【正文】 》、《滲流安全評(píng)價(jià)報(bào)告》、《抗震安全復(fù)核報(bào)告》、《大壩安全綜合評(píng)價(jià)報(bào)告》 7本報(bào)告。 2 1 綜合評(píng)價(jià) 自然地理概況 鐵廠溝河、沙溝及堿泉溝發(fā)源于天山北坡東段前山區(qū)。該區(qū)域年平均氣溫 ℃，年差 ℃，大于 10℃的積溫 ℃，無(wú)霜期 190 天，太陽(yáng)輻射年總量每平方厘米 千卡。盛行偏南風(fēng)，頻率為 12％；夏季山谷風(fēng)明顯，西北風(fēng)最多，頻率為 18％。甘溝源于吉德勒，有大小泉 13 個(gè)，流量 120 秒公升，但暴雨洪水量較大，泉水少，只有一個(gè)泉眼。 洪水 地質(zhì)概況 大草灘水庫(kù) 在大的地貌上處于博格達(dá)山西北側(cè)山前斜坡地帶，地形總的趨勢(shì)是南高北低。 工程的簡(jiǎn)要建設(shè)過(guò)程 米泉市大草灘水庫(kù)位于米泉市 東北 12km 處 鐵廠溝鎮(zhèn)大草灘村 東南 2km 處 。 1995 年米泉縣鐵廠溝鎮(zhèn)政府為大草灘村節(jié)水增地提出對(duì)大草灘水庫(kù)進(jìn)行整修。該工程重建工作從 1986 年到 1998 年，歷時(shí)13 年，由于資金問(wèn)題，一直是一個(gè)未完工程。 樞紐的主要建筑物及其特性參數(shù) 米泉市水利局大草灘 水庫(kù)由攔河大壩、放水涵洞 兩 部分組成 。 壩軸線長(zhǎng) 1100 米，其中 東 壩段 500m， 西 壩段 600m； 死水位 ；死庫(kù)容 m3；正常蓄水位 ；有效 庫(kù)容 40 萬(wàn) m3； 校核洪 水 位 ； 防洪庫(kù)容 10 萬(wàn) m3。 大草灘 水庫(kù)主要受益單位為 鐵廠溝鎮(zhèn)大草灘村 。涵洞以東（ 0+0000450）壩段除樁號(hào)（ 00500150）段 m 以下壩體填筑土質(zhì)量滿足要求外，其余壩體填筑質(zhì)量均不符合要求。 管理混亂，無(wú)相應(yīng)的管理制度，由村民自行管理。 建筑物地基處理質(zhì)量評(píng)價(jià) 壩基均座在原始地層 上，未進(jìn)行清基處理，基底高程 ，地層巖性為第四系上更新統(tǒng)（ Q3）粉土及卵石層，粉土位于壩基表層，土黃色，呈可塑狀，最大厚度 ，由東、西兩側(cè)向中間逐漸變薄，直至尖滅。 （ 2）根據(jù)土的滲透系數(shù)確定： 卵石滲透系數(shù)在 102 cm/s 之間，根據(jù)臨界水力坡度與滲透系數(shù)關(guān)系曲線分析確定：臨界 水力坡度 Jcr 在 之間。 7 結(jié)論 通過(guò)本次地質(zhì)勘探工作所取得的資料分析認(rèn)為，涵洞以西（ 0+6760+000）壩段除 （ 0+500 — 0+450）段 m 以下，（ 0+450— 0+250）段 以上壩體及（ 0+2500+100）段 m 以下壩體，填筑質(zhì)量滿足要求外，其余壩體均不符合填筑要求。 放水涵洞地基土為卵石，工程地質(zhì)條件較好，但經(jīng)多年運(yùn)行，工程以老化，鋼管腐蝕嚴(yán)重，以不能正常使用，建議重建放水涵洞。嚴(yán)重影響了水庫(kù)效益的發(fā)揮。 上壩料的含泥量為 %%，嚴(yán)重超標(biāo)。碾壓填筑時(shí)，僅對(duì)基巖強(qiáng)風(fēng)化表面進(jìn)行清理。 樁號(hào) 0+120 處， F1 斷層在 3號(hào)鉆孔 60m 處揭露，破碎帶近 2m 寬，為張性斷裂，是壩下的主要滲水通道；樁號(hào) 0+300 處， F3斷層在 1 號(hào)鉆孔 30m 處揭露，斷層破碎帶垂直厚度達(dá) ，巖心采樣觀察為斷層泥，為壓性斷裂，不透水。 