英布鲁水电站坝基软岩特性及关键工程地质问题
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英布鲁水电站枢纽总体布置设计
肩 的绕 渗 问题 ，应 采取 相应 的 防渗措施 。 （）泄水闸与厂房 。泄水 闸与厂房 为混凝 土建筑 ２
物， 建基于上 白垩系软砂岩上，软砂岩具有胶结不 良、孔隙多 、容重 低 、强度 差 以及 透水性 大 的特性 ， 同时具有比较均匀 、 裂隙不多、整体性较好的特点。 坝基下砂岩属于中等透水 陛，其中河床部位平均渗透 系数较大 （ ～ ５ ／ ） ２ ２ ｄ ，右岸稍小 （ ０ ／ ） ０ ｍ ６ ｄ。 １ ｍ 坝址 区地处 地质 构造上 的刚果盆地 ，属 于稳 定
的非 洲地块 。坝址 区为无 震或微 震 区域 ，设 计考 虑
地震 影 响。
雨量为 １ ９ ｉ，多年平均蒸发量 ７９６ｍ ｌ ８ｍ ｌ ５ ｌ ６ ． ｉ，多 ｌ 年平均气温 ２ ． ， ６３ 极端最高气温为 ３ ． ｃ ，极 ７６ Ｃ 端最低气温为 １． ４５℃。 １２ 地形地质条件 ． 莱菲尼河位于巴泰凯高原地 区，两侧为侵蚀程
流量 为 １２０ｍ ／ 。 ８ ３ｓ
缩性 ，清除表层腐植土后满足土坝地基条件 ；漫滩 和河床中薄层砂岩上覆盖第四系冲积层和坡积层 ，
由于冲积层表层有机质含量高 ，坡积层结构松散 ， 二者渗透稳定性差 ，不宜作为土坝坝基 ，应予以清
除。土 坝坝基 为无 限深 透水地 基 ，应满 足地基 渗径
１００ 一遇 ，相 应洪 峰流 量为 ９２ｍ ／ ；校核洪 水 ０年 ６ ３ｓ
及河床式厂房基础地质条件如下 ： （）土坝。坝基跨两岸边坡 、漫滩和河床三部 １
分 。两 岸岸坡 地基 为第 三系砂 壤 土 ，具 有低一 中压
标准为 １ ０ ０ ０ 年一遇 （ ０ 考虑扩大 ２％） ０ ，相应洪峰
度不 一的高原 ，河 谷 深 度在 ３０—４０ｍ。在坝 轴 线 ０ ０
英布鲁水电站枢纽防渗设计与基础处理
Ｔ ２ ３ 文献标识码 Ｖ２
１ 坝 基 岩 的工 程 特 性
一
以孔 隙 为 主 的 （ｎ ＝２ ％）含 有 层 面节 理 的 孔 隙 ５
层面节理介质。从岩体质量和渗透性来看 ，可认
１１ 坝 基砂岩 的 结构特 性 ．
为是一种相对均匀的岩体 ，即整个巨厚砂岩沉积层
是一个统一的孔 隙地 下含水 系统。砂岩成岩 程度 差 ，孔 隙及 层面节 理 发育 ，不 同层位 或不 同地段 的 软弱砂岩 ，其岩体透水性存在一定差异，尤其是岩 层在水平方向和垂直方 向上存在的渗透各 向异性 ，
本相 同，岩体组成相对较均匀 ，局部地段 ３ 层问的
界 线不 明显 ，呈逐渐 过 渡状态 。
孔隙、低密度的特征，相应的抗压强度也较低 ；但
岩体相应的变形模量指标在 １ Ｐ 左右 ，弹模和变 ａ Ｇ 模指标相差较小 ，反映出岩体具有 “ 脆性 ”特征。 抗剪试验表 明此类岩体具有较高的抗剪强度；而载
处于弹性变形状态，表现出较高的承载力和抗变形
能 力 。此外 ，声 波速 度 。 岩 体质 量 之 间具 有 较 与
好 的相 关性 。
ｍｎ ｌ的白色析 出物 ，为弱结 晶的高岭石。其 中普遍 含有分散的石英细粒 ，系高岭石形成过程中产生 的
自生 石英 。砂 岩 中普遍 缺少部地 段形成 层 间微弱 承压 现象 。坝
英布鲁水 电站坝基岩体为 白垩系 陆相沉 积砂
岩 ，系 由不 同厚度 含 有薄层 、中厚及 厚 层沉 积层 理
结构 的胶 结 不 良软 弱 砂 岩 组 成 ，岩 层 产 状 近水 平 ， 无 构 造 断裂 、褶皱 和 裂 隙发育 。按 坝基 岩体 结构 的
差异 ，可分为三大层两种类型 ，其 中，第②层沉积 层理较厚 ，胶结程度和完整性相对较好 ；第①、③ 层沉积层理薄 ， 胶结程度和完整性相对较差。第③ 层软弱砂岩位于河床表层 ，顶部为全一化层 ，一般
英布鲁水电站枢纽泄水建筑物设计
２１ 年 第 ３ ０１ Ｏ卷 第 ４期 ・Ｄ Ｈ 水 利 水 电 工 程 设 计 ＷＲ Ｅ
英布 鲁水 电站枢纽泄 水建筑物设计
王景涛 庞 书聪 柴 玉梅 李 东昱
摘 要 结合 英布鲁水 电站枢纽 的具体 情况 ，阐述 泄水建 筑物 的设计标准确定 、运用 要求和布置原 则，介 绍 了泄水
民共和国水利部 Ｓ２２ ２０ 水利水 电工程等级 Ｌ５－ ００《
划分及洪水标准》中的有关规定 ，确定工程等别为 等 ，大 （ Ｉ）型规模 。永久性主要建筑物按 ｌ 级
一
建 筑物 设计 ，次要 建筑 物按 ３级建筑 物设 计 。
初设阶段进行 了库 区地形测量 ，按 照实测 的
张 晓 女 助理 工程师 中水北方勘测设 计研 究有 限责
Ｒ Ｅ ０１ ０卷 第 ４期
告》 规 定，英 布鲁 水 电枢纽 工程 水 库 总库 容 为
１ ０ ０Ｘ １ ｍ３
，
的弧 形工 作 闸 门 ，闸 室 下 游 设 ７ｍ×８７ｍ （ × ． 宽
３０２ ０２ ２ ３０ ２ ０２ ２
（ 稿 日期 收 ０ １ ８ １ ２ １ —０ —１）
吴桂兰 女
（ ）土坝选型及分区优化的整个过程综合考虑 ４ 了坝址 地质条件 、当地筑 坝材料 的种类 、分布情 况 、性质 、蕴藏量 、气候条件等因素 ，四分 区土坝
任公 司 天津 任公 司 天津
电站装 机容 量为 １０ＭＷ，按 照 中华 人 ２
高 ）的检修闸门。 ３２２ 表孔体形设计 ．． 表孔为 Ｗ Ｓ Ｅ 实用堰 ，孔 口宽 １ ０ｍ，堰顶高程
为 ３ １７ ０ ． ｍ。溢流 堰前沿 与 闸墩前 沿齐 平 ，堰 面 沿 ０ 水流 方 向 由进 Ｖ圆 弧 段 、堰 顶 水 平 段 、堰 面 曲线 Ｉ 段 、１０７斜坡 连接 段 、半 径 为 １ 的圆弧反 弧段 ：． ３ｍ 和 １４的斜 坡段 组成 。堰 顶设 １ ． ｍ的平 板 ： ０ｍＸ７３ 检修 闸 门 和 １ ． ０ｍＸ７４ ｍ的 弧 形 工作 闸 门 ，闸室 ５
英布 鲁水 电站枢纽泄 水建筑物设计
王景涛 庞 书聪 柴 玉梅 李 东昱
摘 要 结合 英布鲁水 电站枢纽 的具体 情况 ，阐述 泄水建 筑物 的设计标准确定 、运用 要求和布置原 则，介 绍 了泄水
民共和国水利部 Ｓ２２ ２０ 水利水 电工程等级 Ｌ５－ ００《
划分及洪水标准》中的有关规定 ，确定工程等别为 等 ，大 （ Ｉ）型规模 。永久性主要建筑物按 ｌ 级
一
建 筑物 设计 ，次要 建筑 物按 ３级建筑 物设 计 。
初设阶段进行 了库 区地形测量 ，按 照实测 的
