彈性抗力系數(shù)

11前言板橋二級水電站位于洋縣華陽鎮(zhèn)境內(nèi)，開發(fā)漢江一級支流酉水河水能資源，為《洋縣水能資源開發(fā)利用規(guī)劃報告》中酉水河干流梯級開發(fā)規(guī)劃的第二級水電站，水電站工程位于干流上游的華陽鎮(zhèn)與卡房水庫之間。電站壩址位于小河口下游約800m處，距華陽鎮(zhèn)約2.5km，控制流域面積223km2，引水管道及引水隧洞沿酉河右岸布置，全長約6.075km。水電站站址位于華陽鎮(zhèn)漢壩村，距華陽鎮(zhèn)11km距洋縣縣城63km，洋一華公路從站址附近通過，交通較便利。板橋二級水電站為一低壩引水無調(diào)節(jié)徑流式水電站，引水樞紐由攔河壩、進水閘和沖砂閘組成，最大壩高11m，引水口高程1034.5m，引水系統(tǒng)由引水管和引水隧洞、調(diào)壓井及壓力管道組成，總長6.075km，其中引水管長430m，引水隧洞長5.104km，壓力管道長541m。設(shè)計水頭141.6m，設(shè)計引水流量為8.93m3/s，三臺機組總裝機9980kw;設(shè)計保證率80%，保證出力971kw，年利用小時數(shù)2345h，多年平均發(fā)電量2341萬kw.h。該電站的建成可以有效緩解當?shù)氐挠秒娋o張，促進當?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展。水電站樞紐為V等小（2）型工程，主要建筑物為V等5級。水電站為V等?。?）型工程，主要建筑物為5級。酉水河發(fā)源于秦嶺腹地的頭隆嶺西側(cè)活人坪，流向自西北向東南，沿秦嶺南坡而下，在龍亭鎮(zhèn)匯入漢江。流域北靠秦嶺，東接金水河，西與黨水河流相鄰。全流域面積963.3km2，河長107.0km，河床平均比降19.2%，板橋二級壩址以上的流域面積223km2，水電站站址以上流域面積293km2。陜西省水工程規(guī)劃研究院受洋縣源電力有限責(zé)任公司委托，進行板橋二級水電站初步設(shè)計階段的地勘工作。依據(jù)《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（SL55—2005）和設(shè)計任務(wù)書確定本次勘察的主要任如下：（1）調(diào)查區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造條件，對工程區(qū)區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性做出評價，提出地震動參數(shù)。（2）查明壩址區(qū)、水庫區(qū)、引水線路、水電站站址區(qū)的工程地質(zhì)條件，并對主要工程地質(zhì)問題做出評價。（3）調(diào)查對工程所需的天然建筑材料。本次勘察依據(jù)的規(guī)范規(guī)程主要有：2①《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-2008）;②《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（SL55-2005）;④《土工試驗規(guī)程》（SL237-1999）;⑤《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)范》（SL251-02000）⑥《水利水電工程鉆探規(guī)程》（SL291-2003）;本階段勘察自2010年7月進入工地，至12月中旬完成外業(yè)工作，2011-3-20提交工程地質(zhì)勘察報告，達到了本階段規(guī)范及設(shè)計的勘察要求。依據(jù)任務(wù)要求及勘察計劃，本階段主要地質(zhì)勘察方法采用平、剖面地質(zhì)測繪，以及鉆探、坑探、槽探、野外試驗、室內(nèi)巖（土）、砂、礫、水樣試驗等綜合手段。完成的主要工作量如表1。表1工作量統(tǒng)計表類別序號工作內(nèi)容單位工程工作量可研階段初設(shè)階段地質(zhì)勘察1平面測繪1:2500Km2151:1000Km21.21:500Km20.20剖面測繪1：5000km5.05.171：5002.52.343鉆探鉆孔m/個85.3/7163/44水位觀測次765探坑m/個45/1524.9/86勘探點測放次2212取樣1取巖樣組62取粗粒土樣組33取水樣組2試驗1重（二）型試驗次35122室內(nèi)巖石試驗組63室內(nèi)粗粒土試驗組34水質(zhì)分析組25野外顆分試驗組2其它1收集整理前期資料組日1582區(qū)域地質(zhì)概）兄2.1地形地貌測區(qū)位于秦嶺山脈南坡，屬于強至中等切割的侵蝕中山峽谷地貌。分水嶺海3拔一般在1300—2000m之間，地形西北高而東南低，相對高差300—500m。