响河峡水库项目地质建议书报告修改

1、1概述1.1工程概况平安县响水峡水库位于平安县南部三合乡境内的湟水河二级支流天重河上，地理坐标：东经101°50'15.08"，北纬36°19'6.58"。坝址距平安县城31km，有乡间硬化路通向坝址约0.4公里处，交通较便利。大坝拟采用壤土心墙砂壳坝，初步设计最大坝高50m，坝顶高程2774.4m，正常蓄水位2771.59m。水库主要建筑物包括大坝、导流放水洞、溢洪道。1.2本阶段勘察工作任务2013年6月受平安县水务局的委托，青海省水利水电勘测设计研究院承担平安县响水峡水库项目建议书阶段的勘测设计任务，工程勘察分院承担相应的工程地质勘

2、察工作。根据中小型水利水电工程地质勘察规范及合同要求，本次勘察内容主要有：(1)调查区域地质构造和地震活动情况，对工程区区域构造稳定性作出评价。(2)进行库区地质调查，论证水库的建库条件，并对影响方案选择的库区主要工程地质问题和环境地质问题作出初步评价。(3)初步查明坝址区和其他建筑物区的工程地质条件，对有关的主要工程地质问题作出初步评价。(4)进行天然建筑材料初查。1.3勘察工作过程、方法及勘察工作量2013年6月上旬，设计院工程勘察分院根据合同要求及设计大纲，编制勘察大纲并组织勘察人员进驻工地，依据相关规范要求，采用了地质测绘、钻孔、坑探、室内外试验等手段开展野外地质勘察工作，截至7月底完

3、成野外勘探任务，完成勘察工作量见表1-1，提交成果资料见表1-2。完成的工作项目及工作量统计表表1-1项目单位库坝区天然合计建材地质测绘平面1：1000km²1：500剖面1：500km勘探坑探m/个物探剖面km/条野外试验双环试验组6密度试验组6取样及室内试验防渗土料全分析组4室内颗分组66水质简分析组2提交勘察成果资料表表1-2序号资料名称比例图号数量1平安响水峡水库工程地质勘察报告(项目建议书阶段)1份2响水峡水库库坝区地质图1:1000XSX-DZ-011张3响水峡水库坝址工程地质剖面图1:500XSX -DZ-021张4响水峡水库溢洪道工程地质剖面图1:500XSX DZ-

4、031张5响水峡水库导流洞工程地质剖面图1:500XSX -DZ-041张6钻孔柱状图XSX ZK1-22张1.4勘察依据的技术规范及资料本次勘察工作所依据的规程、规范有：(1) 中小型水利水电工程地质勘察规范(SL 55-2005)；(2) 水利水电工程地质勘察规范(GB 50487-2008)；(3)水利水电工程地质测绘规程（SL 299-2004）；(4)水利水电工程天然建筑材料勘察规程(SL 251-2000)；(5)水利水电工程钻探规程(DL 291-2003)；(6)水利水电工程坑探规程(SL 166-96)；(7)水利水电工程钻孔压水试验规程(SL 31-2003)；(8)土工试

5、验规程GB/T50123-1999；(9)水利水电工程地质勘察资料整编规程（SL567-2012）等。勘察工作主要参考地质资料:(1) 1/20万区域地质调查报告(西宁幅)；(2)青海省平安县文祖口水库初设阶段工程地质勘察报告，青海省水利水电勘测设计研究院；(3)水利水电工程地质手册，1985年4月出版等。2区域构造稳定性与地震动参数2.1地形地貌工程区为青藏高原东部，行政区划隶属于平安县上唐隆台村。地形地貌属于侵蚀构造低中山区,本区一般海拔在21003500m之间，整体地势南高北低，最高点为本区南部拉脊山，高程为4328m，最低点为北部的湟水谷地，高程为2100m，工程区位于南部拉脊山山脚下

6、。本区相对高差较大，河谷两岸次一级冲沟（支流）较少发育，部分沟谷中有地表水径流。长度一般为0.53km，沟谷形态呈敞开的“U”型谷,大多走向与河流走向垂直，切割深度20150m不等。响水河自南-北流经本区，至下游1.6Km处汇入祁家川河，祁家川河属湟水河（本区北部）一级支流，天重河属湟水河二级支流。2.2地层岩性区域出露的地层岩性有寒武系、震旦系、下第三系及第四系。寒武系上统六道沟群中基性中酸性的火山熔岩，出露在工程区以南大坂山脊一带，条带状产出。震旦系下统湟源群青石坡组，千枚岩及砂岩，夹有结晶灰岩。该套地层主要出露在工程区以南的拉脊山地段。下第三系紫红色砾岩、砂砾岩，主要出露在平安盆地的边缘

