某水库工程地质勘察报告.doc

四川省四川省 宜宾市宜宾市 屏屏 山山 县县 老老 海海 龙龙 水水 库库 工工 程程 地质勘察报告地质勘察报告 （可行性研究）（可行性研究） （报批稿） 四川省宜宾市水利电力建筑勘测设计研究院四川省宜宾市水利电力建筑勘测设计研究院 二一四年九月 项目名称：项目名称：四川省宜宾市屏山县老海龙水库工程地质勘察报告 建设单位：建设单位：屏山县水务局 设计单位：设计单位：四川省宜宾市水利电力建筑勘测设计研究院 勘察设计资质：勘察设计资质：水利行业设计乙级、勘察乙级 目录目录 1 前言前言1 2 区域地质区域地质 4 2.1 地形地貌4 2.2 地层岩性4 2.3 地质构造及地震4 2.4 区域构造稳定性评价8 3 水库区工程地质条件水库区工程地质条件9 3.1 基本地质条件9 3.2 水库区主要工程地质问题及评价13 4 坝址区工程地质条件坝址区工程地质条件15 4.1 基本地质条件15 4.2 岩、土体工程地质特性17 4.3 岩体物理力学参数建议值21 4.3 坝址区工程地质条件29 4.4 坝址比选31 4.5 坝型比选30 4.6 推荐坝址（上坝址）工程地质条件31 4.7 推荐坝址（上坝址）水工建筑物工程地质条件及评价.35 5 渠系工程地质条件渠系工程地质条件39 5.1 渠道基本地质条件39 5.2 岩土体工程地质特征42 5.3 岩土体物理力学参数建议值46 5.4 渠系水工建筑物分类原则及建议数据值.48 5.5 渠系工程地质条件及评价.49 6 天然建筑材料天然建筑材料.55 6.1 防渗土料 55 6.2 石渣料场29 6.3 混凝土骨料30 6.4 沥青混凝土骨料34 7 结结 论论 36 1 前言前言 老海龙水库位于四川省宜宾市屏山县清平乡岩坪村，是金沙江一级支流海子沟上 游兴建的一座以灌溉为主，兼有乡镇用水及农村人畜用水的小一型水利工程。大坝位 于岩坪村，距离新市镇约 15km，距离屏山新城区约 80km，从屏山新县城可由 307 省 道到达新市镇，从新市镇有通村碎石路可达坝址区，交通较为方便（见图 1） 。 图图 1 1 交通位置示意图交通位置示意图 根据河段地形、地质条件，本阶段设计初拟有上、下两个坝址进行比较，两坝址 相距约 200m，初拟坝型为沥青混凝土心墙石渣坝、和砌石坝以及面板堆石坝。设计 正常蓄水位上坝址 1091.00m，下坝址均为 1088.5m，最大坝高分别约 50.65m 和 54.4m，总库容分别为 380.32104m3和 398.15104m3。引水线路总长分别约 28.22km， 最大引水流量约 1.16m3/s。工程主要水工建筑物有：拦河大坝、导流隧洞、 泄洪隧洞、引水隧洞、倒虹管等，工程主要特性指标见表 1-1。 表表 1-11-1 工工 程程 主主 要要 特特 性性 指指 标标 表表 名 称单 位设计指标名 称单 位设计指标 正常蓄水位 m1091.0m 引用流量 m3/s1.16 m3/s 总库容 104m3 上坝址 380.32； 下坝址 398.15 上坝址溢洪道进口高 程，下坝址泄洪洞进 口高程 m 上坝址 1091.0m； 下坝址 1088.5m 引水线路长度 km 上坝址 28.22； 下坝址 28.02m 泄洪建筑物尺寸 m 上坝址溢洪道堰顶 宽 12m；下坝址泄洪 洞宽 1.5m，高 1.8m。 引水隧洞进、出口 底板高程 m 上坝址进口 1065.5m， 出口 1057.5m； 下坝址进口 1063.5m， 出口 1057.5m。 导流隧洞进、出口 底板高程 m 上坝址 1058.0m； 下坝址 1051.0m 引水隧洞尺寸 m 宽 1.5m， 高 1.8m 导流隧洞尺寸 m 上坝址宽 2m，高 2.5m；下坝址宽 3m，高 3.7m。 受屏山县水务局府委托，我院承担了该工程项目可行性研究阶段的勘察设计工作， 并于 2013 年 5 月底进场，6 月底完成外业工作，于 7 月底提交本报告。本阶段完成 的主要地勘、试验工作量见表 1-2。 本阶段勘察期间，得到屏山县水务局和当地干部群众的支持，在此，一并致谢。 表表 1-21-2 完成的主要地勘、试验工作量表完成的主要地勘、试验工作量表 工 作 量 工作内容项 目 单 位可研 比例尺 区域地质平面地质测绘 km212601:200000 平面地质测绘 km21.21:2000 剖面地质测绘km/条 1.5/31:2000 水质简分析组 3 水库区 坑槽探m3/个 300/5 平面地质测绘 km23.21:1000 剖面地质测绘km/条 17.5/351:500 机动取芯钻探m/孔 506.4/10 超重型 n120 动力触探m/孔 506.4/10 坑槽探m3/个 450/15 岩石常规试验组 8 压（注）水试验段 100 坝址区 水质简分析组 4 平面地质测绘 km2851:10000 剖面地质测绘km/条 31.5/45 1:5001:2000 机动取芯钻探m/孔 113.5/5 坑槽探m3/个 720/24 岩石常规试验组 13 土壤常规试验组 6 灌区 水质简分析组 4 天然建筑材料平面地质测绘 km23.81:1000 剖面地质测绘km/条 6.8/17 1:2001:1000 坑槽探m3/个 550/35 岩石常规试验组 4 土壤常规试验组 3 混凝土粗骨料试验组 3 混凝土细骨料试验组 3 沥青骨料试验组 3 2 区域地质区域地质 2.1 地形地貌地形地貌 工程区位于四川盆地西南缘与老贵高原之间过渡地带的中山区，总体地势北高南 低。