张 晓 女 助理 工程师 中水北方勘测设 计研 究有 限责
Ｒ Ｅ ０１ ０卷 第 ４期
告》 规 定，英 布鲁 水 电枢纽 工程 水 库 总库 容 为
１ ０ ０Ｘ １ ｍ３
，
的弧 形工 作 闸 门 ，闸 室 下 游 设 ７ｍ×８７ｍ （ × ． 宽
３０２ ０２ ２ ３０ ２ ０２ ２
（ 稿 日期 收 ０ １ ８ １ ２ １ —０ —１）
吴桂兰 女
（ ）土坝选型及分区优化的整个过程综合考虑 ４ 了坝址 地质条件 、当地筑 坝材料 的种类 、分布情 况 、性质 、蕴藏量 、气候条件等因素 ，四分 区土坝
任公 司 天津 任公 司 天津
电站装 机容 量为 １０ＭＷ，按 照 中华 人 ２
高 ）的检修闸门。 ３２２ 表孔体形设计 ．． 表孔为 Ｗ Ｓ Ｅ 实用堰 ，孔 口宽 １ ０ｍ，堰顶高程
为 ３ １７ ０ ． ｍ。溢流 堰前沿 与 闸墩前 沿齐 平 ，堰 面 沿 ０ 水流 方 向 由进 Ｖ圆 弧 段 、堰 顶 水 平 段 、堰 面 曲线 Ｉ 段 、１０７斜坡 连接 段 、半 径 为 １ 的圆弧反 弧段 ：． ３ｍ 和 １４的斜 坡段 组成 。堰 顶设 １ ． ｍ的平 板 ： ０ｍＸ７３ 检修 闸 门 和 １ ． ０ｍＸ７４ ｍ的 弧 形 工作 闸 门 ，闸室 ５
水利水电相关知识：坝基的地质条件以及稳定性处理[工程类精品文档]
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水利水电相关知识：坝基的地质条件以及稳定性处理[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!1、变形稳定分析据地表地质测绘及钻探地质勘察成果，左、右岸地表为第四系残坡积层不连续覆盖，下伏为寒武系下统渔户村组薄一中厚层状粉砂岩、粉砂质页岩夹页岩。
据ZK1与ZK3孔勘探成果。
两岸坡地表分布的残坡积层岩性为褐红色夹灰黄色含砾粉质粘土，稍湿，可一硬塑状，含10~15％的砾石，粒径0.5-4.0m，成分为强风化粉砂岩。
厚度左、右岸分别为1.2m，1.5m，据取样与土工试验，饱和密度1.92g／cm.；湿密度1.81g ／cm；干密度1.45g／cm3；孔隙比0.880；天然含水量为25.1％；压缩系数a0.1～0.2为0.59（Mpa）；压缩模量为Es0.1-0.2为3.2（MPa），属高压缩性土。
土样颗分指标统计结果：砾石含量为21％；砂粒含量为23％：粉粒含量为27％；粘粒含量为290／0按塑性图分类为含砂高液限粘土（CHS）。
其特征为孔隙比偏大，液限高于天然含水量，压缩系数较大，属高压缩性土。
从上述情况分析，两岸坡表层分布的第四系残坡积层（岩性为含砾粉质粘土）由于其结构松散，孔隙较大，属高压缩性土，承载力低。
作为坝基会产生压缩变形而影响坝体稳定，应全部清除。
下伏寒武系下统渔户村组粉砂岩、粉砂质页岩夹页岩，岩体全风化带埋深：左岸为5.2m（厚4.0m）；右岸为7.2m（厚5.7m）。
据ZK1与ZK3孔揭露，全风化岩体多呈土夹碎块，其结构较松散，具高压缩性，强度较低。
作为坝基会产生较大的压缩变形而影响坝体稳定，也应全部清除。
岩体强风化带埋深：左岸为17.8m（厚12.6m）：右岸为16.0m（厚8.8m）。
其节理裂隙较发育，切割破坏严重，岩体完整性、稳定性较差，强度较低，力学性质不均，作为坝基具一定的变形性。
需采取工程措施处理。
而其下弱风化带及新鲜岩体节理裂隙少量发育或不发育，完整性与稳定性较好，力学强度较高，作为坝基变形甚微或不会产生变形。
英布鲁水电站坝基岩体渗流特性及工程对策
变）为高岭石。砂岩孔隙内的高岭土团粒 ，即砂岩
厚度及结构特征见表 １ 。
表 １ 坝基岩 层结构及产 状分布特征表
注： 岩层产状 主要有 以下 ３ ：１ ０ 一 ０Ｎ 或 Ｓ Ｌ２ 一１ ２ ６。 ０Ｎ 组 （ ） ｏ ４ ￣Ｗ Ｅ ￣ ０ ）５ 一９￣ Ｗ或 Ｓ Ｌ２ ～ ｏ局部 １ ） （ ） ５￣Ｗ／４ 。 ％（ Ｅ ｏ ９（ ５ ；３ ３０Ｓ ￣ ｏ
结构 破坏后 粒径 小 于 ００４ｍｎ的 白色 析 出物 ，为 ．７ ｉ 弱结 晶的高岭 石 。而 由于 ＣＣ ３ 量低 （ ．３ 一 ａＯ 含 ０ １％ １６ ％ ） ．５ ，致使砂 岩 的钙 质胶结 作用 微弱 。 １２ 砂 岩 的水文 地质构 造 特征 ．
英布 鲁 坝 基 白垩 系 砂 岩 多 呈 黄 白或 灰 白色 ， 中 、细 粒 结 构 ，粒 径 多 为 ００５ ０５ｍ ．７ ． ｍ，约 占
工程 区域白垩系砂岩连续沉积厚度巨大，由厚 度普遍在 １ ～２ｍ以上的近水平岩层组成 。岩层近
８ ．％，主要矿物成分为石英 ，含有少量长石等 。 ２８ 中、细砂颗粒均匀 ，磨 圆度好 ，多呈孔隙式点接触 弱胶结 ，长石多 已风化 ，孔 隙内可见高岭土团粒 ， 局 部 胶结 物 中含有 少量 硅质 。岩石结 构 破坏 后 ，在
表 ２ 坝基岩体结构分类表
水的良好储存和径流介质，地下水赋存状态主要表
现 为孔 隙潜水 和孔 隙 一层面节 理潜 水两种 形式 。而 如前 所述 ，不 同层 位或 不 同地 段 的软弱砂 岩 ，其岩
进 过 程 中地 下水 位 随孔深加 大逐 渐升 高 的规 律 以及
基坑施工开挖中的降水过程 ，都证实了对砂岩以潜
水 性 质为 主的赋存 状 态 的认 识是 正确 的 。
英布鲁水电站土石坝选型与断面设计
２ 坝 址 地 形 、地质 情 况
２１ 坝 址地 形 ．
莱菲尼河在坝轴线上游 ８０ｍ处流 向近南北 ， ０ 而后急转弯呈近东西向流经坝址 。坝址附近河床宽
约 ８ ０ｍ，河 水 位 ２０ｍ，最 大水 深 ８５ｍ。河 床 最 ９ ． 低 高程 ２１５ｍ，最 高 ２７４ｍ，一 般 ２５ｍ左 右 。 ８． ８ ． ８
刚果共和 国英 布鲁 水 电枢 纽 工程 位于 刚果 河 支
流莱菲尼河下游巴泰凯高原地区，坝址区为南纬 ２， ｏ 东经 １ｏ ６，距刚果河汇合 口 １ ｋ ，距首都布拉柴维 ４ｍ
尔 ２５ｋ １ ｍ。坝址 处年 径 流 总量 １２４ Ｏ ｍ ，年 平 ５ ．×ｌ８ ３ 均 流量 ４４ｍ／ ，工程总 库容 为 ５８ ８ ３ ８ ３ｓ ． Ｘｌ ，电站 ４ Ｏｍ 装机 容 量 为 １０Ｍ ２ Ｗ。枢 纽 主 要 建 筑 物 由左 岸 土 石 坝 ，泄水 闸 ，河床 式 电站 厂房 、右 岸 接 头 土 坝 、开 关 站和生 活管 理 区建 筑物 组成 。英 布鲁 水 电站 主要 任务是发 电 ，承担 刚果 电力 系统 调 峰 、调 频 和 骨干 电站作 用 。工程 等别为一 等 ，大 （）型规 模 。 Ｉ
