浅谈龙井水库除险加固工程技术措施

余正旺

（福建省将乐县安仁乡水利站 三明市 365000）

1 工程概况

龙井水库地处将乐县龙栖山自然保护区境内，水库坝址位于金溪流域左支流将溪上游，是一座以灌溉为主，结合发电等任务的小（Ⅰ）型水库。水库控制流域面积为12km2，总库容323.0万m3，水库于1997年10月主体工程竣工并投入运行，拦河坝、溢洪道及隧洞进水口按30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。

水库枢纽工程主要由拦河坝、溢洪道、引水隧洞、发电厂房和灌溉渠道等建筑物组成。拦河坝为C10混凝土细骨料砌块石双曲拱坝，由非溢流坝段和溢流坝段组成，最大坝高34.2m，坝顶弧长141.38 m。非溢流坝坝顶高程840.2m，坝顶弧长117.38m，左岸795.0m以上设有一重力墩，右岸804.5m以上设有一推力墩；溢流坝段布置在河床中央，溢流堰为曲线型实用堰，坝顶自由溢流，消能方式为挑流消能，堰顶高程808.0m，溢流堰净宽24.0m，堰顶上布置有宽2.4m的人行交通桥，桥面高程840.2m；引水隧洞布置在大坝左岸，为岸塔式进水口，进水口设置一扇拦污栅和一扇事格检修闸门，隧洞全长3156 m，为圆形有压隧洞，衬砌后洞径为2.2m，进水口底高程785.0m，出口底高程745.0m，隧洞平均纵坡1.267%，隧洞出口为压力钢管。

2 存在的主要问题

（1）坝体、坝肩及坝基存在渗湿、渗漏现象。

大坝左右岸坝体在792.0m高程以下有大面积渗水，并有青苔、杂草，且有游离钙析出附着堆积；当水位达到805.0m以上时，在左拱端792.1m、786.0 m、782.0m高程多处呈射流状态；在高程为795.0 m～805.0m左坝端与坝基结合部存在渗漏现象。经地勘成果分析，其坝体透水率为（11.4～40.0）Lu，坝基面以下8.0m内其坝基透水率为（5.8～28.0）Lu，不满足现行规范要求。

（2）引水隧洞进口段存在渗漏现象，且隧洞洞身局部围岩出现坍塌现象。

（3）拦河坝缺少必要的水平位移及垂直位移观测设施。

3 除险加固工程技术措施

针对水库存在的主要问题，结合坝体结构、坝基地质条件及相关文件要求，对龙井水库采取如下除险加固措施：

（1）坝体防渗措施。

对坝体防渗加固采取坝顶沿坝轴线方向布置竖向孔与下游局部布置水平孔相结合的灌浆方案。在桩号为0+000～0+024.75的左岸重力墩墩顶布置5排竖向灌浆孔，为梅花形，排距2.0m，孔距2.0m，共布设65个孔；在桩号为0+024.75～0+054.95和0+ 135.23～0+181.35的非溢流坝段坝顶布置单排竖向灌浆孔，孔距2.0m，共布设31个孔。

在桩号为0+054.95～0+74.83和0+100.33～0+ 135.23的非溢流坝段除坝顶布置单排竖向灌浆孔27个，孔距2.0m外，还在高程791.0m以下下游坝面局部布置下倾角15°，孔距为1.5m，呈梅花形的水平斜孔，共布置396孔；在桩号为0+74.83～0+100.3溢流坝段除在溢流堰堰顶布置单排竖向灌浆孔12个，孔距2.0m外，还在高程786m以下下游坝面局部布置下倾角15°，孔距为1.5m，呈梅花形的水平斜孔，共布置117孔；在在桩号为0+167.53～181.53的右岸推力墩墩顶布置4排竖向灌浆孔，为梅花形，排距2.0m，孔距2.0m，共布设28个孔。

竖向孔与水平斜孔灌浆材料采用普通硅酸盐水泥，竖向孔采用自上而下分段循环式灌浆法，灌浆按分序加密原则进行，根据现场灌浆试验，竖向孔灌浆采用浆液水灰比4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶0.5等5个级别，灌浆压力为0.20MPa。

（2）坝基防渗措施。

采取帷幕灌浆对坝基进行防渗加固处理。坝基帷幕灌浆孔布置与坝体补强灌浆孔相对应，并向两岸延伸，从坝体到坝基形成连续防渗体。钻孔深入坝基岩体以下相对隔水层顶板q≤5.0Lu以下（3～5.0）m，灌浆材料采用普通硅酸盐水泥,采用孔内循环法，自上而下分段灌浆，灌浆段长度为（5～6.0）m，灌浆按分序加密原则进行，并根据现场灌浆试验，采用浆液水灰比5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、06∶1、05∶1等7个级别。灌浆压力在坝基为（0.6～0.9）MPa，在基岩与坝体接触段为0.4MPa。

（3）隧洞进口段防渗措施。

对引水隧洞进口段的渗漏采取回填灌浆处理方案。在桩号为0+000～0+178的洞顶及侧面的围岩布置回填灌浆孔，每排12个孔，排距为3.0m，回填灌浆孔孔径为48mm，孔深为深入围岩或穿过混凝土进入岩石2.0m，其灌浆材料采用普通硅酸盐水泥，Ⅰ序孔灌注0.5∶1的水泥浆岩，Ⅱ序孔灌注1∶1和0.5∶1两个比级的浆液。空隙大的部位在Ⅰ序孔灌注水泥砂浆，其掺砂量少于水泥重量的200%，灌浆压力为0.4MPa。

（4）隧洞坍塌段加固措施。

对引水隧洞坍塌段采取钢筋混凝土衬护处理方案。在桩号为0+082～0+178的洞身段布置C20钢筋混凝土衬砌，其钢筋采用双层布置，外层钢筋为Φ20 @200，内层钢筋为Φ18@200，钢筋混凝土厚度为0.3m。

（5）观测设施设置。

针对龙井水库观测设施的实际情况，增设了水平位移和垂直位移观测设施。水平位移观测采用视准线法，在大坝坝顶布设3条视准线，在每条视准线上布置2个位移标点、1个工作基点和1个后视基点；垂直位移观测采用水准法，建立三级水准网，设1个水准基点和1个起测基点。

4 结 语

将乐县龙井水库除险加固工程于2011年10月底工程竣工以来，工程运行情况正常，从根本上消除了水库安全隐患，恢复与改善了水库的功能，加固措施表明，大坝采用坝体竖向灌浆、水平向灌浆与帷幕灌浆相结合的技术用于浆砌石坝能提高大坝坝体及坝基的抗渗性，是一种有效解决渗漏的工程措施。

[1]赵贤.病险水闸除险加固初步设计常用技术[J].城市建设理论研究，2013，（08）：30-31.