山东省已列人除险加固项目的水库大多都是20世纪五、六十年代建设的，由于历史原因，地质勘察资料严重缺乏，其水库相关基础资料也遗失严重，由于这些工程因年代较久且经历多次复建加固，大坝工程填筑质量残差不齐，因此要在大坝除险加固工作中对大坝工程地质进行重新勘察，进而提高大坝除险加固的总体质量。本文主要以山区中小水库为例探讨大坝除险加固中有关工程地质勘察存在的问题及解决问题的对策。
1 库区地质概况
在论述库区地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、岩体风化等基础上，详细评价库区工程地质条件、水库封闭条件、近坝、库岸稳定性等内容。
1. 1库区渗漏
针对库区渗漏评价，首先确定库区所处地貌单元，依据地形地质条件查明两岸分水岭宽度，判断有无低凹t}口;勘察工作侧重于调查库区的水文地质条件，可能的渗漏地段，地下水补给及排泄条件川;查明库岸地层岩性条件、判别岩石可溶性，分析水库周边是否有连续、稳定、可靠的相对隔水层或构造封闭条件，确定相对隔水层分布高程与正常蓄水位的变化关系，同时对库、坝区进行地质测绘查明是否存在古河床、地下岩溶、塌陷、断层和破碎带等通向库外的渗水通道，最终对库区渗漏进行评价。
1. 2近坝库岸稳定性
根据库岸调查成果，查明水库近坝库岸边坡结构及特征，查明物理地质现象发育情况，圈定崩塌、滑坡范围以及局部地形较陡的库岸地段，分析评价在水库蓄水期库水浪蚀作用下，可能会发生的坍塌及其对坝体及蓄水安全的影响。
1. 3库区淤积
通过分析水库区集雨面积，结合库区周围地形地貌、残积层及全风化层厚度，分析固体径流的物源并估算来源量的大小，综合考虑库区淤积问题。
1. 4水质分析
取库区地下水和库水进行水质分析，判定其水化学类型。根据C B50487-2008《水利水电工程地质勘察规范》评价环境水对混凝土腐蚀性。
2 枢纽建筑物工程地质勘探要求及评价
2. 1大坝
2.1.1勘探布置及试验要求
坝址处地质勘探线布置包括两个部分:垂直于大坝坝轴线的勘探线和平行于大坝坝轴线的勘探线。其中垂直于大坝坝轴线的横剖面勘探线应在大坝左、中、右分别布置，且坝体中间部位勘探线应布置在大坝最大坝高处，左、右两条勘探线应相应布置在大坝左、右坝段处，特别是要兼顾存在渗漏，出现裂缝以及明显沉陷的部位;平行于坝轴线的勘探部面一般在大坝防渗轴线上布置，目的主要为查明防渗轴线上坝体与坝基的防渗性能。在对左、右岸坡是否存在绕渗情况进行勘察时，应在左、右坝段岸坡处对钻孔间距做适当加密布置，以此来确定需要进行防渗的范围，为加固设计提供依据。同时为查明大坝反滤体的有效性和反滤体下坝基的水文地质及工程地质条件，需要在最大坝高处、背水坡排水反滤体内坡脚处以及外坡脚处布置相应的地质钻孔。
土石坝坝基、坝体迎水坡、背水坡应取足够数量的原状土样进行室内土工试验，使各项物理力学性质指标具有统计意义。为评价大坝的填筑状况，垂直轴线最大坝高处勘探线的地质钻孔按每5lOm高差分层取钻孔岩芯扰动土样1一3组，进行室内颗分、比重、液塑限和击实试验，测得大坝每层填土的最优含水率和最大干密度，按规范(SL274-2001)相应级别大坝的压实度要求，求得大坝目前填土应达到的干密度，对比原状土样实测干密度可知目前大坝填土压实是否达到要求。
