广昌县中坊水库防渗处理

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广昌县中坊水库防渗处理

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 2012


江西省广昌县中坊水库位于抚河流域盱江的一级支流上,距离广昌县城仅三公里,水库总库容2260万方,正常高水位159.00m,相应库容1750万方,是一座以灌溉为主,结合防洪、发电、养殖等综合利用的重点中型水库。枢纽主体工程有大坝,溢洪道,引水隧洞、电站等组成,水库1976年完成枢纽主体工程的土建施工,1980年冬完成溢洪道弧形门的制安,堰顶高程153.00m,1981年建成蓄水,蓄水当年水库即出现渗漏。

1 渗漏情况

  水库在1981年正式蓄水,当库水位上升到154.00m后,管理人员在例行检查时发现水库出现渗漏散浸。

  (1)当库水位上升到154.00m时,大坝左岸背水坡脚和下游桔园地面出现渗水明流,其中坝脚最大的一处逸出水量达5l/min,初期水质浑浊,后变清,因长期渗水淤积,渗水点158.00m高程以下沼泽化面积达20m2。

  (2)库水位上升至154.00m时,坝左背水坡150.00m马道以下散浸面积约200m2。当库水位上升到正常高水位159.00m时,150.00m马道以上散浸面积约20m2 ,150.00m马道以下散浸面积扩大到1400m2。

2 渗漏成因分析

 2.1 建坝施工及地貌引起

  2.1.1水库建于70年代初期,在坝顶轴线长仅185m的狭小工作面上,上坝民工高峰期超过6000人,同时碾压机械和压实工具工作条件差,坝肩结合部漏压和压实度不足,检测失控,特别是在筑坝工期安排上,主要利用冬季施工,分期坝面与坝肩结合部未作严格处理,施工质量难以得到保证。

  2.1.2坝体与坝肩接触面处理不彻底,坝肩表层腐植土及其上部生长的杂草、遗留在土中的树根等杂物未清理干净,或未运离筑坝区,腐变后留下局部薄弱环节。在1994年大坝测压管安装时,c3号测压管成孔安装时,发现孔底淤泥达到20cm。

  2.1.3压力隧洞位于渗水逸出点左侧9m,距地表均7.0m处,同样不排除存在压力水管裂缝和隧洞接触渗漏。

  2.1.4左坝肩山体单薄陡峻,上游自然坡比约1:1.0~1:1.5,下游坝坡经人工稍作修整后,其坡比仅为1:1.85~1:2.0,局部山体厚度不及同高程处的坝体厚度。

 2.2 地质钻探分析

  2.2.1坝肩由花岗斑岩与片麻岩交替出现,相互穿插,岩性变化大,基岩风化强度大,风化层岩层10.4~16.6m,强风化岩层厚5.6~9.4m,弱风化层厚约8.0m,基岩中节理裂隙及硅质脉较为发育。

  2.2.2岩性变化大,透水性不均一,全风化花岗岩ω=0.641~0.0659l/min.m.m,全风化片麻岩k=1.0×10-3~1.0×10-4cm/s,透水较严重;强风化花岗岩k=3.0×10-5~5.54×10-5cm/s,强风化片麻岩k=1.1×10-4~5.5×10-5cm/s,透水性中~弱;局部硅质脉及破碎带的透水性较强,其ω=0.3l/min.m.m,属严重透水。

 2.3 地球物理ct探测分析

  委托教研机构围绕渗水逸出点全方位的进行地面及水面自然电场,高密度电阻率和地质雷达联合探测,在采集大量的基础数据后,经计算机对数据进行处理揭示:

  2.3.1由系统数据反演表明在坝左测点114~154存在一宽约为40m的强透水渗漏带。

  2.3.2在坝区水上sp曲线可见,在测点174及测点205附近sp值出现异常,确定为渗漏入渗点。

  2.3.3从雷达gpr图像显示,渗水逸出点左上方13m附近近有一沉降区,最大沉降量达40cm。

  2.3.4由高密度电阻率法探测知,渗水逸出点右上方13m处是渗水的主要汇点。

  综合地质钻探和ct物探成果分析:渗漏主要由地质因素造成,其范围在0+110 ~0+170之间,但不排除发电压力隧洞裂隙或接触渗漏的可能。

3 渗漏处理

  中坊水库在1983年冬曾对发电隧洞进行过灌浆处理,未能明显解决坝后渗水问题。1988年在大坝左侧山体进行过帷幕灌浆,灌浆总长1592米,但也未能彻底解决坝后渗水。

  3.1根据探测成果综合分析,结合主坝与左侧山体的地质情况,设计主坝坝体采用套孔冲抓造粘土心墙和左侧山体造砼防 图2 坝区水上sp异常曲线图 渗墙的方法进行防渗处理。 3.2大坝坝体沿坝轴线布置单排孔,孔径1.1m,孔距0.75m,有效厚度80cm。造孔深度至141.0m高程,施工时先打主孔,回填粘土采用重锤自由落体式夯实,再打副孔回填粘土夯实。副孔与主孔套接。在大坝左侧与砼防渗墙搭接处采用三排孔,砼防渗墙嵌入粘土心墙3.4米。

  3.2大坝左侧山体采用冲击钻成80cm宽×5.6m长的槽段,分主槽段和副槽段,先打主槽段,下套管水下浇筑砼墙。再打副槽段并浇筑水下砼墙。副槽段与主槽段搭接80cm,予使水下砼墙连续达到防渗目的。

  3.4中坊水库大坝坝体造粘土心墙2003年年底结束,左侧山体砼防渗墙2004年7月结束,在2004年6月23日库水位上升到154.5m高程时,连续数天检查坝脚

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未见渗水(该渗水在过去只要库水位达到154.0高程时一定出现)。7月13日库水位上升到157.00m高程时再次检查坝脚及后坝坝面,明流渗水消失,逸出点周围地面干燥,坝面未见明显的散浸,达到了预期目的。

4 结语

  中坊水库防渗加固工程,在地质钻探的基础上,结合现场物探ct成果,通过坝体套孔冲抓造粘土心墙与左侧山体冲击钻成孔造砼防渗墙技术结合,较好地解决了困扰水库二十多年的大坝渗漏问题,值得类似其它工程参考。

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