鄭光有

小海子水庫(kù)位于甘肅省河西走廊中部張掖市高臺(tái)縣的南華鎮(zhèn)小海子村，西距南華鎮(zhèn)7.5公里，北距高臺(tái)縣城15公里，東南與沙丘地帶相連，西南與312國(guó)道線緊鄰，北壩緊靠三清渠，對(duì)外交通十分方便。水域地處大陸腹地，屬大陸性溫帶荒漠干旱氣候，冬季寒冷而漫長(zhǎng)，夏季炎熱而短暫，雨量稀少而集中，蒸發(fā)強(qiáng)烈，日照時(shí)間長(zhǎng)，晝夜溫差大。海拔高度多在1363～1370米之間。小海子水庫(kù)是一座引水注入式平原洼地水庫(kù)，水源主要來(lái)源于黑河，設(shè)計(jì)庫(kù)容1048.1萬(wàn)立米。下面，將對(duì)小海子水庫(kù)壩體滲漏除險(xiǎn)工程施工方法和工藝在實(shí)際中的應(yīng)用加以總結(jié)，從施工過(guò)程各方面總結(jié)工作與同行予以交流。

1.工程基本情況

1.1 基本情況

小海子水庫(kù)始建于1958年，后經(jīng)1984年 、1987年、1990年三次加固加高和2004年除險(xiǎn)加固形成現(xiàn)狀規(guī)模，承擔(dān)友聯(lián)灌區(qū)的南華、駱駝城、巷道、宣化等48個(gè)行政村共10萬(wàn)畝耕地和林草地的灌溉調(diào)蓄任務(wù)。分為上、中、下庫(kù)，上庫(kù)建于1987年，中庫(kù)建于1958年，下庫(kù)建于2004年，庫(kù)容463.3萬(wàn)立米。由于該水庫(kù)在大躍進(jìn)時(shí)期修建，當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，施工不規(guī)范，致使該水庫(kù)壩頂安全超高不足，不能抵御風(fēng)浪災(zāi)害，壩體質(zhì)量差，壩基、壩體滲漏嚴(yán)重，不能滿足防滲、抗震要求，屬病險(xiǎn)水庫(kù)，需進(jìn)行除險(xiǎn)加固。2000年省水利廳以甘水規(guī)發(fā)【2000】15號(hào)文件對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了批復(fù)。工程設(shè)計(jì)主要建設(shè)內(nèi)容是：原壩體除險(xiǎn)加固5.056公里；改移壩線新建壩體5.004公里，共計(jì)10.06公里的土壩工程；新建豐稔渠、三清渠輸水洞工程2座；改建襯砌小海子支渠1850米。4、新建三清渠南北干渠連接段和分水閘工程。

1.2工程主要部位

小海子水庫(kù)樞紐主要建筑物由大壩、進(jìn)水閘，輸水洞三部分組成。屬三等中型水庫(kù)。2002年除險(xiǎn)加固工程，主要建筑物按三級(jí)設(shè)計(jì)，次要建筑物按四級(jí)設(shè)計(jì)，臨時(shí)建筑物按五級(jí)設(shè)計(jì)，地震基本烈度8度，建筑物抗震按8度設(shè)防。正常蓄水位1368.1米，水庫(kù)總庫(kù)容1048.1萬(wàn)立方米，水域面積5.4平方公里，占地面積8000畝。

1.2.1大壩：大壩總長(zhǎng)14717米，其中：改移壩段長(zhǎng)5004米，壩頂高程1370.5米，最大壩高8.67米，大壩為壤土均質(zhì)壩。加固壩段長(zhǎng)5056米，壩頂高程1370.5米，最大壩高5.3米，大壩為半均質(zhì)壤土。

1.2.1進(jìn)水閘：位于三清干渠19公里處，其結(jié)構(gòu)形式為矩形，砼漿砌石結(jié)構(gòu)，閘孔設(shè)為3孔，每孔配備平板鋼閘門(mén)，采用3.5噸手動(dòng)式啟閉機(jī)，結(jié)構(gòu)尺寸為3×1.8米×1.6米（孔數(shù)×孔寬×孔高），最大引水量7.5立米/秒。

1.2.2輸水洞：共設(shè)2座，三清干渠設(shè)輸水洞1座，洞長(zhǎng)24米，結(jié)構(gòu)尺寸2米×2.2米（寬×高），設(shè)3.5噸手動(dòng)啟閉機(jī)一臺(tái)，底檻高程1365.125米，最大輸水流量6 立米/秒；豐稔渠輸水渠設(shè)輸水洞一座，洞長(zhǎng)41.5米，結(jié)構(gòu)尺寸1.5米×1.7米（寬×高），設(shè)3.5噸手動(dòng)啟閉機(jī)一臺(tái)，底檻高程1362.0米，最大輸水流量3.5立米/秒；都設(shè)有平板鋼閘門(mén)，其結(jié)構(gòu)形式均為鋼筋混凝土無(wú)壓矩形涵洞。

