XXXXXXXX工程名称 工程地质勘察报告
二○一七年七月
1
工程地质勘察报告
1、前言 1.1工程概况
1.2勘察内容
1)对坝址区内主要的地形、地貌、地层岩性、地质构造、地震、地下水特性和不良地质现象的类别、规模和特征等的阐述。并查明坝基地层物理力学性质等工程地质条件。
2)查明坝基及坝肩渗漏、渗透特性等水文地质条件,通过压水试验等查明坝基渗透性。
3)通过砌体取芯样做抗压强度试验、坝体压水试验等检查坝体砌筑质量。
4)通过钻孔试验数据对坝址工程整体地质情况进行描述和确认。 1.3勘察依据及执行标准
本次勘察工作所依据的技术规范、标准及文件
●行标《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-2005) ●国标《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008) ●行标《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL31-2003) ●行标《水利水电工程钻探规程》(SL291-2003) ●行标《水利水电工程边坡设计规范》(SL386-2007) ●行标《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-2000) ●国标《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001) ●国标《土工试验方法标准》(GB/T 50123-1999) ●《水利水电工程地质手册》 ●设计单位提供《钻探技术要求》 1.4勘察工作布置及工作完成情况 1.4.1勘察工作布置
2
本次勘察工作勘探点的数量和位置由设计单位布设,详见“坝址区勘探点平面位置图(图号S-1)”。勘探点的位置沿坝体工程布置,左、右岸坝肩各布置1个勘探点,共布设勘探点2个,勘察点间距约98米。
根据设计单位提出的“勘察技术要求”和“勘探点布置图”,遵照现行规范和有关文件的要求,布设2个均为控制孔,孔深控制:各孔深入稳定基岩、压水试验值小于3Lu。
1.4.2勘察工作完成情况
本次勘察工作于2012年12月22日至12月28日完成野外钻探、取样及压水试验等工作;室内试验自2012年12月29日开始,2013年1月10日结束。完成的具体工作量见表1.4.2-1、勘探点信息一览表1.4.2-2。
表1.4.2-1 完成工作量一览表 序号 1 2 3 4 5 7 项目 钻孔放样 钻探 压水试验 岩石试验 混凝土试验 简易水文观测 单位 个 m/孔 段 件 件 次 数量 2 83.3m/2 18 6 18 4 备注 表1.4.2-2 勘探点信息一览表 钻孔编号 ZK1 ZK2 A B 钻孔坐标 X(m) 7322.6622 7323.9305 7326.60 7326.60 Y(m) 3454.3183 3356.1755 3490.90 3316.40 孔口高程 H(m) 248.00 248.00 248.00 孔深(m) 41.30 42.00 坐标高程控制点 1.5工作方法和勘察仪器、设备
本次勘察主要采用钻探取样、压水试验、室内试验等多种勘探手段相结合的方法进行勘察,现将采用的勘探方法和使用的相应仪器设备介绍如下:
1)勘探点测放:利用水库坝顶右岸A、左岸B二点及高程点A。使用全站仪以极坐标法依次放样各孔实地位置并测定孔口高程,成果
3
属假设坐标系及黄海高程系统。
2)钻探及取样:采用XY -100型油压钻机1台套,每回次控制在2米以内,完整岩石取芯率不低于85%,破碎岩石取芯率不低于50%。在相应层位采取有代表性混凝土砼芯样及岩石样。
