金遵干渠輸水線路分析及工程地質(zhì)條件評價(jià)

摘 要：金遵干渠輸水管線沿大婁山脈南部地帶布置，水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜，原輸水線路存在連片煤礦及采空區(qū)，給工程施工和運(yùn)行帶來較大困難。通過對輸水線路的優(yōu)化和工程地質(zhì)的系統(tǒng)評價(jià)，為工程的設(shè)計(jì)施工提供了重要的技術(shù)參考，確保工程高效優(yōu)質(zhì)地進(jìn)行施工建設(shè)。

關(guān)鍵詞：灌區(qū)；輸水線路；工程地質(zhì)

中圖分類號：TV221.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）10-0096-02

Analysis of Jinzun Canal Water Conveyance Line and

Evaluation of Its Engineering Geological Conditions

YANG Xun LI Shuai CHEN Xueyi NIE Qian

（Guizhou Zhongcheng Tianhe Water Engineering Co.， Ltd.，Guiyang Guizhou 550002）

Abstract： The water pipeline of the Jinzun canal is arranged along the southern zone of the Dalou mountain pulse. The hydrogeological conditions are more complex. The original water transmission lines have a series of coal mines and goaf， which have brought great difficulties to the construction and operation of the project. Through the optimization of the transmission line and the systematic evaluation of the engineering geology， it provides an important technical reference for the design and construction of the project， so as to ensure the construction and construction of the project with high efficiency and quality.

Keywords： irrigation area；water transmission line；engineering geology

1 灌區(qū)概況

1.1 地理位置及地形地貌

灌區(qū)位于遵義、禹謨、仁懷、泮水一帶，管線沿大婁山脈南部地帶布置，在金沙縣龍壩鄉(xiāng)官田壩村跨越偏巖河進(jìn)入遵義縣境內(nèi)，河谷寬緩，溝谷切割30～150m，下切不深，地表高程一般高程為950～1 410m。

金遵干渠從賴關(guān)接北干渠末端，金遵干渠輸水路線從賴關(guān)至終點(diǎn)大致走向?yàn)镹36°E，輸水路線在賴關(guān)至偏巖河段跨越金沙向斜南部地層，地貌為峰叢洼地地貌；偏巖河倒虹管跨越偏巖河進(jìn)入遵義縣境內(nèi)，同時(shí)跨越金沙向斜軸部，偏巖河至核桃灣倒虹管段沿金沙向斜北翼侏羅系地層形成的淺切中山山頭一帶布置，植被較好，沿途溝谷縱橫發(fā)育，下蝕較為強(qiáng)烈；核桃灣倒虹管至金遵干渠終點(diǎn)路線沿大婁山脈南緣臺地布置，地貌為峰叢洼地及溶蝕中山地貌。金遵干渠總體地貌為峰叢洼地、淺切中山及溶蝕中山地貌[1]。局部剝蝕侵蝕丘陵。

1.2 地層巖性

渠道經(jīng)過地區(qū)出露地層從寒武系到侏羅系均有出露，巖性以碳酸鹽為主，金沙城關(guān)金谷至遵義泮水西安寨一帶為侏羅系碎屑巖夾少量碳酸鹽巖地層，金遵干渠沿線主要分布地層為：①賴關(guān)～學(xué)堂寨隧洞進(jìn)口，出露地層為T1m、T2s、T2sh，以碳酸鹽巖為主；②學(xué)堂寨隧洞～核桃灣倒虹管進(jìn)口，出露地層為J1x、J2z、J2x，J2s1、J2s2、T3s，以碎屑巖夾碳酸鹽巖為主；③核桃灣倒虹管～I(xiàn)金遵分干終點(diǎn)，出露地層為T2sh、T2s、T1m、T1y、P2q、P2m、∈2-3ls、∈1m，以碳酸鹽巖夾少量碎屑巖為主。

