柬埔寨达岱河水电站厂址工程地质分析及评价

2013-08-15戴彦雄杨丽娜

陕西水利 2013年6期

关键词：厂址滑坡体围堰

戴彦雄杨丽娜

（机械工业勘察设计研究院陕西西安 710043）

1 工程概况

达岱河水电站位于柬埔寨国公省达岱河上，拟建的电站厂房位于达岱河与STUNG KEP河交汇的下游入海段的左侧岸坡，由长约9846m的引水发电洞相连，采用地面厂房形式，装机容量为246 MW。

拟建电站厂址地段地貌形态特殊，具深潭、天然围堰、河流改道等特殊的物理地质现象，本文通过对这种特殊地貌的成因与后期发展进行了合理的分析，并对可能出现的问题进行了预测。

2 厂址地段基本工程地质、水文地质条件

2.1 岩性分布情况

拟建厂址区岩基主要为侏罗系中统(J2)泥岩、泥质粉砂岩与砂岩，另外，在河床部位，分布有少许第四系更新统（Q1）橄榄玄武岩。同时，在河床两侧，两岸岸坡之上还分布有全新统冲洪积(Q4al+pl)漂石层及全新统(Q4el+dl)残坡积砂壤土、全新统滑坡及滑塌体堆积层（Qdel）。

该地段沉积岩岩基主要由泥岩、泥质粉砂岩与长石石英砂岩构成，总体倾角较小，近水平，根据现场地质调查，其产状主要倾向北西，产状约295°∠6°。同时，该段地层在水平方向显示出相变较大的特征，夹层、透镜体、互层与交错层理时有出现。泥岩与泥质粉砂岩一般呈互层状分布，总体分布于-20m高程之上。在竖向分布上，总体而言，靠近坡顶，岩层泥化现象较为明显。砂岩总体而言分布于-20m高程之下，较为稳定。

2.2 地质构造特征

拟建电场工作区地质构造较为简单，无大的断层发育，但在工作区基岩地段裂隙较发育，主要可分为3组，分别为①走向300°～350°，倾向NE～SW，倾角85°的高角度张裂隙；②走向40°～60°，倾向NW，倾角85°的高角度张裂隙；③走向5°，倾向NW，倾角6°的层面裂隙。通过调查，NW向裂隙起控制作用。

2.3 水文地质特征

电场地段地表水、地下水较为丰富。地表水主要有河水与厂房南侧冲沟中的地表径流。地下水按埋藏类型，可分为基岩裂隙水和第四系松散岩层孔隙水，主要分布于两岸山体及河床基岩裂隙中，一般受大气降水补给，近岸边受河水补给。

3 问题的发现

电站厂址位于达岱河拐弯处，河流流向在此位置由南西向流向北西向，并在拐弯处形成深潭。在调查中发现，在上游部位，河道有明显受两岸山体挤压的痕迹，呈现出上游宽下游窄的喇叭口形态，且喇叭口的出口正对深潭；同时，在深潭南侧岸边，漂卵石定向排列，即呈现出中部粒径大两侧粒径小，下部粒径大，上部粒径小的特征，并形成一道天然围堰。同时该围堰在现有河道经过处显示出南低北高的特征，在河道水量小时，才会露出水面。同时，厂址位置南侧（即厂址位置后缘）具高陡基岩陡坎，主要岩性为长石石英砂岩，薄层～中厚层～厚层状构造，具有被张拉过的卸荷裂隙。

该地段的地貌特征具备一些特点，种种证据表明，厂址地段的地层在地质历史时期经历了复杂的地质变动，以泥化地层为诱因，以滑坡地质现象为基础，发生了种种地质变动，从而形成了这种特有的地形地貌。

对该种地质现象进行相应的成因推断，对开展后期勘察的工作，合理预测该地段地层在施工、使用期可能发生的各种问题具有积极的意义。

4 物理地质现象及成因推测

根据电站厂址区的地质调查发现，厂址区位于达岱河拐弯处，河流流向在此位置由南西向流向北西向，并在拐弯处形成深潭。在上游部位，河道有明显受两岸山体挤压的痕迹，呈现出上游宽下游窄的喇叭口形态，且喇叭口的出口正对该深潭；同时，在桃花潭左侧岸边，漂卵石定向排列，即呈现出中部粒径大两侧粒径小，下部粒径大，上部粒径小的特征，并形成一道天然围堰，同时该围堰在现有河道经过处显示出较左侧低的特征，在河道水量小时，才会露出水面。

根据上述物理地质现象，结合工作区岩性特征、水文地质特征及现场钻探情况，综合判定厂址区两岸坡均为古滑坡体。

（1）滑坡体的时代

厂址区玄武岩主要分布于河道较低部位，而其下伏有块石层，这些部位如“深潭”、“喇叭口”等均为河道受挤压改道的产物，故可判定其时代早于玄武岩喷发时代，应为第四系早期，故该滑坡为一古滑坡。

