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1、重庆两江新区御临河生态调节坝工程地质勘察报告PAGE TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc290286508 1 概述 PAGEREF _Toc290286508 h 1 HYPERLINK l _Toc290286509 2 区域地质 PAGEREF _Toc290286509 h 2 HYPERLINK l _Toc290286510 2.1 区域地质环境 PAGEREF _Toc290286510 h 2 HYPERLINK l _Toc290286511 2.1.1 地形地貌 PAGEREF _Toc290286511 h 2 HYPERLINK l _To

2、c290286512 2.1.2 地层岩性 PAGEREF _Toc290286512 h 2 HYPERLINK l _Toc290286513 2.1.3 地质构造 PAGEREF _Toc290286513 h 2 HYPERLINK l _Toc290286514 2.1.4 水文地质 PAGEREF _Toc290286514 h 3 HYPERLINK l _Toc290286515 2.1.5 物理地质现象及其它 PAGEREF _Toc290286515 h 3 HYPERLINK l _Toc290286516 2.2地震及构造稳定性评价 PAGEREF _Toc290286

3、516 h 4 HYPERLINK l _Toc290286517 2.2.1 地震 PAGEREF _Toc290286517 h 4 HYPERLINK l _Toc290286518 2.2.2 构造稳定性评价 PAGEREF _Toc290286518 h 4 HYPERLINK l _Toc290286519 3 库区工程地质条件 PAGEREF _Toc290286519 h 5 HYPERLINK l _Toc290286520 3.1 库区工程地质条件综述 PAGEREF _Toc290286520 h 5 HYPERLINK l _Toc290286521 3.1.1 地形地

4、貌 PAGEREF _Toc290286521 h 5 HYPERLINK l _Toc290286522 3.1.2 地层岩性 PAGEREF _Toc290286522 h 5 HYPERLINK l _Toc290286523 3.1.3 地质构造 PAGEREF _Toc290286523 h 5 HYPERLINK l _Toc290286524 3.1.4 水文地质 PAGEREF _Toc290286524 h 6 HYPERLINK l _Toc290286525 3.1.5 不良地质现象及其他 PAGEREF _Toc290286525 h 7 HYPERLINK l _To

5、c290286526 3.2 库区工程地质评价 PAGEREF _Toc290286526 h 7 HYPERLINK l _Toc290286527 3.2.1 水库渗漏 PAGEREF _Toc290286527 h 7 HYPERLINK l _Toc290286528 3.2.2 库岸稳定 PAGEREF _Toc290286528 h 8 HYPERLINK l _Toc290286529 3.2.3 水库浸没 PAGEREF _Toc290286529 h 8 HYPERLINK l _Toc290286530 3.2.4 固体径流 PAGEREF _Toc290286530 h

6、8 HYPERLINK l _Toc290286531 3.2.5 水库诱发地震 PAGEREF _Toc290286531 h 8 HYPERLINK l _Toc290286532 4 坝址区工程地质条件 PAGEREF _Toc290286532 h 8 HYPERLINK l _Toc290286533 4.1 地形地貌 PAGEREF _Toc290286533 h 8 HYPERLINK l _Toc290286534 4.2 地层岩性 PAGEREF _Toc290286534 h 8 HYPERLINK l _Toc290286535 4.3 地质构造 PAGEREF _Toc

7、290286535 h 9 HYPERLINK l _Toc290286536 4.4 水文地质 PAGEREF _Toc290286536 h 9 HYPERLINK l _Toc290286537 4.5 不良地质现象 PAGEREF _Toc290286537 h 10 HYPERLINK l _Toc290286538 4.6 岩体风化与卸荷 PAGEREF _Toc290286538 h 10 HYPERLINK l _Toc290286539 4.7 岩体物理力学性质 PAGEREF _Toc290286539 h 10 HYPERLINK l _Toc290286540 4.8

8、坝型选择 PAGEREF _Toc290286540 h 12 HYPERLINK l _Toc290286541 4.9主要工程地质问题 PAGEREF _Toc290286541 h 12 HYPERLINK l _Toc290286542 5 主要建筑物工程地质条件及评价 PAGEREF _Toc290286542 h 12 HYPERLINK l _Toc290286543 5.1 大坝 PAGEREF _Toc290286543 h 12 HYPERLINK l _Toc290286544 5.1.1 工程地质条件 PAGEREF _Toc290286544 h 12 HYPERLI

9、NK l _Toc290286545 5.1.2工程地质评价 PAGEREF _Toc290286545 h 13 HYPERLINK l _Toc290286546 5.2 导流明渠 PAGEREF _Toc290286546 h 14 HYPERLINK l _Toc290286547 5.2.1 工程地质条件 PAGEREF _Toc290286547 h 14 HYPERLINK l _Toc290286548 5.2.2工程地质评价 PAGEREF _Toc290286548 h 14 HYPERLINK l _Toc290286549 6 天然建筑材料 PAGEREF _Toc29

