高山水库初步设计地质勘察(编辑修改稿)

高山水库初步设计地质勘察(编辑修改稿)内容摘要：

驰、衰减、破坏的一种过程，它与岩石本身岩性、岩性自身应力状态及周围的束力，地下水循环条件以及地形地貌17 等因素关系密切。 坝址区岩石为 三叠系中统巴东组上段 （ T2b3） 泥质粉砂岩， 呈中～厚层状构造， 属中软质类岩石， 岩质较软， 风化耐受力较弱， 受风化作用后强度会明显降低， 遇水后 易软化，风干后易开裂。 岩体 节理裂隙面 多较粗糙 ，延伸距离较短 ， 隙面多被自身风化的粘性土充填。 经过场区地质 测绘及地质钻探揭示场区岩体风化特征，详见表 41： 岩体风化特征一览表 表 41 位 置 强风化层 弱风化层 埋 深 （ m） 岩芯采取率（ %） RQD （ %） 颜色 埋 深 （ m） 岩芯采取 率（ %0 RQD （ %） 颜色 左坝肩 40 0 紫红色 ＞ 85 50 紫红色 坝 基 35 0 紫红色 ＞ 80 40 紫红色 坝 基 50 0 紫红色 ＞ 85 50 紫红色 右坝肩 40 0 紫红色 ＞ 95 55 紫红色 （ 2）坝基岩体渗透性特征 坝基岩体渗透特性随岩体情况详见表 4— 4。 岩体风化状态渗透性变化一览表 表 44 风化状态渗透系数 吕荣值 渗透系数 吕荣值cm/s Lu cm/s Lu最大值 最小值 平均值 弱风化岩体强风化岩体岩体透 水性 从表 44 可以看出，强风化 泥质粉砂岩 岩体呈中等透水性，渗透性较强，弱风化细砂岩岩体呈弱透水性，渗透性较弱。 强风化 渗透系数由 压水吕荣值经公式 K= 换算 而 得。 18 1）坝 基稳定性评价 坝基 由 三叠系 中 统 巴东组上段 （ T2b3） 泥质粉砂岩 组成 ， 为路源碎屑岩 ， 岩层 中～厚层状构造，强风化层厚度较薄，无软弱夹层，发生滑塌的可能性很小，下部弱风化 岩体 完整性较好，强度较高，稳定性好。 综上，坝基 场区适应性较好，坝基稳定性较好。 2）坝基强度评价 坝体地基由三叠系 中 统 巴东组上段 （ T2b3） 泥质粉砂岩 构成，强风化 岩石属中软岩，岩石单轴饱和抗压强度在 10Mpa 左右，由此估算强风化岩体 承载力允许值 在 800Kpa 以上。 弱风化层 岩石完整性较高，岩石风化卸荷程度较低，岩石单轴饱和抗压强度在 10Mpa 左右， 估算弱风化岩体 承载力允许值 在 1000Kpa 以上。 综上， 坝基 岩 体相对于上部低矮坝 体 来讲，地基 岩 体强度 较高，足以 满足坝体要求， 场区 适应性良好。 3）坝基渗透性评价 坝体地基由 三叠系 中 统 巴东组上段 （ T2b3） 泥质粉砂岩 构成 ,强风化 泥质粉砂岩 岩体 节理裂隙面 多 微张开 ， 节理 延伸距离较 长 ， 隙面多岩石块度小 ， 钻孔注水试验 强风化岩体 渗透系数 104cm/s～ 104cm/s,平均 104cm/s， 岩 体渗透性较大，属中等透水性岩体，坝基存在基岩裂隙性渗漏。 下部 弱风化 泥质粉砂岩 压水试验吕荣值均小于 10Lu，属弱透水性， 岩体渗透性微弱，可当作相对不透水层，岩体 抗渗稳定性良好。 19 4） 左坝肩边坡稳定性及渗透性评价 左坝肩岩体为三迭系中统巴东组上段 (T2b3)泥质粉砂岩 ，受风化极构造运动影响，表层岩体节理裂隙较发育，较多呈张开状或半张开状。 坝肩坡面倾向近正北， 岩层产状 240176。 ∠ 50176。 ，为斜交逆向坡，坝体无不良结构面结合 ，坝 肩与 坝顶高程相当， 左坝肩岸坡岩体稳定性较好。 左坝肩岩体节理裂隙较发育， 岩体完整性较差，岩体透水性较大，坝肩存在浅层裂隙性绕坝渗漏问题。 5） 右坝肩 边坡 稳定性及渗透性评价 右坝肩岩体为三迭 系中统巴东组上段 (T2b3)泥质粉砂岩 ，受风化极构造运动影响，表层岩体节理裂隙较发育，较多呈张开状或半张开状，结构松散， 251 省道修建时，对坡体进行了较大切方，切方后未对边坡进行护坡，坡体上发育厚度较大的残坡积层及强风化岩体， 局部已成危岩， 稳定性较差，左坝肩岸坡 边坡 稳定性较差。 右坝肩岩体表层强风化层节节理裂隙较发育， 透水性较强，坝肩存在浅层裂隙性绕坝渗漏问题。 坝基 存在的主要 工程地质 问题 ① 水库大坝坝基为 三迭系中统巴东组上段 (T2b3)泥质粉砂岩 ， 表层分布一定厚度强风 化岩体，强风化 岩体节理裂隙较发育，渗透性较强，具中等透水性，坝基 存在基岩裂隙性渗漏。 坝基岩石长期渗流一方面软化岩石强度、降低坝基岩体稳定性；一方面饱和软化接触带坝体填土，降低上部填土力学及抗渗性指标，不利于坝体稳定性，故建议坝体整险加固时，应对 坝肩 强风化透水岩体进行防渗处理。 