水库大坝坝后坡出现湿润,看看别人是怎么处理的!

 1、概况

    五华县益塘水库位于五华县转水镇,总库容1.65亿立方米,属大(Ⅱ)型水库。水库于1971年开始动工,1974年建成蓄水,主坝是均质土坝,最大坝高42米,坝顶高程159.30米,坝顶宽6米。1997年8月3日,受10号台风影响,水库库区普降暴雨,库水位上升至154米,经大坝检查人员检查发现,坝s _ y后坡14H Z P p $ T u \ 92米高程处出现湿润,面积44平方米,直至2000年5月,该湿润仍存在。
    主坝坝后坡出现湿润,是土石坝安全运行的一大隐患,随着时间推移,当渗流出逸部位的渗透坡降大于临界坡降时,使土体发生管涌或流f = E V H土等渗透变形破坏。这种渗透变t @ ? & n (形对土坝的安全影响极大,往往造成大坝滑坡,甚至垮坝事故,严重影响土坝的安全运行。所以必须查明原因,采取妥善的维修处理措施,防止危害扩大。

   2、原因分析

    为了查明坝后坡142米高程处出现湿润的原因,我们进行了以下观测和检查分析:

    2.1 坝后坡湿润与库水位高低的m P B U S ;关系
    为了查明坝后坡湿润与库水位高低的关系,我们进行了以下检查:2000年12月18日P ^ 6 P s p G至2001年1月4日,天气晴朗,无降雨,库水位达到147.59至147.37米时,湿润G E 3 3 H yC H ! f h , V积为121 I p n l + o A平方米,插入钢钎带有湿泥和水,土壤成湿泥状。2001年11月20日,天气晴朗,无降雨,库水位达151.03米,湿润面积缩小为3平方米,插入钢E ; * [ _钎带有湿土没有带7 o * W # f x 1水,土壤成湿土状。2001年12月4日,库水位达150.89米,湿润面积为2 Y + b S1平方米,插入钢钎带有少量干湿H V . ^ R土。
    从观测检查情况分析,库水位低) C 5 @ g 5 h W a时坝后坡湿润面积更大,土壤更湿,成湿泥状。库水位较高时,湿润面积反而缩小,土壤较湿润成湿土状。说明142B 3 T ~ U米高1 4 L \ 4 V程处的湿润与库水位高低变化没有直接关系。

    2.2 坝后坡0 C Q \ U y i ; 2湿润与降雨的关系
    根据降雨资料分析,2000年12月11~13日,降雨65毫米,由于坝D | 3 b坡地面水入渗作用,坝后坡142米处湿润面积达12平方米,钢钎插入带出的是湿泥和水。2001年9月下旬至11月w p p k T 6 T d20日没有降雨,天气晴朗,坝坡没有地面水入渗,坝坡湿润处面积缩小到3平方米,K 5 f o e e x C钢钎插入带出湿土没有水。说明坝后9 ) 1 V n T 5坡142米高程处的湿润变化与降雨有直接关系。

    2.3 坝后坡湿润与地下水位的关系
    主坝第一排第二个测压管(1—2)距坝后坡第一平台的水平距离6.1米,距坝后坡步级左边缘水平距离10米。2001年11月21日进行灌水试验,测压管工作正常,从1998年9_ % $ 7 g $ j月11日开始观测至2001年11月20日,根据实测资料的整理和分析1—2测压管的资料有以下几个异常情况:
    2.3.1 第一V s B + 0 ) B W O排的第一个测压管(1&mdashm t . j _ Y A m f;1)管内水位比第二个测压管(1—2)管内水位低,也就是$ B a J G : K \说,下游测压管水位高于上游测压管水位,与理论不符。
 % d 9 n \ 3 Y , 4; &nbz + z X R lsp; 22 B ) P \ j I.3.2 主坝坝体内其它测压管管内水位随库水位高低而变化,但1—2测压管水位的变化与库水位高低变化没有太大变化,管内水位经常保持在146~147之间。
   * 8 - & t & 2.3.3 1| & r K B a =—2测压管内水位长期高于设计浸润线的水位。
  &nI i : i T ( =bspq b _ a * .; 2.3.4 根据降雨资料,& ~ / p ` & $ 0降雨量多的雨天以后几天至十几天,1—2测压管内水位就上升,无雨少雨的旱天几天至十几天以后,管内水位就下降。说明1—2测压管管内水位的变化与雨天和旱天有密切关系。
    根据以上几个异常F L P : P情况分析,1—2测压管观测的不是\ 5 a土坝湿润线的规律,而是地下承压水位变化规律,说明1—2测压管附近可能有一小股地下渗泉水。
    综合所述,造成坝后坡142米高程处湿润原因可能有以下三点引起的:
    一是在1—2测压管附近的左岸坝基条形山,有一小股地下7 N # L e 7 = b渗泉水,经过坝体薄弱地方流向坝后坡。
&nbsU 6 @p;   二是坝坡地面水入渗坝体,从薄弱的地方流向后坝坡。
    三是坝后坡142米高程处,渗透系数较大,地下渗5 d I泉和坝坡地面入渗水从142米高程处渗出,造成坝后坡土壤湿润。
&z = J : ~ Dnbsp;   2001年12月组织有关工程技术人员对该湿润处进行开挖检查,当挖至2.35米时,发现有一小股清水渗出。证明以上分析结论正确。

