湖北省崇阳县某水库地质勘察报告.doc

1、概 述1水库概况xx水库位于xx省xx县xx镇xx庄xx港上游，陆水支流xx港。水库距距xx县城区15km，距106国道约5.2公里。交通位置见下图：xx交通位置图水库交通位置图水库承雨面积3.1km2，总库容201.4万m3，兴利库容159.1万m3，调洪库容36万m3，死库容6.3万m3。水库设计灌溉面积9000亩，有效灌溉面积4000亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养鱼等综合效益的小（一）型水库。xx水库大坝枢纽工程始建于xx年9月，xx年8月建成投入运行。本次复核根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）之规定，该工程等级为等，主要建筑物级别为4级。xx水库设计洪水标准为50年一遇，相应下泄流量为50m3/s，相应水位124.13m；校核洪水标准500年一遇，相应下泄流量77.9m3/s，相应水位124.64m。水库正常高水位122.60m，死水位105.87m。xx水库枢纽工程由大坝、溢洪道及输水管等建筑物组成。（1）大坝：大坝为粘土心墙代料坝。坝顶高程125.75m，防浪墙顶部高程126.10m，最大坝高22.10m，坝顶长100m，坝顶宽4.5m，坝底宽126.65m。上游坝坡坡比1：2.94，；下游坡中间设有二级平台，一级平台高程116.29m，宽1.9m，二级平台高程110.59m，宽5m，其中过坝渠1m，三级坡坡比分别为1:2.5、1:2.38、1：1.49坝脚设反滤坝，反滤坝高程104.78m，坡比为1：1.43。 坝脚为旱地，坝底高程为103.65 m。（2）溢洪道：位于大坝右侧160m处山凹中，为开敞式实用堰，堰顶高程122.60m，堰顶宽11m。进口段呈喇叭形，喇叭口宽14.5m。未建消能设施和出水渠。溢洪道堰顶底板为山岩，没有衬护。（4）输水管输水管安设在大坝左坝肩，为斜卧管型式，输水管通过大坝坝底，接坝后引水渠，为坝底埋预制混凝土圆管，断面尺寸0.8m，长92m，进口端高109.93m，出口端高108.59m，设计最大引用流量为2.0m3/s。xx水库当时是由xx县水利局负责设计和施工，水库于xx年10月动工兴建，于1964年5月竣工，后经过返工、续建，xx年，完成了大坝加高0.60米，心墙加高1.90米及大坝部分段干砌石护坡。xx年，完成了坝坡整理，修建了反滤坝、排水沟、防浪墙等。水库下游防洪保护面积1.10万亩，保护人口1.25万人，尤其是水库下游有许多人口密集的村庄、5.2公里处是106国道，地理位置十分重要。一旦失事，其经济损失和对社会的危害将不堪设想。由于大坝修建时未进行工程地质勘察工作，大坝存在的问题未予查清与治理，大坝填筑质量较差等安全隐患，致使水库运行后出现了较严重的渗漏、坝体变形等问题，严重影响了水库的正常运行。大坝存在的主要问题主要表现在以下几方面：大坝心墙欠高0.58m；上游干砌块石护坡不完整；下游坝坡未护坡，杂草丛生，无排水沟；反滤坝不规范、破损。坝脚漏水。溢洪道未完建，底板未衬砌；实用堰砼脱落、损毁，侧墙不完整且也破损；无消能防冲设施及尾水渠，泄洪时，洪水直接冲刷下游农田及坝脚。过坝渠道漏水严重。西低输水管漏水严重，金属结构严重老化，启闭设备失灵，不能正常运用。大坝无安全监测设施，无通讯设施，无管理用房，无上坝公路，防汛公路路况差。(6)右坝肩边坡在5060，在坝下游一处有20m3的崩塌。根据水库大坝安全鉴定工作的需要，受xx县水利局的委托，我院承担了xx水库大坝安全鉴定工作的地质勘察工作。本次地质勘察的目的旨在通过查明坝址区水文地质、工程地质及主工险情，查明大坝填筑料物理组成及填筑质量，对水库运行过程中出现的大坝坝体和溢洪道及水库渗漏等险情进行分析与评价，为水库大坝安全鉴定提供地质依据。1. 