ISSN1671 -2900 CN 43-134 7/TD
采矿技术第17卷第6期裂隙水
Mining Technology,Vol.17 ,No.6
207年1 1月
唐磊，顾钟平
(中国电建集团中南勘测设计研究院，湖南长沙410014)
摘要：贵州毕节的彝族少数民族地区，山高坡陡，上万亩耕地由于没有水利设施均为旱土，为早日实现民族地区脱贫致富，建设水库开展自流灌溉，使旱土变为良田成为发展良机。系统介绍了上、下坝址的工程地质条件，通过综合评价、比较，选择了下坝址，为水库 的安全运营打好了基础。
关键词：水库；坝址；工程地质
该水库位于贵州省毕节的彝族少数民族地区，地势南高北低，以中低山为主，地面高程1600〜 2900
m，有通乡公路，交通较便利。区内耕地面积上万亩，由于没有水利设施，全部为旱土，水库建成后可满足自流灌溉和部分提水灌溉，早日实现民族地区脱贫致富。
1选坝河段工程地质条件
区内受地质构造和岩性控制，山脉呈北东、东西 或北西走向，山岭连绵，沟壑纵横，在崇山峻岭之间镶嵌着面积不等的山间谷地和溶蚀盆地。本区大地构造单元属黔北台隆遵义断拱之毕节北东向构造变形区。区内北西向构造有桠都背斜、白果一龙洞山向斜和东西向独山一佳娃背斜等。北西向压性断裂主要有F^F:，分别距工程区6 k m和31 k m。
依据《中国地震动参数区划图》（GB18306 —2001)，本工程地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期0.35 s，地震基本烈度为见度。因此，本区域构造稳定条件较好。
河流选坝河段长700 m，高程2032〜2057 m，两岸地形较陡，河谷宽度19〜28 m。在选坝河段共选有两个坝址，分别为下坝址和上坝址，两坝址相距400 m(见图 1)。
1.1 下坝址
坝址为浅切中山峡谷地貌，河流宽26 m，河谷 呈“V”型，河床高程2038 m，左岸地形坡度35°右 岸42。〜57°在拟建坝轴线上游50 m处，为一已建的土石坝小水库，现设计坝顶高程2082.5 m，坝长 14
7 m，最大坝高41 m。
钻探揭露，坝址地层有：第四系冲洪积物，厚6.6m；残坡积物，厚0.5〜1.2 m；二迭系峨眉山玄武岩(P2p)：上部为凝灰岩，含泥岩碎块，属软岩，风化强烈、破碎，岩体完整性差，厚度3.7〜16.4 m，左岸分布高程2078〜2082 m，右岸分布高程2065〜2082 m；下部玄武岩，杏仁状构造，块状、厚层结构，隐晶 至细晶质，岩性坚硬，厚度大于200 m。 坝址未见有断裂构造分布，岩层产状：285°/SW Z5°〜20°。右岸坡脚陡崖卸荷裂隙与强弱风化基岩中的陡倾角节理裂隙发育，微张并充填钙质、硅质。 坝址基岩裂隙水主要赋存于风化岩体裂隙中，由两岸向河床排泄。左岸地下水埋深14〜23 m，水 力坡度26°右岸地下水埋深29 m，水力坡度18°。地下水水质类型为S O,2Ca2型水，对混凝土无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
坝址区岩体风化作用明显：岩体强风化主要是地表卸荷松弛带，岩体破碎，完整性差，多呈镶嵌结构。裂隙面蚀变为铁锈，左岸强风化带厚4.5〜 14.0 m，右岸厚16.9 m；弱风化带岩体下限埋深左岸 16.2 m，右岸 23.0 m，河床 5.8 m。
对坝基持力层的玄武岩进行了物理力学特性试验，成果表明：弱风化〜新鲜的玄武岩块体密度2.67〜2.
