新疆克拉玛依市白碱滩水库渗漏原因的分析

新疆克拉玛依市白碱滩水库渗漏原因的分析［摘要］本文通过对新疆克拉玛依市白碱滩水库坝址区地质测绘和坝体、坝基岩土物理力学性试验及长观孔资料的研究，分析了坝体、坝基渗漏主要沿坝基和坝体与坝体接触面发生，这对70年代末新疆建成的一大批山前平原水库除险加固具有一定的指导和建设意义［关健词］白碱滩水库坝体坝基渗漏原因分析

1.绪言白碱滩水库位于克拉玛依市白碱滩区西北侧，水库位置:东径8512,30〃，北纬454330〃，217国道从水库边通过，交通十分方便该水库是一座注入式水库,设计库容

1950.5万m3,坝长3000m,坝顶宽度5m,南侧主坝线长约刃00m,堤坝高5-8m,东侧付坝长约1800m,堤坝高O.5-5m,坝体为粘土心墙砂砾石坝坝体上游设有浆砌石护坡，工程设计等别为三等中型工程，主要建筑物由堆石坝和放水涵洞组成，属三级建筑物该水库大坝当时由自治区水电勘测设计院设计，铁道兵五师完成工程施工工作，此前未进行过地勘工作，水库于1979年建成运行至今，发挥了较好的效益,随着水库正常运行坝后坡脚发现有渗水现象，随着库水位的增高渗水明显，致使水库不能正常运行目前致使坝后附近油用区地下水位上升，217国道公路和油田建筑物基础沉陷，油田管线造成腐蚀；另外坝前坡坡脚附近产生多条平行坝轴线的纵向裂缝，对坝体构成安全隐患问题克拉玛依市白碱滩水库水引白扬河、西干渠水为城市供水和绿化灌溉服务，其水源来自不易，为保证城市供水和油比建筑物及217国道的安全，杳明水库渗漏原因对该水库进行除险加固至关重要

2.水库工程地质问题

2.1基本地质条件地形地貌白碱滩水库位于扎依尔山麓南部山前地带，由于侵蚀作用库区周围地形残缺不全，呈高低起伏长梁洼状地形，梁洼状地形走向呈北西向，形成一系列北西向冲洪沟，相对高差20-50m,在库区西南角和西北角发育两条洪沟与水库贯通,早先汇集于水库区，由裸露的白垩系地层构成一相对封闭的库岸地形,高程在281-350m,南侧为一开口畅开低洼地形，水库坝址处于相对低洼处白克干渠由北东向南西通过库岸高台地，217国道及供水和输油管道从库岸南侧和东侧通过，周围广大范围内石油井遍布，简易路纵横地层岩性水库区周围及库底大范围出露白垩系吐谷鲁群湖相沉积泥岩、砂岩及粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹砂岩地层，水库东岸、南岸发育第四系上更新统、全新统松散含土碎石、粉细砂、粉土地层，最大厚度5-6m地质构造地层呈单斜构造，地层产状0〜20OSEN5〜10，岩石裂隙不发育；在水库区东南侧约3km处发育一隐伏逆掩断裂即克一乌断裂，该断裂不具活动性，对水库无影响水文地质条件工程区附近无河流水系发育，本区属干早一半干早区，降水少，蒸发大，地表基岩多裸露，岩石裂隙不发育，属相对不透水层，早先地下水缺乏，后由于克拉玛依市、区发展建设陆续新建白克干渠和风克干渠及灌注式水库，增补了区内地下水白碱滩水库于1979年建成，由于水库渗漏使库周围第四系全新统洪积物和浅部基岩含水量增高，形成水库坝后松散层中孔隙水和基岩裂隙水汇集，主要表现在水库主坝坝后地下水位抬高溢出地表形成零星水面利芦苇生长

2.2水库工程地质问题水库由东侧、南侧围堤成库，水库不存在淹没和水库诱发地震问题，库岸边坡稳定，也不存在水库淤积问题该水库的主要工程地质问题是水库渗漏，水库周边基岩及付坝一带未见渗漏迹象，渗漏主要沿主坝坝后一带发生，因而坝后存在次生盐碱化、沼泽化现象3水库渗漏原因的分析1）从水库测绘情况看水库主坝坝后有明显的积水现象，且分布面积约

