水库大堤不均匀沉降导致排水闸漏水的处理措施.pdf

工 程 实践 水利技术监督 2 0 1 5年第 1 期 DOI ：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 8 1 3 0 5 2 0 1 5 01 0 2 4 水库大堤 不均匀沉 降导致 排水 闸漏水 的处理措 施 王永庆 ( 长江勘测规划设计研 究有限责任公 司上海分公 司 ，上 海 2 0 0 4 3 9 ) 摘要 ：以上海 某平原 水库 工程为例 ，通过该水库排水 闸北侧 大堤 内坡的一次渗透破坏 ，描述整 个加 固过程 的进展 情况 ，分析如何正确找 出渗漏通道所在 位置 ，并 采取合 理的 防渗加 固措施 ，因地适 宜地 改进 高压 旋喷桩加 固工 艺 ，有效截断 隐藏在 闸底 的渗漏通道。 关键词 ：水库 围堤 ；排 水闸防渗墙 ；渗透漏水 ；旋啧桩加 固 中图分类号 ：T V 6 9 8 2 2 文献标 识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 8 1 3 0 5 ( 2 0 1 5 ) 0 1 0 0 6 7 0 2 1项 目概 况 上 海 某 平 原 水 库 工 程 位 于 杭 州 湾一3 0 一 5 0 I n 滩 面 处 ，堤 基 为 淤 泥 质 粉 砂 或 粉 土 ，堤 身 采用 聚丙稀 编织 袋充 填 管袋 结构 ，堤坡 均 采 用灌 砌 块 石结 构 ，水 库 新 建 围堤 形 成 总 面 积 约 1 2 5 k m 。 工程 在 水库 上下 游分 别 设置 引水 泵 站 和排 水 闸 ，促 使水 库 水体 进行 交换 ，保持 水库 水 体 的水 质 。该 工 程于 2 0 0 7年 6月通过竣工验收 ，投入使用 ，截至 2 0 1 2年 6月 已经使 用 5年 。 3 原 因推测 根 据 水 库 侧 护 坡 塌 陷 及 其 内侧 水 域 的 冒水 现 象 ，初 步 分 析 导 致 大 堤 护 坡 塌 陷 的 原 因 ，主 要 是 渗透 破 坏 。 初 步 推 测 为 大 堤 堤 身 防渗 墙 与 排 水 闸 防渗 墙 之 间 衔 接 处 出 现 间 隙 ，渗 流 通 过 此 间 隙形 成渗 漏 通 道 ，并 带 走 了 堤 身 砂 ，使 灌 砌 块 石 下 产 生 空洞 ，在 重 力 的作 用 下 出现 了 塌 陷 现 象 ，当 外 海侧 高潮 位 时 ，渗 流 通 过 此 渗 漏 通 道 进 入 水 库 形 成 冒水 现 象 。 2 发现漏水 4 加 固处理 2 0 1 2年 6月 2 9 日管 理人 员在巡 查水 库 大堤 时发 现排 水闸北侧 2 5 m范 围内，大堤水库侧 ( 内侧 ) 灌砌块 石护坡段出现裂缝 ，7月 5日管 理人 员巡查 时发 现该 段堤坡进一步 由裂缝变成 局部塌 陷 ，并 在 随后 的几 天 内塌陷迅速扩大 ，2 5 m范 围 内的内侧灌砌 块石 护坡塌 陷 7 0 ，且随着外海侧 高潮 位的时候 ，塌 陷区 内侧水 域有较 明显 的冒水 。如图 1 所示 。 图 1 护 坡 塌 陷 及 冒 水 图 根 据 目前大 堤 现状及 塌 陷 冒水 的原 因分 析 ，对 大 堤 的加 固 处 理 分 两 步 进 行 ，即 防 渗 加 固 和 堤 身 恢 复 。 ( 1 ) 防 渗 处 理 ：在 排 水 闸 北 侧 2 5 m 范 围 内 增 设 一 道 防 渗 墙 ，防 渗 墙 采 用 高 压 旋 喷 桩 加 固 ，且 对 大 堤 防渗 墙 与 排 水 闸 防 渗 墙 衔 接 处 增 设 三 角 形 加固区，确保 全面封堵 衔接处 的间隙 ，截 断渗漏 通道 。旋 喷 桩 采 用 直 径 0 6 m， 间距 0 4 m，桩 底 高程为 一 9 0 m，伸入地基淤 泥层 ，桩顶高程为 堤 顶 高程 。 ( 2 ) 堤 身 恢 复 ：拆 除 塌 陷 破 坏 的灌 砌 块 石 护 坡 ，对护 坡 下 的空洞 回填 袋装 砂压 实 ，重 建灌 砌 块 石 护坡结 构层 。 作者简介 ：王永庆( 1 9 8 1年一 ) ，男 ，工程师。 