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杨湾桥水库均质土坝除险加固防渗处理

文档作者：张远坤１鲁丽霞２杨兰３文档来源：１．贵州众诚天河水利工程有限公司２．毕节市勘测设计研究院３．西安理工大学水电学院		点击数：	更新时间： 2025年08月29日
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第２９ 卷 第５ 期
２０１７ 年１０ 月
浙江水利水电学院学报
Ｊ．Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖ ｏｆ Ｗａｔ．Ｒｅｓ ＆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗ． ＶｏＯｌ．ｃ２ｔ９． ２０１Ｎ７ｏ．５ ＤＯＩ： １０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－７０９２．２０１７．０５．０１２
杨湾桥水库均质土坝除险加固防渗处理
张远坤１ ，鲁丽霞２ ，杨 兰３
（１．贵州众诚天河水利工程有限公司，贵州贵阳 ５５０００３；２．毕节市勘测设计研究院，
贵州毕节 ５５１７００；３．西安理工大学水电学院，陕西西安 ７１００４８）
摘 要：杨湾桥水库存在坝体和坝基、坝肩渗漏及坝体塌坑等问题．经坝体质量评价和渗漏钻孔注水试验分析，结
合水库工程地质水文条件，设计采取水泥土搅拌桩防渗墙＋帷幕灌浆＋坝体塌坑及周边充填灌浆处理相结合的综
合防渗方案．大坝防渗加固修复工程实施后，水库各项运行指标均良好，防渗效果良好，且历经高水位和汛期大流
量蓄水等特殊运行工况考验，水库渗漏问题得到有效处理．
关键词：大坝渗漏；地质条件；水泥土搅拌桩；帷幕防渗
中图分类号：ＴＶ５４３ ＋．８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００８ －５３６Ｘ（２０１７）０５－００５０－０５
Research of Reinforcement and Anti－seepage Treatment for
Homogeours Earth Dam of Yangwanqiao Reservoir
ＺＨＡＮＧ Ｙｕａｎ－ｋｕｎ１ ， ＬＵ Ｌｉ－ｘｉａ２ ， ＹＡＮＧ Ｌａｎ３
（１．Ｇｕｉｚｈｏｕ Ｚｈｏｎｇｃｈｅｎｇ Ｔｉａｎｈｅ Ｗａｔｅｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｎｃｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ ．， Ｌｔｄ．， Ｇｕｉｙａｎｇ ５５０００３， Ｃｈｉｎａ；
２．Ｂｉｊｉｅ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ， Ｂｉｊｉｅ ５５１７００， Ｃｈｉｎａ； ３．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ
ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ， Ｘｉ’ａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｘｉ’ａｎ ７１００４８， Ｃｈｉｎａ）
