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坝工部分以挡水建筑物和泄水建筑物为主的土石坝水利枢纽设计毕设说明书

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石坝的选址,建造,后期维护都有一定程度的决定性作用。

2.4.1 水库地质资料

库区内出露的地层有石灰岩、玄武岩、火山角砾岩与凝灰岩等。经地质勘探认为库区渗漏问题不大,但水库蓄水后,两岸的坡积与残积等物质的坍岸是不可避免的,经过勘测,估计可能坍方量约为300万立米。在考虑水库淤积问题时可作为参考。

2.4.2 坝址地质资料

坝址位于该江中游地段的峡谷地带,河床比较平缓,坡降不太大,两岸高山耸立,构成高山深谷的地貌特征。

坝址区地层以玄武岩为主,间有少量火山角砾岩和凝灰岩穿过,对其岩性分述如下:

(1) 玄武岩 一般为深灰色、灰色、含有多量气孔,为绿泥石、石英等充填,成为杏仁状构造,并间或有方解石脉、石英脉等贯穿其中,这些小岩脉都是后来沿裂隙充填进来的。坚硬玄武岩应为不透水层,但因节理裂缝较发育,透水性也会随之增加,其矿物成份为普通辉石、检长石,副成分为绿泥石、石英、方解石等,由于玄武岩成分不甚一致,风化程度不同,力学性质也不同,可分为坚硬玄武岩、多气孔玄武岩、破碎玄武岩、软弱玄武岩、半风化玄武岩和全风化玄武岩等,其物理力学性质见表2-41、表2-42。

渗透性:经试验得出k值为4.14~7.36米/昼夜。

表2-41 坝基岩石物理力学性质试验表

岩石名称 半风化玄武岩 破碎玄武岩 火山角砾岩 软弱玄武岩 坚硬玄武岩 多气孔玄武岩 比重 Gs 3.01 2.95 2.90 2.85 2.96 2.85 容重γ kN/m3 29.6 29.2 28.7 27.0 29.2 27.8 建议抗压强度 MPa 50 50-60 35-120 10-20 100-160 70-180 表2-42 全风化玄武岩物理力学性质试验表

天然干容比重 液限 塑限 塑性压缩系数a 浸水固结块剪

含水率? % 2.5 重 ? kN/m3 16.3 Δ ?l ?p 指数0~Ip 0.5 m2/kN 擦角2m/kN -6Φ -6×10 ×10 5.97 1.51 28.38 3~4 内摩凝聚力 kPa 24 2.97 47.3 32.26 16.9 (2) 火山角砾岩 角砾为玄武岩,棱角往往不明显,直径为2~15厘米,胶结物仍为玄武岩质,胶结紧密者抗压强度与坚硬玄武岩无异,其胶结程度较差者极限抗压强度低至35MPa。

(3)凝灰岩 成土状或页片状,岩性软弱,与近似,风化后成为碎屑的混合物,遇水崩解,透水性很小。

(4) 河床冲积层 主要为卵砾石类土,砂质粘土与砂层均甚少,且多呈透镜体状,并有大漂石掺杂其中。卵砾石成分以玄武岩为主,石灰岩与砂岩占极少数。沿河谷内分布:坝基部分冲积层厚度最大为32米,一般为20米左右;靠岸边最少为几米。颗粒组成以卵砾石为主,砂粒和细小颗粒为数很少。卵石最小直径一般为10~100毫米;砾石直径一般为2~10毫米;砂粒直径0.05~0.2毫米;细小颗粒小于0.1毫米。见表2-43。

冲积层的渗透性能 经抽水试验后得,渗透系数k值为3×10-2厘米/秒~1×102厘米/秒。

(5) 坡积层 在水库区及坝址区山麓地带均可见到,为经短距离搬运沉积后,形成粘土与碎石的混合物质。

据《水利水电工程天然建筑材料勘察规程SL251-2000》,初步设计阶段的天然建筑材料勘察应在初查基础上进行详查。应详细查明料场岩土层结构及岩性,夹层性质,及空间分布,地下水位,剥离层,无用层厚度及方量有用层储量,质量,开采运输条件和对环境的影响等。

当需要时应进行混凝土天然掺合料的调查,在可行性研究阶段做过详查的料场可视需要进行复查。

宜采用1:1000~1:2000的地形图作底图进行料场地质测绘及勘探布置。对人工骨料和块石料应实测1:500~1:2000料场地质剖面,砂砾料和土料料场可实测料场1:500~1:2000地质剖面图。勘察储量与实际储量误差应不超过勘察储量不得15%应编制1:10000~1:50000料场分布图,1:10000~1:2000料场综合地质图1:500~1:2000料场地质剖面图。

