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御临河生态调节坝地质可研报告材料

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1 概述 .............................................. 1 2 区域地质 .......................................... 2

2.1 区域地质环境 ............................................ 2

2.1.1 地形地貌 ............................................. 2

2.1.2 地层岩性 ............................................. 2

2.1.3 地质构造 ............................................. 2

2.1.4 水文地质 ............................................. 3

2.1.5 物理地质现象及其它 ................................... 4

2.2地震及构造稳定性评价 ..................................... 4 2.2.1 地震 ................................................. 4 2.2.2 构造稳定性评价 ....................................... 4

3 库区工程地质条件 .................................. 5

3.1 库区工程地质条件综述 .................................... 5

3.1.1 地形地貌 ............................................. 5

3.1.2 地层岩性 ............................................. 5

3.1.3 地质构造 ............................................. 6 3.1.4 水文地质 ............................................. 6 3.1.5 不良地质现象及其他 ................................... 7 3.2 库区工程地质评价 ........................................ 7 3.2.1 水库渗漏 ............................................. 7 3.2.2 库岸稳定 ............................................. 8 3.2.3 水库浸没 ............................................. 8 3.2.4 固体径流 ............................................. 8 3.2.5 水库诱发地震 ......................................... 8

4 坝址区工程地质条件 ................................ 9

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4.1 地形地貌 ................................................. 9 4.2 地层岩性 ................................................. 9 4.3 地质构造 ................................................. 9 4.4 水文地质 ................................................ 10

4.5 不良地质现象 ............................................ 10

4.6 岩体风化与卸荷 .......................................... 10

4.7 岩体物理力学性质 ........................................ 11

4.8 坝型选择 ................................................ 13

4.9主要工程地质问题 ........................................ 13

5 主要建筑物工程地质条件及评价 ...................... 13

5.1 大坝 .................................................... 13 5.1.1 工程地质条件 ........................................ 13 5.1.2工程地质评价 ........................................ 14

5.2 导流明渠 ................................................ 15

5.2.1 工程地质条件 ........................................ 15

5.2.2工程地质评价 ........................................ 15

6 天然建筑材料...................................... 17

6.1.天然细骨料 ............................................ 17 6.1.人工砼骨料 ............................................ 17 6.2 围堰用土石料 .......................................... 18

7 结论与建议 ....................................... 18

7.1 结论 .................................................. 18 8.2 建议 .................................................. 18

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a、收集区域地质与地震地质资料,调查区域地质构造情况,对区域构造稳定

1 概述

御临河生态调节坝坝址位于长江一级支流御临河下游段,地理位置东经106°52′11\",北纬29°39′32\"附近,左岸行政隶属渝北区洛碛镇,右岸属江北区五宝镇,坝址上游距离两江新区龙盛片区南界约4.7km,下游距离御临河与长江的汇合性作出评价,确定工程区地震动峰值加速度及相应的地震烈度;

b、进行库区地质调查,论证水库的建库条件,对影响方案比选的工程地质问题及环境地质问题作出评价;

c、初步查明坝址区工程地质条件,对影响坝址选择、基本坝型和初选枢纽布口约2.7km。坝址左岸有公路相通,右岸有公路通至附近,交通较便利(见图1-1)。

图1-1 交通位置图

工程区已有资料主要有1:20万区域地质报告及附图、1:20万区域水文地质报告及附图。受重庆两江新区开发投资集团有限公司的委托,我院承担了御临河生态调节坝工程的可行性研究阶段的勘察工作。本次勘察始于2011年1月。主要目的为:在规划方案的基础上开展勘察工作,为选定坝址、推荐基本坝型、枢纽布置和引水、泄洪方案进行地质论证。勘察任务为:

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置方案的主要工程地质问题作出评价;

d、初步查明导流工程地质条件,对影响方案比选的工程地质问题作出评价;e、进行天然建筑材料初查。

经过2011年1月下旬至2011年2月中旬的现场踏勘、已有地质资料搜集、勘察方案确定、勘察大纲编制及勘察机具准备,勘察队伍于2010年2月18日进场,全面开展野外工程地质勘察工作,至2010年3月22日完成钻探、物探、取样等野外工作。庚即开展室内资料整理, 2011年4月15日提交全部勘察资料。

本工程勘察工作得到了重庆渝碚实验检测中心的积极配合。另本次勘察得到了重庆两江新区开发投资集团有限公司及重庆市水利局的大力支持,在此,谨表示感谢。

本次勘察完成的工作量见表1—1。

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表1-1 勘察工作量表工作项目工作内容单位比例尺勘察工作量备注区域地质测绘Km21:20万400.0搜集、复核水库区地质测绘Km21:10000163.5地质测绘坝址区地质测绘Km21:10001.2天然建材地质测绘Km21:5000010.0产地分布实测地质剖面Km1:5000.9勘探钻探m302.4坑槽探m2100.0压水试验段44土样组4试验岩样组36水质分析组2钻孔声波组6 2 区域地质

2.1 区域地质环境 2.1.1 地形地貌

本区位于四川盆地东部边缘,属构造剥蚀—侵蚀低山丘陵区。区域地貌的发育受构造和岩性的控制,地形以狭长条带状低山与宽缓谷地相间分布为主要特征,山脉分布与构造线方向一致,背斜成山,向斜成谷,背斜核部地层因溶蚀作用而成为槽谷,两翼砂岩因抗风化剥蚀能力强而成为挺拔山脊,在地貌上往往形成“一山两岭一槽”的独特景观。山顶一般高程600~1000m;谷地地形为起伏和缓的圆顶、平顶浅丘,一般高程在200~500m之间。 2.1.2 地层岩性

本区主要出露三叠系至侏罗系地层,岩性为碎屑岩(砂岩、粘土岩)与碳酸盐岩(灰岩、白云岩),碳酸盐岩仅于背斜轴部有少许分布,地层总厚度约5500m(见表2—1)。

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2.1.3 地质构造

工程区位于长寿—遵义基底断裂北西侧,根据《重庆市大地构造分区图》(1:50万),工程区所处大地构造部位属于扬子准地台(Ⅰ级)——重庆台坳(Ⅱ级)——重庆陷褶束(Ⅲ级)——华蓥山穹褶束(Ⅳ级)东部边缘。地质力学观点属新华夏系第三沉降带,川东南弧形构造带的主要组成部分,为一系列呈北北东向展布的不对称的紧密褶皱,向斜宽,背斜窄。断裂构造多发育于背斜的核部,一般规模较小,且新近无活动痕迹。本工程主要涉及构造自西向东为大盛场向斜、明月峡背斜、洛渍向斜、长寿-遵义基底断裂(见图2-1 构造纲要图)。

