水库大坝加固设计论文.doc

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1、水库大坝加固设计论文1工程概况白水河水库位于摆所河一级支流源头河段。白水河水库建成于1977年，由原县水电局进行设计并组织当地群众承担施工，据黔南州小型水库数据库资料记载，水库坝址以上集水面积1.7km2，最大坝高12m，总库容50×104m3，工程任务以农田灌溉为主兼防洪功能的小(Ⅱ)型水库，水库设计控制灌溉面积46．667hm2。经调查，水库所在区域岩溶发育，水库库尾有两处大的溶洞水出露。结合地表和地下分水岭，经本次复核，水库坝址以上集水面积2.3km2，主河道长3.17km，加权平均坡降34.82

2、‰。2大坝现状质量评价2.1坝基质量评价根据对坝区地质调查，坝区分布地层为二迭系下统栖霞组第一段(P1q1)石英砂岩，夹黑色页岩及薄层灰岩。坝址区岩层产状:281°∠9°，倾下游偏右岸，为横向河谷。坝区岩石为石英砂岩、黑色页岩夹薄层灰岩，溢洪道下游及坝脚见基岩裸露，为灰黄色层石英砂岩与黑色页岩互层，间夹薄层灰岩。坝区地基岩石工程地质条件无大的缺陷。主要工程地质问题是差异风化导致地基均一性差。由于工程修建时间较早，当时历史背景下施工开挖中对坡积物与全强风化岩可能清理不彻底，未能将有渗漏可能的夹层、风化带、

3、节理裂隙密集带等薄弱部分进行适当超挖回填，可能导致接触不良，形成渗水通道;也未进行坝基灌浆防渗处理，以致坝基及坝肩存在渗漏。根据实地调查及走访当地居民，在左坝肩岸坡及大坝坝脚棱体下有明显水渍区;右坝肩存在一处明显渗漏通道，漏水量在5～10L/s左右。2.2坝体工程质量评价大坝为土坝，最大坝高12m，坝顶长度132m，坝顶宽7.5m，坝底宽66.22m，坝顶高程1293.8m，坝底高程1281.8m。上游坝面边坡1∶2.38，下游坝面边坡1∶4学海无涯2.5。上游坝面为干砌块石护坡，下游坝面为草皮护坡。根

4、据资料显示，白水河水库建成时间为1977年6月。经现场调查走访，工程运行以来，存在坝基、肩渗漏问题。推测认为由于建坝时间较早，限于当时的经济、技术条件，大坝清基不彻底，坝基(肩)未作防渗处理。大坝土料主要为黄色粘土夹风化碎石。坝体填筑材料就地取材，为附近山坡上灰岩、砂页岩风化的粘土夹碎石，填筑质量差。根据现场对坝体填筑土料勘察，坝体填筑土料粗颗粒含量约为50%，粗径0.2～10cm不等，粒径变化大，土料质量较差。建坝时施工机械匮乏，工程技术力量不足，碾压质量差，大坝填筑土料质量不能满足要求。根据填筑土料

5、质量，推测坝体渗透系数在7.5×10－4～8.5×10－4cm/s之间，大于1×10－4cm/s。3大坝除险加固设计3.1坝体渗漏处理长顺县白水河水库工程运行以来，存在坝基、坝肩渗漏问题，推测认为由于建坝时间较早，限于当时的经济、技术条件，大坝清基不彻底，坝基(肩)未作防渗处理，施工质量较差。针对以上情况，本工程大坝坝体防渗处理采用上游坝面铺设土工膜结合帷幕灌浆处理;对右坝肩接触带漏水通道，拆除原有浆砌石挡水墙，先用埋石砼填塞漏水通道，然后结合坝体和坝基的防渗处理，采取铺设土工膜和帷幕灌浆的方法进行防渗

6、处理。3.2防浪墙设计3.2.1大坝坝顶高程复核根据安全评价结论可知，大坝现状条件下溢洪道的泄流能力、大坝抗洪能力不满足规范要求。本次设计通过改造溢流堰、拓宽溢洪道后，溢洪道下泄能力满足规范要求。水库现有坝顶高程为1293.80m，高于水库最高静水位，计入相应的安全超高值后，水库设计洪水位为1294.50m，校核洪水位为1294.43m，均高于现状坝顶高程，坝顶不满足超高要求。3.2.2防浪墙设计原坝体坝顶高程为1293.80m，坝顶无防浪墙。根据复核结果，在正常运行工况下，防浪墙墙顶部高程应为1294

7、.50m，校核工况下防浪墙顶部高程应为1294.43m。本次加固设计，在坝顶新建防浪墙，防浪墙高80cm，宽60cm，采用C15砼浇筑，兼作坝顶土工膜固墙。3.3上游坝面护坡设计4学海无涯3.3.1铺设首先将上游坝坡整形，拆除现有干砌块石，挖除表面浮土，然后按拟定的防渗结构铺设复合土工膜。防渗体结构由复合土工膜、保护层及护坡组成，为确保反滤、排水系统始终保持正常工作，对表面防护和复合土工膜的固定采取如下措施:为防复合土工膜被刺破，复合土工膜下面先铺10cm厚的细砂，平整后再铺复合土工膜，在复合土工膜上再

8、铺10cm厚的细砂，再用8cm厚的六边形混凝土预制块护坡。为防土工膜滑动，坝面设置键槽。在坡顶将复合土工膜埋入坝顶砼内;在坡脚处，为了防止土工膜拉裂，将复合土工膜延长回折，做成压枕，埋入齿墙砼内，选定的复合土工膜为两布一膜。复合土工膜规格的选择与下垫层平整度、材料允许拉应力、材料弹性模量、铺设范围内的最大水头及覆盖层最大粒径等有关，土工膜厚度设计除应考虑主要由水压力要求的强度外，尚应考虑暴露、埋压、气候、使用寿命等应用条件，并按国家现行有关