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《淺談水庫(kù)大壩滲漏除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫(kù)。
1、淺談水庫(kù)大壩滲漏除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)大埔縣縣城堤圍保護(hù)所廣東大埔514200隨著水庫(kù)運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng),水庫(kù)暴露出來(lái)的安全隱患也逐漸增多,為了確保水庫(kù)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,及時(shí)進(jìn)行除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。木文結(jié)合施工案例,首先對(duì)水庫(kù)大壩滲漏的原因以及大壩的穩(wěn)定進(jìn)行了探討,并詳細(xì)闡述了水庫(kù)大壩的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì),以期為類似水庫(kù)的除險(xiǎn)加固提供參考。關(guān)鍵詞:大壩;滲漏;原因分析;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);校核;工程質(zhì)量水庫(kù)大壩在防御洪水火害和保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)上發(fā)揮了不可替代的作用,但是由于使用的時(shí)間及水庫(kù)的老化還有木身施工質(zhì)量的不理想等原因,使其出現(xiàn)滲漏等問題,導(dǎo)致水庫(kù)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,可能
2、會(huì)對(duì)下游廣大人民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅。因此,我們必須及時(shí)采取相應(yīng)的除險(xiǎn)加固措施,以確保水庫(kù)大壩的安全運(yùn)行。木文結(jié)合具體的施工案例,對(duì)水庫(kù)大壩滲漏原因進(jìn)行分析,并針對(duì)存在的問題提出了一套水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì),以期對(duì)加強(qiáng)我國(guó)的水庫(kù)大壩安全事業(yè)貢獻(xiàn)一份綿薄之力。1工程概況大埔縣某水庫(kù)大壩釆用粘土斜墻進(jìn)行防滲,壩體為壤土、砂礫料混合壩,壩長(zhǎng)90m,壩頂高程410.5m,壩頂寬5.5m,最大壩高25.546m。溢洪道位于大壩左端,為開挖山體形成的開敞式溢洪道,堰體為a型駝峰堰。輸水洞位于大壩左側(cè),為鋼筋混凝土圓形有壓隧洞。洞內(nèi)徑0.8m,全訟146m,(其中主洞126m:發(fā)電支洞20m)。通過現(xiàn)
3、場(chǎng)調(diào)查、勘探、測(cè)量得知,水庫(kù)大壩壩體為壤土、砂礫料混合壩,壩長(zhǎng)90m,壩頂高程410.5m,壩頂寬5.5m(含防浪墻0.5m),最大壩高25.546m,粘土斜墻頂高程為408.052m,防浪墻為漿砌石結(jié)構(gòu),頂寬0.5m,頂高程411.627m,防浪墻經(jīng)過2次加高,現(xiàn)有15條縱向裂縫,且無(wú)止水,不能起到防水作用。實(shí)測(cè)大壩上游壩坡(自上而下)坡比為1:2.5、1:3.0、1:2.0,實(shí)測(cè)下游壩坡(自上而下)坡比為1:1.85、1:1.93、1:2.4,上游壩坡為干砌石護(hù)坡,下游坡為碎石護(hù)坡,壩腳處設(shè)置貼坡式排水體。2大壩滲漏原因分析水庫(kù)大壩己運(yùn)行30多年,對(duì)其進(jìn)行安全評(píng)估后發(fā)現(xiàn)存在以下問題:
4、(1)根據(jù)地質(zhì)勘察,水庫(kù)正常蓄水情況下,左、右壩端山體風(fēng)化帶存在繞滲,需米取防滲處理。(2)大壩下游壩坡穩(wěn)定系數(shù)小于允許值。上游壩坡干砌塊石塊徑小,厚度不夠,多為片石,需拆除重修。(3)大壩沒冇任何觀測(cè)設(shè)施,需對(duì)水庫(kù)配置觀測(cè)設(shè)備。(4)粘土斜墻頂高程408.052低于設(shè)計(jì)洪水位408.407,不滿足規(guī)范要求。防浪墻為漿砌石結(jié)構(gòu),并沒有止水,起不到擋水作用。由于大壩心墻高度較小II大壩建筑質(zhì)量較差,此處容易形成滲流通道。1970年修筑壩體心墻吋沒奮控制土料質(zhì)量,根據(jù)鉆孔測(cè)量發(fā)現(xiàn)填土的成分為砂壤土、壤土、砂礫料,整體結(jié)構(gòu)松散,易出現(xiàn)塌孔漏水。此外,壩體內(nèi)的白蟻巢穴較多,如果蟻穴穿透心墻,將形
5、成很多微小滲流通道。此處的地層為片麻巖,壩基處的巖石風(fēng)化嚴(yán)重,施工吋清除強(qiáng)風(fēng)化層并不徹底,導(dǎo)致仍存在厚度2m左右的強(qiáng)風(fēng)化層。根據(jù)壓水試驗(yàn)數(shù)據(jù),強(qiáng)風(fēng)化層的透水率為15Lu左右,弱風(fēng)化層的透水率為8Lu左石。特別是石壩肩處冇明顯裂隙發(fā)育,甚至出現(xiàn)繞壩滲漏現(xiàn)象,亟需加固處理。3大壩穩(wěn)定分析取大壩最不利斷面(0+180m)進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算,容重取其平均值,滲透系數(shù)取其試驗(yàn)參數(shù)的大值均值,抗剪強(qiáng)度指標(biāo)取其試驗(yàn)值的小值均值,穩(wěn)定計(jì)算中的飽和容重根據(jù)各項(xiàng)試驗(yàn)值采用下式計(jì)算[5]:(1)式中:G為土粒比重;r為天然容重,kN/m3;W為天然含水量,%;Rw為水的容重,kN/m3。穩(wěn)定計(jì)算出的大壩土料性能指標(biāo)
6、見表1。表1水庫(kù)人壩土料性能指標(biāo)位置干容重g/cm³濕容重g/cm³飽和溶重g/cm³滲透系數(shù)cm/s內(nèi)摩檫角度凝聚力kPa粘土斜墻1.4841.8991.941.308×10-510.519.38壤土1.5251.9071.961.503×10-520.511.5砂礫料1.791.932.131.966×10-430.0按混合式土石壩進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算,采用不計(jì)條塊間作用力的瑞典圓弧法,計(jì)算壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。根據(jù)大壩現(xiàn)狀的實(shí)際環(huán)境條件和水位參數(shù),計(jì)算正常運(yùn)行條件下和非常工作條件下的邊坡穩(wěn)定系數(shù),計(jì)算成果見表2。表2邊坡穩(wěn)定
7、系數(shù)計(jì)算結(jié)果計(jì)算工況瑞典圓弧法正常高水位上游坡穩(wěn)定滲流期1.238正常高水位下游坡穩(wěn)定滲流期1.18設(shè)計(jì)洪水位上游坡穩(wěn)定滲流期1.292設(shè)計(jì)洪水位下游坡穩(wěn)定滲流期1.181/3水位上游坡穩(wěn)定滲流期1.2761/3水位下游坡穩(wěn)定滲流期1.176非常工況校核洪水位上游坡穩(wěn)定滲流期1.238校核洪水位下游坡穩(wěn)定滲流期1.056由表2看出,下游坡安全系數(shù)小于允許安全系數(shù),所以土壩下游坡是不穩(wěn)定的,不滿足規(guī)范要求,需進(jìn)行加固處理。4大壩除險(xiǎn)加