反濾體在處理壩體與壩基結(jié)合處滲水問(wèn)題上的應(yīng)用

王晶

【摘要】反濾體是保護(hù)滲流出口，防止壩體和壩基發(fā)生管涌、流土等不利滲透變形的一種工程措施。伯坳水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程大壩培厚施工過(guò)程中，原壩體與原壩基結(jié)合處出現(xiàn)了大規(guī)模的滲水問(wèn)題，通過(guò)采取“在滲水范圍內(nèi)增設(shè)反濾體”的措施，成功解決了此問(wèn)題，對(duì)處理類似壩體結(jié)合處滲水問(wèn)題具有推廣和應(yīng)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】反濾體；滲流；滲透變形；除險(xiǎn)加固

伯坳水庫(kù)位于深圳市龍崗區(qū)，為小（2）型水庫(kù)。水庫(kù)正常蓄水位62.00m，相應(yīng)庫(kù)容10.30萬(wàn)m3；設(shè)計(jì)洪水位63.40m，相應(yīng)庫(kù)容18.50萬(wàn)m3；校核洪水位63.86m，相應(yīng)庫(kù)容21.82萬(wàn)m3；死水位58.5m，相應(yīng)庫(kù)容0.54萬(wàn)m3。水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程65.59m，最大壩高9.09m，壩頂長(zhǎng)61m，壩頂寬1.80m。伯坳水庫(kù)承擔(dān)下游五聯(lián)社區(qū)約6萬(wàn)人的防洪任務(wù)。

由于目前水庫(kù)大壩的壩頂寬僅1.80m，遠(yuǎn)未達(dá)到《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274-2001）中關(guān)于壩頂寬度的要求，無(wú)法滿足抗洪搶險(xiǎn)以及日常運(yùn)行維護(hù)管理的要求，同時(shí)，大壩壩體較單薄，壩面局部破損，存在一定安全隱患，因此，對(duì)伯坳水庫(kù)大壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固：原上游壩坡保持不變；壩頂高程保持不變，壩頂寬由原1.80m加寬至3.50m；下游壩坡在原壩坡基礎(chǔ)上相應(yīng)培厚，拆除原有排水棱體和壩腳排水溝，根據(jù)大壩培厚后的布置重設(shè)排水棱體和壩肩、壩腳排水溝。

在進(jìn)行大壩培厚的施工過(guò)程中，當(dāng)施工至樁號(hào)K0+015～K0+030（高程56.5m）處時(shí)，發(fā)現(xiàn)原壩體與原壩基結(jié)合處出現(xiàn)了大規(guī)模的滲水問(wèn)題，給工程建設(shè)帶來(lái)較大的安全隱患。后采取了在滲水范圍內(nèi)增設(shè)反濾體的措施，成功解決了原壩體與原壩基結(jié)合處滲水的問(wèn)題，保證了水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程如期進(jìn)行。

1 反濾層工作原理及設(shè)置要求

土中的水可以順暢流過(guò)，而土粒卻被阻留的現(xiàn)象稱為反濾。反濾不同于排水，后者的水流是沿表面進(jìn)行的，而不是穿越反濾層。土中水從細(xì)粒土流向粗粒土，或水流從土內(nèi)向外流出的逸出處，需要設(shè)置反濾措施，否則土粒將受水流作用而被帶出土體外，發(fā)展下去可能導(dǎo)致土體破壞。

反濾層是由2-4層顆粒大小不同的砂、碎石或卵石等材料做成的，順著水流的方向顆粒逐漸增大，任一層的顆粒都不允許穿過(guò)相鄰較粗一層的孔隙。同一層的顆粒也不能產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)。設(shè)置反濾層后滲透水流出時(shí)就不能帶走堤壩體或地基中的土壤。因此，反濾層是保護(hù)滲流出口，防止壩體和壩基發(fā)生管涌、流土等不利滲透變形的最直接、最有效的措施。

2 壩體與壩基結(jié)合處反濾體方案設(shè)計(jì)

本工程由于受施工條件以及投資局限性限制，結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)如下：對(duì)水庫(kù)下游壩體增加D反濾體，把水庫(kù)的滲水導(dǎo)入下游排水設(shè)施，緩解水庫(kù)的安全隱患。

D反濾體結(jié)構(gòu)布設(shè)于壩下游樁號(hào)K0+015～K0+030段，Φ50PVC排水管水平間距1.5m、垂直間距0.15m，梅花樁布置，具體見下圖。

3 效果分析

通過(guò)采取以上處理措施，成功解決了壩體與壩基結(jié)合處滲水對(duì)除險(xiǎn)加固工程施工造成的不利影響，在此基礎(chǔ)上，建設(shè)各方迅速補(bǔ)回了前期因滲水問(wèn)題而延誤的工期，如期完成了建設(shè)目標(biāo)。

由此可見，通過(guò)采取設(shè)置反濾體的措施，不僅成功解決了壩體與壩基結(jié)合處滲水的技術(shù)問(wèn)題，而且對(duì)施工的影響較小，處理效果好。該技術(shù)為處理類似壩體結(jié)合處滲水問(wèn)題提供了解決思路和經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

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