某水庫(kù)大壩擋水壩段壩后滲漏探測(cè)及有限元分析★

楊 磊，劉冠英，李畢德

(1.黃河水利委員會(huì)黃河水利科學(xué)研究院,河南 鄭州 450003; 2.黃河水利委員會(huì)三門峽水利樞紐管理局,河南 三門峽 472099)

0 引言

混凝土壩壩體滲漏是一種常見現(xiàn)象,對(duì)于運(yùn)行年代長(zhǎng)久壩段尤為突出。壩體滲漏雖然常見,但是影響混凝土壩安全的重要因素之一,如不及時(shí)處理,長(zhǎng)期滲漏會(huì)使壩體內(nèi)裂縫增大,嚴(yán)重的會(huì)造成骨料流失,形成滲漏通道,降低混凝土壩的力學(xué)性能,甚至?xí){到大壩安全運(yùn)行[1-2]。因此,進(jìn)行大壩的滲漏探測(cè)、定位壩體滲漏位置并采取合理防滲措施對(duì)大壩發(fā)揮正常社會(huì)效益具有重大意義[3]。

但要準(zhǔn)確地進(jìn)行滲漏探測(cè),首先應(yīng)該對(duì)滲漏機(jī)理及成因有一定認(rèn)識(shí)。混凝土壩產(chǎn)生滲漏的主要原因：一是混凝土抗?jié)B性能較差,其主要是因?yàn)榻ㄔO(shè)期間存在質(zhì)量缺陷,包括設(shè)計(jì)不合理、施工填筑材料不佳、碾壓不密實(shí)等[4-5];二是壩體橫縫止水設(shè)施質(zhì)量差或漏埋、澆翻、澆空,以及壩體沉降變形、隆起、混凝土材料老化、鋼筋銹蝕等[6]。

本文對(duì)某水庫(kù)大壩2號(hào)—5號(hào)擋水壩段515 m高程壩后進(jìn)行滲漏探測(cè),采用自然電位法探測(cè)壩前滲漏入水口[7],采用鉆孔取樣、壓水試驗(yàn)、井下電視、跨孔聲波、單孔聲波及注水試驗(yàn)等探測(cè)壩體內(nèi)滲漏路徑及滲漏集中區(qū),找出壩后滲漏原因[8]。

1 工程概況

某水庫(kù)是一座以防洪為主,灌溉、發(fā)電、供水等綜合利用的大(Ⅰ)型水利樞紐工程。水庫(kù)大壩為混凝土重力壩,由兩岸擋水壩段、溢流壩段、電站壩段和底孔中孔泄流壩段及壩后式電站廠房和敷設(shè)于壩內(nèi)的引、泄流孔道組成,共分為21個(gè)壩段。壩頂高程553.0 m,壩頂長(zhǎng)315 m,最大壩高125.0 m,一般壩頂寬為16.5 m,最大19.0 m,最小13.0 m,大壩最大底寬131.0 m。某水利樞紐工程按千年一遇洪水設(shè)計(jì)、萬(wàn)年一遇洪水校核,水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位548.55 m,校核洪水位551.02 m,正常高水位534.80 m,極限死水位495.00 m,水庫(kù)總庫(kù)容11.75×108m3,其中興利庫(kù)容5.10×108m3。近年來(lái),當(dāng)水庫(kù)壩前水位高于523 m時(shí),2號(hào)—5號(hào)擋水壩段壩后515 m高程附近橫縫及水平縫出現(xiàn)局部滲漏水現(xiàn)象,其現(xiàn)場(chǎng)圖如圖1所示。

2 探測(cè)方法

2.1 探測(cè)步驟

針對(duì)2號(hào)—5號(hào)壩段滲漏現(xiàn)狀,制定探測(cè)工作步驟：在壩后滲漏位置對(duì)應(yīng)樁號(hào)范圍內(nèi)的壩前迎水面布置自然電位法測(cè)線,探測(cè)壩前滲漏位置;在520 m高程廊道內(nèi)及下游壩面515 m高程以上進(jìn)行鉆孔取樣。廊道內(nèi)每個(gè)壩段布置3孔,鉆孔命名為ZK+壩段號(hào)(1,2,3);下游壩面混凝土各壩段布置3孔,鉆孔命名為WZK+壩段號(hào)(1,2,3)。廊道內(nèi)鉆孔主要檢查壩體內(nèi)部孔隙、裂縫分布,并判斷與滲漏出口的連通性;下游壩面鉆孔主要檢測(cè)混凝土力學(xué)性能。鉆孔鉆進(jìn)中分段進(jìn)行壓水試驗(yàn),沖孔后進(jìn)行井下電視檢測(cè)、聲波探測(cè)及注水試驗(yàn)。結(jié)合工程地質(zhì)、設(shè)計(jì)、施工、測(cè)量、試驗(yàn)等資料,并以現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果為主,進(jìn)行綜合分析判斷,最后給出擋水壩段壩后滲水原因。