7、。上第三系西宁组砂砾岩，中厚层状，其内夹有石膏。分布在盆地中部至湟水河沿岸。 除此之外，区域内分布有大量第四系冲洪积、坡积及洪积等松散地层2.3地质构造在大地构造上，本区位于祁连加里东褶皱系拉脊山优地槽带（见图21），以北西西向紧闭线状褶皱为其特征。拉脊山褶皱带为地槽褶皱带，是构造活动区。其南北两侧的深大断裂控制着本区的构造格架。图2-1工程区区域构造单元分区图受拉脊山北侧深大断裂制约，本区主构造线方向为北西西向。主要断裂有: 拉脊山北缘大断裂,断层面不规则,总体走向北西西倾向南倾角45°左右,延伸近100余km,为、级构造单位的分界线，也是山区与盆地的分界线；田家寨断层，距工程区1

8、0km左右，断层性质不明，出露线方向在湟水至田家寨区段为北东南西向，自田家寨向南转为南南东，延伸20余km；拉脊山阴牛心山断层，延伸50余km，走向北西倾向北东倾角55°75°，构成了震旦系下统与寒武系上统地层的分界线；黑峡西滩断层，延伸30余km，走向仍为北西倾向北东倾角45°50°，构成了震旦系下统与奥陶系上统地层的分界线；西滩牛心山平移断层，该断层错断了奥陶系上统，寒武系上统及震旦系下统等地层，并且错断了拉脊山牛心山断层与黑峡西滩两条大断裂。2.4 物理地质现象本区位于响水河中上游的中高山峡谷区，河流深切，两岸山体边坡高陡，相对高差较大，主要物理地

9、质现象有：岩体风化、崩塌、泥石流。（1）岩体风化：受地质构造、气候等因素的影响，表部岩体的风化作用较强烈。千枚岩及新近系岩层，抗风化能力弱，岩体风化强烈。（2）崩塌：两岸岸坡中坡度较陡且卸荷裂隙发育的岩体易发生崩塌，但崩塌规模一般较小；（3）泥石流，河谷两岸山体在流水的作用下形成了规模不等、大小不一的冲沟。在强降水时坡体表面的松散物被洪水搬运至坡脚或河谷中，在坡脚处或冲沟沟口处易形成中小型泥石流；河谷两岸坡体中上部为侵蚀区，而下部或底部为堆积区。2.5 水文地质条件响水河自南向北横穿本区，最终流入湟水河。响水河河谷两岸基岩山体高大，发育次一级冲沟。河谷两岸山体上部大多无地下水分布，在坡体下部则

10、分布基岩裂隙水，河谷及冲沟底松散地层中分布有孔隙潜水。地下水流向在响水河两岸为近南北向，在冲沟两岸为近东西向。左右岸山体地下水主要接受大气降水的补给，多以下降泉的形式排泄于沟谷底部，沟谷水量较小。响水河河床、河漫滩中及部分冲沟沟谷中分布有第四系孔隙潜水，地下水赋存于全新统冲-洪积与洪积砾、卵石层及碎石土中，呈带状或条带状分布，地下水埋藏浅，一般为0.53.0m，随河水位的变化而有所变化。含水层厚度在响水河谷地一般810m。地下水主要接受河水或基岩裂隙水的补给，流向则受河流（或沟谷）走向的限制，与河水流向（沟谷走向）基本一致。基岩裂隙水赋存于两岸山体中下部及沟谷地带，受地形、岩性、风化层分布及构

11、造分布的控制，多呈片状或条带状分布，埋藏较深，含水量一般不丰富，受大气降水的补给，排泄于沟谷第四系孔隙潜水中。2.6区域构造稳定性及地震动参数本区的地震强度较弱，工程区最近的活动断裂为垃脊山北缘断裂，该断裂近期活动较弱。据历史记载，拉脊山内曾发生过度地震，而两侧的西宁、乐都、化隆有史记载的地震都在度以下，对工程区影响较弱。根据西北地区工程地质图说明书(1985年)，在西宁周边50km范围内Ms5.0级地震发生的次数为2次，即1895年6月1日发生在西宁市南部的5.5级地震和1890年2月17日发生在西宁市东南部的5.0级地震。根据国家地震局2001年版中国地震动参数区划图（GB18300-20

12、01），该区地震动峰值加速度为0.10g（图2-2），地震动反应谱特征周期为0.45s（图2-3），对应的地震基本烈度为度。根据水电水利工程区域稳定性勘察技术规程（DL/T 5335-2006）并参考水力发电工程地质手册区域构造稳定性分级标准（四分体系），工程区地震动峰值加速度a为0.10g，地震基本烈度度、5km内无活断层，有4.75M6的地震活动，区域性重磁异常不明显，属区域构造稳定性较好区（见表2-1）。区域构造稳定性分级表表2-1参量稳定性好稳定性较好稳定性较差稳定性差地震动峰值加速度a(g)a0.090.09a0.190.19a0.38a0.38g地震基本烈度活断层近场区25km无活

