论文发表：乌金塘水库溢洪道工程地质条件评价__墨水学术,论文发

所属栏目：自动化论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:224

副标题#e#摘  要：本文结合工程实践，对除险加固工程中主要建筑物的工程地质条件进行了较为全面的论述，为拟建工程以及在建工程的工程地质条件评价提供一定的参考和借鉴意义。
关键词：水库、溢洪道、地质、条件、评价
1 工程概况
乌金塘水库位于小凌河支流女儿河中下游，辽宁省葫芦岛市南票区境内，是一座以防洪、城市供水、养鱼、发电等综合利用的大型水利枢纽工程。坝址以上河道长72km，流域面积940km2。水库距葫芦岛市城区42km，距锦州市城区39km。水库工程规模为大（Ⅱ）型水库，总库容为2.86亿m3。水库设计标准是百年设计，5000年校核，校核洪水位为97.38m，设计洪水位为91.95m，正常高及汛限水位为88.0米。
原溢洪道为开敞直泄式，5孔，总净宽45.0m。轴线走向NE32°。本次拟重新修建溢洪道。
2 水库存在的主要问题
溢洪道右边墙渗漏严重。交通桥及闸门顶高程偏低，门体下部低于校核洪水位。溢洪道检修闸门高度不够，起落困难。右侧边墩出现裂缝，金属结构上游两侧山体和河底石方开挖量不够，严重阻水，造成溢洪道泄洪量不足，堰顶及下游引水渠蜂窝、麻面。
3 地质概况
右岸上游岸坡较陡，坡上坡积物较厚，植被较发育。下游原工作桥至挑流坎段岸坡较陡，下部为浆砌石护坡，上部坡残积物厚约1.0～4.0m，主要为碎石土，中间部位岸坡较陡，见裸露强风化石灰岩，节理发育。
左岸岸坡较陡，坡角约40°，基岩裸露，灰白色石灰岩，岩体风化节理发育，呈碎块状。通过水边观察，因水蚀呈薄片状，节理产状N65°E SE∠70°，手力可断。上游200m处见小断层，宽约0.3m，压性，产状N60°E SE或NW∠70°，有烘烤现象，坡顶植被较发育，以松树、杂草等为主。下游护坡上部为裸露基岩，坡积物较薄。
原上坝公路桥地面高程在92m左右。原溢洪道挑坎下游冲刷坑较深，具体深度不详，左侧已形成约20m宽的狭沟，基岩裸露，右侧已被碎石覆盖。 
据钻孔（YH1～YH6、Y1-1、Y1-2）揭露及物探测试成果，原溢洪道建筑地基（堰基、墩基、护坦）基岩岩性主要为石灰岩，强风化为主，岩芯取获率和完整率均较低，岩石破碎，多呈碎块状。
本工程区无较大断层通过，仅在个别钻孔（YH1、YH2）中遇到1条小的节理密集带或破碎带，规模不大。勘察期间库水位86.5m，两岸泄洪闸端钻孔地下水位高程81.57～82.59m，下游断面两岸钻孔地下水位高程77.04～77.48m。库水补给两岸地下水，上游地下水补给下游地下水；泄洪闸下游两岸地下水补给河谷地下水。
本次勘察取库水和YH4孔内地下水各1组，进行室内水质简分析试验。根据分析结果，库水和地下水对砼均无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。
4 工程地质条件
4.1 地层分布
  本工程区基岩岩性主要为灰色或灰白色灰岩。两侧岸坡上松散堆积物较薄，以碎石土为主，局部坡脚相对较厚。护坦砼厚约0.5m，其下部以灰岩为主。
4.2 风化程度
经钻孔揭露本区基岩以强～弱风化为主，强风化下线埋深4.5m左右。左岸坡全风化下线埋深3.0m，强风化下线埋深19.0m。以下为弱风化。右岸坡强风化下线埋深4.5m，以下为弱风化。
4.3 完整程度
根据钻探及钻孔波速测试成果，强风化岩完整系数为0～0.23，破碎～较破碎。弱风化岩完整系数0～0.73，破碎～较完整。
4.4 渗透性
根据钻孔压水试验成果，强风化石灰岩透水率3～75Lu左右，弱～中等透水；弱风化石灰岩透水率1.1～75.0Lu，微～中等透水，以弱～中等透水为主。
