茶亭水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告

1、望城縣茶亭鎮(zhèn)茶亭水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告長沙市水利水電勘測設(shè)計(jì)院二O一。年九月證書等級：乙級編號；A143004934/6發(fā)證機(jī)關(guān)：中華人民共和國建設(shè)部院長：文I偉軍羅人佩（副）唐偉（副）李德新（副）審查：歐陽冠南校核：羅谷雨設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人：何淼主要參加人員：朱小平何淼張獻(xiàn)長沙市水利水電勘測設(shè)計(jì)院二。一O年九月水庫工程特性表 TOC o 1-5 h z 1、綜合說明-1-1.1概述-1- HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 1.2水文及調(diào)洪演算-3-1.3地質(zhì)-4- HYPERLINK l bookmark28 o Current Docume

2、nt 4工程任務(wù)及規(guī)模-4- HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)-5- HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 水土保持和環(huán)境保護(hù)-7- HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 工程管理-7-施工-7- HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 工程概算-7-2水文-8- HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 1基本情況-8- HYPERLINK l book

3、mark54 o Current Document 2氣象情況-8- HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 3設(shè)計(jì)暴雨-8-4設(shè)計(jì)洪水-9-2.5調(diào)洪演算-12-2.6擋水建筑物抗洪能力復(fù)核-14-3、工程地質(zhì)-16-1概述-16- HYPERLINK l bookmark91 o Current Document 2工程區(qū)地質(zhì)概況-17- HYPERLINK l bookmark103 o Current Document 3工程樞紐工程地質(zhì)條件評價(jià)及工程質(zhì)量問題-19- HYPERLINK l bookmark109 o Current Doc

4、ument 4壩體工程質(zhì)量及存在的問題-21- HYPERLINK l bookmark115 o Current Document 5物理力學(xué)指標(biāo)建議值-23- HYPERLINK l bookmark117 o Current Document 6天然建筑材料-24- HYPERLINK l bookmark119 o Current Document 7結(jié)論及建議-24-4、除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)-25- HYPERLINK l bookmark125 o Current Document 1工程任務(wù)和規(guī)模-25- HYPERLINK l bookmark131 o Current Documen

5、t 2主要加固項(xiàng)目-26-3設(shè)計(jì)依據(jù)-26-4加固設(shè)計(jì)-28- HYPERLINK l bookmark153 o Current Document 5、水土保持與環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)-10- HYPERLINK l bookmark155 o Current Document 水土保持設(shè)計(jì)-10- HYPERLINK l bookmark169 o Current Document 2環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)-15-6工程管理設(shè)計(jì)-20- HYPERLINK l bookmark181 o Current Document 1工程管理現(xiàn)狀-20-2設(shè)計(jì)依據(jù)-20-3管理機(jī)構(gòu)-20- HYPERLINK l bo

6、okmark187 o Current Document 4工程管理范圍和保護(hù)范圍-20-6.5工程管理設(shè)施錯(cuò)誤！未定義書簽。6.6工程管理運(yùn)用-21-7施工組織設(shè)計(jì)-22-7.1施工條件-22-7.2施工導(dǎo)流-23- HYPERLINK l bookmark205 o Current Document 7.3料場選擇和規(guī)劃-23- HYPERLINK l bookmark207 o Current Document 7.4主要除險(xiǎn)加固工程施工-24- HYPERLINK l bookmark219 o Current Document 7.5施工交通運(yùn)輸-25- HYPERLINK l bo

7、okmark221 o Current Document 7.6施工工廠設(shè)施及風(fēng)、水、電布置-26- HYPERLINK l bookmark225 o Current Document 7.7施工總布置-26- HYPERLINK l bookmark227 o Current Document 7.8施工總進(jìn)度-27- HYPERLINK l bookmark229 o Current Document 7.9主要建筑材料及主要施工機(jī)械設(shè)備-27-8設(shè)計(jì)概算-29-8.1編制說明-29-8.2概算表-30-水庫工程特性表序號指標(biāo)名稱單位原設(shè)計(jì)加固前加固后備注水文1集雨面積km27.447.

8、447.442多年平均降雨量mm1554155415543設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)及流量P(%)m7s34.47(P=2%)34.47(P=2%)60.39(P=2%)4校核洪水標(biāo)準(zhǔn)及流量P(%)m7s46.69(P=0.2%)46.69(P=0.2%)82.90(P=0.2%)二水庫校核洪水位m88.1488.1488.06設(shè)計(jì)洪水位m87.5287.5287.57正常蓄水位m86.2486.2486.24死水位m71.1271.1271.12總庫容（校核洪水位以下）萬n?614.00614.00610.62正常庫容萬一528.00528.00528.00死庫容（死水位以下）萬/52.0052.0052

9、.00三工程效益指標(biāo)下游影響人口數(shù)量萬人111實(shí)際灌溉面積畝120001200012000供水m7d000序號指標(biāo)名稱單位原設(shè)計(jì)加固前加固后備注裝機(jī)容量KW0多年平均發(fā)電量萬KW.h0四主要建筑物及設(shè)備1、主壩主壩壩型均質(zhì)土壩壩頂高程m89.4489.4489.44最大壩高m23.0023.0023.00壩頂長度m316.00316.00316.00壩頂寬m6.006.006.002、泄水建筑物溢洪道正槽式寬頂堰堰頂高程m86.2486.2486.24溢流段長度m100100100設(shè)計(jì)洪水位時(shí)最大泄量m3/s14.9714.9713.09校核洪水位時(shí)最大泄量m3/s26.4426.4420.3

10、6閘門型式無無無3、輸水建筑物大壩高涵型式硅圓涵設(shè)計(jì)流量m3/s0.8長度m85.00斷面尺寸m6800mm進(jìn)口前m84.00序號指標(biāo)名稱單位原設(shè)計(jì)加固前加固后備注出口施m84.00大壩低涵型式碎圓涵圓拱直墻式隧洞設(shè)計(jì)流量m3/s1.231.23長度m141.00189.5斷面尺寸mm61000mm1200mmX1800mmm進(jìn)口雁m71.1271.12出口雌m71.0570.841、綜合說明概述地理位置茶亭水庫位于望城縣東北角茶亭鎮(zhèn)祥云山脈西麓譚家園村境內(nèi)，地理位置為東經(jīng)1125657,北緯2830*16,距茶亭梅花嶺集鎮(zhèn)4kmo屬湘江水系石渚河支流，水庫壩址控制集雨面積7.4km：多年平均

11、降雨量1350mm,干流長度4.8km,干流平均坡降為38.2%。設(shè)計(jì)灌溉面積1.2萬畝，保護(hù)下游耕地1.2萬畝，保護(hù)人口L0萬人，是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的?。ㄒ唬┬退こ?。1.1.2樞紐工程現(xiàn)狀茶亭水庫樞紐工程由主壩、溢洪道、灌溉低涵及灌溉高涵等主要建筑物組成。茶亭水庫于1976年立項(xiàng)，1977年動(dòng)工，至1980年大壩工程全部竣工，歷時(shí)4年多的時(shí)間。1989年完成溢洪道的修建。主壩為粘土均質(zhì)土壩，大壩軸線長316m,壩頂寬6.0m,最大壩高23.00m,壩頂高程89.44m。大壩上游坡比從上至下為1：1.98、1：3.26,護(hù)坡為塊石。下游坡比從上至下為1：1.61,1

