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某水电站坝址工程地质条件比选

2014-06-06杜斌DUBin叶怡翀YEYichong

价值工程 2014年13期
关键词:隔水层坝址卸荷

杜斌 DU Bin;叶怡翀 YE Yi-chong

(浙江省水利水电勘测设计院,杭州 310002)

(Zhejiang Design Institute of Water Conservancy&hydro power Power,Hangzhou 310002,China)

某水电站坝址工程地质条件比选

杜斌 DU Bin;叶怡翀 YE Yi-chong

(浙江省水利水电勘测设计院,杭州 310002)

(Zhejiang Design Institute of Water Conservancy&hydro power Power,Hangzhou 310002,China)

本文对某水电站工程拦河坝上下游坝址的工程地质条件从地形地貌、地质构造、岩体风化卸荷、坝基防渗处理等方面进行比较,经过综合分析,推荐上坝址为代表性坝址。

地形地貌;风化卸荷;地质构造

1 工程概况

电站地处浙江省与福建省交界处,右岸为浙江省某县,左岸为福建省某县,距县城约84km。水库大坝枢纽工程选择了两个坝址进行比较。上坝址位于黄莲坑上游约750m处,坝顶高程291m,最大坝高61m,正常蓄水位285m,相应库容3686万m3;下坝址位于黄莲坑下游约250m处,距上坝址约1.0km,坝顶高程291m,最大坝高74m,正常蓄水位285m,相应库容4445万m3。

2 上坝址工程地质条件

2.1 地形地貌:右岸山顶高程为639m,左岸为490m,右高左低。坝址区河谷狭窄,呈略开张“V”字型,天然河水位234m时水深仅1.5m~2.5m,河床宽30m~40m。设计正常蓄水位高程285m处,河谷宽160m~170m。两岸山坡较顺直,地形略不对称,左岸山坡较缓,坡度20°~50°,右岸多为陡壁,山坡陡竣,坡度可达60°。河流由NE流向SW,河道较顺直,水流较平缓,两岸阶地不发育。两岸基岩广泛裸露,植被较茂密。

2.2 地质构造:坝址区未见区域性断裂通过,主要揭露的断层有:F1:300°~310°,SW∠80°~90°,宽约 1.0m~2.0m,由碎裂岩、碎块岩组成,出露于坝址上游右岸约70m处。F2:290°~300°,SW∠70°~80°,宽约 1.0m~1.5m,由碎裂岩、碎块岩组成,出露于坝址下游约180m处。

2.3 风化卸荷:左岸弱风化带厚0.5m~3.5m;河床弱风化带厚1m~2m;右岸高程320m以上强风化带厚0.5m~2m,弱风化带厚1m~3m。坝址处河谷两岸岩体完整性较好,根据钻孔及探硐揭露,鲜有卸荷夹泥现象,整体松弛卸荷作用不强烈。

2.4 水文地质条件:坝址区地下水有孔隙水和裂隙水两种类型。孔隙水主要赋存于砂砾卵石层中,水位埋藏浅,受季节影响明显。裂隙水赋存于岩石裂隙、破碎带及风化层中。相对隔水层(q≤3Lu,下同)基岩面以下埋深:左岸10m~41m,河床8m~23m,右岸8m~23m。

2.5 上坝址工程地质评价:①岩基承载能力。坝基建议置于微风化~新鲜岩石上,并嵌入微风化岩石1m~2m。建议开挖深度:左岸4.5m~8m,河床3m~5.5m,右岸3m~6.5m;遇断层及节理密集带应深挖回填砼并加强灌浆处理。坝基须进行固结灌浆处理,深度一般5m~8m,局部岩石破碎带应加强处理。②抗滑稳定。两岸有倾向上游的缓倾角节理,构成坝肩底部不利结构面。走向大致平行于河流的陡倾角结构面不发育,故建议设计以岩体为侧向滑动面,缓倾角节理为底裂面进行抗滑稳定验算。③防渗条件。坝基相对隔水层基岩面以下埋深:左岸11m~41m,河床13.5m~23m,右岸8m~16.5m。坝基(肩)存在渗漏问题,建议设置防渗帷幕,帷幕深入相对隔水层5m,并应向两岸适当延伸,遇断层和破碎带须加强帷幕防渗处理。④边坡稳定性。坝基开挖后,坝头及局部地带边坡较高,建议设置马道。

3 下坝址工程地质条件

3.1 地形地貌:坝址区右岸山顶高程为645m,左岸为477m,右高左低。坝址区河谷狭窄,呈略开张“V”字型,天然河水位224m时水深仅1.5m~3m,河床宽30m~35m。设计正常蓄水位高程285m处,河谷宽160m~170m。两岸山坡较顺直,地形较对称,坡度30°~50°,左岸局部较陡,可达60°。两岸阶地不发育。两岸基岩广泛裸露,植被较茂密。

3.2 地质构造:坝址区未见区域性断裂通过。本次揭露的断层有:F5:280°~290°,SW∠70°~85°,宽约 0.5m~1.0m,由碎裂岩、碎块岩组成,出露于坝址右岸。F6:EW,S∠70°~85°,宽约 0.5m~1.5m,由压碎岩组成,出露于坝址。