２２ 坝址地质情况及 当地筑坝材料 。 坝址区分布的巨厚陆相沉积 自下而上分别为白 垩系 （ ） Ｋ 、第三系 （ 、Ｎ Ｅ ）和第四系 （ ）地层。 Ｑ
２２ １ 白垩 系 （ ， ．． Ｋ）
坝 址 区揭露 厚 度 １０１，尚未 揭 穿 。根 据岩 体 ０ Ｉ Ｔ
工程地质特征 ，将其 自 下而上分为 ３ ：薄层软弱 层 砂岩 （ ２ 、中厚层软 弱砂 岩 （ ２ 、薄层 软 Ｋ’ ） 。 Ｋ卜 ）
老第三 系 （ ） Ｅ ：地表 没有 出露 ，坝址钻孔 揭 露最大厚度 ２ ０ｍ，最 小仅 ３ 。为黄 白色 中、 ～５ｍ
王甫洲水利枢纽坝基极软岩的工程地质特性与工程地质问题
粗 砂岩 、 砂砾 岩 。在前期 勘察 阶段 ， 由于采 用钻 探 未 能
取 到 “ 松状 砂 岩 ” “ 松 状 砂 砾 岩 ” 柱 状 岩 芯 ， 疏 、疏 的 一
直未能 进行这 类 岩石 的室 内物理 力学试 验 ， “ 对 疏松 状 砂 岩” “ 、疏松 状砂砾 岩 ” 的胶结 程 度和 物理 力学 性质 一
中 图分 类 号 ：Ｐ ４ ； Ｖ １ ６ ２ Ｆ ６ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１７ ６ １—１ １ （Ｏ ８ ｓ ０ ２ ０ ２ ｌ ２Ｏ ） ３— ０ ０— ５
１ 工 程 概 况
汉 江王 甫洲水 利枢 纽位 于湖北 省 老河 口 市下 游 约
３ｋ ｍ处 。枢 纽 建筑 物 包 括 泄水 闸 、 常 溢 洪 道 、 石 非 土
杂基约 占 １％ ， 中紫红色者泥质 含量较多胶结较好 ， ０ 其 灰 白色者 泥质含量少胶结较差 ， 单层厚度 ２～ ｌ ５ｎ。 细砂 岩 ： 物成 分 主要 为 石 英 ， 量 ４ ％ ～５ ％ ， 矿 含 ０ ０
长 石 次 之 ， 量 １ ％ ～３ ％ ， 结 物 为 方 解 石 和 泥 质 含 ０ ０ 胶
此 ， 疏松状砂 岩” “ 对“ 、 疏松 状砂 砾岩 ” 的胶 结程 度 才有
清楚 的认识 ， 过现场试验基 本上掌 握 了岩体 的物 理力 通 学性质 。本工 程对该 极软 岩组 的勘 察研 究 成 果 和研 究
方法对于 同类 工程 柯较好 的借鉴意义 。
和少量泥质 （ 蒙脱石 、 伊利石 、 高岭石 ） 。有胶结 尚好 的， 也有半 胶结 的 ， 还有微 胶结 的 。单 层厚 度 １～ ｌ ３ｎ。 含砾 中粗 砂岩 、 砂砾 岩 ： 为灰 白色 、 灰绿 色 ， 粒组 颗 成变化大 ， 石含量 ５ 一 ０ ， 中砾径 以 ｌ ２ 砾 ％ ５％ 其 ０— ０
英布鲁水电站水文特性及水文设计特点
１ ｄ洪量 是 最大 １ 洪 量 的 １％ 一１％ ，最 大 １ ０ｄ ０ １ ０ｄ
系列 代 表 性 通 过 布 旺 贝 站 １５－ １９ ９２ ９３年 径 流
差积 曲线 进行分 析。差积 曲线 上 ，年 际变化较稳 定 ，ｌ５— １７ ９ ８ ９４年 为 丰 水 年 组 ，ｌ５—１５ ９２ ９７年 、
莱菲 尼河 流域属 于苏 丹一 几 内亚 的赤 道几 内亚 气候 ，全 年 分 旱 、雨 两 季 。旱 季 有 气 压 高 、气 温
低 、多云天气 、雨量稀少等特点。雨季 由于受东部 印度洋的水汽影响 ，经常发生降雨 ，雨量充沛 ，气
温高。
备、测次符合规范要求 ，认为流量资料精度可靠 。 该站实测 流量资料特点是 ：平 均流量数据 较 多 ，最大、最小极值流量数据缺乏 ，给下述 的设计 洪水推求带来一定的难度。
年实 测最 大洪 峰流 量 ６０ｍ／ １６ 年 ｌ 月 ） ７ ３ｓ（９ １ １ ，历 年实 测最 小 洪 峰 流量 ４０ｍ／ １８ ５ ３ｓ（９８年 ３月 ） 比 ，
流系列具有一定代表性。 流域内居民很少 ， 人类活动较少 ，未修建任何 水 利工 程 ，流域 降 雨特性 、产流 汇流 条件 基本 没有
巴泰凯高原，气象 、下垫面情况与莱菲尼河相似，
分别设 有 甘博 马水文 站 、柴 卡皮 卡水 文站 。
平缓 。分水岭高程为 ６０ ０ ，坝址河段河谷深 ０ ８０ｎ Ｉ ３０ ４０ｍ ０ — ０ ，河道比降为 ０２ 。 ０３ ０ ． 一 ． ，库区河段 ％ ％ 两岸较平缓 ，局部岸坡较 陡。河谷多为热带森林 ，
１２ 气象条件 ．
姜 巴拉 、姆布亚等各站 的降雨量资料系列不连 续 。布旺贝水文站和坝址专用站因战争影响部分资 料遗 失 ，有 １７一 １８ ９ｌ ９０年 水 文 年 鉴 ，有 收集 的 零 散流量资料 。可用于分析的数据有 ：１ ２ １９ 年 ９ － ９３ ５
系列 代 表 性 通 过 布 旺 贝 站 １５－ １９ ９２ ９３年 径 流
差积 曲线 进行分 析。差积 曲线 上 ，年 际变化较稳 定 ，ｌ５— １７ ９ ８ ９４年 为 丰 水 年 组 ，ｌ５—１５ ９２ ９７年 、
莱菲 尼河 流域属 于苏 丹一 几 内亚 的赤 道几 内亚 气候 ，全 年 分 旱 、雨 两 季 。旱 季 有 气 压 高 、气 温
低 、多云天气 、雨量稀少等特点。雨季 由于受东部 印度洋的水汽影响 ，经常发生降雨 ，雨量充沛 ，气
温高。
备、测次符合规范要求 ，认为流量资料精度可靠 。 该站实测 流量资料特点是 ：平 均流量数据 较 多 ，最大、最小极值流量数据缺乏 ，给下述 的设计 洪水推求带来一定的难度。
年实 测最 大洪 峰流 量 ６０ｍ／ １６ 年 ｌ 月 ） ７ ３ｓ（９ １ １ ，历 年实 测最 小 洪 峰 流量 ４０ｍ／ １８ ５ ３ｓ（９８年 ３月 ） 比 ，
流系列具有一定代表性。 流域内居民很少 ， 人类活动较少 ，未修建任何 水 利工 程 ，流域 降 雨特性 、产流 汇流 条件 基本 没有
巴泰凯高原，气象 、下垫面情况与莱菲尼河相似，
分别设 有 甘博 马水文 站 、柴 卡皮 卡水 文站 。
平缓 。分水岭高程为 ６０ ０ ，坝址河段河谷深 ０ ８０ｎ Ｉ ３０ ４０ｍ ０ — ０ ，河道比降为 ０２ 。 ０３ ０ ． 一 ． ，库区河段 ％ ％ 两岸较平缓 ，局部岸坡较 陡。河谷多为热带森林 ，
１２ 气象条件 ．
姜 巴拉 、姆布亚等各站 的降雨量资料系列不连 续 。布旺贝水文站和坝址专用站因战争影响部分资 料遗 失 ，有 １７一 １８ ９ｌ ９０年 水 文 年 鉴 ，有 收集 的 零 散流量资料 。可用于分析的数据有 ：１ ２ １９ 年 ９ － ９３ ５
