趾板和防渗板的工程地质条件及评价

河床部位：趾板基础为覆盖层，挖至165.00m高程；岸坡部位：无强风化处，表面岩体开挖3～5m；有强风化处，开挖至强风化下限以下1m，使趾板坐落在弱风化岩体上。不满足时挖除并采用C15素混凝土回填。趾板基础高边坡按1∶0.5～1∶0.75开挖，每隔20m设2m宽马道，并经边坡稳定计算，满足稳定要求，开挖后边坡岩石较差时采用挂网喷锚支护，锚杆长4.0m和6.0m，间排距2.0m，边坡岩石相对较好时采用随机锚杆+素喷混凝土保护。

2.5.3.1　右岸趾板、防渗板工程

1.概述

右岸趾板、防渗板整体工程地质条件较好，断层等构造不发育，岩体较完整，强风化层较薄；岩层倾向坡内，为逆向坡，边坡稳定条件较好；仅在1m3地层，岩性较软，具有易风化、遇水泥化等特点，其中还有岩溶现象发育，工程地质特性较差。

2.趾板、防渗板分段工程地质评价

（1）X1～X2段（桩号趾0+000.00～0+108.00）。该段趾板、防渗板基础出露岩性为寒武系馒头组白云岩、页岩、泥灰岩等。

1）趾0+000～0+086段（约238.00m高程以上）。基础出露地层为寒武系馒头组1m6～1m4，岩性为页岩、粉砂岩及板状白云岩互层，多属中硬岩，岩体呈薄～中厚层状，一般为弱风化状。岩层产状：0°∠6°，结构面较发育，节理主要发育两组：①走向0°～20°，倾向SE或NW，倾角大于85°，间距10～100cm；②走向270°～290°，倾向NE或SW，倾角大于60°，间距15～150cm。节理面平直光滑，闭合，充填钙质、岩屑等。按坝基岩体分类，属BⅢ～BⅣ类。

2）趾0+086～0+108段（高程约238.00～225.00m）。出露寒武系馒头组1m3地层，岩性为板状白云岩及泥灰岩互层，该层工程地质特性较差，其中泥灰岩岩性软，属软岩，不耐风化，易软化，遇水泥化；而板状白云岩极为破碎，多呈碎裂结构，岩体中溶孔溶洞发育。按坝基岩体分类，属BⅣ～CⅣ类。

（2）X2～X3段（趾0+108～0+222.6）。

1）趾0+108～0+123.8段（高程约225.00～217.00m）。基础出露地层为寒武系馒头组1m2～1m1，岩性为厚层状白云岩及角砾状白云岩，属坚硬岩，岩体呈弱风化状。其中发育有两组高倾角节理，一组走向近东西向，一组走向近南北向。按坝基岩体分类，该段属AⅢ类。

2）趾0+123.8～0+175.9段（高程约217.00～190.00m）。基础出露中元古界汝阳群Pt2r地层，岩性以石英砂岩、硅铁质页岩及石英砾岩为主，属坚硬岩，岩层产状：0°∠6°，岩体呈薄～厚层状，节理主要发育两组：①走向0°～20°，倾向SE或NW，倾角大于85°，间距10～100cm；②走向270°～290°，倾向NE或SW，倾角大于60°，间距15～150cm。按坝基岩体分类，该段基础整体属AⅢ类，局部为AⅡ类。

3）趾0+175.90～0+222.60（高程190.00～166.00m）。基础出露太古界登封群Ard地层，岩性以花岗片麻岩、伟晶花岗岩为主，岩性坚硬，岩体多以弱风化～微风化状为主，局部靠近原河床处残留少量强风化岩体，岩体较完整为块状、次块状结构，其中发育一组高倾角节理，走向280°～300°。按坝基岩体分类，该段属AⅡ～AⅢ类。

