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病害水库枢纽整治工程地质勘察报告区内水文地质条件简单地下水主要为松散堆积层中的孔隙型潜水和基岩中的脉状裂隙型潜水接受大气降水与库水的补给,动态变化的季节性明显坝区地下水可分为孔隙型潜水和基岩裂隙水两类
1、孔隙型潜水主要分布于大坝坝体土和大坝下游一带农用水田中的粉质粘土(dl+plQQ中坝体土中的孔隙型潜水,主要接受库水位的补给,与库水位的变化密切相关,向坝外坡排泄,多为散浸水溢出地面坝下游一带农用水田中的孔隙型潜水,主要接受大气降水、库水和地表水体的渗入补给,排泄于拱桥沟河下游,水量丰富
2、基岩裂隙水基岩内两组“X”裂隙与风化裂隙、层面裂隙相组合,使得基岩1015米深度内裂隙连通性较好,从而形成透水岩层,主要接受库水的渗入〜补给,向大坝下游排泄当钻孔揭穿坝体土进入基岩仅十余厘米时孔内即出现重力水,水位以大约1厘米/分钟速度涌入孔内,最后达到稳定(时间大约
11.5小〜时),说明坝基基岩裂隙水略具承压性该区地表水,地下水水质类型属重碳酸钙型低矿化度水,水质较好,适于饮用灌溉,对混凝土不具侵蚀性
六、坝体土物理力学性质为查明坝体土和坝基土的物理力学性质和渗透性,勘察中在钻孔内取心墙土样6组、坝体土样6组共12组,其室内土样试验成果统计于表
1、表2中为满足大坝整治设计需要,根据《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001的要求,现根据取坝体土、坝基土进行的室内土工试验成果资料,同时结合坝体土的不均匀性,并参照近邻水利工程,综合分析拟定坝体土及块石有关物理力学性质建议指标值供设计进行坝坡抗滑稳定安全计算及整治初步设计使用块石棱体、抛石指标采用其它水利工程设计值,并考虑风化影响,见表3水库坝体心墙土物理力学性质试验成果统计表天然状态下土的物理性指标比液塑非饱和固结快剪饱和固结快剪压缩试验塑性液性渗透含水孔隙饱和内摩压缩系压缩模密度土样编孔隙比凝聚力内摩擦角凝聚力指数指数系数量率度重限限擦角数量干天然-TinJ号W Pd P en SrGs WWp IpL C4C小a EsKL20%g/cm3g/cm3%%%%%%%MPa度MPa度MPa-1MPa cm/sZK2-I
22.
61.
642.
010.
66539.
992.
82.
7337.
019.
018.
00.
200.
04818.
90.
03414.
10.
316.17503x16ZK2-II
19.
61.61L
930.
69541.
077.
02.
7336.
917.
519.
40.
110.
03115.
00.
02212.
80.
306.
093.05x10ZK3-I
24.
81.
642.
050.
67740.
41002.
7541.
020.
220.
80.
220.
03221.
00.
02613.
50.
227.
729.08x107ZK3-II
25.
71.
571.
970.
74542.
794.
52.
7443.
023.
219.
80.
130.
02616.
90.
03011.
00.
257.
032.73x10,ZK4-I
26.
61.
551.
960.
79444.
293.
12.
7344.
023.
021.
00.
170.
02614.
60.
02413.
90.
335.
495.16x10*ZK4-II
26.
61.
571.
990.
75443.
097.
02.
7540.
822.
618.
20.
220.
03024.
70.
02019.
30.
306.
371.65X106666666666666666666统计组数
26.
61.
642.
050.
79444.
21002.
7544.
023.
221.
00.
220.
04824.
70.
03419.
30.
337.
721.65X106军•大值
19.
61.
551.
930.
66539.
9772.
7336.
917.
518.
00.
110.
02614.
60.
02011.
00.
225.
499.08xly7恭小值
24.
311.
601.
990.
72241.
992.
42.
7440.
521.
019.
50.
180.
03218.
50.
02614.
10.
296.
473.09x10*平均值
2.
7480.
0390.
0420.
0511.
6848.
0140.
0102.
972.
3771.
2620.
0460.
0073.
8700.
0053.
5640.
0410.
7841.732X104标准是
0.
1130.
0240.
0210.
070.
0400.
0870.
0040.
0730.
1140.
0640.
2670.
2330.
2090.
2000.
2400.
1450.
1210.560变异系数标准值
0.
02615.
40.
02211.
90.
325.
