封堵水库穿坝涵管的措施

维普资讯 http://www.cqvip.com 广西水利水电ＧＸ　ＷＡＴＥＲ￣ＵＲＣＥＳ＆ＨＹＤＲＯＩ￣ＷＥＲ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　２００７（４）　・施工技术・　封堵水库穿坝涵管的措施　范远慈　（广西荔浦县水电工程管理处，广西荔浦５４６６００）　［摘要］介绍了荔浦县对１座斜墙土坝（中型水库）、１０座均质土坝（小型水库）进行开挖，采用浇筑砼堵头及砼截　水环，基坑回填纯黄粘土等措施，对１座粘土心墙土坝（小型水库）采用预制砼管挖沉井，井内浇筑砼截水环、回填　粘土等措施，封堵穿坝放水涵管，根除大坝安全隐患，以及封堵放水涵管的施工经验。　［关键词］水库穿坝涵管；封堵措施；施工经验　［中图分类号】ＴＶ６９７．３　［文献标识码】Ｂ　［文章编号】１００３—１５１０（２００７）０４—００２９—０３　１　概述　封堵穿坝老涵管。其主要工序如下：①在坝前坡开挖　我国的中小型水库绝大部分建于２０世纪５０－－　截断放水涵管５－－２０　ｍ；②对开挖基坑后的放水涵　６０年代，且多数为土坝，受当时条件限制，工程标准　管（设砼堵头段）管壁、底板灌水泥浆；③在放水涵管　普遍偏低，施工质量差，水库放水多数是由施工导流　内浇筑５～２０　ｍ砼堵头，再在放水涵管头（基坑下游　管改建而成的穿坝涵管，一般是用石灰砂浆或石灰　面）浇筑砼截水环；④对设砼堵头的放水涵管段进行　水泥砂浆砌筑，由于运行时间长，缺乏必要的管护，　回填灌浆；⑤基坑回填纯黄粘土，并分层夯实；⑥在　存在设施老化、开裂、管壁严重漏水等问题，根据水　距坝坡面０．８～１　ｍ处铺复合土工膜布（大江水库、　库安全普查结果，在广西的４　３２６座水库中，存在放　潘厂水库）；⑦回土覆盖及干砌块石保护层。　水涵管严重漏水的有１　２９８座，占全区水库总数的　基坑开挖位置和尺寸以保证坝体安全渗径及满　３０％，在荔浦县的４２座水库中，存在放水涵管严重　足施工作业要求为原则，最小填土厚度取１／５～１／４　漏水的有２３座，占荔浦县水库总数的５５％，穿坝涵　水头，但不得小于３　ｍ，对于小型水库，基坑开挖长　管是危及水库大坝安全的主要隐患之一。　度５～１０　ｍ，开挖宽度：涵管外壁宽Ｂ＋（２～３）ｍ　荔浦县自１９９５年起，先后对１座中型水库、７　（即涵管每边开挖宽度１～１．５　ｍ），荔浦县大江水库　座小（１）型水库、４座小（２）型水库共１２座水库的穿　（中型，设计水头３７　ｍ）基坑开挖底面积：长×宽：　坝涵管实行封堵，消除了“穿坝涵管”这一大坝安全　２０　ｍ×１０　ｍ。基坑应开挖并清除强风化基岩。砼　隐患，取得了很好的效果。２００５年１１月，广西水利　截水环厚度和砼堵头长度根据工程等级和作用水头　厅在荔浦县召开全区水库除险加固工程现场会，荔　大小选择，对于小型水库，砼截水环厚度１　ｍ左右，　浦县水库除险加固——封堵穿坝放水涵管的做法，　宽度每边超出涵管外壁１．０　ｍ，高度超出管顶１．０　得到广西水利厅领导及各地、市、县与会代表、专家　ｍ，砼堵头长度５～１０　ｍ，荔浦县大江水库（中型）砼　的肯定。　截水环厚度１．５　ｍ，砼堵头浇筑长度２０　ｍ。斜墙土　坝或均质土坝穿坝放水涵管封堵见图１。　２．２心墙土坝的封堵措施　２封堵措施　心墙土坝放水涵管封堵分两部分，第一部分在　２．１斜墙土坝或均质土坝的封堵措施　大坝上游坡开挖截断放水涵管，然后回填粘土，截断　在坝前坡沿老涵管开挖至基岩、浇筑砼堵头和　水流通道，施工方法与封堵均质土坝穿坝放水涵管　砼截水环、回填纯黄粘土，采用截断渗流通道的方式　相同，只是开挖基坑可小一些而已，第二部分在心墙　［收稿日期】２００７－０６．