深厚覆盖层上闸坝基础防渗设计与基础处理
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堆 积物属 多 种成 因 ， 成 上 叠 式 结 构 。 自下 而 上 可 组
坝安 全 系数 和基础 应 力 与 设 计 成果 基本 相 当 ， 闸体 变形 量在设 计 允许 范 围 内 ， 化规 律正 常 ， 变 均满 足现
行 规 范要求 ； 监测 成果 分析 ， 有发 现 防渗 措施 失 据 没 效， 闸基下 的渗 透压 力变 化在 正常 范 围内 ； 观测数 据
作者简介 ： 杨光伟 （９ ｏ一） 男， ｉ １７ ， 四Ｊｌ 资阳人 ， 教授级高级工程 师， 主要从事水工设计及咨询工作。
震 中较近 且震 损轻 微 的福堂 水 电站 的 闸基 处理 设计 和运 行情 况进 行介 绍 。
透 试验 ， 出相对 隔水 层 （ Ⅲ层 ） 得 第 内允许 坡 降值 可
主体 结构受 损轻微 ， 要 结 构 和附 属 结构 受 到 了一 次
定程 度 的破 坏和局 部 严 重震 损 ， 修 复后 能恢 复正 经 常发 电 。这些 电站 经 受 了这 次 特大 地 震 考验 ， 有 没 因电站受损增 加损 害 和带 来 次 生灾 害 ， 分 电站 设 部 施和 电站水库 在抗震 救灾 中发挥 了较大作 用 。
基 渗压 系数 一 般小 于 ０ １ 最大 处 为 ０ ２ ， 于 ０ ４ ．， ．４ 低 ．
水 电站 设 计 第 ２ 卷 第 １ ７ 期
Ｄ Ｈ Ｐ Ｓ
２０１１ ３月 年
深 厚 覆 盖 层 上 闸 坝 基 础 防渗 设 计 与 基 础 处 理
杨 光伟 ， 马 耀 ， 永 胜 胡
（ 中国水 电顾 问集 团 成 都勘 测 设 计 研 究 院 ， １ｌ成 都 Ｉ）Ｊ ￣ ６ ０７ ） １０ ２
分 析得 出上 游铺 盖 、 闸室 底板 、 下游 护坦 的渗 透坡 降
分 别 为 ０ ７ ０ ０ 、 ０ １ ， 小于设 计 允许 坡 降 ； ． 、． ６ 和 ． ６ 均 三 维 渗 流反演 计算 分 析 表 明 ， 过 闸 轴线 剖 面 的 总 渗 通 透 流量 约 ０ １ｍ。ｓ铺 盖前 第 Ⅲ层 内最 大 坡 降 值 为 ． ／ ， ０ ５ ， 透量 、 ．２ 渗 渗透 坡 降均 在 修 正 允许 值 范 围 内 ； 闸
特点 。表 １列 出 了四 川省 内 已 （ ） 在 深 厚 覆 盖 在 建 层上 的部 分 闸坝 的情况 。 从 表 １可 以看 出 ， 由于覆盖 层深度 较大 ， 四川省
２０ ０ ８年 ５月 １ 日 １ ２ ４时 ２ ８分 四川 汶川发 生 Ｍｓ
＝
８ ０级 地震 ， 于 震 中或 震 中附 近 的 一些 水 电站 ． 位
些支 流河床 覆盖层 较为 深厚 ， 般深 达 ４ ７ ｍ， 一 ０— ０ 有
ｌ 前
言
的甚 至深达 百米 以上 ， 且 河 谷深 厚 覆盖 层 成 因类 而 型复杂 ， 地质 性质 复 杂 ， 布规 律性 差 ， 构 和级 配 分 结 变化大 ， 物理力 学 性 质 呈现 较 大 的不 均 匀性 。深 厚 覆 盖层这 种复 杂 的不 良地 基条件 给水利 水 电工 程设 计 和施工 带来 了一定 的 困难 。根据 建 闸地 区实 际情 况， 各工 程防渗设 计 及 基础 处 理 的方 案 均 有各 自的
映秀湾 水 电站位 于岷 江上 游 阿坝藏 族 羌族 自治 州 汶 川 县 映 秀 镇 ， 迳 流 引 水 式 ， 水 河 段 长 约 Ｉ 为 引 ６ ０ ｍ， 河 闸 长 １６ 宽 ２ ｍ， １ ． ｍ， 装 机 ．ｋ 拦 ５ ｍ， ５ 高 ９ ９ 总 容 量 １５ ３ ＭＷ ， 定 水 头 ５ ｍ。 河 床底 部 （ 四系 ） 额 ４ 第
大 幅提 高到 １ １ ． 。 ． —１ ３
根据 《 全检 查综 合 报告 》， 析 近几 年 的运 行 安 分
２ 已建 类 似 工 程 的 实施 情 况
