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平原水库垂直防渗帷幕设计及研究

李振佳  
【摘要】:山东省地处黄河下游,水资源供需矛盾日益突出,为此建设了大量平原水库。这些水库多位于黄河冲积平原,坝基一般为透水性较强的粉砂壤土和砂壤土,相对隔水层埋深大,坝型一般采用均质土坝,坝体、坝基的透水性较大,因此,整个水库的渗漏量较大。据不完全统计,未采取防渗措施的平原水库,年渗漏量约占调蓄库容的20%-30%。从已建平原水库的运行情况看,这类水库较为普遍地存在着渗漏间题,有的坝后还出现了诸如沙沸、泉涌等渗透变形现象。因此一般采用上游坝面铺设复合土工膜和坝基垂直防渗措施进行防渗漏处理。 垂直防渗即在透水层中构筑垂直帷幕以达防渗目的,其深度、厚度和不同材料对防渗体的防渗性能和其结构稳定性都有影响。垂直防渗按防渗体形成原理不同,可分为防渗材料置换式和介入式。置换式是指利用防渗材料代替原状地基材料,如薄混凝土防渗墙、垂直铺塑等,一般需采取机械成槽后,再施工防渗体,因此,对槽孔稳定性要求较高。介入式是指采用防渗材料对原状地基直接改良使之具备防渗功能,如高喷板墙、振动切槽防渗板墙、水泥土深层搅拌桩等,如果选用合适的施工工艺,一般不受地质条件限制。 振动切槽防渗板墙技术是从国外引进开发的一种新型防渗技术,该技术是在普通钻孔高喷成墙技术的基础上开发成功的新工艺。在一定条件下亦值得推广。 本文针对堤坝垂直防渗理论技术作了一些分析研究,结合东湖水库围坝防渗设计,利用有限元法计算了振动切槽防渗板墙不同截渗深度对坝基渗流的影响,分析了防渗体的结构稳定性。计算结果证明,振动切槽防渗板墙技术营造垂直防渗板墙,防渗效果显著,质量容易得到保证,是平原水库坝基垂直截渗较为理想的工程措施之一,值得其他工程借鉴。


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