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结斯二级水电站工程工程地质分析报告(74页).doc

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结斯二级水电站工程工程地质分析报告(74页).doc

1、3 工程地质目 录3工程地质13.1 前言13.2 区域地质与地震23.2.1 区域地质概况23.2.2 区域构造稳定性113.3 水库区工程地质条件123.3.1 水库区(调整前)基本地质条件123.3.2 水库区(调整前)主要工程地质问题及评价133.3.3 水库区(调整后)基本地质条件153.3.4 水库区(调整后)主要工程地质问题及评价163.3.5 水库比较173.4 闸址区工程地质条件比较与选择183.4.1 调整前闸址基本地质条件183.4.2 调整后闸址基本地质条件233.4.3 岩(土)体工程地质特性及物理力学参数选取273.4.4 闸址比较343.5 推荐闸址(调整后闸址)

2、工程地质条件及评价363.5.1 闸基承载力与变形问题363.5.2 渗漏与渗透变形稳定363.5.3 砂层液化问题373.5.4 防冲及抗滑稳定问题373.5.5 闸肩稳定问题373.6 引水线路工程地质条件373.6.1 引水线路(调整前)基本地质条件383.6.2 引水隧洞(调整前)工程地质分段及评价423.6.3 引水线路(调整后)基本地质条件453.6.4 引水隧洞(调整后)工程地质分段及评价493.6.5 隧洞围岩分类及力学参数建议值513.6.6 引水线路比较543.7 厂址区工程地质条件573.7.1 厂址区基本地质条件573.7.2 岩土体工程地质特征及物理力学参数选取583

3、.7.3 厂址区主要建筑物(调整前)工程地质条件及评价613.7.4 厂址区主要建筑物(调整后)工程地质条件及评价623.7.5 厂房主要建筑物工程地质条件比较643.8 天然建筑材料653.9 结论673工程地质3.1 前言结斯沟二级水电站位于四川省阿坝州小金县结斯乡境内,是结斯沟梯级开发推荐方案中的第二级(中间梯级,结斯沟共规划三级水电站),上游梯级为结斯沟第三级水电站,下游梯级为结斯沟第一级水电站。结斯沟为沃日河一级支流。结斯沟二级水电站坝址位于山脚沟沟口下游约160m处,厂址区位于双柏沟上游左岸级阶地上。坝址区距小金县城约41km,厂址区距小金县城约30km。结斯沟口至小金县城有省级公

4、路相通,从厂址和坝址到结斯沟口有乡村公路相通,交通条件较为便利。本工程开发任务主要为发电。小金县结斯沟流域规划报告和结斯沟二级水电站工程初步设计(代可研)报告已完成,并通过审查。由于原选定闸址(即报告中的调整前闸址)已形成移民新村,受业主委托,我公司开展了闸址调整工作,并选出新闸址(即报告中的调整后闸址),相应地对引水系统、厂房系统进行了调整和优化。调整后结斯二级水电站工程控制流域面积359.7km2,最大利用落差275.5m,坝址处多年平均流量7.13m3/s。坝前正常蓄水位3040m,无调节性能。电站装机容量24MW。调整后结斯沟二级水电站采用低闸长引水式开发,枢纽工程永久性建筑物主要由溢

5、流坝、引水系统和电站厂房等三部分组成。调整后坝址位于两河口(山脚沟汇入结斯沟点)下游约160m。引水线路沿结斯沟左岸布置,由取水口、无压引水隧洞等组成,长约9.881km。厂区枢纽主要由压力前池、压力管道、地面厂房等组成。我公司于2011年5月进场开展地勘工作,2011年7月提交本报告。本工程完成主要地勘、试验工作量见表3-1。完成主要地勘、试验工作量总表表3-1项 目工作内容单位工作量备注工程地质测绘平面区域地质复核km265001/10万库、坝区平面地质测绘1.0 1/1000引水线路带状平面地质测绘121/1000厂址区平面地质测绘0.51/1000天然建筑材料平面图地质测绘0.21/1

6、000剖面闸址区km/条1.47/121/500厂址区0.9/6 1/500引水线路 26.1/101/1000天然建材5.2/301/200勘 探钻 探m/孔125.55 /5坑、槽探m31000试验钻孔水文地质试验段106岩石磨片分析组2水质简分析3岩石常规试验6地基物理力学全项3砂砾石料常规3砼骨料碱活性分析13.2 区域地质与地震 区域地质概况.1 地形地貌工程区位于川西高原东部,邛崃山脉西缘,区内山高谷深,山峦重叠,地形崎岖险要,一般山峰高程40005000m,相对高差10002000m,属川西高山高原过渡地带的侵蚀型高山峡谷地貌。区内最高峰四姑娘山海拔高程6250m。主要山脉走向呈

7、近南北向,总的地势是东高西低。结斯沟为沃日河一级支流,工程段河床高程27593056m,两岸高程35004300m,相对高差8001500m,河谷形态以“V”型为主,平均比降26,属中高山区。 区内地貌形态特征主要表现为构造剥蚀和侵蚀堆积地貌。(1)构造剥蚀地貌河谷两岸坡经长期的构造作用和风化剥蚀,局部发生破坏并向后退却,岸坡变缓。基岩在地下水、地表水及自重等各种地质营力作用下,不断遭受剥蚀形成斜坡。 (2)侵蚀堆积地貌 区内河流侵蚀作用明显,河谷狭窄,阶地不发育,据地质测绘,沿结斯沟两岸零星出露有,阶面狭窄,大部分被剥蚀,以基座阶地为主。区内阶地发育特征见表3-2。区内阶地发育特征一览表表3

8、-2阶地名称高出枯期沟水位(m)组成物质阶地形状级堆积阶地35上部为黄色粉质粘土夹砾石,厚0.60.8m,下部为漂卵砾石层。总厚度一般57m。阶面开阔平坦。级基座阶地1015上部为褐黄色粉质粘土夹少量块卵石,厚度一般0.51m,下部为卵砾石层,厚度1015m,具弱胶结。呈台阶状。级基座阶地3540上部为褐黄色粉质粘土块卵石,厚0.51.0m,下部为黄色泥质漂卵砾石层,厚35m,具弱胶结。阶面开阔起伏。.2 地层岩性工程区内主要出露地层有三叠系和第四系。三叠系地层为浅变质,局部中等变质的砂岩、板岩。其地层岩性特征见表3-3。 (1)三叠系(T)主要包括新都桥组(T3x)、侏 倭 组(T3zh)、

9、杂谷脑组(T2z)、菠茨沟组(T1b)。 菠茨沟组(T1b)本段地层在工区外围沃日河双桥沟一带,厚度131248m。岩性主要为灰灰绿板岩及粉砂质板岩夹薄层砂质结晶灰岩及变质细粉砂岩,上部有紫红色板岩,底部为灰绿色砾岩。 杂谷脑组(T2z) 本段地层分布主要分布于库尾以上河段,厚度为4251428m。岩性灰青灰色中块层细粒变质砂岩及长石石英砂岩夹少量深灰色板岩。 侏 倭 组(T3zh) 本段地层广泛出露于整个工区,厚度8241950m。岩性主要为灰深灰色中厚层状变质砂岩与灰色薄中层变质粉砂岩、含千枚状板岩、粉砂质板岩不等厚韵律互层。 新都桥组(T3x)本段地层分布于引水线路,厚度377812m。

10、岩性主要为黑色及深灰色炭质板岩,粉砂质板岩及绢云板岩、夹褐灰色及灰色薄层细粒变质石英砂岩及粉砂岩。 (2) 第四系(Q)主要有全新统和更新统。全新统分布于河床、漫滩、阶地。厚度变化较大,分布零星,不甚发育,厚度020m,成因类型复杂多样,主要有冲积(Q4al)、洪积积(Q4pl)、残积积(Q4el)、崩坡积(Q4col+dl)等。其中冲、洪积主要沿规划河段的干流、支流等水系,呈带状分布,是区内居民的主要农耕地带。残坡积物分布于山坡上,为壤土、砂壤土夹碎石,局部夹有少量砂。崩积则广泛分布在河谷坡脚地带,为块石、碎石,块度悬殊较大,成份主要为变质砂岩、板岩等。更新统分布于级阶地和级阶地。级阶地厚度

11、1015m,级阶地厚度5m。上部为褐黄色粉质粘土夹少量块卵石,下部为卵砾石层,具弱胶结。区域地层岩性特征一览表表3-3地层时代地层代号岩性特征厚度(m)分布范围新生界第四系全新统Q4由冲积、洪积、坡残积的砂卵石、块碎石土等组成。020河床、漫滩、阶地、缓坡台地和坡脚更新统Q3上部为褐黄色粉质粘土夹少量块卵石,下部为卵砾石层,具弱胶结。1015级阶地Q2上部为褐黄色粉质粘土夹少量块卵石,下部为黄色泥质漂卵砾石层,具胶结。35级阶地中生界三迭系上统新都桥组T3x黑色及深灰色炭质板岩,粉砂质板岩及绢云板岩、夹褐灰色及灰色薄层细粒变质石英砂岩及粉砂岩。377812引水线路区侏 倭 组T3zh灰深灰色中

12、厚层状变质砂岩与灰色薄中层变质粉砂岩、含千枚状板岩、粉砂质板岩不等厚韵律互层。8241950广泛出露于整个工区中统杂谷脑组T2z灰青灰色中块层细粒变质砂岩及长石石英砂岩夹少量深灰色板岩。4251428分布库尾以上河段下统菠茨沟组T1b灰灰绿板岩及粉砂质板岩夹薄层砂质结晶灰岩及变质细粉砂岩。上部有紫红色板岩,底部为灰绿色砾岩。131248工区外围沃日河双桥沟一带.3 地质构造工程区处于松潘一甘孜地槽褶皱系之二级构造单元巴颜咯拉冒地槽褶皱带内的东部,构造部位位于小金弧形构造带内,其东北侧为药王庙南北构造带,南侧为金汤弧形构造带。小金弧形构造带由一系列线状弧形褶皱组成,构造带内有一级主干褶皱3条,工

13、程区位于北部一级主干褶皱仁寿果坪复背斜的北东翼,其翼部发育一系列次级褶皱,并与主干褶皱平行。弧形构造带内断层发育较少,在工程区周围发育有芹菜塘断层(F1)、木成沟断层(F4)、关永场断层(F5)、坐棚沟断层(F1)、鹿耳沟冲塘断层(F2)、海子坪断层(F1)。见区域构造纲要图3-1。各断层、褶皱分述如下:(1)断层芹菜塘断层(F1)该断层位于工程区西北部,距闸址的最短距离约5.3km,全长约14km。断层产状为N55WNE65,断层上盘的小断层发育,与主断层呈入字型相交,断层错距200300m,断层破碎带由角砾岩组成,挤压紧密,该断层具压剪性的顺扭特征。 坐棚沟断层(F1) 该断层位于工程区北

14、东,距闸址最短距离约6.8km。断层产状为N50WNE68,断面光滑平整,两盘岩层近于直立,产状紊乱,地貌上常形成断层崖。从擦痕阶步看,断层北东盘相对往北西方向斜冲,南西盘相对垂直下陷,具反扭特征,为压扭性断层,断距8001500m,全长约15km。鹿耳冲塘断层(F2)鹿耳冲塘断层位于工区东部,距闸址的距离约14.7km,距厂址约11.5km。断裂沿沃日河双桥沟尾木尔寨沟一带分布。断层走向N40E,倾向S50E,倾角75 85,为高角度压扭断层,全长约35km。在鹿耳冲塘附近,断层SE盘为黑云角闪正长岩,岩石破碎明显,断层破碎带宽100150m,由碎裂花岗岩及花岗糜棱角岩组成。断层SW段木耳寨

15、沟与日尔寨沟一带可清楚地看到断层两侧构造层的差别及地层产状的大角度相交,其断裂带宽约200300m,断层角砾岩胶结紧密,角砾岩呈明显的棱角状。断层NE段直延至燕山期四姑娘山岩体内,使其岩体内印支期云闪正长岩逆掩于燕山期黑云斑状花岗岩之上,故该断层为燕山晚期的产物。沿断层走向未出现新活动的地貌迹象。因此,该断层不具备晚第四纪活动性。木城沟逆断层(F4)该断裂又称达维断裂,位于工区南部,距闸址的距离约31.3km,距厂址区22.6km。断层呈北西向斜切木城沟,延伸长度近10km。为一压性冲断层。在木城沟沟口出露的三叠纪侏倭组变质砂岩、片岩,主要由碎裂岩和角砾岩组成,具一定程度的胶结。断面走向N75

16、E,倾NW,倾角70,断面呈波状弯曲,并发育明显的斜冲擦痕和阶步,断层两盘岩石有明显的折曲变形现象,节理十分发育。于断层中取断层泥物质经ESR法测定的结果为:43000040000a。因此,该断层最新活动时间在中更新世。图3-1 区域构造纲要图 (2)褶皱大湾背斜(2)该背斜位于工程区北部,分布于小金县大寨子 、大弯、山脚沟带,往北东被坐棚沟断层破坏,并倾伏于关门峡复式岩体的南侧,呈向南凸出的弧形背斜;核部由三叠系杂谷脑组厚层状状砂岩组成,翼部为侏倭组砂板岩。西段为北陡南缓的不对称背斜,北翼岩层倾角55,中段、东段轴面及两翼地层倒转,中段倾向南,岩层倾角6070,东段倾北北西,倾角7580。轴

