龙门口水库副坝下游渗水处理方案设计

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1、龙门口水库副坝下游渗水处理方案设计　　【摘要】本文对副坝下游渗水原因进行了分析，比较了混凝土防渗墙、排水减压方案，采用排水降压方案处理下游地面渗水，可为深厚复合地基处理工程提供借鉴。【关键词】副坝；防渗墙；铺盖；减压沟中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：1工程概况龙门口水库位于河北省遵化市石门镇镇北，是滦河水系淋河中下游的中型水利枢纽工程，控制流域面积123km2，总库容为2970万m3。水库是以防洪、供水和灌溉为主，兼顾旅游和养殖等综合利用。水库枢纽建筑物由主坝、副坝、泄洪洞、灌溉发电洞、小辛庄灌区引水洞组成。龙门口水库始建于1976年，2005年续建达现状规模。主坝为拱坝

2、，副坝为均质土坝。副坝坝长为615m，坝顶高程74.5m，最大坝高为14m，坝体上游设水平铺盖，下游设减压沟。2副坝减压沟下游地面渗水问题7副坝位于牛心山与鹞子山之间，地面高程60.0～68.0m，由于地面高程较高，坝身未曾挡水。2006年12月初，水库蓄水至高程63.6m，减压沟下游约500m处的耕地（地面高程54.0～56.0m）发现较大面积的渗水溢出，局部形成沼泽化。水库周边五道洞，南北六盘营，租户、石门二村，郭家场等村庄的民井地下水位普遍上升2.0～3.0m，坝后减压沟（沟底高程59.0m）积水0.3～0.4m。续建工程增设了副坝坝体、坝基测压管，发生渗水时尚未施工埋设，无法

3、观测坝体浸润线和坝基渗流情况，渗水位置距副坝下游坝脚较远，不影响水库工程的安全，但考虑渗漏对水库蓄水的影响，以及下游农田沼泽化的问题，影响耕种，关系到农民利益，也影响社会和谐，对渗水进行处理是非常必要的。3下游渗水原因分析（1）副坝基础卵石层是良好的渗漏通道副坝坝基为双层复合结构，上层为粘性土、下层为厚砂卵石层及岩石的复合地基。一级阶地地面高程52.0～58.0m，为厚1～2m灰褐色含粘粒的粉砂土，下部为砂卵石层。砂卵石层厚3.0～5.0m，卵石含量为60％～80％，粒径3.0～20.0cm，最大约50.0cm，卵石成份以石英砂岩、角闪斜长片麻岩为主，磨圆较好。中粗砂约占30％，分布

4、厚度一般为10.0～16.0cm，最厚处28.0cm。卵石层的渗透系数为4.93×10-3cm/s～1.29×10-2cm/s。7副坝坝基渗漏主原因是较强透水性的卵石层地下水直接向下游排渗。由于砂卵石层连通性差，当蓄水位达到63.6m高程时，地下水位高程超过59m，渗水在减压沟及沟下游高程低于59.0m耕地逸出，形成局部沼泽地。（2）下游渗水不是通过坝前铺盖下渗副坝上游水平铺盖为壤土及粉质粘土，厚1.0～3.0m，局部为0.5m或者4.0m，分布不均，在阶面陡坎或者沟谷处砂卵石裸露于地表。续建工程对局部厚0.5m或陡坎、沟谷卵石裸露等薄弱处采取开挖回填壤土措施均已做了铺盖加固处理。铺

5、盖长度约200m，铺盖大部分土体密实性较好，粘粒含量最小为22.4％，塑性指数最低值10.2，渗透系数最小值7.0×10-7cm/s,土体作为防渗介质基本满足规范要求。副坝铺盖地面在高程64.0m以上，发生渗漏时对应库水位为高程63.6m，库水位仅接近天然铺盖前缘，因此不是铺盖失效引发渗漏。4渗水处理方案比选针对副坝坝基地层结构和现状渗水情况，设计对截渗和排渗两个方案进行了比较:方案一：混凝土防渗墙截渗方案7考虑坝基砂卵石粒径较大，在副坝上游坝脚处设置混凝土防渗墙，与坝体形成整体防渗系统。防渗墙墙体厚度为0.6m，混凝土强度为C10W6。防渗墙采用板槽式搭接型，设计防渗墙顶高程63.

6、5m，防渗墙入岩1.0m，平均墙高25m。根据工程地质条件，混凝土防渗墙长度确定为桩号0+20～0+542，长度522m，防渗墙面积约11000m2。方案二：排水降压排渗方案为了降低地下水位，采用降低副坝坝脚下游减压沟底高程。根据副坝下游地面高程情况，将坝后减压沟底高程比现状沟底下降4m至高程55m，减压沟上游边坡沿原减压沟上游边坡下延至沟底高程55m，在沟最低处埋设混凝土暗管，将沟内渗水引至下游石马公路边排水沟。方案比较：方案一，主要建筑工程投资1176万元（2007年第一季度价格水平，以下同），投资高，该方案的实施不需要增加占地，可截断坝基渗流，能够彻底解决下游沼泽化问题，减少库

7、水渗漏，年增加可利用水量350万m3；方案二，主要建筑工程投资256万元，投资较少，能解决副坝下游沼泽化问题，但比现状水库渗漏水量增加。由于沟底高程的降低，会较现状增加坝基渗漏量，按正常蓄水位67.0m计算渗漏量约为574万m3/年。两方案投资相差较大，业主自筹资金困难，为了尽快解决当年副坝下游农田耕种问题，工程实施采用方案二。5排水降压方案实施为解决沼泽化问题，降低减压沟底高程，渗水由减压沟通过埋设暗管引至下游。（1）减压沟设计7续建工程中在副坝坝脚下游