10、0286549 h 16 HYPERLINK l _Toc290286550 6.1.天然细骨料 PAGEREF _Toc290286550 h 16 HYPERLINK l _Toc290286551 6.1.人工砼骨料 PAGEREF _Toc290286551 h 16 HYPERLINK l _Toc290286552 6.2 围堰用土石料 PAGEREF _Toc290286552 h 16 HYPERLINK l _Toc290286553 7 结论与建议 PAGEREF _Toc290286553 h 17 HYPERLINK l _Toc290286554 7.1 结论 PAG

11、EREF _Toc290286554 h 17 HYPERLINK l _Toc290286555 8.2 建议 PAGEREF _Toc290286555 h 17PAGE 18重庆市水利电力建筑勘测设计研究院 1 概述御临河生态调节坝坝址位于长江一级支流御临河下游段,地理位置东经1065211,北纬293932附近,左岸行政隶属渝北区洛碛镇,右岸属江北区五宝镇,坝址上游距离两江新区龙盛片区南界约4.7km,下游距离御临河与长江的汇合口约2.7km。坝址左岸有公路相通,右岸有公路通至附近,交通较便利(见图1-1)。 图1-1 交通位置图工程区已有资料主要有1:20万区域地质报告及附图、1:2

12、0万区域水文地质报告及附图。受重庆两江新区开发投资集团有限公司的委托,我院承担了御临河生态调节坝工程的可行性研究阶段的勘察工作。本次勘察始于2011年1月。主要目的为:在规划方案的基础上开展勘察工作,为选定坝址、推荐基本坝型、枢纽布置和引水、泄洪方案进行地质论证。勘察任务为:a、收集区域地质与地震地质资料,调查区域地质构造情况,对区域构造稳定性作出评价,确定工程区地震动峰值加速度及相应的地震烈度;b、进行库区地质调查,论证水库的建库条件,对影响方案比选的工程地质问题及环境地质问题作出评价;c、初步查明坝址区工程地质条件,对影响坝址选择、基本坝型和初选枢纽布置方案的主要工程地质问题作出评价;d、

13、初步查明导流工程地质条件,对影响方案比选的工程地质问题作出评价;e、进行天然建筑材料初查。经过2011年1月下旬至2011年2月中旬的现场踏勘、已有地质资料搜集、勘察方案确定、勘察大纲编制及勘察机具准备,勘察队伍于2010年2月18日进场,全面开展野外工程地质勘察工作,至2010年3月22日完成钻探、物探、取样等野外工作。庚即开展室内资料整理, 2011年4月15日提交全部勘察资料。本工程勘察工作得到了重庆渝碚实验检测中心的积极配合。另本次勘察得到了重庆两江新区开发投资集团有限公司及重庆市水利局的大力支持,在此,谨表示感谢。本次勘察完成的工作量见表11。2 区域地质2.1 区域地质环境2.1.

14、1 地形地貌本区位于四川盆地东部边缘,属构造剥蚀侵蚀低山丘陵区。区域地貌的发育受构造和岩性的控制,地形以狭长条带状低山与宽缓谷地相间分布为主要特征,山脉分布与构造线方向一致,背斜成山,向斜成谷,背斜核部地层因溶蚀作用而成为槽谷,两翼砂岩因抗风化剥蚀能力强而成为挺拔山脊,在地貌上往往形成“一山两岭一槽”的独特景观。山顶一般高程6001000m;谷地地形为起伏和缓的圆顶、平顶浅丘,一般高程在200500m之间。2.1.2 地层岩性本区主要出露三叠系至侏罗系地层,岩性为碎屑岩(砂岩、粘土岩)与碳酸盐岩(灰岩、白云岩),碳酸盐岩仅于背斜轴部有少许分布,地层总厚度约5500m(见表21)。2.1.3 地

15、质构造工程区位于长寿遵义基底断裂北西侧,根据重庆市大地构造分区图(1:50万),工程区所处大地构造部位属于扬子准地台(级)重庆台坳(级)重庆陷褶束(级)华蓥山穹褶束(级)东部边缘。地质力学观点属新华夏系第三沉降带,川东南弧形构造带的主要组成部分,为一系列呈北北东向展布的不对称的紧密褶皱,向斜宽,背斜窄。断裂构造多发育于背斜的核部,一般规模较小,且新近无活动痕迹。本工程主要涉及构造自西向东为大盛场向斜、明月峡背斜、洛渍向斜、长寿-遵义基底断裂(见图2-1 构造纲要图)。大盛场向斜:轴向北东向,主体向东南略呈凹弧,总长约129Km,向斜核部为三叠系地层,北西翼窄陡,南东翼略缓。明月峡背斜:背斜总体

