趙建波

（新疆油田公司供水公司 新疆 克拉瑪依 834000）

1 概述

某水庫是一座引水式中型水庫。經(jīng)過將近三十年的蓄水，水庫產(chǎn)生很多隱患：上游壩體產(chǎn)生沉陷變形；壩后產(chǎn)生多處滲水；蘆葦叢生，每年大風(fēng)季節(jié)，水庫會(huì)出現(xiàn)水浪翻越大壩、損壞壩體等情況。因此，管理單位組織專家對(duì)水庫大壩的安全性進(jìn)行了鑒定，結(jié)果顯示水庫安全性級(jí)別為C級(jí)，屬三類壩，應(yīng)采取相應(yīng)施工措施對(duì)大壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固。

2 工程設(shè)計(jì)方案

對(duì)可行性研究階段采用的基礎(chǔ)資料進(jìn)行了綜合分析。根據(jù)補(bǔ)充收集的資料，對(duì)壩頂高程、壩體滲流、壩坡穩(wěn)定等重新進(jìn)行了復(fù)核計(jì)算，確定水庫加固后水庫總庫容仍為1950.5萬m3，基本同意死庫容700萬m3，正常蓄水位282.0m，死水位275.4m。最后確定壩頂高程284.8m，防浪墻頂高程為286m。通過方案論證提出推薦方案，主要內(nèi)容如下（大壩0+120m～1+600m段）：

（1）對(duì)壩頂和防浪墻進(jìn)行加高整治；

（2）對(duì)上、下游壩坡進(jìn)行培厚加固處理，修建壩體上游格柵混凝土漿砌石護(hù)坡，下游局部段砌石護(hù)坡，下游壩腳增設(shè)反濾排水體；

（3）壩體心墻局部段作水泥攪拌連續(xù)防滲墻加固；

（4）壩基帷幕灌漿防滲處理。

3 主要施工方法及技術(shù)措施

3.1 壩體培厚加高填筑工程

在護(hù)坡拆除后，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和計(jì)劃安排分段測量放樣，清理清除填筑基面或接觸面的表層腐殖土、草皮、樹根、雜物、垃圾，平整基礎(chǔ)，進(jìn)行四方聯(lián)合驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行壓實(shí)填筑。對(duì)基礎(chǔ)面局部軟弱部位等問題，根據(jù)設(shè)計(jì)要求專門進(jìn)行了置換處理。0＋500～0＋800區(qū)段上游采用了水下填筑方案。在0＋120～0＋250上游進(jìn)行填筑壓實(shí)生產(chǎn)試驗(yàn)，通過試驗(yàn)確定了鋪土厚度40cm、灑水3～4遍、壓實(shí)機(jī)械18T震動(dòng)碾、碾壓6～7次數(shù)和含水量等施工參數(shù)，報(bào)監(jiān)理批準(zhǔn)后根據(jù)確定的碾壓參數(shù)全面應(yīng)用于生產(chǎn)。

壩體填筑所需土料來此壩西4km的天然料場，采用挖掘機(jī)或裝載機(jī)配合裝車，自卸汽車運(yùn)至工作面，推土機(jī)推平、灑水車灑水悶料、等待土料水分分布均勻后用18T振動(dòng)碾壓實(shí)成型，壓實(shí)遵循先輕后重、先穩(wěn)后振、先低后高、先慢后快以及夯跡重疊的原則施工。然后進(jìn)行現(xiàn)場取樣試驗(yàn)，填筑滿足壩體最小干密度1.77g/cm3、最大干密度2.16g/cm3的要求。每層填筑時(shí)內(nèi)側(cè)均根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了與老壩的臺(tái)階接茬處理，外側(cè)放寬1m，保證有效地設(shè)計(jì)寬度以內(nèi)壩體填筑壓實(shí)度，超寬部分通過機(jī)械和人工結(jié)合方式進(jìn)行削坡處理。上游面填筑達(dá)到▽283.2m高程后，暫停施工，待防浪墻施工后再采用同樣方法施工，對(duì)頂部寬度不能滿足大型設(shè)備施工條件時(shí)，人工上料蛙式打夯機(jī)填筑頂部窄條帶。漿砌石護(hù)坡之下的兩層反濾料，采用人工鋪料、灑水、平板振搗器和打夯機(jī)壓實(shí)。

