病险水库大坝防渗加固设计实例分析
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浅谈病险水库除险加固高压喷射防渗墙摘要:水库险情主要是由于水库进入老龄阶段及施工、设计不合理等,导致坝体出现渗透变形及破坏。
本工程主要对水库的出现渗漏的类型及原因进行分析,并根据实际情况制定几种除险加固方案,并选择最优方案。
关键词:水库渗透除险加固1 工程概况[1]某典型水库是一座以供水为主,兼顾防洪、旅游等综合利用的重点小(一)型水库。
大坝为壤土斜心墙土石混合坝,最大坝高为45.4 m,坝顶高程为191.90~192.55 m,坝顶长181 m,坝顶宽7.9~8.3 m。
迎水坡170 m高程以下坡率为1∶1.25,170~184 m坡率为1∶2.5,184 m以上坡率为1∶2;背水坡171 m高程以下坡率1∶2,171~187 m坡率1∶1.85 m,187 m以上坡率为1∶2。
2 水库破坏的类型及原因[2]2.1 渗透变形在渗透力作用下发生的土粒或土体移动或渗透破坏现象叫渗透变形。
从宏观上看,这种渗流力将影响坝的应力和变形形态,应用连续介质力学方法可以进行这种分析。
从微观上看,渗透力作用于无粘性土的颗粒及粘性土的骨架上,可使其失去平衡,产生渗流变形的型式主要有管涌、流土、接触冲刷、接触流土。
前两种渗流变形主要出现在单一土层中,后两种渗流变形则多出现在多种土层中。
粘性土的渗透变形型式主要是流土。
2.2 变形破坏在自重及各种情况下的孔隙水压力和一些外荷载作用下,使通过坝体或坝坡和地基的抗剪强度降低,产生不均匀变形、裂缝等破坏叫变形破坏。
产生变形破坏的型式主要有滑坡、崩岸等。
3 某典型病险水库采用的方案3.1 某典型病险水库存在的主要问题工程区地势WN高ES低,属低山丘陵剥蚀地貌。
库区流域呈扇形,库盆大致呈NW向展布,四周低山丘陵环抱。
中间发育,河流蜿蜒曲折在峡谷区穿行,自NW流向SE,河床比降大且以“V”字型河谷为主。
区内冲沟发育,两岸山坡一般较陡但稳定,局部见有卸荷与重力作用产生的小型崩塌,植被发育良好,未发现大的不良物理地质现象。
关于大坝防渗加固设计实例分析文章以某水坝为例,结合多年实践经验,针对水坝渗漏情况及其原因进行讨论分析,提出大坝防渗加固相关建议,并从防渗方案的选定、防渗材料及防渗墙厚度的确定、施工工艺的经济技术指标分析、施工中对防渗墙进行应力应变观测等方面展开讨论,尤其强调了坝基及坝肩的防渗加固措施。
标签:水库大坝;防渗设计;方案选择;施工工艺;施工观测1 实例工程介绍某水库上方有27.6平方千米集雨区,主河长15.4千米,属山区河流,河道狭窄,河水流速大,扇形流域,呈不对称分布,左岸比较陡峭,右岸相对平坦,河道的加权平均坡降为1.95%,流域内的森林及草木覆盖率高于百分之九十,流域内水灾发生次数很多,多为暴雨引起山洪所致,抗灾形式较为严重。
2 渗漏情况及原因分析2.1 坝体填筑质量差该大坝属黏土均质坝,使用坡积层黏土进行填筑,多数部位使用低液限黏土填筑,少数部位采用高液限黏土填筑。
由于黏土颗粒大小分布不均匀,从而导致土壤孔隙比、液性指数偏大,干容重较低,填筑不够密实。
经检测,坝体的渗透系数为1.3×10-4至3.6×10-4cm/s,远远超过坝体防渗土料所规定的最大渗透系数1×10-4cm/s的标准,从而导致汛期水位高时出现大面积散浸情况。
2.2 排水棱体失效排水棱体采用白云岩块石堆砌而成,使用碎石和砂作为滤料构成过滤层。
由于排水棱体体积较小,在常年使用过程中排水功能逐渐减弱,使得浸润线上升,从而导致坝坡发生湿润、散浸现象。
经测量,散浸汇集总量达50mL/s。
2.3 坝基、坝肩用料材质不过关2.3.1 构成坝基的岩石风化严重。
通过实地勘测,坝址区存在6个较大规模风化洞穴,位置多在坝轴线下游,从暴露出来的基岩看,洞穴多为蜂窝状空洞。
坝基构筑石材为白云岩。
其色浅灰,层状结构,岩层厚度较大,晶粒多为粗晶、中晶。
岩体风化程度严重,已有破碎现象发生。
经检测,强中风化层的下限约5到10米。
进行压水试验检测,基岩顶部5到10米范围内,坝段透水率为23.5到72.1吕荣,基岩顶面10米以下透水率为9.8到11.6吕荣。
例析小型病险水库除险加固与防渗处理措施一、小型病险水库存在的问题(一)大坝的渗漏情况严重大坝渗漏一般分为三种类型:坝基渗漏、坝体渗漏、绕坝渗漏。
1、坝基渗漏。
坝基渗漏的主要原因是由岩土缝隙松散、夹层破碎、岩溶洞穴、断层软弱造成的。
2、坝体渗漏。
在重力和其它原因影响下,坝体会出现裂缝,开辟水流渗漏道路,而且坝体结构面的维修不到位也会发生大面积渗漏情况[1]。
3、绕坝渗漏。
水流绕过坝体在基岩和坝肩结合处发生渗漏,同样在坝体的破碎带和风化层都有可能发生渗漏,降低了坝体安全质量,危害到下游人们安全。
