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文档简介
1、3、工程地质3.1区域地质3.1.1地层岩性张家坝水库工程区域内分布地层有元古界昆阳群、震旦系;古生界寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系;中生界三叠系、侏罗系、白垩系;新生界第三系及第四系地层分布于山间盆地、河流分布新生界第四系冲积层、坡积层。中生界地层以红色碎屑岩建造为主,第四系为松散堆积砂、砾、粘土。根据各时代地层岩性组合特征、沉积韵律、分布范围、岩相变化由新到老分别叙述如下:新生界第四系(Q):冲积层(Qai)、厚度1.512m、主要分布于安宁县城东部、西部,月字庄水库下游县街一带,青龙哨、白塔村一带:安宁盆地:上部褐色粉砂质粘土、夹炭质粘土、淤泥质粘土。下部浅灰色细砂砾石层,粘土细砂砾石层
2、。山间箐沟:紫褐色含砾粘土、砂质粘土砾石、夹淤泥质粘土。坡积层(Qdi)、厚度l5m、分布于盆地边缘山鹿、水库箐沟两岸边坡:浅灰色粘土、灰黑色腐殖粘土,局部为黄色、灰色含砾粘土。黄色、棕红色含砺(碎)砂质粘土,夹薄层灰色粘土。整合接触上第三系(N):2黄色、暗紫色含砂土卵砾石层,红色粉砂土、粘质粉砂土。厚度几米到数百米,分布于安宁县城东南大部。白垩系石门群(K)上部为紫红色中至厚层状,中粒、粗粒石英砂岩;中为棕红、紫红色薄层钙质砂岩、钙质泥岩夹紫红色泥灰岩;下为紫红色钙质砂岩、含砺砂岩。厚度122974m。分布于大桃花村至宝山之间。侏罗系(J)中统上禄丰群(J1)2紫红、棕红色泥岩、钙质泥岩、
3、杂色泥岩、粉砂岩、砂砾岩。厚度411638m,分布于安宁盆地及外围大部,北至温泉、西至草铺镇;东到珊峨、大青山,分布面积广泛。整合接触下统上禄丰群(T-J)31深红、棕红、暗紫色泥岩、泥质粉砂岩夹泥岩,底为砾岩。厚度62841m.分布于权甫水库东北大部、至化工厂、高山坡、石龙坝一带。整合接触三叠系(T)上统一平浪群(Ty)3紫色、黑色泥岩夹细砂岩,底为石英砾岩。厚度0146m,分布于权甫水库右侧,倾向东北,向南延伸至月字庄水库。整合接触上统玄武岩组(PjS)2灰绿、黄绿色杏仁状、气孔状、块状隐晶至玄武岩夹紫色凝灰岩。厚度1401221m。主要分布于高山坡、石龙坝南侧;一直向东延仲至滇池、海口一
4、带;温泉东侧及明朗水库下游一带、西山均有分布。整合接触下统栖霞、茅口组(Pq+m)1灰白、灰黑色中厚层块状灰岩、白云质灰岩、白云岩。厚度190598m。主要分布于大龙山至温泉之间、月字庄水库以东、耳目村以上及东部一带;测区东北部海口一带也大面积分布该地层。整合接触下统倒石头组(Pd)1褐黄色豆状致密状铝土岩、铝土质页岩、黑色页岩、砂岩夹灰岩透镜体。厚度267m。零星分布大龙山东北一带、权甫水库右侧倾向东北,向南延伸至月字庄水库;雁塔村附近也有分布。整合接触石炭系(C)上-中统威宁-马平群(C)2+3浅灰、灰白色厚层块状纯灰岩,豆状、鲕状灰岩,局部夹薄层砂页岩及角砺状灰岩。厚度26105m。零星
