橡胶坝消力池底板失稳原因分析及处理.pdf

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1、第37卷第8期人民长江Vol.37,No.82006年8月YangtzeRiverAug.,2006文章编号:1001-4179(2006)08-0080-01橡胶坝消力池底板失稳原因分析及处理1211徐景起卞江德王桂平刘琳(1.山东省莱芜市雪野水库管理处,山东莱芜271115;2.山东省莱芜市水利建筑安装工程有限公司,山东莱芜271100)摘要:泰丰橡胶坝自2003年10月竣工即开始蓄水,2004年6月3日,橡胶坝蓄水至设计高度4.0m时,消力池底板和陡坡发生失稳破坏,现场情况为:消力池底板上升,陡坡下滑插入消力池底板下面,两侧陡坡向中间侧翻;另外,其他消力池

2、底板亦有轻微上升现象,上升高度为5~20mm不等。主要原因为:消力池底板所受扬压力过大是造成失稳的直接原因;消力池底板排水孔排水不畅或失效是造成失稳的主要原因;上游粘土铺盖防渗效果差是造成失稳的原因之一;溢流时可能对消力池底板产生的脉动上举力是造成失稳的诱发因素。通过对失稳原因的分析,提出了堵、减、排相结合的处理方案,处理完工后经受了2005年汛期较大洪水的经验,原发生失稳的位置及其他部位均未有异常情况发生,说明该工程采取的处理方案是有效可行的。关键词:橡胶坝;消力池底板失稳;扬压力;处理措施;排水中图分类号:TV653文献标识码:A3约为60mPs,此时部分消

3、力池底板和陡坡发生失稳破坏,破坏1工程概况的消力池底板和陡坡位于左侧一跨,共计5块消力池底板及陡泰丰橡胶坝位于大汶河北支牟汶河的中上游,为一河道拦坡,每块沿坝轴线方向长度均为10m。失稳后现场情况为:消蓄工程,由3跨橡胶坝和2孔泄水闸组成,总宽度207m,橡胶坝力池底板(中间3块)上升,陡坡下滑插入消力池底板下面,两侧单跨长度66m,坝袋设计高度4.0m,泄水闸单孔宽度2.0m,闸陡坡向中间侧翻;另外,其他消力池底板亦有轻微上升现象,上门高度3.0m,坝址以上河床平均比降0.2%。该橡胶坝的主要升高度为5~20mm不等。功能是向山东泰丰纺织集团及其所属热电厂提供

4、生产用水,兼2.2失稳原因分析起拦蓄地表径流,涵养地下水的作用。该坝正常蓄水位190.0发现上述失稳情况后,有关单位迅速采取措施,开启左侧的3m,相应库容200万m,工程于2003年3月动工兴建,2003年10泄水闸,降低橡胶坝前水位,以防止消力池底板及陡坡下面遭受月竣工蓄水,当年蓄水未达到设计高度。橡胶坝底板建于含砾到冲刷破坏和渗透变形,同时防止其他部位出现类似情况,并组石的中粗砂地基上,基面以下属强透水层,底板为长13m、厚织有关单位和专家对失稳原因进行分析,制定了处理方案。根0.9m的钢筋混凝土,底板前后齿槽深均为1.6m,钢筋混凝土底据有关资料,结合工程

5、实际情况,对发生失稳的原因作出了如下板下为厚度1.7m的浆砌块石基础。底板上游接长10m、厚0.5分析:m的钢筋混凝土铺盖。钢筋混凝土铺盖前面为长15m、厚0.5(1)消力池底板所受扬压力过大是造成失稳的直接原因。m的粘土铺盖,底板下游由长8m、厚0.5m、坡比为1∶4的钢筋根据消力池底板及陡坡失稳后的现场情况分析,失稳的过程为:混凝土陡坡与消力池相接;消力池长10m,底板厚度0.5m,尾消力池底板破坏在先,陡坡破坏在后。消力池底板在扬压力(渗坎高度1.0m。消力池后浆砌石海漫长25m,其剖面结构如图透压力与浮托力之和)作用下,克服自身重力上浮,然后陡坡顺1。坡

6、下滑,并在下泄水流作用下向下游倾斜,两侧陡坡在中间3块下滑后向中间侧翻。由此可见,扬压力过大是造成消力池失稳最直接的原因。(2)消力池底板排水孔排水不畅或失效是造成失稳的主要原因。消力池底板下面反滤层按3级滤料设置,为中粗砂、小石子、中石子各100mm厚,总厚度300mm,排水孔为DN110的PVC图1橡胶坝剖面(单位:尺寸mm,高程m)排水管,共设3排,横向间距2m,事后经现场检查,一半以上的排水孔存在排水不畅或几乎失效的情况。经现场开挖和调查分2消力池底板失稳其成因分析析,这种情况的产生主要是施工中排水管的末端未插入反滤层2.1失稳情况介绍中,在浇筑混凝土底

7、板时,水泥浆液固结了上层反滤料及排水管泰丰橡胶坝自2003年10月竣工即开始蓄水,此时汛期已下部滤料,造成排水不畅或失效,在排水孔失效的条件下,用流过,河道流量较小,蓄水高度一直未达到设计蓄水位。2004年6网法计算消力池底板所受的扬压力(上下游水位差为5m时)是月3日,橡胶坝蓄水至设计高度4.0m时,坝顶开始溢流,流量(下转第88页)收稿日期:2006-06-20作者简介:徐景起,男,山东省莱芜市雪野水库管理处,工程师。88人民长江2006年(2)对混凝土面板堆石坝,应对防渗面板及与基岩接触进要求进行帷幕灌浆的工程,宜在钻孔后的槽孔中预埋灌浆管,再行加固。如湖

8、南省株树桥水库大坝为混凝

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