浙东某水库工程地质问题初探

第3 5卷第 1 3期 20 0 9年 5月

山西建筑 S HANXI ARCHI TECTURt

V0 . 5 No. 3 13 1

Ma. 2 0 y 09

3 3 6

文章编号：0 962 (0 9 1—3 30 10—8 5 2 0 )306—2

浙东某水库工程地质问题初探杜摘

斌

殷国锋

钱勇峰

要：通过对浙东某水库除险加固工程实例的分析研究，针对其存在的主要工程地质问题，出了相应的处理方案，提并

将灌浆前后新旧测压管资料进行对比，出帷幕灌浆处理效果良好的结论。得 关键词：大坝，心墙防渗体，坝基，帷幕灌浆中图分类号： U4 2 T 1文献标识码： A

1工程概况 浙东某水库始建于 15 9 8年 9 3年竣工， 16曾于 19年 1月~ 94 0

心墙防渗体、坝壳、护坡块石等组成，心墙防渗齿槽轴线位于坝轴线上游约 8 2齿槽底高程约~14 .5m, .5m~一17 .0m。坝体填筑

分别描述如下：:石夹粉质黏土， I,碎由碎石及少量粉 19 9 5年 3月对心墙进行了劈裂灌浆处理。水库大坝为黏土铺盖材料 ( )质黏土组成，布于坝顶表面。 I2干砌护坡块石，分：分布于迎水心墙砂壳坝，坝长 57m, 1坝高 2 .水库正常蓄水位 2 .6m, 4 0m, 14 背水坡表面。 I ( I心墙防渗体 )含砾粉质黏土， :局部为砾砂、 设计洪水位 2 .6m, 36库区集雨面积 2, 4总库容为 1440 m,坡、 7 .万 3 灰黄、灰紫色为主，含粒径一般 0 5e~5a的风化 . r m n溢洪道位于大坝左岸，由薄壁圆拱形滚水堰和侧堰组成，是一座粉质黏土，碎石，大者可达 1 m~1 m。坝壳可分为Ⅱ2层砂砾土和Ⅱ3 0c 5c 以供水、溉为主，灌结合防洪、电、发养鱼等综合性的水利工程。 Ⅱ2全风化填筑而成，主大坝主要病害为坝体、坝基渗流控制措施薄弱；水库多年运行中层碎石土两个亚层，层砂砾土由残坡积、 齿槽处厚度 5 0m~5 5m; . . 发现，随坝体渗水或坝基地下水溢出，坝后排水沟中形成了大要由黏土质砾砂及少量粉质黏土组成，在Ⅱ层碎石土勘探中钻孔未揭露。 量絮状的棕红色胶体析出物。 坝基岩土层为第四系全新统海积层 ( 2)冲海积层

( 0、 Q )、 2坝体结构及坝基工程地质条件

Ql)侏罗系上统九里坪组( )— F J流纹斑岩。 5 水库大坝为黏土心墙砂壳坝，根据勘探成果坝体填筑材料由上更新统冲洪积层(;4,…】…】… '……】…】… '…】 ol

分，保证河床截流后渡槽能立即正常过流。 工作，建立应急预案机制，在主汛期应勤观测、早预报、预防等。早 根据坝址处水文条件，水期月平均流量为 1m3s截流工 5下闸蓄水及导流底孔封堵枯 /,作简单，不需做专门的截流工作。 4二期导流。 ) 本工程下放导流底孔叠梁门，封堵导流底孔，库蓄水。水 在下闸蓄水电站发电前按合同规定及监理指示，完成下闸,,

二期导流采用导流底孔导流，导流底孔布置在 8号坝段，进前的准备工作经工程师批准后在规定期限内下闸蓄水。 口高程 5 9 0m,口高程 5 80m, 5 出 5 全长约 2 0m,口方形，进其后在导流底孔下闸蓄水后应按监理人批准的下游供水措施， 渐变为 二期围堰主要为浆砌石围堰， 0m;顶宽 2 0m, 迎水面向下游供水当蓄水与供水矛盾时，应按监理人指示办理。 为垂直面，背水面边坡 10 6基础为弱风化下限。: , 导流底孔封堵：按施工进度底孔进口下放叠梁门，由叠梁门,

,

二期下游围堰考虑大坝下游护坡及砌石护坡施工要求，利用临时挡水,…

封堵混凝土采用泵送混凝土施工，一次浇筑封堵完毕。

围篓妻挡围，堰侧筑土浆石 语堰里闭渗：成：坌为水堰围内填黏与砌 6结 形封防体在。

二期围堰浆砌石围堰在一期围堰的保护下干地施工，先用反砌筑。 除，并开挖截水槽，回填黏土，黏土与纵向浆砌石围堰搭接防渗。

坡甲混凝土拱坝施工导流方案的成败是保证整个工程进度度带来影响，以达到 2 0难 0 4年的大坝安全渡汛目标，在导流明渠参考文献：

铲清除堰基覆盖层，自卸汽车运块石料至现场，人工按设计断面的一个部分，如果选择的施工导流方式不合理，必将对工程总进二期围堰下游部分利用一期围堰左端，用反铲将其内侧挖与木渡槽导流方案选择时，更应注重的是工期效益。 d窨全溏 。 ”

[夏仲平. 1 3水利水电工程施工手册 (工导流卷 ) M]北京：

施[ .中国电力出版社，0 5 20 .

