水库地质报告样本.doc

水库地质汇报
1、前 言
1.1工程概况
赤壁市白石水库在湖北省赤壁市西部茶庵岭镇白石庙村境内，距赤壁市城区约20km，水库拦蓄陆水河左岸支流白石港中、上游来水，它和上游驼儿潭水库、蜜蜂水库连接成梯级水库，是一座以浇灌为主，兼有防洪、供水、发电、水产养殖等综合利用小（一）型水库。坝址以上承雨面积3.0km2，总库容248万m3，有效库容160.6万m3，防洪库容58.5 m3，死库容28.9 m3。多年平均降雨量1000mm左右，水库正常蓄水位100.54m，校核洪水位103.3m，设计洪水位102.45m，水库死水位90.00m。
白石水库交通位置示意图
水库枢纽工程由大坝、溢洪道、浇灌发电输水管、坝后电站等建筑组成。大坝为均质土坝，坝顶高程103.40m，最大坝高21.00m，坝顶长369.00m，坝顶宽5.0～6.0m。上游临水面坡比1：3～1：2.5，下游背水面坡比为1：2.0，而且大坝在上、下游高程96.00m分别设置一平台，平台宽2m，大坝底宽135.00m。
溢洪道在大坝右岸山坳天然垭口处，为开敞式无闸门控制宽顶堰，堰顶高程100.54m，堰顶净宽15m，最大泄量为150.00m3/s。
大坝高输水管在主坝左岸，为混凝土预制园管，进口底高程96m，管径0.6m，管长40m，泄流量0.3 m3/s。
大坝低输水管在主坝右岸，为混凝土预制园管，进口底高程90m，管径0.8m，管长70m，泄流量1.1 m3/s。
1.2水库建设过程及大事记
白石水库
始建于1965年冬，经两次扩建，到1966年，完成坝高10m，复于1975年，加高5m，坝高达15m。为水库整险加固扩大效益，1978年地域行署同意按坝高21m扩建，改建了溢洪道，增建了发电管和高输水管，工程于1981年春完工。
工程兴建过程中，未进行过专门工程地质勘察，坝体右岸坝山结合不好，1966年发生绕坝渗漏，几经翻筑处理，但不根本。1978年扩建时，对右坝头进行了翻筑，加深了截书墙，大坝内坡增加了粘土铺盖，绕坝渗漏问题有所缓解，并建了坝后式发电站，装机两台，总容量150KW。
工程运行过程中关键险情：
1）南坝段坝后散浸，坝基渗水，坝脚高水位时显著有水渗出。
2）北坝段（主河槽段）96m高程下游坝坡普遍散浸，右坝肩散浸，并局部集中渗水。
3）溢洪道两岸强风化层、残坡积层跨塌不停。
4）坝前迎水面护坡不完善，抗冲能力差，护坡潜在不稳。
1.3勘察目标及技术要求
本阶段勘察目标任务是：
1）搜集区域地质、地震统计及相关工程资料，评价区域地壳稳定性，确定场区地震动参数及地震基础烈度。
2）复核场区地质结构、地层岩性，调查岩体风化特征、节理裂隙发育规律，研究岩体完整性、透水性、稳定性及物理力学特征等。
3）搜集、了解大坝施工时土料场、石料场情况。
4）了解大坝清基、基础处理情况，分析坝基渗漏原因。
5）研究坝体物质组成、碾压密实性、透水性、天然状态等特征，评价坝体质量，分析险情产生原因，提出处理意见。
6）研究溢洪道地质结构、地层岩性，评价边坡及抗冲稳定性。
7）研究高低发电输水隧洞工程地质条件。
8）了解大坝除险加固工程所需天然建筑材料情况。
此次勘察除满足安全判定设计要求外，关键遵照以下规程规范：
（1）“水利水电工程地质勘察规范” （GB5028-99）
（2）“土工试验规程” （SD128-84）
（3）“碾压土石坝设计规范” （SL274-）
（4）“水库大坝安全详价导则” （SL258-）
（5）《水利水电工程地质勘察规范》 （GB50287-99）
1.5勘察过程及完成工作量
本工程兴建前，未进行过专门工程地质勘察，前期地质资料仅有相关1:20万区域地质图及区域地质汇报。为配合水库大坝等建筑物安全判定工作，受业主委托，进行了对应地勘工作。地勘工作关键有地质测绘、地质钻探、险情调查、现场原位测试、室内土工试验、内业整理、编绘地质汇报等。野外地勘工作于4月间完成，内业结果于5月间完成，共完成地勘工作详见工作量统计表。
石人泉水库大坝安全判定地质勘探工作量统计表
表1—1
工作项目
单 位
数 量
钻孔及钻探进尺
个/m
8/158.1
钻孔注水试验
段
16
钻孔压水试验
段
6
钻孔标贯试验
次
0

