【正文】 主要出露地層為泥盆紗中統(tǒng)黃家澄組（Dh）、云臺(tái)觀組（Dy）和志留系下統(tǒng)紗帽組（Ss）、羅惹坪組（Si）、新灘組（Sx）地層和第四系（Q）。現(xiàn)由老到新敘述如下。（一）志留系（S）（1）新灘組一段（Sx1）為灰綠色薄層狀粉砂質(zhì)頁(yè)巖，粉砂巖夾細(xì)粒石英雜砂巖。與下伏龍馬溪組為連續(xù)沉積，呈整合接觸?；緦有蛴煞凵皫r或石英雜砂巖與粉砂質(zhì)頁(yè)巖反復(fù)疊置而成，垂向演替顯示向上變粗的進(jìn)積型沉積特征，粉砂巖、石英雜砂巖結(jié)構(gòu)成熟度較低。粉砂質(zhì)頁(yè)巖發(fā)育水平層理，屬深水陸棚→淺水陸棚相，該段中上部夾數(shù)層厚層太細(xì)粒石英雜砂巖或粉砂巖，屬海相三角洲前緣末端遠(yuǎn)砂壩微相。（2）新灘組二段（Sx2）為厚層狀粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾薄層狀粉砂巖和長(zhǎng)石石英雜砂巖，構(gòu)成非旋回性基本層序。（3）羅惹坪組一段（Si1）為青灰～灰綠鈀厚層塊狀粉砂質(zhì)泥巖，泥巖偶平細(xì)粒長(zhǎng)石石英雜砂巖，粉砂巖透鏡體，構(gòu)成非旋回性基本層序。該段底部青灰色塊狀鈣質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖，地貌上易形成小陡坎，橫向分布非常穩(wěn)定；（4）羅惹坪組二段（Si2）為灰綠、黃綠色厚層狀粉砂質(zhì)泥巖，偶夾薄層或條帶狀細(xì)粒長(zhǎng)石石英雜砂巖和粉砂巖。（5）紗帽組（Ss）為黃灰、灰綠色中厚層狀細(xì)料長(zhǎng)石石英雜砂巖夾粉砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖，該組區(qū)域上分布穩(wěn)定，與下伏羅惹坪組為連續(xù)沉積，呈整合接觸，其下部夾幾層紫色粉砂質(zhì)頁(yè)巖，與鐵場(chǎng)荒一帶頂部偶夾數(shù)層紫紅色粉砂頁(yè)巖，向東至五龍背斜一帶，頂部發(fā)育粉砂質(zhì)粒泥灰?guī)r。（二）泥盆系（D）（1）泥盆系中統(tǒng)云臺(tái)觀組（Dy）巖性單一，分布穩(wěn)定，基本層序由灰白色塊狀石英巖狀砂巖→中厚層狀石英砂巖夾黃色薄層粉砂質(zhì)泥巖組成，底部含細(xì)礫，垂向上砂巖變薄，泥質(zhì)增多，與下伏紗帽組呈平行不整合接觸，發(fā)育沖洗層理、楔狀和板狀交錯(cuò)層理。（2）泥盆系中統(tǒng)黃家澄組（Dh）地層基本層序由灰白灰黃中厚層狀石英砂巖→黃色鈣質(zhì)泥巖、粉砂巖夾紫紅色鮞狀赤鐵礦組成，往上泥質(zhì)增多。發(fā)育楔狀、板狀交錯(cuò)層理。（三）第上系（Q）本區(qū)第四系按成因類(lèi)型可分為沖洪積層（al+plQ）、坡洪積層（dl+plQ）、殘坡積層（el+plQ）和水庫(kù)淤積層（lQ）四種。（1）沖洪積層（al+plQ）除現(xiàn)代河床和漫灘的卵礫石層外，主要分布于一、二級(jí)階地中，為含卵礫的粉質(zhì)粘土，卵礫成分以志留系的砂、頁(yè)巖為主，厚3～7m。（2）坡洪積層（dl+plQ）巖性以粉質(zhì)粘土為主，中含卵石、礫石、塊石、漂石，其中直徑1m左右的漂石隨處可見(jiàn)，其仇分為泥盆系的石英砂巖。厚約4～10m，分布于善家河水電站壩前200m處。