横江系金沙江右岸一级支流，自北向南流经本区，河床平均比降 1.55，河谷深 切，多为“u”型狭谷，两岸山高坡陡，山体连绵，山顶高程 10001800m，河床高 程 300500m，宽度 50150m，相对高差 7001200m。 2.2 地层岩性地层岩性 区内分布地层主要为中生界三叠系上统须家河组（t3xj）灰色、黄灰色厚层块 状中细砂岩夹泥岩、炭质页岩薄层，侏罗系中下统自流井组（j1-2z）紫红色泥岩夹粉 砂岩，侏罗系中统下沙溪庙组（j2s1）紫红色砂质泥岩与紫灰色长石石英砂岩、泥质 粉砂岩不等厚互层，以及上沙溪庙组（j2s）紫红色砂质泥岩、泥质粉砂岩夹紫灰色 长石石英砂岩。第四系松散堆积层由冲积、崩坡积、坡残积、地滑堆积之砂卵石、块 碎石土、粘土等组成，分布于河床、漫滩、坡脚缓坡台地。 2.3 地质构造及地震地质构造及地震 工程区在大地构造位置上处于四川台拗川中台拱自贡台凹南缘，北西侧及西侧边 界为峨边断裂、利店断裂、中都断裂、玛瑙断裂、猊子坝断裂、关村断裂、中村 铜厂沟断裂和靛兰坝断裂等组成的北北西向荥经马边盐津构造带，北东侧及 南西侧边界为华蓥山断裂、莲峰断裂、贾村背斜、普洱向斜、老鹰嘴向斜等组成的北 东向华蓥山构造带（见图 3-1） 。区内主要断裂构造及地震活动特征如下。 图图 2-1 区域构造格架及地震分布图区域构造格架及地震分布图 2.3.1 荥经荥经马边马边盐津构造带盐津构造带 该构造带位于工程区北西侧及西侧，由峨边断裂、利店断裂、中都断裂、玛瑙断 裂、猊子坝断裂、关村断裂、中村铜厂沟断裂和靛兰坝断裂等组成。 峨边断裂（峨边断裂（） 位于工程区北西侧。北起洪雅罗坝西，向南经峨边延伸至马边北西侧，全长 120km，南端距工程区约 100km。断裂总体走向北西北北西，北段倾向北东，倾角 70 85，南段倾南西，倾角 6070，为逆断层。取断层泥用热释光法 （tl）测龄为 27104年，表明断裂在中更新世有过活动，现今沿断裂仍有地震活动， 最大为 1935 年峨边南发生的 6.0 级地震。 利店断裂（利店断裂（） 位于工程区北西侧。北起峨边五渡，向南经利店延伸至马边以东，全长 50km， 南端距工程区 83km。断裂总体走向北北西，倾向南西，倾角 3060，具左旋逆 冲性质。取断层泥用热释光法（tl）测龄为（11.982.40）104年；取断层破碎带 中的方解石脉用热释光法（tl）测龄为（16.871.30）104年。另在距断裂不足 200m 的敏家岩附近，马边河支流沉积的晚更新世湖沼相地层中，可见该套地层发生 了明显形变、形成平缓的向斜。 上述迹象表明，该断裂在上更新世中、晚期有过强烈活动，其中南段曾发生过 5.05.9 级地震，现今弱震活动频繁，多沿断裂成带状分布。 中都断裂（中都断裂（） 位于工程区北西侧利店断裂南东方向的延伸线上，长 15km，距工程区 57km。断 裂产状 n40w/sw5570，属逆断层。取断层泥中的石英进行电镜扫描鉴定 结果，表明断裂主要活动时期为上新世至中更新世。现今有 5 级左右地震沿断裂分布。 玛瑙断裂（玛瑙断裂（） 位于工程区西侧 56km 处，全长 36km。断裂产状 sn/w65，具左旋走滑逆冲 性质。取断层泥用热释光法（tl）测龄为（19.681.50）104年，表明该断裂在中 更新世晚期有过强烈活动。断裂北端曾发生过多次强震，如 1935 年 12 月 18 日的 6.0 级地震、1936 年 4 月 27 日的 63/4级地震和同年 5 月 16 日的 61/2级地震，同时沿断裂 还发生过多次 4.75.9 级地震，现今弱震活动也很频繁。 猊子坝断裂（猊子坝断裂（） 位于工程区西侧 44km 处，长约 36km。断裂产状 sn/w7080，具逆冲性 质。在靠近断裂的大毛长坪河右岸阶地的砂砾石层中取炭屑用 14c 法测得地层年代为 （2.4550.084）104年，说明猊子坝断裂在晚更新世晚期至全新世有过活动，据砂 砾层中砂脉出露的垂直深度推断是一次具有一定强度的地震，其发震时间是在 （2.4550.084）104年之后。据地震史料记载，沿断裂地震活动频繁，且呈南北向 带状分布，最大地震为 1216 年 3 月 17 日在雷波马湖曾发生过 7.0 级地震和 1974 年 大关北的 7.1 级地震。 关村断裂（关村断裂（） 、中村、中村铜厂沟断裂（铜厂沟断裂（） 关村断裂、中村铜厂沟断裂分别位于工程区西侧 31km 和 25km 处，平行排 列，南端于盐津西北与华蓥山断裂带相交汇，长度分别为31km 和 46km。产状 n1020w/sw 或 ne5060，属逆断层。在关村断裂内断层泥上取年代 学样品测得其活动年龄为（2.920.22）104年和（7.520.59）104年，说明在晚 更新世期间有过不止一次的活动。 