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文档简介

1、(建筑工程管理)竹核电站工程地质条件全文2020年4月多年的企业咨询顾问经验经过实战险证可以落地施亍的卓越管理方案,值得您下载诩台:竹核电站工程地质条件一、岩性工程地质条件:二、构造工程地质条件:三、水文地质工程地质条件:3工程地质3.1 绪言竹核一级电站位于昭觉县豹口梁子一带。即竹核区瓦依村至木渣洛村之间。距县城12千米。地理座标东经1025152,北纬28328T50。电站进水口有昭普公路通过,渠道中部和厂区有美昭公路相邻,交通比较方便(附图一一1)附图一一1竹核一级电站交通位置图电站项目建议书于1994年4月经州水电局凉水发9445号文批复。电站可研初级合并一个阶段进行。工程地质勘察工作

2、从94年4月开始,预计6月底结束。后因方案局部变动,野外工作直到年底才告一个段落。经过3个多月的室内整理、制图和编写,电站勘察工作报告于95年4月10日初步完成。本阶段通过区域地质踏勘,在工程区地层剖面实测的基础上对整个电站作了1:5千工程地质测绘,同时对进水口、斜(竖井)位置和厂区枢纽也作了1:5百的工程地质详查。在摸清工程区地表地质构造的情况下,对深部进行了勘探解剖。首先将物探资料解释的成果进行分析,然后利用钻探和现场试验,重点了解进水口、斜(竖)井地带的水文工程地质条件。并用探坑和原状土样了解厂区覆盖层的工程地质特性。前期勘测总工作量见表一一1。通过上述野外工作和室内资料的整理,本次勘察

3、工作查清了电站的主要工程地质问题,为设计提供了必须的资料。昭觉县竹核一级电站可研初设实物工作量一日览表表1实物工作量设计阶段可研、初设阶段1995年4月95年备注与累计一一工作项目1二一一一一4月10日工程地质测绘万区域地质测绘千米22424千工程地质测绘千米22.752.75百工程地质测绘千米20.1+0.045+0.1125(进水口+斜井+厂区枢纽)0.25751/5万区域路线踏勘千米/条104/8104/81/5千实测与图切剖面米/条5358.69/41/5百实测与图切剖面米/条3495.00/154617.60/191/5百实测地层柱状图米/条1122.60/4百钻孔柱状图米/孔322

4、.77/8322.77/81/50坑探剖面图米/个21.55/521.55/51/3百钻孔抽水试验图米/孔50.21/150.21/1工程地质勘探钻探米/孔220.6/5(隧洞)102.17/3(进水口)322.77/8坑探米3*米/个86.2*21.55/586.2*21.55/5物探剖面米/1920/41920/4条物探测深点个5151工程地质试验抽水试验段次/层3/33/3涌水试验段次/层5/125/12注水试验段次/层1/11/1原状土样组33岩石切块样个/组12/2(5*5*5)12/2岩石薄片个44地下水水样组22砂砾料样组443.2 区域地质3.2.1 地形地貌测区位于大凉山山系

5、中部的山间盆地中,即昭觉盆地与竹核盆地之间,海拔1900-2000米。盆地中第四系堆积物发育,厚10-30米。有阶地和洪积扇地貌。盆地中岩石由侏罗系砂岩、泥岩互层组成。切割深度较大,一般200-500米,属浅切割的剥蚀低中山地形。盆周缘山岭起伏,切割强烈,相对高差1000-2000米,属中深切割的剥蚀、溶蚀高中山地形(照片一1)。一、昭觉盆地海拔2000米左右,宽1-3千米产,长5-10千米。盆中发育第四系冲积、冲洪积和残坡积物。昭觉河横穿盆中,可见田级基座阶地和超河漫滩。I级阶地高出河面12-20米,II级30-50米,田级70米以上。阶地为基座型,堆积物具二元结构,厚度10米左右。分布不对

6、称。超河漫滩和现代河床比较开阔,长数千米,宽100-500米,最宽可达千米。二、低中山地形分布在盆周,山势低缓圆滑,相对高差小于500米,沟谷发育。有明显的单面山地貌,山体剥蚀强烈,基岩祼露(照片2)照片2低中山地貌和高中山地貌景观3.2.2 地层岩性测区出露地层有:三叠系下中统(T1+2)、上统白果湾组(T3bg);侏罗系下统益门组(J1y)、中统新村组(J2x)和第四系上更新统(Q3)及全新统(Q4)不同成因类型的堆积层。现从老至新叙述:一、三叠系(T):分布在测区外围的瓦井、竹核至古拉磨村一带。与峨眉山玄武岩(P2B)呈假整合接触。(一)中下统(T1+2),按岩性特征可分为上下两套。厚度

7、170-450米1. 紫红、暗紫红色岩段:由紫红色泥岩、粉砂岩和砂砾岩互层组成。中夹灰绿浅紫红色泥页岩。砾岩中砾石磨圆好,成份多数为脉石英颗粒。该段属下套,区域上相当于飞仙关组地层。2. 灰黄、灰白色岩段:为上套,由灰岩、泥灰岩和白云质灰岩组成。偶夹薄层钙质粉砂岩。(二)上统白果湾组(T3bg):是一组含煤建造。由灰黄灰绿色泥岩、泥质粉砂岩与灰黄色长石石英砂岩互层组成。中夹薄煤层和碳质泥页岩。厚度268-438米二、侏罗系(J):广泛分布于测区,和工程建筑密切相关。与下伏三迭系呈整合接触。(一)下统益门组(J1y):为一套紫红、鲜红色泥岩。底部为厚层砂岩,下部泥岩中夹厚层砂岩,上部紫红色泥岩夹

