瓦电项建地质报告.docx
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瓦电项建地质报告
3建设条件
核定：
方宜生
审核：
彭德勇
审查：
辜明清
校核：
潘杰
编写：
段启忠
3.21工程地质
3.2.1勘察工作概况
3.2.2区域地质
3.2.3水库区工程地质条件
3.2.4坝址区工程地质条件
3.2.5引水线路工程地质条件
3.2.6厂址区工程地质条件
3.2.7天然建筑材料
3.2.8工程地质结论
附图目录
顺序号
图号
图名
比例尺
3-2-1
瓦（项）-5-2-1
水库区综合地质图
1:
50000
3-2-2
瓦（项）-5-2-2
建筑物区综合地质图
1:
10000
3-2-3~4
瓦（项）-5-2-3
坝址区综合地质图
1:
1000
3-2-5
瓦（项）-5-2-4
厂址区综合地质图
1:
2000
3-2-6
瓦（项）-5-2-5
天然建筑材料产地分布图
1:
50000
3-2-7~8
瓦（项）-5-2-6
坝址区（坝Ⅰ）工程地质纵剖面图
1:
500
3-2-9
瓦（项）-5-2-7
坝址区（坝3）工程地质横剖面图
1:
500
3-2-10
瓦（项）-5-2-8
趾板（趾1）工程地质横剖面图
1:
500
3-2-11~13
瓦（项）-5-2-9
引水线路（引Ⅲ）工程地质纵剖面图
1:
2000
3-2-14~16
瓦（项）-5-2-10
压力管道（管Ⅰ）工程地质纵剖面图
1:
500
3-2-17~18
瓦（项）-5-2-11~12
厂房（厂Ⅰ、厂1）工程地质纵横剖面图
1:
500
3.2工程地质
3.2.1勘察工作概况
本工程设计正常蓄水位为1080m，最大坝高143.1m（砼面板堆石坝），总库容5.74×108m3，坝址上游控制流域面积776km2。
总装机容量24×104kw。
主要水工建筑物有：
大坝、泄洪洞、放空洞、引水隧洞、调压井、压力管道及厂房等。
本工程预可行性研究报告于1994年6月和1995年3月通过审查和评估。
审查、评估一致认为报告达到预可行性研究阶段的工作深度，同意报告中工程地质结论和选定的坝址。
并对可行性研究阶段的地勘工作提出较为明确的建议和意见。
该工程于1995年8月完成可行性研究报告；并于1995年10月通过了可行性研究阶段的审查。
本报告主要根据可研成果编制。
本工程地震危险性分析和设计地震动参数确定及水库诱发地震可能性委托四川省地震局承担，并分别于1995年4月及8月提交了《四川洪雅瓦屋山电站地震危险性分析和设计地震动参数确定报告》和《四川洪雅瓦屋山电站水库诱发地震可能性研究报告》。
该工程完成的地勘、试验工作量见表3-2-1。
完成地勘、试验工作量总表
表3-2-1
项目
单位
比例尺
数量
数量
预可研阶段
可研阶段
合计
地
质
测
绘
平
面
库区及外围
k㎡
1:
50000
594
594（校测）
1188
建筑物区
k㎡
1:
10000
36.0
36.0（校测）
72.0
坝址区及厂址区
k㎡
1:
1000
2.34
3.69
6.03
引水线路进口段及支洞
k㎡
1:
1000
1.99
1.99
剖
面
库区及引水线路
km/条
1:
2000
48.77/15
68.99/17
117.76/32
坝址、厂址及引水线路
km/条
1:
500~1:
1000
12.51/37
28.80/68
41.31/105
勘
探
钻探
机动岩心
m/孔
2331.44/24
2959.45/33
5290.89/57
物
探
电测深
标准点
350
350
超声波测试
标准点
1500
6500
8000
坑槽探
m3
2500
3000
5500
硐探
m/个
375/2
1559.7/14
1934.7/16
钻孔抽压（注）水试验
段
342
（含抽水2次）
324
666
采
样
试
验
野外弹横
组
10
32
42
砼与岩石大剪
组
4
2
6
岩石室内中剪
组
4
4
岩石双面剪
组
9
9
岩石常规
组
22
42
64
岩石磨片试验
组
17
24
41
软弱夹层磨片试验
组
59
59
泥化夹层常规
组
4
25
29
泥化夹层粘矿分析
组
3
5
8
水质简分析
组
30
17
47
