病险水库大坝防渗加固设计实例分析
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
均。
防渗墙接头的连接性 技术已有很大的进 步，成墙防渗效果
好，安全可靠。现场 施工检查相对直观， 成墙检测难度不大。
施工平台要求6-8 施工平台要求较小，无须 施工场地要求较宽，
米，施工场地要 护壁泥浆和混凝土制作浇 噪音小、震动小，可
施工条 求不高，无需开 筑系统，但对于比较小的 在较复杂的条件下施
雷州市水利水电勘测设计室 广东雷州 524200 摘要：及时对病险水库大坝进行防渗加固，保证水库处于安全稳定的运行状态。本文比较选择了水库大坝除险防渗加固的方案，设计 并使用了合适的加固方案，对此方案进行布置和设计。计算分析后可知大坝下游坝坡最大出逸渗透坡降比加固前减小，满足大坝渗透稳定 性的规范要求，防渗加固的效果显著。 关键词：大坝；除险加固；多头小直径搅拌桩；防渗墙；设计 随着我国经济的不断增长，生产和生活对资源的需求量增加，水库大坝的建造施工项目越来越多。但是一些水库大坝由于年久失修或 技术不成熟等原因，存在着坝体渗漏情况严重的问题，影响了水库的正常运行和人们的生命财产安全。如何对其进行防渗加固成为了工作 人员需要解决的问题。下面结合实例对此进行讨论分析。 1 工程概况 某水库集水面积30.6km2，总库容2487×102m3，其中库容1456×102m3，是一座以防洪、灌溉为主，结合供水、水产养殖等综合利用的 中型水库。 水库工程等级为Ⅲ等，永久建筑物级别为3级，洪水标准采用千年一遇校核、五十年一遇设计。大坝坝址区地震动峰值加速度0.10g，与 地震基本烈度Ⅶ度相等，需进行抗震安全的复核。 在水库运行多年来，因为工程建设一直处在特殊的历史时期，一定程度上影响了工程施工质量。虽经多次加固维修，仍然存在多处严 重的问题。2007年4月，水利部门组织有关专家对该水库进行安全鉴定，结论为“三类坝”，建议尽快进行除险加固。 2 加固前大坝结构复核 拦河坝为均质土坝，土坝结构复核包括内容为：坝顶高程、坝体边坡稳定和大坝渗流稳定等。本文着重介绍坝体边坡和渗流稳定复核 计算。 2.1 土坝边坡稳定复核 大坝为3级建筑物，按照《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的规定，采用计及条块间作用力的简化毕肖普法，计算采用STAB 程序。计算断面取最大桩号0+609.30断面（最大坝高断面）。根据稳定分析计算结果（见表1），各种工况下边坡稳定均满足规范要求。 表1 大坝坝身稳定分析计算成果表
调整。
适用性广，适用于各 种地质条件。实用性 较强。对底层适应能 力更强，墙厚和墙深 的范围更广，防渗效 果和耐久性更好，工
程质量更可靠。
施工 质量
使各幅钻孔更能 安全搭结形成连 成一体的墙体， 使排柱式水泥土
地下墙的连续 性、均匀性都有 大幅度的提高。
受底层、施工工艺等条件 的影响较大，桩形有时候 不够规范，墙体之间的搭 结可能出现开叉。成墙的 检测难度大，墙体厚薄不
工况9
1.861 1.15
+地震
2.2 土坝渗流稳定复核 为了判别本工程大坝的渗流特性，确定坝体浸润线的位置，以及判断土体的渗透稳定性，采用理正渗流分析计算程序，对大坝进行渗 流稳定计算。计算采用理正渗流软件，大坝防渗加固前各工况下渗流计算成果见表2。 理论计算结果能满足规范要求。考虑到本次地勘试验结果虽然渗透系数总体不大，但仍有局部较大的数据，并且土样容重差异性很 大，说明坝体填筑质量差，据反映，大坝在以往进行灌浆处理时，在新闸边坝顶突然下沉50cm，说明坝体填土均匀性很差，且坝体填土①1 的水平渗透系数为2.63×10-4cm/s，大于1.0×10-4cm/s，不满足规范对均质土坝的防渗要求。因此，需对大坝进行防渗处理，杜绝隐患。 表2 渗流计算复核成果表
病险水库大坝防渗加固设计实例分析
发表时间：2016-11-10T14:56:42.187Z 来源：《基层建设》2015年12期 作者： 邱大 [导读] 摘要：及时对病险水库大坝进行防渗加固，保证水库处于安全稳定的运行状态。本文比较选择了水库大坝除险防渗加固的方案，设 计并使用了合适的加固方案，对此方案进行布置和设计。
