玉華柱

（廣西水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，南寧 530023）

1 工程概況

廣西郁江老口航運(yùn)樞紐是郁江綜合利用規(guī)劃十個(gè)梯級(jí)中自上而下的第七個(gè)梯級(jí)工程，是一座以航運(yùn)、防洪為主，結(jié)合發(fā)電并兼顧改善南寧市區(qū)水環(huán)境的綜合利用工程，是右江實(shí)現(xiàn)III級(jí)航道目標(biāo)的重要工程，也是實(shí)施郁江流域防洪規(guī)劃的關(guān)鍵性工程。樞紐壩址位于郁江上游南寧市區(qū)、左江和右江匯合口下游4.7 km的郁江河段上，上游距右江金雞灘水電站壩址121 km、距左江山秀水電站壩址84 km，下游距西津水電站壩址204 km。

老口航運(yùn)樞紐為低水頭閘壩型攔河工程，水庫(kù)正常蓄水位75.50 m，校核洪水位85.49 m，總庫(kù)容為25.87 億m3，屬大（1）型工程，工程等別為Ⅰ等。樞紐主要建筑物由攔河壩、船閘、電站廠(chǎng)房、副壩、魚(yú)道等組成，其中攔河壩為平底閘型式泄水閘壩，壩軸線(xiàn)長(zhǎng)度為1 565 m，最大壩高48 m。

2 壩址勘察工作簡(jiǎn)況

老口航運(yùn)樞紐自1952 年開(kāi)始就陸續(xù)開(kāi)展了一些地質(zhì)勘測(cè)工作。當(dāng)年珠江水利委員會(huì)進(jìn)行西江流域規(guī)劃時(shí)曾查勘過(guò)本區(qū)，并選定了該梯級(jí)；1957年珠委西江辦公室也曾在老口壩址作過(guò)少量勘探工作，進(jìn)行了1∶10 000壩址及右江庫(kù)區(qū)的地質(zhì)測(cè)繪工作；1958～1959年廣西水利電力廳勘測(cè)設(shè)計(jì)院對(duì)老口壩址進(jìn)行了選壩階段的地質(zhì)勘察工作，在4 個(gè)可能的壩址均作過(guò)勘探，并進(jìn)行了壩區(qū)1∶25 000綜合地質(zhì)測(cè)繪。由于年代久遠(yuǎn)，這些勘察資料已殘缺不全，但對(duì)后期工作仍有很好的借鑒及指導(dǎo)作用。

根據(jù)廣西水利廳辦公會(huì)精神和廣西計(jì)委前期工作計(jì)劃安排，2001 年重新啟動(dòng)、推進(jìn)老口水利樞紐項(xiàng)目建設(shè)的各項(xiàng)相關(guān)工作。同年2 月，廣西水利廳技術(shù)處、廣西壯族自治區(qū)水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司（原廣西壯族自治區(qū)水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，以下簡(jiǎn)稱(chēng)“廣西水電院”）有關(guān)專(zhuān)家及技術(shù)人員對(duì)老口樞紐壩址進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)查勘和對(duì)比論證，決定今后工作重點(diǎn)是原一壩址即下壩址，及原二、三壩壩址之間新選定的壩址即上壩址，由廣西水電院開(kāi)展該樞紐勘察設(shè)計(jì)工作。

2.1 可行性研究階段地質(zhì)勘察

老口航運(yùn)樞紐可行性研究階段勘測(cè)工作于2001年開(kāi)始，廣西水電院先后4次進(jìn)場(chǎng)開(kāi)展壩址區(qū)外業(yè)地質(zhì)勘察工作，也可以說(shuō)整個(gè)可行性研究階段地質(zhì)勘察是分4 個(gè)時(shí)間段來(lái)完成的，全過(guò)程嚴(yán)格按當(dāng)時(shí)規(guī)程規(guī)范有關(guān)要求，并結(jié)合設(shè)計(jì)部門(mén)提出的不同壩型及其主要建筑物軸線(xiàn)來(lái)開(kāi)展地質(zhì)工作，初步查明樞紐工程上、下壩址的工程地質(zhì)條件，以及主要建筑物可能存在的工程地質(zhì)問(wèn)題，勘察成果達(dá)到了階段性深度要求，主要完成野外勘探及試驗(yàn)工作量：鉆孔103 個(gè)（進(jìn)尺共4 145.9 m），平硐2 個(gè)（共56.6 m），豎井2 個(gè)（共41.5 m）；聲波測(cè)孔55 孔（共1 954.4 m），平硐地震波166 點(diǎn)，多道瞬態(tài)面波42點(diǎn)，高密度電法560 點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn)318 段、注水試驗(yàn)85段，標(biāo)貫試驗(yàn)36次，動(dòng)力觸探試驗(yàn)10.1 m，現(xiàn)場(chǎng)變形試驗(yàn)6點(diǎn)，載荷試驗(yàn)7點(diǎn)，剪切試驗(yàn)4組[1]。

