【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 侵蝕洼地。 （ 3）第四系全新統(tǒng)崩坡積堆積層（ Q4col+dl）：主要由塊碎石夾土組成。塊碎石巖性與垮塌部位基巖一致，粒徑大小不一，估計(jì)塊碎石含量占 70%，局部含有大的孤石，堆積層厚度變化較大，厚者可達(dá) 15m。分布于工程區(qū)外圍斜坡下部及坡腳。 （ 4）第四系全新統(tǒng)坡殘積 堆積 層（ Q4el+dl）：分布于平緩山坡、山頂及山腳。泥質(zhì)巖類出露處的緩坡地帶，以紫色、淺紅色粘土或粉質(zhì)粘土為主，呈可塑～硬塑；局部砂巖出露處表面常為砂土覆蓋。大部分為耕作層，分布范圍較廣，一般厚 ～ 。 地質(zhì)構(gòu)造及地震 工程區(qū)位于川中臺(tái)拗龍女寺臺(tái)穹的中部，近場(chǎng)區(qū)屬于龍鳳場(chǎng)向斜東段曲轉(zhuǎn)處北翼，巖層平緩，產(chǎn)狀為： N60176?！?70176。 E/SE∠ 7176?！?9176。，巖層緩傾庫(kù)內(nèi)；發(fā)育四組構(gòu)造裂隙，產(chǎn)狀為： （ 1） N20176?！?30176。 W/NE∠ 55176。～ 88176。，間距 ～ ，延伸長(zhǎng)度 1～2m； （ 2） N55176?！?70176。 W/NE∠ 70176?！?80176。，間距 ～ ，延伸長(zhǎng)度 1～2m； （ 3） N10176?！?30176。 E/NW 或 SE∠ 68176?！?75176。，間距 ～ ，延伸長(zhǎng)度 3～ 5m。 （ 4） N60176。～ 75176。 E/ SE∠ 70176?！?87176。，間距 ～ ，延伸長(zhǎng)度大于 5m。 工區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)區(qū)域性斷裂通過(guò)庫(kù)、壩區(qū)，根據(jù)（ GB183062021）《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度＜ ，對(duì)應(yīng)的地震基本烈度＜Ⅵ度，屬區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)。 物理地質(zhì)現(xiàn)象 工程區(qū)不良物理地質(zhì)現(xiàn)象主要為邊坡巖體風(fēng)化和局部卸荷巖體崩塌，滑坡和泥石流不發(fā)育。 巖石風(fēng)化受地形地貌及巖性控制，溝床段強(qiáng)、弱風(fēng)化帶厚度分別為24m、 68m，岸坡段強(qiáng)、弱風(fēng)化帶垂直厚度分別為 34m、 710m。工區(qū) 在陡坎、陡崖段多見有卸荷裂隙，卸荷帶水平寬度約 2025m。在庫(kù)內(nèi)較陡的砂巖岸坡地段，由于構(gòu)造裂隙的切割，岸坡巖體在重力作用下零星塌落于坡腳，形成崩塌堆積體，一般規(guī)模不大，厚度 05m3。 水文地質(zhì)條件 工程區(qū)地下水主要受巖性和構(gòu)造控制，地下水按埋藏條件和成因類型，可分為第四系松散堆積層孔隙潛水、基巖裂隙水兩種類型。 孔隙潛水主要埋藏于坡殘積、沖洪積層等覆蓋層中。接受大氣降水及地表水的補(bǔ)給，向坡下、溝谷排泄，并部分補(bǔ)給下伏基巖。由于坡殘積層以粘性土為主，厚度不大，故其透水性較差，富水性弱，具埋藏淺 ，分布不廣，水量小，無(wú)統(tǒng)一的潛水面，年動(dòng)態(tài)受季節(jié)控制明顯的特點(diǎn)?？紫端饕植加谇治g洼地沖洪積層中，沿溝谷向下游滲流。 基巖裂隙潛水受巖性、風(fēng)化、卸荷等因素制約，主要分布于強(qiáng)、弱風(fēng)化帶及砂巖、泥質(zhì)粉砂巖裂隙中，受大氣降水補(bǔ)給，排泄于河流。主要受大氣降水的補(bǔ)給，向溝谷排泄，季節(jié)性變化較大。 試驗(yàn)成果表明，庫(kù)水為重碳酸硫酸鈣型水，對(duì)水泥及其拌制品均無(wú)腐蝕性。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 壩體建基面高程為 m,壩區(qū)地層巖性除左、右岸山坡地表局部有較薄的殘坡積的粘土夾碎石 外，壩基出露的地層主要為下伏侏羅系中統(tǒng) 上沙溪廟組 J2s中厚層紫紅色砂質(zhì)泥巖，巖層產(chǎn)狀平緩（ 1176?！?2176。），節(jié)理裂隙不發(fā)育，賦水性差。