计算工况
3 -1 -1 渗流量/m ·d ·m
渗透坡降
允许渗透坡降 [J]
1/3坝高水位 正常蓄水位 设计洪水位 校核洪水位
14.50 15.98 17.80 19.65
J max
0.15
0.49
0.33
0.49
0.41
0.49
0.47
0.49
3 大坝防渗加固设计 3.1 方案比选 本工程水库大坝为均质土坝，最大坝高15.0m，加固工程施工时不能放空水库，施工预降水位为23.50m，坝坡淹没范围比较大，且上游 坝坡无宽敞平台用作坝基防渗施工。因此，本工程适合选用坝体垂直防渗方式，在坝顶布置防渗线，防渗体垂直进入坝基相对不透水层。 本次除险加固设计选用3种方案进行比较（见表3）。 表3 大坝防渗加固处理方案比选表
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
件 槽，采用多头机 防身土体断面结构，摆喷 工，可昼夜施工加快
比较 项目
多头小直径 搅拌桩
高压喷射灌浆
塑性混凝土防渗墙
应用 条件
适用的土层以粘 土、粉质粘土、 密度中等以下的 砂层，不适用于 大砂砾石层和硬 土层，施工不受 地下水位的影响
使用范围广，施工简便， 机动灵活。固结体的形状 可以控制，有较好的耐久
性，无需对底层进行开 挖，可在水上对水下隐患 进行处理，板墙物理力学 指标可认为通过浆液予以
运用条件 工况
计算条件
K允 K
许
正常蓄水位，计算形成稳定渗流的下游
工况1
1.614 1.30
坡
设计洪水位，计算形成稳定渗流的下游
工况2
1.827 1.30
正常运用条件
坡
库水位（1/3坝高），计算形成稳定的上
工况3
1.898 1.30
游坡
校核洪水位，计算形成稳定渗流的下游
工况4
1.787 1.20
坡
校核洪水位，计算快速降落至正常蓄水
正常运用条件 工况5
2.140 1.20
位上游坡
I
设计洪水位，计算形成稳定渗流的下游
工况6
1.699 1.15
坡+地震
正常水位，计算形成稳定渗流的下游坡 工况7
+地震
1.696 1.15
危险水位，计算形成稳定渗流的上游坡
正常运用条件 工况8
1.619 1.15
+地震
II
正常水位，计算形成稳定渗流的上游坡
防渗墙接头的连接性 技术已有很大的进 步，成墙防渗效果
好，安全可靠。现场 施工检查相对直观， 成墙检测难度不大。
施工平台要求6-8 施工平台要求较小，无须 施工场地要求较宽，
米，施工场地要 护壁泥浆和混凝土制作浇 噪音小、震动小，可
施工条 求不高，无需开 筑系统，但对于比较小的 在较复杂的条件下施
雷州市水利水电勘测设计室 广东雷州 524200 摘要：及时对病险水库大坝进行防渗加固，保证水库处于安全稳定的运行状态。本文比较选择了水库大坝除险防渗加固的方案，设计 并使用了合适的加固方案，对此方案进行布置和设计。计算分析后可知大坝下游坝坡最大出逸渗透坡降比加固前减小，满足大坝渗透稳定 性的规范要求，防渗加固的效果显著。 关键词：大坝；除险加固；多头小直径搅拌桩；防渗墙；设计 随着我国经济的不断增长，生产和生活对资源的需求量增加，水库大坝的建造施工项目越来越多。但是一些水库大坝由于年久失修或 技术不成熟等原因，存在着坝体渗漏情况严重的问题，影响了水库的正常运行和人们的生命财产安全。如何对其进行防渗加固成为了工作 人员需要解决的问题。下面结合实例对此进行讨论分析。 1 工程概况 某水库集水面积30.6km2，总库容2487×102m3，其中库容1456×102m3，是一座以防洪、灌溉为主，结合供水、水产养殖等综合利用的 中型水库。 水库工程等级为Ⅲ等，永久建筑物级别为3级，洪水标准采用千年一遇校核、五十年一遇设计。大坝坝址区地震动峰值加速度0.10g，与 地震基本烈度Ⅶ度相等，需进行抗震安全的复核。 在水库运行多年来，因为工程建设一直处在特殊的历史时期，一定程度上影响了工程施工质量。虽经多次加固维修，仍然存在多处严 重的问题。2007年4月，水利部门组织有关专家对该水库进行安全鉴定，结论为“三类坝”，建议尽快进行除险加固。 2 加固前大坝结构复核 拦河坝为均质土坝，土坝结构复核包括内容为：坝顶高程、坝体边坡稳定和大坝渗流稳定等。本文着重介绍坝体边坡和渗流稳定复核 计算。 2.1 土坝边坡稳定复核 大坝为3级建筑物，按照《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的规定，采用计及条块间作用力的简化毕肖普法，计算采用STAB 程序。计算断面取最大桩号0+609.30断面（最大坝高断面）。根据稳定分析计算结果（见表1），各种工况下边坡稳定均满足规范要求。 表1 大坝坝身稳定分析计算成果表
