王軍霞

（臨沂市水利工程處，山東 臨沂 276000）

龍?zhí)端畮斐U加固工程設(shè)計分析

王軍霞

（臨沂市水利工程處，山東 臨沂 276000）

以臨沂市龍?zhí)端畮斐U加固工程為例，針對大壩施工時土石料填筑碾壓不密實，壩體受到嚴(yán)重淘蝕變形，壩體心墻滲透系數(shù)較大的問題，采用充填灌漿對壩體心墻進(jìn)行處理，壩基采用帷幕灌漿技術(shù)。同時，設(shè)置12 cm厚度的壩體混凝土護(hù)坡，溢流壩放水洞采用直徑0.4 m的圓形鋼筋混凝土管，通過以上加固措施提高了龍?zhí)端畮齑髩蔚姆€(wěn)定性。

臨沂市；大壩加固；水庫防滲；灌漿

臨沂市龍?zhí)端畮煳挥谥向札埡由嫌?，水庫建?958年，經(jīng)過歷次改擴(kuò)建，規(guī)模擴(kuò)大為中型水庫，現(xiàn)狀樞紐工程主要由大壩、溢洪道、南北放水洞、水電站等部分組成。施工標(biāo)段1，主要內(nèi)容為0+000-0+627段大壩主體加固和放水洞改建工程。龍?zhí)端畮旃こ痰葎e為Ⅲ等，主要建筑物大壩、溢洪道、放水洞級別為3級，其他建筑物級別為4級，臨時建筑物級別為5級。本次加固采取設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為300年一遇。

1 水庫存在的問題

1.1 壩體存在的問題

壩體質(zhì)量總體較好，運(yùn)行期間未發(fā)生較大險情。目前主要存在如下問題：

1）壩體心墻滲透系數(shù)大于1.0×10-5cm/s，壩體填土滲透系數(shù)不滿足 《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》要求。2）大壩心墻基巖上部巖體約5 m厚存在中等透水層，透水率均大于10 Lu。大壩上下游基巖內(nèi)部有強(qiáng)風(fēng)化層，厚度約0.7 m左右，弱風(fēng)化巖體同樣存在中等透水層。3）上、下游壩坡局部變形嚴(yán)重，上游塊石護(hù)坡嚴(yán)重風(fēng)化淘蝕，下游反濾壩塊石部分風(fēng)化、松動，局部有淤堵現(xiàn)象。

通過計算可知，下游壩坡浸潤線較低，滲流對下游壩坡穩(wěn)定性影響不大；上游壩坡滲透坡降較大，故要求上游壩坡具備良好的反濾保護(hù)。

1.2 溢洪道存在的問題

溢洪道型式為開敞式寬頂堰，在兩山包間埡口地帶。溢洪道出口處兩側(cè)山體及堰基下輕微滲水，存在堰基滲漏問題；底板老化損壞，輕微開裂，防沖能力低，兩側(cè)漿砌石砂漿脫落嚴(yán)重；溢洪道及出口出現(xiàn)積淤，溢洪道出口擋土墻兩側(cè)灌木叢生，影響行洪安全。

2 加固設(shè)計

2.1 大壩防滲處理

針對大壩存在的問題，采用充填灌漿對壩體心墻進(jìn)行處理，帷幕灌漿對壩基進(jìn)行處理。采用黏土漿，單排布孔對心墻充填灌漿，沿著心墻軸線進(jìn)行充填灌漿。灌漿孔距、孔徑分別為2.0 m、50 mm，灌漿管管徑為30 mm，灌漿壓力為0.05 MPa。單孔灌漿量約0.6～1.8 m3/m，灌漿次數(shù)≥5次，灌漿時間間隔≥5 d。灌漿遵循“先稀后稠，少灌多復(fù)”的原則，初始灌漿時要用稀漿對灌漿管進(jìn)行前期疏通，之后約2～6 min后可以調(diào)高灌漿泥漿稠度，達(dá)到正常灌注泥漿稠度。灌漿壓力≤0.05 MPa時， 灌漿孔吃漿量≤4 L/（m·min）可停止灌漿。

壩基帷幕灌漿采用巖心回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔技術(shù)，灌漿壓力為1.5 MPa，孔距2.0 m。帷幕灌漿水泥為強(qiáng)度等級≥42.5的普通硅酸鹽水泥，壩體造孔總量1 201 m，巖基造孔154.4 m，灌漿1 355.4 m。沿著心墻軸線進(jìn)行單排布孔，灌漿底線直到基巖下部深度約3.0 m。帷幕灌漿采用循環(huán)式中壓灌漿泵自下而上分段灌漿法。灌漿孔在灌漿前全孔應(yīng)進(jìn)行一次鉆孔沖洗和裂隙沖洗，孔內(nèi)沉積厚度不得超過20 cm。在1.5 MPa灌漿壓力下，當(dāng)注入率≤0.4 L/min時，要不間斷灌注30 min；≤1 L/min時，不間斷灌注1 h，灌漿結(jié)束后采用“壓力灌漿封孔法”進(jìn)行封孔。

