1、XXXX水电站工程初步设计阶段工程地质报告（中间资料）1 前言 受XX水电有限责任公司委托，我院承担青海省门源县XX水电站工程初设阶段及技施阶段地质勘测任务，合同签定后我院即组织各相关专业人员赶赴工地。进行可研阶段的地形测量、地质测绘、地质勘探及岩土试验等工作，在时间紧、工作量大、无前期资料等条件下，我们克服各种困难，除少量钻孔还在进行外，其它各项工作已全部完成，完成实物工作量如表1-1。 XX水电站位于青海省门源回族自治县境内（与互助土族自治县交界处）XX中游XX上游侧。XX为黄河二级支流，湟水一级支流，发源于青海省天峻县托莱南山的岗格尔肖合力东麓，自XX向东南流经青海省的刚察、祁连、海晏、2、门源、互助、乐都、民和及甘肃省的天祝、永登两县，在民和县享堂镇注入湟水，干流河段全长574.2km，流域面积15130km2，青海省境内462.2 km。大通流域地处青藏高原东北麓，地貌上属构造剥蚀的高中山区，河道两岸依山傍岭，干流河段峡盆相间，总体走向为南东向，地形呈XX高、东南低，流域水系呈羽毛状，80%以上积水面积分布在海拔3000 m以上。尕大滩以上为上游段，尕大滩至甘肃连城为中游段，连城至入黄口为下游段。XX水电站位于中游段，水量大、河床比降陡，但河道弯曲狭窄，两岸陡峻，区内森林茂密，适宜于低坝引水式电站修建。XX水电站实物工作量表 表1-1项目内容比例单位数量备注地质平面测绘1 :3、 5000km231 : 1000km211 : 500km20.51 : 2000km20.4测制剖面1 : 1000km2.51 : 500km4.8勘探勘 测 洞m29.2钻 孔m/孔210.24/9竖 井m62坑 槽m21212试验注 水组5水 质 分 析组2岩 石 试 验组8土 工 试 验组20建 材 试 验组30测量坝址厂房地形图1 : 1000km22坝址、厂房地形图1 : 500km20.5料场地形图、上坝址1 : 2000km20.6水下地形图1 : 500km20.1水库图1 : 5000km23D级GPS平面控制图点6四等水准测量km5一级光电导线km12图根点个30桩点4、土建点个25 XX水电站为XX干流上规划的十三座梯级电站之一，电站设计采用混凝土溢流坝，左岸引水洞及岸边明厂房，系一座混合式水电站，电站装机容量10000kw，属等小（1）型工程。工程区距省会西宁128km，距互助县城74 km，距上游已建成的雪龙滩水电站22 km，下距甘禅口15 km，西宁至门源公路与民和至门源公路在甘禅口交汇后，向门源方向在库坝区右岸通过，交通较为方便，见图1。2区域地质概况2.1地形地貌XX流域内地势高耸，山脉走向基本与构造形迹线一致，XX高、东南低，XX地处祁连多字形构造体系三条斜列式平行的褶带间，即三条槽地（西宁、炭山岭、庄浪河）的中间槽地炭山岭槽地，槽地XX侧较窄5、，甚至于间断，向南东方向渐变宽，由仙密大山和马雅雪山两个褶带夹持。 XX雪龙滩至甘禅口河段为高山峡谷，落差大、水流急，河谷多呈“V”型，局部呈“U”型，河道弯曲狭窄，河水面宽一般2040m，两岸为陡峻高山，相对高差在300500m以上，大部分山体基岩裸露坡脚及局部坡表被松散层覆盖，植被茂密。受区内地质构造、岩性、水流等因素控制，地貌形态复杂多样，构造地貌、河流地貌、重力地貌、冰川地貌均有分布，其中以构造剥蚀地貌为主，河流及堆积地貌次之。2.2地层岩性区内地层分布较为齐全,从老到新有：前震旦系、奥陶系、志留系、三叠系、第四系及加里东期花岗岩组成，如图2。 （1）前震旦系（Anzh） 位于仙密大山6、褶带及其南部地区，呈北西南东向展布，总厚度大于6180m由灰黑色石英角闪片岩、石英黑云片岩等组成。 （2）奥陶系（O）该系是区内出露最广、发育最全的地层，主要分布在抓卡尔大山至仙密大山之间，整体呈NWW向展布，总厚度大于1099m，分为下统和中统。下奥陶统（O1）：主要为灰、灰白色硅质岩，灰绿色安山玄武岩、安山岩、玄武玢岩、千枚岩、板岩夹变英安凝灰岩、变凝灰质砂岩夹板岩、变质砂岩等组成，厚度大于3637m，顺雪龙滩断裂和仙密断裂间分布，总体呈NWW向展布，是XX甘冲口（筏子湾）上游河段两岸的最主要地层，XX水电站工程区即位于该套地层上。中奥陶统（O2）：主要分布在仙密大山断裂以北，呈NWW向展7、布，下与O1呈整合接触，岩性主要为灰绿色安山玢岩、安山玄武岩、安山凝灰岩、灰黑色硅质岩、变凝灰质砂岩夹板岩、灰绿色砂岩等组成。（3）志留系（S）：主要分布在仙密大山南侧及抓卡尔山断裂北侧，呈NWW向展布，下与O2呈角度不整合接触，岩性主要为变英安凝灰岩、变质砂岩夹千枚岩、板岩、泥灰岩，灰岩等组成。 （4）三叠系（T）主要分布在仙密大山南侧局部，由灰黑色砂质页岩、粉细砂岩夹煤层组成，与其它地层呈断层接触。 （5）第四系（Q）广泛分布于坡表、河流一带及沟口等部位，由崩坡积层、冲积层、洪积层、冰积层、分化残积层等组成，覆盖于基岩之上，多呈散体状。2.3地质构造 本区位于祁连弧形褶带中部（如图3），由8、一系列斜列式压扭结构面占主导构成的地区，也是多个不同类型的构造体系（松多山东西构造带、祁连多字型构造带、陇西帚状构造带和河西系构造带）相互交接的地区。祁连多字型构造体系由一系列相间的褶带和槽地构成，总体呈NWW向展布，主要构造形迹如下(如图2）：（！）仙密大山褶带由远坡沟复背斜、仙密大山复向斜和雪龙滩向斜玉龙滩背斜等组成，呈NWW向（NW300）展布，组成地层有为前震旦系、奥陶系、志留系、三叠系等，XX水电站位于玉龙滩背斜东端，玉龙滩背斜由奥陶系（O）下统和中统组成，轴向NW290，两翼倾角6070居多，核部小褶皱发育，向南东倾伏于朱固寺。（2）马雅雪山褶带该蜇带构成高耸的马雅雪山顶峰和沿NW9、向蜿蜒的群山，由抓卡尔山复向斜等组成，地层主要为志留系、奥陶系和零星分布的泥盆、三叠、侏罗和白垩系地层，多呈NWW向展布。（3）抓卡尔纵向斜冲断裂总体产状NW295倾向SW，倾角高陡，志留系逆于白垩系之上，顺沿断层带岩石破碎，断续延伸几公里，并形成鞍状地形，长度大于100km，距坝址最近距离8km。（4）雪龙滩纵向斜冲断裂：NW300SW60，O1逆于O2及T3之上，破碎岩普遍发育，破碎带宽百余米，断层呈舒缓波状延伸，长度大于100 km，距坝址最近距离仅2 km。（5）仙密大山纵向斜冲断裂：总体走向NW295，倾向NE（SW），在横穿XX段（甘冲口）呈NE80走向，破碎带宽50150 m，O10、1或O2逆冲于S和Anzh之上，起伏延伸长度大于100 km，东南段基本于雪龙滩断裂平行，呈时分时合状，距坝址最近距离4 km。2.4区域稳定性与地震据区域地质资料及库坝区现场地质调查，区域性断裂都在工程区周边通过，区内无区域性断裂通过，且这些断裂在第四系以后活动性弱，未错断第四系地层，故其区内区域稳定性和地震主要受外围构造断裂带的活动程度所控制，其中以天祝古浪地震带、祁连山地震带活动较为频繁，且今后的时期内继承性活动明显。据1990年版1：400万中国地震烈度区划图，本区属度区(如图4）。由于库坝区无区域性断裂通过，加之该工程规模小、水库水位不高，蓄水后对区内气候及水文地质条件改变不大。3 11、水库区工程地质条件 XX水电站按正常蓄水位2424m时，顺河道回水长度4.5km，至地九村下游河流拐弯处一带。3.1水库基本地形地质条件 XX总体为SE1300流向，其间呈蛇形弯曲状，河谷形态呈左、右岸陡缓相间的不对称”V”型谷，局部为”U”型谷，两岸山体雄厚，岸坡陡峻，左、右岸平均坡度3550，相对高差在300600 m以上，局部有陡坎，谷底宽度2560 m，河漫滩高出河水面13 m，一级阶地平台高出河水面812 m，二级阶地平台高出河水面1520 m，阶地前缘为坡度5075（局部陡直）的斜坡，河谷两岸小冲沟发育，其中有季节性水流的冲沟只有地久沟，水量不大。库区出露的地层为下奥陶（O1）的变12、凝灰质砂岩、板岩、变质砂岩，总体走向NW300340倾向NE，倾角5070。，局部陡直，岩层起伏延伸，并有小背斜发育，局部坡表和坡脚为崩坡积及残积碎石土覆盖；冲沟口及其两侧为洪积含泥砂碎石层，与河流相交部位为冲积与洪积混合堆积。