一、概況

  頓頭坑水庫位于蕉嶺縣文福鎮(zhèn),是一座。ǘ┬退畮。水庫集雨面積為3.5平方公里,正常水位為202.3米(假設(shè)高程、下同)、相應(yīng)庫容為86萬m3,壩頂高程為210.74米,壩長220米,壩頂寬為3米,前坡坡比為1:2.5、后坡坡比為1:2,泄洪洞底高程為202.3米、寬2米、原設(shè)計最大下泄流量為16.4m3/s,壩底左岸設(shè)置有一個混凝土輸水涵,最大下泄露流量為1.5m3/s,水庫灌溉耕地1375畝,灌溉水田面積1200畝,受益人口2300人。

  頓頭坑水庫興建時,由于當時的客觀原因,質(zhì)量差,資料不全,經(jīng)過運行多年發(fā)現(xiàn),堤身滲漏嚴重反濾體偏低,設(shè)施不完善,壩前坡沖刷嚴重,壩后坡多次出現(xiàn)“牛皮漲”等問題。

  經(jīng)過分析比較,診斷為壩體滲漏嚴重,對頓頭坑水庫盡快對壩體進行防滲處理,減少壩體滲流量。保證水庫安全運行,充分發(fā)揮效益,為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮更大作用。

二、防滲處理技術(shù)方案的確定

  總結(jié)土壩壩體的除險加固方案,一般是進行防滲補強,采用方法有加高培厚土壩、鋪設(shè)土工膜、填充灌漿等,但常用方案有:高壓噴射灌漿、劈裂灌漿、混凝土防滲墻、M7.5漿砌石表面層批擋等。

  我們對四種方案的運用情況、防滲效果、施工速度及工程造價進行比較、分述如下。

  高壓噴射灌漿

  高壓噴射技術(shù)是20世紀80年代從日本引進的,在二十多年的運用中,施工工藝不斷完善,施工技術(shù)不斷提高。高壓噴灌成孔率高施工速度快,工程造價也比較適中,但施工產(chǎn)生廢物較多,環(huán)境污染較大。

  劈裂灌漿

  劈裂灌漿是20世紀70年代發(fā)展起來的土壩灌漿技術(shù),在土壩壩體防滲加固中收到了較好的效果。劈裂灌漿可就地取材,工程造價低,施工設(shè)備簡便,但施工質(zhì)量難以保證,防滲效果也難以得到保證。

  M7.5漿砌石面層加批擋

  用M7.5漿砌石表面加批擋防滲,雖然是對壩坡的穩(wěn)定有利,但土壩特性不穩(wěn)定,還會產(chǎn)生局部沉陷,比較容易出現(xiàn)裂縫,從而降低防滲效果。因此,用M7.5漿砌石表面加批擋防滲通常還需要加上灌漿防滲技術(shù)。

  土工膜防滲

  土工膜是一種新的防滲技術(shù),土工膜防滲因膜為柔性,能較好地適應(yīng)壩體沉陷、變形且膜的不透水性能好,用于壩體防滲較為理想。由于水庫壩坡的坡比均在1:2以上,因此,邊坡自身穩(wěn)定不成問題。

  經(jīng)以上四種方安比較后,根據(jù)頓頭坑水庫的位于比較邊遠的山區(qū),不利于材料運輸?shù)膶嶋H情況,同時,水庫要保證耕地灌溉和人畜用水,不宜長時間的放空庫容,應(yīng)盡快恢復(fù)水庫的作用。決定采用土工膜進行防滲處理。

三、工程施工

  壩前坡整治和復(fù)合土工膜的防滲施工

  1、復(fù)合土工膜的裁剪

  復(fù)合土工膜幅寬4米,長度視現(xiàn)場需要,由生產(chǎn)廠家在廠內(nèi)剪裁好適宜的長度卷成卷。除錨固端外,其余三邊預(yù)留10cm寬拼接縫帶,以便施工時膜與膜的拼接。