16、轴向北26东,总长约300km。背斜核部为三叠系地层,北西翼窄陡,南东翼略缓。水库区位于明月峡背斜南东翼。洛渍向斜:轴向北23东方向延伸,主体向东南略呈凹弧,总长约105Km。向斜核部为白垩系地层,两翼较对称。区域地层简表表21 界系统组地层代号地层厚度(m)岩 性 简 述新生界第四系Q020冲积(砂土、卵砾石)、洪积、崩积(粉质粘土夹漂石)、残坡积(块石、粉质粘土夹碎块石)。中生界侏罗系上统蓬莱镇组J3P469677灰白、紫灰色中厚层状细粉粒钙质长石砂岩与棕红色泥岩略等厚互层。遂宁组J3sn273674紫红、棕红色泥岩、砂质泥岩夹薄层粉砂岩透镜体。底部有520厚的岩屑长石石英砂岩。中统上沙溪

17、庙组J2S14801720紫红色砂质泥岩,长石砂岩,粉砂岩,上部、下部砂岩发育,底部为“嘉祥寨砂岩”。下沙溪庙组J2XS269465紫红色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩夹黄灰色长石砂岩,顶部为“叶肢介页岩”,底为“关口砂岩”。新田沟组J2x256472分为三段:三段为紫红色泥岩夹粉砂岩,二段为青灰色厚层状长石细砂岩,一段为杂色泥岩夹透镜状砂岩,底部为石英砂岩或含砾砂岩。中下统自流井组J1-2Z154337为紫红色泥岩、深灰色页岩夹薄层粉砂岩、泥灰岩或生物碎屑灰岩。下统珍珠冲组J1Z131301紫红色泥岩夹岩屑长石石英砂岩。三叠系上统须家河组T3Xj168630为灰白色长石岩屑石英砂岩、石英砂岩夹页岩及

18、薄煤层。中统雷口坡组T2l175246主要为白云质灰岩、白云岩及泥灰岩,偶夹角砾状石灰岩及灰绿、黄绿色页岩,底部有水云母粘土岩即绿豆岩。下统嘉陵江组T1j425591灰岩、白云岩互层夹岩溶角砾岩。飞仙关组T1f341502暗紫、灰黄,灰绿色页岩与灰色、浅灰色灰岩互层。长寿-遵义基底断裂:该断裂形成于印支期,为基底断裂,北起开县一带,经长寿,向南进入贵州,止于遵义一带,重庆境内长度大于300km,大致为重庆陷褶束内华蓥山穹褶束与万州凹褶束的分界控制线。该带东侧为万州凹褶束,它是重庆陷褶束中凹陷最深的地区,该单元以发育北北东向构造为特征;该带西侧为华蓥山穹褶束,该区内背斜多狭窄成山,向斜开阔成谷,

19、组成典型的隔挡式褶皱。2.1.4 水文地质工程区属亚热带湿润季风气候区,气候温和,雨量充沛,地表径流发育,故浅层地下水埋藏普遍,交替循环较强,为低矿化度淡水。按赋存介质不同,区域地下水可分为第四系孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水。第四系孔隙水主要分布于河流两岸的冲积阶地、漫滩内。受大气降水与河水补给,多排泄于河流。该型地下水水量动态不稳定,与降水密切相关,一般单井涌水量1040m3/d。基岩裂隙水主要赋存于砂、泥岩节理与裂隙中,主要含水岩组为三叠系须家河组与侏罗系红层地层,约占总面积的84.7%,受地表水及大气降水补给,多沿含水体层间运移,常以泉的形式溢出于沟谷或低洼处,迳流模数大于0.1L

20、/skm2,单井涌水量5300m3/d。岩溶水呈带状分布于背斜轴部的碳酸盐岩地层(二叠系上统,三叠系嘉陵江组、雷口坡组、飞仙关组)内,出露面积约7.9。地下水水质类型为重碳酸钙型。地下水呈管道式或裂隙脉状运动,排泄通畅,一般顺构造线方向作纵向径流和排泄,多以泉、暗河的形式出露,从分水岭到深切河谷,岩溶水活动具有明显的差异性。2.1.5 物理地质现象及其它本区不良地质现象之滑坡、崩塌及泥石流发生地带多集中于背斜两翼的三叠系须家河组(T3Xj)、侏罗系珍珠冲组(J1Z)及蓬莱镇组(J3p)地层中,规模较小,其它地带则常见小体积土层塌滑。本区风化形式以碎屑状风化、碎块状风化为主,球状风化、夹层风化、

21、裂隙状风化也较常见,风化强度与深度受地形、岩性及构造控制。风化岩体多呈带状分布,风化带形态大致与地形线一致。一般强风化带厚度010m。一般水平强卸荷带厚度812m。本区岩体中灰岩与少量砂岩属中坚硬岩体,其它岩体多属软较软岩。2.2地震及构造稳定性评价2.2.1 地震本区属弱震地质环境,地震活动水平较低。按地震部门划分,工程区属华蓥山綦江地震带,构造背景同华蓥山基底断裂带中段与长寿遵义基底断裂带的复合部位相关,地震一般发生于莫式面附近,震源深度一般为1015km,多属浅源地震。工程区150Km内有历史记载的震级大于4的地震有5次,见表2-2。上述各次地震对工程区的影响烈度均小于度。此外,2008

