1 工程概況

  高州水庫(kù)灌區(qū)位于xx省粵西沿海主要河流——鑒江中下游丘陵、平原上,是xx省三大灌區(qū)之一。
  其中西干渠位于高州水庫(kù)灌區(qū)西部,由石骨水庫(kù)經(jīng)壩后電站——石骨電站引水發(fā)電后經(jīng)總干渠向西引入,現(xiàn)最大流量為13m3/s,灌溉面積12.2萬(wàn)畝。該渠建成于1963年4月,建設(shè)當(dāng)時(shí)由于歷史原因,大干快上,因此忽視了一些質(zhì)量上的要求及處理措施,并且渠線多數(shù)穿越丘陵地區(qū),填方較多、高度大,最大填方高度達(dá)16米。運(yùn)行四十多年來(lái),不斷在渡槽進(jìn)出口及單、雙邊壩大填方渠段產(chǎn)生滲漏、甚至管涌現(xiàn)象,經(jīng)多年的探索實(shí)踐,采用了灌漿堵漏這種簡(jiǎn)單易行、省工、省時(shí)、經(jīng)濟(jì)、高效、可靠的方法,并經(jīng)多年的堵漏處理實(shí)踐,所處理的工程運(yùn)行良好,效果理想。但在實(shí)際中要準(zhǔn)確查找滲漏的點(diǎn)、線面又是不容易的,在具體的工作實(shí)踐中我有以下方法處理快速、有效,歸結(jié)為查—析—對(duì)。
 
  2 查—就是調(diào)查工程建設(shè)后的歷史與經(jīng)過(guò)。
  向當(dāng)時(shí)施工人員了解建設(shè)情況,分析工程建設(shè)過(guò)程中有什么最薄弱環(huán)節(jié)。例如:西干渠義山渡槽進(jìn)出口及耕塘轉(zhuǎn)彎漏竄的灌漿,了解到該渠原設(shè)計(jì)流量為11 m3/s,后為了滿足下游農(nóng)業(yè)用水的需要,70年代加高了渠堤50厘米,現(xiàn)過(guò)流量達(dá)13 m3/s,當(dāng)時(shí)建設(shè)大干快上,后來(lái)加高新舊接合不好,且筑堤土料就近取材,該段是砂質(zhì)帶零星塊石的砂質(zhì)粘土,其密實(shí)度又不夠,再有六、七十年代時(shí)有白蟻嚴(yán)重為害,因而滲漏嚴(yán)重,而要用開(kāi)挖回填的方法處理又非常困難,投資巨大。
 
  3 析—就是根據(jù)了解的情況具體分析壩體滲漏的原因。
  根據(jù)壩體的歷史和運(yùn)行以來(lái)陸續(xù)出現(xiàn)的滲漏情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分析。并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行出水滲漏孔的開(kāi)挖鑒定、對(duì)單出水孔進(jìn)行堵塞試驗(yàn)、稀粘土灌注試驗(yàn)、并對(duì)渠道不同水位的觀察、分析是否單一通道及流向,或散滲、或壩基深淺出溢,從而得出具體的方向和位置以便判斷區(qū)別對(duì)待,其滲漏一般有:
  3.1 施工因素。西干渠大都劈山而行,山嶺土質(zhì)不一,風(fēng)化破碎、接頭處理不徹底;在建渠時(shí)為了追求工程進(jìn)度,減少工程量,改變?cè)O(shè)計(jì)渠線,把渠堤設(shè)在一面是原山嶺基礎(chǔ)、一面是田的軟基礎(chǔ)上,沒(méi)有進(jìn)行清基便棄土筑堤,另外壩身也未夯實(shí),形成基礎(chǔ)不牢、壩身松散滲漏。造成不均勻沉陷、位移和縱向裂縫,造成滲漏。再有特別是山坳最低處,沖溝、古樹(shù)腐朽等與渠堤填土接觸面形成滲漏通道造成背水坡濕潤(rùn)滲漏甚至管涌現(xiàn)象。
  3.2 不同材料的接觸面,例如渡槽的進(jìn)出口接槽、水閘、放水涵、過(guò)渡涵等建筑物與土之間接觸面,因材料的脹縮不同步變化填筑不牢,或未做截水環(huán)加長(zhǎng)滲徑的工程措施形成滲漏面。
  3.3 是否筑壩土料的滲透性過(guò)大,如可溶性粘土、砂質(zhì)粘土或粘土壓實(shí)不夠等,由于長(zhǎng)期水淹土體稀爛變軟形成的散滲。
 
  4 對(duì)—就是根據(jù)工程的實(shí)際找對(duì)策。
  4.1 經(jīng)過(guò)調(diào)查,分別區(qū)別不同原因不同部位找合適的灌漿對(duì)策。其原則是上堵下排,均在上游灌漿,避免下游灌漿,以防抬高壩體內(nèi)的浸潤(rùn)線對(duì)壩的安全不利。
  4.2 灌漿的具體操作:例如對(duì)渡槽、水閘、放水涵等處接觸滲漏應(yīng)視進(jìn)漿情況、灌漿位置的不同適當(dāng)增加細(xì)砂及水泥的用量,以減小灌滿漿縫的預(yù)后收縮;對(duì)壩土質(zhì)滲透性大的、長(zhǎng)期水淹形成的下游散滲形成長(zhǎng)年稀爛變軟的也應(yīng)適當(dāng)增加水泥用量,以利壩土體內(nèi)固結(jié)后增大強(qiáng)度和抗?jié)B性;對(duì)于砂質(zhì)土滲漏則應(yīng)以稠黃粘土漿為主;若以亂石為主的壩應(yīng)在粘土漿中加入適量的細(xì)砂,以減少固結(jié)后的收縮,并且在正常運(yùn)行時(shí)還應(yīng)注意觀察滲漏情況,再進(jìn)行二次灌漿或三次灌漿。