溝谷斷面形態(tài)以不對稱的“V”形谷為主。測區(qū)河段河床高程在890—1050m之間。測區(qū)內(nèi)河流階地不發(fā)育，僅有一、二級接地斷續(xù)分布，一級階地面高出常年河水面8~10m，二級階地高出水面45~50m，均為基座階地。一級階地覆蓋層厚度一般為9~13m，二級階地覆蓋層厚度變化大，一把厚度大于15m，部分受水流侵蝕，基座基巖面已裸地表。階地下部為砂礫石層，厚度小于15m，上覆粉質(zhì)粘土厚2?3m。2.2地層巖性本區(qū)位于秦嶺褶皺系南秦嶺印支褶皺帶上，區(qū)域地層巖性主要為中生代印支期侵入的花崗巖巖基和古生代變質(zhì)巖系。工程區(qū)范圍內(nèi)主要巖性為花崗巖和第四系覆蓋層?，F(xiàn)僅對工程區(qū)出露的地層巖性有老至新分述如下：（1）中生代侵入巖（^）:印支期侵入花崗巖，主要巖性為中粗粒黑云母花崗巖，中粒富含獨居石花崗巖及片麻狀構(gòu)造的細?中?；◢弾r。局部夾云母石英片巖、云母片巖、鈣質(zhì)片巖包裹體及片麻巖和混合巖。分布于渡船口?石門子以北廣大地區(qū)，為本工程區(qū)主要地層巖性。（2）第四系（Q）:主要分布于華陽鎮(zhèn)和酉水河河床及兩岸緩坡地帶。按其時代成因及巖性簡述如下：上更新統(tǒng)（Q3al）:為二級階地沖積層。上部為黃褐?棕紅色粉質(zhì)粘土及粉土，下部為砂礫石或卵礫石，總厚度大于15m。全新統(tǒng)（Q4al）:主要為一級階地沖積及現(xiàn)代河床堆積，一級階地上部為粉質(zhì)粘土或粉土層，下部為卵（漂）石層，河床以漂石為主，次外，緩坡分布有坡殘積或崩坡積堆積，沖溝分布有沖洪積層。2.3地質(zhì)構(gòu)造及地震本區(qū)位于秦嶺褶皺系南秦嶺印支褶皺帶之留風(fēng)關(guān)?金雞嶺褶皺束中段，位于秦嶺地槽中心部位，北鄰禮縣一一柞水華力西褶皺帶，南以洋縣?饒峰大斷裂與楊子地臺接壤。南界斷裂距工程區(qū)約25km，該斷裂帶以南為楊子準地臺；北界風(fēng)鎮(zhèn)?山陽斷裂帶（西段）距工程區(qū)約30km，該斷裂帶以北屬印支褶皺帶鳳縣?鎮(zhèn)安褶皺束。區(qū)域控制性斷裂為金水?酉水大斷裂（為洋縣?饒峰大斷裂的一段），斷裂走4向近東西向，傾向北，傾角70°?80°，斷裂破碎帶寬度約100?200m，為斷層角礫巖及糜棱巖組成，系由幾條平行的斷層構(gòu)成的斷裂帶。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2008），本區(qū)地震動峰值加速值為0.05g，地震反應(yīng)譜特征周期為0.40s，相應(yīng)的地震基本烈度6度。2.4水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件受區(qū)域構(gòu)造、巖性及巖體風(fēng)化和地形地貌控制。按含水層的富水性的不同，可分為以下三類：（1）第四系沖積層孔隙型潛水：分布于酉水河兩岸一、二級階地。其中一級階地含水最為豐富，且埋藏淺；二級階地地下水埋藏相對較深。該含水層接受大氣降水及地表溪流補給，最終排泄至酉水河。（2）山區(qū)沖積、洪積層孔隙水：分布于酉水河兩岸溝谷地帶，范圍較小，含水層厚度不大。潛水多受大氣降水及地表溪流的構(gòu)造化較大。（3）基巖裂隙水：分布于河谷兩岸基巖風(fēng)化帶及構(gòu)造裂隙內(nèi)。含水層的厚度較小，深度與基巖風(fēng)化帶基本一致。富水性和透水性也隨著巖體風(fēng)化程度的減弱而減小，深部新鮮的基巖則為極微透水性。見圖2-1（區(qū)域地質(zhì)圖）地質(zhì)構(gòu)造單元略圖榆林8Z小王澗8風(fēng)鎮(zhèn)一一山陽斷裂板房子黃柏塬王家楞黃桶梁龍草坪江口羅家坪F風(fēng)鎮(zhèn)一一山陽斷裂11延安河?xùn)|川街旬陽壩旬3.21963.二級地質(zhì)構(gòu)造單元界線一級地質(zhì)構(gòu)造單元界線112銅川123I2I12西安2311渭南大河壩一一白光山斷裂6栗扎坪12II4Z手扒巖F5II胭脂壩三級地質(zhì)構(gòu)造單元界線II21143IIII24II1223商縣漢中7安康321III1III1131144三河口水庫II3洞子溝3迎豐池葉坪11161I恒F鐵佛寺71141152I1171大河口4漢陰河1IIII寶雞佛平汶7ZF7F河6水栗子壩秧田壩Z3茅坪1西胥水雙溪Z5Z三河口水庫筒車灣河大河壩子河午1624.5.5金水寧陜陽平關(guān)——洋縣斷裂河江天臺山1F洋縣2Z水F庫石泉3三郎鋪石西鄉(xiāng)水泉漢城固漢中市亞堵門5.51636.2上高川背斜及向斜F李家壩區(qū)域性活動斷裂峽口饒峰一麻柳壩一鐘寶斷裂兩河口——光頭山斷裂饒峰——石泉斷裂饒鋒震級1624.5.5發(fā)震時間地震一般性斷裂圖3-1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡圖（1:100萬）西岔河一兩河口一獅子壩斷裂F河金家山Z四畝地一三河口一大河壩斷裂麓溝口華陽兩河口圖2-1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造簡圖（1:100萬）53水庫區(qū)工程地質(zhì)條件及評價3.1地質(zhì)概況3.1.1地形地貌水庫區(qū)位于秦嶺山脈南麓，屬強至中等切割的侵蝕中高山峽谷地貌，地形北西高南東低。