室内土工试验
常规
件
16
渗透
件
5
颗分
件
6
击实
件
2
水质分析
件
2
地质测绘（1：1000）
Km2
0.7
天然建材调查
Km2
4
本汇报采取黄海高程系统，地形图由湖北省赤壁市水利局提供。
2 、 区域地质概况
2.1地形地貌
湖北省赤壁市石人泉水库场区地处幕阜山中高山区和冲洪积岗地过分地带，区内山脉走向近于东西向，和区域结构线一致，为经典结构剥蚀堆积地形。区内沟、谷相间，场区西侧为风化剥蚀堆积岗地，地面起伏不平，地面高程78m～90m之间。场区东南侧为中低山区，山顶高程105m～120m。白石港自东南流向北西，河谷宽广，河谷宽深比10：1左右，河谷两岸地形平缓。
白石水库拦蓄白石港中、上游来水，最终流入陆水河。白石港全长9.5Km，水库枢纽控制流域面积3.0Km2,坝址以上河道长度3.0km。
2.2地层岩性
工程场区内出露地层较为简单，场区内分布关键地层由老至新分述以下：
（1）志留系中统坟头群（S2fn）
灰黄色、黄绿色等泥质粉砂岩、粉砂质页岩夹细砂岩，层厚417.00m。
（2）残坡积土层（Q4e1+d1）
该层分布在坝址左右岸缓坡地带，呈片状分布，由风化残积粘土和粉质粘土夹碎石组成，层厚1～3m。
（3）河床冲积层（Q4a1）
上部由灰色、灰褐色粉质粘土组成，水平层剪发育，层厚1～2m，下部为砂卵石，由砾石夹砂石、泥土组成，层厚1～6m。
2.3区域地质结构及地壳稳定性评价
场区在雪峰地盾、汉江坳陷及下扬子台褶皱带交汇处，跨新华夏系第二结构沉降带东部边缘。场区关键结构形迹及结构体系有前震旦纪时期形成北西向结构，中生代时期形成东西向结构、弧形结构、山字型结构及新华夏系结构等。
场区及周围地域地质结构单元体在中生代形成临湘山字型结构中，该结构以临湘为中心，西起长江西岸杨林矶，东到陆水水库这一广大地域，为一复杂扭动结构——临湘山字型结构。山字型结构前弧展布在杨林山、路口铺、临湘、羊楼司、赵李桥、五洪山一带，弧顶在临湘五里碑。
临湘向斜以临湘为中心，东西弧形延伸，向斜核部由志留统黄绿色粉砂质页岩组成，两翼为奥陶——震旦纪及冷家溪群地层。因为断层破坏，地层出露不全。
区内断层以走向断层为主，关键断层有：磨盘底断层、茶庵岭断层、鸿鹤岭断层、斯桥——羊楼司断层，它们多断在震旦纪和元古界之间，断层带内为碎裂岩、糜棱岩，具挤压成扁豆状鳞片状。其汉字修桥断层长3.5Km、雷家冲断层长4.5Km、磨盘底断层长6Km、茶庵岭断层35Km、鸿鹤岭断层长3.5Km、斯桥——羊楼司断层长25Km，而且茶庵岭断层1954年曾发生4.4级地震，等震线长轴和断层一样。
场区在中生代及新生代结构区内，区内褶皱紧闭，结构应力以南北向压应力为主，区内走向断层，规模比较大，而且断层局部挽进期有一定活动性，形成近期历史最新地震，地震震级较底。综上，区内断层均为中生代断层，断层胶结良好，挽近期有一定活动，但规模较小，距场区有一定距离，近期未发觉其它活动迹象，资料显示自喜山运动以来，区内断裂活动相对微弱，故认为场区地壳相对基础稳定。
依据《中国地震动参数区划图》（GB18306—），本区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，地震基础烈度为6度。
2.4 区域水文地质条件
从场区地下水储存、运移介质来看，场区地下水可分为基岩裂隙水及孔隙水两种，现分述以下：
基岩裂隙水：关键储存在志留系系中统中厚～薄层状泥质粉砂岩、粉砂质页岩地表强风带张开性裂隙中，受节理裂隙发育规模、连通性制约，地下水储存空间有限，地下水活动相对较缓慢。地下水接收大气降水补给，常在山坡、山脚处，以裂隙性泉水流出地表。
孔隙水：关键储存于第四系残坡积、冲积堆积层中，如左右两岸缓坡及山脚下残坡积堆积体，和现代河床冲积砂卵石、粉质粘土，堆积体多种孔隙、空隙体积随土类性质改变较大，地下水储量及渗透性也随之改变较大。通常残坡积层、冲积粉质粘土层地下水储量有限，渗透性微弱，冲积砂卵石层中地下水储量较大，地下水运移活跃。
地下水化学特征：基岩裂隙水多为硫酸根钙、镁型，孔隙水多为重碳酸钙、镁型，地下水水质优良，无污染，对混凝土无侵蚀性。
3 、 库区工程地质条件
3.1 地质概况
水库区在东南至北西向河谷中，左、右岸为中低山区，山体宽厚，山顶高程110～120m，山顶浑圆，岸坡平缓。区内山脉走向近于南北向，和区域结构线一致，为幕阜山中高山区和冲积岗地过分区余脉。坝址以上主河道长3.0km左右，河床比降为7.0‰，水库控制流域面积为3.0km2，库区沟谷不发育，植被覆盖率较高。
库盆及岸坡由志留系中统坟头群泥质粉砂岩、粉砂质页岩组成，现代河床沉积有第四系冲洪积层，下部为砂卵石层，上部为粉质粘土。库岸低洼处常覆盖薄层残破积层，由含砾粉质粘土、粘土组成。
库区在荆泉山倒转向斜北翼正常翼，地层产状产状165°∠30°，南翼地层产状产状S、SE倾∠40°～67°，轴线走向NEE70°～80°。核部由二叠系至泥盆系地层组成，翼部由志留系地层组成。
3.2 工程地质评价
（1）水库渗漏
库周山体雄厚，山顶浑圆，地表高程较高，不存在低于水库正常高水位邻谷，库岸、库底均为相对不透水泥质粉砂岩、砂质页岩等陆源碎屑岩系列组成，岩体完整，节理裂隙短小闭合、连通性差，岩体透水性微弱，水库不存在渗漏问题。
（2）库岸稳定
水库左、右两岸由志留系中统坟头群泥质粉砂岩、砂质页岩等岩性组成岩质岸坡，岩层倾向东南，倾角35°~50°，岩层褶皱结构稍有发育，层序正常，，结合紧密，局部发育少许小规模断层，岩体相对较完整，岩体抗风化性能强较低。
整个库岸无大规模、连续性不利结构面组合，岸坡稳定，水库运行多年，水库周围未发觉大坍毁、滑坡等影响库岸稳定不良地质现象，水库库岸基础稳定。
（3）水库淤积
库岸地形坡度较缓，植被覆盖率极高，地层岩性以泥质粉砂岩为主，岩石抗风化性能较差，地表覆盖全新统残坡积层，可供水土流失陆源碎屑较多。在雨季，地表溪流将会造成一定水土流失，是水库淤积关键物质起源，但体积不大。
（4）水库浸没
库岸岸坡30～40°，多为岩质边坡，残坡积层分布较高，库区不存在浸没问题。

