大田水库病险原因分析及加固方案

大田水库病险原因分析及加固方案
罗荣1，张立勇1，胡顺能2，王利容2
(1.四川大学水电学院，四川成都610065；2.珠江水利委员会设计院，广东广州510620)
[摘要]大田水库最大坝高35.5m,坝顶长199m、坝顶宽4.8m,坝顶高程596.10m。2008年对大坝进行安全鉴定时，发现大坝下游574m高程有散浸现象，散浸面积达到776m2,初步认定产生此病害的原因为下游褥垫排水层失效。针对大田水库下游出现大面积散浸的病害现状，分析了产生此病害的的原因，针对分析结果制定了修复失效褥垫的整治方案。

内容摘抄：

1工程概况
大田水库最大坝高35.5m,坝顶长199m、宽4.8m,坝顶高程596.10m。上游坝坡坡比从上至下分别为1：1.6,1：3.0,1：3.75和1：2.5，采用混擬土六棱块护坡：下游坝坡坡比从上至下分别为1：1.93,1:2.75和1：2.8，坝基为厚约4~5m的泥夹块石，在高程590.0m和580.0m处各设有一级宽1.5m的马道。下游为褥垫式排水，下游坡脚还设有浆砌条石减压挡土墙。2008年对大坝进行安全鉴定时，发现大坝下游574m高程有散浸现象，散浸面积达到776m2。初步认定产生此病害的原因为下游褥垫排水层失效。为进一步验证此假设的正确性和拟定正确的除险加固方案，本文应用Geo-studio软件对大坝的渗流和稳定进行分析研究。
2排水褥垫正常情况渗流稳定分析
2.1计算简图
大田水库下游为一浆砌条石拱券，为计算方便，将大坝最大横剖面简化，如图1所示，计算范围为顺水流方向（即x方向）上下游分别取2倍坝高，沿深度方向（即y方向）取一倍坝高，模型的计算范围为x方向长338.66m,y方向长73.9m。

3排水褥垫失效情况渗流稳定分析
3.1计算说明
排水褥垫失效即为排水褥垫的渗透系数和坝体材料的渗透系数一样为1.41×106cm/s,其他坝体材料渗透系数保持不变。计算简图、有限元计算模型、边界条件均与排水褥垫正常情况一样。

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加固方案的研究和确定
4.1工程病因分析
从图2可以看出，在坝体排水褥垫正常的情况下，坝体的浸润线（自由面）经过斜墙后，最后经过褥垫排向下游。可以看出褥垫具有较好的排渗效果，水头等势线分布合理。渗透坡降在斜墙部位分布较密，这说明渗流在穿过斜墙部位的渗透坡降较大，最大值达到2.6，小于斜墙土料允许的渗透坡降5,斜墙不会产生渗透破坏。在坝体中渗透坡降值较小，只有0.2,0.4，也不会产生渗透破坏，在渗流出口部位的坡降值为0.6，同样不会发生渗透破坏。

（略）

投稿会员：可爱莹