劉興菊

一、工程概況

北峰山水庫(kù)位于勒竹河上游北峰山處，距云浮市新興縣城46km，是新興縣內(nèi)勒竹河上的第八個(gè)梯級(jí)電站，距上游一座具有多年調(diào)節(jié)的合河水庫(kù)工程8km。壩址以上流域面積245.1km2，庫(kù)區(qū)位于丘陵地區(qū)，主河道長(zhǎng)共18.22km，庫(kù)區(qū)河道平均坡降0.00925，總庫(kù)容1120萬(wàn)m3，是一座以防洪、灌溉為主，兼顧發(fā)電和供水等綜合利用的中型水利工程。

北峰山水庫(kù)副壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程117.50m，最大壩高16.0m，現(xiàn)狀壩頂寬5m，壩頂長(zhǎng)53.5m。上游壩坡分別為1：2.5和1：3，采用150#混凝土塊護(hù)坡，1.5mX1.5m為一塊，品字形布置，厚度為0.15m。下游采用草皮護(hù)坡，壩坡為1：2，108.5m高程以下設(shè)褥墊式棱體反濾排水，棱體頂寬2m，底寬12 m，反濾棱體坡比為1：1.5。壩基在壩軸線靠上游側(cè)設(shè)粘土防滲齒墻，齒墻頂高程107m，下端嵌入原山體實(shí)土1m。

二、副壩存在的主要問(wèn)題：

2010年云浮市新興縣水務(wù)局委托珠江水利委員會(huì)珠江水利科學(xué)研究院對(duì)北峰山水庫(kù)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，同年云浮市水務(wù)局《關(guān)于新興縣北峰山水庫(kù)安全鑒定成果的審定意見(jiàn)》（云水管[2010]217號(hào)文）同意北峰山水庫(kù)大壩安全鑒定評(píng)為三類(lèi)壩。根據(jù)北峰山水庫(kù)安全評(píng)價(jià)結(jié)果，該工程存在問(wèn)題的主要有：

（1）副壩現(xiàn)狀防洪標(biāo)準(zhǔn)不滿(mǎn)足《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252-2000規(guī)定的1000年一遇的校核洪水標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）副壩左岸壩肩滲水比較嚴(yán)重，壩腳多處積水，下游排水棱體塊石松動(dòng)，并有少量塊石已滑落壩腳。

（3）副壩壩身左岸為花崗巖風(fēng)化殘積土，顆粒粗大，粘性成份較少，舊填筑土滲透系數(shù)大，碾壓不密實(shí)，壓實(shí)度低，對(duì)抗?jié)B性不利，坡腳多處發(fā)現(xiàn)滲水，鉆探查明為繞壩滲透。

（4）副壩未安裝滲壓觀測(cè)設(shè)施和水平位移觀測(cè)設(shè)施。

三、加固方案的擬定

加固方案圍繞上述工程存在的問(wèn)題進(jìn)行擬定，一是提高壩體防洪標(biāo)準(zhǔn)，二是加強(qiáng)壩體防滲，三是安裝觀測(cè)設(shè)施。

1、提高壩體防洪標(biāo)準(zhǔn)，徹底解決壩坡抗滑穩(wěn)定

提高壩體防洪標(biāo)準(zhǔn)必須徹底解決壩坡抗滑穩(wěn)定問(wèn)題，為徹底解決壩坡抗滑穩(wěn)定，本次加固方案的總體原則是壩坡培厚及反壓平臺(tái)加高。壩坡培厚主要考慮前坡培厚及后坡培厚兩種方案，前坡培厚需要用粘土填筑，而后坡培厚需要用砂性土，培土位置的不同、培厚土料的不同等都會(huì)對(duì)壩體穩(wěn)定、施工條件、工程造價(jià)等造成不同影響。本次將從各方面對(duì)以上兩個(gè)方案進(jìn)行比較，確定最優(yōu)方案。

2、上堵下排，加強(qiáng)壩體防滲

針對(duì)副壩舊填筑土壓實(shí)度低，防滲能力差的具體情況，為徹底解決大壩的防滲問(wèn)題，本方案采用 “上堵下排”的總體原則進(jìn)行加固。上堵的措施有垂直防滲和水平防滲，垂直防滲處理可以比較徹底地解決壩體滲漏問(wèn)題，而水平防滲處理則必須結(jié)合下游排水減壓措施，雖可保證壩體滲透穩(wěn)定，但仍有一定的滲漏損失。為徹底解決壩體的滲流問(wèn)題，保證大壩運(yùn)行安全，本工程采用垂直防滲的方案。具體加固措施為在壩頂靠上游側(cè)對(duì)壩體灌漿，在壩基進(jìn)行帷幕灌漿的，下游壩坡設(shè)置排水棱體。

壩體灌漿考慮高壓噴射灌漿灌漿和充填灌漿兩種方案，由于兩種灌漿方式的適用范圍和施工工藝均有不同，并且對(duì)施工條件的要求也有不同，都會(huì)對(duì)工程實(shí)施產(chǎn)生影響，本次將從如上各方面對(duì)兩個(gè)灌漿方案進(jìn)行比較，以確定最優(yōu)方案。

四、方案的比較

1、壩坡培厚方案的比較

壩坡培厚主要考慮前坡培厚及后坡培厚兩種方案，以下從壩坡穩(wěn)定、防滲效果、施工條件等方面對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行比較，具體比較如下。

考慮北峰山水庫(kù)的實(shí)際情況，從上述比較中可以看出，前坡培厚不利于迎水坡的抗滑穩(wěn)定而且需放空水庫(kù)，填筑土方量大，造價(jià)高，施工不方便?？紤]壩體和壩基的灌漿，以及后坡培厚施工方、填筑土方量、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，因此確定后坡培厚為推薦方案。

2、灌漿方案的比較

壩體灌漿考慮高壓噴射灌漿灌漿和充填灌漿兩種方案，以下就適用范圍、施工工藝、施工條件等方面對(duì)兩個(gè)灌漿方案進(jìn)行比較，具體比較如表2。

從表2比較可以看出，高壓噴射主要是處理壩體碾壓不實(shí)、密實(shí)度普遍較差、壩體內(nèi)有軟弱層、壩后坡浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)過(guò)高、壩后坡出現(xiàn)大面積濕潤(rùn)，壩體有明顯滲漏的問(wèn)題；充填灌漿操作簡(jiǎn)單，施工有保證，對(duì)壩體結(jié)構(gòu)影響較小，對(duì)壩體內(nèi)存在生物洞穴、碾壓不實(shí)、密實(shí)度差的大壩效果明顯。結(jié)合本工程實(shí)際情況和達(dá)到除險(xiǎn)加固的目的，確定高壓噴射灌漿為推薦方案。

五、結(jié)論

根據(jù)以上方案比較結(jié)論，確定本工程加固方案如下：采用后坡培厚的方案對(duì)壩體進(jìn)行培厚加固，反壓平臺(tái)加高，下游壩坡設(shè)置排水棱體；對(duì)壩體采用高壓噴射灌漿的方案進(jìn)行垂直防滲處理，考慮到兩岸接頭處情況復(fù)雜，存在裂縫、洞穴及繞壩滲流的可能性，在兩岸接頭處也采用高壓噴射灌漿，加強(qiáng)大壩兩岸接頭處的防滲效果。