水庫土壩加固設(shè)計(jì)論文

時(shí)間:2022-05-18 03:50:58

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水庫土壩加固設(shè)計(jì)論文

1土壩存在的問題

1.1水庫土壩結(jié)構(gòu)

水庫土壩結(jié)構(gòu)的修筑質(zhì)量差是當(dāng)前水庫施工工程中常見的問題之一,這主要是因?yàn)槭┕と藛T在對(duì)水庫土壩結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工的過程中,沒有對(duì)周圍的地質(zhì)情況進(jìn)行全面的了解,而且所采用的施工技術(shù)和施工材料也存在著一定的質(zhì)量缺陷,這就導(dǎo)致水庫的土壩結(jié)構(gòu)在使用過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量問題,使大壩出現(xiàn)滲流的現(xiàn)象。

1.2水庫的使用過程

水庫在使用過程中,大壩壩體出現(xiàn)局部坍塌的情況,這就對(duì)土壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,帶來了嚴(yán)重的影響,使其水庫大壩的抗滑功能和穩(wěn)定性能無法滿足水庫工程設(shè)計(jì)的要求,從而出現(xiàn)了許多安全隱患,對(duì)水庫的正常運(yùn)行和人們的日常生活造成了嚴(yán)重的影響。

2土壩加固設(shè)計(jì)方案

從我國(guó)當(dāng)前水庫工程發(fā)展情況來看,水庫土壩結(jié)構(gòu)的除險(xiǎn)加固問題,不僅對(duì)水庫的正常使用造成了嚴(yán)重的影響,還存在著一定安全隱患,時(shí)刻威脅著人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。為此,對(duì)水庫土壩加固方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前,人們?cè)谒畮焱翂渭庸淘O(shè)計(jì)中所包含的內(nèi)容主要有:土壩壩體加厚、壩體防滲和壩體的截滲設(shè)計(jì)等。

2.1大壩壩體培厚、壩坡放緩設(shè)計(jì)

在對(duì)大壩壩體結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗滑穩(wěn)定加固施工工程中,壩體邊坡的抗滑穩(wěn)定性不足的問題直接影響了水庫的使用功能,因此,為了保障水庫的正常使用,技術(shù)人員就要采用大壩壩體培厚以及邊坡放緩設(shè)計(jì),來提高大壩壩體的穩(wěn)定性。不過由于在不同的水庫工程施工中,其大壩結(jié)構(gòu)也存在著一定的差異,而且在對(duì)其進(jìn)行施工的過程中還要考慮到水庫周圍的地質(zhì)環(huán)境等綜合因素,因此采用經(jīng)濟(jì)、安全的設(shè)計(jì)方案對(duì)其進(jìn)行施工處理是十分必要的。

2.1.1上游培厚、壩坡放緩,下游壩坡不變將原上游壩坡1:2.5、1:2.75、1:3.3三級(jí)變坡通過壩體底部培厚為1:2.75、1:3.0、1:3.50,變坡處高程分別為89.00m和77.00m,壩頂寬度保持6.0m。大壩下游壩坡原設(shè)計(jì)為1:2.5、1:2.8、1:3.2、1:1.50,保持不變。

2.1.2上游壩坡削坡放緩,下游壩坡相應(yīng)培厚將原上游壩坡從高程89.00m起向上通過削坡改成1:2.75,變坡處高程為77.00m,上游壩坡為1:2.75、1:3.3二級(jí)變坡。壩頂總寬不變,大壩軸線向下游平移2.75m。下游壩坡在原壩坡基礎(chǔ)上相應(yīng)培厚,保持原坡比不變。變坡處高程分別為92.00m、83.00m、74.50m,變坡處設(shè)寬2.0m馬道,馬道內(nèi)側(cè)設(shè)排水溝。

2.1.3上游壩坡底部培厚、上部消坡放緩,下游壩坡相應(yīng)培厚將原上游壩坡三級(jí)變坡通過底部培厚、上部消坡放緩改成1:2.75、1:3.0、1:3.5,變坡處高程分別為89.00m和77.00m,壩頂總寬保持6.0m不變,大壩軸線向下游移2.00m。下游壩坡在原壩坡基礎(chǔ)上相應(yīng)培厚,保持原坡比不變。變坡處高程分別為92.00m、83.00m、74.50m,變坡處設(shè)寬2.0m馬道,馬道內(nèi)側(cè)設(shè)排水溝。

