前 言
张湾水库位于湖北省枣阳市南部熊集镇的红土村，距枣阳市区约40km（见图1 张湾水库工程位置示意图）。大坝拦截滚河支流，承雨面积5.0km2，总库容121.96万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小（一）型水库。水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道和输水系统等建筑物组成。
大坝为均质土坝，实测坝顶高程152.2m~152.9m，最大坝高16.7m（对应于桩号0+101m），坝顶长203.0m，坝顶宽4.5m。上游坝坡在高程151.7m以下采用干砌石护坡，坡比为1:3.0；下游坝坡坡比自上而下分别为1:2.5和1:2.2，在高程144.3m处设有一宽为2.4m的马道。
溢洪道位于大坝右坝肩，进口控制段为宽顶堰，堰顶高程为147.8m，堰宽37.0m。溢洪道全长176.5m。
输水系统由二条输水涵管组成。
输水涵管一：位于大坝左侧，桩号0+015m，为预制钢筋混凝土圆管，直径0.60m，进口底板高程为147.40m，出口底板高程为147.4m，全长37.4m。进口为浆砌块石八字墙，上部设排架启闭机台，闸门型式为铸铁闸门，采用5t的手动式螺杆启闭机启闭。
输水涵管二：位于大坝左侧中部，桩号0+050m，为预制钢筋混凝土圆管，直径0.30m，进口底板高程为139.2m，出口底板高程为138.2m，全长70.0m，进水口控制设施已损坏。
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张湾水库建成后，对熊集镇的经济发展起到了重要作用，水库可灌溉农田0.2万亩。水库下游保护区范围4.8km2，工程一旦失事，将影响下游0.11万亩农田、0.084万人和襄洪公路的安全。
该水库枢纽工程于1967年10月动工兴建，1968年4月竣工。由于该工程在兴建中在兴建中仓促上马，没有进行一定深度的地质勘探工作，水库已运行了40年有余，自大坝蓄水至今，常有病险发生，存在有以下重大险情隐患：
(1) 大坝下游坝坡，桩号0+140m至0+172m高程139.0m以下存在有散浸严重；大坝中部坝基及右坝段坝山结合部位渗漏严重。
(2) 坝顶凹凸不平，局部沉陷严重；上游坝坡在高程151.7m以下采用干砌石护坡，护坡块石风化严重，局部草灌丛生；下游坝坡无护坡，草灌丛生，坝后无排水反滤体；坝体存在白蚁危害。
(3) 大坝无安全监测设施，交通、通讯、管理设施落后；进库上坝公路为土路，晴通雨阻。
(4) 溢洪道底板及两岸大部分未衬砌，底板冲刷破坏严重，右岸坡局部存在垮塌现象；出口无消能防冲设施，工程未完建。
(5) 输水涵管混凝土老化，存在有管壁渗漏问题；进水口八字翼墙损坏，闸门及启闭设施老化、锈蚀，已无法使用。
张湾水库基础资料较少。为客观、详细、真实地反映本工程的工程质量情况，受枣阳市水利局的委托，我院于2008年12月对水库进行了工程地质勘察工作，工程地质勘察依据《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）关于安全鉴定勘察的要求进行，其目的为：
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(1) 初步查明库区、坝区的工程地质与水文地质条件。 (2) 查明坝体填筑土的物质组成及工程特性。 (3) 查明坝基岩土体的工程地质与水文地质特性。 (4) 分析水库存在的主要工程地质问题，并对其进行评价。 为了达到上述目的，本阶段对大坝和主要建筑物进行了钻孔勘探、工程地质测绘以及工程地质试验等工作，共钻孔6个，工作量统计，见表1。
表1 张湾水库主要工作量一览表 工作项目 工程地质测绘 工作内容 1/1千地质测绘 钻探 工程地质钻探 封孔 原状土样 取样 扰动土样 岩样 注水试验 现场试验 压水试验 探坑 土体物理力学试验 室内试验 颗粒分析 击实试验 本报告及图件均采用黄海高程。
