摘要:龍懷水庫壩體存在滲漏問題,根據(jù)工程地質(zhì)條件通過方案比選,采用塑性砼防滲墻防滲,防滲效果較好。
關鍵詞:壩體滲漏;塑性砼防滲墻

        1  工程概況
        龍懷水庫位于柳江縣西北部福塘鄉(xiāng)境內(nèi)的鳳山河支流龍懷河上游,龍懷水庫始建于1958年1月,水庫集雨面積45.9km2;是一座以灌溉為主,兼顧防洪、供水、發(fā)電等綜合利用的多年調(diào)節(jié)中型水庫。工程等別為Ⅲ等,主要建筑物級別為3級。
        2  土壩現(xiàn)存主要問題
        大壩壩體浸潤線偏高,下游壩坡散浸,出逸比降大于允許滲透比降,壩后排水棱體頂部高程不滿足規(guī)范要求,壩基、壩肩存在滲漏帶,大壩滲流性態(tài)不安全。
        3  壩體工程地質(zhì)
        ①高程195~185m為粉質(zhì)粘土,高含水,可塑狀為主,風化碎(塊)石,該層土壓實度為0.89,平均值K=1.63×10-4cm/s,壩體弱透水性為主,局部存在微透水性。②高程185~175m為碎石土。該層土壓實度為0.89,平均滲透系數(shù)k=4.07×10-4cm/s;為中等透水性。③高程175m以下,淺黃~棕黃色粉質(zhì)粘土,局部為灰色含碎石粘土,飽和狀,該層土壓實度為0.87,滲透系數(shù)平均值K=2.01×10-4cm/s;為弱透水性。
        4  壩體防滲設計
        4.1 防滲方案比選  隨著壩工建設的發(fā)展,新的土石壩防滲加固技術不斷出現(xiàn)。壩體防滲處理技術主要包括:機械造槽法混凝土防滲墻技術、高壓噴射灌漿防滲技術、劈裂帷幕灌漿技術、振動沉模防滲板墻技術、土工膜防滲技術、套孔沖抓法防滲墻技術和倒掛井法防滲墻技術等等。而振動沉模防滲板墻技術造墻深度目前只能達到20m左右;土工膜防滲技術采用的土工膜容易破裂、脆裂和老化,可靠程度較低;套孔沖抓法防滲墻技術主要適用水上施工,對水下或浸潤線以下施工比較困難,對填筑比較松散的壩體容易塌孔,下孔檢查安全性差;倒掛井法安全性差,工期長,且需庫水位降低。因此,對于土壩防滲處理技術,目前國內(nèi)采用較多且技術比較成熟的主要有:機械造槽法混凝土防滲墻技術、高壓噴射灌漿防滲技術和劈裂帷幕灌漿技術。但劈裂帷幕灌漿技術適用于壩高較低,土壩壩體疏松或存在裂縫、涸濕、漏水及滲透變形等問題,由于本壩壩高較高,劈裂灌漿處理不適合。 
混凝土防滲墻技術和高壓噴射灌漿防滲技術可在壩體內(nèi)形成一道滲透系數(shù)可達10-6~10-7cm/s的防滲體,本工程主要對此兩種方案進行比較兩方案均具可操作性,施工技術均較為成熟、安全、可靠,工程經(jīng)驗較豐富。從投資方面看,方兩方案投資相差較小。但就本工程而言,根據(jù)大壩鉆孔資料,175-185m高程區(qū)段粗粒徑含量明顯大于上、下相臨區(qū)段,壩體中粒徑8~20cm含量為10-30%。采用高噴技術施工要求較高,施工質(zhì)量較難控制,防滲效果較難達到預期效果。參考目前國內(nèi)外土壩防滲處理經(jīng)驗,采用混凝土防滲墻防滲的土壩,多數(shù)工程運行效果較為理想。因此,壩體采用混凝土防滲墻防滲,對于壩基采用帷幕灌漿相結合的方案。
        4.2 壩體砼防滲墻布置  防滲墻總長202.0m,防滲墻右端與溢洪道控制段混凝土邊墻連接,防滲墻軸線位于壩軸線上游側0.5m。
        4.3 壩體混凝土防滲墻設計
        4.3.1 墻體材料  墻體采用塑性混凝土,即水泥用量較小,膨潤土和(或)粘土摻量較大,彈性模量較小的特殊混凝土。設計塑性混凝土強度等級C3.5,彈性模量為750MPa,抗?jié)B等級W6。
        4.3.2 墻體厚度  混凝土防滲墻的厚度,主要取決于防滲要求、抗?jié)B耐久性、墻體應力和變形以及施工設備等因素。根據(jù)規(guī)范,砼允許水力梯度為60~80,取塑性混凝土的允許水力梯度i可取為60。目前國內(nèi)混凝土防滲墻的厚度通常在0.6m~0.8m之間;國外混凝土防滲墻厚一般在0.4~0.8m之間。參照類似工程經(jīng)驗,龍懷水庫大壩混凝土防滲墻墻厚初擬為0.6m,對其復核計算如下。①按水力梯度要求復核防滲墻厚度:b=H/i。式中:b為墻體厚度;i為墻體混凝土允許的水力梯度;H為作用于連續(xù)墻的水頭;算得b=0.23m<0.6m,滿足要求。②按墻體垂直度因素復核防滲墻厚度。槽孔孔斜率不得大于0.4%,墻體最深約35m:△b=2×35×4/1000=0.28m;△b為兩幅連續(xù)墻接頭處偏移寬度的極端最大值。墻體厚0.6m,則墻底部可能最薄處為:B=0.6-△b=0.32m>b=0.23m,滿足要求。
        4.3.3 墻體深度  墻底嵌入巖體強風化線1.0m,以利與壩基防滲帷幕更好的結合。
        4.4 大壩加固后滲流及穩(wěn)定計算  大壩防滲后滲流計算浸潤線如圖1。經(jīng)計算浸潤線下降較大,防滲效果明顯,滲透比降及壩坡穩(wěn)定經(jīng)計算均滿足規(guī)范要求。
        5  總結
        龍懷水庫根據(jù)水庫實際工程地質(zhì)條件,通過方案比較,壩體采取塑性砼防滲墻防滲處理措施,取得較好的防滲效果,可為其他工程建設提供經(jīng)驗和設計參考。