云南省京平水庫壩址水文地質條件及壩基滲漏分析

1、    云南省京平水庫壩址水文地質條件及壩基滲漏分析    李勇+陳加奇摘要：本文對云南省京平水庫的壩址的水文地質條件和壩基巖石質量進行了評價，充分對壩基的滲漏問題進行了分析，并對壩基防滲處理提出了合理的建議。關鍵詞：云南省 水庫 水文地質 滲漏1 概述京平水庫壩址位于老賀平掌村老謠河上游150m處，河床高程1624.50m。水庫壩高62.8m，總庫容約304.1萬m3，興利庫容246.0萬m3，是一座以農(nóng)田灌溉為主的?。ǎ┬退こ獭Ｌ幵诶现{河由寬緩的“u”型河谷向“v”型谷遞變段，該段地形較完整，作為水庫壩址樞紐，地形條件較好。通過項目前期工作，發(fā)現(xiàn)

2、庫區(qū)近壩段右岸山脊地下水位較低，可能存在滲漏問題。因此本文根據(jù)壩基滲漏量和滲透穩(wěn)定性復核防滲底界和幕體防滲標準，對水文地質條件和壩基的滲漏情況進行了進一步的復核。2 基本地質條件壩址區(qū)主要發(fā)育兩類地貌：侵蝕堆積河谷地貌；構造剝蝕侵蝕岸坡地貌。河谷地貌，河床為侵蝕堆積河谷階地地貌，兩側發(fā)育有不連續(xù)級階地。壩址區(qū)河流呈略向南西凸的“u”字型，壩址河流整體nw向。河床寬510m，高程16301620m，縱比降平均10%，河谷呈“u”型谷，兩岸局部見零星級階地，階面高出河床約2.0m，階面寬2.05.0m。構造剝蝕侵蝕岸坡地貌，壩址區(qū)兩岸均殘留有級剝夷面，據(jù)鉆孔揭露，左岸局部有殘留階地分布，呈斜坡臺地

3、交替復合型岸坡，局部形成洼地；右岸屬構造侵蝕岸坡，地形相對順直完整，坡度4045°，局部形成陡崖。壩址內(nèi)沖溝多為沿ne向陡傾角節(jié)理發(fā)育的規(guī)模較小的季節(jié)性有水沖溝，其切割深度315m，寬1.05.0m，延伸長度均小于200m。主要分布有兩條沖溝，均位于右岸，其中1#沖溝位于右岸壩軸線上游110m，溝長65m，切割深515m，對壩址存在一定影響。壩址區(qū)出露中生界侏羅系上統(tǒng)景星組（j3j）地層，表層分布有第四系松散堆積物。壩址區(qū)位于景星街褶皺傾伏段，塘上街斷層及陸野斷層之間，陸野斷裂離壩址區(qū)最近約3km。主構造線方向為近南北向，次級伴生斷層未見發(fā)育。巖層總體走向ne，傾向nw，傾角15&#

4、176;30°，為一單斜構造。受ew向構造應力的擠壓，局部巖層具撓曲現(xiàn)象，節(jié)理裂隙發(fā)育。壩址區(qū)主要發(fā)育三組裂隙， 詳見表1。表1 壩址區(qū)裂隙統(tǒng)計表通過鉆孔揭露，右壩肩河床高程（1620m）附近，為灰白色長石石英砂巖及含礫砂巖接觸帶，受河床卸荷作用等的共同作用，該帶巖體較破碎，結構面張開25mm，見次生泥質充填，且其滲透系數(shù)較大，為一透鏡體，山脊地下水位受其影響略高于河水位，對工程有一定的影響。3 水文地質條件巖（土）體透水性，根據(jù)壩址區(qū)巖（土）體根據(jù)鉆孔壓（注）水試驗取得透水率，統(tǒng)計結果見表2。表2 壩址巖（土）體透水率（q）統(tǒng)計表從表2中可看出壩址內(nèi)巖（土）體透水率（q）一般在2.

