弟３别 总第２１１期 ２０１７年５月 浙江水利科技 Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｈｙｄｒｏｔｅｃｈｎｉｃｓ Ｎｏ．３ ＴｏｔａｌＮｏ．２１１ Ｍａｙ ２０１７ 桐柏抽水蓄能电站上库大坝右岸坝扁渗漏分析及处理措施 刘浩’，徐建国 （１．国家能源局大坝安全监察中心，浙江 杭州 ３１１１２２； ２．安吉县老石坎水库管理局，浙江 安吉 ３１３３０１） 摘 要：通过地质勘探和监测数据分析等手段，对桐柏抽水蓄能电站上库大坝下游面右岸坝肩渗流原因进行 了分析，为确保大坝安全，采取了“库岸帷幕灌浆＋坝基帷幕灌浆”防渗补强措施，取得了较好的效果。 关键词：渗漏；均质土坝；帷幕灌浆 中图分类号：ＴＶ６９７．３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００８—７０ｌｘ（２Ｏ１７）Ｏ３—００７４—０３ ＤＯＩ：１０．１３６４１／ｊ．ｃｎｋｉ．３３一ｌ１６２／ｔｖ．２０１７．０３．０２１ １ 工程概况 浙江桐柏抽水蓄能电站由上库、下库、输水系统、地 下洞室群、地面开关站、中控楼等部分组成，工程等别为 Ｉ等工程，工程规模属大（１）型。 上水库利用己建的原电站水库经加固处理后改建。原 上水库下游面右岸坝肩３８８．００ ｍ高程附近护坡有渗水现象， 并有塌陷和雨水冲刷的痕迹，同时伴有少量的沙粒，渗水 流量与库水位有明显关系，高水位时最大渗水量约Ｏ．０５ Ｌ／ｓ （天晴时），库水位低于３９２．００ ｍ时无渗水。 ３渗漏原因分析 ３．１工程地质 据原地质测绘资料，右坝肩地表Ｎ４０～５０。Ｅ，ＳＥ（或 ＮＷ） ７０～９０。和Ｎ５０～６０。Ｗ，ＮＥ ５～１５。两组微张 水电站水库主、副坝建于１９５８年，均为均质土坝，块石护面， 加固后主坝及副坝连成一体，坝顶总长４７２．３７ ｍ，坝项宽 ８．００ ｍ，主坝最大坝高３７．４９ ｍ，副坝最大坝高ｌＯ．００ ｍ。主 坝上游采用堆石体填筑，堆石体与原均质土坝间设反滤层、 过渡层；下游坝坡增设贴坡排水，在下游坝脚约４Ｏ．００ ｍ处 设置浆砌石挡墙，挡墙和坝脚之间清除覆盖层后，先填筑 厚度５．００ ｍ的透水堆石料，与原均质土坝下游坝脚的排水 棱体相连，以保证坝基排水，然后再填筑弃渣料。副坝上 游边坡为１：３．２，下游坝坡为１：２．０：加固后上游边坡结构 型式与主坝相同，由于己满足等级提高后的坝坡稳定要求， 下游坝坡不需要加固。 开节理较发育；钻孔中孔深１０．９０ ｍ（高程３８９．００ ｍ）以上 岩芯，陡倾角 ７０—９０。节理和缓倾角 ５～１５。节理亦较 发育。因此，渗漏通道由上述２组张开节理切割形成的极 强透水带构成，具备库水向外集中渗漏的通道。 为进一步查清可能的渗水通道，２０１３年８—９月在右 岸坝肩进行了地质补勘工作，在右岸坝肩、３８８．００ ｍ渗水点 上方坝顶、３８８．００ ｍ渗水点附近坝肩分别新增３个地质钻孔 ＹＵＰＺ１、ＹＵＰＺ３、ＹＵＰＺ２，该３个孔也兼作水位观测孔， ＪＵＰ１、ＪＵＰ２为原坝基水位观测孔（见图Ｉ）。