7月22日結(jié)版5、滲流安全評(píng)價(jià)報(bào)告

1、省荊州市洈水水庫(kù)大壩安全鑒定滲流安全評(píng)價(jià)（分之五）大學(xué)2016 年 5 月1 原滲流控制措施及評(píng)價(jià)1.1 原滲流控制措施洈水水庫(kù)擋水壩由主壩、南副壩（4 座）、北副壩（10 座）組成。主壩為均質(zhì)壩(北端靠山坡一段背水坡浸潤(rùn)線以上采用代料回填)；北副壩中的洼副壩、茅屋灣副壩、學(xué)屋灣副壩為粘土心墻代料壩(壩殼代料由碎石夾土組成)，其他各副壩為均質(zhì)壩。根據(jù)資料記載及本次地質(zhì)勘探試驗(yàn)成果：1.1.1 防滲體及代料主壩土料主要由壤土組成，干密度在 1.58t/m3 左右，含水量在 24.5%左右；壩基為粉質(zhì)粘土，干密度在 1.29 t/m3 左右，含水量在 38.40%左右。代料壩部分由碎石夾土組成。洼

2、副壩頂、心墻頂部高程為98.00m，壩頂寬為5.00m，心墻頂寬為2.00m，底寬為 4.00m。心墻土料由粉質(zhì)粘土組成，干密度在 1.63 t/m3 左右，含水量在 22.90%左右。茅屋灣副壩頂、心墻頂部高程為 97.00m，頂寬為 5.00m，心墻頂寬為 2.00m，底寬為 4.00m。心墻土料為粉質(zhì)粘土，干密度在 1.63 t/m3 左右，含水量在 22.90%左右。學(xué)屋灣副壩頂、心墻頂部高程為 97.00m，頂寬為 5.00m，心墻頂寬為 2.00m，底寬為 4.00m。心墻土料為粉質(zhì)粘土，干密度在 1.63 t/m3 左右，含水量在 22.90%左右。壩売代料均由碎石夾土組成。1.

3、1.2 反濾帶北副壩中的洼、茅屋灣、學(xué)屋灣副壩為粘土心墻代料壩，其心墻迎水面、背水面均未設(shè)反濾帶。北副壩中的花園坡副壩土料為粉質(zhì)粘土，其干密度在 1.63t/m3 左右，含水量在 22.9023.10%之間其他副壩壩體土料成份為壤土，其干密度在 1.51.59 t/m3之間，含水量在 24.0024.70%之間。1.1.3 基礎(chǔ)處理初建階段，主壩施工時(shí)曾不同程度地進(jìn)行了清基處理(詳見工程價(jià)報(bào)告有關(guān)章節(jié))在河床段對(duì)老河槽刨出砂卵石層后進(jìn)行回填，在靠近北岸有長(zhǎng)45.00m 的砂卵石層未，合龍口僅把中心線上的砂卵石覆蓋層局部清除后，在上面挖三條間距 10.00m、寬 2.003.00m、深 1.00

4、2.00m 的結(jié)合槽；對(duì)樁號(hào) (0+4050-500)段，在其上開鑿了一條寬 2.00m 深 0.801.50m 的結(jié)合槽，北邊的砂卵石層，當(dāng)時(shí)因滲水很猛，只清除了 20.00m40.00m 范圍，還有深約 2.00m的砂卵石層未挖徹底。 段在樁號(hào)(0+0380-405)段，將其整坡在其上開鑿三條寬 0.80m、深 0.50m 的結(jié)合槽，并將風(fēng)化破碎處及裂縫處理在樁號(hào)(0+5000-510)段表層為粉質(zhì)粘土，厚度大約 5.00m 左右，其下為砂卵石夾粘土，厚度約4.00m，下為泥質(zhì)頁(yè)巖，在其上抽槽底寬 1.00m、深 5.00m。其他各段清基一般刨除表土 0.30 田，糞窖、堰塘、房屋、竹園等

