1、坝线及枢纽布置格局选择专题报告附件一 工程地质勘察报告（咨 询 稿）目 录4.0前 言14.1区域地质概况54.1.1地形地貌54.1.2地层岩性54.1.3地质构造64.1.4地球物理场及深部构造特征124.1.5新构造活动特征124.1.6地震134.1.7区域构造稳定性评价154.2水库区工程地质条件154.2.1基本地质条件164.2.2水库区工程地质分段204.2.3水库主要工程地质问题评价224.3坝址区工程地质条件424.3.1基本地质条件424.3.2岩（土）体物理力学性质544.3.3主要工程地质问题评价894.4各比较方案枢纽建筑物工程地质条件1114.4.1上线方案（右岸2、地面厂房方案）枢纽建筑物工程地质条件1114.4.2下线方案一（右岸地面厂房方案）枢纽建筑物的工程地质条件1194.4.3下线方案二（右岸地下厂房方案）枢纽建筑物的工程地质条件1274.4.4下线方案三（左岸地下厂房方案）枢纽建筑物的工程地质条件1314.5各枢纽布置方案建筑物工程地质条件比较1404.5.1坝线比较1404.5.2引水建筑物比较1434.5.3发电厂房比较1454.5.4泄水建筑物比较1464.5.5导流建筑物比较1484.6下游松坪滑坡稳定性评价1524.6.1基本地质条件1524.6.2成因机制分析1524.6.3滑带土的物理力学特性1544.6.4松坪滑坡稳定性初步评价3、1544.7天然建筑材料1584.7.1土料1584.7.2天然砂砾料1604.7.3坝体堆石料（及人工骨料）1614.8结论162-2-4.0 前 言金川水电站位于四川省阿坝藏族羌族自治州金川县境内，是大渡河干流上游控制性工程双江口水电站下游衔接梯级电站。电站坝址距上游双江口电站坝址约35km，距下游金川县城约13km，距成都约500km，省道211线公路通过库坝区右岸，其上、下游分别与国道317线、国道318线公路相通，交通较方便。大渡河由SE160流向折向近S方向流经坝址区，坝址处控制流域面积39978km2，多年平均流量521m3/s。正常蓄水位2253m，库容约4.88亿m3，最大坝4、高112m，装机容量860MW。为加快大渡河流域水电梯级滚动开发的步伐，2005年由中国水电顾问集团成都勘测设计研究院承担完成该工程预可行性研究阶段勘测设计工作。2006年8月受国电大渡河开发有限公司委托，由中国水电顾问集团西北勘测设计研究院承担该项目可研阶段勘察设计工作，为了尽快启动金川水电站的可研阶段勘测设计工作，我院组织勘测人员迅速进驻工地现场，开展可研阶段勘测工作。预可行性研究阶段对工程地质专业的主要审查意见为：1工程区位于甘孜松潘地槽褶皱系之巴颜喀拉冒地槽褶皱的东南部，小金弧形构造的北西翼，新构造运动以大面积间歇性整体抬升为主，工程场地历史地震活动水平较低，属构造相对稳定区，地震危险5、性主要受近场区抚边河、松岗潜在震源区强震的影响。根据中国地震局批复的场地地震安全性评价报告，坝址区50年超越概率10%的基岩水平峰值加速度为0.097g，相应的地震基本烈度为度。2同意对水库工程地质条件的评价意见。库区两岸山体雄厚，岩体透水性微弱，根据已有资料分析，库水通过坝前右岸条形山脊向下游新扎沟渗漏的可能性不大，不存在水库永久渗漏问题；库岸以岩质边坡为主，整体稳定性较好，局部存在的滑坡、塌岸不会影响水库的正常运行。近坝右岸为顺向坡，边坡岩体倾倒变形严重，下阶段应重视对其稳定性的分析研究，进一步分析沙尔木附近深厚松散块碎石土层岸坡稳定条件。3同意对坝址工程地质条件的评价意见。拟定坝址位于大6、渡河新扎沟口以上1km的峡谷河段，属横向谷，两岸基岩裸露，为三叠系上统杂谷脑组薄厚层状变质细砂岩夹碳质千枚岩，岩体风化卸荷较弱，河床覆盖层深厚，但未见连续分布的砂层透镜体，岩体中断裂构造不发育，以小断层和顺层挤压错动带为主，两岸边坡整体稳定，经适当工程处理，具备修建100m级高度当地材料坝的条件。拟定坝址的上、下游河谷开阔，且多为顺向谷，两岸岩体均存在倾倒变形现象，建坝条件较差。4根据坝址地形地质条件，本阶段拟定了三个枢纽布置方案，三个方案建坝的工程地质条件基本相当，从工程地质条件分析，经相应的工程处理后，三个方案均可成立，但均存在不利的工程地质问题。方案一存在地面厂房后边坡高陡，泄洪洞、引水7、洞等进、出水口边坡稳定和洞室围岩稳定及泄洪对新扎沟两岸边坡稳定的影响等问题；方案二存在溢洪道泄槽内侧边坡稳定、地面厂房基坑开挖工程量大及后边坡倾倒岩体的稳定问题；方案三存在地下厂房洞室围岩稳定性较差，溢洪道边坡和泄洪洞进、出口边坡稳定等问题。下阶段应进一步开展枢纽布置方案的工程地质勘察和评价。5基本同意对代表性方案各主要建筑物工程地质条件的评价意见。勘线河谷略宽，坝基河床覆盖层厚48.52m55.06m，由含漂砂卵砾石层、砂卵砾石层、含漂砂卵砾石层组成，局部分布有砂层透镜体，存在不均匀沉降、渗漏、渗透稳定及可能的砂层液化等问题，需采取相应的工程处理措施；两岸及河床出露基岩为薄厚层状变质细砂岩夹8、碳质千枚岩，岩体风化卸荷较浅，无大的断层通过，两岸边坡整体稳定；右岸两条泄洪洞布置于条形山脊上，两侧边坡岩体倾倒变形强烈，初步围岩分类表明，洞室围岩以、类为主，存在进、出水口开挖边坡稳定和洞室围岩稳定问题及泄洪对新扎沟两岸边坡稳定的影响；右岸地面厂房基础可置于基岩上，后边坡为横向边坡，边坡整体稳定，但后边坡及引水隧洞进口开挖边坡高达130m140m，需加强对开挖边坡的支护处理。下阶段应开展下列主要工程地质问题的勘察研究：(1)进一步查明河床覆盖层的结构层次、分布特征及其物理力学特性，为基础处理设计提供地质依据；(2)新扎沟两岸特别是左岸岩体倾倒变形强烈，沟床覆盖层深厚，沟口发育有滑坡堆积体，应9、布置必要的勘探工作，查明两岸岩体倾倒变形的范围、沟床覆盖层的厚度及物质组成，分析评价泄洪对新扎沟覆盖层和两岸边坡稳定的影响，提出处理措施建议；(3)本工程泄洪洞、泄洪放空洞、导流洞等规模较大，进、出口开挖边坡高陡，洞室围岩为薄厚层状变质细砂岩夹碳质千枚岩，围岩稳定性较差，应进一步查明和分析各隧洞进、出口的边坡稳定条件及洞室围岩稳定条件。6同意对天然建筑材料的工程地质评价。工程区心墙防渗土料储量丰富，质量基本满足要求，但天然含水量偏低，颗粒偏细，强度较低；坝区堆石料储量丰富，质量满足要求；天然砂砾料料场分散、初查储量不能满足要求。下阶段应适当扩大天然砂砾料调查范围，开展人工骨料的勘探和试验，并应10、研究工程开挖料利用问题。2006年5月至今西北院根据审查意见进行重点勘测工作，在坝址区两岸中、高高程布置或加深平硐勘探，对岸坡岩体卸荷、倾倒变形的程度、范围进行了复核；对松坪滑坡、沙尔木滑坡的边界条件、成因机制、稳定状态等做了重点研究；在条形山脊两侧布置平硐，对条形山脊两侧倾倒体的边界条件、成因机制、稳定性均进行了复核研究；对坝基深厚覆盖层对堆石坝的适应性及工程用料开展了专题研究。 本阶段通过大量的地质测绘调查、勘探、试验和专题研究工作，勘测工作量见表 4.01。对区域、水库区、坝址区及天然建材料场区基本工程地条件基本查明；对各坝址主要工程地质问题进行了评价，提出了相应的工程处理措施建议。勘测11、深度满足可行性研究阶段坝线、枢纽布置方案比选的要求。在本阶段的地质勘测过程中，得到了国电大渡河水电有限公司、金川县各级领导和当地人民的大力支持和帮助，特此致谢！ 3表 4.01 金川水电站预可研可研阶段完成的主要勘测及试验工作量汇总表勘察项目精度及单位区域水库区坝址区建筑材料总计土料天然砂砾料堆石料（含人工骨料）地质平面1:25000km24004001:5000；km235351:2000；km224.683.475.454.2837.881:1000；km21.681.68剖面1:2000；km/条6.33/601:1000；km/条15.41/3742.82/6137.55/5338.512、3/7420.29/27154.6/252勘探钻孔m/孔数8328.1/179929.2/48405.8/149663.1/241平硐m/硐数4932.4/42446.5/55378.9/47竖井m/井数16.6/3299299坑槽m32082.2500010008082.2物探平硐动弹测试m/测段数0地震剖面km/条8.75/144.12/612.87/20现场试验现场压水试验段754754土、碎石土颗分组0岩体变形试验组1414砼/岩体抗剪（断）组33岩体/岩体抗剪（断）组66室内试验岩、土物理力学性质组36411914020346软弱带物理力学性质组2020结构面室内中型剪组44岩石磨片13、组3333水质简分析组664.1 区域地质概况4.1.1 地形地貌金川水电站在地貌单元上位于青藏高原东南部川西北丘状高原南缘山原地带，北为巴颜喀拉山脉南东段，东靠邛崃山脉北段，西依大雪山山脉，为横断山系北段的深切割高山峡谷，山峰主峰高程均超过4300m，岭谷高差一般达1200m1800m，虽山高谷深，但4400m4600m山顶面（准平原化高原期夷平面）仍起伏和缓保留有高原面特征。川西高原的地貌发育过程，乃是高原期夷平面在急速抬升中的迅速解体和深切峡谷深入发展的过程，夷平面可大致划分为三级：一级夷平面高程4400m4600m，为准平原被破坏后剧烈抬升形成的准平原化夷平面，即高原期夷平面；二级夷平14、面套生在4500m夷平面间，高程4100m4200m，乃是高原期夷平面破坏后，地壳抬升短暂停顿形成的次级夷平面，属剥蚀面，由于停顿期不长，未能充分发展而表现为小面积套生在分水岭间，呈谷肩式残留状分布；三级夷平面高程3500m3600m，亦由于地壳运动停顿时间不长，未能充分发展，仍套生分布在4200m夷平面之间，属剥蚀面特征，呈肩状平台残留状分布。区内水系发育有大渡河干流和13级支流，主要呈树枝状分布，受区域构造、岩性控制较明显。大渡河两侧见有呈狭长不连续带状分布的-级阶地，坝址下游新扎沟口以南河谷较开阔。级阶地保存较完整，为基座堆积阶地，级阶地为侵蚀基座阶地残留分布。在4200m高程以上的高山15、区，常见冰斗、刃脊、角峰、“U”形谷（悬谷）等冰蚀地貌残迹，沿主要水系两侧分布有冰川冰水堆积。4.1.2 地层岩性据四川省岩石地层（1997）的地层区划方案，工程区内出露地层，属巴颜喀拉秦岭地层区玛多马尔康分区的金川地层小区，库坝区出露地层简单，主要为三叠系砂板岩浅变质岩系（前人曾称为“西康群”）和第四系松散堆积物，仅在库尾段分布有燕山期侵入岩。西康群为浅海相一半深海相陆源碎屑与浊流沉积岩，均受轻度区域动力热流变质。坝址区岩层为三叠系上统杂谷脑组上段（T3z2）变质砂岩夹板岩或千枚岩；库区内几乎均为三叠系上统杂谷脑组上段（T3z2）变质砂岩夹板岩或千枚岩和三叠系上统侏倭组（T3zh）变质砂岩、16、板岩或千枚岩韵律互层，仅集沐以南龙古一带横河展布出露宽约0.5km三叠系上统新都桥组（T3x）板岩或千枚岩夹变质砂岩，其间砂岩夹层较多。第四系沉积物，主要有崩坡积、残积、冲洪积与冰积、冰水积。冲洪积沿河谷带状分布；冰碛和冰水堆积物断续零星分布于高山区或河流高阶地上；崩坡积、残积在沟谷两侧山坡零星分布。区域地层划分见表 4.11。表 4.11 区域地层划分简表年代地层岩石地层岩性界系统阶群组段代号厚度(m)新 生 界第 四 系全 新 统冲积(Qal)、洪积（Q pl）、坡积（Q dl）、崩积（Q col）、残积（Q el）、冰碛（Q gl）、滑坡（Q del）、泥石流(Q cpl)等堆积物，分布17、于河漫滩、阶地、沟口、山麓等地段。漂卵砾石、块碎石或块碎石土更 新 统冲积(Qal)、洪积（Q pl）、残积（Q el）、冰碛（Q gl）等堆积物，分布于级阶地及夷平面等地段。中生界三叠系上统卡尼阶西康群新都T3x434.1板岩或千枚岩夹变质砂岩桥组侏倭组T3zh1149.8变质砂岩、板岩或千枚岩韵律互层杂谷脑组上岩段T3z2443.6变质砂岩夹板岩或千枚岩下岩段T3z1113.3变质砂岩夹板岩注：生物地层资料据四川地勘局2000年15万上杜柯、南木达幅联测报告。4.1.3 地质构造在大地构造部位上，工程区位于甘孜松潘地槽褶皱系内之二级构造单元巴颜喀拉冒地槽褶皱带的东南部，鲜水河断裂带与龙门山18、断裂带所挟持的地区。区内发育有“较场坝弧”，“小金弧”、“金汤弧”等一系列弧形构造，工程区即位于小金弧形构造的北西翼（见图 4.11）。库坝区内及外围构造较简单，主要为一系列大致平行规模不一的NW向、局部EW向线状紧密复式褶曲，如东西向可尔因复背斜，NW向的金川倒转复背斜等。工程区的金川倒转复背斜长60km以上，宽1km4km，分布于南木扎、周山、木劳交、金川、德惠一线，大体沿NW340方向呈舒缓的“S”型展布，轴面均向南西倾斜，倾角一般约4053，北东翼倒转，枢纽向南东倾伏；背斜核部出露最老地层为三叠系杂谷脑组上段（T3z2）厚块状变质砂岩，两翼有侏倭组（T3zh）与新都桥组（T3x）砂板岩19、分布；其中次级褶皱及揉皱发育，形态复杂（见图 4.12）。金川水电站坝址大渡河金川水电站区域构造纲要图图 4.11 区域构造纲要图（据四川省区域地质志，1991，修编）库坝区及其外围断裂构造不甚发育。除北东侧北西向的麻尔曲松岗断裂及与其南西侧斜列的抚边河断裂外，其它为次级断层。断裂走向以北西向为主，间有北北东向或近南北向（见图 4.12）。现将库坝区及其外围主要断裂带及其活动性描述如下： F1松岗断裂；F2抚边河断裂；F3娃儿都（观音桥）断层；F4业隆沟断层F5周山断层（图中长度夸大1倍表示）；F6-龙古断层；F7-毛日断层；F8-解放坡断层F9-西里寨断层；F10-新开沟断层；F11-河西断20、层；F12-勒乌断层图 4.12 坝区外围区域地质图麻尔曲松岗断裂(F1)：展布于坝址的北东侧，与坝址区最近距离约25km。