团滩河水库电站工程地质设计方案.docx

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1、团滩河水库电站工程地质设计方案1. 1区域地质工程区位于渝东北，处于长江北岸。山系走向与构造线基本一致，呈近东西向，山顶高程多为800120Onb区内山顶最高峰位于团滩河东面约3km的山王庙，高程1315.6m,最低高程为该河入汤溪河口处（江口镇）180m,相对高程600-IOOOmo测区属四川盆地的东部边缘。区域地貌属川东平行岭谷区的一部分，背斜成山，翼部多呈谷，向斜发育成梯状台地,呈现一山一谷一台相间的地貌景观。根据不同的地貌成因类型，工程区发育有两类地貌：一为构造侵蚀中切割块状低中山地貌，分布于江口镇以北，团滩河中、下游大部地区；二为构造溶蚀垄岗洼地低山地貌，由三迭系嘉陵江组和巴东组灰岩

2、、白云质灰岩、泥质灰岩地层组成，两侧由须家河组地层所夹持，工程区主要发育于团滩河青鲫洞至芭焦弯段两岸区域，马槽坝背斜轴部及近核两翼地区。团滩河发源于云阳县与巫溪县交界的人头寨、老鸭梁一带，自北向南流，与构造线方向大致垂交，河长37.20km,流域面积286.9km,河床平均比降19.8%。，团滩河两岸断续发育有两级阶地。区域出露地层由老至新有三迭系中统巴东组(T2b).上统须家河组(T3xi)侏罗系下统珍珠冲组(J*)、中一下统自流井组(Ji2)、中统新田沟组(J2x)下沙溪庙组(J2xs)及第四系松散堆积层。区域处于新华夏系四川沉降带之川东褶带的北东缘弧形构造带，由北向南区域发育长店坊向斜、

3、马槽坝背斜。测区内水文地质条件较简单。按地下水的赋存条件，可分为基岩裂隙水、岩溶水及孔隙水。地下、地表水均对混凝土无腐蚀性。工程区具有较好的区域构造稳定性。据中国地震动参数区划图(GB18306-2001),工程区50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期0.35s,相应地震基本烈度为V1度。1.2 团滩河水库工程地质条件及评价一级电站水库(即团滩河水库)大坝位于江口镇沙湾村团滩河中上游的双河口下游，为中型水库。水库正常高水位480m时，团滩河回水长4.07km,支流小河回水长2.40kmo库区河床宽1040m,多为2030m宽。正常高水位下库岸多成“V”型谷，局

4、部为“U”型谷，其上为较缓山坡地形。库区属构造侵蚀地貌，为中切割的块状低中山区，沟、河切割较深，地形较为破碎，山顶面以方山和桌状山为特征，周边多由砂岩形成陡崖。库区两岸山体雄厚，附近无深切邻谷发育，无低于正常高水位的城口。库区正常高水位下主要出露侏罗系中统新田沟组(J2x)地层，为灰、黄灰色中至厚层长石岩屑石英砂岩、岩屑石英砂岩及灰、深灰色页岩、泥岩组成，夹介壳砂岩及介壳灰岩透镜体。其上为下沙溪庙组(J)地层，该层下部以紫红色泥岩、粉砂质泥岩为主，夹灰绿色厚层岩屑长石石英砂岩。上部以长石岩屑石英粉砂岩为主夹紫红色粉砂质泥岩、泥岩。第四系(Q)松散堆积层沿河床及两岸零星分布。河床主要分布冲崩积层

5、(Q产)砂卵砾，零星崩塌的大孤块石等，厚度多小于5m；崩坡积层(Q1+d1),多分布在陡岩坡脚处；山坡上有残坡积层(QT)分布，岩性为粘性土、碎石土。在坝上游约O.8km处,发育地滑堆积层(Qg),最大厚度达20余米。水库库盆、库底为侏罗系中统新田沟组(J2x)砂岩、泥岩互层,泥岩、砂质泥岩为不透水层，具有良好的隔水性能。且水库区山体雄厚，无单薄分水岭和低邻谷发育。库区构造简单，无大断裂，砂岩中虽有裂隙发育，但延伸不远，不具连续的透水性。故水库封闭条件良好，不存在通向库外的渗漏通道，不存在永久性渗漏问题。库区河谷两岸坡陡崖高，且绝大多库岸为基岩库岸，不存浸没问题。库区两岸部分为耕地，其余山坡、

