(1)《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001);
(2)《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99;
(3)《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077-1997);
(4)《水工建筑物抗冰冻设计规范》(SL211-2006);
(5)《水工混凝土结构设计规范》(SL191—2008);
(6)《渠道防渗工程技术规范》(SL18—2004);
1工程概况
安迪尔应急抗旱水源工程位于和田地区民丰县安迪尔乡境内,安迪尔乡位于民丰县东北部约170km,315国道南38km处,地处塔克拉玛干沙漠腹地。水源工程距安迪尔乡场部14km,其间为通营公路(沥青路面),交通便利,地理坐标东经:东经83°43′00″、北纬37°50′39″。
1.1灌溉工程现状及存在的问题
1、灌溉面积
安迪尔原有灌溉面积3万亩,由于缺少水库调节,现状实际耕种2万亩。灌区主要种植小麦、红枣、甜瓜、苜蓿等农作物。
2、安迪尔渠首
民丰县安迪尔乡一龙口(引水渠首)始建于1995年,当年开始投入运行,是安迪尔乡首座排洪、引水工程。由于缺乏资金,并且无正规设计,该水闸从建设起先天不足,2004年该水闸淹没,并冲毁全部水闸建筑物,现在基本无水利工程设施。
为解决灌区引水问题,民丰县于2010年委托兵团农五师设计院对安迪尔渠首进行重新设计,初步设计已通过审查,目前该项目尚未施工,主要工程布置和设计概况如下:
安迪尔河在渠首处流向由南向北,河道纵坡约1/485,河道宽度约22~30m。新建枢纽在原址向上游移100m。进水闸布置在河道右岸,位于人工整治弯道凹岸引水,泄洪冲沙闸垂直河道布置,正面宣泄洪水。
新建的安迪尔乡渠首由上、下游整治段、泄洪冲沙闸、进水闸、引水渠等五大部分组成,为拦河式引水建筑物。进水闸布置在人工弯道凹岸末端,分水角34°,为开敞式钢筋砼结构,闸孔宽3m,1孔,设计引水流量5.3m3/s,闸后接引水渠。泄洪冲沙闸垂直河道“一”字形布置,闸底板高程基本同河道高程齐平,比进水闸底板高程低0.8m。泄洪冲沙闸设3孔,每孔净宽5m。设计泄洪流量90.1m3/s,校核泄洪流量139m3/s 。
图4-1 拟建渠首处卫星图片
3、原安迪尔水库
原安迪尔水库库址位于河道左岸,修建于1972年,由当地农民投工投劳建设,库容不详,由于运行多年淤积严重,失去调节功能,1996年后已经废弃。
4、引水干渠
原引水干渠位于现状引水干渠的西侧,随着原安迪尔水库废弃,原引水干渠现状成为泄洪渠道,1996年安迪尔乡在安迪尔渠首下游新开挖一条土渠,作为安迪尔乡的引水总干渠,渠道全长11km。平均纵坡1/700,总干渠在2+000处设有木闸,经过测量,总干渠0+000-2+000渠道底宽4-6m左右,渠道高度2.2-2.4m,最大过流能力10m3/s,2+000-11+000渠道底宽3-4.5m左右,渠道高度1.3-2.0m,最大过流能力5m3/s,在引水干渠末端设分水闸,分出两条支渠。
根据调查了解,现状运行方式一般流量,河水全部引入安迪尔干渠,通过2+000木闸调节,灌溉需水引入干渠,多余水量通过2+000木闸退入渠道右侧的古河道,最终流入拟选择的下库盘,作为生态和草场灌溉。汛期洪峰流量大时,则扒开渠首左侧的河堤,将洪水退入左侧原安迪尔干渠,并最终消散在下游戈壁荒滩。由于左侧原干渠经过多年泄洪冲刷,洪沟高程较低,因此往往在洪水季节泄洪时灌区引不上水。
图4-2 干渠2+000木闸
5、机井工程
现状安迪尔灌区有机井2眼,基井主要满足灌区人蓄引水。
6、灌区现状存在的问题
1)河道汛期含砂量大,破坏土壤结构并影响作物产量,影响部分渠道运行
通过和当地水管部门调查了解过程中知道,汛期洪水中含泥量大,水流在入渗过程中,在地层表面形成一层泥皮,阻碍灌溉水下渗,不仅破坏土壤耕作层结构,并直接影响了作物的产量,农民每次在灌水之后还要进行翻地,劳动任务繁重。根据和当地水管部门交流中了解到,在利用原安迪尔水库沉砂灌溉时,作物产量明显高于现状。
由于河道汛期6月、7月泥沙含量大,没有沉沙措施,现状部分斗农渠淤积较为严重,需要每年清淤2次。
2)由于缺少调节水库,现状部分土地处于弃耕状态
安迪尔灌区原有灌溉面积3万亩,由于缺少水库调节,灌溉供水无法保证,现状实际耕种2.0万亩。
3)缺乏基础工程设施,管理困难
根据了解,目前灌区仅有防渗渠道13km,配套少部分的闸门,其他水利工程处于空白状况,长期以来由于缺乏水利工程基础设施投入,灌区灌溉方式落后,管理困难,渠道引水目前还在依靠每年堵坝,泄洪时再扒开缺口泄洪。
1.2工程任务
安迪尔应急供水水源工程任务为沉沙、调节灌溉。本次设计任务为新建引水渠道(设计引水流量5.3m3/s),新建挡水建筑物即水库大坝(水库为注入式平原水库),新建放水工程即放水涵洞(设计流量3.7m3/s)和放水渠道。
2水文
2.1流域概况
安迪尔河发源于昆仑山中段北坡且末县境内的阿克塔格山,为民丰、且末两县的分界河流。安迪尔河由源头自东向西流经喀尔赛流向转北、经康托卡依、横跨安迪尔栏杆315国道、穿越安迪尔乡、消失于安迪尔乡东北的沙漠之中。
安迪尔河全长232.2km。其中消失地至安迪尔乡水闸21.6km,安迪尔乡水闸至石棉矿专用站河长136.6km,集水面积1154km2;石棉矿专用站至河源河长74.0km。集水面积2110 km2。
安迪河流域内无国家水文观测站点,邻近流域可资参证的水文、气象站为民丰县气象站、安迪尔河气象站、尼雅河尼雅水文站、克里雅河克里雅水文站、努尔河努尔水文站、策勒河策勒水文站。
1、安迪尔乡水闸巡测站:安迪尔乡水闸巡测站是2005年、2006年和田水文水资源勘测局进行流量巡测布置的流量测验断面。是本次建设工程场址水文分析计算的重要参证站。
2、石棉矿水文专用站:石棉矿水文专用是2005年、2006年和田水文水资源勘测局设立的水文专用。是本次水文分析计算中安迪尔河出山口的重要参证站。
2.2.1 气温
据民丰县气象站气象资料统计,民丰县气象站多年平均气温11.3℃,七月平均温度为24.9℃,一月平均气温-4.8℃,极端最高气温41.8℃,极端最低气温-28.3℃。年内气温变化特征是:春季气温回升快,但不稳定,常伴有倒春寒现象;夏季气温高,持续时间长;秋季气温下降迅速,冬季气温较低,民丰县气象站多年平均气温统计见表2-1。
表2-1 民丰县气象站多年平均气温统计表 单位:℃
项 目 |
月 平 均 值 |
多 年 平 均 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
气 温 |
-6.2 |
-1.1 |
7.8 |
15.6 |
20.3 |
23.7 |
25 |
23.7 |
18.5 |
10.6 |
2.4 |
-4.3 |
11.3 |
2.2.2 降水
降水:形成民丰县降水的主要天气是,西风环流携带的大西洋水汽,沿途得到地中海、里海等水汽补充,经中亚进入新疆,形成降水天气。降水总趋势是:山区多、平原少、南部多、北部少。据统计,民丰县气象站多年平均降水量为35.5mm,降水量多集中在5—8月,占全年降水量的73.2﹪,降水量年内分配极不均匀,民丰县气象站多年平均降水量统计见表2-2。
表2-2 民丰县气象站多年平均降水量统计表 单位:mm
项 目 |
月 平 均 值 |
多 年 平 均 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
降雨量 |
1.2 |
1.1 |
1 |
2.6 |
6.4 |
6.9 |
8.4 |
4.3 |
2.4 |
0.5 |
0.1 |
0.6 |
35.5 |
2.2.3 蒸发
民丰县气象站20cm口径蒸发器多年平均蒸发量为2881.0mm,蒸发量与降水量之比为80:1。由于影响蒸发量的气象因素年际变化不大,因此,蒸发量的年际变化较小。但是,年内分配极不均匀,最大月蒸发量为最小月的7~10倍。民丰县气象站多年平均蒸发量统计见表2-3。
表2-3 民丰县气象站多年平均蒸发量统计表 单位:mm
项 目 |
月 平 均 值 |
多 年 平 均 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
蒸发量 |
41.9 |
83.9 |
199.3 |
341.7 |
413.7 |
421.2 |
405.9 |
363.5 |
272.3 |
191.9 |
98.9 |
46.6 |
2881 |
本流域邻近只有且末水文站有1986—2000年共15年E601型蒸发器与Φ20cm蒸发皿同时的观测资料,其余各站水面蒸发量均使用Φ20cm蒸发皿观测。因此,利用且末水文站1986—2003年E601型蒸发器和Φ20cm蒸发皿同期观测的水面蒸发量。计算且末水文站E601/Φ20cm蒸发折算系数,可见表2-4。
表2-4 且末水文站水面蒸发量折算系数表 单位:mm
月份
类型 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
