（地质工程专业论文）会宝岭水库土坝坝料动力试验、动力反应分析及抗震加固措施研究.pdf

摘要 会宝岭水库是一座病险水库，坝址区地震烈度为7 度，为确保大坝安全和水 库的正常运行，拟对大坝进行除险加固。本文结合会宝岭水库除险加固工程丌展 研究工作，并取得如下主要成果： 1 、分析了山东临沂会宝岭水库土坝坝址区工程地质条件：坝址区主要出露 寒武系徐庄组地层以及第四系松散堆积层，局部出露张夏组地层；研究了坝体土 的特性，给出了坝体土的物理力学性质指标；分析了坝址区水文地质条件，进行 了南北坝基岩及溢洪道基岩压水试验。 2 、会宝岭水库大坝由南北两个坝组成，在运行过程中发现和发生一些问题， 分析了南北坝坝体质量。 3 、通过室内试验，研究了大坝土体动强度特性及动变形特性，确定了大坝 土体动力计算参数。 4 、对会宝岭水库大坝进行了地震反应分析，在7 度地震作用下，北坝上游 坝壳个别单元安全系数小于1 0 ，需对北坝上游坝壳翻压加固。 5 、进行了7 度地震作用下坝体的整体动力稳定性分析，会宝岭水库下游坝 坡稳定安全系数达到规范规定的要求，但南北两坝上游坝坡稳定安全系数达不到 规范规定的要求，需要采用上游坡脚抛石压重方案，并给出了具体的抗震加固方 案。 关键词：会宝岭水库；地震液化：动力稳定性；动力试验：动强度：动变形 动力计算；抗震加固。 a b s t r a c t h u i b a o l i n gr e s e r v o i ri sd a n g e r o u sb e c a u s et h ee a r t h q u a k ei n t e n s i t yo fi t sa d d r e s s i sa sh i g ha s7d e g r e e i no r d e rt oe n s u r et h es a f e t yo ft h ed a ma n dt h en o r m a l u t i l i z a t i o no ft h er e s e r v o i r , t h e r e f o r e ，d a n g e r - r e m o v ea n dr e i n f o r c e m e n tm e a s u r e s h o u l db ec a r r i e do u to nt h ed a mc o m b i n i n gt h ed a n g e r - r e m o v ea n dr e i n f o r c e m e n t p r o j e c t ，t h ea u t h o rd e v e l o p st h er e s e a r c hw o r ka n do b t a i n st h ec o n c l u s i o n sa sf o l l o w s ： lt h ee n g i n e e r i n gg e o l o g i c a lc o n d i t i o no ft h el o c a t i o no ft h ee a r t hd a mi n h u i b a o l i n gr e s e r v o i ro fl i n y i ，s h a n d o n gp r o v i n c ei sa n a l y z e d t h el o c a t i o no ft h e d a mm a i n l yc o m e so u tt h ex u z h u a n gf o r m a t i o ns t r a t u mo fc a m b r i a ns y s t e ma n dt h e r e l a xs t a c kf o r m a t i o ns t r a t u mo fq u a t e r n a r ys y s t e m ，a n dp a r t l yc o m e so u tt h e z h a n g x i af o r m a t i o ns t r a t u m b e s i d e s ，t h ea u t h o rs t u d i e st h ep r o p e r t i e so f t h ed a m m a t e r i a la n dg e t si t sp h y s i c a la n dm e c h a n i c a li n d e x t h eh y d r o i o g i c a la n de c o l o g i c a l c o n d i t i o n so ft h ed a ml o c a t i o na r ea n a l y z e d i n j e c t i o nt e s t sa r ec a r r i e do u to nt h e b o t t o mr o c ko ft h en o , h e ma n ds o u t h e r nd a ma n dt h