斜孔帷幕灌漿在病險(xiǎn)水庫防滲處理中的應(yīng)用

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1、斜孔帷幕灌漿在病險(xiǎn)水庫防滲處理中的應(yīng)用-水利施工　　1、工程現(xiàn)狀　　酥油口水庫位于甘肅省肅南縣馬蹄區(qū)西水鄉(xiāng)境內(nèi)，是一座以灌溉為主的調(diào)蓄水庫，海拔高程在2480～2600m之間，壩高54m，水庫總庫容350萬m3，屬?。ㄒ唬┬退牡裙こ?，設(shè)計(jì)灌溉面積為0.344萬㎡，灌區(qū)分布在張掖市與民樂縣相鄰的安陽、南古兩鄉(xiāng)的16個(gè)行政村，受益人口約1.5萬人，是花寨人民的生命工程。　　水庫始建于1958年，1972年建成投入運(yùn)行，大壩為混凝土面板堆石壩，壩體采用定向爆破填筑而成，混凝土面板防滲。經(jīng)多年運(yùn)行，水庫存在防洪

2、標(biāo)準(zhǔn)偏低、設(shè)施老化失修、工程觀測和通訊設(shè)施落后，交通不便等諸多影響工程安全及管理方面的問題，尤其是水庫滲漏問題，嚴(yán)重影響水庫效益的正常發(fā)揮。1974年和1978年分別兩次對(duì)左壩肩進(jìn)行了帷幕灌漿和固結(jié)灌漿防滲處理，但水庫滲漏情況仍然十分嚴(yán)重，年滲漏量70.57萬m3，占同期來水量的19%，灌區(qū)內(nèi)有0.033萬㎡農(nóng)田不能保灌。2000年經(jīng)水利部大壩安全管理中心核查，該水庫被確定為三類病險(xiǎn)水庫，并列入全國重點(diǎn)病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工程規(guī)劃。根據(jù)初步設(shè)計(jì)報(bào)告的批復(fù)精神，論證專家認(rèn)為垂直帷幕灌漿防滲方案仍存在著一定的缺

3、陷，不能徹底解決壩肩繞滲問題，建議采取斜孔帷幕灌漿對(duì)酥油口水庫壩肩進(jìn)行防滲處理。　　2、存在的問題　　1974年和1978年兩次對(duì)左壩肩進(jìn)行防滲處理，其中1974年進(jìn)行帷幕灌漿處理，處理后最大滲漏量由0.4m3/s下降到0.18m3/s，滲漏量減少了55%，1978年進(jìn)行固結(jié)灌漿處理，滲漏量由處理前占來水量的52.2%下降到了25.61%，下降50.94%，左壩肩滲漏明顯減少。目前，水庫滲漏主要集中在右壩肩側(cè)面三角滲漏面，主河床壩基和左壩基斷層破碎帶也存在著一定的滲漏。　　根據(jù)水庫1978年-1986

4、年連續(xù)9年滲漏觀測資料分析，水庫繞壩滲漏情況非常嚴(yán)重，滲漏量約為同期來水量的9.38%左右，最大達(dá)到25.61%，年平均滲水量為70.57萬m3，年滲漏量占入庫水量的比例為19.16%.　　經(jīng)分析，引起壩體繞滲的原因主要有以下兩個(gè)方面：一是地質(zhì)結(jié)構(gòu)引起的滲漏。在右壩肩除了兩組壓性斷裂外，對(duì)巖體起控制作用的主要是兩組張性結(jié)構(gòu)面，表現(xiàn)為順河流方向上的節(jié)理裂隙相當(dāng)發(fā)育，密度為4～6條/m，最多處為8條/m，傾角達(dá)到75°～85°，將巖體切割成條形六面體，局部裂隙密集帶巖體呈碎塊狀，實(shí)測最大滲漏量為0.12m3

5、/s，壩基實(shí)測最大滲漏量為0.06m3/s，總計(jì)最大滲漏量為0.18m3/s，巖石吸水率平均為0.01%～1.0%［1-2］。二是人為因素造成巖體表層破碎的滲漏，前壩坡鋼筋混凝土面板周邊縫與右壩肩的插入深度僅有1.0～1.5m，由于原右壩肩定向爆破形成淺層破碎帶分布較廣，節(jié)理裂隙發(fā)育，勢必造成沿面板周邊縫下部及右壩肩側(cè)面三角地帶的滲漏，故該水庫滲漏非常嚴(yán)重?！　?、左、右壩肩防滲設(shè)計(jì)　　初步設(shè)計(jì)采用垂直防滲帷幕灌漿方案，只能解決帷幕范圍內(nèi)巖體垂直面的滲流問題，但對(duì)于壩肩與混凝土防滲面板側(cè)面間約2206.

6、7㎡三角地帶的繞滲問題并沒有得到解決，不能形成完整帷幕，只能減少右壩肩部分表層巖石裂隙滲漏量，延長右壩肩繞壩滲徑，對(duì)減小水庫滲漏的作用和效果不顯著。　　本次除險(xiǎn)工程帷幕灌漿旨在右壩肩形成防滲帷幕，以減少右壩肩繞滲問題，右壩肩防滲作為本次除險(xiǎn)工程的主要任務(wù)之一，設(shè)計(jì)在右壩肩形成整體防滲帷幕，將初設(shè)的壩頂右壩肩的40m平洞及垂直帷幕灌漿，改為沿上游壩面與壩肩巖體交線布置的斜孔，在左右壩坡的3個(gè)部位，共布置鉆灌孔28個(gè)，鉆灌總進(jìn)尺765m.　　3.1左壩肩下部防滲帷幕設(shè)計(jì)　　根據(jù)提供的地質(zhì)資料分析，左壩肩下

7、部有一斷層在上次左壩肩灌漿時(shí)未能得到很好的解決。故本次除險(xiǎn)加固工程在上游壩面與壩肩巖體交接2507m高程處，呈輻射狀布置7個(gè)孔（1號(hào)孔-7號(hào)孔），前壩坡與垂直面總的夾角為35°32″，孔間夾角為5°04″，孔深18.2～50m，總進(jìn)尺200.9m，孔深按穿過斷層后5m控制?！　?.2右壩肩防滲帷幕設(shè)計(jì)　　由于水庫淤積高程在2507m，故下部帷幕布置與左壩肩布置相同，即在上游壩面右周邊縫2507m高程處，呈輻射狀布置7個(gè)孔（8號(hào)孔-14號(hào)孔），前壩坡與垂直面總的夾角為35°32″，孔間夾角為5°04″，孔

8、深175～572m、總進(jìn)尺1940m，孔深按穿過斷層深入弱透水層后50m控制。高程2507m以上分兩個(gè)區(qū)間布置鉆灌孔，在高程2507～2525m間，布置10個(gè)孔（17號(hào)孔-26號(hào)孔），孔距2m，孔深為穿過相對(duì)不透水層后4m控制，孔深23～28m，總進(jìn)尺258m，鉆孔與水平夾角為20°，同時(shí)向下游傾斜5°。在高程2525～2537m間，布置4個(gè)孔（26號(hào)孔-30號(hào)孔），孔距3m布置，孔深為穿過相對(duì)不透水層后4m控制，孔深均為28m，總進(jìn)尺11