水库内建自来水厂水文地质工程地质勘察

  水库内建自来水厂水文地质工程地质勘察  [Summary]通过对辽宁省本溪县汤沟自来水厂场地的水文地质工程地质勘察，对地下水赋存条件、井巷围岩稳定性进行评价，提出结论与建议。[Keys]水下勘察施工；地下水赋存条件；井巷围岩稳定性评价；1、水文地质1.1勘察区地下水赋存条件勘察揭露的主要地层为上覆全新统冲洪积层（Qhlalp），下伏侏罗系粉砂岩、沉凝灰岩、凝灰角砾岩及侵入岩石英二长岩。其特征为：1）全新统冲洪积层（Qhlalp）卵石层：为含水层，以卵石分布最为广泛，该层充填物为圆砾、砂类土等，富水性良好。2）侏罗系泥质粉砂岩、沉凝灰岩、凝灰角砾岩；含水性受风化影响较大，泥质粉砂岩、沉凝灰岩富水性较差，凝灰角砾岩风化后有裂隙发育，赋存有裂隙水，与上部的潜水含水层连通性较好。深部地层岩性相对完整，属弱透水层或不透水层。3）石英二长岩：石英二长岩上部为全风化、强风化，节理裂隙发育，赋存裂隙水，与上部孔隙水连通；石英二长岩深部地层岩性相对完整，属弱透水层或不透水层。1.2地下水类型勘察区地下水类型为孔隙潜水、裂隙潜水，孔隙潜水主要赋存于第四系卵石层中，裂隙潜水赋存于第四系下部基岩裂隙中。根据三组水样水质分析结果，水质类型为ＳＯ42－－ＨＣＯ3－—Ｃa2+—Ｍg2+型。1.3地下水的补给、径流和排泄地下水的补给来源为大气降水入渗补给及地表水补给。地下水补径排受水库影响较大，地下水动态类型为水文型。1.4地表水流量测量本次勘察在小汤河两个支流测量断面流量。流速测量采用浮标法，利用装有少量水的瓶子作为浮标，在一个断面上分3个位置测量流速，取平均值作为断面流速。预测期为2013年5月2日，观测前4月29日中雨、5月1日阵雨。1.5地表水、地下水腐蚀性评价1）水对混凝土结构的腐蚀性评价根据采集水样检测分析结果，依据《岩土工程勘察》（ＧＢ50021－2001）水对混凝土结构的腐蚀性进行评价，腐蚀等级为微弱中强，腐蚀介质硫酸盐含量ＳＯ42－（mg/l）、镁盐含量Ｍg42+（mg/l）、铵盐含量ＮＨ4+（mg/l）、苛性碱含量ＯＨ－（mg/l）、总矿化度（mg/l），腐蚀等级为微腐蚀。结果表明地表水对混凝土结构腐蚀性为微腐蚀，地下水对混凝土结构腐蚀性等为弱腐蚀。地表水及地下水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性均为微腐蚀。2、井巷围岩工程地质特征及稳定性评价2.1井巷围岩稳定性评价方法及指标选取、计算本次围岩稳定性评价采用《工程岩体分级》（GB50218-94），进行评价。对ZK1孔（取水竖井）岩体基本质量分级按定性和定量综合评价。其它孔段由于未进行孔内波速测试采用定性评价结合ZK1孔评价结果进行围岩稳定性评价。岩石单轴饱和抗压强度、岩块弹性纵波波速为实验室实测值，岩体弹性纵波波速为ZK1孔实测值。岩体基本质量指标BQ=90+3RC+250KV当RC＞90KV+30时，以RC=90KV+30和KV代入计算BQ值。当KV＞0.04RC+0.4时，以KV＝0.04RC+0.4和RC代入计算BQ值。岩体基本质量指标修正值[BQ]＝BQ－100（K1+K2+K3）K1地下水影响修正系数，②-2中风化安山岩取0.5,②-3中风化安山岩取0,③-3中风化凝灰岩取0；K2主要软弱结构面产状影响修正系数，均取值为0.3；K3初始应力状态影响修正系数，取值为0。