（地质工程专业论文）巴塘水电站坝址选择工程地质研究.pdf

摘要 坝址选择是水电工程预可研阶段的主要工作内容，巴塘水电站预可研阶段坝 址选择涉及的重大工程地质问题多，工作难度大。由于本工程位于川西青藏高原 金沙江上，与西藏紧紧接壤，区域性断裂巴塘断裂与金沙江断裂带呈y 形相交， 从巴塘水电站坝址穿过，巴塘断裂1 9 4 8 年发生过7 3 级地震，场地地震基本烈度 为度，区域构造稳定性差；坝址存在深达7 0 m 的深厚覆盖层基础；距坝址约 1 0 - 3 o k m 的特米巨型滑坡滑坡，其方量约5 5 4 x1 0 4 m 3 ，历史上曾发生过堵江事件。 本论文按“先大环境，再小环境，最后重点针对性分析 ，“由面到点”的具体 分析研究方法，通过对巴塘水电站区域地质环境分析，上中下三个坝址工程地质 条件及主要工程地质问题进行对比分析，并对坝址选择起决定性作用的区域性断 裂和深厚覆盖层特性进行分析，再对特米滑坡稳定性及危害性进行研究，最后提 出本阶段推荐坝址。本论文结论具有现实生产指导意义，本论文通过断层泥测龄 来判断活断层的稳定性及通过颗分值来判断砂土液化性的方法成果具有普遍意 义，对以后新建电站的坝址选择也有参考价值。 关健词：坝址选择、区域断裂、深厚覆盖层、巨型滑坡 a b s t r a c t s e l e c t i o no fd a ms i t ei sam a i n w o r ko fh y d r o p o w e r p r oj e c t a t p r e f e a s i b i l i t ys t a g e ，d u r i n gt h es e l e c t i o no fb a t a n gh y d r o p o w e rd a ms i t e a tt h es t a g eo fp r e f e a s i b i l i t y s t u d y ， m a n yc o m p l i c a t e dg e o l o g i c a l p r o b l e m sw i l lb ee n c o u n t e r e d b a t a n gh y d r o p o w e rs t a t i o ni sl o c a t e da t q i n g h a i t i b e tp l a t e a ui nw e s t e r ns ic h u a n 。b o r d e r i n gc l o s e l yt ot i b e t b a t a n g r e g i o n a lf a u l t sa n dt h ej i n s h ar i v e rr u p t u r ez o n ew e r ey 。s h a p e d i n t e r s e c t e da n dt r a v e r s ew h e r et h eb a t a n gh y d r o e l e c t r i cd a mi ss i t u a t e d ， i n1 9 4 8 ，a ne a r t h q u a k e ，w i t hm a g n i t u d e7 3a n db a s i cs e i s m i ci n t e n s i t yo f d e g r e e s ，o c c u r r e dt ob a t a n gf a u l t ，w h i c hm a d et h er e g i o n a lt e c t o n i c s m u c hl e s su n s t a b l e a d d i t i o n a l l y ，t h ed a mi sc o n s t r u c t e do n7 0m e t e r sd e e p o v e r b u r d e n 。a b o u t1 o 一3 o k mf r o mt h ed a mi st h et e m el a n d s l i d ew i t ha q u a n t i t yo fa b o u t5 5 4 1 0 4 m a ，w h e r el a k ed a m m i n gi n c i d e n to n c eo c c u r r e d t h ec o n c r e t ea n a l y s i sp r o c e d u r e st ob ea p p l i e dh e r e i nc a nc o n c l u d e da s f o ll o w i n gp r i n c i p l e s ：“t h ee x t e r n a le n v i r o n m e n to fp r o p o s e dd a mc o m e s p r i m a r y ，t h e ni st h eg e o l o g i c a lc o n d i t i o no fd a m ss u r r o u n d i n g ，t h el a s t s t e pi sf o c u ss t u d yo fd a mi t s e l f 。 “s y s t e m a t i cs u m m a r yf r o mt h ec o m m o n p h e n o m e n o nt os p e c i f i cc o n d i t i o n ”，t op u ti tm o r ee x a c t l y ，t h ep r o p o s e d d a ms i t ea tt h i ss t a g ec a nb ed e t e r m i n e db yt h eu n d e r m e n t i o n e dp r o c e d u r e s ： f i r s t l yt h r o u g ha n a l y s i so ft h er e g i o n a lg e o l o g i c a le n v i r o n m e n t ，t h e n c o m p a r a t i v ea n a l y s i so fe n g i n e e r i n gg e o l o g i c a lc o n d i t i o n sa n dt h em a i n e n g i n e e r i n gg e o l o g i c a lp r o b l e m so ft h et h r e ed a ms i t e s ( t h eu p s t r e a ms i t e ， t h em i d d l ea n dt h ed o w n s t r e a ms i t e ) ，t o g e t h e rw i t hc h a r a c t e r i s t i c sa n a l y s i s o ft h er e g i o n a lf r a c t u r eo fas i g n i f i c a n tr o l ei nd a ms i t es e l e c t i o na n d d e e po v e r b u r d e nf o u n d a t i o n ，a n dt ob ee n d e db ys t u d yo ft h es t a b i l i t ya n d h i d d e nd i s a s t e rt h a tm a yr e s u l tf r o mt h et e m el a n d s l i d e t h ec o n c l u s i o n m a d eo nt h eb a s i so ft h ea n a l y s i si sn o to n l yo fp r a c t i c a lb u ta l s o i n s t r u c t i r es i g n i f i c a n c ew i t hr e s p e c tt ot h es i t es e l e c t i o no fn e wp o w e r p l a n t s i ti sn o tm a k i n gg e n e r a ls e n s ea n da l s ow i l lm a k eag o o dr e f e r e n t i a l v a l u et of o l l o w i n gn e wp o w e rs t a t i o n st ob ec o n s t r u c t e di nr e s p e c tt os t u d y m e t h o d so fd e t e r m i n i n gt h es t a b i l i t yo fa c t i v ef a u l t sb ym e a n so fc o n d u c i n g a g eo ff a u l tg o u g ea n dd e t e r m i n i n gt h es a n dl i q u e f a c t i o n b ym e a n so f p a r t i c l ea n a l y s i s k e yw o r d s ：s e l e c t i o no fd a ms i t e ，r e g i o n a lf r a c t u r e ，d e e po v e r b u r d e n ， g i a n tl a n d s l i d 原创性声明 本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独 立进行研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发 表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引 用的内容外，不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研 成果。