劉強（山西省水利水電勘測設計研究院，山西太原
０３００２４）
［摘要］在工程地質勘察的基礎上，討論了柏葉口水庫電站站址的基礎工程地質條件，從地基變形程度、開挖邊坡穩定性和地基承栽力等方面進行了工程地質評價，並提出針對性的解決措施。
［關鍵詞］電站；工程地質條件；工程地質評價；柏葉口水庫［中圖分類號］ｔｖ７３
［文獻標識碼】ｃ
［文章編號
１工程概況粉土，下部為混合土卵石，結構鬆散，分選較差，區域性
柏葉口水庫位於呂梁市交城縣會立鄉柏葉口村上游約５００ｍ的文峪河幹流上，控制流域面積８７５ｋｍ ，
距下游已建的文峪河水庫約３０．７ ｋｍ。該水庫是一座以城市生活和工業供水、文峪河水庫防洪為主，兼顧提高現有灌區的灌溉、發電等綜合利用的中型水利樞紐工程，主要由大壩、溢洪道、洩洪發電洞和水電站等建築物組成。水庫大壩壩型為混凝土面板堆石壩，壩頂高程最大壩高８８－３ｍ。
壩頂長２９６ｍ，壩頂寬１ｏｍ。水庫總庫容９７１２萬ｍ，，死水位１０８０．０ｍ，正常蓄水位水電站工程地質及評價２．１站址工程地質條件
夾砂層及低液限黏土，卵礫石主要成分為混合花崗
巖、變粒巖、變質輝長岩（輝綠岩），多呈次稜角一次圓狀，含漂石，區域性架空，砂為中細砂，細粒為低液限粉土，一般厚度１２～１５ｍ。
ⅱ級堆積階地上及岸坡處為全新統坡積（ｑ２）碎石混合土，結構鬆散，含較多塊石，具架空結構，一般
厚度３～１３ｍ。
人工堆積物（ｏ ）岩性主要為碎石混合土，厚１～２１ｔｉ，為公路路基。
下伏基岩為下太古界界河口群二段混合花崗岩巖組，肉紅、淺肉紅色，中粗粒變晶結構，塊狀構造，岩體較破碎，主要礦物成分為微斜長石、斜長石、石英及少量黑雲母，分布於站址上游側。
站址位於柏葉口村下游約２３０ｎｌ處的文峪河左岸ｉ級堆積階地上，ｉ級堆積階地階面高程１０５４～
１０５５ｍ，高於河床１３ ｍ。站址西側涉及ⅱ級堆積階地，階面高程設計電站基礎開挖底高
程１０４７．５ｍ。
變質輝長岩（輝綠岩），灰綠、灰黑色，變餘輝長結
構、輝綠結構，塊狀構造，岩性堅硬，性脆，主要礦物成分為輝石、斜長石、角閃石，寬度１５～２３ ｍ，產狀分布於站址下游側。
站址鑽孔揭露地下水位埋深高程北西側岸坡處埋深ｌ０～１３ ｍ，高程
ｌ０５６一ｌ ０５７ ｍ。
站址處堆積地層為第四系全新統洪沖積物（ｑ ），岩性表層為低液限粉土，厚其下為
混合土卵石、卵石混合土，靠岸坡側上部分布級配不
良砂，砂粒主要為中細砂，厚約２ ｍ。混合土卵石、卵石
混合土，分選較差，卵礫石主要成分為混合花崗岩、變粒巖、變質輝長岩（輝綠岩），多呈次稜角一次圓狀，粒
站址平緩處覆蓋層厚基岩面高程
徑一般為２０～６０ｍｍ，含漂石，區域性架空；砂為中粗砂，細粒低液限粉土，厚７～１１ｍ。
地層岩性為全新統洪沖積混合土卵石、卵石混合土、級配不良砂和低液限粉土等，區域性有架空現象。據篩分試驗資料，混合土卵石、卵石混合土
顆粒組成為漂石含量卵石含量礫石含量砂含量粉粘粒含量為不均勻係數為曲率係數為０．１～２６．３。鑽孑ｌ錐貫試驗擊數
ⅱ級堆積階地位於站址處岸坡下部，該處岸坡較陡，階面高程高於河谷１０～１５ ｍ。地層岩性為上更新統洪沖積物（ｑ ），上部為薄層低液限
山西水利詈魯
技術與應用２０１１年第２期
為９～４２擊，平均值為２５擊。
站址岸坡處覆蓋層一般厚度１２～１５ ｍ，基岩面高
石混合土、混合土卵石層承載力標準值強風化基岩弱風化基岩基坑湧水
程略高於平緩處，地層岩性為上更新統洪沖積混合土
卵石、級配不良砂及低液限黏土，以及全新統坡積碎
石混合土。該岸坡較陡，為土質岸坡，混合土卵石、碎站址地下水位埋深１．５ ２．８ｍ，高程設計基礎底高程１０４７．５ｍ，施工存在湧水問題，考慮
石混合土結構較鬆散，具架空結構。