2勘察任务与执行的规程规范1.2.1勘察任务1、调查区域地质情况；2、调查大坝险情、分布位置、规模及特征；3、查明大坝填料物质组成及物理力学性质；4、查明坝基及坝肩岩土体地质结构及水文地质条件，分析坝基（肩）渗漏条件；5、查明溢洪道基础及边坡地质结构及岩石风化特征，分析坡体稳定性。1.2.2执行的规程规范本次勘察工作严格按以下规程规范执行1、水利水电工程地质勘察规范GB50287-992、水利水电工程地质测绘规程SDJ19-783、水利水电工程钻孔压水试验规程SDJ16-84、xx水库原设计施工资料5、其它相关规范和标准（如钻孔取样、标准贯入试验、封孔及室内土工试验等）1.3工程进度及勘测工作量根据xx水库地质勘察任务书，于xx年xx月10日进场开展工作，同年xx月30日完成全部外业任务，完成主要工作量见表1-1。主要工程量统计表表1-1工 作 项 目单 位工 作 量测 量实测钻孔/坑槽孔/坑5/0实测地形剖面km/条1.2/3地质测绘比 例1：1000Km20.8勘 探钻探m/孔113.0/5坑槽探m/个2封孔回填m/孔113.0/5原状样组17扰动样组0试 验室内土工试验组17标准贯入试验次14动探试验次4钻孔压水试验段10钻孔注水试验段132、区域地质2.1地形地貌xx水库区处于xx长江中下游区，地处xx褶皱带边缘，xx隆起的北缘。水库位于xx县xx庄村，属低山丘陵地区，以侵蚀-剥蚀地形为主，由向斜山、背斜谷、岭岭相间为地形特征。山脊方向与区域构造域方向一致，走向呈NE向。山体起伏相对较平缓，两岸山顶高程一般在200600米，相对高差50200米，山坡地形坡度400600，局部达800的。河谷深切呈“V”型或“U”型，水系发，呈树枝状展布。库区主要河流为，近向横贯区内。河谷两岸零星分布有一级阶地和小型漫滩，两岸谷坡冲沟较发育，河谷多为“U”型谷。库区两岸有基岩出露，主要以沉积岩风化剥蚀山地及河溪水流下切沟谷为主要地貌形态，在河流及沟谷两岸局部存有重力堆积地貌。库段全长为3km，两岸地层主要有第三系-白垩系钙质粉砂岩、二叠系下统茅口组（P1m）灰色、深灰色中厚层状生物屑灰岩，二叠系下统栖霞组（P1q）灰色、以及寒武系下统薄层泥质条带灰岩、白云岩。近坝库段表层风化剥蚀现象较发育，主要为剥蚀-侵蚀构造，库区碳酸岩段可见溶沟、溶槽等溶蚀现象，但未见落水洞、岩溶泉及地下河等，库区不存在低临谷分布。水库运行多年，未见有较大的库水外渗外，坝脚是常年见有库水呈散浸方式外渗。库岸岩层产状115858865，倾向北东。无不良构造组合，兴库后未发现大的崩岸现象，岩质边坡相对较稳定。2.2 地层岩性库区出露地层主要为古生界寒武系泥质条带灰岩、志留系泥质砂岩、及第四系松散堆积物，现将各地层特征分布分述如下：1、寒武系下统由灰白色薄层泥质条带灰岩，白云岩及角砾状白云岩组成，粒度变化下细上粗，因地稍有差别，厚度133-1206米，分布于主要枢纽工程区； 2、志留系志留系中统坟头群下段为粉砂岩夹细砂岩，粉砂质页岩，底部夹数层不稳定紫红色泥质粉砂岩及泥质页岩。上段为黄绿色泥质粉砂岩、粉砂质页岩、页岩、粉砂岩，其中下部夹有不规则的磷块岩透镜体。厚度417-1517米，分布于坝址下游。志留系下统高家边群主要由泥质、炭质、粉砂质页岩、粉-细砂岩、长石石英砂岩及石英砂岩组成，由下向上粒度变粗，厚度有832-3975米，分布于坝址下游。3、二叠系二叠系下统茅口组厚-巨厚层含硅质团块生物屑灰岩、灰色、深灰色中厚层状生物屑灰岩，偶包云质团块，下部主要为厚巨厚层含燧石结核条带状灰岩。该层厚度76.7404米，主要在库区上游出露。二叠系下统栖霞组深灰色中厚层状云质瘤状生物屑灰岩，炭质瘤状生物屑灰岩，厚度53.6313米，分布于上游。4、第三系-白垩系紫红色薄-中厚层状杂砂质石英粉砂岩、钙质粉砂岩、砾岩、角砾岩，局部夹玄武岩，灰色厚-巨厚层杂砂质砾岩夹紫红色中厚层杂砂质石英砂岩。厚度436-3967米。该岩层分布库下游区。