貴州某水庫除險加固工程實施方案設(shè)計報告-資料下載頁

【導(dǎo)讀】地理位置東經(jīng)107°58′－107°59′，北緯27°35′－27°36′。XX至石阡本莊公路從XX水庫庫尾通過，XX水庫大壩距思－本公。調(diào)節(jié)后，再引入本水庫。大壩為均質(zhì)土壩，壩高32m，正常庫容185×104m3，飲水的多功能水庫。設(shè)計灌溉面積5391畝，設(shè)計保證率80%。主壩為均質(zhì)土壩，壩高32m，頂寬，底寬182m，壩頂長144m；壩頂高程，墻高，厚，墻頂高程。下游壩坡分別在高程和

　　

【正文】 性砂頁巖接觸地帶地表河多轉(zhuǎn)入地下河，明流變伏流。地表河與地下河相間分布的情況較為普遍，受烏江深切的影響，區(qū)內(nèi)河流呈網(wǎng)狀發(fā)育，具有河床比降陡、水量小的特點，一般比降為 30～ 53%，多處形成深切峽谷。 巖溶 區(qū)內(nèi)大部分為可溶性巖分布區(qū)，在地表水和地下水的作用下，巖溶比較發(fā)育，主要形態(tài)有：漏斗、落水洞、地下暗河、溶洞、洼地等。受烏江深切的影響，巖溶以垂向最發(fā)育，水平向次之。巖溶的發(fā)育嚴(yán)格受巖性、構(gòu)造、地下水等的控制。 庫區(qū)工程地質(zhì)條件 地形地貌 水庫位于由 SE向 NW傾斜的斜坡中部凹槽地帶，最高高程 910m，最低高貴州省思南縣紅巖水庫除險加固工程 實施設(shè)計說明書 貴州省 銅仁地區(qū)水利電力勘測設(shè)計院 16 聯(lián)系電話： 08565222389 程 680m（壩區(qū)），河床流向 NE。 NW 側(cè)山脊最高高程 720m。為斜坡中部凸起的山脊。山脊北部為一斜坡，最低高程 560m，坡度一般為 15176。～ 40176。為緩坡至陡坡。水庫北西側(cè)為逆向坡，南東側(cè)為順向坡，河谷為縱向谷，局部為斜谷。庫區(qū)為中低山風(fēng)化剝蝕地貌。庫尾左側(cè)有一小埡口，高程 703m。 地層： 庫區(qū)出露的地層由新至老有：第四系地層（ Q）。韓家店群（ S2h）石牛欄組（ S1S），龍馬溪組（ S1L）及寶塔組（ O2b）。 由于庫盆多由 志留系頁巖、泥巖、泥質(zhì)粉砂巖構(gòu)成。而寶塔組地層僅分布于庫尾。 構(gòu)造： 庫區(qū)發(fā)育有 F F F F F F F9七條斷裂，見圖（ 63SN－ SZ－ 01）。其中 F3和 F4規(guī)模較大， F3走向近南北，傾向東，傾角 58 度，發(fā)育于韓家店及石牛欄地層中的張性裂隙，斷距 200 米，由于發(fā)育于隔水層及相對隔水層中，泥質(zhì)膠結(jié)良好，所以阻水性較好。 F4 走向近南北，傾向西，傾角 70 度的逆斷層，發(fā)育于韓家店群，石牛欄組、寶塔組地層中，斷距為 150 米。泥質(zhì)膠結(jié)較好，所以 F4阻水性較好。其余 F F F F F9規(guī)模較小，又發(fā)育于不透水層中，泥質(zhì)膠結(jié)良好。 水文地質(zhì) 庫區(qū)巖性主要由砂頁巖組成，夾部分寶塔組灰?guī)r、泥灰?guī)r，（出露最低高程為 711m），出露范圍狹小，庫盆巖層主要由相對隔水層組成。地下分水嶺與地表分水嶺基本一致，地下水補(bǔ)給河水，河水通過壩下游 90m 處的巖溶通道伏流補(bǔ)給甕溪河。地下水為基巖孔隙－裂隙水。經(jīng)過 20 多年的蓄水運行證明，水庫無鄰谷滲漏問題，成庫條件良好。 巖溶及淹沒、浸沒問題 庫區(qū)僅出露奧陶系中統(tǒng)寶塔組灰?guī)r、泥灰?guī)r、出露最低高程 711m，巖溶不發(fā)育。 水庫位于斜坡 中部凹槽地帶，無淹沒、浸沒等問題。 水庫區(qū)邊坡穩(wěn)定，巖性為相對隔水層，巖溶不發(fā)育，成庫條件、工程地質(zhì)條件良好。 