某水庫除險加固初步設計報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 計洪水成果表 表 27 單位： m3/s、萬 m3 項 目 P(%) 10% 5% % % % % % % 洪峰流量 洪水總量 XX 水庫設計洪水過程 表 28 單位： m3/s P(%) 時段序號（△ t=） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 0 5 0 0 2 0 1 0 3 工程地質 15 3 工程地質 緒言 受寧夏 XX縣 水 務 局委托，寧夏地質工程勘察院于 2021年 11月 20日至 11月 25日對 XX縣 XX水庫 大壩進行了除險加固工程地質勘察工作。 XX 水庫 位于 XX 縣 、 溫堡鄉 、新莊 村，屬小（二）型水庫，建設日期為 1976年 3 月。 本次勘察的主要目的有 ： ⑴ 查明水庫及壩址區的工程地質條件； ⑵ 查明 水庫滲漏的原因； ⑶ 對壩體土原施工質量進行檢驗評價； ⑷ 提出防滲處理意見； ⑸ 查明水庫配套建筑物的工程地質條件。 此次勘察工作執行的規范： ⑴《中小型水利水電工程地質勘察規范》 （ SL552021）； ⑵《水利水電工程地質勘察規范》 （ GB542872021）； ⑶《水利水電工程天然建筑材料勘察規程》（ SL251– 2021）； ⑷《巖土工程勘察規范》（ 2021 年版） （ GB50021– 2021）； ⑸《建筑抗震設計規范》 （ GB50011– 2021）； ⑹《土工試驗規程》 （ SL 237– 1999）； ⑺《建筑地基基礎設計規范》 （ GB500072021）； ⑻《中國地震動參數區劃圖》 （ GB18306– 2021）； ⑼《濕陷性黃土地區建筑規范》 （ GB500252021）。 提交技術成果如下： 一、文件 寧夏 XX 縣 XX 水庫除險加固工程地質勘察報告 1 份； 二、圖件： ⑴ 寧夏 XX 縣 XX 水庫除險加固 工程 壩體 (址 )工程地質剖面圖 1 張； ⑵ 寧夏 XX 縣 XX 水庫除險加固 工程 壩體 (址 )工程地質滲透剖面圖 1 張； 3 工程地質 16 ⑶ 寧夏 XX 縣 XX 水庫除險加固工程 水塔地址剖面 圖 1 張 ； 三 、附件 ⑴ 鉆孔柱狀圖 1 張 ； ⑵ 土工試驗成果表 1 張； ⑶ 水質分析成果表 1 份； ⑷ 壩體土壓縮曲線 1 張。 區域地質概況 地形地貌 XX 水庫位于六盤山西麓，屬中低山地貌區。水庫處于兩山間溝谷地帶，沖溝較發育，兩岸巖體裸露，海撥高程 2100– 2150m 之間，總體為東高西低，溝谷大體為“ U‘字型，兩岸Ⅰ、Ⅱ級階地不連續分布。 地層巖性 工作區主要分布的地層有第三系紅柳溝組泥巖、第四系全新統壤土、角礫、碎石等，現由老至新分述如下： 第三系紅柳溝組（ N1h） 泥巖：淺磚紅色、灰褐色、灰綠色，中 –– 厚層狀構造，泥質結構，強風化層厚度 – 左右，裂隙發育，多呈灰綠、灰褐 色，巖體破碎，中等風化層厚 – ，裂隙較發育。 第四系全新統 上更新統馬蘭組 (Q3m) 黃土：灰白、土黃色，堅硬狀態，具大孔隙，垂直節理發育，具濕陷性。廣泛分布于該區域。 第四系全新統（ Q4apL） ① 壤土：土黃色、灰褐色，可塑 –– 堅硬狀態，具水平層理。局部含礫，主要分布于河谷的Ⅰ、Ⅱ級階地上。 ② 角礫：雜色，稍密 –– 中密狀態，次棱角狀，一般粒徑 5– 15mm，含量約50%，主要成份為砂巖、粗細砂及少量粘性土充填。角礫層主要分布于溝谷。 