【正文】 主要出露地層為泥盆紗中統(tǒng)黃家澄組（Dh）、云臺觀組（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)頁巖，粉砂巖夾細粒石英雜砂巖。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)頁巖反復疊置而成，垂向演替顯示向上變粗的進積型沉積特征，粉砂巖、石英雜砂巖結構成熟度較低。粉砂質(zhì)頁巖發(fā)育水平層理，屬深水陸棚→淺水陸棚相，該段中上部夾數(shù)層厚層太細粒石英雜砂巖或粉砂巖，屬海相三角洲前緣末端遠砂壩微相。（2）新灘組二段（Sx2）為厚層狀粉砂質(zhì)頁巖夾薄層狀粉砂巖和長石石英雜砂巖，構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，泥巖偶平細粒長石石英雜砂巖，粉砂巖透鏡體，構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粒長石石英雜砂巖和粉砂巖。（5）紗帽組（Ss）為黃灰、灰綠色中厚層狀細料長石石英雜砂巖夾粉砂巖、粉砂質(zhì)頁巖，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)頁巖，與鐵場荒一帶頂部偶夾數(shù)層紫紅色粉砂頁巖，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、板狀交錯層理。（三）第上系（Q）本區(qū)第四系按成因類型可分為沖洪積層（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、二級階地中，為含卵礫的粉質(zhì)粘土，卵礫成分以志留系的砂、頁巖為主，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，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）水庫淤積層（lQ）善家河水電站已經(jīng)運行20余年，在該水電站水庫淹沒范圍內(nèi)必然接受上游洪水搬運物的沉積，其巖性和厚度不詳，需進一步勘查。167。工作區(qū)所屬大地構造位置在揚子準地上揚子臺坪八面山褶皺帶**臺褶束的北部，其東西分別與利川、長陽臺褶束相連接，北與鄂中褶斷區(qū)秭歸臺褶束相毗鄰。地史演化主要經(jīng)歷了地臺發(fā)展及陸緣活化兩階段，褶皺構造和斷裂均較發(fā)育，并形成以東西向、北北東向構造為主體，總體表現(xiàn)為北北東向構造疊加改造東西構造的復合構造格架。工作區(qū)及其外圍地區(qū)屬于北北東向構造體系，主要構造形跡為楊橋河向斜、棗樹坪——燈籠坪背斜（筆架山背斜）和以北東向為主的系列斷裂。楊橋河向斜，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，為兩翼較平緩開闊的對稱向斜，西翼巖層產(chǎn)狀傾向南東130176。～150176。，傾角15176?！?0176。；東翼巖層產(chǎn)狀傾向北西310176?！?30176。，傾角19176。棗樹坪——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稱背斜，西北翼巖層產(chǎn)狀傾向北西西，傾角14176。～20176。，東南翼巖層產(chǎn)狀傾向南東，傾角45176。棗樹坪——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)育有三組構造節(jié)理，分別為（1）85176。∠70176。，可見長度3m，；（2）3510∠720可見長度50～70cm，；（3）1120∠840，長數(shù)米，其中最長20m，間距1m，節(jié)理延展性不均，以陡傾角為主。根據(jù)國標《中國地震參數(shù)區(qū)劃圖》（GB183062001），按1990年國家地震局編制的《中國地震烈度區(qū)劃圖》，工作區(qū)的基本烈度為Ⅵ度。167。(一)巖石風化本水庫流域范圍內(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（泥）巖。其特點是：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；有三組以上構造節(jié)理切割，巖體比較破碎；巖石的強度較低，新鮮的粉砂巖為較硬巖和較軟巖，頁（泥）巖為較軟巖和軟巖，這類巖石在各種外營力作用下極易風化，其強度更低，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，風化產(chǎn)物剝蝕較強烈，風化殼厚度一般不大。如壩址區(qū)的粉砂巖和泥（頁）巖，新鮮、微風化巖為灰色、深灰色；弱（中）風化巖表面為灰綠色，內(nèi)部為灰色，厚數(shù)米；強風化巖以灰綠、黃綠色為主，巖體表面風化裂隙十分發(fā)育，呈破碎狀，厚10m左右；全（?。╋L化巖為黃色，為粘性土夾碎塊石，厚0～1m。由于風化作用，使本區(qū)強度較低，透水性微弱的巖體，強度更低，透水性增大，這結水工建筑物是十分不利的。（二）泥石流據(jù)現(xiàn)場調(diào)查訪問，二十世紀七十年代以前，由于森林遭到濫砍濫伐，植被被嚴重破壞，暴雨季節(jié)水土流失較嚴重，曾發(fā)生小規(guī)模泥石流，但未造成災害。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，當?shù)厝罕姺e極響應政府植樹造林、保護生態(tài)環(huán)境的號召，至今庫區(qū)流域范圍森林覆蓋率已達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“泥沙”量減少，雨后數(shù)小時河水變清，預測水庫運行期間不會發(fā)生災害性泥石流。總之，由于本區(qū)植被發(fā)育良好，人類工程、經(jīng)濟活動影響微弱，除巖石風化對水利工程有一定影響以外，其他動力地質(zhì)作用較弱，對本工程影響不大。167。根據(jù)地下水的賦存條件，結合水動力特征，研究區(qū)地下水有兩種主要類型：松散土類孔隙水和碎屑巖孔隙裂隙水。松散土類孔隙的含水層為現(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、紗帽組及云臺觀組的砂巖和泥（頁）巖中，這些巖石表面因構造破碎和卸荷松動，風化破碎，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。水庫庫區(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?shù)鼐用裼眯」軐⑷爰抑凶鳛樯钣盟?。以上事實說明了大壩河為一補給型河谷，即兩岸地下水補給河水，且兩岸地下水分水嶺擬建水庫的庫水位。167。天然建筑材料是制約水工建筑物經(jīng)濟合理性的重要條件。庫區(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坡塊石，應考慮區(qū)外灰?guī)r，如在庫區(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)，對兩者進地技術比較。