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土工布在堆石坝中防渗、反滤作用的应用探讨

时间:2020-10-02 13:00

  土工布在堆石坝中防渗、反滤作用的应用探讨_能源/化工_工程科技_专业资料。柬埔寨王国斯登沃代一级水电站两岸接头堆石坝采用土工布心墙防渗、反滤,解决了雨季对两岸接头堆石坝防渗体施工影响大的问题,同时还方便了施工,缩短了工期,降低了工程造价.

  工程技术 土工 布在 堆石坝 中防 渗、反 滤作 用的应 用探 讨 尚攀杨海林 ( 广西电力工业勘察设计研究院,广西南宁530023) r} 。 一i ”j 一j ! j 。 j ¨h 8 E} 鹰要】束埔寨王国斯登沃代一级水电站两岸接头堆石坝采用土工布心墙防渗、反滤,解决了雨季对两岸接头堆石坝防渗体施工影响大的? :问题,同时还方便了施工,缩短了工期。降低了工零造价。 i粼】上姊;堆石坝;够;麟 ’ t j ? ,? r i ; ÷? } ? 忆 ? , i 。? ? i ? ; ?i ? ?r { 一 ?j { i }? }一 / j i}j — ÷ ? i f l }: f ¨ E , { j ? t ,r Il i ? i ,。 {r I I .L { i .} i ,{ r l {r {F ? ,/i / 1前言 表l 复合士工膜物理参数 l 耐砷水压 断 裂强匿 ( 纵橱 向) ≥2 ∞oI 恤 CBR 顶 破强 度 新 碗强厦 《纵橱向) ≥0 斯登沃代一级水电站位于柬埔寨王国西部菩萨省列文县欧桑乡, 是柬埔寨工业矿产能源部在额勒赛河流域规划兴建的电站之一。电站坝 剥哥 断裂 伸长 奉 ≥68% l 规定值 i娃 ≥6 hn H 垂直渗矗系数 《L 项高程5195m ,最大坝高465m ,水库正常蓄水位515.0m ,上游设 计洪水位515.01m P=1%) ,上游校核洪水位516.69m P=0.1%) 。 ( ( I ≥I 砷a ≥3 Ⅻ 6矧 O 1口1 抽啪 × 表2坝体填自淤I及坝基岩体垂真渗透系数 千硼 石 口. 12c m,B 混凝 土墓 座 I 一加 ☆ 坝I 扛堆石 口 . qc‘ Ⅱ 唐 1 拦河主坝自右向左为右岸回车场200m 、右岸接头堆石坝段80.0m 、右 岸重力坝段40.0m 、右岸闸检室坝段20.0m、溢流坝段30Dm 、冲沙孔 坝段10.0m 、厂房 进水口坝段2847m 、左岸闸检室坝段20.0m 、左岸 重力坝 段400m 、左岸 接头堆石l 贝段长7153m 。额 勒赛河流域地 处热 带季风气侯区,雨季较长,降雨强度大,暴雨主要出现在5- 10月份。 上游溯P石保护层及垫层 1口 2 c B詹 c 下游砂卵石保护层理辽渡层 l :×l 口3c耐l 强风化基者 弱匾化基者 3L I _I 屁鬻士惟幕麓浆睫 高压旋喷灌鬟 现 基桔 土疆 盏层 4h I l 咿 n啪 妯 由于柬埔寨王国工业落后,钢筋、水泥资源短缺,因此两岸接头堆石坝 防渗体不予采用钢筋混凝±。如果两岸接头堆石坝防渗体采用粘土心 墙,受雨季影响,心墙的施工不仅工期紧张,而且质量难以控制。土工 布, 己、墙 的采用, 不仅大 幅减少 了雨季对 两岸接 头堆石 坝施工的 影响, 而 23反滤设计 坝体依靠无纺土工布反滤。无纺土工布在垂直方向呈锯齿型铺设, 锯齿边坡为级配碎石垫层压实的自然边坡( 设计 按1:1 3) 和水平面, 幅上升高度为1.0n~无纺土工布顶部高程为51 700m 。无纺土工布底 且方 便了施工 ,缩短了 工期,同 时还}晕 f 医了工 程的造价 。 2工程 设计 2.1堆石坝结构 部与基础灌浆帷幕盖重的混凝土基座锚固,靠河床侧锚八剌墙坝混凝土 中。为适应坝体沿坝轴线方向的纵向变形,每间距约25.0m 设计伸缩 节—个。无纺土工布反滤准则:反滤无纺土工布要确保级配碎石垫层颗 粒不被渗透水流带走,即无纺土工布的有效孔径不大于级酉E碎石垫层颗 一级电站复合土工膜心墙堆石坝段坝顶高程5195m ,坝顶宽度 75m ,上 、下游坝 坡坡比 均为1.75, 自上而 下每10m 程设一宽 2m 高 粒的计算粒径。无纺土工布渗透准则:反滤无纺土工布的透水性大于级 配碎石垫层的透水性,不致积水产生过多的渗透压力。无纺土工布主要 物理性能 见表3: 马道。坝体填筑材 科自上游至下游依次为05m 厚干砌石护坡、坝体堆 石区、平均厚度为0.5m 粒径小于20m 的上游级配碎石保护层、复 m 合土工膜、平均厚度为2m 粒径,J 吁20m 的级配碎石垫层、平均厚 m 度为3m 粒径小于80m 的级配碎石过渡层、无纺土工布反滤层、平 m 05m 厚干砌石护坡。 24防渗效果 表3无纺土工布魉参数 I 有效孔径 l 玑l 触 抗拽强度 垂直藩透系敦 l —3×l 口 口n,摹 I 均厚度为13m粒径,J吁80m m的下游级碑石保护层、坝体堆石区、 ≥1m d0触 右岸土工膜心墙堆石坝典型剖面上游正常蓄水位、下游无水的稳 定渗流计算采用有限元法。计算模型中上、下游级配碎石保护层、过渡 层及垫层厚度采用有效厚度,复合土工膜和无纺土工布厚度分别采用 20 cm 和1 0cm ,等效垂直渗透系数采用公式r I=∑粤计算,k为垂 K l (; ● - 直渗透系数,c m /s;6为防渗层厚,c m o复合土工膜物理参数见表 1,坝体填筑材料及坝基岩体物理参数见表2,无纺土工布物理参数见 图1右岸±工腆刮割影爵甥典型剖面 2.2防渗设计 表30图2给 出了总 水头等值 线给出 坝体依靠复合土工膜,D 嫱防渗,坝基依靠深入5LU线的帷幕灌浆 防渗。为适应坝体沿铅直方向和水流方向的变形,同时方便复合土工膜 的施工,复合土工膜在垂直方向呈锯齿型铺设,锯齿边坡为级配碎石垫 层压实的自然边坡( 设计按1:1.3) ,锯齿每~折幅上升高度为1.0m o 复合土工膜项部高程为51 930m 并伸入坝 顶混凝土路 面中0.Sm , o复 了压力水头等噎线可以看出:压力水头在复合土工膜,满处 急剧衰减,而在坝体其它材料区衰减缓慢,复合土工膜,滞对渗透水流 阻挡能力强,坝体靠复合土工膜心墙防渗。压力水头等值线中数值为O 的为浸润线,根据浸润线可知