13、断层5km内无活断层5km以内有长度小于10km活断层，震级5级的发震构造5km以内有长度大于10km活断层，震级5级的发震构造地震及震级M无M4.75级地震活动有4.75M6的地震活动有6M6.75级地震活动或不多于1次M7级强度有多次M6.75级地震活动区域性重磁异常无不明显较明显明显3水库区工程地质3.1 地质概况 地形地貌响河峡水库位于响水河中上游的中高山峡谷区， 库区所在地形地貌为构造剥蚀中山地区，河谷呈敞开的“U”型谷，两岸山体相距约400m，山顶海拔31003300m，山体自然坡度35°40°，地形完整。左、右两岸基岩基本裸露，局部表层覆盖有少量坡积层。河谷呈

14、“U”型，谷底宽度为一般为6080m。河床高程为30103055m，纵坡降13%。地层岩性库区主要地层为震旦系下统（板岩、千枚岩）、第四系上更新统冲积物（卵石）、第四系全新统冲洪积物（卵石）以及第四系全新统坡积、坡洪积物（碎石土）等。震旦系下统（Z1q），该层构成库盆的基底及两岸的山体,属山麓内陆湖泊边缘相堆积,岩性为千枚岩，灰黑色。第四系全新统冲洪积砂砾石层（Q4alp），主要分布于河谷河床、青灰色，一般粒径120cm，最大可见0.6m，分选较差，砾、卵石磨圆一般，结构松散，一般厚度510m。 全新统坡积碎石土，分布于库区左、右岸岸坡坡脚处。分选较差，碎石含量不均，结构松散。3.1.3地质构

15、造根据地质调查，库区内未发现有大的地质构造发育。拉脊山北缘大断裂在库区下游一带发育，对库区影响不大。库区出露千枚岩，岩层产状NW285°SW75°，薄层状，千枚状构造，层理发育。3.1.4水文地质条件库区地下水按其赋存形式分为基岩裂隙水和第四系孔隙潜水。河谷两岸山体上部大多无地下水分布，在坡体下部则分布基岩裂隙水，河谷及冲沟底松散地层中分布有孔隙潜水。(1)第四系松散岩类孔隙水河床及部分冲沟沟谷中分布有第四系孔隙潜水，地下水赋存于全新统冲-洪积与洪积砾、卵石层及碎石土中，呈带状或条带状分布，地下水埋藏浅，一般为0.53.0m，随河水位的变化而有所变化。含水层厚度在响水河谷地

16、一般810m。地下水主要接受河水或基岩裂隙水的补给，流向则受河流（或沟谷）走向的限制，与河水流向（沟谷走向）基本一致。 (2)基岩裂隙水基岩裂隙水赋存于两岸山体中下部及沟谷地带，受地形、岩性、风化层分布及构造分布的控制，多呈片状或条带状分布，埋藏较深，含水量一般不丰富，受大气降水的补给，排泄于沟谷第四系孔隙潜水中。3.2水库渗漏水库为一封闭性沟谷盆地，水库正常蓄水位3047.0m时，回水长度280m左右。水库两岸山脊高程在32503400m之间，两岸坡体均高于水库正常蓄水位。库区两岸山体完整，基岩基本裸露，根据水文地质调查，库区两岸山体地下水分水岭高程远高于正常蓄水位。库区无低邻谷，水库不存在

17、永久渗漏的边界条件，无永久渗漏问题。3.3水库浸没库区地形坡降大，两岸及河床分布冲积层及坡积碎石土层，根据水利水电工程地质勘察规范（GB504872008）附录浸没评价，库区内为地层岩性为坡积碎石土层及冲积漂卵石层，透水性较强，排泄条件较好。另库区内无农作物耕种，毛细上升小，浸没影响小。3.4库岸稳定库区两岸为基岩山坡，自然边坡稳定，左岸坡根部堆积有部分坡积碎石土层，自然边坡25°左右，该部分在水库蓄水后均处于库水位以下部分，所以水库蓄水后两岸坡不存在库岸再造的地质条件，岸坡稳定。3.5泥石流坝址以上流域面积较小，两岸植被较发育，库区两岸地形完整，冲沟不发育，主沟道坡降较大，在洪水期

18、，沟道内有一定的推移质进入库区，水库存在的淤积问题。3.6水库诱发地震根据前人研究资料，可能产生水库诱发地震的判别依据有：库区岩体节理裂隙发育、岩体透水性强；库区有新构造断层通过，其力学性质为张性或扭性；库区中新生代断陷盆地或其边缘，差异性构造活动迹象明显的地带等，根据上述判别依据，库区内不存在上述几个条件，水库诱发地震的可能性较小。综上所述，库区浸没轻微，库岸稳定，封闭条件良好，库区滑坡不发育、有一定的淤积问题；产生水库诱发地震的可能性较小。总体认为，具备成库的基本条件。4 坝址工程地质响河峡自最上游段始坡降达12%，选择坝址时，自上唐隆台村以下沟道内，村民集居，河谷开阔，无适合建坝条件。坝