5、分布大龙山东北一带、秋木园,平地哨以西一带也有分布。下统大圹阶上司段、万寿山段(Cd)1浅灰、紫色厚层块状角砺状灰岩或白云岩夹灰岩。厚度1280m。分布于明朗水库下游右岸一带,耳目村至平地绍一带也有分布。整合接触泥盆系(D)上-中统(D)2-3深灰色中至厚层状结晶白云岩、角砺状白云岩夹兰绿色钙质页岩。主要分布于权甫水库,向南延伸至月字庄水库,倾向东北;平地绍、白塔村一带分布。整合接触中统海口组(D)2h灰白色石英砂岩夹黄灰绿色石英砂岩及灰绿色页岩富含沟鲮鱼及古鲮木化石,厚度10170m。主要分布于月字庄水库坝址一带,倾向水库下游,雁塔村至耳目村一带也有分布。整合接触下统翠峰山组(De)1黄绿色
6、泥质粉砂岩、粉砂质页岩,厚度22172m。主要分布于甸头村一带。寒武系下统(丘)沧浪铺组(丘c)1a上部灰绿色砂质页岩夹粉砂岩;下部灰黄、灰白色中粒石英砂岩、泥质砂岩夹页岩,厚度42270m。少量分布于美树山以东一带。整合接触筇竹寺组(丘q)1黄绿、灰绿及紫色粉细及黑色页岩底部为灰色磷块岩夹页岩,厚度104312mo主要分布于草铺、泉浦水库至月字庄水库西部;明朗水库东北部也有出露。整合接触震旦系(Z)上统灯影组(Zdn)b浅灰、灰白色薄厚层状白云质硅质灰岩、硅质灰质白云岩。厚度460一1202m。主要分布于大龙山一带、甸头村附近少许分布。陡山沱组(Zd)b浅灰色薄厚层状白云岩夹硅质白云岩,常见
7、角砺状结构。厚度151253m。主要分布于韶关屯至明朗大坡一带。南沱组(Zn)b暗红色粉-细砂质页岩夹少量粉砂岩,薄层;底部为暗红色冰碛砾岩,厚度85m。整合接触下统澄江组(Zc)紫红色中-厚层状粗粒长石石英砂岩夹棕红色泥岩;细-中粒砂岩及粉砂岩。底部为棱角状砾岩。分布于测区最北部即甸头村以北大部厚度5001126m。昆阳群(Pt)1美党组(Pt)1m上部为灰色板岩及砂岩,中部为灰岩透镜体;下部为灰色板岩夹粒状灰岩、薄层灰岩、泥灰岩、炭质板岩。厚度2773392m。分布于测区白塔村及官庄一带。黑山头组(Pt)1hs由灰白、白色厚层块状细粒石英砂岩、石英岩、石英粉砂岩与深灰、灰色绢云板岩、粉砂质
8、绢云板岩组成。厚度大于1626m。黄草岭组(Pt)1h深灰、灰黑色绢云板岩、千枚状板岩夹粉砂岩,薄层或条带。厚度大于330m。3.1.2地质构造与地震区内位于云南山字型构造内侧、紧靠盾地北端、属扬子准地台川滇台背斜二级构造单元,于元谋断裂南段一平浪段西侧。晋宁构造运动后,区内隆起上升,长期遭受风化剥蚀,燕山运动时期地壳下降,侏罗系、白垩系、三迭系地层相继形成,沉积了厚约万余米的红色碎屑岩。燕山运动晚期区内红层全面发生强烈褶皱、断裂,形成了规模不等的向斜、背斜构造,奠定了本区构造雏形。喜山运动以大面差异上升活动为主。根据本区地质构造的发生、发展、组合特征、分布形态叙述于下:安宁向斜:位于安宁盆地
9、内,向斜轴向近东西,西周略有扬起,两翼不对称。核部由侏罗系中统上禄丰群J1)紫红色泥岩段构成,2西翼分别为下统上禄丰群(T-J)、三叠系上统一平浪群(Ty)、二叠313系下统倒石头组(Pd)。库区附近北翼岩层走向5070。东,倾向南1东,倾角3545;西翼岩层走向5080西,倾向北东,倾角2028。库区为发现断层,在外围北、西部,有近南北向、近东西向两组断裂分布,但未伸入库区。根据该区地质构造的分布规律、性质和特征初步分析:工程区区域稳定性主要受元谋断裂的控制,喜山运动和晚近时期区内构造运动不强烈,主要以为冲刷、浸蚀、剥蚀为主,区内地块相对稳定。受南元谋北向断裂构造的控制,工程区域内近代地震活
