电站坝基开挖物探声波测试报告.docx
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电站坝基开挖物探声波测试报告
腾龙桥Ⅱ级电站坝基开挖
物探声波测试报告
云南省水利水电勘测设计研究院
地质分院
二○○九年十二月
审查：
林宏
校核：
楚建伟
编写：
吴正昆
一、绪言
腾龙桥Ⅱ级电站工程位于云南省保山市龙陵、腾冲两县交界处，处高黎贡山西麓，伊洛瓦底江一级支流龙江上，是龙江水能资源开发规划兴建的梯级电站之一，电站为坝后式电站，有腾龙公路从团田乡通过，交通条件尚可。
本阶段的物探工作于2008年10月开始，至2009年11月结束外业。
物探工作主要目的和任务：
对该电站施工阶段清基后基岩进行测试，提供相应岩体的纵波速度（Vp）和岩体完整性系数（Kv），为岩体完整程度分级提供定量评判依据。
物探工作共完成跨孔声波测试27组，合计。
二、工程地质及地球物理特征
电站工程区河谷主要呈不对称的“U”字型深切谷，两岸岸坡陡缓不均，左岸地形陡峻，右岸地形相对较缓，地形高低不对称。
工程区地层为高黎贡山群上段（Pz1gl2）石英片岩夹少量薄层微晶片岩、板岩等。
工程区为单斜构造，岩层走向N0º～35ºE，倾向NW-W（即整体倾向右岸），倾角30º～50º，其中：
左岸与河床岩层倾角较陡，倾角40º～50º，右岸岩层倾角相对较缓，倾角30º～40º。
测区内有F（18）断裂从右岸坝肩通过，F（18）断裂倾向与岩层倾向相同，倾角略缓，对坝基岩体影响不大。
另据勘察资料揭露，测区内存在软弱结构面，主要有三种类型：
充填泥或粘土节理、软弱夹层和层间挤压破碎带，其中以充填泥或粘土节理最为发育，软弱夹层和层间挤压破碎带一般较不发育。
坝基开挖后，测区范围内基岩均为石英片岩，岩体多呈弱风化状态，岩质坚硬，岩体强度较高，纵波波速值较高，平均值在4000m/s左右，岩体完整性较好。
石英片岩中存在微晶片岩、板岩、夹泥节理及层间挤压破碎带等软弱层，纵波波速值低，物理特征明显，故在基岩中进行声波测试的地球物理条件较好。
三、野外工作方法和成果资料的分析解释
1、野外工作方法
根据坝基设计开挖分段情况结合测区地质状况，测区从左岸至右岸分为A、B、C、D四个区域，A区为左岸坡坝段，包括1、2、3坝段；B区为河床坝段，包括4、5、6坝段；因右岸地形相对较缓，坝体长，分为两个区域，C区为右岸坡坝段，包括7、8、9坝段；D区为右岸坝肩段，包括10和11坝段；检测孔布置以平均分布为原则，可根据现场地质情况并兼顾施工情况作相应调整。
每一组检测孔根据地质情况不同分为3孔一组和2孔一组两种方式，岩体风化偏强，节理裂隙发育区域采用3孔一组方式，相对较好区域则采用2孔一组方式。
钻孔深度根据地质情况，深入建基面以下8～12米不等。
根据本次工作的任务和目的，采用重庆奔腾数控技术研究所生产的WSD—1型数字声波仪及江苏省苏州工业园区万象精密仪器有限公司生产的FYS-20跨孔对穿柱状式换能器进行钻孔测试。
钻孔声波测试的孔间距为80～110厘米不等，移动点距为20厘米，具体分区情况和实际完成测试钻孔位置参见示意图。
2、资料整理及其解释
现将分析整理的方法说明如下：
岩体纵波速度值：
Vp=L／t
式中：
Vp：
岩体纵波速度值，单位为m/s；
L：
纵波走时间距（即孔间距），单位为m；
t：
纵波穿透时间，单位为s。
岩体完整性系数的计算
按规范要求，采用下式计算完整性系数：
Kv=（Vp／Vpr）2
式中：
Kv：
岩体完整性系数；
Vp：
岩体纵波速度值，单位为m/s；
Vpr：
新鲜完整岩体纵波速度值，单位为m/s。
该区石英片岩强度较高，根据勘察阶段岩心试验和孔内测试成果，结合相关规范资料，新鲜完整岩体纵波速度值为6200m/s。