4、坝基工程地质条件及评价
4.1坝基地质概况
1）地形地貌
坝址区为中低山及丘陵岗地，河流自东南向北西流入本区，坝址正在东南向河段上，坝址上游为中低山区，地表坡度约为40°～60°左右，山顶高程110～120m左右。坝址下游为丘陵岗地，地面起伏不平。区内河谷、沟谷宽广，两岸岸坡平缓，正常蓄水位高程河谷宽350m，河谷宽高比10：1，河谷相对较宽广。区内中低山区基岩裸露，山顶、缓坡、山脚局部覆盖残坡积层，坝址下游分布厚层残坡积及冲积层。
2）地质结构
坝址区在荆泉山倒转向斜正常翼，正常翼（北翼）地层产状产状165°∠35°，轴线走向NEE70°～80°。
坝址区出露基岩为志留系中统坟头群中厚～薄层泥质粉砂岩、砂质页岩，岩层层序完整，无任何次级褶皱、揉皱发生，岩体呈单斜状。
右坝肩基岩裸露，坝顶以上坡高10m左右，岩层产状165°∠35°。地质测绘发觉右坝肩无任何断层及褶皱发育，发育两组节理及裂隙，描述以下：
一组：产状45°∠75°，延伸1～2m，闭合状，线密度5～10条/m。
二组：产状140°∠85°，延伸2～3m，闭合状，线密度5～10条/m。
岩体发肩两组节理,呈共轭关系,均呈闭合状,延伸长度均小于3m。
3)地层岩性
（1）冲洪积层（Q4a1+p1）
该层分布在现代河床上，由砂卵石组成，组成物质关键为卵石夹砂及冲积泥土，该层厚1.0～6.0m，水库筑坝时，此层未全部清除。
（2）残坡积土层（Q4d1+el）
该层分布在左右两岸山坡及山顶，由黄褐色粉质粘土夹碎石块石组成，粉质粘土呈硬塑状，和碎石、块石结合紧密，该层厚1～3m。
（3）志留系中统坟头群（S2fn）
该层组成整个场区基底，由中厚层～薄层泥质粉砂岩、砂质页岩组成，该层厚417m。
4.2 坝址区关键工程地质条件
1）坝基岩体风化特征及完整性
坝区出露基岩均为中厚层～薄层泥质粉砂岩、砂质页岩，岩石柔弱，抗风化性能较差，经此次地质调查及地质钻探揭示，地表岩石为强风化状，强风化层厚1～1.5m，弱风化层厚4～6m，下部微风化层厚超出10m，此次钻探进入微风化层5～6m，未揭穿此层。
钻探岩芯采取率和岩体完整性、岩体风化程度、节理裂隙发育程度相关。强风化带岩芯采取率40～50%之间，RQD指标几乎为零；弱风化带岩芯采取率50～70%之间，RQD指标在20～40%之间；微风化带岩芯采取率80%以上，RQD指标在50%以上。
2）坝基岩体透水性
坝基出露基岩为志留系中统泥质粉砂岩、砂质页岩等陆源碎屑等柔性岩体，岩石层理、片理等结构面紧闭，遇水有一定软化作用。经此次地质钻探压水试验揭示，强风化岩体透水率在5～10（lu）之间，弱风化岩体透水率在5（lu）以下，微风化岩体透水率在1（lu）以下。
3）坝基岩土体强度特征
此次地质勘察，对场区岩土体物理力学性质未做过多研究，借用场区已经有工程已经有结果资料，提出以下岩土体物理力学性质指标提议值供设计使用。
土体物理力学指标提议值
表4—1
项目
地层
湿密度
(g/cm3)
干密度
(g/cm3)
内聚力
(kPa)
内磨擦角φ
(º)
许可坡降
渗透系数
cm/s
碎石土
1.80
1.41
10
23
0.3
5.0×10-3
残坡积碎石土
1.95
1.54
30
21
0.45
5.0×10-4
冲积粉质粘土
1.98
1.58
45
15.0
0.6
1.0×10-6
砂卵石层
2.02
1.70

