新西河水库土坝下游管涌成因及其处理(1)程力(2)

3 土坝下游坝脚管涌处理方案的确定

　　针对上述土坝坝脚发生的多次管涌原因的分析，提出了治本的方法是堵截，即对大坝右坝段下方断面为160×(3.65~11.0)m的松散砂砾层沿坝轴线进行水泥灌浆，以期在砂砾层中形成一定厚度的隔水混凝土幕墙，防止或减弱库水的渗漏。治标的方法是用导渗，即在坝后镇压台处修筑一个或一组减压井，以期降低库水的渗透压力，防止再次发生管涌。最后，根据广东省水电厅粤水电基字［1990］56号文“关于揭阳县新西河水库安全加固工程扩初设计的批复”，从经济和技术的角度考虑，决定先采用治标的方法即排渗减压的方案。具体做法如下：

　　a) 在发生管涌的右坝段部分，距下游坝脚15m处，沿坝轴线方向做浅沟反滤排水工程，反滤排水沟底高程16.00m，断面尺寸依据渗流计算成果及以可以进人检查、维修决定，其净宽取0.70m，高1.50m，沟底布设块石、碎石、河砂构成排水导渗体。为了提高排渗效果，并减少地层渗流对下游耕地的影响，沿排水沟方向每隔10m左右设一内径1.0m的导渗井，井深以达强透水层为控制，约2.0m深。在排水沟出口处设量水堰，观测排水情况。

　　b）为安全计，从排渗减压沟顶的上游侧至土坝20.0m高程之间，作顺坡安全压重，同时由于此排水沟的水面高程为16.50m，而现有镇压台后面原排水沟水面为14.0m，两沟之间还存在地下水力坡降，如以此水力坡降顺延至下游田面，则压坡线还低于田面高程，根据《土石坝加固》的建议，压坡线以上要有1.5~2.0m的压重。为此，在镇压台下游设一压重段，高1.50m，长35.0m，宽度以岸为界。

　　采取上述工程措施后，坝脚附近的地下水位降低了，达到了消除隐患的目的。这样便不会导致连在一起的左坝段的浸润线升高，对土坝整体的稳定作用也是十分明显的。

4 施工过程应注意的问题

　　a）由于导渗井井管深入强透水层，可能会给地下渗水创造集中渗流的条件而惹致麻烦，故施工过程应加强观测；

　　b）反滤排水沟沟底反滤料的级配及其分层一定要按设计的要求严格控制，以防止级配不良或分层不清而产生渗透破坏；

　　c) 反滤层不应被堵塞，特别应防止施工运料时和雨水冲刷的泥土堵塞反滤层；

　　d) 反滤层的材料符合设计要求，不能用风化的和不清洁的砂石料。

　　e）减压井回填反滤料后应立即进行冲井和洗井，目的是破碎泥皮，洗出反滤料中的泥沙，促进含水层中的较细颗粒进入井内排出，使较粗颗粒排列在反滤料的周围，形成反滤，防止或延缓使用过程中淤堵。然后进行抽水试验，量测流量和出砂量，检验井的效果。

5 工程效果及结论

　　新西河水库除险加固工程1994年11月完工，1995年4月经过竣工验收。该工程完工至今已近10年，经受了1994年6号台风，库水位44.50m(接近设计水位44.79m)的考验，原发生管涌的位置未有异常情况发生，说明该工程采用的处理方案是合理可行的。

　　新西河水库土坝管涌处理主要有以下几个特点：a）找准了引起管涌的成因，抓住了处理的主要矛盾，采取导、减、排相结合的工程技术措施，有效的减少了坝脚地下水压高程以达到消除导致坝脚发生管涌的能力。b）工程只在镇压台表层施筑，工程量小，施工难度小，从而大大节省了工程的投资。

参考文献：

白永年、吴士宁、王洪恩等，土石坝加固，水利电力出版社，1991年

毛佑仪，小型水库管理丛书，安全检查与加固，水利电力出版社，1994年

董哲仁，堤防除险加固实用技术，中国水利水电出版社，1998年11月

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