關(guān)于新疆二塘溝水庫左壩肩不穩(wěn)定體的認識

摘 要：本文通過對新疆二塘溝水庫工程左壩肩1#不穩(wěn)定體，對從勘察到施工期間的穩(wěn)定性進行分析評價。

關(guān)鍵詞：不穩(wěn)定巖體 巖層走向 真傾角

中圖分類號：P554 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（a）-0043-02

新疆二塘溝水庫位于鄯善縣二塘溝河山口以上14.5 km山區(qū)段，水庫地理位置：東經(jīng)89°54′～89°57′，北緯43°16′～43°19′，水庫距鄯善縣城約85 km，距烏魯木齊308 km，已有柏油路通往山口二塘溝河管理所，山口至壩址區(qū)，為河床卵礫石路面，路面狀況較好。

二塘溝水庫作為二塘溝河上一座控制性工程，是一個具有灌溉、石油供水、防洪等效益的綜合利用工程，建成后對實現(xiàn)鄯善縣四庫聯(lián)網(wǎng)起到重要的作用。總庫容2380萬 m3，攔河壩高64.80 m。壩長340 m，水庫工程規(guī)模為中型，工程等別為Ⅲ等，主要建筑物由攔河壩、溢洪道、導(dǎo)流兼泄洪洞、灌溉放水洞組成。

1 水庫及壩址區(qū)地質(zhì)概況

水庫壩址區(qū)位于中山區(qū)峽谷內(nèi)，庫區(qū)兩岸基巖山體雄厚，海拔1550～2000 m，相對高差100～550 m，谷坡坡角一般30°～70°，谷底寬120～500 m，呈“U”字型。庫區(qū)無較大規(guī)模的斷裂穿過，僅在兩岸發(fā)育一些低序次的NE、NNE向壓扭性、張扭性斷層，延伸長度一般200 m。

庫區(qū)出露的地層主要為上石炭統(tǒng)石人子溝組（C3s）英安巖、凝灰?guī)r和第四系地層，其巖性分述如下。

（1）上石炭統(tǒng)石人子溝組（C3s），巖性主要為凝灰?guī)r和英安巖。

①英安巖：主要分布在壩址區(qū)左岸及河床覆蓋層底部及右岸坡角處，另在壩址右岸上游僅局部出露，與右岸凝灰?guī)r呈侵入接觸，屬淺成侵入巖，為塊狀結(jié)構(gòu)，巖石堅硬、性脆。

②凝灰?guī)r：主要分布于壩址區(qū)右岸，另壩址左岸上部局部出露，以中厚層狀為主，由于褶皺作用的影響，巖層揉皺現(xiàn)象明顯，巖層產(chǎn)狀變化較大。產(chǎn)狀主要為285°～330°SW∠25°～40°，凝灰?guī)r層中局部夾薄層凝灰質(zhì)砂巖。弱風(fēng)化層飽和抗壓強度75 MPa，微新巖石飽和抗壓強度100 MPa。

（2）第四系主要有中～上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)沖積物及全新統(tǒng)洪坡積和坡積物。

2 大壩左壩肩工程地質(zhì)概況

壩軸線方向303°。左壩肩山體呈東西走向，寬度大于200 m，坡度為30°～40°山脊分布有Ⅳ級階地；山梁上游側(cè)為1#沖溝，坡度40°～50°；為下游為側(cè)Ⅱ、Ⅲ級階地，坡度15°～20°；山梁上游側(cè)地形較陡，下游側(cè)地形較緩。壩軸線位于山脊下游約50 m，大多基巖裸露，少量為坡積碎石和Ⅳ級階地砂卵石覆蓋，覆蓋厚度一般2～3 m，結(jié)構(gòu)較松散。基巖以塊狀英安巖為主，在1446 m高程以上，有少量凝灰?guī)r，厚度約10～20 m，產(chǎn)狀為300°～310°SW∠20°～40°，巖層走向與壩軸線基本平行，心墻開挖的上游邊坡，為切層坡，穩(wěn)定性差，需處理。

