石漫滩碾压混凝土重力坝渗流异常成因分析

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1、第３１卷第５期水电能源科学Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．５２０１３年５月ＷａｔｅｒＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＰｏｗｅｒＭａｙ２０１３文章编号：１０００－７７０９（２０１３）０５－００４２－０４石漫滩碾压混凝土重力坝渗流异常成因分析袁自立１，马福恒２，李子阳２（１．河南省石漫滩水库管理局，河南舞钢４６２５００；２．南京水利科学研究院，江苏南京２１００２９）摘要：针对石漫滩碾压混凝土重力坝渗流异常问题，根据其运行表现，系统分析了大坝渗流观测资料，并利用有限元模型正反分析其渗流异常，发现坝体混凝土等效渗透系数不满足现行规范

2、要求，基于坝体多处出现射水、渗漏量增大明显的现状，建议尽快除险加固，以确保工程安全。关键词：碾压混凝土重力坝；渗流异常；等效渗透系数；反演；成因分析中图分类号：ＴＶ６４２．２文献标志码：Ａ石漫滩水库位于河南省舞钢市境内的淮河上Ｃａ（ＯＨ）２的流失会降低坝体混凝土的空隙溶液游洪河支流滚河上，原水库因遭遇“７５·８”特大洪碱度，严重时可导致混凝土中其他一些水化产物水漫坝溃决失事。水库复建于１９９３年９月，１９９７的分解和溶出，从而降低混凝土的强度。此外，若年１２月主体工程完工，水库枢纽工程由拦河坝、渗漏量越

3、来越多，则混凝土内部孔隙会增多增大，溢洪道、取水底孔、发电站等建筑物组成，总库容而溶出物量加大会使渗水的通道更加畅通，从而８３，是一座以工业供水、防洪为主，结合形成恶性循环。为掌握大坝安全性态，有必要对１．２×１０ｍ灌溉、旅游、养殖等综合利用的大（２）型水利工程。大坝异常渗流成因进行系统分析，以确保大坝除拦河坝为全断面碾压混凝土重力坝，坝顶高程险加固的针对性。鉴此，本文对渗流观测资料进１１２．５０ｍ，最大坝高４０．５０ｍ，最大坝底宽３１．７４行了时空分析，在此基础上反演大坝混凝土渗透ｍ，坝顶长６４５．０

4、ｍ、宽７．０ｍ，共分２２个坝系数，评价渗流异常性态，为该水库被定为三类坝段，＃＃提供科学依据。１～９坝段为右岸非溢流坝段，长３２０．０＃＃＃ｍ；１０～１６坝段为溢流坝段，长１３２．０ｍ；１７～＃１渗流异常成因分析２２坝段为左岸非溢流坝段，长１９３．０ｍ（其中＃１９坝段为底孔坝段，长１８．０ｍ）。为增强坝体１．１测点布置及资料系列的防渗性能，在坝体上游侧设置３ｍ宽二级配碾大坝渗流监测包括坝基扬压力和渗漏量两个压混凝土，且在上游面１０７．００ｍ高程以下设置监测项目，基础廊道内钻孔安装５２只扬压力观测有机材料

5、防渗层，在坝体下游侧高程８６．００ｍ以管，按坝轴线和顺河流方向布置。在坝轴线方向［１］下设置１．５ｍ宽的二级配碾压混凝土。石漫滩断面上分帷幕前、后观测管，帷幕前布置５只测压水库自复建投入运行以来，大坝渗流出现了一些管，分别为Ｐ１５、Ｐ１１，１２、Ｐ９、Ｐ７、Ｐ４（Ｐ７管已坏，实际１１２３３３［２］异常现象：①大坝上、下游面及坝顶面有较多裂帷幕前管为４只；上标表示所在坝段，下标表示所缝，分缝及裂缝出现渗、漏水，个别坝段存在射水在断面编号）；帷幕后布置４３只测压管；其余４只现象，同时下游面表层混凝土冻融破坏

6、较严重。测压管已坏。帷幕前、后测压管在基岩面处距帷②廊道渗流明显，上、下游面均有大量析出物，上幕中心线均为２ｍ。共５个横向观测断面，分别游面局部出现射水现象。分析表明，廊道渗水和为＃＃＃＃＃＃４、７、９、１１～１２、１５坝段，各横断面均析出物是由坝体渗漏产生。析出物经Ｘ射线衍布置５只测压管，以观测全断面的渗透压力分布射分析为ＣａＣＯ３，是坝体渗水将坝体混凝土中的情况。采用压力表人工观测，资料时段为１９９８年＃Ｃａ（ＯＨ）２带出在廊道边墙发生碳化形成的，而５月～２０１１年５月。渗漏量主要集中于９坝段收稿日

7、期：２０１２－１２－０５，修回日期：２０１３－０１－２２基金项目：国家自然科学基金资助项目（５１０７９０８６，５１１３９００１，５１２０９１４４）；南京水利科学研究院水文水资源国家重点实验室基本科研业务费专项基金资助项目（Ｙ７１２００５）作者简介：袁自立（１９６５－），男，高级工程师，研究方向为大型水库工程管理和防汛，Ｅ－ｍａｉｌ：８５７１３５９１５＠ｑｑ．ｃｏｍ通讯作者：马福恒（１９６９－），男，教授级高工，研究方向为大坝安全评价、监测与管理，Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｈｍａ＠ｎｈｒｉ．ｃｎ第３１卷第５期袁自立

8、等：石漫滩碾压混凝土重力坝渗流异常成因分析·４３·基础廊道处，１９９７年１２月在＃９坝段廊道上、下游侧各修建了２个量水堰，上游侧２个量水堰用左右于测量坝体的渗漏量，编号分别为９上、９上；下游侧２个量水堰用于测量坝基渗漏量，编号分别为左右９下、９下。量水堰采用三角直角型，利用水位测针测读。１．２坝基扬压力时空分析图２高水位时段各测孔最大坝基扬压力（１）测压管水位时空分析。基于坝基测压管系数沿坝轴线分布图［２］Ｆｉｇ．２Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