12、：2.23、1：2.59,護(hù)坡為草皮。下游坡面采用縱橫向排水溝排水，壩腳設(shè)置了棱柱形排水棱體。水庫溢洪道修建于主壩左側(cè)，為正槽式寬頂堰，堰頂高程86.24m,凈寬6.4m。溢洪道自進(jìn)口至一級消力池末端全長100m,設(shè)計(jì)最大下泄流量25.4n?/s,堰頂及泄槽底板采用碎襯砌，導(dǎo)墻采用漿砌石襯砌，消力池未建完，采用底流消能。灌溉高涵沿右岸山坡開挖，進(jìn)水口高程84.00m,為碎圓管，管徑為0.8m,設(shè)計(jì)流量為l.OmVso進(jìn)口建筑物為斜臥管。灌溉低涵埋設(shè)在大壩右側(cè)壩下，進(jìn)水口高程71.12m,管徑為1.0m,管長為141m,為碎圓管，管壁厚0.1mm。設(shè)計(jì)流量為1.23m7s,低涵進(jìn)口設(shè)立式平板鋼閘

13、門，閘門尺寸L4mXL2m,啟閉力10T。1.3大壩安全鑒定及成果核查2009年5月，受水庫管理所委托，我院對茶亭水庫大壩進(jìn)行了安全分析論證，編制了望城縣茶亭水庫大壩安全論證報(bào)告集，其主要結(jié)論如下：工程質(zhì)量及運(yùn)行管理評價(jià)為差，防洪安全性評價(jià)為A級，滲流安全性評價(jià)為C級，結(jié)構(gòu)安全性為評價(jià)為C級。2009年5月，長沙市水利局組織專家對大壩進(jìn)行了安全鑒定，提出了茶亭水庫大壩安全鑒定報(bào)告書（見附件01）,鑒定茶亭水庫大壩安全類別為三類壩。.4工程存在的病險(xiǎn)問題及除險(xiǎn)加固的必要性根據(jù)茶亭水庫樞紐工程建設(shè)與運(yùn)行管理情況，結(jié)合實(shí)地測量與地質(zhì)勘察，以及大壩安全論證中有關(guān)防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核、滲流及穩(wěn)定計(jì)算分析成果等資

14、料，目前茶亭水庫樞紐工程存在以下主要問題：1.4.1大壩a）大壩下游壩坡高程72.00m至84.00m有幾處滲漏。b）大壩基礎(chǔ)清基簡單且不徹底，大壩填筑前未對壩基進(jìn)行防滲處理，從而使壩基接觸面產(chǎn)生滲漏，影響大壩正常運(yùn)行。c）上游壩坡的防浪塊石為砂質(zhì)板巖和泥質(zhì)板巖，塊體小，底部又未設(shè)反濾層，水浪沖擊或水位驟降時(shí)多處產(chǎn)生崩滑。1.4.2溢洪道溢洪道北邊側(cè)墻滲漏；溢洪道底板開裂、滲水；泄洪渠邊墻現(xiàn)開裂，有倒塌的可能；泄洪渠被洪水沖垮了10多m。1.4.3輸水涵管大壩右側(cè)壩下放水低涵，涵管中段有兒處接頭脫節(jié)，出現(xiàn)滲漏，涵管在壩中間處,管長約20m,沉陷約30cm。大壩右側(cè)高涵沿右岸山坡開挖，持力層全部

15、為強(qiáng)風(fēng)化的粗?；◢弾r，其強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，但因巖石堅(jiān)硬性脆，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，涵管底板凹凸不平，施工時(shí)墊層強(qiáng)度低和厚度不夠，運(yùn)行時(shí)易產(chǎn)生不均變形。1.4.4壩后渡槽低涵出口接壩后渡槽，穿過溢洪道底板至南干渠，南干渠首端底板高程比渡槽底板高35cm,渡槽一直是堵著放水；渡槽5m分一條伸縮縫，現(xiàn)伸縮縫中間夾的杉木板大都爛了脫接，經(jīng)過溢洪道底板的涵管也滲漏；并且渡槽中段下沉，南干渠放水非常困難，對大壩安全也帶來了諸多不利，需要重建。1.4.5其它問題a）大壩無安全監(jiān)測設(shè)施和水文觀測設(shè)施。b）辦公用房明顯不足?；谝陨显颍畮煲恢笨刂菩钏\(yùn)行。為解決茶亭水庫存在的問題，確保水庫工程效益的充分發(fā)

16、揮和下游居民生命財(cái)產(chǎn)安全，對該水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固治理勢在必行。為了進(jìn)一步搞好茶亭水庫的除險(xiǎn)加固，充分發(fā)揮工程效益，受茶亭水庫管理所委托，本次我院承擔(dān)了茶亭水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)的工作。水文及調(diào)洪演算1.2.自然概況茶亭水庫位于望城縣東北角茶亭鎮(zhèn)祥云山脈西麓譚家園村境內(nèi)，地理位置為東經(jīng)1125657,北緯283016屬湘江水系石渚河支流。水庫壩址控制集雨面積7.4km2,干流長度4.8km,干流平均坡降為38.2%。1.2.2氣象茶亭山水庫屬亞熱帶季風(fēng)氣候，具有冬寒期短，四季分明，雨量充沛的特點(diǎn)。年平均氣溫為17.2C,年極端最高氣溫為40.6,年極端最低氣溫為T1.3C。全年無霜期為288天，

17、多年平均日照時(shí)數(shù)為1665小時(shí)，多年平均降雨量為1350mm。年內(nèi)降雨時(shí)空分布不均，多集中在46月，占年水量的40%以上。1.2.3設(shè)計(jì)洪水茶亭水庫所在河流沒有設(shè)水文站，建庫后水庫管理所也沒有開展入庫流量觀測等項(xiàng)目，雖在壩址處設(shè)有降雨量觀測，但缺乏降雨過程資料，不能滿足水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范SL44-93的有關(guān)要求。因此，此次洪水復(fù)核的有關(guān)資料數(shù)據(jù)采用湖南省水利水電廳1984年編制的暴雨洪水查算手冊進(jìn)行查算，求得該水庫設(shè)計(jì)洪水。計(jì)算成果如下表1-2T：表1-2-1茶亭水庫地面洪峰流量項(xiàng)目單位P=5%P=2%P=0.2%設(shè)計(jì)暴雨H24面mm187.2224.1312.7洪峰流量Qm3/s4

