摘要：本文針對(duì)某水電站溢洪道的工程實(shí)例，結(jié)合《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》SL253―2000中對(duì)溢洪道地基防滲排水設(shè)計(jì)的具體規(guī)定與要求，簡(jiǎn)要闡述了水電站溢洪道工程地基防滲排水設(shè)計(jì)。 

關(guān)鍵詞：水電站溢洪道地基防滲排水設(shè)計(jì) 

　　 前言 

　　 溢洪道是水利樞紐工程的重要組成部分之一，據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)溢洪道地基滲透水流的控制，是保證溢洪道安全運(yùn)行的關(guān)鍵要素之一。因此，做好溢洪道地基防滲排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分重要。 

　　 某水電站工程溢洪道軸線位于大壩軸線186m處，由引渠段、控制段、泄槽段、挑流段和下游護(hù)坦段等5部分組成，總長(zhǎng)152.5m，直線布置，溢洪道基礎(chǔ)均坐落在新鮮基巖上。溢洪道相應(yīng)水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位（p=1%）1027.41m，校核洪水位（p=0.1%）1028.22m，正常蓄水位1027.00m，控制段采用寬頂堰，堰頂高程1021.00m。由于溢洪道坐落處基巖多為砂巖、泥巖，且在不同高程巖組中泥巖遇水泥化后承載力下降非常之大，工程地質(zhì)情況不佳，為溢洪道的安全穩(wěn)定運(yùn)行考慮，必須做好地基的防滲排水工作。 

　　 1水流滲入溢洪道地基的可能途徑 

　　 據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)可知，水流滲入溢洪道地基的可能途徑有以下4種：一是庫(kù)水經(jīng)堰體基底及岸邊（或壩肩）滲入；二是下泄水流經(jīng)建筑物分塊間的裂縫或接縫滲入；三是兩岸岸坡地下水或地面水經(jīng)巖石裂隙滲入；四是消能建筑物尾水滲入。 

　　 2溢洪道防滲和排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 

　　 溢洪道地基的防滲排水設(shè)計(jì)應(yīng)遵循“前堵后排”的原則，即閘室前部設(shè)防滲帷幕，防滲帷幕后設(shè)縱向、橫向的排水溝（管）形成排水系統(tǒng)，最后將水安全無(wú)害地排出。 

　　 2.1溢洪道防滲和排水設(shè)施的布設(shè) 

　　 溢洪道防滲和排水設(shè)施的布設(shè)應(yīng)滿足下列要求：第一，減少堰基的繞滲和滲漏；第二，防止斷層破碎帶、軟弱夾層、巖體裂隙軟弱填充物以及其他抗?jié)B透變形能力差的地基中產(chǎn)生的滲透破壞；第三，防滲帷幕不得設(shè)置在建筑物地面的拉應(yīng)力區(qū)；第四具有可靠的連續(xù)性和耐久性；第五，降低建筑物的基底揚(yáng)壓力；第六在嚴(yán)寒地區(qū)，排水設(shè)施應(yīng)防止冰凍破壞。 

　　 2.2溢洪道防滲設(shè)施 

　　 （1）采用水泥灌漿帷幕時(shí)，其范圍與深度應(yīng)遵循下列規(guī)定：第一，當(dāng)?shù)鼗�下存在著明顯的相對(duì)隔水層時(shí)，帷幕均應(yīng)伸入該隔水層內(nèi)2m～3m處。第二，當(dāng)?shù)鼗�的相�?duì)隔水層分布無(wú)規(guī)律或埋藏較深時(shí)，帷幕深度還應(yīng)考慮工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)及基礎(chǔ)排水措施，通過(guò)滲流計(jì)算，并結(jié)合已建工程經(jīng)驗(yàn)確定；但遇透水性強(qiáng)的破碎帶時(shí)，還應(yīng)適當(dāng)增加帷幕的深度和厚度。第三，防滲帷幕伸入岸坡的深度、范圍、走向等，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)確定，并應(yīng)延伸至正常蓄水位與相對(duì)隔水層范圍線（或與蓄水前地下水位線）相交處；遇到無(wú)相對(duì)隔水層或地下水位較深時(shí)，帷幕延伸范圍應(yīng)通過(guò)滲流計(jì)算，并類(lèi)比已建工程經(jīng)驗(yàn)確定。第四，遠(yuǎn)離壩肩的溢洪道，其防滲帷幕深度、伸入岸邊范圍可適當(dāng)降低要求；但靠近壩肩的溢洪道，其帷幕必須與大壩帷幕銜接形成整體防滲系統(tǒng)。 

