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西部某水电站坝区采空区的工程效应研究

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西部某水电站坝区采空区的工程效应研究第43卷第3期2007年5月地质与勘探GE0L0GYANDPR0SPECⅡNGVo1.43No.3May,2007西部某水电站坝区采空区的工程效应研究魏放,魏义亮(中铁太原勘察设计咨询院有限公司,太原030013)[摘要]通过对西部某水电站的地质环境分析,揭示了采空区分布特征。对溢洪道进行数值模拟,研究采空区上覆岩层的影响范围,分析采空区对溢洪道的影响。最后综合分析采空区对水电站不同工程部位的危害,提出相应的处理措施。[关键词]水电站采空区分布特征数值模拟危害建议[中图分类号]P642.4[文献标识码]A[文章编号]0495—5331(2007)03—01l2—04随着煤矿开采规模的不断增大,矿区开采沉陷带来的危害日趋严重。在静荷载或动荷载的作用下,导致采空区上面的地面出现开裂、房屋倒塌、铁路和公路的路面沉陷,水电站渗漏失效等。已建的西部某水电站坝区,废旧煤洞分布错综复杂、数量众多,至2004年底已经发现了128个煤洞。煤洞的开采已经有三百多年的历史了,由于当时开采技术落后、无组织性,所以煤洞的分布具有广泛性、无规律性、隐蔽性。废旧煤洞的存在是水电站的安全隐患,因此,研究水电站坝区的废旧煤洞上覆岩层的破坏情况,对工程的危害以及提出相应处理措施是十分必要和迫切的任务。1工程地质条件该水电站坝区属中低山地形,山体总体走向与NE向构造线基本一致,属构造剥蚀地形。由于地质构造、岩性的影响,在坝区形成一个近180。的河曲,使右岸形成三面被河曲围抱的条形山脊,为枢纽布置、施工创造了良好的地形条件。建筑物大多布置在右岸条形山脊,包括坝后地面厂房、紧邻右坝端的开敞式溢洪道、4条引水发电隧洞、1条冲砂隧洞和2条由导流洞改造的泄洪排沙隧洞。坝区内地层包括三叠系砂页岩和第四系松散堆积层。枢纽区的基岩为三叠系上统须家河组的一套湖沼相含煤砂页岩地层,属典型的复理式建造沉积,其特点是上下粗细交替具有明显的韵律性,组成15个韵律层,横向变化大。每个韵律层大体由底部含砾石的中粒砂岩开始往上部逐渐递变为细砂岩、粉砂岩及泥质页岩和煤质页岩,越往上部不但颗粒变细且含煤量有增高的趋势。第四系松散堆积层是由残积、冰水堆积物组成的坡积层,土为中液限的粘质土,含水量大,强度低,在雨季易形成不同规模的滑坍。坝基覆盖层分布于现代河床和右岸一级阶地,主要由冲积漂卵砾石组成,根据其

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