完成地勘、试验工作量总表
续表3-2-1
项目
单位
比例尺
数量
预可研阶段
可研阶段
合计
天然建筑材料
地质
测绘
平面
km2/个
1:
1000～1:
2000
4.51/7
1.22/9
5.73/16
剖面
km/条
1:
200～1:
1000
10.495/34
9.274/49
19.769/83
勘
探
钻探
m/孔
932.64/8
932.64/8
麻花钻
m/个
50.0/20
50.0/20
硐探
m/个
661.9/5
661.9/5
坑槽探
m3/个
487.5/46
500/50
987.5/96
采
样
试
验
岩石常规
组
17
59
76
岩石磨片试验
组
8
23
31
岩化分析
组
19
19
土壤常规
组
25
20
45
砾石土常规
组
3
3
砂砾石常规
组
20
20
3.2.2区域地质
本工程位于川西平原西部边缘山区，地处峨眉山山地与龙门山山地接壤地带。
属中山区地貌单元。
主要地层岩性除缺失泥盆系、石炭系和第三系外，震旦系～第四系地层均有出露。
构造上处于川滇径向构造带凉山拗褶断带的北端，北东向龙门山断裂带之西南端；东南以龙泉山、峨眉山断裂带为界，西北以龙门山断裂带为界，西南以天全——荣经断裂为界。
区内经过多次构造运动，生成和发展了以南北向褶皱、断裂为主，并有北东向、北西向断裂的基本构造格架。
褶皱与工程关系密切的主要为炳灵向斜，其次有吴庄背斜、长沙坝背斜。
炳灵向斜展布整个工程区，轴向南北，两翼岩层倾角36°～49°。
外围大川——双石断裂是一条全新世活动断层，但不具备发生7 .0级以上地震的能力；新津——蒲江断裂、雅安——峨边断裂、天全——荣经断裂近期仍有一定活动，小震频繁，历史上有中强震发生。
区内F1、F2等断层规模小，不具备发生中强地震的能力。
历史地震对库坝区最大影响烈度为Ⅵ度（地震动峰值加速度为0.05g）。
根据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》和地震危险性分析成果，工程区地震动峰值加速度为0.1g，相应的地震基本烈度为Ⅶ度，地震动反应谱特征周期为0.45s。
3.2.3水库区工程地质条件
水库位于炳灵向斜核部、吴庄背斜西翼、毛沟断层（F1）下盘。
由炳灵河主库和铜厂河、白沙河、吴河支库组成。
库区出露地层主要为白垩系、侏罗系和三迭系的粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩、砂岩及煤系；震旦系洪椿坪组白云岩分布于白沙河支库库尾1030m以上。
库区发育F1、F2、F1-1、F2-1等断层，延伸长度一般1～8km，其中F1为30km。
水库库盆、库岸主要为白垩系～三迭系上统的砂岩和泥质类岩石组成。
水库外围有四处低邻谷存在，经地质测绘查证：
尾库张村——高庙花溪河分水岭高程1600~1700m，正常蓄水位处宽10.5km，为一向斜构造单元，倾向山内，两翼岩层倾角30~40°，三迭系中统雷口坡组灰岩分布在高程1100～1150m以上，以下为厚500～600m的须家河组煤系与石英砂岩，透水性微弱，形成相对隔水的厚铺盖，邻水库一侧发育F2、F2-2陡倾断层出露高于正常蓄水位30～40m，断层破碎带透水性差，泉水出露最低高程高于正常蓄水位18.6m，因此，该段水库不存在库水向邻谷花溪河的渗漏；组成吴庄——赵河、铜厂河——坝址下游周公河、罗竹林——万沟三个分水岭正常蓄水位处宽分别为5.5km、1.5km及2.5km，组成地层均为透水性微弱的粉砂质泥岩，因此不存在库水向邻谷的渗漏。
水库库岸主要为基岩岸坡，坡角一般较缓，属稳定——基本稳定。
唯关帝庙右岸由崩塌体组成的岸坡稳定性差。
经稳定验算，天然状态下堆积体属稳定状态，在库水骤降时，属失稳状态，其最大方量约40×104m3，且距坝址5.0km，对水库运行影响较小，故水库不存在大规模的库岸再造问题。
据四川省地质矿产局《关于洪雅县炳灵（瓦屋山）水库库区范围内是否存在压矿问题的复函》中指出最高水位1080m以下无有价值矿，因此库区内不存在矿产淹没问题。
对吴庄乡政府所在地的浸没影响，仅沟口至下游阶地末端长200m地段存在浸没，浸没面积约为0.02km2，且均为农田、不存在搬迁问题。
