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坝顶复合土工膜上部与下游坝坡铺改性石灰土

时间:2018-02-02 09:57   作者:青岛梦想材料 点击:

    针对大坝现状情况(Condition)及分散性土的处理(chǔ lǐ)方法,通过(tōng guò)比较分析(Analyse)后,选用如下方法:
   
  1、坝体防渗和隔离
    因为坝体填土为分散性土,为防止库水、雨水冲蚀和渗流淘蚀,整个坝体既需防渗又需隔离。为降低工程(Engineering)造价又能确保大坝安全,本次设计上游坝坡和坝顶铺复合土工膜进行防渗和防护,土工膜铺至高程26.00m(即低于死水位O.Sm)。最大坝高(即原河槽)处下部接14.00m深的深层搅拌桩防渗墙,防渗墙渗透系数取k=5 X 10-bcm/s。防渗墙向原河床两侧(顺坝轴方向)各延100m,墙深至高程12.00m,墙厚0.25m,并与上游坝坡连接。为了增加复合土工膜的使用的时长,上游坝坡在复合土工膜上部浇筑20cm厚C20硅板护面(或预制硅板)。坝顶复合土工膜上部与下游坝坡铺改性石灰土,根据大坝分散性土改性试验结果,可向分散性土中掺一定量的石灰,将分散性土改性为非分散性土,最佳掺石灰百分比为1.5-3.0%。
   
  2、坝体洞穴处理(chǔ lǐ)
    大坝土质为分散性土,未采用防护措施,现坝体及表面有许多冲洞、冲沟、溶蚀坑洞等。青岛膨润土防水毯作为一种新型环保生态复合防渗材料,以其独特的防渗漏性能已在水利、环保、交通、铁道、民航等土木工程中得到广泛使用。垃圾填埋场的基础处理和封顶,人工湖、水库、渠道、河流、屋顶花园的防渗,地下室、地铁、隧道、地下通道等名类地下建筑物的防渗。青岛土工布具有优秀的过滤、排水、隔离、加筋、防渗、防护作用,具有重量轻、抗拉强度高、渗透性好、耐高温、抗冷冻、耐老化、耐腐蚀。有些尺寸较大,外露明显。根据分散性土的特性,初步判定坝体内部很可能存在洞穴,但洞穴的大小、数量难以确定。这些洞穴的存在减小了坝体的密实度,增加了塌陷、管涌的可能性,是大坝安全的极大隐患,故需对其进行处理(chǔ lǐ)。主要处理方法是:
   
  (1)对大坝过时于充填灌浆,土浆中掺1.5^'3%的石灰(根据大学试验报告(The report)),容重)1.60g/cm3。充填土料可用大坝削坡土或附近土料。灌浆的目的是尽可能地填实空洞,提高坝体的密实度,并可起到灭蚁作用。
   
  (2)坝顶表层土料削除1.0m,对外露洞穴用改性石灰土进行填堵夯实,铺设复合土工膜后,在其上填筑改性石灰土至高程36.OOmo
   
  (3)拆除下游坡面原预制硷护面,并将下游坝坡削去1.0m厚,先将外露的洞穴用改性石灰土填堵并夯实,再用改性土填筑0.6m,然后再填筑0.6m非分散性种植粘土。回填土需分层碾压,压实度应达到0.95 ^-0.97。加固完成后,在坡面上种植草皮,以保护坝坡。
   
  3、反滤层设计
    为了防止坝体土和下游坝基土在渗流作用下发生渗透变形,在坝体与下游排水之间、下游坝址处设置反滤层。根据国内外同类工程(Engineering)经验及有关标准和试验,反滤层共设三层:第一层为细砂,选用本地区储量较多的海砂(经分析(Analyse)为粗砂,粒径均匀且较干净),厚度为30cm,本层为主要保护坝体土和坝基土;第二层为土工布,主要用来保护第一层;第三层为砾石层,粒径选用2^}4cm,厚度为40cm,即用来保护土工布,也作为与排水体间的过渡层。
    坝体土属粉土,根据坝体部分土的颗粒分析(Analyse),小于0.075mm的颗粒包含比重为40%^-
50%,在40%^'85%之间,d, 5=0.004mm。青岛土工格栅是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅,当作为土木工程使用时,称为土工格栅。根据反滤准则0.7mm } D, 5 , 4d, 5=0.016mm o第一层反滤选用海砂D, 5=0.27mm,满足反滤要求。坝基土经分析(Analyse)主要成分为粘粗砂并含部分粘、粉粒,根据经验,海砂可以满足反滤要求。土工布选用规格为400g/m2的,厚度为2.66mm,等效孔径(aperture)095=0.077mm,渗透系数KZO=7.93 X10"2cm/s 。
   
  4、下游排水体设计
    在桩号0+300(即原河道位置)处坝高最大,水库正常运行后,此处上下游将常年有水。为保证坝坡安全及渗透通畅,在此处设排水棱体,排水棱体从桩号0+250^-0十380。棱体上部宽2.00m,上、下游坝坡分别为
  1:1,
  1:1.5,棱体顶高程26.00m o其它坝段坝高大多在10.50m左右,设置贴坡式排水体,上部宽度2.00m,上、下游坝坡均为
  1:1.5,坡式排水体顶最高高程为29.00m。棱体与贴坡排水应均匀过渡连接。排水体上部有排水沟,下游设总排水沟。

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