水库大坝防渗加固设计探讨.docx

水库大坝防渗加固设计探讨摘要：为了更好的研究水库大坝的整体防渗加固文中结合石康水库大坝具体的渗漏隐患对工程进行具体的分析然后做好防渗加固设计方案的必选最终通过效果分析选择最佳的防渗加固设计方案希望能够对今后的水库大坝的防渗加固设计有一定的借鉴意义。关键词：石康水库；防渗加固；设计最近几年因为不同原因部分水库大坝缺少正常的维修工程出现不可避免的老化失修现象再加上新问题的出现由于原本的条件限制水库本身的工程标准偏低质量无法满足现阶段的要求久而久之就出现长期带病运行的问题。这样的病险水库大坝直接会影响工程效益的发挥成为安全的心腹之患对于广大人民群众生命财产安全带来严重影响。一、水库除险加固工程概况石康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。二、大坝渗漏出现的原因分析就相关的统计来看在水库垮坝的原因之中因为超标的洪水或者是防洪标准过低占据了37%~51%的比例；因为工程质量隐患和工程质量差占据了35%~38%的比例；因为年久失修管理不善占据了4%~15%；其余原因占据比例4%~11%。所以我们应该重视大坝渗漏出现的原因[1]。就分析本文所研究的石康水库大坝出现渗漏出现集中在坝体和坝基两个方面因此对于渗漏的原因也进行针对性分析。1．坝体渗漏石康水库大坝出现坝体严重渗漏主要是因为原本坝体建筑的施工质量偏差再加上粗砂石和填筑所使用的土料夹碎石较多所以其本身也存在较大的渗漏系数导致在下游坝体的破面上出现了浸润线逸出的问题并且逸出的位置点较高[2]。2．坝基渗漏在2012年的5月在日常的检查中发现石康水库右坝肩与山坡相互结合的位置出现了湿润的现象在其外坡脚的集水沟中以及排水棱体之中存在渗漏积水。在调查原因之后得出：在坝体基础的接触面存在处理方面的缺陷例如没有进行齿槽的设置也没有进行抹浆的处理这样就导致坝基面出现的接触性的渗漏问题。三、水库大坝防渗加固设计1．方案比选（1）高压摆喷灌浆。目前在水利工程的除险加固之中高压摆喷灌浆技术已经相当的成熟其原理在于：对掺搅地层利用射流作用进行切割这样可以将原本的地层结构和组成加以改变同时再将混合浆液或者是水泥浆灌入其中形成凝结体通过这样的方式就可以达到防渗和加固地基的效果。这一种方案一般是使用在卵（碎）砾石、砂土或者是粉土的地层之中初步计算选择这一方案需要570万元的投资。优点：使用这一方案不仅施工速度快并且也能节约一定的投资；缺点：很难控制好施工的质量粘土中旋喷灌浆防渗效果、可靠性以及耐久性都无法与混凝土防渗墙的功效相比较。（2）塑性混凝土防渗墙。这一种方案属于地下连续墙的方式通过专门的造槽机械进行槽孔的钻凿然后将泥浆注入到槽孔的内部避免出现槽壁坍塌的问题最后在注满泥浆的槽孔之中利用导管进行水下混凝土的浇筑使用混凝土将内部的泥浆置换出来通过这样的方式就可以形成墙体。一般来说在直径小于10~的卵砾石、砂壤土、砂土、粉土等土层中应用初步计算选择这一方案需要630万元的投资。优点：使用这一方案拥有良好的防渗加固耐久性并且防渗的可靠性偏高；缺点：施工整体进度偏慢相比前一种方案投资上花费更多。考虑到本身大坝含砾偏高所以通过坝体砾料与高压灌浆水泥浆胶结的方式能够达到最理想的想过再加上在投资方面高压摆喷灌浆要节约60万元所以在综合考虑之后还是选择施工速度较快的高压摆喷灌浆方案。2．布置高压摆喷灌浆根据石康水库大坝的地质条件和实际的坝高在石康水库大坝的高压摆喷灌浆孔的设置上按照1排孔距0.9m的方式进行灌浆孔的轴线位于坝轴线下游侧1.5m一共设置451个灌浆孔钻孔的深度一直延伸到坝基面以下的3m处。灌浆施工主要氛围两道工序利用三管法摆喷的形式形成高喷墙其对接摆角不得小于60°选择水泥浆液（水泥选择42.5的普通硅酸盐水泥）作为其灌浆材料[3]。3．渗流分析对于石康水库的大坝渗流分析计算选择大坝的二维渗流有限元进行分析其中典型断面选择最大坝高的断面。4．对于防渗加固设计的效果总体评价通过上面表格的具体计算结果分析来看在三种稳定的渗流工况之下坝体出口处的最大渗透比降要比坝体的允许渗透坡降要小得多所以不会有局部渗透破坏的问题出现；相比加固之前渗漏量减少了接近一半；通过图2我们可以清晰的看到在使用的高压摆喷灌浆之后大坝在灌浆的轴线位置上形成了防渗的心墙这样有利于坝体侵润线的降低在高压摆喷防渗墙的位置上侵润线出现了跌落进而在排水棱体内形成了逸出点但是不会再去爱从坝面之上逸出；通过相应的计算可以看出在进行灌浆加固之前正常的蓄水位条件下其下游的