全年 |
E601型水面蒸发量 |
24.8 |
23.2 |
83.6 |
139.8 |
154.6 |
156.2 |
158 |
154.8 |
118.3 |
83.3 |
44.6 |
27.9 |
1169.1 |
Φ20cm型水面蒸发量 |
27.7 |
44.9 |
149.7 |
255.5 |
274.3 |
272.5 |
278.1 |
268.3 |
197.7 |
130.4 |
62 |
27.9 |
1989.0 |
折算系数 |
0.895 |
0.517 |
0.558 |
0.547 |
0.564 |
0.573 |
0.568 |
0.577 |
0.598 |
0.639 |
0.719 |
1.000 |
0.571 |
根据水面蒸发折算系数具有在同一气候区区域变化较稳定的特点,引用邻近区域且末地区的月折算系数,Φ20cm蒸发皿逐年水面蒸发量乘以折算系数0.57,换算为E601型水面蒸水发量系列,将E601型水面蒸发量折算为大水体水面蒸发量作为水库调节计算的水库水面蒸发量。折算系数据新疆天山北坡实验结果,目前采用0.90。即在水体水面蒸发量=0.90×E601水面蒸发量。计算结果列表2-5。
表2-4 安迪尔水库大水体水面蒸发量计算表 单位:mm
项 目 |
月 平 均 值 |
多 年 平 均 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Φ20cm型水面蒸发量 |
42 |
84 |
199 |
342 |
414 |
421 |
406 |
364 |
272 |
192 |
99 |
47 |
2881 |
折算系数 |
0.895 |
0.517 |
0.558 |
0.547 |
0.564 |
0.573 |
0.568 |
0.577 |
0.598 |
0.639 |
0.719 |
1.000 |
0.646 |
E601型水面蒸发量 |
38 |
43 |
111 |
187 |
233 |
241 |
231 |
210 |
163 |
123 |
71 |
47 |
1697 |
大水体蒸发量 |
34 |
39 |
100 |
168 |
210 |
217 |
207 |
189 |
147 |
110 |
64 |
42 |
1527 |
2.2.4风向风速
民丰县4~6月为风沙频繁季节,平原区平均风速为2.1m/s,多年平均8级以上的大风27天,最大风速18 m/s,瞬间最大风速25 m/s。东部及沙漠区盛行偏东风,浮尘天气较多,多达205余天,并伴有沙尘暴灾害。
2.2.5无霜期和冻土
根据民丰县气象站气象资料统计,民丰县无霜期为194天,冬季最大冻土深0.80m。4.4径流调节
1、地表径流:现状河流在安迪尔渠首断面多年平均水量为3819万m3,其中75%保证率河道来水量为3135万m3,其中90%保证率河道来水量为2697万m3,月内分配过程见水文章节。
2、安迪尔水库库容曲线
安迪尔水库为注入式平原水库,大坝填筑从库区内取土,根据选定方案坝轴线和库区1:1000地形图,推荐方案安迪尔水库的原始及竣工后的水位~库容、水位~面积表和曲线图成果见表4.4—1~2,图4-1~2。
表4.4-1 安迪尔水库原始水位~库容、水位~面积表
水位(m) |
面积(万㎡) |
库容V(万m³) |
|
水位(m) |
面积(万㎡) |
库容V(万m³) |
1222.0 |
0 |
0 |
1229.3 |
58 |
162 |
1223.0 |
0 |
0 |
1230.0 |
60 |
202 |
1224.0 |
0 |
0 |
1230.6 |
61 |
242 |
1224.6 |
1 |
0 |
1231.3 |
62 |
282 |
1225.3 |
14 |
4 |
1232.0 |
63 |
324 |
1226.0 |
20 |
16 |
1232.6 |
63 |
360 |
1226.7 |
36 |
34 |
1233.0 |
64 |
392 |
1227.3 |
44 |
61 |
1234.0 |
64 |
452 |
1228.0 |
48 |
92 |
1234.0 |
64 |
453 |
1228.7 |
53 |
126 |
1235.3 |
65 |
537 |
表4.4-2 安迪尔水库竣工后水位~面积~库容曲线
水位(m) |
面积(万㎡) |
库容V
(万m³) |
|
水位(m) |
面积(万㎡) |
库容
V(万m³) |
1223.4 |
0 |
0 |
1229 |
60 |
264 |
1224 |
13 |
3 |
1230 |
61 |
325 |
1224.6 |
31 |
16 |
1231 |
62 |
386 |
1225.2 |
53 |
40 |
1232 |
63 |
449 |
1225.8 |
57 |
73 |
1233 |
63 |
512 |
1226.3 |
58 |
104 |
1234 |
64 |
576 |
1227 |
59 |
145 |
1235.3 |
65 |
660 |
1228 |
60 |
204 |
|
|
|
图4-1 安迪尔水库原始水位库容面积
图4-2 安迪尔水库竣工后水位库容面积
3、蒸发、渗漏
1)根据水文资料提供,民丰县气象站20cm口径蒸发器多年平均蒸发量为2881.0mm,折算为E601蒸发皿并乘以0.9的折算系数折算为大水体的水面蒸发,安迪尔水库每年水面蒸发量为1527mm。逐月过程见下表。
表4.4.1-2 安迪尔水库水面蒸发量表
项 目 |
月 平 均 值 |
多 年 平 均 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
Φ20cm型水面蒸发量 |
42 |
84 |
199 |
342 |
414 |
421 |
406 |
364 |
272 |
192 |
99 |
47 |
2881 |
折算系数 |
0.895 |
0.517 |
0.558 |
0.547 |
0.564 |
0.573 |
0.568 |
0.577 |
0.598 |
0.639 |
0.719 |
1.000 |
0.646 |
E601型水面蒸发量 |
38 |
43 |
111 |
187 |
233 |
241 |
231 |
210 |
163 |
123 |
71 |
47 |
1697 |
大水体蒸发量 |
34 |
39 |
100 |
168 |
210 |
217 |
207 |
189 |
147 |
110 |
64 |
42 |
1527 |
2)渗漏:根据坝址区工程地质条件、水库防渗形式、坝线长度通过计算确定大坝渗漏量。水库渗漏量根据水库水位,计算的渗漏量见下表:
表4.4.1-3 安迪尔水库水位-渗漏量计算表
防渗方式 |
工作状态 |
渗流量 |
坝长 |
渗量 |
m3/d |
m |
万m3/月 |
全库盘防渗 |
正常蓄水位 |
0.01061 |
3120 |
0.1 |
死水位 |
0.00166 |
3120 |
0.015 |
坝基30米水平防渗 |
正常蓄水位 |
4.26448 |
3120 |
39.8 |
死水位 |
1.52926 |
3120 |
14.2 |
从上表看出,由于水库库区出露地层主要为第四系冲洪积层和风积层,库区地层岩性为含细粒土砂、含砂低液限粉土和低液限粉土质砂,冲洪积细粒土地层渗透系数为3.88×10-3~5.0×10-3cm/s,地层属中等透水性地层。水库不采用全库盘防渗,仅采用坝基30m水平防渗(以满足坝基渗漏稳定要求),水库高水位每月渗漏量达39.8万m3/月,一般年份水库8月蓄水至正常蓄水位,9月至第二年供水期4月之间不供水,均保持高水位,水库渗漏量达到300万m3左右,显然不能满足兴利要求。因此必须采用全库盘防渗。
按照全库盘防渗理论计算,水库每月渗漏量不到0.1万m3/月,而实际由于全库盘防渗过程中,仍然不可避免施工中焊缝、破损等施工质量问题,因此本工程参照一般全库盘防渗的经验,渗漏量取月均库容的0.5%。
4、设计保证率
常规灌溉设计保证率为75%,节水灌溉设计保证率为90%
4地勘资料
4.1.1地形地貌
区域自南而北分别为高中山、低山丘陵、洪积戈壁平原、冲洪积细土平原和沙漠,地貌具有明显的自然水平分带。区域地势起伏较大,总体由南向北倾斜。
表3.2-1 完成主要工作量汇总表
专业 |
工作内容 |
单 位 |
数 量 |
地质 |
收集分析资料 |
工日 |
1 |
区域地质复核 |
工日 |
1 |
天然建材调查 |
工日 |
1 |
地质剖面测绘、测量 |
km |
5 |
探坑水位测量 |
组日 |
1 |
库坝区工程地质测绘(1/1000) |
km2 |
8 |
勘探 |
钻孔 |
m/个 |
110/8 |
坝区、渠道及料场坑探 |
m |
534/90 |
试验与测试 |
砂砾石粗骨料试验 |
组 |
2 |
砂砾石细骨料试验 |
组 |
2 |
