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省县镇虹阳水库安全鉴定阶段7/9/20229:30:54PMxx xx xx工程地质勘察报告目录、绪言
1、库区地质概况及工程地质条件评价库区地质概况
22.1地形地貌及物理地质现象
2.
1.2地层岩性地质构造与地震水文地质条件库区工程地质条件评价
2.
2.1水库渗漏问题水
2.2库浸没问题库岸稳定问题库内淤积问题、坝址区工程地质条件及评价坝区地质概况地形地貌及物理地
33.1质现象地层岩性地质构造水文地质条件岩体风化
3.
1.
43.
1.5岩体物理力学性质坝基工程地质条件评价
3.2坝基抗滑稳定坝基及绕坝渗漏近坝库岸稳定坝体填筑物质量及防
3.
2.
23.
2.
33.3渗性能评价年完成坝体心墙土防渗斜墙土迎水坡坝壳土(年完成坝
3.
3.21969体土)背水坡坝壳土(年完成坝体土)1974反滤棱体坝体与坝基的接触关系
3.
3.
53.
3.6坝下涵管
3.
3.7复疏无腐蚀弱腐蚀类酸普通水泥中等抗硫酸盐水泥盐
2.60n]含量SO42型腐蚀强腐蚀SO/V250250Vs02SQ2V30003000^
2400012.00n]g/Lg/L结晶mg/LA400400As05004000As042V5000500WSO/V10005000As02Vl00004⑶坝基岩体的透水性坝基岩体均为震旦系上统变质细砂岩,局部夹变质中砂岩,据坝轴线钻孔ZK1-ZK5压(注)水试验资料分析,基岩透水性普通随深度增加而减小左岸坝基渗透系数、透水率、K=
1.8XIOo〜
7.OXIOm/s qR.50~
19.0Lu溢洪道位于大坝右岸,距大坝约口处,轴线方向近南北向;全长约150mM现进口底板高程约出口高程中间堰体闸门最高处150m,375〜376m,372〜373m,高程为;左岸山坡陡,右岸山头低矮,地表多为薄层残坡积层覆盖,在进
383.76m口至中间闸门右岸边坡脚见有松散堆积物,其它物理地质现象不发育因大坝原设计高为溢洪道设计高为溢洪道设计开挖深
18.6m,
18.0m,
14.50m,相应高程约当时以基本达到这个要求,后来大坝加高至高程,
373.701m,
384.80m这样又将溢洪道底板回填至目前高程,回填深度2-4m0地层岩性从溢洪道开挖剖面及地质钻探表明,溢洪道出露岩性有第四系坡残积层及人工填土层,燕山早期第一阶段侵入岩,震旦系上统变质细砂岩,现分述如下震旦系变质细砂岩黄色,灰色、具硅化,变余砂质结构、块状构造,Z2矿物成份为泥质、砂质及硅质,弱微风化岩石质地坚硬,地层产状为〜103sl05匕,层理面发育间距为多,呈薄层状为主,溢洪道左岸及下游右岸
74.78o VO.Im广泛分布燕山早期第一阶段中细粒花岗岩叼小浅肉红色夹灰白色,中细粒花岗结构,块状构造,矿物成份为石英、长石、白云母等,该岩石风化较强烈,主要在溢洪道右岸分布第四系残坡积层棕黄色、棕红色砂质黏土,含碎石砂质粉土,结构松Q4MI:散中密,厚薄不一,普通・局部大于〜12m,4mo第四系人工填土层黄色,主要为中细粒花岗岩残积土层组成,为溢洪道开Qj:挖后回填土,约溢洪道进口靠库边见有溢洪道两岸开挖后弃土堆积
2.4;地质构造据本次工程地质测绘,溢洪道内未见有大的断裂构造通过,仅浮现一小断裂,节理裂隙较发育断层产状,与溢洪道走向近垂直,延伸短,裂面呈闭合状,F5350/60仍向上游,力学性质属压性断裂发育裂隙见3^©200-204°Z65-700,
4.5条/m,延伸长约
4.5m;
②70/
660、
5.7条延伸普通;
③条面平直,延伸普通;以
①组较为发育/m,270Z49,
3.5/m,水文地质
1.14地下水类型有第四系覆盖层中的孔隙潜水、上层滞水及基岩裂隙潜水,上层滞水主要分布在进口闸门段人工填土层中,水量普通较贫乏;孔隙潜水埋藏于〜第四系坡残积和冲洪积层中,靠大气降水补给,含水量随季节性变化而变化;裂隙水埋藏于基岩裂隙中,含水量普通较贫乏,靠大气降水补给,部份由孔隙水补给,排泄于沟谷中洪道工程地质条件评价
1.15溢洪道中部设有浆砌石闸孔堰体,堰顶宽堰面为宽顶堰,堰顶高程
4.5m,;从溢洪道地段裸露岩体观察和钻孔揭露,其工程地质分析如下:
383.76m⑴进口段进口段底部高低不平,左侧边坡较陡,右岸均为全强风化花岗岩,左岸进〜口约为强风化花岗岩层,往出口为弱微风化黄色、青灰色变质细砂岩;进
5.8m〜口段右岸坡脚有少量砂壤土堆积,为山坡水土流失堆积形大坝护坡
3.
3.8坝下游集中渗水分析溢洪道工程地质条件及评价
3.
3.9地质概况溢洪道工程地质条件评价
3.12岩石(体)的物理力学性质指标、发电引水隧洞工程地质条件及评价
4.35地质概况隧洞工程地质条件评价
4.12隧洞围岩岩(石)物理力学性质指标.天然建造材料
4.36块石料场料场
5.
16.2i砂砾石料场结论与建议
6.37库区大坝
7.
17.2溢洪道发电引水隧洞
7.