对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在文中 以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文作者签名：j 眸 日 期：烈 关于学位论文使用授权的声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归 属兰州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定， 同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版， 允许论文被查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和 汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相 关的学术论文或成果时，第一署名单位仍然为兰州大学。 保密论文在解密后应遵守此规定。 敝作者虢缱车翩繇型立日期：一乡 巴塘水电站坝址选择工程地质研究 段君奇毕业论文 1 1 选题依据及研究意义 ) ! 一 日 j 舌 坝址选择是水电工程预可研阶段的主要工作内容，巴塘水电站坝址选择涉及 的重大工程地质问题多，工作难度大。本工程位于四川省巴塘县与西藏自治区芒 康县分界的金沙江干流上，是金沙江上游河段梯级开发的第8 级电站n 1 。预可研阶 段初拟电站装机容量为7 4 0 i 唧，水库库容1 5 3 1 0 8 m 3 ，多年平均发电量为 3 3 2 8 1 0 9 k w h ，工程规模为二等大( 2 ) 型工程心1 。巴塘水电站工程场地有巴塘断裂 和金沙江断裂两区域性断裂，场地地震基本烈度为度，区域构造稳定性差；金 沙江断裂为顺河向断裂，可能存在稳定性与渗漏性问题；河床覆盖层基础深厚， 一般厚度5 0 - 7 0 m ，且成因与组成成分复杂，结构变化也大，深厚覆盖层基础存在 变形、砂土液化及渗透稳定性问题；坝址存在高边坡稳定问题，水库有大型堵江 滑坡特米滑坡再次复活的可能性，特米滑坡是巴塘水电站库区近坝址的一个大型 堵江滑坡，其规模约为5 5 4 4 x1 0 4 m 3 瞳1 。因此对巴塘水电站坝址选择进行深入工程 地质分析研究是非常必要的。本论文工作是结合巴塘水电站坝址选择进行的。 水电站工程建设规模宏大，牵涉因素较多n 别，且工作条件复杂、施工建造艰 难、一旦失事后果严重，因此水电站预可研阶段的坝址选择工作尤其重要。我国 坝工建设发展很迅速，高坝越来越多，遇到的地质条件也越来越复杂h ，不可避 免地遭遇活断层n 7 3 及深厚覆盖层建坝问题n 3 1 4 1 8 1 ，区域稳定问题对最后的坝址选 择是决定性的盯3 。对断层的认识一直是大坝稳定性评价的重点也是争论的焦点乜阳 2 3 。2 0 0 8 年5 月1 2 日的汶川地震明显地改变了区域地震的应力场n 5 1 们，因此研究水 库研究区域内断裂的稳定性对评价水库大坝安全及坝址的选择有重要意义乜l 2 2 8 刚。渗透稳定性是深厚覆盖层筑坝的主要工程地质问题之一乜瓢4 0 - 5 1 。区域断裂、深 厚覆盖层及巨型滑坡堵江等重大工程地质问题亦是当前讨论的焦点和难点，近几 年来国内外不少专家对坝址选择方面已提出了许多较为成熟的论述，在巴塘电站 坝址选择时遇到的区域断裂、深厚覆盖层及巨型滑坡堵江等重大工程地质问题方 面，在预可研阶段如何评价这些重大工程问题对巴塘水电站坝址选择的关系，是 现实生产中急需解决的问题，这也是该论文选题意义所在。 巴塘水电站坝址选择工程地质研究段君奇毕业论文 1 2 现状分析 坝址选择是水利水电工程预可行性研究阶段一个非常重要的任务，坝址选择 的合理与否，直接影响到工程的效益，甚至关系到工程的成败口3 。选择好坝址是减 少投资的关键因素h 1 。 中国根据不同河流的特点、水库的用途、地形地质条件、当地筑坝材料等情 况，因地制宜地选择坝址，建设大坝，目前已建成8 3 6 0 0 多座水库，形成水库的大 坝在数量上居世界各国之首璐3 。水电站能否兴建，取决于投资回报率选择好坝址 是减少投资的关键因素阳3 ，坝址工程地质条件是坝址选择的控制性因素洲，但区域 稳定、深厚覆盖层及堵江滑坡等重大工程地质问题对坝址选择是决定性的 7 吲。 坝址选择理论比较简单，国内外目前都是依据国家规定的相关法规、基本建 设程序和规程规范。不同坝型对坝址工程条件要求不同，按照规范一般坝址选择都 有以下要求n 们： 1 首先要考虑地质因素，要求基础地质条件好，无重大工程地质问题； 2 要注意库容，一般水库的坝址要选在口袋形的集水盆地里，这样库容较大； 3 坝址还多选在地峡或峡谷地带，这样可以利用有利的地形特点来结省坝址， 减少施工量； 4 选择坝址时应考虑水库蓄水后诱发的地质灾害，要求不会在库区产生大的 坍岸滑坡，在丘陵和平原地区应避免浸没面积过大，还要考虑大坝建成后所造成 的直接和间接影响，如淹没农田，居民区等； 5 一般建坝会考虑大坝建成后所带来的经济效益，其经济效益较常见的一种 是发电，所以选坝时还因注意地势落差，落差越大水能资源越丰富，大坝的价值越 大； 6 坝址选择应综合考虑地形、地质、建筑材料、枢纽布置及上下游情况经方 案比较后确定； 7 坝址不宜选在深厚的强透水砂砾石层、岩溶发育地区、严重风化破碎的岩 层、大的断层带以及软弱的地基上，如不能避开应采取处理措施 8 坝址区的地震基本烈度应按中国地震烈度区划图确定，设防烈度可采用基 本烈度，地震基本烈度为度和度以上的地区建筑物应根据水工建筑物抗震设 计规范的有关规定采取抗震措施； 巴塘水电站坝址选择工程地质研究段君奇毕业论文 1 3 工作思路 本论文的基本工作思路为“先大环境，再小环境，最后重点针对性分析”，“由 面到点 的具体分析研究方法。