22、年5月12日汶川8.0级地震对工程区的影响烈度亦小于度。2.2.2 构造稳定性评价本区构造形迹成生于燕山运动期,自喜山运动以来,本区表现为大面积间歇性缓慢抬升,抬升幅度中等,差异运动弱。地质构造形迹错综复杂,从压性结构面如褶皱、断层等构造形迹的组合形式、展布方向来看,以北北东向构造线最为显著,南北向、北北西及部分弧形构造线辅之,并成群聚集、相互干扰。本区主要断裂近期活动迹象不明显。本区属弱震地质环境,地震活动水平较低;中国地震动参数区划图(GB 183062001)划定的工程区50年超越概率10的地震动峰值加速度为0.05g(见图2-2),对应地震基本烈度为度,地震反应谱特征周期为0.35s。

23、因此,本区区域构造稳定性良好,适宜兴建生态调节坝工程。图2-2 工程区地震动峰值加速度图3 库区工程地质条件3.1 库区工程地质条件综述工程所在河流御临河为长江一级支流,流域面积3861km2,河长208.4km,总落差538m,河道平均比降2.58,河流在明月山峡谷以上总体呈北东南西向,在华山山麓近东西向横穿明月山峡谷后,河流流向整体呈北西南东向,于渝北区太洪岗处汇入长江。生态调节坝工程正常蓄水位172.2m,回水至拟建电站红石岩电站附近,回水长约25Km,回水范围内河道比降0.6。3.1.1 地形地貌库区属构造剥蚀侵蚀溶蚀丘陵、低山地貌,河流两岸阶地及漫滩发育,河床高程150170m,坡顶

24、标高230560m。河谷在明月峡峡谷以外较为开阔,呈宽缓“V”型;明月峡内较为狭窄,呈“U”型谷。河谷两岸冲沟较发育,呈树枝状不对称分布。3.1.2 地层岩性库区内出露的地层为第四系冲积层(Q4al)、残坡积层(Q4edl);侏罗系中统上沙溪庙组(J2s)、下沙溪庙组(J2xs)、新田沟组(J2x),中下统自流井组(J1-2z),下统珍珠冲组(J1z);三叠系上统须家河组(T3Xj),中统雷口坡组(T2l),下统嘉陵江组(T1j)。由新至老分述于下:第四系冲积层(Q4al):阶地上部为灰褐黄褐色砂土、粉质粘土,阶地下部和河床为杂色卵砾石夹砂土,厚度2.08.0m,其中卵砾石层厚2.04.0m。

25、分布于河床、漫滩及阶地。第四系残坡积层(Q4edl):为紫红紫灰色粉质粘土、粘土夹少量碎石,局部夹块石,稍湿,可塑状。厚度1.020.0m,分布于两岸缓坡及阶地。侏罗系中统上沙溪庙组(J2s):岩性以紫红色砂质泥岩为主,夹914层灰紫色透镜状长石砂岩,底部为较稳定的灰黄、灰紫色长石砂岩,即嘉祥寨砂岩。为库盆主要地层,分布于明月山峡谷上游,约占整个回水长度的65%。侏罗系中统下沙溪庙组(J2xs):岩性以紫红色砂质泥岩为主,夹24层青灰、紫灰色厚层长石砂岩,底部为一层厚2035m的青灰、黄绿色厚层长石砂岩,即关口砂岩。分布于明月山峡谷上游。侏罗系中统新田沟组(J2x):分为三段:第三段为紫红色泥

26、岩夹粉砂岩,第二段为青灰色厚层状长石细砂岩,第一段为杂色泥岩夹透镜状砂岩,底部为石英砂岩或含砾砂岩。主要分布于库内明月峡背斜北西翼及坝址区附近。侏罗系中上统自流井组(J1-2z):为紫红色泥岩、深灰色页岩夹薄层粉砂岩、泥灰岩或生物碎屑灰岩。主要分布于库内明月峡背斜两翼。珍珠冲组(J1z):紫红色泥岩夹岩屑长石石英砂岩。主要分布于库内明月峡背斜两翼。须家河组(T3Xj):为灰白色长石岩屑石英砂岩、石英砂岩夹页岩及薄煤层。主要分布于库内明月峡背斜近核部峡谷地段。雷口坡组(T2l):主要为白云质灰岩、白云岩及泥灰岩,偶夹角砾状石灰岩及灰绿、黄绿色页岩,底部有水云母粘土岩即绿豆岩。主要分布于库内明月峡

27、背斜近核部峡谷地段。嘉陵江组(T1j):灰岩、白云岩互层夹岩溶角砾岩。主要分布于库内明月峡背斜核部峡谷地段。3.1.3 地质构造工程库区主要涉及构造为大盛场向斜、明月峡背斜,断裂构造不发育。库内岩层产状:坝址排花洞N2550E/SE3748(明月峡背斜南东翼);排花洞御临镇N2026E/NW4570(明月峡背斜北西翼);御临镇库尾N1530E/SENW515(大盛场向斜近核部)。库内主要发育三组节理,J1:N3050E/NW3558,J2:N4555W/SW7880,J3:N35W/SW25,裂隙间距0.61.0m,平均0.8m,总体属较发育。3.1.4 水文地质按地下水的含水介质,将区内地下

