瀑布溝庫區(qū)漢源縣城消落區(qū)防護(hù)工程勘察

謝劍明，胡 帥，王能峰

（中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司，四川成都 610072）

瀑布溝庫區(qū)漢源縣城消落區(qū)防護(hù)工程勘察

謝劍明，胡 帥，王能峰

（中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司，四川成都 610072）

瀑布溝水庫庫容大、庫岸長，庫區(qū)岸坡地質(zhì)復(fù)雜，水庫蓄水后改變了原有庫區(qū)和庫岸地質(zhì)環(huán)境，新形成的水庫消落區(qū)庫岸受庫水動力作用強(qiáng)烈。水庫庫岸在水庫蓄水后出現(xiàn)了變形破壞現(xiàn)象，影響了庫岸環(huán)境，需進(jìn)行庫岸防護(hù)。消落區(qū)庫岸防護(hù)工程勘察往往不同于常規(guī)水利水電工程勘察，具有防護(hù)治理、生態(tài)環(huán)境等綜合要求。本文以瀑布溝庫區(qū)消落區(qū)綜合治理工程的庫岸防護(hù)工程勘察為例，概述其勘察方法和勘察內(nèi)容以及工程地質(zhì)評價等。

瀑布溝；消落區(qū)；庫岸防護(hù)；勘察

0 前 言

瀑布溝水庫正常蓄水位850.00 m，死水位790.00 m，總庫容53.37億m3。正常蓄水位時，水庫主庫（大渡河）回水77 km，支庫（流沙河）回水12 km。

漢源縣城消落區(qū)位于瀑布溝水庫庫中流沙河支庫蘿卜崗段，其后緣870 m高程以上為漢源新縣城。漢源縣城前緣的消落水位變幅達(dá)40 m。瀑布溝水庫蓄水以來，縣城前緣消落區(qū)相繼出現(xiàn)了一系列塌岸、塌滑變形等現(xiàn)象，需要對該區(qū)進(jìn)行庫岸防護(hù)。且該消落區(qū)位于新縣城附近，庫岸防護(hù)治理需考慮生態(tài)環(huán)境，保障人居環(huán)境安全，改善消落區(qū)景觀等要求。

1 勘察內(nèi)容和方法

本工程為綜合治理工程，具有庫岸防護(hù)和生態(tài)景觀功能，治理工程主要包括新縣城前緣景觀湖堤和景觀壩?？辈炷康闹饕獮椴槊骶坝^壩、堤岸、堤線和堤基的工程地質(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，為消落區(qū)、塌岸區(qū)庫岸防護(hù)和生態(tài)環(huán)境綜合治理提供設(shè)計依據(jù)。

地勘工作的技術(shù)依據(jù)為《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（SL188-2005）、《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50287-99）和《城鄉(xiāng)規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（CJJ57-2012）。

勘察主要采用地質(zhì)調(diào)查測繪、鉆探取芯、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗、重力觸探試驗、巖土體室內(nèi)物理力學(xué)試驗等綜合勘察方法進(jìn)行。

對于景觀湖堤工程，勘察布置結(jié)合庫岸防護(hù)工程特點進(jìn)行布置。場地區(qū)共布置取芯鉆孔44個，取芯鉆孔布置主要沿堤防軸線及垂直軸線進(jìn)行布置，點、線間距按規(guī)范分別確定為點距150～200 m、線距300～400 m；橫剖面上布置2～3孔，孔距20～200 m；地質(zhì)條件簡單地段取高值，地質(zhì)條件復(fù)雜地段鉆孔加密取低值，單孔深度15～35 m。對于景觀壩工程，勘察布置主要根據(jù)壩軸線布置。

2 基本地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

工程區(qū)位于流沙河右岸高程790～870 m的條形斜坡地帶，長約4.4 km，寬約200～500 m，面積約2.0 km2。岸坡地形坡度較緩，坡度一般為10°～25°。該條形斜坡縱向上具南東低北西高，地形坡度起伏不大的特點，但受巖性、構(gòu)造及沖溝發(fā)育程度的影響存在一定的差異性和區(qū)段性。

