前进水库除险加固设计说明书(编辑修改稿)

前进水库除险加固设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

天，冻层深为 ，库区平均冰厚 左右。 2 工程地质资料 工程概况 前进水库位于吉林省桦甸市八道河镇境内，坝址以上集雨面积。 水库于 1981 年竣工。 总库容 万 m3，兴利库容 万 m3，正常高水位。 坝长为 203m，坝顶宽 ，最大坝高 ，坝顶 高程 ～。 前进水库是一座以灌溉为主，结合养鱼等综合利用的小 (2)型水库。 前进水库枢纽主要由土坝、泄洪灌溉洞及溢洪道组成。 水库存在的主要问题 （ 1） 库内淤积较严重； （ 2） 前坝坡护坡块石起伏不平，凌乱不堪，后坡冲刷严重； （ 3） 左坝肩渗漏严重； （ 4） 坝基渗漏，坝后有积水。 （ 5） 泄洪灌溉洞右侧渗漏严重。 勘察概况 水库修建至本次勘察间从未进行过勘察。 20xx 年 2 月 18 日～ 2 月 23 日，对前进水库进行初步设计阶段的工程地质勘察工作， 20xx 年 10 月 14 日又进行补充勘察 ，完成工作量见表 221。 11 表 221 前进水库工程地质勘察工作量一览表 项目 工程位置 工程地质测绘 钻 探 探坑及五米钻 标贯 触探 取 样 试 验 工 程 测 量 比例 面积 孔数 进尺 原状 扰动 击实样 水样 剖面 定位点 1/1000 km2 个 m 个 次 件 km/条 个 坝址区 地质调查 4 6 2 6 库区及料场调查 地质调查 15km2 2 20xx 年 3 月 14 日～ 3 月 16 日，进行内业整理及报告编写。 20xx 年 10 月 16～ 19 日进行报告补充修改。 工作依据及执行的有关规范规程 （ 1） 《中小型水利水电工程地质勘察规范》 SL5520xx； （ 2） 《水利水电工程地质勘察规范》 GB5048720xx； （ 3） 《水利水电工程地质测绘规程》 SL29920xx； （ 4） 《土工试验规程》 SL2371999； （ 5） 《原状土取样技术标准》 JGJ8992； （ 6） 《水利水电 工程钻探规程》 SL29120xx； （ 7） 《水利水电工程注水试验规程》 SL34520xx； （ 8） 《水利水电工程制图标准》 SL7395； （ 9） 《工程地质手册》第四版； （ 10） 《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（ SL25120xx）。 区域地质概况 本区地貌属吉林省东部山地的吉林低山丘陵区，吉林哈达岭和大黑山呈北东走向分别在本区的南东与西北通过。 以北西向发育的河流为主，北东向发育的河流次之。 河谷漫滩、阶地较发育。 本区地层属辽东分区吉林 ~延边分区中的吉林小区，发育地层主要有古生代沉积 岩等，地表多由第四系冲洪积堆积及坡积层覆盖。 该区大地构造单元属天山兴安地槽褶皱区 —吉黑褶皱系 —吉林优地槽褶皱带 —吉林复向斜—吉林 —桦甸褶皱束。 据 1:50 万吉林省构造体系图，本区构造以北东向构造体系为主。 根据《中国地震动参数区划图》（ GB1830620xx），本区地震动峰值加速度为 ，相应地震基本烈度为 Ⅵ 度。 根据《中国季节冻土标准冻深线图》，本区标准冻土深度。 12 库区工程地质条件及评价 库区工程地质条件 地形地貌 库区地貌为低山丘陵，地形呈 北东高、西南低，河谷呈不对称 “U”型。 地貌形态按其成因类型可分为丘陵、山前坡洪积地形及河谷。 低山丘陵：主要分布于库区右侧，山顶浑圆状，丘陵斜坡坡度 20~30176。 ，切割深度 50~60m。 地表植被较发育，组成岩性主要为安山岩等。 山前坡洪积地形；主要分布于水库两岸，呈倾斜状，坡度较缓，一般 25176。 以下。 组成岩性以碎砾石混土为主。 河谷：主要为阶地，地势较低平。 组成岩性以灰色低液限粘土、砂及砂砾石为主。 地层岩性 库区内出露岩石主要为海西期花岗岩及第四系松散堆积物，松散堆积物广泛分布在水库周边， 岩性主要为坡洪积及河流冲积的碎砾石、粘性土、砂及砂砾石等。 地质构造 根据 1： 20 万区域地质图及地质测绘，库区内未发现有大的构造通过。 水文地质 库区地下水类型主要为基岩裂隙水及第四系松散层孔隙水。 基岩裂隙水赋存于岩体裂隙中，接受大气降水及第四系孔隙水补给，排泄于下游；第四系孔隙水赋存于第四系冲积、坡洪积的砂砾石层中，接受大气降水补给，排泄于河流及下游。 库区工程地质评价 库区渗漏 库区周边地势较高，地下水分水岭高于水库正常高水位，未见有通 向邻谷的渗漏通道，不存在永久渗漏问题。 库区塌岸及淤积 水库周边地形坡度较缓，植被发育较差，水库运行多年，未见有较大塌岸问题，库岸基本稳定，但固体径流量较大，存在较严重的淤积问题，淤积厚度 3~4m。 库区浸没 库区附近无厂矿、村屯，正常高水位附近较少耕地，一般不存在库区浸没问题。 坝址区工程地质条件及评价 坝址区工程地质条件 地形地貌 坝址区地貌按成因类型可分为河谷阶地（ I）及山前坡坡洪地貌（ Ⅱ ）。 河谷阶地（ I）：分布于坝址大 部分地段，地形较低平，微向河床方向倾斜，宽约 100~130m，地面高程 286~288m。 地表岩性为不连续的低液限粘土及砂砾石。 13 山前坡洪积地形（ Ⅱ ）：主要分布于河谷阶地两侧及两坝肩，发育宽度较大， 100m 以上。 地面高程 290m 以上。 表层岩性为碎砾石混土。 地层岩性 坝址区地层岩性包括人工填土、第四系河流冲积层、坡洪积物及下部岩体等。 地层岩性由新至老分述如下： （ 1） 第四系全新统人工堆积物 (Q4r) 坝体含土碎石 (11)：灰色 ~黄色，结构不均匀。 以碎砾石及风化砂为主，含细粒土，细粒土可 达 15~20%左右，稍湿，稍密 ~中密。 碎砾石径一般 8~20mm，大者可达 50mm 以上。 2 组颗分均值：砾石 %，粗砂 %，中砂 %，细砂 %，粉粒 %，粘粒 %，按颗分定名为粉土质砂。 分布于坝顶，厚度 ~。 坝体粉土质砂（ 12）：黄色，成分为砂砾石混粘性土及少量碎石，结构较杂。 一般中密状，稍湿 ~湿。 4 组颗分均值：砾石 %，粗砂 %，中砂 %，细砂 %，粉粒 %，粘粒%，按颗分定名为粉土质砂。 分布于坝体碎石土 (11)以下，组成坝体主体 ，最大厚度。 （ 2） 第四系全新统冲积堆积物 (Q4al) 低液限粘土 ② ：灰色，黄灰色为主，结构较均匀，含植物根系，可塑状。 以粉粒成分为主，次为粘粒。 分布于坝基河谷阶地表层，厚度 ~。 砂砾石 ③ ：灰色为主，结构不均匀。 砾石含量 50%以上，砾径 5~60mm 均有，个别大者可达60mm 以上。 卵砾石磨圆较差，以次棱角状为主，个别棱角状，少量次圆状，含泥质成分。 卵砾石原岩成分主要为坚硬沉积岩及火成岩。 砂以粗砂粒为主。 该层稍密，饱和，透水性较强。 分布于坝基河谷阶地低液限粘土 ② 以下，厚度 ~。 （ 3） 第四系上更新统冲洪积堆积物 (Q3apl) 粉土质砂 ④ ：黄色，结构混杂。 以砾石为主，少量碎石。 粒径一般 8~10mm，大者可达80~100mm。 稍湿，稍密 ~中密。 次为砂及粘性土，粉粘粒含量可达 20~25%，充填于粗粒空隙中，透水性较差。 