病险浆砌石重力坝加固设计要点
2013-04-09钟梅谨
□ 钟梅谨
(作者单位:福建省安溪县村内水库管理处 362400)
20 世纪五、六十年代,我国兴建了大批中小型水库,依据坝型大致可分为三类,一是浆砌石重力型,二是浆砌条石薄拱坝型,三是浆砌石斜堆石型。本文介绍的是浆砌石重力坝的修整方法。
一、工程概况
某水库建成于1980年,位于一条一级支流河道的下游,该水库流域面积600km2,主要为当地居民提供生活用水、灌溉区域内的农作物以及防洪等。该水库建成后,在一定程度上保护了河流下游区域的工厂和附近居民。
二、该水库工程的病险状况
经过30多年的不间断运行,加之修建之初,水库左坝肩与重力坝结合部位的节水墙没有进行强化处理,如今的左坝肩在蓄水之后已经有三处漏水点,重力坝坝面和廊道的渗漏现象也相当严重。溢流坝堰面混凝土剥蚀严重,4 个闸门均有漏水现象,其中 1 个闸门漏水严重。2005年,该水库上游遭遇大范围降雨,水库蓄水位达到235.1m,持续近20天。持续高水位导致水库廊道和左坝肩漏水较为严重,由于没有精确的观测设备,当时未记录渗漏量和大坝的位移情况。
三、水库工程浆砌石重力坝加固要点
(一)左坝肩帷幕灌浆处理
由于该水库左坝肩漏水十分严重,但因缺乏观测设备,不能确定渗漏量和大坝位移,故需要对整个左坝肩进行帷幕灌浆防渗。坝肩深入到岸边灌浆长度为13 m,按照水库正常蓄水位与相对不透水层在两岸的相交处,左坝肩防渗长度增加到50 m,还需在漏水情况比较严重的坝脚处增加一排坝基帷幕灌浆。
(二)大坝上游和坝顶的防渗加固
在大坝上游,主要使用C25钢筋混凝土防渗面板,面板顶高程和坝高程相等,底部在大坝上游的坝脚基岩上。另外,防渗面板运用折线形状,折坡点高程为190m,超出以上面板100cm,以下面板146cm,坡比为1:0.25。依据相关规范,规定混凝土的抗渗等级为W6,抗冻等级是F100。由于该工程环境中的水对于混凝土有腐蚀作用,需在防渗面板混凝土中加入粉煤灰、硅灰以及防腐外加剂等增强混凝土的抗溶蚀性能。
对于坝顶的防渗加固,首先需要对大坝坝顶的高程进行负荷计算,保证坝顶高程能够满足挡水要求。进行防浪墙的拆除重建工作,让重建防浪墙和坝体实现整体统一。此外,由于坝顶表面的水泥砂浆抹面腐蚀严重、裂缝较多,加固时要将坝顶路面铺设约5cm厚的沥青混凝土。
(三)廊道的加固处理
由于大坝廊道侧壁排水孔有较为严重的渗水现象,有横向裂缝12条,纵向裂缝8条,且裂缝和排水孔处有钙质析出。为做好廊道加固处理,要着重对裂缝和混凝土表面缺陷进行处理。首先凿除廊道壁面和底板表面2cm左右的混凝土,运用环氧灌浆法处理裂缝,然后在廊道壁面涂抹约2cm的丙乳砂浆,采用5cm左右的C25细石混凝土铺平底板。由于廊道壁面的排水孔有严重析钙现象,需重新设置排水孔,孔距设置为3m,孔径为20cm,其孔深按防渗帷幕深度的0.5倍确定。
(四)浆砌石重力坝失稳的加固处理
在下游加大坝体剖面,通过精密计算,得到加大坝体剖面的具体尺寸。另外,加大坝体断面时必须注意清基和砌筑质量,砌筑前应先浇筑一层混凝土作垫层。
四、结论和建议
(一)上游混凝土防渗面板方案是解决病险浆砌石重力坝坝体渗漏最有效的办法,但需要很大的工程支出,实施难度较大。
(二)由于水库不能放空,所以对水库除险加固工作技术要求很高。
(三)根据水库的实际情况,浆砌石坝加固工程完成以后仍需建管单位加强水情监测,对水库运行进行科学调度,使之发挥最大效益。