大盛场向斜:轴向北东向,主体向东南略呈凹弧,总长约129Km,向斜核部为

三叠系地层,北西翼窄陡,南东翼略缓。

明月峡背斜:背斜总体轴向北26°东,总长约300km。背斜核部为三叠系地层,北西翼窄陡,南东翼略缓。水库区位于明月峡背斜南东翼。

洛渍向斜:轴向北23°东方向延伸,主体向东南略呈凹弧,总长约105Km。向斜核部为白垩系地层,两翼较对称。

区域地层简表

表2—1 地界 系 统 组 层地层厚代度(m) 岩 性 简 述 号 新生第四 Q 、界 系 0—20 冲积(砂土、卵砾石)、洪积、崩积(粉质粘土夹漂石)残坡积(块石、粉质粘土夹碎块石)。 中 侏 蓬莱镇组 J469—灰白、紫灰色中厚层状细粉粒钙质长石砂岩与棕红色泥3P 上统 677 岩略等厚互层。 遂宁组 J273—紫红、棕红色泥岩、砂质泥岩夹薄层粉砂岩透镜体。底3sn 罗 674 部有5~20厚的岩屑长石石英砂岩。 生 中统 上沙溪庙1480—紫红色砂质泥岩,长石砂岩,粉砂岩,上部、下部砂岩组 J2S 1720 发育,底部为“嘉祥寨砂岩”。 实用标准文案

下沙溪庙紫红色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩夹黄灰色长石砂岩, 系 组 J269—2XS 465 顶部为“叶肢介页岩”,底为“关口砂岩”。 分为三段:三段为紫红色泥岩夹粉砂岩,二段为青灰界 新田沟组 J256—2x 色厚层状长石细砂岩,一段为杂色泥岩夹透镜状砂岩,底 472 部为石英砂岩或含砾砂岩。 中下1—为紫红色泥岩、深灰色页岩夹薄层粉砂岩、泥灰岩或统 自流井组 J1-2Z 337 生物碎屑灰岩。 下统 珍珠冲组 J131—1Z 301 紫红色泥岩夹岩屑长石石英砂岩。 上统 须家河组 T168—为灰白色长石岩屑石英砂岩、石英砂岩夹页岩及薄煤3Xj 630 层。 三 中统 雷口坡组 T175—主要为白云质灰岩、白云岩及泥灰岩,偶夹角砾状石2l 叠 246 灰岩及灰绿、黄绿色页岩,底部有水云母粘土岩即绿豆岩。 系 下统 嘉陵江组 T425—1j 591 灰岩、白云岩互层夹岩溶角砾岩。 飞仙关组 T341—1f 502 暗紫、灰黄,灰绿色页岩与灰色、浅灰色灰岩互层。

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长寿-遵义基底断裂:该断裂形成于印支期,为基底断裂,北起开县一带,经长寿,向南进入贵州,止于遵义一带,重庆境内长度大于300km,大致为重庆陷褶束内华蓥山穹褶束与万州凹褶束的分界控制线。该带东侧为万州凹褶束,它是重庆陷褶束中凹陷最深的地区,该单元以发育北北东向构造为特征;该带西侧为华蓥山穹褶束,该区内背斜多狭窄成山,向斜开阔成谷,组成典型的隔挡式褶皱。 2.1.4 水文地质

工程区属亚热带湿润季风气候区,气候温和,雨量充沛,地表径流发育,故浅层地下水埋藏普遍,交替循环较强,为低矿化度淡水。按赋存介质不同,区域

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地下水可分为第四系孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水。

第四系孔隙水主要分布于河流两岸的冲积阶地、漫滩内。受大气降水与河水补给,多排泄于河流。该型地下水水量动态不稳定,与降水密切相关,一般单井2.2地震及构造稳定性评价

2.2.1 地震

本区属弱震地质环境,地震活动水平较低。按地震部门划分,工程区属华蓥涌水量10~40m3/d。

基岩裂隙水主要赋存于砂、泥岩节理与裂隙中,主要含水岩组为三叠系须家河组与侏罗系红层地层,约占总面积的84.7%,受地表水及大气降水补给,多沿含水体层间运移,常以泉的形式溢出于沟谷或低洼处,迳流模数大于0.1L/s·km2,单井涌水量5~300m3/d。

岩溶水呈带状分布于背斜轴部的碳酸盐岩地层(二叠系上统,三叠系嘉陵江组、雷口坡组、飞仙关组)内,出露面积约7.9%。地下水水质类型为重碳酸钙型。地下水呈管道式或裂隙脉状运动,排泄通畅,一般顺构造线方向作纵向径流和排泄,多以泉、暗河的形式出露,从分水岭到深切河谷,岩溶水活动具有明显的差异性。

2.1.5 物理地质现象及其它

本区不良地质现象之滑坡、崩塌及泥石流发生地带多集中于背斜两翼的三叠系须家河组(T3Xj)、侏罗系珍珠冲组(J1Z)及蓬莱镇组(J3p)地层中,规模较小,其它地带则常见小体积土层塌滑。

本区风化形式以碎屑状风化、碎块状风化为主,球状风化、夹层风化、裂隙状风化也较常见,风化强度与深度受地形、岩性及构造控制。风化岩体多呈带状分布,风化带形态大致与地形线一致。一般强风化带厚度0~10m。一般水平强卸荷带厚度8~12m。

本区岩体中灰岩与少量砂岩属中~坚硬岩体,其它岩体多属软~较软岩。

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山——綦江地震带,构造背景同华蓥山基底断裂带中段与长寿——遵义基底断裂带的复合部位相关,地震一般发生于莫式面附近,震源深度一般为10~15km,多属浅源地震。工程区150Km内有历史记载的震级大于434的地震有5次,见表2-2。

表2-2 区域范围内历史地震目录(MS≥4 )34编号发震时间震中位置震中与工程地点北纬东经震级震中烈度区距离118.12.24南川陈家场29°1′107°1′󰀀512Ⅶ73Km21855.8.*重庆彭水29°3′108°1′󰀀434Ⅵ129Km319.11.20渝北区统景镇29°55′106°53′5.4Ⅶ29Km41997.8.13荣昌县许溪乡、广顺镇29°27′105°33′512Ⅶ130Km51999.8.17荣昌县昌元镇29°21′105°35′󰀀5Ⅶ130Km 上述各次地震对工程区的影响烈度均小于Ⅵ度。此外,2008年5月12日汶川8.0级地震对工程区的影响烈度亦小于Ⅵ度。

2.2.2 构造稳定性评价

本区构造形迹成生于燕山运动期,自喜山运动以来,本区表现为大面积间歇性缓慢抬升,抬升幅度中等,差异运动弱。地质构造形迹错综复杂,从压性结构面如褶皱、断层等构造形迹的组合形式、展布方向来看,以北北东向构造线最为显著,南北向、北北西及部分弧形构造线辅之,并成群聚集、相互干扰。本区主要断裂近期活动迹象不明显。本区属弱震地质环境,地震活动水平较低;《中国

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地震动参数区划图》(GB 18306—2001)划定的工程区50年超越概率10%的地震区太洪岗处汇入长江。生态调节坝工程正常蓄水位172.2m,回水至拟建电站红石动峰值加速度为0.05g(见图2-2),对应地震基本烈度为Ⅵ度,地震反应谱特征周期为0.35s。因此,本区区域构造稳定性良好,适宜兴建生态调节坝工程。

