6.1.2.1　裂隙岩体渗漏的控制因素

裂隙岩体坝区渗漏主要受河谷地段岩体的岩性特征、结构面发育程度及其透水性能所制约。此外，河谷地貌及上覆的松散堆积物在一定程度上也控制着坝区渗漏。

6.1.2.2　岩性及地质结构特征

裂隙岩体在形成和演化的过程中受岩性、构造变动和表生地质作用等的控制和影响。结构面网络的发育往往错综复杂，致使其渗透性呈现非均一性和各向异性。

一般地说，厚层、硬脆性的岩石，受各种应力作用易产生破裂结构面，裂隙延伸长而张开性较好，故透水性较强，如石灰岩、石英砂岩和某些岩浆岩；薄层、软塑性的岩石所产生的破裂结构面往往短而闭合、透水性较弱，如泥页岩、凝灰岩等。

不同成因类型的破裂结构面其透水性也不相同。未充填、胶结的张性结构面，喷出岩的原生节理，风化裂隙、卸荷裂隙等次生结构面，透水性较强；岩浆岩与围岩的接触面有时也能形成强透水带。而一般的原生结构面和压性、扭性的构造结构面，透水性往往较弱。当岩体的裂隙发育均匀，张开和连通条件较好，且未充填、胶结时，其充水和透水性较好；反之，充水和透水性较差，同一岩层中由于裂隙发育不均匀，透水性差别很大，且不同的裂隙体系间无水力联系，无统一的地下水面。

裂隙岩体坝基的透水性，并非如松散土体那样可根据岩性明确划分出透水层和隔水层，而是根据单位吸水量ω值（详见9.2）绘制出透水性剖面图（图6-11）。

图6-11　坝轴线渗透剖面示意图

裂隙水渗流具明显的方向性，且其透水性的强弱也具方向性，为表示渗透系数K值的各向异性，可用渗透系数极图表示（图6-12）。即将K视为一矢量，在某一平面上以某一点为中心，K为极半径，环绕一周时此矢量的轨迹即为极图。它是一封闭曲线，若为圆形，则说明K在各方向上大小一致，表示各向同性；否则为各向异性。

根据渗透系数极图可获得最大、最小和平均渗透系数的大小和方向。坝区渗漏途径往往由各类透水结构面组合而成，故其渗透系数极图亦由各类结构面的极图迭加而成。

6.1.2.3　河谷地貌条件

河谷地貌对坝基渗漏的影响，主要表现在岩层产状与河谷方向的关系方面。在倾斜层状岩层区，纵谷、斜谷和横谷具有不同的入渗和排泄条件，它们主要影响渗径的长短（图6-13）。

图6-12　天桥电站坝址区渗漏极图

a.仅考虑岩层产状的极图；b.仅考虑两组正交断裂的水平极图；c.上述两者迭合的水平极图；d.主导渗流方向；e.次要渗流方向

图6-13　不同类型河谷水库迎水面与岩层产状关系示意图(www.daowen.com)

①、②岩层倾向下游和上游，倾角自上而下为缓倾、中等倾斜和陡倾；③、④横剖面上岩层各向一岸倾斜1.河谷；2.水库回水线；3.沟谷；4.岩层；5.产状；A—B、C—D.纵横剖面线

对于纵谷，河流沿岩层走向发育，上下游沟谷与岩层走向垂直。在河谷纵剖面上沿层面渗径最短，有利于库水的入渗和排泄。而在横剖面上，一岸入渗条件良好，排泄条件差；另一岸反之。

对于斜谷，河流与岩层走向斜交，在纵剖面上沿层面渗径较长。当岩层倾向下游时，缓倾和中等倾斜者对入渗和排泄均有利；陡倾者对入渗有利，而倾向下游对排泄不利。当岩层倾向上游时，对入渗和排泄均不利。在横剖面上，与纵谷相似。

对于横谷，河流与岩层走向垂直，上下游沟谷与岩层走向一致。纵剖面上渗径更长，故入渗与排泄条件均较前两种情况差些，尤其当岩层倾向上游时，更不利于坝基渗漏。在横剖面上，两岸的入渗和排泄条件相同。

若谷中覆盖层分布稳定，且有一定厚度的黏性土层时，可起到天然铺盖的作用，对坝区防渗有利。在施工过程中一定要保护好该天然铺盖。

总之，裂隙岩体的岩性及破裂结构面的发育情况是控制裂隙基岩透水层、透水带连通性的主导因素，其次则是河谷地貌和覆盖条件。纵向河谷透水层的连通性良好，横向河谷透水层的连通性较差，或者只有入口没有出口，或者只有出口没有入口，而且倾斜的隔水层常将其隔住，无论倾向上游还是倾向下游，倾角是大还是小，都不能兼顾入口、出口和通道。只有在向斜构造（图6-14）情况下，或透水层与透水带相组合（图6-15），透水岩层才能具有良好的连通性。在这种情况下，坝基不但存在渗漏问题，而且其抗滑稳定性也很差，一般不宜选作坝址。

图6-14　透水层在向斜情况下的连通性示意图

图6-15　坝基透水层与透水带相组合的连通示意图

1.透水层；2.断层破碎带；3.隔水层