水库区内无区域性大断裂通过，只有大致顺层的逆断层和斜切的小断层发育，产状分别为NW300315NE4570和NE525NE6570，宽度1050cm，由碎裂岩、角砾、糜棱岩及泥质物等组成，可见长度3080m；裂隙除与上述两组断层产状平行的裂隙外，尚有平缓裂隙及反倾向裂隙、高倾角裂隙等发育，延伸长度一般在520m之间，宽度多小于0.5cm。区内河谷两岸小冲沟发育，但多为短13、小的干沟，只有地久村附近的地久沟有季节性水流，水量不大，干旱及冬季水流渗入覆盖层内。区内地下水按其埋藏条件分为基岩裂隙水和覆盖层孔隙性潜水。基岩裂隙水主要在基岩裂隙、断层和弱风化岩体中赋存，呈脉状分布，常以下降泉的形式出露，受大气降水补给；覆盖层孔隙性潜水主要埋藏在河床、阶地、漫滩和崩坡积层中，主要受基岩裂隙水和地表水的补给，排泄于河床或与河水相互补给，水量丰富。XX深居XX内陆，具有冬长暑短、雨热同季、日照时间长、年降水量少、蒸发量大、热量分布不均、垂直分布明显和昼夜温差大等诸多特点。降水集中在汛期，59月份的降水量占全年降水量的80%左右，9月下旬至次年的6月上旬基本上为降雪天气，夏季常出14、现自上而下的移动式暴雨和冰雹，年降水量平均为520mm，年蒸发量为1192mm，年绝对无霜期51天，根据现场调查的情况，河水缓流处封冰期多在11月下旬至来年3月上旬，最大冰层厚度可大1m，最大冻土厚度1.11.5。3.2水库工程地质条件评价 XX水电站按正常蓄水位2424m时，顺河道回水长度4.5km，至地九村下游河流拐弯处一带。 水库区内无大型滑坡和区域断裂发育，不存在重大不利工程地质问题，但河流两岸均不同程度地堆积有阶地平台，并多被改造为耕地，斜坡地段多为林区，存在小范围的淹没、侵没、塌岸和固体泾流等问题。水库淹（浸）没：本区无厂矿企业和主要矿藏，亦无通讯和输电线路。当库区正常蓄水位24215、4m时，可能会影响到卡卓吊桥上游的两个泵站，并且沿河两岸一级阶地及高漫滩上的耕地和树林将不同程度的被淹没或产生浸没，据地质初步调查统计，民和至门源公路130132km 段约1.8 km水库蓄水后大部分将被淹没，需改线或垫高，淹没区主要有三个（ym1、ym2、ym3），见图SGCD01，ym1位于地久（剖面）面积12亩，为水浇地；ym2位于地久村下游拐弯处对面，面积22.5亩，为水浇地；ym3位于坝前（剖面）面积10.5亩，为旱地，合计淹没耕地45亩。浸没区主要有4个（qm1、qm2、qm3、qm4），其中qm1位于地久吊桥左岸，面积24亩，中部为耕地，靠河一带为杨树林， qm2位于地久左岸顺河16、一带，面积7.5亩，主要为杨树林，qm3位于拉久(左岸)台地边缘一带，面积为4.6亩，为旱地，qm4位于卡卓（左岸 ）水泵站下游顺河一带，面积2.7亩，主要为杨树林。除上述淹没外，局部尚有小范围自然林区被淹（浸）没。水库渗漏：水库区河床两岸山体雄厚，无跨越分水岭的沟谷存在，组成库盆的岩体为相对完整、透水性弱的变凝灰质砂岩夹板岩、变质砂岩，库区内无大断裂通过，不存在向邻谷或沿断层带的永久渗漏问题，水库封闭条件好。固体径流：XX流域中游雨季在69月，尤以78月最多，降水量较为集中，决定了洪水呈陡涨陡落特点，汛期河水输砂量较大，推移质也较多，是库区固体物质的主要物质来源。由于水库区植被良好，其间无大17、型冲沟发育，只在库尾的地久沟有季节性水流，从现代沟谷看，洪水期所携带的固体物质不多，亦不会产生稀性泥石流。库岸稳定：在水库正常蓄水位2424m时，水库库岸整体是稳定的，由基岩组成的岸坡不会产生大范围的滑塌和滑坡等，而由洪积碎石土层、冲积砂卵砾石层及崩坡积块碎土层组成的临河陡坡，则由于水库水位上升会产生小范围的塌岸和边坡再造，主要有：拉久上游左岸一带（见剖面），拉久左岸台地前缘一带等。但这些部位均不会产生整体滑塌，而是渐进性的岸坡再造，据初步地质调查，覆盖层水下坡度约在1825间，水面以上在4575间，崩坡积层自然边坡多在3845间，而洪积层坡度一般在1025，冲积阶地多为平台或缓坡（坡度31018、）。水库诱发地震：据地质调查，库区内无区域性大断层通过，只发育有小的层间逆断层和一些更小规模的断层，宽度不大于1m，断层带物质挤压紧密，库盆岩体透水性差，不存在向库区以外断层带渗漏问题，加之水库水位抬升小，故不产生水库诱发地震。综上所述，库区内淹没、浸没问题较突出，局部崩坡积组成的库岸可能会发生塌岸和岸坡再造，但方量小，不会影响水库正常运行，其它地质条件良好。4坝址区工程地质条件本阶段选择XX及卡卓两个坝址，勘探试验工作以XX为主，对两坝址工程地质条件评价如下。4.1XX坝址基本地质条件 (1)地形地貌: 坝址区位于民门公路129130km间，所在河段呈“”型，电站利用河流弯道经引水线隧洞引水19、至XX上游左岸厂房区，河道自然落差7.2m。坝址所在部位XX吊桥上游至公路里程130km间为河流凸向左岸的弯道，左岸岸坡为基岩裸露的陡坡，平均坡度3565，上游平缓，靠坝线附近陡峻（坡度65，局部陡立），右岸为侵蚀堆积的二级阶地平台和一级阶地平台，平台前缘斜坎坡度5070，二级阶地后缘为坡度3540的斜坡，该 段河床呈较为开阔的“U”型，在上坝线附近左岸为巨大的洪积层缓坡。(2)地层岩性 坝址区出露地层岩性为下奥陶统（O1）变凝灰质砂岩夹板岩（Mts）和变质砂岩（Mss），局部有英安岩，第四系冲积、洪积、崩坡积等，分述如下： 变凝质砂岩（Mts）:灰深灰色，薄层极薄层状，主要为浅海相碎屑岩、火20、山碎屑岩建造，以变凝灰质砂岩为主，单层厚度520cm，最大厚度50cm，局部夹有厚度0.51.5m的深灰色板岩层,岩层总体产状NW300330NE5868，基本与区域构造线一致，起伏延伸，岩相变化大，岩石中凝灰质含量不均，砂质颗粒粗细不均，颗粒粗的岩层厚度大，强度高，反之则单层厚度小，强度略低，岩石表现出有各向异性和一定的脆性，薄层状结构，板状构造，该岩层主要分布于坝址、引水洞（渠）、及厂房，是区内最主要地层。变质砂岩（Mss），灰色，风化后表面呈暗红色，单层厚度3080cm，岩质坚硬，完整性好，主要分布于坝线下游吊桥以下的左岸山咀前端和引水洞线局部。 第四系（Q）：冲积层（Q4al），分布于21、河床、漫滩及阶地，河床及漫滩部位呈松散状，厚度38m，由砂卵砾石层及局部薄砂层组成，而阶地上砂卵砾石层较密实，局部有弱钙质胶结，厚度1525m，表层有0.52.0m的含卵砾砂壤土层；洪积层（Q4pl）主要分布于坝址左岸上坝线一带，推测厚度1035m，由含泥砂的碎石组成，组成物不均一，表层有0.30.5m厚的含植物根系碎石土层；崩坡积层（Q4col+dl）,主要分布于局部坡表及坡脚等部位，由块石、碎石等组成，结构松散，透水性强。(3)地质构造工程区位于祁连多字形构造体系带，区内主要构造（背向斜、断裂）呈NWSE展布，坝址区无区域性大断裂发育，只发育有与区域构造形迹一致的小断层和斜切小断层，区内岩22、层走向亦与区域构造形迹线一致，据地质测绘统计，坝址区（含引水线、厂房）断层可分为以下3组（表4-1） XX水电站断层分组特征表 表4-1组号产状宽度(cm )力学性质延伸长度(m)代表性断层1NW310330NE45702040压扭50100F1、F2、F7、f1、f2、f3、f42NW290298NE7085520压扭2060F5、F6、F8等3NW300SW68751020压扭30F11等 产状NW310330NE4570组最为发育，基本顺层或局部略切层发育，宽度1040cm，由碎裂岩、角砾岩、糜棱岩和泥质物组成，挤压紧密，局部钙质弱胶结，面弯曲粗糙，起伏延伸。NW290298NE708523、组较组发育少，斜切层延伸，带宽20cm左右，由挤压片状岩、碎裂岩和糜棱岩组成，面略弯曲粗糙。 NW300SW6875组发育少，宽0.520cm，由角砾岩、片状岩、糜棱岩及局部泥质组成，延伸长度小于50m。 上述各组断层主要发育在左岸裸露基岩中，右岸由于覆盖层覆盖广，断层出露较少，从周边推测无大的断层通过仅有顺层的小断层或挤压带发育。坝址区由于受多期构造运动的影响，岩体中裂隙发育较密集，据地质测绘统计，裂隙总体可分为4组：XX水电站坝址区裂隙分组特征表 表4-2编号产状性质宽度（cm）延伸长度(m)代表性裂隙1NW310335NE4570压性0.253060L2、L3、L4、L5、L7、L15、24、L17等2NW280350SW2845剪性0.211030L1、L9、L14等3NW280320NE（SW）7785剪性0.212080L64、L10、L21等4NE1025NW（SE）6685张性0.10.51020L13等 表中组裂隙为坝址区最发育的裂隙组，大致顺层延伸，充填片状岩、岩屑及钙质物等，未胶结，裂面略起伏粗糙，延伸长度3060m。