張峰水庫輸水工程末端調(diào)蓄水池工程地質(zhì)評價

孫鵬

（張峰水庫建設(shè)管理局，山西 沁水 048200）

張峰水庫輸水工程末端調(diào)蓄水池工程地質(zhì)評價

孫鵬

（張峰水庫建設(shè)管理局，山西 沁水 048200）

根據(jù)張峰水庫一干末端調(diào)蓄水池的工程地質(zhì)勘察成果，對該區(qū)地質(zhì)進(jìn)行綜合評價，得出該調(diào)蓄池存在的工程地質(zhì)問題，并提出了相關(guān)處理建議。

張峰水庫；調(diào)蓄池；壩基

1 工程概況

張峰水庫一干末端調(diào)蓄水池位于陽城縣演禮鄉(xiāng)南坡莊東北約300m處一沖溝溝腦部位，為半挖半填四周圍封型式，其中東壩主要為填方區(qū)，西壩為挖方區(qū)，北壩和南壩為半挖半填區(qū)。設(shè)計池底高程為700.0m，壩頂高程為711.5m，正常蓄水量為50×104m3。

2 地質(zhì)條件簡述

調(diào)蓄池位于西小河右岸一沖溝近溝腦處，沖溝走向為N87°E，溝底寬150～300m，長約450m。地形起伏不平，地勢總體西北高東南低，地面高程為708.5～745.5?，F(xiàn)沖溝上游已被棄土和棄渣回填，地形呈臺階狀。

蓄水區(qū)及壩區(qū)發(fā)育地層主要為新生界第四系松散堆積（Q）及古生界石炭系上統(tǒng)山西組（C3s）碎屑巖等。其中現(xiàn)代人工堆積（QS）主要分布于調(diào)蓄池東部東壩、南壩和北壩壩址區(qū)；第四系全新統(tǒng)洪沖積（Q4pal）主要分布于調(diào)蓄池東壩區(qū)；第四系中更新統(tǒng)洪積（Q2pl）主要分布于該調(diào)蓄池沖溝兩側(cè)和溝腦處溝底部；石炭系上統(tǒng)山西組（C3s）主要分布于調(diào)蓄池和壩區(qū)底部。

3 調(diào)蓄池蓄水區(qū)工程地質(zhì)條件分析及評價

該調(diào)蓄池為一半挖半填四周圍封型式，池底地層巖性主要為現(xiàn)代人工堆積，巖性主要塊碎石，磚塊，雜填土及煤屑等，結(jié)構(gòu)松散，土質(zhì)不均，厚0～15m，具強透水性；第四系中更新統(tǒng)洪積淺紅、棕紅色低液限粘土，稍濕，堅硬-硬塑狀，一般具弱透水性；石炭系上統(tǒng)山西組灰、深灰色砂質(zhì)頁巖、粉砂巖夾中細(xì)粒砂巖。建議對調(diào)蓄池蓄水區(qū)進(jìn)行整平并挖除東南部人工填土。再者，池底存在不均勻變形問題，建議對挖除后池底進(jìn)行碾壓或夯實。

調(diào)蓄池池底開挖后，建基面地層巖性主要為中更新統(tǒng)洪積低液限粘土和山西組深灰色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖等。該低液限粘土層厚度較薄，且下伏基巖巖體中節(jié)理裂隙較發(fā)育，且受風(fēng)化卸荷作用，節(jié)理裂隙均有一定張開，一般具中等透水性，構(gòu)成滲漏通道。綜上分析，調(diào)蓄池蓄水后，池底存在滲漏問題，建議對池底進(jìn)行全面防滲處理。

4 壩基工程地質(zhì)條件分析及評價

4.1 東壩壩基工程地質(zhì)條件分析及評價

東壩壩基地形起伏不平，地面高程為705.0～713.7m。壩基為人工堆積塊碎石，磚塊，雜填土等，結(jié)構(gòu)松散，土質(zhì)不均，厚2.0～30.0m。其下為第四系全新統(tǒng)洪沖積卵石混合土，結(jié)構(gòu)松散，厚0～2.3m。下部為第四系中更新統(tǒng)洪積低液限粘土，稍密，可塑～硬塑，厚度0～6.0m。下伏基巖為石炭系上統(tǒng)山西組砂質(zhì)頁巖、粉砂巖夾中細(xì)粒砂巖，巖性較硬，強風(fēng)化層厚2～3m。

東壩段壩基為人工填土、卵石混合土和強風(fēng)化基巖結(jié)構(gòu)松散，局部有架空現(xiàn)象，而且承載力低，不能滿足設(shè)計要求，建議全部清除，將壩基置于弱風(fēng)化巖體和低液限粘土層上。壩基建基面巖性主要為砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖等，巖體中節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體具中等透水性，為滲漏層位，壩基存在滲漏問題，應(yīng)對壩基進(jìn)行防滲。建議壩基弱風(fēng)化巖體承載力為250～350kPa，低液限粘土承載力為90～100kPa。