28、水划分为三大类,即第四系孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水。第四系孔隙水:主要分布于河流两岸的冲积阶地、漫滩内。受大气降水与河水补给,多排泄于河流。含水层分布零星,水量变化较大,该型地下水水量动态不稳定,与降水密切相关,一般单井涌水量1040m3/d。基岩裂隙水:主要赋存于砂、泥岩节理与裂隙中,主要含水岩组为三叠系须家河组与侏罗系红层地层,受地表水及大气降水补给,多沿含水体层间运移,常以泉的形式溢出于沟谷或低洼处,迳流模数大于0.1L/skm2,单井涌水量5300m3/d。碳酸盐岩岩溶水:库内岩溶见于明月峡背斜核部,主要岩溶形态有溶沟、落水洞、暗河、溶洞、岩溶洼地及岩溶泉。岩溶发育受岩性和构造

29、控制明显:三叠系嘉陵江组、飞仙关组第三段灰岩CaO含量较高,岩溶较为发育;观音峡背斜核部地层节理裂隙相对发育,岩层倾角较陡,层间裂隙具有极好的导水作用,对地下水流向起主导作用,岩溶发育受构造线控制明显。库内主要岩溶系统为排花洞暗河系统,出口位于明月峡谷左岸排花洞,洞口高程175.0m。系统发育于三叠系下统嘉陵江组内,洞口较宽大,洞身狭长,舟能行进1Km,洞底沉积有卵石,局部有洞顶塌落岩块及石笋,洞壁局部有钙华,枯期流量45.75L/s。库内岩溶水主要接受大气降水补给,储存于溶洞、暗河管道溶隙中,地下水一般顺构造线方向作纵向迳流,主要在河流两岸及不同岩类接触带附近位置较低处以暗河、大泉的形式排泄

30、。主要赋存于库内明月峡核部三叠系下统嘉陵江组地层内。3.1.5 不良地质现象及其他水库无大的不良地质现象,主要不良地质现象表现为两岸基岩岸坡零星崩塌及三峡水库蓄水后第四系覆盖层局部岸坡出现的塌岸,塌岸统计、分布情况见图3-1,表3-1。 库内河床及阶地下覆基岩强风化层厚度1m,岸坡基岩强风化层厚约110m。库内两岸水平强卸荷带一般厚度712m。3.2 库区工程地质评价3.2.1 水库渗漏库区河谷两岸山体宽厚,水库地形封闭良好,水库库盆岩体主要为红层区泥岩夹砂岩及嘉陵江组灰岩、白云岩。水库两岸低邻谷为长江,长江河床为水库区域最低侵蚀面(见图3-2 水系图)。水库左岸排花洞以下岩层走向与库岸斜交,

31、与低邻谷(长江)间被区域相对隔水地层(红层区泥岩夹砂岩)所阻隔,形成封闭系统,所以左岸不存在向邻谷渗漏问题。水库右岸(华山)与低邻谷长江(猴子坡)之间沿明月峡背斜核部存在相对透水地层三叠系下统嘉陵江组。由于龙盛水库正常蓄水位172.2m,相对于左岸邻谷长江水位162.8m抬升幅度不大;右岸河间地块较宽(8.5Km),地表分水岭较高(637.0m);经地表地质测绘,两邻谷间无贯穿性岩溶系统发育,在长江侧(猴子坡)河床附近嘉陵江组地层中出露有岩溶泉,泉水出露高程175.3m,枯期流量0.3L/S,泉水出露高程高于景观坝正常蓄水位。因此,右岸存在高于172.2m的地下分水岭。所以右岸不存在向邻谷渗漏

32、问题。因此,水库不会向两岸低邻谷渗漏,成库条件较好。3.2.2 库岸稳定在正常水位线以上,库岸多呈浅丘地形,地形坡度普遍较缓,基岩出露情况良好,主要不良地质现象为零星崩塌及小体积土层塌滑,无大的不良地质现象,因此,库岸整体稳定性良好。但是值得注意的是,局部库内一级阶地的冲积砂土、粉土在蓄水后局部会产生塌岸(见表3-1),经三峡水库水位消落后实地测绘,塌岸宽度18m。建议对塌岸段进行防护处理。3.2.3 水库浸没由于水库正常蓄水位为172.2m,低于三峡工程正常蓄水位水位173.3m(吴淞高程175.0m),因此水库不存在新增水库浸没问题。3.2.4 固体径流水库汇水范围内主要为侏罗系中、下统粘