组为斜切层裂隙，倾向下游偏河床，间距13m，长度1030m不等，宽度0.21cm，充填岩块及岩粉、钙膜等，裂隙平直粗糙，该组裂隙易形成不稳定体的底滑面。组呈斜切层发育，倾角高陡，宽度0.21m，充填岩片、岩屑等，延伸长度不等，多在2080m间，该组裂隙25、极易形成左岸边坡的后缘拉裂面。 组裂隙发育较少，大致垂直切割左岸边坡，延伸长度1020m,宽度0.10.5cm,充填岩粉及钙质等。 除上述四组裂隙外，局部尚发育有NE7086NW（SE）7380组裂隙和平缓裂隙。(4)物理地质现象 本区由于受多期构造运动影响，岩体中裂隙发育，加之受河水侧蚀作用和边坡岩体风化卸荷作用等影响，左岸高陡边坡体上存在有松动岩体，局部有危石，据地质测绘调查，坝基左岸边坡强风化层水平厚度515m ,向山顶部位可达25m, 下部较薄。(5)水文地质条件坝址区地下水类型按其埋藏条件分为第四系砂卵砾石层（洪积碎石层）孔隙潜水和基岩裂隙水两大类。孔隙潜水分布在河床砂卵砾石层、漫滩26、及岸边洪冲积的松散堆积层中，由河水补给和基岩裂隙水补给，排泄于XX；基岩裂隙水赋存、运移于基岩裂隙、断层中，主要受大气降水补给，向河床及沟谷排泄。 地下水动态及水质：据右岸阶地平台ZK3、ZK4钻孔内地下水位观测，地下水位高程基本与河水位高程一致，即右岸覆盖层孔隙性潜水埋藏深度18.7m（相应高程2408.2m ）,说明地下水与河水连通性较好。 取样水质分析，区内河水和孔隙性潜水、寺沟水水化学类型基本一致，均属HCO3Ca+Mg+型，PH值8.148.62，矿化度0.230.30g/l，总硬度9.812.0（德国度），河水、孔隙性潜水、寺沟水对砼无侵蚀性。 岩体透水性：坝址区河床部位变凝质砂岩27、多为弱风化岩体，虽裂隙发育，但多为闭合性或挤压紧密的裂隙，岩层15m深度内属微透水层。据下坝线河床部位ZK1、ZK2及其坝线下游45m的ZK3压水试验（共10段）成果，透水率q值在13Lu的段6段，平均值为2.26Lu，占60%、35Lu的4段占到40%，平均值为3.37Lu，岩层厚度较大、岩体完整性较好的部位岩体透水率较小，反之则偏大，左岸坝基岩体由于卸荷风化作用，表层310m深度范围内透水性应高于河床部位，应属中等透水层，其下为微透水层；右岸阶地基座据ZK4、ZK5钻孔揭露的岩体完整情况看，基本与河床岩体相似，应属微透水层。42卡卓坝址基本地形地质条件 卡卓坝址距XX坝址3km，位于民门公28、路133km处，XX以SE130方向流入坝址后转向NE60流出坝址区。坝址地形为一凸向左岸的“”型山咀，基岩裸露，边坡坡度5075，上缓下陡，左岸为较平缓的冲洪积缓坡，平均坡度1015，其前缘临河为坡度535的斜坡或局部受河水淘蚀成陡坎。坝址河床呈较为开阔的不对称“U”型。坝址上游左右两岸分别有卡卓沟和娃胜沟，沟口均有厚层洪积扇堆积于早期冲积层之上或与冲积层呈混合堆积，推测其左岸坝基覆盖层厚度2530m，河床冲积砂砾石层厚度510m；右岸及右坝肩为裸露的变凝灰砂岩夹变质砂岩，岩层产状；NW350NE5NE（SE）4055，岩质较坚硬，层状结构。坝址区无区域断裂通过，仅发育有规模不大的小断层，主29、要有两组：F7、F8组，SNNE5E（SE）6570，宽度3050cm，由碎裂岩、角砾岩及石英脉组成，未胶结或胶结差，延伸长度大于80m，基本顺层发育；F9组，NW300SW63，发育较少，宽度为6080cm，延伸长度大于60。坝址区裂隙主要发育三组：层面裂隙组 NW340345NE5052，顺层延伸，长度2050m ；斜切层组SNNE20E（SE）2638，延伸长度2040m，NW310NE36组发育较少，延伸长度515 m。卡卓坝址水文地质条件基本和XX坝址类似，据岩体的完整程度及风化卸荷特征并对比XX坝址，岩体透水性略大于XX坝址，右岸基岩强风化层水平深度推测为1020m。卡卓坝址引水口30、位于坝前80m的右岸公路附近，引水线由引水洞和引水渠（明涵）组成，从引水口至厂房尾水，河道自然落差8.0m，引水洞长度200 m，明渠段长度290m，基岩成洞条件尚可，洞线与岩层走向夹角小（约38），进出口岩层强风化层厚度推测1015m），开挖方量将增大，需边支护边开挖；明渠段由于洪冲积层厚度大（推测为2030m）,开挖方量将增大，同时要穿越地久沟，还需设置洞顶过水明涵。卡卓坝址厂房位于公路里程132km附近地久村下游公路靠右岸一侧，厂基为洪冲积松散层，高出尾水部位的河水面17m，同时尾水渠线亦需开槽修砌，开挖工程量大,如图SGCD 04。如果选择卡卓坝址，其水库回水基本低于东旭电站尾水，水库31、顺河道长约3.5km，3km公路和约50 亩耕地被淹，需迁移人口3 户，房屋约30间，同时库区内有娃胜沟、卡卓沟、下达日沟三个大冲沟，洪水期有部分固体径流入库。引水线明渠所过部位还需迁移人口2 户，房屋18间，并占耕地约18亩。43坝址比选意见 XX坝址与卡卓坝址（民门公路里程相距3.2km）两坝址有相似的地形地质条件，不同的地质条件和水工建筑物布置形式，综合条件比较如下： 卡卓坝址右岸为基岩，左岸为洪冲积层，河床覆盖层厚度510m，左岸洪积层厚2033m，为开阔的“U”型谷，平水期河水面宽40m，抬高水位至16 m时，谷宽132m；XX坝址左岸为基岩，右岸为阶地砂卵砾石层，厚度2025m，河32、床覆盖层厚3.57.5m，河床左岸基岩裸露，亦为“U”型谷，平水期河水面宽50m，正常蓄水位2424m时，谷宽106m，下坝址略优于上坝址。 两坝址地层岩性基本类似，岩质较坚硬，引水洞线均易于布置，但上坝址引水线位于右岸，且为洞渠结合形式，成洞条件较差，上下游河道自然落差8m，并占用较多耕地和需搬迁住户5户，人口35人，下坝址引水线成洞条件较好，河道自然落差6.2m，不占用耕地和不搬迁住户。上坝址引水线、厂房等均布置在左岸，施工期将直接影响民门公路的正常通行，占用及淹没公路需提前改建；而下坝址枢纽建筑物主要布置在左岸，施工期不影响公路正常通行，且公路淹没是分段式的，可利用施工期进行垫修。 上坝33、址尾水渠需大量开挖修砌，而下坝址尾水直接与河道相接，无需大量开挖。就施工场地而言，下坝址更利于总体布置。经上述综合比较，两坝址均具备修建溢流坝、引水洞（渠）及厂房的地质条件，但XX坝址综合条件略优于卡卓坝址，故本阶段推荐XX坝址，并以XX坝址为重点进行勘探试验等工作。44推荐坝址（XX）岩土体物理力学特征 坝址区主要岩性为下奥陶统变凝灰质砂岩夹板岩，岩体呈薄层状，软硬不均，且各向异性强，由于板岩层厚度小，夹于变凝灰质砂岩中，无法取样试验，仅对坝址区和厂房区变凝灰质砂岩（单层厚度大于15cm的岩石）取样，进行室内物理力学试验。取样位置分别在坝址区地表、钻孔及厂房区地表、平硐内共取样8组，成果汇于34、表4-3。（1） 岩石抗压强度 由表4-3可看出，除厂2 组英安岩干（湿）抗压强度偏高外，一般干抗压在3264Mpa间，平均值51Mpa，湿抗压强度值在2543Mpa 间，平均值为33Mpa，地表试验值略偏大，而钻孔内试样值相对偏低，这与岩石的组成物有关，孔内所取岩样砂质含量略偏小，而凝灰质含量高，片理亦较发育，影响了岩石的强度，从软化系数看，坝址附近的2组(坝2、坝3)风化较强的试样其软化性要比深度较新鲜的岩体强，但总体也能满足工程要求。（2）岩体变形特征 工程区变凝灰质砂岩呈薄层层状，现场地质分析调查认为，岩体属中硬岩，但脆性较强。据室内岩石试验成果（表4-3），弹模值一般在1.5410435、0.87104Mpa间，平均值为1.2104Mpa，位于坝基地表风化较强烈的岩石试验值略偏小，而位于平硐及钻孔内的试样值略高，基本上客观的反映了岩体的风化与其变形关系的本质。（3） 抗剪强度 由于变凝灰质砂岩中砂质含量较高，岩体较坚硬、致密，且取样均在完整岩层中进行，故岩石抗剪强度值较高，摩擦系数一般在1.120.82间，平均值为0.99，c值在3.621.8Mpa间，平均值为12.8Mpa，考虑到区内大部分岩层为薄层状，并夹有板岩的特点，抗剪强度值取值应进行必要的折减。