35
0.25
1.0×10-2

岩石物理力学指标提议值
表4—2
项目
岩石
风化状态
湿密度
(KN/m3)
干密度
(KN/m3)
岩石湿抗压强度MPa
岩石湿弹性模量GPa
和砼间抗剪强度
渗透系数
cm/s
泥质粉砂岩
强风化
26.2
25.0
30.0
14
f=0.52
5.5×10-4
泥质粉砂岩
弱风化
25.1
25.5
20.0
12
f=0.50
1.0×10-4
泥质粉砂岩
微风化
25.5
24.7
10.0
9
f=0.48
1.0×10-4
4.3 坝基岩体关键工程地责问题评价
1）、坝基渗透性评价
坝基由志留系中统坟头群泥质粉砂岩、砂质页岩组成，岩石为陆源碎屑岩，遇水软化强烈，地表强～弱风化岩层透水率在5（lu）以内，属弱～微透水层范围，而且随水库运行，岩体深入软化泥化，节理闭合，岩体透水性将深入降低。
经钻孔压水试验揭示，地表弱风化岩体具中等透水特征，岩体透水率在5（lu）以下，微风化岩体透水率在1（lu）以下。
故认为坝基岩体渗透性微弱、渗流稳定，坝体不存在坝基及坝肩绕坝渗漏问题。
2）、坝基强度评价
坝基为志留系中统坟头群泥质粉砂岩、砂质页岩等柔性岩体，岩石单轴湿抗压强度20~30Mpa，地基岩体许可承载力1Mpa左右，岩体虽为柔性岩体，但无显著软弱夹层或孔洞洞穴，岩石软化缓慢，地基岩石不存在压缩变形及大规模沉陷问题，故认为相对于坝体本身应力来讲，坝基岩体强度较高，场区适应性很好。
3）左、右坝肩稳定性评价
左坝肩地表覆盖少许薄层残坡积层，由志留系中统泥质粉砂岩组成，山坡倾向北，倾角20°～30°，岩层产状165°∠35°，岩石由隐性节理切割，已成碎裂状，左坝肩共发育两组节理，描述以下：
J1：走向330°，陡倾角，节理闭合，线密度8条/m。
J2：走向50°，陡倾角，节理平直、闭合，线密度8条/m。
以上两组结构面和岩石层理组合，未形成无不利结构面组合，左坝肩岩体稳定。
右坝肩基岩裸露，一样由志留系中统泥质粉砂岩组成，山坡倾向西南，倾角40°～50°，岩层产状165°∠35°，岩石隐性节理，岩石呈碎裂状，左坝肩共发育两组节理，描述以下：
一组：产状45°∠75°，延伸1～2m，闭合，线密度5～10条/m。
二组：产状140°∠85°，延伸2～3m，闭合状，线密度5～10条/m。
以上两组结构面和岩石层理，未形成无不利结构面组合，右坝肩岩体稳定。