靛兰坝断裂（靛兰坝断裂（） 位于工程区北西侧 74km 处，长 15km。断裂产状 n80e/se60，具挤压逆 冲性质。断裂地貌特征表明，在第四纪具右旋滑动特征。据地震史料记载：靛兰坝断 裂于 1935 年1936 年曾发生过多次 4.75.9 级地震，1971 年 8 月 16 日至 23 日在马 边东南连续发生了 6 次 5.05.9 级地震。 综上所述：荥经马边盐津断裂带在活动时间和活动强度上具有明显的不 均匀性，北段（马边以北）主要活动期是在中更新世，且活动相对较弱；南段（马边 以南）主要活动期是在中、晚更新世，以晚更新世至全新世以来的活动最强烈，强震 也主要发生于该段。 2.3.2 华蓥山断裂带华蓥山断裂带 该断裂带沿工程区北东侧延伸至南西侧，主要由贾村背斜、普洱向斜、老鹰嘴向 斜、华蓥山断裂、莲峰断裂等组成。 贾村背斜（贾村背斜（1） 轴线方向 n50e，于水库区右岸约 5km 处通过，展布方向与河流流向近平行， 延伸长度 84km。核部地层为奥陶系和志留系，地层倾角北西翼 3050，南东翼 2265，两翼不对称。 普洱向斜（普洱向斜（2）：）：轴线方向 n30e，于水库区左岸山顶一带通过，展布与河流 流向近于平行，延伸长度 16km。核部地层为上沙溪庙组，地层倾角北西翼 432，南东翼 1058，两翼不对称。 老鹰嘴向斜（老鹰嘴向斜（3）：）：轴线方向 n4040e，于坝址下游约 5km 处斜穿横江， 延伸长 42km。核部地层为白垩系，翼部为侏罗系。地层倾角北西翼 1214，南 东翼 1435，两翼不对称。 华蓥山断裂（华蓥山断裂（） 位于工程区北东侧，由若干条断裂呈羽状排列，总体产状 n45 e/se3070，具右旋逆冲性质，全长约 600km，对工程区有影响的是该断裂的 南西段，最近距离为 2km。取断层泥进行 sem 和热释光法（tl）分析，表明在中更 新世中期至晚更新世早期有过活动。从地震活动分布来看，主要分布于南西段南溪至 宜宾一带，不仅小震活动频繁，中强地震也主要分布于该段，如公元前 26 年宜宾 51/2级地震、1610 年高县贾村 51/2级地震、1892 年 2 月 10 日南溪 5 级地震、1959 年 11 月 13 日富顺 5 级地震和 1987 年 6 月 11 日南溪 4.5 级地震等。表明该断裂在晚更 新世以来有较明显的活动。 莲峰断裂（莲峰断裂（） 位于工程区南西侧，产状 n3050e/nw4075，具右旋逆冲性质， 全长约 150km，距工程区最近距离为 38km。据断裂上的年代学样品表明其最新一次 活动为（10.623.18）104年（17.471.29）104年，反映该断裂最晚活动时间 在晚更新世中、晚期。 2.4 区域构造稳定性评价区域构造稳定性评价 工程区位于四川盆地弱活动断裂构造区西南缘，从本区区域地质构造及地震分布 来看，工程区内无断裂分布，近场 30km 范围内也无历史地震记载。因此，工程场区 地震效应主要受外围北北西向的荥经马边盐津构造带与北东向的华蓥山构造 带中强地震波及的影响。据 gb18062001中国地震动参数区划图及国家标准第 1 号修改单，工程区地震动峰值加速度为 0.15g（对应的地震基本烈度为度） ，地震 反应谱特征周期为 0.40s，区域构造稳定性较差。 2.5 水文地质条件水文地质条件 区内地下水类型为覆盖层中孔隙潜水和基岩裂隙水。覆盖层中孔隙潜水赋存于河 床砂卵石层中，主要接受大气降水补给；基岩裂隙水赋存于砂岩裂隙中，其含水程度 取决于砂岩分布厚度和裂隙发育程度。 据水质简分析成果资料表明（见表 2-1表 2-3） ，区内地表水、地下水化学类型 分别为重碳酸硫酸钙镁型（hco3so4camg）和重碳酸钙钠（hco3ca）型 水，对任何水泥拌制的混凝土和钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。 表 2-1 环境水对混凝土腐蚀性判别标准 类 型 hco3- (mmol/l) so42- (mg/l) cl- (mg/l) ca2+ (mg/l) mg2+ (mg/l) 侵蚀性 co2 (mg/l) ph 值水 化 学 类 型 河 水1.9130.7410.6435.678.390.008.1 界限指标 hco3-1.07so42-250mg2+1000co215ph6.5 腐蚀程度无腐蚀无腐蚀无腐蚀无腐蚀无腐蚀 重碳酸硫酸钙镁型 （hco3so4 camg） 井 水2.0369.164.9637.6821.640.008.2 界限指标 hco3- 1.07 so42- 250 mg2+1000co215ph6.5 腐蚀程度无腐蚀无腐蚀无腐蚀无腐蚀无腐蚀 重碳酸钙型 （hco3ca） 表 2-2 环境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性判别标准 类 型 cl- (mg/l) 河 水18.33 界限指标100 腐蚀程度无腐蚀 井 水22.25 界限指标100 腐蚀程度无腐蚀 表 2-3 环境水对钢结构的腐蚀性判别标准 类 型 so42-+ cl- (mg/l) ph 值 河 水41.388.1 界限指标so42-+ cl-500ph 值 311 腐蚀程度弱腐蚀 井 水74.128.2 界限指标so42-+ cl-500ph 值 311 腐蚀程度弱腐蚀 3 水库区工程地质条件水库区工程地质条件 本阶段在清平乡岩坪村老海龙沟拟选上、下两个坝址，相距约 210m，设计正常 蓄水位分别为 1091.0m 和 1088.5m，回水长度分别约为 1.56km 和 1.37km，总库容分 别为 380.32104m3和 398.15104m3。 