群昌水庫建設處于上世紀70年代,受當時經濟社會條件的限制,工程初期設計、施工,施工隊伍各縣市民工隊伍、工程標準低、質量差,加上30a以上的運行,年久失修,特別是閘門機電、開關嚴重銹蝕,水封和側輪不能正常運行。目前,水庫堆積非常嚴重,堆積量>2000萬m3。相應的防洪庫容量減少,遇到大洪水,堤壩安全難以保證,壩壩下游鄉鎮、村屯、糧田成為洋洋,危及洮南市城市安全,造成難以估量的損失,結果無法想象。特別是近年來,群昌水庫堤壩浸水嚴重,副堤壩后不僅浸水嚴重,而且沒有坡口,1986年加強維護,但只做了非常滲漏的道路和迎水的小坡口擴大(高堤),主副堤壩的滲漏和穩定問題一直沒有解決。
倉庫區地形地形高度為233~487.4m,山體高度為80~254m,北岸群昌-富文正常高水位線受到影響的范圍主要為石炭二重砂石、變質砂石、凝灰砂石等。上伏的第四系松散堆積物位于一級地板,其巖性,下部為一級好砂礫,厚度為1.5~7.5m,上部為砂礫低液限粘土,厚度為1.0~2.5m。地下水位2~4m,水平良好的砂礫滲透系數K=1.114×10-1cm/s。一級地勢緩慢,坡度小,細粒土質砂粒,含有砂礫低液限粘土的相對隔水層自然鋪設分布在倉庫區北岸,因此倉庫大水后泄漏到倉庫外的可能性很低。南岸地形陡峭,分水嶺寬2~4km,無低洼啞口,分水嶺山坡267~277m高度有幾處地下水露出。鄰谷高度明顯高于水庫正常高水位基巖石炭二重復外,還有侏羅系白瀨系火山巖。谷坡被弱透水的含砂細粒土質砂或低液粘土復蓋,厚度為1.5~2m。
2壩防滲加固措施
群昌壩所在地處于溫帶季凍土區,庫區多年平均溫度在5℃左右,最大凍土深度可達1.8m,因此在對群昌壩進行除險加固時,應充分考慮當地氣候條件對壩的影響,尤其是多年凍土區,夏季降雨集中對壩加固工程的影響。
2.1坡口型號的確定
為了滿足群昌水庫危險加固工程技術和環境要求,首先需要比較水庫坡口對策,主要從技術和經濟方面考慮機構模袋坡口、干石、混凝土板坡口等3項措施。從表1可以看出,從三項措施的經濟、技術要求來看,機織觸摸袋坡面整體上、群昌水庫自然環境和氣候環境的適應,特別是凍土層的凍結性能優于其他兩種,施工方便,經濟投入少。因此,本工程優先機構觸摸袋坡。
2.2防滲結構的確定
1)封閉層。群昌壩封閉層厚度為2mm,采用瀝青和填充材料混合而成的瀝青馬蹄脂建筑漿料,增加壩體現密實性,防滲層直接暴露在外部,受風雨照射影響,與外部空氣、粉塵、水直接接觸,延緩物理、化學反應,防止老化,本工程對封閉層的設計2)防滲層。防滲層設計為密度配合瀝青混凝土,為防滲層的主體部分,設計要求達到良好的防滲性能和穩定性,同時具有良好的柔軟性。3)平整粘接層。作為對滲透層支撐作用的平整粘接層,在滲透層和排水墊之間發揮著非常重要的過渡作用。在設計施工中,必須保證平膠層的均勻、平整,特別是平膠層的粘接作用。在設計上,我們要求平膠層為開級配備瀝青混凝土。
3結語
在水利水下工程施工中,引發滲水的原因有很多,從群昌水庫滲水的情況來看主要是群昌水庫建設處在上世紀70年代,受當時的經濟社會條件限制,工程初建時是邊設計、邊施工,施工隊伍為各縣、市民工隊伍、工程標準低、質量差,加上30a以上的運行,年久失修,屬于工程建設及運行年份久遠,未能及時保養修復引起。因此,對于基層壩除險加固措施,應根據壩型、壩基、病因情況采取不同的處理方法。從基層小型水利工程危險加固的實踐來看,一般采用防滲、灌漿的方法可以取得令人滿意的處理效果。
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