图2-2 工程区地震动峰值加速度图

3 库区工程地质条件

3.1 库区工程地质条件综述

工程所在河流御临河为长江一级支流,流域面积3861km2,河长208.4km,总落差538m,河道平均比降2.58‰,河流在明月山峡谷以上总体呈北东—南西向,在华山山麓近东西向横穿明月山峡谷后,河流流向整体呈北西—南东向,于渝北

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岩电站附近,回水长约25Km,回水范围内河道比降0.6‰。 3.1.1 地形地貌

库区属构造剥蚀—侵蚀溶蚀丘陵、低山地貌,河流两岸阶地及漫滩发育,河床高程150~170m,坡顶标高230~560m。河谷在明月峡峡谷以外较为开阔,呈宽缓“V”型;明月峡内较为狭窄,呈“U”型谷。河谷两岸冲沟较发育,呈树枝状不对称分布。 3.1.2 地层岩性

库区内出露的地层为第四系冲积层(Qaledl4)、残坡积层(Q4);侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)、下沙溪庙组(J2xs)、新田沟组(J2x),中下统自流井组(J1-2z),下统珍珠冲组(J1z);三叠系上统须家河组(T3Xj),中统雷口坡组(T2l),下统嘉陵江组(T1j)。由新至老分述于下:

第四系冲积层(Qal4):阶地上部为灰褐~黄褐色砂土、粉质粘土,阶地下部和河床为杂色卵砾石夹砂土,厚度2.0~8.0m,其中卵砾石层厚2.0~4.0m。分布于河床、漫滩及阶地。

第四系残坡积层(Qedl4):为紫红~紫灰色粉质粘土、粘土夹少量碎石,局部

夹块石,稍湿,可塑状。厚度1.0~20.0m,分布于两岸缓坡及阶地。

侏罗系中统上沙溪庙组(J2s):岩性以紫红色砂质泥岩为主,夹9-14层灰紫色透镜状长石砂岩,底部为较稳定的灰黄、灰紫色长石砂岩,即嘉祥寨砂岩。为

库盆主要地层,分布于明月山峡谷上游,约占整个回水长度的65%。

侏罗系中统下沙溪庙组(J2xs):岩性以紫红色砂质泥岩为主,夹2-4层青灰、紫灰色厚层长石砂岩,底部为一层厚20~35m的青灰、黄绿色厚层长石砂岩,即关口砂岩。分布于明月山峡谷上游。

侏罗系中统新田沟组(J2x):分为三段:第三段为紫红色泥岩夹粉砂岩,第二

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段为青灰色厚层状长石细砂岩,第一段为杂色泥岩夹透镜状砂岩,底部为石英砂水补给,多排泄于河流。含水层分布零星,水量变化较大,该型地下水水量动态岩或含砾砂岩。主要分布于库内明月峡背斜北西翼及坝址区附近。

侏罗系中上统自流井组(J1-2z):为紫红色泥岩、深灰色页岩夹薄层粉砂岩、泥灰岩或生物碎屑灰岩。主要分布于库内明月峡背斜两翼。

珍珠冲组(J1z):紫红色泥岩夹岩屑长石石英砂岩。主要分布于库内明月峡背斜两翼。

须家河组(T3Xj):为灰白色长石岩屑石英砂岩、石英砂岩夹页岩及薄煤层。主要分布于库内明月峡背斜近核部峡谷地段。

雷口坡组(T2l):主要为白云质灰岩、白云岩及泥灰岩,偶夹角砾状石灰岩及灰绿、黄绿色页岩,底部有水云母粘土岩即绿豆岩。主要分布于库内明月峡背斜近核部峡谷地段。

嘉陵江组(T1j):灰岩、白云岩互层夹岩溶角砾岩。主要分布于库内明月峡背斜核部峡谷地段。 3.1.3 地质构造

工程库区主要涉及构造为大盛场向斜、明月峡背斜,断裂构造不发育。库内岩层产状:坝址~排花洞N25~50°E/SE∠37~48°(明月峡背斜南东翼);排花洞~御临镇N20~26°E/NW∠45~70°(明月峡背斜北西翼);御临镇~库尾N15~30°E/SE~NW∠5~15°(大盛场向斜近核部)。库内主要发育三组节理,J1:N30°~50°E/NW∠35°~58°,J2:N45°~55°W/SW∠78°~80°,J3:N35°W/SW∠25°,裂隙间距0.6~1.0m,平均0.8m,总体属较发育。 3.1.4 水文地质

按地下水的含水介质,将区内地下水划分为三大类,即第四系孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水。

第四系孔隙水:主要分布于河流两岸的冲积阶地、漫滩内。受大气降水与河

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不稳定,与降水密切相关,一般单井涌水量10~40m3/d。

基岩裂隙水:主要赋存于砂、泥岩节理与裂隙中,主要含水岩组为三叠系须家河组与侏罗系红层地层,受地表水及大气降水补给,多沿含水体层间运移,常以泉的形式溢出于沟谷或低洼处,迳流模数大于0.1L/s·km2,单井涌水量5~300m3/d。

碳酸盐岩岩溶水:库内岩溶见于明月峡背斜核部,主要岩溶形态有溶沟、落水洞、暗河、溶洞、岩溶洼地及岩溶泉。岩溶发育受岩性和构造控制明显:三叠系嘉陵江组、飞仙关组第三段灰岩CaO含量较高,岩溶较为发育;观音峡背斜核部地层节理裂隙相对发育,岩层倾角较陡,层间裂隙具有极好的导水作用,对地下水流向起主导作用,岩溶发育受构造线控制明显。

库内主要岩溶系统为排花洞暗河系统,出口位于明月峡谷左岸排花洞,洞口高程175.0m。系统发育于三叠系下统嘉陵江组内,洞口较宽大,洞身狭长,舟能行进1Km,洞底沉积有卵石,局部有洞顶塌落岩块及石笋,洞壁局部有钙华,枯期流量45.75L/s。

库内岩溶水主要接受大气降水补给,储存于溶洞、暗河管道溶隙中,地下水一般顺构造线方向作纵向迳流,主要在河流两岸及不同岩类接触带附近位置较低处以暗河、大泉的形式排泄。主要赋存于库内明月峡核部三叠系下统嘉陵江组地层内。

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3.1.5 不良地质现象及其他

水库无大的不良地质现象,主要不良地质现象表现为两岸基岩岸坡零星崩塌

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及三峡水库蓄水后第四系覆盖层局部岸坡出现的塌岸,塌岸统计、分布情况见图3-1,表3-1。

表3-1 库区塌岸情况统计表塌岸分布范围(m)体积塌岸物质编号分布位置塌岸性质长度宽度m3组成影响情况T1石墙村表层土塌岸203~8500砂土周围无建筑物T2治平村基岩塌陷50303000砂、泥岩周围无建筑物T3上坪村表层土塌岸5~151~50砂土周围无建筑物T4洞口村表层土塌岸5~81~3300砂土周围无建筑物 库内河床及阶地下覆基岩强风化层厚度1m,岸坡基岩强风化层厚约1~10m。 库内两岸水平强卸荷带一般厚度7~12m。

