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某县水库HDPE土工膜防渗处理经验

发布日期:2019-09-11 10:32 浏览次数:
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      德州华翔新材料资讯:修文县现有水库多建于上世纪五十至七十年代,受建库时期条件束缚,加上工作多年,大都水库存在漏水。本文通过对坝区防渗方案经验总结,为往后水库防渗处理提出参看方案。 
      水库;渗漏;防渗处理;帷幕灌浆;充填灌浆;土工膜防渗 

  修文县地处贵州中部,位于东经106°21′-106°53′,北纬26°45′-27°12′。属杨子地台黔中拱起,出露岩层有震旦系、寒武系、石炭系、二迭系、三迭系、白垩系和第四系,缺失奥陶,志留系地层。全县现有小(一)型水库7座,小(二)型水库22座。大都水库建于五十至七十年代,受建库时期技术经济条件束缚,加之水库工作多年,大都水库渗漏严峻。修文县水利部门近年对多座水库进行除险加固处理,现对病险水库防渗典型方案小结如下,为往后水库除险加固工程供应参看方案,也为新建水库指出防渗应注重之处。修文县病险水库大坝首要为土坝,本文首要论说土坝坝区防渗处理的相关问题。 
  修文县土坝坝区渗漏的原因首要有三方面:1)坝体渗漏,首要由于筑坝所用填料不符要求,土料夯填密实度不符合要求,构成坝体渗漏。2)坝基、坝肩及接触带渗漏,由于清基不完全或未进行清基,未将懈怠堆积物、强风化层等强透水层全部根除,未作防渗处理,导致坝基、坝肩及接触带漏水。3)由于岩溶发育构成水库渗漏,水库建在可溶岩层上,由于岩溶通道漏水,构成水库漏水。坝区防渗处理的方案为:1)对坝体进行充填灌浆或铺土工膜防渗,2)对坝基坝肩进行帷幕灌浆,3)对岩溶渗漏的水库,需找到岩溶通道,通过帷幕灌浆等方法堵截岩溶渗漏通道进行防渗处理。 
  修文县水库大坝防渗处理典型方案总结简述如下: 
  1 格老寨水库:格老寨水库位于修文县中部龙场镇北面,穿山堰河源头,工程建于1958年,集雨面积14.7km2,最大坝高13m,总库容107万m3,为小(一)型水库。库区出露岩层为二迭系下统茅口组(P1m)灰岩、白云质灰岩、夹白云岩岩及方解石团块,岩层产状为NE30°-40°∠NW13°-18°。表层为第四纪(Q)黄色棕色粘土。茅口组(P1m)灰岩、白云质灰岩溶发育,深蚀裂隙,溶槽、落水洞、天窗、溶洞等岩溶现象多见。 
  水库渗漏及原因分析:1)左坝肩沿库岸向上游200m,该区域溶槽溶洞发育,地下水位低于库水位,库水向左岸暗河渗漏。2)由于清基不完全,基坝岩溶裂隙渗漏;3)由于坝体所用土料和夯填质量较差,坝体渗漏。 
  防渗处理方案:1)帷幕灌浆处理:灌浆孔安顿为单排三序,孔距为3m,灌浆压为0.5-1MPa,灌浆浆液为P.O.325纯水泥浆。处理区域为左坝肩沿库岸向上游200m规划,以及坝基渗漏带。左坝肩沿库岸向上游200m规划帷幕底限为1267m(低于基岩面35m),坝基帷幕灌浆底限为1277m(低于基岩面25m), 2)坝体选用充填灌浆,浆液为泥浆加15%的水泥。 
  2 烂沟水库:烂沟水库位于修文县西部谷堡乡。水库集雨面积4.5km2,总库容148万m3, 为小(一)型水库,最大坝高22.7m。规划灌溉面积2500亩。水库死水位1232m,正常蓄水位1247.5m。库区出露岩层为寒武系高台组(∈2g)黄灰色泥质白云岩,岩层风化剧烈,节理裂隙发育,岩层产状220°∠29°。库区左右两岸分别有沿库区河流方向的断层。经现场勘察分析,两断层为压扭性阻水断层。 
  水库渗漏及原因分析:1)坝体渗漏:当水位抵达1245.5m以上时,背坡出现大面积渗漏带。现场勘察,坝体填筑土料夹有风化石及残积浮土,现场取土实验,土体渗透系数为k=1.5×10-4cm/s。2)坝基及坝肩渗漏:现场检查,左坝肩长期漏水,坝体后缘长期漏水。大坝地基及两坝肩为寒武系高台组(∈2g)黄灰色泥质白云岩,岩层风化剧烈,节理裂隙发育。由于建库时坝基、坝肩开挖未将强风化白云岩完全根除,坝基坝肩未进行防渗处理,导致坝坝基坝肩漏水。3)放水涵洞漏水,放水涵洞为石灰粘土砌石箱涵洞,建库期间未设涵衣及截流环。库水沿涵洞外侧渗漏,长期漏水构成漏水通道,在涵洞中后段沿砌石裂缝会合进入涵洞。 