按正常蓄水位1040m計，上壩址水庫區(qū)回水長度約570m，下壩址水庫區(qū)回水長度約1400m。水庫區(qū)河床高程890?1050m，兩岸山頂高程1500?1800m，相對高差300?500m。河谷區(qū)斷續(xù)分布有漫灘、一、二級階地。河漫灘高出河床約0.5?2.5m；一級階地前緣陡坎高出河床約1?5m，階面寬度約10?160m，階面高程1051?1029m；二級階地前緣陡坎高出河床約4?6m，階面寬度約30?130m，階面呈緩坡狀，二級階段地僅分布于上壩址上游260m至下游引水洞進口河谷右岸，設(shè)計上壩址引水線路沿著二級階地的前沿分布。3.1.2地層巖性水庫區(qū)主要出露中生代印支期侵入細?中粒花崗巖及第四系松散堆積物，現(xiàn)從老到新分述如下：1）中生代印支期侵入細?中粒花崗巖（Y51）:巖石呈灰?灰白色，細?中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，分布河谷兩岸。2）第四系（1）上更新統(tǒng)沖、洪積（Q3al+pl）粉質(zhì)粘土：分布于兩岸二級階地上部，棕黃?棕紅色，厚度一般2?5.8m。（2）上更新統(tǒng)沖積（Q3al）卵石：灰白色，密實，厚度3?3.5m，分布于兩岸二級階地下部。（3）全新統(tǒng)沖積（Q41al）砂壤土：主要分布于兩岸一級階地，上部灰黃色，一般厚1?4m，局部段下部分布砂卵石層，厚度2?5m。（4）全新統(tǒng)河漫灘沖、洪積（Q41al+pl）:①中細砂、②砂卵石為主，厚度2?8m，分布于現(xiàn)河床及漫灘。3.1.3地質(zhì)構(gòu)造水庫區(qū)測繪中未發(fā)現(xiàn)斷層，主要發(fā)育走向北東和近南北向兩組高傾角裂隙。3.1.4水文地質(zhì)條件水庫區(qū)有三支流匯入酉水河，其中較大的為右岸上游的小河，支流源頭較高，且有常流水。地下水以含水層的巖性可分為兩類：61）第四系沖積層孔隙型潛水：分布于酉水河兩岸一、二級階地。其中各級階地含水最為豐富，且埋藏淺；二級階地地下水埋藏相對較深。該含水層接受大氣降水及地表溪流補給，最終排泄至酉水河。2）基巖裂隙水：分布于河谷兩岸基巖風(fēng)化帶內(nèi)。含水層的厚度較小，深度與基巖風(fēng)化帶基本一致。富水性和透水性也隨著巖體風(fēng)化程度的減弱而減小，深部新鮮的基巖則為極微透水性3.2水庫區(qū)滲漏問題庫周兩岸基巖岸坡，由弱?微風(fēng)化的中細?；◢弾r組成，屬弱?微透水性，兩岸支流為常流水，兩岸地下水補給河水，所以不存在水庫滲漏問題。3.3庫岸邊坡穩(wěn)定設(shè)計正常蓄水位1040m時，庫區(qū)回水長度1400m。兩岸山坡基巖裸露，巖性為細?中?；◢弾r，巖石弱?微風(fēng)化，河床巖石新鮮，巖體大都比較完整，不存在庫岸穩(wěn)定的地質(zhì)問題。3.4水庫的淹沒及浸沒問題水庫區(qū)的淹沒區(qū)主要分布于上、下壩址間的一級階地，特別是下壩址左岸一塊面積約4.2萬皿的經(jīng)濟林。上壩址以上庫岸正常蓄水位以上局部為一級階地，存在浸沒問題，但面積小。經(jīng)調(diào)查，庫區(qū)無礦產(chǎn)資源分布，若選擇上壩址可不考慮淹沒及淹沒問題的影響。3.5環(huán)境地質(zhì)問題水庫處于弱震環(huán)境，建庫后水文地質(zhì)條件不會產(chǎn)生較大的變化，因此不存在水庫誘發(fā)地震問題。該工程規(guī)模較小，對上下游動植物自然生態(tài)不會產(chǎn)生明顯的不利影響。4華陽引水樞紐工程地質(zhì)條件4.1比選壩址的工程地質(zhì)條件本次在華陽鎮(zhèn)以下長約3.5km的酋水河上選擇了兩個壩址進行地質(zhì)勘察，兩壩址相距約830m，經(jīng)現(xiàn)場業(yè)主、設(shè)計、地質(zhì)聯(lián)合踏勘，初步分析上壩址較優(yōu)，故勘探工作主要布置于上壩址，下壩址只進行地質(zhì)測繪和物探工作。4.1.1上壩址工程地質(zhì)條件71地形地貌壩址位于華陽鎮(zhèn)下游約2.5km處的酋水河上。壩址區(qū)水流總體自北東流向南西。壩線上游河床開闊，河道比降較緩，平水期主流偏右岸，河槽水面寬度25?38m,河床高程約1043?1042m,表面大部分為卵（漂）石層所覆蓋，局部為基巖巖灘，最高處高程為1050m。