岩桑坝水库库区工程地质条件分析

岳开飞

(贵州中水建设管理股份有限公司，贵州 贵阳 550000)



岩桑坝水库库区工程地质条件分析

岳开飞

(贵州中水建设管理股份有限公司，贵州 贵阳 550000)

文章结合工程实例对地质勘察结果进行分析，即地质条件阐述。在前期勘察工作中，调查区域构造稳定性的同时，通过地质测绘、钻探、路探及室内试验等手段，对成库条件、各坝址工程地质条件及料场等做出初步评价，以保证水利工程建设的顺利实施。

水库；勘察；地质条件

1　工程概况

岩桑坝水库位于松桃河右岸支流响水河上游河段，坝址以上集水面积2.38 km2，库区正常蓄水位810 m，廻水长度约1.14 km，正常蓄水位以下库容111万m3。

2　库区基本地质条件

2.1地形地貌

库区右侧分水岭最高高程972.38 m，最低828 m(垭口处)；左侧分水岭最高高程1169.1 m，最低850 m(垭口处)，河床高程792 m(坝址处)，最大高差377.1 m，最低高差36 m，拟建水库正常高水位810 m，右岸垭口高出正常高水位高程18 m，左岸最低高程高出正常高水位40 m。水库右岸坡度30°～46°，局部存在陡壁，陡壁高30 m左右，且多分布于斜坡中上部，岩层倾角15°，岸坡倾向东，与岩层倾向基本一致，为顺向坡，坡角大于岩层倾角。水库左岸坡度35°～60°，坡高30～80 m左右，岸坡倾向西，与岩层倾向相反，为逆向坡，物理地质现象不发育，边坡稳定。

库区河床为堤槽式，两侧为干砌毛石护堤，河谷宽2.0～3.0 m，堤高1.0～2.0 m，两岸农田高程794 m，宽20～25 m，河谷为“V”形河谷。

2.2地层岩性2.2.1寒武系地层(∈)

下统杷榔组(∈1p)：灰绿色薄层页岩、砂质页岩、泥灰岩组成。分布于地下暗河出口岩科寨一带，厚大于160 m。下统清虚洞组(∈1q)：灰色、灰白色、深灰色厚层灰岩、白云岩组成。分布于下游入伏口岩台及右岸牛场平一带，厚约50～110 m。中上娄山关群(∈2+3ls)：上部为浅灰、灰色薄层、细晶白云质灰岩及白云岩组成；下部为灰白色厚层、块状白云岩夹鲕状白云岩。分布于库区及两岸，厚约540～792 m。

2.2.2奥陶系地层(O)

上部为深灰色厚层状细晶灰岩夹白云岩；下部为灰绿色、紫红色薄层状页岩。分布于左岸屯上一带，厚约100～181 m。

2.2.3第四系(Q)

残坡积物(Qel+dl)：主要成份黏土夹少量碎石，碎石成份为白云岩、白云质灰岩等，厚度变化较大，一般厚1～5 m，分布在河谷两岸缓坡地带。冲洪积物(Qal+pl)：主要成份为砂、卵砾石，大部分河床均有分布，一般厚0.5～1.5 m。

2.3地质构造

工程区内F1断层，断层产状N44°E/SE，倾角70°～78°，推测破碎带宽1.0～5.0 m，影响带宽5.0～10 m，属压扭性断层。该断层对下盘岩层产状影响较小，其岩层产状：走向29°、倾向SE、倾角15°～20°；断层上盘岩层产状：走向38°，倾向SE，倾角10°～15°。该断层经过响水洞→臭脑→库区→芭茅坪→螺蛳僮→出境。该断层的发育导致库区河床为断层谷，断层破碎带在强风化层中较为破碎，弱风化层中为钙质、泥质胶结，胶结中等。

2.4岩溶水文地质条件

2.4.1岩溶

(1)岩溶发育形态

库区可溶岩分布较广，岩溶发育强烈，岩溶形态有洼地、落水洞、溶洞、岩溶管道等。工程区发育不同方向的两条地表及地下河流：Ⅰ号岩溶管道，由臭脑附近流至岩科寨，河流方向为225°，至臭脑下游1.48 km处伏流，经0.74 km伏流后，出流于岩科寨，该河流以地表明流为主。Ⅱ号岩溶管道，由大坪河至粑粑寨附近，大坪上游为常态河流，大坪洼地至下游1.0 km左右段由上游的常态河流逐步转化为季节性河流，在下游1.0 km处完全转为伏流，经3.92 km伏流后出流于粑粑寨南东侧560 m处悬崖脚。两条河流河床高程至东向西分别为792 m、790 m，呈阶梯状逐次降低。

(2)岩溶化岩组的划分

水库区碳酸盐岩分布较广，岩溶较发育，主要形态为溶蚀洼地、落水洞等，发育规律及特性见表1。

表1　水库区喀斯特洼地、落水洞发育规律统计

根据岩溶发育统计情况，工程区出露的强岩溶地层为O1t、∈1q，岩性以白云岩、白云质灰岩、灰岩等，岩溶发育均强烈，∈2-3ls细晶白云岩、白云质灰岩等，属于弱岩溶发育地层。

2.4.2水文地质条件

(1)地下水的类型及分布

根据工程区出露地层情况，地下水为碳酸盐岩岩溶水、基岩裂隙水和第四系松散覆盖层中的孔隙水。碳酸盐岩岩溶水主要分布于库区及两岸一带；基岩裂隙水主要分布于工程区下游岩科寨一带；孔隙水零星分布于工程区附近。

