论地质勘探在泵站工程中的应用与分析

黄忠

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）