88 g/cm3 ，饱和抗压强度 42.5〜62.2 M P a，泊松比0.29〜0.26，纵波速度4887〜6112 m/s，属 中硬岩和坚硬岩；河床坝基玄武岩抗剪断强度指标：tgip=1.48，C=5.25 M P a。
1.2上坝址
坝址为冲蚀堆积河谷地貌，呈“V”型，两岸坡基本对称，坡度37°〜26°下陡上缓，植被较好，河谷宽度21 m，河床紧临左岸坡脚，河床高程2056 m。坝 轴线拟布置在两条支流的交叉口下游80 m，设计坝
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顶高程2091.5 m，坝轴线长145 m，最大坝高42 m。
钻探揭露，坝址地层有：第四系冲洪积物，厚4.4 m；残坡积物，厚0.5〜1.2 m；二迭系峨眉山玄武岩(P2p)：上部为凝灰岩，含泥岩碎块，风化强烈、破碎，岩体完整性差，岩芯获得率极低，属软岩，厚度9.3〜18.5 m，左岸分布高程2076〜2086 m，右岸分布高程2072〜2091 m；下部为玄武岩，岩性同下坝址，为 坝基持力层。
坝址区亦未见有断裂构造分布，岩层产状: 285°/S W Z5°〜15°。两岸岩体层面裂隙发育，强弱 风化基岩中的陡倾角节理裂隙亦发育，微张；右岸坡 脚陡崖卸荷裂隙发育，走向与坝轴线基本垂直，倾角 近乎直立，裂隙张开宽度1〜5 m m(属W级结构面），钙质填充。
坝址基岩裂隙水接受大气降水补给，赋存于风化岩体裂隙中，由两岸向河床排泄。两岸地下水埋藏较深，钻孔揭露孔深25〜35 m，地下水力坡度10°〜15°。地下水水质类型同下坝址。
坝址两岸山体稳定，未发现其它不良物理地质现象。坝址地表岩体风化作用明显，随深度增加而逐渐减弱，钻孔揭示：左岸强风化带厚9.8 m，弱风 化带厚20.9 m；右岸强风化带厚18.5 m，弱风化带厚11.5 m；河床弱风化带厚20.1 m。
坝基持力层的玄武岩，其物理力学性质与下坝址相同。
2 坝址比选
2.1 坝址工程地质评价
(1)上、下两个坝址相距仅400 m，工程地质条件基本相似，坝基持力层均为玄武岩，岩体基本质量根据岩石的坚硬程度、风化状态和岩体的完整程度划分。依据两坝址坝基岩石的物理力学试验成果，
按《工程岩体分级标准》GB50218 -2014规定，坝基
岩体质量为：
强风化玄武岩、凝灰岩賴
弱风化玄武岩K类
微风化、新鲜玄武岩n类
按《水利水电工程地质勘察规范K G B50487 —2008)坝基岩体工程地质分类标准，坝基持力层弱风
化的玄武岩体为B M1类。
(2)混凝土重力坝或面板堆石坝趾板地基，要求开挖至弱风化玄武岩上部。弱风化玄武岩为中
硬岩，岩体节理裂隙较发育，钻孔岩芯采取率80%〜 90%，岩芯呈柱状或块状结构；压水试验岩体透水率
5〜10L u。在上、下坝址两岸坝肩分布的强风化凝
灰岩，透水率24.4〜47.7 L u(孔深10.8〜20.4 m)，
钻进中孔口不返水。
(3)上、下坝址两岸均为岩质边坡，岩层走向坝轴线基本平行，略倾下游，倾角平缓（10°〜15°)，
为横向边坡，仅分布有F级岩体结构面，无大型裂隙
结构面分布，两岸坝肩边坡均整体稳定。
(4)两岸坝肩分布的凝灰岩，其渗透性属中透水，存在渗漏问题。因此，坝基和坝肩防渗建议采
用帷幕灌浆处理：其灌浆深度以岩体透水率小于5
L u为控制，处理深度在建基面以下20〜25 m；灌浆
边界两端长度，应分别延伸到正常蓄水位与地下水
位交点，以防止绕坝渗漏。上坝址两岸地下水位较
平缓，防渗帷幕线较长，灌浆处理工程量较大。
2.2 坝址比选
上、下坝址均具备建坝条件。下坝址突出优点：
在上游50 m处已建的土石坝，可做为施工上游围
堰，右岸现已有溢洪道，左岸的输水渠可做为导流明
渠，节省了工程投资；两岸坝肩地下水力坡度稍陡，
其防渗帷幕灌浆工程量小于上坝址。
由此，两坝址从汇水面积、水文地质、岩体风化、
施工布置等条件考虑，推荐下坝址为选定坝址。
3天然建筑材料
3.1石料（人工骨料）