19、址上唐隆台村以上部分河段比选，上唐隆台村以上2km到山体坡根部位置，该部分地形地貌上属山前冲洪积堆积区，河谷沿势而下 ，地形开阔平坦，沟谷宽度500700m，且冲洪积层厚度大，两岸岸坡平缓，基本无选址位置。初选坝址区在东峡汇入响河峡以上峡谷内，坝址区距现引水口360m左右。该部分地形为构造剥蚀中高山地区，河谷河谷呈敞开的“U”型谷，两岸山体相距约400m，山顶海拔31003300m，山体自然坡度35°40°，地形完整。左岸发育有基座阶地，阶地高出现代河床14m左右，前缘呈陡坡。河谷宽70m左右，河谷比降12%。右岸基岩大面积出露，局部表层覆盖有少量坡积层。河床覆盖冲积漂卵砾

20、石层厚约9m左右，存在建坝的地质条件。从地形地貌及工程地质条件来分析，该部分沟道内，初选坝址位置处左岸基岩裸露，右岸堆积坡积层相对较少，比基它地段地质条件较优，做为坝址条件相对较优（见图4-1坝址区地形地貌谷歌截图）。图4-1 坝址区地形地貌谷歌截图（从下游方向）4.1坝址工程地质条件4.1.1基本工程地质条件(1)地形地貌坝址区所在地形地貌为构造剥蚀中山地区，河谷呈敞开的“U”型谷，两岸山体相距约400m，山顶海拔31003300m，山体自然坡度35°40°，地形完整。左岸发育有基座阶地，阶地高出现代河床14m左右，前缘呈陡坡。河谷宽70m左右，河谷比降达12%。右岸基岩

21、大面积出露，局部表层覆盖有少量坡积层。 (2)地层岩性(密度2.71g/cm3,比重2.82.饱和抗压强度20-25Mpa.软化系数0.55,9类岩石)坝址区主要地层为震旦系下统（板岩、千枚岩）、第四系上更新统冲积物（卵石）、第四系全新统冲洪积物（卵石）以及第四系全新统坡积、坡洪积物等。震旦系下统（Z1q），属山麓内陆湖泊边缘相堆积,岩性为千枚岩，灰黑色。第四系全新统冲洪积砂砾石层（Q4alp），分布于河谷河床、青灰色，粒径120cm，最大可见0.6m，分选较差，结构松散，厚度510m。 全新统坡积碎石土，分布于库区左、右岸岸坡坡脚处。分选较差，碎石含量不均，结构松散。（3）地质构造坝址区未发

22、现有大的地质构造发育。坝址出露千枚岩，岩层产状NW285°SW75°，薄层状，千枚状构造，层理发育。受拉脊山北缘大断裂影响，岩体层间裂隙及软弱带发育。（4）水文地质条件坝址区地下水按其赋存形式分为基岩裂隙水和第四系孔隙潜水。河床分布有第四系孔隙潜水，地下水赋存于冲-洪积与洪积砾、卵石层及碎石土中，呈带状或条带状分布，地下水埋藏0.53.0m，随河水位的变化而有所变化。含水层厚度810m。地下水主要接受河水或基岩裂隙水的补给。基岩裂隙水赋存于两岸山体中下部，埋藏较深，含水量一般不丰富，受大气降水的补给，排泄于沟谷第四系孔隙潜水中。根据对河水和地下水的水质分析（表4.1-1），

23、水中游离CO2、侵蚀性CO2为0，HCO3-含量为2.74.2mol/L，CO32-含量为212.9mg/L，SO42-含量为45.365.4mg/L，CL-含量为5.68.3mg/L，Ca2+含量为29.437.8mg/L，Mg2+含量为1415.3mg/L，K+含量7.810.1mg/L，Na+含量39.152.9mg/L，总硬度136152mg/L，总碱度145220mg/L，矿化度260306mg/L，pH值8.28.9，水化学类型为重碳酸硫酸钠钙水。水化学分析成果一览表表4.1-1根据水利水电工程地质勘察规范GB50487-2008,环境水腐蚀性评价标准，经判定，环境水无腐蚀性，对钢

24、筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性、对钢结构具弱腐蚀性，详见表4.1-2、4.1-3、4.1-4。环境水腐蚀判定标准与水质分析对比表表4.1-2腐蚀性类型腐蚀性判定依据腐蚀程度界限指标水样分析结 果简评重碳酸型HCO-3含量(mmol/L)无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀HCO3>1.071.07HCO3>0.70HCO30.70河水2.7地下水4.2无腐蚀一般酸性型pH值无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀pH>6.56.5pH>6.06.0pH>5.5pH5.5河水8.2地下水8.9无腐蚀碳酸型侵蚀性CO2 含量(mg/L)无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀CO2<1515CO2<

