封堵水库穿坝涵管的措施

1、封堵水库穿坝涵管的措施范远慈广西荔浦县水电工程管理处，广西 荔浦 5466001 概述我国的中小型水库绝大部分建于 20 世纪 5060 年代，且多数为土坝，受当时条件限制，工程标准普遍偏低，施工质量差，水库放水多数是由施工导流管改建而成的穿坝涵管，一般是用石灰砂浆或石灰水泥砂浆砌筑，由于运行时间长，缺乏必要的管护，存在设施老化、开裂、管壁严重漏水等问题，根据水库安全普查结果，在广西的 4326 座水库中，存在放水涵管严重漏水的有 1298 座，占全区水库总数的 30% ，在荔浦县的 42 座水库中，存在放水涵管严重漏水的有 23 座，占荔浦县水库总数的 55% ，穿坝涵管是危及水库大坝安全的

2、主要隐患之一。荔浦县自 1995 年起，先后对 1 座中型水库、 7 座小（ 1 ）型水库、 4 座小（ 2 ）型水库共 12 座水库的穿坝涵管实行封堵，消除了“穿坝涵管”这一大坝安全隐患，取得了很好的效果。 2005 年 11 月，广西水利厅在荔浦县召开全区水库除险加固工程现场会，荔浦县水库除险加固封堵穿坝放水涵管的做法，得到广西水利厅领导及各地、市、县与会代表、专家的肯定。2 封堵措施2.1 斜墙土坝或均质土坝的封堵措施在坝前坡沿老涵管开挖至基岩、浇筑砼堵头和砼截水环、回填纯黄粘土，采用截断渗流通道的方式封堵穿坝老涵管，其主要工序如下： 在坝前坡开挖截断放水涵管 5 20m ； 对开挖基坑

3、后的放水涵管（设砼堵头段）管壁、底板灌水泥浆； 在放水涵管内浇筑 5 20m 砼堵头，再在放水涵管头（基坑下游面）浇筑砼截水环； 对设砼堵头的放水涵管段进行回填灌浆； 基坑回填纯黄粘土，并分层夯实 ； 在距坝坡面 0.8 1m 处铺复合土工膜布（大江水库、潘厂水库）； 回土覆盖及干砌块保护层。基坑开挖位置和尺寸以保证坝体安全渗径及满足施工作业要求为原则，最小值土厚度取 1/51/4 水头，但不得小于 3m ，对于小型水库，基坑开挖长度 5 10m ，开挖宽度：涵管外壁宽 B+ （ 23 ） m （即涵管每边开挖宽度 1 1.5m ），荔浦县大江水库（中型，设计水头 37m ）基坑开挖底面积：长

4、×宽 = 20 m × 10m 。基坑应开挖并清除强风化岩基。砼截水环厚度和砼堵头长度根据工程等级和作用水头大小选择，对于小型水库，砼截水环厚度 1m 左右，宽度每边超出涵管外壁 1.0m ，高度超管顶 1.0m ，砼堵头长度 5 10m ，荔浦县大江水库（中型）砼截水环厚度 1.5m ，砼堵头浇筑长度 20m 。斜墙土坝或均质土坝穿坝放水涵管封堵见图 1 。2.2 心墙土坝的封堵措施心墙土坝放水涵管封堵分两部分，第一部分在大坝上游坡开挖截断放水涵管，然后回填粘土，截断水流通道，施工方法与封堵均质土坝穿坝放水涵管相同，只是开挖基坑可小一些而已，第二部分在心墙上游侧用砼井箍向

5、下开挖截水井，截断老涵管，在截断处浇筑砼截水环（墙）和砼堵头封堵穿坝放水涵管（此法适用于粘土心墙断面较小的土坝，当粘土心墙断面较大时，应改在心墙中心挖截水井）。（ 1 ）沿心墙上游面用砼预制井箍（平面 3 个井箍相连，即两侧各 1 个内径 1m 圆井箍，中心距 2.5m ，中间两侧各夹 1 块长 1.5m 长的弧形拱，形成 3 个开挖工作面，每个井箍高 1m ，壁厚 15cm ，上下边缘预留错位搭品）围壁，垂直下挖，井箍随挖随放，形成一个外壁 3.8× 1.3m 的截水井，横向截断放水涵管，并继续下挖至新鲜坚硬基岩。（ 2 ）浇筑砼至放水涵管底面。（ 3 ）预埋放水涵管底板、侧壁灌浆

6、管及砼土堵头、砼井箍与心墙之间的回填灌浆管，并伸至坝面。（ 4 ）在截水井下游的老涵管内浇筑砼堵头 3 5m 。（ 5 ）在截水井内继续浇砼超过老涵管顶面 1 1.5m ，形成一道砼截水墙，然后分层回填粘土并夯实，直至坝面。（ 6 ）对老涵管底板、侧壁、砼堵头、砼井箍背灌注水泥浆。封堵心墙土坝穿坝放水涵管，首先是要保证砼截水环和心墙的有效衔接（搭接），防止库水沿接触面渗漏，此外，保证截水环和堵头砼浇筑质量，加强对原放水涵管管壁、砼堵头及截水墙背（井箍背）的灌浆，也是保证放水涵管封堵质量的关键。如果条件允许，对心墙土坝老涵管封堵，最好能结合大坝加固，在大坝前坡培厚粘土，使之形成粘土斜墙式土坝，降