(二)抗洪、抗震性能差小型水库建设由于受到当时施工技术的限制,在设计时防洪标准低,致使水库的抗洪能力差,小型病险水库大都不符合国家的防洪标准[2]。
地震、泥石流等自然因素会造成水库的坍塌变形,埋下安全隐患,在水库修建时采用的抗震标准按照现在的地震烈度分析,大部分都低于抗震标准。
(三)大坝安全稳定性差因为缺乏大坝检测仪,大坝管理和质量评估只能依靠运行人员的经验和肉眼进行观察分析,在日常的维护中很难发现大坝内部的断面问题,长期积累下去,就会造成坝体坝坡出现裂缝,稳定性下降的问题。
加之天长日久的水流冲刷、虫害、沼泽化迫害,致使大坝的安全稳定性差[3]。
(四)机电设备老化水库中的机电设备和金属结构经过长时间的运行,已经超出了使用年限,出现腐蚀、老化、绝缘现象,大量的设备已经停止生产,难以实行维护检修。
二、小型病险水库除险加固防渗的必要性第一,除险加固防渗是工程安全运行的需要。
渗漏问题无论是从水量还是危害都是从小发展到大的,由于长期渗漏大坝会产生渗透变形,一旦水库溃坝失事,将给下游人民生命财产带来较大的灾难,造成巨大经济损失。
第二,除险加固防渗是使用水源的需要。
我县的许多小型水库由于渗漏严重无法正常蓄水,下游农业生产用水无法保证,洪水季节起不到调洪的作用,大坝自身的安全也让人担心。
第三,水库除险加固防渗能开辟多种经营道路。
病险水库大坝防渗加固设计分析摘要:随着运行时间的增加,水库大坝暴露出来的安全隐患也日益明显。
文章结合某水库大坝存在严重的渗漏病险隐患,通过对该水库大坝渗漏的原因进行分析,采用入岩式混凝土防渗墙方案进行防渗加固,并对加固工程布置、混凝土防渗墙墙体厚度的确定及墙体设计进行了详细分析,以达到防渗加固的目的,对类似水库大坝防渗加固有重要的借鉴作用。
关键词:病险水库;大坝渗流;原因;混凝土防渗墙;设计随着水库运行时间的增加,有些水库工程存在较严重的质量问题,成为了带病运行的水库。
病险水库最主要的病征是渗漏问题,渗漏的存在不仅造成水库不能正常运行及无法充分发挥其效益,而且严重威胁到下游人民生命财产的安全,因此,必须及时进行防渗加固设计。
在病险水库大坝防渗加固设计中,应根据渗漏的病因情况及水库地质条件采取不同的防渗加固方法,这样才能使水库结构得到了加强,水库安全运行才有了保障。
某水库主坝全长938m,最大坝高21.7m,是一座以防洪灌溉为主,结合发电养殖等综合利用的中型水库。
对水库大坝进行了安全鉴定,安全鉴定发现主坝桩号0+400-0+440段,坝后坡脚存在渗透变形问题,已发生管涌破坏。
在主坝桩号0+440附近,存在隐伏断层,该断层贯通水库上下游,形成渗漏水通道,并产生渗透变形破坏,建议进行防渗加固处理。
1大坝渗流成因分析1.1坝基岩土分布及特征本区地貌单元主要为侵蚀~剥蚀地貌及河流冲积~沉积地貌,人工地貌等,地形上总体走势为北高南低之势。
主坝坝基第四系沉积层主要分布在主河槽段,岩性为含砾中粗砂,左岸阶地上残存壤土,基岩岩性主要为白垩系砂砾岩和泥岩分述如下:①层中粗砂(q4al):为第四系全新统冲积堆积层,黄褐色,饱和,松散-稍密,砂质较纯。
在坝轴线齿槽处清基至基岩,在上游149.50m戗台处,分布范围0+265-0+431,厚度2.40~3.10m,层底高程131.35~133.21m,渗透系数5.2×10-2cm/s。
实例分析水库除险加固工程摘要:本文结合工程实例,主要分析复合土工膜在我县某山塘土坝防渗处理中的应用,文中重点论述复合土工膜斜墙防渗处理,防渗效果良好,便作出相关看法,以供借鉴!关键字:复合土工膜,水库除险加固工程, 除险加固设计分析1、工程概况某加固工程。
总容积3万m3,正常容积2.5万m3,该坝主要用于农业灌溉。
大坝为土石混合坝。
坝长46.8m,坝顶宽度5.0m,坝顶高程为138.9m,正常蓄水位138.1m,坝底高程为126.90m,大坝内坡比1:1.8,后坝坡坡比1:1.2。
受当时建设环境及客观条件限制,坝前库底没有铺盖防渗,施工中未对水库坝基进行防渗处理,坝体夯填不密实,坝后也未做排水体,防渗效果较差,坝后常年渗流,高水位时曾出现管涌。
经水库大坝安全鉴定委员会鉴定,坝坡渗透坡降大于允许渗透坡降,坝坡渗流不稳定,需对坝体进行防渗处理。
2、对比作出除险加固设计方案通过多方案经济、技术比较,结合本工程的坝体材料与施工条件等实际情况和类似工程的处理经验,设计选定采用复合土工膜处理土坝渗漏的整治方案。
设计对主坝坝顶至坝脚进行复合土工膜防渗处理,铺设复合土工膜铺盖。
加固后坝顶高程为138.9m,坝顶宽5.0m,大坝内坡比1:2.0,后坝坡坡比1:1.5,坝后坡135.4m 设马道,马道宽1.5m,马道以下设帖坡排水体。
