浅议复合土工膜在水库除险加固中应用

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1、浅议复合土工膜在水库除险加固中应用　　摘要：复合土工膜是一种近年来广泛应用于水利防治工程的土工合成材料，尤其是在防洪抢险等工程中发挥了重要作用，受到人们的广泛关注。本文通过对某水库大坝除险加固工程中复合土工膜的应用进行探讨，并且对应用后的效果进行论述，希望对今后同类工程能有所帮助。关键词：复合土工膜；水库；除险加固；病险；修复中图分类号：P343.3文献标识码：A复合土工膜是水库大坝工程中一种新型防渗建筑材料，其具有质量轻、性价比较高、施工便捷、抗老化性强、耐久性好等优点，近二十年来在我国水利工程中得到广泛应用，并取得较好的防渗加固效果和社会经济效益。

2、大坝渗漏是水库工程设计、施工、以及后期运行维护管理中非常重要的问题[1]。因此，采取应用成熟、防渗效果较优越的技术措施对大坝进行防渗加固，确保水库大坝运行的安全，就显得非常有工程实践应用研究意义[2]。1.工程概况6某水库坝址以上控制流域面积为11.38km2，水库总库容为60万m3，设计灌溉面积为198.78hm2，是一座以农业灌溉为主，兼有防洪、城市供水、水产养殖、发电等综合利用效益的小（二）型水库。按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规定，该水库除险加固工程等别为Ⅴ等。现状主坝长115.76m，坝顶宽6.1m，高26.6

3、0m，上游坝坡从上向下依次为1︰4.23，1︰2.4；下游坝坡从上向下依次为1︰2.0，1︰2.4；副坝长32.5m，坝顶宽3.78m，高17m，上游坝坡为1︰2.6；下游坝坡为1︰2.45。实测原放水卧管高程2039.41m，此次除险加固由于新建输水泄洪隧洞，水库最低运行水位提高到2042.318m。2.大坝病险原因分析水库大坝修建于1961年，经过近40多年的运行，加上当时建设技术条件和设计理念等因素的制约，水库大坝两端与坝肩接触带坡度较陡，其左端部下游存在阴湿、沼泽、渗水、塌陷等问题，右端部存在坝体裂缝、沉陷、坝基渗漏等问题，尤其在汛期高水位，大

4、坝下游坝坡极易产生渗水、管涌等险情，且呈现加重趋势，直接威胁到大坝的安全稳定运行[3]。2.1主坝病险原因主坝位于水库东岸，河道较窄处，主坝坝轴线方位160°。大坝为均质土坝，坝高约为26.6m。主坝坝土均从水库四周随意运料，多为松毛坡组的砂质粘土，且土料较杂、不均一，压实度低，力学指标偏低，渗透性为中透水层，坝体与涵洞结合部位渗漏比较严重。6坝土原状样抗剪指标：C=14.5～19.9KPa，φ=18.6～21.7°；坝土孔隙比：0.531～0.806；压缩系数：0.17～0.65；天然干密度为1.47～1.72g/cm3，平均值为1.58g/cm3，

5、最大干密度数据采用水库病险鉴定工程试验值，最大干容重1.74g/cm3，压实度为0.91，坝土压实度差。主坝坝体中坝段中部透水性大，不能满足均质土坝渗透防要求（K＜1×10-4cm/s），存在渗漏。经估算，坝体总渗漏量Q=465.60m3/d，须作坝体防渗处理。主坝坝体在下游坝面有两处渗水，呈片状出露，渗水面积208m2。建议对坝体进行防渗处理、重建护坡、增设排水棱体，增设岸坡及坝坡排水沟。2.2副坝病险原因6副坝位于主坝以东，与主坝以一小山之隔，坝轴线走向与主坝一至，轴线方位160°。大坝为均质土坝，坝高约为17m。坝土均从水库四周随意运料，多为松毛

6、坡组的砂质粘土，且土料较杂、不均一，压实度低，力学指标偏低，渗透性为中透水层，坝体与涵洞结合部位渗漏比较严重，坝体无排水棱体。在大坝上下游各布置一个探坑并进行单环渗水试验，坝土渗透系数K=4.15×10-3～3.46×10-4cm/s，平均值K=2.25×10-3cm/s，温度修正后K=1.58×10-3cm/s，副坝中段中下部透水性大，不能满足均质土坝渗透防要求（K＜1×10-4cm/s），存在渗漏，经估算，坝体总渗漏量Q=76.3m3/d。因此，须作坝体防渗处理。3.水库大坝复合土工膜防渗加固方案主、副坝坝顶高程为2053.23m，主坝坝轴线长为1

7、00.3m、副坝坝轴线长为38.1m，坝顶无交通等特殊要求，主坝坝顶宽度为6.0m，副坝坝顶宽为3.5m，主坝坝高为26.6m，副坝坝高为17m，主、副坝坝顶上、下游面设厚30cm的C15砼边墩，坝顶上游侧设C15砼边墩，边墩高0.6m，宽0.3m，边墩每15m设一道伸缩缝；下游侧设C15砼边墩，边墩高0.3m，宽0.3m，边墩每隔15m设一道伸缩缝，缝宽2cm，坝顶做成2%单斜坡倾向下游排水。3.1主坝复合土工膜防渗加固方案坝坡根据稳定计算、老坝结构以及大坝设计的结构要求确定。主坝上、下游坝坡基本维持原坝坡现状不变，只根据设计坝坡具体技术指标要求作相

8、应修整，其中上游坝坡坡比按1:3.0进行复合土工膜敷设，并采用C15砼预制块进行护面处理，从2