8、薄层灰白、灰兰色泥岩和砂岩。厚142-173米(二)中统新村组(J2y):为一套泥岩、粉砂岩和砂岩互层的碎屑岩建造。根据实测地层剖面和岩石的工程地质特征该组可分为四大段。厚487-800米1 .第一段(J2x1):由巨厚层状中至细粒岩屑长石砂岩组成。呈灰白色,风化后显浅黄或铁锈黄色。底部可见砾岩层和植物碳化残骸。地貌上形成几十米高的陡崖,崖壁上可见风蚀凹坑。厚20-78.8米2. 第二段(J2x2):该段由砂岩、粉砂岩和泥岩组成。按岩性特征可分三带。1 ).下带(J2x2-1):由黄绿、浅紫色泥岩和泥质粉砂岩组成。中夹薄层长石砂岩,泥页岩风化厉害,呈碎砾块和薄片状脱落,颜色为锈黄色。局部地带泥

9、岩以浅灰紫色为主。地貌上该带多形成缓坡和凹地。厚26.9-58米2 ).中带(J2x2-2):主要由灰白、灰色厚层状细粒岩屑长石砂岩组成。中夹黄绿、浅紫色泥质粉砂岩和泥岩,厚几十厘米到几米。砂岩中岩屑占总颗粒的70%-90%,其中石英颗粒约占一半;长石云母次之。胶结物多为钙质,占10-30%。该带地貌为陡坡和峡谷。3 ).上带(J2x2-3):以黄绿色泥岩和泥质粉砂岩为主。中夹薄层、中厚层砂岩。泥岩风化厉害,颜色多呈褐黄色、姜黄色。厚45.6-80米3. 第三段(J2x3):由紫红、鲜红、砖红色泥页岩组成。岩石软弱,风化强烈,中夹薄至中厚层砂岩。局部地段底部砂岩呈巨厚层状。地形上多剥蚀成缓坡、

10、凹地,表层滑塌体多。4. 第四段(J2x4):主要由黄绿、灰绿色泥岩,泥质粉砂岩和长石砂岩互层组成。分布在昭觉与竹核盆地的分水岭地带。砂岩层中有泉水露头。厚130-180米三、第四系(Q):主要分布在进水口、厂区一带。渠系地带有零星的残坡积,与工程关系密切。(一)上更新统冲积层(Qa13):分布在进水口南昭觉河左岸的n、m级阶地上。下部为卵砾石层,厚2-5米,由玄武岩、砂岩的砾卵石组成。磨圆分选较好。粗颗粒间充填粉砂质壤土和砂粒。砾石风化严重,呈褐黑色。上部为不厚的黄红色壤土粘土层。厚5-10米(二)全新统(Q4):广泛分布测区,有冲积、冲洪积、残坡积和滑坡堆积层。1 .冲积层(Q4la1):

11、分布在进水口南普堤村一带的I级阶地上,具二元结构,下部为卵石层,粒径一般10-20厘米,充填砂土,呈褐黄色。上部为壤土层。2 冲洪积层(Q42a-pl):分布在进水口、木洛村和厂房附近。据钻孔揭露,下部为含块石的卵碎砾石层。颗粒间充填灰色泥质,稍有密实。局部地段为砾卵石层或含砾碎卵石粘土层。上部为灰色淤泥质粘土、兰灰色粘土和灰黄、浅紫色壤土层。其中见植物干茎残骸。厚7-10.85米3 冲积层(Q42al):分布在进水口。由含漂块石的砂砾卵石组成。砾石成分以玄武岩为主,次为砂岩、灰岩。结构松散。厚57米4 残坡积层(Q4e-dl):由含砾碎石壤土或含土砾碎石组成。前者分布在山包、山脊和缓坡上。厚

12、35米5 滑坡堆积层(Q4del):由松散的含土块碎石组成。中夹灰黑色粘土或淤泥质土。主要分布在新村组泥页岩出露地段的陡坡和顺向斜坡上。厚度215米第三节地质构造测区大地构造处在康滇块隆东侧,成都师宗块陷中段西部,即凉山褶断带东部的昭觉向斜。受竹核断层和依某断层(F1)的影响,向斜东翼次一级断层和褶皱构造发育(附图2),岩层产状变化大,岩石挤压十分破碎,风化剥蚀作用强烈。附图2区域地质构造图一、褶皱(一)昭觉向斜位于昭觉县城一带,呈短轴状,长宽约10千米。向斜北端受竹核断层控制,轴部翘起,与北端的拉吉向斜相望。往南受依某断层的影响,与龙恩河向斜转拐相接。向斜东翼受F1、F2断层的破坏,地层出露

13、不全,断续相联。开成次一级的褶皱。向斜主要由中生代三叠第、侏罗系组成。两翼不对称,轴部偏向东翼。向斜四周岩层倾角较陡,一般715度,局部构造影响可达3060度。工程区内岩层主要倾向南东,部分倾向北西。向斜在东西方向上次一级起伏明显,如图:竹初地08。该向斜与建筑物密切相关。止匕外,在F1断层两侧,轴向近东西的小褶曲发育,与工程关系不大,不再叙述。二、断层(一)火足门热口逆冲断层:位于竹核盆地东侧,是一区域控制性断裂。长约75千米。此段走向近南北,断层面东倾,倾角70度。在竹核附近,受北西向竹核断层横截后,南段走向北北西。倾向西,倾角75度左右。该段与北东向的正断层交错处有中温热泉出露。(二)竹

14、核断层:走向北西300310度,倾向南西,倾角陡。长约12千米。切割南北向断层,具平错性质,断距0.51.55千米。(三)依某冲断层(F1):长50千米,呈北北西向延伸,局部近南北向。往北交于竹核盆地的西缘,切割了昭觉向斜的东翼。(四)F2正断层:位于竹核乡木楂洛村西昭美公路大转弯处。往南经前池山脊西侧鞍部延伸出图。长约5千米,断层面倾向北东45度,倾角75度。断层面附近上下盘地层挠曲现象明显,断层破碎挤压带宽约2米,影响带单侧可达50米。破碎带中砂岩、泥岩风化强烈,地貌上反映为哑口、断层三角面或者大片的第四系崩滑堆积或残坡积物覆盖。三节理裂隙在区域褶皱断裂构造的影响下,测区节理裂隙比较发育。

