【導讀】谷出口下游2km處，上距已建XX壩水利水電樞紐工程27km，下距叉河鎮(zhèn)11km。行政區(qū)劃左岸屬東方市大田鎮(zhèn)，右岸屬昌江縣(石碌鎮(zhèn))紅林農(nóng)場管轄。20km的簡易公路與海榆公路相接，見圖。億kW·h，灌溉面積萬畝；屬大型工程。孔8個，進尺等工作。定于現(xiàn)XX低壩下游30m處。初步設(shè)計階段地質(zhì)勘測工作于1993年3月開始，同年。10月結(jié)束外業(yè)，于1994年5月提出原《XX壩水利水電二期初步設(shè)計報告》。同意報告設(shè)計方案。淺層滑動作穩(wěn)定復核。評價，采取相應的處理措施。4)對天然建筑材料進行復查。各階段完成的主要勘測試驗工作量見表。樂東以上為上游，樂東至叉河為中游，叉河以下稱下游。機保為SN向，機保至叉河為330°～350°，叉河以下為280°左右。地形地貌形態(tài)按成因分3個類型。山嶺陡峻，沖溝較為發(fā)育。在燕窩嶺、南陽河兩岸發(fā)育。石炭系、二迭系地層主要分布于東方至機保一帶及石碌水庫等地。石，厚度1～2m；殘坡積為砂質(zhì)粘土夾碎石，厚度～。

　　

【正文】 成 果 1/2Ca2+ mg/L mmol/L 1/2Mg2+ mg/L mmol/L Cl mg/L mmol/L 1/2SO42 mg/L mmol/L HCO3 mg/L mmol/L 1/2CO32 mg/L mmol/L OH mg/L mmol/L 游離 CO2(mg/L) ～ 總堿度 (mmol/L) (以 HCO3mmol/L 計 ) 總硬度 (mmol/L) (以 1/2CaCO3mmol/L 計 ) PH 值 ～ ～ ～ ～ ～ GB 5028799 《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)》標準 HCO3含量大于 ， HCO3含量小于、等于； pH 值大于 無腐蝕性；侵蝕性 CO2 含量小于 15mg/L 無腐蝕性； Mg2+含量小于1000mg/L 無腐蝕性； SO42含量小于 250mg/L 無腐蝕性。 138 表 巖 石 物 理 力 學 試 驗 成 果 表 巖石鑒 定名稱 Δ S ρ d Wsd RW RD Ed μ MPa MPa GPa g/cm3 飽 和 干 燥 干 燥 范圍值 平均值 范圍值 平均值 范圍值 平均 值 范圍值 平均 值 小值平均 范圍值 平均 值 小值 平均 范圍值 平均值 范圍值 平均值 小值 平均 范圍值 平均值 黑云斜長 片麻巖 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 黑 云斜長 片麻巖 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 含角閃黑云斜長片麻巖 ～ — ～ ～ 109.～ ～ ～ ～ 含石榴黑云斜長片麻巖 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 含石榴二 云片麻巖 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 混合巖化 花崗巖 ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 注： ΔS：比重； ρd ：密度； Wsd ：孔隙率； RW：單軸飽和抗壓強度； RD干燥單軸抗壓強度； Ed 動彈性模量； μ：泊桑比。 139 表 壩址巖石抗剪 (斷 )試驗成果表 類別 試件組號 巖石名稱 抗剪斷強度 單點抗剪強度 抗剪斷強度 平均值 小平均值 f′ c′ f c MPa MPa f′ c′ f′ c′ MPa MPa 混凝土 /巖石 Ⅰ 黑云 母斜 長片 麻巖 Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 巖石 /巖石 Ⅰ 含石榴黑云斜長片麻巖 — — Ⅱ — — Ⅲ — — Ⅳ — — Ⅴ 黑云斜長 片麻巖 — — 緩傾角節(jié)理面抗剪試驗成果 (見表 )， Ⅰ 、 Ⅱ 組為兩種不同風化程度的緩傾角節(jié)理面，連通性好， Ⅰ 組的風化程度高于 Ⅱ 組。 Ⅰ 組面較平整，但被其它幾組節(jié)理切割成塊狀，面上有泥膜，厚 1～ 2mm，剪切面起伏差約 2～ 3mm。 Ⅱ 組面較平整，有泥充填厚約 1～ 2mm，剪切面起伏差約 2～ 4mm。 