水質(zhì)污染 貴州省思南縣紅巖水庫除險加固工程 實施設(shè)計說明書 貴州省 銅仁地區(qū)水利電力勘測設(shè)計院 17 聯(lián)系電話： 08565222389 庫區(qū)無大型工礦企業(yè)及集中污染源，村寨較為分散，主要污染源為殘留農(nóng)藥、化肥及分散性生活污水物污染，水質(zhì)污染較小，滿足灌溉要求，不適宜作人畜直接飲用水。 水庫工程地質(zhì)評價 庫區(qū) 均由志留系韓家店群的砂頁巖組成，為相對隔水層，除尾部原地形高程低于設(shè)計正常高水位，需建副壩進(jìn)行擋水，組成庫盆，經(jīng)多年運行觀察得知，庫岸邊坡穩(wěn)定，庫盆無滲漏問題，存庫條件良好。 壩區(qū)工程地質(zhì)條件 地形地貌 壩右岸壩頂以上為一斜坡，坡度 10～ 12176。，左岸為一小山堡，高程 730m。河床最低高程 680m，相對高差 50m。壩頂高層以下左岸坡度 21176。，右岸坡度39176。，河床寬高比（ 720m 以下）為 4，河床為“ V”型谷。壩上游 50～ 90m左右岸各發(fā)育一沖溝，切深 10～ 30m。壩下游高程 710m 以下為封閉地形，以上為一埡口，河流方向 N47176。 E，河水通過巖溶通道流出，壩區(qū)為中低山風(fēng)化剝蝕地貌。 地層巖性 壩區(qū)出露地層有：第四系坡積、沖積、堆積，厚 0～ 4m，巖性主要為 碎石、砂壤土，基巖為韓家店群（ S2h）、石牛欄組（ S1S）、龍馬溪組（ S1L）、寶塔組（ O2b）、十字鋪組（ O2S）、湄潭組（ O1m）。 基巖巖性：為灰色、灰綠色、黃色、褐黃色砂巖、粉質(zhì)砂巖、頁巖。 地質(zhì)構(gòu)造 壩區(qū)斷裂較發(fā)育，共發(fā)育了 F F F F1 F12 5 條斷層，呈北東～南西向展布，現(xiàn)分述如下： F1走向 60 度，傾向 250度，傾角 36 度的逆斷層，發(fā)育于韓家店群，龍馬溪組及石牛欄地層中，規(guī)模大，斷距為 230 米，破碎帶寬 20 米，為泥質(zhì)膠結(jié)，又由于發(fā)育于相對隔水層中，加之膠結(jié)良好， 故不導(dǎo)水。 F2斷裂走向 25度，傾向 115 度，傾角 49度，發(fā)育于龍馬溪組及寶塔～十字鋪組地層中，為一逆斷層，斷距 120米，泥質(zhì)膠結(jié)，斷層破碎帶寬 5 米左右，方解石脈充填于其中，斷層帶中巖層呈壓偏撓曲狀。由于龍馬溪組的塑性巖層的緩沖作用，使及斷層帶中少見斷層碎裂及糜棱巖，斷層帶膠結(jié)良貴州省思南縣紅巖水庫除險加固工程 實施設(shè)計說明書 貴州省 銅仁地區(qū)水利電力勘測設(shè)計院 18 聯(lián)系電話： 08565222389 好，為一阻水性逆斷層。 F2斷層破碎帶寬為 ～ 。 F10斷層走向 20度，傾向 110度，傾角 50 度的逆斷層，為泥質(zhì)膠結(jié)，斷距 5 米，發(fā)育于韓家店群中，膠結(jié)良好，不導(dǎo)水。 F11斷層走向 20 度，傾向東，傾角 70 度的正斷層，斷距為 85 米，為泥質(zhì)膠結(jié)，發(fā)育于龍馬溪組地層中，膠結(jié)良好，為一阻水性斷裂。 F12斷層走向 20 度，傾向西，傾角 75 度的正斷層，向西南延伸，被 F1切斷，斷距 10 米，泥質(zhì)膠結(jié)，發(fā)育于龍馬溪組地層中，為一阻水性斷層。 壩區(qū)構(gòu)造雖然復(fù)雜，特別是斷裂發(fā)育，但由于其阻水性較好，且對壩的穩(wěn)定也無影響。 由于受斷層的影響，壩區(qū)巖石節(jié)理裂隙發(fā)育： 1176。 N35176。 E， NW∠ 70～ 78176。；2176。 N50W， SW∠ 72～ 80176。兩組最發(fā)育，水平延伸長度 5～ 10m，垂直切割深度3～ 5m，平行排列，間距 ～ 。