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1、目录一、前言11、工程概况12、勘察目的与任务13、勘察依据及执行的技术标准24、勘察完成工作量及质量评述2二、工程地质条件41、气象水文42、地形地貌43、地质构造与地震44、地层岩性55、不良地质现象6三、坝体结构特征7四、土体物理力学特征91、坝体回填防渗粘土斜墙92、路基回填土103、残坡积土10五、结论与建议11附表序号表名1勘探点工作量一览表2土体物理力学试验成果统计表3钻孔注水试验成果汇总表4动力触探（N120）试验统计表附图：序号顺序号图号图名比例1图例20101勘探点平面布置图1:500302052-0104工程地质剖面图1:200406103-0105钻孔柱状图1:100、
2、200511133-0608竖井展示图1:506143-09探槽展示图1:50715184-0104动力触探试验曲线图1:40附件：序号名称1测量记录表2土体物理力学性质试验成果报告3标准贯入试验记录表4动力触探试验记录表5钻孔注水试验记录表6照片一、前言1、工程概况重庆市渝北区鸳鸯镇蔡家沟水库大坝坝顶高程为306.00m，正常蓄水位304.00m，坝体分为主、付坝两部分，主坝高约21.00m，顶长约150m，底长约53m，顶宽30.00m，底宽110.00m。付坝高约18m，顶长约130.00m，底长约50.00m，顶宽30.00m，底宽约100.00m。水库面积约0.06km2，集雨面积约
3、0.98km2。总库容约70万m3，属小（二）型水库。该水库于2003年4月8日开工建设，于2004年9月29日建成并投入使用，在2004年10月20日初次蓄水后发现存在漏水现象，经相关单位分析研究后，由施工单位按2004年12月8日渝金凯发2004307号文件的处理意见进行了处理。2005年4月26日水库在处理后进行第二次蓄水，并由相关单位进行监测，于2005年8月24日发现水库开始漏水，其后立即进行放水，发现在高程295m附近坝两端的结合部有34个塌陷漏水处。为查明水库漏水原因，建设方委托水利部大坝安全管理中心对蔡家沟水库进行安全鉴定工作，水利部大坝安全管理中心委托我院进行蔡家沟水库安全鉴
4、定的地质勘察工作。2、勘察目的与任务本次勘察的目的是查明坝址区的工程地质特征，确定坝体岩土体的物理力学参数及各土体的渗透性，为水库渗漏原因提供工程地质与水文地质诊断依据。具体的任务如下：2.1、查明大坝内地层结构及其均匀性；2.2、提供各岩土层的物理力学性质；2.3、查明坝体各土层的渗透性。3、勘察依据及执行的技术标准根据委托单位的要求及国家有关规定，本次鉴定工作主要的依据及执行的技术标准主要为：1）、建设工程勘察合同2）、中小型水利水电工程地质勘察规范（SL5593）3）、土工试验规程（SL2371999）4）、钻探技术规程（DZ/001791）4、勘察完成工作量及质量评述本次勘察工作主要采
5、用测量、钻探、井探、槽探、原位测试及室内岩土试验等手段。针对本次勘察工作的目的，在大坝结构部位共布置5个钻孔，其中3个钻孔位于大坝的中部位置，两个钻孔位于公路上水库一侧，其钻孔深度达到中风化基岩12m。在大坝两个主要漏水处布置2个竖井。在一个次要漏水塌陷处布置探槽1个。根据场地实际情况，对坝体内的回填碾压粘土层、路基回填土、残坡积土等取样试验或进行原位标贯、动力触探试验、注水试验等。在工作过程中由于坝体回填的粘土防渗斜墙中含有一定的碎块石，而致使标准贯入试验不成功（共实施4个点的标准贯入试验），后均改为动力触探试验；同时在钻孔内也无法用薄壁取土器进行回填粘土原状土样的取样工作，后改为在竖井中采
6、取。2005年12月1日经与委托方现场实地踏勘后，确定在zk2的上方近坝顶部位增加一个竖井，进行现场测试，以进一步取得详细的土体参数，同时对2-2剖面测量延长至下游坡脚，在副坝的中部位置加测一条剖面。本次勘察工作于2005年11月09日进场开始施工，于2005年12月05日结束全部野外工作。具体完成工作量见表1，各钻孔内完成具体工作量见附表1：完成工作量一览表表1勘察项目内容单位设计工作量完成工作量备注工程测量勘探点、地质点点712剖面（1:200）km/条0.30/30.565/4工程勘探钻探m/孔116.5/582.27/5竖井m/孔6/212.25/3探槽m3157.44水泥封孔m/孔1
