【正文】 鑒定結(jié)論與建議 大壩安全鑒定綜合結(jié)論根據(jù)對壩體的勘探資料分析及壩體多項專題計算分析論證，對大草灘水庫大壩的安全問題得出如下結(jié)論：壩基滲漏；大壩始建于 70 年代，1984 年垮壩后重建，建設(shè)時間長達 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庫，并限制水位運行，水庫的效益未得到充分發(fā)揮。水庫位于大草灘鄉(xiāng)東南約 4km，一旦大草灘水庫出現(xiàn)險情，將危及大草灘鄉(xiāng)及其其他地區(qū)的安全，因此大草灘水庫的安全十分重要和顯著，社會、經(jīng)濟效益仍具有潛力。22 / 83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)多年運行后焦油塑料有部分脫落，面板也有個別斷裂。根據(jù)以上資料鑒定，大草灘水庫安全級別為 C 級，屬于三類壩，急需進行除險加固處理；分析結(jié)果見表 271。針對大草灘水庫存在的安全問題，提出如下建議，供今后水庫大壩除險加固和運行管理參考。對大壩采取防滲加固措施；對面板斷裂、面板表層焦油塑料脫落、面板嵌縫分離及周邊縫鉚固螺栓脫落，進行加固處理。對于放水涵洞，對啟閉機進行重新放置，并更換部分設(shè)備；對涵洞后面的控制閘門進行補做。具體樁號為 、0+、0+。3 大壩運行管理評價 概述大草灘水庫位于米泉市水利局縣大草灘鄉(xiāng)南東約 4Km 處，即東徑 90176。41′ ，為山區(qū)?。?）型攔河水庫，壩型為砼面板堆石壩，設(shè)計壩高38m，最大壩長 240m，壩頂高程 ，總庫容 450104m3。通常九月底就進入霜凍期并延伸到次年的三月初，凍結(jié)厚度一般在 ~。多年平均流量約 ，最小流量僅，暴雨時最大流量可達 ，年徑流量分配極不均一。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 601104m3，在洪水襲擊過程中，因搶救無效，土壩漫頂潰決，歷時約 2 小時，沖開口門寬 60 余 m，深達25m，沖去壩體土方 104m3，垮壩損失達 70 余萬元。在重建的過程中，計劃工期 3 年，1987 年冬季招標(biāo)，1988 年春天 5 月開工，1991 年 11月壩體主體完工，1992 年 10 月壩體面板完工，涵洞泄洪為 44 m3/s，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇。按原設(shè)計，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，閘門啟閉機未放在啟閉機平臺上，閘門無法檢修；（3）原設(shè)計址墻基礎(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填未做。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 （GB5020194）中表 和表 關(guān)于水利水電樞紐工程等別和水工建筑物的級別劃分，水庫大壩的工程等別為Ⅳ等，大壩壩體的級別為 4 級，涵洞的工程級別為 4 級，大壩有防洪任務(wù)，工程規(guī)模為?。?）型山區(qū)水庫。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 88m2，板厚壩腳為 ，壩頂為 ，板間設(shè)伸縮縫。 水庫存在的主要問題水庫大壩運行至今存在的問題較多，主要原因是水庫重建庫時，由于資金不足的影響，對原設(shè)計進行簡化，導(dǎo)致好多工程措施不到位，大壩有多項工程未完工，主要問題有：溢洪道基礎(chǔ)下斷層、裂隙處理不徹底。溢洪道地基存在滲漏問題，同時，溢洪道下部有 55m 的泄槽未施工，溢洪道目前無法過水使用?