白石水庫(kù)地質(zhì)安全鑒定報(bào)告

1、目 錄1、前 言11.1工程概況11.2水庫(kù)建設(shè)過(guò)程及大事記21.3勘察目的及技術(shù)要求31.5勘察過(guò)程及完成工作量42 、 區(qū)域地質(zhì)概況52.1地形地貌52.2地層巖性52.3區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)62.4 區(qū)域水文地質(zhì)條件73 、 庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件83.1 地質(zhì)概況83.2 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)84、壩基工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)104.1 壩基地質(zhì)概況104.2 壩址區(qū)主要工程地質(zhì)條件114.3 壩基巖體主要工程地質(zhì)問(wèn)題評(píng)價(jià)135、壩體工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)155.1壩體填料現(xiàn)狀及質(zhì)量評(píng)價(jià)155.2 主要工程地質(zhì)問(wèn)題206、 溢洪道區(qū)工程條件及評(píng)價(jià)226.1 溢洪道區(qū)地質(zhì)條件概況226.2 主要工程地質(zhì)

2、問(wèn)題分析227、高低輸水管工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)248、天然建筑材料258.1土料258.2塊石料258.3砂料259、結(jié)論及建議26湖北省 赤壁市白石水庫(kù)地質(zhì)安全鑒定報(bào)告xxxx勘察設(shè)計(jì)院二oo四 年 六 月證書(shū)編號(hào): zzzzzz業(yè)務(wù)范圍：工程勘察綜合類甲級(jí)發(fā)證日期：2002年7月17日工程地質(zhì)水庫(kù)安全評(píng)價(jià)工程工程編號(hào)： 02108項(xiàng)目名稱：湖北省赤壁市白石水庫(kù)安全鑒定工程 勘察階段：安全鑒定階段工程技術(shù)負(fù)責(zé)人：xxxx審 核 人：xxxxx審 定 人： 總 工 程 師：院 長(zhǎng)：xx 勘 察 設(shè) 計(jì) 院二四年六月1、前 言1.1工程概況赤壁市白石水庫(kù)位于湖北省赤壁市西部茶庵嶺鎮(zhèn)白石廟村境內(nèi)，距

3、赤壁市城區(qū)約20km，水庫(kù)攔蓄陸水河左岸支流白石港中、上游來(lái)水，它與上游駝兒潭水庫(kù)、蜜蜂水庫(kù)連接成梯級(jí)水庫(kù)，是一座以灌溉為主，兼有防洪、供水、發(fā)電、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的?。ㄒ唬┬退畮?kù)。壩址以上承雨面積3.0km2，總庫(kù)容248萬(wàn)m3，有效庫(kù)容160.6萬(wàn)m3，防洪庫(kù)容58.5 m3，死庫(kù)容28.9 m3。多年平均降雨量1000mm左右，水庫(kù)正常蓄水位100.54m，校核洪水位103.3m，設(shè)計(jì)洪水位102.45m，水庫(kù)死水位90.00m。白石水庫(kù)交通位置示意圖水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道、灌溉發(fā)電輸水管、壩后電站等建筑組成。大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程103.40m，最大壩高21.00m，壩頂長(zhǎng)36

4、9.00m，壩頂寬5.06.0m。上游臨水面坡比1：31：2.5，下游背水面坡比為1：2.0，而且大壩在上、下游高程96.00m分別設(shè)置一平臺(tái)，平臺(tái)寬2m，大壩底寬135.00m。溢洪道位于大壩右岸山坳天然埡口處，為開(kāi)敞式無(wú)閘門(mén)控制的寬頂堰，堰頂高程100.54m，堰頂凈寬15m，最大泄量為150.00m3/s。大壩高輸水管位于主壩左岸，為混凝土預(yù)制園管，進(jìn)口底高程96m，管徑0.6m，管長(zhǎng)40m，泄流量0.3 m3/s。大壩低輸水管位于主壩右岸，為混凝土預(yù)制園管，進(jìn)口底高程90m，管徑0.8m，管長(zhǎng)70m，泄流量1.1 m3/s。1.2水庫(kù)建設(shè)過(guò)程及大事記白石水庫(kù)始建于1965年冬，經(jīng)兩次擴(kuò)

5、建，到1966年，完成壩高10m，復(fù)于1975年，加高5m，壩高達(dá)15m。為水庫(kù)整險(xiǎn)加固擴(kuò)大效益，1978年地區(qū)行署批準(zhǔn)按壩高21m擴(kuò)建，改建了溢洪道，增建了發(fā)電管和高輸水管，工程于1981年春竣工。工程興建過(guò)程中，未進(jìn)行過(guò)專門(mén)工程地質(zhì)勘察，壩體右岸壩山結(jié)合不好，1966年發(fā)生繞壩滲漏，幾經(jīng)翻筑處理，但不徹底。1978年擴(kuò)建時(shí)，對(duì)右壩頭進(jìn)行了翻筑，加深了截書(shū)墻，大壩內(nèi)坡增加了粘土鋪蓋，繞壩滲漏問(wèn)題有所緩解，并建了壩后式發(fā)電站，裝機(jī)兩臺(tái)，總?cè)萘?50kw。工程運(yùn)行過(guò)程中的主要險(xiǎn)情：1）南壩段壩后散浸，壩基滲水，壩腳高水位時(shí)明顯有水滲出。2）北壩段（主河槽段）96m高程下游壩坡普遍散浸，右壩肩散浸

