【正文】 含水層的性質(zhì)可劃分為孔隙含水層、裂隙含水層和孔隙 裂隙混合含水層三種類型。 現(xiàn)場調(diào)查，壩址區(qū)主要表現(xiàn)為節(jié)理較發(fā)育，未見有區(qū)域斷裂通過。 XX 水庫位于大別晉寧期侵入巖余涼亭巖體北東部。 巖性主要為 片麻狀花崗巖 。壩區(qū)周圍庫岸較平緩，庫岸穩(wěn)定，無滑坡、崩塌等物理現(xiàn)象。壩址區(qū)為構(gòu)造剝蝕丘陵地形，山頂一般呈渾圓狀，高程約在 62m，左岸地形較為平坦，右 岸地形較陡，約在 30176。 地質(zhì) 地形地貌 水庫區(qū)地貌屬大別山南部丘陵區(qū)，壩址位于蘄河二級支流余河港的上游，地貌上呈緩坡 U形河谷地貌特征。 XX 水庫為小型水庫， 無 實測降雨量資料。根據(jù)氣象部門提供的資料，水庫正常運用情況下設(shè)計風(fēng)速為 ，非常運用情況下校核風(fēng)速為 15m/s。 水文 XX流域地處亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，雨量 充沛 。 2 XX 水庫原設(shè)計灌溉面積 萬畝，保護區(qū)人口 萬人。 ，工作閘門為φ 700 圓筒活塞鑄鐵閘門，檢修閘門為 1179。 輸水管位于主壩左壩端，內(nèi)徑 ，管壁厚 ，為圓形鋼筋混凝土壩下埋管，設(shè)計最大泄量 ，進口高程 ，全長 ，縱坡 1/200。 開敞式溢洪道位于主壩左端約 220m 處山坳中，未護砌。副壩臨水面和背水面坡比均為 1: 左右，心墻頂高程 ，頂寬 1m，坡比 1:， 軸線與壩頂軸線重合 。其邊墻和底板厚度均為 。 h= 179。 反濾壩頂有過壩對外交通公路，主壩迎水坡面設(shè)有 厚的干砌塊石護坡，背水面為草皮護坡。大壩由上至下臨水面坡比為 1: 和 1: ,平臺高程和寬度分別 m 和 ，背水面坡比為 1: 和 1:，平臺高程和寬度分別 m 和 。 主壩為粘土心墻壩，最大壩高 m，壩頂高程 （黃海高程，下同），壩頂長 138m，寬 5m。 該水庫 是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的?。ㄒ唬┬退麡屑~工程。 20?，北緯 30176。 1 1 綜合說明 緒言 工程概況 XX水庫位于湖北省 XX縣 XX鎮(zhèn) XX村，攔截 XX支流 XX 河。地理位置東經(jīng) 115176。 18?，壩址以上承雨面積 ,總庫容 萬 m3, 于 1963 年 11 月動工興建， 1965 年 4月竣工投入運行。 樞紐工程主要建筑物包括主壩、副壩、溢洪道和灌溉輸水管。心墻頂高程 ，頂寬 2m，兩側(cè)坡比 1:，心墻 軸線距壩頂上游 m。反濾壩頂高程 ，高 ，長 ，內(nèi)外坡比分別為 1： 1 和 1:。 鋼筋砼結(jié)構(gòu)過壩渠位于主壩背水坡高程 處，斷面 b179。 ，全 長90m，進口渠底高程 ，過流能力 ，縱坡降 1/1000。 副壩位于庫尾的三合鋪，為粘土心墻壩，最大壩高 m，壩頂高程 ，壩頂長 166m，寬 。迎水坡未護砌，背水面坡腳無反濾壩，兩側(cè)壩坡灌木叢生，形狀極不規(guī)則。溢流堰型式為寬頂堰，寬度 ，堰頂高程 ；其后陡坡段開挖未完成，尾水無出路。輸水管進口設(shè)有排架柱式啟閉塔，內(nèi)置工作閘門和檢修閘門各一扇，配套 15t 手搖螺桿啟閉機 1 臺，啟閉臺與壩頂同高，高程為 ，啟閉室 179。 1m 鑄鐵平板閘門。保護耕地 萬畝。流域多年平均降水量 1410mm，年內(nèi)分布不均勻，主要集中在 4月～ 10 月。 根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》，本次初步設(shè)計確定的洪水標(biāo)準(zhǔn)為：50 年一遇洪水設(shè)計、 500 年一遇洪水校核。因此，本次初步設(shè)計洪水計算采用直接查 算 《湖北省暴雨徑流查算圖表》和《湖北省可能最大暴雨圖集》（以下簡稱《圖表》和《圖集》）中 瞬時單位線法的方法推求各種頻率的暴雨，進而推求各種頻率的洪水，成果為： P=%時入庫最大洪峰 ，最大下泄流量 ，庫水位 ；P=2%時入庫最大洪峰 ，最大下泄流量 m3/s，庫水位 。