【導(dǎo)讀】四川大渡河金川水電站工程可行性研究階段。壩線及樞紐布置格局選擇專題報(bào)告。附件一工程地質(zhì)勘察報(bào)告。中國水電顧問集團(tuán)西北勘測設(shè)計(jì)研究院。張國明李樹武馮秋豐。袁復(fù)愛張旭杰李光遠(yuǎn)。下線方案三樞紐建筑物的工程地質(zhì)條件......131

　　

【正文】 55m，其中： 0m～ 50m為薄層狀變質(zhì)砂巖，巖體強(qiáng)傾倒，卸荷強(qiáng)烈，大部分巖體松弛，呈層狀碎裂結(jié)構(gòu)，巖體產(chǎn)狀： NW295355176。 SW∠ 3042176。； 50m～ 114m 為薄層狀 ～ 中厚層變質(zhì)砂巖，巖體破碎，卸荷裂隙發(fā)育，巖層中等傾倒，巖體產(chǎn)狀 NW340～ 355176。 SW∠ 32～ 56176。； 114m～ 155m 為薄層狀夾中厚層狀變質(zhì)砂巖，裂隙發(fā)育，巖體破碎 呈碎裂 ～ 層狀結(jié)構(gòu)，巖體傾倒幅 度 明顯減弱，產(chǎn)狀為 NW320～ 335176。 SW∠ 36～ 64176。； 155m 以后巖層產(chǎn)狀基本正常，局部存在沿較大斷層輕微卸荷的跡象，巖體平均產(chǎn)狀：NW319176。 SW∠ 68176。 155m 以前斷續(xù)可見巖層折斷面，呈錯(cuò)臺狀，咬合較緊密，規(guī)模較小，未貫通。 勘探平硐 PD10（ 高程）揭露傾倒體水平深度約 150m，其中： 0m～55m 為薄層 ～ 中厚層砂巖夾碳質(zhì)千枚巖，巖體中斷層集中發(fā)育，傾倒變形強(qiáng)烈，結(jié)構(gòu)松弛，呈散體－碎裂結(jié)構(gòu)； 55m～ 150m 為薄層 ～ 中厚層砂巖夾碳質(zhì)千枚巖，巖體裂隙發(fā)育，裂 面普遍中 ～ 強(qiáng)銹蝕，巖體部分松弛，巖層產(chǎn)狀： NW310～ 320176。SW∠ 45～ 60176。傾倒體底界無明顯折斷面發(fā)育； 150m 以后巖層產(chǎn)狀基本正常。 勘探平硐 TPD2（ m 高程）揭露傾倒體水平深度約 139m，揭露巖性為灰～暗灰色薄層～中厚層狀變質(zhì)細(xì)細(xì)砂巖，局部夾有厚層狀變質(zhì)細(xì)砂巖，傾倒變形體巖層產(chǎn)狀為 NW310176?！?NW320176。 SW∠ 10176?！?40176。，層間斷層發(fā)育，巖體破碎，呈碎裂～散體結(jié)構(gòu)，沿高傾角結(jié)構(gòu)面追蹤傾倒跡象明顯，折斷面斷續(xù)發(fā)育，大渡河金川水電站可行性研究 壩軸線和樞紐布置方案比選報(bào)告 (咨詢稿 ) 24 呈臺階狀； 139m 以后巖層產(chǎn)狀基本正常，整體呈層狀～層狀碎裂結(jié)構(gòu)。 通過對平硐巖層產(chǎn)狀統(tǒng)計(jì)，巖層傾角存在隨水平深度增大而變陡的趨勢，但規(guī)津性不十分明顯，主要受原巖巖質(zhì)及其單層厚度所控制。 傾倒變形體與正常巖體 主要地質(zhì)特征綜合對比見 表 。平硐 PD PD10 和 TPD2 處均于地下水位以上，探硐開挖過程中未見滲（滴）水現(xiàn)象，可見傾倒變形體內(nèi)地下水位較低。故水庫蓄水后將對傾倒變形體的穩(wěn)定性有一定影響。 