5、不限深度，清出老底為止；在中心線上抽槽一條，寬 2.00m，深 1.001.50m，對(duì)白蟻蟻穴沒有進(jìn)行翻挖。在續(xù)建階段中，除進(jìn)行表面處理外，對(duì)處理風(fēng)化頁(yè)巖采用挖結(jié)合槽，槽寬 1.001.50m、深 0.80I.00m，并將壩體和壩腳內(nèi)暗溝、糞坑、漏水、白蟻、棺材、窯洞、樹蔸等隱患均逐處挖除和對(duì)壩腳漏水處作導(dǎo)處理。南、北副壩的清基處理也和大壩同樣進(jìn)行，所有墳基、棺材和白蟻洞均作了翻挖。本次地質(zhì)勘探成果表明，現(xiàn)主、副壩壩基仍存在厚度不等的強(qiáng)透水的砂礫石層和強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖層。其中，主壩及北副壩基礎(chǔ)條件。各壩壩基具體情況詳見地質(zhì)報(bào)告。1.1.4 壩體排水棱體主壩壩后設(shè)置了堆石排水棱體，南、北副壩未設(shè)置堆石

6、排水棱體。主壩下游河床部分設(shè)有堆石反濾壩，壩頂高程為69.00m，面寬為2.00m，上游坡比為1 :l.5、下游坡比為 1 3.00 反濾壩采用租砂、礫石、卵石天然混合級(jí)配，表層用塊石砌筑在河灘部分(67.0m 高程以上)為平鋪反濾層，其他部位作堆石反濾管導(dǎo)入反濾壩內(nèi)；69.00m 高程以上、77.00m 高程以下設(shè)有表層排水。1.2 原滲流控制措施評(píng)價(jià)1.2.1 防滲體及代料北副壩中的洼副壩、茅屋灣副壩、學(xué)屋灣副壩的防滲體為粉質(zhì)粘土心墻，按照碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范(SL274-2001)的要求，心墻底部厚度不宜小于水頭的 1/4，實(shí)際上：國(guó)茅屋灣副壩最大水頭為 5.10，心地底寬 4.00m，

7、符合規(guī)范要求；國(guó)學(xué)屋灣副壩最大水頭為 7.10m，心墻底寬 4.00m，符合規(guī)范要求；圓洼副壩最大水頭為 12.00m，心地底寬 4.00m，符合規(guī)范要求；壩売代料均由碎石夾土組成，其滲透系數(shù)為 4.2 10-4cm/s，土體滲透性偏小，不符合規(guī)范要求。在其他各均質(zhì)壩壩體中，除主壩(部分)、北副壩中的花園坡副壩土料為粉質(zhì)粘土符合規(guī)范要求外，其余壩體均為壤土，其滲透系數(shù) k=3.80 104 cm/s，基本符合規(guī)范要求。1.2.2 反濾帶北副壩中的洼、茅屋灣、學(xué)屋灣副壩為粘土心墻代料壩，其心墻迎水面、背水面均未設(shè)反濾帶，不符合規(guī)范要求。1.2.3 基礎(chǔ)處理原施工資料記載及本次地質(zhì)勘探成果和工程運(yùn)

8、行實(shí)踐表明，大壩在施工中雖進(jìn)行過(guò)部分清基抽槽，但不徹底，現(xiàn)各壩壩基存在厚度不等的滲水通道（詳見地質(zhì)），不符合規(guī)范要求。1.2.4 排水設(shè)施主壩下游壩趾設(shè)置了堆石排水棱體，符合規(guī)范要求南、北副壩下游壩趾未設(shè)排水體，不符合規(guī)范要求。2 大壩運(yùn)行中的滲流表現(xiàn)由于壩礎(chǔ)處理不好，大壩在 1960 年按經(jīng)濟(jì)斷面完成攔洪后，當(dāng)年就出現(xiàn)了 4 處滲漏，1970 年庫(kù)水位最高達(dá) 93.23m 時(shí)，主壩出現(xiàn)滲漏 42 處，南副壩出現(xiàn)滲漏共 13 處，北副壩 6 處，在老河槽左岸離壩腳 60m 出現(xiàn)滲漏 3 處。19751976 年雖對(duì)大壩進(jìn)行了整險(xiǎn)加固，但大壩滲漏問題并未徹底根治。1977 年主壩老河槽段（樁號(hào)

