龙须湖水库均质土坝防渗加固设计.pdf

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1、第43卷第17期人民长江Vol_43．NO．172012年9月YangtzeRiverSep．，2012文章编号：1001—4179(2012)17—0025—04龙须湖水库均质土坝防渗加固设计倪银虎，李涛2，高大水(1．安徽郎溪县水务局，安徽宣城242199；2．长江勘测规划设计研究院工程治理中心，湖北武汉430010)摘要：龙须湖水库始建于2O世纪5O年代，水库大坝为均_质土坝，由于清基不彻底、坝体填土压实度和渗透系数不满足规范要求，虽经多次加固，坝体和坝基仍渗漏严重。为此，采用坝体混凝土防渗墙与坝基帷幕灌

2、浆相结合的加固方案进行防渗处理。经观测，加固后浸润线明显降低，防渗效果显著。对类似条件下防渗墙的设计、施工和管理积累了经验，具有一定的参考价值。关键词：防渗墙；帷幕加固；均质土坝；龙须湖水库；安徽中图法分类号：TV224．1文献标志码：A我国已建水库大坝中约95％为土石坝，而土石坝坝顶宽4．5m。迎水面坡比从上至下分别为1：3．0，中约有66％为均质土坝。该坝型具有体型和坝料1：3．5，在高程26．50m设宽2～15m的马道，采用干填筑简单等优点。但我国的大多数均质土坝兴建于砌块石护坡。背水面坡比从上至下分别为

3、1：2．75，20世纪50～70年代，由于受当时条件的限制，普遍存1：3．0，在高程25．00m设宽2～3m的马道，坡脚平台在填筑压实度差、土质混杂、防渗性能差、坝基清基不高程20．50m，宽18．5m，干砌石护坡厚度40em。彻底等缺陷造成大坝渗漏、坝体浸润线偏高和坝坡不该大坝由于存在安全隐患，在2003年被鉴定为病稳定等问题，必须进行加固处理才能保证安全运行。险水库三类坝。为此，除险加固工程于2008年开工，2010年底完成。经过近2a来的运行观测，加固工程1工程概况达到了设计要求，工程隐患得到了彻底根除。

4、安徽省宣城市郎溪县龙须湖水库位于长江流域水2大坝存在主要问题阳江水系郎川河支流钟桥河上游，距郎溪县城约6km，坝址控制流域面积25km，是一座以灌溉为主，兼经过水库大坝安全评价分析和除险加固工程初步顾防洪、城市供水等综合利用的中型水库。水库设计设计阶段的补充勘探及分析，龙须湖水库大坝主要存灌溉面积0．167万hm；防洪保护下游郎溪县城、建在以下问题。平、钟桥、东夏等乡镇4．0万人、0．2万hm耕地及214(1)坝体分多期填筑完成，填料分别来自库内、坝省道；设计年供水量为300万m。该工程由大坝、正后的农田灰白色

5、砂壤土、溢洪道处棕红色粉质壤土及常溢洪道、非常溢洪道、放水箱涵等建筑物组成。工程山坡风化砂性土等，大坝填筑土料差异较大、成份各加固按100a一遇洪水设计，2000a一遇洪水校核，正异。现场取样分析显示，坝体填筑质量差，坝体压实度常蓄水位28．O0m，设计洪水位29．25m，校核洪水位和防渗性能均不满足规范要求，坝体渗透系数K=29．8m。总库容3250m。0．28～17×10～cm／s，平均渗透系数K=2×10“工程于1959年冬动工兴建，施工断断续续，1976cm／s，大于1．0×10～cm／s，不满足规范要

6、求。年底大坝达到现有规模。大坝为均质土坝，坝体为重(2)坝基透水率达10～20Lu，不满足规范要求，粉质壤土，最大坝高17．0m，坝顶长度569m，坝顶高同时坝肩也存在绕坝渗漏。大坝K0+000～K0+082程33．0ITI(吴淞高程，下同)，防浪墙顶高程34．0m，m、K0+440～K0+460m渗漏较严重，并有集中渗漏收稿日期：2012—05—07作者简介：倪银虎，男，工程师，主要从事病险水库加固及水利工程管理。E—mail：427762403@qq．com26人民长江点；K0+100～K0+430m范围坝

7、脚存在大面积散渗。m控制，在断层及裂隙密集带适当加深。渗流有限元计算成果显示：①坝体浸润线出逸点偏(1)按经验计算防渗墙厚度。根据计算，墙体厚高，出逸点最大高程为24．90m，不利于下游坝坡稳度为l7．8em可满足抗渗要求，混凝土防渗墙采用钻定；②坝体出逸点及下游渗出段的渗透比降大于允许凿法施工，墙厚取0．6rn。比降0．25，下游渗出段的部分剖面垂直渗透比降接近(2)防渗墙的使用年限分析。混凝土防渗墙耐久淤泥质壤土的允许比降0．50，坝体可能发生渗透破性主要受渗流溶蚀作用控制，使用年限根据经验公式坏。计算为1

8、03a。根据规范，龙须湖水库大坝采用0．6m(3)下游坝坡的抗滑稳定安全系数不满足规范要厚的混凝土防渗墙可满足50a设计基准期的要求。求。(3)防渗墙混凝土指标。28d立方体抗压强度不小于10．0MPa，弹性模量小于15000MPa，抗渗标号3大坝防渗加固设计大于W6，允许渗透比降[t，]大于60。3．1防渗加固方案研究3．3坝基帷幕灌浆设计根据大坝存在的问题，对大坝的防渗加固分别研基