混凝土防渗墙在大悲水库除险加固工程中的应用.pdf
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1、水利建设与管理 2 0 1 5 年 第9 期 D OI : 1 0 1 6 6 1 6 j c n k i 1 1 - 4 4 4 6 T V 2 0 1 5 0 9 0 2 3 混凝土防渗墙在大悲水库除险加固 工程中的应用 刘 伟 ( 保定市江河水利咨询监理有 限公司,河北 保定0 7 1 0 5 1 ) 【 摘要】 混凝土防渗墙技术目前广泛应用于病险水库除险加固工程, 是一种有效的坝基防渗方法 、大悲水唪是 保定地 区 2 0世纪 五六十年代修建 的一座小型水库 , 本 文通过介 绍大悲水库 混凝土 防渗墙设计原 则 、 施工 主要过程 及 关键 点, 旨在为其他类似工程设计和施工提供借
2、鉴。 【 关键词】 大悲水库; 坝基防渗; 混凝土防渗墙; 除险加固 中图分类号 : T V 6 2 文献标志码 : B 文章编号: 1 0 0 5 - 4 7 7 4 ( 2 0 1 5 ) 0 9 0 0 7 2 - 0 4 Ap p l i c a t i o n o f c o n c r e t e c u t -o ff wa l l i n Da b e i Re s e r v o i r Ri s k Re mo v a l a n d Co n s o l i d a t i o n P r o j e c t L I U W e i ( B a o d i n g R i
3、 v e r W a t e r C o n s e r v a n c y C o u n s e l i n g S u p e r v i s i o n C o , L t d , B a o d i n g 0 7 1 0 5 1 ,C h i n a ) A b s t r a c t : C o n c r e t e c u t o ff w a l l t e c h n o l o g y h a s b e e n w i d e l y u s e d f o r r i s k r e m o v a l a n d c o n s o l i d a t i o n
4、 p r o j e c t o f r i s k y r e s e r v o i r s c ur r e nt l yI t b e l o n g s t ( )an e f f e c t i v e d a m fou n da t i o n a nt i s e e p a g e me t ho d Da b e i Re s e t v o i r b e l o n g s t o a s ma l l r e s e r v o i r whi c h wa s bu i l t i n 1 95 0s t o 1 96 0s i n Ba o di ng I n
5、t he pa pe r,d e s i g n pr i n c i p l e,ma i n c o ns t r u c t i o n p r ( K ,e s s a n d k e y s o f c o n c r e t e c u t o ff wa l l i n D a b e i R e s e r v o i r a r e i n t r o d u c e d,a n d r e f e r e n c e i s p r o v i d e d f o r d e s i g n i n g a n d e o n s t t u c t i n g o t h
6、 e r s i m i l a r p r o j e e l s Ke y wo r d s :D a b e i Re s e r v o i r ;d a m f o u n d a t i o n s e e p a g e c o n t r o l ;c o n c r e t e c u t o ff w a l l ;r i s k r e mo v a l a n d c o n s o l i d a t i o n 保定地 区小型水库多修建于 2 0世 纪五六十年代 , 坝型种类繁多 , 以均质土坝为例 , 主要分布于平原 区及 丘陵向平原过 渡 区。 筑 坝土料 多就
