三重庙电站工程地质章节报告 - 图文

3 工程地质

3.1 前言

3.1.1 工程概况

三重庙电站拟建在贵州省遵义市绥阳县宽阔镇和枧坝镇境内，是一个引用地表径流和出露泉水为水源的引水式电站。拟建工程主要由取水杻纽、引水明渠及隧洞、渡槽、压力管道和厂房几部分组成。

取水杻纽分主拦河坝和支拦河坝两部分组成。主拦河坝位于绥阳县枧坝镇大坪村龙洞河洞湾处的龙洞河，至村级主公路约4.5公里；支拦河坝位于黑石桥支沟上游，距黑石桥约100m。

引水明渠分为引水主渠和支渠两部分组成。引水主渠沿岩坪乡西北侧山坡布置，共分为三段，第一段桩号为(引)2+524.584m～(引)2+536.284m，长11.7m；第二段桩号为(引)2+546.284m～(引)2+689.464m，长143.18m；第三段桩号为(引)3+018.914m～(引)3+465.584m，长446.67m。引水支渠一段，沿黑石桥支流右岸布置，桩号为(支)0+000～(支)0+110.7m，全长110.7m。引水明渠全长712.25m。

引水隧洞3个，分别为1#隧洞、2#隧洞和半隧洞。1#隧洞进口位于龙洞河主拦河坝右岸取水口处，出口位于黑石桥支流左岸，桩号为(引)0+45.184m～(引)2+524.584m，全长2479.4m；2#隧洞位于岩坪乡西北侧，桩号为(引)2+880.914m～(引)3+018.914m，全长138m。半隧洞布置于黑石桥支流右岸，桩号为(引)2+689.464m～(引)2+786.914m，全长97.45m

渡槽1个，位于黑石桥下游，距黑石桥约25m。桩号为(引)2+536.284m～(引)2+546.284m，全长10m。

压力前池位于压力管道始端，前池根据地形布置约呈三角形状，长边约17.8米，短边约16米（进水室方向），渐变段长8.03m，底坡比降1：3，容积约650m3。

压力管道主管φ1200mm总长669.4m，支管φ600mm,长28m，主压力管道沿线共设8个镇墩。

电站厂区位于唐村河右岸滩地处，布置有主、副厂房，中央控制室、升压站及综合楼，总体呈L型布置。

工程布置详见图3.1-1。

图3.1-1 工程布置图

3.1.2 地理位置

工程区距绥阳城区约60公里，距宽阔镇约13公里。工程区内有324县道和乡村道路相通，交通较为便利。详见《交通位置图》。

3.2区域地质

3.2.1地形地貌

工程区位于贵州省北部大娄山脉中段中高山区，属芙蓉江支流四统溪流域。区内喀斯特地貌特征显著，沟谷、洼地密布，岩溶漏斗、溶洞较发育。区内最高峰海拔高程为1152m，最低河谷为唐家河，高程为782m，最大高差约370m。流域内属中高山区深切割区，属构造剥蚀-侵蚀-溶蚀型地貌。区内地形总体呈南高北低地势。

3.2.2地层岩性

本区内多为近海滨湖相沉积，出露地层均为沉积岩组成，出露地层主要为古生界奥陶系（O）地层。区内出露地层主要为奥陶系上统观音桥组（O3gy），中统宝塔组（O2b）、十字铺组（O2sh），下统湄潭组（O1m）、红花园组（O1h）、梓桐组（O1t），寒武系中上统娄山关组（∈2-3LS）。详见《区域地质图》。

奥陶系上统观音桥组（O3gy）：黑色页岩与泥岩互层。

奥陶系中统宝塔组（O2b）：灰白色灰岩、含灰褐色泥质灰岩。厚度53m。

奥陶系中统十字铺组（O2s）：灰褐色泥质灰岩、泥灰岩、顶部见灰白色砂岩。厚度97m。

奥陶系下统湄潭组（O1m）：钙质泥岩、砂页岩、泥岩夹薄层灰岩。厚度216m。 奥陶系下统红花园组（O1h）：生物灰岩、白云岩。厚度30m。

奥陶系下统梓桐组（O1t）：顶部为页岩、中下部为白云岩、白云岩灰岩、钙质白云岩、灰岩。厚度153m。

寒武系中上统娄山关组（∈2-3LS）：白云岩为主，夹少量的灰质白云岩、白云质灰岩。厚度670m。

本工程沿线主要以中统宝塔组（O2b）与十字铺组（O2sh）并组地层的灰岩夹泥灰岩为主。

3.3.3地质构造

工程区位于杨子准地台，黔北台隆遵义断拱北西绥阳背斜西翼。

区域内断裂构造主要为北东向的高角度正断层，其次为发育于各背斜轴部的走向近南北的逆断层。以及走向北西的正断层。齐耀山脉以东新华夏系第三隆起带内，基本构造骨架主要由马武正断层和郁山正断层、普子向斜及其伴生的次级褶曲组成。它们分别位于普子河水系东、西两侧，沿北北东向近于平行排列，按成生联系和地质力学的观点，均属宁镇运动和喜马拉雅旋回期的产物，其中普子复式向斜与本工程关系最密切，在此褶曲内除裂隙外未见断层发育。详见《地质构造纲要图》。

