混凝土防渗墙在观上水库除险加固工程中的应用

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1、山西水利旨鲁技术与应用·2011年第6期混凝土防渗墙在观上水库除险加固工程中的应用王立(忻州市水利局，山西忻州034000)[摘要]结合观上水库地质条件，介绍了水库除险加固的设计方案，阐述了混凝土防渗墙工程布置、墙型选择、墙体厚度、墙体材料等各个参数的确定及具体的施工过程，通过加固，达到了预期效果，可为类似工程除险加固提供参考。[关键词]混凝土防渗墙；除险加固；观上水库[中图分类号]TV543．8[文献标识码]C[文章编号]1004—7042(2011)06—0047—021工程概况3混凝土防渗墙设计观上水库位于原平市城区西南15km的永兴河3．1工程布置出山口处，是一座

2、以城镇防洪、农业灌溉、城市供水为结合加固质量及施工平面布置要求，防渗墙轴线主，兼顾养鱼、发电、旅游等综合效益的中型水库，总布置于坝轴线上游2．66m处，平行于坝轴线。防渗墙库容1560万m3，控制流域面积150km2。水库始建于顶布置于现坝顶2m以下，墙顶高程932．94m，墙顶1958年，1960年拦洪蓄水，1976年进行加坝改建。水长487．62m，墙基(包括岸坡结合带)深入岩面下1m。库枢纽由大坝、溢洪道、灌溉洞、水电站组成。大坝为3．2墙型选择水中填土均质坝，最大坝高32．8m，坝顶高程935．44m，防渗墙技术自1958年引进我国以来，已形成了坝顶长485．3m

3、，宽4．0m。建库50多年来，坝基渗漏刚性墙和柔性墙两个不同系列。20世纪80年代以来，及渗透变形破坏严重，经部、省专家组鉴定为“三类从降低运行过程中墙体自身实际应力出发，运用于土坝”，是水利部认定急需改造的病险库之一。石坝防渗加固的混凝土防渗墙逐渐由最初的刚性墙2水库除险加固任务向柔性墙发展。本次设计采用当地黏土为塑性材料的工程建设主要内容为大坝防渗加固、溢洪道改槽板式柔性混凝土防渗墙。建、新增灌溉排砂洞、上坝交通道路工程及增设大坝3．3墙体厚度观测设施。混凝土防渗墙厚度应综合考虑墙体的抗渗性、耐大坝防渗加固工程原初步设计方案为：根据坝基久性及造孔施工机具的高效作业等因

4、素。根据忻州市渗漏和渗透变形隐患，在大坝上游坝脚处做混凝土垂米家寨水库已建混凝土防渗墙工程经验，用主、副孑L直防渗墙工程；防渗墙顶至大坝坝顶沿上游坝坡铺设方法建造防渗墙时，墙厚0．8m可使冲击钻机在最高土工布，以增加坝体的防渗性；对下游坝坡及大坝坝效率区工作，且厚度0．8m的墙体在中小型水库防渗顶进行加固。由于工程量大、工期长，在坝脚处空库施加固实践中运用较广，已积累了丰富的经验。柔性墙工做混凝土防渗墙与灌溉用水的矛盾难以协调，且地体目前所能承受的渗透比降可达9O以上。有关资料质钻探表明，1976年所加坝体施工质量欠佳，单纯采表明，柔性墙体允许渗透比降为70。观上水库防渗

5、墙用土工布防渗达不到全面加固坝体的目的。因此，为承受最大水头50m，墙厚0．8m，可满足渗透稳定要最大限度地体现工程防渗加固效果，结合水库实际，求，因此确定墙厚为0．8m。具体施工方案确定为：1976年所加坝体坝顶以下2m3．4墙体材料全部清除，碾压密实后作为混凝土防渗墙施工平面，防渗墙能否满足使用要求，墙体材料的合理选择混凝土防渗墙自此穿过坝体、坝基砂卵石覆盖层至基及科学配比至关重要。观上水库混凝土防渗墙是从土岩面，并深入岩面下1m，下游坝坡及大坝坝顶进行相坝坝顶穿过坝体和坝基覆盖进入基岩的。由于土坝建应加固成已有50余年，坝体变形基本完成，因而墙体两侧因型!生旦圃鬣—

6、图誓—囡啊蛋．变形差引起的摩擦力及墙顶竖向荷载很小，防渗墙所度考虑，防渗墙应深入弱风化岩石内0．5～0．8m。但已受荷载以水平荷载为主，与米家寨水库混凝土防渗墙建工程经验表明，防渗墙插入基岩深度大于1m时，工作条件相同。根据米家寨水库已建混凝土防渗墙在固端弯矩将会使墙体的受力状况趋于复杂，出现防渗水压力和地震荷载作用下的应力反算结果可知，柔性效果不利的较大拉应力，且施工难度增大。当高水头混凝土防渗墙无论是在高水头作用还是在地震荷载和防渗要求较高时，一般采用在防渗墙底部增设灌浆作用下均不会出现高应力状态。由于其应力应变关系帷幕的方法。该工程主要是除险加固，且风化层单位与其周

7、围土层的力学性能适应较好，墙体结构应力状吸水率小于10Lu，渗透系数虽大于防渗墙但接近于态有较高的安全余量。因而，该类型的防渗墙设计指坝体土，水库渗漏带及渗变隐患主要存在于砂卵石覆标应以在静水压力作用下的渗透稳定性和耐久性为盖层内，因而从消除渗变隐患、减少渗漏考虑，防渗墙主。墙体抗压强度指标可在25MPa之间酌定。深入岩面以下1m即可满足要求。混凝土防渗墙所能承担的水力坡降按70考虑，3．6造孔泥浆在墙体承受水头5Om、墙厚0．8m时，从墙体抗渗透造孔泥浆主要是固结孔壁、悬浮、携带钻渣和冷稳定和耐久性考虑，可由梯比里斯建筑物与