王 強

（山西省水利工程質(zhì)量與安全監(jiān)督站，山西 太原 030002）

1 概況

太平水庫位于臨縣城莊鎮(zhèn)太平村，湫水河中游太平溝溝口，距臨縣縣城約13km。太平溝發(fā)源于紫金山南麓，全長13.2km，壩址以上控制流域面積40km2，壩址上游4km處有數(shù)十處涌泉，全年清水流量約64萬m3。水庫總庫容536萬m3，是以防洪為主、兼顧農(nóng)業(yè)灌溉的小型水庫，主要防洪對象為庫區(qū)下游臨縣縣城、209省道、2個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、15個村莊、22家企業(yè)、28所中小學(xué)校、5.98萬人口、667hm2耕地。

水庫于1972年10月動工興建，1975年7月建成蓄水。樞紐工程由大壩和泄洪輸水洞組成。大壩為均質(zhì)土壩，原設(shè)計為水中倒土施工，后改為水力沖填施工，最大壩高28.5m。泄洪輸水洞位于大壩左岸，為圓形有壓隧洞，由進(jìn)水喇叭口段、進(jìn)水塔、洞身段和出口段組成，隧洞全長126m，內(nèi)徑2m，洞壁采用鋼筋混凝土襯砌，厚0.2m。

2 存在問題

經(jīng)水利部大壩安全鑒定中心鑒定，太平水庫主要存在泄洪輸水洞泄洪能力不足，大壩防洪能力低，不達(dá)防洪標(biāo)準(zhǔn)；壩體與左右壩肩接觸部位存在滲漏問題，左壩頭橫向裂縫發(fā)育；施工時壩基右端截水槽局部未挖到基巖，壩基存在滲漏隱患；泄洪輸水洞進(jìn)出口閘門及啟閉機(jī)損壞嚴(yán)重；大壩上游干砌石護(hù)坡嚴(yán)重破損；大壩無安全監(jiān)測設(shè)施。水庫大壩屬《水庫大壩安全鑒定辦法》規(guī)定的三類壩，需進(jìn)行除險加固。

3 除險加固措施

針對太平水庫泄洪輸水洞泄洪能力不足，大壩不達(dá)防洪標(biāo)準(zhǔn)的問題，設(shè)計在大壩左岸新開一條洞徑3m的泄洪洞，增加水庫泄洪能力；壩頂上游側(cè)增設(shè)0.8m高的漿砌石防浪墻，提高水庫防洪能力。針對大壩左右壩肩和壩基滲漏問題，壩體及壩基砂卵石層采用塑性混凝土防滲墻，壩基采用帷幕灌漿防滲。

4 塑性混凝土防滲墻設(shè)計

根據(jù)觀測的大壩現(xiàn)狀滲漏位置及壩基地質(zhì)情況，設(shè)計塑性混凝土防滲墻布置范圍為：左岸0-008.7—0+051.3，長60m；右岸 0+187.0—0+271.0，長 84m。防滲墻墻頂高程128.0m，比壩頂?shù)?.5m。墻底深入基巖不小于1.0m。大壩塑性混凝土防滲墻軸線與大壩軸線重合。

塑性混凝土防滲墻厚80cm，最大墻高33.3m，槽孔長6m。塑性混凝土設(shè)計彈性模量不大于500MPa，抗壓強度1.0～2.5MPa，滲透系數(shù)不大于1×10-6cm/s。防滲墻澆筑完成后，用黏土回填槽孔至壩頂。

5 混凝土防滲墻施工技術(shù)

5.1 造孔

太平水庫除險加固工程塑性混凝土防滲墻全長119.8m，槽孔按8m劃分，共17個。造孔采用“兩鉆一劈”法，主孔寬0.8m，副孔寬1.2m。防滲墻由多個單元槽段套接而成，槽段施工分兩序，即Ⅰ期槽和Ⅱ期槽。單元套接長度0.8m。

槽孔孔壁應(yīng)平整垂直，孔位允許偏差不得大于3cm，孔斜率不得大于4%。Ⅰ，Ⅱ期槽孔接頭套接孔的兩次孔位允許偏差不得大于設(shè)計墻厚的1/3，并保證Ⅰ，Ⅱ期槽孔連接處的設(shè)計墻厚。