鲁基厂水电站尾水洞围岩稳定分析
５ 结 语
和实 际经 验。 解决机组甩负荷后转速和 蜗壳压力上升 的矛盾
是极为复杂 的 ， 二段关闭装置的应用及其 拐点的选择 只是措 施之一 。 决转 速 和蜗 壳压 力上 升 的矛 盾应 贯穿 于 引水 系 解
二段关 闭装 置较常见于大型机组或 高水头机 组 ， 为确 但
保机组在正常停机或者在 甩负荷过程 中能够经济 、 稳定 地关
电站尾水洞为一机一洞布置 ， 其肘管上 口直径 ２ ７ｍ， ． 出
口断 面 为 ４ １４ ｍ ×２ ３ ８ｍ（ × 高 ）的 近 矩 形 断 面 ， ．５ ．８ 宽 经
２ ． １２ｍ长尾水支洞连接 至尾水 检修 闸门， 同时尾水管出 口高 程 由高程 ９ ７４ ３ｍ爬 升至高程 ９ ９ ６６ｍ， 水检修 闸门前 ８． ２ ８ ．５ 尾 洞 段 为 有压 洞 段 。 水 检 修 门后 的 各尾 水 支 洞 底 高 程从 尾
调压室和压力管 道组 成 ； 电建筑 物则 由主副厂房 、 发 安装 间 、
尾水隧洞组成 。
同宽 ， 前缘长 ２ ． 其 中７ ２ｉ位于 山体之 内，７２ｍ为地 ４ ４ｍ， ． ｎ １．
面式 。
进水 口型式采用 岸塔式 ； 引水 隧洞采用 圆形 断面 ， 主洞 长约 ３８５ｍ， １ 隧洞埋 深 ７ ～３ ０ｍ， ０ ７ 洞线 经过的岩层较为完 整密实 ； 调压室位于压力管道上弯段前 约 ２ ８ｍ处 ， 距主 厂房 约 １０ｍ， ８ 采用 阻抗式 调压室 ， 调压 室断 面为圆形 ， 衬砌 后直
闭导叶 ， 机组不至 于产生 过大 的压力 和转 速 ， 使 一些 小 型电 厂也选用 了二段关 闭装置作 为导叶关闭 时的保护装 置。 过 通 表 １和表 ４数据 可以得出结论 ， 比水力 发电厂二段关 闭装 那 置所整定的导叶关 闭时 间及拐 点 的选 择能 在机 组甩 负荷 的
鲁布水库右岸溢洪道开挖高边坡地质勘察及工程处理设计
表 1 高边坡稳定计算物理力学参数建议取值表
项目 天然容重(KN/m3) 饱和容重(KN/m3) 粘聚力 C(kpa) 内摩擦角(°)
坡积层
19.4
20.5
29.5
22.2
全风化层
21
21.7
32
25.3
危险剖面为：地形坡度最陡,坡高最大剖面,为溢洪道 0+20.0m 桩号。桩号 0+20.0(A-A＇)横剖面工程地质剖面图 如图 2 所示：
[摘 要] 鲁布水库大坝右岸溢洪道开挖形成高边坡,施工期边坡出现蠕动变形,为查清高边坡成因、物理力学性状及稳定性, 采用了坑探及钻探多种手段相结合的勘察方法,并开展了现场水文地质试验,室内试验。根据勘探、试验,最终确定了技术可行、 经济合理的处理方案,确保右岸高边坡安全稳定,效果明显。 [关键词] 鲁布水库；高边坡；稳定性分析；处理方案
强风化层
23.3
25.0
50
32
弱风化层
26.0
26.3
80
36
坝壳料
22.7
24.1
47.6
30.9
板结面
21.5
23.0
28
19.3
4 高边坡边坡稳定分析计算 4.1 边坡等级确定 鲁布水库为中型工程,工程等别为Ⅲ等,溢洪道为Ⅲ等 3 级水工建筑物,根据《水利水电工程边坡设计规范》 (SL386-2007),溢洪道右侧边坡级别设定为 3 级边坡[3]。 4.2 潜在滑动边界及破坏模式确定 溢洪道高边坡为一受上下游地形切割影响,边坡位置为 凸出山梁地形,正向坡面形态为面河临空的正放的三角形, 顶部为脊状山梁。从现场地质编录及钻孔勘查进一步揭露, 该部位为一“∽”型褶曲构造,受其影响,溢洪道高边坡两侧 为斜向岩体边坡,为基本稳定边坡；而中部为同向外倾边坡, 岩层倾角 29º,地形坡度为 38º,倾角小于地形坡面角,为不 稳定边坡。高边坡地表覆盖第四系残坡积层,厚 4.0m～11.8m, 岩性为含砾粉质粘土；下伏基岩为砂质板岩,全风化层厚 7.3～23.2m,底界埋深 13.8～31.9m,岩性为碎石土、砂质粘 土；全风化层以上为近均质含碎石土石混合边坡。强风化层 厚 27.3～38.9m,底界埋深 52.5m～60.5m,风化较深,岩体破 碎,强度较低,岩体为板状构造,岩层较薄层面多。由溢洪道 所处位置地形地质条件可看出边坡滑移边界条件为：①、两 侧向褶曲轴向节理裂隙面为切割面(或上下游山体切割临空 面),残坡积层、全风化层与强风化的分界面为底滑面,河道 方向为临空面形成的三角形滑移体。受地表降水影响,暴雨 期,雨水变为地下水下渗过程中,由于全风化岩体透水性较 强风化岩体透水性大,地表水渗流至此界面附近将因透水 性变小而在此界面附近形成地下水集中渗流面,水量集中 后软化岩体使该部位形成一易滑动面。②、两侧向褶曲轴 向节理裂隙面为切割面(或上下游山体切割临空面),强风 化层的外倾层面为底滑面,河道方向为临空面形成的三角 形滑移体。该机制底滑面由于存在多个层面,但经稳定计算 滑弧及剪出点情况分析,最危险底滑面为剪出点相对应外 倾层面,由此计算出的滑弧为最小安全系数滑面就是该机 制最危险底滑面。 4.3 计算软件选择 高边坡稳定计算采用 Slide 软件进行建模和计算分析, 计算方法为简化 Bishop 法,鲁布水库为 7 度地震区,基本地 震动峰值加速度为 0.1g。 4.4 典型剖面选取 溢洪道开挖边坡表层为近土质边坡,散体结构,选定最
鲁古河水电站大坝坝基主要工程地质问题研究
ｍ 高程 以上 ， 成左岸 分水 岭地 层 。 构
设 计正 常水位 为 ２ ０ ｍ， 高 为 ６ 坝 顶 高 程 为 ２ ４ ９ 坝 ９ ｍ， ９
ｍ， 型采用 抛物 线双 曲砼 拱坝 ， 坝 坝底 厚度 为 １ 坝 顶 ４ ｍ， 厚 度为 ３ ｍ， 应 正 常 库 容 为 １２ ０万 ｍ ， 水 隧洞 ２ 相 ５ 输 条 ， 长 ２６ ０ ｍ， 径 ２ ２ｍ， 共 ５ 洞 ． 压力钢 管 长 ２ ４ ２ 管 １ ． ２ｍ， 径 １ ８ｍ， ． 电站 设 计 水 头 为 １ １ ７ ｍ， 机 容 量 为 ２× ． 装 １
岩 体 分 布 及 建 基 面 的确 定 、 坝基 渗 漏 、 基 稳 定 等 主 要 工 程 地 质 问题 进 行 了分析 研 究 ， 坝 为设 计 提 供 了合 理 的 参 数 ， 坝 基 处 对
理 设 计 及 大坝 稳 定 安 全 运 行 具 有 重 要 意 义 。
关 键 词 ： 体 风化 ； 定 ； 漏 岩 稳 渗
