劉俊生，董麗麗（.吉林省水利科學研究院，吉林 長春300；.吉林省水利水電勘測設計研究院，吉林長春300）

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湖上水庫壩基滲漏問題分析與處理

劉俊生1，董麗麗2
（1.吉林省水利科學研究院，吉林 長春130022；2.吉林省水利水電勘測設計研究院，吉林長春130012）

［摘要］白山市湖上水庫為均質(zhì)土壩，壩基坐在粘土質(zhì)礫層上，屬中等透水～強透水層，土壩運行后，存在滲漏及滲穩(wěn)問題。高壓噴射灌漿適用于砂土、礫石、卵石等松散地層的灌漿技術(shù)。工程采取了高壓擺噴灌漿處理措施，灌漿結(jié)束后，按規(guī)范要求進行注水試驗，壩基滲透系數(shù)均小于n×10-5 cm/s，取得了良好效果。

［關鍵詞］均質(zhì)土壩；滲透系數(shù)；壩基滲漏；高壓擺噴

1　工程概況

湖上水庫地處吉林省白山市八道江區(qū)太安鄉(xiāng)旱蔥溝村東南2.2 km處，是一座以白山市八道江區(qū)六道江和七道江鎮(zhèn)居民生活用水為主，兼顧灌溉和鎂工業(yè)園區(qū)供水的小（1）型水利工程。工程等別為Ⅳ等，主要建筑物為4級建筑物，次要建筑物為4級建筑物。

大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高23.62 m，總庫容127.72萬m3。土壩由溢流壩段和擋水壩段組成，溢流壩段建基在中等風化巖石上，擋水壩段建基在坡洪積的粘土質(zhì)礫上。2011年8月至9月中旬開工建設，2013年10月16日已批復初步設計內(nèi)容全部竣工。

2　壩基滲漏問題分析與處理措施的選擇

湖上水庫壩址區(qū)位于中低山區(qū)，受構(gòu)造切割，兩岸不對稱出現(xiàn)懸崖峭壁，山體斜坡坡度30°～40°，具有坡積群的成因特性，坡積物為碎、塊石混合土，分選性差，粗細顆?；祀s在一起，由于重力作用，粗顆粒堆積在坡上，細顆粒堆積在坡腳。根據(jù)顆粒分析成果，壩基土為粘土質(zhì)礫，組成成分粘粒占38.4%，粉粒占3.7%，砂粒占14.5%，礫粒占43.4%，砂粒和礫粒達到57.9%。

建設初期，該層土經(jīng)過探坑注水試驗，滲透系數(shù)為1.0～3.0×10-4cm/s，中等透水（近弱透水）。安全蓄水鑒定工作中，經(jīng)過鉆孔注水試驗，壩基土滲透系數(shù)突破1×10-3cm/s，為強透水層，局部注水試驗段以90 L/min注水量注入孔內(nèi)，注入時間1 h，試驗孔內(nèi)水位無抬升,說明壩基存在嚴重集中滲漏問題。滲透系數(shù)前后變化較大的原因在于,粘土質(zhì)礫的砂礫含量十分不均勻,局部相對集中,多年來洪水和河水攜帶的細顆粒將表部的裂隙和縫隙充填，一定程度上降低了上部土層的滲透系數(shù)。通化縣抽水蓄能電站平崗站址下庫壩址，壩址勘探鉆孔距離后河河邊僅4 m，但鉆孔24 h地下水穩(wěn)定水位較河水位低4 m多，也證明了上述工程區(qū)上部土層滲透系數(shù)降低的原因。但鉆孔注水試驗段長較長，一般5～7 m，貫穿性較好，試驗結(jié)果較表部探坑更具有代表性，試驗資料更為可靠。根據(jù)現(xiàn)場實際情況和試驗資料的整理，壩基集中滲漏是確實存在的，如果不采取處理措施，存在壩基嚴重滲漏和滲穩(wěn)問題，運行后威脅大壩安全。

根據(jù)壩基土顆粒分析試驗，工程選擇了高壓擺噴灌漿處理方案，設計采用單排灌漿，墻體入巖不小于0.5 m，與壩體搭接不小于1.0 m，孔間距1.0 m，高壓擺噴建造復合水泥漿防滲墻滲透系數(shù)不大于n×10-5cm/s(1≤n＜9），設計要求墻體強度R2s≥2.0 MPa，成墻有效平均厚度不小于0.30 m，最小厚度不小于0.25 m。

3　高壓擺噴主要工藝流程及施工方法

3.1工藝流程

高壓擺噴采用三管法，選擇三管法高壓擺噴施工設備，噴管直徑準10 mm，高壓水泵為3XB，高壓臺車為CP-50型，高噴鉆孔采用XY-2型鉆機成孔。分二序施工，先進行Ⅰ序孔施工，后進行Ⅱ孔施工。施工流程見圖1，施工參數(shù)見表1。

圖1　高壓擺噴施工流程圖

3.2應注意問題

高壓擺噴過程中，高壓擺噴樁設在鉆孔灌注排樁后，施工時應在灌注樁基礎回填和鉆孔灌注樁完成后進行，高壓擺噴樁施工參數(shù)由試驗后確定，按設計要求，施工后的滲透系數(shù)小于1.0×10－5cm/s。

施工中因故中斷，時間間隔不大于30 min，重新高噴作業(yè)的搭接長度為0.20 m左右；時間間隔超過30 min，重新搭接長度不小于0.50 m。

灌漿時無冒漿現(xiàn)象，可能是地層有較大的空隙造成漏漿，在空隙大的地段，增大注漿量，直到填滿空隙正常冒漿后再繼續(xù)提升。

表1　高壓擺噴樁灌漿施工參數(shù)表

3.3灌漿效果

壩基在灌漿過程中，Ⅰ序孔和Ⅱ序孔整體存在注灰量遞減情況，Ⅰ序孔施工時，個別孔段注灰量較大，說明壩基土存在較大孔隙（孔隙）現(xiàn)象。灌漿結(jié)束7 d后，按灌漿孔的10%進行了鉆孔注水試驗，試驗結(jié)果表明，灌漿后的壩基土滲透系數(shù)均達到了設計要求，即滲透系數(shù)后小于n×10-5cm/s (1≤n＜9）。

4　結(jié)語

對于粗粒土滲透系數(shù)的確定應采取多種方法確定，避免由于方法的局限性導致土體滲透系數(shù)確定誤差增大。對于粗粒土進行高壓噴射灌漿的技術(shù)是十分成熟的技術(shù)，試驗成果表明灌漿成墻后，滲透系數(shù)一般都達到甚至超過了設計要求，高壓噴射灌漿方法投資少，見效快，已廣泛應用到。

［中圖分類號］TV64

［文獻標識碼］A

［文章編號］1002－0624（2016）03－0014－01

[收稿日期]2015-12-16