3　主要工程地质问题及评价

3.1　水库渗漏

（1）渗漏条件分析。寒武系馒头组下部构造透水层出露高程低于库水位，是水库与坝肩集中渗漏的通道，水库渗漏地段主要为圪料滩—谢庄一线的下游库岸。据对库坝区地形、地层岩性、岩溶发育及岩体透水性的分析，可能产生渗漏的部位及渗漏途径为：①左岸库水自坝肩—谢庄岸坡向山口河和五庙坡断层带的渗漏，渗漏途径为库水沿龟头山褶皱断裂发育区破碎岩溶化岩体或下部构造透水层渗漏；②右岸库水自吓魂滩—余铁沟、圪料滩岸坡分别向余铁沟及近岸坝肩的渗漏，渗漏途径分别为沿近岸区岩溶、风化卸荷岩体和远岸区下部构造透水层渗漏；③坝肩两侧存在库水绕坝渗漏，此外河床坝基因存在沙砾石层以及风化岩体，故也存在坝基渗漏问题。

（2）渗漏量估算及评价。采用解析法和三维数值模拟方法对以上地段的渗漏量进行了估算，其中解析法计算的总渗漏量为10926万m3/年（3.47m3/s），三维模拟计算的总渗漏量为10173万m3/年（3.23m3/s），两种方法的计算结果较为接近。该渗漏总量约为沁河多年平均流量（34.89m3/s）的10%，年渗漏量约占总库容的34.4%，属严重渗漏，因此加强工程的防渗处理是十分必要的。

根据不同部位的渗漏量计算结果可知，左岸的渗漏量最大，仅坝肩—老断沟向五庙坡断层带的渗漏量就占总渗漏量的65.5%，河床次之，而右岸的渗漏量最小，仅占总量的9.4%。

根据上述渗漏量计算结果结合不同分区岩体透水性指标进行分析，防渗的重点应在左岸的龟头山坝肩—老断沟段、坝基以及右岸的近岸区，需采取切实有效的防渗措施，减少库水的渗漏。其他渗漏段渗漏量相对较小，且离坝址较远，不存在渗流等问题，可不进行防渗处理。

3.2　坝基深厚覆盖层

坝基覆盖层主要是河床、漫滩及高漫滩河流冲洪积层，一般厚度为30.0m左右，最大厚度为41.87m。岩性为含漂石及泥的砂卵石层，夹4层连续性不强的黏性土及若干沙层透镜体，工程地质特性极不均匀，所带来的工程地质问题主要有3个[2]。

（1）黏性土夹层的抗滑稳定性。根据4层黏性土夹层的分布特征可知，第①层大部分将要清除，第③层、④层埋深较深，分布范围相对较窄，而第②层分布范围较广，且从趾板向下游有抬高趋势，向第①层靠拢，从而形成坝基的主要抗滑稳定控制软弱面。根据试验资料可知，黏性土夹层的内摩擦角为19°～23°，而砂卵砾石层内摩擦角为36°～39.5°，因此黏性土夹层对坝基抗滑稳定有一定控制作用。

（2）不均匀沉陷。河口村水库坝基的砂卵砾石层属低压缩-不可压缩性土，砂层透镜体相当于中密-密实；黏性土夹层属中低压缩性土，但其累计厚度为5.0～20.0m，占覆盖层总厚度的1/6～1/2。砂卵砾石层、砂层和黏性土夹层不仅变形模量相差较大，且空间分布也很不均匀，大坝坐落在这种各向异性且极不均匀的地基上，可能产生坝基不均匀沉陷工程地质问题。

（3）渗透稳定与地震液化。砂卵砾石层和砂层的不均匀系数均大于5，坝基覆盖层可能产生流土或管涌等渗透变形。河口村水库沙层透镜体连续性差，分布范围小，其影响是有限的；但坝基覆盖层的上部存在个别较松散的砂层透镜体，可能产生饱和沙土地震液化。

3.3　龟头山山体稳定

龟头山被F11及五庙坡断层切割，构成一个在外力作用下有可能向SW方向滑移压缩的呈东西向延展的三棱体，将龟头山岩体视为可沿F11滑动的刚体。按单向压缩考虑，五庙坡断层带的压缩量为2.83cm，同时利用Ansys进行三维有限元计算分析，在完建工况下，坝轴线附近最大位移量为4.26cm。这些变形对建筑物有一定影响，在水工建筑物布置时应考虑山体变形对建筑物的影响。

此外，水库蓄水后龟头山古滑坡体可能失稳，位于坝肩及发电洞、溢洪道进口的滑坡体，应加以处理。龟头山发育有东西向褶皱，两侧岩体分别倾向上游和下游，左坝肩拐点至五庙坡断层带之间的弧形坝段存在沿软弱夹层向上游或下游的局部失稳问题。