吉林水库地质勘察报告

3工程地质31绪言311工程概况县水库地处县XX河左岸河的支流河上，坝址位于县乡村西南约12KM处，坝址地理位置坐标。工程控制流域面积116KM2，是以防洪、灌溉为主，兼顾养鱼等综合利用的小（二）型水库，附近有乡村公路通过，交通较为便利。水库始建于1985年，枢纽工程主要由土坝、输水洞、溢洪道等组成。土坝为均质土坝，坝长157M。灌溉洞位于土坝桩号013616M处，为洞径50CM混凝土涵管，溢洪道位于右坝肩，为临时溢洪道。312主要病险情况水库始建于1985年，水库运行中暴露出部分工程险情及工程安全隐患，引起了水库管理站及主管部门的高度重视。经安全鉴定和本阶段现场调查，主要有以下几方面的病险情况土坝坝前无块石护坡，下游无护坡。坝基存在渗水现象，水量不大，水质清澈。灌溉洞位于土坝桩号013616M处，混凝土涵管结构，混凝土剥蚀破坏严重，闸门不能关闭，不能满足正常运行。溢洪道位于右坝肩，当地村民自发修建，无消力池，出口岸坡无护砌。313勘察工作的目的、任务及依据受县水利局委托，省环境勘察设计有限公司承担了于水库勘察工作，外业工作于2014年6月初展开，按照设计及勘察任务书要求，结合相关规程规范，本阶段地质勘察工作是在安全鉴定勘察的基础上，对工程区土坝、灌溉洞及溢洪道等进行初步设计阶段勘察工作，主要任务是1查明坝址区地层岩性、厚度、层次及其组成物质，查明坝体及相关建筑物的病害和隐患的部位、范围、类型，阐明原因，评价危害程度；2为设计提供详实地质资料和处理措施建议，并提出设计需要的有关地质参数建议值；3对工程所需的天然建筑材料进行详查（调查）。314勘察工作布置及工作量本次勘察工作量布置主要依据规范要求进行布置，满足初步设计阶段勘察精度要求。勘察工作范围为水库土坝坝体、两坝肩、灌溉洞、溢洪道及天然建筑材料。完成工作量见表11。表11水库除险加固工程勘察工作量一览表地质测绘钻探地质点取样（件）工作项目比例尺面积（KM2）（M/孔）个原状扰动工作量11000010360/42610315勘察依据及标准水利水电工程地质勘察规范（GB504872008）中小型水利水电工程地质勘察规范（SL552005）土工试验规程（SL2371999）土的工程分类标准（GB/T501452007）水利水电工程制图标准（SL7332013）水利水电工程天然建筑材料勘察规程（SL2512000）水利水电工程钻探规程（SL2912003）水利水电工程地质测绘规程SL2992004）中国地震动参数区划图（GB183062001）316封孔情况钻孔达到设计勘察深度后，经现场值班员同意后终孔，所有钻孔均采取粘性土球回填并夯实封孔处理。32区域地质概况工作区地处XX向XX平原过度地带，东南山峦叠嶂，龙岗山脉呈北东南西逶迤，最高峰海拔1200M，一般山峰900M以上，相对高差一般300M400M。工作区水系主要为松花江水系，主要有、XX河和XX河，自西南向东北流经全区，其支流密如枝网，蕴藏丰富水利资源。工作区地层展布和范围主要受构造控制，以XXXX逆冲推覆构造为界，北西主要为太古宙鞍山群片麻岩分布区，南东为地台盖层分布区，主要有寒武系和震旦系地层。工作区断裂构造走向以北东向为主，在盆地中生代地层中及样子哨沉基岩区均有发育，以XX街XX断裂及黄泥河断裂为代表，呈束状分布，具区域性构造的特点。新构造运动起始于更新世，巨大的拉伸作用造成了XX河断裂，并在走向北东，倾向南东的正断层上盘形成了数量众多的以中心式喷发为主的火山群，即大椅子山火山岩。晚更新世新黄土沉积后，区域上处于全面抬升状态，河流下蚀，阶地形成。目前XX河流域仍以下蚀为主，新阶地的雏形已经形成。根据中国地震动参数区划图（GB103862001）结合省地震动参数区划工作图查得，本区地震动峰值加速度小于005G，地震基本烈度小于度。根据中国季节性冻土标准冻深线图，本区季节性标准冻深14M，根据调查了解，本区最大冻土深度160M。根据区内含水层性质，将区内地下水类型分为第四系松散堆积层层孔隙水和深层基岩裂隙水。第四系松散层孔隙水赋存于第四系松散层即区内的漫滩、阶地第四系土层的孔隙内，为多层介质的非均质含水层。基岩裂隙水分布于深层岩石的节理、裂隙及构造线内。