关于新疆二塘沟水库左坝肩不稳定体的认识

摘 要：本文通过对新疆二塘沟水库工程左坝肩1#不稳定体，对从勘察到施工期间的稳定性进行分析评价。

关键词：不稳定岩体 岩层走向 真倾角

中图分类号：P554 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（a）-0043-02

新疆二塘沟水库位于鄯善县二塘沟河山口以上14.5 km山区段，水库地理位置：东经89°54′～89°57′，北纬43°16′～43°19′，水库距鄯善县城约85 km，距乌鲁木齐308 km，已有柏油路通往山口二塘沟河管理所，山口至坝址区，为河床卵砾石路面，路面状况较好。

二塘沟水库作为二塘沟河上一座控制性工程，是一个具有灌溉、石油供水、防洪等效益的综合利用工程，建成后对实现鄯善县四库联网起到重要的作用。总库容2380万 m3，拦河坝高64.80 m。坝长340 m，水库工程规模为中型，工程等别为Ⅲ等，主要建筑物由拦河坝、溢洪道、导流兼泄洪洞、灌溉放水洞组成。

1 水库及坝址区地质概况

水库坝址区位于中山区峡谷内，库区两岸基岩山体雄厚，海拔1550～2000 m，相对高差100～550 m，谷坡坡角一般30°～70°，谷底宽120～500 m，呈“U”字型。库区无较大规模的断裂穿过，仅在两岸发育一些低序次的NE、NNE向压扭性、张扭性断层，延伸长度一般200 m。

库区出露的地层主要为上石炭统石人子沟组（C3s）英安岩、凝灰岩和第四系地层，其岩性分述如下。

（1）上石炭统石人子沟组（C3s），岩性主要为凝灰岩和英安岩。

①英安岩：主要分布在坝址区左岸及河床覆盖层底部及右岸坡角处，另在坝址右岸上游仅局部出露，与右岸凝灰岩呈侵入接触，属浅成侵入岩，为块状结构，岩石坚硬、性脆。

②凝灰岩：主要分布于坝址区右岸，另坝址左岸上部局部出露，以中厚层状为主，由于褶皱作用的影响，岩层揉皱现象明显，岩层产状变化较大。产状主要为285°～330°SW∠25°～40°，凝灰岩层中局部夹薄层凝灰质砂岩。弱风化层饱和抗压强度75 MPa，微新岩石饱和抗压强度100 MPa。

（2）第四系主要有中～上更新统和全新统冲积物及全新统洪坡积和坡积物。

2 大坝左坝肩工程地质概况

坝轴线方向303°。左坝肩山体呈东西走向，宽度大于200 m，坡度为30°～40°山脊分布有Ⅳ级阶地；山梁上游侧为1#冲沟，坡度40°～50°；为下游为侧Ⅱ、Ⅲ级阶地，坡度15°～20°；山梁上游侧地形较陡，下游侧地形较缓。坝轴线位于山脊下游约50 m，大多基岩裸露，少量为坡积碎石和Ⅳ级阶地砂卵石覆盖，覆盖厚度一般2～3 m，结构较松散。基岩以块状英安岩为主，在1446 m高程以上，有少量凝灰岩，厚度约10～20 m，产状为300°～310°SW∠20°～40°，岩层走向与坝轴线基本平行，心墙开挖的上游边坡，为切层坡，稳定性差，需处理。

岩体中裂隙较发育，有NW、NNE、NEE向3组，裂隙面可见黄铁矿氧化物，NW走向裂隙与开挖边坡近于平行，倾向SW，为心墙上游开挖坡的坡外，有部分裂隙倾角缓于开挖边坡角。

3 关于不稳定体的论述

BT1不稳定体主要位于坝线（桩号0+000～0+060）上游侧，分布高程1465～1505 m，岩性为层状凝灰岩，顺层裂隙发育，并发育有顺层断层，厚度10～20 m，方量约10000 m3。孤立不稳定体岩层产状为310°SW∠30°～45°，倾坡外偏下游，该不稳定体受风化剥蚀三面临空（见照片1），后缘又被古河槽切割，切割深度10～15 m，不稳定体孤立的分布于英安岩之上。在顺层裂隙和顺层断层及凝灰岩与英安岩的接触面作为不稳定体的滑动面（图1）。

不稳定体位于坝轴线上游，部分位于坝轴线顶部，在大坝心墙开挖过程中，将进一步挖断其底滑面，影响稳定。

左坝肩心墙基础于2012年11月开始动工，12月底完成开挖。，开挖完成后，为确保施工安全，提出对余留不稳定体进行支护，但因天气寒冷，支护质量不能保证，故未能及时支护，在2～3月表层不稳定体沿层面（f 320°SW∠45°）垮塌（见照片2、图1）。天气回暖之后，对余留不稳定体采取长锚杆支护。

在溢洪道和坝肩开挖过程中，将BT1上部孤立岩体及下部部分不稳定体已挖除。开挖边坡按设计边坡（1∶0.5）开挖完成后，经地质编录，该不稳定体岩性为凝灰岩，层状构造，为薄层状，单层厚度5～10 cm，层面微波状起伏，略粗糙，无充填物。下部岩层产状320°SW∠45°，主要发育两组断层和裂隙，产状为70°SE∠65°和顺层裂隙320°SW∠45°，岩体受两组断层和裂隙相互切割，岩体完整性较差。岩层产状及顺层裂隙（断层）与大坝上游开挖边坡（走向为303°），夹角小（17°），且倾向坡外。经计算得出，该岩层产状在边坡上的真倾角为41.7°，为中缓倾角，且缓于开挖边坡，不利于边坡稳定，在开挖完成后出现滑塌，滑动面为顺层断层（裂隙）（见图3）。

4 结论

二塘沟水库左坝肩不稳定体岩性为层状凝灰岩，在山体形成过程中，受到物理化学风化，凝灰岩顶部形成孤立危岩体；不稳定体下层岩体岩性为英安岩，与凝灰岩呈侵入接触，属浅成侵入岩，为块状结构，岩石坚硬、性脆。不稳定体岩性为层状凝灰岩，呈中缓倾角、发育顺层断层及裂隙，且岩层走向与坝线走向近乎平行，且倾向下游，在施工过程中，不利于大坝上游开挖边坡的稳定。大坝为沥青混凝土心墙坝，后采用沥青混凝土心墙及砂砾石回填至1478 m高程，故预留不稳定体对大坝整体安全稳定无影响。