5、坝体工程地质条件及评价
5.1坝体填料现实状况及质量评价
1）坝体填料现实状况及物性指标
经调查坝体填料多采自坝址上、下游残坡积及冲积粘性土，土料以粉质粘土为主，上坝前经过一定分选。土料上坝经过石夯、石磙及羊角碾等碾压设备简单分层碾压过。工程施工大部分由人工完成，坝体较长分多段施工而成，因为抢进度，局部坝体单层厚度未严格控制，有时坝体单层碾压厚度超出1.0m，而且仓仓之间结合处未专门处理。
经此次坝体地质钻探揭示，上部填土多呈棕红色，少许灰褐、灰绿色，关键为残积粘性土、少许冲积粘性土，夹少许碎石、块石，局部夹有少许腐殖质。填土总体呈可～硬塑状，钻孔岩芯大部分呈长柱状，部分松散状。填土总体呈团状结构，经过一定碾压，但各地碾压程度、物质组成、密实性相差较大。南坝段（坝体转折点以南）填土总体碾压欠密实，夹众多松散层，可见很多小空洞。北坝段（主河床段）坝体分层碾压痕显著，结构稍密实，但局部碎石富集，可见小空隙局部松散状，含有上部碾压密实性好于下部规律。
经钻探揭示，北坝段ZK3孔周围，坝体下部夹有厚层碎石土，其中碎石由砂、碎石、卵石组成，砂卵石由砾石夹砂、泥土组成，碎石最大粒径20cm，多数3～8cm，次棱角状，含量在60～70%之间，充填砂及泥土，结构松散，含量在40%左右，该层最大厚度4.4m。经注水试验侧面反应，碎石层渗透性较大，渗透系数在1.00×10-3cm/s，许可坡降0.20。
此段坝基存在孔隙性渗漏问题，一定工况下，有可能产生管涌型渗透破坏，而且易造成坝体接触带接触冲刷破坏。
整个坝体填土夹有多层松散层、碎石层及腐殖质，钻孔注水试验揭示局部段落有渗水迹象，填土异常现象详见表5—1。
坝体填土异常现象统计表
表5—1
孔 号
部 位
孔 深（m）
高 程（m）
类 型
Zk1
左坝肩
8.00—8.30
95.6—95.3
松散层
Zk1
左坝肩
8.30—12.20
95.3—91.40
夹有灰黑色淤泥质粘土块，含植物根茎
Zk1
左坝肩
12.20—12.50
91.40—91.10
碎石土
Zk2
坝体
0.80—7.00
102.6—96.40
结构松散
Zk3
坝体
0.90—9.15
102.5—94.25
结构松散
Zk3
坝体
16.50—21.20
86.9—82.2
碎石层
Zk4
坝体
9.00—12.40
94.5—91.1
结构松散、成份混杂
Zk4
坝体
12.4—23.7
91.1—79.8
夹众多松散层、渗水严重
坝体地质钻探，自上而下分段做了注水试验，试验结果详见坝体填土注水试验统计表5—2。
经大量原状试样试验：坝体填土以棕红色粉质粘土为主，占78.6%，夹部分黄褐色粘土，占21.4%；总体粘粒含量超平均40%，最高可达63%；粘性土以硬塑状为主，可塑状次之；分布呈层状，碎石含量极少，且常被粘土包裹；填土含水量平均值27.88%，天然容重平均值19.54KN/m3，干容重平均值15.36KN/m3，孔隙比平均值0.788；液限平均值38.3%，塑限平均值22.0%，塑性指数平均值16.3，液性指数离散性相当大，范围值在0.00～0.63之间，平均值0.36，实际上粘土大全部呈硬塑状；压缩系数平均值0.28 Mpa-1，压缩模量平均值7.6 Mpa；凝聚力平均值26.3Kpa，内摩擦力13.6°，渗透系数平均值4.30×10-6cm/s。
经试样颗分试验：粘性土粘粒含量平均值40.0%，粉粒含量39.0%，砂粒含量21.0%，按颗分定名总体为粘土。
填土物理力学性质指标见表5—3。