按照规范对坝址选择的基本要求，本论文首先分 析了区域工程地质环境，并对上中下三个坝址工程地质条件及主要工程地质问题 进行对比分析，进而对坝址选择起决定性作用的区域性断裂特性进行分析，评价 了其渗透性及稳定性，在稳定性评价在采用活断层识别标志断层泥的测龄来判断 活动断层的稳定性；对深厚覆盖层基础特性进行了分析，评价了其渗透稳定及砂 土液化的可能性；对曾发生过堵江事件的特米滑坡进行了定性定量稳定分析，最 后提出本阶段推荐坝址。 论文研究技术路线如下： 巴塘水电站坝址选择工程地质研究 段君奇毕业论文 1 4 研究内容 本论文工作是结合巴塘水电站坝址选择工作进行的。针对巴塘水电站工程地 质条件及存在的重大工程问题，本论文主要完成如下工作内容： ( 1 ) 区域地质工程地质环境： 主要研究区域地形地貌、地层岩性、地质构造及地震。 ( 2 ) 坝址区工程地质环境： 主要分析上中下三个坝址工程地质条件及主要工程地质问题。 ( 3 ) 顺河向区域性断裂的分布及工程地质特性分析： 主要分析雄松一苏洼龙顺河向断裂的渗透性及稳定性。 ( 4 ) 深厚覆盖层工程地质特性分析： 主要研究深厚覆盖层稳定性、砂基液化及渗透性。 ( 5 ) 特米堵江滑坡稳定性与危险性研究： 通过定性分析及定量计算稳定安全系数，来评价特米滑坡的稳定性；通过计 算滑坡涌浪高度计算分析特米滑坡的危险性。 ( 6 ) 总结分析给出本论文结论及成果： 通过对顺河向区域断裂、深厚覆盖层及巨型滑坡三个决定坝址择选控制性因 素的重大工程地质问题的研究得本论文的结论及成果。 巴塘水电站坝址选择工程地质研究段君奇毕业论文 2 区域工程地质环境 按照水利水电工程区构造稳定性勘察技术规程( d l 5 3 3 5 2 0 0 6 ) 中规定： 坝址周围不小于1 5 0 k i n 为工程研究区域。本论文的区域研究范围为2 0 0 k i n 。 2 1 地形地貌 研究区域内高山有海子山、藏巴纳山、哈纳尔山、贝拉山，其中藏巴纳山、 哈纳尔山海拔均在5 0 0 0 m 以上，哈纳尔山最高山峰( 格聂峰) 高达6 2 0 4 m ，终年积 雪，雪山脚下平缓而开阔，绿草茵茵，冰积湖泊星罗棋布瞳1 。区域中部为深切割区， 相对高差在2 0 0 0 m 以上，属高山峡谷区，主要河流有四曲( 希曲、定曲、麦曲、 玛曲) 一江( 金沙江) ，最低处为河谷，岸边自然坡度一般为4 5 。一6 0 。，河谷多 为u 形或v 形谷。 2 2 地层岩性 研究区域内地层出露较全，从寒武系至三迭系都有，近场区二迭系、三迭系 居多，第四系地层零星出露( 见图2 1 、图2 2 ) 。主要地层岩性分述如下： ( 1 ) 二迭系( p ) 该系在研究区域内以曲真共一藏巴纳断裂为界，可划分为两个相区，纳交系 一扎瓦拉一带的未变质或浅变质的碳酸盐相区和金沙江一带变质较深的海底基性 火山喷发岩一陆源碎屑岩夹碳酸盐相区。 碳酸盐相区：位于研究区域内东部，与上覆下三迭统地层呈假整合接触，与 下伏石炭系地层为整合接触。根据岩性和化石组合划分为下二迭统和上二迭统。 下二迭统主要岩性为块层状细一中粒灰岩；上二迭统岩性主要为中细粒含燧鲕粒 石灰岩、含藻致密灰岩、集块状灰岩、紫红色薄板状泥灰岩等。总厚7 7 9 9 3 m 。 海底基性火山喷发岩一陆源碎屑岩夹碳酸盐相区：位于研究区域内中心部位一 金沙江沿岸，化石少。根据岩性、层序及零星的化石点划分为下二迭统和上二迭 统，二者呈假整合一角度不整合接触。下二迭统( p 。) 为一套变质碎屑岩、大理岩 夹基性火山岩，变质程度相对较深，主要岩性为灰色绢云母石英片岩、云母方 量堡查皇兰壑竺童垄三矍些皇丝窒量童塞兰些兰兰 ：! ：p 围21 区域地震构造及新构造分区图 巴塘水电站坝址选择工程地质研究段君奇毕业论文 解片岩、灰色薄层一中厚层状大理岩等，总厚大于3 1 4 1 9 m 。为工程近场区主要分 布的地层岩性；上二迭统( p ：) 分布在嘎拉卡一基里一带，出露零星，主要岩性为 灰岩、砂质灰岩，夹变质含钙细粒石英砂岩、砾岩及底砾岩，厚1 6 2 7 - 4 5 0 m 。 ( 2 ) 三迭系( t ) 下三迭统( t 。) ：分布于巴塘县苏洼龙乡罗绒西大沟西侧的嘎拉卡以及基里两 地，与上二迭统呈整合接触。为一套黑色板岩夹黑色薄层状细砂岩、粉砂岩及薄 层状结晶灰岩透镜体。厚2 0 2 m 。 中、下三迭统( t 。吨) ：出露于扎隆通一辛昌一带，整合于二迭系地层之上。主 要岩性为钙质条带状炭质板岩、浅灰色中厚层状变质砂岩夹炭质板岩、浅灰色夹 紫色、浅肉红色中厚层状变质石英砂岩，局部夹黑色板岩、含石榴子石千枚岩。 厚度大于1 1 5 6 m 。 上三迭统( t 。) ：出露于研究区域内东部，为一套浅海相一海陆交互相一陆相 碳酸盐、碎屑岩夹煤及大量的酸一中一基性火山岩。