趙汝剛,蘇貴紅

(貴州省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550002)

1 工程簡(jiǎn)介

興仁縣尖山水庫(kù)位于興仁市潘家莊鎮(zhèn)把鋪村，壩址河段為珠江流域北盤江右岸一級(jí)支流麻沙河上游河段，水庫(kù)正常蓄水位高程1372.0 m，相應(yīng)庫(kù)容1336 萬m3，總庫(kù)容1462.00 萬m3。水庫(kù)樞紐由壩區(qū)樞紐和輸水系統(tǒng)組成，樞紐主要建筑物有水庫(kù)大壩、導(dǎo)流洞、引水隧洞等，輸水系統(tǒng)由干渠、支渠和輸水管組成，渠系建筑物3 座渡槽，提灌站3 座，尖山水庫(kù)工程任務(wù)是鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水和農(nóng)田灌溉。

初設(shè)階段面板堆石壩趾板建基面選擇置于堅(jiān)硬的基巖上，在施工初期根據(jù)開挖情況進(jìn)行二次定線，調(diào)整趾板基礎(chǔ)選擇[1]。

2 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件

壩址區(qū)河流流向總體呈近W-E 向，河床高程1330.0 m～1334.0 m，河谷斷面呈寬緩基本對(duì)稱的“V”型河谷，左岸地形坡度15°～35°，右岸地形坡度20°～35°。河床砂礫石層厚4 m～6 m，三疊系關(guān)嶺組第二段T2g2灰?guī)r分布于左壩肩1365 m 高程以上，三疊系關(guān)嶺組第一段T2g1泥質(zhì)白云巖、泥巖分布整個(gè)壩區(qū)。F20 斷層通過從壩址河床通過，為壓扭性，總體呈N75°～90°E 方向延伸，斷層破碎帶寬約4m ～8m，破碎帶物質(zhì)灰?guī)r中為方解石膠結(jié)角礫巖，節(jié)理裂隙發(fā)育:①N70°E/SE ∠75～85°、②SN/E ∠70～85°、③N2°W/NE ∠50～65°三組。T2g2灰?guī)r發(fā)育主要巖溶形態(tài)為溶蝕裂隙及層間淺層小溶洞等，T2g1泥質(zhì)白云巖與泥巖主要發(fā)育溶孔、溶隙性巖溶形態(tài)。壩址區(qū)巖體風(fēng)化見表1 覆蓋層及風(fēng)化厚度統(tǒng)計(jì)表。T2g2灰?guī)r弱風(fēng)化巖體質(zhì)量屬于BⅢ類，T2g1泥質(zhì)白云巖與泥巖弱風(fēng)化巖體質(zhì)量屬于BⅣ類與CⅣ類[2]。

表1 覆蓋層及風(fēng)化厚度統(tǒng)計(jì)表

3 趾板基礎(chǔ)選擇調(diào)整

2015 年12 月底大壩基礎(chǔ)驗(yàn)收小組對(duì)大壩基礎(chǔ)開挖、大壩上游趾板基礎(chǔ)開挖及地質(zhì)缺陷處理等施工情況進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)檢查，對(duì)大壩趾板基礎(chǔ)聲波測(cè)試數(shù)據(jù)、大壩開挖測(cè)量斷面資料進(jìn)行核查，對(duì)施工單位申請(qǐng)的大壩基礎(chǔ)開挖單元驗(yàn)收評(píng)定資料進(jìn)行核定，對(duì)趾板建基面進(jìn)行二次定線調(diào)整。

3.1 河床趾板

初設(shè)資料河床覆蓋層深度4.0 m～7.0 m， 強(qiáng)風(fēng)化厚度6.0 m～7.0 m，強(qiáng)風(fēng)化深度11.0 m～14.0 m，強(qiáng)風(fēng)化下限高程1319 m～1322 m，河床基坑開挖后出露的地層巖性與初設(shè)資料一致。

初設(shè)階段推測(cè)河床斷層F20 未從河床通過，河床段趾板基礎(chǔ)巖體為連續(xù)的層狀巖體，其強(qiáng)風(fēng)化深度為8.0 m～10.0 m，較初設(shè)階段推測(cè)的強(qiáng)風(fēng)化深度抬高了3 m～4 m，節(jié)理裂隙弱發(fā)育，無軟弱夾層及泥化夾層分布，進(jìn)入弱風(fēng)化巖體后裂隙弱發(fā)育且膠結(jié)良好，基坑內(nèi)未顯巖溶現(xiàn)象，巖體完整，河床布置聲波檢測(cè)孔巖體波速為4121 m/s～4238 m/s，由此河床趾板建基面高程為1322 m～1324 m，建基面抬高3.0 m～5.1 m。河床趾板基礎(chǔ)照片見圖1。

圖1 河床趾板基礎(chǔ)照片

3.2 左岸趾板

初設(shè)資料左岸覆蓋層深度0～1.0 m，強(qiáng)風(fēng)化厚度4.0 m～6.0 m，強(qiáng)風(fēng)化深度12.0 m～14.0 m，左岸趾板開挖后出露的地層巖性與初設(shè)資料一致。

