混凝土防渗墙在观上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

混凝土防渗墙在观上水库除险加固工程中的应用
王立
(忻州市水利局，山西忻州034000)
[摘要]结合观上水库地质条件，介绍了水库除险加固的设计方案，阐述了混凝土防渗墙工程布置、墙型选择、
墙体厚度、墙体材料等各个参数的确定及具体的施工过程，通过加固，达到了预期效果，可为类似工程除险加
固提供参考。
[关键词]混凝土防渗墙；除险加固；观上水库
[中图分类号]TV543．8 [文献标识码]C [文章编号]1004—7042(2011)06—0047—02
1 工程概况
观上水库位于原平市城区西南15 km的永兴河
出山口处，是一座以城镇防洪、农业灌溉、城市供水为
主，兼顾养鱼、发电、旅游等综合效益的中型水库，总
库容1 560万m3，控制流域面积150 km2。水库始建于
1958年，1960年拦洪蓄水，1976年进行加坝改建。水
库枢纽由大坝、溢洪道、灌溉洞、水电站组成。大坝为
水中填土均质坝，最大坝高32．8 m，坝顶高程935．44 m，
坝顶长485．3 m，宽4．0 m。建库50多年来，坝基渗漏
及渗透变形破坏严重，经部、省专家组鉴定为“三类
坝”，是水利部认定急需改造的病险库之一。
2 水库除险加固任务
工程建设主要内容为大坝防渗加固、溢洪道改
建、新增灌溉排砂洞、上坝交通道路工程及增设大坝
观测设施。
大坝防渗加固工程原初步设计方案为：根据坝基
渗漏和渗透变形隐患，在大坝上游坝脚处做混凝土垂
直防渗墙工程；防渗墙顶至大坝坝顶沿上游坝坡铺设
土工布，以增加坝体的防渗性；对下游坝坡及大坝坝
顶进行加固。由于工程量大、工期长，在坝脚处空库施
工做混凝土防渗墙与灌溉用水的矛盾难以协调，且地
质钻探表明，1976年所加坝体施工质量欠佳，单纯采
用土工布防渗达不到全面加固坝体的目的。因此，为
最大限度地体现工程防渗加固效果，结合水库实际，
具体施工方案确定为：1976年所加坝体坝顶以下2 m
全部清除，碾压密实后作为混凝土防渗墙施工平面，
混凝土防渗墙自此穿过坝体、坝基砂卵石覆盖层至基
岩面，并深入岩面下1 m，下游坝坡及大坝坝顶进行相
应加固
3 混凝土防渗墙设计
3．1 工程布置
结合加固质量及施工平面布置要求，防渗墙轴线
布置于坝轴线上游2．66 m处，平行于坝轴线。防渗墙
顶布置于现坝顶2 m以下，墙顶高程932．94 m，墙顶
长487．62 m，墙基(包括岸坡结合带)深入岩面下1 m。
3．2 墙型选择
防渗墙技术自1958年引进我国以来，已形成了
刚性墙和柔性墙两个不同系列。20世纪80年代以来，
从降低运行过程中墙体自身实际应力出发，运用于土
石坝防渗加固的混凝土防渗墙逐渐由最初的刚性墙
向柔性墙发展。本次设计采用当地黏土为塑性材料的
槽板式柔性混凝土防渗墙。
3．3 墙体厚度
混凝土防渗墙厚度应综合考虑墙体的抗渗性、耐
久性及造孔施工机具的高效作业等因素。根据忻州市
米家寨水库已建混凝土防渗墙工程经验，用主、副孑L
方法建造防渗墙时，墙厚0．8 m可使冲击钻机在最高
效率区工作，且厚度0．8 m的墙体在中小型水库防渗
加固实践中运用较广，已积累了丰富的经验。柔性墙
体目前所能承受的渗透比降可达9O以上。有关资料
表明，柔性墙体允许渗透比降为70。观上水库防渗墙
承受最大水头50 m，墙厚0．8 m，可满足渗透稳定要
求，因此确定墙厚为0．8 m。
3．4 墙体材料
防渗墙能否满足使用要求，墙体材料的合理选择
及科学配比至关重要。观上水库混凝土防渗墙是从土
坝坝顶穿过坝体和坝基覆盖进入基岩的。由于土坝建
成已有50余年，坝体变形基本完成，因而墙体两侧因