富寧縣那耶水庫壩址區(qū)工程地質(zhì)條件分析

馬朝章

摘要：富寧縣那耶水庫為山區(qū)河谷型水庫，本文通過對水庫壩址區(qū)工程地質(zhì)條件的分析，在抗震、腐蝕等方面得出相應(yīng)結(jié)論，對水庫開發(fā)建設(shè)以及后期養(yǎng)護提供了寶貴的建議。

關(guān)鍵詞：水庫，地質(zhì)，抗震

1. 壩址區(qū)水文工程地質(zhì)條件

1.1 地形地貌

那耶水庫位于富寧縣花甲鄉(xiāng)的那應(yīng)村附近的河段，為山區(qū)河谷型水庫，水庫壩址以上控制徑流面積4.82km2，河長4.45km，河道平均比降4.4%，庫區(qū)形狀為樹枝狀，現(xiàn)狀河水面寬2.0m～8.0m，水深0.2m～0.4m，河床坡度多在7°～23°。左岸地形稍緩，地形坡度多在20°～40°之間，山頂高程1226m，岸坡地形完整性較差，發(fā)育4條沖溝，分布于所選上壩線、下壩線上游、下游，沖溝延伸長約70m～290m，下切沖刷一般；右岸地形坡度多在15°～35°之間，山頂高程1240m，岸坡地形完整性較差，發(fā)育5條沖溝，分布于所選下壩線上游、下游，沖溝延伸長約120m～316m，下切沖刷一般。

1.2 地層巖性

區(qū)內(nèi)出露地層有泥盆系、二疊系及第四系?，F(xiàn)將各地層由老至新分述如下：

（1）泥盆系（D）

泥盆系下統(tǒng)坡腳組（D1p）：強——弱風(fēng)化，灰黑、灰綠色薄——中厚層狀頁巖，節(jié)理裂隙發(fā)育——不發(fā)育，巖體破碎，完整性差，分布于整個壩址區(qū)，鉆孔揭露厚度27.4m～66.1m。

泥盆系下統(tǒng)坡腳組（D1p）：全風(fēng)化，灰白、褐黃色，可見部分原巖結(jié)構(gòu)，巖石已經(jīng)風(fēng)化成土狀砂狀、角礫狀，主要分布緩坡地段、沿河兩岸斜坡地段。鉆孔揭露厚度1.0m～6.5m。

（2）第四系（Q）

殘坡積層（Qel+dl）：碎屑巖風(fēng)化粉質(zhì)粘土含殘余風(fēng)化碎石、角礫組成，土體結(jié)構(gòu)松散，承載力低，厚度變化大，一般0.5m～2.0m，主要分布緩坡地段、沿河兩岸斜坡地段。

沖洪積層（Qal+pl）：由砂、卵礫石層夾粘土組成，因常年流水和洪水堆積而成，土體結(jié)構(gòu)松散，承載力低，厚度2.1m～3.8m，主要分布于河谷、沖溝中。

1.3 地質(zhì)構(gòu)造

庫區(qū)外發(fā)育最近的斷裂為叭河斷裂（F10）及上福花斷裂（F31），叭河斷裂為一壓扭性斷裂，距離壩址區(qū)直線距離為1.7 Km；上福花斷裂為一壓性斷裂，距離壩址區(qū)直線距離1.8Km；庫區(qū)巖層產(chǎn)狀基本穩(wěn)定，總體傾向庫區(qū)右岸，傾角約46°～63°。

1.4 水文地質(zhì)條件

1.4.1 水文地質(zhì)條件

①左壩肩

根據(jù)ZK12、ZK17號鉆孔壓水試驗資料，左壩肩的相對隔水層頂板（q≤5.0lu，）埋深約為50.7m～55.3m，其上為中等透水層——弱透水層上帶，透水率最大值為16.30lu、最小值為5.08lu、平均值為11.73lu，左壩肩巖體透水性中等，局部地段為弱，存在滲漏通道。

②河床壩基

根據(jù)ZK13、ZK16號鉆孔壓水試驗資料，河床壩基巖體透水性相對較弱，相對隔水層頂板（q≤5.0lu）埋深25.3m，其上為中等透水層——弱透水層上帶，透水率最大值為23.901u、最小值為6.20lu、平均值為14.101u，河床壩基巖體透水性相對較弱，存在少量滲漏。

