兵团第八师洪沟水库坝基加固防渗措施

2014-03-05张正海

新疆农垦科技 2014年2期

张正海

（石河子巴音沟河流域管理处，新疆石河子 832116）

1 水库概况

兵团第八师洪沟水库位于金沟河流域下游，沙湾县城北18 km处，地理坐标为东径85°41′27″~85°42′12″，北纬 44°27′30″~44°28′22″。水库原设计库容2 000万m3，控制灌溉面积1万hm2，为中型平原拦河水库。

洪沟水库初建于1961年，当年完成库容为100万m3；1970年进行2期施工，完成库容500万m3；1992年进行3期施工，竣工库容为1 230万m3，正常蓄水位为421.50 m，坝长4 km，最大坝高10.25 m，坝顶高程423.00 m左右，坝型为碾压均质坝，上、下游坝坡均为1∶2.0，坝顶宽4.5~6.0 m。该水库由大坝、水库引水渠、水库东放水涵闸、西泄水涵闸、东放水渠、西泄水渠、坝后排渠组成[1]。

1999年，兵团设计院对洪沟水库做大坝安全评价，评价结果，该水库因渗流不稳定、防洪标准不够、泄洪能力不足等原因被鉴定为“三类坝”，急需除险加固[2]。

2 质量评价

2.1 坝体质量评价

压实度：洪沟水库坝型为均质土坝，坝体岩性为低液限粘土，坝体土干密度最大值为1.85 g/cm3，最小值1.55g/cm3，浸润线以上天然密度为2.03g/cm3，浸润线以下饱和密度为2.06 g/cm3。按3级中坝压实度96%计算，坝体土干密度现状合格率为48.3%，低于中型水库均质土坝的设计指标。

渗透性：经测定，洪沟水库坝体土的渗透系数为1.2×10-5cm/s，满足均质坝土料不大于1.0×10-4cm/s的质量指标。

冻胀性判别：坝体低液限粘土粘粒含量为17%~30%，为冻胀性土。

坝体土状态：浸润线以上坝体土由于毛细作用，土体饱和度约80%，标准贯入锤击数为7~15击，为可塑-硬塑状态；浸润线以下坝体土标准贯入锤击数为2~16击，为软塑-可塑状态。

2.2 坝基质量评价

洪沟水库地层岩性以低液限粘土为主，局部（东沟、西沟）分布有中砂透镜体。坝后有积水现象，尤其东沟、西沟内常年积水。

低液限粘土分布于坝基的大部分地段，土黄色，饱和状态，0+100~1+100段、3+750~4+00段有厚层的软塑层，标贯击数2~3击，最大厚度出现于1+000处，厚约5 m，其余地段标贯击数均大于9击，可塑状态，工程地质条件较好。东沟砂层的分布范围为桩号1+735~1+865。西沟1+125~1+400处有砂层透镜体，埋深9.8~11.2 m，西部薄，约0.8 m，东部厚，最大厚度出现于1+350处，厚度为8.8 m；1+395~1+540处砂层透镜体埋深15.0~16.2 m，厚度1.0~1.6 m，砂层岩性为含细粒土砂，偶含有砾石，砾石最大直径为30 mm，砾石含量最大为12.9%。于坝后用手钻钻孔露中砂透镜体，其分布范围为西沟段1+320~1+380左右和东沟段1+740~1+860左右，呈青灰色，西沟处厚度约为8.8 m，东沟处厚度约为8.0 m，标贯击数10~18击，稍密至中密态，具中等透水性。

坝基土体室内测定，其低液限粘土物理力学指标取值如下：粘粒含量16.5%~26.0%，渗透系数2.4× 10-5cm/s；饱和密度 2.05 g/cm3，干密度 1.69 g/cm3。坝基砂层指标取值如下：渗透系数1.2×10-2cm/s（约相当于10.4 m/d），具强透水性。

3 防渗处理

3.1 槽孔建造

槽孔建造根据槽段长度的划分，本工程槽段长度为8m。槽孔施工分2期进行，先施工1期槽段，再施工2期槽段。用汽车钻每间隔2 m打主孔，1期、2期槽孔均根据抓斗抓取的岩样鉴定地层情况，确保砼防渗墙达到设计要求。终孔后，对孔位、槽深、槽段长度检测合格后，注入新鲜泥浆进行置换清孔，清孔要求清除孔内砂粒、岩屑及泥浆，清除孔底形成的淤积层，直至孔底沉渣厚度及泥浆比重、粘度达到设计和规范要求，最终经验收合格后，才可转入下道工序。对接头孔施工时，液压抓斗对1期槽段的砼应切掉30cm。