击实土样 |
组 |
14 |
颗粒分析 |
组 |
53 |
原状土样 |
组 |
3 |
砂垫层料颗粒分析 |
组 |
6 |
砂砾石垫层料颗粒分析 |
组 |
2 |
水质简分析 |
组 |
6 |
现场筛分试验 |
组 |
5 |
库坝区渗水试验 |
组 |
6 |
天然密度和天然含水试验 |
组 |
40 |
高中山区为南部昆仑山山脉,山体呈近东西向绵亘,地壳隆升幅度3000~5000m以上,高山最高峰达6140m以上,构成青藏高原北部的天然屏障。4800m以上的高山区被现代冰川、终年积雪覆盖,该区冰蚀地貌和重力堆积地貌显著,其山脊呈线状,山顶多呈尖棱状,沟谷侵蚀切割强烈,山坡陡峻。4000m以下部分坡度较缓的山区被风积形成的粉土质砂及砂土覆盖,覆盖厚度一般10~20m。该区河道两岸多为基岩山体,河道较窄,地形坡度较大,一般为12‰左右。
低山丘陵区地貌分布较少,南部以山前大断裂与高中山相接,北以缓坡与戈壁平原为邻。海拔高度为2000~3000m,在新构造运动作用下,山体缓慢上升,伴随有褶皱、断裂运动,以及在强烈的干燥剥蚀作用下,多形成圆顶、缓坡的垄状低山丘陵。河沟沟谷在该区多呈“V”形。地表多被厚度不等的砂土覆盖,植被稀疏。
山前洪积砾质平原多位于河流洪积扇前缘,海拔高度为1400—2600m,地形平坦、开阔。南与低山丘陵接攘,向北为风积丘陵,地表多分布有新月型沙丘链及多垄沙地,沙丘比高5~50m不等,局部于沙丘间分布有风蚀洼地及平沙地,植被较少,零星有灌丛。
冲洪积细土平原接壤洪积砾质平原,分布有零星的沙丘地,地形相对开阔平坦,海拔高度为1350—1420m,植被发育,多为胡杨林、芦苇丛及红柳灌木林分布,属于区域人类生活区。工程区位于该地貌单元,属于人类生活区。
沙漠地貌为梁状、垄岗状、新月形活动砂丘及砂山,分布于区域北部,海拔高程1400—1480m,基本由第四纪全新世(Q4)风积粉细砂组成。植被稀少,只在沙丘间洼地和河流下游有少量灌木及芦苇生长。
4.1.2地层岩性
区域前第四纪地层在区域出露较少,只在区域南部的高中山区出露。三大岩类均有分布,阿尔金山以元古界变质岩为主,昆仑山以晚古生代~中生代沉积岩为主,而区内岩浆活动较为频繁,存在有不同期次的侵入岩,见附图区域地质略图。
元生界岩性为灰黑色片麻岩、片麻状花岗岩以及白色大理岩等,呈块状结构,出露较少。古生代泥盆系岩性为紫红色砂岩、紫灰色粗砂岩及灰绿色砾岩、钙质含砾砂岩,古生代石炭系岩性为海相碎屑岩、火山碎屑岩、火山岩夹灰岩,古生代二叠系岩性为砾岩、砂岩、粉砂岩。中生代侏罗系为一套浅海~滨海相沉积岩,岩性为砂岩、砂砾岩等,中生代白垩系为砾岩、砂砾岩、粉砂岩、泥质岩。
侵入岩从太古代到新生代均有分布,从老到新逐渐由基性、超基性转为中性及酸性。晚古生代及中生代岩体数量大,分布广,侵入岩在构造上的呈现由北向南由老到新的趋势。岩性主要有花岗岩、闪长岩、伟晶脉岩等,以海西期侵入岩为主。
区域第四纪地层分布广泛,部分高中山区坡脚、河谷内,以及河流广阔的山前冲洪积平原均堆积了大量的第四纪堆积物。
第四系上更新统洪积层(Q3pl),分布于南部砾质平原区,岩性以卵石、砾石为主,主要为级配不良砾,磨圆好,颗粒多呈次棱角状~浑圆状,稍密~中密。母岩以砂岩、花岗岩为主。
第四系上更新统~全新统冲洪积层(Q3-4al+pl)、第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)和第四系全新统风积层(Q4eol),分布于安迪尔河冲洪积细土平原区和风积丘陵区,岩性为低液限粉土质砂和含砂低液限粉土、含细粒土砂,局部低洼地段存在低液限粘土。
4.1.3地质构造及区域稳定性
3.2.3.1地质构造
工程区处于塔里木地台东南断阶(Ⅸ55)的北民丰—罗布庄凸起(Ⅸ55-1)。该凸起基本沿北东向展布,被两条隐伏的古老基底断裂所夹持的地垒式断块隆起。由地质勘探推测:该隆起自塔里木运动以来,一直处于隆起状态,并控制着南北向两侧凹陷的新生代沉积及展布方向,详见附图区域地质构造略图。
3.2.3.2断裂
区域断裂有阿尔金活动断裂带及其北部且末河隐伏断裂,以及其间200km范围内的一系列北东向、北东东向断裂和断块组成,为阿尔金断裂、江尕勒萨依断裂。
3.2.3.3地震及区域稳定性评价
阿尔金断裂曾有过强烈的活动,断层破碎带极为发育,宽达2.0km左右,据新疆地震局推算,距今400年左右发生过震级7.5级的地震。1924年7月3日和12日,该断裂带在安迪尔河与莫勒切河之间曾发生过7.3级地震,震中距工程区约60km。
阿尔金断裂有现代强震历史,具备发生8级大震的背景,据国家地震局《阿尔金活动断裂带》课题研究结论,整个阿尔金活动断裂带上7级以上古地震的平均重复间隔约为800年,由于工程区距断裂的拐点、弧顶及其断层的交汇点在50km以上,对工程区影响较小。
工程区地震动峰值加速度0.05g,地震基本烈度Ⅵ度,见附图地震动峰值加速度区划。依据《水利水电工程区域构造稳定性勘察技术规程》(DL/T 5335-2006)表8.2.2,判定:工程区区域构造稳定性好。
4.1.4 水文地质条件
高中山区、低山丘陵区是地表水和地下水的形成和转运区,山前洪积戈壁平原、冲洪积细土平原和沙漠则是地下水的径流、赋存和消散区。高中山区气候湿润,降水丰富,是区域的地下水最初补给源,地下水总体流向为由南向北。
高中山区地下水以基岩裂隙水为主,侧向补给河水,多以下降泉的形式出现;山前洪积砾质平原、风积丘陵和冲洪积细土平原地下水主要为第四系松散层孔隙型潜水,受大气降水及河流侧向补给。山区河段河水受降水和融水的补给,水量较丰;河流出山口后进入山前洪积扇和山前倾斜平原区,河水大量补给地下水而形成潜流,形成地下水。冲洪积细土平原去北部地下水位30~50m,中部地下水位10~30m,南部地下水位2~10m。
区内地下水主要由上游地下水(为山区融雪水)径流流入补给,其次为洪水漫流入渗补给。地下水由南向北侧向径流,且径流较为滞缓,水力坡度平均为1.85‰。地下水排泄主要途径为垂向上蒸发、蒸腾排泄。区域含层水类型由南向北基本呈基岩裂隙水、孔隙型潜水和潜水~微承压水,向南逐渐转换为潜水~微承压型含水,承压性由南向北呈逐渐增大。
工程区地下水含水层类型为潜水,水位埋深在基本为3.0~8.5m。地下水水质差,矿化度多大于3.0g/L。
4.2.1 地质概况
3.3.1.1地形地貌
拟建水库位于安迪尔河中下游的冲洪积平原区,受河流冲洪积淤积和洪水影响,在该处形成冲积洼地,库区就沿该冲洪积洼地分布。两库区地形均较平坦,视野相对开阔,地势基本由南向北倾斜。库区为当地牧民牧场,有牧民在区内放牧。
上库区海拔高程为1220~1235m,库区周围为带状沙垄和圆顶状沙丘链,沙丘高5.0~10.0m,基本是迎风坡(东北方向)较缓,背风坡(西南方向)较陡。库盘被库盘中部北东向的沙垄和沙丘链分割成南东东向的两个小库盘,两库盘基本连通。库盘内零星分布有大小不等的圆顶状沙包,由红柳固沙作用形成。库区四周基本被沙垄和圆顶状沙丘链环绕,天然库盘较好。库区覆盖率较小,植被较少,主要为芦苇、红柳和梭梭。
下库区距上库区约6.5km,海拔高程1210~1220m。库区东南方向为古河道,地形基本平坦,零星分布有高2.0~5.0m圆顶状沙包,顶部生长有红柳,形成固沙作用。库区植被非常发育,基本被茂密的芦苇、红柳和梭梭等植被覆盖,据现场测算:一平方米植被数平均为25~30株。
3.3.1.2地层岩性
(一)上库区地层
第①层为第四系全新统风积层(Q4eol),主要为带状沙垄和圆顶状沙包,呈带状或垄状分布于库区中部和坝址区,层厚一般为3.0~5.0m,岩性为土灰色含细粒土砂,较松散,异常干燥,天然含水率1.3%,天然密度1.44g/cm3,渗透系数4.7×10-3cm/s,属中等透水性地层。
第②层为第四系全新统洪积层(Q4pl),零星分布于洪积层库区表层低洼处,岩性为低液限粘土,土灰色,干燥,较坚硬,龟裂成块状,层厚最大为0.5m,一般为0.2~0.3m,分布不连续,为洪水漫流冲积携粘粒土沉积而成。
第③层为第四系全新统洪积层(Q4pl),库区主要为该地层,岩性为土黄色、土灰色含砂低液限粉土和低液限粉土质砂,局部夹薄层低液限粘土,厚度较大,勘探深度7.0m范围内主要为该地层。稍湿~饱和,较松散。地下水位埋深2.5~8.5m,水位以上天然含水率4.6%,天然密度1.50g/cm3,干密度1.43g/cm3;水位以下天然含水率15.0%,天然密度1.80g/cm3,干密度1.56g/cm3。标准贯入试验锤击数为4~6击,随着勘探深度增加,锤击数增大。渗透系数2.88×10-3cm/s,属中等透水性地层。
(二)下库区地层
第①层为第四系全新统洪积层(Q4pl),零星分布于洪积层库区表层低洼处,不连续。岩性为低液限粘土,土灰色,干燥,较坚硬,龟裂成块状,最大层厚为0.5m,一般为0.2~0.3m,分布不连续,为洪水漫流冲积携带粘粒沉积而成。