25、;3030CO2<60CO260河水0地不水0无腐蚀镁离子型Mg2+含量(mg/L)无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀Mg2+<10001000Mg2+<15001500Mg2+<20002000Mg2+<3000河水15.3地下水14无腐蚀硫酸盐型SO42-含量(mg/L)无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀SO42<250250SO42-<400400SO42-<500500SO42-<1000河水65.4地下水45.3无腐蚀环境水对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性判别标准表4.1-3腐蚀性判定依据腐蚀程度界限指标水样分析结果简评CL含量（mg/l）弱腐蚀中

26、等腐蚀强腐蚀1005005005000>5000河水8.3地下水5.6无腐蚀性环境水对钢结构腐蚀性判别标准表4.1-4腐蚀性判定依据腐蚀程度界限指标分析结果评价pH值、（CL+SO42-）含量（mg/l）弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀pH值311、（CL-+SO42-）500pH值311、（CL-+SO42-）500pH值3、（CL-+SO42-）任何浓度8.28.950.973.7弱腐蚀(5)物理地质现象坝址区主要物理地质现象有岩体风化作用。由于温度变化及岩石裂隙中水的冻融，使岩石发生破坏。4.1.2覆盖层物理力学性质及建议参数(1)河床冲积漂卵砾石层物理力学性质河谷漂卵石是坝址区主要的第四系松

27、散堆积物，冲积成因，厚度810m，青灰色，卵石以砂岩、花岗闪长岩等为主，含漂石，最大粒径达3m，是坝基覆盖层组成部分。根据室内颗粒分析试验统计(见表4.1-5)：粒径>60mm的含量平均值36.6%；260mm的含量平均42.4%； 20.075mm的含量平均18.9%；<0.075mm的含量平均2.1%。河床卵砾石颗分资料统计表表4.1-5野外编号土壤分类颗粒级配含泥量颗粒组成(%)d60d50d30d10不均匀系数曲率系数卵石砾石砂粒细粒>6060220.075<0.075mmmmmmmm%TKB1卵石混合土39.0 43.0 16.3 1.7 53.3 26.3

28、7.8 0.7 80.0 1.7 1.7 TKB248.8 34.4 15.2 1.6 77.9 55.7 11.7 0.6 122.0 2.7 1.6 TKB340.6 41.1 15.6 2.7 60.8 36.5 8.5 0.5 133.4 2.6 2.7 TKB417.8 51.2 28.3 2.7 20.1 10.7 1.8 0.2 122.7 0.9 2.7 平均值36.6 42.4 18.9 2.1 53.0 32.3 7.4 0.5 114.5 2.0 2.2 最大值48.8 51.2 28.3 2.7 77.9 55.7 11.7 0.7 133.4 2.7 2.7 最小值1

29、7.8 34.4 15.2 1.6 20.1 10.7 1.8 0.2 80.0 0.9 1.6 根据坝址区现场简易试验，卵石层现场天然密度2.082.26 g/cm3，根据水利水电工程注水试验规程SL3452007采用双环法注水试验，坝基卵砾石层渗透系数K=4.6×10-2cm/s。查阅并参考相关工程实例，坝基卵砾石层允许承载力360400kPa，变形模量为3035MPa，抗剪内摩擦角36°，凝聚力0。（2）左岸碎石土物理力学性质左岸碎石土层坡洪积成因，条带状分布基座阶地上部，覆盖在卵砾石层上，碎石土层，由块石、碎石组成，结构不均匀。碎石土层，具有承载力低、强度差、中等透

30、水的特点，是不良地基土，需清除。结合工程类比，给出坝址河床卵砾石层物理力学参数取值建议值见表4.1-6。土体物理力学参数建议值表4.1-6成因岩性天然密度(g/cm3)天然干密度(g/cm3)渗透系数K（cm/s）内摩擦角(°)凝聚力（KPa）承载力（KPa）河床冲积卵砾石层2.182.064.6×10-2360360（3）岩体物理力学性质及坝基岩体分类坝基岩体岩性为千枚岩，为软岩，具各向异性。结合水利水电工程地质勘察规范（GB50487-2008）附录坝基岩体工程地质分类，坝址岩体分类为类。4.1.3主要工程地质问题和工程处理措施主要工程地质问题是坝基渗漏及右岸松散堆积体

