某水库大坝地质勘察评价_任永生.pdf

河南水利与南水北调 2023年第2期勘测设计某水库大坝地质勘察评价任永生金龙水利工程（河南）有限公司，河南 郑州 450000摘要：某水库位于金刚台乡王坳村，坝址位于淮河水系灌河支流上，是一座以防洪、灌溉为主，结合水产养殖等综合利用的小（2）型水库。从水库的工程质量、运行管理、防洪安全、结构安全、渗流安全、抗震安全、金属结构安全和现场检查等主要方面，依据有关现行规范规定和大坝安全评价分类标准，结合工程现实状况及存在的问题对库区进行地质调查，并对库区地形地貌、地层岩性、地质构造及存在的库区工程地质问题如渗漏、塌岸、淤积进行评价。关键词：大坝；地质勘察；渗漏；安全中图分类号：TV697.3；TV221.2文献标识码：A文章编号：1673-8853（2023）02-0066-02Geological Investigation and Evaluation of a Reservoir DamREN YongshengJinlong Water Conservancy Engineering（Henan）CO.,LTD.,Zhengzhou 450000,ChinaAbstract：A reservoir is located in Wang ao Village,Jingangtai Township.The dam site is located on the tributary of the GuanheRiver irrigation system.It is a small（2）type reservoir mainly for flood control and irrigation,combined with aquaculture and othercomprehensive utilization.From the main aspects of reservoir engineering quality,operation management,flood control safety,structuralsafety,seepage safety,seismic safety,metal structure safety and on-site inspection,according to the relevant current specifications anddam safety evaluation and classification standards,combined with the actual situation of the project and existing problems,thegeological survey of the reservoir area is carried out.And the topography,formation lithology,geological structure of the reservoir areaand existing engineering geological problems of the reservoir area,such as leakage,bank collapse Siltation are evaluated.Key words：dsam;geological survey;leakage;security1工程概况某水库建于1970年，下游保护区内有0.15万人、25.33 hm2农田，水库的地理位置非常重要，水库一旦失事，将对下游造成较大损失。水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、输水洞三部分等组成。大坝工程：大坝为心墙坝，坝顶高程129 m，最大坝高10.20 m，坝长88 m，坝顶宽度3.50 m，坝顶新建混凝土路面，防浪墙顶高程130 m；上游坝坡C20混凝土护坡，下游草皮护坡，排水体为贴坡式排水，坡比为1：2。溢洪道工程：溢洪道位于水库右岸，由进口段、控制段、泄槽段及消力池组成。进口段、控制段及泄槽段左、右岸均新建混凝土挡墙，底部混凝土护底；新建混凝土消力池；新建溢洪道桥。输水洞工程：输水洞位于大坝左岸坝坡，输水洞由斜卧管、洞身段和出水池组成；斜卧管拆除重建，为台阶式钢筋混凝土结构；出水池为钢筋混凝土结构。2工程现状大坝工程现状：大坝为心墙坝，坝顶高程129 m，最大坝高10.20 m，坝长88 m，坝顶宽约3.50 m；坝顶为土路，坑洼不平。上、下游坝坡堆放大量建筑垃圾，上游坝坡无护砌，淘刷严重，杂草丛生。下游坝坡不规则，杂草丛生。大坝无排水体。溢洪道工程现状：溢洪道位于水库右岸，两岸边坡滑塌，浆砌石挡墙坍塌严重，底部淤积。输水洞现状：输水洞位于大坝左岸，进出口损坏，无法正常使用。3工程存在问题根据安全鉴定结论及核查意见，结合现场查勘，水库存在主要问题：水库防洪不满足规范要求，心墙顶高程不足；坝体及接触带渗漏；上游坝坡无护砌，淘刷严重；坝顶为土路面，坑洼不平；下游坝坡局部滑塌，无排水设施；坝体存在白蚁危害；溢洪道边坡滑塌，浆砌石挡墙坍塌严重，底部淤积；输水洞进出口损坏；无法正常使用。