冊亨縣文達水庫壩基工程基本地質條件評價

宋 平

(貴州省水利水電勘測設計研究院 貴陽高新分院，貴州 貴陽 550001)

冊亨縣文達水庫壩基工程基本地質條件評價

宋 平

(貴州省水利水電勘測設計研究院 貴陽高新分院，貴州 貴陽 550001)

在水庫壩基工程建設中，對壩基基本地質條件進行分析和評價，可以確保工程順利進行，對確保壩基溫度、避免壩基滲漏具有重要的意義，因而，做好水庫壩基工程基本地質條件分析和評價十分必要。基于此，本文在介紹冊亨縣文達水庫壩基工程地質的基礎上，詳細的評價了水庫壩基的基本地質條件，并對壩基的邊坡穩定性和防滲提出了合理的建議。

水庫；壩基了工程地質條件；邊坡穩定性；滲漏

1 工程概況

文達水庫位于冊亨縣東面的雙江鎮洛央村文達組洛法河上，壩址距縣城24 km。洛法河為珠江水系南盤江二級支流。水庫距灌區約6～8 km。壩址以上流域控制面積2.75 km2，多年平均流量0.044 m3/s。水庫正常蓄水位934.0 m，高于現在河床水位約27 m左右，最大壩高37 m。興利庫容49.9萬m3，校核洪水位936.11 m，總庫容65.7萬m3，工程規模屬小(2)型。

2 水庫工程地質條件

2.1 地形地貌

庫區最高點為弄懷北西面的大山，其高程為1197.5 m，區內最低點為絡法河河谷部位，其高程為907 m，壩址河谷切深290.5 m，庫區內地貌以侵蝕、剝蝕中低山地貌為主，由于地層巖體的耐風化性較差，常在山麓坡面、坡腳及山間盆地平緩地帶形成巖體成分一致的各種較散殘坡積物，厚度較大。工程區以 “V”形河谷為主，局部為“U”形河谷。

2.2 地層巖性

壩址庫盆出露地層均為三疊系中統新苑組第二段(T2x2)碎屑巖，第四系覆蓋層大面積出露。

2.3 地質構造

水庫位于北西向弄懷背斜核部的東北側，地層產狀受背斜核部舒緩狀褶皺控制，總體走向北西、傾向北東，傾角25°～60°，局部有變化。受北西、南東向反應力偶作用下的影響，縱張和橫張裂隙發育。庫區無區域性斷裂通過，大型斷裂構造不發育。

2.4 巖溶及水文地質

庫區及其四周大面積出露T2x2碎屑巖，微新基巖屬弱透水巖層，隔水性能相對較好。據水文地質調查情況，未發現較集中的地下水出露，但庫區內沖溝部位存在基巖裂隙水的散浸現象，河谷長期有水流動。地下水屬地下水補給河水型，地下水主要接受大氣降水滲入補給，向溪溝、河流，以沿途分散型排泄為主。絡法河為本區最低排泄基準面。

3 壩基工程基本地質條件評價

3.1 壩型選擇

根據壩址地形地質條件，均具備建重力壩或心墻壩的條件，擬定對兩種壩型進行比選。

經過比較，雖然心墻壩方案基礎承載力及筑壩要求不高，但是施工要求高，導致施工質量難以控制，后期對其進行維護較難，增加溢洪道、導流兼取水隧洞等工程投資。重力壩方案對基礎承載力及筑壩材料要求高，對施工條件無制約性因素，施工技術成熟，施工質量易控制，占地面積相對較小，但壩基巖層強風化層較厚，相應的棄渣量較多，基礎防滲工程量比心墻壩多，需增加基礎固結灌漿工程量，后期維護較簡單，相應的附屬建筑物少。經比較，重力壩方案較為有利，故重力壩為推薦壩型[1]。

3.2 建基面的選擇

根據設計正常蓄水位934.0 m高程控制的壩高要求，結合壩址的地質情況，據鉆孔揭露，河床覆蓋較深(0.5～1.5 m)，壩基巖體為(T2x2)鈣質粉砂巖夾泥巖，以中硬巖夾軟巖為主。河床卵石層因厚度不大、不均勻，而且多為砂和小粒徑卵石構成，所以不宜選作持力層。因此，將河床卵石層清除，并且選用其下伏基巖弱風化層上部作持力層。

