【正文】 江河土石壩樞紐布置及施工組織設(shè)計說明書第一章 工程概況 流域概況該江位于我國西南地區(qū)，流向自東南向西北，全長約122公里，流域面積2558平方公里，在壩址以上流域面積為780平方公里。本流域大部分為山嶺地帶，山脈和盆地交錯于其間，地形變化劇烈，流域內(nèi)支流很多，但多為小的山區(qū)流河流，地表大部分為松軟的沙巖、頁巖、玄武巖及石灰?guī)r的風(fēng)化層，汛期河流的含沙量較大。沖積層較厚，兩岸有崩塌現(xiàn)象。本流域內(nèi)因山脈連綿，交通不便，故居民較少，全區(qū)農(nóng)田面積僅占總面積的20％，林木面積約占全區(qū)的30％，其種類有松、杉等。其余為荒山及草皮覆蓋。 氣候特性 ，發(fā)生在7月份，發(fā)生在1月份。表11 月平均氣溫統(tǒng)計表（度）123456789101112年平均表12 平均溫度日數(shù)日數(shù) 月份平均溫度12345678910111第 | 頁 12℃600000000℃3031303131303130℃000000000000 本區(qū)域氣候特征是冬干夏濕，每年11月至次年和4月特別干燥，其相對濕度為51~73%之間，夏季因降雨日數(shù)較多，相對濕度隨之增大，一般變化范圍為67~86%。 最大年降水量可達(dá)1213毫米，最小為617毫米，多年平均降水量為905毫米。表13 各月降雨日數(shù)統(tǒng)計表日數(shù) 月份平均降雨量1234567891011125mm510mm1030mm30mm000000000000 一般1~4月風(fēng)力較大，／秒，相當(dāng)于8級風(fēng)力，風(fēng)向為西北偏西。水庫吹程為15公里。 水文特性該江徑流的主要來源為降水，在此山區(qū)流域內(nèi)無湖泊調(diào)節(jié)徑流。根據(jù)實測短期水文氣象資料研究，一般是每年五月底至六月初河水開始上漲，汛期開始，至十月以后洪水下降，則枯水期開始，直至次年五月。該江洪水形狀陡漲猛落，峰高而瘦，具有山區(qū)河流的特性，實測最大流量為700秒立米。1．年日常徑流 壩址附近水文站有實測資料8年，參考臨近測站水文記錄延長后有22年水文系列，多年年平均流量為17秒立米。2．洪峰流量 經(jīng)頻率分析，求得不同頻率的洪峰流量如下表。表14 不同頻率洪峰流量（秒立米）頻率12510流量23201680142011801040表15 各月不同頻率洪峰流量（秒立米） 月頻率1234567891011121％4619121960012401550121067039028372％3617111553011201360109060031023335％23149114208501100830480250162810％19117937076098072041021015233．固體徑流 該江為山區(qū)性河流，含沙量大小均隨降水強度及降水量的大小而變化，／立米。枯水極少，河水清徹見底，初步估算30年后壩前淤積高程為2765米。 工程地質(zhì)1．水庫地質(zhì) 庫區(qū)內(nèi)出露的地層有石灰?guī)r、玄武巖、火山角礫巖與凝灰?guī)r等。經(jīng)地質(zhì)勘探認(rèn)為庫區(qū)滲漏問題不大，但水庫蓄水后，兩岸的坡積與殘積等物質(zhì)的坍岸是不可避免的，經(jīng)過勘測，估計可能坍方量約為300萬立米。在考慮水庫淤積問題時可作為參考。2．壩址地質(zhì) 壩址位于該江中游地段的峽谷地帶，河床比較平緩，坡降不太大，兩岸高山聳立，構(gòu)成高山深谷的地貌特征。壩址區(qū)地層以玄武巖為主，間有少量火山角礫巖和凝灰?guī)r穿過，對其巖性分述如下：(1) 玄武巖 一般為深灰色、灰色、含有多量氣孔，為綠泥石、石英等充填，成為杏仁狀構(gòu)造，并間或有方解石脈、石英脈等貫穿其中，這些小巖脈都是后來沿裂隙充填進來的。