【文章內(nèi)容簡介】 寬～ ，壩頂長約 111m。上游壩坡正常水位以下為塊石護(hù)坡，塊石松散零亂，塊徑小，風(fēng)化嚴(yán)重；下游壩坡為雜草坡面， 不平整，無坡面排水系統(tǒng)。 根據(jù)本次探坑揭露，大壩填筑土主要為 低液限粘土，棕紅、棕黃色，呈可塑狀 。壩體土體結(jié)構(gòu)較疏松，屬中等壓縮性土，填筑質(zhì)量較差，屬中等透水土體，防滲性能較差，存在壩身滲漏的問題。 大壩 無 排水體 。 二 、溢洪道質(zhì)量評價 溢洪道位于大壩左壩頭，為人工開挖明渠開敞式溢洪道 ，全長 約 27m，進(jìn)水口底板高程為 。底板為砼襯護(hù)，兩側(cè)邊坡 底部 為漿砌石襯護(hù)，襯砌高度約 1m，質(zhì)量較好（ 2021 年新建），兩側(cè)邊坡上部未襯。溢洪道開挖邊坡較低矮，坡高一般為 ～ 2m，開挖坡角一般為 45～ 50176。 ，主要為土質(zhì)邊坡，未見坍塌現(xiàn)象，邊坡 較穩(wěn)定。 溢洪道無消能設(shè)施，泄槽出口直接出水渠。 三、輸水涵管質(zhì)量評價 壩下灌溉涵管位于大壩 右 壩端，由斜涵和平涵組成，斜涵為混凝土結(jié)構(gòu)，砼老化剝蝕，漏水嚴(yán)重。平涵為園形砼預(yù)制管，管徑 ，涵 管 長約 30m。管身砼老化剝蝕，質(zhì)量 較 差，漏水 較 嚴(yán)重，危及大壩安全。涵管出口無消能設(shè)施。 主要建筑物的工程地質(zhì)條件和評價 一 、壩址工程地質(zhì)條件及評價 地形地貌及物理地質(zhì)現(xiàn)象 壩址區(qū)屬丘陵 崗埠 地貌，山體低矮，山頂呈緩坡園頂狀，植被較茂密，第四 24 系殘坡積層覆 蓋較厚， 巖石 零星出 露。河谷較寬，河底寬約 50～ 55m。 兩岸地形較 對稱，山坡 較 平緩，山坡角約 10～ 15176。 。 壩址區(qū)未發(fā)現(xiàn)有滑坡、崩塌等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，自然邊坡穩(wěn)定。 地層巖性 壩址區(qū)廣泛分布前震旦系板溪群 千枚巖 和第四系松散堆積物?，F(xiàn)就其巖性特征自上而下闡述如下。 第四系松散堆積物按其成因可分為人工堆積物、殘坡積物和河流沖積物。 （ 1）人工堆積物 (Q4s)：主要是壩體填筑土 ，由 棕紅、棕黃色 低液限粘土 組成。 （ 2）河流沖積物 (Q4al)：主要由 低液限粘土 組成，呈可塑狀，結(jié)構(gòu)較疏松，厚 ～ 3m，分布于河床 部位 。 （ 3）殘坡積層（ Q4edl） ：褐黃色、褐紅色 ，主要由 低液限粘土 組成，土體多呈可塑狀，結(jié)構(gòu)較密實，屬中等壓縮性土，厚度約 ～ 3m，廣泛分布于壩址區(qū)。 前震旦系板溪群 (Ptbn) ：巖性主要為灰綠色綠泥絹云千枚巖，間夾深灰色變質(zhì)砂巖。 其中綠泥絹云千枚巖， 呈灰綠色， 風(fēng)化后呈灰黃色和淺紫紅色，主要成份為石英、絹云母、綠泥石。巖石為千枚狀構(gòu)造，顯微鱗 片變晶結(jié)構(gòu)，巖層產(chǎn)狀 N17176。 W， NE∠ 46176。巖石較軟弱，巖石物理力學(xué)性能較差， 遇水易軟化。 變質(zhì)砂巖， 呈青灰、深灰色，成份主要為石英、長石和云母。