新疆某水庫壩址處崩坡積堆積體工程地質(zhì)條件及評價

孫倩 新疆塔里木河流域工程建設(shè)處

近些年國內(nèi)泥石流、尾礦壩、滑坡等各類災(zāi)害頻發(fā)，有些是自然災(zāi)害，有些是人類工程活動引發(fā)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(huán)境的改變下發(fā)生的破壞占據(jù)了主導(dǎo)地位。大量的理論研究和工程實踐表明：崩坡積物發(fā)生災(zāi)變的根本原因在于組成斜坡的巖土體性質(zhì)、結(jié)構(gòu)構(gòu)造和斜坡的外形，這些因素決定了滑坡發(fā)生與否及其類別的內(nèi)部條件。水的作用、地震和人為因素則是誘導(dǎo)或促使其加速滑移的外部條件。外因的改變使得巖土介質(zhì)的物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變，這是外因通過內(nèi)因起作用的辯證機(jī)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(zhì)條件及評價，對壩線的選擇及保護(hù)壩址岸坡穩(wěn)定提供科學(xué)依據(jù)。

1.壩址區(qū)地形地貌

壩址區(qū)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(fā)育，規(guī)模均不大。壩軸線下游約250m處左岸發(fā)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(fēng)積、崩坡積物所覆蓋，局部基巖出露，呈陡坎狀。壩軸線處發(fā)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(xù)發(fā)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(xiàn)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(zhì)條件及評價

2.1 上壩線兩岸崩坡積堆積體的工程地質(zhì)條件及評價

2.1.1 工程地質(zhì)條件

左岸坡腳和坡面較緩處斷續(xù)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(zhì)混合巖和紫紅色變質(zhì)砂巖，粒徑不均一，分選性差右岸高程2640m以下連續(xù)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(dá)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(zhì)混合巖和紫紅色變質(zhì)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(zhì)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(fù)雜，粒徑懸殊，分選性差，結(jié)構(gòu)不均一，密實程度低，具架空結(jié)構(gòu)，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(chǎn)生不均勻沉降，以上地質(zhì)結(jié)構(gòu)體不宜作為心墻和壩殼基礎(chǔ)。建議清除心墻基礎(chǔ)和壩體輪廓范圍內(nèi)的全部覆蓋層。壩體范圍內(nèi)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(nèi)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(shè)置馬道。

2.2 下壩線崩坡積堆積體的工程地質(zhì)條件及評價

2.2.1 工程地質(zhì)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(tài)，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?qū)?5.0-135.0m；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?qū)?0.0～50.0m。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(zhì)混合巖和紫紅色變質(zhì)砂巖，粒徑不均一，分選性差，右岸岸坡地形起伏，沖溝發(fā)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(guī)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(zhì)混合巖，粒徑不均分選性差，據(jù)鉆孔資料，孔內(nèi)連續(xù)取出長10～40cm柱狀巖心，該層中分布有孤石。

2.2.2 工程地質(zhì)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。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(chǔ)，建議壩體范圍內(nèi)全部清除。

左岸壩體輪廓內(nèi)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(nèi)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(nèi)崩坡積堆積體分布不連續(xù)，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(wěn)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(shè)置碎落臺，坡面采取清除危巖體、坡面防護(hù)、支擋及排水等設(shè)施。

3.結(jié)論

通過對上、下壩軸線兩岸崩坡積堆積體的工程地質(zhì)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(jié)構(gòu)，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(xiàn)有地質(zhì)結(jié)構(gòu)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(yōu)于上壩線。