库坝区工程地质问题共36页

库区公路工程地质问题思索1概述丹江口水利枢纽工程位于湖北省丹江口市，按国家批准分两期开发。

初期工程于1958年动工兴建，1973年建成投入运行，正常蓄水位157，死水位140。

作为南水北调中线水源工程，丹江口大坝加高14．6后，正常蓄水位上升到170。

丹江口水库正常蓄水位抬高至170后部分沿江公路将被淹没，造成交通中断，为避免公路淹没对地方经济发展造成不利影响，需对沿江已建公路进行复建。

拟建公路东起河南省淅川县，西至大石桥乡图1。

设计长度35．205，路面宽9，路基宽12，设计车速60局部地形地质条件复杂地段40。

拟建公路沿线布置有涵洞、桥梁、挡墙等。

2地质概况2．1地形地貌本线路经过的地貌单元有鹳河及丹江阶地、丘陵、低山岗地和冲沟等，地形起伏较大。

海拔最高处为雷锋垭，高程约236，最低处为郭嘉渠附近，高程约160。

2．2地层岩性线路沿线地层变化较大，从中生代到古生代均有出露，公路沿线分布地层见表1。

2．3地质构造工程区位于秦岭褶皱系的东边，处于南秦岭印支冒地槽褶皱带之中，北边邻近礼县—榨水华力西优地槽褶皱带和北秦岭加里东褶皱带。

2．4水文地质特征由鹳河及丹江阶地、丘陵和岗地、冲沟地貌组成，丘陵和岗地地形起伏大，且沟谷发育，区内地表水排泄条件好。

地下水按赋存介质分为第四系孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水。

地下水埋深0．5～2．0，受大气降水补给，水量受降水影响较大，雨季水量大，旱季水量较小。

总体上该类地下水贫乏，沿线未见基岩裂隙水以井、泉的形式排泄。

岩溶水主要发育在灰岩区，多以泉水形式出露，公路沿线共出露岩溶泉水4处，流量180～350，其中王泉的流量最大，达到约3000。

3主要工程地质问题及工程处理措施线路存在的主要工程地质问题为膨胀土、软土、滑坡、岩溶、路基不均匀沉降和稳定、顺向坡稳定性、深路堑等。

3．1膨胀土问题1膨胀土沿线分布广泛，线路长度共计12．97，约占全线长度的36．83。

主要为第四系中上更新统冲积2+3粘土层，根据室内试验成果，该土层自由膨胀率41～49，具弱膨胀性。

第40卷第5期2009年3月人民长江Y ang tze R i v erV o. l 40, N o . 5M ar . , 2009收稿日期:2008-10-20作者简介:王启国, 男, 长江水利委员会长江岩土工程总公司地质公司, 工程师。

文章编号:1001-4179(2009 05-0080-04王甫洲水利枢纽坝基主要工程地质问题及对策王启国1严应征1林仕祥1潘坤1(1. 长江水利委员会长江岩土工程总公司, 湖北武汉430010; 2. 长江水利委员会长江勘测技术研究所, 湖北武汉430011摘要:王甫洲水利枢纽坝基地层为第四系土层和下第三系极软岩, 挡水建筑物总长度约19km 。

主要工程地质问题有石膏溶蚀、基岩承压水、极软岩强度、建基岩体易风化及保护、坝基渗透稳定和砂土震动液化等。

针对上述问题, 在施工时采取了相应的工程处理措施, 大坝下闸蓄水后经过9a 的运行, 从各建筑物监测数据表明均无变形迹象, 采取的工程措施是成功的。

关键词:工程措施; 工程地质; 安全运行; 王甫洲水利枢纽中图分类号:P 642; TV 61 文献标识码:A1 概述王甫洲水利枢纽位于湖北省老河口市下游约3k m 处, 上距丹江口水利枢纽约30k m, 是汉江中下游规划兴建的7个梯级中第一个水利枢纽工程。

该枢纽以发电为主, 结合航运, 兼有灌溉、养殖、旅游等综合效益, 为大( 型工程。

正常蓄水位86. 23m, 最大坝高33. 9m, 库容3. 95亿m 3, 电站装机容量109MW, 船闸可通行300t 级船队。

枢纽建筑物包括泄水闸、非常溢洪道、土石坝、重力坝、船闸、电站厂房及围堤等, 所有建筑物挡水前缘总长度约19k m, 枢纽布置方案见图1[1]。

该工程于1993年10月开工, 1998年底实现大江截流, 1999年底水库下闸蓄水, 2000年工程全部竣工。

王甫洲水利枢纽工程地质勘察工作始于1977年, 前后历时达23a , 完成了各类比例尺地质测绘495km 2、钻探11578m 、1/200(500 基坑地质编录96440m 2、岩石物理力学试验49组等。

