【文章內(nèi)容簡介】 馳、衰減、破壞的一種過程，它與巖石本身巖性、巖性自身應(yīng)力狀態(tài)及周圍的束力，地下水循環(huán)條件以及地形地貌17 等因素關(guān)系密切。 壩址區(qū)巖石為 三疊系中統(tǒng)巴東組上段 （ T2b3） 泥質(zhì)粉砂巖， 呈中～厚層狀構(gòu)造， 屬中軟質(zhì)類巖石， 巖質(zhì)較軟， 風(fēng)化耐受力較弱， 受風(fēng)化作用后強(qiáng)度會明顯降低， 遇水后 易軟化，風(fēng)干后易開裂。 巖體 節(jié)理裂隙面 多較粗糙 ，延伸距離較短 ， 隙面多被自身風(fēng)化的粘性土充填。 經(jīng)過場區(qū)地質(zhì) 測繪及地質(zhì)鉆探揭示場區(qū)巖體風(fēng)化特征，詳見表 41： 巖體風(fēng)化特征一覽表 表 41 位 置 強(qiáng)風(fēng)化層 弱風(fēng)化層 埋 深 （ m） 巖芯采取率（ %） RQD （ %） 顏色 埋 深 （ m） 巖芯采取 率（ %0 RQD （ %） 顏色 左壩肩 40 0 紫紅色 ＞ 85 50 紫紅色 壩 基 35 0 紫紅色 ＞ 80 40 紫紅色 壩 基 50 0 紫紅色 ＞ 85 50 紫紅色 右壩肩 40 0 紫紅色 ＞ 95 55 紫紅色 （ 2）壩基巖體滲透性特征 壩基巖體滲透特性隨巖體情況詳見表 4— 4。 巖體風(fēng)化狀態(tài)滲透性變化一覽表 表 44 風(fēng)化狀態(tài)滲透系數(shù) 呂榮值 滲透系數(shù) 呂榮值cm/s Lu cm/s Lu最大值 最小值 平均值 弱風(fēng)化巖體強(qiáng)風(fēng)化巖體巖體透 水性 從表 44 可以看出，強(qiáng)風(fēng)化 泥質(zhì)粉砂巖 巖體呈中等透水性，滲透性較強(qiáng)，弱風(fēng)化細(xì)砂巖巖體呈弱透水性，滲透性較弱。強(qiáng)風(fēng)化 滲透系數(shù)由 壓水呂榮值經(jīng)公式 K= 換算 而 得 。 18 1）壩 基穩(wěn)定性評價 壩基 由 三疊系 中 統(tǒng) 巴東組上段 （ T2b3） 泥質(zhì)粉砂巖 組成 ， 為路源碎屑巖 ， 巖層 中～厚層狀構(gòu)造，強(qiáng)風(fēng)化層厚度較薄，無軟弱夾層，發(fā)生滑塌的可能性很小，下部弱風(fēng)化 巖體 完整性較好，強(qiáng)度較高，穩(wěn)定性好。綜上，壩基 場區(qū)適應(yīng)性較好，壩基穩(wěn)定性較好。 2）壩基強(qiáng)度評價 壩體地基由三疊系 中 統(tǒng) 巴東組上段 （ T2b3） 泥質(zhì)粉砂巖 構(gòu)成，強(qiáng)風(fēng)化 巖石屬中軟巖，巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度在 10Mpa 左右，由此估算強(qiáng)風(fēng)化巖體 承載力允許值 在 800Kpa 以上 。 弱風(fēng)化層 巖石完整性較高，巖石風(fēng)化卸荷程度較低，巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度在 10Mpa 左右， 估算弱風(fēng)化巖體 承載力允許值 在 1000Kpa 以上 。 綜上， 壩基 巖 體相對于上部低矮壩 體 來講，地基 巖 體強(qiáng)度 較高，足以 滿足壩體要求， 場區(qū) 適應(yīng)性良好。 3）壩基滲透性評價 壩體地基由 三疊系 中 統(tǒng) 巴東組上段 （ T2b3） 泥質(zhì)粉砂巖 構(gòu)成 ,強(qiáng)風(fēng)化 泥質(zhì)粉砂巖 巖體 節(jié)理裂隙面 多 微張開 ， 節(jié)理 延伸距離較 長 ， 隙面多巖石塊度小 ， 鉆孔注水試驗 強(qiáng)風(fēng)化巖體 滲透系數(shù) 104cm/s～ 104cm/s,平均 104cm/s， 巖 體滲透性較大，屬中等透水性巖體，壩基存在基巖裂隙性滲漏。 