某变电站站址岩土工程条件分析评价

郭凯　程燕萍

摘 要：该变电站站址位于玉林市陆川县马坡镇雄英村东北侧的丘坡上，站址北距玉林市约17 km，东距马坡镇约5.8 km。文章分析了该变电站区域地质情况，并结合岩土工程条件对该场地进行了分析评价，相关研究结论对类似工程具有一定借鉴意义。

关键词：变电站；站址；岩土工程条件

中图分类号：P642.25 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）23-0165-02

1 工程概况

该变电站站址位于玉林市陆川县马坡镇雄英村东北侧丘坡上，北距玉林市约17 km，东距马坡镇约5.8 km（公路距离约6.5 km）。工程规模如下：变电所容量：本期1×1 000 MVA，远期3×1 000 MVA；电压等级：500 kV，220 kV，35 kV三个电压等级；场地整平设计标高初步拟为104 m～106 m。

2 区域地质构造及地震

2.1 区域地质构造

根据1/20万本区域地质构造有关资料，按构造单元的划分，本区位于扬子亚板块滇东拗褶带，新构造类型属滇东上升区。

本区地壳具有典型的基底和盖层双层结构，晋宁运动时期基底褶皱变质，印支～燕山运动时期全面隆起为陆，喜马拉雅运动使其抬升为高原并产生断块差异活动，小江断裂以西的川滇菱形断块整体向南南东滑动，东侧的断块向北推挤翘起。地表构造线以南北走向为主，北西向与北东向次之。

站址场地内无区域活动性断裂通过，而距站址区较近的活动性断裂为师宗～弥勒断裂带、曲靖～昭通断裂带，属微弱～中等全新活动断裂，距拟建站址最近距离均大于5.0 km，符合《变电站岩土工程勘测技术规程》8.1.6条要求。站址区区域地质构造相对稳定。

2.2 新构造运动及地震

在新构造运动划区上，本区属滇东南上升区，其新构造运动特点为：早第三系～第四系早更新世构造运动以大面积整体间歇性抬升为主，间有局部垂直差异运动；新生代晚期以来，差异活动主要发生在滇东北地区。而站址区所在的滇东南地区差异活动微弱，抬升幅度在1 500 m以下，地貌上显示为宽平的喀斯特旷原，历史上地震活动弱小。

根据区域地质资料及现场踏勘，从地质构造上讲，该区属于扭动构造中的华夏系构造。该构造走向为NE40？觷，北起纳章，中经陆良、牛头山，南至杨梅山、尾侧一带。该构造形迹在站址附近表现为杨梅山复背斜。杨梅山复背斜宽约10 km，其背斜轴就位于召夸、杨梅山、中寨一线，向东北为陆良上第三系盆地所覆盖，其轴部暴露的昆阳群（Pt1 hs）以NE35？觷左右分布，岩层倾角一般大于50？觷；不整合于轴部昆阳群（Pt1 hs）之上的中、上泥盆统（D2、D3）构成了该复背斜的两翼。红路口站址即位于杨梅山复背斜的轴部上，站址出露的地层为元古界昆阳群黑山头组粉砂岩、板岩、砂岩，因受强烈构造作用，站址附近发育有F1、F2、F3三条断层及一条不整合接触界线。F1、F2均错开昆阳群（Pt1 hs）与泥盆系海口组（D2 h）地层，属小型非活动性逆断层，断层两侧岩层破碎，小型褶皱发育，站址均已避开。

站址场地区域构造及地震、地质环境较复杂，地震活动较为频繁，但站址区距小江深大断裂、嵩明～华宁两大发震断裂距离较远（大于25 km），在站区的地震活动多在4.0级以下，考虑到其在本区域内地震活动的频度及强度均较小，对站址的穩定性影响有限。综上评述，站址区在区域上属于相对稳定区。

3 站址岩土工程条件

3.1 地形地貌

站址属高原型丘陵地貌，大部分为丘顶平台，部分为丘坡地带，站址范围地面高程约2 149～2 164 m，最大高差约为15 m。除东南侧地势稍低为丘坡外，其它地段稍高为丘顶平地，地形起伏稍大，丘坡地段坡度介于5？觷～10？觷之间。场地内现种植苜蓿、萝卜等经济作物，此外还有松树和杂树。站址南侧有一人工蓄水池，直径约10 m，高2 m。站址外西北侧约50 m（测图范围以外），为一深约20～30 m的深切狭长的山沟，植被茂盛。站址西侧、东侧及南侧有3个废弃铁矿坑，面积约100～400 m2不等，深1～5 m不等，其中西侧和南侧的矿坑雨季积水。场地还因取土坑、露天矿坑等开挖形成多出陡坎地形，高差1.0～3.0 m。

场地外周边地形变化较大，有山坡、山沟、小山丘、山脊等，高差变化也较大。东南侧及南侧有长缓的山坡，坡度约6？觷～8？觷，局部较陡，有耕作梯形陡坎，山坡脚有水塘，水塘高程约2 115～2 125 m，低于站址地面约35.0 m，水塘长约350～400 m，宽约50～100 m，与站南边相距约500～600 m，水汇流于三角水库。场地外东侧有山沟，长约400 m，高差约30 m，沟底有山泉渗出的小溪，汇流入南侧山坡脚的水塘。西南侧也有一条山沟，地面高程约2 135～2 140 m，沟底内也有山泉式渗出水，形成小溪汇流入南侧山坡脚的水塘。场地外西北侧及东北侧、北侧均为山脊、密林，其中也有小山沟。