③右壩肩

根據(jù)ZK15號鉆孔壓水試驗資料，右壩肩的相對隔水層頂板（q≤5.0lu）埋深為35.6m，其上為中等透水層——弱透水層上帶，透水率最大值為15.00lu、最小值為8.20lu、平均值為11.14lu，右壩肩巖體透水性中等，局部地段弱，存在滲漏通道。

1.4.2 下壩址推薦

①左壩肩

根據(jù)ZK1、ZK2號鉆孔壓水試驗資料，左壩肩的相對隔水層頂板（q≤5.0lu，）埋深約為40.4m～60.30m，其上為中等透水層～弱透水層上帶，透水率最大值為27.0lu、最小值為5.20lu、平均值為13.11lu，左壩肩巖體透水性中等，局部地段為弱，存在滲漏通道。

②河床壩基

根據(jù)ZK3、ZK6、ZK7、ZK8號鉆孔壓水試驗資料，河床壩基巖體透水性相對較弱，相對隔水層頂板（q≤5.0lu）埋深20.3m～30.4m，其上為中等透水層～弱透水層上帶，透水率最大值為25.611u、最小值為5.04lu、平均值為10.53lu，河床壩基巖體透水性相對較弱，存在少量滲漏。

③右壩肩

根據(jù)ZK4、ZK5、ZK14號鉆孔壓水試驗資料，右壩肩的相對隔水層頂板（q≤5.0lu）埋深約為40.4m～60.1m，其上為中等透水層～弱透水層上帶，透水率最大值為29.00lu、最小值為5.30lu、平均值為14.50lu，右壩肩巖體透水性中等，局部地段透水性弱，存在滲漏通道。

1.5 壩肩、河床壩基工程地質(zhì)條件評價

1.5.1 左壩肩

左壩肩山體寬厚，地形坡度上緩下陡，上部坡度約20°～35°左右，下部坡度約35°～40°左右，地表第四系殘坡積層厚約0.00m～7.5m，鉆探施工時部分鉆孔挖除了第四系殘坡積層。下伏基巖為泥盆系下統(tǒng)坡腳組（D1p）薄層狀頁巖，由于巖石質(zhì)軟局部地段發(fā)育小構(gòu)造，庫區(qū)巖層總體走向近北西向，傾向北北東，傾角較陡，傾向上游。河床及河岸邊有少許基巖揭露，對出露基巖進行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如下，①上壩址附近：產(chǎn)狀，5°∠46°，J1產(chǎn)狀，130°∠68°，J2產(chǎn)狀，200°∠64°，裂面多張開，少數(shù)寬張，泥質(zhì)充填，延伸長度一般2.0m～5.0m，裂隙間距10cm～25cm，密度4條/m～10條/m。②庫區(qū)左岸：產(chǎn)狀，10°∠57°，J1產(chǎn)狀，95°∠68°，J2產(chǎn)狀，240°∠20°，裂面多張開，少數(shù)寬張，泥質(zhì)充填，延伸長度一般3.0m～6.0m，裂隙間距5cm～15cm，密度6～20條/m。③下壩址附近：產(chǎn)狀，358°∠56°，J1產(chǎn)狀275°∠59°，J2產(chǎn)狀，305°∠52°，裂面多張開，少數(shù)寬張，泥質(zhì)充填，延伸長度一般2.0m～6.0m，裂隙間距10cm～20cm，密度5條/m～10條/m。表層巖石強風(fēng)化——中等風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育——較發(fā)育，巖體破碎——完整，完整性差——較好，主要呈碎裂——層狀結(jié)構(gòu)，巖層走向與壩軸線近垂直，為切向坡，邊坡類型屬層狀斜向結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡，未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，采用赤平極射投影法對其主要結(jié)構(gòu)面進行分析，主要結(jié)構(gòu)面及其組合線的傾向與邊坡傾向相反——斜交，局部同向，部分節(jié)理面、巖石層面為潛在的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)面，總體而言左壩肩邊坡穩(wěn)定性中等