3、复合土工膜防渗结构设计3.1复合土工膜规格选择复合土工膜规格的选择与下垫层平整度、材料允许拉应力、材料弹性模量、铺设范围内的最大水头及覆盖层最大粒径等有关,土工膜厚度设计除应考虑主要由水压力要求的强度外,尚应考虑暴露、埋压、气候、使用寿命等应用条件,并按国家现行有关标准的规定确定设计厚度及实际厚度。
本工程经综合分析计算,坝坡防渗层采用规格为200g/0.3mm/200g的针刺短线涤纶两布一膜(PE膜),库底铺盖防渗层采用规格为150g/0.25mm针刺短线涤纶一布一膜(PE膜),幅宽均为4m。
病险水库坝体渗漏分析与防渗加固设计摘要:本文结合水库工程实例,在详细分析了坝体渗漏现象的基础上,就病险水库坝体防渗加固设计进行了探讨,提出了具体的防渗加固设计方案和工程布置,防渗加固设计效果评价较为理想,为此类工程提供了参考。
关键词:病险水库;坝体;渗漏分析;防渗加固;设计;效果评价中图分类号:s611文献标识码: a 文章编号:随着水库的运行时间的增加,加上一些地方的水库缺少维修改善,水库工程设施不可避免地发生老化失修,以致水库不得不带病运行。
病险水库不仅严重影响了工程的效益,更成为防洪安全的心腹之患。
因此,病险水库防渗加固已经得到了各方面的重视。
本文将结合某工程实例对病险水库坝体防渗加固工程进行详细的研究,为此类工程提供参考。
1 工程概况某水库是一座以灌溉为主,兼顾防洪、发电、养殖等综合利用的中型水库。
水库设计灌溉面积3.0万亩,实际灌溉面积2.45万亩。
水库按100年一遇洪水设计,1000年一遇洪水校核,设计洪水位30.30m,校核洪水位31.08m,正常蓄水位28.58m。
水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、灌溉发电输水设施、电站及大坝管理所等建筑物组成。
工程等别为ⅲ等,主要建筑物级别为3级。
水库除险加固工程于2009年8月开始实施,2010年9月已经通过主体工程投入使用验收。
2 大坝工程地质条件2.1 坝体依据该工程的地质钻探所显示,该工程建筑用土的物理特性已经得出结果,如下:(1)大坝为均质土坝,填土材料来源于大坝附近的冲洪积层粘土及含砾粘土,夹碎石及粗砂,红色及黄色,干燥-稍湿,硬塑状态。
大坝填筑土砂粒及粘粒含量不均一,据土工试验成果,粘粒占18.9%-23.1%,粉粒占20.7%-22.0%,砂粒占35.2%-40.5%,砾粒占18.6%-21.0%。
砾石、碎石及粗砂主要成分为石英,棱角状为主,局部次圆状,粒径2-30mm;(2)坝体土料渗透系数大值平均值为3.37×10-3cm/s,小值平均值为5.78×10-4cm/s,为中等透水性。
病险水库主坝防渗加固设计分析摘要:为了避免漏水的加剧和危及水库主坝安全、延长主坝的使用寿命,必须对水库进行防渗加固。
本文以某水库为例,结合水库自身的实际情况,提出了防渗加固措施并进行相应探讨,主要分析了主坝高压旋喷灌浆防渗设计,为类似水库防渗加固设计提供参考。
关键词:病险水库;防渗加固;防渗设计中图分类号: s611 文献标识码: a 文章编号:水库是一项关系国计民生的建设工程,在防御洪水灾害和促进地区经济发展上发挥着重要作用。
但由于使用的时间及水库的老化及本身施工质量不理想等原因,病险水库渗漏逐渐增多,对水库造成了的严重损害。
因此,必须对水库进行防渗加固。
1 工程概况某水库于1973 年11兴建, 1975 年4 月建成,集雨面积22.5 km2 ,以“防洪为主、灌溉等综合利用”为主,正常库容716万m3 ,校核库容为833 万m3 ,属重点小型水库,水库坝高为45 m。
水库由主坝1 座,副坝1 座,开放式的闸控溢洪道。
因为水库所处的位置是暴雨中心地区,为保证渡汛安全,将原计划的粘土心墙主坝,施工时而改成均质土坝。
由于施工时天气多为下雨天,导致填土有较高含水量,无法压实,施工质量较差。
主坝刚投入使用就发生渗漏,无法正常储水,为解决这一问题,做了两次大的加固措施。
第一次沿坝轴线做填充式灌浆,第二次实施坝体混凝土的防渗心墙方面的施工,分别使用人工挖孔桩( 厚度0. 8 m) 和机械造孔( 0. 6 m) 来施工,但施工不能连续进行,管理疏忽,导致多数水泥心墙的施工质量不高,加上人工挖孔桩碰到了许多大孤石,水泥心墙无法形成屏障,起不到防渗的作用。
当库水位超过175 m 时,下游的坝坡就会被严重浸润,坝体和坝基出现严重渗漏,水库一直无法正常蓄水。
2 主坝的防渗加固措施2.1 主坝高压旋喷灌浆防渗设计帷幕灌浆及高压型旋喷灌浆的布置是沿主坝顶部原来的防渗墙轴线的上游一侧,与原来的防渗墙轴线距离1.2米,灌浆轴线的长度为579.5米,高压型旋喷灌浆深入到全风化的花岗岩最底端,帷幕灌浆则自全风化的花岗岩最底端到单位吸水率不超过5lu线之下的5米处。