工程區(qū)岸坡沖溝發(fā)育，相對切割深。因新縣城開挖棄渣堆積，部分沖溝溝谷形態(tài)已不明顯，且部分沖溝溝床已發(fā)生改道，在松林溝至油房石溝段之間岸坡形成了弧形港灣。

2.2 地層巖性

工程區(qū)地層成因和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分布的覆蓋層按其成因、物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特征和性狀可分為8大類：⑧人工堆積塊碎石土（）、⑦沖積堆積粉土（）、⑥坡殘積堆積含砂粉質(zhì)粘土（）、⑤沖洪積堆積粉質(zhì)粘土（）、④沖積堆積中細(xì)砂層（） 、③沖積堆積含漂砂卵礫石層（Qal）、②碎石土層（Qdl＋el、Qpl、Qdel）、①半膠結(jié)粉土夾粉細(xì)砂及黏土（）。

工程區(qū)基巖主要分布有：奧陶系下統(tǒng)（O1h）細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)頁巖及粘土巖，二疊系下統(tǒng)棲霞茅口組（P1q＋m）石灰?guī)r，三疊系上統(tǒng)白果灣組（T3bg）粉細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、頁巖，夾有煤線及薄層或透鏡體狀的煤層。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造

工程場地區(qū)未見有較大的斷層和強(qiáng)烈褶皺發(fā)育，宏觀上屬典型的單斜構(gòu)造區(qū)，地層產(chǎn)狀為N45°～65°W／（NE）∠10°～20°。場地區(qū)巖體內(nèi)層間錯動帶相對較發(fā)育，在深部微～微風(fēng)化巖體內(nèi)錯動帶閉合不顯現(xiàn)，僅在淺表受風(fēng)化卸荷等改造而顯現(xiàn)，錯動帶松弛張開，強(qiáng)度明顯降低，局部甚至弱化呈軟弱夾層。

奧陶系、二疊系、三疊系地層之間均呈假整合接觸，但奧陶系和二疊系之間接觸面平整，二疊系與三疊系之間接觸面有一定起伏差。

2.4 不良地質(zhì)現(xiàn)象

工程區(qū)為單斜順向坡地貌，物理地質(zhì)作用較發(fā)育，主要有：亂石崗滑坡、松林溝拉裂變形體、塌岸、采空區(qū)和沖溝洪流等。

2.4.1 亂石崗滑坡

該滑坡分布高程為785～980 m，滑坡長約400 m，平均寬480 m，面積為18.4萬m2，方量約277萬m3，屬巨型滑坡。其中高程865～980 m為主滑體，785～865 m為前緣次級滑體，主滑體厚14～24 m，前緣次級滑體厚20～35 m。整個滑坡體地形坡度10°～15°，前緣一帶較緩，中部高程930 m處形成一寬約60 m的平臺，后緣形成陡壁，兩側(cè)有泉點出露。

該滑坡的成因機(jī)制是由于O11-3巖體內(nèi)發(fā)育有順層泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖軟弱夾層，與兩組陡傾裂隙形成不利組合，在地下水及重力作用下，形成牽引式基巖順層滑坡。后緣主滑體于蓄水前已采用抗滑樁進(jìn)行了工程治理。經(jīng)穩(wěn)定性分析和評價整體處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。水庫蓄水運行后，坡體整體基本穩(wěn)定。

亂石崗前緣次級滑坡方量約32.4萬m3，屬深層中型土體滑坡?；掳l(fā)育于奧陶系砂巖與覆蓋層界面，滑帶為粘土層及含礫石粘土層，滑體物質(zhì)為含碎石粉質(zhì)粘土。經(jīng)穩(wěn)定性分析和評價前緣次級滑坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2.4.2 松林溝拉裂變形體

該拉裂變形體位于松林溝和回龍溝之間，分布高程為820～875 m之間，沿坡長230 m，橫坡向?qū)?30 m，面積約3 000 m2，方量約3萬m3，巖層為（）細(xì)砂巖夾軟弱泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖。拉裂變形體發(fā)育于）細(xì)砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖中，其底界為紫紅色泥巖。