（3）右岸异形趾板段（高程166.00m以下）。该段基础出露地层岩性主要为花岗岩片麻岩及伟晶花岗岩，岩体中等～强风化，岩体弱风化～强风化，节理产状变化大，多为不规则节理。岩体整体呈次块状结构，按坝基岩体分类以AⅢ类为主。

3.趾板开挖边坡工程地质条件及评价

右坝肩及趾板处于单斜构造区内，由上至下出露地层依次为、Pt2r及Ard，岩层走向近于东西，向北缓倾，倾角3°～10°，断层与褶皱不发育，构造形迹微弱。但在馒头组下部，发育一拖曳褶皱层，其中伴生构造夹泥及裂隙溶洞，厚32～34m，包含下部等岩层，以中部岩层变形最强烈，岩体柔皱破碎。边坡岩体内节理一般为高角度，延伸不长，且不切层，基本不会对边坡稳定产生影响。

因趾板边坡紧邻右岸趾板基础，其出露的地层岩性及其他工程地质条件与趾板基础相近，在此不再详述。

右岸趾板基础开挖形成最高70m左右的高边坡，开挖坡比Pt2r、Ard地层1∶0.3～1∶0.5，1m地层1∶0.5～1∶0.75。边坡为逆向坡，且无断层等构造发育，边坡整体稳定性较好。需注意对1m3地层边坡应及时进行支护。

4.工程地质问题处理及评价

（1）趾板X1～X2段中桩号趾0+086.00～0+108.00段出露馒头组1m3地层，岩性为板状白云岩及泥灰岩互层，该层工程地质特性较差，泥灰岩岩性软不耐风化，易软化，遇水泥化。由于开挖后放置时间较长，未及时进行保护，趾板浇筑前发现该段建基面已严重风化，不宜再作为趾板基础，需再次开挖清基，重新下挖0.5～1.0m不等，超挖部分以C15混凝土回填，并在该段趾板采用双层配筋。

（2）趾板X3及该处附近的异形趾板基础内，因靠近原河床，长期受风化卸荷左右影响，开挖至建基面后仍存在部分强风化岩体未清除。为保证趾板基础的均一性，再次对该处所有的强风化岩体进行挖除，超挖部分以C15混凝土回填。

2.5.3.2　河床趾板工程地质条件及评价

河床趾板为X3～X4段，桩号趾0+222.60～0+372.60。该段趾板基础坐落在覆盖层上，趾板建基面高程166.00m。其中，165.00～166.00m高程为换填的过渡料，按设计级配进行填筑，并按设计标准进行压实，可作为河床趾板基础。165.00m高程以下为原河床砂卵石层，采用高压旋喷桩加固，桩间距2m，大大地改善了覆盖层基础的不均匀性，提高基础抗变形能力及承载能力，处理后的复合地基可作为趾板的基础。

2.5.3.3　左岸趾板、防渗板工程地质条件及评价(www.xing528.com)

1.概述

左岸岸趾板、防渗板位于一岸边陡坡地形上，基岩大部分直接裸露，其处于龟头山褶皱断裂发育区内，出露的地层主要是太古界登封群Ard及中元古界汝阳群Pt2r。基岩岩性坚硬，受构造影响，岩体较破碎，出露有F11断层，边坡稳定条件整体较好。

2.趾板、防渗板分段工程地质评价

（1）X4异形趾板段（高程166.00m以下）。左岸异型趾板及防渗板，基础出露太古界登封群Ard地层，岩性为伟晶花岗岩及花岗片麻岩，属坚硬岩，岩体以弱风化为主，局部呈强风化状。片麻岩片理较发育，产状：155°∠30°。节理整体较发育，主要发育两组，一组走向290°～310°，倾向NE，间距20～50cm，另一组走向10°～35°，倾向NW或SE，间距20～40cm。节理延伸长，贯通性较好，多弯曲粗糙，倾角大于55°，微张，充填岩屑、锈质、泥、硅质等。岩体呈次块状结构，局部为碎裂或块状结构。坝基岩体工程地质类别整体属AⅢ类。