7、16.5/582.27/5现场试验注水试验段次/孔10/56/5标贯次/孔15/54/3动力触探m/孔20/216/4室内试验坝体回填土组69残坡积土组33现场试验坝体回填土组2路基回填土组2此次勘察工作布置图系甲方提供的实测1:500地形图（为修坝前的原始地形）及大坝竣工图，图件为重庆市独立坐标系及1956年黄海高程系。勘探点位及剖面地形采用经纬仪实测，质量和精度符合有关规范要求；钻探共组织2台XU-300型钻机，采用小水量清水钻进，泥浆护壁，采取率达到规范要求；孔内所有原位测试工作均按相关规范规程要求实施，所取样品及时封闭送交试验；所有钻孔在终孔24小时后观测了水位；在所有钻孔内工作完成后
8、，对钻孔进行了水泥封孔工作，质量达到有关规范规程的要求。二、工程地质条件1、气象水文场地属亚热带湿润季风气候，具冬暖春早，雨量充沛，夜雨多，空气湿度大，云雾多，日照偏少等的特点。年平均最高气温为18.4，年平均最低气温为16.4，极端最高气温39.8，极端最低气温-2.6。年日照数为1317.3小时，年最多日照1655.4小时，年最低日照957.3小时。多年平均降雨量1146.2mm，年最大降雨量1532.3mm，年最小降雨量743.9mm。降水多集中在每年的59月，约占全年降雨的70，雨量大。2、地形地貌坝区总体地势为北东高南西低，主坝为北东方向，副坝在主坝的右侧为北西方向，主副坝交角近直角
9、；主坝北侧为库区，库底高程约290m；主坝南侧为金童路，路面高程约303312m；副坝东侧为栖霞路，路面高程约312320m；主坝坝面坡角约20。3、地质构造与地震工作区位于铜锣峡背斜南端鼻状构造的北西翼，岩层产状29011。根据重庆市经开区蔡家沟水库工程地质勘察报告（施工图设计阶段）坝址区岩体中零星分布有5组构造裂隙， 205080， 1301406580， 1902007585， 26085， 28028585，多为张裂隙，一般长12m，缝宽0.51.5mm，裂面粗糙不平，有钙、泥膜、及少许铁猛质薄膜充填，岩石层面结合紧密。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）及中国地震动参数区
10、划图（GB183062001）中有关规定，拟建场区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。4、地层岩性据钻探揭露，坝体区地层结构主要为人工填土层、残坡积层，基岩为侏罗系中统上沙溪庙组，由上至下分述如下：（1）人工填土层（Q4ml）分布于整个坝区，坝体内为由回填碾压形成的粘土防渗斜墙，紫红色，以粉质粘土为主，夹少量砂、泥岩碎块石，部分地段碎块石含量较多。三个钻孔揭露厚度分别为：4.50m（zk1）、11.10m（zk2）、4.50m（zk3），三个竖井揭露厚度为1.77m（SJ1）、2.77m（SJ2）、2.20m（SJ3）。公路路基填土由粉质粘土夹砂、泥岩碎块石组成，结构松散，碎
11、块石主要为灰色细粒砂岩，少数为紫红色泥岩，大小多315cm，少数2030cm，呈棱角状，风化中等，分布不均，总体含量约4070%；碎石间充填为粉质粘土，紫红色，稍湿。三个钻孔揭露厚度分别为：5.60m（zk2）、20.90m（zk4）、8.90m（zk5）。（2）残坡积层（Q4el+dl）仅在zk2、zk4两个钻孔中分布于填土之下，岩性为粉质粘土，灰色，湿，可塑，粘性较强，刀切面较光滑，无摇振反应，韧性中等。两个钻孔揭露厚度分别为：1.70m（zk2）、4.20m（zk4）。（3）侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）：岩性主要为灰色细粒砂岩、紫红色泥岩、灰黄色泥岩：厚至巨厚层状，单层厚度分布不稳定，