7、低大坝渗流量，提高封堵穿坝放水涵管的质量。心墙土坝穿坝放水涵管封堵及截水墙剖面见图 2 、图 3 。目前，荔浦县已完成对 1 座斜墙式土坝（中型，大江水库）、 10 座均质土坝 小（ 1 ）型 6 座，小（ 2 ）型 4 座 、 1 座心土坝 小（ 1 ）型 共 12 座穿坝放水涵管封堵工作， 2007 年 4 月又完成 1 座心墙土坝 小（ 1 ）型，高洞水库除险加固工程，通过国家发改委审查放水涵管封堵初步设计工作。3 施工经验3.1 优化封堵方案封堵方案是决定封堵效果、投资、工期的重要因素，应根据不同工程情况具体设计，荔浦县大江水库穿坝放水涵管封堵，就是在水库放干后，发现涵管面有塌洞，而设

8、计开挖段不及塌洞，以及回填土较薄，且用发电洞导流围堰工程量大等，认定原设计有缺陷，会有延误工期的可能，经设计、施工、建设等单位现场研究，将原设计、施工方案全部更改，优化了设计，不仅赢得了工期，而且节约了投资。3.2 拚抢工期在设计及施工组织确定后，工期是决定封堵质量的主要因素，对土坝放水涵管封堵，特别是对集雨面积较大的中型水库放水涵管开挖、回填封填，是要冒很大风险的，如果错过了时机，争取不了工期，如果大坝已挖开，涵管已破坏，而天公不作美；大雨倾盆，河水暴涨等导致工程无法进行，或匆忙突击施工，工程质量无法保证，届时，不是工程出事故，就是再给工程留下隐患。对水库放水涵管开挖、封堵，从设计到施工的指

9、导思想都要立足于“抢”，既要抢工期，又要抢时间（尽早开工），就是要破釜沉舟，下死决心，只能成功，不许失败。大江水库在修改设计确定后，立即组织挖掘机、铲车各 1 台，自卸汽车 3 台，对坝体进行开挖， 7 天开挖坝体土 2400m 3 。因为坝体不允许爆破，放水涵管拆除只能用人工，所以组织 1 台空压机及 60 人，一天两班倒连续作业，用 15 天时间，硬是用凿、敲、撬等人工手段，完成放水涵管 300 m 3 旧砼、旧浆砌石的拆除，及老涵管两侧 200m 3 土体的开挖工作。放水涵管拆除完毕，立即组织 120 人，一天三班倒，昼夜作业，进行清基凿毛、放水涵管底板及管壁灌浆、浇筑砼堵头及截水环砼

10、200m 3 及回填灌浆；基础总检验收后，组织 2 台铲车， 9 部自卸汽车， 1 台推土机，一天三班倒，昼夜填土， 8 天完成基坑纯粘土回填工作。荔浦县 12 座水库放水涵管的成功封堵，是设计、施工、建设等单位密工配合，在抓住有利战机的前提下“拚抢”出来的。3.3 加大工程保险系统穿坝放水涵管屡修屡漏，如大江水库老涵管，自 1968 年开始即采用涵管外包砼，内衬钢筋砼，灌浆等多种防渗措施处理，仍存在漏水隐患。对大坝老涵管进行封堵，采取了设粘土截水墙（即回填开挖坑），在涵管管头浇砼截水环，管内浇砼堵头，以及对砼堵截头段的放水涵管进行灌浆等多重（多道）防渗措施，确保完全、彻底地根除老涵管渗漏这一

11、隐患，对水头较高，影响较大的大江水库、潘厂水库，除实施上述防渗措施外，在接近大坝坡面（大江水库 1m ，鄱厂水库 0.8 m ）再铺一道无纺复合土工膜布（两布一膜，膜厚 3mm ），增加防渗安全保险系统。4 结语荔浦县在封堵穿坝放水涵管后，采取开挖山体隧洞，建放水塔 小（ 2 ）型水库建斜拉闸 放水，隧洞最小断面 1.0× 1.8m ，整个放水设施需投资 2030 万元，对放水流量较大的大、中型水库来说，此方案是经济、切实、可靠的，但对于数量众多，而放水流量较小的小型水库，特别是对小（ 2 ）型水库来说，工程投资偏大，制约了小型水库除险加固的步伐。如何认真贯彻中央精神，切实用好国家投资，多快好省地全面完成病险水库除险加固工作任务，还需另辟蹊径。目前在广东怀集、广西百色、宾阳等地，有用钢管沿坝面铺设，采用虹吸管式取水、放水的，投资仅 5 万元左右，是开挖隧洞、建放水塔投资的 1/5 左右，投资很少，适合于坝高在 10m 以下，放水流量在 0.1m 3 /s 以下的小型水库及山塘。