第②层为第四系全新统洪积层(Q4pl),岩性为土黄色、土灰色含砂低液限粉土和低液限粉土质砂,该层厚度较大,勘探深度7.0m范围内主要为该地层。地下水位埋深4.0~7.5m,水位以上天然含水率4.0%,天然密度1.50g/cm3,干密度1.44g/cm3;水位以下天然含水率16.0%,天然密度1.80g/cm3,干密度1.55g/cm3。较松散,标准贯入试验锤击数为4~6击,随着勘探深度增加,密实度在增大;渗透系数3.21×10-3cm/s,属中等透水性地层。
第③层为第四系上更新~全新统洪积物(Q3-4pl),分布于库区东北部,基本呈带片状分布。岩性为黑灰色、黑褐色淤泥质土,层厚0.5~1.0m,富含有机质,有腐臭味和烂泥味,非常松软,天然含水率32.0%,天然密度1.88g/cm3,干密度1.42g/cm3。
3.3.1.3水文地质条件
库区处于安迪尔河下游冲洪积细土平原,地下水类型为孔隙潜水,赋存于含砂低液限粉土和低液限粉土质砂。
地下水主要受上游地下水径流流入补给,其次为洪水漫流入渗补给,排泄主要途径为垂向上蒸发蒸腾。地下水由南向北侧向迳流,且迳流较为滞缓。上库区地下水位埋深3.0~8.5m,下库区地下水位埋深3.0~10.0m,低洼处埋深较浅,沙包和沙垄处较深。库区含砂低液限粉土和粉土质砂的渗透系数为2.88×10-3cm/s~3.21×10-3 cm/s,具中等透水性。
本次在水库区现场采取水质简分析样6组,其中安迪尔河水(地表水)2组,库坝区勘探点中(地下水)4组。根据本次水质分析结果:地表水(库水)矿化度895.2 mg/L~899.6mg/L,属中矿化度水,水中SO42-含量198.5~199.0mg/L,对普通水泥无腐蚀;地下水矿化度一般大于1g/L。
4.2.2库区工程地质问题
3.3.2.1水库渗漏
拟建水库库区出露地层主要为第四系冲洪积层和风积层,岩性为含细粒土砂、含砂低液限粉土和低液限粉土质砂,青灰色,松散~稍密状。根据本次野外渗水试验及室内土工试验分析:上库区冲洪积细粒土层渗透系数2.88×10-3cm/s,下库区冲洪积细粒土地层渗透系数3.21×10-3cm/s,均具中等透水性,地层属中等透水性地层。两库区均存在库盘暂时渗漏。
库区含砂低液限粉土和低液限粉土质砂的孔隙比为0.70,饱和度(Sr)达到80%时,包气带暂时渗漏量Q=V•n。天然条件下上库区方案一渗漏量约59万m3,方案二渗漏量约35万m3,下库区渗漏量约74万m3。
3.3.2.2水库浸没、淹没和淤积
上库区内无农田、耕地,有部分林带和牧场,分布有稀疏的芦苇、梭梭和红柳,零星生长有胡杨。淹没面积约0.3km2,库区外是广袤的风积沙漠,浸没问题较小。
下库区内现状为牧民牧场,修建有牧民房屋,库区内生长有茂密的芦苇、红柳和梭梭,局部地段生长有芦苇、梭梭、红柳和胡杨,淹没面积约1.4km2,库区外是广袤的风积沙漠,浸没问题较小。
安迪尔河中上游穿越广阔的风积沙漠和沙丘地段,沿线含砂低液限粉土抗冲刷能力差,河水浑浊,含泥砂量大,水库建成后存在水库淤积问题。淤积物颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占35.6%,粒径0.005~0.075mm的占59.4%,小于0.005mm粘粒含量占5.0%,不均匀系数2.4,曲率系数1.5。
3.3.2.3库岸稳定
拟建水库两方案均需要四周筑坝,库区地形平坦,地面开阔,自然坡降较小,库岸无陡坡和高陡坎,不会发生大型滑坡、崩塌等岸坡失稳现象,基本不存在库岸稳定问题。
4.2.3库区植被根系分布调查
据现场挖探可知:植物根系主要分布在地表以下0~1.4m范围内,1.4~2.0m分布零星毛细根。芦苇根系分布较深,粗壮根系可达地表下4.5m,基本沿45°~60°方向倾斜生长。红柳主根较长,一般长度为2.5~3.0m,主根粗2.5~4.0cm不等,基本沿垂直方向生长,根系长度与茎长比约1:1~1.5,根系水平方向延伸约3.5m。
坝址区地处冲洪积细土平原,分布有零星的沙丘,地形相对开阔,植被发育,多为胡杨林、芦苇丛及红柳灌木林。上、下坝址相距约6.5km,处于相同的地质构造单元和地貌单元中。
4.3.1上坝址基本地质
3.4.1.1基本地质条件
上坝线沿库区围筑,坝线封闭成凹“五边形”,初拟坝型为塑膜的均质土坝,设计库容500万m3。方案一坝长3.83km,最大坝高10.0m,方案二坝长为2.96km,最大坝高10.0m。
坝址区地形起伏较大,地面高差约8.5m,植被不发育。岩性以低液限粉土质砂和含砂低液限粉土等细粒土为主,局部地段地表分布有第四系全新统风积含细粒土砂。
3.4.1.2方案一坝基土物理力学性质
坝基土为第四系全新统洪积层(Q4pl)和风积层(Q4eol),根据地层岩性和物理力学性质不同坝基分为四段,现分段叙述如下。
Ⅰ段(K0+000~K1+000、K3+400~K3+828)
岩性为低液限粉土质砂,局部夹有含砂低液限粉土,厚度较大。土黄色,松散,湿~饱和。水位以上天然密度1.50g/cm3,天然含水量8.3%,干密度1.39 g/cm3;水位以下天然密度1.85 g/cm3,天然含水量23.9%,干密度1.49g/cm3。液限21.1~25.9,塑限13.5~17.2,塑性指数7.6~8.4。颗粒组成:粒径大于0.075mm的占68.6%~78.6%,0.005~0.075mm的占20.9%~28.5%,小于0.005mm粘粒含量占0.5%~2.9%,不均匀系数1.5~4.1,曲率系数0.9~1.1。渗透系数2.88×10-3cm/s,属中等透水层;标准贯入锤击数5~12击,承载力建议值110kPa。
地下水位埋深3.2~5.5m,坝基为低液限粉土质砂层,开挖边坡坡度:地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
Ⅱ段(K1+000~K1+700)
第①层含细粒土砂,层厚3.6m。土黄色、灰白色,松散,干燥。天然密度1.55g/cm3,天然含水率2.5%,干密度1.51g/cm3。液限27.7%,塑限19.2%,塑性指数8.5。颗粒组成:粒径大于0.075mm的占85.6%~90.0%,0.005~0.075mm的占9%~13.4%,小于0.005mm粘粒含量占1.0%,不均匀系数1.3,曲率系数1.1,级配不良。天然休止角27.0°,渗透系数3.2×10-3cm/s,属中等透水层,承载力建议值90kPa。
第②层含砂低液限粉土,局部为低液限粘土,埋深3.6m,沙包段埋深较大,层厚较大,未揭穿。土黄色,松散,稍湿~饱和。水位以上天然密度1.50g/cm3,天然含水量8.3%,干密度1.39g/cm3;水位以下天然密度1.85g/cm3,天然含水量23.9%,干密度1.49g/cm3。渗透系数2.88×10-3cm/s,属中等透水层。标准贯入锤击数5~12击,承载力建议值110kPa。
地下水位埋深3.4~6.7m,沙包段埋深较大。坝基为含砂低液限粉土层,开挖边坡坡度:沙包段1:2.0~1:2.5,地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
Ⅲ段(K1+700~K2+100)
岩性为低液限粉土质砂,局部为含砂低液限粉土,厚度较大。土黄色,松散,湿~饱和。水位以上天然密度1.50g/cm3,天然含水量8.3%,干密度1.39 g/cm3;水位以下天然密度1.85 g/cm3,天然含水量23.9%,干密度1.49g/cm3。液限28.5~30.0,塑限15.5~21.6,塑性指数8.4~9.7。颗粒组成:粒径大于0.075mm的占55.5%~58.4%, 0.005~0.075mm的占38.2%~41.5%,小于0.005mm粘粒含量占3.0%~5.0%,不均匀系数2.2~3.1,曲率系数1.4~1.9。渗透系数2.88×10-3cm/s,属中等透水层。标准贯入锤击数5~12击,承载力建议值110kPa。
地下水位埋深2.0~4.5m,坝基为含砂低液限粉土层,开挖边坡坡度:地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
Ⅳ段(K2+100~K3+400)
第①层含细粒土砂, 主要分布于沙包段,层厚3.6m。土黄色、灰白色,松散,干燥。天然密度1.55g/cm3,天然含水率2.5%,干密度1.51g/cm3。液限27.7%,塑限19.2%,塑性指数8.5。天然休止角27.0°,渗透系数3.21×10-3cm/s,属中等透水层。承载力建议值90kPa。
第②层低液限粉土质砂,局部为含砂低液限粉土和低液限粘土,埋深3.6m,层厚较大,未揭穿。土黄色,松散,稍湿~饱和。水位以上天然密度1.50g/cm3,天然含水量8.3%,干密度1.39 g/cm3;水位以下天然密度1.85 g/cm3,天然含水量23.9%,干密度1.49g/cm3。液限23.0~25.3,塑限14.5~16.2,塑性指数8.5~9.1。颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占36.6%~58.7%,0.005~0.075mm的占38.3%~53.9%,小于0.005mm粘粒含量占3.0%~9.5%,不均匀系数3.9~13.3,曲率系数1.9~2.7。渗透系数2.88×10-3cm/s,属中等透水层;标准贯入锤击数5~12击,承载力建议值110kPa。
