李修選

（山西省水利水電勘測設計研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

胡城水庫位于臨汾市大寧縣境內(nèi)的昕水河支流牧溝渠上，牧溝渠下游段擬設兩個比選壩址，兩壩址間距約150m，下壩址壩軸線距溝口G209國道約350m。牧溝渠上游段擬設上壩址，距溝口G209國道約2.3 km。

2 工程地質條件及存在問題

2.1 下壩址工程地質條件及存在問題

2.1.1 工程地質條件

下壩址處溝谷斷面呈“V”字型，谷底寬15～30m，溝谷與兩岸山頂相對高差80～130m，屬中低山區(qū)。兩岸岸坡多為基巖岸坡，自然坡角35°～45°，岸坡上部為黃土覆蓋。設計正常蓄水位處河谷寬約105m左右。

壩基覆蓋層為全新統(tǒng)洪沖積晚期淤積低液限黏土，厚度2～9m。壩基基巖為三疊系下統(tǒng)和尚溝組及中統(tǒng)二馬營組砂巖、砂質泥巖及泥巖。巖層產(chǎn)狀N20°～30°E/NW∠5°～8°，傾向上游偏向右岸。巖體中主要發(fā)育兩組節(jié)理裂隙。

兩岸岸坡坡度35°～45°，岸坡上部為土質岸坡，下部為基巖岸坡。壩肩處主要為基巖岸坡，沿岸坡表層堆積有少量坡洪積碎石混合土?；鶐r為二馬營組黃綠、灰綠色厚層、巨厚層砂巖夾薄層狀、似層狀、透鏡狀砂質泥巖及泥礫巖層。

2.1.2 工程地質問題

壩基淤積低液限黏土結構松散，固結強度低，變形程度高，遇水強度速降，不宜作為面板堆石壩壩基，建議清除，將壩基置于強風化基巖上。壩基基巖中等透水帶存在滲漏問題，滲漏量83.3m3/d。

左壩肩巖層傾向與坡向相同，岸坡坡角35°～45°，大于巖層傾角，左壩肩具備臨空條件。但左壩肩沒有連續(xù)泥巖層滑面，且?guī)r層傾角角度不大，因此左壩肩巖體向臨空面產(chǎn)生變形和滑動的可能性不大。

右壩肩巖層傾向與坡向相反，為逆向岸坡，坡角大于傾角，對岸坡穩(wěn)定有利。但由于岸坡較陡，基巖風化程度較強，邊坡中存在卸荷帶，可能沿裂隙面產(chǎn)生小規(guī)模崩塌。

左右壩肩基巖巖性多為砂巖，存在繞壩滲漏問題。經(jīng)估算，左岸繞壩滲漏量為75.1m3/d，右岸繞壩滲漏量為112.1m3/d。

2.2 中壩址工程地質條件及存在問題

2.2.1 工程地質條件

中壩址處溝谷斷面呈“V”字型，谷底寬15～30m，溝谷與兩岸山頂相對高差100～135m，屬中低山區(qū)。兩岸多為基巖岸坡，自然坡角30°～50°，岸坡上部為黃土覆蓋。設計正常蓄水位處河谷寬約130m左右。

壩基覆蓋層為全新統(tǒng)洪沖積晚期淤積低液限黏土，厚度1～3m。壩基基巖為三疊系下統(tǒng)和尚溝組及中統(tǒng)二馬營組砂巖、砂質泥巖及泥巖。巖層產(chǎn)狀N20°～30°E/NW∠5°～8°，傾向與左岸坡向相同，傾向上游。兩岸巖體中主要發(fā)育兩組節(jié)理裂隙。

兩岸岸坡坡度30°～50°，岸坡上部為土質岸坡，下部為基巖岸坡。壩肩處主要為基巖岸坡，沿岸坡表層堆積有少量坡洪積碎石混合土?；鶐r為二馬營組黃綠、灰綠色厚層、巨厚層砂巖夾薄層狀、似層狀、透鏡狀砂質泥巖及泥礫巖層。

2.2.2 工程地質問題

壩基淤積低液限黏土結構松散，固結強度低，變形程度高，遇水強度速降，不宜作為壩基，建議清除?；鶐r上部強風化層較破碎，部分地段風化程度較強，存在不均勻變形問題，工程地質性質較差，加之全強風化帶滲透性較強，存在基巖滲透變形的可能性。建議將壩基置于弱風化基巖中上部。壩基基巖中等透水帶存在滲漏問題，滲漏量346.1m3/d。

左壩肩巖層傾向與坡向相同，岸坡坡角35°～45°，大于巖層傾角，左壩肩具備臨空條件。但左壩肩沒有連續(xù)泥巖層滑面，且?guī)r層傾角的角度不大，因此左壩肩巖體向臨空面產(chǎn)生變形和滑動的可能性不大。

右壩肩巖層傾向與坡向相反，為逆向岸坡，坡角大于傾角，對岸坡穩(wěn)定有利。但岸坡較陡，基巖風化程度較強，邊坡中存在卸荷帶，有可能沿裂隙面產(chǎn)生小規(guī)模崩塌。