Abstract：Ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｌｅａｋａｇｅ ａｔ ｄａｍ ｂｏｄｙ， ｄａｍ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｂｕｔｍｅｎｔ， ｃｏｌｌａｐｓｅ ａｔ ｄａｍ ｂｏｄｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ
ｐｌａｃｅｓ ｈａｖｅ ｅｘｉｓｔｅｄ ｉｎ Ｙａｎｇｗａｎｑｉａｏ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｄｅｆｅｃｔｓ ａｔ ｔｈｅ ｄａｍ ｓｉｔｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ａｎｄ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｄａｍ ｑｕａｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅ ｌｅａｋａｇｅ ｔｅｓｔ ｏｆ ｂｏｒｅｈｏｌｅ ｗａｔｅｒ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ， ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ
ａｎｄ ｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ， ｔｈｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｎｔｉ－ｓｅｅｐａｇｅ ｐｒｏｇｒａｍ ｗｉｔｈ ｃｅｍｅｎｔ－ｓｏｉｌ ｍｉｘｉｎｇ ｐｉｌｅ
ｉｍｐｅｒｖｉｏｕｓ ｗａｌｌ ＋ｃｕｒｔａｉｎ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ＋ｄａｍ ｃｏｌｌａｐｓｅ ａｎｄ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｆｉｌｌｉｎｇ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｉｎ ｄａｍ ｃｏｌｌａｐｓｅ ａｎｄ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｈａｓ
ｂｅｅｎ ａｄｏｐｔｅｄ．Ａｆｔｅｒ ｄａｍ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ， ｔｈｅ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ａｒｅ ｇｏｏｄ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｇｕｌａｔｏｒｙ
ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｗｉｔｈｏｕｔ ａｎｙ ｗａｔｅｒ ｓｅｅｐａｇｅ ｐｏｉｎｔ ．Ｔｈｅ ｓｐｅｃｉａｌ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｔｅｓｔｓ ｕｎｄｅｒ ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｌｅｖｅｌ ｏｒ ｌａｒｇｅ