堅硬玄武巖應(yīng)為不透水層，但因節(jié)理裂縫較發(fā)育，透水性也會隨之增加，其礦物成份為普通輝石、檢長石，副成分為綠泥石、石英、方解石等，由于玄武巖成分不甚一致，風(fēng)化程度不同，力學(xué)性質(zhì)也不同，可分為堅硬玄武巖、多氣孔玄武巖、破碎玄武巖、軟弱玄武巖、半風(fēng)化玄武巖和全風(fēng)化玄武巖等，其物理力學(xué)性質(zhì)見表2表27。滲透性：。(2) 火山角礫巖 角礫為玄武巖，棱角往往不明顯，直徑為2~15厘米，膠結(jié)物仍為玄武巖質(zhì)，膠結(jié)緊密者抗壓強度與堅硬玄武巖無異，其膠結(jié)程度較差者極限抗壓強度低至35MPa。(3) 凝灰?guī)r 成土狀或頁片狀，巖性軟弱，與近似，風(fēng)化后成為碎屑的混合物，遇水崩解，透水性很小。表16 壩基巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗表巖石名稱比重Δ容重γkN/m3建議采用抗壓強度MPa半風(fēng)化玄武巖50破碎玄武巖5060火山角礫巖35120軟弱玄武巖1020堅硬玄武巖100160多氣孔玄武巖70180表17 全風(fēng)化玄武巖物理力學(xué)性質(zhì)試驗表天然含水率%干容重kN/m3比重Δ液限塑限塑性指數(shù)壓縮系數(shù)a浸水固結(jié)塊剪0~m2/kN1063~4m2/kN106內(nèi)摩擦角Φ凝聚力kPa24(4) 河床沖積層 主要為卵礫石類土，砂質(zhì)粘土與砂層均甚少，且多呈透鏡體狀，并有大漂石摻雜其中。卵礫石成分以玄武巖為主，石灰?guī)r與砂巖占極少數(shù)。沿河谷內(nèi)分布：壩基部分沖積層厚度最大為32米，一般為20米左右；靠岸邊最少為幾米。顆粒組成以卵礫石為主，砂粒和細(xì)小顆粒為數(shù)很少。卵石最小直徑一般為10~100毫米；礫石直徑一般為2~10毫米；~；。見表28。沖積層的滲透性能 經(jīng)抽水試驗后得，滲透系數(shù)k值為3102厘米/秒~1102厘米/秒。表18 沖積層剪力試驗成果表土壤名稱代號 項目計算值容重（控制）kN/m3含水量（控制）三軸剪力（塊剪）應(yīng)變（拉制）（浸水固結(jié)快剪）內(nèi)摩擦角凝聚力（kPa）內(nèi)摩擦角凝聚力（kPa）含 中量細(xì)粒的礫石次數(shù)17128822最大值47176。15′32176。43′最小值35176。30′17176。55′0平均值40176。34′25176。25′小值平均值37176。32′備注三軸剪力土樣備系篩去大于4mm顆粒后制備的。試驗時土樣的容重為控制容重。以上兩種試驗的土樣系擾動的。(5) 坡積層 在水庫區(qū)及壩址區(qū)山麓地帶均可見到，為經(jīng)短距離搬運沉積后，形成粘土與碎石的混合物質(zhì)。3．地質(zhì)構(gòu)造壩址附近無大的斷層，但兩岸露出的巖石，節(jié)理特別發(fā)育。可以分為兩組，一組走向與巖層走向幾乎一致，即北東方向，傾向西北；另一組的走向與巖層傾向大致相同。傾角一般都較大，近于垂直，裂隙清晰，且為鈣質(zhì)泥質(zhì)物所充填。節(jié)理間距，疏者3—5米即有一條，所以沿岸常見有巖塊崩落的現(xiàn)象。上述節(jié)理主要在砂巖、泥灰?guī)r與玄武巖之類的巖石內(nèi)產(chǎn)生。4．水文地質(zhì)條件本區(qū)地形高差大，表流占去大半，缺乏強烈透水層，故地下水不甚豐富，對工程比較有利。根據(jù)壓水試驗資料，玄武巖的透水性不同，裂隙少、堅硬完整的玄武巖為不透水層， l/(min?m)。夾于玄武巖中的凝灰?guī)r，以及裂隙甚少的火山角礫巖都為不透水性良好的巖層。