84.52x10表2水库坝体土(高程
467.00米以下)物理力学性质试验成果统计表天然状态下土的物理性指标比液塑非饱和固结快剪饱和固结快剪压缩试验塑性液性渗透含水密度孔隙饱和内摩内摩擦压缩系压缩模指数指数系数重限限土样编量干天然孔隙比率度凝聚力擦角凝聚力角数量号W PdP en SrGs wWp IpII C4C小a EsQL%%%%%%%%MPa度MPa度MPa-1MPa cm/sg/cm3g/cm3ZK2-III
25.
21.
551.
920.
71541.
786.
12.
7335.
420.
715.
40.
290.
03013.
30.
02411.
50.
305.
862.58x105ZK2-IV
24.
01.
561.
930.
68040.
585.
02.
7231.
420.
111.
30.
340.
03215.
40.
01913.
00.
256.
392.75x105ZK3-IH
23.
31.
571.
950.
67240.
086.
52.
7430.
817.
313.
50.
440.
02712.
40.
02711.
00.
355.
233.42x105ZK3-N
25.
41.
591.
940.
64239.
090.
12.
7031.
518.
413.
10.
530.
02514.
40.
02512.
80.
334.
975.46X105ZK4-III
24.
31.
602.
000.
61338.
090.
62.
7233.
621.
112.
50.
260.
02013.
30.
02911.
30.
285.
965.90X105ZK4-IV
26.
31.
571.
960.
68140.
588.
12.
7236.
422.
913.
50.
250.
02313.
50.
02116.
90.
285.
175.11X105666666666666666666统计组效
26.
31.
602.
000.
71541.
790.
62.
7436.
422.
915.
40.
530.
03215.
60.
02916.
90.
356.
395.90x10-5最大值
23.
31.
551.
920.
61338.
085.
02.
7030.
817.
311.
30.
250.
02012.
60.
01911.
00.
254.
972.58x105最小值
24.
41.
571.
950.
67040.
087.
72.
7233.
220.
113.
20.
350.
02613.
80.
02412.
70.
295.
604.20x105平均值
0.
8680.
0250.
0400.
0351.
2942.
2630.
0132.
3291.
9961.
3510.
1120.
0041.
0710.
0042.
1920.
0400.
5551.617x10s标准差
0.
0360.
0150.
0200.
0530.
0320.
0260.
0050.
0700.
0990.
1020.
3170.
1700.
0780.
1670.
1720.
1370.
0990.385变异系数标准值
0.
02212.
90.
02110.
90.
295.
605.50x10s表3水库坝体土及坝基岩石物理力学性质指标建议值表天然容饱和容单轴饱和抗摩擦系渗透系数非饱固快饱固快含水量浮容重干容重重重压缩系数压缩模量压强度数项目Es,内摩内摩W P,PdPPS a」〜o,21-
0.2K2O frcf凝聚力擦角凝聚力擦角%g/cm:,MPaMPa cm/s MPakPa度kPa度坝体心墙土
24.
31.
051.
601.
992.
050.
325.
804.52X
1062615.
42211.9坝前填筑土
29.
50.
981.
501.
941.
980.
354.
502.20X
1052011.
81810.0坝体土
24.
41.
001.
571.
952.
000.
295.
605.50X
1052212.
92110.9(高程
467.00m以下)坝前抛石
0.
931.
581.
935.10X
102026.
5024.0坝后碾压泥岩石渣
1.
021.
752.
021.80X10-
51811.
01610.0排水棱体
1.
121.
892.
125.10X
102034.
0032.0强风化砂岩
2.20中透水
70.35弱风化砂岩
2.25中透水
13.
00.40新鲜砂岩
2.30中-弱透水
18.
00.45强风化砂质泥岩
2.35中透水
0.32弱风化砂质泥岩
2.40中-弱透水
3.
50.35新鲜砂质泥岩
2.45弱透水
5.
00.38第三节枢纽工程主要工程地质问题
一、大坝病害现状及分析大坝坝型为粘土心墙坝,坝轴线长度
112.5m,坝顶高程
477.00m,坝基高程
449.00m,坝高
28.00m,最大坝底宽度H
7.52m,内坡下部用块石护坡,外坡脚设堆石体,内坡块石护坡高程
23.00m,外坡脚堆石体高
12.06mo该库大坝分两次建设,于1966年动工9月动工兴建,10月开始对大坝进行填筑,1967年12月,大坝填筑至高程
467.00m时停工,当时筑坝高度为18m续建于1987年11月动工,1988年3月完工达到现有规模由于当时大坝填筑由群众性突击,施工时间较短,压实及检测设备落后,施工质量较差,大坝存在严重病害
1、渗漏问题
(1)、上游坝脚块石护坡,砌筑质量有问题,未压实,存在架空现象,沉陷严重,影响上游坝坡稳定,块石护坡以上未护坡,风浪冲蚀严重是造成上游坝坡不稳定的原因
(2)、坝体漏水严重大坝存在坝基(肩)和绕坝渗漏;大坝外坡左坝端与基岩接触处有两处集中渗漏点,其渗漏量分别为
1.50m7s和
1.20m7s;大坝外坡坡脚中部有一处集中渗漏点,其渗漏量为
2.30ni7s;大坝外坡右坝端下游基岩内产生绕坝渗漏,其渗漏量可供20户人畜长期饮用水的需求(估算渗漏量为
0.80m7s)另外,大坝外坡排水棱体至大坝下游一带存在着渗漏问题,散漏面积达470m%以上各处的渗漏随库内水位的升高而加大坝体在头年的9月次年的3月发生的渗漏,使库内水位下降
1.50米左右,年〜渗漏量达20万k
(3)根据钻孔压水试验资料,左坝肩风化带岩石透水率为
12.
