zixun
山東茂隆新材料科技有限公司 2020-11-18 2998
巖門水庫是思南塘頭、板橋二個鄉鎮灌區配套修建的龍頭水庫,是一座以灌溉為主、兼顧防洪、鄉鎮供水、旅游及水庫養殖等功能的(一)型蓄水灌溉水利工程。 巖門水庫始建于70年代,已建成均質土(實為碎屑混合)壩,最大壩高23m,壩頂寬5m,壩長102m,壩頂高程619.55m,迎水坡坡比1:3,背水坡坡比1:2.4,壩址以上集雨面積為4km2,設計總庫容329萬m3,有效庫容272萬m3,灌溉面積6974畝,是在特定的歷史背景下,采用發動受益村、組群眾投工投勞興建的,屬大兵團作戰,是典型的“三邊”工程。所以,受認識水平、經濟條件、施工條件等諸多因素的制約,造成設計不完善,布置不合理,加之無施工專業機械,施工隊伍無專業技術,管理人員管理水平低等。導致大壩基礎清基、上壩土料和壩體填筑、施工工藝和設備均沒有達到土壩施工規范要求,造成水庫自建成蓄水以來,壩體及壩基多處出現漏水、浸潤線出露高、施工導流涵洞斷裂漏水、迎水面壩坡產生塌坑、放水閘門及啟閉設備失靈,溢洪道達不到設計泄洪標準要求等。為了保證水庫大壩安全,長期處于限制蓄水位(即低水位)運行,達不到設計效益,工程明顯存在隱患。灌溉效益逐年減少,截至2000年實際灌溉面積只能達到960畝,若不治理,危害逐漸加大,將給下游人民的生命財產帶來了嚴重的威脅,整治病險庫,已勢在必行。 2、病害情況及成因分析 2.1病害情況 ⑴ 壩前多處出現塌陷,面積達 m2,深度達 cm,主要集中反映在原放水管部位。 ⑵ 壩頂出現多處塌陷,造成壩面平整度差。 ⑶ 在下游壩面浸潤線出露高程低,壩面出現多處浸水,導致蠕動而形成凹槽,深達0.1~0.5米,且局部隆起,高度達0.2~0.5米。 ⑷ 大壩外坡二級馬道(610m高程)以下基本形成沼澤地。經現場測定,壩體最高天然含水量68.4%,最大飽和度大于100%。 ⑸ 在壩腳處有集中滲漏點達8處,總滲漏量30L/S,并可見輕微管涌現象。已產生滲漏破壞。 2.2成因分析 經過現場的實地勘察和對所收集到的資料的綜合分析,主要由下列成因: ⑴ 由于當地無優質粘土作為壩體填筑材料,只有就地取材,利用頁巖風化之亞粘土,砂粘土、亞砂土作為壩體填筑材料,這些土質透水性強,質量差。不符合規范中的壩體對土質的要求。 ⑵ 由于受當時客觀條件的制約,施工過程中的作業面之間銜接不好,土料鋪填摻合不均,碾壓不密實,致使壩體的孔隙率較大,碾壓質量達不到規范要求。 ⑶ 多年以來,由于投入工程運行期檢修、整治的費用不足,致使工程年久失修,加上管理方面比較欠缺,導致現在不利的狀況。
3、對策和措施—防滲處理
3.1防滲方案的選擇和設計
通過以上的病害調查和成因分析,結合本工程的建筑材料與施工條件等實際情況和類似工程的處理經驗,經過多方案的技術、經濟比較,選定采用復合土工膜處理土壩滲漏的整治方案。 在方案確定以后,我們收集了相關的規程規范和類似的工程范例,并進行了如下設計過程。 a、首先,是防滲體結構的擬定巖門水庫上游壩坡防滲體結構由復合土工膜、保護層及護坡組成,為確保反濾、排水系統始終保持正常工作,對表面防護和復合土工膜的固定采取如下措施。為防復合土工膜被刺破,復合土工膜下面先鋪10cm厚的粗砂,平整后再鋪復合土工膜,在復合土工膜上再鋪10cm厚的粗砂,20cm厚的碎石,再用30cm厚的干砌塊石護坡。在坡頂將復合土工膜埋入砼內,如圖1;在坡腳處,為了防沖,將復合土工膜延長回折,做成壓枕,埋入砼齒槽內,如圖2;坡腳壓枕達沖刷線下,在壩坡上每隔7m設抗滑齒槽,如圖3。
