李琳琳

(遼寧省石佛寺水庫管理局，遼寧 沈陽110166)

1 工程概述

北井水庫位于大連市長興島臨港工業(yè)區(qū)交流島辦事處的大山村，是一座集防洪、灌溉、養(yǎng)魚為一體的小(2)型水庫，北井水庫始建于1977年10月，壩址以上積雨面積0.55 km2，最大庫容12.60萬 m3。壩長215 m，頂寬5 m，大壩迎水坡比為1:4.0，背水坡比為1:2.5，2008年6月份發(fā)現(xiàn)壩體滲水，決定進(jìn)行除險(xiǎn)加固。為此大連市長興島臨港工業(yè)區(qū)交流島辦事處委托瓦房店市水文巖土工程有限公司承擔(dān)北井水庫除險(xiǎn)加固壩體(滲水)勘察工作，勘察階段為詳細(xì)階段?？辈熘秀@孔布設(shè)依據(jù)建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位提出的要求，共布設(shè)鉆孔4個(gè)，鉆孔間距50 m。本次勘察工作作業(yè)時(shí)間為2008年11月12日，野外勘察時(shí)間4 d，勘察施工使用 DDP100－3E型汽車鉆機(jī)，鉆探方式為沖擊、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，共完成勘察鉆孔4個(gè)。

2 區(qū)域地質(zhì)概況

2.1 地形地貌

大連長興島臨港工業(yè)區(qū)交流島辦事處北井水庫位于大山村，地勢高差起伏不大，地面高程在9.8～18.8 m，屬丘陵地貌。

2.2 地層巖性

依據(jù)現(xiàn)場鉆探揭露，場地地層自上而下依次為:粗砂含碎石、砂質(zhì)性粉質(zhì)粘土、強(qiáng)風(fēng)化石英巖、微風(fēng)化石英巖，共計(jì)4層，現(xiàn)將各巖土層的特點(diǎn)描述如下:

(1)粗砂含碎石(Qml4)。黃褐色，松散狀態(tài)，主要成分為粗砂，碎石含量30%，成分為石英巖、板巖，礫徑30～50 mm，該層頂板標(biāo)高 18.7 ～18.9 m，底板標(biāo)高 17.7～18.2 m，揭露厚度 0.5 ～1.1 m。

(2)砂質(zhì)性粉質(zhì)粘土(Qal4)。黃褐色，松散狀態(tài)，以粗砂為主，粘粒含量較少，局部為粉質(zhì)粘土，軟塑狀態(tài)，該層頂板標(biāo)高 17.7～18.2 m，底板標(biāo)高0.4 ～3.6 m，揭露厚度14.4 ～17.6 m。

(3)強(qiáng)風(fēng)化石英巖(ε)?；野咨?、肉紅色，強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖石基本質(zhì)量等級為Ⅴ級，該層頂板標(biāo)高 0.4 ～3.6 m，底板標(biāo)高 －0.8～2.1 m，揭露厚度 1.3 ～1.7 m。

(4)微風(fēng)化石英巖(ε)?；野咨⑷饧t色，微風(fēng)化狀態(tài)，巖質(zhì)新鮮，結(jié)構(gòu)基本未變，僅節(jié)理面略有變色，有少量風(fēng)化裂隙，巖石基本質(zhì)量等級為Ⅴ級，該層頂板標(biāo)高 －0.8～2.1 m，未見下限，揭露厚度 3.5～5.7 m。

寒武系為庫區(qū)內(nèi)最發(fā)育的巖層，其次為河谷中第四系地層，上部為沖、洪積堆積的沙質(zhì)粘土、砂礫石。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

庫區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造，位于膠遼古陸復(fù)州向斜之北翼，由寒武系、震旦系巖石組成，兩翼巖層傾角10°～35°，巖石擠壓破碎，其斷層面有泥，兩側(cè)巖石褶曲發(fā)育。

2.4 水文地質(zhì)

庫區(qū)內(nèi)的地下水類型為第四系松散巖孔隙潛水及基巖裂隙水?？紫稘撍畬訛闆_～洪積砂礫石組成，透水性較強(qiáng)，徑流條件較好，接受上游大氣降水和局部基巖裂隙水補(bǔ)給。基巖裂隙水靠大氣降水補(bǔ)給，巖石透水性較弱，徑流條件不好，排泄于沖溝或沙礫石中。