地質構造及地震 工作區屬隴西系旋卷構造體系，受其影響西華山 ––南華山 ––六盤山隆起斷褶帶對該地區影響最為顯著。 3 工程地質 17 西華山 ––南華山 ––六盤山隆起斷褶帶是隴西系較明顯、突出的旋回褶帶之一。該帶北起自甘肅省的黃家洼以西，向南東進入寧夏，經西華山、月亮山、六盤山后復入甘肅境內。北部以西華山 ––南華山北麓山前斷裂為界，與興仁 ––海原新生帶坳陷帶相鄰，南部緊靠西吉新生帶坳陷帶。該斷褶帶呈向北突出之弧形展布，弧頂在固原寺口子一帶，為褶帶出露最寬部位。往西北、南東方向，其寬度逐漸變窄。 自挽近時期以來，西華山 ––南華山 ––六盤山隆起斷褶帶活動強烈。在 1219 年––1962 年的 743 年間，沿西華山 ––南華山 ––六盤山隆起斷褶帶共發生過 9 次破壞性大地震，發生 4 級以上地震 24 次，平均每兩年半有一次 4 級以上地震發生。 根據《中國地震動參數區劃圖》（ 1:400 萬），工作區的地震動峰值加速度為，地震動反應譜特征周期 ，地震基本烈度為Ⅷ度。 庫區工程地質條件 地形地貌及物理地質現象 庫區屬中低山地貌單元 ,河谷受水流的沖刷切割 ,使河谷形成“ U”字型。兩岸沖溝發育 .第三系基巖零星出露 .風化強烈 ,裂隙發育 ,使表部巖體呈碎塊狀。 地質構造 根據 調查 ， 庫區 未發現有斷裂存在。 地層巖性 庫區出 露的地層巖性有第三系紅柳溝組 (N1h)泥巖；第四系上更新統馬蘭組 (Q3m)黃土；第四系全新統沖積層 (Q41aL)壤土；第四系全新統沖洪積層 (Q42apL)角礫。由老至新分述如下： ⑴ 第三系紅柳溝組 (N1h) 泥巖：淺紅，磚紅色，厚層狀，泥質結構，風化強烈，裂隙發育，表部巖體呈碎塊狀。該層分布于庫區下部。出露于壩體上下游的沖溝中。 ⑵ 第四系上更新統馬蘭組 (Q3m) 黃土：灰白、土黃色，堅硬狀態，具大孔隙，垂直節理發育，具濕陷性。廣泛分布于庫區兩岸，厚度大于 20m。 ⑶ 第四系全新統沖積層 (Q41aL) 3 工程地質 18 壤 土：灰白、灰褐色，堅硬狀態，具水平層理，局部含礫，有機質含量較高 ，植物根系發育，主要分布于河谷的Ⅰ、Ⅱ級階地上。厚度 1— 5m。 ⑷ 第四系全新統沖洪積層 (Q42apL) 角礫：雜色，松散 — 稍密狀，呈棱角及片狀，主要由砂巖、泥灰巖、泥巖等組成。常見粒徑 1— 3cm ,充填物為砂及粘性土，主要分布于河谷的底部。厚度 1— 左右。 水文地質 庫區地表水主要由上游各溝谷流水匯集，受季節性影響較強。勘察期間 溝內有地表水和地下水，其地表水化學類 HCO3–– SO42–– CL— Mg— Na–– Ca 型，對混凝土一般酸性、 重碳酸鹽型、鎂離子型不具有腐蝕性，僅硫酸鹽型具有中等腐蝕性， [SO42]含量 。對鋼筋混凝土結構中的鋼筋，具有弱腐蝕性。（ CL=CL+ SO42179。 = mg/ L），對鋼結構具中等腐蝕性。（ PH值 311. CL+ SO42= mg/ L）。 該庫地下水水化學類型為 HCO3–– SO42— Ca— Mg 型水，根據《水利水電工程地質勘察規范》（ GB50487— 2021） 附錄 L環境水腐蝕性評價，對混凝土一般酸性型、碳酸鹽型、重碳酸鹽型、鎂離子型、硫酸鹽型不 具有腐蝕性。對鋼筋混凝土結構中的鋼筋，不具腐蝕性。對鋼結構具有弱腐蝕性。 庫區滲漏 庫區地處中低山區，兩岸為低山均高于設計最高水位線，也沒有低于該庫設計正常蓄水位的鄰谷及洼地。為此不存在兩岸滲漏問題。 庫區浸沒、庫岸再造淤積 XX 水庫地處中低山地貌單元，兩岸低山或丘陵均高于正常蓄水位。經調查水庫在正常蓄水位高度范圍無村莊、公路、農田及低于庫水位的洼地，故加壩后不存在浸沒問題。 