5、第四系（1）第四系全新统耕植土层（QRd）以褐色、黄褐色粉质粘土为主，含少量的风化碎石及有机质物，土质均一性差，结构较松散，该岩土层主要分布于库区山坡、低洼地带，分布厚度为0.41.5m不等。（2）第四系中上更新统冲积层（Q4al）黄色、黄褐色中粗砂夹少量的粘性土，结构较松散，中粗砂成份主要为钾长石、斜长石等，粒径为120mm，分选性较差，该岩土层主要分布于河道两侧平坦地带及山坡附近。（3）第四系中上更新统残坡积层（Q4del）黄褐色网纹状砾质亚粘性土，结构呈中密状，以粘性土、亚粘土为主，夹有较多的角砾，主要分布于山坡表层及缓坡带，分布厚度一般为210米不等。2.3 地质构造库区大地构造单元属扬子台褶皱中部xx凹陷的南缘地带，受南北地应力的影响,褶皱轴主要近东西走向呈现出复式褶皱形式.因北部淮阳地块向南压力较大，受南部江南地块的顶托及西部方山地块的牵制，而造成了xx-沙坪一带地层走向向西南拖曳、偏转，亦形成了楠林桥xx等红色盆地，并由此形成近东西向走向的逆断层组和主要为北北东南西一组的断裂面，以及与之配套的北北西-东南向的断裂纹。由此形成了本区的构造格式和山川走势。区内断裂和褶皱比较发育，断裂可分三组：近东西向的走向断裂，伴随着印支运动早期的褶皱而发生；北东向断裂，破坏干扰了印支期的褶皱和断裂；北西向断裂，发生在前两组断裂过后，规模较小。主要断裂路口下阳北逆断层：断层线呈近东西向延伸，被xx、宋家祠的红色盆地掩盖而断续出露，长96公里，西部路口一带切割中、上统志留系地层，东部下杨北至庙岭南切割震旦系、寒武系地层，并北北东向断层错断。断层面倾向南，倾角65-75，破碎带宽120米到200米，沿断裂有泉水分布。断层在地貌上反映明显，东部断裂两侧地貌形态有明显差异，西部沿断裂形成凹地。褶皱主要表现为轴线走向NEE70-80的方山倒转背斜，向东倾伏。xx水库区域构造图图1-1区域地质构造图2.4地震基本烈度根据国家地震局、长江三峡水库有关的地震资料，在距库区200公里范围内，自有史料记载迄今共发生Ms4.7级地震11次，这些地震对库区的影响烈度均小于度，近库区历史上未发生过5.0级以上的地震，地震频率和强度均很低，本区区内构造相对稳定。根据中国地震参数区划图，本地区取地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征参数周期为0.35s，相应的地震基本烈度为度。2.5水文地质区内地下水比较复杂，由于赋存条件不一致使地下水的运移、补给与排泄差异很大。从地下水的赋存条件可分为：2.5.1孔隙潜水赋存于第四系松散堆积层中，含水性差异大，主要接受大气降水及其他地下水的补给，向河流及低洼处排泄。受岩性透水性影响，一般其含水量较少，埋深也较浅，厚度一般小于15米。2.5.2裂隙水主要赋存于碎屑岩区基岩裂隙中，富水性有不均匀性。裂隙发育密集带，其贯穿性好，裂隙水密集。裂隙水接受大气降水及孔隙潜水补给，向低洼处或岩溶洼槽排泄。2.5.3岩溶水分布于碳酸盐岩地区，赋存于岩溶空隙中。受岩溶发育程度控制，岩溶水的分布极不均匀，常具有统一的自由水面。由于差异性溶蚀作用结果，岩溶水在垂直和水平方向上的水力联系也有很大的差异性。3、库区工程地质条件3.1库区地质概况xx水库为xx庄xx港上游，其总体流向为自西向东，河流两岸地势较平缓，两岸山顶高程一般在100300米，相对高差50150米，山坡地形坡度250300，局部达400的。河谷深切呈“V”型或“U”型，水系发育，呈树枝状展布。库区主要河流为EW向，河流宽度一般为50米，库水深一般为10米左右，库长约1.5km，近向横贯区内。库区出露地层主要为寒武系泥质条带灰岩及第四系松散堆积物，现将各层特征分布分述如下：寒武系下统由灰白色薄层泥质条带灰岩，白云岩及角砾状白云岩组成，粒度变化下细上粗，因地稍有差别，厚度133-1206米，分布于库区大坝及主要枢纽工程区。第三系-白垩系紫红色薄-中厚层状杂砂质石英粉砂岩、钙质粉砂岩、砾岩、角砾岩，局部夹玄武岩，灰色厚-巨厚层杂砂质砾岩夹紫红色中厚层杂砂质石英砂岩。