某水庫大壩防滲方案的討論

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1、某水庫大壩防滲方案的討論-水利治理1工程背景　　本次設(shè)計根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252-2000確定工程規(guī)模。按加固后校核水位相應(yīng)庫容（1935萬m3）大小劃分工程等級為Ⅲ，工程規(guī)模為中型。主要建筑物包括：主壩、副壩、溢洪道、輸水涵管、進、出水閘等為3級，次要建筑物為4級，臨時建筑物級別為5級。主壩的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為p＝2％（重現(xiàn)期為50年），校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為p＝0.1％（重現(xiàn)期為1000年）。大壩最大壩高14.6m，目前主要存在問題為滲漏嚴(yán)重，后壩坡發(fā)現(xiàn)多處滲漏點；且由于建壩時清基不徹底，存在接觸滲透的可能。所以，結(jié)合以上情況來選擇經(jīng)濟合理的垂直防滲加固措施?！　?

2、設(shè)計基本資料　　2.1特征水位及洪峰流量　　校核洪水位：14.63m；　　設(shè)計洪水位：13.77m；　　正常水位：12.00m；　　死水位：5.0m；　　2.2水文氣象　　多年平均氣溫21.88℃；　　最高年平均氣溫22.5℃；　　最低年平均氣溫21.4℃；　　多年平均降雨量1973mm；　　最大年降雨量2677mm；　　最小年降雨量894mm；　　多年平均蒸發(fā)量1570mm；　　最大年蒸發(fā)量2040mm；　　最小年蒸發(fā)量1310mm?！　★L(fēng)速風(fēng)向：對工程不利的主要風(fēng)向NE，相應(yīng)年最大10min平均風(fēng)速為9.46m/s?！　?.3壩基和壩體土料物理力學(xué)指標(biāo)如下表：　　注：現(xiàn)壩體土的

3、C、Ф值是壩體所取51個土樣的小值平均值，抗剪強度指標(biāo)為慢剪，詳見地質(zhì)勘測報告　　2.4地震設(shè)防烈度　　根據(jù)《中國地震動參考數(shù)區(qū)劃圖》GB18306―2001，本水庫地震動峰值加速度為0.10g，相應(yīng)地震列度在Ⅶ度地震區(qū)，因此本工程按Ⅶ地震烈度設(shè)防?！　?大壩加固設(shè)計方案　　3.1大壩防滲設(shè)計方案選擇　　根據(jù)本水庫周邊土料場調(diào)查的情況，本區(qū)域缺乏充足的斜墻土料場，受材料的制約，水庫不宜采用粘土斜墻方案。土工膜有容易破裂，容易脆裂，老化問題和化學(xué)腐蝕等缺點，水庫不宜采用土工膜方案。本次設(shè)計的防滲加固方案主要在壩中防滲方案中選取?！　∧壳皣鴥?nèi)常運用的大壩壩中防滲加固方案主要有沖抓套井、

4、劈裂灌漿、高壓噴射灌漿、砼防滲墻等。沖抓套井可以再造土質(zhì)防滲墻，適用于局部堵漏；劈裂灌漿可以在壩中心線上將壩體劈開，漿液滲入縫中形成防滲幕墻；高壓噴射灌漿可用高速液（氣）流切割、破碎壩體（基），水泥漿與壩體（基）材料混合后凝固成防滲體；砼防滲墻采用置換辦法在壩體（基）內(nèi)形成一道砼防滲墻?！　母骷庸谭桨冈趪鴥?nèi)的運行上看，沖抓套井形成防滲體后，由于新防滲體與壩體沉降不同步形成拱效應(yīng)使新防滲體易形成細(xì)微裂縫影響防滲效果，近年來運用不多；劈裂灌漿造價低，但形成的防滲幕墻太薄，且做到強風(fēng)化層有難度，防滲效果有限；砼防滲墻根據(jù)墻體深度，成槽工藝較多，各種成墻深度均有適宜的成槽工藝，在國內(nèi)運用

5、普遍。高壓噴射灌漿也有較好的防滲效果?！　「鶕?jù)本工程的地址情況，結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖┕に剑F(xiàn)對壩體防滲采取塑性混凝土防滲心墻或高壓旋噴灌漿方案進行比較?！　?.2塑性混凝土防滲心墻設(shè)計　　根據(jù)本工程的地質(zhì)情況，確定塑性混凝土防滲心墻深度貫穿全風(fēng)化板巖層?！　∷苄曰炷练罎B心墻是利用專用的造槽機設(shè)備營造槽孔，并在槽孔內(nèi)注滿泥漿，以防孔壁坍塌，最后用導(dǎo)管在注滿泥漿的槽孔中澆注塑性混凝土并置換出泥漿，筑成柔性墻體?！　⒖肌吨袊虊畏罎B加固新技術(shù)》，防滲墻厚度與防滲墻體內(nèi)的水力坡降最大允許值有關(guān)。防滲墻厚度可用下式計算：　　式中，――墻體體內(nèi)的允許水力坡降，本設(shè)計將塑性混凝土防滲心墻的滲透系數(shù)

6、設(shè)計指標(biāo)定為10-7cm/s，對應(yīng)允許水力坡降值500?！　〃D―作用在防滲墻上的最大水頭差，本工程加固后校核水位為14.63m，壩基處防滲墻對應(yīng)水頭為12.70m?！　――抗?jié)B坡降安全系數(shù)，一般取3～5，本次設(shè)計取5?！　?shù)據(jù)代入公式可計算得需要達到的防滲墻厚度T=0.18m?？紤]到如采用較薄的防滲墻，目前國內(nèi)的施工工藝水平難以保證工程質(zhì)量，并參照國內(nèi)已有的實際工程，設(shè)計采用厚度T=0.30m?！　∈┕な褂蒙渌ǔ刹郏刂鴫屋S線布置，一次成槽寬度2000mm，形成塑性混凝土防滲心墻的有效厚度為0.30m。防滲墻總長度為435m?！　?.3高壓旋噴防滲墻設(shè)計　　高壓旋噴防滲墻深度

7、與塑性混凝土防滲墻相同，深度貫穿全風(fēng)化板巖層?！　「邏盒龂姺罎B墻厚度的計算過程與塑性混凝土防滲心墻相同，設(shè)計厚度采用T=0.30m?！　「鶕?jù)壩體及水頭都不是很高的實際情況，本次設(shè)計噴射方法為三管法，孔距為1.2m，孔徑為1.25m，高壓旋噴防滲墻有效厚度可達0.3m?！　?.4防滲方案的選擇　　現(xiàn)對塑性混凝土防滲心墻、高壓旋噴灌漿兩種防滲方案進行比較，詳見表2。　　方案比較方案一：塑性混凝土防滲心墻方案二：高壓旋噴灌漿　　適用范圍適用于多種地質(zhì)條件，如砂土、砂壤土、粉