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1、玛纳斯县旱卡子滩水库大坝稳定性分析论文.freel3,设计控制灌溉面积1333.33hm2,是一座以灌溉为主的注入式小(1)型山区水库。水库枢纽由大坝和放水涵洞组成。坝体为均质土坝,坝高18m,坝长267.7m,顶宽5m。放水涵洞断面型式为城门洞形,涵洞全长100m。由于大坝填筑质量差,.freel,上宽170m,两岸山坡相对高程1362m,形成一个平面上呈簸箕状的水库地形。库区范围地质构造简单,主要是由第三系泥岩、砂岩组成的单斜构造,岩体节理、裂隙不发育,未发现有断裂构造及新构造活动的形迹。库区物理地质现象不明显,调查没有发现滑坡、崩
2、塌和泥石流的形迹,地表有较厚牧草植被,侵蚀切割较弱。另库盘内有小冲沟发育,一般宽1.5~2.0m,深1.1~1.2m,两侧淤积物层理明显可见,杂色,表面形成龟裂。水库区水文地质条件简单,库区未发现泉水出露,沟谷均为干谷,仅在雨季时有地表径流,库区地下水资源较贫乏。该区地震动峰值加速度为0.20g,地震基本烈度为Ⅷ度,区域构造稳定性较差。1.2水库渗漏水库左岸存在1条近南北走向的洼地,左岸基岩出露高程自左坝肩向上游库岸缓慢抬升,一般为1340~1356m,低于水库设计正常蓄水位高程。基岩上部大多被黄土所覆盖,黄土厚度一般为6～15m,黄土
3、层属于中-高压缩、强湿陷性土,遇水浸泡后将可能产生绕坝渗漏以致于溃坝的危险,尤其是自左坝肩起,沿岸坡向上游,在泥岩和黄土层之间存在碎石土层,层厚0.6～4.5m,属中-强透水,水库运行将可能发生邻谷渗漏问题。由于库底岩性均为第三系泥岩或砂岩,属于弱透水层,水库通过库底的渗漏量较小,可不考虑库底的渗漏。1.3库岸稳定右库岸基岩出露高程大于水库正常蓄水位,基岩以第三系泥岩砂岩为主,裂隙不发育,地表均为草皮覆盖,调查未发现有坍塌或滑坡现象,库岸较稳定;调查发现左岸基岩出露高程一般小于水库正常蓄水位,左库岸有坍塌现象,特别是坝肩一带,表层黄土厚
4、度为7~17m,左坝肩和左库岸均由黄土构成,黄土层属于中-高压缩、中-强湿陷性土,具有垂直节理发育,遇水浸泡后将产生库岸坍塌、绕坝渗漏以致于溃坝的危险,因此水库蓄水后左坝肩和左库岸有库岸坍塌的可能。1.4地层岩性一是左坝肩段。黄土层厚7~17m,位于第三系泥岩之上,属低液限粉土,土黄色,干燥,稍密状,干密度为1.27~1.64g/cm3,孔隙比为0.65~1.13,属高压缩性土、强湿陷性土、弱透水层,含水量较低,上部干燥坚硬,1.5m以下稍湿。在水库蓄水后,由于黄土层的强湿陷性,导致前坝坡变形下沉,防浪墙产生不均匀沉降。泥岩(N2):埋
5、置于黄土层之下,草绿色,薄层状,有时夹有薄层泥质砂岩,强风化层厚度1.0~1.5m,上部5.0m透水率为0.66~2.04Lu,属微弱透水层。二是主坝段(桩号0+100-0-025)。坝体填筑土:褐红色,为强风化泥岩土填筑形成,根据勘探和试验等工作查明坝体填筑质量较差,且坝体填筑时清基不彻底,为水库大坝正常运行埋下安全隐患。低液限粉土:层厚1.0～3.0m,局部包含少量砾石,浅红褐色,硬塑状,干密度为1.69g/cm3,孔隙比为0.59,属弱-微透水,具孔隙性、虫孔和植物根孔。卵石混合土层主要出露在主坝段坝基,位于低液限粉土之下、第三系
6、泥岩之上,该层卵石土厚度约为7m,卵石层呈土黄色,中密状,一般粒径为3～5cm,渗透系数为0.0035cm/s,属中等透水,需进行防渗加固处理。泥岩(N2):草绿、褐红色,基岩埋深7~27m,坝体中部埋深最大,两侧基岩面向上起伏,呈凹槽状,属弱透水。三是右坝肩段(桩号0-025-0-095)。黄土层:层厚3.0~9.0m,属低液限粉土,干密度为1.14~1.60g/cm3,孔隙比为0.659~1.400,属强湿陷性土、中-弱透水层,蓄水将产生湿陷和渗透破坏,导至前坝坡下陷。含细粒土砾层位于黄土层之下,厚度为4.5~10.0m,呈灰色、黄
7、色,稍密-中密状,含泥量达13.5%左右,最大粒径约150mm,渗透系数为0.054cm/s,属强透水层。泥岩(N2):褐红色,呈块状,基岩面埋深7.5~14.5m,基岩透水率约1.16Lu,属弱透水性。2湿陷性评价、渗透稳定分析及冲刷破坏分析2.1湿陷性评价根据《湿陷性黄土地区建筑规范》,湿陷性黄土地基受水浸湿饱和,经计算:左坝肩黄土属自重湿陷性场地、湿陷等级为Ⅳ(很严重)级。右坝肩黄土属自重湿陷性场地、湿陷等级为Ⅲ(严重)级。2.2渗透稳定分析根据卵石混合土颗分试验资料和《水利水电工程地质勘察规范》卵石混合土允许水力比降经验值为0.
8、12;坝体低液限黏土和左坝肩低液限粉土将产生管涌型破坏;右坝肩原始黄土和含细粒土砾土都将可能产生管涌型渗透破坏。2.3坝体、坝基接触冲刷破坏分析水库坝体低液限黏土与坝基级配不良砾为双层结构,由于坝基级配不良