15、特别是侏罗系砂岩中最明显。经野外统计主要有三组:(一)北北西组:走向330350度,倾角90度,裂面平直,闭合,局部风化张开,裂隙频率13条/米,局部56条。该组节理在区域上极为发育,分布稳定,延伸长。属张扭性裂隙,占统计数的5060%。(二)北东东组:走向6070度,倾向北西,倾角80多度,裂面起伏、张开,有充填。频率12条/米,该组不发育,但切割近南北向裂隙。具张性,占25%。(三)近东西向组:走向270280度,倾向北或北北东,倾角7080度,裂面平直、张开,频率0.52条/米,该组不发育,具张扭性,占10%。由于裂隙倾角大多数近于90度,所以节理裂隙组合不会造成危险的不利结构面。但是要

16、注意节理与层面组合在顺向的陡坡中可能产生位移的危害。四挽近构造也地震(一)新构造运动特征第四纪以来,整个昭觉盆地以侵蚀、剥蚀作用为主。沿昭觉河及其支沟有不厚的第四纪堆积层。河谷两岸可见田级基座阶地。阶地堆积物厚度小于10米。n、m级阶地分布零星;I级阶地和河漫滩分布广,宽100500米,长千米以上冲洪积扇,有明显的迭置构造。堆积层四周中侏罗系泥页岩和砂岩形成侵蚀,剥蚀的低中山。山包圆滑,岩石裸露,起伏不大。盆边为高差千米以上的剥蚀、溶蚀中高山。上述地形地貌特征,说明本区挽近构造运动以抬升为主,间或有短时期的下降。升降幅度有越来越小的趋势。(二)地震活动该区历史上未见强震记载。1944年6月昭觉

17、附近发生过烈度达羽度的地震。目前微震发生不多。在盆地东侧竹核一带有温泉出露,水温4450度,属中温热泉,流量达31.16升/秒。从震级烈度和泉水温度看,火足门热口断层应属一般性的活动断裂。工程区处在安宁河、小江强震这与雷波永善强震带之间,属强震影响区,可以拟建电站。根据1:4百万中国地震烈度区划图(附图一3),工程区烈度为即度。工程建筑应采取防震措施。附图3中国地震烈度区划图第四节水文地质工程区含水层有三叠系和侏罗系的砂岩裂隙含水岩系和新生界的松散堆积孔隙含量水层。一含水层的水文地质特征(一)裂隙含水层:由于地下水的赋存条件和岩石裂隙发育程度的差异,中生界砂岩的富水性很不均一。在向斜构造的核部

18、,由于泥岩含量比例大,砂岩薄,水量贫乏。而向斜的周边,由于砂岩比较发育,且泥岩和粉砂岩与砂岩相间分布,厚层砂岩中不仅有潜水,还有层间承压水。通过ZK1ZK5钻孔的抽水和涌水试验,与工程相关的新村组砂岩带(J2x22)为承压含水层。地下水水头高出地面14米。涌水量可达85300米3/日。渗透系数平均值:K=2.17米/日(参看附件4的计算成果)砂岩中泉水分布较多,有的具有上升泉特征,泉流量一般小于1升/秒,个别可达1.883.46升/秒。(二)孔隙含水层:主要分布在第四系的冲积、冲洪积层中。地下水接受大气降水、地表水和基岩地下水的补给。在地形低凹处和现代河床、漫滩上有不量的地下水。由于含水层薄,

19、分布面积小,地下水不丰富。经ZK7孔注水试验和桥基开挖的情况,昭觉河冲积层渗透系数:K=46.08米/日,单井涌水量小于100米3/日,地表泉水出露不多,泉流量一般0.010.05升/秒,个别可达11.8升/秒。二地下水的水质特征本阶段在隧洞斜(竖)井和支洞附近的新村组(J2x)砂岩中,取水样2组。经水质简分析和搜集前人工作资料。地下水属重碳酸钙镁型水。矿化度0.130.15克/升,属淡水。按硬度值1.291.37毫克当量/升,则属极软水。PH值7.38.4,经查表PHs计算值;地下水的侵蚀性CO2、SO42-、Mg2+NH4+以及Cl-+SO42-+NO3-的含量与判别式比较。该地下水无分解

20、性、结晶性和结晶分解复合性侵蚀。可以作生活用水和混凝土用水。孔隙水(Q4):为重碳酸钙镁型水。矿化度:0.10.17克/升;硬度2.410德国度,PH值:66.5。地表水:属重碳酸钙型水,矿化度0.080.09克/升;硬度36德国度,PH值77.5。后二种水也没有任何侵蚀性。可作生活和混凝土用水。第五节不良物理地质现象测区不良物理地质现象有滑坡、泥石流和崩塌。由于地形地貌和岩性构造的差异,一般规模有大有小,危害程度也有轻有重。一滑坡:主要分布在侏罗系新村组泥岩、粉砂岩形成的低中山区中。由于泥页岩软弱,易风化,遇水能崩解,加上断裂的影响,岩石破碎。在冲沟的切蚀下,表层堆积物往往顺层面或斜切层面产

21、生浅层和深层滑动。形成大量的滑坡堆积层。工程区滑坡发育十分普遍。规模大小悬殊,对工程危害大。渠系建筑宜以隧洞、暗渠为好。现分片叙述。(一)豹口梁子东侧地带的滑坡群。主要发生在新村组第二段上部(J2x23)和第三段(J2x3)的泥页岩中。因厂房西侧沟谷的向源侵蚀,沟的左岸(昭美公路一侧)为顺向坡,岩层倾角小于坡角。泥岩中砂岩夹层裂隙水顺层面浸润,渗透,软化。加上构造裂隙分割组合形成的不利结构面。在斜坡上产生了顺层和切层的大型滑坡5处。有的已趋于稳定,有的仍在活动,并破坏经过其上的公路。这些滑坡一般前缘宽100200米,纵长150300米,滑体深1525米,滑体体积可达几十万至几百万立方米。沟的右