右壩段 0+000+100 段，左壩段 0+3300+430 段，雖然趾墻與基巖相連，但該段基巖沒(méi)有進(jìn)行帷幕灌漿處理。根據(jù)水庫(kù)管理人員測(cè)定，流量約 56l/s，且具有隨著水頭的增高，溢出量顯著加增的趨勢(shì)。但在壩后約 、 處，各有出水點(diǎn)一處， 見(jiàn)插圖 5，當(dāng)水位升至 1700m時(shí)，根據(jù)水庫(kù)管理人員測(cè)定，兩處總出水量約為 20l/s。 F1 斷層趾板基礎(chǔ)開(kāi)挖時(shí)，破碎比較嚴(yán)重。 （ 3） 0+4300+460 段 趾板基礎(chǔ)由于基巖埋深較大，再未施工。這是小羊圈溝滲漏溢出點(diǎn)形成的另一個(gè)原因。開(kāi)挖后，發(fā)現(xiàn)，基巖節(jié)理、裂隙發(fā)育，但該段未做灌漿處理；對(duì)斷層，延走向進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖深度 3～ 4m，用 C15 混凝土填充。根據(jù)巖層傾向與溢洪道駝峰堰斷層推斷，該出水區(qū)為斷層所造成的。不在累述。面板開(kāi)裂、止水縫未按設(shè)計(jì)處理，起不到止水作用，成滲漏通道，需進(jìn)行修復(fù)處理。建議；對(duì)溢洪道基礎(chǔ)基巖進(jìn)行全面灌漿處理，處理深度應(yīng)以透水率小于 10Lu為界限。 大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià) 工程運(yùn)行情況 水庫(kù)運(yùn)行 水庫(kù)大壩管理是按照調(diào)度規(guī)程合理調(diào)度運(yùn) 行 ， 各項(xiàng)規(guī)章、制度和計(jì)劃齊全且落實(shí)，但 水文測(cè)報(bào)及通訊設(shè)施不完備 。 壩體運(yùn)行出現(xiàn)的問(wèn)題 （ 1）由于建設(shè)時(shí)壩基處理不徹底，建成蓄水后便發(fā)現(xiàn)壩后 腳 300m、 400～ 500m之間、羊圈溝 處發(fā)現(xiàn)出漏點(diǎn) ， 這些出漏點(diǎn)的滲流量較大， 而且 隨庫(kù)水位的 升 高而增大 ；據(jù)觀測(cè)，壩后腳北 200～ 300m 范圍河槽內(nèi)兩個(gè)滲出點(diǎn)的最大滲漏量在水庫(kù)水位接近 時(shí)可達(dá) 100mL/s， 存在較為嚴(yán)重的滲流安全隱患，不滿足安全運(yùn)行要求。 壩體缺乏監(jiān)測(cè)設(shè)備，目前只能依靠巡視監(jiān)測(cè)對(duì)發(fā)現(xiàn)的險(xiǎn)情段作局部處理，修修補(bǔ)補(bǔ)，不能根本解決壩體的隱患，水庫(kù)始終是帶病運(yùn)行。 閘門(mén)及啟閉機(jī)等金屬 建筑物 涵洞閘門(mén)自投入運(yùn)行以來(lái)， 由于啟閉機(jī)安裝在數(shù)經(jīng)檢修平臺(tái)上， 閘門(mén)運(yùn)行困難，多年來(lái)未進(jìn)行維修，閘門(mén)止水老化厲害，閘門(mén)漏水嚴(yán)重，放水涵洞 又 沒(méi)有設(shè)檢修閘門(mén)， 洪水期間，閘門(mén)不能正常開(kāi)啟， 這樣就可能對(duì)大壩的運(yùn)行造成巨大的威脅。 從唯一的一個(gè)斷面的浸潤(rùn)線觀測(cè)數(shù)據(jù)分析和對(duì)壩后段現(xiàn)場(chǎng)查看，壩體滲漏在允許范圍之內(nèi)。 