调整。
适用性广，适用于各 种地质条件。实用性 较强。对底层适应能 力更强，墙厚和墙深 的范围更广，防渗效 果和耐久性更好，工
程质量更可靠。
施工 质量
使各幅钻孔更能 安全搭结形成连 成一体的墙体， 使排柱式水泥土
地下墙的连续 性、均匀性都有 大幅度的提高。
受底层、施工工艺等条件 的影响较大，桩形有时候 不够规范，墙体之间的搭 结可能出现开叉。成墙的 检测难度大，墙体厚薄不
工况9
1.861 1.15
+地震
2.2 土坝渗流稳定复核 为了判别本工程大坝的渗流特性，确定坝体浸润线的位置，以及判断土体的渗透稳定性，采用理正渗流分析计算程序，对大坝进行渗 流稳定计算。计算采用理正渗流软件，大坝防渗加固前各工况下渗流计算成果见表2。 理论计算结果能满足规范要求。考虑到本次地勘试验结果虽然渗透系数总体不大，但仍有局部较大的数据，并且土样容重差异性很 大，说明坝体填筑质量差，据反映，大坝在以往进行灌浆处理时，在新闸边坝顶突然下沉50cm，说明坝体填土均匀性很差，且坝体填土①1 的水平渗透系数为2.63×10-4cm/s，大于1.0×10-4cm/s，不满足规范对均质土坝的防渗要求。因此，需对大坝进行防渗处理，杜绝隐患。 表2 渗流计算复核成果表
病险水库大坝防渗加固设计实例分析
发表时间：2016-11-10T14:56:42.187Z 来源：《基层建设》2015年12期 作者： 邱大 [导读] 摘要：及时对病险水库大坝进行防渗加固，保证水库处于安全稳定的运行状态。本文比较选择了水库大坝除险防渗加固的方案，设 计并使用了合适的加固方案，对此方案进行布置和设计。
计算工况
3 -1 -1 渗流量/m ·d ·m
渗透坡降
允许渗透坡降 [J]
1/3坝高水位 正常蓄水位 设计洪水位 校核洪水位
14.50 15.98 17.80 19.65
J max
0.15
0.49
0.33
0.49
0.41
0.49
0.47
0.49
3 大坝防渗加固设计 3.1 方案比选 本工程水库大坝为均质土坝，最大坝高15.0m，加固工程施工时不能放空水库，施工预降水位为23.50m，坝坡淹没范围比较大，且上游 坝坡无宽敞平台用作坝基防渗施工。因此，本工程适合选用坝体垂直防渗方式，在坝顶布置防渗线，防渗体垂直进入坝基相对不透水层。 本次除险加固设计选用3种方案进行比较（见表3）。 表3 大坝防渗加固处理方案比选表
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
件 槽，采用多头机 防身土体断面结构，摆喷 工，可昼夜施工加快
比较 项目
多头小直径 搅拌桩
高压喷射灌浆
塑性混凝土防渗墙
应用 条件
适用的土层以粘 土、粉质粘土、 密度中等以下的 砂层，不适用于 大砂砾石层和硬 土层，施工不受 地下水位的影响
使用范围广，施工简便， 机动灵活。固结体的形状 可以控制，有较好的耐久
性，无需对底层进行开 挖，可在水上对水下隐患 进行处理，板墙物理力学 指标可认为通过浆液予以
运用条件 工况
计算条件
K允 K
许
正常蓄水位，计算形成稳定渗流的下游
工况1
1.614 1.30
坡
设计洪水位，计算形成稳定渗流的下游
工况2
1.827 1.30
正常运用条件
坡
库水位（1/3坝高），计算形成稳定的上
工况3
1.898 1.30
游坡
校核洪水位，计算形成稳定渗流的下游
工况4
1.787 1.20
坡
校核洪水位，计算快速降落至正常蓄水
正常运用条件 工况5
2.140 1.20
位上游坡
I
设计洪水位，计算形成稳定渗流的下游
工况6
1.699 1.15
坡+地震
正常水位，计算形成稳定渗流的下游坡 工况7
+地震
1.696 1.15
危险水位，计算形成稳定渗流的上游坡
正常运用条件 工况8
1.619 1.15
+地震
II
正常水位，计算形成稳定渗流的上游坡