对于陡涨陡落的河流，全渡汛极其重要，安须做好汛前准备

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收稿日期：0 90—0 2 0—11

作者简介：杜

斌 (9 1,, 1 8一)男助理工程师，江省水利水电勘测设计院，浙浙江杭州

3 00 102 300 10 2 300 10 2

殷国锋 (9 6,, 1 7一)男硕士，高级工程师，浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州钱勇峰( 9 1,, 1 8 .)男助理工程师，浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州

浙东某水库工程地质问题初探

6 2 9 1 4 第5 5 3 0年3 0 3卷叁曹月. .

Ⅲ山西建筑 赶抄

坝基

各岩土层自上而下分别描述如下：:Ⅲ】粉质黏土 ( ,灰粒很细，以胶粒或粘粒为主。水质分析及析出物主要成分分析 Q )青多色，可塑，厚度 0 2m~0 7为原坝基地表海积淤泥质土失水固资料显示， . . m,在长期渗流作用下，H值由库水的 8 7变为坝后排 p .转

结而成。Ⅲ: 2砂砾卵石层( , 60 -70m,时 )厚度 . m- .灰黄色， 水的 6 6 F离子含量由库水中的 0 0/稍 .,e .5mgL转变为坝后排水中密，卵石粒径一般 2锄~5c少数大于 1 i, m, 0e l i局部见漂石，砾卵的 0 3/析出物烘干后主要成分分析显示， e子含量占 .6mg L; F离石成分以火山岩为主，圆~次棱角状，次分选性差。Ⅲ:泥砂析出物总质量的 5 .9含 0 6%。由此可见，在长期渗流作用下，库水由坝体黏土或坝基砂砾卵石中的铁离子随渗砾卵石层( p,时 1最厚达 3 .灰黄色~黄褐色， ) 78m,中密~密实，弱碱性转变为弱酸性， 泥质胶结，卵石粒径一般 2∞ n少数大于 1 r,~8c, T 0c局部见漂流作用在坝后溢出， n并在弱酸性环境下沉淀形成胶状析出物的主石，卵石成分以火山岩为主，圆~次棱角状，砾次泥质胶结程度、要成分。同时从析出物的颗粒大小分析，为析出物主要是水库 认

而非机械管涌所致。 密实度随埋深增大而提高。Ⅳ:基岩，岩性为侏罗系上统九里坪特定水环境下液~固相之间化学作用的产物，

组( ) J流纹斑岩，;灰紫~紫红色，左岸强风化带厚 0m~50弱 4坝基防渗处理 . m,风化带厚 2 2m~7 5m, . .河床段一般呈弱风化~新鲜状，岸弱右风化带厚 1 5m~6 5m。 . .

综上所述，坝基心墙土与坝基接触带、坝基深厚覆盖层存在渗漏及渗透稳定问题；、左右岸坡基岩浅部及右岸坡坝体与基岩接触带存在接触冲刷和浅部绕坝渗漏问题，需进行防渗处理。根据坝基现场注水试验成果及省内同类深厚坝基覆盖层水

3大坝主要工程地质问题水库已运行 4 0多年，主要存在的工程地质问题是：)墙防 1心

渗体部分物理力学指标如压实度、渗透系数等大多不能满足现行库灌浆的成功经验，结合经济、技术方案的比较，设计对坝基采用坝基帷幕灌浆范围为桩号规范要

求，坝顶以下约 1 0m深度内心墙土填筑质量尤差； ) 2坝基悬挂式帷幕灌浆处理的防渗设计方案，心墙土与坝基接触带、坝基深厚覆盖层的渗漏与渗透稳定问题； 0 7 +0 1 m~0 8设 A,+3 0m, B两排灌浆孔，均布置在坝轴线上游，

左、右岸坡基岩浅部及右岸坡坝体与基岩的绕坝渗漏问题； ) 3坝 A排轴线距离坝轴线 4 7 B排轴线距离坝轴线 62 两排 .5m, .5m,.孔距 2 0m, .帷幕悬挂深度至高程一1 .5m; 10坝肩水后排水沟中形成了大量絮状的棕红色胶体析出物。大坝各主要排距 1 5m,工程地质问题分述如下：