9、0+420）出現(xiàn)翻沙鼓水，目前主壩壩基漏水點(diǎn)多達(dá) 9處，平均滲漏量達(dá) 48.24m/d，北壩頭背水坡加固培厚部分填料為泥質(zhì)頁(yè)巖己出現(xiàn)泥化現(xiàn)象。由于壩體填筑質(zhì)量較差，下游壩坡散浸嚴(yán)重。近年來(lái)，在主壩樁號(hào) 0+350、 +1501+400 段、高程 77.0082.00m 處多次發(fā)生散浸現(xiàn)象，壩坡表面0有明顯水流逸出。1999 年 6 月，北副壩在樁號(hào) 3+3003+375 段、高程 88.0093.00m 處出現(xiàn)外脫坡，長(zhǎng) 75.00m，最大深度達(dá) 2.50m副壩當(dāng)水位達(dá) 91.00m 以上時(shí)，下游壩坡出現(xiàn)大范圍的散浸；學(xué)屋灣副壩藥室漏水，平均滲漏量達(dá) 1.24m3 /d。2001 年 5 月，

10、南 1#副壩出現(xiàn)長(zhǎng) 110.00m 的散浸帶；南 2#副壩有集中滲漏，在樁號(hào) 1+250 斷面、高程 91.0091.50m 處出現(xiàn)直徑為 2.00m、深度 1.50m 的跌窩；在樁號(hào) l+150 處因白蟻危害影響，有滲漏現(xiàn)象出現(xiàn)。2011 年對(duì)水庫(kù)進(jìn)行出險(xiǎn)加固后，在運(yùn)行觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)大壩的滲流狀況是穩(wěn)定的，大多數(shù)滲壓計(jì)所反應(yīng)的滲壓水頭基本符合一般滲流變化規(guī)律。防滲墻上游側(cè)測(cè)值隨庫(kù)水位變化波動(dòng)較大，防滲墻下游側(cè)測(cè)值基本不隨庫(kù)水位的變化而變化，說(shuō)明防滲墻的作用的很明顯的。但是，部分測(cè)點(diǎn)存在同一觀測(cè)橫斷面水頭分布不符合規(guī)律的情況，也有部分滲壓計(jì)測(cè)值明顯低于下游水位的情況，或者高于上游庫(kù)水位的情況。滲流

11、量各段測(cè)值隨庫(kù)水位變化呈現(xiàn)一定的年周期變化，各段測(cè)值的變化規(guī)律基本相同，滲流量最大值出現(xiàn)時(shí)間與庫(kù)水位大值出現(xiàn)時(shí)間有一定的滯后，也是符合一般滲流規(guī)律的。3 大壩滲流計(jì)算分析與評(píng)價(jià)3.1 滲流計(jì)算分析3.1.1 計(jì)算方法與工況本次選擇了主壩四個(gè)斷面、南副壩四個(gè)斷面、北副壩九個(gè)斷面共十七個(gè)斷面進(jìn)行滲流分析。滲流計(jì)算按平面穩(wěn)定問題采用有限單元法計(jì)算完成，計(jì)算斷面分別選取河床斷面及(主壩)斷面。計(jì)算工況，上游水位分別取正常蓄水位、設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位，下游水位按相應(yīng)斷面取用。各斷面計(jì)算工況、水位列于表 5.1。表 5.1 大壩各斷面水位計(jì)算表大壩名稱壩型校核洪水深（m）設(shè)計(jì)洪水深（m）壩底高程（m）主

12、壩0+430均質(zhì)壩40.4740.0955.070+744均質(zhì)壩33.5533.1761.991+050均質(zhì)壩34.0933.7161.451+470均質(zhì)壩23.2622.8872.28北一副壩（洼）心墻壩11.1410.7684.4北二副壩（茅屋灣）心墻壩7.086.788.46北三副壩（學(xué)屋灣）心墻壩5.545.1690北四副壩（花園坡）均質(zhì)壩3.73.3291.81北五副壩（肖家祠）均質(zhì)壩0.990.6194.55北六副壩（）均質(zhì)壩5.34.9290.24北七副壩（溝）均質(zhì)壩2.081.793.46北八副壩（桃樹灣）均質(zhì)壩2.7152.33592.825北九副壩（楊竹園）均質(zhì)壩-97.3