根調(diào)查，修建時(shí)清基較徹底，壩基穩(wěn)定條件良好，壩基無(wú)滲漏現(xiàn)象。 壩體與左右壩肩的接觸良好，大壩在左、右壩肩處出露的地層均為 侏羅紀(jì)中統(tǒng)上沙溪廟組砂泥巖層，產(chǎn)狀平緩（ 1176?！?2176。）， 無(wú)斷裂、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象。大壩左、右兩壩肩 巖體裂隙 不 發(fā)育， 因此，當(dāng)庫(kù)水位較高時(shí)，未發(fā)現(xiàn) 繞壩滲漏現(xiàn)象。 根據(jù)巖、土試驗(yàn)成果， 結(jié)合壩體、壩基工程地質(zhì)條件，類 比四川盆地其它工程，提出巖體主要物理力學(xué)指標(biāo)建議數(shù)據(jù)見表 31。 巖體主要物理力學(xué)指標(biāo)建議數(shù)據(jù)表 表 31 天然建筑材料 工程附近無(wú)天然砂礫石料料源， XX 江距工程區(qū)運(yùn)距約 25km，所需砼骨料建議外購(gòu)。 水庫(kù)庫(kù)周為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（ J2s）紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉巖性 風(fēng)化狀態(tài) 干密度 抗壓強(qiáng)度 抗剪強(qiáng)度 抗剪斷強(qiáng)度 變形特征 泊桑比 允許承載力 邊坡 抗沖流速 干 濕 摩擦系數(shù) 凝聚力 巖石 /巖石 彈模 變模 臨 時(shí) 永 久 ρ 干 RC Rg tgφ C tgφ’ C’ E E0 μ R V g/cm3 MPa MPa / MPa / MPa GPa / MPa m/s 粉砂質(zhì)泥 巖 強(qiáng) 風(fēng) 化 ~ 0 ~ ~ ~ ~ 1:~1: 1:~1: 弱 風(fēng) 化 15 8 ~ 0 ~ ~ ~ ~ 1: 1:~1: 2~3 新 鮮 20 12 ~ 0 ~ ~ ~ ~ 1: 1:~1: 泥質(zhì)粉砂 巖 強(qiáng) 風(fēng) 化 ~ 0 ~ ~ ~ ~ 1:~1: 1:~1: 弱 風(fēng) 化 25 15 ~ 0 ~ ~ ~ ~ 1: 1:~1: 3~4 新 鮮 40 20 ~ 0 ~ ~ ~ ~ 1: 1: 砂 巖 強(qiáng) 風(fēng) 化 ~ 0 ~ ~ ~ ~ 1: 1: 弱 風(fēng) 化 35 25 ~ 0 ~ ~ ~ ~ 1: 1: 4~5 新 鮮 50 40 ~ 0 ~ ~ ~ 1: 1: 軟弱 夾層 泥夾巖屑型 (泥化夾層 ) ~ 巖屑夾泥型 ~ 砂巖、砂巖。其中大壩右岸的水庫(kù)電灌站取水處側(cè)，高于庫(kù)水位約 10m，分布有一層厚度 15～ 20m的砂巖，總體裸露較好，范圍較大，修建水庫(kù)和當(dāng)?shù)亟ǚ吭羞^(guò)開采。新鮮砂巖為暗紫灰色，風(fēng)化為紫色，礦物成份以長(zhǎng)石、石英為主，有用層為弱風(fēng)化和新鮮砂巖，厚 10～ 15m，無(wú)用層為強(qiáng)風(fēng)化砂巖。估算有有層儲(chǔ)量約 1179。 104m3，儲(chǔ)量滿足設(shè)計(jì)渠道用料要求。據(jù)試驗(yàn)成果，新鮮砂巖濕搞壓強(qiáng)度 30～ ，質(zhì)量滿足渠道用料要求。 結(jié)論及建議 工程區(qū)位于川中臺(tái)拗龍女寺臺(tái)穹的中部，近場(chǎng)區(qū)屬于龍鳳場(chǎng)向斜東段曲轉(zhuǎn)處北翼，巖層平緩，工區(qū)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)區(qū)域性斷裂通過(guò)庫(kù)、壩區(qū)，根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù) 區(qū)劃圖》（ 1： 400萬(wàn) GB183062021）工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度＜ ，對(duì)應(yīng)的地震基本烈度＜Ⅵ度，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定。 