浅谈坝基深厚覆盖层排水

浅谈坝基深厚覆盖层排水

张娟

中国水电建设集团十五工程局有限公司陕西西安710016

摘要：基坑排水直接决定着大坝截流后是否满足干地施工的条件，直接影响着整体的施工进度计划。二塘沟水库和大河沿水库大坝河床都是深厚覆盖层，坝基排水施工方案为类似工程提供参考。

关键词：坝基排水；深厚覆盖层；盲排；集水井；无纺布

一、工程概况

二塘沟水库河床与河漫滩宽122m，地面较平坦，表层岩性主要为Q4al砂卵砾石，右岸坡脚可见少量碎石土。河床覆盖层最大厚度约60.2m，两侧基岩基本对称，坡度陡峭，为60°～75°，局部可能存在倒坡，河床砂卵砾石的物探、钻探、试验资料分析：坝址河床覆盖层均以卵砾石粗颗粒为主，粗颗粒起到了骨架支撑作用，砂和粉粒含量少，充填于粗颗粒的空隙中，卵砾石地层密实度自上而下逐渐增高，波速自上而下逐渐增大，通过颗粒分析和剪切波实测与计算分析，河床覆盖层为不液化砂砾石层。

大河沿水库河床堆积深厚的含少量漂石砂卵砾石层，最厚处达174m，结构较密实，层理间夹泥质、砂质壤土条带。本工程河床坝基含漂石砂卵砾石层级配不良，含漂石砂卵砾石层最小干密度1.62g/cm³，最大干密度2.2g/cm³，颗粒比重2.70。河床浅部（0～3.5m厚）的含漂石砂卵砾石层天然干密度1.90g/cm³，相对密度0.71；3.5m以下天然干密度2.2g/cm³，相对密度0.81，属密实状态。

二、排水方案

这两座水库都是深厚覆盖层，河床比降分别为二塘沟2%、大河沿3.5%，截流后坝基排水主要解决防渗墙上游坝基排水。虽然都是根据坝基的渗透系数及经验估算，二塘沟估算抽排水量为1050m3/h、大河沿水库估算排水量为1500m3/h，对两座水库排水方案分别叙述如下：

1、二塘沟排水方案

二塘沟水库河床覆盖层厚度约50m，截流采取在截流堤后2m位置外开挖一条底高程为1415m（心墙基座高程1415）的截水沟和在防渗墙上游10m位置挖一条深为1.5m排水沟。截流堤后在截流堤桩号0+200处设置集水坑，积水坑靠近导流洞进口。将渗水从出水点引入截水沟，汇入集水坑，采用污水泵抽排至截流堤上游。防渗墙上游排水沟采用无纺布包裹40～80mm卵石盲排将坝基潜层渗水汇入盲排，通过盲排汇入左右岸集水井，集水井位于左右岸坡边10m，采用直径1m花管，花管做法和盲排相同。左岸集水井采用污水泵抽排至截流堤上游，右岸采用污水泵抽排至坝体坡脚下游。

2.大河沿排水方案

上游围堰截水槽布置在围堰和截流堤之间，采取分段施工，抽水紧随截水槽开挖等施工需要移动布置，截水槽底高程低于心墙基座高程1548.8m（心墙基座高程1548.8），积水坑靠近导流洞进口。将渗水从出水点引入截水沟，汇入集水坑，采用污水泵抽排至截流堤上游。沥青混凝土心墙上游防渗墙上游排水沟采用无纺布包裹卵石盲排将坝基潜层渗水汇入盲排，通过盲排汇入左右岸集水井，坝0+260布置两口集水井，集水排至上游，坝0+370布置一口集水井，集水排至下游，埋设直径1m涵管作为集水井，排水体底部高程1546m，排水体及集水井周边采用无纺布包裹40-80mm大石排水体，排水体结构底宽1.5m，深度2m，边坡坡比为1∶0.75，底坡0.5%。

两个工程的坝基排水方案相近，只是根据工程的实际现场情况，工程进度安排，做了施工顺序和集水井布置位置方面的调整。详见示意图。

三、排水设备选择

抽水高度根据最低集水井（坑）底部高程至截流堤顶高程确定最大抽水高度，考虑到一定的备用根据渗流量估算配备水泵。二塘沟估算抽排水量为1050m3/h、大河沿水库估算排水量为1500m3/h，两个大坝施工期排水设备配置详见表1、表2。

二塘沟坝基排水水泵配备表

大河沿坝基排水水泵配备表

水泵配备都考虑了一定备用，并且配备了小抽水量的调节水泵限制抽水水位。解决抽水期，不同时段坝基水量变化。

四、排水效果

二塘沟水库和大河沿水库坝基排水施工都保证了大坝截流后能满足干地条件施工，分别对排水效果进行评价：

二塘沟施工过程坝基排水，效果良好，存在截流戗堤离坝轴线较近，开挖截水槽影响截流堤和坝上游坡脚。排水设备配置合理，施工期因排水问题对大坝进度没有造成影响。

大河沿施工过程排水，效果良好，排水设备配置略富裕，施工期坝基排水没有对大坝施工造成影响。从两座大坝施工中分析，深厚覆盖层、大比降河床采取强排水方案完全满足施工要求。

结束语

二塘沟水库和大河沿水库坝基排水施工效果良好，但也存在一些问题，在施工中必须充分组织规划，留足排水方案的平面布置位置。排水量的大小根据现场地质条件和截流堤防渗密切相关；设备配备直接影响排水效果，可根据工程实际情况进行排水方案调整。