水库水源工程工程地质资料

水库水源工程工程地质资料（1）区域地质①地形地貌：该区位于临沧—忙糯中凸起区东翼，属中低山剥蚀及少量堆积沟谷地貌。地形坡度一般在20°～30°之间，局部为50°～70°，径流区内高程在2065m～2450m之间，最高山峰位于南西向，高程为2450m。该区坝址上游地形坡度为20°～30°，植被发育，残坡积层堆积较厚，岩石全强风化底线埋藏深（15m～30m），由于雨量充足，局部地段冲沟及沼泽发育，未见明显崩塌及滑坡体；坝址区以下局部沟谷地段地形坡度30°～45°，岩石风化强烈，多产生崩塌及滑坡，且形成泥石流。②地层岩性：该区域内地质作用以火山岩建造为主，历经多次的构造变动及变质作用。区域内主要分布有元古界花岗质混合片麻岩、花岗岩化黑云变粒岩、混合岩化含石榴二长浅粒岩等变质岩基底、印支期混合花岗岩、第四系地层。③地质构造：本区属于三江印支褶皱系之昌宁～澜沧复背斜之临沧～忙糯中凸起区（背斜）东翼，位于澜沧江深大断裂带、雪山～康泰深大断裂带之西侧，距澜沧江（主）深断裂约40km，距雪山～康泰断裂约16km。构造受北北东向发育的澜沧江断裂、雪山～康泰断裂及北西～南东向发育的讯房断裂、旧家断裂影响及控制。④水文地质条件：区域内主要分布有松散层孔隙水及基岩裂隙水。地表水分水岭与地下水分水岭基本一致，地下水补给河水。孔隙水分布于低洼处的第四系（Ｑ）松散堆积层（砂砾石、卵石及砂土层）中，分布零星，面积不大，富水性差，但水质好。接受地表水、大气降水以及基岩裂隙水补给，沿松散层孔隙径流，以泉点或散浸状排泄于沟谷及河流中。水化学类型属：Hco3～Ca.Na型和Hco3～Ca.Ng型，矿化度小于0.5g/L。粘土、粉质粘土为相对隔水层。裂隙水分布于大部分全强风化基岩区，分布面积广，富水性较差，水质复杂。变质岩、侵入岩以及张性、张扭性裂隙带为含水层（带），泉水流量0.1~0.5L/s，矿化度小于0.5g/L。压性、压扭性断裂带为相对隔水层（带）。区内昔木河～斗阁河～澜沧江及其两岸由第四系冲洪积物构成的孔隙潜水含水层，主要接受大气降水及山区地下水的补给，地下水埋藏较浅，水量中等，地下水动态受降雨季节的控制。碎屑岩、变质岩及花岗岩裂隙水主要赋存于风化裂隙内，地下水埋藏相对较浅，尤其花岗岩裂隙水具有埋藏浅，迳流途径短、就地补给和就地排泄的特点，往往以分散泉点、散流状向冲沟、各支流河床排泄。昔木河～斗阁河～澜沧江为本区域最低侵蚀基准面。各类地下水通过裂隙，以泉水排泄形式向河床及各支流汇集后，最终向澜沧江排泄。⑤区域构造稳定性与地震：本区属于三江印支褶皱系之昌宁～澜沧复背斜之临沧～忙糯中凸起区（背斜）东翼，位于澜沧江深大断裂带、雪山～康泰深大断裂带之西侧，区域稳定性受深大断裂影响。加之该区位于澜沧～耿马强震带东侧，地震活动较频繁。工程区历史上没有破坏性地震发生，附近地区地震时影响较大。按1:400万《中国地震动参数区划图》（GB18306～2001），工程区地震动峰值加速度为0.2g，地震动反应谱特征周期为0.45s，对应地震基本烈度为Ⅷ度。(2)库区工程地质①库区渗漏：库盆区主要分布印支期花岗岩（γm51），水库右岸为全强风化花岗岩网状裂隙水及弱风化带构造裂隙水。含水层底板埋深小于80m，下部为弱、微风化岩石相对隔水层。花岗岩为整体结构，水库蓄水条件较好。两岸山体宽厚无低邻谷，故不存在库水向低邻谷渗漏问题。②库岸稳定及边岸再造：水库河流呈北西向，库区地形多为“V”型谷，岸坡较陡，自然坡度20°～40°，左右两岸花岗岩基岩大多裸露，岩石全强风化。右岸近坝库段地形较缓部位，地表大部被第四系残坡积松散层覆盖，厚度较薄，一般为0.5～1.5m（局部厚7m），为粘土、砂质粘土夹碎石。