6、，并局部集中滲水。3）溢洪道兩岸強(qiáng)風(fēng)化層、殘坡積層跨塌不斷。4）壩前迎水面護(hù)坡不完善，抗沖能力差，護(hù)坡潛在不穩(wěn)。1.3勘察目的及技術(shù)要求本階段勘察的目的任務(wù)是：1）收集區(qū)域地質(zhì)、地震記錄及相關(guān)工程資料，評(píng)價(jià)區(qū)域地殼穩(wěn)定性，確定場(chǎng)區(qū)地震動(dòng)參數(shù)及地震基本烈度。2）復(fù)核場(chǎng)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性，調(diào)查巖體風(fēng)化特性、節(jié)理裂隙發(fā)育規(guī)律，研究巖體完整性、透水性、穩(wěn)定性及物理力學(xué)特性等。3）收集、了解大壩施工時(shí)的土料場(chǎng)、石料場(chǎng)情況。4）了解大壩清基、基礎(chǔ)處理情況，分析壩基滲漏原因。5）研究壩體物質(zhì)組成、碾壓密實(shí)性、透水性、天然狀態(tài)等特征，評(píng)價(jià)壩體質(zhì)量，分析險(xiǎn)情產(chǎn)生原因，提出處理意見(jiàn)。6）研究溢洪道地質(zhì)構(gòu)造、地層

7、巖性，評(píng)價(jià)邊坡及抗沖穩(wěn)定性。7）研究高低發(fā)電輸水隧洞工程地質(zhì)條件。8）了解大壩除險(xiǎn)加固工程所需天然建筑材料情況。本次勘察除滿足安全鑒定設(shè)計(jì)要求外，主要遵循以下規(guī)程規(guī)范：（1）“水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范”（gb5028-99）（2）“土工試驗(yàn)規(guī)程”（sd128-84）（3）“碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范”（sl274-2001）（4）“水庫(kù)大壩安全詳價(jià)導(dǎo)則”（sl258-2000）（5）水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范 （gb50287-99） 1.5勘察過(guò)程及完成工作量本工程興建前，未進(jìn)行過(guò)專門(mén)工程地質(zhì)勘察，前期地質(zhì)資料僅有相關(guān)的1:20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)圖及區(qū)域地質(zhì)報(bào)告。為配合水庫(kù)大壩等建筑物安全鑒定工作，受業(yè)主委托

8、，進(jìn)行了相應(yīng)地勘工作。地勘工作主要有地質(zhì)測(cè)繪、地質(zhì)鉆探、險(xiǎn)情調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試、室內(nèi)土工試驗(yàn)、內(nèi)業(yè)整理、編繪地質(zhì)報(bào)告等。野外地勘工作于2004年4月間完成，內(nèi)業(yè)成果于5月間完成，共完成地勘工作詳見(jiàn)工作量統(tǒng)計(jì)表。石人泉水庫(kù)大壩安全鑒定地質(zhì)勘探工作量統(tǒng)計(jì)表 表11工作項(xiàng)目單 位數(shù) 量鉆孔及鉆探進(jìn)尺個(gè)/m8/158.1鉆孔注水試驗(yàn)段16鉆孔壓水試驗(yàn)段6鉆孔標(biāo)貫試驗(yàn)次0室內(nèi)土工試驗(yàn)常規(guī)件16滲透件5顆分件6擊實(shí)件2水質(zhì)分析件2地質(zhì)測(cè)繪（1：1000）km20.7天然建材調(diào)查km24本報(bào)告采用黃海高程系統(tǒng)，地形圖由湖北省赤壁市水利局提供。2 、 區(qū)域地質(zhì)概況2.1地形地貌湖北省赤壁市石人泉水庫(kù)場(chǎng)區(qū)地處幕

9、阜山中高山區(qū)與沖洪積崗地過(guò)度地帶，區(qū)內(nèi)山脈走向近于東西向，與區(qū)域構(gòu)造線一致，為典型構(gòu)造剝蝕堆積地形。區(qū)內(nèi)溝、谷相間，場(chǎng)區(qū)西側(cè)為風(fēng)化剝蝕堆積崗地，地面起伏不平，地面高程78m90m之間。場(chǎng)區(qū)東南側(cè)為中低山區(qū)，山頂高程105m120m。白石港自東南流向北西，河谷寬闊，河谷寬深比10：1左右，河谷兩岸地形平緩。白石水庫(kù)攔蓄白石港中、上游來(lái)水，最終流入陸水河。白石港全長(zhǎng)9.5km，水庫(kù)樞紐控制流域面積3.0km2,壩址以上河道長(zhǎng)度3.0km。2.2地層巖性工程場(chǎng)區(qū)內(nèi)出露地層較為簡(jiǎn)單，場(chǎng)區(qū)內(nèi)分布的主要地層由老至新分述如下： （1）志留系中統(tǒng)墳頭群（s2fn）灰黃色、黃綠色等泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾細(xì)砂巖

10、，層厚417.00m。（2）殘坡積土層（q4e1+d1）該層分布在壩址左右岸緩坡地帶，呈片狀分布，由風(fēng)化殘積粘土和粉質(zhì)粘土夾碎石構(gòu)成，層厚13m。（3）河床沖積層（q4a1）上部由灰色、灰褐色粉質(zhì)粘土構(gòu)成，水平層理發(fā)育，層厚12m，下部為砂卵石，由礫石夾砂石、泥土構(gòu)成，層厚16m。2.3區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及地殼穩(wěn)定性評(píng)價(jià)場(chǎng)區(qū)位于雪峰地盾、漢江坳陷及下?lián)P子臺(tái)褶皺帶的交匯處，跨新華夏系第二構(gòu)造沉降帶的東部邊緣。場(chǎng)區(qū)主要構(gòu)造形跡及構(gòu)造體系有前震旦紀(jì)時(shí)期形成的北西向構(gòu)造，中生代時(shí)期形成的東西向構(gòu)造、弧形構(gòu)造、山字型構(gòu)造及新華夏系構(gòu)造等。場(chǎng)區(qū)及周邊地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造單元體位于中生代形成的臨湘山字型構(gòu)造中，該構(gòu)造以臨