总体走向N W 310325，断层倾向NE，倾角约65，全长约90km100km，近场区仅包括了其过松岗后沿木足沟至梦笔山北坡之南东段的一部分。该断裂主要断于三叠系浅变质砂板岩、千枚岩地层内部，断裂带由多条复杂次级断层组成，破碎带宽度数十米，主要由碎裂岩、构造角砾岩、糜棱岩及劈理化带、小褶皱带等组成，显示明显的压性特征。在木司都沟口附近，可以见到该断裂断于三叠系新都桥组(T3x)浅变质砂板岩地层内部。可见断裂破碎带宽约20m，由构造角砾岩、透镜体及糜棱岩等组成。1998年21、四川省地震局在断面上取断层泥经TL法测定的年龄值为16730013900a和19230015600a，而上覆的洪积物（TL年龄值为635004900a）未发生变形。并据2004年在双江口水电站预可研阶段的断层泥电子自旋共振法（ESR法）测龄结果16.826.4万年（见表 4.12）及断层泥石英碎砾形态特征的电镜扫描结果，综合判定该断裂主要为一条中更新世活动断裂，晚更新世初活动性较弱。抚边河断裂(F2)：抚边河断裂展布于坝址东南的小金县两河口木城北之间，距坝址最近距离约22km；与松岗断裂在梦笔山附近呈右阶羽列，羽列距约2km。断裂走向N W 320330，倾向NE，倾角较陡，长约40km。主要22、由数条单条破碎带宽约2m3m的次级断裂近于平行展布所组成的宽约数十米的断裂带。第四纪以来发生过至少4次不同方向、不同性质的运动，现今转变为左旋走滑活动，具压扭性特征，19891991年间在该地区呈发生3次中强震及强震活动。据四川省地震局研究结果和本阶段断层ESR测年（见表 4.12）与断层石英碎砾形貌特征电镜扫描成果，该断裂为一条具有明显晚更新世活动的断裂，现今的中强震与强震活动，显示其深部的活动性。周山断层(F5)：位于库区右岸卡拉足沟内，距沟口约3km，距坝址区约10km。断层产状约NE30SE50，破碎带宽0.5m左右，长约几千米，与1983年10月5日的金川周山3.7级地震（震中烈度度23、，波及到坝址区的影响烈度度左右）的震中位置十分靠近，但周山断层的延伸方向与地震等烈度图的长轴方向并不吻合，很难将断层与地震活动相联系。从断层石英碎砾形貌特征电镜扫描成果，新鲜的贝壳状石英（P级）含量并不高（4.3%），说明晚更新世以来活动不甚明显。龙古断层(F6)：位于库区大渡河龙古一带，横切大渡河，距坝址区约14km。断层总体产状NW290SW50，长约8km，破坏尕南倒转向斜的北段使其轴线反扭错位。该断层呈顺层或小角度斜交地层方向发育，以韧脆性挤压剪切变形为主要特征，由多条挤压带和剪切滑动以及其间的节理劈理化带构成，总宽度可达15m20m，但其中没有明显的断层破碎带发育。挤压带主要表现为沿24、砂板岩层理贯入的长英质脉或石英脉被挤压成透镜状（石香肠化），而包绕石香肠的板岩形成压入褶皱，同时褶皱因剪切滑动作用而具有不对称特征，其总的轴面倒向指示上层上滑（即逆冲性质）。未发现断层有新活动迹象。新开沟断层(F10)：出露于金川县城东新开沟内，与坝址区最近距离约8km。呈NE2030方向延伸，全长约15km，断裂破碎带宽约2m5m，主要由构造角砾岩、糜棱岩等组成，显示压扭性特征。在金川县河西乡附近，见新开沟断裂发育于三叠纪新都桥组(T3x)浅变质砂板岩地层内部。断面产状为走向NE20，倾向NW，倾角55。断裂破碎带宽约2m。断面上断层泥ESR测年值为37800025000a（见表 4.12）25、，上覆的晚更新世河流相砂砾石层（相当于大渡河的级阶地）未发生变动。因此综合判定新开沟断裂为一条早、中更新世活动断裂。河西断层(F11)：出露于河西乡北约1km的大渡河的公路旁，延伸长度不详，距坝址区约20km。断裂发育于洒瓦足马边倒转复向斜核部转折端附近上三叠统新都桥组板岩中，断裂面产状NW345SW60。在河西乡北的公路边，断裂由一条走向与岩层一致、倾向与岩层层理斜切的断层构成；断层破碎带宽3m4m，带内发育劈理化构造角砾岩、碎斑岩，构造角砾呈透镜状，被密集劈理包绕，角砾最大扁平面和劈理面一般平行断面或小角度斜交断面，带内发育沿密集劈理充填的石英脉包绕构造透镜体，透镜体在挤压带中呈雁列状分布26、，指示其逆冲运动性质。断层与上盘岩层界线清楚，与下盘岩层呈逐渐过渡：即由劈理化碎斑岩构造角砾岩破裂岩，显示以脆性为主、兼一定程度的韧性变形性质，断层上下盘岩层均有明显的牵引，指示上盘逆冲的运动特征。断层中构造岩具明显胶结，无新活动的痕迹，断层泥ESR测年值为38.83.21万年（见表 4.12）。另据取自断裂带中碎斑岩样品的石英形貌电镜扫描分析，样品中贝壳状石英（o-a级）粒几乎未见，浅度侵蚀的次贝壳状桔皮（b）含量仅9.7、桔皮状等中等侵蚀石英碎砾（c型）达35.5，虫蛀、窝穴、苔藓、珊瑚等深度侵蚀石英碎砾（型）近55，说明断层活动较单一，断层活动不具多期性；由于桔皮状、鳞片状、苔藓状、钟乳27、状和虫蛀状石英颗粒的含量高达90以上，说明近期活动不强烈，即主要活动是在中更新世以前，这与宏观地质调查结果相一致。西里寨断层(F9)：又称大照壁断裂，与坝址区最近距离约20km，呈NWW-EW向展布于金川县河东乡八字口与西里寨之间，全长约16km，断裂局部出现有分岔现象。断裂破碎带及影响带宽约5m30m，主要由构造角砾岩、碎裂岩及糜棱岩等组成，压性特征。在金川县河东乡附近，见该断裂断于三叠系侏倭组(T3zh)浅变质砂岩及板岩地层内部。断裂产状为NW280 SW72。断裂破碎带宽约15m20m，主要由碎裂岩、构造角砾岩、糜棱岩及断层泥等组成，显示压扭性特征。木劳交金川倒转复背斜的南段在西里寨沟一28、带被此断层横切，致使背斜北段与南段顺错，水平断距达2km左右，表明断层有过早期平移、后期挤压（逆冲）的叠加运动。主断面上断层泥ESR法测年值为24500017000a（见表 4.12），上覆的晚更新世河流相砂砾石层（大渡河级阶地）未发生变形，地貌上亦未见该断裂的新活动形迹。因此，西里寨断裂应为一条早、中更新世活动断裂。表 4.12 坝区及外围断层泥ESR法测龄成果表取样编号或地点实验室编号断层名称送样物质测年矿物年龄（万年）坝址f1WD-01坝址f1断层断层泥石英32.71.21坝址f5WD-02坝址f5断层断层泥石英29.81.34坝址f8WD-03坝址f8断层断层泥石英46.22.11坝址29、f12WD-04坝址f12断层断层泥石英19.81.43坝址f13WD-05坝址f13断层断层泥石英53.83.37坝址f15WD-06坝址f15断层断层泥石英17.52.25坝址f18WD-07坝址f18断层断层泥石英25.43.76PD1-f1WD-08坝址PD1-f1断层断层泥石英27.73.08PD3- f2WD-09坝址PD3-f2断层断层泥石英39.82.55PD4-f1WD-10坝址PD4-f1断层断层泥石英32.52.76HXf1WD-11坝区外围河西断裂断层泥石英38.83.21L006fWD-12坝区外围新扎沟挤压带断层泥石英41.74.03F河-1新开沟断裂断层泥37.830、2.5F河-2西里塞断裂断层泥41.74.03Fsg-2WD-16松岗断裂断层泥石英17.7獐鹿场南木足沟SJK-ESR-2松岗断裂断层泥26.42.8木司都村SJK-ESR-4松岗断裂碎裂岩16.81.7Ffb-1WD17抚边河断裂断层泥碳酸钙2.8Kfb-2WD18抚边河断裂断层泥石英9.3勒乌断层(F12)：出露于勒乌南线碉沟，断层向北被第四系阶地掩盖，距坝址区约12km，向南山脊延伸至大渡河河边，出露长度1km。断层沿山脊上的冲沟通过，地貌标志较清楚。断裂发育于木劳交金川（东）背斜核部的上三叠统侏倭组薄中厚层变质砂岩夹薄层板岩地层中，呈NNWSN向延伸，断面倾向E，倾角较陡。断面产状N31、 W340NE65。断层在走向上斜切上下盘岩层层理，在倾向上与岩层相反；断层上盘岩层产状NW344SW76，下盘岩层产状NW317SW63，沿走向和倾向相抵。断层破碎带宽1m2m，掩盖强烈，零星见带内发育劈理化片理化构造角砾岩、碎斑岩，断层与上、下盘岩层界线清楚，显示以脆性为主、兼一定程度的韧性变形性质。断层中构造岩已明显胶结，无新活动的痕迹。4.1.4 地球物理场及深部构造特征据中国地震局、四川省地震局的研究，金川水电站工程区位于青藏高原龙门山布格重力异常梯级带西缘，重力场变化平缓，总体为等值线宽缓的布格重力异常低值区域，属均衡重力低值异常区，这种低值异常与微弱的新构造及弱地震有关；且工程区32、为低磁场区，而磁异常值平缓展布，属航磁平缓负异常区（除花岗岩体显示正异常外）。这些重磁力资料说明工程区地壳结构均一和构造上的相对稳定，上地壳（硅铝层）厚度大，磁性基底埋藏较深,为地壳增厚区阿坝稻城幔坡区，莫霍面深度由57km向西缓慢增至60km及以上，等值线稀疏、规则；并反映出本区简单稳定的深部构造，与工程区浅表构造及弱震活动具有很好的对应性。但值得注意的是，在马尔康理县一线，显示出一条NW向的布格重力异常与航磁异常扭曲带，其展布范围与抚边河谷展布范围基本重叠，表明抚边河谷展布范围内有一条对地下深部的构造变异及物质不均匀性有一定影响的断裂抚边河断裂存在，说明该断裂深部具活动性。4.1.5 新构33、造活动特征因印度板块向北与欧亚板块的碰撞，产生了本区以断块活动为特征的新构造运动。工程区所处的川青断块边界断裂鲜水河断裂、龙门山断裂和岷江断裂等规模较大，活动性较强，且地震活动频度高，强度大，并构成强震发生带。而被区域边界断裂所围限的断块区内，第三纪渐新世末期以来，伴随青藏高原的强烈隆起，新构造运动总体主要表现为大面积的间歇性整体抬升为基本特征，第四纪以来抬升幅度在2000m以上。区内构造地貌主要表现为多级层状地貌，发育有三级剥夷面，其后由于断块隆升河谷下切，形成和保留有级阶地。4.1.6 地震工程区位于鲜水河地震带、龙门山地震带、松潘较场地震带及舒尔干花石峡地震带之间地震相对微弱的地区。区内34、及外围地震带共记录到MS4.7级地震145次，最近一次中强震为2005年1月5日的马尔康县日部乡附近的Ms =4.7（ML=5.0）级地震，其中大于6级地震42次（见表 4.13），这些强震主要发生在外围距离工程场地远达100km以上强震带上（见图 4.13），对工程场地的最图 4.13 区域历史强震震中分布图(638年2004年12月)表 4.13 区域历史地震及其对坝址区的波及影响汇总表(Ms=6，近场区Ms=4.7)序号发震时间震 中 位 置震级(Ms)震中烈度震中距(km)对坝址影响烈度年月日纬度(/)经度(/)参考地名11327.930.1102.7四川天全618521657.4.235、131.3103.5四川汶川6.515031713.9.432103.7四川茂县叠溪716541725.8.130101.9四川康定717051747.331.4100.7四川炉霍613561748.5.232.8103.7四川松潘漳腊北6.520571748.8.3030.4101.6四川道孚乾宁东南614581748.10.1231102.4四川小金崇德57091786.6.129.9102四川康定南7180101786.6.229.9102四川康定南6180111792.9.730.8101.2四川道孚东南6130121793.5.1530.6101.5四川道孚乾宁6135131811.36、9.2731.7100.3四川炉霍朱倭6175141816.12.831.4100.7四川炉霍7.5135151893.8.2930.6101.5四川道孚乾宁7130161904.8.3031101.1四川道孚7120171919.5.2931101.1四川道孚西北6120181919.8.2632100四川甘孜一带6210191923.3.2431.3100.8四川炉霍、道孚间7.3130201928.7.2031.5102.5四川小金北540211930.4.2832100四川甘孜北6210221932.3.730.1101.8四川康定一带617523193231.8102.2四川马尔康537、-26241933.8.2532103.7四川茂汶北迭溪7165251935.12.1929.1103.3四川马边6160261938.3.1432.3103.6四川松潘南6170271941.6.1230.1102.5四川泸定、天全一带6170281941.10.832.1103.3四川黑水一带6130291948.5.2529.5100.5四川理塘7.3255301955.4.1430101.9四川康定折多塘一带7.5170311960.11.932.8103.68四川松潘6210321967.8.3031.61100.33四川炉霍西北6.8170331967.8.3031.7100.3338、四川炉霍西北6.0175341970.2.2430.6103.2四川大邑西6.2155351973.2.631.5100.53四川炉霍附近7.6150361973.2.831.6100.5四川炉霍西北6.0165371975.1.1529.4101.9四川九龙东北6.2245381981.1.2430.99101.1四川道孚附近6.9+120391989.3.131.57102.4四川小金北530401989.9.2231.6102.35四川小金北6.526411991.2.1831.7102.3四川小金、马尔康5.225422001.2.2329.42101.1四川雨日6.0260大影响烈度39、为度，波及影响小。