孔令柱 ，隋麗君

（遼寧省參窩水庫管理局，遼寧 遼陽111000）

1 概 況

參窩水庫位于遼寧省遼陽市境內(nèi)的太子河干流上，水庫控制流域面積6175 km2，是集防洪、灌溉，結合工農(nóng)業(yè)用水發(fā)電于一體的大Ⅱ型綜合利用水利樞紐工程，按百年一遇洪水設計，萬年一遇洪水校核，最大庫容7.91億m3。

2 灌漿前壩基防滲帷幕狀況

從參窩壩區(qū)工程地質(zhì)可知，壩址區(qū)為古老變質(zhì)巖，壩基主要由含團塊變粒巖、石英變粒巖及黑云母變粒巖組成。壩基開挖到弱風化巖層面，發(fā)現(xiàn)斷層35條，可見斷層寬度5～180 cm，延伸長度10～200 m不等。為減小壩基揚壓力，使壩基面滲透壓力和壩基滲漏量降至允許值以內(nèi)，采用了灌漿帷幕和壩基排水相結合的方式。在樁號0’+04.8 m處設深15 m的垂直防滲帷幕一道。在灌漿廊道內(nèi)樁號為0’+05.1 m處共設98個深12 m、向下游傾斜15°角的主排水孔；在排水廊道內(nèi)樁號為0’+024.2 m處共設51個深9 m的副排水孔；在壩基與基巖接觸面水平間隔9 m左右用三角槽設壩基排水管。壩體及壩基內(nèi)滲水最終匯集到4個集水井中，用水泵抽排到下游壩外。

為觀測壩基揚壓力，在3號、5號、17號、23號、25號壩段的5個橫向廊道內(nèi)各布置了1個觀測斷面。經(jīng)對觀測資料的分析，3號壩段和25號壩段的觀測點的水位與上游庫水位同步，且揚壓力數(shù)值大，揚壓力折減系數(shù)值α大于0.3，說明這兩個壩段的灌漿帷幕效果大部分失效；5號、17號、23號壩段揚壓力觀測斷面各測點的水位變化比庫水位變化滯后25～28 d，且這些部位的揚壓力數(shù)值小，揚壓力折減系數(shù)α小于0.3，說明這些壩段的基礎灌漿帷幕還在起一定的作用。

3 帷幕灌漿和排水設計

通過對揚壓力觀測數(shù)據(jù)分析和揚壓力系數(shù)及壩體穩(wěn)定計算的結果，并借鑒原有的帷幕灌漿設計及其產(chǎn)生的效果，考慮灌漿帷幕及排水的共同作用，對參窩水庫壩基帷幕灌漿做如下設計：

防滲標準：透水率 q≤0.03 L/(min·m·m)；

揚壓力折減系數(shù)α≤0.3。

灌漿范圍：整個壩基；原因：其一，距上次帷幕灌漿已有20年的時間，帷幕中的氧化鈣可能析出，導致帷幕效果減弱。其二，參窩水庫管理局對河床段設有揚壓力觀測面的其余壩段進行了人工觀測，發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)水位值高，揚壓力值大。

帷幕中心線：壩軸線下游4.8 m（即原帷幕中心線）。帷幕孔排數(shù)：單排孔。

孔距：岸坡壩段2號、3號、4號、24號、25號、26號、共6個壩段孔距為1.5 m；（考慮到設置了觀測斷面的3號和25號壩段出現(xiàn)了揚壓力折減系數(shù)大于設計值0.3的情況，并且此兩個壩段出現(xiàn)了拉應力，所以對這兩個壩段的布孔加密，以加強帷幕灌漿的效果。而2號、4號、24號、26號壩段雖然沒有設置觀測斷面，但他們都是岸坡壩段，并且分別和3號、25號壩段相鄰，所以不能確定這四個壩段的揚壓力折減系數(shù)在允許范圍內(nèi)，而不出現(xiàn)拉應力，因此需要對這四個壩段的灌漿帷幕一并進行加強）。其余壩段孔距設置為2 m。

