上庙水库区域地质条件分析

（韶关市水利水电勘测设计咨询有限公司，广东 韶关 512025）

拟建上庙水库距翁源县翁城镇约6km，距翁源县城约45km，交通条件便利。坝址以上控制集水面积19.1km2，是一座具有灌溉及农村供水等任务的小（1）型水库。工程主要任务是补充分析坝基岩层产状和裂隙发育情况，查明水库区水文地质、工程地质条件，对水库渗漏、库岸稳定、浸没和固体径流等问题做出评价，预测蓄水后可能引起的环境地质问题；查明坝址和其它建筑物区的工程地质条件并进行评价，为选定坝线、坝型和其它建筑物轴线位置及地基处理方案提供地质资料与建议；查明围堪及导流建筑物工程地质条件并进行评价。

1 坝址区工程地质条件及评价

1.1 工程地质条件

上庙水库区属山地河谷地带，中低山所环抱，连绵起伏，山脉多为自东北—西南走向，地势亦自东北向西南倾斜，山间为中小型盆地及河流冲积的阶地，原始地貌植被较发育，多为按树、杉树，以及低矮灌木与杂草，局部低洼地段主要种植农作物。

水库工程地质条件比较简单，地形和地质条件都比较优越，是良好的蓄水场地。区内中低山以土质边坡的斜坡及岩石陡坡为主，土质边坡坡积层覆盖薄，植被发育良好，若无人工开挖破坏及植被无破坏，产生固体径流可能性小，未发现有严重危害边坡稳定的软弱面及构造组合，也没有发现边坡失稳的迹象，边坡基本上是稳定的。

根据现场综合地质调查，工程区未发现大规模的崩塌、滑坡、泥石流等不良物理地质现象，只在坝址左岸下游山体发现有三处为山路（用途为伐树种树）开挖形成的浅层小滑坡不良地质现象，对工程安全的影响不大。

1.2 工程地质评价

1.2.1 水库渗漏

库区四周为中低山所环抱，地形封闭。库区大断裂未见发育，库盘由透水性差或相对隔水的寒武系下统（ε）青灰色、黄褐色中厚层状变质细砂岩、粉砂岩组成，在地形方面又没有缺口或低矮分水岭，不存在水库岩体渗漏和水库向邻近分水岭渗漏问题，具备成库条件。

1.2.2 库岸稳定

库区中低山以土质边坡的斜坡及岩石陡坡为主，土质边坡坡积层覆盖薄，植被发育良好，若无人工开挖破坏，植被无破坏，产生固体径流可能性小，土质边坡基本上是稳定的。库区岩层主要从右岸至左岸向山内倾斜，岩层倾角比较陡(55～65度)，与边坡交角较大，边坡比较稳定，目前未见有边坡失稳。水库运行后，水位提高幅度，对原岸坡稳定平衡影响小，局部库岸可能出现小规模小范围的崩塌，但较大规模的崩塌、滑坡等不良物理地质现象出现的可能性较小。

1.2.3 固体径流

库区四周是剥蚀构造—堆积区，以侵蚀下切为主，堆积较不发育，沟谷两岸生态环境较好，植被覆盖良好，斜坡稳定，坡面水土流失微弱，除人为破坏外，发生固体径流的可能性较小。

1.2.4 水库浸没

库区四周为中低山所环抱，地形封闭，为山地、林地，地下水位埋深大，库盘由透水性差或相对隔水的寒武系下统（ε）青灰色、黄褐色中厚层状变质细砂岩、粉砂岩组成，库区不存在浸没问题。

2 坝址地质条件论证

2.1 坝基开挖

坝址两岸都有粉质粘土覆盖，左岸厚约2.0～4.5m，右岸厚约2.5～3.5m。河床为厚约1.0～2.5m的漂卵石层覆盖，之下为弱风化细砂岩，两岸近河床的坡段有弱风化基岩露出。强风化粉砂岩分布在左右两岸，左岸厚13.5～22.1m，右岸厚15.5～18.7m，岩石含泥质，大部分变色，只有局部保持原有颜色，岩石组织结构大部分已破坏，风化节理裂隙发育，层理发育，岩体砌割破碎，完整性差。现场钻孔压水试验q=5.58～16.94Lu，岩体透水性中等-弱透水。室内实验饱和抗压强度平均值为16.9MPa，为较软岩（15MPa＜Rb＜30MPa），坝基岩体工程地质分类属CⅣ类，岩体强度低，抗变形能力差，不适宜作为坝基持力层，坝基开挖遇此层时建议挖除。

