（水利工程专业论文）绵阳市燕儿河水库工程坝基处理研究.pdf

叫川人tjp - 坶! 卜；似| 文 绵阳市燕儿河水库工程 坝基处理研究 水利，i 瞿t ：领域 硕士研究生：王斌指导教师：张建海教授蒲文泰高工 摘要 术沦义针对纨f l it 1 r 涪城区熙l i , i 水摩坝j 占授箍以 ：体j 。z 特性及【雅应川 丌腱 j ) 究。 燕儿河水库足以灌溉为l 旅顾城镇供水、为旅游创造条件等综合利川的水 利工程，届部江且耍人民渠人划淞l 蔓闹莆水i ：稚之。，水库j j 婴矬筑物仃：p i i 人坝、导流放宅沛4 、濉溉放水洞、眦镇供水涮、溢_ j i 道锝。拦 i i j 人坝为恤风化 泥岩心墙f i 渣坝，坝前i e 常水位4 9 60 0 m ，校核洪水位4 9 6 5 6 m ，坝顶f ：稚 4 9 7 5 0 m ( 防浪瑞顶高4 9 8 5 0 m ) 。最火坝高4 9 5 m ，水阼总库存2 0 7 0 几m 3 。 根按；地厥：1 ：作揭示的坝丛覆盖层的具体情况，为防l ej ! ! 毖i ：夫垃开挖，1 7 约工程投资，提出是否可以利刖部分坝基覆盖层十体作为坝肛持力层，经对坝 基覆盖层十体的物理力学性状的试验彤f 究，提出相应的大坝坝星工程处婵措施。 本课题在现有水文地质和工程地质勘测刖f 究成果的基础上，提“：坝摹覆盖 层十体部分利用、不利用和大多数利用的三个方案措施。针对坝单覆盖层十体 利用情况的区别，按规范和经验，先拟定三种不同方案的大坝横断面。对三种 不同方案进行渗流分析和稳定计算分析，优化横断面。对坝基覆盖层一卜| 体大多 数利用的方案三采用有限元法进行坝体及坝簦应力应变分析，对方案三的可行 性进行论证。 三种方案的渗流分析与渗透变形均采用北京理止软件设计研究院编制的 理正渗流分析计算软件的渗流有限元法程序进行渗流计算分析。 三种方案的坝坡稳定计算采用计及条块问作用力的简化毕肖普法和瑞典 叫川人7 ip - 。坝l7 付| 文 法，以及采j h 满足j 和j 姐j i i 衡的胯楸斯坝一凿赖斯法斗1 二校核，和微机卜川小i j , l 水利水电科学研究院编制的j ：f i 坝边坡稳定分析程序s t a b 2 0 0 0 ) ) 进j j 稳定复 核计算。 对方案三进行坝体及坝基应力廊变有限元分析计算，通过二维有限元计算， 分析风化泥岩心墙千i 渣坝及坝荩在竣工期、骤降和l l 三常薷水位等1 i 况卜的成力 及应变规律，并分析库水位和坝基覆盖层1 ：体抗剪强度变化对坝体及坝旌掣件 区分布的影响，以评1 i 蓄水和坝犟覆需层f ：体吲结过程中1 ：程安令性。 经埘，i 个力案进jj ：技术经济比较，推荐合理的矬坝方案。提：j ：群合胛 化建议。 关键词：燕j l t i , - 水库渗流坝坡稳定坝基覆盖层i ：体有限元 州川人。i ? “坝i 予付沧土 r e s e a r c ho fd a mf o u n d a t i o ni ny a n e r h er e s e r v i o r f r o mt h ec i t yo fm i a n y a n g a u t h o r ：w a n gb i n m a j o r ：h y d r o s t r u c t u r ep r o j e c t s u p e r v i s o r ：z h a n gj i a n h a i a b s t i 认c t t h i sp a p e rs t u d y si ft h eo v e r l a yc a nb eu s e dt ob et h eb a s eo rt ob ep a r to ft h e b a s eo f t h er e s e r v o i rd a ma n dw h a tm e a s u r e sw ec a nt a k ew h e nu s ei t t h es u b j e c ti sf r o mm i a n y a n gy a h e r h er e s e r v o i rd a m t h ey a n e r h er e s e r v o i ri s o n eo ft h es i x t hp e r i o do ft h ed u j i a n y a nr e n m i n g q ur e s e r v o i r s ，t h ep r i n c i p a l f u n c t i o no ft h er e s e r v o i ri si r r i g a t i o nf o ra g r i c u l t u r e ，a n d ，a sar e s e r v o i ri ta l s oc a nb e a n t i c i p a t e dt ob eo n e o faw a t e rr e s o u r c ef o rt o w na n dt ob