２ １ 映秀湾 水 电站 ．
情况 和运 行后 地 下水 位 跟 踪 的监测 成 果 ， 以及 对 该 电站 运行 后 的定期 复核 、 检查 和 论证 的结果 表 明 ： 闸
及 到在深 厚覆 盖层上修 建 闸坝 的 问题 。河谷 深厚覆 盖层 ， 一般 指 堆积 于 河 谷 之 中 ， 度 大 于 ３ ｍ 的第 厚 ０ 四系松散沉 积 物。岷 江 、 渡河 等 河 流 的上 游及 一 大
表 １ 四川 省 内建 在 深 厚 覆 盖层 上 的部 分 闸坝
收稿 日期 ：０９— ３—０ ２０ ０ ９
变形 监 测 情 况 和在 “ ・ ２ 汶 川 大 地震 中 闸坝 的 受损 情 况 。 ５ １”
关键 词 ： 基 ； 覆 盖 层 ； 础处 理 ； 渗 ； 闸 深厚 基 防 砂层 ； 化 ； 测 ； 震 液 监 地 中 图法 分 类 号 ： Ｖ ２ ． Ｔ ２３６ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ３— ８５ ２ １ ） ｌ一 ０４— ６ １０ ９ ０ （０ １ Ｏ ０ ３ ０
我 国Baidu Nhomakorabea 南 地 区水 能资 源 十分 丰 富 ， 电资 源 的 水
开发 ， 很多工 程采用 低 闸引水式开 发方式 ， 有 大多 涉
内大 多数建 在深厚 覆盖层 上 的闸坝 大多采用 以垂直
防渗 为主 、 平铺 盖防渗 为辅 的防渗方 案 ， 水 在基 础软 弱层 的处理方 案上则 采用 了混凝 土置换 、 固结灌 浆 、 振 冲处 理等 多种手段 。本 文类 比了岷 江 、 瓦斯河 、 南 桠 河上 的 已建 电站 设计 和运 行 情况 ， 点对 这次 离 重
摘
要： 主要 针 对 建在 深 厚 覆 盖 层 上 的 闸坝 的 防 渗设 计 及 基 础 处 理 进 行 探 导 。重 点 介 绍 了福 堂 水 电 站 闸基 防 渗 和 基 础 处 理 的 特
点， 对渗流计算 、 力计算等成果进行分析 ， 应 并对施工 中采取的综合基础处理措施进行介绍 ， 同时介绍 了福堂 电站 闸坝运行 以来的
坝安 全 系数 和基础 应 力 与 设 计 成果 基本 相 当 ， 闸体 变形 量在设 计 允许 范 围 内 ， 化规 律正 常 ， 变 均满 足现
行 规 范要求 ； 监测 成果 分析 ， 有发 现 防渗 措施 失 据 没 效， 闸基下 的渗 透压 力变 化在 正常 范 围内 ； 观测数 据
作者简介 ： 杨光伟 （９ ｏ一） 男， ｉ １７ ， 四Ｊｌ 资阳人 ， 教授级高级工程 师， 主要从事水工设计及咨询工作。
震 中较近 且震 损轻 微 的福堂 水 电站 的 闸基 处理 设计 和运 行情 况进 行介 绍 。
透 试验 ， 出相对 隔水 层 （ Ⅲ层 ） 得 第 内允许 坡 降值 可
主体 结构受 损轻微 ， 要 结 构 和附 属 结构 受 到 了一 次
定程 度 的破 坏和局 部 严 重震 损 ， 修 复后 能恢 复正 经 常发 电 。这些 电站 经 受 了这 次 特大 地 震 考验 ， 有 没 因电站受损增 加损 害 和带 来 次 生灾 害 ， 分 电站 设 部 施和 电站水库 在抗震 救灾 中发挥 了较大作 用 。
基 渗压 系数 一 般小 于 ０ １ 最大 处 为 ０ ２ ， 于 ０ ４ ．， ．４ 低 ．
水 电站 设 计 第 ２ 卷 第 １ ７ 期
Ｄ Ｈ Ｐ Ｓ
２０１１ ３月 年
深 厚 覆 盖 层 上 闸 坝 基 础 防渗 设 计 与 基 础 处 理
杨 光伟 ， 马 耀 ， 永 胜 胡
（ 中国水 电顾 问集 团 成 都勘 测 设 计 研 究 院 ， １ｌ成 都 Ｉ）Ｊ ￣ ６ ０７ ） １０ ２
分 析得 出上 游铺 盖 、 闸室 底板 、 下游 护坦 的渗 透坡 降
