新疆某水库坝址处崩坡积堆积体工程地质条件及评价

孙倩 新疆塔里木河流域工程建设处

近些年国内泥石流、尾矿坝、滑坡等各类灾害频发，有些是自然灾害，有些是人类工程活动引发的。而这其中人类工程活动或者自然形成的各类崩坡积物在外部环境的改变下发生的破坏占据了主导地位。大量的理论研究和工程实践表明：崩坡积物发生灾变的根本原因在于组成斜坡的岩土体性质、结构构造和斜坡的外形，这些因素决定了滑坡发生与否及其类别的内部条件。水的作用、地震和人为因素则是诱导或促使其加速滑移的外部条件。外因的改变使得岩土介质的物理力学性质发生了改变，这是外因通过内因起作用的辩证机制所决定的。本文以新疆南疆某在建水库为研究对象，分析该水库上、下坝线处崩坡积堆积体的地质条件及评价，对坝线的选择及保护坝址岸坡稳定提供科学依据。

1.坝址区地形地貌

坝址区位于YN河出山口上游约6km处，属中山峡谷地貌。左岸山体雄厚陡峭，地形起伏，岸坡走向328°整体呈凸岸面，岸坡上缓下陡，局部呈陡崖状。高程2648m以上岸坡坡度为30-40°，高程2648m以下岸坡坡度为50-80°。岸坡大部分为基岩出露，局部被坡积物所覆盖。该岸坡冲沟发育，规模均不大。坝轴线下游约250m处左岸发育Ⅰ～Ⅱ级阶地。右岸山体雄厚，岸坡总体走向334°，地形起伏，呈沟梁相见的梳状地形。岸坡上缓下陡，坝轴线上游坡脚处局部倒悬，高程2592m以上岸坡坡度35-45°，高程2592m以下岸坡坡度为50-70°，岸坡表层大部分被风积、崩坡积物所覆盖，局部基岩出露，呈陡坎状。坝轴线处发育9#、10#两条冲沟，由坡顶延伸至河床处，9#冲沟走向50°，沟底宽3～7m，沟坡较陡，坡度30～45°，沟深6～18m，沟底高程2592～2680m；10#冲沟走向65°，沟底宽5～8m，沟深12～30m，沟底高程2594-2800m。右岸断续发育I～Ⅲ级阶地，分布于坝轴线上、下游，因采金活动，1～Ⅱ级阶地局部残留，阶面上现状多为人工堆积物，Ⅲ级阶地相对完整，表层多被崩坡积碎石土覆盖。

2.崩坡积堆积体工程地质条件及评价

2.1 上坝线两岸崩坡积堆积体的工程地质条件及评价

2.1.1 工程地质条件

左岸坡脚和坡面较缓处断续分布崩坡积堆积体，整体分布高程2564-2640m，崩坡积堆积体岩性主要为含土块碎石，杂色，松散～稍密，干燥～稍湿，厚4～9m，表层含土量较高，局部土层厚度较大。崩坡积堆积体中块石、碎石呈棱角状，无磨圆，母岩成份为灰黑、灰白色变质混合岩和紫红色变质砂岩，粒径不均一，分选性差右岸高程2640m以下连续分布崩坡积堆积体，崩坡积堆积体主要岩性为碎块石，其上部覆盖低液限粉土，底部为漂卵砾石。低液限粉土，土黄色，松散，干燥，一般厚度6.0m；含土块碎石，杂色，松散～稍密，干燥～稍湿，一般厚度6.0-14.0m，最厚处达23.0m，局部层位含粉土夹层，块石、碎石呈棱角状，无磨圆，母岩成份为灰黑、灰白色变质混合岩和紫红色变质砂岩，粒径不均一，分选性差；漂卵砾石，青灰色，干密实，厚度1.0-1.5m，分布面积较小。

