羊田水库地质报告(OK)详解

3.4放水涵(兼排洪涵) 17 钻孔柱状图(ZKLYT1~4)片(ZKLYT1~4)1绪言羊田水库位于海南省昌江黎族自治县叉河镇境内，昌化江石碌河直流打落河中枢纽工程。主要水工建筑物级别为4级，次要在的主要问题和水库主要病险情况为：①大坝填筑土料及其施工质量差，填筑土碾结构不严密，缝隙较大和孔洞较多者多处可见，护坡有多处损坏塌陷。③坝下游草大坝安全鉴定报告书结论为：①根据工程质量评价，大坝工程质量综合评价为大坝实际抗洪能力满足国家现行规范要求。④大坝抗滑稳定安全系数计算值大于规范值，但结构稳定不安全，评为C级。⑤根据渗流安全评价结果，大坝渗流形态不⑦综上所述，根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》(水建管[2003]271号)第六条设计方案初定为：①坝体、坝基进行全线防渗。②坝上游坝坡(原为干砌石到重建；放水涵后段消力池+灌渠前段+渠道溢洪道修建。⑤新建水库管理房(坝右侧除险加固初步设计勘察任务和要求为：进一步调查分析土石坝坝体病害的分布情况、类型及成因，评价其危害程度，提供坝体渗透和力学参数；查明地质病害和隐患的部位、范围和类型，分析其产生的原因，为除险加固设计提供地质资料与建此次勘察工作主要针对安全鉴定报告提出的主要问题进行了枢纽区的地质测绘，并在此基础上对大坝、放水涵管进行物探(高密度法)测试，再进行钻探以及勘勘测方法枢纽区平面地质测绘枢纽区剖面地质测绘钻探(机钻)钻孔压水试验钻孔注水试验标准贯入试验物探高密度电法测试土工常规试验土工扰动样击实试验水质简分析土料简分析工程测量工作量27622单位km次组点。测量系统采用当地假想坐标系，结合国家高程系统控制执行，并以坝顶左侧起2地质概况2.1地形地貌mm约5°~10°。坝后见有零星沼泽地，水草丛生，可能系由于坝基渗漏而成。2.2地层岩性层(Q4al)以及人工填土层(Q4s)，按地层时代由新至老分述如下：44河床冲积层(Q4al)：主要为砂质粘土或粉细砂层，可塑或稍密~中密状，厚约第四系残坡积层(Q4edl)：系粗粒花岗岩的风化残积土，风化后的主要成分为粗中生代第二期侵入的花岗岩为主(г5B)：基性喷出岩的一种。灰白色，中粗粒结构，块状构造，由斜长石、钾长石、石英、黑云母及少量的磁铁矿组成。主要出2.3地质构造及地震2.4水文地质条件水库区地下水类型主要为赋存于覆盖层中的孔隙性潜水和基岩中的裂隙水两渗。基岩裂隙水主要接受上部孔隙性潜水和大气降雨补给，向沟谷、库区排泄。二 2.5岩体风化水库坝址左右两岸见有强~弱风化花岗岩基岩出露，水库区内岩体全(强)风化2.6水库区工程地质条件及评价羊田水库处于岩浆岩侵入构成的花岗岩穹窿地貌单元，距离区域性大断裂距离远，坝址附近地区没有发现活动性断裂，处于区域地质构造相对稳定地段。库区分布有风化残丘，形成时代久远，处于相对稳定状态。库周为低山丘陵区，岸坡植被用下，可能存在水库塌岸现象，但是方量不大，基本不影响水库运行；水库区位于侵蚀低山区，库盆岩体坚硬完整，且河谷两侧没有相对较低的邻谷，没有较大的断裂通向库外，库盆封闭性较好，不存在渗漏问题；此外，水库区不存在矿产淹没和浸没问题。因此库区工程地质条件相对较好。3病险工程地质条件及评价病险工程主要出现在均质土坝上，其次为输水涵管(兼排洪涵)部位。3.1土坝坝体游迎水面为干砌石护坡，背水面草皮护坡，坡脚设有排水棱体。