太平水庫防滲墻造孔設(shè)備選用CZ-30型沖擊鉆機(jī)，每個槽段安排2臺鉆機(jī)作業(yè)，每臺鉆機(jī)配置2個空心鉆頭和1個十字鉆頭，以加快單個槽段的施工進(jìn)度，防止因施工周期長發(fā)生槽孔坍塌。

5.2 泥漿固壁

泥漿在防滲墻施工中起到浮渣、固壁、冷卻鉆頭等作用，泥漿質(zhì)量對槽孔施工具有非常重要的作用。太平水庫塑性混凝土防滲墻泥漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)控制在密度1.1～1.2g/cm3，黏度18～25s，含砂量小于5%。造孔過程中始終保持孔內(nèi)泥漿面在導(dǎo)墻頂面下30～50cm，以防塌孔。

5.3 清孔換漿

造孔結(jié)束后，要對孔位、孔深、孔徑、孔斜等進(jìn)行檢查，檢查合格后方可進(jìn)行清孔換漿。清孔換漿利用CZ-30型沖擊鉆機(jī)和抽筒，采用抽筒換漿法進(jìn)行換漿，應(yīng)確保清孔結(jié)束1h后，孔底淤積厚度不大于10cm，孔底泥漿密度不大于1.2g/cm3，黏度不大于30s，含砂量不大于10%。清孔合格后，應(yīng)于4h內(nèi)開澆混凝土，超過4h應(yīng)重新清孔。

5.4 混凝土澆筑

5.4.1 導(dǎo)管安裝

太平水庫防滲墻混凝土澆筑選用直徑219mm的無縫鋼管作為混凝土澆筑導(dǎo)管，每個槽段安裝3組導(dǎo)管，分別安裝在2號、5號、8號孔位置上，導(dǎo)管間距為3.0m，導(dǎo)管距槽孔兩端1.4m。安裝時，利用沖擊鉆機(jī)卷揚機(jī)配合提升導(dǎo)管，導(dǎo)管固定在導(dǎo)向槽頂特制的井架上，導(dǎo)管頂部安置進(jìn)料漏斗，澆筑前將隔離球放入導(dǎo)管內(nèi)。導(dǎo)管安裝要求導(dǎo)管底部距孔底0.15～0.25m，導(dǎo)管連接要密封、牢固、可靠。5.4.2 混凝土澆筑

混凝土采用直升導(dǎo)管法澆筑。開澆前，導(dǎo)管內(nèi)置入可浮起的隔離塞球。先往進(jìn)料漏斗注入適量的水泥砂漿，在儲料簸箕內(nèi)儲存足夠量的混凝土，一次進(jìn)料確保擠出隔離球，并埋住導(dǎo)管底部。澆筑應(yīng)連續(xù)作業(yè)，導(dǎo)管埋入混凝土中的深度1～6m。同一槽孔內(nèi)混凝土面保持均勻上升，各控制點高差控制在0.5m以內(nèi)，上升速度不小于2m/h。

5.5 接頭孔處理

接頭孔處理是防滲墻施工的關(guān)鍵工序，直接關(guān)系到墻體質(zhì)量和防滲效果。鑒于塑性混凝土早期強度較低，待Ⅰ序槽孔澆筑完成24h后，在其1號、9號孔的位置進(jìn)行Ⅰ序槽和Ⅱ序槽的接頭孔施工。Ⅱ序槽清孔結(jié)束前，用鋼絲刷鉆頭對接頭孔進(jìn)行刷洗，清除接頭孔壁的泥漿，直至鋼絲刷鉆頭不帶泥屑，孔底淤積不再增加，方可進(jìn)行Ⅱ序槽混凝土澆筑。

6 結(jié)語

太平水庫實施除險加固工程后，經(jīng)過兩年多的蓄水運行，原壩肩、壩基滲漏明顯減少，大壩上下游壩坡穩(wěn)定，無變形和塌陷產(chǎn)生。水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了50年一遇洪水設(shè)計，300年一遇洪水校核標(biāo)準(zhǔn)，大壩安全狀況得到明顯改善。