2.2 方法選擇

2.2.1 自然電位法

壩前滲漏隱患探測(cè)采用自然電位法,利用形成電場(chǎng)的條件,通過(guò)檢測(cè)過(guò)濾電場(chǎng)的電位,確定地下水流向及水流的位置判斷滲漏部位。過(guò)濾場(chǎng)又稱滲漏場(chǎng),是由水的過(guò)濾作用產(chǎn)生的電場(chǎng)。當(dāng)水透過(guò)巖土介質(zhì)時(shí),由于介質(zhì)的過(guò)濾活動(dòng)性而產(chǎn)生過(guò)濾電位,它們與介質(zhì)孔隙空間的構(gòu)造、孔度系數(shù)、滲透系數(shù)、過(guò)濾液體的化學(xué)成分及礦化作用有關(guān)。本次檢測(cè)采用WDA-1數(shù)字直流電法儀作為測(cè)試主機(jī),配合固體不極化電極開展現(xiàn)場(chǎng)探測(cè),如圖2所示。

2.2.2 鉆孔取樣

鉆孔放樣前結(jié)合施工圖紙,避開壩體內(nèi)部管線、鋼筋、監(jiān)測(cè)設(shè)備等。2號(hào)—5號(hào)壩段廊道內(nèi)布置12個(gè)鉆孔,鉆孔直徑110 mm,鉆孔深度6 m,鉆孔高程514 m～520 m;對(duì)應(yīng)的下游壩面515 m高程以上布置12個(gè)鉆孔,鉆孔直徑110 mm,鉆孔深度0.5 m。鉆孔取芯率不小于90%,彎曲度小于10°/(100 m),工程結(jié)束后按規(guī)范要求及時(shí)進(jìn)行封孔。廊道內(nèi)鉆孔采用30型鉆機(jī),鉆頭為金剛石鉆頭;下游壩面鉆孔采用便攜式鉆機(jī)。

2.2.3 井下電視

鉆孔光學(xué)成像可用于直接觀測(cè)壩體混凝土內(nèi)部質(zhì)量,檢測(cè)鉆孔裂縫、空洞、不密實(shí)區(qū)等。在測(cè)試前先對(duì)鉆孔充分沖洗,去掉孔壁雜質(zhì)及附著物,確保水體清澈透明。本次檢測(cè)工作采用RS-TV02鉆孔電視儀,見圖3。該儀器通過(guò)主機(jī)平板以無(wú)線方式操控絞車,探頭采用數(shù)字高清攝像頭,成像清晰度為1 440 P,絞車電纜為半自動(dòng)排線,采用直流或交流供電,現(xiàn)場(chǎng)邊采集邊保存,采集完成后進(jìn)行圖像拼接,可顯示平面展開圖。測(cè)試自上而下進(jìn)行,電纜勻速下放,控制升降速度為1 m/min～2 m/min,每隔1 m進(jìn)行深度校正。

2.2.4 單孔聲波

檢測(cè)利用“一發(fā)雙收”探頭和聲波儀測(cè)試混凝土聲波波速。其工作方法如圖4所示：發(fā)射換能器T至接收換能器R1間的距離為L(zhǎng),稱其為“源距”;接收換能器R1與接收換能器R2間的距離為ΔL,稱其為“接收間距”。當(dāng)一發(fā)雙收換能器T置于巖體或混凝土鉆孔的中心發(fā)射的聲波,滿足入射角等于第一臨界角的聲線,在巖體或混凝土孔壁的聲波折射角將等于90°,即聲波沿著鉆孔孔壁滑行,然后又分別折射回孔中,由接收換能器R1和R2分別接收。本次檢測(cè)采用WSD-2A數(shù)字聲波儀,探頭源距30 cm,接受間距20 cm,如圖5所示。

