王彩麗

（呂梁市水利勘測設計研究院 山西呂梁 033000）

1 太平水庫除險加固防滲工程概況

1.1 太平水庫概況及滲漏概況

太平水庫位于山西省臨縣湫水河中游，主要由攔河大壩、泄洪洞、泄洪輸水洞等組成；水庫大壩為均質土壩，水庫正常蓄水位123.5 m，最大壩高28.5 m，總庫容536萬m3，是一座以防洪為主，兼顧農業(yè)灌溉的?。?）型水庫。

壩體與左、右壩肩接觸部位存在滲漏問題：左壩肩壩體填土產生了不均勻沉陷，壩頭出現橫向裂縫；右岸河床靠近原古河槽位置有一條垂直大壩方向的巖石沖溝，溝底左側有一裂隙，滲水量較大，原截水槽局部未挖到基巖。表現為：大壩左岸下游壩坡高程115.19 m處滲水及相應壩坡陰濕問題，大壩右岸下游壩坡高程110 m處塌坑滲水及相應壩坡腳浸濕問題。

1.2 防滲設計

大壩左右壩端壩體及壩基砂卵石層采用塑性混凝土防滲墻、壩基采用帷幕灌漿進行防滲處理。

混凝土防滲墻軸線與大壩軸線重合，防滲墻厚80 cm，最大墻高33.3 m，總長144 m(其中左壩端60 m，右壩端84 m)；根據實際情況，左右壩端防滲墻頂高程不同，左壩端高程128 m，右壩端為臺階狀，高程為103.2 m至124 m；防滲墻底深入基巖不少于1 m，防滲墻澆筑完成后，用黏土回填槽孔至壩頂，防滲墻鉆孔為槽形孔，槽孔長度6 m，要求塑性混凝土彈性模量不大于500 MPa，抗壓強度為 1.0～2.5 MPa，滲透系數不大于 1×10-6cm/s。

圖1 左壩端防滲設計

圖2 右壩端防滲設計

圖3 混凝土防滲墻槽孔布置詳圖

圖4 基礎帷幕灌漿孔布置詳圖

帷幕灌漿軸線與防滲墻軸線重合，長度與防滲墻長度相同，深度為7～19 m，與相對不透水層相接；設雙排灌漿孔，排距2.4 m，孔距2.5 m，采用梅花形布置；灌漿設計標準為透水率5 Lu。

防滲墻與帷幕灌漿整體布置見圖1、圖2，防滲墻槽孔布置與帷幕灌漿孔布置見圖3、圖4。

2 帷幕灌漿施工工藝及質量控制

2.1 灌漿先導孔

對灌漿工程中各類鉆孔分類統(tǒng)一編號，先進行下游排孔的灌漿，后進行上游排孔的灌漿，每排孔分三序施工；部分Ⅰ序孔作先導孔，孔距為Ⅰ序孔孔距的4倍，根據先導孔的施工效果，確定相關設計參數的合理性。

2.2 灌漿施工

（1）鉆孔及沖洗。鉆孔采用150型地質鉆機，土層及砂礫石層采用合金鉆頭，巖層采用金剛石鉆頭。鉆孔位置與設計位置的偏差不大于10 cm，保證孔向準確，孔壁平直完整；灌漿孔全程測孔斜，孔斜用測斜儀進行檢測，垂直的或頂角小于5°的帷幕灌漿孔，其孔底偏差值不得大于表1的規(guī)定：

表1 鉆孔孔底最大允許偏差值

頂角大于5°的斜孔，孔底最大允許偏差值可根據實際情況按表1中規(guī)定適當放寬，方位角偏差值不宜大于5°；鉆孔偏差不符合以上規(guī)定時，應結合該部位灌漿資料和質量檢查情況進行全面分析，如確認對帷幕灌漿質量有影響時，應采取補救措施。鉆進結束等待灌漿或灌漿結束等待鉆進時，孔口均應堵蓋，妥加保護。

灌漿孔在灌漿前采用壓力水進行裂隙沖洗，沖洗壓力為灌漿壓力的80%，該值若大于1 MPa時，采用1 MPa，直至回水清凈時止。

（2）壓水試驗。先導孔及各次序帷幕灌漿孔的各灌漿段在灌漿前應自上而下分段進行簡易壓水，簡易壓水可在裂隙沖洗后或結合裂隙沖洗進行；壓水試驗采用五點法或單點法。

（3）制漿。灌漿采用普通硅酸鹽水泥，水泥標號425，灌漿用水應符合拌制水工混凝土用水的要求；集中制漿站制備水灰比為0.5：1的純水泥漿液，根據需要，可摻入一定的摻合料或外加劑；漿液在使用前過篩，輸送漿液流速在1.4～2.0 m/s之間。