　　 （2）水電站工程溢洪道的防滲設(shè)計(jì)。該水電站工程溢洪道根據(jù)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件，采用水泥灌漿帷幕的防滲措施，具體的灌漿帷幕設(shè)計(jì)為：溢洪道灌漿帷幕與大壩帷幕緊密銜接，使溢洪道右岸部分可能的滲流途徑遭到堵截；根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)及經(jīng)濟(jì)合理的原則，溢洪道左岸部分灌漿帷幕伸入溢洪道左岸邊坡約20m，可合理有效地解決左岸的滲漏問(wèn)題；溢洪道帷幕灌漿采用單排灌漿孔，灌漿孔深32m～40m，灌漿孔距2m，灌漿設(shè)計(jì)擴(kuò)散半徑1.45m；灌漿水泥采用普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽大壩水泥，水泥標(biāo)號(hào)不小于42.5；采用循環(huán)式自上而下分段灌漿法，分段長(zhǎng)度5m，最大不超過(guò)10m；設(shè)計(jì)初始灌漿壓力0.3MPa～0.5MPa，每加深一段壓力增加0.2MPa～0.4MPa，最大灌漿壓力不超過(guò)1.5MPa；先導(dǎo)孔進(jìn)行壓水實(shí)驗(yàn)時(shí)采用5點(diǎn)法；巖體帷幕灌漿處理后的透水率不應(yīng)大于5Lu。 

　　 2.3排水系統(tǒng) 

　　 2.3.1排水系統(tǒng)的布設(shè)要求 

　　 溢洪道地基的排水設(shè)施應(yīng)能有效地排泄通過(guò)岸坡、襯砌接縫及建筑物地基的滲水，充分降低滲透壓力。一般應(yīng)在堰基底設(shè)一排主排水孔，并將排水孔布設(shè)在防滲帷幕下游的集水溝（管）或廊道內(nèi)，且與帷幕灌漿孔的間距在基底面不宜小于2m。必要的時(shí)候，還可增設(shè)輔助排水溝（管）或排水孔。 

　　 一般來(lái)說(shuō)，泄槽底板下的排水應(yīng)根據(jù)以下條件布設(shè)：第一，對(duì)泄槽底板下，宜設(shè)縱向和橫向排水溝（管），構(gòu)成相互貫通的溝（管）網(wǎng)系統(tǒng)；第二，對(duì)底板下?lián)P壓力過(guò)大、軟弱基巖或不便設(shè)錨筋的地段，可設(shè)連續(xù)的排水墊層，或墊層與排水溝（管）相結(jié)合；第三，縱橫排水溝（管）的間距要與底板縱橫縫相對(duì)應(yīng)，絕對(duì)不能騎縫布設(shè)；第四，對(duì)規(guī)模較大的溢洪道應(yīng)優(yōu)先選用在泄槽底板下或邊墻地基設(shè)置一條或多條縱向集水廊道的形式。 

　　 排水管溝（管）和排水孔應(yīng)采取防止於塞的措施，有泥化夾層出露的部位、軟弱基巖的失去光澤的墊層或墻后回填土中埋設(shè)的排水管，均應(yīng)設(shè)反濾保護(hù)，并應(yīng)注意滲漏水的化學(xué)沉淀影響排水效果。 