；炷撩姘澹核畮旖?jīng)過重建后壩體上游采用防滲混凝土面板，混凝土面板澆筑后表層用焦油塑料防滲，由于面板采用分離式結(jié)構(gòu)，面板縫的種類和數(shù)量較多；面板縫施工只采用一道止水，經(jīng)過多年的運行，面板表面的焦油塑料已經(jīng)大部分脫落，防滲效果差。根據(jù)現(xiàn)場及運行過程中的觀測，當(dāng)水位升到 1700m 高程時，大壩的壩基和兩壩肩滲漏嚴(yán)重。以上滲水點隨庫水位的升高而增大。本次工作收集到以下資料； 《米泉市水利局大草灘水庫工程地質(zhì)報告》19851987 年各一份； 《米泉市水利局大草灘水庫砼面板強度及碾壓壩體容重測試報告》。 庫區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 區(qū)域地質(zhì)概況地質(zhì)構(gòu)造該區(qū)地處北天山褶皺帶北部，由一系列近東西走向的復(fù)式褶皺構(gòu)成，褶皺構(gòu)造被一組橫貫東西的深大斷裂分割為不同的地質(zhì)單元。水庫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；在庫區(qū)上游地段，巖層產(chǎn)狀走向為 2500~2600，傾向 NW，傾角 350~400。剪節(jié)理也異常發(fā)育，特別是在泥質(zhì)巖層面上，不同走向節(jié)理面常把巖體切割成棱形塊狀，其中局部地段，密度可達 94 條/m 2。根據(jù)國家地震烈度區(qū)劃圖，水庫區(qū)地震基本烈度為 7 度區(qū)。、地層巖性庫區(qū)出露地層主要為上石炭紀(jì)沙雷寒爾克第一亞組的下部地層、局部分布的27 / 83第四系地層。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石砂巖，巖體致密堅硬，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，巖體具有較強的抗風(fēng)化能力。沖洪積物：主要發(fā)育在一級階地及現(xiàn)代河床中，組成物質(zhì)為砂及礫卵石，結(jié)構(gòu)松散，沉積厚度達 30 余 m。堆積物粒徑懸殊，直徑小則 以下，大則數(shù)米，無膠結(jié)。、水文地質(zhì) 該區(qū)氣候干旱，蒸發(fā)量降水量，在河流近出山口的中低山丘陵地帶，山體單薄，植被甚少，基巖裸露。（1）在水庫區(qū)，含水層僅限于一級階地以下的現(xiàn)代河床之中，含水層由砂、礫卵石及河床以下的強風(fēng)化基巖組成，砂、礫卵石沉積厚度達 30 余米，強風(fēng)化基巖厚度達 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。一般規(guī)律是自基巖頂面往下 15m 以內(nèi)，透吸水率為 33—，屬中強透水層； 以下為 3 Lu，屬弱透水層。 水庫工程質(zhì)量評價 壩體質(zhì)量評價砼面板現(xiàn)狀質(zhì)量評價 水庫從 1990 年開始開工建設(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)研究所檢測評價。其結(jié)果如下?？箟簭姸绕骄禐?。1996 年 10 月，原昌吉州水電設(shè)計院對水庫砼面板強度采用聲波檢測。兩個單位、兩次、采用不同方法，檢測結(jié)果相同。砼面板主要作用為防止?jié)B漏，根據(jù) 1996 年 10 月昌吉州水電設(shè)計院對水庫砼面板強度檢測結(jié)果顯示，54%的砼面板有水平貫通裂縫。因此面板貫通裂縫、止水縫實際已成為滲漏通道。根據(jù)新疆昌吉州水利科學(xué)技術(shù)研究所 1991 年 11 月完成的檢測結(jié)果，對 50組堆石干容重結(jié)果分析顯示，達到設(shè)計要求的占 %，未達到設(shè)計要求的占%。