4.2 西壩壩基工程地質(zhì)條件分析及評價

西壩壩基地形較為平緩，地面高程為710.9～717.0m。壩基局部分布有人工堆積塊碎石，磚塊，雜填土等，結(jié)構(gòu)松散，土質(zhì)不均，厚0～2.0m。其下為第四系中更新統(tǒng)洪積低液限粘土，稍密，可塑～硬塑，厚度0～5.0m。下伏基巖為石炭系上統(tǒng)山西組砂質(zhì)頁巖、粉砂巖夾中細(xì)粒砂巖，巖性較硬，強風(fēng)化層厚2～3m。

西壩段壩基為人工填土和強風(fēng)化基巖結(jié)構(gòu)松散，局部有架空現(xiàn)象，而且承載力低，不能滿足設(shè)計要求，建議全部清除，將壩基置于弱風(fēng)化巖體和低液限粘土層上。壩基建基面巖性主要為低液限粘土及砂巖、砂質(zhì)泥巖等，由于該低液限粘土層厚度較薄，且下伏砂巖、砂質(zhì)泥巖巖體中節(jié)理裂隙較發(fā)育，且均有一定張開，巖體具中等透水性，為滲漏層位，壩基存在滲漏問題，應(yīng)對壩基進(jìn)行防滲。建議壩基弱風(fēng)化巖體承載力為250～350kPa，低液限粘土承載力為90～100kPa。

4.3 南壩壩基工程地質(zhì)條件分析及評價

南壩壩基地形較為平緩，地面高程為712.3～713.4m。壩基上部為人工堆積塊碎石，磚塊，雜填土等，結(jié)構(gòu)松散，土質(zhì)不均，厚0～3.0m。其下為第四系中更新統(tǒng)洪積低液限粘土，稍密，可塑～硬塑，厚度0～3.5m。下伏基巖為石炭系上統(tǒng)山西組砂質(zhì)頁巖、粉砂巖夾中細(xì)粒砂巖，巖性較硬，強風(fēng)化層厚2～3m。

南壩段壩基為人工填土和強風(fēng)化基巖結(jié)構(gòu)松散，局部有架空現(xiàn)象，而且承載力低，不能滿足設(shè)計要求，建議全部清除，將壩基置于弱風(fēng)化巖體和低液限粘土層上。壩基建基面巖性主要為低液限粘土和砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖等，低液限粘土層厚度較薄，且下伏砂巖、砂質(zhì)泥巖巖體中節(jié)理裂隙較發(fā)育，且均有一定張開，巖體具中等透水性，為滲漏層位，壩基存在滲漏問題，應(yīng)對壩基進(jìn)行防滲。建議壩基弱風(fēng)化巖體承載力為250～350kPa，低液限粘土承載力為90～100kPa。

4.4 北壩壩基工程地質(zhì)條件分析及評價

北壩壩基地形起伏不平，地面高程為699.4～720.0m。壩基為人工堆積塊碎石，磚塊，雜填土等，結(jié)構(gòu)松散，土質(zhì)不均，厚0～35.8m。其下為第四系全新統(tǒng)洪沖積卵石混合土，結(jié)構(gòu)松散，厚0～5.0m。下部為第四系中更新統(tǒng)洪積低液限粘土，稍密，可塑～硬塑，厚度0～5.5m。下伏基巖為石炭系上統(tǒng)山西組砂質(zhì)頁巖、粉砂巖夾中細(xì)粒砂巖，巖性較硬，強風(fēng)化層厚2～3m。

北壩段壩基為人工填土、卵石混合土和強風(fēng)化基巖結(jié)構(gòu)松散，局部有架空現(xiàn)象，而且承載力低，不能滿足設(shè)計要求，建議全部清除，將壩基置于弱風(fēng)化巖體和低液限粘土層上。壩基建基面巖性主要為砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖等，巖體中節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體具中等透水性，為滲漏層位，壩基存在滲漏問題，應(yīng)對壩基進(jìn)行防滲。建議壩基弱風(fēng)化巖體承載力為250～350kPa，低液限粘土承載力為90～100kPa。

5 建議

調(diào)蓄池為半挖半填四周圍封型式，建議對調(diào)蓄池蓄水區(qū)進(jìn)行整平并挖除東南部人工填土。其次，池底存在不均勻變形問題，建議對挖除后池底進(jìn)行碾壓或夯實。再者，調(diào)蓄池蓄水后，池底存在滲漏問題，建議對池底進(jìn)行全面防滲處理。

調(diào)蓄池壩基主要為人工填土、卵石混合土和強風(fēng)化基巖，結(jié)構(gòu)松散，局部有架空現(xiàn)象，而且承載力低，不能滿足設(shè)計要求，建議全部清除，將壩基置于弱風(fēng)化巖體和中更新統(tǒng)洪積低液限粘土層上。壩基存在滲漏問題，應(yīng)進(jìn)行防滲。

S156.1

C

1004-7042（2017）08-0051-02

孫鵬（1986-），2007年畢業(yè)于山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院水利水電建筑與工程專業(yè)，助理工程師。

2017-06-11；

2017-07-23