2.2.5 跨孔聲波

跨孔聲波的檢測(cè)方法也稱為穿透聲波法。其檢測(cè)原理與單孔聲波相同,檢測(cè)目的用于了解孔間巖體質(zhì)量。對(duì)垂直孔而言,檢測(cè)對(duì)緩傾斜角結(jié)構(gòu)面、裂隙等反應(yīng)靈敏。檢測(cè)時(shí)是將收、發(fā)換能器分別置于兩個(gè)鉆孔中,觀測(cè)系統(tǒng)如圖6所示。發(fā)射換能器F激發(fā)的聲波穿透巖體到達(dá)傳收換能器S,通過(guò)聲波儀讀出首波的到達(dá)時(shí)間t。由于F,S在孔中的位置已知,根據(jù)F,S點(diǎn)坐標(biāo),算出兩點(diǎn)間的空間距離L,便可得出兩點(diǎn)之間巖體的聲波速度,如式(1)所示：

Vp=L/t

(1)

然后再根據(jù)聲波速度評(píng)價(jià)兩孔之間的巖體質(zhì)量。跨孔聲波檢測(cè)采用儀器與單孔聲波相同,探頭直徑40 mm,發(fā)射頻率為20 kHz。探頭如圖7所示。

2.2.6 壓水試驗(yàn)

依據(jù)SL 31—2003水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程[9]有關(guān)要求,對(duì)2號(hào)—5號(hào)壩段12個(gè)鉆孔均開展壓水試驗(yàn),試驗(yàn)隨鉆孔加深自上而下采用單栓塞分段隔離進(jìn)行,每孔進(jìn)行2段壓水試驗(yàn),試段長(zhǎng)度為3 m。當(dāng)試段埋深較淺時(shí),宜適當(dāng)降低試驗(yàn)壓力;當(dāng)試段漏水嚴(yán)重時(shí),不能滿足規(guī)定壓力時(shí),不再進(jìn)行試驗(yàn)。

3 探測(cè)布置及成果分析

3.1 探測(cè)布置

探測(cè)布置包括測(cè)線布置和孔位布置。壩前滲漏檢測(cè)采用自然電位法,在垂直于壩軸線方向布置一個(gè)不極化電極N作為無(wú)窮遠(yuǎn)極,以另一個(gè)不極化電極作為M極。探測(cè)過(guò)程中M極沿測(cè)線移動(dòng),在每個(gè)測(cè)點(diǎn)位置停留穩(wěn)定后,利用主機(jī)測(cè)量MN間的自然電位并記錄。現(xiàn)場(chǎng)共布置測(cè)線4條,編號(hào)分別為測(cè)線1—測(cè)線4。測(cè)線位于2號(hào)—6號(hào)壩段,均在壩前平行于壩軸線布置起點(diǎn)為大壩樁號(hào)0+021 m,終點(diǎn)為大壩樁號(hào)0+098 m,所在高程分別為517.6 m,515.6 m,513.6 m,511.6 m。測(cè)線點(diǎn)距1 m。測(cè)線統(tǒng)計(jì)表如表1所示,布置示意圖見圖8。現(xiàn)場(chǎng)鉆芯取樣布置如圖9所示。

表1 自然電位法測(cè)線統(tǒng)計(jì)表

3.2 成果分析

3.2.1 自然電位法

自然電位法的探測(cè)成果為自然電位曲線。測(cè)線1—測(cè)線4的探測(cè)成果見圖10,圖10中縱軸為自然電位的測(cè)值,單位mV,橫軸為距離,單位m,0點(diǎn)為1壩段和2壩段分縫。從圖10中可以看出,不同高程上的各條測(cè)線所測(cè)得的自然電位比較一致,從2壩段至6壩段總體呈從高到低的趨勢(shì),在距離零點(diǎn)47 m～65 m的范圍內(nèi)(大壩樁號(hào)0+063—0+074,4號(hào)—5號(hào)壩段橫縫位置)自然電位有陡增陡降的現(xiàn)象,推測(cè)該范圍內(nèi)有存在滲漏現(xiàn)象。

3.2.2 鉆孔取樣

2號(hào)—5號(hào)壩段壩體內(nèi)部混凝土對(duì)應(yīng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C13,下游坡外部混凝土對(duì)應(yīng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C18。根據(jù)SL/T 352—2020水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程相關(guān)要求[10],開展2號(hào)—5號(hào)壩段混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。520廊道內(nèi)單孔選取1組3個(gè)芯樣,共計(jì)12組36個(gè)芯樣,下游壩面515 m高程各壩段選取3個(gè)芯樣組成1組強(qiáng)度試驗(yàn)芯樣,混凝土芯樣截取長(zhǎng)徑比為1∶1。經(jīng)試驗(yàn),2號(hào)—5號(hào)壩段廊道混凝土抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值范圍18.60 MPa～35.96 MPa,下游壩面混凝土抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)值范圍為20.44 MPa～40.20 MPa,滿足設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度要求。混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)成果見表2。