分布于坝基两侧及右坝肩表层。 厚度不一，较厚处可达 以上。 （ 4） 岩体 强风化安山岩 ⑤ ：灰色，岩芯块状为主。 节理裂隙发育，透水。 分布于坝基底部、左坝肩及右坝肩粉土质砂 ④ 以下。 各岩土层物理力学性质指标试验值见试验成果汇总表 351。 地质构造 通过区域地质图及地质测绘、钻探勘察中未发现构造破碎带。 水文地质 坝址区地下水类型主要为第四系松散层孔隙水。 孔隙水赋存于全新统冲积砂砾石层中，含水 14 层透水性较强。 坝后地下水位埋深较小，一般小于 ，低洼处地下水位高于地面。 地下水接受大气降水、基岩裂隙水及库水补给，向河床部位及下游排泄。 桦甸市前进水库物理力学指标试验成果见表 通过调查访问，库水及地下水对混凝土无腐蚀性。 15 桦甸市前进水库物理力学指标试验成果汇总表 表 251 岩 性 项 目 含水量 容 重 孔隙比 比 重 液 限 塑 限 塑性指数 液性指数 渗透系数 压缩系数 抗 剪 强 度 天 然 坡 角 承载力 颗 粒 组 成 (mm) 备 注 湿 干 水上 水下 卵石 砾 砂 粒 粉粒 粘粒 粗 中 细 W ρ ρd e G WL Wp Ip IL K a12 c Φ αc αm fk ＞60 60~2 2~ ~ ~ ~ ＜ % g/cm3 g/cm3 % % % cm/s MPa1 kPa 度 度 度 kPa % % % % % % % 坝体含土碎石(11) 最大值 103 最小值 104 平均值 103 大均值 小均值 组数 2 2 2 2 2 2 2 坝体粉土质砂(12) 最大值 104 最小值 105 平均值 104 5 组数 2 4 4 4 4 4 4 粉土质砂 ④ 平均值 104 25 组数 2 2 2 2 2 2 2 16 坝址区工程地质评价 坝体质量评价 （ 1） 坝体结构 坝体为粉土质砂均质坝，顶部有 ~ 厚的含土碎砾石 (11)，前坡为护坡块石，后坡坡脚有块石排水棱体，底部为齿槽，齿槽部位坝体坐于强风化安山岩上，中右侧坝体坐于粉土质砂 ④层上。 （ 2） 坝体填筑质量评价 按《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》 SL25120xx 均质坝土料质量技术要求评价，见表 252。 表 252 均质坝土料质量评价表 项 目 SL25120xx 规范规定技术指标 试 验 值 评 价 粘粒含量 10～ 30%为宜 3～ 5%(均值 %) 不合格 塑性指数 7～ 17 渗透系数 辗压后小于 104CM/S 104CM/S 不合格 有机质含量 5% 水溶盐含量 3% 天然含水量 与最优含水率或塑限相近者为优 PH 值 7 紧密密度 宜大于天然密度 从表中可以看出：坝体土（ 12）所做试验指标与规范规定技术指标比较，均不合格。 钻孔揭露坝体内形成浸润曲线，从试验指标看，坝体土填筑料较差，不符合规范及设计要求。 坝体土（ 11）底部低于正常高水位或设计洪水位，不起隔水作用。 坝前坡护坡块石铺砌质量差，凌乱不堪，建议修整。 （ 3） 坝体稳定分析 沉陷稳定 坝体土在自身荷载作用下，经过几十年运行，沉降已基本趋于稳定，不存在沉陷稳定问题。 滑动稳定 根据野外鉴定、测试及室内试验分析，坝体土密实度中等，因此不存在坝体坝坡滑动稳定问题。 坝体渗漏与渗透稳定 坝体主要由粉土质砂组成，渗透系数为 104cm/s。 顶部为含土碎石，渗透系数为103cm/s，属中等透水。 勘探揭露坝体内有浸润水位。 因此坝体存在渗漏问题（勘察发现坝 右侧后坡 295m 以下有渗流现象，其他部位坝后坡亦有洇湿现象），。