6、山顶植被较多，无大的固体迳流来源。水库淤积物主要为库区上游的小煤矿部分弃石和上游及库区的砂、泥岩风化剥蚀的粘性土、砂及砂泥岩碎屑和少量崩塌块碎石。库区除库首凉水井滑坡体外，在团滩河库尾向阳水电站下游河流转弯处右岸，发育沿河长约200m,沿坡宽约40-50m的崩坡积体，体积大约5-6万m3。水库蓄水后对该崩坡积体的库岸稳定将有一定影响，但该崩坡积体规模较小，现为坡地或林地，又处于库尾，水库蓄水后对水库正常运行，当地环境无大破坏。库区其它库岸为岩质谷坡,无大崩塌滑坡发育，水库蓄水后，局部小规模的崩塌在所难免，但不致引发较大规模的崩塌滑坡。库岸较稳定。凉水井滑坡体位于一级电站水库的库首，其下游边界沿

7、河距坝线约0.8km。总平面为上窄、下宽的不规则纵长形。凉水井滑坡中下部横长（沿河长）约500m,538m高程以上横长100300,滑体东段（上游段）纵长约720m,西段（下游段）纵长约42Onb总面积约27万m2,体积约300万m3,为大型滑坡。滑体从下至上现有较多村民居住。据调查，未见房屋地基及田地坡上有开裂现象，该滑坡体现处于稳定状态。而前几年在改扩建102省道开挖路基中，滑坡中部公路以上有的房屋和地坝有开裂现象，但未发现公路以上滑体大面积的变形破坏。在正常高水位以下的滑坡前沿和缓坡台地区域滑体，大部厚12.022.8m；正常高水位以上大部区域滑体厚413mo滑体主要由粉质粘土夹碎块石、

8、碎石土，局部夹大孤石组成，碎石含量2040%,层厚2.822.8mo经计算：在天然状况及库水骤降至死水位下，滑坡稳定性系数FS=124193,滑体处于稳定状态。在暴雨工况下，不考虑库水骤降影响时，滑坡稳定性系数Fs=I.091.39,其中仅33剖面蓄水位上部稳定系数1.15；考虑库水骤降至死水位影响后的情况下，滑坡稳定性系数Fs=O.97-1.14,凉水井滑坡河床剪出口局部处于不稳地状态，正常高水位上的剪出口局部处于欠稳地状态，可能失稳剪出，建议将开挖引水隧洞的废弃渣等堆于滑坡下部河床（死库容中），增加滑体的整体稳定性，在滑体正常高水位以上采取支挡措施。1.3 一级电站主要建筑物工程地质条件及

9、评价（1）团滩河水库拦河坝坝址区位于团滩河上，右岸支流小河汇入口处（双河口）下游40075Om河段。团滩河由S45。E顺直流经坝址区，坝后以N84。E流出坝区，在鸭子梁再急转成SW向流向下游。坝址区河段，呈不规则“V”型横向谷，河谷深切，为中低山地形，河床宽3550,正常高水位48OnI时，河谷宽175mo坝址段河床高程为408.06417.4m,水深0.21.5m,河床纵坡较平缓，平均比降约为15%。坝址区出露侏罗系中统新田沟组（J2）中段，其上间断覆盖第四系冲洪积、崩坡积层。坝区地表水为重碳酸-钙水（HCO3Ca?+）,环境水对碎无腐蚀性。根据钻孔压水试验资料,左岸坝轴线ZK105透水率q

10、V31u顶板深度为54.55m（高程420.43m）；河床段ZK106透水率q31u顶板深度为70.60m（高程381.57m）；右岸坝轴线ZK107透水率q31u顶板深度为26.40m（高程461.49m）o河床岩体强风化层微弱发育，弱风化层厚度为1821.90m左右，底板埋深22.202350（高程385.99395.23m）,向两岸增厚。河谷右岸坡强风化较薄；弱风化较厚,厚度为21.60m,底板埋深25.5Oin（高程462.39m）；微风化底板埋深81.80m（高程406.09m）。河谷左岸坡强风化较薄;弱风化较厚，厚度为38.30m,底板埋深44.7OnI（高程430.28m）；微风