（4） 坝基岩体质量分类及岩土体物理力学参数 质量分类 坝址厂房区下奥陶统（O1）变凝灰质砂岩夹板岩、变质砂岩，由于岩相变化36、大，岩体风化程度不均，岩层薄厚不一，根据岩层厚度、风化程度、断裂发育、岩石硬度及其完整情况、物理力学试验指标等将坝址厂房区岩体质量分为五类，其中类分布较少，、类分布较多，岩体质量分类表如表4-4 。 坝区岩（土）体物理力学参数 岩（土）体物理力学参数是在试验成果的基础上，综合考虑工程规模等级，并经过工程类比提出的，岩（土）体物理力学参数建议值列于表4-5、4-6。本区结构面据其发育规律、宽度、充填物特征及裂隙综合分析后，类比相似地层和工程规模提出的物理力学参数建议值列表4-7。 坝址区岩石物理力学试验成果汇总表 表4-3编号岩性比重密度g/cm3吸水率 %饱和吸水率%抗压强度（Mpa）软化系数37、%弹性模量Mpa抗剪强度备注干湿fC Mpa厂2英安岩2.672.640.350.362241850.832.661041.0220.4坝1样裂隙发育，无法加工成件厂1变凝灰质砂岩2.682.660.180.2258430.741.541040.8221.8厂3变凝灰质砂岩2.712.680.380.4056310.551.391040.9413.4坝1板岩2.73坝2变凝灰质砂岩2.852.820.330.3759300.510.871041.1012.3坝3变凝灰质砂岩2.852.810.260.2864330.520.971041.0616.5ZK11变凝灰质砂岩2.742.720.1438、0.1632250.781.271041.123.6ZK12变凝灰质砂岩2.762.730.070.0936350.971.261040.949.0平均值2.762.740.230.3051330.681.21040.9912.8岩体物理力学参数建议值 表4-5地层岩性抗压强度（MPa）抗 剪 强 度（MPa）变形模量（GPa）弹性模量（GPa）软化系数干湿抗剪断抗剪f/c(MPa)fc(MPa)变凝灰质砂岩305025400.750.850.6080.650.70035510050.8变质砂岩506530450.800.900.8100.700.850588150.60.9 边坡开挖建议值：39、基岩顺层坡1.2：1，基岩斜向坡2：1，基岩反向坡3：1，冲积砂卵砾石层1：1.21:1.3，洪积块碎石土1:11:1.2；崩坡积块碎石1：1.4。4.5推荐坝址主要工程地质问题及评价 据野外地质调查及勘探揭露，坝址区主要存在左岸坝肩卸荷松动体，河床砂卵砾石层及右岸阶地砂卵砾石层防渗等问题。4.5.1左岸卸荷松动体 坝址左岸为薄层状变凝灰质砂岩夹板岩组成的斜向坡，边坡坡度5065局部近直立，由于河流的侧蚀，区域上升运动使山体抬升，河流进一步下切，岸坡渐次变高变陡，表部岩体卸荷回弹，应力释放，使得岩体间嵌合力下降，岸坡岩体在自重力作用下，向临河床方向产生缓慢的倾到变形，岩体顺组结构面拉裂倾倒，以40、致于局部产生崩塌，大部分坡表则形成浅层卸荷松动体，推测松动体厚度515m，在 坝址区岩体质量分类表 表4-4岩体类型岩体结构类型岩 体 结 构 特 征抗压强度软化系数裂隙间距(m)弹性纵波速度Vp(m/s)完整性系数Kv岩石RQD(%)抗剪强度变形模量(Gpa)岩体工程性质评价干抗压湿抗压变模弹模fC(MPa)EoEsMPa整体厚层状块状结构岩体完整,微风化新鲜岩体,结构面不发育,裂隙、节理闭合无夹泥,层间相互结合紧密,岩块抗压强度高100140901100.852.048000.875901.01.10.81.010181825岩体完整,强度高,抗变形性能强,属稳定性极好的优良地基础,位于河41、床深部和坝下游山咀部,多为新鲜变质砂岩。块状厚层状结构岩体较完整，呈块状厚层状，裂隙较发育，间距0.51m,不存在影响坝基及坝肩稳定的楔形体。为微风化岩体。8010060800.762.00.5480035000.80.550750.81.00.60.88101218岩体较完整,强度较高,软弱结构面不控制坝肩、坝基整体稳定,属稳定性好的良好地基。位于河床基岩1220m以下,为微新风化中厚层状变凝灰质砂岩。层状薄层状结构岩体完整性较差,裂隙较发育发育,多充填,局部张开。弱风化下部岩体。407030600.740.51.0350025000.5.0.325500.60.80.30.635512岩体42、较完整,局部完整性差,作专门处理尚可利用,分布在左岸水平深度515m以内及河床基岩1520m深度内的变凝灰质砂岩及板岩。层状碎裂薄层结构岩体完整性差较破碎,裂隙发育很发育,张开,充填碎屑或泥等,风化严重,岩块间嵌合力弱。304015300.680.10.5250015000.30.110250.40.50.10.31335岩体完整性差,抗滑、抗变形性能差,需处理。主要分布在引水洞进口、坝基左岸浅表部。碎裂散体结构岩体破碎或呈散体状,为表层全强风化岩体或卸荷带。30150.660.115000.110极不稳定,需开挖处理。分布在局部左岸坡表及引水洞线坡表，表现为松动体等松散坡积层物理力学参数建议43、值 表4-6地 层岩 性天然密度（g/cm3）抗 剪 指 标（MPa）变 形模 量（MPa）允 许承载力（MPa）允许参透坡降参 透系 数（m/d）开挖边坡建议值干密度湿密度fc(MPa)冲积砂卵砾石层2.02.10.500.6055650.500.6010200.10.15水上1:1.01:1.5,水下1:1.51:2洪积块碎石土1.92.00.400.50045500.450.505151:11;1.2崩坡积块碎石土1.81.90.500.55040450.400.5020801:11:1.4结构面力学参数建议值 表4-7结构面类型宽度（cm）抗剪强度代 表 性 裂 隙 组fc(MPa)层44、间挤压带10300.300.350f2、f1、F2、F3等由片状岩、岩屑、角砾岩等组成，挤压紧或弱胶结。充填碎屑及泥的裂隙组0.520.40.450 f1、F3、L5、L14等，裂隙面局部有泥或面被锈染充填钙膜或近闭合裂隙0.10.50.550.600平硐内短小裂隙，微张或闭合状为硬性结构面自然条件下基本稳定，边坡开挖时可能会因触动产生小塌方，边坡整体稳定，不致产生大规模滑塌，边坡开挖时应先对其上部进行必要的松动体（危石）清除，并进行喷锚加固。4.5.2河床覆盖层工程地质特性（1） 组成物特征 据勘探成果及地质调查分析，坝基河床右岸基岩裸露，基岩顶板出露形式呈倾向上游的锯齿状，局部凹坑处充填有45、砂卵砾石层，凹坑至高点高度0.51.2m，河床中部至阶地前缘间冲积层厚度3.07.5m，向右岸厚度逐渐增大，顺河方向厚度变化不大，但颗粒组成有所变化，据钻孔揭露及坑槽取样颗分试验结果，下游颗粒总体偏细，砾径大于150mm的占16%，80150mm的占22%，805mm的占40%，小于5mm的细砾和砂则占45%。河床部位的砂卵砾石层中含砂量较高，而河漫滩上则细砾和砂较少，超径的大砾石较多，坝线及上游砾石层不具有分层性，只局部有厚度0.51.0m、直径38m不等的不规则状砂坑，坝线下游则略具分层性，主要为含砾砂层、砾石层、细砂层三种类型，厚度0.20.5m不等，透镜状延伸。（2） 工程地质问题及评46、价 渗透性：河漫滩所作的注水试验成果汇总于（表4-8）: 渗透试验成果表 表4-8试点编号天然密度（g/cm3）比重天然含水量（%）孔隙率（%）注水高度（cm）渗透面积（cm2）渗透系数（m/d）说明TK12.242.762.833.710159011.23坝线上游河漫滩，含砂量21%TK 22.232.742.631.810159013.91坝线附近河漫滩，含砂量26%TK 32.7132.51015902.27坝线下游河漫滩，含砂量45%TK 42.242.742.233.910159012.01阶地平台，含砂量22%TK 52.212.722.134.21015907.49阶地平台，含砂47、量21% 从表中可以看出，由于漫滩相冲积层含砂量及颗粒组成物不同，其渗透性略有差异，但基本都在K=214m/d间，属中弱透水性，坝线及其上游部位由于中间级配较多，对砂起到一定控制作用，所以不会产生渗透变形问题，鉴于坝线附近覆盖层厚度小（3.07.5m），建议挖除覆盖层，而将坝体置于基岩之上。