四川省武都引水工程二期工程可行研究报告第四部分

1、PAGE PAGE 199第二节 金峰水库 一 库区工程地质条件及评价 (一) 基本地质条件 该水库为武都引水二期工程西梓干渠上的一个囤蓄水库，设计正常高水位485m，相应库容0.968亿m3。水库回水长约4.5km。由一条主沟和三条支沟组成，沟底高程405430m，平均坡降4/1000，沟底宽50100m。组成库周地层岩性为K1j1-2、3、4岩组之灰白色、紫灰色厚层状砂岩以及紫红色粉砂质泥岩和泥质粉砂岩，在高程460m以上以砂岩为主，地形上多形成陡坡或陡坎，高程460m以下为砂泥岩互层，地形上多形成斜坡或阶梯状平台。水库区位于中台山半环状构造南西侧，无断裂构造通过，区域稳定性好，库区岩层产

2、状N70800E /NW 120。(二) 库区主要工程地质问题评价 （1） 库岸稳定水库库岸除局部有坡残积岸坡外，主要为岩质岸坡，据平面地质测绘，在水库正常高水位475m附近及以上均为K1j34岩组之灰白色巨厚层状砂岩，据勘探，砂岩强风化1316m，卸荷带水平宽度1011m，据裂隙调查统计，边坡岩体中主要发育顺坡向的卸荷裂隙，其构造裂隙主要有两组，其产状为：第一组N2535W /NE 80850；第二组N6070E /NW 50坝肩以上K1j31灰白色砂岩，矿物成分以长石为主，少量岩屑，钙泥质胶结。1015坝肩以上K1j22紫红色泥质粉砂岩1015坝肩以上K1j21灰白色砂岩，夹薄层紫红色粉砂

3、质泥岩扩灰白色砾岩，砂岩为厚层状细粒长石岩屑砂岩，钙泥质胶结2022坝肩以上K1j12紫红色粉砂质泥岩，泥质粉砂岩呈不等厚互层3235坝基K1j11灰白色细粒长石岩屑砂岩1015坝基J3p2J3p2102J3P292紫红色粉砂质泥岩，泥质粉砂岩不等厚互层，层中相变、尖灭现象较为突出2035坝基J3p2101J3P291灰白、紫灰色厚层砂岩，层间夹薄层粉砂质泥岩透镜体。 J3p291工区未见主底未见底坝基2、 地质构造工区位于中台上半环状构造南西侧，区内构造简单，未见断裂构造通过。岩层产状平缓，其产状N7086E/NW72L/min，属弱强透水层，新鲜岩体q=0.96Lu，属微弱透水层，局部地段

4、Q72L/min,属强透水层。上述资料表明：基岩裂隙水多位于风化卸荷带内，且砂岩透水性较强，粉砂质泥岩透水微弱，可视为相对隔水层。据沟谷中金ZK10号钻孔揭示，在孔深27.38m处，具有裂隙承压水现象，其水头27.58m，涌水量Q=12.5L/min，持续时间12H，属局部裂隙承压水。据坝区水质简分析资料（见表4-2-3）表明：坝区河水属重碳酸钙钠钾型水；泉水属重碳酸钙型水；钻孔水属重碳酸钙美型水，各类地表地下水对任何水泥拌制的混凝土均无任何腐蚀性。表4-2-3 坝 区 水 质 分 析 成 果 一 览 表 分类 水化学类型库 尔 洛 夫 表 达 式评 价河 水重碳酸钙 钠M0.82HCO374

5、.61SO415.35T230对任何水泥拌制的混凝土均无任何腐蚀性.Ca71.18Na+K20.0泉 水重 碳酸 钙MHCO389.86 T300Ca62.68Na+K19.71钻孔水重碳酸钙 美MHCO385.77T280Ca51.72Mg31.61 5、 第四系松散堆积层物理力学特征根据坝址区金ZK2、金ZK4、金ZK7、金ZK10号钻孔和金ZT1、ZT2、ZT3、ZT4、ZT5揭示，冲沟内坡洪积层厚8.610 m，分布特点上游薄，下游厚。该层上部为褐黄色棕褐色亚粘土，局部为紫灰色，厚1.54.0m，由上至下含水量增高，呈可软塑状；中部为亚砂土，深灰灰黑色，天然含水量26.8%，天然密度1

6、.97g/cm3，砂粒含量44.2，粉粒含量 33.0%，粘粒含量22.8%；局部粘粒含量集中呈泥带；亚砂土中夹少量块碎石和较多腐木，块碎石含量约1015%，碎石直径34，为砂岩和泥质粉砂岩，表面钙化；下部为灰黑色淤泥质粘土，含水量39.8% ，天然密度1.79 g/cm3，孔隙比1.156，流限59.8、塑性指数31.9，有机质含量1.41,厚081.9m，连续性较好，土具臭味，含水量丰，呈软塑状，层中含较多碳化木块；底部为粉细砂层，结构松散，含水量26.4%，天然密度1.79 g/cm3，粘粒含量12.7%，层中含泥块与腐烂木块较多，含水量较高，能搓成土球，该层厚3.45.0m，分布连续好

7、。坝区各土层去样试验见表4-2-4。据坝址区金JZK1，JZK2，JZK3静力触探资料（见表4-2-5）表明：沟底坡洪积层承载力测示值，一般在0.20.77MPa之间，局部遇腐木或块碎石时测示值在1.533.37MPa间。 从测试可以看出，第四系坡洪积层承载力底，且底部粉细砂层分布连续且较厚，存在不均匀变形问题，不宜作坝基持力层，应予以清除。表3-4-2-5 静 力 触 探 测 试 成 果 表 孔号深度（m）高程(m)测试值(Mpa)承载力取值(Mpa)金JZK10.07.7409.61401.910.20.70.010.048.2401.430.781.920.040.19.3100.310