22、岸为反向坡。由于地下水逆层面溢出,泥岩的强风化物顺坡面容易产生小型滑坡、滑塌和蠕滑现象。规模小,频率大。一般滑坡宽几十米,长几米到几百米,深几米至十几米,滑体体积仅几十至几千立方米,属浅层滑坡或表层滑坡。(二)F1、F2断层附近滑坡群主要分布在断层线附近,由于动力挤压错动,泥岩和砂岩破碎严重,岩石风化剧烈,斜坡冲沟发育,在地下水的作用下,往往产生大型滑坡,如溢流冲砂道南侧的大滑坡,美昭公路木渣洛村一带的滑坡体,管轴线中部的滑坡。这些滑体后缘陡坎高达1025米。滑床深达2030米。除上述两地滑坡外,在进水口,瓦依和木洛村一喧也有大量的浅层滑坡体分布,其成因和上述第一种类型相似。一般规模较小,要注

23、意对建筑物的影响。二泥石流,测区范围不发育,但是由于人类在低中山斜坡上大面积垦植,植被不断破坏,泥页岩剥蚀裸露,风化严重。在暴雨袭击下,冲沟中有小型稀性泥石流发生。要注意进水口和厂房地区冲沟泥石流对建筑物的危害。三崩塌,测区范围发育较少。主要分布在昭觉河的左岸和厂房沟谷的右岸。由于水流的侧蚀及砂岩和泥岩层的风化差异,反向坡形成的陡崖和陡坡往往沿卸荷带产生小规模崩塌。进水口一带的建筑物要注意其危害。第二章取水枢纽工程地质条件取水枢纽建筑物包括取水口、备用进水口、退排水渠和导水堤四大部分。导水堤布置在昭觉河的右岸,其余均在河流的左岸。第一节取水枢纽地貌地质特征取水枢纽位于昭觉河瓦进村南的宽谷地段。

24、谷宽200300米。河床比降小,仅0.71%。河床两岸不对称出露超河漫滩堆积台地,高出河水位25米。河床中广泛分布有低河漫滩和河床堆积层。河流侵蚀明显。河谷两岸为剥蚀严重的低中山,相对高差50300米。地形坡度一般在1535度。左岸为反向坡,右岸为顺向坡,单面山形态发育。(照片3)照片3电站进水口河谷地貌景观取水枢纽位于昭觉向斜西翼靠近轴部的地段。未见大的断裂构造通过,岩层节理不发育。地层呈单斜构造,产状平缓,一般120145515。上游基岩倾角大,下游则逐渐变缓,该段河谷两岸出露新村组第二段(J2x2)灰黄绿色泥岩和浅黄色砂岩。左岸坡下部以泥岩为主,中夹砂岩。上部为泥岩和砂岩互层。泥岩风化强

25、烈。河谷中分布着第四系全新统冲积、冲洪积物。根据钻孔ZkeZK8揭露和物探测深资料得知,堆积厚10.85米。其中全新统冲积层(Q4al)出露在河床中,由含漂砂卵砾石层组成,厚57米。全新统冲积层(Q4apl)出露在河谷及两岸。属超河漫滩堆积物。具有明显的二元结构。钻孔揭露,总厚11米左右。上部细粒相的壤土层厚4.2米,下部为含泥的砂卵砾石层,厚6.7米(图.竹初一地07)。在河床中该层残留厚度35米厚。该区基岩以泥岩为主,中夹砂岩层,由于沟谷纵横切割,基岩裂隙水贫乏,泉流量小于0.1升、秒。而第四系冲洪积层含泥量重,富水性差。仅河床冲积层(Q4al)含有不太丰富的孔隙地下水。枢纽区不良物理地质

26、现象少见,仅在进水口上游一侧小冲沟中有小型的泥石流和小型滑塌体存在。第二节取水枢纽工程地质条件一、取水口工程地质条件取水口由石合堰、喇叭形进水口、节制闸组成,取水口通过节制闸与渠道相连。(一)石合堰布置在左岸边至河床中,截断过水主可道,总长10米,宽2.5米。该建筑物在第四系全新统冲积的砂卵砾石层上,该堆积层厥79米,其下部厚2.56.5米为冲洪积的启泥砂卵砾石层。泥质胶结,结构稍有密实,河流冲刷能形成23米深的陡坎,允许流速可达1.82.5米/秒。砾石以玄武岩、砂岩为主,磨圆稍差,粒径一般在215厘米,卵砾石约占70%,泥占20%,其余为砂和漂石。该层透水性差。K=525m/d,%B丫Se0

27、阐轴0=30-3凝聚力C=0.001-0.02MPa,允许坡降Jy=0.15-0.2,f硅/卵砾石=0.40.45,Eo=2840MPa,R=0.250.4Mpa。上部厚26米,为冲积砂卵砾石层。结构疏松,卵砾石含量占6575,泥占510,其余为砂和漂块石,砾石磨圆,分选好,粒径一般14厘米,砾石成分以玄武岩为主,其力学指标为:0=2830,C=0-0.001Mpa,R=0.2-0.35Mpa,Eo=20-35Mpa,Jy=0.10.15,f硅/卵砾石=0.350.4,=1.5-2.0M/S,K=46.08m/d。堆积层下为侏罗系新村组泥岩夹砂岩,表层0.51.0米为强风化,其下岩石完整,风化

28、微弱。力学指标:砂岩(J2x)R=0.51.0Mpa,丫=2.42.68g/cm3,Ed=(11.5)0uS丫Ba104Mpa,f=0.40.55;泥岩(J2x)R=0.20.5MPa,丫=2.42.60g/cm3,Ed=(0.3-0.5)X104Mpa,f=0.20.4。综上所述:砂蔟砾石的承载力和摩擦系数较高,作为石合堰基础的持力层能满足建筑物要求,但是砂蔟砾石层上部,结构疏松,透水性好,渗透系数K=46.08m3/d,且含砂量达20%。其下部,含泥量达20,砂10,透水性较差。该卵砾石层充填的泥砂在允许坡降超过0.15(上部)或0.2(下部)时,可能分别产生管涌和流土作用。地下水的渗透变