11、湘為中心，西起長(zhǎng)江西岸的楊林磯，東到陸水水庫(kù)這一廣大地區(qū)，為一復(fù)雜的扭動(dòng)構(gòu)造臨湘山字型構(gòu)造。山字型構(gòu)造的前弧展布在楊林山、路口鋪、臨湘、羊樓司、趙李橋、五洪山一帶，弧頂在臨湘五里碑。臨湘向斜以臨湘為中心，東西弧形延伸，向斜的核部由志留統(tǒng)黃綠色粉砂質(zhì)頁(yè)巖組成，兩翼為奧陶震旦紀(jì)及冷家溪群地層。由于斷層的破壞，地層出露不全。區(qū)內(nèi)斷層以走向斷層為主，主要斷層有：磨盤(pán)底斷層、茶庵嶺斷層、鴻鶴嶺斷層、斯橋羊樓司斷層，它們多斷在震旦紀(jì)與元古界之間，斷層帶內(nèi)為碎裂巖、糜棱巖，具擠壓成扁豆?fàn)铟[片狀。其中文修橋斷層長(zhǎng)3.5km、雷家沖斷層長(zhǎng)4.5km、磨盤(pán)底斷層長(zhǎng)6km、茶庵嶺斷層35km、鴻鶴嶺斷層長(zhǎng)3.5km

12、、斯橋羊樓司斷層長(zhǎng)25km，而且茶庵嶺斷層1954年曾發(fā)生4.4級(jí)地震，等震線長(zhǎng)軸與斷層一樣。場(chǎng)區(qū)位于中生代及新生代構(gòu)造區(qū)內(nèi)，區(qū)內(nèi)褶皺緊閉，構(gòu)造應(yīng)力以南北向壓應(yīng)力為主，區(qū)內(nèi)走向斷層，規(guī)模比較大，而且斷層局部挽進(jìn)期有一定活動(dòng)性，形成近期歷史最新地震，地震震級(jí)較底。綜上，區(qū)內(nèi)斷層均為中生代斷層，斷層膠結(jié)良好，挽近期有一定活動(dòng)，但規(guī)模較小，距場(chǎng)區(qū)有一定距離，近期未發(fā)現(xiàn)其它活動(dòng)跡象，資料顯示自喜山運(yùn)動(dòng)以來(lái)，區(qū)內(nèi)斷裂活動(dòng)相對(duì)微弱，故認(rèn)為場(chǎng)區(qū)地殼相對(duì)基本穩(wěn)定。根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（gb183062001），本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s，地震基本烈度為6度。2.4

13、區(qū)域水文地質(zhì)條件從場(chǎng)區(qū)地下水儲(chǔ)存、運(yùn)移介質(zhì)來(lái)看，場(chǎng)區(qū)地下水可分為基巖裂隙水及孔隙水兩種，現(xiàn)分述如下：基巖裂隙水：主要儲(chǔ)存在志留系系中統(tǒng)中厚薄層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖地表強(qiáng)風(fēng)帶張開(kāi)性裂隙中，受節(jié)理裂隙發(fā)育規(guī)模、連通性制約，地下水儲(chǔ)存空間有限，地下水活動(dòng)相對(duì)較緩慢。地下水接受大氣降水補(bǔ)給，常在山坡、山腳處，以裂隙性泉水流出地表?？紫端褐饕獌?chǔ)存于第四系殘坡積、沖積堆積層中，如左右兩岸緩坡及山腳下殘坡積堆積體，以及現(xiàn)代河床沖積砂卵石、粉質(zhì)粘土，堆積體各種孔隙、空隙體積隨土類性質(zhì)變化較大，地下水儲(chǔ)量及滲透性也隨之變化較大。一般殘坡積層、沖積粉質(zhì)粘土層地下水儲(chǔ)量有限，滲透性微弱，沖積砂卵石層中地下水儲(chǔ)

14、量較大，地下水運(yùn)移活躍。地下水的化學(xué)特征：基巖裂隙水多為硫酸根鈣、鎂型，孔隙水多為重碳酸鈣、鎂型，地下水水質(zhì)優(yōu)良，無(wú)污染，對(duì)混凝土無(wú)侵蝕性。3 、 庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件3.1 地質(zhì)概況水庫(kù)區(qū)位于東南至北西向河谷中，左、右岸為中低山區(qū)，山體寬厚，山頂高程110120m，山頂渾圓，岸坡平緩。區(qū)內(nèi)山脈走向近于南北向，與區(qū)域構(gòu)造線一致，為幕阜山中高山區(qū)與沖積崗地過(guò)度區(qū)余脈。壩址以上主河道長(zhǎng)3.0km左右，河床比降為7.0，水庫(kù)控制流域面積為3.0km2，庫(kù)區(qū)溝谷不發(fā)育，植被覆蓋率較高。庫(kù)盆及岸坡由志留系中統(tǒng)墳頭群泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖組成，現(xiàn)代河床沉積有第四系沖洪積層，下部為砂卵石層，上部為粉質(zhì)粘土。庫(kù)岸

