水庫加固防滲先導(dǎo)孔試驗(yàn)成果及地質(zhì)勘察報(bào)告

水庫加固防滲先導(dǎo)孔試驗(yàn)成果及地質(zhì)勘察報(bào)告一、工程概況：白果河水庫樞紐工程由主壩、一副壩、二副壩、溢洪道、輸水管等主要建筑物組成。主壩為粘土心墻壩，壩頂高程106m，頂寬7.0m，最高壩高27.50m，壩長196.0m，心墻頂高程105.0m，頂寬2.0m，副壩兩座，均為粘土心墻壩，分布于主壩的左岸，一副壩頂長86.0m，頂寬7.0m，壩頂高程為106.0m，先導(dǎo)孔鉆孔實(shí)測最大壩高17.50m（基巖面高程88.50m），二副壩壩頂長114.0，頂寬7.0m，壩頂高程為106.0m，鉆孔實(shí)測最大壩高為18.5m（基巖面高程為87.5m）。白果河水庫主副壩先導(dǎo)孔工作于2008年4月中旬至5月20日完成大壩25孔先導(dǎo)孔鉆探及野外試驗(yàn)工作。其中主壩11孔、一副壩6孔、二副壩8孔，孔距15m至30m，并于5月底提交本報(bào)告，其完成主要工作量表一。表工作項(xiàng)目單位數(shù)量壩體鉆探M/孔275.98/25基巖鉆探M/孔211.15/25主壩注水試驗(yàn)段/孔9/9一副壩注水試驗(yàn)段/孔5/5二副壩注水試驗(yàn)段/孔5/5主壩壓水試驗(yàn)段/孔19/11一副壩壓水試驗(yàn)段/孔8/5二副壩壓水試驗(yàn)段/孔13/8主副壩回填封孔M/孔275.98/25鉆孔柱狀圖張25/25主副壩先導(dǎo)孔縱剖面圖張3二、地層巖性近壩庫區(qū)及壩區(qū)出露地層比較單一，基巖巖性主要為中元古界隨縣群古井組（Pt2g）灰白色絹去鈉長石英片巖、絹去母石英鈉長片巖夾少量綠簾鈉長陽起片巖和鈉長線粒巖。第四系沖洪積（Qal+Pl）和殘坡積物（Qel+Pl）主要分布于河床及兩巖相對平緩的地方。人工填土主要構(gòu)成大壩壩體等水工建筑物，以粘土、粉質(zhì)粘土和碎石土為主，最大厚度不超過28m。三、 地質(zhì)構(gòu)造近壩庫區(qū)及壩區(qū)地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，未發(fā)現(xiàn)明顯的斷裂構(gòu)造，僅局部發(fā)育小褶曲、片理和節(jié)理，但大部分為閉合裂隙。巖層片理產(chǎn)狀變化不大，大壩右壩肩片理產(chǎn)狀為NE15°Z43°；左壩肩片理產(chǎn)狀為NE30°Z48°，為傾向左岸的縱向容質(zhì)結(jié)構(gòu)。四、 主壩心墻土體經(jīng)本次先導(dǎo)孔鉆探表明，大壩心墻回填土為第四系全新統(tǒng)人工素填土，以黃褐色、棕褐色低液限粉質(zhì)粘土為主，一般呈可塑至硬塑狀，局部今片巖碎塊，干鉆較困難。顯然，填筑土料雖未對料場進(jìn)行嚴(yán)格勘測試驗(yàn)，但仍憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了一定的選擇。經(jīng)現(xiàn)場鉆孔注水試驗(yàn)滲透系數(shù)為2.1X10-5?2.2X10-4cm/s，平均值為6.6X10-5cm/s，大值平均值為1.1X10-4cm/s，比室內(nèi)試驗(yàn)要大（見表2）。說明大壩心墻土體回填質(zhì)量還不太均勻，滲透性偏大，不能滿足規(guī)范對防滲體防滲系數(shù)的要求。建議大壩加固防滲施工后防滲體滲透系數(shù)控制為7X10-5cm/s。