低弹模混凝土防渗墙新技术在村内水库除险加固工程中的应用.pdf

低弹模混凝土防渗墙新技术在村内水库 除险加固工程中的应用 苏炳 煌 ( 安溪县水利局，福建 安溪3 6 2 4 0 0 ) 【 摘要】 本文分析了村 内水库渗漏产生的成因， 并提出了除险加固措施和施工方法。施工机械采用薄型液压抓 斗成槽机械， 防渗墙采用低弹模混凝土。该方法具有施工快、 耐久性好、 防渗效果好的特点， 对中小型水库除险加 固防渗墙施工具有一定的指导意义。 【 关键词】 低弹模混凝土防渗墙； 除险加固； 村内水库 中图分类号：T V6 2+1 文献标志码 ： A 文章编号： 1 0 0 5 - 4 7 7 4 ( 2 0 1 4 ) 0 7 - 0 0 4 7 - 0 4 Ap p l i c a t i o n o f Lo w El a s tic M o d u l u s Co n c r e t e Cu t o ff W a l l Te c h n o l o g y i n R i s k R e mo v a l a n d R e i n f o r c e me n t P r o j e c t f o r C u n n e i R e s e r v o i r S U B i n g h u a n g ( A n x i C o u n t y W a t e r C o n s e r v a n c y B u r e a u ， A n x i 3 6 2 4 0 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ：S e e p a g e c a u s e o f C u n n e i Re s e r v o i r i s a n a l y z e d i n t h e p a p e r ，a n d r i s k r e mo v a l r e i n f o r c e me n t a n d c o n s t r u c t i o n me t h o d s a r e p r o p o s e d T h i n h y d r a u l i c g r a b s l o t t i n g ma c h i n e i s a d o p t e d a s c o n s t ruc t i o n ma c h i n e r y Cu t o ff w a l l i s ma d e o f l O W e l a s t i c mo d u l u s c o n c r e t e T h e me t h o d i S c h a r a c t e riz e d b y r a p i d c o n s t ruc t i o ne x c e l l e n t d u r a b i l i t y a n d e x c e l l e n t a n t i s e e p a g e e f f e c t I t h a s c e r t a i n g u i d a n c e s i g n i f i c a n c e o n r i s k r e mo v a l r e i n f o r c e me n t c u t o ff wa l l c o n s t r u c t i o n i n me d i u m a n d s ma l 1 r e s e r v o i r s Ke y wo r d s ：l o w e l a s t i c mo d u l u s c o n c r e t e c u t o ff wa l l ；ris k r e mo v a l r e i nfo r c e me n t ；C u n n e i Re s e rvo i r 1- r程概况 村 内水库位于晋 江西 溪支 流龙 门溪上 游 ， 距 龙 门 镇 8 0 k m， 坝 址 以 上 集 雨 面 积 1 8 4 k m ， 主 河 道 长 7 1 5 k in， 河道 比降 1 3 0 8 v 。加固设计洪水重现期为 1 0 0年 一遇 ， 相应 洪水位 为 5 2 8 4 8 m， 相应 库容 为 1 0 4 5 万 m ； 校核洪水重现期为 1 0 0 0年一遇， 相应洪水位为 5 2 8 5 1 m， 相 应库 容 为 1 0 4 7万 m 。正 常 蓄水 位 为 5 2 8 4 8 m， 相应库容为 1 0 4 5万 m ； 死水位为 5 0 4 4 8 m， 死库容为 5 8 3 万 m 。 村内水库工程 1 9 7 3年 6月动工，1 9 8 1年 8月工 程竣工 ， 是一座 以灌溉为主 ， 结 合防洪 、 发 电、 养殖等综 合利用效益的年 调节 中型水库 。保 护下 游约 5万人 ， 灌溉 1 5 0 O h m 。坝后 有三级 电站 ， 总装机 5 1 0 0 k W。并 担负下游公路的防洪任务。 枢纽工程 由大坝、 溢洪道 、 输水 隧洞等建 筑物 组成 。 大坝为黏土心墙堆石坝， 坝顶高程 5 3 0 0 2 m， 防浪 墙顶高程 5 3 0 7 1 r n 。最大坝高4 2 5 0 m， 坝顶长 1 4 0 m， 4 7 I I 水利建设与管理 2 0 1 4 年 第7 期 坝顶宽 6 0 2 m。黏土心墙顶 宽 3 0 m， 顶部 与防浪墙 基 础相连 ， 心墙上游坡坡 比为 1 ： 0 5 ， 下游坡 坡 比依 次为 l ： 0 5 、 1 ： 1 0 ， 变坡点高程为 5 0 7 5 6 m。