周志宏

（普洱吉創(chuàng)水利水電勘測設計有限公司，云南普洱 665000）

在設計老撾磨滇湖水庫時，其結構主要為瀝青混凝土面板，在實施工程的過程當中，提升瀝青混凝土面板的施工質量是整個工程施工水平的重點內容[1]。所以在設計老撾磨滇湖水庫瀝青混凝土面板環(huán)節(jié)中，控制好瀝青混凝土施工質量，對保證整個工程施工質量，具有積極推動作用。

1 老撾磨滇湖水庫工程概況

老撾磨滇湖水庫的位置處于老撾磨丁經(jīng)濟特區(qū)之中，該位置屬于溝谷地形，臨近老撾經(jīng)濟特區(qū)的西南側。對老撾經(jīng)濟特區(qū)與老撾磨滇湖水庫之間的距離展開測量，大約僅相隔3km。老撾磨滇湖水庫的位置基于相對比較便利的交通，昆明到曼谷公路路過水庫東邊，距離大約1km的位置，形成相對較為簡易的交通道路。

老撾磨滇湖水庫工程區(qū)域的地震動峰值以《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（GB 18306—2001）為依據(jù)，計算得到的加速度值為0.1g，地震動反應譜特征周期為0.45s，地震的烈度也相應的為VII級別，在老撾磨滇湖水庫施工區(qū)域中，具有相對較差的地震穩(wěn)定性[2-3]。以《水工建筑物抗震設計規(guī)范》（DL 5073—2000）作為依據(jù)，將其地震烈度設計為VII度，最終得到的建筑物抗震烈度為VII度。

老撾磨滇湖水庫的主體壩址區(qū)域位置地形屬于構造侵蝕，地中山谷斜坡地形，這個位置具有彎曲的河流和陡峭的縱坡，兩岸位置的山坡具有較差的系統(tǒng)性。以現(xiàn)如今的地形情況而言，在對老撾磨滇湖水庫設計的時候，選擇加壩的軸線具有較小的預留空間，僅僅能夠按照原來的壩址軸線向后移動25m的距離，形成轉彎軸線和直線軸線，將兩條軸線分別記作A和B，如圖1所示。

圖1 老撾磨滇湖水庫壩體軸線

2 老撾磨滇湖水庫防滲處理之前概述

老撾磨滇湖水庫在正常的情況之下，其蓄水的位置能夠達到890.00m，此時的老撾磨滇湖水庫庫容能夠達到466.00萬m3。水庫在設計之初，將其最高的洪水位置設定為891.17m，核對完成后得知實際水庫洪水為的位置為891.60m，此時的老撾磨滇湖水庫能夠到達539.00萬m3，興利庫容為450萬m3，死水的水位達到870.20m，此時的死水庫容能夠達到16萬m3。對老撾磨滇湖水庫的主壩壩體加高以后，得到其高程為892.00m，防浪墻的頂部高程為893.00m。其中最大的壩高為32.00m。老撾磨滇湖水庫樞紐的建筑組成結構分別為輸水涵管、主壩體和副壩體。

（1）老撾磨滇湖水庫防滲情況。

2017年6月水庫蓄水至正常水位888.00m后連續(xù)發(fā)現(xiàn)在下游壩坡有滲水情況，滲漏點位分布圖詳具體見圖2。

圖2 滲漏點位分布

至2017年10月，下游壩坡有5處滲漏點，且排水棱體有較大的集中滲漏。經(jīng)過現(xiàn)場目測，壩體滲漏量大約為450mL/s，排水棱體滲漏量大約為20L/s，滲漏非常嚴重，見圖3、圖4。