深層攪拌地下連續(xù)墻布置在大壩壩頂壩軸線處，距離上游壩肩不小于2.5米，深層攪拌地下連續(xù)墻防滲范圍在樁號(hào)0+000--4+803段，軸線長(zhǎng)度4.803km，既能滿足防滲要求同時(shí)可解決壩基黏土層與粉細(xì)沙層間的接觸沖刷破壞。深層攪拌地下連續(xù)墻的頂高程控制在1369.2m。鑒于各段黏土層厚度不同，并根據(jù)滲流分析計(jì)算成果確定：在樁號(hào)0+000--1+200段防滲墻自壩底起深入到黏土層以下2m，在1+200--4+803段采用高噴墻自壩底起深入到未受擾動(dòng)的粉細(xì)沙層中以下2m，滿足接觸沖刷滲透坡降，保證工程安全。深層攪拌地下連續(xù)墻施工選用三頭設(shè)備，裝配三根攪拌軸，軸間距320mm，攪拌頭直徑440mm，一次形成地下連續(xù)墻單元墻960mm。深層攪拌地下連續(xù)墻單元內(nèi)相鄰樁體搭接120mm，最小墻厚301.99mm，考慮樁位偏差和傾斜偏差，單元墻之間搭接170mm，單元墻有效長(zhǎng)度910mm。深層攪拌地下連續(xù)墻頂最小厚度347.42mm，考慮樁位偏移，最小厚度339.41mm，墻底最小厚度301.18mm，滿足最小厚度要求。防滲墻墻深范圍為11.0--12.5m。

對(duì)墻體的技術(shù)要求如下：

深層攪拌地下連續(xù)墻固化劑水泥，強(qiáng)度等級(jí)42.5的抗硫水泥；摻入的水泥用量、外加劑用量、水灰比，需由材料實(shí)驗(yàn)室根據(jù)防滲和強(qiáng)度要求試驗(yàn)確定配合比，根據(jù)已建工程的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)考慮到工程區(qū)地下水位較高，暫確定水泥摻入比砂性土層（中透水層）為20%，黏土層（弱透水層）為18%；加固土體平均容重1.8g/m3，水泥摻入量130kg/m2，水灰比為1.0--1.8（最終以實(shí)驗(yàn)室及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定），深攪樁機(jī)噴漿下沉速度≤≤50cm/min。%；相鄰單元墻施工間歇時(shí)間不超過(guò)24h，墻體的有效厚度不于347.42mm；墻體的垂直度不大于1/300H（H為墻深）；墻頂中心線允許誤差±30mm；墻深偏差不大于200mm；墻體的滲透系數(shù)A×10-6cm/s（1≤A<10），滲透破壞比降不小于200，抗壓強(qiáng)度不小于0.3MPa；齡期達(dá)到后，選取1%～2%墻體進(jìn)行開(kāi)挖，檢測(cè)墻體的外觀質(zhì)量、搭接質(zhì)量及整體性。

2.施工標(biāo)準(zhǔn)

2.1先導(dǎo)孔

施工前，沿深層攪拌地下連續(xù)墻軸線先導(dǎo)孔，進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)，確定防滲墻底線，確定水泥摻入量和水灰比等參數(shù)。

2.2成墻試驗(yàn)

施工前進(jìn)行成墻試驗(yàn)，確定適合本工程地質(zhì)條件的水灰比，提升速度和旋轉(zhuǎn)速度等施工參數(shù)，為工程的正式施工做準(zhǔn)備。

2.3施工技術(shù)要求

孔位控制：為確保搭接長(zhǎng)度、墻體厚度及整體性，放一條平行于設(shè)計(jì)地下連續(xù)防滲墻軸線的輔助線，根據(jù)樁孔距、搭接要求，制作孔位放樣定位標(biāo)尺，設(shè)備按定位標(biāo)尺移位，使樁位偏差小于10mm，滿足設(shè)計(jì)要求。

墻體垂直度控制：施工前用經(jīng)緯儀校正設(shè)備搭架的垂直度，并在設(shè)備底座上的三根連通管上做好刻度標(biāo)記，確保時(shí)墻體垂直偏差小于0.3%；

攪拌頭控制：攪拌頭直徑不小于設(shè)計(jì)要求，施工時(shí)攪拌頭直徑偏差不小于10mm，定期進(jìn)行檢查，超出范圍進(jìn)行更換.

（作者單位：734300甘肅省高臺(tái)縣水務(wù)局）