防渗墙在水库土石坝加固中的应用探讨.doc

防渗墙在水库土石坝加固中的应用探讨.doc防渗墙在水库土石坝加固中的应用探讨
在我国，随着水利建设的迅速发展，对水库土石坝的 工程质量越来越重视。但目前国内修建的很多土石坝仍存 在质量普遍差等问题。例如坝基存在渗水通道的工程败笔, 坝体存在裂缝、沉陷、渗漏等现象。未解决土石坝的稳定 性工程质量问题，应特别注意其加固的设计。而伴随着防 渗墙施工工艺技术的成熟和施工工具的不断改进完善，将 防渗墙用于水库土石坝的加固设计，巳经成为土石坝加固 工程的重要方法，而且以往的经验数据告诉我们，防渗墙 在土石坝加固中的应用成果是可喜可贺的。本文笔者结合 自身多年的工作经验，阐述防渗墙的设计过程和施工应注 意的几个方面，并提出有关防渗墙的施工建议，旨在为类 似工程提供借鉴和参考价值。
防渗墙的设计深度的确定
土石坝防渗墙的底部用作坝基时，防渗墙底部在设计 时应要求开挖截水槽，将全风化岩挖除，原则上嵌入相对 不透水层〜米左右，顶部嵌入坝体防渗体中。当土石坝防 渗墙的墙体用作坝身或坝基时，其顶部与坝顶防浪墙相接 或低于坝顶左右。
防渗墙墙体厚度的确定
土石坝防渗墙厚度的确定除了应满足墙体的抗渗性、
耐久性、墙体应力和变形的要求等条件外，还应考虑其土 石坝所在地的地质情况及其施工的机械设备等因素。
在土石坝防渗墙的厚度计算方面，国内尚未有严格的 防渗墙设计规范。有关防渗墙的渗透量的计算和渗透稳定 分析以及强度、变形许可范围等的计算没有规范的计算方 法和理论理论依据。而在土石坝的设计方面，以往的经验 都是以防渗墙破坏时的水力坡降作为参考，来确定墙体厚 度，其计算公式如下所示[1]:
式中：一一作用于防渗墙的最大水头差；
K——抗渗坡降安全系数，一般取3〜5；
■-一防渗墙渗透破坏坡降，取300。
根据以往修建的防渗墙数据统计，防渗墙允许承受的 水力坡降可达到1 00,当K=5时，为60,假定防渗墙承受 的最大水头差与坝前水深相同。
防渗体插入高度的确定
根据《碾压式土石坝设计规范》，防渗墙的墙顶插入 坝体的高度以1/10坝高最佳，而且应保证防渗墙插入坝体 的高度应不小于3m。基岩内至坝基面以上3m处可采用C10 混凝土，为了使防渗墙能与坝基整体协调，距坝基以上可 采用塑性混凝土修建，而墙顶部则用高塑性粘土封顶。
防渗墙的墙体材料确定
材料的好坏很大程度决定土石坝的加固修建质量。因
此，在防渗墙的墙体材料选择方面，应参考国内外己建防 渗墙的经验，一般采用塑性混凝土作为墙体材料比较合适O 这种材料的特点是抗渗性能好，变形模量较低，极限应变 值大，适应变形能力强等［2］。
应力集中造成墙体破坏
由于防渗墙弹性模量一般比周围覆盖层地基的弹性模 量高出数百倍甚至上千倍，因此可把防渗墙看成一刚性 体，当地基承受上部荷载产生压缩变形时，防渗墙顶部所 承受的载荷远大于上部土柱的荷载，而墙体两侧同时也承 受较大摩擦力。由此造成防渗墙的在工程中的实际承载应 力远远大于其设计强度，从而产生防渗墙开裂甚至破坏等 后果。
体。
工程投资较大、施工工期长
随着对防渗墙的受力分析研究的不断深入，人类对防 渗墙的稳定性和强度有了更进一步的了解和掌握。在工程 上，为了尽可能减少防渗墙出现裂缝等不良后果，防渗墙 在设计时不可避免地考虑大量的钢筋的添加，以此增加防 渗墙的抗裂性能。但这设计思路造成工程