母豬田水庫工程地質概況及壩址區工程地質評價研究

唐興

摘 要：母豬田水庫工程是重要的工程項目，在實際進行工程建設時，需要注重對其工程地質概況的掌握，以便保證建設項目的順利完成。本文主要圍繞工程概況、母豬田水庫工程地質概況、壩址區工程地質評價研究等方面展開討論，根據工程建設需求，詳細分析了區域地質情況，以便保證區域地質條件滿足工程建設要求，對母豬田工程建設質量有直接影響。同時需要確保壩址區工程建基面選擇和防滲處理等符合相關標準。

關鍵詞：母豬田水庫工程；地質概況；地質評價

中圖分類號：TV221.2 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）30-0181-02

前 言

在進行母豬田水庫工程建設時，需要完成工程研究階段的勘察任務，通過調查區域地質構造，對地質構造穩定性作出有效評價，同時還應考慮到壩體穩定問題，從水文地質條件等角度出發，得到對應的地質評價。工程勘察設計工作是重要的工作環節之一，需要在保證區域地質構造符合母豬田水庫工程建設要求的條件下，才能進一步進行工程建設，得到預期項目建設效果。

1 工程概況

母豬田水庫位于六枝特區牂牁鎮口棚村附近，交通便利?，F擬建水庫工程地點為珠江流域毛口河中游，河流從北西至南東方向流經口棚，最終匯聚北盤江。壩體以上的主河道長度約為5.23km，平均年來水量為597.6萬m3，建設母豬田水庫工程，主要是為了發揮其灌溉功能，相對而言規模較小，在水庫運營過程中，能完成擋水、取水、泄水及灌溉等任務，水庫主壩采取瀝青混凝土結構。

2 母豬田水庫工程地質概況

2.1 地形外貌

母豬田水庫位于云貴高原中西地區，受到構造運動的影響，高原區域從西至東傾斜抬升，溝谷展布、山嶺和地質構造線一致?？辈斓貐^地勢體現出南東低、北西高的特點，最高點在水庫西側，海拔為2127m，與最低點高度差達1387m。根據相關地貌資料及地表調查，可將勘察區域地貌演化過程分為以下幾個時期：①大婁山期，區域整體分布標高從北至西逐漸降低，受到北山運動影響，測區抬升為陸，并在剝蝕夷平作用下，在區域內形成了大婁山期夷平面。之后在喜山運動影響下，使得地貌發生變形，早期形態被破壞，目前只保留山頂平臺。②山盆期，測區內山盆期標高在1000～1500m，從北至南逐漸降低，是水庫工程測區最大的夷平面地形地貌景觀[1]。母豬田水庫現階段正處于山盆期地貌。③烏江期，隨著地質構造運動，烏江期逐漸發育起來，表現為大面積抬升和水流下切。這一時期產物大多為垂直巖溶形態，烏江期中的相對穩定時期，將在河床寬谷地段形成各級階地。

2.2 地質構造

從地質構造角度來看，水庫位于威寧北西方向的構造變形區上，構造帶主要由一束基本平行的褶皺和斷層構成，其中褶皺包括墮卻背斜、六枝向斜、觀音山背斜和三丈水背斜等。構造帶內主要褶區為長條狀褶皺，與其相關的斷裂通常具有較大規模。巖層傾角測量值一般超過40°，本區巖石傾角通常為60～80°，局部可能呈現多字型縱列排列款式。構造帶南西以及北東兩側常見的褶皺為向斜款式，之間緊密程度稍差，由于褶皺平面會受到附近構造體系的影響，可能出現彎曲形態。

2.3 區域構造穩定性和地震動參數

測區地質構造運動整體呈現出間歇性抬升，不同斷塊間的差異運動不顯著，在新構造運動影響下，將形成以壓扭性為主的盆地沉積，部分斷裂切錯了更新統地層，地質外貌變化相對明顯，說明受到新構造運動影響較大。但是在北東向和北西向的斷裂，發現其呈現出早期更新運動，晚期更新有所減弱。另外，從地震地質方面著手進行分析，母豬田水庫距離區域內主要地震活動場所的距離在200km以上，地震對水庫運營影響較小。但是關嶺地區主要位于斷裂和地震活動的過渡區域，地震發生頻率較高，并且周圍地震容易集中成帶，調查數據表明，該區域近年來弱震發生頻繁。

