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基础混凝土板防渗坝设计

[摘要]随着水资源的日益减少,水源蓄集工程更显得重要,经济实用的

拦蓄坝型,在今后的实际工程中,有着切实可行的现实意义。
  

[关键词]拦蓄,防渗,设计

  前言
  建昌县地处六股河和大凌河的发源地,山多地少,属典型的大陆季风气候,
素有

“十年九旱”之称,为了更好的利用有限的水资源,确保农业和人畜用水,

建昌县各乡镇修建了许多截潜工程,总结了许多经验。截潜工程坝型主要有以下
几种:粘土心墙坝,浆砌石重力坝,薄壁堰孔板消能坝。浆砌石重力坝和孔板消
能坝铺设防渗布。粘土心墙坝,由于工程量较大,且主坝不能溢流,需修建溢洪
道进行排洪,投资较高,主要用于蓄水量较大的塘坝。浆砌石重力坝坝面可以溢
流,且坝后消能较好,但浆砌石工程量较大,投资较高,后来被薄壁堰孔板消
能坝代替。
  基础混凝土板防渗坝与其他坝型相比,工程量小工程等造价低,便于施工,
适用于坝体较低河床稳定的河道。基础混凝土板防渗坝的成功设计,为建昌县截
潜工程设计提供了新的思路,有着切实可行的现实意义。
  一、工程实例
  ㈠、工程概况
  建昌县药王庙截潜工程,位于建昌县药王庙镇红旗村,兴玲公路(

S318)

左侧。设计拦河坝长

80m。为五级水工建筑物。属地方投资建设的小型水利工程。

由于资金有限,我们通过多个方案的比较,最后确定采用基础混凝土板防渗方
案。现就多个方案中最经济的两种方案进行比较说明。
  方案一:拟采用薄壁堰孔板消能坝型。这种截潜方案由于防渗布直接铺到不
透水的基岩,可完全拦截地下潜流,确保基础不发生渗流现象。
  方案二:采用

“L”型钢筋混凝土坝,结构见(图一),这种坝型结构简单,

便于施工,避免了大量的土方开挖及施工排水。但是拦河坝基础及拦河坝两侧可
能发生滲流现象。
  结论:通过实地勘察,

“L”型钢筋混凝土坝能够满足拦蓄要求,工程投资为

孔板消能坝的

37%,故采用第二方案。

  ㈡、基础混凝土板防渗设计
  本文以建昌县药王庙截潜工程中第二道拦河坝为例进行论述。
  

1、水文特性

  设计洪峰流量

420m3/S,最枯月份平均径流量为 0.1m3/S。

  

2、基础破坏的判别

  在工程设计中,首先需要对拦河坝地基发生变形的形式进行判别,以便选
择相应的防渗措施。经实地勘察,拦河坝地基土质为砂卵石填充粉沙,饱合容重
不均匀系数

Cu>10,土样中缺乏 1~0.4mm 之间的砂粒,区分粒径约为

0.2mm,土样中细料含量约为 22%,细料未能填满粗料孔隙,因此渗透破坏形
式为管涌。
  

3、管涌的临界坡度

  经实地勘察虽有发生管涌的可能,但能否发生,尚须视水力坡度而定。首先
要确定在渗透力作用下的临界水力坡度。。在工程设计中,应将

icr 除以 2~3 的