10、动频繁,但震级不大,1970年11月的舍资5.1级地震,2000年1月15日大姚、姚安5.9级和6.5级地震,特别是2008年5月12日四川汶川地震,在该区也有较强烈的反映。地震多发生在元谋北向断裂附近。综合区内地质构造特征和近期地震特点分析:各次历史性地震震级V6级、地震烈度为WI度。按国家地震局颁布的中国地震烈度区划图(1990)和国家质量技术监督局发布的中国地震动参数区划图(GB18306-2001)、结合水库运行以来的实际情况,工程区地震基本烈度为WI度,地震动峰值加速度0.15g,地震动反映谱特征0.45s。地形地貌及物理地质现象张家坝水库位于鸣矣河支流清水河源头鸣矣河属螳螂川一级支
11、流。区内为低山丘陵地形。地势总的呈西部高、东部底,高程18502300m,相对高差一般50100m。水库位于鸣矣河二级支流、新哨湾和油库西南面的侵蚀冲沟交汇处,库内谷底宽100200m,坡降13/100,两岸山坡平缓、坡度一般515。库区不良地质现象是岩石风化剥蚀强烈和小冲沟较发育,其原因是泥岩类质软和无植被基岩裸露造成。整个工程区范围内相对高差不大,属低山丘陵地貌,无规模较大的灾害性滑坡、泥石流发生,植被发育相对一般,水土流失不严重。水文地质条件区内主要分布中生界白垩系、侏罗系、三迭系红色碎屑岩,次为第四系冲积层,地下水的分布、富集主要受地形地貌、地层岩性和地质构造的控制。根据该区地形地貌特
12、征、地层岩性组合规律和地质构造的力学性质,结合地表分水岭流域水系特征地下水类型分述如下:1、第四系松散岩类孔隙水:孔隙水主要分布于螳螂川水系冲、洪积阶地,因含水砾石层厚度1.05.5m,主要接受大气降水补给、含水微弱。地下水埋深1.03.62m,渗透系数0.240.62m/昼夜,地下水径流模数15L/s.km2、矿化度0.331.03g/L,PH值7.28.2,地下水类型HCOCa.Na,最大涌水量1.212.7t/昼夜。32、中生界碎屑岩盆地基岩裂隙水:安宁盆地为一向斜自流盆地,盆地东部分布背、向斜。褶皱构造对地下水的富集起控制作用。区内含水层主要为中侏罗统砂岩、粉砂岩的裂隙含水层,为层状分
13、布的弱含水层,根据区域水文地质资料钻孔轴水试验:泉水流量0.050.427L/S、渗透系数0.050.12m/D、地下水径流模数0.20.4L/s.km2、地下水类型HCOCa,矿化度V0.5g/L。隔水层有第四、3三系粘土层及中侏罗统泥岩层。3.2水库工程地质问题评述3.2.1、水库渗漏库区主要分布中生界中统上禄丰群Jl):紫红、棕红色泥2岩、钙质泥岩、杂色泥岩、粉砂岩、砂砾岩。岩层呈单斜倾向顺流左岸,库区内无区域性断裂和破碎带通过。水库有两个低邻谷:(1)北东方向的小西门冲沟和皇坟梁子西侧冲沟至螳螂川;(2)西南方向的清水河邻谷。上述地邻谷比水库正常高水位一般低1040m,最低螳螂川为50
