东方红水库除险加固工程混凝土防渗墙缺陷处理设计

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发布时间：2021-09-10

资料介绍

东方红水库除险加固工程
混凝土防渗墙缺陷处理设计
朱晓玲陈皓姜君
摘要东方红水库大坝原设计为粘土心墙坝，除险加固设计采用混凝土防渗墙进行防渗除险加固处理，施工过程
中由于对坝基基岩面出现误判，导致3个槽段防渗墙底未进入弱风化基岩。设计采用帷幕灌浆对防渗墙缺陷进行处
理，提出适合本工程地基情况的灌浆材料、灌浆方法、浆液浓度、灌浆压力、灌浆质量检查合格标准等设计指标。
关键词混凝土防渗墙缺陷处理砂卵石地基帷幕灌浆允许渗透比降东方红水库
中图分类号TV543 文献标识码B 文章编号1007—6980(2010)04．0020．02
1 工程概况
东方红水库位于浙江省东阳市虎鹿镇，地处金华江水
系东阳江支流白溪上游河段，坝址以上控制集雨面积59．3
km2
，是一座以灌溉为主，结合防洪、供水、发电、养殖等
综合利用的中型水库。水库工程于1958年9月动工兴建，
1960年停工，1962年重建，1979年12月竣工。水库枢纽建
筑物由拦河大坝、溢洪道、发电输水隧洞、电站等建筑物
组成。大坝为粘土心墙砂壳坝，坝顶高程201．90 m，坝高
40．1 m，坝顶长度180 113，坝顶宽7 ITI。
由于大坝心墙填土存在缺陷，经比较采用混凝土防渗
墙对大坝进行防渗加固处理。防渗墙工程于2008年12月
18日开始施工，最初成槽12 槽段，根据该槽段主孔施丁
原始资料，各主孔在32 i'I1左右钻机揭露到砂卵石层，在38
m左右岩芯变为灰绿色，呈弱风化片状。13 槽段根据钻机
钻进情况判断各主孔在36．5～38．5 in到弱风化面，但安全
鉴定阶段13 槽段中的ZK3 孔揭露弱风化面在44 nl左右，
其后进行钻孔检查，确认11 、l2 、15 槽段防渗墙未进
入弱风化基岩。
根据地质勘探成果，坝基砂卵石层属中密一密实状，
以卵石、砾石为主，其中卵石含量约60％，圆砾含量约
】0％，充填砂，含量约25％，局部夹漂石，冲洪积成因。
坝基砂卵石层属级配不良土，渗透破坏类别为过渡型土，
渗透性以中等透水为主，局部为强透水。为保证防渗墙的
连续性，确保大坝防渗效果，需对防渗墙11 、l2 和15
槽段基础进行缺陷处理。
2 坝基砂卵石帷幕灌浆设计
设计确定防渗墙缺陷段处理采用帷幕灌浆方案，为保
证帷幕的质量和有效厚度，设计帷幕灌浆0+096．5_-0+
103．5段采用2排，0+068．5—0+082．5由于存在强透水层，
采用3排，排距1．6 m，孔距2．0 In，问错布置。第1排位
于防渗墙中心线¨}：游侧2．4 in处，第3排位于防渗墙中心
线下游侧0．8 m处，第2排位于防渗墙中心线上游侧0．8 m
处。第2排为主帷幕，按深入基岩5 Lu线以下不小于5 IIl
控制，第1和第3排帷幕为副帷幕，按深入基岩弱风化线
以下3 In控制，详见图1。
2．1 灌浆材料
第3排帷幕灌浆 l】．线 oR 二蜃蚕、十一
1}帷幕灌浆 IIJ 线 ’ LOu
I序孔 2d0 10()— 100——
。T T序钆
图1 帷幕灌浆子L位平面布置图
砂卵石地基灌浆可以用下式评价其可灌性：
M = DI5／d85
式中，为灌入比，M>15表示可灌性较好；D 为受灌
地层中15％的颗粒小于该粒径(mm)；d 为灌注材料【}】
85％的颗粒小于该粒径(·nn )。
东方红水库砂卵石地基D 为0．53 mm，42．5水泥的
d 为0．06 rnrn，计算可得M=8．8，灌注普通水泥浆不能起
到有效的防渗作用。针对东方红水库坝基砂卵石细粒偏多，
渗透系数较小的情况，设计砂卵石帷幕灌浆材料采用超细
水泥，要求超细水泥颗粒最大粒径在35 以下，平均粒
径约4 tan，d 为0．025 1／11'／1，比表面积8 000 cm2／g，计算町
得 =21．2，可灌性较好。为了控制浆液的扩散距离，减