新疆某水庫壩址處崩坡積堆積體工程地質條件及評價

孫倩 新疆塔里木河流域工程建設處

近些年國內泥石流、尾礦壩、滑坡等各類災害頻發，有些是自然災害，有些是人類工程活動引發的。而這其中人類工程活動或者自然形成的各類崩坡積物在外部環境的改變下發生的破壞占據了主導地位。大量的理論研究和工程實踐表明：崩坡積物發生災變的根本原因在于組成斜坡的巖土體性質、結構構造和斜坡的外形，這些因素決定了滑坡發生與否及其類別的內部條件。水的作用、地震和人為因素則是誘導或促使其加速滑移的外部條件。外因的改變使得巖土介質的物理力學性質發生了改變，這是外因通過內因起作用的辯證機制所決定的。本文以新疆南疆某在建水庫為研究對象，分析該水庫上、下壩線處崩坡積堆積體的地質條件及評價，對壩線的選擇及保護壩址岸坡穩定提供科學依據。

1.壩址區地形地貌

壩址區位于YN河出山口上游約6km處，屬中山峽谷地貌。左岸山體雄厚陡峭，地形起伏，岸坡走向328°整體呈凸岸面，岸坡上緩下陡，局部呈陡崖狀。高程2648m以上岸坡坡度為30-40°，高程2648m以下岸坡坡度為50-80°。岸坡大部分為基巖出露，局部被坡積物所覆蓋。該岸坡沖溝發育，規模均不大。壩軸線下游約250m處左岸發育Ⅰ～Ⅱ級階地。右岸山體雄厚，岸坡總體走向334°，地形起伏，呈溝梁相見的梳狀地形。岸坡上緩下陡，壩軸線上游坡腳處局部倒懸，高程2592m以上岸坡坡度35-45°，高程2592m以下岸坡坡度為50-70°，岸坡表層大部分被風積、崩坡積物所覆蓋，局部基巖出露，呈陡坎狀。壩軸線處發育9#、10#兩條沖溝，由坡頂延伸至河床處，9#沖溝走向50°，溝底寬3～7m，溝坡較陡，坡度30～45°，溝深6～18m，溝底高程2592～2680m；10#沖溝走向65°，溝底寬5～8m，溝深12～30m，溝底高程2594-2800m。右岸斷續發育I～Ⅲ級階地，分布于壩軸線上、下游，因采金活動，1～Ⅱ級階地局部殘留，階面上現狀多為人工堆積物，Ⅲ級階地相對完整，表層多被崩坡積碎石土覆蓋。

2.崩坡積堆積體工程地質條件及評價

2.1 上壩線兩岸崩坡積堆積體的工程地質條件及評價

2.1.1 工程地質條件

左岸坡腳和坡面較緩處斷續分布崩坡積堆積體，整體分布高程2564-2640m，崩坡積堆積體巖性主要為含土塊碎石，雜色，松散～稍密，干燥～稍濕，厚4～9m，表層含土量較高，局部土層厚度較大。崩坡積堆積體中塊石、碎石呈棱角狀，無磨圓，母巖成份為灰黑、灰白色變質混合巖和紫紅色變質砂巖，粒徑不均一，分選性差右岸高程2640m以下連續分布崩坡積堆積體，崩坡積堆積體主要巖性為碎塊石，其上部覆蓋低液限粉土，底部為漂卵礫石。低液限粉土，土黃色，松散，干燥，一般厚度6.0m；含土塊碎石，雜色，松散～稍密，干燥～稍濕，一般厚度6.0-14.0m，最厚處達23.0m，局部層位含粉土夾層，塊石、碎石呈棱角狀，無磨圓，母巖成份為灰黑、灰白色變質混合巖和紫紅色變質砂巖，粒徑不均一，分選性差；漂卵礫石，青灰色，干密實，厚度1.0-1.5m，分布面積較小。