14、m。小西门邻谷与水库廻水高程间的最短距离1150mo以泥岩为主,夹粉砂岩、钙质泥岩;皇坟梁子西侧邻谷与水库廽水高程间的最短距离1200m,为泥岩夹粉砂岩、钙质泥岩。两低邻谷均出露泥岩岩层,有隔水作用。综上所述,水库虽有低邻谷,但不存在库水向低邻谷渗漏问题。3.2.2、库岸稳定区内为低山丘陵地形。地势总的呈西部高、东部底之势。两岸山坡平缓,库盆自然边坡坡度515。沿岸出露中侏罗统上禄丰群(J1):紫红、棕红色泥岩、钙质泥岩,杂色泥岩、粉砂岩、砂砾岩。2岩层呈单斜倾向左岸、走向与库盆斜交,岩层倾向88110、倾角1823。左岸倾向山内、为逆向结构土质边坡、边坡坡度较缓;右岸倾向山外、为顺向结构土质
15、边坡,倾角大于库岸边坡角,但有植被覆盖。库区尾部自然边坡不陡,分布第四系冲积层(al)淤泥质粘土、粉质粘土,坡积层Qdi)含砾粘土、砂质粘土。整个库盆岸坡属软弱工程地质岩组,无断裂构造,除库水淘蚀岸坡凹凸不平外,库岸无滑坡、坍塌体等现象,水库边岸再造不严重,库岸相对稳定。3.2.3、水库淤积张家坝水库库区南北长1.2km、东西宽0.671.1km,径流面积大约为3.7km2,水库水源主要从鸣矣河提水引蓄,坝高30.8m,库容1291.5万m3。库盆地形坡度较缓,库盆尾段为二岔主箐沟组成。在强烈的风化剥蚀过程中,雨季受地表水冲刷搬运,部分固体径流物由箐沟沿河而下沿途堆积,径流物质成份以粉砂质土为
16、主。库尾入水口主要以淤泥为主、少见砾石粗砂,由此判断:库区淤积以悬移质淤泥质粘土为主。固体径流物来源于水库周边缓坡地带风化侵蚀的岩石碎屑固体,根据该区工程地质条件与云南省2004年土壤侵蚀现状遥感调查报告综合分析估算,水库运行24年、平均淤积量0.38万m3,总淤积量11.5万m3,库区植被发育良好,岸坡地形较缓、无坍塌,进入库内的固体径流物一般较少。3.2.、4水库浸没水库区在正常蓄水位范围内,没有自然村及其耕地与矿产资源分布,故不存在淹没问题。由于水库为丘陵区沟谷型水库,两岸地形为斜坡,局部为陡坡,两岸有常流水的溪沟,其水位高于水库设计正常蓄水位,故不存在浸没问题。3.3、坝址枢纽区工程地
17、质3.3.1、地层岩性坝址区出露第四系残坡积层、坡积冲积层,上第三系和中侏罗统地层。由老至新分述如下:中侏罗统上禄丰群(打12)岩层稳定,岩性单一,共分21层(J212-1J212-21),单数均为紫红色、暗紫红色泥岩、粉砂质泥岩。厚度不一。最厚为J212-1和J212-2,达4065m以上;其余各层厚520m.偶数层均为灰紫色、灰绿色钙质泥岩,为薄中厚层状,单层厚度0.30.5m。J212-i分布在右岸及河槽一带,JJ2-2JJ2-20主要分布在左岸坡一带,J212-21分布与左岸公路丫口附近。上第三系(N),共分两层第一层(N1):黄色、灰色、暗紫色含砂土卵砾石层,卵砾石约占6070%,砺
18、径一般0.520cm,大者达4060cm磨圆度一般交好,多为椭圆状.成分以长石砂岩为主,次为石英岩,偶见灰岩。砂土主要为粉、细砂混粘土组成,形成胶体物质,交结一般较差,该层分选性也较差,仅局部略有分选性广布于坝址右岸山坡一带及公路以东。因受侵蚀破坏,残留厚度各地不一,一般为0.54m,最薄为0.2m,该层呈不整合复于基岩上。第二层(N2):黄色、灰色、红色粉砂土、粘质粉砂土,夹粉砂质粘土及0.2m厚的砂砾石透镜体,结构一般较密实,粉砂土中有钙质胶结,地形明显较突出,局部显微层理,分布于右岸山顶平台和左岸公路以东山顶地带,厚度47m。(3)第四系(Q),按成因类型共分两层:坡积冲积层(Qal+d
