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《病險水庫主壩防滲加固設(shè)計研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、病險水庫主壩防滲加固設(shè)計研究 摘要:對于帶病運行的水庫，必須采取相應(yīng)的防滲加固措施，這樣才能保證水庫的安全運行，以確保其效益的發(fā)揮。本文以某病險水庫工程為例，詳細(xì)介紹了主壩壩體存在的險情，經(jīng)綜合比較，采用培厚上游坡方案，對其具體防滲加固設(shè)計進(jìn)行了分析，主壩防滲加固效果明顯，壩體結(jié)構(gòu)得到了加強(qiáng)，為類似水庫除險加固提供了參考依據(jù)。關(guān)鍵詞:主壩；滲漏；方案；加固設(shè)計；混凝土防滲墻；帷幕灌漿中圖分類號：TV697.3+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：水庫除了為人們提供日常生活、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)用水之外，還在防御洪水災(zāi)害發(fā)揮著不可替代的作用。然而，隨著運行時
2、間的增加，水庫運行中暴露出來的病害也越來越多，導(dǎo)致水庫的整體安全性、適用性和耐久性下降，功能得不到正常發(fā)揮，并且對下游廣大人民的生命財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。因此，有必要針對存在問題的水庫進(jìn)行實地現(xiàn)狀調(diào)查，并進(jìn)行除險加固，使水庫發(fā)揮其作用，保護(hù)人民生命財產(chǎn)安全。1工程概況6某水庫控制集水面積8.4km2，引水集水面積38.3km2，水庫總庫容1010萬m3，興利庫容791萬m3，正常蓄水位187.70m。工程設(shè)計灌溉面積1200hm2，近年實灌面積800hm2，是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、發(fā)電、養(yǎng)魚等綜合利用的中型水庫。該水庫工程由主壩、副壩(2座)
3、、溢洪道、輸水隧洞和壩后電站組成。主壩為瀝青混凝土土工膜斜墻壩，最大壩高45.0m，壩頂長226.0m。2主壩加固的必要性2.1主壩壩體及壩基工程地質(zhì)狀況壩體黏土質(zhì)砂室內(nèi)滲透系數(shù)平均值為1.3×10-4cm/s，鉆孔注水試驗平均值為4.1×10-4cm/s，屬中等透水；壩體砂卵石層鉆孔注水試驗平均值為1.2×10-2cm/s，屬強(qiáng)透水；壩體下游平臺為漂卵石層，現(xiàn)場注水試驗平均值為3.0×10-1cm/s，屬極強(qiáng)透水。根據(jù)土工試驗成果，黏土質(zhì)砂最優(yōu)含水率平均值ωop＝14.3％，最大干密度平均值ρdmax＝1.78g/cm3，土體現(xiàn)狀干密度1.56
4、～1.62g/cm3，壓實度87.6％～91％，小于SL274-2001《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》要求的96％。主壩壩基主要由強(qiáng)風(fēng)化花崗巖組成，兩壩肩坡殘積黏土質(zhì)砂土層厚約7～12m，下伏全風(fēng)化花崗巖厚0～25m，強(qiáng)風(fēng)化花崗巖厚4.0～10.0m，左壩肩存在囊狀風(fēng)化，局部風(fēng)化較深。6據(jù)土工試驗成果及注水試驗成果可知，壩基坡殘積黏土質(zhì)砂、全風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖均具中等透水性，尤其是左岸ZK15深度33.0～38.0m段，透水率高達(dá)93.51Lu；壩基弱風(fēng)化花崗巖具弱透水，微風(fēng)化層為微透水。2.2主壩現(xiàn)狀安全復(fù)核結(jié)論經(jīng)安全鑒定評為三類壩，需對大壩進(jìn)行徹底
5、的加固措施以消除安全隱患，確保大壩的安全運行。存在的主要問題有：①主壩壩頂高程不滿足規(guī)范要求。②主壩填筑質(zhì)量不滿足規(guī)范要求，兩岸接頭防滲處理措施不完善，土工膜被拉裂，防滲體兩岸接觸不良，存在嚴(yán)重繞壩滲漏，廊道內(nèi)有多處滲漏點，出口兩邊各有一集中滲漏點，壩肩、壩體和壩腳滲漏嚴(yán)重，滲透穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求；上游左端岸坡護(hù)坡崩塌，檢修廊道洞壁裂縫較多，留有許多灌漿埋管，容易被滲流擊穿，留下了較大的安全隱患。③主壩上、下游壩坡抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求，但瀝青混凝土斜墻厚度在167m高程以上抗滑穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求，斜墻表面部分六角磚下滑。3主壩加固方案選擇針對該水
6、庫主壩存在的問題和鑒定結(jié)論，對主壩采用3種方案進(jìn)行比較，分別為：翻新土工膜方案，上游新建防滲黏土斜墻方案，培厚上游坡+垂直防滲方案。3.1翻新土工膜方案6多年運行記錄表明，壩體兩端壩肩頻繁發(fā)生滲流管涌破壞，兩壩肩是整個主壩防滲體系最薄弱部位。采用翻修土工膜的方案對主壩進(jìn)行防滲加固，首先要解決兩壩端混凝土截水齒墻未達(dá)相對不透水層的問題，同時土工膜不宜往庫內(nèi)及兩端岸坡延伸，因為兩端岸坡較陡(局部達(dá)到1:1.3)，延伸的土工膜及其覆蓋層很難保持穩(wěn)定。要將兩端混凝土截水墻延伸到相對不透水層，加固采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁、人工挖孔樁(直徑1.2m)、現(xiàn)澆樁孔混凝
7、土形成連續(xù)防滲墻的方式進(jìn)行(兩端岸坡較陡，不宜采用機(jī)械鉆孔)，主壩上游兩端樁孔連續(xù)防滲墻與廊道外新澆筑的混凝土齒墻連成一體，并統(tǒng)一對樁孔及齒墻底部基巖進(jìn)行帷幕灌漿?？紤]到兩端壩頭風(fēng)化層較深，壩左端延長22m、右端延長35m進(jìn)行高壓擺噴灌漿。新鋪設(shè)的土工膜底部往廊道上游新建混凝土齒墻及兩岸樁孔連續(xù)防滲墻內(nèi)延伸，保證了新建的土工膜和壩兩端形成封閉防滲體系。上下游壩坡均為原坡比，壩體內(nèi)廊道回填灌漿，壩頂防浪墻拆除重建，壩頂鋪筑混凝土路面。3.2新建黏土斜墻方案將主壩改為黏土斜墻壩，加固時先將上游舊瀝青混凝土斜墻拆除，將上游土坡面開挖成臺階形狀后，采用黏
8、土分層碾壓培厚成黏土斜墻，上游坡比為1:2.25、1:2.75、1:3.0(自上而下)。壩內(nèi)廊道封堵；壩頂防浪墻拆除重建，壩頂混凝土路面