ｆｌｏｗ ｗａｔｅｒ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｕｒｉｎｇ ｆｌｏｏｄ ｓｅａｓｏｎ ｐｒｏｖｅ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｄａｍ ｌｅａｋａｇｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｈａｖｅ ｂｅｅｎ ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ｐｒｏｃｅｓｓｅｄ ．
Key words：ｄａｍ ｌｅａｋａｇｅ； ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ； ｃｅｍｅｎｔ ｓｏｉｌ ｍｉｘｉｎｇ ｐｉｌｅ； ｃｕｒｔａｉｎ ｓｅｅｐａｇｅ
收稿日期：２０１７－０６－１９
基金项目：国家科技支撑计划项目（２０１６ＳＬ３２７１９）；陕西省水利
厅科研项目（ＳＸ２０１５０８２２）
作者简介：张远坤（１９８５ －），男，贵州黔西人，工程师，研究方向
为水利水电工程地质勘察设计工作．
杨湾桥水库位于贵州省威宁县县城以西１４ ｋｍ
的草海镇和双龙乡交界处的卯关村．水库所在河流
属长江流域金沙江水系洛泽河支流白水河的源头，
坝址以上集雨面积为９７．４ ｋｍ２．水库正常蓄水位为
２ １８８．００ ｍ，总库容１ ８９２ 万ｍ３ ，兴利库容１ ４３４ 万
ｍ３ ，死库容３１１ 万ｍ３ ，校核洪水位２ １８８．３４ ｍ，设计
洪水位２ １８８．００ ｍ．水库枢纽工程建筑物主要由均
质土坝、溢洪道、放水设施等组成．坝顶高程
２ １９１．８０ ｍ，最大坝高１３．６ ｍ，坝顶长３７５ ｍ，坝顶
宽５．０ ｍ，坝底宽６２．４ ｍ，上、下游坝坡坡比分别为
１ ∶２．１３、１ ∶２．１．大坝迎水面采用现浇混凝土板护
坡；背水面设置纵、横排水沟．坝坡采用草皮护坡，
坝脚为干砌块石反滤体．
1 水库工程地质条件简述
坝址位于库区东北部，坝址地貌为高原丘陵浅
切河谷，坝基河床高程２ １８０．０ ～２ １８１．０ ｍ，南西
高，北东低，区域地形最高点位于坝址西面的陆家
大营，高程为２ ８５３．７ ｍ．坝址左岸出露地层为石炭
万方数据
系下统大塘组上司段（Ｃ１ ｄ２ ），岩性为厚层块状灰
岩，岩层产状倾向为Ｎ７２°Ｗ，倾角为１５°；坝址右岸
出露地层为石炭系中统黄龙群（Ｃ２ ｈｎ），岩性为厚层
灰岩及白云质灰岩，岩层产状倾向为Ｓ６８°Ｗ，倾角
为１０°．坝址处有两条断层构造通过，均为区域性次
级小断层，两条断层均呈ＮＮＷ 展布；Ｆ２ 断层通过水
库及大坝中部偏右岸，Ｆ３ 断层从左坝肩通过，根据
调查及查询水库前期资料，两条断层影响带深度均
在１００ ｍ 以上，断层带岩石破碎，伴生节理发育，但
断裂破碎带均呈闭合状态，断层对水库渗漏影响较
小．坝区岩溶较发育，岩溶形态有溶槽、溶洞、溶沟、
溶蚀裂隙等．杨湾桥水库渗漏主要与浅层基岩的强
风化带有关，其坝基渗漏及右坝肩绕坝渗漏均为浅
层基岩的风化裂隙性渗漏．
2 坝体质量评价
通过勘探成果可知，杨湾桥水库大坝为均质土
坝，坝体填筑材料为粘土、含少量碎石，填筑质量较
差，其含水率为４２．６％，远大于最优含水率２５．６％；
干密度为１．２５，远小于最大干密度１．４５；其密实度
为０．８６，低于《碾压土石坝设计规范》中低坝密实度
０．９６ 的限值要求［１ －２］ ．坝体渗漏主要集中于大坝背
坡右侧，呈面状浸润，面积达６００ ｍ２．１９８７ 年对坝体
作过劈裂灌浆处理，由于水库多年蓄水位均未达到
正常高水位，运行中未发现坝体有渗漏及浸润现
象．设计钻探注水试验及室内试验成果表明：坝体
存在严重渗漏问题，坝轴线上游坝体渗透系数１．２
×１０ －４ ～６．８９ ×１０ －４ ｃｍ／ｓ 之间，坝轴线下游坝体渗
