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

水庫(kù)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(kù)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(zhǎng)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(zhǎng)86.0m，頂寬7.0m，壩頂高程為106.0m，先導(dǎo)孔鉆孔實(shí)測(cè)最大壩高17.50m（基巖面高程88.50m），二副壩壩頂長(zhǎng)114.0，頂寬7.0m，壩頂高程為106.0m，鉆孔實(shí)測(cè)最大壩高為18.5m（基巖面高程為87.5m）。白果河水庫(kù)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(kù)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(zhǎng)石英片巖、絹去母石英鈉長(zhǎng)片巖夾少量綠簾鈉長(zhǎng)陽(yáng)起片巖和鈉長(zhǎng)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(duì)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(guò)28m。三、 地質(zhì)構(gòu)造近壩庫(kù)區(qū)及壩區(qū)地質(zhì)構(gòu)造比較簡(jiǎn)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(duì)料場(chǎng)進(jìn)行嚴(yán)格勘測(cè)試驗(yàn)，但仍憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了一定的選擇。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)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(jiàn)表2）。說(shuō)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(duì)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(hào)樁號(hào)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(cè)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(zhǎng)石英片巖和絹云母石英鈉長(zhǎng)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(jiàn)表3)。表3主壩壩基壓水試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表鉆孔編號(hào)樁號(hào)第一段起止深度試段長(zhǎng)(m)呂容值(Lu)第二段起止深度試段長(zhǎng)(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(jiàn)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(píng)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(hào)孔可見(jiàn)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(jiàn)表5）。表5一副壩心墻透水性注水試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表孔號(hào)樁號(hào)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(hào)樁號(hào)第一段起止深度試段長(zhǎng)(m)呂容值(Lu)第二段起止深度試段長(zhǎng)(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(jiàn)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(hào)樁號(hào)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(jiàn)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(hào)樁號(hào)第一段起止深度試段長(zhǎng)(m)呂容值(Lu)第二段起止深度試段長(zhǎng)(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(jiàn)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(zhǎng)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(duì)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(kù)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(jiàn)，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(huì)造成庫(kù)水的滲漏損失，而且在一定條件下會(huì)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(duì)不透水層以下5m(q=10Lu)，壩左岸樁號(hào)0-020?0+070為10m灌漿深度；河床段樁號(hào)0+070?0+150的范圍，帷幕灌漿孔深5?6m為宜；壩右岸樁號(hào)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(hào)0+008?0+182。全長(zhǎng)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(hào)0+006?0+186，全長(zhǎng)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(duì)不透水層以下5m(q=10Lu)，壩左岸樁號(hào)0-005?0+020為10m灌漿深度；河床段樁號(hào)0+020?0+065的范圍，帷幕灌漿孔深5?6m為宜；壩右岸樁號(hào)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(hào)0+010?0+075。全長(zhǎng)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(hào)0+008?0+080，全長(zhǎng)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(duì)不透水層以下5m(q=10Lu)，壩左岸樁號(hào)0-005?0+025為6m灌漿深度；河床段樁號(hào)0+025?0+075的范圍，帷幕灌漿孔深8m為宜；壩右岸樁號(hào)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(hào)0+030?0+090。全長(zhǎng)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(hào)0+030?0+090，全長(zhǎng)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(dòng)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(zhǎng)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(shuō)來(lái)，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