坝基帷幕灌浆工程中增设排水孔设计与效果分析.pdf
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1、2 0 1 3年第 6期 ( 第 4 l卷) 黑龙江水利科技 He i l o n g j i a n g S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y o f Wa t e r C o n s e r v a n c y No 6 2 0 1 3 ( T o t a l N o 4 1 ) 文章编号 : 1 0 0 7 7 5 9 6 ( 2 0 1 3 ) 0 6 0 0 6 6 0 4 坝基帷幕灌浆工程 中增设排水孔设计与效果分析 张晓光 , 徐永江 , 王海方 , 刘 洋 , 贾 彝 ( 1 葫芦岛市水利工程质量监督站, 辽宁 葫芦岛 1 2 5 0
2、0 0; 2 辽宁省水利水电勘测设计研究院, 沈阳 1 1 0 0 0 6 3 葫芦岛市凌河局, 辽宁 葫芦岛 1 2 5 0 0 0 ; 4 葫芦岛市乌金塘水库管理局, 辽宁 葫芦岛 1 2 5 0 0 0 ) 摘 要 : 莜窝水库坝基帷幕补强灌浆工程结束后 , 经检查质量全部合格 , 效果 良好 , 有效降低了 坝基岩体的透水性 , 河床段扬压力全部符合设计要求( 扬压力系数 0 3 ) , 但坝肩第 3 坝段和第 2 5坝段经过灌浆前后扬压力观测, 扬压力降低不明显, 且灌浆后扬压力系数 仍大于设计要求。经综合分析认为 3 、 2 5 坝段扬压力值偏高的主要影响因素不是坝 基帷幕灌浆的效
3、果和现有排水孔的减压排水效果 , 其主要影响因素之一应为左右岸坝 肩的工程地质条件。针对以上 , 设计提出用增打排水孔的方法降低两岸山体水的渗透 压力, 取得了良好效果。 关键词: 坝基; 帷幕补强灌浆; 断裂构造 ; 扬压力系数 ; 新增排水孔 ; 檀窝水库 中图分类号: T V 5 4 3 文献标识码: A l 工程总体概述 包括工程概况及补强帷幕灌浆和排水设计 : 1 1 工程概况 主要包括: 水库及大坝基本情况, 帷幕灌浆原设 计和以往施工情况 、 本次灌浆前坝基防渗帷幕状况。 1 1 1 水库、 大坝基本情况 莅窝水库是太子河上的骨干水利枢纽工程之 一 ,坝址上游流 域面积6 1 7
4、 5 k m , 水库任务是 以防 洪、 灌溉、 工业供水为主, 并进行综合发电 。 蔓 窝水库是大( 2 ) 型水利枢纽工程, 大坝枢纽主 要建筑物 为 级。水 库按 1 0 0 a 一遇洪水设 计, 1 0 0 0 a 一遇洪水校核( 上游观音阁水库建成后, 在规 模, 最高水位不变的前提下, 校核标准可提高到万 年 ) 。 设计洪水位 1 0 0 5 I l l , 校核洪水位1 0 2 0 m, 正常 高水位9 6 6 m, 防洪限制水位8 6 2 in , 总库容 7 9 1 0。 I T I ,防洪库容 5 7 81 0 。 m 。 , 兴利库容 5 0 8 1 0 。 n l 。
5、保 护 下 游 农 田 1 0 9 3万 h m , 水 库 灌 溉 面 积 4 6 7万 h m , 年供给工业用水 1 1 2亿 i n , 年平均发 电量8 0 0 0万 k W h 。 枢纽主要建筑物有拦河坝 、 溢流坝( 在闸墩下分 别设有 6个底孔) 、 电站( 装机: 1 7 2 0 0 k w) 3部分。 坝总长5 3 2 I n 共分 3 1个坝段 , 其 中溢流坝段 1 5个 , 长2 7 4 2 m; 电站坝段 3个 , 长4 O 5 i n ; 两岸挡水坝段 l 3个 , 长2 1 7 3 m。拦河坝段为混凝土重力坝 , 坝顶 高程1 0 3 5 m, 最大坝高5 0
6、3 m, 坝顶宽6 0 m。 1 1 2 帷幕灌浆原设计和以往施工情况 梗窝水库从 1 9 7 1 年 1 1 月_2 o o 1 年8月先后完 成了1 一 3 1 坝段的基础处理帷幕灌浆及其加固的 收稿日 期 2 0 1 3 0 4 0 2 作者简介 张晓光( 1 9 6 2一) , 男, 辽宁兴城人 ,高级工程 师; 徐永江 ( 1 9 6 5一) , 男, 辽 宁锦 州人 , 教授级高 级工程师; 王海方( 1 9 8 2一) , 男, 辽宁葫芦岛人, 助理工程师; 刘洋( 1 9 8 2一 ) , 男, 辽宁兴城人, 助理工程师; 贾彝( 1 9 8 5一) , 男, 辽宁绥 中人 ,
7、 助理工程师。 一 6 6 张晓光 , 等: 坝基帷幕灌浆工程中增设排水孔设计与效果分析 第 6期 工作, 设计参数为: 1 ) 防渗设计标准 : 单位吸水量 6 0 0 3 , 说明这两个坝段的灌浆帷幕效果大部分 失效 ; 5 、 1 7 、 2 3 坝段扬压力观测断面各测点的水位 变化比库水位变化滞后 2 5 2 8 d , 且这些 部位 的扬 压力数值小, 扬压力折减系数 0 3 , 说明这些坝 段的基础灌浆帷幕还在起一定的作用。 1 2 本次补强帷幕灌浆和排水设计 通过对扬压力观测数据分析 和扬压力系数及坝 体稳定计算 的结果 , 并借鉴原有 的帷幕灌 浆设计及 其产生的效果, 考虑灌
8、浆帷幕及排水的共同作用, 对 莅窝水库坝基帷幕灌浆做如下设计: 1 ) 防渗标准: 透水率 g3 L u ; 2 ) 扬压力折减系数 a0 3 ; 3 ) 灌浆范围 : 整个坝基。原因是 : 距上次帷幕灌浆已有2 0 a 的时间, 帷幕中的氧化 钙可能析出, 导致帷幕效果减弱。 4 ) 莅窝水库管理局对河床段设有扬压力观测面 的其余坝段进行了人工观测, 发现孔内水位值高, 扬 压力值大。 5 ) 帷幕中心线: 坝轴线下游4 8 m( 即原帷幕中 心线 ) 。 6 ) 帷幕孑 L 排数: 单排孔。 7 ) 孔距 : 岸坡坝段 2 、 3 、 4 、 2 4 、 2 5 、 2 6 、 共 6 个
9、坝段孔距为 1 5 m; ( 考虑到设 置了观测断面 的 3 和 2 5 坝段出现了扬压力折减系数大于设计值 O 3 的情况 , 并且此两个坝段 出现了拉应力 , 所以对这两 个坝段的布孔加密, 以加强帷幕灌浆的效果。 而 2 、 4 、 2 4 、 2 6 坝段虽然没有设置观测断面 , 但他们都是岸坡坝段, 并且分别和 3 、 2 5 坝段相邻, 所以不能确定这 4个坝段 的扬压力折减系数在允许 范围内, 而不 出现拉应力 , 因此需要对这 4个 坝段 的 灌浆帷幕一并进行加强) 。 8 ) 其余坝段孔距设置为2 m 。 9 ) 孔深 : 1 坝段孔深为基岩下1 0 m; 2 一 3 0 坝
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