超高密度电法在大坝渗水处理中的应用

赵英东 ，张 哲 ，赵晨光

（1.招远市水务局，山东 招远 265400；2.临沂市水利勘测设计院，山东 临沂 276700）

侯家水库为南水北调招远市续建配套工程的调蓄水库，始建于1959年，原为小（一）型，总库容468万m3，2013—2015年经除险加固增容为中型水库，总库容达到1191万m3。2015年12月，日常巡查发现大坝下游坡角桩号0+873－0+887.5之间坝基存在渗水现象，渗水点高程在28.98～30.7 m之间，渗水量3.0～5.0 m3/d。经有关专家论证，初步认为渗水原因可能由于大坝修建时基础清理不彻底或存在深部断层，建议使用地球物理无伤勘探方法作进一步详细勘察。

1 超高密度电法的勘探布线

本次采用超高密度电法属电法勘探，探测布线采取与坝轴线平行方向布设，共设置4道测线，极距均为2.0 m。测线1布设于坝后坡排水沟位置，起始桩号为0+811－1+111，测线总长300 m；测线2布设于坝后坡坝肩位置，起始桩号为0+811－1+113，测线总长302 m；测线3布置于坝前坡防渗墙顶位置，起始桩号为0+811－1+107，测线总长296 m；测线4布置于坝前坡坝角处，起始桩号为1+018－1+106，测线总长88 m。

2 资料分析与解读

测线1资料分析

图1 排水沟旁桩号0+811-1+111段电法剖面图

根据图1，表层的高阻值推测为冻土影响导致，表层高低阻变化可能为解冻情况不一导致。桩号0+826－0+836段，高程17.0～22.5 m范围内视电阻率偏低，推测此处可能清基不彻底或基岩较破碎；桩号 0+867－0+877段，高程 17.5～26.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处可能大坝清基不彻底或基岩较破碎；桩号0+890－0+903段，高程21.0～27.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处可能清基不彻底或基岩较破碎；桩号0+940－0+968段，高程20.0～26.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处可能基岩较破碎；桩号0+988－1+008段，高程20.0～25.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处可能基岩较破碎；桩号1+016－1+095段，高程28.0～33.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处含水量偏高，基岩较破碎。

测线2资料分析

根据图2，表层的高阻推测为冻土影响导致，表层高低阻变化可能为解冻情况不一导致，冻土层之下坝体视电阻率较低，含水量较高。桩号0+811－0+828段，高程23.0～31.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处坝体含水量较高，且可能清基不彻底；桩号 0+850－0+875 段，高程 25.0～33.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处坝体含水量较高，且可能清基不彻底；桩号0+890－0+904段，高程26.0～33.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处坝体含水量较高，且可能清基不彻底；桩号0+920附近视电阻率偏低，推测此处可能清基不彻底；桩号0+945－0+975段，高程27.0～31.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处可能清基不彻底或基岩较破碎；桩号1+020附近视电阻率偏低，推测此处可能基岩较破碎；桩号1+043－1+082段，高程31.5～35.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处坝体含水量较高。

图2 坝后坡坝肩桩号0+811-1+113段电法剖面图

测线3资料分析（剖面图略）

桩号0+857－0+866段，高程35.0～39.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处坝体表层含水量偏高，高程35.0～37.93 m范围内的防渗墙质量可能偏低；桩号 0+915－0+938段，高程32.0～36.0 m 范围内（根据重合部分电法剖面图综合分析）视电阻率偏低，推测此处防渗墙质量可能偏低；桩号1+016－1+026段，高程33.0～37.0 m范围内（根据重合部分电法剖面图综合分析）视电阻率偏低，推测此处防渗墙质量可能偏低；桩号1+042－1+053段，高程19.0～34.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处基岩可能较破碎；桩号1+074－1+085段，高程21.0～29.0 m范围内视电阻率偏低，推测此处基岩可能较破碎。

测线4资料分析

图3 坝坡坝角桩号1+018-1+106段电法剖面图

根据图3，桩号 1.034－1.061段，高程23.0～30.0m范围内，桩号1+072－1+089段，高程23.0～27.0m范围内视电阻率偏低，推测两处基岩可能较破碎。

3 结论

通过对物探资料的分析得出以下结论：

桩号0+826、0+870、0+895附近一定范围内，可能存在水从防渗墙底绕渗的情况，导致一部分水沿基底砂层渗漏，一部分水在水头压力作用下从坝后坡薄弱处出渗。桩号0+920、0+950、1+020、1+050附近可能存在基岩较破碎的情况。桩号1+080附近基岩较破碎，根据四条物探线对异常位置的分析，推测此处可能存在一条小断层，走向为西北－东南。

另外，渗水点高程在28.98～30.7 m之间，观测期间水位较长时间维持在33.5 m，结合现场实际观测综合分析，可以排除桩号0+915－0+938段，高程32.0～36.0 m范围内防渗墙可能存在渗漏问题。

4 侯家水库大坝渗水处理结果

现场勘探采用超高密度电法与探地雷达相结合的方法同时进行，相互对照，相互参考，以提高勘探准确度。烟台市水利建筑勘察设计院根据上述勘探结论进行补充设计，对大坝0+890－1+113段采取帷幕灌浆处理措施。施工单位根据补充设计于2016年8月完成施工，截止目前，侯家水库水位最高达到33.1 m，大坝后坡原渗水部位未发现渗水现象，处理效果良好，达到设计要求。