工程区地质构造简单，无断层通过，为单斜岩层。岩层产状278°～291°∠36°～5°。

3.3.4水文地质条件

工程区流域内广泛出层古生代地层，除第四系松散堆积物外，主要为碎屑岩和碳酸盐岩类地层，地下水按赋存条件大约可分为：松散盐岩类孔隙水、网状风化基岩裂隙水和碳酸盐岩类裂隙溶洞水三类。

松散岩类孔隙水：赋存于阶地、漫滩、砂卵石层、残坡积层等各种堆积物孔隙中，埋藏浅，主要受大气降水补给，近距离排泄，一般水量较小，其动态特征随季节性变化大。

网状风化基岩裂隙水：主要赋存于基岩风化裂隙中，动态特征随季节性变化较大，在河谷两岸，受碎屑岩地层顶托，常出露在较高的岸坡上，多以基岩裂隙水或浸水出现。奥陶系地层浅部风化裂隙发育程度一般，常赋存少量量的风化带网状裂隙水，但泉水流量多较小。

碳酸盐岩类裂隙溶洞水：该含水岩组多位于向斜轴部，以灰岩为主，次为白云岩、白云质灰岩夹泥岩及页岩，碳酸盐岩占总厚度的90%以上，地貌上多形成峰丛洼地或垄岗谷地，岩溶发育，汇水条件好，地下水丰富，岩溶大泉主要出露在河谷两侧的层面型岩溶通道上，沿构造裂隙出露的相对较少，动态特征随季节性变化小。

岩溶形态及发育规律：本区岩溶主要发育在奥陶系中统宝塔组(O2b)和十字铺组(O2sh)地层中，最常见的岩溶形态有溶沟、溶槽、石芽、洼地、漏斗、落水洞及暗河等，并有以下发育规律。

① 溶沟、溶槽、石芽多分布在厚层灰岩出露地带，与构造裂隙关系密切； ② 洼地、漏斗、落水洞、暗河主要分布在龙洞河，两侧脊状山峰溶蚀槽谷内的灰岩和白云质灰岩地层中，多呈线状排列，与深部岩溶体系有一定的成生联系，是岩溶水的主要补给通道。

③ 由于碎屑岩的制约，可溶盐岩中的岩溶管道均顺层发育，未见穿层现象，地下水在龙洞河两岸多沿裂隙状溶洞出露。

据区域水文地质资料，工程区地下水类型属重碳酸－钙、镁型水。

3.3.4 地震

据历史记载，该区未发生过较大的地震。根据中国地震局出版的《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度＜0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s（相应地震基本烈度为Ⅵ度），属相对稳定弱震环境。

3.3.5不良地质现象

在河流强烈的下切作用下，库体两岸山势雄伟，峭壁林立，三重庙以上河谷崩塌、风化与卸荷等不良物理地质现象均有不同程度的发育，并具有以下特征：

崩塌：主要发育在龙洞河暗河出口附近，河流急性转折处悬崖地带，奥陶系厚层状可溶盐岩常沿一些裂隙组合面崩塌，呈条带状或倒石堆状分布于河谷沿

岸，这些崩积物棱角明显，无分选性，绝大多数有架空现象，个别块石体积可达30m3以上。其它地段外规模多较小。

风化与卸荷：由于岩体软硬相间，其风化速度差异大，在碎屑岩地层风化作用强烈，强风化深度一般3m～5m，多呈缓坡状地形。在碳酸盐岩类地层中，构造裂隙发育，因河流下切及风化、侵蚀、溶蚀等原因，常使上部硬质岩层出现临空，岩体沿裂隙面向河谷方向卸荷，强卸荷带宽度多在8m以内，局部可大于10m，主要出现在陡崖地段。

综上所述，本工程除库尾右岸暗河出口处存在崩塌现象之外，不存在规模较大的其它不良地质现象及致灾体。

3.3 工程区主要建筑物工程地质条件及评价

3.3.1 龙洞河主拦河坝工程地质条件及评价

3.3.1.1 库区工程地质条件

1、地形地貌

水库所处河流走向为N32°E，呈“U”型河谷，河道较顺直，主河道河床宽15～19m，上游支沟交汇处河床宽约50m，河床高程为935～953m，河床坡降1.13%，左岸地形陡峭，地形坡度为40°～50°，右岸地形稍缓，总体地形坡度为25°～35°，局部坡脚为陡崖。根据地貌成因特征，为中高山区剥蚀堆积地貌与侵蚀-溶蚀地貌两大类，主要为中高山区侵蚀-溶蚀型地貌。

2、地层岩性

库区出露地层主要包括：第四系（Q）覆盖层和奥陶系中统宝塔组与十字铺组并组（Q2b+sh）地层。现分述如下：

第四系（Q）：

（1）冲洪积物（Q4apl）：砂卵(砾)石

灰褐色，褐色。母岩成分主要为灰岩，少量为泥灰岩，呈弱风化状，一般呈次棱角状～亚圆状，粒径10mm～20mm，含量约50%～60%，砾、粗砂及粗砂充填，局部夹粘土团块。局部夹块石、孤石，母岩成分主要为灰岩，多呈弱风化～微风化状，强度高，块径一般为20mm～50mm不等，孤石最大块径达2m～3m。松散～

