长岗坪水库评测报告3工程地质6Word文件下载.docx
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长岗坪加固（初）―地质―04
3工程地质
3.1概述
长岗坪水库位于寻乌县南桥镇罗陂村，距南桥镇约3-4km。
水库坝址坐落在珠江水系寻乌水三级支流罗陂河上，坝址控制流域面积1km2，总库容10.6万m3，坝顶长63m，坝顶宽约3m，溢洪道为宽顶堰，堰顶宽度4m，最大泄量44m3/s；
长岗坪水库是一座以蓄水灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小
（2）型水库，灌溉面积约1000亩，下游影响人口约500人。
枢纽建筑物主要由大坝、溢洪道、坝下涵管等组成。
锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。
3.1.1水库原施工质量及历次加固情况
1、建坝时施工质量及施工情况：
长岗坪水库于1957年开始动工兴建，1960年基本竣工并开始蓄水灌溉发挥效益。
大坝按均质土坝兴建，受历史条件限制，由当时的人民公社组织农村劳动力，采用大兵团作战形式进行施工突击建成。
大坝基础为土基，施工时清基不彻底，筑坝土料主要来自坝址两侧的山坡上，土料较差，主要为残坡积粉（粘）土质砂砾，部分为砂岩全强风化料，大坝填筑施工碾压方法采用木槌打夯压实、石碾碾压的办法进行。
構氽頑黉碩饨荠龈话骛。
筑坝土料主要来自坝址附近山坡或沟谷处，由阶地上部冲积土层、残坡积土层和砂砾岩全～强风化料等组成，土质较差。
輒峄陽檉簖疖網儂號泶。
2、水库历次加固情况：
1998年、2005年进行了二次除险加固，主要加固项目有新建下游坝坡排水沟、对斜卧管进行加固维护及对溢洪道进行整体扩宽、降低处理.尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。
3.1.2库坝区区域地质概况
3.1.2.1库坝区地质概况
1、地形地貌及物理地质现象
库区属丘陵剥蚀地貌，周边山体山顶海拔高度一般为320～340m，相对高差较小，两岸地形较对称，山坡自然坡度15～30°
，沟谷较发育，其间零星分布有小规模的山间盆地，地形起伏变化较大。
库区主河床蜿蜒曲折，河流总体为自东向西流，河谷多呈“U”型。
库区内植被发育较差，崩塌、滑坡等不良物理地质现象不发育。
识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。
坝址区两岸地形较对称，山顶海拔高度一般为298～310m，山顶近似呈馒头状，山坡自然坡度15～30°
。
河流总体由东向西流经坝址，河道较弯曲，原始河床宽约10～15m左右，坝址下游为平坦宽阔的河流冲积地貌。
上坝公路由坝后左至右从坝顶通过，路况较差。
凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。
2、地层岩性
库区出露地层岩性主要有第三系沉积岩和第四系松散堆积层。
第三系沉积岩（E）：
岩性主要为含砾砂岩、砂砾岩，紫红、浅红色，砾石粒径一般0.5～2cm，大者4～8cm，含量5～40%，分布极不均匀，成分主要为花岗岩风化岩块，呈厚～巨厚层状，岩层产状N40～50°
E/SE∠20～40°
普遍存在风化现象，节理裂隙不发育，以层面裂隙为主，分布于整个库区。
恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。
第四系松散堆积层（Q）：
主要有冲积层和残坡积层，冲积层主要由粉土质砂夹砾石组成，结构较松散，厚度稍厚，较连续分布于库坝区主河床两岸阶地及河床内；
坡残积层主要由含砂砾粉粘土、碎石土组成，可塑或稍密状，厚度变化较大，不连续分布于库坝区的两岸山体缓坡及沟谷处。
鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。
坝区出露地层主要有第三系沉积岩（E）、第四系冲积层（Q4al）、第四系残坡积层（Q4el-dl）。