1932年3月7日在松岗断裂上距坝址区约26km的马尔康附近发生过一次Ms=5级中强地震（震中烈度度）。1989年3月1日、1989年9月22日、1991年2月18日在抚边河断裂上的小金黑虎碉、梭罗寨、两河分别发生了Ms=5.0级（震源深度15km、震中烈度度）、Ms=6.5级（震源深度10km、震中烈度度）、Ms=5.0级（震源深度10km、震中烈度度）三次中强震与强震（见表 4.13、图 4.13），震中距2530km，对坝址区的最大影响烈度均未超过度。4.1.7 区域构造稳定性评价如上所述，工程区位于甘孜松潘地槽褶皱系之二级冒地槽的东南部，构造型式由一系列线状紧密弧形复40、式褶皱组成，断裂不发育，挽近期以来，新构造运动主要表现为大面积间歇性整体抬升。外围强震带强震对工程场地波及影响较小，工程场地历史地震活动水平相对较低，处于构造活动相对稳定区。工程场地地震危险性主要来自近场的抚边河潜在震源区（震级上限7.0级）、松岗潜在震源区（震级上限6.5级）强震的影响。据中国地震局地壳应力研究所金川、巴底水电站工程场地地震安全性评价报告，并经国家地震安全性评定委员会评审，中国地震局批复（中震函200575号），金川坝址区50年超越概率10%的基岩地震动峰值加速度为0.097g，相应地震基本烈度为度。4.2 水库区工程地质条件金川水电站水库区全长约30km，正常蓄水位225341、m，死水位2248m，库容约4.88亿m3。4.2.1 基本地质条件4.2.1.1 地形地貌金川水电站库区地处高山峡谷区，山势挺拔，为较为典型的中高山地形地貌区（图 4.21）。地形坡度一般为4060，相对高差600m800m；库区河段的总体走向为SE120SE160，在党坝和沙尔木河道拐弯，各形成一个向左岸凹进的河弯，河谷较宽缓。在库尾以上约1.5km处发育有一支流绰斯甲河汇入大渡河。库区河段两岸冲沟较发育，从上游至下游主要发育有右岸的木足沟、麦隋沟、木须沟、卡拉足沟，左岸的戈尔达沟、扎药沟、米洞沟、盘龙沟等。沿河两岸河漫滩及级阶地发育，部分宽谷段可见残留的级以上阶地。坝址区右岸与下游新扎沟42、之间形成宽1km2km的单薄条形山脊，当正常蓄水位高程为2253m时，最窄处仅宽600m。 图 4.21 水库区地形地貌图4.2.1.2 地层岩性水库区出露的地层主要有三叠系、燕山期侵入的花岗岩体及第四系地层。由老至新，分述如下：三叠系上统杂谷脑组（T3Z2）：为灰至深灰色的薄中厚层变质砂岩夹板岩、及千枚岩。库区出露的杂谷脑组以薄中厚层变质砂岩为代表，下部出现稍多的千板岩夹层，岩性稳定，厚度约340m440m。三叠系侏倭组（T3zh）：为灰至深灰色薄至中厚层（少量厚块层）变质中砂岩夹深灰至灰黑色绢云板岩、碳质板岩、千枚状板岩及碳质千枚岩，呈不等厚韵律互层，韵律厚0.8m至2m，并由若干小韵律构43、成厚5.0m至200m的巨型韵律。局部夹透镜状至薄层微晶灰岩，砂岩中夹板岩透镜体。库区内侏倭组多见于集沐村附近，厚度约1149m1780m。三叠系上统新都桥组（T3x）：为深灰、灰黑色粉砂质、泥质绢云板岩，少量千枚状绢云板岩、碳质板岩与深灰色呈不等厚互层的薄至中厚层、少量厚层中细粒粉砂岩，厚度约434m1023m。由于三叠系上统新都桥组岩层较薄、千板岩在岩层组合中比例较高，风化破碎相对强烈，常形成相对低洼的负地形或缓坡面，其上的残积层厚度较大。此外，在库尾尚有燕山期侵入的似斑状黑云母钾长花岗岩岩体。岩体坚硬完整，多以岩脉状产出。岩石呈灰白色，具典型的似班状结构，块状片麻状构造，部分具流线构造，44、由斑晶定向排列组成。根据地表观察，岩石后期构造改造微弱，风化不太明显。全新统 (Q4)：广泛的分布于河床、河谷、沟谷、山麓岸坡及陡崖坡前，主要为冲积、洪积、坡积、崩积、滑坡堆积及混合成因的松散堆积层。冲洪积（Q4al+pl）：分布在大渡河两岸级河流阶地以上。组成物为杂色含漂石、块石砂卵砾石层，结构一般较紧密紧密，但未胶结，局部弱胶结。冲积（Q4al）：分布在大渡河河床、河漫滩及级河流阶地上。组成物为杂色砂卵砾石层，结构一般松散，未胶结。洪积（Q4pl）：分布在大渡河河流两岸冲沟及沟口处，组成物为块碎石夹土，结构一般松散，局部较紧密，未胶结。坡积（Q4dl）：分布在山麓岸坡坡面上，组成物为块碎石45、土层，整体结构松散，偶见架空现象。残坡积（Q4el+dl）：分布在山麓岸坡坡面上，组成物为杂色碎石土层，碎石岩性成分多为砂岩、板岩及千枚岩，呈棱角状次棱角状，整体结构松散，局部偶见架空现象。崩积（Q4col）：分布在山麓岸坡的陡崖山前，组成物为块碎石夹土，块碎石岩性成分多为砂岩、板岩及千枚岩，呈棱角状次棱角状。整体结构松散，多有架空现象。滑坡堆积（Q4del）：分布在山麓岸坡的凹岸处及山腰平台上，地貌形态明显，组成物为碎块石、块碎石土，挤压较密实，但一般未胶结。主要分布于沙尔木村附近的大渡河两岸。4.2.1.3 地质构造库区位于小金弧形构造的北西翼，地质构造型式较简单，以褶皱构造为主，总体轴向46、NW300NW330，受褶皱构造的影响，库区内岩层产状较紊乱。断裂构造不发育，仅发现一条龙古断层，位于集沐以南2km的龙古一带，横切大渡河，距坝址区约14km，断层总体产状NW290SW50；该断层呈顺层或小角度斜交地层方向发育，以韧脆性挤压剪切变形为主要特征，由多条挤压带和剪切滑动以及其间的节理劈理化带构成，总宽度可达15m20m，延伸长约8km。褶皱因该断层剪切滑动作用而具有不对称特征，其总的轴面倒向指示上层上滑（即逆冲性质）。未发现龙古断层有新活动迹象。库区发育有以下3组节理裂隙：NW290NW320SW4060（层面裂隙），NW275NW295NE5575，NE40NE60SE103047、。详见库区断裂等密度图（图 4.22）4.2.1.4 物理地质现象库区沟谷深切，岸坡地形陡峻，物理地质作用主要表现为岸坡岩体的卸荷、倾倒。库区两岸滑坡不甚发育，仅在距坝址7km9km处的沙尔木河段左岸发育沙尔木滑坡。在沙尔木河段左、右岸分别发育两个较大松散堆积体：谢家坡堆积体和沙尔木堆积体。库区河段岩性主要为变质砂岩夹板岩及千枚岩，在库尾有燕山期侵入的花岗岩。变质砂岩夹板岩、千枚岩岩体由于岩层倾角较陡，岩石软硬相间，地表岩体在地质内、外营力作用下易发生风化及卸荷现象，谷坡浅表多产生倾倒拉裂变形，而侵入花岗岩岩体各向同性较好，在地质内、外营力作用下抗风化、卸荷能力强，岩体完整、新鲜，只在地表形成48、薄层的弱风化层。因此，库区内岩体风化、卸荷特征总体上表现为：在纵向谷的变质砂岩夹板岩、千枚岩岩体中风化、卸荷强烈；横向谷的变质砂岩夹板岩、千枚岩岩体中风化、卸荷较弱；侵入花岗岩体岩体中基本没有卸荷迹象，表部只见弱风化岩体，且风化深度小。图 4.22 库区断裂等密度图库区共发育8条较大的冲沟：右岸有木足沟、麦隋沟、木须沟、卡拉足沟；左岸的戈尔达沟、扎药沟、米洞沟、盘龙沟等，沟口均分布呈扇形的规模大小不等的洪积堆积物。据现场调查结果表明，各冲沟内植被较发育，沟内汇水面积一般较小，未发现泥石流活动迹象。4.2.1.5 水文地质条件库区两岸支流较发育，大多数支流为常年有水。库区地下水类型按其埋藏条件可49、分为第四系松散堆积层孔隙性潜水和基岩裂隙水。基岩裂隙水 主要赋存、运移于基岩节理裂隙中，其中微、弱风化岩体中较为丰沛。主要受大气降水补给，以泉水、潜流形式排泄于大渡河及近邻沟谷，埋藏较深。孔隙性潜水 主要埋藏于河床、漫滩及两岸松散层中，接受河水和大气降水及农田灌溉水补给，水量较丰沛，排泄于大渡河。4.2.2 水库区工程地质分段根据库区地形地貌、地层岩性、地质构造、物理地质现象，以及河谷坡体结构等环境工程地质条件，将水库区分为三大库段。4.2.2.1 近坝库首周山段该段长度约9km，为纵向宽谷段。河流流向大致由近E转向近S再转向SE150，在党坝和沙尔木附近各形成一个凸向左岸的河弯，其中发育在沙50、尔木的河弯较大。该河段地形较开阔，河漫滩及级阶地较发育。在坝址附近大渡河与右岸下游新扎沟之间形成一单薄的条形山脊，长约5km。两岸冲沟不甚发育。本段岸坡大部分基岩裸露，出露基岩为三叠系上统杂谷脑组（T3z）的薄厚层状变质砂岩夹板岩或千枚岩，岩层产状NW310320SW5580，与河岸走向近平行，形成纵向谷，岸坡卸荷倾倒深度普遍较大。该河段内未见大的断裂构造，节理裂隙以顺层向发育为主。该段岸坡岩体卸荷、风化强烈，岸坡普遍发生倾倒变形。据平硐勘探揭露，坝前右岸条形山脊岸坡倾倒严重，倾倒变形深度最深可达155m，岩体完整性差，多呈碎裂散体状结构。在距大坝约6km9km的沙尔木河段右岸发育沙尔木堆积体51、，其后缘与峡谷基岩斜坡间有一深30m50m的较宽阔槽谷。据钻孔及物探剖面成果揭示，其组成物质为二元结构，上部为块碎石土层，厚度80m170m。下部为含碎块石的砂卵砾石层，厚度20m40m，卵砾石磨圆度较好，结构一般较密实，局部弱胶结，底部基岩面较平缓。左岸发育谢家坡堆积体和沙尔木滑坡。谢家坡堆积体组成物质为松散块碎石土，顶部平坦，高程2245m左右，高出河水面75m，顺河长400m450m，宽140m200m，基本位于正常蓄水位以下。沙尔木滑坡根据地形条件及主滑方向的不同将其从上游到下游分为A、B两个区，天然状态下均处于稳定状态。该库段发育的冲沟主要有盘龙沟等，各沟口均堆积有洪积物，但沟内汇水52、面积小，沟内植被较发育，流径较长，形成大的泥石流的可能性小。本段库岸大都基岩裸露，为纵向谷，无大的断裂构造发育，库岸整体稳定。但由于在距坝7km9km集中发育沙尔木滑坡、沙尔木堆积体、谢家坡堆积体，库岸稳定问题相对突出， 有待继后详述。4.2.2.2 周山集沐段为斜、横向较宽谷段。该段长度约9km，河流流向大致由SE155转向SW200，在周山附近又折向近E向，最后转向近S向，形成两个较大的周山河弯、苗乌山党坝河弯。河谷相对较宽阔，发育河漫滩及级阶地。出露基岩为三叠系上统侏倭组（T3zh）不等厚互层的变质砂岩、板岩或千枚岩及杂谷脑组（T3z）的薄厚层状变质砂岩夹板岩、千枚岩，仅在集沐南龙古一带53、出露长约1km的三叠系上统新都桥组（T3x）的千枚岩、板岩夹变质细砂岩。岩层产状NW290NW330SW50，为横向谷或斜向谷。第四系冲积、洪积和崩坡积漂卵砾石、块碎石土分布于河床、阶地、冲沟和坡脚，以盘龙沟口、米洞沟口分布范围较大。段内发育的主要断层有龙古断层，横切水库，以数条顺层挤压带的形式近EW向展布。发育的冲沟主要有米洞沟、卡拉足沟、盘龙沟。沟口堆积老洪积扇，现今沟内植被发育，洪积扇上建有乡村民宅、厂矿，无泥石流活动迹象。如上所述，本段水库为横向谷或斜向谷，正常蓄水位以上岸坡大部分由基岩构成，岸坡整体稳定。但在米洞沟口附近、集沐乡及其以南、盘龙沟口等部分岸坡由冲洪积积漂卵砾石和崩坡块碎54、石土组成，水库蓄水后会产生库岸再造。4.2.2.3 集沐库尾段为横向峡谷段。该段长度约12km，河流大致呈SE120SE150流向，两岸基岩裸露，地形陡峻，河谷深切，呈“V”形峡谷。该段木足沟以上库段出露燕山期花岗岩体，库岸稳定性较好；以下库段出露上三叠统侏倭组（T3zh）的变质砂岩、板岩或千枚岩的不等厚互层；并有众多花岗、伟晶岩脉侵入。岩层产状为NE8090SE4045，多与河流呈大角度相交，为横向谷，库岸整体稳定。右岸木足沟口及其东南侧由崩坡积及洪积块碎石土组成，其结构松散，水库蓄水后会有一定规模的塌岸。总体上，该库段正常蓄水位以上岸坡大部分由基岩构成，库岸整体稳定性较好。4.2.3 水库55、主要工程地质问题评价4.2.3.1 库岸稳定性评价金川水电站水库区全长约30km，库岸约85%为岩质岸坡。岩质岸坡出露地层除库尾为坚硬完整的燕山期似斑状黑云母钾长花岗岩外，其余均为上三叠系西康群一套变质砂岩、板岩、千枚岩等不等厚互层。库区周山集沐段、集沐库尾段岩层走向与河谷多呈大角度相交或斜交，为横向谷或斜向谷，库内无大的断裂切割，整体库岸稳定性较好；库首周山段为纵向谷，右岸存在大面积倾倒变形岩体（Bxt2），且近坝7km9km范围集中发育沙尔木滑坡、沙尔木堆积体、谢家坡堆积体，该段库岸稳定性较差，下面将分部位对其稳定性进行评价。4.4.1.4.2.4.2.1.4.2.2.4.2.3.4.2.56、3.1.4.2.3.1.1 近坝库岸倾倒变形岩体（Bxt2）（1）基本地质条件概述近坝库岸倾倒变形体（Bxt2）发育在大渡河右岸，处于坝址区单薄条形山脊（日傍梁子）的上游侧，分布面积大（沿江近7km范围普遍存在倾倒变形迹象），距离大坝近（图 4.23，直线距离约150m）。条形山脊走向NW310，与岩层走向基本平行，该段河谷为纵向谷，岸坡为反向坡。图 4.23 条形山脊地形地貌图岸坡的倾倒变形特征Bxt2倾倒变形岩体自然坡度4045，岸坡大面积基岩裸露，地形凹缓处堆积少量碎石土。基岩岩性为三叠系上统杂谷脑组（T3z2）灰至深灰色的薄中厚层变质砂岩夹板岩、及千枚岩，砂岩中夹板岩薄层或透镜体。正常57、岩层产状为：NW310NW330SW6080，浅表岩层强烈倾倒，岩层倾角1035，岩层折断解体呈碎裂散体状，变形体上游边界至武家村，下游边界至坝址区，前缘底面高程一般处于2160m高程左右，后缘受高陡倾角结构面控制，一般处于2500m高程左右，分布面积约250万m2，倾倒水平深度100m160m。倾倒体除后缘边界较明确外，其余边坡均为渐变式，无明确界线。本阶段为查明倾倒体底界，共布置了3勘探个平硐（PD5、PD10、TPD2），倾倒体底界呈错台状，未形成贯通性破坏面。