坝上游干砌石护坡结构不严密，缝隙较大和孔洞多处可见，护坡有多处损坏塌陷；坝下游草皮护坡维护不善，杂草灌木丛生，坝坡大面积冲刷损坏严重，形成多出冲沟和塌陷。坝顶杂有使用机械夯实，主要采用人力堆填，选用的填筑土材料为粗颗粒花岗岩全风化土及评价1)填土组成及压实度坝体填土(Q4S)主要由附近残丘上的全风化花岗岩残积土填筑构成，总体颗粒果汇总参见表2，扰动土击实试验成果统计见表3，标准贯入试验统计表见表4。果表明没有发现明显的缝隙或空洞异常。物探成果详见附件。从上述统计指标中可看出：(1)填土的颗粒组成按照颗分分类应属粉土质砂土层，孔隙比较低，干密度较高。(2)标贯击数为N=18.1击，填土密实程度处于中岩土名称填筑土取样深度野外编号含水率湿岩土名称填筑土取样深度野外编号含水率湿密度ρ砂质粘土mω%77干密度7土天土粒液粒液比限比限重隙度重比%%7777塑限%7塑性指数IP7液性指数IL压缩系数压缩模量ES477%7<<土的分类定名22cφ°cφ%%577%7%74022223注：地质建议值取值原则：试验组数在4组以上者，压缩系数取大值平均值，压缩模量、抗剪强度取小值均值，容重、比重、孔隙比等取平均值，取土取土部位野外编号取样深度含水率击实试验(轻型25击)原状土样最大干最小干平均干密度密度密度颗粒组成粒径范围(mm)5~22~~~<压实度均值压实度最小值压实度最大值土的分类定名坝后钻孔钻孔ZKLYT1ZKLYT2m平均值ω%%%%%%%细粒土质砂细粒土质砂细粒土质砂细粒土质砂%%%号ZKLYT1ZKLYT2ZKLYT3ZKLYT4ZKLYT3ZKLYT4土层名称素填土砂质粘土标贯击数最大值最小值值2)填土渗透性高密度电法试验成果揭示：在桩号0+090~0+100高程48.0m~51.3m处(编号 但浅层多为中等透水层；弱风化基岩为弱透水性。土工试验数据渗透系数值与钻孔注水试验测试值基本一致，说明该坝体填土层以中等透水为主。坝体填土厚度—地下水埋深条件等分布特征性数据汇总表见表6。填土内地下水为孔隙性潜水，主要接受库水补给，水位升落受库水位变化影响 两侧，渗透性能也大于两侧，根据钻探注水试验结果得出渗透剖面与该结果基本一据水库人员描述，坝后在水位高的时候会有水集中成坑的现象。大坝渗流量大小与水库水位变化关系密切，基本上是库水位升高，渗流量随之上述勘探成果，结合实际运行观测，初步表明：坝体渗透性属中等透水，存在渗漏问题。渗透系数较大的部位存在渗透稳定隐患。此外坝体与山坡结合部位的物质组成为花岗岩的填筑土与全风化土，二者成分相同，工程特性相近，物探和钻探均未见有空洞、裂缝、滑移等不良地质现象出现。坝体填土、坝基风化土、残积土现场勘察表明：大坝前坡干砌石护面有较大面积的变形破坏，坝顶及坝后坡养护不好，杂草丛生，且被雨水冲刷形成了多处冲沟，坝坡脚原设有反滤排水棱体，3)坝体填土物理力学性质验参数偏高，建议值适当予以调低，其余指标则采用平均值，并根据工程经验适当加以修正。填土渗透系数在坝前坡水位骤降时采用小值平均值，在坝后坡水位降落值以临近水库的经验值作为参考。钻孔注(压)水试验成果统计表层岩ZKLYT1ZKLYT2ZKLYT3ZKLYT4ZKLYT3ZKLYT4ZKLYT1ZKLYT2ZKLYT3ZKLYT4ZKLYT2ZKLYT3值值7262坝体素填土h2r0.366Q2L地下水位以下采用公式：k=1gLhrQ——流量(mL/s)L——注水试段长度(cm)h——水头高度(cm)r——钻孔半径(cm)厚度(m)全风化弱风化/高程/高程地下水位(m)/高程(m)(m)ZKLYT1ZKLYT2ZKLYT3ZKLYT4评价经勘察查明：均质土坝填筑土为粉土质砂土，压实度远达不到规范要求，填筑质量较差，坝体中等透水性，坝体与坝基结合部位透水性中等，造成水库无法正常蓄水运行，存在渗漏问题。