土石坝地质钻探钻进过程应采用冲击干打全断面取芯钻具钻进或套管护壁双管双动清水循环钻进，严禁采用泥墙护壁钻进以免干扰注水试验计算数据的准确性。同时在钻进过程中对不同土层要分别进行注水试验，岩层要在全、强、中风化段分别进行压水试验。浆砌石坝勘探孔钻进采用双层单动压卡式钻具钻进，孔深应进人中风化岩层以下5. 0m。防渗墙处钻孔钻进时应进行压水试验，同时取混凝土试样、砂浆试样及少量岩石试样进行室内抗压、抗渗、弹模等试验。
2. 1. 2坝基、坝肩及地基的渗透性和抗滑稳定性
(1)渗透性
详细查明主坝区断裂带的性状及透水性;对岩石坝基的岩、土渗透性进行评价时，主要是依托地质勘探钻孔现场的水文地质试验结果，若坝基覆盖层较深厚，现场水文地质试验无法进行时应针对性取钻孔试样在室内作渗透试验，进而为坝基岩、土渗透性提供参考建议值。
(2)抗滑稳定性
坝基及坝肩地质勘察主要是查明坝址区岩土体工程性状，重点查明地层岩性及其分布特征、断层性状及不利结构面组合、岩土体的物理力学性质，在正确分析的基础上对坝基、坝肩及地基的抗滑稳定性进行定量评价。其中深厚覆盖层坝基，应取原状样试验和原位测试，根据试验成果分别对坝基、坝肩及地基的抗渗透变形、抗滑稳定性进行分析、评价。
2. 1. 3坝体质量评价
(1)通过地质测绘与勘探，查明库坝区相应工程地质问题，通过工程地质条件分析作出相应评价。
(2)在坝体质量评价中，通过压实度P值的大小来评价坝土填筑质量。压实度评价根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001), 1级、2级坝和高坝的压实度应为98%一100 % , 3级中、低坝级及3级以下的中坝压实度应为96%一98%。坝体填筑质量评价主要依据坝体取土样进行击实试验，根据其压实度值大小来评价坝体是否达到压实要求。
(3)通过坝体土的原位测试和原状样试验结果，评价坝体土的抗滑抗渗性能。通过土样颗分资料判别土的渗透变形形式和液化趋势并对其做出评价。在进行填料渗透性判别时，是否需要做注水试验应具体分析:浸润线以下土料不宜作注水试验，因受钻进影响，钻孔类似于泥浆护壁，注水试验结果比实际低，不可靠，建议取原状样作室内渗透试验;浸润线以上可作现场注水试验，其成果与实际情况较一致。
(4)上游护坡(块石、预制混凝土或其他形式)、下游面护坡和坝面排水系统，宜采用现场排查的方法进行评价。上游面若是块石护坡应对其强度、耐水性和抗风化力等做出评价。
(5)反滤排水体应作注水试验，借助岩芯和探坑来检验其级配、强度、风化和耐水性等指标。通过其中观测管水位与坝下游量水堰水位的相互关系，来评价反滤排水体的排、导水性能。
2. 1. 4浸润线的确定和观测
为复核坝体的抗滑稳定性，除对坝体土分层取样外，浸润曲线位置的确定也非常重要。若勘测中所下观测管的位置不当，将会导致浸润线位置与实际不符，因此，必须严格、合理地埋设观测管，观测坝体浸润线位置。通过分析研究，一般情况观测管底部距坝体与坝基接触带2一3 m处观测成果可以达到较高的可靠性。
2. 1. 5水位观测
枢纽区所有的勘探孔均宜下观测管，对地下水位、坝体水位和库水位应进行不少于一个水文年的观测，通过对水位资料的分析，可掌握库水、坝体水和地下水三者之间的动态变化关系，判定坝体和坝基是否存在质量缺陷和隐患。特别是两坝肩(岸坡)勘探孔的地下水位观测，可了解坝肩绕坝渗漏情况，对绕坝渗漏帷幕端点的确定相当重要。
同时对库水位及下游水位进行观测，因为库水水位会一定程度上改变库区周围水动力场平衡:一是使区域地下水位奎高，对周边耕地会产生浸没影响;二是库水可能通过分水岭向库外渗漏，引起下游耕地浸没、沼泽化等不良工程地质现象发生。
2. 2溢洪道