3.3 风化卸荷:左岸弱风化带厚0.5m~2m;河床弱风化带厚1m~2m;右岸弱风化带厚0.5m~2.5m。坝址处河谷两岸岩体完整性较好,近左坝头252m高程以上一带岩体受卸荷风化作用影响,表部岩体多张开松弛,个别则有明显位移松动,根据钻孔及探硐揭露总体高度<15m,深部岩体鲜有卸荷夹泥现象,整体松弛卸荷作用不强烈。

3.4 水文地质条件:坝址区地下水有孔隙水和裂隙水两种类型。孔隙水主要赋存于砂砾卵石层中,水位埋藏浅,受季节影响明显。裂隙水赋存于岩石裂隙、破碎带及风化层中。相对隔水层基岩面以下埋深:左岸10m~15m,河床5m~10m,右岸5m~11m。

3.5 下坝址工程地质评价:①岩基承载能力。坝基建议置于微风化~新鲜岩石上,并嵌入微风化岩石1m~2m。建议开挖深度:左岸上部5m~18m,左岸下部3.5m~8m,河床3m~5.5m,右岸3m~10m。遇断层F6及节理密集带等应深挖回填砼并加强灌浆处理。坝基须进行固结灌浆处理,深度一般5m~8m,局部岩石破碎带应加强处理。②抗滑稳定。两岸有倾向上游的缓倾角节理,近地表微张,铁锰质渲染,局部充填风化岩屑,断续延伸,向深部一般渐趋闭合,构成坝肩底部不利结构面。走向大致平行于河流的陡倾角结构面不发育,故建议设计以岩体为侧向滑动面,缓倾角节理为底裂面进行抗滑稳定验算。③防渗条件。坝基相对隔水层基岩面以下埋深:左岸10m~15m,河床5m~10m,右岸5m~11m。坝基(肩)存在渗漏问题,建议设置防渗帷幕,帷幕深入相对隔水层5m,并应向两岸适当延伸,遇断层和破碎带须加强帷幕防渗处理。④边坡稳定性。左坝肩存在较厚的卸荷松动岩块、崩坡积层块石及碎石土层,局部有孤石,总厚度<15m,坝基开挖时应对上下游开挖边坡进行工程处理,坝顶以上残余的卸荷松动岩块、崩坡积层建议进行挖除,不能挖除的进行护坡处理。为防止水库蓄水后引起坍塌,影响坝体安全,建议对拱槽上游的的卸荷松动岩块、崩坡积层进行清理及加固处理。坝基开挖后,坝头及局部地带边坡较高,建议设置马道。由于左岸岸坡较陡,局部覆盖层边坡开挖不能达到上述要求的,建议进行保护处理。遇倾倒破坏体或松动岩体时,应放缓开挖边坡。

4 坝址比较

上下坝址相距约1km,在地形地貌、地层岩性等方面基本相同,主要差别有以下几点:

4.1 风化卸荷:上坝址处河谷两岸岩体完整性较好,根据钻孔及探硐揭露,鲜有卸荷夹泥现象,整体松弛卸荷作用不强烈。下坝址处河谷两岸岩体完整性较好,近左坝头252m高程以上一带岩体受卸荷风化作用影响,表部岩体多张开松弛,个别则有明显位移松动。

4.2 物理地质现象:上下坝址坝基微风化~新鲜岩体工程地质分类均为AⅡ类岩体,上坝址左岸分布缓倾角节理且夹泥量较多,延伸较长,存在坝基抗滑稳定问题。下坝址左岸坝肩和左岸上游有一松动岩体及崩坡积体分布,范围较大,局部达13m左右。右岸分布F6断层,存在坝基抗滑稳定问题及左坝肩覆盖层边坡问题。

4.3 地基防渗:上坝址坝基相对隔水层基岩面以下埋深:左岸 11m~41m,河床 13.5m~23m,右岸 8m~16.5m。下坝址坝基相对隔水层基岩面以下埋深:左岸10m~15m,河床5m~10m,右岸5m~11m。

5 结语

经过比较分析,在风化卸荷、物理地质现象等方面上坝址工程地质条件优势明显,地基防渗方面下坝址略微占优,综合考虑,从工程地质角度来讲,上坝址建坝条件优于下坝址,推荐上坝址作为代表性坝址。

[1]某水电站可行性研究阶段工程地质勘察报告.浙江省水利水电勘测设计院[R].2008.

[2]GB50287-2008,水力发电工程地质勘察规范.中国计划出版社[S].2008.

[3]SL31-2003,水利水电工程钻孔压水试验规程.中国水利水电出版社[S].

Comparison of Geological Conditions of a hydro power Dam Engineering

This paper compared the engineering geological conditions of upstream and downstream dam of a hydro power dam project barrage from the topography,geological structure,rock weathering unloading,dam foundation seepage,etc.After a comprehensive analysis,it proposed that the upper dam is the representative dam.

topography;weathering unloading;geological structure

杜斌(1981-),男,浙江东阳人,工程师;叶怡翀(1980-),男,浙江丽水人,工程师。

TV221

A

1006-4311(2014)13-0081-02

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