18、7.859.882.2洪水總量W10m31171442101.2.4調(diào)洪演算根據(jù)茶亭水庫溢洪道的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)洪演算，起調(diào)水位為正常蓄水位86.24m,其計(jì)算結(jié)果如下表1-2-2：表1-2-2茶亭水庫調(diào)洪演算結(jié)果頻率P最高水位Z(m)相應(yīng)庫容Vm(10m3)相應(yīng)泄量q.(m3/s)0.288.06610.6220.36287.57588.9513.09587.35578.9810.06地質(zhì)工程區(qū)為中低山區(qū)，高程60120m,水庫所在的溪溝地形較窄，谷底寬約80100m。河流流向?yàn)楸睎|南西，庫內(nèi)兩岸山坡較陡，巖石為花崗巖，覆蓋層0.5L0m。植被較好，人口稀少。壩基巖性為燕山期粗?；◢弾r(公)，

19、球狀風(fēng)化，堅(jiān)硬性脆，節(jié)理裂隙發(fā)育，基礎(chǔ)未開挖防滲齒墻。鉆孔壓水試驗(yàn)表明：下伏基巖巖石透水率特征為：表部約8.010.0m厚巖層透水率為10.027.4Lu,為中等透水帶；下部巖層透水率3.07.4Lu,為弱透水巖體。壩基地下水為基巖裂隙水，以花崗巖節(jié)理裂隙為徑流通道，集地表降雨和庫水，在庫岸邊和下游壩坡出露，流量動(dòng)態(tài)變化大，但壩后坡腳的滲漏出水點(diǎn)，受庫水位的升降影響小，流態(tài)較穩(wěn)定。大壩壩體填筑土砂礫含量大，粘粒含量少，為礫質(zhì)中壤土和礫質(zhì)重壤土，夯壓不實(shí)，結(jié)構(gòu)松散，其滲透系數(shù)的平均值KCP=6.5X10cm/s,遠(yuǎn)不能滿足設(shè)計(jì)要求，因此壩后有多個(gè)出水滲漏點(diǎn)和濕潤區(qū)，威脅壩體安全。根據(jù)歷史地震紀(jì)錄

20、和國家地震1：400萬地震烈度區(qū)劃圖(1990年版)和1：400萬中國地震動(dòng)參考數(shù)區(qū)劃圖(GB18306-2001),本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為VO.05g地區(qū)，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35so相應(yīng)地震基本烈度小于VI度區(qū)。屬相對穩(wěn)定地塊，對大壩等建筑物可不作抗震復(fù)核計(jì)算，亦不必采取抗震結(jié)構(gòu)措施。工程任務(wù)及規(guī)模工程任務(wù)本次工程任務(wù)是：針對茶亭水庫樞紐工程存在的問題，采取可行有效的處理措施進(jìn)行除險(xiǎn)加固，以確保工程安全正常運(yùn)行，保證下游居民生命財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)充分發(fā)揮水庫工程效益。4.2工程規(guī)模根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)SL252-2000和防洪標(biāo)準(zhǔn)GB50201-94的有關(guān)規(guī)定，確定茶亭水庫

21、為?。?）型水庫，屬IV等工程，主要建筑物按4級建筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，次要建筑物按5級建筑物標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。根據(jù)茶亭水庫大壩安全鑒定報(bào)告書，確定本次茶亭水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)主要包含以下項(xiàng)目內(nèi)容：（1）大壩加固；（2）溢洪道加固；（3）輸水設(shè)施改造；（4）管理設(shè)施改造。1.5除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)大壩加固1）主壩防滲設(shè)計(jì)在大壩在上游88.06m高程處對壩身作單排沖抓套井回填，孔距0.78m,下接單排帷幕灌漿，帷幕灌漿與沖抓套井回填搭接L0m,帷幕灌漿孔距為2.0m,帷幕底緣伸入相對不透水巖層（q=10Lu）以下1m,帷幕灌漿順兩岸向左右山體延伸至正常蓄水位與相對不透水層交接處，左岸到0-006,右岸到0+316。

22、將壩身沖抓套井回填與壩基、壩肩帷幕灌漿連接成封閉、連續(xù)的防滲體系。2）上游壩坡加固整修主壩內(nèi)坡加固設(shè)計(jì)對一級平臺(tái)以下坡比不足1:3.0,坡比整理為1:3.0,原有干砌石坡面進(jìn)行整修，砌石中充填較大粒徑砂卵石整修。平臺(tái)84.44米高程填筑至88.06米，采用干砌石護(hù)坡。3）下游壩坡整修加固下游坡面采用縱橫向排水溝排水，壩腳設(shè)置了棱柱形排水棱體，未設(shè)置排水溝。在排水體腳設(shè)置一條長234m排水溝。1.5.2溢洪道加固該溢洪道系在山體中切挖形成，底板采用漿砌石襯砌，兩側(cè)設(shè)漿砌石導(dǎo)墻，泄槽段底板為漿砌石襯砌后，再在上面鋪鋼筋碎襯砌，消力池未建，泄洪渠未襯砌。鑒于溢洪道存在的問題，本次設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際地形、地

23、質(zhì)情況和水力條件，擬定如下加固方案：整修原溢洪道，在整修原控制段堰頂?shù)装?，采用鋼筋碎襯砌。堰頂高程86.24m,堰寬6.4m,堰長9.5m。整修原泄槽66m,拆除原公路橋涵，重建橋涵，新建消力池.采用底流消能，底板高程62.70m,長12m,寬6.4m,坎高1.6m。消力池后即接泄洪渠設(shè)置縱橫排水盲溝。5.3輸水設(shè)施改造水庫灌溉低涵中下段，有兒處接頭脫節(jié)，出現(xiàn)滲漏，涵洞下段在壩體中心段開挖處長度約20m,下沉約30cm。因此灌溉低涵滲漏日益嚴(yán)重，對涵洞周邊填土產(chǎn)生破壞、危及壩體安全。本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)將原低涵封堵，新建輸水低涵。1）原底涵廢除設(shè)計(jì)水庫原放水低涵布置在大壩右側(cè)，為圓涵，此次設(shè)計(jì)擬將

24、原放水低涵進(jìn)口段拆除10m,出口段拆除5m,拆除后在低涵進(jìn)、出口各設(shè)一道C20佐截水墻，然后采用C15碎充填封堵低涵。2）新建輸水隧洞設(shè)計(jì)新建隧洞布置在大壩左側(cè)的山體，洞身長189.5m,隧洞軸線由2段圓弧曲線和3段直線組成，進(jìn)口底板高程為71.12m,出口底板高程70.84m,之后接8米過路蓋板涵,再接輸水渠。隧洞采用無壓圓拱直墻式，凈寬1.2m,凈高1.8m,洞身長189.5m,縱坡坡降1.5/1000,進(jìn)口為斜拉閘門，斜拉門孔口為圓形，孔口直徑0.6m。隧洞為圓拱直墻式，采用C20素碎襯砌，明挖段采用C25鋼筋碎襯砌。斜拉門進(jìn)口高程為72.19m,閘門尺寸為600義600mm,承壓水頭為