8、.520.70.030.049.9399.710.410.580.020.0310.8398.810.72.850.040.1111398.616.9210.880.280.44金JZK20.05.4405.68400.280.230.740.010.046.6399.081.53.420.080.147.8397.880.311.00.020.059.1396.580.931.680.050.089.9395.780.40.580.020.0310.1395.581.683.440.080.14金JZK30.05.2404.75399.530.060.720.0030.046.2398.53

9、1.683.370.070.137.8396.930.371.090.020.059395.731.011.530.050.0810.1394.630.450.770.020.0411393.732.169.840.090.39说明：1、金JZK2、金JZK3经取心鉴定，第四系覆盖层厚度分别为8.6m和9.65m。 2、土层中含较多腐木，故局部测示值偏大。 3、承载力取值按1/2025进行取舍。PAGE PAGE 201 表4-2-4 坝 基 土 壤 试 验 成 果 汇 总 表 岩性比重含水量密 度孔隙比孔隙率饱和度流限塑限塑性指数 eq oad(级配,)干湿砂粒20.05粉粒0.050.00

10、5粘粒0.005胶粒0.002%g/cm3%粘土组数11111111111111平均值2.8134.71.381.861.03650.994.162.925.9378.045.546.529.0亚粘土组数44444444444444平均值2.7020.931.591.920.70240.978.733.217.8915.334.040.335.718.4亚砂土组数33333333333333平均值2.7126.81.551.970.74142.495.53516.618.344.333.022.817.9粉细砂组数33333333333333平均值3.7026.41.561.970.74842

11、.295.425.122.212.674.213.212.78.8含腐植质粘土组数33333333332222平均值2.7639.81.281.791.12653.695.359.827.931.94.945.050.230.9续表4-2-4岩性击 实自由膨胀率崩 解快 剪固结快剪压 缩渗透系数有机质含量水溶盐含量PH值最 优含水量最大干密度时间崩解量凝聚力内摩擦角凝聚力内摩擦角压缩系数孔隙比%g/cm3%h%MPa0MPa0Mpa-1%粘土组数11111平均值34.71.390.04023.340.8579亚粘土组数444444444444444平均值18.71.73736.137.1735

12、0.018617.070.01421.980.33670.6693.9610-50.49130.0687.4亚砂土组数112223平均值0.019621.30.5514.6910-5粉细砂组数221123平均值0.011328.5840.0712.5910-50.935含腐植质粘土组数333313平均值0.13962.090.79599.1210-51.4076PAGE PAGE 202枢 纽 区 岩 、土 物 理 力 学 试 验 成 果 汇 总 表 表4-2-6层位岩石名称风化程度比 重干密度吸水率孔隙率抗剪强度抗压强度软化系数变形指标摩擦系数tg凝聚力干湿应力初始模量切线模量割线模量泊松比

13、%MPaMPaGPaK1j2-1砂岩强风化1591.70.11700.96174125036砂岩弱风化071042832.807615.07.63491502044粉砂质泥岩弱风化2752258118180504735221.08118111047K1j1-2粉砂质泥岩新鲜27422580917880450663104730189201208035J3p2-10-2粉砂质泥岩弱风化27523363615270500611903130076095088017粉砂质泥岩新鲜27423952812771114704270158230194J3P2-10-1砂岩弱风化26723748611240780

14、69245.106517050747.221789017J3p2-9-2泥质粉砂岩弱风化273246419989053023.444019140277389311062泥质粉砂岩新鲜2752474051018063023.46.10.26130267159172031粉砂质泥岩新鲜27424346311310510832.70.324015194207021PAGE PAGE 2186、坝基岩体质量特征 （1）、 基岩石物理力学特征组成坝基岩石主要为K1j和J3P2层之砂岩，泥质粉砂岩和粉砂质泥岩，取样试验成果（见表4-2-6）表明：K1j强风化砂岩湿抗压强度1.7Mpa，软化系数0.11，属

15、软质岩；弱风化砂岩湿抗压强度32.8Mpa，软化系数0.76，属中硬岩；弱风化粉砂质泥岩湿抗压强3.5Mpa,软化系数0.74，属软质岩；J3p层之弱风化砂岩湿抗压强度45.1Mpa,软化系数0.70,属中硬岩；弱风化粉砂质泥岩湿抗压强度1.9Mpa,软化系数0.31，属软质岩；新鲜粉砂质泥岩湿抗强度4.3Mpa,软化系数0.34，属软质岩；弱风化泥质粉砂岩湿抗压强度4.4Mpa，软化系数0.19，属软质岩，新鲜泥质粉砂岩湿抗压强度6.1Mpa,软化系数0.26属软质岩。（2）、 岩体风化、卸荷特征勘探及平面地质测绘，坝区岩石风化受岩性、卸荷及地形条件影响 ，差异较大，由砂岩组成的坝肩高陡边坡

16、风化较深，强风化厚度1416m，弱风化厚度1521m，两岸平台由砂泥岩互层组成的岸坡，强风化厚度1115m，弱风化厚度1314m，河床强风化厚度28m，弱风化厚度1013m。强风化带内岩石呈散体状结构碎裂状结构，弱风化带内岩石呈镶嵌碎裂结构。据平硐勘探揭示，岸边卸荷带水平宽度一般1011m. （3）、坝基岩体质量分类根据前述坝基岩体风化、卸荷特征、岩石物理力学性质、岩体结构特征，对坝基岩石作如下分类：弱风化砂岩为BIV1，新鲜砂岩为 BIV2，强风化砂岩和新鲜粉砂质泥岩为CIV类。（二）、上坝址工程地质条件上坝址冲沟走向S160E，沟宽6085m，沟底高程409.1m，两岸基本对称。设计初拟有

