坑内水库大坝防渗加固设计探讨_大坝防渗措施
【摘 要】坑内水库除险加固工程，通过大坝渗漏成因分析，针对性采用了复合土工膜和混凝土防渗墙防渗技术，防渗效果良好，在小型低坝除险加固具有推广价值。 【关键词】坑内水库；大坝防渗；设计探讨
1.工程概况
坑内水库位于厦门市集美区灌口镇坑内村，所在河流为深青溪。水库坝址以上集雨面积3.24km2，河道长度3.95km，河道比降102.21‰。枢纽工程由大坝、溢洪道、输水涵洞组成。工程于1974年12月动工兴建，1977年12月竣工。水库建设时采用20年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核，设计洪水位58.75m，相应库容386.71万m3；校核洪水位59.25m，相应库容403.90万m3；正常蓄水位57.35m，相应库容342万m3；死水位36.40m，死库容1.6万m3。坑内水库是一座以灌溉为主的小（1）型水库，同时，还承担着下游3000人、耕地近万亩、324国道的防洪安全。
2.渗漏问题及成因分析
受当时历史条件和技术水平的限制，水库大坝坝前库底没有铺盖防渗，施工中未对水库坝基进行防渗处理，坝体夯填不密实，防渗效果较差，背水坡靠右岸高程42.0m平台以上湿坡较严重，有少量塌落、沉陷现象，随着水位增高湿坡更严重，湿坡面积约60m2。右坝肩45m高程处存在渗水，但未发现明显的集中渗漏。2008年水库大坝经安全鉴定，坝体渗漏量及渗透坡降理论计算值在规范规定范围内，在实际运行中，背水坡存在湿坡，但未出现明显湿软、渗漏塌陷以及集中渗水，渗流有一定异常但未直接影响大坝安全，大坝渗流安全性级别评为B级。从钻探与水文地质试验结果表明，大坝土体成分不均匀，密实度不均匀，为中等透水，是坝体湿坡的主要原因；坝基属于中等透水性岩基，因未进行清基及帷幕灌浆处理是坝基渗漏的主要原因。
3.大坝防渗方案分析
对病险土坝进行防渗加固处理的方法较多，针对本工程存在问题，对坝体、坝基防渗加固比较三种方案。
方案一：坝体采用复合土工膜防渗，坝基采用帷幕灌浆防渗。
该方案拟在迎水坡采用复合土工膜防渗，复合土工膜规格为700g/m2，二布一膜，膜厚0.5mm，铺设向右岸延伸60m，锚固深度75cm。坝坡平台以上设置两道阻滑墩，高程分别为：54m、58m，坝坡平台以下设置三道阻滑墩，高程分别为：45.45m、41.45m、37.45m，材料采用M10浆砌条石，宽50cm，深度75cm。变坡处设置护脚，坡脚设置截水墙，截水墙下设置单排孔帷幕灌浆（布设桩号0+130～0+271），灌浆孔距为2m，深入到岩基下1m，帷幕灌浆钻孔1226m，灌浆1226m。
方案二：坝体采用充填灌浆防渗，坝基采用帷幕灌浆防渗
该方案拟在坝顶进行坝体充填灌浆，坝基帷幕灌浆。充填灌浆布设在之间，布设双排灌浆孔，采用梅花形布孔，排距1.5m，孔距3m，第一排布设在坝顶离防浪墙1m的位置上，共布设89孔，共计布设充填灌浆造孔3120m，灌浆2754m；坝基现状存在漏水现象，为了进一步提高坝基抗渗透破坏能力，坝基设置单排孔帷幕灌浆（布设桩号0+130～0+271），深入岩基下1m，帷幕灌浆钻孔991m，灌浆991m。
方案三：坝体采用复合土工膜防渗，坝基采用混凝土防渗墙防渗
该方案在迎水坡采用复合土工膜防渗，铺设范围、锚固深度、阻滑墩设置同方案一。坝基采用混凝土防渗墙防渗，混凝土防渗墙厚0.8m，深2m。坡脚处复合土工膜嵌入混凝土防渗墙。
4.大坝防渗方案比较
从表1可知，三方案比较，方案二虽在水库不放空情况下可以施工，但该方案工程量及投资大，且施工时对坝体造成一定的震动；方案一投资少一点，坝基渗漏得到较好处理，但根据地质勘探成果，坝基的残积砾质粘性土层渗透系数在10-5级；考虑到坑内水库大坝坝体质量虽较差，但实际运行中并未发生较大渗漏，且坝体渗漏量及渗透坡降小于允许水力坡降J＝0.39（根据安全鉴定成果），理论计算值在规范规定范围内，根据大坝安全鉴定大坝结构安全性级别评为A级，为提高大坝坝体、坝基防渗效果，迎水坡采用全坡复合土工膜防渗可满足要求，坝基采用混凝土防渗墙即可提高坝基抗渗能力。综上所述，坝体、坝基防渗推荐采用方案三。
防渗加固方案比较表
5.结语
坑内水库除险加固工程在复合土工膜和混凝土防渗墙施工过程中，严格按技术规范和设计要求操作，加强施工过程质量控制，经过抽检试验结果表明，各项性能指标均能满足规范标准。目前已经过一个蓄水期的蓄水检验证明，防渗效果良好，在小型低坝除险加固具有一定的推广价值。
参考文献
[1]水利水电工程初步设计报告编制规程（DL5021-93）[S]
[2]水工建筑物荷载设计规范（DL5077-1997）[S]
[3]水利水电工程土工合成材料应用技术规范（SL225-1998）[S]
[4]坑内水库除险加固工程初步设计报告
作者简介
陈思东（1965-），男，福建厦门人，工程师，从事水利水电设计管理工作。