19、l):黄色、棕红色含砺(碎)砂质粘土、粘质砂土,夹薄层灰色粘土、砂质粘土、砂土,结构较紧密,砺(碎)石含量一般约5%,砺径多在5cm内,但局部变化较大,如右岸农技站旁边,含量最多达50%,砺径最大达30cm,磨圆度以椭圆状着居多,成分以长石砂岩为主。广布于河槽和两侧山坡上,厚度15.3m。残坡积层(Qel+dl):黄色、棕红色砂质粘土含少量碎(砺)石,分布于右坝肩山顶平台上及左岸溢洪道一带,厚度0.51.5m。3.3.2、地质构造坝址位于安宁向斜西部扬起端的南翼。岩层总的呈单斜构造,倾向左岸,但有小的波状褶皱。右岸山坡岩层倾向一般与山坡一致,即岩层走向北1030西,倾向北东;倾角1523,略大
20、于地形坡度。但在山坡下部第一台荒地至山脚地带,岩层为一较小的向斜褶皱。岩层西翼产状:走向北10西,倾向北东,倾角17;在东翼山坡脚地带,岩层走向60西北10东,倾向南西或北西,倾角828,与山坡异向.此向斜向北延仲至小冲沟边向南至拖拉机培训站,长约140m.山脚岩层倾向山内,对山坡稳定有利。右岸山坡岩石节理裂隙较发育,且多为陡倾角,主要有两组:Ji:走向北3060东,倾向南东,倾角6685;J2:走向2540西,倾向北东,倾角6586其次还有两组:J3:走向北3050。西,倾向西、倾角4050,J4:走向北5西北10东,倾向西南或西北,倾角5070。右岸山脚至左岸山脚,属河槽部位,均为第四系覆
21、盖层。基岩为一小的背斜褶曲,西翼即是上述右岸山坡下部小向斜的东翼,东翼即是左岸岩层。据可行性阶段钻孔揭露,岩石节理裂隙发育,以陡倾角为主,均在50以上,并有挤压镜面和擦痕,个别具有褶曲现象。但岩心较完整,未发现断层破碎带。3.3.3、地形地貌物理地质现象枢纽区为丘陵地形,高程18521905m综观全区,北部高、南部相对较低,高程1900m左右,侵蚀冲沟发育。坝址位于新哨湾和油库西南面的侵蚀冲沟交汇处下游约80m,河槽成U型,高程1854m,底宽约66m,两岸山坡交缓,约515。左岸坝肩为圆形山,高程1888.2m,圆形山东侧至公路之间为凹槽地形,高程1879.7m,是有利的天然溢洪道位置,公路
22、以东山体雄厚。右岸坝肩一带地形显三级梯形台阶,属河谷阶地的残留地貌,其上有第四系含砺粘土、砂土堆积物。枢纽区物理地质现象主要是侵蚀沟和岩石的风化剥离。侵蚀沟较大的在坝址右岸上游180m,呈V型由西向东延仲,长约250m,深1025m底宽515m,口宽2560m,沟内两侧地形较陡,岔沟较多,易风化破碎成泥岩,被洪水带出堆积沟心,对右岸输水涵管进口有一定影响。3.3.4、水文地质条件坝址区分布侏罗系中统上禄丰群Jl)紫红、棕红色泥岩、钙2质泥岩、杂色泥岩、粉砂岩、砂砾岩属相对含水层,其中泥岩层有一定隔水作用;箐沟内和山体周边偶见裂隙水溢出点。坝外河床及阶地冲积层赋含地下孔隙水,地下水埋深0.52.