白石水库坝体钻孔注水试验统计表
表5—2

试段编号
套管长度(m）
试段深(m）
试段长(m）
孔中水头高度(m）
稳定注水量(升/分）
钻孔半径(mm）
渗透系数(cm/s）
ZK1-1
3
8
5
5.5
4.1
55
2.04E-04
ZK1-2
8
12
4
10
18.2
55
6.00E-04
ZK1-3
12
12.5
0.5
12.25
8
55
1.00E-03
ZK2-1
2.5
7
4.5
4.75
9.6
55
6.09E-04
ZK2-2
7
13
6
10
10.7
55
2.54E-04
ZK3-1
3
9
6
6
16.9
55
6.70E-04
ZK3-2
9
17
8
13
24.2
55
3.50E-04
ZK3-3
17
21.5
4.5
16
36.5
55
9.92E-04
ZK4-1
3
9
6
6
7.9
55
3.15E-04
ZK4-2
9
12.4
3.4
10.7
25.4
55
8.92E-04
ZK4-3
12.4
17.3
4.9
13.4
15.6
55
4.2E-04
ZK4-4
17.3
24.2
6.9
22.0
34.2
55
9.05E-04
ZK6-1
3
10
7
6.5
20
55
6.45E-04
ZK6-2
10
15.9
5.9
12.0
38.1
55
9.92E-04
ZK8-1
2.5
7
4.5
4.75
12
55
7.58E-04
ZK8-2
7
13.1
6.1
9.8
16.2
55
3.65E-04
ZK8-3
13.1
18.0
4.9
14.6
30.1
55
9.25E-04

填土物理力学性质指标见表5—3。

2）质量评价
①密实性评价
白石水库坝体设计为均质土坝，坝顶高程103.40m，最大坝高21.00m，坝顶长369.00m，坝顶宽5.0～6.0m。上游临水面坡比1：3～1：2.5，下游背水面坡比为1：2.0，而且大坝在上、下游高程96.00m分别设置一平台，平台宽2m，大坝底宽135.00m。坝体底部合适抽槽处理，但不根本。
室内击实试验表明：填土最大干容重17.2KN/m3，最优含水量21.3%。
依据《碾压式土石坝设计规范》SL-247第4.2.3条，粘性土填筑密度以压实干容重为设计指标，并按压实度确定，对3级中、低坝及3级以下中坝压实度应为96%～98%，因白石水库大坝填料多为棕红色粉质粘土，故取压实度为0.96，以控制干容重16.51KN/m3，对坝体填料进行质量评价。
按《导则》SL189-96要求，粘性填土含水量应按最优含水量控制，许可偏差±3%。填土最优含水量平均值21.3%，坝体填土最优含水量取控制值21.9%。
坝体粘土心墙填料干容重平均值15.36KN/m3，压实度仅0.89，未达成压实度0.96基础要求，土工试验21.4%土样指标超出基础要求，填土天然含水量平均值27.88%，高于最优含水量上限控制值，合格率21.4%。
②渗透性评价
此次地质勘察为研究填土渗透性,不仅在钻孔中进行了钻孔注水试验,还取样进行了室内渗透试验.
室内土工渗透试验统计:原状土样渗透系数达9.0×10-6～2.3×10-7cm/s之间，平均值4.3×10-6cm/s；钻孔注水试验测得填土渗透系数1.00×10-3～5.73×10-4cm/s之间，平均值2.04×10-4cm/s。
填土渗透性两种测试结果差异较大,现场注水试验渗透参数较大，而室内原状土样渗透参数较小。这关键是因为室内渗透试验仅能反应粘土团块渗透性，而不能代表整个试件渗透性，有很大不足，而钻孔注水试验试验段长较长，包含了全部层面及软弱松散层及碎石层，它所反应渗透性是一个总体、综合性渗透性，故提议以钻孔注水试验渗透性指标反应坝体渗透性。
依据《碾压式土石坝设计规范》SL-247第4.1.5防渗土料应满足下列要求：渗透系数均质坝小于1×10-4cm/s，心墙和斜墙小于1×10-5cm/s。
坝体填料钻孔注水试验渗透系数均在1.00×10-3~5.73×10-4cm/s之间，平均值2.04×10-4cm/s，均超出规范要求，提议J许可取0.55。
5.2 关键工程地责问题
1)坝体碾压不均匀,大部分欠密实
坝体心墙填筑单层摊铺厚度太大，填土碾压上密下松，疏密不均，而且夹少许碎石，团块间有架空现象，普遍密实度达不到规范要求。
2）坝体夹有众多松散夹层及孔洞，局部渗透量较大
经过现场注水试验，发觉坝体中上部有强透水夹层，渗透性较大，超出规范要求。
3）南侧坝体散浸
坝体拐点西侧坝体碾压不密实结构松散，夹有众多松散层及小空洞，坝体渗透性较大，超出规范要求，坝后散浸不停。
4）北侧坝体上部散浸
坝体拐点东侧（主河床段）上部坝体碾压欠密实，夹有众多松散层及碎石层，渗透性较大，超出规范要求，坝后散浸不停。
5）右侧坝体底部碎石层散浸、集中渗水
右侧坝体底部（ZK3）孔周围，上坝土料由碎石土组成，而且碾压不密实，结构松散，坝体此部位渗透性较大，坝体散浸及集中渗水严重，提议截渗加固处理。
4）上游迎水面护坡块石抗冲性差
上游面护坡块石风化严重，堆砌杂乱无章，结构松散，块间空隙较大，字稳性较差，库水浪蚀时，易带走其间细小颗粒，造成护坡潜在不稳。