3)本次钻孔水文地质参数试验类型主要采用压水试验,压水试验按《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL31-2003)有关要求执行,试段长度一般为5m,压水试验按三级压力,五个阶段[即P1-P2-P3-P4(=P2)-P5(=P1)、P1 5)室内试验:现场所采取的岩样、混凝土样送往试验室后,及时开样、制样并按要求进行相关项目试验分析,室内试验按国家标准《土工试验方法标准》(GB/T50123-1999)进行,试验之前对各种仪器进行了必要的校正,并确定了专人负责,在试验中细心操作,认真观测记录,使得试验成果准确反映该场地各岩土层的物理力学性质。 6)钻孔野外施工结束后,采用水泥砂浆回填封孔。 2、区域地质概况 2.1、地层岩性 区内分布地层岩性主要为上侏罗系南园组第二段(J3nb )的火山岩 4 系;河谷冲洪积区分布全新统冲洪积层砂砾卵漂石(Q4al+pl)) (Qel+dl)构成。 勘察场地内地层简单,上部主要为第四系残坡积粘性土及沟谷冲洪积卵石、漂石层,下伏基岩为侏罗系南园组第三段晶屑凝灰岩及其风化层。 2.2地质构造 2.2.1断层 坝址内地质构造不发育,出露的断层规模小,发育北东、北西和东西向断层6条,宽度0.10~1.00m,多为压扭性,个别张性,带内多为糜棱岩、片状岩、碎块岩组成,个别见断层泥。带内岩石 多呈全~强风化状,地质构造详见下表2.2. 表2.2 地质构造一览表 编号 f1 出露位置 可行性勘察阶段钻孔 产状 N30°~50°E NW.70°~80° f2 右岸下游距坝轴线约10m f3 右岸下游距坝轴线约15m f4 右岸下游距坝轴线约5m N35°W NE.65° N70°E SE.20° N65°W SW.70° 压性 0.1~0.2 压性 0.1~0.2 张性 0.5 性质 压性 宽度 0.3~1 地质描述 断层带内片状岩、糜棱岩、碎块岩充填 断层面平直、碎块岩充填,带内岩石呈全风化状 断层面平直、见断层泥,带内岩石呈全风化状 断层面平直、碎裂岩、泥质填充,岩石呈全~强风化状 f5 右岸上游距坝轴线约55m f6 右岸上游距坝轴线约170m N25°E NW.80° 压性 EW S.35° 压性 0.02 ~0.05 0.5~1 断层面平直、带内岩石呈全~强风化状,滴水 断层面平直、碎块岩充填,带内岩石呈全~强风化状 5 2.2.2节理 坝址区内节理发育,左岸主要以N50°W SW.60°~80°为主,其次发育N20°W走向的节理,多微张,岩屑、铁锰质填充,延升较长; 右岸主要以N80°E NW.70°~80°为主,其次发育N30°E走向的节理,多闭合、微张,见铁锰质渲染。 区内节理密集带不发育,公于坝址左岸揭露一条,宽度1.5~3.0m,倾角为75°,缓倾节理及卸荷裂隙不发育。 区内未发现有明显的新构造运动迹象,区域内无大的活动断裂通过,基岩岩性为侏罗系南园组晶屑凝灰岩,处于相对稳定的状态。 3、大坝工程地质条件 3.1地形地貌 坝址处于xxxx、xxxx汇合口下游1km的xxxxx干流上,坝址区为构造侵蚀低山陡坡地貌,两岸山体较厚,地形较不对称。两岸山顶高程均在xxxxm以上。溪流由南向北流经坝址,于坝址下游xxxm急转向东流。坝址河谷呈U字形,常水位时河面宽73m,正常蓄水位时,河谷宽约xxxm。左岸山坡较缓,约24°~45°,坝轴线上游约5m发育一冲沟,切割浅,覆盖层较厚。坝轴线下游约40m发育一冲沟,切割较深,沟内常年流水; 右岸为一突出山包,山坡坡度约为30°~45°; 河床覆盖层浅薄,为滚石及砂砾石,厚3.1~3.3m。 右岸有xxxxxxx~永泰公路通过,路面高程约230~235m,内侧多为人工开挖的岩质边坡,坡高3~10m不等,坡度50°~70°,出露岩石以弱风化为主,上游侧有全~强风化零星出露。外侧岸坡坡度约为25°~30°,为弱风化岩出露。 3.2挡水坝坝体、溢流坝段特征 3.2.1挡水坝坝体特征 xxxxxxx水库大坝属重力式坝,坝体采用二级配混凝土砌石、部分采用C20混凝土。坝体基本断面为三角形,上游面垂直,下游坝坡1:0.70,三角形顶点高程同水库正常蓄水位246.00m,坝体基础设0.5m 6 厚C10混凝土垫层,上游面不另设防渗层,采用砌石坝体防渗。