天生桥水库土工膜除险加固方案

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天生桥水库土工膜除险加固方案

天生桥水库位于长顺县代化镇,坝址以上流域面积0.64km²,河道平均比降36.86‰,是一座以灌溉为主的小(1)型水库,设计灌溉面积约156.67hm²。水库大坝为均质土坝,最大坝高18.1m,总库容126.4万m³,始建于1975年,1978年投入运行。虽于2011年进行过除险加固,但渗漏问题未彻底解决。近期安全评价发现,坝背水面存在3处渗漏带,导致下游坝面沼泽化及水塘积水,表明原有防渗体系性能衰减,已形成稳定渗流通道,高水位运行时可能进一步淘蚀坝体,需采取有效防渗处理。

经渗流稳定计算复核,坝体浸润线与土工膜失效情况基本吻合,确认原防渗措施已失效。通过方案比选,最终确定采用“复合土工膜+坝前嵌固墙+帷幕灌浆”的综合防渗加固方案。该方案通过凿毛现有上游坝踵嵌固墙兼作防渗墙与灌浆平台,并在上游坝面铺设复合土工膜,铺设面积约3976.7m²,同时结合坝基帷幕灌浆,形成连续封闭的防渗体系。

土工膜厚度根据水压力、支撑材料粒径及材料力学参数经验公式计算,并依据规范要求,选用厚度1mm、单位质量≥940g/m²的HDPE土工膜。其技术指标包括:拉伸屈服强度≥20N,断裂延伸率≥600%,抗渗系数≤1×10⁻¹² cm/s,并具备良好的耐酸碱性、低温柔性与抗老化性能。

防渗层结构自上而下设置为:保护层、复合土工膜层与支撑层。针对保护层抗滑稳定,通过计算验证其安全系数满足要求,同时施工中在坝坡设置防滑齿槽,进一步增强稳定性。该方案通过复合土工膜、嵌固墙与帷幕灌浆的有机结合,旨在高效提升坝体防渗性能,确保水库长期安全运行。