3.1 基本地质条件基本地质条件 （1）地形地貌）地形地貌 水库区属四川盆地西南缘与老贵高原过渡地带的中山区，山顶高程 12501920m，河床高程 10201098m，相对高差一般大于 210890m。库区主要由 老海龙沟组成，河流流向为 swne，平均比降约 26.8，两岸地形陡缓相间，陡坡 坡角 3065，局部为峻坡、峭壁甚至呈负地形；缓坡坡角 312。河谷两岸支沟 发育，多与老海龙沟流向垂直。 （2）地层岩性）地层岩性 水库区出露地层、岩性及分布见表 3-1-1。 表表 3-1-1 库库 区区 地地 层层 岩岩 性性 一览一览 表表 界系统组地层代号厚度(m)岩 性分 布 位 置 冲洪积堆积层q4al+pl812 上部为粉质粘土,褐黄色,呈软塑状，局 部粘性较差.下部为土夹孤块卵砾石加 沙。 河床及两岸台地。 坡洪积堆积层q4dl+pl615 主要由褐黄色粉质粘土、粉土组 成，局部地段分布有孤块石及粉细砂 层。 支沟沟床及两岸斜 坡。 崩坡积堆积层q4col+dl010 主要由孤块碎石夹粉土、粉土夹块碎 石组成.孤块碎石:黄灰、灰白色,成份 以砂岩为主,少量泥质粉砂岩,块径 20300cm。粉土,褐紫色,疏松软弱,粘 性较差。 分布于坡麓一带。 新 生 界 第 四 系 全 新 统 坡残积堆积层q4dl+el17 主要由褐黄色粉质粘土组成,局部夹块 碎石，粉质粘土湿润、可塑状，块碎 石 成份为强风化砂岩及页岩。 分布于沟谷两岸坡 上部平缓地带。 沙溪庙组j2s 163251 灰白色长石石英砂岩，暗紫色、 灰绿色粉砂岩与钙质泥岩互层。顶部 为黑色“叶肢介页岩“；底部中粗粒长 石石英砂岩，局部具砾岩。 库区 中 生 界 侏 罗 系 中 统 自流井组j2z104220 上部：鲜红色钙质泥岩，偶夹介壳灰 岩； 下部：暗紫色、灰绿色粉砂岩、 砂质泥岩互层；底部：灰白色石英砂 岩。 坝址区 （3）地质构造）地质构造 库区断层不发育，构造裂隙在砂岩中较发育，泥岩等软岩中不发育。据调查统计， 库区岩体中总共发育两组优势构造裂隙，分别为：n6070w/sw7085， 裂面起伏粗糙，闭合，间距 0.51.5m，延伸 1.05.0m；n3040 e/se7080，裂面起伏粗糙，闭合，间距 0.71.0m，延伸 2.04.0m。 （4）物理地质现象 水库区物理地质现象主要表现为岩体风化剥蚀作用、岸坡岩体崩塌及滑坡。 岩体风化：据坝址区勘探资料及地质测绘，河床强风化带厚 12m，弱风化带厚 46m；岸坡强风化带厚 312m，弱风化带厚 815m。 岩体崩塌：崩塌作用主要分布于山体陡缓相间地带，岩性主要为砂、泥岩互层。 岸坡泥质粉砂岩风化剥蚀后，上部砂岩因裂隙切割成块体，卸荷松动后崩塌堆积于坡 脚地带，形成崩坡积堆积层，平面呈带状或三角形分布，范围一般都不大。 滑坡：根据调查当地居民，80 年代，由于暴雨，坝址区上游约 540m 左岸大湾沟 顶部曾发生过滑移，造成顶部覆盖层弧形拉裂沉陷，拉裂口宽度约 0.20.4m，沉陷 约 0.30.5m，目前坡顶弧形拉裂口已被当地居民复耕，但痕迹依然清晰（见图 3-1- 2） 。由于冲沟较窄，过水能力低，造成坡顶孤块石随沟水冲下，致使沟口一农户房屋 冲垮。以后，每当雨季到来，当地村干部都将通知该处居民到别处躲避，但至今未发 生滑动。 图图 3-1-3 大湾沟滑坡拉裂口大湾沟滑坡拉裂口 根据现场地质测绘，该堆积体厚度 4.57.2m，下伏基岩为泥岩，岩层产状 n5060w/ne8，分布高程 11101130m，高出正常蓄水位约 19m，高程 1110m 以下局部基岩裸露，顺河向宽 3040m，顺坡向长约 200m，体积约 2.4104m3。 经调查，该堆积体主要沿覆盖层和基岩接触面产生滑移，物质组成主要为崩坡积 堆积之孤块碎石土，结构松散稍密，孤块碎石成分主要为砂岩和粉砂岩，次为泥质 粉砂岩，块径一般为 320cm，最大可达 2m 左右，含量约 8090%；土为红褐色 灰褐色粉质粘土，干燥稍湿，充填于块碎石之间，含量约 1020%。参考临近工程 试验数据，该堆积体天然状态下抗剪强度 =32，c=15kpa， “地震”状态下堆积体 抗剪强度 =28，c=10kpa，对坡体中潜在的 1#、2#和 3#滑面进行计算分析（见图 3-1-3） 。稳定计算成果见表 3-1-4。 