37.4天然建造材料附图目录
7.5图名比例尺图号坝区工程地质平面图虹阳水库安鉴-地质1:500天然建造材料场地分布图虹阳水库安鉴-地质・1:50000-012大坝程,-IV-IWZ1:500虹阳水库安鉴-地质地质横剖面图-02-01-02-04大坝大工程地虹阳水库安鉴-地质v-vn-vn1500质纵剖面图-02-5-02-7虬阳水库安鉴-地质引水隧洞工程地质纵剖1500-02-8vm-vr面图虹阳水库安鉴-地质溢洪道■区工程地质横剖1500-02-9IX面图陈坊水库安鉴-地质・I500・0210溢洪道次工程地质纵剖,面X图虹阳水库安鉴-地质钻孔柱状图(:100-1150ZK1〜1成;进口段强风化花岗岩抗冲刷能力差,两岸无挡墙,在泄洪水流的冲刷下易产生小范围的滑坍现象,以致阻塞进口、造成溢洪不畅,需采取保护措施,建议进行衬护据有关资料记载及现场水库管理人员反映,溢洪道进口处底板高程已控至底板基岩为弱风化岩,本次钻探孔揭露也表明进口底板基岩为弱风
373.7m,ZK18化岩;上部地层为因大坝加高而回填形成填土,厚约;据钻孔压水试验资料,
3.8m上部岩体透水率下部岩体属弱中等透水性岩体,按作q=18Lu,q=
4.2Lu,〜qWIOLu为相对隔水层标准,进口段底板基岩存在渗漏,相对透水岩体厚度为
5.40m o⑵溢流堰体堰基据有关资料记载及水库管理人员反映,结合本次钻探孔揭露表明,堰基ZK17岩体为弱风化变质细砂岩及弱风化中细粒花岗岩,据钻孔压水试验,上部岩体透水率下部岩体属弱中等透水岩体,按作为相对不透层q=85Lu,q=
3.ILu,〜qWIOLu标准,堰基岩体存在渗漏,相对透水岩体厚度为
5.5mo据钻孔钻进时观察,回转钻进过程中,堰体下游堰趾积水处水量增大,ZK17且颜色渐变为灰色,分析堰体与基岩接触带接触不好,存在接触渗漏⑶溢洪道岸坡据本次测绘,溢洪道两岸边坡均未设置挡墙,左岸边坡除进口处大多
5.8m为弱微风化岩石裸露,且地层倾角及裂隙倾角均远大于地形坡度,故抗冲刷能〜力及岸坡稳定性较好右岸自进口约为全强风化中细粒花岗岩,
0.80m〜80~110m段出露有弱风化青灰色变质细砂岩,出口段为强风化变质砂岩,因强风化110m6岩抗冲刷能力弱,在泄洪冲刷时易产生小规模滑坍等不良地质现象,建议进行衬护⑷底板抗冲刷问题据有关资料记载及水库管理人员回顾,结合本次钻探表明,溢洪道底板进口堰体段已开挖至高程处,底板基岩均为弱风化岩层,后因大坝〜
373.10~
373.70m加高,对溢洪道采用砌石、黏土加高回填至目前高程,底板抗冲刷能力375s377m较差,需采取保护措施;堰体出口段底板弱风化基岩裸露,抗冲刷能力较强〜()出口段5溢洪道出口段左岸基岩裸露,为弱风化变质砂岩,抗冲刷及岸坡稳定性较好;右岸为强风化变质细砂岩,风化裂隙发育,抗冲刷能力差,易形成水土流失及小规模滑坍,建议进行衬护出口段发育的断裂规模小,闭合状,倾向进口段,倾角陡,对边坡稳定F5无大的不良影响⑹尾水渠从溢洪道出口至原主河道尾水渠均为岩石基础,抗冲刷能力较好,对本工程安全影响较小岩石(体)的物理力学指标根据地质资料及现场观察,提出溢洪道基础
4.3岩石(体)物理力学指标建议值如下名称变质细砂岩中细粒花岗岩指强风化弱风化全风化强风化弱风化容重KN/n22-232520-212325湿抗压强度3-520-305-830-40MPaf,校/岩CMPa地基承载力特400-50300-4002000-3000200-3003000-40000征值KPa发电引水隧洞,程地质条件及评价5地质概况
5.1发电引水隧洞位于大坝右岸山体中,洞长进口底板高程出口150m,
359.70m.底板高程隧洞为圆形断面,内径进出口段配筋、其余洞段为素
358.201m,
1.20m,役衬砌,为有压隧洞隧洞出口边坡基本稳定,出口后接压力明管隧洞穿过区为一山体,山顶高程摆布,进口处山坡较陡、约出口处391m50°,坡度较缓、约;隧洞区出露岩性为变质细砂岩变余砂质结构,块状构造,30矿物成份主要为泥质、砂质及硅质,地层产状为85-90Z80-860;进口段见有燕山早期中细粒花岗岩出露,呈中细粒花岗岩结构,块状构造,矿物成份主要为石英、长石、云母据原隧洞地质素描资料记载,洞体
71.35m.
112.3m
123.5m,
138.2m处有多条伟晶花岗岩脉及石英脉穿插根据地表观察及原隧洞地质素描资料,隧洞区断裂及节理裂隙发育,岩体完整性较差中等完整,现对隧洞区断裂及节理裂隙描述如下〜为一压性断裂,产状匕;断裂面呈舒缓波状,断裂带宽为14545l-3cm,F3断层角砾岩及泥质充填,胶结松散,分布于隧洞处,将该处出露的伟晶
123.50m花岗岩脉错断为一压性断裂,产状,断裂面呈舒缓波状,断裂带宽F4310/81o破碎带由花岗岩云母岩碎块及泥质充填,胶结松散,分布于隧洞
4.9m,
19.7~
24.60m进口段,断裂带上盘为花岗岩,下盘为变质细砂岩洞体发育裂隙见有组3
①匕,裂面平直,见铁镒质渲染,延伸;
②,而平100―
11055.80o
2.4m160Z70直闭合;
③;面平直闭合;以
①组裂隙较为发育335Z64隧洞区地下水类型主要为基岩裂隙水,埋藏于基岩裂隙中,多数地段含水量较贫乏,靠大气降水补给,排泄于沟谷中隧洞工程地质条件评价
5.2⑴进水口段据原有资料记载,进水口段开挖长约高约进口处洞脸为浆砌石
13.2m,15m,护坡,因未空库,水库水位较高,对进口边坡定性无法观察进口段为弱风化花岗岩、洞体两壁中部见明显的平132sl
9.7m
13.2〜180m行隧洞延伸的挤压破碎带,宽约破碎带泥质胶结、松散,此洞段稳定性较
0.70m,差,已用钢筋校衬砌处理⑵洞身段洞身段从山体中通过,上覆岩体较薄,地表有少量坡残积层覆盖,岩体风化较强烈,全、强风化厚度普通较大据厚有资料及地质钻探资料反映,隧洞通过地段主要为变质细砂岩,洞顶上部为黄色,洞体及下部为灰色、具硅化,地层产状为85-90Z80-860地质构造较发育,
19.7〜
24.6m处o为一较大规模断裂带(、处为一压性断裂保)、断裂带均较松散,为泥F
123.5m质胶结,主要发育前述
①组・・裂隙,及100110Z
558071.35m.
