辛庄水库扩建工程地质勘察分析与评价

辛庄水库扩建工程地质勘察分析与评价陈夫鑫【摘 要】结合山东省枣庄市辛庄水库扩建工程,阐述了水库工程概况、工程区地质 条件以及水库存在的主要工程地质问题,并依据勘察结果给出分析与评价,提出相应 的处理建议.期刊名称】山东水利年(卷),期】2015(000)007【总页数】2页(P43-44) 【关键词】 水库扩建工程;工程地质勘察;分析评价;坝基渗漏【作 者】 陈夫鑫【作者单位】 枣庄市水利综合服务站,山东枣庄 277800【正文语种】 中文【中图分类】 TV697枣庄市辛庄水库于1960年建成蓄水，属淮河流域南四湖水系，坝址以上流域面积17.5 km2。辛庄水库现状为小(1)型水库，兴利水位为195.3m ,校核洪水位 199.5m。扩建辛庄水库的主要任务是解决水库灌区用水、保障附近农村居民引水 安全、提高区域防洪标准和改善流域内河流生态环境。库区属泰沂山脉西南麓，地形复杂多样，山地丘陵多，平原少，东部为海拔500 m 以上的群山区；西部为海拔 100m 以下的低山丘陵和山前倾斜平地。区域内北 东部高，南及西部低，最低处海拔为80m，相对高差为540m。北部和南部多为 丘陵区，其走向多呈东西向；东西向山系之间的分布着长条形单斜断块谷地，其走 向与山脉走向基本一致，地势东高西低，处于自然倾斜状态。本区地处沂沭断裂带以西、白彦隆起的南翼，地层属华北地层区、鲁西地层分区、 徐州-宿县地层小区，太古界的变质岩系，元古界前震旦系，古生界的寒武、奥陶 系和新生界第四系均有分布，侵入岩主要分布在该区的北部分布。基岩大面积出露， 第四系分布在山间谷地及山间盆地低洼处。2.1 基本地质条件水库东、西侧多为丘陵，西部丘陵海拔高度为318.20337.60m，总体上呈西北、东南走向，由前震旦系碳酸盐岩夹碎屑岩、火成岩构成；东部丘陵海拔高度为318.00360.00m。库区内地层主要为第四系地层及火成岩，区内断裂构造发育， 以北西向断裂、近东西向断裂为主。2.2 水库工程地质问题1）库区渗漏。库区山体宽厚、库周及库底岩石透水性差、库周地下水位高于扩建后的正常蓄水位、没有大规模导水性断裂通向库外，不会产生库区渗漏问题。2）水库浸没。由于库区组成库岸的岩体多为透水性差的侵入岩体，地下水主要受大气降水补给，地表水排泄畅通，库区周边山间相对低洼处，地形相对较高，地面 高程一般高出水库扩容后的最高蓄水位，在兴利水位条件下一般不存在浸没问题， 仅在紧临库周附近可能存在浸没问题。3）库岸稳定。库岸边坡稳定性较好，扩容后库水位的抬高，可能会造成库岸局部 小规模坍塌，但不会产生较大规模的库岸再造。4）固体径流淤积。水库固体径流主要来源是库区周围风化岩碎屑，经现场踏勘，分水岭处出露基岩全风化厚度为1.01.5m ,并且山坡较陡，暴雨季节风化的岩 石颗粒及碎块极易被地表径流带入库内。5）诱发地震情况。水库地处构造相对稳定地块，无深大断裂穿过坝址，勘察区地 层稳定，岩石饱和单轴抗压强度大于60 MPa，强度完全能够承载水库蓄水后产生 的水压力；库区地下也没有吸水矿物存在，不存在地下水深部循环的地质条件，地 下应力场改变轻微。从以上分析，水库产生诱发地震的可能性较小。3.1 坝体工程地质条件1）勘察结果对均质坝土料质量评价如表1。2）大坝坝前上游坝坡干砌石护坡质量较好。大坝后坡坝面及坝脚均设置护坡，并 设置横向排水沟，符合要求。3）大坝坝体土的渗透变形的判断，根据土工试验坝体土渗透变形的形式为流土， 坝体土的允许水力比降0.50。3.2 坝基地质条件1 ）地层岩性。根据地质勘探揭露的结果，辛庄水库坝基由古元古界（Pt1）全风 化微风化花岗岩组成，其特征描述如表3。2 ）大坝坝基的工程地质评价。桩号0+262-0+387段分布着一层厚0.3 0.5m 的淤泥质壤土，属软弱土层，对坝体抗滑稳定不利，建议采取盖重或坝后排水等工 程措施处理。坝基下伏-1淤泥质壤土、-2黏土、-1层全风化花岗岩、-2 层强风化花岗岩、-3层中风化花岗岩，各岩层透水性如表3所示。水库坝基土 层部分均为弱透水层，渗漏量较小。根据上述分析结果，坝基主要为淤泥质壤土、 黏土和花岗岩，淤泥壤土和黏土具弱-极弱透水性，花岗岩全、强风化层具中等透 水性，中等风化层具弱透水性，淤泥质壤土主要分布在桩号0+262-0+387范围 且贯通上下游。上游水位采用按扩容后兴利水位200.60m时，下游水位采用坝后 地面平均高程181.00m，水头差为19.60m。计算得到大坝兴利库容为642.6万 m3，大坝坝基年渗漏量约19.63万m3，占兴利库容的3.05%。由于-1层全风 化花岗岩的透水率为32.80LU，-2层强风化花岗岩透水率为58.3Lu，均具中等 透水性，建议对坝基进行帷幕灌浆，灌浆深度进行入中风化花岗5.0m。总之，通过以上分析可知，水库区基本不存在水库渗漏、浸没、库岸失稳和水库诱发地震等工程地质问题。库区工程地质条件良好，虽部分区域地质条件有问题，但 影响程度较小，对水库扩建工程施工设计基本没有影响。现状坝体为壤土均质土坝，渗透系数在3.72x10-59.19x10-6cm/s之间，具弱透水性；压缩系数在0.2570.514之间，大部具中等压缩性；压实度平均0.93，不满足设计要求；坝顶分布厚0.8 2.0 m厚贯通上下游的中砂，存在渗漏问题。坝基主要为淤泥质壤土、粘土和花岗岩，淤泥壤土和黏土具弱极弱透水性，花岗岩全、强风化层具中等透水性，中等风化层具弱透水性，淤泥质壤土主要分布在桩号0+2620+387范围且贯通上下游。