迎水坡在高程 5 2 0 0 5 m、 5 0 4 4 8 m处分别设 宽 为 1 5 0 m平 台； 坡 面 为 干砌 块 石 ， 坡 比从 上 至 下 依 次 为 1 ： 1 7 、 1 ： 1 8和 1 ： 2 0 。 背水坡 在 高程 5 1 9 9 4 m、 5 1 0 0 0 m、 5 0 2 1 3 m 处 分别设宽为 1 3 0 m、 1 8 3 m、 7 2 0 m平 台 ； 坡 面为干砌 块 石 ， 坡 比从上 至下依 次 为 1 ： 1 5 8 、 1 ： 1 7 3 、 1 ： 1 8 2和 1 ： 1 9 3 。在下 游坡第 三级平 台设二级 电站引水渠。 2 工程地质条件及存在问题 2 1 工程地质情 况 水库区内属剥蚀低 山丘陵地貌 ， 地表植被发 育 ， 库 周地形坡度在 l 5 5 0 。 之间。 库区出露的地 层岩性 主要为侏罗系南 园组 第 四段 ( J 3 n d ) 流纹质凝灰熔 岩 、 凝灰岩等 ， 第三段 ( J 3 n c ) 流纹 质英安质凝灰熔岩、 流纹质凝灰岩等， 此外还见少量后 期侵入花 岗斑岩脉 。第四系覆盖主要 为残坡积砂质黏 性 土和冲洪 积砂卵砾石 。 库区主要发育 有两 条规 模较 大 的断层 。F 1 断层 N 8 5 。 W ， S W 5 5 。 ， 宽 1 01 5 m， 充填构 造碎裂岩 、 糜棱 岩等， 带内岩体硅化 、 褐铁矿化迹象明显， 发育于溢洪 道 以北约 1 1 0 m处 ， 为压性 断裂 ， 是该 区域北 西西 向控 制性断裂 。F 2断层 N 1 0 1 5 。 E， N WL8 5 。 ， 宽 5 1 0 m， 充填全强风化碎裂岩 、 断层泥等 ， 偶见花 岗斑岩脉 ， 影响 带内岩石 出现 蚀变 现象 ， 发育 于水 库西 岸 以西 2 0 0 4 0 0 m处福 山乾村一带， 是该 区域北北东 向控制性断裂。 库 区水文地质 条件简单 ， 地下 水主要 为孔 隙水 和 基岩裂隙水。孑 L 隙水分布于第四系松散堆积物和坡残 积层 中， 水量受季节性影 响较大 ， 基岩裂隙水 多分 布于 基岩裂隙带中。地下水主要 由大气降水补给， 向水库 排泄 。 2 2 水库渗漏基本情况 村内水库大坝经过多年运行 ， 由于不均匀沉陷造 成坝顶 防浪墙断 裂和迎水坡表 面局部沉 陷 ， 大坝渗 漏 量较大。大坝背水坡右侧存在散浸， 左岸绕坝渗漏较 严重。大坝坝面干砌石不平整 ， 部分石块风化， 坝面呈 中间凹的弧状， 整体呈轻微沉陷的迹象； 坝体填筑土压 4 8 实度普遍偏低 ， 压实度 、 渗 透系数 均超过 规范允 许值 ， 大坝坝身存在渗漏 问题 ， 需要进行防渗处理 ； 坝基岩体 存在渗漏问题 。 3 坝体防渗处理方案的选择 根据村 内水库大 坝的实 际情况 ， 对 坝基渗 漏进 行 帷幕 灌浆处理 ， 对坝体 防渗拟定薄 型抓 斗? 昆 凝 土防渗 墙 、 高喷 防渗板墙 、 劈裂灌浆等三个方案进行 比选 。 方案一 ： 薄型抓斗混凝土防渗墙方案。坝体全断 面进行 塑性混凝 土防渗墙 防渗 ， 薄型抓斗 主机施工需 要 的最小作业 宽度为 81 0 m， 而村 内水库坝顶宽 度仅 为 6 m， 防渗设施 施工平 台宽 度不 足。为 了方 便施 工 ， 将坝顶 向 上 、 下 游各 拓 宽 1 5 m， 使 坝 顶 总 宽 度 达 到 9 m， 以满足施工要求 。拓 宽坝顶宽度后进 行薄 型抓斗 塑性混凝 土防渗墙施 工 ， 混 凝土 防渗墙 厚 0 6 m， 中心 线长 1 4 0 m， 塑性 昆凝土 渗透 系数 1 0 1 0 c m s ， 2 8 天抗压强 度 1 5 M P a ， 墙 底插 入坝基 强风 化基 岩 2 m。 右岸坝肩渗漏问题采用高压旋喷灌浆和帷幕灌 浆进行 防渗处理 ， 旋 喷桩 桩径 0 8 m， 孔距 0 6 5 m， 灌 浆深 1 0 3 5 m， 钻 孔 深 入 坝 基 岩 体 0 5 m， 喷 浆 压 力 不 小 于 2 0 MP a 。右坝肩高压旋喷灌浆范围由坝 0+1 4 0 0 0 0+1 8 6 0 0 ， 长 4 6 m， 高压旋喷灌浆与坝体混凝土防渗 墙 衔接 ， 形成封 闭 的防渗体 系。薄 型抓斗 ? 昆 凝 土 防渗 墙与坝基 帷幕灌浆 的施工次序 为 ： 先进行 上部坝身 的 薄型抓 斗混凝 土防渗墙施工 ， 再进行坝基 帷幕灌 浆施 工 。工程总费用 6 6 4 7 9万元 。 方案二 ： 高喷防 渗板墙方 案。坝体 进行 全断 面灌 浆 ， 长 1 4 0 m， 在坝顶处 进行 单管 高压旋 喷灌 浆构 筑垂 直防渗 墙 。旋 喷 桩 单 排 ， 孔 距 0 6 5 m， 灌 浆 深 1 0 4 3 m， 钻 孔 深 入 坝 基 岩 体 0 5 m， 喷 浆 压 力 不 小 于 2 0 M P a 。左右岸坝肩渗漏 问题也采 用高压旋 喷灌浆 防 渗墙进行防渗处理。坝体防渗与坝基防渗的施工次序 为： 先进行上部坝身的单管旋喷桩施工， 再进行坝基帷 幕灌浆 。工程总费用 6 4 5 7 9万元 。 方案三： 劈裂灌浆方案。坝体进行全断面灌浆 ， 长 1 4 0 m， 沿坝顶布置双排孔 ， 排距 1 5 m， 第一排劈裂灌 浆 孔布置 在距 坝顶 上游面 2 2 m位置 处 ， 河 床段 桩号 坝 0+ 0 4 7 0 0+1 1 7 0 ， 孔 间距为 5 m； 岸坡段 桩号坝 0+