泌阳县老河水库坝基高压旋喷防渗墙施工技术

□苏 理 □杨斌生(驻马店市河道管理局)

1.工程概况

老河水库位于驻马店市泌阳县老河乡董岗村南头，汝河支流黄溪河上游，控制流域面积40.4km2，总库容2570万m3。

该流域属山丘区，坝址上游属于山前坡地地区。水库上游河道长11.0km，河底平均比降为0.01，水源系周围岗地地表水径流汇入，每遇汛期洪水猛涨，该水库大坝拦蓄洪水，减轻汝河防洪负担，并解决水库下游近1000hm2耕地的灌溉用水。

老河水库枢纽工程现有大坝、溢洪道、输水洞等建筑物组成。大坝长880.0m，坝顶高程123.2m，防浪墙顶高程124.4m，最大坝高18m，坝顶宽5.0m，上游为块石护坡，下游为草皮护坡。上游坡比1:3～1:4，在大坝下游坝坡116.7m高程处设有2.0m宽的戗台一道，下游坡比为1:2.5～1:3.5，坝体下游沙壳内坡度为1:2，基本属于均质坝。

2.坝基隐患

老河水库系1959年开始兴建，群众性突击，没有正式设计。大坝建设施工时，清基不彻底，坝基未作防渗处理，水库初期运行时，坝基渗透严重，发生20余次管涌现象。

1975年汛前，在坝前修筑长70m，厚2.0～5.0m的粘土铺盖，铺盖渗漏系数K=6.3×10-6cm/s,但坝基渗漏现象仍较严重。

1979年在坝后距坝脚20m处开挖导渗沟进行处理期间，沟槽内又出现管涌塌方现象。由于砂层挖深困难，后改为减压浅井施工方案，修筑减压浅井21眼进行倒渗。

1982年7月汛期，在坝址附近先后又发生19处管涌冒水地点，处理办法，又新增减压井14眼，坝脚建导渗滤体。

老河水库坝基渗漏，经多次处理，但河槽段坝基，仍存在严重渗漏问题，危及大坝安全。

2005年5月驻马店市水利勘测设计研究院勘探队，对老河水库大坝进行了勘测，大坝桩号0+305～0+725原河槽段坝基有轻粉质壤土，粉细砂，泥质轻粉质壤土，其中第2层粉质细砂后2.6～3.6m，渗漏系数为 1.47×10-2×4.7×10-2cm/s，属中透水-渗透性，存在坝基渗漏问题，埋深在坝顶以下，深度18～23m之间。

河南省发展和改革委员会依据国家发展改革委员会、水利部办公厅2005《关于进一步加强病险水库除险加固工程管理有关问题的通知》及水利部2008年《大坝安全鉴定成果的核查意见》，同意对泌阳县老河水库进行除险加固。

3.坝基渗漏处理方案

根据老河水库大坝坝基渗漏情况和地质条件，粉质细砂透水层深埋在坝顶以下深18～23m之间，厚度为2.6～3.6m。经过方案比较，采用在透水层建造高喷灌浆防渗墙形成帷幕，对坝基渗漏进行截渗处理。

3.1 高喷桩防渗墙结构形式

大坝坝基渗漏透水层为粉质细砂，深埋在坝顶以下深18～23m之间，根据工程需要和地质条件，高喷墙射浆采用单排旋喷套接旋摆搭接形式。防渗墙位于大坝0+305～0+725段，长420m，墙底高程99.00m，墙顶高层111.00m，墙高12m。墙体入透水层以下原自然粘土层5m,桩径0.8m，桩距0.6m，灌浆平台在上游坝116.73处，防渗墙总面积为5040m2。

3.2 钻孔

灌浆平台设在上游坝坡高程116.73m处。高喷灌浆钻孔采用φ6000钻头回旋钻进。

在施工过程中，要求施工单位钻孔孔位与设计孔位偏差≤50mm。钻进过程中，若出现泥浆严重漏失，孔口不返浆时，立即采取加大泥浆浓度，泥浆中掺砂，向孔内填充堵漏材料，直至孔口正常返浆之后再继续钻进。

钻孔施工中，采取预防孔斜措施，钻机安放平稳牢固，加长粗径钻具。钻杆和粗径钻具的垂直度偏差斜率控制在1%以内。

钻机钻孔时，选取部分高喷孔作为先导孔，采取芯样，核对地质，先导孔的深度超过设计防渗墙底深度0.3m。

钻机钻进时，详细记录孔位、孔深、地质变化和漏浆、掉钻等特殊情况及处理措施。

3.3 制浆液

高喷灌浆浆液采用水泥浆，所用水泥为42.5普通硅酸盐水泥，质量符合GB175的有关规定，不得使用过期和受潮结块水泥。高喷灌浆用水为老河水库蓄水，其质量符合DL/T5144中混凝土拌和用水的要求。

高喷灌浆水泥浆液水灰比1.5:1～0.6:1，密度为1.4～1.7g/cm,制浆材料称重误差≤5%，使用普通搅拌机搅拌时间≥90s，水泥浆自制备至用完时间不超过4h。

3.4 高喷灌浆

高喷灌浆钻孔每个孔完成后，经检验透水层中渗水流速较小时，下喷射管至孔底，采用全孔自下而上连续作业，灌浆压力控制在 25～40MPa，流量 70～100 L/min，提升速度 10～25cm/min。

灌浆过程中，需中途拆卸喷射管时，搭接段都需进行复喷，复喷长度≥0.2m，对因故中断灌浆部位维修后恢复施工时，控制搭接长度≥0.5m，保证高喷防渗墙的工程施工质量。

3.5 工程质量检查和验收

施工过程中，施工单位对高喷灌浆材料、浆液和各道工序的质量进行三检，并做好原始记录，监理单位对高喷灌浆质量进行了严格控制。工程完工后，建设单位委托河南省水利基本建设工程质量检测中心对老河水库大坝坝基高压旋喷防渗墙工程进行了实体质量检测，各项技术指标均达到设计和规范要求。

4.结论

老河水库除险加固大坝坝基高喷桩防渗墙工程于2009年10月12日开工，2009年11月26日完工，工程质量合格，2010年12月16日通过分部工程验收。水库大坝防渗墙经过两年的汛期运行，经探测，防渗墙体渗透系数为2～9×10-6cm/s。大坝坝基渗水量减少80%以上，取得了令人满意的效果，确保了水库的安全运行。