0.3km3,主要分布于坝后150m以外地形较底的积水池一带，地下水排泄不畅，附近土壤出现盐碱化、沼泽化现象同时沿主坝0+150—0+

200、0+400—0+

600.0+800—1+000坝后附近（距主坝30・70m处）有明显三片芦带生长区，高程位于基岩面高程附近（坝后基岩面埋深

0.5-2m）,说明坝体与坝基附近有渗漏通道2）坝体情况据了解坝体心墙填筑上料是采用附近基岩风化料作为上料上坝，据勘探心墙土料中可见砾石和片状、粒状石膏晶体；心墙自坝顶向下，潮湿〜湿润，呈硬塑〜可塑状态，粘粒含量

41.4〜

52.9%,以粘粒为主，塑性指数

19.3〜

23.1%,天然含水量

13.2〜

28.2%,干密度

1.63〜

1.81g/cm3,孔隙比

0.5〜

0.8,液性指数大部分小于0,压缩系数

0.1〜

0.31,粘聚力23〜93kPa,内摩擦角

9.2〜

32.6°,渗透系数1x10-6〜

3.5xl0-8cm/s,说明土料不均一，为中压缩性粘土，但属不透水层坝壳料主要为含细粒土砾、含细粒土砂，级配不良砾，颗径较小，颗粒粒径最大8cm,磨园较差，次棱角状为主含泥量大，坝壳料干密度

2.05〜

2.10g/cm3,相对密度

0.89〜

0.92,抗剪强度（p=38〜39，相对密度及抗剪强度较高，渗透系数

6.8xl0・2〜

2.2xl0-4cm/s,局部透水性差3）坝基情况

①原勘察资料表明强风化层厚3m,弱风化层厚5—8m,从克拉玛依市石油供水公司资料档案室收集到的当时1979年大坝施工工程检查表看，坝体截水墙（心墙）基础清基深度未完全按设计要求施工，绝大部分地段基础清基深度不够，欠挖

0.3-3m不等，局部地段强风层未清除坝基座落在基岩弱风化层上，局部在强风化层上；

②其饱和抗压强度取

0.14—

0.16MPa,软化系数

0.05—

0.07,饱和状态C取

1.4—

1.6MPa,9取26一28，岩石工程地质性质较差

③除险加固钻孔资料表明主坝坝基为泥岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥，其岩层间见石膏夹层4〜5mm,泥岩、砂质泥岩岩芯完整，砂岩较差，石膏晶体为中溶盐类，经过溶解有可能破坏砂岩原有的结构，会造成渗漏；

④压水试验弱风化层岩体透水率q=

6.5〜

34.02LU之间，属弱〜中等透水岩体，微风化岩体透水率q=

0.1〜ILu之间，属微透水岩体，为相对不透水层；

⑤施工时对坝基未进行防渗处理4）坝体、坝基长观孔情况当库水位在338—340m左右，坝顶观测孔水位始终在336m左右（坝体心墙观测孔），坝后坡观测孔水位始终在326・327m（坝体观测孔），坝后坡观测孔水位始终在326-327m（坝基观测孔）说明坝顶心墙内观测孔水位与库水位变化关系变化显著，坝体心墙具有一定的阻水作用；坝后坡-坝体观测孔水位和坝基观测孔水位相近，水位分布高程位于原地面或坝体与基岩面附近；当水库高水位运行时坝后积水量增加，当库水位回落时坝基水位较稳定，说明坝基观测孔水位随库水位变化而变化4结论1）白碱滩水麻位于白碱滩北东约8km处217国道旁，距克拉玛依市约40km,交通便利2）水库引白扬河、西干渠水为城市供水和绿化灌溉服务，其水源来之不易,该水库处于油田区范围内，为保证城市供水和油田建筑物及217国道的安全，查明水库渗漏原因对该水库进行除险加固至关重要3）水库由丘陵地貌区的自然冲洪沟堵坝形成，其周边多为裸露的基岩库岸,库底和周边白垩系地层为相对不透水地层，水库有较好的H然地形、地质条件4）水库渗漏主要沿主坝段后发生；坝体心墙填筑土料属不透水层，起阻水作用；坝壳料局部透水性差；坝基属弱〜中等透水岩体，施工时对坝基未进行防渗处理；水库渗漏主要发生在坝体卜.部基岩弱风化层和基岩面。