112.3m.
123.5m发育的伟晶岩脉结构松软,均为风化的长石、少量石英碎石及少量泥质物
138.2m和较多的鳞片状浅灰色白云母片组成,锤击轻挖易落;综上所述,洞身段围岩整体稳定性差,围岩类别为类,洞身已用钢筋校、以后洞身己用素校衬砌IV
21.2m⑶出口段隧洞出口段边坡约,采用浆砌石护坡,原表层残坡层厚度薄,仅需开挖30约现出口段基岩裸露,呈弱风化微风化,岩层产状,呈Im,〜
64.80Z84互层状,裂隙较发育,见前述
①、
②、
③组,以
①组发育为主,裂隙宽一般I.
2.50cm,多数由泥质及细粒碎石充填,少数由方解石反高岭土质充填,据隧洞出口边坡表面观测,在岩石节理裂隙面见有小面积渗水,岩体完整差,上覆岩层厚度薄,总体稳定性较差,已用钢筋役衬砌⑷裸露明管裸露明管存在数条环向裂缝,施工质量较差,裂隙处且有渗水;另明管两端闸阀生锈老化,关闭不灵,有漏水现象隧洞围岩岩石体物理力学指标
5.3根据枢纽区岩石样品室内试验结果,结合本区相似工程经验,现场观察,结合上述围岩类别为类,建议隧洞弱风化中细粒花岗岩岩石单位弹性抗力系数IV湿抗压强度)桂/岩抗剪强度K=100-120kg/cm3,fi®24-25kN/rro,304MPa,f=
0.55・坚固性系数;建议隧洞弱风化变质细砂岩岩石单位弹性抗力
0.
60.©=
0.301\/^a2-3系数・容重・湿抗压强度(洞身穿过段具硅K°=80100kg/cm3,2425KN/m\30MPa化),桂/岩抗剪强度・・坚固性系数f=
0.
550.
58.C=
0.
200.30MPa,2〜3天然建造材料6块石料场
6.1右岸石料场料场位于大坝右岸水库公路旁,基岩裸露,上部残积及全、强风化岩层较薄(),岩性为变质细砂岩,裂隙中等发育,地层产状,1—2m106/84呈中薄厚层状,岩石质地坚硬,呈弱微风化,物理力学性能较好,据坝址区室〜〜内岩石样品试验结果单轴饱和抗压强度天然容重距主坝
15.30MPa,252KN/rro,约储量>万开采运输条件较方便
0.7km,5n,土料场
6.2左岸土料场料场位于大坝上游左岸山包上,上部无用层厚度为棕
0.
5.
0.7m,红、褐色,可塑,经室内试验定名为含砂低液限黏土,微含细砾、占、粒径主2%要为、为细砾,砂粒占>粒径以为主、多为细砂,粉粒占
2.5mm
47.2%
26.3%,粘粒占塑性能指数最优含水量塑限
24.4%,19,2510%,二者相近,击实后渗透系数击实湿容重干容重
29.4%,
7.7X106cm/s,
18.53Kn/m\储量万开采运输方便,可选作大坝加固防渗用土料
14.81Kn/m3,
2.4m*砂砾石料场
6.3村砂砾石料场位于镇村河右岸漫滩上,为砂砾石混合料场,XX XX XX XX普通高出水面部份位于水下,表面无覆盖,上部以中粗砂为主,下部为
0.
3.