总厚度大于1 0 7 1 l m ，为研究区 域内分布最广泛的地层。 ( 3 ) 第四系( q ) 第四系地层在研究区域内广泛分布，为陆相松散堆积物，按成因类型划分为 冰积物、冲洪积物、残积物、崩坡积物等。 第四纪冰川 研究区域内冰川遗迹( 冰蚀和冰积) 分布广泛，表现最明显的是场区东部的 冒火山、格聂、大朔山及中部的贝拉山等地，主峰多由花岗岩、闪长岩、角闪正 长岩等组成。 洪积( q 。0 1 ) 块碎石( 土) 沿麦曲、定曲、希曲、玛曲等主要河流的支沟口和山间洼地普遍分布，常在 沟口形成洪积扇，可分为老洪积物( 更新统) 和新洪积物( 全新统) ，堆积物主要 为块、碎石、泥砂，厚度因地而异，差别较大。巴塘洪积扇，规模较大，保存较 好，半径约2 k m ，扇缘与扇顶高差相距5 0 m 以上，堆积物磨圆度差，粒径相差悬殊， 最大可达2 0 m 。局部可见粗一细粒二元结构，现经人工改造为良田，巴塘县城就座 落其上。 冲积( q 3 _ d ) 砂卵砾石 主要分布于金沙江、玛曲、麦曲、希曲、定曲等河流及其主要支流形成的i i 、 巴塘水电站坝址选择工程地质研究段君奇毕业论文 i l l 阶地、现代河床及河漫滩，堆积层厚一般为3 0 5 5 m ，结构松散。除现代河床 及河漫滩外，多具二元结构。其下部为砂卵砾石层，具一定的分选性，略具定向 排列，成份复杂，颗粒多呈次棱角状，磨圆度差；上覆冲洪积砂土层，稍具水平 微层理和微波层理。其中在河床及河漫滩分布的砂卵砾石层上部可见洪积相漂 ( 块) 石，粒径大小悬殊。 崩坡积( q 。叭枷) 块碎石( 土) 多分布于山麓缓坡或坡脚一带，由块( 碎) 石、砂、土等组成，结构松散， 粒径大小悬殊，物质成份因地而异，层厚数米至数十米。 ( 4 ) 岩浆岩 研究区域内岩浆岩分布广泛，且具有多期次的喷发和侵入性。侵入岩大致可 划分为中部海西一印支期岩带、中东部燕山一喜山期岩带和东部印支期岩带。 加里东期主要为一套基性和少量中酸性喷出岩，产于寒武纪和志留纪地层中， 主要分布于研究区域内中东部巴塘县布遮至查马贡、秋米查马一带，多呈层状、 透镜状产出；海西期主要以基性一酸性喷出岩为主，基性一超基性和中性一中酸性侵 入岩为辅，见于二迭系地层中。主要出露于白玉县然西区至巴塘县崩扎一带和白 玉县欧巴纳至巴塘县波格西一额帕阔两条带上，呈条带状、透镜状产出。侵入岩呈 小岩体、小岩脉、小岩株产出，主要分布在角底公、曲引郎、毕英一带；印支期 岩浆活动较加里东和海西期更加强烈，表现为岩浆喷出和侵入。喷出岩主要为基 性一酸性岩浆岩，分布于巴塘拉纳山、义敦曲嘎寺等地的上三迭统地层中，呈条带 状产出。侵入岩主要为基性一超基性和中性一中酸性岩浆岩；燕山晚期岩浆活动主 要表现为大规模酸性岩浆侵入，集中分布在研究区域内东部昌多阔一哈嘎山一带， 岩体沿n n w 向构造带侵入，形成了贯通研究区域内的北北西向酸性岩带；喜山期 岩浆活动主要表现为酸性岩浆侵入，仅出露于理塘县哈嘎拉以南一鄂措嘎欠一带， 侵入于上三迭统地层和燕山期侵入岩内，岩性主要为黑云母二长花岗岩。 2 3 区域地质构造及地震 2 3 1 地质构造 研究区域处于青藏高原东部地区，包括了特提斯造山系的主体。松潘一甘孜 岳 巴塘水电站坝址选择工程地质研究段君奇毕业论文 造山带西界沿金沙江缝合线与西侧的羌塘一昌都陆块和冈瓦纳大陆拼合部位，东 以龙门山一锦屏山一玉龙雪山构造带为界，以东为稳定的扬子陆块。主要区域断 裂特征见图2 1 ，主要活动断裂特征简述如下： ( 1 ) 鲜水河断裂( 2 ) 北西起于甘孜西北，向南东经炉霍、道孚、康定、泸定磨西，至石棉新民以 南活动形迹逐渐减弱，最终消失于石棉公益海附近。断裂走向在康定木格措以西 为n w 3 1 0 - 3 2 0 。，向南逐渐偏转呈n w 3 3 0 3 4 0 。，全长约4 0 0 k m 。晚新生代以来， 鲜水河断裂表现出强烈的左旋走滑运动，是松潘一甘孜造山带内部一条大型走滑 断裂，横切了松潘一甘孜造山带的主体，系造山运动后期陆内变形的产物，晚新 生代以来的位移总规模在6 0 k m 左右。鲜水河断裂全新世以来的活动以惠远寺拉分 盆地为界可分为两段：北西段长约2 0 0 k m ，由一条单一的主干断裂组成，平均水平 滑动速率在l o - 1 5 m m a 之间；南东段结构比较复杂，乾宁一康定段由三条次级断 层近于平行展布而成，单条断裂的滑动速率 5 1 ：的地震3 9 次( 含前、余震) 。震中分布 位置见图2 3 。 里堡兰量些壑竺童茎三矍竺曼兰墨璧童耋差些兰三 i器 l 乎p 瓣 、。 器： f 萋 a 。j 盒j 醉 劣 ， 嚣： 器0 夕 采嚣： 目固一田“回1 “- e 刁”一 固 j 圃e - - 】t 二1 相e 刁口w t “m n 固田一- 门“t 7 1 -j r ， 图22近场地震构造 巴塘水电站坝址选择i 程地质研究段君奇毕业论文 据有史料记载以来至今工程场地本身及外围地区发生过多次中强破坏性地 震。这些地震对电站坝址工程场地均造成了不同程度的影响和破坏。其中影响较 大的主要有1 8 7 0 年巴塘7 埘电震、1 9 2 3 年巴睹6 k 级地震、1 9 4 8 年理塘7 3 级地 震、1 9 8 9 年巴塘6 7 级震群和1 9 9 8 年白玉、巴塘间5 5 级地震，见列表2 3 。 