某水库大坝防渗方案的讨论

《某水库大坝防渗方案的讨论》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、某水库大坝防渗方案的讨论-水利治理1工程背景　　本次设计根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000确定工程规模。按加固后校核水位相应库容（1935万m3）大小划分工程等级为Ⅲ，工程规模为中型。主要建筑物包括：主坝、副坝、溢洪道、输水涵管、进、出水闸等为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物级别为5级。主坝的设计洪水标准为p＝2％（重现期为50年），校核洪水标准为p＝0.1％（重现期为1000年）。大坝最大坝高14.6m，目前主要存在问题为渗漏严重，后坝坡发现多处渗漏点；且由于建坝时清基不彻底，存在接触渗透的可能。所以，结合以上情况来选择经济合理的垂直防渗加固措施。　　2

2、设计基本资料　　2.1特征水位及洪峰流量　　校核洪水位：14.63m；　　设计洪水位：13.77m；　　正常水位：12.00m；　　死水位：5.0m；　　2.2水文气象　　多年平均气温21.88℃；　　最高年平均气温22.5℃；　　最低年平均气温21.4℃；　　多年平均降雨量1973mm；　　最大年降雨量2677mm；　　最小年降雨量894mm；　　多年平均蒸发量1570mm；　　最大年蒸发量2040mm；　　最小年蒸发量1310mm。　　风速风向：对工程不利的主要风向NE，相应年最大10min平均风速为9.46m/s。　　2.3坝基和坝体土料物理力学指标如下表：　　注：现坝体土的

3、C、Ф值是坝体所取51个土样的小值平均值，抗剪强度指标为慢剪，详见地质勘测报告　　2.4地震设防烈度　　根据《中国地震动参考数区划图》GB18306―2001，本水库地震动峰值加速度为0.10g，相应地震列度在Ⅶ度地震区，因此本工程按Ⅶ地震烈度设防。　　3大坝加固设计方案　　3.1大坝防渗设计方案选择　　根据本水库周边土料场调查的情况，本区域缺乏充足的斜墙土料场，受材料的制约，水库不宜采用粘土斜墙方案。土工膜有容易破裂，容易脆裂，老化问题和化学腐蚀等缺点，水库不宜采用土工膜方案。本次设计的防渗加固方案主要在坝中防渗方案中选取。　　目前国内常运用的大坝坝中防渗加固方案主要有冲抓套井、

4、劈裂灌浆、高压喷射灌浆、砼防渗墙等。冲抓套井可以再造土质防渗墙，适用于局部堵漏；劈裂灌浆可以在坝中心线上将坝体劈开，浆液渗入缝中形成防渗幕墙；高压喷射灌浆可用高速液（气）流切割、破碎坝体（基），水泥浆与坝体（基）材料混合后凝固成防渗体；砼防渗墙采用置换办法在坝体（基）内形成一道砼防渗墙。　　从各加固方案在国内的运行上看，冲抓套井形成防渗体后，由于新防渗体与坝体沉降不同步形成拱效应使新防渗体易形成细微裂缝影响防渗效果，近年来运用不多；劈裂灌浆造价低，但形成的防渗幕墙太薄，且做到强风化层有难度，防渗效果有限；砼防渗墙根据墙体深度，成槽工艺较多，各种成墙深度均有适宜的成槽工艺，在国内运用

5、普遍。高压喷射灌浆也有较好的防渗效果。　　根据本工程的地址情况，结合当地的施工水平，现对坝体防渗采取塑性混凝土防渗心墙或高压旋喷灌浆方案进行比较。　　3.2塑性混凝土防渗心墙设计　　根据本工程的地质情况，确定塑性混凝土防渗心墙深度贯穿全风化板岩层。　　塑性混凝土防渗心墙是利用专用的造槽机设备营造槽孔，并在槽孔内注满泥浆，以防孔壁坍塌，最后用导管在注满泥浆的槽孔中浇注塑性混凝土并置换出泥浆，筑成柔性墙体。　　参考《中国堤坝防渗加固新技术》，防渗墙厚度与防渗墙体内的水力坡降最大允许值有关。防渗墙厚度可用下式计算：　　式中，――墙体体内的允许水力坡降，本设计将塑性混凝土防渗心墙的渗透系数

6、设计指标定为10-7cm/s，对应允许水力坡降值500。　　――作用在防渗墙上的最大水头差，本工程加固后校核水位为14.63m，坝基处防渗墙对应水头为12.70m。　　K――抗渗坡降安全系数，一般取3～5，本次设计取5。　　将数据代入公式可计算得需要达到的防渗墙厚度T=0.18m。考虑到如采用较薄的防渗墙，目前国内的施工工艺水平难以保证工程质量，并参照国内已有的实际工程，设计采用厚度T=0.30m。　　施工使用射水法成槽，沿着坝轴线布置，一次成槽宽度2000mm，形成塑性混凝土防渗心墙的有效厚度为0.30m。防渗墙总长度为435m。　　3.3高压旋喷防渗墙设计　　高压旋喷防渗墙深度

7、与塑性混凝土防渗墙相同，深度贯穿全风化板岩层。　　高压旋喷防渗墙厚度的计算过程与塑性混凝土防渗心墙相同，设计厚度采用T=0.30m。　　根据坝体及水头都不是很高的实际情况，本次设计喷射方法为三管法，孔距为1.2m，孔径为1.25m，高压旋喷防渗墙有效厚度可达0.3m。　　3.4防渗方案的选择　　现对塑性混凝土防渗心墙、高压旋喷灌浆两种防渗方案进行比较，详见表2。　　方案比较方案一：塑性混凝土防渗心墙方案二：高压旋喷灌浆　　适用范围适用于多种地质条件，如砂土、砂壤土、粉