泥灌浆范围为桩号 0 2+00m~0 7设一排灌浆孔，+0 0m,灌浆孔

孔距 2 om, .灌浆深度伸入相对不透水层 1坝体心墙主要由含砾粉质黏土填筑而成，中坝顶以下约轴线与坝基 B排孔齐平， )其 (≤ I u5m。 q OL ) 1 0m深度内砾砂、碎石含量较高。坝体心墙土的平均压实度为大坝帷幕灌浆工程于 20 06年 2 1月 5日正式开工，06 9月 20年 9%,于 S 7—0 1 3低 L2 420碾压式土石坝设计规范对 3级低坝的压3日全部结束，水库加固后蓄水两年多时间，通过对灌浆前后新实度不小于 9%的标准。坝顶以下 1 6 0m深度内心墙土平均压实 1旧测压管资料的对比，测压管水位下降明显，说明灌浆效果良好。 度仅为 8 .%,明了坝顶约 1 95说 0m深度内心墙土填筑质量尤差。 坝体Ⅱ,层心墙土渗透系数大部分大于 1 0×1 _ c s不 5结语 . 0’ m/, 1根据勘探成果， )坝体心墙土的部分物理力学指标如压实大于 1 c s 0 m/的要求。坝顶约 1 0m深度内心墙土现场注水试度、渗透系数等不能满足 S 2 42 0 L 7—0 1碾压式土石坝设计规范的验水平渗透系数 k .×1~ c s 2 1 0 c s属中等透要求，中坝顶以下 1=1 6 0 m/- .×1~ m/,其 0m深度内心墙土的填筑质量尤差。 能满足 S 42 0碾压式土石坝设计规范，墙土渗透系数不 L2—0 1 7心

水性，从侧面反应出其填筑质量尤差。 2心墙土与坝基接触带现场注水试验 ( )下同 )渗透系数 k=1 4× 1 _ m/~ 1 . 0 3c s.

2坝基渗流控制薄弱

,墙土与坝基接触带、 )心坝基深厚覆盖

层存在渗漏与渗透稳定问题，坝基(含泥 )砂砾卵石的渗透变形类 1 0。m/,中等~强透水性；×1 _ c s属坝基Ⅲ,别均为管涌，、 左右岸坡基岩浅部及右岸坡坝体与基岩接触带存层砂砾卵石渗透系数愚：2 8×1 I c/~2 2×1 _cns属中在接触冲刷和绕坝渗漏问题， . 0 3r s . 0。 J, n n对坝基进行防渗处理是必要的。 等~强透水性；I层含泥砂砾卵石渗透系数 k .×1 I mas I I 3=19 0 4/-3根据坝基现场注水试验成果及省内同类深厚坝基覆盖层 ) 4 6 0 c s属中等透水性， .×1~ m/,存在渗漏及渗透稳定问题。根据水库灌浆的成功经验，合经济、结技术方案的比较，计对坝基采设坝基 (含泥 )砂砾卵石原状样级配曲线分析，细颗粒含量均小用悬挂式帷幕灌浆处理的防渗设计方案。通过对灌浆前后新旧

于 2%, 5坝基 (含泥 )砂砾卵石的渗透变形类别均为管涌。

测压管资料对比，测压管水位下降明显，明帷幕灌浆处理效果说左岸坡坝体与基岩接触带渗透系数走=5 9 0 c s属良好。 .×1~ m/, 弱透水性；右岸忌 .×1~ c s属中等透水性。左岸坡基岩参考文献：=6 3 0 m/, 透水率口=14L~3 9 u属弱~中等透水性； . u .4L,右岸坡基岩透[]水利水电工程地质手册编委会 . 1水利水电工程地质手册[ . M] 水率 q=1 1L~2 . u属弱~中等透水性。左、 . u 6 7L,右岸坡基岩北京：国建筑工业出版社，9 8中 18 .浅部及右岸坡坝体与基岩接触带为相对透水层，在接触冲刷和[] G 0 8—9水利水电工程地质勘察规范[]存 2 B5 2 79, S. 浅部绕坝渗漏问题。 [] S 52 0, 3 L 5—0 5中小型水利水电工程地质勘察规范[] s. 3水库运行过程中在坝后排水沟中形成了大量絮状的棕红[] S 7—0 1碾压式土石坝设计规范[] ) 4 L 242 0, S. 色胶体析出物，过对坝后排水沟中的析出物现场取样详细观察[]任红珠，通 5张一军.水库治理中存在的工程地质问题及处理措发现，出物晒干后呈粉末状，析用手搓无颗粒感，明析出物的颗说施[]山西建筑，0 83 ( )3 53 6 J

. 2 0,4 4:5—5 .

T ee poeo eev i smegoo yp o l i h at fZ ein r vn e h x lr f rsror o e lg rbe ntees hja gp o ic a m oD Bn Y N G of g U i I u - n QI N Y n . n e A ogf g e

A s at T eppr nl e ds ds o sro e at f hjn rv c i oc xmpeneg er g a tt eii bt c: h ae ay sa t y me eevii t s o eagpoi er n re a l i i ei, i a s xs n r a z n u s r rn h e Z i n ef e nn n ms i tg ma nier ggo g rbe, usf w r a d o l o s r et o ie ego t gf n dbc edt cnrs, i egnei el ypo l n n o m p t o adt hn l hmo gul po c,cmb s t t rui t akt a ot t r o s e o y j n oh n r a o n h a ag tig tecrango t g h de o dc n lso . et h ut i r ui a ls g o o c in n n n uKe r s i a,wa e p o f o y an fu d t n,c ran g o t g y wo d:b g d m t r r o d,d r o n a i b o u t i r u i n