0.5m,砾石层,砂砾石质地纯净,主要成份为石英;据采样分析,料场上部砂料质地纯净,不含泥块泥质及云母片,干松重度细度模数颗分定名为中砂,
14.71kN/m3,
3.09,可满足建造用砂质量标准,砂料储量万、砾石料储量万运距,2n4n,17km开采运输方便结论与建议7库区
7.1库区地震动峰值加速度为相应地震基本烈度度;未发现区域性大断
0.05g,6裂通过库岸基本稳定,库区渗漏和淤积问题不甚严重大坝
7.2坝基河床段年完成坝体座落在弱风化变质细砂岩层上,年完成坝体座19691974落在冲洪积黏土质砂(砾砂)层上,呈稍密状,坝基未发现大的断裂构造;两岸坝基多为坡残积和全、强风化层,未发现大的断裂构造,两岸山坡对称、平缓,对坝基稳定无大的不良影响据钻孔压(注)水试验资料,河床段坝基岩体属弱中等透水性岩体;两岸坝〜基表层岩体风化较强、节理裂隙发育,属强中等透水岩体,坝体与坝坡接触段清〜基不彻底,仅表面进行清理,接触带注水试验K=
2.2X IOAcm/s^
1.19X1oLm/So河床段及两岸存在坝基渗漏和接触渗漏,两坝肩存在绕坝渗漏坝体据钻孔资料揭露,年完成坝体心墙土、年保安加固防渗斜墙19691980sl982土土质与坝壳土土质无明显差别,均以黏土质砂为主,其土质不均一,碾压质量较差,土体粘粒含量低,渗透系数平均值均大于不符合《碾IXKhcm/s,压式土石坝设计规范》中有关防渗土料渗透系数应不大于SL274-200011XIOfm/s的强制性条文要求;根据土工试验成果,心墙土与上、下游坝壳土渗透系数平均值及大值平均值最大相差倍数仅指标也相近,建议可将心墙土与上、下游坝
2.85,壳土视为同区域坝体土大坝下游坝坡设有反滤棱体,反滤层主要由中粗砂组成,砂质较脏,下部堆砌块石含有较多砂粒,反滤层修筑不规范,反滤层结构层次不明显,反滤效果不佳坝下涵管最埋砌石段封堵质量较好综上所述,大坝存在坝基渗漏、接触渗漏和绕坝渗漏,大坝土体填筑质量较差,防渗不满足规范要求,建议大坝增设或者新设坝体防渗心墙或者防渗斜墙,同时对坝基及坝肩进行防渗处理溢洪道
7.3溢洪道进口至堰体段底板人工填土层较厚,底板抗冲刷能力差,建议进行底板衬护堰体至出口段底板基岩裸露,呈弱风化微风化,抗冲刷能力强〜遍洪道右岸进口段,出口段及左岸进口由全0~80m110―150m5〜8m〜强风化花岗岩及变质砂岩组成,未设边墙,岸坡稳定性差,建议应设置边墙护坡,其它地段岸坡弱微风化基岩裸露,岸坡稳定性较好〜溢洪堰体堰基为弱风化变质细砂岩及花岗岩,力学强度高,存在堰基渗漏和接触渗漏,建议进行防渗处理发电引水隧洞
7.4发电引水隧洞从弱风化硅化变质细砂岩及中细粒花岗岩中通过,围岩完整性差,断裂及节理裂隙发育,围岩类别为类,出口边坡基本稳定IV进口位于水下,未放水空库,边坡稳定性不详,建议现场检查时水,应空库放对隧洞进口边坡及洞身段进行观察天然建造材料
7.5坝址附近块石料丰富,砂砾石料需至镇及附近材料场拉来,质量均XX XX能满足要求;土料土质中等,可考虑选作除险加固防渗土料-03-1A03-18附表目录、大坝迎水坡坝壳土(年完成坝体)原状土土工试验成果11969统计表、大坝背水坡坝壳土(年完成坝体)原状土土工试验成果统21974计表、年完成坝体心墙原状土土工试验成果统计表
319691、防渗斜墙原状土土工试验成果统计表、岩样试验成果表4151张、土工试验成果表、土料场土料击实渗透试验成果表张6471张、建造用砂料分析测试报告、水质分析成果表8192张、岩芯照片10张张张张属微强透水性,河床坝基属弱中等透水性,右岸坝基〜q=
9.0-
66.00Lu,〜K=
3.0X10A.0X0Aom/s.透水率q=
7.80-
22.0Lu属弱〜中等透水性按透水率〈作为相对不透水层标准,左岸坝基透水层厚度・q10Lu
12.
218.6m,河床坝基透水层厚度右岸坝基透水层厚度」相对不透水层顶板线
5.4m,
10.
99.5m,总体向河床倾斜坝轴线左坝肩孔钻进至、右坝肩孔钻进至及河床段背ZK
16.6m ZK
56.2m水坡钻进至时,孔内冲洗液全漏,漏水均发生于强风化岩层中,分ZK
612.20m析为强风化岩层中局部裂隙发育,特别前述
①组近平行坝轴线方向裂隙与近顺河向垂直坝轴线层面互相切割,形成岩体裂隙密集带而产生渗漏通道,形成漏水岩体风化坝区岩体普遍存在风化现象,根据坝基岩石的性状、透水性能及物理力学性质,可划分为全、强、弱、微个风化带,据坝轴线上钻孔,各风化带厚度见下4表
3.2o坝基岩体各风化带厚度表表
3.2¥\风化程度、绪言1县虹阳水库位于县边缘正西部,坝址位于镇西南面约距晨光xxxxxx13KM,村约座落在哗江一级支流河上游,是一座以灌溉为主,兼有发电、养
2.OKM,xx殖等综合利用的小
(一)型水利枢纽工程该工程控制集雨面积设计
10.76KM2,坝高、正常蓄水位(黄海高程,以下同、黄海高程二原假设高28m380701m程).总库容万廿、现灌田亩、装机+
306.701m732400800KWO由于当时条件,该工程在没有进行勘测的情况下,于年冬动工兴建,1969年初步建成坝高的黏土心墙、坝顶高程为扩大工程效应、197018m
374.701m,利用库水发电,年冬至年对大坝进行扩建,增加了坝高,坝顶1973197410m高程并将溢洪道初步开挖成形,接着兴建坝后一级电站,、
384.701m,19781987年分别建成
二、三级电站该工程原大坝因质量差,年月大坝背水坡左岸山侧处发生严重漏水,19805并浮现管涌现象和坝体沉陷裂缝,经几昼夜抢险才避免垮坝事故;年汛期因1981违章操作,原坝下输水涵管发生水锤破坏而报废,致使整个工程住手了灌溉、发电、养鱼等效益,经济上造成为了很大损失年,该工程列入州地区基建1980x项目、重点保安加固,于年进行了加固工作,完成为了大坝背水坡漏1980sl982水点处理、迎水坡的黏土斜墙及截水槽施工、新开压力隧洞代替坝下埋管等项目,并计划左坝头进行山体帷幕灌浆(未实施);、年市水利水电勘测19891990xx设计院进行了大坝渗流观测设备及溢洪道续建配套设计,并进行了后续施工根据大坝加固后多年来运行情况分析,大坝虽经加固,但仍存在较多问10题,如坝下游集中渗漏点长年漏水,库水位约起坝后坝左岸山侧
378.701m
371.高程水沟见滴水、左岸山侧见漏水,坝体土质差,溢洪道右岸边坡上部残坡20m积层及全强风化岩层水流冲刷流失至溢洪道内形成淤积、右岸全强风化岩层组〜〜成边坡未衬砌和修筑挡墙,压力明管环向裂缝及闸阀生锈漏水等;且水库运行至今最高库水位仅达大坝目前仍未接受设计、校核洪水位考验,大坝质
380.501m,量仍在监测中为了进一步查明工程存在的问题,确保工程安全,受县XX XX镇人民政府委托,我院于年月对虹阳水库工程大坝、隧洞、溢洪道等进20043行了工程勘察工作,完成勘测工作量如下表平面地质测量Kmi
0.075地质剖面测绘m7^TO原年完成坝体黏土心墙1969钻孔孔m/405/18处增加孔1探坑处钻孔压注水试验段/次40取土样组57取岩样组T2取水样组天然建材防渗土料组样天然建材砂土样组.库区地质概况及工程地质条件评许库区地质概况
22.1地形地貌及物理地质现象
2.