1.2.1 地質(zhì)構(gòu)造。輸水線路金遵干渠總體走向?yàn)镹E，渠線經(jīng)過四級構(gòu)造單元屬畢節(jié)NE向構(gòu)造變形區(qū)。沿線通過主要構(gòu)造線（背斜、向斜、斷層）。灌區(qū)未發(fā)現(xiàn)區(qū)域性活斷層存在，構(gòu)造基本穩(wěn)定。

1.2.2 巖溶水文地質(zhì)。輸水路線經(jīng)過的地形主要為峰叢洼地、巖溶洼地、巖溶中山及淺切中山地貌。路線中賴關(guān)至學(xué)堂寨隧洞段地下水類型主要為巖溶溶隙水，地下水主要在基巖裂隙及巖溶管道內(nèi)運(yùn)移，地下水埋藏較淺，地下水排泄面一般為河谷最低侵蝕基準(zhǔn)面；學(xué)堂寨隧洞至核桃灣倒虹管段地下水類型主要為基巖裂隙水，地下水主要在基巖裂隙及孔隙內(nèi)運(yùn)移，地下水埋藏較深，地下水排泄面為河谷最低侵蝕基準(zhǔn)面；核桃灣倒虹管至終點(diǎn)地下水類型主要為巖溶溶隙水，地下水主要在巖溶管道及基巖裂隙內(nèi)運(yùn)移，地下水埋藏較淺。

2 輸水線路方案分析

根據(jù)項(xiàng)目建議書審查意見，結(jié)合1/10 000、1/50 000地形地質(zhì)圖上的走線布置，灌區(qū)分布情況和項(xiàng)目建議書階段存在的主要問題，對金遵干渠進(jìn)行渠線優(yōu)化和可能的方案比選。對灌區(qū)及干渠走線進(jìn)行了實(shí)地踏勘，并對可能的走線方案進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)繪。在此基礎(chǔ)上，對項(xiàng)目建議書階段金遵干渠進(jìn)行改線優(yōu)化，優(yōu)化后避開了金沙縣西部連片煤礦及采空區(qū)，輸水路線減少了75.5km，最大限度地降低了運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及成本。從方案比較上，通過對灌區(qū)及干渠線路的實(shí)地踏勘、現(xiàn)場調(diào)繪，對上階段渠線的線路進(jìn)行改線優(yōu)化。優(yōu)化段為雷打壩～龍井渡槽段。

綜合評價(jià)地質(zhì)建議：金遵干渠優(yōu)化后地質(zhì)條件相對簡單，改線后合理避開金沙縣西部連片煤礦及采空區(qū)，輸水路線大幅縮短，是較為理想的路線選擇。

3 輸水線路工程地質(zhì)條件

金遵干渠接北干渠末端，渠首底板高程為1 177.334m，總體走向?yàn)镹36°E，輸水路線總長為43.833km，渠首設(shè)計(jì)流量7.53m3，渠末設(shè)計(jì)流量1.885m3/s，最大斷面（渠道）為2.1m×2.8m，最小斷面（渠道）為1.3m×1.7m。其中，明渠長24.036km，渡槽0.298km（2座），隧洞4.064km（11座），倒虹管15.435km（14座），單洞最大長度1.08km。

輸水路線在賴關(guān)至學(xué)堂寨隧洞進(jìn)口段沿線出露金沙向斜南翼三疊系地層，覆蓋層1～3m，局部厚度達(dá)6～7m，巖性主要為碳酸巖夾少量碎屑巖，基巖強(qiáng)風(fēng)化2～5m，巖溶發(fā)育較為強(qiáng)烈，此段無破壞性構(gòu)造通過，自然邊坡整體穩(wěn)定。

學(xué)堂寨隧洞至核桃灣倒虹管進(jìn)口段跨越金沙向斜軸部，沿線地層主要為侏羅系碎屑巖夾少量碳酸鹽巖，覆蓋層2～4m，巖石表層風(fēng)化較為強(qiáng)烈，強(qiáng)風(fēng)化層厚8～10m，輸水路線無不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，自然邊坡穩(wěn)定，渠道多為順層邊坡，建議做好防止渠道邊坡順層滑動的處理。

