【正文】 ） C （ KPa） φ （176。 （ 6）鑒于斜墻區(qū)鉆孔施工難度大，無(wú)法孔內(nèi)取土樣進(jìn)行試驗(yàn)，因此，只能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)及調(diào)查結(jié)合工程地質(zhì)類比法提出有關(guān)物理力學(xué)指標(biāo)建議值。 其 物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)推薦值 具體確定如下： ⑴ 含水量、孔隙比、滲透系數(shù)、壓縮系數(shù)推薦值取試驗(yàn)值的大值平均 值； ⑵ 干密度、內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力推薦值取小值平均值； ⑶ 濕密度、塑性指數(shù)、液性指數(shù)取算術(shù)平均值； ⑷ 快、慢剪的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，根據(jù)試驗(yàn)資料取小值平均值，當(dāng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)偏少時(shí)，結(jié)合工程類比提出； （ 5） 室內(nèi)、外滲透試驗(yàn)數(shù)據(jù)有一定的出入，這可能與現(xiàn)場(chǎng)取樣不規(guī)范，路途運(yùn)輸未采取防震措施有關(guān)。 31 為了調(diào)查填土的物理力學(xué)特性，在壩體有代表性的斷面上布置鉆孔和現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)。 壩基強(qiáng)風(fēng)化帶 ,巖性 主要為 D2t 中厚 ～ 厚層狀 含礫石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖夾頁(yè)巖及炭質(zhì)頁(yè) 巖， 基巖表部呈強(qiáng)風(fēng)化，且較破碎，透水性較大，透水率為 ~18Lu，為中等透水區(qū)。 Ⅱ區(qū)為壩體與基巖接觸帶區(qū)， 基巖巖性 主要為 D2t中厚 ～ 厚層狀 含礫石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖夾頁(yè)巖及炭質(zhì)頁(yè) 巖， 基巖表部呈強(qiáng)風(fēng)化，且較破碎，透水性較大，透水率 為～ 18Lu，為中等透水區(qū)，接觸帶區(qū)滲透系數(shù) 3 10－ 4 cm/s ~ 10－ 4 cm/s?，F(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)滲透系數(shù) ,且碾壓時(shí)未進(jìn)行分層 ,夯壓不密實(shí)。 壩體工程地質(zhì)特性 壩體填土組成及分區(qū) 通過(guò)調(diào)查并結(jié)合鉆孔資料，壩填筑土主要為 礫質(zhì)重粉質(zhì)壤土、礫質(zhì)粉質(zhì)粘土、礫質(zhì)粘土。 根據(jù)調(diào)查和運(yùn)行觀測(cè)資料，放水涵管主要存在嚴(yán)重腐蝕、脫落，多處地方鋼筋裸露。洞臉邊坡存在層面與結(jié)構(gòu)面組合的崩塌、掉塊現(xiàn)象， 建議 對(duì)邊坡進(jìn)行噴砼，建議永久開(kāi)挖坡比 1： ，臨時(shí)開(kāi)挖坡比 1： ?！?40176?！?15176。 強(qiáng)風(fēng)化帶下限埋深 8m~10m。地面高程 ~，坡高 605m左右，洞臉邊坡為順向邊坡，巖層傾角大于坡角。其它 洞段 為弱風(fēng)化狀，巖體完整性較好 ，圍巖類別 屬 Ⅱ 類圍 巖，自穩(wěn)能力較好， 其 堅(jiān)固系數(shù) fk=~，彈性抗力系數(shù) K0=10~15Mpa/cm。走向與洞軸線近于直交 。 E， SE∠ 60176。圍巖巖性為中厚 ～ 厚層狀 含礫石英砂巖夾頁(yè)巖及炭質(zhì)頁(yè) 巖 ，巖層產(chǎn)狀 N45176。 