西夏水库扩容工程土工膜防渗系统设计方案

库区渗漏是水库建设特别是工地的关键问题 当存在高透水地层时，适当设计的防渗结构层是 水库建设成败的关键。 20世纪80年代以来，土工膜防渗技术开始应用于解决水库问题 自区域渗漏问题出现以来，水库工程防渗设计技术进入了一个新的阶段。 部分。目前，许多国家已修建多座土工膜防渗水库。 如美国、奥地利、新西兰、法国和中国[1]。国内如 山东大屯水库、新疆胜利水库、甘肃嘉山子水 水库，均采用库底土工膜防渗方案，水库运行状况 状况良好[2]。水库底部土工膜防渗技术效果良好并施工 简单、快速、成本低，可应用于原始投资 或者疾病数据库和泄漏数据库的重建存在重大技术困难[3]，这将极大地造成 给当地人民带来了福祉。

原西峡水库于2009年3月建成蓄水。由于水 水库严重渗漏，导致附近农民房屋和农田被淹。 曾多次修缮建造，但始终未能正常使用。基于构建的 西峡水库拟采用土工膜防渗水库设计与施工经验 土工膜防渗系统在扩建、改造工程中使用，但不能简单地 复制某个项目或部分项目的设计结果，否则很难准确 确保工程安全。与其他土工膜防渗水库工程相比，西 夏水库扩建改建工程因其地层、地形的不同而具有不同的特点。 自身特点： （1）库区发育厚层角砾岩，透水性强。 和细砂层。场地土壤孔隙度、饱和度、渗气、渗水 特性和变形模量的差异会影响土工膜下的空气场。 收敛和肿胀程度。 (2)地形坡度对膜下空气场的影响。本项目位于贺兰山山前冲积平原后缘。场地地势西高东低。 在过渡状态下，地下水总体呈现西高东低的趋势。根据 由于使用原有水库，西侧和北侧容易遭受山洪。 地下水位相对较高。新建的水库是在原水库的基础上改造而成的。 原水库坝基前建扩建、加建填方、正面坝 斜率依然维持在1:3，背面斜率为1:2.5。坝加 高填方土方采用库区角砾土。加高后，大坝仍需磨削。 压缩土坝，其中东坝、北坝在原坝基础上加高，南坝为 大坝拆除后，向南迁移，修建了新的大坝。大坝坝顶标高与东坝相同。新建的西坝与东坝相同。 南、北坝相连，形成四面堤坝环绕的水库。 (3)水库规模和水库水位高度不同。本工程水库 布局近似圆角长方形，东西堤距约2公里。 南北堤坝距离约1公里，水库蓄水面积约2平方公里，库容 3 253 m3，蓄水深度15.55~17.55 m。 因此，西峡水库扩容改造工程是在原有水库的基础上进行的。 利用土工膜防渗技术，进行土工膜防渗结构的厚度分析 分析、方案比较、渗漏分析等，然后基于水库建设 设计完成后验证监测数据，总结设计和施工 进一步提高土工膜防渗水库设计水平的经验。

水库土工膜防渗方案 西峡水库为平原水库，库区和坝址分布较密集。 库区外渗流廊道、高渗层、缺乏有效防水层 渠道对坝后地下水位控制效果明显，但深度有限，无法 可控制坝基、库区深度渗漏。因此，西峡水库扩建 在容量工程可行性研究中，采用了土工膜防渗和粘土覆盖层 对比确定了三种防渗方案和塑性混凝土防渗墙防渗方案。 整个水库底部采用铺设土工膜的防渗形式。参考已建大屯 根据水库设计经验[5]，方案确定为两布一膜土工膜。 防渗液，即300克长丝针刺无纺土工布+0.8毫米 厚PE膜+300克长丝针刺无纺土工布，膜上覆盖厚土 度数不小于1.0m。 3.2土工膜厚度的确定 PE土工膜是一种高分子短纤维化学材料，具有 具有工作温度范围宽、使用寿命长、抗拉强度高、使用寿命长等特点 具有伸长率高、能承受较大水压和坝体变形的独特优势。 形状，并可以根据水压和基础平整度进一步优化。 厚实的设计。 土工膜厚度的影响因素有水温、膜层 水压和与膜接触的最粗糙的土壤、沙子和卵石层组 最小粒径。其中，水温决定了薄膜的许用拉应力和弹性。 土工膜的弹性模量、厚度随水温变化不大，见图2；在膜上 水压和与膜接触的最粗糙的土壤、沙子和卵石层组 最小粒径是影响土工膜厚度的主要因素，且两者呈线性关系 性有关。 由于库区地层以细砂和角砾岩为主，虽然基底有 机械打磨平整，铺膜前检查基材无尖锐碎石，但不要 可避免少量角砾岩仍出现并被机械破碎，粒度可 大于1.8毫米（如图3所示），因此当水头变大时，土壤 工业膜经常被膜下锋利的砾石破坏。