23、5m,雨季主要受地表水补给,最低排泄面为河床,靠近河岸水量丰富,远离河床水量微弱。鸣矣河河水1982年昆钢做过试验,作为生活用水出大肠杆菌、总细菌、浊度、色度等超标准外,其它符合要求。可行性阶段分期取水样3组,试验成果表明环境对混凝土无侵蚀性。3.4坝基、坝肩工程地质条件及稳定性评价3.4.1、左坝肩左坝肩边坡约11,分布侏罗系中统上禄丰群(Jl):钻孔揭露2为:紫红、棕红色(钙质)泥岩、杂色泥岩、粉砂岩、砂砾岩。强风化深度:基岩面以下4.9m,坝基属软弱工程地质岩组。坝基岩层走向南北、与坝轴线略斜交,呈单斜倾向左岸,为逆向结构土质边坡、边坡坡度较缓,岩层倾向88110、倾角1823。坝肩无断
24、裂构造及缓倾角裂隙,发育的两组节理倾角大于边坡角.。钻孔揭露岩心呈短柱状,压水试验岩体透水率:坝基为36Lu、以下两段分别为3.0Lu、7.0Lu。岩体相对完整、岩体质量指标(RQD)96%,坝基基础稳定。强风化岩体裂隙发育,属中等透水层、存在坝基渗漏。3.4.2、右坝肩右坝肩边坡约20o,地表分布第四系坡积层(Q2:厚度12.5m;浅灰色粘土、灰黑色腐殖粘土,局部为黄色、灰色含砾粘土。黄色、棕红色含砺(碎)砂质粘土,夹薄层灰色粘土。坡积层以下为上第三系(N),黄色、暗紫色含砂土卵砾石层,厚度一般0.54.0m;是在中生代向斜盆地基础上形成的,不整合于中侏罗统之上,因成岩性差,层理面不明显,未
25、测得产状,据右坝肩K3号槽探揭露,N1与N2接触面较平缓微有起伏。右坝肩基岩为侏罗系中统上禄丰群Jl):钻孔揭露为:棕红色2(钙质)泥岩、杂色泥岩、粉砂岩、砂砾岩。强风化深度:基岩面以下5.0m,属半坚硬工程地质岩组。坝基岩层倾向东、呈单斜构造倾向山外,为顺向岩质结构边坡,倾向80、倾角17,右岸岩层节理裂隙较发育,且多为陡倾角,主要有两组:组走向北3060东,倾向南东,倾角6685:组走向2540西,倾向北东,倾角6586。其次还有两组:组走向北3050。西,倾向西、倾角4050,组走向北5西北10东,倾向西南或西北,倾角5070。压扭性节理、裂面呈舒缓波状、隙宽24mm、充填铁质薄膜,频率
26、23条/m2,Q174Z72、剪性节理、裂面平直、隙宽24mm、充填铁质薄膜,频率23条/m2。钻孔压水试验岩体透水率:右坝肩52Lu。坝肩无缓倾角裂隙,节理倾角大于边坡角。建坝时清基彻底,钻孔揭露岩心呈短柱状,岩体相对完整,坝基稳定。岩体裂隙发育、属中等透水、存在坝基渗漏和绕坝渗漏。3.4.3、河槽坝基河床坝基基底为侏罗系中统上禄丰群(J1):钻孔揭露为:上部2紫红色泥岩及粉砂岩,岩体风化呈碎裂状,节理裂隙发育;下部紫红色泥岩,见方解石细脉岩层面穿插,节理裂隙发育,隙宽0.51mm、裂面呈波状张开,无充填物,节理15。60。坝基属软弱工程地质岩组,强风化深度:基岩面以下4.7m为强风化底界,
27、以下岩体呈弱风化、岩体质量指标(RQD)94%。钻孔压水试验岩体透水率:最大13Lu、最小l.OLu。岩层走向与河流向、大坝轴线防线斜交,呈单斜倾向左岸,倾向4355,倾角3540。基础岩体相变小、产状变化不大、无断裂及倾向下游缓倾角软弱结构面,基础相对稳定。基底层岩体张开型裂隙发育,仅有一段透水率为13Lu,以下两段分别为1.0Lu、2.0Lu;坝基属中等透水层,但渗漏量不大。3.5、大坝坝体稳定、渗漏及库岸稳定的地质评价1、坝址区主要分布中统上禄丰群(J1):紫红、棕红色泥岩、2钙质泥岩、杂色泥岩、粉砂岩、砂砾岩。软弱和坚硬工程地质岩组交替分布,岩层走向与大坝轴线斜交,呈单斜倾向左岸。钻孔
