松塔水电站枢纽工程坝基及坝体土渗透稳定性分析与评价.docx

科研管理水利规划与设计2013年第2期

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松塔水电站枢纽工程坝基及坝体土渗透稳定性分析与评价

戴永坚

(晋中市水利勘测设计院山西晋中030600)

【摘要】本文根据工程地质水文地质资料，对松塔水电站枢纽工程大坝坝基及坝体土渗透稳定性进行了分析与评价。

【关键词】松塔水电站枢纽工程坝基及坝体土渗透稳定性【DOI编码】10.3969/j.issn.1672-2469.2013.02.011

【中图分类号】TV223.4【文献标识码】B【文章编号】1672-2469(2013)02-0035-04

1工程概况

1.1工程地理位置及交通

工程位于山西省寿阳县羊头崖乡西草庄村东500m处的潇河干流上。水电站坝址距晋中市城区约44km,距寿阳县城约20km。坝址区有昔阳至寿阳的公路通过，太旧高速公路在寿阳有入口，石太铁路线在马首设站，交通网络四通八达，十分便利。

1.2枢纽工程简介及主要设计指标

枢纽工程建筑物包括水电站、供水发电洞、导流泄洪洞、溢洪道、挡水坝等。大坝坝型为碾压式均质土坝，其主要设计指标见表1。

2坝基及坝体土渗透稳定性

2.1坝基覆盖层

坝基地面高程969.7～984.7m,从左往右、自上而下地形由高到低，相对高差约15m。坝基处发育有二级阶地，I级阶地高出河床5～8m,阶面高程975～982m,属堆积阶地，顺坝轴线方向宽约90m;Ⅱ级阶地为堆积阶地，阶面高程为980～985m,高出河床10～15m,顺坝轴线方向宽约40m。河漫滩处地面高程972～977m,顺坝轴线方向宽约100m。主河床呈蛇曲凸向右岸，河水从右岸坡脚下流过，主河床宽10～30m,地面高程970～971m,河床底部基岩大多裸露。

顺坝轴线方向坝基宽250m,仅在坝轴线上游I级阶地前缘和主河床部位出露T?1-7粉砂岩、细砂岩夹薄层泥岩，其余大部为第四系松散覆盖层，覆盖层总厚0～9m,基岩面高程970~977m。从左往右坝基部位覆盖层涉及的地层岩性依次为：

Q?P1上部为低液限粉土，局部地段含少量漂石，漂石粒径约1m,厚2.7～4.5m;下部为卵石混合土、级配不良砂(砾)夹低液限粉土透境体。近左岸坡脚下一带为碎石混合土层，厚3.2~4.5m,为Ⅱ级堆积阶地，覆盖层总厚6～9m。卵石混合土、级配不良砂(砾)顶面高程976～980m,基岩面高程974～977m。

Q?1上部为低液限粉土，厚2.0～5.9m下部为卵石混合土、级配不良砂(砾)层，厚2.4～4.0m,为I级堆积阶地，覆盖层总厚6~8m。卵石混合土、级配不良砂(砾)顶面高程975～978m,基岩面高程972～975m。

Q4201为卵石混合土、级配不良砂(砾)层，松散，为河漫滩，厚1～5m,基岩面高程970~972m。

坝基含巨粒土及粗粒土。该类土主要位于I、Ⅱ级阶地下部及河漫滩，岩性以卵石混合土为主，夹有级配不良砂(砾)层。

作者简介：戴永坚(1965年一),男，高级工程师。

科研管理水利规划与设计2013年第2期

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表1松塔水电站枢纽工程主要设计指标表

项目

单位

指标

大坝

坝址上游流域面积

km2

1174

多年平均年径流量

万m3

4693

总库容

万m

9820

正常蓄水位

m

1027

设计洪水位(P=1%)

m

1027.59

校核洪水位(P=0.1%)

m

1028.61

死水位

m

998

坝顶高程

m

1030

最大坝高

m

63

坝顶长度

m

539

坝顶宽度

m

10

坝底宽度

m

365

溢洪道

进口高程

m

1016.5

出口高程

m

1005.5

导流泄洪洞

进口高程

m

975.5

出口高程

m

972.9

洞径

m

5.5

供水发电洞

进口高程

m

988.0

出口高程

m

975.39

洞径

m

2.6

水电站

基础底高程

m

969.08

2.1.1渗透变形类型

(1)根据GB50287—99《水利水电工程地质勘察规范》规定，渗透变形的类型按式(1)、式(2)判别。

(1)流土：

(1)

(2)管涌：

(2)

式中：Pc为土的细颗粒含量，以质量百分率计(%);n为土的孔隙率(%)。

对于不连续级配土，土的细粒含量Pc按级配曲线中平缓段确定，对于连续级配界线粒径则按式