2.2 抗滑稳定分析

坝址所处位置为寒武系下统（ε）地层所组成的一个小型背斜构造的河床上，背斜轴部位于河床偏向左岸，左岸岩层倾向是倾向山体内与上游(NE)，右岸岩层倾向是倾向山体内与下游（SW），岩层倾向与两岸山坡体坡向相反。坝基岩体的节理裂隙比较发育，与两岸山体边坡方向交角都比较大，一般延展都较短，裂面较平直，多呈闭合状。从岩层总体产状和节理裂隙发育情况来说，对重力坝的稳定是有利的，坝址不存在影响大坝抗滑稳定的不利结构面组合。

2.3 渗透稳定分析

考虑到坝址所在地多为强风化和弱风化岩体，其完整性较差，因此在基础浇筑好之后，需要对坝基岩体进行固结灌浆处理，灌浆深度建议10～15m，以增加岩体的坚固性和抗渗性能，使强风化粉砂岩体得以利用，减少清基开挖量。基于现场钻孔压水试验q=1.61～17.6Lu，岩体透水性中等～弱透水，建议加强坝基的帷幕防渗处理，防渗帷幕深入到相对不透水岩体内，防渗帷幕上限线高程约191.5～235.29m。

此外，由于构成两岸坝肩的强风化粉砂岩岩体透水性中等透水～弱透水，弱风化细砂岩岩体透水性中等-弱透水，而且左岸坝肩条形山山体比右岸山体较单薄，条形山两侧分布有小冲沟存在，两侧山坡向山内凹，地形坡度过于急剧变缓，在地形上形成临空面，为了防止两岸坝肩绕渗，以及防止渗流对坝肩下游两岸边坡岩体稳定的影响，需要防渗帷幕处理从正常回水高程延伸10m（约1/5水头）。

3 坝线及坝型选择

上庙水库区域上坝线与下坝线相距约80m，所处地质背景一致，根据上、下坝线的地形地貌、覆盖层结构、基岩特性、地质构造、水文地质条件、存在的主要工程地质问题等综合因素，罗列上、下坝线工程地质条件主要差异主要有：

（1）上坝线左岸坝肩为条形山，山体比较单薄，条形山两侧分布有走向SE70°小冲沟1、走向NE79°小冲沟2存在，条形山两侧山坡向山内凹，地形坡度过于急剧变缓，在地形上形成临空面，没有较良好的地形和较厚的岩体支撑，对左岸坝肩稳定不利，左岸边坡平均坡度约34°，右岸边坡平均坡度约32°，形成左右两岸相对对称的地形，右岸坝肩山体比较雄厚，轴线长度196.4m，有利于布置水工建筑物。

（2）下坝线左岸坝肩为条形山，山体比较单薄，条形山两侧分布有走向SE70°小冲沟1、走向NE79°小冲沟2存在，条形山两侧山坡向山内凹，地形坡度过于急剧变缓，在地形上形成临空面，没有较良好的地形和较厚的岩体支撑，对左岸坝肩稳定不利，左岸边坡平均坡度约25°，右岸边坡平均坡度约37°，形成左岸稍缓、右岸稍陡的地形，右岸坝肩山体比较单薄，有走向NE38°小冲沟3存在，没有较良好的地形和较厚的岩体支撑，对右岸坝肩稳定不利，轴线长度189.1m，相对不利于布置水工建筑物。

（3）上下坝线河床冲积漂卵石层厚约1.0～2.5m，两岸强风化粉砂岩，岩体节理裂隙、层理发育，为较软质CⅣ类岩体，透水性中等-弱透水，不宜作为坝基持力层，开挖量大，上坝线现场钻孔压水试验q=5.58～16.94Lu，下坝线现场钻孔压水试验q=5.55～20.4Lu，上坝线左岸厚13.5～22.1m，右岸厚15.5～18.7m，下坝线左岸厚7.8～21.0m，右岸厚7.2～14.2m。

从坝线的地形地貌、覆盖层结构、基岩特性、地质构造、水文地质条件、存在的主要工程地质问题比较，上坝线优于下坝线，推荐上坝线为本工程的推荐坝线，适宜建混凝土重力坝。

4 结语

上庙水库坝址区地形地质条件较复杂，存在一定深度的裂隙、溶隙（局部可能存在溶洞）渗漏问题。为合理选定符合工程实际要求的技术性、经济性坝型和坝线，根据上、下坝线的地形地貌、覆盖层结构、基岩特性、地质构造、水文地质条件、存在的主要工程地质问题比较，对上庙水库坝址进行了详细论证分析，结果表明：上坝线优于下坝线，推荐上坝线为本工程的推荐坝线，适宜建混凝土重力坝。