3.2 地基岩土分布特征

根据钻孔揭露及现场地质测绘与调查，站址区的上覆土层为第四系坡残积（Qsl+el）粘土，下伏基岩为元古界昆阳群黑山头组（Pt1 hs）板岩。

第四系耕（表）土层（Q）：耕植土（表土）①：黄褐色、红褐色，含有植物根系，土质结构疏松，层厚0.3 m～0.8 m，站址区地表大部分有分布。

第四系坡残积层（Qsl+el）：粘土②：红褐色、黄褐色，干～稍湿，硬塑状。局部混有角砾，角砾成分为强风化板岩。切面较粗糙，粘性较差。该层标准贯入实测击数7～16击。分布于站址西北部及南部。钻孔揭露该层厚度0.5m～5.7 m，平均厚度1.72 m。

元古界昆阳群黑山头组（Pt1 hs）：其一，全风化板岩③：黄色、灰白色，岩芯呈土柱状，岩体结构已完全破坏，局部见少量强风化岩块、透镜体，岩质软，属极较岩，可干钻。该层标准贯入实测击数13～35击。站址范围内除东南角外均有分布，钻孔揭露该层厚度0.5～6.0 m，平均厚度2.43 m。南侧山坡耕地、道路开挖可见全风化岩，地表分布有强风化～中等风化的岩块，其粒径d=3～10 cm，少量达到10～20 cm，棱角状，易击碎。其二，强风化板岩④：灰白色，灰黄色，可见丝绢光泽，薄层～中厚层状，系粉砂岩、砂岩浅变质形成，浅部岩体揉皱现象明显，裂隙发育。岩芯呈碎块状、岩粉状，少量块状，层面见丝绢光泽，岩芯断面见黄褐色浸染，岩体裂隙发育，完整性差，岩质软，手易折断，属极软岩，暴晒易开裂。整个站址区均有分布，钻孔揭露该层厚度0.8～8.6 m，平均厚度4.46 m。在站址南侧山坡路边也可见开挖出露的强风化剖面。其三，中等风化板岩⑤：灰白色，灰黄色，可见丝绢光泽，薄层～中厚层状，系粉砂岩、砂岩浅变质形成，岩心较完整，多呈短柱状、块状，裂隙较发育。场地内无直接出露。根据现场钻探，推测该层厚度大于10 m，整个站址区均有分布，岩层产状为20？觷～50？觷/NW∠20？觷～50？觷。在西南边山坡开挖可见岩石出露的断面。地表也可见岩石块零星分布。

3.3 水文地质条件

3.3.1 地表水

站址场地主要为地势较高的山脊顶平台，大气降水多沿地表向低洼处排泄，地表水排泄顺畅。附近地表水源主要为站址西南侧2.0 km处的三角水库，该水库水域面积约283 800 m2，库容约65 hm3。站址外东南侧及西南侧的山沟中均有溪水流出，流量随季节变化。站址外东南侧约150 m处有一水塘，宽约5 m，长约10 m，深约1.5 m，蓄水量较小，系人工开挖形成，由溪水补给。

3.3.2 地下水

其一，孔隙水：孔隙潜水赋存于土层中，为上层滞水，分布不均，水量小，不能形成稳定水位。其二，基岩裂隙水：调查发现站址附近的山沟均有地下水渗出，在山沟汇集形成小溪流，流量约3～5 m3/h，系山沟中残积土层、基岩全风化层、强风化层、中等风化层等有较多裂隙，形成富水层，而微风化板岩为隔水层，山沟地段地下水以泉水出露。从溪流看，雨季水量大，勘察期间为旱季，水量较小。地下水来源为降水、雪水、雾水等下渗。据可研阶段资料，钻孔中均未见地下水，现阶段钻孔由于基岩采用水钻，未见到稳定的地下水位。

4 岩土工程条件评价

4.1 场地稳定性分析及环境地质评价

拟建站址场地无区域活动性断裂通过，区域微弱全新活动断裂距站址大于5.0 km，场地处于构造相对稳定区。场地平整后，人工开挖边坡、填土边坡是主要岩土工程问题，设计采用挡墙支护措施后，不会产生地质环境破坏问题。由于变电站周边是旱地，且位于饮用水源保护区内，施工需做好污水达标排放，保护好水源。

4.2 场地和地基的地震效应分析

根据物探成果报告，场地土等效剪切波速范围值为306～476 m/s，等效剪切波速平均值为365 m/s。场地平整后，填方区场地覆盖层厚度为3.0～20.0 m，根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2001）表4.1.6判定場地类别为Ⅱ类。挖方区场地覆盖层厚度为小于3.0 m，场地类别为Ⅰ类。填土的斜坡地段及开挖边坡地段属抗震不利地段，开挖区场地属抗震有利地段。

4.3 地基岩土特性分析

耕植土（表土）①：含有植物根系，土质结构疏松，施工中宜予以清除或压实。粘土②：呈硬塑状，力学强度较高，可作为变电站建（构）筑物基础持力层。全风化板岩③：力学强度较高，场地内大部分有分布，为变电站建（构）筑物的良好基础持力层。强风化板岩④：力学强度高，场地内均有分布，为变电站建（构）筑物的良好基础持力层。中等风化板岩⑤：力学强度高，场地内均有分布，埋深起伏较大，为变电站建（构）筑物的良好基础持力层。

参考文献：

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