圖3 病險中的老撾磨滇湖水庫

圖4 病險中的老撾磨滇湖水庫

（2）壩體滲漏的初步分析。

排水棱體滲漏分析。

從排水棱體滲漏情況看，該處滲漏較大，分析原因主要為集中滲漏。通過查閱原壩體竣工圖，發(fā)現(xiàn)原壩體的防滲帷幕未延伸到原溢洪道右側，該防滲帷幕的布置對原壩體防滲基本是合理的，但壩體加高方案對原溢洪道末端采用堆石體回填，陡槽段采用漿砌石回填，進口段采用拋石混凝土回填，在壩體加高后，溢洪道成為新加主壩體的一部分，其基礎的抗?jié)B性能無法滿足設計水位提高后的抗?jié)B要求，從而形成一個集中的滲漏通道，使水庫水通過溢洪道基巖面向壩后滲漏，沿溢洪道結構外側滲入到排水棱體集中排出。

另外，排水棱體的集中滲漏也可能因為原壩基的防滲帷幕在壩體加高后，不能滿足高水位的滲漏要求而產(chǎn)生滲漏。

（2）后壩坡滲漏分析。

通過查閱新老壩的相關資料分析，后壩坡的滲漏原因大致為兩方面：

①原壩防滲體方面的原因。

通過對原壩體的竣工圖分析，原壩體的防滲功能主要通過心墻實現(xiàn)，但原心墻的設計是按照原壩高的防滲要求進行考慮，在壩體加高后，原防滲心墻的防滲能力可能無法滿足壩體加高、水位提高后的防滲要求，而導致壩體滲漏。

原壩體的防滲體采用粘土與防水板聯(lián)合防滲，從表面上看二者結合后防滲能力是提高的，但是由于二者在施工過程中要交叉施工，根據(jù)施工經(jīng)驗，不同性質的材料結合在一起，施工難度將大幅度提高，且防水板可能會削弱粘土的壓實質量，后續(xù)的壓實作業(yè)也會導致防水板接頭等薄弱部位的破壞，從而形成兩種材料防滲作用的相互削弱。另外，由于防水板需在現(xiàn)場逐塊拼接，施工過程拼接很難達到完全可靠，在原壩低水位時，還可能起到防滲作用，但當壩體加高、水頭提高后，就可能暴露出問題形成滲漏。在壩體加高過程中，現(xiàn)場也發(fā)現(xiàn)后壩坡有局部潮濕浸水現(xiàn)象，但由于掌握的資料有限，當時無法判斷滲漏原因（詳見附件4）。

②新老壩體結合部位的原因。

在新老壩體結合位置，壩頂防滲體的結合部位是防滲的薄弱部位，壩體加高后，水頭增大，可能形成滲漏。但從目前的庫水位與下游滲漏點的分布情況看，尚不構成主要原因。

在下游壩坡的新老壩體結合位置，壩體加高設計圖未要求進行相應處理，滲漏可能通過該部位形成通道，使新老壩體結合面形成薄弱環(huán)節(jié)。

（3）壩體滲漏進行除險加固處理，主要防滲措施為壩前混凝土面板防滲及壩后培厚處理。

3 瀝青混凝土面板設計的要點

老撾磨滇湖水庫根據(jù)《防洪標準》（GB 50201—2014）和《水利水電工程等級劃分和洪水標準》（SL 252—2000）兩項規(guī)定展開，工程的等級屬于IV級別，工程的規(guī)模屬于小（1）工程。主要的建筑物等級為4級，非主要的建筑物等級為5級。其洪水的標準能夠達到煤30年一遇（P=3.33%），若是老撾磨滇湖水庫樞紐的建筑物得到很好的養(yǎng)護，將會將其洪水標準提升到每300年一遇（P=0.33%）。下游位置消能防沖工程在抵抗洪水標準的設計時，標準為每20年一遇，圖3和圖4均為病險中的老撾磨滇湖水庫。

