对旁多水利工程坝基深厚覆盖层渗流及渗透稳定性分析

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1、规划设计东北水利水电2013年第2期[文章编号】1002—0624(2013)02—0006—02旁多水利工程坝基深厚覆盖层渗流及渗透稳定性分析郭建业，范景春，刘清利，陈全宝(中水东北勘测设计研究有限责任公司，吉林长春130021)[摘要】旁多水利枢纽工程规模大，设计地震烈度高，坝基覆盖层深厚且地处高海拔地区，坝基防渗型式的确定是涉及工程安全与否的关键技术问题。文章首先论述了该工程坝基防渗设计方案的拟定，然后针对各方案进行了渗流计算，分析坝基覆盖层的渗流及渗透稳定特性，为坝基防渗设计方案的确定提供依据。[关键词]深厚

2、覆盖层；防渗墙；渗流；渗透稳定[中图分类号】TV64[文献标识码]B1工程概况覆盖层自上而下主要由以下几层构成：①坡洪旁多水利枢纽工程位于西藏自治区林周县旁积混合土碎(块)石、碎(块)石混合土(Q：f)。②冲多乡下游1．5km处拉萨河干流上。积卵石混合土(Q：)、中积漂石、卵石混合土(Q：o工程规模为大(1)型，工程等别为I等，大坝其中Q：主要分布在左岸Ⅱ、Ⅲ阶地上，厚度2-50为1级建筑物。正常蓄水位4095in，设计洪水位40961TI，校核洪水位4098．7m，水库总库容12．3xrn。③冰水积卵石混合土()。

3、主要分布于河谷底10sm3。该工程场地地震基本烈度为Ⅷ度，大坝地部，厚度最深达360I13．。震设计烈度为Ⅸ度。坝基覆盖层土体渗透系数K、渗透破坏类型大坝为碾压式沥青混凝土心墙砂砾石坝，最及允许渗透比降[]地质建议值，见表1。表1坝基覆盖层渗透参数cm／s大坝高72．3m，坝顶长1052m，建基于中等～强透水的砂砾石深厚覆盖层上，坝基同时存在渗漏及渗透稳定问题，因此，坝基覆盖层的防渗处理是该工程的设计难点与重点。2覆盖层工程地质条件根据地质勘查及补勘成果，坝址区属高山地从渗透系数可以看出，该工程坝基覆盖层呈形，谷底高

4、程4027~4034m，两岸山顶高程5300m左右。坝址基岩面形态为两岸呈基本对称的“u”现出典型的“二元”结构，即上层中积层(Q，Q：f)形深槽，河床覆盖层厚度最深达420m。为强透水层，下层冰水积层()为中等透水层。·6·2013年第2期东北水利水电规划设计3坝基防渗处理方案的拟定表2筑坝料和基础土层渗透系数cm／s项目渗透稳定分析渗透置分析坝基渗漏及覆盖层地基的渗透稳定是砂砾石心墙、防渗墙1×10覆盖层地基存在的主要问题。应采用适宜的防渗2．35x10一。5．31Xl0一。排水措施，降低坝基渗流水力坡度，确保坝

5、基覆盖层不发生渗透破坏，同时控制渗流量不超过允许(150m以上)8．69x10~2．12x10值，以防止下游浸没及提高工程的兴利效益【t】。(150m以上)8．69x10~砂砾石坝基的防渗有截水墙、混凝土防渗墙、砂砾石坝壳料1xl0-2帷幕灌浆等垂直防渗措施和上游粘土铺盖等水平覆盖层灌浆帷幕3~104基岩(0．03"0．05L／(mira．m．m)5~104防渗措施。水平铺盖防渗措施效果有限，对高中坝及复杂地层和防渗要求较高的工程，垂直防渗措层灌浆帷幕允许渗透比降取5．0，混凝土防渗墙取施是有效解决坝基渗流控制问题的

6、可靠手段，绝80。考虑该工程坝基覆盖层深厚、工程地质条件复大多数覆盖层上的土石坝及闸坝均采用垂直防渗杂、工程重要性等因素，渗漏量控制标准为不大于或以垂直防渗为主的渗流控制措施【1】。多年平均年径流量的1％。旁多水利枢纽工程地质条件复杂，河床覆盖经计算，各方案坝基冲积层和冰水积层平均层深厚且透水性强，坝基有近500m宽覆盖层深度渗透比降计算结果见表3，各方案坝基覆盖层帷幕超过150m，且河床最深处达420m。根据国内外平均渗透比降见表4，各方案大坝及基础总渗漏量类似工程坝基防渗处理经验，结合该工程覆盖层见表5。工程地质

7、条件及特点，坝基防渗处理拟采用悬挂表3基础土层平均渗透比降式垂直防渗方案。根据现有的混凝土防渗墙施工技术，结合现场防渗墙和覆盖层帷幕灌浆施工试验，拟定4种悬挂式垂直防渗方案进行比较：①120m深混凝土防渗墙，下接3排30m深帷幕灌浆悬挂方案；②150m深混凝土防渗墙悬挂方案；③150m深混凝土防渗墙，下接3排15m深灌浆帷幕悬挂方案；@150m深混凝土防渗墙，下接3排30m深灌浆帷幕悬挂方案。由于悬挂式垂直防渗措施未能全部隔断覆盖层，致使基础总渗流量和覆盖层各土层渗透比降均较大，若渗控措施不当，可能会危及坝基安全。因

8、此，分析各悬挂式垂直防渗方案坝基的渗流特性、渗流量与渗透稳定性，确定安全经济的渗控方案是非常必要的。年渗漏量6．15x1076．12x1075．08~10’4．54~1074各方案渗流计算年耋差径流望量6．25×109利用平面有限元渗流计算程序，选取河床典型百分比／％0．990．98O．81O．73剖面进行渗透稳定分析，另外选取5个典型剖面采用