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长河坝深厚覆盖层防渗布置分析

水电站设计

第30卷第2期 

DHPS2014年6月

长河坝深厚覆盖层防渗布置分析

姜媛媛,索慧敏,伍小玉

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院有限公司,四川成都 610072)

摘 要:采用渗流有限元方法对长河坝工程大坝及坝基防渗措施进行了计算分析,比较不同主、副防渗墙布置及墙下帷幕深度的防渗布置方案对大坝渗透场分布以及渗透稳定性的影响,为深厚覆盖层上的高土石坝坝基防渗方式选择提供设计参考。关键词:心墙堆石坝;渗流场;防渗墙;渗透坡降;深厚覆盖层

中图分类号:TV543畅8   文献标志码:B   文章编号:1003-9805(2014)02-0086-03

(块)卵(碎)砂砾石层(alQ4),具强透水性;第③层

0 前  言

近年来,随着水电工程建设的飞速发展,越来越多的水电工程修建在深厚覆盖层上,而土石坝凭借其对复杂地基条件,尤其是深厚覆盖层地基的良好适应性、结构简单、施工简便等优点,已成为坝工建设中应用最为广泛的一种坝型。深厚覆盖层上建土石坝,尤其是高土石坝,一个重要的技术问题就是其渗流控制方案的选取,这直接关系到工程的运行安全和经济效益。目前国内外多采用混凝土防渗墙作为地基覆盖层的防渗体,并已演变出了多种组合形式,根据已建或在建工程研究成果,防渗墙布置方式,对整个大坝渗透稳定性至关重要。

通过对长河坝心墙堆石坝的不同防渗体布置形式进行二维渗流有限元分析,重点研究多种设计防渗方案对坝体及坝基渗流场的影响,为选择合适的主副防渗墙布置及墙下帷幕深度设计提供参考。

漂(块)卵砾石(alQ4),以漂(块)卵砾石构成骨架,局部有架空现象,具强透水性。坝基覆盖层及基岩渗透参数建议值见表1。

表1 坝基各层渗透系数

部 位覆盖层③层覆盖层②层

砂层覆盖层①层弱风化基岩(>10Lu)微风化基岩(>5Lu)新鲜基岩(<3Lu)

渗透系数

K/cm s-15×10-22×10-26畅86×10

-3

允许水力坡降

[J]0畅10~0畅120畅12~0畅150畅20~0畅250畅12~0畅15

5×10-25×10-41×10-43畅0×10-5

2 防渗方案

砾石土心墙堆石坝防渗心墙顶高程为1696畅40m,顶宽为6m,上、下游坡度均为1∶0畅25;心墙上游设一层

水平厚度8m的反滤层,下游设两层水平厚度6m的反滤层,上、下游反滤层坡比均为1∶0畅25;上、下游反滤层与坝体堆石间设置过渡层,过渡层最大厚度20m。坝体各料区、坝基各层渗透参数见表2。

坝基覆盖层采用两道全封闭混凝土防渗墙防渗,主防渗墙厚度为1畅4m,副防渗墙厚度为1畅2m,两道墙净距离14m。其中主防渗墙顶部设置廊道与防渗心墙连接,墙底部嵌入基岩1畅5m,下游副防渗墙顶部直接插入防渗心墙内,插入高度10m,底部嵌入基岩1畅5m,两道防渗墙顶部都设置了高塑性粘土,墙下接防渗帷幕灌浆。覆盖层纵剖面和防渗措施见图1。

1 工程地质条件

长河坝水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内大渡河上游金汤河口以下约4~7km河段,大坝为砾石土心墙堆石坝,最大坝高240m,电站总装机容量2600MW。

坝址河床覆盖层结构较复杂,厚度60~70m,局部达79畅3m,自下而上(由老至新)可分为3层:①层漂(块)卵(碎)砾石层(fglQ3),粗颗粒基本构成骨架,局部有架空现象,具强透水性;②层含泥漂

  收稿日期:2014-01-15

  作者简介:姜媛媛(1980-),女,甘肃白银人,高级工程师,从事水工结构设计工作。

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