兩壩肩受力巖體強度較高，壩基巖體為(T2x2)鈣質粉砂巖夾泥巖，以中硬巖夾軟巖為主，泥巖約占20%～30%，根據左岸坡鉆孔揭露覆蓋層較深，達到5.0 m，局部基巖裸露，強風化深度為18.9 m；右岸坡鉆孔揭露覆蓋層較淺，為0.4 m， 局部基巖裸露，強風化深度為17.5 m。強風化帶巖體節理裂隙發育，巖體完整性較差，建議壩基穿過強風化巖體，嵌入山體較深部位，岸坡覆蓋層因厚度不大、不均勻，而且多為砂質黏土夾碎石構成，所以不宜選作持力層，建議選用基巖弱風化層上部做持力層[2]。

3.3 壩基抗滑穩定性評價

據河床孔zk2及壩址河床上游孔zk4揭露，河床為砂質黏土夾碎塊石、砂卵礫石夾黏土，厚0.5～1.5 m；下伏基巖為灰、青灰色鈣質粉砂巖夾泥巖，泥巖約占10%～20%，巖石為中硬巖夾軟巖。河床強風化厚度5 m，巖層產狀傾左岸偏下游，傾角35°～55°，總體為縱向至斜向谷。根據鉆孔及孔內攝像顯示zk2號鉆孔5.4～6.0 m、7.2～7.6 m段，zk4號鉆孔10.3～13.3 m段節理裂隙較發育，其中③N15°～27°E/NW∠57°～80°，與河流夾角呈170°～190°，為剪節理，裂隙發育密度1～3條/m，多為閉合性少量泥質充填或無充填，多受層面限制，延伸長2～3 m，連通率30%。主要發育在砂巖巖層內。如圖1為壩基抗滑穩定性分析平面示意圖。

圖1 壩基抗滑穩定性分析平面示意圖

層面既是切割面也是滑動面，③號裂隙對壩基抗滑不利，壩基置于弱風化鈣質粉砂巖上，弱風化鈣質粉砂巖承載力可達2000～2500 kPa。建議設計根據巖體抗剪斷力學參數進行壩基巖體抗滑穩定性復核。

3.4 壩肩抗滑穩定性評價

壩肩基巖為(T2x2)鈣質粉砂巖夾泥巖，泥巖約占20%～30%，壩肩基礎置于弱風化基巖上，主要發育裂隙發育在砂巖內，層面既是切割面又是滑動面。左岸為逆向至斜向坡，地形完整性較好，邊坡自然穩定；右岸為順向至斜向坡，邊坡自然穩定。但基巖抗風化能力較差，遇水易軟化，基巖總體抗滑穩定性較差。建議根據裂隙發育情況和前述提供的結構面參數，對兩壩肩進行抗滑穩定性計算，并對開挖邊坡做加固處理[3]。

3.5 壩基壩肩滲漏處理

壩址為“V”形縱向谷， 兩岸及壩基為砂泥巖地層，壩區基礎滲漏形式為繞壩裂隙性滲漏。通過基礎開挖，已清除強風化及部分弱風化強透水巖體，滲漏量不大。為充分利用有限水資源，控制壩基滲漏與滲漏變形，同時加強壩基及壩肩巖體的整體性， 需進行防滲帷幕處理。