坝线下游的冲积层中含砂量较高，砾石含量少，且砂层结构不密实，局部会产生渗透变形，但其渗透性较弱，故渗透变形量不大。 压缩变形问题 由于砂卵砾石层的颗粒组成不均一，其承载力亦不相同，大颗粒含量高的部位承载力高，向下游随着颗粒组成的渐次变细，承载力降低，沉陷变形量增大，由颗粒组成情况分析，坝线附近不会产生管涌和48、量级较大的沉陷变形，下游部位砂层则可能产生较大沉降变形。 抗滑稳定问题 由于坝线附近覆盖层颗粒组成较均一，大颗粒含量高，砂充填于砾石之间，砂的组成为中粗砂、细砂和粉细砂，局部有小砂坑存在，但其分布不连续，面积小厚度大，不足以影响到坝基稳定；而下游部位则砂含量高，可能会产生振动砂土液化，工程布置时最好将覆盖层挖除，可将其用于砂砾石建筑材料。 河床基岩顶板可利用程度问题 据河床局部及岸边出露的基岩形态和钻孔揭露情况看，河床基岩形态为倾向上游的锯齿形，岩层产状NW300330NE5065，河流向（坝线附近）近SN向，由于岩层薄厚不均，软硬不同，抗风化能力亦不相同，河流冲蚀作用使厚度大较坚硬耐冲蚀的岩49、层下切较小，而相对较弱的岩层则被冲淘成凹坑或顺层方向形成长条凹沟，整个建基岩体凹凸不平，相对起伏差0.51.2m，工程处理应将凸起部位清除，钻孔揭露及地质调查，基岩顶板高程在24032405m之间，河床与阶地下部基岩高程在横向上基本一致，顺河向下游略低，基岩上部松动岩体或强风化层厚度为12m，需撬除，其下弱风化的较完整基岩即可作为坝基利用。4.6坝线比选意见 XX水电站坝址区选择了两条坝线，上坝线位于坝址上游公路拐弯处（公路里程牌130km附近）；下坝线位于吊桥上游150m处坝址中部，两坝线间河床距离460m，本阶段对上、下坝线进行比较。 (1)上坝线右岸为基岩，河床为含泥砂砾石层，厚度58m50、 ,左岸为冲洪积堆积碎石、砾石层，厚度1520m，下坝线右岸为二级阶地砂卵砾石层（厚度2025m），河床为漫滩相砂砾石层（厚度3.57.5m），上坝线较下坝线河床覆盖层浅，工程开挖量小。 (2)上坝线平水期河水位2408m 时，河水面宽50m,正常蓄水位2424m时，相应谷宽106m，下坝线正常河水位2410m时，河面宽51m，正常蓄水位2424m时，河谷宽度111m，相比之下坝线略优于上坝线。 (3)采用上坝线方案时，坝后引水明渠相应加长460m，且渠线布置和工程处理难度大，下坝线无坝后引水明渠，可直接进行引水洞进口及闸门等布置。 (4) 上坝线左岸覆盖层组成物较复杂，渗透性不均，防渗处理难51、度大，下坝线左岸为阶地砂卵砾石层，组成物相对较均一，属中等透水性，且位于右岸，交通方便，易于工程处理。 (5) 上坝线右岸有民门公路，施工期将直接影响交通，下坝线施工期不影响公路正常通行。鉴于上述各项，本阶段推荐下坝线为选取坝线较为合理。4.7推荐坝线工程地质条件（1） 左坝肩工程地质条件 左岸坝肩基岩边坡较陡，坡度6575，下部由于小路修筑开凿，使局部边坡形成直立坡，局部倒坡，小路外侧堆积有厚0.51.0m的人工堆渣覆盖于基岩之上，临河坡脚一带为不连续的基岩平台，宽度58m，临河一侧陡坎被河水冲蚀成不规则状，基岩为变凝灰质砂岩，岩层略起伏延伸，层位变化大，岩相亦有变化，含凝灰质量大小不等，一52、般为2030%，岩性较脆；岩体主要有三组裂隙：层面组、反倾向组和高倾角裂隙组，由于高陡边坡长期卸荷，加之爆破松动，使得地表58m范围内的岩体成卸荷松动岩体，强风化状，825m为弱风化岩体，边坡开挖时可能会产生局部小塌方，应进行清坡开挖和网喷处理，但边坡整体是稳定的；小路以下的不连续平台岩质较坚硬，但岩体中裂隙较发育，主要有NW330NE70，NE25NW62和NE20NW1015的缓倾角裂隙组发育，裂隙间距2050cm，长度35m，受裂隙切割，岩体呈小块状，为层状碎裂结构，弱风化，属类岩体，对表部的松动岩块和人工堆渣以及局部坡积物清除后，可以利用。建议岩体边坡开挖坡比：强风化岩体2:1,弱风化53、岩体3:14:1，微新岩体5:1。(2)河床坝基工程地质条件 河床左岸至河床中间,覆盖层很少，大部分基岩裸露，但出露顶板为高低不平的起伏顺河方向呈锯齿状，而垂直方向大致呈长条状，高低起伏差在0.51.2m之间，由于凸起的岩坎松动风化强烈，工程处理易清除凸起的部分，取平后弱风化岩可直接利用，河床中部至右岸河漫滩间，覆盖层厚度3.07.5m下覆基岩基本与左侧相同，覆盖层为冲积砂卵砾石层，颗粒组成为：大于150mm者占11%，80150mm占20%，2080mm的占28%，520mm占15%，小于5mm的砾石和砂占26%，不具分层性，表层超径含量比较大，而中下部较均匀，岩体属中等透水层，由于其厚度不54、大，最好挖除，并对其下部基岩凹凸不平的部位进行整平后，可作为坝基使用。(3)右岸坝基（付坝）工程地质条件 右岸二级阶地堆积层厚度2025m，阶地为一平台，阶地前缘陡坡坡度48，阶地堆积物自上而下可分为五层： 层，厚度12m（局部2.5m），相应高程为2424.52425.3m，为砂壤土层，其中表层0.5m为耕植土层，底部0.5m为不连续的的细砂层，该层中局部夹有1020cm的不连续含砾砂层，中等密实，透水性较弱，渗透系数一般为48m/d。 层，厚3.23.6m为含泥砂卵砾石层，相应层底高程为2421.22421.6m，其中局部层底有0.200.50m厚的含砾砂层，呈透镜状不连续延伸，该层中泥质55、含量2030%，砂占1520%，砾径220mm约占510%，2040mm 约占1520%，40100mm约占2530%，大于100mm 的约占5%，本层含泥量上层较小，下部增大，且组成颗粒下部略粗，由于含泥量较大，故其渗透性相对减弱，属弱透水，类比渗透试验同类含泥砂砾石层，其渗透系数建议采用K=610m/d。层，厚度47 m，相应层底高程2417.42411.8m，为泥质砂卵砾石层，泥含量2535%，砂含量约占1015%，砾径220mm占510%，2040mm约占515%，40100mm约占2025%，大于100mm约占1015%，本层显著的特点是粗颗粒含量高，中等砾径偏少，而泥砂含量较多，其56、渗透性较弱，建议K=58m/d。 层，厚度23m，相应层底高程24092412m，为含卵砾砂层，砂含量约占5055%，泥含量占515%，砾径220mm的约占510%，2040mm的约占1520%，大于40mm的约占1020mm。本层从阶地前缘陡坎看，亦不连续，呈扁平透镜状，砂为中细砂，其透水性较弱，建议K=47m/d。 层 ，厚度610m，相应地层底高程24022408m间，为含泥砂卵砾石层，泥含量515%，砂含量1520%，砾径220mm约占1015%，2040mm约占1520%，40100mm约占1020%，大于100mm 约占510%，该层中泥含量相对较少，颗粒较均匀，属中等透水性，建议57、K=1015m/d。 上述阶地砂砾石层中，除分层所提到的砂层外，其它部位尚有不连续透镜状砂层，厚度0.20.5m，分布位置不同，不成层；卵砾石成分以变质砂岩、凝灰岩、石英岩、板岩、片岩、变质砾岩等为主，磨圆度中等，呈浑圆状，扁平状，分选性差。整体透水性属中等弱透水性，需必要的防渗处理。5引水发电系统工程地质条件 XX水电站发电引水系统均布于左岸，由进水闸门、引水洞、调压井、厂房及尾水等组成。5.1引水系统工程地质条件5.1.1进水闸基工程地质条件 引水闸位于引水洞口，坝线上游12m，该部位是坝址区河流最左凸的部位，基本条件大致与坝线附近相近，小路外侧坡脚有少量人工堆积和坡积块碎石层，厚度0.558、1m，坡脚以外为一基岩平台，岩性为变凝灰质砂岩，薄层状，裂隙发有三组：NE25NW55，间距3050cm，长度510cm，最为发育，层面裂隙组NW300NE6570；NE50SE30，发育较少，间距13m，长度13m，受裂隙切割，岩体呈小块状，但岩块间嵌合较紧密，为层状碎裂结构，弱风化，局部有松动岩块，工程处理应清除覆盖层和表部松动岩块，建议基岩开挖坡比为3：1，其它物理力学参数可参照表45使用。5.1.2引水洞的工程地质条件（1） 引水洞进口及其边坡工程地质条件 引水洞进口部位大部分基岩裸露，局部坡表及坡脚有厚度0.52.0m厚的崩坡积块碎石，边坡坡度3540。