31、的变形问题。坝址右岸坡积碎石土层结构松散，属力学强度低、压缩性高，为不良地基土，应全部清除;河床冲积漂卵砾石层，结构中密，渗透系数大于等于4.6×10-2cm/s，属强透水，建议进行防渗处理。(1)坝基渗漏坝址河谷底部宽约180m，河谷覆盖层厚度9.4m，地层岩性为卵砾石层，属强透水层，坝基在不作任何防渗时存在渗漏量： 根据公式： 式中：L为坝的底宽，取80m；T为透水岩层厚度，取9m；K为渗透系数，取39.7m/d（取试验渗透系数大值）；H为上下游水头差，取50m；B为坝的长度，取180m。坝基不作防渗时，卵砾石层的渗漏量约36131m³/d，渗漏严重，渗漏量超过来水量。

32、(2)渗透变形从坝址区漂卵砾石颗分资料看，为无粘性土级配连续的土。砂卵砾石为不均匀系数大于5的土，坝基渗透变形为管涌。坝基卵砾石孔隙中细颗粒成分在渗流作用下易被冲蚀、携走，尽管其粗粒骨架仍有一定强度，但管涌可使坝基土体变形，进而引起坝体变形等问题。参考同类工程类比，卵石层允许水力坡降为0.120.13。4.2溢洪道工程地质条件溢洪道布置在左岸，剖面全长326m，于坝址剖面交于桩号0+20m，自然边坡45°左右。坝址处溢洪所在位置，除上部覆盖有少量坡积碎石土层外，基岩埋深较浅，岩性为震旦系下统千枚岩，呈溥层状，完整性差。碎石土层厚度12m不等，结构松散。桩号0+000+114.1m段为

33、平缓段，该段溢洪道沿NW358°方向布置，在桩号0+52.9m处转向NE53°与坝址近垂直布置。地形上由山前坡根处向山脊方向偏转，地层岩性为坡积碎石土层。根据调查，碎石土厚1.55.0m左右，最厚处在最前端进口位置处，厚度达5.0m，下伏基岩岩性为震旦系下统千枚岩，薄层状，完整性较差，强风化厚度10m左右。根据设计高程，该部分溢洪道基础开挖深度最深处达13m，溢洪道基础除少部分置于微风化岩体上外，其余均置于强风化层上。桩号0+114.10+289.8m段为陡槽段，溢洪道过坝址后，转向SE99°沿山坡顺坡而下，地形为山前基座阶地，地层岩性为山前坡洪积碎石土层，根据上

34、游左岸钻孔揭露，碎石土层厚1115m.。根据设计高程，该部分基础最大挖深610m左右，基础置于坡积、坡洪积碎石土层上。桩号0+289.80+326.4m段为消能段，该段位于左岸河床部分，地层岩性为少量坡积碎石土层及河床冲积卵砾石层，卵砾石层厚9m左右，根据设计高程，该部分基础挖深6m左右，地基土为卵砾石层。主要工程地质问题是地基抗滑稳定问题和边坡稳定问题及冻胀问题。根据中国季节性冻土标准冻深线图，工程区属高海拔、低纬度地区，标准冻深为1.6m左右。建议：碎石土开挖边坡1：1，基岩岩体强风化开挖按1：0.75，弱风化1：0.5，新鲜岩体按1：0.3。混凝土与基岩强风化岩体抗剪系数f取0.36，抗

35、剪断系数取0.60、c取0.26Mpa，岩体变形模量取1.6GPa。碎石土层承载力取320kPa。千枚岩岩体及碎石土、卵砾石层抗冲刷能力差，建议防护处理。4.3导流放水洞工程地质条件导流洞布置在右岸，全长292.2m，洞室最大埋深43m，设计洞径2m，为圆形洞。进口位于坝址上游126m处，洞身沿SE100°向山体布置，在桩号0+92.9m处沿NE42°方向，近垂直于坝址向下游布置，在桩号0+194.8m处沿NE10°拐向河道出洞。洞线所在地形地貌为构造剥蚀中低山地貌，山体下陡上缓，坡根一带自然坡度40°左右，坡高30m左右，上部坡面相对平缓，沿坝址方向自

36、然坡度15°左右，自然边坡稳定。桩号0+000+092.9m段为进口段，沿洞进方向，山体自然坡度28°，边坡稳定。表层零星覆盖有少量坡积碎石土层，基岩基本裸露，岩性为震旦系下统千枚岩，岩层产状NW285°SW75°，岩体强风化厚度约11m。根据设计高程及岩层走向，洞室走向与岩层走向夹角5°，结构面走向和洞轴线夹角不利于洞室稳定。建议在桩号0+031.8m一带进洞，加强支护，围岩划分类。自桩号0+092.9m0+194.8m段，洞室走向与岩层走向夹角63°，对洞室稳定有利，该段洞室最小埋深19m，洞室围岩为新鲜千枚岩，薄层状，围岩划分以