龙洞河受上游暗河岩溶水补给后，多年平均流量增至为1.01m3/s。

（2）地下水

坝线区地下水类型主要为第四系松散层中的孔隙水和基岩裂隙水，未发现岩溶水出露。

孔隙水：主要赋存于坡脚残坡积物的孔隙中，含水层厚度小，主要接受大气降水补给，向河谷排泄，流量一般较小，地下水位埋深一般为1m～1.5m。

基岩裂隙水：赋存于基岩构造裂隙和风化裂隙之中，分布于库区两岸地带，补给来源为大气降水，向河谷内排泄。河道内则以河水垂直补给为主，向下游及深部径流，其流量一般较小。地下水位埋深一般为9m～11m。

（3）环境水腐蚀性评价

据区域水文地质资料，工程区地下水类型属重碳酸－钙、镁型水，环境水对混凝土无腐蚀性，对混凝土中的钢筋具弱腐蚀性。

5 坝基岩体渗漏性

坝线区出露岩性为灰岩，构造裂隙发育一般。弱风化岩体呈致密块状，风化裂隙不发育，岩体完整性较好，岩体透水性一般为中等透水性～弱透水性为主。

根据地区经验，左岸坝基相对隔水层顶板埋深为12m～15m，河床坝基相对隔水层顶板埋深为9m～12m，右岸坝基相对隔水层顶板埋深为11m～13m。

6 岩体风化特征

坝线区岩体以面状风化为主。按基岩风化程度及其工程意义，将基岩划分为强风化带、弱风化带两个带。

据现场调查，坝线区强风化带厚度：左岸5m～6m，河床3m～5m，右岸4m～5m。

7 岩体卸荷特征

坝线区左岸地形较陡，基岩裸露，右岸地形总体稍缓，坡脚为陡岩，基岩裸露。据野外地质调查，坝线区共发育二组卸荷裂隙，其产状为：

J3：90°∠70°，裂面平直光滑，张开2mm～3mm，泥质充填，延伸长度0.5m～1m，发育频率1～2条/m，主要发育于左岸坝肩处。

J4：260°∠60°，裂隙平直光滑，张开5mm～10mm，泥质充填，延伸1m～

2m，发育频率2条/m，主要发育于右岸坡脚陡崖处。

综上所述，坝线区岩体卸荷裂隙发育一般，边坡卸荷作用较微弱。 8 岩石物理力学性质

坝线区出露岩性为灰岩。根据地区经验及临近工程同类岩性试验成果类比，提出坝线区岩石物理力学指标见表3.3-1。

表3.3-1 坝线区岩石物理力学性质指标成果表

岩石名称 统计数据名称 3天然密度(g/cm) 3饱和密度(g/cm) 3干密度(g/cm) 天然含水率(%) 饱水率(%) 孔隙度(%) 天然（MPa） 抗压强度 饱和（MPa） 软化系数 tgφ 抗剪强度 c（MPa） 抗拉强度（MPa） 变形模量（GPa） 变形 弹性模量（GPa） 泊松比μ 弱风化灰岩 范围值 2.57～2.67 2.59～2.68 2.53～2.66 0.25～1.8 0.76～2.34 2～5.92 46.66～73.38 40.91～59.84 0.81～0.87 0.7～0.75 1.0～1.5 0.6～1.0 13～15 15～18 0.24～0.26 平均值 2.63 2.64 2.61 0.82 1.33 3.44 60.08 50.38 0.85 0.73 1.3 0.8 14 17 0.25

3.3.1.5 坝线与坝型比选

1 坝线比选

主拦河坝主要是引用洞湾暗河岩溶水为水源而达到蓄水目的。洞湾暗河出口下游80m范围内河谷均较宽缓，河谷宽约50m，左岸地形陡，右岸地形较缓，地形条件不具备筑坝条件；洞湾暗河出口下游80m～120m范围内河谷较狭窄，沟口宽约15m，往下游河谷宽度逐渐扩大至25m～30m，左岸为较顺直的陡坡，右岸为一凸出的山脊，坡脚为高10m～17m的陡崖，地形条件较好，适合筑坝，而选择沟口处作为筑坝位置，可以在满足同等库容的条件达到坝线最短的效果，最为经济合理，因此，在洞湾暗河出口下游80m处狭窄河段的沟口处布置主拦河坝坝线方案最优。

2 坝型比选

坝线处河道狭窄顺直，呈对称的“U”型河谷，河谷宽约15m，左岸坝肩部

位为陡坡，右岸坝肩部位为陡崖，两岸出露岩性均为灰岩，岩石物理力学性质无明显差异；河床覆盖层厚度较小，为2m～3m，坝基岩性为灰岩。根据坝线处的地形条件和坝基工程地质条件，适合修建刚性坝（如彻石重力坝、混凝土重力坝、埋石混凝土重力坝等）。

根据坝线处适合修建的坝型，选择了三个典型坝型进行比较，分别选择彻石重力坝、混凝土重力坝和埋石混凝土重力坝三种坝型方案从坝址地形条件、坝基工程地质条件和建筑材料等方面进行比较。

