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合水水库施工围堰发生险情的原因与处置措施

文档作者：卢集富文档来源：佛山市高明区水电工程有限公司		点击数：	更新时间： 2021年07月30日
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第51卷第2期
甘肃水利水电技术
 Vol.51.No.2
2015年2月
 GANSU WATER RESOURCES AND HYDROPO TECHNOLOGY
Feb.,2015
设计与研究Cin
合水水库施工围堰发生险情的原因与处置措施
卢集富
(佛山市高明区水电工程有限公司,广东佛山528500)
摘要:围堰施工虽然是临时工程,但它的重要性是不言而喻的,一旦出现险情轻则拖延工期和经济损失,重则工程损
毁乃至人员伤亡。保持谨慎认真小心施工是很有必要的。由于水利工程的工期往往比较紧张,通常会考
施工进度,在国堰没有达到设计断面时就开始基坑降水。体没有充分固结时,坑内外水位差达到一定程度后,堰
体很容易出现险情。合水水库施工围堰在施工过程中出现了堰体沉降、开裂等比较严重的险情。就土石围的安全
问题进行探讨,提出相应的处置措施
关键词:围堰;险情;处置措施;合水水库
中图分类号:TV551.31文献标志码:B文章编号:2095-0144(2015)02-0049-02
1前言
侧堰体有垂直于水流方向的较宽裂缝出现,经过不
合水水库位于兴宁市北部,是一宗以防洪、灌溉到两天的时间最大裂缝宽度有10cm左右,并出现
为主,保障供水,结合发电及改善环境等综合利用的成平行状的多条裂缝(图1)
大(2)型水利枢纽工程。水库建于1957年,分别于
1959年、1964年、1983年进行3次加固扩建。2003
年安全鉴定为三类坝,被广东省水利厅列为病险水
库,2005年进行加固扩建,主要建筑物包括主坝
1座、副坝15座、溢洪道1座以及罗岗河泥沙排泄
工程。主坝和溢洪道上游围堰的防护时间为2006
年10月至2007年4月,围堰主体采用土石断面,其
中围堰上游填筑防渗黏土,迎水面坡比为1:3.0,面
压50cm厚土袋防水流冲刷。上游围堰背水坡比为
1:2.5,在上游围堰背水面设一土石压重台,压重台宽
图1下游侧堰体裂缝
20m。围堰堰顶高程133.72m,围堰面宽3.0m,面铺
泥结碎石路面厚0.20m
2.2围堰产生滑移和沉降现象
围堰从2006年9月开始填筑,10月8日围堰
在围堰堰体沉降过程中,同时发现在堰体的有
截流合拢后,下游水位迅速下降,达到2m/d的下降向下缓慢滑移的趋势,特别是主河槽段滑移明显,经
速度,围堰堰体出现了较大的沉降和纵向裂缝直至侧量最大滑移量达到80cm左右。沉降量也有30
决口;经过各方努力,共同分析原因,采取了有效措cm多,围堰下游侧沉降量明显大于上游侧。围堰堰
施,排除险情,在随后的工程施工期间,上游围堰未体沉降过程中同时发现主河槽段堰体下游坡脚处
再出现类似险情。
15~30m范围有淤泥隆起达90多厘米高。
2堰体险情的主要特征
2.3围堰决口
2.1围堰纵向裂缝发展特征
堰体沉降和裂缝的不断发展,直至主河槽段发
施工过程中,经沉降观测堰体没有出现异常变生决口,决口宽度不断扩大,最终形成近20m的缺
形,沉降不明显,随着基坑内外水位差的扩大,堰体口,库区水迅速向基坑内填充,因有泄洪闸尚未拆
出现开裂,并且随着时间的推移的裂缝越来越宽,下除,起到挡水作用,在短短的不到半小时内,基坑内
游侧堰体沉降量明显大于上游侧堰体沉降量,下游外水位达到平衡。
收稿日期:2015-02-18
作者简介:卢集富(1976-),男,福建松溪人,工程师学士,主要从事水利工程施工管理E-mail:359205454qg.com
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2015年第2期
甘肃水利水电技术
第51卷