（3）殘坡積層（el+plQ）為含礫石、碎石的粉質(zhì)粘土，～2m，分布于河谷兩岸山坡及坡腳處。（4）水庫(kù)淤積層（lQ）善家河水電站已經(jīng)運(yùn)行20余年，在該水電站水庫(kù)淹沒(méi)范圍內(nèi)必然接受上游洪水搬運(yùn)物的沉積，其巖性和厚度不詳，需進(jìn)一步勘查。167。工作區(qū)所屬大地構(gòu)造位置在揚(yáng)子準(zhǔn)地上揚(yáng)子臺(tái)坪八面山褶皺帶**臺(tái)褶束的北部，其東西分別與利川、長(zhǎng)陽(yáng)臺(tái)褶束相連接，北與鄂中褶斷區(qū)秭歸臺(tái)褶束相毗鄰。地史演化主要經(jīng)歷了地臺(tái)發(fā)展及陸緣活化兩階段，褶皺構(gòu)造和斷裂均較發(fā)育，并形成以東西向、北北東向構(gòu)造為主體，總體表現(xiàn)為北北東向構(gòu)造疊加改造東西構(gòu)造的復(fù)合構(gòu)造格架。工作區(qū)及其外圍地區(qū)屬于北北東向構(gòu)造體系，主要構(gòu)造形跡為楊橋河向斜、棗樹(shù)坪——燈籠坪背斜（筆架山背斜）和以北東向?yàn)橹鞯南盗袛嗔选顦蚝酉蛐?，其軸向北東40176。，核部由三疊系大冶組組成，翼部以二疊系為主，產(chǎn)狀較平緩，為兩翼較平緩開(kāi)闊的對(duì)稱(chēng)向斜，西翼巖層產(chǎn)狀傾向南東130176?！?50176。，傾角15176。～20176。；東翼巖層產(chǎn)狀傾向北西310176?！?30176。，傾角19176。棗樹(shù)坪——燈籠坪背斜，其軸向北東30176。，核部為奧陶系，翼部為志留系，為一向南西傾伏的不對(duì)稱(chēng)背斜，西北翼巖層產(chǎn)狀傾向北西西，傾角14176?！?0176。，東南翼巖層產(chǎn)狀傾向南東，傾角45176。棗樹(shù)坪——燈籠坪背斜東南部的傾伏部位，為一向南西平緩傾斜的單斜構(gòu)造。巖層傾向南西，傾角6176?！?3176。此外，壩址區(qū)內(nèi)發(fā)育有三組構(gòu)造節(jié)理，分別為（1）85176?！?0176。，可見(jiàn)長(zhǎng)度3m，；（2）3510∠720可見(jiàn)長(zhǎng)度50～70cm，；（3）1120∠840，長(zhǎng)數(shù)米，其中最長(zhǎng)20m，間距1m，節(jié)理延展性不均，以陡傾角為主。根據(jù)國(guó)標(biāo)《中國(guó)地震參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001），按1990年國(guó)家地震局編制的《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》，工作區(qū)的基本烈度為Ⅵ度。167。(一)巖石風(fēng)化本水庫(kù)流域范圍內(nèi)分布的地層以志留系羅惹坪組為主，其次為紗帽組和新灘組，巖性為粉砂巖和頁(yè)（泥）巖。其特點(diǎn)是：含泥量高；單層較薄，以中厚層和薄層為主，微層理十分發(fā)育；有三組以上構(gòu)造節(jié)理切割，巖體比較破碎；巖石的強(qiáng)度較低，新鮮的粉砂巖為較硬巖和較軟巖，頁(yè)（泥）巖為較軟巖和軟巖，這類(lèi)巖石在各種外營(yíng)力作用下極易風(fēng)化，其強(qiáng)度更低，巖體完整性更差。