35147.68Lu,〜右坝肩风化带岩石透水率为
12.65~
149.62Lu,坝基风化带岩石透水率为
43.
26126.47Lu,均属强透水中等透水岩层;当库水升到设计水位时,由于砂岩中〜〜裂隙发育,岩石破碎,库水易沿裂隙渗漏其下岩层透水率小于lOLu,属弱透水岩层从渗透剖面看,左、右坝肩砂、泥岩交界面的粘结力弱,张开度达几毫米几厘米,〜库水易沿砂、泥岩交界面发生渗漏大坝渗漏原因是
(1)、从地形上看,大坝左、右坝肩均为凸出的山嘴,山体较单薄,岩石风化较严重,裂隙发育,岩石较破碎且砂、泥岩接触面粘结力差,为绕坝渗漏形成良好的渗漏通道大坝自建成后,未进行灌浆防渗处理
(2)、大坝修建时未进行地勘工作,大坝修建清基时只对坝肩、坝基清除土层至基岩表面对基岩风化破碎岩层和裂隙未进行处理,未将大坝伸入到弱透水基岩层内一定深度,同时大坝坝体填筑时,由于施工期阴雨连绵,上坝的土料含水量难以控制,含水量大,土料不均匀,土料质量差,土料压实全由人力打夯和碾压,多有漏压、欠压现象和弹簧土,土料碾压不密实从而造成大坝坝基(肩)渗漏、绕坝渗漏和接触渗漏
(3)、内、外坡未护坡,外坡未建排水设施
(4)、坝体沉降严重建修时坝顶高程为
477.00m,根据2007年12月3日实测,大坝坝顶中部高程为
476.40m,沉降及雨水剥蚀达
0.60m,说明大坝填筑不密实
2、大坝稳定性评价经钻探取芯观察,坝体土(sQQ(填筑土)由于所处位置不同,其填筑的物质也有所不同,现分述如下上游坝体土(sQ(填筑土)由灰褐夹紫褐、褐黄色可软塑状粘〜性土、粉土组成,湿很湿,稍密中密,夹砂岩和砂质泥岩碎屑颗粒〜〜约10—15%o下游坝体土(SQ)(填筑土)由灰褐、紫褐色砂岩和砂质泥岩碎块、屑组成,4湿很湿,稍密,间夹10—15%的粘性土〜心墙坝体土(SQ4)(填筑土)由紫褐、褐黄色硬塑状粘土组成,湿,中密密〜实,土质较均匀高程
467.00米以下坝体土(sQQ(填筑土)由紫褐、褐黄及灰褐色可塑状粘性土组成,湿很湿,稍密中密,偶见砂岩和砂质泥岩碎屑颗粒〜〜排水棱体(SQ4)主要由灰、紫灰色的干砌毛条石组成,结构松散,条石主要成分为砂岩,含少量泥质粉砂岩,棱角明显,条石表面可见网状裂隙,部分已风化破碎据查阅有关记录资料和同参与建坝的老同志的介绍和分析筑坝材料主要是就近就地的清除表层土后的山坡土和田间土,人工开采,土料不均匀,局部土料质量较差,群众性突击施工,填筑压实采用人力打夯、石磴子拖拉,多有漏压、欠压现象,土料碾压不密实;土料粘粒较重,施工期雨水较多,上坝的土料含水量难控制,含水量大,且含水量控制也不严,时有弹簧土出现,局部施工质量较差为满足大坝稳定计算的需要,本次在勘察中采取了6组坝体土和6组心墙土进行了室内物理力学性质试验,试验成果统计见表
1、表2室内试验资料表明高程
467.00坝体土天然密度
1.92-
2.00g/cm3,干容重
1.55~
1.60g/cm3,含水量为
23.3〜
26.3%,塑性指数I P=
11.3〜
15.4,液性指数II=
0.25〜
0.53,非饱和固结快剪02032kPa、6=
12.
