论文部分内容阅读
摘要:右江河谷地质情况复杂,增加了高扬程抽水泵站建设难度,本文分析泵站四级扬程基本概况,采用现场地质钻探揭露、原位测试与室内土工试验相结合的方法,对四级泵站的工程地质条件及特征进行详细探讨,提出其不良地质问题主要是地形起伏大、有崩塌、场地排洪和地基隐患等四个方面,供泵站建设进行参考和决策。
关键词:抽水站; 地质勘探; 地质条件;
1泵站基本情况
某抽水站为四级扬程,其中一级泵站位于田阳县田州镇三雷村右江河段左岸冲沟边(控制洪水位线),拟建泵站整平高程约748 m,泵站设计扬程111m;二级泵站位于右江河左岸二级阶地,拟建泵站整平高程843 m,泵站设计扬程125 m; 三级泵站位于右江河中游左岸一级基座阶地,拟建泵站整平高程934 m,泵站设计扬程100m;四级泵站位于右江河左岸湖盆堆积物之上,拟建泵站整平高程1 010 m,泵站设计扬程96 m。
2 地质条件分析
2.1一级泵站工程地质条件
拟建泵站所处冲沟长约1 km,汇水面积约1 km2 ,沟顶高程约973 m,下游沟口部位沟心高程约733 m,沟心最大宽度约50 m。沟两侧均为上三叠统砂泥岩组成的陡峭岩质边坡,呈多级台阶状,总体坡度在40°左右。
根据现场调查,拟建场地地层产状为NNE0 ~ 10NW∠1°~ 3°,拟建场地内未见有活动性断裂,仅在基岩内发育一组近正交的共轭剪节理,倾角均近于直立。另在风化带发育有风化节理,其发育程度因风化程度而异,一般发育深度在地面以下18 m 以内,18m 以下不发育。
根据钻探揭露,拟建场地地下水位埋深3.5 m,水位标高729.0 m,地下水类型为冲积层松散岩类孔隙潜水,含水层岩性以卵石为主。
2.2二级泵站工程地质条件
拟建二级泵站所处二级阶地,为一块不规则矩形场地,长约280 m,宽约250 m,地面高程880 m,场地东侧为一岩质谷坡,坡高约60 m,坡度约35°,现状边坡较为稳定。
根据现场调查,拟建场地地层产状为NNE0 ~ 10NW∠1°~ 3°,拟建场地内未见有活动性断裂,仅在基岩内发育一组近正交的共轭剪节理,倾角均近于直立。
根据钻探揭露,拟建场地地下水位埋深大于50 m,水位标高约829.0 m,地下水类型为基岩裂缝水,含水层岩性以砂泥岩构造裂缝为主。
2.3三级泵站工程地质条件
拟建泵站位于右江河中游左岸一级基座阶地,地面高程933 ~ 840 m,泵站北东方向为右江河左岸谷坡,现状谷坡为第四系砂质粘土覆盖,谷坡高度大于100 m,谷坡较陡地段坡度约30。泵站场地南北两侧沿谷坡各有一条小冲沟,北侧冲沟汇水面积0.2 km2 ,南侧冲沟汇水面积0. 007 km2。
拟建场地地貌部位为右江河左岸一级基座阶地后缘,无基岩出露,根据现场调查,拟建场地无活动断裂及其它地质构造,仅在场地东边出露的风化石中存在垂直节理,易产生黄土崩塌。
根据钻探揭露,拟建场地地下水位埋深5.2 m,水位标高928.33 m,高于右江河河槽地表水位。地下水类型为冲积层松散岩类孔隙潜水,含水层岩性为粉细砂层。
2.4四级泵站工程地质条件
拟建泵站位于右江河左岸湖盆堆积物之上,地面高程1 002 ~ 1 008 m,泵站北东方向为右江河左岸谷坡,现状谷坡为砂砾质粘土覆盖,谷坡高度大于50 m,谷坡坡度较缓。泵站场地南侧有一条小冲沟,冲沟汇水面积0.3 km2。
拟建场地地貌部位为榆溪河左岸湖盆堆积物之上,无基岩出露,根据现场调查,拟建场地无活动断裂及其它地质构造。
根据钻探揭露,拟建场地地下水位埋深24.5 m,水位标高980.7 m,高于榆溪河河槽地表水位。地下水类型为冲积层松散岩类孔隙潜水,含水层岩性为粉细砂层。
3主要工程地质问题分析
3.1 地形起伏较大,增加了施工开挖量和难度
拟建泵站所处位置现状地形起伏较大,如一级泵站高程定在742 m,则必须对现有坡脚进行堑坡,最大堑坡高度15m。堑坡时微风化砂岩可按10.5的综合坡比堑坡; 中风化砂泥岩可取1.75的综合坡比,强风化砂泥岩可取1:1的综合坡比,具体设计时可结合地形条件将堑坡坡线设计为多级台阶状,遵循陡坡宽台的设计原则。二级泵站现状地面高程约880 m,设计泵站场地整平高程约836 m,场地需开挖约44 m,上部约20 m 为砂质粘土边坡,下部24 m 为风化岩边坡,因此,边坡开挖高度大,棄土方量大,工程造价高。