片狀構(gòu)造，變余砂狀結(jié)構(gòu)，巖石致密堅硬，巖石物理力學(xué)性能較好。 地質(zhì)構(gòu)造 壩址區(qū)構(gòu)造形跡主要表現(xiàn)裂隙：壩址發(fā)育有三組構(gòu)造裂隙，第一組層面裂隙，產(chǎn)狀 N17176。 W， NE∠ 46176。 ，裂面平整，扭曲，沿裂隙有風(fēng)化加深現(xiàn)象，裂隙微張 25 或閉合，延伸長，極發(fā)育；第二組產(chǎn)狀 N39176。 W， SW∠ 60176。，裂面平整，扭曲，沿裂隙有風(fēng)化加深現(xiàn)象，裂隙張開或閉合，部分裂隙有石英脈充填，局部有泥砂充填，延伸長，發(fā)育；第三組產(chǎn)狀 N47176。 E， SE∠ 67176。，裂面較平整，沿裂隙有風(fēng)化加深現(xiàn)象，少部分裂隙有石英脈充填，局部有泥砂充填，延伸較長，較發(fā)育。 巖石風(fēng)化 壩址區(qū)巖石風(fēng)化特征主要表現(xiàn)為沿地表的均勻風(fēng)化 。根據(jù)野外勘察，巖石表部一般為 全 強(qiáng)風(fēng)化， 全 強(qiáng)風(fēng)化帶巖石厚度 6～ 8m，以下為弱風(fēng)化和微新巖石。 水文地質(zhì) 壩址區(qū)水文地質(zhì)條件較為簡單，地下水類型主要為第四系全新統(tǒng)孔隙潛水和基巖裂隙水，其中孔隙潛水主要賦存于第四系全新統(tǒng)松散堆積物中，水量較豐富?；鶐r裂隙水主要賦存于巖石裂隙之中，水量貧乏。地下水受大氣降水和庫水的補(bǔ)給，排泄于溝谷及河流，地下水動態(tài)類型屬降雨 — 徑流型。 壩基巖土體透水性及滲漏評價 根據(jù) 施工回憶，大壩施工清基時未按要求進(jìn)行，壩基殘留有第四系全新統(tǒng)沖積棕 黃、棕紅色 低液限粘土層，厚度約 ～ 3m，層位較穩(wěn)定，貫穿大壩上下游 。上部土體 結(jié)構(gòu)較疏松，透水性較強(qiáng)，屬中等 ～ 強(qiáng)透水體， 下部土體較密實，透水性較弱 ，屬 弱 透水體 ，因此 壩基 上部 土體存在滲漏問題。 壩基 巖體主要為灰綠色綠泥絹云千枚巖，間夾深灰色變質(zhì)砂巖。表部巖石呈全強(qiáng)風(fēng)化，巖石裂隙發(fā)育，多呈微張，少為閉合狀，局部見有泥質(zhì)物充填，透水性較強(qiáng)，表部巖石一般為中等透水巖層，壩基表部巖體存在滲漏問題。 二 、溢洪道工程地質(zhì)條件及評價 溢洪道位于大壩左壩頭，為人工開挖明渠開敞式溢洪道 ，全長 約 27m，進(jìn)水 26 口底板高程為 。底板為砼襯護(hù)，兩側(cè)邊坡底部為漿砌石 襯護(hù)，上部未襯。 溢洪道 通過 地段山體低矮，山坡平緩，未見有滑坡、崩塌等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，自然邊坡穩(wěn)定。 溢洪道出露的地層巖性上部為第四系殘坡積棕紅色 低液限粘土 ，稍密狀，下伏為前震旦系板溪群 (Ptbn)灰綠色綠泥絹云千枚巖，間夾深灰色變質(zhì)砂巖。表部巖石呈全強(qiáng)風(fēng)化，巖性軟弱，裂隙發(fā)育，多呈微張狀。 溢洪道底板為砼襯護(hù)，兩側(cè)邊坡 底部 為漿砌石襯護(hù)，襯砌高度約 1m，質(zhì)量較好（ 2021 年新建），上部未襯。