615.6度,平均C=26kPa、@二
13.8度;饱〜〜和固结快剪01929kPa、力二
11.0〜〜
16.9度,平均C=24kPa6=
12.7度,压缩系数为
0.25-
0.35MPa H,平均值
0.29MPa1,压缩模量为
4.97—
6.39MPa,渗透系数K=
2.58X10〃
5.90XlTc/s,20m平均为
4.20X10-5/,说明坝体土由粉质粘土组成,呈可硬塑状,碾压不太密实、〜cm s含水量偏大、抗剪强度较低具中等压缩性和弱透水性坝体心墙土天然密度
1.
932.05g/cml干容重
1.
551.64g/ck,含水量〜〜为
19.6〜
26.6%,塑性指数I P=
18.0-
21.0,液性指数I L=
0.1T
0.22,非饱和固结快剪02648kPa、6=
14.
624.7度,平均C=32kPa、6二
18.5度;饱和固结〜〜快剪02034kPa、6=
11.
019.3度,平均C=26kPa6=
14.1度,压缩系数为〜〜
0.
220.33MPa\平均值
0.29MPa,压缩模量为
5.49—
7.72MPa,渗透系数K=
9.〜2008X10-7-
1.65X106cm/s,平均为
3.09X10-6cm/s,说明坝体心墙土由粘土组成,呈硬塑状,碾压不太密实、含水量偏大、抗剪强度相对较高具中等压缩性和微透水性大坝内外坡上部边坡比为
11.90—
12.00,边坡较陡,内坡浪蚀严重,外坡凹凸不平,据水工计算,内外边坡稳定安全系数大多数工况下不满足规范要求根据坝体沉降观测建修时坝顶高程为
477.00m,根据2007年12月3日实测,大坝坝顶中部高程为
476.40m,沉降达
0.60m,主要是由于大坝填筑不密实和雨水的冲刷,对坝坡稳定有一定影响根据钻孔压水试验资料•,左坝肩风化带岩石透水率为
12.35^
147.68Lu,右坝肩风化带岩石透水率为
12.65~
149.62Lu,坝基风化带岩石透水率为
43.
26126.〜47Lu,均属强透水中等透水岩层;当库水升到设计水位时,由于砂岩中裂隙发育,岩〜石破碎,库水易沿裂渗漏其下岩层透水率小于10Lu,属弱透水岩层
3、大坝白蚁危害严重:坝内坡库水位以上至坝顶一带发现大量泥线、泥被;坝外坡棱体顶部距右坝肩40m与土坝结合部普遍发现白蚁取食泥线、泥被大坝存在的主要工程地质问题是;
1、大坝坝体单薄,稳定性较差;
2、上、下游坝坡上部
8.29米段坝坡较陡,稳定性较差;
3、大坝左、右坝肩绕坝渗漏和坝基渗漏;
4、白蚁危害严重整治措施
1、对大坝按设计的稳定坝坡进行培厚坝体;
2、对大坝坝体进行固结灌浆或碎心墙进行防渗;
3、对基岩进行帷幕灌浆灌浆帷幕至弱透水层下一定深度;
4、对绕坝渗漏灌浆范围应伸入到山体内50米以上;
5、对白蚁危害采取开沟截槽、表层药剂处理、设置毒土隔墙和施放毒饵诱杀包等综合措施进行治理
二、溢洪道溢洪道位于大坝右端,与大坝紧连,为正堰开敞式溢洪道堰顶宽为
15.0m,堰顶高程为
474.10m堰后为收缩段、陡槽段,陡槽段宽
7.0m,前端已开挖段总长为
86.0m,均未进行衬护之后的陡槽段、消力池及排水渠未于修建经实测溢洪道堰顶高程为
474.10m,溢洪道边墙为强风化砂岩,局部地段裂隙发育,已出现垮塌现象;溢洪道基础置于强风化的砂岩和砂质泥岩之上,裂隙发育,透水性较强根据原设计资料和施工记录,开挖未达到设计要求,不能满足校核情况下的泄洪,末端
87.5m边墙未衬砌,未建消能设施,长期运行有可能冲刷,淘空下段底坡和冲刷农田,给工程正常运行带来危害第一节绪言
一、工程概述
二、地勘工作概况第二节枢纽区工程地质条件
一、地形地貌及物理地质现象
二、水文气象特征
三、地层岩性
四、地质构造及地震
五、水文地质条件
六、坝体土和坝基土物理力学性质第三节枢纽区主要工程地质问题
一、大坝病害现状及分析
二、溢洪道
三、放水设施第四节天然建筑材料第五节工程地质结论及整治措施建议附件
1、勘探平面布置图
(11000)
12、大坝工程地质剖面图
(1500)
23、大坝渗透剖面图
(1500)
14、溢洪道工程地质纵剖面图
(1500)
15、钻孔柱状图
(1100)
36、坝体土物理力学试验报告1建议对溢洪道进行全断面衬砌并清除溢洪道基础的强风化带岩体,加强溢洪道衬砌质量
三、放水设施放水设备位于大坝左岸,为涵卧管式取水,取水高程
463.00m,采用平插式闸门控制,用5吨螺杆启闭机操作,进水孔口直径640厘米,涵管断面为宽
0.65m,高
0.77m,长为
77.5m,设计放水流量为
0.38m3/S涵卧管为浆砌条石砌筑而成,经过多年的运行,斜卧管外露面风化剥落,局部井壁渗漏,在涵洞内常年有水(L5L/S左右)流出目前基本能正常运行,但漏水严重,启闭十分困难建议改造该放水设施第四节天然建筑材料地表地质调查表明水库大坝附近5km范围内无粘土料和条、块石料,为配合整治设计,勘察中选取了泥岩石渣料场和条(块)石料场各1处、砂砾石料场1处各产地均采用平行断面法计算、平均厚度法校核各产地情况见表4表4天然建筑材料产地情况一览表地有用层无用层设计需用天然建材类运距称名产地位置量厚度储量厚度体积剥采比型产km M3m M3m M3嘉陵江大桥下游砂砾石料大石坝
2050002.0120000///右岸约
1.5km白观
17.