29、形可能引起基础的不均匀沉降和造成失稳,建议石合堰基础最好深放在基岩上。如果浅放,则应放在力学性质较好的下部含泥砾卵砾石层中。但要注意减小水力坡降值。防止潜蚀作用的危害。此外石合堰右端基础要考虑河水掏蚀的深度,防止堰基断裂。取水口基坑开挖,渗透系数K=46.08米/日,涌水量可达6001000米3/日(计算值和公式参看附件4)另外,进水口上游冲沟,由于采石场的开采,有大量的废渣石土堆积,目前已经产生小型的泥石流和小型滑塌,应作工程处理,防止土石淤塞进水口。(二)喇叭形进水口和节制闸,布置在河流左岸的超河漫滩上,该冲洪积层上部为粉砂质粘土,壤土夹淤泥透镜体,厚44.5米,下部为含泥的砂卵砾石层,厚

30、67米。下部为新村组(J2x)的泥岩夹砂岩。根据试验和类比结果,砂质粘土,壤土层的物理力学指标为:R=0.10.3Mpa,(|)=615,C=0.0120.1Mpa,Eo=1422Mpa,允许流速丫=0.71m/s,允许坡降Jy=0.20.25,边坡比1:0.751:1,该套地层中夹有淤泥透镜体,承载力差异大,出现不均匀沉降,易导致建筑物变形破坏。建议建筑物基础放在壤土层之下含泥的砂卵砾石层中,该层力学指标见石合堰所述。喇叭形进水口前缘基础在砂卵砾石层中(Q4al),存在地下水潜蚀作用,应作相应护理,基坑挖至砂卵砾石层时,涌水量每日达100200米3。二备用取水口工程地质条件备用取水口建筑由进

31、水口、简易沉砂池、节制闸和防堤组成,通过节制闸与渠道相连。(1) 防洪堤布置在超河漫滩与河漫滩的交界处,上至备用取水品,下至喇叭形取水口,全长80米,建筑物的基础在全新统冲洪积层上,该层厚810米,上部为细粒相的壤土层,下部为含泥的砂卵砾石层,下伏基岩为新村组(J2x)的泥岩和砂岩。建议防洪堤基础置于下部含泥砂卵砾石层中,并要考虑河流的掏蚀深度,基坑开挖后要考虑排水。(2) 进水口,简易沉砂池及节制闸布置在超河漫滩上。该冲洪积层上部为砂质粘土,壤土层夹淤泥透镜体,厚41.5米,下部为含泥的砂卵砾石层,厚67米,下伏基岩为新村组(J2x)的泥岩与砂岩。该建筑物的工程地质条件与喇叭形进水口、节制闸

32、处的工程地质条件相同。因此,各建筑物的基础应深置于壤土层之下的含泥砂卵砾石层中,基坑开挖有地下水,涌水量每日可达150300米3。此外,该务用建筑物通过进水口上游侧的小冲沟时,要防范小型泥石流危害的工程措施。三退水排水渠工程地质条件退水排水渠通过节制闸与渠道相连。渠首底板高程2057.8米。退水排水渠布置在渠首以下的超河漫滩上,总长约90米,该建筑物的工程地质条件与备用取水口建筑物的工程地质条件相同,因此该建筑物的基础也放置在壤土层以下的含泥砂卵砾层中。另外,建筑物临河一侧要作防洪堤,防止河水冲蚀的危害。四导水堤工程地质条件导水堤布置在河流右岸,石合堰上游方。上接昭觉电站尾水,总长160米。该

33、建筑物布置在超河漫滩与河床的交界处,其作用是防止河水对右岸侧蚀,保证现在水流流向不变,有得取水口取水。导水堤建筑物基础在砂卵砾石层中,厚610米,建议基础放在下部含泥砂卵砾石层中,基础深度应在河水掏蚀深度以下为宜。基坑开挖后,涌水量每日达6001000米3。第三章输水建筑工程地质条件第一节输水建筑物区的地貌地质构造特征竹核一级电站为一跨流域引水式电站,电站取水口位于昭觉河下游宽谷段左岸,输水隧洞垂直河道,横穿木洛村、豹口梁子,傍分水岭至前池,该建筑物区位于昭觉盆地东缘与竹核盆地间的分水岭地带,属低中山,山势低缓、圆滑,冲沟发育,切割深50200米。隧洞一般埋深15110米,建筑物区构造部位属昭

34、觉向斜北东部翘起端,岩层普遍倾向南东,局部倾向北西,倾角较缓,一般720,相关地层为侏罗系中统新村组(J2x)第二段,第三段和第四段岩层,岩性由砂岩、粉砂岩及泥岩互层组成。粉砂岩和泥岩为软性岩石,风化较强烈,多有第四系残坡积覆盖,由浅黄、黄褐色、浅紫红色碎石壤土、粘土组成,砾碎石为长石砂岩。被侵蚀的沟谷中覆有第四系冲洪积层,由紫红、褐黄、黄色含砾石壤土、粘土组成,并含有枯木。残坡积层中,小型浅层滑坡体发育,但对隧洞工程无直接危害。区内地下水活动较频繁,测区内泉水出露较多,其类型有松散层的孔隙泉水和基岩裂隙泉水。局部有上升泉,泉水流量一般小于1升/秒,属重碳酸钙镁型水。第二节输水建筑物工程地质条