某水库大坝渗流成因分析与加固设计[摘要]本文就水库大坝渗流的主要原因进行分析,通过实地考察及调阅工程等相关资料,有针对性得提出相关大坝加固处理措施,以便保障大坝的的正常运行,发挥水库大坝的经济效益与社会效益。
[关键词]渗流成因;病险水库加固;措施1.工程概况某水库位于山东省的小仕阳东沭河支流上,水库坝址以上集雨面积11.7km2,总库容170.84万m3,兴利库容124万m3,水库大坝为砾质土心墙砂砾石土坝。
小仕阳水库是一座以防洪灌溉为主,结合发电养殖等综合利用的大型水库。
水库投入运行后,背水坡出现湿润及绕坝集中渗流,经过前两次坝体黄土灌浆处理,虽然大坝渗流情况已有改善,然而,大坝随后又开始发生渗流,而且不断扩大化。
现通过实地考察,大坝背水坡湿润面达300m2,渗流逸出点高程为425.60m,与水库内水位只差一米二。
尤其是大坝左右岸绕坝集中渗流量较大,左岸渗流量达3l/s。
现结合水库的现场勘查资料及施工原始资料,对水库大坝渗流原因进行分析。
2.水库大坝渗流成因分析结合水库大坝抗滑稳定、现场观测、大坝质量勘探、工程地质、施工情况等资料进行分析,水库大坝渗流原因主要有以下方面:2.1水库大坝施工质量差水库大坝的施工质量较差是大坝发生渗流的根本原因。
由于大坝施工质量差,坝体松散,浸润线以下坝体因湿化变形趋于稳定,心墙施工质量水平较差,不满足工程的需求与标准。
而浸润线以上坝体尚存在着较大范围的欠湿化区域,若受到水的侵蚀将会发生湿化变形,导致坝顶拉应力增大而发生渗流。
具体分析如下:2.1.1填筑土料不合格。
该水库大坝的填筑土料为含砾代替料,其中,大坝心墙与上游坡土料最大粒径为12cm,而下游坡代料土粒径为15cm。
由于大坝工程施工技术不完善,加上施工人员的专业化水平不高,上料土的含粒量与超粒径控制不符合标准,导致部分含砾石量大的土料集中倒在一起。
另一方面,由于碾压流程不规范,砾石松散情况较为严重,是大坝发生渗流的原因之一。
简析水库大坝除险加固工程的防渗处理技术及其设计水库大坝具有体量大、建设和使用周期长等特征,并且具保障供水、防洪保安以及保障能源供给等作用。
但是由于各种因素的影响,使得水库大坝出现病险问题,因此为了充分发挥水库大坝的作用,本文阐述了水库大坝除险加固工程中的常用防渗处理技术,对水库除险加固工程的防滲设计进行了简要分析。
标签:水库大坝;除险加固;防渗处理技术;防渗设计一、水库大坝除险加固工程中的常用防渗处理技术水库大坝除险加固工程中的常用防渗处理技术主要有:(1)高压喷射灌浆防渗处理技术。
高压喷射灌浆防渗处理技术是在一定压力下,使浆液通过注浆管,从高压喷嘴中射出,注入地基,在射流的切削、搅拌、冲击作用下,实现浆液和地基的有效融合,对地基产生渗透、挤压等作用,提高旋喷桩与周围土体的承载力与密度,达到预期的处理效果。
其主要可以在构筑防渗墙体、地下构筑物修补、加固地基等工程当中应用。
(2)混凝土防渗墙技术。
混凝土防渗墙是对闸坝等在松散透水地基中进行垂直防渗处理,是应用较早的工程防渗技术。
其施工工序较为复杂,主要包括固壁泥浆、清孔换浆、连接槽孔、混凝土浇筑。
在实际施工中,对槽孔控制与混凝土浇筑的要求非常高。
槽孔嵌入基岩深度需要达到设计标准,同时在泥浆固壁中存放新制膨润土浆24小时,在水化溶胀之后,予以使用。
在完成清孔1小时之后,保证孔底淤泥厚度不超过10cm。
在清孔合格之后,在4小时之内进行混凝土浇筑。
在混凝土浇筑施工中,一定要保证混凝土配合比的合理,严格检测混凝土质量,同时对拌和时间、速度等指标予以监理审批。
(3)复合土工膜防渗处理技术。
复合土工膜主要由土工织物、土工膜构成,具有良好的防渗效果。
在渗漏水库坡面上,铺设复合土工膜之后,在铺设砂垫层与混凝土,就可以形成一个相对封闭、完整的防渗系统。
近些年来,我国采用的土工膜防渗堆石坝坝高超过了60m,取得了一定的防渗成效。
在铺设复合土工膜的时候,要求应力平均,松紧适宜,不要出现绷拉过紧的情况;同时要求复合土工膜和土面进行紧密连接,不得留有空隙,在铺设之前,需要对坡面进行平整与压实,在验收合格之后,才可以进行复合土工膜的铺设。
浅析某水库大坝除险加固设计摘要: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,加固设计一.工程概述某水库现坝高25m,坝顶高程1907.4m,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1907.4m,坝轴长290m,坝顶宽7m,设0.5m高0.5m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1901.4m,堰净宽13.5m,全长124.67m,设3孔4.5×4m平面定轮钢闸门。