壩址區(qū)主要由 侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（ J2s）紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、砂巖組成，以泥質(zhì)類巖層為主。 3． 壩體建基面高程為 295 m,壩區(qū)地層巖性除左、右岸山坡地表局部有較薄的殘坡積的粘土夾碎石外，壩基出露的地層主要為下伏侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組 J2s中厚層紫紅色砂質(zhì)泥巖，巖層產(chǎn)狀平緩（ 1176。～ 2176。），節(jié)理裂隙不發(fā)育，賦水性差。根調(diào)查，修建時(shí)清基較徹底，壩基穩(wěn)定條件良好，壩基無(wú)滲漏現(xiàn)象 。 壩體與左右壩肩的接觸良好，大壩在左、右壩肩處出露的地層均為 侏羅紀(jì)中統(tǒng)上沙溪廟組砂泥巖層，產(chǎn)狀平緩（ 1176?！?2176。）， 無(wú) 不良地質(zhì)現(xiàn)象 。 因此，當(dāng)庫(kù)水位較高時(shí)，未發(fā)現(xiàn)繞壩滲漏 。 5． 工程附近無(wú)天然砂礫石料料源， XX 江距工程區(qū)運(yùn)距約 25km，所需砼骨料建議外購(gòu)。庫(kù)周新鮮砂巖，其儲(chǔ)量質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求。 6．庫(kù)水為重碳酸硫酸鈣型水，對(duì)水泥及其拌制品均無(wú)腐蝕性。 4 病因分析、除險(xiǎn)加固必要性及項(xiàng)目 溢洪道復(fù)核計(jì)算 本 水庫(kù)為壩頂溢洪，溢流段凈 寬 50m，堰頂 寬 2m，堰頂高程 310m。洪水 流 入下游。 溢洪道泄流計(jì)算 溢流堰泄流能力按寬頂堰自由出流公式計(jì)算： 2/302 Hgm nbQ cs??? 式中 :Q— 下 泄流量， m3/s； σ s－淹沒系數(shù)； σ c－側(cè)收縮系數(shù)； m－流量系數(shù)； m= n－閘孔數(shù)； b－閘孔凈寬（ m）； g－重力加速度； H0－包括行進(jìn)流速水頭的堰上水頭。 溢流堰泄流能力曲線見表 41。 XX 水庫(kù)溢流堰泄流曲線表 表 41 堰 上 水 頭(m) 7 流量 (m3/s) 2 2 調(diào)洪計(jì)算 調(diào)節(jié)計(jì)算中不考慮洪水預(yù)報(bào)，洪水來(lái)臨時(shí)，水庫(kù)水位為正常蓄水位，即溢流堰頂高程 310m，自由泄流。根據(jù)上述基本資料和調(diào)節(jié)方式，按水量平衡方程，采用試算法逐時(shí)段計(jì)算溢流堰下泄流量過(guò)程，并據(jù)此確定最大下泄流量和最高庫(kù)水位。 經(jīng)計(jì)算，水庫(kù)校核洪水位 ，溢洪道相應(yīng)下泄流量 ；水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位 ，溢洪道相應(yīng)下泄流量 ； 10 年一遇洪水位時(shí)水庫(kù)水位 ，溢洪道相應(yīng)下泄流量 。本次調(diào)洪采用的溢洪道過(guò)流能力與 1999 年鑒定報(bào)告一致，復(fù)核出來(lái)的設(shè)計(jì)、校核洪水位與 1999 年鑒定復(fù)核的水位基本一致。 3 消能復(fù)核 根據(jù)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL2522021）規(guī)定，消能防沖設(shè)計(jì)采用 10年一遇洪水設(shè)計(jì)，相應(yīng)下泄流量為 ， 相應(yīng)下游水深 。鑒于本工程泄洪建筑物布置的特殊性，其泄流消能計(jì)算仍采用常規(guī)底流式消能工計(jì)算的方式進(jìn)行。 消能計(jì)算按能量方程 chE?0 +2222 chgq?