  5 充填灌漿的土料選擇。
  5.1 一般選用粉質(zhì)粘土和重粉質(zhì)壤土作為灌漿材料,其土料的物理性能指標(biāo)大致為:粘粒含量30%—50%,粉粒含量40%—60%,砂粒含量要小于10%,塑性指數(shù)10%—20%。
  5.2 灌漿的土料選擇,要從灌漿方式,被灌壩體的狀況以及采用灌漿處理的目的,灌漿材料取得的可能性和施工條件等方面綜合加以考慮,以期取得有效、經(jīng)濟(jì)、合理等效果。
  5.3 一般對(duì)堤壩灌漿土料的要求是:粘粒不能太少,充填防滲性能要好;粘土要水化性好,容易制成泥漿;泥漿的流動(dòng)性好;具有一定的穩(wěn)定性,并且泥漿固結(jié)后收縮性要小。
  5.4 一般泥漿的容重為1.3—1.6g/cm3,一般水土比為1:0.5—1:1.45,若經(jīng)過(guò)化學(xué)劑處理后,流動(dòng)性能得到改善,含土量可以適當(dāng)提高。其粘度控制在20—30秒范圍內(nèi)最好,據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)土壩裂縫小于5毫米,泥漿粘度可采用20—30秒;裂縫寬度在5—50毫米的,泥漿粘度可采用30—50秒;裂縫寬度在50—100毫米的,泥漿粘度可用50—100秒。灌漿的泥漿穩(wěn)定性應(yīng)小于0.05g/cm3。
 
  6 用以上方法處理工程中的隱患、搶險(xiǎn)效果較好。
  6.1 義山渡槽進(jìn)口錐坡左側(cè)壩高達(dá)16米,1989年3月28日正值春耕大忙渠道滿負(fù)荷放水,流量達(dá)13立方米/秒,水深有2.8米的情況下原正常的少量滲水漏竄突然增大,滲流漏量達(dá)3.2升/秒,并時(shí)有渾水泥沙流出,情況危急,但春耕大忙,又不能泄水處理,我們就按查—析—對(duì)的辦法進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)早在幾年前此處白蟻為害嚴(yán)重,雖然滅了5巢,但分群孔分布?jí)纹轮g已可能連通,且流量在最大、水最深時(shí)滲水量增大,是因?yàn)檫B通的漏竄水壓力增大的緣故,上游壩坡、壩頂灌漿處理,經(jīng)過(guò)一天的處理,漏水止住了,再相隔20天進(jìn)行了二次灌漿,運(yùn)行至今已十多年未見(jiàn)漏水現(xiàn)象。
  6.2 又如1993年在耕塘渠 段,此處彎多山高陡,地質(zhì)復(fù)雜,都處在半挖填的渠段,1公里的渠漏竄達(dá)二十多處,于是進(jìn)行常規(guī)的上游坡打二排孔進(jìn)行循環(huán)二次灌漿堵漏,工程完成后其中有三處一點(diǎn)效果也沒(méi)有。后來(lái)根據(jù)查—析—對(duì)的方法,找原因認(rèn)為該處是處在一山坳的最低處,應(yīng)是建設(shè)當(dāng)年清不徹底造成的,故進(jìn)行了重點(diǎn)圍繞山坳并打深孔連續(xù)灌了二孔,渠底即冒漿,果然奏效,不久滲漏水便止住了。
  6.3 對(duì)渠壩散滲處理效果明顯。官楊渠段雖是挖方渠段,且渠段也不高才3米左右,但外坡經(jīng)多年滲水濕潤(rùn)后散滲滑坡并造成背水坡后的近十畝農(nóng)田成爛泥陷井無(wú)法種植,農(nóng)民意見(jiàn)很大。在處理時(shí)分析原因,認(rèn)為是此處為可溶性粘土經(jīng)長(zhǎng)年散滲部分粘粒溶解所至,因此處理時(shí)采取下游段普通的砂、碎石導(dǎo)滲,上游坡進(jìn)行雙排錯(cuò)開(kāi),相距3米灌漿處理,三個(gè)月后農(nóng)田已逐漸干爽,能正常種植了,緩和了水管單位與農(nóng)民的關(guān)系,節(jié)約了土地資源。
  6.4 對(duì)重大突發(fā)性險(xiǎn)情搶險(xiǎn)效果好。
  1997年11月25日,義山渡槽出口,在中午11時(shí)25分,渠道滿負(fù)荷供水時(shí),在渡槽出口端底坡發(fā)生管涌現(xiàn)象,三十分鐘內(nèi)流出1立方米左右的沙土,馬上降低渠水位,同時(shí)在管涌出口進(jìn)行砂、碎石加壓導(dǎo)滲,并在渡槽引槽與土的接觸處灌漿,不久,便止了滲漏,從而避免了一起重大的跨堤事故。
 
  7 小結(jié)
  實(shí)踐證明,土石渠堤可以采用灌漿的技術(shù)處理其壩體的病害和隱患,采用查—析—對(duì)的灌漿方法,避免了用開(kāi)挖回填這種工程量大、投資大又影響工程運(yùn)行使用的傳統(tǒng)方法。該技術(shù)在高州水庫(kù)灌區(qū)推廣后取得了較好的工程效果和經(jīng)濟(jì)效益。