15、低洼處常覆蓋薄層殘破積層，由含礫粉質(zhì)粘土、粘土構(gòu)成。庫(kù)區(qū)位于荊泉山倒轉(zhuǎn)向斜北翼正常翼，地層產(chǎn)狀產(chǎn)狀165°30°，南翼地層產(chǎn)狀產(chǎn)狀s、se傾40°67°，軸線走向nee70°80°。核部由二疊系至泥盆系地層構(gòu)成，翼部由志留系地層構(gòu)成。3.2 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)（1）水庫(kù)滲漏庫(kù)周山體雄厚，山頂渾圓，地表高程較高，不存在低于水庫(kù)正常高水位的鄰谷，庫(kù)岸、庫(kù)底均為相對(duì)不透水的泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖等陸源碎屑巖系列組成，巖體完整，節(jié)理裂隙短小閉合、連通性差，巖體透水性微弱，水庫(kù)不存在滲漏問(wèn)題。（2）庫(kù)岸穩(wěn)定水庫(kù)左、右兩岸由志留系中統(tǒng)墳頭群泥質(zhì)粉砂巖、砂

16、質(zhì)頁(yè)巖等巖性組成巖質(zhì)岸坡，巖層傾向東南，傾角35°50°，巖層褶皺構(gòu)造稍有發(fā)育，層序正常，結(jié)合緊密，局部發(fā)育少量小規(guī)模斷層，巖體相對(duì)較完整，巖體抗風(fēng)化性能強(qiáng)較低。整個(gè)庫(kù)岸無(wú)大規(guī)模、連續(xù)性的不利結(jié)構(gòu)面組合，岸坡穩(wěn)定，水庫(kù)運(yùn)行多年，水庫(kù)周邊未發(fā)現(xiàn)大的崩塌、滑坡等影響庫(kù)岸穩(wěn)定的不良地質(zhì)現(xiàn)象，水庫(kù)庫(kù)岸基本穩(wěn)定。（3）水庫(kù)淤積庫(kù)岸地形坡度較緩，植被覆蓋率極高，地層巖性以泥質(zhì)粉砂巖為主，巖石抗風(fēng)化性能較差，地表覆蓋全新統(tǒng)殘坡積層，可供水土流失的陸源碎屑較多。在雨季，地表溪流將會(huì)造成一定的水土流失，是水庫(kù)淤積的主要物質(zhì)來(lái)源，但體積不大。（4）水庫(kù)浸沒(méi)庫(kù)岸岸坡3040°，多為巖質(zhì)

17、邊坡，殘坡積層分布較高，庫(kù)區(qū)不存在浸沒(méi)問(wèn)題。4、壩基工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)4.1壩基地質(zhì)概況1）地形地貌壩址區(qū)為中低山及丘陵崗地，河流自東南向北西流入本區(qū)，壩址正位于東南向河段上，壩址上游為中低山區(qū)，地表坡度約為40°60°左右，山頂高程110120m左右。壩址下游為丘陵崗地，地面起伏不平。區(qū)內(nèi)河谷、溝谷寬闊，兩岸岸坡平緩，正常蓄水位高程河谷寬350m，河谷寬高比10：1，河谷相對(duì)較寬闊。區(qū)內(nèi)中低山區(qū)基巖裸露，山頂、緩坡、山腳局部覆蓋殘坡積層，壩址下游分布厚層殘坡積及沖積層。2）地質(zhì)構(gòu)造壩址區(qū)位于荊泉山倒轉(zhuǎn)向斜正常翼，正常翼（北翼）地層產(chǎn)狀產(chǎn)狀165°35°

18、，軸線走向nee70°80°。壩址區(qū)出露基巖為志留系中統(tǒng)墳頭群中厚薄層泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖，巖層層序完整，無(wú)任何次級(jí)褶皺、揉皺發(fā)生，巖體呈單斜狀。右壩肩基巖裸露，壩頂以上坡高10m左右，巖層產(chǎn)狀165°35°。地質(zhì)測(cè)繪發(fā)現(xiàn)右壩肩無(wú)任何斷層及褶皺發(fā)育，發(fā)育兩組節(jié)理及裂隙，描述如下：一組：產(chǎn)狀45°75°，延伸12m，閉合狀，線密度510條/m。二組：產(chǎn)狀140°85°，延伸23m，閉合狀，線密度510條/m。巖體發(fā)肩兩組節(jié)理,呈共軛關(guān)系,均呈閉合狀,延伸長(zhǎng)度均小于3m。3)地層巖性（1）沖洪積層（q4a1+p1）該層

19、分布在現(xiàn)代河床上，由砂卵石組成，組成物質(zhì)主要為卵石夾砂及沖積泥土，該層厚1.06.0m，水庫(kù)筑壩時(shí)，此層未全部清除。（2）殘坡積土層（q4d1+el）該層分布在左右兩岸山坡及山頂，由黃褐色粉質(zhì)粘土夾碎石塊石構(gòu)成，粉質(zhì)粘土呈硬塑狀，與碎石、塊石結(jié)合緊密，該層厚13m。（3）志留系中統(tǒng)墳頭群（s2fn）該層構(gòu)成整個(gè)場(chǎng)區(qū)基底，由中厚層薄層泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖構(gòu)成，該層厚417m。4.2 壩址區(qū)主要工程地質(zhì)條件1）壩基巖體風(fēng)化特征及完整性壩區(qū)出露基巖均為中厚層薄層泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖，巖石柔弱，抗風(fēng)化性能較差，經(jīng)本次地質(zhì)調(diào)查及地質(zhì)鉆探揭示，地表巖石為強(qiáng)風(fēng)化狀，強(qiáng)風(fēng)化層厚11.5m，弱風(fēng)化層厚46m，下