（1）可行性研究第一時(shí)間段。根據(jù)老口航運(yùn)樞紐特點(diǎn)和經(jīng)費(fèi)落實(shí)情況，可行性研究第一階段的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作于2001 年10 月～2003 年11 月進(jìn)行，重點(diǎn)安排了水庫(kù)淹沒(méi)、水文分析和工程勘測(cè)等工作，其中工程勘測(cè)方面主要是完成兩個(gè)壩址的地形圖測(cè)繪以及水庫(kù)區(qū)、下壩址的地質(zhì)勘探工作，以及上壩址的部分地質(zhì)工作，主要完成內(nèi)容：聘請(qǐng)地層專(zhuān)家指導(dǎo)、作地層層位復(fù)核，采用1∶2000 比例尺進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪，范圍包括上、下壩址及有關(guān)樞紐建筑物布置地段、鄰近相關(guān)地段；上、下壩址各布設(shè)1條主要勘探剖面和1 條河床勘探縱剖面，其中在上壩址主勘探線(xiàn)、河床縱勘探線(xiàn)分別布置鉆孔15、4個(gè)，在下壩址主勘探線(xiàn)、河床縱勘探線(xiàn)分別布置鉆孔10、4 個(gè)；在下壩址河漫灘、階地布設(shè)面波法或折射波法物探剖面。

（2）可行性研究第二時(shí)間段，這也是當(dāng)時(shí)按照交通行業(yè)確定的預(yù)可行性研究階段。2004年9月，受業(yè)主廣西西江航運(yùn)公司委托，廣西水電院開(kāi)始對(duì)老口樞紐進(jìn)行預(yù)可研階段的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作，勘察工作重點(diǎn)是區(qū)域地質(zhì)、庫(kù)區(qū)、建材和上壩址的地質(zhì)測(cè)繪及勘探工作。外業(yè)勘察工作于2004年11月底基本結(jié)束，主要完成內(nèi)容：采用1∶2000 比例尺進(jìn)行地質(zhì)復(fù)測(cè)，重點(diǎn)是上壩址及其鄰近相關(guān)地段，并編制綜合地層柱狀圖；對(duì)上壩址布設(shè)1 條沿壩線(xiàn)勘探剖面和1 條河床勘探縱剖面，壩線(xiàn)勘探剖面布置鉆孔11 個(gè)，河床縱勘探線(xiàn)（縱向圍堰）布置鉆孔3 個(gè)，另外對(duì)下壩址電站廠(chǎng)房補(bǔ)充布置縱向勘探線(xiàn)及相應(yīng)勘探鉆孔；在上壩址河漫灘、階地布設(shè)面波法或折射波法物探剖面。

（3）可行性研究第三時(shí)間段，即預(yù)可研補(bǔ)充階段。按照本項(xiàng)目預(yù)可研報(bào)告評(píng)估意見(jiàn)，以及壩址、壩線(xiàn)優(yōu)化比選結(jié)論和樞紐布置調(diào)整方案，需進(jìn)一步加強(qiáng)壩址地質(zhì)勘察工作，包括對(duì)下壩址下壩線(xiàn)的同等精度勘探、試驗(yàn)，上壩址壩基第六層（Eb-61-2）、第七層（Eb-7