eap l a c ef o rt o u r i s m t h ey a h e r h er e s e r v o i rc o n t a i n st h ef o l l o w i n gp r o j e c t s ：t h ed a m ，t h et u n n e l s p i l l w a yf o rg u i d i n gt h ef l o w , t h et u n n e ls p i l l w a yf o ri r r i g a t i o n ，t h ec o n d u i tf o rt o w n a n dt h es p i l l w a yt h ed a mi sc o n s t r u c t e db fs a n da n dg r a v e lw i t hac u t o f fw a l l t h e u p s t r e a mr e s e r v o i rn o r m a l l e v e li s4 9 6 ，0 0 m ，c h e c hl e v e li s4 9 6 5 6 m ，t h et o po fd a m i s4 9 7 5 0 m ，t h em a x i m u mh e i g h to f t h ed a mi s4 9 5 m ，t h ec o n t a i n a n c eo f t h er e s e r v o i r i s2 0 ，7m i l l i o nm 3 t h eg e o l o g i c a ls e c t i o ni n d i c a t e st h a tt h eo v e r l a yo ft h ed a mb a s ei st o ot h i c k ，i n o r d e r 幻a v o i de x t r ae x c a v a t i o na n dt os a v ee x p e n d i t u e r , q u e s t i o no fw h e t h e rt h e o v e r l a yc o u l db eu s e da sd a mb a s eb e c o m e ss i g n i f i c a n t b a s e do ng e o l o g i c a la n dh y d r o l o g i c a li n v e s t i g a t i o nd a t a ，t h r o u g hp h y s i c a la n d m e c h a n i c a lp e r f o r m a n c er e s e a r c ho ft h eo v e r l a y ，t h ef o l l o w i n gp l a n sa r ep r o p o s e d ： u s ep a r to ft h eo v e r l a y ，u s em a j o r i t yp a r to ft h eo v e r l a y ，n o tt ou s et h eo v e r l a yt ob e t h eb a s eo ft h ed a m a n d ，c o r r e s p o n d i n gt h ef o r m e rp l a n sa r eo u t l i n e da b o v e ，t h r e e d i f f e r e n ts e c t i o n sa r ea s s u m e d ，b ys e e p a g ea n a l y s i sa n ds t a b i l i t yc a l c u l a t i o n ，t h e o p t i m i z a t i o ns e c t i o no f t h ed a m i sd r e w f o rp l a n3 ( u s i n gm a j o r i t yp a r to f t h eo v e r l a y t ob et h ed a mb a s e ) f i n i t ee l e m e n tt oa n a l y s i st h em o v e m e n to ft h ed a ma n dt h e f t l 川1 人中1w 坝t z 仃论文 f o u n d a t i o ni su s e da st h et b r c ea l t e r i n g ，a n dd r a wt h ec o n c l u s i o nw h e t h e rt h ep l a ni s f e a s i b l e t h ec a l c u l a t i o na n da n a l y s i so ft h et h r e ep l a n