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单位 Km2 m/孔 m/孔 组 组 组 段 段 个 组 组 组 工作量 0.06 94.0/6 94.0/6 9 1 6 8 11 2 6 6 1 湖北省枣阳市张湾水库除险加固工程 安全鉴定
水库位置示意图
图1 张湾水库工程位置示意图
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大坝右坝脚渗漏严重
下游坝坡草灌丛生
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溢洪道底板冲刷破坏严重
输水管出口未衬砌冲刷严重
图2 水库枢纽工程部分病险照片
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1 区域地质概况
1.1 地形地貌
枣阳市位于湖北省西北部，地处鄂豫边界的汉水与唐白河汇合处东部，属汉水流域，全境以平原为主，岗地面积大，有“九十九岗头，劳人万古愁”之说。本区总体地势东高西低，东部主要为低山丘陵区，海拔高程多在90m~250m之间，主要分布在新市镇、鹿头镇、刘升镇、平林镇与王城镇等，最高点是与河南省交界处的玉皇顶，海拔高程为778.5m；西部主要为岗地丘陵，兼有平原。
1.2 地层岩性
区内出露的地层比较齐全，由老到新分述如下： 1. 震旦系（Z）
(1) 下统跃岭河群（Z1yl）：岩性主要为绿泥钠长片岩及透闪阳起石片岩。
(2) 上统陡山沱组（Z2d），灯影组（Z2dy）：陡山沱组（Z2d）为白云石英片岩及石墨片岩夹大理岩透镜体。灯影组（Z2dn）为白云石方解石大理岩，含石墨。
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2. 寒武系（Є）
(1) 下统水井沱组（Є1s）：黄绿色页岩、泥岩及泥质瘤状页岩。 (2) 下统石牌组（Є1sp）：泥质粉砂岩，夹薄层白云质灰岩。 (3) 下统天河板组（Є1t）：薄层泥质条带灰岩、砂质白云岩及生物碎屑灰岩夹页岩。
3. 白垩系（K）
上统胡岗组（ K 2hg）：砾岩、砂砾岩及含砾粉砂岩。 4. 晚第三系（N）
上~中新统（N）：蓝灰色粘土岩，含石膏，盆地周缘夹泥灰岩。 5. 第四系（Q）
(1) 中更新统洪山头组（Q），闫庄组（Q22ydl）：洪山头组（Q）
1al2h1al2h为棕红色砂质粘土、砂砾石层具网纹。闫庄组（Q22ydl）为粘土、含砾粘土，含钙质结核。
(2)上更新统琚湾组（Q31al，山湾组（Qj）
2dl3sh）：琚湾组（Q31alj）为棕
2dl3sh黄色粉质粘土、腐殖质粘土，含钙质结核。山湾组（Q土、粉质粘土及钙质粘土。
）为棕黄色粘
(3) 全新统（Q4）：洪冲积物（Q4pal）为粉质粘土、细砂、粉细砂及砂砾层；残坡积物（Q4edll）主要为粉质粘土夹碎石。
6. 侵入岩
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在枣阳市的东北部分布有燕山期（）的侵入岩，其岩性主要为：
25粗粒黑云母花岗岩及细粒花岗岩。
1.3 地质构造
本区在大地构造上处于秦岭褶皱系东段南部和扬子准地台北缘中段的联合或复合部位。区内岩浆活动、变质作用、沉积建造、断裂、褶皱和新构造运动特征显著，体现了该区复杂的地质构造作用和演化历史。秦岭褶皱系由一套古老的变质岩系和吕梁期基性、超基性侵入岩，燕山期酸性侵入岩构成；扬子准地台由一套海相碳酸盐岩及碎屑岩构成。这两个构造体系于中生代末期又卷入了新的构造作用中，结果在本区形成了襄樊凹陷、双沟低凸和枣阳凹陷三个次级构造单元。挽近期以来，该区又经过了多次垂直运动和微弱的水平运动，造成了各种地层多种形式的组合关系和新地层沉积厚度的巨大差异。
本区构造线的走向主要为北西向，与枣阳北部桐柏山脉的走向一致。