20、部微風(fēng)化層厚超過(guò)10m，本次鉆探進(jìn)入微風(fēng)化層56m，未揭穿此層。鉆探巖芯采取率與巖體完整性、巖體風(fēng)化程度、節(jié)理裂隙發(fā)育程度有關(guān)。強(qiáng)風(fēng)化帶巖芯采取率4050%之間，rqd指標(biāo)幾乎為零；弱風(fēng)化帶巖芯采取率5070%之間，rqd指標(biāo)在2040%之間；微風(fēng)化帶巖芯采取率80%以上，rqd指標(biāo)在50%以上。2）壩基巖體透水性壩基出露基巖為志留系中統(tǒng)泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖等陸源碎屑等柔性巖體，巖石層理、片理等結(jié)構(gòu)面緊閉，遇水有一定軟化作用。經(jīng)本次地質(zhì)鉆探壓水試驗(yàn)揭示，強(qiáng)風(fēng)化巖體透水率在510（lu）之間，弱風(fēng)化巖體透水率在5（lu）以下，微風(fēng)化巖體透水率在1（lu）以下。3）壩基巖土體強(qiáng)度特征本次地質(zhì)勘察，

21、對(duì)場(chǎng)區(qū)巖土體物理力學(xué)性質(zhì)未做過(guò)多研究，借用場(chǎng)區(qū)已有工程已有成果資料，提出以下巖土體物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值供設(shè)計(jì)使用。土體物理力學(xué)指標(biāo)建議值表41項(xiàng)目地層濕密度(g/cm3)干密度(g/cm3)內(nèi)聚力(kpa)內(nèi)磨擦角(º)允許坡降滲透系數(shù)cm/s碎石土1.801.4110230.35.010-3殘坡積碎石土1.951.5430210.455.010-4沖積粉質(zhì)粘土1.981.584515.00.61.010-6砂卵石層2.021.70350.251.010-2巖石物理力學(xué)指標(biāo)建議值表42項(xiàng)目巖石風(fēng)化狀態(tài)濕密度(kn/m3)干密度(kn/m3)巖石濕抗壓強(qiáng)度mpa巖石濕彈性模量gpa與

22、砼間抗剪強(qiáng)度滲透系數(shù)cm/s泥質(zhì)粉砂巖強(qiáng)風(fēng)化26.225.030.014f=0.525.5×10-4泥質(zhì)粉砂巖弱風(fēng)化25.125.520.012f=0.501.0×10-4泥質(zhì)粉砂巖微風(fēng)化25.524.710.09f=0.481.0×10-44.3 壩基巖體主要工程地質(zhì)問(wèn)題評(píng)價(jià) 1）、壩基滲透性評(píng)價(jià)壩基由志留系中統(tǒng)墳頭群泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖構(gòu)成，巖石為陸源碎屑巖，遇水軟化強(qiáng)烈，地表強(qiáng)弱風(fēng)化巖層透水率在5（lu）以內(nèi)，屬弱微透水層范疇，而且隨水庫(kù)運(yùn)行，巖體進(jìn)一步軟化泥化，節(jié)理閉合，巖體透水性將進(jìn)一步降低。經(jīng)鉆孔壓水試驗(yàn)揭示，地表弱風(fēng)化巖體具中等透水特性，巖體透水率在

23、5（lu）以下，微風(fēng)化巖體透水率在1（lu）以下。故認(rèn)為壩基巖體滲透性微弱、滲流穩(wěn)定，壩體不存在壩基及壩肩繞壩滲漏問(wèn)題。 中國(guó)最龐大的資料庫(kù)下載2）、壩基強(qiáng)度評(píng)價(jià)壩基為志留系中統(tǒng)墳頭群泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖等柔性巖體，巖石單軸濕抗壓強(qiáng)度2030mpa，地基巖體允許承載力1mpa左右，巖體雖為柔性巖體，但無(wú)明顯軟弱夾層或孔洞洞穴，巖石軟化緩慢，地基巖石不存在壓縮變形及大規(guī)模沉陷問(wèn)題，故認(rèn)為相對(duì)于壩體本身應(yīng)力來(lái)講，壩基巖體強(qiáng)度較高，場(chǎng)區(qū)適應(yīng)性較好。3）左、右壩肩穩(wěn)定性評(píng)價(jià)左壩肩地表覆蓋少量薄層殘坡積層，由志留系中統(tǒng)泥質(zhì)粉砂巖構(gòu)成，山坡傾向北，傾角20°30°，巖層產(chǎn)狀165

24、76;35°，巖石由隱性節(jié)理切割，已成碎裂狀，左壩肩共發(fā)育兩組節(jié)理，描述如下：j1：走向330°，陡傾角，節(jié)理閉合，線密度8條/m。j2：走向50°，陡傾角，節(jié)理平直、閉合，線密度8條/m。以上兩組結(jié)構(gòu)面與巖石層理組合，未形成無(wú)不利結(jié)構(gòu)面組合，左壩肩巖體穩(wěn)定。右壩肩基巖裸露，同樣由志留系中統(tǒng)泥質(zhì)粉砂巖構(gòu)成，山坡傾向西南，傾角40°50°，巖層產(chǎn)狀165°35°，巖石隱性節(jié)理，巖石呈碎裂狀，左壩肩共發(fā)育兩組節(jié)理，描述如下：一組：產(chǎn)狀45°75°，延伸12m，閉合，線密度510條/m。二組：產(chǎn)狀140

