黃忠
摘要:右江河谷地質(zhì)情況復(fù)雜,增加了高揚(yáng)程抽水泵站建設(shè)難度,本文分析泵站四級(jí)揚(yáng)程基本概況,采用現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)鉆探揭露、原位測(cè)試與室內(nèi)土工試驗(yàn)相結(jié)合的方法,對(duì)四級(jí)泵站的工程地質(zhì)條件及特征進(jìn)行詳細(xì)探討,提出其不良地質(zhì)問題主要是地形起伏大、有崩塌、場(chǎng)地排洪和地基隱患等四個(gè)方面,供泵站建設(shè)進(jìn)行參考和決策。
關(guān)鍵詞:抽水站; 地質(zhì)勘探; 地質(zhì)條件;
1泵站基本情況
某抽水站為四級(jí)揚(yáng)程,其中一級(jí)泵站位于田陽縣田州鎮(zhèn)三雷村右江河段左岸沖溝邊(控制洪水位線),擬建泵站整平高程約748 m,泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程111m;二級(jí)泵站位于右江河左岸二級(jí)階地,擬建泵站整平高程843 m,泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程125 m; 三級(jí)泵站位于右江河中游左岸一級(jí)基座階地,擬建泵站整平高程934 m,泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程100m;四級(jí)泵站位于右江河左岸湖盆堆積物之上,擬建泵站整平高程1 010 m,泵站設(shè)計(jì)揚(yáng)程96 m。
2 地質(zhì)條件分析
2.1一級(jí)泵站工程地質(zhì)條件
擬建泵站所處沖溝長約1 km,匯水面積約1 km2 ,溝頂高程約973 m,下游溝口部位溝心高程約733 m,溝心最大寬度約50 m。溝兩側(cè)均為上三疊統(tǒng)砂泥巖組成的陡峭巖質(zhì)邊坡,呈多級(jí)臺(tái)階狀,總體坡度在40°左右。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,擬建場(chǎng)地地層產(chǎn)狀為NNE0 ~ 10NW∠1°~ 3°,擬建場(chǎng)地內(nèi)未見有活動(dòng)性斷裂,僅在基巖內(nèi)發(fā)育一組近正交的共軛剪節(jié)理,傾角均近于直立。另在風(fēng)化帶發(fā)育有風(fēng)化節(jié)理,其發(fā)育程度因風(fēng)化程度而異,一般發(fā)育深度在地面以下18 m 以內(nèi),18m 以下不發(fā)育。
根據(jù)鉆探揭露,擬建場(chǎng)地地下水位埋深3.5 m,水位標(biāo)高729.0 m,地下水類型為沖積層松散巖類孔隙潛水,含水層巖性以卵石為主。
2.2二級(jí)泵站工程地質(zhì)條件
擬建二級(jí)泵站所處二級(jí)階地,為一塊不規(guī)則矩形場(chǎng)地,長約280 m,寬約250 m,地面高程880 m,場(chǎng)地東側(cè)為一巖質(zhì)谷坡,坡高約60 m,坡度約35°,現(xiàn)狀邊坡較為穩(wěn)定。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,擬建場(chǎng)地地層產(chǎn)狀為NNE0 ~ 10NW∠1°~ 3°,擬建場(chǎng)地內(nèi)未見有活動(dòng)性斷裂,僅在基巖內(nèi)發(fā)育一組近正交的共軛剪節(jié)理,傾角均近于直立。
根據(jù)鉆探揭露,擬建場(chǎng)地地下水位埋深大于50 m,水位標(biāo)高約829.0 m,地下水類型為基巖裂縫水,含水層巖性以砂泥巖構(gòu)造裂縫為主。
2.3三級(jí)泵站工程地質(zhì)條件
擬建泵站位于右江河中游左岸一級(jí)基座階地,地面高程933 ~ 840 m,泵站北東方向?yàn)橛医幼蟀豆绕?,現(xiàn)狀谷坡為第四系砂質(zhì)粘土覆蓋,谷坡高度大于100 m,谷坡較陡地段坡度約30。泵站場(chǎng)地南北兩側(cè)沿谷坡各有一條小沖溝,北側(cè)沖溝匯水面積0.2 km2 ,南側(cè)沖溝匯水面積0. 007 km2。
擬建場(chǎng)地地貌部位為右江河左岸一級(jí)基座階地后緣,無基巖出露,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,擬建場(chǎng)地?zé)o活動(dòng)斷裂及其它地質(zhì)構(gòu)造,僅在場(chǎng)地東邊出露的風(fēng)化石中存在垂直節(jié)理,易產(chǎn)生黃土崩塌。