表层水平厚度1020m为强风化59、卸荷松动岩体，属类围岩，成洞条件较差，需边开挖边衬护掘进。 引水洞边坡总体稳定，洞帘局部边坡表层卸荷松动岩体厚度510m，边坡上部有小范围的倾倒体和松动岩体，局部已经崩塌，为保证施工安全，对其上部松动岩块或危石应进行必要的清除，原则上不进行大面积开挖，同时施工中应尽量保持原有边坡坡度，小炮掘进为宜，必要时进行锚喷处理。5.1.3引水洞分段工程地质评价 引水洞布置在左岸，穿过那寺盖根山咀，至XX上游侧，与厂房引水钢管相接，全长740m，那寺盖根山咀在坝线下游及XX两个部位呈单薄山脊状，中部略凹，并有厚度1030m的崩坡积在山体下部覆盖，见图SGCD 14 ，为保证引水洞上部基岩厚度，洞线应向山体60、内部布设，引水隧洞全线为变凝灰质砂岩及砂岩类板岩，按成洞条件、裂隙发育程度及风化程度等初步分为 5 段。 （1）进洞口平距030m段，为强弱风化层状薄层状变凝灰质砂岩，局部夹厚度0.51.0 m 的板岩层，岩质中硬度，岩层产状NW300325NE6070，岩层走向与洞线夹角723，由于临近地表，岩体有轻微卸荷松动现象，加之发育有层面裂隙和L3、L52组裂隙，岩体较破碎，层状碎裂结构，为类围岩，成洞条件差，需进行全断面支护。 （2）平距30395 m段，组成围岩为薄层状变凝灰质砂岩，局部夹厚度0.51.0 m 的板岩层，岩层起伏延伸，产状NW315330NE6070，岩层走向与洞线夹角4863，61、本段岩体中有F2、F15、F4等断层发育，但其规模均不大，一般宽度在0.20.4m，岩层厚度1030cm，局部厚度达50cm以上，岩质中硬，脆性强，裂隙大致有3组：层面裂隙、NE3055NW6070组和NW向高倾角组，上述断层、裂隙交切组合可能在洞室开挖过程中产生楔形体塌落，该段岩体大部分为微新岩体，只在局部断层带处有囊状弱（强）风化带，层状薄层状结构，岩体完整性较好，属类围岩，成洞条件好，开挖过程中需进行随机锚固，成洞后进行锚固和支护。 （3）平距395540 m段，组成围岩为薄层状变凝灰质砂岩，岩层起伏延伸，产状NW320NE6870，岩层走向与洞线夹角18，本段岩体中层面裂隙较为发育，加62、之NE向裂隙组等发育，易在洞室开挖过程中产生右侧墙及拱角等部位的塌方或掉块，层状薄层状结构，岩体完整性较差，属类围岩，成洞条件略差，开挖过程中需进行挂网锚喷，成洞后进行锚固和支护。 （4）平距540610 m段，组成围岩为变凝灰质砂岩夹变质砂岩，岩层起伏延伸，产状NW321NE5070，岩层走向与洞线夹角亦较小（1828），岩层单层厚度1030cm，岩质中硬或较软，本段岩体中有F18、F19、F21、F20等多条断层发育并相互交切，但其规模均不大，一般宽度在0.20.4m，局部达50cm以上，围岩为层状薄层状结构，岩体完整性差，属类围岩，成洞条件差，需进行支护或挂网锚固。 （5）平距6107463、0 m段，组成围岩为薄层状变凝灰质砂岩夹变质砂岩，岩层起伏延伸，产状NW321NE5070，岩层走向与洞线夹角亦较小（18320），岩层单层厚度320cm，岩质中硬，脆性强，裂隙主要有4组： NE1545NW4055组；NE4045SE7885组；NW315320SW8590组；平缓裂隙组NE2550NW1835组；上述裂隙的交切组合切割岩体呈碎块状，岩体完整性差，成洞条件较差，本段岩体属类、局部为类围岩，开挖过程中需边开挖边进行锚固，成洞后进行锚喷或支护。 纵观引水洞全线，总体成洞条件较好，但除G2与G3点间洞线与岩层走向夹角较大外，其它各段均存在夹角小的问题，不利于洞室稳定。5.1.4调压64、进工程地质条件调压井布设在厂房区内侧的山体内（图SGC-D-17），组成岩体为变凝灰质砂岩，薄层状极薄层状，岩层产状NW320SW69，岩质中硬，该部位有F17、F19、F21三条断层通过，并发育有与厂房区相同的4组裂隙，受断层、裂隙切割，岩体完整性差，多属类围岩，大洞室的开挖可能会产生塌方、掉块等，开挖过程需进行加强锚固和喷护，成洞后应视具体情况进行衬砌加固。5.2厂房区工程地质条件 厂房区位于XX上游侧，河流左岸阶地平台，平台垂直河流方向坡35，顺河方向24，平台由冲洪积堆积的弧石、大块石和砂卵砾石组成，厚度1520m，砾石层下部为变凝灰质砂岩，平台后缘坡脚为厚度0.33m 的崩坡积块碎石65、土，结构较为松散，平台前缘陡坎坡度5060，局部直立，并与河漫滩相接，阶地平台上游被崩坡积堆积碎石覆盖。厂房边坡为变凝灰质砂岩组成的陡坎，坡度75山脊下游侧为朱固寺沟，沟宽80120m，沟口与河水相接部位宽度大于300m,沟底为洪积含水量泥块碎石砂，推测厚度815m。 基岩中无大断层发育，次级小断层主要有 F17、F18、F21等，产状为NE3036NW4465 宽度为 0.20.4m，延伸长度50100 m,裂隙主要发育 4 组；NE1045NW4465，间距3050cm，局部密集成带，该组裂隙最为发育；NE4045NW7885组，一般间距12 m，局部密集发育，长度2040m；NW315366、20SW8590大致平行岸坡，间距3050cm，长度大于40m，平缓裂隙：NE251835，间距3050cm，长度3050m。其中组裂隙基本与断层F 21 平行，组裂隙斜切边坡，组裂隙为高陡裂隙组，是形成高陡边坡的控制性裂隙面，而组平缓裂隙主要边坡中下部发育，相对较少，但易形成边坡不稳定的底滑面，同时和组裂隙交切易形成楔形体滑塌，边坡纵向上的台坎状地形即为其塌落形式。 据PD1平硐揭露，变凝灰质砂岩呈极薄-薄层状，单层厚度315m，岩石致密，细粒岩石与粗粒岩石相间分布，岩层延伸略起伏，产状NW330NE6575，为层状碎裂结构，边坡坡度虽陡直，但坡体稳定，工程开挖时以不破坏自然边坡为原则。 阶67、地砾石层钻孔揭露总厚度1525m, 据钻孔取芯及前缘陡坎露头统计，大致可分为两层：上部第一层厚度0.82.0 m为含泥粉细砂层，表部0.3m为含植物根系砂壤土，底部与砾石层相接处有厚度0.5m左右的含砾细砂层，整层较为密实，透水性弱，但遇水后易产生压缩变形、承载力降低等现象，不宜作厂基使用。下部第二层为含大弧石、块石的砂卵砾石层，厚度1518 m，颗粒组成情况为： 大孤石、大块石占1020%，砾径50-200cm不等，大于150mm者占2025%，15040mm的占3045%，540mm的约占1520%，小于5mm的占1015%，砾石成分主要为变质砾岩、石英岩、变凝灰质砂岩等，该层整体颗粒偏粗68、，细砾物充填于大颗粒间，向下游临近XX处洪积物与冲积物混杂，较密实，透水性中等，承载力较高，不会产生管涌和压缩变形等工程地质问题，亦可作为厂基使用。砾石层下部变凝灰质砂岩出露高程在23832385m，岩层单层厚度520cm，表层不平整，推测起伏差在0.5m间,下部为弱风化岩体,岩质较坚硬,但完整性较差,清除表部松动岩块后为良好厂基。5.3尾水工程地质条件 尾水区平水期河面高程为2402.2m，左侧有宽度38m的河漫滩与一级阶地相连，推测覆盖层厚度815m,颗粒组成为：大于150mm的孤（漂）石占1015%，15080mm的占2025%，8020mm的占30%，205 mm的占1020%，小于569、mm的细砾和砂2030%，局部有直径13m、厚度0.51.5m的砂坑，整体较疏松，透水性强。由于朱固寺沟内常年有水，且水量较大，该沟集水面积大，暴雨季节沟内水量可达100m3/s以上，且沟底洪积层由于人类工程活动，呈松散状堆积，洪水时极易形成稀性泥石流，涌入河道，目前条件下洪积物在沟口堆积较多，沟口一带的河床有明显向右派偏移，为了电站以后正常运行，建议对该沟偏下游一侧挖槽疏通水流，并在上游靠厂房一带设挡水墙，保证使沟水能在河流下游方向与河顺接，不致抬高尾水而影响电站正常运行。6 天然建筑材料根据项目建议书的资料，该工程设计需要混凝土量约3万m3。本次勘探工作，结合水工枢纽布置，选择朱固寺沟和通70、过为砂砾石料产地，拉久为防渗土料产地，浆砌块石料可在坝址区内就近开采，详见天然建筑材料分布位置图。6.1 砂砾石料6.1.1 通过产地位于坝址下游吊桥左岸下游，距坝址约300m，距厂房0.8km。有简易公路相通，开采运输条件较好。