12、砂泥岩间多有相变或尖灭现象，抗风化能力较弱。砂岩主要由长石、石英、云母等矿物组成，泥质、钙质胶结；泥岩中常含砂质条带或团块。强风化岩体较破碎，网状裂发育；中风化岩体内构造裂隙较发育，呈块状。5、不良地质现象坝区不良地质现象主要表现为主坝中下部的四个塌陷坑：1号、2号塌陷坑位于主坝的西侧，从平面位置上看出其分别处于放水卧管的两侧边缘；3号、4号塌陷坑位于主坝的东侧，从平面位置上看出均处于排水棱体上。1号塌陷坑：位于主坝的西侧、排水卧管的南侧边缘处，平面形态呈近圆形，直径约5m，剖面上呈漏斗状，上下沿高差约1.9m，中心凹陷深约1m，坑内有积水。2号塌陷坑：位于1号塌陷坑的东侧（中心点平距约6m）
13、、排水卧管的北侧边缘处，平面形态呈近圆形，直径约2m，没有发生明显的塌坑，仅表面上反应出圆环状的拉裂缝，中心凹陷深约0.2m。3号塌陷坑：位于主坝的东侧、排水棱体上部，平面形态呈近圆形，直径约2m，剖面上呈漏斗状，中心凹陷深约0.5m，并看到预制六棱块已遭拉裂破坏。4号塌陷坑：位于主坝的东侧主副坝的连接段、排水棱体上部，平面形态呈椭圆形，东西长约5m，南北宽约3m，剖面上呈漏斗状，上下沿高差约1.5m，中心凹陷深约1m。三、坝体结构特征在坝体上共施工三个钻孔（zk1、zk2、zk3）及三个竖井（SJ1、SJ2、SJ3），根据勘探结果，坝体结构从上至下分别为：砼预制六棱块、水泥砂浆、防渗复合土工
14、膜、回填辗压粘土防渗斜墙、路基回填土、残玻积土、基岩。1、砼预制六棱块铺盖于整个坝体表面，厚度约13cm。2、水泥砂浆处于预制六棱块之下，厚度约815cm，施工强度为M7.5。3、防渗复合土工膜处于水泥砂浆之下，根据竣工资料：施工用强度指标见表2。复合土工膜强度指标表2项目断裂强度（kN/m）GBR顶坡强度（kN）撕破强度（kN）土工布（300g/m2）9.51.50.24土工膜（厚度0.6mm）101.90.32备注其指标均大于表中数值，土工膜的使用寿命大于50年。4、回填辗压粘土防渗斜墙岩性为粉质粘土：紫红色，湿，可塑，粘性较强，刀切面较光滑，无摇振反应，韧性中等；含少量砂、泥岩碎石，粒径
15、多13cm，少数48cm，偶夹大小3040cm的块石，呈棱角状，风化中等，含量约510%。三个钻孔揭露厚度分别为4.50m（zk1）、5.50m（zk2）、4.50m（zk3），三个竖井揭露厚度分别为1.77m（SJ1）、2.77m（SJ2）、2.50m（SJ3）。5、路基回填土岩性为碎块石土或粉质粘土夹碎块石：主要为灰色细粒砂岩，少数为泥岩，呈棱角状，风化中等，大小多520cm，少数3045cm，大小混杂，分布不均匀，含量约4070%；碎石间充填为粉质粘土，褐灰色，湿，可塑。三个钻孔中揭露厚度分别为5.60m（zk2）、20.90m（zk4）、8.90m（zk5）。两个竖井中揭露厚度（均未揭
16、穿）分别为0.90m（SJ1）、0.95m（SJ3）。6、残坡积土岩性为粉质粘土，灰色，湿，可塑，粘性较强，刀切面较光滑，无摇振反应，韧性中等，在两个钻孔中揭露厚度分别为1.70m（zk2）、4.20m（zk4）。7、基岩岩性主要为灰色细粒砂岩、紫红色泥岩、灰黄色泥岩：厚至巨厚层状，单层厚度分布不稳定，砂泥岩间多有相变或尖灭现象，抗风化能力较弱。砂岩主要由长石、石英、云母等矿物组成，泥质、钙质胶结；泥岩中常含砂质条带或团块。强风化岩体破碎，网状裂发育，强风化带厚度约0.902.80m。中风化岩体呈块状，构造裂隙较发育。四、土体物理力学特征本次勘察对坝体回填粉质粘土层共做了室内测试9组、现场测试
17、2组、动力触探试验4.5m、标准贯入试验4点、注水试验3段；对路基回填碎块石土层共做了现场测试2组、动力触探试验11.5m、注水试验3段；对残坡积粉质粘土层共做了室内测试3组。各土体物理力学性质试验成果见附表2，钻孔注水试验成果见附表3，动力触探试验成果见附表4。1、坝体回填防渗粘土斜墙岩性为粉质粘土，夹少量碎石，从颗粒分析成果中可以看出，220mm的角砾平均含量为11.81%，大于20mm的碎石平均含量为0.35%。经对试验成果统计，其土体的平均值或标准值如下：天然含水量为25.02%，天然重度为19.75kN/m3，干重度为15.80kN/m3，颗粒密度为2.73g/cm3，孔隙比为0.6