根据新钻孔 ３ｑＪＰＺＩ资料，孔深８．７Ｏ～ｌ１．６０ｍ（高程３８７．３９～３９０．２９ｍ） 发育２条倾角 ７０～８５。石英细脉和多条 ７０。、 ５～１５。 坝址区覆盖层浅薄，基岩表部构造，风化裂隙发育。 主坝坝基花岗岩表部以弱风化为主，岩体较破碎～较完整， 岩石透水性较弱。局部右坝肩受裂隙发育影响，岩体较破碎， 属极强透水，基岩中、下部风化较浅，裂隙不甚发育，岩 体较完整～完整，岩石透水性能较差，为微透水和极微透水。 的微张开节理，岩芯较破碎；孔深１０．８０ ｍ（高程３８９．４９ ｍ）， 钻进回水消失；经过压水试验，试段（孔深８．１０～１３．Ｏ０ ｍ） ２上库右岸坝肩渗水 ２００９年８月ｌ２日“莫拉克”台风过后，大坝巡检时发现， 透水率为２４７．０５ Ｌｕ，渗透系数为２ ６５０．７０ ｒｎ／ｄ，属极强透水带。 ３＿２渗流监测资料分析 高程３８８．００ ｍ渗水点及水位观测孔平面见图ｌ。 为分析右岸坝肩３８８．００ ｍ高程渗水点渗漏量变化， 收稿日期：２０１６—１２－２２ 作者简介：刘浩（１９８６一），男，工程师，硕士，主要从事 大坝安全管理及监测资料分析工作。Ｅ－ｍａｉｈ ｌｉｕ８６ｈａｏ＠１６３．ｔｏｍ ２０１３年３月１４日一４月１９日，分别在早晨高水位及傍晚 低水位时观测渗水量，同时记录观测时刻上库水位。渗漏 量过程线见图２。 ・７４・ 刘浩，等：桐柏抽水蓄能电站上库大坝右岸坝肩渗漏分析及处理措施 一∞、ＩＩｎ一、嘲堰 啪 ㈨ 鲫 ∞ 柏 图１ 高程３８８，Ｏ０ ｍ渗水点及水位观测孔平面图 ＿■■一流量 １ １ 上库水位 ００ ！， 一。 ｌ ，！．，＿．一～．。 ／，－ ‘ ．’１．～、 ， 、＿ ’ ＿ ＿＿ － －＿－…● ｏｏ ，ｒ Ｊ Ｉ－ ’ｒ ．Ｉ，， ．ｆ， 。， ２０１３—０３—２１ ／ ｌ ００目 ｒ Ｉ ／／ ．／ １． 入 ｌ ／ｒ ２０１３一Ｏ３—２８ ｜ Ｉ— ２０１３—０ ｏ０ ＼ Ｊ ｒ ｏｏ ｏ０ ２０ｌ３—０３—０７ ２０１３一Ｏ３—１４ 日期 图２渗水点渗漏量过程线图 由图２可知，右岸坝肩３８８．００ ｍ高程渗水点渗漏量同 源，２０１３年９月２２—２６日分别在早晨高水位及傍晚低 上库水位具有较好的相关性，上库水位较高时，渗漏量也 较大；上库水位较低时，渗漏量随之减小。当上库水位低 于３９２．００ ｍ时，坝后坡渗水量较小有时甚至无渗水现象。 为进一步查清右岸坝肩３８８．００ ｍ高程渗水点的来 水位时采用电测水位计人工观测右岸坝肩及坝顶新增测孔 ＹＵＰＺ１～ＹＵＰＺ３孔内水位，同时记录观测时刻上库水位， 地下水位孔过程线见图３。该时段内，采用自动化观测的 原坝基水位孔ＪＵＰ１、ＪＵＰ２水位过程线见图４。 ・７５・ 刘浩，等：桐柏抽水蓄能电站上库大坝右岸坝肩渗漏分析及处理措施 ，’ －■…一｜ ●…■＿ ｝ －—＿＿■＿■＿，， ＿； 一 皇－－－ ‘ ｌ¨ — ｊ ２０１３—０９—２４ ２０１３—０９—２Ｓ 日期 图３ 新增地下水位孔过程线图 一上库水位 ４１０．