32坝基渗漏坝基岩体的透水性根据钻孔的压水试验资料按左岸河床和右岸的不同位置以及按岩体表部交错状风化带岩体和交错状风化带岩体以下至透水率3lu的岩体以及透水率3lu四个不同类别的深度进行统计分析见表4总的状况是坝基岩体属中等透水除第一类岩体表部透水性较大之外第二第三类岩体的透水性都不大有随深度的加深风化程度的减轻而透水性降低的特点
（ ）第 八 段 （ 。 ： 砂 质 泥 岩 。分 布 在 左 岸 ２ ＤＬ ） 粉
３ ８ ０ ３ ９ ０ 高程 ， 中有 四层 夹层 。 ２ ．０～ ２ ．０ｍ 其
（ ）第 七段 （ ， ： 英 细砂 岩 、 砂 岩 及 粉砂 质 ３ ＤＬ）石 粉 泥 岩组 合 。分布 在左岸 ２ １ ０ ２ １０ ９ ． ０～ ７ ．０ ｍ高程 。 （ ４）第 六段 （ 。 ： Ｄ Ｌ ） 粉砂 质 绢 云 母 泥 岩 ， 布 在 左 分
设 计正 常水位 为 ２ ０ ｍ， 高 为 ６ 坝 顶 高 程 为 ２ ４ ９ 坝 ９ ｍ， ９
ｍ， 型采用 抛物 线双 曲砼 拱坝 ， 坝 坝底 厚度 为 １ 坝 顶 ４ ｍ， 厚 度为 ３ ｍ， 应 正 常 库 容 为 １２ ０万 ｍ ， 水 隧洞 ２ 相 ５ 输 条 ， 长 ２６ ０ ｍ， 径 ２ ２ｍ， 共 ５ 洞 ． 压力钢 管 长 ２ ４ ２ 管 １ ． ２ｍ， 径 １ ８ｍ， ． 电站 设 计 水 头 为 １ １ ７ ｍ， 机 容 量 为 ２× ． 装 １
岩 体 分 布 及 建 基 面 的确 定 、 坝基 渗 漏 、 基 稳 定 等 主 要 工 程 地 质 问题 进 行 了分析 研 究 ， 坝 为设 计 提 供 了合 理 的 参 数 ， 坝 基 处 对
理 设 计 及 大坝 稳 定 安 全 运 行 具 有 重 要 意 义 。
关 键 词 ： 体 风化 ； 定 ； 漏 岩 稳 渗
32坝基渗漏坝基岩体的透水性根据钻孔的压水试验资料按左岸河床和右岸的不同位置以及按岩体表部交错状风化带岩体和交错状风化带岩体以下至透水率3lu的岩体以及透水率3lu四个不同类别的深度进行统计分析见表4总的状况是坝基岩体属中等透水除第一类岩体表部透水性较大之外第二第三类岩体的透水性都不大有随深度的加深风化程度的减轻而透水性降低的特点
（ ）第 八 段 （ 。 ： 砂 质 泥 岩 。分 布 在 左 岸 ２ ＤＬ ） 粉
３ ８ ０ ３ ９ ０ 高程 ， 中有 四层 夹层 。 ２ ．０～ ２ ．０ｍ 其
（ ）第 七段 （ ， ： 英 细砂 岩 、 砂 岩 及 粉砂 质 ３ ＤＬ）石 粉 泥 岩组 合 。分布 在左岸 ２ １ ０ ２ １０ ９ ． ０～ ７ ．０ ｍ高程 。 （ ４）第 六段 （ 。 ： Ｄ Ｌ ） 粉砂 质 绢 云 母 泥 岩 ， 布 在 左 分
某水电站疏松砂岩工程地质特性及工程处理
２ ０ １ ５年 第 ３ ４卷 第 ４期 ・Ｄ ＷＲ ＨＥ 水 利 水 电 工 程 设 计
・３ ９・
某水 电站疏松砂岩工程地质特性及工程处理
李德 群 秦 玉龙 胡剑 锋
摘 要 某 水 电站 坝 基 为 白垩 系 疏松 砂 岩 ，具 孔 隙率 大 、 密 度 低 、透 水 性 强 、 抗 渗 变 能力 差 、 强 度 低 和 易扰 动破 坏 等 特 性 ，并 且 存 在 渗 漏及 渗透 变 形 等 工 程 地 质 问题 。针 对 砂 岩 ５ － 程 地 质 特 性 及 对 工 程 的影 响进 行 了 总结 分 析 ， 旨在 为 类 似 工 程 勘 察 和 工 程处 理 措 施 设 计 提 供 借 鉴 参 考 。 关 键 词 疏 松砂 岩 强透 水 弱胶 结 渗 透 变 形 灌 浆 中 图分 类号 Ｔ Ｖ ２ ２ ３ 文 献标 识 码 Ｂ 文章 编 号 １ ０ ０ ７ — ６ ９ ８ ０ ｛ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ — ０ ０ ３ ９ — ０ ２
坝 基 为 河 湖 相 白垩 系 砂 岩 ，大 体 可 分 为 ３层 ：上 部 为
薄 层 状 ，产 状 以 Ｎ Ｗ２ ９ ０ ￣ － ３ ５ ０ 。 Ｓ Ｗ ７ 。 ～ ２ １ 。 为 主 ． 局 部 为
Ｎ Ｅ １ ０ 。 ～ ４ ６ 。 Ｎ Ｗ或 Ｓ Ｅ ５ 。 ～ １ ５ 。 ，层底 高程 ２ ７ ２ ～ ２ ７ ８ ｍ： 中部 呈 厚 、 中厚 层 状 ，岩 层倾 角 多 小 于 １ ５ 。 ．层 底 高 程 ２ ６ ０ ～ ２ ６ ６
ｍ：下 部 多 为 薄 层 状 ，岩 层 产 状 以 Ｎ Ｗ３ １ ５ 。 ～ ３ ４ ５ 。 Ｓ Ｗ ２ １ 。 ～
２ ７ 。 为 主 ， 不整 合 面 产 状 Ｎ Ｅ ８ ０ 。 Ｓ Ｅ ３ 。 。岩 体 上 部 、下 部 薄 层 砂 岩交 错 层 理 及 不 整 合 面发 育 ，而 中部 中厚 一 厚 层 砂 岩层
・３ ９・
某水 电站疏松砂岩工程地质特性及工程处理
李德 群 秦 玉龙 胡剑 锋
摘 要 某 水 电站 坝 基 为 白垩 系 疏松 砂 岩 ，具 孔 隙率 大 、 密 度 低 、透 水 性 强 、 抗 渗 变 能力 差 、 强 度 低 和 易扰 动破 坏 等 特 性 ，并 且 存 在 渗 漏及 渗透 变 形 等 工 程 地 质 问题 。针 对 砂 岩 ５ － 程 地 质 特 性 及 对 工 程 的影 响进 行 了 总结 分 析 ， 旨在 为 类 似 工 程 勘 察 和 工 程处 理 措 施 设 计 提 供 借 鉴 参 考 。 关 键 词 疏 松砂 岩 强透 水 弱胶 结 渗 透 变 形 灌 浆 中 图分 类号 Ｔ Ｖ ２ ２ ３ 文 献标 识 码 Ｂ 文章 编 号 １ ０ ０ ７ — ６ ９ ８ ０ ｛ ２ ０ １ ５ ） ０ ４ — ０ ０ ３ ９ — ０ ２
坝 基 为 河 湖 相 白垩 系 砂 岩 ，大 体 可 分 为 ３层 ：上 部 为
薄 层 状 ，产 状 以 Ｎ Ｗ２ ９ ０ ￣ － ３ ５ ０ 。 Ｓ Ｗ ７ 。 ～ ２ １ 。 为 主 ． 局 部 为
Ｎ Ｅ １ ０ 。 ～ ４ ６ 。 Ｎ Ｗ或 Ｓ Ｅ ５ 。 ～ １ ５ 。 ，层底 高程 ２ ７ ２ ～ ２ ７ ８ ｍ： 中部 呈 厚 、 中厚 层 状 ，岩 层倾 角 多 小 于 １ ５ 。 ．层 底 高 程 ２ ６ ０ ～ ２ ６ ６
ｍ：下 部 多 为 薄 层 状 ，岩 层 产 状 以 Ｎ Ｗ３ １ ５ 。 ～ ３ ４ ５ 。 Ｓ Ｗ ２ １ 。 ～