水庫誘發地震 庫區經調查上部覆蓋層較厚，沒有發現有斷裂，特別是活動性斷裂存在，也未發現有滑坡現象。該水庫規模較小，蓄水量不大，因此水 庫加壩后誘發地震的可能性不大。 3 工程地質 19 壩址工程地質條件 地貌及物理地質現 象 庫區屬中低山地貌單元。總體地形為東高西低，兩岸基巖出露，局部呈黃土梁峁地貌，沖溝發育，庫區溝谷大體呈 SE— NW向展布。由于流水切割侵蝕，河谷呈“ U”型。溝谷兩岸有基巖出露。壩址區未見滑坡、崩塌等不良的地質現象。 地質構造 壩址區溝谷兩岸兩岸基巖出露 ，沒有發現有斷裂構造和對壩體有不利影響跡象。 地層巖性 通過地質勘察，壩址區的地層巖性有第三系中新統紅柳溝組（ N1h）砂質泥巖、第四系上更新統馬蘭組（ Q3m）黃土、第四系全新統沖洪積（ Q41apL）壤土、（ Q42apL）角礫碎石，人工填土（ Q4mL）等，現由老至新分述如下： ⑴ 第三系中新統紅柳溝組（ N1h）砂質泥巖 紅色、磚紅色砂質泥巖、中 — 厚層狀，泥質結構，層狀構造。該巖性屬河湖相沉積物。強風化厚度 ，中等風化厚度 ，中等風化以下基巖透水率大于1，小于 5 呂榮，屬弱透水層。允許承載力：強風化 [R]=200KPa，邊坡比 1 ： ，中等風化 [R]=250KPa，邊坡比 1 ： 。新鮮完整 [R]=350KPa，邊坡比 1 ： 。 砂質泥巖物理力學性質指標統 計表 項 目 樣本數 最小值 最大值 平均值 標準差 變異 系數 統計 修正 系數 標準差 地質 建議值 含水量 w (%) 8 濕容重 r (g/cm3) 8 干容重 rd (g/cm3) 8 孔隙比 e 8 孔隙率 n 8 土粒比重 GS 8 0 0 1 滲透系數 K179。106(cm/s) 8 液限 WL（ %） 8 45 塑限 WP（ %） 8 塑性指數 IP 8 液性指數 IL 8 自由膨脹率 δ ef 8 自由膨脹率 δ ef 8 4 根據《水利上水電工程地質勘察規范》（ GB50487— 2021）附錄 S 膨脹土的判3 工程地質 20 別標準： XX水庫的砂質泥巖存在有弱膨脹潛勢。 ⑵ 第四系全新統沖洪積粘土（ Q41apL） a、粘土：土黃色、褐黃色，稍濕，堅硬狀態，有層理。主要分布水庫兩岸一級階地上，其厚度 — ，其物理力學性質指標為： 粘土物理力學性質指標統 計表 項 目 樣本數 最小值 最大值 平均值 變異 系數 統計 修正 系數 地 質 建 議值 含水量 w (%) 3 19 濕容重 r (g/cm3) 3 干容重 rd (g/cm3) 3 孔隙比 e 3 壓縮系數ɑ 12 (Mpa1) 100300 壓縮模量 Es(Mpa) 3 凝聚力 C(Kpa) 3 12 內摩擦角φ（度） 3 滲透系數 K179。106(cm/s) 3 液限 WL（ %） 3 塑限 WP（ %） 3 塑性指數 IP 3 液性指數 IL 3 [R]=160KPa，邊坡比 1 ： 。 ⑶ 人工填土（ Q4mL） 為現壩體，最大壩高 ，巖性為黃土（ Q3m）經人工碾壓而成，其物理力學性質指標按迎水面、壩體、背水面分述如下： a 壩體前壩坡（人工填土）物理力學性質指標為： 3 工程地質 21 人工填土（ 前壩坡）物理力學性質指標統 計表 項 目 統計 個數 最小值 最大值 平均值 標準差 變異 系數 統計 修正 系數 地質建 議值 含水量 w (%) 6 濕容重 r (g/cm3) 6 干容重 rd (g/cm3) 6 孔隙比 e 6 壓縮系數ɑ 12 (Mpa1) 6 壓縮模量 Es(Mpa) 6 凝聚力 C(Kpa) 6