三种重力坝坝型均属刚性坝，均采用坝身泄洪布置，坝线处地形狭窄，两岸山体对称，岩性无明显差异，河床覆盖层厚度小，开挖量较小，坝基岩体均一性较好，强度较高，坝基地质条件良好。从地形条件和坝基地质条件方面分析，三种重力坝坝型均适合修筑，唯一不同的是三种坝型所需的填筑材料和对坝基变形要求略有不同，现将不同点分析如下：

彻石重力坝：坝体填筑全部采用块石，对块石料需求较大，对坝基变形要求较高。

混凝土重力坝：坝体为钢筋混凝土，对混凝土骨料、钢筋和水泥等需求较大，成本较高。

埋石混凝土重力坝：坝体为块石和钢筋混凝土，对块石料、混凝土骨料和水泥等需求均一般，较经济。

根据坝线地形条件、坝基工程地质条件和建筑材料等各方面综合比较，地质推荐采用埋石混凝土重力坝。

经设计综合比较，选择埋石混凝土重力坝。

3.3.1.6 主拦河坝坝基工程地质条件评价及处理建议

1 坝基岩体工程地质分类

根据表3.3-1可知，坝基弱风化灰岩的饱和抗压强度Rb为40.91～59.84MPa，坝基岩体属中硬岩，按照《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487—2008）附录V《坝基岩体工程地质分类》标准对坝基岩体进行工程地质分类：强风化灰岩为BⅣ2类岩体，弱风化灰岩为BⅢ2类岩体。

2 岩体物理力学性质指标建议值

根据岩石物理力学性质指标，结合坝基岩体特征，类比已建相似工程，提出坝基岩体物理力学性质参数建议值，见表3.3-2。

表3.3-2 坝基岩体物理力学性质指标建议值表

岩石名称 3天然密度ρ(g/cm) 3饱和密度ρ(g/cm) 3干密度(g/cm) 天然含水率ωa1（%） 饱水率ωa2（%） 孔隙率no（%） 天然 抗压强度 （MPa） 饱和 允许承载力（MPa） f′ 抗剪断强度 （砼/岩） C′（MPa） f 抗剪强度 （砼/岩） c（MPa） f′ 抗剪断强度 （岩/岩） c′（MPa） f 抗剪强度 （岩/岩） c（MPa） 变形模量E0（GPa） 弹性模量E（GPa） 泊松比μ ,

,

弱风化灰岩 2.63 2.64 2.61 0.82 1.33 3.44 60.08 50.38 5 0.45 0.5 0.4 0 0.45 0.6 0.4 0 7 8 0.3 ,

注：泥夹岩屑型结构面：f=0.25，c=0.03MPa，f=0.22；无充填结构面：f=0.55 c=0.15MPa，f=0.35。

,

3 坝基抗滑稳定分析

坝基岩层产状为N8°E/NW∠36°，河流走向为N32°E，岩层走向与河流流向夹角为24°，岩层倾向左岸，河流流向与岩层走向同向，河谷为纵向河谷。

坝基发育1组构造裂隙，根据岩层层面和1组构造裂隙的赤平极射投影图（如图3.3-1）分析，坝基岩层倾角较陡，J1与河流流向斜交且为陡倾角节理，坝基无不利结构面组合。据地质调查，坝基不存在深潭、深槽、洞穴、冲刷深坑、断层破碎带等临空面和潜在临空面，因此，坝基基础不存在深层滑动的边界条件。坝基抗滑稳定的控制面应为坝体与坝基岩石的接触面，岩石或坝体沿基岩接触面的浅层滑动，其抗剪强度建议值见表3.3-2。

图3.3-1 坝基结构面赤平极射投影图

4 坝基岩石软化分析

坝基岩石以灰岩为主，力学强度较高，属中硬岩。弱风化灰岩软化系数为0.85，属不易软化岩石，抗风化能力较强，坝基岩石开挖暴露后短期内不存在软化问题。

5 坝基岩体变形分析

坝基岩体以灰岩为主，灰岩饱和抗压强度：强风化5MPa（经验值）、弱风化50.38MPa，变形模量：强风化2GPa（经验值）、弱风化7GPa。坝基岩体力学性能较好，不存在软弱夹层或破碎带，坝基岩体均一性较好，

6 坝址边坡稳定分析

坝址区为纵向河谷，岩层倾向左岸，左岸为逆向坡，右岸为顺向坡，两岸边坡均为基岩裸露，出露岩性均为灰岩。左岸地形陡峭，地形坡度为31°～51°，综合坡度为40°，右岸地形稍缓，坡脚为陡崖，高10m～17m，地形坡度为17°～35°，综合坡度为19°。

边坡岩体破裂角按45°+φ/2(φ为岩体内摩擦角，φ=36.13°)计算，边坡岩体破裂角为63.07°，两岸边坡坡度均小于边坡岩体破裂角，坝址区两岸边坡整体稳定性较好。

根据坝址区岩层层面、边坡坡面及节理裂隙结构面作赤平极射投影图如图3.3-2。

图3.3-2 坝址区边坡结构面赤平极射投影图

根据坝址区边坡结构面赤平极射投影图进行定性分析：左岸为逆向坡，无不利结构面组，岸坡整体稳定性较好；右岸为顺向坡，岩层倾角大于右岸地形综合坡度，但右岸坡脚为陡崖，高度较大，形成临空面，右岸边坡具备发生顺层滑坡的边界条件，据调查，岩层层面结合一般，边坡基本稳定，未来施工过程中应予以重视。

