砌石坝防渗加固技术问题研究

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1、砌石坝防渗加固技术问题研究砌石坝防渗加固技术问题研究【摘要】某水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、发电等综合效益的小（一）型水库，由于工程建设的质量缺陷，工程经过多年的运行，存在较多的安全隐患，建筑物已有不同程度损坏，设施老化,很大程度上影响了工程效益的发挥，不能适应当今经济发展的要求。因此，全而彻底的对工程进行除险加固是十分迫切和必要的。通过对水库工程建设过程的了解，对运行情况的调查和分析，对水文、气象、地质等基本资料的深入研究，以及对现有建筑物的结构稳定和安全性复核，本文针对水库存在的安全隐患进行除险加固设计。【关键词】小型水库；防渗加固；除险加固0.工程概况某水库是一座以灌溉为主结合发电、

2、防洪、养殖等综合利用的小（一）型水库。水库设计灌溉面积为5700rn,有效灌溉面积4700亩，保灌2000亩，发电装机325kw,坝址所在河流坝址以上集雨面积5.50km2,主河道长度4.30km,坡降6%。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、输水涵管、坝后电站、灌溉渠道组成。水库大坝原设计为20年一遇洪水标准设计。1•除险加固工程设计1.1设计标准和依据水库大坝为砌石拱坝，水库总库容285.8万m3（本次复核），依据《防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，确定水库工程等级为IV等工程，工程规模为小（1）型。大坝等主要永久性建筑物级别为

3、4级建筑物，次要建筑物级别为5级。本次除险加固防洪标准采用30年一遇设计，300年一遇校核。根据大坝现有渗漏情况以及对大坝坝体和坝基渗漏分析，并结合以往同类工程的实践经验，对于节理裂隙较多的坝基，采用的防渗方案是帷幕灌浆处理。1.1.1坝基防渗坝基防渗采用帷幕灌浆，帷幕灌浆两坝端采用在坝顶垂直钻孔进行，并向两岸山体延伸，桩号为K0-018〜K0+020.5和K0+081.5~K0+123。中间坝段在下游坝基打斜孔进行帷幕灌浆，斜角为20o。中间坝段帷幕灌浆河床段采用原来的混凝土基础作为帷幕盖座，两岸坡段采用现浇C20混凝土盖层，盖层深lm,宽lmo帷幕灌浆布单排孔，孔距1.5m,孔深至相对隔

4、水层以下3m左右。钻孔总进尺1654m,帷幕面积1374m2,灌浆总进尺916m。1.1.2坝体防渗坝体的防渗加I古I采用全坝段在上游死水位以上坝面进行水平补强灌浆、上游死水位以上坝面砂浆深勾缝、两坝端利用帷幕灌浆孔进行垂直补强灌浆、中间坝段在下游面进行水平补强灌浆、并对局部集中渗漏点进行跟踪加密灌浆等相结合的防渗方案。其中全坝段在上游死水位以上坝面对坝体采用水平补强灌浆，补强灌浆孔距2m,排距2m,呈梅花型布置，最大孔深l・8m（深入混凝土防渗心墙内0.Im,但不能钻透），总进尺1083m。两坝端桩号K0+000〜K0+020.5和K0+081.5〜K0+102.5段利用帷幕钻孔，在坝顶进

5、行垂直补强灌浆，灌浆布单排孔，孔距1.5m,灌浆总进尺355。中间坝段桩号K0+020.5〜K0+081在下游坝面对坝体采用水平补强灌浆，补强灌浆孔距2m,排距2m,呈梅花型布置，最大孔深4.3m（不破坏混凝土防渗心墙内），总进尺1223mo然后在坝的下游面针对漏水严重位置进行跟踪加密补强灌浆，总进尺260mo最后在坝上游死水位以上坝面进行全坝面砂浆深勾缝，凿除原勾缝5cm左右，然后采用M10砂浆进行勾缝，勾缝深5cm左右，面积1943m2o1.1・3坝顶整修经过复核，现有坝顶高度不能满足防洪要求，因此本次设计将对坝顶进行培厚加高，采用C20混凝土加高0.15m,加高后坝顶高程为477.70

6、mo同时对坝顶上下游侧破损的栏杆进行拆除，然后采用C20钢筋混凝土进行修补加固，长度40m。1.2溢流堰改造设计溢流堰采用WES型曲线，堰顶高程476.00m,堰面曲线方程为y二1.937x1.85,堰面曲线原点上游用椭圆曲线。出口接反弧段挑流消能，反弧半径1.0m,挑射角220,鼻坎顶高程474.57mo溢流堰采用C20钢筋混凝土，故小厚度0・3叫鼻坎下采用C20钢筋混凝土预制梁承重，尺寸为0.4X0.25m(高X宽)，间距为1.5m,长2.5m。新建坝体与原坝体釆用①25钢筋锚固连接，间距0.5m,共设置三排。另外新旧坝体接触带应进行接触灌浆，孔距为2.0m,共计40哄新建坝体坝腹采用C

7、15埋石混凝土。加固后大坝消能形式为挑流消能，根据《溢洪道设计规范》(SL253-2000),计算公式如下：水舌挑射距离为L,计算公式：冲刷坑深根据《溢洪道设计规范》(SL253-2000)中3.5.1：“安全挑距、水舌入水深度应不影响鼻坎基础、两岸岸坡的稳定及保证相邻建筑物的安全为原则。冲刷坑上游坡度，应根据地质情况确定，宜在1：3〜1：6之间选用。同时还得考虑贴壁流和跌流的冲刷及防护措施”o因此从理论计算