土溪口水库大坝工程地质勘察实例分析

作者:李珑; 刊名:山西建筑 上传者:范艳丽

【摘要】土溪口水库坝址区岩溶地貌发育,地质条件复杂,断层裂隙发育,采用平硐、钻孔勘探和钻孔水文试验等多种勘察手段,对坝址区上、下坝线进行了详细的工程地质勘察。查明上坝线存在坝基渗漏、绕坝渗漏和地下岩溶洞穴等地质缺陷隐患,并对上坝线坝基持力层的选择和坝基抗滑稳定进行评价。通过与下坝线工程地质条件进行比较,选择上坝线作为推荐坝线。

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1工程概况土溪口水库位于四川省宣汉县渡口乡境内,是在渠江左源—州河左岸支流—前河上游河段兴建的一座以防洪为主,兼发电的大型水利工程。大坝位于渡口乡上游0. 9 km处,距宣汉县城100 km。有省道S201于库坝区通过,交通方便,见图1。水库区及左、右岸低邻谷—东河、中河广泛分布二叠系与三叠系下统碳酸盐岩,仅局部库段出露志留系及三叠系上统须家河组砂页岩,可溶岩库段约占90%以上,溶蚀洼地、漏斗、落水洞和溶洞等岩溶地貌较发育,库、坝区岩溶水文地质条件较复杂。水库正常蓄水位562 m,总库容1. 60亿m3,大坝采用碾压混凝土双曲拱坝,最大坝高132 m。图1工程区交通位置图秦河乡后新华乡河中河厂溪乡黄金镇G210双河镇普光镇宣汉县罗江镇达州市G65固军乡井溪乡河州七里乡樊哙镇土黄镇华景乡工程位置鸡唱乡龙泉乡渡口乡桃花乡五宝镇前河芭蕉镇新太乡南坝镇S201S208漆树乡紫水乡谭家乡高桥镇中和镇白鹤镇开县东河2土溪口水库拟定坝线概况坝址区位于百里峡景区峡谷口鲢鱼泉附近河段,属侵蚀溶蚀高中山地貌,见图2。上坝线位于渡口乡上游1 km处,下坝线位于渡口乡三道河与前河汇口上游370 m处。上坝线以上河段河谷范围出露基岩为盐溶角砾岩,且1号背斜于该河段横穿而过,建坝工程地质条件较差;下坝线以下河段河流转向,距渡口乡场口不足180 m,水工建筑物布置困难、涉及部分场镇搬迁,且左岸分布有厚层盐溶角砾岩。因而在鲢鱼泉上游200 m至三道河与前河汇口处,长约0. 9 km河段拟定上、下坝线进行比选。图2坝址区实景图初设阶段重点布置了以下工作:对坝址区分布的盐溶角砾岩进行地质测绘,除布置物探、钻探外,还布置平硐对其进行追踪勘察;同时在钻孔、平硐内进行孔内电视、声波测试以及原位大剪、变形试验。查明坝址区各层盐溶角砾岩的空间分布和性状特征;据岩体溶蚀风化蚀变特征、裂隙发育程度及其充填夹泥情况,结合声波测试、钻孔电视及现场试验成果,将裂隙性溶蚀风化带划分为上、下亚带;并布置了岩体现场变形试验、直剪试验,进一步复核坝基(肩)不同风化程度、类型岩体及岩体结构面的力学特性;对坝址区地表出露及平硐、钻孔揭示的长大结构面和基体裂隙进行了测绘、统计,分析确定坝基、拱坝抗力体、拱肩槽与坝肩边坡及厂房后边坡稳定分析的边界条件,并进行了稳定分析、计算和评价。分部位和高程对拱坝抗力体中局部潜在的确定性和不确定性块体组合模式进行了分析和评价,对拱肩槽上、下游侧及正面边坡中潜在不稳定块体进行了稳定性分析;防渗原则平面上左岸接稳定地下水位,右岸以巴东组非可溶岩地层为依托,接稳定地下水位或巴东组非可溶岩地层。垂直防渗下限以截断地下岩溶管道系统,穿过深部岩溶发育下限高程及长观稳定地下水位,同时进入透水率小于3 Lu相对隔水岩体中。据土溪口水库上、下坝线工程地质条件,上、下坝线在河床覆盖层厚度及基岩岩性等方面大致相当,上坝线在河谷宽高比、两岸山体宽厚等地形条件及构造条件等方面优于下坝线;下坝线右岸抗力体中发育有f7断层,坝基岩体受三号倒转向斜及f4,f5断层影响,岩体完整性差,构造条件较上坝线差。上坝线下游16 m左岸边沿上ZK2号孔顺河向分布有强溶蚀风化(强风化)深槽,右岸分布的鲢鱼泉地下岩溶管道系统发育有多条管道,右岸防渗线斜穿鲢鱼泉地下岩溶管道系统1号及2号管道,流量较大,水头较高,地下岩溶形态较复杂,处理及施工难度较大;下坝线右岸及河床坝基段岩体风化带厚度略大于上坝线,左岸岩溶发育下限高程低于上坝线,右岸坝肩发育的下石垭子溶蚀槽谷为一单薄河间地块,岩溶地质条件较复杂,右岸防渗线长度较上坝线长170

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