某水電站壩址工程地質(zhì)條件比選

杜斌 DU Bin；葉怡翀 YE Yi-chong

（浙江省水利水電勘測設(shè)計院，杭州 310002）

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

某水電站壩址工程地質(zhì)條件比選

杜斌 DU Bin；葉怡翀 YE Yi-chong

（浙江省水利水電勘測設(shè)計院，杭州 310002）

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

本文對某水電站工程攔河壩上下游壩址的工程地質(zhì)條件從地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖體風(fēng)化卸荷、壩基防滲處理等方面進(jìn)行比較，經(jīng)過綜合分析，推薦上壩址為代表性壩址。

地形地貌；風(fēng)化卸荷；地質(zhì)構(gòu)造

1 工程概況

電站地處浙江省與福建省交界處，右岸為浙江省某縣，左岸為福建省某縣，距縣城約84km。水庫大壩樞紐工程選擇了兩個壩址進(jìn)行比較。上壩址位于黃蓮坑上游約750m處，壩頂高程291m，最大壩高61m，正常蓄水位285m，相應(yīng)庫容3686萬m3；下壩址位于黃蓮坑下游約250m處，距上壩址約1.0km，壩頂高程291m，最大壩高74m，正常蓄水位285m，相應(yīng)庫容4445萬m3。

2 上壩址工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌：右岸山頂高程為639m，左岸為490m，右高左低。壩址區(qū)河谷狹窄，呈略開張“V”字型，天然河水位234m時水深僅1.5m～2.5m，河床寬30m～40m。設(shè)計正常蓄水位高程285m處，河谷寬160m～170m。兩岸山坡較順直，地形略不對稱，左岸山坡較緩，坡度20°～50°，右岸多為陡壁，山坡陡竣，坡度可達(dá)60°。河流由NE流向SW，河道較順直，水流較平緩，兩岸階地不發(fā)育。兩岸基巖廣泛裸露，植被較茂密。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造：壩址區(qū)未見區(qū)域性斷裂通過，主要揭露的斷層有：F1：300°～310°，SW∠80°～90°，寬約 1.0m～2.0m，由碎裂巖、碎塊巖組成，出露于壩址上游右岸約70m處。F2：290°～300°，SW∠70°～80°，寬約 1.0m～1.5m，由碎裂巖、碎塊巖組成，出露于壩址下游約180m處。

2.3 風(fēng)化卸荷：左岸弱風(fēng)化帶厚0.5m～3.5m；河床弱風(fēng)化帶厚1m～2m；右岸高程320m以上強風(fēng)化帶厚0.5m～2m，弱風(fēng)化帶厚1m～3m。壩址處河谷兩岸巖體完整性較好，根據(jù)鉆孔及探硐揭露，鮮有卸荷夾泥現(xiàn)象，整體松弛卸荷作用不強烈。

2.4 水文地質(zhì)條件：壩址區(qū)地下水有孔隙水和裂隙水兩種類型。孔隙水主要賦存于砂礫卵石層中，水位埋藏淺，受季節(jié)影響明顯。裂隙水賦存于巖石裂隙、破碎帶及風(fēng)化層中。相對隔水層（q≤3Lu，下同）基巖面以下埋深：左岸10m～41m，河床8m～23m，右岸8m～23m。

2.5 上壩址工程地質(zhì)評價：①巖基承載能力。壩基建議置于微風(fēng)化～新鮮巖石上，并嵌入微風(fēng)化巖石1m～2m。建議開挖深度：左岸4.5m～8m，河床3m～5.5m，右岸3m～6.5m；遇斷層及節(jié)理密集帶應(yīng)深挖回填砼并加強灌漿處理。壩基須進(jìn)行固結(jié)灌漿處理，深度一般5m～8m，局部巖石破碎帶應(yīng)加強處理。②抗滑穩(wěn)定。兩岸有傾向上游的緩傾角節(jié)理，構(gòu)成壩肩底部不利結(jié)構(gòu)面。走向大致平行于河流的陡傾角結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，故建議設(shè)計以巖體為側(cè)向滑動面，緩傾角節(jié)理為底裂面進(jìn)行抗滑穩(wěn)定驗算。③防滲條件。壩基相對隔水層基巖面以下埋深：左岸11m～41m，河床13.5m～23m，右岸8m～16.5m。壩基（肩）存在滲漏問題，建議設(shè)置防滲帷幕，帷幕深入相對隔水層5m，并應(yīng)向兩岸適當(dāng)延伸，遇斷層和破碎帶須加強帷幕防滲處理。④邊坡穩(wěn)定性。壩基開挖后，壩頭及局部地帶邊坡較高，建議設(shè)置馬道。

3 下壩址工程地質(zhì)條件

3.1 地形地貌：壩址區(qū)右岸山頂高程為645m，左岸為477m，右高左低。壩址區(qū)河谷狹窄，呈略開張“V”字型，天然河水位224m時水深僅1.5m～3m，河床寬30m～35m。設(shè)計正常蓄水位高程285m處，河谷寬160m～170m。兩岸山坡較順直，地形較對稱，坡度30°～50°，左岸局部較陡，可達(dá)60°。兩岸階地不發(fā)育。兩岸基巖廣泛裸露，植被較茂密。

3.2 地質(zhì)構(gòu)造：壩址區(qū)未見區(qū)域性斷裂通過。本次揭露的斷層有：F5：280°～290°，SW∠70°～85°，寬約 0.5m～1.0m，由碎裂巖、碎塊巖組成，出露于壩址右岸。F6：EW，S∠70°～85°，寬約 0.5m～1.5m，由壓碎巖組成，出露于壩址。