20 ② 大坝左坝肩 岸坡岩体稳定性较好，但存在 坝肩 浅层裂隙性绕坝渗漏问题；大坝 右 坝肩岸坡岩体稳定性较差，坝肩存在浅层裂隙性绕坝渗漏问题。 ③ 建议对坝基强风化层进行防渗处理，处理方 法可采用帷幕灌浆法，帷幕深度以深入下部相对不透水层 5m 为准，两岸各延伸 20m。 21 5 坝体工程地质条件及评价 坝体工程概况 大坝为均质土坝，坝顶高程为 ，最大坝高为 ，坝顶长度为 175m，坝顶顶宽度 6m。 迎水面坡比为 1:，背水面面坡比为 1:。 大坝下游坝坡 高程处修建了宽 的平台，并平台上修建了水渠作为水库灌溉输水渠，水渠下游坝坡全部采用浆砌块石护坡。 下游坝坡 高程以上 遍布 251 省道修建时遗弃的 泥质粉砂岩 块石、碎石 ；上游坝坡未护坡， 发育多处浪坎。 上坝土料构成情况 场区山体 坡度较缓 ， 山体基岩为 泥质粉砂岩 ，风化残坡积物厚度较薄， 土料储量有限 ，局部山坳处土层厚度 稍 大 ； 坝区下游 河流冲 洪积 物多为粘土 ， 冲洪 积 物 厚度 3～ 6m，厚薄差异较大 ， 土料有一定储量，但数量有限。 综合分析认为， 区内土料主要来源于场区周围山体表面 及山坳低洼地段 残坡积风化粘性土 及河流下游冲洪积粘性土。 1）山体表层及坡脚残坡积粘性土 山体表层残坡积粘性土风化母岩为 泥质粉砂岩 ， 此类土多呈暗黄色， 硬塑状， 局部 含较多母岩风化角砾 及植物根茎 ， 土质较松 散， 均匀性较差 ，多为壤土。 2） 河流 冲洪积 粘性土 河流 冲洪积 粘性土层主要分布在坝址下游主河床及左 、 右岸带河流 I 级阶地之上。 该处为较平缓河段， 水流较缓， 沉积物 颗粒较细 ，22 土体物理性质与坝基土体基本一致 ， 多为 粘土。 ① 物质组成及性状 本次地质勘察在坝顶 共布置了 4 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，从钻孔资料揭示： 坝体填土 物质成分较 纯 ，由 粘土 夹 少量的 砂岩角砾组成 ， 角砾 粒径 2～ 18mm。 局部 填土结构松散 ， 角砾 富集，存在局部架空现象。 整个填土异常情况统计详见表 51。 坝体钻孔填土异常现象统计表 表 51 孔 号 部 位 孔 深（ m） 高 程（ m） 类 型 Zk2 坝体 含碎石 Zk2 坝体 土质松松散 Zk3 坝体 含碎石 Zk3 坝体 含碎石 Zk4 左坝肩 含碎石 Zk4 左坝肩 含碎石 Zk5 上游坝坡 含砾石 Zk6 下游坝坡 含砾石 Zk6 下游坝坡 透水性较强 ② 填土物理力学性质 坝体填土含水量 %～ %，平均值 %，局部含水量较大；孔隙比 ～ 之间，平 均 ；塑性指数 ～ ,平均值 ，土体中 全部为粘土 ；液性指数 ～ ,平均值 ,土体大部分呈硬塑状 ,局部 可 塑状。 填土压缩系数 ～ ,平均值 ,压缩模量 ～ ，23 平均值 ，凝聚力 18～ 50Kpa，平均值 ，建议值 ；内摩擦角在 11176。 ～ 16176。 ,平均值 176。 ，建议值 176。 击实试验表明：填土最大干容重平均值 ，最优含水量平均值 %。 坝体填土物理力学性质指标 及颗分定名详见表 52。 ③ 填土渗透性指标 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，主副坝心墙填土注水试验成果详见表 53。 室内渗透试验仅能反映粘土团块的渗透性，而不能代表整个试件的渗透性，有很大的局限性，故建议以钻孔注水试验渗透性指标反映坝体渗透性。 24 高山 水库坝体填土物理力学性质统计表 表 52 取 含 比 孔 饱 液 塑 塑 液 压 压 凝 内样品 样 性 性 缩 缩 摩 粉 粘深 水 隙 和 指 指 系 模 聚 擦编号 度 量 重 比 度 限 限 数 数 数 量 力 角 粒 粒(m) w 0 r 0 r d Gs e S r w L w P I P I L a 12 E s c j K v 106K h 106％ g/cm3g/cm3％ ％ ％ MPa1MPa kPa 176。 cm/s cm/s 252 z k2 1 4 . 5 0 4 . 7 0 25. 0 2. 02 1. 62 2. 75 0. 702 98 39. 7 19. 5 20. 2 0. 27 0. 25 6. 68 41 16. 0 0. 42 0. 29 0. 00 2. 30 3. 9 12. 2 31. 3 50. 3 粘土z k2 2 7 . 5 0 7 . 7 0 24. 3 2. 03 1. 63 2. 74 0. 678 98 36. 8 19. 0 17. 8 0. 30 0. 21 8. 11 30 15. 0 0. 10 2. 50 2. 6 8. 9 43. 6 42。