苍南县南宋镇垟曹坑山塘综合整治工程

1苍南县南宋镇垟曹坑山塘综合整治工程工程地质勘察报告核工业金华工程勘察院二○一六年七月十二日2苍南县南宋镇垟曹坑山塘综合整治工程工程地质勘察报告陈根海龙永福施振扬赵东满王诚东冉河丰张爱红勘察单位：核工业金华工程勘察院联系电话：院传真[phone]项目负责13868583990勘察证书业务范围：工程勘察综合类甲级勘察证书编号：B133002587统一社会信用代码：91330701147330602W提交日期：二○一六年七月十二日法定代表人：单位技术负责：项目负责：编写:审定:审核:校对:3目录1、工程概况2、区域地质概述3、山塘区工程地质条件3．1山塘渗漏3．2山塘库岸稳定3．3山塘浸没4、工程区工程地质条件4．1地形地貌4．2地层岩性4．3构造4．4坝体填筑土工程地质条件及评价4．5坝基工程地质条件及评价4．6溢洪道工程地质评价5、结论及建议附表：1、勘探点主要数据一览表2、地基土物理力学指标数理统计表3、地基土物理力学指标设计参数表4、土工试验成果总表附图：1、苍南县南宋镇垟曹坑山塘综合整治工程勘探孔平面布置图2、工程地质剖面图3、钻孔地质柱状图1苍南县南宋镇垟曹坑山塘综合整治工程工程地质勘察报告1、工程概况苍南县南宋镇垟曹坑山塘位于温州市苍南县南宋镇垟曹坑村。大坝为均质土石坝，迎水面及背水面采用50cm干砌块石护坡，坝高约7m，坝顶长约47m，坝顶宽5m。是一座以灌溉为主的山（2）型山塘水库。受苍南县水利局委托，我院承担苍南县南宋镇垟曹坑山塘综合整治工程地质勘察工作。依据《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL-55-2005)、《土工试验规程》(SL237-1999)及《水利水电工程钻探规程》(SL291-2003)、《水利水电工程注水试验规程》（SL345-2007）、《水利水电工程钻孔压水试验规程》（SL31-2003）进行以下工作：①查明坝基工程地质条件，提供综合整治工程所需参数；②查明坝体工程地质条件、提供综合整治工程所需参数；③分析评价坝基稳定、渗漏等工程地质问题；本阶段工程地质勘察外业工作自2016年6月23日至2016年7月1日结束，本次勘察设备为XY-1钻机一台，勘察方法采用钻探、取土试样、注水试验、压水试验及室内试验分析等，共完成钻孔5个，完成的勘察工作量见表1。勘探工作量一览表表1序号项目单位工作量1钻探米/个69.9/52注水试验段103压水试验段74取样扰动样个175分析常规分析个颗分个176封孔米69.922、区域地质概述测区地貌为沿海低山丘陵区，地势北高南低。测区所处大地构造单元属华南褶皱系（Ⅰ2）浙东南褶皱带（Ⅱ3）测区无区域性断裂构造。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）,本区Ⅱ类场地地震动峰值加速度为0.05g地区，测区基本地震烈度为Ⅵ度。测区大部分地区出露地层为侏罗系上统（J3）的青灰色、灰色凝灰岩，局部分布有燕山晚期花岗岩（γ53）侵入岩。在较平缓的山坡、山脊、冲沟及河谷两侧，分布有残坡积层（el-dlQ4），岩性为粉质粘土夹碎石。测区属亚热带季风区，天然降雨丰富，地表径流活跃。流域内山高源短，上游河谷狭窄，致使洪水暴涨暴落，下游河谷较宽，洪水宣泄通畅。基岩透水性差，多属弱透水岩层。地下水类型主要为第四系松散层孔隙水与基岩裂隙水，受大气降水补给，向河床排泄。3、山塘区工程地质条件3.1山塘渗漏山塘盆区主要为坚硬、较完整的火山碎屑岩，及火山侵入岩等透水性较小的岩体组成，山塘周边山体雄厚，无低矮分水岭，山塘内未发现有通向邻谷的张断裂，山塘区不存在永久渗漏问题。3.2山塘库岸稳定山塘区覆盖层较薄，植被发育，未发现对库岸稳定影响较大的不良地质现象，山塘岸总体稳定。3.3山塘浸没山塘区无大面积农田及工矿企业，水库不存在浸没问题。4、工程区工程地质条件4.1地形地貌坝址位置所处两岸山体雄厚，左岸坡度20度左右，右岸坡度25度左右。为不对称的U字型河谷。两岸山体覆盖层较薄。34.2地层岩性坝肩岩性为侏罗系上统（J3）凝灰岩，表层强风化，岩体节理裂隙发育，较破碎，呈黄褐色，下部岩体完整性好，致密坚硬。坝基岩性为侏罗系上统（J3）凝灰岩，上部局部为全风化、强风化凝灰岩，工程性质较差；下部为中风化凝灰岩，岩石较新鲜，节理裂隙发育，岩体较完整，致密坚硬。4.3构造坝基无区域性及规模较大断层通过。深部基岩局部小构造以裂隙、节理为主，对坝基影响较小。4.4坝体填筑土工程地质条件及评价4.4.1工程地质条件大坝为均质土石坝，无防渗斜墙，上、下游坝面采用干砌块石护坡。①0坝体填筑土（细粒土质砂、含砂细粒土）：灰黄色，稍密，稍湿。以粘土质砂为主，局部为含砂粘土，均匀性较差。W=27.5～36.6%，平均32.3%。ρo=1.76～1.90g/cm3，平均1.81g/cm3。ρd=1.32～1.45g/cm3，平均1.37g/cm3。