病险水库大坝防渗加固设计实例分析

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1、病险水库大坝防渗加固设计实例分析雷州市水利水电勘测设计室广东雷州524200摘要：及时对病险水库大坝进行防渗加固，保证水库处于安全稳定的运行状态。木文比较选择了水库大坝除险防渗加固的方案，设计并使用了合适的加固方案，对此方案进行布置和设计。计算分析后可知大坝下游坝坡最大出逸渗透坡降比加固前减小，满足大坝渗透稳定性的规范要求，防渗加固的效果显著。关键词：大坝；除险加固；多头小直径搅拌桩；防渗墙；设计随着我国经济的不断增长，生产和牛.活对资源的需求量增加，水库大坝的建造施工项目越来越多。但是一些水库大坝由于年久失修或技术不成熟等原因，存在着坝体渗漏情况严重的问题，影响了水库的正常运行和人们

2、的生命财产安全。如何对其进行防渗加固成为了工作人员需要解决的问题。下面结合实例对此进行讨论分析。1工程概况某水库集水面积30.6km2，总库容2487×102m3,其中库容1456×102m3,是一座以防洪、灌溉为主，结合供水、水产养殖等综合利用的中型水库。水库工程等级为111等，永久建筑物级别为3级，洪水标准采用千年一遇校核、五十年一遇设计。大坝坝址区地震动峰值加速度0.10g,与地震基木烈度VII度相等，需进行抗震安全的复核。在水库运行多年来，因为工程建设一直处在特殊的历史时期，一定程度上影响了工程施工质量。虽经多次加固维修，仍然存在多处严重的问题。2007

3、年4月，水利部门组织有关专家对该水库进行安全鉴定，结论为“三类坝”，建议尽快进行除险加固。2加固前大坝结构复核拦河坝为均质土坝，土坝结构复核包括内容为：坝顶高程、坝体边坡稳定和大坝渗流稳定等。本文着重介绍坝体边坡和渗流稳定复核计算。2.1土坝边坡稳定复核大坝为3级建筑物，按照《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的规定，采用计及条块间作用力的简化毕肖普法，计算采用STAB程序。计算断面取最大桩号0+609.30断面（最大坝高断面）。根据稳定分析计算结果（见表1）,各种工况下边坡稳定均满足规范要求。表1大坝坝身稳定分析计算成果表运用条件工况计算条件K允许正常运用条件工况1正常蓄

4、水位，计算形成稳定渗流的下游坡1.6141.30工况2设计洪水位，计算形成稳定渗流的下游坡1.8271.30工况3库水位（1/3坝高），计算形成稳定的上游坡1.898正常运用条件I校核洪水位，计算形成稳定渗流的下游坡1.7871.20工况5校核洪水位，计算快速降落至正常蓄水位上游坡2.1401.20设计洪水位，计算形成稳定渗流的下游坡+地震1.6991.15正常运用条件II工况7正常水位，计算形成稳定渗流的下游坡+地震1.696危险水位，计算形成稳定渗流的上游坡+地震1.6191.15工况9正常水位，计算形成稳定渗流的上游坡+地震1.8612.2土坝渗流稳定复核为了判别本工程大坝的渗流

5、特性，确定坝体浸润线的位置，以及判断土体的渗透稳定性，采用理正渗流分析计算程序，对大坝进行渗流稳定计算。计算采用理正渗流软件，大坝防渗加固前各工况下渗流计算成果见表2。理论计算结果能满足规范要求。考虑到本次地勘试验结果虽然渗透系数总体不大，但仍有局部较大的数据，并且土样容重差异性很大，说明坝体填筑质量差，据反映，大坝在以往进行灌浆处理吋，在新闸边坝顶突然下沉50cm,说明坝体填土均匀性很差，且坝体填土①1的水平渗透系数为2.63×10-4cm/s，大于1.0×10-4cm/s：不满足规范对均质土坝的防渗要求。因此，需对大现进行防渗处理，杜绝隐患。表2渗流计算复核

6、成果表计算工况渗流量/m3·d-l·m-l渗透坡降Jmax允许渗透坡降[J]1/3坝高水位14.500.150.49正常蓄水位15.980.49设计洪水位17.800.410.49校核洪水位0.470.493大坝防渗加固设计3.1方案比选本工程水库人坝为均质土坝，最人坝高15.0m，加固工程施工吋不能放空水库，施工预降水位为23.50m,坝坡淹没范围比较大，且上游坝坡无宽敞平台用作坝基防渗施工。因此，本工程适合选用坝体垂直防滲方式，在坝顶布置防渗线，防渗体垂直进入坝基相对不透水层。本次除险加固设计选用3种方案进行比较（见表3）。表3大坝防渗加固处理方案比选表

7、比较项0多头小直径搅拌桩高压喷射灌浆塑性混凝土防渗墙应用条件适用的土层以粘土、粉质粘土、密度中等以下的砂层，不适用于大砂砾石层和硬土层，施工不受地下水位的影响使用范围广，施工简便，机动灵活。固结体的形状可以控制，奋较好的耐久性，无需对底层进行开挖，可在水上对水下隐患进行处理，板墙物理力学指标可认为通过浆液予以调整。适用性广，适用于各种地质条件。实用性较强。对底层适应能力更强，墙厚和墙深的范围更广，防渗效果和耐久性更好，工程质量更可靠。施工质量使