根据岩石物理力学性质试验成果，结合本区工程地质条件及本地区工程建设经验，提出边坡开挖建议容许坡度比值见表3.3-3。

表3.3-3 边坡开挖建议容许坡比值（高宽比）表

项 目 容许 坡比 H≤8m 8m≤H＜15m 冲洪积物 1：1.5 / 残坡积物 1:1.25 / 强风化灰岩 临时 永久 1:0.75 1:1 1:1 1:1.25 弱风化灰岩 临时 永久 1:0.5 1:0.75 1:0.75 1:1 对于高度大于8m的边坡及开挖边坡坡面与岩层走向交角小于30o的边坡，应结合边坡岩体工程地质条件，合理选择开挖坡比并根据不同条件采取相应的处理措施。

对于坡高大于8m的边坡应分级放坡进行开挖。

对于强风化基岩的临时边坡，开挖后应采取锚网喷护等临时防护措施。永久边坡支护方式可采用素砼喷护、锚喷支护、并设置截、排水沟等处理措施。必要时可增加镇脚挡墙。

7 大坝建基面选择

坝址区两岸岸坡均为基岩裸露，仅右岸坡脚缓坡处覆盖残坡积粉质粘土，厚度一般为2m～3m，河床覆盖层为冲洪积砂卵（砾）石，厚度一般为2m～3m。覆盖层不能作为坝基持力层，应全部清除。

坝基为灰岩，强风化带厚度一般为3m～6m，弱风化带灰岩饱和抗压强度平均值为50.38MPa，允许承载力为5MPa。建议坝体基础以弱风化上部基岩为地基持力层。

8 地基处理建议

坝基地层岩性主要为灰岩，构造裂隙一般发育，岩体抗风化能力和抗冲刷能力均较强，但为了进一步提高坝基岩体的完整性和均一性，建议对坝基岩体进行固结灌浆(固结灌浆可结合防渗帷幕灌浆进行)。

如在地基开挖过程中出现局部风化深槽或囊状风化带，则须进行专门处理，清除其风化破碎带，然后采用回填混凝土并结合固结灌浆进行处理。

对地基进行开挖施工时，在开挖过程中不宜放大炮，开挖至接近建基面高程时，必须预留保护层。

对开挖的强风化岩体的临时边坡应进行临时防护处理。永久性边坡可采用素砼喷护、锚喷支护、并设置截、排水沟等处理措施，必要时可增加镇脚挡墙。

9 防渗帷幕建议

坝基防渗可采用水泥防渗灌浆帷幕，防渗帷幕应伸入一倍坝高深度。防渗帷幕应向两岸延伸至地下水位线与相对隔水层顶板线相交处或水库正常蓄水位与地下水位相交处。

防渗帷幕深度及延伸长度建议见表3.3-4。 表3.3-4 防渗帷幕深度及延伸长度建议

相对隔水层顶板埋深（m） 左岸 12～15 河床 9～12 右岸 11～13 部位 防渗帷幕底线埋深（m） 14 12 14 防渗帷幕底线高程（m） 929 923 929 延伸段长度（m） 18 25

3.3.2 黑石桥支拦河坝工程地质条件及评价

3.3.2.1 黑石桥支拦河坝坝线工程地质条件

1 地形地貌

黑石桥支拦河坝布置河段河道顺直，河谷呈对称的“V”型河谷，河流切割深度5m～6m，河床宽约10m，河床高程为936.54m～939.92m。两岸地形对称，左岸地形坡度约20°，右岸地形坡度约17°。

2 地层岩性

坝线区出露地层包括：第四系（Q）覆盖层和奥陶系中统宝塔组与十字铺组并组（Q2b+sh）地层。现分述如下：

第四系（Q）：

冲洪积物（Q4apl）：砂卵(砾)石

灰褐色，褐色。母岩成分主要为灰岩，少量为泥灰岩，呈弱风化状，一般呈次棱角状～亚圆状，粒径10mm～20mm，含量约50%～60%，砾、粗砂及粗砂充填，局部夹粘土团块。局部夹块石、孤石，母岩成分主要为灰岩，多呈弱风化～微风化状，强度高，块径一般为20mm～50mm不等，孤石最大块径达1m～2m。厚度一般为1.5m～2m，主要分布于河床区域。

（2）残坡积物（Q4edl）：粉质粘土

黄褐色。一般呈可塑状～硬塑状，局部夹少量碎石，厚度一般为0.5m～1m。主要分布于右岸岸坡区域。

奥陶系中统（O2）：

宝塔组与十字铺组并组（O2+3）：灰白色灰岩，为坝址区主要岩层。 灰岩：灰白色。生物碎屑化学沉积，中厚层～厚层状构造。矿物成分主要为微晶方解石组成，含量一般在95%以上，夹少量钙质生物骨屑，碎屑石英含量极少，一般小于5%，呈致密块状，加5%.HCl强泡沸反应，属碳酸盐岩。