区内地下水埋深一般12M16M。补给途径主要为降水渗入和上游径流补给，向沟谷及下游排泄，水量不甚丰富。33水库区工程地质条件及评价331水库区工程地质条件水库区主要为丘陵区，河谷呈NE走向，蜿蜒曲折，呈宽阔的浅“U”型。库区地貌类型主要为丘陵斜坡、河流阶地及人工堆积地形等。丘陵斜坡分布于河谷两岸，不连续。揭露地层上部主要由第四系冲积堆积的粘土质砂，下部为太古界混合花岗岩。本区地下水类型主要为第四系孔隙潜水，第四系孔隙潜水埋藏于第四系松散层中，水位随地形起伏，主要接受大气降水补给，向下游及沟谷排泄。根据库区工程地质测绘及区域资料，库区内未见大的构造痕迹。332水库区工程地质评价3321水库渗漏库岸整体高程大于4420M，无通向邻谷低矮垭口，库底及库周被粘土质砂覆盖，厚度一般大于20M，近弱透水层，且库区无较大的地质构造通往库外，远端分水岭高程高于库水位，故水库不存在永久性渗漏问题。3322水库浸没库周农田较多，水库运行至今，作物长势良好，未见盐渍化等现象，同时本次设计未改变水库现有规模，不会产生新的浸没问题。3323水库坍岸及水库淤积水库库周岸坡较缓，多年运行中，未见较大的坍岸、滑坡等问题，库岸基本稳定。但水库上游耕作频繁，土体抗冲能力差，缺乏植被保护，库区有一定固体径流，存在一定淤积问题。34坝址区工程地质条件及建筑物工程地质评价341坝址区工程地质条件大坝为均质土坝，坝长157M，现状坝顶高程为43930M44047M，最大坝高837M，坝顶宽30M左右，上游坡比129141，下游坡比120127。左坝肩与粘土质砂接触，右坝肩与全风化混合花岗岩接触，坝顶路面为砂石路面，路面质量不好，雨季积水。3411地形地貌坝址区地貌形态主要有人工堆积地形，主要为人工堆积的土坝及乡村公路；河谷漫滩，主要分布在河谷低洼处，现多被开垦为农田；丘陵斜坡，多分布于河谷两岸，农田及灌木发育，不连续，高程均高于坝顶高程，明显倾向河道。3412地层岩性土体坝址区地层岩性主要为第四系人工堆积地层、冲积堆积地层等，基岩主要为太古界混合花岗岩。现自上而下叙述如下人工填土1第四系全新统人工堆积物（Q4S），黄色，主要由粘土质砂组成，湿，密实，。其中粘粒占266，粉粒占193，砂占451，砾粒占90。粘土质砂2（Q4AL）第四系全新统冲积物，灰色灰黑色，湿饱和，稍密，局部夹有极薄粘土，含有植物根系及腐殖质成分。其中粘粒占163，粉粒占193，砂占555，砾粒占89。粗砂3灰色，饱和，中密，主要由长石、石英等矿物组成。其中粘粉粒41，细砂占201，中砂占163，粗砂占561，砾粒占34。混合花岗岩4黄色，中粗粒结构，块状构造，钻孔揭露均呈全风化状态，呈砂砾夹少量土状。坝址区土（体）颗粒分析成果见表12坝址区土土工试验成果统计表见水库土工试验成果统计表13各层土物理力学指标建议值见表14。表12水库除险加固工程土体颗粒分析成果统计表颗粒组成砾石200200粗砂200050中砂050025细砂0250075粉粒00750005粘粒0005岩土名称及代号项目5616118510130219596209808628224762192838531925910221184933151951261538615317530784195156201103261试验值4669217186180302填筑土1（粘土质砂）平均值901571361581932669629290103240179试验值81323160141147148粘土质砂2平均值89308125122194164粗砂3试验值3456116320141表13水库除险加固工程坝址区各层土土工试验物性成果统计表土的物理性质稠性界限压缩性直剪固快含水率比重GS湿密度干密度D饱和度SR孔隙比液限WL塑限WP塑性指数IP液性指数IL压缩系数AV12凝聚力摩擦角垂直渗透系数K有机质含量（按重量计）水溶盐含量岩土（体）名称及代号统计内容G/CM3MPA1KPACM/S165271177152842078425415410001103114922421E04试验值172273181153924078428415912501002916824714E05094063填筑土1（粘土质砂）平均值169272179152883