孔深：1號壩段孔深為基巖下10 m；2～30號壩段孔深為基巖下15 m；31號壩段孔深為基巖下8 m。

經(jīng)過現(xiàn)場勘查，水庫40多年的運行，排水孔孔內(nèi)有基巖分泌物和泥沙沉積，而且重新灌漿會堵塞原有的排水孔，使其不能達到正常的排水效果，因此需要對原有的排水孔進行重新掃孔及沖洗工作。

參窩水庫廊道內(nèi)布置了5個橫向揚壓力觀測斷面，無縱向觀測項目，根據(jù)實際情況，在設計時經(jīng)過專家組研究，為全面監(jiān)測大壩的壩基滲水情況，及時發(fā)現(xiàn)壩基帷幕出現(xiàn)的問題，需要對壩基設置一縱向揚壓力觀測斷面，根據(jù)實際情況每個壩段設一個觀測點，共增加18個揚壓力觀測點。

4 施工及完成的工程量

2011年9月25日至2012年1月17日，完成了參窩水庫壩基帷幕灌漿工程，帷幕灌漿部位包括左、右岸壩上灌漿，左、右岸壩肩地段觀測廊道灌漿、河床段灌漿廊道部位灌漿；排水孔疏通、新增揚壓力孔鉆進與孔內(nèi)測壓管安裝。

5 灌漿效果分析

5.1 灌漿資料整理的依據(jù)

該本工程帷幕灌漿資料依據(jù)（SL62-94）《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范》，并參照（DL/T 5148-2001）《水工建筑物水泥灌漿施工技術規(guī)范》中相關要求整理。

5.2 帷幕灌漿的結論

經(jīng)過對該工程壓水試驗和單位注灰量資料整理，得出以下主要結論：

1）混凝土與基巖接觸段（帷幕灌漿第1段，段長2 m）透水性大，基巖面2 m以下基巖平均透水率呈減小的趨勢。

2）各次序孔第一段平均單位注灰量為125.08 kg/m，其余各段平均單位注灰量為37.27 kg/m。

各次序孔單位注漿量基本符合分序加密灌漿規(guī)律，呈分序遞減的趨勢。

5.3 揚壓力系數(shù)灌漿前后變化情況

根據(jù)已有的多年3號、5號、17號、23號、25號壩段各測點揚壓力觀測資料分析，得出結論如下：

1）右岸壩肩3號壩段灌漿后揚壓力測值過呈動態(tài)變化，比較這次灌漿前整體趨勢略有小幅下降，3個觀測點揚壓力折減系數(shù)α均大于0.3。

2）5號壩段灌漿后揚壓力測值過程動態(tài)變化，比較灌漿前整體趨勢略有小幅下降，4個觀測點揚壓力折減系數(shù)α均小于0.3，其中1號觀測點（臨近上游側(cè)）下降較多。

3）17號壩段灌漿后揚壓力測值過程動態(tài)變化，比較灌漿前變幅極小，4個觀測點揚壓力折減系數(shù)α均小于0.1。

4）23號壩段灌漿后揚壓力測值過程動態(tài)變化，比較灌漿前整體呈下降趨勢，4個觀測點揚壓力折減系數(shù)α均小于0.13，其中1號觀測點（臨近上游側(cè)）灌漿后揚壓力值為零。

5）左岸壩肩25號壩段灌漿后段揚壓力測值過程動態(tài)變化，比較灌漿前揚壓力折減系數(shù)有升有降，4個觀測點揚壓力折減系數(shù)α均大于0.3。

6 結 語

按照這次壩基補強帷幕灌漿和排水設計，壩基帷幕補強灌漿施工和排水孔施工質(zhì)量滿足設計要求，灌漿成果符合分序加密灌漿的規(guī)律，有效地降低了壩基的滲漏量，有效解決廊道揚壓力值偏高和部分揚壓力管串通、排水管淤積的問題。經(jīng)觀測壩基揚壓力總體上呈平穩(wěn)下降趨勢。