3堰体出现险情的原因分析
决口处没有进一步过大,也没有人员伤亡和过大的
围堰堰体出现了裂缝、较大的滑移继而决口的直接财产损失,但却造成工期更为紧张需要采取
根本原因是堰体不均匀沉降和滑移。围堰堰体底部有效措施弥补损失。
是比较厚的淤泥层,堰基最大淤泥层厚为6.5m,且4.1严格控制堰体施工质量
上部5.2m深的淤泥呈流塑状,深层淤泥软基承载
在后续围堰施工中要严格控制堰体施工质量,
力极低2。虽进行铺设土工格栅,并抛填块石挤淤,按要求进行分层碾压用挖掘机重新清理两岸接头
但效果不理想,堰体没有充分固结时,基坑内外水
位
水下部分的表层土及杂草、树木等植物。
差达到一定程度后,堰体很容易出现险情。
4.2控制基坑内水位下降速度
3.1基坑内水位下降速度过快
由于基坑内水位下降速度过快会导致堰体承载
水利工程普遍工期比较紧,通常尽量缩短基坑了过多的侧向荷载。需要严格控制基坑内水位下降
排水时间是一种考虑。为了节省时间,在围堰截流速度。填筑上游施工围堰时溢洪道仍然可以工作,
合拢后,就利用溢洪道闸门进行排水,使基坑水位下上游截流后,利用溢洪道闸门开启的程度控制泄水
降速度达到2md,堰体在侧向荷载作用下很快出现速度,从而控制基坑内水位下降速度
了裂缝和滑移。
4.3做好上游防渗措施
3.2堰体填筑过程中底部挤淤效果不理想
在围堰施工时,迎水面用黏土回填做一防渗墙
由于库区淤泥比较厚,主河槽处可达65m,按随着主体围堰进展而推进,采用反铲挖掘机压实,并
要求采用铺设土工格栅,抛填块石挤淤的方法;在堰在迎水面抛投块石护面及护坡脚防止水流对迎水面
体上部不断加荷过程中,靠土石堰体的自重也能起的冲刷。按要求设置防水布并利用沙袋固定。
到一定的挤淤作用,由于淤泥过厚且厚度差异性很4.4围堰背面堰角处压载
大,挤淤效果不理想,也很容易产生不均匀沉降。
为了增加围堰的抗滑能力,阻止围堰向下游滑
3.3截流时间过早
移,在上游围堰背水面堰角处堆块石压载提高堰体
围堰堰体的高度和断面没有完全达到设计尺寸稳定性。
时进行截流,截流后堰体填筑的速度也没有及时跟4.5加强变形观测
上,在上游水位上升和基坑的水位不断下降的过程
对围堰堰体上下游侧各设一排观测点。垂直水
中,堰体承载了过多的侧向荷载。
流方向每隔10m设置一个观测点,进行变形观测,
3.4堰体上游防渗黏土防渗效果不理想
根据变形情况及时进行处理。
按设计要求围堰上游应填筑防渗黏土。实际施5结语
工过程中,填筑料混有少量的块石,且水下部分没
围堰施工虽然是临时工程,但它的重要性是不
有办法进行碾压,由于基坑内水位下降较快,截流言而喻的,一旦出现险情轻则拖延工期和经济损失,
后上游防渗黏土加厚速度跟不上,同时对上游面进重则工程损毁乃至人员伤亡。保持谨慎认真小心施
行面压50cm厚土袋施工进度也偏慢,防渗效果不工是很有必要的。由于水利工程的工期往往比较紧
理想。
张,通常会考虑加快围堰施工进度,加快基坑降水争
3.5预埋在堰体里的供水管和堰体间的防渗措施取时间等措施,但在基坑内外水位差达到一定程度
没有做好
后,堰体很容易出现险情。本工程在施工围堰的后
由于在合水水库施工期间还需对下游进行必要续施工中采取了有效处置措施,顺利完成了围堰的
的供水,因此按要求在堰体上埋设设置有闸筏的8施工,在整个水下工程施工期上游围堰未再出现类
根100mm的钢管,将上游水引到基坑,然后自流似险情。
到宁西电站。由于供水管和堰体间的防渗措施没有参考文献:
做好,也导致堰体防渗效果不佳。
]广东省水利电力规划勘测设计研究院.广东省兴宁市合
4采取的主要处置措施
水水库加固扩建工程初步设计报告[R]广州广东省水
利电力规划勘测设计研究院,2005.
堰体决口后,由于泄洪闸尚未拆除,起到挡水作[2丘坤文合水水库除险加固中的施工围堰设计]广东
用,基坑内外水位很快达到平衡。堰体也逐渐稳定,
水利水电2011,40(8):95-97.
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