0 8 ”譬。，i 器一i m1 i z z t 必l 一：i 厂 = _ 一 臻il ul i = 二二三 图23区域历史强震震中分布图 序 麓震时间对i 程场地髟晴烈度 ( 年月震中位置震级 震中 号 烈度 上坝址中规址下坝址 b 塘 巴塘南 g 塘 b 塘 白玉、e 塘间 5 0 f 4 、f 2 6 等 ( f 4 ：0 8 m ) - 1 8 - 巴塘水电站坝址选择工程地质研究 - 1 9 一 段君奇毕业论文 i ： 誊：鐾薯 匿圈圈圈 、l ， 疆； 五墨 o o o o o 匦恒幂嗤舞醛h释霉舞晷q【“匦 一ii一 l_辩萨pgi+囝 ；。m山 。鳟慧扯器霏田国 ：*_钔到 霎最 纠 l = i 刁叫 誓争雄t目一，一 暑摹至-曩刮纠 g；is：月纠 墓盏警矗互i1门d 。；口蠢-1朋幽 芝耄毒kb ：t m n 划 j 蜀引翱引岗引萄i i 自习矧嗣虱訇岗翔蜀目札 | 、 、 xt | 瓣 夕 o l! 剥2 留 嚣蔓 ，一i 时 毒 o旧 囊、 hn i o 金2 1 蓦 吕 l 卜_ 砩 际莨匝8 至警 孽 譬可 e q e a c n 呻同 星 o c ， 胁 h 薏匝 陟 i n l h 卜1 oc q h0 b j 芒，中 e qr c q 髓慨躐岍鼹溺 a骱黼一的必 巴塘水电站坝址选择工程地质研究段君奇毕业论文 裂隙型结构面发育按其走向、性质特征等大致可划分可为3 组( 表3 2 ) 。 组为层面裂隙( 近地表) ，坝址区最为发育的一组裂隙，据地质地面测绘，岩层 走向为n n e - n e 向，总体倾向岸里，但由于地表岩体破碎、边坡变形剧烈，产状 变化较大，据勘探平硐揭露，向岸坡深部其倾角逐渐变陡；、组裂均与岸坡 斜切，边坡水平深3 0 一5 0 m 范围内呈不同程度张开状，2 0 m 之内可见张开宽最大 达2 0 a m 左右，多具架空现象。 表3 2上坝址区裂隙型结构面分组表 可见延伸长度 组号产状性质宽度( c m ) ( m ) n e l 5 。- 4 5 。s e 么3 0 。- 6 0 。( 左岸) 近地表多张开，向深 均倾向岸里层面 部渐变闭合 n e 3 。一2 0 。n w z 5 0 。- 7 5 。( 右岸) n e 4 5 。- 7 5 。n w 么3 5 。- 7 5 。0 3 - 0 51 0 - 3 0 n w 3 2 0 。- 3 5 0 。n e ( s w ) 0 2 - 0 41 0 - 4 0 么6 0 。- 8 5 。 3 1 1 4 物理地质现象 坝址区物理地质现象就要表现为岩体风化、边坡卸荷、倾倒变形、崩塌等， 以岩体风化、边坡卸荷、倾倒变形为主。 ( 1 ) 岩体风化 坝坝区基岩以角闪岩为主，局部夹有带状大理岩、花岗岩脉等。该套岩性本 身抗风化能力较强，但由于边坡变形、构造等的影响，加剧了岩体风化，降低了 岩体强度。据勘探平硐揭露，边坡内有囊状风化、带状风化现象存在。 据p d l 0 1 ( 右岸) ，地面高程2 5 1 2 1 0 m ，高出台地面约1 2 m ，硐向与边坡走 向夹角约8 0 。该硐o 一1 4 m 为强风化岩，1 4 5 0 9 m ( 硐底) 为弱风化岩；p d l 0 2 ( 左岸) ，地面高程2 5 1 6 1 0 m ( 一级阶地后缘) ，硐向与边坡走向近垂直。该硐 0 - 2 4 5 m 、3 1 - 7 7 9 m ( 硐底) 为强风化岩，其间2 4 5 - 3 1 m 为全风化岩( 断裂f 6 、 f 7 之间岩体，f 为平硐揭露断裂) ；河床5 个钻孔资料显示，近岸边强风化岩体 垂直厚度3 - 5 m ，向河心部位基本无强风化岩分布。弱风化岩厚度1 5 - 3 2 m ，其下 限最低分布高程在现代河床部位( 2 4 0 5 m 左右) ，向两侧基本呈对称抬高。 ( 2 ) 卸荷 左岸边坡自然坡度4 0 - 4 7 。，局部有3 5 m 高的岩质陡坎，坡面小冲沟较发 巴塘水电站坝址选择工程地质研究 段君奇毕业论文 育，且多分布在山坡中下部，一般切深4 6 m 。边坡近地表岩体卸荷松弛现象剧 烈，破碎一极破碎，局部见l o - 1 5 c m 的张开缝。右岸边坡自然坡度一般3 0 - 4 4 。， 高程2 5 2 0 m 左右相对较陡( 坡度5 0 。) ，上部缓坡地带堆积大范围崩坡积物。 据勘探资料分析，左岸卸荷带厚度2 0 4 5 m ，右岸卸荷带厚度1 5 5 0 m ，局部 分布强卸荷带，总体是左岸边坡较陡，卸荷厚度亦相对较大。卸荷带内裂隙( 特 别是顺坡陡倾结构面) 张开宽度一般为0 2 - 0 8 c m ，充填岩块、岩屑等，面附次 生泥质( 膜) ，可见最大张开度l o c m 左右。 ( 3 ) 倾倒变形 两岸岩体普遍倾倒变形，岩层均倾向岸里，向峡谷临空方向倾倒，左岸岩层 产状n e l 5 - 4 5 。s e z 3 0 - 6 0 。、右岸n e 3 - 2 0 。n w l 5 0 - 7 5 。单凭近地表岩层产状 分析，坝址区为一似“背斜 构造。 