石头峡水电站工程初步设计阶段地质勘察报告

'绪言0.1.工程概况石头峡水电站位于青海省门源县西北部的大通河干流上，属门源县苏吉滩乡辖区，坝址距门源县城36km，其中青石嘴至门源县城22km为柏油路面，青石嘴至工程区14km为砂石路面，国道227线贯穿青石嘴镇，交通条件较为便利。石头峡水电站工程是大通河流域水利水电规划的13个梯级中的第5座水电站,是对“引大济湟”工程起调蓄作用的龙头水库，工程的主要任务是发电、供水，兼顾防洪，由拦河坝、溢洪道、泄洪洞、引水发电系统等建筑物组成。拦河坝为钢筋混凝土面板堆石坝，最大坝高114.5m,坝顶高程3091.3m，正常高水位3086m，总库容9.76亿m3，调节库容4.67亿m3，为年调节水库，属于大（Ⅱ）型工程。电站总装机容量9万千瓦，多年平均发电量3.44亿千瓦时，保证出力2.9万千瓦。0.2勘察过程0.2．1勘察过程1988年8月-12月青海省水利水电勘测设计研究院完成了大通河流域规划阶段的工程地质勘察工作，在石头峡坝段选择了四个坝址，对这四个坝址进行了不同程度的工程地质勘察；1992年6月-10月青海省水利水电勘测设计研究院进行了石头峡水电站可行研究阶段工程地质勘察工作，重点进行了Ⅰ坝址及Ⅲ坝址的工程地质条件的比较；2007年9月-12月进行了可研阶段补充地质勘察工作；2008年1月23-25日,在西宁召开了青海省大通河石头峡水电站工程可行性研究报告审查会,并通过了审查；2008年4月-12月青海省水利水电勘测设计研究院组织地质勘探人员对石头峡水电站进行了初步设计阶段地勘工作，完成了《青海省门源县石头峡水电站工程地质勘察报告》；2009年4月7日-10日，在青海省西宁市召开了《青海省门源县石头峡水电站工程初步设计报告（咨询稿）》-121- 技术咨询会，西北勘测设计研究院组织专家组对设计报告内容进行咨询；2009年5月-8月根据咨询意见对库区、坝址、建筑物及天然建筑材料进行了补充地质勘察。0．2．2可研审查意见工程地质审查意见如下：（1）工程区位于祁连山褶皱系南缘，隶属北祁连加里东褶皱带和中祁连隆起带的相邻地段，地质构造复杂，新构造运动强烈，主要表现为断块间的差异性隆升和北西西向断裂的逆冲左旋走滑运动，工程区属第四系以来构造运动相对较弱的地段，地震危险性主要受外围中强地震波及的影响。根据《中国地震动峰值加速度区划图》及《中国地震动反映谱特征周期区划图》，工程区50年超越概率10％的地震动峰值加速度为0.15g、地震动反映谱特征周期为0.45s是合适的，对应的地震基本烈度为Ⅶ度。（2）同意对水库工程地质条件的评价意见。库区两岸山体雄厚，岩体透水性微弱，水库不存在永久渗漏；库岸以岩质边坡为主，整体稳定性较好，局部有坍塌现象，但范围及体积小，对水库运行无影响。水库工程地质总体良好。下阶段应补充进行：a．水库浸没问题的勘察论证，预测评价水库浸没范围。b．根据水库环境地质、地震地质条件，对水库诱发地震的可能性做出评价。（3）同意对比选坝址工程地质条件的评价意见和坝址选择意见。本工程经4个坝址的初选比较后，本阶段以Ⅰ、Ⅲ坝址为重点进行坝址的勘察比较。从初步勘察成果看：两坝址均具有修建100m级挡水建筑物的地形地质条件，地层岩性基本相同，建基岩体主要为前寒武系石英片岩、花岗片麻岩及角闪片岩，属中硬-坚硬岩；河床覆盖层厚度基本相当，一般5-9m，主要为冲洪积卵砾石层。但Ⅰ坝址河床及右岸断层破碎带发育频次高、规模也较大；左岸山体单薄，岩体卸荷、风化强烈；受各组断裂结构面切割及卸荷、风化等的影响，坝址范围内岩体完整性相对较差，基岩多呈强透水-中等透水，透水率小于3lu的界限深达基岩顶板以下100m。而Ⅲ坝址两岸山体宽厚，岩体完整性较好，基岩透水率≤3lu的界线均浅于基岩顶板以下50米。因此，本阶段从地质角度推荐Ⅲ坝址是适合的。（4）基本同意对推荐坝址（Ⅲ-121- 坝址）两个方案（混凝土重力坝和混凝土面板堆石坝）主要建筑物工程地质条件的评价意见。推荐坝址河谷狭窄，河床及两岸低阶地覆盖层厚度不大，最深10-15m，两岸基岩强风化层厚10-20m；坝基范围内发育的F32等断层，经必要的工程处理后可满足百余米混凝土重力坝基础承载及变形的要求；但相对而言，混凝土面板堆石坝对地基的适应性会更好，基础处理工程量相对较小而措施简单。下阶段应结合坝型及其枢纽设计进一步开展以下工程地质稳定的勘察论证工作：1）进一步查明坝基（趾板）岩体的卸荷、风化情况和渗透特性等，补充进行建基岩体质量标准的分类评价和物理参数的试验研究工作。2）结合趾板、上下围堰等建筑物基础的勘探，进一步查明河床及两岸低阶地松散堆积层的厚度、层次结构及物质组成，并进行物理力学特性的试验研究。3）紧密结合水工设计，进一步查明导流（泄洪）洞、引水发电洞、调压井等水工建筑物的工程地质条件，在详细围岩分类的基础上，对其成洞（井）及其围岩稳定性、边坡稳定性等做出评价。4）补充进行电站厂房、压力管道基础的勘探，对其基础稳定性及边坡稳定性做出评价。（5）同意对各种天然建筑材料的初查结论及评价意见。工程区天然砂砾料、块石料储量丰富，除混凝土细骨料含泥量、孔隙率偏大外，其余均满足天然建筑材料的质量技术工作。下阶段应结合坝型设计，开展各种天然建筑材料的详查工作。同时建议：1）结合水工及施工布置，适当扩大块石料的勘察储量和比选范围，以便进行坝体填筑料的比较研究；同时，对各水工建筑物开挖料作为填筑料的可行性做出评价。2）进行混凝土骨料的详查论证，进一步研究少占耕地的可能性。0.3．勘察阶段及工作任务2008年6月25日受青海水利水电集团公司的委托，青海省水利水电勘测设计研究院承担了大通河石头峡水电站进行初步设计阶段的勘测设计工作，设计院工程勘察分院承担该电站的工程地质勘察工作。根据《可研审查意见》、《咨询意见》及《水利水电工程地质勘察规范》，本次勘察内容主要有：-121- （1）查明库区的工程地质、水文地质条件，分析工程地质问题，并预测水库蓄水后可能引起的环境地质问题，重点分析评价水库诱发地震及浸没问题；（2）查明建筑物地区的工程地质条件并进行评价，为选定各建筑物的轴线及地基处理方案提供地质资料和建议；重点查明混凝土面板堆石坝坝基及趾板工程地质条件，溢洪道工程地质条件，引水发电系统工程地质条件，泄洪洞工程地质条件；（3）查明导流工程的工程地质条件，根据需要进行施工附属建筑物场地的工程地质勘察和施工与生活用水水源初步调查；（4）进行天然建筑材料详查，查明面板堆石坝所需的堆石料、垫层料、过渡料及混凝土骨料的质量和储量。0.4勘察依据的规范及相关资料（1）《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)；（2）《水利水电工程地质测绘规程》（SL299-2004）；（3）《水电水利工程天然建筑材料勘察规程》(DL/T5388-2007)；（4）《水利水电工程钻探规程》(DL291-2003)；（5）《水利水电工程坑探规程》(SL166-96)；（6）《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL31-2003)；（7）《混凝土面板堆石坝设计规范》SL228-98；（8）《土工试验规程》GB/T50123-1999；（9）《水利水电工程制图标准》（SL73-95）；（10）《水利水电工程地质勘察资料内业整理规程》（SDJ19-78）等。勘察工作主要参考地质资料:（1）1:20万区域地质调查报告(门源幅)；（2）《青海省石头峡水电站坝址地震安全性评价报告》，中国地震局地壳应力研究所，1999年10月；（3）《青海省石头峡水电站诱发地震可能性评价》，中国地震局地壳应力研究所，1999年10月；0.5完成勘察工作量-121- 2008年6月初，设计院工程勘察分院根据审查意见及设计大纲，编制勘察大纲组织勘察人员进驻工地，开展野外地质勘察工作，截至9月底完成野外勘探任务，表0-1为初设阶段完成勘察工作量表，表0-2为初设阶段提交成果资料表。表0-1初设阶段完成地质勘察工作量表工作内容单位数量备注库坝区料场平面测绘1：10000平面地质测绘km21.531：5000平面地质测绘km29.71：1000平面地质测绘km25.92.141：500平面地质测绘km20.9剖面测绘1：1000剖面地质测绘m139511：500剖面地质测绘m15330勘探钻孔m/个1360.1/28254.3/12坑探m/个123/10174/28槽探m3/个736/16201/12硐探m/个90/222/1物探钻孔波速测试m/个609/9剖面测试m/条1185/8平硐岩体波速测试m/个90/2取样砂砾石组91岩石组1013土样组34水样组2试验室内试验砂砾石颗分组1049砂砾石抗剪试验组412砂砾石渗透组412混凝土骨料分析组10土质分析组34岩石试验组108水质分析组2野外试验砂砾石天然密度组18砂砾石渗水试验组6动力触探组6压水试验段次140-121- 1区域地质概况1.1地形地貌石头峡水电站位于门源盆地和皇城断陷盆地之间的石头峡峡谷地段，属构造剥蚀、侵蚀中高山区，一般高程在3000～3500m，整体地形西北高、东南低。山脉总体走向呈北西向，山体陡峻。河流南部为大坂山（属祁连山南部分支山脉，北西-南东走向），一般高程为3200-4000m，最高点为4370m；北部为冷龙岭（属祁连山脉，北西-南东走向），一般高程为3200-4200m，最高点为5254m。大通河在坝址、库区内总体流向为NW-SE向。从苏吉滩乡的察汉达吾附近至上游的纳子峡口，河谷较开阔，属宽谷或山涧盆地地貌，一般宽度为1.1-2.2km，河谷中一般高程为3025-3090m，河流比降一般在4‰～6‰之间。由于河谷宽阔，河流分散，分支发育，部分有河心滩生成。河谷形态多呈不规则“U”字型，河流两岸地形起伏大，呈现高山河谷的地貌特征，且大多数河谷两岸岸坡发育不对称。坝址位于大通河石头峡下游段，河谷呈“U”型，两岸山体雄厚，地形坡度30°-70°，河床宽50-80m，纵比降4.6%，两岸发育有不对称的Ⅰ级与Ⅳ级阶地，阶面开阔平坦，宽度200-400m，具有二元结构，河谷两岸冲沟较发育，地形完整性差，相对高差100-300m，河谷岸坡坡度30°-35°，自然边坡基本稳定。Ⅰ级阶地形成于全新世中期，为基座阶地，高8-10m，Ⅱ级阶地形成于全新世中期，为基座阶地，高25-35m，Ⅲ级阶地形成于更新世末期-晚更新世早期，为基座阶地，高70-80m。1.2地层岩性本区出露的地层自老至新有前寒武系、中上奥陶统、中志留统、石炭系、二叠系、三叠系、中下侏罗统、上第三系及第四系等。其中上古生界及三叠系出露较为广泛，中新生界基本上广布全区。（1）前寒武系（Anε）：主要分布在大坂山和大通河沿岸地带，主要是由中浅变质的结晶片岩和片麻岩系所组成。在扎麻沟西侧一带的变质岩石，主要属于碱-121- 长片麻岩类和石英片岩类，其次还有斜长角闪岩、角闪片岩、大理岩类和云英片岩类。南子海沟西侧一带岩石主要为黑云母石英片岩、黑云母钾长石英片岩、云母角闪片岩、黑云母绿泥石角闪片岩、石英岩及黑云母斜长片麻岩，原岩主要由相当于中酸性及基性的火成岩和碎屑岩、碳酸盐岩等，出露厚度约为5000～6900m。（2）中寒武统(ε1)：仅见于托赖山区羊肠子沟及二道子沟等地。受断裂控制，呈狭窄的带状或零星的孤岛状出露，其岩性主要为灰绿色及灰褐色变质火山岩、硅质岩及灰褐色片岩、千枚岩夹大理岩、板岩和变质砂岩组成，顺片理有超基性岩、基性岩及斜长斑岩脉等侵入，与二叠系或三叠系为断层或不整合接触，出露不全，出露厚度约330m。（3）奥陶系（O）：奥陶纪地层发育最佳，广泛分布于冷龙岭、托赖山及大坂山一带。①下奥陶统(O1)：主要分布于冷龙岭东段，其岩性以中性安山质火山岩、火山碎屑岩和海相正常沉积岩为主。②中奥陶统(O2)：主要分布于托赖山及冷龙岭南坡。该岩组下部属滨海——浅海相粗碎屑岩建造，上部属浅海相碳酸盐建造，下部碎屑岩的厚度和岩性不稳定，上部碳酸盐以薄至巨厚层状深灰色石灰岩为主，靠近底部有砂质泥灰岩、砾状灰岩、薄层细砂岩和砂质页岩夹层。③上奥陶统(O3)：广泛分布于大坂山地区，此外还在扣门子以西地带也有出露，按岩性组合拟分为下、中、上三个岩组。下火山岩组：松树南沟以西岩性主要为灰绿色安山质凝灰岩，夹安山质角砾熔岩、英安岩等，厚795～2450m。碎屑岩组：主要为灰褐色千枚岩、灰绿色凝灰质砂岩、安山质凝灰岩、灰白色石灰岩、砾岩及泥质板岩，局部夹少许安山岩。厚度不稳定，沿走向变化甚大，从数米至数百米。上火山岩组：主要为安山岩、安山质凝灰岩、安山质角闪熔岩、英安岩、流纹英安质凝灰岩、流纹质凝灰岩及灰岩等。（4）中志留统（S2）-121- ：仅见于永安西河大樑～扣门子以西一带，下部为灰色及灰黑色板岩夹淡灰色砂岩、砾状砂岩、页岩及灰岩条带，与灰白～深灰色中厚层灰岩及灰黑色中薄层灰岩互层；中部为深灰色中厚～块状灰岩，局部为薄层灰岩，偶夹少许泥质板岩；上部为杂色板岩、绿黄色砂质页岩及浅灰色厚层砾状灰岩夹灰绿色砂岩和板岩。总的属轻变质的浅海相碳酸盐及碎屑岩建造。（5）泥盆系（D）：主要分布于冷龙岭、托赖山一带，为北祁连海槽褶皱回追后于山间或山前拗陷带沉积的一套巨厚的磨拉石建造。代表湿热条件下，由山麓相到滨海相的沉积环境，岩性为紫红色砂砾岩夹灰岩透镜体。（6）石炭系（C）：石炭系为一套由砂岩、页岩、泥灰岩夹灰岩为主组成的海陆交互相含煤建造，在托赖山附近有少量分布。下部为紫红色砂岩夹灰岩透镜体；上部为灰白色石英砂岩、石英长石砂岩与灰黑色灰岩互层，与下伏泥盆系及上覆二叠系均呈平行不整合接触。（7）二叠系（P）：二叠系时期各山间盆地内继续发育了一套红色陆相（局部为海相）碎屑岩建造。该区在大通河西侧分布较多，主要岩性为紫红色长石石英砂岩、石英砂岩，底部有0～43m厚的砾岩，呈角度不整合覆盖于前震旦系之上；向上为紫红色砂岩与灰白色砂岩互层，局部夹灰色透镜状砂砾岩，与上覆三叠系呈平行不整合接触，或与新第三系呈角度不整合接触，总厚375m。（8）三叠系（T）：三叠纪时承袭了二叠纪的扭陷盆地，在逐渐趋向气候温湿、利于植物生长的沼泽环境下，继续接受了一套陆相碎屑含煤建造。在大通河两侧出露的该套地层底部为灰白色含砾粗砂岩砾岩，局部夹紫红色砂岩或砂质页岩，下部为杂色长石石英砂岩、粉砂岩、砂质页岩或炭质页岩，上部为灰绿～浅黄绿色长石石英砂岩、长石砂岩、页岩，局部薄煤层厚0～8m，总厚度400～1000m。（9）中下侏罗统（J1－2）：仅在铁迈一带零星分布，下部为灰绿色砂岩、长石砂岩与粉砂质页岩、粘土岩互层，上部为绿色油页岩、粘土岩夹灰白色～紫红色砂岩、长石砂岩及粘土，厚60～367m。⑽上第三系（N）：为一套湿热气候条件下形成的山麓相碎屑堆积，分布在大通河两侧的铁迈、吊沟及黑水沟一带，下部为紫红色砾岩、砂砾岩，与下伏奥陶系、二叠系、三叠系、中上侏罗统均呈角度不整合接触；上部为紫红色～棕黄色砂岩及粘土。（10）-121- 岩浆岩：主要为加里东期侵入岩，分布在大通河以南的大坂山地区，在构造上相当于北祁连加里东褶皱带南缘及中祁连隆起带至北源河附近的断裂带上，其岩性主要为酸性岩和中性岩，其次有少许超基性岩，受附近断裂控制明显，除个别呈较大的岩珠状产出外，一般多为NW～SE向长条状岩枝、岩脉或岩墙，与区域构造线方向基本一致。根据其与围岩接触和彼此穿插关系，结合区域构造运动和岩浆侵入活动规律分析，可分为加里东早、中、晚三期。①加里东早期侵入岩，包括大黑山西北部和东部及冰沟、草毛山等地的片麻状花岗岩和花岗伟晶岩，主要受深大断裂南侧的次级构造控制，均呈不规则的岩枝状，侵入于前震旦变质岩系中。②加里东中期侵入岩，分布于大黑山南侧的花岗岩和巴尔哈图沟一带的伟晶花岗岩、白云母花岗岩及斜长花岗岩，成岩珠或岩枝状侵入前震旦系中统和上奥陶统火山碎屑岩中。③加里东晚期侵入岩，分布较广，主要为花岗闪长岩，部分为超基性岩，受构造控制明显，几乎全部分布于中祁连隆起带北缘断裂带上，多侵入于前震旦纪变质岩系中，部分地区其上为二叠系，呈沉积不整合。（12）第四系（Q）：全为陆相松散堆积物，主要发育于大通河河谷及两侧山麓地带，成因类型较复杂。①上更新统洪积砾石层，由砂砾层夹砂及亚砂土组成，砾石呈棱角状，一般粒径3～10cm，部分微胶结，分布于河谷左右岸的沟谷台地。②上更新冲积～洪积层,由粉土（粉砂）、卵石组成,上部物质颗粒较细,以粉土或粉质粘土夹砂砾透镜体为主,分布于大通河高阶地及山麓地带。③全新统冲积层，主要分布于河流的低阶地及河漫滩中，主要岩性为粉土、卵石层，一般厚度5-7m。④全新统坡积物及崩积物，分布于河谷两侧的谷坡、谷底、山麓地带，由块石、角砾、砂及粉土组成，尤其大通河峡谷崩积物极为发育，岩块直径最大可达4～5m。⑤全新统沼泽堆积，位于大通河以北的乱海子地区，分布于南北向延伸的椭圆形沼泽地中，主要由灰黑色～黑色淤泥质粘土组成。1.3地质构造-121- 本区在大地构造位置上属于祁连山加里东地槽褶皱系东部，处于该褶皱系中次级构造单元北祁连优地槽褶皱带中段，近场区位于青藏高原隆起东北部，新构造分区属青藏高原断块区中二级单元北西西向祁连山强烈隆起带，该隆起带自新第三纪以来强烈隆升。进一步可划分为北部的冷龙岭强烈隆起区、南部的大坂山强烈隆起区和挟持在两隆起区中间的门源盆地沉降区三个次级新构造单元。该区处于门源盆地相对沉降区中的石头峡弱隆起。图1-1为区域构造单元划分图。区域断裂构造发育有北西西向、北北西—北西向、近东西向和北东-北东东向四组，其中以北西西向断裂为主，规模大，与区域构造线方向一致。其次是北北西-北西向断裂。这两组断裂活动性强，且活动时代新，是区域内主要孕震和发震构造，主要表现左旋走滑兼逆冲性质，活动性质表现为既有继承性又有新生性。NWW向的主要断裂有：龙首山北缘断裂带①、龙首山南缘断裂②、民乐-大马营断裂③、皇城-双塔断裂④、冷龙岭断裂带⑥、中祁连北缘断裂带⑨、大坂山南缘断裂带⑩和疏勒南山-大通山断裂⑾等。NNW-NW向的主要断裂有：日月山-热水断裂带⒅、武威-天祝断裂⒇两条活动断裂。近东西向的主要断裂有：大黄山南麓断裂(22)、哈溪-大靖断裂带(23)。1.4新构造运动及地震场区位于青藏高原的东北部，新构造运动极其强烈，主要表现在：（1）大幅度、间歇性地挤压性隆起运动：晚第四纪以来冷龙岭的大坂山的隆起幅度超过3000m；（2）较大幅度的挤压相对沉降运动：门源盆地第四纪的沉降幅度达400m，盆岭高度1500-2500m；（3）逆走滑断层活动和褶皱活动：在盆地的南北两元和冷龙岭均有活动断裂分布，这些断裂的活动时代新、强度大。褶皱发育在第三系地层中，在大坂山北坡褶皱较为平缓，在冷龙岭山前间有倒转褶皱，反映了盆地以北的新构造运动比盆地以南强烈；（4）现代地震较为活跃：发生多次破坏性中强地震。图1-2为石头峡电站区域构造及强震震中分布图，图1-3为石头峡水电站近场区地震构造图，表1-1为工程进场区主要活动断裂特征一览表。-121- 图1-1区域大地构造单元划分图1、一级构造单元2、二级构造单元3、场区4、震中M=8.05、震中M=7.0～7.96、震中M6.0～6.9Ⅰ中朝准地台Ⅰ1阿担善台隆Ⅱ祁连褶皱系Ⅱ1走廊过渡带Ⅱ2北祁连优地槽褶皱带Ⅱ3中祁连中间褶皱带Ⅱ4拉脊山优地槽褶皱带Ⅱ5南祁连冒地槽褶皱带Ⅲ秦岭褶皱带-121- 图1-2石头峡电站区域构造及强震震中分布图1.5地震安全性评价根据中国地震局地壳应力研究所《青海省石头峡水库坝址地震安全性评价报告》：工程区所在区域在大地构造位置上属于祁连山加里东地槽褶皱系东部，场区及近场区处于该皱褶系内次级构造单元北祁连优地槽褶皱带中段。在新构造运动分区上，属青藏高原隆起断块东北部，主要位于该区内的次级单元祁连山强烈隆起带。该隆起带自第三纪以来强烈隆起，断裂构造强烈，尤其以北北西-北西向逆冲左旋走滑运动为主。近场区范围又可进一步划分为北部的冷龙岭强烈隆起区、南部的大坂强烈隆起区和挟持在两隆起区中间的门源相对沉降区三个次级新构造单元。场区处于门源盆地相对沉降区中的石头峡弱隆起。-121- 图1-3石头峡水电站近场区地震构造图-121- 近场区主要活动断裂特征一览表表1-1断裂名称产状长度（km）断裂性质主要活动特征最新时代走向倾向倾角冷龙岭断（F2）NW300°65°-80°52逆冲左旋走滑左旋位错山脊、年轻冲沟、阶地、晚更新世以来地层全新世门源盆地北缘断裂（F3）NW300-310°NE65°-70°42逆冲左旋走滑左旋位错山脊、年轻冲沟、阶地、晚更新世以来地层全新世硫磺沟-狮子口断裂（F4）EWN70°28左旋走滑为主左旋位错山脊、年轻冲沟、阶地、晚更新世以来地层全新世金洞沟断裂（F1）NW300-310°SW60°-70°18逆冲左旋走滑左旋位错山脊、年轻冲沟、阶地全新世门源盆地南缘断裂（F7）NW290°NE65°-70°24左旋走滑左旋位错山脊沟、晚更新世早期洪积扇晚更新世莱日图河-苏吉滩断裂（F6）NW335-340°NE70°30左旋走滑为主左旋位错山脊、年轻冲沟、阶地晚更新世大坂山断裂带（F8）NW290°-300°SW70°-80°64逆冲为主、兼左旋走滑断错前第四纪地层，地貌上呈负地形，断错第四纪早期夷平面早、中更新世大梁河-长河断裂（F5）NW310°-320°SW65°-70°18左旋走滑为主左旋位错中更新世冲洪积扇早、中更新世近场区内主要展布有8条第四纪活动断裂,按其走向分为北西西-北西向、北北西向和近东西向三组,以北西西-北西向为主。其中全新世活动断裂4条,晚更新世活动断裂2条,早-中更新世活动断裂2条。在全新世活动断裂中,规模最大、活动性强的是展布于北部隆起区冷龙岭断裂带（F2）、硫磺沟-狮子口断裂（F4）和金洞沟断裂（F4）,它们表现为强烈的左旋走滑运动,并兼有逆冲活动的特点,其次是规模较小的门源盆地北缘断裂带（F3）。场区距冷龙岭断裂带（F2）、硫磺沟-狮子口断裂(F4)最近距离分别为26km、33km，距离门源盆地北缘断裂带为18km。场区及周围邻近地区皆为前第四纪断裂，且规模不大，距场区最近的第四纪断裂为场区以西的莱日图河-苏吉滩断裂（F6）,它是-121- 属晚更新世活动断裂,距场区最近距离8km左右。场区新构造运动强烈，主要表现为断块间的差异性隆升和北西西向断裂的逆冲左旋走滑运动，工程区属第四系以来构造运动相对较强的地段。近场区总体属于第四纪及现代构造运动较强的地区，且是中强地震活动区。但构造运动表现最强烈的地带是近场区北部展布有全新世活动断裂的冷龙岭强烈隆起区，该构造区在1986年曾发生过6.4级地震及一系列中强余震，具备发生7级以上地震的构造条件。场区所在的门源盆地相对沉降区及其以南地区，第四纪晚期以来构造活动相对较弱，但展布有晚更新世活动断裂和规模不大的全新世活动断裂，而且于1925年、1929年先后发生2次5.5级地震，1963年发生过4.7级地震，对场区影响较大的历史地震为1927年古浪8级地震、1986年门源6.4级地震，它们的最大影响烈度分别为Ⅵ度和Ⅴ度，因此该地区具有发生6.5级左右地震的地质构造环境。表1-2为近场区地震对场区的影响烈度。表1-2近场区地震对场地的影响烈度一览表序号地震时间震中位置北纬，东经震级震中距场地地最大距离对场地最大影响烈度11925.4.20青海大通37.2，101.45.533kmⅤ21927.5.23甘肃古浪37.6，102.6880Ⅵ31929.4.2青海门源37.2，101.25.533kmⅤ91986.8.26门源西北37.77，101.636.443kmⅤ121991.10.1青海门源37.83，101425.231kmⅤ表1-3为坝址50年10%、5%，及100年5%、2%四种概率水准的地震烈度值及基岩水平加速度值，可得坝址区50年超越概率10%的地震烈度为7.6度，坝址的地震基本烈度经复核应为Ⅶ度，50年超越概率10%的基岩水平加速度峰值为133gal。与中国地震局1/400万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)基本一致，基本地震烈度为Ⅶ度。-121- 表1-3坝址地震烈度及基岩水平加速度值超越概率50年10%50年5%100年5%100年2%烈度值7.67.98.28.5加速度值（gal）1331802323231.6构造稳定性评价场地所在区域属青藏高原断块区北部，主要位于该区内次级单元祁连山强烈隆起带，展开有规律较大的晚更新世活动的断裂，为第四纪及现代构造运动较强的地区。