太平水库导流泄洪洞围岩工程地质评价.pdf

技术与应用
SHANXI WATER RESOURCES
太平水库导流泄洪洞围岩工程地质评价
侯作民
(山西省水利水电勘測设计研究院,山西太原030024)
摘要]太平水库是一座防洪、灌既、发电、供水综合利用的小(一)型水库。对导流泄洪道園岩工程地质进行了
评价,通过评价可知,导流泄洪洞工程地质条件较好,可满足工程要求,该水库的运行对当地防洪、经济建设
具有积极作用。
[关键词]泄泆洞;工程地质;太平水库
[中图分类号]P642.4
[文献标识码]C[文章编号]1004-7042(2014)12-0040-02
工程概况
中节理密闭,延伸短,向岩体内部裂隙逐渐闭合,发育
太平水库地处山西省东部的寿阳县境内,坝址位中等。基岩风化程度有所不同,一般泥岩抗风化能力
于西峰头村东北约400m的太平河河谷上,枢组包括差,易风化,强风化厚度4~6m,砂岩岩性坚硬,强风化
混凝土面板堆石坝、溢洪道和导流泄洪隧洞等。设计厚度2~5m,弱风化厚度8~10m。
正常蓄水位1045.0m,总库容950万m3。
2.2地质评价
2导流泄洪洞围岩工程地质评价
.2.1引渠段
水库坝址区太平河河谷流向约S17E,谷底高程
引渠段桩号0+0000+044,位于坝址左岸坝轴
1008~1009m,河谷底宽60m,设计正常蓄水位1045m线上游的冲沟处,该处地层主要为二叠系上统上石盒
高程处河谷宽度420m。两岸山顶高程1050~1060m,子组第六岩组,岩性为灰白、灰紫色中粗粒长石砂岩、
相对高差约60m,属低中山区。两岸主要为基岩岸坡,含砾砂岩,岩性较硬,中部夹5-6m厚的暗紫色砂质
岸坡坡度25°~30°。河谷断面呈“"U"型谷。
泥岩与粉细砂岩,厚17.1~25.6m,分布于沟底及两侧。
导流泄洪洞位于坝址左岸,断面为圆形,洞径全新统洪冲积物岩上部为淡黄色低液限粉土、碎石混
7.2m,进口底高程1012.0m,出口高程1010.0m,洞合土,结构较松散,含小砾石,厚度2~4m,分布于引渠
长约150m。包括引渠段、进水塔、洞身、闻室、效能段段冲沟右侧。岩层强风化层厚度1-3m,弱风化层厚
及尾水渠段。
10m。岩层倾向下游偏山里,倾角2°~-5°。设计渠底主
2.1地质条件
要位于第六若组强风化砂岩层上。该段开挖边坡上部
导流泄洪洞进口布置在左岸坝址上游的一冲沟主要为强风化第七岩组砂质泥岩层和全新统洪积低
处,洞身位于坝址左岸基岩岸坡处,岸坡较陡。出口段液限黏土层,下部为强风化第六岩组砂岩层,开挖边
位于坝址下游公路旁,上部为土质岸坡,岸坡较缓。
坡高度1~10m。主要存在开挖边坡稳定问题,建议开
导流泄洪洞沿线出露地层主要为二叠系上统上挖边坡坡覆盖层1:0.75~1:1,强风化基岩1:0.75。建议
石盒子组碎屑岩层和第四系松散堆积层。泄洪洞处地对该段渠底及边坡进行衬砌、喷护,确保该段岩土体
质构造简单,断裂构造不发育,为单斜岩层,岩层产状边坡稳定。同时防止雨季冲沟内洪水冲刷引渠段。
为N30°~359/SE∠3°~10°,岩层倾向下游偏左岸。岩2.2.2进水塔段
体中发育3组节理裂隙,第1组产状N30°~40°WSW
进水塔桩号0+0440+59,该段设计底高程位于
∠75°-85°;第2组产状N30°~40ENW或SW∠73~第六岩组中部的中粗粒长石砂岩夹暗紫色砂质泥岩
86°;第3组产状N709~80°WNE或SW∠65°~85°;靠层上,主要出于弱微风化层中,其下为第五岩组和第
近岸坡处节理裂隙受风化卸荷作用不同程度张开,宽四岩组的砂岩泥岩互层。设计底高程位于地下水位附
