山心塘水库除险加固工程主坝加固设计方案

山心塘水库除险加固工程主坝加固设计方案

2014年第11期黑龙江水利科技No．11．2014(第42卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TotalNo．42)文章编号：1007—7596(2014)11—0081—02山心塘水库除险加固工程主坝加固设计方案刘彬彬(广西玉林水利电力勘测设计研究院，广西玉林537000)摘要：文章阐述了山心塘水库概况，从现场布置、适用条件、技术的可靠性、施工难易等角度分析比较，选定了坝体防渗灌浆十坝基帷幕灌浆的防渗加固方案，以及对大坝下游坡进行M7．5浆砌石贴坡加固设计解决坝基应力问题。关键词：山心塘水库；浆砌石重力坝；防渗；应力中图分类号：TV697．3文献标识码：B根据《浆砌石坝设计规范》(SL25—91)规定混凝土1基本概况防渗面板底部厚度为最大水头的1／30—1／60，顶部山心塘水库是一座以灌溉、供水为主，结合发电厚度>10．3m的要求，经计算，山心塘大坝混凝土防的综合利用的小(1)型水库。工程等别为Ⅳ等，主要渗面板底部最大厚度应为1．23—0．62m，所以山心建筑物等级为4级。现在枢纽工程由主坝、副坝、溢塘大坝坝体混凝土防渗面板厚度不满足规范要求。洪道和放水涵管组成。主坝为浆砌石重力坝，最大且经过30多年的运行后，防渗面板严重老化，导致坝高38．0In，坝顶总长120．0m，坝顶宽3．1m，坝底大坝下游面820．0In高程以下大面积渗水且右坝脚高程807．0in，现状坝顶高程845．0In。上游防浪墙多处存在射水现象。水库淤泥较深，淤积高程至顶高程为846．0in，顶宽0．35In，下游栏杆顶高程为817．0In，淤积高度高达10in左右。如若对大坝上游846．0nl，顶宽0．2in。大坝上游坡823．0In高程以上防渗面板进行加固，淤泥难以清理，导致施工比较困垂直，以下坡比为l：0．15，843．0In高程以下设有混难，无法新建防渗面板，因此本次除险加固拟采用坝凝土防渗面板，厚度为0．5in。下游坡839．0in高程体防渗灌浆+坝基帷幕灌浆方案⋯。以上垂直，以下坡比为1：0．65。坝脚设有集水沟、量2．1坝体防渗灌浆设计水堰。坝体加固采用充填灌浆，对整个坝段在坝顶设两排该大坝被核定为三类坝工程。安全鉴定评价主孔，排距为l_0in，孔距为2．0in。第一排充填灌浆孔轴坝砌体为微风化花岗岩，胶结材料为砂浆，局部缝隙线距上游面1．1In。灌浆时先灌坝体下游排，再灌上游不满浆，砂浆标号较低。坝体砌石砌体施工质量差，排，上游排灌浆先坝基帷幕灌浆后坝体防渗灌浆。坝体防渗面板没有分缝且抗渗标号较低，严重老化，左坝防渗灌浆材料为纯水泥浆，水泥标号为425；同排孔按肩与山体接触带润湿，大坝下游面820．0in高程以下三序施工，采用自下而上分段灌浆，每段长5—6m，灌浆大面积渗水且右坝脚多处存在射水现象，严重影响压力为1．5～3．0MPa；浆液浓度由稀到浓，逐级变换，浆大坝的安全运行。此外，经计算主坝应力不满足规液水灰比采用5：1、3：l、2：1、1：1、0．8：1、o．6：1、0．5：17个范要求。比级，由5：1水灰比开灌。2防渗设计2．2坝基帷幕灌浆设计山心塘水库主坝为浆砌石重力坝，防渗为坝体坝基帷幕灌浆设一排孔，与第一排坝体充填灌上游侧的防渗面板，现其防渗面板厚度均为0．5nl，浆同孔，孔距为2．0m，深入坝基5m。主坝强风化下[收稿日期]2014—04—12[作者简介]刘彬彬(1980一)，女，广西陆川人，工程师，从事水利水电工程设计、施工。n2014年第11期黑龙江水利科技No．11．2014(第42卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TotalNo．42)限线即是中等透水下限线，因此本次设计灌浆孔孔置，间距为1200mm，锚筋垂直深入原坝体1．5m外深拟人弱风化带3．0一n，灌浆材料为纯水泥浆，水泥伸1．0m。坝体新砌M7．5浆砌石及其C15混凝土基标号为425；同排孔按三序施工，采用自下而上分段础均每10ITI设一条伸缩缝，缝宽20mm，缝内填聚苯灌浆，每段长5—6m，灌浆压力为2．5～4．0MPa；浆乙烯硬质泡沫板。液浓度由稀到浓，逐级变换，浆液水灰比采用5：1、经加固后，河床段和强风化段坝体坝基抗滑稳3：1、2：1、l：1、0．8：1、0．6：1、0．5：17个比级，由5：1水定均能满足规范要求，坝趾最大压应力小于坝基容灰比开灌。坝基灌浆前必须通过试验孑L试验，确定许压应力，坝基不出现拉应力。砌体抗滑稳定及应合理的有关参数。坝基抗滑稳定及应力分析成果见力分析成果见表2．主坝加固横剖面图见图1。表1。钻孔设备采用150型地质回转钻钻垂直孔，自下而上分段循环灌浆法施工。灌浆泵灌浆，自动记录仪与之配套使用。灌浆压力根据现场灌浆试验成果确定。灌浆浆液用425号普通硅酸盐或大坝硅酸盐纯水泥浆液。在灌浆部位搭设f临时制浆站供浆。3下游坝坡加固原大坝下游坡839．0FI1高程以上垂直，以下坡比为1：0．65。坝脚设有集水沟、量水堰。考虑到原坝基出现拉应力，本次设计拟对主坝下游坡进行M7．5浆砌石贴坡加固设计，并恢复原坝脚浆砌石排水沟图1主坝加固横剖面图以及量水堰。加固后整个坝段下游坡832．0nl高程4结语以上维持现状不变，在832．01TI高程设个平台，宽为2．6in，以下坡比为1：0．78。为解决主坝渗漏及应力问题，选定坝体防渗灌加固段坝底浇筑C15混凝土垫层，厚0．8in。对浆+坝基帷幕灌浆方案，以及对大坝下游坡进行原浆砌石坝坡坡面砂浆凿除后，冲洗干净，贴坡加固M7．5浆砌石贴坡加固设计。山心塘水库除险加固采用M7．5水泥沙浆砌筑Mu40以上块石。新旧浆工程于2008年11月开工建设，于2011年l2月完工砌石之间采用l6的锚筋进行连接，锚筋梅花型布并通过验收。表l坝基抗滑稳定及应力分析成果表备注：工况1：自重+水库正常水位下的静水压力+浪压力+扬压力+泥沙压力；工况2：自重+水库设计洪水位下的静水压力+浪压力+扬压力+泥沙压力；工况3：自重+水库校棱洪水位下的静水压力+浪压力+扬压力+泥沙噩力；工况4：自重+水库正常水位下的静水压力+浪压力+扬压力+泥沙压力+地震荷载。参考文献：部科技，2009(08)：20—30·[1]王琦，马国花．小型水库除险加固问题探讨[J]．中国西一82—