２ ７ 。 为 主 ， 不整 合 面 产 状 Ｎ Ｅ ８ ０ 。 Ｓ Ｅ ３ 。 。岩 体 上 部 、下 部 薄 层 砂 岩交 错 层 理 及 不 整 合 面发 育 ，而 中部 中厚 一 厚 层 砂 岩层
布西水电站坝址工程地质条件及坝型论证
(2) 坝基范围无不利结构面组合 ,下游无临空面 ; 从岩层结构来看 ,上游为变质砂岩 ,下游为大理岩 ,两
者之间为 F1 断层 , F1 在坝轴线处埋深 15 m ,断带为糜 棱岩 ,胶结密实 ,饱和抗压强度 90 M Pa,波速 1 900 ～ 2 500 m / s。抗剪强度指标 f ′= 015, c′= 0113 M Pa。断 层倾向下游 ,呈高倾角向大理岩之下延伸 ,不会沿断层 产生坝基滑移 。 312 砼拱坝建坝条件
1 工程概况
布西水电站工程位于四川省凉山州木里县境内 , 开发河段为雅砻江支流的鸭嘴河中下游峡谷段 。工程 区山高谷深 ,林木茂密 。鸭嘴河在 53 km 的河段天然 落差达 2 260 m ,水能资源十分优越 。开发方案为“一 库一闸三级电站 ”,可研阶段推荐“龙头水库 ”坝址为 布西坝址 。
在可研报告审查时 ,对混凝土拱坝和面板堆石坝 两种坝型意见有分歧 ,认为面板堆石坝较适宜的主要 观点为 :由于岩溶的复杂性 ,目前的地勘及试验资料 , 尚不能满足确定拱坝方案的基本要求 ,而堆石坝对地 基要求较拱坝低 ,可作为本阶段代表性方案 ;认为砼 拱坝较适宜的主要观点为 : 布西坝址河谷地形 、岩石 条件适宜修建拱坝 ,只需补充地勘 、试验资料就可满 足设计方案的要求 。最终的审查意见要求在初步设 计工作开展之前进一步对两种坝型补充地勘 、试验 资料后确定合理坝型 ,以专题报告形式提交再审查 。 这样在可研 和 初 设 两 个 勘 察 阶 段 之 间 又 增 加 了“坝 型比选阶段 ”。笔者曾负责可研和坝型比选两阶段 地勘的技术工作 ,通过资料整理和分析 ,谈一些对坝 型选择的粗浅认识 。
隐蔽溶洞的特征 :发育于拱坝坝线附近 ,以溶蚀斜 洞为主 ,走向基本与河流平行 ,倾向河流偏下游 ,顺河 发育长度 > 100 m ,沿右岸山坡发育的高度也 > 100 m , 水平发育深度最深 70 m ,宽度 2～215 m ,局部为空洞 , 大部分充填物为灰黄色粘性土 ,空间形态为向坡下 、向 河流下游撒开 ,将岸坡岩体切割成上游窄薄 ,下游宽厚 的楔形 ;地表出露溶洞根据分布高程可分为三层 ,特征 如表 1。
者之间为 F1 断层 , F1 在坝轴线处埋深 15 m ,断带为糜 棱岩 ,胶结密实 ,饱和抗压强度 90 M Pa,波速 1 900 ～ 2 500 m / s。抗剪强度指标 f ′= 015, c′= 0113 M Pa。断 层倾向下游 ,呈高倾角向大理岩之下延伸 ,不会沿断层 产生坝基滑移 。 312 砼拱坝建坝条件
1 工程概况
布西水电站工程位于四川省凉山州木里县境内 , 开发河段为雅砻江支流的鸭嘴河中下游峡谷段 。工程 区山高谷深 ,林木茂密 。鸭嘴河在 53 km 的河段天然 落差达 2 260 m ,水能资源十分优越 。开发方案为“一 库一闸三级电站 ”,可研阶段推荐“龙头水库 ”坝址为 布西坝址 。
在可研报告审查时 ,对混凝土拱坝和面板堆石坝 两种坝型意见有分歧 ,认为面板堆石坝较适宜的主要 观点为 :由于岩溶的复杂性 ,目前的地勘及试验资料 , 尚不能满足确定拱坝方案的基本要求 ,而堆石坝对地 基要求较拱坝低 ,可作为本阶段代表性方案 ;认为砼 拱坝较适宜的主要观点为 : 布西坝址河谷地形 、岩石 条件适宜修建拱坝 ,只需补充地勘 、试验资料就可满 足设计方案的要求 。最终的审查意见要求在初步设 计工作开展之前进一步对两种坝型补充地勘 、试验 资料后确定合理坝型 ,以专题报告形式提交再审查 。 这样在可研 和 初 设 两 个 勘 察 阶 段 之 间 又 增 加 了“坝 型比选阶段 ”。笔者曾负责可研和坝型比选两阶段 地勘的技术工作 ,通过资料整理和分析 ,谈一些对坝 型选择的粗浅认识 。
隐蔽溶洞的特征 :发育于拱坝坝线附近 ,以溶蚀斜 洞为主 ,走向基本与河流平行 ,倾向河流偏下游 ,顺河 发育长度 > 100 m ,沿右岸山坡发育的高度也 > 100 m , 水平发育深度最深 70 m ,宽度 2～215 m ,局部为空洞 , 大部分充填物为灰黄色粘性土 ,空间形态为向坡下 、向 河流下游撒开 ,将岸坡岩体切割成上游窄薄 ,下游宽厚 的楔形 ;地表出露溶洞根据分布高程可分为三层 ,特征 如表 1。
色拉龙一级水电站软岩坝基灌浆加固处理技术文档资料
色拉龙一级水电站软岩坝基灌浆加固处理技术文档资料
1. 引言
色拉龙一级水电站坐落于青藏高原东侧的雅鲁藏布江上，是一座大型水电站。
该水电站的软岩坝基存在一些问题，如软岩变形、渗漏等，给工程的安全稳定带来了一定的隐患。
为了保证工程的安全稳定，需要对软岩坝基进行加固处理。
本文档详细介绍了色拉龙一级水电站软岩坝基灌浆加固处理技术，旨在提供技术参考和指导。
2. 灌浆加固处理技术
2.1 灌浆材料的选择
灌浆材料的选择是关键的一步。
对于软岩坝基加固，SelectCem能够满足工程的要求，其具有优异的性能：
•优良的渗透性和流动性
•良好的加固效果和耐久性
•低收缩特性
2.2 灌浆加固步骤
灌浆加固处理的基本步骤如下：
1.清理坝体表面杂质
2.预处理坝基
3.安装灌注管
4.灌注SelectCem材料
5.确认加固效果
在每一步操作中，都需要严格按照工艺要求执行。
2.3 灌浆加固处理效果分析
经过灌浆加固处理后，对坝体的稳固性能和安全性能进行了充分的提升。
加固处理后坝体的抗渗性、抗裂性和抗震性增强明显，可以有效预防坝体出现变形和渗漏等问题。
3.
色拉龙一级水电站软岩坝基灌浆加固处理技术是水利工程领域中的一个重要的技术领域。
对于工程的安全稳定起到了决定性的作用。
在灌浆加固处理中，灌浆材
料的选择、灌浆加固步骤的执行及灌浆后的处理都是非常关键的环节。
本文档详细介绍了灌浆加固处理的方法和技术，提供了技术参考和指导，可供工程中灌浆加固处理技术的实施者参考。
英布鲁水电站的运行方式
英布鲁水电站的运行方式
李林;席燕林;杨安文;翁建平
【期刊名称】《水利水电工程设计》
【年(卷),期】2011(30)4
【摘要】通过对刚果英布鲁水电站工程的水库特点和坝址入库径流特性分析,结合工程任务要求,对电站投入运行后承担基荷、调峰、防洪、机组安排等运行方式进行了研究,提出了适合工程特点和电网要求的运行方式.