透系数较大， ＞８．７ ×１０ －４ ｃｍ／ｓ．
坝基残坡积含碎石粘土呈可塑状，结构较致
密，含少量碎石．据钻探及相关部位取样资料，坝基
残坡积含碎石粘土渗透系数为１０ －５ ｃｍ／ｓ≤K ＜
１０ －４ ｃｍ／ｓ，岩土渗透性分级属弱透水层，粘性较好，
可满足防渗要求．但因坝基岩石上部透水率较大，
坝基残坡积含碎石粘土作为坝基岩石与大坝填筑
土的接触带．为处理好坝基上部岩石渗漏问题，需
将坝基残坡积含碎石粘土３．０ ｍ 与坝基岩石
１．０ ｍ，共约４．０ ｍ 作为特殊段进行灌浆处理．
3 大坝渗漏现状分析
3．1 坝体渗漏
坝体土料为均质粘土，因筑坝质量差存在渗
漏，主要集中于大坝背坡右侧，呈面状浸润，面积达
６００ ｍ２．１９８７ 年对坝体作过劈裂灌浆处理，其灌浆
孔布置于坝体中部，但水库一直未能蓄水到正常水
位，故劈裂灌浆效果未经蓄水检验．钻探孔布置于
原劈裂灌浆幕墙上游，经钻孔注水试验，坝体仍存
在渗漏现象，其渗透系数１．２ ×１０ －４ ～６．８９ ×１０ －４
ｃｍ／ｓ，坝体属中等透水层，坝体防渗不满足现行规
范要求．坝体现有排水棱体局部损坏，且没有修建
完整，起不到完全保护．因此，坝体渗流性态不安
全，在排水棱体损坏处可能会发生管涌或流土．
坝址左岸出露地层为石炭系下统大塘组下段
上司段（Ｃ１ ｄ２ ），岩性为厚层块状灰岩；坝址右岸出
露地层为石炭系中统黄龙群（Ｃ２ ｈｎ），岩性为厚层灰
岩及白云质灰岩．地层产状为倾向Ｓ２０°Ｗ，倾角１０°
～２０°．Ｆ２ 、Ｆ３ 均为区域性次级小断层，两条断层均
呈ＮＮＷ 展布；Ｆ２ 断层从左坝肩通过，Ｆ３ 断层通过
水库及大坝中部偏右岸．大坝平面布置及Ｆ２、Ｆ３ 断
层和渗漏带位置（见图１）．
图１ 大坝平面布置及断层和渗漏带位置
第５ 期 张远坤等：杨湾桥水库均质土坝除险加固防渗处理 ５１
万方数据
从图１ 可知，断裂破碎带均呈闭合状态，对大
坝蓄水及安全影响较小，坝址地质条件能满足建土
坝要求．坝基浅层基岩透水率为３０．６ ～５９ Lu，岩体
为中等透水，存在浅层基岩渗漏，需进行防渗帷幕
处理．
3．2 坝基、肩渗漏
１９８７ 年防渗灌浆处理前，坝基渗漏集中于坝
右岸下游１０ ｍ 处Ｓ１ 泉流出， 当库水位在
２ １８３．７１ ｍ时，渗流量约１０．０ Ｌ／Ｓ，坝基渗漏主要
是通过浅层基岩的强风化带产生渗漏．右坝肩绕
坝渗漏集中于坡脚６０ ～８０ ｍ 处，以泉群流出，当
库水位在２ １８３．７１ ｍ时，渗流量约１０．０ Ｌ／ｓ，右坝
肩绕坝渗漏也是通过浅层基岩的强风化带产生渗
漏．１９８７ 年对坝体作过劈裂灌浆处理，对坝基接触
带及右坝肩渗漏严重部位作过帷幕灌浆，其大坝
部位帷幕线及劈裂灌浆孔布置于坝体中部，右岸
帷幕经溢洪道沿公路至管理所，在溢流堰修建完
成后，对溢流堰部位作过防渗帷幕处理．经过１９８７
年的防渗灌浆处理，右岸至今未发现库外集中漏
水现象，说明右岸绕坝渗漏防渗处理效果较好．但
由于当时资金问题，工程未按设计方案施工建设
完，同时基岩与土体接触带帷幕老化，故出现基岩
与土体接触带渗透系数较大，产生渗漏现象．坝
基、肩渗漏对大坝的安全影响较大，需对坝基和坝
肩作防渗处理．
3．3 坝体塌坑勘察
２０１１ 年７ 月１１ 日，大坝下游右岸坝坡发生塌
坑，塌坑位置距溢洪道左边墙１６．１ ｍ，紧靠坝顶下
游边缘．塌坑为不规则圆柱形，Φ３．４ ｍ，深３．６ ｍ．塌
陷时水库水位为２ １８４．８５ ｍ， 低于汛限水位
２ １８５．００ ｍ．根据现场勘察，塌坑形成原因主要是放
水涵管周边多处破裂，且塌坑部位经多年潜蚀，坝
体土填筑质量较差，同时由于当天的强降雨致使坝
面产生塌坑．为准确查出析事故原因，在塌坑四周
