花古水库南、北副坝及输水洞工程地质条件及评价

袁克光

（辽宁省铁岭水文局，辽宁 铁岭 112000）

花古水库南、北副坝及输水洞工程地质条件及评价

袁克光

（辽宁省铁岭水文局，辽宁 铁岭 112000）

提出了花古水库坝坝体及南、北输水洞存在的问题，对南、北副坝工程及南、北输水洞工程地质条件进行了评价，旨在为相关工程提供参考。

南、北副坝；输水洞；地质条件；评价

1 概述

花古水库位于康平县西部低山丘陵区，坐落在秀水河上。库区地下水类型为第四系松散层孔隙潜水和基岩裂隙水，枯水期地下水补给库水，汛期受大气降水和库水补给。裂隙水主要赋存于强风化的凝灰质砂岩和安山岩中，第四系松散层孔隙水主要赋存于粉砂、细砂层中，略有承压性。地下水稳定水位高程91.70m，地下水主要以水库渗透补给，区域经流补给及大气降水补给，排泄主要以人工开采的方式排泄。水库库存量受大气降水的补给量影响较大。

水库区地处低山丘陵区与辽河平原区交汇地带，位于辽河水系秀水河上，地形相对高差30～50m，河流曲折，河谷开阔，谷底平坦。河床宽浅，河漫滩宽阔，两岸山体低缓，植被不甚发育。按地貌成因及形态可分为低山丘陵，山麓斜坡堆积，河流侵蚀堆积地貌。低山丘陵：分布河谷两侧，河谷谷浅且宽阔，多呈“U”字形，脊顶多为浑圆形，树枝状水系，植被较发育。山麓斜坡堆积：呈不对称带状分布于低山丘陵前部，为剥蚀堆积，呈缓坡台地式向河谷倾斜，前缘与漫滩相接，后缘为近代堆积物，远处为低山丘陵地形。河流侵蚀堆积分布于河流两岸，由河床与漫滩组成。

2 存在问题

副坝坝体断面较主坝小，北副坝坝体横断面比较规整、尺寸均匀。南副坝坝体横断面尺寸极不均匀，局部坝段坝顶平面在水平方向上存在一定倾斜角度，最严重处超过12°，在桩号0+065～0+135范围内的坝段背水侧遭受连续损坏或坍塌，最严重处坍塌深0．95m。

南、北输水洞前淤积严重，放水困难。闸框风蚀水蚀严重，多处呈锯齿状，钢筋裸露腐烂，两侧翼墙倾斜断裂，出口消力池及翼墙严重破损，海漫多处被毁，启闭机设备老化陈旧，启闭不灵活，闸门漏水严重。闸门均于大坝初建时期修建，运用期达到报废期限，南闸洞体已出现不同程度的裂缝，混凝土表面钢筋裸露，属带病服役。南北输水洞混凝土冻融剥蚀较严重；洞身有渗漏点，存在安全隐患。故输水洞存在严重质量问题。

3 南、北副坝工程地质条件及评价

3.1 南副坝

3.1.1 坝体工程地质特征及评价

根据现场勘察，南副坝顶宽1．2m，坝上无护坡砌石，局部已被雨水冲刷破损。坝体主要由0．0～0．5m碎石混合土和粉质黏土组成。

粉质黏土：灰褐色、黑褐色，稍湿～湿，可塑状态，坝身土无成层规律，随机性较大，局部有粗砂颗粒及少量碎石。

南副坝筑坝时，其土料来源坝上游，岩性主要为粉质黏土，其次为粉土。

从渗透性分析，筑体填筑土为粉质黏土属于弱透水层，其防渗指标能达到均质土坝的防渗要求。类比主坝对密实度的分析，南副坝坝体同主坝相类似，密实度合格率60%～80%，坝体碾压质量大部分合格。

综上所述，南副坝筑坝时，其土样就来源坝上游土料，其岩性主要为粉质黏土，次为粉土。从渗透性分析，筑体填筑土为属于弱透水层，其防渗指标能达到均质土坝的防渗要求。从密实度分析，南副坝体坝体同主坝相类似，密实度合格率60%～80%，坝体碾压质量大部分合格。

3.1.2 坝基工程地质条件及评价

根据区域地质资料，副坝坝基未见有较大断层，其地层岩性主要为安山岩。灰色，气孔杏仁状构造。节理裂隙发育，中等风化状态，岩芯呈碎块状及短柱状，裂隙充填胶结较好，根据同类岩性同等风化状态的注水试验资料，渗透性一般为弱透水性。

南副坝基坝为安山岩。中等风化状态，根据工程地质类比法，安山岩渗透性为弱透水性。岩石承载力较高，能满足土坝对地基的要求。

3.2 北副坝

3.2.1 坝体工程地质特征及评价

北副坝位于主坝北侧与主坝相连，根据现场调查，北副坝顶宽2．5m，坝上无护坡砌石，上覆砂土混合物，厚0～0．5m，局部含有粗砂颗粒及少量碎石。

粉质黏土：灰褐色、黑褐色，稍湿～湿，可塑状态，坝身土无成层规律，随机性较大，局部有粗砂颗粒及少量碎石。北副坝筑坝时，其土料来源坝上游，其岩性主要为粉质黏土，其次为粉土。

从渗透性分析（如表1），筑体填筑土为粉质黏土属于弱透水层。其防渗指标能达到均质土坝的防渗要求。类比主坝对密实度的分析，北副坝坝体同主坝相类似，密实度合格率达60%～80%。坝体碾压质量大部分合格。

