围滩水电站供水工程地质评价

徐艳飞

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 工程概况

围滩水电站枢纽设计坝型为浆砌石混凝土重力坝，坝高62.5 m，坝顶高程480.0 m，总库容816万m3，坝底宽52.45 m，坝顶溢流段位于主河槽，宽56 m。右坝肩为施工导流洞，城门洞型断面，洞径2 m，进口高程438.8 m，出口高程438.35 m，长300 m，底板坡降1.5‰。

水电站坝后右侧为水电站，装机3×500 kW。郭壁副坝下游约1.5 km处为壅水坝坝址，坝型为浆砌石混凝土重力坝，坝高3.5 m，坝顶高程505.0 m。壅水坝右岸坝肩处为引水发电隧洞进口，断面为城门洞型，洞宽2.3 m，进口高程503.3 m，出口高程501.08 m，长2.13 km，底板坡降1‰。

交通隧洞及交通道路位于珏山西北侧寺南庄村处丹河左岸至水电站枢纽右岸之间的高山峡谷区，全长6.028 km，其中交通隧洞1—5号，长2.41 km。

2 供水工程地质情况

供水线路系统由取水泵站和供水管道组成。采用库岸取水方案，取水泵站位于坝址上游约300 m丹河右岸，后经压力管道输水至郭壁前池，供水线路全长4.776 km。供水管道在桩号2+556.27前沿丹河水电站交通公路布置，后沿丹河右岸铺设，直至郭壁前池。

2.1 取水泵站工程地质

2.1.1 工程地质条件

取水泵站位于坝址上游约300 m库区丹河右岸，该处岸坡较陡，坡度60°～70°。出露地层为寒武系中统张夏组鲕状灰岩、鲕状灰岩夹白云质灰岩，鲕粒结构，块状构造，岩性较坚硬。

取水泵站处岩层为单斜岩层，岩层产状N50°～60°W/SW∠4°～7°，岩层倾向下游偏右岸。岩体中主要发育两组节理裂隙，其中第1组产状N0～10°E/NW或SE∠75°～85°，与河流近于平行，无充填或充填少量岩屑。第 2 组产状 N60°～70°W/NE 或 SW∠80°～89°，与河流近于垂直，无充填或充填少量岩屑。受风化卸荷作用，岸坡岩体中的节理裂隙有一定程度的张开，一般宽度2～10 mm，向岸坡内部裂隙逐渐闭合，但沿裂隙两侧岩体有一定的溶蚀。地下水类型主要为碳酸盐岩岩溶水，地下水赋存于溶隙、溶孔中，含水不均。

2.1.2 工程地质问题

第一，泵站地基工程地质特性。取水泵站位于库区丹河右岸岸坡中部，岸坡陡立，为斜向岩质岸坡。泵站处地形较陡，不具备修建泵站的条件，应开挖一满足泵站要求的平台，泵站由寒武系中统张夏组鲕状灰岩组成，鲕粒结构，块状构造，岩性较坚硬。软弱结构面不发育，岩体中主要发育陡倾角节理裂隙。岸坡岩体稳定性较好。工程地质特性较好，可满足取水泵站要求。第二，防波浪冲刷。由于泵站位于库区右岸，且位置较低，库水波浪对泵站产生冲刷和浪蚀，应进行防护。

2.2 供水线路工程地质

根据《水利水电工程地质勘察规范》分段评价供水线路工程地质条件，分析评价其地质问题。

桩号0+000—2+556.27段供水线路沿丹河水电站工程交通公路布置，其基础持力层分别为寒武系中统张夏组鲕状灰岩，鲕粒结构，块状构造，岩性坚硬。寒武系上统崮山、长山组白云岩，亮晶结构，块状构造，岩性坚硬。寒武系上统凤山组灰岩夹白云岩，岩性坚硬。第四系全新统洪冲积物，岩性表层为低液限粉土，结构松散，下部为卵石混合土，结构松散，分选较差。卵石主要成分为灰岩，细粒主要为岩屑，厚0～4 m，分布于河床及河漫滩，均满足供水管道基础持力层要求。但需考虑交通公路运行中可能产生的破坏，建议采取一定措施。