67 2 0 1 5年第 1 期 水利技术监督 工程 实践 5 再 现 漏 水 上述 加 同处理 方 案 实 施 完 成 后 ，2 0 1 2年 1 0月 2 2日在排 水 闸 的水 库 侧 消 力 池 与 海 漫 之 问 的接 缝 处 发现有 冒水 ，如 图 2所示 。 图 2排 水 闸漏 水 图 6 再 次 分 析 大 堤段 加 固后 未再 现 漏水 现象 ，而 排水 闸分缝 处 却 出现 了冒水 现象 ，由此 可 见 ，导致 此 次 大堤 护 坡塌陷的渗漏问题尚未得到解决 ，防渗加 固处理未 能 截断 渗漏 通 道 ，仅 仪 是 封 堵 了渗 漏 通 道 的 出 口 ， 使 渗漏 改变 了路 径 ，从排水 闸消力 池 与海 漫 之 间 的 接 缝处 冒出。 排 水 闸与 大 堤 衔 接 处 以 及 以北 2 5 m 范 围 内堤 防均增设 了 防渗 桩 ，不 可 能存 在 渗漏 通 道 ， 因此 ， 渗 漏通 道仍 然存 在于 排水 闸 内部 ，且存 在 于 排 水 闸 底 部 ，闸底 板 与防渗 桩 的衔接 处 。 7 再 次 加 固 为 了全 面 截断 渗漏通 道 ，在 排水 闸 闸底 板 外侧 设置一道防渗墙 ，防渗墙采用高压旋喷桩 ，两侧与 已实施 防渗 墙连 接 ，形成 防渗 封 闭 圈 。旋 喷桩 采用 直 径 1 O m，间距 0 7 m，桩底 高 程为 一9 O m，应 伸 人地基淤泥层 ，桩顶高程应高于闸底板底高程 ，旋 喷桩 布置 图如 图 3所 示 。 图 3排 水 闸旋 喷 桩 布 置 图 但 旋喷 桩在 施工 时发 现 ，由于渗 漏通 道 存在 时 间较长，排水闸闸底板下 的砂土被渗流淘刷严重 ， 根 据旋 喷桩 的钻 孔 测 量 结果 ，施 工 区 的闸底 板 下 1 3 I I I 内基本 为 空 隙 ，无 地 基 砂 土 ，旋 喷桩 无 法 成 桩 。因此 ，旋 喷桩成 桩前 应采 取措 施 填 充该 区域 的 空 隙 。 对 此 ，我们 预先 钻好 旋喷 桩 的所 有 孔位 ，通 过 此 钻孔 填充 砂 土 。由于 钻孔直 径 较小 ，一方 面 砂 土 下填速 度缓 慢 ，另一 方 面砂 土仅 堆存 于 孔下 很 小范 围 ，难 以 满 足 旋 喷 桩 成 桩 直 径 1 O m 的 要 求 。 因 此 ，我们 又尝试 在砂 土 中加 水和 水泥 浆 等方 法 ，经 过 多 次试验 及 观 测 ，在 砂 土 中加 入 水 灰 比为 1 ： 1 0 左 右 的水泥 浆后 ，砂 土在 孔下 能 够 流动 ，但 又 不 至 流 失 ，且 能 够 满 足 旋 喷 桩 的 设 计 直 径 1 O m 的 68 要求 。 上述 工程 实施 后 ，旋 喷桩成 桩 效 果 良好 ，成 功 截断存在于闸底板下的渗漏通道 ，此次加固工程取 得预 期 目标 。 8 结 语 由于水库大堤地基 的不均匀沉降 ，导致闸底板 下 的 防渗墙 与底板 之 间产 生裂 隙 ，在 堤身 形 成渗 漏 通道 ，经过 长时 间 的淘刷 ，将 闸底 板下 及 堤 身局 部 区域 的砂 土带 出堤身 ，大 堤 内坡 灌 砌块 石 受 重力 作 用 发生 塌陷 ，导 致 闸 底 板 下 渗 漏 通 道被 及 时 发 现 ， 尚未 对 排水 闸造 成较 大损 坏 。 但是 由于率 先塌 陷处 位于大 堤 内坡 ，导致 我 们 误认 为渗 漏 通 道位 于 大 堤 防渗( 下 转 第 7 1 页 ) 工 程 实践 水利技术监督 2 0 1 5年第 1 期 监控 量测确 定施作二衬时间 洞外混凝土拌 l 混凝土运输 混凝土泵送 1 挂设防水板及铺 环纵向盲沟 2 中线水平放样 3 铺设衬砌 台车轨 涂刷脱模剂 互 2 拱部中心线定位 3 边墙模板净空定 1 清理基底 2 装 设钢制挡头模 1 自检 2 监理工程师检查 r _1 捣 固 l 图 1 衬 砌 施 工 工艺 流 程 示 意 图 5 结 语 ( 1 ) 衬砌 技术 对 水 利 工程 中 隧道 的施 工 建 设 具 有十分重要的作用 ，具有工艺简单 、防渗性强 、使 用 寿命 强 等特 点 。 ( 2 ) 实际施工时 ，应根据具体环境 ，合理采取 对 应 的衬砌 技 术形 式 。 ( 3 ) 施 工前 的检 测 工作 、施 工 过 程 中的 严 格控 制是水 利 工程 中 隧道建设 的重要 环节 。 本 文 虽然 对水 利工 程 中隧道 的 衬砌 技术 进 行 了 探讨 ，对 衬砌 技 术 的形 式 、工 艺 进 行 了初 步 总结 ， 但衬 砌技 术 的应 用 ，具 体 到工程 实 际 中 ，则需 要 根 据实 际工 程环 境进 行适 当调整 。 参 考 文献 1 林 鹏 ， 周雅能 ， 李子 昌，等大跨径非规则地下结 构衬砌非线性 配筋分析 J 中 国软 岩工 程 与 深 部 灾 害控 制 研 究 新 进展 ， 2 0 0 9，4 0 5 4 1 0 2 陈兵隧道单层 衬砌设计 及工程 可靠性研 究 D 西南交通 大 学 ， 2 0 0 8 3 杨素新 ， 邵生俊 ， 余芳涛 ，等隧道在地裂缝处的沥青混凝 土复 合衬 砌 的力 学 响 应 分 析 J 西 北 地 震 学 报 ，2 0 1 I( 3 3)， 2 6 5 2 7 0 4 郭有劲地质雷达在铁路隧道衬砌质量检测中的应用 J 铁道 工程学报 ， 2 0 0 2 ( 2) ， 7 1 - 7 4 5 孙 国庆浅谈水利工程 中衬砌技术的应用 J 中国新技术新产 品 ， 2 0 1 1 ( 2 2 ) ，2 1 9 ( 上接 第 2 0页 ) 经 验不 足 ， 往往 出现 一些 质量 问题在 工 地 现场 不能 及 时发现 。 参与 小型 水利 工程 建设 的施 工 和 监理 队伍 的技 术 力 量相 对较 弱 ， 县 级质 量 监 督 人 员 要 备 有 现场 常 用 的一些试 验 设施 ， 掌握 常用现 场 检测 方 法 ， 及 时检 查 质 量 问题 。 5 结 语 建 立 和 完善 县 级 质 量 监 督 站 将 充 分 发 挥 各 县 ( 市 ) 水 利 技 术 人 员 的 作 用 ， 有 效 加 强 各 项 小 型 水 利工 程 建 设 质量 管 理 工 作 ， 是 适应 当前 水 利工 程 建 设 、 提 高 水 利工 程 质 量 管 理 科 学 发 展 的需 要 ， 同 时 也是 提 高 各 项水 利 工 程 质 量 、 确 保水 利 工 程 安 全 的 需 要 。 因此 ， 尽 早 建 立 县 级 质 量 监 督 站 ， 健 全 质 量 监 督体 系有 利 于 小 型水 利 工 程 项 目建 设 质 量 的 提 高 ， 有 利 于 政 府投 资 的效 益最 大 化 及 工程 运 行 的 安 全 保 证 ( 上 接第 4 l页 ) 程 。 因此 ， 相 关测 量人 员 必须具 备 较 高 的技 术素 养 ， 还 要 有 精 准 的 施 工 测 量设 计 图 和 符 合 精度 要求 的测 量 仪 器 。 除此 以外 ， 参 建 各 方 测 量 人员必须要对 自己的职责有一个 明确的认识 ， 不断 学 习 ， 提高 自身 的 素质 和业 务能 力 ， 在 工程 施 工 阶段 通 过测 量 技术 手段 ， 提 高整 个工 程 的质 量和效 益 。 参考 文献 1 张毅 水 利 项 目测 量 中的 问 题 及措 施 J 低 碳世 界 ， 2 0 1 3 ( 0 9 X)： 1 8 2- 1 8 3 2 邓 志伟浅谈工 程测量 在施工质量管理 中的重要性 J 黑龙江 科技信息 ， 2 0 1 2 ( 2 4 ) ： 2 3 l - 2 3 1 ( 上接 第 6 8页 ) 墙 与 排水 闸 防渗墙 衔接 处 ， 经过 对该 处的防渗加固后 ， 渗漏通道仍然未截断 ， 才使我们寻 找 出渗 漏通 道 的正 确 位 置 ， 采 取 合 理 的 高压 旋 喷 桩 防渗加 固措施 ， 并 且 在旋 喷桩 施工 时 遇 到较 大 空 隙 ， 成桩 困难时 ， 采取有针对性 的填充稀水泥浆加砂 土 的方法 ， 有 效解 决旋 喷桩 成桩 困难 的问题 ， 成 功 截 断排 水 闸下 的渗漏 通 道 。 参考 文献 1 吴伟明化学灌浆技术在 排水 闸除险加 固工程 中的应 用 M 北京 ： 中国防汛抗旱 ， 2 叭2 71 一