根据湖北省区域构造地质资料，区内不存在大的活动性断裂，至今也没有发生强震的历史记录。根据1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应的地震基本烈度为Ⅵ度。
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1.4 水文地质
本区地下水根据其埋藏条件和含水层的性质可将其分为裂隙水、岩溶水与孔隙水。
裂隙水：赋存于基岩裂隙中，接受大气降水及上覆第四系松散堆积物中地下水的补给。富水性主要受裂隙发育程度所控制，一般透水性弱，含水量贫乏，分布极不均匀。裂隙水多以泉水的形式向河谷排泄，流量很小。
岩溶水：赋存于可溶岩溶蚀裂隙和岩溶管道中，接受大气降水与地表水的渗入补给。富水性受岩溶发育程度所制约，各地差异较大。岩溶水以集中排泄为主，尤其以岩溶大泉为主要排泄点，此外分散渗溢也是一种排泄形式，多见于近谷底部位的谷坡处，排泄量较小。岩溶水的动态随季节变化显著，一般雨季流量增大，旱季流量变小。
孔隙水：主要赋存于第四系冲、洪积层与残、坡积层中。冲、洪积层中的孔隙水与河水联系密切，含水丰富、透水性强，其渗透系数为10-2~10-3cm/s。残、坡积层中的孔隙水，接受大气降水补给，分布不稳定，含水量较小。
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2 库区工程地质条件及评价
2.1 库区工程地质条件
张湾水库位于湖北省枣阳市南部熊集镇红土村滚河的支流上，库区范围属构造剥蚀的丘陵区，总的地势北高南低，山体高程一般在170m~200m，河床高程一般在135~140m。河流总体流向自北向南，与区域主要构造线近于垂直，河曲发育，多属横向谷，局部为斜向谷。河床宽50~80m，两岸坡角约为15º~20º。
库区出露的地层主要为寒武系下统石牌组（Є1sp）的泥质粉砂岩夹薄层白云质灰岩以及第四系的残、坡积（Q4edl）与洪、冲积（Q4pal）土。
库区地下水根据其含水层的孔隙性质主要为孔隙水与裂隙水。 孔隙水：赋存于第四系松散土层之中，与库水联系密切，接受大气降水与库水补给，分布不稳定，含水量较小。
裂隙水：赋存于基岩裂隙中，接受大气降水及上覆第四系松散堆积物中地下水的补给。富水性主要受裂隙发育程度所控制，一般透水性弱，含水量贫乏，分布极不均匀。裂隙水多以泉水的形式向河谷排泄，流量很小。
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2.2 库区主要工程地质问题及评价
2.2.1 库岸稳定
水库库岸山坡较平缓，坡度仅为15º~20º，而且库岸主要为岩石构成，库区未发现大的断层和滑坡，库区岸坡基本稳定。
3.2.2 水库渗漏
张湾水库的正常蓄水位为147.8m，水库两岸分水岭平缓宽厚，分水岭高程多在170m以上，邻谷切割深度小。库盆主要为寒武系下统石牌组（Є1sp）的泥质粉砂岩，岩层的透水性小，一般山体的水经地表径流和地下浅层裂隙均排泄于库内，水库蓄水以来，未发现向邻谷的渗漏，因此张湾水库不存在库盆渗漏问题。
3.2.3 水库淤积
库区内岩层主要为沉积岩，岩石风化较强烈，第四系残坡积层分布
广泛，厚度一般在0.5~5m。加上库岸地带森林覆盖率较低，固体径流存在，但是由于库岸地势平缓，因此水土流失并不是很严重，所以水库淤积问题不严重。
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3 坝体填筑土的物质组成及工程特征
3.1 坝体现状
张湾水库大坝工程于1967年10月动工兴建，1978年4月竣工。 实测坝顶高程152.2m~152.9m，最大坝高16.7m（对应于桩号0+101m），坝顶长203.0m，坝顶宽4.5m。上游坝坡在高程151.7m以下采用干砌石护坡，坡比为1:3.0；下游坝坡坡比自上而下分别为1:2.5和1:2.2，在高程144.3m处设有一宽为2.4m的马道。