表 傾倒變形體與正常巖體 主要地質(zhì)特征對比表 傾倒變形分級 巖層產(chǎn)狀 變化特征 主要地質(zhì)特征 聲波測試 縱波速 (m/s) 地震波測試 縱波速 (m/s) 傾倒變形 走向扭轉(zhuǎn)幅度小于30176。或傾角變幅小于30176。 巖層彎曲變形，塑性破壞未折斷巖層；變形巖體松弛跡象明顯，存在厘米級以上寬大拉張裂隙，局部強(qiáng)烈卸荷，巖體破碎，完整性差。 2021～ 3000 1000～ 2021 正常 巖體 走向 310176?！?340176。或傾角大于 65176。 巖層傾角大于 65176。，結(jié)合緊密，巖體完整性好。 〉 3000 〉 2021 ② 傾倒巖體中結(jié)構(gòu)面的發(fā)育特征 傾倒巖體 中 斷裂結(jié)構(gòu)面發(fā)育，為了分析傾倒變形體的成因機(jī)制及內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，現(xiàn)場對平洞以及地表開展了結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀的統(tǒng)計(jì)，獲得右岸巖體中各組結(jié)構(gòu)面的分組及優(yōu)勢方位見 表 、 圖 。 圖 傾倒變形體 Bxt2 結(jié)構(gòu)面分組及優(yōu)勢方位圖 大渡河金川水電站可行性研究 壩軸線和樞紐布置方案比選報(bào)告 (咨詢稿 ) 25 表 傾倒變形體 Bxt2 結(jié)構(gòu)面分組表 組號 范圍值 優(yōu)勢方位 與右岸邊坡的關(guān)系 傾向 (176。 ) 傾角 (176。 ) 傾向 (176。 ) 傾角 (176。 ) ① 210250 2585 230 45 傾向坡內(nèi) ② 330340 6080 335 70 傾向坡外偏上游 ③ 2035 6575 27 70 傾向坡外 ④ 3065 3040 42 36 傾向坡外 可以看出，右岸邊坡主 要發(fā)育有四組結(jié)構(gòu)面，其中第①組反傾坡內(nèi)的層間結(jié)構(gòu)面占統(tǒng)計(jì)條數(shù)的 90％以上，且以中、陡傾角為主，主要為層間錯(cuò)動帶，與陡傾坡外的結(jié)構(gòu)面追蹤組合，可構(gòu)成未來水庫蓄水環(huán)境下岸坡進(jìn)一步變形、甚至局部失穩(wěn)的后緣拉裂面；其次是傾向坡外的中、緩傾結(jié)構(gòu)面，盡管其發(fā)育頻率較低，但可追蹤形成局部坍滑的底滑面。 （ 2） 傾倒 變形機(jī)制分析 現(xiàn)場對 傾倒變形體 Bxt2 進(jìn)行了詳細(xì)地質(zhì) 調(diào)查 和 各勘探平洞 的 編錄 統(tǒng)計(jì)工作 ，經(jīng) 分析整理后 初步認(rèn)為 ， 該 變形體屬 典型的中陡傾逆向?qū)訝顜r質(zhì)邊坡的 傾倒 拉裂型 破壞， 其與下部較完整巖體無明顯的 變形界面 。 傾倒變形體的形 成是以下多方面因素 共同作用 的結(jié)果。 ① 夾碳質(zhì)千枚巖的層狀反傾巖體，是傾倒變形的物質(zhì)基礎(chǔ)，層面正常產(chǎn)狀為NW310176?！?NW330176。 SW∠ 60176?！?80176。，走向與岸坡近平行并傾岸里，構(gòu)成陡傾岸內(nèi)的逆向坡體，在自重應(yīng)力與殘余構(gòu)造應(yīng)力的疊加作用下，隨坡體重心偏移，構(gòu)成了反傾層狀岸坡巖體傾倒變形的內(nèi)在條件 。 ② 岸坡地形受 大渡河拐彎切割，加之下游存在較大支流 — 新扎溝平行切割 影響，形成了 脊 狀 單薄山梁 ，為 岸坡巖 體 的充分卸荷、松弛 提供了 有利的 的地形條件。 ③ 右岸巖體中斷裂 結(jié)構(gòu)面 普遍較發(fā)育， 坡體中下部有傾向坡外的緩傾角斷裂組發(fā)育 ，坡體后緣有成組分布的中－陡傾角的傾向坡外的斷裂結(jié)構(gòu)面集中發(fā)育 。這些斷裂 結(jié)構(gòu)面的組合、切割， 為傾倒變形體的 進(jìn)一步傾倒拉裂 — 蠕變 提供了 良好 的邊界條件 。 ④ 水壓力、重力為傾倒變形體的形成提供了動力條件，特別是地下水的活動為傾倒變形體的孕育和發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用。地下水 作用既 降低了 控制性大渡河金川水電站可行性研究 壩軸線和樞紐布置方案比選報(bào)告 (咨詢稿 ) 26 弱面 的 抗剪 強(qiáng)度 ； 同時(shí) ，孔隙 水壓力 作用是使 巖體 沿各類結(jié)構(gòu)面 產(chǎn)生 張裂、松弛，坡體重心進(jìn)一步偏移，傾倒變形漸次加劇、甚至破壞的主要誘因 。 （ 3）穩(wěn)定性分析和評價(jià) ①計(jì)算參數(shù)取值 參照壩址區(qū)現(xiàn)場試驗(yàn)成果及其它類似工程資料，經(jīng)綜合比較， 選取傾倒變形體穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)為： 深部：天然狀態(tài) f39。= C39。=300Kpa；飽水狀態(tài) f39。= C39。=150Kpa。 淺表部：天然狀態(tài) f39。= C39。=150Kpa；飽水狀態(tài) f39。= C39。=100Kpa。 ②整體穩(wěn)定性分析及評價(jià) 根據(jù)傾倒變形體的形態(tài)特征，將選定的代表性剖面劃分為 13 個(gè)條塊（ 圖 ）。用傳遞系數(shù)法進(jìn)行整體穩(wěn)定性計(jì)算，計(jì)算成果見 表 。從計(jì)算結(jié)果看，在這四種工況下，傾倒變形體的穩(wěn)定性系數(shù)均在 以上，整體處于穩(wěn)定狀態(tài)。其中在天然狀態(tài)下的穩(wěn)定性系數(shù)最高，達(dá)到了 ，這與現(xiàn)場調(diào)查傾倒體后緣 無 拉裂縫，表部有較多植物生長是相吻合。 表 不同工況下傾倒體 Bxt2 整體穩(wěn)定性計(jì)算成果 工況 天然 天然 +地震 蓄水 蓄水 +地震 傳遞系數(shù)法 圖 條形山脊傾倒體穩(wěn)定性計(jì)算條分圖 大渡河金川水電站可行性研究 壩軸線和樞紐布置方案比選報(bào)告 (咨詢稿 ) 27 ③淺表部穩(wěn)定性評價(jià) 傾倒變形體 Bxt2 整體穩(wěn)定，但水庫蓄水后淺表部存在局部坍塌的可能，本階段采用 畢索普法 對變形體淺表部潛在破壞面進(jìn)行搜索，對天然狀態(tài)、天然 +地震、蓄水、蓄水 +地震條件下的穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果見 表 。從計(jì)算結(jié)果看，在天然狀態(tài)、天然 +地震條件下，傾倒 變形體淺表部處于穩(wěn)定～極限平衡狀態(tài)，這與現(xiàn)狀穩(wěn)定性調(diào)查結(jié)果相吻合；水庫蓄水狀態(tài)下，變形體淺表部不穩(wěn)，不穩(wěn)定區(qū)主要在 2270m 高程以下，坍塌寬度約 30m。 