表2主壩心墻透水性注水試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表孔號樁號孔深（m）高程（m）吸入量（L/inm）170+04.5270+19.58.6?10.297.4?95.80.0596370+34.514.8?16.491.2?89.60.0672570+64.515.7?18.290.3?87.80.0872770+94.524.7?27.081.3?79.00.0945970+124.513.7?15.292.3?90.80.08611070+139.58.2?11.097.8?95.00.07841170+154.56.0?9.2100?96.80.07621270+169.55.4?7.7100.6?98.30.07441370+184.50?3.9106?102.10.09721470+199.5從以上試驗(yàn)結(jié)果分析看，主壩心墻防滲體成分較單一，物理性質(zhì)指標(biāo)基本能滿足大壩回填料的要求，表明心墻總體比較均勻。但滲透性指標(biāo)偏大，力學(xué)指標(biāo)偏低。五、壩基巖體強(qiáng)度及透水性本次先導(dǎo)孔鉆探表明，壩址處河床沖積層厚度變化大，一般小于5m，基巖面起伏較大，主壩壩軸線處實(shí)測基巖面最低高程為78.8m，一副壩高程最底為88.5m、二副壩高程最底為89.38m左右，略向下游傾斜。壩基巖體主要以灰白色絹云母鈉長石英片巖和絹云母石英鈉長片巖為主。取樣經(jīng)室內(nèi)抗壓試驗(yàn)，其強(qiáng)度較低，但壩體大多置于強(qiáng)?弱風(fēng)化基巖上，顯然巖體強(qiáng)度受風(fēng)化程度影響很大。雖然壩基巖體總的透水性較弱，但由于強(qiáng)風(fēng)化層未徹底清除，又未采取防滲處理措施，左右壩肩巖體均存在中等透水層，也是造成壩后滲漏的原因之一。根據(jù)本次勘察巖壓水試驗(yàn)資料，可將壩基巖體透水性分為兩類(見表3)。表3主壩壩基壓水試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表鉆孔編號樁號第一段起止深度試段長(m)呂容值(Lu)第二段起止深度試段長(m)呂容值(Lu)170+04.52.9?8.15.211.478.1?11.23.109.54270+19.512.3?17.575.2710.1717.57?20.42.834.81370+34.520.05-23.213.1611.0123.31?27.764.456.14570+64.526.0?31.05.010.1431.0?35.24.24.78770+94.527.2?34.06.85.11970+124.518.96?24.65.646.861070+139.521.6?28.967.367.141170+154.515.76?20.85.0410.0720.8?26.826.104.71270+169.59.28?13.844.5610.113.8?18.44.65.241370+184.53.9?8.64.7010.18.6?14.125.526.021470+199.50.7?5.24.510.075.2?11.175.975.02是中等透水帶，透水率10WqV100(Lu)，分布于壩基軸線強(qiáng)風(fēng)化帶中，少數(shù)在弱風(fēng)化帶上，主要位于左右兩壩肩。二是弱透水帶，透水率1WqV10（Lu）,主要分布在壩基弱風(fēng)化帶（見表4）。表4主壩壩基壓水試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表工程部位壓水段風(fēng)化程度透水率（Lu）總段次V11?1010?100壩基19強(qiáng)風(fēng)化118弱風(fēng)經(jīng)811六、副壩壩體填筑質(zhì)量及壩基質(zhì)量評價(jià)1、一副壩心墻土體按原設(shè)計(jì)要求，一副壩心墻防滲體頂部高程應(yīng)為105.0m。但據(jù)本次先導(dǎo)孔資料，壩體淺層為黃褐色風(fēng)化巖粉、碎石和山皮土組成，稍密，局部夾薄層粘土，厚1.2?2.4m，其厚度已超保護(hù)層的要求。實(shí)際達(dá)到防滲要求的心墻頂高程為102.4?102.6m，不能滿足設(shè)計(jì)要求。副壩下部心墻回填土為第四系全新統(tǒng)人工素填土，以黃褐和棕褐色低液限粘土為主，一般呈可塑?硬塑狀，局部含片巖碎塊。