簡述水庫壩體防滲加固設(shè)計

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1、簡述水庫壩體防滲加固設(shè)計摘要：隨著水庫的使用年限增加，水庫漏滲破壞現(xiàn)象較為嚴重，水庫堤壩壩體防滲加固勢在必行。本文結(jié)合工程實例，通過分析該工程的特點，采用了塑性混凝土防滲墻技術(shù)進行防滲加固，論述了防滲墻設(shè)計及防滲墻施工設(shè)計，對類似工程有重要的借鑒作用。關(guān)鍵詞：漏滲破壞；防滲效果；加固；施工設(shè)計我國許多水庫堤壩由于使用年限的增加，以及本身的施工質(zhì)量問題，病險問題日益突出，尤以漏滲破壞現(xiàn)象較為嚴重。隨著我國科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，盡快解決水庫堤壩的防滲加固問題，已成為當(dāng)務(wù)之急。水庫堤壩壩體的防滲加固技術(shù)應(yīng)根據(jù)不同工程的情況和條件，經(jīng)過充分的比較和論證以后擇

2、優(yōu)選擇。1工程概況該水庫堤壩工程于1975年建成，1977年10月各工程基本建成并投入蓄水運行。是一座以灌溉為主，防洪、發(fā)電、供水、養(yǎng)殖等綜合利用的水庫。工程集雨面積13.35km2，壩址以上干流河長7.75km，河流平均坡降為0.02082?，F(xiàn)樞紐工程由堤壩、溢洪道、輸水涵管和壩后電站、尾水灌渠等組成。水庫堤壩為均質(zhì)土壩，最堤壩高26.8m，壩長231m。2防滲加固方案比選在經(jīng)過對水庫現(xiàn)場的勘察表明：水庫堤壩為均質(zhì)土壩，該水庫的存在主要問題是壩體浸潤線較高、最大逸出坡降及壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求，必須進行防滲加固處理。對于水庫堤壩的滲漏處理

3、，總的原則是“上堵下排”。上堵的措施有垂直防滲和水平防滲，垂直防滲處理可以比較徹底地解決壩體滲漏問題，而水平防滲處理則必須結(jié)合下游排水減壓措施，雖可保證壩體滲透穩(wěn)定，但仍有一定的滲漏損失。結(jié)合本工程的防滲條件和要求，為徹底解決壩體的滲流問題，保證堤壩運行安全，處理措施宜采用垂直防滲。結(jié)合本工程實際，防滲措施可在塑性混凝土防滲墻、劈裂灌漿和高壓噴射灌漿三者之中進行選擇。由于劈裂灌漿的防滲效果受地方施工技術(shù)和條件的限制，施工質(zhì)量難以保證，故本工程選用塑性混凝土防滲墻和高壓噴射灌漿進行比較。塑性混凝土防滲墻適用各種壩體及壩基，可在庫水位較高的情況下進行施

4、工，無需放空水庫，施工工序較少，施工方法單一，技術(shù)成熟，質(zhì)量易于控制，壩體、壩基和壩肩防滲體系結(jié)構(gòu)安全可靠，投資稍大。從成墻質(zhì)量和防滲效果來看，塑性混凝土防滲墻整體性最好，墻體連接密實，質(zhì)量有保證，檢測方便，防滲效果好。高壓噴射灌漿可直接在壩頂進行，施工條件相對較好，但需在水庫防空的條件下施工。高噴墻的質(zhì)量受人為因素影響較大，孔深較深時，孔斜比較大時，遇有較大粒徑的砂卵石時，板墻連接無法保證，整體檢測難度大?？紤]到現(xiàn)狀水庫堤壩的防滲效果比較差，塑性混凝土防滲墻的防滲效果好、施工方法單一和施工質(zhì)量易于控制等優(yōu)點，本次推薦塑性混凝土防滲墻方案。3塑性混

5、凝土防滲墻設(shè)計3.1防滲墻布置經(jīng)過科學(xué)計算，本次將混凝土防滲墻布置在堤壩壩頂沿壩軸線偏上游2.0m處，混凝土防滲墻軸線與堤壩軸線平行，混凝土防滲墻從堤壩左壩肩至右壩肩全范圍布置，布置軸線長度為170m。根據(jù)堤壩水文地質(zhì)剖面圖，堤壩中部54m長壩底為弱風(fēng)化基巖。防滲墻底緣深入至壩底弱風(fēng)化基巖面0.3m；堤壩其他部分壩底為強風(fēng)化基巖，防滲墻底緣深入至壩底強風(fēng)化基巖面0．8m。根據(jù)地質(zhì)鉆孔資料分析計算，防滲墻最大深度61.2m。防滲墻底部均接壩基帷幕灌漿。3.2防滲墻厚度確定防滲墻的厚度應(yīng)滿足墻體抗?jié)B性、耐久性、滿足墻體應(yīng)力和變形的要求，同時還應(yīng)考慮到地

6、質(zhì)情況及施工設(shè)備等因素。由于國內(nèi)防滲墻設(shè)計無規(guī)范，防滲墻的滲透計算和滲透穩(wěn)定分析以及強度、變形計算尚無規(guī)范的計算方法和理論。在設(shè)計時，根據(jù)防滲墻破壞時的水力坡降確定墻體厚度(δ)，計算公式如下：式中：δhmax為作用在防滲墻上的最大水頭差（m）；k為抗?jié)B坡降安全系數(shù)，一般取3～5；jmax為防滲墻滲透破壞坡降，取300；jp為防滲墻滲透允許坡降。堤壩下游最低水位為101.5m，水庫校核洪水位為126.27m。經(jīng)滲流計算。防滲墻上下游水位最大水頭差為24.77m，經(jīng)計算防滲墻的厚度為0.413m。根據(jù)國內(nèi)一些已建成的混凝土防滲墻試驗表明，配合比合適的

7、塑性混凝土防滲墻抗機械破壞的水力坡降可超過300，如果采用普通混凝土的安全系數(shù)取k=5時，則jp為60。目前國外確定塑性混凝土防滲墻厚度時多采用jp=50~60。假定防滲墻承受的最大水頭差與壩前水深相同，計算得防滲墻厚δ=0.75～0.90m。墻體厚度最重要的兩個因素為抗?jié)B耐久性和墻體結(jié)構(gòu)強度?？紤]防滲墻與四周土體的相互作用，為保證防滲墻有足夠的強度，參考類似工程經(jīng)驗，堤壩混凝土防滲墻墻體厚度確定為0.8m。3.3防滲墻滲流計算3.3.1計算工況滲流分析計算根據(jù)規(guī)范要求按以下工況進行：計算工況：①正常工作條件工況一：水庫水位處于正常蓄水位124.0

8、m與下游無水；工況二：水庫水位處于設(shè)計洪水位125.41m下游無水；工況三：水庫水位處于死水位108.5m下游無水；②非常