18、97，孔隙率为41.02%，液限为33.16%，塑限为19.13%，液限指数为0.43，塑限指数为14.02，内聚力为23.48kPa，内摩擦角为4.43，压缩模量为4.38MPa，压缩系数为0.39MPa-1，最优含水率为12.30%，最大干密度为1.98g/cm3，压实度为90.5%。本次勘察在钻孔中对本层土做了3段注水试验，但由于勘察时不了解坝体的实际回填粉质粘土层厚度，至使注水试验时钻孔深度已进入基岩或碎块石土层中，故所取得的渗透系数偏大，不具有代表性；同时取了9组土样做室内渗透试验，渗透系数平均值为2.7310-4cm/s。2、路基回填土岩性为碎块石土，从颗粒分析成果中可以看出，20
19、200mm的碎石平均含量为45.4%，大于200mm的块石平均含量为33.1%。其动力触探试验变异系数为0.560.60，均一性较差。经对试验成果统计，其土体的平均值如下：天然含水量为9.0%，天然密度为1.95g/cm3，干密度为1.79g/cm3，最优含水率为9.2%，最大干密度为2.10g/cm3，压实度为85.5%，孔隙率为33.95%。根据重庆地方经验：碎块石土的内聚力为0.0kPa，内摩擦角为30。本次勘察在钻孔中对本层土做了3段注水试验，渗透系数平均值为3.6410-2cm/s。3、残坡积土岩性为粉质粘土，从颗粒分析成果中可以看出，220mm的角砾平均含量为2.8%。经对试验成果
20、统计，其土体的平均值或标准值如下：天然含水量为24.87%，天然重度为19.83kN/m3，干重度为15.88kN/m3，颗粒密度为2.74g/cm3，孔隙比为0.693，孔隙率为40.93%，液限为34.07%，塑限为20.00%，液限指数为0.35，塑限指数为14.03，内聚力为29.33kPa，内摩擦角为5.50，压缩模量为4.48MPa，压缩系数为0.38MPa-1。同时取了3组土样做室内渗透试验，渗透系数平均值为1.8710-4cm/s。五、结论与建议通过本次勘察工作，已经查明了坝体的地层结构特征、各土层的物理力学性质及参数、各土层的渗透性等，完成了委托方要求的勘察任务。所取得的各土
21、层物理力学等参数真实有效，可供委托方使用。附表1勘探点工作量一览表勘探点号坐标孔口标高孔深注水试验标准贯入动力触探土样水泥封孔开孔日期终孔日期XY数量取样深度(m)(m)(m)(m)(段次)(点)(m)(组)(m)(m)钻孔zk177894.8263546.03294.079.10129.102005.11.122005.11.15zk277915.9763576.85294.6815.40114.1111.50-11.8015.402005.11.162005.11.20zk377934.6863600.41294.639.40112.89.402005.11.212005.11.22zk4
22、77865.7463566.36306.5729.1627.4221.70-22.0022.90-23.2029.162005.11.122005.11.119zk577904.1563621.27306.6319.2111.719.212005.11.202005.11.22合计82.276416.0382.27竖井SJ177901.6963540.97291.744.60室内3组2.00-2.302.30-2.602.85-3.152005.11.142005.11.21SJ277939.6263594.98292.754.20室内3组2.30-2.602.80-3.103.70-4.00
23、2005.11.142005.11.19SJ377896.9463588.41302.933.45室内3组现场4组1.10-1.301.15-1.351.20-1.402005.12.022005.12.05合计12.25室内9组现场4组探槽TC177905.1963547.09292.127.442005.11.192005.11.20附表2-1土体物理力学性质室内试验成果统计表土体名称土样编号天然含水量()重度(kN/m3)颗粒密度(g/cm3)孔隙比孔隙率()饱和度()液限()塑限()液限指数塑限指数不固结不排水三轴剪压缩模量压缩系数渗透系数天然干的Es1-2a1-2K20C(kPa)(