此外，在ZK13號孔可見基巖面以上有4.6m厚的灰褐色粉質(zhì)粘土，呈可塑?軟塑狀，含少量小顆粒碎石和鈣質(zhì)結(jié)核，局部含有腐爛植物根莖，表明清基不徹底。在接觸帶注不試驗(yàn)滲透系數(shù)平均為2.8X10-tm/s，滲透系數(shù)偏大，具中等透水性（見表5）。表5一副壩心墻透水性注水試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表孔號樁號起止深度（m）高程（m）吸入量（L/inm）110+010.51.30?4.60104.7?101.40.0723210+025.55.7?9.40100.3?96.60.09875310+040.51.2?6.70104.8?99.30.099410+55.5013.5?17.592.5?88.50.0988510+70.55.7?7.50100.3?98.50.091610+85.5從以上試驗(yàn)結(jié)果分析看，一副壩心墻防滲體成分較單一，物理性質(zhì)指標(biāo)基本

能滿足大壩回填料的要求，表明心墻總體比較均勻，但滲透性指標(biāo)偏高。表6一副壩基壓水試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表鉆孔編號樁號第一段起止深度試段長(m)呂容值(Lu)第二段起止深度試段長(m)呂容值(Lu)110+010.55.5?10.50510.110.5?17.5075.74210+025.511.8?18.857.056.93310+040.517.5-24.887.389.18410+55.50510+70.57.5?14.206.710.4014.20?17.973.777.07610+85.52.4?7.40510.077.40?13.205.86.072、二副壩心墻土體本次先導(dǎo)孔勘察資料，二副壩壩頂淺層為黃褐色風(fēng)化巖粉、碎石和山皮土組成，稍密，局部夾薄層粘土，厚1.1?2.5m，實(shí)際達(dá)到防滲要求的心墻頂高程為103.5?104.9m，也不能滿足設(shè)計(jì)要求。從以下試驗(yàn)結(jié)果分析看(見表7)，副壩心墻防滲體成分較單一，比較均勻，其物理力學(xué)性質(zhì)基本能滿足大壩回填料的要求，但滲透性指標(biāo)偏大。表7二副壩心墻透水性注水試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表孔號樁號起止深度(m)高程(m)吸入量(L/inm)040+000140+015240+0300.5?5.20105.5?100.80.032340+0453.8?9.60102.2?96.40.0209440+06010.5?15.7095.5?90.30.0147540+07511.6?13.694.4?92.40.0391640+0901.5?5.75104.5?100.250.04825740+1053、副【壩壩基巖體滲水性與主壩同樣，一、二副壩壩基強(qiáng)風(fēng)化層也未徹底清除，又未采取其它防滲處理措施。根據(jù)本次勘察基巖壓水試驗(yàn)資料，可將副壩壩基巖體透水性分為兩類(見表8)。

表8二副壩壩基壓水試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表鉆孔編號樁號第一段起止深度試段長(m)呂容值(Lu)第二段起止深度試段長(m)呂容值(Lu)040+0001.20?6.35.18.75140+0151.40?7.656.258.07240+0305.2(?10.565.3610.04340+04511.84?17.205.3613.1017.2?23.306.18.06440+06016.6?21.60511.7821.6?26.074.479.07540+07513.6?18.04.411.4718.0?23.765.768.16640+0905.75?11.255.512.0711.25?16.04.758.67740+1051.40?6.905.512.206.90?11.704.89.24是中等透水帶，透水率10WqV100(Lu),主要分布于壩基軸線強(qiáng)風(fēng)化帶中。