1-2）巖體物理力學(xué)性能試驗(yàn)。地質(zhì)人員于2005年11月～2006年3月中旬進(jìn)行野外作業(yè)，主要完成內(nèi)容：校核壩址地層巖性、分界線(xiàn)等，對(duì)巖性巖相變化情況、分層厚度進(jìn)行詳細(xì)統(tǒng)計(jì)等；在上壩址發(fā)電廠(chǎng)房左邊墻等部位補(bǔ)充勘探鉆孔；在上壩址上壩線(xiàn)兩岸河邊各開(kāi)挖水下豎井及井底平硐，并在平硐、豎井不同深度取樣作巖體密度、含水量及室內(nèi)巖體中型剪切試驗(yàn)，在平硐內(nèi)進(jìn)行巖體變形、抗剪強(qiáng)度和載荷等現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。

（4）可行性研究第四時(shí)間段。2006 年9 月，根據(jù)業(yè)主廣西西江航運(yùn)公司對(duì)老口樞紐可行性研究報(bào)告編制工作的要求，廣西水電院開(kāi)展該項(xiàng)目可行性研究階段的野外地質(zhì)勘察工作，歷時(shí)2個(gè)多月，勘察目的是重點(diǎn)對(duì)水庫(kù)、壩址等主要建筑物區(qū)的工程地質(zhì)條件進(jìn)行勘察研究，為選定壩址、基本壩型和初選建筑物布置方案進(jìn)行地質(zhì)論證，主要完成內(nèi)容：利用已有資料對(duì)上、下壩址進(jìn)行地質(zhì)校測(cè)，范圍包括副壩、圍堰、廠(chǎng)房等樞紐布置地段；在上、下壩址沿壩軸線(xiàn)、圍堰軸線(xiàn)和廠(chǎng)址布置勘探線(xiàn)，并結(jié)合建筑物、地質(zhì)單元布置鉆孔，壩軸線(xiàn)及廠(chǎng)址鉆孔間距控制在50～100 m；在上壩址原壩線(xiàn)下游350 m處新增加一條下壩線(xiàn)勘探剖面進(jìn)行方案比較。

2.2 初步設(shè)計(jì)階段地質(zhì)勘察

老口航運(yùn)樞紐可行性研究階段主要對(duì)上、下兩個(gè)壩址進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)工作，最后推薦上壩址。初步設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)上在選定壩址布置3個(gè)壩線(xiàn)方案，即上、中、下壩線(xiàn)方案，其中下壩線(xiàn)為新布置壩線(xiàn)，也就是設(shè)計(jì)擬推薦采用的壩線(xiàn)方案。

老口航運(yùn)樞紐擋泄水建筑物是按照水閘壩型來(lái)布置設(shè)計(jì)，因此其壩址地質(zhì)勘察工作主要是遵照《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB 50487-2008）第6.14條（水閘及泵站）有關(guān)規(guī)定執(zhí)行，其中工程地質(zhì)測(cè)繪范圍需結(jié)合整個(gè)樞紐建筑物布置來(lái)考慮，比例尺為1∶1000。由于可研階段對(duì)上、中壩線(xiàn)已做了大量勘探工作，因此在充分利用已有鉆孔前提下，對(duì)上、中壩線(xiàn)按照階段性勘察精度補(bǔ)充適當(dāng)勘探工作，穿插加密些鉆孔，以達(dá)到初步設(shè)計(jì)階段的規(guī)范要求，鉆探工作重點(diǎn)則放在下壩線(xiàn)上。

各壩線(xiàn)方案勘探剖面位置主要按照壩軸線(xiàn)并結(jié)合其它水工建筑物方案來(lái)考慮，且利用已有勘探孔、在不影響河道通航情況下合理布孔，在閘壩段（包括其上、下游部位）鉆孔間距多為20～50 m、一共布置鉆孔70個(gè)，兩岸接頭壩段孔距為50～100 m、一共布置鉆孔30個(gè)；在電站廠(chǎng)房、進(jìn)水渠、尾水渠以及對(duì)廠(chǎng)房穩(wěn)定安全有影響的邊坡地段均布置勘探剖面，每條剖面線(xiàn)布置鉆孔1～3 個(gè)；施工圍堰需結(jié)合閘壩線(xiàn)、消力池等建筑物布孔，一共布置鉆孔20個(gè)。

物探工作上，在各壩軸線(xiàn)上布置面波法或折射波法勘探剖面，以復(fù)核兩岸接頭壩段河灘、階地覆蓋土層厚度；利用部分相近鉆孔作穿透測(cè)試，并布置幾條物探高密度電法剖面，進(jìn)一步復(fù)核右岸斷層F208位置及其空間展布情況，探查是否存在影響壩基穩(wěn)定的構(gòu)造破碎帶、裂隙密集帶或軟弱夾層等。