sa r ed r e wf r o m l i z h e n g a n a l y z i n ga n dc a l c u l a t i n gf o rs e e p a g e d e s i g n e db yb e i j i n gl i z h e n gs o f t w a r e r e s e a r c ha n dd e s i g ni n s t i t u t e t h es t a b i l i t yo ft h ed a ms l o p e i sd e m o n s t r a t e db y s w e d e na r cm e t h o da n db ix i a op um e t h o d ，a n dc h e c k e db ym o g e n p u l a i s im e t h o d t h a tc a nm e e tt h eb a l a n c eo ft h ef o r c ea n dm o m e n t ，b yu s i n gt h ec o m p u t e r ，t h e s t a b i l i t yo f t h ed a mi sc h e c k e db y p r o g r a m so f t h es a n da n dg r a v e ld a ms l o p es t a b l e a n a l y z e ) ) d e s i g n e db yc h i n ai n s t i t u t eo f w a t e rr e s o u r c ea n dh y d r o p o w e rr e s e a r c h t h es t r e s sa n dd i s p l a c e m e n to ft h ed a mb o d ya n d f o u n d a t i o ni sc a l c u l a t e dt o t h i r dp l a nb yf i n i t ee l e m e n tm e t h o d t h r o u g ht h et w o - d i m e n s i o nf i n i t e e l e m e n t c a l c u l a t i o n ，a n a l y z e r u l eo ft h ed a mb o d ya n df o u n d a t i o nu n d e rm a n yf o r c e d c o n d i t i o n sa n de v a l u a t et h es a f e t yo ft h ed a m c o m p a r i n gt h e t h r e ep l a n st e c h n i c a l l ya n de c o n o m i c a l l y ，t h em o s tr e a s o n a b l e p l a nt ob ea d o p t e d i sp i c k e du pa n dg i v em ya d v i c eo nh o wt ob u i l dt h ed a m k e yw o r d s ：y a h e r h er e s e r v o i r , s e e p a g e ，s t a b i l i t yo ft h ed a m ，d a mf o u n d a t i o n ， o v e r l a y , f i n i t ee l e m e m t 一型! ：兰上! 堕竖型生一 声明 本人j i i f j - f # 交的学位沦义址我个人在导m i j - j + d 导卜，结合l 多化i 的i ；f i 。 体验，进仃的f ) f 究r 作及墩搿n 0 研究成果。尽我所知i ，除了文巾特别加以枷i 汪 和致谢的地厅外，论文- i 吖i 他含je 他人已经发表或拱4 ；过的研究成果。也小包 含为获得四川大一产或其他教育机构的学位或让“惭m 使刚过的材和i 。l j 我 别j 作的州事划本研究所做n q 任”贞献均已在论文一i ，作了i i j j f l j 晚i 删并表1 i 吼宣。 本学位沦文成粜是本人在州川大学读划州，神。导师指导卜取得的t 沦文 成槊旷i 四j 1 人一学和我本人共嗣所仃，特此声| ! j 。 指导老师 叫川人7 # if l i ! f l ! j ! i 7 严仃论文 1 绪论 1 1 问题的提出 燕儿河水库足以滟溉为二l ：j k 顾脏锁f j e 水、旅游丌放锊综合利川们水利r 程，属郜il 堰人民渠i j u j 濉叫篙水j ：程之。水库坝址位r 绵l 音城l k 火 家镇以埘5 k i n ，小龙河【：游支流熊 d j i - , ih 商桥以f4 5 0 m 处，其地f u b ，j i 位十 东经1 0 4 。