25、20m,斜拉門及配套設(shè)備，到具有生產(chǎn)資質(zhì)的廠家定購。啟閉閘室底板高程為71.12m,孔口尺寸為0.5X0.5m,閘門采用兩道鋼筋碎鏟板閘門，閘門尺寸為800X650mm。新建北干渠引水渠總長212.4米，從新建低涵出口跨過溢洪道接入北干渠；新建泄洪渠長27米；新建南干渠長6米。5.4管理設(shè)施改造本次設(shè)計(jì)需要進(jìn)行的項(xiàng)目有：巡視檢查，變形觀測、滲流觀測、水文氣象觀測。需增設(shè)或購置的主要觀測設(shè)施及設(shè)備如下：經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、自動(dòng)水位儀、水尺、雨量計(jì)（量雨筒）、水準(zhǔn)觀測基點(diǎn)、變形觀測標(biāo)點(diǎn)、變形觀測基點(diǎn)、校核基點(diǎn)、主壩壩體測壓管、繞壩滲漏觀測點(diǎn)。管理所共有房屋面積800m2,其中辦公用房600m2,生活用

26、房100m?,其它用房lOOm）辦公用房明顯不足。需辦公房改造600mz,新建防汛物資倉庫500m2.1.6水土保持和環(huán)境保護(hù)工程本身屬無污染型工程。該工程加固處理，對水庫水位及設(shè)計(jì)洪水下泄流量影響甚小，能使大壩安全運(yùn)行，使下游減輕洪災(zāi)損失，有助于改善庫區(qū)周圍的環(huán)境質(zhì)量。但在施工過程中將對區(qū)域的自然環(huán)境與生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響，可通過相應(yīng)措施加以減免。具體措施有：a）加強(qiáng)施工區(qū)環(huán)境保護(hù)；b）道路及護(hù)坡工程施工時(shí)，對邊坡進(jìn)行草皮護(hù)坡處理，對有交通要求的路面進(jìn)行硬化。c）設(shè)置環(huán)境保護(hù)管理機(jī)構(gòu)。7工程管理茶亭水庫管理所現(xiàn)有在編職工4人，為自籌自支事業(yè)單位，隸屬望城縣水利局。按照SL106-96水庫工

27、程管理設(shè)計(jì)規(guī)范，根據(jù)水庫需要，現(xiàn)有的工程管理范圍和保護(hù)范圍基本符合要求，辦公和職工住宅及文化福利房不滿足要求；沒有防汛專用車輛;能根據(jù)水庫工程的任務(wù)、防洪興利調(diào)度運(yùn)用原則和工程建筑物的運(yùn)用條件，制訂水庫調(diào)度運(yùn)用規(guī)程及水文預(yù)報(bào)方案；工程觀測沒有進(jìn)行，不能滿足工程管理及正常運(yùn)行的需要。對現(xiàn)有辦公及生活用房進(jìn)行改造，配置防汛專用車，在庫內(nèi)設(shè)水尺觀測水位，完善水庫調(diào)度系統(tǒng)。施工加固設(shè)計(jì)工程外交通依靠公路，茶亭水庫大壩距望城縣城18km,距茶亭梅花嶺集鎮(zhèn)4km,3m寬水泥路連通壩頂至長湘公路，距長湘公路3km,水庫對外交通運(yùn)輸便利,且工程范圍內(nèi)施工場地較寬敞。施工臨時(shí)建筑物可部分利用水庫管理所已有場地和

28、建筑，施工期為5個(gè)月。主要材料供應(yīng)：水泥來源于梅花嶺集鎮(zhèn)，運(yùn)距4km；塊石、砂卵石來源于附近料場，運(yùn)距30km；土料來源10km外的取土場；其它零星材料就近采購，水、電可直接由庫內(nèi)和電網(wǎng)供應(yīng)。工程概算本次工程設(shè)計(jì)預(yù)算編制依據(jù)如下：a）本次預(yù)算編制依據(jù)水利部水總（2002）第116號文頒發(fā)的水利工程設(shè)計(jì)概（估）算編制規(guī)定。b)采用以下工程定額：建筑工程執(zhí)行水利部水總(2002)第116號文頒發(fā)的水利建筑工程概算定額；施工機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi)執(zhí)行水利部水總(2002)第116號文頒發(fā)的水利工程施工機(jī)械臺(tái)時(shí)費(fèi)定額。安裝工程執(zhí)行水建管(1999)523號文頒發(fā)的水利水電設(shè)備安裝工程概算定額及水建(1993)63

29、號文頒發(fā)的中小型水利水電設(shè)備安裝工程概算定額。c)費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國家發(fā)改委、建設(shè)部計(jì)價(jià)格(2002)第10號文頒發(fā)的工程勘察設(shè)計(jì)收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。工程靜態(tài)總投資為791.15萬元，工程總投資為791.15萬元，其中：建筑工程費(fèi)：613.04萬元；機(jī)電設(shè)備及安裝工程費(fèi)20.93萬元；金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程費(fèi)1.70萬元；臨時(shí)工程費(fèi)：38.07萬元；獨(dú)立費(fèi)用：79.73萬元；基本預(yù)備費(fèi)：37.67萬元。2、水文1基本情況九峰水庫位于望城縣東北角茶亭鎮(zhèn)九峰村境內(nèi)，距茶亭梅花嶺集鎮(zhèn)5km,于1959年動(dòng)工興建，1960年竣工投入運(yùn)行，是湘江流域石渚河支流上的一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的小(II)型

30、水利工程。水庫壩址控制集雨面積0.68km)干流長度1.0km,干流平均坡降為42%。庫區(qū)內(nèi)山高坡陡，植被較好，水土流失較輕。2氣象情況九峰水庫屬亞熱帶季風(fēng)氣候，具有冬寒期短，四季分明，雨量充沛的特點(diǎn)。年平均氣溫為17.2C,年極端最高氣溫為40.6,年極端最低氣溫為TL3C。全年無霜期為288天，多年平均日照時(shí)數(shù)為1665小時(shí)，多年平均降雨量為1350mm。年內(nèi)降雨時(shí)空分布不均，多集中在46月，占年水量的40%以上。3設(shè)計(jì)暴雨九峰水庫所在的湘江支流石渚河上沒有設(shè)水文站，建庫后，水庫沒有設(shè)立任何水文氣象觀測設(shè)施，水庫管理單位也沒有開展入庫流量觀測等項(xiàng)目，無實(shí)測暴雨及洪水資料，屬無資料地區(qū)。由于