勘探平硐PD5（2278.5m高程）揭露倾倒体水平深度约155m，其中：0m50m为薄层状变质砂岩，岩体强倾倒，卸荷强烈，大部分58、岩体松弛，呈层状碎裂结构，岩体产状：NW295-355SW30-42；50m114m为薄层状中厚层变质砂岩，岩体破碎，卸荷裂隙发育，岩层中等倾倒，岩体产状NW340355SW3256； 114m155m为薄层状夹中厚层状变质砂岩，裂隙发育，岩体破碎呈碎裂层状结构，岩体倾倒幅度明显减弱，产状为NW320335SW3664； 155m以后岩层产状基本正常，局部存在沿较大断层轻微卸荷的迹象，岩体平均产状：NW319SW68。155m以前断续可见岩层折断面，呈错台状，咬合较紧密，规模较小，未贯通。勘探平硐PD10（2207.4m高程）揭露倾倒体水平深度约150m，其中： 0m55m为薄层中厚层砂岩夹碳59、质千枚岩，岩体中断层集中发育，倾倒变形强烈，结构松弛，呈散体碎裂结构；55m150m为薄层中厚层砂岩夹碳质千枚岩，岩体裂隙发育，裂面普遍中强锈蚀，岩体部分松弛，岩层产状：NW310320SW4560倾倒体底界无明显折断面发育； 150m以后岩层产状基本正常。勘探平硐TPD2（2272.5m m高程）揭露倾倒体水平深度约139m，揭露岩性为灰暗灰色薄层中厚层状变质细细砂岩，局部夹有厚层状变质细砂岩，倾倒变形体岩层产状为NW310NW320SW1040，层间断层发育，岩体破碎，呈碎裂散体结构，沿高倾角结构面追踪倾倒迹象明显，折断面断续发育，呈台阶状；139m以后岩层产状基本正常，整体呈层状层状碎裂60、结构。通过对平硐岩层产状统计，岩层倾角存在随水平深度增大而变陡的趋势，但规津性不十分明显，主要受原岩岩质及其单层厚度所控制。倾倒变形体与正常岩体主要地质特征综合对比见表 4.21。平硐PD5、PD10和TPD2处均于地下水位以上，探硐开挖过程中未见渗（滴）水现象，可见倾倒变形体内地下水位较低。故水库蓄水后将对倾倒变形体的稳定性有一定影响。表 4.21 倾倒变形体与正常岩体主要地质特征对比表倾倒变形分级岩层产状变化特征主要地质特征声波测试纵波速(m/s)地震波测试纵波速(m/s)倾倒变形走向扭转幅度小于30或倾角变幅小于30。岩层弯曲变形，塑性破坏未折断岩层；变形岩体松弛迹象明显，存在厘米级以上61、宽大拉张裂隙，局部强烈卸荷，岩体破碎，完整性差。2000300010002000正常岩体走向310340或倾角大于65。岩层倾角大于65，结合紧密，岩体完整性好。30002000倾倒岩体中结构面的发育特征倾倒岩体中断裂结构面发育，为了分析倾倒变形体的成因机制及内部结构特征，现场对平洞以及地表开展了结构面产状的统计，获得右岸岩体中各组结构面的分组及优势方位见表 4.22、图 4.24。图 4.24 倾倒变形体Bxt2结构面分组及优势方位图表 4.22 倾倒变形体Bxt2结构面分组表组号范围值优势方位与右岸边坡的关系倾向()倾角()倾向()倾角()210-25025-8523045倾向坡内330-62、34060-8033570倾向坡外偏上游20-3565-752770倾向坡外30-6530-404236倾向坡外可以看出，右岸边坡主要发育有四组结构面，其中第组反倾坡内的层间结构面占统计条数的90以上，且以中、陡倾角为主，主要为层间错动带，与陡倾坡外的结构面追踪组合，可构成未来水库蓄水环境下岸坡进一步变形、甚至局部失稳的后缘拉裂面；其次是倾向坡外的中、缓倾结构面，尽管其发育频率较低，但可追踪形成局部坍滑的底滑面。（2）倾倒变形机制分析现场对倾倒变形体Bxt2进行了详细地质调查和各勘探平洞的编录统计工作，经分析整理后初步认为，该变形体属典型的中陡倾逆向层状岩质边坡的倾倒拉裂型破坏，其与下部较完整63、岩体无明显的变形界面。倾倒变形体的形成是以下多方面因素共同作用的结果。夹碳质千枚岩的层状反倾岩体，是倾倒变形的物质基础，层面正常产状为NW310NW330SW6080，走向与岸坡近平行并倾岸里，构成陡倾岸内的逆向坡体，在自重应力与残余构造应力的叠加作用下，随坡体重心偏移，构成了反倾层状岸坡岩体倾倒变形的内在条件。岸坡地形受大渡河拐弯切割，加之下游存在较大支流新扎沟平行切割影响，形成了脊状单薄山梁，为岸坡岩体的充分卸荷、松弛提供了有利的的地形条件。右岸岩体中断裂结构面普遍较发育，坡体中下部有倾向坡外的缓倾角断裂组发育，坡体后缘有成组分布的中陡倾角的倾向坡外的断裂结构面集中发育。这些断裂结构面的组64、合、切割，为倾倒变形体的进一步倾倒拉裂蠕变提供了良好的边界条件。水压力、重力为倾倒变形体的形成提供了动力条件，特别是地下水的活动为倾倒变形体的孕育和发展起到了重要的促进作用。地下水作用既降低了控制性弱面的抗剪强度；同时，孔隙水压力作用是使岩体沿各类结构面产生张裂、松弛，坡体重心进一步偏移，倾倒变形渐次加剧、甚至破坏的主要诱因。（3）稳定性分析和评价计算参数取值参照坝址区现场试验成果及其它类似工程资料，经综合比较，选取倾倒变形体稳定性计算参数为：深部：天然状态 f=0.65 C=300Kpa；饱水状态 f=0.45 C=150Kpa。浅表部：天然状态 f=0.50 C=150Kpa；饱水状态 f65、=0.40 C=100Kpa。整体稳定性分析及评价根据倾倒变形体的形态特征，将选定的代表性剖面划分为13个条块（图 4.25）。用传递系数法进行整体稳定性计算，计算成果见表 4.23。从计算结果看，在这四种工况下，倾倒变形体的稳定性系数均在1.2以上，整体处于稳定状态。其中在天然状态下的稳定性系数最高，达到了1.345，这与现场调查倾倒体后缘无拉裂缝，表部有较多植物生长是相吻合。表 4.23 不同工况下倾倒体Bxt2整体稳定性计算成果工况天然天然+地震蓄水蓄水+地震传递系数法1.3451.2851.2591.201图 4.25 条形山脊倾倒体稳定性计算条分图浅表部稳定性评价倾倒变形体Bxt2整66、体稳定，但水库蓄水后浅表部存在局部坍塌的可能，本阶段采用毕索普法对变形体浅表部潜在破坏面进行搜索，对天然状态、天然+地震、蓄水、蓄水+地震条件下的稳定性进行计算，结果见表 4.24。从计算结果看，在天然状态、天然+地震条件下，倾倒变形体浅表部处于稳定极限平衡状态，这与现状稳定性调查结果相吻合；水库蓄水状态下，变形体浅表部不稳，不稳定区主要在2270m高程以下，坍塌宽度约30m。图 4.26 蓄水条件下倾倒体Bxt2浅表部稳定性计算示意剖面 （毕索普法，稳定性最差滑面稳定系数0.944）表 4.24 不同工况下倾倒体Bxt2浅表部稳定性计算成果工况天然天然+地震蓄水蓄水+地震毕索普法1.109167、.0680.9440.508综上所述，经计算可知，在四种工况下倾倒变形体Bxt2的整体稳定性系数均在1.2以上，整体稳定性良好。但由于倾倒变形体的浅表部岩体相当破碎，地形相对较陡，在水库蓄水过程中难免产生库岸再造形式的掉块、坍塌，并可能引起变形体浅表层的变形调整。因此建议，在正常蓄水位线以上至少50m范围内不宜布置永久性建筑物（如公路、隧洞洞口等），同时尽量避免对倾倒变形体的大面积切脚开挖。4.2.3.1.2 沙尔木滑坡（1）基本地质条件概述沙尔木滑坡位于距坝址7km9km处的大渡河左岸，沙尔木滑坡的典型特征是：地处河道凹岸，地貌上形成一个巨大的圈椅状地形，地段岸坡坡度明显缓于周围山体。根据其68、地形地貌特点、滑动方向及前缘剪出口的高程可以分为A、B两个区（图 4.27），A区、B区的分界以滑体近中部的冲沟为界。A区：其上下游侧边界均发育较大冲沟，前缘为一近百米的平台，后缘缓坡平台宽约10m。该滑坡推测前缘分布高程2230m2250m，后缘分布高程2480m左右，纵向长400m左右，中下部宽度近500m，上部宽度约200m，平均厚度约40m，方量约560万m3，滑坡A区典型剖面图见图 4.28。图 4.27 沙尔木滑坡全貌图 4.28 沙尔木滑坡A区剖面形态B区：其上游侧以冲沟与A区分界。平面形态呈上大下小的不规则形状。前缘分布高程约2300m，后缘分布高程约2760m，纵向长约72069、m，中下部宽度600米左右，上部宽度400m左右，平均厚度45m左右，总方量达1463万m3。从后缘圈椅状地貌来看，沙尔木滑坡体形成时整体滑移迹象明显。其前缘剪出口出露高程较高，位于正常蓄水位以上，典型剖面见图 4.29。 图 4.29 沙尔木滑坡B区剖面形态（2）滑坡成因机制分析沙尔木滑坡所在地段的岩层倾向坡外偏下游，滑坡形成前该地段斜坡走向、岩层走向与古河道流向近平行，故沙尔木滑坡地段原始地形为顺层岩质边坡。由于地壳不断上升，河流逐渐下切，使河谷左岸顺层岩质边坡渐次高陡，为滑坡的形成提供了地势和临空条件。 受多期构造运动影响，在岩层中，薄层板岩、千枚岩等软弱夹层则随地层的隆起过程形成了数量70、较多的层间挤压带或层间断层，这为顺倾层状斜坡的变形破坏及滑动带的形成提供了内在条件；在重力及残余构造应力的叠加作用下，岸坡中上部岩体则在充分卸荷、松弛的过程中，沿层间弱面渐次发生顺层蠕移、坐落；随中上部坡体的顺层蠕移，中下部岩体则发生渐进性弯曲折断，直至沿折断面或固有的缓倾结构面产生滑动破坏。即该滑坡属于典型的顺倾层状岩质边坡的滑移弯曲（溃屈）型破坏形式。据野外地质调查，中缓倾结构面在滑坡前缘沿岸亦有分布，当随岸坡累进变形进程便可形成剪切蠕滑面或底滑面。据两岸残留滑坡堆积物分析判断：沙尔木滑坡在经顺层滑移弯曲（溃屈）折断（剪切）破坏后，且以较高滑速失稳并堆积在大渡河河谷，形成规模巨大的松散堆积71、体；后经大渡河再次冲蚀、分割，即在现代河谷中残留有左岸的谢家坡堆积体，右岸偏上游的沙尔木堆积体；目前的沙尔木滑坡A、B区实为古滑坡失稳破坏后未出滑床的残留堆积。同时还认为：该滑坡失稳下滑后，位（势）能得以充分消散，滑体已充分解体；后经河流再次冲蚀、改道，并在现代河岸有了新的河流冲洪积台地，现今环境下稳定条件好。（3）稳定性分析和评价计算参数取值滑坡堆积物主要为含漂块碎石土，结构松散，漂石最大粒径约1m，含量约占10%；碎砾石粒径一般5cm20cm，含量约占40%。据勘探揭露，滑带土一般厚度20cm30cm，仅A区钻孔QZK6岩芯中可以见到厚3.2m铅灰色的滑带土，粘粒含量较高，岩芯呈坚硬状，而72、在QZK4、QZK5（B区）中则没有见到明显滑带土，滑带物质均为铅灰色碎石土。说明滑带物质与滑坡运动过程的剪切方式及剪应力大小有关，A区可能多沿软弱层带滑动，故滑面稳定，滑带（土）较厚；而B区多沿折断带或沿固有结构面追踪剪切而成，故滑面平整度较差，其滑面抗剪强度应高于A区。基于上述勘探资料及分析，经反算、并类比坝后松坪滑坡滑带土的试验成果及其它工程的经验取值，综合确定沙尔木滑坡滑带土抗剪参数计算值见表 4.25；综合确定滑体的容重为：水上23kNm3；水下13kNm3。表 4.25 沙尔木滑坡滑面力学参数建议值表滑坡分区天然状态饱和状态fC(kpa)f C(kpa)A区0.40300.321073、B区0.501000.4030稳定性分析及评价根据对沙尔木滑坡现场的调查，滑坡后缘平台与陡壁之间过渡自然，没有在转折处或平台上发现拉裂缝，在滑坡的两侧缘也没有任何拉裂缝存在，滑坡前沿地带也没有发现鼓胀裂隙。除沙尔木滑坡下游侧的崩坡积堆积物在雨季易发生崩塌落石，其余地方均未发现变形迹象，表明滑坡在当前条件下具有较高的稳定性。宏观分析认为：水库蓄水后，A区前缘剪出口低于正常蓄水位，其浅表层会产生局部变形调整或坍塌，但其剪除口上下有较宽厚的后期河谷堆积台地，故其整体稳定性不会受到较大影响；而B区多为滑床残留堆积，推测剪除口高于或接近水库蓄水位，除前缘表层可能有局部坍岸外，其整体稳定性不致受到影响。A74、区纵剖面计算条分图(纵1)B区纵剖面计算条分图(纵2)图 4.210 沙尔木滑坡计算条分图沙尔木滑坡稳定性分析采用传递系数法计算，计算条分图见图 4.210，计算结果见表 4.26。表 4.26 沙尔木滑坡计算成果表计算剖面工 况蓄水前蓄水后天然天然+地震天然+暴雨蓄水蓄水+地震纵1（A区）1.2051.1381.1641.1411.063纵2（B区）1.1621.1061.151/参照水利水电边坡工程设计规范相关规定及标准，沙尔木库岸滑坡属于乙类一级边坡，其安全系数控制标准按正常工况1.21.3，非常工况1.11.2，特殊工况1.05考虑，也能满足要求。因此认为，沙尔木滑坡对水库运行无影响。75、4.2.3.1.3 沙尔木堆积体（1）基本地质条件概述沙尔木堆积体位于距坝址7km9km处的沙尔木河段右岸，即沙尔木滑坡的河对岸。沙尔木堆积体在形态上呈一离堆山地貌（图 4.211），顶部高程2425m，高出河水面255m，纵河向长约1200m，横河向宽约700m。靠山内发育一深30m50m、宽70m130m的槽谷，在堆积体的后缘边坡上发育有多条小冲沟，一般切割深度10m20m。堆积体临河天然边坡3356（平均40），前缘由于公路边坡破坏，存在小范围坍塌，在堆积体上部未见拉裂缝，现状反映沙尔木堆积体天然条件下稳定。 图 4.211 沙尔木堆积体全貌勘探及天然露头揭示：沙尔木堆积体组成物质以块碎76、石土为主，结构密实，最大厚度180m，平均厚度150m，底部压覆厚15m20m的洪冲积砂卵砾石。底部基岩顶板高程2210m2250m，较现代河床基岩顶板高出80m120m，从大渡河库区阶地分布特征分析，沙尔木堆积体形成过程中压覆了大渡河右岸的级阶地。沙尔木堆积体地下水位埋深大，推测在基岩面以下30m50m。