4 0 ，北纬3 】。2 3 。 水j 4 i j z 婴建筑物t i ：拦洲大坝、导流放窄洲、浠溉放水涧、城镇供水洲、 溢i 道等。拦河人坝为强风化泥岩心墙4 i 渝j j j ! ，坝前j i ：常水位4 9 6 0 0 m ，校核 杉水f i 7 = 4 9 65 6 m ，坝顶苛程4 9 7 5 0 m ( 防浪墒顼高4 9 8 5 0 m ) ，最人坝高4 9 5 m ， 水库总炸容2 0 7 0 万m 3 。 燕儿_ i l j 水j 乍工程町行性矽f 究报告于2 0 0 2 年2 川完成，初步改汁j ：2 0 0 2 印6 月审批，2 0 0 4 年1 月1 8 日开1 ：建设。根据初步设计审批意见及坝雎覆盏 层的凡体情况，为防止坝基卜大量丌挖，：h 约：j 二程投资，挺是否可以利川 | ； 分坝堪覆盖层 ：体作为坝基持力层，经对坝雎覆盖层十体的物理力学作状的试 验研究，提山进行大坝坝基处理的研究。 1 2 国内外研究现状和发展趋势 新中国成立后，尤其是改革开放以来，党和政府十分重视我国的水利事_ k ， 把它看成是发展国民经济、增强国力的项重要基础设施，其中修坝蓄水、兴 利除害的水库枢纽工程山有重要地位，拦河坝是水库枢纽中的重要组成部分。 在拦河坝中以十秆坝最多，据不完全统计，全世界坝高超过l5 m 的十行坝有 2 9 0 0 0 多座，而在我国，各种坝高的拦河坝有8 6 0 0 0 多座。其中十石坝山9 5 以上。十轩坝之所以如此j 。泛，一是可以充分利用十、砂、砂砾、秆料等当地 材料，二是对坝基要求相对比混凝十坝低，如十、砂砾等软基不适于修建混凝 | 十坝，但却可以修建- 十行坝。随着十力学理论及实践日益完善，十什坝筑坝经 验不断积累，使防渗十料由粘十、壤十等传统细粒十料扩大至黄十、坡残积红 十、砾石十甚至膨胀十，其级配范围卜分宽广。应指出，十秆坝发生事故也相 对多些，首先是由于洪水账偏低或泄水建筑物规模偏小，因而造成洪水漫坝火 7 1 1j 1 1 人。产i 坝l ：付沦文 书。其次，j j 许多i - 4 i 坝足北在卜、砂、砂砾等软_ j , 1 7l ：，j ：! j ! 渗流破上1 i i ( i j 火枣的也时有所闻。f - i r i 坝火j f 有小少足e 门：设计小当造成的，埘l ：_ i 坝尼应 强调精心设计。 ，l i 秆坝设i | 包龠r l ：多计算，如坝体应力庸变、坝坡稳定分析等郜与岩i ：有 关。岩一卜为。i h 均质忡趔性体，计何所j 焉璎的参数嗣j 边界条什等都作了一些似定， 在这样丛饥t - l i 嫂的汁篼，微难准确尢炭地反映祥脱实际。i h 此，在f ：f 伪改 规范。i i 使把计卯力法、参数选定用1 盟求的最小安个系数4 - 1 it l ：眦食，作十应舰 定。如坝坡抗卅稳定分析，以纯j 1 1 小计条块问f i - ；ij j s 的，嵩虮恻弧浊，近年引入 计及条块n u 作用力的简化毕 i j f 浊，历7 1 - 比l 订行业合理，钎米的坝坡也常比 前者陡些。但由j 二l 建成的 ：f i 坝j ! ! j ! 坡，人半是采 h 瑞腆圆弧法硐i 刚食的个安 系数计算确定，并经受了实践考验，f 町简化毕肖普法经过实践考验的还比较少， 为保险起见，应减少两种方法i | - 算出来坝坡f 门筹别。冈此，在新修i 1 。的碾爪 ：行坝设计规范中，对坝坡稳定分析，虽首选简化毕肖普法，但对1 c 允n ，f 内最 小安全系数却比瑞典劂弧法提高8 7 4 - g , 。 目前采用十j | 勺非线性弹性本构天系，测定邓肯等火于舣| f | | 线的应力应变模 型参数，通过电子计算机用有| j 6 元- 色= c 法分析十f i 坝的应力应变，解决诸如助! 体大小主应力，竖向及水平向位移、应力水平等分布情况，已铍j 泛用：r 卜行 坝工程，许多科研部fj 及大专院校都掌握行程序，将划分的单元、非线性弹性 参数、边界条件、白重及其他荷载等输入电_ f 计算机，便可迅速求出上述有关 十秆坝应力应变的各种解答。规划院3 号文件有关应力应变的两个程序：一个 是原水电部两北院应力应变程序，另一个是南科院应力应变程序，这两个程序 都采用有限元计算原理，都使用四边形四。1 7 点等参数单元，用分层加荷模拟十 右坝填筑过程，都采用邓肯等犬于舣曲线的应力应变模型，在非线性问题处理 上采用中点切线模量法。 1 3 研究思路及技术路线 在前人所做研究的基础上，本次燕儿河水库工程坝基处理研究的思路及技 术路线如下： ( 1 )现有水文地质和工程地质勘测研究成果的基础上，提山坝基覆盖层一i j 州j 1 1 人。tr l 埘! i7 产f 寸沦文 体部分利川、小利川利人多数利川的一i 个力棠j 什施。 ( 2 ) 针对坝覆盖层十体利川情况的i ) 一h 侏罗系七曲寺组第7 段筛1 6 层1 小层 为紫红色砂质泥岩与泥质粉砂岩小等厚互层，泥钙质胶结，岩性稍硬，岩 性变化较大，主要分布于坝址两岸岸坡。