壩址段余河巷自南西流向北東，河道寬約 34m。左右。 地層巖性 根據(jù)《中華人民共和國區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告》（ XX幅 1∶20 萬）區(qū)域地質(zhì)資料和實地查勘， 壩址區(qū)出露地層為大別晉寧期侵入巖；片麻狀花崗巖（ r12），巖石遭受比較強烈的區(qū)域變質(zhì)作用，巖石的蝕變，主要為高嶺石化、綠泥石化較強烈。 地質(zhì)構(gòu)造與地震 本區(qū)在大地構(gòu)造上為秦嶺東西向構(gòu)造帶，淮陽山字型構(gòu)造及中國東部新華夏系構(gòu) 3 造第二窿起帶等三大構(gòu)造體系相交匯之部位，是一個相當(dāng)活動的構(gòu)造區(qū)。巖體侵入福主廟向斜北翼的飛虎山組的片麻巖中，與圍巖呈侵入接觸，東南部為白堊第三紀(jì)所覆蓋。 依據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB18306～ 2021），工程區(qū)所在地地震動峰值加速度為 ，對應(yīng)的地震基本烈度為 Ⅵ 度。 孔隙含水層主要分布于第四系松散堆積層，河流沖積層、大壩兩岸低山至 坡腳處，厚度數(shù)米?；鶐r裂隙含水層分布在上述強風(fēng)化以外的基巖中，其含水量主要受節(jié)理裂隙的發(fā)育程度控制，一般含水量較少，水力聯(lián)系差，局部節(jié)理裂隙密集帶含水量較大。地下水的補給方式主要為大氣降水，次為地表水向下入滲補給。 主、副壩 壩基及壩肩巖體結(jié)構(gòu)特征 及透水性 主壩壩基（肩）出 露地層為大別～晉寧期侵入巖，主要巖性為片麻狀花崗巖。左壩肩對應(yīng)（ 0+033）強風(fēng)化巖體厚度，下限高程 ； 河床段對應(yīng)（ 0+066）強風(fēng)化巖體厚度 ，下限高程 ；右壩肩對應(yīng)（ 0+096）強風(fēng)化巖體厚度 ，下限高程 。 從 壓水試驗 可以看出：主壩 壩基、左右壩肩強～弱風(fēng)化巖體 具 中等透水性 ，副壩壩基、左右壩肩強～弱風(fēng)化巖體 具 中等透水性 。心墻土體中夾有單層厚度 5～ 10cm 不等的風(fēng)化巖屑或風(fēng)化巖碎塊，主要分布在心墻土體的上部。 室內(nèi)擊實試驗，心墻的最大干密度 ，最優(yōu)含水量 16%，室內(nèi)心墻試驗的干密度 ～ ，均值 ，平均壓實度 %，最小壓實度 86%。 從室內(nèi)試驗結(jié)果看出，主壩心墻的滲透系數(shù) 179。 105cm/s,平均值179。鉆孔注水試驗滲透系數(shù) 179。 104cm/s,平均值 179。心墻具 104cm/s 量級，其滲透系數(shù)不滿足《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（ SL2742021） 規(guī)定的心墻防滲體不大于 1179。 副壩心墻填筑料主要為重粉質(zhì)壤土。 室內(nèi)擊實試驗，心墻料的最大干密度 ，最優(yōu)含水 量 %。心墻壓實度未達到《 碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》 （ SL2742021）的要求。 104～ 179。 104cm/s。 104～ 179。 104cm/s。 105cm/s 的要求。壩殼代料（壤土）礫含量均值 %，砂粒含量均值 %，粉粒含量均值 %，粘粒含量均值 %，代料（壤土）不符合心墻壩壩殼質(zhì)量要求。 主壩壩殼代料（粗粒料），鉆孔注水試驗 K=179。 103cm/s，均值 179。103cm/s 的要求。 104～ 179。 104cm/s，不符合規(guī)范要求。