3.2 现有场地两侧谷坡均有大量崩塌隐患
虽然三级、四级泵站地势开阔平坦,两侧无不良地质现象,但一级泵站场地位于右江河右岸一小型冲沟沟心部位,沟两侧基岩谷坡陡峭,崩塌发育,现状坡脚堆积大量崩积块石,崩塌体对泵站安全影响较大。二级泵站场地位于右江河左岸残留二级阶地顶部,左岸无崩塌隐患,但右江河右岸谷坡陡峭,岩石裸露,存在崩塌隐患。
3.3 场地排洪问题
一级泵站因为地势低洼,需进行排洪建设。现有冲沟汇水面积约1 km2 ,沟心回填后,场区排洪问题需要采取相应的工程措施,建议沿沟心左岸布置排洪涵管。二级泵站由于场地整平后标高较低,设计时应充分考虑右江河洪水问题。三级泵站场地南北两侧沿谷坡各有一条小冲沟,北侧冲沟汇水面积0.2km2 ,南侧冲沟汇水面积0007 km2。四级泵站场地南侧有一条小冲沟,冲沟汇水面积0.3 km2 ,所以需在场地内作好排洪渠建设。
3.4部分地基有隐患
一级泵站拟建场地如整平至742 m 高程,则沟心回填土厚度为6 m,大量的泵站设施将位于填方地基,因此必须采用压实填土,填土材料可选用右江河河床的砂卵石。为避免大填大挖产生的工程地质问题,在工艺允许的情况下,尽量将泵站平面置于不同高程,在泵站平面内,可采用多级支挡的方式,这样可减小土方工作量,同时提高安全保证。
4 结语
总之,工程地质是影响泵站安全建设的重要因素,通过地质钻探、原位测试与室内土工试验,对4 个泵站的地质条件详细进行了分析,并对地层特征进行了深入讨论,针对不良地质问题造成的不安全因素,分别从选址、工程设计、完善配套设施和施工等方面提出相关建议,以确保项目顺利实施,值得右江河谷,乃至珠江流域河谷地区高扬程抽水工程进行借鉴。
参考文献:
[1]浅谈水利工程中地质勘察与岩土治理问题[J]. 纪海波.?科技经济导刊.2018(27).
[2]研究水利工程地质勘察与岩土治理问题及解决对策[J]. 周铭.建材与装饰.2018(19).
[3]工程地质勘察中水文地质若干问题的研究[J]. 吴珍华.?居舍.2018(08).
(作者单位:田阳区水利局)
关键词:抽水站; 地质勘探; 地质条件;
1泵站基本情况
某抽水站为四级扬程,其中一级泵站位于田阳县田州镇三雷村右江河段左岸冲沟边(控制洪水位线),拟建泵站整平高程约748 m,泵站设计扬程111m;二级泵站位于右江河左岸二级阶地,拟建泵站整平高程843 m,泵站设计扬程125 m; 三级泵站位于右江河中游左岸一级基座阶地,拟建泵站整平高程934 m,泵站设计扬程100m;四级泵站位于右江河左岸湖盆堆积物之上,拟建泵站整平高程1 010 m,泵站设计扬程96 m。
2 地质条件分析
2.1一级泵站工程地质条件
拟建泵站所处冲沟长约1 km,汇水面积约1 km2 ,沟顶高程约973 m,下游沟口部位沟心高程约733 m,沟心最大宽度约50 m。沟两侧均为上三叠统砂泥岩组成的陡峭岩质边坡,呈多级台阶状,总体坡度在40°左右。
根据现场调查,拟建场地地层产状为NNE0 ~ 10NW∠1°~ 3°,拟建场地内未见有活动性断裂,仅在基岩内发育一组近正交的共轭剪节理,倾角均近于直立。另在风化带发育有风化节理,其发育程度因风化程度而异,一般发育深度在地面以下18 m 以内,18m 以下不发育。
根据钻探揭露,拟建场地地下水位埋深3.5 m,水位标高729.0 m,地下水类型为冲积层松散岩类孔隙潜水,含水层岩性以卵石为主。
2.2二级泵站工程地质条件
拟建二级泵站所处二级阶地,为一块不规则矩形场地,长约280 m,宽约250 m,地面高程880 m,场地东侧为一岩质谷坡,坡高约60 m,坡度约35°,现状边坡较为稳定。
根据现场调查,拟建场地地层产状为NNE0 ~ 10NW∠1°~ 3°,拟建场地内未见有活动性断裂,仅在基岩内发育一组近正交的共轭剪节理,倾角均近于直立。
根据钻探揭露,拟建场地地下水位埋深大于50 m,水位标高约829.0 m,地下水类型为基岩裂缝水,含水层岩性以砂泥岩构造裂缝为主。