3.3 風(fēng)化卸荷：左岸弱風(fēng)化帶厚0.5m～2m；河床弱風(fēng)化帶厚1m～2m；右岸弱風(fēng)化帶厚0.5m～2.5m。壩址處河谷兩岸巖體完整性較好，近左壩頭252m高程以上一帶巖體受卸荷風(fēng)化作用影響，表部巖體多張開松弛，個別則有明顯位移松動，根據(jù)鉆孔及探硐揭露總體高度＜15m，深部巖體鮮有卸荷夾泥現(xiàn)象，整體松弛卸荷作用不強烈。

3.4 水文地質(zhì)條件：壩址區(qū)地下水有孔隙水和裂隙水兩種類型。孔隙水主要賦存于砂礫卵石層中，水位埋藏淺，受季節(jié)影響明顯。裂隙水賦存于巖石裂隙、破碎帶及風(fēng)化層中。相對隔水層基巖面以下埋深：左岸10m～15m，河床5m～10m，右岸5m～11m。

3.5 下壩址工程地質(zhì)評價：①巖基承載能力。壩基建議置于微風(fēng)化～新鮮巖石上，并嵌入微風(fēng)化巖石1m～2m。建議開挖深度：左岸上部5m～18m，左岸下部3.5m～8m，河床3m～5.5m，右岸3m～10m。遇斷層F6及節(jié)理密集帶等應(yīng)深挖回填砼并加強灌漿處理。壩基須進(jìn)行固結(jié)灌漿處理，深度一般5m～8m，局部巖石破碎帶應(yīng)加強處理。②抗滑穩(wěn)定。兩岸有傾向上游的緩傾角節(jié)理，近地表微張，鐵錳質(zhì)渲染，局部充填風(fēng)化巖屑，斷續(xù)延伸，向深部一般漸趨閉合，構(gòu)成壩肩底部不利結(jié)構(gòu)面。走向大致平行于河流的陡傾角結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，故建議設(shè)計以巖體為側(cè)向滑動面，緩傾角節(jié)理為底裂面進(jìn)行抗滑穩(wěn)定驗算。③防滲條件。壩基相對隔水層基巖面以下埋深：左岸10m～15m，河床5m～10m，右岸5m～11m。壩基（肩）存在滲漏問題，建議設(shè)置防滲帷幕，帷幕深入相對隔水層5m，并應(yīng)向兩岸適當(dāng)延伸，遇斷層和破碎帶須加強帷幕防滲處理。④邊坡穩(wěn)定性。左壩肩存在較厚的卸荷松動巖塊、崩坡積層塊石及碎石土層，局部有孤石，總厚度＜15m，壩基開挖時應(yīng)對上下游開挖邊坡進(jìn)行工程處理，壩頂以上殘余的卸荷松動巖塊、崩坡積層建議進(jìn)行挖除，不能挖除的進(jìn)行護(hù)坡處理。為防止水庫蓄水后引起坍塌，影響壩體安全，建議對拱槽上游的的卸荷松動巖塊、崩坡積層進(jìn)行清理及加固處理。壩基開挖后，壩頭及局部地帶邊坡較高，建議設(shè)置馬道。由于左岸岸坡較陡，局部覆蓋層邊坡開挖不能達(dá)到上述要求的，建議進(jìn)行保護(hù)處理。遇傾倒破壞體或松動巖體時，應(yīng)放緩開挖邊坡。

4 壩址比較

上下壩址相距約1km，在地形地貌、地層巖性等方面基本相同，主要差別有以下幾點：

4.1 風(fēng)化卸荷：上壩址處河谷兩岸巖體完整性較好，根據(jù)鉆孔及探硐揭露，鮮有卸荷夾泥現(xiàn)象，整體松弛卸荷作用不強烈。下壩址處河谷兩岸巖體完整性較好，近左壩頭252m高程以上一帶巖體受卸荷風(fēng)化作用影響，表部巖體多張開松弛，個別則有明顯位移松動。

4.2 物理地質(zhì)現(xiàn)象：上下壩址壩基微風(fēng)化～新鮮巖體工程地質(zhì)分類均為AⅡ類巖體，上壩址左岸分布緩傾角節(jié)理且夾泥量較多，延伸較長，存在壩基抗滑穩(wěn)定問題。下壩址左岸壩肩和左岸上游有一松動巖體及崩坡積體分布，范圍較大，局部達(dá)13m左右。右岸分布F6斷層，存在壩基抗滑穩(wěn)定問題及左壩肩覆蓋層邊坡問題。

4.3 地基防滲：上壩址壩基相對隔水層基巖面以下埋深：左岸 11m～41m，河床 13.5m～23m，右岸 8m～16.5m。下壩址壩基相對隔水層基巖面以下埋深：左岸10m～15m，河床5m～10m，右岸5m～11m。

5 結(jié)語

經(jīng)過比較分析，在風(fēng)化卸荷、物理地質(zhì)現(xiàn)象等方面上壩址工程地質(zhì)條件優(yōu)勢明顯，地基防滲方面下壩址略微占優(yōu)，綜合考慮，從工程地質(zhì)角度來講，上壩址建壩條件優(yōu)于下壩址，推薦上壩址作為代表性壩址。

[1]某水電站可行性研究階段工程地質(zhì)勘察報告.浙江省水利水電勘測設(shè)計院[R].2008.

[2]GB50287-2008，水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范.中國計劃出版社[S].2008.

[3]SL31-2003，水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程.中國水利水電出版社[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，浙江東陽人，工程師；葉怡翀（1980-），男，浙江麗水人，工程師。

TV221

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1006-4311（2014）13-0081-02