37、类为主。0+194.8m0+263.8m段，洞室走向与岩层走向近垂直，有利于洞室稳定，但该部分洞室埋深在1015m，其中0+194.8m0+234.4m段围岩划分类， 0+234.4 m0+263.8m段围岩划分为类。洞室围岩岩性为千枚岩，岩体呈溥层状，岩石新鲜，完整性差，为软岩。洞室后期为放水洞，为有压洞。类围岩fk=24、K0=8MPa/cm，类围岩fk=12、K03 MPa/cm。洞室进出口明挖部分，注意边坡稳定问题，碎石土边坡开挖按1：1。5 天然建筑材料5.1概述响河峡水库拟建坝型为堆石心墙坝和均质坝，堆石心墙坝所需天然建材料分别为砂砾石料52×104m3，心墙填筑料是31

38、×104m3；均质土坝所需土料约83×104m3。按照水利水电天然建筑材料勘察规程(SL251-2000)的规定和要求，对工程所需各类天然建筑材料进行了初查，初步勘察了防渗土料场1个，堆砂砾石料场1个，块石料场1个，具体分布示意如图5-1。料场基本情况如下表5-1。各料场基本情况一览表表5-1料场种类土料砂砾石料块石料位置唐隆台村坝下游坝上游岩性坡积粉质壤土冲洪积卵砾石层千枚岩夹砂岩质量评价一般良一般开采面积(×104m2)422按需开采无用层储量(×104m3)26.7有用层储量(×104m3)12130运距及交通条件6km，条件一般0.3至

39、1.5km0.5km，一般图5-1 响河峡水库天然建筑材料分布示意图5.2防渗土料坝址下游5km范围内，出露地层多为下第三系泥岩夹砂岩，无合适防渗土料可供选择，防渗土料初选在坝址下游6km的唐隆台村一带，料场为一小山包，为农耕地，料场前缘为农宅地，料场按地形地质条件，属类料场，有用层厚度不均一，有剥离层，交通条件一般。初选料场地形地貌为山前坡积层，自然坡度20°左右，平均宽度约80m，长度1700m左右，坡积成因，其表部分布0.30.5m的腐植土，有效层土质为粉质壤土，有效层厚度不均一，沿坡而上，有效层厚度逐渐加厚，坡根一带变薄直至出露基岩岩体。平均厚约3m左右，有效层储量约为12&

40、#215;104m3，剥离量约为2×104m3。根据规范可行性研究阶段勘察储量不得小于设计需要量的3倍要求，该部分料做为心墙料储量上有一定的缺口，其储量不满足设计要求，需扩大开采面积，占用更多的耕地，占地面积要达到30×104m2。做为均质土坝料，土料储量不足，需向下游补选料场，从料场情况建议选用砂壳心墙坝。取样进行室内颗分试验（见表5-2），该料场其砂粒（0.075mm）含量为3.9%7.0%，平均5.8%；粉粒含量71.6%74.3%，平均72.5%；粘粒（0.005mm）含量21.1%22.7%，平均21.7%，塑性指数10.211.2.防渗土料物理性质试验汇总表表5

41、-2野外编号取样深度颗粒分析稠度指标比重可溶盐PH有机质颗粒组成（%）液限塑限塑性指数砂粒粉粒粘粒值20.0750.0750.005<0.005m%g/Kg%TK1唐隆台村5.771.622.728.917.711.22.70 0.3 7.07 0.15 TK26.672.221.227.917.710.22.70 0.2 7.25 0.15 TK33.974.321.827.216.910.32.70 0.2 7.35 0.20 TK47.0 71.921.128.517.411.12.70 0.3 7.50 0.21 平均值5.872.521.728.117.410.72.700.3

42、7.290.18最大值7.074.322.728.917.711.22.700.37.500.21最小值3.971.621.127.216.910.22.700.27.070.15取扰动样进行室内击实试验（表5-3），击实后最大干密度为1.671.70 g/cm3，平均1.68 g/cm3，最优含水量为16.7%，压缩系数为0.120.19MPa-1，压缩模量8.2413.2MPa，击实后的渗透系数为5×10-7cm/s。防渗料击实试验汇总表表5-3 野外编号取样深度击实试验剪切试验(击实后)渗透试验(击实后)压缩试验(击实后)击 次最大干密度最优含水量干密度凝聚力内摩擦角干密度孔隙

43、比渗透系数干密度压缩系数压缩模量m次g/cm3%g/cm3kPa度g/cm3cm/sg/cm3MPa-1MPaTK1唐隆台村251.70 16.8 1.70 11.229.16 1.70 0.59 1.19E-071.70 0.19 8.24 TK2251.69 15.7 1.69 16.129.16 1.69 0.60 9.12E-071.69 0.13 12.06 TK3251.67 16.5 1.67 34.127.02 1.67 0.62 4.14E-071.67 0.12 13.20 TK4251.67 17.6 1.67 29.629.55 1.67 0.62 5.48E-071.

