太平水库拦河坝地基液化处理措施研究-论文.pdf

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1、太平水库拦河坝地基液化处理措施研究姜丽娜(辽宁省丹东市水利勘测设计研究院辽宁丹东118000)摘要水库经多年长期运行，存在工程老化、自然侵蚀等现象，需对水库存在问题和安全隐患进行排查、修补和加固，而地基稳定性是水库自身安全中需要重点处理的问题，结合太平水库除险加固项目，综合考虑诸多影响因素，反复优化筛选，进行方案比选，重点对拦河坝地基液化的处理做了详细阐述。关键词地基液化；排水盖重；除险加固；太平水库中图分类号：TV223文献标识码：B1工程概况体有一段滑坡区域，在下游采用两条丁坝失，颗粒处于悬浮状态，使原砂土结构受到支撑。下游坡面无

2、排水设施，未护砌，坝脚破坏，抗剪强度丧失成为液体状态，造成砂太平水库位于东港市马家店镇太平贴坡排水部分石料风化。大坝部分断面坝性土的承载能力部分或全部丧失，此即土村，距东港市25kin，距马家店镇3．0kin。水坡稳定安全系数小于规范允许值。层液化现象。库属于多年调节，是以灌溉为主，结合防(3)坝基渗漏量较明显，坝体下游可见地基的液化会引起结构失稳的类型洪养殖等综合利用的中型水利枢纽工程。渗水区域。高水位下坝体下游坡渗流出逸有：地基丧失承载力；液化土向低凹处流点位置高于排水体顶高程。坝体下游坡排动，高孔压导致结构上浮；喷沙孔的形成以水

3、库由拦河土坝、溢洪道、输水洞组成。其水体无反滤层。溢洪道与坝体连接处存在及导致侧向压力增加。当覆盖土层破裂，则中拦河坝为均质坝，坝顶高程14．10m～14．50m，坝顶宽2．5m～2．9m，最大坝高为绕坝渗漏。受压水挟带砂粒喷出地面，出现喷水、冒砂(4)坝址区地震烈度为Ⅶ度，坝体背水现象，常常导致建筑物产生大量不均匀沉8．2m，坝长945m；溢洪道工程为开敞实用坡脚部分区域坝基中粗砂层存在中等液降，造成建筑物开裂、倾斜或破坏。在过堰，堰顶高程11．45m，堰顶宽度40m，净宽32m，闸墩孑L数16孑L，陡坡消能；输水洞无化，部分断面下

4、游不满足抗震稳定要求。去发生的地震中，由于砂土液化造成的各种灾害已成为一种不可忽视的地震破压单L涵洞，洞长30m，工程等别为Ⅲ等3坝基地震液化判别坏现象。工程。太平水库除险加固设计中拦河坝、溢根据《水利水电工程地质勘察规程》5地基液化沉陷的处理措施洪道、输水洞和防洪墙等主要建筑物为三(GB50487—2008)中的附录N的规定，经初级，临时建筑物为五级。本着节约的原则，判本坝基饱和的细砂层和中粗砂层可能发液化地基的处理，其出发点是改变它考虑永l临结合，施工用水直接从库区抽取，生液化，采用标准贯人锤击数法进行复判。的内在条件，增加土体密

5、度和改善排水条电站施工用电供应利用电站永久输电线路N,~No[O．9+0．1一)】、／3／0件，常见的方法有：供应。马家店镇太平村已架设通讯线路，施(1)强夯法：根据不同的土质条件和夯工通讯可从此接引。施工营地在工程开工，∑一击能，可处理4m～10m深度范围，处理的宽1’c时根据需要可随时申请安装有线电话，对经计算，本坝基在局部背水坡脚处的度范围应大于建筑物基础的范围，每边超外通讯较方便，同时结合临时无线对讲通出基础外缘宽度宜为基底下设计处理深度中粗砂层在地震设防烈度为7度时有液化迅系统。主要建筑材料钢筋、木材及燃料采现象，其液化指数

6、为6．94～13．55，液化等级的1／2～1／3，且不宜小于3m。购自东港市，水泥购自本溪市。(2)桩基或深基础：采用桩基础时，桩为中等。经复核，液化范围基本在端伸入液化浓度以下稳定土层中的长度应0+710m～0+865m的坝背水坡脚，并往坝中2拦河坝安全鉴定结论及存在主按计算确定，且对碎石土、砾、粗、中砂、坚轴线扩延8．00m左右，且向下游延伸。要问题硬粘性土和密实度粉土不应少于0．5m，对4地基液化的影响其他非岩石不宜少于1．5m。太平水库拦河坝经安全鉴定复核，为(3)加密法：包括振冲法、砂石桩法三类坝，主要复核结论如下：松散的砂

7、性土如果是饱和的，其孔隙等，应处理至液化深度下界，采用振冲法O(1)大坝坝顶及防浪墙高程满足防洪为水所充满，在遇到强烈地震时，会产生急和砂石桩法加固后，桩问土的标贯击数Cc要求，但下游渠道防冲不满足消能要求。剧的状态变化，导致孔隙水压力骤然上升，、、应大于液化判别标贯临界击数。处理的(2)坝顶宽度不足，上游水位变动区护当这种水压力来不及消散，就使得原来通宽度范围应大于建筑物基础的范围，每坡块石破坏。坝顶防浪墙有裂缝、错位。坝过砂粒互相接触所传递的压力减少乃至消边超出基础外缘扩大宽度不应小于可液o化土层厚度的1／2且不小于基础宽度的泥质

8、粉质粘土，是良好的天然铺盖，不易式中，——表层土在坝下游坡脚点a至a1／5，砂石桩还不应小于5m。产生渗透变形，水库坝基基本不漏水，但以下范围x点的渗透比降，可按表层土上下表(4)换填法：用非液化土替换全部液化土由于下游