混凝土防渗墙在大清沟水库除险加固工程中的应用

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发布时间：2021-09-17

资料介绍

混凝土防渗墙在大清沟水库除险加固工程中的应用
孙殿文-，刘春洋z，刘福春。
(1．辽宁省阜新市水利局，辽宁阜新123000；2．辽宁省彰武县水利技术推广中心站，
辽宁彰武县123200；3．辽宁省阜新市清河门区河西镇水利站，辽宁阜新123000)
[摘要]本文以彰武县大清沟水库除险加固工程为实例，介绍了大坝防渗墙厚度与混凝土配
合比的计算成果，通过实际观测资料分析了混凝土墙的防渗效果，提出了基本结论。
[关键词】混凝土防渗墙；除险加固工程；大清沟水库
[中图分类号]TV698．2+3；TV543+．82 [文献标识码]A
1 工程概况
大清沟水库位于辽河水系柳河左侧一级支流大清沟
河下游处，距人柳河口1．5 km。水库控制的全流域均为内
蒙古科尔沁沙丘区，年径流多为降水入渗后通过深度下
切的河岸补给。坝址以上实测产流面积15．0 km2，总库容
1 120万rn 。
大清沟水库始建于1958年4月，经过五十多年的长
期运行，累积病险问题逐年加重：大坝上游护坡块石风化
破碎严重，下游排水体淤堵失效；坝体浸润线逸出点高，渗
漏严重；泄洪洞进水塔框架断裂，闸门启闭不正常；溢洪道
悬槽井柱、槽体断裂，闸门与启闭机老化等，已经对水库安
全构成威胁。
2003年经水利部大坝安全管理中心鉴定复核为三类
坝，2005年列入国家水库除险加固工程投资计划，2006年
开工建设。
2 混凝土防渗墙的应用条件
2．1大坝基本情况
大清沟水库大坝为均质土坝，最大坝高23．5 m，筑坝
材料取自大坝两端的沙丘，均为第四系级配不良中沙，粒
径在0．005～2．0 ITUTI之间，渗透系数2．66x104 cm／s。
实施除险加固=】一程前的高库水位时，大坝浸润线在下
游坡上逸出，坡面积水深度近20 cm，坝脚多处出现管涌先
兆，下游坝坡多次产生塌坑，大坝处在十分危险的境况。为
此，解决坝体渗透与稳定是本次水库除险加固的核心内
容。通过分析筑坝材料、坝基地质、运用方式等条件，计算
大坝的渗流稳定，确定在大坝轴线上实施混凝土防渗墙的
加固方案。
2．2 混凝土防渗墙设计
本次设计混凝土防渗墙厚0．3 rn，墙高25．0 rn(其中
坝高21．5 m、坝基深3．5 m)，轴线长380．0 m，防渗体总面
积9 486 m3。
1)混凝土防渗墙厚度
本次设计参照《大坝基础防渗墙》中墙体厚度计算公
式。最高库水位168．02 m，河底高程147．0 ITI，下游无水，故
作用在防渗墙上的最大水头差△ 一为21．02 m；取抗渗坡
降安全系数K为4．0、防渗墙渗透破坏坡降 300，混凝土
防渗墙计算厚度6为0．3 m。由于沟槽施工超挖的原因，实
际墙体厚度约O．4 ITI。
2)墙体混凝土配合比
借鉴国内外已建设大坝防渗墙的各种材料，结合大清
沟水库大坝的工程条件，选择普通混凝土为防渗墙体材
料，混凝土强度等级C20、抗渗等级W8。
混凝土配合比：32．5普通硅酸盐水泥360 kg／m3、河沙
877 kg／m 、小碎石950 kg／m*、水163 kg／m3、外加剂3．6
kg／m ，水灰比0．45。
3 混凝土墙防渗效果的分析
大坝混凝土防渗墙工程于2006年8月15曰开工建
设，同年11月8目全部完工，历时86 d。为检验混凝土墙
的防渗效果，对混凝土防渗墙建设前与后，库水位基本相
同时原测压管中排2至4号孔、西排2至4号孔的九组观
测资料进行对比，从测压管内水位高度变化情况，分析防
渗墙的丁作效果。
通过对大坝浸润线实测资料的对比分析，结果是：
防渗墙实施前与后，库水位在164．40 ITI时，中排测压
管的两次水位变化差值：2号管(坝上部)4．o2 m，4号管
(坝下部)o．64 m；西排测压管的两次水位变化差值：2号管
2．72 m，4号管0．58 lTl。库水位在162．62 I12时，中排测压管
的两次水位变化差值：2号管2．64 m，4号管0．33 m；西排