  防渗处理方案:1)坝体防渗:坝体防渗规划为HDPE土工膜加灌浆方案:在坝体迎水面1232m高程处设置C20灌浆途径,灌浆途径两端至坝顶设置灌浆斜坡。对灌浆途径和两端灌浆斜坡圈定的大坝迎水面进行复合土工膜(PE膜)防渗。对灌浆途径以下的坝体进行填充灌浆处理,灌浆压力为0.05MPa至0.3MPa。2)对坝基及灌浆途径两端至坝顶两端坝岸进行帷幕灌浆,灌浆孔距离为3m。坝基及灌浆途径两端至坝顶两端坝岸帷幕灌浆深度为基岩以下29m,规划帷幕灌浆底限约为1.2倍坝高。3)两坝肩防渗:通过钻探材料,分析两坝肩地下水位与库区地下水位联络,左坝肩防渗帷幕线从大坝左岸向左延伸48m, 右坝肩防渗帷幕线从大坝左岸向右延伸39m。帷幕深度相同为深化基岩29m。4)放水涵洞防渗:规划在放水涵洞进口附近设置充填灌浆孔3个,深度为3-5m。通过充填灌浆阻断涵洞外侧渗漏途径。防渗充填灌浆压力为0.05MPa至0.3MPa,帷幕灌浆压力为0.5MPa至1.0MPa。 
  3 把溪水库:把溪水库位于修文县东北部扎佐镇把溪村,水库建于1957年,水库大坝为均质土坝,最大坝高10.24m,总库容32.35万m3, 坝体以上流域面积2.76km2。水库规划灌溉稻田1000亩。库区出露岩层为寒武系石冷水组(∈2s)薄至厚层白云岩,岩层产状316°∠10°,倾向水库下贱,坝址为横向谷。 
  水库渗漏及分析:1)在大坝外坡脚中心(原河道中心方位)距离坝脚约10m处(高程1349.7m),有五处会合上升渗漏点汇成渗漏凹地,会合渗漏流量5L/s,首要原因是河道中心坝基透水层,原河流沉积物和基岩强风化层未能完全根除,强风化岩层节理裂隙发育,裂隙首要沿沿北西—南东方向、南西—北东方向,产状不136°∠84°、63°∠79°,裂隙密度为1-3条/m2。加上表层溶蚀裂隙,构成会合渗漏。2)坝体左岸溢洪道右侧墙与坝接触线高程1353.7m处漏水量达0.3l/s,往下渗漏流量逐渐增加,至坝脚渗漏流量达0.5l/s。渗漏原由于左坝肩接角带强风化层未能完全根除,一同未作防渗处理,导致左坝肩渗漏。3)大坝坡脚排水棱体沿线漏水,首要原因是坝体填筑土料及夯填密实度不可构成坝体渗漏。   防渗处理方案:1)对坝体进充填灌浆,灌浆浆液为泥浆加15%水泥, 灌浆压力为0.05MPa至0.3MPa。2)对坝基及坝肩进行帷幕灌浆。帷幕底限(岩石透水率小于8LU)为基岩以下12m,为1.2 倍坝高。帷幕线沿两坝肩向外延伸15m。灌浆压力为0.3MPa至1.0MPa。在大坝左岸钻探时发现有溶洞,在灌浆中参与砂浆封填溶洞。 
  上述水库经防渗处理,均已正常蓄水。 
  修文县共有29座水库,水库大坝坝基可分为不漏水坝基和漏水坝基。大坝建于不漏水坝基上有8座水库,坝基岩层为老第三系砾岩和二迭系龙潭组砂岩页岩。坝基帷幕防渗深度浅,按0.7倍坝高帷幕防渗深度即可满足要求。建于二迭系龙潭组砂岩页岩基础的坝体填筑材料多为强风化砂页岩,坝体填料颗粒大,夯填不密实。坝体防渗浆液需加水泥,或铺土工膜进行大坝防渗。 
  大坝建于漏水岩层上的水库,可分为两类:1)岩层风化剧烈,强风化深度较深,岩层节理裂隙发育,首要为节理裂隙漏水。2)岩溶渗水。 
  1)岩层风化剧烈,强风化深度较深,岩层节理裂隙发育,首要为节理裂隙漏水。如石桥水库,新坪水库,烂沟水库,古隆水库,王官水库、云盘山水库,坝基出露的岩层首要是寒武系高台、组石冷水组娄山关群 。岩层强风化层厚度大,岩溶不发育,首要为岩溶裂隙。坝基坝肩渗漏的原因首要为岩层风化剧烈,强风化深度较深,岩层节理裂隙发育。建库时选用人工开挖难以完全根除强风化渗漏层,又未选用有用的防渗方法。防渗方案:①坝基及坝肩帷幕底限有必要进入弱风化岩层。②对坝体作充填灌浆或铺防渗土工膜进行大坝防渗。 
  2)坝基岩溶漏水,①坝基防渗首要是找到岩溶道,通过对岩溶通道进行帷幕灌浆,再作相关防渗处理。②对坝体作充填灌或铺土工膜进行大坝防渗。如已成功进行防处理的格老寨水库。 
  水库坝肩帷幕防渗,需根据坝区两坝肩地下水位与水库蓄水后库区地下水的高程承认,坝肩帷幕线距离应逾越两坝肩地下水与水库蓄水后地下水的交线所对应的地上区域。坝肩帷幕底限按岩层岩石透水率小于5-8LU。 
  修文县由于岩溶渗漏的水库还有盐井冲水库和林场水库,盐井冲水库库区出露岩层为二迭系茅口灰岩,库区大面积出现岩溶渗漏,经多次防理,未能完全治理好水库渗漏,水库未能正常蓄水。林场水库水库库区出露岩层为寒武系娄山关群白云岩,库区内有岩溶漏斗存在,水库不能正常蓄水。上述两座需进一步寻找渗漏通路程,针对渗漏通道结合实际进行防渗处理。 
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