2.1.2 工程地质评价及处理措施

低液限粉土，密实程度低，具高压缩性；土块碎石，岩性复杂，粒径悬殊，分选性差，结构不均一，密实程度低，具架空结构，具高压缩性；漂卵砾石，属强透水层，阶地卵砾石层厚度不大、分布范围小，考虑其密实度与坝体料填筑密实程度可能存在差异，产生不均匀沉降，以上地质结构体不宜作为心墙和坝壳基础。建议清除心墙基础和坝体轮廓范围内的全部覆盖层。坝体范围内覆盖层面积约为5.5万m2，左岸厚度4.0～9.0m；右岸厚度4.0～23.0m，坝体范围内估算(平行断面法)方量左岸10.8万m3、右岸43.5万m3，总计约54.3万m3。建议开挖边坡坡比，低液限粉土临时1:1.75，漂卵砾石和含士块碎石临时1:1，坡高大于10.0m设置马道。

2.2 下坝线崩坡积堆积体的工程地质条件及评价

2.2.1 工程地质条件

岸崩坡积堆积体多沿基岩坡脚以下缓坡面分布，按崩坡积堆积体分布高程和分布形态，将崩坡积堆积体分布为上、下两部分公上部分布高程2610-2700m，崩坡积堆积体沿岸坡坡面呈条带状分布，北东向长0～90.0m，北西向宽25.0-135.0m；下部分布高程2572-2610m，崩坡积堆积体沿河流方向呈长条状分布，北西向长150.0-155.0m，南东向宽40.0～50.0m。崩坡积堆积体岩性主要为含土块碎石，杂色，松散～稍密，干燥一稍湿，表层含土量较高，局部土层厚度较大。崩坡积堆积体中块石、碎石呈棱角状，无磨圆，母岩成份为灰黑、灰白色变质混合岩和紫红色变质砂岩，粒径不均一，分选性差，右岸岸坡地形起伏，冲沟发育，岸坡高程2590-2700m之间，表层多分布崩坡积堆积体，大部分分布于正常蓄水位以上及坝轴线后下游右岸，岸坡坡度30°-45°；高程2590m以下，大部分基岩出露，岸坡坡度60°-75°，局部倒悬。右岸坡崩坡积堆积体分布较为普遍，且不规律。崩坡积堆积体岩性主要为含土块碎石，杂色，松散稍密干燥稍湿，块石、碎石呈棱角状，母岩成份为灰黑、灰自色变质混合岩，粒径不均分选性差，据钻孔资料，孔内连续取出长10～40cm柱状岩心，该层中分布有孤石。

2.2.2 工程地质评价及处理措施

崩坡积含土块碎石表层含土量高，成份混杂，粒径悬殊，分选性差，结构不均一，密实程度低，块碎石间孔隙较大，无充填或少量充填，呈疏松架空结构。该层承载变形能力较差，压缩变形量大，不宜作为天然坝壳基础，建议坝体范围内全部清除。

左岸坝体轮廓内分布面积约为1.1万m2，一般厚度6.0～8.0m，局部厚度大于14.0m；坝体范围内估算(平行断面法)方量约8.7万m3。建议崩坡积含土块碎石层开挖临时边坡坡比1:1.0。

右岸坝体范围内崩坡积堆积体分布不连续，总面积约为1.61万m2，厚度3.5～26.8m，对分布位置不同的崩坡积堆积体采用平行断面法估算方量约24.46万m3。该层开挖边坡稳定性差，建议崩坡积含土块碎石层开挖边坡坡比水久1:1.5，建议分层开挖，坡高控制不易超过10m，坝体以上设置碎落台，坡面采取清除危岩体、坡面防护、支挡及排水等设施。

3.结论

通过对上、下坝轴线两岸崩坡积堆积体的工程地质评价，可以得出：该水库上、下坝轴线处两岸崩坡积堆积含土块碎石层，松散，局部呈架空结构，密实程度低，均一性差，沉降变形大，强度差，不能作为大坝地基，须全部清除。上坝线清除约54.3万m3，下坝线清除约24.46万m3，从现有地质结构体的状况、解决崩坡积堆积体的措施，以及清废工程量上比较，下坝线均优于上坝线。