新构造运动强烈，主要表现为断块间的差异性隆升和北西西向断裂的逆冲左旋走滑运动，工程区属第四系以来构造运动相对较强的地段。近场区总体属于第四纪及现代构造运动较强的地区，且是中强地震活动区，根据《水电水利工程区域构造稳定性勘察技术规程》（DL/T5339-2006）区域构造稳定性划分标准，工程区属构造稳定性较差地区。建议场区地震水平峰值加速度按0.15g、地震动反应谱周期0.45s，大坝按Ⅷ度设防，其它建筑物按Ⅶ度设防。2水库区工程地质条件石头峡水电站当正常高水位3086m，总库容9.76亿m3，，回水长度约17km，回水到纳子峡电站尾水一带，水库最宽处达4km，位于苏吉滩-永安河一带，最小宽度250m，位于原石头峡水库Ⅱ坝址峡谷段处。2.1地质概况2.1.1地形地貌石头峡水库库盆呈窄长的漏斗形，坝址到石头沟段为峡谷段，石头沟到纳子峡段为宽广的河谷段，由库尾向坝址逐渐变窄，在地形上表现为由山间盆地区过渡到中山峡谷区，形似漏斗，两岸北东向冲沟发育，库区北侧有小红山，磨石大坂，三道晏梁等低山或中低山，有黑水河，永昌河，倒淌河等到水系汇入库区。南面为大板山，山体高大雄厚，构成大通河与宝库河的分水岭，有大红沟，石头沟等水系汇入库区。大通河发育有Ⅰ～Ⅴ级阶地，呈不对称状分布于两侧，阶地开阔，具二元结构，阶地主要为草场。2.1.2地层岩性-121- 库区基底岩性为前寒武系片岩、花岗片麻岩，二迭系紫红色长石石英砂岩，三迭系灰白色长石石英砂岩及上第三系砖红色砂岩、砂砾岩，覆盖层岩性为第四系冲积、冲洪积、坡积、洪积等构散堆积物，冲积砂卵石层，分布于现代河床及其两岸的阶地之上，厚度7-10m，冲积砂砾石层分布于黑水河、永昌河、大红沟、石头沟等冲沟之内；坡积层分布于大通河两岸及其冲沟的坡麓；洪积层分布于河谷两岸小冲沟之内。2.1.3地质构造工程区位于北祁连优地槽皱褶带内的次级构造单元门源相对拗陷内，库区位于皇城盆地沉降区，坝址位于石头峡弱隆起区，库区未发现区域性断裂带通过，但受区域构造的影响，库区近坝库岸7km的古变质岩峡谷段，两岸岩体中断裂构造十分发育，主要断裂有：F3、F7、F2、F11等NE向断层，宽度大于10m，其次是NNW向的构造线，形成顺河断层如F32，在断层带有泉水出露。图2-1为石头峡库区地质构造图。2.1.4物理地质现象工程区位于高山峡谷区，河流深切，两岸山体高大，陡峻（岸坡坡度一般在40°-65°之间），一般海拔在3100m-4700m之间，相对高差大（一般在340-420m左右）。主要物理地质现象为：（1）岩体风化工程区地处高山峡谷，地形陡峻，河谷两岸大分基岩裸露，近坝库岸岩性多为坚硬岩石，抗风化能力相对较强，库区以砂岩、砂质板岩等中等坚硬岩为主，抗风化能力较差。受地质构造、岩性、气候等因素的影响，表部岩体的风化作用较强烈。坚硬岩石的强风化厚度3-5m，中等坚硬岩石的强风化厚度4-6m。（2）冲沟与泥石流区内河流地势较高，气候寒冷，雨量较充沛，植被发育，河谷两岸山体高大、坡度较陡，冲沟发育，大的冲沟有大红沟、石头沟、东沟、永安河等，这些冲沟进垂直于大通河，纵坡较陡，均为常年流水，不存在泥石流问题，有些小冲沟，流域面积小，平时沟内无水，沟内沉积着坡洪物，在雨季或冰雪消时，携带沟底的碎石机泥沙向下排泄，形成泥石流，但规模均不大。（3）岩体卸荷-121- 工程区大通河及其两岸冲沟深切，岸坡陡峻，库区多为块状岩体，断裂构造发育，岸坡表部岩体风化卸荷、松动及小崩塌、掉快等现象普遍而广泛。卸荷裂隙多呈高倾角切割岸坡，方向各异，倾向岸外，卸荷裂隙追踪性和延伸性不强，规模和范围有限，岩体多被切割成松动块体，块体一般为2×2×1m3，局部稍大。卸荷裂隙宽度2-5cm，卸荷深度10m左右，水平深度8-15m，其表现形式以拉裂倾倒为主。图2-1石头峡水电站库区地质构造图（4）冻胀：工程区海拔一般在2950m-3200m，属高寒山区，具有干寒、多风、昼夜温差大、无霜期短等高原气候特征。地表黄土状土及部分冲洪积粉土含水量较大时具有冻胀性。根据《中国季节性冻土标准冻深线图》，工程区属高海拔、较高纬度地区，标准冻深为220cm。2.1.5水文地质-121- 大通河流域的洪水每年有春汛和夏汛两个洪水期，但较大洪水都发生在夏汛，主要由暴雨形成。多年平均降雨量370-480mm，降雨时间主要集中在6-9月，降雨量占全年降水量的70%以上。库区两侧分布着多条平行的间歇性溪沟与常年流水的支流，构成了大通河的主要补给源，其次是受大气降水、降雨与冰雪消融水的补给，水量丰富。地下水按埋藏条件，可分为第四纪孔隙潜水和基岩裂隙水两类，均受雪山融水和大气降水补给，排泄于大通河。第四纪孔隙潜水呈树枝状分布于大通河及两侧沟谷第四系地层之中，受大气降水及地表水的补给，含水层厚度7-15m，埋深1-5m，水量较丰富。基岩裂隙水受岩性、构造、地形的制约，分布不均一，一般呈带状分布于断层及节理集中带，以下降泉形式悬挂于不同高程的斜坡之上，流量一般0.5L/s－3L/s。2.2主要工程地质问题及评价2.2.1水库渗漏石头峡水库两岸山体高大雄厚，南西侧的大坂山是大通河与宝库河的分水岭，与大通河河谷相对高差大于500m，山体宽度20-30km，在地形上不存在低于水库最高水位的垭豁。山体为下元古界变质岩系，古生界碎屑岩及加里东期侵入岩组成，不存在通向邻谷的深大断裂。库区两岸有多条支流排泄于大通河，坡体上多有泉水出露，其高程均高于正常高水位，库区北东岸为低山或中低山，基岩为前寒武系变质岩，二迭系、三迭系及上第三系碎屑岩，断层不发育。沿岸高于正常高水位3086m的斜坡及沟脑有8处泉水，并有数条支流补给于大通河，表明库区两侧的地下分水岭均高于正常高水位。F2断层宽度大，为压性断层，于大通河近于垂直，透水性差，不存在地下水渗漏通道。因此，水库蓄水后，虽然苦水抬高，但苦水依然被限定在大通河河谷内，库盆山地中的地下水向大通河径流排泄的基本条件不会发生变化，水库封闭条件较好，不存在永久渗漏问题。2.2.2库岸稳定石头峡水库库岸全长32km，其中坝址以上到石头沟为峡谷段，长约7km，两岸冲沟发育，基岩裸露，山体陡立，石头沟到纳子峡口段为开阔的大通河河谷，岸坡坡度较缓，库岸分布的基岩岩性主要有前寒武系变质岩、二叠系砂岩及第三系紫红色砂岩，其中在左岸第三系砂岩出露长度为1000m、二叠系砂岩3650m-121- 、前寒武系变质岩5090m，右岸二叠系砂岩4890m、前寒武系变质岩4000m，前寒武系变质岩主要分布在石头峡峡谷段，砂岩主要分布在宽阔的河谷两岸Ⅲ级阶地前缘。石头峡峡谷段地段为变质岩系，岩石坚硬，构造发育，大部分边坡处于稳定或基本稳定，岸边垂直裂隙裂隙是库岸再造的主要结构面，局部地段在蓄水后存在掉快或塌岸，但规模不大，主要在原Ⅱ坝址左岸，基岩陡立，断裂构造发育，并且卸荷裂隙也发育，水库蓄水后也将会出现塌岸现象。库区右岸宽谷地带，主要为大通河Ⅲ级阶地，阶面高程3145-3160m，台地开阔平坦，上部为冲积砂砾石及黄土，岸坡大部分基岩裸露局部分布有坡积碎石土，厚度5-10m，基岩为岩性为二叠系砂岩夹泥岩，产状为NW350°∠SW19°，强风化厚度3-6m，岩体呈碎块状，完整性差，预测存在塌岸的长度有2km左右，宽度20-30m，蓄水后表部碎石土及强风化层出现塌岸现象，但只是表部松散体，图2-3为右岸砂岩塌岸边坡示意图。左岸在永安河下游由第三系砂岩组成的岸坡1.2km，也为Ⅲ级阶地前缘，岩层产状不利于边坡稳定，在水库蓄水后两岸将会出现不同程度的塌岸，但规模小，塌岸方量少，不会影响水库的正常运行。图2-2左岸砂岩边坡地质剖面图。表位预测基岩边坡塌岸方量。图2-2左岸砂岩边坡地质剖面图-121- 第四系松散堆积物构成的库岸主要在冲沟一带及石头沟上部的宽谷中，地形坡度10°-25°,由坡积碎石土、冲积砾卵石层、冲洪积砾卵石层及洪积砂砾石层组成，其自然边坡小于水下休止角,因此,水库蓄水后,库岸仍是稳定的。图2-3右岸砂岩边坡地质剖面图表2-1预测基岩岸坡塌方量表位置边坡长度（m）边坡高度（m）边坡宽度（m）地形坡度（m）塌岸方量万m3岩性Ⅱ坝线左岸801005-1070°4-8花岗片麻岩的卸荷带左岸Ⅲ及阶地120030-4010-1560°7-10砂岩风化层右岸Ⅲ及阶地200040-6010-1550°-70°8-12砂岩及砂砾岩风化层2.2.3水库浸没水库正常水位3086m范围,库区内无固体矿产资源分布,有少量农田，库岸由砂岩、片岩、粉土、碎石土、砾卵石层组成，根据调查在正常蓄水位3086m时，在左岸的永安河沟口，有一些燕麦耕地，耕地粉土厚度1-2-121- m左右，表部有30-50cm的腐殖土，局部耕地将受到浸没，估算浸没面积约8亩，另外在右岸有2间户农的房屋基础存在浸没问题。（1）浸没临界深度的确定库区浸没主要在左岸的永安河沟口，经颗粒分析土质为粉质壤土，其中粉粒含量占58-68%，粘粒含量占20-28%，根据试验粉质壤土的毛细上升高度为0.74-0.92m，结构土壤含盐量、地下水的矿化度及库区自然气候条件，综合确定库区粉质壤土毛细上升高度为0.92m。库区种植农作物主要为青稞、油菜，根据门源县相关部门资料及实际调查情况，主要农作物根系的深度0.3m，民宅基础深度为0.5m。依据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）附录C的规定，库区临界浸没深度按下列公式计算：Hcr=Hk+△H式中：Hcr—浸没的临界地下水位埋深（m）；Hk—地下水位以上，土壤毛管水上升带的高度（m）；△H—安全超高值（m）。粉质壤土层毛细上升高度按0.92m、植物根系深度按0.3m，地下水壅高取0.29m，浸没耕地临界高度为1.51m，其浸没临界高程为3087.51m，浸没民宅临界高度为1.71m，浸没临界高程为3087.71m。（2）浸没面积的计算根据浸没临界高程及耕地地形坡度，经计算当正常蓄水位3086m时，左岸永安河口浸没耕地约8亩左右，右岸有2间户农的房屋基础存在浸没问题，在苏吉滩有1-2亩耕地存在浸没问题。总体浸没问题不大。2.2.4固体径流石头峡库区两岸植被良好,除洪水期外,河水清澈，冲沟基本没有暴发泥石流的可能性，只是在暴雨季节有发生稀性泥石流的可能，但泥石流的规模有限。暴雨季节可能携带的部分入库泥沙以及岸坡浅表层发育较广的卸荷松动岩体和部分库段两岸的松散堆积物在水库蓄水后可能发生的库岸再造，将成为库区内固体径流的主要来源。据此分析认为，石头峡库区固体径流主要来源于上游携带泥沙和库区岸坡再造，但固体径流的方量有限，对水库正常运行无大的影响。2.2.5水库诱发地震预测-121- 根据中国地震局地壳应力研究所《青海省石头峡水库诱发地震可能性评价》报告结论如下：（1）库区地质构造背景库区的地质构造较为齐全，褶皱、断裂发育，轴向为北东东的背斜核部和两翼穿过库区的主体部分，核部由前寒武系的斜长角闪石英片岩、角闪岩、花岗岩组成，两翼由二叠系和三叠系的长石石英砂岩及部分砾岩、砂岩组成。水库蓄水后东区峡谷段最大水深达98m，水域面积5.6km2，西区宽谷段库面开阔，最大水深50m，水域面积215.6km2。库区岩石主要由变质岩和沉积岩组成，并有加里东期的花岗岩、闪长岩侵入，变质岩主要是前寒武系地层，由石英岩、角闪片岩、花岗片麻岩组成，岩石致密，分布在库区水域东部，沉积岩主要为二叠系、三叠系和第三系的地层，由长石砂岩、石英砂岩组成，分布在库区水域西部。库区岩石总体较为致密坚硬，但由于断裂发育，稳定性较差。库区的断裂构造发育，有多组走向的断裂，但集中库区东段，即峡谷地带，规模最大的一条为走向NW330-335。的菜日图河-苏吉滩断裂，该断裂走向与库区大体平行，破碎带宽约60-80m，出露长度14km，为一扭性走滑正断层，断裂最新活动时代为晚更新世，表明活动年代相对较新，是对库区诱发地震有一定影响的断裂。（2）库区地震活动环境场区地处祁连山地震带中段，地震活动频繁，1972年5月23日的古浪8级大地震离库区80km，这次地震震中烈度Ⅺ级，影响库区烈度Ⅵ级，在距离库区50km范围内曾发生Ms≥5.级的地震4次，其中1986年8月26日的门源北6.4级地震震级最高，影响最大，该震中烈度Ⅷ度，影响库区Ⅴ度，自1970年以来，在距离库区25km范围内，曾发生5.1≥Ms≥3.0级的地震105次，这些地震空间分布上是不均匀的，主要集中在库区以外的东部，库区仅有一次ML≥3.9的地震。库区及临近地区的地震震源在0-9km的有103个，约占总数的63%，地震烈度复核结果为Ⅶ度。（3）区域构造应力场特征-121- 近场区现代地震活动所反映的地壳构造应力场主要表现为北东-北东东向的水平应力主应力状态。震源错动性质主要以北西-北西西向断层的挤压逆冲运动为主，兼有左旋走滑错动性质。（4）水库诱发地震预测综合因素分析，石头峡水库具备一些水库诱发地震的自然条件，不能排除发生诱发地震的可能，尤其在水库东段，但概率不高，发生水库诱发地震的最大地震级为3.7级，给水库造成的影响烈度为Ⅳ-Ⅴ度，库区地震基本烈度为Ⅶ度，因此诱发地震可能造成的影响不会超过基本烈度。综合分析评价：水库不存在永久性渗漏问题，浸没损失少、库岸局部存在塌岸问题，但规模小，不会影响水库正常运行，库岸整体稳定性较好，水库具备一些水库诱发地震的自然条件，可能造成的影响不会超过基本烈度。库区总体工程地质条件良好。3坝址比较及选择意见3.1基本地质条件石头峡峡谷段全长近6km，在规划选点其间共选四个坝址，经勘察Ⅰ、Ⅲ坝址具有建坝的地质，在可研其间重点对Ⅰ、Ⅲ坝址进行了地质勘察，Ⅰ坝址位于峡谷的中段，Ⅲ坝址位于峡谷的下游段，两坝址相距2km，坝段河谷狭窄，地形陡峻，冲沟发育，两坝址所出露的基岩岩性均为前寒武系角闪片岩或花岗片麻岩，岩石坚硬。3.2Ⅰ坝址工程地质条件Ⅰ坝址位于峡谷的中段，河床覆盖层厚度5-8m，河床及右岸断层破碎带发育频次高、规模较大；左岸山体单薄，岩体卸荷、风化强烈；受各组断裂结构面切割及卸荷、风化等的影响，坝址范围内岩体完整性相对较差，基岩多呈强透水-中等透水，透水率小于3lu的界限深达基岩顶板以下100m。3.3Ⅲ坝址工程地质条件Ⅲ坝址位于峡谷的下游段，段河谷狭窄，河床及两岸覆盖厚3-15m；基岩为坚硬岩石，岩体呈次块状结构，坝基岩体透水性弱，坝基岩体完整性较好，河床发育顺河断层，岩体呈次块状，透水率为3Lu的界限位于基岩顶板以下5-48m。表3-1为Ⅰ、Ⅲ坝址主要工程地质条件比较一览表，推荐Ⅲ坝址为石头峡电站代表坝址。3.4坝址比较意见-121- 可研审查意见：“同意对比选坝址工程地质条件的评价意见和坝址选择意见，本阶段从地质角度推荐Ⅲ坝址是适合的。”本阶段以Ⅲ坝址为勘察坝址。Ⅰ、Ⅲ坝址主要工程地质条件比较一览表表3-1编号地形地貌地层岩性地质构造水文地质条件主要工程地质问题Ⅲ坝址河谷呈“U”型，河床宽50-80m，左岸地形坡度15°-30°，多为坡积碎石土覆盖，局部基岩裸露，自然边坡稳定，右岸地形坡度30°-70°，基岩大部分裸露，局部被坡积碎石土覆盖，自然边坡基本稳定。河床冲积砾卵石层厚4-8m，左岸坡积碎石土层厚3-10m，右岸1-5m，基岩岩性为前寒武系斜长闪石英片岩，斜长角石英片岩及花岗岩，岩石坚硬，岩体呈次块状。强风化层厚2-13m，弱风化层厚12-35m，微风化层厚7-20m。以NE向断层为主，节理发育，对工程影响最大的是顺河向断层F32，破碎带宽9-11m，角砾岩，压碎岩，断层泥及糜棱岩充填；其次是F9断层带宽4.0m，主要为压碎岩，其次有角砾岩及糜棱岩，对右坝肩的稳定有一定影响。冲积砾卵石层渗透系数5.21-9.21m/d，含水层厚4-8m，坝基岩体透水率为1Lu的界限位于基岩顶板以下10-60m，透水率为3Lu的界限位于基岩顶板以下5-48m。F32的不均匀沉陷及渗透与渗透稳定问题。Ⅰ坝址河谷呈”V”型底宽60-120，左岸山体单薄，基岩裸露，地形坡度30-70，自然边坡基本稳定；右岸多为坡积石土覆盖，局部基岩裸露，地形坡度19-35，自然边坡稳定。河床冲积砾卵石层厚5m左右,左岸角闪片岩,石英片岩,花岗片麻岩裸露,岩石坚硬,岩体呈层状结构,右岸表层有2-7m的坡积碎石土,基岩以石英片岩为主,夹有花岗片麻岩与角闪片岩,岩石坚硬,岩体呈层状或碎裂结构强风化层厚12-25m,弱风化层厚9-20m,，微风化层30-50m。以N或NEE向断裂为主NWWNW向也有断层发育，影响坝基岩体结构的断层有F119、F178、F177、F124、F176、F104、F113、F106、F21F118、F115等多条断层，破碎带宽0.5-10m，使坝基岩体破碎，另外在坝后还有顺河向断层F11破碎带宽4-11m，形成一个压缩变形带。坝基透水性强，透水率为3Lu的界限多大于100m。左坝肩山体单薄，断层发育，稳定性差，坝基岩体断裂发育，岩体完整性差，坝基岩体多呈碎裂结构，压缩变形量大，坝基渗漏严重，F11在坝后形成一个压缩变形带。4坝址工程地质条件4.1基本地质条件4.1.1地形地貌枢纽区位于石头峡峡谷的下段，河谷在平面上呈倒“Ω”型，河谷由NW向转为NE向，在坝址处右转为NW向，在厂房段转为NE向。河谷呈“U”型,两岸山体雄厚,地形坡度30°-70°，河床宽50-80m,纵比降4.6%，两岸发育有不对称的Ⅰ级与Ⅲ级阶地，阶面开阔平坦,宽度200-400m,具有二元结构,河谷两岸冲沟较发育,地形完整性差,相对高差100-300m，河谷岸坡坡度30°-35°,右岸基岩裸露坡度陡立，左岸大面积覆盖第四系堆积物，基岩零星出露坡度较缓,自然边坡基本稳定。-121- 4.1.2地层岩性坝址区第四系覆盖层主要为坡积、崩积、洪积碎石土或碎块石,及冲积砂卵石,厚度3-15m，发布在两岸坡及冲沟一带，为松散堆积物；基岩为前寒武系斜长石英片岩、角闪石英片岩、斜长角闪石英片岩及花岗片麻岩,岩石坚硬,岩体呈块状-层状结构。4.1.3地质构造及结构面分级坝址区位于石头峡弱隆起区，坝址区没有发现区域性断裂通过，但断裂构造复杂，表4-1-1为坝址区主要断裂一览表。根据断层规模将趾板结构面分为Ⅱ-Ⅴ级（见表4－1-2），以F32、F130代表的Ⅱ级结构面，其他为Ⅲ、Ⅳ级结构面，断层以NE向挤压结构面为主，NNE向次之。（1）断层：坝区主要断层统计表表4-1-1编号产状性质宽度（m）充填物F130N61°ESE∠45°压性12-40主要为糜棱岩、断层泥、角砾岩F131SNE∠41°压性3-4糜棱岩、压碎岩F136N20°ESE∠40°压性4-5压碎岩、角砾岩F27N45°ENW∠69°压性1.0角砾石、压碎岩F26N35°ESE∠57°压性10角砾岩、糜棱岩、断层泥F13N47°ESE∠61°压性2.0角砾岩、糜棱岩、断层泥F32顺河断层压性10压碎岩F133N76°ENW∠86°张性1.2压碎岩、少量角砾岩F134N76°ENW∠81°张性1.3压碎岩、角砾岩、糜棱岩F182N31°ESE∠67°压性1.0压碎岩F183N52°ESE∠45°压性0.40角砾岩、压碎岩、糜棱岩F9N13°ENW∠61°压性4.0压碎岩F132N46°ESE∠62°压性5.0压碎岩、角砾岩、糜棱岩F135N280°WSW∠78°张性1.2压碎岩、角砾岩、糜棱岩F29N36°ENW∠84°压性0.25F100EWS∠72°压性0.3-1.0-121- （2）裂隙：左岸：根据对勘探平洞及趾板基岩露头裂隙统计，平硐围岩裂隙发育组数：（1）NE47°SE∠60°（层理面）、（2）NW280°WS∠60°、（3）NW320°-350°SW∠40°-64°、（4）NW319°NE∠60°（5）NE43°NW∠31°共5组；趾板基岩露头裂隙发育组数：（1）NE23°SE∠78°（层理面）、（2）NW29°NE∠88°、（3）NW274°SW∠40°、（4）NS°W∠30°共4组。图4-1为坝址左岸节理走向玫瑰花图，从图中可以反映出坝址左岸基岩裂隙主要发育组数为NWW向及NEE向两组。图4-1坝址左岸节理走向玫瑰花图右岸：平硐裂隙发育组数：（1）NE14°NW∠6°、（2）NW272°-333°WS∠39-59°（层理面）、（3）NW294-320°NE∠48-75°、（4）NW294-319°NE∠60-86°、（5）NE53-86°SE∠68-78°、（6）NE27-56°NW∠30-82°共6组，（1）组为缓倾角裂隙；坝址基岩露头裂隙发育组数：（1）NW333°-350°WS∠34-40°（层理面）、（2）NW287-296°NE∠66-87°(顺坡裂隙)、（3）NW322-339°SW∠80-86°、（4）NE24-86°SE∠60-87°、（5）NE70°NW∠82°共5组；图4-2为坝址右岸基岩裂隙走向玫瑰花图，图中反映右岸趾板基岩裂隙主要有NW及NE向两组，以陡倾角裂隙为主，并少量发育缓倾角裂隙，相互切割破坏了岩体的完整性，影响边坡稳定性，特别是顺坡裂隙，对边坡稳定影响较大。-121- 图4-2坝址右岸节理走向玫瑰花图坝区岩体结构面分级表表4-1-2级别名称规模结构面工程特性主要断裂长度(m)宽度(cm)夹泥(cm)影响带(m)Ⅱ贯穿性断层＞300＞1001-3多分布于上下盘1-3规模大,贯穿性好,横穿趾板线，构造岩强度差主要有(1)NE20-40层间挤压带,遇水软化,碎块~碎裂结构。(2)NNE张性断层,碎裂～散体结构。F32F83F84F133Ⅲ一般断层10-1005-800.5-20.1-0.5规模较小，荷载作用下变形不大，降低整体完整性，增大透水性，一般只作表部清理，回填砼处理。F151等Ⅳ小断层或大裂隙＞100.1-10局部200.1-0.5不连续无规模小，充填薄层夹泥，它们的大量赋存互相切割，直接影响岩体的完整性及透水性。F150、F151等Ⅴ裂隙＜100.05-0.1充填钙质岩粉无泥无随机分布的各种硬性结构面，断续延伸，张开宽度小，局部闭合，主要为片理面、水平裂隙、SN向陡倾裂隙，将岩体切割成块状，降低其完整性增大透水性。随机分布4.1.4物理地质现象坝址区物理地质现象主要表现为岩体的风化、卸荷松动及掉块等。-121- （1）岩体风化坝址基岩岩性主要为角闪石英片岩、花岗岩，抗风化能力较强，工程区地处高寒，坝区断裂构造发育，岩体风化程度及厚度与构造密切相关，根据趾板12个钻孔揭露，基岩强风化厚度一般3-6m，岩芯呈碎块状，在断层带达10-13m，呈碎裂-散体状。表4-1-3为坝址区钻孔揭露强风化情况一览表。坝址钻孔揭露强风化情况一览表表4-1-3序号钻孔编号地面高程（m）孔深（m）覆盖层厚度（m）强风化厚度（m）岩性1ZKO8-13118.6704.56石英片岩2ZKO8-23019.22826.45.4角闪石英片岩3ZKO8-32991.82814.22.64ZKO8-42989.23893.79.2花岗岩5ZKO8-52995.7279.887.岩芯蚀变6ZKO8-5加12999.21511020上部断层7ZKO8-62989.38925.410.5岩芯蚀变8ZKO8-73006.882.714.66.角闪石英片岩9ZKO8-83096.988.253.510ZKO8-93093.7272.14.513上部断层11ZKO8-103099.5657.813.79角闪石英片岩（2）岩体卸荷坝址岸坡陡峻，特别是右岸，表部岩体风化卸荷现象存在，卸荷裂隙追踪性和延伸性不强，规模和范围有限。根据坝址两岸勘探平硐揭露情况，右岸平硐内在8m发育卸荷裂隙，裂隙张开3-5mm，充填泥，是追踪顺坡陡倾裂隙发育的，卸荷裂隙多呈高倾角切割岸坡，方向各异，倾向岸外，左岸平硐进口段也发育顺坡裂隙产状NW350°SW∠64°，卸荷作用表面张开0.5-2cm，岩体多被切割成松动块体，块体一般为2×2×1m3，局部稍大。（3）崩塌、塌落现象由于岸坡引张卸荷裂隙发育，并与断裂构造相互切割，易构成结构面间的不利组合，基岩岸坡高陡部位岩体在自重应力和外力共同作用下，岸坡松动岩体易发生崩塌及掉快。在坝址区主要发布在右岸，由于基岩陡立，岩体裂隙发育，表部风化、卸荷作用，岸坡上多出存在松动岩块，-121- 松动岩体或块体在外因触发下偶然会出现小规模崩塌，陡岸部位的掉块现象也有时发生。4.1.5水文地质条件坝区按地下水的赋存条件分有孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水分布于冲积砾卵石层及洪积、坡积碎石土层之中，含水层厚5-8m，受裂隙水的补给。