1.1水库位于县哗江河一级支流河上游虹阳村河段;区内地势变化幅度较XXXX大,北西西高、南东东低;普通海拔高程相对高差摆布,400s500m,100~150m最高山头海拔标高达多座落在水库的西南,为低山丘陵区,属构造侵蚀、560m,剥蚀低山丘陵地形,山头多呈浑圆形,沟谷较为狭窄,冲沟发育,山坡坡度・45,河流由北西西途径毛公段流入库内再向下急流,经牛栏峡拐弯向北东东向65缓慢流出库区两岸基岩长期受风化剥蚀作用,导致残积层普遍发育,厚约河谷1〜3m,地段受流水冲刷作用,沿沟谷两岸坚硬基岩裸露库内植被中等发育,滑坡及崩塌等物理地质现象不甚发育地层岩性
2.
1.2库区出露地层为震旦系上统亿)黄色、灰色变质细砂岩、硅质板岩、千枚2状板岩,广泛分布于库坝区;燕山早期第一阶段)中细粒花岗岩,主要分布2Ta在库区东侧,属岩体,侵入于岩层中,以岩基状产出,枢纽区主要以岩脉XX Z2状侵入;第四系冲洪积层及残坡积层分布于沿河两岸和山坡沟谷区,岩性为砂砾石层及含砾黏土、含碎石粉土等地质构造与地震库区位于武夷山隆起带的西翼,地质构造较简单,无区域性大断裂通过库坝区,但因震旦系地层形成地质时代早,经历了多次构造应力的作用,岩层产生挤压破碎,参照《县地质构造图》,库区北北东北东东向地质小构造较为发育,XX〜局部岩层在构造应力的作用下发生扭曲库坝区新构造运动微弱,表现为大面积间歇性缓慢降升为主要特点,未见明显的差异运动据国家年颁布的《中国地震动峰值加速度区划图》(2001GB18306—)查获,库坝区地震动峰值加速度为相应地震基本烈度为度
20010.05g,6水文地质条件库区地下水有第四系松散层中的孔隙潜水和基岩裂隙水两种类型孔隙水埋藏于第四系残坡积层中,含水量较贫乏,靠大气降水补给,排泄于沟谷及库区;基岩裂隙水埋藏于基岩裂隙中,主要受大气降水补给,排泄于库区库区工程地质条件评价
2.2水库渗漏问题库区地层为变质细砂岩、花岗岩组成,岩体本身的透水性能较小周边山体雄厚,无低矮坯口,库区周围无深切沟谷,未发现有区域性大断裂通向库外,仅在坝址下游见有漏水现象因此,水库周边绝大部份不存在渗漏问题,库区渗漏不甚严重水库浸没问题经调查,水库周边无大片农田和房屋,无重要城镇和矿产资源及文物古迹,不存在水库淹没问题库岸稳定问题库区为低山丘陵区,岸坡由震旦系上统变质细砂岩及燕山早期第一阶段中细粒花岗岩体组成,山坡坡度中等,滑坡及崩塌等物理地质现象不甚发育,仅局部地段岸坡有少量小规模的崩塌体水库运行多年,库岸基本稳定30库内淤积问题库区周边为震旦系变质细砂岩及燕山早期第一阶段中细粒花岗岩体组成,岩石风化较强烈,残坡积层广泛分布,植被中等发育,由于多年水库工程建设整修和人力砍伐的破坏,局部水土流失较严重,据调查和现场观察,库内淤积不甚严重,坝址区工程地质条件及评价3坝区地质概况
3.1地形地貌及物理地质现象坝区为低山丘陵区,山顶多呈馒头状,山顶高程最高受筑坝挖方影响,405m,坝区两岸地形零乱,原始地貌破坏严重坝址两岸山坡坡度约,比较对35s45称坝区河流由北向南流经坝址、河道较直,宽约河床高程约8s12m,两岸级阶地不发育
353.30~
352.8m,I受筑坝及修路挖方人为破坏,坝址两岸山体植被发育差,在裂隙切割和水流冲刷条件下,两岸残坡积层及全强风化岩层结构面强度易软化降低,形成不良〜物理地质现象,据地表观测,坝址区见处小规模崩塌,分述如下5崩塌位于左岸坝线上游处,崩塌范围宽高发生于强风化I:18m2m,
3.5m变质细砂岩中崩塌位于左岸坝线下游处,崩塌范围宽高发生于全强风化II:39m8m,3m,〜变质细砂岩中崩塌川:位于左岸坝下游处,崩塌范围宽高约发生于残积110m13m,2m,〜全风化变质砂岩层中崩塌位于右岸线下游约处,崩塌范围宽约高约发生于强IV8m2m5s6m,弱风化岩层中〜崩塌位于右岸线下游约处,崩塌范围宽约高约发生于全V55m10m,4m,〜强风化岩层中,崩塌体见树木斜歪生长地层岩性坝址区出露地层岩性为震旦系上统变质砂岩层及第四系松散堆积层⑴震旦系上统变质细砂岩()上部多呈黄色,下部多呈灰色、具硅化,Z2局部夹黄白色变质中细砂岩,变余砂质结构、块状构造,矿物成份主要为泥质、砂质、下部含硅质,风化及构造裂隙发育,弱风化岩石裂隙面均见有铁镒质渲染,岩层呈薄层状碎裂结构为主,地层产状〜85~95°N68s80o⑵第四系残()黄色,主要分布两岸山坡,普通结构较松散,厚约Q,e.Y,岩性多为砂质粉土、含碎石粉土、级配不良砂,碎石多为强风化变质砂岩、1s3m,手折可断⑶第四系冲洪积层残坡积层(严「):黄色,分布于现代河床中,一般呈Q I松散稍密状,厚度不等、变化较大,岩性为黏土质砂、砂砾石层等〜3m地质构造⑴断层坝址断裂构造不发育,仅见一条分布于坝址左岸小路旁,产状匕,断裂带宽米,呈Fi