巖體中裂隙較發(fā)育，有NW、NNE、NEE向3組，裂隙面可見黃鐵礦氧化物，NW走向裂隙與開挖邊坡近于平行，傾向SW，為心墻上游開挖坡的坡外，有部分裂隙傾角緩于開挖邊坡角。

3 關(guān)于不穩(wěn)定體的論述

BT1不穩(wěn)定體主要位于壩線（樁號0+000～0+060）上游側(cè)，分布高程1465～1505 m，巖性為層狀凝灰?guī)r，順層裂隙發(fā)育，并發(fā)育有順層斷層，厚度10～20 m，方量約10000 m3。孤立不穩(wěn)定體巖層產(chǎn)狀為310°SW∠30°～45°，傾坡外偏下游，該不穩(wěn)定體受風(fēng)化剝蝕三面臨空（見照片1），后緣又被古河槽切割，切割深度10～15 m，不穩(wěn)定體孤立的分布于英安巖之上。在順層裂隙和順層斷層及凝灰?guī)r與英安巖的接觸面作為不穩(wěn)定體的滑動面（圖1）。

不穩(wěn)定體位于壩軸線上游，部分位于壩軸線頂部，在大壩心墻開挖過程中，將進一步挖斷其底滑面，影響穩(wěn)定。

左壩肩心墻基礎(chǔ)于2012年11月開始動工，12月底完成開挖。，開挖完成后，為確保施工安全，提出對余留不穩(wěn)定體進行支護，但因天氣寒冷，支護質(zhì)量不能保證，故未能及時支護，在2～3月表層不穩(wěn)定體沿層面（f 320°SW∠45°）垮塌（見照片2、圖1）。天氣回暖之后，對余留不穩(wěn)定體采取長錨桿支護。

在溢洪道和壩肩開挖過程中，將BT1上部孤立巖體及下部部分不穩(wěn)定體已挖除。開挖邊坡按設(shè)計邊坡（1∶0.5）開挖完成后，經(jīng)地質(zhì)編錄，該不穩(wěn)定體巖性為凝灰?guī)r，層狀構(gòu)造，為薄層狀，單層厚度5～10 cm，層面微波狀起伏，略粗糙，無充填物。下部巖層產(chǎn)狀320°SW∠45°，主要發(fā)育兩組斷層和裂隙，產(chǎn)狀為70°SE∠65°和順層裂隙320°SW∠45°，巖體受兩組斷層和裂隙相互切割，巖體完整性較差。巖層產(chǎn)狀及順層裂隙（斷層）與大壩上游開挖邊坡（走向為303°），夾角小（17°），且傾向坡外。經(jīng)計算得出，該巖層產(chǎn)狀在邊坡上的真傾角為41.7°，為中緩傾角，且緩于開挖邊坡，不利于邊坡穩(wěn)定，在開挖完成后出現(xiàn)滑塌，滑動面為順層斷層（裂隙）（見圖3）。

4 結(jié)論

二塘溝水庫左壩肩不穩(wěn)定體巖性為層狀凝灰?guī)r，在山體形成過程中，受到物理化學(xué)風(fēng)化，凝灰?guī)r頂部形成孤立危巖體；不穩(wěn)定體下層巖體巖性為英安巖，與凝灰?guī)r呈侵入接觸，屬淺成侵入巖，為塊狀結(jié)構(gòu)，巖石堅硬、性脆。不穩(wěn)定體巖性為層狀凝灰?guī)r，呈中緩傾角、發(fā)育順層斷層及裂隙，且?guī)r層走向與壩線走向近乎平行，且傾向下游，在施工過程中，不利于大壩上游開挖邊坡的穩(wěn)定。大壩為瀝青混凝土心墻壩，后采用瀝青混凝土心墻及砂礫石回填至1478 m高程，故預(yù)留不穩(wěn)定體對大壩整體安全穩(wěn)定無影響。