dl+el 4q col+dl q4 动动动动动 图图 3-1-3 大湾沟堆积体稳定分析大湾沟堆积体稳定分析 表表 3-1-4 大湾沟堆积体稳定计算成果表大湾沟堆积体稳定计算成果表 工况 计算方法 天然天然+地震暴雨暴雨+地震 stab 软件 （剩余推力法） 1.391.041.121.03 slide 软件 （bishop 法） 1.361.051.131.03 由上表可知，该堆积体在“天然”和“暴雨”状态下处于稳定状态，在“天然+ 地震”和“暴雨+地震”状态下，堆积体处于临界稳定状态，潜在滑动面深度 4.57.2m，沿基岩与覆盖层接触面滑动，由于该滑坡体距离沟口约 240m，距离坝址 区约 540m，如果一旦发生滑坡，对大坝安全运行无较大影响。 （5）水文地质条件 区内地下水类型为覆盖层中孔隙潜水和基岩裂隙水。覆盖层中孔隙潜水赋存于河 床砂卵石层中，主要接受大气降水补给；基岩裂隙水赋存于砂岩裂隙中，其含水程度 取决于砂岩分布厚度和裂隙发育程度。 据水质简分析成果资料表明，区内地表水、地下水化学类型分别为重碳酸硫酸钙 镁型（hco3so4camg）和重碳酸钙钠（hco3ca）型水，对任何水泥拌制 的混凝土和钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。 3.2 水库区主要工程地质问题及评价水库区主要工程地质问题及评价 （1）水库渗漏）水库渗漏 库盆两岸山体宽厚，无低于正常蓄水位的邻谷分布，老海龙沟为区内最低侵蚀基 准面，是地表水及地下水的最终排泄区，两岸山体高程为 12501920m，地下分水岭 位置高于正常高水位，因此，不存在向邻谷渗漏问题。 库盆岩体由砂、泥岩组成，岩层倾向右岸，河谷为纵向谷，库内断层不发育，普 洱向斜轴线于左岸山顶一带顺河向下游延伸，无集中渗漏通道，因此，也不存在向下 游集中渗漏的问题。 综上所述，库盆封闭条件较好，不会产生永久渗漏。 （2）库岸稳定）库岸稳定 据平面地质测绘，正常蓄水位附近大都为基岩岸坡，库尾和局部缓坡地段分布有 覆盖层。整个库区左、右岸岩质岸坡长 2.42km，占 82%；覆盖层岸坡长 0.57km，仅 占 18%。其稳定性分别评价于下。 岩质岸坡 库区岩质边坡高度大多在 100.0m 以上，坡角 一般 2045，局部为峭壁， 岩体以厚层 巨厚层状砂岩为主，岩石 为硬岩，岩层产状平缓，为 n5060 w/ne812，岩体中发育两组构造裂隙，分别为n6070w/sw7085和 n3040e/se7080，地表植被茂盛，无倾向坡外的贯通性结构面分布， 库岸边坡整体稳定性较好；局部陡崖受浅部卸荷裂隙的控制，岩体可能存在小规模的 坍塌，但对水库正常运行无大的影响。 覆盖层岸坡 主要位于库尾，两岸总长度约 0.56km，地形为斜坡及台地，坡度 825。库 岸覆盖层为为坡残积堆积之块碎石土，厚度 1.83.2m，块石成份为弱风化砂岩，粒 径一般 28cm，最大可达 30cm 以上，充填物为粉质粘土，下伏基岩面平缓，不存 在整体稳定问题。 （3）水库浸没及矿产文物淹没）水库浸没及矿产文物淹没 本据调查，可能产生浸没的地段主要位于库尾两岸。根据地形地貌及地质条件， 该段岸坡为缓坡地形。根据水利水电工程地质手册 ，地下水位雍高计算公式采用 “含水层均一，隔水层水平时的雍高计算公式” ，其计算示意图见图 3-3。 雍高计算公式： yn=(hn2+y12-h12)1/2或 yn+1=（hn+12+yn2-hn2）1/2 式中：y1水库正常蓄水位； h1、hn、hn+1水库蓄水前在断面 1、n、n+1 处的地下水含水层厚度； y1、yn、yn+1地下水位雍高后在各断面处的含水层厚度。 图图 3-2-13-2-1 库尾两岸坡浸没示意图库尾两岸坡浸没示意图 经测算，库尾左岸岸坡浸没宽度约 416m，长度约 180m，浸没面积约 2.5 亩； 右岸岸坡浸没宽度约 636m，长度约 360m，浸没面积约 13.2 亩，存在小面积浸没。 根调查，库区淹没范围内主要为农田和旱林地，无矿产和文物古迹分布，故库区 不存在矿产资源和文物古迹淹没问题。 （4）水库诱发地震）水库诱发地震 水库区及附近无大的断层通过，两岸山体宽厚，组成库盆的岩体为砂、泥岩，据 坝址区钻孔压水试验资料，新鲜岩体透水性微弱，隔水性能良好，且库水位最大抬升 高度较小。因此，没有产生水库诱发地震的地质背景。 4 坝址区工程地质条件坝址区工程地质条件 本阶段于清平乡岩坪村老海龙沟拟选上、下两个坝址，相距约 210m。 4.1 基本地质条件基本地质条件 （1 1）地形地貌）地形地貌 坝址区河谷谷底较狭窄，两岸基本对称，呈 “v”型狭谷,自然坡高 100150m, 河流流向为 n29w，河床高程 10441057m，河面宽 915m，最大水深 1.2m；正 常高水位 1088.5m 时水面宽 1020136m。下坝址附近附近右岸发育一冲沟，常年流 水，沟宽 47m，发育长度约 300m。 （2 2）地层岩性）地层岩性 坝址区出露基岩为侏罗系中统自流井组（j2z）及第四系松散覆盖层。其岩性特征 及分布如下： 侏罗系中统自流井组（侏罗系中统自流井组（j2z）：）：厚度 104220m。上部：鲜红色钙质泥岩，偶夹 介壳灰岩；下部：暗紫色、灰绿色粉砂岩、砂质泥岩互层；底部：灰白色石英砂岩。 第四系全新统坡残积堆积层（第四系全新统坡残积堆积层（q4dl+el）：）：主要由褐黄色粉土组成,局部夹块碎石， 粉土湿润、硬塑状，块碎石成份为强风化砂岩及页岩。