对沙尔木滑坡堆积体共进行物性试验3 组，试验结果表明：天然含水率均值为3.4；比重均值为2.69；在颗粒组成中，大于200mm 的块石含量为13.99，200mm60mm碎石含量为16.61，60mm2mm 粒径砾石含量为37.70，2mm0.075mm 粒径砂粒含量为17.45，小于0.077、75mm 粒径细粒含量为14.25，小于5mm 粒径颗粒含量为40.76，分类定名为碎石混合土（SlCb）。其中小于0.5mm 粒径的液限为25.6，塑限为16.1，塑性指数为9.5，细粒土部分定名为低液限粉土ML。（2）堆积成因分析堆积体的成因机制分析不仅对于了解堆积体的范围、规模、形态特征有着重要的意义，而且对于正确评价其对水库的影响也是非常必要的。经过现场测绘分析，认为其物质来源为对岸的沙尔木滑坡，其主要的证据有以下几点：右岸后缘山坡地形完整，且高度有限，可以排除堆积物来源于右岸的可能性；大渡河在沙尔木附近无较大支流或冲沟发育，以及从堆积体的物质组成和结构特征上，也可以排除属洪积或泥石流78、堆积的可能。堆积体的物质组成同左岸沙尔木滑坡残存物质、谢家坡堆积体物质组成相近，均为灰色块碎石土，这三者在物质组成上存在同生联系。据钻孔资料，沙尔木堆积体下部物质成份为砂卵砾石，说明堆积体压覆于大渡河堆积阶地之上。从左岸地形地貌、地层结构及岩体构造特征分析，存在形成巨大滑坡的地形地质条件。藉于上述分析，推测沙尔木河段两岸堆积体的成因，具有以下内在联系：（3）稳定性分析和评价本阶段选取堆积体中部的典型剖面为计算剖面，采用瑞典条分法、毕索普法、简布法三种方法，分天然、蓄水两种条件分析评价。根据堆积体物质组成、天然坡角反算分析和类比相似工程经验，确定沙尔木堆积体的计算参数为：天然状态：f=0.50，79、C=100KPa；饱和状态：f=0.40，C=30KPa。天然条件稳定性评价天然条件瑞典条分法、毕索普法、简布法对沙尔木堆积体边坡搜索计算（图 4.212），稳定性系数分别为：1.18、1.25、1.17。图 4.212 天然条件下沙尔木堆积体稳定性计算示意剖面 （毕索普法，稳定性最差滑面稳定系数1.25）图 4.213 水库蓄水条件下沙尔木堆积体稳定性计算示意剖面 （毕索普法，稳定性最差滑面稳定系数0.91）水库蓄水条件稳定性评价水库蓄水至2253m高程，采用瑞典条分法、毕索普法、简布法对沙尔木堆积体边坡搜索计算（图 4.213），稳定性系数分别为：0.85、0.91、0.85。计算结果表明80、：天然条件下沙尔木堆积体处于稳定状态；水库蓄水后沙尔木堆积体边坡不稳定，会出现小范围、调整性塌滑。水库蓄水条件下，采用瑞典条分法、毕索普法、简布法三种方法搜索得到稳定性较差的潜在滑面基本一致，均集中在堆积体浅表面，深部未见任何潜在的滑面，由分析图推断堆积体失稳区主要为2190m2310m高程的边坡（稳定性小于1的潜在滑面均集中在该区域），失稳塌滑块体最大厚度约35m，规模远不致堵塞大渡河河道，也不会产生较大涌浪（堆积体边坡失稳方式一般为渐近式散体状塌滑，且失稳区约2/3处于水下，库水浮托已降低失稳块体的冲击势能）。沙尔木堆积体在水库蓄水条件下，除存在圆弧型塌滑破坏的可能外，还存在库岸调整形成的81、塌岸再造问题，该问题将在下节详细评价。4.2.3.1.4 谢家坡堆积体谢家坡堆积体位于大渡河左岸，距坝址8.75km9km。堆积体前缘边坡高度60m70m，平均坡度60；顶部为一缓坡平台，高程2240m2248m，横河向宽度35m57m，纵河向长约250m。堆积体组成物质为块碎石土，稍密，最大厚度约70m，底部压覆厚20m25m的洪冲积砂卵砾石。堆积体临河自然边坡在洪水期遭受河水侧向冲蚀，前缘多处已发生过破坏，破坏模式为松散体中的圆弧型浅表层塌滑。由于谢家坡堆积体基本位于正常蓄水位以下，水库蓄水后会产生水下塌岸，但不影响水库的正常运行。4.2.3.1.5 塌岸预测（库岸再造）金川水电站水库区土82、质库岸约占15%，主要分布在近坝库段的沙尔木，库中段右岸的龙古、集沐乡、盘龙沟口、米洞沟口和库尾的根扎村、木足沟等库段。本阶段对库区内的土质岸坡进行了调查（详见四川大渡河金川水电站工程水库区工程地质专项勘察报告），塌岸区主要有8处，从库首至库末依次分别采用卡丘金法和左洛塔廖夫图解法进行库岸再造预测，据现场调查及工程类比，参数选定如下：卡丘金法：取水上稳定坡角38（块碎石土）40（卵砾石）；浅滩冲刷坡角14（块碎石土）16（卵砾石）；水下稳定坡角20（块碎石土）22（卵砾石）。左洛塔廖夫图解法：取水上稳定坡角38（块碎石土）40（卵砾石）；堆积浅滩斜坡坡度18（块碎石土）20（卵砾石）；堆积浅滩83、表面坡度6（块碎石土）8（卵砾石）；波浪爬升带坡度14（块碎石土）16（卵砾石），堆积系数取30%35%。8处塌岸区均采用卡丘金法（含计算法和图解法）、左洛塔廖夫图解法进行了预测评价，采用两种方法预测的各塌岸区塌岸宽度见表 4.27，用两种方法预测最表 4.27 金川水电站库区主要塌岸宽度预测成果一览表塌岸库段剖面编号HNAhPhB12345St(卡丘金法)St计算法图解法(左洛廖夫图解法)沙尔木左岸塌岸区25.000.405.003.001.2018.008.0014.0038.0037.0034.9071.95121.03沙尔木堆积体塌岸区17.380.405.003.001.2020.084、010.0016.0040.0029.0017.5224.53134.67215.570.405.003.001.2020.0010.0016.0040.0037.0027.0340.87199.00351.340.405.003.001.2020.0010.0016.0040.0044.0058.5389.21243.26457.800.405.003.001.2020.0010.0016.0040.0044.0063.9296.07130.47555.700.405.003.001.2020.0010.0016.0040.0030.0058.2679.3979.39盘龙沟塌岸区10.40185、9.006.008.0015.0039.0012.18368.760.405.003.001.2019.006.008.0015.0039.0037.0071.4492.66144.38龙古沟塌岸区116.630.405.003.001.2019.009.0015.0039.0034.0027.0435.73131.5024.660.405.003.001.2019.009.0015.0039.0024.0012.7715.06124.94311.800.405.003.001.2019.007.009.0015.0039.0024.0018.7426.6047.67411.300.405.086、03.001.2019.009.0015.0039.0030.0021.2027.6464.5055.910.405.003.001.2019.009.0015.0039.0021.0011.8113.7462.2363.320.405.003.001.2019.009.0015.0039.0020.008.8512.1453.16集沐乡塌岸区122.460.405.003.001.2020.0010.0016.0040.0032.0031.2533.1033.1025.930.405.003.001.2020.008.0010.0016.0040.0017.0011.5614.7132.5387、323.160.405.003.001.2020.0010.0016.0040.0032.0031.8437.4635.85423.770.405.003.001.2020.0010.0016.0040.0030.0031.6131.5833.45米洞沟塌岸区123.270.405.003.001.2020.009.0016.0040.0032.0031.9355.3190.53215.000.405.003.001.2020.009.0016.0040.0030.0024.2947.1078.89363.710.405.003.001.2020.008.009.0016.0045.0037.88、0058.8384.46100.45471.180.405.003.001.2020.008.009.0016.0040.0035.0072.89100.43100.47569.000.405.003.001.2020.008.009.0016.0040.0035.0071.07101.20132.52根扎村塌岸区15.940.405.003.001.2018.006.008.0014.0038.0022.0012.5614.90107.95276.120.405.003.001.2018.006.008.0014.0038.0040.0078.34105.49108.083116.940.489、05.003.001.2018.006.008.0014.0038.0032.00110.13156.82165.07木足沟塌岸区163.890.405.003.001.2018.006.008.0014.0038.0035.0063.2489.55111.86224.740.45.003.001.2018.006.008.0014.0038.0030.0031.0843.49119.61317.530.405.003.001.2018.006.008.0014.0038.0028.0024.6425.5372.77注：表中1为水下堆积斜坡坡度；2、3分别为堆积浅滩和冲蚀浅滩表面坡度；4为波浪90、爬升带坡度；5为水上稳定坡度。终塌岸宽度相差悬殊，分析认为：在采用卡丘金法预测时，只给定一个水下稳定坡角和一个水上稳定坡角，未考虑波浪冲蚀及库位变幅对岸坡稳定的影响，也未考虑塌岸后堆积系数的影响，同时，在采用卡丘金法预测时图解法和计算法塌岸宽度也不一致，这是因为在图解法中未考虑粘滞系数的影响，当在粘土岸坡中把粘滞系数给定为1时，用图解法和计算法所得最终塌岸宽度一致。在采用左洛塔廖夫图解法预测时，不仅考虑了水下堆积坡角、堆积浅滩表面坡角、水位变幅带及波浪冲蚀带的坡角、水上稳定坡角，还考虑了堆积系数的影响。在大型水库的中、上游，库岸破坏是以水流冲刷作用为主，卡丘金法较为适用，而在水库中、下游由于水91、深较大，水面宽广，波浪作用对库岸的破坏起主要作用，则左洛塔廖夫图解法较为适用。本工程从安全角度出发，综合采用左洛塔廖夫图解法预测塌岸宽度（地质平面圈定塌岸范围线采用左洛塔廖夫图解法预测成果）。表 4.28 库区各塌岸区综合情况一览表塌岸区名称岸别距离(km)物质组成塌岸长度(m)最大塌岸宽度(m)塌岸后缘高程(m)备 注沙尔左岸塌岸区左岸9崩坡积块碎石土500121.032380无耕地，无民居用其它建筑物。沙尔木堆积体右岸7滑坡堆积块碎石土2900243.262404有少量居居，塌岸可能破坏部分居民的房屋及耕地。盘龙沟塌岸区左岸10.6崩坡积块碎石土400144.382360沟口及其上、下游侧92、为党坝乡政府所在地，塌岸区无耕地，无民居用其它建筑物。龙古塌岸区右岸13.5崩坡积块碎石土1550131.52320塌岸区耕地面积较大，有少量民居。集沐乡塌岸区右岸17.4崩坡积块碎石土及洪冲积含漂石砾石土108053.952300塌岸区为集沐乡政府所在地，塌岸区耕地面积较大，居住居民较多。米洞沟塌岸区左岸18.9崩坡积及洪积块石土及洪冲积含漂石砾石土1200132.522350塌岸边区为马尔康铝业公司生产、生活区，厂房多、居民集中，且有少量耕地。塌岸宽度不大，但可能会影响到阶地前缘部分居民的房屋。根扎村塌岸区右岸24.2崩坡积块碎石土600165.072376塌岸区有根扎村小学及较多居民居住93、，有少量耕地。木足沟塌岸区右岸25.2崩坡积块碎石土1190119.612340塌岸区有零星房屋，无耕地。综合分析水库区共8处塌岸区（各塌岸区综合情况见表 4.28），对水库影响较大的重点塌岸区有3个：沙尔木堆积体塌岸区、米洞沟塌岸区、根扎村塌岸区，这3个塌岸区居民住宅（或学校等）相对集中。建议对各塌岸区民居（或学校等）进行迁移或修建防护堤予以保护。根据近年国内多个水库运营情况（在预测塌岸范围线外，居民住宅出现墙体开裂、地基不均匀现象），从安全角度出发，建议对预测塌岸范围线以外一定范围（坡度小于20以50m计；坡度大于20以80m计）的永久建筑物及重要设施予以搬迁，且不宜将永久性建筑物（如民宅94、畜舍、公路等）布置于该区域。4.2.3.2 水库渗漏库区两岸山体雄厚，出露地层主要为上三叠系西康群一套变质细砂岩、板岩、千枚岩等不等厚互层，构造挤压紧密，岩体透水性微弱。仅库首右岸与下游新扎沟之间为一单薄条形山脊，需进行库水通过条形山脊向邻谷（新扎沟）渗漏评价。4.2.3.2.1 库水沿条形山脊渗漏的定性判断库区周山坝址区河段为与新扎沟分隔的条形山脊，水库正常蓄水位高程2253m 时，库水位比新扎沟河水位最大高出90m，库水位高程条形山脊宽600m700m，条形山脊的岩层以微透水的变质细砂岩为主，其岩层走向与条形山脊平行，可能的渗漏途径与岩层近正交，发育有较多的顺层挤压带（带内组成物质多为挤95、压紧密的片状岩、断层泥），可起隔水作用，未发现横切断层，没有贯通的横向大断裂发育；据条形山脊鞍部的平硐PD5、PD10、 PD12和ZK21钻孔揭示，虽然浅部岩体有倾倒变形，但核部岩层挤压紧密，地下水位较高为2260.04m，透水性微弱，透水率q一般小于3Lu。根据以上条件分析，初步认为水库不存在向新扎沟低邻谷渗漏的问题。