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第四章 歷次工程發生的事故與分析

一、歷年發生的滲流變形

1959年汛期,壩后古運糧河內發生流土,涌出物為砂粒及小碎石,其中有兩三處較嚴重,塌坑直徑達0.7~0.8米,下游影響范圍達1千米,至計三渠九孔橋附近仍有坍塌現象。

1960年11月,古運糧河發生管涌,貼坡排水反濾層外有細砂淤積。

1961年1—3月,庫水位達115米,在副壩上游鋪蓋發現裂縫和陷坑多處,壩后滲水及管涌較多。

1962年10—12月,副壩上游鋪蓋樁號1+300~3+000段發現裂縫52條,長度大于5米的約48條。

1963年汛期,庫水位達121.74米,副壩壩頂斷續發現縱向裂縫,一般長數米,最長達50米,寬0.005~0.01米,深度多在1米以內,個別地段有橫向小縫。減壓井四周有沉陷的44眼,井管傾斜的5眼,倒塌的4眼。電站下游石津渠兩側出現泉水,多數是新發生的,少數流量加大。

1964年,因庫水位穩定在118米長達6個月之久,在6月檢查中發現副壩上游,0+300~5+560范圍內鋪蓋上有許多裂縫,多分布在壩腳上游500米以內。

1968—1984年,副壩鋪蓋裂縫數量較1964年少,其發生部位多為原來裂縫。1970年副壩馬山段排水暗管處管涌塌坑。1973年馬山段改建的明排水溝管涌塌坑。1974年當庫水位上升至116.5米時,在5+240處排水溝內發生管涌,管涌部位處于1974年汛前改建的新排水溝與舊排水溝接頭處,幾處管涌均發生在未翻修的舊排水溝內。1977年12月,庫水位118米左右,僅在排水溝溝頭發現3處小的管涌。

2003年11月,當庫水位高于117.5米時,重力壩下游坡施工分縫有多處滲水。

二、工程發生的事故及分析處理

(一) 主壩

1966年11月,擴建工程中樁號0+600~0+625新填下游壩坡,在121.5~117.5米高程處發現裂縫脫坡事故,脫坡體寬1.5~2米,縫寬2~3厘米,體積約200立方米。在樁號0+975~1+018新填下游壩坡,在高程123.5~116.8米處發生了滑坡事故,滑坡體寬6.5米,滑距1.7米,有明顯裂縫5條,最寬裂縫0.3米,滑坡方量約1800立方米。主要原因是含水量太大,密實度太小。當時決定不予處理,待其含水量消減后再進行施工。1967年3月間才進行處理,處理方法是:滑坡段壩坡暫不消坡,滑坡段上土前將壩面整平,陡坎削成1∶3坡,仍以壤土填筑,用水中填土法施工,并設排水砂溝以利排水。滑坡后取試樣的試坑周圍削成1∶0.5坡分層回填壤土,每層填土厚25~30厘米,夯實兩遍。

在擴建施工中發現老壩壩頂有較多裂縫,縫寬有幾毫米至幾厘米。均加以徹底開挖,挖至縫寬不大于2毫米為止,再回填壤土夯實,個別的用水中填土法施工。

大壩右端即正常溢洪道北裹頭附近因地震原因,曾發生較大的裂縫一條,由壩的下游坡面通至壩的上游坡面。由于裂縫較深,開挖量大,仍用灌漿法處理,采用灌漿孔兩個,一個在上游,另一個在下游,用純壓法施灌。以水泥及岳城黏土漿灌注,達到吸漿量為零為止。

(二) 副壩

古運糧河在2+710穿過副壩,河底高程98米左右,1958年10月水庫施工導流,將原滹沱河水由此流泄,1959年5月6日,在壩腳上游100米處修圍堰,將水截住,5月30日古運糧河河槽段開始填筑,汛前達到121.5米高程。在汛期中下游地下水位較高,曾發生較大管涌,當時用砂石料壓住。1960年汛前將古運糧河用水中填土法填平300米,并在下游做貼坡排水。

永樂溝 (3+600)壩段下游原地面高程在105~106米左右,后因上壩取土,個別地段曾挖至高程102米,1959年汛期下游壩腳滲水,曾用砂石壓蓋,60年汛前做壓坡時將砂石清除,坑內采用深水填土法填平,鋪砂和碎石,碎石上砌塊石,并打減壓井降低地下水位。1963年修成明排水溝,排除壩面雨水和減壓井滲水。