大坝下游坝坡，桩号0+140m至0+172m高程139.0m以下存在有散浸严重；大坝中部坝基及右坝段坝山结合部位渗漏严重；坝顶凹凸不平，局部沉陷严重；上游坝坡在高程151.7m以下采用干砌石护坡，护坡块石风化严重，局部草灌丛生；下游坝坡无护坡，草灌丛生，坝后无排水反滤体；坝体存在白蚁危害。
大坝无安全监测设施，交通、通讯、管理设施落后；进库上坝公路为土路，晴通雨阻。
3.2 坝体填筑土的物质组成及其物理力学性质
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张湾水库大坝为均质土坝，主要由坝体填筑土及上游坝坡块石护坡等组成。为了查清坝体填筑土的颗粒组成、物理力学性质及其透水性，本阶段在坝上钻孔4个、开挖探坑2个，取原状土样6组，扰动土样1组，进行室内颗粒分析及土体物理力学等试验。颗粒分析试验成果见表3-1；土体物理力学试验成果见表3-2。
在对该水库大坝所取的原状土样试验数据的统计中，其物理指标取平均值，力学指标按下列公式进行修正：
1.7044.67812nn
其中抗剪强度指标和压缩模量取“－”号，压缩系数取“＋”号，异常值是按离差大于3倍标准差的原则来剔除。坝体填筑土的物理力学参数统计见表3-2。
勘察表明：大坝填筑土为粘土，褐色～黄褐色，呈硬塑～可塑状态，含氧化物及少量腐殖质，局部夹有少量碎石，其颗粒组成见表3-1。
表3-1 大坝坝体填筑土料颗粒分析试验成果表
试样 编号 ZK4-1 ZK4-2 ZK5-1 ZK5-2 ZK6-1 ZK6-2 取土 深度（m） 2.05-2.25 6.05-6.25 3.05-3.25 5.05-5.25 4.05-4.25 6.05-6.25 2-0.5 颗粒直径(mm) 0.075- 0.5-0.25 0.25-0.075 0.005 4.5 64.2 1.3 1.2 0.8 3.0 3.3 7.6 3.7 3.6 65.3 64.2 61.3 63.7 65.8 ＜0.005 31.3 30.4 32.5 29.9 31.8 30.6
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由表3-1可知：坝体填筑土料中砂粒的平均含量为4.8%；粉粒的平均含量为64.1%；粘粒的平均含量为31.1%。
坝体填筑土的主要物理力学指标统计值为：含水率 = 25.4%~29.0%，天然重度γ =18.5~18.9kN/m3，液限L = 43.5%~45.8%，塑限P =22.3%~23.3%，孔隙比e = 0.788~0.879，压缩系数aV1-2 = 0.31~0.36MPa-1，压缩模量Es1-2 = 5.2~5.9MPa，抗剪强度指标为ccq= 35.0~48.0kPa、cq=15.0º~16.0º。
根据对室内土工试验成果的统计分析，坝体填筑土的物理力学性质指标建议值为：含水率=27.4%，天然重度γ=18.7kN/m3，液限L=44.6%，塑限P=22.8%，孔隙比e=0.836，压缩系数aV1-2=0.35MPa-1，压缩模量Es1-2=5.2MPa，抗剪强度指标为ccq=37.4kPa、cq=15.0º，详见表3-2。
3.3 坝体填筑土的透水性
3.3.1 坝体填筑土的渗透性
为了研究坝体填筑土的透水性，在钻孔中做了现场注水试验，其试验结果见表3-3。
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表3-2 张湾水库大坝坝体填筑土物理力学性质指标统计表