０Ｏ ４００．Ｏ０ ＃３９０．Ｏ０ 萋３ ８ｏ．Ｏ０ ３７０．０Ｏ 给． ／．＼＿ Ｌ／。 ● ／＼＿ ／＼－ ● ● ● ３６０Ｏ０ ４ ５ ６ 【 Ｉ ８ ９ １０ １１ １２ １３ ｌ ｌ４ ｌ５ １６ １７ Ｉ １８ １９ ２０ ２１ ２２ ２３ ２４ ２５ ２６ ２７ １ 日期 图４ ２０１３年９月原坝基水位孔ＪＵＰ１、ＪＵＰ２水位过程线图 由图３、图４可知，ＹＵＰＺ１、ＹＵＰＺ３孔内水位与上库 防渗工程于２０１４年９月２７日开工，２０１４年ｌ２月ｌ５ 水位相关性较好，变化趋势与上库水位基本一致。位于渗 水点右侧的ＹＵＰＺ２孔内水位变幅较小，与上库水位相关性 不明显。原坝基测压管ＪＵＰＩ、ＪＵＰ２水位较低，与上库水位 亦无相关性。 日竣工。共完成灌浆孔１４７个，布设检查孔ｌ５个，共进行 了压水试验５９段次，接触段和基岩透水均小于３．０ｏ Ｌｕ。各 孔段透水率均满足设计防渗要求。 渗灌浆施工的实施验证了右岸坝基节理较为发育，节 理性质剪切闭合居多，透水性较强，进行帷幕灌浆处理是 必要的。从监测数据来看，２０１４年ｌＯ月２Ｏ日～１１月６ 日３８８．Ｏ０ ｍ高程渗水量基本维持在４８～５３ ｍＬ／ｓ，１１月７ 日至工程完工已基本无渗水量，说明防渗帷幕已形成，处 理效果较好。 ３．３渗漏原因 ２００５年３月原电站水库改建为抽水蓄能电站上库后， 主坝右岸及坝基未做灌浆处理。由补充勘探资料可知，右 岸坝肩岩体芯存在破碎带及强透水带。监测资料分析也进 一步验证右坝肩渗水与上库水位有密切联系。 因此初步判断受裂隙发育影响，右岸坝肩存在渗漏通 道。随着水库多年运行，水位频繁涨落，坝肩岩体裂隙逐 年被冲蚀发展，右坝肩下游局部坝体填筑土中细砂含量较 ５结语 通过地质补勘分析和渗流监测资料分析，提出了右岸 高，渗漏通道逐渐被贯通，进而导致坝后渗水量逐渐增大。 坝肩渗流发生原因，采取了“库岸帷幕灌浆＋坝基帷幕灌浆” 防渗补强措施。从监测成果看，防渗加固取得了较好的效果， 可供类似工程借鉴。 ４工程处理措施及处理效果 针对上库主坝右岸下游渗水的问题，参考类似工程， 设计采用“库岸帷幕灌浆＋坝基帷幕灌浆”的防渗处理方 案 ］。布置库岸帷幕１～２排，沿上库环库公路方向延伸 参考文献： ［１］董鹏．石头河水库大坝右坝肩渗漏分析及防渗加固措施［Ｊ］． 水利与建筑工程学报，２００４，２（１）：５９—６１． 绕过右坝肩山包，向下深入强透水带及相对隔水层（ｇ≤ ３．Ｏ０ Ｌｕ）以下５．Ｏ０ ｍ；右坝肩坝基帷幕灌浆向下深入相对 隔水层（ ≤３．Ｏ０Ｌｕ）以下５．Ｏ０１１１，向上深入坝体Ｏ．５０１１１， ［２］刘加海，付彦，杨名玖．红兴水库渗漏分析及防渗处理方案研 究［Ｊ］．水利水电技术，２００６，３７（５）：１０７—１０９． ［３］罗炜华，陈星．富阳市裘家坞水库大坝渗漏原因分析［Ｊ］．浙 江水利科技，２０１０（４）：２９—３３． 孔距１．５０ ｍ，单排孔。库岸帷幕灌浆与右坝肩坝基帷幕相接， 沿上库环库公路方向延伸绕过右坝肩山包。 ・（责任编辑 姚小槐） ７６・