2.2大壩壩體防滲設(shè)計(jì)

2.2.1沖抓套井回填粘土防滲墻作為水庫大壩加固設(shè)計(jì)中最常見的一種加固方式,防滲墻的使用范圍較廣,施工設(shè)計(jì)方法也有很多,其中回填粘土防滲墻和瀝青混凝土防滲墻是較為常見的兩種施工設(shè)計(jì)方案。利用沖抓式打井機(jī)具,在土壩滲漏范圍造井,用粘性土料分層回填夯實(shí),形成一連續(xù)的套接粘土防滲墻,截?cái)酀B流通道,以起到防滲目的。此外,在回填粘土夯擊時(shí),夯錘對(duì)井壁的土層擠壓,使其周圍土體密實(shí),提高堤壩質(zhì)量,從而達(dá)到壩體防滲、加固的目的。采用排套井平行壩軸線布置,套井直徑為1.1m,排距為0.8m,套井深入壩基強(qiáng)風(fēng)化層內(nèi)1m。

2.2.2機(jī)械造槽法修建瀝青混凝土防滲墻與粘土相比,瀝青混凝土的塑性更佳,防滲能力和變形能力也更強(qiáng),當(dāng)防滲墻出現(xiàn)裂縫時(shí),瀝青混凝土還可以通過自行愈合的能力來治理裂縫,因而防滲效果更佳。一般壩體在采取瀝青混凝土防滲墻時(shí),多采用機(jī)械造槽法進(jìn)行施工,必要時(shí)還會(huì)與帷幕灌漿技術(shù)相結(jié)合,以確保壩體防滲體系的可靠性,提高土壩加固設(shè)計(jì)效果。

2.3劈裂灌漿

劈裂灌漿防滲機(jī)理,是沿土壩軸線的小主應(yīng)力面,用一定的泥漿壓力人為地劈開壩體,灌注泥漿,利用漿壩互壓、泥漿析水固結(jié)和壩體濕陷密實(shí)等作用,使所有與漿脈連通的裂縫、洞穴等隱患得到充填、擠壓密實(shí),形成豎直邊漿體防滲墻。同時(shí),由于灌漿壓力在壩體內(nèi)部所產(chǎn)生的應(yīng)力再分配,也能改善壩體的應(yīng)力狀態(tài),促進(jìn)變形穩(wěn)定。劈裂灌漿按雙排孔布置,孔距為4.0m,孔徑為1.0mm,排距為0.5m,孔深入基巖強(qiáng)風(fēng)化層1.0m。鉆孔灌漿采用分序鉆灌,這樣可以使灌入的漿液平衡均勻分布于壩體,有利于泥漿排水固結(jié),避免壩體產(chǎn)生不均勻沉陷和位移。施工時(shí),先鉆灌一序孔,后在序孔中間等分插灌二序孔。

2.4大壩壩基和壩肩防滲加固設(shè)計(jì)

對(duì)于水庫大壩來講,壩基的加固和壩肩的加固也十分重要。如果壩基所處位置的地質(zhì)層為強(qiáng)風(fēng)化砂巖,并且還附有一定透水能力強(qiáng)的殘積土層,那么該大壩的壩基就非常容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,必須要對(duì)其采取有效的加固防滲措施。一般在實(shí)際的工程實(shí)踐中,對(duì)于這種壩基和壩肩的防滲加固設(shè)計(jì)多采用帷幕灌漿的方法或者高壓噴射灌漿的方法。灌漿的質(zhì)量和相關(guān)技術(shù)參數(shù)需要結(jié)合工程的實(shí)際情況,通過一定的灌漿試驗(yàn)來最終確定,以保證加固設(shè)計(jì)方案的可行性與可靠性。

3結(jié)束語

由此可見,在對(duì)水庫土壩結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)的過程中,人們采用的土壩加固的方法有很多種,而這些不同的土壩加固方法,在不同的施工工程中其應(yīng)用效果存在著一定的差異,因此在對(duì)水庫土壩加固設(shè)計(jì)施工的過程中,技術(shù)人員還要根據(jù)工程施工的實(shí)際情況以及相關(guān)的技術(shù)規(guī)范,來對(duì)其進(jìn)行比較選擇,從而滿足加固設(shè)計(jì)施工的相關(guān)要求。

作者:易薛平單位:重慶同望水利水電工程設(shè)計(jì)有限公司