es p i l l w a y , r e s p e c t i v e l y 2h u i b a o l i n gr e s e r v o i rd a mc o n s i s t so ft w od a m s ，t h es o u t h e r no n ea n dt h e n o r t h e r no n e ，a n ds o m ep r o b l e m sa r o s ei n t h e i rr u n n i n g ，s ot h ea u t h o ra n a l y z e st h e q u a l i t yo ft h ed a m m a t e r i a l 3 a c c o r d i n gt o t h e l a b o r a t o r yt e s t s ，t h ed y n a m i cs t r e n g t h a n dd e f o r m a t i o n p r o p e r t i e so ft h ed a mm a t e r i a la r es t u d i e da n di t sd y n a m i cc a l c u l a t i o np a r a m e t e r sa r e a l s od e t e r m i n e d 4e a r t h q u a k er e s p o n s ea n a l y s e sa r ec a r r i e do u to nt h eh u i b a o l i n gr e s e r v o i rd a m u n d e r7d e g r e eo fe a r t h q u a k ei n t e n s i t y , t h es a f e t yf a c t o r so fs o m ee x c e p t i o n a le l e m e n t i nt h eu p s t r e a ms h e l lo ft h en o h e md a ma r el e s st h a n1 0 ，s oc o m p a c t i o na n d r e i n f o r c e m e n tm e a s u r en e e dt ob ed o n eo ni t 5a ni n t e g r a ld y n a m i cs t a b i l i t ya n a l y s i si sc a r r i e do u to nt h ed a mb o d yu n d e r7 d e g r e eo fe a r t h q u a k ei n t e n s i t yt h es l o p es t a b i l i t ys a f e t yf a c t o r so ft h ed o w n s t r e a m d a mo fh u i b a o l i n gr e s e r v o i rm e e tt h ed e m a n d ，h o w e v e r , t h o s eo ft h eu p s t r e a mo ft h e n o r t h e r na n dt h es o u t h e r nd a ma r en o td e s i r a b l e s o ，as c h e m eo fr i p r a pa n d c o m p a c t i o n s h o u l db ea d o p t e do nt h et o eo fu p s t r e a ms l o p e ，a n das c h e m eo f a n t i s e i s m i cr e i n f o r c e m e n tm e a s u r ei sg i v e nb yt h ea u t h o ri nd e t m l k e w o r d s ：h u i b a o l i n gr e s e r v o i r ，s e i s m i cl i q u e f a c t i o n ，d y n a m i cs t a b i l i t y d y n a m i ct e s t ，d y n a m i cs t r e n g t h ，d y n a m i cd e f o r m a t i o n ， d y n a m i cc a l c u l a t i o n ，a n t i s e i s m i cr e i n f o r c e m e n t 前言 会宝岭水库大坝由南北两个坝组成，南坝全长1 4 6 0 米，北坝全长1 2 5 0 米， _ t 程落成后，6 0 年开始蓄水，在运行过程中发现和发生如下问题： l 、1 9 6 0 年南北坝均发现纵向裂缝，深1 1 5 米。后来采用粘土浆灌注进 行了处理，坝坡由于沉陷，凹凸不平。 