病险水库大坝防渗加固设计实例分析.doc

病险水库大坝防渗加固设计实例分析
雷州市水利水电勘测设计室广东雷州 524200
摘要:及时对病险水库大坝进行防渗加固,保证水库处于安全稳定的运行状态。本文比较选择了水库大坝除险防渗加固的方案,设计并使用了合适的加固方案,对此方案进行布置和设计。计算分析后可知大坝下游坝坡最大出逸渗透坡降比加固前减小,满足大坝渗透稳定性的规范要求,防渗加固的效果显著。
关键词:大坝;除险加固;多头小直径搅拌桩;防渗墙;设计
随着我国经济的不断增长,生产和生活对资源的需求量增加,水库大坝的建造施工项目越来越多。但是一些水库大坝由于年久失修或技术不成熟等原因,存在着坝体渗漏情况严重的问题,影响了水库的正常运行和人们的生命财产安全。如何对其进行防渗加固成为了工作人员需要解决的问题。下面结合实例对此进行讨论分析。
1 工程概况
,总库容2487×102m3,其中库容1456×102m3,是一座以防洪、灌溉为主,结合供水、水产养殖等综合利用的中型水库。
水库工程等级为Ⅲ等,永久建筑物级别为3级,洪水标准采用千年一遇校核、五十年一遇设计。,与地震基本烈度Ⅶ度相等,需进行抗震安全的复核。
在水库运行多年来,因为工程建设一直处在特殊的历史时期,一定程度上影响了工程施工质量。虽经多次加固维修,仍然存在多处严重的问题。2007年4月,水利部门组织有关专家对该水库进行安全鉴定,结论为“三类坝”,建议尽快进行除险加固。
2 加固前大坝结构复核
拦河坝为均质土坝,土坝结构复核包括内容为:坝顶高程、坝体边坡稳定和大坝渗流稳定等。本文着重介绍坝体边坡和渗流稳定复核计算。
土坝边坡稳定复核
大坝为3级建筑物,按照《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)的规定,采用计及条块间作用力的简化毕肖普法,计算采用STAB程序。计算断面取最大桩号0+(最大坝高断面)。根据稳定分析计算结果(见表1),各种工况下边坡稳定均满足规范要求。
表1 大坝坝身稳定分析计算成果表




运用条件


工况


计算条件


K


K允许





正常运用条件


工况1


正常蓄水位,计算形成稳定渗流的下游坡










工况2


设计洪水位,计算形成稳定渗流的下游坡










工况3


库水位(1/3坝高),计算形成稳定的上游坡











正常运用条件I


工况4


校核洪水位,计算形成稳定渗流的下游坡










工况5


校核洪水位,计算快速降落至正常蓄水位上游坡










工况6


设计洪水位,计算形成稳定渗流的下游坡+地震











正常运用条件II


工况7


正常水位,计算形成稳定渗流的下游坡+地震










工况8


危险水位,计算形成稳定渗流的上游坡+地震










工况9


正常水位,计算形成稳定渗流的上游坡+地震









土坝渗流稳定复核
为了判别本工程大坝的渗流特性,确定坝体浸润线的位置,以及判断土体的渗透稳定性,采用理正渗流分析计算程序,对大坝进行渗流稳定计算。计算采用理正渗流软件,大坝防渗加固前各工况下渗流计算成果见表2。
理论计算结果能满足规范要求。考虑到本次地勘试验结果虽然渗透系数总体不大,但仍有局部较大的数据,并且土样容重差异性很大,说明坝体填筑质量差,据反映,大坝在以往进行灌浆处理时,在新闸边坝顶突然下沉50cm,说明坝体填土均匀性很差,且坝体填土①×10-4cm/s,×10-4cm/s,不满足规范对均质土坝的防渗要求。因此,