高州水庫灌區(qū)西干渠滲漏分析及處理措施

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1 工程概況

　　高州水庫灌區(qū)位于廣東省粵西沿海主要河流——鑒江中下游丘陵、平原上，是廣東省三大灌區(qū)之一。

　　其中西干渠位于高州水庫灌區(qū)西部，由石骨水庫經(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12.2萬畝。該渠建成于1963年4月，建設(shè)當時由于歷史原因，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16米。運行四十多年來，不斷在渡槽進出口及單、雙邊壩大填方渠段產(chǎn)生滲漏、甚至管涌現(xiàn)象，經(jīng)多年的探索實踐，采用了灌漿堵漏這種簡單易行、省工、省時、經(jīng)濟、高效、可靠的方法，并經(jīng)多年的堵漏處理實踐，所處理的工程運行良好，效果理想。但在實際中要準確查找滲漏的點、線面又是不容易的，在具體的工作實踐中我有以下方法處理快速、有效，歸結(jié)為查—析—對。

2 查—就是調(diào)查工程建設(shè)后的歷史與經(jīng)過。

　　向當時施工人員了解建設(shè)情況，分析工程建設(shè)過程中有什么最薄弱環(huán)節(jié)。例如：西干渠義山渡槽進出口及耕塘轉(zhuǎn)彎漏竄的灌漿，了解到該渠原設(shè)計流量為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)過流量達13 m³/s，當時建設(shè)大干快上，后來加高新舊接合不好，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，其密實度又不夠，再有六、七十年代時有白蟻嚴重為害，因而滲漏嚴重，而要用開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)壩體的歷史和運行以來陸續(xù)出現(xiàn)的滲漏情況進行現(xiàn)場分析。并對現(xiàn)場進行出水滲漏孔的開挖鑒定、對單出水孔進行堵塞試驗、稀粘土灌注試驗、并對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，風化破碎、接頭處理不徹底；在建渠時為了追求工程進度，減少工程量，改變原設(shè)計渠線，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，沒有進行清基便棄土筑堤，另外壩身也未夯實，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、古樹腐朽等與渠堤填土接觸面形成滲漏通道造成背水坡濕潤滲漏甚至管涌現(xiàn)象。

　　3．2 不同材料的接觸面，例如渡槽的進出口接槽、水閘、放水涵、過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大，如可溶性粘土、砂質(zhì)粘土或粘土壓實不夠等，由于長期水淹土體稀爛變軟形成的散滲。

4 對—就是根據(jù)工程的實際找對策。

　　4．1 經(jīng)過調(diào)查，分別區(qū)別不同原因不同部位找合適的灌漿對策。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)的浸潤線對壩的安全不利。

　　4．2 灌漿的具體操作：例如對渡槽、水閘、放水涵等處接觸滲漏應視進漿情況、灌漿位置的不同適當增加細砂及水泥的用量，以減小灌滿漿縫的預后收縮；對壩土質(zhì)滲透性大的、長期水淹形成的下游散滲形成長年稀爛變軟的也應適當增加水泥用量，以利壩土體內(nèi)固結(jié)后增大強度和抗?jié)B性；對于砂質(zhì)土滲漏則應以稠黃粘土漿為主；若以亂石為主的壩應在粘土漿中加入適量的細砂，以減少固結(jié)后的收縮，并且在正常運行時還應注意觀察滲漏情況，再進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、合理等效果。

　　5．3 一般對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)過化學劑處理后，流動性能得到改善，含土量可以適當提高。其粘度控制在20—30秒范圍內(nèi)最好，據(jù)經(jīng)驗，當土壩裂縫小于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)定性應小于0.05g/cm³。

6 用以上方法處理工程中的隱患、搶險效果較好。

　　6．1 義山渡槽進口錐坡左側(cè)壩高達16米，1989年3月28日正值春耕大忙渠道滿負荷放水，流量達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3.2升/秒，并時有渾水泥沙流出，情況危急，但春耕大忙，又不能泄水處理，我們就按查—析—對的辦法進行分析，發(fā)現(xiàn)早在幾年前此處白蟻為害嚴重，雖然滅了5巢，但分群孔分布壩坡之間已可能連通，且流量在最大、水最深時滲水量增大，是因為連通的漏竄水壓力增大的緣故，上游壩坡、壩頂灌漿處理，經(jīng)過一天的處理，漏水止住了，再相隔20天進行了二次灌漿，運行至今已十多年未見漏水現(xiàn)象。

　　6．2 又如1993年在耕塘渠 段，此處彎多山高陡，地質(zhì)復雜，都處在半挖填的渠段，1公里的渠漏竄達二十多處，于是進行常規(guī)的上游坡打二排孔進行循環(huán)二次灌漿堵漏，工程完成后其中有三處一點效果也沒有。后來根據(jù)查—析—對的方法，找原因認為該處是處在一山坳的最低處，應是建設(shè)當年清不徹底造成的，故進行了重點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)田成爛泥陷井無法種植，農(nóng)民意見很大。在處理時分析原因，認為是此處為可溶性粘土經(jīng)長年散滲部分粘粒溶解所至，因此處理時采取下游段普通的砂、碎石導滲，上游坡進行雙排錯開，相距3米灌漿處理，三個月后農(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 對重大突發(fā)性險情搶險效果好。

　　1997年11月25日，義山渡槽出口，在中午11時25分，渠道滿負荷供水時，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，同時在管涌出口進行砂、碎石加壓導滲，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—對的灌漿方法，避免了用開挖回填這種工程量大、投資大又影響工程運行使用的傳統(tǒng)方法。該技術(shù)在高州水庫灌區(qū)推廣后取得了較好的工程效果和經(jīng)濟效益。