17、大坝、导流洞和泄洪洞等水工建筑物，现将各水工建筑物工程地质条件分述如下：1、上坝2线工程地质条件上坝2轴线S75015/W，正常高水位485m时，轴线长414.28 m。现以上坝左轴线桩为0+000，向左为负，向右为正，将工程地质条件分述如下：（1）、 左坝肩（桩号0-1000+048.24）左坝肩为一条形山脊,自然坡度30400,最高高程570 m正常高水位(485m)处,坝肩宽430m，坝肩边坡除局部有0.51.5m厚的坡残积层覆盖外，基岩大多裸露。据金ZK1号钻孔揭示，坝肩岩性在高程540 m以上为K1j32层之粉砂质岩与泥质粉砂岩互层，高程503540m为 K1j31层灰白色厚层状砂岩

18、，其中在高程517520m夹一厚约3.0 m的粉砂质泥岩；高程492503m为K1j22层粉砂质泥岩，约10m；以下为K1j21层灰白色厚层状砂岩。岩石产状为：N48660 E/NW 120,倾向坡内，据平面地质测绘，边坡中主要发育有两组裂隙， N5055E/NW7085； N1525W/NE73升/分，为强透水层，钻孔终孔水位434.12m。综上所述：坝肩岩石裸露，边坡中裂隙稀少，无不利结构面，边坡整体稳定。坝肩在正常高水位（485m）处，坝肩宽420m，由新鲜砂泥岩组成，据钻孔压（注）水试验，新鲜砂岩和粉砂质泥岩透水微弱，但在高程432437m，厚5.0m，为强透水层（Q73升/分），故存

19、在坝肩渗漏问题，应进行防渗处理，防渗处理深度应控制在高程437m以下510m，水平宽度应控制在以桩号0+048向左260 m非溢流坝（桩号0+048.240+462.52）非溢流坝段由两岸谷坡和冲沟组成，桩号0+048.240+217.12为左岸谷坡，桩号0+302.25.000+462.52为右岸谷坡，桩号0+217.120+302.25为冲沟段。两岸谷坡前缘地形呈阶梯状，阶梯平台坡残积之亚粘土厚0.51.5 m，阶坎基岩裸露；谷坡中部形成平台，平台宽4555 m，左岸窄，右岸宽，平台第四系坡残积层厚1.52.5 m，为亚粘土，局部夹少量砂岩块碎石，呈可塑硬塑状；谷坡后缘形成陡坡，自然坡角3

20、50400，坡高6065m，基岩裸露。冲沟段地面平坦，地面高程409.5410.0 m，第四系坡洪积层厚10.5 m，基岩顶板高程399.1m，坡洪积层上部为亚粘土或亚砂土，亚粘土呈褐黄色，厚11.3m，含水量较高，局部粘粒含量集中，能捏成土球，该层下部含少量砂岩砾石，呈次棱角状，砾石表面均已钙化；中部为灰黑色腐植质粘土，厚1.6m，有嗅味，含水量较高，呈软塑状，局部见灰绿黄色团块；底部为粉细砂，厚5.5 m，结构松散，含水量较高，粘粒含量不均，能捏成土球，手拍有水折出，上部含少量表面钙化的砂岩砾石，层中含较多腐质木块。据金 JZK1静力触探试验表明，承载力在0.20.7Mpa间，局部为1.9

21、Mpa，承载力较低。组成坝基岩石，在高程450460 m以上为 K1j21层灰白色厚层状砂岩，其中左岸在高程466.32469.32m夹一厚3.0m的紫红色泥质粉砂岩，右岸在高程468.34469.25m夹约0.9m厚的褐灰色砾岩；高程427.35453.74m为K1j12层粉砂质泥岩及泥质粉砂岩互层，左岸厚，右岸薄；高程419.77427.33m为K1j11层之紫灰色砂岩，左岸厚右岸薄；高程 419.77369.41m为J3p2102层之粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和砂岩互层。岩石强、弱风化带厚度分别为515m和1025m，两岸陡坡部位较厚，中部、前缘及冲沟部位相对较薄。据压（注）水试验，岩石透水

22、带（q=5.26.2Lu或Q=72升/分，为弱强透水层）厚度1524 m，两岸较深，冲沟部位稍浅。综上述：冲沟段覆盖层厚度较大（10.5 m），物质组成复杂结构松散，承载力低，且底部连续分布一粉细砂层，厚约5.0m，不宜作坝基持力层，应予以清除，该段坝基持力层建议设置在强风化基岩23m以下。冲沟基坑开挖较深，边坡由第四系松散堆积层组成，透水性较强，存在边坡稳定问题，开挖时应进行防坡处理，施工中应加强排水。两岸谷坡地段，上伏坡残积层结构松散，承载力低，不宜作坝基持力层，应予以清除，建议坝基持力层设置在强风化岩石12m以下。坝基存在渗漏问题，应进行防渗处理，铅直深度应控制在5Lu线以下510 m。

23、右坝肩（桩号0+462.520+600.00）坝肩山体宽厚,地面高程490560m，地形自然边坡350400，岩层产状N48660E/NW10200，边坡除坡脚有厚约13.5 m的坡残积层亚粘土外，基岩大多裸露，组成边坡岩性，高程540 m以上为K1j32层紫红色粉砂质泥岩或泥质粉砂岩；在高程503540m为K1j31层灰白色厚层状砂岩，风化后呈灰褐色；高程493.84503m为K1j22层之粉砂质泥岩和泥质粉砂岩互层，厚88.5m，之下为K1j21层灰白色厚层状砂岩，中部夹厚约0.9m的砾岩透镜体。据地表裂隙调查，边坡中发育有二组构造裂隙（1）N4050W/SW70750，（2）N2030W

24、/NE75800。在岸边一般形成卸荷裂隙，张开0.30.5 cm，充填粘土。据金ZK3号孔勘探表明：坝肩强、弱风化带厚度分别为15.5m和36.0m，压（注）水试验表明：在高程428.9m以上岩石透水率q=1.45.7Lu或注入流量Q73升/分，为弱强透水层，以下q=0.61.6Lu，为微弱透水层，终孔水位433.15m。综上述：坝肩岩石为砂泥岩，山体宽厚，植被发育，边坡中裂隙稀少，边破整体稳定。由于高程 434 m存在一强透水层，存在绕坝渗漏问题，应进行防渗处理，防渗处理深度应控制在高程434 m以下510m，水平宽度应控制在桩号0+462.52以右 300 m。2 导流洞本阶段设计导流洞位