2 、1 9 6 3 年汛期，北坝7 月2 2 日在桩号0 + 0 7 5 主河槽一带，背水坡发生四 处局部脱坡，由坝肩处砂壳沿心墙直到坝脚，经抢修未引起大面积滑坡。 3 、南坝坝后1 + 2 0 0 1 + 3 5 0 处产生渗水，出现比较大的泉眼八个，有的还 有翻砂现象，均质坝的坝脚也有湿润现象。 中国是个多地震的国家，土坝的抗震设计和抗震加固是项十分重要的工作。 中华人民共和国成立以后兴建了大量的水库，其中约1 3 是粘土心墙坝。由 于坝的砂壳在施工时碾压质量不好密度较低，相对密度有的仅为0 2 0 4 左右， 抗震性能很差。上游面或浸润线以下的饱和区，地震时由于孔隙水压力急剧上升， 坝壳砂土极易液化先稳。从而导致滑坡等事故。1 9 6 9 年渤海湾地震时位于v i 度 区的l 【j 东省境内的王屋、冶源、黄山三座水库的挡水土坝上游砂壳都发生了滑坡； 1 9 7 5 年海城地震时，位于v 1 度区的辽宁省石门水库的挡水土坝上游砂壳库水位 以下也发生了大面积滑坡；1 9 7 6 年唐山地震时，北京密云水库白河主坝斜墙保 护层发生了滑坡现象。这些都是典型的地震失稳例证。 会宝岭水库是一座病险水库，坝址区地震烈度为7 度，为确保大坝安全和水 库的f 常运行，拟对大坝进行除险加固。本文结合会宝岭水库除险加固工程开展 研究工作，分析了山东临沂会宝岭水库土坝坝址区工程地质条件和水文地质条 件；评价了会宝岭水库南北坝坝体质量：开展会宝岭水库南坝心墙粘土动强度及 动弹模阻尼比试验、北坝心墙粘七动强度及动弹模阻尼比试验、南坝坝基砂土的 液化及动弹模阻尼比试验、南坝坝坡砂土的液化及动弹模阻尼试验、北坝坝基砂 上的液化及动弹模阻尼试验，研究大坝土体动强度特性及动变形特性，确定大坝 土体动力计算参数，最后对会宝岭水库大坝进行地震反应分析和整体动力稳定性 计算，提出了抗震加固方案。 第一章绪言 会宝岭水库位于淮河水系中运河支流的西洳河上。坝址在山东省苍山县鲁 城、尚岩和下村三乡交界处的会宝岭村附近。 浚库是由南北两库中问有连通沟连接的连环库。坝址以上控制流域面积4 2 0 平方公罩其中北库控制流域面积1 7 7 平方公里，南库控制流域面积2 4 3 平方公 里。流域呈阔叶形，流域平均宽度为2 0 公罩，最大河长3 7 0 公里，干流平均坡 降为2 5 米公里。 本库流域内有中型水库两座，双河水库控制流域面积4 2 6 平方公里，周村 水库控制流域面积1 2 0 平方公里：在周村、双河水库以下，本库以上有小型水库 1 0 座，总流域面积2 2 6 平方公里。库区地形为山丘区，山区占8 4 。本库下游 无较大城镇，距离尚岩乡驻地6 公里，距临枣公路6 公里，潍徐公路1 4 公里， 距陇海铁路东线7 5 公里。 会宝岭水库流域地处鲁南，属温带季风气候，四季温差大冬季寒冷干燥， 夏季气温较高。流域内多年平均降水量8 5 0 毫米，主要集中在6 - - 9 月份，其降 水量占全年的7 0 。多年平均陆上水面蒸发量为1 4 0 0 毫米，多年平均陆面蒸发 量为5 3 0 毫米。 会宝岭水库枢纽工程由南坝、北坝、溢洪道、连通沟、放水洞和水电站等建 筑物组成，其各项工程的主要建设历程如下： 一、南坝 南坝于1 9 5 8 年1 0 月动工，1 9 5 9 年1 2 月基本竣工，1 9 6 0 年9 月6 日水库蓄 水位达7 67 4 米，1 9 6 0 年竣工时坝轴线长度为1 4 6 0 米，虽大坝高2 4 6 米，坝顶 高程7 9 6 米、顶宽为6 米。在桩号o + o o o 1 + 1 4 0 为均质坝段，l + 1 4 0 l + 4 6 0 段为心墙砂壳坝( 从1 9 6 5 年大坝钻探资料来看，此段砂壳部分料比较混杂， 既有中砂，又有杂上) 。 砂壳坝粘土心墙顶高程为7 8 2 米，顶宽为4 米，上游边坡为1 ：2 8 ，下游 边坡为1 ：1 8 。砂壳坝上游坡戗台高程为6 7 6 米，宽2 米，边坡在戗台以上为l ： 3 ，以下为1 ：3 5 ；下游坡戗台高程为6 7 6 米，宽2 米，边坡在戗台以上为1 ： 2 7 5 ，以下为l ：3 。均质坝段卜下游戗台高程均为6 7 6 米，上游戗台宽2 米， f 游戗台宽4 2 米，上游戗台以上边坡为1 ：2 5 ，以下为1 ：3 ；下游边坡戗台以 上为1 ：2 ，以下为1 ：2 5 。均质坝和砂壳坝截渗体土料均为亚粘土，坝基防渗 体为嵌入河床岩基的粘七齿墙，深度为1 5 50 米。下游坝脚在均质坝段没有贴 坡排水，心墙砂壳坝段设锥形排水体。 1 9 6 5 年对大坝进行了加高并在背水坡进行了坝体培厚，坝顶高程为8 1 2 米， 顶宽仍为6 米，下游创台高程由6 7 6 米加到7 00 米，宽2 0 米，边坡戗台以上1 ： 2 5 ，以下为1 ：27 5 。在桩号1 + 1 7 0 1 + 2 8 0 段，高程6 4 米以上采用补砂，6 4 米 以上补亚粘土，其他坝段均补亚粘土。 1 9 6 7 年对南坝上游坡从高程6 2 米至7 2 米进行了坝坡翻修，高程由6 7 6 米 至6 8 米，戗台以上边坡1 ：27 5 ，以下1 ：1 3 5 ；1 9 6 8 年对上游坡从7 2 米至8 1 米进行了护坡石翻修。 