１８　［作者简介】范远慈（１９６４一），男，广西荔浦人，荔浦县水电工程管理处工程师，主要从事水利工程管理工作。　２９　维普资讯 http://www.cqvip.com 范远慈：封堵水库穿坝涵管的措施　水库水位　——！一　死水位　—ｊ乙　’Ｆ　基岩　图１均质坝放水涵管封堵横剖面图（单位：ａｎ）　上游侧用砼井箍向下开挖截水井，截断老涵管，在截　断处浇筑砼截水环（墙）和砼堵头封堵穿坝放水涵管　（此法适用于粘土心墙断面较小的土坝，当粘土心墙　断面较大时，应改在心墙中心挖截水井）。　（１）沿心墙上游面用砼预制井箍（平面３个井　箍相连，即两侧各１个内径１　ｍ圆井箍，中心距２．５　ｍ，中间两侧各夹１块长１．５　ｍ长的弧形拱，形成３　个开挖工作面，每个井箍高１　ｍ，壁厚１５　ｃｎ＇ｌ，上下边　缘预留错位搭口）围壁，垂直下挖，井箍随挖随放，形　成一个外壁３．８×１．３　ｍ的截水井，横向截断放水涵　管，并继续下挖至新鲜坚硬基岩。　（２）浇筑砼至放水涵管底面。　（３）　预埋放水涵管底板、侧壁灌浆管及砼堵　头、砼井箍与心墙之间的回填灌浆管，并伸至坝面。　（４）在截水井下游的老涵管内浇筑砼堵头３　～５　ｍｏ　（５）在截水井内继续浇筑砼超过老涵管顶面　１～１．５　，形成一道砼截水墙，然后分层回填粘土　并夯实，直至坝面。　（６）对老涵管底板、侧壁、砼堵头、砼井箍背灌　注水泥浆。　封堵心墙土坝穿坝放水涵管，首先是要保证砼　截水环和心墙的有效衔接（搭接），防止库水沿接触　面渗漏，此外，保证截水环和堵头砼浇筑质量，加强　对原放水涵管管壁、砼堵头及截水墙背（井箍背）的　灌浆，也是保证放水涵管封堵质量的关键。如果条　件允许，对心墙土坝老涵管封堵，最好能结合大坝加　固，在大坝前坡培厚粘土，使之形成粘土斜墙式土　坝，降低大坝渗流量，提高封堵穿坝放水涵管的质　量。心墙土坝穿坝放水涵管封堵及截水墙剖面见图　２、图３。　目前，荔浦县已完成对１座斜墙式土坝（中型，　大江水库）、１０座均质土坝［小（１）型６座，小（２）型　４座］、１座心土坝［小（１）型］共１２座穿坝放水涵管　封堵工作，２００７年４月又完成１座心墙土坝［小（１）　３０　塑堡！　！！！　苎鳖望！　水库水位　预制●１００Ｏ砼井箍　——！一　心　培　砼堵头　砼管塞　图２心墙土坝放水涵管封堵横剖面图（单位：ａｎ）　型，高洞水库除险加固工程，通过国家发改委审查］　放水涵管封堵初步设计工作。　３施工经验　３．１优化封堵方案　封堵方案是决定封堵效果、投资、工期的重要因　素，应根据不同工程情况具体设计，荔浦县大江水库　穿坝放水涵管封堵，就是在水库放干后，发现涵管面　有塌洞，而设计开挖段不及塌洞，以及回填土较薄，　且用发电洞导流围堰工程量大等，认定原设计有缺　陷，会有延误工期的可能，经设计、施工、建设等单位　现场研究，将原设计、施工方案全部更改，优化了设　计，不仅赢得了工期，而且节约了投资。　３．２拚抢工期　在设计及施工组织确定后，工期是决定封堵质　量的主要因素，对土坝放水涵管封堵，特别是对集雨　面积较大的中型水库放水涵管开挖、回填封堵，是要　冒很大风险的，如果错过了时机，争取不了工期，如　果大坝已挖开，涵管已破坏，而天公不作美：大雨倾　盆，河水暴涨等导致工程无法进行，或匆忙突击施　工，工程质量无法保证，届时，不是工程出事故，就是　再给工程留下隐患。