總體來看，裂隙貫通性不好，砂巖 巖層較頁巖巖層中發(fā)育。 受斷層的影響，壩區(qū)巖層產(chǎn)狀紊亂，右岸傾向河床，總順向坡。左岸總體趨勢傾向山內(nèi)，為逆向坡。在 F11兩側(cè)發(fā)育倒轉(zhuǎn)。 巖層傾向 270176。～ 300176。，傾角 10176。～ 26176。，河谷為縱向河谷。 水文地質(zhì) 壩區(qū)巖性均由非可溶性砂頁巖組成，為相對隔水層，壩軸線上游，地下水補(bǔ)給河水，下游河水補(bǔ)給地下水。地下水儲藏，運行于第四系覆蓋層及基巖強(qiáng)風(fēng)化層中，為基巖孔裂－裂隙水。水量小，季節(jié)性強(qiáng)，壩區(qū)未建壩之前無大的泉水出露，均以散浸、流、滴的形勢出露于地表。 由鉆探壓水得知，基巖中單位吸水率小于或 等于 5Lu/米的厚度：ZK1/、 ZK2/、 ZK3/。 q 值為 ～ ，相應(yīng)的滲透系數(shù) K＝ 104～ 103cm/s。為中等透水。孔內(nèi)地下水位分別為：ZK1/、 ZK2/，均位于基巖面以下 9～ 11m。詳見圖 63SN－ SZ－ 0 11。 據(jù)漏水觀測及調(diào)查，壩后坡近壩體與基巖接觸帶的基巖中及壩腳共有 5處漏水點分布于不同的高程上，除 W W3為常年性漏水外，其余各點均隨庫水位的升降而變化。 1988 年在壩前實施土工膜防滲以后 ，庫水位在此以后有所提高（但從未溢過洪），同時各漏水點的水量隨之增大，詳見下表。 貴州省思南縣紅巖水庫除險加固工程 實施設(shè)計說明書 貴州省 銅仁地區(qū)水利電力勘測設(shè)計院 19 聯(lián)系電話： 08565222389 泉點編號 漏水量（ L/S） 位 置 高 程 (m) W1 1～ 5 壩腳中部 W2 0～ 30 右壩肩 W3 ～ 壩腳左側(cè) W4 1～ 2 右壩肩中部 704 W5 0～ 1 右壩肩下部 698 W6 50～ 300 涵洞中 W7 ～ 左壩肩中部 702 詳見圖 63SN－ CZ－ 03 號。 壩區(qū)工程地質(zhì)條件 由初步設(shè)計階段資料得知：壩體最大滲透系數(shù) K 壩 ＝ 103cm/s 不滿足《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（ SL27420xx） K＜ 1 104cm/s 的要求，需作防滲處理。 K 基 ＝ 103cm/s，依據(jù)《規(guī)范》（ GB5028799）規(guī)定為中等透水層，需作防滲處理。 W W3 為大壩分散性集中滲漏，沿大壩壩體滲漏出露于下游壩腳，水量隨庫水位的增高而加大，浸潤線隨之提高。 W W W W7為兩壩肩沿構(gòu)造裂隙、風(fēng)化裂隙、強(qiáng)風(fēng)化層滲漏。 W6為放水涵洞滲漏，放水涵洞有變形、斷裂現(xiàn)象，加上構(gòu)造影響，在首段 0～ 20m 漏水嚴(yán)重，水量隨庫水位的增高而加大，導(dǎo)致 涵洞外壁與壩體土接觸地帶形成空洞，危及壩體安全。 壩區(qū)除河谷中、左壩肩有 0～ 2m 沖積、坡積、堆積外，其余地段均為基巖裸露，巖性主要為碎石砂壤土、砂礫石土，結(jié)構(gòu)松散，密實性差，透水性強(qiáng)。 由鉆探得知：基巖強(qiáng)風(fēng)化層厚： ZK1/、 ZK2/、 ZK3/；中風(fēng)化層厚： ZK1/、 ZK2/、 ZK3/。強(qiáng)風(fēng)化層中巖石完整性差，存開口裂隙，但巖體承載力作為土壩基礎(chǔ)完全滿足穩(wěn)定要求。 