浅析混凝土防渗墙在日照水库的应用效果

2015-07-28李丽琼日照市碧水建筑安装工程处山东日照276816

山东水利 2015年9期

关键词：防渗墙应用效果

李丽琼，郭　峰（日照市碧水建筑安装工程处，山东日照 276816）

浅析混凝土防渗墙在日照水库的应用效果

李丽琼，郭峰
（日照市碧水建筑安装工程处，山东日照 276816）

【摘要】通过对日照水库混凝土防渗墙加固前后的大坝测压管观测资料比较分析、混凝土防渗墙加固后效果评价、混凝土防渗墙加固工程前后实测坝后渗水量分析，证实了坝后承压水水头减小、渗水量减小，混凝土防渗墙加固工程已取得良好效果。

【关键词】日照水库；防渗墙；应用效果

日照水库始建于1958-10、建成于1959-06,位于日照市东港区驻地以西16 km处，总库容3.180 5亿m3，兴利库容1.906 6亿m3，是多年调节综合利用的大（二）型水库。水库枢纽工程包括主副坝、南北放水洞、水电站、溢洪道四部分，现状防洪标准达百年设计、千年校核。

2002-01～2005-04实施了日照水库除险加固工程，针对水库主坝心墙软化、坝基及基岩渗漏在坝后造成局部承压水现象，经初设阶段方案比选，确定采用混凝土防渗墙加固方案。

混凝土防渗墙加固范围为主坝桩号0+280～0+ 960坝段，墙体设在心墙上游坝肩处，距坝轴线10.45m，墙顶高程为兴利水位以上0.5m，即43.0m。墙底高程为基岩面以下1.0～5.0m不等以确保切断承压水层的水源补给减少坝基渗漏量。由塑性混凝土墙允许水利坡降为50，最大坝高28.5m综合计算后，墙厚取0.6m。混凝土防渗墙墙体底部采用C10普通混凝土，墙体为刚性，顶部采用塑性混凝土，以充分适应心墙变形塑性混凝土渗透系数K≤2×10-7cm/s，弹性模量E28=400～500MPa。为防止、减少混凝土墙体裂缝或使墙体微小裂缝自愈，增强其抗渗性能，水泥中掺加水泥用量的10%的REA掺加剂。

混凝土防渗墙加固工程于2002-02开工，2002-05完工。两钻一抓，跳槽施工。整个施工工艺、施工方法及混凝土灌注都严格按照“水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范”进行。

1　混凝土防渗墙应用效果

1.1加固工程前后大坝测压管观测资料分析

主坝设7个大坝测压管观测断面，除0+150 和1+050两个观测断面外，其余5个断面均设在混凝土防渗墙实施范围内，且所有测压管都布置在混凝土防渗墙下游。

主坝承压水段的各观测断面测压管水位总体下降趋势，未见加固前的断面下游测压管水位高于上游管水位的倒坡现象。比较该坝段的0+775断面防渗墙加固前后的管水位，该断面现有5根测压管，与加固前同断面的2～6号布置相近，数据取2005春灌前的时段资料，该时间段与2000年同期具有可比性，库水位持续稳定在40.30m左右高程，且雨水稀少，外水干扰少，水位比较如表1：

表1大坝加固前后测压管水位观测对比表 m

从表1水位比较看，加固后的0+775断面的首位测压管（0775-1和0775-5）水位大幅下降，浸润线形式不再有高高翘起的“头”和扬起的“尾巴”，中间部位的测压管水位相对稳定，浸润线平缓连接，变化正常。可见混凝土防渗墙的截渗效果较为理想。

1.2加固后效果评价

2009年由省水利厅、日照水库管理局和济南大学进行了水库混凝土防渗墙加固后效果评价，经过渗流场研究通过加固后的有限元计算模型，稳定渗流期渗流量结果汇总分析如下：

结合表1的计算结果，加固前坝身渗流量4.17×10-5～9.52×10-4m3/s/m，最大渗流量发生在桩号0+900断面；坝基渗流量分布在1.77×10-8～4.22×10-5m3/s/m，最大渗流量发生在桩号0+900断面；总渗流量最大值9.52×10-4m3/s/m，发生在桩号0+900断面。加固后坝身和坝基渗流量明显减小，以加固前0+775断面为例，加固后坝身渗流量由6.89×10-4m3/s/m降到2.77×10-5m3/s/m；坝基渗流量由3.35×10-5m3/s/m降到1.84×10-6m3/s/m；总渗流量由7.22×10-4m3/s/m降到2.96×10-5m3/s/m。其他各断面渗流量也有不同程度的降低，说明混凝土防渗墙加固措施对水库渗漏的治理效果是十分明显的，加固后的渗流量仅是加固前的10%～15%左右，并且很大一部分是潜流。

1.3加固前后实测坝后渗水量分析

主坝坝后中间量水堰为承压水段11眼减压井的集水总井，受外水的干扰较小。经量测，在外水影响较小的情况下，加固后当库水位40.01m，相应坝后的日渗水量为15.5m3；当库水位38.0m时,相应坝后的日渗水量为9.5m3；当库水位37.0m时，相应坝后的日渗水量为6.5m3；而在加固前，库水位在37.0m时的日渗水量就为17.28m3，说明坝后渗水量大为减少，防渗墙加固效果良好。