厚度 03m，分布于沟谷两岸 坡上部平缓地带。 第四系全新统崩坡积堆积层（第四系全新统崩坡积堆积层（q4col+dl）：）：主要由孤块碎石夹粉土、粉土夹块碎石 组成.孤块碎石:黄灰、灰白色,成份以砂岩为主,少量泥质粉砂岩,块径 20300cm。粉 土,褐紫色,疏松软弱,粘性较差。厚度 010m，分布于坡麓一带。 第四系全新统坡洪积堆积层（第四系全新统坡洪积堆积层（q4dl+pl）：）：主要由褐黄色粉质粘土、粉土组成，局 部地段底部有粉细砂层或者砂质粘土。厚度 04m，分布于支沟沟床和两岸边台地。 第四系全新统冲洪积堆积层（第四系全新统冲洪积堆积层（q4al+pl）：）：上部为粉土,褐黄色,疏松软弱。下部为块 卵砾石夹粉土。厚度 710m，分布于河床及沿岸低台地。 （3 3）地质构造）地质构造 坝址区位于北东向华蓥山构造带南西段之贾村背斜北西翼，无断层通过，岩层产 状为n5060w/ne812。岩体中结构面除岩石层面外，还发育两组构造裂隙， 产状分别为：n2030w/ ne7080，裂面起伏粗糙，间距 0.51.5m，闭合，延伸长度 35m；n6075e/ se7885，裂面起伏 粗糙，间距 12m，闭合，延伸长度3m。总体来看，坝址区岩体中构造裂隙属不发 育。 （4 4）物理地质现象）物理地质现象 坝址区无滑坡和较大崩塌堆积体分布，物理地质现象主要表现为岩石的风化作用。 据坝址区勘探资料，坝区各部位岩石风化特征见表 4-1-1。 表表 4-1-14-1-1 坝址区岩石风化特征表坝址区岩石风化特征表 风 化 带左 岸河 床右 岸 强风化带厚度（m）460.93712 弱风化带厚度（m）1013481619 经分析,坝址区岩体风化具有如下特征： 1）风化厚度：坝址区岩石风化受岩性及地形条件影响 ，风化带厚度存在较大差 异。两岸厚，河床薄，左岸薄，右岸厚。 2）风化带特：坝址区强风化带岩体较破碎，节理裂隙发育且多附铁锰质或泥质 物，钻孔岩心呈碎块短柱状；弱风化新鲜岩体完整性好，节理面较新鲜，钻孔岩 心呈柱状长柱状。 （5 5）水文地质条件）水文地质条件 坝址区地下水类型按其埋藏条件，主要为赋存于河床砂卵石层中的孔隙潜水和基 岩中的裂隙水，接受地表径流及大气降水的补给，排泄于沟谷、河床。 河床砂卵石层含水丰富，地下水位与河水位一致，并随河水位变化而变化，属中 等强透水层。 坝址区基岩虽以砂岩为主，但因裂隙切割程度、连通状况以及风化、 卸荷程度的差异，因此岩体透水性也不均一，两岸风化、卸荷岩体含水贫乏，地下水 位一般位于新鲜岩体内。 据压水试验，岩体透水性特征总体是：风化、卸荷带岩体以中等强透水性为主， 新鲜岩体以微弱透水性为主。 据坝址区环境水水质简分析资料，区内地表水、地下水化学类型分别为重碳酸硫 酸钙镁型（hco3so4camg）和重碳酸钙钠（hco3ca）型水，对任何水泥 拌制的混凝土和钢筋混凝土中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。 4.2 岩、土体工程地质特性岩、土体工程地质特性 （1）土体工程地质特征）土体工程地质特征 土体分布特征土体分布特征 根据成因，坝址区覆盖层有为四类：第四系崩坡积（q4col+dl）堆积之的孤块碎 石夹粘土，厚 010m，孤块碎石成份主要为砂岩、粉砂岩等，孤石直径一般大于 0.6m，块碎石粒径多在 315cm 之间，含量约 8090%，主要分布于坝址两岸陡坡坡 脚；第四系坡残积（q4dl+el）堆积之粉质粘土，以黄褐色为主，厚 03m，稍湿 湿状，可塑硬塑状，主要分布于坝址两岸缓坡地带及山顶；第四系冲洪积 （q4al+pl）堆积冲积物，主要组成上部为粉土,褐黄色,疏松软弱，下部为块卵砾石夹粉 土，厚度 710m，分布于河床及沿岸低台地；第四系坡洪积积（q4dl+pl）堆积物， 主要由褐黄色粉质粘土、粉土组成，局部地段底部有粉细砂层或者砂质粘土，厚度 04m，分布于支沟沟床和两岸边台地。 土体物理力学特征土体物理力学特征 坝址区的松散堆积层主要以冲洪积层为主，局部零星分布有崩塌堆积层和坡残积 层。本阶段主要对坝址区冲洪积进行了取样试验，其试验成果见表 4-2-1表 4-2- 7，级配曲线图见图 4-2-1。 a a、块卵砾石夹粉土层物理性质特征、块卵砾石夹粉土层物理性质特征 坝址区河流冲洪积堆积之块卵砾石夹粉土级配试验及物理性质试验成果见表 4-2- 1表 4-2-2 及图 42-1。 