13、1北十副壩（陷馬池）均質(zhì)壩16.5316.1579.01南一副壩均質(zhì)壩5.38590.16南二副壩均質(zhì)壩5.495.1190.05南三副壩均質(zhì)壩5.935.5589.61南四副壩均質(zhì)壩5.044.6690.53.1.2 計(jì)算成果滲流計(jì)算成果見表 5.2，各計(jì)算工況等勢(shì)線見附圖 B。表 5.2 大壩各斷面滲流計(jì)算成果表斷面水位單寬滲流量滲透比降壩體心墻/防滲墻/攪拌樁備注壩名樁號(hào)計(jì)算值允許值計(jì)算值允許值主壩0+430正常蓄水位1.5660.310.486.2780防滲墻設(shè)計(jì)洪水位1.6890.316.78校核洪水位1.7310.326.870+744正常蓄水位1.1850.306.92設(shè)計(jì)洪水位

14、1.1420.347.11校核洪水位1.8030.336.691+050正常蓄水位1.0620.386.26設(shè)計(jì)洪水位1.3000.426.53校核洪水位1.3520.416.621+470正常蓄水位0.7080.41設(shè)計(jì)洪水位0.8470.41校核洪水位0.8670.46北一副壩正常蓄水位0.2380.290.331.003.00心墻設(shè)計(jì)洪水位0.2950.301.30校核洪水位0.3850.321.30北二副壩正常蓄水位0.2150.201.00設(shè)計(jì)洪水位0.8070.221.10校核洪水位0.9280.281.20北三副壩正常蓄水位0.6180.210.60設(shè)計(jì)洪水位0.6350.220

15、.62校核洪水位0.7600.280.64北四副壩正常蓄水位0.0070.100.50設(shè)計(jì)洪水位0.0260.30校核洪水位0.0330.30北五副壩設(shè)計(jì)洪水位0.0560.32校核洪水位0.1030.42北六副壩正常蓄水位0.0290.166.5050水泥土攪拌樁設(shè)計(jì)洪水位0.0380.257.00校核洪水位0.0410.327.20北七副壩設(shè)計(jì)洪水位0.0140.20校核洪水位0.0210.30北八副壩正常蓄水位0.0530.10設(shè)計(jì)洪水位0.1250.20校核洪水位0.1510.30北十副壩正常蓄水位0.1020.503.5050水泥土攪拌樁設(shè)計(jì)洪水位0.1230.504.00校核洪水位

16、0.0130.504.50南一副壩正常蓄水位0.0690.190.69設(shè)計(jì)洪水位0.1070.300.96校核洪水位0.1210.341.073.1.3 成果分析從各壩計(jì)算成果及等勢(shì)線圖可以看出：（1） 黏土心墻壩心墻作為大壩防滲，其應(yīng)對(duì)壩體的防滲具有較好的效果，但由于心墻土料的透水性較大，其余壩殼代料的透水性相差不大，壩體透水性相對(duì)均勻，心墻防滲作用不明顯。心墻，心墻底部與基礎(chǔ)接觸面的滲透比降均小于允許滲透比降，滿足滲透穩(wěn)定要求。（2） 均質(zhì)壩從滲流的角度看，主壩、北副壩地質(zhì)條件基本相同，壩基各透水性較強(qiáng)且較為均勻，等勢(shì)線分布也較均勻，未見承壓現(xiàn)象。其壩基在經(jīng)過(guò)灌漿帷幕加固后，滲流現(xiàn)象也得到

17、了較大的改進(jìn)，基本未見壩基滲漏現(xiàn)象。主壩，在經(jīng)過(guò)混凝土防滲墻加固后，其防滲效果相比出險(xiǎn)加固前有了明顯改進(jìn)，在 2003 年省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院所作的洈水水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)中，計(jì)算得出主壩（0+430）滲流量達(dá)到 34.89m3/dm。本次出險(xiǎn)加固后復(fù)核計(jì)算中，洈水水庫(kù)各大壩斷面滲流量最大為主壩（0+430）滲流量為 2.26m3/dm，滿足滲流規(guī)范要求。南副壩壩礎(chǔ)下為厚約 10.00m 的粉質(zhì)粘土層，其滲透系數(shù)為 410-6cm/s，隔滲條件較好，在其下為透水性較強(qiáng)的泥質(zhì)砂卵石層和強(qiáng)風(fēng)化頁(yè)巖，計(jì)算表明，南副壩最大滲流量為 2.1m3/dm，最大滲透坡降為 0.45，均滿足規(guī)范要求。斷面水位單寬滲流量滲透比降壩體心墻/防滲墻/