33、土岩、粉砂岩、砂岩与页岩,抗风化能力弱,地表冲沟发育,居民分散,人类耕作、活动频繁,不良地质现象不发育,因此,地表残坡积粘土为固体径流主要来源,应加强水库两岸的水土保持,有效减少固体径流总量。3.2.5 水库诱发地震水库地处弱震地质环境,地震活动水平较低,地质构造单一;成库后,库容小、坝前水头有限,由库水引起并附加于库盆岩体上的荷载小;库盆岩体透水性弱,库盆内无断层等导水通道存在;库盆基岩不含亲水性矿物;库内无深层岩溶系统。因此,本工程产生水库诱发地震的可能性很小,三峡水库蓄水后生态调节坝所在河段未发生诱发地震的实际可作例证。4 坝址区工程地质条件御临河生态调节坝坝址左岸行政隶属渝北区洛碛镇,

34、右岸属江北区五宝镇,坝址上游距离龙盛片区南界约4.7km,下游距离御临河与长江的汇合口约2.7km。4.1 地形地貌坝址属构造剥蚀剥蚀丘陵地形,河段顺直,在坝址区流向为N36E,两岸阶地不发育,河谷剖面形态呈对称的宽缓“V”型,河谷为纵向谷,172.2m对应河谷宽135.5m,宽高比为6.22。左岸为浅丘地形,岸坡为顺向坡,坡度1525,丘顶高程202.4m,距坝1-1勘探线上游185m、下游140m各发育一条冲沟,沟宽1025m,切割深度521m,两冲沟共同切割并在距左坝端110m一带形成单薄分水岭,现上游冲沟已被渝怀铁路修建弃渣所堆填;河床底标高150151m,河床宽度6080m,河床两侧

35、为漫滩地形,地形坡度1013;右岸为低山地形,山体宽厚,岸坡为逆向坡,坡面平顺,岸坡地形坡度1930,局部砂岩陡坎65,坡顶标高280m。4.2 地层岩性坝址区出露地层为第四系人工堆积层(Q4S)、第四系冲积层(Q4al)、第四系残坡积层(Q4edl)、侏罗系中统下沙溪庙组(J2xs)、侏罗系中统新田沟组(J2x)、侏罗系中上统自流井组(J12Z)。第四系人工堆积层(Q4S):为碎石土,块碎石主要为泥岩、粉砂岩碎块,主要粒径2100cm,呈稍密中密状,厚度320m,为修建渝怀铁路时开挖弃渣。堆填于左坝肩后侧冲沟内,靠河侧设有顶宽约1.5m的砼挡墙,墙壁设有排水孔,现状稳定。第四系冲积层(Q4a

36、l):上部为灰褐黄褐色砂土、粉质粘土,下部有一层13m厚的杂色卵砾石夹砂土,卵石一般粒径220cm,厚度3.08.0m。分布于现代河床及漫滩。第四系残坡积层(Q4edl):为紫灰色粘土夹少量碎石,局部夹块石,稍湿,可塑状。厚度1.020.0m,分布于两岸缓坡及阶地。侏罗系中统下沙溪庙组(J2xs):紫红色砂质泥岩、泥岩、粉砂岩夹黄灰色长石砂岩,顶部为“叶肢介页岩”,底为“关口砂岩”。分布于右岸岸坡坡顶,枢纽区不涉及该地层。侏罗系中统新田沟组第三段(J2x3):为紫红色泥岩夹薄层状粉砂岩,位于下沙溪庙组“关口砂岩”之下,厚度200230m。分布于右岸1-1勘探线高程245m以下。侏罗系中统新田沟

37、组第二段(J2x2):为灰黄青灰色厚层状长石细砂岩,厚度3036m。分布于左岸大部分地区。侏罗系中统新田沟组第一段(J2x1):杂色泥岩夹透镜状砂岩,底部为石英砂岩或含砾砂岩,厚度8085m。分布与左岸岸坡坡顶到左岸渝怀铁路附近。侏罗系中上统自流井组(J1-2z):为紫红色泥岩、深灰色页岩夹薄层粉砂岩、泥灰岩或生物碎屑灰岩。分布于左岸渝怀铁路内侧。4.3 地质构造坝址区处于明月峡背斜南东翼,无断层发育,岩层产状:N2550E/SE4148。主要发育有三组节理,统计如下:J1:N3050E/NW4258,间距0.31.0m,浅层张开13mm,岩屑、粘土充填,裂面光滑、略起伏,延伸长度0.53m;

38、J2:N4555E/SW7880,间距0.40.9m,浅层张开12mm,岩屑、粘土充填,裂面光滑、略起伏,延伸长度25m。J3:N35W/SW25,间距2m,浅层张开13mm,岩屑、粘土充填,裂面起伏,延伸长度12m。坝址区裂隙平均间距0.7m,总体属较发育。4.4 水文地质坝址区主要地下水按含水介质主要分为二大类,即第四系孔隙水、基岩裂隙水。第四系孔隙水:主要分布于两岸的冲积阶地、漫滩内。受大气降水与河水补给,多排泄于河流,水量变化较大。基岩裂隙水:基岩裂隙水主要赋存于砂岩节理与风化裂隙中,受地表水体及大气降水补给,多沿含水体层间运移,常以泉的形式溢出于沟谷或低洼处。坝址区水分析成果见表4-