25、于坝址左岸。总长650m，其中明渠长161.79m，隧洞长488.21m。现以泄洪洞进口桩为0+000，向左为负，向右为正，其工程地质条件分述如下：进口前明渠段（桩号0-1600-085.6）明渠长74.42m，位于山前缓坡地带，地面高程400.5418m，地势开阔，表层坡残积之亚粘土厚33.5m，呈可塑状，局部夹少量砂岩块碎石及瓦砾，下伏基岩为J3p2102层紫红色粉砂质泥岩，强、弱风化带厚度分别为56m和57m。明渠开挖深度26m，渠底位于强风化带粉砂质泥岩中，渠身为岩土混合边坡，以土质边坡为主，厚23m。综上所述：明渠开挖深度26 m，渠底为强风化粉砂质泥岩，渠身边坡以亚粘土为主，稳定性

26、差，应进行护坡衬砌处理，建议挂口向后移56m，建议洞脸开挖边坡比1：1。进口进口桩号0-085.58，位于山前阶梯陡坎处，陡坎高11m，地面高程418427m，基岩裸露，由K1j11层灰白色砂岩和J3p2102层紫红色粉砂质泥岩组成，岩石强、弱风化带厚度分别为67m和78m。进口顶板埋深45m，位于强风化粉砂质泥岩中，洞顶以上粉砂质泥岩厚6m，之上为K1j11层砂岩，进口围岩风化破碎，强度低，为V类围岩。综上所述：进口围岩类别为V类，应进行衬砌处理，洞脸边坡由强风化粉砂质泥岩组成，稳定性差，应进行护坡处理，建议洞脸边坡比1：1。洞身段（桩号0-0860+399）轴线方向S39053E，在桩号0

27、+000转向S29053E，洞长470.12m，地面高程427462m，最大埋深56m，山体宽厚，组成洞身岩石为J3p2102层紫红色粉砂质泥岩，该类岩石强度低，易风化，抗冲刷力低，为V类围岩，粉砂质泥岩洞顶以上厚68.5m，之上为厚7.5m的砂岩。综上所述：洞身围岩为粉砂质泥岩，围岩类别V类,围岩易风化,抗冲刷能力低,故开挖时应预留保存护层,成洞后应及时衬砌处理 （4） 出口 出口桩号0+399.62，底板高程408m，位于山前缓坡地带，地面坡度10150，表层坡残积，层厚26m，由亚粘土夹块碎石组成，亚粘土呈可塑状，块碎石含量约1020%，成份为砂岩，呈棱角状，下伏基岩为K1j11层砂岩和

28、J3p2102层紫红色粉砂质泥岩，岩石强、弱风化带厚度分别为8m和11m。出口埋深13m，位于弱风化粉砂质泥岩中，该岩石风化破碎，强度低，为V类围岩.综上述：出口围岩为粉砂质泥岩，为V类围岩,其强度低,易风化,抗冲刷能力低，成洞条件差，开挖时应预留保护层,成洞后应及时衬砌。洞脸边坡高达13m，边坡上部覆盖层厚2m，其余由粉砂质泥岩组成，边坡稳定性差，应进行护坡加固处理，建议边坡比，覆盖层1：1.5，粉砂质泥岩1：1.0。 （5） 出口后明渠明渠桩号0+392.630+480，长8287.37m，位于斜坡地 段，地形坡度100150m，表层坡残积层厚23m，由亚粘土组成，呈可塑状，下伏基岩为J3

29、p2-10-2层粉砂质泥岩，岩石强、弱风化带厚度分别为89m和810m，明渠开挖深度615m，底板位于强弱风化粉砂质泥岩中，该类岩石抗风化力差，抗冲刷能力低，应进行全断面衬砌处理。明渠出口位于坝区主冲沟，地面高程410m，坡洪积层厚58m，由亚粘土组成，其抗冲刷力差。综上所述；明渠开挖深度615m，边坡由覆盖层和强风化粉砂质泥岩组成，边坡稳定性差，建议坡高58m设置一级马道，并进行护坡处理，渠底抗冲刷力差，应进行抗冲刷处理 。明渠出口后为亚粘土层应进行防冲刷处理。3 、 泄洪洞泄洪洞全长496.28 m，其中前后明渠长86.6m，隧洞长410.2m，进口段为龙抬头形式，龙抬头以后与导流洞共用，

30、进口位于山前缓坡地带，地面高程435m，进口底板高程435m，洞径3.0m，顶板埋深5.5m，位于强风化 K1j12层粉砂质泥岩中，岩石风化破碎，强度低，故进口成洞条件差，施工时应预留保护层，并及时衬砌处理，建议进口向右移35m。龙抬头长48.9m，位于强新鲜岩石中，岩性以粉砂质泥岩为主，间夹厚约7.5m的砂岩，砂、泥岩层间结合力差，易产生塌顶，为V类围岩，龙抬头之后与导流洞共用，其工程地质条件见导流洞工程地质条件。 下坝址工程地质条件下坝址冲沟走向S600E，沟宽8590m，沟低高程405m，两岸最高高程620m，呈一基本对称的“V”形谷,设计正常高水位(475m)处,坝线长426. 96

