浅谈丁寮水库土坝渗漏灌浆补强的处理和应用.doc

浅谈丁寮水库土坝渗漏灌浆补强的处理及应用 水利水电工程师 林百彰 摘要: 水库土坝被白蚁掏空坝体是南方一些中小水库经常遇到的问题采用“复合人工膜”防治办法效果不理想,而采用填充式灌浆的方法进行处理,可有效的堵塞白蚁掏洞造成的漏水通道,解决蓄水难题。本文阐述水库均质土坝灌浆补强的重要性，尤其对一些质量差，经常发生湿坡，渗漏的“三自带”大坝工程，有一定的借鉴作用。该文主要讨论土坝应该如何处理和解决对湿坡、渗漏的问题，分析灌浆的原理、方案、步骤。讨论灌浆在实际施工中的应用。 一、前言 建于五十年代的小（一）型水库，其大坝大多为均质土坝。 由于当时主要是靠人力夯筑而成，民工“三自带”，又由于大坝在施工过程中，管理上、设备上、资金上等不足原因，在这种条件下建起来的土坝，其质量较差。因此，在蓄水运行中，蓄水效能得不到全部发挥，且出现了较为严重的渗漏和湿坡现象，而且渗出的水流经常带有白蚁，这些现象都表明了大坝的安全运行受到了严重的威胁。 “千里金堤，溃于蚁穴”。湿坡、渗漏、蚁穴是堤坝大问题！ 如何处理和解决这一问题？通过分析讨论：对大坝进行灌浆补强加固是有效的方案，下面就以丁寮水库大坝灌浆方案为例作讨论。 二、工程概况 丁寮水库位于福建省诏安县金星乡丁寮村，均匀土质坝，坝顶高程： 42.5米、坝长：380米 、 坝高：17.5米、集雨面积4.0平方公里，正常蓄水位34.20米，相应库容127万m3，灌溉面积6.7万亩，属小（一）型水库，其对下游金星乡的六大乡村的自来水“人饮工程”生活用水，对下游农田及工厂用水等都起着举足轻重的作用，尤其在旱季，作用更明显，在汛期对下游的洪水亦起着一定的调节作用。 三、工程存在的问题及原因分析 经勘测，即达到正常水位，高程在34.20m时，背水坡左侧及放水涵洞高程：27~28~29M之间周围多处有严重湿坡、浸坡现象，坝身在平台处湿坡严重，如果水位达到溢洪时，其渗漏和湿坡就更严重。 经过分析，坝体土质含沙量较高，碾压不密实，蚁害较重，因此在高水位时引起大面积湿坡，发生渗水现象，另一存在原因更不可忽视，就是白蚁蚁巢，坝体被蚁巢掏空，而且位置十分隐蔽，往往不易被发现到，发现时，工程已遭到不同程度的破坏，轻则泄漏，滑坡跌窝，重则决坝、垮坝，因此在灌浆时也应把防治白蚁灭蚁作为重点之一。（附图1如下：手册） 四、加强方案选定 ㈠方案比较 通过对丁寮水库背水坡湿坡及小股渗流，带有白蚁的原因分析，初拟三个加固方案，进行分析比较。 1、土工膜防渗处理 　１．白蚁危害及其前期处理 　　１９８９年，白蚁防治技术人员在该库挖土栖白蚁巢７窝。１９９０年夏季普查发现大坝背水坡左侧及坝中部有３处明流渗漏，渗漏流量随着库水位抬高而增大，当时坝体采取了埋药、诱杀等措施。１９９２年在大坝背水坡桩号０＋１０５ｍ、高程28.5ｍ处发现蚁洞跌窝深约１ｍ，直径0．9ｍ。鉴于该库渗漏严重，在当年除险加固工程中应用“复合土工膜”防渗试验，将迎水坡基面整平，采取大面积铺膜止漏措施，当时取得了较好的止漏效果。 　　２．水库发生管涌及抢护过程 　　该水库用“复合土工膜”在迎水坡切断了白蚁取水通道，破坏了白蚁活动正常规律。天气越是干旱，白蚁越是顺着塑膜层四处掏洞寻找水源，年久祸成，将塑膜层底部泥土掏空形成空洞。 　　1995年３月１０日雨后，该库管理员发现迎水坡桩号０＋０８３ｍ、高程27.5ｍ处塌陷。当时库水位较低，在修复中发现坑内有较多白蚁活动，翻起浮土，用竹棍锥探“复合土工膜”底部，泥土已被白蚁掏空，出现跌窝现象。当时在该处采用农药拌和毒土筑层夯实。 　　同年６月１１日８时当库水位上升至34.2ｍ时，桩号０＋０８３ｍ、高程27.5ｍ处发生浑水管涌。在紧急关头，金星乡迅速调集５０余人投入抢险，通过降低水位，抢筑堤坝，控制了险情。 　　３．险情遗留后患 　　一是桩号０＋１０2ｍ、高程27．７０ｍ处，迎水坡下陷１２ｍ２、深０．3ｍ，向下游漏水。二是在桩号０＋370ｍ、高程28．5ｍ处，发现坝基山体漏孔，顺漏水洞追挖已挖出３个副巢空腔，直径１０～２５ｃｍ，用潜水泵向该洞灌白灰水，２０分钟后发现从坝外５０ｍ自然山坡漏水洞溢出。２５分钟后又有从原管涌洞溢出，上述情况说明，自然山体漏洞与管涌洞属蚁洞串连。三是外坝肩桩号０＋０９４ｍ，高程30．50ｍ，雨后发生坍塌，直径２ｍ，深２．５０ｍ。四是勘探发现桩号０＋1０８ｍ～０＋213ｍ、高程27．20ｍ～31.50 m坝体出现纵向溶洞，长26ｍ。放水涵洞由于采用水泥管年久，上面周围坝体也渗漏及湿坡严重。 由于丁寮水库为均质土坝，若采用土工膜进行上游坝坡防渗处理，需将库水位放干，从坝底开始铺设，土工膜至坝顶（或设计水位）不仅土工膜面积大，工程造价高，而且将影响灌溉效益，工业用水效益及自来水“人饮工程”经济效益，也影响到居民的正常