由于本區(qū)地處地殼上升的鄂西山區(qū)，地形坡度較陡，風(fēng)化產(chǎn)物剝蝕較強(qiáng)烈，風(fēng)化殼厚度一般不大。如壩址區(qū)的粉砂巖和泥（頁(yè)）巖，新鮮、微風(fēng)化巖為灰色、深灰色；弱（中）風(fēng)化巖表面為灰綠色，內(nèi)部為灰色，厚數(shù)米；強(qiáng)風(fēng)化巖以灰綠、黃綠色為主，巖體表面風(fēng)化裂隙十分發(fā)育，呈破碎狀，厚10m左右；全（?。╋L(fēng)化巖為黃色，為粘性土夾碎塊石，厚0～1m。由于風(fēng)化作用，使本區(qū)強(qiáng)度較低，透水性微弱的巖體，強(qiáng)度更低，透水性增大，這結(jié)水工建筑物是十分不利的。（二）泥石流據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查訪問(wèn)，二十世紀(jì)七十年代以前，由于森林遭到濫砍濫伐，植被被嚴(yán)重破壞，暴雨季節(jié)水土流失較嚴(yán)重，曾發(fā)生小規(guī)模泥石流，但未造成災(zāi)害。本區(qū)位于鄂西暴雨區(qū)邊緣，常是水土流失、滑坡、泥石流的發(fā)育區(qū)。近二十年來(lái)，當(dāng)?shù)厝罕姺e極響應(yīng)政府植樹(shù)造林、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的號(hào)召，至今庫(kù)區(qū)流域范圍森林覆蓋率已達(dá)80%以上，大壩河及其支溝兩岸水土保持良好，未了生崩塌滑坡，暴雨洪流時(shí)“泥沙”量減少，雨后數(shù)小時(shí)河水變清，預(yù)測(cè)水庫(kù)運(yùn)行期間不會(huì)發(fā)生災(zāi)害性泥石流。總之，由于本區(qū)植被發(fā)育良好，人類(lèi)工程、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)影響微弱，除巖石風(fēng)化對(duì)水利工程有一定影響以外，其他動(dòng)力地質(zhì)作用較弱，對(duì)本工程影響不大。167。根據(jù)地下水的賦存條件，結(jié)合水動(dòng)力特征，研究區(qū)地下水有兩種主要類(lèi)型：松散土類(lèi)孔隙水和碎屑巖孔隙裂隙水。松散土類(lèi)孔隙的含水層為現(xiàn)代河流溝谷沖洪積層和坡洪積層。碎屑巖孔隙裂隙水主要賦存于新灘組、羅惹坪組、紗帽組及云臺(tái)觀組的砂巖和泥（頁(yè)）巖中，這些巖石表面因構(gòu)造破碎和卸荷松動(dòng)，風(fēng)化破碎，透水性稍大，常為中等至弱透水性，其余大部分為微弱透水性。水庫(kù)庫(kù)區(qū)兩岸均有泉水分布，左岸各支溝在1330～1370m高程之間，右岸各支溝于1340～1380m高程間較多，水量雖不大但終年有水，泉水清涼甘冽，并沿溝順坡而下匯入大壩河，當(dāng)?shù)鼐用裼眯」軐⑷爰抑凶鳛樯钣盟?。以上事?shí)說(shuō)明了大壩河為一補(bǔ)給型河谷，即兩岸地下水補(bǔ)給河水，且兩岸地下水分水嶺擬建水庫(kù)的庫(kù)水位。167。天然建筑材料是制約水工建筑物經(jīng)濟(jì)合理性的重要條件。庫(kù)區(qū)及鄰近地區(qū)缺乏砂料，土料可就地采集，塊石料需在鄰近地區(qū)尋找。（一）石料庫(kù)區(qū)內(nèi)出露巖層為志留系黃綠色、灰綠色中厚層粉砂巖與薄層粉砂質(zhì)泥巖互層，巖石含泥量較多，抗風(fēng)化能力較差，不宜作為塊石料。