布孔６ 个，另外在新建引水隧洞部位、坝脚堆石棱
体处及左坝肩各布置一个钻孔，共计１０ 个钻孔．对
每孔坝体填筑土进行注水试验，基岩进行压水试
验，共完成进尺３４９．４ ｍ，注水试验６ 次，压水试验
４４ 段．根据《水利水电工程注水试验规程》
（ＳＬ３４５—２００７） 进行注水试验［３ －５］ ，计算成果（见
表１）．
表１ 钻孔注水试验成果表
钻孔编号
稳定注水量
Q ／（Ｌ／ｍｉｎ）
试验水头
h ／ｃｍ
试段长度
L ／ｃｍ
渗透系数
K ／（ ×１０ －４ ｃｍ／ｓ）
Ｚｋ１ ７．６ ７８０ １ ０００ ２．３ Ｚｋ２ １１．９ ８４０ １ ０００ ６．８９ Ｚｋ３ １０．６ ８２０ １ ０００ ２．４ Ｚｋ４ １０．２ ８２０ １ ０００ ２．３ ＺＫＢ１ １３．０ １ ０６０ １ ０４０ ２．１ ＺＫＢ２ １５．１ ９９０ ７６０ ３．５ ＺＫＢ３ ３２ ６６０ ６６０ １．２ ＺＫＢ４ １０．０ ８４０ ９５０ １．２ ＺＫＢ５ ４０．０ ８４０ ９８０ ８．７ ＺＫＢ６ ２４．０ ７００ ７００ ８．３ 根据钻孔揭示，ＺＫＢ２ 钻孔１２．５ ～１２．７ ｍ 为
裂隙，当钻进至裂隙以下基岩时，放水涵管下游坝
脚先出现浑水，继续钻进该部位出现含岩粉的浑
水，停钻１０ ～２０ ｍｉｎ 后浑水变清；在ＺＫＢ２ 钻孔施
工几天时间里，放水涵管下游坝脚漏水点均出现
间歇性浑水，故推断塌坑部位土粒是经过坝基以
下岩体裂隙性通道带走，是长期水流潜蚀造成该
部位土粒的接触流失，当该部位土体承载力不能
满足上部土体荷载，加上强降雨渗入进一步影响
该部位土体的力学指标，从而导致塌坑产生［６］ ．塌
坑对大坝安全运行影响很大，需要对塌坑采取有
效工程处理．
4 水库防渗补强加固处理
4．1 大坝除险加固灌浆防渗措施
针对水库存在的渗漏问题，结合工程水文地质
和施工条件，大坝坝体、坝肩除险加固防渗设计方
案为：坝基、坝肩帷幕灌浆＋坝体水泥土搅拌桩防
渗墙＋坝体塌坑及周边充填灌浆．
（１）坝基、肩帷幕灌浆防渗处理
灌浆帷幕线从左岸开始沿坝轴线布置，对坝基
（肩）进行帷幕灌浆防渗．根据外业勘察资料、钻孔
资料和水库原始设计资料，确定帷幕灌浆底限为深
入基岩弱风化层透水率低于１０ Lu 以下一段（每段
长约５ ｍ）．帷幕边界为两坝肩帷幕线与１０ Lu 渗透
控制线相交并高出正常蓄水位２ １８８．００ ｍ，并依据
１０ Lu 渗透控制线和地形作适当抬升．施工中根据
先导孔情况调整帷幕灌浆底限高程，防渗标准为岩
石透水率≤１０ Lu．据大坝下游坝面产生塌坑的情
况，为进一步消除大坝明显隐患，在塌坑影响采用
５２ 浙江水利水电学院学报 第２９ 卷
万方数据
充填灌浆处理坝体及接触带渗漏．
帷幕线接水泥土搅拌桩防渗墙向两岸延伸，防
渗帷幕线长５８０ ｍ，按一排布置，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三序孔施
工，孔为２ ｍ；由于Ｆ２ 及Ｆ３ 断层岩体较破碎，为避
免库水经该部位渗漏，在该部位对灌浆孔进行加
深，共布帷幕灌浆孔２９０ 个，左坝肩起灌高程正常
蓄水位高程２ １８８．００ ｍ，大坝部位起灌高程为基岩
以上３ ｍ，溢流堰部位起灌高程为堰顶高程，右坝肩
起灌高程为正常蓄水位高程２ １８８．００ ｍ．防渗工程
量：帷幕造孔进尺９ ８９０ ｍ，其中无效进尺３ ６８８ ｍ
（土体进尺２ ７６０ ｍ，基岩进尺９２８ ｍ），灌浆进尺
６ ２０２ ｍ（土体进尺６１７ ｍ，基岩进尺５ ５８５ ｍ）．
（２）坝体水泥土搅拌桩防渗墙处理
设计钻探注水试验表明坝体存在严重渗漏现
象，坝轴线上游坝体渗透系数１．２ ×１０ －４ ～６．８９ ×