24、)(MPa)(MPa-1)10-4(cm/s)坝体回填粉质粘土试验数据SJ1-125.619.7015.682.740.71241.5998.532.919.40.4613.5224.363.940.434.39SJ1-227.419.3115.152.710.75342.9498.732.519.80.6012.7193.393.780.465.16SJ1-327.119.4015.272.720.74642.7398.833.620.00.5213.6254.154.050.433.47SJ2-124.719.8015.872.750.69841.0997.433.118.70.4214.
25、4285.384.190.42.49SJ2-225.319.6015.642.730.71041.5397.233.219.40.4313.8254.814.090.422.37SJ2-326.819.4015.302.720.74242.5998.332.719.30.5613.4234.743.990.443.37SJ3-122.720.1916.452.750.63838.9597.832.918.50.2914.4347.215.180.320.96SJ3-223.120.0916.322.730.63939.0098.633.518.70.3014.8326.314.960.301.
26、53SJ3-322.520.2916.562.760.63338.7898.134.018.40.2815.6367.585.220.310.85数据个数9999999999999999平均值25.0219.7515.802.730.69741.0298.1633.1619.130.4314.0227.115.334.380.392.73标准差1.9070.3650.5330.0170.0491.6970.5770.4750.5790.1190.8675.79751.42630.57190.06221.4963变异系数0.0760.0180.0340.0060.0700.0410.0060.0
27、140.0300.2780.0620.21380.26780.13060.15960.5477标准值23.484.43残坡积粉质粘土试验数据zk225.119.8015.822.740.69741.0798.734.020.10.3613.8295.454.250.401.89zk4-124.219.9916.102.760.68040.4998.233.819.50.3314.3316.245.010.340.98zk4-225.319.7015.722.730.70241.2498.434.420.40.3514.0284.824.180.412.74数据个数333333333333333
28、3平均值24.8719.8315.882.740.69340.9398.4334.0720.000.3514.0329.335.504.480.381.87标准差0.5860.1470.1970.0150.0120.3930.2520.3060.4580.0150.2521.52750.71150.46030.03790.8802变异系数0.0240.0070.0120.0060.0170.0100.0030.0090.0230.0440.0180.05210.12930.10280.09880.4707标准值附表2-2土体颗粒分析成果统计表粒径坝体回填粉质粘土（%）残坡积粉质粘土（%）粒径路
29、基回填碎块石土（%）（mm）SJ1-1SJ1-2SJ1-3SJ2-1SJ2-2SJ2-3TJ3-1-1TJ3-1-2平均zk2zk4-1zk4-2平均（mm）TJ3-2-1TJ3-2-2平均50020050020066.233.120010020010042.025.833.9100601006018.00.59.360400.40.80.1560401.80.31.140201.50.10.2040201.40.71.120105.34.52.11.71.22.43.51.22.7420101.81.01.41056.75.11.83.41.31.16.05.73.892.51.40.81.