17、面形态既有正常又有倒转和扭曲存在。东段被坐棚沟断层反扭错位达2000m。三家寨复向斜(3)从坝区北侧经过,被芹菜塘断层与坐棚沟断层错成三段,西段轴线呈北西向展布,槽部为T3x板岩及薄层砂岩,两翼为侏倭组砂板岩。轴面和两翼地层倒转,倾向南西,倾角4070。中段呈向南凸出的弧形,槽部为T3zh砂板岩,两翼为T2z厚层状砂岩,南翼岩层倾角88,北翼岩层倾角80,轴面直立构成称向斜。东段轴向呈35延伸,构成向北凸出的弧形,槽部为T3x炭质板岩,两翼为侏倭组砂板岩,北西翼岩层倾角70,南东翼岩层倾角83,轴面直立构成称向斜。两河口背斜(4)位于闸址区,西段中N50W方向展布,核部为T3zh组砂板岩两翼均

18、为T3x组板岩夹砂岩,轴面和两翼向北东倒转,向南西倾斜;倾角5070。中段呈向南凸出的弧形,槽部为T3zh砂板岩,两翼为T2z厚层状砂岩,北翼岩层倾角88,南翼岩层倾角73,构成轴面直立构成称背斜。东段呈N10方向展布,构成反射弧,核部T3zh组砂板岩,两翼为T2z组厚层状砂岩,轴面和两翼地层向北倒转,倾向南西,岩层倾角5674。抚边向斜(5)位于坝区与厂区之间,分布小金县抚边斯德皮中海子至理县毕棚沟带,西段轴向呈N10EN50W,核部为T3x板岩夹砂岩,两翼为T3zh砂板岩韵律互层,轴面和两翼地层向北东倒转,倾向南西,倾角6875,构成向北东倒转的倒转向斜。中段轴向呈向南凸出的弧形,槽部为T

19、3zh砂板岩,两翼为T2z厚层状砂岩,北翼岩层倾角73,南翼岩层倾角65,构成轴面直立构成称向斜。东段位于凉台沟,呈N10方向展布,构成反射弧,核部T3zh组砂板岩,两翼为T2z厚层状砂岩,轴面和两翼地层向北东倒转,倾向南西,倾角87。长五间背斜(6)位于坝区与厂区之间,分布于小金县长河坝木尔寨沟棒子桥至理县毕棚沟一带。 西段轴向呈N10EN35核部为T3zh组砂板岩,两翼为T3x组板岩夹砂岩。在长五间,轴面和两翼地层向北东倒转,倾向南西,倾角6068,在长河坝带两翼对称,北东翼岩层倾角68,南西翼岩层倾角69,构成对称背斜。中段在鹿耳冲塘断层以西,核部为T2z厚层砂岩,两翼为T3zh砂板岩,

20、北翼岩层倾角为56,南翼岩层倾角为80,组成南陡北缓的不对称背斜。在木耳寨背斜被鹿耳冲塘断层顺扭错断达3km。东段在毕棚沟走向N10E,轴向呈向南凸出的弧形分布,核部为T2z厚层砂岩,两翼为T3zh砂板岩,轴面和北翼地层倒转倾向南或南西,倾角85。木坡向斜(7)位于坝区与厂区之间,分布于小金县大沟、木坡、四道棚子、双桥沟。西段轴向N10EN35,核部为T3x板岩夹砂岩,两翼为T3zh砂板岩,北东翼岩层倾角70,南西翼岩层倾角71,为对称向斜。中段轴向近东西展布并向南凸出形成弧形,在鹿耳冲塘断层以西,核部为T3zh砂板岩,两翼为T2z厚层砂岩,北翼岩层倾角为80,南翼岩层倾角为65,组成北陡南缓

21、的不对称向斜。轴面在白水茶带被鹿耳冲塘断层错断达600m。东段在理县双海子一带,核部为T3x板岩夹砂岩,两翼为T3zh砂板岩,轴面和南翼向北倒转,向南倾斜,倾角7385,构成倒转向斜。王家寨背斜(8)位于厂房下游侧,分布于小金县杰木杰、四大寨、王家寨、木尔寨沟、双桥沟一带。西段轴向呈N10E展布,向东逐渐转为近东西或北东。核部为T3zh砂板岩,两翼为T2z厚层砂岩与T3x板岩夹砂岩,轴面和北东翼地层向北东倒转,倾向南西,倾角7177,构成倒转背斜。 区域构造稳定性.1 历史地震及对工程区的影响据历史地震资料记载,工程区地震活动较为频繁,但震级大多较小,以微震为主。区内地震主要分布在小金弧形构造

22、的弧顶转折部位,该区正是挤压和剪切作用较强烈的地段。自19771982年的5年中,工程区内就发生了33处地震,但震级甚微,且多无危害性,仅在1928年和1989年相隔61年的时间里发生过两次5级以上的地震,工区外围80km范围内地区亦无破坏性历史强震发生的记录。历史地震对工区的影响程度见表3-4。历史主要地震对工区影响程度一览表表3-4编号发震时间震中位置震级震中烈度对场地影响烈度闸址厂址1汶川62茂县叠溪73小金崇德54甘肃文县85小金北56茂县叠溪7.57小金北6.58小金两河5.1从表3-4可以看出,工程区及其近场地震发震频率较低,主要历史地震对工程区的影响烈度最大为度。.2 区域构造稳

23、定性评价历史地震资料表明,工程场地主要遭受外围地区历史强震和场地附近中强地震的影响。历史地震对结斯沟二级水电站闸址、厂址遭受的最大地震影响烈度为度。地震危险性概率分析结果表明,结斯沟二级水电站闸址、厂址未来50年超越概率为10的地震烈度均为7.0度,相应的基岩水平峰值加速度值分别为94cm/sec2和91 cm/sec2 ,相对应地震基本烈度为度。按照水利水电工程区域构造稳定性勘察技术规程(DL/T5335-2006)规范标准,工程区区域构造属稳定性较差。3.3 水库区工程地质条件调整前水库设计正常蓄水位为3067m,回水长度约0.48km,有效总库容10104m3。调整后水库设计正常蓄水位为

24、3040m,回水长度约0.31km,支沟山角沟回水长度约0.11km,无调节性能。 水库区(调整前)基本地质条件水库区(调整前)属高山峡谷区,山顶高程40504560m,相对高差10001500m。沟谷两岸地形陡峻,基岩裸露,地形坡度5070,为对称的“V”型谷。水库区水流总体流向为S11W,沟床高程3053.253067m,平均纵坡比降约28.12,沟床宽1545m。左岸无冲沟发育。右岸距闸址约240m处有一小冲沟,沟床坡角约30,基岩裸露,沟内有微量水流,流量约0.1Ls,沟口有洪积物堆积,方量约20002500m2。据地质调查,沟内及沟坡松散层较少,沟两侧植被较好,因此,该沟发生泥石流的

25、可能小。水库区出露地层岩性为三叠系上统侏倭组(T3zh)灰深灰色中厚层状变质砂岩与灰色薄中层变质粉砂岩、含千枚状板岩、粉砂质板岩不等厚互层。第四系(Q)地层为现代河床冲洪积堆积层(Q4pl+al)的漂卵砾石夹砂层与崩坡积(Q4col+dl)之孤块碎石夹粉土。水库位于两河口背斜北东翼,岩层产状为N4250W/SW7280,岩层走向与沟谷走向大角度相交,为横向谷。库区未见大的断层构造,受褶皱构造的影响,区内构造裂隙较发育,据调查统计,库区岩体中发育有三组构造裂隙:N5055E/SE5580,裂面平直粗糙,裂面张开25mm,岩屑充填,间距一般1530cm,延伸一般13m,个别达5m以上;N7078E

26、NW3235,裂面平直,多闭合,间距0.30.6m,延伸0.50.8m。N710ESE1520,裂面粗糙,表层局部张开23mm,无充填,间距0.30.5m,延伸0.81.2m。库区物理地质现象主要表现为风化、卸荷、崩塌。据地表测绘和勘探揭示,河床基岩一般无强风化,弱风化垂直深度一般34.5m。岸坡强风化带水平深度一般26m,弱风化带水平深度一般810m;强卸荷带水平深度一般310m。崩塌主要分布于左岸岸坡,一般厚度1015m,体积约3.75104m3。右岸,厚310m,体积约1.75104m。库内地下水主要为第四系松散层中的孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水主要赋存于第四系冲积堆积和崩坡积堆积中,

27、分布于河床、漫滩和坡脚,受大气降水和地表水补给。基岩裂隙水分布于风化带岩体和构造裂隙中,地下水受大气降水补给,向结斯沟排泄。 水库区(调整前)主要工程地质问题及评价.1 水库渗漏组成库盆出岩体为T3zh之变质砂岩与板岩不等厚互层,其中砂岩单层厚度一般在3050cm,板岩单层厚度一般小于10cm。板岩为微不透水岩体,水库区两岸地形完整,山体宽厚,无横切山脊的断层分布,岩层产状与沟谷大角度相交,为横向谷,地表分水岭高程40504560m ,两岸无深切低邻谷发育,因此,库盆基岩封闭性较好,不存在水库渗漏问题。.2 库岸稳定库岸山体较陡,除局部坡脚分布有崩坡积层外,其余岸坡大都基岩裸露,以岩质岸坡为主

28、。根据岸坡地质结构将水库库岸分为岩质岸坡、第四系覆盖层岸坡两类。其稳定性分别评价于下:(1)基岩岸坡基岩岸坡约占60,岸坡坡高大于1000m,坡角4070,组成岸坡岩体为T3zh之变质砂岩与板岩不等厚互层,其中砂岩单层厚度一般在3050cm,板岩单层厚度一般小于10cm。岩层产状与沟谷近于垂直,为横向谷,岩层倾向上游,岩体中发育前述的三组构造裂隙。但裂隙短小,连通性较差,地质调查表明,岸坡未发现大的不稳定岩体存在,因此,基岩岸坡稳定性较好。(2)覆盖层岸坡覆盖层岸坡约占40,由崩坡积之块碎石夹粉质粘土组成,分布于坝前左右岸。左岸崩坡积堆体位于坝轴线上游约80m处,分布高程3055.53097m

29、,地形坡角约30,该崩坡积体顺坡长55m,顺河宽约5080m,厚约1015m,体积约3.75万m3。据地质调查,在河流冲刷作用下,前沿有跨塌现象。水库蓄水后,随着库水位的抬升和周期性涨落,岸坡土体被水软化,并在水流及波浪的淘刷、冲蚀作用下,该崩坡积堆积体将可能失稳。由于近13的堆积体被淹没,失稳后产生涌浪对大坝影响较小。右岸崩坡积堆体位于坝轴线上游约50m处,分布高程30603085m,厚度约310m,地形坡角约35,该崩坡积体顺坡长210m,顺河宽约20m,体积约1.75万m3。水库蓄水后,随着库水位的抬升和周期性涨落,岸坡土体被水软化,并在水流及波浪的淘刷、冲蚀作用下,该崩坡积堆积体局部可

30、能失稳,库岸再造。失稳后产生涌浪对大坝影响较小。.3 水库淹没与浸没水库区回水长度仅0.48km,通过现场调查,正常蓄水位以下无耕地及居民点分布,亦无矿产及文物,因此,不存在水库浸没和淹没问题。.4 固体迳流水库蓄水后基岩岸坡稳定,左岸崩坡积体在水库蓄水后失稳将是库区固体迳流物质的主要来源,虽不会影响到水库的正常运行,但会带来一定的淤积作用。上游沟水将携带一定规模的固体径流物质进入库内。建议汛期进行冲淤。.5 水库诱发地震水库总库容13.9万m3,属小(一)型,蓄水后水位抬升幅度小,库内无构造断层通过,组成库底岩性主要为砂板岩,岩体透水性较微弱,库水难以向深层运移,根据地质构造条件,地震活动特

31、征和水文地质条件等综合分析,该水库蓄水后不存在水库诱发地震的地震地质背景,产生水库诱发地震的可能性小。 水库区(调整后)基本地质条件水库区属高山峡谷区,山顶高程40504560m,相对高差10001500m。水库区两河口下游河床宽度5090m,两河口上游山脚沟和结斯沟河床宽度3040m,沟谷两岸地形陡峻,基岩裸露,地形坡度5070,为对称的“V”型谷。水库区水流山脚沟和两河口下游总体流向为S57W,两河口上游结斯沟总体流向为S17E,沟床高程3053.253067m,平均纵坡比降约19.02。两岸无冲沟发育。水库区两岸植被较好。水库区出露地层岩性为三叠系上统侏倭组(T3zh)灰深灰色中厚层状变

32、质砂岩与灰色薄中层变质粉砂岩、含千枚状板岩、粉砂质板岩不等厚互层。第四系(Q)地层为现代河床冲洪堆积层(Q4pl+al)的漂卵砾石夹砂层与崩坡积(Q4col+dl)之孤块碎石夹粉土。水库位于两河口背斜北东翼,岩层产状为N4250W/SW7280,岩层走向与沟谷走向近于直交或大角度相交,为横向谷。库区未见大的断层构造,受褶皱构造的影响,区内构造裂隙较发育,据调查统计,库区岩体中发育有三组构造裂隙:N6580E/NW6062,裂面平直,表层局部张开13mm,岩屑充填,间距0.61.0m,延伸11.5m。N2528E/SE1525,裂面平直粗糙,表层局部张开12mm,无充填,间距0.20.4m,延伸

33、0.51,2m。N1720E/SE7075,裂面粗糙,闭合,间距1.01.5m,延伸0.40.8m。库区物理地质现象主要表现为风化、卸荷、崩塌。据地表测绘和勘探揭示,河床基岩一般无强风化,弱风化垂直深度一般34.5m,岸坡强风化带水平深度一般26m,弱风化带水平深度一般810m。强卸荷带水平深度一般310m。崩塌主要零星分布于两岸岸坡坡脚,一般厚度0.11.0m。两岸无冲沟发育,植被较好。库内地下水主要为第四系松散层中的孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水主要赋存于第四系冲积堆积之块卵砾石层,分布于河床、漫滩,受大气降水和地表水补给。基岩裂隙水分布于风化带岩体和构造裂隙中,地下水受大气降水补给,向结