初設(shè)階段地質(zhì)勘察工作于2010年1月初進(jìn)場(chǎng)，至2010年3月底基本完成，主要完成勘探及試驗(yàn)工作量：鉆孔126個(gè)（進(jìn)尺共4154 m），坑槽探53 m3，鉆孔壓注水試驗(yàn)共169 段，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)38 次，動(dòng)力觸探試驗(yàn)8.9 m，現(xiàn)場(chǎng)變形試驗(yàn)8點(diǎn)，剪切試驗(yàn)4組；聲波測(cè)井548 m/19孔，電磁波穿透3692對(duì)[2]。

3 壩址主要勘察方法及其相關(guān)要求

本工程所采用勘察方法，主要為工程地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、豎井及平硐勘探、坑槽探、物探及室內(nèi)外巖土試驗(yàn)等。

3.1 工程地質(zhì)測(cè)繪

工程地質(zhì)測(cè)繪是地質(zhì)勘察最基本的方法，對(duì)勘探工作布置、野外工程地質(zhì)巖層（組）劃分等均具有極其重要的指導(dǎo)作用，是運(yùn)用地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)和水文地質(zhì)學(xué)原理及技術(shù)方法，在野外現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、物理地質(zhì)現(xiàn)象等與工程建設(shè)有關(guān)的各種地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀(guān)察、量測(cè)和描述，并將其內(nèi)容反映到相應(yīng)地質(zhì)圖上，或形成地質(zhì)測(cè)繪技術(shù)文件，為勘探、試驗(yàn)等下一步工作布置奠定基礎(chǔ)。

在勘察期間，地質(zhì)人員通過(guò)大量的工程地質(zhì)測(cè)繪，包括在兩岸河灘布置適當(dāng)?shù)目硬厶?、追索重要的地質(zhì)界線(xiàn)或地質(zhì)現(xiàn)象，并充分利用鉆孔、豎井和平硐等勘探資料以及有限的天然露頭，進(jìn)行綜合分析、推斷壩址分布地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育情況，準(zhǔn)確劃分工程地質(zhì)巖組。

3.2 工程勘探

3.2.1 鉆探

為提高地質(zhì)勘察的工作效率，縮短野外地質(zhì)勘察時(shí)間，以盡可能少的勘探工作量取得盡可能多的地質(zhì)資料，達(dá)到事半功倍的效果，要求壩址勘探鉆孔布置時(shí)應(yīng)做到：①熟悉壩址區(qū)已取得的地質(zhì)資料，在工程地質(zhì)測(cè)繪成果基礎(chǔ)上布置鉆孔，明確每個(gè)鉆孔的目的和任務(wù)；②堅(jiān)持一孔多用的原則，使各鉆孔在總體布置下盡可能地發(fā)揮綜合利用的勘探價(jià)值；③勘探剖面應(yīng)緊密結(jié)合水工建筑物來(lái)布置，鉆孔盡量布置在建筑物軸線(xiàn)或輪廓線(xiàn)上；④鉆孔間距、密度應(yīng)視工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度而定，并充分利用已有資料；⑤鉆孔深度應(yīng)根據(jù)建筑物類(lèi)型、建基面設(shè)計(jì)高程或?qū)δ撤N勘探目的層（如構(gòu)造破碎帶或軟弱夾層）的推斷位置來(lái)綜合確定。

老口壩址基巖為下第三系地層砂泥巖，形成時(shí)間短，其泥巖類(lèi)巖石較軟，屬軟～極軟巖類(lèi)，發(fā)育有泥化夾層及煤線(xiàn)（層），因此采用常規(guī)鉆進(jìn)方法取芯率較低、無(wú)法真實(shí)反映原巖狀態(tài)。為保證壩址基巖鉆探質(zhì)量，提高鉆孔巖芯采取率，真實(shí)反映壩址分布各類(lèi)巖體特性，對(duì)鉆探現(xiàn)場(chǎng)操作也提出如下要求：①采取短進(jìn)尺、低泵量進(jìn)行鉆進(jìn)，控制好回次進(jìn)尺，每回次不宜超過(guò)2 m；②所有鉆孔應(yīng)盡可能采用Φ130 mm鉆具開(kāi)孔鉆進(jìn)，終孔孔徑盡量不小于Φ91 mm，以滿(mǎn)足室內(nèi)三軸壓縮試驗(yàn)對(duì)試件大小的要求；③對(duì)于構(gòu)造破碎帶或弱軟夾層等盡量采用干孔鉆進(jìn)；④在壩軸線(xiàn)左、右岸選取幾個(gè)鉆孔作大口徑鉆進(jìn)，并采用特殊手段來(lái)進(jìn)一步提高其巖芯采取率，復(fù)核軟弱夾層、煤線(xiàn)（層）等發(fā)育情況。

