導語：水庫除險加固工程地質(zhì)問題分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：楚樓水庫位于河南省滎陽市區(qū)南2.50km，該水庫為淮河流域賈魯河支流索河中游梯級開發(fā)的三座中型水庫之一。是一座防洪、灌溉等綜合利用的中型水庫，大壩為均質(zhì)土壩。文章針對大壩壩基液化問題進行評價，對水庫加固設計、管理、安全運行管理具有指導意義。

關鍵詞：楚樓水庫；除險加固；地質(zhì)問題；建議

1工程概況

楚樓水庫位于河南省滎陽市區(qū)南2.50km，為淮河流域賈魯河支流索河中游梯級開發(fā)的三座中型水庫之一。水庫設計最大庫容1564萬m3，主要建筑物包括大壩、溢洪道、輸水管等。大壩壩頂高程156.20m，最大壩高26.20m，現(xiàn)壩頂寬27m。溢洪道位于大壩西側(cè)約100m處，現(xiàn)狀僅有陡坡段已襯砌。陡坡段上游進口未襯砌，下游消力池、海鰻及尾水渠段為一自然沖溝，兩岸為植被苗圃，岸坡陡立，多處岸坡出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。輸水管位于大壩樁號0+295處。

2工程水文地質(zhì)條件

2.1工程地質(zhì)條件

2.1.1地形地貌楚樓水庫屬淮河流域賈魯河支流索河中游的一座中型水庫，水庫左岸為階地，右岸為陡壁，庫區(qū)兩岸為第四系黃土狀土；溢洪道處自陡坡以下為一自然沖溝，近呈“V”字型，溝深切約10m，溝壁陡立，多處有坍塌現(xiàn)象。2.1.2地層巖性壩址區(qū)在勘探深度范圍內(nèi)揭露地層除壩體人工填土外，主要為第四系全新統(tǒng)沖積成因的低液限粘土、礫石、上更新統(tǒng)沖積成因及中更新統(tǒng)坡洪積成因的低液限粘土。壩址區(qū)地層根據(jù)時代、成因、巖性及其物理力學性特征，共劃分為4個土體單元。一是人工堆積：主要為筑壩土，巖性以低液限粘土為主。二是第四系全新統(tǒng)（Q4al）：沖積成因，主要分布于河床段壩基，巖性主要為低液限粘土及含細粒土礫。三是第四系上更新統(tǒng)（Q3al）：低液限粘土，主要分布于溝兩岸上部，層底高程135.56～139.65m。四是第四系中更新統(tǒng)（Q2dl+pl）：低液限粘土，淺棕紅色，硬塑至堅硬狀，可見黑色鐵錳質(zhì)斑點，略顯鏡面，干強度高，該層未揭穿。2.1.3土體物理力學性質(zhì)第①層素填土（低液限粘土）：液性指數(shù)范圍值-0.50～0.43，平均值0.04，為硬至可塑狀；壓縮系數(shù)平均值0.26MPa-1，具中等壓縮性；標貫擊數(shù)平均值9擊。第②層低液限粘土：液性指數(shù)0.38；壓縮系數(shù)0.30MPa-1，屬中等壓縮性；標貫擊數(shù)平均值5擊；土靜探錐尖阻力qc=1.12MPa，側(cè)壁摩擦力fs=46.80kPa。第③層低液限粘土：液性指數(shù)范圍值-0.29～0.14，平均值-0.05；壓縮系數(shù)范圍值0.19～0.47MPa-1，平均值0.30MPa-1，屬中等壓縮性土；標貫擊數(shù)平均值7擊；濕陷系數(shù)范圍值6.00×10-3～6.90×10-2，其中不小于1.50×10-2的占71.40%，為輕微～中等濕陷性土；靜探錐尖阻力平均值2.24MPa，側(cè)壁摩擦力平均值96kPa。第④層低液限粘土：液性指數(shù)范圍值-0.17～0.43，平均值0.13；壓縮系數(shù)范圍值2.20×10-2～7×10-2MPa-1，平均值4.60×10-2MPa-1，屬低壓縮性土；標貫擊數(shù)平均值13擊；自由膨脹率平均值24.80%，不具膨脹潛勢；靜探錐尖阻力平均值5.26MPa，側(cè)壁摩擦力平均值239.90kPa。