地下水位埋深1.7~8.0m,低洼处埋深较浅,高沙包段埋深较大。坝基为低液限粉土质砂层,开挖边坡坡度:沙包段1:2.0~1:2.5,地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
3.4.1.3方案二坝基土物理力学性质
坝基土为第四系全新统洪积层(Q4pl)和风积层(Q4eol),根据地层岩性和物理力学性质不同坝基分为二段,现分段叙述如下:
Ⅰ段(K0+000~K0+603、K2+422~K2+950)
岩性为低液限粉土质砂,局部夹有含砂低液限粉土,厚度较大。土黄色,松散,湿~饱和。水位以上天然密度1.50g/cm3,天然含水量8.3%,干密度1.39 g/cm3;水位以下天然密度1.85 g/cm3,天然含水量23.9%,干密度1.49g/cm3。液限21.1~25.9,塑限13.5~17.2,塑性指数7.6~8.4。颗粒组成:粒径大于0.075mm的占68.6%~78.6%,0.005~0.075mm的占20.9%~28.5%,小于0.005mm粘粒含量占0.5%~2.9%,不均匀系数1.5~4.1,曲率系数0.9~1.1。渗透系数2.88×10-3cm/s,属中等透水层;标准贯入锤击数5~12击,承载力建议值110kPa。
地下水位埋深3.2~5.5m,坝基为低液限粉土质砂层,开挖边坡坡度:地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
Ⅱ段(K0+603~K2+422)
第①层含细粒土砂, 主要分布于沙包段,层厚3.6m。土黄色、灰白色,松散,干燥。天然密度1.55g/cm3,天然含水率2.5%,干密度1.51g/cm3。液限27.7%,塑限19.2%,塑性指数8.5。天然休止角27.0°,渗透系数3.21×10-3cm/s,属中等透水层。承载力建议值90kPa。
第②层低液限粉土质砂,局部为含砂低液限粉土和低液限粘土,埋深3.6m,层厚较大,未揭穿。土黄色,松散,稍湿~饱和。水位以上天然密度1.50g/cm3,天然含水量8.3%,干密度1.39 g/cm3;水位以下天然密度1.85 g/cm3,天然含水量23.9%,干密度1.49g/cm3。液限23.0~25.3,塑限14.5~16.2,塑性指数8.5~9.1。颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占36.6%~58.7%,0.005~0.075mm的占38.3%~53.9%,小于0.005mm粘粒含量占3.0%~9.5%,不均匀系数3.9~13.3,曲率系数1.9~2.7。渗透系数2.88×10-3cm/s,属中等透水层;标准贯入锤击数5~12击,承载力建议值110kPa。
地下水位埋深1.7~8.0m,低洼处埋深较浅,高沙包段埋深较大。坝基为低液限粉土质砂层,开挖边坡坡度:沙包段1:2.0~1:2.5,地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
4.3.2下坝址基本地质
下坝址沿库区围筑,坝线封闭成“四边形”,初拟坝型为塑膜的均质土坝,坝长4.00km,最大坝高10.0m,设计库容500万m3。
3.4.2.1基本地质条件
坝址区地形较平坦,起伏不大,地面高差约6.5m,植被发育。岩性以低液限粉土质砂为主,局部地段地表分布有第四系全新统风积含细粒土砂。
3.4.2.2坝基土物理力学性质
坝基土为第四系全新统洪积层(Q4pl)和风积层(Q4eol),岩性主要为低液限粉土质砂,局部为含细粒土砂和含砂低液限粉土,根据岩性不同坝基分为三段,现分段叙述如下:
Ⅰ段(K0+000~K0+600)
第①层含细粒土砂, 主要分布于沙包段,层厚1.4m,沙包段厚度较大。土黄色、灰白色,松散,干燥。天然密度1.52g/cm3,天然含水率2.0%,干密度1.43g/cm3。颗粒组成:粒径大于0.075mm的占85.4%~91.5%,0.005~0.075mm的占7.5%~13.6%,小于0.005mm粘粒含量占1.0%,不均匀系数1.2,曲率系数1.0~1.1,级配不良。天然休止角27.0°,渗透系数4.7×10-3cm/s,属中等透水层。承载力建议值90kPa。
第②层低液限粉土质砂,局部为含砂低液限粉土和低液限粘土,埋深1.4m,层厚较大,未揭穿。土黄色,松散,稍湿~饱和。水位以上天然密度1.60g/cm3,天然含水量8.3%,干密度1.48 g/cm3;水位以下天然密度1.85 g/cm3,天然含水量23.9%,干密度1.49g/cm3。液限23.8~26.1,塑限15.2~18.4,塑性指数7.7~8.6。颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占71.7%~83.7%,粒径0.005~0.075mm的占13.9%~25.2%,小于0.005mm粘粒含量占2.4%~3.4%,不均匀系数1.9,曲率系数0.8~0.9。渗透系数3.21×10-3cm/s,属中等透水性土。标准贯入锤击数5~12击,承载力建议值110kPa。
该段地下水位埋深4.1~5.5m,低洼处埋深较浅,高沙包段埋深较大。坝基为低液限粉土质砂层,坝基开挖边坡坡度:沙包段1:2.0~1:2.5,地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
Ⅱ段(K0+600~K2+600)
第①层含砂低液限粉土,局部为低液限粉土质砂,层厚3.8~7.7m。土黄色,松散,稍湿~饱和,第四纪全新世洪积、风积成因,天然密度1.60g/cm3,干密度1.47g/cm3。液限24.7~27.5,塑限15.2~18.0,塑性指数9.4~9.5。颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占41.9%~48.2%,0.005~0.075mm的占41.0%~50.1%,小于0.005mm粘粒含量占6.5%~10.8%,不均匀系数2.6~14.8,曲率系数1.2~1.5。渗透系数3.21×10-3cm/s,属中等透水性土;标准贯入锤击数5~12击,承载力建议值100kPa。
第②层淤泥质土,分布于坝轴线K0+900~K2+500段,该层埋深3.8~7.7m,层厚0.2~1.5m。黑灰色、黑褐色,饱和,可塑~软塑状,天然含水率32%。富含有机质,有腐臭味和烂泥味,非常松软。
第③层低液限粉土质砂,埋深4.0~7.7m,厚度较大,土黄色,松散,稍湿~饱和,天然密度1.60g/cm3,干密度1.47g/cm3,较松散,渗透系数3.21×10-3cm/s,属中等透水性土;标准贯入锤击数5~12击,承载力建议值100kPa。
地下水位埋深3.1~5.2m,低洼处埋深较浅,高沙包段埋深较大。坝基为低液限粉土质砂层,开挖边坡坡度:沙包段1:2.0~1:2.5,地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
Ⅲ段(K2+600~K4+000)
第①层含细粒土砂, 主要为沙包段,层厚1.4m。土黄色、灰白色,松散,干燥。天然密度1.52g/cm3,天然含水率2.0%,干密度1.49g/cm3。颗粒组成:粒径大于0.075mm的占85.4%~91.5%,0.005~0.075mm的占7.5%~13.6%,小于0.005mm粘粒含量占1.0%,不均匀系数1.2,曲率系数1.0~1.1,级配不良。天然休止角27.0°,渗透系数3.21×10-3cm/s,属中等透水层。承载力建议值90kPa。
第②层低液限粉土质砂,局部为含砂低液限粉土和低液限粘土,埋深1.4m,层厚较大,未揭穿。土黄色,松散,稍湿~饱和,天然密度1.60g/cm3,干密度1.47g/cm3。液限23.8~26.1,塑限15.2~18.4,塑性指数7.7~8.6。颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占71.7%~83.7%,0.005~0.075mm的占13.9%~25.2%,小于0.005mm粘粒含量占2.4%~3.4%,不均匀系数1.9,曲率系数0.8~0.9。渗透系数3.21×10-3cm/s,属中等透水性土。标准贯入锤击数5~12击,承载力建议值110kPa。
地下水位埋深3.7~5.1m,低洼处埋深较浅,沙包段埋深较大。坝基为低液限粉土质砂层,开挖边坡坡度:沙包段1:2.0~1:2.5,地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
4.3.3坝基工程地质问题
3.4.3.1坝基渗漏
根据坝址区第四纪覆盖层依据渗水试验,含砂低液限粉土和低液限粉土质砂的渗透系数:上坝址为3.88×10-3cm/s,下坝址为3.16×10-3 cm/s~4.22×10-3cm/s,均属中等透水层。坝基渗漏主要发生在坝体第四纪地层中,两库全坝段均有渗漏。渗漏量计算公式为:
(式4-1)
Q= q• B (式4-2)