厚度436-3967米。该岩层分布库下游。第四系第四系全新统耕植土层（QRd）以褐色、黄褐色粉质粘土为主，含少量的风化碎石及有机质物，土质均一性差，结构较松散，该岩土层主要分布于库区山坡、低洼地带，分布厚度为0.41.2m不等。第四系中上更新统冲积层（Q4al）黄色、黄褐色中粗砂夹少量的粘性土，结构较松散，中粗砂成份主要为钾长石、斜长石等，粒径为120mm，分选性较差，该岩土层主要分布于河道两侧平坦地带及山坡附近。第四系中上更新统残坡积层（Q4del）黄褐色网纹状砾质亚粘性土，结构呈中密状，以粘性土、亚粘土为主，夹有较多的角砾，主要分布于山坡表层及缓坡带，分布厚度一般为210米不等。3.2库区主要工程地质问题评价3.2.1库区渗漏xx水库属中低山的深切割区水库，库水面范围较小，水库两岸为泥质条带灰岩，山体较宽厚、雄浑，库区淹没范围内为泥质条带灰岩地层，其新鲜及微风化基岩透水性较弱，水库坝址区以上单斜构造范围内与相邻河沟无水力联系，不存在向邻谷渗漏现象。但在坝址范围内由于，水库存在向外围及下游渗漏的条件，并且在大坝与山体结合部位附近，由于山体单薄，岩体风化强度较高，微风化带埋深较大，灰岩较破碎，层理较发育，坝址处同样存在坝肩向下游渗漏的现象。3.2.2库岸稳定xx水库库区两岸主要为寒武系下统泥质条带灰岩，库区内构造不甚发育，两岸山体坡度较缓，并且植被较好，库区内无滑坡、崩塌现象，库岸总体稳定性较好，但泥质条带灰岩内裂隙发育，岩层较破碎，表层风化严重，在库水浪蚀和暴雨冲蚀情况下，库岸表层易产生脱坡、水土流失现象，库岸应加强对波浪带的防护（宜以植被防护为主）。3.2.3库区浸没及淤积xx水库为山区峡谷型水库，库尾天然水位高于库区蓄水位，库区范围内不存在浸没问题，库区下游虽有渗漏现象，潜水埋藏较浅，但下游地表、地下水向外围排泄条件通畅。水库经过多年运行证实，浸没问题不明显。水库淤积主要来源于库岸表层风化泥质条带灰岩及残坡积土脱坡、水土流失，据了解，库区淤积方量接近0.5万多方，但随着近年来“天保”工程的实施，库区内生态植被逐渐改善，库区淤积得到了较大的缓解。4、坝基工程地质条件及评价4.1 地形地貌坝址区为低山丘陵地貌形态，两岸山顶高程100300m，地形起伏较缓，相对高差约50150米，河谷呈“V”形谷，两岸山体平均坡度2530，局部较陡为40，植被发育。侵蚀河谷高程约80.0米，宽约50米，覆盖层厚2.54.5米，河谷基本呈对称的“V”型谷，次一级的冲沟也较发育，但切割较浅，主要为水库渗水及暂时性的地表降雨流水冲刷作用所形成。坝址岩层倾向下游，为单斜构造，为侵蚀剥蚀地貌。4.2 地层岩性坝址区出露的岩层主要有寒武系下统灰色泥质条带灰岩，坝址区地表大多为第四系松散堆积物覆盖呈零星分布。现由老至新将各地层主要特征分述如下：寒武系下统由灰白色薄层泥质条带灰岩，白云岩及角砾状白云岩组成，粒度变化下细上粗，因地稍有差别，厚度133-1206米，分布于库区大坝及主要枢纽工程区。第四系（Q4）、残坡积层（Q4del）褐黄色、棕红色粉质粘土、粘性土夹灰岩风化小碎块，主要分布于区内斜坡坡脚及由风化碎石组成的缓坡地带。厚度有35米，结构松散，易形成地表顺层变形。沟谷处残坡积较为密实，以黄褐色粘土为主。坝体下残留有残坡积地层，厚度为2.53.6米，稍密中密状。、崩积土（Q4）崩积物主要由砂岩岩块、碎石夹少量粘土组成，成分复杂，大多数分布于地形陡峭部位，厚度变化大，结构松散。、冲积层（Q4al）主要分布河床附近，现已多被辟为耕土。成分以灰褐色灰黄色粉质粘土为主，含有中粗砂土、砂砾石等，土质均一性差，分布厚度1.53.5m。、大坝填筑土（Qs）。a、心墙粘性土黄色、褐黄色粘性土、粉质粘土夹有少量小砾石，砾石粒径在2-15mm不等，含量约为15-30%间，分布高程103.65-124.15米。b、代料土粘土质砾，主要来源于库区下游残坡积土，以砾石、块石为主，夹含有较多的棕黄色、黄褐色粉质粘土、粘性土，土质均一性差。