水库枢纽除险加固工程初步设计报告

水库枢纽除险加固工程初步设计报告内容摘要：

水库拦蓄大治湖支流来水，水库两侧山顶高程150m左右。 河谷呈开阔的“U”字形，岸坡较平缓，一般坡度小于30度，坡面植被发育，多被开垦为林场,缓坡带为耕地。 水库地质问题评价（1）水库渗漏水库库岸山体雄厚，地表高程较高，不存在低于水库正常高水位的邻谷，库岸、库底均为粘性土。 粘性土呈可～硬塑状，粘性强，厚度大，似在库底、库壁作了一层粘土铺盖。 同时库壁岩层为志留系粉砂岩，透水性较差，故认为不存在向邻谷永久渗漏的问题。 库区无区域性断裂通过，没有切割河谷间的分水岭，不存在沿断层向邻谷渗漏的可能。 （2）库岸稳定水库库岸主要为岩质岸坡，坡度一般小于30度，少部分库岸为土坡，边坡较平缓，土质坚硬，目前水库周边未发现大的崩塌、滑坡等影响库岸稳定的不良地质现象。 目前自然土质边坡分布范围主要在低地带，稳定坡度在1：3～1：5之间。 库区内岩质岸坡分布广，边坡结构稳定。 坝址区工程地质条件 地形地貌 水库大坝坝区地貌单元为构造剥蚀和构造侵蚀低山地貌，地表高程189194m，河床宽约100m左右，区内河流流向总体为北东—南西向。 河谷两侧为较宽阔的冲积阶地,河谷多呈“U”字形；边坡上陡下缓，坡角一般小于40度。 地层岩性 水库大坝坝基由第四系和志留系地层构成。 现自新至老分述如下：人工堆积（Q4s）：分布在人类活动频繁地带，是公路、建筑等地方，成分以粘土为主，夹块石、砾石。 冲积堆积（Q4al）主要分布在河谷及两岸阶地，岩性以粉质粘土为主，中含砾石、粉砂；冲积堆积层岩性变化较大、分布不稳定，厚度1~。 、上更新统残坡积堆积（Q2+3）粘土：褐黄色，含少量砾石，粘性较强，土质较纯，含少量砾石，呈可塑状。 分布于坝基中间。 地质构造坝区位于汪仁—章山背斜之南翼，地层褶曲严重,岩层走向近东西、倾向南，倾角55176。 ；坝区地层为单斜构造，产状较陡，岩层倾向下游偏左岸。 坝区裂隙较发育，没发现大的断层形迹，其表层多被风化残积层覆盖。 水文地质条件 水库区内地下水类型可分为第四系松散堆积物孔隙潜水和志留纪砂岩裂隙水，含水量均较小，其中孔隙水多补给基岩裂隙水，孔隙水也多沿基岩面渗出成泉；二者均接受库水(高水位时)和大气降水补给，向地势低洼处排泄。 受岩性限制坝区岩溶不发育，未发现岩溶水。 坝基工程地质条件及评价 坝基工程地质条件为了查明坝基岩石物理力学性质，通过地质钻探取样，对岩样进行室内试验。 经过统计分析，物理力学参数统计表见表32。 表32 岩石物理力学参数统计表岩石干密度湿密度孔隙率饱和吸水率单轴抗压强度(MPa)软化系数干湿g/cm3g/cm3%RcRc微风化弱风化 坝基存在的主要工程地质问题为了查明坝基土层的渗透性质和基岩的透水率，本阶段对坝基土层和基岩进行了现场注水试验和压水试验以及室内对坝基土层的原状土样的渗透试验。 坝基岩土层现场注水试验成果列表如表33。 表33 坝基岩土钻孔注水试验成果表位置试段编号土层岩性试段深度（m）渗透系数（cm/s）起止坝基SKK12泥质粉砂岩（弱风化层）SKK13泥质粉砂岩（弱风化层）SKK31泥质粉砂岩（强－弱风化层）坝基砂岩风化程度较深,多呈强风化和弱风化，全孔未揭穿弱风化层，岩体呈弱透水性。 岩体抗渗性较好，坝基渗漏的问题不严重，但坝基接触带岩体风化裂隙发育,存在接触渗漏问题,应进行帷幕灌浆处理。 坝体工程地质条件及评价 坝体地质概况水库坝型为粘土斜墙坝，，，坝长140m，上游坡比自上而下依次为1:、1:、1:3，、下游坡比自上而下依次为1:、1:、1:2，、。 大坝上、下游均为干砌块石护坡，坝脚无反滤设施，排水沟未衬砌。 粘土斜墙部分区内土料主要来源于场区周围中、低山山体表面及山坳低洼地段残坡积风化粘性土，该类土粘粒含量普遍偏低，多呈壤土状，普遍含角砾、碎石等。 本次地质勘察对粘土斜墙共布置了3个钻孔，对不同高程填土分层采取了一定数量原状料，对填土自上而下分层做了详细描述，室内原状样分别进行了天然状态指标、稠度指标、压缩指标、抗剪指标、渗透性指标测定。 %～%，%，局部含水量较大；～，；～,，土体岩性为壤土；～,土体呈可塑偏硬塑状。 