4勘察主要内容及工作量4.1勘察主要内容对库区进行地质调查，对库区地形地貌、地层岩性、地质构造及存在的库区工程地质问题如渗漏、塌岸、淤积进行评价。进行坝址区1：1 000地质测绘，结合钻孔资料查明坝址区地形地貌、地层岩性、地质构造，对各建筑物工程地质条件进行评价。通过现场调查、访问、收集资料，结合钻孔揭露情况，查明坝基防渗形式、坝体与岸坡的结合情况、运行过程中是否出现坝基、坝肩渗漏、坝体裂缝等情况及处理措施；调查输水洞运行过程中出现的险情。提供大坝稳定计算所需作者简介：任永生（1986.6），男，工程师，主要从事水利、水库工程等方面管理工作。66河南水利与南水北调 2023年第2期勘测设计的物理力学参数建议值，进行现场注水试验。调查工程所需土料的岩性、位置、质量、储量和运距等；调查混凝土粗细骨料的产地、质量、储量及运距；调查块石料的产地、质量、储量及运距。4.2主要工作量勘探主要采用GJ-150S钻机钻进，采用糅合泥浆球进行回填。完成主要工作量见表1。5库区工程地质问题及评价根据库区内地层分布情况，库区地下水类型主要为基岩裂隙水，一般库区上游周边山体裂隙水向地下水补给库水，下游河道内除山体裂隙水补给地下水外，坝址区附近库水亦补给地下水。5.1库区渗漏据库区地质调查和钻孔揭露，库区库盆完整，周围无低矮垭口，库区底部出露地层主要为重粉质壤土，库周出露地层主要为花岗岩，重粉质壤土和花岗岩均为弱透水层，且渗径较长，库区虽有少量渗漏，但渗漏问题不大。5.2水库淤积问题坝址位灌河支沟上，控制流域面积0.13 km2。库区上游多为坡度较大的山坡，表层为全风化花岗岩，在汛期易被水流携带进入库内，因而存在淤积问题。5.3自然地理水库地处亚热带向温暖带过渡区，兼有亚热带和暖温带的气候特征。年平均气温15.40，无霜期为224 d，夏季多南风，冬季多北风，最大风力6级左右，最大风速19 m/s，平均风速2.50 m/s，库区在汛期洪水涨落频繁。5.4地形地貌流域内多为中低山区，地表植被良好，库区地貌单元为山间河谷地貌。上游库区两岸为低山区，库岸曲折蜿蜒，地表形态不一。5.5地层岩性库区出露的地层主要为燕山晚期第一次侵入（53-1）花岗岩和第四系全新统上段（Q42al）冲积层。燕山晚期第一次侵入体（53-1）地层主要为：花岗岩，整个场区出露，全强风化。第四系全新统上段（Q42al）冲积层：重粉质壤土，灰色、褐灰色，软塑状，在沟底出露。6结论与建议某大坝坝体填土（心墙）主要由轻壤土杂砂粒碾压填筑，受施工机械等影响，碾压不均。XD1孔孔深8 m以上、XD2孔孔深10 m以上和XD3孔孔深7 m以上钻探过程中漏水严重。另据现场调查，现状大坝局部坝顶及上、下游坝坡堆积有少量建筑垃圾，堆积方量约为10 m3。大坝上游坡脚存在塌滑现象。因此，坝体整体填筑质量较差，且碾压不均，坝体中等透水性，上游坝坡坡脚有少量塌滑现象。建议对坝体采取防渗加固处理措施，并对坝体存在的白蚁危害采取相应处理措施，对堆积的建筑垃圾予以清除。两坝肩岩性为第层全风化花岗岩，具弱透水性。坝基岩性为第层全新统上段重粉质壤土，具高压缩性，强度低。因此，两坝肩及坝基不存在渗漏问题，坝基强度低，建议设计部门进行稳定性验算；坝体、坝基接触带具中等透水性，存在渗漏问题，建议进行防渗处理。现状溢洪道位于水库右岸，溢洪道底板及边坡主要位于第层全风化花岗岩层中，其自稳及抗冲刷能力较差，存在岸坡冲刷及岸坡稳定问题。建议全风化花岗岩岸坡比采用1：11：1.25，并采取护砌措施。输水洞位于大坝桩号0+015.60处，由斜卧管和平管组成，平管及斜卧管坐落于第层全风化花岗岩层中。现状输水洞进出口损坏，无法正常使用，建议对其进行处理。库水水化学类型为“HCO3-SO4-Ca-（K+Na）”型，场区库水对混凝土具重碳酸型中等腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。场区地震动峰值加速度为0.05 g，相当于地震基本烈度度。工程所需土料可就地取材，所需砂料拟取自商城县灌河砂场，距工程场区距离约22 km。砾料、块石料拟取自桃行石场，距工程场区距离约15 km。建议施工前对砂料、块石料质量进行复核，以满足规范要求。参考文献：1 位敏，徐轶，陈信任.大坝渗漏多源信息融合诊断技术及其安全评估方法 J.水利水电技术，2020，51（11）.2 黄春华，杨文滨，夏甜，等.中小型水库大坝安全评价若干问题的思考 J.广东水利水电，2019，（9）.3 窦国钦，孙宗峰，吕智君.北京地区小型水库大坝安全评价分析与探讨 J.水利建设与管理，2022（3）.4 白莹莹.观顶水库安全鉴定及评价 J.陕西水利，2021（9）.收稿日期：2022-12-15编辑：刘长垠表1主要勘察工作量表类别地质测绘勘探原位测试试样采取室内试验测量土工水质分析工作项目钻探麻花钻注水试验压水试验水位观测孔内原状土样水样常规渗透地形图断面单位/km2/（m/孔）/（m/个）/段/段/次/件/组/组/组/组/1：1 000/km工作量0.1239.80/36/295131131310.121.90备注1：1 000库水67