34、斯沟排泄。 水库区(调整后)主要工程地质问题及评价.1 水库渗漏水库区两岸地形完整,山体宽厚,地表分水岭高程40504560m ,两岸无深切低邻谷发育。水库区岩体为T3zh之变质砂岩与板岩不等厚互层,岩层产状为N4250W/SW7280,与沟谷近于垂直或大角度相交,其中砂岩单层厚度一般在3050cm,板岩单层厚度一般小于10cm,无横切山脊的断层分布,岩体完整性好,砂岩、板岩为微不透水岩体。因此,库盆基岩封闭性较好,不存在水库渗漏问题。.2 库岸稳定库区河床较缓,岸坡山体较陡。岸坡大都基岩裸露,以岩质岸坡为主,局部坡脚分布有崩坡积层,为覆盖层边坡。根据岸坡地质结构将水库库岸分为岩质岸坡、第四系

35、覆盖层岸坡两类。其稳定性分别评价于下:(1)基岩岸坡基岩岸坡约占95,岸坡坡高大于1000m,坡角4070,组成岸坡岩体为T3zh之变质砂岩与板岩不等厚互层,其中砂岩单层厚度一般在3050cm,板岩单层厚度一般小于10cm。岩层产状与沟谷近于垂直或大角度相交,为横向谷,岩层倾向上游,岩体中发育前述的三组构造裂隙。但裂隙短小,连通性差,地质调查表明,岸坡未发现大的不稳定岩体存在,因此,基岩岸坡稳定性较好。(2)覆盖层岸坡覆盖层主要分布于蓄水位以上,左右岸坡脚仅零星分布,覆盖层岸坡约占5,由崩坡积之块碎石夹粉质粘土组成。厚度约13m,不存在库岸再造问题。.3 水库淹没与浸没水库区回水长度仅0.31

36、km,通过现场调查,正常蓄水位以下无耕地及居民点分布,亦无矿产及文物,因此,不存在水库浸没和淹没问题。.4 固体迳流水库蓄水后基岩岸坡稳定,结斯沟上游和支沟山脚沟沟水将携带一定规模的固体径流物质进入库内,建议汛期进行冲淤。.5 水库诱发地震水库无调节性能,蓄水后水位抬升幅度小,库内无构造断层通过,组成库底岩性主要为砂板岩,岩体透水性较微弱,库水难以向深层运移,根据地质构造条件,地震活动特征和水文地质条件等综合分析,该水库蓄水后不存在水库诱发地震的地震地质背景,产生水库诱发地震的可能性小。 水库比较两闸址相距约750m,两闸址水库区库容、地貌形态、水库渗漏、库岸稳定、水库淹没与浸没、固体径流、水

37、库诱发地震等工程地质条件无明显差异,水库蓄水后主要工程地质问题不尽相同,但均具备修建闸后蓄水成库的工程地质条件。水库区(调整前、调整后)主要工程地质条件见表3-5。水库区(调整前、调整后)主要工程地质条件比较表表3-5水库区工程地质条件水库区(调整前)水库区(调整后)评价正常蓄水位、库长、调节性能3067m、0.48km、日调节3040m、0.31km、无调节调整前略优水库渗漏不存在水库渗漏问题不存在水库渗漏问题相同库岸稳定左岸坝轴线上游约80m处,右岸坝轴线上游约50m处,存在覆盖层库岸稳定问题不存在库岸稳定问题调整后略优水库淹没与浸没淹没21187m3淹没19468m3相近固体径流左岸、右

38、岸覆盖层、沟水携带沟水携带调整后略优水库诱发地震产生水库诱发地震的可能性小产生水库诱发地震的可能性小相近由表可知,水库区(调整前)与水库区(调整后)主要工程地质问题水库渗漏、水库淹没与浸没、水库诱发地震相同或相近,水库库岸稳定和固体径流水库区(调整后)比水库区(调整前)优。因此,水库区(调整后)优于水库区(调整前)。3.4 闸址区工程地质条件比较与选择闸址区均位于结斯乡两河口村河段内,由于初设阶段选定的闸址(调整前闸址)新建移民新村,为减少移民安置和左岸山脚沟引水线路过沟难度,充分利用水力资源,在原选定闸址下游约800m,即两河口下游约160m重新选取闸址(调整后闸址)。并对该上、下两个闸址进

39、行比较与选择。 调整前闸址基本地质条件.1 地形地貌调整前闸址区河道比较顺直,水流流向为 S42W。本段河谷为横向谷,河谷狭窄,谷坡陡峻,多悬崖绝壁,基岩裸露,地形坡度5070,为对称的“V”型谷。两岸山顶高程40504560m,河床高程约3053m,相对高差10001500m。河谷平均纵坡比降约28.12,沟床宽约20m。水深0.20.5m,未见深切河漕,沿沟谷两岸有漫滩分布(见照片1)。照片1 调整前闸址地貌.2 地层岩性闸址区出露基岩为三叠系上统侏倭组(T3zh)的变质砂岩与板岩不等厚互层,变质砂岩为中、厚层状,单层厚度一般0.21.0m;板岩呈薄层状,单层厚度一般0.1m。第四系覆盖层

40、广泛分布,主要有全新统河流冲、洪积堆积层(Q4pl+al)、崩坡积层(Q4col+dl)。各地层岩性特征见表3-6。各地层岩性特征表表3-6地层时代地层代号岩性特征厚度(m)分布范围新生界第四系全新统Q4coldl块碎石夹粉质粘土等组成。0.15.0左岸3070m以下高程,右岸坡脚零星分布Q4pl+al 由漂卵砾石夹砂组成 610河床及漫滩。 中生界三迭系上统侏 倭 组T3zh灰深灰色中厚层状变质砂岩与灰色薄中层变质粉砂岩、含千枚状板岩、粉砂质板岩不等厚韵律互层。8241950库坝区.3 地质构造闸址区构造上位于两河口背斜北东翼,岩层产状为N4260W/SW7284,岩层走向与沟谷走向近于直交

41、,为横向谷。闸址区未见大的断层构造,受褶皱构造的影响,区内构造裂隙较发育。左岸主要发育4组裂隙:N3035E/SE3537,延伸长度25m,间距0.81.0m,裂面平直,闭合。N1517E/NW1216,延伸长度1.52m,间距0.30.5m,宽度35mm,裂面粗糙,闭合。N30E/SE85,延伸长度12m,间距0.30.8m,裂面粗糙,闭合。N80W/SW27,延伸长度1.52m,间距0.30.5m,宽度23mm,裂面粗糙,岩屑充填。右岸主要发育4组裂隙:N4045W/NE15,延伸长度1.53m,间距0.20.5m, 宽度13mm,裂面平直,无充填。N612W/SW4045,延伸长度23m

42、,间距0.30.5m, 12mm,裂面平直,无充填。N70E/SE6570,延伸长度0.51m,间距0.30.5m, 宽度25mm,裂面粗糙,岩屑充填。N12E/NW30,延伸长度12m,间距0.20.4m,裂面平直,闭合。.4 物理地质现象闸址区物理地质现象主要有岩体的风化、卸荷和崩塌。(1)岩体风化与卸荷据地表测绘和钻孔揭示,闸址区岩体风化具有以下特征:风化类型以裂隙风化为主,岩石风化大多沿裂隙面进行,岩石沿裂隙两侧风化往往十分剧烈。风化带厚度受地形地貌影响,河床薄两岸较厚。河床基岩一般无强风化,弱风化垂直深度一般34.5m,岸坡强风化带水平深度一般26m,弱风化带水平深度一般810m。强

43、卸荷带水平深度一般310m。(2)崩塌闸址两岸岸坡高陡,由于岩石风化卸荷较为强烈,加之构造裂隙的切割,边坡岩体在重力、地表水等地质营力作用下塌落堆积于坡脚,形成崩塌堆积体,主要分布于左岸3070m高程以下,垂直厚24.9m;右岸零星分布于坡脚,厚0.11.0m。.5 水文地质条件(1)地下水类型及分布特征区内地下水按埋藏和赋存条件分为第四系松散覆盖层中的孔隙潜水、基岩裂隙水。覆盖层中的孔隙潜水:赋存于第四系冲积、洪积堆积物中,主要受大气降水和沟(河)水补给,以下降泉形式排泄于地表,最终排泄于结斯沟。基岩裂隙水:分布于岩石风化卸荷带内的裂隙之中,主要受大气降水和沟水补给,以下降泉形式排泄于结斯沟

44、。(2)岩、土体透水性特征河床覆盖层由Q4pl+al漂卵砾石砂组成。厚610m,据钻孔水文地质试验表明,河床漂卵砾石夹砂层渗透系数K=(7.68.4)10-2cm/s,属强透水层。下伏基岩岩体(弱风化)透水率3.524Lu,属弱中等透水层。(3)环境水腐蚀性评价本阶段取地表水和地下水进行水质分析,水质分析成果见表3-7。闸址区水质分析试验成果表表3-7水源类别溶解气体PH值阳 离 子阴 离 子总矿化度侵蚀CO2游离CO2Ca+Mg+Na+K+Cl-SO42HCO3-CO32mg/Lmg/L/mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmmol/Lmg/Lg/L河水0.000.008.155.554

45、0.9320.016.92175.932.6614.790.395库尔洛夫表达式及水质类型CO2SO452.25HCO337.94T16,SO4-HCO3-Mg-Ca型水Mg48.02Ca39.54(Na+K)12.44 从表3-7可知,河水水化学类型为重碳酸硫酸镁钙型水,根据水利水电工程地质勘察规范中环境水的腐蚀性评价标准,河水对任何水泥拌制的砼均无腐蚀性。综上所述,坝轴线方向N 48W,设计正常蓄水位3067m处谷宽43.3m,其基本地质条件分段叙述如下: (1)左岸坝肩段:岸坡陡峻,自然坡角44,在3070m高程以下崩坡积层,垂直厚24.9m,由块碎石夹粉质粘土组成,块碎石成分为变质砂岩

46、、板岩,棱角状,结构松散。在3070m高程以上基岩裸露,组成坝肩岩体为T3zh变质砂岩与板岩互层,岩层产状N60W/SW84,岩层走向与岸坡近于垂直。岩体强风化带厚1.55m,弱风化带厚910m,强卸荷15m。据地表地质测绘,岩体中发育有四组裂隙,但延伸短,连通性差。 据钻孔压(注)水试验表明,岩体透水率q=3.924Lu,强风化带岩体属中等透水层,弱风化与微新上部岩体属中等弱透水层。 (2)河床坝基段:河床宽度约20m,地面高程约3053m,左侧为漫滩,河床覆盖层为第四系全新统现代河流冲洪堆积(Q4pl+al)之漂卵砾石夹砂,厚89.5m,结构松散,承载力低。根据抽(注)水试验,河床砂卵石层

47、渗透系数为K=(4.79.4)10-2cm/s,属强透水层。下伏基岩顶板高程约3044m。下伏基岩为T3zh变质砂岩夹板岩,无强风化,弱风化带厚2.64.3m。据钻孔压水试验表明,岩体透水率q=3.515.5Lu,弱风化带与微新岩体上部属中等弱透水层。 (3)右岸坝肩段:岸坡陡峭,自然坡角6180,局部呈直立状,基岩裸露,岩性为T3zh变质砂岩与板岩互层,岩层产状N60W/SW84,岩层走向与岸坡近于垂直。岩体强、弱风化带铅直厚度分别为26.0m、1011m,强卸荷35m。据地表地质测绘,岩体中发育有四组裂隙,但延伸短,连通性差。 调整后闸址基本地质条件.1 地形地貌闸址区河道比较顺直,水流以

48、S57W流经调整后闸址。本段河谷为横向谷,河谷狭窄,谷坡陡峻,多悬崖绝壁,基岩裸露,地形坡度5070,为对称的“V”型谷。两岸山顶高程40504560m,河床高程约3035m,相对高差10001500m。河谷平均纵坡比降19.02,沟床宽约48m。水深0.20.5m,未见深切河漕,沿沟谷两岸有漫滩分布见照片2。相片2 调整后闸址地貌.2 地层岩性坝(闸)址区出露基岩为三叠系上统侏倭组(T3zh)的变质砂岩与板岩不等厚互层,变质砂岩为中、厚层状,单层厚度一般0.21.0m;板岩呈薄层状,单层厚度一般60mm)含量为37.549.2%(最大粒径达300mm以上),砾石(d=602mm)含量平均值为

49、42.8%,砂 (d=20.075mm) 含量为12,粘粉粒(d200200100100808060604040202010105522110.50.50.250.250.10.10.0750.075(%)DTK15.916.57.27.911.713.410.46.75.323.81.44.80.82.2DTK26.721.611.99.010.311.18.04.93.81.22.72.44.20.71.5试验组数222222222222222平 均 值6.319.059.558.4511.0012.259.205.804.551.63.251.94.50.751.85覆盖层主要物理、力学

50、特性试验成果汇总表表3-11层位土名项目比重天然含水量天然干密度天然密度最大干密度最小干密度相对密度压缩指标饱和固结快剪CUav0.10.2E0.10.2Cg/cm3MPa-1MPakPaQ42al漂砾卵石夹砂试验组数22222222222平均值2.714.352.272.372.361.850.860.015118.942.00.21平均值df=1.5mmPc=13%图3-2 河床漂卵砾石夹砂(Q42al)颗粒级配曲线图.2 岩体工程地质特性 (1)岩体物理力学特征闸址区基岩为三叠系上统侏倭组(T3zh)之变质砂岩与板岩不等厚互层。变质砂岩呈薄中厚层状,单层厚度一般0.23.0m,变余含粉砂