壩殼代料的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗錘擊數(shù)為 3 擊，呈松散狀態(tài)，按《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》 （ SL2742021） ，壩殼砂土的相對密度 Dr≥ ，呈密實狀態(tài)，壩殼料的壓實度不滿足規(guī)范要求。 溢洪道 工程地質(zhì)條件及評價 經(jīng)地質(zhì)測繪調(diào)查，溢洪道的地基為片麻狀花崗巖，為強風(fēng)化巖體，巖質(zhì)邊坡亦為強風(fēng)化巖體，左右邊坡較穩(wěn)定。 ,岸坡高約 ；右岸邊坡坡度約 20～ 25176。出口尾水渠與灌溉西干渠斜交流入河道，溢洪時將沖刷下游農(nóng)田和西干渠。 ，傾向 SW 或 NW，傾角 6583176。 ，傾向 SE 或 NW，傾角 75～ 85176。 傾向 NE，傾角 67176。 上述節(jié)理跡長 3～ 5m，強風(fēng)化巖體中充填泥砂物。 天然建筑材料 經(jīng)調(diào)查和取樣，天然建筑材料粘土料場位于在場區(qū)上游的縣城關(guān)以北的長嶺崗，運距 25km ；砂料場位于縣城以西的西河驛的 XX 中，運距 15km；塊石料場位于縣城以 6 南，運距 20km； 碎石料場位于武穴和 XX 交界處的艮山，運距 60km，交通方便。 塊石料巖性為石料為花崗巖，質(zhì)地較新鮮堅硬，抗壓強度一般大于 60Mpa，料場在開采，儲量豐富。 料場位于副壩右端庫內(nèi)的山丘上，為片麻狀花崗巖的風(fēng)化粗砂，儲量豐富。 1964 年已施工 過程中發(fā)現(xiàn) 反濾 壩 發(fā)生沉陷， 并有 一小股滲流，外帶黃泥， 但是 追挖，但未及源頭， 發(fā)現(xiàn) 水是從心墻后部冒出來的。 10m2， 開導(dǎo)流溝濾水進行處理。 1975 年大水，大壩腳 原河床部位 發(fā)生嚴(yán)重滲漏 ，用石子濾水進行處理。 1987 年 7月， 發(fā)現(xiàn)大壩過壩渠斷裂 1處，漏水嚴(yán)重，當(dāng)時用水泥修補，同時更換止水橡皮，另發(fā)現(xiàn)槽身 1 跨傾斜，長度為 5m。 2021 年 10月，大壩過壩 渠 斷裂 3處，采取環(huán)氧樹脂化學(xué)補強 4m2。 及時采用石子導(dǎo)濾處理。 存在的問題 壩基、壩肩 存在的問題 7 主、副壩壩基地層為大別～晉寧期侵入巖～片麻狀花崗巖，河床段、左右壩肩的強～弱風(fēng)化巖體具中等透水性，壩基和左右壩肩存在滲漏和繞壩滲漏問題。 104～ 179。104cm/s。 104～ 179。104cm/s。 105cm/s 的要求。 副壩上游未護坡， 為草皮護坡，已被當(dāng)?shù)刂矘涑闪郑?坡面極不規(guī)則。排水棱體局部排水不暢，無法起到排水棱體作用。 溢洪道問題 溢洪道位于主壩左端山坳中，未護砌。 輸水工程存在的問題 現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn) 輸水管存在多處漏水、露筋等， 止水橡皮嚴(yán)重破損， 灌溉輸水管 多處裂縫 ，裂縫寬為 ~， 從檢測報告中看出灌溉輸水管砼碳化深 度為 8~12mm，蜂窩麻面較多，單塊面積為 1~4m2，整體輸水管砼強度均不滿足規(guī)范要求。 從檢測資料還看出 ：灌溉輸水管 鑄鐵底孔閘閥，有 3 裂縫，不能操作；裂縫寬度為 ～ mm，檢修閘門卡死在門槽中不能移動；鑄鐵活塞式工作閘門有 16 條裂縫，裂縫寬度為 ～ 2 mm，操作很困難，最大變形為 25 mm；啟閉桿軸向彎曲擺度 30 mm，關(guān)閉閘門時，不能 完全關(guān)閉，啟閉機過量 關(guān)閉造成螺桿彎曲。閘門開啟困難， 對建筑物防汛構(gòu)成安全隱患。 基礎(chǔ)設(shè)施存在的問題 （ 1）觀測設(shè)施 大壩自建庫以來，無滲流、沉陷、位移觀測設(shè)施，無法對大壩 進 行監(jiān)測。 （ 3）交通設(shè)施 XX 水庫無交通車。 險險加固必要性 根據(jù)水庫運行中暴露的問題 ,該水庫一直帶病運行 ,管理單位一直限制水庫蓄水運行 ,不能正常地發(fā)揮水庫的工程效益。 