据现有p d l 0 1 、p d l 0 2 勘探资料分析，向硐内岩层倾角具渐变变陡趋势，两 岸近于一致，走向n n e 向、倾向s w 、倾角8 0 - 8 5 。，基本说明近地表岩体是向临 空方向倾倒变形的，其变形程度受地形地貌、地层岩性、地质构造等密切相关。 3 1 1 5 水文地质条件 ( 1 ) 地下水类型 坝址区地下水类型按其埋藏条件可分为孔隙性潜水和基岩裂隙水两类。 空隙性潜水：主要分布在河床砂卵砾石层及岸边洪冲积层、岸坡松散堆积层 中。岸坡松散层主要接受大气降水补给，后缘地下水补给次之，最终排泄于金沙 江，金沙江为研究区域内最低基准面。河床及岸脚堆积层主要接受江水补给，并 随金沙江水位升降变化。 基岩裂隙水：赋存、运移于基岩裂隙中，主要接受大气降水补给，其次为上 覆松散层地下水补给，向前缘松散堆积层或纵向深部及邻近沟谷排泄，最终排泄 于金沙江。 ( 2 ) 地下水动态 坝址区岩体呈层状构造，且断裂结构面较为发育，倾倒变形剧烈，储水条件 差，加之研究区域内降水欠丰，降水量远小于蒸发量，致使坝址区两岸地下水位 埋深较大，左岸p d l 0 2 ( 7 7 9 m ) 、右岸p d l 0 1 ( 5 0 1 m ) 平硐均未揭露。据z k l 0 8 钻孔资料，地下水位线分布在高程2 5 0 0 m 左右，铅直埋深约4 8 m ，大致在弱风化 - 2 1 - 巴塘水电站坝址选择工程地质研究段君奇毕业论文 带下限一带。根据岸坡岩体风化、卸荷、倾倒变形特征，综合分析认为，两岸近 岸边地下水位线基本与弱风化带下限一致，向岸地下水位线随地形抬升。 ( 3 ) 岩( 土) 体透水性 河床覆盖层 现有钻孔资料表明，河床覆盖层厚2 6 3 0 m ( z k l 0 6 ) 一6 3 3 0 m ( z k l 0 4 ) ，主 要由含漂( 块) 砂卵砾石层、砂卵砾石层、含砾砂层等组成，总体结构中密一密 实。砂砾石层渗透系数1 0 - 2 0 m d ，属强透水；砂粒相对集中部位( 或砂层) 渗 透系数5 - 1 0 m d ，属中等一强透水。 坝址区不同地段的6 个钻孔压共完成2 7 段压水试验，其中z k l 0 8 号钻 孔( 坝轴线左岸，地面高程2 5 5 2 m ) 0 - 4 6 m 段岩体极破碎，无法进行压水试验， 以此推测为倾倒变形下限。2 7 段压水试验最大q 值为1 1 。1 2 l u ( z k l 0 7 ) 。从压水 试验成果分析，强风化带、卸荷带、倾倒变形岩体呈强一极强透水性；弱风化岩 体透水率多大于5 l u ，最大1 1 1 2l u ，局部透水率在2 - 5 l u 之间，总体以弱透水 上段为主；根据钻孔压水试验值变化趋势，两岸及河床微新岩体透水率一般小于 3 l u ，埋深大致在弱化风下限一带。 3 1 2 主要工程地质问题 3 1 2 1 两岸岩体风化、卸荷、倾倒变形强烈 河谷宽阔( 谷底宽2 5 5 m ，坝顶宽2 7 0 m ) ，岸坡较缓，两岸岩体风化、卸荷、 倾倒变形剧烈，分布范围广。左岸p d l 0 2 ( 7 7 9 m ) 、右岸p d l 0 1 ( 5 0 1 m ) 平硐揭 露强风化水平厚度4 5 - 5 7 m ，卸荷深度达4 8 m ，岩体倾倒变形强烈。存在开挖方 量大、开挖边坡稳定问题。 3 1 2 2 河床覆盖层深厚 河床覆盖层深厚，勘探( z k l 0 4 ) 揭露最大厚度6 3 3 0 m ，一般大于3 5 m 。局 部覆盖层底部分布含砾中粗砂层透镜体，揭露最大厚度2 6 m 。覆盖层颗粒组成 悬殊( 地表普遍可见大块石) 、结构层次复杂( 与滑坡堵江冲积物有关) ，总体属 中等一强透水性，存在坝基不均匀沉降、渗透变形等问题。 b 塘水电站规址选择工程地质研究段君舒毕业论文 3 2 中坝址 3 2 1 基本地质条件 中坝址基本地质条件及物理现象在平面地质图中已标明( 见图32 ) 。 3 2 1 1 地形地貌 中坝址区段河谷相对要窄( 照片31 ) ，现代主河床位于右侧，坝前左侧为 宽缓一级阶地平面形态呈凸向岸外月牙形，地面高程自2 4 9 1 2 4 9 5 m ，内侧坡 脚地形低洼。两岸山体右高左低，右岸山高、山体雄厚，自然坡度2 84 74 ，局 部较陡。岸坡小冲沟较发育，但一般切割不深，较大冲沟切深2 6 m 左右，该岸地 形总体完整性较差。左岸为象鼻子山鼻尖端部，山体三面临空，山顶呈浑园状， 山脊自高程2 6 6 0 m 向北方向约1 2 。缓坡抬高。鼻子山沿边坡自然坡度2 9 4 7 。， 下陡上缓，坡面凹凸起伏，地形完整性较差；沿巴楚河边坡自然坡度4 0 4 5 。， 坡面相对较完整。该段谷底宽1 5 5 r - 2 1 0 m ，坝轴线处宽1 8 0 m ，横河断面呈左缓右 陡的不对称v 字形。坝坝址区水流平缓，枯水期水位2 4 8 6 m ( 2 0 0 6 1 1 ) ，河床地 面高程2 4 8 3 m 。 照片31中坝址地貌 3 2 1 2 地层岩性 坝址区出露的地层岩性主要有：二迭系下统( p ) 角闽岩( v o ) 、黑云母石 英片岩( s c ) ，局部穿插花岗岩脉、岩体( y 。) 等；第四系全新统( 乱) 冲积、 冲洪积、崩坡积、滑坡堆积物等( 见图51 ) 。