龙山水库主坝下游坝坡滑坡体工程地质条件分析

（赣州市水利电力勘测设计研究院，江西赣州341000）

摘 要分析了龙山水库主坝下游坝坡滑坡体的工程地质条件，并为水工设计专业提供了治理方案。

关键词龙山水库；滑坡体；工程地质条件

中图分类号TV文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)092-0155-01

1工程概况

龙山水库位于瑞金市壬田镇车头村，大坝座落在绵江支流三官河上，距县城17km，坝址控制流域面积80.0km2，总库容2905万m3，设计灌溉面积3.5万亩，装机275kW，是一座以灌溉为主，兼有发电、养鱼、防洪等综合效益的中型水利枢纽工程。工程于1958年7月动工兴建，1959年6月大坝开始拦洪蓄水，到1960年冬大坝基本完工。工程枢纽建筑物由：主坝、副坝、溢洪道、灌溉及发电引水系统、发电厂房及灌溉渠系组成。

2008年冬，瑞金市水务局组织了施工单位对龙山水库枢纽工程进行除险加固的施工工作，到目前为止，水库枢纽工程的除险加固施工正在进行，尚未完工。2010年6月18日，由于瑞金市龙山水库附近连续暴雨，导致龙山水库主坝下游坝坡发生滑坡，滑动面积约为2850m2，桩号为K0+135～K0+198。为查清主坝下游坝坡滑坡体产生的原因、滑动面的位置、滑动面和未滑动土体的性状及其它存在的主要问题。本次对主坝下游坝坡滑坡体进行了勘测工作，主要对滑坡体进行竖井开挖，井壁现场素描的方法。

2滑坡体工程地质条件

滑坡区为低山丘陵区地貌，地形开阔，地势较低矮，山头呈浑圆状，山顶高程260m左右，河床基岩高程212m左右。物理地质现象不

发育。

坝区出露地层有第四系松散堆积层和白垩系地层。

1）白垩系上统周田组（K2）：紫红色角砾岩，陆相沉积，巨厚层状，碎屑结构，泥、钙质铁质胶结；砾石成份主要为长石石英砂岩、脉石英等，直径一般2cm～5cm，极少大于15cm，呈次棱角状，扁园状，含量60%～70%，产状稳定，走向N65°～72°E，倾SE，倾角17°～28°，为坝基的主要岩层。

2）第四系（Q4）：主要为冲积层（Q4al），分布于坝下游河床及两岸，岩性为砂砾卵石层，砂质粘土夹砂砾卵石层，厚度1m～3m。滑坡区属于华南褶皱系赣中南褶隆区、武夷隆起带武夷山隆断束地质构造单元中。坝址区断裂构造不发育，白垩系地层为一单斜构造，岩层走向N65°～72°E，倾向SE（下游），倾角17°～28°。与下伏震旦系岩层呈角度不整合接触，接触面紧密，凹凸不平。坝区未发现有断裂现象。白垩系地层内见有两组节理：①N70°E／SE∠80～85°，面呈弯曲状延伸，见少量擦痕，浅部充填有少量泥砂，长20m～30m；②N70～90°

E/NW∠50～60°，面较平直，闭合状。两组节理均与坝轴线斜交，发育稀疏。坝区基岩主要为白垩系角砾岩，局部见有溶蚀洞穴和溶滤现象。地下水主要为孔隙裂隙潜水，赋存于小孔洞、孔隙及裂隙中，连通性较差，地下水贫乏。以大气降水补给为主，局部有库水补给，排泄入沟谷及河床中。第四系孔隙潜水主要埋藏于第四系冲洪积层中，由大气降水及部分库水补给，排泄入沟谷及河床中。

3滑坡体的工程地质条件分析评价

3.1滑坡体现状

滑坡体位于桩号K0+135～K0+198处，顶部高程为232.46m，底部一直延伸到坝脚。滑动面积约为2850m2，滑坡体呈圆弧状，共产生两条主要裂缝（L1和L2）及许多细小裂缝，其中两条主要裂缝宽度为5cm～31cm，裂缝上下游错位高差为5cm～40cm，裂缝间可见明显擦痕。细小裂缝宽度及延伸长度不一。下游坝脚挤压施工开挖排水沟内的泥沙鼓胀，同时对排水沟现浇的埋石砼的砂浆挤压产生裂缝现象。