4.2.3.2.2 库水沿条形山脊渗漏的复判在初判水库不存在向新扎沟低邻谷渗漏的前提下，本阶段考虑地下水位（由于ZK21钻孔位置接近条形山脊根部，水位代表性不强），从安全角度出发，进行库水沿条形山脊渗漏的复判。假定存在切层发育的结构面能成为大渡河与新扎沟间的渗漏通道，水库蓄水96、前同一剖面上新扎沟水位高于大渡河水位，新扎沟为大渡河水的补给源之一。但水库蓄水后同一剖面新扎沟水位低于大渡河水位，库水可能存在沿条形山脊向新扎沟渗漏的问题。图 4.214坝址右岸条形山脊渗漏计算剖面示意图钻孔压水试验成果表明，右岸岩体主要以弱透水（1q10Lu）为主，约占总压水段成果的91.98%，经加权统计正常蓄水位以下至1Lu微透水岩体顶板压水试段成果，单段平均Lu值为4.83。计算假定条形山脊为均质透水岩层，相对不透水层选用小于3Lu透水带顶板，采用达西定律、水电工程地质手册中的经验公式粗略估算右坝肩渗漏量Q，计算剖面示意图见图 4.214。计算边界条件：无压层流（均一岩体邻谷渗漏）估算97、公式（为达西定律简化公式）：式中：Q渗漏量（m3/d）q单宽面积渗流量（m3/dm）；B渗径水平宽度，取渗径最短山梁宽度650m；L右坝前渗漏段迎水面长度，取大渡河与新扎沟最薄段迎水面长300m；H等水位线之间的等水头差，65m（H1、H2分别为166m、101m）；K渗透系数，为对迎水渗漏面试段K值统计的算术平均值。计算K值依据经验公式（试段长度，r钻孔半径），0.05m/d。计算右坝肩条形山脊部位渗漏量为200.3m3/d，渗漏量不大。经过渗流场分析，通过条形山脊向新扎沟渗透的水流水力坡降小于0.19（几何法粗估），而岩体中断裂带充填物以细粒物质为主，充填物密实性较差，根据经验判断其临界水98、力坡降在0.300.50，故不致发生渗透破坏。4.2.3.3 固体径流库区两岸多基岩裸露，第四系覆盖层面积较小。进入库区的固体径流主要为水库上游江水携带的泥沙、区间支流及库岸再造所提供的物质，以及暴雨期间冲沟两侧边坡上面的崩坡积物、滑坡堆积等汇入冲沟，连同沟内堆积物顺沟带出，大部分沿沟分布，小部分将进入库区，估算方量约600万m3（包括塌岸体积）。经预测除沙尔木河弯段塌岸规模较大外，其余塌岸规模均较小，所形成的松散堆积物的总量并不大，且大多堆积于沟底或沿河分布。库区共发育8条较大的冲沟，各冲沟的环境地质特征详见表 4.29。从表 4.29地质调查统计结果看，各冲沟沟口虽见有规模不等的洪积扇，但99、各沟内植被较发育，沟内汇水面积一般较小，未发现泥石流活动迹象。由此可见，库区松散固体物质来源有限，水库淤积问题不甚突出。表 4.29 金川水电站库区各主要冲沟工程地质特征一览表岸别冲沟名称距坝址距离（km）工程地质特征右岸木足沟26主沟长约350m。沟谷深切，沟口地形较开阔，形成大的洪积扇，顺河长约500m。洪积扇组成物质为含块石碎石土层，块石、碎石多呈次棱角状，少量次棱角状次磨圆状，岩性主要为变质砂岩，少量板岩及千枚岩，土为砂土，地表为耕植土；整体结构较密实。沟内上游侧为基岩，下游侧为崩坡积成因的块碎石土。据调查，沟内植被较发育，汇水面积不大，未见有泥石流活动迹象。木须沟23.1主沟长约50100、0m。沟谷深切狭窄。沟口形成一较小洪积扇，洪积物以块碎石为主，呈棱角状，结构疏松，见有架空现象。沟内两侧基岩裸露，植被较发育，汇水面积小，未见有泥石流活动迹象。麦隋沟17.1主沟长约600m。沟谷深切，沟口地形较开阔；沟口形成大的洪积扇，顺河长约450m。洪积扇组成物质为含块石碎石土，块石、碎石多呈次棱角状，少量棱角状次磨圆状，岩性主要为变质砂岩，少量板岩及千枚岩，土为砂土，整体结构较密实。沟内上游侧为基岩，下游侧为崩坡积形成的块碎石土。据调查，沟内基岩出露较好，植被较发育，汇水面积小，未见有泥石流活动迹象。卡拉足沟11.65主沟长约1500m，沟谷宽阔，沟内地形坡降较大，平均约为8%。沟口堆101、积有厚层的含块石碎石土层，结构较密实。整个沟底岩性为洪积形成的含卵砾石、块石碎石土。沟两侧基岩裸露。据现场调查，该沟内植被发育较好，沟底宽度大，平均宽度约300m，虽沟内汇水面积较大，但沟内植被发育，沟长流径长，固体物质来源少，未见有泥石流发育迹象。左岸戈尔达沟26.3主沟长约400m。沟口地形开阔，形成有大的洪积扇，顺河长约320m。其组成物质为块碎石土，地表为耕植土，整体结构较密实；沟内两侧基岩裸露。据调查，沟内植被不甚发育，但汇水面积不大，固体物质来源少，未见有泥石流发育迹象。扎药沟21.7主沟长约700m。沟内地形开阔；沟口形成大的洪积扇，顺河长约660m。洪积扇组成物质为含块石碎石土102、层，地表为耕植土，洪积扇上有居民居住。沟内上游侧为基岩，下游侧为崩坡积形成的块碎石土。据调查，沟内两侧基岩裸露，植被较发育，汇水面积小，未见有泥石流活动迹象。米洞沟18.95主沟长约1500m。沟谷深切，沟口地形较开阔；沟口洪积扇顺河长约450m，组成物质为含块石碎石土层，整体结构较密实。沟内堆积冲洪积形成的含卵砾石块碎石土，块碎石岩性多为砂、板岩，呈次棱角次磨圆状，结构松散。沟上游侧为冲洪积形成的含卵砾块碎石土，该土层厚度较大，整体结构较密实，地形坡度较大，易产生塌落。下游侧基岩裸露。据调查，沟内植被较发育，地形坡降小，流径长，且汇水面积小，未见有泥石流活动迹象。盘龙沟10.6主沟长约850103、m。沟谷地形较开阔；沟口形成洪积扇，顺河长约200m。沟底堆积洪积的块碎石土，沟内上游侧为崩坡积块碎石土，该土层厚度较大，结构较松散，地形坡度较大，易产生坍塌；下游侧基岩裸露。据调查，沟内植被较发育，地形坡降大，但汇水面积小，未见有泥石流活动迹象。4.2.3.4 淹没与浸没在水库正常蓄水位以下，有金川县所辖的部分自然村的民房及耕地将被淹没，共淹没耕地约 亩，人口 人，以及民房 m2，还有沿河约28km公路及多座跨河桥梁（约6座）亦将被淹没。水库淹没区内无重要古文化遗址。据委托四川省地质矿产勘查开发局109地质队专门矿产资源调查结果，水库淹没区内亦无采矿活动、无采矿企业分布、无有效的采矿权设置。104、但应注意左岸马尔康铝业公司采矿区，因水库蓄水可能引起的矿区交通，以及矿井地下水位的雍高等问题。当水库正常蓄水位为2253m时，其水位以上多为基岩岸坡，河流阶地、洪积扇及坡积裙多位于正常蓄水位以下，局部有由块碎石土、卵砾石组成的岸坡、耕地，但地形坡度均较大，且无厚的砂壤土层分布。据此分析，水库蓄水后地下水位壅高时，基本无浸没问题。4.2.3.5 水库诱发地震金川水库淹没区及近岸主要为三叠系变质砂岩、板岩及千枚岩，岩质较软弱，不利于积累太高的弹性势能。从岩性组合上划分，三叠系变质砂岩、板岩及千枚岩属于浅变质碎屑岩系，据对国内外已建水库的调查，它们均属于不利于诱发地震的岩性组合。三叠系变质砂岩、板岩105、及千枚岩岩性组合是良好的隔水层；库尾的花岗岩（近2.2km）断裂不发育，透水性较弱。库区无较大区域性断裂通过，发育的龙古断层规模不大，且挤压密实，断层带内充填有不等厚的断层泥，不具有晚更新世以来的活动特征。因此，库盆基岩总体透水性较差，导水深度有限，水库蓄水后的渗流场变化不致引起库盆基底应力大的改变，即诱发地震的可能性较小。从库区地震活动及应力场条件，金川水库区及周围为地震活动相对微弱的地区，工程区内及外围地震带共记录到大于6级地震42次，这些强震主要发生在外围距离工程场地远达100km以上强震带上，对工程场地的最大影响烈度为度，波及影响小。 上述条件都不利于水库诱发地震的发生，分析认为金川水106、库诱发地震应小于3级，以表层卸荷型地震为主，发震部位系库首最大水深处。4.3 坝址区工程地质条件金川水电站坝址上、下游均河谷开阔，且多为纵向谷，河床漫滩及宽阶地发育，两岸特别是左岸均有较多的冲沟切割，地形完整性差，两岸砂岩夹千枚岩均存在较严重的倾倒拉裂变形现象，岸坡稳定性差，河床及岸坡下部覆盖层分布广泛且较深厚，建坝条件很差。而新扎沟口以上约1km的大渡河河谷相对较窄，呈 “V”型峡谷，两岸基岩裸露，为横向谷，岸坡整体稳定，建坝的地形地质条件相对较好，与其上、下游河段建坝条件差异明显。故预可研阶段经勘察初选并经审查确定，该坝址为金川水电站唯一代表性坝址。4.3.1 基本地质条件4.3.1.1 107、地形地貌坝址区位于金川县城以北约13km、大渡河与右岸支流新扎沟河汇合口以上长约1km的河段上，河谷平面上呈反“S”型，河流总体由SE140150在崔家河坝折向SW190200，再由SW230240流经坝址区。河谷呈“V”型，枯水期河水位高程约2153m，水面宽约50m90m，正常蓄水位2253m高程相应谷宽约245m310m。 坝址区两岸多基岩裸露，为横向谷（图 4.31）。两岸谷坡陡峻，左岸山体雄图 4.31 坝址区地形地貌图厚，临河坡高大于600m，高程2250m以下自然坡度5060、高程2250 m以上自然坡度3050。右岸下游（距代表性坝轴线约600m）发育一条较大的支流新扎沟，它与108、大渡河切割坝址区右岸使之形成较为单薄的条形山脊（名称：日傍梁子），临河边坡高度约400m，高程2260m以下自然坡度5560、高程2260m以上自然坡度3040。坝址两岸分布多条冲沟，规模一般较小，新扎沟沟口发育呈扇形分布的级冲洪积阶地。4.3.1.2 地层岩性坝址区出露地层岩性为三叠系上统杂谷脑组上段（T3z2）薄厚层状变质细砂岩夹碳质千枚岩，岩层产状NW 320330SW（NE）7090（线以下）NW320330SW5570（线以上）。根据岩性、层厚及其组合特征，由老到新共划分为8个工程地质岩组，各工程地质岩组特征见表4.3-1。表 4.31 坝址区地层工程地质岩组特征简表界系统组地层代号109、工程地质岩组厚度(m)岩性描述新生界第四系Q015崩坡积：块碎石土065冲积（洪积）：含漂砂卵砾石、砂层，块碎石土中生界三叠系上统杂谷脑组T3z2T3z2(8)400浅灰色薄中厚层状变质细砂岩，夹厚层状变质细砂岩透镜体、碳质千枚岩T3z2(7)85100灰色薄层状变质细砂岩夹灰黑色碳质千枚岩T3z2(6)7585浅灰灰色中厚层状条带状变质细砂岩，夹少量薄层状变质细砂岩T3z2(5)75130浅灰色薄中厚层状变质细砂岩夹碳质千枚岩T3z2(4)100135浅灰色中厚层状变质细砂岩夹薄层状变质细砂岩、灰黑色碳质千枚岩T3z2(3)110150浅灰色厚层状变质细砂岩，中部夹厚58m的薄层状变质细砂岩110、及灰黑色含碳质千枚岩互层T3z2(2)6085浅灰色薄层状变质细砂岩夹中厚层状变质细砂岩、灰黑色含碳质千枚岩T3z2(1)5080浅灰色薄层状变质细砂岩夹灰黑色含碳质千枚岩坝址区第四系松散堆积物主要分布于现代河床。据钻孔揭示，河床覆盖层最大厚度65m（钻孔ZK32），根据其物质组成、结构特点，从下至上（由老至新）总体可分三个岩组（表 4.32）：岩组（Q-）：灰色浅灰黄色含漂砂卵砾石层，局部夹砂层透镜体，位于河床底部，局部夹有漂块石及砂层透镜体。主要分布在基岩顶板部位，厚度为6.4m34.1m，平均厚17.5m；埋深25.61m65.0m，平均埋深51.73m；分布高程2090.91m2124111、.4m。砂层透镜体厚度2.0m4.0m，发育面积小，延伸性较差。岩组（Q-）：灰色砂卵砾石层，局部夹有漂块石及砂层透镜体，位于河床中部，厚度为7.27m53.48m，平均厚22.48m；埋深14.3m57.7m，平均埋深35.4m；分布高程2096.41m2134.95m。该岩组中所含砂层透镜体多，分布面积较大，厚度一般2.5m13.44m，虽不连续，但延伸性好，最大的透镜体砂层顺河向延伸达500m。岩组（Q-）：灰色含漂砂卵砾石层，局部夹砂层透镜体，位于表部，局部夹有砂层透镜体。厚度为2.00m30.9m，平均厚18.00m；分布高程2110.02m2154.95m。该岩组中所含砂层透镜体较112、少，厚度一般0.5m2.0m， 延伸性差。此外，坝址下游右岸新扎沟沟口级阶地及左岸新沙村级阶地分布有冲洪积物。据新扎沟钻孔ZK13揭示，含漂（块）碎（卵）砾石层厚度41m。据新沙村级阶地处钻孔ZK15揭示，冲洪积层厚73.80m，由上至下分为碎砾石土、砂卵砾石、块碎砾石。坝址区两岸坡麓地带分布少量崩坡积块碎石层，厚度一般5m15m。 表 4.32 河床覆盖层基本特征简表岩组岩性厚度(m)分布高程(m)组成物质及基本特征灰色含漂砂卵砾石2.030.92110.02155.0漂卵砾石成份为变质砂岩，个别花岗岩、伟晶岩。漂石漂径2025cm，约占520%；卵石粒径610cm，次圆状，约占3045%；113、砾石粒径为0.52cm及24cm，角砾圆砾状，约占3045%；砂为灰色中粗砂，约占1520%；含少量灰色粉土，含量5%。该岩组中所含砂层透镜体较少，厚度一般0.52.0m， 延伸性差。灰色砂卵砾石7.2753.482096.42135.0卵砾石成份为变质砂岩。卵石粒径610cm，次圆状，约占1530%；砾石粒径0.52cm及24cm，角砾圆砾状，约占3060%；砂为粗砂，约占2035%，含少量灰色粉土，含量5%。该岩组中所含砂层透镜体多，分布面积较大，厚度一般2.513.44m，延伸性好，最大的砂层透镜体顺河向延伸达500m。灰浅灰黄色含漂砂卵砾石6.434.12090.92124.4漂卵砾石114、成份为变质砂岩，少量花岗岩。漂石漂径2026cm，约占520%；卵石粒径815cm，次圆状，约占1530%；砾石粒径为0.52cm及36cm，角砾圆砾状，约占2060%；砂为灰色粗砂，约占1525%，含少量灰色粉土，含量5%，砂层透镜体厚度2.04.0m，发育面积小，延伸性较差。