高水位时地下水浸润曲线在坝后逸出。故坝体主要工程地质问题是渗漏问题和渗透稳定问题，因此地质病险类型主要为坝体、坝体与坝基接触带渗漏型；主要病险部位为坝体及坝体、坝基接触带，其危害程度较高。产生渗漏及渗透稳定问题的主要原因是坝体填筑土质量差，压实度低，坝体及坝体与坝基接触带渗透性普遍较大，对坝体安全构成威胁。鉴于坝体存在渗漏及渗透稳定隐患问题，须进行全线防渗加固处理，建议采用劈裂灌浆，从坝顶至坝基并形成可靠防渗体，防渗体进入坝基(弱透水层)一定深透性强于坝体的土料。3.2坝基、坝肩44勘探表明残坡积土属于中等透水层，全风化上部属于中等透水，中下部以弱透在坝肩渗漏隐患，而坝基浅层普遍以中等透水层为主，坝体与坝基接触部位也为中等透水性，存在较为严重的渗漏问题和渗透稳定隐患。全风化中下部构成坝区相对隔水层，坝区相对隔水层顶板总体趋势基本与原地面相近，略低于原地面线。评价为主，存在较为严重的渗漏问题，地质病险类型属于非喀斯特坝基、坝肩渗漏型，因是坝体压实度差，与坝基接触带未做有效处理，同时坝基上部花岗岩全风化土渗透性中等且未作防渗处理。含水率W干ρd湿ρokEs0.1~力C摩擦角φ度粘聚力摩擦角值许坡降(中下部)0.35~0.35~v0.1~φ度f地质病险类型属于非喀斯特型坝基、坝肩渗漏型，且坝基渗漏较为严重，需要进行防渗处理，建议结合坝体采用劈裂灌浆处理方案，防渗体深入弱透水层(全风化带中下部)一定深度。3.3溢洪道羊田水库没有专门设溢洪道，设计以放水涵进行排洪，地质条件参见放水涵部3.4放水涵(兼排洪涵)放水涵管(兼排洪涵)埋于主坝0+150桩号处，为浆砌石矩形暗涵(内衬钢筋制。放水涵进口浆砌石因常年受库水淘刷，砂浆基本剥落。管理人员入内检查时发由于填土密实度较低，涵管内水位的骤升骤降，会加剧涵管周围土体的松动变形，因此造成涵管与土坝接触部位存在渗漏和渗透稳定问题，其危害程度较高，建4防汛公路工程地质条件及评价防汛公路位于大坝下游残丘低矮部位，有简易路可通至大坝右侧前缘，另有进路基为花岗岩残积土，强度高，可以直接作为路基持力层采用，全路段无不良地质5天然建筑材料天然建筑材料主要是坝体培厚用土料，用量较少，要求低，主要是防渗要求，因此本阶段只是做了料场的普查工作。工程区内为花岗岩风化土，交通条件较好，储量丰富其物理力学性质与坝体现有填筑土基本一致，储量满足设计要求。砂砾含量高，同现有填筑土实验资料一致，难于满足防渗要求，更适合于坝后坡培、可考虑外购。果统计表>5%52%2%%%<%含细粒土砂细粒土质砂mω%的分类定名样深度土部位外编号含水率6结论及建议6.1结论a)库坝区没有发现活动性断裂，工程区域内地震动峰值加速度0.05g，地震基性好。Lc)坝体填土为含粉土质砂，属中等压缩性土，均匀性差，压实度远达不到规范要求，填土填筑质量较差；填土渗透性属中等，不能满足规范要求。在正常蓄水位时，坝体地下水位浸润线在坝后逸出；坝肩及坝基浅层多为中等透水层，坝体与坝基接触带为中等透水层，存在渗漏与渗透稳定问题；放水涵管接触部位发现渗漏现象，附属物破旧损坏，且进口部分与大坝接触不严密，建议更新加固。d)地质病险类型主要为坝体及坝基渗漏和渗透稳定型，以及放水涵管渗漏型。其中坝体与坝基接触渗漏危害程度高，放水