31、m,设计初拟有大坝、导流洞、泄洪洞等水工建筑物,各建筑物工程地质条件分述如下：1 、 下坝3线工程地质条件下坝3轴线S34012/W,以坝左轴桩为桩号0+000向左为负,向右为正,分述如下：（1） 左坝肩（桩号01200+058.6）左坝肩为一条形山脊，山脊最高高程575.6m，长700m，宽50400m自然坡角30400，正常高水位475m处山体宽330m，坝肩山体植被发育，基岩大多裸露，岩层产状N4866E/NW1020，倾向上游及坡内，组成坝肩岩性，在高程465.3m以上为K1j21层灰白色厚层状砂岩，夹薄层粉砂质泥岩和砾岩透镜体；高程403.03465.3m为K1j12层之粉砂质泥岩和

32、泥质粉砂岩互层，单层厚0.47.25m，岩石破碎，强度低，高程420.3430.03m为K1j11层灰白色砂岩，厚910m，以下为J3p2-10-2层紫红色粉砂质泥岩和泥质粉砂岩不等厚互层。据地表和金PD1号平硐裂隙调查统计，岩体中共发育4组构造裂隙:（1）N1120E /NW80850,(2)N7585 NW或SE8085,(3)N7085W /NE或W7085,(4)N2535W /NE8085。其中以（1）、（3）组最发育，在岸边常形成卸荷裂隙，裂隙洞距11.5m，张开0.20.5Cm，粘土充填、裂隙粗糙,延伸长度 0.5 2 m。据金ZK5、金ZK11和金PD1平硐揭示，岩石强弱风化带

33、厚度分别为1530 m，和1721 m，水平宽度21 m和 25 m，岩体卸荷带水平度 1011 m。据金ZK5、金ZK11压（注）水试验表明：在高程422.5m以上岩体中陡倾角裂隙发育，且连通性较好，在此高程以上岩石透水性较强，试验测得以Q=4153升/分的水量注入孔内，无水位抬高值，为强透水层，透水带厚53m。综上所述：坝肩岩性以砂岩为主，呈陡斜坡地形，植被发育，裂隙稀少，岩层产状平缓，倾向坡内，故边坡整体稳定性好。正常高水位（475m）处坝肩宽330m，压（注）水试验表明：在高程422.5m以上为强透水层，存在绕坝透漏问题，应进行防渗处理，建议防渗深度应控制在420m高程以下510m，沿

34、坝轴线方向的防渗长度，建议在坝肩处转30水平角，沿山脊方向，向右延伸250 m为宜。非溢流坝（桩号0+058.60+485.56）非溢流坝由两岸谷坡和冲沟组成，正常水位475 m时，长426.96m，其中桩号0+058.60+245.71和0+328.140+485.56为左右岸谷坡，桩号0+425.710+328.14为冲沟段。两岸谷坡前缘为阶梯状平台，阶梯高一般25m，中部为宽平台，宽5060m，据金ZK6和金ZK8号钻孔揭示，平台第四系坡残积层厚度，左岸平台厚9.06m，右岸厚2.70m，由棕红褐黄色亚粘土组成，局部含少量砂岩碎块，该层含水量稍低，呈可硬塑状；谷坡后缘呈陡坡地形，坡角30

35、0400，基岩裸露。冲沟段地面平坦，8590m地面高程409.1 m。根据坝址区金ZK4、金ZK7、金ZK110号钻孔和金ZT1、ZT2、ZT3、ZT4、ZT5揭示，坝区冲沟中第四系松散堆积之坡洪积层厚8.610 m，上游薄，下游厚，基岩顶板高程394395.2m。勘探表明：上部由褐黄色棕褐色，局部为紫灰色的亚粘土组成，厚1.54.0m，由上至下含水量增高，呈可软塑状，粘粒含量不均，局部呈泥带；中部为亚砂土，深灰灰黑色，亚砂土局部粘粒含量集中呈泥带，含水量较高，可搓成土球，手拍有水析出，亚砂土中夹少量块碎石和较多腐木，块碎石含量约1015%，块石直径34，为砂岩和泥质粉砂岩，表面钙化，底部为灰

36、黑色腐植质粘土，厚081.9m，连续性较好，有臭味，含水量较高，呈软塑状，层中含较多碳化木块；底部为粉细砂层，结构松散，层中含泥较重，并含较多腐烂木块，含水量较高，能搓成土球，该层厚3.45.0m，分布连续好。取样试验（见表7）表明：亚砂土，天然含水量 26.85% ，天然密度1.97，砂粒含量84.，粉粒含量 .6%，粘粒含量4.9%，胶粒含量1.9%；含腐植质粘土：含水量39.8%，天然密度1.79，砂粒含水量37.7%，粉粒含水量量32.4%，粘粒含量29.9%，胶粒含量21.4%，液限W17=33.5%，塑性指数31.9%，有机质含量0.368%；粉细砂层：含水量26.8%，天然密度1

37、.97，含泥量12.7%，粉粒含量13.2%。据坝区金JZK2、JZK3静力触探和金ZT1、ZT2、ZT3、ZT4、ZT5标准贯入测示，该层承载力为0.020.05MPa，其承载力较低。组成坝基岩性，高程464.43m以上为K1j21层之灰白色砂岩；高程432.8464.43m为K1j21层粉砂质泥岩与泥质粉砂岩互层，左岸厚，右岸薄；高程420.91432.8m为K1j11层紫灰色砂岩；高程384.3420.91m为J3P2102层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和砂岩不等厚互层，左岸单层厚度小于右岸单层厚度；高程377.93384.3m为J3P2101层之紫灰色砂岩，斜层理发育；以下为J3P292层粉

38、砂质泥岩和泥质粉砂岩互层。岩石强、弱风化带厚度分别为9.513 m和1015 m，两岸深沟底浅。压（注）水试验表明：左岸岩石透水带（K=0.0157Cm/Sec，为强透水层）厚度11 m，右岸岩石透水层（q=6.8m，或Q78升/分），为弱至强透水层）厚度29.50m，冲沟段岩石透水层（K=0.00280.0078Cm/Sec，为中等透水层），厚度48m。据金ZK10号孔揭示，在孔深27.38m处的岩层中，存在一裂隙承压水现象，水头高27.58m，涌水量Q=12.5升/分，持续时间约12小时，为局部裂隙承压水。 综上所述：两岸谷坡阶梯状平台覆盖层厚度小，结构松散、承载力低，应予以清除，冲沟段覆

