某水电站坝址工程地质条件比选

某水电站坝址工程地质条件比选 摘要 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 Abstract This paper compared the engineering geological conditions of upstream and downstream dam of a hydropower 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 关键词 地形地貌 风化卸荷 地质构造 Key words topography weathering unloading geological structure 中图分类号 TV221 文献标识码 A 文章编号 1006 4311 2014 13 0081 02 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 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 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 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 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 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 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 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 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 A 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