茂化水库大坝（水坠坝）工程地质勘察及病险分析_论文发表__58期(2)

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《水坠坝技术规范》（SL302—2004）规定“花岗岩残积土压实干密度不小于料场土的平均天然干密度”的要求。而且坝体存在粘土透镜体夹层，粘土质砂和粘土透镜体夹层性质差异明显。另外，从经多年运行后的稳定含水率的坝体土粘土质砂含水率和干密度分布范围值可看出，其最大值与最小值相差较大，钻探岩心亦发现局部粗颗粒较为集中现象，表明由于料场土颗分组成在不同处或不同深度的差异性及起始含水率、冲填速度的控制差异而导致坝体不同部位存在粗、细颗粒集中和固结程度相差较大现象，坝体均匀性差。
　　钻探现场注水试验（坝体部分）的渗透系数为13.1×10-4cm/s～1.20×10-5cm/s，平均值K＝4.32×10-4cm/s，大值平均值K＝8.82×10-4cm/s，总体属中等透水性，不满足均质土坝规范要求（<10-4cm/s）。
　　从钻探揭露，库水位高程207.5m时，坝顶的钻孔稳定水位高程为205.5m～206.0m，坝外坡钻孔稳定水位高程为178.0m～180.2m。库水位与坝顶钻孔稳定水位的高差为1.5m～2.0m；库水位与外坡钻孔稳定水位的高差为27.3m～29.5m，浸润线前半段较为平缓，后半段较陡。
　　3坝内埋管特征
　　大坝属水力冲填坝，根据收集到的原有设计图纸资料，坝体内存在较完整的施工排水系统：排水廊道二条（其中一条作施工导流管），排水竖井六个,作为排除施工面表水及固结渗透水，排水带五条，作为排除固结渗透水。施工导流管布置于左坝肩坝下，贯穿坝体连通上下游，为浆砌石城门式拱涵，底宽为80cm，高140cm，全长250m，中部与2个排水竖井（2#及3#）相通；排水廊道位于右坝肩上游坝下；2#、3#横向排水带与施工导流管连接；4#横向排水带与排水廊道连接；纵向梯形排水带直接排水至坝下游；六个排水竖井主要分布于坝体中部。又据当时参加施工的水库老职工回忆，现存在坝体内施工排水系统图纸仅为示意图，实际施工与图纸有较大出入，特别是贯穿坝体连通上下游的施工导流管，现状弯弯曲曲，而图纸上则呈直线状，详细具体位置则更无从考证。由于排水竖井崩塌，在大坝竣工前没有采用工程措施对施工导流管进行回填封堵。
　　4坝基（肩）工程地质条件
　　坝基及右坝肩无断裂构造发育，岩性寒武系天堂山超单元古桑单元（∈G）花岗片麻岩。左坝肩风化分带明显，上部发育坡残积层含砂粘土、厚约10m～14m，往下全风化带厚度约3m～5m，强风化带厚度约6m～13.5m，底部为弱风化和微风化岩体。坝基未揭露卵石及砂等河流冲积物，表明建坝时已进行清基，但坝基强风化带强烈发育、厚约23m，下部为弱风化和微风化岩体。左坝肩钻探未揭露残坡积层，表层全风化带厚度约1.5m，强风化带厚度约1m，往下部为弱风化和微风化岩体，岩体风化不强烈。钻孔现场注水试验显示：残坡积层含砂粘土渗透系数平均值1.35×10-4cm/s，接近弱透水性；花岗岩全风化土渗透系数大值平均值2.87×10-4cm/s，属中等透水性。钻孔现场压水试验显示：花岗片麻岩强风化带透水率大值平均值38.02，属中等透水性；花岗片麻岩弱风化带透水率大值平均值8.42，总体属弱透水性，上段多为中等透水性；花岗片麻岩微风化带透水率平均值2.32，属弱接近微透水性。
　　5大坝病险分析评价
　　5.1大坝历年出现的主要问题及处理情况
　　大坝下游在193.00～196.00m高程,靠坝的右侧,自1982年8月起,当水位达215.00m上下,即有6m×5m的坝坡渗水湿润片出现,但至2008年除险加固前未作处理。
　　1981年10月，坝内坡多处出现陷坑，其中一个面积达40m2，最深位置达0.70m，后采用在砌石面加一层风化土覆盖，但没有收到很好效果。
　　1986年7月14日和1987年8月7日，当库水位达214.00m至215.00m时，施工导流管曾二次出流浊水，后来在洞出口段距洞口10m处，做2~3m长的砂碎石反滤设施后，流出的浊水变成清水，当时渗漏量仍达14L/s。
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