3.2 库区工程地质评价 3.2.1 水库渗漏

库区河谷两岸山体宽厚,水库地形封闭良好,水库库盆岩体主要为红层区泥岩夹砂岩及嘉陵江组灰岩、白云岩。水库两岸低邻谷为长江,长江河床为水库区域最低侵蚀面(见图3-2 水系图)。

水库左岸排花洞以下岩层走向与库岸斜交,与低邻谷(长江)间被区域相对隔水地层(红层区泥岩夹砂岩)所阻隔,形成封闭系统,所以左岸不存在向邻谷渗漏问题。

水库右岸(华山)与低邻谷长江(猴子坡)之间沿明月峡背斜核部存在相对透水地层三叠系下统嘉陵江组。由于龙盛水库正常蓄水位172.2m,相对于左岸邻谷长江水位162.8m抬升幅度不大;右岸河间地块较宽(8.5Km),地表分水岭较高(637.0m);经地表地质测绘,两邻谷间无贯穿性岩溶系统发育,在长江侧(猴

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子坡)河床附近嘉陵江组地层中出露有岩溶泉,泉水出露高程175.3m,枯期流量0.3L/S,泉水出露高程高于景观坝正常蓄水位。因此,右岸存在高于172.2m的地下分水岭。所以右岸不存在向邻谷渗漏问题。

因此,水库不会向两岸低邻谷渗漏,成库条件较好。 3.2.2 库岸稳定

在正常水位线以上,库岸多呈浅丘地形,地形坡度普遍较缓,基岩出露情况良好,主要不良地质现象为零星崩塌及小体积土层塌滑,无大的不良地质现象,因此,库岸整体稳定性良好。但是值得注意的是,局部库内一级阶地的冲积砂土、粉土在蓄水后局部会产生塌岸(见表3-1),经三峡水库水位消落后实地测绘,塌岸宽度1~8m。建议对塌岸段进行防护处理。 3.2.3 水库浸没

由于水库正常蓄水位为172.2m,低于三峡工程正常蓄水位水位173.3m(吴淞高程175.0m),因此水库不存在新增水库浸没问题。 3.2.4 固体径流

水库汇水范围内主要为侏罗系中、下统粘土岩、粉砂岩、砂岩与页岩,抗风化能力弱,地表冲沟发育,居民分散,人类耕作、活动频繁,不良地质现象不发育,因此,地表残坡积粘土为固体径流主要来源,应加强水库两岸的水土保持,有效减少固体径流总量。 3.2.5 水库诱发地震

水库地处弱震地质环境,地震活动水平较低,地质构造单一;成库后,库容小、坝前水头有限,由库水引起并附加于库盆岩体上的荷载小;库盆岩体透水性弱,库盆内无断层等导水通道存在;库盆基岩不含亲水性矿物;库内无深层岩溶系统。因此,本工程产生水库诱发地震的可能性很小,三峡水库蓄水后生态调节

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坝所在河段未发生诱发地震的实际可作例证。 3m厚的杂色卵砾石夹砂土,卵石一般粒径2~20cm,厚度3.0~8.0m。分布于现代河床及漫滩。

4 坝址区工程地质条件

御临河生态调节坝坝址左岸行政隶属渝北区洛碛镇,右岸属江北区五宝镇,坝址上游距离龙盛片区南界约4.7km,下游距离御临河与长江的汇合口约2.7km。

第四系残坡积层(Q4edl):为紫灰色粘土夹少量碎石,局部夹块石,稍湿,可塑状。厚度1.0~20.0m,分布于两岸缓坡及阶地。

侏罗系中统下沙溪庙组(J):紫红色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩夹黄灰色长石4.1 地形地貌

坝址属构造剥蚀—剥蚀丘陵地形,河段顺直,在坝址区流向为N36°E,两岸阶地不发育,河谷剖面形态呈对称的宽缓“V”型,河谷为纵向谷,172.2m对应河谷宽135.5m,宽高比为6.22。

左岸为浅丘地形,岸坡为顺向坡,坡度15°~25°,丘顶高程202.4m,距坝1-1’勘探线上游185m、下游140m各发育一条冲沟,沟宽10~25m,切割深度5~21m,两冲沟共同切割并在距左坝端110m一带形成单薄分水岭,现上游冲沟已被渝怀铁路修建弃渣所堆填;河床底标高150~151m,河床宽度60~80m,河床两侧为漫滩地形,地形坡度10°~13°;右岸为低山地形,山体宽厚,岸坡为逆向坡,坡面平顺,岸坡地形坡度19°~30°,局部砂岩陡坎65°,坡顶标高280m。

4.2 地层岩性

坝址区出露地层为第四系人工堆积层(QSal4)、第四系冲积层(Q4)、第四系残坡积层(Qedl4)、侏罗系中统下沙溪庙组(J2xs)、侏罗系中统新田沟组(J2x)、侏罗系中上统自流井组(J1~2Z)。

第四系人工堆积层(QS4):为碎石土,块碎石主要为泥岩、粉砂岩碎块,主要粒径2~100cm,呈稍密~中密状,厚度3~20m,为修建渝怀铁路时开挖弃渣。堆填于左坝肩后侧冲沟内,靠河侧设有顶宽约1.5m的砼挡墙,墙壁设有排水孔,现状稳定。

第四系冲积层(Qal4):上部为灰褐~黄褐色砂土、粉质粘土,下部有一层1~

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2xs砂岩,顶部为“叶肢介页岩”,底为“关口砂岩”。分布于右岸岸坡坡顶,枢纽区不涉及该地层。

侏罗系中统新田沟组第三段(J32x):为紫红色泥岩夹薄层状粉砂岩,位于下沙溪庙组“关口砂岩”之下,厚度200~230m。分布于右岸1-1’勘探线高程245m以下。

侏罗系中统新田沟组第二段(J22x):为灰黄~青灰色厚层状长石细砂岩,厚度30~36m。分布于左岸大部分地区。

侏罗系中统新田沟组第一段(J12x):杂色泥岩夹透镜状砂岩,底部为石英砂岩或含砾砂岩,厚度80~85m。分布与左岸岸坡坡顶到左岸渝怀铁路附近。

侏罗系中上统自流井组(J1-2z):为紫红色泥岩、深灰色页岩夹薄层粉砂岩、泥灰岩或生物碎屑灰岩。分布于左岸渝怀铁路内侧。

4.3 地质构造

坝址区处于明月峡背斜南东翼,无断层发育,岩层产状:N25~50°E/SE∠41~48°。主要发育有三组节理,统计如下:

J1:N30°~50°E/NW∠42°~58°,间距0.3~1.0m,浅层张开1~3mm,岩屑、粘土充填,裂面光滑、略起伏,延伸长度0.5~3m;

J2:N45°~55°E/SW∠78°~80°,间距0.4~0.9m,浅层张开1~2mm,岩屑、粘土充填,裂面光滑、略起伏,延伸长度2~5m。

J3:N35°W/SW∠25°,间距>2m,浅层张开1~3mm,岩屑、粘土充填,裂面起

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伏,延伸长度1~2m。

坝址区裂隙平均间距0.7m,总体属较发育。

按透水性能划分,坝址区岩体属微~中等透水岩体。受卸荷、风化等外营力影响,中、浅层岩体内的裂隙张开度较大,裂隙间的连通性较好,岩体的透水性能较提高,透水率一般在0.63~32Lu之间(属微~中等透水岩体),压水试验成果见表4-2。由表可知,在坝址共40段压水试验中,透水率q大于100Lu的试段4.4 水文地质