4.3.1.3 地质构造坝址区及其外围构造简单，主要由一系列大致平行规模不等的NW向线状紧密复式褶皱组成。坝址区发育周山新扎沟倒转背斜，背斜核部位于新扎沟沟口上游约250m（横勘探线下游约100m），轴面产状N W 320330SW75，NE翼岩层倒转。两翼出露地层均为三叠系上统杂谷脑组上段（T3z2）薄层厚层状变质细115、砂岩夹碳质千枚岩。坝址区无大断层通过，主要发育小断层（f）及层间挤压错动带（g），小断层发育优势方向：N W 310330SW5085，为顺层小断层或层间挤压错动带，以f6、f12、f14 、f19、f26 、f34、 f35、f43 、f49为代表，一般主错带宽0.15.0m，由角砾岩、糜棱岩、碎裂岩及少量断层泥组成。N W 300340NE7085，为切层反倾向小断层，以f1、f7、f10、f11、f31、f32、f33、f40、f41为代表，一般主错带宽0.51.5 m，由角砾岩、糜棱岩、碎裂岩及少量断层泥组成。坝址区小断层基本发育特征见表 4.33，小断层发育优势方向见图 4.32。层116、间挤压错动带一般顺层发育，宽0.10.5m，主要由角砾岩、片状岩及糜棱岩组成，部分含少量断层泥。坝区小断层及挤压错动带物质经石英碎砾形貌类型特征电子显微镜扫描成果分析及电子自旋共振法（ESR）测年结果表明，其最新年龄介于172.2553.83.37万年之间，说明其最新活动时期主要为早中更新世，晚更新世以来无活动性。图 4.32 坝址区断层统计等密度图表 4.33 坝址区小断层汇总表断层编号断层产状级别出露位置破碎带宽度（m）延伸长度（m）基 本 特 征f1NW330NE70右岸主带0.30.5m影响带13m60角砾岩、碎裂岩，少量糜棱岩，干燥。f2NE20SE60右岸主带0.5m影响带0.5m117、60角砾岩、片状岩，干燥，弱风化。f3NW350SW65右岸主带0.2m30角砾岩、糜棱岩。f4NW320SW70右岸主带0.30.5m影响带13m60碎裂岩、少量糜棱岩，干燥，强风化。f5NW340SW64右岸主带0.3m影响带12m95片状岩f6NW340SW75右岸主带0.30.5m影响带13m80糜棱岩、片状岩f7NW 290NE51右岸主带0.10.3m60角砾岩、糜棱岩。f8NW345NE55右岸主带0.2m40角砾岩、糜棱岩。f9NW323SW56右岸主带0.30.4m100角砾岩、糜棱岩，干燥，强风化。f10NW310NE75右岸主带0.31m50碎裂岩，石英脉。f11NW31118、0NE6275右岸主带1m50碎裂岩，石英脉。f12NW320SW61右岸主带0.51m30断层泥，糜棱岩。f13NW335SW68右岸主带0.51m50角砾岩、片状岩、糜棱岩。f14NW325SW70右岸主带1m500片状岩、糜棱岩。干燥，强风化。f15NW315SW66右岸主带1.22.0m350碎块岩、片状岩、角砾岩，强风化。f16NW320NE80右岸主带1.01.5m70碎裂岩、角砾岩、糜棱岩。f17NW320SW64右岸主带0.51.0m120碎裂岩、片状岩。f18NW315SW65右岸主带1.5m140裂岩、角砾岩、片状岩。f19NW310SW79左岸主带1.5m80角砾岩、糜棱119、岩。f20NE40SE6左岸主带0.10.2m90断层角砾岩、糜棱岩，干燥，强风化。f21NW320330SW6570左岸主带0.20.4m45角砾岩、糜棱岩。f22NW320330SW65左岸主带0.10.2m45角砾岩、糜棱岩，湿，滴水。f23NE20SE35左岸主带0.10.2m28角砾岩、糜棱岩。f24NW325SW8085左岸主带0.10.2m36角砾岩、糜棱岩。f25NW340NE55左岸主带0.10.2m50角砾岩、糜棱岩条带。f26NW330SW70左岸主带1.0m50角砾岩、糜棱岩。f27NW325SW30右岸主带0.10.4m50角砾岩、糜棱岩、断层泥、压碎岩。f28NW3120、30NE73右岸主带0.51.5m500碎块岩、碎裂岩、片状岩、糜棱岩，石英脉，干燥，强风化。f29NW300SW75左岸主带23m500角砾岩、糜棱岩f30NW325NE8590右岸主带11.5m500碎块岩、片状岩、糜棱岩、断层泥f31NW324NE8090右岸主带11.5m500碎块岩、片状岩、糜棱岩、断层泥续表 4.33 坝址区小断层汇总表断层编号断层产状级别出露位置破碎带宽度（m）延伸长度（m）基 本 特 征f32NW323NE90右岸主带11.5m500碎块岩、片状岩、糜棱岩、断层泥f33NW330NE75左岸主带11.5m500碎块岩、片状岩、糜棱岩、断层泥f34NW330SW5121、0左岸主带11.5m500碎块岩、角砾岩挤压紧密f35NW325SW65左岸主带11.5m500碎块岩、角砾岩挤压紧密f36NW330NE85左岸主带0.20.3m30千枚岩，挤压紧密f37NW330NE75左岸主带0.30.4m30千枚岩，挤压紧密f38NW325SW80左岸主带0.30.8m100碎块岩、角砾岩挤压紧密f39NW340SW55左岸主带0.20.6m100千枚岩，挤压紧密f40NW315NE87左岸主带0.20.3m50千枚岩，挤压紧密f41NW330NE79左岸主带1.5m100片状岩，胶结好f42NW332SW50左岸主带0.20.3m15千枚岩、角砾岩，挤压紧密f43N122、W310SW75左岸主带0.31.0m100千枚岩、角砾岩，挤压紧密f44NW310SW85左岸主带0.30.5m25千枚岩，挤压紧密f45NW330SW73左岸主带0.050.1m30挤压片状岩、角砾岩f46NW335NE60左岸主带0.050.2m35角砾岩、少量糜棱岩f49NW315SW86右岸主带1.52m100片状岩，挤压紧密f50NW327SW47右岸主带0.10.2m30碎裂岩，挤压紧密坝址区岩体节理裂隙发育，主要优势方向有5组：NW310330SW/NE5590，层面裂隙，其中、岩组多倾NE方向，延伸长度一般十余米至数十米，面多起伏粗糙，发育间距5cm100cm。表部卸荷裂隙多123、张开2cm5cm，最宽达10cm以上，充填碎屑、次生泥；NE4060NW4565，延伸长度一般0.53m，面平直粗糙，发育间距0.2m1m。在河谷左岸岩体表部多继承发展成卸荷裂隙，多张开1cm5cm，充填角砾、次生泥；EW-N5070，裂面平直或起伏粗糙，延伸长度一般3m5m，发育间距0.3m5m，该组裂隙与河流方向呈小角度相交（4500勘探资料分析坝址区风化带空间分布总体特征为：岸坡下部（2250m高程以下）弱风化上带下限水平深度2m51m；弱风化下带下限水平深度30m102m ；岸坡中上部（2250m高程以上）弱风化上带下限水平深度25m67m，弱风化下带下限水平深度48m157m；河床无124、弱风化上带，弱风化下带下限垂直深度5m15m（基岩面以下）。4.3.1.4.2 岸坡岩体变形坝址区岸坡发展演变过程中，岩体产生的变形模式有：卸荷拉裂、倾倒（或溃曲）变形，这两种岩体变形模式，并不是孤立的，它们之间相互影响，相互促进。（1）卸荷拉裂坝址两岸岩体在河谷下切和地壳抬升时，河谷两岸岩体临空，原有的应力平衡破坏，为达到新的应力平衡，岩体产生回弹变形（卸荷回弹），进而在重力作用下松驰、变形，在地表形成卸荷松动和拉裂，产生一系列的张性结构面（卸荷拉裂缝）。金川坝址区两岸岩体普遍存在卸荷现象，为了便于描述和工程应用，结合水电行业岩体风化卸荷程度分级标准（征求意见稿）和金川水电站坝址区工程地质条125、件，将卸荷带岩体中划分为强卸荷带、弱卸荷带，分级特征见表 4.35。表 4.35 坝址岸坡岩体卸荷程度分级表卸荷带分级主要地质特征声波纵波速(m/s)强卸荷带卸荷裂隙密集发育，普遍张开，多张开25cm，个别1020 cm，充填次生泥及岩屑、岩块，有架空现象，并可见明显的松动或变位错动，裂隙面普遍锈染，卸荷裂隙主要沿原生结构面张开，裂隙间距一般1m3m。岩体整体松弛，岩体完整性差，多为碎裂块裂结构。15002500弱卸荷带卸荷裂隙张开宽度一般较小，多张开0.52cm，仅有细粒软泥充填，裂隙面轻微锈染，卸荷裂隙分布不均匀，常间隔呈带状发育，卸荷裂隙沿原有结构面张开，裂隙间距一般3m10m。岩体结构126、已部分松弛，岩体完整性较差，为块裂层状结构。25003500勘探揭露并经物探测试复核：岸坡下部（2250m高程以下）强卸荷深度一般2m40m；弱卸荷深度一般21m57m ；岸坡中上部（2250m高程以上）强卸荷深度一般26m50m，弱卸荷深度一般30m140m。岩体的卸荷程度在不同的岩组中存在差异，同一高程卸荷程度由弱至强排列岩组顺序为：T3z2(3) 、T3z2(4) 、T3z2(6) 、T3z2(5) 、T3z2(2) 、T3z2(8) 、T3z2(1) 、T3z2(7)；岩体卸荷水平深度有随岸坡高程的增加而增大的趋势。强卸荷带岩体完整性差，为碎裂块裂结构；弱卸荷带岩体完整性较差，为块裂层127、状结构；未卸荷岩体完整性好，为层状结构。坝区勘探平硐揭示的两岸岩体卸荷水平深度见表 4.36。表 4.36 两岸主要勘探平硐岩体风化、卸荷水平深度汇总表平硐编号硐口高程（m）岩组强卸荷水平深度（m）弱卸荷水平深度（m）弱上风化水平深度（m）弱下风化水平深度（m）PD12165.6T3z2(4、5)12355199PD32272.4T3z2(5)5014086148.5PD72167.2T3z2(8)17262570PD92266.6T3z2(8)265560143PD112180.2T3z2(8)224842102.3PD132211.9T3z2(3)12531030PD152166.3T3z128、2(1)7213599.5PD22161.76T3z2(4)16283035PD42267.86T3z2(4)28383448PD62160.84T3z2(6)230234PD82268.28T3z2(5)456755105PD142220.49T3z2(7)40554582PD162221.82T3z2(3)710.5720PD182164.77T3z2(8)205579.5100PD202160.97T3z2(2)10573781PD262232.03T3z2(8)60955577（2）倾倒（或溃曲）变形坝址区右岸下游发育深切的新扎沟，其与大渡河在右岸形成长5km、宽1km2km呈NW32129、0330延伸的单薄条形山脊（日傍梁子），在正常蓄水位2253m高程时最窄处宽600m700m。组成条形山脊的地层为三叠系上统杂谷脑组上段（T3z2）薄厚层状变质细砂岩夹碳质千枚岩，为周山新扎沟紧闭倒转背斜的核部，岩层产状NW320330SW6585，与条形山脊走向一致。由于岩层走向与大渡河（或新扎沟）近平行，在重力作用下，向河谷临空方向发生倾倒或溃曲。同时由于坝址区岩性为薄厚层状变质细砂岩夹碳质千枚岩，软硬相间，为变形体的形成提供了有利条件。岩体倾倒自坡面向岸内，一般变形程度逐渐减弱，坡面上倾倒岩体的倾角，可由正常的中陡倾角变为缓倾近水平状，向岸内方向逐渐变陡至正常。同时岩石脆性较好且变形较大130、部位，往往产生倾向坡外的折断面，显示出累进性破坏特征。岩体倾倒是自重作用下持续蠕变的结果，但折断面一经产生，渗入裂缝中的空隙水压力、反复冻融产生的膨胀力及地震作用力等，将大大促进变形的发展。地质测绘中发现并经勘探证实，坝址区岩体发育有3个变形体（变形体特征见表 4.37），各个变形体平面分布大小、形态和发育深度，随坡面空间展布与岩层产状、结构面组合关系不同而异。表 4.37 坝址区变形体特征汇总表编号位置分布高程(m)地形特征工程地质特征Bxt1右岸21602500纵向谷处于坝址区右岸条形山脊的下游侧，Bxt1变形岩体自然坡度4045，岩性为三叠系上统杂谷脑组（T3z2）灰至深灰色的薄厚层变质131、砂岩夹板岩、及千枚岩，砂岩中夹板岩薄层或透镜体。正常岩层产状为：NW310NW330SW6080，浅表岩层强烈溃曲倾倒变形，岩层倾角1035，岩体呈碎裂散体状，变形体纵向长约5km，下游边界至新扎沟沟口，前缘底面高程一般处于2160m高程左右，后缘受高陡倾角结构面控制，一般处于2500m高程左右，分布面积约150200万m2，变形水平深度80m180m。倾倒体除后缘边界、新扎沟沟口侧缘边界较明确外，其余边坡均为渐变式，无明确界线。天然状态下稳定。Bxt2右岸21602500纵向谷处于坝址区单薄条形山脊上游侧，分布面积大（沿江近7km），倾倒变形岩体自然坡度4045，基岩岩性为三叠系上统杂谷脑组132、（T3z2）灰至深灰色的薄中厚层变质砂岩夹板岩、及千枚岩，砂岩中夹板岩薄层或透镜体。正常岩层产状为：NW310NW330SW6080，浅表岩层强烈倾倒，岩层倾角1035。上游边界至武家村，下游边界至坝址区，前缘底面高程一般处于2160m高程左右，后缘受高陡倾角结构面控制，一般处于2500m高程左右，分布面积约250万m2，倾倒水平深度100m160m。倾倒体除后缘边界较明确外，其余边坡均为渐变式，无明确界线。变形体岩体破碎，呈碎裂层块状碎裂层状结构，天然状态下稳定。Bxt3左岸21562245横向谷处于坝址区右岸，分布高程21562245m高程，顺河向长度3070m，方量约5万m3。变形体自然133、坡度4060，基岩岩性为三叠系上统杂谷脑组（T3z2）灰至深灰色的中厚层变质细砂岩夹板岩、含碳质千枚岩。正常岩层产状为：NW310330SW6090，浅表岩层强烈变形，层理紊乱，岩体呈碎裂结构，天然状态下稳定。 