四川大学工程地质实习报告.doc

水利工程地质实习报告学 院 水利水电学院 学生姓名 专 业 学 号 年 级 指导老师 目 录1 工区自然概况1 1.1 自然地理位置1 1.2 自然地理概况12 坝址区地址条件2 2.1 地层岩性2 2.2 地质构造23 坝址区岩体结构特征概况2 3.1 主要结构面成因类型2 3.2 主要结构面产状、性质简述2 3.3 岩体结构类型34专题分析3 4.1 坝基的稳定性分析3 4.2 坝址区边坡稳定分析3 4.3 坝区水文地质条件分析4 4.4 坝区渗漏问题分析45 工区建筑材料情况及施工条件46 最佳坝型选择57 结论和建议5拟建龙门硐水库坝型比选论证1 工区自然概况1.1 自然地理位置 黄湾乡龙门硐口位于四川省眉山市峨眉山山麓，水库坝址位置为29 3444N，1032506E，海拔540米左右。峨眉山雄踞四川盆地西南隅，邛崍山脉最南支，主峰万佛顶位于北纬293030、东经1031955。峨眉山原本是大峨山（海拔3098.8m）、二峨山（海拔1909m）、三峨山（海拔2021m)和四峨山（海拔982m）的统称，而今的旅游胜地是专指大峨山。1.2 自然地理概况 峨眉山最大相对高差达2600m。按其高程与高差，大峨山应属于强烈切割中山；龙门硐一代属于中等切割中山；山麓地带的龙马山、红珠山等则是具有残丘特征的低山，峨眉平原以西南高、东北低为特点。3098.8m的高海拔使得山区内热带、亚热带、寒带三种气候带兼备，且雨量充沛；山区内年均温按海拔分布大致为3.117；土壤中有中、酸、碱性土壤，非常适合各类植物的生长，植物种类繁多复杂，全山森林面积约667k，森林覆盖率为87%。区内水系属大渡河水系。受西南高、东北低的地形控制，河流流向均自西南向东北，并在归入大渡河后继续东流至乐山注入岷江（如图1）。峨眉山地区公路交通较为发达，成乐高速连接成都至乐山，还有成昆铁路在东南侧南北穿越，往来十分方便(如图2、图3）。 图1 峨眉山地区水系图 图2 峨眉山市铁路交通图 第1页 图3 峨眉山市公路交通图2 坝址区地址条件2.1 地层岩性 龙门硐坝址的地层岩性属三叠系中统雷口坡组（)，主要岩石有灰岩、白云岩、砂岩和泥岩等沉积岩类。它们属于黏土岩类中的生物化学岩，以石灰岩、白云岩分布最为广泛。多数岩石结构致密，性质坚硬，强度较高，同时该岩类主要特征具有可溶性，在水流的作用下易形成溶蚀裂隙、洞穴、地下河等岩溶现象，影响水工建筑物安全的主要工程地质问题有坍陷、渗漏等。而坝址区大部分为灰岩和砂岩等，具有较好的工程性质；岩层之间夹杂着少量的泥岩，强度低，遇水易软化，但其含量较少，且夹杂在灰岩、砂岩之中，对工程的影响不大。 2.2 地质构造 坝址区的河谷为横向河谷，近东西走向，远离挖断山断层和牛背山断层，工区内不存在大的褶皱构造。河谷是左右岸不对称的V型河谷，河谷断面是软硬相间的层状泥砂岩，面向上游倾斜。左岸坡度较陡，坡面主要为岩石面，右岸坡度较缓，主要为泥质堆积体（如图4）。 图4 坝址区地层岩性 3 坝址区岩体结构特征概况3.1 主要结构面成因类型 坝址区的岩体结构面主要为原生沉积结构，表面经长期风化作用，表现为次生结构面，左岸崖壁及右岸岩滩上存在倾斜和横向的节理和劈理。3.2 主要结构面产状、性质简述 主要的岩层走向为近南北，走向、倾向及倾角为：NE85，70。左岸为灰岩、砂岩、泥岩等粘性土组成的软硬夹层如（图5），强度比较高，不透水， 第2页防漏水性较好。右岸近河边岩层岩性与左岸大致相同，远离河床的部分为疏松的坡积土，易于透水，伴随着潜在的滑坡现象。 图5 坝址区地层产状3.3 岩体结构类型 坝区的岩体结构类型为薄层状结构，呈薄层状，岩体完整性较差，结构面发育。其结构类型对坝体的稳定性存在不利影响，但防渗漏较好。4专题分析4.1 坝基的稳定性分析 （1）该地区底部主要以白云质泥岩为主，中部以灰岩为主，上部大致为白云岩,而泥岩、灰岩、白云岩等属于黏土岩类。该岩具有致密、均一、不透水，性质软弱、强度低，易发生压缩变形，抗风化能力较低等特征。该水库坝型为中小型坝，水库的回水范围较小，河水常年淹没河床和洪水季节淹没河床的面积也较小，对坝基的要求不高。