2.2水文地質(zhì)條件

工程場區(qū)地下水類型主要為第四系松散層孔隙潛水，測得地下水位高程129.88～129.95m。場區(qū)庫水位高程約145.10m，壩址區(qū)在勘探深度范圍內(nèi)所測得壩頂鉆孔地下水位高程138.96～139.45m。這些水位均不是場區(qū)天然地層中的水位，而是庫水滲入壩體的結(jié)果。對工程區(qū)各粘性土層取原狀土作室內(nèi)滲透性試驗，并對河床段壩基下部Q4al礫石作了現(xiàn)場鉆孔注水試驗。由試驗可知，第①層素填土（低液限粘土）為弱透水，第②層低液限粘土為中等透水，第③層含細粒土礫為強透水，第④層低液限粘土均為弱至中等透水層。

3壩址區(qū)工程水文地質(zhì)問題及評價

3.1壩體填土質(zhì)量評價

水庫大壩填土擊實試驗結(jié)果，干密度Pd=1.74（g/cm3），碾壓合格標準為Pd=1.67（g/cm3），根據(jù)干密度統(tǒng)計成果，考慮到總體填筑情況，將填土干密度作為填筑土質(zhì)量評定依據(jù)，將Pd≥1.67（g/cm3）定為填筑質(zhì)量較好，Pd＜1.67（g/cm3）的定為填筑質(zhì)量差。填土天然干密度Pd范圍值1.54～1.81（g/cm3），其中Pd≥1.67（g/cm3）者占44%，Pd＜1.67（g/cm3）者占56%。大壩填土填筑質(zhì)量差異較大，由于碾壓不均，總體評價填筑質(zhì)量較差。

3.2壩基滲漏問題

河床段壩基為第②層低液限粘土及第③層含細粒土礫，其滲透系數(shù)分別為2.60×10-4和8.80×1.50×10-3～1.50×10-2（cm/s），具中等～強透水性。筑壩時靠近右岸主河床段雖做粘土心墻處理，但處理寬度較窄，靠近左岸臺地下部沒有清至第④層低液限粘土。因此存在庫水通過第②層低液限粘土及第③層含細粒土礫滲漏問題，為壩基滲漏主要原因。該水庫開始蓄水，庫水位高程超過143m時，在大壩背水坡左岸臺地上（現(xiàn)大壩樁號0+90～0+150段）即有滲浸現(xiàn)象，在水位高程達到145m時滲水嚴重，成管涌狀，滲漏通道主要為第②層低液限粘土及第③層含細粒土礫。后來對此作了臨時導滲處理，并將庫水位控制在高程145m。經(jīng)過該次處理，滲水現(xiàn)象有所改善，但并沒有從根本上得到治理，大壩仍潛伏著危險。壩體下部河床兩岸坡分布的第④層Q3al低液限粘土滲透系數(shù)為6.70×10-6～7.30×10-4（cm/s），具弱～中等透水性，存在庫水通過第④層低液限粘土滲漏問題。綜上所述，河床段壩基第②層低液限粘土及第③層含細粒土礫為大壩滲漏的主要原因，但兩岸第④層低液限粘土局部具中等透水性，因而防滲處理措施應主要針對河床段壩基及兩岸壩肩滲漏原因綜合考慮。

3.3黃土狀土的濕陷性問題

溢洪道兩岸廣泛分布的第④層低液限粘土，具黃土狀土特征。根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》，由表2可知，濕陷系數(shù)≥1.50×10-2的占57.10%；濕陷系數(shù)范圍值為6.00×10-3～6.90×10-2，具輕微～強濕陷性。汛期時，兩岸的黃土狀土長期在水力作用下會產(chǎn)生沉陷導致岸坡的坍塌。作為溢洪道的岸坡，需對該層進行削坡，并同時進行護坡襯砌處理。

4各土體單元物理力學指標建議

值經(jīng)勘探試驗和分析，各土體單元物理力學指標建議值見表1、表2。

5結(jié)語

場區(qū)地層除壩體人工填土外，主要為第四系全新統(tǒng)沖積成因的低液限粘土、含細粒土礫、上更新統(tǒng)沖積成因及中更新統(tǒng)坡洪積成因的低液限粘土。主要存在壩體填土質(zhì)量差、壩基滲漏問題、溢洪道場區(qū)黃土狀土濕陷等工程地質(zhì)問題。需對大壩壩體進行灌漿處理，對大壩河床段進行壩基防滲處理；對溢洪道場區(qū)黃土狀土進行削坡并夯實處理，邊坡高寬比建議采用1∶1.50～1∶1.75，并對邊坡進行襯砌。

參考文獻：

［1］郝深志.長嶺水庫工程地質(zhì)問題及評價［J］.河南水利與南水北調(diào)，2013（16），114-115.

［2］工程地質(zhì)手冊編委會.工程地質(zhì)手冊（第五版）［M］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2018.

作者：王妍妍 孫麗 張建全 陳平貨 單位：桐柏縣龍?zhí)逗铀畮旃芾硭?桐柏縣應急管理局 河南省水利勘測有限公司