砾石成分大多为风化泥质砂页岩，粒径约有513厘米，少量达25厘米，坝体表面未护砌。4.3 地质构造坝区位于xx准地台()xx台坪()xx褶皱带()xx台褶皱东南缘（），具体构造部位是xx港复式背斜的中部xx方山倒转，其核部位于xx一线。轴线总体呈近北东东向，倾向东，倾角40-60。控制坝区地层的主要构造形迹是印支期产生的xx大断裂及次一级的大小断裂、xx复式背斜及受断层影响的次一级构造裂隙。A、断层坝区地质测绘在坝址下游不到3公里远处发现有一条断层，为xx压扭性断裂，基本与区域构造线方向一致，破碎带宽10-20米，长度约50公里。破碎带充填有方解石细网脉或泥质物，岩石胶结较好。B、褶皱构造库区出露主要的一系列的东西向倒转褶皱束。由于受构造影响严重，坝址区岩体裂隙发育，本次坝址勘测发现区内共发育着2组裂隙，统计为：第一组（层面）：走向80100，倾角为3555，倾向北东，无充填，裂面较平直，地表张开1cm左右，向下闭合，平均1米发育8条左右。第二组：走向160180，倾角为2535，倾向南；走向140320，倾角为6070，倾向北东，两者皆未胶结，地表有23cm的裂口，深即闭合，见有水平、垂直擦痕，规模小，两者组成共轭关系，力学性质为压扭性。 4.4 水文地质4.4.1 地下水类型坝址区属湿润多雨气候，多年平均降水量多于2000 ml ,降雨多集中于49月份，122月份多为枯水期。流域内基岩裸露，岩溶不甚发育，每当雨季，山洪爆发，河水爆涨，由于地表水系发育，降水多汇集成地表径流，少部分通过基岩裂隙渗入地下，并受地层岩性、岩体风化程度、构造条件的限制。坝址区位于xx一级剥夷面，按其岩性、构造、地貌及所处位置，属于中等富水区。地下水的运动与地形、地层产状和裂隙发育程度有明显的关系，其主要特征是：地表水分水岭与地下水岭一致，两岸地下水补给河水，并顺层面裂隙及构造裂隙由上游向下游径流，坝区局部库水补给地下水。地下水按其含水介质特征，可分为可分为岩溶裂隙水、构造基岩裂隙水和第四系松散介质孔隙水。岩溶裂隙潜水含水体为库内二叠系下统茅口组灰岩、含硅质团块生物屑灰岩及地表浅层岩溶裂隙和风化裂隙，受大气降水补给，顺地形径流，以面流形式为主补给河床。构造基岩裂隙水主要赋存于坝址区全、强风化带及弱风化带裂隙中，受大气降水和同一含水层中地下水的补给，部分受库水的补给，具有一定的承压性，赋存和运移在断层破碎带和基岩裂隙中，起着岩溶水运动与泉水通道的作用，以泉水和渗透水形式向下游排泄。第四系孔隙水主要赋存于第四系松散堆积物中，受大气降水和岩溶裂隙水的影响，顺坡运移，并于堆积物前缘排泄；在流量大小上具有时段性和季节性。前两类以灰岩和完整新鲜岩为相对隔水层，后者以基岩或残积粘土为相对隔水层。总体来看，区内山体雄厚，地下水渗流相对较长，地下水埋藏较浅，河谷水动力条件属补给型，水文地质条件比较简单。地下水均属HCO3-Ca-Mg型，对混凝土无腐蚀性。4.5 岩土风化特征岩体风化主要受地形地貌、地层岩性、地质构造及地下水等因素的影响，是外营力的重要表现。由于该区属于亚热带温湿气候，四季分明，年降雨量充沛，岩石的物理化学风化作用极为明显，以化学风化作用为主。坝基下伏为寒武系下统泥质条带灰岩，其中下部夹有不规则的磷片状透镜体碎屑结构，层状构造。风化程度较深，强风化有13米，弱风化带一般有数米上十米，而地表多为强风化产物，疏松，易散。根据地表调查及地质钻孔资料，可将坝址区地层分为强风化带、弱风化带及微风化带。a) 强风化带岩石结构大部分破坏，风化裂隙发育，岩石呈碎片状，矿物成分变异大，岩石结构本身变得疏松，强度低，岩石内部尚保持原岩特征。坝区强风化灰岩呈灰黄色，连结性弱。钻孔岩心破碎，主要呈碎块状，采芯率低。钻孔中未见强风化，只是在地表见强风化层。b) 弱风化带岩石沿裂隙、层面有明显风化现象，风化裂隙较发育，岩石强度降低，锤击有哑声，岩石整体性一般。钻探取芯多呈短柱状、柱状或碎块状，少数呈长柱状，裂隙面粗糙，裂隙面上有红色铁质浸染，裂隙一般呈张开性，无充填物。