双塔水库病害分析及综合防渗加固措施

殷兆君

（甘肃省疏勒河流域水资源管理局双塔灌区管理处，甘肃酒泉736100）

双塔水库病害分析及综合防渗加固措施

殷兆君

（甘肃省疏勒河流域水资源管理局双塔灌区管理处，甘肃酒泉736100）

国内一些水库经过较长时间运行，整个水库体系都存在严重的质量病害，对于水库的防渗加固需要采用综合的、全方位的措施，才能从根本上解决水库渗漏的问题。文章结合双塔水库工程现状，从工程施工角度分析了水库病害问题，并阐述了工程全方位的综合防渗加固措施，望对相关水库防渗加固工程设计有所借鉴。

水库；病害分析；防渗加固

1 工程概况

双塔水库位于疏勒河中下游的瓜州县境内，距瓜州县城以东48km，是一座以灌溉为主，兼防洪、水产养殖、牧业养殖、植物绿化、减少戈壁风沙侵害、旅游等综合效益的大（Ⅱ）型水库，原设计库容2.4亿m3，由于淤积等原因，对水库库容进行校测后为14729万m3，淤积库容为9271万。水库主要建筑物包括主副坝、1#和2#围堤、正常和非常溢洪道、输水渠、泄水渠等。水库始建于1958年，至今已经运行了56年，分别在1971年和1978～1984年间经历了两次除险加固施工，本文分析的是1985年以后出现水库病害及第三次除险加固措施。

2 水库病害分析

2.1 副坝和2#围堤渗流量大

副坝多处出现集中渗流现象，集中渗流区域坝体破坏严重，并且由于坝脚缺少必要的排水装置，渗漏水侵入坝基，弱化地基岩层，进一步增加了坝体的不稳定性。2#围堤为混凝土防渗层碎石土坝，围堤表面破损严重，导致库水不断侵入碎石土坝，并部分渗流挟带有细颗粒，弱化了土坝内部结构，坝坡稳定性降低。如遇特殊排水量较大时期，副坝和2#围堤存在溃堤的问题，有必要及时对其进行防渗加固。

2.2 泄洪渠冲刷严重

双塔水库泄洪渠冲刷严重，右岸岸坡被淘刷，渠道底部整体被冲毁，渠道已经无法达到安全泄洪的目的。泄洪渠原本为浆砌石砌筑，由于年代久远风化严重且缺少足够的维护措施，造成泄洪渠渗流严重，而且渠道渗流以及库水的不断冲刷加剧了渠道的破坏，进一步影响了泄洪渠的泄洪能力和水库的安全。

2.3 输水洞和溢洪道闸门工作异常

输水洞闸门、溢洪道闸门及启闭设施老化、锈蚀，并出现闸门严重变形、闸槽破坏和启闭困难的问题。陈旧的设备已经不能满足水库现阶段的运行要求，闸门及其配套设施与水库功能不匹配，并且由于设备的老化其功能也在逐渐的衰退，特殊时期的闸门运行达不到功能需求。

除了主要的水库病害问题，其他配套的设施也需要进行改进，如输水渠、公路、溢洪道、自溃坝等，对水库的整改需要综合地、全方位地进行。

3 综合防渗加固措施

3.1 副坝和2#围堤防渗加固

副坝出现集中渗流的块段位于迎水坡面，并且原有迎水面上铺设有30cm厚的浆砌块石，经过专家勘察分析得出，副坝的防渗加固措施为集中处理渗流情况严重地段，加固处理段长度为243m，具体施工内容有以下几项:（1）在原有30cm厚浆砌块石上现浇15cm混凝土面板进行防渗处理，加做现浇混凝土基础防渗墙，厚×深为0.15×5m；（2）副坝坝顶上游侧设置混凝土预制堤顶防浪墙，宽×高为30×50cm，并在坝脚加做排水棱体；（3）全部拆除0+014-0+058坝段，重做粘土心墙，回填材料选用坝体沙砾石。通过多项的工程施工解决了坝体渗漏及坝坡稳定性较差问题［1-2］。

渗漏破坏是堤防工程中常见的质量弊病，对于堤防的防渗加固应在充分了解围堤渗透破坏类型的基础上，采用上堵下排的原则进行。双塔水库2#围堤加固处理段长度为774m，防渗加固措施有两项:其一，迎水坡面现浇厚12cm的防渗面板进行防渗处理；其二，围堤基础设置厚50cm防渗墙，最大深度为6m。围堤防渗加固之后解决了围堤渗漏严重、部分渗流挟带有细颗粒，坝坡稳定性差的问题，并且围堤的渗流量由原来的100L/s减少到了6.8L/s。