基岩裂隙水分布于前寒武系花岗片麻岩及片岩中，呈线状或带状展布，受大气降水及冰雪消融水的补给，常以下降泉的形式排泄于地表。左岸泉水分布高程为3020m断层泉。（1）水质分析坝址区孔隙潜水与大通河水化学类型一致，根据大通河采取的2组水样的试验资料（表4-1-4），地下水按舒卡列夫分类法，工程区地表水及地下水化学类型为：HCO3-—Ca2+或HCO3-—Ca2+·（K++Na+）型水，硫酸根离子含量为23-25mg/l；PH值7.8-8.16，总硬度8.7-9.17德国度，显弱碱性，水质较好，为低矿化度淡水。依据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）关于环境水对混凝土腐蚀性评价，地表水不存在溶出型分解类侵蚀、一般酸型分解类腐蚀、硫酸镁型分解结晶复合类侵蚀和碳酸型分解类侵蚀、硫酸盐类结晶类侵蚀，对工程建设没有危害。表4-1-4环境水质分析试验成果表取样地点类型侵蚀性CO2游离CO2HCO3-SO42-CL-Ca2+Mg2+K++Na+总碱度总硬度PH值化学类型mg/Lmg/Lmmol/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L德国度德国度大通河地表水5.840602.919823.285619.503742.224013.869024.43299.17959.10748.16HCO3--Ca2+大通河地表水003.185325.334423.404440.600013.373640.873310.42028.76597.88HCO3—Ca2+·（K++Na+）-121- （2）岩体透水性坝址区基岩岩性有角闪石英片岩、云母石英片岩、花岗岩、石英片岩，均属于坚硬岩石，河谷段不同深度处岩石有不同程度的蚀变现象，主要发育压性断层，裂隙发育，岩体透水性主要受断层、裂隙发育程度及风化深度的影响。根坝址16个钻孔，共176段压水试验成果，最大吕荣值79.5lu，发布在ZK08-3裂隙带中，其他10-50lu的段次在强风化层及断层带中。左岸岩体透水性，根据左岸3个钻孔44段压水试验统计分析，岩体强风化层主要为中等透水性，吕荣值＞10Lu的段次有9段，占20.2%，3-10lu的段次8段，占18.5%，＜3lu的段次有29段，占61.3%，说明左岸岩体透水性以弱透水为主，局部分布有中等及微透水层，3lu的埋深线在40m左右。表4-1-5坝址岩体透水性统计成果表项目吕荣值（lu）位置＜11-33-55-1010-2020-5050-100左岸段次62126621比例（%）13.647.74.513.613.64.52.2河床段次83638162比例（%）12.556.24.612.51.59.33.1右岸段次102391121比例（%）21.248.919.12.12.14.22.1河床段岩体透水性，根据左岸4个钻孔64段压水试验，统计分析，岩体强风化层主要为中等透水性，吕荣值＞10Lu的段次有5段，占13.9%，3-10lu的段次11段，占17.1%，＜3lu的段次有44段，占68.7%，说明河谷段岩体透水性以弱透水为主，局部分布有中等及微透水层，3lu的埋深线在40-50m左右。右岸岩体透水性，根据左岸4个钻孔47段压水试验，统计分析，岩体强风化层主要为中等透水性，吕荣值＞10Lu的段次有4段，占8.4%，3-10lu的段次10段，占21.2%，＜3lu的段次有33段，占70.1%，说明右岸岩体透水性以弱透水为主，局部分布有中等及微透水层，3lu的埋深线在25-35m左右。-121- 表4-1-5为坝址岩体透水性统计成果表，4-1-6为趾板钻孔压水试验统计分析表。-121- 钻孔压水试验统计分析表表4-1-6位置孔号深度(m)吕荣值（Lu）<1Lu1～3Lu3～5Lu5～10Lu10～20Lu20～50Lu>50Lu左岸ZK3038-1024914ZK08-07.4-82.213-1--1ZK08-14.5-75.0-3--11-ZK08-26.4-82.0161151-河床ZK08-35.2-81.04611-31ZK08-43.7-89.021211-1-ZK08-58.0-79.827-3-11ZK08-69.8-92.0-111311-右岸ZK08-714.6-82.7193----ZK08-85.0-88.2823--1-ZK08-94.5-72.1-92-11-ZK08-1013.7-57.81311--14.2岩（土）体物理力学特性4.2.1河床覆盖层工程特性坝址区现代河床在呈倒“Ω”型，河谷呈“U”型谷，根据坝址区钻孔揭露，坝址区河床覆盖层主要由坡崩积碎块石土及冲积砂砾石组成，破崩积碎块石土主要发布在分布在左、右岸斜坡及坡麓地带，厚度4-16m，由腐殖土、碎石土及夹大块石组成；冲积砂砾石主要发布在Ⅰ级阶地及现代河床，Ⅰ级阶地分布在左岸，由砂卵石层组成，厚度5-10m，现代河床分布在右岸，由含大块石的砂砾石层组成，厚度4-8m。表4-2-1为坝区覆盖层钻孔基本情况一览表。-121- 表4-2-1坝区覆盖层钻探基本情况序号钻孔编号地面高程（m）孔深（m）覆盖层厚度（m）岩性1ZKB-13022.598.94.4腐质土、碎石土2ZKB-23004.6919.315.8碎石土3ZKB-33022.64124.1腐质土、碎石土4ZKB-43006.7817.55.5碎石土5ZKB-53007.208.005.0碎石土6ZKB-63002.899.56.6腐质土、碎石土7ZKB-73006.151712.1碎石土8ZKB-83001.721614.1粉土及碎石土9ZK08-32991.81815.2砂砾石10ZK08-42989.23893.7砂砾石11ZK08-52995.7279.88.0砂砾石12ZK08-5+12999.215110粉土及砂砾石13ZK08-62998.38929.8粉土及碎石土143006.382.714.6碎石土、砂砾石4.2.1.1坡崩、坡洪积碎块石坡崩积碎块石土及坡洪积碎块石土主要分布在左、右岸斜坡及坡麓地带，根据钻孔揭露最大厚度17m，一般厚度3-10m，由碎块石土组成，夹有巨石，以碎石为主，巨石最大块经3m不等，含泥量20-30%，天然密度1.32-2.06g/cm3，渗透系数K=3-16m/d，结构松散具架空结构，结构松散，强度低，强透水层。4.2.1.2现代河床砂砾石现代河床冲积层为青灰色含漂砂卵石,夹粉砂透镜体，沿现代河床发布，宽度60-80m，厚度3-5m，在坝区范围内左右摆动，天然干密度1.94-2.2g/cm3，坝区范围由于受两岸岩体的崩积作用，在河床发布有大巨石，粒径300cm不等，根据颗分资料砂砾石主要颗粒组成：大于60mm的含量50-56%，2-60mm含量21-30%，含泥量1.8-4%，图8-7为现代河床砂砾石颗粒级配曲线，图中显示：大于300mm的含量占4.6%，小于5mm的含量占15-48%，平均27.23%，含泥量1-16%，上下包络曲线较宽，反映出现代河床砂砾石层不均一性，以卵砾石为主，粉细砂充填，结构松散，不均一，渗透系数5.2-19.m/d，属于强透水性，允许承载力[R]=300-350KPa。表4-8为坝区砂砾石颗粒级配成果表。4.2.1.3Ⅰ级阶地砂砾石Ⅰ级阶地冲积层在坝区主要发布在左岸台地，前缘有多个挖金洞-121- ，将原状砂砾石扰动，后缘和坡洪积及坡崩积碎块石土交叉沉积，厚度5-8m。颗粒组成：＞200mm的含量0-38%、200-60mm的含量占27-45%、60-5mm的含量占19-42%、＜5mm的含量占11-37%、＜0.1mm含量（含泥量）占2.8-8%，不均一系数35-525表4-2-2为河床砂砾石颗粒级配试验成果表（1999年），表4-2-3为2008年坝区覆盖层颗粒级配试验成果表。卵砾石成份主要为花岗岩、闪长岩、片岩及砂岩，并含有少量构造岩，磨圆好、分选差。渗透系数K=i×10-2m/s，属于强透水层。在Ⅰ级阶地前缘不同高程进行现场密度试验，试验结果：砂砾石表部干密度为1.76g/cm3，阶地上部干密度为2.1-2.34g/cm3，大部分大于2.2g/cm3，阶地下部干密度2.1-2.26g/cm3。表4-2-4为坝址砂砾石密度试验成果表。坝基钻孔中动力触探试验击数在14-21之间，属于中等-密实状态，相应的允许承载力[R]=500-600KPa,砂砾石在室内控制干密度2.22g/cm3，抗剪试验内摩檫角试验范围值为37.7-44.85度，平均值为42.43度，小值平均值为39.44度，压缩模量30-40MPa。表4-2-5为坝区砂砾石饱和剪切试验成果表。河床砂砾石颗粒级配试验成果表（1999年）表4-2-2试样编号主要颗粒组成（%）不均匀系数曲率系数粒度模数针片状含量漂石＞200mm卵石200-60mm砾石60-5mm细度＜5mm含泥量＜0.1mmTK50032.342.225.58.22477.77.0714.5TK5127.726.922.622.87.552511.37.0414.8TK5317.633.525.623.34.9243107.113.8TK5416.629.432.121.93.61523.86.939.9TK5538.234.416.810.62.85387.611.9TK569.145.426.618.94.41666.87.4716.7TK579.534.122.836.65.82850.66.6714.2范围值0.0-38.226.9-45.416.8-42.210.6-36.62.8-8.253-5250.6-11.36.67-7.609.9-16.7平均值1733.726.922.45.3238.76.97.113.7-121- 表4-2-3坝区覆盖层颗粒级配试验成果表（2008）位置野外编号土壤分类颗粒级配含泥量颗粒组成(%)d60d50d30d10不均匀系数曲率系数卵石砾石砂粒细粒>6060—22—0.075<0.075mmmmmmmm%Ⅰ级阶地TC3-1卵石混合土39.844.812.03.459.64639.20611.0820.77177.362.673.4TC3-2卵石混合土30.251.515.52.842.74327.4837.0940.74357.551.592.8平均值现代河床TC3-3混合土卵石50.830.516.91.886.31861.6759.3770.627137.661.621.8TC3-4混合土卵石56.721.118.24.0115.77982.64512.3960.161719.178.244.0TC3-5混合土卵石54.324.519.12.1119.73681.24710.6310.460260.282.052.1TC3-6混合土卵石51.027.817.33.985.78261.9887.1120.303283.441.953.9-121- 坝址区砂卵砾石密度试验成果表表4-2-4序号编号试验位置岩性天然密度(g/cm3)含水量干密度(g/cm3)1BM1表层砂卵石2.0360.1351.762BM2Ⅰ级阶地上部2.2950.0212.253BM32.3800.0182.344BM42.4790.0182.45BM52.1630.0262.116BM62.2480.0202.207BM7Ⅰ级阶地下部2.2820.0402.198BM82.2470.0232.209BM92.2630.0012.2610BM102.3260.0322.2511BM112.2890.0182.2512BM122.2360.0212.1913BM13河漫滩2.0670.0621.9414BM142.0740.0262.0215BM152.2960.0412.2016BM162.0410.0232.017BM172.1630.0342.0918BM182.1690.0612.04最大值2.4790.1352.43最小值2.0360.0011.76平均值2.230..342.15-121- 坝区砂砾石饱和直剪成果表表4-2-5试样编号颗粒含量（%）控制干度(g/cm3)抗剪强度峰值4cm位移值>300（mm）>5（mm）<0.07（mm）Φ(度)C(KPa)Φ(度)CKPa)TC3-1084.63.42.1744.4219.542.3113.1TC3-2081.72.82.1744.8557.942.6836.4TK5117.577.572.2437.738.6133.5538.64TK536.5774.12.2541.73.4339.51.72TK546.078.532.284432.7340.6521.18最大值44.85最小值37.7平均42.53小值平均39.74.2.1.4河床第四系覆盖层物理力学建议值（1）坡崩积碎块石土：天然干密度1.8-1.9g/cm3，变形模量总体介于20～30MPa，允许承载力250～350KPa，含块石碎石土层内摩擦角为33°，砼/碎石土摩擦系数建议为0.45。（2）冲积砂卵石：天然干密度2.15～2.31g/cm3，压缩系数0.04～0.05MPa-1，压缩模量25～30MPa，变形模量40-50MPa，允许承载力0.45～0.55MPa，渗透系数K=i×10-2cm/s（约17～43m/d），允许渗透坡降0.12，含漂砂卵砾石层内摩擦角37°，砂卵砾石摩擦系数建议为0.52。-121- 4.2.1.5河床第四系覆盖层工程地质问题评价坝基范围分布的第四系松散覆盖层有坡崩积碎块石土、坡积碎石土及冲积砂卵石，主要工程地质有坝基变形、坝基渗漏及渗透稳定。（1）坝基变形1）坡崩积碎块石土及坡积碎石土主要分布在左岸斜坡及坡麓地带，根据钻孔揭露最大厚度17m，一般厚度3-10m，由碎块石土夹巨石，巨石最大块径2.6m，含泥量20-30%，具架空结构，结构松散，承载力低，属强透水层，为高压缩、低强度、强透水不良地基土，存在不均一沉陷，不能作为坝基土，应全部清除。2）冲积砂卵石分为现代河床砂卵石及Ⅰ阶地砂卵石，其中现代河床砂卵石沿河道分布，厚度3-5m，宽度60-80m，为青灰色含漂砂卵石,夹粉砂透镜体，由于现代河床紧靠右岸，右岸基岩山体崩塌的大块，落于河床内，在河床变分布有多个大块石，巨石最大粒径达3m不等，结构松散，强透水，结构不均一，低强度，存在不均一沉陷，不易作为坝基持力层。Ⅰ阶地砂卵石主要分布在左岸，为土黄色砂卵石，厚度5-8m，天然干密度在2.1-2.3g/cm3之间,中等密实，不含不良夹层，稳定性较好，渗透系数在10-2—10-3cm/s，属于中等-强透水，具有较高的强度及较大的允许承载力，该层属于低压缩、强透水、稳定性相对较好的地基土，仍存在沉陷问题，但作为土石坝该层可作为坝基持力层。（2）坝基渗漏及渗透稳定坝基覆盖层主要由碎石土及砂砾卵石层组成，厚度4-15m，结构不均一，渗透系数为渗透系数在10-1—10-3cm/s，属于强-中等透水，根据颗粒分析，碎石土细粒含量41%，＞35%，判定渗透破坏形式为流土型，砂砾石细粒含量为19%，＜25%，判定渗透破坏形式为管涌型，坝基存在渗漏及渗透破坏问题，需做好防渗处理。4.2.2岩体（石）物理力学特性坝址区主要基岩岩性为角闪石英片岩、花岗岩，断裂构造发育，岩体在构造带不同深度存在不同程度的蚀变现象，蚀变严重的钻孔岩芯呈碎裂状-粉末状，构造岩有受过两次以上构造运动的痕迹，如存在二次成岩现象。-121- 在不同阶段先后对坝址区不同岩石进行物理力学性质试验。4.2.2.1岩石的物理力学性质1）岩石物理性质（1）角闪石英片岩：比重2.73-2.76，干密度2.7-2.72g/cm3，饱和密度2.7-2.76g/cm3，孔隙率1.1-1.05%，吸水率0.12-0.2%。（2）花岗岩：比重2.64-2.68，干密度2.61-2.63g/cm3，饱和密度2.64-2.66g/cm3，孔隙率1.14-1.75%，吸水率0.2-0.7%。（3）构造岩：比重2.68-2.75，干密度2.46-2.69g/cm3，饱和密度2.64-2.74g/cm3，孔隙率8.2-8.4%，吸水率3.1-3.45。2）岩石抗压强度根据多组钻孔岩芯及块石点荷载试验及岩石抗压强度试验统计归纳，角闪石英片岩饱和抗压强度：强风化岩石为15-30MPa,弱风化岩石35-80MPa。花岗片麻岩强风化饱和抗压强度38-46MPa，弱风化岩石饱和抗压强度67-120MPa；蚀变云岩石点荷载强度试验成果表表4-2-6编号岩石名称样品数量样品处理荷款式方向平均抗拉强度平均换算抗压强度软化系数风化强度kg/cm2Mpakg/cm2MpaZK303斜长角闪石英片岩17干压⊥49.0494.811189.24116.6250.7弱风化16湿压36.0843.539818.6380.28ZK304斜长角闪片岩22干压⊥46.9564.6051110.76108.9290.5弱风化(位于断层影响带)19湿压27.2252.67602.6159.096ZK305角闪石英片岩13干压⊥34.6783.401820.8480.4970.7弱风化13湿压23.1762.273598.1458.658ZK307花岗片麻岩21干压⊥49.7954.8831173.61115.0920.8微风化22湿压39.353.859919.7190.192ZK306斜长石英片岩17干压⊥32.6283.2825.1380.917　弱风化微风化　　　　　　yb98角闪石英片岩51干压″96.069.411921.32188.290.6弱风化50湿压60.295.911205.78118.171yb1角闪石英片岩5干压⊥38.13.73762.374.7弱风化yb2斜长角闪片岩5干压⊥24.52.4489.948yb3花岗片麻岩10干压⊥41.44.06474.6546.52弱风化强风化-121- yb6角闪片岩5干压⊥47.84.68955.333.62弱风化-121- 母石英片岩饱和抗压强度20-27MPa；断层带构造岩饱和抗压强度56-74MPa。表4-2-6为岩石点荷载试验成果表、表4-2-7为坝区岩石物理力学试验成果表。4.2.2.2岩体完整性趾板基岩岩性有角闪石英片岩、云母石英片岩、花岗岩、石英片岩，在不同深度处岩石有不同程度的蚀变现象，基岩中断裂构造发育，发育较大的断层有F83、F32，其中F83为压性断层，产状NE42°SE∠79°，断层带宽度2m左右，充填压碎岩、糜棱岩、块状岩等，F32断层规模较大，破碎带宽度达15m。根据1999年坝址5个钻孔RQD（%）统计，强风化岩体RQD（%）统计数为12-52%，岩石质量属于极差-差,弱风化岩体RQD（%）为25-81%，岩石质量属于较差-较好，见表4-6。通过对2008年趾板线8个钻孔岩芯RQD统计，左岸趾板基岩中RQD小于50%的占30%-48.8%，主要分布在强风化带及断层带中，RQD大于50%占51%-70%，主要发布在弱风化岩层中，说明左岸趾板岩体完整性较好，岩体分级以Ⅲ级为主；河谷段基岩岩芯RQD小于50%占41%-82%，其中3个孔RQD小于50%占78%-82%，说明河谷段岩体断裂发育，完整性差，岩体分级以Ⅳ级为主；右岸趾板基岩中RQD小于50%的占55.6%-82%，主要发布在基岩强风化带及断层带中，RQD大于50%占18%-44%，主要发布在弱风化岩层中，说明右岸趾板岩体完整性较差，岩体分级为Ⅲ-Ⅳ级，见表4-2-8、表4-2-9岩石RQD统计成果表。1999年坝址钻孔岩石RQD（%）统计表表4-2-8位置风化程度ZK303ZK304ZK305ZK306ZK307左岸基岩表层右岸基岩表层范围值加权平均值范围值加权平均值范围值加权平均值范围值加权平均值范围值加权平均值强风化层12.212.215.7-73.644..342..542.53.0-56.118.340.1-61.852.8弱风化层23.3-53.640.58.5-83.161.2142.5-7281.074.5-37.925.471.1-83.375.6181.771.4微风化层62.0-67.163.771.271.286.786.715.1-54.441.1853.3-10086.88新鲜岩石53.5-95.983.083.2-10087.658.7-98.570.8022.3-10069.91-121- 坝区岩石物理力学性质试验成果表表4-2-7编号取样位置取样深度m风化程度岩性比重干密度饱和密度孔隙率吸水率饱和吸水率抗压强度软化系数干饱和—g/cm3g/cm3%%%MPaMPa—4-1ZK08-48.6化风强花岗岩2.612.472.595.361.22.155.738.60.964-210.4弱风化2.612.572.601.530.20.596.267.00.974-310.62.642.612.641.140.70.9155.6120.20.774-420.22.682.632.661.870.20.5147.1103.40.705-1ZK08-512.7强风化锈黄色石英片岩及云母石英片岩2.742.582.735.841.42.729.520.80.715-213.72.752.682.752.550.51.346.922.00.475-314.52.772.622.765.421.12.532.530.70.945-416.32.782.562.787.911.74.446.115.70.346-1ZK08-619.3强风化灰白夹锈黄色云母石英片岩2.722.582.725.150.92.122.114.60.666-220.52.712.582.704.801.32.440.619.80.49D-1ZKD-325-75弱风化云母石英片岩(蚀变)2.842.752.833.170.71.338.627.71.86JY-1河滩——构造岩2.692.462.668.554.34.778.1874.460.95JY-2河滩—2.682.462.648.213.13.861.7256.580.92ZKF-1-1ZKF-1构造岩2.752.692.742.180.40.661.347.20.77ZKF-1-12.752.712.741.450.10.259.256.50.95ZS1导流洞微风化角闪石英片岩2.712.682.701.110.00.2127.0119.90.94ZS22.732.702.711.100.10.274.572.20.97-121- 表4-2-9坝址岩体RQD统计成果表钻孔编号岩体质量RQD(%)含量(%)钻孔位置ZK08-2好＞9013.551.2%左岸较好75～905.8较差50～7531.9差25～5036.248.8%极差＜2512.6ZK08-3好＞907.970%左岸较好75～9028.2较差50～7533.9差25～5025.930%极差＜254.1ZK08-4好＞9010.958.9%河谷较好75～9013.5较差50～7534.5差25～5038.841.1%极差＜252.3ZK08-5好＞902.118.7%河谷较好75～908.5较差50～758.1差25～5042.381.3%极差＜2539ZK08-5+1好＞90021.7%河谷较好75～908.3较差50～7513.4差25～5035.478.3%极差＜2542.9ZK08-6好＞905.517.5%河谷较好75～901.3较差50～7510.7差25～5035.582.5%极差＜2547ZK08-7好＞90017.9%右岸较好75～902较差50～7515.9差25～5043.482.1%极差＜2538.7ZK08-8好＞90044.4%右岸较好75～908.1较差50～7536.3差25～503755.6%极差＜2518.6-121- 4.2.2.3岩体变形试验PD1勘探平硐位于左岸坝基内，洞向NW288，分布高程为3033.0m，1992年施工，长度7m，断面为1.1×1.9m（宽×高），硐室断面由于裂隙切割不规则型，呈三角形，洞顶由两组裂隙面组成，岩性为灰黑色角闪石英片岩，岩石较新鲜，完整性较好。PD2勘探平硐位于右岸路边，洞向EW向，硐底高程3024.5m，1999年施工，平硐长度19m，断面为1.8×1.9m（宽×高），基岩岩性为角闪石英片岩，进洞口段岩体裂隙发育完整性较差。