低坝坝下埋管技术处理方案

□张瑞雪（河南省水利勘测设计研究有限公司）

1 工程概况

泼河水库左岸输水管主要用于灌溉及生活用水，位于泼河水库3#副坝下，为坝下埋管，洞子尺寸为0.80m×1.00m（宽×高）的箱形涵洞，洞长62.00m。由于原伸缩缝止水破坏，造成漏水。危及3#副坝安全，必须进行修复，但由于原孔径太小不易进人修复，故为了彻底解决坝下埋管存在问题，最终选用坝下埋管，在廊道内修建钢管。廊道为城门洞形，底宽3m，顶拱中心角为1800，顶拱直径为3.00m，采用C25钢筋混凝土。输水钢管（0.80m）下设C20素混凝土管座。

3#副坝为粘土斜墙坝，坝顶宽度6.00m，坝长286.00m，坝高10.90m，坝体下游设置排水砂带。

2 坝下埋管处理方案

由于左岸输水管漏水严重，威胁到泼河水库大坝安全，而灌溉及生活用水无其它出水口，左岸输水管还得保留，不能封堵，所以经综合考虑加固采用开挖坝下埋管方案，保证灌溉及生活用水需求。

为保证左岸输水管建成后大坝安全，坝下埋管采用了廊道内套管、开挖边坡1:3、防渗刺墙、截水环等综合处理措施。

2.1 坝下埋管结构形式选择

结构形式断面形式一般采用圆拱直墙形（城门洞形）、马蹄形和蛋形，后两种形式充分利用了混凝土的抗压强度，能够承受上部荷载较大，结构跨越能力大，且地基条件较好情况，但是其施工难度较大。城门洞形结构形式简单，施工放样、开挖和浇筑都较方便，由于本工程洞顶填土高度最高仅有12.00m左右，结构受力不是很大，故廊道结构形式选用钢筋混凝土衬砌圆拱直墙形断面形式。

左岸输水管设计流量不大，原洞高0.80m、宽度1.00m已经能满足过流要求，但是由于左岸输水管为坝下埋管，对渗流要求条件高，伸缩缝、止水破坏都会在坝体内形成渗漏通道，造成3#副坝下游坡塌陷等一系列问题，这在以往的运行中已经出现，而且在渗漏破坏初期不易发现。考虑到水库安全，也为了工程安全和检修方便，选择底宽3.00m，侧墙高1.50m，顶拱高度1.50m的廊道，廊道内套DN800钢管的结构形式。廊道伸缩缝处设置截水环，止水采用橡胶止水，外缝采用密封胶填缝。

坝下埋管采用廊道内套钢管方案，解决了正常运行时输送水体与坝体直接接触的可能，避免了内水外渗产生渗漏通道引起坝体土体流失的可能，运行检修方便，大坝安全保证率更高。见图1。

图1 坝下埋管剖面图

2.2 开挖边坡选择

土坝坝体裂缝是危及大坝安全的主要因素，不均匀沉降引起的大坝裂缝比较普遍，所以坝体开挖边坡不宜过陡，碾压土石坝设计规范中与土质防渗体连接岸坡的开挖不宜陡与1:1.50等要求。因左岸输水管位于坝基全风化岩体中，岩体中按1:1.50，坝体开挖按1:3就能满足要求，综合考虑坝下埋管开挖边坡均采用1:3。

2.3 防渗刺墙截渗措施

坝下埋管外壁土方回填时，只能采用小型设备或人工夯实，接触面处夯实保证率不高，易沿埋管外壁形成渗流通道，造成接触冲刷，水将土颗粒带走，危及大坝安全。

一般针对这种情况，采用在埋管伸缩缝处设置截水环截断渗流通道，但一般截水环较小，又增加了截水环处回填密实的难度，如回填质量控制不到位，效果会不明显。为彻底解决沿埋管外壁形成渗流通道，危及大坝安全，在大坝上游粘土斜墙处设置防渗刺墙，防渗刺墙每侧超出廊道2.20m，总长8.00m，坡度为1:0.25，采用C25钢筋混凝土结构。防渗刺墙与埋管之间设置变形缝，并设置两道紫铜片止水。见图2。

图2 防渗刺墙剖面图

2.4 大坝下游排水措施

为解决大坝坝体渗水能安全排走，又不导致坝体土体流失，危及大坝安全，在廊道下游设置排水砂带将廊道包裹起来，并与坝体下游排水砂带连接，这样坝体渗水能安全排出，并不带走坝体土颗粒，保证了大坝安全。

3 结语

水库渗漏往往会危及大坝安全，而坝下埋管引起水库渗漏危及大坝安全的比例很大，水库安全事关人民群众的生命财产安全，坝下埋管方案必须做到安全、可靠。泼河水库左岸输水管坝下埋管采用了廊道内套管、开挖边坡1:3、防渗刺墙、截水环等综合处理措施，水库运行多年来，取得很好的效果，大坝安全得以保证。所以，低坝坝下埋管方案，通过可靠的技术保证措施，严格控制施工质量，低坝坝下埋管是可行的，大坝安全也是有保证的。