屏山县新市镇老海龙水库工程 - 18 - 表表 4-2-14-2-1 坝址区块卵砾石夹粉土层物理力学试验成果表坝址区块卵砾石夹粉土层物理力学试验成果表 颗粒组成(mm)及各粒径组成百分含量（%） 编号 600 30 0 300 200 200 16 0 160 12 0 120 10 0 100 80 80 60 60 40 40 20 20 10 10 5 5 2 2 1 1 0.5 0.5 0.2 5 0.25 0.07 5 0.07 5 5 不均匀系 数 cu 曲率 系数 cc 坝 tk1 26.84.64.22.83.35.310.616.511.45.33.61.56.73.583.927.2210.58 坝 tk2 55.54.44.64.85.68.911.6169.54.64.61.25.334.21.219.593.53.1 坝 tk3 24.83.43.84.84.26.312.414.89.98.63.312.66.83.563.825157.75.7 块 卵 砾 石 夹 粉 土 坝 tk4 14.83668.28.910.7116.74.72.20.83.53.714.14.7295006 试验组数 44444444444444444444 平均值 2.55.483.854.654.65.337.3511.3314.589.385.83.434.035.583.438.083.425.18240.435.7 最大值 56.84.6668.28.912.416.511.48.64.612.66.83.714.14.7295008 最小值 14.833.82.83.35.310.6116.74.62.20.83.534.21.219.593.53.1 - 19 - 颗粒大小级配曲线 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.0010.010.11101001000 粒径（mm） 小于某粒径含量累计百分比 （%） 图图 4-2-14-2-1 坝址区块卵砾石夹粉土层平均级配曲线图坝址区块卵砾石夹粉土层平均级配曲线图 坝址区河床块卵砾石夹粉土层中粒径60mm 粒径含量为 33.4%，粒径 602mm 含 量为 42.3%，粒径 20.075mm 含量为 20.9%，粒径0.075mm 含量为 3.4%,不均匀系 数为 240.43，曲率系数为 5.7，属不良级配。 表表 4-2-24-2-2 坝址区块卵砾石夹粉土层物理性质试验成果表坝址区块卵砾石夹粉土层物理性质试验成果表 天然 含水量 天然 密度 天然 干密度 相对 密度 砂 比重 砾石 比重 比重 天然 孔隙率 天然 孔隙比 土 样 名 称 土样 编号 (%) （g/cm3） (%) 坝 tk1 4.542.172.080.682.802.742.7524.380.32 坝 tk2 4.712.212.110.752.802.752.7623.460.31 坝 tk3 4.322.202.110.762.802.742.7523.340.30 坝 tk4 4.382.212.182.662.832.8022.090.28 实验组数 444444444 平均值 4.49 2.20 2.12 0.73 2.77 2.77 2.77 23.32 0.30 最大值 4.712.212.180.762.82.832.824.380.32 块 卵 砾 石 夹 粉 土 最小值 4.322.172.080.682.662.742.7522.090.28 屏山县新市镇老海龙水库工程 - - 20 - - b、块卵砾石夹粉土层力学性质特征块卵砾石夹粉土层力学性质特征 坝址区块卵砾石夹粉土层压缩及三轴试验成果见表 4-2-3表 4-2-5。 表表 4-2-34-2-3 坝址区块卵砾石夹粉土层振后级配试验成果表坝址区块卵砾石夹粉土层振后级配试验成果表 相对密度颗粒组成(mm)及各粒径组成百分含量（%） 物质 名称 编 号 5mm 含量 (%) 最小干 密度 (g/cm3) 最大干 密度 (g/cm3) 5mm 增量 (%) 编号 60 40 40 20 20 10 10 5 5 s117.627.4198.827.2 s222.430.918.38.919.5s127.21.832.326.7 s320.424.316.31425 s42323.614.41029 试验组数 44444s219.51.722.337.9 平均值 20.8526.551710.42525.175 最大值 2330.9191429 振 前 最小值 17.623.614.48.819.5s3251.812.344.8 s11426.516.98.733.9 s217.429.217.68.427.4 s316.224.515.713.829.8 漂卵 砾石 夹砂 s4291.862.34.1 s418.222.413.612.733.1 试验组数 4444 试验组数 44444 平均值 25.1751.8052.32255.875 平均值 16.4525.6515.9510.931.05 最大值 291.862.347.9 最大值 18.229.217.613.833.9 最小值 19.51.722.34.1 振 后 最小值 1422.413.68.427.4 表表 4-2-44-2-4 坝址区河床块卵砾石夹粉土层压缩试验成果表坝址区河床块卵砾石夹粉土层压缩试验成果表 试验控制状态压缩 压力 (mpa) 编号干密度 (g/cm3) 5mm 含量(%) p00.10.20.40.8 e0.20000.19420.19190.18830.1821 av(mpa-1)0.0580.0230.0180.016s12.3027.2 es(mpa)20.752.266.777.4 e0.20430.19850.19650.19360.1890 