28、揭露:岩体质量指标(RQD)1096%;岩体透水率:强风化岩体1252Lu、弱风化岩体0.6Lu7.0Lu。坝址区无断裂构造和倾向下游缓倾角结构面,岩体相对完整,根据基础岩体透水率分析:存在坝基渗漏、绕坝渗漏。2、近库岸为岩质边坡,以风化剥蚀为主,第四系坡积覆盖层厚度不大,边坡内无影响边坡稳定的物理地质现象和软弱结构面。受库水淘蚀、岸坡凹凸不平呈阶梯状,未发现库岸坍塌、滑坡等现象,边岸再造不严重,近库岸边坡相对稳定。水工建筑物无变形、位移等不良现象。3.5溢洪道及抽水站工程地质条件及稳定性评价3.5.1溢洪道溢洪道位于坝址左岸圆形山东侧,地形为一理想的天然凹槽,成U形,长约250m,口宽约10
29、0m。槽底高程1879.7m,比圆形山顶低8.5m。凹槽附近山坡一般较缓,坡度1015,凹槽两段地形较开阔。出露的基岩有中侏罗统上禄丰群Jl):岩性为紫红色泥2岩、粉砂质泥岩夹灰紫色钙质泥岩。岩层走向一般北515。西,以溢洪道方向近于平行,倾向北东,与山坡异向,倾角1523。凹槽中有第四系残坡积覆盖,为含砺砂质粘土,厚度13.5m。溢洪道出口附近,有一基岩裂隙泉水出露,泉流量0.03L/m,旱季无水流出。溢洪道基岩以泥岩类为主,岩石较软弱易风化,抗冲刷能力低,全、强风化深度为5.5m。因此,虽然溢洪道两侧地形较缓,边坡较稳定,现场检查溢洪道衬砌边墙、底板无变形情况,闸基和泄水槽及出口消力池,多
30、年一直安全运行。3.5.2抽水站抽水站建在右岸坝址上游一缓坡地带。基岩中侏罗统上禄丰群(Jl):岩性为紫红色泥岩、粉砂质泥岩夹灰紫色钙质泥岩。岩层倾2向80、倾角17,右岸岩层节理裂隙较发育,且多为陡倾角,主要有两组:组走向北3060东,倾向南东,倾角6685;组走向2540西,倾向北东,倾角6586。其上有第四系冲洪积层,岩性为棕红色砂质粘土夹砂砾石,厚度估计46m。修建云化抽水站时,抽水站兴建20多年来,一直正常运行。基础均开挖至完整基岩,基础稳定,承载力满足基墩、镇墩基础要求。3.6大坝岩(土)物理力学试验指标汇总土样及试验说明本次大坝安全鉴定在坝体上布置勘探钻孔4孔、探坑2个,在坝体不
31、同部位取原状土样28组,其中探坑扰动土样三组,按GB/T501231999土工试验方法标准、SL2371999土工试验规程要求进行常规物理力学指标测试,试验方法采用饱和固结块剪,同时在坝体不同部位、深度进行标准贯入试验29段次。成果分析汇总土工试验资料的整理,一般性指标采用算术平均值,即平均值、小值均值、大值均值,28组原状图样试验整成果见表:原状土样分析统计成果表(21)密含细粒孔饱液塑塑粘粒内摩凝聚压缩系压缩模度水比重隙和性含量擦角力数量g/m3率Gs比度限限指(PKPa0.10.1整理%e%数%0.20.2结果MPaMPa1.9823.942.730.7191.5150.1322.202
32、6.9347.5518.4422.410.257.10均值1.9321.662.720.6488.4746.6520.0623.4143.016.9517.520.185.69小值均值2.0326222.750.7494.5654.6123.9531.2252.119.7724.030.348.86大值均质从统计成果看:试验土样基本反映了坝土的物理力学性质,具有一定的代表性,粘粒含量适中、抗剪强度、干密度普遍偏高、是该坝的主要特征。根据坝土的物理力学性质、坝基工程地质条件,坝土采用试验值,坝基、坝坡棱体采用类比值,建议物理力学指标如下表:坝料分区物理力学指标建议值表(2-2)、力学指标坝体分区
33、、天然容重(g/m3)饱和容重(g/m3)内摩擦角(度)凝聚力(CKpa)渗透系数、透水率备注均质坝体2.082.09518.4422.414.1X10试验值坝基接触带1.982.019.018.36均值30Lu类比值(渗透为试验值)坝基基岩2.32.528.010152.4Lu类比值3.7大坝坝体结构及质量评价3.7.1大坝坝体结构张家坝水库大坝为一坝,主体工程分两期填筑:一期工程开工于1973年2月,1974年完工,坝高为20.2m;二期工程开工于1973年2月,年工程完工。最大坝高30.8m,总库容1291.5万m3。坝顶宽7.0m,坝底宽198.0m,坝顶长461.0m。上游1869.