25、6;85°，延伸23m，閉合狀，線密度510條/m。以上兩組結(jié)構(gòu)面與巖石層理，未形成無(wú)不利結(jié)構(gòu)面組合，右壩肩巖體穩(wěn)定。5、壩體工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)5.1壩體填料現(xiàn)狀及質(zhì)量評(píng)價(jià) 1）壩體填料現(xiàn)狀及物性指標(biāo)經(jīng)調(diào)查壩體填料多采自壩址上、下游殘坡積及沖積粘性土，土料以粉質(zhì)粘土為主，上壩前經(jīng)過(guò)一定分選。土料上壩經(jīng)過(guò)石夯、石磙及羊角碾等碾壓設(shè)備簡(jiǎn)單分層碾壓過(guò)。工程施工大部分由人工完成，壩體較長(zhǎng)分多段施工而成，由于搶進(jìn)度，局部壩體單層厚度未嚴(yán)格控制，有時(shí)壩體單層碾壓厚度超過(guò)1.0m，而且倉(cāng)倉(cāng)之間結(jié)合處未專門(mén)處理。經(jīng)本次壩體地質(zhì)鉆探揭示，上部填土多呈棕紅色，少量灰褐、灰綠色，主要為殘積粘性土、少量沖積

26、粘性土，夾少量碎石、塊石，局部夾有少量腐殖質(zhì)。填土總體呈可硬塑狀，鉆孔巖芯大部分呈長(zhǎng)柱狀，部分松散狀。填土總體呈團(tuán)狀結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)一定碾壓，但各地碾壓程度、物質(zhì)組成、密實(shí)性相差較大。南壩段（壩體轉(zhuǎn)折點(diǎn)以南）填土總體碾壓欠密實(shí)，夾眾多松散層，可見(jiàn)許多小空洞。北壩段（主河床段）壩體分層碾壓痕明顯，結(jié)構(gòu)稍密實(shí)，但局部碎石富集，可見(jiàn)小空隙局部松散狀，具有上部碾壓密實(shí)性好于下部的規(guī)律。經(jīng)鉆探揭示，北壩段zk3孔附近，壩體下部夾有厚層碎石土，其中碎石由砂、碎石、卵石構(gòu)成，砂卵石由礫石夾砂、泥土構(gòu)成，碎石最大粒徑20cm，多數(shù)38cm，次棱角狀，含量在6070%之間，充填砂及泥土，結(jié)構(gòu)松散，含量在40%左右，該

27、層最大厚度4.4m。經(jīng)注水試驗(yàn)側(cè)面反映，碎石層滲透性較大，滲透系數(shù)在1.00×10-3cm/s，允許坡降0.20。此段壩基存在孔隙性滲漏問(wèn)題，一定工況下，有可能產(chǎn)生管涌型滲透破壞，而且易造成壩體接觸帶接觸沖刷破壞。整個(gè)壩體填土夾有多層松散層、碎石層及腐殖質(zhì)，鉆孔注水試驗(yàn)揭示局部段落有滲水跡象，填土異常現(xiàn)象詳見(jiàn)表51。壩體填土異?，F(xiàn)象統(tǒng)計(jì)表 表51孔 號(hào)部 位孔 深（m）高 程（m）類 型zk1左壩肩8.008.3095.695.3松散層zk1左壩肩8.3012.2095.391.40夾有灰黑色淤泥質(zhì)粘土塊，含植物根莖zk1左壩肩12.2012.5091.4091.10碎石土zk2壩體

28、0.807.00102.696.40結(jié)構(gòu)松散zk3壩體0.909.15102.594.25結(jié)構(gòu)松散zk3壩體16.5021.2086.982.2碎石層zk4壩體9.0012.4094.591.1結(jié)構(gòu)松散、成分混雜zk4壩體12.423.791.179.8夾眾多松散層、滲水嚴(yán)重壩體地質(zhì)鉆探，自上而下分段做了注水試驗(yàn)，試驗(yàn)成果詳見(jiàn)壩體填土注水試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表52。經(jīng)大量原狀試樣試驗(yàn)：壩體填土以棕紅色粉質(zhì)粘土為主，占78.6%，夾部分黃褐色粘土，占21.4%；總體粘粒含量超平均40%，最高可達(dá)63%；粘性土以硬塑狀為主，可塑狀次之；分布呈層狀，碎石含量極少，且常被粘土包裹；填土含水量平均值27.88%，天

29、然容重平均值19.54kn/m3，干容重平均值15.36kn/m3，孔隙比平均值0.788；液限平均值38.3%，塑限平均值22.0%，塑性指數(shù)平均值16.3，液性指數(shù)離散性相當(dāng)大，范圍值在0.000.63之間，平均值0.36，實(shí)際上粘土大都呈硬塑狀；壓縮系數(shù)平均值0.28 mpa-1，壓縮模量平均值7.6 mpa；凝聚力平均值26.3kpa，內(nèi)摩擦力13.6°，滲透系數(shù)平均值4.30×10-6cm/s。經(jīng)試樣顆分試驗(yàn)：粘性土粘粒含量平均值40.0%，粉粒含量39.0%，砂粒含量21.0%，按顆分定名總體為粘土。填土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表53。白石水庫(kù)壩體鉆孔注水試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表