51、细粒砂状结构,块状构造,孔隙式变质碳酸盐胶结,滴加冷稀盐酸起泡;板岩呈薄层状,单层厚度一般0.1m,显微鳞片结构,滴加冷稀盐酸起泡,矿物成分主要为碳酸盐质,次为水云母和碎屑。根据地表地质测绘,变质砂岩约占70%,板岩约占30%。风化带厚度受地形地貌影响,据钻孔揭示,河床薄两岸较厚。河床基岩一般无强风化,弱风化垂直深度一般34.5m,岸坡强风化带水平深度一般26m,弱风化带水平深度一般810m。岩石室内物理力学性质试验成果详见表3-12。 试验成果表明:弱风化变质砂岩饱和抗压强度82.2MPa,软化系数0.79,属坚硬岩类;微风化变质砂岩饱和抗压强度109.1MPa,软化系数0.94,属坚硬岩类

52、。弱风化板岩饱和抗压强度22.3MPa,软化系数0.68,属较软岩类;微风化板岩饱和抗压强度28.9MPa,软化系数0.71,属较软岩类。 (2)岩体质量分类控制坝基岩体质量的主要因素为岩石的坚硬程度与岩体的完整性。组成坝基弱风化与微新变质砂岩湿抗压强度为82.2109.1MPa,为坚硬岩石,弱风化与微新板岩板岩饱和抗压强度22.328.9MPa,属软岩。根据同地区同地层岩性的声波测试成果类比,本工程强风化带岩体平均Vp为22002600m/s,岩体完整性系数为0.20,弱风化带平均Vp为27003600m/s,岩体完整性系数为0.30,微新岩体平均Vp为38004400m/s,岩体完整性系数

53、为0.50。根据工程岩体分级标准中岩体基本质量指标计算公式BQ=90+3Rc+250Kv,(Rc为岩石单轴饱和抗压强度),弱风化岩体Rc依照变质砂岩与板岩2:1的比例取试验数据的加权平均值为62, Kv取0.30,根据BQ指标的计算公式,Rc取57,则BQ值为336,属类岩体。微新岩体Rc取试验数据的平均值为82, Kv取0.50,则BQ值为461,属类岩体。.3 岩(土)体物理力学参数建议值 根据闸址区各岩、土层取样试验和现场测试成果资料与本工程的具体条件,并通过工程类比,提出闸址区岩、土物理力学参数建议值,见表3-13。室内岩石物理力学指标试验成果表表3-12层 位岩 性风化状态项目物 性

54、 指 标抗 压 指 标变 形 指 标比 重干密度吸水率孔隙率干饱和软化系数试验状态应力初始模量切线模量割线模量泊松比pdsnoRdRsE0EtE5050g/cm3%MPaMPaMPaGPaT3zh变质砂岩弱风化试验组数333333311111平 均 值2.732.700.381.05104.2782.230.79饱和55.0053.9261.8055.560.27最 大 值2.742.720.962.571271030.91最 小 值2.722.650.260.7388.660.50.55微新试验组数333333333333平 均 值2.732.700.401.10116.63109.100.

55、94饱和56.6758.3253.0352.020.30最 大 值2.732.710.531.47122.9111.50.99606059.5255.560.33最 小 值2.732.690.260.73106.9105.70.915054.9545.4645.460.26板岩弱风化试验组数22222222222平 均 值2.792.7250.822.3322.30.68饱和1348.1541.2143.3350.265微新试验组数222222211111平 均 值2.822.7950.3050.88540.5528.90.711224.621.1923.530.34闸址区岩、土物理力学参数建

56、议值表表3-13岩 性风化状态密实度密 度抗 剪 强 度抗 剪 断 强 度抗压强度变 形 指 标允 许承载力(R)渗 透 指 标开挖坡比(坡高10m)岩石/岩石岩石/砼天然干摩擦系数(f)凝聚力(C)摩擦系数(f)凝聚力 (C)摩擦系数(f)凝聚力 (C)干湿变 模(Eo)泊松比()渗 透系 数(K)允 许坡 降(Jcr)永 久g/cm3MPaMPaMPaMPaGPaMPacm/s变质砂岩强风化2.690.4500.550.150.600.150.81.00.4011.21:1.0弱风化2.700.650.7000.800.900.7 0.80.850.950.7 0.810883450.30

57、341:0.75微新2.710.750.8000.900.950.8 0.90.951.00.8 0.9122111570.25451:0.5板岩强风化2.580.150.2000.350.400.050.100.50.550.050.100.20.50.40.51:1.25弱风化2.600.400.4500.50.550.30.350.60.650.30.3529.420.411.50.3511.51:1.0微新2.630.50.5500.60.650.50.70.750.540.128.81.520.301.521:0.75漂卵砾石夹砂(Q4al)稍密中密2.082.04303300.02

58、0.030.350.45110-10.10.15水上1: 1.25水下1:1.5 闸址比较两闸址相距约800m,两闸址地貌形态、地层岩性、地质构造、河床覆盖层工程地质特性等工程地质条件无明显差异,均具备修建坝(闸)的工程地质条件,经设计综合水工布置及技术经济指标等因素进行比较后,推荐调整后闸址。两闸址主要工程地质条件见表3-14。调整前、调整后闸址主要工程地质条件比较表表3-14闸址地质条件调 整 前 闸 址调 整 后 闸 址评价地形条件 河谷狭窄,岸坡高陡,为“V”型河谷。 河床宽约20m。河谷狭窄,岸坡高陡,为“V”型河谷。 河床宽约48m。调整前闸址略优岩性及分布左岸3070m高程以下,

59、右岸坡脚零星分布崩坡积,其余基岩裸露,为三叠系上统侏倭组(T3zh)变质砂岩与板岩互层。仅左岸和右岸坡脚零星分布崩坡积,其余基岩裸露,为三叠系上统侏倭组(T3zh)变质砂岩与板岩互层。调整后闸址略优覆盖层厚度(m)89.589.0相近风化带厚度 左岸岩体强风化带厚1.55m,弱风化 带厚910m;河床无强风化岩体,弱风 化带垂直厚度2.64.3m;右岸岩体强风 化带厚26m,弱风化带厚1011m。(1)左岸岩体强风化带厚35m,弱风化带厚约10m,强卸荷约2m;河床无强风化,弱风化带厚约4m;右岸岩体强风化带厚13m,弱风化带厚约10m,强卸荷约3m。相似构造闸址区未见大的断层构造,受褶皱构造

60、的影响,区内构造裂隙较发育。闸址区未见大的断层构造,受褶皱构造的影响,区内构造裂隙较发育。相似由表可知,由于调整前闸址与调整后闸址岩性、风化、卸荷、构造等相似,因此,上、下的物理、特性力学特性相同,主要工程地质问题闸基承载力与变形问题,渗漏及渗漏稳定问题,防冲、抗滑稳定问题,闸肩稳定等问题基本相同。3.5 推荐闸址(调整后闸址)工程地质条件及评价 闸基承载力与变形问题河床覆盖层厚度总体变化不大,没有发现深切河漕。厚89.5m。 由漂卵砾石夹砂组成,漂石粒径一般2050cm,含量占510%,砾卵石粒径一般210cm,含量6070%,砂为中细砂,含量2025%。漂卵砾石以变质砂岩为主,次园,分选性

61、差。结构稍中密,承载力为0.350.45MPa。压缩性较低,闸基存在整体沉降及不均匀沉降问题。 弱风化变质砂岩夹板岩互层,岩体强度较高,具有一定的承载力与变形强度均能满足建各型低坝要求。 因此,混凝土重力坝最好选用弱风化变质砂岩与板岩互层岩体作为坝基持力层。 渗漏与渗透变形稳定根据前述闸址区水文地质条件,坝基持力层为冲洪堆积之漂卵砾石层,厚度610m,漂石粒径一般2050cm,含量占510%,砾卵石粒径一般210cm,含量6070%,砂为细砂,含量2025%。漂卵砾石以变质砂岩为主,渗透系数K=(7.68.4)10-2cm/s,属强透水层,渗透变形的类型为管涌型。强风化岩体为中等透水层,弱风化

62、与微新岩体上部为中等弱透水层。根据地质测绘及钻孔揭示:左坝肩透水岩体垂直厚1520m;坝基覆盖层强透水岩体厚89.0m,基岩透水岩体厚712m;右坝肩透水岩体厚1517m。根据本工程挡水高度低的特点,以及坝区透水岩体的分布、透水特性与地下水等,建议本阶段采用水平防渗,即铺盖+坝段+护坦的整体防渗措施。 砂层液化问题 闸址区不存在砂层或砂层透镜体,因此,不存在砂层液化问题。3.5.4 防冲及抗滑稳定问题大坝下游覆盖层漂卵砾石夹砂,厚89.5m,稍中密结构,物质组成均匀性差、砾卵石的磨圆度和球度均较差,漂卵砾石夹砂层孔隙率较大,主要由中细砂充填,其抗变形、抗冲刷能力弱,下伏基岩T3zh变质砂岩与板

63、岩互层,抗冲刷能力较低,建议采取抗冲刷处理措施,建议抗冲流速12ms。由于漂卵砾石夹砂层属强透水层,存在坝基渗透稳定问题与覆盖层与基岩接触面冲刷问题。基岩为变质砂岩与板岩互层,岩层走向与河流近于垂直,岩层陡倾向上游。据地质测绘,坝区发育有三组构造裂隙,裂隙连通率只有15左右,裂面粗糙,多闭合。构成不稳定岩体的可能性较小。为了稳妥起见,建议设计进行稳定性验算。3.5.5 闸肩稳定问题左右岸岸坡高陡,基岩裸露,从谷底至谷顶自然斜坡高约1000m,坡角5070。组成岸坡岩体为T3zh变质砂岩与板岩互层,岩层产状N60W/SW84,岩层走向与岸坡近于垂直,有利于边坡整体稳定。地质测绘表明,岩体中发育有

64、三组构造裂隙,岸坡虽存裂隙不利组合,虽但裂隙大多短小,连通性差,难以形成控制结构面,目前岸坡未发现边坡变形迹象,地下水排泄畅通,地下水对边坡稳定性影响较小,因此,左右两岸边坡整体稳定。由于存在裂隙的不利组合,边坡存在掉块现象,建议进行喷锚处理。3.6 引水线路工程地质条件闸址调整前、调整后均采用左岸布置一条引水线路,调整前引水线路全长10410.1km,进水口段均位于坝轴线上游20m处,引水隧洞进口底板高程均为3055.13m,出口底板高程为3034.03m,隧洞形状为马蹄形,洞径2.6m,引用流量11m3/s,引水线路接双柏沟上游左岸厂址地面厂房。调整后引水线路全长9881.81m,进水口段

65、均位于坝轴线下游约80m处,引水隧洞进口底板高程均为3036m,出口底板高程为3027.0m,隧洞形状为马蹄形,洞径3.6m,引用流量11m3/s,引水线路接双柏沟上游左岸厂址地面厂房。 引水线路(调整前)基本地质条件.1 地形地貌引水线路沿线山体雄厚,谷坡陡峻,山顶高程35004300m,相对高差8001500m,属典型的中、高山峡谷地貌。左岸引水线路地面高程 31183378m,隧洞垂直埋深一般为62304m,最大埋深350m。侧向水平埋深100770m。左岸引水线路沿线发育大小冲沟四条,其中常年有流水的冲沟有山脚沟、德尔沟、徐家沟三条,隧洞通过其沟底处高程分别为3038.6m、3118、

66、3173m,隧洞埋深分别为16.5m、62m、120m。.2 地层岩性出露引水线路的地层为三叠系上统新都桥组(T3x)、侏 倭 组(T3zh)与第四系地层,其中第四系松散堆积物主要分布在河谷两岸坡脚、沟床及支沟坡麓地带。其各地层特征见表3-15。引水线路区地层、岩性特征一览表表3-15时代地层代号岩性特征厚度(m)分布位置QQ4Pl 孤块石、砾石夹粉土13分布两岸冲沟一带Q4col+dl 块碎石夹粉质粘土26两岸坡麓及斜坡地带。Q4al 漂卵砾石夹砂组成610分布于现代河床及漫滩。T3T3x 黑色及深灰色炭质板岩,粉砂质板岩及绢云板岩、 夹褐灰色及灰色薄层细粒变质石英砂岩及粉砂岩。377812

67、分布于引水线路的中前段与中后段T3zh 灰深灰色中厚层状变质砂岩与灰色薄中层变质 粉砂岩、含千枚状板岩、粉砂质板岩不等厚韵律互层。8241950分布于整个引水线路.3 地质构造工程区位于小金弧形构造带的北西翼,受弧形构造控制,引水线路沿线发育有五个褶皱,从上游至下游有两河口背斜(4)、抚边向斜(5)、长五间背斜(6)、木坡向斜(7)、王家寨背斜(8),各褶皱特征见.3节。其中穿越抚边向斜(5)、长五间背斜(6)、木坡向斜(7)三褶皱的轴部,褶皱轴部与引水线路近于直交。据地质调查,引水线路区无断裂构造发育。受褶皱构造的影响,引水线路区内岩体中发育有23组裂隙,根据引水隧洞裂隙统计资料见表3-16

68、。从表3-16可知,引水隧洞不同部位的裂隙组数不同,发育方向有一定的离散性,裂隙间距,延伸长度,均有一定的差异,表明裂隙发育与局部应力场有关。.4 物理地质现象引水线路区物理地质现象较为发育,主要表现为风化卸荷、崩塌、泥石流。(1)风化卸荷:据地表调查,岸坡侧向强风化带水平埋深一般815m,弱风化带水平埋深一般815m,强卸荷带水平埋深一般23m,局部岸坡段还可见小规模的倾倒变形现象。(2)崩塌:引水线路沿线崩塌较为发育,主要发生在板岩、变质砂岩组成的沟谷坡脚地段,边坡岩体受顺岸坡裂隙,加之岩体风化、卸荷松动,在自重应力和外应力共同作用下产生崩塌,堆积于岸坡下部。其崩塌堆积规模不大,只零星出露