31、水庫沒有實(shí)測流量資料，故根據(jù)湖南省暴雨洪水查算手冊(以下簡稱查算手冊)及水庫上游河流地理特征資料，計(jì)算各設(shè)計(jì)頻率洪峰流量。根據(jù)查算手冊,九峰水庫暴雨一致區(qū)屬第六區(qū)，產(chǎn)流分區(qū)為第一區(qū)，利用查算手冊查得有關(guān)參數(shù)。庫區(qū)多年平均最大24小時(shí)點(diǎn)降雨量電點(diǎn)=100mm統(tǒng)計(jì)參數(shù)Cv24=0.45Cs=3.5Cv故Cs=l.58按以下公式，推求124小時(shí)各種歷時(shí)的暴雨H1=H24l(X24n3-1X6n2-3H3=H241IUX24n31X6n2n3X3,n2H6=H241(X24n3-,X24,_2上2=電面X243Txi21點(diǎn)根據(jù)也面、集雨面積F=0.68媼,查圖分別得P=0.2%、P=2%、P=5%時(shí)的

32、“、n3,利用推理公式法計(jì)算九峰水庫設(shè)計(jì)暴雨成果見表2.3-lo表2.3T九峰水庫設(shè)計(jì)暴雨成果P(%)項(xiàng)目0.5510備注KP2.791.881.60.統(tǒng)計(jì)參數(shù)H24點(diǎn)=100mmCyO.45Cs=3.5Cv.點(diǎn)面關(guān)系數(shù)a=0.996.初損Io=3OmmH24Mmm)279188160H24ifn(mm)277.9187.2159.4n20.6180.6440.653n30.7430.7860.789Hi(mm)98.173.564.7H3(mm)149.3108.794.7H6(mm)194.6139.2120.4Hi2(mm)232.5161.4138.5R總(mm)247.9157.21

33、29.4V0.750.750.75R(mm)185.9117.997.02.4設(shè)計(jì)洪水洪水計(jì)算參照查算手冊，凈峰流量和匯流時(shí)間可以利用匯流公式:Qm=0.278XFXR,/tt=Q.278xL/mJ”3Q14通過試算求得。匯流公式中：Q.地面最大凈峰流量(m7s)F流域面積（km?）Rt/t地面徑流強(qiáng)度t匯流時(shí)間（h）L流域干流長度（km）J干流平均坡降m因流域形狀而變的系數(shù)由九峰水庫集雨面積0.68km2,干流長1km及干流平均坡降0.042,得0=l/（F1/4J,/3）=1/（0.68|/4x0.0421/3）=3.17,m=0.145489=0.255。將有關(guān)數(shù)據(jù)代入?yún)R流公式，求得茶亭

34、水庫的地面洪峰流量及其它有關(guān)參數(shù)如表2.4-1表2.4-1地面洪峰流量重現(xiàn)期（a）2002010Q上m(n?/s)9.36.65.6h)1.801.962.04EQi(m3/s)35.122.318.3Qtm/ZQi0.2650.2950.305QTm(m3/s)0.780.530.44Qbm(m3/s)0.050.040.03w(萬m3)17119根據(jù)推理公式法，求得九峰水庫各設(shè)計(jì)頻率下設(shè)計(jì)流量和設(shè)計(jì)洪水過程線。入庫洪水過程線由地面徑流過程線與地下徑流過程線疊加而成。其中地面徑流過程采用徑流系數(shù)法推求，地下徑流過程利用三角形法推求，由此而得的入庫洪水過程線見表2.4-2o表2.4-2九峰水庫

35、入庫洪水過程線（推理公式）單位:m3/s重現(xiàn)期(a)200201000.050.040.0316.714.403.6529.456.705.6935.453.332.7143.772.281.8453.051.851.4962.471.561.2472.141.351.0981.801.140.9291.500.960.77101.270.840.67111.120.720.59120.960.560.46130.830.530.44140.780.490.41150.730.450.37160.680.420.34170.620.380.31180.570.340.28190.520.300

36、.25200.470.270.22210.420.230.19220.360.190.16230.310.150.12240.260.110.09250.210.080.06260.160.040.03270.100.000.00九峰水庫洪水過程線(推理公式) 200年-遇20年一遇 10年一遇根據(jù)九峰水庫的集雨面積和各頻率的降雨量，參照查算手冊求得各頻率的入庫洪水總量如下：公式：Wmp=RSpXFX1000P=0.5%：Wm=247.9X0.68X1000=17m3P=5%：Wm=157.2X0.68X1000=11萬m3P=10%：Wm=129.4X0.68X1000=9萬m32.5調(diào)洪演

37、算2.5.1調(diào)洪演算的基本原則九峰水庫溢洪道為開敞式，堰型為寬頂堰，其調(diào)洪演算的基本過程是：從正常蓄水位276.30m(即溢洪道堰頂高程)起調(diào)，當(dāng)入庫洪水流量大于溢洪道的泄流能力時(shí),庫水位上漲，水庫滯洪；至入庫洪水流量等于溢洪道的泄流能力時(shí)，水庫水位達(dá)該次洪水的最高位；隨后，入庫洪水流量小于溢洪道的泄流能力，庫水位下降。另外，為了水庫安全起見，出庫流量只計(jì)溢洪道的泄流能力，不計(jì)輸水涵洞的出庫流量。2.5.2調(diào)洪演算的基本方程根據(jù)水量平衡原理，調(diào)洪演算的基本方程為：(Qi+Q2)t/2-(qi+q2)At/2=V2-Vi=V式中：Qi、Q2At時(shí)段始末的入庫流量n?/s；qi、q2At時(shí)段始末的

38、出庫流量n?/s；V2、V1At時(shí)段始末的水庫蓄水量萬n?；At時(shí)段，取1小時(shí)。2.5.3調(diào)洪演算的基本資料1）水位與庫容曲線茶亭水庫庫區(qū)植被良好，庫尾各支流入庫口均淤積情況較輕，本次洪水復(fù)核采用由經(jīng)本次復(fù)核修正后的水位庫容曲線（原始水位庫容曲線由九峰水庫提供）。水位庫容關(guān)系見表2.5-1o表2.5-1水位庫容曲線水位（m）266268269270271272273陣容（10）0.00.030.120.360.952.053.66水位（m）274275276277278庫容(10M)5.588.5611.615.119.1九峰水庫水位庫容曲線圖08642086 8777776622222222

39、 (5掃W51015庫容(萬nd202）泄流曲線九峰水庫的泄流曲線是根據(jù)九峰水庫溢洪道的堰型，按照溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范推薦的公式Q=m用標(biāo)H，計(jì)算。其中B為2.Om,m流量系數(shù)，取為0.32；側(cè)向收縮系數(shù)；正常蓄水位276.30m以上水庫水位與溢洪道泄流量的關(guān)系見下表2.5-2庫水位下泄流量曲線表2.5-2水位(m)276.30276.40276.50276.60276.70276.80276.90堰上水頭(m)0.000.100.200.300.400.500.60下泄流量(m：7s)0.000.090.250.470.721.001.32水位(m)277.00277.10277.20277.30