1 9 7 6 年对大坝心墙进行了加高，从高程7 8 米加高至8 1 米，按心墙顶底宽 均按4 米进行了接高施工。 1 9 8 5 1 9 8 9 年在上游坝肩做高程为1 2 5 米的防浪墙，墙顶高程为8 2 | 2 5 米， 墙基与粘土斜墙顶相接，并整修了南坝下游坡，做了坝面排水沟等。 二、北坝 北坝同南坝一起于1 9 5 9 年1 2 月竣工，竣工时坝轴线长度为1 2 5 0 米，最大 坝高为1 7 9 米，坝顶高程7 99 米，上下游坡各设一道戗台，戗台高程均为7 0 米戗台宽度为1 5 米。0 + 0 0 0 0 + 6 5 0 段为粘土心墙坝，心墙顶高程为7 89 米， 上游边坡在7 2 米高程设有一戗台，宽1 5 米，创台以上边坡为1 ：1 5 ，以下为1 ： 2 ，下游边坡为1 ：1 。0 + 6 5 0 - 1 + 2 5 0 段为均质坝，心墙坝与均质坝迎水坡戗台以 上边坡为1 ：2 5 ，以下为1 ：3 背水坡戗台以上边坡为1 ：2 ，以下为1 ：2 5 ， 下游设贴坡式排水体，1 9 6 3 年对下游贴坡拆除，重新做贴坡排水体。 1 9 6 5 年对坝体进行了加高培厚，坝顶高程由7 9 9 米加到8 1 6 米，宽6 0 米， 背水坡在高程7 2 米处设有戗台，宽2 米，0 + 0 5 0 0 + 7 0 0 段戗台以上边坡为l ： 2 , 7 5 ，以f 为1 ：3 。0 + 7 0 0 1 + 2 0 0 段下游边坡为l ：2 5 ，在0 + 0 5 0 0 + 6 5 0 段采用 坝壳补砂，其余为均质坝补土，坝后设排水体长5 4 0 米。 1 9 6 8 1 9 7 0 年对上游坝坡护坡石及反滤层进行了翻修，上游坝坡在高程7 1 米设有一戗台，宽2 米，戗台以上边坡为1 ：25 。以下为1 ：3 。 1 9 7 6 年对大坝粘土心墙进行了接高，由7 85 米高程接高至8 1 6 米，接高部 分心墙为顶底宽均为4 米的斜墙。 三、溢洪道 1 9 6 1 年1 9 6 2 年开挖溢洪道，1 9 7 1 年建溢洪闸3 孔，为1 0 7 米平面钢闸 门，闸底高程为7 10 米，在闸的两侧各修建了6 孔，净跨为1 0 米的钢筋混凝土 预制板桥，桥底设浆砌石宽顶堰，堰顶高程为7 40 米。 四、连通沟 连通沟位于东南岭村与庄岭村之间的马鞍地形带，流向自北向南。连通沟于 1 9 5 9 午建成，长1 0 6 4 米，宽5 0 米，进口底高程6 8 1 米，出口底高程6 7 5 4 米。 1 9 7 3 年在连通沟上建净宽5 0 米砌石拱桥，总长2 1 0 米。 五、放水洞及电站 南库南北放水洞于1 9 5 9 年建成。南洞为廊道式衬砌钢管，管径为2 8 米 进口底高程6 2 | 4 米；北洞为砌石涵洞式，尺寸为1 5 1 8 米，进口底高程6 10 米。 1 9 7 5 1 9 7 8 年在南放水洞建成电站一座，共4 台机组，总装机容量为2 3 0 0 千瓦。 会宝岭水库自建成蓄水以来，主要存在两大问题：一是坝体稳定：二是坝堤 渗漏及坝端绕渗。大坝粘土心墙碾压质量较差，其干容重达到1 6 c m 3 的点次仅 占4 8 ，6 0 年蓄水后大坝出现裂缝几百条：坝下游坡侵润线出逸点高出地面1 5 - 3 米：坝体砂壳碾压质量差，相对密度仅为o 3 7 - 0 5 4 ；北坝下游坡6 3 年发生四处 大面积滑坡；两坝坝基渗漏及坝端绕渗严重：溢洪道为风化页岩，抗冲刷能力差。 市坝坝体原设有纵向暗排水，后两次坝体加高培厚没有将其引出，造成侵润线在 下游坡6 15 6 3 米高程处逸出。 中邕足个多地震的国家士坝的抗震设计和抗震加固是项十分重要的工作 1 2 , 3 , 4 1 。中华人民共和幽成立以后，兴建了大量的水库，其中约1 3 是粘土心墙 坝。由于坝的砂壳在施工时碾压质量不好，密度较低，相对密度有的仅为02 0 4 左右，抗震性能很差。上游面或浸润线以下的饱和区，地震时由于孔隙水压 力急剧上升，坝壳砂土极易液化先稳。从而导致滑坡等事故。1 9 6 9 年渤海湾地 震时位于v i 度区的山东省境内的王屋、冶源、黄山三座水库的挡水土坝上游砂 壳都发生了滑坡：1 9 7 5 年海城地震时，位于v i 度区的辽宁省石门水库的挡水土 坝上游砂壳库水位以下也发生了大面积滑坡；1 9 7 6 年唐山地震时，北京密云水 库白河主坝斜墙保护层发生了滑坡现象。这些都是典型的地震失稳例证。 会宝岭水库是一座病险水库，坝址区地震烈度为7 度，为确保大坝安全和水 库的正常运行，拟对大坝进行除险加固。本文结合会宝岭水库除险加固工程进行 如下工作： l 、列山东i 临沂会宝岭水库土坝坝址区工程地质条件和水文地质条件进行分 析； 2 、会宝岭水库大坝由南北两个坝组成，在运行过程中发现和发生一些问题， 对会宋岭水库南北坝坝体质量进行分析。 3 、为满足会宝岭水库土坝抗震分析的需要，需确定设防7 。