上壩料的含泥量為 %%，嚴(yán)重超標(biāo)。上壩料的相對密度 Dr=壩體碾壓質(zhì)量未達到設(shè)計要求，不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。碾壓填筑時，僅對基巖強風(fēng)化表面進行清理。 （2）0+100—0+330 河床段壩體坐落在河床卵礫層上，厚度 815m 不等。樁號 0+120 處，F(xiàn) 1 斷層在 3 號鉆孔 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 0+300 處，F(xiàn) 3斷層在 1 號鉆孔 30m 處揭露，斷層破碎帶垂直厚度達 ，巖心采樣觀察為斷層泥，為壓性斷裂，不透水。砼面板趾板地基處理質(zhì)量評價1990 年在對趾板基礎(chǔ)進行帷幕灌漿處理時，基坑開挖后，由于基巖風(fēng)化破碎比較嚴(yán)重，在基巖面以下 15m 內(nèi)，又重新做了壓水試驗，結(jié)果如下；壓水試驗結(jié)果表表 321透水率深度WⅢ 試驗孔 WⅣ 試驗孔 WⅤ 試驗孔30 / 83透水率 q(Lu) 試驗數(shù)據(jù)表明，15m 以上，透水率 q 為 —33Lu， 以下局部透水率 q 可達 3Lu，可見在 范圍內(nèi)，基巖 q 值超出規(guī)范要求 35Lu。右壩段 0+000+100 段，左壩段 0+3300+430 段，雖然趾墻與基巖相連，但該段基巖沒有進行帷幕灌漿處理。而且左壩段 0+3500+440 段，壩體為冰磧堆積物，滲透系數(shù)為103cm/s，為中等透水性巖層。根據(jù)水庫管理人員測定，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。左壩段 0+3300+430 段繞壩滲漏，是小羊圈溝滲漏溢出點的原因之一。但在壩后約 、 處，各有出水點一處，當(dāng)水位升至 1700m 時，根據(jù)水庫管理人員測定，兩處總出水量約為 20l/s。該斷裂在壩下形成一條寬約 20m 的深溝。F1斷層趾板基礎(chǔ)開挖時，破碎比較嚴(yán)重。斷層深部未作處理。（6） 0+4300+460 段趾板基礎(chǔ)由于基巖埋深較大，再未施工。其下為31 / 83冰磧堆積物，滲透系數(shù)為 103cm/s，圖 05 顯示，0+4300+460 段冰磧堆積物埋深約為 左右。這是小羊圈溝滲漏溢出點形成的另一個原因。溢洪道基礎(chǔ)全部坐落在基巖上。開挖后，發(fā)現(xiàn)，基巖節(jié)理、裂隙發(fā)育，但該段未做灌漿處理；對斷層，延走向進行開挖，開挖深度 3～4m，用 C15 混凝土填充。滲流在溢洪道出口下游 處的右岸坡角處溢出。根據(jù)巖層傾向與溢洪道駝峰堰斷層推斷（見圖 8） ，該出水區(qū)為斷層所造成的。放水涵洞基礎(chǔ)工程地質(zhì)條件見圖 8；放水涵洞基礎(chǔ)地質(zhì)情況與溢洪道基本相同，全部為基巖，051041 段為泥巖；041—064 段基本由中粗細砂巖組成，局部加有少量泥巖。不在累述。雖處于水庫下游，但坡度角不足 2%，而且運輸路線可與等高線平行，工作面很寬，適合多路徑開采。為一套古河床沖洪積物。無泥質(zhì)物充填，無地下水影響，可開采厚度 3~9m 不等，采集量約 15104m3。32 / 83 結(jié)論（1） 干大草灘水庫壩體碾壓質(zhì)量達到設(shè)計要求的占 %，未達到設(shè)計要求的占 %。（2） 防滲砼面板澆筑質(zhì)量差，面板砼強度保證率為 %，達不到 80%的要求。（3） 在左壩間，趾墻段樁號 0+4300+460 段，由于冰水堆積物滲透性較強，滲水試驗其平均 K 值約 103cm/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 56l/s。