水库位于炳灵向斜核部，左岸有F1断层顺库岸展布，并横穿白沙河支库，淹没长0.75km，淹没最大深度50m；F1-1断层在白沙河支库内与F1斜交，淹没长度0.15km；库尾右岸有F2断层平行库岸展布，F1、F2两条断层距水库正常高水位处分别为0.25～2.0km和1.25～1.5km，两条断层附近一带历史上曾有过2.5～2.8级（张村、吴庄）地震记载。
因此，具有水库诱发地震的地质背景。
根据以上地质背景及水库诱发地震危险的判定原则，在库区范围内划分出黄店子——张沟和穆沟——王村两个可能发生水库诱发地震的地段。
黄店子——张沟危险区距坝址最近距离为4km，穆沟——王村危险区距坝址最近距离为7.8km，采用水库综合系数法、断裂长度法对两个地段水库诱发地震强度作了判定，其中黄店子——张沟区为Ms=4.5±0.5级，穆沟——王村区为MS<4.0级。
未来水库地震对坝址的影响烈度最高不超过Ⅵ度，低于坝区地震基本烈度（地震动峰值加速度0.1g）。
3.2.4坝址区工程地质条件
本工程原预可研阶段在周公河规划初选河段基础上进行了坝址选择，通过现场查勘及地表测绘表明，该河段从炳灵河、铜厂河汇口（炳灵上索桥）以下至炳灵下索桥500m范围内为横向狭谷河段，河谷岸坡基岩裸露，主要由K1j层坚硬砂岩组成；以下河段河谷相对开阔，以纵向谷为主，岸坡覆盖严重，尤其是左岸分布有大量崩塌堆积物，两岸谷坡基岩主要由J3p层粉砂质泥岩等软质岩组成。
就地形地质条件而言，目前所选坝址位于炳灵上、下索桥之间，该段河谷狭窄，岸坡基岩裸露，岩质坚硬，建坝地形地质条件较好；而下游河段，河谷较开阔，岩质软弱，且地表覆盖严重，无理想的可比坝址。
因此，本阶段仅对选定坝址进行工程地质勘察工作。
3.2.4.1基本地质条件
坝址处为横向河谷，河床宽20～35m，谷坡40～70°，两岸切割深200～300m。
出露地层为侏罗系上统蓬莱镇组（J3p）、白垩系下统夹关组（K1j）和灌口下组（K1g1）及第四系松散堆积层，各层岩性特征详见坝址区岩性特征一览表（表3-2-2）。
构造上位于炳灵向斜东翼，岩层产状N10～20°W/SW∠40～50°，发育有四组构造裂隙，单组间距0.3～2.0m，延伸长度3～10m，卸荷带内多充填次生夹泥、岩屑，新鲜岩体裂隙多闭合。
河床漂卵石层厚3.64～6.96m，其K值大于5.8×10-1cm/s，属强透水层，坝址地段岩体透水性与风化、卸荷关系密切，岩体透水性有随深度增加而逐渐减小的趋势。
岩体相对不透水层埋深（q≤1Lu）左岸125m，右岸125m，河床125～135m。
区内地下水按埋藏条件可分为孔隙潜水、基岩裂隙水和基岩裂隙承压水三种类型。
据水质分析成果，区内地表及地下水化学类型主要为重碳酸钙型及重碳酸钙镁型水；地表及地下水对任何水泥拌制的砼均无腐蚀性。
坝址区地层岩性特征一览表
表3-2-2
时代
工区分层或成因
岩性特征
厚度（m）
分布
第四系
（Q）
col+dlQ4
dl+plQ4
块碎石夹褐黄色粘土、亚粘土。
块碎石主要为砂岩、砾岩。
0～10
谷坡、坡脚及冲沟。
alQ4
漂卵砾石夹砂。
Ⅰ级阶地表部覆盖亚砂土。
0～8
河床、漫滩、I级阶地。
fglQ3
上部为1～2m黄褐色粘土，含砾石5～10%，局部夹泥炭，下部主要为粘土夹卵砾石。
0～8
两河汇口上游炳灵河Ⅱ、Ⅲ级阶地。
gl+fglQ2
上部为褐黄色含砾粘土，其下普遍见黑色泥炭分布，厚0.5～1.5m。
下部漂卵石砾石夹粘土、亚粘土。
0～10
白垩系灌口下组
（K11g）
K1g1-②
棕红色粉砂质泥岩夹薄层泥质粉砂岩、砂岩。
未见顶
放空隧洞进口前。
K1g1-①
棕褐～棕红色粉砂质泥岩与泥质粉砂岩不等厚互层，夹薄层砂岩。
含石膏，多见溶蚀晶洞。
125
放空隧洞进口地段。
白垩系下
统夹关组
（K1j）
K1j⑦
浅紫褐色薄层细粒长石石英砂岩夹薄层粉砂质泥岩。
层厚一般0.1～0.25m，层理发育。
42
分布于两河汇口～下游索桥500m河段。
K1j⑤
14
K1j③
7
K1j⑧
浅紫褐色～浅紫红色中～厚层、巨厚层岩屑长石石英砂岩，细～中粒结构泥钙质孔隙式胶结，局部微层状构造发育，或含泥砾、泥质条带。
层中薄层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，单层厚0.1～2.24m，最厚4.25m。