溢洪道開挖邊坡較低矮，坡高一般為 ～ 2m，開挖坡角一般為 45～ 50176。 ，主要為土質(zhì)邊坡， 未見 有坍塌現(xiàn)象， 邊坡較 穩(wěn) 定。溢洪道無消能設(shè)施，泄槽出口直接出水渠。 綜上所述，溢洪道襯護(hù)質(zhì)量較好，抗沖刷能力強(qiáng)。兩側(cè)邊坡較 低矮 ，坡角較緩，主要為土質(zhì)邊坡，穩(wěn)定性較好 。建議 低液限粘土 允許抗沖刷流速為 ～（水深 ）。 三、輸水涵管工程地質(zhì)條件及評價 壩下灌溉涵管位于大壩左壩端，由斜涵和平涵組成，斜涵為混凝土結(jié)構(gòu)，平涵為園形砼預(yù)制管。斜涵和平涵管基均坐落在第四系殘坡積棕紅色 低液限粘土 層上，土體呈稍密狀，其允許承載力為 120～ 140Kpa，可滿足涵管基礎(chǔ)要求。但涵管現(xiàn)存在滲漏問題，對壩體土存在滲漏沖刷問題，影響大壩安 全，建議進(jìn)行工程處理。 四 、巖土體主要物理力學(xué)參數(shù)地質(zhì)建議值 大壩巖土體主要物理力學(xué)參數(shù)地質(zhì)建議值取值原則 ，主要 是根據(jù)工程地質(zhì)類比取值，各巖土體地質(zhì)建議值詳見表 3 1。 27 表 各巖土體主要物理力學(xué)參數(shù)地質(zhì)建議值一覽表 天然建筑材料 土料 本工程土料場位于 XX 鎮(zhèn) XX 村 ，料場距大壩運距約 2Km。料場為崗埠地貌，山坡平緩，地形開闊。上部有約 厚的土層含植物根須和腐植質(zhì)，為無用層，下部有厚約 的棕紅色低液限粘土， 為有用層。根據(jù)室內(nèi)試驗成果該料場土定為含砂低液限粘土，其中礫石含量 ％，砂粒含量 ％，粉粒含量％，粘粒含量 ％。該土層層位較穩(wěn) 定，土體呈硬可塑狀，結(jié)構(gòu)較密實，開采條件較好，有公路與大壩相通，運輸條件較好。 土料場面積約 1萬 m2，有用層厚度（平均厚度）約 ，土料儲量約 2萬m3。 據(jù)土工試驗成果，料場土土料的粘粒含量為 ％，塑性指數(shù)為 ，有機(jī)質(zhì)含量微量，水溶鹽含量 ％，均滿足規(guī)范要求； PH＝ ，小于規(guī)范值； SiO2/（ AL2O3+Fe2O3）含量比為 ，滿足規(guī)范要求；土料最大干容重 ，最優(yōu)含水量為 %，壓實度為 時（干容重為 ），土料對應(yīng)的滲 指標(biāo) 部 位 ρ ρ d e C φ α 12 k I 允 g/Cm3 g/Cm3 ／ KPa 176。 MPa1 cm/s ／ 壩體土 0 104 壩基 土 0 104 壩基 強(qiáng)風(fēng)化巖石 f′ =～ ； C′ =～ 28 透系數(shù)為 106cm/s，土料的透水性滿足防滲土料的質(zhì)量要求。土料的凝聚力為 ，內(nèi)摩擦角為 176。，壓縮系數(shù)為 ，壓縮模量為 。 綜上所述， XX 村 土料場儲量較豐 富，運輸條件和開采條件均較好。土料質(zhì)量較好，各項指標(biāo)基本滿足規(guī)范要求。 砂礫石料 本工程選用的砂礫石料場位于 XX 市 接渡采砂場 ，為商業(yè)開采砂礫石料場，水下開采。該料場有公路與壩址相通，距壩址運距約 15Km，交通便利，運輸條件較好。 