69、。(3)泥石流:引水线路左岸德尔沟为泥石流沟,据地质调查,其沟口有大量泥石流堆积,并有新堆积物,说明该沟正处于泥石活动期,其沟谷两侧岩体崩塌的发育为泥石流的产生提供了物质来源。隧洞于过沟段埋深62m,洞顶以上基岩厚度大于40m,因此,泥石流沟对引水隧洞无影响。但施工支洞应尽量避让。引水隧洞裂隙统计表表3-16统计地点裂隙组数及产状裂隙特征山脚沟沟口N65800E/NW60620裂面平直,表层局部张开13mm,岩屑充填,间距0.61.0m,延伸11.5m。N25280E/SE15250裂面平直粗糙,表层局部张开12mm,无充填,间距0.20.4m,延伸0.51,2m。N17200E/SE7075

70、0裂面粗糙,闭合,间距1.01.5m,延伸0.40.8m。向花坡沟沟口下游侧N15200E/NW12150裂面平直,张开0.20.5cm,岩屑充填,间距0.20.5m,延伸12m,个别达3m。N50540W/E60750裂面粗糙,张开0.51.0cm,无充填,间距0.50.8m,延伸0.51.5m。阿达沟下游侧N30350E/SE/NW60700裂面粗糙,张开12mm,无充填,延伸23m,间距11.5m,N10200E/NW15300裂面粗糙,闭合,延伸12m,间距0.50.8m。N30330E/SE30400裂面粗糙,闭合,延伸0.50.8m,间距0.20.4m。双叉沟对岸(左岸)N5860

71、0E/SE510裂面平直,表层局部张开12mm,无充填,间距0.10.3m,延伸0.30.8m。N8100E/NW13150裂面粗造,张开38mm,无充填,间距0.50.7m,延伸0.30.8m。N150E/NW30400裂面平直,闭合,间距0.20.5m,延伸0.30.5m。木洛村上游左岸N20250E/NW150裂面平直,闭合,间距0.20.5m, 延伸23m,N10150W/NE75800裂面粗糙,闭合,间距0.40.6m,延伸0.51.0m。N40440W/SW75820裂面粗糙,表层局部张开26mm,无充填,间距0.30.8m,延伸0.41.5m。3.6.1.5 水文地质条件隧洞通过

72、地层主要为三迭系上统新都桥组(T3x)板岩夹薄层砂岩与三迭系上统侏倭组(T3zh)变质砂岩与板岩不等厚互层,据地表调查资料,沿线地下水大多呈滴流状及浸润状,少量股状,且均位于次级褶皱核部位置。沿线经过的三条冲沟均有常年性水流,因此,褶皱核部和跨沟段位置水量相对较大。本阶段在引水线路区取地表水进行了水质简分析,其成果见表3-16。水质分析成果表明,引水线路区地表水类型为硫酸重碳酸镁钙型水(SO4HCO3Ca),对任何水泥拌制的砼无腐蚀性。引水线路区水质分析成果表表3-16水的类型层位及岩性溶解气体PH值阳离子阴离子矿化度侵蚀CO2游离CO2Ca+Mg+K+Na+Cl_SO42_HCO3_CO32

73、_mg/Lmg/Lg/L地表水(冲沟水)T2zh变质砂岩与板岩互层0.000.008.049.6030.1012.426.0399.85174.4811.830.25库尔洛夫表达式及水化学类型CO2SO42_99.85HCO3-174.48T3,硫酸重碳酸镁钙型水Ca+49.60Mg+30.10Na+K+12.42 引水隧洞(调整前)工程地质分段及评价设计采用全隧洞,左岸取水,管桥跨越山脚沟;引水线路全长10420.1m,洞轴线方向从进水口一直到前池方向为:S38ES17WS72WS31WS10ES13W。引水线路由1隧洞、2隧洞和一座管桥组成,其中管桥长段长126.8m。隧洞进口底板高程均为

74、3055.13m,出口底板高程为3034.03m,隧洞形状为马蹄形,洞径2.6m。.1 工程地质分段及评价以引水线路工程地质剖面图的剖面起点为桩号0+000,向出口方向为正,进口方向为负,现将引水线路工程地质条件分段评价于下:第一段:桩号0011.20+032.9为隧洞进口段,地形为斜坡,坡角为43,基岩裸露,洞顶以上岩体厚017.8m。组成隧洞及洞脸边坡岩体为三迭系上统侏倭组(T3zh)变质砂岩与板岩不等厚互层,强风化带垂直厚1.53m,弱风化带厚度1113m,岩体卸荷较弱。岩层产状N60W/SW84,岩层走向与洞轴线呈22夹角,岩层视倾坡内,据地质测绘,边坡岩体中发育有四组裂隙,见表3-5

75、中左岸裂隙统计,边坡存在不利的结构面组合,但构造裂隙短小,连通性较差,目前未见边坡岩体变形,岸坡岩层倾向上游偏山内,对边坡稳定有利,因此,洞脸边坡整体稳定,但开挖边坡后存在裂隙切割岩块局部塌落现象,建议洞脸开挖边坡比为1:0.75,并及时进行锚喷支护处理。第二段、第三段:桩号0032.90504.1、0504.1534.9,为引水线路1隧洞洞身段,长502m,隧洞垂直埋深14.7154.1m,组成洞室围岩为三迭系上统侏倭组(T3zh)的弱风化新鲜的变质砂岩与板岩互层,局部分布少量千枚状板岩。岩层产状N4060W/SW8084,走向与洞轴线交角约6777,根据初步围岩分类,新鲜变质砂岩与板岩互层

76、为属类围岩,弱风化变质砂岩与板岩互层为类围岩。经统计,类围岩长471.2m,占93.8,类围岩长30.8m,占6.2。类围岩洞身:地下水活动微弱,岩体为层状结构,结构面闭合,围岩较稳定,局部可能产生掉块,因此,建议采用喷锚支护处理。围岩洞身:围岩体中节理裂隙较发育,各组裂隙切割与组合易形成不稳定块体,围岩不稳定,建议加强临时支护与永久衬砌。第四段:桩号0534.90562.3,为引水线路1隧洞出口段,地形为斜坡,坡角32,地表为崩坡积层,厚02m,由块碎石夹粉质粘土组成,基岩卧坡角35。下伏基岩为三迭系上统侏倭组(T3zh)变质砂岩与板岩互层,强风化岩体厚34m,弱风化岩体厚1011m。洞顶以

77、上岩体厚012m,强、弱风化岩体,裂隙发育,为类围岩,洞脸边坡岩体稳定性差,建议以弱风化岩体挂口进洞,洞脸开挖边坡比为1:0.75,并及时进行锚喷支护处理。 第五段:桩号0562.30689.1,为管桥段,管桥横跨山脚沟;山脚沟为结斯沟最大的支沟,该沟长约18km,据地质调查,该沟植被较好,沟口无堆积体,未发生过泥石流。管桥处沟床宽72m,覆盖层厚约810m,为冲、洪积层的漂卵砾石夹砂层,漂石粒径一般2050cm,含量占510%,砾卵石粒径一般210cm,含量6070%,砂为细砂,含量2025%。漂卵砾石以变质砂岩为主,次园,分选性差。覆盖层上部结构松散,不宜作管桥地基持力层;中、下部为稍中密

78、层,承载力为0.30.45MPa,可作管桥基础持力层。下伏基岩为三迭系上统侏倭组(T3zh)变质砂岩与板岩互层,强风化带厚01m,弱风化带厚910m。由于漂卵砾石夹砂层透水性强,沟水补给充足,建议加强施工排水。第六段:桩号0689.10713.8,为引水线路2隧洞进口段,地形为斜坡,坡角26,地表为崩坡积层,厚28m,由块碎石夹粉质粘土组成,基岩卧坡角28。下伏基岩为三迭系上统侏倭组(T3zh)变质砂岩与板岩互层,强风化岩体厚23m,弱风化岩体厚810m。洞顶以上岩土体厚013m,洞脸边坡以土体为主,边坡稳定性差,建议清除边坡崩坡积层,以弱风化岩体挂口进洞,洞脸基岩开挖坡比为1:0.75,并及

79、时进行锚喷支护处理。第七段、第八段、第十四段、第十六段、:桩号0713.80781.7、0781.72131.2、3521.74668.9、51696575.3、7601.210421.3,总长6791m,洞室垂直埋深25341m,组成洞室围岩为三迭系上统侏倭组(T3zh)的变质砂岩与板岩互层,砂板岩比例约6:4,岩层走向与洞轴线交角约7790,除第七段岩体为弱风化岩体,围岩类别为类外,其余段均为新鲜围岩,围岩类别为类,经统计,类围岩长6723.1m,占99.0,类围岩长67.9m,占1.0。类围岩洞身:地下水活动微弱,岩体为层状结构,结构面闭合,围岩较稳定,局部可能产生掉块,因此,建议采用喷

80、锚支护处理。围岩洞身:围岩体中节理裂隙较发育,各组裂隙切割与组合易形成不稳定块体,围岩不稳定,建议加强临时支护与永久衬砌。第九段、第十一段、第十三段、第十八段、第二十段:桩号2131.22640.5、29523197.1、3278.13521.7、67546962、7269.17601.2,总长1538.1m。洞室埋深145335m,组成洞室围岩为三迭系上统新都桥组(T3x)板岩夹薄层砂岩。岩体新鲜,位于向斜的两翼,裂隙较发育,闭合,均为类围岩。由于围岩体中节理裂隙较发育,各组裂隙切割与组合易形成不稳定块体,围岩不稳定,建议加强临时支护与永久衬砌。 第十段、第十五段、第十九段:桩号2640.5

81、2952、4668.95169、69627269.1,洞室埋深150330m,分别为抚边向斜(5)、长五间背斜(6)、木坡向斜(7)核部段,总长1119.1m,组成第十段、第十九段围岩为三迭系上统新都桥组(T3x)板岩夹薄层砂岩,裂隙发育,为类围岩,地下水较丰富,围岩极不稳定,施工中存在大面积坍塌与涌水等不良地质现象,建议施工中采取超前支护,并加强施工排水及时跟进支护等措施。第十五段围岩为三迭系上统侏倭组(T3zh)的新鲜变质砂岩与板岩互层,部分板岩为千枚状板岩,由于背核部岩体中横张和纵张裂隙较发育,与层面容易组成不利组合面,形成不稳定楔形块体,洞顶和洞壁容易产生不稳定块体的坍塌和掉块,围岩分

82、类为类,建议加强临时支护与永久衬砌。 第十二段、第十七段:桩号3197.13278.1、6575.36754,总长259.7m。洞室埋深62120m,围岩为三迭系上统新都桥组(T3x)板岩夹薄层砂岩,由于位于向斜核部,裂隙发育,为类围岩,地下水较丰富,围岩极不稳定,施工中存在大面积坍塌与涌水等不良地质现象,建议施工中采取超前支护,并加强施工排水及时跟进支护等措施。.2 主要工程地质问题及评价由于引水隧洞由于多次穿越背斜、向斜核部与冲沟,因此,存在隧洞存在地下水、围岩类别差等工程地质问题。过沟段岩体与背斜、向斜核部为储水构造,是地下水活动强烈的部位,地下水丰富,背斜、向斜核部岩体中横张和纵张裂隙

83、较发育,结构面与层面容易组成不利组合面,形成不稳定楔形块体,洞顶和洞壁容易产生不稳定块体的坍塌和掉块,围岩极不稳定,施工中存在大面积坍塌与涌水等不良地质现象,建议施工中采取超前支护,并加强施工排水及时跟进支护等措施。 引水线路(调整后)基本地质条件.1 地形地貌引水线路沿线山体雄厚,谷坡陡峻,山顶高程35004300m,相对高差8001500m,属典型的中、高山峡谷地貌。左岸引水线路地面高程 31183378m,隧洞垂直埋深一般为62304m,最大埋深350m。侧向水平埋深100770m。左岸引水线路沿线发育大小冲沟三条,其中常年有流水的冲沟有德尔沟、徐家沟三条,隧洞通过其沟底处高程分别为31

84、18、3173m,隧洞埋深分别为62m、120m。.2 地层岩性出露引水线路的地层为三叠系上统新都桥组(T3x)、侏 倭 组(T3zh)与第四系地层,其中第四系松散堆积物主要分布在河谷两岸坡脚、沟床及支沟坡麓地带。其各地层特征见表3-17。引水线路区地层、岩性特征一览表表3-17时代地层代号岩性特征厚度(m)分布位置QQ4Pl 孤块石、砾石夹粉土13分布两岸冲沟一带Q4col+dl 块碎石夹粉质粘土26两岸坡麓及斜坡地带。Q4al 漂卵砾石夹砂组成610分布于现代河床及漫滩。T3T3x 黑色及深灰色炭质板岩,粉砂质板岩及绢云板岩、 夹褐灰色及灰色薄层细粒变质石英砂岩及粉砂岩。377812分布于

85、引水线路的中前段与中后段T3zh 灰深灰色中厚层状变质砂岩与灰色薄中层变质 粉砂岩、含千枚状板岩、粉砂质板岩不等厚韵律互层。8241950分布于整个引水线路.3 地质构造工程区位于小金弧形构造带的北西翼,受弧形构造控制,引水线路沿线发育有五个褶皱,从上游至下游有两河口背斜(4)、抚边向斜(5)、长五间背斜(6)、木坡向斜(7)、王家寨背斜(8),各褶皱特征见.3节。其中穿越抚边向斜(5)、长五间背斜(6)、木坡向斜(7)三褶皱的轴部,褶皱轴部与引水线路近于直交。据地质调查,引水线路区无断裂构造发育。受褶皱构造的影响,引水线路区内岩体中发育有23组裂隙,根据引水隧洞裂隙统计资料见表3-18。从表