库区植被覆盖较好，为松树、灌木林及果松和沙树。天然状态下，库岸边坡整体稳定性较好。③水库淤积：水库区以花岗岩为主，地表岩石虽然风化强烈，但水库区植被覆盖良好，无大的滑坡及崩塌等不良物理地质现象。由于库区内及上游库尾歇牛场一带，分布有大小2～3个人工开采全风化花岗岩的沙厂，形成于主河床及支流冲沟中堆积的沙及残坡积土，加之局部表松散层出现的小规模塌岸所产生的固体物源，因此库区存在淤积淤积问题。④水库淹没及浸没：库区无可供开采的矿产资源，也无文物古迹及风景名胜等，库岸地形多为斜坡，故不存在水库淹没与浸没。⑤水库诱发地震：由于库盆以花岗岩为主，属库区相对不透水层，在外部应力作用下以柔性变形为主，透水性差，蓄能条件差不易在库水压力作用下形成应力集中。而且水库库容小，坝前最大雍水高度仅35m左右。库盆介质承受的附加应力值低。综上所述，尽管库区处于澜沧江断裂旁侧，但枢纽工程受到该震源区地震影响的可能性影响不大，且产生水库诱发地震的条件差，可能性不大，即便产生水库诱发地震，对本工程枢纽的影响烈度也不可能达到或超过本工程场地基本烈度。(3)推荐坝址枢纽工程地质①大坝工程地质条件坝址两坝肩全风化层厚，强度低，开挖工程量大的特点，坝址地质只适宜作为土石坝坝基。ⅰ坝肩稳定：坝基基岩为混合花岗岩，岩石全强风化较深较厚，岩体均全风化成砂土状夹球状强风化，岩体呈散体结构～碎裂结构，岩体不完整。由于植被发育，天然边坡基本稳定，但施工时开挖边坡稳定性差，需削坡或支护处理。右岸坝顶高程以下残坡积层相对较厚为1.5～4.0m，开挖边坡稳定性差。ⅱ坝基及坝肩绕坝渗漏：两坝肩、左右两岸及河床坝基岩石透水性弱～中等，q＝1.08～66.7Lu；透水层厚度：河床31m，左岸22m～65m，右岸30m～39.8m，存在坝基渗漏及绕坝渗漏。坝基及坝肩相对隔水层顶板（q<10Lu）埋深30m～35m。估算坝基19.45万m3/y，两坝肩绕坝渗漏量为23.15万m3/y。总渗漏量为43.1万m3/y，占总库容331万m3的13%。ⅲ坝基渗透稳定性：坝基冲洪积、残坡积，全、强风化岩石，渗透比降大于允许比降（0.1～0.6），不满足渗透稳定，存在渗透变形问题，须作好防渗处理。坝基河床段36m深度以下为较完整弱风化岩石，不存在渗透变形，但弱风化上部中等透水，须作防渗处理。ⅳ坝基强度及压缩变形：坝基残坡积，部分全风化岩、冲洪积松散土石强度低，承载能力低[R]≤0.2～0.3Mpa，存在变形不稳定。中、下部全风化岩石、强、弱风化岩石能满足土石坝变形要求。砂卵砾石压缩模量7.5～15Mpa，强、弱风化岩石变形模量E0≥0.4～0.5×104Mpa，能满足土石坝坝基强度及变形要求。ⅴ坝基抗滑稳定：残坡积及表层松散土石、松动卸荷岩体不满足坝基抗滑稳定要求。全风化岩石中、下部及强、弱风化岩石抗剪强度基本能满足土石坝抗滑稳定。ⅵ坝基清基及截水槽地基开挖深度：粘土心墙截水槽截穿残坡积、冲洪积层及部分全风化岩石嵌入全风化岩石，开挖深度3～7m；上、下游坝基清除残坡积及表层松散土石及松动岩体，河床左岸陡岩削坡。ⅶ坝基防渗处理建议：沿坝轴线采取帷幕灌浆处理。防渗帷幕底界按相对隔水层（q<10Lu）顶板以下5m确定,帷幕底界深度25m～42m。两坝肩帷幕延伸端点按正常蓄水位线与相对隔水层顶板交点确定，以控制渗流稳定为原则，左端延伸长143m，右端延伸长64.0m，帷幕线总长321.0m。②输水隧洞输水隧洞布置于大坝右岸，设计为无压隧洞，埋深18m～31m，全长236.0m。隧洞沿线地形坡度30°～43°，基岩裸露，γm51混合花岗岩。隧洞沿线无断层通过，岩石风化强烈，全风化带最厚达51m。全强风化花岗岩岩体不完整，呈散体结构及碎裂结构，强度低。