黄栗树水库除险加固工程大坝渗流分析

2022-09-20杨俊

治淮 2022年9期

杨俊

（全椒县黄栗树水库管理处全椒 239500）

1 大坝除险加固概述

1.1 工程概况

全椒县黄栗树水库位于长江流域、滁河水系、襄河上游，距全椒县城西北23km，控制流域面积262km2。水库按照500年一遇标准设计，对应水位52.62m；10000年一遇校核，对应水位54.6m；兴利水位48.5m；汛限水位47.0m，水库总库容2.42 亿m3，是一座以灌溉为主，结合防洪、城市供水、水产养殖等综合利用的大（2）型水库，保护着全椒县城及下游30 万人口、30 万亩耕地及襄河下游滁河、G40高速、宁西铁路全椒段的防洪安全。枢纽工程包括大坝、输水隧洞、溢洪道、副坝及渠首建筑物等。

1.2 安全鉴定

2015年8 月安徽省水利厅组织专家组对黄栗树水库大坝进行了安全鉴定，评定为“三类坝”。2016年10月水利部大坝安全管理中心对大坝安全鉴定成果进行核查（坝函〔2016〕2605 号），核定了“三类坝”的鉴定结论。鉴定认为：主坝左岸坝基地质条件差，防渗体系存在缺陷，坝体和坝基渗透稳定性不满足规范要求；放水涵洞为坝下埋涵，圬工结构存在裂缝、漏水等接触渗流安全隐患。

1.3 施工概况

针对上述缺陷和隐患，主坝除险加固的主要建设内容为：主坝防渗处理；坝顶及坝坡改造；拆除主坝内原放水涵洞。

主坝防渗加固坝体采用垂直防渗墙、河床基岩采用墙下帷幕灌浆、两岸坝肩基岩采用帷幕灌浆的防渗措施。防渗墙轴线平行于坝轴线，布置在坝轴线上游侧3.5m 处，轴线桩号0-008.0～0-002.0—0+246.0～0+252.9，轴线长度260.9m，槽孔防渗墙轴线长度248.0m（桩号0-002—0+246）；混凝土防渗墙采用C20W8 常态混凝土、墙厚0.60m，墙底嵌入弱分化基岩不小于1.0m。

主坝防渗帷幕灌浆孔由左到右，桩号0-054～0+000 段（左岸F2 断层）采用双排布置，孔距2.5m，排距1.5m；桩号0+000～0+260 段采用单排布置，孔距2.0m，防渗墙段采用墙下灌浆帷幕；帷幕轴线长度314.0m，帷幕灌浆防渗标准5Lu。

大坝坝体内部空洞充填灌浆处理：在桩号0+025～0+035 范围，高程25.00m 以上坝体内存在空洞；充填灌浆孔在防渗墙轴线上游布置4 排、下游布置6 排，沿轴线方向每排布置8 个孔，孔排距2.0m。

主坝防渗加固工程2020年3月12日开工，2020年12月15日完工。

2 渗流压力监测

2.1 测点布置

设4 个主坝横断面、2 个绕渗断面。采用测压管观测，通过测压管内置渗压计实现自动化测量。主坝共计测压管32 根，内置32 支渗压计。

监测横断面当前桩号为0+065、0+115、0+165、0+210（对应设计桩号0+100、0+150、0+200、0+245）。其中：前3 个断面每个断面分别设测压管6 根（坝基管4 根、坝体管2 根），坝基管对应上游56.0m 平台、下游坝肩、下游38.5m 高程马道、下游坝脚，坝体管对应下游坝肩、下游46.5m 高程马道；0+210 断面设测压管5 根（坝基管3 根、坝体管2 根），坝基管对应上游56.0m 平台、下游坝肩、下游46.5m 高程马道、下游38.5m 高程马道，坝体管对应下游坝肩、下游46.5m 高程马道。

左、右岸绕渗各布置测压管3 根。渗流压力监测布置见图1。

图1 主坝渗流压力监测典型断面布置图

2.2 渗流压力资料初步整理分析

2.2.1 坝体测压管水位过程线

坝体测压管水位过程线见图2，典型时刻2021年8月17日坝体浸润线分布见图3。由图可见：除BT5-1 测值可能受降雨影响变化明显外，坝体测点测值连续且较低，水位变化正常；断面分布上，上游水位与防渗墙后渗压水位差明显，防渗墙防渗效果较好；断面渗压水位自上游侧至下游侧顺次降低，符合土石坝渗流分布规律。

图2 坝体渗透水位过程线图

图3 典型时刻2021年8月17日断面坝体浸润线分布图

2.2.2 坝基测压管水位过程线

坝基测压管水位过程线见图4。由图可见：除BJ5-2 测值可能受降雨影响变化明显外，防渗墙后测点测值连续且较低，水位变化正常，防渗墙防渗效果较好；防渗墙后的渗压水位自上游侧至下游侧顺次降低，符合土石坝渗流分布规律，下游两测点测值接近，渗流坡降小。0+210 断面渗压水位相对较高，可能受右岸坡地下水影响。