39、1,坝址区河水为硫酸重碳酸钙镁型,库尔洛夫表达式:;泉水为重碳酸硫酸钙镁型,库尔洛夫表达式:。坝址区泉水及地下水对砼无腐蚀性。坝址区水分析成果统计表按透水性能划分,坝址区岩体属微中等透水岩体。受卸荷、风化等外营力影响,中、浅层岩体内的裂隙张开度较大,裂隙间的连通性较好,岩体的透水性能较提高,透水率一般在0.6332Lu之间(属微中等透水岩体),压水试验成果见表4-2。由表可知,在坝址共40段压水试验中,透水率q大于100Lu的试段0段,10q100Lu者有6段,占15.0%,5q10Lu者有8段,占20.0%,5Lu者有26段,占65.0%。张开裂隙中所充填的粘土易被有压水流冲蚀,因而压水试验

40、曲线类型以D型为主,岩体可灌性良好。按相关设计规范规定,并考虑到来水量及工程的重要性,本工程坝址防渗按q5Lu控制。坝址区相对隔水层埋深为:左岸1925m,河床1218m,右岸1928m相对隔水层顶面形态与地形线基本一致。表4-2 压水试验成果统计表4.5 不良地质现象坝址区右岸地表零星分布有崩塌砂岩块石,一般体积122m,由于方量较小,对工程影响甚微。除此之外,坝址区无其他不良地质现象。4.6 岩体风化与卸荷风化:坝址岩体风化形式主要为碎块状风化、碎屑状风化及裂隙状风化。碎块状风化表现为风化岩体以碎块的形式从母岩脱落,一般发生于泥岩表层;碎屑状风化主要发生与砂岩表层。坝址区风化岩体呈与地形线

41、一致的带状分布,一般强风化带厚度1.010.0m,弱风化带厚度10.025.0m。左岸为顺向坡,风化深度相对较深。卸荷:经本阶段地表地质调查和区域工程经验,坝址区岸坡水平强卸荷带厚度约812m。水平强卸荷带内裂隙多为微张张开,岩屑、粘土充填,平均裂隙间距0.7m;弱卸荷带内节理多为微张闭合,平均裂隙间距大于1.0m。4.7 岩体物理力学性质(1) 室内试验坝址区基岩为泥岩、长石砂岩。弱风化泥岩岩块饱和抗压强度值在6.79.6MPa之间,平均值为8.6MPa,软化系数平均值0.61;微风化泥岩岩块饱和抗压强度16.70MPa,软化系数0.65;弱风化长石砂岩岩块饱和抗压强度7.2MPa,软化系数

42、平均值0.67;微风化长石砂岩岩块饱和抗压强度值在31.961.7MPa之间,平均值为41.78MPa,软化系数平均值0.85(见表4-3)。按饱和抗压强度划分,弱风化泥岩、弱风化长石砂岩岩体属软岩,岩体抗压、抗滑及抗变形性能差;微风化泥岩岩体属较软岩,岩体抗压、抗滑及抗变形性能较差;微风化长石砂岩岩体属中硬岩,岩体抗压、抗滑及抗变形性能较好(见表4-4)。(2) 岩体声学特性根据岩石、岩体声波测试结果,弱风化泥岩岩体纵波速度Vp=27292734m/s,岩块纵波速度Vp=32203902m/s,完整性系数0.700.85,岩体完整程度分级为较完整完整;微风化泥岩岩体纵波速度Vp=299237

43、80m/s,岩块纵波速度Vp=39024020m/s,完整性系数0.780.94,岩体完整程度分级为完整;弱风化长石砂岩岩体纵波速度Vp=24172873m/s,岩块纵波速度Vp=33643540m/s,完整性系数0.660.69,岩体完整程度分级为较完整;微风化长石砂岩岩体纵波速度Vp=33913793m/s,岩块纵波速度Vp=37964348m/s,完整性系数0.760.80,岩体完整程度分级为完整。(3)岩体物理力学参数建议值根据室内试验成果及岩体声学特性,弱风化泥岩、长石砂岩为软岩,工程地质分类C;微风化泥岩为较软岩,工程地质分类C;微风化长石砂岩为中硬岩,工程地质分类B。坝址岩体物理

44、力学参数建议值见表4-5。4.8 坝型选择坝址区河谷宽缓,基岩属软岩中硬岩,岩层倾角中等,水文地质较简单,无大的不良地质体分布,因此,坝址区具有建坝的基本地质条件。据相似工程经验,本坝址区适宜修建对坝基坝肩岩土物理力学性能要求较低的当地材料坝、低重力坝。4.9主要工程地质问题坝址区主要存在基坑泥岩岩体快速风化,边坡稳定性,坝基、坝肩岩体裂隙性渗漏等主要工程地质问题。 基坑泥岩快速风化问题:由于泥岩物理力学性能差,具崩解性,抗风化能力差,因此在开挖过程中应注意基坑的及时封闭,防止岩体二次风化。边坡稳定性问题:坝址两坝肩地形坡度较缓,覆盖层厚度不大,基岩为侏罗系中统新田沟组(J2x)泥岩、长石砂岩