； 弗汝德數(shù) rcF =cc ghh q； 共軛水深關(guān)系式 )181(21 239。39。 ???crcc Fhh； 池深 S = zhthc ???? ； 池長(zhǎng) jk LL )~(? ； ?? 安全系數(shù)， ~?? ， ??Z 消力池出口水面落差 (m)， ?ht 下游水深（ m）， ?jL 水躍長(zhǎng)度（ m）。 經(jīng)計(jì)算， XX 水庫(kù) 溢洪道下游不需設(shè)消力池。 壩頂高程復(fù)核 （ 1）洪水位：根據(jù)調(diào)洪演算成果，當(dāng)溢洪道通過(guò)設(shè)計(jì)和校核洪水時(shí)，相應(yīng)的設(shè)計(jì)洪水位為 m；校核洪水位為 m。 （ 2）吹程：水面吹程在萬(wàn)分之一航測(cè)圖上量測(cè)測(cè)得 D=。 （ 3）最大風(fēng)速：根據(jù) XX 縣氣象觀測(cè)資料，多年平均最大風(fēng)速Vmax=。 （ 4）安全超高：本工程為 IV 等工程，大壩為 4 級(jí)建筑物。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL2522021，正常運(yùn)用安全加高 ，非常運(yùn)用安全加高 。 計(jì)算公式 壩頂超高按 《砌石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL252021 規(guī)定的公式計(jì)算 。 壩頂或防浪墻頂在水庫(kù)相應(yīng)水位以上的超高Δ h 為： Δ h= hb+hZ+hc 式中主要參數(shù)如下： hb—— 波浪高（ m）； 4 級(jí)建筑物取累積頻率為 5%的波浪高； hZ—— 波浪中心線至正常水位或校核洪水位的高差 (m)； LmHcthLmhhz 1%52 2??? hc—— 安全超高 (m)； H1—— 壩前水深（ m）； W—— 計(jì)算風(fēng)速（ m/s），正常運(yùn)用取 V= 倍多年平均年最大風(fēng)速，非常運(yùn)用取多年平均年最大風(fēng)速； D—— 水庫(kù)有效吹程 (Km)； Lm—— 平均波長(zhǎng) ,m； h5%—— 累積頻率為 5%的波高， m。 本水庫(kù)位于丘陵、平原地區(qū)，故采用鶴地水庫(kù)公式計(jì)算波浪高（ h2%）和平均波長(zhǎng)，經(jīng)查表得波浪高（ h5%）。 計(jì)算結(jié)果及結(jié)論 根據(jù)上述公式和有關(guān)參數(shù)，按以下 3 種運(yùn)行條件對(duì)壩頂高程進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，計(jì)算成果見表 42。 設(shè)計(jì)洪水位 +正常運(yùn)用條件的壩頂超高； 正常蓄水位 +正常運(yùn)用條件的壩頂 超高； 校核洪水位 +非常運(yùn)用條件的壩頂超高。 壩頂高程復(fù)核計(jì)算成果表 表 42 名 稱 設(shè)計(jì)洪水 + 正常運(yùn)用 正常蓄水 +正常 運(yùn)用 校核洪水 +非常運(yùn)行 備 注 洪水位 Z(m) 按 本次 復(fù)核 有效吹程 D（ Km） 計(jì)算風(fēng)速 ω(m/s) 安全加高 hc（ m） 波浪高 hb= h5% (m) 波 浪中心線 高差 hZ (m) 壩頂超高 Δ h (m) Δ h= hb+hZ+hc 復(fù)核要求壩頂高程（ m） 現(xiàn) 壩 頂高程（ m） 尚余（ m） 據(jù)壩頂高程復(fù)核計(jì)算成果（表 42），在正常運(yùn)用（設(shè)計(jì)）情況下要求防洪頂高程 ，非常運(yùn)用（校核）情況下要求防洪頂高程 ，取其大值，壩頂 高程應(yīng)大于 ，現(xiàn)壩頂高程為 ，不滿足要求?？梢妷雾敵卟粔?，防洪不達(dá)標(biāo)，有嚴(yán)重的安全隱患。 . 3 壩體應(yīng)力計(jì)算 壩體斷面 XX 水庫(kù)大壩為石砌單拱壩，最大壩高 ，水庫(kù)正常蓄水位，校核洪水位 ，泥沙淤積高程 m（假定，實(shí)測(cè) 壩中心庫(kù)內(nèi)拱腳高程為 300m） ，泥沙浮容重 ，內(nèi)摩擦角 φ=14176。本次計(jì)算實(shí)際斷面具體數(shù)據(jù)見表 43