表2-1　　ZK1（取水竖井）岩体完整性指数计算一览表代号区段岩体纵波速度平均值Vp1（m/s）岩块波速平均值Vp2（m/s）完整系数（Vp1/Vp2）2备注10～6.338.7～45.0区段岩块波速取值为ZK1孔岩样测试值26.3～7.4140051200.07537.4～20.0327851200.410420.0～38.7454851200.789538.7～45.0514351200.7502.2井巷洞口稳定性评价竖井井口位于胡堡村村委会东南，关门山水库岸边。地势平坦，标高371.29m。地表0～6.3m为卵石，6.3～7.4m强风化安山岩，围岩分级为Ⅴ级。无自稳能力，易坍塌。施工过程中应采取明硐开挖，及时采取支护及衬砌。根据工程需要，采用降水或止水帷幕措施。施工应采取明硐开挖，及时采取支护及衬砌措施。根据工程需要，采用降水或止水帷幕措施。2.3井巷围岩分段稳定性评价根据钻孔揭露岩性、风化程度、强度、完整程度特征，对ZK1（取水竖井）采用定性与定量相结合方法对其进行分段稳定性评价，其它孔段采用定性并结合ZK1孔结果进行综合评价。竖井井口位于胡堡村村委会东南，关门山水库岸边，地势平坦，标高371.29m。地表0～6.3为卵石，6.3～7.4m强风化安山岩围岩分级为Ⅴ级。无自稳能力，易坍塌。施工中应采取明硐开挖，及时采取支护及衬砌措施。根据工程需要，采用降水或止水帷幕措施。3、结论及建议3.1结论本项目工程重要性等级为二级，场地等级为二级，地基等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级．根据国家标准《建筑抗震设计规范》（ＧＢ50011－2010）的规定，抗震设防烈度为Ⅵ度，设计基本地震加速度值为0.05g，场地土类型属于中硬场地土，场地类别为Ⅱ类，设计特征周期0.35s，属于对抗震有利地段。现场抽水试验，经计算获得卵石层（含强风化带）渗透系数103.673～313.115m/d，基岩渗透系数0.015～0.00756m/d。实际使用中卵石层（含强风化带）渗透系数推荐值173.995m/d，基岩渗透系数推荐值0.15m/d。项目区现状无不良地质作用。预测井巷施工过程中可能发生井巷坍塌、突水等不良地质作用，应采取妥善防护措施。依据《岩土工程勘察规范》（ＧＢ50021－2001），对水的腐蚀性进行评价．评价结果为：地表水对混凝土结构腐蚀性为微腐蚀，地下水对混凝土结构腐蚀性为弱腐蚀；地表水及地下水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性均为微腐蚀．本次工作对井巷围岩类别及其稳定性进行了评价。3.2建议井筒穿过松散地层，应采取特殊法施工，如：冻结法、钻井法及帷幕法、沉井法等。井巷施工过程中，当通过涌水量大于10m3/h的含水层时，应采取注浆堵水等治水措施。基岩掘进宜选用伞形钻架或环形钻架，配备高效凿岩机。井筒掘进时，不支护段高的高度应严格按规范要求执行。井巷施工过程中，若发现地质条件有较大变化时，特别是不利于井巷施工，各方应及时沟通，必要时进行施工勘察．对于井巷围岩分段稳定性评价，建议谨慎使用定性评价结果．施工过程中，当岩体实际自稳能力与本确定的岩体级别不符时，应对岩体级别作相应调整．ZK6孔发育有两段节理密集带，可能产生塌方及突水事故。由于为单孔控制，产状不清。当巷道掘进至ZK6孔及两侧时，应视情况采用提前支护及超前放水措施。建议采用物探等手段进一步查明项目区断裂构造发育情况。该项目勘探点间距较大，施工中要特别注意勘探点未控制地段地质情况，发现问及时采取措施。Reference[1]作者：张荫“岩土工程勘察”中国建筑工业出版社2011。[2]作者：蓝俊康“水文地质勘察”中国水利水电出版社2008年。第1页 -全文完-