在上坝址厚1 6 5 1m ，右岸变为紫红色 砂质泥岩，与h “层合为一层。底界分布高程在4 8 3 4 9 m 。 ( 7 ) l 一侏罗系七曲寺组第7 段第5 层2 小层 为紫红色砂质泥岩夹薄层泥质粉砂岩，砂、泥质分布不均，钙泥质胶结， 岩性软弱，风化强烈，厚度变化较大，主要分布两岸岸坡，分布较稳定，厚1 1 5 9 1 49 m ，底界分布高程在4 6 9 3 0 4 7 18 1 m 。 ( 8 ) j 。”侏罗系七曲寺组第7 段第5 层l 小层 为紫红色泥质粉砂岩，钙质胶结为主，厚层块状构造，岩性较硬。左岸厚 1 9 0 0 2 2 9 0 m ，河谷部分残留厚度6 5 5 9 3 0 m ：右岸相变为以砂质泥岩为主， 夹泥质粉砂岩，厚1 2 5 3 1 3 7 3 m 。底界分布高程在4 4 3 4 4 5 8 6 1 m 。 ( 9 ) 工，“侏罗系七曲寺组第7 段第4 层2 小层 为紫红色砂质泥岩，粉砂泥质结构，砂、泥质分布不均，钙泥质胶结，岩 队软弱火水易破裂一碎块，趔水动软化， 度变化较人，肘1 1 1 8 3 0 m ；底 界分布离程在4 3 3 5 0 4 4 9 8 0 m ，厚_ l ；f 起伏变化火。 ( 1 0 ) l 侏罗系七曲寺组第7 段第4 层l 小层 为紫红色泥质粉砂岩泥5 质胶结，厚j i ；块状构造，忭较碰，彳体较完恺， 裂隙小发行，13 3 0 2 45 8 m ，分们j 较稳定。陔层底界分析硝5 科和4 1 3 8 0 4 2 1 8 0 m 。 ( 1 1 ) q ，筇u u 系个新统坡贱年j 业： 为粥贝、浅紫红也札i ：，干i i j 湿，l l j 印状。”o 1 o m ，零j 一分斫jj ：曲”f i - 顶 及岸坡。 ( 1 2 ) q 。”第川系个新统冲“i 积层 广泛分布于爷底，般厚3 0 6 o m ，揭力：蛙厚8 o m 。 | | 部为褐敛也粘l ：，湿，- 叮钠状，。i ：质较均匀，般厚2 5 3 o m 。 一 jl 部为深灰色含f i 机质朴一卜，濉，可塑状，十质较均匀，般厚o3 o 8 m 。 巾下部为黑灰色粉卜，饱用i ，软流塑状，厚1 0 1 5 m ，浚层底部含 ， l o 2 0 c m 厚黑色朽小碎片。 下部为砂央砾卵千i 层，稍密，饱和状，砂含蠡；= 7 0 左右，纠砂为主，一l 砂 次之，砾卵行含鞋2 5 左右，粒经1 4c m 居多，成份以干i 英砂岩、灰岩为主， 磨园度中等，分选较差，含泥量8 左右，呈透镜状分布，厚o 1 o m 。底部有 厚l o 2 0 c m 的黑色朽木碎片。 最下部为棕黄色全风化砂质泥岩，湿，可塑状，j 卜质较均匀，般厚1 0 1 2 m 。 坝区综合地层柱状图见图2 2 。 髑川人中j 栉帧i 孕伯硷立 系i 段i 代号l 柱栋图i 厚厦 岩性描 进 第 四 系 像 罗 上 统 七 盐 寺 组 第 七 段 业 自* t 肇n 桔* i _ 壁h 舒布f _ 4 e 目丑4 蕞犀o - 10 章 i 莓自女e # i i q ! 址t $ 赣均匀一疃1 66 9 蚌十辱自i 书t 量自n t 坫& ! e 自目成 闻詈自r ；t e $ * 世h # 里五l 辊犀0 - 6 # i 连幔1 $ f 耳 廿晦_ i em 连和h 砂詈l7 i # 8 自i 十眇t 辟卵5 音l2 、l e 枉径 i 。 i l 后； 走目“5 * 睁 袁 i g 圈e 十；行连性娃1 音昱l “左吉i 遭垃扯日$ _ o - i ， 自节n 色母f 点； q e j g 昱t 恃母 昱冀自t 且化证h 厚l3 ，l 量睁a 市f t 碗 毒茸# 犀o i2 i 曲弗，t 】 记日l 无# i l - # 堑柱 自，t 肇# 自寰e 厚e 鳗# q n j i i 砂 $ 十夸柑母岩i i & 女# 蝽砂害 性! 疃 托j l 他l 谨a $ i ! i 42 - 1 a f 再4 t t 矗木侄“上4 蕞最丘睁库b i 4 二l 青 拇i ；日l 足一$ 增e 女、一9 9 f e 6 】6 49 自f i t b 自e 砂 事十f 均是t # 生4 l l 他 性鸵硒凡f 礓_ i 卜i l # $ 再 域蕞睁 女畸蒙量 e 4 e 墙丘l 恬咕 钙l 幢结自jt 目音量茕，幢结轱最柜扭凡肇女乾曩 l e ，卑 l t - f f # 蛙城4 自f 红e 砂重鼍； 1 尼覃打哆 砖最1 0 市f 均钙毛t 脏结g 性敷薪且化叠h 厦址厚， f i 垃 自量虹e # t l ； t 扫母 f ；耳i 毛辑i 幢鳝者性情甓l 化皎太上墁垃左岸耳1 6 l 4 * t 自砂t 尼 h f _ 4 4 蕞 夤扛e 眵尊矗岩l l 呈l 矗砖；砂罡l 弗￥均母无景詹站 性啦驿贝也覆捌耳e l 走* 年轻暗蕙上埋垃耳1 1 卜i i 毫 帮十一_ 4 埴 6 6 2 29 自量虹色厚蟪h 点l 橙母l 钙j l b 砉性情蹙l 也技 在上坦t 左毒卑1 9 一玎，秉誊矗 羲簟卑 一9 ) 章右l 自l 砷l 罡 8 ，3 j 蕾缸t l 扫修g 扫砂罡l g 构修 碑埔* 木* # 化厚l 化6 埋址厚 甜t 坷 僵蚀i t # 四毒疆1 点暮丹市f 均毛竹l 囊g 性较驺 * 木l j + t 月! l - 1 i ；1 卮鼻 布弗矗3 3 、一i ，l 木各赢步 l3 3 2 6 自l h 邑犀g 聃帙罡l 柠砖g 王钙_ 性情孽 体轻宅蔓囊喀 l 膏舟布粤志崞屉犀i ) ， 2 毒i 墉耻毒 l 厩- ， 置；：；。