作為重力壩的砌石和土壩的護(hù)坡塊石，應(yīng)考慮區(qū)外灰?guī)r，如在庫(kù)區(qū)以東奧陶系灰?guī)r分布區(qū)，以西二疊系灰?guī)r分布區(qū)，對(duì)兩者進(jìn)地技術(shù)比較。（二）土料據(jù)地表調(diào)查，庫(kù)區(qū)有兩處可作為土壩主要料場(chǎng)，一處在右岸距壩前約100m，為坡洪積物；另一處是沿河分布于谷底的一、二級(jí)階地的沖洪積物。本次調(diào)查未作勘探工作，經(jīng)地表觀測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)訪問(wèn)，在庫(kù)水位以下被淹沒(méi)的土料約17萬(wàn)方左右。此外，還可以考慮將庫(kù)水位以上的坡洪積物以及殘坡積物的分布區(qū)作為備用料場(chǎng)。以上料場(chǎng)的主要優(yōu)點(diǎn)是：多位于庫(kù)水位以下，不占用和破壞耕地；距壩區(qū)較近，便于開(kāi)采運(yùn)輸；估計(jì)其量可以滿(mǎn)足土壩用料的要求。不足之處是：無(wú)透水性小的防滲粘土料。167。 壩址工程地質(zhì)問(wèn)題評(píng)價(jià)167。大壩河水庫(kù)壩址初步定于善家河水電站老壩址與其上游180m之間，壩軸近東西向。該地段河谷較狹窄，谷底寬約50m，兩岸較陡，坡度30176。～40176。壩區(qū)分布基巖為志留系羅惹坪組第一段（Sl1），巖性以灰色、灰黃色中厚層泥質(zhì)粉砂巖為主，間夾泥巖和頁(yè)巖。岸邊有殘坡層和坡洪積層分布，谷底為善家河水電站水庫(kù)淤積物。巖層產(chǎn)狀較平緩，傾向220176。，傾角6176。～13176。，構(gòu)造節(jié)理和平行岸坡的卸荷裂隙較發(fā)育。右岸：坡角較緩，在30176。左右，坡體結(jié)構(gòu)為逆向坡?；鶐r風(fēng)化程度較嚴(yán)重，中強(qiáng)風(fēng)化巖層厚達(dá)10余米，上部為殘坡積和坡洪積松散土覆蓋。左岸：坡角較陡，在40176?！?0176。左右。坡體結(jié)構(gòu)為斜交順向坡，基巖大部出露，第四系和風(fēng)化殼厚度較薄。眾所周知，在給定工程地質(zhì)條件環(huán)境下，壩型不同、規(guī)模不同時(shí)，其可能發(fā)生的工程地質(zhì)問(wèn)題亦各異?，F(xiàn)對(duì)上述三種壩型可能存在的工程地質(zhì)問(wèn)題以定性為主進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。167。大壩河水庫(kù)壩基由志留系紗帽組泥質(zhì)粉砂巖、頁(yè)（泥）巖和水庫(kù)淤積軟土組成，后者為近代沉積的欠固結(jié)土，其透水性雖小，但壓縮性大，不管采用哪種壩型都必須將這種軟土徹底清除。因此，壩基滲漏問(wèn)題主要決定于粉砂巖和頁(yè)巖因構(gòu)造、卸荷、風(fēng)化等作用導(dǎo)致的巖體的破碎程度。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和同類(lèi)型工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，砂、頁(yè)巖中有三級(jí)節(jié)理裂隙發(fā)育，其延伸較短，大多數(shù)十厘m至數(shù)m，各組裂隙相互組合所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)連通性較差。