下部 弱風(fēng)化 泥質(zhì)粉砂巖 壓水試驗呂榮值均小于 10Lu，屬弱透水性， 巖體滲透性微弱，可當(dāng)作相對不透水層，巖體 抗?jié)B穩(wěn)定性良好。 19 4） 左壩肩邊坡穩(wěn)定性及滲透性評價 左壩肩巖體為三迭系中統(tǒng)巴東組上段 (T2b3)泥質(zhì)粉砂巖 ，受風(fēng)化極構(gòu)造運(yùn)動影響，表層巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，較多呈張開狀或半張開狀。壩肩坡面傾向近正北， 巖層產(chǎn)狀 240176。∠ 50176。，為斜交逆向坡，壩體無不良結(jié)構(gòu)面結(jié)合 ，壩 肩與 壩頂高程相當(dāng)， 左壩肩岸坡巖體穩(wěn)定性較好 。 左壩肩巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育， 巖體完整性較差，巖體透水性較大，壩肩存在淺層裂隙性繞壩滲漏問題。 5） 右壩肩 邊坡 穩(wěn)定性及滲透性評價 右壩肩巖體為三迭 系中統(tǒng)巴東組上段 (T2b3)泥質(zhì)粉砂巖 ，受風(fēng)化極構(gòu)造運(yùn)動影響，表層巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，較多呈張開狀或半張開狀，結(jié)構(gòu)松散， 251 省道修建時，對坡體進(jìn)行了較大切方，切方后未對邊坡進(jìn)行護(hù)坡，坡體上發(fā)育厚度較大的殘坡積層及強(qiáng)風(fēng)化巖體， 局部已成危巖， 穩(wěn)定性較差，左壩肩岸坡 邊坡 穩(wěn)定性較差。 右壩肩巖體表層強(qiáng)風(fēng)化層節(jié)節(jié)理裂隙較發(fā)育， 透水性較強(qiáng)，壩肩存在淺層裂隙性繞壩滲漏問題。 壩基 存在的主要 工程地質(zhì) 問題 ① 水庫大壩壩基為 三迭系中統(tǒng)巴東組上段 (T2b3)泥質(zhì)粉砂巖 ， 表層分布一定厚度強(qiáng)風(fēng) 化巖體，強(qiáng)風(fēng)化 巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，滲透性較強(qiáng)，具中等透水性，壩基 存在基巖裂隙性滲漏。 壩基巖石長期滲流一方面軟化巖石強(qiáng)度、降低壩基巖體穩(wěn)定性；一方面飽和軟化接觸帶壩體填土，降低上部填土力學(xué)及抗?jié)B性指標(biāo)，不利于壩體穩(wěn)定性，故建議壩體整險加固時，應(yīng)對 壩肩 強(qiáng)風(fēng)化透水巖體進(jìn)行防滲處理 。 20 ② 大壩左壩肩 岸坡巖體穩(wěn)定性較好，但存在 壩肩 淺層裂隙性繞壩滲漏問題；大壩 右 壩肩岸坡巖體穩(wěn)定性較差，壩肩存在淺層裂隙性繞壩滲漏問題 。 ③ 建議對壩基強(qiáng)風(fēng)化層進(jìn)行防滲處理，處理方 法可采用帷幕灌漿法，帷幕深度以深入下部相對不透水層 5m 為準(zhǔn)，兩岸各延伸 20m。 21 5 壩體工程地質(zhì)條件及評價 壩體工程概況 大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程為 ，最大壩高為 ，壩頂長度為 175m，壩頂頂寬度 6m。迎水面坡比為 1:，背水面面坡比為 1:。 大壩下游壩坡 高程處修建了寬 的平臺，并平臺上修建了水渠作為水庫灌溉輸水渠，水渠下游壩坡全部采用漿砌塊石護(hù)坡。 下游壩坡 高程以上 遍布 251 省道修建時遺棄的 泥質(zhì)粉砂巖 塊石、碎石 ；上游壩坡未護(hù)坡， 發(fā)育多處浪坎。 