表2 2號(hào)—5號(hào)壩段廊道及下游壩面混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表

3.2.3 井下電視

根據(jù)鉆孔情況,2號(hào)—5號(hào)壩段520廊道共布置鉆孔全景光學(xué)成像測(cè)孔12個(gè)。根據(jù)SL/T 291.1—2021水利水電工程勘探規(guī)程 第1部分：物探有關(guān)要求[11],對(duì)全景光學(xué)成像實(shí)測(cè)資料進(jìn)行了處理,并輸出了各測(cè)孔的成果圖件,2號(hào)—5號(hào)壩段高程520 m廊道鉆孔電視檢測(cè)結(jié)果見表3,混凝土質(zhì)量缺陷典型圖像如圖11所示。

表3 2號(hào)—5號(hào)壩段高程520 m廊道鉆孔電視檢測(cè)結(jié)果表

3.2.4 單孔聲波

根據(jù)鉆孔情況,2號(hào)—5號(hào)壩段廊道共布置單孔聲波測(cè)孔11個(gè),其中鉆孔ZK4-2因漏水嚴(yán)重,不具備檢測(cè)條件,未開展檢測(cè)。根據(jù)SL/T 291.1—2021水利水電工程勘探規(guī)程 第1部分：物探相關(guān)要求,對(duì)單孔聲波實(shí)測(cè)資料進(jìn)行了處理,2號(hào)—5號(hào)壩段520 m廊道單孔聲波成果統(tǒng)計(jì)見表4,并對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,典型測(cè)孔檢測(cè)成果見圖12。

3.2.5 跨孔聲波

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)實(shí)際,共布置8個(gè)檢測(cè)剖面,跨孔聲波檢測(cè)布置及成果統(tǒng)計(jì)表見表5。對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,典型鉆孔之間成果見圖13。

3.2.6 壓水試驗(yàn)

查閱相關(guān)資料,壩體內(nèi)部混凝土標(biāo)號(hào)為R90150S4DW,壩頂及下游坡外部混凝土標(biāo)號(hào)為R90200S4D50,參考混凝土滲透系數(shù)與抗?jié)B標(biāo)號(hào)換算經(jīng)驗(yàn)公式,抗?jié)B標(biāo)號(hào)S4換算滲透系數(shù)≈0.783×10-8cm/s。依據(jù)SL 31—2003水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程有關(guān)要求,2號(hào)—5號(hào)壩段12個(gè)鉆孔均開展壓水試驗(yàn),每孔進(jìn)行2段壓水試驗(yàn),試段長(zhǎng)度為3 m。經(jīng)計(jì)算,2號(hào)—5號(hào)壩段滲透系數(shù)范圍均位于n×10-6cm/s～n×10-5cm/s,且鉆孔ZK3-1,ZK4-2,ZK4-3和ZK5-1部分孔段因滲水嚴(yán)重,水泵供水無(wú)回水壓力,無(wú)法開展試驗(yàn)。各壩段透水率和混凝土滲透系數(shù)見表6。檢測(cè)結(jié)果表明,2號(hào)—5號(hào)壩段混凝土抗?jié)B不滿足設(shè)計(jì)要求。

表5 2號(hào)—5號(hào)壩段廊道跨孔聲波檢測(cè)布置及成果表

3.2.7 注水檢查

根據(jù)壓水試驗(yàn)、井下電視、單孔聲波、跨孔聲波等初步檢測(cè)結(jié)果顯示,3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)壩段520 m廊道下混凝土存在明顯缺陷,與下游壩坡存在滲漏通道可能性較大。鉆孔檢測(cè)時(shí),庫(kù)區(qū)上游水位較低,下游無(wú)出滲現(xiàn)象。為驗(yàn)證上述猜想,對(duì)3號(hào)、4號(hào)、5號(hào)壩段520 m廊道鉆孔進(jìn)行注水檢查。

表6 2號(hào)—5號(hào)壩段高程520 m廊道壓水試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表