3.2下游坝坡未滑动土体的工程地质条件评价

水库大坝曾于2003年在大坝安全鉴定时做了钻探及相关的试验工作，下游坝坡区域共布钻孔5个，从野外钻孔所取土芯观察，上部以粘土质砂为主，结构稍密，其中顶部较松散，厚1m～3m，稍干。下部为粘土质砂或砂质粘土，稍湿～湿，软塑～可塑，局部硬塑状，土质较杂。在ZK18孔深6.2m处夹较多砂粒及卵石，直径2cm～8cm。个别地段夹风化碎块石。

该区域共取土样12组，从室内土工试验资料统计分析，砾石、碎石，含量平均9.78%，粘粒含量一般21.5%～36%，最小9.64%，最大40.64%，天然含水量一般20%～28%，算术平均值24.56%，干容重算术平均值1.58g/cm3，小值平均值1.48g/cm3，孔隙比一般0.68～0.87，算术平均值0.73，凝聚力算术平均值23.17kPa，小值平均值19.88kPa，内摩擦角算术平均值18.08°，小值平均值16.64°，渗透系数算术平均值1.18×10-4cm/s，大值平均值3.49×10-4cm/s。根据上述资料，回填土质稍杂，碾压不均一，局部碾压质量较差。

3.3已滑动土体的质量评价

本次对已滑动土体共布置了5个竖井对其进行质量检查，分别布置在滑动体轴线3个和轴线两侧各1个，根据竖井揭露，各竖井土体性状分述如下：

TK1竖井：井深为6.70m，其中0～5.5m，主要为粘土质砂，棕红色、浅黄色，其中砾石含量约为30%，砂粒含量约为20%～30%，粉粘粒含量约为40%～50%，分层碾压较有规律，一般为25cm～30cm为一层，土体松软和密实呈互层状，5.15m～6.35m为碎石土，紫红、褐红色，稍密状，含砾碎石约为50%～60%，粉粘粒含量约为10%～20%，该层主要为砂砾岩的风化产物，下伏基岩为强风化砂砾岩，岩面高程为225.10m，岩面总体往下游倾斜。该孔坝体土与基岩接触处可见10cm～20cm厚的含泥粉细砂，该层饱和松软。

TK2竖井：井深为5.70m，其中0～5.40m为粉土质砂，棕红、浅黄色，可塑状，浅稍密孔，其中砾石含量一般为30%，砂粒含量为20%～30%，粉粘粒含量为40%～50%，土体稍湿，土体软硬互层，一般为20cm～25cm为一层，该孔土体总体较均一，土质无明显的差异，下伏基岩为强风化砂砾岩，岩面高程为223.4m，该孔坝体土与基岩接触处无明显的土层，性质差异。

TK3竖井：井深为6.50m，其中0～6.20m为粉土质砂，棕红、浅黄色，可塑状或稍密状，碾压质量总体较好，其中砾石含量一般为25%～30%，砂粒含量为30%～35%，粉粘粒含量为45%～50%，土体稍湿，软硬互层，每层厚度为25cm～30cm，下伏基岩为强风化砂砾岩，岩面高程为223.35m，该孔坝体土与基岩接触处可见有5cm～10cm的含泥粉细砂层，该层饱和和松散。

TK4竖井：井深为6.30m，其中0～6.0m为粘土质砂，棕红、浅黄色，可塑状或稍～中密状，其中砾石含量约为25%～30%，砂粒含量约为30%，粉粘粒含量约为45%～50%，孔深4.0m～6.0m段可见许多粉砂岩风化块石，块径一般5cm～10cm，个别大于20cm，该井土体总体碾压较好，分层碾压现象较为明显，上部土层较干燥，下部较湿，下伏基岩为泥质粉砂岩，强风化状，岩面高程为222.41m，该层坝体土与基岩接触处及孔深5.0m、5.7m处可见一层3cm～6cm的含泥粉细砂层，该层饱和

