老猫水水库地质分析论文

时间:2022-12-27 11:08:00

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老猫水水库地质分析论文

一、区域地质概况

(一)地层岩性

区内主要是白垩系中统、扎佐组K2Z,三叠系统关岭组1-3段T2g3、T2g2、T2g1、下统茅草铺组,夜郎组,大冶群T1m、T2y,岩性主要为紫红色砾岩,含钙质、泥质粉砂岩、灰岩、白云质灰岩,泥质瘤状灰岩,紫红、紫绿色页岩,含钙质、泥质白云岩、白云质页岩,红色厚层块状白云岩。

(二)地质构造

境内地质构造属于贵州东部南北向构造带及东西构造黔中隆起,横跨反接之重叠地区,有南北向、东西向、华夏系、新华夏系及各种扭动构造,其中以南北向构造形迹最为显著。区域性南北向构造,主要由一系列南北向褶皱及其伴生的南北向冲断层组成,有复向斜和复背斜,均具扭动构造特征,且相间成雁列排行,龙塘向斜,两翼近于对称,产状较缓,倾角为30-50度,整个向斜由南向北成波状起伏,轴线具有S型,其西面有河沙坝断裂,东面有天文旋转构造的压扭性断裂,河沙坝断裂位于北东50-60度,倾角30-45度,断层带宽度40-80m,断距大于1500m,延伸大于40km,属压性冲断层。水库位于河沙坝断裂及天文压性及压性扭性断裂之间,背斜轴线走向近SN,两翼岩层基本对称,岩层倾角为30-45度,在库区范围内无地震活动记录。

(三)岩溶水文地质特征

区域内水系发育,乌江河流从水库西侧流径,受岩性及构造控制地下水以乌江为排泄基准面,地下水的类型主要有碳酸盐岩溶水及岩溶裂隙水,碎屑岩裂隙水,自垩系为砾岩及泥质砂岩,岩溶较发育,泉流量一般<51I/S,三叠系茅草铺组关岭组为灰岩及白云岩,岩溶不发育,泉流量一般为1051I/S,岩溶裂隙水的分布:因溶蚀作用扩大的裂隙或小管道岩溶水,在白云岩中分布最为普遍,在背向斜核部,因“X”型裂隙发育,地下水易于沟通汇集,在向斜昂起端及背斜倾没处,张性裂隙发育,裂隙水富集成泉涌出,在含水层及隔水层接触地,地下水多顺层出露。

二、库区工程地质条件

(一)库区渗漏

水库位于乌江河流右岸,受乌江河流的切割,地表水以乌江河流为排泄基准面,水库正常蓄水与河流高差300m,库内尾段有一条压性扭动褶皱出露,并深内库内地下,当水库蓄水至5米左右时,能听到流水声,水库建于麻池河下游,切河而建,在枯水季节和无大暴雨的情况下,水就从沿途的溶洞流失,无水进水库内,坝基渗漏,坝与山体接触面渗漏,水位越高,渗漏量增大,水库蓄水达到正常蓄水位于,渗漏量累计有0.02L/S。库内下游河流有3处泉点出现,受水库蓄水限制,渗漏量可达0.5L/S至6L/S。根据泉点与水库蓄水运行观测泉水与库水有水力联系,说明水库向下游产生渗漏。

(二)库岸稳定

库区植被较好,除上游为良田外,老猫水库左、右坝肩均为灌木林地,岸坡坡度较缓,无大不良物理地质体,库岸稳定。淤积量大。

三、坝址区工程地质条件

(一)地形地貌

坝址区沟谷浅切,呈不对称的“U”型谷,右岸山体高,岸坡陡,坡度40-50度,局部为陡坝,16m高以上为台地,右岸山体低,坡度35度-40度,属碳酸盐岩溶地中山地貌,岩层倾向库内偏下游,近于纵向谷。

(二)岩溶水文地质特征

坝址处于T1m、T2g白云岩,岩体破碎,风化严重,岩溶发育,地下水活动强烈,在坝下游河床300m1000m之间有泉点1、2、3出露,泉水流量不稳定,随着水库水位的升高,形成泉水逐渐增大,经水库运行观测,泉水流量与库水位呈线性关系,说明3个泉点是水库集中渗漏点,在左坝肩,库水沿层间溶隙及坝体与基岩的接触带渗漏,渗漏点不集中,呈筛状分散渗漏,流量随库水位的升降而变化。