140 表 緩傾角節(jié)理裂隙面抗剪試驗成果表 試件編號 多點法 屈服強度 殘余強度 單點法 單點抗剪強度 平均值 小值平均 fp Cp fy Cy fy Cy f C MPa MPa MPa MPa f C f C MPa MPa Ⅰ 組(弱風化 ) Ⅱ 組(微風化 ) XX 壩址地層巖性為黑云斜長片麻巖和含石榴黑云斜長片麻巖及石英脈，室內(nèi)試驗表明含石榴黑云斜長片麻巖的強度稍低，但所占比例小，在野外兩種片麻巖很難區(qū)分，因此壩基巖石強度以黑云斜長片麻巖為主，壩基巖體物理力學參數(shù)建議值 (見表 )。 壩線選擇 壩址比較情況 可研階段根據(jù)壩區(qū)工程地質(zhì)條件，選擇了響羅壩址和 XX 壩址進行比較。經(jīng)綜合比較可知： 1) XX 壩址和響羅壩址地質(zhì)條件無大的差異，皆具備修建混合壩型 (混凝土重力壩與均質(zhì)土壩結(jié)合 )的工程地質(zhì)條件。但響羅壩址河床較 XX 壩址河谷寬闊 ，河床右側(cè)混凝土非溢流壩段的河漫灘堆積較厚，開挖量和地基處理工程量比 XX 壩址要大。 2) 響羅壩址淹沒損失較大，尤其是移民搬遷，人口多、安置困難、工作難度大。 3) 天然建筑材料方面，兩個壩址的砂料源均為叉河砂料場，距響羅壩址較近；塊石料和軋制混凝土粗骨料的料源， XX 壩址為下游河床，運距近，但開采條件較差；響羅壩址為大坡石料場，開采條件較好，但運距遠 (21km)。 因此，推薦 XX 壩址為 XX 樞紐工程的壩址。 141 表 XX 壩址壩基巖體物理力學參數(shù)建議值表 巖 石 名 稱 巖石 狀態(tài) 顆粒 密度 (g/cm3) 密度 (g/cm3) 飽和吸水率 (%) 孔隙率 (%) 抗壓強度 (Mpa) 軟化系數(shù) 抗剪強度 抗剪斷強度 彈性 模量 (Gpa) 變形 模量 (Gpa) 泊 松 比 巖體 /巖體 混凝土 /巖體 巖體 /巖體 R 濕 R 干 f c (MPa) f′ c′ (MPa) f′ c′ (MPa) 黑云斜長片麻巖、含石榴黑云斜長片麻巖 微風化至新鮮 ～ 66 93 0 20 10 弱風化 60 88 0 15 8 強風化 — — — — 13 30 0 4 2 — 混合巖化花崗巖 微風化至新鮮 60 90 0 15 8 弱風化 50 85 0 12 6 強風化 — — — — 13 30 0 4 2 — 斷層 膠結(jié) 較好 — — — — — — — — — — — 1 — 膠結(jié) 較差 — — — — — — — — — — — — 無充填或充填石 英脈的裂隙 — — — — — — — — — — — — — — 緩傾角節(jié)理裂隙面 — — — — — — — — — — — — — — 142 選定壩址地質(zhì)概況 壩址位于 XX 峽谷出口下游 2km，其上游有一座已建 30 多年、高 8m 的漿砌石滾水壩，壩頂高程 ～ 。壩區(qū)地形屬丘陵盆地。河流流向 NNW，河谷呈 “U”字型，河床高程為 ～ ，局部深槽達 ～ ?？菟诤铀?，河床寬約 310m，基巖裸露，河水沿小斷層和大的裂隙沖刷成多條水槽，尤其是在河床中部偏左側(cè)發(fā)育一條深槽，槽 寬 15～ 20m，延伸長約 400m。兩岸坡為左緩右陡，地形坡度為 10176。～ 40176。，山嶺高程一般為 75～ 85m，高出河水位 48～ 70m。兩岸由于水流的沖刷切割形成深淺不一的多條沖溝，左岸有 ④ 、 ⑤ 號沖溝，右岸有 ② 、 ③ 沖溝。 壩區(qū)地層為前震旦系抱板群 (Ptb)，巖性為黑云母斜長片麻巖和混合巖化花崗巖及角礫狀混合巖，酸性及基性巖以巖脈狀產(chǎn)出，且以石英質(zhì)巖脈為主。 壩區(qū)地處抱板向斜的南冀，無大的斷層發(fā)育，但小規(guī)模的斷層較多，以 NW 向和 NNW 向陡傾角斷層為主，破碎帶寬度一般小于 1m。片麻理產(chǎn)狀為 N40176。～ 60176。E，NW∠ 50176?！?60176。，走向基本與河流近直交。 壩區(qū)無不良地質(zhì)體發(fā)育，巖體風化相對較淺，尤其是河床，除斷層和裂隙帶外，基本上為弱風化巖體。兩岸強風化帶下限深度 ～ 13m，但右岸 F4 和 F10 斷層組合形成了寬 50～ 60m、深 20m 的破碎風化深槽。 巖體的透水性較弱，除局部為中等透水帶外，主要為弱透水巖體，相對隔水層頂板埋藏一般為 10～ 15m。岸坡土體也為中 ～ 弱透水帶，滲透系數(shù)一般為 A103～A105cm/s。 壩線選擇 根據(jù)上述地形地質(zhì)條件，雖然整個壩區(qū)內(nèi)無制約壩線選擇的特定地質(zhì)因素和條件，但 綜合分析以下方面對壩線選擇有一定的影響。 