3.2.2 其它勘探

3.3 工程物探

在壩址地質(zhì)勘察中，主要采用了以下幾種物探方法：①聲波法。選擇部分鉆孔采用聲波法進(jìn)行基巖巖體聲波測(cè)井，并選取部分巖芯進(jìn)行室內(nèi)聲波測(cè)試，輔助判別巖體風(fēng)化分帶。②地震波測(cè)試。在平硐內(nèi)進(jìn)行巖體地震波測(cè)試，得出巖體的泊松比、動(dòng)彈模量等數(shù)據(jù)，建立巖體地震波速度與風(fēng)化分帶等關(guān)系，為輔助判別巖體風(fēng)化分帶提供依據(jù)。③電磁波法。用于部分相近鉆孔的CT 穿透測(cè)試，以探查其間是否存在構(gòu)造破碎帶、裂隙密集帶或軟弱夾層等，特別是確定右岸斷層F208位置。④高密度電法或聯(lián)合剖面法。用于探測(cè)復(fù)核斷層F208和F301的位置及其空間展布情況，軟硬巖分布空間，以及構(gòu)造破碎帶、裂隙密集帶或軟弱夾層等地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)育情況。⑤面波法或折射波法。用于探測(cè)壩址兩岸階地、河漫灘以及江心洲的覆蓋層厚度，特別是壩軸線(xiàn)和樞紐建筑物場(chǎng)地第四系覆蓋土層的厚度、分層，以及下伏基巖面埋深、傾斜和起伏情況。⑥鉆孔電視。選擇部分鉆孔進(jìn)行孔內(nèi)電視錄像，進(jìn)一步輔助驗(yàn)證鉆探成果，可以更直觀(guān)地了解斷層F208破碎帶位置以及充填物特征。

3.4 室內(nèi)外巖土試驗(yàn)

（1）現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試。在閘壩段、兩岸接頭壩段、電站廠(chǎng)房、縱向圍堰等工程部位勘察時(shí)，充分利用勘探鉆孔進(jìn)行地基巖土體原位測(cè)試，其中閘壩段、電站廠(chǎng)房的試驗(yàn)重點(diǎn)放在地基軟巖孔段、做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，然后根據(jù)《廣西巖土勘察規(guī)范》附錄A“關(guān)于廣西古近系泥巖風(fēng)化程度分類(lèi)”標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)基巖風(fēng)化帶劃分進(jìn)行復(fù)核和調(diào)整；而兩岸接頭壩段及圍堰則重點(diǎn)放在覆蓋層上，即黏性土層做標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)，砂卵礫石層做重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)，以確定各類(lèi)土體的地基載承力參數(shù)。

（2）水文地質(zhì)試驗(yàn)。在勘探孔鉆進(jìn)時(shí)，要求對(duì)第四系覆蓋土層進(jìn)行注水試驗(yàn)，而且盡可能進(jìn)行分層注水；對(duì)基巖孔段則應(yīng)進(jìn)行壓水試驗(yàn)，特別是壩軸線(xiàn)、電站廠(chǎng)房和施工圍堰等工程部位，并收集鉆進(jìn)過(guò)程中的水文地質(zhì)資料。左岸接頭壩有部分壩段其壩基置于第四系土層中，因此對(duì)這些壩段土層進(jìn)行坑探和現(xiàn)場(chǎng)試坑注水試驗(yàn)，以測(cè)定壩基土層的滲透系數(shù)，評(píng)價(jià)壩基滲透穩(wěn)定性。