松散。

TK5竖井：井深为5.30m，其中0～4.85m为粉土质砂，棕红、浅黄色，可塑状或稍～中密状，其中砾石含量约为30%，砂粒含量约为30%～35%，粉粘粒含量约为35%～40%，土质总体较均匀，上部稍干，下部湿～较湿，开挖时可见分层碾压面，一般每层为20cm～25cm，总体土质较好。下伏基岩强风化砂砾岩，岩面高程为221.8m，该孔坝体土与基岩接触处（孔深4.65m～4.85m）可见有10cm～20cm厚的含泥粉细

砂层，该层饱和松散，承载力低。

综上所述：滑动土体岩性主要为粘土质砂，局部为碎石土，土中砂、砾石含量较多，粉粘粒含量较少。土体总体质量一般，碾压较好，软硬互层，一般20cm～30cm为一层，上部土层较干燥，下部土层湿～较湿。下伏基岩均为白垩系砂砾岩和泥质粉砂岩，岩层表面呈强风化状，层面往下游倾斜。

3.4滑动面的分析评价

根据野外对滑坡体的地质素描成果，滑坡体共发生两条主要裂缝及许多细小裂缝，其中两条主要裂缝均呈圆弧形，从坝坡232.46m高程一般延伸到坝脚，缝宽一般为5cm～31cm，错位高差为5cm～40cm，且在裂缝之间可较明显地见有擦痕，擦痕一般为竖向，角度为70°～80°。裂缝呈不规律状，大小及延伸长度不一。坝坡坡角：由于现正在施工下游坝脚的排水沟，排水沟开挖深度为1.0m～1.5m，排水沟靠外测已浇筑埋石砼，内侧与大坝相接处为悬空，在雨水的冲刷下已埋满稀泥和松软饱和泥砂。本次地质素描时可见排水沟内的泥砂已鼓胀，埋石砼的砂浆已出现挤压裂缝。

据本次开挖的竖井揭露，竖井揭露的土体均较均匀，碾压较有规律，连续性较好，土体间无明显的松软结构层，在开挖的5个竖井中，TK1、TK3、TK4和TK5号竖井在坝体与基岩接触处均可见一层含泥粉细砂层，厚度为5cm～20cm不等，该层含粉粘粒约30%～40%，粉细砂约为60%～70%，饱和松软，手捏易变形，承载力及抗剪强度低。另外，下游坝坡土体均为粘土质砂，砂砾含量较高，粉粘粒含量较少，渗透系数一般为10-4cm/s量级，渗透性较弱，在雨水及库水的渗透中，基岩面易形成堵水面，且该段基岩面总体往下游倾斜，渗水往下游排泄，饱和坝体与基岩面接触处的土体，对该处土体形成较弱面，坝体土易往下游

滑动。

综上分析：该处滑坡体的滑动面为坝体与基岩的接触面。

3.5抢险堆渣体的质量评价

由于水库大坝下游坝坡出现滑动，为了滑坡体临时稳定，瑞金市水务局组织人员对下游坝脚进行了堆填石渣临时抢险加固工作，堆填高度为4m～5m，顶宽为2m～3m，实测外坡为1:1.8。据现场观察及施工人员的回忆，临时抢险堆填的石渣成分较杂，主要为块石料场的弃渣、砂砾石沙袋、风化料沙袋等，堆填凌乱、松散，未进行碾压，质量较差。

4结论

通过本次开挖的竖井揭露，结合原来安全鉴定的地质勘察资料，基本查明了滑坡体的滑动面的位置及已滑动土体和未滑动土体的工程地质条件。下游坝坡土体均为粘土质砂，砂砾含量较高，粉粘粒含量较少，渗透系数一般为10-4cm/s量级，渗透性较弱，在雨水及库水的渗透中，基岩面易形成堵水面，且该段基岩面总体往下游倾斜，渗水往下游排泄，饱和坝体与基岩面接触处的土体，对该处土体形成软弱面，坝体土易往下游滑动。滑动面为下游坝坡土体与基岩面之间的饱和含泥粉细带。

参考文献

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