坝址区主要地下水按含水介质主要分为二大类,即第四系孔隙水、基岩裂隙水。 第四系孔隙水:主要分布于两岸的冲积阶地、漫滩内。受大气降水与河水补给,多排泄于河流,水量变化较大。

基岩裂隙水:基岩裂隙水主要赋存于砂岩节理与风化裂隙中,受地表水体及大气降水补给,多沿含水体层间运移,常以泉的形式溢出于沟谷或低洼处。

坝址区水分析成果见表4-1,坝址区河水为硫酸重碳酸钙镁型,库尔洛夫表达式:

S0442.87HCO342.56Ca57.16Mg40.01;泉水为重碳酸硫酸钙镁型,库尔洛夫表达式:

HCO342.66S0433.18Ca61.Mg37.92。坝址区泉水及地下水对砼无腐蚀性。

坝址区水分析成果统计表

表4-1样 品河水(SY1)泉水(SY3)单 位mg.L-1mmol.L-1%Mg.L-1mmol.L-1%Ca2+63.173.15257.1682.124.09861.阳离子Mg2+26.812.200.0130.2.52137.92K++Na+3.590.1562.830.670.0290.44Cl-28.470.80314.5656.941.60624.16阴离子SO42-113.2.342.87105.972.20633.18HCO3-143.222.34742.56173.062.832.66PH值7.37腐蚀性评价:7.11腐蚀性评价:游离CO24.1.16侵蚀性CO2未检出2.15其它总硬度268.16总碱度117.45硫酸重碳酸钙镁型水,331.26重碳酸硫酸钙镁型水,暂时硬度117.45对砼无腐蚀性。141.92141.92对砼无腐蚀性。永久硬度150.711.34负硬度00 文档

0段,10≤q<100Lu者有6段,占15.0%,5≤q<10Lu者有8段,占20.0%,<5Lu者有26段,占65.0%。张开裂隙中所充填的粘土易被有压水流冲蚀,因而压水试验曲线类型以D型为主,岩体可灌性良好。按相关设计规范规定,并考虑到来水量及工程的重要性,本工程坝址防渗按q≤5Lu控制。坝址区相对隔水层埋深为:左岸19~25m,河床12~18m,右岸19~28m相对隔水层顶面形态与地形线基本一致。

表4-2 压水试验成果统计表

透水率(Lu)试段编号隔水层隔水层埋深高程孔号ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ(m)(m)ZK28.30(D)7.10(D)1.70(A)1.30(A)1.40(A)1.30(A)19.90160.10ZK312.60(D)11.00(D)3.10(D)1.40(D)1.20(D)19.70149.00ZK46.20(D)5.40(D)0.84(A)0.83(A)0.86(A)0.86(A)14.90136.76ZK514.00(D)9.50(D)4.20(D)2.70(D)2.70(D)2.50(D)19.60146.70ZK632.00(E)31.00(E)28.70(E)4.40(D)3.8(0E)3.00(A)25.00162.00ZK87.07(D)6.50(D)0.90(A)0.90(A)0.63(A)0.63(A)15.60137.69ZK116.08(C)1.00(A)1.00(A)0.84(A)0.(A)15.50135.27 4.5 不良地质现象

坝址区右岸地表零星分布有崩塌砂岩块石,一般体积1×2×2m,由于方量较小,对工程影响甚微。除此之外,坝址区无其他不良地质现象。

4.6 岩体风化与卸荷

风化:坝址岩体风化形式主要为碎块状风化、碎屑状风化及裂隙状风化。碎

块状风化表现为风化岩体以碎块的形式从母岩脱落,一般发生于泥岩表层;碎屑

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状风化主要发生与砂岩表层。

坝址区风化岩体呈与地形线一致的带状分布,一般强风化带厚度1.0~10.0m,弱风化带厚度10.0~25.0m。左岸为顺向坡,风化深度相对较深。

卸荷:经本阶段地表地质调查和区域工程经验,坝址区岸坡水平强卸荷带厚度约8~12m。水平强卸荷带内裂隙多为微张~张开,岩屑、粘土充填,平均裂隙间距0.7m;弱卸荷带内节理多为微张~闭合,平均裂隙间距大于1.0m。

岩体完整程度分级为完整。

4.7 岩体物理力学性质

(1) 室内试验

坝址区基岩为泥岩、长石砂岩。弱风化泥岩岩块饱和抗压强度值在6.7~9.6MPa之间,平均值为8.6MPa,软化系数平均值0.61;微风化泥岩岩块饱和抗压强度16.70MPa,软化系数0.65;弱风化长石砂岩岩块饱和抗压强度7.2MPa,软化系数平均值0.67;微风化长石砂岩岩块饱和抗压强度值在31.9~61.7MPa之间,平均值为41.78MPa,软化系数平均值0.85(见表4-3)。

按饱和抗压强度划分,弱风化泥岩、弱风化长石砂岩岩体属软岩,岩体抗压、抗滑及抗变形性能差;微风化泥岩岩体属较软岩,岩体抗压、抗滑及抗变形性能较差;微风化长石砂岩岩体属中硬岩,岩体抗压、抗滑及抗变形性能较好(见表4-4)。

(2) 岩体声学特性

根据岩石、岩体声波测试结果,弱风化泥岩岩体纵波速度Vp=2729~2734m/s,岩块纵波速度Vp=3220~3902m/s,完整性系数0.70~0.85,岩体完整程度分级为较完整~完整;微风化泥岩岩体纵波速度Vp=2992~3780m/s,岩块纵波速度Vp=3902~4020m/s,完整性系数0.78~0.94,岩体完整程度分级为完整;弱风化长石砂岩岩体纵波速度Vp=2417~2873m/s,岩块纵波速度Vp=33~30m/s,完整性系数0.66~0.69,岩体完整程度分级为较完整;微风化长石砂岩岩体纵波速度Vp=3391~3793m/s,岩块纵波速度Vp=3796~4348m/s,完整性系数0.76~0.80,

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坝址区岩石物性、抗压试验成果统计表表4-3试验项目物 理 性 指 标块体密度(g/cm)3单轴抗压强度(MPa)吸水率(%)4.014.244.324.324.014.192.596.253.363.131.883.553.203.551.883.02饱水率(%)4.114.314.424.424.114.282.676.333.523.231.953.663.313.661.953.13孔隙率(%)10.1710.6110.8210.8210.1710.536.8114.258.487.924.958.828.098.824.957.6515.2011.3015.8015.8011.3014.1025.7010.8041.2048.1070.9038.2046.9070.9038.2049.069.506.709.609.606.708.6016.707.2034.8041.1061.7031.9039.4061.7031.9041.780.630.590.610.630.590.610.650.670.840.850.870.840.840.870.840.85天然饱和软化系数岩石风化状名称态试验编号天然2.562.562.2.562.2.552.612.372.472.512.572.472.502.572.472.50烘干2.472.462.442.472.442.462.552.252.412.452.532.402.442.532.402.45饱和2.582.572.552.582.552.572.622.392.492.522.582.492.522.582.492.52颗粒密度天然含水率(g/cm3)(%)2.752.752.742.752.742.752.742.622.632.662.672.2.652.672.632.653.603.944.014.013.603.852.295.562.2.501.572.882.612.881.572.44ZK2-1ZK5-1弱风化泥岩ZK11-1最大值最小值平均值微风化ZK5-4弱风化ZK3-1ZK3-4ZK4-1ZK6-1砂岩微风化ZK8-1ZK11-2最大值最小值平均值