左岸1#挡水坝宽22m,2#挡水坝宽20m,右岸8#挡水坝宽33.5m。 经过现场地质勘察检查,大坝主要存在以下问题: 1)坝面局部湿润、见滴水,滴水并随蓄水位上升而增多,但坝体未发现明显突出变形等异常现象。 2)上、下游坝面勾缝有部分剥蚀、脱落现象。 3)坝基渗流:左、右岸坝肩下游坝基与坝体接触处局部见红褐铁质析出并伴有渗水。 4)坝体闸门止水橡胶磨损导致坝体闸门与坝体间渗水呈柱状喷出。 3.2.2溢洪坝坝体特征 溢洪坝段采用常规混凝土浇筑,溢流堰净宽70m,最大坝高41m,堰顶高程230.00m,坝体断面:上游面垂直,下游溢流曲线为幂曲线,下游消能采用消力戽,戽底高程210.0m,反弧半径10m,戽角45度,戽唇高程212.93m。 下游溢流曲线为幂曲线,最大坝高41m,大坝正常蓄水位xxxm,总库容xxxx万m3,以发电为主的中型水利枢纽工程。溢流坝段采用常规混凝土浇筑,其位于大坝中部,溢流坝段长70m,共分四个坝段,3#和6#溢流坝段长21.50m,4#和5#溢流坝段长13.50m。坝顶溢洪道共设有5个溢流表孔,每孔净宽11m。 3.3 坝体及坝基地层岩性 根据勘察孔揭露的地质资料可知,自上而下,场地岩土层主要有C10二级配混凝土砌石(①1)、C20常规混凝土(①2)、C15混凝土(垫层)(①3)、弱风化晶屑凝灰岩(②),现将各岩土层的工程地质特征分别叙述如下: 1)C10二级配混凝土砌石(①1):灰色,灰白色等,成份主要以块石、细石混凝土为主,块石为弱-微风化晶屑凝灰岩,棱角分明,块 7 径120~600mm不等,细石凝凝土粗骨石粒径一般为15~20mm,块石与细石混凝土芯样胶结情况总体呈上部胶结密实~较密实,未发现架空,芯样整体上较完整。揭示于钻孔ZK2中,该层主要位于1#、2#、8#拦水坝坝体,顶板高程245m,揭示层厚34.40m。 2)C20常规混凝土(①2):灰色,属常规混凝土,骨料主要为碎石,碎石为弱-微风化晶屑凝灰岩,粒径主要为0.5-5cm。主要分布于7#拦水坝(主厂房上游)、3#~6#溢流坝坝体及1#、2#、8#拦水坝上部。其中7#拦水坝(主厂房上游)钻孔ZK1中混凝土芯样胶结情况总体呈上部胶结一般~较密实,芯样整体上较完整,长度以10-40cm居多,最长可达>80cm。局部混凝土见蜂窝状气孔(主要揭示段为4-7m、23-28m),气孔径1-2mm居多,个别达3-4mm,气孔主要呈点状分布,贯通、连续性差,岩芯面普遍粗糙,顶板高程xxxm,揭示层厚xxxm。 3)C15混凝土(垫层)(①3):灰色,骨料粒径为15~20mm,骨料成份多为晶屑凝灰岩,胶结情况总体呈上较密实,未见蜂窝麻面,芯样完整;与底部岩体胶结致密连成整体、与上部C10二级配混凝土砌石整体性较好。揭示于中,该层主要位于钻孔ZK2岩体与坝体相接处(挡水坝段垫层混凝土),顶板高程xxxxxm,揭示层厚0.50m。 4)弱风化晶屑凝灰岩(②)J3nb:肉红色,凝灰岩结构,块状构造,节理裂隙较发育,裂面具铁锰质渲染,岩质较新鲜,坚硬,倾角约45°、60°,微~张开状,岩芯呈长柱状、短柱、柱状,部分呈碎块状,一般表层及中部较破碎,下部较完整。TCR=82-95%、RQD=55-88%。岩石坚硬程度等级为坚硬岩,岩体基本质量等级为Ⅱ~Ⅲ级。分布广泛,各孔均有揭示,均未揭穿,顶板标高210.10m~210.90m,顶板埋深37.10~37.90m,揭示层厚4.10~4.20m。 各岩土层的岩性特征、埋深、厚度及分布情况详见工程地质剖面图和钻孔柱状图。 3.4不良地质现象 坝址区不良物理地质现象不发育。 8 3.5水文地质条件 3.5.1地下水类型 大坝附近水文地质条件简单,地表水主要为坝址内库水;根据含水层性质及埋藏条件,本区的地下水含水层可分为: 1)孔隙型含水层:主要分布于第四系残坡积层底部及沟谷冲洪积层中。残坡积层的透水性差,埋藏一般较深,水量小,为孔隙型潜水,主要受大气降水补给,部分补给下部基岩裂隙水,同时向低洼沟谷处排泄。