岩体变形试验是1998年在坝址左右岸勘探平硐中进行，采用直径40cm，面积1256.6c㎡刚性承压板逐级一次循环法，左岸平硐一组试验，最大压力2.45MPa，右岸平硐六组试验，最大压力4.9MPa，最小压力0.49MPa。表4-2-10、表4-2-11为坝址左右岸平硐岩体变形试验成果表，图4-3-1—图4-3-7为左右岸平硐变形试验应力与应变的关系曲线图，从曲线中反映出，有直线型（弹性）、下凹型（弹-塑性）和上凹型（塑-）弹性三种，且在全变形中塑性变形量小，反映出岩体不仅具有一定的初始结构强度，而且在高荷载作用下游较强的弹性变形性。左岸岩体变形试验值：变形模量Eo=1.5×103MPa,弹性模量Es=5.0×103Mpa。右岸岩体变形试验值：E1、E2（进口段）的变形模量Eo=1.2×103MPa，弹性模量Es=3.5×103MPa；E3、E4、E5、E6变形模量Eo=2.2×103MPa，弹性模量Es=4.9×103Mpa。表4-2-10左岸平硐岩体变形试验成果表试验编号应力项目MPa0.49080.98071.47081.96142.4665左E-1变形模量1.7661.4081.4421.5681.667弹性模量6.115.1443.9274.7675.726-121- 表4-2-11右岸平硐岩体变形试验成果表试验编号应力项目MPa0.98071.96142.94213.92284.9035右E-1变形模量0.69150.92781.19991.3748弹性模量3.96193.61964.3544.6171右E-2变形模量1.34481.32661.35731.39161.4446弹性模量2.64132.88822.89333.15263.3933右E-3变形模量2.34542.84642.93183.08623.2503弹性模量6.10806.81826.76586.70136.8823右E-4变形模量1.53501.94812.29052.57752.926弹性模量3.18684.40875.20455.50586.2379右E-5变形模量1.95452.03592.26692.25862.7047弹性模量2.18792.91733.40893.67634.0277右E-6变形模量1.07401.25561.46351.68741.9087弹性模量3.90924.24915.05495.55806.0827图4-3-1左岸平硐左E-1P_W关系曲线-121- 图4-3-2右岸平硐右E-1P_W关系曲线图4-3-3右岸平硐右E-2P_W关系曲线-121- 图4-3-4右岸平硐右E-3P_W关系曲线图4-3-5右岸平硐右E-4P_W关系曲线-121- 图4-3-6右岸平硐右E-5P_W关系曲线图4-3-7右岸平硐右E-6P_W关系曲线-121- 4.2.2.4混凝土/岩体抗剪（断）强度试验1998年对左右岸平硐进行了混凝土与岩体抗剪（断）试验，试验方法采用平推法进行混凝土与岩体直剪试验，剪切面积为2500cm2，采用垂直压力分别为0.1、0.3、0.5、1.1MPa，左岸平硐内做了1组，右岸平洞内做了2组，图4-4为剪应力与正应力关系曲线图,表4-2-12为平硐混凝土与岩体抗剪强度试验成果表。左岸平硐岩石与砼的抗剪断强度试验值：摩擦系数为f=1.1966（φ=50.06°），凝聚力C=824Kpa，抗剪强度f=1.1191（φ=48.21°），凝聚力C=144.65Kpa。右岸平硐岩体与砼的抗剪断强度试验值：摩擦系数0-7m段f=1.009(φ=45.06°)，凝聚力C=389Kpa，抗剪强度f=0.8188（φ=39.3°），凝聚力C=267Kpa；7-17m段抗剪断强度f=1.0043(φ=50.28)，凝聚力C=389Kpa。抗剪强度f=0.9772（φ=44.33°），凝聚力C=98Kpa。-121- 图4-4-1左岸平硐左J1τ-δ关系曲线图图4-4-2右岸平硐右J1τ-δ关系曲线图-121- 图4-4-3右岸平硐右J2τ-δ关系曲线图-121- 表4-2-12平硐混凝土与岩体的抗剪试验成果表试验编号试件编号垂直应力kg/cm2峰值强度屈服强度比例强度残余强度J右113.016.013.65.225.017.816.058.7311.022.119.111.88.5424.014.811.8摩擦系数1.5081.291.010.82粘聚力（kg/cm211.009.753.972.72相关系数0.739.999.801.0J右211.010.68.71.9523.013.011.56.9335.019.78.76.0411.030.624.014.811.8摩擦系数2.981.511.200.98粘聚力（kg/cm28.437.0892.461.00相关系数9.929.999.859.99J左23.019.517.811.84.835.022.421.514.87.247.025.723.016.69.3摩擦系数1.541.291.1961.119粘聚力（kg/cm214.7814.268.401.47相关系数9.999.719.899.994.2.2.5波速测试（1）平硐波速测试PD1勘探平硐位于左岸坝基内，洞向NW288，分布高程为3033.0m，1992年施工长度7m，断面为1.1×1.9m（宽×高），硐室断面由于裂隙切割不规则型，呈三角形，洞顶由两组裂隙面组成，岩性为灰黑色角闪石英片岩，岩石较新鲜，完整性较好。波速测试纵波Pv=2590-4200m/s。2009年对原平硐加深到40m，对加深后的洞室左右壁进行了波速测试，表4-2-13为左岸平硐波速测试成果表，统计分析结果波速右壁在2353-3670m/s，左壁在2152-3204m/s之间，波速没有随洞深的增加波速增大的规律性，分析一方面与岩体裂隙发育有关，另一方面与爆破裂隙有关。-121- PD2勘探平硐位于右岸路边，洞向EW向，硐底高程3024.5m，1998年施工长度19m，断面为1.8×1.9m（宽×高），基岩岩性为角闪石英片岩，进洞口段岩体裂隙发育完整性较差。波速测试纵波0-4mPv=1050-2700m/s,4-18mPv=2170-3500m/s。2009年对平硐加深到50m，对50m洞室进行左右壁的波速测试，结果与左岸平硐一样，没有规律性，其波速右壁在2513-3724m/s，左壁在2266-3537m/s，表4-2-14为右岸平硐波速测试成果表。表4-2-13左岸平硐波速测试成果表位置测试段岩石Vp波速m/s岩石Vs波速m/s岩石Vp/Vs单　位　泊松比　σ密度(ρ)t/m3岩石动弹模(E)MPa动剪切模量(Gd)MPa岩性描述右壁0-10367026241.410.212.553257819787角闪石英片岩10-20331823541.410.232.55239821459920-30235318201.30.342.5511898890630-40237516041.50.222.55110716924左壁0-10241915841.530.222.5514600677710-20255517471.460.132.5517004856920-30215215421.430.182.559699706030-40320421421.530.152.552590312849表4-2-14右岸平硐声波测试成果表测试段岩石Vp波速m/s岩石Vs波速m/s岩石Vp/Vs单　位　泊松比　σ密度(ρ)t/m3岩石动弹模(E)MPa动剪切模量(Gd)MPa岩性描述右壁0-10251318441.360.212.55154979849角闪石英片岩10-20273518581.490.162.6519004989020-30372426191.450.222.65346181997330-40341022571.510.172.65290371405740-50275320121.380.272.651946311295左壁0-10273919541.420.152.65189321061010-20353723821.520.272.65260701596520-30339724491.40.242.65274391753530-40248517161.440.22.6514779805940-50226616701.360.292.65111688069-121- 表4-2-151999年平硐声波测试成果表位置点位纵波pm/s横波Vpm/s动弹性模量泊松比右岸平硐PD212290226003300012001.3×1030.44270010809.1×1030.45290010608.9×1030.426350072500833009280010298.4×1030.4210340011320011009.7×1030.431222007804.8×1030.421318506493.4×1030.431439201533001621706853.8×1030.441724100.51050左岸平硐PD113150120011.3×1030.412285033520125012.4×1030.42425905420064200（2）钻孔波速测试对坝址11个钻孔波速测试统计结果：覆盖层砂砾石纵波速度1290-1510m/s，强风化岩体纵波速度1710-2530m/s，弱风化岩体纵波速度2310-3830m/s，断层破碎带及岩体蚀变带纵波速度1440-2630m/s。4.2.3岩体质量分级及参数建议值4.2.3.1岩体质量分级坝基岩体工程质量分级是一个单因素到多因素综合评价过程的产物，根据坝址区岩体的完整性、风化卸荷特征、岩体波速等特点。根据《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008、《工程岩体分级标准》(QB50218-94)将坝址区岩体分为四级，具体见表4－2-16。坝址区岩性主要为角闪石英片岩，局部分布有花岗片麻岩，岩体中裂隙发育，完整性较差，弱风化岩体主要以Ⅲ级为主，结构面做适当的处理后可利用岩体；完整性好的花岗麻岩为Ⅱ级岩体-121- ，分布范围少，是坝基较好的岩体，主要分布早河床段；卸荷带、断层破碎带及强风化岩体，完整性差，岩体极为破碎，为Ⅳ-Ⅴ级。趾板岩体工程质量分级表表4-2-16岩体级别分项简述ⅡⅢⅣⅤ岩体结构特征岩体为层状裂隙结构，岩石新鲜，裂隙发育，岩体较完整，裂隙断续延伸Ⅳ-Ⅴ结构面为主，新-微风化岩体。岩体为完整性较差的层状裂隙结构，裂隙较发育，且贯穿性较好，岩体被裂隙切割剧烈，裂隙面钙质侵染，充填薄膜，多为Ⅳ-Ⅴ结构面，岩体属微-弱风化岩体。岩体为层状裂隙结构，裂隙发育，连续性好，延伸长，岩体切割严重，完整性差，岩石强度低，岩体呈碎块～碎裂状，锤击声哑，易敲碎。岩体属强风化岩体。岩体呈碎裂～散体结构，由断层、层间挤压带、倾倒体及强卸荷带组成，。岩石饱和抗压强度(Mpa)80-10050-8020-50＜10岩石软化系数0.80.70.550.45裂隙间距（m）0.5-10.3-0.50.1-0.3＜0.1岩体纵波波速(m/s)3200-40002400-38001600-2300＜1300岩芯RQD%75-9060-7525-500-25岩体透水率(Lu)＜11-1010-100100完整性系数(Kr)0.75-0.550.55-0.350.35-0.15＜0.15基本质量指标（BQ）465-535355-435251-325≤250岩体工程性质评价岩石坚硬，岩体较完整，强度高，软弱结构面不控制岩体稳定，抗滑抗变形性能较高。岩体裂隙延伸及连通性较差，裂隙面局部有铁锈质侵染。岩体强度较高，抗滑、抗变形受结构面的控制，对结构面做适当处理可利用。岩体裂隙发育较密集，延伸及连通性较好，裂隙面普遍铁锈侵染。岩石强度低，抗滑、抗变形性能差，需作较复杂的工程处理。岩体破碎，强度低，极不稳定，不易作为建基面，需进行开挖处理。-121- 4.2.3.2岩体物理力学参数建议值岩体物理力学参数建议值是在室内试验成果及工程类比的基础上提出来的，见表4-2-17。表4-2-17石头峡水电站坝址区岩体物理力学参数建议值岩性岩体质量级别风化程度密度（g/cm3）饱和抗压强度（MPa）抗剪强度模量（GPa）泊松比岩体/岩体砼/岩体变模Es弹模Eou干湿抗剪断抗剪抗剪断抗剪f/C/(MPa)fC(MPa)f/C/(MPa)fC(MPa)角闪石英片岩Ⅱ微风化2.7590～11070～800.95～1.01.1～1.20.90～0.9501.0～1.10.50～0.700.90～0.9505～88～120.22Ⅲ弱风化2.7270～9050～600.8～0.90.8～1.00.80～0.9000.90～1.00.30～0.550.80～0.9002～53～80.26Ⅳ弱－强风化2.7050～6030～500.55～0.750.5～0.550.55～0.6000.70～0.800.20～0.350.55～0.6001～1.51.5～30.30Ⅴ2.68＜30＜20＜0.55＜0.5＜0.5500.55～0.65＜0.200.45～0.500＜0.3＜10.32-121- 5坝线比较及选择意见本阶段在推荐坝址选择两条坝线进行比较，即下坝线（原坝线）和上坝线（现坝线），下坝线是可研坝址选定的坝轴线，上坝线是初设阶段的坝轴线，两坝线左坝肩为同一点，向上游上游偏13°夹角，这样下坝线坝肩与上坝线坝肩相距100m。两条坝线左岸自然坡度20-36°，下坝线右坝肩距离下游冲沟沟底70-100m，岸坡陡峻，坝肩单薄，坝轴线下游坝体大部分在冲沟内，工程处理难度大，而上坝线右坝肩，距离下游冲沟大于200m，右岸山顶为Ⅲ级阶地，地形平坦。左岸岸坡基本一致，基岩零星出露，大面积被坡崩积碎块石土覆盖，覆盖层厚度度2-16m，河床段有4-8m的冲积卵石层，右岸基岩裸露，发育卸荷裂隙。基岩岩性均为花岗片麻岩与角闪石英片岩,岩石坚硬，岩体呈次块状，右岸发育断层F134、F182、河床发育顺河断层F32、F180,其中F180宽0.8m,压碎岩充填，F32宽15m，顺河向发育。两条坝线工程地质条件没有大的差别，主要是上坝线右岸坝肩地形条件优于下坝线，推荐上坝线为初设阶段大坝轴线。6推荐方案建筑物工程地质条件根据本阶段设计方案比选，推荐上坝线面板堆石坝方案，主要建筑物由拦河混凝土堆石坝、溢洪道、泄洪洞及发电系统等组成。6.1面板堆石坝坝基工程地质条件石头峡水电站根据坝址区地形地质条件，挡水大坝设计坝型为混凝土面板堆石坝，坝顶高程3091.30m，坝高114.5m，坝顶长度587m，上游坝坡1：1.4，下游坝坡1：1.3，坝顶宽度10m，坝底宽度334m，坝体填筑料由垫层料、过渡料及堆石料组成，见图6-1大坝设计标准断面图。6.1.1坝基工程地质条件左岸：坝基左岸地形坡度25-35度，属于阴坡，植被良好，大部分被第四系松散堆积物覆盖，覆盖层岩性主要为坡崩积碎块石土，夹大块石，结构松散，厚度4-17m，具架空结构，结构松散，承载力低，属强透水层。基岩零星出露，基岩岩性为角闪石英片岩、石英片岩等坚硬岩石，岩层以中厚层状为主，夹薄层岩石，岩层产状NE30-50°SE∠65-70°-121- ，发育层间压性断层，规模不大，宽度30-70cm，岩体强风化厚度3-7m，在断层破碎带其强风化厚度较大，约10m左右。建议：清除左岸坝基范围内的坡崩积腐殖土、碎块石土、大块石、粉土及粉砂层等不良地基土，将堆石体置于相对的稳定基岩上，并将基岩表层松动岩块挖出。回填左岸勘探平硐。河谷段：河谷段基本为第四系松散覆盖层，覆盖层厚度5-15m，主要由现代河床及Ⅰ阶地组成，在Ⅰ级阶地上部覆盖有破崩积碎块石土，地面高程2990-2997m，现代河床位于河谷右岸，宽度60-80m，地面高程2986-2988m，Ⅰ级阶地及现代河床为冲积砂砾石层，阶地前缘后由于人为掏金，上部3-5m左右结构破坏，地下水埋深3-7m；右岸坡脚分布坡崩碎石土，厚度3-7m。河谷段基岩岩性有角闪石英片岩、云母石英片岩、花岗岩、石英片岩，钻孔中在不同深度处岩石有不同程度的蚀变现象，发育较大的断层有F83、F32，基岩表部局部分布有2-4m的全风化岩体，强风化厚度3-10m，在断层范围达15m，强风化呈碎块-碎裂状结构。建议：（1）清除坝基范围内表部碎块石土、块石、粉砂、粉土等；（2）清除坝基范围内现代河床松散砂砾石层；（3）清除坝轴线上游部分Ⅰ级阶地砂卵石层，保留坝轴线下游部分。将堆石体坐落在较密实的砂卵石层上，并进行碾压。右岸：右岸地形坡度较陡，自然坡度35-50°，局部60-70°，上部基岩裸露，中下部冲沟内分布坡积碎石土，基岩岩性主要为角闪石英片岩、石英片岩，岩石产状NW340-50°SW∠30-40°,以中厚层状为主，夹有薄层岩体，主要发育裂隙（1）NE20-50°SE∠50-88°;(2)NE24-74°NW∠76-85°;(3)NW287-300°NE∠66-87°;(4)NW351°SW∠30-40°等四组裂隙，岩体强风化厚度6-10m，呈块状-碎块状结构。建议：清除右岸沟道及坡脚处的碎石土；清除坝基范围内倾倒体及松动岩块，对坝基岸坡较陡边坡进行削坡，使边坡平顺。将坝体置于平整的基岩上。回填左岸勘探平硐。-121- 图6-1大坝设计标准断面图-121- 6.1.2趾板工程地质条件趾板为连接地基防渗体与面板的钢筋混凝土板，设计宽度6-9m，趾板沿线基岩岩性主要为角闪石英片岩、石英片岩，河谷段分布有花岗岩，以坚硬岩石为主，是趾板地基良好岩石。6.1.2.1趾板分段工程地质条件1）左岸（趾A-趾C）：左岸段趾板地形坡度20-25度，属于阴坡，植被发育好，基本被第四系松散堆积物覆盖，覆盖层岩性主要为坡崩积碎块石土，夹大块石，结构松散，厚度4-10m，属于不良地基土；趾板范围内基岩零星出露，岩性以角闪石英片岩、石英片岩为主，属于坚硬岩石，岩层以中厚层状为主，夹薄层岩石，岩层产状NE30-50°SE∠65-70°，发育F84、F185等3-5条层间压性结构面，破碎带宽度30-100m，岩体结构为碎裂-散体状，岩体质量属于Ⅴ级；根据钻孔揭露，岩体强风化厚度3-7m，在断层通过处强风化厚度达10m，岩体结构以碎块状-碎裂状为主，完整性差，透水率在10-50lu之间，属于岩体质量为Ⅳ级，弱风化岩体以块状结构为主，透水率在3-10lu之间，岩体质量属于Ⅲ级，透水率3lu的界线在基岩面以下25-42m之间。2）河谷段（趾C-趾E）：河谷段长235m，主要由现代河床及Ⅰ阶地组成，其中趾C-趾D为现代河床，宽77m，地面高程2988m，覆盖层厚度3.5-5m，由冲积漂卵石层组成，结构松散，含巨石，最大粒径2500cm，渗透系数在5-30m/d，属于强透水层；趾D-趾F在Ⅰ阶地前缘段，地面高程2990-2997m，覆盖层厚度7-10m，Ⅰ阶地前缘原为冲积砂砾石层，后由于人为掏金，上部5m左右原状结构破坏，为砂砾石及粉土混合堆积物，结构松散，趾F在坡麓地带，为坡洪积碎块石土，最大厚度15m，具架空结构，均为不良地基土。基岩岩性有角闪石英片岩、云母石英片岩、花岗岩、石英片岩，钻孔中在不同深度处岩石有不同程度的蚀变现象，发育较大的断层有F83、F32，其中F83为压性断层，产状NE42°SE∠79°，断层带宽度2m左右，充填压碎岩、糜棱岩、块状岩等，F32断层规模较大，破碎带宽度10-15m，由压碎岩、构造片状岩、糜棱岩等组成，产状NE10-20°NW∠70-80°,断层两侧岩石有不同程度的蚀变现象，局部严重蚀变，呈粉末状，根据钻孔揭露在ZK08-5及ZK08-6表部2-4m的全风化岩体，全风化岩体及断层带岩体质量属于Ⅴ级；河谷段强风化厚度3-10m，在断层范围达15m，强风化呈碎块-碎裂状结构，岩体质量以Ⅳ-121- 级为主，具高压缩、强透水、低强度的特征，根据钻孔压水试验，基岩中3lu的界线在基岩面以下30-40m处。3）右岸（趾E-趾F）：右岸趾板线基岩裸露，地形较陡，岩体发育卸荷带，水平宽度4-7m，基岩岩性主要为角闪石英片岩、石英片岩，岩石产状NW340-50°SW∠30-40°,以中厚层状为主，夹有薄层岩体；主要发育裂隙（1）NE20-50°SE∠50-88°;(2)NE24-74°NW∠76-85°;(3)NW287-300°NE∠66-87°;(4)NW351°SW∠30-40°等四组裂隙，在坝肩ZKO8-8中发育压性结构面，宽度12m，主要为压碎岩，断层及裂隙将左岸岩体切割呈块状-碎块状；岩体强风化厚度6-10m，呈块状-碎块状结构，完整性较差，透水率3lu界限在基岩面以下20-40m处。6.1.2.2趾板工程地质问题及处理建议1）趾板建基面选择趾板对地基岩体的质量要求相对较高，要求岩体风化轻微，完整性较好，稳定程度较高，变形较小。趾板范围内不同成因的坡积、坡崩积及冲积等第四系松散堆积物，其厚度4-10m，结构松散，强透水、低强度，不能作为趾板地基土应全部清除；基岩全、强风化带，裂隙发育，呈碎裂-散体状，完整性差，具高压缩、强透水、低强度的特征，不易作为趾板持力层，应全部清除；基岩表部卸荷带，裂隙发育，表部松动张开，完整性差，呈碎块状结构，稳定性差，应全部清除。趾板置于弱风化岩体，岩体纵波波速大于2500m/s。趾板地基开挖，应以趾板地基不受强力震动和不破坏岩体完整性为原则，特别是河床趾板地基开挖至近建基面时，宜采用放小炮或禁止放炮开挖和风镐撬挖，两岸趾板段地基开挖，宜采用预裂爆破或光面爆破一次成型，避免二次削坡。2）趾板地基处理1）断层处理趾板线主要发育的断层有F32、F83、F84、F87等，以层间压性断层为主，其中F32为顺河断层，宽度达15m，由构造片状岩、蚀变岩组成，断层带物质遇水易软化，压缩模量小，强度低，破碎带完整性差，波速低（1500-2000m/s），不适宜趾板建基岩石，建议对趾板范围内断层应进行置换处理，并对趾板下游一定范围内进行固结灌浆。-121- 2）固结灌浆固结灌浆可以提高岩体的完整性，增加岩体的弹性模量及强度。趾板沿线弱风化带岩体，裂隙发育，波速在2000-3000m/s，RQD在20-50%之间，完整性较差，岩体质量级别以Ⅲ级为主。建议：对趾板弱风化岩体上部进行固结灌浆，左右岸灌浆深度8-10m，河谷段10-12m，在断层范围固结灌浆深度应大于12m，固结灌浆后岩体纵波波速大于3200m/s，透水率应小于5lu。3）趾板地基防渗建议趾板线基岩为角闪石英片岩、花岗岩等坚硬岩石，属于裂隙岩体，沿线断层裂隙发育，以压性断层为主，有F32、F83、F84、F87等，其中F32为顺河断层，宽度达15m，由构造片状岩、蚀变岩组成，裂隙有（1）NE20-50°SE∠50-88°;(2)NE24-74°NW∠76-85°;(3)NW287-300°NE∠66-87°;(4)NW351°SW∠30-40°等四组裂隙。根据趾板线钻孔压水试验统计，趾板岩体透水性以中等-弱透水，防渗深度按透水率3lu控制，左岸防渗深度30-40m，右岸防渗深度25-35，河谷段防渗深度40-50m，建议进行帷幕灌浆。4）趾板岩体边坡稳定性评价趾板地基的开挖边坡高度：左岸碎石土开挖深度5-12m，基岩最大开挖深度15m，一般开挖深度3-10m，基岩中发育5组裂隙，相互切割，破坏岩体完整性，影响边坡稳定性；河床趾板最大开挖边坡高度19m，其中在第四系覆盖层中最大高度12m，基岩中5m左右，右岸趾板边坡均为为基岩边坡，最大开挖高度约32m左右，基岩中裂隙发育，特别是顺坡裂隙及缓倾角裂隙影响边坡稳定，开挖边坡建议值见表6-1。为了施工和运行安全，对两岸趾板下游侧边坡可采取临时防护措施，对趾板上游侧永久性边坡，应采取喷混凝土和锚固等措施对其进行防护和处理。建议坡高小于15m的采用系统锚杆加固处理，坡高大于15m的则要视开挖时的具体地质情况采取适当措施妥善加固处理。-121- 趾板范围不同岩（土）体边坡开挖建议值表6-1岩体名称风化程度开挖边坡值永久临时水上水下水上水下角闪石英片岩强1:0.4～1:0.51:0.5～1:0.71:0.41:0.5弱1:0.3～1:0.41:04～1:0.51:0.31:0.4崩坡积碎块石土/1:1.25～1:1.51:1.5～1:1.751:1.0～1:1.21:1.5冲积砂卵砾石层/1:1.0～1:1.51:1.5～1:2.01:1.01:1.756.2泄水建筑物工程地质条件枢纽泄水建筑物包括溢洪道及泄洪洞，溢洪道位于坝址右岸，泄洪洞位于左岸，龙抬头形式。