隧洞基础均置于全强风化花岗岩上，承载力能满足基础要求。隧洞围岩主要以Ⅴ类为主，约占80～90%，局部夹Ⅳ类，约占10～20%。开挖时须及时采取支护措施。花岗岩风化裂隙水，富水性弱，隧洞开挖过程中不会出现较大涌水，但存在滴水或片状出水现。分段评述如下：=1\*GB2⑴隧洞进口（0＋000～0+021.5）极不稳定段：隧洞上覆岩体厚度6～20m，大部大于三倍洞径。隧洞进口段地形坡度25～35°，地表基岩裸露，为γm51中粗粒黑云混合花岗岩(球状风化)，岩石全风化呈砂土夹碎块状,岩体呈散体结构。隧洞位于全风化带内，岩体自稳能力差，成洞条件差，为Ⅴ类围岩,f=0～0.5、K0=0.5～0.8MPa.cm-1，围岩极不稳定。地下水位位于隧洞底板之下，隧洞开挖时不存在渗滴水现象。建议隧洞采取台阶式分段开挖,钢拱架及钢格栅及时跟进支护，底板设混凝土垫，钢筋混凝土衬砌,洞脸开挖及时锁口并挂网喷锚护坡。=2\*GB2⑵(0+021.5～0+236.5)中部洞室及出口极不稳定、局部夹不稳定段：隧洞埋深14m～38m，洞身大多位于全风化带局部强风化带内。γ52（1）花岗岩全风化带岩石呈砂土夹碎块状,岩体呈散体结构，局部夹碎裂结构的强风化岩体。岩体自稳能力差，成洞条件差，为Ⅴ类夹Ⅳ类围岩,f=0～2、K0=0.5～1.0MPa.cm-1，围岩极不稳定～不稳定。隧洞中部洞室地下水位高于隧洞底板5m～16m，施工中有轻微渗水或片状出水；后半段及出口段地下水位低于隧洞底板4m～12m，隧洞开挖时不会发生渗水现象。其中桩号0+076～0+082段为闸门井部位，围岩为花岗岩，岩石全风化，岩体呈散体结构，成洞条件差，自稳能力差，开挖中需对洞壁进行支护。建议隧洞采取台阶式分段开挖,钢拱架及钢格栅及时跟进支护，底板设混凝土垫，钢筋混凝土衬砌,洞脸开挖及时锁口并挂网喷锚护坡。=3\*GB2⑶(0+263.5～0+361.9)出口明渠段基础及边坡中等稳定段:隧洞出口段地形相对较缓，坡度5～10°，局部达35°，地表基岩裸露,为γm51中粗粒黑云混合花岗岩(球状风化)，自然边坡基本稳定。隧洞出口上覆岩体厚度1～7m，多小于三倍洞径，不能成洞，建议明挖成渠。明渠基础置于全风化岩石上,岩体不完整呈散体结构，结构较疏松，开挖边坡稳定性较差，开挖时须采取适当的支护措施；渠基底板基础均置于全风化花岗岩上，岩体完整性差，强度较低，但承载力能满足溢洪道基础要求。存在渗漏问题，须防渗处理。开挖边坡上部第四系松散层，开挖边坡稳定性差，须放坡。建议开挖边坡比为残、坡积层1:1.25～1:1.75，全强风化基岩为1:0.75～1:0.5。③溢洪道溢洪道布置于大坝右岸，全长184m。沿线地形较陡，坡度30°～37°，基岩大多裸露，γm51混合花岗岩。溢洪道沿线无断层通过，但岩石风化强烈，全风化带最厚达3m。全强风化花岗岩岩体不完整，呈散体结构及碎裂结构，强度低。溢洪道基础均置于全强风化花岗岩上，承载力能满足溢洪道基础要求，主要存在开挖边坡稳定性差及渗漏问题，须采取支护和防渗处理。分段评述如下：=1\*GB2⑴进口平坡段（0＋000～0＋070）基础及边坡中等稳定：该段地形平缓，地表为第四系松砂质粘土夹孤石散层覆盖，下伏基岩为全风化黑云混合花岗岩，岩体为散体～碎裂结构，完整性差。地下水埋深约32m，溢洪道底板位于地下水位之上。溢洪道置于坝体部分基础及边坡稳定，其余部分两侧开挖边坡高＜4m，土体疏松，开挖边坡稳定性较差，开挖时须采取适当的支护处理措施；底板基础均置于全风化花岗岩上，岩体完整性差，强度较低，但承载力能满足溢洪道基础要求。存在渗漏问题，建议采取三面光衬砌防渗处理。=2\*GB2⑵泄槽陡坡段（0＋070～0＋132.6）稳定性差至较不稳定段：陡坡段地形较陡，坡度为30～37°。