黑河小孤山水电站闸（坝）基工程地质特性分析及其对应的工程措施.docx

第50卷第1期2014年1月Vol.50,No.1

第50卷第1期2014年1月

Vol.50,No.1Jan.,2014

GANSUWATERRESOURCESANDHYDROPOWERTECHNOLOGY

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·设计与研究·

黑河小孤山水电站闸(坝)基工程地质特性分析及其对应的工程措施

马志雄

(甘肃省水利水电勘测设计研究院，甘肃兰州730000)

摘要：深厚河床覆盖层上修建水工建筑物，特别是在分布有深厚软弱层的地基上修筑闸坝，地基是否稳定是非常重要的。通过对小孤山水电站闸(坝)基深厚黏土层的工程地质特性的分析和评价，为工程设计和合理的施工处理措施建议提供了依据。

关键词：闸(坝)地基；深厚软弱层；稳定分析；工程措施

中图分类号：P642;TU473文献标志码：B文章编号：2095-0144(2014)01-0035-03

1前言

高程/m黑河小孤山水电站，地处甘肃省肃南裕固族自治县境内黑河干流大峡谷的下段，距张掖市(西南方向)约103km,交通条件便利。工程以发电为主。闸(坝)址区位于黑河支流石蜡板沟下游的黑河河段，设计闸(坝)正常蓄水位2060m,水库总库容140万m3,回水长度约2.6km,右岸布设长约9.087km

高程/m

的引水隧洞至黑河支流西流水河左侧建厂发电，装机规模98MW。

2闸(坝)基地层及特性

高程/m闸(坝)址区黑河河道宽45m,河水面宽21m,河床高程2039~2044m,正常高水位(2060m)处河谷宽72m。钻孔揭示，河床覆盖层最大厚度40.61m,是构成闸(坝)基(图1)的主要地层，由老至新分述如下。

高程/m

平距/m

图1闸(坝)轴线剖面

收稿日期：2013-11-25

作者简介：马志雄(1985-),男，甘肃兰州人，助理工程师，主要从事水文地质、工程地质勘测。

2014年第1期甘肃水利水电技术第50卷

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(1)中更新统冰碛含砾块石碎石土(fglQEF?):分布于河床底部，顶面埋深为10~20m,厚度14~35m,主要由块石碎石及粉黏粒等组成，石质多系硅质板岩，分选差，中密-密实，泥钙质微胶结，局部块石表面附有泥钙质薄膜。该层内夹有含砾砂壤土及淡红色黏土层，二者在该层间呈透镜状分布，其中含砾砂壤土分布于闸(坝)线的河床下部，分布深度22~

28m,厚度5~9m,向上下游延伸长度约150m,其组成物为砂粒占44%,粉粒占42%,黏粒占9%~12%,小砾石占2%~5%,稍密-中密。淡红色黏土层分布于闸(坝)线上游90m和下游40~60m的范围内，可塑-硬塑。

(2)中更新统含砾砂壤土层(Q?):呈透镜体分布于冰碛含砾块石碎石土之间，厚度0.5~1m,顺河向延伸长度20~30m。其中砂粒占21%~59%,粉粒占32.1%~58.2%,黏粒占8.9%~20.8%,

天然干密度1.64~1.72g/em。

(3)上更新统粉质黏土(Q?0):经钻孔揭露，该层位居河床中部，埋深2~21m,厚度6~22m,呈灰黑色。主要由黏粒和粉粒组成，其含量分别为36%~59%和37%~58%,砂粒仅占4%~5%。土质较均一、密实，可塑-硬塑。层间夹有1~3层含块石砂卵砾石层(Q?F*),组成物以卵石、砾石为主，砂粒及块石含量次之，松散-稍密，呈透镜状展布其间，厚度一般1~4.5m,延伸长度25~55m。

(4)全新统砂卵砾石(Q?8):厚1~2m,分布于现代河床表层，松散。

3闸(坝)基地层物理力学特性

在河床覆盖层中钻孔采集粉质黏土原状土样19组，采集原状砂壤土样1组，物理、力学性质试验结果见表1、表2。

在闸(坝)线上游右侧桥基开挖中采集粉质黏土

表1闸(坝)址区钻孔粉质黏土物理试验结果

液限1%

塑限1%

塑性指数

0.05/%

颗粒组成

0.050~0.005/%

0.005/%

不均匀系数

比重

天然密度湿(g/em3)干(g/em3)

含水量/%

易溶盐含量/%

39.3

20.5

18.8

4.64

47.56

47.80

10.56

2.73

1.941.5

29.76

0.04523

表2闸(坝)址区钻孔粉质黏土力学试验结果

非饱和非固结快剪

饱和固结快剪

原始状态

饱和状态孔

击实试验

渗透系数

内摩擦角凝聚力

内摩擦角凝聚力

压缩系数压缩摸量

压缩系数压缩摸量隙