□李新会 □李建岗 □齐润利 □韩明海(河南省陆浑水库管理局)
陆浑水库大坝迎水坡整修施工与管理
□李新会 □李建岗 □齐润利 □韩明海(河南省陆浑水库管理局)
陆浑水库大坝为粘土斜墙砂卵石壳坝,斜墙上铺设反滤料及混凝土块,由于风浪淘刷,反滤层移动变形,进而使混凝土块沉陷,严重影响工程安全。2012年,对迎水坡混凝土块护坡部位进行处理,为了不破坏粘土斜墙,在施工中加强管理,严密施工,按时高质量完成施工,消除了工程隐患,并发挥了良好的效益。
粘土斜墙;迎水坡;整修
陆浑水库是开发伊洛河流域水利资源的主要工程之一,也是建国初期根治黄河改变黄河面貌的工程之一。水库位于河南省洛阳市嵩县田湖镇陆浑村附近,黄河二级支流伊河上,距洛阳市67km,控制流域面积3492km2,占伊河流域面积57.90%。总库容13.20亿m3,是一座以防洪为主,结合灌溉、发电、供水和水产养殖等综合利用的大型水库。陆浑水库枢纽工程主要由大坝、输水洞、泄洪洞、溢洪道、灌溉洞及水电站等组成。
拦河大坝为粘土斜墙砂卵石壳坝,最大坝高55m,心墙顶高程330m,坝顶高程333m,坝顶长710m。坝顶宽8m。上游坝坡330~321m高程1:3.25,321m高程以下1:3.50,且在308m、321m高程各设一戗台,宽3m,斜墙上敷设反滤料保护壳,300m高程以上用六角形混凝土块护坡,300m以下用块石护坡,以防风浪冲刷。下游坝坡1:2.25~1:2.75,用卵石护坡。
陆浑水库上游坝坡系混凝土块体护坡,较一般块石护坡抗风浪能力强。但坝体截渗体为粘土斜墙,在斜墙的前面铺有不等厚度的天然砂、砾石料层,其外层是按设计铺设的反滤层。斜墙表面的反滤层及混凝土块起着保护斜墙免遭风浪冲刷的作用。
2012年在检查中发现,在坝轴线桩号0+420~0+680,高程311.23~315.78m之间有混凝土块沉降及凸出现象,高差为±120mm,变形面积3120m2。据初步分析认为,该部位位于水位经常滞留、风浪经常淘刷的地方,混凝土块变形系风浪淘刷混凝土块底部砂卵石造成反滤层移动变形,进而使混凝土块沉陷,混凝土块的不均匀沉降有可能出现滑坡的险情,而当护坡失去作用后,风浪将直接冲掏粘土斜墙,这样可能引起严重后果;另外,检查发现部分混凝土块有破碎、冻融损坏现象,为此,对沉降部位的混凝土块及反滤体进行翻修,并进行部分混凝土块更换。
依据设计要求,新的施工方案为:在保证不对粘土斜墙造成破坏的前提下,拆除迎水坡面的混凝土块及反滤层0.50m;对原保护层夯实后,重新铺设反滤料0.50m,干密度为1.90g/cm3,由于施工场地限制,不能使用大型机械运输和碾压,需采用人工或小型机械的形式施工;护坡仍然采用六角形混凝土块,对破损、冻融的混凝土块进行更新,混凝土强度为C20。
2.2.1 保护粘土斜墙
粘土斜墙是水库的主要挡水建筑物,在施工过程中,严禁人为对粘土斜墙表面造成损伤,如:不得在斜墙表面打桩、修路修阶、人行践踏、抛料滚石等,力保斜墙完整无损。
2.2.2 避免大型机械施工
由于施工场地在水库迎水坡且在拦河坝中间部位,使用大型机械进行运输和碾压,有可能对坝体的其他部位造成损害,因此,施工过程中使用人工或小型机械。
2.3.1 砂卵石质量控制
本工程所需砂卵石采用坝址下游约3km处的河滩砂卵石,其质量满足施工要求。为了保证结合面质量及抗剪设计要求,先在底部敷设一层0.10m的砂料,粒径<10mm,其外再敷设垂直厚度为0.40m的反滤层。
反滤层的技术要求为:一是清除粒径>50mm的砂卵石;二是粒径>10mm的砂卵石含量按重量计不超过30%~40%;三是>0.50mm的极细颗粒按重量计不超过5%;四是含泥量按重量计不应超过5%。
2.3.2 反滤料回填质量控制
根据设计要求,砂卵石运输采用双胶轮车,反滤料平摊完成后,使用蛙式打夯机夯实。为确保回填质量,反滤料每层摊铺厚度≤250mm,夯实遍数为6~8遍,在结合部位增加夯实遍数。
施工中发现,反滤料回填局部卵石过于集中,出现分离现象,卵石间缺少小颗粒填充,接触面产生空隙,结合不良,达不到抗剪强度要求。分析原因,认为由于采用双胶轮车运输,运输距离过长,运输过程中震动产生分离。从以上分析,提出以下处理方案:一是砂卵石料内卵石含量过多,砂卵石容易分离,因此卵石含量控制在65%以下;如果超过,掺入5mm以下的砂料;二是加强检查,当发现摊铺位置有分离现象卵石过于集中时,人工进行翻动处理。
反滤料干密度质量检查,由于施工面是坡面,不能使用灌水法检查,采用环刀取样,共取样28处,全部达到设计标准,检查成果见表1。
除险加固后的工程至今应用良好。
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1673-8853(2014)06-0037-02
表1 干密度质量检查表
2013-12-26
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