安丘市下株梧水庫放水洞工程地質評價

江寧寧，張曉明，譚　濤（.安丘市下株梧水庫管理局，山東 安丘 65;.安丘市水利局，山東 安丘 600；.安丘市大汶河旅游開發區，山東 安丘 600）

安丘市下株梧水庫放水洞工程地質評價

江寧寧1，張曉明2，譚濤3
（1.安丘市下株梧水庫管理局，山東 安丘 262125;2.安丘市水利局，山東 安丘 262100；3.安丘市大汶河旅游開發區，山東 安丘 262100）

【摘要】分析了安丘市下株梧水庫放水洞工程地質條件，以及樁號0+100處土的物理力學指標，擬在樁號0+125處新建放水洞，徹底解決因地質及原放水洞工程質量問題引起的大壩安全隱患。

【關鍵詞】安丘市；下株梧水庫；放水調；除險加固

安丘市下株梧水庫是一座具有防洪、灌溉、水產養殖等綜合利用的中型水庫，流域面積32 萬km2，總庫容1634萬m3，興利庫容942萬m3，水庫為百年一遇設計，千年一遇洪水校核。水庫主要樞紐工程為大壩、放水洞、溢洪閘。放水洞共3座，分別位于大壩樁號0+085(北放水洞)、0+105（南放水洞）、0+125（已廢棄放水洞）處。其中，大壩樁號0+125處的放水洞于1966年廢棄，做封堵處理。北放水洞為建庫時修建，為砌石方涵，斷面尺寸0.4m×0.4m。進口底高程109.60m，設計流量0.54m3/s。南放水洞于1966年修建，該洞采用廊道式鋼筋混凝土襯管結構，管徑1.5m，壁厚0.15m，砌石廊道拱厚0.5～0.75m，洞長69m，進口底高程104.0m。在進口27.96m處設豎井，直徑3.0m，在豎井頂部建有3.4m×3.6m啟閉機房，安裝有2×25t的雙吊點卷揚式啟閉機，閘門為平板鋼閘門，尺寸1.5m×1.5m，設計流量3m3/s，最大流量12.9m3/s。

1　　放水洞病險情況

1）己廢棄放水洞因封堵不徹底，是大壩安全運行的一大隱患，高水位時威脅大壩安全。

2）北放水洞為砌石蓋板無壓洞，底板及邊墻砌筑質量差，頂蓋板為不規則石板，且未砌筑，結構形式不滿足安全運行的要求，滲漏嚴重，下游出口因漏水，形成一片沼澤。該洞洞周不封閉，高水位時水流將進入壩體，產生接觸沖刷，危及大壩安全。

3）南放水洞廊道砂漿強度偏低，砂漿剝蝕較嚴重；廊道內壁滲漏嚴重，大量白色～棕褐色～灰黑色結晶物質析出，其廊道外側的壩體土有接觸沖刷的可能，威脅大壩安全。

4）1999年，汛期檢查時，南放水洞閘門門軸斷裂，預埋螺絲銹蝕嚴重，立即進行冒雨搶修，因當時水位急劇上升，采取應急措施，勉強加固住，致使啟閉不靈，無法正常使用。

2　　放水洞工程地質條件

本次勘探按設計要求，為避開放水洞漿砌石拱涵，在放水洞北側樁號0+100處布置平行洞軸線縱剖面1條，鉆孔4個。揭露地層上部為后期填筑碎石土及壩體壤土，下伏基巖為中生代白堊系王氏群礫山石。

碎石土：呈褐色，碎石直徑為1.0～4.0cm，含50%左右，填筑松散。根據注水試驗結果，碎石土滲透系數為4.65×10-3～46.4×10-3cm/s，具中等透水性。該層主要分布在壩體中上部。

壤土：褐色、黃褐色、灰褐色，狀態以可塑為主，局部硬塑，局部含礫石，直徑為1～4cm。

礫巖：全風化層呈灰色、灰紫色，含強風化巖塊，全風化為礫質土狀，厚度0.2～2.1m，層底高程為106.28～108.51m；強風化層呈灰紫色，碎塊狀，局部破碎，巖芯采取率低，易碎，厚度2.2～3.4m，層底高程為104.08～106.93m；中等風化呈灰紫色，碎塊、短柱狀，致密堅硬，在勘探深度內未揭穿。基巖透水率為1.90～9.01Lu，具弱透水性。

3　　工程地質評價

3.1南放水洞

1）南放水洞底高程為104.0m，坐落于中等風化礫巖上，中等風化礫巖巖石較完整，力學強度較高，地基承載力建議值2000kPa，混凝土與中等風化礫巖間的摩擦系數建議值0.65。

2）廊道砂漿強度偏低，砂漿剝蝕較嚴重；廊道內壁滲漏嚴重，其廊道外側的壩體土有接觸沖刷的可能，威脅大壩安全。

3）由于放水洞年久失修，鋼閘門銹蝕嚴重，止水橡皮破碎，嚴重漏水，啟閉機老化，閘門門軸斷裂，預埋螺絲銹蝕嚴重。南放水洞下游水閘為木質閘門，已腐爛報廢，泄水渠已淤平，大流量時，會浸漫壩腳。

綜合以上評價，建議對南放水洞拆除重建，徹底消除隱患。

3.2北放水洞

1）北放水洞底高程為109.60m，坐落于強風化礫巖上，強風化礫巖巖石較破碎，力學強度較低。地基承載力建議值900kPa，混凝土與強風化礫巖間的摩擦系數建議值0.55。

2）北放水洞為砌石無壓放水洞，由于該放水洞滲漏嚴重，水位變化時，在動水壓力的作用下，洞周圍水土易流失，影響大壩安全，建議廢棄該放水洞。

3.3廢棄放水洞

原廢棄放水洞（0+125）封堵不徹底是大壩安全運行的一大隱患，建議采取工程處理措施。

3.4新建放水洞

1）擬建放水洞位于樁號0+125處。根據安全鑒定階段0+120工程地質橫斷面圖，地層上部為后期填筑碎石土及壩體壤土，下伏基巖為中生代白堊系王氏群礫巖。

2）工程地質評價。擬建放水洞，開挖底高程103.0m，坐落于強風化礫巖的下部，52cm(高程102.48m)以下即為中等風化的礫巖。強風化礫巖局部破碎，力學強度較低，地基承載力建議值為500kPa，混凝土與強風化礫巖間的摩擦系數建議值0.50。中等風化礫巖巖石較完整，力學強度較高，地基承載力建議值2000kPa，混凝土與中等風化礫巖間的摩擦系數建議值0.65。放水洞開挖底線高程103.0m，己接近基巖強風化的下線高程102.48m。鑒于以上存在的滲水現象，建議施工開挖至建基面時，若遇到較為破碎的強風化巖石，應采取適當的工程處理措施。

（責任編輯崔春梅）

【中圖分類號】TV697

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-04-0026-02

收稿日期：2015-02-18

作者簡介：江寧寧（1979—），女，工程師