kh2.1×10-4～2.3×10-3cm/s，平均7.5×10-4cm/s。kv3.8×10-4～8.1×10-3cm/s，平均3.0×10-3cm/s。颗分结果平均含量：砾粒（粒径＞2mm）26.2%，砂粒（粒径2～0.075mm）19%，粉、粘粒（粒径＜0.075mm）56.3%。4.4.2工程地质评价（1）坝体填筑土以粘土质砂为主，局部为含砂粘土，土质均匀性较差，粗粒土含量较高。（2）根据注水试验结果，坝体土的渗透系数1.5×10-4～2.7×10-2cm/s，不满足现行《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)对均质坝渗透系数小于1.00E-04cm/s的防渗要求。地基土物理力学指标数理统计值及地基土物理力学指标设计参数值分别见附表2、附表3。4.5坝基工程地质条件及评价4.5.1工程地质条件4⑩1全风化凝灰岩：灰黄色，原岩结构已完全破坏，呈砂土状，具可塑性，但不均匀。力学强度较低，中等透水。⑩2强风化凝灰岩：黄褐色，凝灰结构，火山灰胶结。风化裂隙发育，岩石风化呈碎块状，裂隙面见氧化铁锰质。力学强度较高，中等透水—强透水。⑩3弱风化凝灰岩：灰色，凝灰结构，火山灰胶结，岩石质地坚硬，见有微张裂隙，岩芯呈短柱状，部分为长柱状。无洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层。力学强度高，微透水—弱透水。4.5.2工程地质评价坝基上部含全风化、强风化层，力学性质较差。根据注水试验，全风化层渗透系数1.5×10-4～3.2×10-4cm/s，属中等透水。强风化层渗透系数8.8×10-3～3.6×10-2cm/s，属中等透水—强透水。下部为弱风化层，岩体质地坚硬，节理较发育。坝基岩体工程地质分类为Ⅳ类。根据压水试验结果，弱风化层透水率为0.4～9.2Lu,属微透水—弱透水性。注水试验成果表表2序号孔号试验位置(m)渗透系数(cm/s)备注1z10～35.7×10-3①0坝体填筑土⑩2强风化凝灰岩2z20～23.2×10-4①0坝体填筑土3z22～4.32.7×10-2①0坝体填筑土4z24.3～10.58.8×10-3⑩2强风化凝灰岩5z30～53.8×10-3①0坝体填筑土6z35～71.5×10-4⑩1全风化凝灰岩7z37～93.6×10-2⑩2强风化凝灰岩8z40～67.6×10-4①0坝体填筑土9z46～103.2×10-4⑩1全风化凝灰岩10z50～31.5×10-4①0坝体填筑土5压水试验成果表表3序号孔号试验位置(m)透水率(Lu)备注1z13～68.5⑩3弱风化凝灰岩2z16～93.2⑩3弱风化凝灰岩3z211～15.60.8⑩3弱风化凝灰岩4z39～13.59.2⑩3弱风化凝灰岩5z313.5～17.81.1⑩3弱风化凝灰岩6z411.5～17.50.4⑩3弱风化凝灰岩7z54～100.5⑩3弱风化凝灰岩物理力学设计参数建议表表4项目位置饱和抗压强度经验值frk(MPa)软化系数地基承载力允许fk（KPa）砼/岩坝基土与地基土间摩擦系数岩/岩抗剪断抗剪断f'C'(MPa)ff'C'(MPa)⑩1全风化凝灰岩1500.3⑩2强风化凝灰岩3000.5⑩3弱风化凝灰岩600.8530000.800.500.700.504.5坝基工程地质条件及评价山塘溢洪道位于大坝右岸，宽约6m，深2m。溢洪道从坝顶至坝底全部采用混凝土浇筑，底部岩土层以强风化凝灰岩为主，稳定性及抗冲刷满足设计要求。5、结论及建议(1)、本次勘察基本查明了坝址范围内坝体、坝基土的分布规律及其工程地质特征。坝体土为①0细粒土质砂，坝基土为：⑩1全风化凝灰岩、⑩2强风化凝灰岩、⑩3弱风化凝灰岩。(2)、坝体填筑土为细粒土质砂，土质均匀性较差，稍密为主，渗透系数不满足现行《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)对均质坝渗透6系数小于1.00E-04cm/s的防渗要求。(3)、坝基土为全风化及强风化凝灰岩，在z1～z3孔地段厚度大。其中强风化基岩属中等透水—强透水层，是山塘右岸底部渗漏的主要原因。(4)、弱风化层透水率0.4～9.2Lu,属微透水—弱透水性。(5)、坝基右岸一侧底部存在漏点，z3孔钻孔钻至强风化层时，钻孔内水与渗漏通道联通。(6)、根据邻近地块水质分析资料及场地附近无污染源，判定地下水、地基土对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性，土对钢结构具有微腐蚀性。(7)、根据勘查结果，水库渗漏是主要问题。建议重点对强风化岩层做防渗处理。建议采取帷幕灌浆措施，并向两岸适当延伸。(8)、工程区区域构造稳定，未见不良工程地质现象，适宜本工程建设。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015），本区Ⅱ类场地地震动峰值加速度为0.05g，基本地震裂度为Ⅵ度。地震动反应谱特征周期为0.40s。