壩基巖體處于河床以下者，受卸荷風(fēng)化作用較小，各組節(jié)理裂隙張開(kāi)度小，為微透水性和弱透水性巖體。壩基處于岸坡上的巖體，因卸荷風(fēng)化裂隙有所張開(kāi)，壩基以中透水性和弱透水性巖體為主。水庫(kù)蓄水后壩基滲漏主要通過(guò)岸坡巖體的裂隙通道，這一推斷有善家河電站壩基滲漏現(xiàn)象可作佐證。其量雖不大，但對(duì)重力壩的穩(wěn)定有一定的影響。167。壩肩巖體在長(zhǎng)期卸荷、風(fēng)化作用下，砂、頁(yè)巖中的原始層理和構(gòu)造節(jié)理發(fā)生不同程度的松動(dòng)張開(kāi)。同時(shí)還形成一組平行邊坡的卸荷裂隙，其特點(diǎn)是：延伸較長(zhǎng)，規(guī)模較大，具張開(kāi)性，與岸坡走向近平行，與層理和構(gòu)造節(jié)理相互溝通，使壩肩巖體裂隙網(wǎng)絡(luò)連通性較好，構(gòu)成壩肩滲漏的主要通道?？偟膩?lái)看，壩肩巖體屬弱透水性至中透水性，水庫(kù)蓄水后壩肩滲漏是不可避免的，必須進(jìn)行處理。167。擬作方案比較的三種壩型，均需徹底清除第四系松散土，以微風(fēng)化或新鮮基巖為壩基。因土壩底板長(zhǎng)度大，地基承載力和抗滑穩(wěn)定性容易滿(mǎn)足要求，又不存在松散土體壩基的滲透變形問(wèn)題。因此，這里僅討論拱壩和漿砌塊石重力壩的壩基穩(wěn)定問(wèn)題。167。壩基為新鮮及微風(fēng)化砂巖夾頁(yè)巖，據(jù)同類(lèi)條件工程的經(jīng)驗(yàn)，巖塊單軸抗壓強(qiáng)較高，為較硬巖和較軟巖。其承載力標(biāo)準(zhǔn)值約為1500～2000Kpa。對(duì)高35m的漿砌塊石重力壩和拱壩來(lái)說(shuō)，其最大設(shè)計(jì)載荷約900Kpa左右，壩基承載力能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)載荷要求。167。拱壩壩底長(zhǎng)度雖較短，但兩巖壩肩受力最大，只要壩肩巖體有足夠穩(wěn)定性，則整個(gè)壩體安全即有保障。這里僅討論漿砌塊石重力壩的壩基抗滑穩(wěn)定問(wèn)題。壩區(qū)河谷兩岸岸線(xiàn)蜿蜒曲折，河流流向大致由北向南，即壩軸線(xiàn)近東西向，壩基巖層走向北西3100，傾向南西，傾角60～130，巖層傾向與壩體（壩基）水平受力方向斜交。壩區(qū)發(fā)育三組構(gòu)造節(jié)理，其延伸較短，傾角較陡，在500～800之間，與層面組合不會(huì)構(gòu)成從壩前至壩后貫通整個(gè)壩基的不穩(wěn)定巖體，即不存在導(dǎo)致壩基發(fā)生深層滑移破壞的邊界條件，因此，壩基抗滑穩(wěn)定條件較好。167。各種壩型在施工設(shè)計(jì)時(shí)都必須考慮清除兩岸壩肩卸荷松動(dòng)風(fēng)化破碎的巖石，將壩體砌置在微風(fēng)化或新鮮基巖上，漿砌石重力壩，特別是拱壩更應(yīng)如此。壩肩巖體穩(wěn)定性實(shí)際為壩肩巖邊坡的穩(wěn)定性。巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)必須同時(shí)滿(mǎn)足三個(gè)必要的幾何邊界條件：（1）滑移面，（2）臨空面，（3）切割面。