Im August 1955 wurde ein bestimmter Damm mit einer geplanten Speicherkapazität von 13,5 Mio. m3, einer Dammhöhe von 21,15 m und einer Dammkronenhöhe von 1870 m fertiggestellt. Da das Fundament des Damms eine weiche Bodenschicht aufweist, ist der Hauptdamm ein bogenförmiger, homogener Erddamm, der sich stromaufwärts wölbt und 660 m lang ist, und es gibt zwei Hilfsdämme mit einer Länge von 1128 m, und die Gesamtlänge der Dammachse beträgt 1788 m.
Da der Damm auf sandigen Schlick- und Feinsandschichten aus dem Tertiär liegt, wurde keine Fundamentbehandlung durchgeführt, was nach dem Bau des Stausees zu zahlreichen Wasserlecks, Sandausschwemmungen und dem Einsturz des Dammhangs führte. Obwohl viele Behandlungen durchgeführt wurden, konnte das Problem nicht behoben werden.
Viele Jahre später wurden auf der Grundlage detaillierter Untersuchungen Abhilfemaßnahmen vorgeschlagen. Eine geotextile Filtergewebeschicht wurde als Ersatz für die herkömmliche Kiesfilterschicht im 120 m flussaufwärts gelegenen Dammböschungspolster und im 181 m flussabwärts gelegenen Entwässerungsgraben im Hauptdamm-Flussbettabschnitt zur Entwässerung und zum Erosionsschutz eingesetzt.
Nach der fachgerechten Verlegung durch das Ingenieurteam umfasst es 7630 m2 Böschungspolster für den stromaufwärts gelegenen Damm, 1460 m2 Entwässerungsgraben für den stromabwärts gelegenen Damm, 14770 m2 Steppfläche für den stromaufwärts gelegenen Hauptdamm und insgesamt 23860 m2 geotextiles Gewebe gelegt. Nach Jahren des normalen Betriebs hat der Hauptdamm bisher keine Anomalien aufgewiesen.
Analyse der Konstruktion von Erddämmen
1) Berechnung der Versickerung von Erddämmen
Um die Verteilung des Sickerströmungsfeldes im Erddamm des Stausees zu verstehen, wurden elektrische Zwei-Wege-Simulationstests und numerische Analysen nach der Finite-Elemente-Methode an den Abschnitten 0+390 und 0+460 des Erddamms durchgeführt.
2) Prüfung der geotextilen Filterschicht.
Bei diesem Ingenieurversuch werden mit vernadelten Geotextilvliesen Systemwasserdurchlässigkeitstests mit Bodenmaterialien (schluffiger Ton, sandiger Boden und Sand) durchgeführt, um die Veränderungen der Wasserdurchlässigkeit des Systems aus Grundboden und Gewebe im Laufe der Zeit zu messen. Die Berechnungsergebnisse zeigen, dass das Geotextilgewebe die Anforderungen erfüllt und als Filterschicht verwendet werden kann.
3) Analyse der Festigkeit des Geotextils.
Bei geotextilen Filterschichten kommt es hauptsächlich auf die Porengröße des Gewebes und seine Wasserdurchlässigkeit an. Mit Hilfe der Berst- und Durchstoßformeln zur Überprüfung kann das geotextile Filtergewebe die tatsächlichen Betriebsbedingungen des Erddamms des Stausees erfüllen.
Geotextile technische Auslegung
1. Nachgeschaltete Umkehrfilterschicht
Dieser Erddamm für den Stausee nutzt vernadeltes nicht gewebtes Geotextil (Dicke 4,58 mm) als hinterer Filterkörper an drei Stellen:
1) Der Umkehrfilterkörper Nr. 4 befindet sich am Fuß des Hauptdamms und hat eine Gesamtlänge von 180 m.
2) Der Kopf des Rückfilterkörpers Nr. 2 schneidet sich vertikal mit dem Rückfilterkörper Nr. 1. Da der konventionelle Kiesfilterkörper einen Endabschnitt von 52,1 m hat, kann das Geotextil nicht direkt darauf verlegt werden. Daher wurde zunächst eine 3,25 m lange Kiesfilterstrecke gebaut und die Filterschicht aus geotextilem Gewebe mit einer Länge von 26,65 m verlegt.
3) Der Rückstaukörper Nr. 6 ist ein flacher Rückstaukörper, 9 m lang und 6 m breit. Er befindet sich im alten Flussbett am Fuß des Hauptdammes. Das alte Flussbett ist 5 m tief und besteht aus Sand und Kieselsteinen und einer darunter liegenden Tonschicht.