35、件电站输水建筑物长3658.69米,建筑型式以隧洞为主,明渠次之,在木洛村附近设置有竖井,现根据输水建筑物经过的地貌,地层岩性,地质构造和水文地质条件,可划分为稳定地段(I类围岩)、基本稳定地段(II类围岩)、稳定性较差地段(田类围岩)、不稳定地段(IV类围岩)和极不稳定地段(V类围岩)五类,下面按建筑物型式分别叙述(图竹初地08)。一、隧洞工程地质条件电站输水隧洞为长3595.89米的长隧洞,占输水建筑总长的98.28%,中部设置两个出渣竖井及一个支洞,隧洞轴线的走向变化有4次。隧洞围岩由侏罗系中统新村组的浅黄色中粒岩屑长石砂岩,黄绿色泥质粉砂岩和黄绿、紫红色泥岩组成。根据围岩工程地质条件将

36、隧洞分为6段。(一)1段:桩号0+0000+217.5,长217.5米。围岩为侏罗系中统新村组第二段底部的黄绿色泥岩夹黄色、黄白色薄层长石砂岩、泥质粉砂岩,岩层倾向山内,倾角较缓,一般1015度,上覆不厚的残坡积物。隧洞进水口段泥岩风化严重,为弱至强风化,挂口条件差。隧洞底板高程接近河面,且有昭普公路横穿其上,隧洞挂口为一斜槽,出渣、排水困难,要用提升机械。该段围岩以软质泥岩为主,岩体呈块层状结构,地下水活动不明显,洞线与岩层走向交角大。由于泥岩易风化、遇水软化、掉块、垮塌,隧洞必须衬砌。该段属稳定性较差的田类围岩。(开挖过程中由于没有衬砌,洞口处近10米段出现6米深的径向垮塌,至稳定)。物理

37、力学指标:泥岩,弹性模量Ea=(0.30.5)xi04Mpa,泊桑比区=0.30.4.软化系数Kd=0.240.25,摩擦系数f=0.20.4,坚固系数fk=14,弹性抗力系数Kw=28Mpa/cm-1,山岩水平压力,Sx=0.05,山岩垂直压力,Sy=0.20.3,容重丫=2.42.6g/cm3,承载力R=0.20.5Mpa,边坡比1:0.51:0.75.田类围岩取综合值。(二)2段:0+217.50+617.5,长400米。围岩为侏罗系新村组第二段中部的浅黄色,灰白色岩屑长石砂岩,夹薄层黄绿色泥岩,岩石较坚硬完整,节理裂隙不发育,岩石呈微至弱风化,岩体呈块状砌体结构。地下水活动显著,据ZK

38、4孔抽水试验,该层平均渗透系数K=2.17米/日,隧洞坑道涌水量为200500米3/日。洞向与岩层走向交角大,成洞条件好,属基本稳定的II类围岩。隧洞应有防渗,排渗减压处理措施,该段围岩为砂岩夹泥岩。拱顶视开挖后具体情况确定衬砌或不衬,(在开挖过程中,洞内渗水较多,水深达30厘米,渗水一般位于洞顶的交叉裂隙和洞壁的缓倾角砂泥岩接触面隙)。物理力学指标:Ed=(11.5)X104Mpa,区=0.20.3,Kd=0.30.6,f=0.40.55,fk=46,Kw=815Mpa/cm-1,Sy=0.050.1,丫=2.42.6g/cm3,R=0.5-1.0Mpa,边坡比1:0.31:0.5,II类围

39、岩取上述参数的综合值。(三)3段:桩号0+617.51+067.5,长450米,围岩为新村组第二段上部的黄绿色,灰绿色泥岩,泥质粉砂岩夹薄层岩屑长石砂岩,岩石微至弱风化,节理裂隙不发育,岩体呈层状结构。砂岩夹层中有地下水活动,应注意地下水对围岩稳定的影响,特别是泥岩,砂岩接触面附近,由于层间承压水的作用,成洞条件差,应有必要的防护措施和相应的施工方法。隧洞围岩以泥岩为主,又处于区域地下水位之下,岩石潮湿,力学强度低,开挖后失水易风化掉块塌顶,应及时衬砌,并采取排渗,减压措施,该段属不稳定的IV类围岩(此段在施工当中,洞内渗水较严重,径向垮塌可达6米以上,初遇泥岩,硬度很高,而且干燥,当开挖一段

40、时间后,干燥的灰白色泥岩变成湿润,且软化,明显是承压水向压力低方向渗透的结果)。物理力学指标见1段参数,取其综合值至差值。(四)4段:桩号1+067.51+957.5,长89米,围岩为新村组第二段浅黄色岩屑长石砂岩,夹黄绿色泥岩,据ZK1ZK5揭示,砂岩较坚硬完整,岩心多呈长柱状,孔中有层间承压水,水位高出地面14.2米。通过各孔的涌水试验和ZK4孔抽水试验资料,砂岩的平均渗透系数达每日2.17米,按坑道涌水量计算公式(附件42)当隧洞掘进100米时,隧洞坑道涌水量可达400100米3/日,隧洞拱顶按开挖情况作衬砌,并采取必要的排渗减压措施。该段岩体呈块层状结构,节理裂隙较发育,地下水活动强烈

41、,特别是砂岩与泥岩接触带,成洞条件差,属稳定性差的IV类围岩,物理力学指标见2段参数,取差值。(五)5段:桩号1+957.53+452.5,长1495米。隧洞前部围岩为新村组第二段上部的黄绿色,灰绿色泥岩,泥质粉砂岩夹薄层岩屑长石砂岩。工程地质条件与3段相似,岩层呈层状结构,节理裂隙发育。隧洞位于地下水位之下,岩石潮湿,强度低,成洞条件差。隧洞后部围岩为新村组第三段的紫红色泥岩和第四段的黄绿色,灰绿色粉砂岩,砂岩夹薄层泥岩。受构造影响,岩层倾角变陡,节理裂隙发育,岩全呈互层状结构,地下水活动明显,洞顶易掉块、塌落。特别是软弱的紫红色泥岩段尤为严重,成洞条件更差。鉴于上述,该段围岩应属不稳定的I