8月15日8時(shí),5號(hào)壩段開始注水檢查。當(dāng)ZK5-3鉆孔開始注水時(shí),ZK5-1,ZK5-2鉆孔內(nèi)水位明顯上升,表明鉆孔間混凝土內(nèi)存在滲漏通道;ZK5-1,ZK5-2和ZK5-3鉆孔先后注滿水后停止注水,鉆孔水位均下降明顯,10 min后孔內(nèi)水位基本穩(wěn)定無(wú)明顯變化;隔日檢查發(fā)現(xiàn)下游壩面515 m高程、4號(hào)—5號(hào)壩段橫縫附近出現(xiàn)明顯窨濕現(xiàn)象,表明5號(hào)壩段高程520 m廊道以下沿下游方向混凝土與壩后坡存在滲漏通道,見圖14。

4號(hào)壩段ZK4-1,ZK4-3先后注滿水后停止注水,孔內(nèi)水位無(wú)明顯變化,隔日檢查壩后無(wú)明顯窨濕現(xiàn)象;ZK4-2注水2 h未注滿,且注水時(shí)孔內(nèi)間隔性傳出“轟隆隆”聲,經(jīng)檢查孔內(nèi)注水從高程494 m廊道4號(hào)壩段下游側(cè)壁流出,表明4號(hào)壩段高程520 m廊道和高程494 m廊道之間混凝土存在垂向滲漏通道,見圖14。

3號(hào)壩段ZK3-1,ZK3-2和ZK3-3先后注滿水后停止注水,孔內(nèi)水位無(wú)明顯變化,隔日觀察壩后無(wú)明顯滲水現(xiàn)象。

4 壩體滲流有限元分析

查閱相關(guān)資料,2號(hào)—5號(hào)壩段高程515 m～521 m范圍內(nèi)混凝土采用“金包銀”碾壓混凝土施工,515 m高程附近為常態(tài)混凝土與碾壓混凝土接觸面。為研究此狀態(tài)下大壩滲流場(chǎng)特性,利用ABAQUS有限元軟件,建立大壩數(shù)值模型。

4.1 模型原理

ABAQUS中專門設(shè)有孔壓?jiǎn)卧?較常規(guī)應(yīng)力位移單元多一個(gè)孔隙水壓自由度,能夠方便進(jìn)行滲流分析[12]。根據(jù)滲流基本原理和基本方程,當(dāng)滲流方向與總體坐標(biāo)一致時(shí),可以得到其二維平面滲流場(chǎng),其滲流基本微分方程為：

(2)

當(dāng)水和土體不可壓縮時(shí),即Ss=0,式(2)就變?yōu)楦飨虍愋远S穩(wěn)定滲流基本微分方程,即為Dancy定律：

(3)

4.2 模型建立及參數(shù)選取

在工程概況資料基礎(chǔ)上,利用ABAQUS有限元軟件建立大壩典型壩段幾何模型。因?yàn)椴煌瑝味卧诖怪狈较蛏匣炷令愋头植枷嗤?所以選擇建立二維平面模型進(jìn)行分析,典型壩段選取5號(hào)壩段樁號(hào)0+076斷面,典型斷面圖如圖15(a)所示,壩段混凝土分為：Ⅰ-壩外混凝土、Ⅱ-常態(tài)混凝土、Ⅲ-碾壓混凝土;網(wǎng)格劃分圖如圖15(b)所示,典型斷面節(jié)點(diǎn)數(shù)13 189,單元數(shù)12 927,單元類型為CPE4P(平面應(yīng)變4節(jié)點(diǎn)孔壓?jiǎn)卧?;參數(shù)選取主要為滲透系數(shù),詳細(xì)參數(shù)見表7。其中,碾壓混凝土滲透性呈正交各異性,表現(xiàn)為水平滲透系數(shù)大于垂向滲透系數(shù)[13],垂向滲透系數(shù)ky取與常態(tài)混凝土相同,水平方向滲透系數(shù)取kx=ky×102。

本文主要對(duì)壩體下游開始出滲水位及正常運(yùn)行水位開展?jié)B流場(chǎng)特征參數(shù)分析。其中,工況①：下游開始出滲時(shí)庫(kù)區(qū)上、下游水位分別為523 m、無(wú)水;工況②：正常運(yùn)行水位上、下游水頭分別為534.80 m、無(wú)水。

表7 5號(hào)壩段壩體混凝土系數(shù)參數(shù)表

4.3 模擬計(jì)算結(jié)果

4.3.1 孔隙水壓力

圖16給出了不同工況條件下的孔隙水壓力分布云圖。由圖16可知,壩段孔隙水壓力隨高程依次降低,呈層狀分布;隨著庫(kù)區(qū)上游水位升高,浸潤(rùn)線位置隨之升高;當(dāng)上游水位為523 m時(shí),下游壩段浸潤(rùn)線位置位于515 m高程附近。