6、 溢洪道区工程条件及评价
6.1 溢洪道区地质条件概况
溢洪道场区在坝体右侧20m处中低山区，山顶高程110m左右，山顶浑圆平坦，山体走向东西向，溢洪道沟底及两岸基岩裸露，山顶覆盖残坡积层。溢洪道为开敞式宽顶堰，堰宽15m，堰顶高程100.54m，溢洪道全长120m左右。该溢洪道无挑流、消能设施，下游段无任何边坡支护及防冲方法。溢洪道走向北东向，为人工开挖而成，左、右岸开挖边坡1：0.75左右，溢洪道走向顺直，下游侧断面较窄。
坝址区在荆泉山倒转向斜正常翼，正常翼（北翼）产状165°∠35°，轴线走向NEE70°～80°。
坝址区出露基岩为志留系中统坟头群中厚～薄层泥质粉砂岩、砂质页岩，岩层层序完整，无任何次级褶皱、揉皱发生，岩体呈单斜状。
发育两组节理及裂隙，描述以下：
一组：产状65°∠78°，延伸1～2m，闭合，线密度10条/m。
二组：产状345°∠45°，延伸2～3m，闭合状，线密度15条/1m，节理及小断层，将岩体切割呈不规则块状。
6.2 关键工程地责问题分析
1）、左、右岸边坡稳定性
溢洪道右岸坡向东、东南，岸坡40°~50°，岸坡顶部覆盖厚层残坡积层，岩层产状160°∠45°，岸坡含有顺向及斜向坡特征，地表岩石风化严重。经调查岸坡处无顺向缓倾角软弱结构面，岸坡不存在整体失稳问题，但表层强风化层及上部残坡积层崩落、跨塌不停，鉴于以上地质条件提议岸坡不宜过陡，提议人工开挖边坡1：1.0。
左岸坡向北西，岸坡30°~40°，为人工开挖边坡，岸坡顶部一样覆盖厚层残坡积层，岩层总体产状160°∠45°，岸坡含有逆向坡性质。区内岩层揉皱较发育，岩层产状有些混乱，小断层也有所发育。但节理裂隙短小密集，不组成影响边坡稳定性结构面。经过此次地质调查，未发觉倾向沟谷缓倾角断裂或节理裂隙，不存在边坡沿缓倾角滑移问题，另外边坡不高，边坡总体稳定性良好，但表层强风化基岩及上部覆盖层崩落、跨塌不停，鉴于以上地质条件提议岸坡不宜过陡，提议人工开挖边坡1：1.5
2）左、右岸坡抗冲稳定性
溢洪道底板及两岸边坡底部岩石呈强～弱风化状态，区内志留系中统坟头群中厚～薄层泥质粉砂岩、砂质页岩岩抗风化性能较差，岩石长久暴露地表，易崩解呈碎块状，遇水软化系数略高，抗冲蚀能力较差。溢洪道基岩长久暴露地表，地表已形成风化、松散薄壳，地表洪水冲刷时，两岸剥落、坍毁不停，两岸抗冲稳定性较差。

7、 高低输水管工程地质条件及评价
大坝高输水管在主坝左岸，为混凝土预制园管，进口底高程96m，管径0.6m，管长40m，泄流量0.3 m3/s。
大坝低输水管在主坝右岸，为混凝土预制园管，进口底高程90m，管径0.8m，管长70m，泄流量1.1 m3/s。
按输水管所在部位，输水管基础全部在均质坝体中，从坝体本身施工过程及碾压程度上讲，坝体填土进行过一定碾压，含有一定强度、承载性及抗变形能力，从其本身密实性、物性状态来看，坝体填土许可承载力在150Kpa以上。输水管本身应力较低，和基础地基强度、承载性相比微乎其微，输水管不会产生较大沉降变形，输水管运行多年，未发觉显著大规模险情。
但考虑到坝体各地疏密不均、坝体各部分本身沉降不均，可能会引发管体不均匀沉陷，造成管身拉裂、错位，故提议此次安全判定时应对高低输水管进行混凝土检测。

