小型水库除险加固之防渗方式探讨

小型水库除险加固之防渗方式探讨

2013年8月第8期城市道桥与防洪防洪排水175小型水库除险加固之防渗方式探讨袁翠平，薛辉，沈昊(南京市水利规划设计院有限责任公司，江苏南京210012)摘要：结合南京市多座小型水库除险加固防渗处理的工程实践经验，总结出小型水库一般防渗方法，且针对不同渗漏原因，给出建议性防渗措施，有关经验可供相关专业人员参考。关键词：小型水库；除险加固；防渗；浸润线中图分类号：TV621文献标识码：B文章编号：1009—7716(2013)08—0175—02防渗体型式有混凝土防渗墙和水泥土防渗墙两O前言种。目前经验成熟且运用较多的方法主要有：垂直本文主要讨论小型病险水库土石坝防渗措施铺塑法建造以塑膜为主的防渗幕墙、射水造槽法的应用。水库大坝作为挡水建筑物，渗透水流在土建造混凝土防渗墙、抓斗成槽法建造薄壁塑性混壤中运动时，若渗透坡降超过允许渗透坡降，势必凝土防渗墙、振动沉模砂浆防渗板墙、高压喷射建引起坝体或坝基的渗透变形。同时，长期处于饱和造复合水泥浆防渗墙、振孔切槽高喷建造复合水状态的土体有效重量的减轻，加上渗透水流的动泥浆防渗墙、多头小直径深层搅拌桩法建造复合水作用，还增加了坝坡滑动的可能性。由此可见，水泥浆防渗墙等。他们的适用范围、处理深度、工水库大坝的防渗控制是水库除险加固的首要任效及主要优缺点等详见表1。务，关系到水库保护范围人民生命财产的安全问1．3背水坡防渗法题。土石坝的防渗原则为“前堵后排”，即背水坡防渗目的为排水，该法主要有棱体排水和贴坡排1防渗方法概述水两种。南京市大部分小型水库建于上世纪，受当时棱体排水为在坝脚处用块石堆筑成棱体，棱施工条件限制，水库大坝多为人工挑筑而成，造成体顶部高程应超出下游最高水位，应大于波浪沿坝体不密实，设计标准低，施工质量差。因此，导致坡面的爬高。因该法伸人坝体，有利于降低坝体浸水库的渗漏问题主要集中在坝体部分。目前国内润线。当坝体浸润线较高时可采用。外针对坝体缺陷的防渗加固一般采用上游坡面防贴坡排水为在背水坡沿坡面设堆石或砌石，渗、坝体垂直幕墙防渗和下游贴坡导滤防渗等。在石块和坝坡之间再设反滤层，排水设于下游坝1．1上游坡面防渗坡底部。该法结构简单，便于施工，但不能降低浸上游坡面防渗主要为土工膜防渗法。该法在润线，适用于下游无水的中小型水库的均质坝。大坝迎水坡面铺设一层土工膜。施工时首先要将2案例库水位降到坝脚位置或在整个大坝前设一道纵向围堰，然后将迎水坡原护坡拆除，坡面找平，然后某中型水库，根据水库管理人员现场观察，库在坡面上铺设一层复合土工膜(两布一膜)，土工水位到17m左右时，背水坡坡脚位置沿线有渗漏膜从坝脚一直铺到校核洪水位以上一定高度，膜现象。同时根据水库历年白蚁防治时发现，水库白上再做硬质护坡。·蚁危害严重，蚁道纵横交错，对坝体造成损坏。设该法施工简单，工程投资小，防渗效果明显，计拟对水库大坝进行防渗处理。水库的防渗问题但由于该法必须将现有护坡全部拆除后再施工，主要集中在坝体部分。坝基防渗基本无问题，因此对于现状迎水坡护坡较好的坝体不适宜采用。设计对坝基不做防渗处理。1．2坝体垂直防渗墙方案2．1防渗方法选择该法即在坝体内沿坝轴线设置一道防渗体，现场查看，该水库迎水坡现有混凝土护坡较好，拟采用局部维修的加固措施，因此从经济的角收稿日期：2013-03—14作者简介：袁翠平(1981一)，女，江苏盐城人，工程师，从事水度考虑，不适宜采用迎水坡防渗法。利工程设计工作。对于坝体防渗墙方案，从成墙质量上看，塑性n176防洪排水城市道桥与防洪2013年8月第8期m由层雾便一造价低埋厦于”啊，上牧p率1，适应地层范围广，能伸入基岩O．Sm，体积大，需较宽阔的施工平台⋯⋯成墙整体性最好，厚度均匀，质量(5—7m1，遇沙层、淤泥层抓取(J~30em)墙薹zs可靠，防渗效果好，检测方便困难，工效低，造价高。处理深度大于20In时，工效降低墙体连续、均匀、整体性好，质量不适应砂(卵)砾石层，需较宽振动沉模防可靠，防渗效果好，施工工效较阔的施工平台(8～9m)，所灌砂(1~_12cm)渗板墙薹差篓<般60-。7～04。-oo高，造价适中浆形成分层混凝土墙体的整体性最好，厚度均匀，质量可靠；工况二：上游校核洪水位与下游相应水位。接头处采用接头管使墙体连接密实、可靠，增加接计算采用某渗流计算程序，计算结果见图1、缝的渗径，提高抗渗性。而水泥土防渗墙质量人为图2。因素影响较多，成墙厚薄不均匀，墙体质量一般。