１０ －４ ｃｍ／ｓ之间，坝轴线下游坝体渗透系数＞８．７ ×
１０ －４ ｃｍ／ｓ．根据大坝坝体渗透系数较大及下游坝面
产生塌坑的情况，为进一步消除大坝明显隐患，防
渗处理设计方案采用水泥土搅拌桩与帷幕灌浆相
结合的组合防渗方案．水泥土搅拌桩防渗墙，布置
平行于坝轴线的坝顶上游面，距坝轴线０．５ ｍ，左岸
以大坝与岸坡接触部位起，右岸以溢洪道左边墙
止，墙体下部接基岩面．墙顶高程为校核洪水位高
程加上安全超高后为２ １８９ ｍ．水泥土搅拌桩防渗
墙顶长３７５．０ ｍ，最大墙深１６ ｍ，阻水面积５ ３５０
ｍ２ ．对大坝坝体沿平行坝轴线上游０．５ ｍ（与坝基帷
幕线布置一致）作水泥土搅拌桩防渗墙进行防渗
（见图２）．
图２ 大坝水泥土搅拌桩防渗剖面
防渗墙桩孔位于平行坝轴线上游０．５ ｍ 处，墙
底部嵌入坝基岩石顶部，成墙厚度０．３ ｍ．施工按三
序桩成墙方法，用多头小直径深层搅拌截渗桩基就
位、调平，通过主机动力传动推动钻头向土层中下
层沉刨设计深度，然后再提升搅拌机至孔口．同时，
水泥浆由高压输送管输进钻杆，经过钻头喷入土体
中，在钻进与提升的过程中，水泥浆和原土充分拌
和，此过程一次成桩３ 根，称为一序，然后钻机沿轴
线前移，进行下一序施工，多次重复上述过程形成
一截渗墙．桩径０．５０ ｍ，墙体有效厚度０．３ ｍ，墙体
密度１．８５ ｇ／ｃｍ３ ，内聚力５０ ｋＰａ，内摩擦角１６°，渗
透系数≤５ ×１０ －６ ｃｍ／ｓ，抗压强度R≥０．３ ＭＰａ，水
泥掺入量为１２％ ～２０％．
水泥搅拌桩Φ５００ ｍｍ，单排，搅拌桩中心间距
为４００ ｍｍ，防渗墙有效厚度３００ ｍｍ．水泥搅拌桩水
泥掺入比１５％，水泥采用４２．５ 级普通硅酸盐水泥，
水灰比需控制在０．８ ～０．５．桩位允许偏差５０ ｍｍ，
垂直度偏差１％，桩径允许偏差４％，相邻桩施工间
隔时间≤２４ ｈ．采用“二喷四搅”施工工艺，按喷浆
法（湿法）施工，控制提升速度≤１．０ ｍ／ｍｉｎ ．水泥搅
桩防渗墙渗透系数须＜１．０ ×１０ －６ ｃｍ／ｓ ．桩身９０ ｄ
设计强度＞１．０ ＭＰａ，允许渗透比降J ＞１５０［７］ ．水泥
土室内试验试块中，试块在２８ ｄ 内无侧限抗压强度
须＞０．５ ＭＰａ．
（３）坝体塌坑及周边坝体充填灌浆处渗处理
塌坑部位采取原状粘土压实回填，回填采用机
械方式作业，回填前须夯实塌坑内的松散土体，回
填土料应与坝体土料性质相近，并严格控制其含水
率，采用分层铺填，逐层夯实，分层厚度控制在
３０ ｃｍ．施工过程中必须采取相应的安全措施，塌坑
第５ 期 张远坤等：杨湾桥水库均质土坝除险加固防渗处理 ５３
万方数据
附近的高压线应停电，确保施工安全［３］ ．塌坑部位
位于大坝右坝端靠近坝顶，距放水涵洞约４ ｍ，塌坑
顶面高程为２ １８９．９ ～２ １９１．５ ｍ，塌陷Φ３．４０ ｍ 左
右，塌陷深度约为３．６０ ｍ．现已采用与坝体同类土
体回填，并夯实．塌坑处基岩为石炭系中统黄龙群
（Ｃ２ ｈｎ），岩性为灰色至浅灰色厚层块状白云质灰
岩，岩层产状为倾向Ｓ６８°Ｗ，倾角１０°～２０°．塌陷部
位距Ｆ３ 断层约８３ ｍ．
处理方案为：对坝体及坝基采用充填灌浆，灌
浆下限进入基岩１０．０ ｍ．布１３ 排孔，每排布１１ 个
孔，共布１４３ 个灌浆孔．孔距、排距均为２．０ ｍ．总灌
浆进尺为３ １６１．６ ｍ，其中坝体填筑土及坝基土体
进尺为１ ５８８．６ ｍ，基岩进尺为１ ５７３．０ ｍ．
4．2 大坝防渗处理应用效果分析
该水库防渗处理单元工程于２０１５ 年１１ 月完
成，根据大坝帷幕孔数并组合灌浆施工具体情况，
共布置３０ 个检查孔对坝基、肩岩石透水率进行检
