册亨县文达水库坝基工程基本地质条件评价

宋 平

(贵州省水利水电勘测设计研究院 贵阳高新分院，贵州 贵阳 550001)

册亨县文达水库坝基工程基本地质条件评价

宋 平

(贵州省水利水电勘测设计研究院 贵阳高新分院，贵州 贵阳 550001)

在水库坝基工程建设中，对坝基基本地质条件进行分析和评价，可以确保工程顺利进行，对确保坝基温度、避免坝基渗漏具有重要的意义，因而，做好水库坝基工程基本地质条件分析和评价十分必要。基于此，本文在介绍册亨县文达水库坝基工程地质的基础上，详细的评价了水库坝基的基本地质条件，并对坝基的边坡稳定性和防渗提出了合理的建议。

水库；坝基了工程地质条件；边坡稳定性；渗漏

1 工程概况

文达水库位于册亨县东面的双江镇洛央村文达组洛法河上，坝址距县城24 km。洛法河为珠江水系南盘江二级支流。水库距灌区约6～8 km。坝址以上流域控制面积2.75 km2，多年平均流量0.044 m3/s。水库正常蓄水位934.0 m，高于现在河床水位约27 m左右，最大坝高37 m。兴利库容49.9万m3，校核洪水位936.11 m，总库容65.7万m3，工程规模属小(2)型。

2 水库工程地质条件

2.1 地形地貌

库区最高点为弄怀北西面的大山，其高程为1197.5 m，区内最低点为络法河河谷部位，其高程为907 m，坝址河谷切深290.5 m，库区内地貌以侵蚀、剥蚀中低山地貌为主，由于地层岩体的耐风化性较差，常在山麓坡面、坡脚及山间盆地平缓地带形成岩体成分一致的各种较散残坡积物，厚度较大。工程区以 “V”形河谷为主，局部为“U”形河谷。

2.2 地层岩性

坝址库盆出露地层均为三叠系中统新苑组第二段(T2x2)碎屑岩，第四系覆盖层大面积出露。

2.3 地质构造

水库位于北西向弄怀背斜核部的东北侧，地层产状受背斜核部舒缓状褶皱控制，总体走向北西、倾向北东，倾角25°～60°，局部有变化。受北西、南东向反应力偶作用下的影响，纵张和横张裂隙发育。库区无区域性断裂通过，大型断裂构造不发育。

2.4 岩溶及水文地质

库区及其四周大面积出露T2x2碎屑岩，微新基岩属弱透水岩层，隔水性能相对较好。据水文地质调查情况，未发现较集中的地下水出露，但库区内冲沟部位存在基岩裂隙水的散浸现象，河谷长期有水流动。地下水属地下水补给河水型，地下水主要接受大气降水渗入补给，向溪沟、河流，以沿途分散型排泄为主。络法河为本区最低排泄基准面。

3 坝基工程基本地质条件评价

3.1 坝型选择

根据坝址地形地质条件，均具备建重力坝或心墙坝的条件，拟定对两种坝型进行比选。

经过比较，虽然心墙坝方案基础承载力及筑坝要求不高，但是施工要求高，导致施工质量难以控制，后期对其进行维护较难，增加溢洪道、导流兼取水隧洞等工程投资。重力坝方案对基础承载力及筑坝材料要求高，对施工条件无制约性因素，施工技术成熟，施工质量易控制，占地面积相对较小，但坝基岩层强风化层较厚，相应的弃渣量较多，基础防渗工程量比心墙坝多，需增加基础固结灌浆工程量，后期维护较简单，相应的附属建筑物少。经比较，重力坝方案较为有利，故重力坝为推荐坝型[1]。

3.2 建基面的选择

根据设计正常蓄水位934.0 m高程控制的坝高要求，结合坝址的地质情况，据钻孔揭露，河床覆盖较深(0.5～1.5 m)，坝基岩体为(T2x2)钙质粉砂岩夹泥岩，以中硬岩夹软岩为主。河床卵石层因厚度不大、不均匀，而且多为砂和小粒径卵石构成，所以不宜选作持力层。因此，将河床卵石层清除，并且选用其下伏基岩弱风化层上部作持力层。

两坝肩受力岩体强度较高，坝基岩体为(T2x2)钙质粉砂岩夹泥岩，以中硬岩夹软岩为主，泥岩约占20%～30%，根据左岸坡钻孔揭露覆盖层较深，达到5.0 m，局部基岩裸露，强风化深度为18.9 m；右岸坡钻孔揭露覆盖层较浅，为0.4 m， 局部基岩裸露，强风化深度为17.5 m。强风化带岩体节理裂隙发育，岩体完整性较差，建议坝基穿过强风化岩体，嵌入山体较深部位，岸坡覆盖层因厚度不大、不均匀，而且多为砂质黏土夹碎石构成，所以不宜选作持力层，建议选用基岩弱风化层上部做持力层[2]。

3.3 坝基抗滑稳定性评价

据河床孔zk2及坝址河床上游孔zk4揭露，河床为砂质黏土夹碎块石、砂卵砾石夹黏土，厚0.5～1.5 m；下伏基岩为灰、青灰色钙质粉砂岩夹泥岩，泥岩约占10%～20%，岩石为中硬岩夹软岩。河床强风化厚度5 m，岩层产状倾左岸偏下游，倾角35°～55°，总体为纵向至斜向谷。根据钻孔及孔内摄像显示zk2号钻孔5.4～6.0 m、7.2～7.6 m段，zk4号钻孔10.3～13.3 m段节理裂隙较发育，其中③N15°～27°E/NW∠57°～80°，与河流夹角呈170°～190°，为剪节理，裂隙发育密度1～3条/m，多为闭合性少量泥质充填或无充填，多受层面限制，延伸长2～3 m，连通率30%。主要发育在砂岩岩层内。如图1为坝基抗滑稳定性分析平面示意图。