180770.1―
0.3舒缓波状,带内为白色石英脉充填,可见延伸余米,对大坝无不良影响20⑵节理裂隙坝址区节理裂隙主要见组
①条可见延伸31850s215275-85°,3-5/m,
3.5m,延伸较长,广泛分布于坝址区
②,条主要分布于右323s347Z550~763-6/m,岸,裂隙短小,延伸短,被
①组裂隙切割
③一匕,条27028065°-
812.4延伸短,主要分布于左岸/m,上述节理裂隙地表呈微张闭合状,裂面均较平直,多见铁镒质渲染前述〜
①组裂隙在坝址区较发育,延伸较长,与层面互相切割,使坝址区岩体完整性较差,呈薄层碎裂结构为主,前述
②、
③组裂隙延伸短,坝区不甚发育〜水文地质条件⑴地下水类型坝区地下水类型主要有孔隙潜水和基岩裂隙水前者埋藏于第四系松散堆积层中,靠大气降水补给,水量变化大,排泄于沟谷及河床中基岩裂隙水埋藏于基岩裂隙中,含水量相对较贫乏受大气降水和库水补给,排泄于沟谷及河床中⑵地表水及地下水水质坝区地表水及坝后渗水均为无色、无味、无臭、透明,据库水和坝后渗水水质分析见下表数据,对照附录环境水对混泥土腐GB
50287.99G蚀评价标准,库水具有分解类溶出型中等腐蚀及普通酸性型腐蚀型弱腐蚀,坝后渗水具有分解类溶出型中等腐蚀、普通酸性型弱腐蚀及碳酸型弱腐蚀详见表
3.1o环境水腐蚀判定标准及评价表表
3.1渗后腐蚀性特腐蚀性类库水水质分征判定依腐蚀程度界限指标型析指标据溶HCO
1.
071.07NHC030,
70.327出无腐蚀弱腐蚀HC
30.
70.327mmol/L型HCO,含量中等腐蚀强腐mmol/L蚀mmol/L无腐蚀弱腐蚀PH6,
56.5NPH6,
06.0NPH
5.5普中等腐蚀强腐PH
5.5通分解酸值蚀PH
6.
156.25性类型无腐蚀弱腐蚀侵蚀性碳中等腐蚀强腐亿55酸含量CO41515WCO2V3030C060CO2N6Oco蚀
25.98mg/L型mg/Lmg/L分解硫无腐蚀弱腐蚀Mg210001000WMg2+vi5001500W Mg22000++酸结晶含量中等腐蚀2000WMg2+v3000Mg*镁
20.59mg/L
0.47mg/L型mg/L厚全风化带强风化带弱风化带度m微风化带位置左月・
2.0A
12.978~
9.
64.30河床
004.
75.7右星
2.
94.
37.23岩体物理力学性质坝基岩体均为变质细砂岩局部夹变质中砂岩,节理裂隙较发育,据钻探资料和地表观察弱风化岩体质量指标•般为节理裂隙间距多为RQD7〜28%,层面间距普通岩体结构类型属薄层碎裂结构;微风化岩体质
0.05s
0.l0m,VO.IOm,〜量指标普通为节理裂隙间距多为岩体结构类型属互层RQD37s42%,
0.10-
0.20m,镶嵌碎裂结构,岩体完整性较差结合坝基及枢纽区其它建造物岩石试样室内〜试验结果,坝基弱风化岩体类别宜划分为类,微风化岩体类别为川类根IV~IV据上述分析并结合有关经验数据及本区类似工程资料,提出本工程坝基岩体物理力学性质指标建议值,供设计参考选用坝基岩体物理力学性质指标表
3.3风化程度全风化强风化盟风化微风化备注下部灰色天然容重KN/m32022s232526具硅化变饱和抗压强度MPa3-515-303A4S质细砂岩弹性模量XIO^Mpa变形模量E.
0.1J.
120.5J.60JM,0取高值=10-15MPa泊松比
0.
350.26J.30抗剪强度』
05.
100.40J.
500.60ML65C,MPa
0.15J.20项』f,
0.
28.
300.
50.
530.
307.35承载力特征值Lk KPa250-2801500-30003500T500坝基工程地质条件评价
3.2坝基抗滑稳定⑴河床坝基根地表测绘及调查,原河床较窄,宽约河8〜12m,道较顺直;钻孔揭露,河床坝基清基不太彻底,上游及年老坝体坝基为弱风化变质细砂岩层1969下游年完成坝体部位在坝体土层以下有第四系冲洪积黏土质砂,很湿饱水、1974〜稍中密、厚约、已经多年压密作用,坝基未发现大的断〜
0.60〜
2.0m裂构造,节理裂隙较发育,产状同前述;由上述地质条件分析,坝基稳定性较好两岸坝基据坝轴线钻孔,两岸坝基多为坡残积层和全强风化层,未发现大的断裂构造,节理裂隙同上,两岸山坡中等,强风化岩层结构较密,全风化及残坡积层结构较疏松、但经多年压密作用、对坝基稳定无大的不利影响;由上述地质条件分析,两岸坝基稳定性较好第四系松散堆积层物理力学性质指标表坝基及绕坝渗漏问题
3.3层名称两岸第四系坡残右岸第四系残河床段下游冲洪积积含碎石粉土黏土质砂积级配不良砂指标天然容重KN/m
31919182.