站址下伏基岩上游側為界河口群二段肉紅色混
合花崗岩，岩體較破碎，陡傾裂隙較發育，強風化層一般厚岩體質量指標ｒｑｄ為０～３１％，平均值為４％，岩體質量極差。弱風化層厚度大於２８ ｍ（鑽孔
深度一般３ｏ～４０ ｍ），岩體質量指標ｒｑｄ為０～４５％，平均值為９％，岩體質量極差。
其中ｚｋ０９ｄ一３號孔揭露全強風化層厚３０．９ｍ，弱風化層孔深４８．６ ｍ，未見底，強風化層岩體質量指標
ｒｑｄ為０～１％，平均值為０．３％，岩體質量極差。
站址下游側為變質輝長岩（輝綠岩），岩性較硬，
性脆，強風化帶厚１．６－４ｍ，該處弱風化層厚度大於３８ ｍ。強風化層岩體質量指標ｒｑｄ為ｏ％，岩體質量極差。弱風化層體質量指標ｒｑｄ為０～５０％，平均值為９％，岩體質量極差。
２．２站址工程地質評價
２．２．１地基不均勻變形
電站設計基礎底高程為１０４７．５ｍ。ｉ級堆積階地處基岩面高程基礎部分置於基岩強風化層上，部分置於全新統洪沖積（ｑ ）卵石混合土、混合土卵石層上，由於岩性差異加之基岩風化程度的差異，以及覆蓋層區域性顆粒組成、結構的差異，電站地基
存在不均勻變形，建議清除覆蓋層或採取結構措施。地基持力層基岩風化破碎，建議進行固結灌漿處理。２．２．２開挖邊坡穩定性
站址ｉ級階地處基坑開挖邊坡高度一般６－８ ｍ，其中水上２～３ ｍ，水下約５ ｍ，站址ｎｗ側１１級堆積階地處邊坡高達約２０ ｍ，主要為覆蓋層邊坡，自穩能力
差，存在開挖邊坡穩定問題。建議臨時開挖邊坡水上水下基岩並對站址ｎｗ側１１級階地處邊坡進行支護。
站址ⅱ級堆積階地岸坡處地層岩性主要為上更新統洪沖積混合土卵石、級配不良砂及低液限黏土，
其上覆有全新統坡積碎石混合土，為土質岸坡，混合土卵石、碎石混合土結構較鬆散，具架空結構，區域性砂層較厚，岸坡穩定性差，應進行削坡處理，開挖邊坡建
議並對岸坡進行防護，確保岸坡穩定。
２．２．３地基承載力
根據站址鑽孔錐貫試驗及工程經驗，建議ｑ 卵
基坑開挖時下游圍堰已築成，採用潛水完整井基坑湧
水公式進行計算：
ｑ：１．３６６
（１）ｌｇ
式中 ｐ——基坑湧水量，ｍ３／ｄ；
ｊ｝——坑壁含水層滲透係數，ｎｙｄ，取５７．２ ｍ／ｄ；
潛水含水層厚度，ｍ，取平均值５．１ｍ；ｓ——
基坑水位降深，ｉｌｌ，取５．１ｍ；
６——基坑距離補給邊界的距離，ｍ，考慮下游圍堰的位置，取２６ｍ；
ｎ廣＿一基坑等效半徑，ｍ。
基坑等效半徑ｔｏ按下式計算：
（２）式中：ａ、６——分別為基坑的長、短邊，ｍ，取３４ｍ、
２４ｍ；
經估算，電站覆蓋層基坑湧水量約為
應考慮基坑降水措施，由於站址以卵石混合土為主，建議採用管井法降水。２．２．５沖刷
站址位於河流右岸ｉ級階地上，靠近主河床，距
離現有河面約８０ ｍ，階面僅高出河床１～３ ｍ，加之處於河流凹岸處，易遭受汛期洪水沖刷，建議對電站進行防護，確保電站正常執行。此外，洩洪洞出口緊靠電
站，可能形成沖刷坑，影響電站穩定，應採取防沖刷措施，保障建築物安全。
３結語第一，工程區**動峰值加速度值為０．１０ｇ，**動反應譜特徵週期０．４ ｓ，**基本烈度為ⅶ度。
第二，電站基礎部分置於全新統洪沖積卵石混合
土層及強風化基岩中，存在不均勻變形問題，建議採取結構措施，對基岩進行固結灌漿處理。站址存在基坑湧水問題，建議採取降排水措施。站址西側ⅱ級階地邊坡穩定性差，建議採取削坡、護坡措施。
第三，應在施工過程中，加強施工地質工作，遇到問題及時解決。
［作者簡介］劉強（１９７７一）。男，２００２年畢業於長安大學水文地質與工程地質專業，工程師。
［收稿日期修回日期
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