图1 坝基抗滑稳定性分析平面示意图

层面既是切割面也是滑动面，③号裂隙对坝基抗滑不利，坝基置于弱风化钙质粉砂岩上，弱风化钙质粉砂岩承载力可达2000～2500 kPa。建议设计根据岩体抗剪断力学参数进行坝基岩体抗滑稳定性复核。

3.4 坝肩抗滑稳定性评价

坝肩基岩为(T2x2)钙质粉砂岩夹泥岩，泥岩约占20%～30%，坝肩基础置于弱风化基岩上，主要发育裂隙发育在砂岩内，层面既是切割面又是滑动面。左岸为逆向至斜向坡，地形完整性较好，边坡自然稳定；右岸为顺向至斜向坡，边坡自然稳定。但基岩抗风化能力较差，遇水易软化，基岩总体抗滑稳定性较差。建议根据裂隙发育情况和前述提供的结构面参数，对两坝肩进行抗滑稳定性计算，并对开挖边坡做加固处理[3]。

3.5 坝基坝肩渗漏处理

坝址为“V”形纵向谷， 两岸及坝基为砂泥岩地层，坝区基础渗漏形式为绕坝裂隙性渗漏。通过基础开挖，已清除强风化及部分弱风化强透水岩体，渗漏量不大。为充分利用有限水资源，控制坝基渗漏与渗漏变形，同时加强坝基及坝肩岩体的整体性， 需进行防渗帷幕处理。

根据坝址区水文地质及地形条件，左右岸防渗帷幕为接地式帷幕。

3.6 基础开挖边坡稳定性评价

河床覆盖层及风化较浅地段，开挖基坑深度一般5～8 m，岩质边坡稳定性相对较好，可考虑适当放坡开挖。工程边坡系数见表1。

3.6.1 左岸岸坡稳定性评价

左岸岸坡稳定代表性边坡赤平投影图(天然状态下)如图2(单位°)所示。

备注：顺向边坡不宜切脚开挖，边坡高于8 m建议分级开挖

图2 坝址左岸岸坡稳定分析

由左岸赤平投影图分析得知，天然坡向与岩层倾向相反，为逆向坡。 L3结构面交角线倾向坡外，倾角大于坡角，切割体基本稳定；局部裂隙切割坡面存在不稳岩体。L1与L2结构面、L1与L4结构面，倾角大于坡角，切割体属于基本稳定的锲形体。综上，左岸自然边坡基本稳定。但基岩抗风化能力较差，遇水易软化，受到风化剥蚀影响，可能产生局部浅层滑塌，建议基础开挖后，及时对边坡进行喷锚支护。

3.6.2 右岸岸坡稳定性评价

右岸岸坡稳定代表性边坡赤平投影图(天然状态下)如图3所示。

由右岸赤平投影图分析得知，天然坡度与岩层倾向相同，为顺向坡。L3结构面交角线倾向坡内，倾角大于坡角，切割体基本稳定；局部裂隙切割坡面存在不稳岩体。L1与L2结构面、L1与L4结构面，倾角大于坡角，切割体属于不稳定锲形体。层面既是切割面也是滑动面。综上，右岸自然边坡基本稳定。但基岩抗风化能力较差，遇水易软化，受到风化剥蚀影响，可能产生局部浅层滑塌。建议不宜切脚开挖，开挖坡比与岩层倾角一致，切脚开挖易形成边坡稳定问题。基础开挖后，及时对边坡进行喷锚支护[4]。

4 结 论

综合河流、地形、地质条件，以及水库工程规模、灌区布置等因素，建坝河段具有唯一性。坝基(肩)岩体类别为BⅢ2夹CⅣ类，抬高水头较小，坝高较低，具备修建重力坝的条件。坝址边坡类型为层状纵向结构岩质边坡，自然边坡稳定。强风化岩体开挖稳定性差，左岸为逆向坡，岩层产状对坝肩开挖有利，右岸为顺向坡岩层产状对坝肩开挖不利。坝基开挖建议采取相应的支护、排水措施保证永久边坡的稳定及施工过程中临时边坡的稳定。坝区基础渗漏形式为绕坝裂隙性渗漏。为充分利用有限水资源，控制坝基渗漏与渗漏变形，同时加强坝基及坝肩岩体的整体性， 需进行防渗帷幕处理。

图3 坝址右岸岸坡稳定分析

[1] 刘海宁,王俊梅.南湾水库坝基工程地质条件分析评价[J].中国水运月刊,2010, 10(5):138-139.

[2] 罗兴建,吕锋,陈海鹏.重庆市秀山县隘口水库工程坝基工程地质条件研究[J].水利规划与设计,2010(5):94-96.

[3] 丁葆泓. 大朝山水电站坝基工程地质条件研究[J]. 云南水力发电, 2001, 17(4):8-12.

[4] 马福祥, 季法强, 万宗礼. 苏只水电站坝基工程地质条件及其地基工程处理[J]. 西北水电, 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，贵州大方人，工程师，主要从事工程地质专业工作。E-mail:772339307@qq.com。

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2096-0506(2017)04-0058-04