44、67 0.19 8.48 平均值251.6816.71.6822.828.721.680.604.98E-071.680.1610.50最大值251.7017.61.7034.129.551.700.629.12E-071.700.1913.20最小值251.6715.71.6711.227.021.670.591.19E-071.670.128.24根据水利水电工程天然建筑材料勘察规程SL251-2000中表.2.1关于土料质量指标和该料场试验指标对照分析（见表5-4），其各项指标符合规范要求。建议坝体填筑，最大干密度取1.68g/cm3，击实后渗透系数取5×10-7cm/s，凝聚

45、力取22kPa，内摩擦角取26°。防渗土料场质量评价表表5-4序号项目防渗体土料试验值评价1粘粒含量15%40%为宜21.7满足2塑性指数102010.7符合3渗透系数碾压后1×10-5cm/s,并应小于坝壳透水料的50倍5×10-7满足4有机质含量（按重量计）2%0.18%满足5水溶盐含量3%0.03%满足6天然含水量与最优含水率或塑限接近者为优干燥需加水7PH值77.29满足8紧密密度宜大于天然密度1.68满足9SiO2/R2O32/5.3砂砾石料场砂砾石料场初选在坝址下游0.31.5km的河道内，设计需用量为15.5×104m³。料场表部

46、为0.31m的腐质土，地下水埋深11.5m。 根据室内颗粒分析：粒径>60mm的含量平均35.8%；260mm的含量最大值57.3%，最小值34.4%，平均值44.4%； 20.075mm的含量最大值28.3%，最小值12.8%，平均值17.9%；<0.075mm的含量0.6%2.7%，平均1.9%，室内统计见表5-5。砂砾石颗分资料汇总表表5-5野外编号取样位置土壤分类颗粒级配含泥量颗粒组成(%)d60d50d30d10不均匀系数曲率系数卵石砾石砂粒细粒>6060220.075<0.075mmmmmmmmm%TKB1河床料卵石混合土39.0 43.0 16.3 1.7

47、 53.3 26.3 7.8 0.7 80.0 1.7 1.7 TKB248.8 34.4 15.2 1.6 77.9 55.7 11.7 0.6 122.0 2.7 1.6 TKB340.6 41.1 15.6 2.7 60.8 36.5 8.5 0.5 133.4 2.6 2.7 TKB417.8 51.2 28.3 2.7 20.1 10.7 1.8 0.2 122.7 0.9 2.7 TK1堆石料34.8 46.7 16.8 1.7 49.9 31.7 7.2 0.6 80.5 1.7 1.7 TK239.8 46.6 12.8 0.8 59.6 44.7 15.3 1.0 61.3

48、4.0 0.8 TK327.6 57.3 14.5 0.6 32.8 20.7 8.4 0.8 43.0 2.8 0.6 TK442.6 40.0 15.2 2.2 66.1 45.5 10.2 0.5 130.5 3.1 2.2 平均值35.8 44.4 17.9 1.9 52.0 33.7 8.3 0.6 100.1 2.3 1.9 最大值48.8 57.3 28.3 2.7 77.9 55.7 15.3 1.0 133.4 4.0 2.7 最小值17.8 34.4 12.8 0.6 20.1 10.7 1.8 0.2 43.0 0.9 0.6 结合工程实例，根据天然建筑材料关于土石坝坝壳

49、填筑砂砾料质量评价表的规定，料场各项指标满足要求，卵石层现场天然密度2.082.23 g/cm3，根据工程类比，上坝控制干密度宜2.102.20g/cm3，内摩擦角建议取37°。根据调查情况，料场主要以河道冲洪积卵砾石层为主，料场长约1.5km，宽约150m，面积为22×104，地下水位11.5m，平均剥离厚度0.3m，则剥离量为6.7×104m³，有效开采厚度按6m计，有效开采量为130×104m³，交通条件一般。5.4混凝土骨料工程所需混凝土骨料可在河道砂砾石料内筛取。根据室内试验（表5-6）。砼粗骨料表观密度平均值2.85g/cm3，堆积密度平均值1.62g/cm3，吸水率平均值0.9%，针片状含量为5.2%，含泥量为0.3%，软弱颗粒微量，泥块含量为零，有机质含量浅于标准色，粒度模数平均值为7.36，根据规范对比分析，砼粗混凝土骨料场试验成果表表5-6野外编号砾石砂堆积密度（g/cm3)表观密度吸水率含泥量针片状含量软弱颗粒含量泥块含量硫酸盐及硫化物含量有机质含量粒度模数堆积密度表观密度细度模数平均粒径含泥量云母含量硫酸盐及硫化物含量有机质含量易溶盐总量总体分级洗泥前洗泥后80404020205g/cm3%比色g/cm3g/cm3mm%比色g/KgTKG11.58 1