浅析某水库大坝除险加固设计.doc

浅析某水库大坝除险加固设计 本文以某水库为实例，主要分析了该水库大坝 除险加固设计，仅供参考 关键词：坝体工程，病险隐患，除险加固，加固设 计 某水库现坝高25m,坝顶高程，总库容1130万m3。水 库枢纽由大坝、溢洪道、高涵、低涵组成。大坝为泥岩风 化料填筑均质土坝，坝顶高程，坝轴长290m,坝顶宽7m, 设高宽浆砌石防浪墙。溢洪道位于大坝左坝肩，为开敞式 溢洪道，堰顶高程，堰净宽，全长，设3孔X4m平面定轮 钢闸门。低涵置于左坝肩，进口高程，长，设X平面钢闸 门2道。高涵位于右坝肩，进口底板高程，出口高程，全长, 洞断面尺寸X,设X平面钢闸门。 1坝顶高程的确定 、大坝安全超高 坝顶高程的确定取以下三种运行情况的最大值： 、设计洪水位+正常运行工况的坝顶超高； 、校核洪水位+非常运行工况的坝顶超高。 、正常蓄水位+非常运行工况的坝顶超高+地震坝顶沉 陷和涌浪高度。坝顶超高按下式计算： Y=R +e+A 式中：Y—坝顶超高，米； R —最大波浪在坝坡上的爬高（取累积概率R 1%）, 米； e —最大风壅水面高度，米； 安全超高，米。 R、e的计算按《碾压式土石坝设计规范》（SDJ218 — 84）附录一计算方法计算。 波浪爬高 波浪爬高的波高、波长采用莆田试验站公式计算: 由无维量纲水深无维量纲风区长度,查《碾压式土石 由无维量纲水深无维量纲风区长度, 查《碾压式土石 坝设计规范》莆田试验站方法图，得，从而求得平均波高, 再求得平均波长。 式中风速W正常运行工况取多年平均最大风速的倍, 非常运行工况取多年平均最大风速。 水库流域多年平均最大风速W=17m/So 吹程：D= 水域的平均深度H二 波浪爬高采用莆田试验站公式（不规则波方法）计 算： 式中K△—斜坡的糙率渗透性系数； Kw—经验系数； m—斜坡的坡度系数。 计算结果： 正常运行工况：Rl%= 非常运行工况：Rl%= 风壅水面高 最大风壅水面高度e二 式中：K—综合摩阻系数； H—水域的平均水深，米； —风向与水域中线的夹角，度； 计算结果： 正常运行工况： 非常运行工况： 四、大坝安全超高： III级土石坝正常运行工况：A = 非常运行工况：A = 非常运行工况（地震）应计入涌浪高。 2大坝防渗处理设计 方案比较 坝基淤泥质粘土抗剪强度低，坝基砾石层透水性较大, 坝体以上透水性较大，后期补做的粘土斜墙未达到预期效 果。坝体填筑料粒径粗，坝体有架空现象，结构松散，坝 体透水性强弱不均。据钻孔资料揭露，坝下冲积层没有被 切断，粘土砾石层上、下游贯通，填筑前未进行坝基清基 或防渗处理，压水试验表明，坝基存在渗漏，两岸坝肩存 在绕坝渗漏，坝基冲积层、基低岩层存在水平、垂直两个 方向不均匀性渗漏。针对上述坝基、坝体渗漏问题，拟定 三个方案进行比较。 高压旋喷灌浆 采用三管灌浆法，单排孔布置，孔距，分两序沿坝轴 线均匀布置，孔深进入风强化层，累计进尺1 5869m,两坝 肩、坝基采用帷幕灌浆接长，防止绕坝和坝基渗漏。投资 万元。 確防渗墙 设计碗防渗墙厚度，坝基、坝肩采用帷幕灌浆。防渗 墙沿坝轴线布置，孔距，孔深进入基岩强风化层。分槽段 施工。先施工单号槽段，后施工双号槽段碗防渗墙面积 126 30m2,投资万元。 帷幕灌浆 帷幕灌浆沿坝轴线布置，因基底无相对隔水层，采用 悬挂式。基岩和坝体单排孔布置，砾石层双排孔布置。孔 距2m ,排距Imo 土坝灌浆，砂砾石灌浆，坝基灌浆，总投 资790万元。 三种防渗方案確防渗墙防渗效果可靠，高压旋喷灌浆 和碗防渗墙最大造孔深度59 m,施工难度大，技术要求高, 由于坝体土料粒径不均，粗颗粒含量较大，石块多，栓防 渗墙难于形成较好防渗体，墙体均匀性差，施工中易掉块 影响防渗效果。方案三全部采用帷幕灌浆，投资最省，但 某水库坝基砾石层透水性大，基岩裂隙发育，帷幕灌浆相 对可靠程度低，坝基淤泥质粘土槽孔形成困难，帷幕灌浆 可灌性差，因此大坝防渗处理釆用高压旋喷结合帷幕灌浆 方案。 大坝防渗处理设计 由于坝体1900m以上施工质量较差，致使水库后期高 水位运行时外坝坡渗水，后期虽铺设粘土斜墙，但未达到 预期效果，加之坝基砾石层透水性大等因素，采用高压旋 喷磴防渗墙对坝体进行防渗处理。由于坝肩接触带山体透 水性较强，沿老坝轴线和坝肩接触段进行悬挂式帷幕灌浆。 灌浆孔单排布置，孔距2mo灌浆压力河底段。灌浆时基岩 浆液浓度由稀到浓逐级变换，水灰比采用6 :1、4:1、2:1、 1:1、：：1六个比级的纯水泥浆灌注，限量法灌浆，结合速 率法变级，每级灌400?600L时可变级，但最优浓度可多 灌20 00L左右。根据规范规定，高压旋喷和帷幕灌浆施工 前应进行灌浆试验，根据试验资料对设计参数进行修 改。 3下游坝坡处理 由于下游坝体淤泥质粘土孔隙