6.2.1溢洪道工程地质条件6.2.1.1右岸溢洪道工程地质条件溢洪道位于坝址右岸大通河Ⅲ级阶地上，由溢流堰、渐变段、陡槽段及挑流鼻坎组成，全长222m。其中0+000-0+061为进水渠段；0+061-0+081为渐变段，底板高程3075.4m，0+081-0+101为溢流堰段，堰顶高程3078m，；0+0101-0+236为陡槽段，陡槽宽度12m，底板高程为3075.4-3061.89m，坡降为1/10；0+236-0+246为挑流鼻坎段。1）基本地质条件溢洪道道布置在右岸Ⅲ级阶地上，下游出口段为一大冲沟，按地形地貌分为Ⅲ级阶地及冲沟两段：（1）Ⅲ级阶地（0+00-0+210）：在大通河Ⅲ级阶地上，距离岸边34-80m，水平段地形平坦，起伏小，地面高程3090-3085m，斜坡段在一小冲沟内，基岩大部分裸露，自然坡度40°左右。Ⅲ级阶地上部为粉质壤土，厚2-4m，下部为冲积砂卵石层，厚度3-5m，中等密实，强透水，冲沟内分布有1-2m的碎石土层。该段基岩岩性为角闪石英片岩，中厚层-薄层状，岩石坚硬，岩层产状NW340-350°SW∠40-52°；发育裂隙主要有（1）NE20-50°SE∠50-88°;(2)NE24-74°NW∠76-85°;(3)NW287-300°NE∠66-87°;(4)NW351°SW∠30-40°等四组裂隙，发育断层有F133及F134,均为张性断层，宽度在1-2m之间，断层带呈碎裂-散体状；强风化厚度3-5m，岩体呈块状--121- 碎块状结构，完整性差，抗冲刷能力差，弱风化岩体呈块状结构，完整性较好，抗冲刷能力强，该段地下水位埋深大。（2）斜坡段（0+210-0+270）为冲沟左岸斜坡段，斜坡段自然坡度35-40°，除上部有部分坡积层分布，大部分基岩裸露，坡积层厚度1-3m，岩性为碎石土，基岩岩性为角闪石英片岩，中厚层-薄层状，岩石坚硬，岩层产状NW340-350°SW∠40-52°，强风化岩体厚度1-3m，主要以层面裂隙为主，岩体完整性较好。挑流鼻坎布置在斜坡段的中部，其基础在弱风化岩体上，地基稳定性较好。（3）冲沟段（0+270冲沟底-0+478沟口段）：轴线由SW169°在沟底转向SE135°,沿沟底展布，沟内有常流水，根据钻孔揭露沟内覆盖层厚度9m左右，为洪积-崩积碎块石土夹大块石，含泥量高，结构不均一，具架空结构，强透水，地下水埋深1-4m，为不良地基土，抗冲刷能力差，挑流冲刷位置在现钻孔场地，存在冲刷问题；出口段根据钻孔揭露覆盖层厚度达20m，上有3-5m的粉土，下部为洪积碎块石土，为不良地基土，该段基岩岩性主要为角闪石英片岩，岩石坚硬，发育F29、F183、F182、F100等四条断层，岩体强风化厚度3-5m，在断层交汇处达10m，岩体完整性差。2）主要工程地质问题及评价根据设计布置溢洪道从进水口-溢流堰-陡槽段基本布置在Ⅲ级阶地上，挑流鼻坎在斜坡段，进水口段桩号0+00-0+024段，设计高程3075.4m，基础在强风化岩体上，桩号0+024-0+236段，底板高程为3075-3060m，溢流段段、陡槽段及挑流鼻坎基础基本座落于弱风化岩体上，稳定性好，不受地下水的影响，开挖最大深度达30m，其中第四系松散堆积物粉土及砂砾石中深度3-8m，基岩中开挖深度8-22m，主要在陡槽段的中部，主要工程地质问题为边坡稳定。基岩中岩体结构为中厚层-薄层状，岩层产状NW340-350°SW∠40-52°，发育裂隙主要有（1）NE20-50°SE∠50-88°；(2)NE24-74°NW∠76-85°；(3)NW287-300°NE∠66-87°；(4)NW351°SW∠30-40°等四组裂隙，其中（1）（2）组裂隙产状与轴线近平行，NW向与轴线斜交，裂隙互相切割，破坏了岩体的完整性，开挖时在两侧边墙易出现塌落，稳定性较差。6.2.1.2左岸岸溢洪道工程地质条件溢洪道布置在左岸斜坡上，距离坝左20.36m，为陡槽式，进口为一冲沟，地形较缓，经过一冲沟，出口斜交大通河，纵向自然坡度在20°左右，横向坡度10-30°，全长372m。-121- 其中0+012-0+132为引水渠段，底板高程3075.4m，0+132-0+152段位溢流段，堰顶高程3078m，0+152-0+361为陡槽段，高程为3075.4-3003.76m，比降为1：2.9，0+361-0+372为挑流鼻坎段。（1）引渠-溢流段（0+000-0+132）：主要在左坝肩，纵向地形平缓，自然边坡稳定，破积碎石土厚度1-3m，基岩为基岩岩性为角闪石英片岩，中厚层-薄层状，岩石坚硬，强风化岩体厚度3-5m，呈碎块状-块状，属于Ⅳ级岩体。轴线最大开挖深度25m，一般开挖深度6-10m。（2）泄槽段（0+132-0+397）：为斜坡段，地形坡度在20-25°之间，地形略有起伏，斜穿一冲沟，基岩零星出露，覆盖层为坡积-坡洪积碎块石土，厚度3-5m，基岩岩性为角闪石英片岩，中厚层-薄层状，岩石坚硬，发育断层，强风化岩体厚度4m左右，岩体呈层状-块状结构，岩体呈块状-碎块状结构，属于Ⅳ级岩体，完整性差，抗冲刷能力差，弱风化岩体呈块状结构，属于Ⅲ级岩体，完整性较好，抗冲刷能力强。该段轴线最大开挖25m，一般开挖深度10-14m，内边墙最大开挖深度大于25m。（3）挑流-消能段（0+397-0+516m），该段为一洪积扇，挑流鼻坎基岩裸露，基岩岩性为角闪石英片岩，中厚层-薄层状，岩石坚硬，岩体有倾倒现象，强风化厚度在5m左右，挑流段基础在弱风化岩体之上，稳定性较好；消力池段覆盖层厚度8-9m，为坡洪积碎块石土，地下水埋深9-10m，水位高程2895m，基岩岩性为角闪石英片岩，强风化厚度3-5m左右。6.2.1.3各类岩土边坡开挖建议（1）第四系松散冲积砂砾石层为散体结构，均一性差，边坡稳定性差，清除坡边危岩，及时采取防护措施。（2）边坡开挖建议值：粉土1：1.2；砂砾石1：1.1；碎石土1：1.2（水下）。强风化岩体中采用1：0.4-1：0.5；弱风化岩体中采用1：0.3-1：0.4。（3）对基岩开挖要严格控制爆破参数，减少爆破振动对岩体的扰动，避免产生超、欠挖及爆破裂隙产生，对开挖后的两边墙应临时进行喷锚处理，对底板断层进行置换处理。6.2.1.4溢洪道地基物理力学参数建议溢洪道基础基本置于基岩上，建议：基岩强风化岩体，饱和抗压强度30-50MPa,允许承载力R=2-3MPa，纵波速度Vp=1300-2100m/s，变性摸量Mo=1-3GPa,弹性摸量Ms=2-3GPa,混凝土与岩体的摩擦系数f=0.7-0.8；-121- 弱风化岩体：饱和抗压强度60-90MPa,允许承载力R=3-5MPa，纵波速度Vp=2300-3500m/s，变性摸量Mo=3-5GPa,弹性摸量Ms=5-7GPa,混凝土与岩体的摩擦系数f=0.9-1。6.2.1.5溢洪道工程比较及选择意见右岸溢洪道布置在右岸Ⅲ阶地上，地形平坦，全长211m，最大开挖深度20m，其中砂砾石中深度3-8m，基岩中开挖深度8-12m，开挖深度大，但由于场地开阔平坦，施工较为方便，工程量小，下游冲沟存在冲刷问题；左岸溢洪道布置在左岸斜坡带，地形全长528m，最大开挖深度10m，主要在基岩中，斜坡施工难度较大，而且由于长度528m，工程量较大，投资大。综合比较，右岸溢洪道方案优于左岸，推荐右岸溢洪道方案为本阶段首选方案。6.2.2导流、泄洪洞工程地质条件导流、泄洪洞布置在左岸山体内，进口在大通河流向由南东变为南西的拐弯处，属于河流的凹岸冲刷区。泄洪洞为龙抬头型式，洞径7m，进口高程3035m，闸门井桩号0+188-0+212处，井宽17m，高69.5m，平台高程3090m，放水洞在桩号0+328处与导流洞相接，导流洞全长686m，洞型为城门洞型，高10m、宽8m，进口高程2991.5m，坡降为1/50，竖井桩号为0+096-0+102。6.2.2.1基本地质条件导流、泄洪洞布置在左岸山体，进口距离大坝260m，总体方向NW283°-SE103°，穿越一山梁，山梁呈北东向，山梁处最大高程3215m，山梁西北坡，坡度较缓一般25°-30°，基岩零星出露，大面积被第四系坡积、崩积碎块石土覆盖，东南面坡度较陡，基岩裸露。沿线出露的地层岩性：第四系坡积、崩积碎块石土松散堆积层主要分布在进出口段，厚度5-15m；基岩岩性主要由角闪片岩、花岗片麻岩、石英片岩等坚硬层状岩石组成，为洞室的主要岩石，其饱和抗压强度60-90Mpa，属于坚硬岩石,纵波速度Vp=2300-3500m/s，变性摸量Mo=3-5GPa,弹性摸量Ms=5-7GPa,岩层产状NE40-60°SE∠70°-80°，为陡倾中厚岩层，岩层走向与洞线方向近垂直，断裂构造发育，发育2-3条NW向张性断层及3-4条NE向压性破碎带。基岩裂隙水储藏在基岩裂隙带及断层破碎带，呈线状或点滴状，断层带有出现涌水的可能，没有统一自由水面，根据闸门井钻孔水位埋深情况，地下水水位较高-121- ，山体基岩裂隙水比较丰富。6.2.2.2导流洞分段围岩工程地质条件进口段（0+00-0+49）：进口位于大通河左岸河边，进口段地处坡麓地带，地形坡度较缓，大面积分布7-15m的坡积、崩积碎块石土含大块石，结构松散，稳定性差，不能成洞。根据在洞线3036m高程钻孔揭露该处基岩埋深7m，基岩为角闪片岩，裂隙较发育，完整性较好，强风化厚度3m，推断进口段基岩强风化厚度2-4m，属于碎块状-层状岩体，岩体表部卸荷，裂隙中夹泥，建议:在0＋049进洞，进洞前段采用大开挖方式，开挖边坡在碎块石土中采用1：1-1，在基岩强风化岩体中采用1：0.5，对开挖的上部洞脸边坡进行喷锚挂网支护。（0+049-0+440）山梁西北段：该段地表大面积分布第四系坡崩积层，地形坡度25°左右，发育一小冲沟，冲沟内分布有坡洪碎块石土，该段第四系松散堆积物厚度5-10m，基岩岩性以角闪斜长片岩为主，岩层走向与洞线方向近垂直，岩层产状为NE45°SE∠67°-79°，洞室最大埋深225m，一般埋深100-150m,在泄洪洞（0+058-0+266）段导流洞上覆基岩厚度16m，该段断裂构造发育，主要发育6条NE向压性断层、2条NW向张性断层；压性断层分别为F83：NE42°SE∠79°、宽2.0-2.5m；F84：NE34°SE∠77°、宽0.8-1.5m；F86：NE45-50°SE∠79°、宽10.0-15.0m；F87：NE50°SE∠77°、宽1.0-5.0m；F88：NE45-50°SE∠76°、宽3.5-4.0m；F10：NE44°SE∠80°、宽2.5-3.0m；NW向张性断层分别为：F85：NW298°SE∠83°、宽1.5-2.0m；F189：NW301°SE∠70-80°、宽4.0-6.0m，张性断层与洞线斜交，对洞室稳定不利。该段压性及张性断层相互切割，破坏了岩体的完整性及稳定性，岩体以碎块状-块状为主，断层带为散体状结构。根据闸门井钻孔地下水位埋深较高的情况，洞内基岩裂隙水较发育，开挖时将以线状或点滴状形式出露在洞室的裂隙或断层中，局部地段将会出现涌水现象。根据该段洞室岩性、构造及地下水情况，将断层破碎带划分为Ⅴ类围岩，断层影响带及蚀变岩体为Ⅳ类围岩，Ⅳ-Ⅴ类围岩，洞室自稳能力差，自稳时间短，开挖中会有塌方现象发生，应加强临时钢拱架支撑；其它地段为Ⅲ类围岩，局部稳定性差，开挖有掉块现象发生，采用喷锚挂网支护。（0+450-0+740）山梁东南段：该段基岩裸露，岩性有角闪片岩、石英片岩、花岗片麻岩等坚硬岩石，岩层产状NE60°NW∠80°-85°，岩层走向与洞线方向近垂直，洞室最大埋深220m-121- ，主要发育层状裂隙，岩层中厚层状，完整性较好，地下水以点滴状形式出露在洞室中，该段围岩分类以Ⅱ类为主，裂隙密集带为Ⅲ类，该段采用喷或喷锚挂网支护。出口段：出口段在大通河左岸台地，分布坡崩积碎块石土与冲积砂卵砾石混合堆积物，夹有巨石，结构松散，稳定性差，厚度20-30m，建议采用大开挖方式。河床左岸边基岩出露，出露高程2975m，岸坡3025-3029m高程基岩出露，基岩为角闪斜长片岩，属于层状-块状岩体，强风化厚度3-5m。建议0＋740出洞，在0+740-0+797段采用大开挖方式，碎块石土中开挖边坡取1：1，在基岩强风化岩体中采用1：0.5，对开挖的上部洞脸边坡进行喷锚挂网支护。6.2.2.3泄洪洞分段围岩工程地质评价（1）龙抬头段（1+128-1+320）：长192m，进口高程3035m，底板距离下部导流洞顶部35m，该段地形坡度25-30度，大面积分布坡、崩物碎块石土，厚度3-7m，基岩岩性为角闪石英片岩，裂隙发育，表部裂隙中夹泥，强风化厚度3-5m，属于碎块状-层状岩体，岩层产状NE40-60°SE∠70°-80°，走向与洞向近垂直，洞室上覆岩体最小厚度13m，最大厚度100m，（2）闸门井围岩以蚀变岩为主，局部夹有层间断层，强度低，围岩稳定性较差，属于Ⅳ-Ⅴ类围岩，开挖中应采用边挖边支护的处理措施；放水洞最小埋深45m，洞室岩性以角闪石英片岩为主，主要发育层间压性结构面，围岩以Ⅲ类为主。6.2.2.4洞室围岩参数及支护类型根据围岩分类可知，洞室围岩分类主要有基本稳定的Ⅱ类围岩、局部不稳定的Ⅲ类围岩、稳定性差Ⅳ与极不稳定的Ⅴ类围岩，其中Ⅱ、Ⅲ类围岩主要由厚层状角闪片岩、云母石英片岩，Ⅳ围岩主要由断层影响带、节理密集带及蚀变岩体组成，Ⅴ类围岩主要由断层带组成，各类围岩组成及桩号见表6-2。表6-2放水洞围岩分类一览表桩号长度围岩分类占隧洞长度%稳定性0+510-0+717207Ⅱ30基本稳定0+129-0+219、0+343-0+390、0+406-0+454、0+663-0+510232Ⅲ34局部稳定性差0+049-0+090、0+096-0+119、0+217-0+278、0+267-0+305、0+390-0+406、0+717-0+735136Ⅳ20不稳定-121- 0+090-0+096、0+119-0+129、0+219-0+267、0+305-0+343、0+454-40463111Ⅴ16极不稳定建议：有压隧洞Ⅱ类围岩，f=6-8，K0=60-70MPa/cm，采用喷锚即可，Ⅲ类围岩，f=4-5，K0=25-30MPa/cm，采用喷锚挂网支护，Ⅳ类围岩，f=2-3，K0=10-15MPa/cm，开挖后需及时支护，喷锚挂网和钢拱架联合使用，断层破碎带及影响带的Ⅴ类围岩，f=1-2，K0=2-5MPa/cm，开挖后紧跟支护或超前支护，以钢拱架支护为主。6.2.4引水发电系统工程地质条件引水发电建筑物布置在左岸山体及坡麓地带，由引水隧洞及发电系统组成，发电系统由调压井、压力管、厂房及尾水组成。6.2.4.1引水隧洞工程地质条件发电洞引水流量102.53m/s3，洞型为圆形，洞径6.8m，为有压隧洞，长1034m，洞线方向SW267°-NE87°,闸门井布置在桩号0+208，布置在斜坡地带,进口底板高程3050.18m，比降为1/500。6.2.4.1.1基本地质条件发电洞布置在左岸山体，穿越一山梁，山梁呈北东向，山梁处最大高程3272m，山梁西坡，地形较缓一般15°-30°，在洞线以南有以东西向大冲沟发育，洞线以北有近南北向小冲沟发育，冲沟处洞室内基岩最小埋深20m，冲沟均为断层带冲蚀所成，该段地形完整性差，另外在洞线1+275冲沟以北60m处有泉水出露，西坡段基岩零星出露，大面积分布第四系坡积、崩积碎块石土；东坡段地形陡峻，基岩裸露，有一冲沟与洞线垂直发育。隧洞沿线基岩岩性主要由角闪片岩、花岗片麻岩、石英片岩等坚硬层状岩石组成，岩体结构为薄层-中厚层状，弱风化岩石饱和抗压强度60-80Mka，岩层产状NE40-50°NW∠60°-85°，西坡岩层受断层影响较缓，东坡较陡，岩层走向总体与洞线方向近垂直；在隧洞西段主要发育F80、F81、F82、F86、F90等压性断层，其中F80规模较大，根据钻孔揭露，就为锈红色断层块状岩近20m，属于构造角砾岩二次成岩，有石英析出的小空洞，两侧为蚀变片岩，灰绿色；F80、F81断层带充填有靡棱岩、压碎岩，宽度6-10m。裂隙主要有NW向的张性裂隙及NE向层面裂隙。基岩裂隙水较发育，储藏在基岩裂隙带及断层破碎带，呈线状或点滴状，没有统一自由水面。-121- 6.2.4.1.2分段围岩工程地质条件进口段（桩号0+130-0+174m）：发电洞进口底板高程3050m时，进口位于山包上游斜坡段，表部有2-5m的坡积碎石土，基岩岩性为角闪斜长片岩，强风化岩体厚度5m左右，岩体结构为碎裂状，围岩稳定性，洞室埋深不到10m，建议清除洞帘上部碎石土及松动岩块，在0+162处进洞，开挖边坡值在碎块石土中取1：1，在基岩强风化岩体中采用1：0.5，对开挖的上部洞脸边坡进行喷锚挂网支护。桩号（0+162-0+749）洞段：地处山梁西段，地形较缓，基岩零星出露，大部分为坡洪级碎块石土，厚度5-10m不等，基岩为薄层-中层状的角闪片岩、云母石英片岩，岩层走向与洞轴线近垂直，该段由于断裂构造发育，岩石风化严重，5-10m不等，洞室基岩埋深大部分60-100m，最大埋深220m，最小处只有20m左右，断裂构造发育，岩体切割严重，完整性较差，主要断层有F80、F81、F82、F86、F90等压性断层，宽度均在10-20m之间，其中F80规模较大，宽度达40m，断层破碎带有压碎岩、靡棱岩、角砾岩、片状岩及构造块状岩组成，呈碎裂状-散体状，完整性差，，由于该段地处阴坡处加上泉水出露较高，洞室存在基岩裂隙水，开挖时会出现滴水及涌水现象。根据该段洞室岩性、构造及地下水发育情况，将断层破碎带划分为Ⅴ类围岩，断层影响带及蚀变岩体为Ⅳ类围岩，其它地段为Ⅲ类围岩，Ⅳ-Ⅴ类围岩，洞室自稳能力差，自稳时间短，开挖中会有塌方现象发生，应加强临时钢拱架支撑，Ⅲ类围岩局部稳定性差，开挖有掉块现象发生，采用喷锚挂网支护。桩号（0+749-1+054）洞段：地处山梁东段，该段地形较陡，有冲沟发育，地形起伏较大，基岩裸露，岩性有角闪片岩、石英片岩、花岗片麻岩等坚硬岩石，岩层产状NE60°NW∠80°-85°，岩层走向与洞线方向近垂直，洞室最大埋深220m，在冲沟处基岩埋深44m，主要发育层状裂隙，岩层以中厚层状，完整性较好，地下水以点滴状形式出露在洞室裂隙中，该段围岩分类以Ⅱ类为主，裂隙密集带为Ⅲ类，在断层带为Ⅳ-Ⅴ类，该段以喷或喷锚挂网支护为主。6.2.4.1.3闸门井工程地质评价闸门井桩号为0+208，布置在进口段一小山包处，地面高程3085-3088m，南侧为大冲沟，沟底高程为3040m，东侧有一小沟，山包三面临空，围岩厚度10-40m，基岩岩性以角闪片岩为主，岩层呈薄层-中厚层状，岩层产状NE30-40°NW∠50°-60°，岩体结构以块状-碎块状为主，强风化厚度5-10m，井身围岩以Ⅳ-121- 类为主，边墙自稳能力差，开挖易出现塌落现象，建议以喷锚挂网支护为主，边打边支护，对井口段风化岩体进行混凝土支护。6.2.4.1.4洞室围岩参数及支护建议根据围岩分类可知，洞室围岩分类主要有基本稳定的Ⅱ类围岩、局部不稳定的Ⅲ类围岩、稳定性差Ⅳ与极不稳定的Ⅴ类围岩，其中Ⅱ、Ⅲ类围岩主要由厚层状角闪片岩、云母石英片岩，Ⅳ围岩主要由断层影响带、节理密集带及蚀变岩体组成，Ⅴ类围岩主要由断层带组成，各类围岩组成及桩号见表6-3，表6-4为隧洞围岩主要参数建议值及支护方式一览表。表6-3隧洞围岩分类一览表桩号长度围岩分类占隧洞长度%0+749-1+050、1+087-1+210424Ⅱ40.70+486-0+591、0+667-0+749187Ⅲ180+162-0+248、0+264-0+289、0+624-0+650304Ⅳ29.10+248-0+264、0+289-0+312、0+591-0+624、0+650-0+667、1+049-10+87127Ⅴ12.2隧洞围岩主要参数建议值及支护方式一览表表6-4围岩类别岩体结构类型纵波速度VP岩石抗压强度Rb岩体完整性系数KV变形模量围岩强度应力比抗剪断有压隧洞单位弹性抗力系数K0坚固系数f稳定性评价开挖方式支护类型fCm/sMPaGPaMPaMPa/cmⅡ巨厚层状完整>3500>70>0.505∫15>40.70∫0.800.60∫0.760∫704∫6基本稳定全断面开挖局部锚杆Ⅲ块状∫厚层状2500∫350060∫800.50∫0.303∫52～40.60∫0.700.40∫0.6025∫304∫5局部稳定性差全断面开挖随机锚杆加喷混凝土Ⅳ块状∫镶嵌1300∫210020-500.3∫0.101∫31～20.40∫0.600.30∫0.4010∫152∫3不稳定分部导洞开挖系统锚杆加喷混凝土局部挂网或纲拱架Ⅴ散体结构＜12000＜21＜0.4＜0.1＜22∫5极不稳分部导洞开挖-121- 定喷锚挂网加钢拱架建议：Ⅱ类围岩，f=6-8，K0=60-70MPa/cm，采用喷锚即可；Ⅲ类围岩，f=4-5，K0=25-30MPa/cm，采用喷锚挂网支护；Ⅳ类围岩，f=2-3，K0=10-15MPa/cm，开挖后需及时支护，喷锚挂网和钢拱架联合使用；断层破碎带及影响带的Ⅴ类围岩，f=1-2，K0=2-5MPa/cm，开挖后紧跟支护或超前支护，以钢拱架支护为主。6.2.5发电系统工程地质条件及评价石头峡水电站调压井、压力管及厂房布置在坝址下游6.5km处河谷左岸台地，调压井轴线桩号1+210，直径18m，布置在基岩斜坡处，压力管桩号为1+220-1+395，直径5m，长190m，前段为水平段，后段为压力斜坡段，布置在坡麓地带，厂房位于河谷左岸冲积阶地上，桩号1+450-1+476，水轮机安装高程2971m，尾水桩号为1+476-1+520，布置在阶地前缘地带。6.2.5.1基本地质条件厂房区Ⅰ级阶地面高程在2990-2996m，地高出河床15-20m，地形开阔平坦，倾向河床，地形坡度5-10度，大多为耕地，调压井及压力管的基岩斜坡自然坡度36度，调压井地面高程3100m，坡麓地段斜坡自然坡度10-15度，出露地层岩性第四系坡洪积碎石土、冲积砂卵石及前寒武系变质岩。第四系坡洪积碎块石土分布在坡麓地带，地层以碎块石土为主，夹大块石，含泥量高，结构松散，局部为架空现象，根据钻孔ZKC-1揭示厚度在3-18m，阶地表部腐植土，厚度1.8m，下为坡洪积碎石土层，局部夹少量粉土，结构松散，一般厚度在2-10m，动力触探击属为10-13，属于中等密实；冲积砂卵石层主要分布在阶地前缘地带，青灰色，一般粒径在2-16cm，分选性较差，颗粒级配良，砾石磨圆度一般，大多数呈次圆状为主，少部分为次棱角状，结构中密-密实，根据ZKC-2揭露砂卵石厚度16m左右，属强透水层，钻孔动力触探击数7-10击，属于稍密-中等密实。厂房区出露的基岩岩性主要为黑云母角闪石英片岩，岩层产状：NE24°SE∠80°,呈灰褐色、青灰色，属硬质岩，强风化层主要分布在厂房区厚度在4-5m，调压井地段以弱风化岩体主要，主要发育5组裂隙：1）NW305°SW∠76°，节理面基本平直、粗糙、闭合，延伸长度大于10m，间距0.2-0.3m，可见条数大于30条；2）NW286°SW∠51°，节理面平直、光滑、闭合，延伸长度大于5m，间距0.2-0.5m，可见条数大于20条；3）NW340°NE∠28°-121- ，节理面起伏、稍粗糙，延伸长度大于10m，间距0.5-1.0m，明显可见条数3条；4）NW343°SW∠67°，节理面起伏、粗糙、延伸长度大于7m，间距0.8-1.3m，可见条数4条；5）NW289°SW∠34°，节理面起伏粗糙、微张开，延伸长度大于10m，间距0.1-0.4m，可见条数大于10条，节理裂隙相互切割岩体，呈块状结构，在压力管线中部段基岩夹钾长花岗岩侵入体条带，呈肉红色，产状为：NE26°SE∠79°，和总体产状一致。地下水位埋深14-16m，主要接受上游河水及左岸基岩裂隙水的补给。根据对地下水的水质分析，该水对混凝土不具腐蚀性。6.2.5.2岩土主要参数建议值：（1）砂砾卵石允许承载力450-500Kpa，碎块石土允许承载力350-400Kpa。