30、表52試段編號(hào)套管長(zhǎng)度）試段深）試段長(zhǎng)）孔中水頭高度）穩(wěn)定注水量升分）鉆孔半徑）滲透系數(shù)）zk1-13855.54.1 552.04e-04zk1-281241018.2556.00e-04zk1-31212.50.512.258551.00e-03zk2-12.574.54.759.6 556.09e-04zk2-271361010.7552.54e-04zk3-1396616.9556.70e-04zk3-291781324.2553.50e-04zk3-31721.54.51636.5559.92e-04zk4-139667.9 553.15e-04zk4-2912.43.410.725

31、.4 558.92e-04zk4-312.417.34.913.415.6 554.2e-04zk4-417.324.26.922.034.2559.05e-04zk6-131076.520556.45e-04zk6-21015.95.912.038.1 559.92e-04zk8-12.574.54.7512557.58e-04zk8-2713.16.19.816.2 553.65e-04zk8-313.118.04.914.630.1 559.25e-04填土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見(jiàn)表53。2）質(zhì)量評(píng)價(jià)密實(shí)性評(píng)價(jià)白石水庫(kù)壩體設(shè)計(jì)為均質(zhì)土壩，壩頂高程103.40m，最大壩高21.00m，壩頂長(zhǎng)36

32、9.00m，壩頂寬5.06.0m。上游臨水面坡比1：31：2.5，下游背水面坡比為1：2.0，而且大壩在上、下游高程96.00m分別設(shè)置一平臺(tái)，平臺(tái)寬2m，大壩底寬135.00m。壩體底部適當(dāng)抽槽處理，但不徹底。室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)表明：填土最大干容重17.2kn/m3，最優(yōu)含水量21.3%。依據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范sl2001-247第4.2.3條，粘性土的填筑密度以壓實(shí)干容重為設(shè)計(jì)指標(biāo)，并按壓實(shí)度確定，對(duì)3級(jí)中、低壩及3級(jí)以下的中壩壓實(shí)度應(yīng)為96%98%，因白石水庫(kù)大壩填料多為棕紅色粉質(zhì)粘土，故取壓實(shí)度為0.96，以控制干容重16.51kn/m3，對(duì)壩體填料進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。按導(dǎo)則sl189-96要求

33、，粘性填土的含水量應(yīng)按最優(yōu)含水量控制，允許偏差±3%。填土最優(yōu)含水量平均值21.3%，壩體填土最優(yōu)含水量取控制值21.9%。壩體粘土心墻填料干容重平均值15.36kn/m3，壓實(shí)度僅0.89，未達(dá)到壓實(shí)度0.96的基本要求，土工試驗(yàn)21.4%的土樣指標(biāo)超過(guò)基本要求，填土天然含水量平均值27.88%，高于最優(yōu)含水量上限控制值，合格率21.4%。滲透性評(píng)價(jià)本次地質(zhì)勘察為研究填土滲透性,不僅在鉆孔中進(jìn)行了鉆孔注水試驗(yàn),還取樣進(jìn)行了室內(nèi)滲透試驗(yàn).室內(nèi)土工滲透試驗(yàn)統(tǒng)計(jì):原狀土樣滲透系數(shù)達(dá)9.010-62.310-7cm/s之間，平均值4.310-6cm/s；鉆孔注水試驗(yàn)測(cè)得填土滲透系數(shù)1.00

34、10-35.7310-4cm/s之間，平均值2.0410-4cm/s。 填土滲透性兩種測(cè)試結(jié)果差別較大,現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)滲透參數(shù)較大，而室內(nèi)原狀土樣滲透參數(shù)較小。這主要是由于室內(nèi)滲透試驗(yàn)僅能反映粘土團(tuán)塊的滲透性，而不能代表整個(gè)試件的滲透性，有很大的局限性，而鉆孔注水試驗(yàn)試驗(yàn)段長(zhǎng)較長(zhǎng)，包含了所有層面及軟弱松散層及碎石層，它所反映的滲透性是一個(gè)總體、綜合性滲透性，故建議以鉆孔注水試驗(yàn)滲透性指標(biāo)反映壩體滲透性。根據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范sl2001-247第4.1.5防滲土料應(yīng)滿足下列要求：滲透系數(shù)均質(zhì)壩不大于1×10-4cm/s，心墻和斜墻不大于1×10-5cm/s。壩體填料鉆孔注水

35、試驗(yàn)滲透系數(shù)均在1.00×10-35.73×10-4cm/s之間，平均值2.04×10-4cm/s，均超過(guò)規(guī)范要求，建議j允許取0.55。5.2 主要工程地質(zhì)問(wèn)題1)壩體碾壓不均勻,大部分欠密實(shí)壩體心墻填筑單層攤鋪厚度太大，填土碾壓上密下松，疏密不均，而且?jiàn)A少量碎石，團(tuán)塊間有架空現(xiàn)象，普遍密實(shí)度達(dá)不到規(guī)范要求。2）壩體夾有眾多松散夾層及孔洞，局部滲透量較大通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)壩體中上部有強(qiáng)透水夾層，滲透性較大，超過(guò)規(guī)范要求。3）南側(cè)壩體散浸壩體拐點(diǎn)西側(cè)壩體碾壓不密實(shí)結(jié)構(gòu)松散，夾有眾多松散層及小空洞，壩體滲透性較大，超過(guò)規(guī)范要求，壩后散浸不斷。4）北側(cè)壩體上部散浸