1) 水工和施工方案的總體布置考慮了利用已有的漿砌石滾水壩作為上游圍堰，因此壩線距滾水壩不宜太近，也不宜太遠。 2) 從滾水壩往下游 500m 長河床的地質(zhì)條件差異不大，但 ① 號沖溝往下游河谷呈喇叭型撒開，相對變寬，工程量會增大。 3) 滾水壩往下游兩岸坡地形逐漸變緩，尤其是左岸 ④ 號沖溝下游地形較緩，而且零亂。 4) 兩岸壩肩受沖溝的發(fā)育影響較大。左岸不宜靠近 ④ 號沖溝，更不宜往下游； 143 右岸發(fā)育的 ① 、 ③ 號沖溝都切割較深， ② 號沖溝緊靠滾水壩頭，切割相對較淺，但該沖溝下游側(cè)為 F4和 F10斷層組合形成的破碎風化深槽，據(jù) ZK9 和 ZK10 鉆孔揭露，深槽底強風化帶下限高程達 27m 左右，對壩肩的穩(wěn)定和處理工程量會有一定的影響，但其范圍有限，對壩線選擇并未起決定控制條件。 綜合考慮各方面的因素可知，壩線位置可選擇范圍有限，并且可行性研究階段選擇位于漿砌石滾水壩下游 30m 處的壩線，地質(zhì)條件相對較好。 主要建筑物工程地質(zhì)條件及評價 XX 水利水電工程樞紐建筑物由大壩、消力池、廠房、渠首等組成。 大壩 混凝土重力壩 混凝土重力壩設(shè)計總長 655m，其中河床溢流壩 段長 ，非溢流壩段：右壩長 ，左壩長 ，漸變壩段 75m。 枯水期河床寬約 310m，基巖裸露，其高程為 ～ ，局部深槽達 ～。弱風化巖體下限深 1～ 2m，局部深度 ～ 4m，其下為微風化 ─新鮮巖體，巖性致密較堅硬，但完整性相對較差。根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 (GB5028799)中壩基巖體工程地質(zhì)分類標準，河床壩基范圍內(nèi)： AⅡ 類 (Vp＞ 5000m/s)巖體占 26%，AⅢ 1類 (Vp=4200～ 5000m/s)巖體 58%， AⅢ 2類 (Vp=3500～ 4100m/s)巖體 16%。 壩基內(nèi)共有 15 條斷層通過，除 F F F10 斷層規(guī)模較大外，其余斷層規(guī)模均較小，且膠結(jié)良好，對工程無大影響。 F9斷層沿河床深槽展布，地表未見出露，是一條依據(jù)鉆孔資料查明的斷層，斷層兩側(cè)平行斷層的節(jié)理發(fā)育，巖體完整性差，地表波速 Vp=3500～ 4000m/s，相對隔水層頂板 (q≤5Lu)埋深 30m， F9 斷層是形成河床深槽的主要地質(zhì)因素，經(jīng)鉆孔查明，槽底基巖高程一般為 21～ 23m，局部深坑 (擬建壩線下游 22m 處 )16～ 18m， F9斷層及河床深槽是溢流壩的主要工程地質(zhì)問 題。 F4與 F10斷層在右岸坡相交形成寬 50～ 60m(沿壩線方向 )，深 10～ 20m 的風化槽，槽內(nèi)巖石破碎，地震波速 Vp=3600m/s，相對隔水層頂板 (q≤5Lu)埋深 45～ 50m，斷層及風化深槽構(gòu)成右岸混凝土壩基的主要工程地質(zhì)問題。 壩基可能滑動面有沿建基面和淺層緩傾角結(jié)構(gòu)面兩種型式。由表 可知 ,混凝土與巖體的抗剪 (斷 )強度較高，因此巖體中的緩傾角結(jié)構(gòu)面為大壩抗滑穩(wěn)定的主要 144 控制面，即緩傾角節(jié)理裂隙與其它陡傾角的斷層和節(jié)理裂隙組合，構(gòu)成對壩基抗滑穩(wěn)定不利的塊體。緩傾角結(jié)構(gòu)面按走向分為 3 組： ① N35176?！?55176。W， SW∠ 5176?！?15176。，② N65176?！?75176。E， NW∠ 5176。～ 12176。， ③ N60176?！?80176。W， NE∠ 10176?！?15176。； 3 組中 ① 組傾向上游，其余 2 組傾向下游 。發(fā)育以 ① 、 ② 組為主，地表發(fā)育密度 1～ 3 條 /m，被高傾角裂隙切割控制，延伸長度 5～ 10m， ③ 組雖然發(fā)育較弱，但其延伸長，少數(shù)達 100m；節(jié)理面起伏差約 2～ 4mm，微張，面上附有厚 1～ 2mm 的泥。 壩基緩傾角節(jié)理主要發(fā)育于右岸河邊及河床深槽右側(cè)，其它部位零星分布。據(jù)現(xiàn)場 26 個點及 2550m2面積統(tǒng)計：壩基范圍內(nèi)右岸河邊一帶，緩傾角節(jié)理的線連通率為 30%～ 40%，面連通率為 45%；深槽右側(cè)地帶線連通率為 30%左右，面連通率 30%～ 35%；其他部位的連通率為 15%