4.5 岩体强度
弱风化灰岩饱和抗压强度65.22MPa，干抗压强度80.58MPa，饱和吸水率0.15%，天然吸水率0.13%。
4.6 泄洪闸基工程地质分段说明
（1）左坝端（0～0+020.6m）：边墙外为人工回填碎石土，结构松散，密实性差。基岩主要为灰岩，灰白～灰色，强风化为#p#副标题#e#主，节理较发育，节理面平直粗糙或光滑，闭合或微张，无充填或泥质充填。岩石较破碎，弱～中等透水。弱风化灰岩Rb建议值41MPa。
（2）河床段（0+020.6～0+080.6m）：本段长60m，原岩面高程79m，砼盖板厚约0.5～1.0m。基岩岩性主要为奥陶系灰岩，灰白～灰色，含矽质成分，有燧石结核。节理较发育，闭合或微张，节理面平直粗糙或光滑，节理面有风化及溶蚀现象，无充填或泥质充填。4.5～7.5m为压性断层影响带。岩石较破碎，弱～中等透水。弱风化灰岩Rb建议值41MPa。
（3）右坝端（0+080.6～0+120.3m）：右岸坡边墙外为人工回填碎石，结构松散，密实性差。基岩主要为灰岩，灰白～灰色，强风化为主，节理较发育，节理面平直粗糙或光滑，闭合或微张，无充填或泥质充填。岩石较破碎，弱～中等透水。弱风化灰岩Rb建议值41MPa。
4.7 岸坡稳定性
    泄洪闸上游两岸山体坡积物较薄，下部为全强风化石灰岩，坡脚基岩多裸露临水，表层水蚀、风化严重。右岸上游约180m处，即二副坝沟口对面，山体欠挖，应进行削坡处理。
泄洪闸下游至挑流坎段两侧山体较均较陡，左岸坡顶至上坝路基段坡积物较薄，全风化下线埋深约3m，强风化下线埋深约5m。现有挡墙上可见基岩露头，强～弱风化。现有岸坡稳定。
右岸靠近泄洪闸端约30m段，挡墙顶以上相对较缓，坡积物较厚，以含砾残积土为主，厚3～5m。其下游变陡，可见裸露基岩，全风化下线埋深2～3m，强风化下线埋深6～9m。现有基本岸坡稳定。但挑流坎下游的山体突出至泄洪槽内，应进行削坡清挖处理。
岸坡走向近N70°W与本区优势节理斜交，倾角较陡（近70°），对两侧岸坡的稳定影响不大。
开挖边坡坡比建议值：碎石土或含砾质土1:1，强风化岩坡比1:0.75。
4.8 消力池
现有挑流坎下无消力池，冲刷坑较深，深约2.5～3.0m，左侧已形成约20m 宽的狭沟，沟边可见裸露基岩，强～弱风化为主，右侧表层已被人工开采的碎石覆盖。
5 结语
1）本区两侧岸坡稳定。泄洪闸上游右岸欠挖，挑流坎以下部位（冲坑）岸坡岩体凸出欠挖，不利于泄洪，需进一步削坡挖除处理。
2）泄洪闸基基岩以强～弱风化为主，一般破碎～较破碎，建议进行开挖处理。建基面（岸坡）应挖至较完整的弱风化岩。
3）原泄洪槽护坦下岩石破碎。两侧岸坡基本稳定。无消力池，现有冲刷坑较深，建议彻底清除坑底淤积层，进行回填处理。坑底及坑边为强～弱风化石灰岩。
4）库水和地下水对砼无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。泄洪闸基岩体以中等透水为主，两岸坡以弱～中等透水为主，建议采取防渗措施。河床段建议帷幕底线高程63m。左右闸端建议帷幕底线高程深度21～22m。
5）边坑开挖坡比建议值：碎石土及含砾质土1:1；强风化岩1:0.75；弱风化岩1:0.5。
    
参考文献：
1 《乌金塘水库除险加固工程初步设计阶段工程地质勘察报告》，辽宁省水利水电勘测设计研究院，2008年1月。
2 《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-1999。
3 《辽宁省葫芦岛市乌金塘水库现场检查报告》，葫芦岛市乌金塘水库管理局，2007年2月20日。
4 《葫芦岛市乌金塘水库工程质量检测报告》，辽宁省水利水电工程质量检测中心，2007年4月。