建議對(duì)洞臉邊坡進(jìn)行支護(hù)，建議開(kāi)挖坡比為：永久開(kāi)挖坡比 1： 0. 5，臨時(shí)開(kāi)挖坡比 1： 。 ， 走向與隧洞軸線 近于直交 ，傾角較陡，傾向 出 口。 E， SE∠ 60176。巖體中發(fā)育與壩區(qū)相同的 二 組節(jié)理， 其節(jié)理走向多與洞臉邊坡斜交，傾角較陡， 巖層產(chǎn)狀 N45176。基巖裸露，巖性為 為泥盆系中 統(tǒng)紫 紅 色中厚 ～ 厚層狀 含礫石英砂巖夾頁(yè)巖及炭質(zhì)頁(yè) 巖 。 隧洞 進(jìn)口明挖段（ 0~）臉邊坡：坡角 27~32176。 放水隧洞工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 擬建放水隧洞布置于左壩端， 進(jìn)口 底板 底 高程 ，出口 底板 底 高程 。 據(jù)調(diào)查，溢洪道邊坡巖體經(jīng)常發(fā)生小規(guī)模的崩 塌、滑坡變形破壞，并使其堵塞。受節(jié)理影響，傾向右側(cè)邊坡坡外。 ~70176。節(jié)理面平直光滑，切割深，地表可見(jiàn)29 延伸長(zhǎng)大于 10m；（ 2） N75176。 W， NE∠ 45176。傾向右側(cè)坡內(nèi)偏小游。 E， SE∠ 60176。 溢洪道沿線 出露地層為泥盆系中 統(tǒng)紫 紅 色中厚 ～ 厚層狀 含礫石英砂巖夾頁(yè)巖及炭質(zhì)頁(yè) 巖，巖層產(chǎn)狀 N45176。坡高 15~20m，右側(cè)邊坡坡角 10176。設(shè)計(jì) 堰頂高程 ， 溢流孔口寬度 12m， 最大下泄流量 。 滲漏產(chǎn)生的原因一是壩基表部的第四系松散堆積物沒(méi) 有徹底清除，直接將壩體填筑在孔隙度偏大，結(jié)構(gòu)較松散的殘坡積土層上，從而形成了壩肩接觸部位的滲漏帶 。 壩肩滲漏主要發(fā)生在壩體與山體接觸帶部位，其表現(xiàn)形式為散浸和滲水。壩基淺部巖體為強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)，由于節(jié)理裂隙的切割， 上部巖體相對(duì)較破碎，鉆孔壓水試驗(yàn)其透水率 q＝ ～ ， 為中等透水帶。E， SE∠ 60176。 壩基滲漏問(wèn)題 河床壩基為泥盆系中統(tǒng)紫灰色中厚～厚層狀含礫石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖夾頁(yè)巖及碳 質(zhì)頁(yè)巖，巖層產(chǎn)狀 N40176。 （ 2） 中部弱透水帶上帶：巖體呈弱風(fēng)化狀態(tài)，透水率 ～ ，分布河床及左、右兩岸壩肩，標(biāo)高 255～ 300m。 水文地質(zhì) 壩區(qū)地下水類型除第四系松散堆積層孔隙水外，主要為分布在巖體中的裂隙水，接受大氣降水及第四系孔隙水補(bǔ)給，地下水埋藏深度，右岸 6~12m，左岸 8~13m。 有風(fēng)化厚度具有山頂比坡麓厚，坡麓比河床厚的特點(diǎn)。 壩區(qū)巖體為 泥盆系中統(tǒng) (D2t)紫 灰 色中厚 ～ 厚層狀 含礫石英砂巖夾頁(yè)巖及炭質(zhì)頁(yè) 巖， 頂、底 部 為紫紅色泥質(zhì)粉砂巖，巖石軟硬相間，炭質(zhì)頁(yè) 巖 、泥質(zhì)粉砂巖 抗風(fēng)化能力 較 弱，風(fēng)化較強(qiáng)烈。節(jié)理面平直，切割深，延伸長(zhǎng)，比較發(fā)育，密集處可達(dá) 5~6 條 /m。 E， SE∠ 65176。節(jié)理面平直光滑，切割深，地表可見(jiàn)延伸長(zhǎng)大于10m，比較發(fā)育，一般 3~5 條 /m。 W， NE∠ 45176。節(jié)理面平直、閉合，地表可見(jiàn)延伸長(zhǎng)大于 5m，一般 2～ 4 條 /m。 W， NE∠ 65176?！?65176?！?50176。厚度 1~。 ③ 人工堆積 (Qs)：在大壩區(qū)域主要為人工堆積的 礫質(zhì)重粉質(zhì)壤土、礫質(zhì)粉質(zhì)粘土、礫質(zhì)粘土，為大壩填筑體 。 ② 全新統(tǒng)沖積堆積 (Q4al)： 上部為 棕黃色粉質(zhì)粘土，下部砂礫石層結(jié)構(gòu)松散，礫石磨圓度差，成分以板巖、砂巖為主，厚度 2~3m。 地層巖性 （ 1）泥盆系中統(tǒng) (D2t) 紫 灰 色中厚 ～ 厚層狀 含礫石英砂巖夾頁(yè)巖及炭質(zhì)頁(yè) 巖， 頂、底 部 為紫紅色泥質(zhì)粉砂巖， 厚度 100~150m， 分布于工程區(qū)。完成的工作量見(jiàn)下表 1。 （ 4）查明 擬建放水 隧洞、溢洪道水文、工程地質(zhì)條件及 可能 存在 的 主要工程地質(zhì)問(wèn)題； （ 5） 對(duì)天然建筑材料產(chǎn)地進(jìn)行詳查。本次勘測(cè)工作依據(jù)《中小型水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)規(guī)范》（ SL552021）等及《勘測(cè)任務(wù)書(shū)》的要求進(jìn)行，采用測(cè)繪、鉆探及室內(nèi)、室外試驗(yàn)等勘察手段，對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行工程地質(zhì)勘察和評(píng)價(jià)。 為查清樞紐工程存在的問(wèn)題，分析險(xiǎn)情出現(xiàn)的地質(zhì)原因。 鑒于本工程存在上述較嚴(yán)重的問(wèn)題，依據(jù)《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（ SL2582021）， 四十灣 水庫(kù)工程質(zhì)量評(píng)價(jià)為不合格。 （ 7） 防汛公路為單行道土路，彎多坡陡，路面高低不平，睛通雨陰，防汛搶險(xiǎn)困難。 （ 5）溢洪道進(jìn)口兩岸山坡較 陡，常有滑坡，下游未設(shè)消能防沖設(shè)施。在非正常運(yùn)行情況下，上游壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求。 （ 2）大壩壩基和壩肩存在滲漏問(wèn)題，壩體局部滲透系數(shù)偏大，存在壩體滲漏現(xiàn)象。 2021 年 4月 26 日， 懷化市 水利 局 組織 有關(guān) 專家對(duì) 本工程 進(jìn)行了 安全鑒定， 鑒定主要結(jié)論為： （ 1）大壩內(nèi)、外壩坡上部較陡，內(nèi)坡無(wú)防浪巖坡，浪蝕嚴(yán)重，局部出現(xiàn)沖刷塌陷現(xiàn) 。限于 當(dāng)時(shí) 的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件和 施工條件 ，加之施工質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，導(dǎo)致 工程質(zhì)量 本身先天不足。 溢洪道控制段導(dǎo)墻頂部高程復(fù)核 四十灣水庫(kù)溢洪道為開(kāi)敞式無(wú)閘門(mén)控制，根據(jù)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL253— 2021） 規(guī)定，溢洪道控制段導(dǎo)墻頂部高程在泄洪時(shí)不得 低于校核洪水位加安全超高，因此四十灣水庫(kù)溢洪道控制段導(dǎo)墻頂部高程不得低于 ，而現(xiàn)有擋墻頂高程為 ，不滿足行洪要求；在擋水時(shí)不低于設(shè)計(jì)洪水位加波浪計(jì)算高度和安全超高 ，不滿足擋洪的要求。 經(jīng)計(jì)算，正常及非常運(yùn)用情況下所需壩頂高程如表 所示。根據(jù)計(jì)算查表得 ?WK 。 根據(jù)《規(guī)范》第 ，壩頂在水庫(kù)靜水位以上的超高應(yīng)按下式確定： 式中 Y —— 壩頂超高， m； R —— 最大波浪在壩坡上的爬高， m； e —— 最大風(fēng)壅水面高度， m； A—— 安全加高， m；正常運(yùn)用情況取 A=，非常運(yùn)用情況取 A=。根據(jù)水庫(kù)的實(shí)際情況，庫(kù)水位與超高按以下三種不同運(yùn)用條件計(jì)算，取相應(yīng)組合的最大值作為水庫(kù)大壩的設(shè)計(jì)壩頂高程。 