柬埔寨達(dá)岱河水電站廠址工程地質(zhì)分析及評價(jià)

戴彥雄 楊麗娜

（機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院 陜西 西安 710043）

1 工程概況

達(dá)岱河水電站位于柬埔寨國公省達(dá)岱河上，擬建的電站廠房位于達(dá)岱河與STUNG KEP河交匯的下游入海段的左側(cè)岸坡，由長約9846m的引水發(fā)電洞相連，采用地面廠房形式，裝機(jī)容量為246 MW。

擬建電站廠址地段地貌形態(tài)特殊，具深潭、天然圍堰、河流改道等特殊的物理地質(zhì)現(xiàn)象，本文通過對這種特殊地貌的成因與后期發(fā)展進(jìn)行了合理的分析，并對可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行了預(yù)測。

2 廠址地段基本工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件

2.1 巖性分布情況

擬建廠址區(qū)巖基主要為侏羅系中統(tǒng)(J2)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖與砂巖，另外，在河床部位，分布有少許第四系更新統(tǒng)（Q1）橄欖玄武巖。同時(shí)，在河床兩側(cè)，兩岸岸坡之上還分布有全新統(tǒng)沖洪積(Q4al+pl)漂石層及全新統(tǒng)(Q4el+dl)殘坡積砂壤土、全新統(tǒng)滑坡及滑塌體堆積層（Qdel）。

該地段沉積巖巖基主要由泥巖、泥質(zhì)粉砂巖與長石石英砂巖構(gòu)成，總體傾角較小，近水平，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查，其產(chǎn)狀主要傾向北西，產(chǎn)狀約295°∠6°。同時(shí)，該段地層在水平方向顯示出相變較大的特征，夾層、透鏡體、互層與交錯層理時(shí)有出現(xiàn)。泥巖與泥質(zhì)粉砂巖一般呈互層狀分布，總體分布于-20m高程之上。在豎向分布上，總體而言，靠近坡頂，巖層泥化現(xiàn)象較為明顯。砂巖總體而言分布于-20m高程之下，較為穩(wěn)定。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造特征

擬建電場工作區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較為簡單，無大的斷層發(fā)育，但在工作區(qū)基巖地段裂隙較發(fā)育，主要可分為3組，分別為①走向300°～350°，傾向NE～SW，傾角85°的高角度張裂隙；②走向40°～60°，傾向NW，傾角85°的高角度張裂隙；③走向5°，傾向NW，傾角6°的層面裂隙。通過調(diào)查，NW向裂隙起控制作用。

2.3 水文地質(zhì)特征

電場地段地表水、地下水較為豐富。地表水主要有河水與廠房南側(cè)沖溝中的地表徑流。地下水按埋藏類型，可分為基巖裂隙水和第四系松散巖層孔隙水，主要分布于兩岸山體及河床基巖裂隙中，一般受大氣降水補(bǔ)給，近岸邊受河水補(bǔ)給。

3 問題的發(fā)現(xiàn)

電站廠址位于達(dá)岱河拐彎處，河流流向在此位置由南西向流向北西向，并在拐彎處形成深潭。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在上游部位，河道有明顯受兩岸山體擠壓的痕跡，呈現(xiàn)出上游寬下游窄的喇叭口形態(tài)，且喇叭口的出口正對深潭；同時(shí)，在深潭南側(cè)岸邊，漂卵石定向排列，即呈現(xiàn)出中部粒徑大兩側(cè)粒徑小，下部粒徑大，上部粒徑小的特征，并形成一道天然圍堰。同時(shí)該圍堰在現(xiàn)有河道經(jīng)過處顯示出南低北高的特征，在河道水量小時(shí)，才會露出水面。同時(shí)，廠址位置南側(cè)（即廠址位置后緣）具高陡基巖陡坎，主要巖性為長石石英砂巖，薄層～中厚層～厚層狀構(gòu)造，具有被張拉過的卸荷裂隙。

該地段的地貌特征具備一些特點(diǎn)，種種證據(jù)表明，廠址地段的地層在地質(zhì)歷史時(shí)期經(jīng)歷了復(fù)雜的地質(zhì)變動，以泥化地層為誘因，以滑坡地質(zhì)現(xiàn)象為基礎(chǔ)，發(fā)生了種種地質(zhì)變動，從而形成了這種特有的地形地貌。

對該種地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)的成因推斷，對開展后期勘察的工作，合理預(yù)測該地段地層在施工、使用期可能發(fā)生的各種問題具有積極的意義。