經(jīng)過(guò) 再次復(fù)核 ， 大草灘 水庫(kù) 有防洪任務(wù)，大壩的防洪復(fù)核 不僅要 復(fù)核 壩頂高程是否滿足要求 ，同時(shí)溢洪道、涵洞是否滿足要求 。 三、壩頂高程的復(fù)核 基本資料 多年平均最大風(fēng)速 ，吹程 1000m，水庫(kù)平均水深 ，水庫(kù)正常蓄水位 ，風(fēng)向與壩軸線的法線方向的夾角為 30 度。 按《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》中 條的規(guī)定：非常運(yùn)用條件下，采用多年平均最大風(fēng)速。 4） 校核洪水位 S=+=（ m）。這樣放水涵洞不能 完全 正常運(yùn)行，影響整個(gè)水庫(kù)大壩效益的發(fā)揮。經(jīng)過(guò)本次鑒定，水庫(kù)大壩的壩頂高程滿足 規(guī)范 要求， 但是大壩主要建 筑物溢洪道、涵洞均不滿足防洪要求 。 大草灘 水庫(kù) 運(yùn)用期可能遇到的工作條件分為以下三種情況。 水庫(kù)水位的非常降落時(shí)的上游壩坡 —非常工作條件。 17 計(jì)算軟件的選擇 ； 此次計(jì)算采用北京理正公司編制的邊坡穩(wěn)定軟件計(jì)算 ； 計(jì)算參數(shù)的選擇 ； 土層定義 ,以地質(zhì)勘查資料為依據(jù) ,選擇典型斷面 ,以典型斷面 0+ 與0+ 斷面 地質(zhì)資料計(jì)算。 103 壩基砂礫石 35176。 滲流安全評(píng)價(jià) 滲流場(chǎng)分析 計(jì)算方法與參數(shù)：大壩滲流分析采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究所的滲流分析軟件，采用有限元法計(jì)算；計(jì)算斷面選取壩體典型斷面 0+ 與 0+ 斷面資料 ， 土層滲透性按各項(xiàng)滲透性考慮。 滲流計(jì)算所采用的主要參數(shù)見(jiàn)表 252。 103 壩基砂礫石 35176。 滲 流穩(wěn)定性分析 壩體的滲流穩(wěn)定性分析 參用規(guī)范為：中華人民共和國(guó)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SL18996《小型水利水電工程碾壓土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》、 SL2742021《碾壓土石壩設(shè)計(jì)》。 壩后坡溢出點(diǎn)的滲透比降 imax=＜ , 壩基最大滲透比降 ＜ J 允許 ， 在 允 許的滲透比降范圍 ,壩基的 滲流穩(wěn)定。 抗滑計(jì)算的方法和相關(guān)參數(shù) 地震參數(shù) 大草灘 水庫(kù) 的工程規(guī)模為?。?1）型水庫(kù)，工程等別為Ⅳ等，大壩屬于永久性建筑物中的主要建筑物，工程等級(jí)為 4 級(jí)。壩體抗震計(jì)算應(yīng)考慮的地震作用為：建筑物自重和其上的荷重所產(chǎn)生的 地震慣性力及地震動(dòng)土壓力，土石壩的地震動(dòng)水壓力可以不計(jì)，不計(jì)地震浪壓力和地震對(duì)滲透壓力、浮托力及淤沙壓力的影響。壩體斷面選擇具有代表性的 2個(gè) 斷面，樁號(hào)為 0+ 與 0+,其斷面參數(shù)如下：壩頂高程 ， 最大 壩高 37m，設(shè)計(jì)洪水位為 ，上游壩坡為 1:；下游壩坡為 1:。 103 壩基砂礫石 35176。 