0500010.
0200003.
060000.30:1条、块石料临江镇白观村泥岩石渣龙井坡东阳村5社
3.
01000015600000.
520000.03:1料
一、条、块石料大坝条、块石料场选在苍溪县临江镇白观村,距大坝约
17.0公里,有用层厚10米,储量达20000方,是设计需用量5000方的4倍无用层厚3米,体积为6000方,剥采比为
0.301该料场为苍溪县城镇建筑用料,开采方便,有简易公路到料场料石为白垩系苍溪组K的浅灰色细粒结构的长石石英砂岩,厚层状构造,矿物1C成份以长石、石英为主,层面富集岩屑和绢云母强风化带厚2米,弱风化带厚
2.5米,表层有
1.0米的第四系全新统坡-残积粉质粘土储量计算中将地表土层和强风化带基岩均划为无用层该料场地表人工露头取样3组,其岩石物理力学性质试验成果统计列于表5中表5条、块石料场岩石物理力学性质试验成果统计表极限抗压强度软化干密度孔隙率吸水率试样编号比重天然饱和系数g/cm3%MPaB
12.
682.
2316.
86.
932.
022.
90.72B
22.
672.
2117.
27.
430.
520.
50.67B
32.
672.
2416.
16.
635.
325.
40.72平均值
2.
672.2316,
77.
032.
622.
90.70从表4和表5看该料场在数量和质量上均能满足设计要求
二、泥岩石渣料大坝所需砂岩石渣料场选在苍溪县东青镇东阳村5社,距大坝约
3.0公里,有用层厚15米,储量达60000方,是设计需用量10000方的6倍无用层厚
0.5米,体积为2000方,剥采比为
0.031料石为白垩系苍溪组K的紫褐色砂质泥岩,厚层状构造,矿物成份以粘土矿物1C和长石为主,含少许石英和绢云母强风化带厚5米,弱风化带厚3米,表层有
0.5米的耕作土储量计算中将岩石划为有用层,而将耕作土划为无用层该料场取样进行了室内母岩岩石物理力学性质试验,其试验成果见表
6、表7从表
6、表7中看,该料场泥岩为软岩,能够满足设计要求
三、砂砾石料大坝所需砂砾石料来源于苍溪县嘉陵江大桥下游右岸约
1.5km的大河坝,距大坝约20km,水上有用层厚
2.00米,储量达120000方,是设计需用量10000方的12倍开采方便,有简易公路到大坝该料场是苍溪县城市砂砾石料主要供给场地,其数量和质量均能满足设计要求第五节工程地质结论及整治措施建议
1、工区地质构造上位于四川中台拗川中台拱之元坝向斜南东翼,岩层产状平缓,无大的断裂构造存在,地震动峰值加速度为
0.05g,动反应谱特征周期为
0.35S,地震基本烈度为VI度,区域稳定性好
2、坝址区工程地质条件简单,地层结构较单一,坝基为砂岩和砂质泥岩,强度均能满足大坝的承载力和抗滑稳定要求适宜本工程类型的坝型修建
3、勘探表明,坝基中无影响大坝抗滑稳定的缓倾角软弱结构面,大坝稳定性直接受坝体渗水后坝体土抗剪指标降低的影响
4、大坝存在的主要工程地质问题是1大坝坝体单薄,填筑质量较差但心墙填筑质量相对较高;2大坝存在坝基渗漏和左、右坝肩岩体绕坝渗漏严重;3内坡浪蚀严重,边坡较陡,稳定性差;外坡表面高低不平,平整度差;4大坝内、外坡未护坡,外坡无排水沟,排水棱体岩块风化严重;内、外坡上部
8.29米边坡较陡,稳定性差;
5、白蚁危害严重6溢洪道未衬砌,无消能设施整治措施和建议
1、对大坝按设计的稳定坝坡进行培厚坝体;
2、对大坝坝体进行固结灌浆或碎心墙进行防渗;
3、对基岩进行帷幕灌浆灌浆帷幕至弱透水层下一定深度;
4、对绕坝渗漏灌浆范围应伸入到山体内50米以上,施工中,可作灌浆试验,以便进一步优化防渗边界;
5、对白蚁危害采取开沟截槽、表层药剂处理、设置毒土隔墙和施放毒饵诱杀包等综合措施进行治理
6、衬砌溢洪道,并增设消能设施;
5、工区附近无土料和条石料、泥岩石磴料可就近取材,附近料场开采条件好,运距较近,质量和储量能满足工程建设需要;砂卵石混凝土骨料可以外购,但运距较远表6砂质泥岩石渣料母岩岩石物理力学性质试验成果统计表然重极限抗压强度料场试样软化含水量吸水率孔隙率天比重容干湿名称编号系数KN/M3%MPa龙一
12.