表 四十灣水庫(kù)調(diào)洪結(jié)果表 洪水頻率（ %） 洪峰流量（ m3/s） 最高壩前水位（ m） 最大泄量（ m3/s） 2 5 原設(shè)計(jì)洪水位為 ，校核洪水位為 ，本次計(jì)算結(jié)果略高，以本次復(fù)核計(jì)算結(jié)果來(lái)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 ； 表 四十灣水庫(kù)泄流曲線表 Z（ m） 301 Q（ m3/s） 四十灣水庫(kù)泄流曲線3003010 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50Q （m 3 / s ）Z（m）圖 3）洪水過(guò)程線見(jiàn)表 。泄流曲線未考慮引水灌溉泄流能力。 調(diào)洪基本方程： 21*2 21*2 21 VVtqqt ???????20 基本資料 1）庫(kù)容曲線采用原設(shè)計(jì)成果 ， 成 果見(jiàn)表 及圖 。 水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算 水庫(kù)調(diào)度原則 本次計(jì)算采用無(wú)泄量控制的方式，從正常蓄水位 300m 起調(diào)，當(dāng)入庫(kù)流量大于溢洪道的泄流能力時(shí)，庫(kù)水位上漲，水庫(kù)滯洪；至入庫(kù)洪水流量等于溢洪道的泄流能力時(shí)，水庫(kù)水位達(dá)到該次洪水的最高水位；隨后，入庫(kù)洪水流量小于溢洪道的泄流能力，庫(kù)水位下降。 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 19 四十灣水庫(kù)地面設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線采用《查算手冊(cè)》徑流分配系數(shù)法求得，地下水過(guò)程按等腰三角形法求得， 地面地下徑流過(guò)程疊加得各頻率設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線，成果見(jiàn)表 。成果見(jiàn)下表。求出各頻率設(shè)計(jì)洪峰流量。計(jì)算公式如下： FRQ tm ?? ? )/( 4/13/1 mQJmL ???? 根據(jù)已知的凈雨過(guò)程， 自最大凈雨強(qiáng)度開(kāi)始向前后相鄰時(shí)段連續(xù)累加，并除以相應(yīng)的歷時(shí)，得出時(shí)段平均最大凈雨強(qiáng)度 tRt/ ，點(diǎn)匯 tRt/ ～τ相關(guān)線。本次采用《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)》中的推理公式及經(jīng)驗(yàn)單位線法計(jì)算四十灣水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水。 18 設(shè)計(jì)凈雨過(guò)程 由設(shè)計(jì)暴雨過(guò)程推求凈雨過(guò)程，其中初損取 I0＝ 25mm， R 上 /R 總 ＝ ～ 。 表 四十灣 水庫(kù)設(shè)計(jì)暴雨成果表 測(cè)站或 方法 系列 統(tǒng)計(jì)參數(shù) 頻率（ %） 備注 均值 Cv Cs 2 5 懷化站 1972～2021 黔城 站 1951～2021 386 采用 《手冊(cè)》 成果 ～ 1985 348 從成果表可以看出，懷化、黔城站實(shí)測(cè)暴雨成果要大于《手冊(cè)》成果，由于《手冊(cè)》為 1985 年出版成果，其采用各雨量站系列較短；考慮懷化、黔城站實(shí)測(cè)暴雨成果相差不大，本次推薦采用黔城站實(shí)測(cè)暴雨成果，與水庫(kù)安全鑒定成果一致。根據(jù)查得的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，得各頻率設(shè)計(jì)暴雨成果，見(jiàn)表 。 