4.3.1.5 水文地质条件根据坝区地下水的赋存条件，可分为第四系松散堆积层孔隙水和基岩裂隙水两种类型。第四系孔隙水主要分布于河床覆盖层及两岸岸坡坡脚崩坡积及冲沟口洪积堆积物中，受大气降水及两岸地下水补给，向河谷排泄；据现场抽水试验成果（表 4.38），河床砂卵砾石层渗透系数一般为1.1310-2 cm/s5.2610-2cm/s，具强透水性。 表 4.38 抽（注）水试验测定渗透系数134、汇总表岩组孔号位置渗透系数Kd(cm/s)ZK410.514.91.1310-214.3518.755.0310-2ZK2410.6315.032.9310-218.6923.143.4410-2（注水）ZK2615.6418.75.2610-220.9424.61.7810-228.2532.94.9810-2坝址区两岸出露薄厚层状变质细砂岩夹碳质千枚岩，构造挤压紧密，透水性较弱，且为横向谷，基岩裸露，岸坡陡峻，岩体含水不丰，基岩裂隙水主要赋存于裂隙及其密集带中，呈脉状、带状分布，受大气降水补给。坝区钻孔揭示（见表 4.39），两岸200250m范围内地下水位左岸变化于2153m2159m之135、间、右岸变化于2157m2171m之间，地下水位坡降约3%6%，反映两岸地下水位较低缓，表明岩层透水性较弱，地下水补给有限。据压水试验成果（见表 4.310）统计分析，河床基岩面以下5m25m深度范围内岩体透水率q10Lu，27m42m深度以下岩体透水率q5Lu，70m85m深度以下岩体透水率q3Lu；两岸低高程（2165m）水平深度20m30m以外岩体透水率q10Lu，130m140m以里岩体透水率q5Lu，水平深度220m250m以里透水率q3Lu，两岸坝顶高程（2260m）水平深度30 m40m以外岩体透水率q10Lu，200m以里岩体透水率q5Lu，260m以里透水率q3Lu。两岸及河136、床坝基岩体透水率q1Lu的埋藏较深，河床基岩面以下100m仍未揭示。表 4.39 坝址区两岸钻孔地下水位一览表孔号勘探线位置孔口高程（m）孔 深（m）地下水位高程（m）ZK17横线左岸PD1深100m处2166.34100.052153.2ZK18横线右岸PD2深100m处2163.82100.312157.9ZK19横线左岸PD3深150m处2273.8150.122159.2ZK20横线右岸PD4深150m处2271.27150.322171.153表 4.310 坝址区钻孔透水性统计表钻孔位置勘探线钻孔编号压水试验段总长强透水带中等透水带弱透水带微透水带100Lu10030Lu3010L137、u105Lu53Lu31Lu1Lu试段长百分比试段长百分比试段长百分比试段长百分比试段长百分比试段长百分比试段长百分比（m）(%)（m）(%)（m）(%)（m）(%)（m）(%)（m）(%)（m）(%)河床横线ZK125.5520.4580.045.119.96ZK228.75.117.7710.335.8913.346.34横线ZK593.915.025.3530.132.0525.0526.6723.725.2410.0410.69ZK690.4645.2550.0245.2149.98ZK775.6710.113.3555.4473.2710.1313.39ZK897.045.035.1138、860.4562.2931.5632.52横线ZK10105.585.054.7825.1423.8145.4043.0029.9928.41ZK1194.625.005.285.075.3650.2953.1515.1315.9919.1320.22ZK1285.225.045.9175.1488.175.045.91横线ZK330.0310.0333.410.0033.3010.0033.30ZK4坝肩横线ZK1799.0725.3625.6068.2168.855.55.55ZK18101.8040.7039.9861.160.02ZK19123.365.004.0531.3525.41139、53.5443.4033.4727.13ZK20153.105.103.3340.8526.6866.3043.3140.8526.68据6组水质简分析试验资料（见表 4.311）成果表明，坝址上、下游大金川河水、新扎沟沟水为Ca-HCO3、Na-HCO3型水，总矿化度228.44 mg/l884.33mg/l，PH为7.98.1，属弱碱性水。经判定河水、沟水对混凝土无任何腐蚀性。表 4.311 坝区水质简分析成果表水样编号取样位置PH游离CO2侵蚀性CO2阴离子阳离子总矿化度水质类型Cl-SO2-HCO3-CO32-Ca2+Mg2+Na+ +K+(mg/l)（mmol/l）（mg/l）(mg140、/l)BQ坝址上游河水8.08.4900.270.592.57030.799.0428.85263.67Ca-HCO3H18.18.390023.56171.14032.779.2822.43259.17Ca-HCO3BH坝址下游河水8.09.3400.270.569.80028.808.44212.51884.33Na-HCO3H28.18.0507.9523.56171.14032.779.2828.03272.72Ca-HCO3XZG新扎沟沟水7.911.8900.250.502.21029.84.8226.65228.44Ca-HCO3XZG18.012.5806.9920.94141141、.37032.773.9824.70230.75Ca-HCO34.3.2 岩（土）体物理力学性质4.3.2.1 河床覆盖层的物理力学特性可研阶段对坝址区河床覆盖层工程地质特性进行了专门研究，详细成果见四川大渡河金川水电站工程河床深厚覆盖层工程地质特性研究专题报告。坝址区河床覆盖层厚度大，厚度变化范围为2.0m65.0m，平均厚度为45.0m。坝址区不同部位河床覆盖层厚度差异大，其中ZK32（右岸漫滩）钻孔揭露的河床覆盖层厚最大，层厚为65.0m，ZK44钻孔揭露的河床覆盖层厚最小，层厚仅为2.0m，二者相差63.0m。对应平面分布位置，河床主流部位覆盖层厚52.65m60.65m。4.3.2.142、2 河床覆盖层物理性质（1）颗粒级配在坝址的不同位置的河床钻孔，不同钻孔深度中取了多组河床覆盖层各岩组土样进行颗粒分析试验。受取样条件限制，河床覆盖层颗粒分析试样中缺乏漂块石，因此，河床覆盖层各岩组的颗粒分析试验基本没有统计到各岩组中漂块石（粒径200mm）含量。通过对颗粒分析试验资料统计分析整理，河床覆盖层各岩组的颗粒分析试验成果见表 4.312。河床覆盖层的颗粒分析结果绘制颗粒级配累计曲线如所示。从颗粒级配累计曲线可以看出，河床覆盖层不同岩组的颗粒级配累计曲线整体形态基本类似，说明河床覆盖层不同岩组的颗粒级配特征相近。通过颗粒级配累计曲线的分析研究发现，河床覆盖层的颗粒级配累计曲线形态主要143、为瀑布式曲线类型，少量直线类型和个别阶梯状类型，后两种类型主要出现在砂层（透镜体）样品中。初步分析河床覆盖层中、岩组最可能发生管涌式渗透破坏，其次可能发生流砂（或称流土）式渗透破坏。根据河床覆盖层岩组划分情况，通过对河床覆盖层颗粒分析试验结果总结，获得的河床覆盖层各岩组的颗粒分析结果见表 4.313。根据河床覆盖层各岩组的土粒分析试验结果可以绘制颗粒级配累计曲线，如图 4.35所示。层：在颗粒级配组成中，大于200mm粒径块石含量为1.86，200mm60mm粒径碎石含量为17.52，60mm2mm粒径砾石含量为31.66，2mm0.075mm粒径砂粒含量为35.24，小于0.075mm粒径细144、粒含量为13.73，小于5mm粒径颗粒含量为3.53；不均匀系数为404.58，曲率系数为0.48，分类定名为卵石混合土（SlCb）。层：在颗粒级配组成中，最粗粒径200mm，200mm60mm粒径碎石含量为7.18，60mm2mm粒径砾石含量为44.87，2mm0.075mm粒径砂粒含量为32.71，小于0.075mm粒径细粒含量为15.24，小于5mm粒径颗粒含量为3.48；不均匀系数为252.54，曲率系数为1.16，分类定名为含细粒土砾（GW）。层：在颗粒级配组成中，最粗粒径200mm，200mm60mm粒径卵石含量为25.41，60mm2mm粒径砾石含量为45.95，2mm0.075145、mm粒径砂粒含量为21.5，小于0.075mm粒径细粒含量为7.16，小于5mm粒径颗粒含量为1.82；不均匀系数为163.53，曲率系数为0.96，分类定名为卵石混合土（SlCb）。172表 4.312 坝址覆盖层颗粒分析试验结果统计汇总表土样编号岩组颗 粒 级 配 组 成 (颗粒粒径：mm)不均匀系数Cu曲率系数Cc分 类名 称级配特征200200100100606040402020101055220.50.50.250.250.0750.0750.005200200100100606040402020101055220.50.50.250.250.0750.0750.0052002006146、060202055220.50.50.250.250.0750.0750.0050.005(%)均值1.8617.5215.3711.354.9417.0610.048.1410.203.53均值-7.1818.6716.479.7315.678.358.6911.763.48均值-25.4121.6715.558.7310.954.985.575.341.82图 4.35 河床覆盖层各岩组的颗粒级配累计曲线表 4.314 坝址河床覆盖层各岩组颗粒级配定量指标统计表岩组值别有效粒径（d10）（mm）中值粒径（d30）（mm）限制粒径（d60）mm）不均匀系数Cu曲率系数Cc级配特征均值0.03147、10.43212.542404.580.48不良均值0.0240.4116.061252.541.16良好均值0.1842.30130.09163.530.96不良坝基覆盖层砂层钻孔样共进行了17 组物性试验，对应岩组划分共分为3 层。分层统计编号为-S层、-S层、-S层。成果见表 4.315、图 4.36。-S层：埋深为34.98m42.10m。在颗粒级配组成中，最大粒径为60mm，60mm2mm 粒径砾石含量为3.05，2mm0.075mm 粒径砂粒含量为54.79，小于0.075mm 粒径细粒含量为42.15， 小于5mm 粒径颗粒含量为99.64；不均匀系数为30.0，曲率系数为2.1148、3，分类定名为粉土质砂（SM）。-S层：埋深为23.10m43.20m。在颗粒级配组成中，最大粒径为60mm，60mm2mm 粒径砾石含量为14.87，2mm0.075mm 粒径砂粒含量为61.43，小于0.075mm 粒径细粒含量为23.70， 小于5mm 粒径颗粒含量为91.08；不均匀系数为30.0，曲率系数为4.03，分类定名为粉土质砂（SM）。-S层：埋深为8.66m12.30m。在颗粒级配组成中，最大粒径为60mm，60mm2mm 粒径砾石含量为1.54，2mm0.075mm 粒径砂粒含量为93.74， 小于0.075mm 粒径细粒含量为4.72， 小于5mm 粒径颗粒含量为100149、.00；不均匀系数为2.5，曲率系数为0.82，分类定名为级配不良砂（SP）。图 4.36 坝基覆盖层钻孔砂层透镜体分层颗分曲线（2）物理性质为了解河床覆盖层的物理力学性质，共对35组钻孔样进行了物性试验，通过对河床覆盖层的物理性质定量指标的分析，对坝址河床覆盖层物理性质进行分别研究论述如下。表 4.315 坝基覆盖层各岩组砂层（透镜体）物理性质试验成果土样编号土样颜色取土深度天然状态土的物理性指标比重颗粒级配组成(颗粒粒径：mm)小于5mm含量小于0.075mm含量不均匀系数曲率系数分类名称湿密度干密度孔隙比含水率液限塑限塑性指数分类典型土名分类符号hdeWWLWpIp-Gs60404020150、20101055220.50.50.250.250.0750.0750.0050.0055200200100100606040402020101055220.50.50.250.250.0750.0750.0050.005520020010010060604040202010105200200100100606040402020101055220.50.50.250.250.0750.0750.050.050.0050.0055100厚层状结构微新紧密岩体较完整，一般12组裂隙，间距20cm，延伸一般310m；节理一般无软弱物质充填，岩体新鲜、紧密。1T3Z2（3）、2（4）、2（6） 中厚层151、厚层状变质细砂岩，夹少量薄层状变质细砂岩100部分50100中厚层状结构微新紧密岩体较完整，发育23组裂隙或层面裂隙较发育，间距一般3050cm，一般延伸10m。岩体嵌合较紧密。局部段夹薄层碳质千枚岩，较破碎。2T3Z2（5）、2（8） 薄层中厚层变质细砂岩、碳质千枚岩50100部分50薄中厚层状结构微新紧密岩体完整性较差，发育3组以上裂隙或层面裂隙发育，间距一般1030 cm，延伸一般100部分50100次块块裂结构弱下风化弱卸荷较松弛岩体完整性较差，发育3组以上裂隙或层面裂隙发育，间距一般1050 cm，延伸一般10m。岩体嵌合较紧密较松驰，偶见裂隙充填泥膜、碎屑。1T3Z2（1）、2（2）、2（7） 薄层状变质细砂岩夹碳质千枚岩50部分50100薄层状结构微新紧密岩