大壩安全鑒定結(jié)論與建議 大壩安全鑒定綜合結(jié)論 根據(jù)對(duì)壩體的勘探資料 分析 及壩體多項(xiàng)專題計(jì)算分析論證，對(duì) 大草灘 水庫(kù) 大壩的安全問(wèn)題得出如下結(jié)論： 壩基滲漏 ； 大壩始建于 70 年代， 1984 年垮壩后重建， 建設(shè)時(shí)間長(zhǎng)達(dá) 15年， 由于受資金的限制 ，大壩的壩基處理 不徹底 ， 致使大壩自 建成之日便列為病險(xiǎn)庫(kù)，并限制水位運(yùn)行，水庫(kù)的效益未得到充分發(fā)揮。 大壩采用 混凝土 面板防滲 ，并在混凝土 面板 涂一層焦油塑料防滲，但經(jīng)多年運(yùn)行后焦油塑料有部分脫落，面板也有 個(gè)別 斷裂。 針對(duì) 大草灘 水庫(kù) 存在的安全問(wèn)題，提 出如下建議，供今后水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固和運(yùn)行管理參考。 對(duì)于 放水涵洞， 對(duì)啟閉機(jī)進(jìn)行重 新 放置，并更換部分設(shè)備；對(duì)涵洞后面的控制閘門(mén)進(jìn)行補(bǔ)做 。 23 3 工程質(zhì)量評(píng)價(jià) 大草灘 水庫(kù)位于 米泉市水利局 縣 大草灘 鄉(xiāng)南東約 4Km 處，即東徑 90176。 ，通常九月底就進(jìn)入霜凍期并延伸到次年的三月初，凍結(jié)厚度一般在 ~。 1984 年 6 月 21 日 大草灘上游地區(qū)連降暴雨，洪峰流量在 m3/s，洪量 601 104m3，在洪水襲擊過(guò)程中，因搶救無(wú)效，土 壩漫頂潰決，歷時(shí)約 2 小時(shí)，沖開(kāi)口門(mén)寬 60 余 m，深達(dá) 25m，沖去壩體土方 104m3，垮壩損失達(dá) 70 余萬(wàn)元。按原設(shè)計(jì)，有以下工程未做；（ 1）溢洪道還有 55m 的泄槽未做；（ 2）涵洞出口未做控制閘門(mén)，閘門(mén)啟閉機(jī)未放在啟閉機(jī)平臺(tái)上，閘門(mén)無(wú)法檢修；（ 3）原設(shè)計(jì)址墻基礎(chǔ)帷幕灌漿，只作了 0+100—0+350 段，其余未做；（ 4）大壩前坡砼面板趾墻前粘土回 24 填未做。上游壩面采用砼防滲面板，面板為分離式結(jié)構(gòu)，每塊板的尺寸為 8 8m2，板厚壩腳為 ，壩頂為 ，板間設(shè)伸縮縫。溢洪道地基存在滲漏問(wèn)題，同時(shí)，溢洪道下部有 55m 的泄槽未施工，溢洪道目前無(wú)法過(guò)水使 用。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及運(yùn)行過(guò)程中的觀測(cè)，當(dāng)水位升到 1700m高程時(shí)，大壩的壩基和兩壩肩滲漏嚴(yán)重。本次工作收集到以下 資料； 《 米泉市水利局大草灘 水庫(kù)工程地質(zhì)報(bào)告》 19851987 年各一份； 《 米泉市水利局大草灘 水庫(kù)砼面板強(qiáng)度及碾壓壩體容重測(cè)試報(bào)告》 。水庫(kù)位于上述兩背斜的北翼，巖層產(chǎn)狀受這兩傾伏褶皺的影響，在壩址區(qū)下游地段，巖層產(chǎn)狀為，走向 1300，傾向 NE，傾角 450左右；在庫(kù)區(qū)上游地段，巖層產(chǎn)狀走向?yàn)?2500~2600，傾向 NW，傾角 350~400。根據(jù)國(guó)家地震烈度區(qū)劃圖，水庫(kù)區(qū)地震基本烈度為 7 度區(qū)。 在壩區(qū)出露地層主要為一套灰黃色厚一中厚層狀的凝灰質(zhì)中粒砂巖、雜色砂巖及中一薄層狀中粒長(zhǎng)石砂巖，巖體致密堅(jiān)硬，表面裂隙不多，被區(qū)域節(jié)理及邊岸卸荷節(jié) 理切割成較大的塊體，局部夾少量的泥巖，巖體具有較強(qiáng)的抗風(fēng)化能力。