坝址区岩石变形、抗剪试验成果统计表表4-4试验项目变形特性变形模量弹性模量×104(MPa)泊松比编号(μ)抗剪强度指标抗拉强度(MPa)tgφ图 解 法C1(MPa)最 小 二 乘 法tgφC(MPa)岩石名称风化状态试验编号相关系数×104(MPa)ZK2-2ZK5-2弱风化最大值泥岩最小值平均值微风化ZK5-5弱风化ZK3-2ZK3-5ZK4-2ZK8-2砂岩微风化ZK11-3最大值最小值平均值0.2390.2210.2390.2210.2300.3260.2750.21.0320.6910.9131.0320.6910.8820.2630.2480.2630.2480.2560.30.2960.9871.10.7631.0191.10.7630.9830.320.330.330.320.330.290.280.230.210.240.220.240.210.23ZK2-3ZK5-3最大值最小值平均值ZK5-6ZK3-3ZK3-6ZK4-3ZK8-3ZK11-4最大值最小值平均值1.090.931.090.931.011.780.862.973.212.673.393.392.673.060.790.770.790.770.780.870.850.991.010.981.021.020.981.002.582.172.582.172.383.961.925.816.475.236.556.555.236.020.780.760.780.760.770.860.840.9810.971.011.010.970.994.13.4.103.463.786.383.059.2910.498.4210.6210.628.429.710.9980.9980.9980.9980.9980.9980.9990.9990.9990.9980.9980.9990.9980.999文档

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(3)岩体物理力学参数建议值

根据室内试验成果及岩体声学特性,弱风化泥岩、长石砂岩为软岩,工程地质分类CⅣ;微风化泥岩为较软岩,工程地质分类CⅢ;微风化长石砂岩为中硬岩,体属较完整~完整,边坡自然稳定性较好。由于坝肩左岸为顺向坡,边坡稳定控制性结构面为层面;右岸为逆向坡,边坡局部稳定性控制结构面为节理(J1:N30°~50°E/NW∠42°~58°),当边坡开挖坡角大于层面倾角及J1倾角时,存在边坡稳工程地质分类BⅡ。坝址岩体物理力学参数建议值见表4-5。

表4-5 坝址岩体物理力学参数建议值表抗剪断强度地层承载力砼与岩体岩体与岩体弹性变形摩擦岩性f′C′f′C′模量模量系数MPaMPaMPaGPaGPa泥弱风化0.8~1.00.550.300.530.282.502.200.40岩微风化1.0~1.20.590.350.570.323.102.800.42弱风化上部砂0.8~1.00.550.300.530.282.502.400.45岩弱风化下部1.0~1.20.620.380.590.353.503.100.52微风化2.2~2.80.900.700.920.737.005.600.60 4.8 坝型选择

坝址区河谷宽缓,基岩属软岩~中硬岩,岩层倾角中等,水文地质较简单,无大的不良地质体分布,因此,坝址区具有建坝的基本地质条件。据相似工程经验,本坝址区适宜修建对坝基坝肩岩土物理力学性能要求较低的当地材料坝、低重力坝。

4.9主要工程地质问题

坝址区主要存在基坑泥岩岩体快速风化,边坡稳定性,坝基、坝肩岩体裂隙性渗漏等主要工程地质问题。 ⑴ 基坑泥岩快速风化问题:

由于泥岩物理力学性能差,具崩解性,抗风化能力差,因此在开挖过程中应注意基坑的及时封闭,防止岩体二次风化。 ⑵边坡稳定性问题:

坝址两坝肩地形坡度较缓,覆盖层厚度不大,基岩为侏罗系中统新田沟组(J2x)泥岩、长石砂岩,左坝肩为顺向坡,右坝肩为逆向坡,节理裂隙较发育,岩体总

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定问题。因此,应采取工程措置对边坡进行支挡。 ⑶坝基、坝肩岩体裂隙性渗漏问题:

坝址两岸基岩主要为泥岩及长石砂岩,按透水性能划分,坝址区岩体属微~中等透水岩体,以q≤5Lu作为防渗标准,坝址区相对隔水层埋深为:左岸19~25m,

河床12~18m,右岸19~28m相对隔水层顶面形态与地形线基本一致。水库左岸上下游冲沟在左坝肩后缘切割形成单薄分水岭,分水岭地表高程197.3m,钻孔ZK1

揭示,相对隔水层顶板高程170.68m,低于正常蓄水位172.2m。因此,坝址区存在坝基、坝肩岩体裂隙性渗漏及左岸分水岭绕坝渗漏问题,应采取帷幕灌浆防渗。

5 主要建筑物工程地质条件及评价

本工程采用重力坝+泄洪冲沙闸(由导流明渠改建)布置方案。枢纽从左到右依次为非溢流坝、溢流坝、非溢流坝和泄洪冲沙闸等建筑物。大坝为混凝土重力坝,最大坝高25.20m,设计正常蓄水位172.2m时,相应谷宽135.5m。

5.1 大坝

5.1.1 工程地质条件

左坝肩为一浅丘地形,上下游各有一条冲沟切割,岸坡地形坡度15°~25°,为顺向坡,182m高程以上基岩出露情况良好,182m高程以下地表为第四系残坡积、冲积粘土、粉土,厚度0~3m,基岩为侏罗系中统新田沟组第二段(J22x)长石砂岩。岩体结构以中厚层状为主,裂隙较发育,岩体工程地质分类为弱风化长石砂岩CⅣ、微风化长石砂岩BⅡ。据钻孔声波实验资料表明,左岸弱风化岩体完整性系数为0.66~0.69,属较完整岩体。相对隔水层埋深19~25m。强风化带厚度2~10.0m。

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类比水平强卸荷带厚度12m。

河床两侧为漫滩地形,表层为厚度2.0~5.0m的冲积粉质粘土,中间夹约2~3m厚卵石,基岩为侏罗系中统新田沟组第二段(J2x2)长石砂岩、第三段(J2x3)泥岩夹粉砂岩。岩体以中厚层状夹薄层状结构为主,弱风化泥岩、长石砂岩为软岩,但由于下伏岩体微风化泥岩和微风化长石砂岩物理力学性质差距明显,所以建议在大坝基础泥岩和长石砂岩接触部位设置沉降缝。

⑶ 抗滑稳定性

坝基持力层主要为软岩,水平强卸荷带内岩体裂隙较发育,岩屑、粘土充填,工程地质分类CⅣ,微风化泥岩为较软岩,工程地质分类CⅢ,微风化长石砂岩为中硬岩,工程地质分类BⅡ。据钻孔声波实验揭示,河床弱风化岩体完整性系数为0.73~0.79,属较完整~完整岩体。相对隔水层埋深12~18m。强风化带厚度0.5~1.0m。

