加固坝体基础防渗工程

2.1　地质状况

为给大坝的除险加固提供准确的地质依据，故对该工程进行了必要的补充地质勘测，勘测结果如下：

（1）大坝为黏土心墙砂砾土石混合坝。心墙上部和坝身为土石混合料，由砂砾和黏土混填而成，组分为碎石33.3％、砾石32.7％、砂粒15.4％、粉粒8.4％和黏粒10.2％。渗透系数为5×10-3 cm/s，属中等透水。

（2）坝体心墙为粉质黏土经夯实而成，组分为：碎石5.5％、砾石15.0％、砂粒32.0％、粉粒22.0％和黏粒25.5％。渗透系数为6.2×10-5 cm/s，属弱透水。

（3）大坝坝基为泥岩和砂岩，坝基接触段呈强风化状，根据坝基压水试验成果，坝基接触段透水率为7～107Lu，属强透水—中等透水。接触段以下为弱风化层，压水试验成果为5Lu，属弱透水。

2.2　渗漏成因分析

根据补充地质勘测结果及大坝渗漏现状分析，得出以下结论：

（1）坝体防渗体为黏土心墙，透水性较弱，不易造成坝体渗漏通道，从渗水出露部位及现状看，坝体自身的防渗较完好，不应该为造成大坝渗漏的主要原因，但亦不排除该部位由于施工缺陷而造成的局部渗水现象。

（2）坝体设置黏土心墙，但心墙并没有延伸至基础不透水层，亦没有设置截渗墙或防渗帷幕，造成坝体基础以及坝体与基础接触面部位只能靠自身防渗，而补充地质资料表明，该部位为强透水，自身不具备防渗条件，这就意味该部位极易形成渗漏通道，从渗漏的部位和渗漏现状看也说明了这点，故认为坝基及接触面为坝体渗漏的主要通道，故除险加固应主要围绕基础防渗展开。(www.xing528.com)

2.3　除险加固

2.3.1　方案比选

据渗漏成因分析结果，综合考虑彻底解决大坝的渗漏问题，结合工程现场实际情况，提出了3个除险加固方案以供比选，见表1。

表1　大坝渗漏处理方案

以上3种方案在附近区域的病险水库除险加固防渗处理中都被采用过，根据使用效果，方案二施工方便，质量易控制，防渗效果明显，耐久性好，明显优于另两种方案。而且在大坝附近约1km的坡地上有合适的取土场。综合比较，最终选取方案二对本工程进行防渗加固处理。

2.3.2　施工工艺

（1）黏土斜墙施工。先对大坝迎水坡进行清坡，再在上面填筑黏土斜墙。黏土斜墙厚度从正常蓄水位126.80m处厚度1.5m渐变到坝脚处厚度2.5m。斜墙的上游面设置保护层，保护层为35cm厚的碎石垫层。为防冲刷，碎石垫层上面铺设12cm厚C20混凝土预制六角块进行护坡。在黏土斜墙底部与基岩连接时，开挖梯形槽，将表层全风化岩挖除，浇筑C15混凝土灌浆盖板宽4m，厚度从河床段1m渐变到坝肩0.5m，然后盖板上回填黏土，以免黏土与裂隙发育的岩石直接接触导致黏土被裂隙内集中渗漏冲刷造成管涌。

（2）基础帷幕灌浆。施工流程为：定孔位—钻孔—下灌浆管—洗孔—压水—灌浆—待凝—下一段灌浆—封孔—结束。帷幕灌浆按照分序加密的原则进行，采用自上而下分段灌浆法灌浆。灌浆孔沿混凝土盖板中心线布置，总孔数50只，孔距2m，分三序进行。钻孔深度5～8m，以压水试验段透水率小于5Lu控制孔深。灌浆浆液采用普硅425号水泥浆，浆液的浓度由稀到浓，采用3∶1、2∶1、1∶1、0.8∶1、0.6∶1、0.5∶1六个比级，逐级变换。灌浆压力0.2～0.5MPa，自上而下逐渐加大。施工中严格控制灌浆质量，灌浆工艺按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148—2001）执行。当单位进浆量不大于0.4L/min时，继续灌注60min，实施压力闭浆，压力表回零后，结束灌浆。灌浆结束14d后钻设10％的检查孔进行压水试验，检查孔应沿帷幕中心线基本均匀布置，灌浆注入量较大的孔段附近必须布置，要求基础帷幕透水率不大于5Lu，合格率必须达到100％，否则对不合格区进行复灌、检查，直至合格为止。