  2、清基和削坡

  將堤坡上的草皮、樹根和石尖等全部清除干凈,以免被石尖和樹根等捅破土工膜,然后按設(shè)計斷面進行削坡,對局部較松軟的坡面和虧坡斷面進行處理,做到坡面平整。

  3、設(shè)粗砂下墊層

  坡面平整后,墊一層粗砂。

  4、復(fù)合土工膜的敷設(shè)

  壩坡土工膜從壩頂至坡腳沿垂直于壩軸線方向緩慢滾放鋪設(shè);坡腳平臺,水平平行壩壩軸線方向滾放鋪設(shè)。鋪開后,人工抻平找正。坡面復(fù)合土工膜與坡腳平臺復(fù)合土工膜在護坡齒墻以上。鋪設(shè)時松緊適度,寬裕度約為1.5%,避免應(yīng)力集中,也有利于拼接。鋪設(shè)要求復(fù)合土工膜與粗砂墊層吻合平整,無凸起褶;坡面轉(zhuǎn)變處,在現(xiàn)場實際放樣剪裁。

  復(fù)合土工膜時鋪蓋上層鋪設(shè)碎石屑保護層,以防風(fēng)吹,且能保護復(fù)合土工膜不被損傷。

  為了防止人為損傷復(fù)合土工膜,禁止方式人員穿硬底鞋或帶釘鞋,禁止往復(fù)合土工膜上扔雜物。

  5、復(fù)合土工膜的拼接

  土工膜的拼接由廠家派技術(shù)人員在現(xiàn)場完成。拼接設(shè)備為廠家自帶TH—1型雙驅(qū)動自行式土工膜焊接機。正式拼接前,根據(jù)施工氣溫進行試焊,確定行走速度和施焊溫度。一般掌握行走速度1.5~2m/s,施焊溫度18~22攝氏度。拼接焊縫10cm,焊縫兩道,每道寬10mm,兩道焊縫間有12mm寬的空腔。用此空腔來檢查其焊接質(zhì)量。

  焊接前必須清除膜面上的砂子、泥土等臟物,保證膜面干凈。

  施焊前,在拼縫部位的底下墊一條長木板,以便焊機在平整的基面上行走,保證焊接質(zhì)量。

  土工膜拼接檢驗格后,即進行面層土工膜的縫接?p接也由廠家派出技術(shù)人員完成。布與布的縫接采用手提式封包機、滌綸線丁字形縫接。縫合面要求松緊適度,縫接平順。

  6、復(fù)合土工膜的錨固

  復(fù)合土工膜的上端錨固。復(fù)合土工膜上端錨固長度17cm,道德在混凝土齒墻墻基的錨固部位錨定5mm×50mm的氯丁橡膠條帶墊片,然后用5mm×4mm的氯丁橡膠條帶和0.75mm厚的鋼帶做壓片,將復(fù)合土工膜用射釘錨固在混凝土齒墻墻基上,釘距15cm,最后用混凝土回填封堵;炷梁20cm。

  復(fù)合土工膜的下端錨固。復(fù)合土工膜下端錨固于堤基垂直防滲的混凝土截水墻頂外側(cè)上。待鋪設(shè)復(fù)合土工膜時,再將復(fù)合土工膜下端陽錨固在該垂直平面上。其錨固方法同上端的錨固。

7、保護層的鋪設(shè)在復(fù)合土工膜的上面均勻鋪設(shè)20cm厚砂礫上墊層,平拍實后鋪設(shè)12cm厚的混凝土預(yù)制板。

  四、結(jié)語

  頓頭坑水庫從除險加固后經(jīng)過一年運行的情況來看,壩后壩再沒有出現(xiàn)“牛皮漲”,后坡也沒有出現(xiàn)發(fā)現(xiàn)濕潤的現(xiàn)象,從而證明了土工膜技術(shù)的可行性