40、277.40277.50277.60堰上水頭(m)0.700.800.901.001.101.201.30下泄流量(m/s)1.662.032.422.833.273.724.203)入庫洪水過程線由于無入庫流量實(shí)測資料，其入庫洪水過程只能根據(jù)查算手冊采用推理公式和徑流分配系數(shù)法推算，詳見表2.4-2。2.5.4調(diào)洪演算的結(jié)果根據(jù)調(diào)洪演算的基本原則和基本資料，利用調(diào)洪演算的基本方程，求得九峰水庫20年一遇的洪水位為277.13m,200年-遇的洪水位為277.64m,詳見表2.5-3。表2.5-3九峰水庫調(diào)洪演算結(jié)果頻率P(%)最高水位ZKm)相應(yīng)庫容VKlOm：)相應(yīng)泄量q(ni7s)0.5

41、277.6217.584.305277.2616.162.6810277.1315.652.152.6水庫抗洪能力復(fù)核根據(jù)水庫大壩安全評價(jià)導(dǎo)則(SL258-2000)的有關(guān)規(guī)定，抗洪能力復(fù)核主要是對水庫擋洪建筑物頂部高程進(jìn)行復(fù)核。根據(jù)九峰水庫的具體情況，本工程就是對水庫大壩壩頂高程和溢洪道控制段頂部高程等擋水建筑物進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核其實(shí)際抗洪能力是否滿足現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范要求。2.6.1壩頂高程復(fù)核根據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范SL274-2001（以下簡稱規(guī)范），大壩壩頂高程等于水庫靜水位與相應(yīng)的壩頂超高之和，應(yīng)按以下不同運(yùn)用條件計(jì)算，取其最大值:下具體計(jì)算式如下：1）設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用條件的壩頂超高；2

42、）正常蓄水位加正常運(yùn)用條件的壩頂超高；3）校核洪水位加非常運(yùn)用條件的壩頂超高；具體計(jì)算式如下：Z二Zo+Rp+e+A式中：Z水庫大壩頂部高程（m）；Z水庫靜水位（m）；Rp波浪爬高，/?=KPRm；K,，一系數(shù)，按規(guī)范附表A.1.13確定；R,一波浪平均爬高，/?,=（心施匚/J1+*；K&糙率滲透系數(shù)，取0.75；K.經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按規(guī)范附表A.1.12-2確定；乩平均浪高（m）,按莆田公式計(jì)算；W計(jì)算風(fēng)速，設(shè)計(jì)取1.5X14.Om/s,校核取14.Om/s；D風(fēng)區(qū)長度，取450m；L平均波長（m）,按莆田公式計(jì)算；m壩坡系數(shù)，取為2.47；e風(fēng)壅水面高（m）；A安全超高，正常運(yùn)用取0.50m,

43、非常運(yùn)用取0.30m。經(jīng)計(jì)算，九峰水庫大壩頂部的最小高程按規(guī)范的要求不得小于278.775m,九峰水庫大壩現(xiàn)有高程278.81m,滿足規(guī)范要求。詳見表2.6-1。表2.6-1茶亭水庫大壩頂部所需最低高程單位：m運(yùn)用情況ZoRpeAZ正常運(yùn)用277.130.5500.0040.5278.775非常運(yùn)用277.620.3000.0020.3278.4742.6.2溢洪道控制段導(dǎo)墻頂部高程復(fù)核九峰水庫溢洪道無閘門控制，根據(jù)溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范(SL253-2000)2.3.7規(guī)定，控制段導(dǎo)墻頂部高程不得低于校核洪水位加安全超高0.3m,因此，九峰水庫溢洪道控制段導(dǎo)墻頂部高程不得低于277.92m,溢洪道控

44、制段導(dǎo)墻頂部現(xiàn)有高程277.97m,滿足規(guī)范要求。6.3抗洪能力復(fù)核結(jié)論根據(jù)以上復(fù)核結(jié)果：九峰水庫大壩現(xiàn)有壩頂高程為278.81m,滿足規(guī)范要求的最大壩頂高程278.775m,因此，大壩滿足規(guī)范要求的擋洪要求。水庫溢洪道控制段過流能力在宣泄設(shè)計(jì)和校核洪水時(shí)的最大下泄流量時(shí)，不會(huì)危及泄洪建筑物本身及水庫大壩安全。3、工程地質(zhì)概述為全面復(fù)查影響九峰水庫安全的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，初步查明壩體和壩基存在的險(xiǎn)情隱患，受水庫管理委員會(huì)委托，湖北中南勘察基礎(chǔ)工程有限公司承擔(dān)了九峰水庫地質(zhì)勘測工作，本階段地勘工作依據(jù)中小型水利水電工程地質(zhì)勘測規(guī)范(SL55-2005)，參照水庫大壩安全評價(jià)導(dǎo)則(SL258

45、-2000)及地勘任務(wù)書要求，本階段主要任務(wù)是：(1)對壩基和壩肩防滲處理效果和壩體填筑土質(zhì)量作出地質(zhì)評價(jià)；(2)初步查明工程區(qū)存在的地質(zhì)險(xiǎn)情隱患以及危害程度，為工程安全鑒定提供地質(zhì)資料；(3)提出工程區(qū)的地震動(dòng)參數(shù)。外業(yè)工作于2011年06月23日進(jìn)場，至07月06日結(jié)束。工作中主要采用資料收集，地質(zhì)測繪，鉆探及試驗(yàn)等方法，通過現(xiàn)場勘查，為本工程安全評價(jià)提供了必要的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)方面的基本資料，完成的勘探試驗(yàn)工作量見表3.1-1。表3.1-1完成主要工程量統(tǒng)計(jì)表序工作內(nèi)容單位完成工作量備注11/1000平面地質(zhì)測繪km0.0721/500剖面地質(zhì)測繪km0.63鉆孔孔數(shù)/m8/202.8

46、4鉆孔壓水試驗(yàn)段95注水試驗(yàn)段66采取原狀土樣件387室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn)組172工程區(qū)地質(zhì)概況2.1地形地貌庫區(qū)地形屬中低山地貌，相對高差較大，水庫所在的溪溝地形狹窄，谷底寬約3060m。庫內(nèi)兩岸山坡陡峻，巖石為燕山期花崗片麻巖，覆蓋層0.51.2m。植被較好，人口稀少。庫內(nèi)除淹沒少量耕地和森林外，無其他淹沒損失。2.2地層巖性工程區(qū)出露地層全部是燕山期花崗片麻巖(月)，第四系人工堆積層，區(qū)域厚度不大，現(xiàn)將各巖土層特征自上而下分別描述如下：1、第四系(Qml)人工堆積層人工堆積層巖性主要為礫質(zhì)壤土、礫質(zhì)砂壤土，局部夾砂、卵石及少量植物根系,灰褐色、黃褐色，濕稍濕，稍密實(shí)，沖擊進(jìn)尺較慢，采取率為9