含水统计 指标 率 ω % 样本数 最小值 最大值 平均值 标准差 6 25.4 29.0 27.4 1.28 湿重度 γ kN/m6 18.5 18.9 18.7 0.14 0.008 18.7 3 干重度 γd kN/m 6 14.3 15.1 14.7 3比重 Gs － 6 2.75 2.75 2.75 孔隙比 e － 6 0.788 0.879 0.836 孔隙率 n % 6 44.0 47.0 45.3 1.03 0.02 45.3 饱和度 Sr % 6 89 91 90 0.89 0.010 90 液限 塑限 ωL % 6 43.5 45.8 44.6 0.90 塑性液性指数 指数 IP － 6 20.9 22.5 21.8 压缩 系数 aV1-2 MPa-1 6 0.31 0.36 0.33 0.02 0.059 0.35 压缩粘聚内摩模量 ES1-2 MPa 6 5.2 5.9 5.5 力 ccq kPa 6 35.0 48.0 41.5 擦角 φcq 度 6 15.0 16.0 15.5 ωP % 6 22.3 23.3 22.8 IL － 6 0.13 0.28 0.21 0.27 0.00 0.03 0.018 14.7 0 2.75 0.0384 0.836 0.37 0.62 0.06 0.30 5.01 0.55 0.055 0.121 0.035 5.2 37.4 15.0 变异 0.047 系数 建议值 27.4 0.020 0.016 0.028 0.301 44.6 22.8 21.8 0.21
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表3-3 张湾水库大坝坝身注水试验成果统计表
部位 钻孔编号 试验段高程(m) 段长(m) 渗透系数(cm/s) ZK3 ZK5 152.50-145.80 152.00-147.00 坝顶 147.00-141.50 141.50-135.50 ZK6 下游 坝坡 ZK4 152.40-147.90 147.90-144.00 144.10-139.60 139.60-135.30 6.70 5.00 5.50 6.00 4.50 3.90 4.50 4.30 1.14×10-4 1.20×10-4 9.10×10-5 8.20×10-5 1.54×10-4 8.16×10-5 1.34×10-4 8.26×10-5 1.07×10-4 平均值(cm/s) 从表3-3中可看出，大坝填筑土的渗透系数为8.16×10-5~1.54×10-4cm/s，属弱透水～中等透水，其平均值为1.07×10-4cm/s，略大于10-4 cm/s，基本可满足规范要求。
大坝坝体填筑土的渗透系数建议值：k=1.07×10-4cm/s。
3.3.2坝体填筑土的渗透变形特征
张湾水库大坝坝体填筑土为粘土其渗透变形的型式为流土，流土的临界水力坡度按下列公式计算：
Jcr(Gs1)(1n)
大坝坝体填筑土的临界水力坡度为0.957，取安全系数为1.5，其允许水力坡度建议值为：[J] = 0.64。
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3.4 坝体填筑土质量评价
3.4.1 大坝填筑过程
张湾水库大坝工程于1967年10月动工兴建，1978年4月竣工。
实测坝顶高程152.2m~152.9m，最大坝高16.7m（对应于桩号0+101m）。
大坝施工时由水利部门负责施工，按小（一）型水库设计，因年代久远，施工已无历史记载，通过水库管理部门找当时参与工程建设老人回忆，当时的施工虽然成立了工程指挥部，但由于当时的条件限制，在施工过程中没有使用任何机械，修筑大坝全部由民工肩挑运土。过湿土料、过干土料时有上坝，难以保证大坝土料含水率符合设计要求。大坝碾压主要依靠人工夯实，大多数部位是铁片哦，少数部位采用石磙哦，碾压的质量得不到保证，从总体看大坝的施工质量较差。
3.4.2 坝体填筑土质量及病险分析
勘察资料表明，大坝填筑土为粘土，褐色～黄褐色，呈硬塑～可塑状态，含氧化物及少量腐殖质，局部夹有少量碎石，其物理力学性质参数值和建议值见表3-2。大坝坝体填筑土的干密度为1.50g/cm3，通过试验测得其最大干密度为1.67g/cm3，最优含水率22.6%（详见坝