（3）室內(nèi)土工試驗(yàn)。要求按照不同的壩段位置、地層巖性以及巖體風(fēng)化狀態(tài)，嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范對(duì)每一主要巖石或土層均取有代表性的巖土樣，進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)試驗(yàn)，包括常規(guī)土工試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)、膨脹性試驗(yàn)以及巖礦鑒定（含黏土礦物成分分析），以獲取巖土體的密度、飽和抗壓強(qiáng)度、滲透系數(shù)、自由膨脹率等參數(shù)。對(duì)于泥巖類(lèi)巖石，要求有足夠的取樣試驗(yàn)數(shù)量，且鉆孔巖芯樣柱長(zhǎng)大于10 cm，三軸試驗(yàn)的巖樣直徑應(yīng)大于91 mm，取樣時(shí)需采用砂紙蠟封包裝，及時(shí)進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)。

（4）現(xiàn)場(chǎng)巖體強(qiáng)度試驗(yàn)。壩基泥巖類(lèi)巖石較軟，屬軟～極軟巖類(lèi)，力學(xué)強(qiáng)度低，雖然已取較多巖樣作室內(nèi)巖石試驗(yàn)，但傳統(tǒng)的室內(nèi)試驗(yàn)方法可能無(wú)法提供準(zhǔn)確合理的參數(shù)，而其抗剪強(qiáng)度、承載力、變形模量等力學(xué)參數(shù)對(duì)于壩基穩(wěn)定計(jì)算或基礎(chǔ)處理方案選擇起關(guān)鍵作用，因此，利用河邊開(kāi)挖豎井平硐和探坑作場(chǎng)地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巖體強(qiáng)度試驗(yàn)，包括砼/巖石直剪試驗(yàn)、巖體變形試驗(yàn)等。另外，對(duì)控制混凝土壩基穩(wěn)定和變形的巖土層進(jìn)行原位變形和剪切試驗(yàn)，測(cè)定該巖土層的變形模量、彈性模量、抗剪強(qiáng)度以及有關(guān)的力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。

4 壩址地質(zhì)勘察主要技術(shù)特點(diǎn)

（1）綜合運(yùn)用多種勘察手段、方法，查明了壩址區(qū)工程地質(zhì)條件以及各建筑物主要存在的工程地質(zhì)問(wèn)題。相對(duì)于其它類(lèi)型工程，水利水電工程的地質(zhì)條件往往都比較復(fù)雜，地質(zhì)勘察涉及的內(nèi)容較廣泛，需要解決的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)問(wèn)題也比較多，需要運(yùn)用不同的勘察手段或方法才能滿(mǎn)足要求。地質(zhì)勘察手段、方法選用是否合理，會(huì)直接影響到地質(zhì)勘察成果的準(zhǔn)確性和可靠性。老口壩址區(qū)范圍比較寬廣，第四系覆蓋土層分布廣，天然露頭極少，下伏基巖為第三系地層砂泥巖，大部分成巖作用差，多屬軟～極軟巖，工程地質(zhì)測(cè)繪難度很大。針對(duì)壩址區(qū)較復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件，廣西水電院地質(zhì)人員歷經(jīng)多年的地質(zhì)勘察和試驗(yàn)研究，采用多種勘察手段、測(cè)試技術(shù)，包括大量的工程地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、探槽、豎井、井下平硐、原位測(cè)試、水文地質(zhì)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)力學(xué)試驗(yàn)、室內(nèi)土工試驗(yàn)、鉆孔聲波測(cè)井、鉆孔聲波穿透、鉆孔彩色電視等，進(jìn)行綜合分析研究，查明了壩址區(qū)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，以及樞紐建筑物主要存在的工程地質(zhì)問(wèn)題，為工程建設(shè)順利完工奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（2）在軟巖勘探中采取有效可行的鉆探工藝，選用合適鉆頭，提高鉆探取芯率，真實(shí)反映原巖狀態(tài)、客觀(guān)了解壩址分布各類(lèi)巖體特性。在鉆探中采用了雙管單動(dòng)金剛石鉆頭和單管合金鉆頭兩種取芯方法，特別是勘察初期在軟巖鉆進(jìn)中巖芯采取率很低，泥巖多出現(xiàn)形如爛泥的情況，影響了地質(zhì)人員對(duì)巖體特性的判斷，后經(jīng)多次試驗(yàn)，采用單管合金鉆頭鉆進(jìn)，同時(shí)結(jié)合低泵量、短進(jìn)尺進(jìn)行鉆進(jìn)，控制好回次進(jìn)尺，各鉆孔盡可能采用Φ130 mm鉆具開(kāi)孔鉆進(jìn)，終孔孔徑盡量不小于Φ91 mm，這樣明顯提高了鉆孔巖芯采取率，保證壩址基巖的鉆探質(zhì)量。另外，在壩軸線(xiàn)左、右岸選取個(gè)別鉆孔作大口徑鉆進(jìn)，以進(jìn)一步判斷下伏基巖的軟弱夾層發(fā)育情況，復(fù)核巖體含煤線(xiàn)（層）的分布情況及其強(qiáng)度、性狀等。

