围滩水电站壅水坝工程地质评价

徐艳飞

（山西省水利建筑工程局，山西 太原 030006）

1 工程概况

围滩水电站工程位于晋城市泽州县金村镇石青村东北部的丹河上，地处晋东南的太行山和中条山地区。库坝区距晋城市28km，距郭壁副坝9.3km，坝址至石阳村公路约8km，为盘山土石路，交通条件较差。

该枢纽设计坝型为浆砌石混凝土重力坝，坝高62.5m，坝顶高程480m，总库容816万m3，大坝底宽52.45m，坝顶溢流段位于主河槽，宽56m，施工导流洞位于右坝肩，断面为城门洞型，洞径2m，进口高程438.8m，出口高程438.35m，长300m，底板坡降1.5‰。水电站位于坝后右侧，装机3×500kW。

壅水坝位于郭壁副坝下游约1.5km处，坝型为浆砌石混凝土重力坝，坝高3.5m，坝顶高程505m。引水发电隧洞进口位于壅水坝右岸坝肩处，断面为城门洞型，洞宽2.3mm，进口高程503.3m，出口高程501.08m，长2.13km，底板坡降1‰。

2 工程地质现状

2.1 工程地质条件

拟建壅水坝坝址位于郭壁壅水坝下游约1.5km处，为浆砌石坝，设计坝高2m。坝址处丹河流向约为S20°E。主河床靠左岸，宽约30m，右岸形成河漫滩。左右岸岸坡较陡，坡度 40°～50°，相对高差 60～100m，河谷断面为“U”型。发育地层主要有全新统洪冲积物，岩性为卵石混合土，夹级配不良砂、低液限粉土透镜体，结构松散，分选较差。卵石主要成分为灰岩，磨圆度呈次棱角—次圆状，粒径30～40mm，细粒为中细砂，主要为岩屑，厚0～1m。其下为寒武系上统凤山组灰色中厚层状灰岩，岩性坚硬，岩溶较发育，主要为溶隙、溶孔。厚度约25m，分布于谷底。奥陶系下统冶里组中厚层白云岩、白云质灰岩，岩性坚硬，厚度40～50m，分布于谷底及两岸。壅水坝坝址地质构造简单，未见断裂构造，主要为单斜岩层，岩层产状 N35°～45°E/NW∠8°，倾向上游。岩体中主要发育3组高角度的节理裂隙，发育程度属于较发育—不发育，大多数延伸性差，主要由风化或卸荷形成，构造节理较少。第1组：产状N20°～30°E/NW∠70°～80°，节理间距一般约 1～1.5m，节理面无充填或少量钙质充填，宽度一般为0.2cm。第 2 组：产状 N4°～7°W/SW∠70°～80°，节理间距一般1～1.5m，节理面多弯曲粗糙，无充填或少量钙质充填，宽度一般小于0.1cm。第3组：产状N63°～70°E/NE∠78°～85°，节理间距一般 5～7m，节理面平直光滑，无充填或泥质充填，宽度一般0.1～0.2cm。强风化层厚度：坝基0.5m，左右坝肩0.5～2m。坝址区地下水主要接受大气降水补给，地下水类型为松散岩类孔隙水和碳酸盐岩岩溶水，松散岩类孔隙水含水层为全新统洪冲积卵石混合土，富水性较好，埋藏浅。碳酸盐岩岩溶水含水层为寒武系和奥陶系碳酸岩，地下水赋存于溶隙、溶孔，含水不均，富水性较好。坝址区两岸地下水补给河水，为补给型河谷。

2.2 地质问题

2.2.1 建基面选择及坝基岩体质量

坝基卵石混合土和强风化岩层结构松散，承载力低。坝基岩体完整，岩性坚硬，软弱结构面不发育，坝基岩体质量较好。根据坝基灰岩的物理力学指标，结合工程经验类比，浆砌石坝建筑物与灰岩的抗剪强度为摩擦系数0.6～0.65。

2.2.2 坝基渗漏

坝基为寒武系上统凤山组中厚层灰岩，细晶结构，块状构造，岩溶较发育，主要为溶孔、溶隙，而且受风化卸荷影响，坝基浅部岩体中的节理裂隙有一定程度张开，岩体具有一定的渗透性，壅水坝蓄水后坝基存在渗漏问题。

2.2.3 基坑涌水

坝基松散岩类孔隙水和岩溶水是统一的含水体系，且地下水埋深浅，坝基施工开挖存在涌水问题，应该排水。

3 结语

综上分析，坝基岩体稳定性较好，不具备滑移的地质条件，工程地质条件较好。左右坝肩均为岩质岸坡，山体宏厚，地质构造不发育，岩体稳定性较好。建议清除坝基表层松散堆积物和强风化岩层，将坝基建于弱风化中厚层状灰岩岩体上。

壅水坝坝基渗漏主要包括覆盖层渗漏和基岩渗漏，建议将基岩上覆卵石混合土全部挖除，并对卵石混合土下伏寒武系上统凤山组弱风化灰岩基岩岩体进行灌浆等防渗处理，以彻底解决坝基渗漏问题。

壅水坝左右坝肩存在绕坝渗漏问题，建议对左右坝肩存在的绕坝渗漏进行帷幕灌浆等工程处理。

壅水坝坝基存在基坑涌水，应解决好坝基施工开挖过程中存在的涌水问题，及时排水。

坝基基岩上覆卵石混合土和卵石混合土下伏强风化基岩岩层结构松散，承载力较低，在上部荷载作用下易产生不均匀变形，工程地质特性较差，应全部将其挖除，将浆砌石坝建于寒武系上统凤山组弱风化灰岩岩体上。

坝址区两岸地下水补给河水，为补给型河谷，不存在向临谷渗漏问题，其水文地质条件适宜修建壅水坝。