万年县土石坝加固方案比较选择

李 隆

（万年县水务局， 江西 上饶 335500）

1 万年县现役土石坝加固方案比较选择

1.1 大坝加固方案选择

以蒋源水库大坝为例分析土石坝加固方案比较选择。蒋源水库1959年动工兴建，1960年建设完成，总库容2.96×106，兴利库容2.26×106，正常蓄水位62.94 m，是一座以灌溉为主,兼有防洪综合利用的小(1)型水库，设计灌溉面积0.3万亩。水库大坝坝基上部为强风化粉砂质千枚状板岩，岩体具中等透水性，坝基存在渗漏问题。大坝坝体填筑土为含砾低液限粘土，局部粘粒含量偏低，具中等压缩性，土体不密实，填筑质量差，渗透系数平均值为2.2×10-4cm/s，不满足规范强制性条文要求。针对土石坝坝基渗漏及坝身渗流不稳定病害，本次土石坝大坝除险加固拟对坝身及坝基渗漏通道进行截渗。

方案拟定:对大坝防渗主要采用坝身垂直防渗方案，目前国内技术较成熟又适合本工程实际情况的技术主要有冲抓套井回填粘土防渗技术、深层搅拌桩截渗墙技术等。结合本工程大坝地形、地质情况，本次除险加固对大坝防渗初步拟定以下两个方案进行比较分析。

(1)在大坝坝轴线处采用冲抓式机械造井，井孔深至基岩，在套井内回填夯实粘土，形成一道防渗心墙。大坝冲抓套井采用两排布置，孔径1.05 m，孔心距0.82m，单排布孔，心墙有效厚度0.66 m，孔深深入基岩以下0.50 m。

(2)在大坝坝顶轴线处对坝身和坝基实施深层搅拌桩，搅拌桩与坝体及坝基形成一道连续衔接的防渗体系，搅拌桩单排布置，孔径0.35 m，孔距0.16 m，有效厚度0.31 m，孔深深入基岩以下0.50 m。

从工程施工和造价两方面进行比较：方案(1)施工工艺简单，质量易于控制，可缩短工期，广泛用于江西省土石坝防渗加固中，防渗效果可靠，积累了较多施工经验，方案(2)施工设备简单，施工技术成熟，施工质量易于控制但对土层土料要求较严，不适于加固含有较大漂石、坝高超过10 m的土石坝；方案(1)概算总额约为64万元，方案(2)概算总额约为79万元。

综上比较，方案(1)比方案(2)节省投资，不受天气及库水位的影响，施工质量易于保证，施工工期短，防渗效果可靠程度高，推荐方案(1)。

1.2 溢洪道加固方案选择

以南山水库溢洪道为例分析溢洪道加固方案比较选择。南山水库1970年开工兴建，1972年建设完成，总库容1.12×106，兴利库容7.26×105，正常蓄水位73.42 m，是一座以灌溉为主，兼有防洪综合利用的小(1)型水库，设计灌溉面积 0.11万亩。水库溢洪道为山体开挖而成，进口段底板未衬护，抗冲刷能力差，控制段及泄槽段混凝土底板局部薄层衬护并存在多条纵横向裂缝，泄槽段两侧边坡过陡，无消能设施，出水渠狭窄弯曲，洪水不能安全下泄。针对溢洪道消能设施损坏、冲刷不稳定、泄洪危险病害，本次溢洪道加固除险加固拟对溢洪道进口段、控制段、泄槽段、消能防冲段、出水段进行加固，拟定了以下两个方案进行比较分析。

(1)对进口段底板进行混凝土衬护，对控制段及泄槽段底板混凝土面进行凿毛、清洗，浇筑C20混凝土，采用锚筋连接新旧混凝土，对泄槽段两侧陡坡进行混凝土衬砌，新建长8 m，宽2.5 m，池深1.0 m，板厚0.3 m的消力池及长约400 m的泄洪渠。

(2)对进口段底板进行混凝土衬护，对控制段及泄槽段底板混凝土面进行凿毛、清洗，浇筑C20混凝土，采用锚筋连接新旧混凝土，拆除重建泄槽段陡坡，采用M7.5浆砌石砌筑，新建长8 m，宽2.5 m，池深1.0 m，板厚0.3 m的消力池及长约400m的泄洪渠。

从工程施工及造价两方面比较：方案(1)施工工序简单，弃渣量极少，施工工期较短，方案(2)需拆除现有侧墙的砼和浆砌石，弃渣量大且施工工期较长；方案(1)的概算总额约30万元，方案(2)概算总额约40万元。

综上比较，方案(1)比方案(2)节省投资，施工简易，工期短，推荐方案(1)。

1.3 输水建筑物加固方案选择

以蒋源水库为例分析输水建筑物加固方案比较选择。水库涵管座落在左坝头强风化千枚状板岩体上，涵管管体多处蜂窝麻面，局部露筋，钢筋锈蚀严重，混凝土强度偏低，渗漏严重。针对输水建筑物损坏病害，本次输水建筑物除险加固拟定以下两种方案进行比较分析。

(1)挖除老涵管，修建新涵管，施工中对部分坝体进行开挖及回填，为保证坝体新老土体结合，应注意回填质量并对新老土体接触面进行开挖齿槽镶嵌处理。

(2)封堵现涵管，在大坝右岸山体新挖一条洞长197 m，洞径2.0 m的引水隧洞，采用C20钢筋混凝土衬砌，衬砌后内径1.5 m，采用螺杆启闭机启闭进行启闭。

从工程施工和造价两方面比较：方案(1)对坝体进行开挖的土方量大，约占大坝坝体土方的 67%，施工时无导流建筑物，排水困难，建成后不便于检查，方案(2)可利用现有灌溉涵管导流，施工期较宽裕，施工干扰少，建成后便于检查；方案(1)概算总额约为123万元，方案(2)概算总额约为96万元。

综上分析，方案(2)比方案(1)节省投资，施工方便，建成后运行管理方便，推荐方案(2)。

2 结语

通过对万年县土石坝坝体、溢洪道、输水建筑物的典型病害症状进行加固分析，提出多种加固方案并进行比较选择。提出了土石坝加固方案比较选择的思路，为同类土石坝工程的病害处理提供了借鉴。