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体填筑土料轻型击实试验成果表），压实度为0.90，小于规范要求（压实度达到0.95-0.97），坝体填筑质量较差，碾压不够密实。根据钻孔注水试验结果，坝体填筑土的渗透系数为：8.16×10-5~1.54×10-4cm/s，属弱透水～中等透水，其平均值为1.07×10-4cm/s，略大于10-4 cm/s，基本可满足规范要求，但坝体存在白蚁危害，且坝后没有设排水反滤体，致使坝内浸润线抬高，大坝下游坝坡，桩号0+140m至0+172m高程139.0m以下存在有散浸严重。
由于大坝填筑土碾压不够密实，坝体产生较大的沉降与不均匀沉降，造成坡顶凹凸不平，局部沉陷严重；上游坝坡在高程151.7m以下采用干砌石护坡，护坡块石风化严重，局部草灌丛生；下游坝坡无护坡，草灌丛生。
大坝无安全监测设施，交通、通讯、管理设施落后；上坝公路为土路，晴通雨阻。
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4 坝区工程地质条件及评价
4.1 地形地貌
张湾水库大坝位于枣阳市南部熊集镇的红土村，属构造剥蚀丘陵区，坝区山顶高程一般为170~180m，其河床高程135.5m，相对高差不大，两岸山坡坡度一般为15º~20º。
4.2 地层岩性与地质构造
张湾水库大坝轴线近东西向，坝址区岩层走向与坝轴线大致平行，倾向下游，倾角40º左右。岩石中裂隙较发育。
坝址区地层主要为震旦系和第四系，现将各地层岩性描述如下： 第四系（Q）
(1) 冲积土（Q4al）：岩性主要为砂卵石、中粗砂及少量粉质粘土，分布于河床，厚度1~4m。
(2) 残坡积土（Q4edl）：岩性主要为粉质粘土夹少量碎石，多分布于山坡较平缓处，厚度0.5~3.0m。
(3) 人工堆积土（Q4s）：粘土和块石等，主要分布于大坝填筑体。 寒武系（Є）
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下统石牌组（Є1sp）：岩性主要为泥质粉砂岩夹薄层白云质灰岩。
4.3 水文地质条件
坝址区水文地质条件简单，地下水主要为孔隙水和裂隙水。 孔隙水：主要赋存于第四系冲积土与残坡积土层中，冲积土层中的孔隙水与河水联系密切，含水丰富、透水性强。残坡积土层中的孔隙水，接受大气降水补给，分布不稳定，含水量较小。
裂隙水：赋存于基岩裂隙中，接受大气降水及上覆第四系松散堆积物中地下水的补给。富水性主要受裂隙发育程度所控制，一般透水性弱，含水量贫乏，分布极不均匀。裂隙水多以泉水的形式向河谷排泄，流量很小。
4.4 坝址区岩石的风化程度及透水性
钻探结果表明：大坝坝址区岩石为寒武系下统石牌组（Є1sp）的泥质粉砂岩，在钻探深度范围内岩石的风化可分为强风化与弱风化二个分带（见表4-1）。
(1) 强风化带：本带岩石风化强烈，风化裂隙发育，岩芯破碎，呈碎块状，此带厚度一般为1.6~4.8m。
(2) 弱风化带：本带岩石风化中等，风化裂隙较发育，岩芯较破碎，
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呈长柱状或短柱状，此带厚度大于3.9m，钻孔未打穿。
表4-1 坝址区岩石风化程度统计表
钻孔位置 钻孔编号 ZK1 ZK2 ZK3 坝顶 ZK5 ZK6 下游坝坡 ZK4 钻孔高程（m） 溢洪道 137.00 147.80 152.70 152.20 152.60 144.30 钻孔孔深（m） 5.50 11.60 16.00 25.00 18.10 17.80 覆盖层 强风化 弱风化 厚度（m） 厚度（m） 厚度（m） ＿ 1.80 6.90 16.70 8.60 9.00 1.60 4.80 4.10 3.30 4.50 3.50 ＞3.90 ＞5.00 ＞5.00 ＞5.00 ＞5.00 ＞5.30 根据钻孔压水试验（见表4-2），坝址区强风化岩石的透水率一般为18.6~30.4Lu，平均值为20.7Lu，属中等透水性；弱风化岩石的透水率一般为6.8~9.2Lu，平均值为7.2Lu，属弱透水性。
