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楼庄子水库大坝地质

分析

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张晓龙

（楼庄子水库工程建设管理局，新疆 昌吉 831100）

建设的楼庄子水库位于头屯河上游中低山区，海拔1200～1400 m，南部为高山区，北部为山前倾斜平原区。为了确保水库大坝安全建设，需对其地质情况进行分析。

1 概况

楼庄子水库是头屯河上游山区控制性骨干工程，枢纽由拦河大坝、溢洪洞、引水隧洞、导流排砂隧洞等组成[1]。坝址位于头屯河上游阶梯状中低山区，坝址区河床高程1324～1335 m，河谷略开阔，呈不对称“U”形，谷底宽120 m左右，其中现代河床宽50 m左右，靠近右岸。坝址区河谷走向约NE 57º，河道纵坡10‰。河道左岸发育有四级阶地，其中Ⅳ级阶地上多覆有崩塌的大块石。河道右岸为基岩山体，山体坡度40º～60°。

2 坝址工程地质条件

2.1 地层岩性

坝址出露的地层有侏罗系和第四系地层，从老至新分述如下。

2.1.1 侏罗系（J）

中侏罗统未分层组（J2（x+s））主要为黄灰色、灰绿色硬砂岩、砂岩、粉砂岩与灰色、灰黑色砂质泥岩不均匀互层，广泛出露于两坝肩及河谷两侧山体。

2.1.2 第四系（Q）

2.2 物理地质现象

坝址两坝肩上部为土黄色砂岩、砾岩互层，受风化影响节裂发育，崩塌形成陡峭边坡，主要物理地质现象

现为危岩体、崩塌。地表测绘资料表明，左右坝肩范围岩体节理裂隙发育，产状基本以北西和北东为主，其特点是延伸较长，裂面不光滑、张裂，多以卸荷裂隙为主，易产生崩塌，对大坝有一定影响，建议对左右坝肩卸荷裂隙及高陡边坡进行削坡处理[3]。但整个右坝肩工程地质条件相对左坝肩较好。

2.3 水文地质条件

坝址区受降水入渗影响存在基岩裂隙水向河谷内排泄，河谷地下水受地形影响一般自南向北下泄，补给松散第四系地层内的孔隙潜水，水位变化不大。坝址区河水矿化度0.13～0.18 g/L，为Ca2+·Mg2+·Na+型，总体与地下水相近。

2.4 坝基覆盖层质量

评价

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阶地段为细粒土层，该层距离坝址较近，经调查可作为防渗土料利用。卵石混合土层阶地下部卵石混合土（Q3）为青灰色，厚度10.0～30.0 m，最大粒径约35 cm，卵石磨圆度好，干燥、稍密。一般天然密度为2.04～2.10 g/cm3，含水率约0.5%～2.0%。坝基开挖范围内该层储量约39.5×104m3，经取样分析该层相对密度0.69～0.73。

坝基现代河槽段（0+562.0—0+670.0）卵石层厚度2.3～4.5 m，为青灰色，松散、厚度不大，不宜做基础持力层，建议心墙部分坝基清除至强风化基岩底面，坝壳部分清除表层1.0 m，基岩开挖边坡坡比强风化层1∶0.5、弱风化层1∶0.35，开挖后应及时采用水泥砂浆封闭建基面。

为查明坝基深厚覆盖层物理力学性质，本阶段特取样5组进行试验，根据试验数据对比提出该砂卵砾石层物理力学指标建议值，详见表1。

表1 坝基砂卵砾石层物理力学指标建议值

2.5 坝基岩体质量评价

2.5.1 岩石（体）物理性

坝址区左右坝肩岩体裸露，左坝肩以灰绿色砂岩泥、岩互层为主，呈厚层状；现代河床覆盖层很薄，分布范围小，阶地段发育古河槽，覆盖层深厚，下伏基岩为侏罗系灰黑色泥岩、砂岩互层；右坝肩以灰黄色砂岩和灰绿色泥岩为主，呈厚层状。砂岩较硬，完整性较好；泥岩质软，完整性较差。岩石的致密程度和岩体的结构、构造发育情况差异较大，一般泥岩物理力学指标较差，砂岩则较好。

2.5.2 岩体渗透性

根据钻孔压水试验成果分析，坝址区岩体的透水性主要受岩体风化程度和断层及节理的发育程度控制即岩体透水性多受贯通性结构面控制，个别试验段透水性较大。左坝肩（0+000—0+181.6）透水率q

2.5.3 岩石（体）物理力学参数确定

通过对坝址区岩石单轴饱和抗压强度与岩体的变形模量、弹性模量和抗剪强度等重要物理力学性质指标进行统计，依据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）的有关规定[4]，经过分析岩体结构、构造发育程度、风化情况等，综合提出本工程坝址区岩石的物理力学指标建议值，详见表2。