覆蓋層厚度2?8m,卵石一般粒徑30?50cm，最大粒徑200?300cm,含量占60%?80%,級配差，呈架空結(jié)構(gòu)，卵石層密實程度較差，透水性強，局部為中砂層，厚度2?3m壩軸線方向壩線附近河床右岸基巖大片出露。河谷橫剖面呈左陡右緩臺階狀，不對稱的一級階地兩岸發(fā)育，階面寬度10?30m，階面高程1034?1042m,左岸一級階地后緣為高度〉30m,為基巖岸坡。右岸分布有二階級地，階面寬度＞60m，階面高程1039?1050m，設(shè)計壩頂高程1043.5m,天然河谷寬度75m。2地層巖性基巖巖性為中生代印支期侵入細?中?；◢弾r（Y51），巖石呈灰?灰白色，細?中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，局部夾二長花崗巖巖脈，巖脈寬度2?5cm,一般沿裂隙侵入，與母巖接觸緊密。河床微風(fēng)化?新鮮，岸坡強?弱風(fēng)化，強風(fēng)化帶厚1?2m。3地質(zhì)構(gòu)造壩址區(qū)地質(zhì)測繪未發(fā)現(xiàn)斷層，主要發(fā)育三組裂隙：①N46?57°E、N80°?85°，裂隙間距0.3?0.5m，閉合，單條延伸長度5?10m,水流沿該組裂隙沖刷，形成深槽。②近南北向組，N6?12W、NE、N80°?86°,面平直光滑，閉合狀，一般延伸長度5?7m,間距0.8?1.5m,局部間距小于10cm,形成裂隙密集帶。③緩傾角組，SN、E.Z9。及N35°E、SE.Z24°，裂面起伏粗糙，表面張開0.5?1.0cm,延伸長度小于5m,以卸荷性質(zhì)為主，河床段卸荷深度一般小于1m。4水文地質(zhì)條件壩址地下水主要為第四系孔隙潛水，含水層為砂層及砂卵石層，地下水位埋深2?5m,河谷兩岸地下水補給河水。壩基砂壤土滲透系數(shù)k=6X10-4cm/s,屬弱透水性；粉質(zhì)土滲透系數(shù)k=6X10-5cm/s，屬弱透水性，砂卵石層滲透系數(shù)K=60m/d,屬強透水性。強風(fēng)化花崗巖透水率q=10?15lu，屬中等透水性，弱風(fēng)8化花崗巖透水率q=1.2?3.1lu,屬弱透水性。5巖石物理力學(xué)性質(zhì)壩基弱風(fēng)化花崗巖，中細粒結(jié)構(gòu)，強度較高，以塊狀結(jié)構(gòu)為主，巖體完整性較好，屬堅硬巖石。濕密度2.63g/cm3,吸水率0.54%,飽和抗壓強度108MPa,平均122.2MPa,軟化系數(shù)0.73，飽和彈模25GPa，泊松比0.24。壩址區(qū)巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗成見表4-1,建議值如表4-2根據(jù)鉆孔聲波測試成果，壩基弱風(fēng)化花崗巖彈性縱波速度Vp=4716m/s，完整系數(shù)Kv=0.66。根據(jù)工程巖體分級標準GB50218-94，壩基弱風(fēng)化巖體質(zhì)量級別為III級。壩基弱風(fēng)化花崗巖巖體質(zhì)量為I級，根據(jù)室內(nèi)試驗和工程類比，提供壩基巖體物理力學(xué)參數(shù)建議值如表4-2。根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》，砼與砂卵石地基之間的摩擦系數(shù)為C=0,f=0.5?0.55,砼與弱風(fēng)化巖體之間的摩擦系數(shù)為C=0,f=0.60。壩基巖體質(zhì)量分級及力學(xué)參數(shù)建議值表表4-2巖性風(fēng)化程度質(zhì)量分級密度抗壓強度縱波速度變形摸量E0彈性模量Es泊松比抗剪斷強度允許承載力巖/巖砼/巖f'JfJg/cm3MPam/sGPaGPaMPaMPaMPa花崗巖弱III2.628145008.0120.251.11.11.01.03.09表4-1壩址區(qū)巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗成果表工程位置巖石名稱風(fēng)化程度試驗組數(shù)物理性質(zhì)抗壓強度變形特性抗剪斷強度抗剪強度比重密度吸水率飽和吸水率飽水系數(shù)顯孔隙率干燥飽和軟化系數(shù)風(fēng)干彈性模量風(fēng)干泊松比飽和彈性模量飽和泊松比粘聚力摩擦系數(shù)粘聚力摩擦系數(shù)干燥飽和△spdpw3a3saksnRdRwKrE50X103p50E50X103p50c'f'cf—g/cm3%%—%MPa—MPa—MPa—MPa—MPa—上壩址花崗弱風(fēng)化62.662.622.630.540.550.991.44128810.7331.30.20250.241.11.200.7104.1.2下壩址工程地質(zhì)條件1地形地貌壩址位于華陽鎮(zhèn)下游約3.8km處的酋水河上。