3~15mm,裂隙壁平直光滑,无充填或充填少量岩屑,近。建议对建基面以下砂岩与砂质泥岩互层进行固结
砂岩中裂隙延伸较长,岩体被裂隙切割成块状,泥岩灌浆处理。建议弱微风化基岩地基承载力标准值1.0
4?山西水利
上西水利
技术与应用·214年第12期
1.5MPa。
1:0.75,弱微风化基岩1:0.3~1:0.5,设马道,并对洞帘边
2.,2.3进口段
坡进行衬砌喷护。
进口段桩号0+0590+075,位于二叠系上统上2.2.6间室消能段
石盒子组第七岩组暗紫色砂质泥岩与第六岩组灰白、
闸室消能段桩号0+3090+354,闻室设计底高
灰紫色中粗粒长石砂岩层中,主要处于弱微风化岩层程位于第七岩组暗紫色砂质泥岩与第八岩组中粗粒
中。洞顶围岩厚度17-20m,主要为第八岩组中粗粒长长石砂岩砾岩弱风化岩层中,其下为第六岩组至第四
石砂岩,岩性较硬,底部为2~4m厚的砾岩。洞底位于岩组砂岩泥质与砂岩互层。建议对建基面以下砂岩与
地下水位附近。洞帘开挖后将形成高约17m的高边砂质泥岩互层进行固结灌浆处理。建议弱风化基岩地
坡,且受卸荷裂隙的影响。建议围岩类别按Ⅳ类考虑。基承载力标准值1.0~1.5MPa。该段开挖边坡高度约
规模较大的变形和破坏可能发生,建议喷混凝土、系12-~20m,边坡上部低液限粉土层厚1~8m,强风化砂
统锚杄加钢筋网,并浇筑混凝土衬砌。建议取坚固系岩、砂质泥岩层厚3~4m,边坡下部为弱风化砂岩层。
数2~3,单位弹性抗力系数1200~1400MNm3,岩石该段主要存在开挖高边坡稳定问题,建议开挖边坡覆
单轴饱和抗压强度20~25MPa,泊松比0.20-0.25。建盖层1:1,强风化基岩1:0.75,弱微风化基岩1:0.3
议洞帘开挖边坡强风化基岩1:0.75,弱微风化基岩1:0.5,设马道,并对边坡进行防护,确保边坡稳定。
1:0.3~1:0.,设马道,并对洞帘边坡进行喷护,减缓岩2.2.7尾水渠段
石进一步风化。
尾水渠段桩号0+353.90+376.1,位于第八岩组
2.2.4洞身段
中粗粒长石砂岩、研岩弱风化岩层中,砾岩层出露不
洞身段桩号0+075-0+260,位于二叠系上统上稳定。该段开挖边坡高度8~14m,主要为第九岩组暗
石盒子组第八岩组中下部的中粗粒长石砂岩、砾岩、紫色泥岩、砂质泥岩夹细粒砂岩与第八岩组中粗粒长
第七岩组暗紫色砂质泥岩及第六岩组上部中粗粒长石砂岩强弱风化岩层。该段主要存在开挖边坡稳定
石砂岩层中,洞身主要处于弱微风化岩层中。洞顶围及泄洪洞行洪时洪水冲刷问题,建议开挖边坡强风化
岩厚度17~30m,为第八岩组中上部中粗粒长石砂岩、基岩1:0.75,弱风化基岩1:0.3~1:0.5,设马道,并对边
砾岩和第九岩组暗紫色砂质泥岩。洞底位于地下水位坡进行喷护,减缓岩石进一步风化。
以上或附近。围岩类别为皿类。洞身围岩第八岩组下3结论
部出露不稳定砾岩,胶结差,且岩体中北西向节理裂
综上所述,太平水库工程泄洪导流洞布置于坝址
隙与洞轴线近平行,在不利结构面组合下,可能形成左岸是可行的。泄洪导流洞洞身多位于弱微风化基岩
不稳定块体,局部稳定性差。建议喷混凝土,采用局部中,洞身及洞底围岩为第六岩组上部中粗粒长石砂
错杅,必要时采用系统锚杄加钢筋网支护。建议取坚岩、第七岩组砂质泥岩及第八岩组下部含砾砂岩、砾
固系数3~4,单位弹性抗力系数1400~1800MNm3,岩,围岩稳定性较好,多属Ⅲ类围岩,进出口段等洞段
岩石单轴饱和抗压强度20~30MPa,泊松比0.25。
围岩稳定性较差,为Ⅳ类围岩。总体评价泄洪导流洞
2.2.5出口段
工程地质条件较好,可满足工程要求。
出口段桩号0+2600+