岭澳水库土坝孔隙水压力观测分析

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1、岭澳水库土坝孔隙水压力观测分析

2、第1...　摘要岭澳水库大坝开始蓄水时，出现了洇湿明流区，并且坝顶上出现了横向裂缝。通过对大坝埋设的孔隙水压力计观测资料分析，对坝体进行了劈裂灌浆。从新埋设的孔隙水压力计观测资料可以看出灌浆效果较好。关键词孔隙水压力计岭澳水库土坝防渗加固一、工程概况广东省大亚湾核电站供水水库——岭澳水库土坝坝顶高程８５５ｍ，河床地面高程２７ｍ，截水槽接触带高程１６ｍ，坝长５００ｍ。大坝为碾压式均质土坝，坝体填料为泥盆纪正长石石英质全风化坡积土。坝体填筑于１９９６年１月１５日开工，１９９７年４月竣工，１９９６年９月中旬开始蓄水。当库水位达到设计正常水位８１８ｍ时，设计浸润

3、线出逸点高程以上有５片洇湿明流区，最高的渗流出逸点在７５ｍ高程处。同时坝顶出现了１１道横向裂缝，比较集中在左右岸坡段。为了探讨上述问题产生的原因、程度及其处理方案，特对大坝埋设的孔隙水压力计观测资料进行了系统的分析。二、对大坝填筑施工期间埋设的孔隙水压力计观测资料进行分析施工期间在坝体填筑的不同高程处选择有代表性的０＋２５０及０＋３５０两个断面，共埋设了４１支钢弦式孔隙水压力计，其中０＋２５０断面２０支，０＋３５２断面２１支，位置如图１ａ、ｂ所示。１０＋２５０断面由图２可以看出，坝基各测点ｐ１－１、ｐ１－２、ｐ１－３、ｐ１－４孔隙水压力值变化规律与库水位的变化基本相同，孔隙水

4、压力值与库水位几乎同时升高，没有明显的滞后现象，说明基岩裂隙发育，存在漏水通道，但孔隙水压力值略小于库水位，说明坝基具有一定的防渗能力。位于坝体和坝基交界面的各孔隙水压力计ｐ１－５、ｐ１－９值与库水位变化几乎同步，且越靠坝轴线，孔隙水压力计值越大如ｐ１－８大于ｐ１－６、ｐ１－７。推测可能是由于齿槽回填时未采取降水措施，在有泉涌的情况下回填，等于水中倒土，加之回填土颗粒太粗，因此齿槽的防渗作用不明显，有可能已产生接触冲刷，出现空洞。铅直排水砂墙上游坝体中的孔隙水压力计ｐ１－１３～ｐ１－１９的孔隙水压力值随库水位的变化而变化，没有一定规律，这说明坝体填筑质量不均。在时间上，ｐ１－１

5、７、ｐ１－１８测值变化若按坝体渗透系数推算，应比库水位变化滞后４６．３ｄ、６２．５ｄ。而实际上远没有达到这个时间。这说明坝体的防渗效果远没有达到设计要求。这与对坝体的开挖检查，发现碾压时一次铺土层太厚，形成像千层饼一样的水平疏松层，致使坝后坡渗流出逸点呈层状分布是一致的。２０＋３５２断面由图３可以看出，４支孔隙水压力计除ｐ２－１损坏外，其水头值变化规律与库水位关系明显，无滞后现象，压力水头小于水库水头。１４．０ｍ、２４．０ｍ两高程上的孔隙水压力值相差不大，说明该部位基岩透水性沿深度不变，与０＋２５０断面ｐ１－１～ｐ１－４相似，随着基岩的风化程度减轻，透水性垂直向下减少，符合一般规律。

6、坝体坝基交界面各孔隙水压力计ｐ２－７、ｐ２－９、ｐ２－８压力计损坏测值与库水位密切相关，随库水位变化而变化，无明显滞后现象。ｐ２－７、ｐ２－９位于同一高程上，两者相距４０ｍ，其渗压水头相差较大，而且位于上游的ｐ２－７测值比下游测的ｐ２－９的水头低，这种反常现象说明接触面渗流途径复杂，坝体和基岩接触面有漏水通道。褥垫式排水楞体底部的ｐ２－１２、ｐ２－１３的渗压水头都很低，这说明该处排水体排水通畅，起到了排水褥垫的作用。坝体内各处孔隙压力ｐ２－１４～ｐ２－２０值与库水位同步变化，滞后现象不明显，说明坝体填土的渗透系数很大，远没有达到设计要求。通过上述资料分析、坝后坡渗透破坏的表现和实地

7、开挖情况可小结如下：①坝体、接触带、基岩漏水都比较严重，若不及时进行防渗加固处理，将对大坝带来很大的危险性。②坝体填料颗粒太粗，没有防渗体系，填土疏松，碾压不符合规范，是造成该坝渗透破坏的主要原因。③为保大坝安全，需要全面地构筑新的防渗体系。４对ｐ１－１～ｐ１－４、ｐ２－１～ｐ２－４孔隙水压力计值分析可以看出，基岩裂隙发育，应进行帷幕灌浆。这样，不仅可以保护水资源，而且可以消除风化基岩可能产生的渗透变形对大坝构成的潜在威胁。第一道劈裂灌浆于１９９８年２月１０日全部完成，共灌入干土６４５０ｔ，浆脉厚度平均１８．９ｃｍ，浆体干容重１６．６ｋＮ／ｍ３，渗透系数ｋ＝１×１０－７ｃｍ／ｓ，浆脉前

8、后的水位差７．８５ｍ。经过１９９８年、１９９９年和２０００年三个汛期高水位的考验，大坝未出现异常，浸润线出逸点保持在设计高程以下在排水楞体以内。三、对防渗加固期间孔隙水压力计观测资料进行分析１新埋设的孔隙水压力计观测资料分析为观测劈裂灌浆效果及其变化规律，在劈裂灌浆施工过程中埋设了１３支孔隙水压力计，灌浆时间为１９９７年１１月１０日～１１月２１日。