副壩工程地質(zhì)條件 該壩為均質(zhì)土壩，壩頂為 XX 至石阡主要公路線，最大 壩高 米，主要由粘土及砂頁巖風(fēng)化碎片混合填筑而成，砂頁風(fēng)化碎片含量為 22%，填貴州省思南縣紅巖水庫除險加固工程 實施設(shè)計說明書 貴州省 銅仁地區(qū)水利電力勘測設(shè)計院 20 聯(lián)系電話： 08565222389 筑質(zhì)量好，呈致密狀，加上車輛多年的碾壓，壩體密實度較好；基巖為志留系下統(tǒng)石榴欄組灰綠色頁巖，垂直強(qiáng)風(fēng)化深度 米，兩壩肩垂直強(qiáng)風(fēng)化深度 ～ 米，左壩肩地形坡度為 20176。，右壩肩地形坡度為 60176。，邊坡穩(wěn)定，本次勘察未發(fā)現(xiàn)大壩變形、滲漏等不良問題，因此副壩不作防滲加固處理。 防滲齒槽工程地質(zhì) 防滲齒槽沿壩體邊線布置，壩前河床段為死水位以上 。根據(jù)本次勘察和鉆探成果，受 F F2 斷層的影響，在防滲齒 槽布置線上出露地層左岸為韓家店群（ S2h）灰色、灰綠色、黃色、褐黃色砂巖、粉質(zhì)砂巖、頁巖，巖體強(qiáng)風(fēng)化深度 米；從左向右越過 F1斷層后右岸出露地層為湄潭組（ O1m）灰黑色鈣質(zhì)頁巖、灰色中厚層瘤狀灰?guī)r，巖體強(qiáng)風(fēng)化深度 米；河床淤積深度 5 米，出露地層為韓家店群（ S2h）灰色、灰綠色、黃色、褐黃色砂巖、粉質(zhì)砂巖、頁巖，巖體強(qiáng)風(fēng)化深度 米；針對砂頁巖、頁巖風(fēng)化特性，建議開挖深度為：在清除基巖表層強(qiáng)風(fēng)化部分及結(jié)構(gòu)松散部分后，嵌入基巖 米（從結(jié)構(gòu)松散部分底部起計嵌入深度）；見基面以下采用水泥灌漿帷幕防滲。 由于原齒槽置于壩體邊緣，地基基礎(chǔ)為第四系坡積砂土層，現(xiàn)以破壞，不能利用， 齒槽沿壩體與山體接觸線開挖，兩岸基礎(chǔ)為基巖，河床為覆蓋層，由于死水位高程 ，壩踵齒墻面高程 ，高于死水位 ，無庫水影響，施工條件較好，齒槽頂寬 ，底寬 1m，高 ，容重 ，加鉆機(jī)重量 2T，其最大荷載為 ，河床段齒槽基礎(chǔ)為 人工回填粘土及砂壤土 ，地基允許承載力為 ＞ Mpa，兩岸為強(qiáng)風(fēng)化基巖，地基允許承載力為 ＞ Mpa，故齒槽基礎(chǔ)不 會發(fā)生變形，沖填灌漿后地基承載力將得到進(jìn)一步的改善，滿足設(shè)計要求。 物理力學(xué)指標(biāo) 在本次設(shè)計中，巖石物理力學(xué)指標(biāo)采用初步設(shè)計階段推薦的巖石物理力學(xué)指標(biāo)值： 砂頁巖： 巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度 Rb=20～ 25Mpa， 依據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ GB50287－ 99）附錄 L壩基巖體工程地質(zhì)分類為 CⅣ 類 ， 由表 壩基巖體力學(xué)參數(shù)（規(guī)范值）得知： 貴州省思南縣紅巖水庫除險加固工程 實施設(shè)計說明書 貴州省 銅仁地區(qū)水利電力勘測設(shè)計院 21 聯(lián)系電話： 08565222389 混凝土與巖體： f′＝ 、 C′＝ 巖體： f′＝ 、 C′＝ 地基承載力： fk＝ ～ Mpa 沖刷 系數(shù)： k＝ 壩體 1）天然含水量（ W）： 30～ 35% 2）天然容重（γ W）： 3）干容重（γ d）： 4）飽和容重（γ S）： 5）浮容重： 6）比重（ GS）： 7）孔隙比（ e）： 8）內(nèi)摩擦角（φ）： 15176。 9）凝聚力（ C）： 10KPa 10）壓縮系數(shù)（ a） 11）壓縮模量： MPa 12）壩前沙質(zhì)淤泥浮容重（γ）： 13）壩前沙質(zhì)淤泥內(nèi)摩擦角（φ）： 5176。 14）壩前沙質(zhì)淤泥凝聚力（ C）： 6KPa