地震情况下土 料在动力条件下的动力参数，分别开展会宝岭水库南坝心墙粘土动强度及动弹模 阻尼比试验、北坝心墙粘土动强度及动弹模阻尼比试验、南坝坝基砂土的液化及 动弹模阻尼比试验、南坝坝坡砂土的液化及动弹模阻尼试验、北坝坝基砂土的液 化及动弹模阻尼试验。通过室内试验，研究大坝土体动强度特性及动变形特性， 确定大坝土体动力计算参数。 4 、对会宝岭水库大坝进行地震反应分析和整体动力稳定性计算，分析在7 度地震作用下，会宝岭水库大坝的抗液化特性和动力稳定特性。 第二章工程地质及水文地质条件分析 第一节地形地貌 本区地处低山丘岭区，根据地貌特征，可将坝址区分为构造地形和剥蚀堆积 地形两种地貌单元类型分别叙述如下： 一、构造剥蚀地形 南坝线与北坝线位于黄连山和聚龙山之间，中f n j 为一残丘( 会宝岭) 隔离， 岭顶高程为1 0 0 余米，而黄连l l l 标高1 2 5 米，高出北坝线4 6 5 0 米，聚龙山标高 1 5 3 7 0 米，高出南坝线7 3 7 0 米，地形坡度5 2 0 度。山岭走向大致为：一组北 北西南南东；一组北北东南南两向：局部山岭呈南北向。本区由于受造山运动 影响，其地势走向与山岭相互平行，由于断裂构造使不同组岩层沿不同方向发生 了垂直或水平错动，破坏了岩层的稳定性，创造了对岩层侵蚀和剥蚀的加剧条件， 形成了今日所谓的单面山地形，山形陡峭，山顶分布着原岩风化的残积碎块或基 岩露头。 二、剥蚀堆积地形 ( 一) 河漫滩 位于河床两侧，地形平坦，高程5 7 ，6 4 米，厚度3 1 6 0 米，宽度5 0 2 5 0 米，南坝线南岸，靠近河主流的地方一般多为细砂冲积物。 ( 二) 一级阶地区 分布于河槽两侧，地势平坦。南坝线河道右岸阶地宽度7 0 米，厚度1 5 6 3 7 0 米；左岸宽度9 7 5 米，厚1 2 2 8 米：阶地高程6 0 6 1 米，阶面高出河床1 5 2 5 米，地下水位5 6 5 7 米。北坝线阶地，右岸冲刷带宽度接近于零，左岸阶地宽 2 0 0 米，厚度2 , 6 6 2 米。岩性为浅棕黄色壤土及砂质粘土，阶地和漫滩界限明 显。 ( 三) 河谷 本河流位于西加河上游，流向东北，河谷成“v ”形，宽2 0 米左右，河底 高程为5 5 6 1 米，河床较平坦，沉积物为砂及卵砾石。 ( 四) 坡积区 分布坝端坡脚处，高程6 4 7 3 米之间。北坝线：河道北侧坝端处坡积物厚度 约3 米，南坝线河道南侧坝端坡脚处厚7 米左右。上述之坡积物在靠近河道处， 由于河流侧侵作用，均未进行堆积，成分主要为砂质粘土及砂质页岩风化碎块。 第二节地质构造及地震 本区位于鲁西隆起区苍山穹隆的东南翼，区内地层走向北北东，倾向南东东， 倾角1 2 。左右，从区域范围来看为一单斜构造区，坝址区东距沂沭断裂带约4 5 公里，因此地质构造背景较为复杂。 、断层：受区域构造影响坝址区断裂较为发育，其中以f z 断层规模较 大，贯穿库区，断距约2 5 0 米，长约9 5 公里，沿断裂带有火成岩侵入，并有泉 水出露，走向n 2 0 。e ，倾向北西为倾角7 0 。 8 0 。的正断层。 会宝岭南断层为贯穿南坝轴线的东西向断层，水平断距4 8 0 米，垂直落差达 2 5 米左右。倾向南，倾角8 0 。的j f 断层，充填物为粘土，断层延长6 0 0 米左右。 会宝岭北断层为横穿南坝轴线的断层，水平断距1 5 0 米，垂直落差3 0 米， 坝线以西走向n 4 0 。e ，长达10 公里，断于徐庄组页岩及张夏组的灰岩中，充填 物为粘土。 北坝线地址构造比较简单，只是在坝线的北端与黄连山接触处，断层罗列产 生，约有啦5 条之多，断层走向北西，断距约为1 0 米，倾角北西，为倾角近于 直立的正断层。 水库坝址区位于沂沭断裂带附近，为地震多发区，根据中国地震裂度区划 图( 1 9 9 0 年版) ，本区地震基本裂度为v i i 度。 第三节工程地质条件 坝址区主要出露寒武系徐庄组地层以及第四系松散堆积层，局部出露张夏组 地层。 一、寒武系巾统徐庄组地层 上部为黄绿色细砂岩、砂岩，分布于山丘顶部，中下部为紫红色砂质页岩与 灰岩互层，坝基尤为明显。 该地层于山脊、冲沟、河道处出露，其余大部分为第四纪堆积物所覆盖，岩 层走向一般为n 1 0 。e 倾角1 2 。左右。 二、寒武系张夏组地层 本区主要出露于北坝北端，为致密坚硬鲕状灰岩，裂隙属于构造、风化、剪 切三者的组合类型。 三、第四系松敞堆积层( q ) 1 、全新统冲洪积层( q 4 a l + p 1 ) ：砂砾层主要分布于河床、河漫滩及一级阶地 下部，厚约3 0 米；一级阶地上部岩性为黄褐色，红褐色重壤土、亚砂土或砂质 壤土厚约1 0 - 3 7 米。 2 、坡积物( 0 ) ：本层大部分分布在陡坡、斜坡或缓倾斜及山麓地带，成 分为粘土质或亚粘土质壤土，厚约0 5 - 9 0 米。 3 、堆积残积层( q “1 ) ：分布于南坝线的北端坝脚处，上部以坡积物为主， 下部以残积物为主，上部普遍分布着耕植地，下部为页岩风化的红色及黄绿色粘 土，厚07 6 13 5 米。 4 、残积层( q “) ：一般在第四纪覆盖层底部仅靠基岩的上部，普遍分布有 一层薄厚不均的残积层。为原岩风化的产物，颜色与原岩相同。