表35 坝体土物理力学性质指标 土层统计指标含水率ω(%)重度土粒比重GS孔隙比e孔隙率n(%)饱和度Sr(%)液限ωL(%)塑限ωP(%)塑性指数IP液性指数IL压缩系数a12(MPa1)压缩模量Es(MPa)直剪渗透系数k20(cm/s)湿重度γ(kN/m3)干重度γd (kN/m3)粘聚力C(kPa)内摩擦角Φ(度)粉质粘土样本数128888881212121288224最小值7627106最大值37106平均值 　106标准差 　变异系数 　建议值 106粉土样本数2222222222211　　1最小值8127　　105最大值　　平均值　　标准差　　　　　　　　　　　　　　　　变异系数　　　　　　　　　　　　　　　　建议值　　10331本次地质勘察为研究填土渗透性质，不仅分层、取样进行了室内原状土渗透试验，而且在填土部分自上而下分段进行了钻孔注水试验。 表36 坝体填土钻孔注水试验成果统计表位置试段编号土层岩性试段深度（m）渗透系数（cm/s）起止大坝SKK11表层碎石质土0SKK12粉质粘土SKK13粉质粘土SKK22填土SKK24填土SKK25粉质粘土SKK32填土0SKK33粉质粘土SKK41填土01）过渡层物质组成及性质从钻孔资料揭示：%～%，%，～，；,土体岩性为粉土（砂壤土）；,。 2）过渡层渗透性指标以钻孔注水试验渗透性指标反映过渡层渗透性。 104cm/s。 1）筑坝代料构成当时工程施工本着就地取材、降低成本、便于施工的原则，坝体代料绝大部分采用周围山体上的风化残积土，少部分采用河床内的砂卵石，场区符合代料的天然料源较少。 2）代料渗透性指标本次地质勘察为研究填土渗透性质，在下游探坑中作了简易坑中注水试验，103m/s,104m/s，代料渗透性中等,局部偏小。 本次勘探查明：大坝土体斜墙渗透性指标偏大，远超过规范规定渗透系数不大于1105cm/ s的要求，建议塑性防渗墙进行截渗处理。 结合坝基局部进行帷幕灌浆处理。 溢洪道工程地质条件溢洪道位于大坝右坝肩与山体相接处，为开敞式宽顶堰，。 溢洪道仅进口及左侧边墙局部浆砌石护砌，右侧山体岩石风化垮塌严重，出口堵塞，无消能防冲设施及出水渠，不能安全泄洪。 进口处有斜跨14m双孔公路桥，桥墩为浆砌石结构，钢筋砼结构桥面宽5m、。 输水管工程地质条件输水涵管位于大坝左侧，为钢筋砼圆管，，管径800mm，管身有裂缝，多处漏水。 进水口闸门为斜拉式铸铁球阀闸门，止水损坏、漏水严重，启闭机为手电两用5T螺杆式启闭机，供电设施老化，不满足安全运行要求。 ，无消能设施。 天然建筑材料本次勘察对粘土料、砂砾料及块石料进行了查勘、钻探、挖坑、取样试验，基本上查明了各种料场的储量、开采条件及物理力学性质。 结论根据本阶段和安全鉴定阶段对 水库进行地质勘和评介分析结论如下：（1）工程区大地构造位于扬子准地台下扬子台坪之黄石台褶带。 根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）。 相应的地震基本烈度为VI度。 （2）库区由志留系砂岩及第四纪松散堆积层构成。 库区岸坡稳定和水库封闭条件较好，不存在水库永久渗漏和水库淤积。 库区无矿产分布，不存在淹没，库区工程地质条件较好。 （3）坝基砂岩风化程度较深,多呈强风化和弱风化，全孔未揭穿弱风化层，岩体呈弱透水性。 岩体抗渗性较好，坝基渗漏的问题不严重，但坝基接触带岩体风化裂隙发育,存在接触渗漏问题,应进行特别处理。 4 工程任务和规模 工程建设的必要性 工程概况 水库位于铁山区熊家境村东北角古竹槽，，，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、供水、旅游等综合利用的小（1）型水库。 水库枢纽工程主要由大坝、溢洪道、输水涵管及交通桥等组成。 大坝为粘土斜墙坝，，。 大坝上游均为干砌块石护坡，下游为干砌堆石坝，坝脚无反滤设施，排水沟未衬砌。 大坝有蚁害。 存在的主要问题及安全鉴定结论存在的主要问题。 ，现状坝顶高程不欠高。 坝体上游护坡局部损坏，下游堆石体表面局部不平整，无导滤设施。 地勘成果表明，大坝大多数部位碾压符合要求，但局部欠密实，压实度不满足规范要求。 坝存在白蚁危害。 坝身填筑不密实，质量差，清基不彻底，防浪墙及上下游干砌块石护坡局部变形破损，下游坝脚无反滤设施，排水沟未衬砌，排水不畅；安全鉴定结论 水库枢纽由大坝、溢洪道、输水管等建筑物组成。 省水利厅对该水库进行。