某水库工程地质问题浅析
心墙防渗体及坝基存在渗漏等工程地质问题，经过对大坝进行防渗加固处理，大坝目前运行良好。

关键词：大坝；坝基；粘土心墙；防渗处理；防渗墙
1 工程概况
水库于1960年破土动工，1973年3月建成蓄水。

坝址区集水面积17.5km2，总库容1361万m3，坝顶高程32.46m。

是一座以灌溉为主，兼有防洪、治涝、供水等综合利用的中型水库。

水库枢纽工程主要有粘土心墙砂壳坝、侧槽式溢洪道、输水隧洞及坝后式水电站等建筑物。

大坝迎水坡为三级坝坡，背水坝坡坡脚设有水平排水层的棱柱体排水设备。

2 大坝工程地质条件
2.1 坝体水库大坝为粘土心墙砂壳坝，根据勘探成果，坝体主要由块石、砂砾卵石、反滤层及主副心墙组成，心墙齿槽位于坝轴线位置，坝体填筑材料（rQ）各土层分述如下：Ⅰ1块石层：分布在上下游坝坡面，块石直径一般为20cm-30cm，最大直径超过50cm，岩性为熔结凝灰岩，呈弱～微风化状。

Ⅰ2砂砾卵石：分布于上下游坡干砌块石与反滤层之间，岩性主要为熔结凝灰岩，表部呈弱风化，稍密，粒径一般3cm～20cm，大者大于30cm。

Ⅰ3反滤层：分布于上下游坡副心墙与砂砾卵石之间，揭露厚度约为1.0m，稍密，主要由中粗砂、砾砂、砾石、卵石从副心墙到砂砾卵石层按粒径由小到大填筑而成。

Ⅱ1（副心墙）含砾砂粉质。

库坝区渗漏问题库坝区渗漏是指库水沿岩石孔隙、裂隙、断层、溶洞等向库盆以外或通过坝基(肩)向下游渗漏水量的现象。

水库的作用是蓄水兴利，在一定的地质条件下，水库蓄水期间及蓄水后会产生渗漏。

对任何一座水库来说，在未采取有效的工程处理措施的情况下，如果存在严重的渗漏现象，将会直接影响到该水库的效益。

而坝区的渗漏，在不少情况下往往导致坝基产生渗透变形，威胁到大坝的安全。

所以，库坝区渗漏问题，是非常重要的工程地质问题，也是最常遇到的问题。

国内外都有不少水库，由于渗漏严重，蓄不住水而成干库；因坝基出现渗透变形而不得不投人大量人力物力来进行处理。

当然，水库蓄水后，水域面积比较大，自然条件又千差万别，十分复杂，如果要求每座水库都滴水不漏，显然不现实。

在工程设计中，一般都要求使水库的渗漏量小于该河流段平水期流量的1％~3％。

由此可见，在水库工程规划设计中，应充分重视库坝区周围地形地质条件的调查研究，不仅要选择好坝址，而且应该选择好库址。

第一节库区渗漏一、水库渗漏的类型(一)水库渗漏的种类水库渗漏可分为暂时性渗漏和永久性渗漏两种。

1．暂时性渗漏水库蓄水初期，由于库水位逐渐抬高，因湿润、饱和库水位以下岩土层的孔隙、裂隙和空洞，导致库水量损失，这种方式的渗漏损失称为暂时性渗漏。

一般情况下，这部分漏失的水量，不会渗到库外，而且经过一段时间后就会停止，并不构成对水库蓄水的威胁，更不致于影响水库的效益。

暂时性渗漏量的大小，取决于被饱和岩层的体积及其空隙串，以及库区的地质条件和水文地质条件。

例如，库盆若由空隙率高的岩层构成，地下水位又很深，或者是在干旱地区，暂时性渗漏损失的水量就会相对较大。

2．永久性渗漏永久性渗漏是指水库蓄水后，库水通过库岸或库盆底部的岩土体中的孔隙、裂隙、断层及溶隙、溶洞等渗漏通道，向库外邻谷、低地或远处低洼排水区持续不断的渗水现象。

