地质勘察方法鉴定土石坝安全

郑冲泉，郑发生

（1．云南水投牛栏江滇池补水工程有限公司，云南 昆明 650051；2.曲靖市水务局，云南 曲靖 655000）

地质勘察方法鉴定土石坝安全

郑冲泉，郑发生

（1．云南水投牛栏江滇池补水工程有限公司，云南 昆明 650051；2.曲靖市水务局，云南 曲靖 655000）

在土石坝安全鉴定中如何利用地质勘察手段获取资料，在 SL258-2000《水库大坝安全评价导则》中，没有明确规定。文中通过两座中型水库安鉴中对地质勘察手段的应用，取得了很好的效果。并对以上方法进行总结和整理。

土石坝；安全鉴定；地质勘察

经过“98”特大洪水后，全国很多水库大坝、堤防工程的隐患险情基本暴露无遗，为保护人民生命财产安全，国家加大了对水利设施的投资，除对全国的大江大河（湖）治理外，还重点对建国以来修建的各型水库大坝进行安全鉴定，对鉴定后确有重大隐患和险情的，国家均已出资进行了除险加固，这些措施实施后，延长了水库大坝的使用寿命，提高了大坝的防洪能力，保护了当地人民的生命财产安全，促进了当地经济的可持续发展。

为做好大坝安全鉴定工作，规范其技术工作的内容、方法及标准（准则），保证大坝安全鉴定的质量，水利部编制并颁发了 SL258-2000《水库大坝安全评价导则》，本导则对大坝安全鉴定中的防洪标准、结构安全、渗流安全、抗震安全、金属结构安全以及工程质量和运行管理等的复核或评价的要求和方法作了规定，但对地质勘察在安鉴中的要求和方法未作详细说明。

1 鉴定的内容和方法

1.1 坝基、坝肩及地基的渗透性和抗滑稳定性

2.1.1 坝基、坝肩及地基的渗透性

岩石坝（地）基，必须布置钻孔进行压（注）水试验，若是深厚覆盖层坝（地）基，尚应取样作室内渗透试验。根据 GB50487-2008《水利水电工程地质勘察规范》附录 G 对岩土渗透性进行分级，评价坝（地）基的渗透性。输（泄）水建筑物尚应结合水库运行以来的现场监测资料，对其渗透性分析和评价。

2.1.2 坝基、坝肩及地基的抗滑稳定性

岩石坝（地）基，根据坝址基岩出露情况，分析坝址的地质构造及结构面组合情况，并结合大坝运行以来的观测资料进行定性和定量评价。深厚覆盖层坝（地）基，应取原状样和作原位测试（标贯或圆锥动力触探等），根据试验成果对其抗滑稳定性进行评价和复核，同时应对其抗渗透变形做出评价。

溢洪道应对基底及边坡稳定性和抗冲刷能力做出评价。

输（引）水隧洞应结合水库运行以来的现场监测资料对其围岩类别进行核定，对其稳定性做出评价。

1.2 坝体质量评价

1）通过钻孔岩芯、原状样试验资料及查阅原设计和施工记录，对坝体土进行准确分层（或分区）。

2)在坝体质量评价中，压实度是一个重要的指标。为计算压实度 P，必须作好坝土原状样和料场扰动样的采取工作。通过原料场扰动样的平均最大干密度 ρdmax乘以所对应的施工条件系数（据工程等级而定）作为设计值，现坝土所取原状样干密度 ρd与之相比作为压实度P来评价坝土填筑质量。

3）通过坝土原位测试和原状试样成果，评价坝土的抗滑抗渗性能。通过颗分资料判别土的渗透变形形式和液化趋势并对其做出评价。填料的渗透性判别是否作注水试验应分别对待：据几个工程分析，浸润线以下土料不宜作注水试验，因受钻进影响，钻孔类似于泥浆护壁，注水试验结果比实际低，不可靠，建议取原状样作室内渗透试验；浸润线以上注水试验成果与实际大致相符，可作注水试验。

4）上游护坡（块石、预制混凝土或其他形式）、下游面护坡和坝面排水系统，宜采用现场巡视的方法进行评价。上游面若是块石护坡应对其强度、耐水性和抗风化力等做出评价。

5）反滤排水体应作注水试验，借助岩芯和布设探坑（槽）来检验其级配、强度、风化和耐水性等指标。通过其中观测管水位与坝下游量水堰中的水位的相互关系，来评价反滤排水体的排导水性能。

1.3 浸润线的确定和观测

为复核坝体的抗滑稳定性，除正确的坝土分层取样外，浸润线（坝体水位）位置的确定也非常重要。经云南省陆良县麦子河水库主坝6个观测孔近 3 年（2001～2003 年）的观测资料分析，坝体水位与坝基水位相差 10 余米，后来在云南省曲靖市潇湘水库的勘测中也存在这种现象。若勘测中所下观测管底位置不当，导致浸润线位置与实际不符，将会得出错误的稳定复核结论，因此，必须慎重对待坝体中浸润线观测管的埋设。通过分析研究，观测管底距坝土与坝基接触带 2～3m 处，观测成果真实可靠，基于这种认识，除险加固后的麦子河水库主坝坝体浸润线观测管也按此实施。

1.4 水位观测

枢纽区所有的勘探孔均宜下观测管，对地下水位、坝体水位和库水位应进行不少于一个水文年的观测，通过对水位资料的分析，可掌握库水、坝体水和地下水三者之间的动态关系，判定坝体和坝基是否存在质量缺陷和隐患，为坝体和坝基处理提供可靠的现实依据。特别是两坝肩（岸坡）勘探孔的地下水位观测，可了解坝肩绕坝渗漏情况，对绕坝渗漏帷幕端点的确定相当重要，应予足够重视。

1.5 水质分析

取库区地下水和库水进行水质分析，判定其水化学类型。根据 GB50487-2008《水利水电工程地质勘察规范》附录L环境水对混凝土腐蚀评价标准对水质的腐蚀性做出评价。

2 体会

1）安鉴对象属已建工程并运行多年，它与新（扩）工程的勘察有所不同，解决的实际问题更明确，所涉及的知识和专业较多，除应严格遵循GB50487-2008《水利水电工程地质勘察规范》外，还必须对熟悉和掌握 SL274-2001《碾压式土石坝设计规范》和其它相关规程规范，才能做出正确和全面的评价。

2）每座土石坝都有相当数量的土料，它取自一个至数个料场，不同料场甚至同一料场的不同部位、不同深度的土料，其压实性能并不相同，甚至差别较大，若仅以一个设计干密度 ρd 来控制坝体的填筑质量，施工中常常不能满足要求，而采用压实度 P 作为控制指标，就可避免这种现象，安鉴工程中应以压实度P为主要指标来评价土料的填筑质量。

3）通过安鉴和除险加固发现，施工地质工作对工程建设和运行的重要性，很多病险都与不重视施工地质有关（多数无施工地质报告和图纸），如坝基处理不彻底存在地质隐患、对料场的复杂性和不均匀性认识不足导致级配严重不合理等，这些都能给新建工程一些有益的启示。

［1］GB50487-2008.水利水电工程地质勘察规范［S］.北京：中国计划出版社，2009.

［2］SL274-2001.碾压式土石坝设计规范［S］.北京：中国水利水电出版社，2002.

［3］SL258-2000.水库大坝安全评价导则［S］.北京：中国水利水电出版社，2001.

1002－0624（2014）05－0059－02

TV221.2

B

2013-08-23