第三系沉积岩岩性为含砾砂岩、砂砾岩，紫红、浅红色，沉积碎屑结构，厚～巨厚层状构造，岩层产状较稳定，产状为N40°
～50°
E/SE∠20°
～30°
，以泥质胶结为主，属软质岩，完全风化后呈砂土状，分布于整个枢纽区；
第四系冲积层（Q4al）为粉土质砂夹砾石，厚度0.5～2m左右，主要分布于沿河两岸阶地及河床内；
第四系残坡积层（Q4el-dl）为碎（块）石土为主，厚度0.5～3m左右，主要分布于沿河两岸山坡。
硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。
3、地质构造与地震
据《江西省地质构造分区图》查得，库坝区处于华南褶皱系赣中南褶隆区、武夷隆起带武夷山隆断束地质构造单元内；
据区域地质资料，库坝区地质构造简单，无活动性及区域性断裂通过，区域构造稳定。
坝址区山坡表层大部分为全～强风化岩体裸露，地质构造主要表现为节理裂隙。
据地表测绘坝址区节理裂隙主要以层面裂隙为主，产状为N40～50°
，面较粗糙，闭合～微张，局部泥质充填。
阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。
据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）及《建筑抗震设计规范》（GB50011－2010）（附录A）查得，工程区地震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g。
氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。
4、水文地质条件
（1）地下水类型
库坝区基底岩性为第三系沉积岩，岩体表面风化较强烈，表面风化裂隙较发育，地下水类型有裂隙水和孔隙潜水。
孔隙潜水主要赋存于松散堆积层中，含水量随季节和库水位等外界因素变化而变化，主要受大气降水补给，向地势低洼的沟谷及库内排泄。
裂隙水主要赋存于岩体裂隙中，含水量较贫乏，主要接受大气降水或孔隙水补给，沿裂隙面或断层破碎带向沟谷及河床排泄。
釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。
（2）库水水质评价
本次主要对库水取样并进行水质分析，其成果见附表一。
根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487－2008），现将试验分析成果与规范规定的判断标准列表对比如下：
怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。
a、环境水对砼的腐蚀性
根据环境水对砼的腐蚀性判别标准表（表3.1-1）对照分析可知：
库水对砼具有重碳酸性弱腐蚀性和一般酸性型弱腐蚀性。
谚辞調担鈧谄动禪泻類。
b、环境水对钢筋砼结构中钢筋的腐蚀性
根据环境水对钢筋砼结构中钢筋的腐蚀性判别标准表（表3.1-2）对照分析可知：
库水对钢筋砼结构中的钢筋无腐蚀性。
嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。
c、环境水对钢结构的腐蚀性
根据环境水对钢结构的腐蚀性判别标准表（表3.1-3）对照分析可知：
库水对钢结构具有弱腐蚀性。
表3.1-1环境水腐蚀判定标准
腐蚀性
类型
腐蚀性特征
判定依据
腐蚀程度
界限指标
水质分析指标
库水
重碳酸型
HCO3－含量
（mmol／L）
无腐蚀
弱腐蚀
中等腐蚀
强腐蚀
HCO3－＞1.07
1.07≥HCO3－＞0.70
HCO3－≤0.70
－
0.86
一般酸性型
PH值
PH＞6.5
6.5≥PH＞6.0
6.0≥PH＞5.5
PH≤5.5
6.46
碳酸型
侵蚀性
CO2含量
（mg／L）
CO2＜15
15≤CO2＜30
30≤CO2＜60
CO2≥60
13..6
镁离子型
Mg2+含量
Mg2+＜1000
1000≤Mg2+＜1500
1500≤Mg2+＜2000
2000≤Mg2+
2.16
硫酸盐型
SO42－含量
SO42－＜250
250≤SO42－＜400
400≤SO42－＜500
500≤SO42－
10.12