桩号2+556.27—3+074.98段供水管线沿丹河右岸铺设，供水管道基础持力层为第四系全新统洪冲积物，岩性表层为低液限粉土，结构松散，下部为卵石混合土，结构松散，分选较差。卵石主要成分为灰岩，细粒主要为岩屑，厚0～4 m。建议其承载力标准值70～90 kPa。由于卵石混合土层具架空结构，易产生不均匀沉降变形，建议碾压夯实。同时由于供水管道位于河床中，可能存在洪水冲刷问题，建议采取防洪措施。

桩号3+074.98—3+466.60段供水管道沿丹河右岸山顶铺设，地形稍有起伏。发育地层有奥陶系下统冶里组白云岩，寒武系上统凤山组灰岩夹白云岩，块状构造，岩性较坚硬。寒武系上统崮山长山组白云岩，微晶结构，块状构造，岩性坚硬。供水管道基础持力层为奥陶系下统冶里组白云岩，含少量燧石条带，其岩性坚硬，强风化厚度1.5～3 m，工程地质条件较好，能满足供水管道持力层要求。

桩号3+466.60—4+309.79段供水管道沿丹河右岸山顶铺设，地形稍有起伏。发育地层有奥陶系中统下马家沟组泥质灰岩与灰岩，奥陶系下统亮甲山组白云岩含燧石条带，冶里组白云岩。供水管道基础持力层为奥陶系下统亮甲山组白云岩，含燧石条带，其岩性坚硬，强风化厚度1.5～3 m，工程地质条件较好，能满足供水管道持力层要求。但桩号3+466.60和桩号3+598.91处发育断层，断层带较宽，主要为断层泥和断层角砾。其岩性较软，易产生不均匀沉降变形，建议采取工程措施进行处理。

桩号4+309.79—4+584.89段供水管道沿丹河右岸铺设，地处一冲沟沟口附近。发育地层有第四系全新统洪冲积物，岩性为卵石混合土及低液限粉土、低液限黏土等，结构松散，厚度0～4 m。下伏基岩为奥陶系中统下马家沟组泥质灰岩与灰岩，奥陶系下统亮甲山组白云岩含燧石条带。该段供水管道基础持力层为第四系全新统洪冲积卵石混合土、低液限粉土、低液限黏土等，结构松散，局部具架空结构。建议碾压或夯实，以减弱其不均匀沉降变形。

桩号4+584.89—4+776.39段供水管道沿丹河右岸铺设。发育地层有第四系上更新统洪冲积物，岩性为卵石混合土及低液限粉土、低液限黏土等，结构较松散，厚度0～6 m。下伏基岩为奥陶系中统下马家沟组泥质灰岩与灰岩，奥陶系下统亮甲山组白云岩含燧石条带，冶里组白云岩。该段供水管道基础持力层为奥陶系中统下马家沟组灰岩，岩性坚硬，强风化厚度1～3 m。其物理力学性质能满足供水管道基础持力层要求。局部地段供水管道持力层为第四系上更新统洪冲积卵石混合土、低液限粉土、低液限黏土等，结构松散，局部具架空结构。建议碾压或夯实，以减弱其不均匀沉降变形。

3 结论

第一，供水工程及取水泵站均位于坝址以上丹河右岸。取水泵站持力层为寒武系中统张夏组中厚层鲕状灰岩，工程地质条件较好。第二，供水线路在桩号0+000—2+556.2段前沿交通公路隧洞内铺设，管道持力层为鲕状灰岩、灰岩、白云岩等，工程地质条件较好。第三，桩号2+556.2—4+776.4段位于丹河右岸河漫滩处，管道持力层为全新统卵石混合土层，工程地质条件较好，满足工程要求。