7425.
502.
63.
89.
3915.
65.
00.32龙一
22.
7625.
802.
12.
88.
4515.
64.
30.27龙一
32.
7425.
472.
83.
27.
3022.
15.
20.24龙井城龙一
42.
7725.
493.
15.
08.
9219.
43.
20.16龙一
52.
8125.
503.
75.
812.
479.
03.
20.36龙一
62.
7924.
904.
77.
114.
768.
73.
50.40统计组数66666666最大值
2.
8125.
804.
77.
114.
7622.
15.
20.40最小值
2.
7424.
902.
12.
87.
308.
73.
20.16平均值
2.
7725.
363.
55.
310.
8914.
834.
040.27标准差
0.
0250.
2940.
8741.
6532.
7954.
5830.
7570.066变异系数
0.
0090.
0120.
2490.
3120.
2570.
3090.
1870.244表7砂质泥岩石渣料颗粒级配试验成果统计表颗粒组成及各粒组mm百分含量%料场试样
604020520.
50.0560名称编号
4020520.
50.
050.
0050.
0050.55龙一
117.
423.
938.
70.
11.
69.
48.
919.
920.0龙一
212.
218.
938.
912.
20.
11.
79.
36.
717.
730.0龙一
315.
421.
942.
22.
10.
24.
49.
44.
418.
220.5龙井现龙一
411.
020.
238.
93.
60.
57.
313.
74.
825.
829.9龙一
517.
423.
938.
74.
40.
22.
99.
62.
915.
420.0龙一
612.
918.
238.
94.
70.
54.
816.
04.
024.
830.0统计组数6665666666最大值
17.
423.
942.
212.
20.
67.
316.
011.
025.830最小值
11.
018.
238.
72.
10.
11.
67.
12.
915.
420.5平均值
14.
4119.
0837.
944.
880.
353.
6810.
046.
2920.
0224.86标准差
1.
9371.
7911.
5511.
9300.
131.
5002.
6322.
0903.
0103.731变异系数
0.
1340.
0940.
0410.
3950.
370.
4060.
2620.
3320.