分 别 为 ０ ７ ０ ０ 、 ０ １ ， 小于设 计 允许 坡 降 ； ． 、． ６ 和 ． ６ 均 三 维 渗 流反演 计算 分 析 表 明 ， 过 闸 轴线 剖 面 的 总 渗 通 透 流量 约 ０ １ｍ。ｓ铺 盖前 第 Ⅲ层 内最 大 坡 降 值 为 ． ／ ， ０ ５ ， 透量 、 ．２ 渗 渗透 坡 降均 在 修 正 允许 值 范 围 内 ； 闸
特点 。表 １列 出 了四 川省 内 已 （ ） 在 深 厚 覆 盖 在 建 层上 的部 分 闸坝 的情况 。 从 表 １可 以看 出 ， 由于覆盖 层深度 较大 ， 四川省
２０ ０ ８年 ５月 １ 日 １ ２ ４时 ２ ８分 四川 汶川发 生 Ｍｓ
＝
８ ０级 地震 ， 于 震 中或 震 中附 近 的 一些 水 电站 ． 位
些支 流河床 覆盖层 较为 深厚 ， 般深 达 ４ ７ ｍ， 一 ０— ０ 有
ｌ 前
言
的甚 至深达 百米 以上 ， 且 河 谷深 厚 覆盖 层 成 因类 而 型复杂 ， 地质 性质 复 杂 ， 布规 律性 差 ， 构 和级 配 分 结 变化大 ， 物理力 学 性 质 呈现 较 大 的不 均 匀性 。深 厚 覆 盖层这 种复 杂 的不 良地 基条件 给水利 水 电工 程设 计 和施工 带来 了一定 的 困难 。根据 建 闸地 区实 际情 况， 各工 程防渗设 计 及 基础 处 理 的方 案 均 有各 自的
映秀湾 水 电站位 于岷 江上 游 阿坝藏 族 羌族 自治 州 汶 川 县 映 秀 镇 ， 迳 流 引 水 式 ， 水 河 段 长 约 Ｉ 为 引 ６ ０ ｍ， 河 闸 长 １６ 宽 ２ ｍ， １ ． ｍ， 装 机 ．ｋ 拦 ５ ｍ， ５ 高 ９ ９ 总 容 量 １５ ３ ＭＷ ， 定 水 头 ５ ｍ。 河 床底 部 （ 四系 ） 额 ４ 第
大 幅提 高到 １ １ ． 。 ． —１ ３
根据 《 全检 查综 合 报告 》， 析 近几 年 的运 行 安 分
２ 已建 类 似 工 程 的 实施 情 况
２ １ 映秀湾 水 电站 ．
情况 和运 行后 地 下水 位 跟 踪 的监测 成 果 ， 以及 对 该 电站 运行 后 的定期 复核 、 检查 和 论证 的结果 表 明 ： 闸
及 到在深 厚覆 盖层上修 建 闸坝 的 问题 。河谷 深厚覆 盖层 ， 一般 指 堆积 于 河 谷 之 中 ， 度 大 于 ３ ｍ 的第 厚 ０ 四系松散沉 积 物。岷 江 、 渡河 等 河 流 的上 游及 一 大
表 １ 四川 省 内建 在 深 厚 覆 盖层 上 的部 分 闸坝
收稿 日期 ：０９— ３—０ ２０ ０ ９
变形 监 测 情 况 和在 “ ・ ２ 汶 川 大 地震 中 闸坝 的 受损 情 况 。 ５ １”
关键 词 ： 基 ； 覆 盖 层 ； 础处 理 ； 渗 ； 闸 深厚 基 防 砂层 ； 化 ； 测 ； 震 液 监 地 中 图法 分 类 号 ： Ｖ ２ ． Ｔ ２３６ 文献 标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ３— ８５ ２ １ ） ｌ一 ０４— ６ １０ ９ ０ （０ １ Ｏ ０ ３ ０
我 国Baidu Nhomakorabea 南 地 区水 能资 源 十分 丰 富 ， 电资 源 的 水
开发 ， 很多工 程采用 低 闸引水式开 发方式 ， 有 大多 涉
内大 多数建 在深厚 覆盖层 上 的闸坝 大多采用 以垂直
防渗 为主 、 平铺 盖防渗 为辅 的防渗方 案 ， 水 在基 础软 弱层 的处理方 案上则 采用 了混凝 土置换 、 固结灌 浆 、 振 冲处 理等 多种手段 。本 文类 比了岷 江 、 瓦斯河 、 南 桠 河上 的 已建 电站 设计 和运 行 情况 ， 点对 这次 离 重
摘
要： 主要 针 对 建在 深 厚 覆 盖 层 上 的 闸坝 的 防 渗设 计 及 基 础 处 理 进 行 探 导 。重 点 介 绍 了福 堂 水 电 站 闸基 防 渗 和 基 础 处 理 的 特
点， 对渗流计算 、 力计算等成果进行分析 ， 应 并对施工 中采取的综合基础处理措施进行介绍 ， 同时介绍 了福堂 电站 闸坝运行 以来的