沟谷冲洪积层的透水性好,埋藏较浅,水量较大,受大气降水及水库水补给,部分补给下部基岩裂隙水,同时向低洼处排泄。 2)基岩裂隙水:分布于基岩风化裂隙及孔隙中,富水性弱,为孔隙型潜水,受水库库水的补给,通过裂隙或泉眼方式排泄,透水性随深度增加而减弱。 3.5.2坝体及坝基水文地质参数 本次勘察在坝体及坝基共进行压水试验18段,根据《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL31-2003),吕荣值计算按公式q=Q3/P3*L,渗透系数根据附录C,公式K=Q/2πHL*lnL/r0计算。试验成果详见表3.5.2.1-1 表3.5.2.1-1 压水试验成果表 岩土 名称 钻孔 编号 段长孔深(m) (m) 0.00-5.60 5.60-9.80 9.80-14.30 14.30-18.50 18.50-23.00 23.00-28.50 28.50-34.1 最小值 最大值 5.60 4.20 4.50 4.20 4.50 5.50 5.6 选用 压力) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.3 4.5 3.1 2.1 3.7 2.5 3.1 2.8 2.68 2.46 1.56 2.94 1.85 1.88 1.67 1.56 3.15 0.263 0.170 0.109 0.203 0.130 0.138 0.123 0.110 0.263 3.04E-04 1.97E-04 1.26E-04 2.35E-04 1.50E-04 1.59E-04 1.42E-04 1.27E-04 3.04E-04 流量吕荣值渗透系数(m/d) 渗透系数(cm/s) (MPa(L/min) (Lu) ZK1-1 ZK1-2 ZK1-3 混凝土ZK1-4 (常规) ZK1-5 ZK1-6 ZK1-7 9 样本数 平均值 14 1.10 14 0.083 14 9.61E-05 表3.5.2.1-1 压水试验成果表(续) 岩土 名称 钻孔 编号 ZK2-1 ZK2-2 ZK2-3 ZK2-4 ZK2-5 ZK2-6 ZK2-7 段长孔深(m) (m) 0.00-5.20 5.20-10.00 10.00-15.80 15.80-20.50 20.50-25.20 25.20-30.1 30.10-34.8 最小值 最大值 样本数 平均值 坝体与基岩接触面 ZK1-8 ZK2-8 34.10~38.8 34.8~40.1 最小值 最大值 样本数 平均值 弱风化晶屑凝灰岩② ZK1-9 ZK2-9 38.8-41.3 40.10-42.00 最小值 最大值 样本数 平均值 2.50 1.90 0.30 0.30 15.7 10.4 2 2.68 1.47 1.40 1.40 1.47 2 1.44 4.70 5.3 0.30 0.30 12.9 8.4 5.20 4.80 5.80 4.70 4.70 4.9 4.7 选用 压力) 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.3 0.3 4.8 3.6 3.3 4.1 3.2 2.5 3.1 3.08 2.50 1.90 2.91 2.27 1.70 2.20 1.70 3.08 14 1.19 2.91 2.45 2.45 2.91 2 0.028 0.053 0.036 0.036 0.053 2 0.045 0.276 0.203 0.194 0.230 0.180 0.142 0.174 0.142 0.277 14 0.100 0.230 0.225 0.225 0.230 3.19E-04 2.35E-04 2.25E-04 2.67E-04 2.08E-04 1.64E-04 2.02E-04 1.64E-04 3.20E-04 14 1.16E-04 2.67E-04 2.61E-04 2.61E-04 2.67E-04 2 2.64E-04 6.14E-05 4.15E-05 4.15E-05 6.14E-05 2 5.14E-05 流量吕荣值渗透系数(m/d) 渗透系数(cm/s) (MPa(L/min) (Lu) C10二级配混凝土砌石 10 3.5.3环境水对建筑材料的腐蚀性 为评价本场地环境水的腐蚀性,本期勘察取地表水两件并进水质简分析。