本区岩体风化以面状风化为主。按基岩风化程度及其工程意义，又可将基岩由浅至深划分为强风化带、弱风化带两个带：

强风化带：多呈浅灰色，岩体多呈碎裂结构，节理裂隙发育，节理裂隙多张开且多为泥质充填，岩体多呈块状、碎块状。厚度一般为3m～6m。

弱风化带：呈灰白色，裂隙面大多未变色、无充填，呈层状结构，岩体完整性较好。

3 地质构造

在地质构造上，坝线区位于绥阳背斜西翼，产状为291°∠5°，总体倾向下游偏左岸，岩层倾角较平缓。地质构造较简单。无断层与次级褶曲发育。

根据地质调查，在坝线区岩体中未发现明显的软弱夹层和层间错动带。坝线区主要发育层理和一组构造裂隙。现对主要结构面的性质详述如下：

1）层理：291°∠5°。根据地表调查，在基岩强风化带内层理犹为发育，致岩体较破碎，多呈块状、碎块状，层理面多附着紫褐色铁锰质矿物薄膜。

2）J5：105°∠70°，为构造裂隙，裂面平直，裂面较光滑，无充填，张开2mm～3mm，延伸长度为3m～5m，发育频率0.5条/m，主要发育左岸坝肩岸坡的灰岩中。

综上所述，坝线区强风化岩体中层理发育，J5组裂隙为陡倾裂隙。上述层理和J5组构造裂隙为坝线区岩体内的主要结构面。

4 水文地质条件 （1）地表水

黑石桥支流为季节性河流，流量受季节特征影响明显，其迳流量约为0.2m3～0.3m3/s。

（2）地下水

坝线区地下水类型主要为第四系松散层中的孔隙水和基岩裂隙水，未发现岩溶水出露。

孔隙水：主要赋存于坡脚残坡积物的孔隙中，含水层厚度小，主要接受大气降水补给，向河谷排泄，流量一般较小，地下水位埋深一般为1m～1.5m。

基岩裂隙水：赋存于基岩构造裂隙和风化裂隙之中，分布于库区两岸地带，补给来源为大气降水，向河谷内排泄。河道内则以河水垂直补给为主，向下游及深部径流，其流量一般较小。地下水位埋深一般为4m～5m。

（3）环境水腐蚀性评价

据区域水文地质资料，工程区地下水类型属重碳酸－钙、镁型水，环境水对

混凝土无腐蚀性，对混凝土中的钢筋具弱腐蚀性。

5 坝基岩体渗漏性

坝线区出露岩性为灰岩，构造裂隙发育一般。弱风化岩体呈致密块状，风化裂隙不发育，岩体完整性较好，岩体透水性一般为中等透水性～弱透水性为主。

根据地区经验，左岸坝基相对隔水层顶板埋深为10m～12m，河床坝基相对隔水层顶板埋深为8m～10m，右岸坝基相对隔水层顶板埋深为10m～12m。

6 岩体风化特征

坝线区岩体以面状风化为主。按基岩风化程度及其工程意义，将基岩划分为强风化带、弱风化带两个带。

据现场调查，坝线区强风化带厚度：左岸4m～6m，河床2m～3m，右岸3m～5m。

7 岩体卸荷特征

坝线区左、右岸地形较对称，左岸基岩裸露，右岸覆盖第四系残坡积粉质粘土。据野外地质调查，在左岸岸坡测得一组卸荷裂隙，其产状为：

J6：30°∠58°，裂面平直光滑，张开2mm～3mm，泥质充填，延伸长度0.5m～1m，发育频率1～2条/m，主要发育于左岸坝肩处。

综上所述，坝线区岩体卸荷裂隙不发育，边坡卸荷作用微弱。 8 岩石物理力学性质

坝线区出露岩性为灰岩，与龙洞河主拦河坝坝线区岩性属同一套地层同一种岩性，岩石物理力学性质无明显差异，因此，黑石桥支拦河坝坝线区岩石物理力学指标参照龙洞河主拦河坝取值，详见表3.3-1。 3.3.2.2 坝线与坝型比选

1 坝线比选

黑石桥支流为一小型冲沟。黑石桥下游河床坡降大，多分布陡坎，不具备筑填条件；黑石桥上游100m范围内，沟槽宽度10m～13m，呈较宽缓的“V”型河谷，河床坡降较小，两岸地形较开阔，覆盖层为第四系残坡积粉质粘土，厚度一般为2m～3m，该段河谷具备筑坝条件，坝线长约20m～25m；黑石桥上游100m附近沟槽宽度约10m，河谷地形狭窄，河床坡降小，两岸地形对称，左岸基岩裸露，

右岸布置，桩号为(支)0+000～(支)0+110.7m，全长110.7m。引水明渠全长712.25m。

3.3.3.2 引水明渠工程地质条件

1 地形地貌

引水明渠沿线属中高山区侵蚀、溶蚀-剥蚀堆积型地貌。渠线沿岩坪线西北-北侧山坡布置，布置高程一般为939m～946m，沿线地形坡度较陡，一般为20°～30°，局部地段地形稍缓，一般为15°～20°。