1500.150第一节绪言、工程概述水库位于XX县XX境内,XX水系一拱桥沟上游,是一座以灌溉为主,兼防洪、场镇供水等综合利用的小
(一)型水库,大坝距县城17公里集雨面积
3.5k/,总库容
128.83万n,有效库容89万招,死库容
8.5万k水库枢纽由大坝、溢洪道及放水设备三部分组成
(一)、大坝大坝坝型为粘土心墙坝,坝轴线长度
112.50m,坝顶高程
477.00m,坝基高程
449.00m,坝高
28.00m,最大坝底宽度
120.35m,坡内坡下部用块石护坡,外坡脚设堆石体,内坡块石护坡高度
23.00m,外坡脚堆石体高
12.06mo
(二)、溢洪道溢洪道位于大坝右端,与大坝紧连,为正堰开敞式溢洪道堰顶宽为
15.0m,堰顶高程为
474.10m堰后为收缩段、陡槽段,陡槽段宽
7.0m,前端已开挖段总长为
86.0m,均未进行衬护之后的陡槽段、消力池及排水渠均未修建
(三)、放水设施放水设备位于大坝左岸,为涵卧管式取水,取水高程
463.00m,采用平插式闸门控制,用5吨螺杆启闭机操作,进水孔口直径小40厘米,涵管断面为宽
0.65m,高
0.77m,长为
77.5m,设计放水流量为
0.38nf/S
(四)、枢纽工程存在的主要问题
1、大坝该库大坝分两次建设,于1966年动工9月动工兴建,10月开始对大坝进行填筑,1967年12月,大坝填筑至高程
467.00m时停工,当时筑坝高度为
18.00mo续建于1987年11月动工,1988年3月完工达到现有规模由于当时大坝填筑由群众性突击,施工时间较短,压实及检测设备落后,施工质量较差,大坝存在严重病害
1、上游坝脚块石砌体,砌筑质量有问题,未压实,存在架空现象,沉陷严重,影响上游坝坡稳定,堆石体以上未护坡,风浪冲蚀严重
2、坝体漏水严重大坝存在坝基肩和绕坝渗漏;大坝外坡左坝端与基岩接触处有两处集中渗漏点,其渗漏量分别为
1.50L/S和
1.20L/S;大坝外坡坡脚中部有一处集中渗漏点,其渗漏量为
2.30L/S;大坝外坡右坝端下游基岩内产生绕坝渗漏,其渗漏量可供20户人畜长期饮用水的需求估算渗漏量为
0.80L/S另外,大坝外坡排水棱体至大坝下游一带存在着渗漏问题,散漏面积达470nl2以上各处的渗漏随库内水位的升高而加大坝体在头年的10月次年的3月发生的渗漏,使库内水位下降
1.50米左右,〜年渗漏量达20余万n
3、外坡未护坡,未建排水设施
4、坝体沉降严重建修时坝顶高程为
477.00m,根据2007年12月3日实测,大坝坝顶中部高程为
476.40m,沉降达
0.60m
5、大坝白蚁危害严重坝内坡库水位以上至坝顶一带发现大量泥线、泥被;坝外坡棱体顶部距右坝肩40m与土坝结合部普遍发现白蚁取食泥线、泥被以上渗漏情况见“勘探平面布置图”
2、溢洪道经实测溢洪道堰顶高程为
474.10m,根据原设计资料和施工记录,开挖未达到设计要求,不能满足校核情况下的泄洪,未建消能设施
3、放水设施渗漏严重,据2007年11月14日实测,渗漏量达
1.50m3/s0以上问题均未进行过处理
二、地勘工作概况由于历史原因,该水库修建前未进行过地质勘察工作为了根治枢纽工程病害,受苍溪县水利局委托,二OO七年十一月,我院对枢纽区进行了病害整治初步设计阶段的地质勘察工作本次勘察的目的及任务如下
1、查明坝体土的物质组成、填筑质量、厚度及渗透性;
2、查明坝基、坝肩地层结构及渗透性;
3、查明坝基、坝肩岩石的风化厚度;
4、查明溢洪道的地质条件;
5、分析病害原因,提出整治措施建议;
5、提供坝体土的物理力学性质;
6、查明天然建材产地位置、质量和储量本次勘察依据的有关规程,规范如下
1.《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-
992、《中小型水利水电工程地质勘察规范》SL55-
20053.《水利水电工程地质测绘规程》SDJ15—
784.《水利水电工程钻探规程》SL291—
20035.《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL25-
926、《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL251—
20007、《土工试验规程》SL237—
19998、《水利水电工程岩石试验规程》SL264—
20019、《碾压式土石坝设计规范》SL274-
200110.《水电水利工程地质制图标准》SL5351—2006根据大坝病害情况及地质条件,于坝轴线布置5个基岩钻孔,内、外坝坡中部各布置1个土层钻孔,共布置了7个钻孔野外工作于二O七年十一月十一日至十一月二十二日进行本次完成的勘察工作量如下:
1、钻探进尺
160.52米/6孔,压水试验16段
2、钻孔取土样12组
3、工程地质剖面测绘485米/3条
4、室内土层物理力学性质试验12组通过上述工作,基本查明了枢纽区的工程地质条件,根据野外地质勘察和试验资料,对枢纽病害进行了地质分析评价,并提出了相应的整治措施建议和有关岩土的物理力学性质建议指标供安全鉴定及初步设计阶段使用第二节枢纽区工程地质条件
一、地形地貌及物理地质现象该区属深丘低山地区地貌,地形起伏较大,最高处高程约650720米,沟〜〜谷一带的高程为430460米,相对高差约200300米,冲沟较为开阔,河谷无〜〜深切现象坝址位于河谷相对狭窄地段,坝轴线沟谷横断面呈较为宽缓的“U”字型,两岸略为对称,岩层基本对应,河床纵比降小大坝所处河段建坝地形条件较好左坝肩强风化带厚
8.
5010.30米,弱风化带厚度
7.