表4-2 张湾水库钻孔基岩压水试验成果一览表
钻孔 位置 溢洪道 钻孔 编号 ZK1 ZK2 ZK3 坝顶 ZK5 ZK6 下游 坝坡 ZK4 分布高程（m） 136.80-131.50 146.00-141.20 141.20-136.20 145.80-141.70 141.70-136.70 135.50-132.20 132.20-127.20 144.00-139.50 139.50-134.50 135.30-131.80 131.80-126.50 透水率 （Lu） 16.5 21.2 6.8 30.4 9.2 26.3 7.8 18.6 5.3 25.6 6.9 岩石风化 程度 强-弱风化 强风化 弱风化 强风化 弱风化 强风化 弱风化 强风化 弱风化 强风化 弱风化 透水性 评价 中等透水 中等透水 弱透水 中等透水 弱透水 中等透水 弱透水 中等透水 弱透水 中等透水 弱透水
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4.5 坝基岩石的物理力学参数建议值
坝基岩石主要为黄褐色泥质粉砂岩，根据工程地质类比法，泥质粉砂岩（弱风化）的饱和单轴极限抗压强度为Rb=18.0MPa，天然重度γ = 24.0kN/m3。岩石的物理力学指标建议值见表4-3。
表4-3 岩石物理力学指标建议值
岩石 名称 天然 重度 3(kN/m) 吸水率 (%) 单轴抗压强度 （MPa） 弹性 模量(GPa) 岩石抗剪断强度 c′(MPa) 0.30 允许承载力(MPa) 透水率 （Lu） f′ 泥质 粉砂岩 (弱风化) 泥质 粉砂岩 (强风化) 24.0 2.5 18.0 4.0 0.70 1.0 20.7 23.0 4.5 8.0 2.0 0.10 0.60 0.5 7.2
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5 主要建筑物工程地质条件评价
5.1 坝址工程地质条件评价
5.1.1 坝基、坝肩稳定问题评价
张湾水库坝址区属构造剥蚀的丘陵区，大坝两岸地形平缓，不存在边坡稳定问题。大坝为均质土坝，最大坝高仅为16.7m，坝基为寒武系下统石牌组（Є1sp）的泥质粉砂岩，其地基承载力可满足工程要求。
5.1.2 坝基渗透问题评价
根据当时参与工程建设的老人回忆，建坝清基时只挖除了表面的土层及部分强风化岩体，大坝清基不彻底，且坝基及坝肩未作防渗处理，大坝坝体座落在强～弱风化的岩层上，强风化岩体的透水率达到20.7 Lu，为中等透水岩体，造成大坝中部坝基及右坝段坝山结合部位渗漏严重，建议对坝基进行灌浆处理。
5.2 溢洪道工程地质条件评价
张湾水库溢洪道位于大坝右坝肩，进口控制段为宽顶堰，堰顶高
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程为147.8m，堰宽37.0m。溢洪道全长176.5m。
溢洪道两岸坡较平缓，不存在大的边坡稳定问题，仅右岸坡局部存在垮塌现象；溢洪道底板及两岸大部分未衬砌，底板冲刷破坏严重；出口无消能防冲设施，工程未完建。
溢洪道地基为寒武系下统石牌组（Є1sp）的泥质粉砂岩，强风化，岩体破碎，其物理力学参数建议值：天然重度γ=23.0kN/m3，岩体抗剪强度：c′=100kPa、f′=0.60，地基容许承载力[R]=500kPa。
5.3 输水系统工程地质条件评价
张湾水库输水系统由二条输水涵管组成。
输水涵管一：位于大坝左侧，桩号0+015m，为预制钢筋混凝土圆管，直径0.60m，进口底板高程为147.40m，出口底板高程为147.4m，全长37.4m。进口为浆砌块石八字墙，上部设排架启闭机台，闸门型式为铸铁闸门，采用5t的手动式螺杆启闭机启闭。