2 地层岩性

引水明渠沿线出露的地层包括：第四系（Q）覆盖层和奥陶系中统宝塔组与十字铺组并组（Q2b+sh）地层。现分述如下：

第四系（Q）：

残坡积物（Q4edl）：粉质粘土

黄褐色。一般呈可塑状～硬塑状，局部夹少量碎石，厚度一般为2m～3m。一般分布于缓坡及台地区域。

奥陶系中统（O2）：

宝塔组与十字铺组并组（O2+3）：灰白色灰岩夹灰褐色泥灰岩，为引水明渠沿线主要岩层。

灰岩：灰白色。生物碎屑化学沉积，中厚层～厚层状构造。矿物成分主要为微晶方解石组成，含量一般在95%以上，夹少量钙质生物骨屑，碎屑石英含量极少，一般小于5%，呈致密块状，加5%.HCl强泡沸反应，属碳酸盐岩。

泥灰岩：灰褐色。是一种介于粘土岩与碳酸盐岩之间的过渡类型沉积岩。矿物主要为方解石、白云石及粘土矿物组成，薄层状～中厚层状构造。

本区岩体风化以面状风化为主。按基岩风化程度及其工程意义，又可将基岩由浅至深划分为强风化带、弱风化带两个带：

强风化带：多呈浅灰色、棕褐色、棕黄色，岩体多呈碎裂结构，节理裂隙发育，节理裂隙多张开且多为泥质充填，岩体多呈块状、碎块状。厚度一般为2m～3m，局部地段厚度为3m～5m。

弱风化带：呈灰白色、灰褐色，裂隙面大多未变色、无充填，呈层状结构，

岩体完整性较好。

3 地质构造

引水明渠沿线在地质构造上位于绥阳背斜西翼，产状为291°∠5°。引水明渠沿线岩层倾角较平缓，地质构造较简单，无断层与次级褶曲发育。据地质调查，沿线岩体中未发现明显的软弱夹层和层间错动带。除层理外，沿线主要发育2组构造裂隙。现对主要结构面的性质详述如下：

J7：105°～120°∠60°～70°，裂面平直，裂面较光滑，无充填，张开2mm～3mm，延伸长度为3m～5m，发育频率0.5条/m，主要发育于灰岩中。

J8：260°～275°∠45°～50°，裂面平直，裂面较光滑，泥质充填，张开2mm～3mm，延伸长度为1m～2m，发育频率0.5条/m，主要发育于泥灰岩中。

4 水文地质

引水明渠沿线水文地质条件总体较简单。地下水类型主要分为第四系松散层中的孔隙水、基岩裂隙水和岩溶水。

孔隙水：埋藏于第四系松散堆积层的孔隙中，由大气降水补给，随季节变化明显，一部分下渗入基岩裂隙中，一部分补给地势低洼的沟谷。

基岩裂隙水：赋存于基岩构造裂隙和风化裂隙之中，大气降水补给，向地势低洼的沟谷迳流排泄。

岩溶水：赋存于可溶性岩层的溶蚀裂隙和洞穴中，又称喀斯特水，其最明显特点是分布极不均匀。入渗补给方式主要分为灌式补给和渗入式补给，常通过一个泉或泉群集中排泄。据调查，引水明渠沿线岩溶孔洞不发育，未发现岩溶水出露泉眼。

5 物理地质现象

经过地面地质调查，引水明渠沿线未见较大规模的崩塌堆积体、滑坡体和泥石流等地质致灾体，未见影响渠线布设的不良地质现象。

6 岩土体物理力学指标建议值

引水明渠沿线覆盖层主要为第四系残坡积粉质粘土，下伏基岩为奥陶系中统宝塔组与十字铺组并组的灰岩夹泥灰岩。其物理力学性质根据地区经验及邻近工程类比确定。

引水明渠沿线岩土体物理力学指标建议值见表3.3-7。 表3.3-7 引水明渠沿线岩土体物理力学指标建议值表

容重(kN/m) 土层 名称 天然 天然 饱和 20.0 24.6 23.5 φ(°) 18 25 23 36 30 3抗剪强度 饱和 C C φ(°) (kPa) (kPa) 35 200 100 800 500 15 23 20 30 25 28 100 50 500 200 基底 承载力 摩擦 临时开挖 特征值 系数 坡比 fak μ （kPa） 0.30 0.40 0.35 0.50 0.45 1:1.25～ 1:1.5 1:0.75～ 1:1 1:1～ 1:1.25 1:0.35～ 1：0.5 1:0.5～ 1：0.75 120 300 200 1200 600 粉质粘土 19.5 强风化 灰岩 强风化 泥灰岩 弱风化 灰岩 弱风化 泥灰岩 24.5 23.2 25.77 25.87 23.5 23.8 3.3.3.3 引水明渠工程地质条件分段评价

1 引水主渠第一段

该段渠道起于1#隧洞出口，止于渡槽起点，桩号为(引)2+524.584m～(引)2+536.284m，长11.7m。该段纵向地形坡度一般为35°～39°。沿线覆盖层为第四系残坡积粉质粘土，厚度一般为1m～2m，下伏基岩为灰岩，强风化带厚度一般为2m～3m。沿线边坡主要为岩土质混合边坡，为逆向坡，边坡岩体完整性较好，风化和卸荷作用较微弱，边坡覆盖层厚度小，未发现边坡变形失稳现象，边坡整体稳定性较好。沿线覆盖层厚度较小，可清除表层填土体，以下伏强风化灰岩作为渠道地基持力层。开挖土石比约为7：3。