岩体完整程度的评价标准按《水利水电工程物探规程》（SL326-2005）要求，如下表所示：
岩体完整程度评价
完整
较完整
完整性差
较破碎
破碎
岩体完整性系数（Kv）
＞
～
～
～
≤0.15
在参阅有关资料的基础上，通过归纳、统计分析，得到如下成果表：
钻孔声波测试成果表（附表一至附表三）。
3、成果分析及其解释
按分区情况进行分析、解释：
A区左岸坡坝段：
地形陡峻，岩体倾向河床，属顺向坡，且倾角略大，40º～50º，岩体为薄～中厚层状结构，受御荷作用影响较大，岩体风化不均匀，差异较大，清基后基岩总体属强风化下段～弱风化上段范围，10组检测孔中，WT1和WT3组岩体相对较差，平均值在1940～2650m/s之间，属破碎～较破碎段岩体；WT6、WT7和WT8组岩体相对偏差，平均值在3070～3140m/s之间，属较破碎段岩体；其余5组岩体较好，纵波速度值较高，平均值均大于3500m/s，属完整性差～较完整段岩体；
1、2号坝段岩体差异较明显，5组检测孔灌浆后也进行了检测，对比灌浆前后资料可看出：
经过固结灌浆后，之前较差的WT1和WT3组岩体纵波速度值提高明显，波速提高比平均值大于20%，最高一组为46%，其余3组岩体纵波速度值也有一定提高，波速提高比在5%左右，表明固结灌浆在破碎岩体中效果较好。
B区河床坝段：
该区域范围内无大的地质构造发育，岩体为中厚～厚层状结构，清基后基岩风化弱，且风化较均匀，属弱风化中上段岩体，7组检测孔岩体均较好，纵波速度值较高，平均值在3830～4620m/s之间，属完整性差～较完整段岩体；
C区右岸坡坝段：
该区地形相对较缓，岩体倾向山内，倾角略小，30º～40º，岩体为中厚～厚层状结构，受御荷作用影响相对较小，清基后基岩风化弱，且风化较均匀，属弱风化中上段岩体，7组检测孔岩体均较好，纵波速度值较高，平均值在3660～5120m/s之间，属完整性差～较完整段岩体；
D区右岸坝肩段：
测区内有F（18）断裂从坝肩上部右侧通过，对该区岩体有一定影响，受其影响，岩体成碎裂～散体结构，纵波速度值明显较低，平均值在2020～2580m/s之间，属破碎～较破碎段岩体；灌浆后进行了3组孔的检测，WT25和WT26组岩体仍较差，平均值在2130～2630m/s之间，属破碎～较破碎段岩体；WT27组岩体相对较好，平均值在2580～3920m/s之间，属较破碎～完整性差段岩体；受施工条件等因素影响，灌浆前仅有一组测试资料，故与灌浆后的相应对比资料较少。
4、结论
①、B、C区域岩体均呈弱风化状态，纵波速度值较高，平均值均大于3600m/s，岩体完整性较好；
②、A、D区域岩体多呈弱风化状态，局部仍有强风化岩体，即有风化不均匀现象，岩体完整性略差；
③、A区部分灌浆后检测孔资料表明：
固结灌浆在破碎岩体中效果较好，纵波波速比提高较大，对于纵波波速大于4000m/s的较完整岩体，则波速比提高很小。
附表一：
1、2和10坝段灌浆前后钻孔声波测试成果表
钻孔
编号
跨孔
方向
钻孔深度
（米）
纵波速度
变化范围
（米／秒）
纵波平
均速度
（米/秒）
KV
岩体完整
程度评价
灌浆
前后
说明
波速
提高
比
（%）
WT1
1-2
2440～4930
4010
完整性差
前
2710～5160
4440
后
1-3
1860～3910
2650
较破碎
前
2810～4250
3230
后
2-3
1630～3900
2640
较破碎
前
2490～4360
3220
后
WT2
1-2
2680～5490
4320
完整性差
前
3990～5700
4790
较完整
后
1-3
2290～5680
4620
较完整
前
3400～5610
4780
后
2-3
3610～5190
4640
较完整
前
3860～5220
4850
后
WT3
1-2
