全椒县夫子岭水库地质评价

全椒县夫子岭水库地质评价
摘要：本文通过对夫子岭水库工程地质条件的分析和工程地质进行综合评价；对夫子岭水库除险加固工程处理措施提出建议。

关建词：夫子岭水库；坝体工程地质条件；坝基工程地质条件；建筑物工程地质条件
abstract: this paper analyzes the engineering geological, engineering geological conditions of the master ridge reservoir comprehensive evaluation and recommendations; provide project measures for master ridge reservoir reinforcement.key words: master ridge reservoir; dam engineering geological conditions; dam foundation engineering geological conditions; building engineering geological conditions
中图分类号：tv62+1文献标识码： a 文章编号：2095-2104（2012）03-00
夫子岭水库位于安徽省全椒县马厂镇境内，属长江流域滁河水系，水库控制集水面积1.5km2。

总库容77.4万m3，是一座以农田灌溉为主，兼有滞洪、水面养殖等综合利用的小（2）型水库。

枢纽工程由大坝、放水涵洞、正常溢洪道等组成。

大坝为粘土心墙土坝，坝顶全长220m，坝顶高程为88.38～88.78m(高程为吴淞高程
系)、宽5m，最大坝高16.0m。

正常溢洪道紧邻土坝左端，控制段为明渠，底宽1.0～2.0m，高程为85.4m，为开山坡形成深2.0m左右。

放水涵洞（卧涵）位于大坝桩号0+188处。

1坝区工程地质条件
1.1 坝体工程地质条件
1.1.1坝体地层简述本次勘察揭示，坝体填土上部主要为①1层含碎石重粉质壤土，棕褐夹灰色，软塑~可塑，湿；碎石含量约
10-40%，碎石最大直径约2cm。

层厚0.50~9.80m，层底分布高程76.31~88.28m。

坝体填土下部主要为①层重粉质壤土 (qml)，棕褐夹灰色，软塑~可塑，湿，质地以重粉质壤土为主，局部为粉质粘土。

层厚3.90~6.90m，层底分布高程72.41~76.25m。

坝身填土与坝基结合部含有植物根茎等腐殖物，可见大坝施工时清基不彻底。

1.1.2坝体工程地质评价坝体填土上部主要为①1层含碎石重粉质壤土，碎石含量约10-40%，碎石最大直径约2cm；含水量范围值27.39~29.88%，干密度范围值1.45~1.52g/cm3，平均干密度1.49g/cm3；标准贯入范围值为3.8~7.8击；液性指数均值0.76，塑性指数均值15.53；压实度范围值为86.8%~91.1%，平均压实度89.8%，不满足规范要求[3]。

在大坝坝顶孔2＃、3＃做常水头注水试验[2]，成果表明渗透系数均值8.8×10-4 cm/s，属中等透水性[1]，说明该大坝碾压不密实，防渗性能较差。

直接快剪粘聚力小值平均值28.3kpa，直接快剪内摩擦角小值平均值10.9о，
es=4.4mpa。

下部主要为①层重粉质壤土，局部为粉质粘土；含水量范围值27.94~30.43%，干密度范围值1.44~1.51g/cm3，平均干密度
1.47g/cm3；标准贯入范围值为
2.5~5.6击；液性指数均值0.81，塑性指数均值15.37；压实度范围值为86.2%~90.4%，平均压实度88.0%，不满足规范要求[3]。

在大坝坝顶孔2＃、3＃做常水头注水试验[2]，成果表明渗透系数均值2.3×10-4 cm/s，属中等透水性[1]，说明该大坝碾压不密实，防渗性能较差。

直接快剪粘聚力小值平均值28.2kpa，直接快剪内摩擦角小值平均值10.4о，
es=3.4mpa。

综上所述，大坝虽经多年运行，但土体自重压密固结效果不明显；由于填筑大坝时，严重存在着质量控制不严，未经碾压或碾压不实所致；①层重粉质壤土，局部为粉质粘土，土质结构松散、混杂，碾压不密实，防渗能力较差；尤其是上部①1层含碎石重粉质壤土，碎石含量约10-40%，碎石最大直径约2cm，防渗能力差；坝体填土与坝基结合部没有处理好，其接触面亦成为渗漏通道；坝体土填筑质量未能达到设计要求，致使下游坝脚多处出现散浸、渗漏出逸点和局部沼泽化现象。

1.2坝基工程地质条件
1.2.1坝基地层简述②层粉质粘土(q4al)，黄褐夹灰色，可塑，湿；层厚0.50~3.90m，层顶分布高程73.51~76.25m，层底分布高程69.61~75.75m。