【总页数】3页(P21-22,57)
【作者】李林;席燕林;杨安文;翁建平
【作者单位】中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222;中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222;水利部海委引滦工程管理局河北迁西064309;中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222
【正文语种】中文
【中图分类】TM612
【相关文献】
1.英布鲁水电站通风空调和消防设计
2.刚果英布鲁水电站金属结构设计
3.英布鲁水电站水文特性及水文设计特点
4.刚果英布鲁水电站土石坝反滤设计与试验研究
5.英布鲁水电站尾水混凝土叠梁门水下拆除施工
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水利水电工程地质勘察中的问题分析王俪郿
水利水电工程地质勘察中的问题分析王俪郿发布时间：2021-05-13T10:03:22.787Z 来源：《城市建设》2021年4月作者：王俪郿[导读] 在我国社会经济不断发展的过程中，水利水电工程建设进程也在稳定推进。
在水利水电工程中，地质勘察工作十分重要，不仅能保证工程的总体建设质量，也可以保证整个项目的顺利开展。
所以，在地质勘察工作中要进行全方位分析。
新疆土木建材勘察设计院（有限公司）喀什分公司王俪郿 844000摘要：在我国社会经济不断发展的过程中，水利水电工程建设进程也在稳定推进。
在水利水电工程中，地质勘察工作十分重要，不仅能保证工程的总体建设质量，也可以保证整个项目的顺利开展。
所以，在地质勘察工作中要进行全方位分析。
其中，需要重点研究水利水电工程地质勘察中的问题，并结合实际给出完善措施，以降低勘察工作的复杂性，也能在一定程度上给相关人员提供参考。
关键词：水利水电工程；地质勘察；问题引言近年来，随着社会经济的高速发展，水利工程的规模与数量都在逐渐增大，再加上工程建设本身具有复杂性强、耗时长及耗资大等特点，所以人们越来越重视水利工程施工的质量与安全性。
而水文地质问题是整个水利水电工程勘察过程中不可或缺的组成部分，如果没有妥善处理好相关问题，那么就会在很大程度上给水利工程埋下一定的安全隐患，危害到下流流域居民的人身安全。
因此，需要相关施工人员将更多的注意力放在水文地质问题上，更好地保障水利工程质量。
一、水利水电工程地质勘察概论1.水利水电工程定义对于人类的生存和发展来说，水是人类生活中的基本条件，而电力能源是社会快速发展的主要自然能源之一。
由于水利水电工程自身专业性和特殊性，在实际科学探索过程中，需要着重关注我国大、中型水利水电枢纽工程建设，以及其建设结构中附属建筑物，其建筑物的建筑规划、方案设计、工程施工、后期管理以及技术科研等方面，都需要具备专业技能的高级工程人才，并且在进行工程建设时，需要不断学习与研究相关的行业技术，比如：水文、水资源、水环境、水力学及流体动力学、建筑工程管理等方面。
水利工程软土地基勘察及处理技术分析_3
水利工程软土地基勘察及处理技术分析发布时间：2021-11-18T01:33:18.930Z 来源：《科学与技术》2021年第18期作者：黄河远[导读] 地基打得好坏在很大程度上影响着水利工程质量的好坏。
黄河远中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州省贵阳市 550081摘要：地基打得好坏在很大程度上影响着水利工程质量的好坏。
地基打得好，水利工程就有了一个很好的基础条件，才有了进行下一步计划的基本前提。
如果地基打得不好，水利工程最开始的基础就不具备，就更别提后边的步骤了，即便后边的每一步都能够完成得十分完美，我们也不得不承认，这样完成的工程不会长久的事实。
软土地基的施工尤其典型。
地基没有打好势必会出现塌陷，造成伤亡。
处理好软土地基是水利工程的关键。
关键词：水利施工；软土地基；处理技术引言水利工程施工环境非常复杂，如果在实际施工中遇到软土地基，将会增加整体施工的难度，如果没有合理处理地基，将会威胁整体工程建设质量。
因此，在水利工程施工中，施工单位需要重视软土地基处理工作，同时需要加强管理施工质量，降低安全事故的发生率，保障整体水利工程质量。
1软土地基勘察处理技术在水利工程中运用的意义水利工程建设对我国稳定发展具有较大意义，利于各种工程项目有序开展，达到水力发电、防洪、航运的作用，为我国各农作物的种植提供有效灌溉，促进其生长。
水利工程都是在稳定地基的基础上进行建设并运行，如果在没有确保其稳固的情况下就开展工程建设工作，不仅会在建设过程中由于地质问题阻碍其进行、耽误工程进度，还会在建设完成后的使用中无法保证其正常提供能源，达不到预期，失去工程修建的意义。
因此良好的地基是修建工程的重要步骤，为了实现其地基稳定，需要在工程实施前对地基进行全面勘察，地质的复杂程度及变化都会对工程建设进度及质量造成影响。
为了避免这些外在因素对工程建设作业造成阻碍，应做好软土地基的勘察工作，对所得到的数据进行整理分析，对可能造成影响的隐患进行技术处理。
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岩体实际上不存在明显相对弱或不透水 的边界 ，因 此 ，垂直防渗深度即使达到 １ 倍坝高以上，仍然是 “ 悬挂的” ，其效果还不如将②层考虑成 “ 相对弱透
水层 ” 。为充分 利用 坝 基 岩 体 水 文 地 质 特性 ，在 渗
为确定坝基防渗设计方案 ，就坝基设置不同深 度帷幕对坝体和坝基渗漏量及渗流 比降的影响进行 了分析计算。从结果看 ：防渗帷幕对坝基渗流影响 很小 ；坝基设置不 同深度的帷幕对渗漏量及出逸比 降影 响很小 ；考虑坝体及 坝基材料 渗透各 向异性
２ ％左右 ，单轴抗压强度一般小于 ５Ｍ ａ ５ Ｐ ，具有高 孔 隙率 、低密 度 的特征 ，相应 的抗 压 强 啡也 较 低 ； 但岩体相应的变形模量指标并不低 ，一般在 １Ｇ ａ Ｐ
左右，并且弹模和变模指标相差较小 ，反映出岩体
表 ３ 坝基岩体物理力学性质指标建议值表
袁宏利等・ 布鲁水 电 英
２１ ０ １年 第 ３ ０卷 第 ４期 ・Ｄ Ｈ 水 利 水 电 工 程 设 计 ＷＲ Ｅ
・７ ・
英布鲁水 电站坝基软岩特性 及关键工程地质 问题
袁 宏利 边建峰
摘 要
韩治 国 赵
秋
坝基软 弱砂岩 、强透水性及其 渗流稳定 问题 、当地筑坝材料 的填筑特性是英布鲁 水 电站工 程的三大关键地
流控制工程措施上 ， 应加强坝基上游水平防渗 ，加 大渗径 ，可不设置垂直防渗或仅设置进入第②层上 部的垂直防渗帷幕 ，并取消下游排水措施。
２３ 坝 基岩 体灌 浆特 性 ．
后 ，在相同的上 、下游水位条件下 ，坝体及坝基内
渗流场有所变化 。 基于宏观水文地质条件及渗流分析认为 ，坝基
对于坝基岩体防渗灌浆的可行性及其效果 ，通
过灌浆试验的进一步验证 ，得出如下结论 ：坝基岩
・
１ ・ Ｏ
水 利 水 电工 程 设 计
Ｄ Ｈ ・２ １ 年 第 ３ ＷＲ Ｅ ０１ ０卷 第 ４期
体属孔隙介质 ，从透水性角度看 ，岩体孔隙率高达 ２％， ５ 透水性较强 ；但从水泥灌浆的角度看 ，岩体 孔隙则较小 ，结构较紧密 ，浆液扩散半径非常小 ， 采用普通水泥灌浆方法将不能达到防渗 目的。另一
英 布鲁坝 基 软弱砂 岩 主要矿 物成 分 为石 英 ，含