30、61053.81.62.7524.33.74.34.64.92.87.69.25.181.41.21.11.2529.61.55.6213.92.62.54.43.33.51.61.62.932.11.71.31.7212.00.11.110.56.26.15.26.17.07.14.86.16.088.16.35.56.610.54.40.52.50.50.257.49.97.27.77.28.57.46.37.706.65.85.76.00.50.253.00.41.70.250.110.813.412.19.66.410.414.510.110.918.09.816.111.30.250
31、.13.20.51.90.10.07411.311.011.36.211.48.91.00.67.7115.216.714.315.40.10.0740.30.10.20.0740.0523.829.324.829.927.126.92.13.920.9828.727.931.629.40.0748.50.74.60.050.0111.310.315.816.421.620.531.539.420.8511.512.510.411.50.010.0053.81.57.55.83.02.66.39.24.968.38.65.77.50.0055.22.65.44.35.65.311.75.75.
32、737.68.17.57.7合计100.0100.0100.0100.1100.0100.099.999.9100.0100.0100.0100.0100.099.899.999.9附表2-3土体物理力学性质现场试验成果统计表土体名称试验编号含水率实测密度实测干密度最优含水率最大干密度实际压实度孔隙率()(g/cm3)(g/cm3)()(g/cm3)()()坝体回填粉质粘土试验数据TJ3-1-118.12.141.8112.301.9891TJ3-1-218.92.111.781.9890平均值18.52.131.801.9890.5残坡积粉质粘土试验数据TJ3-2-19.21.921.769
33、.202.108434.9TJ3-2-28.81.981.822.108733.0平均值9.01.951.792.1085.533.95附表3钻孔注水试验成果汇总表钻 孔 编 号zk1zk2zk3zk4zk5注水日期2005.11.132005.11.162005.11.212005.11.132005.11.192005.11.21注水延续时间（h）2:102:102:102:102:102:10注水稳定时间（h）2:002:002:002:002:002:00注水前静止水位（m）无无无无无无注水段长度l（m）0.581.252.820.982.751.34注水段岩性坝体回填粉质粘土坝体回填
34、粉质粘土坝体回填粉质粘土路基回填碎块石土路基回填碎块石土路基回填碎块石土注水前孔深（m）5.548.50 4.50 10.3519.9510.55钻孔半径r（m）0.0550.0550.0550.0550.0550.055注水稳定水位（m）4.967.251.689.3717.20 9.21注水水头高度S（m）0.581.252.820.982.751.34稳定注水量Q（L/s）1.9360 1.5260.9261.2761.1370.662渗透系数K（cm/s）0.2789 0.0593 0.0086 0.0755 0.0110 0.0228 计算公式（水文地质手册）附表4-1zk2动力触探
35、试验统计表序号试验深度N120贯入度探杆长度杆长修正系数修正N120(m)(击/10cm)(cm/击)(m)(击/10cm)13.70-3.805.003.526.000.722.8023.80-3.9012.001.546.000.726.5033.90-4.003.005.656.000.721.8044.00-4.102.008.176.000.721.2054.10-4.202.008.176.000.721.2064.20-4.305.003.526.000.722.8074.30-4.405.003.526.000.722.8084.40-4.507.002.586.000.723
36、.9094.50-4.6010.001.856.000.725.40104.60-4.7012.001.546.000.726.50114.70-4.8011.001.686.000.725.90124.80-4.904.004.346.000.722.30134.90-5.004.004.346.000.722.30145.00-5.1028.000.696.000.7214.50155.20-5.3012.001.546.000.726.50165.30-5.4011.001.686.000.725.90175.40-5.5013.001.446.000.726.90185.50-5.60
37、21.000.916.000.7211.00195.60-5.7016.001.176.000.728.50205.70-5.8014.001.346.000.727.50215.80-5.9013.001.446.000.726.90225.90-6.009.002.167.200.684.60236.00-6.1010.001.977.200.685.10246.10-6.2010.001.977.200.685.10256.20-6.3010.001.977.200.685.10266.30-6.409.002.167.200.684.60276.40-6.506.003.157.200.683.20286.50-6.607.002.747.200.683.70296.60-6.706.003.157.200.683.20306.70-6.807.002.747.200.683.70316.80-6.909.002.167.200.684.60326.90-7.0014.001.427.200.687.00337.00-7.1027.000.818.400.6412.40347.20-7.3029.000.758.400.6413.30357.30-7.4010.002.098.400.644.80367.40-7.509.002.298.400.6