左右壩肩基巖巖性多為砂巖，存在繞壩滲漏問題。經(jīng)估算，左岸繞壩滲漏量為159.6m3/d，右岸繞壩滲漏量為177.9m3/d。

2.3 上壩址工程地質條件及存在問題

2.3.1 工程地質條件

上壩址處溝谷斷面呈“V”字型，谷底寬15～45m，溝谷與兩岸山頂相對高差125～145m，屬中低山區(qū)。兩岸山體寬厚，溝谷兩岸岸坡底部為基巖岸坡，自然坡角30°～50°，岸坡中上部為黃土覆蓋。設計正常蓄水位處河谷寬約144m左右。

壩基覆蓋層為原土壩上游水土流失形成的淤積物，巖性以黃、灰黃、灰褐色低液限黏土為主，含粉土質砂，結構松散，含植物根系、腐殖質，很濕，可塑，土質不均勻，本層厚0～5.0m。壩基基巖為三疊系中統(tǒng)二馬營組灰綠、灰褐色厚層中細粒長石砂巖與暗紫紅色砂質泥巖、泥巖互層，其中砂巖層厚3～10m，泥巖層厚2～7m。傾向與左岸坡向相同，傾向上游。兩岸巖體中主要發(fā)育兩組節(jié)理裂隙。

兩岸岸坡坡度35°～55°，岸坡底部為基巖岸坡。基巖岸坡高約7～10m，由二馬營組泥巖、砂巖組成。中下部的巖性為上第三系上新統(tǒng)靜樂組紫紅色黏土夾成層鈣質結核條帶，底部與基巖接觸面處夾有砂礫石層，其厚度不大，約1.0m左右。上部巖性為第四系中更新統(tǒng)洪積淺紅色低液限黏土夾淺黃色低液限粉土，含鈣質結核及鈣質菌絲，并夾多層古土壤層，古土壤層呈褐紅、棕紅色。

2.3.2 工程地質問題

壩基淤積低液限黏土結構松散，為近期沉積堆積物，固結強度低，變形程度高，遇水強度速降，不宜作為土壩壩基，建議清除，將壩基置于強風化基巖上。壩軸線處下部基巖主要為三疊系中統(tǒng)二馬營組泥巖地層，泥巖層厚2～7m，泥巖滲透性為弱透水。壩基基巖存在滲漏問題，滲透量不大。

水庫蓄水后，兩岸土質岸坡在庫水波浪淘蝕作用下易發(fā)生坍岸。土質岸坡底部與基巖接觸面處往往夾有砂礫石層，其厚度不大，約1.0m左右。砂礫石層透水性較強，沿砂礫石層產(chǎn)生滲漏，存在滲透變形和滲漏問題。

3 壩型比選

下壩址擬選堆石面板壩、中壩址擬選堆石混凝土重力壩、上壩址擬選土壩進行比較。

第一，下壩址面板堆石壩型對地基要求較低，壩基基巖風化層可作為大壩壩基，開挖工程量較小。主要存在壩基覆蓋層和基巖滲漏、繞壩滲漏，滲漏問題可通過面板及基巖帷幕灌漿防滲加以處理。所需的20萬m3砂巖塊石料可在庫區(qū)開采，距壩址較近約200m，且在庫區(qū)開采砂巖塊石料，可增加部分庫容。

第二，中壩址重力壩型對地基的要求較高，壩基置于弱風化層中上部，需開挖的深度較大，開挖工程量較大。主要存在壩基基巖滲漏、繞壩滲漏、壩基抗滑穩(wěn)定問題，滲漏問題可通過帷幕防滲加以處理?；炷林亓屋^堆石面板壩對壩基抗滑穩(wěn)定性要求較高，壩基砂巖層中夾透鏡狀薄層砂質泥巖、泥巖，對壩基抗滑穩(wěn)定性不利。所需的10萬m3灰?guī)r塊石料工程區(qū)需外購，初選隰縣下李鄉(xiāng)均莊村恒源石料場距壩址約50 km，運距較遠。

第三，上壩址土壩型對地基要求較低，壩基基巖風化層可作為大壩壩基，開挖工程量較小。主要存在庫區(qū)坍岸、淤積、壩基滲透變形、壩肩穩(wěn)定、繞壩滲漏等問題，滲漏問題可通過帷幕灌漿防滲加以處理。但庫區(qū)坍岸造成的固體物質使水庫產(chǎn)生大量淤積而侵占庫容，削坡、護坡處理，工程量大。所需的20萬m3土料可就地取材，當?shù)赝亮鲜重S富，開采容易，所需的10萬m3砂巖塊石料可在下壩址處現(xiàn)有石料場開采，運距較近。

4 結語

綜合分析，上壩址土壩存在較嚴重的庫岸坍塌問題，坍塌固體物質使水庫產(chǎn)生大量淤積而侵占庫容，雖可采取削坡、護坡處理，但工程量大。通過對三個壩型綜合比較，中下壩址的地質條件相近，而堆石料較豐富，運距近且可增加庫容，故從地質角度分析建議下壩采用面板堆石壩。