静”最鳍拇砖毛，分+ 不琦，译毛t 羞培- 。性轼骑下埂耻焉 卑5 章丰呈t 图2 - 2 坝区综合地层柱状图 2 2 2 地质构造 坝i x 位_ j 二绵i l t l 帚状构造f 门金i i i t l 6 舭太阳斜r l j 笼，i ；o $ ：t i l t 线穿过i ：坝上i j = i ： 岸，抄! 紧邻向斜核部，坝区崭层j 。状倾向3 0 0 3 4 0 度，倾如l 3 皮。区内 未见断层、滑坡等小良地质现级，i x ：域们f 对稳定。祚：l “层砂岩一i - 发厶ji 钉【裂 隙j 库i 敛。 2 2 3 地形地貌 坝属浅切：划如庀地貌，匠顶最高高_ f i 5 3 8 m ，夼底l 白私1 5 9 m ，舸i 刈切：i 刈 深度7 9 m ，丘顾! - ! 浑吲状。曲片j 岸坡均呈4 i 等胙的阶梯状，岸坡坡度馓小j 2 0 度凶差片风化，一般泥质砂岩年f l 砂岩形成陡坡或陡崖，砂质泥岩多形成缓 坡i f 台。 河爷地一：口普遍堆积为伞新统第p u 系冲洪移 层，为_ 5 3 黄色粘卜，符底宽2 6 0 m ， 为燕儿河发育的级阶地，阶【听较平缓，地形一【二经人： i 改造成为梯， 。级阶地 前缘高山当地河水面l 3 i l l 。 坝物理地质现象主要表现为风化、崩塌和卸倘位移。崩塌l ：坚发，e 存秸 近l 【l 顶部分的砂岩中，零颦而少见，均远- 苛f 二卜常篙水位。根槲初砹坝区钻探 资料，丛岩风化程度及岩性和水文地质条件的控制，两岸些岩似风化带厚2 7 m ， 谷底基岩，强风化带厚分别为3 5 m 。 2 2 4 水文地质条件 坝区水文地质条件较为简单，受其岩性及构造条件控制明显，坝区地层产 状近于水平，含水条件较好的砂岩和相对隔水砂质泥岩昱互层状相问分布，山 体低矮，大气降水形成的坡面水流易于汇集于谷底燕j l t r , ，形成地袁水，排泄 条件好，入渗条件差，因而地下水赋存条件差。坝区地下水以基岩裂隙水和第 四系孔隙水为主，基岩裂隙水水晕微小，井泉稀少，一般呈浸润状在砂岩底部 溢山，据民井调查，单升可供1 0 2 0 户人饮用，单升涌水冕为3 21 1 1 d ，水量 随季二1 7 性变化较大。第四系孔隙水主要赋存在一级阶地中下部的砂和砂砾卵行 层中，坑探期间地下水埋深5 o 5 ，2 m ，水位高程4 5 7 8 4 5 8 o m 。稍具承压性。 1 0 叫川1 人学1w 卜，f i 论爻 楸删p _ q 川行水利i 皖水f ： 所时砂砾t 5 i j 4 i 渗透认验成小j 知，砂砾卯1 渗迓系数k 侣t ，为6 9 7 x1 0 d 5 6 1 0 c m s 。 j ；! j ! 1 2 t 地表水属t 碳酸p ”g 水，地卜水槭哐碳酸钙钠j 弘水，侵蚀他c 0 2 为 22 3 8 m g i ，均低j ：l5m l l 勺标计w i ，对价彳i j 佳蚀r ea 2 3 覆盖层工程地质条件及评价。 2 3 1 覆盖层地质条件 坝丛覆蒿层探坑捌示厚度o 8 o m ，掂钻孔z k 5 、探坑t k 2 、t k 4 、t k 5 、 t k 7 、t k 9 资 ： 揭一示人坝栖：号o + 2 0 0 # d t 号0 + 2 8 0 的役。囊坛地层结构为： 上部为褐黄色朴 ：，湿，可荆状，i + 质较均匀，般脬2 5 3 o m 。 中上部为深灰色含柏机质粘 ：，* l ，呵趔状，1 ：质较均匀，。股厚0 3 08 m 。 中下部为黑厌色粉卜，饱和，软流弛状厚1 ，0 l | 5 m ，该k 0 氐沛龠订 l o 2 0 c m 厚黑色朽卜碎片。 卜部为砂夹砾卵打层，稍密，饱和状，为似透水层，砂龠罩l l7 0 左右，细 砂为主，中砂次之，砾卵杆含量2 5 左右，粒经l 4g i l l 居多，成份以午二英砂岩， 灰岩为主，磨园度中等，分选较差，含泥最8 左右，星透镜状分布，厚o 1 o m 。 底部有厚l o 2 0 c m 的黑色朽木碎片。 最下部为棕黄色全风化砂质泥岩。 地质情况详见图2 3 、图2 - 4 和图2 5 。 综上所述，坝基覆盖层成份复杂，厚度变化大，作为地基利用存在不均匀 变形问题。 2 3 2 覆盖层物理力学指标 根据四川省水利院水科所2 0 0 4 年5 月对1 4 组覆盖层十样试验，现综合评 述如下： m 王、；。t 1 f 咄t ? 7 * 论正 ( 1 ) i l l = j i 乜柑i ，及i ；| 狄也科l ：从的竹质 a 化学分析 黄褐色柚 ：、深灰色枇f ：层的化分析见友2 1 。