壩址區(qū)水流總體自北東流向南西。壩線上游河床開闊，河道比降較緩，平水期主流偏右岸，河槽水面寬度25?38m,河床高程約1022?1023m,表面大部分為卵（漂）石層所覆蓋，局部為基巖巖灘，覆蓋層厚度2?8m，卵石一般粒徑30?50cm，最大粒徑200?300cm，含量占60%?80%，級配差，卵石層密實程度較差，透水性強，厚度2?5m。壩軸線附近河床右岸基巖出露。河谷橫剖面呈左陡右緩V字型，天然河谷寬度115m。岸坡基巖裸露，左岸坡角40°?50°，右岸坡角20°?30°，岸坡穩(wěn)定。設(shè)計壩頂高程1043.5m。2地層巖性基巖巖性為中生代印支期侵入細?中?；◢弾r（Y51），巖石呈灰?灰白色，細?中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，局部夾二長花崗巖巖脈，巖脈寬度2?5cm，一般沿裂隙侵入，與母巖接觸緊密。河床微風(fēng)化?新鮮，岸坡強?弱風(fēng)化，強風(fēng)化深度1?2m。3地質(zhì)構(gòu)造壩址地質(zhì)測繪未發(fā)現(xiàn)斷層，主要發(fā)育三組裂隙：①N46?57°E、N80°?85°，裂隙間距0.3?0.5m，閉合，單條延伸長度5?10m，水流沿該組裂隙沖刷，形成深槽。②近南北向組，N6?12W、NE、N80°?86°，面平直光滑，閉合狀，一般延伸長度5?7m，間距0.8?1.5m，局部間距小于10cm，形成裂隙密集帶。③緩傾角組，SN、E、N9°及N35°E、SE、Z24°，裂面起伏粗糙，地表張開0.5?1.0cm，延伸長度小于5m，以卸荷性質(zhì)為主，河床段卸荷深度一般小于1m。4水文地質(zhì)條件壩址地下水主要為第四系孔隙潛水，含水層為砂卵石層，地下水位埋深1?2m，河谷兩岸地下水補給河水。類比上壩址成果，壩基砂壤土滲透系數(shù)k=6X10-4cm/s，屬弱透水性；砂卵石滲透系數(shù)k=60m/d,屬強透水性。強風(fēng)化花崗巖透水率q=10?15lu，屬中等透水性，弱風(fēng)化花崗巖透水率q=1.2?3.1lu,屬弱透水性。115巖石物理力學(xué)性質(zhì)壩基巖石體的物理力學(xué)指標見上壩址表4-1、表4-2部分。4.1.3壩址比選意見板橋二級水電站位于洋縣縣城以北約60km的華陽鎮(zhèn)境內(nèi)，工程區(qū)位于花崗巖巖基上，遠離區(qū)域性斷裂，地質(zhì)構(gòu)造簡單，建設(shè)規(guī)模屬小型水電工程，工程地質(zhì)條件比較簡單。上、下兩壩址的地質(zhì)條件相近，下壩址存在的主要問題有：（1）右壩肩為單薄梁，地形不完整，且順河向高傾角裂隙及緩傾角裂隙發(fā)育，多張開，對壩肩穩(wěn)定不利，并存在滲漏問題；（2）水庫區(qū)淹沒面積大。上壩址優(yōu)點：（1）地形條件非常有利，河床基巖大片出露，壩基處理工程量小，施工條件好，（2）水庫區(qū)淹沒面積很小。綜上所述上壩址地質(zhì)條件較優(yōu)，故地質(zhì)推薦上壩址。4.1.4推薦上壩址的主要工程地質(zhì)問題評價1河床覆蓋層結(jié)構(gòu)特征河床覆蓋層為第四系沖積中粗砂及砂卵石層，成份以片麻巖、花崗巖為主，一般厚2?8m。粒徑組成如圖4-1，級配良好。砂卵石屬稍密狀態(tài)，不均勻系數(shù)58.2，屬級配連續(xù)的卵石混合土。滲透破壞以管涌為主，允許水力比降0.15。滲透系數(shù)k=1.24X10-1cm/s，屬強透水層。飽和抗剪強度中=33。左右，承載力特征值fak=300KPa，砂卵石層壓縮系數(shù)av1-2=0.042MPa-1，屬低壓縮性土，綜合分析現(xiàn)河床堆積物呈稍密狀態(tài)，具有高強度，低壓縮性和強透水的特性。壩基砂卵石物理力學(xué)性質(zhì)指標如表4-3。表4-3壩基砂卵石物理力學(xué)性質(zhì)指標值狀態(tài)指標滲透指標壓縮（飽和）飽和快剪干密度最大干密度最小干密度相對密度臨界坡降破壞坡降允許坡降滲透系數(shù)壓縮系數(shù)壓縮模量凝聚力內(nèi)摩擦角pdpmiapminDrikifJka1-2Esc中g(shù)/cm3m/dMPa-1MPaKpa度1.972.181.770.630.300.460.15600.04230.8589391.972.181.770.600.300.640.15600.04230.85753312粒徑（mm）含量（%）>200200?607.860?4040?2020?1010?55?22?11?0.50.5?0.250.25?0.075<0.0750.1234681.05510.086432510086432586432100010090807060504030201001009080706050403020100土粒粒徑（mm）大于粒某土重之徑百數(shù)分（%）（%）分數(shù)百徑之重土某粒于大26.77.512.59.67.27.17.59.31.82.20.8河床卵石層顆粒分析試驗成果顆粒大小分配曲線圖5壩基河床覆蓋層顆分分析試驗曲線（累積曲線）Cu=d/d=58.3Cc=d/dXd=1.2760106050102132壩基強度及抗滑穩(wěn)定分析壩基中砂層呈疏松狀態(tài)，存在流土型滲透破壞，承載能力低，建議清除；砂壤土及粉質(zhì)粘土，稍密，可塑，承載能力低，建議清除。