窄口水库大坝坝体防渗加固技术研究

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1、第32卷第6期人民黄河Vo1．32．No．62010年6月YELL0WRIVERJun．，2010【水利水电工程】窄口水库大坝坝体防渗加固技术研究赵廷华(河南省水利勘测设计研究有限公司，河南郑州450016)摘要：针对窄口水库主坝坝体存在裂缝和渗漏问题，综合设计、施工、运行管理等各方面因素，考虑施工场地布置要求，进行了主坝加固多方案比选，最终采用坝体混凝土防渗墙技术及左右岸基岩帷幕灌浆技术，不仅较彻底地解决了防渗问题，而且开挖回填工程量较小、工期较短、投资小，通过分析施工前和施工后的数据，坝体渗流稳定，截渗效果良好，达到了预期效果。关键词：除险加固；劈裂灌浆；防渗

2、墙中图分类号：TV543文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000·1379．2010．06．062窄口水库位于黄河支流宏农涧河上，是一座以防洪为主，势高，防渗效果差，没有形成有效帷幕；右岸坝基破碎三角体和兼顾灌溉、发电、旅游、供水等综合利用的大型水利枢纽工程，FI一5、FI一6、FI一7等断层破碎带集中区域，灌浆效果较差。控制流域面积903km，总库容1．85亿m。窄口水库建成运行2．3主坝变形分析以来，发挥了较大作用，但也存在诸多安全隐患，其中水库大坝根据经验，当主坝总沉陷量超过坝高的1％、倾度大于1曾发生了以纵缝为主、夹杂横缝的多条裂缝。水

3、库主坝为黏土时，坝体就可能出现裂缝。根据1973-1988年沉陷模拟计算宽心墙堆石坝，坝顶高程为657m，坝顶宽8m，最大坝高77m，结果，总沉陷量为1．2m，为坝高的1．56％，大部分坝段倾度远黏土心墙顶高程为656．2m。大于1，这与主坝心墙多次出现裂缝的实际相对应。从1984-2005年观测资料来看，年沉陷量均小于0．02％，1大坝存在的问题但从沉陷量和水平位移较大的年份来看，坝体沉陷和水平位移与水库在较高水位运行有密切关系，例如1993年、2000年实测(1)裂缝问题。由于主坝心墙、坝壳填筑质量差，因此坝体沉陷量以及1993年、1999年、2003年实测水

4、平位移与相邻年发生不均匀沉陷，心墙出现大范围裂缝，虽然部分裂缝在施工份相比，突然增大，分别与1992-1993年、1999-2000年和期进行了局部处理，但有些裂缝仍在发展，严重威胁水库的安2003年水库在较高水位上运行相对应，说明坝体还未完全稳全运行。定。窄口水库1970年1O月截流至今，水库还未经受较大洪水(2)渗漏问题。左坝头FI一15号断层带、右坝头破碎三角考验，主坝在更高水位运行，坝顶仍有产生较大沉陷、发生裂缝体和FI一5、Fl一6、FI一7等断层破碎带渗漏严重，防渗效果差；的可能。河床段坝体与基岩接触面处，渗流场位势有升高的趋势，部分监测断面显示心墙内

5、可能存在与库水位相通的裂缝。2．4地质分析坝基地层主要为第四系河床砂卵石和下伏弱、微风化安山2原因分析玢岩，大坝河床砂卵石厚10～15m，普遍含泥，属中等强透水性。左坝头基岩面在617m以上覆盖有厚黄土层，形成黄土山2．1主坝填筑质量分析丘，土层下埋有厚5—7m的底砾，磨圆度好，含泥量较大。左坝体在高程620m以下的填筑中，由于分兵团包干施工，坝肩构造裂隙较发育，且有卸荷裂隙和表层风化裂隙存在，尤坝面分块多，填筑进度不一致，因此坝面上升不均衡，坝体心墙其是FI一15断层从坝头附近穿过，几乎垂直坝轴线与某些断内存在多种结合面；主坝在高程623—624m填筑时，阴雨连

6、绵，层相互交错，漏水严重。近南北向、北东和北西向断层相互交土壤含水量大，曾出现不同程度的“橡皮土”状态，因急于抢进汇形成破碎三角体，断层密集，裂隙发育，透水性很强。度，改羊角碾为拖拉机空跑碾压，故降低干密度为1．6g／cm3；根据坝体探坑检查结果，其合格率明显低于施工期质量检查结3主坝加固方案比较果，说明坝体密度偏低，坝体质量较差。处理坝体裂缝的措施主要有开挖回填法和裂缝灌浆法，处2．2主坝渗流分析坝体心墙施工质量差，裂缝较多，部分监测断面显示心墙收稿日期：2010—02-20作者简介：赵廷华(197l一)，男，河南商丘人，高级工程师，硕士，主要从事水工内可能存在

7、与库水位相通裂缝；主坝0+170断面坝体与基岩建筑物设计和研究工作。接触面处，渗流场位势有升高的趋势；左岸坝基0+071断面位E-mail：17pdwzth@hns1．gov．cn·139·人民黄河2010年第6期理坝体、坝基渗漏的措施主要有帷幕灌浆法和防渗墙法。为解出现的裂缝来看，新出现的两条较大裂缝均出现在右岸，从已决窄口水库主坝裂缝、渗漏等问题，综合设计、施工、运行管理挖右岸探井情况来看，倒挂井井壁及上下顶板均出现较大竖向等各方面因素，考虑施工场地布置要求，选定以下3种方案。或水平裂缝，此外右岸岸坡基岩断层密集，裂隙发育。为彻底3．1方案I解决右岸裂缝和渗漏

8、问题，对右