圖 蓄水條件下傾倒體 Bxt2 淺表部穩(wěn)定性計(jì)算示意剖面 （ 畢索普法 ，穩(wěn)定性最差滑面穩(wěn)定系數(shù) ） 表 不同工況下傾倒體 Bxt2 淺表部穩(wěn)定性計(jì)算成果 工況 天然 天然 +地震 蓄水 蓄水 +地震 畢索普法 綜上所述，經(jīng)計(jì)算可知，在四種工況下傾倒變形體 Bxt2 的整體穩(wěn)定性系數(shù)均在 以上，整體穩(wěn)定性良好。但由于傾倒變形體的淺表部巖體相當(dāng)破碎，地形相對較陡，在水庫蓄水過程中難免產(chǎn)生庫岸再造形式的掉塊、坍塌，并可能引起變形體淺表層的變形調(diào)整。因此建議，在正常蓄水位線以上至少 50m 范圍內(nèi)不宜布置永久性建筑物（如公路、隧洞洞口等），同時(shí)盡量避免對傾倒變形體的大面積切腳開挖。 沙爾木滑坡 （ 1） 基本地質(zhì)條件概述 沙爾木滑坡位于距壩址 7km～ 9km 處的大渡河左岸，沙爾木滑坡的典型特征大渡河金川水電站可行性研究 壩軸線和樞紐布置方案比選報(bào)告 (咨詢稿 ) 28 是：地處河道凹岸，地貌上形成一個(gè)巨大的圈椅狀地形，地段岸坡坡度明顯緩于周圍山體。根據(jù)其地形地貌特點(diǎn)、滑動方向及前緣剪出口的高程可以分為 A、 B 兩個(gè)區(qū)（ 圖 ）， A 區(qū)、 B 區(qū)的分界以滑體近中部的沖溝為界。 A 區(qū)：其上下游側(cè)邊界均發(fā)育較大沖溝，前緣為一近百米的平臺，后緣緩坡平臺寬約 10m。該滑坡推測前緣分布高程 2230m～ 2250m，后 緣分布高程 2480m 左右，縱向長 400m 左右，中下部寬度近 500m，上部寬度約 200m，平均厚度約 40m，方量約 560 萬 m3，滑坡 A 區(qū)典型剖面圖見 圖 。 圖 沙爾木滑坡全貌 T 23Z 圖 沙爾木滑坡 A 區(qū)剖 面形態(tài) 大渡河金川水電站可行性研究 壩軸線和樞紐布置方案比選報(bào)告 (咨詢稿 ) 29 B 區(qū)：其上游側(cè)以沖溝與 A 區(qū)分界。平面形態(tài)呈上大下小的不規(guī)則形狀。前緣分布高程約 2300m，后緣分布高程約 2760m，縱向長約 720m，中下部寬度 600米左右，上部寬度 400m 左右，平均厚度 45m 左右，總方量達(dá) 1463 萬 m3。從后緣圈椅狀地貌來看，沙爾木滑坡體形成時(shí)整體滑移跡象明顯。其前緣剪出口出露高程較高，位于正常蓄水位以上，典型剖面見 圖 。 T 23Z 圖 沙爾木滑坡 B 區(qū)剖面形態(tài) （ 2） 滑坡成因機(jī)制分析 沙爾木滑坡所在地段的巖層傾向坡外偏下游，滑坡形成前該地段斜坡走向、巖層走向與古河道流向近平行，故沙爾木滑坡地段原始地形為順層巖質(zhì)邊坡。由于地殼不斷上升，河流逐漸下切，使河谷左岸順層巖質(zhì)邊坡漸次高陡，為滑坡的形成提供了地勢和臨空條件。 受多期構(gòu)造運(yùn)動影響，在巖層中，薄層板巖、千枚巖等軟弱夾層則隨地層的隆起過程形成了數(shù)量較多的層間擠壓帶或?qū)娱g斷層，這為順傾層狀斜坡的變形破壞及滑動帶的形成提供了內(nèi)在條 件；在重力及殘余構(gòu)造應(yīng)力的疊加作用下，岸坡中上部巖體則在充分卸荷、松弛的過程中，沿層間弱面漸次發(fā)生順層蠕移、坐落；隨中上部坡體的順層蠕移，中下部巖體則發(fā)生漸進(jìn)性彎曲 — 折斷，直至沿折斷面或固有的緩傾結(jié)構(gòu)面產(chǎn)生滑動破壞。