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1、新密市史沟水库除险加固工程地质勘察报告（送审版）郑州市水利建筑勘测设计院二0一一年六月新密市史沟水库除险加固工程地质勘察报告（送审版）郑州市水利建筑勘测设计院二0一一年六月批 准：审 定：审 查：校 核：编 写：参加人员：目 录1 前言11.1 工程概况11.2 勘察工作概况22 工程水文地质条件42.1 地形地貌42.2 地层岩性42.3 地质构造与地震42.4 水文地质条件62.5 土、岩体物理力学性质103 工程水文地质条件及评价133.1 坝址区工程水文地质条件133.2 输水建筑物工程地质评价143.3 存在的主要工程地质问题144 天然建筑材料174.1 土料174.2 块石料及粗
2、骨料174.3 细骨料195 结论与建议24附 图：01、新密市史沟水库除险加固工程综合地质图 比例（1：1000）02、新密市史沟水库除险加固工程大坝轴线工程地质剖面图比例（横 1：500纵 1：200）03、新密市史沟水库除险加固工程大坝工程地质横剖面图比例（横 1：500纵 1：200）04、钻孔柱状图（3幅）1 前言1.1 工程概况新密市史沟水库位于河南省新密市大槐镇老寨村东南约1km处，水库交通位置见图0.1。图0.1 史沟水库交通位置略图为淮河流域颍河水系上一座以防洪、灌溉为主，兼顾水产养殖、旅游等综合利用的小()类水库。总库容32.2万m3。水库主要建筑物包括大坝、放水管等。1.
3、1.1 大坝大坝防洪标准不满足要求、坝体填筑质量较差，坝体渗透系数不满足规范要求、大坝上游坝坡未护砌、大坝上游坝坡稳定不满足要求、大坝下游坝坡稳定不满足要求、下游坝坡坡面无排水沟、下游坝体无排水设施。1.1.2 放水管放水管为平管，位于大坝右岸黄土状轻粉质壤土和坝体填土上。放水管现状闸门、启闭机损坏、启闭塔年久失修、放水管洞身质量较差、放水管后无消能防冲设施。1.2 勘察工作概况受新密市水利局的委托，我公司对该水库进行了除险加固工程地质勘察，本次工程勘察的目的是查明新密市史沟水库坝址区、溢洪道的工程、水文地质条件（包括地形地貌、地层岩性、地质构造与地震等），重点查明大坝坝基、坝体渗水通道的分布
4、及渗漏原因，溢洪道的岸坡稳定情况等，提出各类土、岩层的物理、力学参数及对各类土、岩层的透水性进行分析，对可能存在的工程水文地质问题做出评价和提出合理性处理建议。本次勘察依据以下规程、规范：水利水电工程地质勘察规范（GB50487-2008）水利水电工程地质测绘规程（SL299-2004）建筑抗震设计规范（GB50011-2010）中小型水利水电工程地质勘察规范（SL55-2005）水利水电工程钻孔压水试验规程（SL31-2003）水利水电工程钻孔注水试验规程（SL345-2007）水利水电工程天然建筑材料勘察规程（SL251-2000）本次勘察外业工作于2011年4月月进行。主要在坝址区布置3
5、个钻孔，另外进行了地质测绘等工作。完成主要工作量见表0.1。3表0.1 主要勘察工作量表类别工作项目单位工作量备注地质测绘坝址区（1：1000）km20.04钻探m/孔80/3竖井m/眼原位测试标贯次25重探m试样采取岩样组土样组13岩石试验物理性组力学性组膨胀性组土工试验组13水质分析组1注水试验组14压水试验段水位观测次3断面测量km/孔、点0.25/32 工程水文地质条件2.1 地形地貌新密市史沟水库位于河南省新密市大槐镇老寨村南约1km处，工程区属低山丘陵区，位于淮河流域颍河水系支流上，微地貌为山区河谷地貌形态。2.2 地层岩性工程场区勘探深度范围内均为第四系地层。现由老至新分述如下：
6、2.2.1 第四系上更新统（alplQ3）冲洪积成因，岩性主要为黄土状中粉质壤土和黄土状轻粉质壤土。黄土状中粉质壤土：褐黄色，可塑状，孔洞发育，见灰白色钙质网纹，偶见钙质结核，结核粒径1cm左右，土质不均，夹薄层轻粉质壤土。该层仅ZK2孔揭露，揭露厚度3.0m（未揭穿）。黄土状轻粉质壤土：褐黄色，可塑状，孔洞发育，见灰白色钙质网纹，偶见钙质结核，结核粒径0.51cm，土质较均一。该层仅ZK2孔揭穿，揭露层厚2.95.5m。2.2.2 人工堆积（QS）人工堆积成因，岩性主要为轻粉质壤土。人工填土（轻粉质壤土）（QS）：褐黄色，成分以轻粉质壤土为主，可塑硬塑状，可见碾压痕迹，偶见钙质结核。该层顺大
7、坝方向中间厚，两边薄。2.3 地质构造与地震2.3.1 地质构造工程区位于华北准地台黄淮海坳陷西南部。新构造分区位于豫皖隆起坳陷区的中部，区域构造线方向主要为北西向和北东向，次为近东西向（见图2.3.1）。工程区附近的主要断裂为：七里岗断裂（F68）、大隗镇断裂（F69）、超化断裂（F70）、新庄断裂（F71）、浅井断裂（F72）、李岗断裂（F73）、许昌-禹州断裂（F74）等，见表2.3.1。表2.3.1 工程区附近断裂构造表断裂名称断裂编号产状特征七里岗断裂F68走向北东，近东西断层两侧地层有明显错动，断距250-500m，不仅错断了前新生界地层，而且错断了晚第三系地层。大隗镇断裂F69走