3.2 泄洪渠衬砌施工

双塔水库泄洪渠全长4.26km，对其中2km渠段进行了衬砌施工。桩号0+000-0+660采用C 20钢筋混凝土矩形槽进行衬砌，底板厚40cm，渠底宽35.4m；衬砌加固后的渠道断面尺寸基本上没有变化，渠道的泄洪能力并没有缩减。桩号0+ 660-2+000采用M 10水泥砂浆砌块石梯形断面进行衬砌，衬砌厚度为30cm左右，渠道边坡控制在1∶1，施工后的渠底宽度为25m，并在渠道底部设置2条排水盲沟。在0+640-0+660处设跌水一座，自桩号2+000以后的长度为2.26km的河道进行疏浚，并在泄洪渠外侧修一条排水沟，沟底铺设防渗膜进行防渗。通过对全渠道的整体整治彻底解决了原泄洪渠中段渠底整体被冲毁、岸坡被淘刷导致无法安全泄洪的问题。

3.3 闸门改造

闸门改造的内容包括正常溢洪道闸门改造和输水洞闸门改造及自动化控制。双塔水库原正常溢洪道采用的是老式钢木闸门，新型闸门采用钢闸门，增加了闸门的质量和强度。新的钢闸门采用2×8电动单向门机，替换原有笨重的手推式5t简易移动式启闭机，并且增设了自动抓梁。除对闸门设备进行改造之外，亦对闸槽进行改进，原混凝土闸槽已不能承担新型闸门的运转，因此需要安设配套的钢闸槽。同时，凿除原闸墩破坏部分，并用6mm厚的钢板进行包护。一系列措施的实施保证了渠道的安全泄洪问题，避免了闸门漏水严重、启闭不灵活、安全性能低的问题。

输水洞闸门除了改造设计之外还增加了自动化控制功能，原有的平板工作钢闸门、平板检修钢闸门、1×30t卷扬式启闭机和L Q 2×10t螺杆式启闭机进行更换，更换闸门的类型仍与原来闸门类型相同，即具有上游封水的定轮平板钢闸门，其他配套的设施也相应地进行更换设计，并进行闸门自动化控制。输水洞闸门改造解决了输水洞闸门及启闭设备老化、锈蚀、严重变形，闸槽破坏，启闭困难的问题。

3.4 其他措施

（1）改建输水渠。改建输水渠长度为500m，采用浆砌块石护砌，边坡控制为1∶0.5，砌体厚度30cm。对非常溢洪道、1#围堤基础进行帷幕灌浆1400m，解决了原围堤多处出现集中渗流，渗流量较大的问题。

（2）全面维修进出库及上坝公路，维修段长度为10km，拓展原沥青路面宽为8m；新建水库管理房间400m2，防汛物资库房500m2。

（3）改建原工程非常溢洪道和自溃坝。全部拆除原非常溢洪道和保坝工程自溃坝，在工程基础上铺设防渗土工膜，并重新用壤土填筑，在迎水面采用干砌石护坡［3］。

（4）放水止渗。减少入库流量和加大水库泄水，尽快将库水位降至1329.5m（渗漏水位）以下，同时，加密观测渗流次数，由原1次/3h改为1次/ 2h，确保水库大坝安全。特殊时期停止向双塔水库调水，同时由水库输水洞泄水38m3/s。

4 结语

老旧水库存在质量弊病是国内水利工程普遍存在的现象，受当时经济或技术的限制，建设水库时考虑的后期因素较少，致使水库在后期运行中不断出现坝体渗漏、不稳定等安全隐患。双塔水库运行时间较长，由于后期管理不善和工程建设时的技术因素限制，水库在长期运行中积累了很多病害问题，对水库的安全运营和正常功能实现造成了不利影响，因此需要在加强管理的基础上，对水库进行综合的防渗加固措施，保证水库的安全运行。

［1］钮新强.水库病害特点及除险加固技术［J］.岩土工程学报，2010（01）:153-157.

［2］党雪梅.土石坝除险加固设计［J］.水利技术监督，2010（05）: 50-53.

［3］胡良明，李玉涛，胡云鹤，陈锋.坞罗水库土石坝综合防渗效果分析［J］.人民黄河，2011（06）:110-111.

TV62

A

1672-2469（2015）10-0117-02

10.3969/j.issn.1672-2469.2015.10.38

殷兆君（1986年—），男，助理工程师。