(2)含水岩组及富水性

工程区主要出露地层为寒武系中、上统娄山关群地层，根据地下水的类型，可将其分为强岩溶含水岩组及相对隔水层，强岩溶含水岩组地层为∈2-3ls、∈1q等，地下水主要赋存于溶洞(孔)、岩溶管道、溶蚀裂隙内，富水性强；相对隔水层地层有∈1p，地下水主要赋存于碎屑岩浅表强风化岩体的节理裂隙中，富水性弱。

(3)地下水的补给、径流、排泄

工程区地下水主要接受大气降水补给，通过风化带岩体的细小裂隙缓慢下渗，地下水的主要径流方式是脉状流，运移方向主要受地形地貌控制，两岸总体向河流垂直径流，以分散形式补给河水。

库区未见泉水出露，河流常年有水，河水有逐渐增大趋势，在坝址左岸凉水井844.6 m高程发育一泉水，流量5～10 L/s。

(4)水化学特征

响水洞河河段河水水质清澈，无明显悬浮物，无任何异味，本阶段在坝址区取河水进行水质检测分析。据水样试验水质分析库区河水pH值为7.65，即为碳酸盐钠质水，根据GB 50487-2008标准，两组水样均对钢筋混凝土结构物无一般酸性型、碳酸型、重碳酸型、镁离子型、硫酸盐型、氯盐型腐蚀等腐蚀性；对钢筋混凝土中钢筋无氯盐腐蚀性[1]。

2.5物理地质现象

库区为河流侵蚀及构造形成的河谷型地形，河谷切深数十米，两岸自然坡度30°～65°，根据库区两岸基岩陡壁的现状情况分析，岸坡有卸荷裂隙发育，卸荷深度3～5 m；库区现状总体稳定，无滑坡、泥石流等现象。

3水库区工程地质条件评价3.1水库渗漏3.1.1构造渗漏分析

F1断层从上、下坝址通过，与坝轴线大角度相交。该断层上、下盘地层均为寒武系中上统娄山关群(∈2+3ls)细晶白云岩、白云质灰岩等，走向N47°E/SE，倾角70°～78°，断层破碎带宽3～5 m，影响带宽5.0～10 m，属压扭性断层。

下坝址河心钻孔ZK2，高程794.03 m，钻过F1断层破碎带后(高程约776.13 m)，压水透水率小于3 Lu。另外，沿F1断层下游无泉水出露，说明断层胶结好，导水性差[2]。

综上所述F1断层胶结好，导水性差，水库蓄水后沿断层渗漏可能性小。

3.1.2库首渗漏分析

库首岩性为(∈2+3ls)细晶白云岩、白云质灰岩组成，产状较缓，地表岩溶不发育，河床裂隙较发育，两坝肩裂隙发育。

根据钻孔揭露地下水水位情况可知，地下水位较高，两岸地下水补给河床，由于地表附近强风化岩层裂隙较发育，存在库水沿河床强风化卸荷带向下游渗漏及沿两坝肩裂隙绕坝渗漏的可能。

3.2库岸稳定

库区地层岩性为∈2-3ls块状结晶白云岩及白云质灰岩，为中硬岩，强度较高；覆盖层较薄，约0.2～3 m，下伏地层产状较缓，约10°～15°倾向左岸偏上游；库区内无较大崩塌、滑坡体分布，因此库岸整体稳定性较好。水库正常蓄水后，仅可能出现覆盖层零星滑塌，对水库正常运行无影响。

3.3水库淹没及浸没

水库回水长约1.14 km，库区不存在重要城镇、工矿企业、大型工程设施及文物古迹和珍稀植物，无矿产资源分布，校核洪水位以下，河段岸坡存在一定的耕地及荒山淹没，不存在浸没问题。

3.4水库淤积

库区两岸及河床均为块状结晶白云岩及白云质灰岩等地层，抗风化能力较好，库岸总体较陡峭，无大型泥石流、滑坡等堆积体，暴雨期间可能形成一定的固体径流，但规模不大，对水库运行影响较小[3]。

3.5水库诱发地震

库区内有F1断层通过，断层规模小，胶结好，为非活动断层，水库蓄水后抬高水头仅18 m，水压力较低，诱发构造型地震可能性低，岩溶弱发育，库盆无溶洞等大型岩溶现象，不具备诱发岩溶型地震的结构及应力条件因素，因此，水库蓄水后诱发构造型地震可能性小。

4　结　语

通过地质勘察以及对该库区地质条件分析，已经初步查明工程部位的工程地质问题。对此，要对于该库区可能存在的安全隐患等进行总结分析，并制定防治方案，保证库区的稳定性和安全性，为周边居民生产生活造福。

[1]刘黎明.晋中市和顺县恋思水库库区工程地质条件[J].山西建筑,2012,38(31):73-74.

[2]陈龙飞,刘高,康复生,等.兰州新区水库工程地质分析[J].科学技术与工程,2014,14(11):110-113.

[3]樊艳云,李波,贺皎皎,等.滇东南新建普腊水库环境地质特征及工程地质条件影响因素分析[J].科学技术与工程,2012,12(14):3382-3389.

岳开飞(1981-)，男，工程师，主要从事地质勘查及分析方面的工作。

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2096-0506(2016)09-0061-03