对水库放水涵管开挖、封堵，从　设计到施工的指导思想都要立足于“抢”，既要抢工　期，又要抢时间（尽早开工），就是要破釜沉舟，下死　维普资讯 http://www.cqvip.com 广西水利水电ＧＸ　ＷＡＴＥＲ￣ＵＲＣＥＳ＆ＨＹＤＲＯＰＯＷＥＲ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　２００７（４　决心，只能成功，不许失败。大江水库在修改设计确　定后，立即组织挖掘机、铲车各１台，自卸汽车３台，　对坝体进行开挖，７天开挖坝体土２　４００　ｍ３。因为　坝体不允许爆破，放水涵管拆除只能用人工，所以组　织１台空压机及６Ｏ人，一天两班倒连续作业，用１５　天时间，硬是用凿、敲、撬等人工手段，完成放水涵管　３００　ｍ３旧砼、旧浆砌石的拆除，及老涵管两侧２００　潘厂水库０．８　ｍ）再铺一道无纺复合土工膜布（两布　一膜，膜厚３　ｍｍ），增加防渗安全保险系数。　４　结语　荔浦县在封堵穿坝放水涵管后，采取开挖山体　隧洞，建放水塔［小（２）型水库建斜拉闸］放水，隧洞　最小断面１．０×１．８　ｍ，整个放水设施需投资２０－－３０　万元，对放水流量较大的大、中型水库来说，此方案　ｍ３土体的开挖工作。放水涵管拆除完毕，立即组织　１２０人，一天三班倒，昼夜作业，进行清基凿毛、放水　涵管底板及管壁灌浆、浇筑砼堵头及截水环砼２００　是经济、切实、可行的，但对于数量众多，而放水流量　较小的小型水库，特别是对小（２）型水库来说，工程　ｍ３及回填灌浆；基础总检验收后，组织２台铲车，９　部自卸汽车，１台推土机，一天三班倒，昼夜填土，８　天完成基坑纯粘土回填工作。　荔浦县１２座水库放水涵管的成功封堵，是设　投资偏大，制约了小型水库除险加固的步伐。如何　认真贯彻中央精神，切实用好国家投资，多快好省地　全面完成病险水库除险加固工作任务，还需另辟蹊　径。目前在广东怀集、广西百色、宾阳等地，有用钢　管沿坝面铺设，采用虹吸管式取水、放水的，投资仅　５万元左右，是开挖隧洞、建放水塔投资的１／５左　计、施工、建设等单位密切配合，在抓住有利战机的　前提下“拚抢”出来的。　３．３加大工程保险系数　．　穿坝放水涵管屡修屡漏，如大江水库老涵管，自　１９６８年开始即采用涵管外包砼，内衬钢筋砼，灌浆　等多种防渗措施处理，仍存在漏水隐患。对大坝老　涵管进行封堵，采取了设粘土截水墙（即回填开挖　坑），在涵管管头浇砼截水环，管内浇砼堵头，以及对　砼堵头段的放水涵管进行灌浆等多重（多道）防渗措　右，投资很少，适合于坝高在１０　ｍ以下，放水流量在　０．１　ｍ３／ｓ以下的小型水库及山塘。２００５年１Ｏ月，　荔浦县在马岭镇凉水冲水库［小（２）型］采用仍００钢　管沿坝面做虹吸管式放水，也取得了成功。如果有　效地解决好虹吸管底阀漏水、灌水和检修问题，采用　一条或多条ＰＰＲ塑管沿坝坡挖槽浅埋，施工将更加　方便，投资将更加节省。我相信，虹吸式ＰＰＲ塑管　的推广、普及，将大大加快荔浦县乃至全国小型水　库，特别是小（２）型水库除险加固的步伐。　（责任编辑：刘征湛）　施，确保完全、彻底地根除老涵管渗漏这一隐患，对　水头较高，影响较大的大江水库、潘厂水库，除实施　上述防渗措施外，在接近大坝坡面（大江水库１　ｍ，　Ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｆｏｒ　ｃｌｏｓｉｎｇ　ｔｒａｎｓ－ｄａｍ　ｃｕｌｖｅｒｔ　ｏｆ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ａｎｄ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ＦＡＮ　