(三)渗漏原因分析

水库渗漏包括坝基、绕坝渗漏、库内褶皱产生裂隙渗漏,坝体与基岩接触带渗漏,根据水库多年蓄水运行观测,库水集中渗漏点有3处,分别是坝下游300-1000m泉点1、2、3,分散渗漏点较多,在正常蓄水位时,总渗漏水量达6L/s。

根据坝址区的工程地质、水文地质条件,库水渗漏现状观测,水库渗漏原因有3方面:

①坝基及绕坝渗漏是基岩受构造及岩性控制,岩层产状陡倾,层间溶蚀裂隙发育,库水沿层间溶蚀裂隙产生渗漏②坝体与基岩接触带渗漏是由于建坝时清基不彻底,基础未置于弱风化带上;

③坝体渗漏是建坝时的施工技术水平、建筑材料等未达到设计要求规范所致。

(四)渗漏处理措施

根据水库的工程地质、岩溶水文地质条件及岩石的渗透性质特点,采用帷幕灌浆处理水库渗漏,其设计及工艺措施要点为:

①在库内褶皱带设置双排帷幕,其余部位和坝肩设置单排帷幕;

②钻孔本着依序次施工、逐渐加密的原则,按一、二、三序进行,施工程序及工艺严格按有关《规程》要求。

③帷幕线长度为弱岩溶式,总长80m,孔距4m,共计20个孔;

④采用悬挂式帷幕,下限达基岩深度12m,底界控制在Lu≤10,高程为825.00m附近,底界与白云岩弱风化带搭接。

⑤先导孔和检查孔的岩心采取率≥85%;

⑥帷幕灌浆采用自下而上分段灌浆法或自上而下分段灌浆法,一般孔段灌注材料以R.O32.5普通硅酸盐水泥为主,搭接面附近及主渗漏区以R.O42.5水泥――水玻璃双液灌为主;

⑦灌浆压力一般按1.0-1.5倍水头,但不引起坝变形为宜。

四、结论

在碳酸岩地区,因岩溶发育而产生渗漏、稳定问题,造成的病险水库较多,在开展工作时,应地质测绘、物探方法及水库多年蓄水运行观测来综合分析,采取有效、经济的处理方案;

对强岩溶地区的渗漏处理,采用帷幕灌浆为主的综和治理技术,先进行勘测,再针对病害原因进行灌浆或其它止漏技术设计。施工中,根据岩溶发育情况,及时修正施工工艺,并配合其它防渗处理技术,切忌盲目施灌;

灌浆孔的布置根据实际情况而定,在强岩溶地段,帷幕厚度不完全取决于灌浆排数及排距,一般单排即可满足要求,必要时增灌,孔距也根据实际情况定,以试灌加密孔距的方法,灌浆材料除水泥外,可采用水泥粘土混合液,必要时加速灌剂,除水泥灌浆外,也可采用其它止漏技术;

加强灌浆施工期的观测分析工作,以便及时总结经验,修正灌浆处理工艺设计。

[论文摘要]针对老猫水水库工程存在的问题,对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价,并提出相应的渗漏处理措施。

老猫水水库建于20世纪70年代,水库位于瓮安县城北面34Km的龙塘乡官塘村境内,是一座以农田灌溉为主的小型水库。工程建设时,未对水库及坝址区进行地质勘察,至今无相关地质资料,针对工程存在的问题,列为病险水库治理,需对建成运行以来的工程地质、水文地质条件及大坝渗漏、稳定作出评价,并提出相应的渗漏处理措施。

参考文献:

[1]贵州省瓮安县自然经济地图集1989.

[2]中国人民解放军七三二部队,区域水文地质报告.

[3]水利电力部第四、十三工程局,《大坝基础灌浆》,水利电力出版社,1976.10第一版.

[4]水利电力部规划院,《水利水电工程地质手册》,水利电力出版社,1985.4第一版.[论文关键词]老猫水水库地质渗漏措施