4.3.2 流速矢量

流速矢量圖可以觀察不同工況條件下壩體內(nèi)部流速分布及流動(dòng)方向。圖17為各工況下壩體內(nèi)流速云圖,結(jié)果表明各工況下碾壓混凝土與常態(tài)混凝土交界處流速最大,且最大流速隨上游水位增大而增大,當(dāng)上游水位是523 m時(shí),最大流速為1.33×10-6m/s,當(dāng)正常高水位運(yùn)行時(shí)最大流速為3.07×10-6m/s。此外,由于上部介質(zhì)吸力作用,少部分水穿過(guò)浸潤(rùn)面進(jìn)入非飽和區(qū)。

4.3.3 總水頭分布

壩段整體總水頭分布即等勢(shì)線圖,而等勢(shì)線之間的間隔為水力坡降,5號(hào)壩段總水頭分布云圖詳見圖18。計(jì)算結(jié)果表明各工況情況下,下游壩坡最大水力坡降分別為0.377,0.402,而混凝土水力坡降允許值[i]=50～60,計(jì)算值遠(yuǎn)小于規(guī)范允許值,不會(huì)發(fā)生滲流破壞。但鑒于下游515 m高程為結(jié)構(gòu)縱縫,受混凝土保護(hù)作用較小,且流速矢量圖顯示下游壩坡混凝土交界處為主要滲流區(qū)域,隨著大壩長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,下游515 m高程結(jié)構(gòu)縱縫存在滲水風(fēng)險(xiǎn)。

5 滲漏異常區(qū)域分析

根據(jù)上述檢測(cè)結(jié)果,得出如下滲漏異常區(qū)域：1)大壩樁號(hào)0+063 m～0+074 m(4號(hào)—5號(hào)壩段橫縫位置)、高程511.6 m～517.6 m范圍內(nèi)存在滲漏異常,推測(cè)4號(hào)—5號(hào)壩段橫縫止水設(shè)施破損,為滲漏入水口;2)2號(hào)、3號(hào)壩段部分區(qū)域存在混凝土缺陷現(xiàn)象,但不同鉆孔之間混凝土及垂直方向未出現(xiàn)滲漏異常現(xiàn)象;3)4號(hào)壩段樁號(hào)0+047.5 m—0+052.5 m、高程517.40 m～519.5 m范圍內(nèi)混凝土存在振搗不密實(shí)、離析、空洞現(xiàn)象,且注水試驗(yàn)證明4號(hào)壩段樁號(hào)0+047.5 m—0+051.3 m、高程495.30 m～517.40 m存在垂向滲漏通道;4)5號(hào)壩段樁號(hào)0+065.3 m～0+071.2 m、高程517.90 m～519.4 m范圍內(nèi)混凝土存在振搗不密實(shí)、離析、空洞現(xiàn)象,注水試驗(yàn)表明5號(hào)壩段鉆孔之間混凝土存在平行于壩軸線的滲漏通道,樁號(hào)范圍為0+064 m—0+071.2 m。壩體滲漏異常區(qū)域詳見圖19,本圖大壩底部高程為510 m。

6 結(jié)論

通過(guò)自然電場(chǎng)法、鉆孔取樣、井下電視、單孔聲波和跨孔聲波等方法對(duì)某水庫(kù)大壩2號(hào)—5號(hào)擋水壩段進(jìn)行了滲漏位置及混凝土質(zhì)量檢測(cè),并通過(guò)ABAQUS有限元軟件對(duì)典型壩段進(jìn)行建模計(jì)算,并分析壩體內(nèi)流場(chǎng)及流速分布,最終得出下游壩坡515 m高程滲水原因：當(dāng)庫(kù)區(qū)水位較高時(shí),壩前水體通過(guò)4號(hào)—5號(hào)壩段橫縫進(jìn)入壩體;水體通過(guò)橫縫深入壩體后,由于壩段內(nèi)常態(tài)混凝土抗?jié)B性能不足,橫縫滲水在壩內(nèi)向下游擴(kuò)散,根據(jù)有限元分析結(jié)果,滲水易趨向于從碾壓混凝土和常態(tài)混凝土交界面流出,最終引起壩后515 m高程附近內(nèi)以橫縫為中心,向兩側(cè)縱縫出滲現(xiàn)象。