其變形機(jī)制是由于流沙河河谷切割，使斜坡變陡，且松林溝、回龍溝的切割造成側(cè)緣臨空，以及粘土巖遇水后形成的緩傾角的軟弱面，巖體卸荷裂隙追蹤形成的陡傾角裂隙切割而產(chǎn)生沿緩傾角層面滑移，沿陡傾角裂隙的拉裂。拉裂變形體內(nèi)巖層產(chǎn)狀與正常產(chǎn)狀基本一致，卸荷作用強(qiáng)烈，拉裂縫產(chǎn)狀為N65°E／NW∠72°，拉裂縫貫穿松林溝和回龍溝，普遍張開2～10 cm，下寬上窄，部分充填次生泥及塊碎石?？傮w變形特征為，往臨空面方向變形較大，沖溝切割越深，裂隙深度變大。

拉裂變形體蓄水前天然狀況處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。水庫蓄水前，新縣城開挖建設(shè)，在拉裂變形體前緣表部采用壓腳等工程治理，使拉裂變形體穩(wěn)定性增加。水庫蓄水運行至今，經(jīng)現(xiàn)場巡視發(fā)現(xiàn)，拉裂變形體整體穩(wěn)定。

2.4.3 塌 岸

（1）無名溝至肖家溝段。該段岸坡地形坡度一般為22°～25°。表部人工堆積塊碎石土結(jié)構(gòu)松散，夾雜有水泥、磚塊等，水庫蓄水運行后，人工堆積岸坡淺表層發(fā)生塌岸變形破壞。經(jīng)預(yù)測塌岸寬度97～108 m，塌岸高度40～52m，后緣高程868～869 m。瀑布溝水電站蓄水運行至今，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查測繪，該段堤岸局部塌岸。

（2）肖家溝至油房石溝段。該段堤岸因新縣城開挖建設(shè)堆積棄渣變化較大，地形坡度一般為10°～20°。該段堤岸人工棄渣堆積體有2處，分別為建渣場堆積體、漢源污水廠堆積體。

建渣場棄渣堆積體：分布于肖家溝與小水塘溝之間，順河長約500 m，橫河寬約200～250 m。人工棄渣堆積力學(xué)性質(zhì)較差，水庫蓄水運行后，堆積體發(fā)生變形破壞。

漢源污水廠堆積體：分布于漢源污水廠上游，順河長約110 m，橫河寬約160 m，在污水廠外側(cè)墻布置有抗滑樁。水庫蓄水運行后，堆積體發(fā)生變形破壞。

經(jīng)預(yù)測建渣場堆積體塌岸寬度73～119 m，塌岸高度67～75 m，后緣高程870～873 m；漢源污水廠堆積體塌岸寬度59 m，塌岸高度47 m，后緣高程861 m。

2.4.4 采空區(qū)

采空區(qū)分布于工程區(qū)下游石墩子大橋附近，主要是當(dāng)?shù)匦∫?guī)模開采二疊系石灰?guī)r形成的空洞，在1號采石場溝右側(cè)可見3個采石洞口，洞口高約5～8 m，頂板厚度約10 m。1996年開始開采，2003年5月停采。高程在820～900 m之間，呈長條形展布，總體走向呈SW15°展布，全長160 m，寬20～40 m，總開采方量約20萬m3。采空區(qū)破壞了場地和地形的完整性。

2.4.5 沖溝洪流

工程區(qū)堤岸沖溝發(fā)育，相對切割較深，從上游到下游規(guī)模較大的沖溝依次分布有鄭家溝、童子溝、龍?zhí)稖希闪譁?、小潘家溝、肖家溝，小水塘溝、油房石溝?號采石場溝等，溝內(nèi)總體坡降一般15%～30%，沖溝多呈V字形，切割相對深而窄，雨季有流水，溝水總體由南西向北東匯入流沙河，均屬季節(jié)性流水溝。消落區(qū)堤岸沖溝無歷史泥石流活動痕跡，但溝谷暴雨季節(jié)可能會發(fā)生洪流等自然災(zāi)害。因新縣城開挖棄渣堆積，部分沖溝溝谷形態(tài)已不明顯，且部分沖溝溝床已發(fā)生改道。