在施工過程中發生數次滑坡事故。1959年4月7日,在樁號2+952~3+106和3+225~3+347兩處上游坡發生塌滑,當時壩頂已填到121米高程左右,滑移土體約10000立方米。滑坡原因主要有兩種:一是施工質量低,含水量大,滑坡后在滑動土體內進行質量檢查,含水量為20%~30%,平均28%,超過了土體的流限27.3%;二是受凍層影響,1959年2月因氣候變冷停工,壩面凍層厚約70厘米,復工時沒有進行充分處理。

1968年4月2—10日,因滑體含水量大,在樁號4+210~4+534段先后發生壩后滑坡四次,滑體土方共約4358立方米。第一次是4月2日13時,在樁號4+210~4+260壩后發生滑坡,滑體長50米,當時壩面已填到124~125米高程,滑至120米高程,滑體方量約300立方米。第二次是4月9日22時,在樁號4+310~4+350壩后發生滑體長40米,當時壩面已填筑到125~126米高程,滑至121.5米高程,滑體方量約1138立方米。第三次是4月10日3時,在樁號4+120~4+180壩后發生滑坡,滑體長60米,當時壩面已填到128米高程,滑至123米高程,滑體方量約1792立方米。第四次是4月10日18時,在樁號4+490~4+534壩后發生滑坡,滑體長40米,當時壩面已填筑到126米高程,滑至121.5米高程,滑體方量約1128立方米。滑體的處理方法是,滑動停止兩三日后,待表面土稍為曬干,將設計斷面內滑體部分平整,嚴格按照水中填土施工規范繼續上土,每層用拖拉機碾壓兩遍,同時在滑體部分每隔10米做排沙溝1條,排走滑體內多余的水。

副壩上游護坡塊石與墊層于1959年3月開工,1960年汛前護到121.5米高程 (樁號約在1+157~2+280為雙層塊石),1963年汛前護到125.4米,1963年汛后檢查,發現護坡塊石及墊層有翻離松動、沉陷等破壞現象,之后采用翻修卡縫及混凝土灌漿方法進行加固處理。

(三) 電站重力壩

電站重力壩混凝土工程,多為冬季施工,采用熱水機械和小車運輸,由于振搗器缺少,大部分人工澆搗,暖棚配合蒸汽養護。在壩身110米高程以下拋入塊石量較多,局部塊石集中,澆搗不密實,出現了露筋及嚴重漏水現象,以后采用風鉆打孔水泥灌漿補強,共打孔12個,處理后混凝土的密實性已得到較大的改善。

(四) 正常溢洪道工程

溢洪道混凝土工程量非常大,主要工程于1959—1961年施工。1959年一級消力池興建,經過汛期放水,在樁號1+440處左側掏刷一大坑,后來采用了漿砌石回填。

溢洪道在不同部位均設有不同形式的排水工程,在溢流堰底樁號1+027.5~1+040設有褥墊排水,分為三層,砂料回填24厘米,干容重1.7噸每立方米,小石及中石均為22厘米,采用木夯夯實,在1+060處的排水井排出,老三孔系碎石及缸瓦管排水引入排水井,1959年泄洪后被堵塞,1960年汛前進行了清理,用風鉆打通,表面做攔污柵條,排入溢洪道內。1962年將排水井用瀝青堵塞,水引到左邊墻外與主壩暗管相通。

(五) 非常溢洪道

非常溢洪道左岸反折墻在施工中多次發生塌滑,其原因是巖層層面、片理面、斷層面均與反折墻面一致,數組節理與縫隙互相切割造成。處理方法是,清理滑動面以上的不穩定巖體,沿坡腳打了6根深10米的錨筋樁及小錨筋,表面做了鉛絲網噴漿處理。

此外出現了混凝土質量事故。閘室底板大體積混凝土每塊1100余立方米,于1966年4月2日開始澆筑。經拆模檢查發現,開始澆筑的3號、5號、7號、9號底板有蜂窩、狗洞現象,尤以3號、5號為嚴重。為了解混凝土內部密實情況,又做了鉆孔壓水及超聲波檢查,從中又發現混凝土有空洞、架空及壓水串孔等現象。質量較差的部位多在2+096~2+101主閘門槽及閘墩兩側,高程多在表層以下1.5米范圍內。隨即對此進行了處理,方法是表面蜂窩、狗洞處,將不密實的混凝土全部鑿除干凈,再補澆混凝土或用砂漿填平,并對3號、5號、7號、9號底板進行了灌漿處理。

(六) 靈正渠涵管及靈正渠電站工程

靈正渠涵管按設計完成后,1960年汛前檢查發現中部頂側均有發絲狀裂縫,1961年7月及1962年1月曾再次檢查,裂縫略有增加,其寬度無發展,頂部裂縫最長的達20米,均在0+915~1+015范圍內,采用鋼板襯砌方案處理。

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