在K1j②、K1j④层中约占14.9%和13.3%。
53
K1j⑥
22
K1j④
107
K1j②
浅紫褐色中～厚层块状含砾砂岩，底部为5～7m砾岩。
砾石成分以石英岩为主，次为石灰岩、燧石，砾径0.5～3cm，泥铁质孔隙式胶结。
97
K1j①
27
3.2.4.2大坝工程地质条件
（1）坝基软弱夹层工程地质特征
坝区Klj层中分布有连续性较好的软弱夹层共59条，按工程地质特征分为软岩夹层（8条）、层间剪切错动带（29条），泥化夹层（22条）三种类型。
三种类型的软弱夹层产状均受岩层产状控制，一般不穿层。
软岩夹层主要分布在K1j②、K1j④层中，岩性为粉砂质泥岩、泥岩，层厚0.3~1.5m，最厚2.63m；层间错动带主要分布在K1j②、K1j④层中，其次分布在K1j③、K1j⑥、K1j⑦、K1j⑧层中，一般厚度为0.1~2.0m；泥化夹层主要分布在K1j②、K1j④层中，层厚一般0.5~5.0cm，最厚达20cm。
据测试软弱夹层纵波速Vp一般1500～2500m/s，泥化夹层粘粒含量21.1～87.3%，矿物成份以蒙脱石为主，占20～70%，次为高岭石及伊利石。
各泥化夹层物理力学性质详见表3-2-3。
（2）岩体质量分类
K1j层砂岩湿抗压强度：
弱风化与新鲜的岩石平均值分别为97.1MPa和104.lMPa，软化系数0.83与0.86，均属坚硬岩；粉砂质泥岩、泥岩及泥质粉砂岩，属较软岩和中硬岩。
坝区岩体物理力学特征详见室内试验成果表3-2-4和现场岩体变形、抗剪试验成果汇总表3-2-5。
坝区岩体受裂隙切割，风化卸荷强烈，两岸强风化带水平厚5～16m，弱风化带水平厚45～67m，河床强、弱风化带厚分别为0.3～2.2m与16.7～31.5m。
两岸卸荷带水平宽66.5～78.5m，其中卸荷松弛带宽16～35.6m，相对紧密带30.9～46.7m，界面带宽3.2～17.5m；河床卸荷带厚3～8m。
据上述坝区岩体特征按水利水电坝基岩体质量分类标准将坝基岩体质量作如下分类：
新鲜的K1j第1、2、4、6、8层为AⅢ1类，弱风化为AⅢ2类，新鲜的K1j第3、5、7层为AⅢ2类，弱风化为AⅣ1类，卸荷带的相对紧密带、界面带为AⅣ1类，松弛带为AⅣ2类；强风化带为BⅤ类。
各类岩体建议数据见表3-2-6。
泥化夹层物理力学性质试验成果汇总表
表3-2-3
取
样
层
位
试验
组数与
值别
天然状态的物理性指标
比
重
颗粒组成
饱和抗剪强度
备注
含水量
密度
孔隙比
孔隙率
饱和度
砂粒
粉粒
粘粒
胶粒
快剪
固结快剪
湿
干
mm
φ
C
φ
C
%
g/cm3
g/cm3
%
%
>0.05
0.05～0.005
<0.005
0.002
度
MPa
度
MPa
%
K1j
试验
组数
24
9
9
4
4
4
24
24
24
24
24
4
4
5
5
天然含水量、天然密度为现场测试，抗剪指标为重塑土试验指标。
平均
值
26.1
1.87
1.47
1.195
53.9
88.4
2.85
25.3
30.6
44.1
32.7
5°00′
0.0738
11°38′
0.0449
最大
值
51.5
2.10
1.74
1.573
61.1
93.4
2.88
51.6
43.1
87.3
81.3
5°42′
0.0951
12°27′
0.0706
最小
值
18.4
1.66
1.10
0.925
48.1
80.0
2.81
4.8
7.9
21.1
12.2
3°26′
0.0392
10°12′
0.0216
坝区岩石室内试验成果表
表3-2-4
层位
岩石名称
试验组数与值别
干密度
（g/cm3）
比重
孔隙率（%）
吸水率（%）
弹性模量E50
（1×104MPa）
泊松比
抗压强度
软化系数
抗剪强度
干
湿
摩擦系数tgφ
凝聚力C（MPa）
MPa
K1j
新鲜砂岩
试验组数
24
24
24
24
24
24
22
22
22
24
24
平均值
2.55
2.69
5.1
2.32
26.82
0.24
121.4
104.1
0.86
0.85
0
最大值
2.60
2.71
6.20
3.31
37.31
0.44
153.5
130.0
0.98
0.99
0
最小值
2.51