3.1 瀝青混凝面板土配合比設計

在設計混凝土配合比的時候[4]，其詳細的配比如表1所示。

通過在施工現(xiàn)場中展開多次對比實驗，得到在對混凝土進行配比的時候，其配合比如表2和表3所示[5-7]：

3.2 除險加固處理措施分析

3.2.1壩體防滲處理措施分析

老撾磨滇湖水庫的主壩體需要采用均值壩，將主壩的高度增加12.0m，壩體在加高以后，高度將達到36.0m，壩頂?shù)母叱虨?95.00m，寬度為8.0m。鋪設路面則是利用混凝土，設計完成的壩頂長度將達到178.00m，壩體上游位置，壩體的坡度比為1：2.5，通過利用強度為C20的瀝青混凝土面板工作，將護坡的厚度調整為0.30m。壩體下游位置，壩體的坡比分別為 1：2.25、1：2.5、1：2.5，通過利用草皮完成護坡。在主壩壩體的下游位置設置有2級的馬道，保證其寬度為2.0m，經(jīng)測量得知，馬道的高程結果為878.00m和866.00m。下游壩坡與岸坡交接處設M7.5漿砌石排水溝。壩體分區(qū)由上游至下游依次為填筑1區(qū)、填筑2區(qū)、反濾層、填筑3區(qū)組成。

表1 瀝青混凝土配合比/%

表2 摻和天然砂瀝青混凝土配合比/%

表3 不摻和天然砂瀝青混凝土配合比/%

3.2.2 主壩基礎處理

（1）斜墻基礎開挖。

斜墻截水槽建基面及開挖深度：表淺部結構松散易產(chǎn)生壓縮變形、滲透變形的覆蓋層及全風化巖體必須清除，心墻建基面放在強風化巖體上。開挖深度：切入強風化巖體0.5m，兩岸岸坡位置2.0～3.0m，中間原壩段開挖清除表面碎石、雜土、植物根莖，出露碾壓心墻土層。

（2）基礎防滲處理。

根據(jù)地質資料揭示存在壩肩滲漏可能，但需要開挖后再次復核壩肩滲透系數(shù)，若滲透系數(shù)大于10Lu，則應該采取垂直帷幕防滲方案，防滲帷幕底界以深入弱至微風化相對隔水（q＜10Lu），兩岸地下水位與正常水位無交點，防滲帷幕邊界根據(jù)經(jīng)驗公式確定為左右岸向外沿20.0m確定。防滲軸線位于斜墻底部中間，帷幕底界應≤10Lu，孔距1.5m。

（3）下游岸坡滑坡處理處理。

左岸下游岸坡有一小型滑坡體，滑坡質為沖洪積層，滑坡類型為牽引式滑坡，根據(jù)現(xiàn)場鉆探及坑探，滑坡厚度為3.10～5.20m。左岸下游壩體位于滑坡體中下部，填筑壩體時需要清除部分滑坡體。

根據(jù)先下后上、先涵管后壩體的施工順序，應當首先進行涵管施工，涵管施工開挖至滑坡體時應做好臨時支護工程，預先打鋼管-鋼板樁抗滑樁，鋼管直徑15cm，樁距0.5m，嵌入滑坡體以下1.0m，采用鋼板連接。并在開挖后，立即回填M7.5漿砌石涵管基礎。

壩體清基至滑坡體時，應采用邊開挖，邊回填的方法，并確保施工機械不能在滑坡體上作業(yè)?；麻_挖時可以先上后下跌施工法，并放緩開挖邊坡坡比至1：1.5。

4 防滲處理后的效果

磨丁水庫正常蓄水位為895.00m，相應庫容700.00萬m3，設計洪水位896.17m，校核洪水位891.60m，總庫容700.00萬m3，興利庫容450萬m3，死水位870.20m，死庫容16萬m3。主壩加壩后壩頂高程895.00m，最大壩高36.00m。樞紐主要建筑物由主壩、副壩、輸水涵管等組成。目前壩體滲漏問題全面解決，水庫可以正常蓄水達到理想的景觀湖效果。

圖5 竣工后的老撾磨滇湖水庫

5 結語

在老撾磨滇湖水庫設計建設中應用瀝青混凝土面板防滲，對保證施工質量具有積極作用。所以，在施工過程中，合理控制施工工序，提升施工質量最為關鍵。只有良好控制施工環(huán)節(jié)和工序，才可以提升瀝青混凝土面板施工質量的同時，提高老撾磨滇湖水庫壩體的防滲性能。