2 引水主渠第二段

该段渠道起于渡槽止点，止于半隧洞起点，桩号为(引)2+546.284m～(引)2+689.464m，长143.18m。该段纵向地形坡度较平缓，一般为15°～20°。沿线均为第四系残坡积粉质粘土覆盖，厚度一般为2m～3m，下伏基岩为灰岩，强风化带厚度一般为2m～3m。沿线边坡均为土质边坡，为斜向坡，边坡土层厚度较小，未发现变形失稳现象，边坡整体稳定性较好。沿线渠底均为第四系残坡积粉质粘土，可作为渠道地基持力层。开挖土石比约为7:3。

3 引水主渠第三段

该段渠道起于2#隧洞止点，止于压力前池前端，桩号为(引)3+018.914m～

(引)3+465.584m，长446.67m。该段纵向地形坡度较平缓，一般为15°～20°。沿线均为第四系残坡积粉质粘土覆盖，厚度一般为2m～3m，下伏基岩为灰岩，强风化带厚度一般为2m～3m。沿线边坡主要为土质边坡，局部为岩土质混合边坡，为斜向坡，边坡土层厚度较小，边坡岩体完整性较好，风化和卸荷作用较微弱，未发现变形失稳现象，边坡整体稳定性较好。沿线渠底均为第四系残坡积粉质粘土，可作为渠道地基持力层。开挖土石比约为7:3。

4 引水支渠

该段渠道起于黑石桥支拦河坝右岸出水口，止于引水主渠道，沿黑石桥支流右岸布置，桩号为(支)0+000～(支)0+110.7m，全长110.7m。该段渠道纵向地形较平缓，地形坡度一般为10°～15°。沿线均为第四系残坡积粉质粘土覆盖，厚度一般为2m～3m，下伏基岩为灰岩，强风化带厚度一般为2m～3m。沿线边坡均为土质边坡，为斜向坡，边坡土层厚度较小，未发现变形失稳现象，边坡整体稳定性较好。沿线渠底均为第四系残坡积粉质粘土，可作为渠道地基持力层。开挖土石比约为7:3。

3.3.4 引水隧洞工程地质条件及评价

3.3.4.1 概况

引水隧洞共有3个，分别为1#隧洞、2#隧洞和半隧洞。1#隧洞进口位于龙洞河主拦河坝右岸取水口处，出口位于黑石桥支流左岸，桩号为(引)0+45.184m～(引)2+524.584m，全长2479.4m；2#隧洞位于岩坪乡西北侧，桩号为(引)2+880.914m～(引)3+018.914m，全长138m。半隧洞布置于黑石桥支流右岸，桩号为(引)2+689.464m～(引)2+786.914m，全长97.45m 3.3.4.2 1#隧洞工程地质条件及评价

1 地形地貌

1#隧洞进口位于主拦河坝右岸出水口处，地形坡度为30°～35°，属侵蚀-剥蚀型地貌。出口位于于黑石桥支流左岸，地形坡度35°～39°，属剥蚀堆积型地貌。

2 地层岩性

1#隧洞揭露的地层包括：第四系（Q）覆盖层和奥陶系中统宝塔组与十字铺组并组（Q2b+sh）地层。现分述如下：

第四系（Q）：

残坡积物（Q4edl）：粉质粘土

黄褐色。一般呈可塑状～硬塑状，局部夹少量碎石，厚度一般为2m～3m。一般分布于缓坡及台地区域。

奥陶系中统（O2）：

宝塔组与十字铺组并组（O2+3）：灰白色灰岩夹灰褐色泥灰岩，为隧洞沿线主要岩层。

灰岩：灰白色。生物碎屑化学沉积，中厚层～厚层状构造。矿物成分主要为微晶方解石组成，含量一般在95%以上，夹少量钙质生物骨屑，碎屑石英含量极少，一般小于5%，呈致密块状，加5%.HCl强泡沸反应，属碳酸盐岩。

泥灰岩：灰褐色。是一种介于粘土岩与碳酸盐岩之间的过渡类型沉积岩。矿物主要为方解石、白云石及粘土矿物组成，薄层状～中厚层状构造。

本区岩体风化以面状风化为主。按基岩风化程度及其工程意义，又可将基岩由浅至深划分为强风化带、弱风化带两个带：

强风化带：多呈浅灰色、棕褐色、棕黄色，岩体多呈碎裂结构，节理裂隙发育，节理裂隙多张开且多为泥质充填，岩体多呈块状、碎块状。垂直厚度一般为3m～5m，水平厚度一般为2m～3m。

弱风化带：呈灰白色、灰褐色，裂隙面大多未变色、无充填，呈层状结构，岩体完整性较好。

3 地质构造

1#隧洞在地质构造上位于绥阳背斜西翼，产状为278°～291°∠5°～36°。地质构造较简单，无断层与次级褶曲发育。据地质调查，岩体中未发现明显的软弱夹层和层间错动带。除层理外，沿线主要发育2组构造裂隙。现对主要结构面的性质详述如下：

J1：95°∠87°，裂面平直，裂面较光滑，闭合，无充填，延伸长度为2m～3m，节理间距一般为2m～3m。

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