全风化中粗粒黑云混合花岗岩裸露于地表，其全风化深度约25～43m，岩体为散体～碎裂结构，完整性差。地下水埋深约3～32m，溢洪道底板位于地下水位之上。溢洪道两侧开挖边坡高4m～6m，岩体不完整，结构较疏松，开挖边坡稳定性较差；底板基础均置于全风化花岗岩上，岩体完整性差，强度较低，但承载力能满足溢洪道基础要求。岩体强度低，抗冲涮能力差，陡坡泄槽基础稳定性差至较不稳定。其次存在渗漏问题，建议采取三面光衬砌防渗处理。建议该段采取钢筋砼整体基础，并锚固抗滑处理，底板设齿槽、陡坡脚设镇墩嵌入下部全风化岩体中。=3\*GB2⑶消能及护坦防冲段（0＋132.6～0+176.4）稳定性差至较不稳定段：该段地形坡度0～10°，地表第四系冲、洪积层厚3.5m～4.5m。下伏全风化中粗粒黑云混合花岗岩，岩体为散体～碎裂结构，完整性差。地下水埋深约1～3m，溢洪道消能及护坦防冲段底板基础均置于全风化花岗岩上、地下水位之下，岩体完整性差，强度较低，但承载力能满足基础要求。由于全风化岩体强度低，抗冲涮能力差，因此，消能及护坦防冲段基础稳定性差至较不稳定。其次存在渗漏问题，建议采取三面光衬砌防渗处理。建议该段采取钢筋砼整体基础，底板基础作固结灌浆处理。溢洪道开挖边坡上部第四系松散层，开挖边坡稳定性差，须放坡。建议开挖边坡比为残、坡积层1:1.25～1:1.75，全风化花岗岩为1:1.25～1:1.5。(4)坝址比选本阶段对xxx山水库进行了上、下两坝址比较，选定坝址，并推荐基本坝型。从地形条件来看，上坝址比下坝址的河床窄，坝轴线短28m左右，上坝址略优于下坝址；从地质条件来看，两坝址的岩体特性基本一致，地层均为混合花岗岩，坝基两岸坡岩石全强风化较深，均具备建坝条件。但上坝址两岸山体较为单薄且稳定性较差，坝轴线上下游河道均有不同程度的转弯，下坝址两岸岩体宽厚且对称，坝轴线上下游河道相对平顺，下坝址优于上坝址。因此，从地形、地质条件方面看，下坝址坝址总体优于上坝址。两坝址从地形、地质条件、坝高、清基开挖深度、开挖工程量及防渗处理等多方面综合比较，以下坝址较优，故推荐下坝址为勘测设计的坝址方案。其工程地质评价也主要以围绕推荐的下坝址方案进行论述。(5)坝型比选推荐下坝址方案，两岸基本对称呈“V”型谷。由于坝基岩石风化强烈，全强风化较深较厚，岩体完整性极差，岩石强度低。而重力坝对地基要求较高，开挖较深。因此，本工程不适宜建重力坝，大坝基本坝型以土石坝较为适宜。水库工程区土料分散不集中，且含水量相对较大，不适宜作均质土坝。根据坝基岩体完整性及建材分布情况，推荐粘土心墙风化料坝为本工程的基本坝型较为合适。(6)输水工程引水渠线经过地段为低中山地貌。渠道从水库主河床沙河河谷两岸山坡中下部傍山而行，自然地形坡度25°～45°。渠道沿线左岸多为残坡积层覆盖，厚0.5～4.5m。下伏基岩均为印支期混合花岗岩（γm51），多呈全强风化状，岩石风化强烈，结构疏松，地表全强风化花岗岩呈砂土、粗砂粒状夹块状，具球状风化特征。引水渠线构造不发育，主要发育三组节理裂隙。混合花岗岩风化均强烈，全风化埋深为20～50m，仅局部出露球状弱风化岩石。岩体完整性差，为散体及碎裂结构。左、右两岸引水渠线无滑坡、崩塌等较大不良物理地质现象，局部存在小规模第四系残坡积层的浅层坍塌，对渠道稳定性影响不大。引水渠线渠道基础多座落于全风化基岩上，承载力能满足渠基要求，主要存在全风化花岗岩轻微压缩变形、开挖边坡稳定差及渗漏问题。渠线地下水主要为供给花岗岩网状风化裂隙水及安山岩风化裂隙水和基岩构造裂隙水，地下水埋深较浅，富水性弱～中等。渠道沿线均为混合花岗岩，由于岩石风化较强烈，呈全强风化，岩体完整性差，呈砂土状夹碎块状，块石料缺乏。