表2-43 冲积层剪力试验成果表

土壤 名称 三轴剪力 项目 计 算值 次数 17 24.3 22.2 23.08 12 8.66 4.27 6.47 8 47°15′ 35°30′ 40°34′ 容重 (控制) kN/m3 含水量 (控制) 内摩擦角 (块剪) 凝聚力(kPa) 8 37.0 12.0 18.2 应变(拉制) (浸水固结快剪) 凝聚力 (kPa) 2 10.5 0 5.3 内摩擦角 2 32°43′ 17°55′ 25°25′ 含 最大中 量 细 粒 的 砾 石 值 最小值 平均值 小值 平均值 37°32′ 14.8 注:三轴剪力土样备系筛去大于4mm颗粒后制备的。试验时土样的容重为控制容重。应变控制土样容重系筛去大于0.1mm颗粒后制备的。

以上两种试验的土样系扰动的。

2.4.3 地质构造资料

坝址附近无大的断层,但两岸露出的岩石,节理特别发育。可以分为两组,一组走向与岩层走向几乎一致,即北东方向,倾向西北;另一组的走向与岩层倾向大致相同。倾角一般都较大,近于垂直,裂隙清晰,且为钙质泥质物所充填。节理间距,密者0.5米即有一条,疏者3~5米即有一条,所以沿岸常见有岩块崩落的现象。上述节理主要在砂岩、泥灰岩与玄武岩之类的岩石内产生。

2.4.4 水文地质条件

本区地形高差大,表流占去大半,缺乏强烈透水层,故地下水不甚丰富,对工程比较有利。根据压水试验资料,玄武岩的透水性不同,裂隙少、坚硬完整的玄武岩为不透水层,其压水试验的单位吸水量小于0.01l/(min?m)。夹于玄武岩中的凝灰岩,以及裂隙甚少的火山角砾岩都为不透水性良好的岩层。至于节理很发育的破碎玄武岩、半风化与全风化玄武岩都是透水性良好的岩层。正因为这些隔水的与透水的玄武岩存在,遂使玄武岩区产生许多互不连贯的地下水。一般砂岩也

是细粒至微粒结构,除因构造节理裂隙较发育,上部裂隙水较多外,深处岩层因隔水层的层数多,难于形成泉水。石灰岩地区外围岩石多为不透水层,渗透问题也不存在。

2.4.5 地震资料

本地区地震烈度定为7度,基岩与混凝土之间的摩擦系数取0.65。

2.5 建筑材料

2.5.1 料场的位置与储量资料

各料场的位置与储量见坝区地形图。由于河谷内地地形平坦,采运尚方便。

2.5.2 物理力学性质概述

(1) 土料:(见表2-51,表2-54)

(2) 石料:坚硬玄武岩可作为堆石坝石料,储量较丰富,在坝址附近有石料场一处,覆盖层浅,开采条件较好。

表2-51

物 理 性 质 料 场 名 称 自然孔比 含隙 水湿 干 率 量 重 % % KN/m3 自然容重 稠度 孔隙比 颗粒级配(成分%,粒径d) 砂 击实 最优含水量 % 渗 透 系 数 10-6 cm/s 力学性质 剪力 化学性 流限 % 塑限 % 粘最 饱砾 塑和粗中 细 粉 土 大 性度 干 0.05 指< 密 2~ 0.5~ >2 ~ 0.005 度 数 0.5 0.05 mm 0.005 mm mm mm g/cm3 mm 有固 机结 含压 内凝量缩 摩聚灼擦力 系 热 数 角 法 deg kPa cm2/kg % 可溶盐含量 % 1#24.8 18.91 15.16 2.67 42.26 0.734 42.60 23.14 19.46 0.93 7.47 下 2#24.2 18.91 15.18 2.67 41.90 0.721 43.90 22.20 21.70 0.91 7.25 下 1#25.6 17.35 13.03 2.65 49.80 0.990 49.57 25.00 24.57 0.87 8.83 上 2#26.3 16.37 12.84 2.74 52.30 1.093 49.90 26.30 23.50 0.69 4.50 上 3#15.9 19.11 16.64 2.70 37.00 0.580 34.00 20.00 14.00 0.67 6.40 下

5.95 17.87 35.48 33.23 1.60 22.07 4.317 24.67 24.0 0.021 1.73 0.070 4.15 14.35 41.75 32.25 1.65 21.02 4.80 25.50 23.0 0.020 1.90 0.019 8.00 17.50 31.00 34.67 1.56 22.30 1.90 23.17 25.0 0.026 2.20 0.110 4.33 20.67 36.20 34.30 1.54 23.80 3.96 21.50 38.0 0.033 0.25 0.110 9.00 12.00 35.00 19.60 1.80 16.90 3.00 28.00 17.0 0.010 1.90 0.080

坝工部分以挡水建筑物和泄水建筑物为主的土石坝水利枢纽设计毕设说明书

石坝的选址,建造,后期维护都有一定程度的决定性作用。2.4.1水库地质资料库区内出露的地层有石灰岩、玄武岩、火山角砾岩与凝灰岩等。经地质勘探认为库区渗漏问题不大,但水库蓄水后,两岸的坡积与残积等物质的坍岸是不可避免的,经过勘测,估计可能坍方量约为300万立米。在考虑水库淤积问题时可作为参考。2.4.2坝址地质资料<
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