42、V类围岩。隧洞不仅要加强衬砌厚度,还应采取严格的排渗减压工程处理措施,有水地段要采用合理的掘进方法,防止掉块、塌顶,并应及时衬护。物理力学指标见1段参数,取差值。(六)6段,桩号3+452.53+595.89,长143.39米。围岩为新村组第四段黄绿色粉砂岩,夹薄层砂岩,泥岩。据物探联合剖面资料,该段中有F2正断层通过,断层倾向北东45,倾角70。受断层影响,岩层产状变化大,节理裂隙发育,岩体呈层状,碎裂状构造。挤压破碎呈碎块状,角砾状间或糜棱状结构。岩石风化强烈。在地表滑坡发育,堆积层厚。该段地下水活动显著,成洞条件很差,属极不稳定的V类围岩。隧洞开挖要加强衬砌,并采取来格的防渗,排渗措施,

43、遇有地下水段为防止洞顶掉块、塌落要采取边掘进,边支护的施工措施(此段接近出口处50米段出现衬砌拱顶冒顶几乎无法施工或施工掘进等于是白搭)。物理力学指标采用1段的参数。取最差值。(七)隧洞支洞:长57米,洞向194,围岩为新村组第二段上部的灰黄绿色泥岩,粉砂岩夹薄层长石砂岩,岩层倾向南东145165,倾角715。洞线方向与岩层走向夹角大于45。但岩层倾角较缓,洞顶容易掉块、塌落。地层中有层间地下水活动。成洞投机倒把相对较差。围岩属稳定性较差的IV类。应有相应的工程措施。二、明渠工程地质条件输水建筑首尾均为明渠,首部1明渠长22.8米,尾部2明渠长40米,明渠占渠系总长的1.72。(1) 1明渠:

44、渠道基础在第四系全新统冲洪积层中。据钻孔ZK6揭示:堆积层由暗棕色,深灰色含砾淤泥质、粉砂壤土,暗黄色含泥砂砾卵石层和砂卵砾石层组成。厚约11米。渠道底板位于粉砂质壤土层底部,该层结构疏松,潮湿,含淤泥透镜体呈流塑状,力学指标差。建议清除壤土层,将基础置于下伏结构稍密实的含泥砂卵砾石层上。渠道侧墙为淤泥质壤土层,开挖边坡稳定性差,要有支挡措施。昭普公路横穿渠道中部,该段应明挖,暗拱。渠道属稳定性差的边坡段(IV1)。物理力学指标:含泥砂卵砾石层:R=0.250.4Mpa,=3033,C=0.0010.02Mpa,丫=2.02.30g/cm3,V=1.82.5m/s,E=0.60.9MPa,Eo

45、=2840MPa,开挖边坡比1:0.751:1。含砾淤泥质壤土层:R=0.11-0.12MPa,C=0.02-0.1Mpa,0=6T0,丫=2.01g/cm3,e=0.891,压缩模量Em=4.55Mpa,开挖边坡比1:11:1.25。(2) 2明渠:位于输水渠道的尾部,长40米,渠道置于新村组第二段上部的黄色,黄绿色泥夹薄层岩屑长石砂岩中。表层覆盖较薄的残坡积层,受F2断层的影响,岩体较破碎,岩石呈弱至强风化,渠道边坡开挖后,对强风化的泥岩要作衬护,防止遇水跨塌,此外渠道应严格防渗,该渠道属基本稳定的基岩边坡段(n2),物理力学指标见隧洞1段泥岩物理力学指标,取综合值。三、竖井工程地质条件输

46、水长隧洞深埋于地下,尤其前半段处于区域地下水位以下,施工十分艰难,为控制工期,减小单洞长度,在木洛村附近设置1,2两个竖井。竖井直径均为2米,深度为28米。(一)1竖井工程地质条件:该井设在ZK1孔孔位上。孔深42.11米,覆盖层厚度8.93米,为第四系全新统冲洪积层,由淡黄色、黑灰色等杂色砂壤土夹砾碎石组成,壤土占6080%,碎石占206中一40%。砾碎石直径0.56厘米,岩性为长石砂岩,紫红色泥岩,风化强烈。该层结构疏松,底部见砂卵砾石层。松散层下伏侏罗系中统第二段中部(J2X2-2)的厚层长石砂岩夹泥岩。砂岩比较完整,岩心多呈长柱或短柱状。泥岩岩心多呈碎块状或碎砾状,泥岩易风化。岩体较破

47、碎。孔深13米左右开始涌水,为砂岩层间承压水。水位高出地面1.12.6米。钻孔涌水试验测得稳定涌水量0.67T.26米3/时,竖井涌水量200年00米3/日,鉴于上述工程地质物水文地质的,结合钻孔资料,1#竖井0y.93米为松散堆积层,结构疏松,井壁应作衬护,防止土体垮塌井中。8.9317.6米,以长石砂岩为主,岩体完整,井壁稳定性较好,注意承压水的疏导工作和水压力对井壁的危害。17.624.2米,岩性以泥岩为主,岩体破碎,井壁应有衬护措施,若遇地下水庆及时输导。24.2至28米岩性均以砂岩为主,岩体完整,井壁稳定,要注意承压水的危害。(二)2#竖井工程地质条件:该井位于ZK4孔处。孔深50.