這里僅從壩址區(qū)巖體結(jié)構(gòu)面特征與兩壩肩邊坡的關(guān)系，分析其可能具備的邊界條件，對(duì)兩壩肩巖坡穩(wěn)定性進(jìn)行初步定性評(píng)價(jià)。壩址區(qū)巖體結(jié)構(gòu)面與邊坡產(chǎn)狀極射赤平投影，可求得一線(xiàn)兩組結(jié)構(gòu)面所構(gòu)成的楔形體及其組合交線(xiàn)的傾向和傾角，然后根據(jù)組合交線(xiàn)的傾向、傾角與連坡傾向、傾角的關(guān)系，判斷楔形體是否存在滑移邊界條件；若存在滑移邊界條件，再依據(jù)交線(xiàn)傾角與結(jié)構(gòu)面的內(nèi)摩擦角比較，以判斷楔形體滑移破壞的可能性。經(jīng)分析對(duì)左肩邊坡穩(wěn)定性可得如下結(jié)論：層面傾現(xiàn)與坡面傾向斜交，節(jié)理面傾向與坡面傾向直交或逆向，均不會(huì)形成沿單一結(jié)構(gòu)面平滑移破壞的邊界條件。節(jié)理和層面與坡向夾角很小，存在滑移邊界條件，但交線(xiàn)傾角小于結(jié)構(gòu)面的內(nèi)摩擦角。在巖體自重作用下，第二級(jí)節(jié)理和層面構(gòu)成的楔形體不可能沿其交線(xiàn)發(fā)生滑移破壞；但在爆破、水壓力等水平荷載作用下可能發(fā)生滑移。左岸巖體結(jié)構(gòu)面及其組合與邊坡產(chǎn)狀的關(guān)系結(jié)構(gòu)面傾向傾角與坡向夾角滑移邊界條件，滑移可能性左岸坡面2550400層理面（C）2200130350存在，滑移可能性小節(jié)理1（J1）8507001700不存在，不可能滑移節(jié)理2（J2）11208401430不存在，不可能滑移節(jié)理3（J3）3510720960不存在，不可能滑移J1C交線(xiàn)172090830不存在，不可能滑移J2C交線(xiàn)26309080存在，可能滑移J3C交線(xiàn)2000110550存在，滑移可能性較小J1J2交線(xiàn)4203801470不存在，不可能滑移J1J3交線(xiàn)4106701460不存在，不可能滑移注：α坡角；β層面、節(jié)理、結(jié)構(gòu)面交線(xiàn)傾角；ψ結(jié)構(gòu)面內(nèi)摩擦角。岸邊卸荷裂隨波逐流（與邊坡走向大致平行）與層面組合，第二級(jí)節(jié)理（J2）形成傾向切割面，在巖體自重作用下可能形成折平面型滑移破壞，在爆破、地震、水壓力、拱端推力作用下更易滑移失穩(wěn)。第三組節(jié)理和層面的交線(xiàn)傾向與坡向夾角550，在各種荷載作用下，發(fā)生滑移可能性小。第一組節(jié)理和層面交線(xiàn)的傾向與坡向近直交，三組節(jié)理間交線(xiàn)的傾向與坡向相反，均不可能形成邊坡滑移失穩(wěn)的邊界條件。經(jīng)分析對(duì)右肩邊坡穩(wěn)定性可得出以下結(jié)論：右岸巖體結(jié)構(gòu)面及其組合與邊坡產(chǎn)狀的關(guān)系。結(jié)構(gòu)面傾向傾角與坡向夾角滑移邊界條件，滑移可能性左岸坡面650300層理面22001301550存在，滑移可能性小節(jié)理1（J1）850700200不存在，不可能滑移節(jié)理2（J2）1120840470不存在，不可能滑移節(jié)理3（J3）3510720740不存在，不可能滑移