河床及階地下部砂卵石層，呈稍疏松?密狀態(tài)，為強透水層，存在管涌型滲透破壞，建議清除。強風(fēng)化花崗巖巖體為中等透水，承載能力較低，建議清除。壩基應(yīng)置于弱風(fēng)化巖體中部。開挖坡比粉質(zhì)粘土1:0.75，砂卵石層1:1，中粗砂1:3，強風(fēng)化巖體1:0.5?1:0.75。壩基開挖基坑需進行排水，并應(yīng)采取防護措施。壩基發(fā)育緩傾角裂隙，產(chǎn)狀170°N15°?20°，間距0.5?1m，在強風(fēng)化帶及御荷帶張開，由于其傾向下游，在順河向組陡傾角裂隙切割組合下形成不利的塊體，對壩體抗滑穩(wěn)定不利。壩基強風(fēng)化層厚2?3m，根據(jù)鉆孔波速測試河床基巖面以下深度3m以內(nèi)的弱風(fēng)化巖體完整性差，分析裂隙及御荷影響。建議壩基開挖至弱風(fēng)化巖體以下1?3m，并結(jié)合固結(jié)灌漿進行必要的工程處理。3壩基防滲根據(jù)壩基河谷地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特征，為保證壩基滲透穩(wěn)定及有效的控制滲漏量，建議設(shè)計宜對壩基進行防滲處理。建議防滲帷幕穿透強風(fēng)化層深入弱風(fēng)化巖體3?5m。4.2引水涵管道工程地質(zhì)條件4.2.1地質(zhì)概況1地形地貌引水涵管線沿著壩址下游右岸布置，全長約480m，線路分別穿越一級階地、二級階地前緣及基巖斜坡。地面高程1035?1045m，地形呈波狀起伏。2地層巖性線路主要出露中生代印支期侵入細?中粒花崗巖及第四系松散堆積物，現(xiàn)從老到新分述如下：⑥中生代印支期侵入細?中?；◢弾r（r51）:巖石呈灰?灰白色，細?中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，強風(fēng)化深度1?2m，組成一、二級階地的基座，基巖頂板埋深0.3?15m，基巖頂板高程1031?1037.5m，比設(shè)計引水涵管底高程低1?3m。④第四系上更新統(tǒng)沖、洪積（Q3al+pl）粉質(zhì)粘土：分布于二級階地上部，棕黃?棕紅色，厚度一般1?5.4m。⑤上更新統(tǒng)沖積（Q3al）卵石：灰白色，密實，厚度3?14.3m，分布于二級14階地下部。③全新統(tǒng)沖積（Q41al）砂壤土，主要分布于一級階地，上部灰黃色，一般厚0.3?1.5m。3地質(zhì)構(gòu)造主要發(fā)育三組裂隙：①N46?57°E、N80°?85°，裂隙間距0.3?0.5m，閉合，單條延伸長度5?10m，水流沿該組裂隙沖刷，形成深槽。②近南北向組，N6?12W、NE、N80°?86°，面平直光滑，閉合狀，一般延伸長度5?7m，間距0.8?1.5m，局部間距小于10cm，形成裂隙密集帶。③緩傾角組，SN、E、Z9°及N35°E、SE、Z24°，裂面起伏粗糙，地表張開0.5?1.0cm，延伸長度小于5m，以卸荷性質(zhì)為主，河床段卸荷深度一般小于1m。4水文地質(zhì)條件壩址地下水主要為第四系孔隙潛水，含水層為砂卵石層，地下水位埋深0.2?12m，河谷兩岸地下水補給河水。涵管地基粉質(zhì)土滲透系數(shù)k=6X10-5cm/s，屬弱透水性，砂卵石層滲透系數(shù)k=40m/d,屬強透水性，強風(fēng)化花崗巖透水率q=10?15lu，屬中等透水性，弱風(fēng)化花崗巖透水率q=1.2?3.1lu,屬弱透水性。4.2.2引水涵管工程地質(zhì)條件分段說明1設(shè)計引水涵管工程地質(zhì)條件分段說明0+000?0+017m，涵管地基為弱風(fēng)化花崗巖，巖體質(zhì)量級別為III級，承載力特征值fak=3MPa。涵管地基位于地下水位以下，強風(fēng)化巖體為強?中等透水性，應(yīng)進行防滲處理，建議基巖臨時開挖坡比1:0.5?1:0.75。0+017?0+045m，涵管地基為強風(fēng)化花崗巖，巖體質(zhì)量級別為丑級，承載力特征值fak=0.5MPa。涵管地基位于地下水位以下，強風(fēng)化巖體為強?中等透水性，應(yīng)進行防滲處理，建議臨時開挖坡比基巖1:0.5，覆蓋層1:0.75。