该料场为河流堆积级阶地，分布高程24082416m，相对河水位高差412m，料场地势平缓开阔，储量计算面积2.4万m2，占耕地35亩有效料层平均厚度6.5m，储量15.6万m3，弃料层厚度0.5m，弃料1.2万m3。详见储量计算表6-1。表6-1 储量计算表材料类型产地名称储量计算面 积(万m2)有效料平均厚度(m)储 量(万m3)弃料平均厚 度(m)体 积(万m3)71、砂砾料通 过2.46.515.60.51.2朱固寺沟3.23.09.6-坝址漫滩0.21.50.3-土料拉 久0.513.51.80.50.26块石料坝址区0.920183.02.7依据勘探资料，料场表部为含砾粉质壤土，厚度0.30.5m，最厚1.2，下部为冲积砂砾石，其中上部1.5m砂砾石层中，砾石表面均附有白色钙膜，并稍有胶结现象。对开采影响不大，从料场整体看来，漂石含量58，且上游侧和阶地前缘较下游侧含量较高。砾石成份以变质砂岩。砂岩和花岗岩为主，少量的砾岩和石英岩，致密坚硬，磨园度较邓，级配较好，无分选。根据试验资料分析(见表62)，砂砾石料天然密度2.212.24g/cm3，超经颗料72、(150mm)含量14.940.6，平均含砾率58.1，最高65.5，平均含砂率19，最低13.2，砾石三级配较好，平均含量分别为18.7、18.5和29.6。但在80150mm粒级中含量偏高，平均值33.2，最高达40，砾石混合干松密度1.741.81gcm3，粒度模数平均值7.77，其它各项物理力学指标均满足规范要求。砂料中粗砂含量113.8，中砂平均含量30.1，细砂平均含量24.1，极细砂平均含量34.0，最高达45.1，平均粒经0.3mm，粒度模数平均值1.42，属中细砂，孔隙率43.748.9，含泥量平均值13.9，TK2#坑高达18.6干松密度值1.381.57g/cm3，上述试73、验值不能满足水利水电工程天然建筑材料勘察规程(SDJ1778)，试验值超标的主要原因，系砂料中0.15mm颗粒含量偏高，但对中小型水电工程而言，在开采时采取技术处理措施，减少极细砂的含量，改变砂料天然级配、质量能满足技术要求。该产地运距近，开采条件好，弃料较少，但超经颗料含量偏高,占耕地35亩，在局部砂砾层中有胶结现象。砾石料储量和质量无法满足规程要求，净砾石储量11.3万m3，净砂储量4.6万m3，详见净砾石、净砂分级储量计算表(表63)，砂料试验指标不能满足规程要求，建议开采时，进行筛分和冲洗处理措施，改善天然级配、质量能满足要求，推荐选用该产地。6.1.2 朱固寺沟产地朱固寺沟水流属XX74、支流，位于坝址下游左岸11.2Km，距厂房100200m，沟宽80150m，自沟河汇合处至沟上游2Km范围内均分布砂砾(碎)石层，基岩埋深38m，本次勘探仅在沟口300m范围内进行，面积3.2万m2，按水上加水下平均开采度度3m计，储量9.6万m3。据勘探资料，该产地由于当地黄金公司淘金开挖，其冲洪积碎砾石属结构特征已改变，局部表碎砾石层中含有大量变质强风化泥砂质板岩碎块，不宜用为砼骨料。碎砾石主要成份为变质砂岩，少量的砂质板岩，砾石磨园度差多呈椭园状，次棱角状和扁平状，片状颗料含量较高。据试验资料分析，5150mm粒级平均含量66.4，天然密度1.72.2gcm3，平均粒度模数7.58，试验75、指标能满足规范要求，砂料以粗中砂为主，平均粒径0.44mm，粒度模数平均值为2.43，天然密度1.401.54gcm3，孔隙率平均45.7，上述指标能满足规范要求，但含泥量偏高，平均值16.9，最高达31.5，不能满足规范要求。该产地开采运输条件较好，无弃料，不占用耕地，砾石主要物理力学指标能满足规范要求，但软弱颗料和片状颗粒含量稍高，一般815砂料含泥量大于规范规范允许值，质量较差，建议做为备用料场。6.1.3 坝址漫滩位于坝线上下游，储量0.31万m3，该产地属于坝线施工开挖范围，砾石级配较差，但砂料质量好，在与施工干扰的情况下，建议做为临建工程料源之一。6.2 防渗土料6.2.1 拉久产76、地位于坝址上游左岸1Km，料场至坝址仅有人行道，运输条件较差，土料治山坡分布，高程24502475m，储量计算面积0.51万m2，平均计算厚度3.5m，储量1.8万m3，满足设计需要量。试验表明(见表64)，天然含水量6.317.0，天然干密度1.271.33gcm3，塑性指数10.916.4属粉质粘土，从力学指标分析，最大干密度平均值1.67gc m3，最优含水量平均值19.2，压缩系数0.10.13MPa-1，压缩模量13.3314.71MPa。属中压缩性土。土的抗剪强度较好，摩擦角平均值2719，凝聚力平均值32.7KPa，反映到土料的防渗性能上渗透系数小于110-6,防渗性能良好。质量77、满足规模要求。该料场运距近，开采条件好，不占用耕地，但运输条件较差。除天然密度偏小，天然含水量稍低外，其它物理力学指标均能满足规范要求，推荐做为围堰临时防渗土料产地。1.3 块石料在坝址内广泛分布变凝质砂岩和变质砂岩，在辟开施工干扰的情况下，可就近开采，推荐坝线下游吊桥左岸山梁前端。储量18万m3。岩性为变质砂岩灰深灰色，单层厚度520cm，最大厚度50cm，局部夹0.51.5m的深灰色凝灰质砂岩，岩层产状NW300330NE5868；岩质较坚硬，完整性好，但做裂隙发育，开采成材率5565。岩石的物理力学指标详见表65，从试验指标分析，岩石的饱和抗压强度和软化系数小于规范要求，其它指标满足规范78、要求。表6-5 岩石试验成果汇总表编号岩性比重密度吸水率抗压强度软化系数干饱和g/cm3%MPa技 术 指 标2.602.40400.81变凝灰质砂岩2.682.660.1858430.742变凝灰质砂岩2.710.3856310.553变凝灰质砂岩2.852.820.3359300.514变凝灰质砂岩2.852.810.2664330.525变凝灰质砂岩2.742.720.1432250.786变凝灰质砂岩2.762.730.0736350.97最大值2.852.820.3864430.97最小大2.682.660.0736250.51平均值2.772.750.2350320.68表6-2 79、砾石试验成果汇总表产地名称 项 目数据粒径比例(%)砾 石颗粒级配(%)粒度模数天然含水量(%)密 度 (g/cm3)比重孔隙率(%)吸水率(%)针片状颗粒性(%)软弱颗粒(%)冻融损失率(%)含泥量(%)有机质SO3含量(%)15015051.602.645%2.5%1.5%510%1%0.5%通过最大值40.665.526.4403420.922.57.92.22.241.811.561.591.611.672.75360.82.22.14.910.53.30.20.6浅标最小值14.946.213.225.927.115.614.67.61.72.211.711.541.571.571.80、612.7233.90.42.001.32.11.20.10.2浅标平均值22.958.11933.229.618.518.77.7722.221.781.551.581.601.642.7334.70.62.10.92.96.72.60.10.3浅标0.5朱固寺沟最大值2178.422.438.731.826 .728.67.812.22.221.781.51.531.551.592.7436.60.82.74.36.515.281浅标最小值9.561.512.119.323.416.520.87.431.72.191.731.461.471.501.532.7234.70.62.202.081、2.91.30.4浅标平均值16.466.417.226.826.921.724.67.581.92.21.761.481.501.521.562.7335.70.72.40.83.88.73.40.8浅标0.5坝址漫滩最大值16.262.844.835.625.826.54 5.27.762.82.241.871.581.611.641.672.7633.70.61.605.062.40.2浅标最小值352.221.18.919.417.121.5 6.922.62.231.831.571.591.621.652.7131.80.41.600.42.90.90.1浅标平均值10.159.2382、0.625.523.321.130.17.442.72.241.84 1.581.61.631.662.7432.70.51.602.14.31.40.1浅标0.5续表6-2 砂料试验成果汇总表产地名称 项 目数据颗 粒 级 配( %)平均粒径(mm)粒度模数密度(g/cm3)比重孔隙率(%)含泥量(%)有机质比色SO3含量(%)云母含量(%)吸水率(%)易溶盐(%)5.02.02.510.21.200.60.600.30.300.151.52.5540%3%1%1%1%通过最大最9.88.55.834.228.045.10.331.751.522.7248.918.6浅标0.50.11.7083、.11最小值2.01.31.222.420.023.00.270.921.382.7043.78.8浅标0. 