2.1.2 工程地質評價及處理措施

低液限粉土，密實程度低，具高壓縮性；土塊碎石，巖性復雜，粒徑懸殊，分選性差，結構不均一，密實程度低，具架空結構，具高壓縮性；漂卵礫石，屬強透水層，階地卵礫石層厚度不大、分布范圍小，考慮其密實度與壩體料填筑密實程度可能存在差異，產生不均勻沉降，以上地質結構體不宜作為心墻和壩殼基礎。建議清除心墻基礎和壩體輪廓范圍內的全部覆蓋層。壩體范圍內覆蓋層面積約為5.5萬m2，左岸厚度4.0～9.0m；右岸厚度4.0～23.0m，壩體范圍內估算(平行斷面法)方量左岸10.8萬m3、右岸43.5萬m3，總計約54.3萬m3。建議開挖邊坡坡比，低液限粉土臨時1:1.75，漂卵礫石和含士塊碎石臨時1:1，坡高大于10.0m設置馬道。

2.2 下壩線崩坡積堆積體的工程地質條件及評價

2.2.1 工程地質條件

岸崩坡積堆積體多沿基巖坡腳以下緩坡面分布，按崩坡積堆積體分布高程和分布形態，將崩坡積堆積體分布為上、下兩部分公上部分布高程2610-2700m，崩坡積堆積體沿岸坡坡面呈條帶狀分布，北東向長0～90.0m，北西向寬25.0-135.0m；下部分布高程2572-2610m，崩坡積堆積體沿河流方向呈長條狀分布，北西向長150.0-155.0m，南東向寬40.0～50.0m。崩坡積堆積體巖性主要為含土塊碎石，雜色，松散～稍密，干燥一稍濕，表層含土量較高，局部土層厚度較大。崩坡積堆積體中塊石、碎石呈棱角狀，無磨圓，母巖成份為灰黑、灰白色變質混合巖和紫紅色變質砂巖，粒徑不均一，分選性差，右岸岸坡地形起伏，沖溝發育，岸坡高程2590-2700m之間，表層多分布崩坡積堆積體，大部分分布于正常蓄水位以上及壩軸線后下游右岸，岸坡坡度30°-45°；高程2590m以下，大部分基巖出露，岸坡坡度60°-75°，局部倒懸。右岸坡崩坡積堆積體分布較為普遍，且不規律。崩坡積堆積體巖性主要為含土塊碎石，雜色，松散稍密干燥稍濕，塊石、碎石呈棱角狀，母巖成份為灰黑、灰自色變質混合巖，粒徑不均分選性差，據鉆孔資料，孔內連續取出長10～40cm柱狀巖心，該層中分布有孤石。

2.2.2 工程地質評價及處理措施

崩坡積含土塊碎石表層含土量高，成份混雜，粒徑懸殊，分選性差，結構不均一，密實程度低，塊碎石間孔隙較大，無充填或少量充填，呈疏松架空結構。該層承載變形能力較差，壓縮變形量大，不宜作為天然壩殼基礎，建議壩體范圍內全部清除。

左岸壩體輪廓內分布面積約為1.1萬m2，一般厚度6.0～8.0m，局部厚度大于14.0m；壩體范圍內估算(平行斷面法)方量約8.7萬m3。建議崩坡積含土塊碎石層開挖臨時邊坡坡比1:1.0。

右岸壩體范圍內崩坡積堆積體分布不連續，總面積約為1.61萬m2，厚度3.5～26.8m，對分布位置不同的崩坡積堆積體采用平行斷面法估算方量約24.46萬m3。該層開挖邊坡穩定性差，建議崩坡積含土塊碎石層開挖邊坡坡比水久1:1.5，建議分層開挖，坡高控制不易超過10m，壩體以上設置碎落臺，坡面采取清除危巖體、坡面防護、支擋及排水等設施。

3.結論

通過對上、下壩軸線兩岸崩坡積堆積體的工程地質評價，可以得出：該水庫上、下壩軸線處兩岸崩坡積堆積含土塊碎石層，松散，局部呈架空結構，密實程度低，均一性差，沉降變形大，強度差，不能作為大壩地基，須全部清除。上壩線清除約54.3萬m3，下壩線清除約24.46萬m3，從現有地質結構體的狀況、解決崩坡積堆積體的措施，以及清廢工程量上比較，下壩線均優于上壩線。