浅谈平原洼地水库除险加固工程防渗处理设计.docVIP

浅谈平原洼地水库除险加固工程防渗处理设计 　　摘要：结合甘肃省高台县内某病险水库工程的缺陷和隐患,分析了中小型平原洼地水库土石坝除险加固中对坝体坝基防渗处理措施的设计原理及方法,并提出了采用新型复合材料即复合土工膜进行防渗处理的设计方案。实践证明,该设计方案防渗效果较好,有效解决了大坝渗漏的问题。 　　关键字：防渗处理复合土工膜防渗效果 　　Abstract: Based on the flaws and pitfalls of high-profile county, Gansu Province, a dangerous reservoir engineering, earth dam reinforcement of the dam dam foundation seepage treatment measures of depression reservoir of small and medium-sized plain design principles and methods, and the use of newcomposite composite geomembrane seepage control design. Practice has proved that the design seepage better, an effective solution to the problem of leakage of the dam. 　　Keywords: anti-seepage treatment effect of composite geomembrane中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013） 　　1工程概况 　　该县地处黑河中游，属大陆性干旱气候，冬夏较长，春秋较短，春季多风少雨，冬季较为寒冷。多年平均气温7.7℃，最低气温-31℃，最高气温38.7℃，年平均最大风速21m/s，最大冻土层深1.06m。该县水库均为平原洼地水库，主要靠修建水库引蓄黑河水，水库位于河西走廊平原区，多年平均降雨量110.4mm，多年平均蒸发量1765mm，集雨面积小，无自产地表径流，水库主要由大坝、输水洞、引水渠、进水闸等建筑物组成。 　　大多水库修建在五六十年代，人工就地取材堆积而成，经过50多年的运行，部分坝体因土质不均，碾压不密实，渗漏严重，土质中盐碱成份较大，经常出现滑塌现象，蓄水量不能满足设计要求，虽经二次加固，但未解决根本问题，使当地人民生命财产受到极大威胁，属带病运行的病险水库。 　　2存在问题 　　经过水利厅安全鉴定，该县大多水库均存在一个共性，即坝体、坝基渗漏严重，存在渗透破坏问题。各坝段普遍存在渗漏现象，坝体隔水能力较差，坝后积水深达30～40cm，后坝脚地面以上1～1.5m高度极潮湿～饱和状，渗水明显，渗水带坝坡略变缓及坝面局部凹陷，存在轻微流土破坏；坝基也存在大量渗漏问题，坝基还存在轻微管涌破坏。 　　3存在问题综合分析 　　水库在初建时，未进行勘测设计，由灌区群众突击施工完成，坝体直接座落在天然地面上，没有采取任何地基处理措施，筑坝材料为库区挖出的含腐植质粉细砂和淤泥质壤土不均匀混杂组成，采用人力拖拉铁碾和木夯压实，施工无质量控制体系，无干密度检测手段，也无施工记录。施工过程中坝基及坝体的质量控制难以保证，其施工质量很差。1991年加厚加高坝体时，但实际施工并未完全按照设计进行,仅从后坝坡加厚加高了坝体,坝顶高低不平,宽窄不一,坝体断面亦不规则,虽有简单的设计说明和各坝段的设计横断面图，但筑坝材料仍为库区及其附近的粉细砂及淤泥质壤土不均匀混合组成，设计干密度1.65 g/cm3，而实际压实密度无检测资料，无最优含水量控制，施工质量较差。 　　依据本次地质勘察成果，采用北京理正软件设计研究所《渗流分析软件》（5.1版）计算，计算方法为有限元数值分析法，坝体及坝基各部位渗透系数采用试验提供数据，各坝段选取典型横断面，确定坝体浸润线的位置，了解坝内、坝基渗流型态，评价坝体、坝基是否会产生渗透破坏，经计算后确定需要进行防渗处理的坝段。 　　4防渗设计方案的初步选择 　　依据地质勘察确定的防渗土料及新型防渗材料，结合该水库的实际，根据前坝坡和坝基防渗处理措施的不同，拟定两个方案进行比较。 　　方案Ⅰ：坝体、坝基采用复合土工膜防渗。首先清除上游坝坡表层的干砌石（或砼预制块）护面及以下30cm坝壳料，然后回填壤土。本次设计根据坝坡复合土工膜上防护材料在各种工况下的抗滑稳定性确定各坝段前坝坡均为1：2.5，所以壤土填筑成1：2.5的坡度后，由里往外依次铺设：0.3mm复合土工膜、0.2m厚的中细砂垫层、0.4m厚的砂砾石混合料防护层、0.2m