b、復合土工膜的基本特征 復合土工膜是一種新穎的工程材料,它是由土工織物、土工膜、土工織物三層組成,積聚了土工織物 和土工膜的優點,具有質輕、防滲性能有較好的延展性,適應變形、施工簡單,造價低等特點,是一種理想的防滲材料。 根據整治原則,首先將壩坡整形,然后按擬定的防滲結構鋪設復合土工膜。選定的復合土工膜為兩布一膜,膜厚0.5mm。 c、穩定復核 由于復合土工膜與土石介質間的摩擦系數及土石介質間的摩擦系數將影響防滲體的穩定,必須復核復合土工膜與壩坡、復合土工膜與保護層的抗滑穩定性。 ⑴ 復合土工膜穩定性驗算 根據公式:FS=tgδ/tgα FS:安全系數; δ:上墊層土料與土工膜之間的摩擦角; α:土工膜鋪設坡角。 根據上墊層土料,查資料得tgδ=0.5。 壩體上游坡坡比為1:3,即tgα=1/3 所以, Fs=tgδ/tgα=1.5>1.25 通過計算得復合土工膜防滲系統是穩定的,滿足要求。
3.2復合土工膜的施工要求
a、 復合土工膜的鋪設 在土壩上游壩面鋪設復合土工膜有兩種方式,一種是順壩軸線方向鋪設(順鋪);另一種是垂直壩軸線方向鋪設(橫鋪),上游坡面設七道抗滑齒槽,齒槽間距為5~10m;齒槽底寬1m,深 0.8m,其細部結構如圖3,本工程采用的是橫鋪法。復合土工膜在齒槽上端應留50cm折疊以作伸縮。 復合土工膜與周邊連接采用砼槽固結,及將復合土工膜嵌固在砼齒槽內(見圖4)。 b、 復合土工膜的焊接 為了加快焊接施工進度和提高焊接質量,采用先在平地上拼接焊好后再運到壩面上鋪設、焊接,每條焊縫正式施焊前,先用長100cm,寬20cm的復合土工膜料進行試焊,目測縫合格后方可正式施焊,并把目測合格的試焊樣品進行拉伸強度檢測。本工程采用熱熔焊法,搭接縫采用專用焊縫機焊接合格,焊縫搭接寬約10cm。 c、 復合土工膜的施工要點 ⑴ 復合土工膜鋪設應力求平順,松緊適度,不得繃拉過緊;復合土工膜應與土面密貼,不留空隙。 ⑵ 相鄰復合土工膜塊拼接可用搭接或縫接。本工程采用搭接。平地搭接寬度可取30c
復合土工膜(復合防滲膜)分為一布一膜和兩布一膜,寬幅4-6m,重量為200—1500g/平方米,抗拉、抗撕裂、頂破等物理力學性能指標高,產品具有強度高,延伸性能較好,變形模量大,耐酸堿、抗腐蝕,耐老化,防滲性能好等特點。能滿足水利、市政、建筑、交通,地鐵、隧道、工程建設中的防滲、隔離、補強、防裂加固等土木工程需要。常用于堤壩、排水溝渠的防滲處理,以及廢料場的防污處理。
m,不平地面或極坎土應不小于50cm。 ⑶ 坡面鋪設采用自下而上進行,坡頂、坡腳應以錨固溝或其它可靠方法固定,防止其滑動。 ⑷ 回填時,不得破壞復合土工膜,不得使用重型機械或振動壓實。Demand feedback