式中q—坝基单宽剖面渗漏量(m3/d•m);
K—透水层渗透系数(m/d);
H—上、下游水位差(m);
2b—坝底宽(m);
T—透水层厚度(m);
Q—坝基总渗漏量(m3/d);
B—坝线线方向上整个渗漏带宽度(m)。
结合现场勘察和设计方案可知,上、下游水位差取8.0m,坝基下覆盖层厚度为3.0m,渗透系数选取坝基含砂低液限粉土和低液限粉土质砂的渗透系数,详细结算结果见表3.4.3-1
表3.4.3-1 坝基覆盖层渗漏量计算表
计算指标 |
H |
2b |
T |
B |
K |
q |
Q |
渗漏区间 |
m |
m |
m |
m |
m/d |
m3/d·m |
m3/d |
|
方案一 |
8 |
50 |
3 |
3830 |
2.49 |
1.13 |
4328 |
方案二 |
8 |
50 |
3 |
2950 |
2.49 |
1.13 |
3334 |
下坝址 |
8 |
50 |
3 |
4000 |
2.77 |
1.25 |
5017 |
由上表可知:天然渗漏条件下上坝基方案一渗漏量约4328m3/d,方案二渗漏量约3334m3/d,下坝基渗漏量约5017m3/d。
3.4.3.2坝基渗透稳定分析
坝基主要为第四系全新统洪积层(Q4pl)和风积层(Q4eol),岩性主要为低液限粉土质砂和含砂低液限粉土,局部表层为含细粒土砂,均属于无粘性土。
①渗透变形的判别
根据勘察和试验资料,坝基土低液限粉土质砂的不均匀系数1.9~3.9,含砂低液限粉土的不均匀系数2.4~3.5,小于5。依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487—2008)附录G.0.5条第1款,“不均匀系数小于等于5的土可判为流土”,判定坝基土的渗透变形类型主要为流土型。
②临界水力比降的确定
流土型用下式确定:
Jcr=(Gs-1)(1-n)
式中Jcr—土的临界水力比降;
Gs—土的颗粒比重;
n—土的孔隙率。
经计算:低液限粉土质砂Gs=2.69,n=46.8%,Jcr=0.98;含砂低液限粉土:Gs=2.70,n=46.7%,Jcr=0.945。
表3.4.3-2 各地层允许渗透比降表
岩性 |
临界水力比降 |
安全系数 |
建议允许渗透比降值 |
低液限粉土质砂 |
0.98 |
2 |
0.49 |
含砂低液限粉土 |
0.945 |
2 |
0.47 |
3.4.3.3冻胀性评价
根据《水工建筑物抗冰冻设计规范》(SL211-2006)3.0.8条规定:土中粒径小于0.075mm的颗粒质量等于或小于总质量的10%的土为“非冻胀性土”;土中粒径小于0.075mm的颗粒质量大于总质量的10%的土为“冻胀性土”。
据试验资料:坝基土中粒径小于0.075mm的土粒含量为16.3%~93.2%,远大于总质量的10%,因此判定坝址区各土层均为冻胀性土。
工程区季节性冻土标准冻深为0.6m,水库大坝前后坝坡填筑土层可能会产生冻胀破坏,建议在标准冻深线以内采取防冻胀处理措施。
3.4.3.4腐蚀性评价评价
坝址区属于干旱区,坝基低液限粉土质砂和含砂低液限粉土层渗透系数为3.16×10-3~5.0×10-3cm/s,依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)附录W.0.1判定:岩土体渗透性等级为中等透水。依据该规范附录L,进行环境水对混凝土、钢筋混凝土中钢筋和钢结构的腐蚀性进行评价,评价结果见表3.4.3-3、表3.4.3-4、表3.4.3-5。
表3.4.3-3 环境水对混凝土腐蚀性评价表
环境水 |
试验结果及评价 |
对混凝土的腐蚀性 |
pH值 |
评价 |
HCO3- |
评价 |
Mg2+ |
评价 |
SO42-(mg/L) |
评价 |
总体评价 |
(mmol/L) |
(mg/L) |
地表水 |
8.17 |
无腐蚀 |
3.49 |
无腐蚀 |
46.1 |
无腐蚀 |
198.5 |
无腐蚀 |
无腐蚀 |
8.16 |
无腐蚀 |
3.52 |
无腐蚀 |
49.5 |
无腐蚀 |
199 |
无腐蚀 |
无腐蚀 |
表3.4.3-4 环境水钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀性评价表
位置深度 |
试验结果及评价 |
对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性 |
(m) |
Cl-(Cl+SO42-×0.25)(mg/L) |
评价 |
总体评价 |
地表水 |
264 |
弱腐蚀 |
弱腐蚀 |
267 |
弱腐蚀 |
弱腐蚀 |
表3.4.3-5 环境水对钢结构腐蚀性评价表
位置深度 |
试验结果及评价 |
对钢结构中的腐蚀性 |
(m) |
pH值、Cl-(Cl+SO42-×0.25)(mg/L) |
评价 |
总体评价 |
地表水 |
8.17、264 |
弱腐蚀 |
弱腐蚀 |
8.16、267 |
弱腐蚀 |
弱腐蚀 |
由表3.4.3-3、表3.4.3-4和表3.4.3-5可知:环境水对混凝土无腐蚀,对钢筋混凝土结构中钢筋、钢结构具弱腐蚀。
安迪尔平原水库为一座引水注入式平原水库,设有水库大坝、进水渠、放水渠、引水闸、放水闸和沉砂池等建筑物。
4.4.1渠道工程
3.5.1.1上库区(方案一)进水渠地层岩性
上库区引拟建水渠长1.42km,主要为挖方渠道。拟建渠底面宽7.0m,渠顶宽71m,渠堤坡比拟采用1:1.75。渠道沿线分布有高大的沙包和沙垄,地形起伏较大,植被稀少,沿线低洼地带分布有零星芦苇、梭梭丛和胡杨。
渠基为第四系全新统洪积层(Q4pl)、风积层(Q4eol),岩性为:
第①层含细粒土砂,层厚6.2m。土黄色,松散,干~稍湿,天然密度1.50g/cm3,天然含水量1.90%,干密度1.47g/cm3。颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占85.6%~90.0%,0.005~0.075mm的占9.0%~13.4%,小于0.005mm粘粒含量占1.0%,不均匀系数1.3,曲率系数1.1,级配不良。天然休止角27°。
第②层低液限粉土质砂,埋深6.2m,层厚较大,未揭穿。土黄色,松散,稍湿~饱和。天然密度1.90g/cm3,天然含水量4.2%~19.92%,干密度1.58g/cm3。液限25.3,塑限16.2,塑性指数9.1。渗透系数2.88×10-3cm/s,属中等透水层。
地下水位埋深3.0~3.1m。建议渠道开挖边坡坡度:沙包和沙垄段1:2.0~1:2.5,地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
3.5.1.2上库区(方案二)进水渠地层岩性
上库区(方案二)进水渠长3.423km,K2+000起接(方案一)K0+000,主要为填方渠道。拟建渠道渠底面宽7.0m,渠顶宽71.0m,渠堤坡比拟采用1:1.75。渠道沿线分布有高大的沙包和沙垄,渠堤地形起伏较大,植被稀疏,生长有芦苇、红柳,局部地段生长有胡杨。
渠基为第四系全新统洪积层(Q4pl),岩性主要为低液限粉土质砂,局部含细粒土砂和低液限粘土,根据岩性不同,分为两段:
Ⅰ段(K0+000~K2+000)
低液限粉土质砂,局部夹有低液限粘土,土黄色,松散,湿~饱和。天然密度1.84g/cm3,天然含水量19.92%,干密度1.53g/cm3。液限24.9,塑限16.1,塑性指数8.8。天然休止角为29°~31°。颗粒组成:粒径大于0.075mm的占35.6%,0.005~0.075mm的占59.4%,小于0.005mm粘粒含量占5.0%,不均匀系数3.1,曲率系数1.2。渗透系数2.88×10-3cm/s,属中等透水层。
Ⅱ段(K2+000~K3+423)
第①层含细粒土砂,层厚6.2m。土黄色,松散,干~稍湿,天然密度1.50g/cm3,天然含水量1.90%,干密度1.47g/cm3。颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占85.6%~90.0%,0.005~0.075mm的占9.0%~13.4%,小于0.005mm粘粒含量占1.0%,不均匀系数1.3,曲率系数1.1,级配不良。天然休止角27°。
第②层低液限粉土质砂,埋深6.2m,层厚较大,未揭穿。土黄色,松散,稍湿~饱和。天然密度1.90g/cm3,天然含水量4.2%~19.92%,干密度1.58g/cm3。液限25.3,塑限16.2,塑性指数9.1。渗透系数2.88×10-3cm/s,属中等透水层。
地下水位埋深3.0~3.1m。建议渠道开挖边坡坡度:沙包和沙垄段1:2.0~1:2.5,地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
3.5.1.3上库区放水渠地层岩性
上库区放水渠长1.274km,主要为挖方渠道。拟建渠底面宽8.0m,渠顶宽81.0m,渠堤坡比拟采用1:1.75。渠道沿线地形平坦,植被稀疏,生长有芦苇、红柳,局部地段零星生长有胡杨。