低涵置于左坝肩,进口高程1884.4m,长124.5m,设 1.0×1.0m平面钢闸门2道。
高涵位于右坝肩,进口底板高程1893.19m,出口高程1892.218m,全长96.3m,洞断面尺寸1.2×1.9m,设0.6×0.6m 平面钢闸门。
二.水库大坝除险加固设计分析1 坝顶高程的确定1.1、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:(1)、设计洪水位+正常运行工况的坝顶超高;(2)、校核洪水位+非常运行工况的坝顶超高。
(3)、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R1%),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。
1.2 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1.5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/s。
吹程:D=0.8km水域的平均深度H=15.0m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。
病险水库大坝防渗加固设计探微水库大坝在水利工程中起着重要作用,在调节水源、支持地方经济中起着关键作用。
在雨季,水库大坝能及时泄洪排涝。
在干燥季节,使用涵洞及时蓄水蓄水,灌溉农田,为农作物的正常生长做出贡献。
大坝加固对维持正常供水具有重要意义。
标签:病险水库大坝;防渗加固;设计前言随着时间的推移,早年建成的水工建筑物不断老化,出现了一批病险水库大坝。
病险水库大坝防洪标准低、坝基渗漏严重、坝体稳定性差、输水及泄洪建设物老化等问题逐渐凸显,不仅影响工程安全,还给下游人民群众的生命财产带来安全隐患,甚至还会引发一系列环境生态问题。
据不完全统计,全国已建的水库大坝8万多座,其中病险水库大坝3万余座。
1、病险水库渗漏问题的出现诱因探析1.1坝体渗漏的诱因水庫运行过程中坝体可谓是极为重要的部分,但也是病险水库出现渗漏的重要位置,引发坝体渗漏这一问题的主要诱因有多个,其一,坝体之内的土壤质量不达标,杂质较多,致使土壤的渗水能力较强,如若在水压的长期渗透下,坝体很容易出现密实度较差以及结构不合理的问题,最终引发坝体渗水故障。
其二,坝体厚度不够,在水库设计环节中没有参照水利技术标准完成设计工作,这就极易使坝体过于单薄,无法发挥自身的填补功能,不能自行填补深水路径,最终引发坝体渗漏问题。
其三,坝体下游侧为专用排水棱体,主要是排除坝体内的积水,如排水棱体失效将导致渗水无法从排水棱体内高效排出,进而在薄弱环节很容易出现渗水。
其四,坝体容易出现漏洞,未能对其进行及时封堵,会出现渗水通道,最终为坝体的局部渗水问题提供有力的条件。
其五,坝体的管理和维护工作落实力度不足,容易出现继发性蚁巢或是鼠洞等现象,如若在水位较高的环境下,发生渗漏问题,进而引发溃坝事故,给人们的生产生活造成极大的不便,甚至会带来巨大的经济损失。
1.2坝基渗漏诱因水库坝基施工行为不合理,缺乏规范性,也会为间接的引发坝基渗漏问题,比如,填筑工作落实之前未能进行全方位的清理、夯实以及碾压等,水压之下的水库坝基容易形成透水通道和透水层,此时若水库坝基截水槽的设计尺寸也相对较小,加之水压过大,则极易击穿坝基,进而引发坝基渗漏事故。
水库大坝防渗加固设计的分析本文笔者根据多年经验,从某水库水坝的渗漏情况及其原因分析出发,提出了库大坝防渗加固设计的技术方案,通过对比,最后确定最佳方案。
标签:水库大坝;防渗设计;方案选择一、工程基本情况某水库大坝坝址以上集雨面积为24.8 km2,主河长为15. 2km,流域呈不对称的扇形,左岸偏陡,右岸地势稍微平坦,河窄坡陡,水流较湍急,河道的加权平均坡降是1. 95 %流域内的森林及草木覆盖率达90%以上,属山区河流,洪水大部分是由暴雨形成,流域内水灭频繁,灭情较为严重。
二、渗漏情况和原因分析1. 坝体填筑不符合质量要求大坝是一个勤土均质坝,以低液限勤土为主,局部是高液限勤土,填筑土是坡积层勤土,由于土质均匀性较差,因此,易造成填土密实性达不到预期效果,且干容重差,以及造成孔隙比和液性指数偏大。
2. 排水棱体失去作用经白云岩块石堆积,形成排水棱体,由碎石和砂组成其过滤层,由于排水棱体较小,经长期运行后,会出现棱体排水阻塞,浸润线升高等现象,以致有水渗出坝坡。
3. 坝基、坝肩问题1)坝基处岩石抗风化能力较弱:坝址区经地质勘探发现有6个较大规模洞穴,其主要位于坝轴线下游,露头的基岩上有较多蜂窝状空洞;坝基性为浅灰色厚、巨厚层状的粗晶、中晶的白云岩,岩层风化破碎,强中风化层的下限约5—10 m,经压水试验结果分析,坝基、基岩表层岩石风化破碎且透水性强,其下部岩石基本完整,为弱透水岩层。