av(mpa-1)0.0580.0200.0150.012s22.3019.5 es(mpa)20.860.283.1104.7 e0.22220.21710.21470.21180.2084 av(mpa-1)0.0510.0240.0150.008s32.2525.0 es(mpa)24.050.981.5152.8 e0.24320.23770.23420.23070.2239 av(mpa-1)0.0550.0350.0180.017s42.2229.0 es(mpa)22.635.571.073.1 e0.21740.21190.20930.20610.2008 av(mpa-1)0.0550.0260.0160.013 漂卵 砾石 夹砂 平 均 2.2725.18 es(mpa)22.146.876.193.6 21 表表 4-2-54-2-5 坝址区河床块卵砾石夹粉土层三轴试验成果表坝址区河床块卵砾石夹粉土层三轴试验成果表 围压力(mpa)线性强度指标非线性强度指标 0.10.20.40.8 编号 试验控 制干密 度 (g/cm3 ) 5m m 含 量 (%) 试 验 方 法 峰值偏应力(mpa) c (mpa) (度) 0 -am cd0.7561.2662.0653.6400.09042.152.189.341.0000.853 cu0.6461.1271.7573.1540.08339.649.909.570.9150.850s12.3027.2 uu1.1601.4722.0373.0540.24035.058.1019.440.9330.679 cd0.7591.3542.1843.7360.09742.552.659.011.0270.858 cu0.8891.3522.0073.2720.15038.754.6314.100.9670.774s22.3019.5 uu1.2211.5652.0523.0360.26934.059.0020.510.9350.660 cd0.9991.5972.4523.8470.16241.856.6512.841.0670.793 cu0.7881.3612.0023.4150.12140.353.2511.610.9760.816s32.2525.0 uu1.2291.8202.4013.4360.26837.159.8118.391.0250.696 cd0.8401.4132.1993.7290.11742.054.0210.771.0270.829 cu0.6021.1191.8323.1510.07939.949.138.180.9260.873s42.2229.0 uu1.1951.5952.2393.2680.24736.458.8018.580.9820.693 cd0.8381.4072.2253.7380.11642.153.9810.611.0310.832 cu0.7311.2401.9003.2480.10839.651.9211.100.9440.825 漂卵 砾石 夹砂 平均 2.2725.2 uu1.2011.6132.1823.1990.25635.758.9519.210.9700.682 根据实验成果，块卵砾石夹粉土最大干密度为 2.302.34g/cm3，最小干密度为 1.721.86g/cm3，压缩系数平均值 a0.10.2=0.026mpa-1，属低压缩性，es0.10.2=46.8 mpa。三轴试验成果反映漂卵砾石夹砂具有较高的抗剪强度，总平均 cd 剪 值平均为 42.1，c 值为 0.116 mpa，三轴 cu 剪 值平均为 39.6，c 值为 0.108 mpa，三轴 uu 剪 值平均为为 35.7，c 值为 0.256mpa。 坝址区河床超重型（n120）动力触探试验成果及室内试验成果见表 4-2-6表 4-2- 7。 屏山县新市镇老海龙水库工程 - 22 - 表表 4-2-64-2-6 坝址区块卵砾石夹粉土层超重型（坝址区块卵砾石夹粉土层超重型（n n120 120）动力触探试验成果表 ）动力触探试验成果表 松散卵石层（s+g）稍密卵石层（gs）中密卵石层（gz）密实卵石层（gm） 项目 n1203 击/10cmn120=36 击/10cmn120=611 击/10cmn120=1114 击/10cm 频数 n 10.024.05.07.0 平均值 fm 2.45.67.914.4 标准差 f 0.91.00.64.6 变异系数 0.40.20.10.3 修正系数 0.80.90.90.8 标准值 fk 1.85.27.311.1 承载力特征值 237.8488.4647.2928.9 变形模量 20.029.034.744.8 采用经验公式 fk =75n120100，eo=2.7n12015 确定。n120为击数计算值。 表表 4-2-74-2-7 坝址区河床块卵砾石夹粉土层密度及渗透试验成果表坝址区河床块卵砾石夹粉土层密度及渗透试验成果表 相对密度 试验控制状态 (天然状态) 渗透 编号比重5mm 含量 (%) 最小 干密度 (g/cm3) 最大 干密