根據壩址區水文地質及地形條件，左右岸防滲帷幕為接地式帷幕。

3.6 基礎開挖邊坡穩定性評價

河床覆蓋層及風化較淺地段，開挖基坑深度一般5～8 m，巖質邊坡穩定性相對較好，可考慮適當放坡開挖。工程邊坡系數見表1。

3.6.1 左岸岸坡穩定性評價

左岸岸坡穩定代表性邊坡赤平投影圖(天然狀態下)如圖2(單位°)所示。

備注：順向邊坡不宜切腳開挖，邊坡高于8 m建議分級開挖

圖2 壩址左岸岸坡穩定分析

由左岸赤平投影圖分析得知，天然坡向與巖層傾向相反，為逆向坡。 L3結構面交角線傾向坡外，傾角大于坡角，切割體基本穩定；局部裂隙切割坡面存在不穩巖體。L1與L2結構面、L1與L4結構面，傾角大于坡角，切割體屬于基本穩定的鍥形體。綜上，左岸自然邊坡基本穩定。但基巖抗風化能力較差，遇水易軟化，受到風化剝蝕影響，可能產生局部淺層滑塌，建議基礎開挖后，及時對邊坡進行噴錨支護。

3.6.2 右岸岸坡穩定性評價

右岸岸坡穩定代表性邊坡赤平投影圖(天然狀態下)如圖3所示。

由右岸赤平投影圖分析得知，天然坡度與巖層傾向相同，為順向坡。L3結構面交角線傾向坡內，傾角大于坡角，切割體基本穩定；局部裂隙切割坡面存在不穩巖體。L1與L2結構面、L1與L4結構面，傾角大于坡角，切割體屬于不穩定鍥形體。層面既是切割面也是滑動面。綜上，右岸自然邊坡基本穩定。但基巖抗風化能力較差，遇水易軟化，受到風化剝蝕影響，可能產生局部淺層滑塌。建議不宜切腳開挖，開挖坡比與巖層傾角一致，切腳開挖易形成邊坡穩定問題。基礎開挖后，及時對邊坡進行噴錨支護[4]。

4 結 論

綜合河流、地形、地質條件，以及水庫工程規模、灌區布置等因素，建壩河段具有唯一性。壩基(肩)巖體類別為BⅢ2夾CⅣ類，抬高水頭較小，壩高較低，具備修建重力壩的條件。壩址邊坡類型為層狀縱向結構巖質邊坡，自然邊坡穩定。強風化巖體開挖穩定性差，左岸為逆向坡，巖層產狀對壩肩開挖有利，右岸為順向坡巖層產狀對壩肩開挖不利。壩基開挖建議采取相應的支護、排水措施保證永久邊坡的穩定及施工過程中臨時邊坡的穩定。壩區基礎滲漏形式為繞壩裂隙性滲漏。為充分利用有限水資源，控制壩基滲漏與滲漏變形，同時加強壩基及壩肩巖體的整體性， 需進行防滲帷幕處理。

圖3 壩址右岸岸坡穩定分析

[1] 劉海寧,王俊梅.南灣水庫壩基工程地質條件分析評價[J].中國水運月刊,2010, 10(5):138-139.

[2] 羅興建,呂鋒,陳海鵬.重慶市秀山縣隘口水庫工程壩基工程地質條件研究[J].水利規劃與設計,2010(5):94-96.

[3] 丁葆泓. 大朝山水電站壩基工程地質條件研究[J]. 云南水力發電, 2001, 17(4):8-12.

[4] 馬福祥, 季法強, 萬宗禮. 蘇只水電站壩基工程地質條件及其地基工程處理[J]. 西北水電, 2008(2):10-12.

Evaluation of the basic geological conditions ofVenta reservoir dam foundation engineering in Ceheng County

SONG Ping

(GuizhouWaterConservancyandHydropowerSurveyandDesignInstituteGuiyangBranch,Guiyang550001,China)

In the construction of reservoir dam foundation，The analysis and evaluation of the basic geological conditions of the dam foundation can ensure the smooth progress of the project，It is of great significance to ensure the dam foundation temperature and avoid dam foundation leakage，Therefore, it is necessary to do the analysis and evaluation of the basic geological conditions of reservoir dam foundation, On the basis of the engineering geology of the dam foundation of Wenda reservoir dam,evaluation of the reservoir foundation of the basic geological conditions,And put forward some reasonable suggestions for dam slope stability and seepage prevention

reservoir; dam foundation engineering geological condition; slope stability; seepage

宋 平(1984-)，男，貴州大方人，工程師，主要從事工程地質專業工作。E-mail:772339307@qq.com。

P64

B

2096-0506(2017)04-0058-04