86、3-18可知,引水隧洞不同部位的裂隙组数不同,发育方向有一定的离散性,裂隙间距,延伸长度,均有一定的差异,表明裂隙发育与局部应力场有关。.4 物理地质现象引水线路区物理地质现象较为发育,主要表现为风化卸荷、崩塌、泥石流。(1)风化卸荷:据地表调查,岸坡侧向强风化带厚一般815m,弱风化带厚一般815m,强卸荷带水平宽一般23m,局部岸坡段还可见小规模的倾倒变形现象。(2)崩塌:引水线路沿线崩塌较为发育,主要发生在板岩、变质砂岩组成的沟谷坡脚地段,边坡岩体受顺岸坡裂隙,加之岩体风化、卸荷松动,在自重应力和外应力共同作用下产生崩塌,堆积于岸坡下部。其崩塌堆积规模不大,只零星出露。(3)泥石流:引水

87、线路左岸德尔沟为泥石流沟,据地质调查,其沟口有大量泥石流堆积,并有新堆积物,说明该沟正处于泥石活动期,其沟谷两侧岩体崩塌的发育为泥石流的产生提供了物质来源。隧洞于过沟段埋深62m,洞顶以上基岩厚度大于40m,因此,泥石流沟对引水隧洞无影响。但施工支洞应尽量避让。引水隧洞裂隙统计表表3-18统计地点裂隙组数及产状裂隙特征向花坡沟沟口下游侧N15200E/NW12150裂面平直,张开0.20.5cm,岩屑充填,间距0.20.5m,延伸12m,个别达3m。N50540W/E60750裂面粗糙,张开0.51.0cm,无充填,间距0.50.8m,延伸0.51.5m。阿达沟下游侧N30350E/SE/NW

88、60700裂面粗糙,张开12mm,无充填,延伸23m,间距11.5m,N10200E/NW15300裂面粗糙,闭合,延伸12m,间距0.50.8m。N30330E/SE30400裂面粗糙,闭合,延伸0.50.8m,间距0.20.4m。双叉沟对岸(左岸)N58600E/SE510裂面平直,表层局部张开12mm,无充填,间距0.10.3m,延伸0.30.8m。N8100E/NW13150裂面粗造,张开38mm,无充填,间距0.50.7m,延伸0.30.8m。N150E/NW30400裂面平直,闭合,间距0.20.5m,延伸0.30.5m。木洛村上游左岸N20250E/NW150裂面平直,闭合,间距

89、0.20.5m, 延伸23m,N10150W/NE75800裂面粗糙,闭合,间距0.40.6m,延伸0.51.0m。N40440W/SW75820裂面粗糙,表层局部张开26mm,无充填,间距0.30.8m,延伸0.41.5m。.5 水文地质条件隧洞通过地层主要为三迭系上统新都桥组(T3x)板岩夹薄层砂岩与三迭系上统侏倭组(T3zh)变质砂岩与板岩不等厚互层,据地表调查资料,沿线地下水大多呈滴流状及浸润状,少量股状,且均位于次级褶皱核部位置。沿线经过的三条冲沟均有常年性水流,因此,褶皱核部和跨沟段位置水量相对较大。本阶段在引水线路区取地表水进行了水质简分析,其成果见表3-19。水质分析成果表明,

90、引水线路区地表水类型为硫酸重碳酸镁钙型水(SO4HCO3Ca),对任何水泥拌制的砼无腐蚀性。引水线路区水质分析成果表表3-19水的类型层位及岩性溶解气体PH值阳离子阴离子矿化度侵蚀CO2游离CO2Ca+Mg+K+Na+Cl_SO42_HCO3_CO32_mg/Lmg/Lg/L地表水(冲沟水)T2zh变质砂岩与板岩互层0.000.008.049.6030.1012.426.0399.85174.4811.830.25库尔洛夫表达式及水化学类型CO2SO42_99.85HCO3-174.48T3,硫酸重碳酸镁钙型水Ca+49.60Mg+30.10Na+K+12.42 引水隧洞(调整后)工程地质分段

91、及评价设计采用全隧洞,左岸取水;引水线路全长9881.81m,洞轴线方向从进水口:S47ES18WS60WS18WS3ES7WS11WS57W。引水隧洞进口底板高程均为3036m,出口底板高程为3027.0m,隧洞形状为马蹄形,洞径3.6m。.1 工程地质分段及评价以引水线路工程地质剖面图(调整后)的剖面起点为桩号0+000,向出口方向为正,进口方向为负,现将引水线路工程地质条件分段评价于下:第一段:桩号0008.90+034.9为隧洞进口段,地形为斜坡,坡角为39,基岩裸露,洞顶以上岩体厚025.8m。组成隧洞及洞脸边坡岩体为三迭系上统侏倭组(T3zh)变质砂岩与板岩不等厚互层,强风化带垂直

92、厚13m,弱风化带厚度911m,强卸荷13m。岩层产状N60W/SW84,岩层走向与洞轴线呈13夹角,岩层视倾坡内。据地质测绘,边坡岩体中发育有3组裂隙,边坡存在不利的结构面组合,但构造裂隙短小,连通性较差,目前未见边坡岩体变形,岸坡岩层倾向上游偏山内,对边坡稳定有利,因此,洞脸边坡整体稳定,但开挖边坡后存在裂隙切割岩块局部塌落现象,建议洞脸开挖边坡比为1:0.75,并及时进行锚喷支护处理。第二段、第六段、第八段、第十二段、:桩号0034.91262.0、2460.33929.3、4429.35655.9、4429.36575.3、6708.39+881.8,总长5869.1m,洞室垂直埋深2

93、5.8341m,组成洞室围岩为三迭系上统侏倭组(T3zh)的变质砂岩与板岩互层,砂板岩比例约6:4,岩层走向与洞轴线交角约7790,除局部围岩类别为类外,其余段围岩类别均为类。类围岩洞身:地下水活动微弱,岩体为层状结构,结构面闭合,围岩较稳定,局部可能产生掉块,因此,建议采用喷锚支护处理。围岩洞身:围岩体中节理裂隙较发育,各组裂隙切割与组合易形成不稳定块体,围岩不稳定,建议加强临时支护与永久衬砌。 第三段、第五段、第七段、第九段、第十一段:桩号1262.01709.0、1982.52460.3、3929.34429.3、5655.96049.6、6362.56708.3,总长2164.3m。洞

94、室埋深145335m,组成洞室围岩为三迭系上统新都桥组(T3x)板岩夹薄层砂岩。岩体新鲜,位于向斜的两翼,裂隙较发育,闭合,均为类围岩。由于围岩体中节理裂隙较发育,各组裂隙切割与组合易形成不稳定块体,围岩不稳定,建议加强临时支护与永久衬砌。第七段围岩为三迭系上统侏倭组(T3zh)的新鲜变质砂岩与板岩互层,部分板岩为千枚状板岩,由于背核部岩体中横张和纵张裂隙较发育,与层面容易组成不利组合面,形成不稳定楔形块体,洞顶和洞壁容易产生不稳定块体的坍塌和掉块,围岩分类为类,建议加强临时支护与永久衬砌。第四段、第十段:桩号1709.01982.5、6049.66362.5,洞室埋深150330m,分别为抚

95、边向斜(5)、木坡向斜(7)核部段,总长586.4m,组成第四段、第十三段围岩为三迭系上统新都桥组(T3x)板岩夹薄层砂岩,裂隙发育,为类围岩,地下水较丰富,围岩极不稳定,施工中存在大面积坍塌与涌水等不良地质现象,建议施工中采取超前支护,并加强施工排水及时跟进支护等措施。 .2 主要工程地质问题及评价由于引水隧洞由于多次穿越背斜、向斜核部与冲沟,因此,存在隧洞存在地下水、围岩类别差等工程地质问题。过沟段岩体与背斜、向斜核部为储水构造,是地下水活动强烈的部位,地下水丰富,背斜、向斜核部岩体中横张和纵张裂隙较发育,结构面与层面容易组成不利组合面,形成不稳定楔形块体,洞顶和洞壁容易产生不稳定块体的坍

96、塌和掉块,围岩极不稳定,施工中存在大面积坍塌与涌水等不良地质现象,建议施工中采取超前支护,并加强施工排水及时跟进支护等措施。 隧洞围岩分类及力学参数建议值围岩分类以岩体结构为基础,综合考虑到岩石强度、岩体完整程度、结构面特征及其与洞轴线的组合关系、地下水影响和地应力等因素,采用GB5028799水利水电工程地质勘察规范中围岩工程地质分类标准,对洞身围岩进行初步分类。隧洞围岩特征、类别、分段及岩体力学参数建议值见表3-21。根据地表取样和钻孔样试验成果(见表3-20),弱风化及微新的变质砂岩饱和抗压强度分别为82.285.7MPa和109.1MPa,软化系数分别为0.790.84和0.94,属坚

97、硬岩;弱风化的板岩饱和抗压强度为22.6MPa,软化系数为0.68,微新的板岩饱和抗压强度为28.9MPa,软化系数为0.71,都属软质岩。引水线路岩石室内试验成果汇总表表3-20层 位岩 性风化状态项目物 性 指 标抗 压 指 标变 形 指 标T3zh变质砂岩比 重干密度吸水率孔隙率干饱和软化 系数试验 状态应力初始 模量切线 模量割线 模量泊松比pdsnoRdRsE0EtE5050g/cm3%MPaMPaMPaGPa弱风化试验组数333333311111平 均 值2.732.700.381.05104.2782.230.79饱和55.0053.9261.8055.560.27微新试验组数3

98、33333333333平 均 值2.732.700.401.10116.63109.100.94饱和56.6758.3253.0352.020.30板岩弱风化试验组数22222222222平 均 值2.792.7250.822.3322.30.68饱和1348.1541.2143.3350.265微新试验组数222222211111平 均 值2.822.7950.3050.88540.5528.90.711224.621.1923.530.34隧洞围岩初步分类及力学参数建议值表表3-21围岩类别岩体结构类型围 岩 特 征抗压强度岩体力学参数建议值围岩累计长度及百分比变模Eo(GPa)抗剪断强度

99、泊松比单位弹性抗力系数Ko(MPa/cm)坚固系数fk分段桩号累计长度(m)百分比(%)干(MPa湿 (MPa)fC (MPa)互层状结构为主,局部块状互层状中硬坚硬T3zh的变质砂岩及板岩等,受构造作用局部发生层间错动,揉曲发育,但围岩整体完整性较好,裂隙不发育。地下水活动微弱。洞线与岩层走向近于直交,洞室垂直埋深一般大于100m。4.05.034350.50.60.280.3020303.54.54.05.03435左岸0+032.90+504.1、0+781.72+131.2、3+521.76+575.3、7+601.210+421.37694.475.2右岸0+0451+719.5、3

100、+148.34+411、4+912.85+682.7、5+944.16+294.47640.68586.9、8874.411767 7896.3 67.2薄层状、碎裂状结构T3x板岩,岩性较软弱,层理发育;褶皱两翼的变质砂岩及板岩,受构造影响,局部挤压呈薄片状,揉曲发育,新鲜围岩隐蔽裂隙较发育,易碎,层间结合力较差。地下水活动中等,多呈滴流状及浸润状。裂隙一般短小、闭合,结构面主要为岩石层面,走向与洞轴线呈大角度相交。2.03.028300.150.250.300.328122.03.02.03.02830左岸0504.10+534.9、0713.80+781.7、2+131.23+197.1

101、3+278.13 +521.7、6+575.37+601.22434.123.8右岸 1719.52+340、2732.13+148.3、4+4114+912.8、5+682.75944.1、6+294.46+848.57151.87640.68586.98874.4 3130.3 26.6 碎裂状、散体结构隧洞进口处的风化、卸荷带岩体,过沟段岩体,褶皱核部岩体,受构造作用发生层间错动,呈碎裂结构,结构面很发育,岩石受挤压错动多为薄片、鳞片状。地下水活动较强烈。0.10.415200.030.050.40.5351.01.50.10.41520左岸0+011.20+032.9、3+197.13

102、+278.1102.7 1.0右岸 0010.6004523402732.16848.57151.8729.86.2 引水线路比较设计拟定引水线路(调整前)与引水线路(调整后)进行比较,两引水线路的主要工程地质条件比较见表3-22。引水发电系统工程地质条件对比表表3-22比较项目引水隧洞(调整前)引水隧洞(调整后)评价地形地貌条件山体雄厚,谷坡陡峻,属典型的高山峡谷地貌。隧洞一般埋深62304m,最大埋深324m。沿线大小冲沟4条,其中有常年性水流的冲沟有3条;隧洞通过其沟底处隧洞埋深分别为-16.5m、62m、120m。山体雄厚,谷坡陡峻,属典型的高山峡谷地貌。隧洞一般埋深62304m,最大

103、埋深324m。沿线大小冲沟3条,其中有常年性水流的冲沟有2条;隧洞通过其沟底处隧洞埋深分别为62m、120m。调整后优地层岩性条件三叠系上统新都桥组(T3x)板岩夹薄层砂岩与侏 倭 组(T3zh)变质砂岩与板岩互层。三叠系上统新都桥组(T3x)板岩夹薄层砂岩与侏 倭 组(T3zh)变质砂岩与板岩互层。相同构造条件引水线路沿线发育有两河口背斜(4)、抚边向斜(5)、长五间背斜(6)、木坡向斜(7)、王家寨背斜(8),其中穿越抚边向斜(5)、长五间背斜(6)、木坡向斜(7)轴部,并与轴线呈大角度相交;引水线路区无断裂通过。引水线路沿线发育有两河口背斜(4)、抚边向斜(5)、长五间背斜(6)、木坡向

104、斜(7)、王家寨背斜(8),其中穿越抚边向斜(5)、长五间背斜(6)、木坡向斜(7)轴部,并与轴线呈大角度相交;引水线路区无断裂通过。相同边坡工程地质条件坡脚有少量为崩坡积层需清除处理。上基岩裸露,边坡稳定性较好。具挂口条件。2个进口边坡,2个出口边坡坡脚有少量为崩坡积层需清除处理。上基岩裸露,边坡稳定性较好。具挂口条件。仅进水口边坡调整后优管桥1个管桥过沟,长126.8m无管桥过沟调整后优引水线路长度(m)10410.19881.81调整后优围岩类别类围岩长1451.6m,占14.11%,类长1568.9m,占15.26%,类围岩长7262.2m,占70.63%。类围岩长612.4m,占7.