4 物理地質(zhì)現(xiàn)象及成因推測

根據(jù)電站廠址區(qū)的地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，廠址區(qū)位于達(dá)岱河拐彎處，河流流向在此位置由南西向流向北西向，并在拐彎處形成深潭。在上游部位，河道有明顯受兩岸山體擠壓的痕跡，呈現(xiàn)出上游寬下游窄的喇叭口形態(tài)，且喇叭口的出口正對該深潭；同時(shí)，在桃花潭左側(cè)岸邊，漂卵石定向排列，即呈現(xiàn)出中部粒徑大兩側(cè)粒徑小，下部粒徑大，上部粒徑小的特征，并形成一道天然圍堰，同時(shí)該圍堰在現(xiàn)有河道經(jīng)過處顯示出較左側(cè)低的特征，在河道水量小時(shí)，才會露出水面。

根據(jù)上述物理地質(zhì)現(xiàn)象，結(jié)合工作區(qū)巖性特征、水文地質(zhì)特征及現(xiàn)場鉆探情況，綜合判定廠址區(qū)兩岸坡均為古滑坡體。

（1）滑坡體的時(shí)代

廠址區(qū)玄武巖主要分布于河道較低部位，而其下伏有塊石層，這些部位如“深潭”、“喇叭口”等均為河道受擠壓改道的產(chǎn)物，故可判定其時(shí)代早于玄武巖噴發(fā)時(shí)代，應(yīng)為第四系早期，故該滑坡為一古滑坡。

（2）滑坡形成的原因

廠址區(qū)近河道基巖為砂泥巖互層結(jié)構(gòu)，而泥巖質(zhì)軟，該種巖性遇水易軟化，成為基巖地層中的相對軟弱層。同時(shí)，廠址區(qū)年平均降雨量較大，可達(dá)到4668.0mm，但分布極為不均，明顯存在干、濕兩季。在干季，降雨量很少，對徑流影響很小；而在雨季，由于降水量較大，河水位漲幅較大，在這種水位大幅升降和降雨的作用下，不僅易使泥巖軟化崩解，而且易形成較大的動水壓力，從而產(chǎn)生滑動。

（3）現(xiàn)有物理地質(zhì)現(xiàn)象與滑坡體的關(guān)系

滑坡產(chǎn)生后，滑體滑入河中并伸向?qū)Π叮ㄓ野叮野镀麦w由于與左岸邊坡同樣的原因滑入河道，兩岸滑坡體共同作用，將河道擠壓成為“S”形，并使河道變窄。在其下游，河道水流流速增大，并伴隨有跌水現(xiàn)象出現(xiàn)，高速的水流將出水口正前方的位置沖刷出深潭，同時(shí)高速水流將滑坡體內(nèi)的物質(zhì)搬運(yùn)至深潭的左岸，形成天然圍堰，并形成中間粒徑大，兩側(cè)粒徑小的現(xiàn)象。隨著水流流速的衰減，堆積在圍堰上的堆積物逐漸形成上部粒徑大，下部粒徑小的現(xiàn)象，這道圍堰在某一段時(shí)間內(nèi)，甚至堵塞河道。同時(shí)，由于左岸坡體先于右岸坡體滑動，故在其上游地段緊貼滑坡體邊緣形成沖洪積的堆積扇，而右岸坡體卻不具有此特征。

滑坡后緣出露基巖陡坎，主要巖性為長石石英砂巖，薄層～中厚層～厚層狀構(gòu)造，受當(dāng)?shù)卮髿饨邓c地表水豐富的氣候等因素的影響，其風(fēng)化卸荷現(xiàn)象較為嚴(yán)重，尤其是層面裂隙與高角度裂隙比較發(fā)育，卸荷裂隙寬度可達(dá)30cm。根據(jù)野外調(diào)查及工作區(qū)已有工作經(jīng)驗(yàn)，基巖卸荷帶可達(dá)3m～5m。

在其高角度裂隙及層面裂隙的作用下，其在滑坡后緣大部分地段產(chǎn)生滑塌現(xiàn)象。該滑塌體表現(xiàn)為漸次發(fā)展，其垂直變形遠(yuǎn)大于水平變形特征。該滑塌體沿基巖陡坎的連續(xù)性不強(qiáng)，顯示出局部性的特點(diǎn)。該滑塌體厚約6.0m左右，主要為塊石，粒徑一般0.5m～2.0m，最大可達(dá)3.0m以上，其母巖均為長石石英砂巖，充填少量砂壤土，具架空現(xiàn)象。

該處滑塌體群由于規(guī)模較小，地形較緩，且其主要以塊石為主，故較為穩(wěn)定。

5 天然邊坡穩(wěn)定性評價(jià)