由于岩性不同， 厚度小大，主要分布在坝端上部。 四、坝体土的物理力学性质 南坝分断面进行了勘察，揭示了各断面土性如下： 1 + 3 5 0 ( 接头处) 断面坝体土质为亚粘土，背水坡无砂壳；i + 2 3 5 断面( 最 大断面) 坝体土质为亚粘土，背水坡无砂壳；1 + 2 0 0 断面( 合龙处) 土质为亚粘 十与粘上，背7 k 坡有2 2 ，5 米的中细砂：0 + 7 5 0 和1 + o o o 断面坝体土质一般为 粘土，土中含碎石块：0 + 4 6 0 断面坝筑土为亚粘土，棕黄色，局部含铁锰结校及 少量繇石；0 + 8 0 0 断面坝筑土为粘士，掾黄，灰黑色，呈可塑疆状态，羼邦含 少量的砾石及铁锰结棱，顼前为l 4 米厚的碎石、砂和糕土的演合填辩，士贸后 为1 米多厚的页岩碎渔贴坡；1 + 3 0 0 断面为心墙砂壳坝段，心墙填土以粘土为主， 掠黄色，可塑状态，局部含少量亚糕夹碎石，坝翡中部有三米左右豹砂层。坝 后中下部也有三米左右静砂屡；1 + 3 5 0 断面：( 接头处) 坝体域筑土为亚粘主， 棕黄一一灰黑色，含铁锰结核，局部含少量的砂及碎石，坝后有1 5 2 米豚的 页岩薅石渣夹亚粘土；1 + 4 0 0 断西壤筑为亚糖主，棕黄一获溪也，含少量敕妙 和砾石，坝体前有2 4 米厚的页岩碎渣、粘、砂的混合层，坝后有5 - - 7 米厚 的页岩兴部分亚粘土；1 + 1 2 0 断面鼹心墙，心墙士真土为粘土，栋黄色，可塑状态， 局部含3 1 0 c m 的繇石；1 + 1 5 0 断露是心墙，心壤填为糙土，椽黄色，可塑状 态，较松散；1 + 1 8 0 断蕊是心墙，心墙填土为粘，棕黄、获黑色，可塑状态， 局部含少键的砾石：1 十1 9 0 断面是心墙，心墙填七为粘土，檫黄色，可塑硬 可塑状态，含铁锈结核，曷帮含少蹩酌繇砂；14 - 2 0 0 断面是心墙，心墙填主为 秸，反黑色，可塑状态，局部古少蹩砾石；l4 - 2 2 0 断面是心璐，填土为率占土， 棕黄色，可塑状态，含铁锰结核：l 】+ 4 2 2 断面悬心墙，填土为溉粘土，棕黄色， 舍少量数砂。 托觏分断面进行了勘察，揭示了各断面士健如下： 0 + 0 7 5 断面，在坝接头处背水拔砂壳厚约5 7 米，表层覆有1 o l2 米的 砂矮页岩及移岩碎片，越零坡无移，上部商l 来厚鹣茭岩冀，心壤为亚粘士：0 + 2 4 0 主河床处，背水坡砂壳内含有土质，避水坡也有厚约1 2 米的砂壳，心墙为豫粘 土：0 + 5 0 0 合龙段，背水坡砂壳内宙有土质，心墙为亚粘士：o 十l l o 断面：心墙 砂轰坝段，心壤填为驻精，为拣黄一一灰黑簸，含少量砂及铁锰缝接，鲻裁 含砾石，埙前为l 3 米厚的砾质中砂，坝后为2 4 米厚的砾质中砂，砂层上覆 2 5 米豚的页岩碎渣；o + 2 2 0 断面：心墙砂壳坝段，坝体心墙填筑土为亚粘土， 拣黄一茭冀色，可烫竣态，较密实，含少量妙及页岩鬏载，并在莓l 中心潦6 米处有一厚约3 米的页岩碎渣层，坝前有2 l o 米厚的棕黄色砾质中细砂层和卵 砾石层，坝后砂壳为5 8 米厚的不良级配棕黄色砾质中砂层及砂砾石层，并在 圭煲磊移壳上覆有 。5 2 米_ | 事静页岩碎逶层；0 + 5 0 0 蕻嚣：心蟪蓦岁壳坝段，玉墙 填筑土为亚粘土，棕黄色，含少量的砂。坝后砂壳为4 6 米厚的棕黄色砂质中 砂，作了两次标贯1 9 、2 0 击，砂壳上覆1 米左右的页岩碎渣；l + 0 0 0 断面：均 质坝段，坝体填筑土为亚粘七，棕黄色，含铁锰结核和砂，局部有砾石。 南北坝土的物理力学性质指标1 如表2 1 、2 2 ： 表2 - 1南坝土的物理力学性质指标 土层编号岩性数值类别含水量w干密度pd压缩模量渗透系数k g ，c m 3e s o l 2 m p a 平均值 2 34l6 66 41 1 1 1 0 4 小平均值 1 6 0 + 4 6 0 崛粘士 大平均值 2 6 31 7 0 x 1 0 4 建议值 2 6 31 6 06 417 0 1 0 。4 平均值 2 761 5 14 6 3 3 5 x1 0 4 小平均值 1 4 5 0 + 8 0 0 粘十 大平均值 2 88 8 4 3 x1 0 。4 建议值2 8 81 _ 4 584 3 1 0 4 平均值 2 3 71 6 08 7 4 2 3 x l o “ 小平均值 15 6 1 + 3 0 0 大平均值 2 7 22 7 8 x 1 0 。4 建议值 2 7 21 5 62 7 8 x1 0 4 平均值2 231 6 3621 0 4 1 0 。5 小平均值 15 5 1 + 3 5 0 亚粘土 大平均值 2 4 924 8 1 0 5 建议值 2 4 91 5 52 4 8 1 0 。 平均值 2 0 71 7 07 11 1 6 1 0 4 小平均值 1 6 6 l + 4 0 0 呱粘七 大平均值 2 2 o5 3 4 1 0 “ 建议值 2 201 6 65 3 4 x 1 0 。6 平均值 2 3 81 6 21 1 023 4 1 0 。