50.11.20.09平均值6.55.33.826.324.134.00.301.421.422.7147.413.9浅标0. 50.11.60.10朱固寺沟最大值19.420.616.127.211.537.90.462.761.542.7348.131.5浅标0. 50.11.90.09最小值9.213.610.519.35.814.80.391.821.402.7043.410.5浅标0. 50.11.40.07平均值15.217.813.623.87.622.10.442.4384、1.472.7245.716.9浅标0. 50.11.60.08坝址漫滩最大值11.517.217.837.024.4126.40.412.501.552.7243.912.2浅标0. 50.11.20.10最小值9.37.44.523.210.19.30.311.761.522.7143.04.6浅标0. 50.11.00.07平均值10.713.711.428.815.719.70.372.161.542.7143.48.3浅标220.50.50.250.250.050.050.0050.0050.002%g/cm3%分%1#9.91.401.271.14253.323.62.7232.885、16.616.2000073.626.413.312.0001.333CI粉质粘土171008.82#6.31.411.331.03850.916.52.7128.517.610.9000074.825.213.322.5001.512CI粉质粘土2410010.43#17.01.521.301.08552.042.52.7137.921.516.4000068.731.318.129.8511.866CI粉质粘土81006.9最大值17.01.521.331.14253.342.52.7237.921.516.474.831.318.129.8511.8662410010.4最小值6.31.86、401.271.03850.916.52.7128.516.610.968.725.213.312.0001.33381006.9平均值11.11.441.301.08852.127.52.7133.118.614.5000072.427.614.921.4501.57016.31008.7续表6-4 土料的力学、化学性质试验成果汇总表试样编号土 的 压 缩 性土 的 抗 剪 强 度渗透系数土的化学性质击实最 大干密度最 优含水量压缩系数压缩模量各级垂直荷重(Kpa)下的剪应力试验方法凝聚力縻擦角各级垂直荷重下的剪应力有机质易溶盐PH值50100200400100200300400次g/cm387、%av0.1-0.2MPaEs0.1-0.2MPaKPaKPacm/s%1#271.7317.40.1114.716.511.017.827.03227 1485.0137.7184.9238.00.16110-60.340.488.092#271.7516.00.1014.296.912.419.427.12829 2785.0140.7198.4254.00.064810-60.500.118.943#271.5424.10.1313.338.414.021.531.03825 1785.0132.3175.8228.90.18810-61.020.288.45最大值1.7524.10.188、314.748.414.021.531.03829 2785.0140.7198.4254.00.18810-61.020.488.94最小值1.5416.00.1013.336.511.017.827.02825 1785.0132.3175.8228.90.064810-60.340.118.09平均值1.6719.20.1114.117.312.519.628.432.727 1985.0136.9186.4240.30.13810-60.620.298.497 结论 （1）工程区位于祁连弧形褶带中部，该区自晚更新世以来主要表现为大面积间歇性的升降运动，迄今尚未发现全新世活动断裂，历史上89、亦无强震记录，属相对稳定的地块。依据1/400万地震烈度区划图，坝址区地震基本烈度以度为宜。 （2）水库两岸山体雄厚，组成库盆及库岸的岩性为弱透水的变凝灰质砂岩和变质砂岩，局部夹板岩，无区域性大断裂发育，周边封闭条件良好，不存在永久渗漏问题；水库蓄水后淹没耕地45亩，淹没民门公路1.8km；浸没范围约39亩；局部地段有塌岸和岸边再造，估计总方量小于80万m3；暴雨期两岸冲沟以及河流虽有部分固体迳流入库，但不会影响水库正常运行；另外，库区内无有价值的矿产资源，水库工程地质条件良好。 （3） 上、下坝址相距3.3km，其地质条件无大的差异，相比上坝址河谷略宽，根据上、下坝址的地形地质条件，并从利用90、水能资源和工程量等方面考虑，推荐下坝址。 （4）根据实际地质条件及水工建筑物的难易程度，通过综合比较，选择下坝线为推荐坝线。 （5）坝址区为单斜构造，岩层倾向左岸偏上游，岩性为奥陶系下统变凝灰质砂岩夹板岩，变凝灰质砂岩强度较高，板岩则较软弱，岩体透水性相对较小，相对不透水层顶板埋深不大，左岸2530m,河床（基岩顶板起算）1025m，右岸1520m，局部深度较大；左岸强风化深度515m，河床和右岸为0.52.0m；坝区断裂较发育，但规模小；坝线附近左岸松动卸荷岩体系由断层及平行岸坡的裂隙组切割、岩体自重卸荷形成，分布位置较高，现状稳定，但为保证施工及运行安全，需做表部清除及适当喷锚，右坝肩阶地91、砂卵砾石层应作适当防渗处理。 （6）坝轴线附近河床覆盖层厚37.5m，砂卵砾石层颗粒组成较为均匀，承载力较高，渗透性中等，因其厚度小最好予以挖除；付坝部位为二级阶地平台，组成物具分层性，整体渗透性属中弱，应进行必要的防渗处理。 （7）引水洞及闸门布于左岸，以充分利用左凸右凹的地形条件，引水洞进口边坡4555，局部可达60，岩性为变凝灰质砂岩夹板岩，断裂较不发育，只发育有小裂隙，边坡整体稳定，局部有坡积块石和松动岩块，需做必要的清除和锚喷加固处理；引水洞室洞身段埋藏较深（5080m），岩石相对较新鲜完整，洞口段变凝灰质砂岩为类，中部段大部分为类，局部为类围岩；出口段多为类围岩，成洞条件较好；但由92、于洞室大且存在结构面不利组合，加之岩层走向与洞轴线夹角较小等，局部坍塌掉块在所难免，应采取随机处理措施。 （8）厂房区位于XX上游侧的一级阶地平台处，阶地砂卵砾石层厚度1522m，由大孤石、漂石、砂砾和少量泥质组成，局部含有厚度小于0.5m的含砾砂层，整体较为密实，承载力高；下覆变凝灰质砂岩表层0.51.0m为强风化，以下为弱风化，是良好的厂基。 （9）天然建筑材料中，在坝址区上下2km的范围内调查，选定了朱固寺沟和通过两个砂砾石料场、拉久土料场、吊桥左端块石料场，并进行了测绘和勘探取样试验。由试验资料综合分析 ，天然建筑材料的储量、质量均基本能满足要求；砼骨料推荐通过产地，粗骨料质量、储量均能满足满足要求，细骨料偏细，但经处理后亦能够满足要求；防渗土料质量和储量基本满足要求；块石料储量较丰富，物理力学指标可满足要求。 本阶段地质勘探成果基本按任务书的要求完成，主要工程地质问题已经查明，能满足初设阶段的要求。由于本阶段勘探量大，时间急，局部地质条件的勘探尚不够精细，需要在以后的施工过程中补充和复核。