2. Böschungssicherung der Dammoberfläche
Der Hauptdamm muss für den Wellen- und Böschungsschutz an der Dammoberfläche auf einer Fläche von 23.500 m2 saniert werden. Die Polsterschicht besteht aus vernadeltes Polyester-Vliesstoff-Geotextil mit einer Dicke von 3,5 m. Es werden zwei Arten von Gesichtsschutzmaterialien gleichzeitig verwendet. Auf dem linken und rechten Widerlager und unterhalb von 1862,5 m des Hauptdammes wird ein Trockenverlegungsschutz verwendet. Die Oberfläche des Hauptdamms oberhalb von 71862,5 m wird durch eine Reihe von Betonfertigteilen geschützt.
Geotextilgewebe-Konstruktionstechnik
1. Konstruktion des Umkehrfilterkörpers
Der Bau des Antifilterkörpers sollte bei diesem Projekt in einer Baugrube abgeschlossen werden.
Beim Bau werden zunächst Geotextilien von beiden Enden der Baugrube zur Mitte hin verlegt und während der Verlegung mit Kieselsteinen aufgefüllt.
Um zu verhindern, dass die Bauarbeiter darauf treten und der Sonne ausgesetzt sind, muss das geotextile Gewebe auf der Oberseite der Grube mit einem Strohvorhang abgedeckt werden. Um zu verhindern, dass sich der Schlamm auf der Oberfläche des Dammes mit Kieselsteinen füllt und den Wasserfluss beeinträchtigt, werden grober Sand und Steine auf die Kieselsteine gelegt und dann zum Schutz der Oberfläche mit Schotter abgedeckt.
Die Konstruktion des Umkehrfilterkörpers wird entsprechend dem für die Konstruktion erforderlichen Querschnitt ausgeführt.
2. Hängekonstruktion
1) Sanierung der Dammoberfläche.
Der Hauptstaudamm dieses Projekts ist bereits seit mehr als 30 Jahren in Betrieb. Nachdem die ursprünglichen Böschungssicherungssteine, Kissen und das Unkraut an der Oberfläche entfernt wurden, sind umfassende und präzise Messungen erforderlich, um die Böschung anzupassen und sie entsprechend dem ursprünglich geplanten Böschungsverhältnis zu schneiden.
Wenn die Vertiefung sorgfältig aufgefüllt und verdichtet werden muss, um die Dammoberfläche eben zu machen, kann das Geotextilgewebe flach darauf angebracht werden. Erst wenn die Betonblöcke verlegt sind, wird die Oberfläche des Dammes sauber und schön sein.
2) Die Verlegung von geotextilem Gewebe und Betonsteinen.
Das Geotextilgewebe wird in Abschnitten von unten nach oben entlang der vertikalen Richtung der Dammachse verlegt. Jeder Abschnitt ist etwa 8 bis 12 m lang, d.h. es werden 2 bis 3 Stücke Geotextil zusammengenäht.
Nach der Verlegung des Geofiltergewebes sollten die Betonblöcke sofort folgen, um die Zeit, die das Geotextil der Sonne ausgesetzt ist, zu minimieren, bis es in der vorgesehenen Höhe verlegt ist.
Das Geotech-Filtertuch 30 cm in den Graben des Dammkörpers einbetten und dann alle 2 m Stahlbohrer mit einem Durchmesser von 12 mm anbringen und im Dammkörper verankern. Dann wird der Graben aufgefüllt und verdichtet, und anschließend können die Betonblöcke verlegt werden.
Die Betonblöcke werden ebenfalls von unten nach oben verlegt, und die Stahlstäbe werden beim Verlegen durchbohrt. Die Enden der Stahlstäbe werden verschweißt und festgebunden und dann auf den Holzpfählen oben auf dem Damm vergraben. Die Lücken zwischen den Betonblöcken werden mit grobem Sand gefüllt und dann mit Asphaltmörtel ausgegossen.
Um die Oberfläche des Dammes zu verschönern, kann eine Schicht aus farbigem Mörtel auf die Oberfläche des Asphaltmörtels aufgetragen werden.
Wirkung der Projektdurchführung
Bei diesem Erddamm für den Stausee wird eine geotextile Filterschicht anstelle der herkömmlichen Kiesfilterschicht verwendet. Nach der Fertigstellung des Projekts trocknete der Sumpf am Fuße des Damms sofort aus, der Abfluss des Filterkörpers war frei, und die Filterwirkung des Abflusses war bemerkenswert.
Die Praxis hat gezeigt, dass die Verwendung von geotextilen Filterschichten in Ermangelung von ideal abgestuften natürlichen Kiesmaterialien im Vergleich zu herkömmlichen Kiesfilterschichten die Vorteile einer einfachen Konstruktion, einer einfachen Kontrolle der Bauqualität, eines schnellen Baufortschritts und einer Einsparung der Projektinvestitionen bietet. Sie kann die Bauzeit um mehr als die Hälfte verkürzen und etwa 1/3 der Projektinvestitionen einsparen.