2.4 巖溶水文地質條件

本文選擇的測區主要以老王山為中心，東西側主要是陳家寨向斜和中營向斜，地區巖溶地層包括石炭系上統馬坪組，二疊系下統棲霞組、茅口組等。巖溶地層分布特點主要體現在以下方面：①由測區南西向至北部延伸的老王山、石板寨、馬鞍山，再次向測區東向展布的李家寨、大坪子為代表的灰巖巖溶層；②出露在測區北側的觀音田、大地坪為代表的關嶺組巖溶層。實際勘察測區地質情況時，可發現巖溶層出露面積相對較廣，發育較快的為灰巖巖溶，是母豬田水庫工程主要巖溶層。測區巖溶形態多樣，巖溶層在地形、構造和水動力條件等因素的控制下，造成測區內巖溶形態差異較大[2]?？刂茙r溶層發育的因素主要包括巖性因素、地貌因素、構造因素以及水動力條件等。從水文地質條件角度出發，測區內按照巖性、地下水賦存狀態，可將地下水分為基巖裂隙水、碳酸鹽巖巖溶誰水等不同類型。由于巖性不同，則巖溶層溶化程度有所差異，各個地層的含水性質差異明顯。

3 壩址區工程地質評價研究

3.1 壩型比選

壩址區基巖為軟巖，適合建筑柔性壩，本文水庫工程擬建壩型為面板堆石壩和混凝土心墻壩，在對兩種壩型進行比較時，可從邊坡穩定性和不均勻沉降等角度出發，具體分析兩個壩型優劣。面板堆石壩開挖后的左岸體邊坡穩定性較差，進而出現邊坡問題，而對于混凝土心墻壩來講，同樣存在邊坡問題。從不均勻沉降角度出發進行壩型比較，面板堆石壩主要為剛性材料，出現沉降問題時容易導致面板拉裂破壞，而瀝青心墻壩主要為柔性材料，能適應壩體變形，因此水庫工程建設時應優先選擇心墻壩。

3.2 建基面選擇

選擇建基面時，應清理好河床上覆蓋的礫石層，以便由于局部漂石粒徑過大，降低母豬田水庫工程質量。下伏巖性主要是含炭質、泥灰巖、石英砂巖等。河床強風化厚度為5～7m，外觀為薄層狀或者碎裂狀，在其結構面發育后，大多張開或微張，將有泥質或巖屑填充其中。巖體呈現散體結構，組合部分包括巖塊夾泥或者泥包巖塊，由于巖體破碎，不應將其作為心墻壩基礎。

3.3 壩基滲透變形問題

對于心墻壩來講，是基于基巖建筑的，出現滲透變形問題的可能性較低，尤其是河床段和右岸段壩基以基巖為主，由于基巖結構緊密，不容易產生滲透變形。而水庫左岸段基礎為崩坡體下部，通過鉆孔分析，該層構成要素包括碎石土、粘土、局部夾孤石，碎石土含量相對較少，各組分含量有所差異。碎塊石成分大體為淺灰色灰巖，粒徑通常為5～30cm，呈現棱角狀。水庫蓄水后，受到水動力條件的影響，可能導致左岸段壩體出現滲透變形問題，因此，在構筑左岸段壩體時，應對其進行防滲處理，通過設置防滲墻，來降低滲透變形現象的發生概率。

3.4 壩基不均勻沉降問題

母豬田水庫工程主要構筑心墻壩，是在基巖基礎上修筑的，這種情況下，產生壩體不均勻沉降問題的可能性較小，并且由于河床段和右岸段壩體以基巖為基礎，同樣不容易產生不均勻沉降。但是由于水庫左岸壩體主要基于崩坡體下部，由于崩坡體局部存在碎石塊，并且之間間隙較大，這就造成崩坡體受力不均勻，局部受到較大作用力時，將導致不均勻沉降現象。針對上述問題，需要做到對崩坡體結構緊急性和承載力的嚴格控制，以便提高水庫工程質量。

4 結 論

綜上所述，本文主要針對母豬田水庫工程地質概況和壩址區工程地質評價進行研究，從地形外貌、地質構造、巖溶水文地質條件等多個角度出發，具體分析了母豬田工程地質特點，從而確保工程選址的合理性，為工程建設項目的開展奠定基礎。而在壩址區工程地質評價方面，需要注重壩型、建基面的有效選擇，確保它們滿足工程建設需求，同時為了保證母豬田水庫工程質量，還要做好壩基防滲工作，是重點研究內容之一。

參考文獻

[1]王樹奎.洪河水庫工程地質問題分析與評價[J].西部探礦工程，2017，29（05）：11～13.

[2]王騎虎.甘肅紅層工程地質特性與邊坡穩定性研究[D].北京工業大學，2016.

收稿日期：2018-9-16

作者簡介：唐 興（1990-），男，苗族，助理工程師，本科，主要從事水利水電工程地質勘察工作。