测，以评估帷幕防渗灌浆效果．检测结果表明：３０ 个
检查孔透水率试验值范围为０．３２ ～７．５７ Lu（大部
分检查孔岩透水率＜５ Lu），所有试验段透水率均控
制在规范要求的１０ Lu 范围内，合格率１００％，从检
查孔中钻取岩芯样本分析，岩芯整体较均匀多呈长
柱状，浆液充填密实，坝基、肩岩石裂隙得到有效充
填，防渗效果较显著．坝体塌坑及周边充填灌浆经
坝体内部注水试验检测，其渗透系数满足规范要
求，同时经沉降观测，塌坑及周边坝体无沉降现象．
由此说明坝体塌坑及周边充填灌浆处理整体效果
较好．水泥土搅拌桩防渗墙施工完成后，经触探法
进行桩身质量检验，其桩身强度满足设计要求，钻
孔取芯样，芯样完整性好．经无侧限抗压强度试验
其桩身强度灌足设计要求，同时经注水试验检测该
搅拌桩防渗墙为不透水～弱透水，其防渗效果良
好，并经开挖两上桩头进行外观检查，无缩颈和回
陷现象，成桩效果好［８］ ．
杨湾桥水库防渗工程整体施工质及效果良好，
该防渗处理单元工程被评为优良工程．水库通过防
渗处理修复处理后，在高水位和汛期大流量蓄水运
行过程中，大坝各方面运行工况良好，至今也未发
现渗水点，坝体和坝基、肩渗漏问题得到有效处理．
5 结 论
杨湾桥水库是一座集灌溉、供水、防洪等功能
于一体的综合性水库．因受当时建设投资资金少、
施工技术水平低和后期养护与维护措施不到位等
因素影响，水库存在坝体、坝基和坝肩渗漏现象，且
出现坝体塌坑等问题，同时坝体干密度及渗透系数
不满足设计要求，坝体渗流性态不安全．为确保水
库安全可靠运行，需要求坝体、坝基及坝肩作防渗
处理．结合目前防渗处理工程实例，对坝体采取坝
基、肩帷幕灌浆防渗＋水泥土搅拌桩防渗墙＋坝体
塌坑及周边充填灌浆的组合防渗处理．
（１）水泥搅拌桩通过特制深层搅拌机械，利用
水泥、水灰等材料作为固化剂与原状土进行强制搅
拌混合而形成的柱状体，利用水泥胶结与土之间产
生的物理化学反应，使松散土或软弱土结成具有整
体性、水稳性和一定强度的优质墙体．
（２）通过对坝基坝肩岩体进行帷幕灌浆，浆液
能有效充填于岩石中裂隙之内，从而达到防渗目
的，使该水库发挥更大的效益．
（３）塌坑产生的主要原因是坝基浅层岩石存在
溶蚀现象造成．通过对坝基岩石灌浆补强后能较好
充填岩石中的裂隙、溶槽等，从而避免塌坑的再次
产生，并对塌坑周边坝体进行充填灌浆加固处理．
参考文献：
［１］ 赖真义．水泥土搅拌桩在堤防整治工程中的应用［Ｊ］．甘肃水
利水电技术，２０１４（４）：４３ －４５，５３．
［２］ 卢晓云．水泥土搅拌桩在依干其水库除险加固工程中的运用
［Ｊ］．水利规划与设计，２００９（３）：４６ －４８．
［３］ 盛 林．常水头注水试验不同水头对渗透系数的影响［Ｊ］．小
水电，２０１５（２）：１４ －１６．
［４］ 戴永坚．高压喷射灌浆在尹回水库除险加固工程中的应用
［Ｊ］．水利规划与设计，２０１３（１）：４８ －５１．
［５］ 王钰睫，林 皋，胡志强．拱梁分载法计算模型的改进和实现
［Ｊ］．水科学与工程技术，２００９（３）：１０ －１４．
［６］ 张自胜．水泥土搅拌桩在水利工程中的应用［Ｊ］．水利规划与
设计，２０１１（１）：７６ －７８．
［７］ 李锡均，和润秋．长低坝水利除险加固工程防渗处理方案的探
索与实践［Ｊ］．水利技术监督，２０１０，１８（５）：４３ －４６．
［８］ 曹婷婷．下坂地水利枢纽坝基防渗墙工程现场施工试验及质
量检测［Ｊ］．水利技术监督，２０１１，１９（２）：２７ －２９．
５４ 浙江水利水电学院学报 第２９ 卷

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