根据水质简分析,按照《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)附录L进行判定。结果如下表3.5.3: 综合表3.5.3,场地环境水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋不具腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。 防腐措施应根据现行规范应采取相应的防护措施。 表3.5.3 地表水腐蚀性评价表 腐蚀性类型 腐蚀介质 PH值 对混凝土的腐蚀性评价 侵蚀性CO2(mg/l) HCO3-(mmol/L) SO42- (mg/l) Mg2+(mg/l) 对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价 对钢结构 CL+ SO4(mg/L) -2-腐蚀标准 >6.5 <15 >1.07 <300 <1000 <100 3~11 <500 水质分析结果 6.53~6.62 0.00 1.0~1.2 30.0~35.0 4.26~6.69 39.41~47.73 6.53~6.62 39.41~47.73 腐蚀性评价 无 无 弱 无 无 无 弱 弱 弱腐蚀性 Cl-(mg/l) PH 3.6地震动参数 区内未发现有明显的新构造运动迹象,历史上无大的地震活动记录,区域构造相对稳定。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)和《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-2000)规定,本场地的抗震设防烈度为6度,水平向地震加速度代表值为0.05g,所属设计地震分组为第三组。大坝建基面均为弱风化晶屑凝灰岩,属于坚硬场地土,场 11 地类别为Ⅰ类,特征周期为0.30s。 3.7坝体混凝土及坝基岩石力学性质 3.7.1室内试验 本次勘察在坝体取6组(18件)C10细石混凝土、C20常规混凝土芯样进行室内饱和抗压强度试验,坝基岩石取2组(6件)弱风化晶屑凝灰岩进行岩石试验,岩石试验成果见附表01,统计结果详见表3.6.1-1至3.6.1-2。 表3.7.1-1 C10二级配混凝土砌石、C20常规混凝土芯饱和抗压强度试验成果统计表 样品编号 ZK1-Y1-1 ZK1-Y1-2 ZK1-Y1-3 ZK1-Y2-1 ZK1-Y2-2 ZK1-Y2-3 ZK1-Y3-1 ZK1-Y3-2 ZK1-Y3-3 试件情况记录 岩性 取样深度(m) 15.10-15.30 15.5-15.70 15.80-16.00 C20常规混凝土 20.30-20.45 20.60-20.80 21.10-21.30 31.1-31.3 31.6-31.8 32.00-32.2 统计个数 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 修正系数 标准值 极限饱和抗压强度(MPa) 试验值 15.36 13.34 16.21 18.22 15.55 17.61 16.35 16.45 18.32 平均值 20.36 20.34 21.21 23.22 20.55 22.61 21.35 21.45 23.32 9 23.22 20.34 21.60 1.18 0.071 0.96 20.87 12 ZK2-Y1-1 ZK2-Y1-2 ZK2-Y1-3 ZK2-Y2-1 ZK2-Y2-2 ZK2-Y2-3 ZK2-Y3-1 