北副坝筑坝时，其土样来源坝上游土料，其岩性主要为粉质黏土，其次为粉土。从渗透性分析，筑体填筑土属于弱透水层，其防渗指标能达到均质土坝的防渗要求。从密实度分析，北副坝坝体同主坝相类似，密实度合格率60%～80%，坝体碾压质量大部分合格。

3.2.2 坝基工程地质条件及评价

根据区域地质资料，副坝坝基未见有较大断层，其地层岩性主要为安山岩。灰色，气孔杏仁状构造。岩石破碎，节理裂隙发育，强风化状态，岩芯呈碎块状，多呈弱透水性。岩土层渗透性如表1。

表1 副坝坝基各岩土层渗透性

根据钻孔资料及成果，强风化安山岩承载力特征值600kPa。

北副坝基坝为安山岩，强风化状态，根据工程地质类比法，安山岩渗透性为中等～弱透水性，岩石承载力较高，能满足土坝对地基的要求。

4 南、北输水洞工程地质条件及评价

4.1 南输水洞

南输水洞距大坝北端1100m，为坝下方型涵洞，输水洞全长24．2m。现水库南闸门淤积严重，洞体已出现不同程度的裂隙，洞身有渗漏点，存在安全隐患。两翼墙倾斜断裂，出口消力池及翼墙严重破损等。

组成南输水洞的地层岩性自上而下依次是：粉土、粉砂、细砂，下伏基岩为安山岩。根据现场原位测试和室内土工试验，其地基的承载力分别为粉土层110kPa、粉砂层140kPa、细砂层160kPa。根据主坝岩土层的渗透性，上述土层粉土呈弱透水性，粉砂呈中等透水性，细砂呈强透水性。地下水水化学类型为重碳酸钙镁水，对混凝土无腐蚀性。基础底面与地基土摩擦系数：粉土0．30、粉砂0．40、细砂0．45。

综上所述，南输水洞基础的地层岩性主要为粉土、粉砂、细砂等，其渗透性中等～强透水层，存在渗漏问题，建议进行防渗处理。鉴于洞体已出现不同程度的裂隙，且有渗漏点，两翼墙倾斜断裂、破损，建议重新修复。

4.2 北输水洞

北输水洞位于主坝桩号0+120m处，为坝下方型涵洞，输水洞全长28m。输水洞运行多年，因年久失修、老化，存在诸多问题。洞体已出现不同程度的裂隙，洞身有渗漏点，两翼墙倾斜断裂、破损等。

组成北输水洞的地层岩性自上而下依次是：粉土、粉砂、细砂，下伏基岩为安山岩。根据现场原位测试和室内土工试验，其地基的承载力分别为粉土层110kPa、粉砂层140kPa、细砂层160kPa。根据主坝岩土层的渗透性，上述土层粉土呈弱透水性，粉砂呈中等透水性，细砂呈强透水性。地下水水化学类型为重碳酸钙镁水，对混凝土无腐蚀性。基础底面与地基土摩擦系数：粉土0．30、粉砂0．40、细砂0．45。

综上所述，北输水洞基础的地层岩性主要为粉土、粉砂、细砂等，其渗透性为中等～强透水层，存在渗漏问题，由于洞身开裂漏水，且两翼墙倾斜断裂、破损，建议重新修复。

5 结语

（1）南副坝坝体岩性主要为粉质黏土，其次为粉土。从渗透性分析，筑坝填筑土为属于弱透水层，其防渗指标能达到均质土坝的防渗要求。从密实度分析，南副坝体坝体同主坝相类似，密实度合格率达60%～80%，坝体碾压质量大部分合格。南副坝坝基为安山岩，中等风化状态，岩石承载力较高，能满足土坝对地基的要求。

（2）北副坝坝体岩性主要为粉质黏土，其次为粉土。根据同类土的试验资料，筑体填筑土为属于弱透水层，其防渗指标能达到均质土坝的防渗要求。且坝体碾量大部分合格。坝基岩性为安山岩，强风化状态，岩石承载力能满足土坝对地基的要求。

（3）南、北输水洞工程地质条件类似，基础的地层岩性主要为粉土、粉砂、细砂，地基的承载力满足输水洞的要求。两洞身均有渗漏点，存在安全隐患。两翼墙倾斜断裂，出口消力池及翼墙严重破损，建议重新修复。

［1］刘大群．承德市橡胶坝工程地质条件评价［J］．水利技术监督，2010（1）．

［2］刘强．柏叶口水库电站工程地质条件及评价［J］．山西水利，2011（2）．

［3］刘培峰，段景洪，周国学．新城水库工程地质条件评价［J］．黑龙江水利科技，2003（3）．

［4］周启军．喀斯特地区盘山渠道工程地质条件的处理措施［J］．黑龙江水利科技，2013（1）．

［5］王弛．三湾水利枢纽及输水工程地质条件评价分析［J］．黑龙江水利科技，2014（5）．

（责任编辑：王艳肖）

Engineering geological conditions and evaluation of the South and North auxiliary dam and water conveyance tunnel of Huagu Reservoir

YUAN Ke-guang
（Liaoning Tieling Hydrology Bureau，Tieling 112000，China）

This paper presents the problems of Huagu Reservoir dam and the South and North transportation tunnel.The South and North auxiliary dam project and the South and North transportation tunnel engineering geological conditions are evaluated.This paper provides a reference for related engineering.

South and North auxiliary dam；water conveyance tunnel；geological condition；evaluation

P641

：B

：1672-9900（2017）02-0011-03

2017-03-01

袁克光（1982-），男（满族），辽宁本溪人，工程师，主要从事水文勘测、水资源评价等工作，（Tel）13704171965。