试验成粜- ，知p 1 4 俏为 7 d 7 8 ，弱碱讹：黄裱j 也料ll ：水济舱含j 诖为o 2 ，“机质龠b 为0 1 2 9 8 ： 深灰色带i i ：版水浴胁含h 为0 1 8 3 8 0 2 6 9 4 ，订机质含 为1 ，5 9 1 2 4 8 7 0 。 表2 - 1黄褐色粘土深灰色粘土层化学成份分析成果表 j 化j 心协i j 粕 虮i t 证 7 ，”竹h i l 10、jk l l水浒廿n 帆蚯l l l 仉 i m 甜 0 包 1 2 懈h1 5i2 i! l l 比q hil 2 扎 1 洙 i 托i n2 h nhj l i1 5i blh h2 蚋h1 729 60 ! h q llj ”j 版 包 t 97 h2 2j 6 21 55j5djjj nf j 埘j j2i h 7 d 7j 她 l l 。 5 ：i2 x2 1 ) ：悄hj 2l ih 6l5 0h1 7l5 2f ii h ：卅l9 l l 7h k ：2 6 l l b 基本物理性 物理性试验成果见表2 - 2 。由成果可知黄褐色粘十层的自由膨胀率为 2 l - 0 2 6 o ，无膨胀性：液限含水量为2 8 9 3 3 4 ，塑限含量为1 4 7 1 5 5 ，性指数为1 3 ，4 1 8 7 ； o 0 0 5 r m 含量为2 3 2 3 1 8 ，因此黄色粘j f j 层为无膨胀性、低液限粘f ：。 深灰色粘十层的自由膨胀率为1 2 0 1 9 5 ，无膨胀性，液限含晕为2 3 5 3 1 7 ，塑限含量为1 2 6 1 8 o ；塑性指数为1 0 9 1 4 8 ： o 0 0 5 r m 含量为 1 4 o 2 7 8 ，因此深灰色粘十层为无膨胀性、低液限粘十。 ， 一 一一 一 互 磊 一 二-? 毒主番# 并# ；孑 雨 ； 置 户 二二 ：基，型一基 是是裹 = 三 弓 弓 量 一 聿量 弓 弓 弓 一一一一一 型 莲争 一 h ； 釜 ” ，一 ： 主善 1 一 晶 ￥ 七： 型 未 3 兽 ：曼 差差* 拿 蟮 一 乏 兰犁 釜 ， 习， 刘疆 菩 罩一 暮一 号蕃 麓簿 ， 懈眯镂繇拦掣倒霉堇f刊算删聪张一，刊孥删霉截 甲“噼 爿粤2二量一一一f三 叫川人。1p f 口! l0 吖0 沦上 cl ：的人然崭膻及渗透他 黄褐色南l - l ：层用l 深灰色利li ：层的人然及渗透系数见农2 3 。黄社j 色札i ：以 人然状念i - f f j 饱用l 度较人，均人j ：9 0 ；深灰色： i i - 卜联天然状念r f 门饱平度均 丛1 0 0 ，含水罐人。 神：火然状念。f ，黄粥色籼l ：联和深从色札i ：丘；f 门渗透系数为3 0 7 1 0 2 4 0 1 0 “c m s 属微透水r k 。 表2 - 3 黄褐色粘土深灰色粘土层密度渗透试验成果表 人然状念 渗迓 编取样 l 。甯 i - 比亟 i 一带度含水带地年| i 应度龠水t l 系数 ，j位性 ( g c a ) ) ( )“) ( g c ( ) ( c m s ) m ) 16 lx 0 + 2 0 02 6 5 1 6 52 1 49 3 6i6 52 i ，l 1 0 “ 奠褐 1 j 7 也柑 0 + 2 3 02 6 71 7 32 0 39 9 81 7 3 2 0 ：j 上 t l o 6 9 1 0 + 2 6 02 6 31 6 42 2 69 85 1 6 42 26 1 0 2 4 0 0 + 2 0 0 2 6 11 6 92 2 51 0 00i 6 92 25 1 0 “ 深灰 3 0 7 已卜0 + 2 3 02 6 d 1 6 02 5 71 0 0o1 6 02 5 7 l o 层 6 2 1 0 + 2 6 02 6 315 52 6 51 0 0 0 1 5 52 65一 1 0 d 压缩性质 由标准固结试验成果( 见表2 - 4 ) 可知i ，黄褐色褂一卜层和深灰色粘十层为 中等压缩性十，其先期固结压力值不大，说明其为止常固结十。压缩平均值见 表2 5 。 川川人1 # i “坝i 二仃i 仑史 表2 - 4黄褐色粘土、深灰色粘土层压缩试验成果表 j i ，九驯 j i j j ( m p “) 川? j 编0 i 山 p o0 0 1 2 500 2 5 o ( j j( 1l02 01 ( ) 8 1 6 n l 】 0j 2 j 05 2 = 5l ( 1 5 2 5( ) j 2 0( ) 5 1 f ) 【j 1 f i 9 0l i h亿：i 6 9 ( ) ： 2 a v ( 。