从施工条件上看，采用混凝土成墙时需采用抓斗’—．／n][彳、丁机开槽，因抓斗、吊车等设备体积较大，需较宽阔等／f【If{———的平台(平台需宽8in以上，另需设4in宽的临时—一／／／I弋七ff『lIJ11施工道路)。而水泥土成墙方案施工机械体积相对图1正常蓄水位无防渗墙浸润线计算图偏小。水库现状坝顶道路为5．5m宽。因此采用水泥土成墙方案施工难度小，可行性较大。’—综合方案比较，设计采用水泥土防渗墙方案。．／7、厂十====＼>目前水泥土防渗墙的施工方法中多头小直径深层l／／}1_lf＼搅拌桩技术具有施工进度快和质量不受地下水位l1／一f—f／f1～＼影响的特点，且防渗效果好，持续时间长。近年来图2正常蓄水位有防渗墙浸润线计算图深层搅拌桩水泥土防渗墙开始得到广泛的应用，限于篇幅，校核水位下的计算图不再列出，走并取得了很好的社会效益。因此设计采用多头小势基本类似。根据抗渗结果图看出，浸润线在防渗直径深层搅拌桩方案，采用墙厚0．30，成墙深度墙处有明显的水头降落，说明防渗墙起到了很好7．2O一13．20m，墙体深入坝基土内约1．0in。的防渗效果，同时，本次计算考虑坝脚的排水棱2．2防渗效果比较体，图中可看出，排水棱体大大降低了浸润线出逸计算断面选在大坝的中部，该位置附近系原古点高程。河道，坝后地面高程较低，此为最危险断面。分别3结论对坝体采用防渗处理前后进行计算分析比较。工况选择如下：病险水库的防渗处理方法的选择，首先应查明工况一：上游正常蓄水位与下游相应最低水位；(下转第185页)n2013年8月第8期城市道桥与防洪防洪排水185水施工队伍进行，并严格按照《地下工程防水技术而相对空气密度较大的恶臭气体存在区域空间下规范}(Ga50108—2008)施工，防水混凝土的施工部。缝、穿墙管道预留洞、转角、坑槽、后浇带等部位和针对地下泵站的实际情况，利用收集系统风变形缝等地下工程薄弱环节建筑构造做法应按管将渠道内及进水泵房池内的废气抽出，使整个《地下防水工程质量验收规范》(GB50208—2011)处格栅及泵房池内空间形成一个微负压状态，从而理验收，确保防水工程质量；地下室防水层需沿主使池内废气不能溢出上层空间。收集后的气体进体建筑上翻至室外地面以上500mm处，外侧防水入处理箱并进行氧化分解反应，废气经处理达标层需带砂，方便面层施工。后排放。3．2除臭及通风设计通风系统管路与除臭一并考虑，既可以简化为了彻底解决污水的臭味，防止臭气外溢影管路，也能减少通风管对地下泵站空间的影响。格响周围环境，须将泵站下部产生的臭气进行收集栅上方采用局部密闭，根据压力平衡原理，在不影后送至除臭设备进行处理，臭气经处理达到《恶臭响泵站正常运作的前提下进行适当封闭，形成两污染物排放标准》(GB14554—93)中厂界新扩改建个相对密闭的贴身隔离罩，在格栅、旋流沉砂池和二级指标后方可排放。设计选用离子氧除臭工艺。集水池均设置相应的送风系统，风机材质具备腐由于污水泵站特定运作工艺，设施中许多部蚀性性能，确保系统正常运行。经排风系统送人除位为开放式，这些区域是恶臭集中发散源，泵站各臭设备处理，净化后的空气达标排放。种机械设备在工作时往往会扰动作业区域得空气，增加了恶臭味的散发量。由于污水泵等设备在参考文献【1】王俊增，王德源，于斌．流砂软土地基建地下泵站沉箱方案设计工作时对区域内空气流动及压差有其特定得工况与施工【J]．山西建筑，2012，(36)．要求，而且散发出的恶臭气体组分复杂，相对密度【2】秦国强．山西省小浪底引黄工程地下泵站设计[J】．山西水利科存在着较大的差异，这势必会造成氨气、硫化氢等技，2012，(01)．相对空气密度较小的恶臭气体在区域上方聚积，【3】袁明．地埋式污水泵站工艺的应用与研究．安徽建筑，2013，(0D．(上接第176页)大坝渗漏原因(坝体渗漏、坝基渗漏和坝肩渗漏)，参考文献【1】左东启，王世夏，林益才．水工建筑物[M】．南京：河海大学出版社，渗漏范围，再根据大坝的土层分布、土层性质和施1995．工条件等选择既经济又技术上可行的防渗方案。【2】张世君，懂福平_，J、型水库的安全与管理【M]．北京：中国水利水电水库的安全与否，关系到人民的生命财产，也出版社，2005．关系到地方的稳定发展，因此病险水库的防渗处【3】SD200—88，土坝坝体灌浆技术规范【s】．北京：中国人民共和国水理是水库除险加固的工作重点，是每个水利工作利部，1988．【4】SL274—2001，碾压式土石坝设计规范【S】．北京：中国水利水电出者需重视的问题。版社，2001．