2)泥岩夹层处呈薄饼状:长石砂岩中夹薄层泥岩,主要是沿地层层而出,且在两岸处均有发现,这就形成了岩体中的软弱夹层带。
3)壩肩钙化黄土状壤土与半胶结细砂存在渗漏破坏的可能,不宜直接用作坝肩基础。
4. 坝体填土大坝填筑土主要有含砂、低液限勤土、含砂、低液限粉土以及粉土质砂,各类土质混杂式的填筑,就导致土质均一性较差。
其渗透系数偏大,没有满足规范的要求。
三、防渗加固设计1. 选择防渗方案对比以下2种坝体防渗加固处理设计方案。
水库大坝防渗加固设计分析水库在社会的发展过程中的作用非常的重要,因为不仅发电、灌溉、防洪等工程与水库息息相关,而且人们的日常生活如饮水等也与水库有密切的联系,因此,对于社会的正常运行以及人民生活水平的提高来说,水库的数量及其质量都具有非常重要的影响。
但是,因为在设计施工的时候,许多水库没有严格按照规范的标准进行操作,而且在使用水库的过程中,也没有对水库定期及时地进行安全检测和维修,从而使得许多水库大坝出现老化的现象,有的水库大坝甚至有一定的安全隐患存在着,而且现在有一个不争的事实就是水库大坝存在病险的数量非常的大。
因此,相关部门和工作人员必须要面对和解决的一个问题就是加固水库大坝除险的工作。
标签:水库;大坝;除险加固;防渗;设计;处理引文一直以来,大坝是国计民生的重点项目之一,而且水库大坝能否安全、稳定、持续的运行与人们的生活有着直接的关系,并且是重中之重。
因此,通过本文研究对了水库大坝的防渗加固工程,并且分析研究了出现渗漏的问题,希望通过这种的设计方案,能够进一步加固水库大坝,避免再次出现渗漏问题,使人身财产的安全保证。
1、水库大坝除险加固的防渗设计具体处理方式1.1 提高大坝坝体结构的稳定性1.1.1 具体水库大坝的结构分类水库大坝防渗加固时,所采取的措施必须遵循遵守上堵中截下排的原则,需借助天然粘土以及人工填筑粘土的方式进行整体水平铺盖。
此外,水库大坝除险加固还可采用垂直防渗的方式,具体方法有:高压喷射灌浆防渗、混凝土防渗墙、倒挂井防渗墙以及劈裂灌浆防渗等。
大坝的坝体需要根据上下游坡度的陡缓度采取相对应系数放缓对策进行实际施工。
1.1.2 加强大坝其他建设项目的结构维护要想稳定大坝结构,还需要加强护坡工作,做好涵洞危险灾情处理、排水棱体处理,从而提高泄洪道排水的能力,实现大坝改造除险加固的目的。
滑坡对于水库大坝有着直接的影响,因此需要结合滑坡作用特点、自身性质、形成原因、滑坡范围、规模、滑坡的边界条件等,做好力学参考工作,从而实现滑坡有效处理,保证其安全稳定性。
水库大坝防渗加固设计分析摘要:本文对某水库大坝的防渗加固设计进行了分析,介绍了加固前大坝结构的复核情况,通过比较三种设计方案,从中选择了施工简单,施工质量易控制,造价低的方案,并以方案进行布置和设计,希望能为有关设计提供参考。
关键词:水库大坝;防渗加固;设计引言随着我国社会经济的不断发展,水库大坝也越来越多。
但部分水库大坝因为施工时质量控制不严格或年久失修等原因,出现了严重的坝体渗漏问题,这不仅影响了水库的正常运行,甚至威胁到人们的生命财产安全。
对此,如何合理地设计水库大坝防渗加固施工,有效解决水库土坝的渗漏问题成为当务之急。
1 工程概况某水库集水面积30.6km2,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。
大坝坝址区地震动峰值加速度0.10g,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2.1 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+609.30断面(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。
方案一:多头小直径搅拌桩方案。
本方案布置为沿坝轴线布置钻孔,墙体有效厚度为35cm,进入相对不透水层不小于1.0m。
方案二:高压喷射灌浆方案。
本方案高喷灌浆采用三管法高压摆喷方式,搭接型式为微摆型,沿坝轴线布置一排喷射孔,孔距1.60m。
丹乌水库大坝除险加固防渗设计摘要:本文分析了丹乌水库工程特点,重点论述了对坝基、坝肩结合部进行帷幕灌浆、坝体进行劈裂灌浆作为水库除险加固的防渗设计方案,使多年来坝体的漏水问题得以解决。
关键词:丹乌;坝体;防渗1、工程概况及渗漏问题丹乌水库位于昆明市富民县款庄乡拖卓村,工程地理位置为东经102°36′,北纬25°25′,属长江流域金沙江水系普渡河右岸支流。
多年平均降雨量851mm,总库容12.6万m3,总径流面积1.2km2。