105、08%,类长2164.3m,占25.03%,类围岩长5869.1m,占67.88%。调整后优 从表3-22可知,引水线路的地貌条件、地层岩性条件与构造条件均相近。引水线路(调整后)比引水线路(调整前)围岩优,且引水线路(调整前)比引水线路(调整后)长,引水线路(调整前)存在4个边坡,1个管桥过沟方案。综上所述,引水线路(调整前、调整后)工程地质条件相近,均具有修建条件。经设计综合比较,引水线路(调整后)优于引水线路(调整前)。3.7 厂址区工程地质条件调整前、调整后的厂址区位置基本相同,工程地质条件完全相同。厂址区位于结斯沟左岸双柏沟上游,主要水工建筑物(调整前)有埋藏式调压室、压力管道、地面

106、厂房等。主要水工建筑物(调整后)有压力前池、压力管道、地面厂房等。其中调整前和调整后地面厂房位置完全相同,位于结斯沟左岸双柏沟上游约140m的级阶地上。 厂址区基本地质条件结斯沟近由北向南流经本区,现代河床宽度1218m,河床高程为27522753.8两岸均发育级阶地,左岸级阶面高程2756.32758.8m,顺河长130m,宽1630 m,高出河水位2.75m。右岸级阶面高程2757.552760m,顺河长170m,宽2532 m,高出河水位2.85m。河谷两岸山体雄厚,山坡陡峻,山顶高程40004410m,相对高差12471657m,属高山峡谷地貌,河谷形态为“V”型谷。厂址区覆盖层为第四

107、系全新统崩坡积堆积(Q4col+dl)之块碎石夹粉土、现代河流冲积堆积(Q42al)之漂卵砾石夹砂、近代河流冲积堆积(Q41al)之砾卵石夹砂,基岩为三迭系上统侏倭组(T3zh)之变质砂岩与粉砂质板岩、千枚状板岩不等厚互层,变质砂岩呈薄中厚层状,单层厚度一般0.21.0m;板岩呈薄厚层状,单层厚度一般0.12.1m。在构造上位于王家寨倒转背斜北东翼,岩层产状为N65W/NE80,岩层走向与河谷呈70相交,为斜向谷。据统计,岩体内主要发育两组裂隙:N20E/NW 15,裂面平直粗糙,闭合,延伸长度0.31.0m,间距0.20.5m,N27E/ SE80,裂面平直,张开28mm,无充填,延伸长度一

108、般0.30.8m,间距0.30.8m。厂区内地下水可分为第四系覆盖层潜水和基岩裂隙水,受大气降水补给,以下降泉形式排泄于沟谷。河水水化学类型为重碳酸硫酸镁钙型水,对任何水泥拌制的砼均无腐蚀性。厂址区水质分析见表3-23。 厂址区水质分析成果表表3-23水源类别溶解气体PH值阳 离 子阴 离 子总矿化度侵蚀CO2游离CO2Ca+Mg+Na+K+Cl-SO42HCO3-CO32mg/Lmg/L/mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lg/L河水0.000.008.135.2816.2317.025.3253.55144.626.00.206库尔洛夫表达式及水质类型CO2HCO361

109、.77SO429.1T20, HCO3- SO4-Ca -Mg型水Ca45.86 Mg34.94 (Na+K)19.2 岩土体工程地质特征及物理力学参数选取.1 土体工程地质特征(1)覆盖层的组成特征及分布1)第四系全新统崩坡积(Q4col+dl)堆积层:分布于公路内侧坡麓坡脚地段,组成物质为块碎石夹粉土,块碎石粒径一般420cm,以板岩居多,变质砂岩次之,含量6575%。厚度114m,结构松散,承载力低,变形量大。2)第四系全新统现代河流冲积(Q42al)堆积层:由漂卵砾石夹砂组成,漂石粒径一般2040cm,砾卵石粒径一般210cm,砂为细砂,漂卵砾石以变质砂岩为主,磨圆度中等,分选性差,局

110、部具架空现象厚48m,分布于现代河床、漫滩。3)第四系近代河床冲积堆积层(Q41al):据钻孔揭示,覆盖层厚46m,表层由碎卵石夹粉土组成,厚0.81.5m,下部为漂卵砾石夹砂,漂卵石成分以变质砂岩为主,少量火成岩,粒径多在420cm,砾卵石含量约占8085%,砂含量约占1520%,分布于两岸级阶地。(2) 密实度与承载力特性第四系全新统近代河流冲积堆积层(Q41al):表层碎卵石夹粉土为松散层,结构较为松散,漂卵砾石夹砂层,稍密中密为主。承载力为0.350.45MPa。.2 岩体工程地质特性(1)岩体物理力学特征厂址区基岩岩性为三叠系上统侏倭组(T3zh)之变质砂岩与板岩不等厚互层。变质砂岩

111、呈薄中厚层状,单层厚度一般0.23.0m,变余含粉砂细粒砂状结构,块状构造,孔隙式变质碳酸盐胶结,滴加冷稀盐酸起泡;板岩呈薄层状,单层厚度一般0.1m,显微鳞片结构,滴加冷稀盐酸起泡,矿物成分主要为碳酸盐质,次为水云母和碎屑。根据地表地质测绘,变质砂岩约占70%,板岩约占30%。据钻孔揭示,岩体强风化带厚015m,弱风化带厚425m。岩石室内物理力学性质试验成果详见表3-10。(2)岩体结构类型及质量分类厂区岩性同坝区,岩体结构类型及质量分类基本同坝区。弱风化岩体属类岩体,微新岩体属类岩体,强风化岩体属C类。.3 岩、土物理力学参数建议值厂址区与闸址区岩体均处于同一地层,故弱风化及微新岩体物理

112、力学参数建议值与闸址区相同,见表3-12。土体物理力学参数建议值见表3-24。地下洞室(调压室)围岩分类及建议指标见表3-25。厂址区土体物理力学参数建议值表表3-24层位岩 性密实度密 度抗 剪 强 度变 形指 标允 许承载力(R)渗 透 指 标开挖坡比(坡高)天然干摩擦系数(f)凝聚力(C)变 模(Eo)渗 透系 数(K)允 许坡 降(Jcr)临 时永 久g/cm3MPaGPaMPacm/sQ41al卵砾石夹砂稍密中密2.082.04303300.030.050.300.406.610-20.10.15水上1:1水下1: 1.25水上1: 1.25水下1:1.5粉土夹碎砾石松散稍密2.00

113、1.95272000.020.040.250.306.010-30.10.15水上1:1水下1: 1.25水上1: 1.25水下1:1.5地下洞室(调压井)围岩分类及力学参数建议值表表3-25围岩分类地 质 特 征围 岩 力 学 参 数 建 议 值变形模量Eo(GPa)内摩擦角()凝聚力C(MPa)泊松比单位弹性抗力系数Ko(有压)(MPa/cm)V为风化、卸荷岩体,裂隙发育,完整性差,呈碎裂状、散体状结构。0.10.4250.050.350.4025薄层状为主,岩体新鲜,层理、揉曲发育,完整性较差。1.0230320.20.30.300.321015 厂址区主要建筑物(调整前)工程地质条件及

114、评价厂址区主要建筑物有调压井、压力管道、地面厂房等。.1 调压室工程地质条件调压井位于引水隧洞末端,为埋藏式,内径8m。井顶高程3085.82m,井底高程为3034.03m,地面高程为32003207m,地形坡度3240,井中心对应地面高程为3205m,井顶上覆岩体厚119m,井顶侧向水平埋深197m,井底侧向水平埋深337m,井室一带地表基岩裸露,为三迭系上统侏倭组(T3zh)之薄中厚层状变质砂岩与薄厚层状千枚状板岩互层。岩层产状为N65W/NE80,岩层走向与河谷呈70相交,岩层倾向上游偏左岸,为逆向坡,边坡整体稳定性较好。岩体风化、卸荷严重,据调查,强卸荷带水平宽度约1020m,强、弱风

115、化带铅直厚度分别为710m、911m。组成井室围岩为三迭系上统侏倭组(T3zh)之变质砂岩与板岩不等厚互层,以板岩为主,间夹千枚状板岩。岩体新鲜,岩体质量分类为类。受褶皱构造的影响,岩体中发育有两组构造裂隙,一组陡倾角裂隙,一组缓倾角裂隙,两组裂隙与层面构成不利的组合,特别对下游侧井壁不利。综上所述,调压室开挖直径较大,井室围岩以类为主,围岩稳定性差,施工开挖中易产生较大范围坍塌,因此,建议施工开挖前先对井室周围岩体进行超前固结灌浆处理,提高其完整性。在施工开挖中及时加强临时支护并衬砌。.2 压力埋管工程地质条件压力管道分为两段,调压井水平至地表为暗管,出地表后顺斜坡为明管。(1)暗管段为水平

116、管道,长330m。组成管壁围岩为三迭系上统侏倭组(T3zh)之变质砂岩与板岩不等厚互层,以板岩为主,间夹千枚状板岩。新鲜岩体,围岩为类。风化岩体,围岩为类。受褶皱构造的影响,岩体中发育有两组构造裂隙,两组裂隙与层面构成不利的组合,因此,围岩稳定性差,建议加强临时支护并衬砌。(2)明管段地形为斜坡,坡角3440,2887m以上基岩裸露,此高程以下为崩坡积体,垂直厚014.5m,水平厚1020m,由块碎石夹粉质粘土组成,块石成分为砂岩、板岩,棱角状,块径515cm,结构松散。基岩为新鲜侏 倭 组(T3zh)变质砂岩与板岩互层,强风化带厚35m,弱风化带厚59m,基岩段压力管镇墩应置于弱风化岩体内,

117、其承载力能满足要求。对于覆盖层段,应清除上部崩坡积层,将镇墩置于基岩体中,并对上游侧覆盖层边坡进行护坡处理。.3 地面厂房工程地质条件本阶段设计采用地面厂房,主厂房长49m,宽29.0m,厂基高程2753.02m。厂址区位于结斯沟左岸双柏沟上游约140m的级阶地上,地面高程2756.32758.8m 。阶地物质组成具二元结构,上部为厚0.81.5m的粉土夹碎砾石,下部为漂卵砾石夹砂层,厚46m,卵砾石主要由变质砂岩组成,一般粒径210cm,部分1530cm,磨圆度中等,卵含量约7080%。砾卵石夹砂层下部结构中密密实,具一定承载力。据厂区钻孔水文试验资料,下部砾卵石夹砂层渗透系数为(2.212

118、.5)10-3cm/s,属中等强透水层;下伏基岩为T3zh板岩与变质砂岩不等厚互层,其中以板岩为主,强风化带厚12.0m,弱风化岩体厚1012m,岩体完整性差,岩心多呈碎块状。 厂房基础高程2753.02m,基岩面高程27502753m,建议清除强风化带岩体后,将厂房基础置于相对完整的弱风化岩体中。厂房后为斜坡地形,坡角3440,2887m以上基岩裸露,此高程以下为崩坡积体,垂直厚014.5m,水平厚1020m,由块碎石夹粉质粘土组成,块石成分为砂岩、板岩,棱角状,块径515cm,结构松散。基岩为新鲜侏 倭 组(T3zh)变质砂岩与板岩互层,岩层产状N65W/NE80,倾向坡内,为逆向坡,其整

119、体稳定性较好。 厂址区主要建筑物(调整后)工程地质条件及评价厂址区主要建筑物有压力前池、压力管道、地面厂房等。.1 压力前池工程地质条件压力前池位于引水隧洞末端,为埋藏式。底高程为3027.0m,地面高程为3067m,地形坡度3240,前池上覆岩体厚40m,井底侧向水平埋深96m。压力前池一带地表基岩裸露,为三迭系上统侏倭组(T3zh)之薄中厚层状变质砂岩与薄厚层状千枚状板岩互层。岩层产状为N65W/NE80,岩层走向与河谷呈70相交,岩层倾向上游偏左岸,为逆向坡,边坡整体稳定性较好。岩体风化、卸荷严重,据调查,强卸荷带水平宽度约1020m,强、弱风化带铅直厚度分别为710m、911m。组成压

120、力前池围岩为三迭系上统侏倭组(T3zh)之变质砂岩与板岩不等厚互层,以板岩为主,间夹千枚状板岩。岩体新鲜,岩体质量分类为类。受褶皱构造的影响,岩体中发育有两组构造裂隙,一组陡倾角裂隙,一组缓倾角裂隙,两组裂隙与层面构成不利的组合,特别对下游侧前池不利。综上所述,压力前池围岩以类为主,围岩稳定性差,施工开挖中易产生较大范围坍塌,因此,建议施工开挖前先对压力前池周围岩体进行超前固结灌浆处理,提高其完整性。在施工开挖中及时加强临时支护并衬砌。.2 压力埋管工程地质条件压力管道分为两段,调压井水平至地表为暗管,出地表后顺斜坡为明管。(1)暗管段为水平管道,长78.2m。组成管壁围岩为三迭系上统侏倭组(