45、,左坝肩为顺向坡,右坝肩为逆向坡,节理裂隙较发育,岩体总体属较完整完整,边坡自然稳定性较好。由于坝肩左岸为顺向坡,边坡稳定控制性结构面为层面;右岸为逆向坡,边坡局部稳定性控制结构面为节理(J1:N3050E/NW4258),当边坡开挖坡角大于层面倾角及J1倾角时,存在边坡稳定问题。因此,应采取工程措置对边坡进行支挡。坝基、坝肩岩体裂隙性渗漏问题:坝址两岸基岩主要为泥岩及长石砂岩,按透水性能划分,坝址区岩体属微中等透水岩体,以q5Lu作为防渗标准,坝址区相对隔水层埋深为:左岸1925m,河床1218m,右岸1928m相对隔水层顶面形态与地形线基本一致。水库左岸上下游冲沟在左坝肩后缘切割形成单薄分

46、水岭,分水岭地表高程197.3m,钻孔ZK1揭示,相对隔水层顶板高程170.68m,低于正常蓄水位172.2m。因此,坝址区存在坝基、坝肩岩体裂隙性渗漏及左岸分水岭绕坝渗漏问题,应采取帷幕灌浆防渗。5 主要建筑物工程地质条件及评价本工程采用重力坝+泄洪冲沙闸(由导流明渠改建)布置方案。枢纽从左到右依次为非溢流坝、溢流坝、非溢流坝和泄洪冲沙闸等建筑物。大坝为混凝土重力坝,最大坝高25.20m,设计正常蓄水位172.2m时,相应谷宽135.5m。5.1 大坝5.1.1 工程地质条件左坝肩为一浅丘地形,上下游各有一条冲沟切割,岸坡地形坡度1525,为顺向坡,182m高程以上基岩出露情况良好,182m

47、高程以下地表为第四系残坡积、冲积粘土、粉土,厚度03m,基岩为侏罗系中统新田沟组第二段(J2x2)长石砂岩。岩体结构以中厚层状为主,裂隙较发育,岩体工程地质分类为弱风化长石砂岩C、微风化长石砂岩B。据钻孔声波实验资料表明,左岸弱风化岩体完整性系数为0.660.69,属较完整岩体。相对隔水层埋深1925m。强风化带厚度210.0m。类比水平强卸荷带厚度12m。河床两侧为漫滩地形,表层为厚度2.05.0m的冲积粉质粘土,中间夹约23m厚卵石,基岩为侏罗系中统新田沟组第二段(J2x2)长石砂岩、第三段(J2x3)泥岩夹粉砂岩。岩体以中厚层状夹薄层状结构为主,弱风化泥岩、长石砂岩为软岩,工程地质分类C

48、,微风化泥岩为较软岩,工程地质分类C,微风化长石砂岩为中硬岩,工程地质分类B。据钻孔声波实验揭示,河床弱风化岩体完整性系数为0.730.79,属较完整完整岩体。相对隔水层埋深1218m。强风化带厚度0.51.0m。右坝肩为一斜坡地形,岸坡地形坡度1935,为逆向坡,181.4m高程以上基岩出露情况良好,180m高程以下地表为第四系残坡积、冲积粘土、粉土,厚度23m,基岩为侏罗系中统新田沟组第三段(J2x3)泥岩夹粉砂岩。岩体结构以中厚层状夹薄层状为主,弱风化泥岩为软岩,工程地质分类C。据钻孔声波实验揭示,右岸弱风化岩体完整性系数0.700.72,属较完整岩体。相对隔水层埋深1928m。强风化带

49、厚度1.03.0m。类比水平强卸荷带厚度8m。5.1.2工程地质评价 大坝建基面选择及处理:建议大坝以弱风化基岩中上部岩体为持力层,主要岩性为弱风化泥岩、弱风化长石砂岩,属软岩,节理裂隙较发育,岩体总体属较完整完整,工程地质分类C,岩体物理力学指标建议值见表4-5。由于泥岩物理力学性能差,具崩解性,抗风化性能差,因此在开挖过程中应注意基坑的及时封闭,防止岩体二次风化。 不均匀沉降坝址区范围内主要持力层弱风化泥岩和弱风化长石砂岩平均饱和抗压强度分别为8.6MPa和7.2MPa,二者物理力学性能相差不大,大坝不均匀沉降问题不突出。但由于下伏岩体微风化泥岩和微风化长石砂岩物理力学性质差距明显,所以建议在大坝基础泥岩和长石砂岩接触部位设置沉降缝。 抗滑稳定性坝基持力层主要为软岩,水平强卸荷带内岩体裂隙较发育,岩屑、粘土充填,岩体属较完整完整,工程地质分类C,总体抗滑、抗变形能力较差。但由于生态调节坝坝高较矮,上部荷载相对较小;河谷为纵向谷,在坝址区范围内仅发育一组缓倾角节理:N35W/SW25,倾向下游,倾角中等,节理发育间距24m,无对抗滑稳定不利的结构面组合存在,因此坝址区岩体抗

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