3.2 上游護(hù)坡工程

上游護(hù)坡主要是漿砌石（C15F200細(xì)石砼）和網(wǎng)格梁（C20F200）施工，漿砌石施工首先采用原護(hù)坡拆除后的可利用材料，在上游填筑分段達(dá)到▽283.2m高程后，分段驗(yàn)收，然后進(jìn)行護(hù)坡基礎(chǔ)齒槽開挖。在完成齒槽漿砌石后，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求，現(xiàn)場分兩種方法施工：其一先打網(wǎng)格梁混凝土后填充漿砌石；其二先砌筑漿砌石后澆筑網(wǎng)格梁。漿砌石和網(wǎng)格梁拌合物采用3.5m3拌和機(jī)拌合，小型自卸車運(yùn)至壩頂，通過溜筒或溜槽輸送到工作部位。片石材料根據(jù)施工高程分為壩頂和坡腳向坡面人工運(yùn)輸方案，外購片石主要通過壩頂向下人工搬運(yùn)。施工過程中嚴(yán)格控制拌合物質(zhì)量，防止不合格材料用于施工，砌石時(shí)漿料應(yīng)飽滿，石塊間較大的空隙先填塞細(xì)石混凝土，嚴(yán)格控制石料之間的砌縫寬，施工后及時(shí)勾縫覆蓋養(yǎng)護(hù)。坡面鋼筋混凝土格柵按水工混凝土施工驗(yàn)收規(guī)范進(jìn)行施工。漿砌石砌筑同時(shí)按設(shè)計(jì)部位放置￠100PVC排水管，排水孔排距1.5m，列距1.5m，梅花形布置排水管內(nèi)填無砂砼，管孔底加500×500無紡布。在砌筑前，首先人工進(jìn)行壩坡面修整，拉線砌坡，砌筑時(shí)要求平整、穩(wěn)定、密實(shí)、錯(cuò)縫。同一層面應(yīng)大致砌平，相鄰砌石高差宜小于2cm～5cm，在砌筑時(shí)要大面朝下，漿砌石砌筑用標(biāo)號(hào)為C20細(xì)石砼砌筑。按監(jiān)理工程師批準(zhǔn)的配合比計(jì)量配料，在砌筑時(shí)，砌石均坐于新拌砂漿上，分層砌筑，外露照面及角隅面石塊選平整的石料，先砌周邊交勾縫，再填灌漿搗實(shí)，使砌體飽滿無空隙。漿砌石砌體從低處開始砌筑，砌筑厚度40cm，上游護(hù)坡砌石宜新鮮、完整、質(zhì)地堅(jiān)硬，不得有剝落層和裂紋且飽和和抗壓強(qiáng)度不小于30MPa、粒徑不小于100mm塊石。采用臥砌，上、下錯(cuò)縫、內(nèi)外搭砌。砌體分縫厚度為20mm～30mm，砂漿飽滿，石塊間較大的空隙先填砂漿，后用小直徑的卵石嵌實(shí)，石塊間不相互接觸。塊石砌體第一層及轉(zhuǎn)角處，交接處選用較大的平塊石砌筑，砌體基礎(chǔ)的第一層石塊大面向下。砌石體表面要保持砌體的自然接縫，力求美觀、勻稱，塊石形狀突出、表面平整，砌體表面刷洗干凈，至少用浸濕物覆蓋保持21天，在養(yǎng)護(hù)期間經(jīng)常灑水，使砌體保持濕潤，避免碰撞和振動(dòng)。漿砌法砌筑的砌石轉(zhuǎn)角處和交接處同時(shí)砌筑，對(duì)不能同時(shí)砌筑的面，留置間斷處，并砌成斜槎。漿砌石砌筑施工時(shí)砂漿填充飽滿，黏結(jié)牢固，不得直接貼靠或脫空。