2.5 水文地質(zhì)條件

工程區(qū)地下水以基巖裂隙水為主，局部覆蓋層有孔隙水；補(bǔ)給主要靠大氣降雨，排泄主要向流沙河。有5處泉點出露，流量均很小且不穩(wěn)定，受季節(jié)變化影響較大，雨季水量稍大，旱季水量極小。

3 堤岸工程地質(zhì)分區(qū)及評價

漢源縣城消落區(qū)岸坡防護(hù)工程分為兩個區(qū)域：碧水灣防護(hù)區(qū)和松林溝防護(hù)區(qū)。防護(hù)區(qū)后緣擬填筑造地，作為城市建設(shè)用地。其余段擬在天然岸坡上布置生態(tài)景觀設(shè)施。

碧水灣防護(hù)區(qū)位于漢源新縣城蘿卜崗前緣，上游端位于何家溝溝口右岸，下游端位于漢源縣污水處理廠上游，防護(hù)堤軸線全長約1.4 km。碧水灣防護(hù)區(qū)新增造地面積6.17 hm2，濱湖路至填筑邊界線范圍內(nèi)可用于城市建設(shè)用地面積增加32.73 hm2。

松林溝防護(hù)區(qū)上游端位于龍?zhí)稖蠝峡谟野?，下游端位于小潘家溝溝口上游，防護(hù)堤軸線全長約0.5 km。松林溝防護(hù)區(qū)新增造地面積3.07 hm2，濱湖路至填筑邊界線范圍內(nèi)可用于城市建設(shè)用地面積增加3.27 hm2。

根據(jù)工程區(qū)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)現(xiàn)象、水文地質(zhì)條件分析，將工程區(qū)堤岸分為6個工程地質(zhì)單元區(qū)段，即：石龍廟至龍?zhí)稖隙巍執(zhí)稖现了闪譁隙?、松林溝至無名溝段、無名溝至肖家溝段、肖家溝至油房石溝段、油房石溝至石墩子大橋段。

考慮到本工程具有填筑造地作為城市發(fā)展用地或生態(tài)旅游、園林綠化休閑用地，以及具有堤岸防護(hù)功能，對各段堤岸工程地質(zhì)問題和場地穩(wěn)定性分析后，根據(jù)《城鄉(xiāng)規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（CJJ57-2012）的場地穩(wěn)定性分級評價和《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（SL 188-2005）的堤岸工程地質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)，各段岸坡場地穩(wěn)定性和堤岸穩(wěn)定性分級分別如表1所示。

根據(jù)《城鄉(xiāng)規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（CJJ57-2012），對各堤岸場地建設(shè)適宜性劃分見表2。

表1 場地穩(wěn)定性和堤岸穩(wěn)定性分級

4 結(jié) 論

本消落區(qū)防護(hù)工程勘察與常規(guī)水利水電工程水庫區(qū)勘察的主要區(qū)別在于，除按照常規(guī)水利水電工程水庫區(qū)勘察要求，即根據(jù)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（SL 188-2005）查明工程場地區(qū)、堤岸和堤基工程地質(zhì)條件外，并進(jìn)行工程場地區(qū)穩(wěn)定性和堤基穩(wěn)定性分區(qū)分段評價，在分區(qū)分級評價時，還結(jié)合《城鄉(xiāng)規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（CJJ57-2012）對各分區(qū)進(jìn)行工程建設(shè)適宜性分級評價，勘察成果對本消落區(qū)庫岸防護(hù)工程和生態(tài)景觀工程設(shè)計具有針對性和指導(dǎo)性。

表2 工程建設(shè)適宜性分級

［1]謝劍明，等.漢源縣城消落區(qū)綜合治理工程地質(zhì)勘察報告［R］.成都：中國水電顧問集團(tuán)成都勘測設(shè)計研究院有限公司，2013：1-78.

TV697

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1003-9805（2015）04-0040-04

2015-06-29

謝劍明（1977-），男，湖北京山人，高級工程師，從事地質(zhì)勘察工作。