砂為中砂，主要成分為石英、長石和碎屑等；根據(jù)室內(nèi)試驗成果，砂的表觀密 度 ，堆積密度 ，孔隙率 %，不含云母及泥塊，含泥量 %，有機(jī)質(zhì)含量淺于標(biāo)準(zhǔn)色，細(xì)度模數(shù) ，平均粒徑 。砂料除堆積密度和孔隙率略低于規(guī)范要求外，其它各項指標(biāo)均能滿足規(guī)范要求，砂料質(zhì)量較好。 卵礫石主要成分為花崗巖、石英、硅質(zhì)巖、砂巖等，直徑一般為 10～ 60mm，多呈次圓～渾圓狀，少量次棱角狀，磨圓度較好，礫石呈弱～微風(fēng)化，力學(xué)性能較好。根據(jù)室內(nèi)試驗成果，礫石的表觀密度 ，堆積密度 ，孔隙率 %，吸水率 %，不含針片狀顆粒及泥質(zhì)，有機(jī)質(zhì)含量淺于標(biāo)準(zhǔn)色，粒度模數(shù) 。礫石料基本滿足規(guī)范要求，質(zhì)量較好。 塊石料 本工程塊石料場位于雙田鎮(zhèn)采石場，為商業(yè)開采塊石料場，距大壩約 20km， 29 有簡易公路與大壩相通，運輸、開采條件較好。料場塊石巖性主要為石灰?guī)r，青灰色，厚層狀，巖性致密堅硬。根據(jù)試驗成果，微新灰?guī)r烘干容重為 ～，飽和容重為 ～ ，烘干抗壓強(qiáng)度為 ～ ，飽和抗壓強(qiáng)度為 ～ ，軟化系數(shù)為 ～ ，滿 足規(guī)范要求，塊石質(zhì)量較好。 結(jié)論和 建議 一、挽近時期以來區(qū)內(nèi)構(gòu)造運動趨于穩(wěn)定，根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062021），工程區(qū)地震動峰值加速度小于 ，相應(yīng)地震烈度小于Ⅵ度，區(qū)域穩(wěn)定性較好。建筑物可不進(jìn)行地震安全復(fù)核。 二、壩址區(qū)屬丘陵地貌，出露的地層巖性主要為元古界前震旦系板溪群（ Ptbn） 綠泥絹云千枚巖和第四系全新統(tǒng)松散堆積物等。壩址區(qū)表層巖石呈全強(qiáng)風(fēng)化，巖石破碎，裂隙發(fā)育，多呈微張狀，部分裂隙有泥質(zhì)物充填，巖體透水性較強(qiáng)，表部巖石一般為中等透水巖層，因此，壩基表層巖體存 在滲漏問題。 三、根據(jù)大壩施工回憶資料，大壩施工清基時未按要求進(jìn)行，壩基殘留有第四系全新統(tǒng)沖積低液限粘土， 層位較穩(wěn)定，貫穿大壩上下游， 上部土體透水性較強(qiáng)，壩基存在滲漏問題。 四、大壩填筑土主要為棕紅、棕黃色低液限粘土組成，呈可塑狀，土質(zhì)較好，屬中等壓縮性土，填筑質(zhì)量較差，滲透系數(shù)偏大，防滲性能不滿足強(qiáng)制性規(guī)范要求，存在壩身滲漏問題。大壩無排水體。 五 、 溢洪道襯護(hù)質(zhì)量較好，抗沖刷能力強(qiáng)。兩側(cè)邊坡較 低矮 ，主要為土質(zhì)邊坡，坡角較緩，穩(wěn)定性較好 。 30 六 、 斜涵和平涵管基均坐落在第四系殘坡積棕紅色 低液限粘土 層上，土體呈稍 密狀，其允許承載力滿足涵管基礎(chǔ)要求。灌溉涵管管身砼老化剝蝕，漏水嚴(yán)重，影響大壩安全，建議進(jìn)行工程處理。 七、土料、砂料、礫石料和塊石料質(zhì)量較好，儲量豐富，運輸條件和開采條件較好，能滿足工程需要。 