6 小平均值 1 5 6 1 + 1 2 0 粘七 大平均值 2 565 3 4 x 1 0 6 建议值2 5 6 15 6 5 3 4 x 10 _ 。 续表2 1南坝土的物理力学性质指标 十层岩性数值类别饱和同结快剪固结7i 排水剪标准贳入 编号粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角击数 平均值 3 901 902 8 o2 368 4 小平均值 3 0 01 6 22 602 0 o68 0 + 4 6 0 北粘十 丈平均值 建议值 3 0 o1 6 22 6 02 0 06 8 平均值3 7 0 2 l _ 815o2 1 51 11 小平均值 3 5 01 7 51 201 9 280 0 + 8 0 0 粘十 火平均值 建议值 2 0 0 1 8o 1 2 o1 92 平均值 4 502 1 02 202 35 9 9 小平均值 3 002 2 4l3o2 12 l + 3 0 0 火平均值 建议值 3 0 02 2 41 302 l2 平均值3 45 2 502 4 02 40 1 0 o 小平均值 3 1 02 201 5 02 2 8 8 4 1 + 3 5 0 粘十 火平均值 建议值 3 1 02 2 o 1 5 0 2 2 8 平均值 5 2 02 5 o3 5 o2 8 01 0 1 小平均值 4 4 02 283 0 o2 58 68 1 + 4 0 0 亚粘土 大平均值 建议值 4 4o2 2 83 002 5 8 平均值3 7o2 0 52 4 02 l _ o9 7 小平均值2 4 02 0 22 2 o1 8 o6 7 1 + 1 2 0 粘七 火平均值 建议值 2 4o2 0 22 2o1 8 o 2 续表2 1南坝土的物理力学性质指标 十层编号岩性 数值类别含水量w 干密度pd 压缩模量渗透系数k g c m 3e s 0 1 - 4 ) 2 m p a 平均值 2 501 5 74 91 5 8 1 0 。6 小值平均值 1 5 2 1 + 1 5 0 粘十 大值平均值2 6 255 0 1 0 。6 建议值2 62 l5 2 5 5 0 x 1 0 4 平均值 2 5 015 742 2 6 2 1 0 。 小值平均值 1 5 0 1 + 1 8 0 粘七 大值平均值 2 7 i4 6 5 x1 0 建议值 2 7l1 5 0 4 6 5 1 0 5 平均值 2 581 5 75 1 1 5 3 x1 0 。5 小值平均值 1 5 0 1 + 1 9 0 粘土 大值平均值 2 8 33 7 8 x1 0 4 建议值 2 831 5 03 7 8 1 0 。3 平均值 2 5 4l _ 5 55 412 0 1 0 5 小值平均值 1 5 0 l + 2 0 0粘土 大值平均值 2 6 523 7 1 0 。 建议值 2 6 5l5 02 3 7 1 0 4 平均值 2 6 51 5 24 7 2 1 1 1 0 5 小值平均值 15 0 l + 2 2 0粘土 大值平均值 2 7 4 3 5 l x l 0 。5 建议值2 7 41 5 03 5 1 1 0 。 平均值 2 2 71 6 54 8 8 8 9 x 1 0 。6 小值平均值 l _ 6 0 1 + 4 2 2亚粘土 大值平均值 2 41 2 5 4 x1 0 。5 建议值2 4 11 6 02 5 4 x1 0 5 平均值 2 3816 1 56 小值平均值 15 6 7 6 年坝顶 粘f 心墙加高 人值平均值 2 5 7 建议值 2 5715 6 续表2 1南坝土的物理力学性质指标 - ：层岩性数值类别饱和固结快剪固结ji 排水剪标准贳入 编弓 粘聚力 内摩擦角粘聚力内摩擦角击数 平均值3 70 2 181 5 o2 2 o 7 3 小值平均值 3 501 751 4 o2 0 26 3 1 + 15 0 粘十 大值平均值 建议值 3 5 o1 7 51 4 o2 02 平均值 1 5 02 3 02 5 02 0269 小值平均值 909 02 301 7l5 7 1 + 18 0 粘十 人值平均值 建议值 9 09 o2 3 、01 7 1 平均值2 1 o1 9 42 42 0 o1 1 2 小值平均值 2 1 o1 0 82 1 o1 8o1 0 3 l + 1 9 0粘土 大值平均值 建议值 2 101 082 1 01 8 0 平均值 4 601 703 3 0 2 3 91 2 6 小值平均值 2 10 2 1078 l + 2 0 0粘土 大值平均值 建议值2 1 o2 1 o 平均值 3 6 o1 7 o2 3 o2 3 51 1 - 3 小值平均值 2 601 55 2 0 o2 2 59 3 l + 2 2 0粘十 大值平均值 建议值 2 6 ，o1 5 52 0 02 2 5 平均值 2 2 o2 2069 小值平均值 1 6o1 7 8 58 】+ 4 2 2 亚粘土 大值平均值 建议值 1 601 7 8 平均值 3 302 l258 7 6 年坝 小值平均值 3 0 o2 3 5 邛! 