47、5%。2、第四系(Qel+dl)殘坡積層殘坡積層主要為黃褐色夾褐紅色的礫質(zhì)壤土，梢濕，硬塑堅(jiān)硬，搖震不反應(yīng)，稍有光澤，干強(qiáng)度中等，韌性中等，系花崗巖風(fēng)化殘積而成土狀，采取率為95機(jī)3、燕山期(月)全風(fēng)化花崗片麻巖灰白米黃色，主要由長石、石英及黑云母組成，巖塊多已風(fēng)化成砂土狀，可用手捏碎，局部夾未完全風(fēng)化的巖塊，采取率85機(jī)4、燕山期（月）強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖灰白米黃色，中粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由長石、石英及黑云母組成，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖石為較軟巖，巖體極破碎，巖芯多呈碎塊狀柱狀，巖體基本質(zhì)量等級為V級，RQD為3045,采取率5070%,系場地基巖，場區(qū)普遍分布。5、燕山期（月）中風(fēng)化花崗片麻巖灰

48、白米黃色，中粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由長石、石英及黑云母組成，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖石為較硬巖，巖體較完整，巖芯多呈短長柱狀，巖體基本質(zhì)量等級為III級，RQD為6585,采取率7585%,系場地基巖，場區(qū)普遍分布。為擬建場地基巖。2.3地質(zhì)構(gòu)造及地震1、地質(zhì)構(gòu)造據(jù)區(qū)測資料和現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查，壩址區(qū)構(gòu)造主要發(fā)育有節(jié)理裂隙，未見區(qū)域大斷層通過，區(qū)域穩(wěn)定性較好。2、地震根據(jù)GB18306-2001版1/400萬中國地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖和中國地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖確定，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s相應(yīng)地震基本烈度小于VI度區(qū)。試驗(yàn)成果表明，大壩填土的塑性液限指數(shù)為

49、0,根據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（GB50478-2008）規(guī)定：當(dāng)液限指數(shù)大于或等于0.75時(shí)，填土才有可能在地震時(shí)發(fā)生液化，宜考慮做地震分析。上述分析可知，九峰水庫大壩填土不屬于此類，并且地震基本烈度為VI度，故可以不做抗震分析。3.2.4不良地質(zhì)現(xiàn)象庫區(qū)地形屬中低山地貌，相對高差較大。自然狀態(tài)下岸坡穩(wěn)定狀態(tài)良好。周邊未見滑坡、泥石流等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。工程區(qū)周邊無大的自然地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象記載，場地整體穩(wěn)定性好，屬于相對穩(wěn)定地塊。3.2.5水文地質(zhì)壩址區(qū)水文地質(zhì)條件比較簡單，根據(jù)含水層埋藏條件和含水層的性質(zhì)，地下水的類型可分為孔隙潛水和基巖裂隙水。二者均以大氣降水為補(bǔ)給源，庫壩區(qū)在壩周的地下水

50、則接受庫水的補(bǔ)給。以孔隙和裂隙為徑流通道，向河床、庫內(nèi)和溪谷排泄，動(dòng)態(tài)變化大。據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料和水庫取水試樣進(jìn)行的水質(zhì)分析結(jié)果表明，地表水和地下水對混凝土均具微腐蝕性。因大壩填筑土主要為礫質(zhì)壤土，孔隙率大，結(jié)構(gòu)松散，防滲性差，庫水向下游滲漏，在下游壩坡面形成潮濕沼澤區(qū)，在壩腳及兩岸接觸帶有滲漏出水點(diǎn)，受庫水位的升高而加大。表3.2-2鉆孔注水試驗(yàn)成果一覽表鉆孔號鉆孔位置試段孔深(m)段長(m)滲透系數(shù)(k-cm/s)土樣名稱ZK1大壩壩頂中部06.06.1.3X103礫質(zhì)中壤土6.012.06.9.4X10礫質(zhì)中壤土14.020.06.6.6X10礫質(zhì)中壤土ZK2大壩壩頂左側(cè)0-8.08.7

51、.7X104礫質(zhì)中壤土ZK3大壩壩頂左側(cè)08.08.8.3X10礫質(zhì)中壤土ZK1大壩下游坡第二平臺(tái)06.06.9.7X104礫質(zhì)中壤土8.016.08.7.1X101礫質(zhì)中壤土ZK5游坡第二大壩上平臺(tái)06.06.1.IX10-3礫質(zhì)中壤土8.0-16.0S9.7X10礫質(zhì)中壤3.3工程樞紐工程地質(zhì)條件評價(jià)及工程質(zhì)量問題3.3.1壩基、庫岸工程地質(zhì)條件評價(jià)及工程地質(zhì)問題據(jù)現(xiàn)場勘察和對運(yùn)行期觀察資料的綜合分析，九峰水庫壩基和庫岸滲漏主要是由工程地質(zhì)問題引起。壩基巖性為燕山期花崗片麻巖，球狀風(fēng)化，堅(jiān)硬性脆，節(jié)理裂隙發(fā)育，有三組，以高傾角為主，其產(chǎn)狀為：Jl：265Z85,J2:170Z55,J3:3

52、0Z70。節(jié)理延伸較長，近地表多張開，并有砂、碎石土充填。調(diào)取原設(shè)計(jì)資料以及原施工人員反映情況，大壩施工時(shí)在大壩中部及兩岸山坡清除了地表植被、松樹和覆蓋的碎石土、砂卵礫石。覆蓋層下伏基巖表部松散破碎，節(jié)理裂隙發(fā)育，開設(shè)截水墻深度不夠。壩基持力層巖石壓水試驗(yàn)測定見表3.2-1.表3.2-1壩基持力層鉆孔壓水試驗(yàn)成果表鉆孔編號段次試段位置(m)段長(m)透水率(Lu)ZK118.9-11.32.413.8211.3-16.35.07.9316.3-22.36.03.1ZK2113.5-16.83.314.4216.8-21.85.07.3321.8-27.86.03.8ZK313.0-9.06.0

53、19.629.0-14.05.07.7314.018.54.54.1壩基存在的不利工程地質(zhì)條件，是壩基開設(shè)截水墻深度不夠與砂質(zhì)板巖節(jié)理裂隙發(fā)育。鉆孔壓水試驗(yàn)表明：下伏基巖巖石透水率特征為：基巖表層強(qiáng)風(fēng)化巖段巖層透水率為13.8-19.6Lu,為中等透水帶。下部巖層中風(fēng)化巖段段透水率3.17.9Lu,為弱透水巖體。大壩左側(cè)庫岸覆蓋層較厚，風(fēng)化嚴(yán)重，巖體破碎，局部地段如ZK3的19.2-22.0m、ZK7的7.5-9.0m及ZK8的7.0-8.5m強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖有漏水現(xiàn)象，強(qiáng)風(fēng)化巖層具中等透水性。由于大壩填筑土與巖體接觸面局部接觸不密，壩基存在中等透水層，因此壩基和接觸面滲漏成為壩基的主要水文地