即該滑坡屬于典型的順傾層狀巖質(zhì)邊坡的滑移 — 彎曲（潰屈）型破壞形式。 大渡河金川水電站可行性研究 壩軸線和樞紐布置方案比選報(bào)告 (咨詢稿 ) 30 據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查，中緩傾結(jié)構(gòu)面在滑坡前緣沿岸亦有分布，當(dāng)隨岸坡累進(jìn)變形進(jìn)程便可形成剪切蠕滑面或底滑面。據(jù)兩岸殘留滑坡堆積物分析判斷：沙爾木滑坡在經(jīng)順層滑移 — 彎曲（潰屈） — 折斷（剪切）破壞后，且以較高滑速失穩(wěn)并堆積在大渡河河谷，形成 規(guī)模巨大的松散堆積體；后經(jīng)大渡河再次沖蝕、分割，即在現(xiàn)代河谷中殘留有左岸的謝家坡堆積體，右岸偏上游的沙爾木堆積體；目前的沙爾木滑坡 A、 B 區(qū)實(shí)為古滑坡失穩(wěn)破壞后未出滑床的殘留堆積。同時(shí)還認(rèn)為：該滑坡失穩(wěn)下滑后，位（勢）能得以充分消散，滑體已充分解體；后經(jīng)河流再次沖蝕、改道，并在現(xiàn)代河岸有了新的河流沖洪積臺地，現(xiàn)今環(huán)境下穩(wěn)定條件好。 （ 3）穩(wěn)定性分析和評價(jià) ①計(jì)算參數(shù)取值 滑坡堆積物主要為含漂塊碎石土，結(jié)構(gòu)松散，漂石最大粒徑約 1m，含量約占10%；碎礫石粒徑一般 5cm～ 20cm，含量約占 40%。據(jù)勘探揭露，滑帶 土一般厚度 20cm～ 30cm，僅 A 區(qū)鉆孔 QZK6 巖芯中可以見到厚 鉛灰色的滑帶土，粘粒含量較高，巖芯呈堅(jiān)硬狀，而在 QZK QZK5（ B 區(qū)）中則沒有見到明顯滑帶土，滑帶物質(zhì)均為鉛灰色碎石土。說明滑帶物質(zhì)與滑坡運(yùn)動過程的剪切方式及剪應(yīng)力大小有關(guān)， A 區(qū)可能多沿軟弱層帶滑動，故滑面穩(wěn)定，滑帶（土）較厚；而 B區(qū)多沿折斷帶或沿固有結(jié)構(gòu)面追蹤剪切而成，故滑面平整度較差，其滑面抗剪強(qiáng)度應(yīng)高于 A 區(qū)。 基于上述勘探資料及分析，經(jīng)反算、并類比壩后松坪滑坡滑帶土的試驗(yàn)成果及其它工程的經(jīng)驗(yàn)取值，綜合確定沙爾木滑坡滑帶土抗剪參 數(shù)計(jì)算值見 表 ；綜合確定滑體的容重為：水上 23kN／ m3；水下 13kN／ m3。 表 沙爾木滑坡滑面力學(xué)參數(shù)建議值表 滑坡分區(qū) 天然狀態(tài) 飽和狀態(tài) f C(kpa) f C(kpa) A區(qū) 30 10 B區(qū) 100 30 ② 穩(wěn)定性 分析及 評價(jià) 根據(jù)對沙爾木滑坡現(xiàn) 場的調(diào)查，滑坡后緣平臺與陡壁之間過渡自然，沒有在轉(zhuǎn)折處或平臺上發(fā)現(xiàn)拉裂縫，在滑坡的兩側(cè)緣也沒有任何拉裂縫存在，滑坡前沿大渡河金川水電站可行性研究 壩軸線和樞紐布置方案比選報(bào)告 (咨詢稿 ) 31 地帶也沒有發(fā)現(xiàn)鼓脹裂隙。除沙爾木滑坡下游側(cè)的崩坡積堆積物在雨季易發(fā)生崩塌