ZK2-Y3-2 ZK2-Y3-3 C10二级配混凝土砌石 4.3-4.5 5.2-5.35 5.8-6 10.2-10.4 11-11.2 11.5-11.7 35.5-35.8 36.6-36.8 37.7-37.9 统计个数 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 修正系数 标准值 14.68 16.77 18.33 15.32 16.32 18.33 17.35 15.87 16.56 14.68 13.77 13.33 13.32 14.32 13.33 13.35 13.87 14.56 9 14.68 13.32 13.84 0.56 0.040 0.97 13.49 表3.6.1-2 弱风化晶屑凝灰岩②物理力学试验成果统计表 指标 项目 饱和抗压强度 湿密度ρd(g/m3) 抗拉强度(MPa) 抗剪强度(MPa) 样本数 (个) 6 6 6 6 平均值 标准值 标准差 (fm) 41.85 2.62 1.55 1.60 (fm) 39.5 2.60 1.44 1.38 (σ) 2.85 0.02 0.13 0.26 变异系数 (δ) 0.068 0.008 0.084 0.165 范围值 38.5-45.1 2.60-2.65 1.40-1.80 1.20-1.90 3.7.2各岩土层物理力学性质指标建议值 根据以上试验成果,同时参照相关规范,参照原竣工、检测等原有资料并结合相近工程经验分析,综合提出场地坝体、坝址基岩岩体、结构面的主要物理力学参数地质建议值,详见表3.7.2-1、3.7.2-2 13 表3.7.2-1 岩土层物理力学参数建议值表 弹性模量 Ed 103Mpa 6-10 6-9 6-8 60.4 泊松比 μ - / / / 0.21 软化干密系数 度 η - / / / 0.63 ρd 饱和密度 ρs 吸水率 ωa 2.10 1.69 1.69 3.5 2.8 2.9 饱和吸水率 ωs 渗透 系数 k cm/s 1.16E-04 9.61E-05 2.64E-04 4.69E-05 岩土名称 g/cm3 2.38 2.36 2.36 2.60 2.43 2.40 2.40 2.62 C10二级配混凝土砌石 C20常规混凝土 C15混凝土(垫层) 弱风化晶屑凝灰岩 0.552 0.630 表3.7.2-2 各岩土层物理力学参数建议值表 抗剪 名称 摩擦系数 凝聚力f C - Mpa / / / 0.65 0.70 0.60 0.65 / 0 0 0 0 抗剪断 单轴饱和承载力 特征值 fak kpa 800 800 1200 800 抗压强度摩擦系数凝聚力C’ Rs f’ - Mpa Mpa / / 13.84 / 1.00 1.00 0.90 1.00 / 1.10 1.10 0.70 0.90 16.6 39.5 15.5 C10二级配混凝土砌石 C20常规混凝土 岩/岩 砼垫层/弱风化岩 坝 坝基 坝垫层 坝基 4、坝体砌筑质量与大坝渗流评价 4.1挡水坝坝体、溢流段质量评价溢流坝段特征 4.1.1左坝挡水段 左坝挡水段1#、2#:采根据钻孔ZK2钻孔结果及设计资料,坝体材料主要为C10二级配混凝土砌石,块石与细石混凝土芯样胶结情况总体呈上部胶结密实~较密实,未发现架空,芯样整体上较完整;坝体与垫层混凝土胶结完整,密实;坝基垫层混凝土与基岩胶结较好,呈整体状。根据本次取样试验成果,C10二级配混凝土砌石饱和抗压强度试验平均值可达13.84MPa,根据原竣工检测资料,垫层混凝土饱和抗压强度试验平均值为16.3MPa,达到设计强度的要求。 14 4.1.2右坝挡水段 右坝挡水段7#(主厂房上游):根据钻孔ZK1钻孔结果,本坝位于主厂房上游(7#),坝体材料主要为常规混凝土(根据设计资料,位于坝右0+000.00~坝右0+030.00段),在钻孔取芯时整体上较完整的,只是局部混凝土见蜂窝状气孔(主要揭示段为4-7m、23-28m),气孔径1-2mm居多,个别达3-4mm,气孔主要呈点状分布,贯通、连续性差,岩芯面普遍粗糙。