云南某水库坝型比选及工程地质稳定性分析

云南某水库坝型比选及工程地质稳定性分析

江苏省水文地质工程地质勘察院江苏淮安223001

摘要:拟建水库坝高51.85m,总库容402.2万m3,主要解决21个村民小组7302亩农业灌溉用水。对西南山区农村的建设发展有着重要意义。

关键词:水库,坝型比选,重力坝,心墙风化料坝,工程地质条件

1水库概况

该水库位于亚尼河支流他甲河上,属浅切割构造侵蚀中山地形地貌区。地势西高东低,河谷大部较狭窄,多呈“V”型,局部为“U”型。河流蜿蜒弯曲,山顶浑圆,波状起伏,山坡坡度在30~40°。受构造活动控制枝状河流及冲沟发育,下切强烈,风化严重,卸荷作用明显,为冲沟、卸荷崩塌等物理地质现象发育。

2地质概述

水库位于云南山字型构造前弧内侧,西南部局部还发育有经向、纬向构造及弧形构造;区内地处前弧通海弧西翼,主要由富良棚复式背斜,山口-华宁压扭性断裂及脚家甸-铜矿山断裂组成。水库主要地处富良棚复式背斜西南翼。

3库坝区坝型工程地质条件比选

3.1水库建库条件

水库岩性主要为侏罗系上统砂岩夹泥岩,为非可溶性岩石,深部岩体为相对隔水层,阻断库水外渗外漏可能。工程河段无大的崩塌滑坡,边岸总体稳定。库内主要淹没林地和河滩地,水库淹没小。库岸地形为斜坡,不存在水库浸没。库区植被覆盖良好,地表水侵蚀作用小,坡积物少且薄,水库固体径流物来源少,水库淤积量小,故该河段内建库成立。

3.2坝型比选

河道总体顺直,顺直段长120m,两岸地形基本对称,“V”型河谷,河床狭窄,河床底部宽6~12m。

河流走向与岩层走向斜交,岩层产状:左岸倾向偏左岸,倾角10~20°,右岸倾向偏上游,岩层倾角17~25°,缓倾角,斜向谷,倾向山体,不构成滑移面,构造裂隙切割面倾角与层面交角大,结构面组合不利滑动,故山坡基本稳定。

3.3坝址区水文工程地质条件

⑴水文地质条件

①左坝肩:表层坡洪积厚1.5~6.0m,下伏全风化层厚0.0~6.0m,强风化底界埋深1.2~6.5m,相对隔水层埋深11.2~42.6m,岩体单位透水率q=3.8~93.8Lu,岩体透水性中等,存在左坝肩坝基渗漏及绕坝渗漏。右坝肩:地表覆盖层厚0.5~1.5m;下伏强风化层岩体,厚0.0~2.0m;强风化底界埋深2.0~8.0m;相对隔水层埋深16.0~62.0m,岩体单位透水率q=4.6~49.2Lu,岩体透水性中等,存在坝基渗漏及绕坝渗漏。根据实验坝肩上部、中部地下水位高程均大于河床地下水位,说明地下水由岸坡山体向河床排泄。

②河床坝基:河床表层为冲洪积厚1.2~2.0m,透水性较大;强风化底界埋深1.2m,下部为中风化,相对隔水层埋深6.7~26.4m,岩体单位透水率q=3.6~48.0Lu,岩体透水性中等,存在坝基渗漏问题,河床地下水位均低于河床高程,上游略高于下游,说明地下水排泄是由上游向下游排泄。

⑵坝基、坝肩工程地质条件及稳定性评价

①肩部左肩:地形基本顺直,地形坡35~40°,河床部位基岩裸露,地表覆盖坡洪积层厚1.5~6.0m,其物理力学指标满足均质坝体要求,大坝完工后处于坝下,对坝肩稳定影响不大。近河床中风化完整基岩裸露,边坡稳定性较好,左肩整体稳定。建议左坝肩清基截槽开挖截穿坡洪积层进入基岩1.5~2.0m,截槽深3.5~8.0m,上下游岸坡清除表层根植土、松动岩体。右肩:地形基本顺直,地形坡37~45°,地表覆盖残坡积层厚0.5~1.5m;下伏强风化岩层厚5.0~8.0m,坝址前有一冲沟发育,冲沟基岩出露;近河床部位基岩裸露,右肩稳定。建议清基截槽开挖截穿残坡积层进入基岩1.5~2.0m,截槽深2.0~3.5m,上下游岸坡清除表层根植土、松动岩体。

②坝基:河槽基本顺直;河槽为冲积层覆盖,厚0.0~2.0m,河槽两侧山脚基岩裸露,岩性为砂岩。顺河靠右岸断层f1通过,断层带宽4.0~6.0m,,为不导水断层;断层f1左侧岩层走向NE20~25°,倾向NW,倾角16~20°,倾向上游偏左岸。断层f1右侧岩层走向为NW80~85°,倾向SE,倾角15~21°,倾向右岸岸里偏上游。坝址河谷为斜向谷,河床坝基总体稳定。建议坝基清除表层冲积层,坝基截槽嵌入基岩1.5~2.0m,截槽深3.5~4.0m,f1断层及影响带进行适当加深并采用C20砼回填,加强该位置灌浆处理。

4结论与建议

1、在该位置建重力坝因两岸岩体风化较深,左右两岸基础开挖过深,工程量大,石料开采弃料多;碎石料需就近购买,从地质条件、坝基开挖、施工条件、天然建筑材料分布等多方面综合比较分析,建心墙风化料坝较为经济可行。

2、坝肩坝基表层岩体透水性大,存在坝肩、坝基及绕坝渗漏问题,需作帷幕灌浆处理。两肩地下水位由河床向山体逐渐抬高,地下水由山体向河床排泄,河床由上游向下游排泄。

3、坝址右坝肩稳定;左坝肩虽存在坡洪积层,但物理力学指标可达均质坝强度要求,大坝施工完成后,处于坝下,不存在滑塌可能,下伏基岩倾向上游偏岸里,作坝肩总体稳定性好;坝基基本稳定。清基要求为:左岸截槽开挖截穿坡洪积层进入基岩1.5~2.0m,截槽深3.5~8.0m,上下游岸坡清除表层根植土、松动岩体。河床坝基清除表层松散冲积层,截槽嵌入基岩1.5~2.0m,截槽深3.5~4.0m,f1断层及影响带进行适当加深并采用C20砼回填,加强该位置灌浆处理。右坝肩截槽开挖截穿残坡积层进入基岩1.5~2.0m,截槽深2.0~3.5m,上下游岸坡清除表层根植土、松动岩体。

参考文献:

[1]《水利水能规划》水利电力出版社,1997

[2]《水工设计手册(混凝土坝)》,水利水电出版社,2011

[3]《水工设计手册(地质、水文、建筑材料)》,水利水电出版社,2011

标签:;  ;  ;  

云南某水库坝型比选及工程地质稳定性分析
下载Doc文档

猜你喜欢