（山西神農(nóng)城鄉(xiāng)供水有限公司 山西高平048400）

1 工程概況

濾泗河流域位于山西省五臺縣，濾泗河屬清水河的一級支流，發(fā)源于五臺縣東雷鄉(xiāng)的嶺底村，由西北向東南流經(jīng)東雷、城關(guān)、溝南、陳家莊1 鎮(zhèn)3 鄉(xiāng)，在陳家莊的環(huán)村坪匯入清水河，河長43 km，流域面積370.25 km2，河道縱坡11.9‰，河流呈蜿蜒形，河床穩(wěn)定。

濾泗河滾水壩工程設(shè)在濾泗河入清水河的入口處，上距五臺縣城20 km。滾水壩軸線長33 m，壩高4.5 m，壩底寬6.65 m。興建該滾水壩的目的主要是抬高河床水位，為下游農(nóng)業(yè)灌溉及林業(yè)用水提供可靠水源，促進(jìn)增產(chǎn)增收，為山區(qū)農(nóng)林牧業(yè)發(fā)展創(chuàng)造有利條件，實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用發(fā)展。

2 區(qū)域地質(zhì)概述

工程區(qū)地處太行山山脈中部系舟山山系北部，山頂相對高程一般在300～800 m，相對高差500 m，屬剝蝕構(gòu)造中山地形地貌，地形起伏大，山勢陡峭，溝谷發(fā)育。工程區(qū)出露的地層由老到新有古生界寒武系、奧陶系，新生界上第三系與第四系。工程區(qū)位于呂梁太行斷塊、五臺山塊隆的系舟山掀斜向斜與阜平穹狀隆起構(gòu)造單元接壤處，西部為滹沱河新裂陷。工程區(qū)地震動峰值加速度為0.15 g，反應(yīng)譜特征周期為0.40 s，相應(yīng)地震基本烈度為7 度。工程區(qū)地下水主要為碳酸鹽巖類巖溶裂隙水、變質(zhì)巖類裂隙水、松散巖類孔隙水。

3 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件

3.1 地形地貌

壩址位于陳家莊鄉(xiāng)環(huán)椿坪村西北約200 m 的濾泗河河谷，河谷寬約80 m，主河床寬約20 m，河床相對高程為3.5～8.9 m。右岸為巖質(zhì)陡坡，有縣鄉(xiāng)五環(huán)公路通過，壩址右側(cè)公路高程為8.8 m。左岸為河流Ⅰ級階地，左岸坡及河谷底被松散層覆蓋。

壩址處河道左岸分布有Ⅰ級階地、Ⅱ級階地，右岸無階地。左岸Ⅰ級階地階面相對高程5.4～6.4 m，高出河床2.0～3.0 m，階面寬約10～15 m；Ⅱ級階地階面不平坦，一般高出河床約4.0～9.0 m。主河床覆蓋層厚度一般為16～20 m。

3.2 地層巖性

壩址區(qū)覆蓋層有第四系上更新統(tǒng)洪沖積層（Q3pal）、全新統(tǒng)洪沖積層（Q4pal）等。

第四系上更新統(tǒng)洪沖積層（Q3pal）：巖性上部為低液限粉土，下部為卵石混合土，厚度約20 m。分布于左岸Ⅱ級階地。

第四系全新統(tǒng)洪沖積（Q4pal）：巖性主要為卵石混合土，局部頂部覆蓋有低液限粉土層，厚15～20 m，該層分布于河床、河漫灘及Ⅰ級階地。

壩址區(qū)右壩肩基巖為奧陶系下統(tǒng)亮甲山組（O1l）白云巖。

河床中卵石混合土層其漂石含量為1.4%，卵石含量為25.75%～31.95%，礫石含量53.30%～59.97%，砂粒含量7.69%～18.22%，粉黏粒含量為0.39%～1.33%，不均勻系數(shù)Cu=15.29～27.57，曲率系數(shù)Cc=0.79～0.99，級配不良，卵礫石呈次圓-圓狀，成份為灰?guī)r、白云巖及變質(zhì)巖。

3.3 構(gòu)造

壩址區(qū)右壩肩巖層總體向上游傾斜，產(chǎn)狀N80°E/SE∠10°～16°，從垂直河谷的剖面上看，巖層在總體傾向上游的同時，略偏向右岸微傾。

壩址區(qū)未發(fā)現(xiàn)斷層，右壩肩巖體發(fā)育有節(jié)理裂隙，主要發(fā)育兩組，為共軛節(jié)理，①N40°～50°E/NW∠85°～88°，②N50°～60°W/SW∠85°～87°，第①組與河流近于平行，第②組與河流近與直交，裂隙多微張與閉合，延伸較短。

3.4 水文地質(zhì)