（2）X4～X5段（趾0+372.60～0+448.00）。趾0+372.60～0+448.00段（高程约166.00～196.50m）趾板及防渗板，基础出露Ard花岗片麻岩及伟晶花岗岩，夹有少部分片岩，片岩中片理较发育，产状：170°～210°∠53°～60°。节理较发育，主要有三组：①走向260°～285°，倾向NE或SE，倾角大于75°，间距20～50cm；②走向40°～60°，倾向NW，倾角大于70°，间距40～70cm；③走向0°左右，倾向E或W，倾角60°～80°，间距50～100cm；节理面多弯曲粗糙，闭合或微张，充填岩屑等。岩体以弱风化为主，局部强风化。

其中，F11断层在该段分布在桩号趾0+437.00～0+448.00范围内，断层产状：175°∠23°，断层带宽度约5～20cm，充填断层泥、角砾及压碎岩等。由于断层带较窄，且断层倾向岸坡内，故对基础稳定无大的不良影响。受断层影响，该段岩体结构面发育，岩体较破碎，为次块状、镶嵌状结构，按坝基岩体分类，该段属AⅢ～AⅣ类。

桩号趾0+372.60～0+437.00段整体为次块状结构。按坝基岩体分类，整体属AⅢ类。

（3）X5～X6段（趾0+448.00～0+484.20）。趾0+448.00～0+484.20段（高程约196.50～216.60m）趾板及防渗板，基础出露Ard花岗片麻岩、片麻岩及片岩等，岩性坚硬～中硬。岩体一般为中等风化，局部强风化，受构造影响，局部卸荷作用较强。片理产状一般10°～30°∠45～53°，节理主要发育3组，①组倾向110°～130°，倾角70°～89°，间距10～60cm；②组倾向160°～180°，倾角60°～78°；③倾向0°～20°，倾角44°～56°，间距40～100cm。节理面平直，闭合，充填岩屑、泥及锈质等。

其中，0+448.00～0+456.00段（高程196.50～201.50m）出露F11断层，断层形状同上段，受断层影响，该段结构面较发育，岩体较破碎。该段片理较发育，产状：102°∠22°。岩体为次块状-碎裂结构，按坝基岩体分类属AⅣ类。

0+456.0～0+484.6段（高程201.50～216.60m），岩体大部分为次块状结构，按坝基岩体分类整体属AⅢ类。

（4）X6～X7段（趾0+484.20～0+527.20）。趾0+482.20～0+527.20段（高程约216.60～240.00m）趾板及防渗板，基础出露地层岩性主要为中元古界汝阳群的Pt2 y石英砾岩、Pt2b硅质页岩夹石英砂岩及Pt2bd石英砂岩，仅在X6附近分布有少量的Ard花岗片麻岩，其中Pt2y石英砾岩出露高程约在218.00～222.00m，Pt2b硅质页岩夹石英砂岩出露在222.00～233.00m高程，Pt2bd石英砂岩出露于233.00m高程以上。层面产状：355°～20°∠8°～15°。该段岩性坚硬，岩体为中等风化。结构面较发育，主要发育两组：①走向30°～50°，倾向SE，倾角65°～85°，间距10～80cm；②走向340°～0°，倾向NE或SW，倾角67°～88°，间距10～100cm。裂隙面较平直，闭合状，充填锈、岩屑等。该段趾板基础为中厚层状～薄层状结构，按坝基岩体分类，属AⅢ类。

（5）X7～X8段（趾0+527.20～0+534.10）。趾0+527.20～0+534.10段（高程约240.00～242.00m）趾板及防渗板，基础出露地层岩性为中元古界汝阳群的Pt2bd石英砂岩，岩性坚硬，弱风化状。节理不甚发育，主要发育一组，产状：165°～170°∠80°～85°，间距30～100cm，节理面平直粗糙，闭合状，充填岩屑等。该段岩体为中厚层状结构，按坝基岩体分类，整体属AⅢ类。