（2）强风化岩体：允许承载力为1.2MPa，饱和抗压强度30-50MPa,纵波速度Vp=1300-2100m/s，变性摸量Eo=1-3GPa,弹性摸量Es=2-3GPa,混凝土与岩体的摩擦系数f=0.7-0.8，岩体内摩擦系数f’=0.6-0.7；弱风化岩体：允许承载力在2.4Mpa，饱和抗压强度60-90MPa,纵波速度Vp=2300-3500m/s，变性摸量Mo=3-5GPa,弹性摸量Ms=5-7GPa,混凝土与岩体的摩擦系数f=0.9-1，岩体内摩擦系数f’=0.7-0.8。（3）有压隧洞f，KO参数建议值：Ⅱ类围岩：f=6-8、K0=60-70MPa/cm；Ⅲ类围岩：f=4-5、K0=25-30MPa/cm；Ⅳ类围岩：f=2-3、K0=10-15MPa/cm。6.2.5.3调压井工程地质条件调压井位于基岩斜坡地带，直径10m，底部高程3050m，外侧围岩厚度大部分大于10m，岩性以角闪石英片岩为主，为坚硬岩石，岩层陡立，岩体结构以中厚层，完整性较好，结构面以Ⅳ级为主，围岩类型为Ⅱ-Ⅲ类，地基稳定，强度高，开挖时存在局部掉快现象，临时支护以喷锚为主。6.2.5.4压力管线工程地质条件明槽方案：压力管布置在斜坡-坡麓地带，上段基岩出露，下段分布坡积碎块石土，厚度6-18m，压力管1+224-1+273为水平洞室，上覆岩体10-20m，围岩岩性以角闪石英片岩为主，夹花岗岩侵入体，均为坚硬岩石，岩层陡立，岩体结构以中厚层为主，完整性较好，裂隙发育较少，结构面以Ⅳ级为主，围岩类型以Ⅱ类为主，在裂隙发育地带为Ⅲ类围岩，边墙开挖存在掉快现象，1+273-1+413为压力斜管，-121- 根据压力管设计高程，其基础基本在基岩上，大部分在弱风化岩体上，稳定性好，基岩开挖深度5m左右，坡脚覆盖层开挖深度10-15m，最大开挖深度达19m，边坡稳定性差，并有地下水干扰。建议压力管镇敦置于完整的弱风化岩体上；临时开挖边坡：碎石土层水上1：1，碎石土水下1：1.25；基岩强风化1：0.3-1：0.5；基岩弱风化岩体1：0.3。洞室方案：1+230-1+417段采用压力斜洞，根据压力斜洞设计高程，洞室上伏基岩厚度20-40m，水平段洞室上伏基岩最小厚度8m，最大厚度40m，洞室围岩大部分为弱风化岩石，构造以Ⅲ-Ⅳ级结构面为主，围岩稳定性较好，斜洞上部不受地下水干扰，水平段受地下水影响，根据洞室基岩厚度、裂隙发育及地下水情况，斜洞上段围岩分类以Ⅱ类为主，水平段围岩以Ⅲ类为主。6.2.5.5厂房工程地质条件厂房位于大通河Ⅰ级阶地中部，覆盖层厚度19m，具二元结构，表部腐植土1-3m，下部为冲积砂卵石层，地下水埋深14-15m，水位高程2977m，基岩岩性为角闪石英片岩，发育一压性断层，宽度0.7m，产状NE37°SE∠45°,充填压碎岩、角砾岩，局部岩体有蚀变现象，糜棱化及绿泥石化，有檫痕，强风化层厚度4-6m。厂房开挖高程为2964m，深入基岩7-8m，为弱风化岩体，承载力高，稳定性好。主要工程地质问题是开挖边坡的稳定以及基坑涌水（基础低于地下水位12.0m左右）。建议：开挖边坡坡度允许值为砂砾石1：1.0-1：1.25，基岩强风化层1：0.3。应加强排水。6.2.5.6尾水工程地质条件尾水布置在Ⅰ级阶地前缘地带接大通河，Ⅰ级阶地覆盖层厚度19m，以冲积砂卵石层为主，大通河覆盖层厚度3-5m，为冲积砂砾石，均为强透水，地下水埋深14-15m，水位高程2977m，基岩岩性为角闪石英片岩，尾水基础基本在基岩强风化岩体中，开挖存在边坡稳定及涌水问题。建议：开挖边坡坡度允许值为沙砾石1：1.0-1：1.25，基岩强风化层1：0.3，加强排水。6.3围堰工程地质条件6.3.1上游围堰工程地质条件上游围堰堰顶高程3008.65m，方向NW290°,位于趾板上游68-72m，导流洞下游133m处，该处现代河水面宽45m-121- ，河流靠左岸。左岸为坡洪积碎石土，自然坡度30-35°，右岸为大通河Ⅰ级阶地，地形较为平缓，阶面缓倾向河面，坡度3-5°，后缘有洪积碎石土覆盖。左岸覆盖层岩性为碎石土，夹块石，结构不均一，中密-密实，该层厚度10m左右，属于强透水。河床覆盖层岩性为冲积砂砾石，含漂石，厚度5-6m，分选及磨圆较差，结构中密，透水性强。右岸覆盖层为阶地砂砾石，厚度8-12m，结构中密-密室，后段表层有1-4m的腐植土或粉质壤土，结构松散。基岩岩性均为角闪片岩，中厚层-薄层状，岩石坚硬，岩层产状NE47°SE∠63°，基岩强风化层厚度4-6m。桩号0+000附近发育压性断层F84，产状NE34°SE∠77°，断层宽度3m左右，断层物质为角跞岩。桩号0+050处发育压性断层F83，产状NE42°SE∠79°，断层宽度2m左右，断层物质为角跞岩。围岩范围内不同成因的砂卵石、碎石土属于强透水、高压缩，存在渗漏及渗透变形问题，建议采用垂直防渗，深入置基岩。边坡开挖建议值：粉土1：1.2；砂砾石1：1；碎石土1：1.2。6.3.2下游围堰工程地质条件下游围堰位于后坝坡下游44m处。该处河水面宽55m，河流靠右岸，堰顶高程(2990.0m)，现代河床宽90m，左岸为洪积扇坡度6-25°，右岸为冲沟沟口上游，坡度30°左右，覆盖层岩性现代河床冲积层为砂砾石，含漂石，厚度4-5m，分选及磨圆较差，透水性强，结构中密。左右岸洪积物为碎块石土，厚度5-10m。基岩岩性为角闪片岩，中厚层-薄层状，岩石坚硬，岩层产状NE47°SE∠63°。基岩强风化层厚度左右岸5-7m，河床10m左右。堰左起始端发育顺河断层F32，产状NE10-20°NW∠70-80°，为压性断层，主断层宽度4-5m，断层物质为构造片状岩。断层两侧蚀变带宽度4-5m。围堰范围碎石土及砂砾石层为强透水层，存在渗漏问题，建议采用垂直防渗，深度置基岩。边坡开挖建议值：粉土1：1.2；砂砾石1：1；碎石土1：1.2。7天然建筑材料石头峡水电站根据坝址地形、地质条件，设计坝型为面板堆石坝，最大坝高123.m，坝体料由过度料、垫层料及堆石料组成，设计需用量：上游铺盖粉土4.3万方，混凝土骨料（大坝）10万方，垫层料3万方，过渡层12万方，主堆石料153万方，次堆石料114万方，下游堆石料193万方，块石护坡4万方，共计460万方。-121- 根据设计要求：垫层料最大粒径100mm，小于5mm的占30-40%，小于0.1mm，占5%，控制干密度2.25g/cm3，相对密度0.85；过渡料最大粒径300mm，大于5mm的含量占70-80%，小于0.1mm的含量占5%，控制干密度2.24g/cm3，相对密度0.85；堆石料最大粒径800mm,大于5mm的含量占70-85%，小于0.1mm的含量占5%，相对密度0.8，控制干密度2.15g/cm3。根据设计坝料需用量及可研阶段料场勘察情况，本次勘察在分析原勘察料场料质、开采条件及占地情况的基础上，对原坝址上下游共五个砂砾石料场（Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#、Ⅵ#）进行了补充勘察，五个砂砾石料场均用于过渡料、垫层料及混凝土骨料，其中Ⅱ#、Ⅳ#为过度料及垫层料的主料场，Ⅰ#为过度料备用料场，Ⅲ#为导流洞及发电洞混凝土骨料场，Ⅵ#为大坝混凝土骨料主要料场，五个砂砾石料场均为大通河Ⅰ级阶地冲积砂砾石层，同一地质单元。图7-1为天然建筑材料产地发布示意图，表7-1为各砂砾石料场距坝址的距离一览表。坝体所需堆石料料场选在坝址上下游1km左右，共勘察了两个堆石料场，两个堆石料场均分布在左岸山体，基岩裸露，岩石坚硬，开采条件较好。各砂砾石料场距坝址距离一览表表7-1料场编号ⅠⅡⅢⅣⅥ运距(km)4.1-4.42.8-3.40.3-0.60.75-1.00.8-1.1相对位置坝上游左岸坝上游左岸坝上游右岸坝上游左岸坝下游左岸本次工作按《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-200）要求，通过钻探、坑探、槽探及试验,对过度料、砼骨料、垫层料用砂砾石及开炸堆石料进行地质勘探及试验评价。表7-2为各料场地质勘察完成工作量一览表。表7-3为砂砾石各料场储量计算表，表7-4为料场钻孔基本情况一览表。7.1砂砾石料7.1.1Ⅰ#砂砾石料场Ⅰ#砂砾石料场位于大红沟沟口处，坝址4.1-4.4km，有简易公路通往坝址，开采方便。由大通河Ⅰ级阶地及大红沟冲洪扇组成，表层为平均厚度1.50m的腐植土，以粉粒为主，其下除部分地段存在含砾粉细砂透镜体外，基本为第四系全新统冲积的含漂砂砾石,厚度大于10m，漂石最大粒径可达500-600mm-121- ，漂石含量在20%左右，砾石50-60%，主要岩性为青灰、灰白色变砂岩、花岗片麻岩、片表7-2各料场地质勘察完成工作量一览表材料类别产地名称测绘面积剖面长度坑探槽探钻孔平硐试验组数坝料类型Km2Km/条m/个m3/个m/个m/个砂砾石料Ⅰ0.180.45/226/45过度料Ⅱ0.593/754/10457102.45/69过度料、垫层料Ⅲ0.322.57/532/512/287.65/58混凝土骨料Ⅳ0.422.06/549.7/916/36过度料Ⅵ0.431.53/57.7/624/458.3/47混凝土骨料现代河床6混凝土骨料、垫层料防渗土料Ⅱ12/33上游铺盖块石料0.683.3/715.0/426/420/119堆石料表7-3砂砾石各料场储量计算表料场编号用途总面积（万m3）平均无效层厚度（m）平均有效层厚度（m）无效层体积（万m3）有效层体积（104m3）有效层储量合计(万m3)综合评价水上水下水上水下Ⅰ过度料4.11.5422.516824质量优、路较远、开采条件好Ⅱ过渡、垫层14.33.14344.357.242.9100.1储量大、岩性结构稳定，质量好、开采条件好Ⅲ砼、堆石料6.4.87228.842.01254.04距离近、无效层厚度大、开采条件好Ⅳ过渡料4.53.57215.731.5940.5岩性不稳定、结构不均一、储量小Ⅵ砼骨料、垫层料4.93.55317.124.514.739.2岩性稳定、开采条件好河道段140030041.941.9岩性稳定、储量大、范围大、开采条件好-121- 　砂砾石料总合计量　　300-121- 图7-1天然建筑材料产地分布示意图-121- 料场钻孔基本情况一览表表7-4料场编号钻孔编号地面高程（m）孔深（m）覆盖层厚度（m）无效层厚度（m）有效层厚度（m）ⅡZKⅡ-13046.0038.637.321.510.1ⅡZKⅡ-23052.2032.632.632.60ⅡZKⅡ-33044.2036.03618.6（粉土）13ⅡZKⅡ-43015.8015.612.52.69.9ⅡZKⅡ-53024.51812.712.70ⅡZKⅡ-63012.1015.6143.610.4ⅢZKⅢ-12992.719.814.62.112.5ⅢZKⅢ-22991.815.2111.89.2ⅢZKⅢ-33005.13.0512.32.310ⅢZKⅢ-43007.7319.617.49.3（粉土）8.1ⅢZKⅢ-53006.4220.017.75.2(粉土)12.5ⅣZKⅣ-12997.6015.212.26.26ⅣZKⅣ-22994.312.810.82.7.4ⅣZKⅣ-32997.0014.812.66.56.1ⅣZKⅣ-42992.7015.5122.29.8岩及部分石英岩，砂以细～中砂为主，含量15-20%，主要成份为岩屑、长石和石英。该料场主要用于过渡料。表7-51999年Ⅰ号砂砾石料场颗粒级配试验成果表试样编号主要颗粒组成（%）不均匀系数曲率系数针片状含量漂石＞200mm卵石200-60mm砾石60-5mm细粒＜5mm含泥量＜0.1mmTC1-122.925.428.822.94.42634.27.8TK1-129.940.820.19.21.229.33.53.8TK1-27.12842.522.42.7813.14TK1-33928.916.715.4416810.44.8TK1-430.722.420.326.65.63671.144.6范围值7.1-39.022.4-40.816.7-42.59.2-26.61.2-5.629.3-3671.14-10.43.8-7.8平均值25.929.125.719.33.6181.74.551999年对Ⅰ号砂砾石料场进行5组砂砾石颗份试验，大于200mm的颗粒平均26%，其中大于5mm的颗粒含量平均为80.7%，小于5mm的颗粒百分含量平均-121- 为19.3%，平均含泥量平均3.6%，两组抗剪试验砂砾石峰值内摩檫角为40.22-45.13度，平均为42.2度，渗透系数为6.7×10-3cm/s。表7-5为Ⅰ#砂砾石料场颗粒级配成果表，图7-2为Ⅰ#砂砾石料场颗粒级配曲线。Ⅰ#砂砾石料场场地开采条件好，无效层厚度小，水上按4m开采，水下按2m开采，有效开采储量24.9万m3，无效层储量为6.万m3。7.1.2Ⅱ#砂砾石料场Ⅱ号砂砾石料场位于坝址上游约2.8-3.4km的大通河左岸的Ⅰ级阶地上，需架桥方可通向坝址。阶地地形平坦，地面高程3009-3017m,河床高程3002-3007m，地下水位高程在3002-3009m之间，地下水面缓倾向河面。阶地后缘发育两个冲沟，沟口有大小不等的洪积扇，洪积扇碎石土，厚度3.0-10.0m，后缘较厚，前缘地带较薄。Ⅰ级阶地具二元结构，表层粉质土厚度2-6m，下部为冲积的含漂砂砾石，部分地段夹有粉细砂透镜体，结构松散，根据钻孔揭露其厚度约在8.0-13.0m，阶地前缘约10m范围内因人工采金遭受扰动，地下水埋深5-8m。该料场主要用于过度料及垫层料。该料场共布置6个钻孔，主要钻孔均揭露到基岩，10个探坑，6个探槽，完成砂砾石颗份9组，砂砾石抗剪试验9组，砂砾石渗透9组，天然密度4组。钻孔情况见表7-5，图7-3为Ⅱ号料场砂砾石颗粒级配曲线见，图7-4Ⅱ号料场垫层料颗粒级配包络曲线。砂砾卵石天然干密度2.1-2.26g/cm3，9组颗粒分析：砂砾石中粒径大于300mm含量平均占3.8%，粒径大于5mm的含量平均占80%，含泥量平均为3.0%，级配良好，9组砂砾石抗剪试验，在制干密度为2.18g/cm3情况下，其峰值内摩檫角试验最大值为46.75度，最小值为37.33度，平均值为41.6度，小值平均值为40.3度，渗透系数K=1.45×10-2-5.77×10-4cm/s，平均4.9×10-3cm/s，属于强透水层。表7-6为Ⅱ砂砾石料场颗粒级配及渗透试验成果表，表7-8为Ⅱ砂砾石料场抗剪试验成果表。作为垫层料最大粒径80mm，对该料场9组砂砾石样剔除大于80mm以上颗粒后，小于5mm的含量为25.4-43.2%，平均35.45%，小于0.1mm的含泥量为2.54-12.15%,平均7.33%,表7-7为Ⅱ砂砾石料场垫层料小于80mm的颗粒级配试验成果表。-121- -121- 图7-2Ⅰ号砂砾石料场颗粒级配包络曲线-121- 图7-3Ⅱ号砂砾石料场颗粒级配包络曲线-121- 图7-4Ⅱ号砂砾石料场垫层料颗粒级配包络曲线-121- Ⅱ号砂砾石料场颗粒级配及渗透试验成果表表7-6野外编号土壤分类颗粒级配含泥量相对密度试验粗粒土渗透试验颗粒组成(%)d60d50d30d10不均匀系数曲率系数最大孔隙比最小干密度最小孔隙比最大干密度控制干密度临界坡降破坏坡降渗透系数卵石砾石砂粒细粒>6060—22—0.075<0.075K20mmmmmmmm%—g/cm3—g/cm3g/cm3——cm/sTC2-1卵石混合土46.836.814.42.074.99554.72621.0300.371202.3615.912.00.371.970.182.292.240.542.579.55E-03TC2-2混合土卵石53.332.513.40.893.29966.82822.1630.559167.039.430.80.401.930.182.292.230.532.631.45E-02TC2-3混合土卵石60.223.412.73.7113.73483.09728.2820.181628.0438.843.70.501.800.272.122.060.532.453.89E-03TC2-4卵石混合土37.245.015.62.254.66638.64211.1070.512106.684.402.20.381.950.182.282.220.574.275.77E-04TC2-5卵石混合土24.953.517.64.029.08417.1685.4490.163178.656.274.00.421.900.182.282.210.472.131.76E-03TK2-4混合土卵石50.737.29.82.377.27361.02121.5850.682113.338.842.30.531.770.242.172.100.422.404.04E-03TK2-5卵石混合土46.235.514.14.272.15149.45610.4340.164439.869.204.20.421.900.202.252.190.552.244.64E-03TK2-7卵石混合土45.644.37.92.271.67148.27015.1821.89437.841.702.20.441.870.212.242.18———TK2-8卵石混合土45.438.69.86.270.22648.50812.9930.156451.4015.456.20.481.830.202.252.180.391.334.61E-04TK2-9混合土卵石56.827.513.02.783.82668.65820.3890.206407.0324.082.7——————————46.737.412.83.074.09353.63716.8610.489273.2213.413.00.441.880.212.242.180.502.504.93E-03——60.253.517.66.2113.73483.09728.2821.894628.0438.846.20.531.970.272.292.240.574.271.45E-02——24.923.47.90.829.08417.1685.4490.15637.841.700.80.371.770.182.122.060.391.334.61E-04-121- Ⅱ号砂砾石料场垫层料颗粒级配成果表表7-7料场编号野外编号土壤分类颗粒级配含泥量颗粒组成(%)d60d50d30d10不均匀系数曲率系数卵石砾石砂粒细粒>6060—22—0.075<0.075mmmmmmmm%08-608DTC2-1卵石混合土16.458.022.82.836.88023.7664.3260.167220.473.032.808-609DTC2-2混合土卵石15.158.924.41.627.43918.0713.6140.214128.502.231.608-610DTC2-3含细粒土砾10.352.828.58.418.7388.7730.3630.083225.590.088.408-611DTC2-4级配良好砾13.262.221.63.027.19617.8824.3070.251108.162.713.008-612DTC2-5含细粒土砾6.866.421.85.015.72310.3872.7960.127124.103.935.008-613DTK2-4级配不良砾10.267.717.84.325.96318.0176.3250.148175.4610.414.308-614DTK2-5含细粒土砾13.257.522.96.419.91111.4202.1210.099200.232.276.408-615DTK2-7级配不良砾12.971.012.83.324.69116.6386.2720.206119.617.723.308-616DTK2-8含细粒土砾10.363.316.310.122.10713.5173.5250.072307.047.8110.108-617DTK2-9混合土卵石24.847.822.64.829.24417.4132.7440.114256.592.264.8—平均值13.360.521.25.024.78915.5883.6390.148186.584.255.0—最大值24.871.028.510.136.88023.7666.3250.251307.0410.4110.1—最小值6.847.812.81.615.7238.7730.3630.072108.160.081.6-121- 根据料场上部洪积扇分布情况，现圈定料场开采面积为14.3×104m2，无效层厚度平均按3.1m考虑，无效层体积44.33×104m3，水上开采厚度按4m，水下开采厚度3m，有效开采储量为100.1×104m3。其中水上部分57.2×104m3，水下部分42.9×104m3。Ⅱ号砂砾石料场砂砾石直剪成果表表7-8试样编号颗粒含量（%）控制干密度(g/cm3)抗剪强度峰值4cm位移值>300（mm）>5（mm）<0.075（mm）Φ(度)C(KPa)Φ(度)C（KPa)TC2-1083.62.02.2443.5654.242.0427.9TC2-2085.80.82.2338.0774.836.7165.0TC2-3083.63.72.0640.7024.339.7813.5TC2-4082.22.22.2241.6056.040.8638.5TC2-5078.24.02.2146.7523.643.207.8TK2-4087.92.32.1042.7028.539.5125.7TK2-5081.74.22.1937.3355.735.2851.2TK2-7089.92.22.1840.9861.537.8161.3TK2-80846.22.1841.5260.838.7860.0TK2-9084.32.7-----最大值2.2446.75最小值2.0637.33平均值2.1841.6小值平均值40.3说明：1.试验方法为饱和、固结、快剪；C值为颗粒间咬合力；2.控制干密度是最大、最小密度及相对密度0.85时计算得出；3.试验粒径为＜60mm颗粒，对于超粒径的颗粒按剔除法取除。7.1.3Ⅲ#砂砾石料场Ⅲ号砂砾石料场，位于坝址上游大通河右岸Ⅰ级阶地，距离坝址300-600m，路以北地形缓坡倾向河床，路以南上部为洪积扇，阶地地面高程2995-3010m,河床高程2990-2985m，地下水位高程在2988-2997m之间，地下水面缓倾向河面。阶地前缘10-25m宽的范围内，因人工采金原状砂砾石遭受扰动。Ⅲ号料场以Ⅰ级阶地冲积层为主，厚度10-17m，具二元结构，表层为覆质土、粉砂土、粉砂质壤土，阶地前缘薄约2m，后缘厚达10m，最大厚度达8m（ZKⅢ-4），平均厚约4.8m，下为冲积的含漂砂砾石，厚度变化在7.0-13.0m，结构松散，其间部分夹有中～粗砂透镜体，最大厚度约为60cm，7m以上含泥量在3-55%,7-10m之间含泥量偏大在6-8%。