2.67
2.99
1.14
17.94
0.09
100.5
82.2
0.65
0.67
0
弱风化
砂岩
试验组数
18
18
9
9
12
12
14
14
14
18
18
平均值
2.53
2.68
6.7
3.1
25.77
0.33
116.9
97.1
0.83
0.81
0
最大值
2.60
2.70
9.67
3.97
37.74
0.58
149.6
122.7
0.95
0.96
0
最小值
2.43
2.68
3.70
2.24
10.79
0.15
66.1
54.1
0.62
0.70
0
坝区岩石室内试验成果表
续表3-2-4
层位
岩石名称
试验组数与值别
干密度
（g/cm3）
比重
孔隙率（%）
吸水率（%）
弹性模量E50
（1×104MPa）
泊松比
抗压强度
软化系数
抗剪强度
干
湿
摩擦系数tgφ
凝聚力C（MPa）
MPa
K1g1
新鲜粉砂
质泥岩
试验组数
3
3
3
3
1
1
2
1
1
平均值
2.47
2.78
11.03
4.46
14.00
0.17
56.1
0.57
0
最大值
2.53
2.79
14.39
6.09
最小值
2.38
2.77
8.66
3.39
新鲜泥质粉砂岩
1组
2.53
2.75
8.00
3.30
19.00
0.27
79.8
41.8
0.52
0.55
0
J3P
新鲜粉砂
质泥岩
试验组数
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
平均值
2.59
2.74
5.64
2.26
9.50
43.6
29.7
0.70
0.70
0
新鲜泥质粉砂岩
试验组数
2
2
2
2
2
1
2
1
1
2
2
平均值
2.56
2.80
8.75
3.42
17.0
0.14
40.2
33.0
0.85
0.62
0
弱风化粉砂质泥岩
试验组数
3
3
3
3
2
2
3
3
3
1
1
平均值
2.55
2.79
8.16
3.57
8.82
0.25
27.3
9.73
0.36
0.55
0
最大值
2.55
2.81
9.61
3.84
37.2
11.7
0.40
最小值
2.54
2.77
6.93
3.40
17.3
7.3
0.32
坝区现场岩体变形、抗剪试验成果汇总表
表3-2-5
层位
项目
岩性及分带
弹模
GPa
变模
E0
GPa
纵波速度
VP
（m/s）
抗剪断峰值
抗剪峰值
阶段
备注
tgφ′
C′
（MPa）
tgφ
C
（MPa）
K②1j
弱风化
8.3
3.85
砼/弱风化
1.36
0.40
0.80
0.23
可行性
剪断面为砼与基岩接触面
剪切错动带
0.36
0.096
砼/错动带
0.47
0.09
0.43
0.08
剪切面主要发生在错动带内
K③1j
剪切错动带
0.451
0.041
K③1j
强风化带
0.91
0.412
1000~2000
岩体完整性差
相对紧密带
3.3
1.1
岩体较完整
弱风化带砂岩
1.99~8.3
0.96~3.8
2500~4000
1.287
0.55
0.809
0.314
变形为可研
抗剪为预可研
岩体较完整E=8.3、E0=1.9，岩体完整性差E=1~1.9、E0=0.3~0.96。
新鲜砂岩
2.1~11.4
1.2~5.8
4000~5400
1.323
0.733
0.983
0.126
岩体较完整E=11.4、E0=5.8，岩体完整性差E=2.1、E0=1.2。
K⑦1j
强风化带
0.898
0.327
可研
新鲜砂岩岩体较完整，弱风化岩体完性较差。
新鲜
6.719
2.78
K⑧1j
弱风化带
2.051
0.682
J②3P
弱风化带
0.47~0.9
0.25~0.36
2000~2500
岩体完整性差
新鲜粉砂质泥岩
1.52
0.43
2500~3000
J①3P
新鲜泥质粉砂岩
0.76~1.53
0.3~0.8
3000~3500
岩体较完整E=1.53、E0=0.842，岩体完整性差E=0.767、E0=0.326
K1g1
松弛带
0.4~0.9
0.048~0.
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