核桃灣倒虹管至金遵干渠終點(diǎn)路線沿線出露金沙向斜北翼地層，主要為三疊系、二疊系及寒武紀(jì)碳酸鹽巖及碎屑巖地層。通過該段路線的構(gòu)造主要為楓香壩F1、F2斷層，為正斷層，走向均為近似NE向，傾角均為70°。但是，未發(fā)現(xiàn)該斷層有活動跡象，地層及自然邊坡穩(wěn)定，不存在其他不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。

受NE向金沙向斜的影響，渠線走向大致為N36°E，與巖層大致成60°相交，多為斜向坡，渠道沿線經(jīng)過區(qū)地層巖性為三疊系、二疊系、寒武系、侏羅系碳酸鹽巖、碎屑巖、碎屑巖夾少量碳酸鹽巖或碳酸鹽巖夾少量碎屑巖[2]。均有較好修建渠道的工程地質(zhì)條件。主要地質(zhì)問題為：部分較長隧洞處在地下水附近，可能導(dǎo)致巖溶涌水和圍巖穩(wěn)定問題及邊坡穩(wěn)定問題，建議做好防止渠道邊坡順層滑坡的處理。

4 輸水線路工程地質(zhì)主要問題分析

金遵干渠經(jīng)過地貌主要為峰叢洼地、侵蝕中山、淺切中山及河谷地貌；經(jīng)過的地形多為斜坡、陡坡地形；表層第四系覆蓋層厚度多在1～3.0m，局部厚度4～8m；出露地層主要為寒武系、二疊系、三疊系及侏羅系地層；巖性主要為碳酸鹽巖及碎屑巖地層，三疊系及二疊系可溶巖地層巖溶發(fā)育強(qiáng)烈，寒武系可溶巖地層巖溶弱發(fā)育，侏羅系碎屑巖地層內(nèi)沖溝縱橫發(fā)育，下蝕強(qiáng)烈。

金遵干渠經(jīng)過地段主要遇到的工程地質(zhì)問題主要有：①渠道、管道經(jīng)過可溶巖地表的溶溝、溶槽；②局部渠道、管道經(jīng)過順向坡且?guī)r石強(qiáng)風(fēng)化厚度較深的地層；③管道局部穿越公路路基，④管道跨越跨度較大的河谷地貌；⑤核桃灣倒虹管管道經(jīng)過煤礦礦界及采空區(qū)；⑥隧洞進(jìn)出口部位地層較破碎，洞臉邊坡為順向坡；⑦局部隧洞洞身段處在地下水位變動帶附近及地下水位以下等。

5 工程地質(zhì)評價(jià)

輸水線路所經(jīng)過的地層穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造較簡單、自然邊坡穩(wěn)定，不存在較大的滑坡、泥石流等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，地震烈度小于Ⅳ級，地震活動不強(qiáng)烈。由于管線較長，經(jīng)過地形、地貌較多，故必存在較多地質(zhì)問題，建議做好地基不均勻沉降處理、防止局部地基順層滑坡處理、隧洞進(jìn)出口邊坡的臨時(shí)及永久支護(hù)處理及防止隧洞的涌水和涌泥等處理，地基應(yīng)合理避讓斷層破碎帶，在容易形成變形地帶應(yīng)做好防止變形修復(fù)處理。建議初步設(shè)計(jì)階段對建筑物及管線進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察，以便為其他專業(yè)提供較為仔細(xì)、可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁新平.新疆某灌區(qū)干管系統(tǒng)灌溉工程地質(zhì)評價(jià)[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2013（2）：71-74.

[2]宋慶德.后灣水庫灌區(qū)總干渠工程地質(zhì)調(diào)查與評價(jià)[J].山西建筑，2003（7）：59-60.