根據(jù)鉆探揭露,擬建場(chǎng)地地下水位埋深5.2 m,水位標(biāo)高928.33 m,高于右江河河槽地表水位。地下水類型為沖積層松散巖類孔隙潛水,含水層巖性為粉細(xì)砂層。
2.4四級(jí)泵站工程地質(zhì)條件
擬建泵站位于右江河左岸湖盆堆積物之上,地面高程1 002 ~ 1 008 m,泵站北東方向?yàn)橛医幼蟀豆绕?,現(xiàn)狀谷坡為砂礫質(zhì)粘土覆蓋,谷坡高度大于50 m,谷坡坡度較緩。泵站場(chǎng)地南側(cè)有一條小沖溝,沖溝匯水面積0.3 km2。
擬建場(chǎng)地地貌部位為榆溪河左岸湖盆堆積物之上,無基巖出露,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,擬建場(chǎng)地?zé)o活動(dòng)斷裂及其它地質(zhì)構(gòu)造。
根據(jù)鉆探揭露,擬建場(chǎng)地地下水位埋深24.5 m,水位標(biāo)高980.7 m,高于榆溪河河槽地表水位。地下水類型為沖積層松散巖類孔隙潛水,含水層巖性為粉細(xì)砂層。
3主要工程地質(zhì)問題分析
3.1 地形起伏較大,增加了施工開挖量和難度
擬建泵站所處位置現(xiàn)狀地形起伏較大,如一級(jí)泵站高程定在742 m,則必須對(duì)現(xiàn)有坡腳進(jìn)行塹坡,最大塹坡高度15m。塹坡時(shí)微風(fēng)化砂巖可按10.5的綜合坡比塹坡; 中風(fēng)化砂泥巖可取1.75的綜合坡比,強(qiáng)風(fēng)化砂泥巖可取1:1的綜合坡比,具體設(shè)計(jì)時(shí)可結(jié)合地形條件將塹坡坡線設(shè)計(jì)為多級(jí)臺(tái)階狀,遵循陡坡寬臺(tái)的設(shè)計(jì)原則。二級(jí)泵站現(xiàn)狀地面高程約880 m,設(shè)計(jì)泵站場(chǎng)地整平高程約836 m,場(chǎng)地需開挖約44 m,上部約20 m 為砂質(zhì)粘土邊坡,下部24 m 為風(fēng)化巖邊坡,因此,邊坡開挖高度大,棄土方量大,工程造價(jià)高。
3.2 現(xiàn)有場(chǎng)地兩側(cè)谷坡均有大量崩塌隱患
雖然三級(jí)、四級(jí)泵站地勢(shì)開闊平坦,兩側(cè)無不良地質(zhì)現(xiàn)象,但一級(jí)泵站場(chǎng)地位于右江河右岸一小型沖溝溝心部位,溝兩側(cè)基巖谷坡陡峭,崩塌發(fā)育,現(xiàn)狀坡腳堆積大量崩積塊石,崩塌體對(duì)泵站安全影響較大。二級(jí)泵站場(chǎng)地位于右江河左岸殘留二級(jí)階地頂部,左岸無崩塌隱患,但右江河右岸谷坡陡峭,巖石裸露,存在崩塌隱患。
3.3 場(chǎng)地排洪問題
一級(jí)泵站因?yàn)榈貏?shì)低洼,需進(jìn)行排洪建設(shè)?,F(xiàn)有沖溝匯水面積約1 km2 ,溝心回填后,場(chǎng)區(qū)排洪問題需要采取相應(yīng)的工程措施,建議沿溝心左岸布置排洪涵管。二級(jí)泵站由于場(chǎng)地整平后標(biāo)高較低,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮右江河洪水問題。三級(jí)泵站場(chǎng)地南北兩側(cè)沿谷坡各有一條小沖溝,北側(cè)沖溝匯水面積0.2km2 ,南側(cè)沖溝匯水面積0007 km2。四級(jí)泵站場(chǎng)地南側(cè)有一條小沖溝,沖溝匯水面積0.3 km2 ,所以需在場(chǎng)地內(nèi)作好排洪渠建設(shè)。
3.4部分地基有隱患
一級(jí)泵站擬建場(chǎng)地如整平至742 m 高程,則溝心回填土厚度為6 m,大量的泵站設(shè)施將位于填方地基,因此必須采用壓實(shí)填土,填土材料可選用右江河河床的砂卵石。為避免大填大挖產(chǎn)生的工程地質(zhì)問題,在工藝允許的情況下,盡量將泵站平面置于不同高程,在泵站平面內(nèi),可采用多級(jí)支擋的方式,這樣可減小土方工作量,同時(shí)提高安全保證。
4 結(jié)語
總之,工程地質(zhì)是影響泵站安全建設(shè)的重要因素,通過地質(zhì)鉆探、原位測(cè)試與室內(nèi)土工試驗(yàn),對(duì)4 個(gè)泵站的地質(zhì)條件詳細(xì)進(jìn)行了分析,并對(duì)地層特征進(jìn)行了深入討論,針對(duì)不良地質(zhì)問題造成的不安全因素,分別從選址、工程設(shè)計(jì)、完善配套設(shè)施和施工等方面提出相關(guān)建議,以確保項(xiàng)目順利實(shí)施,值得右江河谷,乃至珠江流域河谷地區(qū)高揚(yáng)程抽水工程進(jìn)行借鑒。
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(作者單位:田陽區(qū)水利局)