1.5.2 右壩肩

右壩肩山體寬厚，地形坡度上緩下陡，上部坡度約15°～25°左右，下部坡度約30°～35°左右，地表第四系殘坡積層厚約2.0m～7.0m。下伏基巖為泥盆系下統(tǒng)坡腳組（D1p）薄層狀頁巖，由于巖石質(zhì)軟局部地段發(fā)育小構(gòu)造，庫區(qū)巖層總體走向近北東向，傾向北北西，傾角較陡，傾向下游。河床、河岸邊及人工開挖小路邊坡上有基巖揭露，對出露基巖進行了調(diào)查，調(diào)查結(jié)果如下，①上壩址附近：產(chǎn)狀，342°∠52°，J1產(chǎn)狀，210°∠87°，J2產(chǎn)狀，252°∠75°，裂面多張開，少數(shù)寬張，泥質(zhì)充填，延伸長度一般2.0m～4.0m，裂隙間距5cm～15cm，密度6條/m～20條/m。②庫區(qū)右岸：產(chǎn)狀，345°∠63°，J1產(chǎn)狀，255°∠66°，J2產(chǎn)狀，132°∠48°，裂面多張開，少數(shù)寬張，泥質(zhì)充填，延伸長度一般5.0m～8.0m，裂隙間距5cm～35cm，密度3條/m～20條/m。③下壩址附近：產(chǎn)狀，20°∠53°，J1產(chǎn)狀117°∠76°，J2產(chǎn)狀，255°∠32°，裂面多張開，少數(shù)寬張，泥質(zhì)充填，延伸長度一般4.0m～7.0m，裂隙間距10cm～30cm，密度3條/m～10條/m。表層巖石強風(fēng)化——中等風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育～較發(fā)育，巖體破碎——完整，完整性差——較好，主要呈碎裂——層狀結(jié)構(gòu)，巖層走向與壩軸線斜交，為切向坡，邊坡類型屬層狀斜向結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡，未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，采用赤平極射投影法對其主要結(jié)構(gòu)面進行分析，主要結(jié)構(gòu)面及其組合線的傾向與邊坡傾向相反——斜交，部分節(jié)理面為潛在的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)面，總體而言右壩肩邊坡穩(wěn)定性較好

1.5.3 河床壩基

壩址區(qū)河床第四系沖洪積層厚約0.6m～3.8m，主要由砂卵礫石混塊石組成，局部為砂土，結(jié)構(gòu)松散，分選性差，承載力低。其下伏基巖為泥盆系下統(tǒng)坡腳組（D1p）薄層狀頁巖，表層巖石中等風(fēng)化，節(jié)理裂隙較發(fā)育——不發(fā)育，巖體較完整，呈層狀結(jié)構(gòu)，河道坡降較為平緩，無深槽、陡坎等不利臨空面存在，壩基穩(wěn)定性較好。

2. 結(jié)論

（1）根據(jù)1∶400萬《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（CB18306-2001），工程區(qū)地震動峰值加速度值為0.05g，反應(yīng)譜特征周期為0.35s，抗震設(shè)防烈度為Ⅵ度。

（2）壩址區(qū)為“V”字形狹谷，地形坡度較陡，兩壩肩地表第四系殘坡積層厚1.00m～7.5m，表層巖石強風(fēng)化——中等風(fēng)化，巖體破碎——較完整，巖層走向與壩軸線斜交，為切向坡，邊坡類型主要屬層狀斜向結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡，未發(fā)現(xiàn)崩塌、滑坡等不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，邊坡穩(wěn)定性中等——較好。

壩址區(qū)河床第四系沖洪積層厚約2.1m～3.8m，河道坡降較為平緩，無深槽、陡坎等不利臨空面存在，其下伏基巖為中風(fēng)化，巖體較完整壩基穩(wěn)定性較好。

根據(jù)鉆孔壓水試驗資料，左、右壩肩及河床壩基均存在滲漏通道，需作防滲處理。

（3）經(jīng)取樣分析，工程區(qū)地表水（河水）對混凝土、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋均無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)弱腐蝕；地下水混凝土、鋼結(jié)構(gòu)弱腐蝕，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋無腐蝕性。