安丘市下株梧水库放水洞工程地质评价

江宁宁，张晓明，谭　涛（.安丘市下株梧水库管理局，山东 安丘 65;.安丘市水利局，山东 安丘 600；.安丘市大汶河旅游开发区，山东 安丘 600）

安丘市下株梧水库放水洞工程地质评价

江宁宁1，张晓明2，谭涛3
（1.安丘市下株梧水库管理局，山东 安丘 262125;2.安丘市水利局，山东 安丘 262100；3.安丘市大汶河旅游开发区，山东 安丘 262100）

【摘要】分析了安丘市下株梧水库放水洞工程地质条件，以及桩号0+100处土的物理力学指标，拟在桩号0+125处新建放水洞，彻底解决因地质及原放水洞工程质量问题引起的大坝安全隐患。

【关键词】安丘市；下株梧水库；放水调；除险加固

安丘市下株梧水库是一座具有防洪、灌溉、水产养殖等综合利用的中型水库，流域面积32 万km2，总库容1634万m3，兴利库容942万m3，水库为百年一遇设计，千年一遇洪水校核。水库主要枢纽工程为大坝、放水洞、溢洪闸。放水洞共3座，分别位于大坝桩号0+085(北放水洞)、0+105（南放水洞）、0+125（已废弃放水洞）处。其中，大坝桩号0+125处的放水洞于1966年废弃，做封堵处理。北放水洞为建库时修建，为砌石方涵，断面尺寸0.4m×0.4m。进口底高程109.60m，设计流量0.54m3/s。南放水洞于1966年修建，该洞采用廊道式钢筋混凝土衬管结构，管径1.5m，壁厚0.15m，砌石廊道拱厚0.5～0.75m，洞长69m，进口底高程104.0m。在进口27.96m处设竖井，直径3.0m，在竖井顶部建有3.4m×3.6m启闭机房，安装有2×25t的双吊点卷扬式启闭机，闸门为平板钢闸门，尺寸1.5m×1.5m，设计流量3m3/s，最大流量12.9m3/s。

1　　放水洞病险情况

1）己废弃放水洞因封堵不彻底，是大坝安全运行的一大隐患，高水位时威胁大坝安全。

2）北放水洞为砌石盖板无压洞，底板及边墙砌筑质量差，顶盖板为不规则石板，且未砌筑，结构形式不满足安全运行的要求，渗漏严重，下游出口因漏水，形成一片沼泽。该洞洞周不封闭，高水位时水流将进入坝体，产生接触冲刷，危及大坝安全。

3）南放水洞廊道砂浆强度偏低，砂浆剥蚀较严重；廊道内壁渗漏严重，大量白色～棕褐色～灰黑色结晶物质析出，其廊道外侧的坝体土有接触冲刷的可能，威胁大坝安全。

4）1999年，汛期检查时，南放水洞闸门门轴断裂，预埋螺丝锈蚀严重，立即进行冒雨抢修，因当时水位急剧上升，采取应急措施，勉强加固住，致使启闭不灵，无法正常使用。

2　　放水洞工程地质条件

本次勘探按设计要求，为避开放水洞浆砌石拱涵，在放水洞北侧桩号0+100处布置平行洞轴线纵剖面1条，钻孔4个。揭露地层上部为后期填筑碎石土及坝体壤土，下伏基岩为中生代白垩系王氏群砾山石。

碎石土：呈褐色，碎石直径为1.0～4.0cm，含50%左右，填筑松散。根据注水试验结果，碎石土渗透系数为4.65×10-3～46.4×10-3cm/s，具中等透水性。该层主要分布在坝体中上部。

壤土：褐色、黄褐色、灰褐色，状态以可塑为主，局部硬塑，局部含砾石，直径为1～4cm。

砾岩：全风化层呈灰色、灰紫色，含强风化岩块，全风化为砾质土状，厚度0.2～2.1m，层底高程为106.28～108.51m；强风化层呈灰紫色，碎块状，局部破碎，岩芯采取率低，易碎，厚度2.2～3.4m，层底高程为104.08～106.93m；中等风化呈灰紫色，碎块、短柱状，致密坚硬，在勘探深度内未揭穿。基岩透水率为1.90～9.01Lu，具弱透水性。

3　　工程地质评价

3.1南放水洞

1）南放水洞底高程为104.0m，坐落于中等风化砾岩上，中等风化砾岩岩石较完整，力学强度较高，地基承载力建议值2000kPa，混凝土与中等风化砾岩间的摩擦系数建议值0.65。

2）廊道砂浆强度偏低，砂浆剥蚀较严重；廊道内壁渗漏严重，其廊道外侧的坝体土有接触冲刷的可能，威胁大坝安全。

3）由于放水洞年久失修，钢闸门锈蚀严重，止水橡皮破碎，严重漏水，启闭机老化，闸门门轴断裂，预埋螺丝锈蚀严重。南放水洞下游水闸为木质闸门，已腐烂报废，泄水渠已淤平，大流量时，会浸漫坝脚。

综合以上评价，建议对南放水洞拆除重建，彻底消除隐患。

3.2北放水洞

1）北放水洞底高程为109.60m，坐落于强风化砾岩上，强风化砾岩岩石较破碎，力学强度较低。地基承载力建议值900kPa，混凝土与强风化砾岩间的摩擦系数建议值0.55。

2）北放水洞为砌石无压放水洞，由于该放水洞渗漏严重，水位变化时，在动水压力的作用下，洞周围水土易流失，影响大坝安全，建议废弃该放水洞。

3.3废弃放水洞

原废弃放水洞（0+125）封堵不彻底是大坝安全运行的一大隐患，建议采取工程处理措施。

3.4新建放水洞

1）拟建放水洞位于桩号0+125处。根据安全鉴定阶段0+120工程地质横断面图，地层上部为后期填筑碎石土及坝体壤土，下伏基岩为中生代白垩系王氏群砾岩。

2）工程地质评价。拟建放水洞，开挖底高程103.0m，坐落于强风化砾岩的下部，52cm(高程102.48m)以下即为中等风化的砾岩。强风化砾岩局部破碎，力学强度较低，地基承载力建议值为500kPa，混凝土与强风化砾岩间的摩擦系数建议值0.50。中等风化砾岩岩石较完整，力学强度较高，地基承载力建议值2000kPa，混凝土与中等风化砾岩间的摩擦系数建议值0.65。放水洞开挖底线高程103.0m，己接近基岩强风化的下线高程102.48m。鉴于以上存在的渗水现象，建议施工开挖至建基面时，若遇到较为破碎的强风化岩石，应采取适当的工程处理措施。

（责任编辑崔春梅）

【中图分类号】TV697

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-04-0026-02

收稿日期：2015-02-18

作者简介：江宁宁（1979—），女，工程师