某水電站工程地質條件與基礎處理設計研究

李浩然

（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司四川成都610072）

某水電站工程地質條件與基礎處理設計研究

李浩然

（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司四川成都610072）

本文從某水電站工程的基本情況入手，確定其運行狀況和一些已知的地質勘探資料，然后分析某水電站的工程地質條件，從其地形地貌、地基巖土特性、地質構造、水文狀況以及巖石物理力學指標等方面來進行，最后確定某水電站工程的基礎處理設計，包括開挖狀況、樁基礎設計和基礎處理灌漿設計等，希望通過本文對某水電站工程地質條件與基礎處理設計的研究能對相關工作有所幫助。

水電站工程地質條件基礎處理設計

0　前言

在水電站工程地基基礎處理設計中，需要從水電站工程所在地的地質條件入手，確定其地質信息，對于已經存在的不良地質進行處理，也能確定在地基基礎處理設計中的方向，分析在水電站工程施工過程中可能出現的環境地質問題，并在設計中加以避免。某水電站在2010年完成整體施工，工程所在地地質構造較為簡單，沒有地震發生傾向，斷裂帶較窄，距離工程所在地超過10km，不會對工程的地基穩定性產生較大的影響。

1　某水電站工程地質條件

1.1地形地貌

某水電站工程附近的山體較為穩定，同時呈對稱排列，山坡坡度在35°左右，河谷呈“U”型谷，河流自西向東流動，河床寬約300m，經過一條砂礫石的沉積帶將該河床分為兩個河道，以左邊的河道為主。

1.2地基巖土特性

工程所在地的地基巖土特性較為復雜，以碎屑沉積巖為主，第一部分是灰白色的長石石英砂巖，巖土特性硬度較高，其中摻雜了一些泥質粉砂巖；白色的砂礫層較厚，而且硬度較高；雜砂巖為紫灰色，質地較軟。第二部分長石石英砂巖與泥質粉砂巖互相摻雜，也有一些泥炭質粉砂巖和泥炭，長石石英砂巖灰白色，厚度適中，硬度較高；泥質粉砂巖暗灰色，與長石石英砂巖相比較薄，質地較軟；泥炭和泥炭質粉砂巖呈黑色，主要以炭質為主，硬度較低。第三部分為凝灰巖換個角礫巖，硬度較高，力學特性較好。

1.3地質構造

該水電站工程所在地的地質構造主要為單斜巖層，方面變化弧度較大，總體向右岸偏的趨勢，同時巖層之間的斷層較多，盡管沒有較大的斷層，但是小的細碎斷層較多，大部分斷層寬度在1m以下。工程所在地的節理較發育，節理間距較小，基本上處于閉合狀態。

1.4水文狀況

某水電站工程所在地的水文條件較好，地下水水量豐富，埋層較淺，而且地勢不高，因此可是實現上部土層孔隙潛水，含水的土層主要是粉質粘土和淤泥質粘土，只有在右岸的幾面處有微小程度的滲水，沒有發現承壓水。

1.5巖石物理力學指標

根據對工程所在地的地質勘探結構可以看出，不同的方法對該地的巖石物理力學指標測定的結果不同，因此土層的承載力根據標準貫入的測定方式為主，而巖石的物理學指標變化趨勢主要以實驗室的實驗結果為主。在實際勘探的過程中，發現在河床表面巖石的風化狀況較為嚴重，同時風化結果并不均勻，而且巖石的硬度不等，因此在設計的時候需要根據巖石硬度來確定設計線。根據對地質條件勘探的結果和在實驗室內的實驗結果可以得出某水電站工程所在地具體的巖石物理力學指標如表1所示。

表1　巖石物理力學指標匯總表

2　某水電站工程的基礎處理設計

2.1開挖狀況

根據相關開挖指標的要求，對于某水電站的工程開發可以以1～1.5倍深度開挖，對于巖石類型差異較大的地方，可以根據巖石的具體特性來確定具體的開挖方案。例如風化較輕的長石石英砂巖一般巖體硬度較高，在開發上會留下臨空面，影響地基的穩定，因此可以利用預應力錨固來穩定工程地基，保證臨空面的承載能力，而對于兩側高差較大的結構可以采用灌漿的方式來固定地基，保證兩層的高差縮小到一定的范圍內。

2.2樁基礎設計

工程所在地形成的天然地基除了開挖的部分還有填方的部分，而填方后形成的樁基礎由于土質為最近添加的，因此壓縮性較高，本身的密度較低，因此作為地基很容易造成不均勻沉降。在對該部分的地基基礎處理設計上不能作為直接利用地基。在填方的區域可以通過樁基基礎來鞏固地質，可以采取灌注樁，確保該部分的地質較為穩定，密度較大，可以作為地基使用。

2.3基礎處理灌漿設計

根據對該水電站工程所在地的地質條件分析可以看出，該地的地層輕微斷裂帶較多，而且地基巖土特性較為復雜，因此在設計的時候要預留出灌漿孔，保證在地基開發的過程中通過灌漿施工來保證地基的穩定性。在灌漿孔的設計上，斷裂較為嚴重的底層每個孔段的耗灰量可以達到400kg/m，而新的斷裂帶或施工過程中的誤差，需要增加一定的局部灌漿孔耗灰量，一般規律是巖層透水率高的地段單位耗灰量越大。通過設計之后的實驗可以確定，基礎固結灌漿能提高目標地段巖層的整體強度。

3　結論

綜上所述，某水電站工程本身的地質條件較為復雜，很難直接進行地面建設，通過對實際地質條件的驗證，確定該工程所在地的基本地質類型，并且針對在這一地質條件來確定基礎處理設計，保證開挖和地基的處理中不會留下安全隱患，保證整個水電站工程地面建設的安全。可以說水電站工程的地質條件和基礎處理設計的關系十分密切，通過對兩者之間的關系研究能更好的從水電站工程所在地的實際地質條件的角度來確定其地基基礎處理設計方案，從安全性上來說更能保證水電站工程的穩定。

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P5[文獻碼]B

1000-405X（2015）-7-74-1