48、21米,岩性结构与ZK1孔相似。孔深16米左右开始涌水,水位高于地面4.2米,4号钻孔抽水试验测得平均渗透系数K=2.17米/日,降深22.6米30米,涌水量达300750米3/日。鉴于上太空工程地质和水文地质特征,结合钻孔资料,2#竖井0-6.21米为第四系冲洪积层,结构疏松,井壁应有必要的支护工程措施。6.21-9.4米为长石砂岩段,岩心多呈长柱,短柱状,岩体完整,但有地下水,就注意水的危害。9.4T6米,岩性为泥岩,岩心多呈碎块状,岩体较破碎,井壁应支护,1621米,岩石为长石砂岩,岩心以长柱状为主,扁柱状中柱状次之,岩体完整。该段应注意承压水的疏导和承压水对井壁的危害。2127.5米,

49、岩石以灰色钙质泥岩为主,井壁应支护。27.5米以下为长石砂岩,岩心多呈长柱状,短柱状及扁柱状,局部呈碎块状及土状,注意地下水的疏排工作。物理力学指标:冲洪积层见1#明渠冲洪积层力学参数,砂岩,泥岩见隧洞相应岩性力学指标。上述两个竖井位置均在ZK1孔,ZK4孔位置上,因钻孔深度超过竖井深度,钻孔已将数层砂岩层间承压水沟通,竖井开挖,地下水疏排量增大,施工困难。加上在冲沟中心,堆积层厚69米,井口段处理难度大。鉴于上述情况,建议竖井位置移至沟右侧基岩中开挖,可避免上述不利地质条件,且施工容易,节省投资。第四章厂区枢纽工程地质条件第一节地形地貌及地质构造特征厂区枢纽位于竹核盆地西侧,海拨191520

50、25米的山脊上,脊坡平缓,坡角515度。山脊两侧山坡稍陡,坡角可达20度以上。山脊大部分基岩裸露,局部地段为第四系残、坡积层覆盖。区内沟谷较为发育,堆积作用明显,有阶地、漫滩和河床堆积层。枢纽区内出露地层主要为侏罗系下统益门组(J1y)紫红色泥岩夹砂岩;中统新村组第一段(J2x1)岩屑长石砂岩夹泥岩和第二段(J2x2)砂岩与泥岩互层。其次是第四系全新统残坡积(Q4ed1)形成的含砾碎石壤土和冲洪积(Q4a-pl)形成的砾卵碎石粘土,淤泥质粘土等。厂区枢纽位于昭觉向斜东翼。枢纽南西150米处有F2正断层通过,受断层影响,区内地层产状变化较大,裂隙发育,岩石破碎,风化强烈。管道通过的山脊两侧冲沟发

51、育,侵蚀严重,坡角较陡。经统计,区内走向北北西的一组裂隙最为发育,产状为708080-85结构面组合对管坡山脊两侧边坡稳定影响水大。区内泉水主要集中在厂房附近基岩与第四系交界处出露,流量小于0.5升/秒。据TK1探坑揭示,厂房地下水埋深35米。区内不良物理地质现象主要是滑坡,其次是小型泥石流。他们对溢流堰冲砂道和厂房有一定危害。值得提出的是厂房西侧沟谷,由于沟上游左岸新村组泥岩及砂岩组成的顺向坡滑坡发育,堆积层厚,植被少,暴雨时容易引发泥石流。应考虑它对建筑物的危害。第二节前池及溢流堰工程地质条件一、前池工程地质条件前池位于测量控制点“交43”所在的山岭上。池底高程2044.932044.15

52、米。池基为侏罗系中统新村组第二段上部(J2x2-3)的黄绿色泥央干冷薄层砂岩。岩石强度较低,风化严重。全风化带厚13米。前池基础应清除全风化层,使其置于相对完整的泥岩上。泥岩力学指标:弹性模量Ed=(0.3-0.5)xi04Mpa;泊桑比产0.3-0.4;软化系数Kd=0.24-0.5;摩擦系数f=0.2-0.4;容重u=2.4-2.6g/cm2,承载力R=0.2-0.5Mpa;边坡比1:0.5-1:0.75。池底和池壁必须有严格的防渗措施,避免池水下渗使富含云母的泥岩软化,降低力学性质,造成前池建筑物的失稳。该前池工程地质条件较好。二、溢流堰工程地质条件溢流堰位于前池山峁南侧的斜坡上,泄水道

53、通过南侧的小山包后,沿着陡坡凹槽,将水泄于坡下冲沟中。泄水道水平距离长约120米,根据地形地貌及地质构造特征按平距大致可分为三段。(一)前段(0-70米),泄水道穿越一个小山凹和一个小山脊,起伏高差4-10米。基础大部分在泥岩夹薄层砂岩中。其中55-70米段表层覆有1-2米厚的残、坡积砾碎石土,开挖后基础可置于基岩中。由于表层泥岩风化严重,岩石较破碎,泄水道基础应置于相对新鲜完整的基岩上。泥岩遇水易软化,泄水渠道应有严格的防渗措施,防止基础因渗漏、变形而失稳。(二)中段(70-102米),为基岩裸露的陡坡。前部(70-85米)以砂岩为主,夹泥岩。后部(80-102米),以泥岩为主,偶夹砂岩。由

54、于该段斜坡陡,坡角3035度,加上附近F2断层的影响,节理发育,岩石破碎。泄水陡槽应有严格的抗滑稳定和防渗措施。基础应清除全风化层,使建筑物置于较新鲜,完整的基岩上。此外,该段末建筑物位于第四系全新统残坡积与基岩交界附近,基础应置于基岩上。同时要考虑泥岩承受冲刷的能力。(三)后段(102120米),该段为冲沟陡、缓变化段,往下沟床地势平缓。沟中堆积层为第四系全新统洪坡积(Q4pdl)砾碎石土。结构松散,固结程度差,抗冲能力低。该段泄水道和末端的消力池应靠沟的左侧布置。尽量将基础置于基岩上。或者加强建筑物的强度和整体性以克服不利的软弱地基。同时要有抗滑稳定和严格的防渗措施。鉴于沟中基岩出露的位置。距消力池还有一段距离,为避免泄水对沟床和沟壁冲刷的危害,建议沟中泄水道建筑物再延长120米。第三节管道工程地质条件管道沿前池至厂房的山脊布置,山脊较缓,坡角10度左右,管道线高差135米,平距660米。根据管道线地形地貌及地质构造特征,按平距可将管道工程地质条件分为五段描述。1、 1段,前池末起往下75米处。这里为地形起伏不大的鞍部地带。地表大部分基岩裸露,为侏罗系中统新村组第二段上部(J2x2-3)的黄绿色泥岩夹薄层砂岩。受F2断层影响,岩石裂隙发育,风化严重

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