二是弱透水帶，透水率1WqV10(Lu)，主要分布在壩基弱風(fēng)化帶(見表9)。表9副壩壩基壓水試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表工程部位壓水段風(fēng)化程度透水率(Lu)總段次V11?1010?100壩基21強(qiáng)風(fēng)化148弱風(fēng)經(jīng)713由于沿壩軸線基巖體表層多為強(qiáng)風(fēng)化，具中等?弱透水性，考慮到壩高不大，可將壩基巖體透水率按10Lu作為隔水邊界考慮。七、結(jié)論與建議1、 主副壩心墻大部座落在強(qiáng)?弱風(fēng)化絹云母鈉長片巖基礎(chǔ)上，經(jīng)30余年自然固結(jié)，壩體結(jié)構(gòu)和沉降變形基本趨于穩(wěn)定，基本滿足填筑質(zhì)量要求。但主副壩心墻滲透系數(shù)偏大，不能滿足規(guī)范對防滲體滲透系數(shù)的要求。且清基不徹底，又未采取防滲處理，庫水沿第四系覆蓋層及強(qiáng)風(fēng)化巖體裂隙向下游滲漏。由此可見，主副壩施工中雖進(jìn)行了部分清基和抽槽，但不足以構(gòu)成完整防滲體，不僅會造成庫水的滲漏損失，而且在一定條件下會影響壩基接觸面滲透穩(wěn)定。2、 主壩加固防滲控制處理與深度及范圍，帷幕灌漿根據(jù)先導(dǎo)孔試驗(yàn)確定，建議深入相對不透水層以下5m(q=10Lu)，壩左岸樁號0-020?0+070為10m灌漿深度；河床段樁號0+070?0+150的范圍，帷幕灌漿孔深5?6m為宜；壩右岸樁號0+150?0+210的范圍，帷幕灌漿孔深8?10m。心墻與基巖結(jié)合部采用高壓旋噴灌漿處理，旋噴孔距1.0m，旋噴阻漿蓋厚2m,控制范圍為樁號0+008?0+182。全長174米。壩體心墻靜壓灌漿與基巖帷幕灌漿同孔，灌漿頂部高程為103.0m，灌漿范圍為樁號0+006?0+186，全長控制在186米以內(nèi)。3、 一副壩加固防滲控制處理與深度及范圍，帷幕灌漿根據(jù)先導(dǎo)孔試驗(yàn)確定，建議深入相對不透水層以下5m(q=10Lu)，壩左岸樁號0-005?0+020為10m灌漿深度；河床段樁號0+020?0+065的范圍，帷幕灌漿孔深5?6m為宜；壩右岸樁號0+065?0+095的范圍，帷幕灌漿孔深8?10m。心墻與基巖結(jié)合部采用高壓旋噴灌漿處理，旋噴孔距1.0m，旋噴阻漿蓋厚2m，控制范圍為樁號0+010?0+075。全長65米。壩體心墻靜壓灌漿與基巖帷幕灌漿同孔，灌漿頂部高程為103.0m，灌漿范圍為樁號0+008?0+080，全長控制在72米以內(nèi)。4、 二副壩加固防滲控制處理與深度及范圍，帷幕灌漿根據(jù)先導(dǎo)孔試驗(yàn)確定，建議深入相對不透水層以下5m(q=10Lu)，壩左岸樁號0-005?0+025為6m灌漿深度；河床段樁號0+025?0+075的范圍，帷幕灌漿孔深8m為宜；壩右岸樁號0+075?0+115的范圍，帷幕灌漿孔深8?10m。心墻與基巖結(jié)合部采用高壓旋噴灌漿處理，旋噴孔距1.0m，旋噴阻漿蓋厚2m，控制范圍為樁號0+030?0+090。全長60米。壩體心墻靜壓灌漿與基巖帷幕灌漿同孔，灌漿頂部高程為103.0m，灌漿范圍為樁號0+030?0+090，全長控制在60米以內(nèi)。5、 壓力階段與壓力值控制(1)裂隙中滲透壓力的大小是巖體能否產(chǎn)生抬動變形的關(guān)鍵，而滲透壓力的分布情況與裂隙的性態(tài)(產(chǎn)狀、延伸長度、寬度和滲透性的變化；巖體風(fēng)化程度、巖質(zhì)硬度)有關(guān)，一般說來，裂隙中的滲透壓力不是均勻分布的，往往在鉆孔孔壁附近較大，向遠(yuǎn)處迅速衰減，情況較復(fù)雜。由于主副壩試驗(yàn)段位置距地表較近，巖體