39、盖层厚8.610m，厚度大，物质组成复杂，压缩变形大，承载力低，且底部连续分布一层粉细砂，厚3.45.0m，处理难度大，不宜作坝基持力层，应予以清除。坝基岩石以粉砂质泥岩和泥质粉砂岩为主，岩石强度低，属极软岩，分为CIV类地基，鉴于当地材料坝对坝基承载力要求不高，建议将基础置于在强风化中部相对较完整的岩石上，视其开挖后的地质条件，对大坝低基做工程措施处理。冲沟段基坑开挖较深，边坡由松散堆积层组成，结构松散，透水性强，边坡稳定性差，应采取相应的工程处理措施，同时加强基坑抽排水措施。坝基存在渗漏问题，应进行防渗处理，冲沟段帷幕防渗处理深度，建议深入到相对不透水层以下10m。 （3） 右坝肩（桩号0

40、+485.560+680）坝肩山体宽厚，最高高程621m，地形坡度300350，为斜坡地形，植被发育，基岩大多裸露，岩层产状N48660E/NW1020，倾向坡。据金ZK9号钻孔揭示，组成坝肩岩石，在高程516m以上为K1j32灰白色砂岩；高程 504516m为K1j22层粉砂质泥岩；高程464504m为K1J21层灰白色砂岩，以下为K1j12层粉砂质泥岩和泥质粉砂互层。据地表裂隙调查，边坡中主要发育有两组裂隙，（1）N400500E/NW80850，(2 )S550650W/NW75800，其中（1）组较发育，在岸边常形成卸荷裂隙，其间距0.51.0m，张开宽度0.20.4cm，延伸长度1.

41、52.5m。据勘探表明：岩石强、弱风化带厚度分别为14.75m和19.85m。据压（注）水试验表明：在高程433.40m以上q=2.412Lu或Q72升/分，透水带厚度42m，为强透水层，以下q=1.7Lu，为弱透水层。综上述，右坝肩山体宽厚，边坡整体稳定性好。坝肩岩体在高程433.4m以上为强透水层，坝肩存在绕坝渗漏问题，应进行防渗处理，帷幕防渗下限深度应控制在433.4m以下510m，沿坝轴线方向，防渗长度应以桩号0+485.56向右220 m为宜。 导流洞下坝址导流洞位于坝址左岸，总长701.3m，其中明渠长194.9m，隧洞长506.4m，导流洞轴线方向N82047/E转S55047/

42、E，现以泄洪洞进口桩为0+000，向左为负，向右为正，分述如下：（1） 进口前明渠段进口前明渠段桩号0-252.10-110，长142.1 m，该段位于山脚缓坡斜坡地带，地面高程410420m，地形坡度10200，两侧地形开阔，其岩性组成，表层为坡残积层，厚311m，由亚粘土、亚砂土和亚粘土夹块碎石组成，下伏基岩为J3p2-10-2层砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩组成，岩石强、弱风化带厚度分别为67m和68m。明渠开挖深度114m，其中桩号0-252.10-173.86段，渠身位于坡残积亚粘土中，开挖深度13m，桩号0-173.860-110开挖深度314m，渠底位于砂岩与泥质粉砂岩接触处，渠侧

43、边坡为岩土混合边坡，上部为坡残积亚粘土夹块碎石，厚23m，结构松散；下部为粘砂质泥岩边，厚114m,为强弱风化状。综上所述，进口前明渠边坡为土质边坡和岩土混合坡两种类型，边坡中基岩为泥质岩类，位于强弱风化带中，边坡高度最高达14m，边坡稳定性差，应进护坡加固处理，建议边坡58m设置一级马道。建议边坡开挖比，土质边坡1：1.5，岩石边坡1：1。（2） 进口进口桩号0-110，底板高程409m位于山前阶梯状陡坎处，地面高程420435m基岩裸露，组成岩性为K1j11和J3p2102层之砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩互层，岩石强、弱风化带厚度分别为11m和12m.。洞口位于强弱风化带砂岩、泥质粉砂岩和

44、粉砂质泥岩接触处，底板为泥质粉砂岩，洞身为砂岩，洞顶及洞脸边坡为粉砂质泥岩，进口围岩类别为V类。综上所述，洞口为V类围，稳定性差，应进行工程处理，洞脸边坡高10m，由强风化粉砂质泥岩组成，边坡稳定性差，应进行护坡处理，建议洞脸边坡比1：1。（3） 洞身段桩号0-1100+396.4，长506.4m，隧洞埋深1450m，洞身位于弱风化新鲜J3p2-10-2层砂岩，泥质粉砂岩和粉砂质泥岩接触处，岩层间层间结合力差，岩完整性差，岩石强度低，为V类围岩，开挖中易产生塌顶脱层，洞内砂岩为含水层，施工时有地下水溢出，应设置排水措施，泥质岩类具岩性软弱，易风化特征，开挖时应预留保护层。开挖后应及时采取衬砌处

45、理。（4）出口出口桩号0+396.4，底板高程407m，位于山前斜坡地带，地面高程418435m，地形坡度10200，基岩裸露，岩石强、弱风化带厚度分别为10m和10.5m。洞顶埋深10m，位于强弱风化带砂岩与泥质粉砂岩接触处，洞底为J3p2102层砂岩，洞身为J3p2102层泥质粉砂岩，洞顶以上由薄层砂岩和粉砂质泥岩组成。综上所述：洞口位于砂岩与泥质粉砂岩接触处，岩石风化破碎，为V类围岩，稳定性差，成洞后应及时衬砌处理，洞脸边坡由强风化粉砂质泥岩组成，边坡自稳力差，应进行护坡加固处理，建议洞脸边坡比1：1。（5） 出口后明渠明渠桩号0+396.40+449.2，全长52.8m，位于山脚斜坡地