壩址區(qū)地下水類型有碳酸鹽巖類巖溶裂隙水及松散巖類孔隙水兩種，前者賦存于白云巖裂隙及溶隙、溶蝕孔洞中，后者貯存于河床砂、礫、卵石層內(nèi)，河床碳酸鹽巖類巖溶水水位埋深60～70 m，而松散巖類孔隙水埋深淺，為懸托型河流。

據(jù)壩址區(qū)河水化學(xué)類型為HCO3-Ca-Mg 型水，河水對混凝土無腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)無腐蝕性。

4 壩址區(qū)工程地質(zhì)問題分析評價

壩址可能存在的工程地質(zhì)問題為壩基滲透穩(wěn)定、岸坡穩(wěn)定、壩基滲漏、繞壩滲漏等。

4.1 滲透穩(wěn)定

根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-2008）附錄G 提供的標(biāo)準(zhǔn)判斷，地基卵石混合土的不均勻系數(shù)為15.3～27.4，大于5，曲率系數(shù)均小于1，屬于不連續(xù)級配土，由級配曲線可以查出，其細(xì)粒含量小于25%，滲透變形類型為管涌。

據(jù)《水利水電工程地質(zhì)手冊》提供的用不均勻系數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)判斷，壩基卵石混合土不均勻系數(shù)平均值大于20，因此，可能產(chǎn)生管涌破壞。

通過以上方法的判定，壩基卵石混合土層可能發(fā)生的滲透變形類型為管涌。

卵石混合土層級配不連續(xù)，允許水力比降按規(guī)范取經(jīng)驗值J允許=0.15。

4.2 壩基滲漏

壩基覆蓋層為第四系全新統(tǒng)洪沖積卵石混合土，下伏白云巖，壩基的滲漏主要為覆蓋層的滲漏，基巖可視為相對隔水層。河床卵石混合土厚度16.0～20.0 m，其滲透系數(shù)為5.44×10-3cm/s，屬中等透水層，存在壩基滲漏問題。建議結(jié)合蓄水區(qū)防滲采取黏土防滲鋪蓋等方法進(jìn)行水平防滲處理，防止壩基滲漏。

4.3 繞壩滲漏

壩址右壩肩為白云巖，巖體完性較好，節(jié)理裂隙發(fā)育較少，可視為相對隔水層，即可忽略繞右壩肩的繞壩滲漏。繞壩滲漏主要集中在左壩肩的卵石混合土層。卵石混合土滲透系數(shù)為5.44×10-3cm/s，屬中等透水層，存在繞壩滲漏問題，建議采取黏土防滲鋪蓋等方法進(jìn)行水平防滲處理，防止繞壩滲漏。

4.4 地基承載力

建議壩址區(qū)Q4pal卵石混合土層承載力標(biāo)準(zhǔn)值為0.25～0.3 MPa。

4.5 岸坡穩(wěn)定性

右側(cè)岸坡為巖質(zhì)邊坡，巖性為白云巖，邊坡陡立，巖體完整程度尚好，巖層產(chǎn)狀N80°E/SW∠10°～16°，與坡向相反，巖層中無軟弱結(jié)構(gòu)面存在，邊坡整體穩(wěn)定性較好。

左側(cè)岸坡邊坡為土質(zhì)邊坡，土層為卵石混合土，抗水蝕能力弱，雖然岸坡高度較小，但仍易產(chǎn)生坍岸，建議適當(dāng)防護(hù)。

4.6 地震液化

壩址位于地震基本烈度7 度區(qū)，但由于壩址地層均由卵石混合土、級配不良礫等巨、粗礫土組成，不存在飽和的砂層與粉土層，可不考慮地震液化問題。

4.7 基坑開挖及基坑涌水

壩基覆蓋層為Q4pal卵石混合土，厚15～20 m，建議基坑臨時開挖邊坡坡度為1∶1.25。

滾水壩攔河而建，基坑開挖后，基坑接受上下游及左側(cè)卵石混合土層中孔隙水的補(bǔ)給，存在基坑涌水問題。建議施工時在河谷左側(cè)建明渠進(jìn)行導(dǎo)流，導(dǎo)流位置從蓄水區(qū)尾部開始至滾水壩軸下游。

4.8 地基不均勻性

壩基由Q4pal卵石混合土構(gòu)成，其不均勻系數(shù)Cu=15.29～27.57，曲率系數(shù)Cc=0.79～0.99，級配不良，卵礫石大小不一，分布不均，密實程度也有較大差異，地基存在不均勻變形問題。

5 結(jié)語

壩基存在滲漏及滲透穩(wěn)定問題，建議結(jié)合蓄水區(qū)防滲采取黏土防滲鋪蓋等方法進(jìn)行水平防滲處理，防止壩基滲漏。右壩肩存在繞壩滲漏問題，建議采取黏土防滲鋪蓋等方法進(jìn)行水平防滲處理，防止繞壩滲漏。左壩肩存在坍岸問題，建議適當(dāng)防護(hù)。基坑開挖存在基坑涌水問題，建議施工時進(jìn)行明渠導(dǎo)流。