土石坝渗流对地基稳定性影响的探究.docx

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1、土石坝渗流对地基稳定性影响的探究一、基本资料（一）枢纽任务本工程同时兼有防洪、发点、灌溉、渔业等功能。水电站装机容量为2.4MW，正常蓄水位2819.5m，死水位2796m，3台机组满载时的流量44.41m3/s，尾水位2752.2m；增加保灌面积10万亩；减轻洪水对下游两岸的威胁，安全泄量控制在Q<900m3/s以内；正常蓄水位时，水库面积为15.6km2，为发展养鱼及水产养殖创造有利条件。（二）自然地理与水文气候特征1.流域概况Y江位于我国西南地区，流向自东南向西北，全长122km，流域面积2558km2，坝址以上流域面积为780km2。本流

2、域大部分地处山区、山脉、盆地相互交错期间，地形变化剧烈，流域内支流很多，但多为小的山区河流，地表大部分为松软砂岩，页岩，玄武岩及石灰岩的风化层，汛期河流含沙量较大，冲积层较厚，两岸有崩塌现象。本流域内因山脉连绵，交通不便，故居民较少，全区农田面积仅占总面积的20%，林木面积约占全区间的30%，其种类为白松、杉等，其余为荒山草皮覆盖。2.气候特征（1）气温：年平均气温约为12.8℃，最高气温为30.5℃，发生在7月；最低气温为-5.3℃，发生于1月。（2）湿度：本区域气候特征是冬干夏湿，每年11月至次年4月特别干燥，其相对湿度为51%～73%，夏季

3、因降雨日数较多，相对湿度随之增大，一般变化范围为67%～86%。（3）降水量：最大年降水量可达1213mm，最小617mm，多年平均年降水量为905mm。（4）风力及风向：一般1～4月风力较大，实测最大风速为15.0m/s，风向为西北偏西，水库吹程为12km.（三）工程和水文地质1.工程地质库区内露出的地层有石英岩、玄武岩、火山角砾岩与凝灰岩等。经地质勘探队认为库区渗漏不大，但水库蓄水后，两岸的坡积与残疾等物质的坍塌是不可避免的，经过勘测，估计可能坍方量约为300万m2。坝址位于Y江中游地段的峡谷地带。河床冲积层主要为卵砾石类土，砂质粘土与砂层均

4、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，石灰岩和砂岩占极少数，坝基附近最大冲积层厚度为32m，一般为20m左右，靠岸边最少为12m。颗粒组成以卵砾石为主，沙粒和细小颗粒为数很少卵石最小直径一般为10～100mm，砾石直径一般为2～10mm；沙粒直径0.05～0.2mm；细小颗粒小于0.1mm。冲积层渗透参数K值为3×10-2～1×10-2cm/s。2.水文地质条件本区地形高差大，缺乏强透水层，故地下水不甚丰富，对工程比较有利。根据压水试验资料，玄武岩中透水性不同，裂隙少的坚硬玄武岩为不透水层，夹于玄武岩中的凝灰岩以及裂隙

5、甚少的火山角砾岩都有良好的不透水层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，正是因为这些隔水与透水的玄武岩的存在促使玄武岩区产生不连贯的地下水。一般砾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，深处岩层因隔水层较多，难于形成泉水，石灰岩地区外围岩石多为不透水层。3.地震情况本地区地震烈度为7度。二、工程等别及建筑物级别根据DL5180-2003《水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》，综合考虑水库总库容，防洪效益，灌溉面积，电站装机容量，工程规模由库容控制，正常蓄水位对应的库容为3.54×108m3，初估

6、时，校核情况下库容不会超过10×108m3，属于（2）型。主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，临时建筑物为4级。永久性水工建筑物洪水标准：正常运用（设计）洪水重现期100年；非常运用（校核）洪水重现期2000年。三、坝型选择及枢纽布置（一）坝址及坝型选择1.坝址选择经过比较选择地形图所示河湾地段作为坝址，并选择Ⅰ-Ⅰ、Ⅱ-Ⅱ两条较有利的坝轴线，两轴线河宽基本相近，因此大坝工程量基本相近。从地质剖面图上可以看出：Ⅰ-Ⅰ剖面，河床覆盖层平均层厚为20m，河床中部最大达32m，坝肩除10m左右范围的风化岩外，还有数十条破碎带，其余为坚硬玄武岩，地质构造

7、总体良好（对土石坝而言）。Ⅱ-Ⅱ剖面除与Ⅰ-Ⅰ剖面具有大致相同厚度的覆盖层及风化岩外，底部玄武岩破碎带纵横交错，若将坝址建于此坝基，则绕坝渗流可能较大，进行地基处理工程量太大，综合考虑以上因素，坝轴线选在Ⅰ-Ⅰ处。2.坝型选择所选坝轴线处河床冲积层较深，两岸风化岩透水性强，基岩强度低，且不完整。从地质条件看不宜修建拱坝。支墩坝本身应力较高，对地基的要求也很高，在这种地质条件下修建支墩坝也不可行。较高的混凝土重力坝也要求建在岩石地基上。通过对各种不同坝型进行定性分析，综合考虑地形，地质条件、建筑材料、施工条件、综合效益等因素，最终选择土石坝方案。（

8、二）枢纽组成建筑物（1）挡水建筑物：土石坝。（2）泄水建筑物：采用隧道泄洪，并与导流隧洞综合布置。（3）水电站建筑物：包括进水隧洞、调压