超高密度電法在大壩滲水處理中的應(yīng)用

趙英東 ，張 哲 ，趙晨光

（1.招遠(yuǎn)市水務(wù)局，山東 招遠(yuǎn) 265400；2.臨沂市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院，山東 臨沂 276700）

侯家水庫(kù)為南水北調(diào)招遠(yuǎn)市續(xù)建配套工程的調(diào)蓄水庫(kù)，始建于1959年，原為?。ㄒ唬┬?，總庫(kù)容468萬(wàn)m3，2013—2015年經(jīng)除險(xiǎn)加固增容為中型水庫(kù)，總庫(kù)容達(dá)到1191萬(wàn)m3。2015年12月，日常巡查發(fā)現(xiàn)大壩下游坡角樁號(hào)0+873－0+887.5之間壩基存在滲水現(xiàn)象，滲水點(diǎn)高程在28.98～30.7 m之間，滲水量3.0～5.0 m3/d。經(jīng)有關(guān)專家論證，初步認(rèn)為滲水原因可能由于大壩修建時(shí)基礎(chǔ)清理不徹底或存在深部斷層，建議使用地球物理無(wú)傷勘探方法作進(jìn)一步詳細(xì)勘察。

1 超高密度電法的勘探布線

本次采用超高密度電法屬電法勘探，探測(cè)布線采取與壩軸線平行方向布設(shè)，共設(shè)置4道測(cè)線，極距均為2.0 m。測(cè)線1布設(shè)于壩后坡排水溝位置，起始樁號(hào)為0+811－1+111，測(cè)線總長(zhǎng)300 m；測(cè)線2布設(shè)于壩后坡壩肩位置，起始樁號(hào)為0+811－1+113，測(cè)線總長(zhǎng)302 m；測(cè)線3布置于壩前坡防滲墻頂位置，起始樁號(hào)為0+811－1+107，測(cè)線總長(zhǎng)296 m；測(cè)線4布置于壩前坡壩角處，起始樁號(hào)為1+018－1+106，測(cè)線總長(zhǎng)88 m。

2 資料分析與解讀

測(cè)線1資料分析

圖1 排水溝旁樁號(hào)0+811-1+111段電法剖面圖

根據(jù)圖1，表層的高阻值推測(cè)為凍土影響導(dǎo)致，表層高低阻變化可能為解凍情況不一導(dǎo)致。樁號(hào)0+826－0+836段，高程17.0～22.5 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處可能清基不徹底或基巖較破碎；樁號(hào) 0+867－0+877段，高程 17.5～26.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處可能大壩清基不徹底或基巖較破碎；樁號(hào)0+890－0+903段，高程21.0～27.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處可能清基不徹底或基巖較破碎；樁號(hào)0+940－0+968段，高程20.0～26.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處可能基巖較破碎；樁號(hào)0+988－1+008段，高程20.0～25.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處可能基巖較破碎；樁號(hào)1+016－1+095段，高程28.0～33.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處含水量偏高，基巖較破碎。

測(cè)線2資料分析

根據(jù)圖2，表層的高阻推測(cè)為凍土影響導(dǎo)致，表層高低阻變化可能為解凍情況不一導(dǎo)致，凍土層之下壩體視電阻率較低，含水量較高。樁號(hào)0+811－0+828段，高程23.0～31.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處壩體含水量較高，且可能清基不徹底；樁號(hào) 0+850－0+875 段，高程 25.0～33.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處壩體含水量較高，且可能清基不徹底；樁號(hào)0+890－0+904段，高程26.0～33.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處壩體含水量較高，且可能清基不徹底；樁號(hào)0+920附近視電阻率偏低，推測(cè)此處可能清基不徹底；樁號(hào)0+945－0+975段，高程27.0～31.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處可能清基不徹底或基巖較破碎；樁號(hào)1+020附近視電阻率偏低，推測(cè)此處可能基巖較破碎；樁號(hào)1+043－1+082段，高程31.5～35.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處壩體含水量較高。

圖2 壩后坡壩肩樁號(hào)0+811-1+113段電法剖面圖

測(cè)線3資料分析（剖面圖略）

樁號(hào)0+857－0+866段，高程35.0～39.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處壩體表層含水量偏高，高程35.0～37.93 m范圍內(nèi)的防滲墻質(zhì)量可能偏低；樁號(hào) 0+915－0+938段，高程32.0～36.0 m 范圍內(nèi)（根據(jù)重合部分電法剖面圖綜合分析）視電阻率偏低，推測(cè)此處防滲墻質(zhì)量可能偏低；樁號(hào)1+016－1+026段，高程33.0～37.0 m范圍內(nèi)（根據(jù)重合部分電法剖面圖綜合分析）視電阻率偏低，推測(cè)此處防滲墻質(zhì)量可能偏低；樁號(hào)1+042－1+053段，高程19.0～34.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處基巖可能較破碎；樁號(hào)1+074－1+085段，高程21.0～29.0 m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)此處基巖可能較破碎。

測(cè)線4資料分析

圖3 壩坡壩角樁號(hào)1+018-1+106段電法剖面圖

根據(jù)圖3，樁號(hào) 1.034－1.061段，高程23.0～30.0m范圍內(nèi)，樁號(hào)1+072－1+089段，高程23.0～27.0m范圍內(nèi)視電阻率偏低，推測(cè)兩處基巖可能較破碎。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)物探資料的分析得出以下結(jié)論：

樁號(hào)0+826、0+870、0+895附近一定范圍內(nèi)，可能存在水從防滲墻底繞滲的情況，導(dǎo)致一部分水沿基底砂層滲漏，一部分水在水頭壓力作用下從壩后坡薄弱處出滲。樁號(hào)0+920、0+950、1+020、1+050附近可能存在基巖較破碎的情況。樁號(hào)1+080附近基巖較破碎，根據(jù)四條物探線對(duì)異常位置的分析，推測(cè)此處可能存在一條小斷層，走向?yàn)槲鞅保瓥|南。

另外，滲水點(diǎn)高程在28.98～30.7 m之間，觀測(cè)期間水位較長(zhǎng)時(shí)間維持在33.5 m，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀測(cè)綜合分析，可以排除樁號(hào)0+915－0+938段，高程32.0～36.0 m范圍內(nèi)防滲墻可能存在滲漏問(wèn)題。

4 侯家水庫(kù)大壩滲水處理結(jié)果

現(xiàn)場(chǎng)勘探采用超高密度電法與探地雷達(dá)相結(jié)合的方法同時(shí)進(jìn)行，相互對(duì)照，相互參考，以提高勘探準(zhǔn)確度。煙臺(tái)市水利建筑勘察設(shè)計(jì)院根據(jù)上述勘探結(jié)論進(jìn)行補(bǔ)充設(shè)計(jì)，對(duì)大壩0+890－1+113段采取帷幕灌漿處理措施。施工單位根據(jù)補(bǔ)充設(shè)計(jì)于2016年8月完成施工，截止目前，侯家水庫(kù)水位最高達(dá)到33.1 m，大壩后坡原滲水部位未發(fā)現(xiàn)滲水現(xiàn)象，處理效果良好，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。