距离县城45km,有富款公路和简易乡村公路通往水库,交通方便。
丹乌水库以灌溉、防洪为主,目前承担着水库下游700亩农田灌溉,对下村庄具有防洪保护作用。
水库一旦失事,将造成下游300余人和600余亩农田受灾,并且对下游1km处的富款公路、阿纳宰坝塘等构成严重威胁。
水库于1964年开始动工兴建,1965年竣工,大坝为碾压式均质土坝,现状最大坝高16.30m,坝顶长87.0m,坝顶宽5.0m,水库总库容量为12.6万m3,属小(2)型水库。
大坝为均质土坝,坝土主要为褐红色高液限粉土,稍湿—湿,可—软塑状。
坝土碾压质量较差,总体结构较松散,易导致局部坝体产生一定的不均匀压缩变形。
坝土颗粒级配不良,筑坝时碾压质量较差;下游坝坡散浸面积大,水库水位以下部位均出现散浸现象,散浸面积为253 m2,局部有明显的隆起现象,隆起区平均高出正常坡面0.1~0.2m;坝脚排水沟有沉陷、淤堵、排水不通畅现象,造成右坝脚形成沼泽,沼泽面积20 m2,坝身、坝肩、坝基渗漏严重,坝体总渗漏量达4L/s。
坝顶高程不足,对大坝稳定造成安全隐患,水库效益得不到充分发挥,急需进行除险加固。
2、现状大坝渗漏稳定复核大坝现状稳定性复核计算断面采用原坝体最大横断面,各特征水位为本次设计中的复核值,浸润线计算采用北京理正岩土系列软件进行计算,坝坡稳定计算软件采用中国水利水电科学研究院陈祖煜教授编制的《土石坝边坡稳定分析程序(STAB2007)》进行。
水库除险加固防渗处理方案分析摘要:水库作为蓄水防洪项目,能够为人们的生活带来非常大的方便,其建设与维护不但关系着区域经济的发展,更关系着社会的固定与发展。
在这样的背景下,中国的水利项目数目持续增加,变成国家基础设施建筑的关键构成部分。
水库能够起到防洪、蓄水灌溉、供水、发电等功能,对于地区经济的发展有着不能疏忽的位置,所以,把水库的除险加固做好,是特别关键的。
关键词:水库加固;渗漏;混凝土;施工1、工程概况某水库是一项综合运用的水利项目,以农业供水为主的水库,同时兼顾防洪、城市供水、发电等。
水库于1968年动工修建,1972年基本建成,为65m的坝高。
1993水库实施扩建配套项目设计,水库加高8m的主坝。
主坝现状最大坝高73m,为均质土坝,为1783.63m的坝顶高程,为7491万m3的总库容。
2、坝体渗漏原因分析2.1坝体心墙渗漏问题为粘土心墙坝的大坝,心墙岩性关键为壤土,为19.0%~22.9%的粘粒含量,为1.48~1.66 g/cm3的干密度。
心墙壤土层在1.6×10-7~4.1×10-4cm/s之间的渗透系数试验值,为8.0×10-5cm/s的平均值,很多是属于弱透水层。
但勘察发觉心墙土质不平均,中间多夹含壤土碎石层或壤土中含碎石,以斑岩为主的碎石成分,岩石强度相对低。
心墙钻孔在钻进经过中,遇含壤土碎石后,漏水严重的钻孔,用60 L/min的泵量向钻孔注水,孔口常常不返水。
2.2坝基渗漏问题坐落在含壤土碎石层上的坝基,这层在心墙以下为7.3 m的厚度,为7×10-2cm/s的渗透系数建议值,具有强透水性。
在勘察经过中没有发觉原设计中的坝基混凝土防渗齿槽,所以判断坝基存在渗漏的可能。
2.3左坝肩绕坝渗漏问题左坝肩山体岩性为安山岩,岩体呈强一弱风化状,为1.5 m的强风化厚度,其上掩盖约0.5m厚的含壤土碎石。
左坝头四周出露岩体节理裂隙发育,关键节理面走向几乎垂直于坝轴线,产生贯通上下游的渗漏通道。
水库大坝除险加固防渗设计分析发表时间:2018-09-18T19:59:17.020Z 来源:《基层建设》2018年第23期作者:王三生[导读] 摘要:水库大坝是水库的重要组成部分,确保其结构安全和稳定具有十分重要的意义。
深圳市广汇源水利勘测设计有限公司广东深圳 518000摘要:水库大坝是水库的重要组成部分,确保其结构安全和稳定具有十分重要的意义。
本文结合某水库实例,对该水库的病险情况进行了介绍,并详细分析了该水库大坝的除险加固防渗设计,以期能为类似设计提供参考。
关键词:水库大坝;除险加固;防渗设计引言随着我国国民经济的快速发展,水库作为社会重要的基础设施,其安全问题也越来越受重视。
当前,我国许多水库由于投入运行年限过久,导致坝体、坝基渗漏严重,危及大坝安全以及水库运行的功能效益。
因此,必须要对这些水库大坝进行除险加固防渗处理。
1工程概况某水库是一座以灌溉为主,兼有防洪、供水等综合利用效益水库。
水库属于小(Ⅱ)型水库,工程等别为Ⅴ等,水库设计防洪标准为30年一遇,校核洪水标准为300年一遇,水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、输水拱涵等建筑物组成。