②1层粉质粘土(q4al)，褐灰色，软塑，湿，局
部含有少量细砂；层厚1.50~1.70m，层顶分布高程72.41~72.50m，层底分布高程70.71~71.00m。

③层粘土(q3al)，黄褐夹灰色，可塑~硬塑，湿；层厚0.60~3.50m，层顶分布高程69.61~88.28m，层底分布高程67.31~86.88m。

③1层砾砂(q3pl)，灰色，稍密~中密，湿；层厚1.85~2.40m，层顶分布高程70.71~71.0m，层底分布高程68.31~69.15m。

④层石灰岩（∈），白灰色，中风化~微风化；该层仅探及层顶，探及层厚0.50~0.65m，层顶分布高程67.31~86.88m，探及层底分布高程68.50~86.28m。

（地层分布详见图1）
1.2.2坝基工程地质评价 [1 ]②层粉质粘土，呈可塑状；该层为中等强度，中压缩性，工程地质条件一般；桩号0+035～0+100
坝体直接覆盖在本层之上。

含水量均值27.38%；塑性指数均值16.07；液限性指数均值0.62；压缩模量5.8mpa；直接快剪粘聚力小值均值33kpa，直接快剪内摩擦角小值均值13о，fk =150kpa；渗透系数3.0×10-5cm/s，属弱透水性[1]。

②1层粉质粘土，呈软塑状，局部含有少量细砂；河槽段坝体直接覆盖在本层之上，呈透镜体状分布，该层为软弱强度地层，中～高压缩性，含水量较大，工程地质条件差。

含水量均值29.82%；液性指数均值0.77；塑性指数均值15.87；压缩模量4.4mpa；直接快剪粘聚力小值均值30kpa，直接快剪内摩擦角小值均值12о；渗透系数为5.0×10-5cm/s，属弱透水性；fk =90kpa。

③层粘土，呈可塑~硬塑状,左岸坡坝体直接覆盖在本层之上，该层为中等强度，中压缩性，工程地质条件较好；含水量均值24.32%；液性指数均值0.28；塑性指数均值17.37；
压缩模量10.2mpa；直接快剪粘聚力小值均值56.7kpa，直接快剪内摩擦角小值均值18.9о，fk =240kpa；渗透系数3.0×10-6cm/s，属微透水性。

③1层砾砂，呈稍密~中密状，主要分布河槽段，呈透镜体状分布；fk =220kp，渗透系数5.0×10-3cm/s，属中等透水性。

根据《水利水电工程地质勘察规范》（gb 50487 -2008）附录n 土的液化判别[1]：第四纪晚更新世q3，该层不液化。

④层石灰岩，中风化~微风化，左右岸岩顶埋藏较浅，强度高，可视为弱透水层，工程地质条件尚好，fk=350kpa。

据地质调查，勘探所及深度范围未发现容洞。

图1夫子岭水库大坝地质剖面图
2建筑物工程地质条件评价
正常溢洪道为明渠结构[5]，渠底为④层石灰岩，中风化~弱风化，强度高，可视为弱透水层，工程地质条件好，fk=350kpa，承载力满足设计要求，抗冲刷性能较好。

放水涵[5]涵基持力层为④层石灰岩，中风化～弱风化，强度高，可视为弱透水层，工程地质条件好，fk=350kpa。

承载力满足设计要求，抗冲刷性能较好。

3结论与建议
测区设计地震动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度ⅵ度[4]。

大坝坝体填土质量较差，尤其是上部①1层含碎石重粉质壤土，碎石含量约10-40%，坝身与坝基结合部处理较差；建议对大坝进行防
渗加固处理[5 ] 。

正常溢洪道和放水涵持力层均为④层石灰岩，中风化~弱风化，fk=350kpa，承载力满足设计要求，抗冲刷性能较好。

参考文献:
[1] gb50487-2008. 水利水电工程地质勘察规范[s].北京:中国计划出版社,2008:40-59，109-132，
[2] sl345-2007《水利水电工程注水试验规范》；北京:中国水利水电出版社,2007:9-10.
[3] sl189-96. 小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则[s]. 北京:中国水利水电出版社,1996:6-9
[4] gb18306-2001. 中国地震动参数区划图[s]. 北京:中国水利水电出版社,2001:1-2
[5] 左启东.水工建筑物[m]. 南京：河海大学出版社，2001:150-205.
注：文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。