2.2 壩頂設(shè)計

綜合考慮運(yùn)行檢修、防汛運(yùn)輸和保護(hù)大壩壩面及大壩加固施工交通等要求，保持原壩頂寬度不變。壩頂采用20 cm厚泥結(jié)石路面，路面長96 m，寬3.9 m。為了減少壩頂漬水，壩頂面按2%的坡度向下游側(cè)放坡，使水排向下游坡。壩頂上游側(cè)設(shè)0.3 m×0.6 m的預(yù)制混凝土塊路緣，高出地面0.3 m，壩頂下游側(cè)設(shè)0.3 m×0.3 m的預(yù)制混凝土塊路緣，路緣與壩頂齊平。

2.3 壩體混凝土護(hù)坡

大壩上游干砌石護(hù)坡破損、風(fēng)化嚴(yán)重，必須進(jìn)行加固。由于水庫樞紐附近多為礫巖，易風(fēng)化，不能作為護(hù)坡材料，采用混凝土塊護(hù)坡。堅固的壩面護(hù)坡，能抵抗各種因素的破壞作用，避免壩面底層受淘刷影響，選用混凝土護(hù)坡進(jìn)行壩面護(hù)坡?；炷磷o(hù)坡的計算原則是板厚在波壓力和浮力作用下，不產(chǎn)生浮起、破裂。

根據(jù)混凝土塊護(hù)坡厚度計算結(jié)果，結(jié)合工程經(jīng)驗，最終混凝土護(hù)坡厚度取12 cm，并在其下鋪設(shè)10 cm厚的砂石墊層。加固后的大壩滲流情況如表1示。

表1 加固后滲流匯總

由表1可知，經(jīng)過加固處理后的大壩，大壩單寬滲漏量都較小，混凝土護(hù)坡及下部的砂石墊層能起到反濾保護(hù)作用，避免壩坡被沖刷淘蝕。

2.4 放水洞維修加固

溢流壩放水洞最大泄量0.6 m3/s，采用直徑0.4 m的圓形鋼筋混凝土管，閘閥為圓形鑄鐵平面閘閥，由于當(dāng)前閘閥過于老化，漏水嚴(yán)重，影響到正常運(yùn)用。為了防止放水洞堵塞，在放水洞進(jìn)水口焊鋼筋網(wǎng)，出水口控制流量采用DN400手電兩用蝶閥。

放水洞的下泄流量通過計算得0.46 m3/s，小于放水洞最大泄量，滿足設(shè)計要求。

2.5 防浪墻及壩頂設(shè)計

水庫新建防浪墻墻頂高出壩頂1.0 m。所建防浪墻為C20混凝土結(jié)構(gòu)，寬度0.4 m。為保證管理和防汛安全，需維修壩頂路面及下游側(cè)護(hù)欄。路面采用C20混凝土澆筑，厚0.2 m。對大壩下游側(cè)破損護(hù)欄進(jìn)行拆除，新建護(hù)欄高1.2 m。

2.6 溢洪道加固措施

采用M7.5漿砌石加長溢洪道進(jìn)口段長2.5 m，并做齒墻對堰基進(jìn)行防滲處理，現(xiàn)澆C20混凝土面板厚0.15 m；溢洪道進(jìn)口段右側(cè)擋土墻以上的山坡較陡，按1∶1.25邊坡進(jìn)行削坡處理，并砌筑M7.5漿砌石護(hù)坡，厚0.3 m；側(cè)墻表面砂漿清除干凈之后，用1∶2.0水泥砂漿批面進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng)，將已損壞老化的原溢洪道混凝土底板撬掉清除，對原干砌石基礎(chǔ)加固補(bǔ)強(qiáng)，疏通原排水系統(tǒng)后，重新澆筑厚0.15 m的C20混凝土面板；清除溢洪道及出口挑坎積淤，并砍除溢洪道陡坡段至出口擋土墻兩側(cè)影響行洪灌木；拆除出口漿砌石底板，采用M7.5漿砌石底板，并現(xiàn)澆C20混凝土面板200 mm，以保證溢洪道出口安全。

通過采用以上措施，該水庫除險加固施工完成后，目前運(yùn)行效果良好。

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（責(zé)任編輯 遲明春）

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1009-6159（2017）-06-0025-02

2016-12-18

王軍霞（1975—），女，工程師