2.3三级泵站工程地质条件
拟建泵站位于右江河中游左岸一级基座阶地,地面高程933 ~ 840 m,泵站北东方向为右江河左岸谷坡,现状谷坡为第四系砂质粘土覆盖,谷坡高度大于100 m,谷坡较陡地段坡度约30。泵站场地南北两侧沿谷坡各有一条小冲沟,北侧冲沟汇水面积0.2 km2 ,南侧冲沟汇水面积0. 007 km2。
拟建场地地貌部位为右江河左岸一级基座阶地后缘,无基岩出露,根据现场调查,拟建场地无活动断裂及其它地质构造,仅在场地东边出露的风化石中存在垂直节理,易产生黄土崩塌。
根据钻探揭露,拟建场地地下水位埋深5.2 m,水位标高928.33 m,高于右江河河槽地表水位。地下水类型为冲积层松散岩类孔隙潜水,含水层岩性为粉细砂层。
2.4四级泵站工程地质条件
拟建泵站位于右江河左岸湖盆堆积物之上,地面高程1 002 ~ 1 008 m,泵站北东方向为右江河左岸谷坡,现状谷坡为砂砾质粘土覆盖,谷坡高度大于50 m,谷坡坡度较缓。泵站场地南侧有一条小冲沟,冲沟汇水面积0.3 km2。
拟建场地地貌部位为榆溪河左岸湖盆堆积物之上,无基岩出露,根据现场调查,拟建场地无活动断裂及其它地质构造。
根据钻探揭露,拟建场地地下水位埋深24.5 m,水位标高980.7 m,高于榆溪河河槽地表水位。地下水类型为冲积层松散岩类孔隙潜水,含水层岩性为粉细砂层。
3主要工程地质问题分析
3.1 地形起伏较大,增加了施工开挖量和难度
拟建泵站所处位置现状地形起伏较大,如一级泵站高程定在742 m,则必须对现有坡脚进行堑坡,最大堑坡高度15m。堑坡时微风化砂岩可按10.5的综合坡比堑坡; 中风化砂泥岩可取1.75的综合坡比,强风化砂泥岩可取1:1的综合坡比,具体设计时可结合地形条件将堑坡坡线设计为多级台阶状,遵循陡坡宽台的设计原则。二级泵站现状地面高程约880 m,设计泵站场地整平高程约836 m,场地需开挖约44 m,上部约20 m 为砂质粘土边坡,下部24 m 为风化岩边坡,因此,边坡开挖高度大,棄土方量大,工程造价高。
3.2 现有场地两侧谷坡均有大量崩塌隐患
虽然三级、四级泵站地势开阔平坦,两侧无不良地质现象,但一级泵站场地位于右江河右岸一小型冲沟沟心部位,沟两侧基岩谷坡陡峭,崩塌发育,现状坡脚堆积大量崩积块石,崩塌体对泵站安全影响较大。二级泵站场地位于右江河左岸残留二级阶地顶部,左岸无崩塌隐患,但右江河右岸谷坡陡峭,岩石裸露,存在崩塌隐患。
3.3 场地排洪问题
一级泵站因为地势低洼,需进行排洪建设。现有冲沟汇水面积约1 km2 ,沟心回填后,场区排洪问题需要采取相应的工程措施,建议沿沟心左岸布置排洪涵管。二级泵站由于场地整平后标高较低,设计时应充分考虑右江河洪水问题。三级泵站场地南北两侧沿谷坡各有一条小冲沟,北侧冲沟汇水面积0.2km2 ,南侧冲沟汇水面积0007 km2。四级泵站场地南侧有一条小冲沟,冲沟汇水面积0.3 km2 ,所以需在场地内作好排洪渠建设。
3.4部分地基有隐患
一级泵站拟建场地如整平至742 m 高程,则沟心回填土厚度为6 m,大量的泵站设施将位于填方地基,因此必须采用压实填土,填土材料可选用右江河河床的砂卵石。为避免大填大挖产生的工程地质问题,在工艺允许的情况下,尽量将泵站平面置于不同高程,在泵站平面内,可采用多级支挡的方式,这样可减小土方工作量,同时提高安全保证。
4 结语
总之,工程地质是影响泵站安全建设的重要因素,通过地质钻探、原位测试与室内土工试验,对4 个泵站的地质条件详细进行了分析,并对地层特征进行了深入讨论,针对不良地质问题造成的不安全因素,分别从选址、工程设计、完善配套设施和施工等方面提出相关建议,以确保项目顺利实施,值得右江河谷,乃至珠江流域河谷地区高扬程抽水工程进行借鉴。
参考文献:
[1]浅谈水利工程中地质勘察与岩土治理问题[J]. 纪海波.?科技经济导刊.2018(27).
[2]研究水利工程地质勘察与岩土治理问题及解决对策[J]. 周铭.建材与装饰.2018(19).
[3]工程地质勘察中水文地质若干问题的研究[J]. 吴珍华.?居舍.2018(08).
(作者单位:田阳区水利局)