（3）采用坑槽探、物探等手段，并結(jié)合鉆探資料，準(zhǔn)確劃分壩址工程地質(zhì)巖組，確定斷層構(gòu)造及煤線(xiàn)（層）的分布位置，保證了地質(zhì)勘察成果達(dá)到較高精度。壩址兩岸為河流沖積I 級(jí)階地，第四系覆蓋土層分布廣，僅在枯水期河床邊見(jiàn)少量基巖露頭，而且下伏基巖巖性種類(lèi)多、軟硬相間，地質(zhì)界線(xiàn)不明顯，僅僅依靠地表地質(zhì)測(cè)繪以及常規(guī)勘探手段，難以查明壩址下伏基巖巖性特征、分組分層及地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育情況。通過(guò)在兩岸河灘適當(dāng)布置一些坑槽探、追索重要的地質(zhì)界線(xiàn)或地質(zhì)現(xiàn)象，并采取有針對(duì)性的物探CT 穿透等手段，充分利用有關(guān)勘探資料，取樣作巖礦鑒定，進(jìn)行綜合分析、準(zhǔn)確劃分工程地質(zhì)巖組，統(tǒng)計(jì)壩址各主要巖層中各巖性比例，分析研究灰?guī)r、砂巖以及泥巖等不同巖性的分布特征，確定斷層破碎帶的具體位置，以及巖體中煤線(xiàn)（層）的分布特征，保證地質(zhì)測(cè)繪精度。

（4）開(kāi)挖水下豎井及井底平硐，為查清壩基巖體特性、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育情況及提供現(xiàn)場(chǎng)力學(xué)試驗(yàn)場(chǎng)地帶來(lái)便利。老口樞紐大壩基礎(chǔ)主要置于第三系砂泥巖之上，壩基泥巖類(lèi)巖石軟弱，遇水易軟化、崩解，具有快速風(fēng)化的特點(diǎn)，鉆孔巖芯取出暴露于空氣中很快就風(fēng)干失水、出現(xiàn)微裂紋甚至呈干裂狀，鉆探取巖芯樣進(jìn)行室內(nèi)土工試驗(yàn)的數(shù)據(jù)不能完全真實(shí)反映大壩建基面巖體天然狀態(tài)下的實(shí)際情況。而壩址兩岸覆蓋土層深厚，岸坡、河邊基巖露頭極少，不具備針對(duì)大壩建基面巖體進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巖體試驗(yàn)的場(chǎng)地條件。為了準(zhǔn)確摸清大壩建基面巖體特性、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度特別是緩傾角節(jié)理裂隙發(fā)育特征，只能考慮開(kāi)挖河底水下豎井及井底平硐。根據(jù)壩址地形、地質(zhì)條件，豎井平硐布置在壩軸線(xiàn)兩岸河邊，分別開(kāi)挖20 m 深豎井，然后在豎井底部沿壩軸線(xiàn)向河床方向分別開(kāi)挖30 m 長(zhǎng)平硐。由于豎井及平硐基本處在河水位以下，河床砂卵石層及基巖表層巖體富水性極大，甚至與外側(cè)河水相通，豎井平硐開(kāi)挖排水、支護(hù)等工作難度極大。經(jīng)過(guò)克服種種困難，采取各種有效的排水及支護(hù)措施，最終完成了河底豎井平硐的開(kāi)挖任務(wù)，為查清壩基巖體特性及緩傾角節(jié)理等構(gòu)造發(fā)育情況及提供現(xiàn)場(chǎng)力學(xué)試驗(yàn)場(chǎng)地帶來(lái)便利。