0+045?0+215m，涵管地基為二級階地砂卵石層，承載力特征值fak=300kPa，渠底位于地下水位以下，砂卵石屬強透水層，應(yīng)進行防滲處理，建議臨時開挖坡比1:1。0+215?0+390m，涵管地基為二級階地砂卵石層，承載力特征值fak=300kPa，渠底位于地下水位以以，砂卵石屬強透水層，應(yīng)進行防滲處理，建議臨時開挖坡比1:1。150+390?0+406m，涵管地基為強風(fēng)化花崗巖，巖體質(zhì)量級別為丑級，承載力特征值fak=0.5MPa。涵管地基位于地下水位以上，強風(fēng)化巖體為強?中等透水性，應(yīng)進行防滲處理，建議臨時開挖坡比基巖1:0.5,砂卵石1:1。0+406?0+480m，涵管地基為弱風(fēng)化花崗巖，巖體質(zhì)量級別為III級，承載力特征值fak=3MPa。涵管地基位于地下水位以下，巖體為中等透水性，應(yīng)進行防滲處理，建議基巖臨時開挖坡比1:0.5?1:0.75。2地質(zhì)推薦引水涵管工程地質(zhì)條件分段說明地質(zhì)推薦引水涵管線與設(shè)計渠線近平行，推薦渠線比設(shè)計渠線向河床方向平移0.3?1.5m，降低了渠線的地面高程，在涵管地基地質(zhì)條件相近的情況下，推薦線比設(shè)計線開挖量減小，相應(yīng)的防滲工程量也減小。0+000?0+016m，涵管地基為弱風(fēng)化花崗巖，巖體質(zhì)量級別為III級，承載力特征值fak=3MPa。涵管地基位于地下水位以下，強風(fēng)化巖體為強?中等透水性，應(yīng)進行防滲處理，建議基巖臨時開挖坡比1:0.5?1:0.75。0+016?0+033m，涵管地基為強風(fēng)化花崗巖，巖體質(zhì)量級別為丑級，承載力特征值fak=0.5MPa。涵管地基位于地下水位以上，強風(fēng)化巖體為強?中等透水性，應(yīng)進行防滲處理，建議臨時開挖坡比基巖1:0.5，覆蓋層1:0.75。0+033?0+262m，涵管地基為一級階地砂壤土，承載力特征值fak=150kPa，渠底位于地下水位以上，砂壤土屬弱透水性，應(yīng)進行防滲處理，建議臨時開挖坡比1:1。0+262?0+283m，涵管地基為河床中粗砂層，承載力特征值fak=150kPa，渠底位于地下水位以上，中粗砂屬強透水層，應(yīng)進行防滲處理，建議涵管地基進行人工換填處理。0+283?0+406m，涵管地基為一、二級階地砂卵石層，承載力特征值fak=300kPa，渠底位于地下水位以上，砂卵石屬強透水層，應(yīng)進行防滲處理，建議臨時開挖坡比1:10+406?0+446m，涵管地基為強風(fēng)化花崗巖，巖體質(zhì)量級別為丑級，承載力特征值fak=0.5MPa。涵管地基位于地下水位以上，強風(fēng)化巖體為強?中等透水性，應(yīng)進行防滲處理，建議臨時開挖坡比基巖1:0.5。0+446?0+490m,涵管地基為弱風(fēng)化花崗巖，巖體質(zhì)量級別為I級，承載力特征值fak=3MPa。涵管地基位于地下水位以下，巖體為中等透水性，應(yīng)進行防滲處理，16建議基巖臨時開挖坡比1:0.5?1:0.75。5引水隧洞工程地質(zhì)條件5.1地質(zhì)概況5.1.1地形地貌引水隧洞位于華陽壩址?園壩子站址之間的酉水河右岸中山區(qū)，上接引水涵管下到調(diào)壓井長度5.534km，遂洞進口底板高程1033.236m，至調(diào)壓井處底板高程1021m。地面海拔高程1038?1319m，相對高差30?281m，隧洞沿線發(fā)育較大的沖溝有4條。5.1.2地層巖性線路主要出露中生代印支期侵入細?中粒花崗巖及第四系松散堆積物，中生代印支期侵入細?中?；◢弾r（r51）：巖石呈灰?灰白色，細?中粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，強風(fēng)化深度1?10m。第四系松散堆積物主要為溝道洪積的碎石土及坡積壤土等。5.1.3地質(zhì)構(gòu)造線路主要發(fā)育小斷層及三組裂隙：①N46?57°E、N80°?85°，裂隙間距0.3?0.5m，閉合，單條延伸長度5?10m，②近南北向組，N6?12W、NE、N80°?86°，面平直光滑，閉合狀，一般延伸長度5?7m，間距0.8?1.5m，局部間距小于10cm，形成裂隙密集帶。③緩傾角組，SN、E.Z9°及N35°E、SE.Z24°，裂面起伏粗糙，地表張開0.5?1.0cm，延伸長度小于5m。5.1.4水文地質(zhì)條件隧洞沿線地下水按賦存條件可分為第四系孔隙潛水及基巖裂隙水。第四系孔隙潛水主要分布于斜坡下部的風(fēng)積、坡積層中，水量少，季節(jié)性變化大。基巖裂隙水，含水層為風(fēng)化巖體及基巖裂隙及斷裂帶、巖性接觸帶中，地下水位埋深具有山高水高的分布特點，基巖裂隙水，主要接受大氣降水補給，向河床、河谷排泄。