圍灘水電站供水工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

徐艷飛

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 工程概況

圍灘水電站樞紐設(shè)計(jì)壩型為漿砌石混凝土重力壩，壩高62.5 m，壩頂高程480.0 m，總庫容816萬m3，壩底寬52.45 m，壩頂溢流段位于主河槽，寬56 m。右壩肩為施工導(dǎo)流洞，城門洞型斷面，洞徑2 m，進(jìn)口高程438.8 m，出口高程438.35 m，長300 m，底板坡降1.5‰。

水電站壩后右側(cè)為水電站，裝機(jī)3×500 kW。郭壁副壩下游約1.5 km處為壅水壩壩址，壩型為漿砌石混凝土重力壩，壩高3.5 m，壩頂高程505.0 m。壅水壩右岸壩肩處為引水發(fā)電隧洞進(jìn)口，斷面為城門洞型，洞寬2.3 m，進(jìn)口高程503.3 m，出口高程501.08 m，長2.13 km，底板坡降1‰。

交通隧洞及交通道路位于玨山西北側(cè)寺南莊村處丹河左岸至水電站樞紐右岸之間的高山峽谷區(qū)，全長6.028 km，其中交通隧洞1—5號(hào)，長2.41 km。

2 供水工程地質(zhì)情況

供水線路系統(tǒng)由取水泵站和供水管道組成。采用庫岸取水方案，取水泵站位于壩址上游約300 m丹河右岸，后經(jīng)壓力管道輸水至郭壁前池，供水線路全長4.776 km。供水管道在樁號(hào)2+556.27前沿丹河水電站交通公路布置，后沿丹河右岸鋪設(shè)，直至郭壁前池。

2.1 取水泵站工程地質(zhì)

2.1.1 工程地質(zhì)條件

取水泵站位于壩址上游約300 m庫區(qū)丹河右岸，該處岸坡較陡，坡度60°～70°。出露地層為寒武系中統(tǒng)張夏組鮞狀灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r夾白云質(zhì)灰?guī)r，鮞粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖性較堅(jiān)硬。

取水泵站處巖層為單斜巖層，巖層產(chǎn)狀N50°～60°W/SW∠4°～7°，巖層傾向下游偏右岸。巖體中主要發(fā)育兩組節(jié)理裂隙，其中第1組產(chǎn)狀N0～10°E/NW或SE∠75°～85°，與河流近于平行，無充填或充填少量巖屑。第 2 組產(chǎn)狀 N60°～70°W/NE 或 SW∠80°～89°，與河流近于垂直，無充填或充填少量巖屑。受風(fēng)化卸荷作用，岸坡巖體中的節(jié)理裂隙有一定程度的張開，一般寬度2～10 mm，向岸坡內(nèi)部裂隙逐漸閉合，但沿裂隙兩側(cè)巖體有一定的溶蝕。地下水類型主要為碳酸鹽巖巖溶水，地下水賦存于溶隙、溶孔中，含水不均。

2.1.2 工程地質(zhì)問題

第一，泵站地基工程地質(zhì)特性。取水泵站位于庫區(qū)丹河右岸岸坡中部，岸坡陡立，為斜向巖質(zhì)岸坡。泵站處地形較陡，不具備修建泵站的條件，應(yīng)開挖一滿足泵站要求的平臺(tái)，泵站由寒武系中統(tǒng)張夏組鮞狀灰?guī)r組成，鮞粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖性較堅(jiān)硬。軟弱結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，巖體中主要發(fā)育陡傾角節(jié)理裂隙。岸坡巖體穩(wěn)定性較好。工程地質(zhì)特性較好，可滿足取水泵站要求。第二，防波浪沖刷。由于泵站位于庫區(qū)右岸，且位置較低，庫水波浪對(duì)泵站產(chǎn)生沖刷和浪蝕，應(yīng)進(jìn)行防護(hù)。

2.2 供水線路工程地質(zhì)

根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》分段評(píng)價(jià)供水線路工程地質(zhì)條件，分析評(píng)價(jià)其地質(zhì)問題。

樁號(hào)0+000—2+556.27段供水線路沿丹河水電站工程交通公路布置，其基礎(chǔ)持力層分別為寒武系中統(tǒng)張夏組鮞狀灰?guī)r，鮞粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖性堅(jiān)硬。寒武系上統(tǒng)崮山、長山組白云巖，亮晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖性堅(jiān)硬。寒武系上統(tǒng)鳳山組灰?guī)r夾白云巖，巖性堅(jiān)硬。第四系全新統(tǒng)洪沖積物，巖性表層為低液限粉土，結(jié)構(gòu)松散，下部為卵石混合土，結(jié)構(gòu)松散，分選較差。卵石主要成分為灰?guī)r，細(xì)粒主要為巖屑，厚0～4 m，分布于河床及河漫灘，均滿足供水管道基礎(chǔ)持力層要求。但需考慮交通公路運(yùn)行中可能產(chǎn)生的破壞，建議采取一定措施。