左岸以石灰岩为主，岩性比较好。而右岸上层主要是泥质堆积体，下层主要为灰岩，因此坝基问题主要考虑石灰岩的影响。石灰岩岩体结构致密，性质较硬、强度较高，但其具有可溶性，在水流作用的影响下易形成溶蚀裂隙、洞穴、地下溶洞等岩溶现象，会影响坝体安全。主要安全问题有坍陷、渗漏等，因此在坝基处理时，可以在坝的上游设置水平铺盖，同时在坝址下游坝脚附近设置排水垫层、减压井和排水沟等措施，其水平铺盖的主要作用是延长渗径，把渗流坡降控制在允许的范围之内，以防止地基土发生渗透变形；而修建排水沟的主要目的是排走剩余渗流，降低坝体浸润线和下游的剩余水头。或者是采取修建防渗墙和坝基灌浆等措施。 （2）该地区左右岸不对称，左岸岩性以黏土岩类为主，其半坡中修建的公路边坡没有设置防护措施，可见左岸较为稳定，可作进一步的基础勘测，有选择性地进行左岸坝肩加固处理。右岸主要以泥质堆积为主，但泥质堆积体的土层厚度不大，应该在开挖时，挖去泥质堆积土，增加右岸岸肩的稳定性。4.2 坝址区边坡稳定分析由于该拟建坝为中小型坝，其回水淹没范围所渗及区域坡度较缓。在夏秋两季库容较小，对边坡的要求不高，就算在春冬季节库容较大，考虑到较缓的地势及坝区远离断层带，库区的边坡也不易发生滑坡等地质灾害。 第3页4.3 坝区水文地质条件分析该河流水流清澈，泥沙含量较低，泥沙对水库的淤积影响不大，同时该河流属于大渡河的支流，年均流量较小，主要是在枯水期流量小而丰水期洪水洪峰流量剧增，设计时应当考虑到坝的防洪问题。该区岩性主要为灰岩，可能形成岩溶现象，在具体设计、施工时应尽量考虑岩溶存在的潜在地质问题。4.4 坝区渗漏问题分析坝址区左岸灰岩、砂岩等组成的软硬夹层（如图6），其透水极弱，左岸发 生绕坝渗漏的可能性不大，因此施工及设计时主要考虑的是右岸的绕坝渗漏和坝基渗漏问题，所以可采取针对性的措施来防止渗漏。 图6 坝址区左岸岩层5 工区建筑材料情况及施工条件工区河床富含石料（如图7），便于就地取材，但缺乏修建土石坝的粘性土，如果考虑修建混凝土重力坝，由于工区附近缺乏修建材料，外运材料会导致过高的运输费用，从经济性的角度来说，混泥土重力坝的性价比不高。施工条件：工区内有通往峨眉山景区的双向公路，如需要在上游采集石料或土石，可沿右岸在已修的公路边再修一条公路以提高施工进度。同时还要考虑水库淹没的移民问题。还有该坝为中小型坝（坝址卫星图如图8、图9），施工规模较小，且施工地形狭窄，因此施工时的导流可采取分段施工的方法。 图7 河道中的巨大岩石 第4页 图8 坝址卫星图 图9 坝址卫星图6 最佳坝型选择由于该河谷为横向不对称V型河谷，左岸较陡而右岸较缓，因此可排除修建拱坝的可能性，同时工区内缺乏粘性土，如果采用土石坝，则不得不将粘性土从其他地方运到工区，不但增加了运费，还面临挖方赔偿及挖方本身的费用问题。若修建土石坝则还要在左岸打导流洞，这样大大增加了工程费用，在水库的经济效益不是很大的情况下，修建土石坝也不太适合。考虑到该工区内存在丰富的石材来源，以及工区的工程地质条件、水文气候条件和施工条件、地震的影响，采用浆砌石重力坝较为合适。浆砌石重力坝即为用胶结材料砌筑石料建成的重力坝。这种坝体积大重量大，主要依靠坝体自重与地基间的摩擦力维持稳定，坝体坚固可靠，使用耐久。这种坝还有就地取材，节省水泥；水化热温升低，不需要采取温控措施，不需要设纵缝；节省模板，减少脚手架，木材用量较少，减少施工干扰；施工技术易于掌握，施工安排比较灵活可以分期施工，分期受益，在缺少施工机械的情况下，可用人工砌筑等优点。7 结论和建议 根据以上的综合分析，龙门硐水库的坝型应选择浆砌石重力坝。由于水量不是很大，大坝的溢流可采用坝面溢流，这样不仅可以节余修建土石坝时需在左岸山体打泄洪洞的费用，同时也弥补了修建拱坝的地质缺陷。根据坝址区的地质条件，修建大坝时要注意左岸及坝基的防滑处理和库区的滑坡问题。发电厂房可选择修建在坝的右岸（如图10），以增加坝右岸的重量，弥补右岸的地质缺陷，增加坝体的稳定性。另外，施工和运行时要因地制宜，兴利除弊，充分发挥水库的发电、灌溉、供水等综合效益。 图10 河床式水电站 第5页