八、由于本階段地質(zhì)工作僅限于地表勘察和坑探等工作，精度較低，對各建筑物的工程地質(zhì)條件及其評價有不足之處，建議下階段應(yīng)加強(qiáng)施工地質(zhì)工作。 31 4 加固設(shè)計 工程任務(wù)與規(guī)模 工程除險加固的必要性 XX 水庫興建于 1957年 10月， 1959 年 10 月竣工投入使用，大壩建成后經(jīng)過多次 加固續(xù)建，對大壩進(jìn)行了加高加固，達(dá)現(xiàn)有規(guī)模；水庫雖經(jīng)過多次加固續(xù)建工程還遺留的大壩滲漏、壩下涵管滲漏、斜涵老化等問題。 XX 水庫 運行 幾十多年來，為 XX 市 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)建設(shè)了巨大貢獻(xiàn)，但由于大壩存在滲漏等嚴(yán)重的質(zhì)量問題，一直限制低水位運行，工程效益難以發(fā)揮，水庫地理位置十分重要， 下游有 景鷹高速 公路 連接線 以及 義方 2 個自然村 3 萬人，保護(hù)耕地 萬畝。水庫一旦失事，將給下游人民生命財產(chǎn)和國家基礎(chǔ)設(shè)施造成重大損失。 洪水標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 (GB5020194)及《水利水電工程等級劃分及 洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL2522021)， XX 水庫原設(shè)計總庫容 萬 m3，屬小 （二） 型水庫，水庫大壩現(xiàn)狀最大壩高為 ，水庫防洪安全復(fù)核的洪水標(biāo)準(zhǔn)按 山區(qū) 、 丘陵 區(qū)洪水標(biāo)準(zhǔn)確定，水庫工程規(guī)模屬小 （二） 型，工程等級為 V等，永久性主要水工建筑物為 5 級，次要建筑物為 5級，復(fù)核設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn) ， 正常設(shè)計洪水采用 20年一遇 (P=5%)， 校核洪水采用 200 年一遇 (P=%)。 32 洪水調(diào)節(jié) 基本資料 （ 1）設(shè)計洪水 設(shè)計洪水采用壩址洪水， 見表 214。 （ 2）庫容曲線 XX 水庫高程～庫容曲線由 XX 市水務(wù)局提供。 本次庫容曲線復(fù)核采用原實測地形圖進(jìn)行了復(fù)核，經(jīng)復(fù)核本次 庫水位 ～ 庫容關(guān)系曲線與原設(shè)計的庫水位 ～ 庫容曲線基本吻合，故本次防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核直接引用原設(shè)計的庫容曲線。摘錄如第 2章表 22，水庫水位 ～ 庫容關(guān)系曲線見上附圖 21。 （ 3）下泄流量曲線 XX 水庫是一座?。ǘ┬退畮?，溢洪道底板高程為 ，泄流能力計算按《溢洪道設(shè)計規(guī)范》（ SL253— 2021），并參考《水力計算手冊》（ 6）（泄水與過水建筑物）等有關(guān)資料，按寬頂堰計算。 溢流凈寬 3m，其 泄流能力 計算 公式如下 : Q=ε mBδ g2 H03/2