渠道天然建筑材料用料块石料及砂石料，仍然在水库枢纽区所选的砂岩块石料、堆石料场及花岗岩水洗砂料场中开采使用，其储量和质量均能满足工程所需用量。(8)天然建材①防渗粘土料：初查1#、2#防渗粘土料场均位于水库坝址右岸214公路以上缓坡地带，1#料场距坝址较近，2#料场距坝址6km。土料为残坡积粘土或含砾粉质粘土。此外,1—1#防渗粘土料场表层剥离残坡积土，可结合用作防渗土料。1#土料场有用土层储量为37.4万m3，平均可采厚度4.0m左右；无用层剥离量2.87万m3，平均剥离厚度0.30m，剥采比1：13。2#土料场土料场有用土层储量为19.6万m3，平均可采厚度4.0m左右；平均剥离厚度0.40m，无用层剥离量1.93万m3，剥采比1：10；1#与2#两个土料场总储量为57.4万m3，基本满足工程用量要求。1#与2#两个土料场可同时开采，以1#料场为主料场，2#料场因运距远，可作为副料场。无用层剥离后，首先将有用层中相对好的上部土用于大坝坝基截水槽和心墙下部，其它的用于心墙上部及围堰。②风化料：坝壳料场位于水库外围15km（昔木河与斗阁河交会处）的323国道旁，距坝址距离约15km；料场位于323国道边，料场有323-214公路通至坝址，交通便利。料场为侏罗纪中统和平乡组（J2h1）紫灰色砂砾岩砂岩,局部夹紫红色灰绿色泥岩。岩石为较坚硬岩夹软岩，石质较好，为当地广泛采用的建筑材料。坝壳料场面积为0.040Km2，上部无用层平均厚度为0.35m，有用层平均可采厚度为10m～35m左右。采用平行断面法计算储量和剥离量。经计算，有用层储量273.3万m3，表层残坡积层无用层剥离量16.7万m3；剥采比为1/14。满足阶段要求。③块石（堆石）料：块石料场位于水库外围昆赛村附近的323国道旁，距坝址距离约15km；料场位于323国道边，料场有323-214公路通至坝址，交通便利。料场为侏罗纪中统和平乡组（J2h1）紫灰色、灰白色砂砾岩砂岩。岩石为较坚硬岩，石质较好，为当地广泛采用的建筑材料。块石料场面积为0.108Km2，上部无用层平均厚度为0.80～1.50m左右，有用层平均可采厚度为5m～35m左右。采用平行断面法计算储量和剥离量。经计算，有用层储量58.5万m3，表层残坡积层无用层剥离量7.1万m3；剥采比为1：8.3。块石料场储量基本满足工程用量需求。④混凝土砂石料：工程区天然砂石料缺乏，水库所需砂石料即混凝土粗细骨料，可采用昆赛村块石料、砂料料场的砂岩进行机制加工获得，其质量、储量满足水库工程所用砂石料，除砂岩人工机制砂外，还可采用全风化花岗岩的水洗砂。由于工程区广泛分布花岗岩，其全风化层较厚，岩石中石英含量较高，呈粗颗粒状。全风化花岗岩通过水冲洗后可作为混凝土细骨料用，在当地已被广泛采用于水利及建筑工程。水库库区两岸均有几处洗砂场，但具有一定规模的主要为位于水库库尾歇牛场一带的洗砂场。该洗砂场距水库坝址约2Km2，214公路从洗砂场旁通过，交通较便利。(9)结论及建议工程区地震动峰值加速度为0.20g，地震动反应谱特征周期为0.45s，相应地震基本烈度为Ⅷ度。水库库区地形多为“V”型谷，岸坡较陡，自然坡度20°～40°。库区左右两岸残坡积层较薄，全强风化花岗岩基岩大多裸露。库区植被覆盖较好，天然状态下，库岸边坡整体稳定性较好。库区无可供开采的矿产资源，也无文物古迹及风景名胜等，库岸地形多为斜坡，故不存在水库淹没与浸没。水库区以花岗岩为主，地表岩石虽然风化强烈，但水库区植被覆盖良好，无大的滑坡及崩塌等不良物理地质现象。库区内及上游库尾芹菜塘一带，分布有大小4～5个人工开采全风化花岗岩的沙厂，形成于主河床及支流冲沟中堆积的沙及残坡积土，加之局部表松散层出现的小规模塌岸所产生