由上述成因推斷分析，電站廠房工區(qū)共發(fā)現(xiàn)兩個古滑坡，因右岸滑坡對工程影響甚微，可不考慮其穩(wěn)定性問題。

結(jié)合后期進(jìn)行的廠址區(qū)工程地質(zhì)測繪及工程地質(zhì)勘察工作，對左岸古滑坡進(jìn)行了穩(wěn)定性評價(jià)。

電站廠址所在的左岸古滑坡體總體上自然坡度較緩，約10°左右，僅在后緣部位較陡，可達(dá)40°左右，坡體面植被較發(fā)育。該滑坡長約350m，寬約520m，厚度約6.0m～18.0m?；麦w滑體主要為壤土夾碎塊石層，碎塊石含量約為40%左右，一般粒徑約2cm～40cm，最大可達(dá)3.0m，母巖一般為砂巖；滑坡體滑帶主要為全風(fēng)化泥巖層，該層質(zhì)軟，含水較高，呈可塑～硬塑狀，后緣局部地段主要受砂巖、泥質(zhì)粉砂巖中的順層及高角度裂隙所控制；滑坡體滑床主要為侏羅系泥巖，遇水易軟化，后緣局部地段滑床主要為泥質(zhì)粉砂巖及砂巖。該滑坡體前緣由于伸入達(dá)岱河中，受河水沖刷，僅可見滑坡體中的粗顆粒部分，主要為砂巖形成的塊石；而其后緣由于滑動后造成的砂巖臨空面，在大氣降水、地表水與節(jié)理裂隙的共同作用下，大部分部位都可見二次塌落的滑塌體，滑塌體主要以塊石為主，母巖為砂巖，具架空現(xiàn)象，填充較少。

根據(jù)該滑坡上述特點(diǎn)，選取了較為靠近主滑斷面且貼近主滑方向的典型剖面進(jìn)行了天然工況與飽水工況（持續(xù)強(qiáng)降雨）的穩(wěn)定性計(jì)算。參考相關(guān)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果，該滑坡在天然狀態(tài)下的穩(wěn)定系數(shù)為1.76，飽水工況下的穩(wěn)定系數(shù)為1.68，均處于穩(wěn)定狀態(tài)。

由于該滑坡體在現(xiàn)狀條件下，無論是在旱季，還是在雨季，均處于穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查及補(bǔ)充鉆探，古滑坡受后期外界沖刷的影響，滑體普遍較薄，故也不易發(fā)生大規(guī)模的滑動。但是，由于巖性等因素的影響，局部涉水部位由于受河水影響可能形成小范圍的滑塌。

6 地質(zhì)成因?qū)吰路€(wěn)定性的影響

由上節(jié)滑坡穩(wěn)定性計(jì)算可知，工程邊坡在未來不會有大規(guī)模的滑動出現(xiàn)，由于電站廠址即開挖部位總體上位于滑坡體下滑段，故工程場地及邊坡在未來的施工中是穩(wěn)定的，但在地表水的作用下，有可能出現(xiàn)沿裂隙面的局部滑動。

根據(jù)前述的廠址區(qū)裂隙的發(fā)育情況通過組合結(jié)構(gòu)面的穩(wěn)定性分析，兩組高角度裂隙均不會直接對未來開挖邊坡造成大的影響，僅一組層面裂隙會對廠址東西側(cè)邊坡的穩(wěn)定性造成大的影響。但是，在高角度裂隙的組合切割下，坡體易出現(xiàn)局部滑塌及坍塌掉塊的現(xiàn)象。

7 結(jié)語

（1）擬建柬埔寨達(dá)岱水電站廠址部位具深潭、天然圍堰、河流改道等特殊的物理地質(zhì)現(xiàn)象。根據(jù)分析推測，該地段的特殊物理地質(zhì)現(xiàn)象是由于兩岸滑坡下滑過程中造成水力因素的改變而形成。

（2）根據(jù)地貌成因推斷，廠址部位具滑坡現(xiàn)象，但根據(jù)分析，該滑坡在目前工況與飽水工況均處于穩(wěn)定狀態(tài)。

（3）根據(jù)對擬建廠址部位的構(gòu)造分析，擬建廠址邊坡有可能在水力作用下，出現(xiàn)沿裂隙面的局部滑動。陜西水利

[1]李祖仁，戴彥雄等.柬埔寨達(dá)岱水電站工程發(fā)電廠房工程地質(zhì)勘察報(bào)告書（初步設(shè)計(jì)階段）[R].西安：機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院，2010.5.

[2]常士驃，張?zhí)K民等.工程地質(zhì)手冊（第四版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.