005.0抗剪强度C KPa度
6263020.0坝体土底面与地基土之顼
0.45-
0.
500.
500.
35.40间磨擦系数渗透系数cm/s3X10°3-4XI006A7X10-4允许水力坡降
0.
10150.35-
0.40承载力特征值180200140KPa据坝轴线钻孔坝基压注水试验:河床段属弱中等透水q=
9.0~66Lu,〜性岩体;左岸坝基属微强透水岩体;K=
1.8X10-2-
7.0X10%m/s q=
0.5〜19Lu,〜右岸坝基八底属弱一中等透水岩体;按|=
3.0*106,0*10_454=
7.8~221_11,为相对不透水层标准,河床段存在坝基渗漏、两岸存在坝基及绕坝渗漏qWIOLu问题此外,坝轴线钻孔、钻孔在下套管至基岩面后、基岩回转ZK3ZK46108mm钻进过程中孔内冲洗液全漏,也反映河床段及右坝段坝基岩体存在渗漏问题;两坝肩、钻孔钻进至时孔内冲洗液全漏,据水库管理员回顾、当库水位上ZK1ZK5升至时、左岸背水坡山侧约高程水沟见有下降泉渗出(流量约
378.
701371.2m1),亦反映两坝肩存在绕坝渗漏问题L/min近坝库岸稳定水库上游近坝库岸地形较缓,山坡坡度,地表有少量残坡积层覆盖,25〜45部份地段基岩裸露,表层全强风化层较厚,岩性主要为变质细砂岩,裂隙较发育,〜以前述
①组裂隙较为发育,地层产状,层185s215Z75-8585s95Z68-80面及裂隙面倾角远大于地形坡度,库岸稳定性较好;从现状调查的情况看,水库上游近坝库岸仅左岸小路旁因修路挖方产生一较小规模崩塌,崩塌体宽高为2X
3.5m,对库岸稳定无不良影响,近坝库岸基本稳定坝体填筑质量及防渗性能评价
3.3原设计大坝为黏土心墙坝,年对大坝进行保安加固时,在迎水坡1980-1982开挖中发现原黏土心墙质量差,设计及施工等单位断定心墙起不到防渗作用,后设计采用新筑黏土斜墙防渗漏,因此,大坝坝型改为粘土斜墙坝据本次钻探表明最大坝高为坝顶高程坝顶宽约长约按大坝原结构分区,32m,
384.8m,
6.0m,89mo并根据勘察资料对年完坝体心墙土、保安加固防渗斜墙土、迎水坡(19691969年完成坝体)坝壳土、背水坡(年完成坝体)坝壳土、反滤棱体以及坝体与1974坝基的接触关系分别进行分析年完成坝体心墙土1969按原设计断面,原年完成坝体设有心墙,高程为以下,据本
1969374.201m次野外钻孔采取土芯观察,回填土以黏土质砂为主,呈红黄色,松散为主,上部高程段湿高程以下很湿,粘土质呈软
374.201〜
365.601m,
365.601m塑状,含水量大,冲击钻进过程中易缩径,约见黑色棕以下含砂量
9.0m
365.83m明显增高,并断续见有植物根系,土料来源主要为变质细砂岩残积土、含少量风化料本区域共取土样组,据室内土工试验资料分析含少量碎石、占、分布63%不均匀,砾石含量普通为、粒径普通为,砂粒含量约占、粒20s28%2s5mm55%径多为粉粒占粘粒及胶粒占天然含水量算术平
0.25~
0.075mm10〜15%,5〜10%,均值干重度算术平均值为小值平均值孔隙比算术平
27.1%,
14.5KN/m\
14.39KN/m\均值渗透系数算术平均值.大值平均值抗剪强
0.816,S.SSXQkm/s
1.23X103cm/s,度及其它成果详见年完成坝体心墙原状土试验成果统计表1969据上述资料分析,回填土土质较差,且不均一,碾压不够密切,粘粒及胶粒含量低,防渗性能不足,不能起到心墙防渗作用防渗斜墙土本区域共有个钻孔揭露,从本次野外钻孔所取土心观察,回填土土质以黏土7质砂为主,孔地段见有含细粒土砂,呈红、黄色,湿,松散为主,黏土质呈ZK12软可塑状为主,部份地段较湿,各孔土质中均见有细小植物根系充填,土料来源主要为附近变质细砂岩、板岩、残坡积土层,含少量风化料本区域共取土样组,据室内土工试验资料分析含少量碎石、最小占
60.9%.最大占分布不均一,砾石含量普通占、粒径多为砂粒含量占
9.3%.28%2〜5mm,、粒径多为,粉粒含量一般占、大者占45s50%
0.25—075mm5〜10%
22.8%,粒径』,粘粒及胶粒占、大者占天
005.005mm5~10%
12.7%,然含水量算术平均值孔隙比算术平均值干重度算术平均值为
27.6%,
0.826,>小值平均值渗透系数算术平均值大
14.37KN/m
313.79KN/rro,
4.5X104cm/s,值平均值抗剪强度及其它成果详见防渗斜墙土原状土试验成果统
6.97X10_4cm/s,计表据上述资料分析,回填土土质较差,且不均一,碾压不够密实,粘粒含量低,防渗性能不足迎水坡坝壳土(年完成坝体土)1969此区域共有个钻孔揭露(含坝轴线个),从野外所取土芯观察,填筑103土质以黏土质砂为主,部份地段为含砂低液限黏土(粉土),孔地段为含细ZK12粒土砂,呈红黄色为主,下部多呈灰黄色,上部湿,下部较湿,各孔段下部均有缩径现象、呈软塑状,孔・孔段,孔孔段见有ZK
134.75—525m ZK
144.5〜
4.70m碎块石分布,粒径大者松散,易垮塌、碎石呈弱风化状,多数孔段由15—30cm上至下见有细小植物根系,土料来源主要为附近变质细砂岩残坡积土和耕植土,部份为变质细砂岩全强风化料,土质不均一〜本区域共取土样组,据室内土工试验资料分析碎石含量少,仅占