应对溢洪道基底及边坡稳定性和抗冲刷能力做出评价。为充分了解底板、闸墩、侧墙的地质情况，应在控制段沿水流方向布置纵向和垂直水流方向布置横向勘探线。
2. 3输水涵管
输水涵管在结合水库运行以来的监测资料基础上对其现状条件进行核定，同时对涵管周围岩、土体水文地质条件及工程地质特征做出地质评价。坝下输水涵管应沿涵管纵向安全距离外布置勘探。由于堆石体在自然密实过程中会产生较大的压缩变形，可能导致涵管开裂，加之输水管经常承受较大的动水压力，从而在输水过程易产生漏水。所以输水涵管以物探工作为主，查明涵管周围是否存在渗漏情况;进水口处需要进行地质测绘查明岩土体的工程地质特征，当涵管周围有不稳定斜坡以及断裂发育等情况时要有针对性地布置勘探钻孔，对潜在不良地质体对涵管的危害性作出评价。
2. 4土坝渗透系数的取值问题
土坝渗透系数的取值能否客观、合理对坝体渗透性评价至关重要。现场地质钻孔取原状土样在室内进行渗透试验测得的渗透系数与钻孔现场水文地质试验测得的渗透系数两者一般差异比较大。主要原因如下:外业地质钻孔中现场注水试验测定的渗透系数是综合反映填土的颗粒组成、填筑状况、大坝运行后土体综合变化情况的渗透特性，该试验在一定条件下能较真实地反映当前大坝坝体作为一个完整地质体的渗透特性;而原状土样室内渗透试验测的渗透系数值仅能反映取土试样所在单元土体的渗透性。因此，综合大坝坝体物质结构组成情况可知现场注水试验测定的结果较为准确、合理，建议渗透系数的选取应以外业现场水文地质试验取值为主，室内试验结果仅供参考。
3 主要险情及问题分析
由于坝体变形、坝体及坝基渗漏，给水库的结构安全带来极大的隐患，迫使水库长期在低水位运行，影响到水库正常的工程效益，同时还会触发水库险情的发生，因此查明大坝主要险情及问题是工作的重中之重。大坝险情主要检查下游反滤棱体后及放空管内是否出现冒砂点、坝顶及面板是否出现裂缝。主要问题包括:主坝变形问题、坝体坝基渗漏问题、坝体内涵管漏水问题、溢洪道安全运行问题。
3. 1主坝变形问题
主坝变形问题主要出在堆石坝体密实度总体达不到要求，监测过程中尚未完成自密实过程，变形的强度虽然呈减弱趋势，但仍需要相当长的过程才能趋于稳定。这种情况在水库加固处理时要对主坝堆石体及时进行了灌浆处理。
3. 2坝基渗漏问题
坝基渗漏主要是由于清基不彻底造成的，在对坝基进行勘探时建议进行连续标贯，以此精确判别坝基渗漏带的分布位置及厚度。
3. 3坝体内涵管漏水问题
针对大坝和溢洪道存在问题进行勘探容易做到，因为其工程质量以及运行过程中的安全隐患很容易被发现，而输水涵洞漏水对大坝造成的不利影响较隐蔽，其安全隐患不易被发现。建议对涵管附近结合物探、勘探进行查验，正确判别涵管漏水的位置。
3. 4溢洪道安全运行问题
溢洪道主要险情包括:边墙及基础是否位于稳定基岩上、溢洪道内是否发现渗漏情况、地基基础是否存在变形等影响溢洪道安全运行的问题。另外溢洪道挑流鼻坎基础下面是否存在冲刷问题，在泄洪产生的巨大水流冲击力下避免因水力冲刷造成对基础的破坏。
4结语
已列人安全鉴定的水库多数属已建工程并已经运行多年，其勘察工作与新建水库工程勘察目的有所不同，相对而言已建水库工程勘察主要解决的问题更有针对性、更明确，在水库安全鉴定工作中的重要性更加明显。同时在实际工作中，在依据CB50487-2008《水利水电工程地质勘察规范》的同时还应结合其它相关规范，通过收集水库已有的地质资料结合现场地质勘察、测绘了解水库目前存在的主要工程地质问题，才能做出正确和全面的评价。