54、質(zhì)問題。大壩左側(cè)庫岸存在強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，屬于中等透水層，導(dǎo)致大壩右側(cè)庫岸出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。3.3.2附屬建筑物區(qū)工程地質(zhì)條件評價(jià)及工程隱患1、溢洪道工程位于大壩右側(cè)的溢洪道屬于2009年修建完工，運(yùn)行狀況良好，基巖為花崗巖。2、灌溉輸水涵洞輸水涵洞位于大壩左岸壩體內(nèi)，為漿砌石蓋板涵，斷面尺寸0.4mX0.6m,全長70m,進(jìn)口底板高程為267.00m,設(shè)計(jì)流量為0.12m7so輸水涵洞持力層為強(qiáng)風(fēng)化的粗?；◢弾r，其強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，但因巖石堅(jiān)硬性脆，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎，涵洞底板凹凸不平，施工時(shí)墊層強(qiáng)度低和厚度不夠，經(jīng)過多年運(yùn)行產(chǎn)生不均變形。塊石襯砌時(shí)，接觸處填漿不飽滿及后期的風(fēng)化作用裂隙不斷擴(kuò)大

55、和貫通，因此輸水涵洞滲漏日益嚴(yán)重，輸水涵洞漏水不排除外圍強(qiáng)風(fēng)化基巖裂隙漏水，對涵洞周邊填土產(chǎn)生破壞、危及壩體。3、擬建輸水隧洞工程地質(zhì)條件隧洞區(qū)覆蓋層主要為殘破積層，進(jìn)出口處為殘坡積，厚約1.11.6m,其下為強(qiáng)（中）風(fēng)化花崗片麻巖，為硬質(zhì)巖，節(jié)理裂隙較發(fā)育，裂隙發(fā)育表現(xiàn)為8-10條/m?,巖層呈中-厚層狀，巖體較完整。本次勘察過程中，在強(qiáng)風(fēng)化花崗片麻巖和中風(fēng)化花崗片麻巖中分別采取6組、8組巖樣進(jìn)行了室內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)（其成果見附件），統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表6。隧洞進(jìn)出口段巖分布全（強(qiáng)）風(fēng)化層，厚度一般在2-5m,洞身段為強(qiáng)（中）風(fēng)化層。對照水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（GB50487-2008）表N.O

56、.1,將進(jìn)出口段圍巖類別劃為V類,洞身段圍巖類別劃為H類。巖石物理力學(xué)指標(biāo)建議值表表3.3-1項(xiàng)目巖石飽和密度（KN/m3）彈性抗力系數(shù)MN/m3凝聚力Kpa飽和單軸抗壓強(qiáng)度MPa變形模量GPa泊松比透水率cm/s強(qiáng)風(fēng)化花崗巖21.02002521.120.2013.819.36中風(fēng)化花崗巖22.07006042.8150.303.17.93.4壩體工程質(zhì)量及存在的問題3.4.1壩體填筑質(zhì)量1959年10月大壩動(dòng)工興建，由于當(dāng)時(shí)處于特定的歷史時(shí)期，施工采用“大兵團(tuán)作戰(zhàn)”，雖然施工時(shí)比較重視施工質(zhì)量，但由于缺乏必要的機(jī)械，壩體填筑采用人工夯實(shí)，填筑不均勻，因此填筑質(zhì)量仍未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為了查清

57、壩體填筑特征，本次在壩頂共鉆勘測孔4個(gè)，總孔深79m。其中鉆入填筑土層深度36.3m。采取在壩體填筑土（礫質(zhì)壤土）、殘積層的礫質(zhì)壤土中采取原狀土樣6件、6件，進(jìn)行了室內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)（其成果見附件），并在鉆孔內(nèi)進(jìn)行了7段次注水試驗(yàn)，其試驗(yàn)成果見表3-表5。鉆孔號鉆孔位置試段孔深(m)段長(m)滲透系數(shù)k(cm/s)土樣名稱ZK1大壩壩頂右側(cè)05.05.03.7X10-4礫質(zhì)壤土5.08.93.97.4X104礫質(zhì)壤土ZK2大壩壩頂中部06.06.04.4X10礫質(zhì)壤土6.0-12.06.09.6X10礫質(zhì)壤土ZK3大壩壩頂左側(cè)06.06.04.6X10礫質(zhì)壤土6.011.85.88.6X10

58、礫質(zhì)壤土表5鉆孔注水試驗(yàn)成果覽表綜合上述試驗(yàn)資料，原狀注水試驗(yàn)滲透系數(shù)的平均值Kcp=8.5X10Wso該數(shù)值全面反映了填筑土體的多項(xiàng)特征，可用此值作為滲流穩(wěn)定計(jì)算的依據(jù)。根據(jù)鉆孔及原狀土樣顆粒分析資料來看，大壩填筑土以礫質(zhì)壤土和礫質(zhì)砂壤土為主，局部夾有少量砂礫、粉礫和礫質(zhì)粘土。經(jīng)注水試驗(yàn)測定，其滲透系數(shù)的平均值Kcp=8.5X10-4cm/s,大于設(shè)計(jì)要求KWlXlOZm/s,壩體土滲透性等級為中等透水性，不能滿足規(guī)范規(guī)定，因此認(rèn)定其防滲性差。大壩下游壩坡與岸坡接觸帶、及壩腳均出露多個(gè)滲水點(diǎn)，其滲水量隨庫水位升高而加大。據(jù)調(diào)查十多年前在下游壩坡底左側(cè)出現(xiàn)集中滲漏，后成功處理過此隱患點(diǎn)，但附近

59、仍有潮濕沼澤區(qū)。3.4.2大壩分區(qū)根據(jù)顆粒分析成果和其特征，大壩為均質(zhì)土壩，填筑以礫質(zhì)壤土和礫質(zhì)砂壤土為主，局部夾有少量砂礫、粉礫和礫質(zhì)粘土。大壩下游坡面設(shè)有干砌塊石貼坡排水，塊體較完整，節(jié)理裂隙多，塊重1520Kg為多，運(yùn)行工況良好。壩體填筑材料物理特性見表3O范圍值平均值fm標(biāo)準(zhǔn)差of變異系數(shù)6統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)天然含水量3(%)16.6-18.417.50.6620.0386天然密度P(g/cm3)1.99-2.022.000.0120.0066比重Gs2.68-2.712.700.0100.0046孔隙比eO0.5600.5940.5800.0130.0226塑性指數(shù)IP7.7-12.29.71

60、.7060.1766液性指數(shù)IL0.00.06壓縮系數(shù)0.340.420.370.0330.0896壓縮模量ES(MPa)3.804.634.260.340.086內(nèi)摩擦角()固結(jié)快剪19.1-21.320.10.9140.0456固結(jié)慢剪18.2-20.319.20.7810.0416凝聚力(kpa)固結(jié)快剪24.2-27.025.91.0120.0396固結(jié)慢剪20.623.321.61.0680.0496滲透系數(shù)(khE-4)4.01-8.616.274表3九峰水庫大壩填筑土(礫質(zhì)壤土)基本性質(zhì)試驗(yàn)成果總表3.5物理力學(xué)指標(biāo)建議值土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)推薦值是根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，結(jié)合現(xiàn)場勘察情況