黄大山水库位 于明光市桥头镇境 内，来水 区域为浅山地形 ，属淮河流域花园湖水系。水 库 集水面积 3．83kin ，防洪标准为 30年一遇设 计 ，300年一遇校核 ，正常蓄水位 35．00m，设计 洪水位 36．25m，校核洪水位 36．98m，总库 容 139．4万 m ，是一座 以灌溉为 主 ，兼有防洪 、水 产养殖等综合利用 的小(1)型水库。枢纽工程 由大坝 、溢洪道 、放水涵洞等组 成。大坝为均 质 土坝 ，坝 顶全 长约 500m，设计 坝顶 高程 37．90m，坝顶宽度 4．0m，最大坝高约 13m。 本水库兴建于上世纪七十年代初期 ，建设 不规 范 ，施工质 量较 差 ，建成后 又未 进行有效 管理和养护 ，致使工程存在较多不足和安全 隐 患 ，如 坝体填筑质量 达不到要求 ，老河槽段坝 基渗水 ，坝脚积水严 重 ，渗流稳定 复核不满足 要求等 ，迫切需要进行除险加固。 2工程地质条件及主要问题 2．1工程地质条件 根据工程地质勘察 ，坝体 主要 由重粉质壤 土和重粉质壤土含砾砂所组成 ；坝基主要 由粉 质粘土夹砾砂和砾 砂层组成 ，下伏基岩为石英 砂岩。各土层简述如下 ： 坝体填土为① 层重粉质壤 土 ：含水量 范 围值 26．27％～29．49％，平均 干密度 1．49g／cm ， 平均压实 度 88．7％。直接快剪 粘聚力小值 平 均值 27．1kPa、内摩擦 角小值平 均值 11．3。 ， Es=4．4MPa。坝顶注水试 验成果表 明渗 透系数 均值 3．6×10 cm／s，属中等透水性。 ②层 粉质粘 土夹 砾砂 ，砾砂 含量 约 5％ ～ 15％ ，层 底 含 量 增 大 ，呈 可塑 状 ，桩 号 0+000～0+290坝体 直接覆 盖在本 层上 ；中等 强度 ，中压缩 性 ，层厚分 布不均 ，河槽 段分 布 较薄 ；含水量 范围值 25．61％～27．97％，干密 度 平均值 1．54g／em ；直接快 剪粘 聚力小值平 均 值 35．0kPa、内摩 擦 角 小 值 平均 值 14．6。 ， Es=6．0MPa；渗 透 系数 4．0×10 cm／s，属 弱 透 水性 ，fk=140kPa。 ③层砾砂 ，呈 松散状 ，主要 分布于河槽 段 桩号 0+080～0+175附近 ，最大埋深 约 16m，直 接快剪内摩擦角建议值 23。 ；渗透系数 3．0× 10_2cm／s，属强透水性 ， =120kPa。该 层处 于老 河槽 ，原坝体建设未清基处理 。 ④层 石英砂岩 ，强风化 ，左右岸 坡埋藏较 浅 ，强度高 ，为 弱透水层 ，工程地 质条件好 ，层 顶风化破碎 、透水性相对较大 ，fk=40OkPa。 2．2存在 问题 根据 钻孔揭示 ，② 、④层工程地 质条件较 好 ，透水性弱 ，无须处 理 ，但① 、③层 工程地质 条件 较差 ，其 中坝体 为① 层重粉质壤 土 ，压实 度 达 不 到现 行 规 范 要 求 ，渗 透 系数 >1× 10-4cm／s，防渗性 能差 ，应进行防渗加 固。坝基 夹③层砾砂 ，呈透镜 体状分 布 ，渗透系数大 ，为 强透水性 ，是坝基 主要渗 漏通道 ，造成 坝脚积 水 ，除险加固必须将 其截断。 3防渗方案设计 3．1防渗方案选 择 均质土 坝防渗加 固方法一 般有坝顶垂 直 防渗和坝前坡面防渗两大类 ，本地 区常用的垂 直防渗主要 有 ：水泥搅拌桩 防渗墙 、套井 冲抓 回填粘土 防渗墙 、坝体劈裂灌 浆防渗 、帷幕 灌 浆防渗 、塑性 混凝土防渗墙 等方 法 ；坡 面防渗 主要有 ：加设 粘土斜墙 、土工 膜防渗等 。以上 方法各有其优缺点 和适用范 围。 本水库设计对坝坡进行整修 ，可满足现行 规范坡比要求 ，无须覆土 ，另坝基较深 ，则坡面 防渗方案不适用 。初步设计时 ，大坝加固提出 了三种垂直 防渗方案 ：套井冲抓 回填粘土防渗 墙 、高压 喷射灌浆防渗墙 、塑性混凝土防渗墙 ， 现就这几种方案进行分析 。 (1)套井 冲抓 回填粘土防渗墙方案 本方案是用 冲抓锥造孔 ，把原坝体坝基不 合格土体抓 出，形成直井后 回填抗渗性能较好 的粘土 ，孔与孔套 接形成一道连 续 的粘 土心 墙 。同时粘土夯实对井孔壁周围的土体有挤实 作用 ，增加其密实度 。该项技术适合用于心墙 坝、均质坝和类均质坝 ，在低水位条件下进行。 设计 主要包括钻孔 直径 、深度 、防渗墙有效 厚 度 ，以及 回填土料的物理性能 、回填层厚 、夯击 功能等施工技术参数的选定。 (2)高压喷射灌浆防渗墙方案 本方案是利用钻机造孔 ，而后利用带有喷 头 的灌浆管下至预定位置 ，以高压将浆液或水 喷射 出来 ，在破坏土层 的同时将浆 液与 土混 合 ，从而形成防渗凝结体。根据坝基基 岩特性 、 深度以及类似工程防渗效果，防渗墙采用摆喷 桩对接形成折线形防渗帷幕 ，单排 布置。喷射 浆液采用纯水泥浆 ，形成的墙体渗透 系数不大 于 1×10％m／s。 (3)塑性混凝土防渗墙方案 本方案是利用专用 的造孔设备营造孔槽 ， 采用泥浆护壁 ，用导 管在注满泥浆 的槽孔 中浇 注塑性混凝 土并置换 出泥浆 ，形成低 弹模墙 体。与普通混凝 土相比，塑性混凝土水泥用量 少 、弹性模 量低 、极 限应 变大 、能适 应较 大变 形 ，具有造价较低 、施工方便等优点 。大坝防渗 处理后与坝基不透水层形成封闭体 ，可大大降 低下游坝体浸 润线 ，增强下游 坝坡 的抗 滑稳 定。以往 ，混凝 土防渗墙 的宽度因施工机械的 限制 ，一般 在 60cm～80cm，使 成本 增加 ，小 型 水库应用受 限。随着施工机具的发展 、薄型液 压抓 斗的研制 ，开槽 宽度可 至 30cm，形成薄型 混凝 土防 渗墙 (宽 度 30cm～50em)，工 程造 价 大幅降低 ，应用范围迅速扩大。施工前，应对塑 性混凝 土进行室 内配合 比试验 ，达到设计提出 的性 能要求 。 3．2防渗加 固方案的确定 综合 以上 3种防渗 加固方 案 ，结合本 水 库 防渗深 度 (最 大 16m)、坝 顶窄 (4m)、规 模 小 (小 1型 )等 特点 ，如选 用套 井 回填 粘土 方

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