078424815711301103015923611E04094063185273181153994078726816710101803315121892E04试验值173271177151883079624315614501203815919337E04粘土质砂2平均值179272179152938079224816212301503615520665E04表14水库除险加固工程各土层物理力学指标建议设计指标一览表密度抗剪强度含水率湿干孔隙比比重压缩系数凝聚力内摩擦角渗透系数允许比降土与砼的摩擦系数允许承载力开挖边坡WDEGS12CKJ允FR1X土的名称及代号G/CM3MPA1KPACM/SKPA填筑土1169179152078427203013201110410035150115粘土质砂2179179152079227203613186510406035150115粗砂3185185156073127002850102015040180混合花岗岩4266265301040453003413地质构造坝址区构造不甚发育，工程地质测绘结合区域资料，坝址附近未见较大构造痕迹。342坝体工程地质评价坝体主要由粘土质砂组成。坝体干容重在142G/CM3153G/CM3之间，平均值152G/CM3，含水率165172，渗透系数14105CM/S21104CM/S之间，（近）弱透水土体。左坝肩均与粘土质砂接触，右坝肩与全风化混合花岗岩接触。坝体填筑均匀性不好，各项指标基本满足规程要求，详见表15。表15坝体填筑料（均质土坝）质量评价表低液限粘土序号项目规定指标统计值评价1粘粒含量1030为宜266合格2塑性指数717101合格3渗透系数辗压后76天然含水量与最优含水量接近214（217）合格352混凝土细、粗骨料根据现场了解及调查，工程区附近混凝土细、粗骨料匮乏，工程所需骨料均需到附近的商品料场购买。3521细骨料工程所需细骨料建议到XX河砂场（商品料场）购买，该料场是附近建筑工程主要的混凝土细骨料供应地，岩性为中粗砂，储量充足，质量满足工程需要，附近有公路通往工程区，交通便利，运距25KM。质量评价表见表19混凝土细骨料质量评价表。表19混凝土细骨料质量评价表项目要求指标试验值评价表观密度255G/CM3257G/CM3合格堆积密度150G/CM3151G/CM3合格孔隙率40372合格云母含量21合格含泥量313合格碱活性骨料含量硫酸盐及硫化物含量（换算成SO3）有机物含量浅于标准色浅于标准色合格轻物质含量1无合格细度模数2335为宜337合格细度平均粒径036050为宜042合格3522粗骨料（碎石料）工程所需混凝土粗骨料（碎石料）建议到采石场（商品料场）购买，岩性为灰岩，岩石新鲜坚硬，该料场储料能力强，各粒径骨料齐全，是附近建筑工程粗骨料主要供应地，储量充足，质量满足要求，施工时可根据实际需要规格和需要量购买，附近有公路通往工程区，交通便利，运距30KM。353块石（毛石）料工程所需块石（毛石）较少，建议到采石场（商品料场）购买，岩性为玄武岩，岩石呈弱风化新鲜，岩质坚硬，节理间距一般25CM40CM，成材条件较好，储量充足，质量满足要求，施工时可根据实际需要量购买。附近有公路通往工程区，运距65KM。36结论与建议根据中国地震动参数区划图（GB103862001），结合省地震动参数区划工作图查得，本区地震动峰值加速度小于005G，地震基本烈度小于度；根据中国季节性冻土标准冻深线图，本区季节性标准冻深14M；水库运行多年，不存在水库永久渗漏问题；库岸基本稳定，坍岸问题不大；水库未改变现有水库规模，除险加固后不会发生新的浸没问题；水库上游水土保持差，有一定的固体径流，水库存在一定淤积问题；坝体土填筑不甚均匀，土体中等压缩性，目前沉陷基本终止，不存在沉陷稳定问题；土坝局部坝坡较陡，设计应进行滑动稳定复核，不满足要求时应采取加固措施；坝体土属弱透水土体，满足规程规范要求，水库在多年运行中，高水位运行时坝体存在渗漏现象，故坝体存在渗漏问题，设计应符合坝体渗稳，不满足时应进行处理；坝基工程性质主要受粘土质砂2控制，土体呈中等压缩性，坝基沉陷稳定问题不大，坝基土应结合坝体滑动稳定复核进行坝基滑动稳定验算，