晋阳湖水库一期工程北岸坝体防渗处理方案

2014-04-08张云梅

山西水利 2014年12期

张云梅

（太原市水利建筑工程总队，山西太原 030012）

1 工程概况

晋阳湖水库是由一块洼地周围筑堤而成的人工浅型水库，南北长2990 m，东西宽1700～2000 m，高程773.0～776.0 m，湖底平坦，最高坝顶高程782.1 m，平均水深4.0 m。晋阳湖水由汾河西干渠引入，为内陆水体，属于“旁引水库”，晋阳湖除险加固工程完工后，最高运行水位降至778.0 m，湖区水域面积4.8 km2。水库担负着太原市一电厂的晾水池功能，湖水由汾河西干渠引入。晋阳湖除险加固工程完工后，湖区水域面积扩至4.8 km2。

根据近3年实际运行状况，晋阳湖水库每年需从汾河二库补水4次，平均补水量2656万m3，一电厂每年运行消耗量1000万m3，年蒸发量312万m3，漏渗损失量1200万～1500万m3。晋阳湖周边圈沟水位较高，北侧武家庄村常年被水体包围，湖区渗漏严重。

根据水库现状，对晋阳湖水库延湖采取垂直防渗处理渗漏及加固处理，采用水泥土防渗墙工艺形成防渗体系，以改变湖底渗漏现状。

2 北岸坝体现状

北岸水泥土防渗墙（桩号H2+413.83—H3+644.4，桩号A2+157.22—A2+196.28）施工时，深搅设备钻进至4.0~5.0 m左右遇大量块石，无法钻进，造成搅拌头损坏、断裂。查阅水库相关资料，北岸坝体加固加高处理时未进行坝面清基工作。为此选择区域进行局部开挖，揭示坝体在4.0~5.0 m埋深处上部煤渣及小粒径碎石（层厚10 cm），下部大块石。北岸未施工段（桩号H2+808.12—H3+024.83）在4.0~5.0 m处发现块石及杂物，目前此段异物分部不详，对上述部位未进行施工。根据地质钻机取芯揭示最大块石直径40 cm。

3 处理措施

针对北岸坝体情况及深搅设备无法施工的状况，采用开挖换填措施进行处理。

3.1 施工放样

对施工三种桩体采用全站仪测量放样，各施工轴线确定后，现场做出明显标识并加以保护。迎水面支护桩轴线根据设计防渗轴线水平上移40 cm控制；下游加固桩按设计防渗轴线水平下移28 cm控制。

3.2 施工过程

水库现状坝体较窄，开挖深度最大在5.0 m左右，在防渗轴线上游侧（迎水面）利用深层搅拌设备施工支护桩，支护桩桩顶高程按现状坝顶高程控制，嵌入煤渣碎石层，开挖坝体时起支护稳定作用。支护桩施工达到5 d龄期后进行开挖换填，采用挖掘机机具开挖，待换填完10 m后施工防渗墙至设计孔深。后续边开挖边施工，严禁开挖轴线过长，以满足每天设备施工完成轴线为标准。

由于开挖宽度在70 cm左右，根据这一情况在防渗墙下游侧布置套接联体加固桩，以深入坝体1.0 m为标准，防止开挖部位回填土不够密实，搅拌形成桩体与防渗墙联结形成盖帽防止下沉，采用平行施工法。防渗墙施工按设计桩顶高程控制，终孔深度按设计要求执行。

以上施工不同形式桩体技术要求及质量标准参照防渗墙施工程序及控制要求。

4 风险评估及防护措施

北岸坝体较窄，现库水位较高，坝体含水率处于饱和状态，在支护后开挖将产生各种风险。

第一，开挖施工时，上游坝体施工的支护桩在开挖产生的震动及设备的碾压等可能出现支护桩断裂及倒塌，造成设备不稳定、上游侧坝体坍塌等后果；第二，开挖施工中如果土体松动或石块较大清理时产生孔洞及缝隙，发生透水事件，如不能及时回填制止，将造成重大安全事故；第三，开挖过程中土体含水率及地下水位较高，开挖周边可能发生土体滑坡、塌方等事故。

针对坝体实际现状及可能发生的各种安全事故，采取以下防护措施：第一，每次开挖的断面长度控制在2.0 m，严禁多挖，土体就近堆放，便于及时回填。第二，严禁晚上施工，合理安排施工计划，开挖长度满足每天深搅设备当班生产任务，避免多挖。第三，开挖前配备足够的安全防护网、后壁钢管、木桩、蛇皮袋等应急救援物资，发现隐患及时处理。第四，在开挖轴线周边提前储备足够的土方、石块及钢筋网，发生严重事故时及时展开救援，保证人员、设备、坝体安全。