樁號(hào)趾0+174～0+223 巖體強(qiáng)風(fēng)化深度8.6 m～18.0 m，趾0+230～0+266 強(qiáng)風(fēng)化深度5.1 m～10.0 m。在趾0+174～0+223 段巖體強(qiáng)風(fēng)化深度比初設(shè)資料深3.6 m～11.0 m，趾0+230～0+266 段巖體強(qiáng)風(fēng)化深度比初設(shè)資料深1.5 m～3.0 m。左岸趾板巖體風(fēng)化深度較初設(shè)資料加深主要由于原河床推測(cè)的F20 斷層及f1斷層從左岸坡通過，斷層F20 從趾0+217～0+218 處通過，斷層f1 從趾0+217～0+218 處通過，受斷層破碎帶及影響帶的影響，巖體強(qiáng)風(fēng)化厚度變大，節(jié)理裂隙發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化帶內(nèi)裂隙張開夾泥等，趾板基礎(chǔ)在趾0+174～0+223 段置于1328 m～1330 m高程，趾0+230～0+266 段置于1342 m～1344 m 高程，建基面加深1.5 m～11.0 m，左岸在1328 m 布置聲波檢測(cè)孔巖體波速為2667 m/s～4762 m/s，巖體進(jìn)入弱風(fēng)化巖體，節(jié)理裂隙弱發(fā)育，無貫通控制性裂隙，趾板開挖未見巖溶現(xiàn)象，左岸趾板基礎(chǔ)照片見圖2。

圖2 左岸趾板基礎(chǔ)照片

3.3 右岸趾板

右岸趾板地形條件完整，為順向坡，開挖后趾板基礎(chǔ)巖體為弱風(fēng)化巖體，由于初設(shè)階段推測(cè)的F20 斷層未從河床段通過，河床段開挖深度減少，以至于右岸坡因切腳開挖產(chǎn)生滑動(dòng)的巖體減少，右岸趾板基礎(chǔ)相對(duì)初設(shè)資料有所抬高，在靠近河床段趾板建基面抬高約3.0 m，在壩頂附近趾板建基面抬高約1.0 m。巖體裂隙主要發(fā)育在強(qiáng)風(fēng)化帶巖體中，緩傾角裂隙受層面控制，延伸短，規(guī)模小，軟弱夾層在強(qiáng)風(fēng)化帶發(fā)育，右岸在1334 m布置聲波檢測(cè)孔巖體波速為3448 m/s～5128 m/s，進(jìn)入弱風(fēng)化巖體后裂隙弱發(fā)育且膠結(jié)良好，逐漸殲滅，無貫通控制性裂隙，壩肩開挖未見巖溶現(xiàn)象，右岸趾板基礎(chǔ)照片見圖3。

圖3 右岸趾板基礎(chǔ)照片

4 斷層F20 對(duì)趾板基礎(chǔ)選擇影響

在初設(shè)階段通過地表地質(zhì)測(cè)繪及野外勘探，推測(cè)斷層F20 從河床通過， 斷層性質(zhì)為壓扭性，呈N75°～90°E 方向延伸，傾SE，傾角75°～90°，地表可見斷層破碎帶寬約4 m～8 m，破碎帶物質(zhì)為方解石膠結(jié)角礫巖，并見風(fēng)化溶蝕，沖填?yuàn)A泥。趾板基礎(chǔ)地質(zhì)建議置于弱風(fēng)化巖體上，受斷層破碎帶及影響帶影響，河床段趾板基礎(chǔ)建基面高程為1317.2 m，趾板右岸邊坡結(jié)構(gòu)為順向坡，為保證右岸邊坡穩(wěn)定，趾板基礎(chǔ)置于弱風(fēng)化巖體，對(duì)右岸開挖邊坡進(jìn)行支護(hù)或不能切腳開挖。

開挖揭露河床段趾板基礎(chǔ)巖體為連續(xù)的層狀巖體，其強(qiáng)風(fēng)化深度為8.0 m～10.0 m，強(qiáng)風(fēng)化下限高程1323 m～1324 m，河床趾板建基面較初設(shè)階段抬高了3.0 m～5.1 m，河床趾板開挖至1322.0 m 高程巖體為弱風(fēng)化巖體中上部，巖體強(qiáng)度較高，巖體完整性好，能滿足趾板建基面持力層要求。右岸趾板開挖邊坡為順向坡，開挖后趾板基礎(chǔ)巖體為弱風(fēng)化巖體，由于F20 斷層未從河床段通過，河床段開挖深度減少，以至于右岸坡因切腳開挖產(chǎn)生滑動(dòng)的巖體減少，右岸趾板基礎(chǔ)在靠近河床段趾板建基面抬高約3.0 m，在壩頂附近趾板建基面抬高約1.0 m。

斷層F20 從趾0+217～0+218 處通過，斷層f1 從趾0+217～0+218 處通過，為滿足趾板基礎(chǔ)要求，對(duì)地質(zhì)缺陷部位需進(jìn)行處理，對(duì)該兩處斷層破碎帶進(jìn)行擴(kuò)挖換填處理，并進(jìn)行帷幕、固結(jié)灌漿處理，增強(qiáng)趾板基礎(chǔ)巖體整體性和巖體強(qiáng)度。

5 結(jié)語

興仁縣尖山水庫(kù)屬于貴州省水利建設(shè)生態(tài)建設(shè)石漠化治理綜合規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目，為鄉(xiāng)鎮(zhèn)供水和農(nóng)田灌溉。壩址的地形地質(zhì)條件為尖山水庫(kù)面板堆石壩壩型提供先決條件。通過施工前期的開挖揭露，斷層的分布位置、規(guī)模及膠結(jié)等情況對(duì)趾板建基面的選擇有一定的影響，結(jié)合斷層的特性和面板堆石壩的適應(yīng)性，通過檢測(cè)手段、地質(zhì)缺陷處理、穩(wěn)定計(jì)算等復(fù)核工作，對(duì)趾板建基面進(jìn)行二次調(diào)整，使得面板堆石壩壩體設(shè)計(jì)更加科學(xué)合理，可為工程建設(shè)進(jìn)度取得寶貴的時(shí)間，對(duì)類似工程提供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。