34、3m高程以下坝坡坡比1:3.50,1869.3m高程以上至坝顶坝坡坡比1:3.25;内坝坡比为0.2-0.3m干砌块石护坡、以下0.2为碎石垫层;外坝坡戗台设在高程1872.4m处,戗台宽度2.0m,戗台以上坝坡1:2.75、戗台以下坝坡1:3.0、坝坡为块石护坡;坝角设有排水棱体底宽20.5m、顶高程1860.1m、顶宽3.0m。3.7.2坝体质量评价大坝修建时期,截水槽开挖、回填和坝体填筑经采用机械运料、铺筑、夯压,坝体填筑质量较好。根据钻孔揭露:截水槽清基开挖彻底,河床第四系冲积层含砾砂质粘土清除彻底。施工过程中指标控制严格、坝体压实度较好,本次坝体钻孔勘探取样试验结果:天然含水率范围值
35、为9.127.0%,平均值为23.94%;干密度范围值为1.92.12cm/m,平均值为1.98cm/m3;孔隙比范围值为(a)0.550.90、平均值为0.71;0.4饱和度范围值为85.197.5,平均值为91.51;塑性指数范围值为18.737.4,平均值为26.93;粘粒含量范围值为3358%,平均值为47.55%;压缩系数(a0.i-0.2MPa)范围值为0.140.57MPa、平均值为OQMPa1;9范围值为11.3。21.6,平均值为18.44;C范围值为1527KPa,平均值为25.6KPa。土工室定名为:含砂高液限粘土、低液限粘土,属中压缩性粘土。从以上试验成果分析:坝土粘粒
36、含量适中、抗剪强度相对较高,坝体压实度范围值83.092.0%;平均压实度85.0%。坝土25mm的砾石含量1315%,坝体筑坝过程中铺土厚度、含水量指标控制不严、夯压机械压实功能低,压实程度差,坝体密实程度不均衡,钻孔标准贯入试验结果:一号钻孔锤击数1417击,其它空位锤击数大多为20击以上,坝土为致密状态。从钻孔注水试验分析(水文地质试验试验成果见下表):张家坝水库坝体、坝基钻探水文地质试验成果表(表23)孔号及位置深度(m)高程(m)岩性强风化底界高程(m)标准贯入试验锤击数渗透系数(cm/s)孔内试验类型吕容值(Lu)AK1左坝肩05.01880.1坝土1860.0164.1X10-5
37、注水压水5.010.01875.1坝土14、148.1X10-610.015.01870.1坝土152.6X10-515.020.01865.1坝土173.1X10-620.025.01860.1坝基3625.030.01855.1坝基330.035.01850.1坝基7AK2河槽05.001880.1坝土1840.194.1X10-5注水压水5.010.01875.1坝土1318X10-510.015.01870.1坝十261.9X10-515.020.01865.1坝土171.1X10-520.025.01860.1坝土322.8X10-525.030.01855.1坝土251.5X10-
38、530.035.01850.1坝土291.2X10-535.040.01845.1坝土318.0X10-640.045.01840.1坝基1345.050.01835.1坝基150.055.01830.1坝基2AK3右坝肩05.001880.1坝土1850.3204.1X10-5注水压水5.010.01875.1坝土241.9X10-510.0-15.01870.1坝土37、297.1X10-615.020.01865.1坝土285.2X10-620.025.01860.1坝土343.0X10-525.030.01855.1坝十341.7X10-530.035.01850.1坝土34、725235.040.01845.1坝基0.640.045.01840.1坝基1.2外坝坡05.001867.45坝土1842.25202.
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