1、对新建水库的工程地质评价的分析摘要:简要叙述了某新建水库工程概况,对与供水洞有关的地质条件及供水洞施工地质进行了分析和评价,在工程地质勘察所取得资料的基础上,对该水库库区工程地质条件及存在的问题进行了评价。 关键词:新建水库;工程地质;评价 中图分类号:TV 文献标识码: A 1 工程概况 某新建水库位于境内的北川河上,控制流域面积为 800 k,总库容8 123 万 m3,其中兴利库容 4 189 万 m3,调洪库容 2 013 万 m3,是一座以工业供水及城市生活、农业灌溉为主,兼顾防洪、发电、旅游等综合利用的多年调节中型水利枢纽工程。 该水库工程包括水库枢纽工程、供水工程和灌区工程三部分
2、: 枢纽工程:水库枢纽工程由大坝、泄洪隧洞、供水洞组成。其大坝为均质碾压土坝,水库按 100 年一遇洪水设计,1 000 年一遇洪水标准校核,坝高 36.7 m,坝顶高程 1 136.9 m,坝顶长 962 m,宽 6 m,坝底宽167237 m,正常蓄水位 1 34.0 m,死水位 1115.2 m;位于坝址右岸的泄洪隧洞总长 664.9 m,其中洞身段长 518.9 m,隧洞为有压圆洞,洞径8.0 m,泄洪隧洞工程由进水引渠段、混凝土方涵段、进口闸室段、洞身段、出口闸室段、陡槽、挑坎及护坦等组成;位于大坝右岸泄洪洞左 50 m 处的供水洞,总长 530.92 m,其中洞身长 403.92
3、m,隧洞为有压圆洞,洞径 3.4 m,供水洞工程由进水塔、洞身段、出口闸室段、出口扩散段、消力池和退水渠等组成。 供水工程:一期工业供水工程输水线路全长 28.5 km,采用直径 800 mm 的玻璃钢管,设计送水到镇上并入城市供水管网。二期工业供水工程输水线路北起城关镇上,全长 10.352 km。 灌区工程:水库灌区设计灌溉面积 370 h,干渠总长 59.73 km。 2 与供水洞有关的地质条件 2.1 地层岩性 据其工程地质特征结合本次岩矿鉴定成果,可进一步划分为下述 3个岩组。 2.1.1 混合花岗岩岩组(Arc-) 该层浅肉红色,中细粒变晶结构,块状构造,主要成分为斜长石、微斜长石
4、、石英,岩性坚硬。出露于右岸供水发电洞进口附近,出露厚度 2050 m,可见花岗岩脉穿插及片麻岩残留体。抗风化能力稍强,全强风化带厚一般 515 m。 2.1.2 混合片麻岩岩组(Arc-Gn) 该层为混合斜长片麻岩、混合花岗片麻岩、混合 3 花岗岩,灰白色、浅红色,鳞片变晶结构或粒状变晶结构,片麻状、似片麻状构造或块状构造,主要成分为斜长石、微斜长石、石英、黑云母、角闪石。岩性较软,抗风化能力弱,出露于右坝肩,全强风化层厚度一般 1030 m,出露厚度 50100 m。层中可见花岗岩脉、花岗伟晶岩脉及辉绿岩脉穿插,局部地段夹有斜长角闪岩。 2.1.3 混合斜长片麻岩岩组(Arc-Gn) 该层
5、为中粗粒鳞片变晶结构,片麻状构造,主要成分为斜长石、微斜长石、石英、黑云母、角闪石等,石英含量稍高,岩性坚硬,从地表看,抗风化能力稍强。全强风化层厚度一般为 1020 m。主要出露于右岸供水发电洞出口至杜家会之间,出露厚度 100200 m。层中可见混合花岗片麻岩及多条花岗岩脉、花岗伟晶岩脉穿插。 2.2 水文地质 坝址区地下水类型有第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两种类型。地下水位 1 1001 106.0 m。据坝址渗透性地质剖面,两岸水位均高于河床水位,并向河床排泄。坝址区基岩裂隙水和第四系孔隙水以及河水均属 HCO3-CaNa 或 HCO3-CaMg 型水,侵蚀性 CO2 小于 15