-121- 1999年Ⅲ号砂砾石料场颗粒级配试验成果表表7-9料场编号试样编号主要颗粒组成（%）不均匀系数曲率系数粒度模数针片状含量漂石＞200mm卵石200-60mm砾石60-5mm细度＜5mm含泥量＜0.1mmⅢ#砂砾石料场TK50032.342.225.58.22477.77.0714.5TK5127.726.922.622.87.552511.37.0414.8TK5317.633.525.623.34.9243107.113.8TK5416.629.432.121.93.61523.86.939.9TK5538.234.416.810.62.85387.611.9TK569.145.426.618.94.41666.87.4716.7TK579.534.122.836.65.82850.66.6714.2范围值0.0-38.226.9-45.416.8-42.210.6-36.62.8-8.253-5250.6-11.36.67-7.609.9-16.7平均值1733.726.922.45.3238.76.97.113.7-121- 2008年Ⅲ号砂砾石料场颗粒级配成果表表7-10室内编号野外编号土壤分类颗粒级配含泥量相对密度试验粗粒土渗透试验颗粒组成(%)d60d50d30d10不均匀系数曲率系数最大孔隙比最小干密度最小孔隙比最大干密度控制干密度临界坡降破坏坡降渗透系数卵石砾石砂粒细粒>6060—22—0.075<0.075K20mmmmmmmm%—g/cm3—g/cm3g/cm3——cm/s08-590TC3-1卵石混合土39.844.812.03.459.64639.20611.0820.77177.362.673.40.441.880.212.232.170.502.901.09E-0208-591TC3-2卵石混合土30.251.515.52.842.74327.4837.0940.74357.551.592.80.441.880.212.232.170.423.432.03E-0208-592TC3-3混合土卵石50.830.516.91.886.31861.6759.3770.627137.661.621.8————————08-593TC3-4混合土卵石56.721.118.24.0115.77982.64512.3960.161719.178.244.0————————08-594TC3-5混合土卵石54.324.519.12.1119.73681.24710.6310.460260.282.052.1————————08-595TC3-6混合土卵石51.027.817.33.985.78261.9887.1120.303283.441.953.9————————平均值——47.133.416.53.085.00159.0419.6150.511255.913.023.00.441.880.212.232.170.463.171.56E-02最大值——56.751.519.14.0119.73682.64512.3960.771719.178.244.00.441.880.212.232.170.503.432.03E-02最小值——30.221.112.01.842.74327.4837.0940.16157.551.591.80.441.880.212.232.170.422.901.09E-02-121- 图7-5Ⅲ号砂砾石料场颗粒级配包络曲线-121- 1999年曾对该料场进行了可研阶段的坝壳料及混凝土骨料试验，2008年又针对过度料对该料场进行了颗粒分析及抗剪试验，综合成果资料：天然干密度1.9-2.4g/cm3，砂砾石料中＞300mm的颗粒含量平均为9.17%，大于5mm的颗粒含量76.1%，小于5mm的颗粒含量平均为23.9%，平均含泥量为5.3%；大于150mm的含量平均63.2%，5-150mm砾石含量39.3%，小于砂含量平均23.9%，粗骨料平均粒度模数为7.80，细骨料平均粒径0.38。砂砾石在室内控制干密度为2.22g/cm3，抗剪试验内摩檫角试验范围值为37-44.85度，平均值为42.43度，小值平均值为39.44度。表7-9为1999年Ⅲ号砂砾石料场颗粒级配试验成果表，表7-10及表7-11为2008年颗粒级配试验成果及剪切试验成果，图8-5Ⅲ号砂砾石料场颗粒级配曲线。根据洪积扇分布情况，该料场开采范围主要在公路以北，料场面积6×104m2，无效层平均厚度按4.8m，无效层体积28.8×104m3，水上开采厚度按7m，水下开采深度按2m，有效储量54.0×104m3，其中水上砂砾石储量42.0×104m3m，水下可开采储量为12.0×104m3。该料场近靠坝址，导流洞及放水洞施工临时场地均在料场上，另外上游围堰右侧也在料场上，所以该料场可利用的只占50%，还要作好施工组织设计，不能乱开采。7.1.4Ⅳ#砂砾石料场Ⅳ号砂砾料场位于坝址上游大通河左岸，距坝址约750-1000m。为大通河Ⅰ级阶地，需架桥方可通往坝址，阶地上下端分布有洪积扇，上游侧洪积扇规模较大，将料场一半覆盖，该洪积扇岩性为粉质土及碎石土，最大厚度达20m，一般厚度6-10m，Ⅰ级阶地具二元结构，表层腐植土厚度在1.0-5.0m不等，下部为冲积的含漂砂砾石层，厚度大于8-10m，由于地处两个洪积扇中部，冲积物和洪积物有交叉现象，北西部则以坡洪积碎石土为主，与阶地砂砾石层交错接触，接触带碎石土层厚度大于7m，Ⅰ级阶地地表地形较平坦，地面高程2995-3010m,河床高程2993-2990m，地下水位高程在2993-2996m之间，地下水面缓倾向河面。料场北西部为冲沟沟口洪积扇。阶地前缘15m范围内砂砾石因人工采金遭受扰动。-121- Ⅲ号砂砾石料场砂砾石直剪成果表表7-11试样编号颗粒含量（%）控制干度(g/cm3)抗剪强度峰值4cm位移值>300（mm）>5（mm）<0.07（mm）Φ(度)C(KPa)Φ(度)CKPa)TC3-1084.63.42.1744.4219.542.3113.1TC3-2081.72.82.1744.8557.942.6836.4TK5117.577.572.2437.738.6133.5538.64TK536.5774.12.2541.73.4339.51.72TK546.078.532.284432.7340.6521.18最大值2.2844.85最小值2.1741.7平均2.2242.53小值平均39.7说明：1.试验方法为饱和、固结、快剪；C值为颗粒间咬合力；2.控制干密度是最大、最小密度及相对密度0.85时计算得出；3.试验粒径为＜60mm颗粒，对于超粒径的颗粒按剔除法取除。该料场主要以坑探及试验为主，根据6组颗份试验成果，砂砾石中粒径大于300mm的含量占0-6%，粒径小于5mm的含量平均占17.5%，含泥量平均4.4%。图7-6为Ⅳ号砂砾石料场颗份曲线，表7-12为Ⅳ号砂砾石颗粒级配试验成果表。根据料场洪积扇分布，将洪积扇弃除，料场主要为冲积层，宽度最大150m，最大长度300m，其面积4.5×104m2，无效层平均厚度3.5m，无效层体积15.75×104m3，水上开采深度按7m,水下开采深度按2m，有效开采储量40.5×104m3，其中水上部分31.5×104m3，水下部分9.0×104m3，该料场弃料较多，可用于导流围岩的填筑。-121- 图7-6Ⅳ号砂砾石料场颗粒级配包络曲线-121- Ⅳ号砂砾石料场颗粒级配成果表表7-12室内编号野外编号土壤分类颗粒级配含泥量颗粒组成(%)d60d50d30d10不均匀系数曲率系数卵石砾石砂粒细粒>6060—22—0.075<0.075mmmmmmmm%08-618TC4-1卵石混合土45.637.413.83.272.79046.82411.4650.228318.937.913.208-619TC4-2卵石混合土46.338.711.93.189.73544.80014.3500.342262.706.723.108-620TK4-2卵石混合土48.933.811.95.481.22358.06921.3370.164495.2434.185.408-621TK4-3卵石混合土21.346.427.54.824.70313.6161.5640.136181.030.734.808-622TK4-4卵石混合土46.429.817.56.384.79546.6556.3150.121699.463.886.308-623TK4-6卵石混合土33.540.622.63.346.63326.6413.7100.213218.981.393.3平均值——40.337.817.54.466.64739.4349.7900.201362.729.144.4最大值——48.946.427.56.389.73558.06921.3370.342699.4634.186.3最小值——21.329.811.93.124.70313.6161.5640.121181.030.733.1-121- 7.1.5Ⅵ#砂砾石料场Ⅳ号砂砾石料场位于坝址下游约800-1100m之间的大通河左岸Ⅰ级阶地,地处大通河由NW流向NE的凸岸，呈半月型，左侧为基岩山体，山坡发育小型冲沟，沟口分布小型洪积扇，阶地地面高程2995m-3010m,河床高程2975m-2984m，地下水位高程在2980-2984m之间，地下水位埋深一般在6.0-7.0m之间，主要受河水位控制，，地下水面缓倾向河面，阶地前缘10m-45m范围内砂砾石因人工采金遭受扰动。料场表部腐植土及粉质壤土为无效层，厚度2m-6.5m，阶地前缘薄，后缘厚，下部主要为冲积砂砾石层，主要岩性成份为花岗片麻岩、片岩及少量变砂岩，砂多以中～细砂为主，厚度6-10m。该料场砂砾石主要用于大坝混凝土骨用。该料场共布置4个钻孔，3个探坑，4个探槽，完成混凝土骨料全分析7组。图7-7为Ⅵ号料场砂砾石颗粒级配曲线，表7-13为Ⅵ号砂砾石料场砂砾石颗粒级配试验成果表，表7-14为Ⅵ号砂砾石料场混凝土骨料颗粒级配成果表。表7-15为Ⅵ号砂砾石料场混凝土骨料试验成果表，图7-8为混凝土细骨料级配曲线。砂砾石总级配中大于150mm的含量平均占28.1%，为超粒径，含砾率平均48.7%，含砂率平均20.6%，含泥量平均2.6%，粗骨料：试验表明,表观密度2.79g/cm3,堆积密度平均值为1.7g/cm3,吸水率平均0.49%,含泥量平均0.4%,软弱颗粒含量微量，针片状含量平均5.9%,粒度模数平均值为7.77,硫酸盐及硫化物含量0.08%,冻融损失率0.04%,有机质含量浅于标准色,泥块含量为0，根据试验结果为非碱活性骨料，基本满足粗骨料要求,表7-16为砼粗细骨料碱活性试验成果表。料场平均含砾率为48.7%，净砾石储量19×104m3。细骨料：根据细骨料级配曲线，砼细骨料在洗前洗后均在细砂范围内，试验资料表明,其中表观密度平均2.69g/cm3,堆积密度平均1.39g/cm3,含泥量在6.8%～17.2%,平均值12.0%,严重超标,平均粒径0.34mm,细度模数洗泥前平均值为2.09,洗泥后平均2.38,硫酸盐及硫化物含量0.09%，易溶盐含量0.09,有机质含量浅于标准色,云母含量微量，细骨料除含泥量偏高外,其它参数满足规范要求,因此细骨料应严格洗泥，使含泥量满足<3%的要求。料场含砂率平均20.6%，净砂储量8×104m3。-121- 料场面积4.9×104m2，平均无效层厚度3.5m，无效层体积17.15×104m2，水上开采深度5m，水下开采深度3m，有效开采储量39.2×104m3，其中水上部分为24.5×104m3，水下部分14.7×104m3。图7-8Ⅵ号砂砾石料场细骨料平均曲线-121- 图7-7Ⅵ号砂砾石料场颗粒级配包络曲线-121- Ⅵ号砂砾石料场颗粒级配成果表表7-13野外编号土壤分类颗粒级配含泥量表观密度针片状含量粒度模数颗粒组成(%)d60d50d30d10不均匀系数曲率系数卵石砾石砂粒细粒>6060—22—0.075<0.075mmmmmmmm%g/cm3%—TC6-1混合土卵石59.625.511.93.0133.090.0240.45295.569.623.02.777.27.14TC6-2混合土卵石53.529.515.21.8103.073.015.50.27381.488.641.82.781.16.93TC6-3卵石混合土44.733.818.23.390.043.58.00.34264.712.093.32.726.87.08TC6-4卵石混合土31.035.131.42.542.023.81.00.18233.330.132.52.726.36.83TC6-5卵石混合土46.835.115.52.693.048.58.80.44211.361.892.62.771.96.77TC6-6混合土卵石74.512.610.82.1143.0118.084.00.50286.0098.692.12.797.47.73TC6-7混合土卵石55.327.614.13.0130.078.013.00.43302.333.023.02.822.06.82—平均值52.228.516.72.6104.967.822.00.37282.1117.732.62.774.77.04—最大值74.535.131.43.3143.0118.084.00.50381.4898.693.32.827.47.73—最小值31.012.610.81.842.023.81.00.18211.360.131.82.721.16.77-121- Ⅵ号砂砾石料场混凝土骨料颗粒级配成果表表7-14野外编号粒径含砾率含砂率含泥量　15080402052.51.250.630.315﹥150～～～～～～～～～﹤0.16　80402052.51.250.630.3150.158含量（%）%%%TC6-137.817.29.86.710.92.51.22.13.93.04.944.614.63.0TC6-233.014.711.38.412.33.01.01.83.07.63.946.718.51.8TC6-316.225.59.78.913.44.02.53.76.73.75.757.523.03.3TC6-46.618.016.411.211.22.51.69.06.87.88.956.834.12.5TC6-528.614.79.88.314.35.12.73.56.13.03.947.121.72.6TC6-637.833.54.83.05.72.10.91.13.54.03.647.013.12.1TC6-736.512.89.97.111.64.12.23.05.13.04.741.419.13.0平均值28.119.510.27.711.33.31.73.55.04.65.148.720.62.6最大值37.833.516.411.214.35.12.79.06.87.88.957.534.13.3最小值6.612.84.83.05.72.10.91.13.03.03.641.413.11.8-121- Ⅵ号砂砾石料场混凝土骨料试验成果表表7-15野外编号砾石砂堆积密度（g/cm3)表观密度吸水率含泥量针片状含量软弱颗粒含量泥块含量硫酸盐及硫化物含量有机质含量粒度模数堆积密度表观密度细度模数平均粒径含泥量云母含量硫酸盐及硫化物含量有机质含量易溶盐总量总体　洗泥前洗泥后80—4040—2020—5g/cm3%%%%%%比色—g/cm3g/cm3——mm%%%比色g/KgTC6-11.691.271.521.432.780.60.413.20.00.00.08浅于标准色7.751.452.711.962.360.3417.20.00.1浅于标准色0.1TC6-21.741.411.521.472.800.40.11.80.00.00.097.611.442.681.882.120.2911.20.00.091.2TC6-31.811.41.451.442.740.30.13.40.00.00.097.821.532.662.212.520.3712.40.00.071.1TC6-41.701.421.451.542.740.60.46.50.00.00.087.721.272.691.841.970.336.80.00.080.9TC6-51.741.311.531.452.800.40.93.10.00.00.077.531.372.692.552.860.3910.70.00.111.0TC6-61.521.411.551.502.810.60.611.70.00.00.098.411.272.701.862.160.3113.80.00.091.0TC6-71.731.371.531.492.860.50.61.80.00.00.077.581.432.682.332.690.3812.00.00.071.2—1.701.371.511.472.790.490.45.90.00.00.08—7.771.392.692.092.380.3412.00.00.09—0.9—1.811.421.551.542.860.600.913.20.00.00.09—8.411.532.712.552.860.3917.20.00.11—1.2—1.521.271.451.432.740.300.11.80.00.00.07—7.531.272.661.841.970.296.80.00.07—0.1-121- 图7-9现代河床砂砾石颗粒级配包络曲线-121- 表7-16砼粗细骨料碱活性试验成果表试验编号二氧化硅含量碱度降低值结论判定标准Sc（mmol/L）Rc（mmol/L）砂简21.6489.39非活性骨料Rc>70而Sc>Rc或Rc<70而Sc>35+Rc/2为活性骨料。砾简18.8727.97非活性骨料砂全15.5486.80非活性骨料砾全15.7648.69非活性骨料7.1.6现代河床砂砾石料现代河床砂砾石料主要指大坝截流后，下游围堰到导流洞出口段河道砂砾石，该段全长约2.0km，河床宽50-70m，为冲积砂砾石，厚度3-5m，含有大漂石，漂石为两岸山体的崩积物，2008年对河道砂砾石进行了6组颗粒级配的试验，试验成果大于60mm的含量50-56%，2-60mm含量21-30%，含泥量1.8-4%，图8-9为现代河床砂砾石颗粒级配曲线，曲线显示：大于300mm的含量占4.6%，小于5mm的含量占15-48%，平均27.23%，含泥量1-16%，上下包络曲线较宽，反映出现代河床砂砾石层不均一性，估算该段砂砾石储量约40万方，以水上开采为主，可用于混凝土骨料及补充垫层料的细料。图7-9现代河床砂砾石颗粒级配包络曲线。7.1.7综合评价根据1999年试验资料及2008年试验资料，五个砂砾石料场（Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#、Ⅵ#）及截流后的现代河床砂砾石料，均为冲积成因，表层均有2-8m的粉土、覆质土无效层，有效层厚度在7-10m，地下水位埋深在6-10m，卵砾石岩石成分主要有花岗片麻岩、石英片岩、石英岩、砂岩等坚硬岩石，含有少量构造岩，磨圆好，大于5mm的含量均大于75%，含泥量在3-7%，内摩檫角试验值在39-41°，压缩摸量30-40Mpa,渗透系数在10-2-10-3cm/s,属于强透水层，中等密实，结构较稳定，级配好，具有低压缩、高强度、强透水的特点，距离坝址较近，开采条件好，是良好的砂砾石料场，均能满足面板堆石坝所需的过度料、垫层料及混凝土骨料的要求，只是垫层料需要进一步掺配，混凝土骨料需要冲洗。根据地下水埋深及上部洪积扇分布情况，五个砂砾石料场（Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#、Ⅵ#）及现代河床砂砾石料，可开采储量约300万方。表7-17、表7-18-121- 为最大、最小密度成果表及砂砾石试验主要技术指标成果表，表7-19、表7-20几个砂砾石料场作为混凝土骨料试验成果资料。建议：过度料主要在Ⅱ号料场开采，不足可在Ⅲ号及Ⅳ号料场补充，过度料上坝控制干密度为2.3g/cm3，内摩檫角38°；垫层料在Ⅱ号料场开采，现场砂砾石料剔除大于100mm以上粒径后，不能满足谢拉德级配曲线，需要掺配少量小于5mm的细料，控制干密度为2.25g/cm3，并通过碾压试验确定控制干密度。-121- 表10-171999年砂砾石料最大密度、最小密度试验料场编号试样编号主要颗粒组成＞80mm颗粒比重实测＜80mm最大、最小干密度校正后总体积最大、最小干密度＞80mm颗粒百分含量＜5mm颗粒百分含量＜0.1mm含泥量（%）ρdmin（g/cm3)ρdmax（g/cm3)ρd"min（g/cm3)ρd"max（g/cm3)Ⅰ#料场TC1-145.322.94.42.771.982.312.172.5TK1-226.122.42.72.791.952.292.062.4范围值26.1-45.322.4-22.92.7-4.42.71-2.791.95-1.982.29-2.312.06-2.172.40-2.50平均值35.722.73.62.781.972.32.122.45Ⅲ#料场TK5148.922.87.52.841.92.312.132.54TK5342.823.34.92.721.962.312.122.47TK544121.93.62.952.022.332.242.55范围值41.0-48.921.9-23.33.6-7.52.72-2.901.90-2.022.31-2.332.12-2.242.47-2.54平均值44.222.75.32.841.962.322.162.52表10-181999年砂砾石料试验主要技术指标成果表主要指标料场编号砾石含量（%）5～500mm紧密容重（g/cm3）含泥量（%）＜0.1mm内摩擦角（。）渗透系数K20（cm/s)峰值位移值4cm值Ⅰ范围值73.47-90.82.40-2.501.2-5.641.2-45.1338.6-42.675.39×10-3～8.0×10-3平均值80.72.453.642.237.26.7×10-3Ⅲ范围值66.4-89.42.47-2.552.8-8.237.7-4433.55-40.657.4×10-3～8.75×10-3平均值76.72.412.837.8537.857.93×10-3质量技术要求5mm至相当于3/4填筑厚度的颗粒70-80%范围内＞2.0T/m3＜10%＞30　-121- 1999年各砂砾石料场混凝土细骨料试验成果表表7-19主要指标料场范围比重干松密度g/cm3孔隙率%含泥量＜0.08%）有机质易溶盐%云母含量%so3含量洗泥前细度模数洗泥后细度模数平均粒径Ⅰ范围值2.68-2.751.324-1.56543-50.210.6-24.9浅于标准色0.01-0.04微量2.05-2.712.52-3.050.35-0.45平均值2.721.46746.217浅于标准色0.03微量2.42.880.42Ⅱ范围值2.68-2.721.442-1.63839.8-46.211.0-17.0浅于标准色0.04-0.05微量1.32-2.41.53-2.620.28-0.38平均值2.691.52743.314.7浅于标准色0.05微量1.882.140.32Ⅲ范围值2.68-2.731.426-1.62140.3-46.86.8-31.2浅于标准色0.01-0.03微量1.88-2.442.58-2.890.36-0.4平均值2.711.54742.821.1浅于标准色0.03微量2.192.780.38Ⅳ范围值2.73-2.741.586-1.62940.4-41.813.7-16.3浅于标准色0.02-0.07微量2.11-2.392.462-2.740.36-0.36平均值2.741.60841.115浅于标准色0.05微量2.252.60.36Ⅵ范围值2.63-2.751.467-1.69138.1-44.16.1-25.7浅于标准色0.01-0.03微量1.83-3.052.14-3.350.31-0.49平均值2.71.58541.113.4浅于标准色0.01微量2.262.590.37质量技术要求＞2.55＞1.50＜40%水上＜3%＜5%浅于标准色＜1%＜1%＜1%2.5-3.52.5-3.50.36-0.5-121- 1999年各砂砾石料场混凝土粗骨料试验成果表表7-20主要指标料场范围比重干松密度g/cm3吸水率%针片状%软弱颗粒%含泥量＜0.08%细度模数Ⅰ范围值2.70-2.811.699-1.8680.5-1.63.9-8.0微量0.2-1.57.48-7.87平均值2.761.7480.96.9微量0.47.71Ⅱ范围值2.75-2.911.878-1.7360.4-0.54.1-9.9微量0.3-0.47.55-8.19平均值2.811.7480.47.4微量0.37.8Ⅲ范围值2.70-2.871.572-1.7810.9-1.110.8-18.6微量0.2-1.17.54-8.04平均值2.791.6910.715微量0.77.8Ⅳ范围值2.76-2.811.640-1.7400.4-0.47.5-8.1微量0.2-0.26.29-6.79平均值2.781.690.47.8微量0.26.7Ⅵ范围值2.70-2.791.708-1.8050.6-1.06.7-11.2微量0.2-0.67.75-7.88平均值2.741.7580.89.1微量0.37.8质量技术要求＞2.60＞1.60＜2.5%＜15%水上＜5%水下＜10%水上＜1%水下＜2%6.25-8.37.2堆石料堆石料主要用于坝体填筑，坝体的主要材料，用量多（设计需用量堆石料：624.1万方；块石护坡：4.46万方），可研阶段堆石料料场选在坝址下游500m处的右岸山体，由于坡脚有村户居住，本次勘察放弃该料场，并且根据坝型特点及所需用量，在坝址上游左岸选择一处为Ⅰ号块石料场，在坝址下游左岸选择一处为Ⅱ号堆石料场。