c) 微风化带岩石风化裂隙一般发育，裂隙面一般较新鲜，少量被铁质浸染，岩石强度大于小刀，锤击声较清脆，岩石整体性较好。坝区微风化云岩呈灰色，钻探取芯多呈短柱状、柱状，少数呈长柱状。坝址区部分钻孔揭露的岩体风化厚度特征值见表4-1。坝址区部分钻孔揭露岩体风化厚度特征值表表4-1位 置钻孔编号层位地层岩性弱风化岩体微风化岩体下限高程(m)厚度(m)下限高程(m)厚度(m)右坝肩K31泥质条带灰岩105.134.10未揭穿4.10坝基K21泥质条带灰岩99.652.70未揭穿3.10左坝肩K11泥质条带灰岩106.004.00未揭穿3.204.6岩层透水性4.6.1基岩透水性为了解坝基及坝肩岩体的透水性，在本次勘察过程中对其进行了10段钻孔压水试验,其成果见表4-2，从成果表来看，坝基弱风化带透水性较强，属中等透水层；微风化带透水性相对减弱，其透水性以弱透水性为主。大坝钻孔压水试验成果表表4-2孔号起始深度（m） 终止 深度（m）试段长度（m）层 位岩 性风化状态透水率LuK115.518.53.01泥质条带灰岩弱风化16.84K118.522.03.51泥质条带灰岩微风化2.95K222.026.04.01泥质条带灰岩弱风化14.27K226.029.03.01泥质条带灰岩微风化3.05K316.021.05.01泥质条带灰岩弱风化12.37K321.024.02.01泥质条带灰岩微风化6.89K48.013.05.01泥质条带灰岩弱风化18.43K413.017.04.01泥质条带灰岩微风化7.38K512.016.04.01泥质条带灰岩弱风化17.38K516.019.03.01泥质条带灰岩微风化6.344.6.2坝基、坝肩岩体透水特性分析评价钻探结果揭露，大坝坝基岩体主要为中厚层泥质条带灰岩，坝基清基不彻底，上覆为残坡积土层，层厚一般为0.5米，下卧弱微风化岩体。从大坝钻孔压水试验成果分析，弱风化岩体透水率在12.3718.43Lu，属中等透水岩体；微风化岩体透水率在2.957.38Lu，属中等透水岩体，大坝坝基透水性特征，坝肩大于坝中段，坝肩透水深度大于坝中段。分析大坝渗漏原因有：1、施工时未对坝基岩体作防渗处理；2、清基工作不彻底，据本次勘察钻孔揭露，大坝修建时只挖除了表面第四系松散土层，下伏有0.5米厚的残坡积土层。裂隙及充填物均未挖除，清基工作很不彻底。大坝在清基不彻底的情况下填筑，致使较为松散的风化岩残屑埋在于坝基之下及裂隙之中，从而造成坝基岩体上部透水性较大。至使水库常年难以蓄满，平均年灌溉用水欠佳。3、坝区岩体风化程度一般，强风化带残坡积土层有0.5米，弱风化带一般有数米上十米，层理裂隙发育。4、受区域性xx通山大断裂及次一级小断裂的影响，坝址区岩体节理裂隙极发育，2组构造裂隙与层面裂隙成正交或斜交，共同组合形成贯穿性的裂缝，共同形成岩体漏水的主要通道。综上所述，由于坝基岩体裂隙发育，在高库水位条件下，库水沿坝基岩体中的孔隙裂隙通道中必然产生渗漏，加之坝址区顺河向裂隙发育，为库水向下游渗漏提供了条件。坝基岩体裂隙及层理发育是导致坝体渗漏的一主要因素。4.6.3岩石物理力学性质坝基（坝肩）岩体岩性单一，呈中厚层状，风化程度一般， 室内岩石物理试验指标：比重2.522.68，重度25.026KN/m3，根据工程岩体实际受力方向及剪切强度平行层面小于垂直层面的特点，确定室内力学试验边界条件。试验结果表明，为硬质岩，建议指标见表4-3、表4-4。 岩石力学试验成果表表4-3样号层位岩性状态方向吸水率%抗压强度（MPa）抗剪强度弹模（GPa）泊桑比试验类型C（KPa）fk3-11泥质灰岩灰岩饱和平行1.520.5500.82抗剪K1-2斜交1.423.113.60.25单向抗压岩体力学指标建议值表4-4层位岩性坝基允许承载力（KPa）抗剪强度弹模（GPa）泊桑比C（KPa）f1泥质条带灰岩1200600.800.50.264.7坝基主要工程地质问题及评价xx水库坝体走向南北向，河谷较狭窄，大坝填筑前进行过清基，沟谷内冲积层及左右岸残坡积层部分清除，坝体多坐落在寒武系下统泥质条带灰岩之上。