这种向库区以外的渗漏，必将直接影响水库蓄水，还可能造成浸没、沼泽化、盐渍化等不良现象。

水利水电工程地质问题分析（一）坝基岩体的工程地质分析不同的坝型，其工作特点不同，所以对地质条件的要求也就不同.因此，除了对各类坝型的工作特点应有所了解外，特别要了解不同坝型对地质条件的适应性和对工程地质条件的要求.由于坝区岩体中存在的某些地质缺陷，可能导致产生的工程地质问题主要有坝基稳定问题（包括渗透稳定、沉降稳定和抗滑稳定）和坝区渗漏问题（包括坝基渗漏和绕坝渗漏）.（二）边坡的工程地质分析1.边坡变形破坏的类型和特征常见的边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡四种类型.此外尚有塌滑、错落、倾倒等过渡类型，另外泥石流也是一种边坡破坏的类型.松弛张裂：是指由于在河谷部位的岩体被冲刷侵蚀掉或人工开挖，使边坡岩体失去约束，应力重新调整分布，从而使岸坡岩体发生向临空面方向的回弹变形及产生近平行于边坡的拉张裂隙，一般称为边坡卸荷裂隙.蠕动变形：是指边坡岩体主要在重力作用下向临空方向发生长期缓慢的塑形变形的现象，有表层蠕动和深层蠕动两种类型.崩塌：是指高陡的边坡岩体突然发生倾倒崩落，岩块翻滚撞击而下，堆积于坡脚的现象，称为崩塌.在坚硬岩体中发生的崩塌也称为岩崩，而在土体中发生的则称为土崩.滑坡：是指边坡岩体主要在重力作用下沿贯通的剪切破坏面发生滑动破坏的现象，称为滑坡.在边坡的破坏形式中，滑坡是分布最广、危害最大的一种.它在坚硬或松软岩层、陡倾或缓倾岩层以及陡坡或缓坡地形中均可发生.2.影响边坡稳定的因素地形地貌条件的影响；岩土类型和性质的影响；地质构造和岩体结构的影响；水的影响；其他因素的影响；包括风化因素、人工挖掘、振动、地震等.（三）地下洞室围岩稳定性的工程地质分析1.地下工程位置选择的工程地质评价.理想的建洞山体应具备的条件：建洞区地质构造简单，岩层厚，节理组数少，间距大，无影响整个山体稳定的断裂带；岩体坚硬完整；地形完整，没有滑坡、塌方等早期埋藏和近期破坏的地形；无岩溶或岩溶很不发育；地下水影响小；无有害气体和异常地热.2.地下洞室围岩的变形与破坏.围岩变形破坏的几种类型：脆性破裂；块体滑动和塌方；层状弯折和拱曲；塑形变形和膨胀.（四）水库工程地质问题分析水库有两类：一类是在河流上筑坝拦水所形成的人工湖泊，即地面水库；另一类是利用地下蓄水构造，经人工控制形成的地下水库.水库蓄水后，水文条件、库周的水文地质条件都会发生比较剧烈的变化，以至影响库区及邻近地段的地质环境.例如库水升高侵润岸坡，风浪作用冲蚀岸坡，地下水位上升侵没洼地等.因此产生了各种工程地质问题，诸如水库渗漏、水库侵没、水库塌岸、水库淤积、水库诱发地震等问题.（五）软土基坑工程地质问题分析1.软土基坑工程地质问题主要包括两个方面：土质边坡稳定和基坑降排水.2.在软土基坑施工中，为防止边坡失稳，保证施工安全，采取的措施有：设置合理坡度，设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位等.3.软土基坑降排水的目的主要有：增加边坡的稳定性；对于细砂和粉砂土层的边坡，防止流砂和管涌的发生；对于下卧承压含水层的黏性土基坑，防止基坑底部隆起；保持基坑土体干燥，方便施工.4.软土基坑开挖的降排水一般有两种途径：明排法和人工降水.其中，人工降水经常采用轻型井点或管井井点降水方式.（1）明排法的适用条件：*不易产生流砂、流土、潜蚀、管涌、淘空、塌陷等现象的黏性土、砂土、碎石土的地层.*基坑地下水位超出基础底板或洞底标高不大于2.0m.（2）轻型井点降水的适用条件：*黏土、粉质黏土、粉土的地层*基坑边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌等现象*地下水位埋藏小于6.0m，宜用单级真空点井；当大于6.0m，场地条件宜用喷射点井、接力点井；场地条件允许宜用多级点井（3）管井降水适用条件：*第四系含水层厚大于5.0m*基岩裂隙和岩溶含水层，厚度可小于5.0m*含水层渗透系数k宜大于1.0m/d。