Ｙｕａｎ—Ｃｉ　（Ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｌｉｐｕ　Ｃｏｕｎｔｙ，Ｌｉｐｕ　５４６６００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｉｓ　ｍａｄｅ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｍｅａｓＬｌｒｅｓ　ｔｈａｔ　Ｌｉｐｕ　ｃｏｕｎｔｙ　ｈａｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｔｏ　ｃｌｏｓｅ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓ－ｄａｍ　ｃｕｌｖｅｒｔｓ　ｏｒ　ｃｆｏｍｐｌｅｔｄｙ　ｒｅｍｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｈｉｄｄｅｎ　ｔｒｏｕｂｌｅ　ｏｆ　ｍａｉｎ　ｄａｍｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ　ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ，ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｂｌｏｃｋａｇｅ　ｎｄ　ａｕｔｃｏｆ　ｏｌｃｌａｒ，ｂａｃｋｆｉｌｌｉｎｇ　ｐｕｒｅ　ｙｅｌｌｏｗ　ｃｌａｙ　ｉｎｔｏ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｐｉｔ　ｅｔｃ．ｆｏｒ　ｏｎｅ　ｉｎｃｌｉｎｅｄ　ｏｒｃｅ　ｅａｒｔｈ　ｄａｍ　ｏｆ　ａ　ｍｉｄ—ｓｃａｌｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ　ａｎｄ　ｔｅｎ　ｈｏｍｏｇｅｎｅｏｕｓ　ｅａｒｔｈ　ｄａｍｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｓｍａｌ１．．ｓｃａｌｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ；ｄｒｅｄｇｉｎｇ　ｓｉｎｋｉｇ　ｗｅｌｎｌ　ｗｉｔｈ　ｐｒｅｃａｓｔ　ｃｏｎ・－　ｃｒｅｔｅ　ｐｉｐｅ，ｇｒｏｕｔｉｇ　ｎｏｎｃｒｅｔｃｅ　ｃｕｔｏｆｆ　ｃｏｌｌｒ　ｉａｎｓｉｄｅ　ｗｅｌｌ　ｎｄ　ｂａｃｋｆａｉｌｌ　ｃｌａｙ　ｅｔｃ．ｆｏｒ　ｏｎｅ　ｃｌａｙ　ｏｒｅ　ｄａｃｍ　ｏｆ　ａ　ｓｍａｌｌ—ｓｃａｌｅ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ．Ｔｈｅ　ｏｎｓｔｃｕｃｔｒｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ｉｓ　ａｌｓｏ　ｉｎｔｒｄｕｃｅｏｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｔｒａｍ－ｄａｍ　ｃｕｌｖｅｒｔ　ｏｆ　ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；ｃｌｏｓｅ　ｍｅａｓｕｒｅ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　３１