（4）灌漿。采用循環(huán)式自上而下分段灌漿法，分段長度6 m，灌漿注意事項參見相關規(guī)范；應保證灌漿管路暢通，并能夠承受一定的灌漿壓力，灌漿壓力應逐級升壓，但不超過3.0 MPa；管道上安設壓力表，以對灌漿壓力實行監(jiān)測；灌漿漿液濃度由稀到濃，逐級變換；漿液水灰比及變換原則應符合相關規(guī)定標準。

（5）灌漿封孔。封孔采用“分段壓力灌漿封孔法”，具體方法參見相關設計規(guī)范。

2.3 灌漿質量檢查

質量檢查以檢查孔壓水試驗為主，試驗在相應部位灌漿結束14 d后進行，一個壩段或一個單元工程內，至少應布置一個檢查孔，采用自上而下分段卡塞進行單點法壓水試驗；檢查孔各段合格率應符合規(guī)范要求。

3 塑性混凝土防滲墻施工工藝及質量控制

3.1 導向槽及施工平臺

原設計壩頂寬度6 m，不能滿足施工機械設備布置，為此將壩體防滲壩段壩頂高程降低1.5 m，施工平臺寬度可達12 m左右，滿足施工機械設備布置要求；或采用壩頂兩側搭設支架的方法加寬壩頂，形成施工平臺。

在平行于防滲墻軸線下游鋪設輕軌兩道，用于安設沖擊鉆機，另一側用來安放抓斗挖槽機、泥漿池及沉淀池，采用泥漿正循環(huán)法排渣。

防滲墻導向槽用混凝土澆筑，加少量鋼筋，槽寬80 cm，凈距允許偏差±0.5 cm且與防滲墻同一軸線，頂面高程高于壩面10 cm，以防地表水流入；導向槽必須直立、穩(wěn)固、位置準確。

3.2 防滲墻施工

（1）槽段劃分和定位。防滲墻軸線與大壩軸線重合，分為一期槽孔和二期槽孔，先施工一期槽孔，后施工二期槽孔，每個槽孔長6 m，分為兩個接頭孔，一個主槽孔和兩個副槽孔。

（2）固壁泥漿制作。拌制泥漿的黏土以黏粒含量大于50%，塑性指數大于20，含砂量小于5%，二氧化硅與三氧化二鋁含量的比值為3～4的黏土為宜，所用水以新鮮潔凈的淡水為宜；泥漿的性能指標和配合比、拌制泥漿的方法和時間及泥漿處理劑的品種和摻加率均應通過試驗確定；并按規(guī)定配合比配制泥漿，加量誤差值不得大于5%。

（3）槽孔開挖。成槽采用3臺沖擊鉆機配合1臺抓斗挖槽機，沖擊鉆機主要用來造接頭孔和破碎槽底的巖層，抓斗挖槽機抓挖主副槽孔和清除較大粒徑沉渣；二期孔的混凝土接頭孔，應在一期混凝土澆筑完24 h后開鉆；槽孔嵌入基巖的深度必須滿足設計要求，即不小于1 m。槽孔孔壁應平整垂直，不應有梅花孔、小墻等。

（4）終孔及清孔。清孔換漿選用泵吸法，清孔換漿結束后1h，應達到規(guī)定的清孔標準，清孔換漿合格后，方可進行下道工序。

（5）塑性混凝土澆筑。混凝土配制采用普通硅酸鹽水泥，水泥標號425，骨料選用礫石和中、粗砂，骨料粒徑不大于40 mm；混凝土入孔坍落度18～22 cm，擴散度34～40 cm，坍落度保持15 cm以上的時間不小于1 h；初凝時間不小于6 h，終凝時間不大于24 h；混凝土密度不小于2 100 kg/m3。混凝土拌和及運輸能力，不小于最大計劃澆筑強度的1.5倍，并保證澆筑連續(xù)進行，若因故中斷，時間不宜超過40 min；應保證運至孔口的混凝土具有良好的和易性。

開澆前，導管內置入隔離塞球；開澆時，先澆入水泥砂漿，再澆入混凝土，擠出塞球并埋住導管底端；槽孔混凝土連續(xù)澆筑，使混凝土面上升均勻，槽孔口設置蓋板，避免混凝土散落槽孔內，不符合質量要求的混凝土嚴禁澆入槽孔內，防止入管的混凝土將空氣壓入導管。

3.3 防滲墻質量檢查

防滲墻質量檢驗采用注水試驗方式，左右岸各進行三孔試驗，經檢驗，滲透系數均在設計要求范圍之內。

4 墻幕搭接

混凝土防滲墻軸線與壩軸線重合，帷幕灌漿采用雙排孔，布置在混凝土防滲墻兩側，帷幕灌漿孔孔軸線與混凝土防滲墻軸線間距1.2 m。帷幕灌漿上限高于防滲墻墻底0.5 m(即防滲墻嵌入帷幕灌漿內0.5 m)。

5 結束語

太平水庫防滲工程于2007年完工，至今已運行近四年時間，防滲效果良好，水庫效益顯著提高。