7、地 取材 。因历 史原 因 , 土坝坝体填筑质量普遍较差 ; 加之部分 水库大坝坝 基清基 不彻底 , 甚至少数未清基 , 直接在河床上填筑 土 料, 最终成为病险水库。大悲水库兴建于 1 9 5 8 年, 均质 土坝, 坝基设置截水槽, 截水槽局部清基不彻底残留厚 层强透水性卵砾石 , 致使坝基渗漏严重 , 坝体 曾产生裂 缝及塌坑 , 坝后地面 出现沼泽化现象 , 危及水库安全。 7 2 1工 程概况 大悲水库位 于保 定市 顺平 县大 悲村 北 约 1 k m唐 河支流上 。该区地处 构造侵 蚀丘 陵区边缘 , 向东逐 渐 过渡到平原 区 。该水 库 控制 流域 面积 1 5 2 k i
8、n , 总 库 容 5 6 2 4万 n l , 兴利库容 3 0 8万 i n , 是一座 以防洪 、 灌 溉为 主的小 ( 1 ) 型水 库。水库 大坝 为均 质土 坝 , 坝长 2 5 0 m, 坝 顶 高 程 5 0 6 m, 最 大 坝 高 2 6 4 m, 坝 顶 宽 4 2 m, 设防浪墙 , 墙顶 高程 5 1 4 m。坝基 防渗形式 为黏 土截 水槽 。如 图 l 所示。 刘 伟 混凝 土防渗墙在大 悲水 库除险加 固工程 中的应 用 图 例 曰 案 篡 蓄 团 团 人 工 堆 积 国 图 1 大 悲水库大坝横 剖面 水库运用至今在防洪 、 灌溉等方面发挥了较大作 用 , 保
9、 护着顺 神公路 及下游 5个村 、 近万人 的生命 及财 产安全 。 2 工程地质条件 坝址区河床宽约 1 5 0 m, 两岸山丘基岩裸露, 原河 床高程 2 4 2 m, 地层结构上部 为第 四系 冲积 卯砾石 ( a l Q ) 覆盖层 , 卵石含量约 6 3 0 , 粒径 以41 5 e ra居 多 , 最 大厚度约 l O 2 m; 下 部为古 生界奥 陶系灰岩地 层 ( 0 ) , 中厚层夹薄层状 , 岩层倾 向上 游 , 强风化层厚 度 1 62 0 m。河 床段 坝基 浅部 1 0 m以 内岩体 小 型溶 蚀沟槽及 风 化 裂 隙发 育 , 压 水 试 验 透水 率 值 1 0
10、 1 8 9 1 L u , 具中等透水性; 1 O m以下岩体完整性普遍较 好 , 存在 轻 微 溶 蚀 现 象 , 压 水 试 验 透 水 率 值 3 1 4 6 L u , 具弱透水性 。压水试验表 明坝基岩 体随埋深增 大其透 水性呈 减小趋势 。 钻探揭露 原河床桩 号 0+ 0 5 0 0+1 0 0段 近 5 0 m 范围内截 水 槽 未 清 基 至基 岩 , 残 留卵 砾 石 最 大 厚 度 2 1 m, 与 卜 下游 卵砾 石层连通形成大范 围渗漏通道 。 3 混凝土防渗墙方案选定及布置 3 1 方 案选定 由于坝基浅层强 风化 灰岩具 中等 透水 性 , 且存 在 清基不彻
11、底现象, 经渗透稳定计算不满足规范要求。 为 了解决 坝基渗 漏及渗透 破坏 的问题 , 本 次除 险加 固 设计依据地质 条件, 提出了两种坝基 防渗方案进行 比选 。 方案 I: 在上游坝坡坡脚 明挖截水槽 , 开挖 至坝基 岩石 , 铺设复合土工膜 防渗 。 方案 : 在 上游 坝坡设 置施 工平 台 , 修 筑导墙 , 抓 r F1 r1r 。 F一 灰 岩 l: : : : l 卵 石 l: : : : : I L L L _ d 牡 L J 斗成槽 , 采用混凝土防渗墙防渗。 上述 两个 方 案均 能解 决 坝基 存在 的渗 透 稳定 问 题, 从投资方面防渗墙防渗方案虽略高于土工
12、膜防渗 方案 l 8 3万元 , 但防渗墙方案却具有以下优点 : a 从施工角 度 比较 , 混凝土 防渗墙垂 直防渗方案 施工 简单 , 耗用人力 资源少 。 b 从运行可靠性方 面 比较 , 混凝 土 防渗墙 方案 可 靠性较 高。 c 在使用 寿命 和耐久性方 面 , 防渗墙 防渗 方案 的 使用寿命 取决 于混凝土 的抗融蚀 年限 , 经混凝 土强 度 降低 5 0 的抗融 蚀年 限经验公式计算 , 混 凝土 的抗 融 蚀年限超过 8 0年 , 远大于复合土工膜 3 0 5 0年的使 用寿命 。 通过综合分析 比较 , 坝 基 防渗 选定 为混凝 土 防渗 墙方案 。 3 2 方案布置
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