5、8112.3lu之間，屬弱極強透水巖（土）體。其中，q松散堆積物、全、強風化巖體以及擠壓破碎帶之透水率（q）均大于5.0lu，為含水透水巖體，弱、微風化巖體之透水率（q）一般小于5.0lu，為相對隔水巖體。壩址區(qū)相對隔水層（帶）為弱風化下帶新鮮巖體，設計防滲透標準為透水率5 lu，分布連續(xù)。其埋深：左岸3280m；河床3032m，右岸30108m。對于地下水補給、徑流、排泄，壩軸線的大壩位置均置于砂泥巖之上，屬同一個水文地質單元，壩址兩岸接受大氣降水補給，通過兩岸巖土體孔隙、裂隙徑流，向老謠河排泄，老謠河為壩址區(qū)最低排泄基準面。4 壩基巖體質量評價本工程分析結合工程規(guī)模及推薦壩型來確定建基面：

6、原則上清除強風化上部強卸荷松動、變形巖體及松軟土石，以強風化帶中下部弱卸荷帶巖體為建基面。據(jù)此，壩基清基深度為：左岸3.56.0m，河床2.53.5m，右岸1.04.5m。壩基巖體質量為建基面巖體質量。根據(jù)工程巖體分級標準（gb 50218-94），對工程區(qū)壩基巖體進行工程地質定量分級，計算公式采用bq=90+3rc+250kv。其中：bq表示巖體基本質量指標；rc表示巖石飽和抗壓強度（室內(nèi)試驗值）；kv表示巖體完整指數(shù)。使用該公式時遵守以下限制條件：當rc>90kv+30時，應以rc=90kv+30代入計算bq值。當kv>0.04rc+0.4時，應以kv=0.04rc+0.4和r

7、c代入計算bq值。計算后得出當?shù)夭牧蠅螇位鶐r體級別，詳見表3。表3 壩基巖體基本質量分級統(tǒng)計表注：完整系數(shù)系根據(jù)巖體體積節(jié)理數(shù)jv進行經(jīng)驗取值。5 壩基滲漏、繞壩滲漏分析及處理建議5.1 壩基滲漏、繞壩滲漏分析壩址區(qū)內(nèi)分布有第四系松散孔隙含水透水層、全強風化巖體孔隙裂隙含水透水層及擠壓破碎帶含水透水層，透水層透水性中等極強，層厚較大；據(jù)鉆孔揭露，右壩肩凸出山脊，河床1680m高程附近為灰白色長石石英砂巖及含礫砂巖接觸帶，受河床卸荷作用等的共同作用，該帶巖體較破碎，且其滲透系數(shù)較大，為一透鏡體，山脊地下水位受其影響略高于河水位，遠低于正常蓄水位。壩基滲漏及繞壩滲漏問題較為突出。透水帶根據(jù)鉆孔壓（

8、注）水試驗成果，結合地形地貌、地層巖性、地質構造、巖石風化程度等因素進行劃分，共劃分為兩個透水帶，即：中等透水帶（10q<100lu）、弱透水帶（5q<10lu）。本工程根據(jù)相關規(guī)程、規(guī)范，結合工程設計規(guī)模，視弱透水中下帶（q5.2 防滲處理建議根據(jù)壩址區(qū)大量水文地質試驗資料估算的壩基及繞壩滲漏總量達78.35×104m3/a，防滲處理建議采用帷幕灌漿方案。帷幕線沿壩軸線布置，帷幕線左端以左壩端為基點往外延長55.35m，帷幕線右端以右壩端為基點往外延長85.46m，均延伸到兩岸正常蓄水位與地下水交點，帷幕線總長372.01m。帷幕底界深入相對隔水層中5m。根據(jù)工程規(guī)模及壩高，以q<5（lu）（設計防滲標準）作為相對隔水層，帷幕底界深入相對隔水層中5m，左岸帷幕平均深約59.5m，右岸平均深約86.0m，河床平均深57.5m。帷幕灌漿建議：采用單排孔，孔距1.5m。施工過程中如遇破碎帶應加大帷幕灌漿深度。6 結束語通過對京平水庫基本地質條件的詳細描述和水文地質條件、壩基巖體質量進行了評價，充分分析了壩基的滲漏問題，并對壩基防滲處理提出了合理