工程任務(wù) 針對水庫樞紐工程存在的 主要問題及歷年發(fā)生的險情 ,本次加固工程主要措施有 : 針對水庫樞紐工程存在的主要問題及歷年發(fā)生的險情 ,本次加固工程主要措施有 : （ 1）主壩壩基、壩體的處理，反濾壩加固整修，同時對主壩上游塊石護坡進行局部翻修。 （ 3）溢洪道完建，新建堰體段、泄槽段、消能設(shè)施及尾水渠的開挖和局部護砌。 （ 4）壩頂新增泥結(jié)石路面。 9 水庫 建庫以來，在灌溉、防洪、供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖等方面發(fā)揮了較大效益，但由于水庫存在多方面質(zhì)量隱患，為三類病險水庫，多年來一直限制水位運用，嚴(yán)重影響了灌溉興利效益和防洪安全的發(fā)揮。 XX 水庫樞紐工程包括 主副 壩、溢洪道、輸水系統(tǒng)和渠系工程。 加固工程設(shè)計 工程等別與標(biāo)準(zhǔn) XX 水庫總庫容為 萬 m3，按照《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522021）的規(guī)定，水庫為小（一）型水庫，樞紐工程為Ⅳ等工程，主要建筑物為 4級建筑物，據(jù)此確定 主副 壩、溢洪道、 輸水管 為 4級建筑物。 加固設(shè)計 根據(jù) XX 水庫存在的主要問題，依據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（ SL2742021）、《水庫工程管理設(shè)計規(guī)范》 等標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、報告和批文，確定如下 除 險加固內(nèi)容： 主副 壩加固設(shè)計；溢洪道 整修 ； 加固 輸水管 等 設(shè)計。推薦的方案為：對 壩基、壩肩進行帷幕灌漿， 壩體 心墻進行粘土灌漿 ，下游反濾壩加固整修， 增 建 壩頂 泥結(jié)石 路面 ； （ 2）副壩，主要解決壩基、壩肩滲漏問題和增強壩身的壓實度。 壩體加固設(shè)計 為了解決壩體穩(wěn)定、 壩體填筑不密實 等問題，本 階段采取了將 主、副 壩體 心墻粘 10 土灌漿 、 主 壩上游干砌石 拆除重建 、 反濾壩加固整修 ，副壩增設(shè)上游干砌塊石護坡，增設(shè)下游反濾設(shè)施 等措施。心墻 料 的壓實度為 ，小于規(guī)范要求，心墻碾壓不密實。 于是可 采用粘土灌漿來提高心墻的密實度，從而滿足心墻的要求。其滲透程度隨壓力而增加，由于在滲透過程中能量消耗大，影響范圍小，灌漿壓力對地層的擠壓作用也很有限，如果適當(dāng)?shù)卦龃蠊酀{壓力，當(dāng)其在孔壁上引起的切向拉應(yīng)力大于地層的小主應(yīng)力與土壤的抗拉強度之和時，應(yīng)會使土體發(fā)生劈裂，漿液沿裂縫流動，能量消耗小，浸入范圍大，當(dāng)灌漿停止時，壓力減小，土體回彈壓縮漿液，促使?jié){體排水固結(jié)，進而提高漿體密度，根據(jù) XX 水庫大壩心墻的實際情況，由于心墻存在回填質(zhì)量差等問題，為漿液的滲透創(chuàng)造了條件，可以達到擠壓劈裂的效 果。 主、副 壩 粘土灌漿設(shè)計 為了提高心墻的抗?jié)B性，針對 主、副 壩心墻壓實不密實等問題，對 主、副 壩心墻處理措施為粘土灌漿。 表 11 粘土灌漿技術(shù)參數(shù)表 項目或參數(shù) 指標(biāo) 項目或參數(shù) 指標(biāo) 土料成分（ %） 粘粒 30～ 50 單孔最大壓力 (Kpa) 75～ 150 粉粒 40～ 60 制漿方法 濕法制漿 砂粒 10～ 20 鉆進方法 泥漿循環(huán)鉆進 泥漿密度 (g/cm3) ～ 灌注方法 全孔灌注法 泥漿濃度 1:～ 1: 灌注順序 自下而上 泥漿粘度 (s) 20～ 200 復(fù)灌時間 初灌 5天后 泥漿穩(wěn)定性 (g/cm3) ～ 復(fù)灌次數(shù) 5次 起始壓力 (Kpa) 50