（2）滑坡形成的原因

厂址区近河道基岩为砂泥岩互层结构，而泥岩质软，该种岩性遇水易软化，成为基岩地层中的相对软弱层。同时，厂址区年平均降雨量较大，可达到4668.0mm，但分布极为不均，明显存在干、湿两季。在干季，降雨量很少，对径流影响很小；而在雨季，由于降水量较大，河水位涨幅较大，在这种水位大幅升降和降雨的作用下，不仅易使泥岩软化崩解，而且易形成较大的动水压力，从而产生滑动。

（3）现有物理地质现象与滑坡体的关系

滑坡产生后，滑体滑入河中并伸向对岸（右岸），右岸坡体由于与左岸边坡同样的原因滑入河道，两岸滑坡体共同作用，将河道挤压成为“S”形，并使河道变窄。在其下游，河道水流流速增大，并伴随有跌水现象出现，高速的水流将出水口正前方的位置冲刷出深潭，同时高速水流将滑坡体内的物质搬运至深潭的左岸，形成天然围堰，并形成中间粒径大，两侧粒径小的现象。随着水流流速的衰减，堆积在围堰上的堆积物逐渐形成上部粒径大，下部粒径小的现象，这道围堰在某一段时间内，甚至堵塞河道。同时，由于左岸坡体先于右岸坡体滑动，故在其上游地段紧贴滑坡体边缘形成冲洪积的堆积扇，而右岸坡体却不具有此特征。

滑坡后缘出露基岩陡坎，主要岩性为长石石英砂岩，薄层～中厚层～厚层状构造，受当地大气降水与地表水丰富的气候等因素的影响，其风化卸荷现象较为严重，尤其是层面裂隙与高角度裂隙比较发育，卸荷裂隙宽度可达30cm。根据野外调查及工作区已有工作经验，基岩卸荷带可达3m～5m。

在其高角度裂隙及层面裂隙的作用下，其在滑坡后缘大部分地段产生滑塌现象。该滑塌体表现为渐次发展，其垂直变形远大于水平变形特征。该滑塌体沿基岩陡坎的连续性不强，显示出局部性的特点。该滑塌体厚约6.0m左右，主要为块石，粒径一般0.5m～2.0m，最大可达3.0m以上，其母岩均为长石石英砂岩，充填少量砂壤土，具架空现象。

该处滑塌体群由于规模较小，地形较缓，且其主要以块石为主，故较为稳定。

5 天然边坡稳定性评价

由上述成因推断分析，电站厂房工区共发现两个古滑坡，因右岸滑坡对工程影响甚微，可不考虑其稳定性问题。

结合后期进行的厂址区工程地质测绘及工程地质勘察工作，对左岸古滑坡进行了稳定性评价。

电站厂址所在的左岸古滑坡体总体上自然坡度较缓，约10°左右，仅在后缘部位较陡，可达40°左右，坡体面植被较发育。该滑坡长约350m，宽约520m，厚度约6.0m～18.0m。滑坡体滑体主要为壤土夹碎块石层，碎块石含量约为40%左右，一般粒径约2cm～40cm，最大可达3.0m，母岩一般为砂岩；滑坡体滑带主要为全风化泥岩层，该层质软，含水较高，呈可塑～硬塑状，后缘局部地段主要受砂岩、泥质粉砂岩中的顺层及高角度裂隙所控制；滑坡体滑床主要为侏罗系泥岩，遇水易软化，后缘局部地段滑床主要为泥质粉砂岩及砂岩。该滑坡体前缘由于伸入达岱河中，受河水冲刷，仅可见滑坡体中的粗颗粒部分，主要为砂岩形成的块石；而其后缘由于滑动后造成的砂岩临空面，在大气降水、地表水与节理裂隙的共同作用下，大部分部位都可见二次塌落的滑塌体，滑塌体主要以块石为主，母岩为砂岩，具架空现象，填充较少。

根据该滑坡上述特点，选取了较为靠近主滑断面且贴近主滑方向的典型剖面进行了天然工况与饱水工况（持续强降雨）的稳定性计算。参考相关室内试验结果，该滑坡在天然状态下的稳定系数为1.76，饱水工况下的稳定系数为1.68，均处于稳定状态。

由于该滑坡体在现状条件下，无论是在旱季，还是在雨季，均处于稳定状态，同时，根据现场地质调查及补充钻探，古滑坡受后期外界冲刷的影响，滑体普遍较薄，故也不易发生大规模的滑动。但是，由于岩性等因素的影响，局部涉水部位由于受河水影响可能形成小范围的滑塌。