　　 2.3.2水電站溢洪道的排水系統(tǒng) 

　　 （1）進(jìn)口控制段閘室的排水系統(tǒng)。進(jìn)口控制段閘室底板下在距離帷幕灌漿孔距離大于2m處設(shè)置一主排水孔，深入基巖15m；在主排水孔后閘基上尚有3排間距3.5m，伸入基巖7m的排水孔。閘室底板混凝土澆筑時(shí)在底板混凝土內(nèi)預(yù)埋縱橫兩向的DN150PVC排水管，在設(shè)計(jì)排水孔點(diǎn)處預(yù)先埋入預(yù)留木塞（見(jiàn)圖1）；待混凝土底板澆筑完畢、達(dá)到一定強(qiáng)度后，拔開(kāi)設(shè)計(jì)排水孔處預(yù)留木塞，進(jìn)行排水孔的鉆孔作業(yè)，鉆孔完成后封堵排水孔頂（見(jiàn)圖2）。在埋設(shè)縱橫向排水管時(shí)應(yīng)設(shè)置合理位置，避開(kāi)閘室內(nèi)閘門(mén)門(mén)檻等二期混凝土，且在閘室底板布設(shè)鋼筋時(shí)應(yīng)注意排水孔處鋼筋位置，避免與排水孔位置沖突。在排水孔作業(yè)完成后，進(jìn)口控制段閘室底板處的排水管網(wǎng)就行成了。閘室底板內(nèi)的預(yù)埋縱向排水管與泄槽段排水管相連，將閘室底板下滲透水排至泄槽段。 

　　 （2）泄槽段的排水系統(tǒng)。該水電站工程溢洪道泄槽段寬50m，長(zhǎng)100m，設(shè)置6條縱縫、11條橫縫�？p下開(kāi)鑿寬400mm、深300mm的排水溝，溝內(nèi)埋設(shè)DN100mmPVC花管（或塑料盲溝），花管外包無(wú)妨布反濾；排水溝內(nèi)回填碎石，碎石粒徑20mm～40mm。泄槽段底板混凝土澆筑時(shí)，可在排水溝頂上鋪設(shè)油毛氈，防止泄槽底板內(nèi)混凝土漿液流入排水溝內(nèi)堵塞排水溝。泄槽底板下排水溝內(nèi)滲水及進(jìn)口控制段來(lái)水經(jīng)泄槽底板下排水管網(wǎng)排至挑流消能段。 

　　 （3）挑流消能段的排水系統(tǒng)。在挑流消能段內(nèi)預(yù)埋縱向DN150mmPVC排水管，排水管需做成一定坡度方便來(lái)水順利流出；在挑流消能段內(nèi)反弧段最低點(diǎn)處埋設(shè)豎向DN150mmPVC排水管與縱向排水管連通，將反弧段內(nèi)積水排出。挑流消能段排水管將上游來(lái)水排入護(hù)坦段內(nèi)，需在排水管出口設(shè)置合理反濾措施，防止護(hù)坦段泥沙堵塞排水管，并做好后期管道疏通及清淤。 

　　 3結(jié)束語(yǔ) 

　　 該水電站工程溢洪道由于坐落處地質(zhì)情況不佳，故對(duì)溢洪道防滲排水的設(shè)計(jì)十分重視，事實(shí)上這種重視不僅僅體現(xiàn)在溢洪道地基的防滲排水設(shè)計(jì)中，從溢洪道左右兩岸的岸坡襯砌、截流溝、馬道排水溝的具體設(shè)置，到溢洪道兩岸邊墩、邊墻的設(shè)計(jì)均對(duì)防滲排水做了相應(yīng)考慮。事實(shí)證明，只有做好防滲排水設(shè)計(jì)，才能保證溢洪道更加安全持久地運(yùn)行。