3.3 帷幕灌漿工程

大壩帷幕灌漿分部工程根據(jù)壓水試驗(yàn)計(jì)算孔的深度，采用上下游兩排帷幕灌漿，從上部至下部分段進(jìn)行開孔取樣，進(jìn)行排序、拍照、繪制柱狀圖，最后實(shí)施灌漿。由于當(dāng)?shù)赝临|(zhì)含鹽量較高，采取了42.5MPa高抗硫酸鹽水泥，共設(shè)置檢查孔67個(gè)，每段長度不大于10m，經(jīng)驗(yàn)收合格，均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3.4 深層攪拌樁防滲墻工程

深層攪拌樁是一種加固處理軟基地層的新方法，施工有兩種參入固化劑的模式，即干噴和漿噴，本工程采用的是漿噴連環(huán)套接樁施工方法，可形成一道連續(xù)的防滲墻。本工程噴漿攪拌法是利用水泥漿作為固化劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械，在設(shè)計(jì)深度內(nèi)對(duì)心墻粘土和水泥漿充分拌和，使粘土凝結(jié)成更強(qiáng)的防滲效果的連續(xù)防滲墻體。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，深層攪拌樁處理區(qū)段是0＋050～0＋350和0＋700～0＋900段，沿壩軸線方向總長500m。墻體位于粘土心墻中線上，深度最大13m。樁徑50cm，墻厚30cm，樁距40cm。PH-5D樁機(jī)進(jìn)場，通過現(xiàn)場施工試驗(yàn)開始正常施工。施工方法是先在壩頂中線上開挖0.6m寬、深0.8m的先導(dǎo)槽，然后采用四噴四攪方式，即噴漿下沉、噴漿提升、復(fù)攪下沉和復(fù)攪提升，鉆進(jìn)和提升速度小于1m/min。噴漿材料為32.5MPa普通硅酸鹽水泥，水泥參入量為13%。施工結(jié)束后采取了開挖深坑、芯樣試驗(yàn)和現(xiàn)場注水試驗(yàn)，結(jié)果均符合設(shè)計(jì)要求。

3.5 防浪墻鋼筋混凝土施工

因?yàn)榉览藟Ω?.8m，基礎(chǔ)埋入在壩頂高程以下1.4m，因此其施工與上游填筑、護(hù)坡以及墻后壩頂加高存在相互制約問題，經(jīng)研究確定，在上游護(hù)坡達(dá)到▽283.2m高程后，跳倉、分層、分段預(yù)留缺口進(jìn)行防浪墻施工。在防浪墻基礎(chǔ)進(jìn)行開挖、整平夯實(shí)后，澆筑C10墊層混凝土澆。然后對(duì)每倉（長15m）混凝土兩層澆筑，每大約90m預(yù)留一個(gè)15m長的缺口作為上游施工通道。在上游作業(yè)完成后再施工缺口防浪墻。由于1＋200～1＋600段位于大壩主風(fēng)浪取，為了保證大壩蓄水進(jìn)度和安全，該段混凝土在每倉澆筑了下層混凝土后即停止作業(yè)，在上游施工結(jié)束后再進(jìn)行了上層澆筑。

為了加快進(jìn)度、達(dá)到混凝土美觀的效果，根據(jù)防浪墻設(shè)計(jì)體型專門定做了專用鋼模板及支撐設(shè)備。現(xiàn)場設(shè)置兩臺(tái)0.35m3小型拌合站，5t自卸汽車水平運(yùn)輸，搭架人工入倉，電動(dòng)插入式振搗棒振搗。

4 結(jié)語

通過水庫除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)方案施工，基本解決了壩基滲漏問題，工程至今運(yùn)行正常，初步發(fā)揮了社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。由于壩基薄石膏夾層溶蝕，會(huì)對(duì)壩基滲漏產(chǎn)生不利影響，就目前的材料技術(shù)和施工技術(shù)而言，通過防滲帷幕灌漿只能在一定時(shí)期內(nèi)發(fā)揮作用，但通過方案比較，這也是目前唯一可選的合理技術(shù)措施。根據(jù)水庫多年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，工程竣工后，特別是15年～20年后，應(yīng)隨時(shí)掌握水庫滲漏情況，分析發(fā)展趨勢(shì)，及時(shí)采取措施進(jìn)行控制?！?/p>