上壩土料構(gòu)成情況 場區(qū)山體 坡度較緩 ， 山體基巖為 泥質(zhì)粉砂巖 ，風(fēng)化殘坡積物厚度較薄， 土料儲量有限 ，局部山坳處土層厚度 稍 大 ； 壩區(qū)下游 河流沖 洪積 物多為粘土 ， 沖洪 積 物 厚度 3～ 6m，厚薄差異較大 ， 土料有一定儲量，但數(shù)量有限 。 綜合分析認(rèn)為， 區(qū)內(nèi)土料主要來源于場區(qū)周圍山體表面 及山坳低洼地段 殘坡積風(fēng)化粘性土 及河流下游沖洪積粘性土 。 1）山體表層及坡腳殘坡積粘性土 山體表層殘坡積粘性土風(fēng)化母巖為 泥質(zhì)粉砂巖 ， 此類土多呈暗黃色， 硬塑狀， 局部 含較多母巖風(fēng)化角礫 及植物根莖 ， 土質(zhì)較松 散， 均勻性較差 ，多為壤土 。 2） 河流 沖洪積 粘性土 河流 沖洪積 粘性土層主要分布在壩址下游主河床及左 、 右岸帶河流 I 級階地之上。該處為較平緩河段， 水流較緩， 沉積物 顆粒較細(xì) ，22 土體物理性質(zhì)與壩基土體基本一致 ， 多為 粘土 。 ① 物質(zhì)組成及性狀 本次地質(zhì)勘察在壩頂 共布置了 4 個鉆孔，對不同高程填土分層采取了一定數(shù)量原狀料，對填土自上而下分層做了詳細(xì)描述，從鉆孔資料揭示： 壩體填土 物質(zhì)成分較 純 ，由 粘土 夾 少量的 砂巖角礫組成 ， 角礫 粒徑 2～ 18mm。 局部 填土結(jié)構(gòu)松散 ， 角礫 富集，存在局部架空現(xiàn)象 。整個填土異常情況統(tǒng)計詳見表 51。 壩體鉆孔填土異常現(xiàn)象統(tǒng)計表 表 51 孔 號 部 位 孔 深（ m） 高 程（ m） 類 型 Zk2 壩體 含碎石 Zk2 壩體 土質(zhì)松松散 Zk3 壩體 含碎石 Zk3 壩體 含碎石 Zk4 左壩肩 含碎石 Zk4 左壩肩 含碎石 Zk5 上游壩坡 含礫石 Zk6 下游壩坡 含礫石 Zk6 下游壩坡 透水性較強(qiáng) ② 填土物理力學(xué)性質(zhì) 壩體填土含水量 %～ %，平均值 %，局部含水量較大；孔隙比 ～ 之間，平 均 ；塑性指數(shù) ～ ,平均值 ，土體中 全部為粘土 ；液性指數(shù) ～ ,平均值 ,土體大部分呈硬塑狀 ,局部 可 塑狀。 填土壓縮系數(shù) ～ ,平均值 ,壓縮模量 ～ ，23 平均值 ，凝聚力 18～ 50Kpa，平均值 ，建議值 ；內(nèi)摩擦角在 11176?！?16176。 ,平均值 176。，建議值 176。 擊實試驗表明：填土最大干容重平均值 ，最優(yōu)含水量平均值 %。 壩體填土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo) 及顆分定名詳見表 52。 ③ 填土滲透性指標(biāo) 本次地質(zhì)勘察為研究填土滲透性質(zhì)，不僅分層、取樣進(jìn)行了室內(nèi)原狀土滲透試驗，而且在填土部分自上而下分段進(jìn)行了鉆孔注水試驗，主副壩心墻填土注水試驗成果詳見表 53。 室內(nèi)滲透試驗僅能反映粘土團(tuán)塊的滲透性，而不能代表整個試件的滲透性，有很大的局限性，故建議以鉆孔注水試驗滲透性指標(biāo)反映壩體滲透性。 24 高山 水庫壩體填土物理力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計表 表 52 取 含 比 孔 飽 液 塑 塑 液 壓 壓 凝 內(nèi)樣品 樣 性 性 縮 縮 摩 粉 粘深 水 隙 和 指 指 系 模 聚 擦編號 度 量 重 比 度 限 限 數(shù) 數(shù) 數(shù) 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