大坝为黏土斜墙坝,坝顶高程1230.00m,最大坝高13m,坝顶长38m,坝顶宽10m,大坝上下游无护坡,在高程1222m处设贴坡反滤;溢洪道全长50.4m,净宽1.5m;输水拱涵为浆砌石结构,断面尺寸0.5m×1.0m。
水库大坝在30多年的运行过程中,暴露出来的主要问题有:大坝及斜墙欠高(大坝欠高0.35m,斜墙欠高2.39m),水库防洪能力不满足规范要求;大坝坝顶凹凸不平,形状不规则,上下游无护坡,变形、垮塌严重;斜墙填筑土料渗透系数偏大,渗流性态不满足规范要求,坝基漏水严重;排水反滤设施损毁。
由于上述问题的存在,严重阻碍了水库大坝的安全运行与管理。
经鉴定,被水利部列为“三类坝”。
为确保下游群众的生命财产安全和下游农田的灌溉以及养殖效益的正常发挥,对该水库大坝进行除险加固是十分必要的。
水库大坝防渗加固设计分析摘要: 文章阐述了某水库大坝渗漏情况及原因分析,提出了对防渗加固设计的具体措施,对类似工程的补强加固有重要的借鉴作用。
关键词:水库防渗加固设计施工技术工程慨况某水库主坝为土石混合坝,坝体迎水面为浆砌石重力坝,其后为干砌石及堆砂砾土组成。
在坝体迎水面1m厚的位置现浇一道20cm 厚的砼防渗墙。
1998年按部颁标准复核,按100年一遇洪水设计、1000年一遇洪水校核,设计洪水位分别为201.50m、203.86m,坝顶高程203.86m,防浪墙顶部高程205.00m,最大坝高为38.85m,坝顶长94.8 m,坝顶宽2.8 m。
它是一座以灌溉为主,兼顾发电、养殖等综合利用的il等中型水库。
水库总库容4910万m3,设计灌溉面积333hm2。
一、二级电站总装机容量1200kw。
枢纽工程由主坝、副坝,溢洪道、梯级放水管及电站组成。
一、主坝渗漏情况及原因分析渗漏部位主要有3处:沿坝基砂卵石层的坝底孔隙性渗漏;沿两坝肩碎裂薄层硅质岩的绕坝渗漏,其渗漏形式以裂隙——溶洞渗漏为主;砌石坝体的潜蚀空隙渗漏。
渗漏原因:(1)建坝时基础处理不彻底。
工程修建前没有进行地质钻探测绘,大坝基础地质资料不详。
施工时裸露的坝基河床全部是砂卵石,整个大坝基础长70m,基岩为中厚层硅质灰岩夹层状硅质岩。
原估计清基深6m可达基岩,实际开挖时有一段长13m,清基9m 深仍未达基岩。
施工时渗水量很大,难以抽干,为了在汛前完工,清基很不彻底,大坝基础有29m长,深度为2.8m~5.86m的砂卵石层没有开挖,该卵石层粒径为3cm~14cm,还混有漂石,其级配差,无胶结,透水性强。
当时仅在砂卵石层上浇了一层1.5m厚的混凝土作为浆砌石坝的基础垫层。
(2)建坝时坝肩与大坝接头没有处理好。
—两坝肩接头均为薄层状硅质岩及薄层含硅灰岩夹中厚层灰岩,其中薄层硅质岩厚8m~15m,极为破碎、岩芯呈粗砂或碎石状。
当年施工开挖很少,左、右岸坝肩只深入陡峭山体0.5m,未进行防渗处理。
牟子水库防渗加固设计方案分析摘要:水库的建设是为了缓解水资源使用压力,平衡水资源使用,但是由于牟子水库修建的历史遗漏问题,修建时的建造水平无法与现在水资源使用需求相适应。
在使用过程中由于水库坝基、溢洪道及放水卧管均存在不同程度的渗漏现象,若不对水库坝基、溢洪道及放水卧渗漏问题加以重视,并进行防渗加固处理,将会导致水库发生溃坝现象,会严重影响周边居民的生命财产安全。
本文对牟子水库的渗漏问题进行了探究,并提出了水库防渗加固。
关键词:牟子水库;坝基;溢洪道;放水卧管;防渗加固设计1.工程概况牟子水库位于岷江左岸支流雷家沟源头,水库坝址以上集水面积2.75km2,主河道长度2.82km,河床坡降17.2‰。
水库设计总库容77.56万m3,正常蓄水位402.85m,相应库容54.49万m3。
2.存在的主要问题乐山市市中区牟子水库于1956年动工修建,1958年完工,距今已有50余年。
在运行过程中曾出现坝基和坝体接触部位渗漏,1973年采用黏土铺盖做防渗处理,效果较好。
而水库放水卧管运行中曾发生漏水情况,受当时技术水平、施工工艺及设备条件的限制,大坝填筑料一般就地取材,对上坝土料各项指标未进行严格控制,根据类比坝体土试验资料显示,大坝天然含水率平均值为25.8%,干密度为1.51g/cm3,坝体填筑土碾压质量不满足均质土坝要求。
溢洪道位于大坝右坝肩,由坝肩山地开凿而成。
溢洪道总长168.5m,由于溢洪道未设消力池,现已形成冲刷坑,下游河床堵塞严重[1]。
溢洪道除进口段与控制段有衬砌外,其余段均未衬砌。
有乡村公路穿溢洪道而过,泄洪时洪水淹没公路,影响公路通行。
目前,牟子水库存在的具体问题如下:2.1坝基接触部位存在渗漏隐患牟子水库建设初期,由于受到当时条件的限制,施工条件简陋,施工质量差。
大坝建坝时坝基未设置心墙齿槽,心墙与河床接触部位已清除河床覆盖层,心墙直接置于弱风化岩石上,心墙下游端浇筑有浆砌块石堰体,为建坝前河道中设置的拦水堰。