6、mg/L,对混凝土不具腐蚀性。 3 供水洞施工工程地质条件及评价 3.2.1 进水塔施工工程地质条件及评价 进水塔开挖地基地层岩性为混合花岗岩岩组(Arc-) 。节理裂隙主要发育二组:第一组走向 N4055W,倾向 SW,倾角 6580;第二组走向 N3050E,倾向 SE,倾角 6075;裂隙面均较平直,裂隙宽多在 15 mm,裂隙发育间距 23 m,裂隙内无填充物。进水塔开挖地基岩性为混合花岗岩,属中等风化,承载力满足设计要求,无不良工程地质问题,与前期勘察资料一致,可以作为进水塔地基 3.2.2 洞身段施工工程地质条件及评价 隧洞所通过地层主要为太古界吕梁山群赤坚岭组混合花岗岩岩组和混合
7、片麻岩岩组,并有花岗岩脉穿插。基岩片麻理面多向北西倾斜,为单斜构造,片麻理产状 N4050E/NW5070。节理裂隙发育三组:第一组走向 N3555E,倾向 SE 或 NW,倾角 6585;第二组走向 N7080W,倾向 NE,倾角 6580;第三组走向N2540W,倾向 NE,倾角 4065;裂隙面均较平直,裂隙宽多在 210 mm,裂隙内多数无填充,少数有泥质填充。洞身段在中等风化基岩中通过,洞顶以上弱风化基岩厚度 1545 mm,围岩类别为类。 3.2.3 出口段施工工程地质条件及评价 出口闸室段、扩散段、消能段建基面高程在 1 099.761 102.26 m之间,开挖地基地层岩性为混
8、合斜长片麻岩岩组(Arc-Gn) 。节理裂隙主要发育二组:第一组走向 N2550W,倾向 SW 或 NE,倾角6575;第二组走向 N3545E,倾向 SE,倾角 6075;裂隙面均较平直,裂隙宽多在 16 mm,裂隙发育间距 14 m,裂隙内多数无填充,少数有泥质填充,微张或闭合,切割较深,延深较远。闸室段至消能段开挖地基岩性为灰白色角闪花岗片麻岩,坚硬完整,属中等风化,承载力满足设计要求,无不良工程地质问题,与前期勘察资料基本一致。 泄洪隧洞出口右侧开挖边坡最大高度为 47 m,其中岩质边坡最高为31 m,土质边坡最高为 16 m。土质边坡开挖坡度一般在10.510.75 之间,主要由低液
9、限黏土构成,按设计边坡开挖后,边坡处于稳定状态。岩质边坡开挖坡度一般在 10.110.3 之间,下部边坡近直立,地层岩性为(Arc-Gn)灰白色角闪花岗片麻岩。基岩片麻理面多向北西倾斜,为单斜构造。 4 几点思考 4.1 区域构造稳定性与地震基本烈度 该区处于芦芽山赤坚岭掀斜背斜南端,区内极少发生高于 5 级(ML)的强震,区域稳定性良好。地震基本烈度为 6,设计基本地震峰值加速度值为 0.05g,特征周期值为 0.45 s。 4.2 大坝右坝肩岩质边坡 右坝肩边坡存在多条 NE 向的岩脉,岩脉个别最大厚度可达 15 m,且均向山内倾斜,其间为岩性较软的黑云母片麻岩,片麻理亦向山内倾斜。边坡中
10、的岩脉形成硬质骨架,岩性较软的黑云母片麻岩一般分布在由岩脉组成的骨架内,对边坡稳定有利。在开挖过程中右坝肩未发生过边坡坍塌现象,削坡验收后对开挖边坡及时进行了挂网喷浆,右坝肩开挖边坡稳定。 4.3 供水洞 进水塔建基面主要由混合花岗岩构成,其岩性较坚硬,属中等风化,承载力满足设计要求。 5 结束语 长期以来, 水库成库条件一直是水利工程勘察首先面临的环境工程问题之一, 工程技术人员一直在进行不懈探索和研究, 随着工程建设和科技发展, 人们对于库成库条件的认识、观念也在发展, 水库成库条件的研究方法和手段亦在发展。 作者简介:丁光发(1983-),男(苗族) ,贵州凯里市人,新疆地矿局第二水文工程地质大队助理工程师,从事水文地质、工程地质、环境地质方面工作