張保勝

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 工程概況

張峰水庫位于晉城市沁水縣張峰村沁河干流上，距晉城市城區(qū)90 km，總庫容3.94億m3，是沁河干流上一座以城市生活與工業(yè)用水、農(nóng)村人畜飲水為主，兼顧防洪、發(fā)電等綜合利用的大型水利樞紐工程。

原初設(shè)張峰水庫輸水工程方案由總干、一干、大陽聯(lián)接段、二干和三干組成，主要建筑物有倒虹吸、隧洞、渡槽、明渠、輸水管道、調(diào)節(jié)水池和揚水站等。

總干原初設(shè)方案始于張峰水庫供水發(fā)電洞出口，至澤州縣東大陽村西北末端的調(diào)壓水池，長50.05 km；然后經(jīng)聯(lián)接段至大陽鎮(zhèn)東1 km處的二、三干分水口，長3.254 km。

通過專家多個方案的反復論證，最終選定了壓力管線方案。張峰水庫總干輸水方案工程從渠首至高平市南韓莊總干末端調(diào)蓄水池，全長63 km。其中總干前25 km（渠首至沁水縣端氏鎮(zhèn)金峰村20號隧洞出口）仍為原線路設(shè)計方案不變；總干后38 km（沁水縣端氏鎮(zhèn)金峰村20號隧洞出口至高平市南韓莊總干末端調(diào)蓄水池）主要采用壓力管道輸水，其管道接20號隧洞出口后，穿固縣河，經(jīng)過胡底村、樊莊村、交河村、原村、陳莊村、掌里村，終至南韓莊村東南總干末端調(diào)蓄水池。

2 七坡泵站工程地質(zhì)條件及評價

2.1 工程地質(zhì)條件

七坡泵站站址位于七坡村東胡底河左岸河漫灘，輸水線路樁號5+869.18處。因河道整治，地勢平坦開闊，地面高程718 m左右，現(xiàn)為桑園及耕地。

站址表層為第四系全新統(tǒng)（Q4pal）洪沖積物，巖性為混合土卵石、低液限黏土，厚度10～13 m。下伏基巖為二疊系上統(tǒng)上石盒子組（P2s）砂巖、砂質(zhì)頁巖。地基底高程712.9 m，開挖深度5～6 m。

場地地下水位埋深3.0 m左右，由南邊向北邊河床排泄。據(jù)鉆孔ZK08Q-2、ZK08Q-4注水試驗資料，卵石混合土滲透系數(shù)為23 m/d。

站址地基覆蓋層從上到下地層巖性依次為：

第一層為耕植土，褐色，松散，多含植物根系，厚度 0.1～0.5 m。

第二層為混合土卵石、卵石混合土層，褐色，厚1.95～3.95 m，場地南部薄，北部逐步變厚。漂卵礫石成份多為砂巖，漂卵石含量55.5%～66.3%，多呈次棱角狀，局部含孤石，礫含量21.6%～29.5%，呈次棱角～次圓狀，砂為中粗砂，礦物成份主要為石英、長石及頁巖碎屑，含量10%～16.1%，含少量細粒土。據(jù)勘探資料，本層錐貫擊數(shù)13～36擊，平均值23.17擊，經(jīng)鉆桿修正后錐貫擊數(shù)為22.7擊，錐貫點數(shù)為6個點（次）。

第三層為含礫低液限黏土層，褐黃色，濕～飽和，硬塑，較均勻，厚0.6～3.8 m，場地南厚，沿北邊河床方向逐步浸滅。據(jù)鉆孔取樣試驗，含水率為17.3～18.5，平均值17.9，液性指數(shù)0.09～0.17，平均值0.14，飽和壓縮系數(shù)大值平均值0.31 MPa-1，屬中等壓縮性土，飽和快剪小值平均值c=8.5 kPa，φ=16.8°，取每組峰值強度統(tǒng)計得出小值平均值，用最小二乘法算出c=9.4 kPa，φ=17.4°。據(jù)本次鉆孔標準貫入試驗錘擊數(shù)8～13擊，平均值9.8擊，修正后標準貫入試驗錘擊數(shù)平均值9.01擊。

第四層為混合土卵石、卵石混合土層，性狀同第二層，局部夾薄層低液限粉土透鏡體。本層鉆孔錐貫錘擊數(shù)12～50擊，平均值為25.3擊，鉆桿修正后錐貫錘擊數(shù)平均值為18.92擊，錐貫點數(shù)為27點次。

2.2 工程地質(zhì)評價

2.2.1 地基承載力

建筑物地基主要涉及地層有混合土卵石、卵石混合土層及低液限黏土層。據(jù)現(xiàn)場鉆孔標錐貫試驗及低液限黏土室內(nèi)試驗，地基承載力地質(zhì)建議值：混合土卵石、卵石混合土層300～400 kPa，低液限粉土層80～100 kPa。

2.2.2 基坑邊坡穩(wěn)定

基坑邊坡開挖涉及地層有混合土卵石、卵石混合土及低液限黏土層，結(jié)構(gòu)松散，且地下水位埋深較淺，邊坡穩(wěn)定性較差。開挖邊坡坡度建議值：低液限黏土為1∶0.75～1∶1.0；混合土卵石邊坡坡度分兩種情況：水上 1∶1.0～1∶1.25，水下 1∶1.25～1∶1.5，必要時進行支護處理。

2.2.3 基坑涌水

建筑物基礎(chǔ)置于第四系全新統(tǒng)洪沖積（Q4pal）混合土卵石、低液限黏土中，基底為混合土卵石層。地基底高程712.9 m，開挖深度5～6 m。場地地下水位埋深3 m左右，基礎(chǔ)底面低于場地地下水位，在開挖過程中，基坑將產(chǎn)生涌水現(xiàn)象。

根據(jù)鉆孔資料，場地主要含水層為Q4pal地層中的卵石混合土層，含礫低液限黏土屬相對隔水層。基坑涌水量估算參考《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》，選用均質(zhì)含水層承壓—潛水非完整井基坑涌水量。計算公式如下：

式中：Q——涌水量，m3/d；

K——滲透系數(shù)，m/d，取值23.5；

M——含水層厚度，m，7.6；

H——承壓水頭高度，9.1 m；

h——降深后水位高度，6.1 m；

r0——基坑半徑，取值20.3 m；

R——影響半徑，取值77.0 m。

經(jīng)計算，基坑涌水量約為2 001.08 m3/d。

2.2.4 場地水腐蝕性評價

場地地下水及河水均為HCO3-Ca型水，地下水及河水pH指標分別為6.3和6.28。據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》附錄G判別，環(huán)境水對混凝土腐蝕程度為弱腐蝕，腐蝕性類型為分解類一般酸性型。

3 結(jié)語

水庫輸水工程總干所處呂梁—太行斷塊、沁水塊坳的沾尚武鄉(xiāng)—陽城北北東向褶帶的南部。工程區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，主要構(gòu)造形跡為褶皺，無活動性斷裂，其輸水線路沿線無滑坡或潛在不穩(wěn)定邊坡存在，場地穩(wěn)定性好。總干工程區(qū)地震動峰值加速度值0.05 g，地震動反應(yīng)譜特征周期0.45 s，地震基本烈度為6度。