2011-05-31 13:29 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
摘要:龍懷水庫(kù)壩體存在滲漏問(wèn)題,根據(jù)工程地質(zhì)條件通過(guò)方案比選,采用塑性砼防滲墻防滲,防滲效果較好。
關(guān)鍵詞:壩體滲漏;塑性砼防滲墻
1 工程概況
龍懷水庫(kù)位于柳江縣西北部福塘鄉(xiāng)境內(nèi)的鳳山河支流龍懷河上游,龍懷水庫(kù)始建于1958年1月,水庫(kù)集雨面積45.9km2;是一座以灌溉為主,兼顧防洪、供水、發(fā)電等綜合利用的多年調(diào)節(jié)中型水庫(kù)。工程等別為Ⅲ等,主要建筑物級(jí)別為3級(jí)。
2 土壩現(xiàn)存主要問(wèn)題
大壩壩體浸潤(rùn)線偏高,下游壩坡散浸,出逸比降大于允許滲透比降,壩后排水棱體頂部高程不滿足規(guī)范要求,壩基、壩肩存在滲漏帶,大壩滲流性態(tài)不安全。
3 壩體工程地質(zhì)
、俑叱195~185m為粉質(zhì)粘土,高含水,可塑狀為主,風(fēng)化碎(塊)石,該層土壓實(shí)度為0.89,平均值K=1.63×10-4cm/s,壩體弱透水性為主,局部存在微透水性。②高程185~175m為碎石土。該層土壓實(shí)度為0.89,平均滲透系數(shù)k=4.07×10-4cm/s;為中等透水性。③高程175m以下,淺黃~棕黃色粉質(zhì)粘土,局部為灰色含碎石粘土,飽和狀,該層土壓實(shí)度為0.87,滲透系數(shù)平均值K=2.01×10-4cm/s;為弱透水性。
4 壩體防滲設(shè)計(jì)
4.1 防滲方案比選
隨著壩工建設(shè)的發(fā)展,新的土石壩防滲加固技術(shù)不斷出現(xiàn)。壩體防滲處理技術(shù)主要包括:機(jī)械造槽法混凝土防滲墻技術(shù)、高壓噴射灌漿防滲技術(shù)、劈裂帷幕灌漿技術(shù)、振動(dòng)沉模防滲板墻技術(shù)、土工膜防滲技術(shù)、套孔沖抓法防滲墻技術(shù)和倒掛井法防滲墻技術(shù)等等。而振動(dòng)沉模防滲板墻技術(shù)造墻深度目前只能達(dá)到20m左右;土工膜防滲技術(shù)采用的土工膜容易破裂、脆裂和老化,可靠程度較低;套孔沖抓法防滲墻技術(shù)主要適用水上施工,對(duì)水下或浸潤(rùn)線以下施工比較困難,對(duì)填筑比較松散的壩體容易塌孔,下孔檢查安全性差;倒掛井法安全性差,工期長(zhǎng),且需庫(kù)水位降低。因此,對(duì)于土壩防滲處理技術(shù),目前國(guó)內(nèi)采用較多且技術(shù)比較成熟的主要有:機(jī)械造槽法混凝土防滲墻技術(shù)、高壓噴射灌漿防滲技術(shù)和劈裂帷幕灌漿技術(shù)。但劈裂帷幕灌漿技術(shù)適用于壩高較低,土壩壩體疏松或存在裂縫、涸濕、漏水及滲透變形等問(wèn)題,由于本壩壩高較高,劈裂灌漿處理不適合。
混凝土防滲墻技術(shù)和高壓噴射灌漿防滲技術(shù)可在壩體內(nèi)形成一道滲透系數(shù)可達(dá)10-6~10-7cm/s的防滲體,本工程主要對(duì)此兩種方案進(jìn)行比較。
兩方案均具可操作性,施工技術(shù)均較為成熟、安全、可靠,工程經(jīng)驗(yàn)較豐富。從投資方面看,方兩方案投資相差較小。但就本工程而言,根據(jù)大壩鉆孔資料,175-185m高程區(qū)段粗粒徑含量明顯大于上、下相臨區(qū)段,壩體中粒徑8~20cm含量為10-30%.采用高噴技術(shù)施工要求較高,施工質(zhì)量較難控制,防滲效果較難達(dá)到預(yù)期效果。參考目前國(guó)內(nèi)外土壩防滲處理經(jīng)驗(yàn),采用混凝土防滲墻防滲的土壩,多數(shù)工程運(yùn)行效果較為理想。因此,壩體采用混凝土防滲墻防滲,對(duì)于壩基采用帷幕灌漿相結(jié)合的方案。
4.2 壩體砼防滲墻布置
防滲墻總長(zhǎng)202.0m,防滲墻右端與溢洪道控制段混凝土邊墻連接,防滲墻軸線位于壩軸線上游側(cè)0.5m.
4.3 壩體混凝土防滲墻設(shè)計(jì)
4.3.1 墻體材料
墻體采用塑性混凝土,即水泥用量較小,膨潤(rùn)土和(或)粘土摻量較大,彈性模量較小的特殊混凝土。設(shè)計(jì)塑性混凝土強(qiáng)度等級(jí)C3.5,彈性模量為750MPa,抗?jié)B等級(jí)W6.
4.3.2 墻體厚度
混凝土防滲墻的厚度,主要取決于防滲要求、抗?jié)B耐久性、墻體應(yīng)力和變形以及施工設(shè)備等因素。根據(jù)規(guī)范,砼允許水力梯度為60~80,取塑性混凝土的允許水力梯度i可取為60.目前國(guó)內(nèi)混凝土防滲墻的厚度通常在0.6m~0.8m之間;國(guó)外混凝土防滲墻厚一般在0.4~0.8m之間。參照類似工程經(jīng)驗(yàn),龍懷水庫(kù)大壩混凝土防滲墻墻厚初擬為0.6m,對(duì)其復(fù)核計(jì)算如下。①按水力梯度要求復(fù)核防滲墻厚度:b=H/i.式中:b為墻體厚度;i為墻體混凝土允許的水力梯度;H為作用于連續(xù)墻的水頭;算得b=0.23m<0.6m,滿足要求。②按墻體垂直度因素復(fù)核防滲墻厚度。槽孔孔斜率不得大于0.4%,墻體最深約35m;△b=2×35×4/1000=0.28m;△b為兩幅連續(xù)墻接頭處偏移寬度的極端最大值。墻體厚0.6m,則墻底部可能最薄處為:B=0.6-△b=0.32m>b=0.23m,滿足要求。
4.3.3 墻體深度 墻底嵌入巖體強(qiáng)風(fēng)化線1.0m,以利與壩基防滲帷幕更好的結(jié)合。
4.4 大壩加固后滲流及穩(wěn)定計(jì)算 大壩防滲后滲流計(jì)算浸潤(rùn)線如圖1.經(jīng)計(jì)算浸潤(rùn)線下降較大,防滲效果明顯,滲透比降及壩坡穩(wěn)定經(jīng)計(jì)算均滿足規(guī)范要求。
5 總結(jié)
龍懷水庫(kù)根據(jù)水庫(kù)實(shí)際工程地質(zhì)條件,通過(guò)方案比較,壩體采取塑性砼防滲墻防滲處理措施,取得較好的防滲效果,可為其他工程建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)參考。
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