1330～3400
1940
破碎
前
1680～3730
2790
较破碎
后
1-3
1510～2980
1950
破碎
前
1900～3830
2760
较破碎
后
2-3
1550～4170
2540
较破碎
前
2510～4610
3710
完整性差
后
WT4
1-2
2810～4910
4020
完整性差
前
3320～4980
4190
后
1-3
2350～4630
3720
完整性差
前
2840～4600
3900
后
2-3
3500～4980
4560
完整性差
前
3200～4830
4360
后
WT5
1-2
1720～5290
3850
完整性差
前
2190～5350
4260
后
1-3
1710～5080
3430
完整性差
前
2030～4820
3510
后
2-3
2000～5100
4010
完整性差
前
2810～4890
4060
后
WT25
1-2
0.4
1640～2630
2020
破碎
前
1670～3500
2480
较破碎
后
附表二：
3至10坝段灌浆前钻孔声波测试成果表
坝段
编号
钻孔
编号
跨孔
方向
钻孔深度
（米）
纵波速度
变化范围
（米／秒）
纵波平
均速度
（米/秒）
KV
岩体完整
程度评价
3坝段
WT6
1-2
2230～3930
3140
较破碎
WT7
1-2
2700～4040
3350
较破碎
WT8
1-2
2630～3520
3070
较破碎
WT9
1-2
2900～4510
3890
完整性差
WT10
1-2
3310～4470
3830
完整性差
4坝段
WT11
1-2
3520～4820
4360
完整性差
WT12
1-2
3020～4620
3980
完整性差
5坝段
WT13
1-2
3210～4610
4010
完整性差
6坝段
WT14
1-2
3040～4180
3830
完整性差
WT15
1-2
3350～4960
4390
完整性差
WT16
1-2
3810～5140
4620
较完整
WT17
1-2
3200～4760
4260
完整性差
7坝段
WT18
1-2
2730～3870
3660
完整性差
WT19
1-2
3120～4890
4340
完整性差
WT20
1-2
3410～4150
3940
完整性差
8坝段
WT21
1-2
1630～5110
4350
完整性差
1-3
2310～4830
4130
2-3
3730～5660
5120
较完整
WT22
1-2
2240～4840
4040
完整性差
WT23
1-2
2550～4390
3880
完整性差
1-3
2760～4620
4090
2-3
3940～5530
4910
较完整
WT24
1-2
2420～4150
3790
完整性差
1-3
2040～5240
4420
2-3
3180～4880
4230
10
坝段
WT25
1-2
1640～2630
2020
破碎
1-3
1580～3150
2490
较破碎
2-3
1690～3570
2580
注：
9和11坝段受施工情况等因素影响，未做测试。
附表三：
10和11坝段灌浆后钻孔声波测试成果表
坝段
编号
钻孔
编号
跨孔
方向
钻孔深度
（米）
纵波速度
变化范围
（米／秒）
纵波平
均速度
（米/秒）
KV
岩体完整
程度评价
10
坝段
WT25
1-2
0.4～7.2
1670～3260
2480
6
较破碎
WT26
1-2
1800～2430
2130
破碎
1-3
2340～2980
2630
较破碎
11
坝段
WT27
1-2
2530～4980
3580
较破碎
1-3
2550～5160
3920
完整性差
2-3
1520～4020
2580
较破碎
升级会员 