病险水库成因分析及地质勘查

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1、病险水库成因分析及地质勘查：江西是水库大省，水库数量在全国位居第二，在几十年的利用中，许多“高龄”水库都存在着坝基不稳定和渗漏问题，笔者通过近些年参与水库除险加固的工作经验总结提出一些针对水库安全问题进行勘察的方案，以便水利工进行探讨和借鉴。　　关键词：病害成因；地质勘查　　Abstract:thejiangxiprovinceisreservoir,reservoirinthenumbercamesecondinthedecadesofuse,many"senile"reservoirdamthereareunstableandleakageproblems,thea

2、uthoroftheproblemsinvolvedinthereinforcementofthereservoirinrecentyearsmaryforreservoirputsforesafetyproblemsinthesurveyscheme,sothat，软弱层极少见，但这些堆积物的天然密度多大于坝体填筑密度，同时在坝体土自重多年作用下已逐渐压密固结，坝基土的压缩变形是极有限的。因此土石坝的沉降问题主要来自于土石坝坝体本身因填筑物的不密实而产生的自重固结变形。　　1.3土石坝裂缝　　常见的土石坝裂缝是平行坝轴线方向的纵缝和垂直坝轴线方向的横缝。土石坝背水坡的

3、纵缝多由坝坡偏陡、上下游差异沉降、坝体土粘粒含量太高产生干缩和坝体向下游的渗透动水压力作用所引起的。但多数土石坝背水坡较为平整，且布有贴坡或棱体反滤排水，因此土石坝背水坡的纵缝一般不多见。土石坝迎水坡或坝顶的纵缝多由坝坡偏陡、坝体向上游的渗透动水压力作用和坝体土粘粒含量太高产生干缩所引起的。由于水库的不断蓄水和放水，使土石坝迎水坡的坝体土频繁出现饱水和失水过程，尤其是在库水位发生骤降情况下，这种纵缝更容易产生，严重时还会产生坝体滑坡。土石坝的横向裂缝除了坝体土粘粒含量太高产生干缩外，另外的原因就是坝体在分段填筑时施工缝处理不当，坝体产生差异滑动与沉降所造成的。　　1.4

4、土石坝渗透稳定　　土石坝渗透的不稳定渗漏原与防渗体在建造期间空隙过大或穿坝涵洞设计及其他构筑物差异变形产生的渗漏缝隙。当渗透流速大于砂、土的涌动流速时，土石坝则产生渗透破坏，还有因生物作用而产生渗透破坏的。　　1.5坝基抗滑稳定　　除了上述情况外，有些水库大坝是坝底宽度较小的刚性坝，由于接触面抗剪强度不足、基岩优势面抗剪强度不足、坝基扬压力太大等原因使大坝发生险情。　　1.6坝基渗透稳定　　已建大坝的坝基出现的渗透稳定问题，分析其原因主要是由于松散岩土孔隙、断层软弱破碎带、软弱破碎夹层和岩溶洞穴存在所引起的。库水通过这些薄弱带侵蚀坝基，促使坝基发生渗透破坏，这种情况多发

5、生在贯通土石坝基的砂砾石层及风化破碎岩体上部。　　1.7绕坝渗透稳定　　水库在长时间的运用成为病险库的情况下，绕坝渗透破坏也是一个经常发生的问题，其主要表现在两个方面:一是近坝肩处断层破碎带管涌影响坝肩抗水稳定；二是绕坝渗漏引起坝肩下游深风化岩坡或土坡的滑坡，进而影响坝肩稳定。　　二、病险水库地质勘察　　水库除险加固工程的实施能否起到兴利除害的目的，使水库能充分发挥其作用，前期地质勘察工作有着至关重要的作用。由于病险水库为已建工程，所以其地质勘察与新建工程的工程地质勘察有比较明显的区别。首先是坝基地质情况呈隐蔽性，资料记录不完全，水库蓄水后地质情况发生改变；其次是对一些

6、构筑物的质量和位置需要进行勘探和测试，所以称之为病险水库地质勘察，而不单纯是病险水库的工程地质勘察；三是地质勘察工作集中在安全鉴定勘察和除险加固初步设计勘察阶段，安全鉴定勘察时，无可参照的规程或规范，需根据现场勘察情况及经验得出结论和建议。就病险水库安全鉴定勘察的精度问题，现行可以参照《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)和《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-2005)所规定的“初步设计阶段工程地质勘察”和“技施设计阶段工程地质勘察之专门性工程地质问题勘察”精度实行。结合病险水库的前期建设资料和后期成为病险库时勘察的地形地质条件，工程地质勘察

7、一般采用施工、运行调查与地质勘探、地质测试相结合的方法，才能使地勘工作有的放矢，同时查明其他存在的病害隐患，确保地质勘察成果的全面性和可靠性。病险水库地质勘察的原则是以病险工段作为重点勘察，必要时做专门勘察，一般工段做常规勘察。　　2.1库区地质勘察　　病险水库地质勘察的主要内容是库岸稳定、水库渗漏和水库淤积问题。其中水库渗漏和水库淤积问题的地质勘察，视病险的实际情况进行。而库岸稳定的地质勘察，不管病险是否存在，均要进行，尤其是要对近坝库岸的潜在危险进行研究。勘察方法一般采用地质测绘和槽坑探的地表研究以及必要的工程钻探或硐探的深层研究。