強風(fēng)化花崗巖透水率q=10?15lu，屬中等透水性，弱風(fēng)化花崗巖透水率q=1.2?3.1lu,屬弱等透水性。根據(jù)壩址區(qū)水樣分析成果，洞線地下水對砼無侵蝕性。5.2隧洞工程地質(zhì)條件及評價5.2.1圍巖分類及力學(xué)參數(shù)17根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50487-2008)，依據(jù)壩址巖體基本力學(xué)指標和巖體質(zhì)量分級，結(jié)合地質(zhì)測繪資料，進行洞室圍巖分類，并提出洞室圍巖參數(shù)指標如表5-1。表5-1圍巖工程地質(zhì)分類得分統(tǒng)計表巖石名稱風(fēng)化程度飽和單軸抗壓強度巖體完整系數(shù)結(jié)構(gòu)面狀態(tài)地下水主要結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀總得分圍巖類別單位抗力系數(shù)堅固系數(shù)RcKvKofMPa-MPa/cm-花崗巖強風(fēng)化34——150.12——517-8-230W183弱風(fēng)化87——300.37——1621-3-257III506微風(fēng)化105——300.62——2524-1-276II708斷層破碎帶影響帶V3.01.05.2.2隧洞工程地質(zhì)條件分段評價0+455?0+480m段，為進口段，洞室?guī)r性為強?弱風(fēng)化花崗巖，裂隙發(fā)育，裂隙均為高傾角，巖體較破碎，上覆圍巖厚度小于10m，地下水位略高于洞底，屬不穩(wěn)定的W類圍。建議力學(xué)參數(shù)：抗壓強度Rb=34MPa，彈性模量E=1.0GPa，圍巖堅固系數(shù)f=2?3，彈性抗力系數(shù)K0=20MPa/cm。受裂隙的切割，頂部有塌落，應(yīng)及時錨噴支護。0+480?1+315m，該段洞室?guī)r性為弱風(fēng)化花崗巖，裂隙較發(fā)育，巖體較完整，上覆圍巖厚度25?65m，地下水位高于洞頂約10m，屬局部穩(wěn)定性差的III類圍巖。建議力學(xué)參數(shù)：飽和抗壓強度Rb=87MPa，彈性模量E=10GPa，圍巖堅固系數(shù)f=5,彈性抗力系數(shù)K0=50MPa/cm。1+315?1+390m，該段位于沖溝底部，洞室?guī)r性為弱風(fēng)化花崗巖，裂隙發(fā)育，巖體較破碎，上覆圍巖厚度18?30m，地下水位高于洞頂，屬不穩(wěn)的W類圍巖。建議力學(xué)參數(shù)：飽和抗壓強度Rb=34MPa，彈性模18量E=1.0GPa，圍巖堅固系數(shù)f=3，彈性抗力系數(shù)K0=20MPa/cm。1+390?2+900m，該段洞室?guī)r性為弱?微風(fēng)化花崗巖，裂隙較發(fā)育，巖體較完整，上覆圍巖厚度30?189m，地下水位高于洞頂，屬局部稱定性差的I類圍巖。建議飽和抗壓強度Rb=87MPa，彈性模量E=10.0GPa，圍巖堅固系數(shù)f=6,彈性抗力系數(shù)K0=50MPa/cm。該段的其中1+800?2+700m洞室?guī)r性為微?新鮮花崗巖，巖體完整性好，可劃為II類圍巖，建議力學(xué)參數(shù)：飽和抗壓強度Rb=105MPa，彈性模量E=18.0GPa，圍巖堅固系數(shù)f=8,彈性抗力系數(shù)K0=70MPa/cm。2+900m?3+145m，該段位于沖溝底部，洞室?guī)r性為弱風(fēng)化花崗巖，裂隙較發(fā)育，巖體較完整性差，上覆圍巖厚度大于21?50m，地下水位略高于洞頂，屬不穩(wěn)的W類圍巖。建議力學(xué)參數(shù)：飽和抗壓強度Rb=34MPa，彈性模量E=1.0GPa，圍巖堅固系數(shù)f=3,彈性抗力系數(shù)K0=20MPa/cm。3+145?4+450m，洞室?guī)r性為弱?微風(fēng)化花崗巖，該段洞室?guī)r性為弱?微風(fēng)化花崗巖，裂隙較發(fā)育，巖體較完整，上覆圍巖厚度30?189m，地下水位高于洞頂，屬局部稱定性差的I類圍巖。建議力學(xué)參數(shù)：飽和抗壓強度Rb=87MPa，彈性模量E=10.0GPa，圍巖堅固系數(shù)f=6，彈性抗力系數(shù)K0=50MPa/cm。其中中部3+500?4+200m洞室?guī)r性為微?新鮮花崗巖，巖體完整性好，可劃為II類圍巖，建議力學(xué)參數(shù)：飽和抗壓強度Rb=105MPa，彈性模量E=18.0GPa，圍巖堅固系數(shù)f=8，彈性抗力系數(shù)K0=70MPa/cm。4+450?4+580m，該段位于沖溝底部，洞室?guī)r性為弱風(fēng)化花崗巖，裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，上覆圍巖厚度13?35m，地下水位略高于洞