121、T3zh)之变质砂岩与板岩不等厚互层,以板岩为主,间夹千枚状板岩。新鲜岩体,围岩为类。风化岩体,围岩为类。受褶皱构造的影响,岩体中发育有两组构造裂隙,两组裂隙与层面构成不利的组合,因此,围岩稳定性差,建议加强临时支护并衬砌。(2)明管段地形为斜坡,坡角3440,2887m以上基岩裸露,此高程以下为崩坡积体,垂直厚014.5m,水平厚1020m,由块碎石夹粉质粘土组成,块石成分为砂岩、板岩,棱角状,块径515cm,结构松散。基岩为新鲜侏 倭 组(T3zh)变质砂岩与板岩互层,强风化带厚35m,弱风化带厚59m,基岩段压力管镇墩应置于弱风化岩体内,其承载力能满足要求。对于覆盖层段,应清除上部崩坡积

122、层,将镇墩置于基岩体中,并对上游侧覆盖层边坡进行护坡处理。.3 地面厂房工程地质条件地面厂房工程地质条件见.7。 厂房主要建筑物工程地质条件比较设计拟定厂房主要建筑物(调整前)与厂房主要建筑物(调整后)进行比较,主要工程地质条件比较见表3-26。厂房主要建筑物工程地质条件对比表表3-26比较项目厂房主要建筑物(调整前)厂房主要建筑物(调整后)评价调压调压井为埋藏式,井壁围岩为新鲜侏 倭 组(T3zh)变质砂岩与板岩互层。围岩类别为类。压力前池围岩为新鲜侏 倭 组(T3zh)变质砂岩与板岩互层。围岩类别为类。相近压力管道暗管段暗管段为水平管道,长330m。新鲜岩体,围岩为类。风化岩体,围岩为类。

123、暗管段为水平管道,长78.2m,新鲜岩体,围岩为类。风化岩体,围岩为类。厂房主要建筑物(调整后)优明管段基岩段压力管镇墩应置于弱风化岩体内,覆盖层段,应清除上部崩坡积层,将镇墩置于基岩体中,并对上游侧覆盖层边坡进行护坡处理。基岩段压力管镇墩应置于弱风化岩体内,覆盖层段,应清除上部崩坡积层,将镇墩置于基岩体中,并对上游侧覆盖层边坡进行护坡处理。相同地面厂房清除强风化带岩体后,将厂房基础置于相对完整的弱风化岩体中。厂房后边坡整体稳定性较好。清除强风化带岩体后,将厂房基础置于相对完整的弱风化岩体中。厂房后边坡整体稳定性较好。相同从表3-26可知,厂房主要建筑物基本地质条件相同,均具有修建条件。其中调

124、压井和压力前池工程地质条件相似,压力管道(明管段)和地面厂房工程地质条件相同,压力管道(暗管段)调整后段234m,优于调整前。3.8 天然建筑材料本工程设计所需天然建筑材料类型有围堰防渗土料及砼骨料,由于工程区河谷狭窄,两岸陡峻,沿河两岸漫滩发育较少,因此本区所需的土料、砼骨料均缺乏。工区内天然砂砾石料储量不甚丰富,本阶段在两河口至德尔沟河段调查了两个砼骨料场:两河口1与两河口2,山脚沟一个,共三个料场,总储量为各料场概况详见表3-27。各砂砾石料场概况一览表表3-27料 场名 称距工区最近距离料 场面 积平 均 厚 度有 用 层 储 量剥离层体 积分 布位 置有 用 层剥离层水上水下合计水上

125、水下kmkm2m104m3104m3两河10.01751.02.50.201.754.3756.120.35 两河20.00840.72.50.200.582.12.680.168 山脚沟0.0052.51.25 1.25总计10.05各料场均为河床或漫滩,有用层为第四系全新统冲积堆积(Q42al)之漂卵砾石夹砂,漂砾石成份以变质砂岩为主,次为花岗岩等火成岩,磨园度中等,质地较坚硬;砂为层中砂,以中细砂为主,主要成分为石英、长石,次为云母及岩屑。据地表测绘和坑探揭示,各料场地表无用层均较少。料场枯期露出水面,洪期被淹没,因此,宜于枯期开采。本次勘探方法以坑槽探为主,水下部份大多结合钎探,取样试

126、验采用全坑刻槽法,试验方法为全级配法,小料场一般布置56个坑,大料场布置810个坑,每个坑做一组全级配试验。储量计算以平行断面法为准,平均厚度法加以校核。各料场均有公路相通,交通便利,开采条件较好。调整后运距比调整前短约600m。各砂砾石料场试验成果指标与砼粗、细骨料质量技术要求指针对比分别见表3-23和表3-24。从表中可看出,各砂砾石料场其粗骨料除含少量木屑轻物质外,其余试验指标均符合质量技术要求,质量较好;细骨料孔隙率、平均粒径、含泥量和泥块含量普遍偏高,质量较差,建议处理后使用。碱活性评价:地质调查表明,砂砾石成分以变质砂岩为主,少量板岩。磨片鉴定显示,变质砂岩矿物成分石英约占55%个

127、别有多晶化;长石约占5%,为斜长石及钾长石,钾长石为正长石,可见有少量褐色粘土交代,斜长石有少量绢云母交代;岩屑约占6%,为碳酸盐岩、变质岩及硅质岩岩屑等;胶结物为碳酸盐矿物,微中晶,以细晶为主。板岩以粗骨料以显微鳞片结构为主,矿物成分主要为碳酸盐质、水云母、碎屑及绢云母。化学法试验成果显示:粗骨料二氧化硅浓度CSiO2=0.02490.0293mol/L,碱度降低值R=0.10940.1126mol/L;细骨料二氧化硅浓度CSiO2=0.02580.0284mol/L,碱度降低值R=0.09150.0975 mol/L,根据水利水电工程天然建筑材料勘察规程碱活性评价标准,各料场骨料不同时满足

128、R0.070且CSiO2R和R0.070而CSiO2(0.035+R/2)的判定条件,因此初步判定不存在碱活性危害。粗骨料主要试验指标与质量技术要求指标对比表表3-28项 目质量技术要求各 料 场 试 验 指 标两河1两河2山脚沟表观密度(g/cm3)2.62.712.712.72堆积密度(g/cm3)1.61.801.791.82孔隙率(%)4533.8933.8633.07吸水率(%)1.50.640.620.57针片状颗粒含量(%)155.795.614.09软弱颗粒含量(%)50.660.310.08含泥量(%)10.260.240.27SO3含量(%)2.552.762.762.76

129、堆积密度(g/cm3)1.501.521.491.52孔隙率(%)4045.1945.9044.68云母含量(%)20.0060.0040.006含泥量(%)312.888.387.89泥块含量(%)不允许存在0.030.130.11SO3含量(%)10.2170.1870.215轻物质含量(%)10.34290.2140.20有机质含量(比色法)浅于标准色远浅于标准色远浅于标准色远浅于标准色细度模数2.53.5为宜2.682.582.48平均粒径(mm)0.360.50为宜0.570.550.54开挖料的利用:坝基开挖料可用于砼骨料加工;隧洞开挖时可利用三叠系侏倭组地层中变质砂岩作为砼骨料,

130、其质量满足要求。3.9 结论(1)工程区位于松潘甘孜地槽褶皱系巴颜咯拉冒地槽褶皱带内,区内断块整体稳定性较好,远离鲜水河断裂带、龙门山断裂带及松潘地震区。历史地震资料表明,工程场地主要遭受外围地区历史强震和场地附近中强地震的影响。历史地震对结斯沟二级水电站闸址、厂址遭受的最大地震影响烈度为度。地震危险性概率分析结果表明,结斯沟二级水电站闸址、厂址未来50年超越概率为10的地震烈度分别为7.0和7.0度,相应的基岩水平峰值加速度值分别为94cm/sec2和91cm/sec2 ,结斯沟二级水电站闸址、厂址的地震基本烈度为度。按照水利水电工程区域构造稳定性勘察技术规程(DL/T5335-2006)规

131、范标准,工程区区域构造属稳定性较差。调整前闸址、调整后闸址、引水线路、厂址相同。(2)水库区(调整前、调整后)两岸地形完整,山体宽厚,无横切山脊的断层分布,两岸无深切低邻谷发育,库盆基岩封闭性较好,水库区(调整前、调整后)均不存在水库渗漏问题。水库区(调整前)基岩岸坡约占60,岩层产状与沟谷近于垂直,为横向谷,岩层倾向上游,岸坡未发现大的不稳定岩体存在,基岩岸坡稳定性较好。覆盖层岸坡约占40,左岸坝轴线上游约80m处,右岸坝轴线上游约50m处,存在覆盖层库岸稳定问题。水库区(调整后)不存在库岸稳定问题。水库区(调整前)优于水库区(调整后)。水库蓄水后基岩岸坡稳定,左岸和右岸崩坡积体水库蓄水后失

132、稳将是库区固体迳流物质的主要来源,虽不会影响到水库的正常运行,但会带来一定的淤积作用。水库区(调整前)优于水库区(调整后)。水库蓄水后水位抬升幅度小,库内无构造断层通过,组成库底岩性主要为砂板岩,岩体透水性较微弱,库水难以向深层运移,产生水库诱发地震的可能性小。水库区(调整前)与水库区(调整后)相同。(3) 本工程有上、下两个闸址进行比较,两闸址相距约750m,两闸址地貌形态、地层岩性、地质构造、河床覆盖层工程地质特性等工程地质条件无明显差异,均具备修建坝(闸)的工程地质条件,调整前闸址地形条件优于调整后闸址地形条件。调整后闸址岩性及分布优于调整前闸址岩性及分布。调整前闸址与调整后闸址覆盖层厚

133、度、风化带厚度、构造相似。经设计综合比较后,推荐调整后闸址。调整前闸址与调整后闸址主要工程地质问题基本相同,因此,仅对调整后闸址主要工程地质问题进行评价。调整后闸址河床覆盖层均由漂卵砾石夹砂组成,无软卧层,结构稍中密,具有一定的承载力,压缩性较低,闸基存在整体沉降及不均匀沉降问题。弱风化变质砂岩夹板岩互层,岩体强度较高,具有一定的承载力与变形强度均能满足建各型低坝要求。由于重力坝对坝基沉降、变形要求较高,因此,若建混凝土重力坝最好选用弱风化变质砂岩与板岩互层岩体作为坝基持力层。建议防渗深度进入相对隔水层5m。因此,左坝肩防渗帷幕深度为2025m,坝基段防渗帷幕深度为1317m,右坝肩防渗帷幕深

134、度为2022m。大坝下游覆盖层漂卵砾石夹砂,其抗变形、抗冲刷能力弱,下伏基岩T3zh变质砂岩与板岩互层,抗冲刷能力较低,建议采取抗冲刷处理措施,建议抗冲流速12mS。由于漂卵砾石夹砂层属强透水层,存在坝基渗透稳定问题与覆盖层与基岩接触面冲刷问题。基岩为变质砂岩与板岩互层,岩层走向与河流近于垂直,岩层陡倾向上游。据地质测绘,坝区发育有三组构造裂隙,裂隙连通率只有15左右,裂面粗糙,多闭合。构成不稳定岩体的可能性较小。为了稳妥起见,建议设计进行稳定性验算。左右两岸边坡整体稳定。由于存在裂隙的不利组合,边坡存在掉块现象,建议进行喷锚处理。 (4)引水线路(调整前、调整后闸址)的地貌条件、地层岩性条件

135、与构造条件均相近,均具有修建条件。引水线路(调整后)比引水线路(调整前)围岩比例优,且引水线路(调整前)比引水线路(调整后闸址)长,引水线路(调整前)存在4个边坡,1个管桥过沟方案。引水线路(调整后)优于引水线路(调整前)。(5) 调压室和压力前池围岩以类为主,围岩稳定性差,施工开挖中易产生较大范围坍塌,因此,建议施工开挖前先对井室周围岩体进行超前固结灌浆处理,提高其完整性。在施工开挖中及时加强临时支护并衬砌。 调压室(调整前)和压力前池(调整后闸址)工程地质条件相近。压力管道分为两段,调压井水平至地表为暗管,出地表后顺斜坡为明管。暗管段为水平管道,调整前暗管段长330m,调整后闸址暗管段96

136、m。组成管壁围岩的新鲜变质砂岩与板岩不等厚互层为类。风化岩体为类,围岩稳定性差,建议加强临时支护并衬砌。压力管道(暗管段)(调整后闸址)优于压力管道(暗管段)(调整前)。建议基岩段压力管镇墩应置于弱风化岩体内,其承载力能满足要求。对于覆盖层段,应清除上部崩坡积层,将镇墩置于基岩体中,并对上游侧覆盖层边坡进行护坡处理。压力管道(明管段)(调整后闸址)与压力管道(明管段)(调整前)工程地质条件相同。厂址区位于级阶地上, 厂房基础高程2753.02m,基岩面高程27502753m,建议清除强风化带岩体后,将厂房基础置于相对完整的弱风化岩体中。 地面厂房(调整前)和地面厂房(调整后闸址)工程地质条件相同。(6)天然砂砾石粗骨料除含少量木屑等轻物质外,其余各项指标满足质量技术要求;细骨料层中砂含量偏低,孔隙率、含泥量及泥块含量普遍偏高,细骨料质量均较差,建议冲洗后使用,或采用超径料破碎作为人工砂使用。砼粗细骨料经判定不存在碱活性危害。 运距调整后闸址略优于调整前。坝基开挖料可用于砼骨料加工;隧洞开挖时可利用三叠系倭组地层中变质砂岩作为砼骨料,其质量满足要求。由于本区缺乏围堰防渗土料,建议采用土工布。 (7)区内地表水经取样试验,对任何水泥拌制的砼均无腐蚀性。


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