l1 )( j0 0 6( 】( ) 0 601 9 202 ( j 101j302 5 6i j12 lf 】( 】j h l l “m f 1 + 2 e s ( h )2 5 ( 102 5 00 7 97 6 3 76 【lj262 6l ( j f l 【v ( c m ，7 m i 58 5： 2 21 1 h j ，1 9 09 8( ) 8 5 n ) 10 她 ( 11 7 2( ) 1 7 101 6 9( ) 1 6 2 0i j ( ) ( j1 ：l j【) i j70 ：瑚j0 ： 7 i “ a v ( m n l )0 ( j - 】011 7( ) 2 8 ( j( j2 l ( j0 i j ( 1 0 ( ) 9 2 ( ) ( ) ij( ) ( ) 3 f ) l i m 心 ( j + 2 e s ( j n )2 08j 00i ：6l9 81 602 7j1 9 j 不l ：( ) c v f ( 2 1 1 1 m i 。 38j 23j15 7 l ： l l0 708 9 n ) j 0 j 。： 05 0 30 5 0 305 0 3( j j 9 901 8 5 ( j1 6 201 3 501 0 l( ) j 6 5 a v ( h )( ) 0 0 600 2r 1o1 6 2 02 6 602 3 l 01 3 8 f j0 8 3 00 1 5 0 1 1 5 ( i + 2 e s ( y p a ) 2 5 006 2593j66j1 09j h1：，3 1 6 0 c v ( c m m i 3 0 l1 5 7 l r4 5 1 1 7l0 509 j n ) 1 0 i 05 0 504 9 901 9 l( ) 1 7 901 6 3oj 1 501 2 60 ，j 0 1 0 。3 8 0 v ( m p a )01 7 606 6 201 7 00 3j 801 8 l00 9 7( ) 0 5 5( ) 0 3 0 0 ( 1 5 l 0 + 2 e s ( m i d )3 22 33 2178 31 5 ，52 71j 0 ，3 0 0 c v ( c l i r m 1 22 9 l3 3 1 1 8l0 209 j0 6 2 n ) 1 0 深 05 3 005 2 905 2 105 0 70 1 9 001 6 90 1 4 604 2 】03 9 5 扶 v ( m p a 。)01 1 6o6 6 】05 3 9 03 5 203 1 0 01 1 6 00 6 l 00 3 4 也 0 + 2 e s ( m p a )1 322 32 8 1 373 1 3 22 521 57 0 _ 0 猫 3 0 c v ( c m 二m l 21 6l5 313 71 2 4l1j 0 9 3 1 n ) 1 0 二 l ； 05 1 605 4 60 5 1 605 4j0 5 2 601 9 901 5 804 1 303 6 8 v ( m p a 。)o0 l200 4 301 9 1 02 8 7 02 7 102 0 70 】1 200 5 6 o 2 0 + 2 e s ( m p a )1 2 503 5779515 7751 372 71 6 0 c v ( c m m 1 3 ，6 7 3 2 1 i 3 31 0 2o8 606 7 n ) j 0 5 叫j 1 1 人中ir 一。蛳! i 中仃| 史 表2 5黄褐色粘土、深灰色粘土层压缩试验平均值 j i ! 搿1 编 儿 j ( v i l l a ) pc j ljj 抓 f lf i ：j 2 i i i i l1 9 9 7t1 j j i lk l 见也 h ( 、札ln f ! il i ! _ ! i f ii ll i i l 南ll ： 】 联 i 、i p , j6 2i ? hh jni7l l： i 钯ij ! ji i l i l1 | 深厌 、( c l ：1 2 1 l 也札 j i ：l ； i j “i )qj，21 i l h2 e 执翦灶度硐l 模型参数 “剪试验成粜收2 - 6 ，一i 轴试验成果见农2 7 。ij if f 叻试验成果叮知，饱平 刚结快翦条件下天然i j 样的抗剪慢度，荧槲色粘 ：层r 均为c = 0 0 3 m p a ，巾= 2 6 2 。：i ；i 灰色柚r 层y - 均为c = 0 0 1 6 m p a ，由= 2 9 2 。 由三轴试验成果t , f 女l l ，在饱年| i 结排水及彳i 排水条件下均k - 4 i 较高的抗! ) ；| “度，：7 - t - j 4 在剪切过样r - 无应变软化羽崂胀现缘，进步说i 蚶j e 为j j ! 常吲结。l ：。 e u 、e - b 模捌参数风表2 8 。 川j i f 人ip i 。坝i j 中f i 呛上 表2 - 6黄褐色粘土、深灰色粘土层直剪试验成果表 试验：1 月状惫机w 仳f 证 耻 f l 带 符 ：! j 1 ，jr j n ，j j 价l ，1 ) 禽水 ! l ；j 脞认验 c巾 化霄：l ： ( r cij 波 ，102( 1 ：0l( m r ) a ) ( 。) ( m ) 0 + 也相i l6 31j 1【) ( ) 5 00 “) i )( ) j 1 0( ) 1 9 h( j0 0 32