水庫(kù)位于安徽省定遠(yuǎn)縣桑澗集西北約2km處,在淮河流域池河支流的桑澗河上游,距定遠(yuǎn)縣城東9km,距定滁路北1.1km。水庫(kù)集水面積72km2,總庫(kù)容3618萬m3,設(shè)計(jì)灌溉面積5.1萬畝,是一座以灌溉為主,結(jié)合防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫(kù)。桑澗水庫(kù)于1959年l月動(dòng)工興建,1961年停建,1964年10月復(fù)建,1965年12月竣工,1976年按千年一遇校核標(biāo)準(zhǔn)加高成現(xiàn)狀規(guī)模。
由于水庫(kù)大壩老河槽段上、下游坡在正常運(yùn)用和非常運(yùn)用情況下抗滑穩(wěn)定均不滿足規(guī)范要求,水庫(kù)大壩下游壩坡已產(chǎn)生局部滑動(dòng)。土壩上游塊石護(hù)坡?lián)p壞嚴(yán)重;清基不徹底,壩體施工填筑質(zhì)量差;壩基無任何防滲措施,壩體浸潤(rùn)線出逸點(diǎn)高,壩坡出逸段無保護(hù)措施。通過經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,采用槽孔式混凝土防滲墻的施工工藝,混凝土防滲墻位于原大壩壩頂中間,沿壩軸線布置,墻頂高程62.3m,墻體厚度為0.4m,最大墻深約22.4m,工程量10544m2。防滲墻進(jìn)入相對(duì)不透水層深度為2.0m。砼防滲墻起訖樁號(hào)0+000~0+650,長(zhǎng)650m。
1.2地質(zhì)、地貌條件
桑澗水庫(kù)兩岸屬低山丘陵區(qū),水庫(kù)正常蓄水位為59.80m,水庫(kù)僅在南側(cè)及庫(kù)尾有山坡,山頂高程多在75~100m,庫(kù)岸有巖石出露;其余為連綿的低山丘陵,存在有狹長(zhǎng)的沖溝,但其溝底高程高出正常蓄水位較多,沖溝地表均出露有晚更新統(tǒng)(Q3al)地層,其土質(zhì)為粉質(zhì)粘土,可~硬塑狀,含鐵錳質(zhì)結(jié)核,其透水性極小。
從水庫(kù)的地形條件來看,北側(cè)及庫(kù)尾均為較厚實(shí)的山體,其余為低山丘陵,形成了一個(gè)封閉的庫(kù)盆,因此在地形上不會(huì)對(duì)鄰谷造成滲漏;在地質(zhì)上,庫(kù)岸出露巖石以透水性較弱的砂巖、砂礫巖為主,雖在庫(kù)尾分布有可溶性巖層,但巖溶發(fā)育深度及程度較淺,可溶性巖層分布位置未構(gòu)成滲漏通道。另外,庫(kù)周地勢(shì)低洼的溝谷、鄰谷均分布有晚更新統(tǒng)(Q3al)地層,其透水性極小,另外加上水庫(kù)多年的淤積效應(yīng),因此庫(kù)水不存在向庫(kù)外滲漏,從水庫(kù)運(yùn)行三十多年的情況來看也未發(fā)現(xiàn)庫(kù)區(qū)滲漏問題。
庫(kù)區(qū)北岸山坡坡度一般在15~300之間,水庫(kù)邊基巖基本出露,巖層產(chǎn)狀平緩,巖層全~強(qiáng)風(fēng)化帶不厚,庫(kù)岸較穩(wěn)定;其余庫(kù)邊出露的地層主要為第四系上更新統(tǒng)河流相沖積物,河流開闊,兩岸地形明顯變緩,坡度一般小于150。由上分析可知,庫(kù)區(qū)兩岸岸坡整體均較穩(wěn)定,水庫(kù)建成至今庫(kù)區(qū)未見有明顯的庫(kù)岸滑坡、崩塌等岸坡不穩(wěn)現(xiàn)象。
庫(kù)區(qū)為低山丘陵區(qū),庫(kù)區(qū)水土保持較好。庫(kù)周沿岸多為基巖和第四系覆蓋層組成,庫(kù)區(qū)低山丘陵坡度較為和緩,第四系覆蓋層呈可塑~硬塑狀,因此水庫(kù)區(qū)固體徑流量不大。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》,工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.10g,相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅶ度。桑澗水庫(kù)主要建筑物屬3級(jí),需進(jìn)行抗震復(fù)核計(jì)算。
1.3工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)
⑴ 壩體填土質(zhì)量分析
壩身填土,主要來源于壩軸線附近的河漫灘上,成份以重粉質(zhì)壤土為主,局部夾有中粉質(zhì)壤土。
根據(jù)其土層性質(zhì)又可分為:
0層壩身人工填土
①層土為重粉質(zhì)壤土。
②層土為中粉質(zhì)壤土,為中等偏高壓縮性土。
③層土為重粉質(zhì)壤土~粉質(zhì)粘土,為中等偏低壓縮性土。
④層為殘坡積物主要成份為粉質(zhì)粘土夾礫石,該層在右壩肩直接出露。
⑤層:砂礫巖,巖石呈棕紅色,褐紅色。
壩體土料主要來源于大壩上、下游附近河谷低洼地段,成份以重粉質(zhì)壤土為主,部分為中粉質(zhì)壤土。壩由于填筑質(zhì)量較差,運(yùn)行期間多次出現(xiàn)各種險(xiǎn)情,但受各種因素的限制,治理不徹底,各種隱患依然存在,滲透性差異較大,從野外的注水試驗(yàn)和歷年汛期時(shí)的險(xiǎn)情及勘察時(shí)鉆孔滲水的情況來看,主壩壩體即壩體上部4~5m的滲透系數(shù)屬微~弱透水性,個(gè)別屬于中等透水性,且在高水位時(shí)有滲水漏水現(xiàn)象,需進(jìn)行處理。從壩頂算起4~5m以下的土體因受壩體多年自重應(yīng)力壓密作用,滲透系數(shù)較小一般為1±10-6~1×l0-5m/s,為微~弱透水性,能夠滿足《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》中的要求。由于所取土樣的隨機(jī)性(部位)和局限性(數(shù)量),滲透系數(shù)較小,為微~弱透水性,不能代表壩身的全部,由于大壩多年來分期施工,上壩填筑的土料質(zhì)量難以控制,壩后地面的沼澤化,就充分的說明了這一點(diǎn)。
從壩身填土的干密度來看,填筑質(zhì)量也有一定的差異性。本次勘察在壩身TK1、TK2擊實(shí)試驗(yàn),最大干密度分別為1.64g/cm3,壩頂上部5.0m壩身填土干密度多集中在1.46~1.61g/cm3,平均值為1.54g/cm3,平均壓實(shí)度為92%,壩頂5.0m以下的壩身填土干密度在1.48~1.68g/cm3,平均值1.56g/cm3,平均壓實(shí)度為94%。說明壩身填土5.0m以下的填筑質(zhì)量略好于上部,但均低于《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》中96%~98%的要求。