（二）土料據(jù)地表調(diào)查，庫區(qū)有兩處可作為土壩主要料場，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、二級階地的沖洪積物。本次調(diào)查未作勘探工作，經(jīng)地表觀測和現(xiàn)場訪問，在庫水位以下被淹沒的土料約17萬方左右。此外，還可以考慮將庫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。以上料場的主要優(yōu)點是：多位于庫水位以下，不占用和破壞耕地；距壩區(qū)較近，便于開采運輸；估計其量可以滿足土壩用料的要求。不足之處是：無透水性小的防滲粘土料。167。 壩址工程地質(zhì)問題評價167。大壩河水庫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?！?0176。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淤積物。巖層產(chǎn)狀較平緩，傾向220176。，傾角6176。～13176。，構造節(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，坡體結構為逆向坡?；鶐r風化程度較嚴重，中強風化巖層厚達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。～60176。左右。坡體結構為斜交順向坡，基巖大部出露，第四系和風化殼厚度較薄。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，其可能發(fā)生的工程地質(zhì)問題亦各異?，F(xiàn)對上述三種壩型可能存在的工程地質(zhì)問題以定性為主進行初步評價。167。大壩河水庫壩基由志留系紗帽組泥質(zhì)粉砂巖、頁（泥）巖和水庫淤積軟土組成，后者為近代沉積的欠固結土，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，壩基滲漏問題主要決定于粉砂巖和頁巖因構造、卸荷、風化等作用導致的巖體的破碎程度。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和同類型工程的實踐經(jīng)驗，砂、頁巖中有三級節(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成的網(wǎng)絡連通性較差。壩基巖體處于河床以下者，受卸荷風化作用較小，各組節(jié)理裂隙張開度小，為微透水性和弱透水性巖體。壩基處于岸坡上的巖體，因卸荷風化裂隙有所張開，壩基以中透水性和弱透水性巖體為主。水庫蓄水后壩基滲漏主要通過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，但對重力壩的穩(wěn)定有一定的影響。167。壩肩巖體在長期卸荷、風化作用下，砂、頁巖中的原始層理和構造節(jié)理發(fā)生不同程度的松動張開。同時還形成一組平行邊坡的卸荷裂隙，其特點是：延伸較長，規(guī)模較大，具張開性，與岸坡走向近平行，與層理和構造節(jié)理相互溝通，使壩肩巖體裂隙網(wǎng)絡連通性較好，構成壩肩滲漏的主要通道。總的來看，壩肩巖體屬弱透水性至中透水性，水庫蓄水后壩肩滲漏是不可避免的，必須進行處理。167。擬作方案比較的三種壩型，均需徹底清除第四系松散土，以微風化或新鮮基巖為壩基。因土壩底板長度大，地基承載力和抗滑穩(wěn)定性容易滿足要求，又不存在松散土體壩基的滲透變形問題。因此，這里僅討論拱壩和漿砌塊石重力壩的壩基穩(wěn)定問題。167。壩基為新鮮及微風化砂巖夾頁巖，據(jù)同類條件工程的經(jīng)驗，巖塊單軸抗壓強較高，為較硬巖和較軟巖。其承載力標準值約為1500～2000Kpa。對高35m的漿砌塊石重力壩和拱壩來說，其最大設計載荷約900Kpa左右，壩基承載力能夠滿足設計載荷要求。167。拱壩壩底長度雖較短，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)定問題。壩區(qū)河谷兩岸岸線蜿蜒曲折，河流流向大致由北向南，即壩軸線近東西向，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，與層面組合不會構成從壩前至壩后貫通整個壩基的不穩(wěn)定巖體，即不存在導致壩基發(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。各種壩型在施工設計時都必須考慮清除兩岸壩肩卸荷松動風化破碎的巖石，將壩體砌置在微風化或新鮮基巖上，漿砌石重力壩，特別是拱壩更應如此。壩肩巖體穩(wěn)定性實際為壩肩巖邊坡的穩(wěn)定性。巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)必須同時滿足三個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)巖體結構面特征與兩壩肩邊坡的關系，分析其可能具備的邊界條件，對兩壩肩巖坡穩(wěn)定性進行初步定性評價。壩址區(qū)巖體結構面與邊坡產(chǎn)狀極射赤平投影，可求得一線兩組結構面所構成的楔形體及其組合交線的傾向和傾角，然后根據(jù)組合交線的傾向、傾角與連坡傾向、傾角的關系，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)交線傾角與結構面的內(nèi)摩擦角比較，以判斷楔形體滑移破壞的可能性。經(jīng)分析對左肩邊坡穩(wěn)定性可得如下結論：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，均不會形成沿單一結構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，但交線傾角小于結構面的內(nèi)摩擦角。在巖體自重作用下，第二級節(jié)理和層面構成的楔形體不可能沿其交線發(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。左岸巖體結構面及其組合與邊坡產(chǎn)狀的關系結構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172090830不存在，不可能滑移J2C交線26309080存在，可能滑移J3C交線2000110550存在，滑移可能性較小J1J2交線4203801470不存在，不可能滑移J1J3交線4106701460不存在，不可能滑移注：α坡角；β層面、節(jié)理、結構面交線傾角；ψ結構面內(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)理和層面交線的傾向與坡向近直交，三組節(jié)理間交線的傾向與坡向相反，均不可能形成邊坡滑移失穩(wěn)的邊界條件。經(jīng)分析對右肩邊坡穩(wěn)定性可得出以下結論：右岸巖體結構面及其組合與邊坡產(chǎn)狀的關系。結構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