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白虎潭水库坝基工程技术研究
作者：魏常琦 张焱
来源：《河南科技》2018年第08期
摘 要：本文分析了白虎潭水库坝的组成，以坝体的构成、工程地质及水文地质解释了工程技术需要注意的地方，对施工效果进行分析。通过研究得出：白虎潭水库坝基工程对波速物探检测、固结灌浆、帷幕灌浆设计达到了要求。 关键词：坝基处理；波速检测；压水试验
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）08-0064-02 The White Tiger Lake Reservoir Dam Foundation Engineering Technology Research WEI Changqi ZHANG Yan
（Henan Water & Power Engineering Co.， Ltd.，Zhengzhou Henan 450016）
Abstract： This paper analyzed the composition of the white tiger lake reservoir dam， the dam construction， engineering geology and hydrology geology explain the engineering need to pay attention to， the construction effect analysis. It was concluded from the study that the white tiger lake reservoir dam foundation engineering geophysical detection on the wave velocity， consolidation grouting， curtain grouting design met the requirements.
Keywords： dam foundation treatment；wave velocity detection；water pressure test 1 工程概况
白虎潭水库坝址位于河南省灵宝市黄河一级支流弘农涧河的支流东涧河上，水库规划以城市供水为主，兼有防洪、发电和灌溉等功能。水库控制流域面积116km2，水库规划总库容999万m3，兴利库容597万m3。该水库枢纽主要由大坝、排沙洞、供水引水口及下游电站等组成。
大坝为碾压混凝土重力坝，坝顶长度180.5m。大坝顶高程726.3m，坝顶宽6.5m，大坝建基面高程650.0m，最大坝高76.3m。大坝上游坝坡竖直，692.0m高程以下设1∶0.15斜坡，迎水面为二级配碾压混凝土防渗面板，厚度2.0～8.15m。大坝下游坡采用1∶0.78。 2 坝基工程地质及水文地质条件
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2.1 地层岩性
坝基地层岩性为中元古界熊耳群许山组流纹斑岩，深灰色、灰绿色，斑状结构，流纹状构造，局部有球状或块状构造。斑晶主要有正长石、斜长石及石英，基质为霏细及显微晶结构，其成分和斑晶基本相同。由于长石斑晶的局部富集，或基质中含斜长石及角闪石等铁锰矿物较多，颗粒较粗，结合力低，以及后期遭受构造应力作用等影响，在岩体内部常形成一些窝状或带状强风化体。 2.2 地质构造
2.2.1 断层。库区有数十条规模不等的断层，一般规模较小，其中断层F11、F18、F20、F42、F51规模较大。
2.2.2 裂隙节理。开挖岩体中节理裂隙较发育，多平直。局部分布有少量弧状裂隙，该类裂隙规模小，产状、分布无规律。岩体中隐伏裂隙发育，且具有规模小、数量多、产状无规律的特点。在受外力作用如震动、风化等影响后易暴露显现。局部发育节理密集带，节理间距10cm左右，多呈闭合或微张开状态。 2.3 岩土体的透水性
依据坝址区12个钻孔约85段压水试验资料，对岩体、断层及影响带的透水性进行统计。 2.4 坝基岩体质量评价
为调查开挖结构面厚度、软弱带的位置等，坝基开挖后对坝基9个钻孔进行声波（纵波）测井，并对坝基岩体进行地震纵波速度测试。顺河向布置3条测线，平行坝轴线布置3条测线，呈“田”字型。据声波测孔资料显示，坝基上部0.5～1.0m，局部2.0m，纵波波速范围值2 688～3 298m/s，平均值2 900m/s，松动爆破带纵波波速较低，岩体为弱风化。建基面1m（局部2m）以下，纵波波速范围值3 247～6 757m/s，平均值4 962m/s，岩体为微风化[1]。 3 坝基处理方案
对坝基局部松动岩块、强风化岩体进行清除，将突出的岩石尖角、陡坎等作为重点清除项目，按照设计要求处理。
坝基断层处理方案：以断层宽度向两侧各延伸0.5m处向上1∶0.5放坡，开挖深度以不小于断层宽度的2倍控制；开挖后进行微膨胀混凝土换填。顺河道断层需要重点处理：从坝轴线下游5m处至大坝前趾外1m范围内，开挖深度不小于1.5m。受断层影响严重的破碎带及强风化区域，向下应进行混凝土换填处理，换填深度不小于2m。 4 效果评价
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4.1 固结灌浆效果
4.1.1 波速试验检测。固结灌浆完成后，采用声波投射法检测基岩波速，随机布置5个检测孔。其试验成果为ZK1～ZK2，间距为1.01m，检测孔深18.75m，波速范围值4 027～5 465m/s，平均值4 849m/s；ZK3～ZK4，间距为0.9m，检测孔深12.25m，波速范围值4 148～5 529m/s，平均值4 850m/s；ZK3～ZK5，间距1.823m，检测孔深12.25m，波速范围值4 475～5 854m/s，平均值5 269m/s。施工设计波速为不小于4 000m/s，满足设计要求。
4.1.2 压水试验检测。为检测坝基固结灌浆效果，灌浆后布置3个钻孔进行压水试验。其试验成果为：ZK6孔深5.8m，试验段长度5.0m，透水率0.79Lu；ZK7孔深10.9m，第一段试验长度6m（0.9～6.9m），透水率0.49Lu，第二段试验长度4m（6.9～10.9m），透水率0.74Lu；ZK8孔深14.0m，第一段试验长度5m（4～9m），透水率0.88Lu，第二段试验段长度5m（9～14m），透水率0.19Lu。设计透水率为3Lu，满足设计要求。 4.2 帷幕灌浆效果
帷幕灌浆施工结束后，布置检查孔进行压水试验，压水试验按三级压力、五个阶段法进行，压水试验压力分别为0.3、0.6、1.0、0.6、0.3MPa。检查结果表明，透水率远小于设计透水率3Lu。检查孔的压水试验表明，所采用的设计布置、灌浆压力、灌浆材料、灌浆方法及施工工艺是合理的、可行的，帷幕的防渗能力达到了设计要求。 5 结论
对坝基缺陷部位采取置换混凝土、固结灌浆、帷幕灌浆等工程处理措施后，坝基岩体整体性、均匀性得到了改善，坝基的承载力、抗变形能力和防渗能力得到了增强。波速物探检测、压水试验检测结果表明固结灌浆、帷幕灌浆均满足设计要求。 参考文献：
[1]张效祖，牛天武，张蕾.金盆水利枢纽工程拦河坝坝基固结灌浆施工[J].陕西建筑，2011（8）：62-65.