右坝肩为一斜坡地形,岸坡地形坡度19°~35°,为逆向坡,181.4m高程以上基岩出露情况良好,180m高程以下地表为第四系残坡积、冲积粘土、粉土,厚度2~3m,基岩为侏罗系中统新田沟组第三段(J32x)泥岩夹粉砂岩。岩体结构以中厚层状夹薄层状为主,弱风化泥岩为软岩,工程地质分类CⅣ。据钻孔声波实验揭示,右岸弱风化岩体完整性系数0.70~0.72,属较完整岩体。相对隔水层埋深19~28m。强风化带厚度1.0~3.0m。类比水平强卸荷带厚度8m。

5.1.2工程地质评价

⑴ 大坝建基面选择及处理:

建议大坝以弱风化基岩中上部岩体为持力层,主要岩性为弱风化泥岩、弱风化长石砂岩,属软岩,节理裂隙较发育,岩体总体属较完整~完整,工程地质分类CⅣ,岩体物理力学指标建议值见表4-5。

由于泥岩物理力学性能差,具崩解性,抗风化性能差,因此在开挖过程中应注意基坑的及时封闭,防止岩体二次风化。

⑵ 不均匀沉降

坝址区范围内主要持力层弱风化泥岩和弱风化长石砂岩平均饱和抗压强度分别为8.6MPa和7.2MPa,二者物理力学性能相差不大,大坝不均匀沉降问题不突出。

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岩体属较完整~完整,工程地质分类CⅣ,总体抗滑、抗变形能力较差。但由于生态调节坝坝高较矮,上部荷载相对较小;河谷为纵向谷,在坝址区范围内仅发育一组缓倾角节理:N35°W/SW∠25°,倾向下游,倾角中等,节理发育间距2~4m,无对抗滑稳定不利的结构面组合存在,因此坝址区岩体抗滑稳定性问题不突出。

⑷ 边坡稳定性问题

坝址两坝肩地形坡度较缓,覆盖层厚度不大,基岩为泥岩、长石砂岩,左坝肩为顺向坡,右坝肩为逆向坡,节理裂隙总体属较发育,岩体总体属较完整~完整,边坡总体稳定性较好。

左坝肩为顺向坡,边坡稳定受层面控制,右坝肩受中等倾角倾向坡外的节理J1:N30°~50°E/NW∠35°~58°控制,由于坝肩地形平缓,边坡高度较小,本阶段坝肩设计开挖坡角均小于以上控制结构面,所以两坝肩边坡稳定性较好。坝址区开挖边坡建议值见表5-1。

表5-1 坝址区开挖边坡建议值工程位置项目泥岩砂岩强风化岩石第四系覆盖层临时边坡顺向坡,坡角不大于1:0.751:1.5左坝肩永久边坡层面倾角(40°)。1:1.01:1.75临时边坡1:0.501:0.301:0.751:1.5右坝肩永久边坡1:0.751:0.501:1.01:1.75 由于边坡岩体抗风化性能差,暴露地表后易风化,所以永久边坡应进行挂网喷护处理。

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⑸ 坝基、坝肩岩体裂隙性渗漏

坝址两岸基岩主要为泥岩及长石砂岩,按透水性能划分,岩体属微~中等透水岩体,以q<5Lu作为防渗标准,坝址区相对隔水层埋深为:左岸19~25m,河床残坡积粉质粘土,基岩岩性为新田沟组第三段(J2x3)泥岩,强风化厚度1~2m。两侧边坡高15~41m,边坡岩性亦为新田沟组第三段(J2x3)泥岩。

5.2.2工程地质评价

12~18m,右岸19~28m,相对隔水层顶面形态与地形线基本一致。水库左岸上下游冲沟在左坝肩后缘切割形成单薄分水岭,分水岭地表高程197.3m,钻孔ZK1揭示,相对隔水层顶板高程170.68m,低于正常蓄水位172.2m。因此,坝址区存在坝基、坝肩岩体裂隙性渗漏及左岸分水岭绕坝渗漏问题。

建议对坝基、坝肩及左岸分水岭进行帷幕灌浆防渗,防渗帷幕应伸入相对隔水界线3~5m。建议防渗工程分两期实施,一期对坝基、坝肩进行帷幕灌浆处理;二期对左岸分水岭进行帷幕灌浆处理。由于左岸分水岭相对隔水层顶板高程170.68m,与正常蓄水位水头差仅1.52m,且相对隔水层顶板以上基岩为泥岩,岩体总体透水性能较差,所以建议景观坝工程正常运行后对左岸分水岭进行观测,视观测情况来决定二期防渗工程的实施。

5.2 导流明渠

导流明渠布置于坝址右岸,导流明渠全长523.26m,宽度18.00m,进口高程为156.40m,出口高程为156.00m,设计底坡为1/1000。

5.2.1 工程地质条件

导流明渠进口段地形为14°~19°逆向斜坡,上部有4~6m厚的冲积砂土,基岩岩性为新田沟组第三段(J32x)泥岩,强风化厚度1~2m。两侧边坡不超过10m,边坡岩性亦为新田沟组第三段(J32x)泥岩。

导流明渠出口段地形为17°~24°逆向斜坡,上部有5~9m厚的冲积砂土,基岩岩性为新田沟组第三段(J32x)泥岩,强风化厚度1~2m。两侧边坡不超过10m,边坡岩性亦为新田沟组第三段(J32x)泥岩。

导流明渠中间段地形为19°~35°逆向斜坡~陡坡,上部有0~4m厚的冲积砂土、

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⑴ 建基面选择及处理:

建议选择弱风化基岩中上部岩体为导流明渠基础,主要岩性为新田沟组第三段(J32x)弱风化泥岩及粉砂岩,属软岩,工程地质分类CⅣ,岩体物理力学指标建议值见表4-5。

由于泥岩物理力学性能差,具崩解性,抗风化能力差,因此在开挖过程中应注意基坑的及时封闭,防止岩体二次风化。

⑵边坡稳定性问题

导流明渠总体为斜坡~陡坡地形,覆盖层厚度0~9m,基岩为新田沟组第三段(J32x)泥岩,节理裂隙较发育,岩体总体属较完整~完整,导流明渠外边墙为顺向坡,设计坡高0~13m,内边墙为逆向坡,设计坡高10~41m。导流明渠边坡主要结构面分述如下:

层面:N40°E/NW∠41°;

J1:N50°E/NW∠42°,间距0.3~1.0m,浅层张开1~3mm,岩屑、粘土充填,裂面光滑、略起伏,延伸长度0.5~3m;

J2:N45°E/SW∠70°,间距0.4~0.9m,浅层张开1~2mm,岩屑、粘土充填,裂面光滑、略起伏,延伸长度2~5m。

通过对坝址区节理裂隙统计分析,内、外边墙均存在对边坡稳定不利的控制性结构面,见下:

表5-2 导流明渠结构面力学参数建议值

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结构面类型 结构面分组 连通率 结构面抗剪参数 f ′ c′(Mpa) 节理裂隙 N50°E/NW∠42° N45°E/SW∠70° 25% 0.40 0.07 层面裂隙 N40°E/NW∠41° 40% 0.38 0.07

导流明渠外边墙为顺向坡,如图5-1所示,根据边坡结构面的分布及空间组合关系,可知存在对边坡稳定不利的滑移面组合OM,OM为层面N40°E/NW∠41°与J2:N45°E/SW∠70°组合线,OP为边坡后缘切割面,为J1:N50°E/NW∠42°与J2:N45°E/SW∠70°组合线,当边坡开挖大于OM倾角(°)时,局部边坡

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可能失稳,应对边坡进行减载、锚固、排水等工程措施处理,并分级设置马道,通过计算复核边坡稳定性(结构面力学参数见表5-2)。

导流明渠内边墙为逆向坡,如图5-1所示,根据边坡结构面的分布及空间组合关系,可知存在对边坡稳定不利的滑移面组合OP,OP为J1:N50°E/NW∠42°与J2:N45°E/SW∠70°组合线,OM为边坡后缘切割面,为层面N40°E/NW∠41°与J2:N45°E/SW∠70°组合线,当边坡开挖大于OP倾角(38°)时,局部边坡可能失稳,应对边坡进行减载、锚固、排水等工程措施处理,并分级设置马道,通过计算复核边坡稳定性。

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6 天然建筑材料

本工程所需天然建筑材料主要有混凝土粗骨料约10.12万m3、细骨料约4.76万m3。块石料1.82万m3,围堰需要土石料36.22万m3。

6.1.天然细骨料

本工程部分高标号混凝土需要天然细骨料,其用量较小,采用指定购买解决。本次勘察选定木洞天然细骨料料场,主要料源为长江细砂,试验成果表明,该骨料质量指标满足相关规范要求,储量>5万m3,可通过御临河水运运输,运距11Km。

表6-1 砂料质量试验成果表堆积密度表观含泥量密度 (g/m3)孔隙率(石粉含轻物质云母有机质硫化物及(g/m3)(%)量)含量含量含量硫酸盐细度松散紧密(%)(%)(%)(比色法)(%)模数2680160040.02.80.10浅于标准色0.062.7 6.1.人工砼粗细骨料、块石料

由于御临河景观坝离城市较近,整体用量不大,人工采制困难,因此本工程砼骨料、块石料采用指定购买解决。本次勘察选定玉峰山镇关兴人工砼骨料、块石料场,该料场主要岩性为三叠系下统嘉陵江组灰岩、白云岩夹透镜状岩溶角砾岩。料场有用层为灰岩,试验表明,岩石天然容重26.2kN/m3

,饱和容重26.4kN/m3

,天然孔隙率1.92%,平均烘干抗压强度48MPa,平均饱和抗压强度45MPa,软化系

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数0.92,储量大于50万m3,剥采比0.10~0.15(见相片)。现已有开采面及制备场,质量储量可满足工程人工骨料、块石料要求,距离坝址区平均运距约35km,有公路相通。事实上重庆主城区城市建设、相近的渝利铁路建设亦是采自该料场同一岩层,经修建铁路现场调查,该骨料无碱活性。

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6.2 围堰用土石料

本工程围堰用料可利用导流明渠开挖产生大量的泥岩、粉砂岩块碎石及两岸漫滩、阶地上的第四系残坡积粉土,储量可满足要求。

泥岩碎块石主要取自于新田沟组第三段(J32x)地层,内摩擦角建议值为22°,储量>20万m3;第四系残坡积粉土分布于两岸一级阶地,厚度2~20m不等,储量10~20万m3,物理力学性质见表6-2。泥岩碎块及残坡积粉土均达不到防渗料的要求。

表6-2 粉质粘土物理性质试验统计表重度(KN/m3)天然固结快剪强度压缩性试样天然含土粒比孔隙比孔隙率饱和度液限塑限液性指塑性指内摩擦编号水率(%)天然干重(e)(%)(%)(%)(%)数数粘聚力C压缩模量压缩系数(KPa)角Φ(°)ESa1-21-2(MPa)(MPa-1)TY332.718.1313.662.70.93748.3794.336.926.20.6110.719.56.782.780.7TY425.719.1115.22.750.77343.5991.534.6200.3914.631.912.7.910.36TY530.818.3314.012.710.7.2493.235.524.60.5710.920.39.012.980.TY623.619.415.72.720.69841.119231.819.70.3212.121.211.184.180.41最大值32.719.415.72.750.93748.3794.336.926.20.6114.631.912.794.910.7最小值23.618.1313.662.70.69841.1191.531.819.70.3210.919.56.782.780.36平均值28.2018.7414.2.720.8345.02.7534.7022.630.4712.0823.239.933.710.53 7 结论与建议

7.1 结论

一、本区属弱震地质环境,地震活动水平较低,主要断裂近期活动迹象不明显;《中国地震动参数区划图》(GB 18306—2001)划定的工程区50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.05g对应地震基本烈度为Ⅵ度,地震反应谱特征周期为0.35s。因此,本区区域构造稳定性良好,适宜兴建水利工程。

二、水库蓄水后库水不会向两岸邻谷渗透;库内一级阶地的冲积砂土、粉土在蓄水后局部会产生塌岸,经三峡水库水位消落后实地测绘,塌岸宽度1~8m,建议对塌岸段进行防护;由于水库正常蓄水位为172.2m,低于三峡工程现行水位173.3m(吴淞高程175.0m),因此水库不存在新增水库浸没问题;地表残坡积粘土

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为固体径流主要来源,应加强水库两岸的水土保持;产生水库诱发地震可能性很小。因此,水库成库条件较好。

三、坝址区河谷宽缓,基岩属软岩~中硬岩,岩层倾角中等,水文地质较简单,无大的不良地质体分布,因此,坝址区具有建坝的基本地质条件。据相似工程经验,我们认为,适宜修建对坝基坝肩岩土物理力学性能要求较低的当地材料坝、低重力坝。

四、本工程采用重力坝+泄洪冲沙闸(由导流明渠改建)布置方案,枢纽从左到右依次为非溢流坝、溢流坝、非溢流坝和泄洪冲沙闸等建筑物。坝址区存在基

坑泥岩岩体快速风化,坝基、坝肩岩体裂隙性渗漏,导流明渠边坡稳定性等主要工程地质问题。

五、本工程选定木洞天然细骨料料场,水路运输11Km,储量质量满足要求;人工砼骨料场拟选用玉峰山镇关兴灰岩料场,距离工程区平均运距约35km,现已有开采面及制备场,质量储量满足要求;本工程围堰用料采用导流明渠开挖产生大量的泥岩、粉砂岩块碎石及两岸漫滩、阶地上的第四系残坡积粉土,储量可满足要求。

8.2 建议

一、下阶段勘察在坝址区内选择坝线进行比较,提出坝线选择意见。 二、下阶段勘察进一步查明大坝、导流明渠等主要建筑物工程地质条件,为进一步优化设计提供地质依据。

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