混凝土防渗墙在大悲水库除险加固工程中的应用 4页

■水利建设与管理2015年·第9期DOI：10．16616／j．cnki．11-4446／TV．2015．09．023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071051)【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20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：TV62文献标志码：B文章编号：1005-4774(2015)09．0072-04Applicationofconcretecut—-ofwallinDabeiReservoirRiskRemovalandConsolidationProjectLIUWei(BaodingRiverWaterConservancyCounselingSupervisionCo．，Ltd．，Baoding071051，China)Abstract：Concretecut—ofwalltechnologyhasbeenwidelyusedforriskremovalandconsolidationprojectofriskyreservoirscurrently．Itbelongst()aneffectivedamfoundationanti—seepagemethod．DabeiReset’voirbelongstoasmallreservoirwhichwasbuiltin1950sto1960sinBaoding．Inthepaper，designprinciple，mainconstructionpr(K',essandkeysofconcretecut—ofwallinDabeiReservoirareintroduced，andreferenceisprovidedfordesigningandeonstt’uctingother’similarprojeels．Keywords：DabeiReservoir；damfoundationseepagecontrol；concretecut—ofwall；riskremovalandconsolidation保定地区小型水库多修建于20世纪五六十年代，1工程概况坝型种类繁多，以均质土坝为例，主要分布于平原区及大悲水库位于保定市顺平县大悲村北约1km唐丘陵向平原过渡区。筑坝土料多就地取材。因历史原河支流上。该区地处构造侵蚀丘陵区边缘，向东逐渐因，土坝坝体填筑质量普遍较差；加之部分水库大坝坝过渡到平原区。该水库控制流域面积15．2kin，总库基清基不彻底，甚至少数未清基，直接在河床上填筑土容562．4万nl，兴利库容308万in，是一座以防洪、灌料，最终成为病险水库。大悲水库兴建于1958年，均质溉为主的小(1)型水库。水库大坝为均质土坝，坝长土坝，坝基设置截水槽，截水槽局部清基不彻底残留厚250m，坝顶高程50．6m，最大坝高26．4m，坝顶宽层强透水性卵砾石，致使坝基渗漏严重，坝体曾产生裂4．2m，设防浪墙，墙顶高程51．4m。坝基防渗形式为黏缝及塌坑，坝后地面出现沼泽化现象，危及水库安全。土截水槽。如图l所示。·72·n刘伟／混凝土防渗墙在大悲水库除险加固工程中的应用rF1r1r■。F一灰岩l：：：：：lI卵石牡图例曰案篡蓄团团人工堆积国L●LL．_d．■L．‘—‘——J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斗成槽，采用混凝土防渗墙防渗。用，保护着顺神公路及下游5个村、近万人的生命及财上述两个方案均能解决坝基存在的渗透稳定问产安全。题，从投资方面防渗墙防渗方案虽略高于土工膜防渗2工程地质条件方案l8．3万元，但防渗墙方案却具有以下优点：坝址区河床宽约150m，两岸山丘基岩裸露，原河a．从施工角度比较，混凝土防渗墙垂直防渗方案床高程24．2m，地层结构上部为第四系冲积卯砾石施工简单，耗用人力资源少。(alQ)覆盖层，卵石含量约63．0％，粒径以4～15era居b．从运行可靠性方面比较，混凝土防渗墙方案可多，最大厚度约lO．2m；下部为古生界奥陶系灰岩地层靠性较高。(0)，中厚层夹薄层状，岩层倾向上游，强风化层厚度c．在使用寿命和耐久性方面，防渗墙防渗方案的1．6～2．0m。河床段坝基浅部1．0m以内岩体小型溶使用寿命取决于混凝土的抗融蚀年限，经混凝土强度蚀沟槽及风化裂隙发育，压水试验透水率值10．1～降低50％的抗融蚀年限经验公式计算，混凝土的抗融89．1Lu，具中等透水性；1．Om以下岩体完整性普遍较蚀年限超过80年，远大于复合土工膜30～50年的使好，存在轻微溶蚀现象，压水试验透水率值3．1—用寿命。4．6Lu，具弱透水性。压水试验表明坝基岩体随埋深增通过综合分析比较，坝基防渗选定为混凝土防渗大其透水性呈减小趋势。墙方案。钻探揭露原河床桩号0+050～0+100段近50m3．2方案布置范围内截水槽未清基至基岩，残留卵砾石最大厚度工程选在枯水期施工，依据规范要求，?昆凝土防渗2．1m，与卜下游卵砾石层连通形成大范围渗漏通道。墙施工平台应高于地下水位2m。若水库放空后，现状3混凝土防渗墙方案选定及布置库底高程为31．3m，考虑到将不采取其他降低地下水3．1方案选定位措施，并结合坝址区地质情况，确定施工平台布置于由于坝基浅层强风化灰岩具中等透水性，且存在坝轴线上游高程33．3m坝坡处。防渗墙顶设计高程为清基不彻底现象，经渗透稳定计算不满足规范要求。32．5m，防渗墙全长173m，防渗面积2684m。为了解决坝基渗漏及渗透破坏的问题，本次除险加固4混凝±防渗墙设计设计依据地质条件，提出了两种坝基防渗方案进行4．1防渗墙设计深度比选。防渗墙底端穿透砂卵石层，入基岩1．Ova以上，深方案I：在上游坝坡坡脚明挖截水槽，开挖至坝基入较完整基岩，防渗墙最大深度19．4m。防渗墙顶端岩石，铺设复合土工膜防渗。与坝坡土工膜采用锚栓锚固，形成一个完整、封闭的防方案Ⅱ：在上游坝坡设置施工平台，修筑导墙，抓渗体系。·73·n■水利建设与管理2015年·第9期4．2防渗墙体设计厚度混凝土防渗墙体设计厚度应满足墙体抗渗性、耐场地平整久性、墙体应力和变形的要求。本次设计根据防渗墙破坏时的水力坡降计算墙体厚度，计算公式如下：泥浆站布置ll筑施工平台及导墙6：ma制备贮存泥浆lI抓斗就位式中△H——作用在防渗墙上最大水头差；抗渗坡降安全系数；造孔泥浆一期防渗墙槽孔施工’．，——防渗墙渗透破坏坡降。清孔泥浆清孔换浆其中△日⋯=26．4m、K=3、J=300，计算得出防’渗墙厚0．264m。综合考虑地质情况、施工设备及工程泥浆净化l旦l收下没接头管预埋灌浆管投资等因素，借鉴类似工程经验，墙体厚度最终确定废渣排弃ll浇筑混凝土为0．30m。4．3防渗墙体材料拔出接头该工程采用El0普通混凝土。a．满足抗压强度不小于5MPa、抗渗性能K小二期防渗墙槽孔施工于i×10。crn／s(1