根据坝体取混凝土芯样试验极限饱和抗压强度平均值为21.60MPa。根据原竣工检测资料,垫层混凝土饱和抗压强度试验平均值为16.70MPa,达到设计强度的要求。 坝右8#段坝体材料主要为C10二级配混凝土砌石(未布置钻探孔),根据原竣工检测报告表明,块石与细石混凝土芯样胶结情况总体胶结密实~较密实,未发现架空,芯样整体上较完整;其饱和抗压强度试验平均值为12.60MPa,垫层混凝土饱和抗压强度试验平均值为16.60MPa,均达到设计强度的要求。 4.1.3溢流段 本段未布置钻探孔,根据设计资料表明:溢流段3#、4#、5#、6#坝体材料主要为常规混凝土,混凝土主要为C15常规混凝土、C10细石混凝土、C25常规混凝土。根据原竣工检测报告表明,溢流段坝体混凝土未见蜂窝狗洞、未见表面裂缝,浇筑密实,外观一般,施工质量评定为优良;C10混凝土饱和抗压强度试验平均值为12.5MPa,C15混凝土饱和抗压强度试验平均值为16.7MPa,C25混凝土饱和抗压强度试验平均值为26.4MPa,均达到设计强度的要求。 注:上述竣工验收检测提供的饱和抗压强度为混凝土标准试块养护28天后的饱和抗压强度。 4.2大坝坝基岩体评价 大坝左、右岸、河床部位地基在坝体揭穿后即为弱风化晶屑凝灰岩,根据钻探结果,岩石节理裂隙较发育,坝基岩体较完整,呈块状结构,根据岩石试验极限饱和抗压强度平均值为41.85MPa,强度高,属坚硬岩,大坝左右岸、河床部位坝基承载力满足要求,坝基稳定性较 15 好。 此外,由于坝基建设时对坝基进行帷幕灌浆处理,本工程固结灌浆效果以施工时灌浆量、灌后波速测试为主,结合本次钻孔内取芯、压水试验成果的方法判定。 根据施工后对灌浆固结处理的岩石检测成果,岩体声波标准值提高明显,断层部位最显著。根据本次钻探时对灌浆固结合后岩体进行了2次压水试验,透水率为1.40~1.47Lu,介于1~3Lu,压水率满足设计控制要求。 综上所述,坝基经固结灌浆处理后,坝基的岩体的完整性的均性有了较明显的提高,和改善,效果比较理想,能满足设计控制的要求。 4.3 坝肩边坡稳定性分析 4.3.1河床坝基:河床断层(f1)宽度0.3~1.0m,充填片状岩、糜棱岩、碎块岩,为陡倾角断层,且与坝轴线交角较大,带内岩石多呈强~弱风化状,已进行常规处理,河床坝基稳定性较好; 4.3.2左岸坝肩:建基面岩石为弱风化中下部晶屑凝灰岩,岩石致密,力学强度较高,岩体较完整,未见断层破碎带,但见及节理密集带宽约1.5~3.0m,倾角75°,与坝轴线*行,倾向山里,其两侧风化较深,已进行常规处理,对坝基稳定无大影响; 4.3.3右岩坝肩:建基面岩石为弱风化中下部晶屑凝灰岩,岩石致密,力学强度较高,岩体完整性差~较完整,无大的地质构造经过,总体稳定性较好,但受缓倾角断层(f3)、顺河向断层(f2)及断层(f4)的影响,右岸岩体完整性差,节理较发育,风化较深,局部组合体对坝基抗滑稳定性不利,已采用边坡防护措施,现状稳定; 4.3.4坝肩边坡:址两岸地势陡峭,山坡自然坡度25-45°。基岩广泛出露,根据现场调绘,两岸坝肩主要为强风化~弱风化岩,边坡总体稳定; 左岸坡度较缓,基岩为晶屑凝灰岩,岩体风化较浅,岩体完整性差~较破碎,裂隙较发育,以高倾角为主,未发现单孔目坡软弱夹层存 16 在,无对边坡稳定不利的组合体,边坡总体稳定,受节理密集带的影响,局部可能产生少量崩塌。右岸边坡为强~弱风化基岩揭露,岩体完整性差~较完整,高陡倾角节理发育,缓倾角断层(f3)与顺河向断层(f2)、(f4)组合,均未形成不利组合体,对坝肩边坡稳定无影响,边坡总体稳定,但由于高陡倾角节理发育,局部可能产生少量崩塌。开挖坡顶以上的自然边坡,强风化基岩出露,自稳条件较好。 4.4大坝渗漏分析 4.4.1坝体渗漏分析 xxxxxxx水库大坝坝体采用C10二级配混凝土砌石。