設(shè)計(jì)暴雨 設(shè)計(jì)暴雨成果 本次采用兩種 方法計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨，一是由《暴雨洪水查算手冊(cè)》查圖求得，二是由懷化、黔城雨量站歷年實(shí)測(cè)年最大 24 小時(shí)暴雨進(jìn)行頻率計(jì)算求得。 據(jù)統(tǒng)計(jì)， 懷化以上流域地區(qū) 多年平均降水量 1248mm， 4～ 9月份為汛期，降水量約占全年降水量的 %，降雨日數(shù)占全年雨日的 %。流域內(nèi)暴雨以由氣旋所造成的鋒面暴雨出現(xiàn)機(jī)會(huì)最多，范圍一般屬區(qū)域性，出現(xiàn)時(shí)間多為 5～ 7月。 洪水 四十灣水庫(kù)所在支流沒(méi)有水文站，庫(kù)區(qū)內(nèi)也沒(méi)有雨量站，因此本次設(shè)計(jì)洪水的計(jì)算采用由暴雨推算洪水的方法來(lái)推算設(shè)計(jì)洪水，并以 1984 年 9 月湖南省水利水電廳編制出版的《湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱為《手冊(cè)》）中所介紹的方法為主。 基本資料 水庫(kù)無(wú)水位流量測(cè)驗(yàn)資料，亦無(wú)暴雨觀測(cè)資料。根據(jù)懷化市氣象站歷年實(shí)測(cè)氣象資料統(tǒng)計(jì)，氣象要素如下： 多年平均氣溫 ℃ ，極端最高氣溫 ℃ （ 1971 年 7月 27 日），極端最低氣溫 ℃ （ 1977 年 1 月 30 日）；多年平均年 降雨量 1427mm；多年平均蒸發(fā)量 。該水庫(kù)是一座以灌溉為主，兼顧防洪，養(yǎng)殖等綜合效益的小（ 1）型水庫(kù)水利工程。37′ 9″，屬沅水流域長(zhǎng)譚溪二級(jí)支流，其樞紐工程距枝柳鐵 路 7km，距 209 國(guó)道 16km。 16 2 水文 流域概況 四十灣水庫(kù)位于懷化市鶴城區(qū)蘆坪鄉(xiāng)坪星村，地處東經(jīng) 110176。 對(duì)本工程而言，凡為避免工程施工造成的環(huán)境影響而采取的環(huán)境保護(hù)措施、監(jiān)測(cè)手段以及相應(yīng)的運(yùn)行費(fèi)，均列為環(huán)保投資。 從環(huán)境保護(hù)角度分析，工程建設(shè)可行。 環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì) 本工程的建設(shè)有利于項(xiàng)目區(qū)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展，促進(jìn)項(xiàng)目區(qū)資源的持續(xù)利用，促進(jìn)項(xiàng)目區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在可能新增水土流失得以控制的前提下，通過(guò) “面”上草、林植被建設(shè)和土地復(fù)墾措施，保護(hù)新生地表，改善庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境，使建設(shè)工程能充分發(fā)揮其效益。 根據(jù)樞紐除險(xiǎn)加固工程的總體布置，經(jīng)初步計(jì)算，項(xiàng)目施工擾動(dòng)地面面積 萬(wàn) m2，臨建占地 2700 m2，防汛公路和施工道路 3300m2。 水土保持和環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì) 水土保持設(shè)計(jì) 本項(xiàng)目屬于除險(xiǎn)加固項(xiàng)目，項(xiàng)目區(qū)新增水土流失主要發(fā)生在項(xiàng)目建設(shè)過(guò) 程中，除15 險(xiǎn)加固施工完成后，生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中不需擾動(dòng)地面