8、向近东西，倾角约70为一正断层，切割了晚第三系，断距200m。超化断裂F70走向北西，倾向北东为一正断层，错段了下古生界、上古生界及晚第三系地层。新庄断裂F71走向近东西，在新庄东约6km处转为北西，倾向北东，倾角约60-75为一正断层，根据物探资料推断，错断了晚第三纪地层，推测为第四纪断裂。浅井断裂F72走向30，倾向300，倾角44垂直断距大于300m，为一正断层。推测为前第四纪断裂。 李岗断裂F73走向北东，倾向北西该断裂隐伏于第四纪之下，为一正断层。图2.3.1 区域新构造分区图2.3.2 地震本区属华北平原地震带。历史地震记载，在勘察区30km范围内有一次5级地震，即1814年荥阳地
9、震，70km范围内有一次5.75级地震，即1522年元月鄢陵洧川地震。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）：该场区地震动峰值加速度为0.10g，相当于地震基本烈度度区。2.4 水文地质条件工程区属温带季风气候区，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。多年平均气温14.3，多年平均降雨量65.2mm，无霜期220天，降水多集中在6、7、8月份。2.4.1 地下水类型工程区勘探深度范围内未见地下水位。2.4.2 土、岩体的渗透性根据地层岩性及其物理力学性质，场区共分3个工程地质单元，据野外钻孔注水试验及室内渗透试验，各土、岩体的透水性见表2.4.1。2.4.3 水化学特征勘察期间，取地下水1
10、组，作水质简分析及侵蚀性CO2分析，分析结果列于表2.4.2。水质分析结果表明：地下水总硬度为19.71德国度，为硬水；矿化度0.370g/L，属淡水；pH值7.51，为弱碱性水；水化学类型为“HCO3-CL-SO4 Mg -Ca”型。水质分析成果与水利水电工程地质勘察规范附录L“环境水对混凝土侵蚀性评价标准”相比较（见表2.4.3）：场区地下水对砼及砼中钢筋均无腐蚀性。表2.4.1 土岩渗透试验成果统计表岩土体单元编号时代、岩性试验方法统计组数范围值平均值透水性等级K(cm/s)q(Lu)K(cm/s)q(Lu)人工填土（坝体土）室内试验42.80E-043.70E-043.33E-04中等
11、透水注水试验118.50E-055.20E-043.65E-04弱中等透水黄土状轻粉质壤土alplQ3室内试验注水试验32.80E-045.30E-044.00E-04黄土状中粉质壤土alplQ3室内试验13.60E-05弱透水注水试验7表 2.4.2水质分析成果表取样编号SY1项目mg/Lme/Lme/L%mg/Lme/Lme/L%阳离子K+Na+1.750.0701.0Ca2+61.523.07043.2Mg2+48.113.96055.8小计111.387.100100.0阴离子CL-67.041.89126.7SO88.091.83425.8HCO205.923.37547.5CO0.
12、000.0000.0小计361.057.100100.0总硬度（H）19.71暂时硬度（H）9.46永久硬度（H）10.25负硬度（H）0总碱度(me/L)9.46矿化度(g/L)0.370游离CO2(mg/L)23.07侵蚀性CO2(mg/L)0.00pH值7.51库尔洛夫式水化学类型HCO3-CL-SO4 Mg -Ca表2.4.3 地下水对混凝土腐蚀性判定表腐蚀性类型标准河水腐蚀性特征判定依据界限指标实测指标腐蚀性判定分解类溶出性HCO 31.07mmol/L3.375无腐蚀一般酸性型pH6.57.51无腐蚀碳酸型侵蚀性CO215mg/L0.00无腐蚀分解结晶复合类硫酸镁型Mg2+1000
13、 mg/L48.11无腐蚀结晶类硫酸盐型SO2- 4SO2- 4250mg/L无腐蚀88.09无腐蚀250SO2- 4400mg/L弱腐蚀400SO2- 4500mg/L中等腐蚀2.5 土、岩体物理力学性质本次勘察在野外对场区土层作了标准贯入试验，取原状土样及岩样作了室内物理力学性试验，经综合分析整理，各土体单元物理力学性指标统计成果分别列于表2.5.1、表2.5.2，依据试验成果，各土、岩体单元物理力学特征评价如下：第层人工填土（轻粉质壤土）（QS）：天然干密度1.481.65g/cm3，平均值1.59g/cm3；液性指数范围值-0.74-0.21，平均值-0.53，为硬塑-坚硬状；压缩系数