    3、处理措施

    根据前面分析可知:产生坝后坡142米高程处湿润的原因是左岸坝基条# * - ~ ] y形山的渗泉水和坝坡地面水入渗从142米高程处逸出,形成土壤湿润。这种湿润目前没有: j :水流出,没有产生渗G A D v 3 c {透破坏,属正常渗水,但是,它是土坝安全运行的隐患。为了解决+ u R ~ 0这一隐患,使这两部分水不停留在坝体内,使坝面土保持干燥,我们采用“Y”型导渗沟法,将坝体内的水排引到138.5高程的坝面排水沟内,确保坝体不发生渗透变形,确保土坝的安全运行。
    我们于2001年12月25日开始组织施工队开挖2#导渗沟。2#导渗沟距坝后坡步级F # 0 ] G Q右边7米,沿坝后坡面以“Y&rdqu; x e * L n (o;型为轴线,纵向排水导渗沟由138.352米高程到142.513米高程,底宽0.6米,面宽0.9米。截渗导渗沟从142.513米高程处C Q 7 z左右分别布置,轴线长7米,水平角120°,宽1.5米。

    2#导渗沟开x J V | N o ) /挖好后开始填反滤料:
    1、在导渗沟底平铺一层300毫米的中粗砂;
    2、在中粗砂面上中间部位装两排模板,模板间距240毫米,高200毫米,内填粒径5~10毫米的小石子,厚200毫米,模板外边回填中粗砂与小石子相平,- Q [ j G , w i N然后抽掉模板;
 Z X ,;   3、在小石子上面覆盖一层300毫米的中粗砂;
    4、导渗沟出口先用粒径5~10毫米小石子封堵反滤料,然后用20~40毫米碎石封Y O T Z A ? 9口,再用内: w \ N u c x q \径为40毫米镀锌管导引到坝面排水沟;
    5、放好反滤料后回填原坝身土,并逐层夯实,每层厚200毫米。
    2002年1月5日开始开挖F @ M1#导渗沟。1#导渗沟距坝后坡步级左边6米,沿坝后坡面以&ldqF ! d P L Z 7uo;Y&rdqu: E G 7 ~ { Zo;型为轴线,纵向排水导渗沟由138.42米高程到142.497米高程,0 I ~ @ + 8底宽1.0米,面宽1.2米。截渗导渗沟从142.497米高程处左右分别布置,轴线长6米,水平角120°,底宽1.0米,面宽2.0米。

    1#导渗沟开挖好后开始填反滤料:
    1、在导渗沟底平铺一层250毫米的中粗砂;
    2、在中粗砂面上中间部位装两排外模板,模板间距540毫米,高500毫米,内填粒径5-10毫米的小石子,厚150毫米,模板外边回填粗砂;
    3、在小石子M _ J y ~ 6 + n上面中间部位再装两排内模板,模板间距240毫米,高200毫米,内填粒径20-40毫米的碎石,厚200毫米;
    4、在内外模板之间填满粒径5-10毫米的小石子,厚200毫米,抽掉内模板,再填粒径5-10毫米的小石子,厚150毫米,在外模板外,填满中粗砂,! 7 G Qy d U + F V ]掉外模板;
    5、在粒径5~10毫米的小石子上面覆盖一层中粗砂,厚250毫米;
    6、导渗沟出F B 5 X口先用粒径5-10毫米小石子封堵反滤料,然后用20-40毫米碎石封口,再用内径为25毫米镀锌管导引到坝面排水沟;
  &P X l 5 c A vnbsp; 5、放好反滤料后回填原坝身土,并逐层夯实,每层厚200毫米。

    益塘水库主坝坝后坡导渗沟施工从2001年12月25日开始至2E q I S B A002年1月20日结束,施工- 7 / # q 6 + % y质量良好。坝内渗水经导渗沟排出,水质清彻,坝后坡原湿润处坝体保持干燥。到目前为止,已运行二年多,导渗效果良好,未发现异常现象。

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THE END
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