本次勘察在坝体中共进行14段压水试验,左、右岸坝体根据压水试验成果透水率在1.56~3.08Lu之间,大致呈透水率较弱态势,大部分数值均小于3Lu可满足要求(规范要求小于3Lu)(详见表3.4.2.1-1);坝体与坝基接触段共进行2段压水试验,根据压水试验结果:左、右岸及溢流堰(河床)处坝体根据压水试验成果透水率在2.45~2.91Lu,能满足要求。根据现场检查,左、右岸坝体与坝基接触局部见有红褐色铁质析出,并伴有局部潮湿。 综上所述:大坝坝体整体性较好,仅局部存在由于混凝土存在蜂窝而形成的混凝土表面潮湿。 4.4.2坝基渗漏分析 坝基岩土层为弱风化晶屑凝灰岩,表层岩体裂隙较发育,岩体呈碎裂-块状结构,在坝基中共进行2段压水试验,根据压水试验表明:岩体上部的透水率在1.40~1.47Lu之间,左、右岸及河床钻孔压水试验的岩体上部透水率小于5Lu(规范要求小于5Lu),能满足要求。 4.4.3绕坝渗漏分析 大坝左、右岸坝基岩土层为强、弱风化晶屑凝灰岩,根据钻探揭示,两岸岩体裂隙较发育,根据压水试验表明,呈弱-中透水性,据现场地质点调绘,左、右岸坝体下游20m范围内岩面偶见湿润,绕坝渗漏 17 现象不明显。 5、溢流堰及及下游冲刷坑工程地质条件及评价 溢流堰位于坝顶中央,采用自由跌水式措施,溢流净宽70m,大坝溢流堰无挑流措施,设计洪水时单宽流量79.69m3/s.m,校核洪水时单宽流量121.38m3/s.m,堰顶高程为230m,工程泄流量较大,泄流对坝下冲刷能量大。 根据现场观测冲刷坑至坝脚约6-7m,冲刷坑深度约2-3m,河谷呈 “V”字型,两岸及河床大面积基岩裸露,河床局部表层分布大量块石,厚度约0.5~1.00m,粒径300~600mm不等,粒径最大可达2.00m。基岩岩性为晶屑凝灰岩,呈弱风化状,裂隙发育,影响岩体完整性及强度,整体呈碎裂~块状,较易冲刷,岩体冲刷系数建议K=1.3(经验值)。 6、结论与建议 6.1结论 1)区内未发现有明显的新构造运动迹象,历史上无大的地震活动记录,区域构造相对稳定。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)和《水工建筑物抗震设计规范》(DL 5073-2000)规定,本场地的抗震设防烈度为6度,水平向地震加速度代表值为0.05g,所属设计地震分组为第三组。特征周期为0.30s。 2)大坝附近水文地质条件简单,地表水主要为坝区内河水,地下水主要来源于大气降水,地下水位受水库蓄水高程影响很大。根据含水层性质及埋藏条件,本区的地下水含水层主要为第四系孔隙性潜水及基岩裂隙水。 3)大坝基础均为弱风化晶屑凝灰岩,大坝岩体呈块状结构,强度较高,属坚硬岩,承载力满足要求,坝基稳定性好。 4)左坝肩的边坡主要为岩质边坡,自然边坡坡度约25-45°,目前未发现下沉、裂缝、崩塌等边坡滑移现象,左坝肩边坡稳定。右坝肩的边坡主要为岩质边坡,坡度陡峭, 自然边坡坡度约25-45°,目前未发现下沉、裂缝、崩塌等边坡滑移现象,右坝肩边坡基本稳定,但局部 18 有危岩分布,建议清除。 5)根据本次勘察成果及压水试验成果。坝体的透水率在1.56~3.08Lu之间,可满足要求,仅局部发现部分混凝土潮湿状。 6)根据压水试验表明,未发现大坝左、右岸及河床存在坝基渗漏的现象;左右岸均不存在绕坝渗漏。 6.2建议 xxxxxxx水库是以发电为主的中型水利枢纽工程,水库为当地农业生产和人民生活发挥重要作用,水库除保护下游村庄免受洪涝灾害之外,对当地经济及下游群众的生命财产的影响至关重要。通过本次勘察发现的问题并提出处理的建议: 1)据本勘压水试验成果,坝体渗透性等级为弱透水层;坝基经采用帷幕灌浆后透水性能改良效果较好,属弱透水层。 2)坝体勾缝有剥蚀、脱落现象,采取深勾缝与灌浆工程措施予以加固。 3)右岸坝肩下方局部有危岩,建议清除,有存在对边坡不利的节理裂隙,后期应加强观测,局部岩石渗水,应注意地下水对边坡影响,必要时进行灌浆等工程处理。 19 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容