堆積物粒徑懸殊，直徑小則 以下，大則數(shù)米，無(wú)膠結(jié)。 （ 1）在水庫(kù)區(qū)，含水層僅限于一級(jí)階地以下的現(xiàn)代河床之中，含水層由砂、礫卵石及河床以下的強(qiáng)風(fēng)化基巖組成，砂、礫卵石沉積厚度達(dá) 30余米，強(qiáng)風(fēng)化基巖厚度達(dá) 25m，地表水滲入礫石和基巖裂隙中，以潛流的形式排泄于下游。 壩體質(zhì)量評(píng)價(jià) 砼面板現(xiàn)狀質(zhì)量評(píng)價(jià) 水庫(kù)從 1990 年開(kāi) 始開(kāi)工建設(shè)至 1992 年 6 月主體建成期間，砼澆筑質(zhì) 量，由新疆昌吉州水利科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)評(píng)價(jià)?？箟簭?qiáng)度平均值為。兩個(gè)單位、兩次、采用不同方法，檢測(cè)結(jié)果相同。因此面板貫通裂縫、止水縫實(shí)際已成為滲漏通道。 上壩料的含泥量為 %%，嚴(yán)重超標(biāo)。碾壓填筑時(shí)，僅對(duì)基巖強(qiáng)風(fēng)化表面進(jìn)行清理。 樁號(hào) 0+120 處， F1 斷層在 3號(hào)鉆孔 60m 處揭露，破碎帶近 2m 寬，為張性斷裂，是壩下的主要滲水通道；樁號(hào) 0+300 處， F3斷層在 1 號(hào)鉆孔 30m 處揭露，斷層破碎帶 垂直厚度達(dá) ，巖心采樣觀察為斷層泥，為壓性斷裂，不透水。 右壩段 0+000+100 段，左壩段 0+3300+430 段，雖然趾墻與基巖相連，但該段基巖沒(méi)有進(jìn)行帷幕灌漿處理。根據(jù)水庫(kù)管理人員測(cè)定，流量約 56l/s，且具有隨著水頭的增高，溢出量顯著加增的趨勢(shì)。但在壩后約 、 處，各有出水點(diǎn)一處，當(dāng)水位升至 1700m時(shí)，根據(jù)水庫(kù)管理人員測(cè)定，兩處總出水量約為 20l/s。 F1 斷層趾板基礎(chǔ)開(kāi)挖時(shí)，破碎比較嚴(yán)重。 （ 6） 0+4300+460 段 趾板基礎(chǔ)由于基巖埋深較大，再未施工。這是小羊圈溝滲漏溢出點(diǎn)形成的另一個(gè)原因。開(kāi)挖后，發(fā)現(xiàn)，基巖節(jié)理 、裂隙發(fā)育，但該段未做灌漿處理；對(duì)斷層，延走向進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖深度 3～ 4m，用 C15 混凝土填充。根據(jù)巖層傾向與溢洪道駝峰堰斷層推斷（見(jiàn)圖 8），該出水區(qū)為斷層所造成的。不在累述。為一套古河床沖洪積物。 結(jié)論 （ 1） 干 大草灘 水庫(kù)壩體碾壓質(zhì) 量達(dá)到設(shè)計(jì)要求的占 %，未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的占 %。 （ 3） 在左壩間，趾墻段樁號(hào) 0+4300+460 段，由于冰水堆積物滲透性較強(qiáng)，滲水試驗(yàn)其平均 K值約 10 3cm/s ，下游沿基巖 裂隙形成滲漏通道，在左岸小羊圈溝中滲流量達(dá) 56l/s。 （ 5）壩基滲漏是目前水庫(kù)存在的主要問(wèn)題，雖然砼面板趾板下 0+100— 0+330段基巖已做防滲漏灌漿處理，但灌漿深度不夠，兩壩間大部分壩段未進(jìn)行灌漿處理。29′，北緯 4317