221.4~
3.7%,且分布不均一,砾石含量普通占、最大为・粒径多为,砂粒15s20%396%.2s5mm含量普通为、最大为粉粒含量普通为、最大为粘粒50—55%
75.7%,8s12%
29.4%,及胶粒含量普通为、最大为天然含水量算术平均值孔隙比8-13%
20.3%,
27.67%,算术平均值干容重算术平均值为、小值平均值渗
0.795,
14.47KN/m
313.97KN/m3,透系数算术平均值
7.63X103cm/s,大值平均值L94X IOfcm/s抗,剪强度及其它成果详见大坝迎水坡(年完成坝体)原状土试验成果统计表1969据上述资料分析,回填土土质较差,且不均一,碾压不够密实,粘粒含量低,渗透性能大背水坡坝壳土(年完成坝体土)1974此区域共有个钻孔揭露(含坝轴线个钻孔),从野外所取土芯观察,回填74土土质以黏土质砂为主,坝轴线孔上部为含砂低液限黏土,背水坡孔・ZK2ZK63为碎石混合土、碎石粒径大者,呈红黄色为主,普通中上部均较干、5~
4.5m5s6mm呈稍湿状,大坝轴线以下较湿、呈软塑状,断
374.8m续见有细小植物根系,孔重力触探试验平均击数击修正标准击ZK
70.80m,4”Ocm,数为击,反映坝体结构松散,回填土料来源主要为变质细砂岩残坡积土层,、3ZK
6、孔段含有较多变质细砂岩全强风化料,土质不均一ZK7ZK8〜本区域共取土样组,据室内土工试验资料分析碎石含量较少、且不均20
一、最大.最小砾石含量普通、最大砂粒含量普通为
32.4%
1.3%,15s20%
28.3%,、最大粉粒含量普通为、最大为粘粒含量普通为45T5%
67.3%,8〜15%
28.6%,、最大为天然含水量算术平均值孔隙比算术平均值,7sl5%
28.6%,
25.94%,
0.851干容重算术平均值为小值平均值渗透系数算术平均值
14.14KN/m\
13.66KN/IH3,、大值平均值抗剪强度及其它成果详见(年完成
1.16XOcm/s
2.46X103cm/s,1974坝体)原状土试验成果统计表据水库管理人员反映,当库水位上升至时,背水坡左岸
378.701m高程水沟处见滴水,滴水范围沿水沟宽约余米,且水沟上方邻近左岸
371.20m10浆砌石护坡表面植被相对较发育,也说明坝体土质较差,渗透性强综上所述,回填土土质较差,局部变质细砂岩全强风化料较多,土质不均一,〜碾压不够密实,结构松散,渗透性能大反滤棱体据本次探坑检查,大坝下游设置了反滤棱体,棱体内反滤层反滤料主要由中粗砂组成,厚约未见有细砾及砾砂,砂质较脏,反滤层次不明
0.10〜
0.30m,显,修筑不规范;反滤料下部为堆砌块石,直径为主,本次勘察在反20s40cm滤棱体上部采取扰动样分析,颗分定名为碎石混合土,碎石占粒径以>
79.7%.为主,含砾石,砂砾及粉粒碎石成份以弱风化变质细砂岩10cm
7.8%
12.2%
0.30%,为主,少部份有强风化现象由上述资料可以看出:反滤层修筑不规范,反滤层结构层次不明显,虽然反滤层能起到一定的反滤作用,但棱体块石中含有较多砂粒,反滤效果受到一定影响,反滤效果不佳坝体与坝基的接触关系据施工回顾资料,山坡清基不彻底,从本次钻探资料看,孔ZK10,60~
2.80m为坡残积砂质粉土,孔亿亿为残积级配不良砂(粗砂),孔ZK410〜80m ZK7为冲洪积黏土质砂,本次勘察坝轴线上、、钻孔均进
18.00〜
18.60m ZK2ZK3ZK4行了坝体与坝基接触段注水试验,其中ZK2K=
1.19X10_4cm/s,ZK3K=
2.20X属强中等透水性以上情况说明,坝基清基102cm/s,ZK4K=
3.40X103cm/s,〜不彻底,坝体与下伏(土)岩接触处填筑质量较差,结合不密实,存在接触渗漏问题坝下涵管原坝下涵管为坝后电站压力管,由于结构及施工质量存在问题,年涵管1980未端分岔且发生爆裂,故废除坝下涵管新开隧洞在大坝处理加固时(从库内水箱算起)折除了余米,回填黏土木与斜墙相接,其后米用役埋块石封堵并予2010灌浆,据本次钻孔揭露,原坝下涵管校埋块石质量较好、役结构密切,未见蜂窝,回转钻进进尺均匀,无明显漏水现象,封堵质量较好大坝护坡大坝迎水坡、背水坡人行阶步左侧及以下坝坡均为干砌石护坡,
378.201m护坡石料以弱风化变质细砂岩为主,无水泥砂浆衬砌,据观察,平整度较好,能起到防冲刷、护坡的效果坝下游集中渗水分析据地表观察,坝下游见有一集中渗漏点,目估渗流量约水质清澈,800m70,见有微量青苔状细小颗粒不断流出,据水库管理员反映,该集中渗漏点在1982年大坝保安加固后即浮现,且渗水量随库水位升高而有增大,洪水期略有浑浊据水质分析成果库水与坝后渗水水质相近综上所述,由于坝体填筑质量差、渗透性强及老心墙、防渗斜墙不能起到很好的防渗作用,坝体与坝基接触不密切,坝基浅层岩土体透水性较大,由坝土体渗漏、接触渗漏及坝基浅层渗漏形成集中渗水,并于坝下游出露溢洪道工程地质条件及评价4地质概况
4.1地形地貌及物理地质现象。
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