（4）溢洪道基礎(chǔ)基巖節(jié)理發(fā)育、破碎比較嚴(yán)重，而且又有斷層存在，基礎(chǔ)又有滲漏現(xiàn)象，對斷層處理只做 深處理，滿足不了防滲要求。（5）壩基滲漏是目前水庫存在的主要問題，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行灌漿處理。處理深度應(yīng)以透水率小于10Lu 為界限。29′，北緯 43176。 大草灘水庫是山區(qū)水庫，蓄水期多在冬春季，一般情況下每年 4 月上旬為年最高水位，灌溉期末為最低水位，灌溉期后以攔蓄河水和冬閑水為主。另外，在水庫除險加固后還應(yīng)制定相應(yīng)的調(diào)度運行制度，指定專業(yè)人員操作，并加強監(jiān)測設(shè)備人員的培訓(xùn)。同時，大草灘水庫洪峰 m3/s，相應(yīng)洪量 601104 m3，是解放以來出現(xiàn)最大洪水的 10 倍，當(dāng)水庫水位上升至警戒線時防洪搶險人員達 250 人，大壩加高 ,由于無泄流設(shè)施，17 時 50 分洪水漫頂，造成垮壩 130m，沖毀大壩土方 16104m3，砂石方104 m3，損失達 萬元。從米泉市水利局河躍進水庫進庫站降水資料中查悉，從 1984 年 6 月 20 日 9時至 21 日 18：00，降水量達 ，其中 20 日降水達 ,21 日降水為。由于建設(shè)時壩基處理不徹底，建成蓄水后一年便發(fā)現(xiàn)壩后200m、400～500m 及羊圈溝都存在出漏點，出漏量較大，而且，隨庫水位的升高而增大，由于當(dāng)時技術(shù)和資金條件所限，滲漏對壩體安全威脅較大，需進行研究和處理；壩體護坡由于原設(shè)計大壩采用混凝土面板防滲，在混凝土面板表層涂一層焦油塑料以達到更好的防滲效果，經(jīng)過長期運行由于風(fēng)浪的淘涮和沖涮，面板表層焦油塑料有部分脫落，面板有個別斷裂，同時面板和兩壩肩接觸的螺栓鉚固也有部分脫落，因此壩體滲漏需要加固處理；溢洪道基礎(chǔ)存在裂縫并未完工：1994 年開始施工溢洪道，在溢洪道基礎(chǔ)開挖時，發(fā)現(xiàn)一個斷層，位置在駝峰堰下，當(dāng)時由于資金問題，未做灌漿處理，只是簡單的用 C15 混凝土填充，填充深度只有 3～4m，這樣溢洪道基礎(chǔ)存在滲漏問題，同時，溢洪道后部有 55m 的泄槽未做，這樣導(dǎo)致溢洪道后部排水不暢；放水涵洞未完工：涵洞出口未做控制閘門，閘門槽只做了一期混凝土，二期混凝土未做，閘門啟閉機未放在啟閉機平臺上，閘門無法檢修；在兩壩肩巖石厚度減為 40m 左右，右壩肩巖體破碎，裂隙發(fā)育，存在繞壩滲漏，左壩肩基巖下部為冰積物，中部砂礫石堆積物為強透水層，下部的冰積物堆積物被泥質(zhì)充填，由于充填泥質(zhì)的含量不一，其透水性差異較大，因此，兩壩肩存在繞壩滲漏；目前工程缺乏觀測設(shè)備，僅有一個浸潤線觀測斷面，對大壩整體觀測不夠完善，管理單位管理手段落后，為水庫的安全運行和管理帶來很大的盲目性。 35 1106砂石料墊層 33176。 102壩基砂礫石 33176。 25 1106 工程異常情況的事后處理情況由于壩基和兩壩肩處理不徹底造成壩后滲漏嚴(yán)重，這種情況目前仍然存在，必須經(jīng)過壩基和兩壩肩處理，控制大壩滲漏，防止?jié)B漏一步惡化。放水涵洞、溢洪道均存在安全隱患，溢洪道后部有 55m 的泄槽未做，這樣導(dǎo)致溢洪道后部排水不暢；放水涵洞后面未做控制閘門，涵洞閘門無法檢修，影響建筑物的正常運行。 大壩維修由于水庫的連續(xù) 15 年施工，從 1993 至現(xiàn)在未作全面的鑒定，只是作局部、小范圍的維修，主要的壩體隱患未作徹底處理。自 1993 年起，大壩就存在以下主要問題：壩基處理不徹底、滲漏嚴(yán)重，需要做防滲加固處理；兩壩肩存在繞壩滲漏，需要做防