输水涵管二：位于大坝左侧中部，桩号0+050m，为预制钢筋混凝土圆管，直径0.30m，进口底板高程为139.2m，出口底板高程为138.2m，全长70.0m，进水口控制设施已损坏。
输水涵管混凝土老化，存在有管壁渗漏问题；进水口八字翼墙损坏，闸门及启闭设施老化、锈蚀，已无法使用。
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输水涵管置于寒武系下统石牌组（Є1sp）的泥质粉砂岩上，其地基也是坝体和坝基结合部，属强风化岩层，渗透性较强，其承载力能够满足要求。但输水涵管与坝体接触部位结合不好，且地基渗透性较强，输水涵管与坝体、坝基接触部位渗漏严重。
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6 结论和建议
1、张湾水库位于湖北省枣阳市南部熊集镇红土村滚河的支流上，库区范围属构造剥蚀的丘陵区，总的地势北高南低，山体高程一般在170m~200m，河床高程一般在135~140m。根据1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应的地震基本烈度为Ⅵ度。
2、水库库岸山坡较平缓，坡度仅为15º~20º，而且库岸主要为岩石构成，库区未发现大的断层和滑坡，库区岸坡基本稳定。
3、水库两岸分水岭平缓宽厚，分水岭高程多在170m以上，邻谷切割深度小，库盆主要为寒武系下统石牌组（Є1sp）的泥质粉砂岩，岩层的透水性小，张湾水库不存在库盆渗漏问题。
4、大坝坝体填筑土的干密度为1.50g/cm3，通过试验测得其最大干密度为1.67g/cm3，最优含水率22.6%，压实度为0.90，小于规范要求，坝体填筑质量较差，碾压不够密实，坝体产生较大的沉降与不均匀沉降，造成坡顶凹凸不平，坡面变形严重。
5、大坝为均质土坝，坝体填筑土的平均值渗透系数为1.07×10-4cm/s，略大于10-4 cm/s，基本可满足规范要求，但坝体存在白
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蚁危害，且坝后没有设排水反滤体，致使坝内浸润线抬高，大坝下游坝坡，桩号0+140m至0+172m高程139.0m以下存在有散浸严重。建议对坝体进行防蚁与防渗处理，坝后增设排水反滤体。
6、上游坝坡在高程151.7m以下采用干砌石护坡，护坡块石风化严重，局部草灌丛生；下游坝坡无护坡，草灌丛生。建议对上、下游坡面进行整治。
7、大坝无安全监测设施，交通、通讯、管理设施落后；上坝公路为土路，晴通雨阻。
8、坝址区属构造剥蚀的丘陵区，大坝两岸地形平缓，不存在边坡稳定问题；大坝为均质土坝，最大坝高仅为16.7m，坝基为寒武系下统石牌组（Є1sp）的泥质粉砂岩，其地基承载力可满足工程要求。
9、大坝清基不彻底，且坝基及坝肩未作防渗处理，大坝坝体座落在强～弱风化的岩层上，强风化岩体的透水率达到20.7 Lu，为中等透水岩体，造成大坝中部坝基及右坝段坝山结合部位渗漏严重，建议对坝基进行灌浆处理。
10、溢洪道两岸坡较平缓，不存在大的边坡稳定问题，仅右岸坡局部存在垮塌现象；溢洪道底板及两岸大部分未衬砌，底板冲刷破坏严重；出口无消能防冲设施，工程未完建。建议对溢洪道进行全面整治。
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11、输水涵管混凝土老化，存在有管壁渗漏问题；进水口八字翼墙损坏，闸门及启闭设施老化、锈蚀，已无法使用；输水涵管置于寒武系下统石牌组（Є1sp）的泥质粉砂岩上，其承载力能够满足要求，但输水涵管与坝体接触部位结合不好，且地基渗透性较强，输水涵管与坝体、坝基接触部位渗漏严重。建议对原输水涵管进行封堵，重修输水系统。
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