（5）通過(guò)室內(nèi)巖土試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)力學(xué)試驗(yàn)、原位測(cè)試等多種試驗(yàn)手段，確定相關(guān)地質(zhì)參數(shù)，為設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確科學(xué)依據(jù)。壩基為第三系砂泥巖，屬半成巖，泥巖類(lèi)巖石強(qiáng)度較低，其天然單軸抗壓強(qiáng)度較低，大多不超過(guò)10 MPa，甚至低于5 MPa，巖體質(zhì)量分類(lèi)多為CⅣ類(lèi)。通過(guò)鉆孔標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、室內(nèi)巖土試驗(yàn)，以及在平硐及探槽內(nèi)進(jìn)行巖體變形、載荷、抗剪強(qiáng)度等現(xiàn)場(chǎng)力學(xué)試驗(yàn)，多種試驗(yàn)手段相結(jié)合，查清壩基第六層（Eb1--

26）、第七層（Eb1--27）巖體的性狀、物理力學(xué)性質(zhì)，提出科學(xué)合理的巖體力學(xué)指標(biāo)，確定設(shè)計(jì)所采用的地質(zhì)參數(shù)及天然地基處理方案是合適，避免因軟巖力學(xué)強(qiáng)度低而采用特殊處理措施如樁基等處理方案，大大減少了工程的投資。

（6）采用鉆孔彩色電視，進(jìn)一步輔助驗(yàn)證鉆探成果，可以詳細(xì)、直觀(guān)地觀(guān)察各類(lèi)巖體的結(jié)構(gòu)特性及地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育情況。由于壩址區(qū)泥巖強(qiáng)度低，局部軟硬相間，勘察期間部分鉆孔鉆探取芯出現(xiàn)形如軟泥、爛泥的情況，不好判斷是否為軟弱夾層而影響壩基抗滑穩(wěn)定。為了查清壩區(qū)巖性特征及軟弱結(jié)構(gòu)面、煤線(xiàn)夾層、斷層F208的發(fā)育情況，對(duì)部分鉆孔進(jìn)行了鉆孔電視錄像，可以詳細(xì)、直觀(guān)地觀(guān)察各類(lèi)巖體的結(jié)構(gòu)特性及地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育情況，特別是軟弱夾層的分布、性狀等，可核實(shí)斷層F208破碎帶位置，了解斷層充填物的性狀、特征，還可為劃分壩基巖體風(fēng)化界線(xiàn)和判斷原巖結(jié)構(gòu)提供直接證據(jù)。而且，鉆孔電視可將帶羅盤(pán)的光學(xué)攝像鏡頭放入鉆孔內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)將其錄像輸入電腦屏幕，并將圖像放大數(shù)倍觀(guān)察，通過(guò)羅盤(pán)在鉆孔內(nèi)量測(cè)結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀，由其在孔壁上的跡線(xiàn)可算出結(jié)構(gòu)面傾角，為工程地質(zhì)評(píng)價(jià)提供了更準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料。

5 結(jié)語(yǔ)

老口航運(yùn)樞紐壩址區(qū)基巖地層巖性為第三系泥巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、鈣質(zhì)砂巖、灰?guī)r等，巖性種類(lèi)多，且軟硬相間，泥巖類(lèi)巖石強(qiáng)度較低，局部含炭質(zhì)或發(fā)育煤層（線(xiàn)）等軟弱夾層，工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜。經(jīng)施工開(kāi)挖揭露，各主要建筑物場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件和主要工程地質(zhì)問(wèn)題與工程勘察成果基本一致，大部分地質(zhì)界線(xiàn)誤差在規(guī)范允許范圍內(nèi)，地質(zhì)提出壩基巖體質(zhì)量類(lèi)別、力學(xué)參數(shù)建議值均比較合理。

老口樞紐工程于2012年5月開(kāi)工，2016年10月基本建成，順利實(shí)現(xiàn)水庫(kù)蓄水發(fā)電。工程建成運(yùn)行至今，各建筑物安全良好，未出現(xiàn)工程安全問(wèn)題。該樞紐工程的成功實(shí)施為在第三系軟巖上筑建閘壩積累了豐富的地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)，可以為類(lèi)似工程提供參考。