本工程所需石料（人工骨料）约12〜25万m3。
选取的大寨石料场位于下坝址上游约3 k m，有通乡
公路到达料源地，交通方便。料场开采高程2100〜 2225 m，地形坡度30。〜42°斜坡长260 m，宽460 m，可开采厚度大于40 m，储量富足。料场岩石
为
唐磊，等：贵州某水库坝址工程地质选择
39
二迭系下统茅口组白云质灰岩，灰白，中厚层块状 结构，岩石新鲜完整，岩性坚硬，为地方已开采的石 料场。石料场断裂构造不发育，边坡整体稳定。
从多组取样进行的物理力学特性试验成果看： 岩石饱和抗压强度为81.6〜84.6 M P a ，抗拉强度为 5〜7 M P a ，弹性模量为30〜45 G P a ，泊松比为0.25, 岩块纵波速为5000〜6000 m /s 。岩石强度高、刚度 大，质量好，满足混凝土人工骨料和砌石堆石料要 求。经取样检测，做为人工骨料的白云质灰岩不具 有潜在碱活性成分。3.2围堰土料
下坝址右岸有残坡积粘土，稍湿〜湿，可塑，含 少量碎石（约10 % )下伏基岩为强风化泥岩，可碾 碎呈粉砂状，开采储量约5万m 3，可满足围堰用料 要求。现场碾压后粘土渗透系数小于1X 10 5 cm /s ，属微透水，满足围堰防渗要求。3.3 天然砂砾料
坝址区天然砂砾石料分布面积小，多被耕地覆 盖，成分亦较复杂，储量少，不宜做为天然砂砾料料 源，大坝用料需采用灰岩乳制的人工骨料。4
结论与建议
4.1 结论
(1)
根据《中国地震动参数区划图》（GB 18306 一2001)工程区地震动峰值加速度为0.05g ，地震 动反应谱特征周期为0.35 s ，相应地震基本烈度为 可度，区域构造稳定条件较好。
(2)
水库库盆位于相对隔水的玄武岩上，岩性 单一，无大型断裂通向库外，分水岭宽厚，地下水补
(上接第33页）室充填高度5 m 左右。
(4)通过运用工程类比法、理论分析和数值计 算3种方法设计、分析并得到了深部铜矿高阶段充 填体的强度参数和分层厚度，降低了矿山的充填成 本，并为矿山的安全生产提供了理论依据。
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给河水，水库不存在渗漏问题，成库条件好。
(3) 水库为岩质岸坡，无大的滑坡、崩塌和泥
流，库岸整体稳定性较好。
(4)
库区无可溶岩、温泉出露，水库蓄水后发
水库诱发地震的可能性极小。
(5 )坝址河谷呈“ V ”型，上、下两个坝址坝基持 力层均为坚硬的玄武岩，依国标规范规定：弱风化的 玄武岩属中硬岩，岩体级别为^类，可满足混凝土重 力坝或面板堆石坝趾板地基承载要求。两岸坝肩边 坡整体稳定。
()上、下坝址均具备建坝条件。两坝址从汇 水面积、水文地质、岩体风化、施工布置等条件考虑， 本阶段推荐下坝址为选定坝址。
(7 )下坝址突出优点：可利用已建的土石坝做 施工围堰；两岸坝肩地下水力坡度稍陡，防渗帷幕灌 浆工程量小于上坝址。
(8 )坝基和坝肩存在渗漏问题，强风化的凝灰 岩是坝肩主要的渗漏途径。须采用防渗帷幕灌浆封 闭处理。
(9)坝前3 k m 的大寨石料场为白云质灰岩，岩 石强度高，刚度大，质量好，满足混凝土人工骨料和砌 石堆石料要求；白云质灰岩不具有潜在碱活性成分。4.2 建议
()下阶段继续查明两岸凝灰岩分布厚度，渗 透特性，为坝肩防渗提供可靠地质依据。
()防渗帷幕灌浆边界长度，如两端点按正常
蓄水位与地下水位交点偏长，可考虑端点按正常蓄
水位与弱风化带下限的交点为控制。
(收稿日期：2017-09-27)
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(收稿日期：2017-08-28)
作者简介：邹南荣（19 7 4 —），男，福建上杭人，采矿工程师，主 要从事采矿技术方面的研究，E m a il : zounanrong .z jk y @ 1 63.
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