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水利工程论文-基于老猫水水库地质特性及渗漏处理.doc

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水利工程论文-基于老猫水水库地质特性及渗漏处理.doc

水利工程论文基于老猫水水库地质特性及渗漏处理论文关键词老猫水水库地质渗漏措施论文摘要针对老猫水水库工程存在的问题,对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价,并提出相应的渗漏处理措施。老猫水水库建于20世纪70年代,水库位于瓮安县城北面34Km的龙塘乡官塘村境内,是一座以农田灌溉为主的小型水库。工程建设时,未对水库及坝址区进行地质勘察,至今无相关地质资料,针对工程存在的问题,列为病险水库治理,需对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价,并提出相应的渗漏处理措施。一、区域地质概况(一)地层岩性区内主要是白垩系中统、扎佐组K2Z,三叠系统关岭组13段T2g3、T2g2、T2g1、下统茅草铺组,夜郎组,大冶群T1m、T2y,岩性主要为紫红色砾岩,含钙质、泥质粉砂岩、灰岩、白云质灰岩,泥质瘤状灰岩,紫红、紫绿色页岩,含钙质、泥质白云岩、白云质页岩,红色厚层块状白云岩。(二)地质构造境内地质构造属于贵州东部南北向构造带及东西构造黔中隆起,横跨反接之重叠地区,有南北向、东西向、华夏系、新华夏系及各种扭动构造,其中以南北向构造形迹最为显著。区域性南北向构造,主要由一系列南北向褶皱及其伴生的南北向冲断层组成,有复向斜和复背斜,均具扭动构造特征,且相间成雁列排行,龙塘向斜,两翼近于对称,产状较缓,倾角为3050度,整个向斜由南向北成波状起伏,轴线具有S型,其西面有河沙坝断裂,东面有天文旋转构造的压扭性断裂,河沙坝断裂位于北东5060度,倾角3045度,断层带宽度4080m,断距大于1500m,延伸大于40km,属压性冲断层。水库位于河沙坝断裂及天文压性及压性扭性断裂之间,背斜轴线走向近SN,两翼岩层基本对称,岩层倾角为3045度,在库区范围内无地震活动记录。(三)岩溶水文地质特征区域内水系发育,乌江河流从水库西侧流径,受岩性及构造控制地下水以乌江为排泄基准面,地下水的类型主要有碳酸盐岩溶水及岩溶裂隙水,碎屑岩裂隙水,自垩系为砾岩及泥质砂岩,岩溶较发育,泉流量一般51I/S,三叠系茅草铺组关岭组为灰岩及白云岩,岩溶不发育,泉流量一般为1051I/S,岩溶裂隙水的分布因溶蚀作用扩大的裂隙或小管道岩溶水,在白云岩中分布最为普遍,在背向斜核部,因X型裂隙发育,地下水易于沟通汇集,在向斜昂起端及背斜倾没处,张性裂隙发育,裂隙水富集成泉涌出,在含水层及隔水层接触地,地下水多顺层出露。二、库区工程地质条件(一)库区渗漏水库位于乌江河流右岸,受乌江河流的切割,地表水以乌江河流为排泄基准面,水库正常蓄水与河流高差300m,库内尾段有一条压性扭动褶皱出露,并深内库内地下,当水库蓄水至5米左右时,能听到流水声,水库建于麻池河下游,切河而建,在枯水季节和无大暴雨的情况下,水就从沿途的溶洞流失,无水进水库内,坝基渗漏,坝与山体接触面渗漏,水位越高,渗漏量增大,水库蓄水达到正常蓄水位于,渗漏量累计有0.02L/S。库内下游河流有3处泉点出现,受水库蓄水限制,渗漏量可达0.5L/S至6L/S。根据泉点与水库蓄水运行观测泉水与库水有水力联系,说明水库向下游产生渗漏。(二)库岸稳定库区植被较好,除上游为良田外,老猫水水库左、右坝肩均为灌木林地,岸坡坡度较缓,无大不良物理地质体,库岸稳定。淤积量大。三、坝址区工程地质条件(一)地形地貌坝址区沟谷浅切,呈不对称的U型谷,右岸山体高,岸坡陡,坡度4050度,局部为陡坝,16m高以上为台地,右岸山体低,坡度35度40度,属碳酸盐岩溶地中山地貌,岩层倾向库内偏下游,近于纵向谷。(二)岩溶水文地质特征坝址处于T1m、T2g白云岩,岩体破碎,风化严重,岩溶发育,地下水活动强烈,在坝下游河床300m1000m之间有泉点1、2、3出露,泉水流量不稳定,随着水库水位的升高,形成泉水逐渐增大,经水库运行观测,泉水流量与库水位呈线性关系,说明3个泉点是水库集中渗漏点,在左坝肩,库水沿层间溶隙及坝体与基岩的接触带渗漏,渗漏点不集中,呈筛状分散渗漏,流量随库水位的升降而变化。(三)渗漏原因分析水库渗漏包括坝基、绕坝渗漏、库内褶皱产生裂隙渗漏,坝体与基岩接触带渗漏,根据水库多年蓄水运行观测,库水集中渗漏点有3处,分别是坝下游3001000m泉点1、2、3,分散渗漏点较多,在正常蓄水位时,总渗漏水量达6L/s。根据坝址区的工程地质、水文地质条件,库水渗漏现状观测,水库渗漏原因有3方面①坝基及绕坝渗漏是基岩受构造及岩性控制,岩层产状陡倾,层间溶蚀裂隙发育,库水沿层间溶蚀裂隙产生渗漏②坝体与基岩接触带渗漏是由于建坝时清基不彻底,基础未置于弱风化带上③坝体渗漏是建坝时的施工技术水平、建筑材料等未达到设计要求规范所致。(四)渗漏处理措施根据水库的工程地质、岩溶水文地质条件及岩石的渗透性质特点,采用帷幕灌浆处理水库渗漏,其设计及工艺措施要点为①在库内褶皱带设置双排帷幕,其余部位和坝肩设置单排帷幕②钻孔本着依序次施工、逐渐加密的原则,按一、二、三序进行,施工程序及工艺严格按有关规程要求。③帷幕线长度为弱岩溶式,总长80m,孔距4m,共计20个孔④采用悬挂式帷幕,下限达基岩深度12m,底界控制在Lu≤10,高程为825.00m附近,底界与白云岩弱风化带搭接。⑤先导孔和检查孔的岩心采取率≥85%⑥帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法或自上而下分段灌浆法,一般孔段灌注材料以R.O32.5普通硅酸盐水泥为主,搭接面附近及主渗漏区以R.O42.5水泥水玻璃双液灌为主⑦灌浆压力一般按1.0-1.5倍水头,但不引起坝变形为宜。四、结论在碳酸岩地区,因岩溶发育而产生渗漏、稳定问题,造成的病险水库较多,在开展工作时,应地质测绘、物探方法及水库多年蓄水运行观测来综合分析,采取有效、经济的处理方案对强岩溶地区的渗漏处理,采用帷幕灌浆为主的综和治理技术,先进行勘测,再针对病害原因进行灌浆或其它止漏技术设计。施工中,根据岩溶发育情况,及时修正施工工艺,并配合其它防渗处理技术,切忌盲目施灌灌浆孔的布置根据实际情况而定,在强岩溶地段,帷幕厚度不完全取决于灌浆排数及排距,一般单排即可满足要求,必要时增灌,孔距也根据实际情况定,以试灌加密孔距的方法,灌浆材料除水泥外,可采用水泥粘土混合液,必要时加速灌剂,除水泥灌浆外,也可采用其它止漏技术

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