有少量长石等 。中、细砂颗粒均匀 ，磨圆度好 ，多 呈孑 隙式点接触弱胶结 ，长石多已风化 ，孔隙内可 Ｌ 见高岭土团粒 ，局部胶结物中含有少量硅质。岩石 孔隙发育 ，质地疏松。结构破坏后 ，在松散砂状态 下 ，孑 隙内的高岭土物质呈白色絮状胶体析出并沉 Ｌ
质 问题。通过对砂岩物质组成 、结构及其物理力 学性质的研究 ，对其． 程地质特性及岩体 利用 等问题 有 了系统深入 ３ ２ 的认 识。正确认识软弱砂岩的水文地质特性 ，是解决 坝基 强透水 性及其渗 透破坏 问题 的关键。结合 工程优 化设计 ，
对 当地筑坝材料 的质量特 性进行 了试验 研究。
１ 软 弱砂岩的工程地质特性
１１ 软 弱砂 岩 的物质 组成 ．
明，砂岩孔隙内的高岭土团粒即是其结构破坏后粒
径小于 ００４ｌ ｌ ．７ ｎ 的白色析出物，为弱结 晶的高岭 ＇ ｎ 石 。其中普遍含有分散 的石英细粒 ，系高岭石形成 过程中产生的 自生石英 。砂岩中普遍缺少长石 ，其
原 因是 长期 在弱 酸性 地下 水交替 环境 下 ，原砂 岩 中
岩结构疏松 ，孔 隙非常发育 ，实际上是一种 以孔 隙 为主的 （Ｚ＝２ ％）含有层面节 理的孔 隙 一层面 ／ ５ 节理介质 ， 无论从岩体质量 抑或是其渗透性来看 ， 都可认为是一种相对均匀 的岩体 ，亦 即整个 巨厚砂 岩沉积层是一个统一 的孔隙地下水系统 （ 单元 ） 。 地下水赋存状 态 主要表 现为孔 隙潜 水和 孔 隙 一
中 一 透 性 ≈ ０ ／ 弱 中 透 性 １４ ／）Ｉ 微 极 透 性 ≤ ｏ ｃ／ 等 强 水 （ １－ － ｍ ）Ｉ 一 等 水 （ ０ ｓ ｌ 一 微 水 （ １ ｍｓ １ｍ ｃ ）
图 １ 坝体填 筑后 “ 工程 一地质体 ”概化渗透模型
成 的孔洞 以及 钻孔 涌水 造成 的孑 壁 坍塌 等破 坏 ，均 Ｌ 属 于此类 现象 。
层面节理潜水两种形式 。砂岩成 岩程度差 ，孔 隙及层
现场和室 内渗透试验结果及地质分析认为，由 于岩体具有中等一强透水性 ，除②层软弱砂岩和③ 层中下部软 弱砂 岩等具有一定 的抗渗透破坏 能力 外 ，包括③层上部 ５ ～８ｍ全一强风化岩体 、③层 中部部分软弱砂岩在内的岩 （ 土）体 ，均可能存在 不同程度 的渗透破坏问题。坝体填筑后 ，可将运行 状态的包括坝体 和坝基岩体在 内的 “ 工程 一 质 地 体”概化 成一个 “ 二元渗透结构 ”地 质模型 （ 图 １。从坝基岩体质量特性及渗透地质模型看 ，分布 ） 高程位于２５ ２０ｍ ７ ～ ６ 之间的第②层软弱砂岩垂 向透 水性相对较弱 ，若考虑垂直防渗措施 ，帷幕下限应 不低于高程 ２５ｍ ６ 。高程 ２０ｍ以下第①层软弱砂 ６ 岩属强透水性 ，并且与库水联系较弱 ，因此 ，不宜 揭穿第②层进入该层。 由于软弱砂岩结构较均匀并且颗粒之间处于弱 胶结状态 ，其破坏形式一般为处于临空面时发生的 溯源方向的流土破坏 ， 基坑开挖过程中边坡渗水形
水 利 水 电工 程 设 计
Ｄ Ｈ ・２ １ 年 第 ３ ＷＲ Ｅ ０１ ０卷 第 ４期
（２ ） Ｋ ，总体表 现为强透水 性 ；② 由中层一厚 层 沉积层理构成的厚层状软弱砂岩 （ ２ ，呈 中等 Ｋｉ ） ‘ 强 透水 性 ，渗透性 相对 较均 匀 ；③ 由薄层沉 积层
一
完整 性相对 较差 。第 ③层 软弱砂 岩顶 部为 全一 强风 化层 ，一般 厚 ５—８ｍ，呈 风 化 砂 状 ，沉 积 层 理 结
１３ 岩体 物理 力学 特性 ．
坝基 岩 体 干密 度 在 ２０ｇｃ ３ 右 ，孑 隙 率在 ． ／ａ 左 Ｌ
的 “ 脆性”特征。抗剪试验表明此类岩体具有较高 的抗剪 强度 ；而 载荷试 验也 反 映 ，在 工程要 求 的试 验压力下 ，岩体均处于弹性变形状态 ，表现出较高
的承 载力 和抗变形 能 力 。此 外 ，声波 速度 与岩体 质 量之 间具有 较好 的相关 性 。基 于岩体 质量特 征及 其 物理 力学 特性 ，给 出表 ３ 列设计 参数 建议 指标 。 所
（ 见表 ２ ，实测纵波速度值一般大于 １ ０ ／ 。而 ） ０ｍ ｓ ７ 混凝土坝段从坝工结构要求上 已大部分置于第②大 层砂岩，岩体质量较好 ，关键是避免人为因素在岩 体渗透变形破坏方面产生影响 ， 建基面验收实测纵 波速度值一般大于 ２ ０ ／ 。 ０ｍ ｓ ０
２２ 坝 基渗 流控 制 ．
淀 ，含量 为 １４ ％ ～ ．５ ．６ ２ １％。
少量长石已转化 （ 蚀变 ） 为高岭石 ｛１ ｉ ５Ｏ ）｝ Ａ２ ２ （ Ｈ 。 Ｓ０ 其 中的蛋 白石脱水后转化为石英 ，此外 ， 还有微量
方 解石 （ａ Ｏ ） ＣＣ ３。
表 １ 砂 岩胶 结程度及化 学分析 结果
１２ 岩 体 结构及 质 量特 征 ．
按坝基岩体结构的差异 ，可分为三大层两种类 型 ，其 中 ，第② 层沉 积层 理较厚 ，胶 结程 度和完 整 性相对较好 ；第①、③层沉积层理薄 ，胶结程度和
依据岩体结构特征及其工程地质特性，可将坝基
工程岩体质量等级划分为两大类 ３ 个亚类 （ 见表 ２。 ）
表 ２ 坝基 工程岩体质量分级表
关键 词 软 弱砂岩
中图分类号
岩体利用 孔 隙一层面节理岩体
文献标识码 Ｂ 文章 编号
渗透各 向异性
渗透破 坏
筑坝材料
Ｔ ２３３ Ｖ２ ．
１０．９０ ２ １）４００—４ ０ ７６８ （０ １０－０ ７０
英布鲁水 电站工程位于刚果 共和 国境 内刚果 河一
软弱 砂岩 物性 指标 （ 表 １ 见 ）表 明 ，其 成 岩程 度很 低 。其特 殊之 处在 于 ，砂岩 干燥后 并不 发生整
问题
・９・
Hale Waihona Puke １４ 岩体 渗 透特 性 ．
破 坏是 最 主要 的工程 地质 问题 。土 坝段清 除 了上 部 全一 强 风化 软弱 砂岩 ，建 基面位 于完 整第 ③层砂 岩
工程所在巴泰凯高原 区广泛分布着 巨厚 的砂性
土及 白垩 系软弱 砂 岩地层 ，其 透水 性 和含水 条件 较 好 。 巨厚砂 岩沉 积不 存在 理论 上 的隔水 层 ，而且 砂
构已不明显 ；而中下部岩体风化程度微弱；第②、 ①层软弱砂岩岩体新鲜。三大层砂岩在物质组成 、 胶 结形 式上 基本 相 同 ，岩体 组成 相对较 均匀 ，局 部
地 段三层 间的界线 不 明显 ，呈逐渐 过渡 状态 。
理构 成 的层状 软 弱 砂岩 （ ２ 。 ，呈 中等一 强透 水 Ｋ’ ） 。 性 ，渗透 性不 均匀 。
方 面 ，由于开挖 卸荷 回弹 、地下 水 向基坑 临空 面渗
砂壤土。天然含水率 ９ ７ ～ ６ ５ ．％ １ ．％，较最优含水 率高 ２ 一 ％。含水率控制在 ９ 一 ３ ％ ３ ％ １ ％，铺料厚
度 ４ ｍ和 ５ ｍ 分别 碾 压 ８遍 和 １ ０ｃ ０ｃ ０遍 后 ，最 大 干密度 可达 到 １９ ／ｍ ，其 物理力 学指标 可 满足 ．５ｇｅ ３ 设 计要 求 。 （ ）坝基 开 挖砂 料粒 径 多集 中在 ００ ５ ０ ５ ２ ．７ ． ｍｔ区域 ，偏 细 ，为级 配 不 良的 中细 砂 。含 水 率 控 ｉ ｔ 制在 ７ 一１ ％ ，铺 料厚 度 ６ ｍ 碾压 ８遍 后 ，最 ％ ２ ０ｃ 大 干密度 可 达到 １８ ｃ ３ ．５ ｍ ，除颗粒偏 细外 ，其 它
级支流莱菲尼河下游， 其坝基分布有一套巨厚的白垩 系陆相沉积砂岩 ，系 由不 同厚度 含有薄层 、中厚 及厚 层沉积层理结构的胶结不良软弱砂岩组成 ， 岩层产状 近水平 ， 无构造断裂、褶皱和裂隙发育。坝基软弱砂 岩、强透水陛及其渗流稳定问题以及当地筑坝材料的