表3.1-2环境水对钢筋砼结构中钢筋的腐蚀性判别标准
Cl-含量
100＜Cl-≤500
500＜Cl-≤5000
5000＜Cl-
3.04
表3.1-3环境水对钢结构的腐蚀性判别标准
（Cl-+SO42－）含量
PH值3~11、（Cl-+SO42－）＜500
PH值3~11、（Cl-+SO42－）≥500
PH＜3、（Cl-+SO42－）任何浓度
PH值为6.46
（Cl-+SO42－）含量为14.58
综合上述环境水水质简项分析成果表明：
库水对砼具有重碳酸性弱腐蚀性和一般酸性型弱腐蚀性；
对钢筋砼结构中钢筋无腐蚀性；
对钢结构具有弱腐蚀性。
熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。
5、岩体风化情况
风化带的划分是根据岩石的颜色、结构变化情况、构造发育程度和锤击声音等来判别。
据地表测绘，库坝区岩体普遍存在风化现象，其风化程度主要受地形地貌、地质构造和岩性控制，以面状风化为主。
鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。
据坝区平面地质测绘调查及附近人工开挖断面揭露，坝区岩体普遍存在风化现象。
左、右两岸山坡裸露基岩上部呈全～强风化状，厚度较大；
河床段岩体上部以强风化为主，厚度较大。
其中全风化层已完全风化成砂砾土状，浅红、灰红色，原岩结构可辨，呈稍密状，性状差；
强风化层岩石呈褐红色，裂隙较发育，岩体较破碎，性状较差，强度较低。
纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。
3.1.2.2库区主要工程地质问题评价
1、水库渗漏
库区内地质构造不发育，岩性为第三系沉积岩，风化较剧烈且厚度较大，其透水性取决于地质构造的发育程度及充填情况。
库区周边山体较雄厚，现状无低矮垭口和深切邻谷，地下分水岭与地形分水岭相近，最低分水岭高程远高于水库正常蓄水位，且库内无区域性或活动性断裂通过，因此水库基本无大的渗漏之忧。
颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。
2、库岸稳定
库区两岸山坡较缓，山坡坡度一般为15～35°
，植被发育较差，暂未发现有大的不利结构面组成不稳定岸坡；
崩塌、滑坡等大的不良物理地质现象不发育，建库运行已多年，库岸总体较稳定。
濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。
近坝库岸两岸自然坡度15～30°
，岩性为砂砾岩，左、右两岸为全～强风化基岩出露，山体坡度较缓，植被发育较差，岸坡岩体中未发现有大的不利构造面及其组合，除左岸局部存在小规模的崩塌外，其他地段均未发现有大的崩塌及滑坡现象，近坝库岸总体基本稳定。
銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。
3、水库浸（淹）没
库区内无重要工矿企业、城镇、居民点、公路、输变电线路及通讯线路受到浸没影响，仅有少量农田耕地受淹，建库时已作处理，水库正常蓄水后无浸淹没损失。
挤貼綬电麥结鈺贖哓类。
4、水库淤积
库区内主要为第三系沉积岩，风化土分布不匀，植被发育较差，固体径流来源相对较多，库区存在一定的淤积问题。
赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。
3.1.3地质勘察工作已有成果、工作内容、工作方法及工作量
该水库自兴建至今及历次加固均无地质勘测资料，水库原存档资料大部分均已遗失，基本无任何地质勘察成果资料。
塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。
本次勘察为进一步查明工程存在的问题，2012年7月我公司对工程枢纽区进行了初步设计阶段地质勘察工作，同时结合原建设施工人员回忆及访谈记录，初步查明了工程枢纽存在的主要问题及隐患，经专家安全评估论证，长岗坪水库为病险水库，大坝属三类坝。
本次初设地质勘察主要采用地质踏勘调查、现场访谈调查等方法，对工程区枢纽建筑物的工程质量及工程地质条件进行了初步分析评价，并提出了相应的岩土物理力学参数，同时详细调查了天然建筑材料产地分布情况。
裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。
本次初设勘察测绘采用任意直角坐标系，假设高程；
坝区地形图由寻乌县水务局委托安远县水利水电勘察设计院测绘并提供，主要完成的勘测项目及工作量见表3.1：
仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。
表3.1主要完成的勘测项目及工作量一览表
工作项目
单位
工作量
备注（比例）
枢纽区地质平面测绘
km2
0.03
1:
500
枢纽区地质剖面测绘
m／条
360／3
500
坑探及进尺
m／个
6/3
天然建筑材料调查
处
（无地形图）
3.2枢纽建筑物工程质量与地质条件评价
3.2.1枢纽建筑物工程质量评价
3.2.1.1大坝工程质量评价
据水库大坝安全鉴定报告资料：
水库大坝为均质土坝，最大坝高为9m，坝顶高程为290.9m（由安远县水利水电勘察设计院提供的高程系统，下同）。
绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。
据本次勘测实测及现场检查：
坝顶高程为290.5～291m左右，坝顶长约63m左右，坝顶宽约3m。
上游坝坡较平整，坝坡坡比为1：
1.75，设有块石堆砌护坡，护坡块石成分主要为粗粒、伟晶花岗岩，肉红色，厚约30cm左右，块径30～40cm，以弱风化状为主，部分风化破碎，块石堆砌不紧密，块石与坝体土之间未见有明显砂砾石垫层；
冲刷严重。
下游坝坡不太平整，无护坡，裸露坝体土冲刷严重；
坝坡坡比为1：
1.70左右，坝坡设有横向及纵向排水沟，宽约0.4～0.5m，深约0.4～0.5m，由浆砌石砌筑而成，表面水泥砂浆抹面，块石为细粒斑状花岗岩，胶结及抹面水泥砂浆质量较差，裂缝发育，局部见脱落，排水沟质量总体较差。
骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。
1、大坝坝体土质量评价
据现场坝体土质观察：
上、下游坝坡土及坝顶土土质基本相近，无明显区别，土体颜色呈浅红、浅褐红色，干燥～稍湿，结构大部分较松散，局部呈稍密状，土质以粉土质砂砾为主，局部为粘土质砂砾，碎砾含量30～45%，粘粒含量5～10%。
渗透系数K=3.23×
10-3～8.56×
10-3cm/s。
瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。
筑坝土料主要来自坝址附近的山坡和沟谷处，由阶地上部冲积土和砂砾岩全强风化料等组成，大坝填筑施工时采用木槌打夯石碾压实的土办法进行坝体土碾压。
下游坝脚中间部位及坝下涵管出口附近坝体有渗漏，渗漏量随库水位的升高而增大。
鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。
据以上资料分析：
坝体土土质差，碾压质量差，压实度偏小，渗透性偏大，不符合均质土坝的质量要求，其渗透变形类型主要为管涌型，大坝存在坝体渗漏问题。
栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。
2、排水棱体质量评价
据本次勘察实测资料：
据运行管理单位反映及现场检查发现：
排水棱体块石表面总体较平整，块石成份主要为粗粒花岗岩，肉红色，块径0.2～0.4m为主，风化破碎严重，块石堆砌不紧密，块石间泥质充填，长有杂草，棱体与坝体土之间未设置砂砾石反滤层。
辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。
3、坝体质量综合评价
据以上资料分析可知：
坝体土土质差，碾压质量差，压实度偏小，渗透性偏大，不符合均质土坝的质量要求；
上游护坡块石部分风化破碎，堆砌质量差，裸露坝体土冲刷严重；
下游无护坡，裸露坝体土冲刷严重，排水沟总体质量较差；
排水棱体块石风化破损严重，未设置反滤层，对大坝坝体土排水不利。
下游坝脚中间部位及涵管出口附近坝体存在渗漏。
峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。
4、坝体土的物理力学指标建议值
由于探坑揭露的及所取土样均为坝体表层土体，其局限性较大，室内土工试验成果将受到一定的影响。
据现场坝体土质观察结合室内土工试验成果，同时类比本地区相似工程经验，综合提出大坝坝体土物理力学指标建议值如下表3.2。
詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。
表3.2大坝坝体土物理力学指标建议采用值
名称
湿密度（g/cm3）
干密度（g/cm3）
凝聚力（KPa）
内摩擦角（°
）
渗透系数K（cm/s）
压缩系数Mpa-1
允许渗
透比降J
C
C′
φ
φ′
大坝坝体土
1.85
1.53
7
6.3
21
22.1
5×
10-4
0.36
0.28
5、大坝坝基土质量评价
据坝下游河谷现场观察，大坝下游现状为农田庄稼地，地面较平坦，老河床已被填埋，上部土质为粉土质砂夹砾石层，厚度1～3m左右，结构较松散。
则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。
据建坝时原施工人员回忆介绍：
大坝清基不彻底，河床段仍为土基，左、右两岸岸坡基岩裸露，坝体与坝基接合面不平整，人工夯实碾压质量差，大坝自建成运行后下游坝脚就长期存在渗漏。
左、右两岸坝基为全~强风化岩体，河床段坝基存在一层冲积土层，土质为粉土质砂夹砾石，呈灰黄～灰褐色，厚约1～2m左右，结构以稍密状为主，砾石含量25～40%左右。
坝基土质较差，渗透性偏大，其渗透变形类型主要为管涌型，大坝坝基存在接触渗漏问题。
胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。
据现场大坝下游冲积层土质观察结合原施工人员回忆介绍情况，同时类比本地区相似工程经验，综合提出大坝坝基土物理力学指标建议值如下表3.3。
鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。
表3.3大坝坝基土物理力学指标建议采用值
凝聚力（kPa）
压缩系数MPa-1
坝基土
1.89
1.60
6
5.4
22
24
8.5×
0.39
0.25
3.2.1.2溢洪道工程质量评价
溢洪道位于大坝右侧，由自然山体开挖而成，采用无闸控制岸坡式自由溢流，全段有衬护。
但部分已老化脱落，且进、出口设置不规范，无任何消能和防冲设施。
稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。
3.2.1.3坝下涵管工程质量评价
坝下涵管位于大坝左岸坝体底部，沿大坝与山体结合带处铺设而成，进口采用斜卧管分级取水。
斜卧管布置在左岸山坡上，由混凝土浇筑而成，斜卧管进口处有浆砌石挡墙，块石成分为粗粒花岗岩，块径20～40cm。
平管采用砂岩条石砌筑而成，断面型式为矩形，高×
宽=0.8×
0.35m。
陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。
斜管浇筑质量一般，局部裂缝较多，止水不严；
浆砌石挡墙质量一般，局部块石风化破损严重，胶结水泥砂浆脱落；
平管中胶结三合土老化脱落，管身裂缝发育；
涵管出口附近渗漏严重。
据此分析：
斜管止水不严，浆砌石挡墙质量一般，平管老化破损严重，渗漏严重，对大坝安全极为不利。
沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。
3.2.2枢纽建筑物工程地质条件评价
3.2.2.1大坝坝基工程地质条件评价
1、坝基稳定性评价
据运行管理单位反映及施工人员回忆：
大坝填筑时清基不彻底。
大坝左、右两岸基岩裸露，以全风化状为主，局部为强风化状；
河床段坝基上部为冲积土层，土质为粉土质砂夹砾石，下部为第三系砂砾岩，主要为强风化状。
冲积土层和全风化岩层在坝体土自重多年作用下已逐渐压密固结，各岩土层均能满足大坝对坝基的要求，坝基稳定性较好。
钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。