0012.00米;〜〜右坝肩强风化带厚
5.20-
9.00米,弱风化带厚度
8.00-
10.00米;谷底中部强风化带厚
5.00-
6.00米,弱风化带厚度
5.00米
二、水文气象特征域内属四川盆地亚热带湿润气候区总体上具有气候温和、四季分明的特点根据苍溪气象站气象资料统计多年平均气温
16.9C,极端最高气温
39.3℃(1959年7月14日),极端最低气温-
4.6℃(1975年12月15日),多年平均降水量
1108.5mm,多年平均相对湿度74%,多年平均蒸发量
1318.5mm,多年平均日照数
1498.9h,多年平均风速
1.9ni/s,最大风速
19.8m/so流域内径流主要由降雨形成,多年年平均径流深450mm年最大降雨量
1605.1mm,最小降雨量
776.9mm,流域内降雨量年内分配不均,70%降雨量集中在5-9月,其间降雨多以暴雨形式出现,年径流和年降雨的时空分布基本相同
三、地层岩性区内出露地层主要为白垩系苍溪组(K),岩层为砂岩为主、夹砂质泥岩薄lc层或透镜体,山坡及沟内广布第四系全新统坡-残积层(Qrei)及坡-洪积层(Q/3)粉质粘土坡-洪积层主要分布于大坝上、下游河沟及侧向冲沟地带,主要为粉质粘土,红褐色,可塑软塑状,土质不均,下部含岩石碎屑,其表层
0.5米左右为耕作〜土该层厚度
4.
08.0米〜坡-残积层分布于河沟两岸台地及山顶平缓地带,主要为粉质粘土,紫褐色,可塑一硬塑,厚
0.
51.5米,多为耕作土〜坝体土(sQQ(填筑土)由于所处位置不同,其填筑的物质也有所不同,现分述如下上游坝体土(SQ)(填筑土)由灰褐夹紫褐、褐黄色可软塑状粘性土、〜4粉土组成,湿很湿,稍密中密,夹砂岩和砂质泥岩碎屑颗粒约510%〜〜〜下游坝体土(sQ)(填筑土)由灰褐、紫褐色砂岩和砂质泥岩碎块、屑组成,湿很湿,稍密,间夹1015%的粘性土〜〜心墙坝体土(sQ)(填筑土)由紫褐、褐黄色硬塑状粘土组成,湿,中密〜密实,土质较均匀高程
467.00米以下坝体土(sQQ(填筑土)由紫褐、褐黄及灰褐色可塑状粘性土组成,湿很湿,稍密中密,偶见砂岩和砂质泥岩碎屑颗粒〜〜排水棱体(sQJ主要由灰、紫灰色的干砌毛条石组成,结构松散,条石主要成分为砂岩,含少量泥质粉砂岩,棱角明显,条石表面可见网状裂隙,部分已风化破碎基岩岩性在坝址区主要为砂岩和砂质泥岩不等厚互层砂质泥岩为紫红色,粉砂泥质结构,层状构造,矿物成份以粘土矿物为主,次为长石、云母等,层理发育,岩性不均,夹泥质粉砂岩薄层或透镜体,岩性软弱,抗风化、抗冲刷能力低,具遇水易软化、失水易开裂特征厚度大于20米,是坝基主要持力岩层之一砂岩多为灰色,细粒结构,中厚层状,泥钙质胶结,泥质较重,层理发育,主要成份分为长石、石英,次为云母及岩屑及暗色矿物组成岩性较硬,较完整,岸坡地带裂隙较发育,厚度1020米,岩性不均,层中夹砂质泥岩及泥质粉砂岩〜薄层和透镜体,是大坝基的主要持力岩层之
一四、地质构造与地震本区地质构造上位于四川中台拗川中台拱之元坝向斜南东翼,岩层产状为N20°E/NW Zl°o发育两组构造裂隙,
①组N5°E N5°W/NE N7580°,〜〜面较平坦略粗糙,泥质碎屑物半充填,间距34米,延伸长度大于15米,该组〜裂隙垂直于坝轴线,是左、右坝肩绕坝渗漏的主要通道;
②组N800W/NE N8085°,面较平坦略粗糙,张开度13厘米,泥质半充填,间距35米,延〜〜〜伸长度大于10米,该组裂隙平行于坝轴线且切穿第
①组裂,是坝基、坝肩渗漏的主要裂隙通道另外发育一组与岩层产状近于一致的缓倾角裂隙,见铁质或钙质浸染,特别是砂岩和砂质泥岩接触面,面粗糙,张开度达23厘米,是库水沿坝基〜渗漏的主要通道之一区内无发震构造存在,挽近期构造运动微弱据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001(1/400万)查得,工程区地震动峰值加速度为
0.05g,动反应谱特征周期为
0.35S,对应地震基本烈度为VI度区域构造稳定性好
五、水文地质条件。