心墙粘十 加吊 人值平均值 建议值 3 0o2 35 表2 2 北坝土的物理力学性质指标 十层编号 岩性数值类别含水量w于密度pd压缩模量 渗透系数k g c m 。 e s o l q2 m p a 平均值 2 l2l6 86 55 3 1 1 0 5 小值平均值 1 6 4 o + 1 1 0 粘土 大值平均值 2 2 _ 86 2 8 1 0 。 建议值 2 28l6 46 2 8 x 1 0 。 平均值 1 971 7 07 12 5 0 1 0 。 小值平均值 16 3 0 + 2 2 0 粘十 大值平均值 2 12 43 9 x 1 0 5 建议值 2 l21 6 34 3 9 x1 0 。5 平均值2 1 51 6 77 238 8 x 1 0 3 小值平均值 16 3 0 + 5 0 0 大值平均值 2 3067 0 x 1 0 0 建议值 2 3016 3 6 7 0 x1 0 5 平均值 1 8 916 8 533 5 1 1 0 。5 小值平均值 1 6 3 1 + 0 0 0亚粘土 大值平均值 2 144 4 8 1 0 。 建议值 2 1 41 6 34 4 8 1 0 3 续表2 - 2 北坝土的物理力学性质指标 七层岩性数值类别饱和固结快剪固结不排水剪标准贯入 编号粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角击数 平均值 小值平均值 0 十1 1 0 亚牯土 大值平均值 建议值 平均值 小值平均值 0 + 2 2 0 粘土 大值平均值 建议值 平均值 小值平均值 0 + 5 0 0 大值平均值 建议值 半均值 小值平均值 l + 0 0 0 矸粘卜 人值平均值 建议值 第四节水文地质条件 区内地下水按含水层类型可分为：孔隙水、裂隙水及岩溶裂隙水。 一、孔隙水 区内孔隙水埋藏在河床、漫滩、一级阶地下部砂砾石层中，含水层厚度o 7 37 米。地下水埋深oo 30 米。主要接受上游库水的补给，含水层渗透系数 k = 3 2 5 0 m d ，为强透水层，水量丰富。 二、裂隙水 主要埋藏于寒武系徐庄组地层砂质页岩裂隙中，受水及大气降水补给。地下 水随节理发育的情况而变化，一般在半风化带及断层两侧地下水流动性大。据钻 孔压水试验：北坝砂质页岩透水率一般为1 0 2 5 8 3 1 u 。为较严重透水，局部达 1 2 5 7 - 4 5 00 1 u ，为严重透水层，基岩面1 0 米以下小于1 0 1 u ，为中等弱透水层。 南坝砂质页岩透水率一般在1 0 4 2 4 1 u 之间，为较严重透水层，局部小于1 0 1 u 为中等弱透水层。 三、裂隙岩溶水 分部于南坝基厚层灰岩中，裂隙及溶洞发育，主要受库水补给，透水率一 般在1 0 7 8 6 5 1 u 之间，为较严重透水层，局部达1 0 3 2 7 3 4 1 u ，为严重透水层， 裂隙、岩溶主要沿断层影响带发育。 南北坝基岩及溢洪道基岩压水试验成果见表2 3 、表2 - 4 、表2 5 。 黼 一 p - 凸 no o 蜊三 o 。 氍一 州 口 0 3时寸 l nt q 堪 “5 。 燕 媸 一 懈 nnnnmnmnmn 定 r 0o0ooooo0oo 蔫 蹬 r 幽 瀣r 蜒 崮 西凸np 、p 、吼f 、 p 、 nnhn 一 nn * 一剖 o 1o0 刊 o o oooo o o 6o o 0oo o oo0ooo o p o 舞 舍 毒 h时o寸 n讹n 寸 邑 p 、 v 文 寸o =0 0 蚓 n 0 0参n 鹾 h - _ _ _ 囊 凄莘 娶 辩 袭襄 惑察襄 褰辩 趟 醢豫 娟 悠 暇 a 陬 酶睬 麟 糕懋 驰 ， j 豫犯 ， 嵩 ， ， ， 杂 ， 湘 ， 非 m l e (糕 玳 暇 柏j m抛 抛永 抛 峨 湘昶 燃 稍 溅 憾毯暇 撼 暇撼 糕 蒜馘 强姒 蜒 嚣量 00o0心 刊卜o 寸 饥。oo 、 口小 。noa t q 小o o 寸呐v 、n甘寸寸寸寸 v 、 寸 呐 时n i n 警 捌 o n 岫ol t - jn 卜 v 、寸 noo o _ _ 、o 黧 ( - q一寸 吼 峥 ( - - 4 o 。 寸寸 趔 n ? nv 、 t q i n 一 啦 一 寸 0 0 瓮 n ? 姥 岫 c - i 02 i 占 j ? o 。 0 ? 寸 、 n一 c 1 一o c - i n一0 翟 o o一 onn 裂 ?呐 ? ! n 童oo n 乱 州 0o州o ? 凳 nmo o o一 矶 o 一 o n l 卅 ? c - 4n寸i n 7 吉 ? 占。c 2 , 吉 心 士 oo 吉o j 口。 寸寸 i + oo 磺双1眯键臻籍*龃辱迹 c - n 悄 。 褂 姜一 m 阁叠 0 0 o 寸 n 型。 f 4n 0 0 o盘 nn 、r 寸墨 籁 心 样 mnnhm1 育r oooooo 山 幽 蔓 r 嘲 赵r 强幽 o 峙 啪nn寸 饕 l no 寸 寸o。o l nn n、。 o o 一 oooooooo 卜 ooooo ooo oooooo 盛 ，窭 g 小 叫 nm h卜o