2、坝基及绕坝渗漏评价
河床段坝基上部有冲积土层分布，存在渗漏问题。
坝基基岩为砂砾岩，泥质胶结为主，上部呈全风化状，下部呈强风化状，节理裂隙较发育，以层面裂隙为主；
全风化及强风化上部岩体裂隙发育，具中等透水性；
强风化下部岩体裂隙面多呈闭合～微张开状，多有泥质充填，透水性较弱，可视为相对不透水层。
大坝下游坝脚位置有两处渗漏点，分别位于坝脚中间部位及左侧涵管出水口附近，渗漏量随着库水位的增高而增大。
大坝存在浅层坝基渗漏及绕坝渗漏问题。
懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。
3、坝肩边坡稳定性评价
左、右岸坝肩均为基岩裸露山体，山坡自然坡度较缓，裸露基岩以全风化状为主，局部呈强风化状，植被发育较差。
除右岸坝肩因上坝公路开挖坡度较陡峻导致局部存在小规模崩塌外，暂未发现大的岸坡失稳现象，亦未发现有大的不利构造面及其组合，左、右岸坝肩现状基本稳定。
謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。
4、坝基岩（石）体的物理力学性质指标
坝基岩石岩性主要为砂砾岩，泥质胶结，属软质岩类，现据坝基岩体特征，综合评定坝区坝基全风化岩体为V类，强风化岩体为V～IV类，弱风化岩体为IV类。
该工程兴建时未经正规设计，无勘测资料和坝基岩体（石）的物理力学指标参数建议值。
本次勘测坝基岩石未取岩样作室内物理力学试验，现据坝基岩体的实际情况，参照本地区同类岩体工程经验类比分析，综合提出本工程坝基岩石物理力学指标建议值如下表3.4，供设计选用。
呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。
表3.4坝基岩（石）体物理力学性质指标建议值表
岩石名称
项目名称
砂砾岩
全风化
强风化
弱风化
容重（KN/m3）
19.5
23
24.5
湿抗压强度（MPa）
10
弹性模量（Gpa）
0.05
岩体抗剪
（断）强度
ƒ
0.37
0.45
ƒ′
0.40
0.48
C′（MPa）
0.08
砼/岩抗剪
0.3
0.35
0.4
0.5
0.008
承载力标准值fk（KPa）
180
300
800
3.2.2.2溢洪道工程地质条件评价
据现场观察，溢洪道边墙及底板均为全风化土，均简易衬砌，但存在小规模损坏、老化脱落、崩裂现象，抗冲刷能力较差，泄洪时易冲刷破坏，影响边坡稳定。
莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。
据溢洪道区出露的岩土层实际情况，并参照本地区同类工程经验类比分析，综合提出溢洪道区岩土层物理力学指标建议值如下：
麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。
（1）溢洪道区岩土体抗冲刷允许流速建议值：
冲积层0.4～0.8m/s，全风化岩体0.5～1.0m/s，强风化岩体1.5～2.0m/s。
納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。
（2）溢洪道区岩土体永久开挖边坡建议值：
全风化岩体1：
1.2～1.5，强风化岩体1：
0.8～1：
1.2。
風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。
（3）其它物理力学参数建议值详见坝址部分。
3.2.2.3坝下涵管基础工程地质条件评价
据运行管理单位反映及现场检查：
坝下涵管沿坝体与山坡结合带处铺设而成，斜管与平管管基均主要为全风化砂砾岩，局部为坝体土，各岩土体承载力可满足涵管基础要求，无不利结构面及其组合，管基基本稳定。
灭嗳骇諗鋅猎輛觏馊藹。
3.3天然建筑材料
3.3.1土料场
料场位于南桥镇进坝公路附近周围的山坡上，山坡坡度15～30°
，植被发育一般。
土质主要为粉粘土质砂砾，局部为含砂砾粘土，红黄、灰黄色，碎砾粒含量一般为25～45
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