（6）X8～X9段（趾0+534.10～0+546.10）。趾0+534.10～0+546.10段（高程约242.00m）趾板及防渗板，基础出露地层岩性为中元古界汝阳群的Pt2bd石英砂岩，岩性坚硬，弱风化状。层面产状：310°∠6°，结构面较发育，裂隙主要发育两组：①走向0°～20°，倾向SE或NW，倾角80°～89°，间距20～100cm；②走向270°～290°，倾向NE或SW，倾角80°～87°，间距20～100cm。裂隙面较平直，闭合状，充填硅膜等。该段趾板基础完整性稍差，为中厚层状结构，按坝基岩体分类，整体属AⅢ类。

（7）X9～X10段（趾0+546.10～0+586.40）。趾0+546.10～0+586.40段（高程约242.00～250.40m）趾板及防渗板，基础出露地层岩性为中元古界汝阳群的Pt2bd石英砂岩，岩性坚硬，弱风化状。结构面较发育，岩层面产状：5°～195°∠12°～20°。裂隙主要发育两组：①走向0°～20°，倾向SE或NW，倾角70°～87°，间距10～100cm；②走向340°～0°，倾向NE，倾角70°～87°，间距10～100cm。裂隙面平直粗糙，闭合状，充填锈、石英脉等。该段趾板基础完整性稍差，为层状结构，按坝基岩体分类，整体属AⅢ类。

3.趾板开挖边坡工程地质条件及评价

左岸趾板边坡开挖涉及的地层岩性有太古界登封群Ard花岗片麻岩及中元古界汝阳群Pt2 r石英砂岩、页岩及砾岩，岩石多坚硬。该段自然边坡高陡，多为陡崖峭壁，局部近垂直或形成倒坡。

左岸趾板边坡范围内仅发育F11逆掩断层，无其他大的断层分布。F11断层倾向岸坡内，为逆向坡，且断层带较窄，仅有20cm宽，对边坡稳定无不良影响。上部汝阳群Pt2r地层边坡，岩层多缓倾向坡外，形成顺向坡，但倾角一般缓于10°，且层面间结合较好，一般硅钙质胶结，故也不会对边坡稳定造成大的影响。综上所述，左岸趾板边坡不存在整体问题。但受自然边坡高陡，加之风化卸荷作用，表层局部易形成危岩体，可能产生崩塌、落石等，需有针对性地进行处理。

建议开挖坡比，Pt2r、Ard地层1∶0.3～1∶0.5。

4.工程地质问题处理及评价

（1）左岸趾板X4及该处附近的异形趾板基础内，开挖后仍存在局部强风化岩体未清除。为保证趾板基础的均一性，再次对该处所有的强风化岩体进行挖除，超挖部分以C15混凝土回填。

（2）左岸趾板在X5附近分布有F11断层，未按原设计要求进行扩挖断层塞处理，考虑到断层带较窄，且对基础稳定无不良影响，沿断层破碎带本身已有一定超挖，加之后期趾板基础需进行固结灌浆，分析认为不需再进行扩挖断层塞。

（3）左岸趾板边坡在趾0+398.00～0+464.00段高程215.00～245.00m开挖范围内，存在多处由于陡崖、倒坡等地形造成趾板边坡开挖出现脱空现象，其他地段也有类似现象存在。考虑到趾板边坡无整体稳定问题，但岩体中高倾角的隐裂隙发育，表层受风化卸荷等影响，局部张开裂缝形成危岩体，可能对边坡稳定及安全造成隐患。经研究，对已脱空段边坡可不按原设计坡比进行开挖，以实际地形边坡为准，但需加强支护。首先对已经倒悬并有涨裂缝较贯通等形成的表层危岩体进行清除；然后对趾板边坡在陡崖和倒悬段采取挂网喷锚支护，锚杆长度8m、10m间隔布置，喷C20混凝土厚15cm，保护坡面不在发展形成新的危岩体。