左、右坝肩基础均由寒武系下统泥质条带灰岩构成，岩体呈层状结构，单层厚0.3m。坝基处岩层产状单一，为单斜构造，未见褶皱及断裂破碎带通过，从大地构造上来讲，坝基稳定性较好。左坝肩岩体发育二组裂隙，其产状与前所述大致相同，裂隙发育规模较小，无切层裂隙。坝基地层以寒武系下统泥质条带灰岩层为主，强度一般，抗风化能力弱，地表岩层风化强烈，破碎度大且节理裂隙发育。主要工程地质条件描述如下：1）坝基岩体风化特征及完整性坝区出露基岩均为灰岩系列，中厚层状，岩石强度一般，抗风化性能较弱。经本次地质调查及地质钻探揭示，地表基岩多呈残坡积土状，岩体破碎严重，强风化层厚度0.5m。岩体完整性较差。2）坝基岩体渗透特性通过地质测绘及地质钻探揭示，坝基岩体节理裂隙发育，破碎严重，地表弱风化岩具中等透水性，岩体透水率在12.3718.43Lu 。主要工程地质评价：1）坝基强度评价坝基为寒武系下统泥质条带灰岩，岩体虽为硬质岩，地基岩体满足大坝荷载要求。经本次勘察建基面以下无明显软弱夹层或孔洞洞穴，地基岩体不存在塌陷问题及抗滑稳定问题，故认为坝基岩体强度较好，场区适应性较好。2）左、右坝肩稳定性评价左坝肩为寒武系下统泥质条带灰岩，岩层倾向上游，倾角陡，层间结合紧密，稳定性较好；左坝肩上部岩体风化剧烈，表层岩体已风化呈残积土状，手捏易碎。由于风化残积土在大坝修建时清除不彻底，加上施工过程中碾压不够，左、右坝肩直接与强中等风化基岩接触情况不好，接触带容易产生漏水。3）坝基渗透性评价坝基岩体全由泥质条带灰岩构成，呈单斜状，褶皱及断裂均不发育，岩体总体较完整。岩体上层弱风化带层理发育。经钻探证实，岩体无大型、贯穿性裂隙及管道分布，压水试验表明坝基强、弱风化岩体均具中等透水性特征。通过现场调绘及调查访问，坝基有渗漏现象出现。4.8 坝基主要工程地质问题坝基为寒武系下统泥质条带灰岩，地基岩体允许承载满足大坝荷载要求；坝基面以下无明显软弱夹层或孔洞洞穴，地基岩体不存在塌陷问题及抗滑稳定问题，坝基岩体强度较好，稳定性较好；左、右坝肩弱风化基岩层理较发育，容易漏水；坝基岩体具中等透水性特征，坝脚已发现明显渗漏。综上所述，坝基工程地质条件一般，由于岩体层理发育，沿层面产生绕坝渗漏。5、坝体工程地质条件及评价5.1粘土心墙现状及质量评价 5.1.1坝体粘土心墙现状及物性指标经本次地质钻探揭示：粘土心墙填土多呈棕色、棕黄色，少量灰褐色，主要成分为粘性土、夹少量碎石、块石混杂而成，局部夹有少量腐殖质。填土总体呈可硬塑状，钻孔岩芯大部分呈长柱状，局部松散状。心墙填土经过一定分层碾压，普遍具有不明显碾压痕。心墙填土夹有多层松散层、碎石层及腐殖质，所夹碎石形如拳头般大小，松散夹层多呈软塑状。根据室内试验，心墙土层颗粒组成统计见表5-1。xx水库大坝心墙土层颗粒组成统计表表5-1土样编号颗粒定名统计项目颗 粒 分 析砾砂粉粒粘粒粗中细粗中细510250.520.5-0.250.25-0.10.1-0.0750.075 0.0050.005%zk1-3粉质粘土5365143829zk1-4粘土8497114120zk2-1粉质粘土57126123226zk2-2粘土9310983229zk3-2粉质粘土66810194110n5555555max971210194129min5365832106.64.697.412.836.822.8经调查及有关资料记载坝体心墙填筑土料多采自周围山坡残坡积粘性土，上坝前经过一定分选。土料上坝多由人工或半机器运进仓内，由石夯、石磙及羊角碾分层碾压而成。工程施工过程中，心墙填筑单层厚度过厚，填土底部碾压密实性较差。有时两侧代料上升速度较快，而且仓仓之间结合处未专门处理。钻孔注水试验揭示局部段落有渗水迹象。