存在下沉变形影响水库安全
作为一种新型防渗材料,相比于传统防渗材料(沥青混凝土和黏土等)更能适应地基的不均匀沉降变形和更优良的防渗性能,并且具有良好的抗拉能力、使用成本低、容易施工等优点,目前在水利工程中广泛应用于土石坝防渗和水库防渗等工程中。
水库采用 进行防渗处理,阻断了库水对地下水的补给作用,导致地下水位下降。蓄水后,在库水压力及地下水位变动作用下,库盆及库岸地基土体会发生一定的下沉变形,使得 存在下沉变形以及与之相关的横向拉伸变形。若变形量不大, 能够适应,对水库安全没有影响,但是,若变形量过大,可能导致 局部应力变形过大或受力过大而出现损坏,进而影响水库安全。因此,对 的应力应变特性进行研究对实际工程的安全性具有重要意义。对正常高水位情况下土石坝防渗 的应力应变特性进行了计算分析,指出 对土石坝的应力变形有一定的改善作用。采用 进行防渗处理后的坝体应力变形要比不处理的小。
根据物探成果与钻探成果得知库盆底部溶蚀现象十分发育,存在库首及库底渗漏问题。为解决这一问题,工程决定采用 对库岸和库盆进行防渗处理,其防渗结构体自下而上主要由支持层、下垫层、 及保护层等四层组成。
(1) 与水库剖面变形规律一致,其变形量略小于水库剖面的变形量,因此,在缺乏界面参数资料时,可直接计算水库剖面的变形量来估算 的变形量。
(2)在库水位和地下水位变动作用下,库盆地基及库岸土体会发生下沉变的,此外,库岸土体还会向库盆处发生横向变形。
(3)水库蓄水达到校核水位,地下水下降至基岩面时为最危险工况(工况3-2),此时水库剖面及 的最大下沉变形分别为30.83和29.67cm,最大横向变形分别为9.92和8.58cm。
(4)在最危险工况下, 的最大单宽拉力为6.86kN/m,最大拉应变为14.30%,通过计算得到拉力安全系数Fs为4.18,拉应变安全系数Fε为3.02,均小于允许安全系数5.0, 适应库盆下部土体变形能力较差,不满足允许安全系数要求。