菏泽市曹县戴老家水库防渗措施研究

李　飞，沈　宁，王圆圆（山东省淮河流域水利管理局规划设计院，山东 济南 250100）

菏泽市曹县戴老家水库防渗措施研究

李飞，沈宁，王圆圆
（山东省淮河流域水利管理局规划设计院，山东 济南 250100）

【摘要】根据戴老家水库的工程特点，针对平原水库常用的防渗措施进行了截渗方案比选，最终采用塑性混凝土防渗墙。经北京理正岩土渗流软件计算分析，本工程采用塑性混凝土防渗墙防渗效果显著，并为今后平原水库的防渗设计提供了技术支持。

【关键词】平原水库；防渗措施；塑性混凝土防渗墙

曹县城区及农村生活用水全部为地下水，水质较差，不符合饮用水安全标准。为解决曹县部分城乡居民饮水安全问题，提高供水保证率，曹县县政府经研究决定新建戴老家水库，以满足当地群众生活用水需求。平原水库一般采用地上、地下蓄水相结合的方式，为防止渗流破坏及减少渗水量损失；同时为防止水库建成后地下水位进一步提高、坝后产生较大范围的浸没区，因此采用合适的防渗措施至关重要。

1　戴老家水库工程概况

1.1围坝工程

戴老家水库工程围坝轴线长5 287m，坝顶高程59.50m，坝顶宽6.0m，上游侧设0.6m高浆砌石防浪墙，墙顶高程60.10m。围坝临水侧边坡1∶3，坡面采用预制F150C30混凝土板护坡，背水侧边坡1∶2.5。

1.2工程地质

根据地勘资料，库区分布的地层主要为：①砂壤土、②粉砂、③黏土、④砂壤土、⑤黏土、⑥粉砂、⑦黏土。⑤层黏土厚度大于1.0m，分布连续，可作为相对隔水层。

1.3筑坝土料

根据场区天然土料的储量及地质报告建议，围坝填筑土料采用②层砂壤土，围坝采用均质坝。筑坝土料的渗透系数为2.27×10-3cm/s，不满足规范要求的筑坝土料渗透系数<1.0×10-4cm/s的要求，因此坝体需要采取防渗措施。

2　防渗方案比选

垂直铺塑方案，适用于防渗深度一般不大于12m；水泥土搅拌桩防渗墙地面以下防渗深度一般不大于20m，但是当截渗深度大于18m，施工工艺不成熟，不能保证成墙连续性；高压喷射灌浆防渗墙方案，适用范围较广，但易出现开叉、搭接不严等现象，对不同土层的施工工艺参数难以把握，施工质量可控性差，工程造价较高，本工程不宜采用；塑性混凝士防渗墙方案，成墙完整连续，质量有保证，防渗效果较好，有丰富成熟的施工经验，其渗透系数小于10-7cm/s，缺点是需要优质泥浆固壁，如遇流砂需加强施工管理，工程造价较高；振动切槽防渗板墙浇筑砂浆时无导管，是在水中浇筑砂浆，浇筑过程中与水振动混合，对墙体质量有影响，施工振动对坝脚稳定有一定的不利影响，在水库围坝中应用较少。结合本工程实际，选取塑性混凝土防渗墙、垂直铺塑及水泥土搅拌桩比选，截渗深度为深入⑤层黏土1m。比选结果详见表1。

本工程截渗深度内土层均为中等透水层，主要为粉砂和砂壤土，地面以下截渗深度约19.02～22.70m，水泥土搅拌桩防渗墙不能保证成墙效果，复合土工膜施工要求高，且处理不当后果严重。结合周边工程经验，选用塑性混凝土防渗墙截渗。另外，根据戴老家水库兴利调节计算，全年仅有1个月库区水位大于57m，因此将防渗墙设在内坝肩，顶高程深入坝内3.5m，墙顶高程为57.10m，底高程嵌入第⑤层壤土内1m。

表1曹县戴老家水库垂直截渗方案比较表

3　防渗效果分析

采用北京理正岩土二维有限元渗流计算程序对围坝防渗前后进行渗流稳定分析。根据坝段地形特点、坝基地质情况及蓄水位变化情况等资料，选择0+500、2+350、4+200、5+200四个断面进行分析。计算工况：库内设计蓄水位58.00m，背水侧相应的最低水位；设计蓄水位58.00降落至1/3坝高水位55.57m，背水侧相应的水位；库内平均水位54.26m，背水侧相应的水位。如表2所示。

根据上表计算结果，整个围坝在考虑防渗措施的情况下，水库水位在不同时期作用下，年渗漏量减少至45.81万m3，占总库容的3.6%，防渗效果良好，截渗沟出逸比降有所降低，均在允许渗透比降0.2范围内。

表2围坝防渗前后渗流稳定计算成果表

4　结语

根据戴老家水库截渗方案比选，当平原水库垂直截渗深度小于20m时可以采用水泥搅拌桩防渗墙进行防渗，工程投资少。当垂直截渗深度大于20m以上时，采用塑性混凝土防渗墙，可有效减少渗漏量，防渗效果显著；可有效降低出逸比降，避免坝坡遭受渗漏破坏。

（责任编辑 迟明春）

【中图分类号】TV697

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-09-0012-02

收稿日期：2015-05-12

作者简介：李飞（1975—），男，工程师