渠基为第四系全新统洪积层(Q4pl),岩性为:
第①层含细粒土砂,主要分布于K0+140、K0+290沙包段,层厚2.9m。土黄色,松散,干~稍湿,天然密度1.50g/cm3,天然含水量1.90%,干密度1.48g/cm3。液限28.0,塑限19.0,塑性指数9.0。天然休止角为27°。
第②层含砂低液限粉土,局部为低液限粉土质砂,埋深2.9m,层厚较大,未揭穿。土黄色,松散,湿~饱和。天然密度1.77g/cm3,天然含水量13.78%,干密度1.59g/cm3,液限26.1,塑限18.4,塑性指数7.7。颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占46.6%,0.005~0.075mm的占49.2%,小于0.005mm粘粒含量占4.2%,不均匀系数2.4,曲率系数1.5。渗透系数2.88×10-3cm/s,属中等透水层。天然休止角为27°。
地下水位埋深4.5~5.0m,渠道建议开挖边坡坡度:地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
3.5.1.4下库区进水渠地层岩性
下库区进水渠长3.24km,主要为填方渠道。拟建渠道渠底面宽7.0m,渠顶宽71.0m,渠堤坡比拟采用1:1.75。渠道沿线分布有高大的沙包和沙垄,渠堤地形起伏较大,植被稀疏,生长有芦苇、红柳,局部地段生长有胡杨。
渠基为第四系全新统洪积层(Q4pl),根据岩性不同,分为三段:
Ⅰ段(K0+000~K1+100)
低液限粉土质砂,土黄色,松散,湿~饱和。天然密度1.88g/cm3,天然含水量16.67%,干密度1.61g/cm3,液限26.5,塑限18.1,塑性指数8.3。渗透系数3.21×10-3cm/s,属中等透水层。天然休止角27°。
Ⅱ段(K1+100~K2+600)
第①层含细粒土砂,层厚7.1m。土黄色,松散,干~稍湿,天然密度1.50g/cm3,天然含水量1.90%,干密度1.45g/cm3。液限28.0,塑限19.0,塑性指数9.0。颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占85.4%~91.5%,0.005~0.075mm的占7.5%~13.6%,小于0.005mm粘粒含量占1.0%,不均匀系数1.2,曲率系数1.0。天然休止角27°。
第②层低液限粉土质砂,埋深7.1m,厚度较大,未揭穿。土黄色,松散,湿~饱和。天然密度1.88g/cm3,天然含水量16.67%,干密度1.61g/cm3,液限26.5,塑限18.1,塑性指数8.3。渗透系数3.16×10-3cm/s,属中等透水层。天然休止角27°。
Ⅲ段(K2+600~K3+266)
低液限粉土质砂,土黄色,松散,湿~饱和。天然密度1.88g/cm3,天然含水量16.67%,干密度1.61g/cm3。液限26.5,塑限18.1,塑性指数8.3。颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占71.5%, 0.005~0.075mm的占26.5%,小于0.005mm粘粒含量占2.0%,不均匀系数2.0,曲率系数0.8。渗透系数3.16×10-3cm/s,属中等透水层。天然休止角26°。
地下水位埋深1.7~2.7m,沙包段埋深较厚。渠道建议开挖边坡坡度:地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
3.5.1.5下库区放水渠地层岩性
下库区放水渠长1.1km,起始段至K0+600段为填方渠道,K0+600至结束段为挖方渠道。拟建渠道渠底面宽8.0m,渠顶宽81.0m,渠堤坡比拟采用1:1.75。渠道沿线地形平坦,植被稀疏,生长有芦苇、红柳,局部地段生长有茂密的胡杨。渠基为第四系全新统洪积层(Q4pl),岩性为:
第①层含细粒土砂,主要分布于K0+560、K0+700沙包段,层厚2.9m。土黄色,松散,干~稍湿,天然密度1.50g/cm3,天然含水量1.90%,干密度1.45g/cm3。液限28.0,塑限19.0,塑性指数9.0。天然休止角为27°。
第②层低液限粉土质砂,局部为含砂低液限粉土,埋深2.9m,厚度较大,未揭穿。土黄色,松散,湿~饱和。天然密度1.77g/cm3,天然含水量19.92%%,干密度1.48g/cm3。液限23.8,塑限15.2,塑性指数8.6。颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占71.7%,0.005~0.075mm的占24.9%,小于0.005mm粘粒含量占3.4%,不均匀系数1.9,曲率系数0.9。渗透系数3.16×10-3cm/s,属中等透水层。天然休止角为27°。
地下水位埋深2.7~5.4m,建议渠道开挖边坡坡度:地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
4.4.2放水闸
拟建水库均设有放水闸,位置在坝轴线K0+000处。勘察工作结合坝轴线勘察工作进行,在拟建闸址处布置一个钻孔,并进行取样和原位试验,评价其工程地质条件。
3.5.2.1上库区放水闸地层岩性
闸基为第四系全新统洪积层(Q4pl)、风积成层(Q4eol),岩性主要为低液限粉土质砂,局部为含砂低液限粉土和低液限粘土,土黄色,松散,天然密度1.59g/cm3,天然含水量8.3%%,干密度1.47g/cm3。液限22.3,塑限13.9,塑性指数8.4。颗粒组成为:粒径大于0.075mm的占71.7%,0.005~0.075mm的占26.7%,小于0.005mm粘粒含量占1.6%,不均匀系数1.6,曲率系数0.9。渗透系数3.88×10-3cm/s,属中等性透水层;标准贯入锤击数7~13击,承载力建议值110kPa。
地下水位埋深4.5m,放水闸基础采用独立基础,基坑建议开挖边坡坡度:地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
3.5.2.2下库区放水闸地层岩性
闸基为第四系全新统洪积层(Q4pl),岩性主要为低液限粉土质砂,局部夹有含砂低液限粉土和低液限粘土,土黄色,松散,湿~饱和。天然密度1.46g/cm3,天然含水量7.66%,干密度1.36g/cm3。液限23.8~26.1,塑限15.2~18.4,塑性指数7.7~8.4。颗粒组成:粒径大于0.075mm的占71.7%~83.7%,0.005~0.075mm的占13.9%~25.2%,小于0.005mm粘粒含量占2.4%~3.4,不均匀系数1.9,曲率系数0.8~0.9。天然休止角为29°~31°。渗透系数3.16×10-3cm/s,属中等透水层。标准贯入锤击数6~9击,承载力建议值110kPa。
地下水位埋深5.4m,放水闸基础建议采用独立基础,基坑建议开挖边坡坡度:地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
4.4.3沉砂池
沉砂池基本沿现状渠道布设,地形较平坦。沿线植被发育,分布有茂密的红柳、梭梭和芦苇,局部地段含胡杨。右侧为牧民牧场,有牧民在放牧;左侧为胡杨林带。
地基土第四系全新统洪积层,岩性主要为低液限粉土质砂,局部夹有低液限粘土,土黄色,松散,湿~饱和。天然密度1.84g/cm3,天然含水量19.92%,干密度1.53g/cm3。液限24.9,塑限16.1,塑性指数8.8。天然休止角为29°~31°。颗粒组成:粒径大于0.075mm的占35.6%,0.005~0.075mm的占59.4%,小于0.005mm粘粒含量占5.0%,不均匀系数3.1,曲率系数1.2。渗透系数3.88×10-3cm/s,属中等透水层。
地下水位埋深3.0~3.4m,渠道建议开挖边坡坡度:沙包段1:2.0~1:2.5,地下水位以上1:1.75~1:2.0,地下水位以下1:2.0~1:2.5。
本次料场勘察选定两个土料场、一个砂砾石料场和两个防冻垫层料场,依据《水利水电工程天然建筑材料材料勘察规程》(SL251—2000)要求,对其进行初查。
4.5.1土料场
土料场均位于库盘内,均布置了三条纵剖面进行勘察,剖面间距200m,勘探点间距120m,勘探深度3.5~4.5m。
本次勘察采用刻槽法取大袋击实土样9组,其中T1料场5组、T2料场4组,依据《水利水电工程天然建筑材料材料勘察规程》(SL251—2000)附录A.2要求,按均质坝土料进行分析评价。
4.5.1.1 T1 土料场
(1)概述
T1料场位于上库区库盘内,地形平坦开阔,地表植被不发育。地层为第四系全新统洪积层(Q4pl),岩性主要为低液限粉土质砂和含砂低液限粉土。料场长约800m,宽约600m,勘查面积0.48km2。
(2)储量与质量
料场有用层厚约2.5m,无用层厚约0.5m,储量120.0万m3。天然密度1.40~1.93g/cm3,天然含水率1.42%~19.91%。通过击实试验,最大干密度1.61~1.66g/cm3,最优含水率15.6%~18.4%,击实后渗透系数2.4×10-5~2.9×10-4cm/s。质量指标详见表3.7.1-1
