李　飛，沈　寧，王圓圓（山東省淮河流域水利管理局規(guī)劃設(shè)計院，山東 濟南 250100）

菏澤市曹縣戴老家水庫防滲措施研究

李飛，沈?qū)帲鯃A圓
（山東省淮河流域水利管理局規(guī)劃設(shè)計院，山東 濟南 250100）

【摘要】根據(jù)戴老家水庫的工程特點，針對平原水庫常用的防滲措施進行了截滲方案比選，最終采用塑性混凝土防滲墻。經(jīng)北京理正巖土滲流軟件計算分析，本工程采用塑性混凝土防滲墻防滲效果顯著，并為今后平原水庫的防滲設(shè)計提供了技術(shù)支持。

【關(guān)鍵詞】平原水庫；防滲措施；塑性混凝土防滲墻

曹縣城區(qū)及農(nóng)村生活用水全部為地下水，水質(zhì)較差，不符合飲用水安全標(biāo)準(zhǔn)。為解決曹縣部分城鄉(xiāng)居民飲水安全問題，提高供水保證率，曹縣縣政府經(jīng)研究決定新建戴老家水庫，以滿足當(dāng)?shù)厝罕娚钣盟枨?。平原水庫一般采用地上、地下蓄水相結(jié)合的方式，為防止?jié)B流破壞及減少滲水量損失；同時為防止水庫建成后地下水位進一步提高、壩后產(chǎn)生較大范圍的浸沒區(qū)，因此采用合適的防滲措施至關(guān)重要。

1　戴老家水庫工程概況

1.1圍壩工程

戴老家水庫工程圍壩軸線長5 287m，壩頂高程59.50m，壩頂寬6.0m，上游側(cè)設(shè)0.6m高漿砌石防浪墻，墻頂高程60.10m。圍壩臨水側(cè)邊坡1∶3，坡面采用預(yù)制F150C30混凝土板護坡，背水側(cè)邊坡1∶2.5。

1.2工程地質(zhì)

根據(jù)地勘資料，庫區(qū)分布的地層主要為：①砂壤土、②粉砂、③黏土、④砂壤土、⑤黏土、⑥粉砂、⑦黏土。⑤層黏土厚度大于1.0m，分布連續(xù)，可作為相對隔水層。

1.3筑壩土料

根據(jù)場區(qū)天然土料的儲量及地質(zhì)報告建議，圍壩填筑土料采用②層砂壤土，圍壩采用均質(zhì)壩。筑壩土料的滲透系數(shù)為2.27×10-3cm/s，不滿足規(guī)范要求的筑壩土料滲透系數(shù)<1.0×10-4cm/s的要求，因此壩體需要采取防滲措施。

2　防滲方案比選

垂直鋪塑方案，適用于防滲深度一般不大于12m；水泥土攪拌樁防滲墻地面以下防滲深度一般不大于20m，但是當(dāng)截滲深度大于18m，施工工藝不成熟，不能保證成墻連續(xù)性；高壓噴射灌漿防滲墻方案，適用范圍較廣，但易出現(xiàn)開叉、搭接不嚴(yán)等現(xiàn)象，對不同土層的施工工藝參數(shù)難以把握，施工質(zhì)量可控性差，工程造價較高，本工程不宜采用；塑性混凝士防滲墻方案，成墻完整連續(xù)，質(zhì)量有保證，防滲效果較好，有豐富成熟的施工經(jīng)驗，其滲透系數(shù)小于10-7cm/s，缺點是需要優(yōu)質(zhì)泥漿固壁，如遇流砂需加強施工管理，工程造價較高；振動切槽防滲板墻澆筑砂漿時無導(dǎo)管，是在水中澆筑砂漿，澆筑過程中與水振動混合，對墻體質(zhì)量有影響，施工振動對壩腳穩(wěn)定有一定的不利影響，在水庫圍壩中應(yīng)用較少。結(jié)合本工程實際，選取塑性混凝土防滲墻、垂直鋪塑及水泥土攪拌樁比選，截滲深度為深入⑤層黏土1m。比選結(jié)果詳見表1。

本工程截滲深度內(nèi)土層均為中等透水層，主要為粉砂和砂壤土，地面以下截滲深度約19.02～22.70m，水泥土攪拌樁防滲墻不能保證成墻效果，復(fù)合土工膜施工要求高，且處理不當(dāng)后果嚴(yán)重。結(jié)合周邊工程經(jīng)驗，選用塑性混凝土防滲墻截滲。另外，根據(jù)戴老家水庫興利調(diào)節(jié)計算，全年僅有1個月庫區(qū)水位大于57m，因此將防滲墻設(shè)在內(nèi)壩肩，頂高程深入壩內(nèi)3.5m，墻頂高程為57.10m，底高程嵌入第⑤層壤土內(nèi)1m。

表1曹縣戴老家水庫垂直截滲方案比較表

3　防滲效果分析

采用北京理正巖土二維有限元滲流計算程序?qū)鷫畏罎B前后進行滲流穩(wěn)定分析。根據(jù)壩段地形特點、壩基地質(zhì)情況及蓄水位變化情況等資料，選擇0+500、2+350、4+200、5+200四個斷面進行分析。計算工況：庫內(nèi)設(shè)計蓄水位58.00m，背水側(cè)相應(yīng)的最低水位；設(shè)計蓄水位58.00降落至1/3壩高水位55.57m，背水側(cè)相應(yīng)的水位；庫內(nèi)平均水位54.26m，背水側(cè)相應(yīng)的水位。如表2所示。

根據(jù)上表計算結(jié)果，整個圍壩在考慮防滲措施的情況下，水庫水位在不同時期作用下，年滲漏量減少至45.81萬m3，占總庫容的3.6%，防滲效果良好，截滲溝出逸比降有所降低，均在允許滲透比降0.2范圍內(nèi)。

表2圍壩防滲前后滲流穩(wěn)定計算成果表

4　結(jié)語

根據(jù)戴老家水庫截滲方案比選，當(dāng)平原水庫垂直截滲深度小于20m時可以采用水泥攪拌樁防滲墻進行防滲，工程投資少。當(dāng)垂直截滲深度大于20m以上時，采用塑性混凝土防滲墻，可有效減少滲漏量，防滲效果顯著；可有效降低出逸比降，避免壩坡遭受滲漏破壞。

（責(zé)任編輯 遲明春）

【中圖分類號】TV697

【文獻標(biāo)識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-09-0012-02

收稿日期：2015-05-12

作者簡介：李飛（1975—），男，工程師