46、带，地面高程407418m，地形坡度1525度，其岩性为坡残积层，厚1.52.5m，为亚粘土夹块碎石，亚粘土呈可塑状，块碎石成份为砂岩，含量2025%，结构松散，下伏基岩为J3P2-10-1层砂岩、泥质粉砂岩和粉砂质泥岩互层。岩石强、弱风化带厚度分别为710m和910m。明渠开挖213m，渠底位于强风化J3P2-10-1层砂岩中，渠侧边坡为岩土混合边坡，土质边坡高23m，岩质边坡213m。综上所述：渠底为强风化砂岩，应进行防冲刷处理。渠身边坡为岩土混合边坡，稳定性差，应进行护坡处理，建议58m设置一级马道，建议边坡比：土质边坡1：1.5，粉砂质泥岩边坡1：1。明渠出口后为冲沟坡残积层，由亚粘土

47、和亚砂土组成，抗冲刷力低，应进行防冲刷处理。3 、 泄洪洞 泄洪洞轴线与导流洞一致，为龙抬头形式，现以泄洪洞进口桩为0+000，向左为负， 向右为正分述如下：进口前明渠段明渠桩号0-094.760+000，地面高程437443m，缓坡地形，表层坡残积之亚粘土夹块碎石厚23m，结构松散，下伏基岩为K1j1-2层泥质粉砂岩和砂岩，岩石强、弱风化带厚度分别为9m和10m。明渠开挖深度713m，渠底为强风化K1j1-1层砂岩，渠侧边坡上部为坡残积之亚粘土夹块碎石，高1.53.5m，下部为砂岩和粉砂质泥岩，高111m。综上所述：明渠边坡713m，为岩土混合边坡稳定性差，建议58m设置一级马道，并进行全断

48、面衬砌处理，建议边坡比，土质边坡1：1.5，粉砂质泥岩和泥质粉砂岩1：1。进口进口桩号0+000，底板高程435m，地面高程443m，地形坡度10150，表层坡残积之亚粘土夹块碎石12m，结构松散，下伏基岩为K1j1-2层泥质为粉砂岩和砂岩，岩石强、弱风化带厚度分别为8m和9m。洞口顶板埋深10m，洞脸边坡由粉砂质泥岩和泥质粉砂岩组成，进口围岩为泥质粉砂岩，呈强弱风化状，岩石风化破碎，稳定性差。为V类围岩。综上所述：洞口围岩为V类，应进行衬砌处理。洞脸边坡高1011m，由泥质粉砂岩和泥质粉砂岩组成，边坡岩石风化破碎，稳定性差，应进行护坡处理，建议洞脸边坡比1：1。洞身段隧洞洞身桩号0+0000

49、+396.4，长396.4m，其中在桩号0+015 0+046.35为龙抬头，长31.35m，龙抬头高度26m，交于导流洞桩号0+046.35，龙抬头以后工程地质条件见导流洞工程地质条件。龙抬头围攻岩为新鲜的粉砂质泥岩和泥质粉砂岩、砂岩互层，野间结合力差，岩石破碎，易产生塌顶破坏，为V类围岩，开挖时应预留保护层，成洞后应上游薄，下游厚及时衬砌。 （四） 坝址比较上、下坝址两左岸相距 200m，右岸相距500m，区内无不利重大的工程地质问题存在，两坝址地形条件，冲沟覆盖层厚度、性状、岩石地基特性等工程地质条件基本相同，根据修建当地材料坝对地基的要求，通过一定的工程措施，均具备建坝条件，其不同点主

50、要在于：坝高、坝长、死库容大小等方面技术指标的综合比较，下坝址较上坝址优，本阶段推荐下坝址方案。 （五） 坝型选取择意见本阶段设计初拟坝型有砂岩石渣均质坝、泥岩心墙石渣坝、泥岩斜墙石渣坝等三种当地材料坝型，勘探表明：利用风化的泥岩作为防渗料使用，其渗透系数K=2.010-6cm/s，符合防渗料要求，该区低强度砂岩分布广泛，厚度大，储量丰富，用砂岩做石渣上坝，砂岩石渣料渗透系数K=2610-4cm/s，透水性较弱，可视为防渗材料的一种类型，其石渣强度高于风化料泥岩，本是一种材料，可作为两种用途使用，根据坝型设计需要，分在库区的风化泥岩料和砂岩石渣料，料源丰富运距约1.0Km，又有简易公路相通，上

51、坝方便，基于上述，本阶段推荐砂岩石渣坝均质坝坝型。（六） 岩、土物理力学指标建议数据 取值原则：以取样室内试验数据为依据，结合已建工程类比综合取值，见表4-2-7。 表4-2-7 枢纽区岩、土物理力学建议数据层位岩性风化特征干密度比重抗压强度抗剪强度变形特征泊松比允许承载力渗透系数允许坡降边坡比干湿软化系数摩擦系数凝聚力弹模变模永久临时g/cm3MPaMPaGPaMPacm/selK1j2-1砂岩强风化15.91.70.110.380.400.20.51:0.51:0.4弱风化42.832.80.760.450.501.82.01.01.20.51.01:0.51:0.4粉砂质泥岩弱风化2.2

52、52.754.73.50.740.350.401.01.50.60.80.380.280.31:11:0.75K1j1-2粉砂质泥岩新鲜2.252.746.63.10.470.320.3601.52.00.81.00.340.280.31:11:0.75J3p2-10-2粉砂质泥岩弱风化2.332.756.11.90.310.30.3501.01.50.60.80.380.30.51:11:0.75新鲜2.392.7411.14.70.420.360.401.52.00.81.00.340.50.71:11:0.75J3p2-10-1砂岩弱化风2.372.6769.245.10.70.40.4