经大量原状试样试验：坝体填土粘粒含量平均23.0%，最高可达36.0%，填土含水量平均值26.4%，天然容重平均值19.22 KN/m3，干容重平均值15.19KN/m3，孔隙比平均值0.781；液限平均值38.3%,塑限平均值22.4%，塑性指数平均值15.9，液性指数范围值在0.550.83之间，平均值0.24，素填土以可塑状为主，硬塑状次之，个别软塑状、坚硬状；压缩系数平均值0.28 Mpa-1，压缩模量平均值7.2 Mpa；凝聚力建议值28.0Kpa，内摩擦角18。粘土心墙物理力学性质指标见表52。5.1.2坝体渗透性指标本次勘察对填土渗透性研究采用了现场钻孔注水试验与室内土样渗透试验相结合的方法。填土的渗透性与填土本身性状、含有物、碾压程度、施工缝处理好坏、上坝土料干湿度等因素有关。一般情况下，填土填料粘性越强、粘粒成份越高、天然含水量越接近最优含水量，杂质越少，碾压层越合理，施工缝专门处理填土干密度就越大，孔隙比就小，土体的抗渗性就越强，渗透性就越小。反之，填土粘粒含量少、成份复杂、碾压层较厚、含较多根物根茎、碎石，土体的抗渗性就越差，渗透性就越大。土样渗透性仅能代表土样本身的渗透性，一般情况下，与填土本身渗透性有一定差距。填土越密实、越均匀，土样渗透性越能反映填土渗透性；填土越离散、松散、成份越混杂，土样渗透性仅能做一定参考。钻孔注水试验，是一种综合性渗透试验，与土样渗透试验相结合，基本上能反映填土总体渗透性及透水规律，所以水工设计填土渗透指标，建议采用钻孔注水试验成果。坝体填土室内原状土样渗透系数均在8.1010-62.2010-6cm/s之间，平均4.9310-6cm/s。坝体钻孔注水试验心墙填土渗透系数多在8.4710-54.5910-5cm/s左右，平均为6.1310-5cm/s，均属中等透水性土体，土样渗透系数较坝体钻孔注水试验渗透系数小，这反映填土渗透性的不均一性。心墙部位地质钻探，自上而下分段做了注水试验，试验成果详见心墙填土注水试验统计表53。钻孔注水试验成果表表5-3孔号试段孔深（m）试段长度（m）层位野外定名渗透系数（cm/s）K10.5-5.55.0-3含砾粉质粘土7.4910-5K15.5-10.55.0-3砾质粉质粘土5.3710-5K110.5-15.55.0-3含砾粉质粘土4.7210-5K20.5-5.55.0含砾粉质粘土5.6910-5K25.5-11.56.0含砾粉质粘土8.4710-5K211.5-17.57.0含砾粉质粘土4.5910-5K217.5-22.04.5含砾粉质粘土6.0910-5K30.5-5.55.0-3含砾粉质粘土6.8710-5K35.5-11.05.5-3砾质粉质粘土7.2410-5K311.0-16.05.0-3砾质粉质粘土4.6210-55.2质量评价密实性评价室内击实试验表明：填土最大干容重17.2KN/m3，最优含水量21.5%。依据碾压式土石坝设计规范SL2001-247第4.2.3条，粘性土的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级以下的中坝压实度应为96%98%，因xx水库大坝填料多为褐黄色粘土，故取压实度为0.96，以控制干容重16.51KN/m3，对坝体粘土心墙进行质量评价。按导则SL189-96要求，粘性填土的含水量应按最优含水量控制，允许偏差3%。填土最优含水量平均值21.5%，坝体填土最优含水量取控制值22.14%。坝体粘土心墙填料干容重平均值15.80KN/m3，压实度仅0.92，未达到压实度0.96的基本要求，土工试验无土样指标超过基本要求，填土天然含水量平均值25.17%，高于最优含水量上限控制值，合格率8.3%。渗透性评价本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8.1010-62.2010-6cm/s之间，钻孔注水试验测得填土渗透系数8.4710-54.5910-5cm/s之间。两种测试结果填土渗透性差别不大,