36、壩體拐點(diǎn)東側(cè)（主河床段）上部壩體碾壓欠密實(shí)，夾有眾多松散層及碎石層，滲透性較大，超過(guò)規(guī)范要求，壩后散浸不斷。5）右側(cè)壩體底部碎石層散浸、集中滲水右側(cè)壩體底部（zk3）孔附近，上壩土料由碎石土構(gòu)成，而且碾壓不密實(shí)，結(jié)構(gòu)松散，壩體此部位滲透性較大，壩體散浸及集中滲水嚴(yán)重，建議截滲加固處理。4）上游迎水面護(hù)坡塊石抗沖性差上游面護(hù)坡塊石風(fēng)化嚴(yán)重，堆砌雜亂無(wú)章，結(jié)構(gòu)松散，塊間空隙較大，字穩(wěn)性較差，庫(kù)水浪蝕時(shí)，易帶走其間細(xì)小顆粒，造成護(hù)坡潛在不穩(wěn)。6、 溢洪道區(qū)工程條件及評(píng)價(jià)6.1 溢洪道區(qū)地質(zhì)條件概況溢洪道場(chǎng)區(qū)位于壩體右側(cè)20m處中低山區(qū)，山頂高程110m左右，山頂渾圓平坦，山體走向東西向，溢洪道溝底及

37、兩岸基巖裸露，山頂覆蓋殘坡積層。溢洪道為開(kāi)敞式寬頂堰，堰寬15m，堰頂高程100.54m，溢洪道全長(zhǎng)120m左右。該溢洪道無(wú)挑流、消能設(shè)施，下游段無(wú)任何邊坡支護(hù)及防沖措施。溢洪道走向北東向，為人工開(kāi)挖而成，左、右岸開(kāi)挖邊坡1：0.75左右，溢洪道走向順直，下游側(cè)斷面較窄。壩址區(qū)位于荊泉山倒轉(zhuǎn)向斜正常翼，正常翼（北翼）產(chǎn)狀165°35°，軸線走向nee70°80°。壩址區(qū)出露基巖為志留系中統(tǒng)墳頭群中厚薄層泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖，巖層層序完整，無(wú)任何次級(jí)褶皺、揉皺發(fā)生，巖體呈單斜狀。發(fā)育兩組節(jié)理及裂隙，描述如下：一組：產(chǎn)狀65°78°，延伸

38、12m，閉合，線密度10條/m。二組：產(chǎn)狀345°45°，延伸23m，閉合狀，線密度15條/1m，節(jié)理及小斷層，將巖體切割呈不規(guī)則塊狀。6.2 主要工程地質(zhì)問(wèn)題分析1）、左、右岸邊坡穩(wěn)定性溢洪道右岸坡向東、東南，岸坡40°50°，岸坡頂部覆蓋厚層殘坡積層，巖層產(chǎn)狀160°45°，岸坡具有順向及斜向坡的特性，地表巖石風(fēng)化嚴(yán)重。經(jīng)調(diào)查岸坡處無(wú)順向緩傾角軟弱結(jié)構(gòu)面，岸坡不存在整體失穩(wěn)問(wèn)題，但表層強(qiáng)風(fēng)化層及上部殘坡積層崩落、跨塌不斷，鑒于以上地質(zhì)條件建議岸坡不宜過(guò)陡，建議人工開(kāi)挖邊坡1：1.0。左岸坡向北西，岸坡30°40°

39、;，為人工開(kāi)挖邊坡，岸坡頂部同樣覆蓋厚層殘坡積層，巖層總體產(chǎn)狀160°45°，岸坡具有逆向坡性質(zhì)。區(qū)內(nèi)巖層揉皺較發(fā)育，巖層產(chǎn)狀有些混亂，小斷層也有所發(fā)育。但節(jié)理裂隙短小密集，不構(gòu)成影響邊坡穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)面。經(jīng)過(guò)本次地質(zhì)調(diào)查，未發(fā)現(xiàn)傾向溝谷的緩傾角斷裂或節(jié)理裂隙，不存在邊坡沿緩傾角滑移問(wèn)題，另外邊坡不高，邊坡總體穩(wěn)定性良好，但表層強(qiáng)風(fēng)化基巖及上部覆蓋層崩落、跨塌不斷，鑒于以上地質(zhì)條件建議岸坡不宜過(guò)陡，建議人工開(kāi)挖邊坡1：1.52）左、右岸坡抗沖穩(wěn)定性溢洪道底板及兩岸邊坡底部巖石呈強(qiáng)弱風(fēng)化狀態(tài)，區(qū)內(nèi)志留系中統(tǒng)墳頭群中厚薄層泥質(zhì)粉砂巖、砂質(zhì)頁(yè)巖巖抗風(fēng)化性能較差，巖石長(zhǎng)期暴露地表，易

40、崩解呈碎塊狀，遇水軟化系數(shù)略高，抗沖蝕能力較差。溢洪道基巖長(zhǎng)期暴露地表，地表已形成風(fēng)化、松散薄殼，地表洪水沖刷時(shí)，兩岸剝落、崩塌不斷，兩岸抗沖穩(wěn)定性較差。7、 高低輸水管工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)大壩高輸水管位于主壩左岸，為混凝土預(yù)制園管，進(jìn)口底高程96m，管徑0.6m，管長(zhǎng)40m，泄流量0.3 m3/s。大壩低輸水管位于主壩右岸，為混凝土預(yù)制園管，進(jìn)口底高程90m，管徑0.8m，管長(zhǎng)70m，泄流量1.1 m3/s。按輸水管所在部位，輸水管基礎(chǔ)全部位于均質(zhì)壩體中，從壩體本身施工過(guò)程及碾壓程度上講，壩體填土進(jìn)行過(guò)一定碾壓，具有一定強(qiáng)度、承載性及抗變形能力，從其本身的密實(shí)性、物性狀態(tài)來(lái)看，壩體填土允許承載力在150kpa以上。輸水管本身的應(yīng)力較低