至于節(jié)理很發(fā)育的破碎玄武巖、半風(fēng)化與全風(fēng)化玄武巖都是透水性良好的巖層。正因為這些隔水的與透水的玄武巖存在，遂使玄武巖區(qū)產(chǎn)生許多互不連貫的地下水。一般砂巖也是細(xì)粒至微粒結(jié)構(gòu)，除因構(gòu)造節(jié)理裂隙較發(fā)育，上部裂隙水較多外，深處巖層因隔水層的層數(shù)多，難于形成泉水。石灰?guī)r地區(qū)外圍巖石多為不透水層，滲透問題也不存在。5. 本地區(qū)地震烈度定為7度。 建筑材料1．料場的位置與儲量各料場的位置與儲量見壩區(qū)地形圖。由于河谷內(nèi)地地形平坦，采運尚方便。2．物理力學(xué)性質(zhì)(1) 土料：見表29—表212。(2) 石料：堅硬玄武巖可作為堆石壩石料，儲量較豐富，在壩址附近有石料場一處，覆蓋層淺，開采條件較好。 經(jīng)濟資料1．庫區(qū)經(jīng)濟流域內(nèi)都為農(nóng)業(yè)人口，多種植稻米、苞谷等。庫區(qū)內(nèi)尚未發(fā)現(xiàn)有價值可開采的礦產(chǎn)。淹沒情況如下表。表19 各高程淹沒情況高程（米）280728122817282228272832淹沒人口（人）350036403890406053207140淹沒土地（畝）3000322034103600460061002．交通運輸壩址下游120公里處有鐵路干線通過，已建成公路離壩址僅20公里，因此交通尚稱方便。112表110 粘土的物理力學(xué)性質(zhì)料場名稱物 理 性 質(zhì)滲透系數(shù)106cm/s力學(xué)性質(zhì)化學(xué)性自然含水量%自然容重比重孔隙率%孔隙比稠度飽和度顆粒級配（成分%，粒徑d）擊實剪力固結(jié)壓縮系數(shù)cm2/kg有機含量灼熱法%可溶鹽含量%流限%塑限%塑性指數(shù)礫砂粘土最大干密度g/cm3最優(yōu)含水量%內(nèi)摩擦角deg凝聚力kPa濕干粗中細(xì)粉2mm2~mm~mm~mmmmkN/m31下2下1上2上3下表111 砂礫石的顆粒級配顆 直徑粒 mm含量料場300~100100~6060~2020~~~~~1上2上3上4上1下2下3下4下表112 礫石的物理性質(zhì)名稱1上2上3上4上1下2下3下4下容重，kN/m3比重孔隙率，%軟弱顆粒，%有機物含量淡色淡色淡色淡色淡色淡色淡色淡色注：102厘米/秒左右。表113 各料場天然休止角料場名稱最小值最大值平均值1上34176。30′35176。50′35176。10′2上35176。00′37176。10′36176。00′3上34176。40′36176。40′35176。40′4上35176。10′37176。40′36176。30′1下34176。10′36176。30′35176。20′2下35176。20′38176。00′36176。40′3下34176。30′37176。10′35176。50′4下36176。00′38176。20′37176。10′第二章 洪水調(diào)節(jié)計算 洪水調(diào)節(jié)計算本河流屬于典型山區(qū)河流，洪水暴漲暴落，設(shè)計洪峰流量Q設(shè)=1680m179。/s（P=1%），校核洪峰流量Q校= 2320 m179。/s（P=%）。 工程等別及建筑物級別一項水利樞紐的成敗對國際民生有直接影響。但不同規(guī)模工程影響程度也不同。為使工程的安全可靠性與其造價的經(jīng)濟合理性適當(dāng)統(tǒng)一起來，水利樞紐及其組成建筑物要分等分級，即先按工程的規(guī)模，效益及其在國民經(jīng)濟中的重要性，將水利樞紐分等，而后再對個組成建筑物按其所屬樞紐級別，建筑物作用及