樁號(hào)2+556.27—3+074.98段供水管線沿丹河右岸鋪設(shè)，供水管道基礎(chǔ)持力層為第四系全新統(tǒng)洪沖積物，巖性表層為低液限粉土，結(jié)構(gòu)松散，下部為卵石混合土，結(jié)構(gòu)松散，分選較差。卵石主要成分為灰?guī)r，細(xì)粒主要為巖屑，厚0～4 m。建議其承載力標(biāo)準(zhǔn)值70～90 kPa。由于卵石混合土層具架空結(jié)構(gòu)，易產(chǎn)生不均勻沉降變形，建議碾壓夯實(shí)。同時(shí)由于供水管道位于河床中，可能存在洪水沖刷問題，建議采取防洪措施。

樁號(hào)3+074.98—3+466.60段供水管道沿丹河右岸山頂鋪設(shè)，地形稍有起伏。發(fā)育地層有奧陶系下統(tǒng)冶里組白云巖，寒武系上統(tǒng)鳳山組灰?guī)r夾白云巖，塊狀構(gòu)造，巖性較堅(jiān)硬。寒武系上統(tǒng)崮山長山組白云巖，微晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖性堅(jiān)硬。供水管道基礎(chǔ)持力層為奧陶系下統(tǒng)冶里組白云巖，含少量燧石條帶，其巖性堅(jiān)硬，強(qiáng)風(fēng)化厚度1.5～3 m，工程地質(zhì)條件較好，能滿足供水管道持力層要求。

樁號(hào)3+466.60—4+309.79段供水管道沿丹河右岸山頂鋪設(shè)，地形稍有起伏。發(fā)育地層有奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組泥質(zhì)灰?guī)r與灰?guī)r，奧陶系下統(tǒng)亮甲山組白云巖含燧石條帶，冶里組白云巖。供水管道基礎(chǔ)持力層為奧陶系下統(tǒng)亮甲山組白云巖，含燧石條帶，其巖性堅(jiān)硬，強(qiáng)風(fēng)化厚度1.5～3 m，工程地質(zhì)條件較好，能滿足供水管道持力層要求。但樁號(hào)3+466.60和樁號(hào)3+598.91處發(fā)育斷層，斷層帶較寬，主要為斷層泥和斷層角礫。其巖性較軟，易產(chǎn)生不均勻沉降變形，建議采取工程措施進(jìn)行處理。

樁號(hào)4+309.79—4+584.89段供水管道沿丹河右岸鋪設(shè)，地處一沖溝溝口附近。發(fā)育地層有第四系全新統(tǒng)洪沖積物，巖性為卵石混合土及低液限粉土、低液限黏土等，結(jié)構(gòu)松散，厚度0～4 m。下伏基巖為奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組泥質(zhì)灰?guī)r與灰?guī)r，奧陶系下統(tǒng)亮甲山組白云巖含燧石條帶。該段供水管道基礎(chǔ)持力層為第四系全新統(tǒng)洪沖積卵石混合土、低液限粉土、低液限黏土等，結(jié)構(gòu)松散，局部具架空結(jié)構(gòu)。建議碾壓或夯實(shí)，以減弱其不均勻沉降變形。

樁號(hào)4+584.89—4+776.39段供水管道沿丹河右岸鋪設(shè)。發(fā)育地層有第四系上更新統(tǒng)洪沖積物，巖性為卵石混合土及低液限粉土、低液限黏土等，結(jié)構(gòu)較松散，厚度0～6 m。下伏基巖為奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組泥質(zhì)灰?guī)r與灰?guī)r，奧陶系下統(tǒng)亮甲山組白云巖含燧石條帶，冶里組白云巖。該段供水管道基礎(chǔ)持力層為奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組灰?guī)r，巖性堅(jiān)硬，強(qiáng)風(fēng)化厚度1～3 m。其物理力學(xué)性質(zhì)能滿足供水管道基礎(chǔ)持力層要求。局部地段供水管道持力層為第四系上更新統(tǒng)洪沖積卵石混合土、低液限粉土、低液限黏土等，結(jié)構(gòu)松散，局部具架空結(jié)構(gòu)。建議碾壓或夯實(shí)，以減弱其不均勻沉降變形。

3 結(jié)論

第一，供水工程及取水泵站均位于壩址以上丹河右岸。取水泵站持力層為寒武系中統(tǒng)張夏組中厚層鮞狀灰?guī)r，工程地質(zhì)條件較好。第二，供水線路在樁號(hào)0+000—2+556.2段前沿交通公路隧洞內(nèi)鋪設(shè)，管道持力層為鮞狀灰?guī)r、灰?guī)r、白云巖等，工程地質(zhì)條件較好。第三，樁號(hào)2+556.2—4+776.4段位于丹河右岸河漫灘處，管道持力層為全新統(tǒng)卵石混合土層，工程地質(zhì)條件較好，滿足工程要求。