东川水库低弹模混凝土防渗墙应力变形分析

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发布时间：2021-09-10

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东川水库低弹模混凝土防渗墙应力变形分析
张冲隆
(福建省水if,0水电科学研究院，福建福州350001)
摘要：该文结合平和县东川水库大坝混凝土防渗墙工程实例，采用二维非线性邓肯(E—B)
模型，对不同弹性模量、不同厚度的防渗墙进行应力、变形分析，为水库除险加固设计提供依
据。分析结果表明：弹性模量对防渗墙应力影响较大，对变形影响较小；墙厚对防渗墙应力、
变形影响均较小。
关键词：防渗墙；应力；变形；弹性模量；邓肯(E—B)模型；东川水库
中图分类号：TV543．82 文献标识码：B 文章编号：1002—3011【2016)02—0049—04
引言
土石坝除险加固工程中，坝体防渗较多采用混
凝土防渗墙。混凝土防渗墙具有成墙整体性好、厚
度均匀连续、质量可靠、防渗效果好、观测方便、
耐久性好等特点，是一种比较稳妥可靠的防渗加固
处理措施¨]。中小型水库除险加固工程对稳定、渗
流问题研究较多，对防渗墙应力、变形研究相对较
少。现根据平和县东川水库除险加固实际情况，分
析不同弹性模量、不同墙厚情况下，混凝土防渗墙
的应力、变形情况，为水库除险加固设计提供依据。
1 工程概况
东川水库位于漳江上游的平和县安厚镇东川村，
距平和县城50 km，是一座以灌溉为主，结合发电、
防洪等综合利用的多年调节中型水库。水库除险加
固后死水位212．33 m，正常蓄水位230．00 m，设计
洪水位232．68 m，校核洪水位233．67 m，总库容
1 617万m 。枢纽工程包含大坝、溢洪道、输水涵
洞、坝后电站及管理房等。工程于1965年6月动工
兴建，1967年9月竣工蓄水，至今已运行将近50
年，于2009年被鉴定为“三类坝”工程。
大坝为均质土坝，坝顶高程234．53 m，坝顶宽
5．5 m，防浪墙顶高程235．73 m，坝顶长208．0 m，
最大坝高36．53 m。大坝迎水面坡比自上而下分别
为1：2．5、1：3、I：3．5、I：3．8、I：4，高程226．26
m、218．00 m、210．00 m分别设宽2．0 m的马道，
高程208．43 m设宽1．0 m的马道。背水坡坡比自上
收稿日期：2016—05—09
而下分别为1：2、1-2．3、1：2．5、1：2．5、1：2，高程
226．26 m、217．79 m、210．00 m、208．00 m分别设
宽2．0 m、4．0 m、4．0 m、8．1 nl的马道。背水坡
217．79 m以下为堆石棱体。
坝体筑填土主要成分为粘性土，均匀性较好，
回填时经分层压实。坝基从上至下分别为凝灰熔岩
残积粘性土、全风化凝灰熔岩、强风化凝灰熔岩及
弱风化凝灰熔岩。
2 水库大坝存在的主要问题
1985年坝坡发现白蚁活动现象，左坝岸坡尤为
严重，曾挖出蚁巢多处。库水位高于218．00 m高程
时，右岸桩号0+080—0+120段，217 m高程及以
上2 m区域，出现40～60 ITI 湿坡带，随即进行灌
浆处理。灌浆工程于1985年5月动工，同年12月
25日竣工。灌浆处理后，湿坡问题基本解决。2006
年水库高水位运行时，大坝背水坡高程226．00 m以
下湿坡面积达380 na ，后即限制水位运行。
大坝加固前存在的主要问题：坝体筑填土压实
度均偏低，含水率偏高。筑填土干密度差异较大，
压实度变化较大，呈弱～中等透水性。水库高水位
运行时，大坝背水坡出现大面积湿坡。
3 除险加固方案设计
经过综合比较，坝体除险加固采用冲击钻造混
凝土防渗墙方案。拓宽坝顶以后，在高程233．73 in
进行混凝土防渗墙施工。防渗墙中心线位于坝上0
+002．05，与坝轴线平行，墙厚0．8 In，中心线长
212．89 m，墙顶高程233．67 m，防渗墙面积5 930 m2，