7.2.1Ⅰ号堆石料场Ⅰ号堆石料场位于坝址上游700m大通河左岸山体，和Ⅳ号砂砾石料场相连，由两个山包组成，但岩性不一致，上游山包前缘基岩裸露，前缘陡峻，坡脚为Ⅳ号砂砾石料场，坡脚地面高程3015m，顶部基岩出露高程3150m，相对高差135m，上游侧为破崩积体覆盖，下游侧为冲沟，基岩出露，呈长条状分布，长约400m，宽约120m，冲沟底部高程3030-3090m，岩性为花岗岩，肉红色，受变质作用，有片麻构造，无大的构造，发育裂隙有：（1）NE54°SE∠75°；(2)NW327°SW∠77°；(3)NW298°NE∠36°；(4)NW280°NE∠6°；(5)NE70°NW∠73°-121- ，主要裂隙为（1）和（2）两组陡倾角裂隙，影响边坡稳定，建议:从上到下分段开挖。根据基岩分布情况及开采情况，估算可开采储量440万方。下游山包前缘与河床临近，呈长条状展布，前缘基岩出露高程2995m，山梁顶部高程3125m，长360m，宽90m，基岩岩性为角闪石英片岩，岩层产状NE28°SE∠71°，发育4-10m的压性断层，产状NE35°SE∠76°，充填构造块状岩，夹压碎岩及靡棱岩及0.5-1m的张性断层，节理裂隙发育，主要裂隙有（1）NW296°SW∠84°；（2）NE44°NW∠19°；(3)NE61°NW∠80；（4）NW329°SW∠79°，山体表部因构造发育风化严重，沟槽分布，山体完整性较差，估算该山包可开采储量260万方。7.2.2Ⅱ号堆石料场Ⅱ号堆石料场位于坝址下游左岸，大通河大拐弯的山嘴处，距离坝址0.5-1km，与Ⅵ号砂砾石料场相连，上下游有河谷阶地，上部为Ⅲ级阶地台地，地形较平坦，高程为3090-3100m，河床处基岩出露高程2995m，岸坡发育两个小冲沟，大部分基岩裸露，岸坡自然坡度40度左右，场地开阔，冲沟内分布坡积碎石土，上下游东西长800m，南北宽350-400m。基岩岩性以角闪石英片岩为主，岩层产状NE30°NW∠70°，上游基岩露头发育5组裂隙：(1)NW299°-340°SW∠40-84°；（2）NE64°NW∠80°；（3）NE37°SE∠89°;（4）NW300°SW∠70°（5）SNW或E∠74°。料场岸坡中部布置一平硐，长20m，方向垂直于岩层走向，主要发育裂隙有(1)NE50-70°SE∠60-80°；（2）NW299°-340°NE∠58-63°；（3）NE13-20°NW∠20-40°;（4）SNW∠26°,并发育层间挤压带，以层面裂隙为主，层理间距最小30cm，最大260cm，一般间距在50-100cm，通过块度统计最大块度60cm、最小10cm，一般20-30cm较多。基岩山包三面临空，场地开阔，开采条件好，开采高度若取70m，南北开采宽度300m，可开采量约1575万方。7.2.3岩石试验根据1999年可研阶段四组岩石抗压强度试验，角闪石英片岩饱和抗压强度60-108Mpa,软化系数0.7，花岗片麻岩饱和抗压强为91Mpa，软化系数为0.8，均属于坚硬岩石，满足坝体堆石料的要求，表7-21为1999年料场岩石试验成果表。-121- 1999年岩石试验成果表表7-21岩石名称项目斜长角闪石英片岩斜长角闪片岩角闪石英片岩花岗岩饱和抗压强度MPa试验组数4组4组4组4组平均值81．860．23108.491．98软化系数平均值0.70.50.70.82008年结合坝区岩石对各种岩性进行了岩石试验，表7-21为2008年岩石试验成果表。Ⅰ号堆石料场岩性以弱风化花岗岩为主，试验成果：比重2.65、干密度2.58-2.60g/cm3、饱和密度2.61-2.63g/cm3、吸水率0.2%、饱和吸水率0.4%、硫酸盐含量平均值为0.10%，冻融损失率平均值为0.01%，干抗压强度121-154MPa、饱和抗压强度83.8-96.9MPa、软化系数0.79，属于坚硬岩石，满足规范要求。Ⅱ号石料场岩性以角闪石英片岩，对平硐进行12组岩石试验，表7-22为2009年岩石试验成果表。试验成果：强风化岩块平均饱和抗压强度45MPa软化系数为0.61，弱风化岩块平均饱和抗压强度75MPa，软化系数0.74。对勘探平硐洞室开渣料进行了5组饱和直剪试验，岩性均为角闪石英片岩，表7-23为剔除60mm以上粒径的颗粒级配试验成果表，表中反映试验料中大于60mm的粒径含量只占7.4%，以2-60mm的碎石为主，平均占78%，不均匀系数64，含泥量5%，表8-24为洞渣料抗剪试验成果表，试验表明在控制干密度2.02g/cm3时，峰值内摩檫角最大值为46.92°，最小值为39.35°，平均值为43.92°，小值平均值为40.34°。表5-25为导流洞开渣料颗粒分析成果表，图7-10为导流洞开渣料颗粒级配包络曲线，5组颗分统计大于5mm的含量平均92%，含泥量平均1.4%，0.075-5mm的含量偏少，最大粒径500mm，不均匀系数9-48。-121- 岩石物理力学性质试验成果表表7-21序号野外编号岩性比重干密度饱和密度孔隙率吸水率饱和吸水率单轴抗压强度软化系数备注干饱和—g/cm3g/cm3%%%MPaMPa—1K-1花岗岩2.652.602.631.890.20.4121.596.90.80弱风化2K-22.642.582.612.270.00.0154.183.80.5434-12.612.472.595.361.22.155.738.60.69强风化44-22.612.572.601.530.20.596.267.00.70弱风化54-32.642.612.641.140.70.9155.6120.20.7764-42.682.632.661.870.20.5147.1103.40.7075-1石英片岩、角闪石英片岩2.742.582.735.841.42.729.520.80.71强风化85-22.752.682.752.550.51.346.922.00.4795-32.772.622.765.421.12.532.530.70.94105-42.782.562.787.911.74.446.115.70.34116-12.722.582.725.150.92.122.114.60.66蚀变126-22.712.582.704.801.32.440.619.80.4913D-12.842.752.833.170.71.338.627.70.7214JY-1构造岩2.692.462.668.554.34.778.1874.460.9515JY-22.682.462.648.213.13.861.7256.580.9216ZKF-1-1构造岩2.752.692.742.180.40.661.347.20.7717ZKF-1-22.752.712.741.450.10.259.256.50.9518ZS1角闪石英片岩2.712.682.701.110.00.2127.0119.90.94弱风化19ZS22.732.702.711.100.10.274.572.20.97-121- 表7-222009年岩石物理力学试验成果表岩性风化程度试验组数值别比重密度孔隙率吸水率饱和吸水率单轴抗压强度软化系数饱和三轴抗剪强度弹性模量Es（Mpa）泊松比天然干燥饱和干燥饱和Cφg/cm3%%%MPaMPa°干燥饱和干燥饱和角闪石英片岩强风化6最大2.822.792.722.801.820.440.6081.7560.691.125411875.17910.10.250.30最小2.752.762.702.751.090.150.3067.235.70.530.41497510.85653.40.180.25平均2.762.772.712.781.290.270.4073.245.50.610.5851.49693.46870.40.220.27弱风化6最大2.862.812.802.821.710.150.31126990.791.365914185.210142.20.230.25最小2.822.792.742.800.750.110.1689650.730.5651.59564.07096.80.190.22平均2.832.802.762.811.050.120.24102750.740.9155.311872.68618.60.210.23-121- 洞室开渣料＜60mm颗粒级配成果表表7-23野外编号土壤分类颗粒级配含泥量颗粒组成(%)d60d50d30d10不均匀系数曲率系数卵石砾石砂粒细粒>6060—22—0.075<0.075mmmmmmmm%DY1-1级配不良砾3.087.66.13.329.45125.37016.8502.34012.594.123.3DY1-2含细粒土砾6.376.111.75.924.91320.4009.4860.215115.716.785.9DY2-1含细粒土砾12.667.513.56.417.65012.9055.3780.166106.269.876.4DY2-2级配不良砾7.580.67.94.022.34317.19710.1100.97123.024.714.0—平均值7.478.09.84.923.58918.96810.4560.92364.398.874.9—最大值12.687.613.56.429.45125.37016.8502.340115.7016.786.4—最小值3.067.56.13.317.65012.9055.3780.16612.594.123.3洞室开渣料饱和直剪成果表表7-24试样编号颗粒含量（%）控制干度(g/cm3)抗剪强度峰值4cm位移值>300（mm）>5（mm）<0.07（mm）Φ(度)C(KPa)(度)CKPa)DY1-1090.63.32.0140.77121.938.2691.2DY1-2---2.0145.7185.044.1072.3DY2-1---2.0646.8376.244.4160.9DY2-2088.14.02.0639.35127.535.44116.8DY2-3---2.0646.9270.445.4348.5最大值46.92最小值39.35平均值43.92说明：1.试验方法为饱和、固结、快剪；C值为颗粒间咬合力；2.控制干密度是最大、最小密度及相对密度0.85时计算得出；3.试验粒径为＜60mm颗粒，对于超粒径的颗粒按剔除法取除。-121- 室内编号野外编号土壤分类颗粒级配含泥量颗粒组成(%)d60d50d30d10不均匀系数曲率系数卵石砾石砂粒细粒>6060—22—0.075<0.075mmmmmmmm%08-948KS1混合土卵石66.528.04.01.5141.07092.26448.7968.61116.381.961.508-949KS2混合土卵石69.721.56.62.2149.843114.77857.8383.07848.687.252.208-950KS3混合土卵石68.924.75.31.1140.109105.60456.4366.20822.573.661.108-951KS4混合土卵石69.927.02.30.8176.031134.30459.76719.5119.021.040.808-952KS5混合土卵石67.626.44.61.4176.072125.17652.7247.46423.592.121.4平均值——68.525.54.61.4156.625114.42555.1128.97424.053.211.4最大值——69.928.06.62.2176.072134.30459.76719.51148.687.252.2最小值——66.521.52.30.8140.10992.26448.7963.0789.021.040.8导流洞洞渣料颗粒分析成果表表7-25-121- 图7-10导流洞开渣料颗粒级配包络线-121- 7.2.4.堆石料压缩试验西北院工程科研分院对堆石料进行了大型压缩试验，次试验采用浮环式大型压缩仪，依据相关试验规程对各坝料进行饱和状态下的固结试验。试样直径50.5cm，按控制干密度进行制样，分别按0.05、0.1、0.2、0.4、0.8、1.6、和3.2MPa分级施加垂直应力，用大量程百分表测读垂直变形量，并绘制e～P关系曲线，确定试样压缩系数及压缩模量。表7-26筑坝料压缩试验成果指标平均值，从表7-26的试验成果看，饱和状态下各区筑坝料压缩系数平均值在1.67×10-5kPa-1～3.08×10-5kPa-1之间，压缩模量平均值在6.24×104kPa～1.20×105kPa之间，变形指标较低，压缩模量较大，均属低压缩性材料，适于作大坝填筑料。表7-26压缩试验成果坝料试料试样干密度饱和状态名称种类ρd压缩系数平均值av压缩模量平均值Es（g/cm3）(kPa-1)(kPa)垫层1#砂砾石料2.253.68×10-56.24×104垫层2#砂砾石料2.253.03×10-58.57×104过渡1#砂砾石料2.242.58×10-57.40×104过渡2#砂砾石料2.242.28×10-59.18×104堆石1#开挖料2.151.67×10-51.04×105堆石2#开挖料2.152.05×10-58.47×104堆石3#开挖料2.151.67×10-51.20×105堆石4#开挖料2.151.97×10-59.61×1047.2.4三轴剪切试验西北院工程科研分院对堆石料进行了大型压缩试验，本次试验采用大型三轴仪，依据试验控制干密度进行制样，试样直径为300mm，采用表面振动法分5层装填，试验状态为饱和，分别在围压200kPa、400kPa、700kPa、1000kPa的情况下，严格按照相关试验规程要求进行试验。提出线性方程式和对数方程式两种形式的抗剪强度参数以及非线性应力应变邓肯—张E—B模型参数。-121- 抗剪强度参数是反映土体抵抗剪切破坏的最大能力。根据本次三轴剪切试验结果，提出各坝料的线性方程式和对数方程式下的抗剪强度参数，其值见表7-27。表7-27非线性应力应变邓肯E—B模型参数序号土样试验用料干密度试验线性对数形式编号g/cm3状态cφφ0Δφ　　1垫层1#砂砾料2.25风干11643.152.57.622.25饱和9740.350.59.03垫层2#砂砾料2.25饱和16540.554.110.84过渡1#砂砾料2.24饱和7944.150.95.45过渡2#砂砾料2.24饱和11642.852.07.36堆石1#开挖料2.15饱和9941.750.36.97堆石2#开挖料2.15饱和11139.750.38.78堆石3#开挖料2.15饱和10539.349.68.59堆石4#开挖料2.15饱和11839.151.610.9邓肯E—B模型应力应变参数成果见表7-28。表7-28E—B模型应力应变参数成果表坝料分区试验用料试验状态密度φ0ΔφKnRfKbm垫层1#砂砾料风干2.2552.57.611070.3460.70　/　/饱和2.2550.59.08080.3230.718130.350垫层2#砂砾料饱和2.2554.110.88350.3860.696080.368过渡1#砂砾料饱和2.2450.95.48730.3950.658190.037过渡2#砂砾料饱和2.2452.07.39930.4020.685340.232堆石1堆石料饱和2.1550.36.911820.2090.761116-0.407堆石2#堆石料饱和2.1550.38.711890.0830.76549-0.219堆石3#堆石料饱和2.1549.68.510280.0920.76975-0.529堆石4#堆石料饱和2.1551.610.99070.2010.76455-0.091-121- 根据相关堆石料研究成果，堆石在平面应变条件下的强度大于三轴压缩强度，一般高2°-6°，说明堆石料在室内饱和直剪的抗剪强度小于三轴应力条件下的抗剪强度。表7-29为几种岩石堆石料抗剪强度指标。几种岩石堆石料抗剪强度指标表7-29工程名称堆石料岩性干密度g/cm3内摩檫角φ(°)△φ(°)料的类型天生桥灰岩2.1753.38.7堆石料西北口灰岩2.0344共伯峡片麻岩2.155410.3垫层料2.14519.0堆石料苗家坝变质凝灰岩2.2541.4金野片麻岩2.143.0龙滩砂岩、板岩2.0742.5建议：堆石料进行爆破和碾压试验，对坝区开挖料需进行试验研究，确定相关参数。7.3防渗土料场主要用于面板上游铺盖，用量较少，要求较低，根据规范要求面板上游铺盖粉土即可，在本次砂砾石勘察中发现，各砂砾石料场均为大通河Ⅰ级阶地，其上部均分布有不同厚度的粉土及粉砂土，但是Ⅱ号砂砾石料场下游后缘处分布的粉土厚度大，质量较好，开采条件也方便。根据3组试验，天然密度1.47g/cm3，天然含水量15%，天然干密度1.26g/cm3，粉土中粉粒含量67%，粘粒含量20.7%，满足防渗土料的级配要求，最大干密度为1.67g/cm3，最优含水量为16%。8结论及建议（1）工程区位于祁连山祁连山褶皱系南缘，隶属北祁连加里东褶皱带和中祁连隆起带的相邻地段，地质构造复杂，新构造运动强烈，。根据中国地震局地壳应力研究所《青海省石头峡水库坝址地震安全性评价报告》：坝址区50年超越概率10%的地震烈度为7.6度，坝址的地震基本烈度经复核应为Ⅶ度，50年超越概率10%的基岩水平加速度峰值为133gal。-121- 按照《水电水利工程区域构造稳定性勘察技术规程》（DL/T5339-2006）区域构造稳定性划分标准，工程区属构造稳定性较差地区。根据中国地震局地壳应力研究所《青海省石头峡水库诱发地震可能性评价》报告：石头峡水库具备一些水库诱发地震的自然条件，发生水库诱发地震的最大地震级为3.7级，给水库造成的影响烈度为Ⅳ-Ⅴ度，因此诱发地震可能造成的影响不会超过基本烈度。（2）石头峡水电站位于皇城断陷盆地的石头峡峡谷地段，坝址到石头沟段为峡谷段，石头沟到纳子峡段为宽广的河谷段。库区基底岩性为前寒武系片岩、花岗片麻岩，二迭系紫红色长石石英砂岩，三迭系灰白色长石石英砂岩及上第三系砖红色砂岩、砂砾岩，覆盖层岩性为第四系冲积、冲洪积、坡积、洪积等构散堆积物。水库属峡谷型水库，两岸山体雄厚，无低邻谷和低洼地，亦不存在通向下游的断裂等集中渗漏通道，两岸地下水均补给河水，大通河为区域最低排泄基准面，水库周边均为不透水层，封闭条件良好，水库蓄水后不存在永久性渗漏问题。库岸大部分边坡处于稳定或基本稳定，只有局部基岩地段蓄水后存在塌岸现象。库区内无固体矿产资源分布,浸没损失少。总体水库工程地质条件较好。（3）枢纽位于石头峡峡谷的下游段，河谷呈“U”型，两岸山体雄厚，地形坡度30°-70°，河床宽50-80m,发育有不对称的Ⅰ级与Ⅲ级阶地，右岸基岩裸露坡度陡立，左岸大面积覆盖第四系堆积物，基岩零星出露坡度较缓。坝址区第四系覆盖层主要为坡积、崩积、洪积碎石土或碎块石,及冲积砂卵石,厚度3-15m，基岩岩性为前寒武系斜长石英片岩、角闪石英片岩、斜长角闪石英片岩及花岗片麻岩,岩石坚硬,岩体呈块状-层状结构。坝区断裂构造发育，断层以NE向挤压结构面为主，NNE向次之。（4）通过对上坝线及下坝线工程地质比较，基本地质条件和工程地质问题基本相当，但下坝线右坝肩距离冲沟较近，坝肩单薄，地形缺陷较大，建筑物不好布置，上坝线具有修建当地材料坝的地形地质条件，所以综合分析比较上坝线优于下坝线，上坝线为推荐坝线，坝型为混凝土面板堆石坝。（5）面板堆石坝：1）面-121- 板堆石坝坝基范围分布的第四系松散覆盖层有坡崩积碎块石土、坡积碎石土及冲积砂卵石。建议：清除坝基范围内不同成因的碎块石土、粉土及粉砂，清除现代河床松散含块石的砂砾石层，清除坝轴线上游部分Ⅰ级阶地砂砾石层，保留坝轴线下游部分砂砾石层，作为坝基持力层。2）趾板基岩岩性有角闪片岩、花岗片麻岩、石英片岩等坚硬岩石，其中全、强风化岩体，裂隙发育，呈碎块-碎裂-散体状，完整性差，不易作为趾板持力层，应全部清除。建议：趾板置于弱风化岩体，岩体纵波波速大于2500m/s。3）趾板范围发育的主要断层有F32、F83、F84、F87等，建议对趾板范围内断层应进行置换处理，并对趾板下游一定范围内的断层带进行固结灌浆。4）趾板弱风化上部岩体裂隙较发育。建议进行固结灌浆，左右岸灌浆深度8-10m，河谷段10-12m，在断层范围固结灌浆深度应大于12m，固结灌浆后岩体纵波波速大于3200m/s，透水率应小于5lu。（5）根据趾板线钻孔压水试验统计，趾板岩体透水性以中等-弱透水，防渗深度按透水率3lu控制，建议帷幕灌浆深度：左岸30-40m，右岸25-35，河谷段40-50m，并在下阶段进行灌浆试验，取得合理的灌浆参数。5）趾板地基的开挖边坡高度：左岸碎石土开挖深度5-12m，基岩最大开挖深度15m，一般开挖深度3-10m，建议坡高小于15m的采用系统锚杆加固处理，坡高大于15m的则要视开挖时的具体地质情况采取适当措施妥善加固处理。（5）泄水建筑物：1）溢洪道：左岸溢洪道位于坝址右岸大通河Ⅲ级阶地上，具二元结构，上部粉土2-4m，下部砂卵石层3-5m，溢洪道基础坐落在弱风化角闪石英片岩体上，无地下水干扰，最大挖深30m，工程地质条件较好；右岸溢洪道位于右坝肩沿坝后斜坡布置，经过一冲沟，基础基本置于弱风化岩体上，最大开挖深度25m，两岸就工程地质条件没有差别，主要为左岸溢洪道长度大于右岸溢洪道。2）泄洪洞：泄洪洞布置在左岸山体，进口在大通河流向由南东变为南西的拐弯处，硐室基岩岩性主要由角闪片岩、花岗片麻岩、石英片岩等坚硬层状岩石组成，岩层走向与洞线方向近垂直，断裂构造发育，发育2-3条NW向张性断层及3-4条NE向压性破碎带，地下水丰富，进出口洞脸均为破崩积碎块石土，稳定性差，硐室围岩Ⅱ类围岩占30%,Ⅲ类围岩占34%，Ⅳ类围岩占20%，Ⅴ类围岩占16%，在Ⅳ、Ⅴ类围岩中易发生塌方，建议开挖后紧跟支护或超前支护，以钢拱架支护为主。-121- （6）引水发电系统：1）引水隧洞：隧洞沿线基岩岩性主要由角闪片岩、花岗片麻岩、石英片岩等坚硬层状岩石组成，岩体结构为薄层-中厚层状，岩层产状NE40-50°NW∠60°-85°，岩层走向总体与洞线方向近垂直，主要发育F80、F81、F82、F86、F90等压性断层，硐室围岩中Ⅱ类围岩占40%，Ⅲ类围岩占18%，Ⅳ类围岩占29%，Ⅴ类围岩占13%。2）调压井：调压井位于基岩斜坡地带，岩性以角闪石英片岩为主，为坚硬岩石，岩体以中厚层，完整性较好，结构面以Ⅳ级为主，围岩类型为Ⅱ-Ⅲ类。3）厂房：厂房位于大通河Ⅰ级阶地中部，覆盖层厚度19m，具二元结构，表部覆质土1-3m，下部为冲积砂卵石层，地下水埋深14-15m，水位高程2977m，基岩岩性为角闪石英片岩，厂房开挖高程为2964m，深入基岩7-8m，为弱风化岩体，承载力高稳定性好，主要工程地质问题是开挖边坡的稳定以及基坑涌水。（7）上游围堰左岸为坡崩积碎块石土，厚度10m左右；右岸为大通河Ⅰ级阶地冲积砂砾石层厚度8m左右，河谷段为现代河床砂砾石厚度3-5m，基岩为角闪石英片岩，建议防渗处理。下游围堰左岸为洪积扇，右岸为冲沟沟口上游，左右岸洪积物为碎块石土，厚度5-10m，现代河床冲积层为砂砾石，厚度4-5m，均为强透水层，基岩岩性为角闪片岩，建议采用垂直防渗处理。（8）天然建筑材料：1）坝址上下1-4km范围共勘察5个砂砾石料场，均为大通河Ⅰ级阶地冲积砂砾卵石层，其中右岸分布2料场，左岸分布3个料场，厚度均在8-10m之间，总储量约300万方，满足坝体填筑料及工程所需混凝土骨料，根据料场分布及料质情况，Ⅱ号料场以垫层料为主，Ⅰ号料场及Ⅲ号料场以过渡料为主，Ⅵ号料场以混凝土骨料为主。建议下阶段对垫层料及过渡料进行碾压试验，以取得碾压控制参数。2）坝址上下游1-2km范围勘察了2个堆石料料场，岩性为角闪石英片岩及花岗片麻岩，均为坚硬岩石，开采场地开阔，运距近，上游块石料场储量约260万方，下游块石料场储量约530万方，储量满足两陪的要求。建议下阶段对堆石料进行爆破和碾压试验，以取得合理的爆破参数及控制干密度。3）防渗土料在Ⅱ号砂砾石料场及右岸冲沟均有分布，其储量满足工程需要。-121-'