黃忠
摘要:右江河谷地質情況復雜,增加了高揚程抽水泵站建設難度,本文分析泵站四級揚程基本概況,采用現(xiàn)場地質鉆探揭露、原位測試與室內土工試驗相結合的方法,對四級泵站的工程地質條件及特征進行詳細探討,提出其不良地質問題主要是地形起伏大、有崩塌、場地排洪和地基隱患等四個方面,供泵站建設進行參考和決策。
關鍵詞:抽水站; 地質勘探; 地質條件;
1泵站基本情況
某抽水站為四級揚程,其中一級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,泵站設計揚程111m;二級泵站位于右江河左岸二級階地,擬建泵站整平高程843 m,泵站設計揚程125 m; 三級泵站位于右江河中游左岸一級基座階地,擬建泵站整平高程934 m,泵站設計揚程100m;四級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,泵站設計揚程96 m。
2 地質條件分析
2.1一級泵站工程地質條件
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。溝兩側均為上三疊統(tǒng)砂泥巖組成的陡峭巖質邊坡,呈多級臺階狀,總體坡度在40°左右。
根據(jù)現(xiàn)場調查,擬建場地地層產狀為NNE0 ~ 10NW∠1°~ 3°,擬建場地內未見有活動性斷裂,僅在基巖內發(fā)育一組近正交的共軛剪節(jié)理,傾角均近于直立。另在風化帶發(fā)育有風化節(jié)理,其發(fā)育程度因風化程度而異,一般發(fā)育深度在地面以下18 m 以內,18m 以下不發(fā)育。
根據(jù)鉆探揭露,擬建場地地下水位埋深3.5 m,水位標高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。
2.2二級泵站工程地質條件
擬建二級泵站所處二級階地,為一塊不規(guī)則矩形場地,長約280 m,寬約250 m,地面高程880 m,場地東側為一巖質谷坡,坡高約60 m,坡度約35°,現(xiàn)狀邊坡較為穩(wěn)定。
根據(jù)現(xiàn)場調查,擬建場地地層產狀為NNE0 ~ 10NW∠1°~ 3°,擬建場地內未見有活動性斷裂,僅在基巖內發(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,擬建場地地下水位埋深大于50 m,水位標高約829.0 m,地下水類型為基巖裂縫水,含水層巖性以砂泥巖構造裂縫為主。
2.3三級泵站工程地質條件
擬建泵站位于右江河中游左岸一級基座階地,地面高程933 ~ 840 m,泵站北東方向為右江河左岸谷坡,現(xiàn)狀谷坡為第四系砂質粘土覆蓋,谷坡高度大于100 m,谷坡較陡地段坡度約30。泵站場地南北兩側沿谷坡各有一條小沖溝,北側沖溝匯水面積0.2 km2 ,南側沖溝匯水面積0. 007 km2。
擬建場地地貌部位為右江河左岸一級基座階地后緣,無基巖出露,根據(jù)現(xiàn)場調查,擬建場地無活動斷裂及其它地質構造,僅在場地東邊出露的風化石中存在垂直節(jié)理,易產生黃土崩塌。
根據(jù)鉆探揭露,擬建場地地下水位埋深5.2 m,水位標高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,含水層巖性為粉細砂層。
2.4四級泵站工程地質條件
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,泵站北東方向為右江河左岸谷坡,現(xiàn)狀谷坡為砂礫質粘土覆蓋,谷坡高度大于50 m,谷坡坡度較緩。泵站場地南側有一條小沖溝,沖溝匯水面積0.3 km2。
擬建場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)場調查,擬建場地無活動斷裂及其它地質構造。
根據(jù)鉆探揭露,擬建場地地下水位埋深24.5 m,水位標高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,含水層巖性為粉細砂層。
3主要工程地質問題分析
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,如一級泵站高程定在742 m,則必須對現(xiàn)有坡腳進行塹坡,最大塹坡高度15m。塹坡時微風化砂巖可按10.5的綜合坡比塹坡; 中風化砂泥巖可取1.75的綜合坡比,強風化砂泥巖可取1:1的綜合坡比,具體設計時可結合地形條件將塹坡坡線設計為多級臺階狀,遵循陡坡寬臺的設計原則。二級泵站現(xiàn)狀地面高程約880 m,設計泵站場地整平高程約836 m,場地需開挖約44 m,上部約20 m 為砂質粘土邊坡,下部24 m 為風化巖邊坡,因此,邊坡開挖高度大,棄土方量大,工程造價高。
3.2 現(xiàn)有場地兩側谷坡均有大量崩塌隱患
雖然三級、四級泵站地勢開闊平坦,兩側無不良地質現(xiàn)象,但一級泵站場地位于右江河右岸一小型沖溝溝心部位,溝兩側基巖谷坡陡峭,崩塌發(fā)育,現(xiàn)狀坡腳堆積大量崩積塊石,崩塌體對泵站安全影響較大。二級泵站場地位于右江河左岸殘留二級階地頂部,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 場地排洪問題
一級泵站因為地勢低洼,需進行排洪建設?,F(xiàn)有沖溝匯水面積約1 km2 ,溝心回填后,場區(qū)排洪問題需要采取相應的工程措施,建議沿溝心左岸布置排洪涵管。二級泵站由于場地整平后標高較低,設計時應充分考慮右江河洪水問題。三級泵站場地南北兩側沿谷坡各有一條小沖溝,北側沖溝匯水面積0.2km2 ,南側沖溝匯水面積0007 km2。四級泵站場地南側有一條小沖溝,沖溝匯水面積0.3 km2 ,所以需在場地內作好排洪渠建設。
3.4部分地基有隱患
一級泵站擬建場地如整平至742 m 高程,則溝心回填土厚度為6 m,大量的泵站設施將位于填方地基,因此必須采用壓實填土,填土材料可選用右江河河床的砂卵石。為避免大填大挖產生的工程地質問題,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,可采用多級支擋的方式,這樣可減小土方工作量,同時提高安全保證。
4 結語
總之,工程地質是影響泵站安全建設的重要因素,通過地質鉆探、原位測試與室內土工試驗,對4 個泵站的地質條件詳細進行了分析,并對地層特征進行了深入討論,針對不良地質問題造成的不安全因素,分別從選址、工程設計、完善配套設施和施工等方面提出相關建議,以確保項目順利實施,值得右江河谷,乃至珠江流域河谷地區(qū)高揚程抽水工程進行借鑒。
參考文獻:
[1]淺談水利工程中地質勘察與巖土治理問題[J]. 紀海波.?科技經濟導刊.2018(27).
[2]研究水利工程地質勘察與巖土治理問題及解決對策[J]. 周銘.建材與裝飾.2018(19).
[3]工程地質勘察中水文地質若干問題的研究[J]. 吳珍華.?居舍.2018(08).
(作者單位:田陽區(qū)水利局)