53、500.51.01:0.751:0.5J3p2-9-2泥质粉砂岩弱风化2.462.7323.44.40.190.380.4201.52.00.81.00.50.71:11:0.75新鲜2.472.7523.46.10.260.40.4501.82.01.01.20.60.81:11:0.75粉砂质泥岩新鲜2.432.748.32.70.330.360.400.50.71:11:0.75Q4dl+pl亚粘土1.572.70.20.240.0040.150.21:1.251:1.5亚砂土1.552.714.6910-51:1.251:1.5淤泥质粘土1.282.769.1210-51:1.251:

54、1.5粉细砂1.562.72.5910-51:1.251:1.5第三节 中小型骨干工程（一） 工程规模灌区工程除西梓干渠外，另拟建中小型骨干工程,该工程的组成及建筑物种类、数量，详见表43-1。中小型骨干工程建筑物统计表 表4-3-1渠道名称灌面万亩渠线长度Km明渠Km隧洞倒虹管渡槽暗涵渠系小型建 筑 物(处)m/座 直灌区左干渠12.451.7350.031700.0/12直灌区永重支渠5.7526.57017.1434478.0/72080.0/31025.0/6171直灌区永东支渠6.734.58331316.16988.9/81248.64/21029.3/8/8270金龙分干渠23.

55、9327.93019.377081.0/20640.0/4835.0/19222大宝分支渠5.4631.56924.5275386.5/101506.0/5150.0/1166仁柏分支渠9.2531.95922.5378909.0/11669.0/3157元山分支渠5.6718.48013.2124644.0/7323.0/1493.0/296富城分支渠5.2826.15018.8525517.0/20867.0/5415.0/7124灵麻分支渠7.0518.58012.6795109.0/24193.0/1126金洗分支渠5.1617.00513.2462951.0/13612.6/1195

56、.6/187文星分支渠5.718.6805.462921.0/7298.0/657仁兴分支渠7.121.71218.5152031.0/7820.5/1274.9/2133公柘斗渠7.0128.7921.234200/31663/81696/1241石黑斗渠3.3222.00419.3792073/4400/1134/1227回龙斗渠（二）各渠道工程地质条件武都水库直灌区左干渠、永重支渠拟建在江油市境内，其余分干渠、分支渠等中、小渠系分布于梓潼、盐亭、射洪、剑阁等县境内，渠道沿线为水平岩层，地质构造单一，无区域断裂分布，区内地震基本烈度为小于六度地区。隧洞所经地段一般为、类围岩，但由于断面不大

57、，成洞条件较好，且均可采用全断面开挖。少数长隧洞可利用有利地形修建施工支洞，增加工作面和解决消烟、除尘、通风、出渣等问题。渡槽、倒虹管跨沟处一般较窄，施工导流及基坑排水容易解决，加之覆盖层一般较薄，岸坡基础裸露，基础施工比较容易。由于渠线所经区域为浅切割低山丘陵区，多为不规则之条形山脊，圆顶山包和侵蚀洼地相间的地貌形态，地面高程在340775m之间，以挖方明渠为主。灌区水文地质条件武引二期灌区位于四川盆地盆中丘陵区与盆北低山区结合部位，其中西梓灌区位于梓潼、盐亭、南部、射洪、剑阁五县境内，武都水库灌区位于江油市境内。区内地貌属浅丘深丘低山地貌景观。灌区内主要分布有涪江及其支流梓潼江两条河流，呈

58、北西东南流向，纵贯全区，河流内有常年水流，汇入嘉陵江，在2000年冬季上述河流水量较小，水位下降约12m。河流的支流沿丘陵、低山间分布，较大的冲沟有马鸣河、二洞桥、老英石、大新、青龙，有常年水流，其余冲沟呈树枝状分布，均较短小，汛期时谷底有水流，但水量不丰。反映本区地表水较贫乏。根据各河流水质分析，目前水质可达到地表水类标准。 灌区内区内河流两岸、级阶地发育广泛，、级阶地则断续发育，零星分布。各河流与冲沟两岸、丘陵或山脊斜坡地段的侵蚀洼地、平台地表，第四系堆积层广泛分布，岩性为粘土、亚粘土、亚粘土夹块碎石、亚砂土、亚砂土夹淤泥质粘土、粉细砂、砂卵砾石层、粘土夹卵石等，各层厚度详见区域地质地层描

59、述。，灌区内土壤达30余个土种，土壤PH值多在5.57.5之间，呈微酸性和中性。根据区内已修建的小型水库附近土层观察，上述各土层不存在盐渍化问题。 灌区内地下水按其埋藏条件和含水层性质，可分为第四系松散堆积层孔隙潜水和基岩裂隙水两大类型。两类地下水均受大气降水补给。孔隙潜水主要分布于河流漫滩、侵蚀洼地、冲沟及斜坡坡脚等处地段的松散堆积层的孔隙中，一般含水层厚度小，涌水量不大，受大气降水补给排泄于沟谷。梓潼江以前和金峰水库后的渠线地段，泉水分布高程393480m，以孔隙潜水为主，有少量季节性泉水分布；梓潼江金峰水库后渠段，泉水分布高程465590m，以常年型泉水为主。 基岩裂隙水主要储存于基岩风

60、化带、裂隙发育的砂岩与泥质粉砂岩中，为相对含水层，受大气降水补给，一般以接触泉形式，出露于砂岩（或泥质粉砂岩）与泥岩、粉砂质泥岩（或粘土岩）的接触面附近，溢出地表，以季节性泉水为主，少数为常年型泉水。根据井、泉水、河水、水质简分析试验成果汇总资料，按库尔洛夫式表示如下：一、井、泉水： CO20.033M0.35 HCO3 75.98SO413.04 T19 Ca76.09 Mg19.95二、河水： CO20.025M0.2258 HCO3 63.58Cl20.39 T21.5 Ca49.3 Mg36.13 上述地表、地下水的化学成份为重碳酸-钙镁型水，根据SDJ19-78规程中环境水对混凝土侵