2.5 地震烈度

庫區(qū)處于緩慢上升階段，自公元421年東北有地震記載以來本區(qū)未發(fā)生過大于4.3級地震，抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值0.15 g。

3 庫區(qū)的工程地質(zhì)條件

(1)滲漏。庫區(qū)內(nèi)巖性為石英巖、板巖，巖石透水性較弱，分水嶺較高且寬，未發(fā)現(xiàn)單薄分水嶺，故不會(huì)產(chǎn)生影響庫區(qū)滲漏。

(2)坍岸。庫區(qū)兩岸由石英巖和板巖組成，岸坡均為緩坡，傾角較小，故水庫岸邊是穩(wěn)定的。

(3)浸沒。北井水庫范圍內(nèi)即無工況企業(yè)、軍事設(shè)施，也無重要城鎮(zhèn)、眾多人口，故浸沒問題不存在。

(4)淤積。庫區(qū)屬丘陵型地貌，地形總的較平緩，坡度不大，庫邊穩(wěn)定，植被發(fā)育，淤積物質(zhì)雖有，但不會(huì)多。

4 土層承載力分析與確定

砂質(zhì)性粉質(zhì)粘土:依據(jù)現(xiàn)場 DPT測試的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)確定該土層承載力特征值fak=160 kpa。詳細(xì)數(shù)據(jù)見表1。

微風(fēng)化石英巖:依據(jù)遼寧地質(zhì)海上工程勘察院實(shí)驗(yàn)室提供的《大連長興島臨港工業(yè)區(qū)北井水庫工程勘察》巖石飽和抗壓強(qiáng)度數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析值，結(jié)合地區(qū)工程經(jīng)驗(yàn)確定該巖層承載力特征值fa=2 000 kpa。分析的詳細(xì)數(shù)據(jù)見表2。

表1 砂質(zhì)性粉質(zhì)粘土DPT數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析

表2 微風(fēng)化石英巖飽和抗壓強(qiáng)度數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

(1)承載力。砂質(zhì)性粉質(zhì)粘土:承載力特征值 fak=160 kpa;強(qiáng)風(fēng)化石英巖:承載力特征值 fak=1 000 kpa;微風(fēng)化石英巖:承載力特征值fa=2 000 kpa。(2)抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度，設(shè)計(jì)基本地震加速值0.15 g。(3)勘察期間未見地下水。(4)未發(fā)現(xiàn)斷裂、溶洞、滑坡、泥石流、采空區(qū)、地面沉降、危巖和崩塌等不良地質(zhì)作用。(5)壩體粘土心墻粘性不好，粗砂含量較多，特別是粘土心墻底部與巖石接觸部位無粘土，是壩體滲水的主要原因。

5.2 建議

北井水庫現(xiàn)在存在著壩體滲水，屬于病險(xiǎn)水庫，急需進(jìn)行除險(xiǎn)加固，通過對水庫庫區(qū)工程地質(zhì)勘查，查明了壩址地層、分析和提供了承載力特征值，分析出了滲水原因。并根據(jù)北井水庫的特點(diǎn)、規(guī)模、滲水原因，建議采用土工防滲膜方案進(jìn)行除險(xiǎn)加固。

[1]水利水電勘察設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50028－2002)[S].北京:中國計(jì)劃出版社.2009.

[2]水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程(SL31－2003)[S].北京:上海畫報(bào)出版社.2003.

[3]巖土工程勘察規(guī)范(GB50021－2001)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社.2001.

[4]建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50007－2011)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社.2011.

[5]建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011－2010)[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社.2010.

[6]巖土工程手冊[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社.2014.

[7]劉慶軍，郭其峰，王耀軍，等.河口村水庫工程地質(zhì)條件綜述及評價(jià)[J].人民黃河[J]2011(12).

[8]孫付坤，喬新穎，陳艷朋.輝縣市龍門水庫工程地質(zhì)問題分析[J].河南水利與南水北調(diào).2011(14).

[9]王海成.三河口水庫壩址區(qū)工程地質(zhì)條件分析與壩址選擇[J].水資源與水工程學(xué)報(bào).2012(03).

[10]劉海寧，王俊梅.南灣水庫壩基工程地質(zhì)條件分析評價(jià)[J].中國水運(yùn)(下半月).2010(05).