分述如下： 匝旧菪群h凼爿幂崮彝dn n 匝 巴塘水电站坝址选择工程地质研究段君奇毕业论文 ( 1 ) 二迭系下统( p 。) 斜长角闪岩( p 1 - 1 l r o ) 坝址区基岩主要岩性之一，主要分布于坝址区右岸，下游至坝下3 5 0 m 处与黑 云母石英片岩分界。岩石发生变质作用明显，属变质岩类。岩质坚硬，抗风化能 力强。 黑云石英片岩( p 1 - s c ) 主要分布在坝址区左岸及下游侧右岸，岩体呈中一厚层状结构，正常岩层产状 n w 3 5 0 。n e z 8 4 。一近直立。岩石发生应力作用和变质作用，具特征的片状构造， 岩石属于变质岩类。属变质岩类。岩质坚硬，抗风化能力强。 ( 2 ) 第四系全新统( q 。) 冲积物( q 。8 1 ) ：主要分布于河床、河漫滩及i 级阶地，粗颗粒多磨园度 好或浑园状，i 级阶地地表多见灰黑色、黑色漂( 块) 石。 冲洪积物( q 。8 1 哪) ：主要分布左岸台地近地表，其颗粒组成以漂( 块) 石、 卵石为主，局部低洼地带砂粒相对集中。该层总体结构松散，局部具架空现象。 崩坡积物( q 。谢埘) ：大面积分布于坝址区右岸下游侧及研究区域内坡脚一 带，堆积厚度一般为l o m - 2 5 m 。组成物以块石、碎石为主，整体结构松散，局部 具架空现象。 坡积物( q 。m ) ：零星分布于坝址区地形相对平缓、低洼地带，组成物以块 石、碎石为主，其次为土质，堆积厚度一般8 m - 1 5 m 。整体结构松散。 3 2 1 3 地质构造 根据区域地质资料、坝址区平面地质测绘、勘探( p d 2 0 3 ) 资料综合分析认 为，雄松一苏洼龙断裂在和达通沟下游侧约l o o m 上岸，在坝址区右岸边坡中下部 延伸。和达通沟下游侧约l o o m 处断面显示：构造岩以碎裂岩、块状岩、挤压片 状岩、糜棱岩、灰白色一灰黑色断层泥组成，挤压紧密；带内有水渗出，以渗水 为主，局部为线状水流；断裂产状s n n e i o 。w ( n w ) z 4 8 6 0 。，沿简易公路( s n 向) 破碎带视宽约7 0 m ，折算该处破碎带实际宽度约1 2 m 。p d 2 0 3 平硐( 硐口地 面高程2 4 9 7 3 m 、硐向s w 2 2 0 。) 中揭露，雄松一苏洼龙断裂破碎带宽5 7 m ，断裂 产状s n - n e i ow ( n w ) z 5 3 - 6 7 。，逆断层兼左旋性质；由数条小断层组成，小断 层之间多为碎块岩、挤压片状岩，嵌镶碎裂结构；构造岩以破碎岩、片状岩、角 - 2 5 巴塘水电站坝址选择工程地质研究段君奇毕业论文 砾岩、断层泥为主，断层泥厚一般为1 5 2 0 c m ，湿润，多呈黑白相间分布；多处 出现错动镜面( 面呈黑色) ，局部上盘面有擦痕；现硐内仍有水流出，可见明显 出水点在7 4 m ( 断裂上盘界线) 以后底板渗水。由于边坡岩体破碎，该断裂在地 面的形迹不明显。此外，据平面地质测绘、勘探平硐资料，坝址区次级断裂构造 亦较为发育，破碎带一般宽度1 0 - 3 0 m 、倾角大于6 0 。由于两岸倾倒、松动 变形剧烈，岩体破碎一极破碎，断裂断续出露或不明显，故勘探平硐内揭露较多。 主要次级断裂构造大致可分为3 组( 表3 3 ) ，以、组规模相对较大，且呈 斜切发育，组断裂发育次之，为岸边岩块( 体) 稳定控制性断裂。 表3 3 中坝址区断层分组特征表 可见延伸代表性 组号产状性质破碎带宽度( c m ) 长度( m )断层 n e 5 0 一8 5 。s e ( n w ) 么6 8 。一8 7 。 正一般8 0 0 - 1 0 0 0 5 0f i i 、f 5 0 等 n e l o 一4 0 。s e ( n w ) 么5 5 。一8 8 。平移正为主一般3 0 0 - 4 0 0 1 0 0f 2 0 、f 4 5 等 n w 2 9 0 - 3 2 0 。n e ( s w ) 么5 84 - 8 8 。正一般1 0 0 - 3 0 0 2 0 f i ? 等 裂隙型结构面发育按其走向、性质特征等大致可划分可为3 组( 表3 4 ) 。 组为层面裂隙( 近地表) ，坝址区最为发育的一组裂隙，右岸岩层走向n n w 向、 倾向岸里，左岸走向h e 向，由于倾角陡立，倾向n w 、s e 向均有发育，但以倾 n w 为主。由于地表岩体破碎、边坡变形剧烈，产状变化较大；、组裂隙均 与岸坡小角度斜交发育，边坡水平深5 0 - 6 5 m 范围内呈不程度张开状，可见张开 最大达5 c m ，3 0 m 之内见张开宽最大达1 5 c m 左右，充填物多具架空现象。 表3 4 中坝址区裂隙型结构面分组表 组号 产状性质 宽度( c m )可见延伸长度( m ) n e 5 - 3 0 。n w ( s e ) z 6 0 。- 8 5 。( 左岸) 近地表多张开，向深 层面右岸倾岸里 n w 3 3 0 。一3 5 0 。s w 么4 0 。- 7 0 。( 右岸) 部渐变闭合 n e 4 0 。- 7 5 。n w ( s e ) 么5 5 。- 8 0 。 5 - i 01 0 - 3 0 研2 7 54 - 3 0 0 。n e ( s w ) 么7 5 。- 8 5 。5 - 1 52 0 - 4 0 3 2 1 4 物理地质现象 坝