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水利工程坝址选择的工程地质勘察探究

日期:2016-3-15 19:08:27 来源:转载 浏览数:
 
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    1· 水利工程概况
    红岩水库工程于1977 年由原遵义地区水电勘测设计队设计, 1978 年动工兴建, 1979 年因国家调整基建计划而缓建,完成坝高10 m。1987 年,由原遵义地区水电勘测设计院完成了《贵州省遵义市红岩水库工程续建配套初步设计》,主要设计内容为大坝续建至设计坝高26. 3 m,溢洪道增设6 扇孔口尺寸为7. 0 m × 3. 2 m的弧形闸门,大坝防渗帷幕灌浆及渠系配套[1]。在水库内河段距坝址上游约2. 3 ~ 2. 35 km处发育一条井龙坡断层( F1) ,该断层分布于工程区团宝、银水寺、田坝、桐子堡、槽家湾、田寨沟及老寨沟一线,横穿库区银水寺一带,走向呈N60 ~ 75°E,倾向SE,倾角27° ~ 36°,延伸长度大于12 km,为压性断层,破碎带宽0. 3 ~ 1. 5 m,影响带宽5 m,泥质、钙质胶结良好,上盘岩层产状为145°∠42°,下盘岩层产状为140°∠28°,为压性断层,该断层横跨库腰一带对工程影响较小。其它断层远离库坝区,对成库、建坝无影响。受区域褶皱构造的影响,库坝区节理、裂隙较发育。岩层产状:1250 ~ 160°∠28 ~ 42°( 倾向下游偏左岸) ,局部扭曲。
    1. 1 坝址选择
    已建成的红岩水库大坝为浆砌条石拱形重力坝,最大坝高26. 3 m,大坝外半径200 m,坝顶高程887. 660 m,坝顶宽5. 0 m,中心角34°,外弧长118. 68 m。坝底厚25. 0 m,坝底高程861. 36 m,中心角7. 67°。大坝上游坝面垂直,下游面886. 465 m高程以上垂直, 886. 465 m高程以下坝坡1∶ 0. 8。
    1. 2 选择依据
    红岩水库选取的坝址位于贵州省遵义市西郊巷口镇境内,大坝建在湘江支流洛江中游,距遵义市中心城区15 km、巷口镇0. 2 km。本次工程是在原坝基础上进行加高加厚成重力坝,大坝加高后保留原有灌溉功能不变,增加城镇供水规模,大坝加高部分的任务主要为遵义市中心城区供水。根据有关规范和供水对象的特点,结合当地水资源条件,放空底孔布置于左坝段,孔口尺寸为1. 2 m × 1. 2 m,进口底板高程868. 66 m,进口设置事故平面钢闸门和工作平面钢闸门各一扇[2]。
    2· 坝址选择的工程地质勘察
    2. 1 坝址地形地貌
    坝址河段河流流向为130° ~ 133°,坝段河谷为对称的“U”型横向谷,河底宽48 ~ 64. 8 m,下游水深( 坝下游)0. 3 ~ 1. 2 m,上游水深( 库内) 10 ~ 15. 57 m,左岸地形坡度为23° ~ 40°,右岸地形坡度较陡,坡度为30° ~ 55°,两岸均为斜向坡。当正常蓄水位894. 00 m 时,河床宽129. 45 m,河谷宽高比为4. 01[3]。
    2. 2 坝址地层岩性
    坝址区出露地层按岩性及工程性质从老至新分述见表1。

    大坝建基面河床段已经开挖至( T1 y3 - 1 ) 弱风化基岩上。测区内出露地层为寒武系、奥陶系、志留系、二迭系、三迭系及第四系地层,缺失泥盆系及石炭系地层等; 第四系主要为坡积、残积层崩塌堆积层,次为由砂质、泥质黏土和砾石组成的冲洪积层,较集中分布于山间盆地、岩溶洼地及河流沿岸。
    2. 3 地质构造
    测区位于鸭溪向斜北,北东翼一侧,坝址区位于无断层发育,坝区为单斜构造,两岸岩层产状为125 ~ 160°∠38 ~ 42°,岩层倾向下游偏右岸,坝址无区域断层发育,据地表地质调查,左岸主要裂隙发育以下3 组: ①N15 ~20°W/SW∠80 ~ 85°; ②EW/N∠50 ~ 55°; ③N30°W/SW∠75 ~ 80°; 右岸主要裂隙发育以下4 组: ①EW/S∠66 ~75°;②光面N25°W/NE( SW) ∠82 ~ 88°,此组裂隙对拱端受力形象较大; ③N20°W/SW∠18 ~ 30,为缓倾角裂隙; ④N80°W/NE∠43。
    2. 4 岩溶水文地质条件
    据地表地质调查,枢纽区岩性为砂泥( 页) 岩,裂隙发育,地下水属基岩裂隙水,两岸地下水高于河水位,向河流排泄。根据1∶ 20万区域水文地质图及1∶ 5万库区水文地质图,坝址工程区水质类型为碳酸盐岩岩溶水、碳酸盐岩夹碎屑岩岩溶水或碎屑岩夹碳酸盐岩岩溶水,无工业污染,水质清澈,取水样分析试验,其资料显示对建筑物砼无腐蚀性[4]。
    据两坝肩、坝体及河床钻孔揭露,其勘探结果表明,两岸地下水位埋藏较浅,河心钻孔揭示除强风化带外,压水试验一般吕荣值为1 ~ 2 lu,浅部为3 ~ 3. 6 lu,说明浅层强风化带上部岩体透水性强,下部为透水性弱,为碎屑岩类,属相对隔水层。
    2. 5 不良地质现象
    坝区为峡谷地形,冲沟发育,出露地层为三叠系下统夜郎组第三段的砂页岩类分布,其走向多与河床或大角度斜交。区内植被不甚发育,水土保持条件相对较差。碎屑岩分布区,主要物理地质现象为地表风化和侵蚀,冲沟发育; 第四系覆盖层较厚,但未发现较大的滑坡等不良物理地质现象。因为地形地质条件的影响,坝区物理地质现象主要表现形式为风化[5]。
    2. 6 天然建筑材料
    工程区石料丰富,无天然砂,需人工机制砂。本次地质勘察工作选择了就近石料场1 个。石料场位于坝址下游约0. 28 ~ 0. 43 km右岸山头一带,有公路相通,运距约0. 25 - 0. 3 km,料场分布地层为三叠系下统茅草铺组( T1m1 ) ,岩性为灰岩、白云质灰岩夹白云岩等,基岩大部分裸露,覆盖层零星分布,覆盖层厚0 ~ 1. 0 m,强风化较浅,厚约0. 5 ~ 1. 5 m,分布高程在867. 8 ~ 910. 0 m,场地为荒山及少量耕地,开采条件较好,采用平均厚度法计算,有效储量30 × 104 m3 左右,质量及储量能满足建坝要求。
    3· 结语
    通过对工程坝址选择的地质勘察情况进行分析,总结得出坝址选择的情况和依据,并从实践中证明,坝址的合理选择,对水利水电工程具有重要的战略性作用,这个过程会直接影响水工建筑物的安全性、经济性和使用性。坝址选择会受到工程地质条件的影响,所以科学合理的坝址,应对水利工程中重要的建筑物进行合理配置,并且利用有利的地质条件,避免或改善不良的地质现象。

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