表3.7.1-1 T1土料场质量评价表
试验 |
粘 粒 |
塑 性 |
渗 透 |
有机质含 量 |
水溶盐含 量 |
天 然 |
紧 密 |
PH值 |
项目 |
含 量 |
指 数 |
系 数 |
含水量 |
密 度 |
技术要 |
15%~30% |
10~20 |
辗压后小于 |
<2% |
<3% |
与最优含水量或塑限接近者为优 |
宜大于天然密度 |
>7 |
求指标 |
为宜 |
1.0×10-4cm/s |
试验 |
2.20% |
7.6 |
2.38×10-5 |
0.03 |
0.64~1.22 |
1.50% |
1.8 |
9.05 |
指标 |
~ |
~ |
~ |
~ |
~ |
~ |
~ |
|
9.60% |
9.7 |
2.9×10-4 |
0.4 |
19.90% |
1.86 |
9.7 |
评价 |
偏低 |
偏低 |
合格 |
合格 |
合格 |
偏低 |
合格 |
合格 |
结果 |
(3)评价
料场基本为荒地,储量丰富,运距0.5km,开采方便。除粘粒含量、塑性指数和天然含水率偏低外,其它各项指标均符合均质土坝质量要求。
4.5.1.2 T2 土料场
(1)概述
T2料场位于下库区库盘内,地形平坦开阔,地表植被发育。地层为第四系全新统洪积层(Q4pl),岩性主要为低液限粉土质砂和含沙低液限粉土。料场长约700m,宽约700m,勘察面积0.49km2。
(2)储量与质量
料场有用层厚2.5m,无用层厚0.5m,储量122.5万m3,天然密度1.45~1.88g/cm3,天然含水率1.32%~25.56%。通过击实试验,最大干密度1.65~1.71g/cm3,最优含水率15.6%~18.4%,击实后渗透系数2.40×10-5~2.9×10-4cm/s。质量指标详见表3.7.1-2
表3.7.1-2 T2土料场质量评价表
试验 |
粘 粒 |
塑 性 |
渗 透 |
有机质含 量 |
水溶盐 |
天 然 |
紧 密 |
PH值 |
项目 |
含 量 |
指 数 |
系 数 |
含 量 |
含水量 |
密 度 |
技术要 |
15%~30% |
10~20 |
辗压后小于 |
<2% |
<3% |
与最优含水量或塑限接近者为优 |
宜大于天然密度 |
>7 |
求指标 |
为宜 |
1.0×10-4cm/s |
试验 |
2.40% |
7.7 |
2.4×10-5 |
0.03 |
0.64 |
1.32% |
1.8 |
9.05 |
指标 |
~ |
~ |
~ |
~ |
~ |
~ |
~ |
~ |
|
10.80% |
9.5 |
2.9×10-4 |
0.4 |
1.22 |
25.40% |
1.86 |
9.7 |
评价 |
偏低 |
偏低 |
合格 |
合格 |
合格 |
偏低 |
合格 |
合格 |
结果 |
(3)评价
料场基本为牧场,储量丰富,运距0.5km。除粘粒含量、塑性指数和天然含水量偏低外,其它各项指标均符合均质土坝质量要求。
4.5.2垫层料场
本次勘查选定的防冻垫层料场为位于库区周围沙包和莫勒切河山前冲洪积扇砂砾石料场。
4.5.2.1库区沙包料场
库区和库周围沙包呈垄状或零星状分布,高2.0~8.0m。地层岩性为含细粒土砂。勘察时在迎风坡和背风坡的0.5~1.5m深度范围内分别取样,进行室内试验,评价其作为防冻砂垫层料的可行性。
迎风坡颗粒组成:粒径>0.075mm的占90.0%~91.5%,粒径0.075~0.005mm的占7.5%~9.0%,粒径<0.005mm的占1.0%,不均匀系数1.2~1.3,曲率系数1.0,级配不良。
背风坡颗粒组成:粒径>0.075mm的占58.4%~85.6%,0.075~0.005mm的占13.4%~13.6%,<0.005mm的占1.0%,曲率系数 1.2~1.3,不均匀系数1.0~1.1,级配不良。
据试验资料,迎风坡粒径<0.075mm的含量为8.5%~10.0%,背风坡粒径<0.075mm的含量为14.4%~14.6%。根据《水工建筑物抗冰冻设计规范》(SL211-2006)3.0.8条规定:土中粒径小于0.075mm的颗粒质量大于总质量的10%的,土为“冻胀性土”。库区沙包料质量不满足防冻垫层料需求。
4.5.2.2莫勒切河山前冲洪积扇料场
莫勒切河山前冲洪积扇砂砾石料场位于新疆巴音郭楞蒙古自治州且末县境内,苏塘镇(国道G315左K1988)南部15km,地理坐标:37°37′51″,84°11′28″。属莫勒切河山前冲洪积扇,无地下水影响。料场至工程区有柏油马路,交通便利,适合机械运输,运距为80km。
料场地层为第四系上更新统—全新统洪积层(Q3-4pl),岩性为级配良好砾,局部夹薄层中细砂,呈透镜体状,上部纯净,下部含土较多。磨圆好,颗粒多呈次棱角状~浑圆状,分选性差,稍密~中密。母岩以砂岩、花岗岩为主,变质岩次之。
据试验资料:粒径>60mm的占3.6%,60~40mm的占9.9%, 40~20mm的占21.4%,20~10mm的占19.6%,10~5mm的占11.2%,5~2.0mm的占6.0%,2.0~1.0mm的占2.6%,1.0~0.075mm的占20.8%,<0.075mm含量约4.9%,级配良好。天然密度2.73g/cm3,天然含水率2.3%,干密度2.17g/cm3。平均粒径3.37mm,有效粒径0.22mm,不均匀系数84.95,曲率系数2.88。质量满足防冻垫层料需求。
4.5.3混凝土骨料场
4.5.3.1概述
水库建筑物所需的砂砾石料位于新疆巴音郭楞蒙古自治州且末县境内,苏塘镇(国道G315左K1988)南部15km。料场现为商品料厂,采用机械开采加工,可根据需要量开采加工,几乎不受季节影响。料场至工程区有柏油马路,交通便利,适合机械运输,运距为80km。
料场地层为巨厚层第四系上更新统—全新统洪积层(Q3-4al+pl),岩性为级配良好砾,局部夹薄层中细砂,呈透镜体状。磨圆度好,颗粒多呈次棱角状~浑圆状,分选性差,级配良好,稍密~中密。上部较纯净,下部含土较多,母岩以砂岩、花岗岩为主,变质岩次之。
4.5.3.2料场储量和质量
⑴料场储量
料场长1000m,宽500m,上部0.5m均含较多粉土质砂浮土,其有用层厚度大于5.0m,勘察储量250万m3以上。料场混合料表观密度2.73 g/cm3,堆积密度2.13 g/cm3,紧密密度2.44 g/cm3。天然休止角为29.5°。颗粒组成:粒径>60mm的占3.6%,60~40mm的占9.9%,40~20mm的占21.4%,20~10mm的占19.6%,10~5mm的占11.2%,5~2.0mm的占6.0%,2.0~1.0mm的占2.6%,1.0~0.075mm的占20.8%,<0.075mm的占4.9%,级配良好。
⑵料场质量
据《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》有关要求,对混凝土用细、粗骨料进行质量评价,其质量技术指标要求见表3.7.3-1、表3.7.3-2。
表3.7.3-1 混凝土用细骨料质量评价表
序号 |
项 目 |
指 标 |
场试验值 |
评价 |
1 |
表观密度 |
>2.55g/cm3 |
2.62 |
合格 |
2 |
堆积密度 |
>1.50g/cm3 |
1.53 |
合格 |
3 |
孔隙率 |
<40% |
33.00% |
合格 |
4 |
云母含量 |
<2% |
0. 0% |
合格 |
5 |
含泥量 |
<3% |
19.40% |
不合格 |
6 |
硫酸盐及硫化物含量(SO3) |
<1% |
0.02% |
合格 |
7 |
有机质含量 |
浅于标准色 |
浅于标准色 |
合格 |
8 |
轻物质含量 |
≤1% |
0.00% |
合格 |
9 |
细度 |
细度模数 |
2.5~3.5为宜 |
2.49 |
合格 |
平均粒径 |
0.36~0.55mm为宜 |
0.29 |
合格 |
表3.7.3-2 混凝土用粗骨料质量评价表
序号 |
项 目 |
指 标 |
Ⅰ料场试验值 |
评价 |
1 |
表观密度 |
>2.60g/cm3 |
2.73 |
合格 |
2 |
堆积密度 |
>1.60g/cm3 |
2.13 |
合格 |
3 |
孔隙率 |
<45% |
17.30% |
合格 |
4 |
吸水率 |
<2.5% |
0.86% |
合格 |
5 |
针片状含量 |
<15% |
1.70% |
合格 |
6 |
软弱颗粒含量 |
<5% |
2.10% |
合格 |
7 |
含泥量 |
<1% |
0.20% |
合格 |
8 |
硫酸盐及硫化物含量(SO3) |
<1% |
0.02% |
合格 |
9 |
有机质含量 |
浅于标准色 |
浅于标准色 |
合格 |
10 |
粒度模数 |
宜采用6.25~8.30 |
6.89 |
合格 |
由上表可知:该料场除混凝土用细骨料含泥量不合格,其余各项指标基本符合质量要求。
由于成品料经过水洗筛分加工,混凝土用细骨料含泥量将满足要求。