8、 天然建筑材料
8.1土料
工程加固所需土料仍可在原大坝兴建时取土场取土，土料场在坝址下游大残坡积及冲积粘土、粉质粘土，储量较大，运输方便。
预选料场上部有0.3~0.5m厚耕植土，下部粘土厚1~3m，粘土料较纯净，分布面积大，土料储量在30~50万m3左右，平均运距1~2Km。
8.2块石料
现场出露地层岩性为志留系中统坟头群中厚～薄层泥质粉砂岩、砂质页岩，岩性柔弱，抗风化性能较差，不宜作为块石料源。
经综合比选，护坡、固脚块石、碎石料场选在白石港上游驼儿塘水库周围，料源为二叠系下统茅口组灰岩、白云质灰岩、白云岩，岩石新鲜、坚硬，抗压、抗风化性能优良，交通方便，储量巨大，平均运距4.5Km。
8.3砂料
工程场区现代河床已无多少冲积河砂及砂卵石，而且冲积层上已农田化，含泥量较高，从质量及储量上看，混凝土用砂全部不可能利用场区冲积河砂，混凝土用砂需外购，提议利用陆水河河砂。

9、 结论及提议
（1）区内走向断裂发育，局部挽近期有所活动，但活动规模相对微弱，场区地壳运动相对基础稳定，依据国家标准1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-），当设防标准为50年超越概率10%时，工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35S,对应地震基础烈度为Ⅵ度。
（2）库盆及库岸基底由志留系中统坟头群中厚～薄层泥质粉砂岩、砂质页岩组成，岩体渗透性微弱，水库不存基岩裂隙性渗漏问题，水库库岸岩质边坡稳定，水库有轻微淤积问题，但不影响水库运行效益，水库浸没轻微。
（3）坝址区在荆泉山倒转向斜北翼正常翼，出露基岩为志留系中统坟头群中厚～薄层泥质粉砂岩、砂质页岩，岩层倾向东南，河谷为斜向河谷。
（4）经勘察坝基基岩渗透性微弱，坝基基岩基础上不存在渗漏问题；坝基岩体及河床砂卵石层承载性相对于上部坝体来讲，强度较高；左、右坝肩岩质边坡稳定。
（5）坝体填料普遍碾压不密实，未达成规范要求，夹众多松散夹层、碎石层和众多小空隙，引发坝体多处散浸和集中渗水。
（6）坝体关键险情表现在：南侧坝体散浸，底部集中渗水；北侧坝体上部散浸；北侧坝体底部碎石土散浸、集中渗水；上游迎水面护坡块石抗冲性差
（7）、溢洪道两岸由志留系中统坟头群中厚～薄层泥质粉砂岩、砂质页岩组成，地表岩体风化强烈，岩石抗忡性能较差，溢洪道溢流时，两岸冲刷、坍毁严重。
（8）发电输水管跨越三种不一样密实性地基，地基抗变形性足以抵御输水管产生不均匀沉降，输水管运行多年，未发觉显著险情，但填土疏密不均，易造成混凝土管拉裂、错位，提议全方面检测。
（9）工程加固所需土料能够从原大坝兴建时土场取土，护坡、固脚块石料可在白石港河上游驼儿塘水库库区开采，混凝土用砂需可采取陆水河砂。
（10）提议下阶段深入查清南侧坝体下部碎石土分布范围。
（11）提议下阶段深入查清北侧坝体下部砂卵石层分布范围。
（12）深入查明坝体散浸分布范围、形成原因、处理方法。
（13）深入落实天然建材。

目 录
1、前 言 1
1.1工程概况 1
1.2水库建设过程及大事记 2
1.3勘察目标及技术要求 3
1.5勘察过程及完成工作量 4
2 、 区域地质概况 5
2.1地形地貌 5
2.2地层岩性 5
2.3区域地质结构及地壳稳定性评价 6
2.4 区域水文地质条件 7
3 、 库区工程地质条件 8
3.1 地质概况 8
3.2 工程地质评价 8
4、坝基工程地质条件及评价 10
4.1 坝基地质概况 10
4.2 坝址区关键工程地质条件 11
4.3 坝基岩体关键工程地责问题评价 13
5、坝体工程地质条件及评价 15
5.1坝体填料现实状况及质量评价 15
5.2 关键工程地责问题 20
6、 溢洪道区工程条件及评价 22
6.1 溢洪道区地质条件概况 22
6.2 关键工程地责问题分析 22
7、高低输水管工程地质条件及评价 24
8、天然建筑材料 25
8.1土料 25
8.2块石料 25
8.3砂料 25
9、结论及提议 26

湖北省 赤壁市
白石水库地质安全判定汇报
xxxx勘察设计院
二OO四 年 六 月

证书编号: zzzzzz
业务范围：工程勘察综合类甲级
发证日期：7月17日