11、化底板埋深75.42m（高程399.56m）o工程区地层新田沟组（J2x）划分为泥、页岩及砂岩两类岩体。大坝基础分布范围内主要为较软至坚硬岩，以较软岩为主。坝址大部分岩体基本质量属于Cn1GV级，为软质岩；部分属AnH级，岩体完整，抗滑、抗变形性能受岩石强度控制,局部较完整或较破碎岩体，不宜作高坝坝基基础，需作专门处理。本阶段推荐采用钢筋碎面板堆石坝。趾板范围内出露地层为侏罗系中统新田沟组第二段，以泥岩、页岩为主，约占80%o弱风化泥岩干抗压强度37.286.9Mpa,饱和抗压强度22.846.1Mpa；微风化页岩干抗压强度36.959.3Mpa,饱和抗压强度13.335.4Mpa。岩体强度完

12、全能满足混凝土面板堆石坝趾板对基础的强度要求。趾板基础岩层倾向上游，倾角约925o,裂隙发育少，延伸短，基本无不利结构面组合，自然状态下稳定性较好。坝基存在的渗漏现象主要为裂隙性渗漏。坝区防渗应沿趾板线进行防渗帷幕灌浆，帷幕深度坝基河床深入渗透系数V31u顶板线以下5m；水平方向，右岸帷幕沿右坝肩向右岸延伸布置，延伸约140m；左岸帷幕由左坝肩向左岸延伸布置，延伸约50m。河床段趾板开挖到弱风化带下部，两岸从近河床部位至坝肩开挖深度从弱风化下部依次抬高到弱风化中部至上部。应清除坝基河床覆盖层，开挖至基岩面；坝轴线两岸岸坡，应清除表层覆盖层及杂草、树木，对左岸岸坡较陡部分，进行放坡处理，以利于坝

13、体碾压。(2)导流洞导流洞布置于右岸，进口基岩裸露，岩性为侏罗系中统新田沟组(J2X2-9)的砂、页岩,岩体弱风化，其强风化层不发育，弱风化层水平厚度为58m,隧洞可挂口。隧洞出口位于陡崖下，岩性为侏罗系中统新田沟组(j22T)的砂、页岩及介壳灰岩,岩体弱风化，其强风化层不发育，弱风化层水平厚度为58m,隧洞可挂口。隧洞洞身顶板厚度及水平埋深均较大，洞身处于J2x2-1J2x2-9段泥岩、页岩、砂岩等岩性中，以泥、页岩等软质岩为主，大都为IV类围岩体，具备成洞条件，但洞身稳定性较差，均需衬砌支护。地下水易于向河流排泄，洞内涌水量小。(3)溢洪道泄洪道采用左岸明槽布置，靠近坝肩。由引渠段、控制(

14、闸室)段、陡槽段、阶梯消能防冲段四段构成。引渠段长30.85m,底板高程469.OOm,堰顶高程471.00m；开挖段为一斜坡地形，坡度为25。左右，地面高程为469.0-486.0m,最大开挖深度约20m,边坡为岩质坡,主要由J-T层泥岩夹砂岩构成，为切向坡，切坡上部强风化层厚37m,其稳定性较差，以下弱风层裂隙不发育，边坡稳定性较好。控制段长26.50m,底板高程468.00471OOnb堰顶高程471.00m；地形平缓，坡度为5左右，地面高程为484.0485.00m,开挖深度为1517m,上部覆盖层厚约2.5m,为残坡积的粉质粘土夹砂岩碎石，下伏J2x2-9层泥岩夹砂岩，为切向坡，岩体

15、强风化层厚57m,其稳定性较差，以下弱风层裂隙不发育，边坡稳定性较好。陡槽前段长49m,底板平缓，底板高程465.6468i;现地面高程为4694485,开挖深度为13.527m,表层部分分布覆盖层，厚约053.3m,为残坡积的粉质粘土夹砂岩碎石，下伏J28力广9层泥岩夹砂岩，为切向坡，岩体强风化层厚176,其稳定性较差，以下弱风层裂隙不发育，边坡稳定性较好。消能防冲段长22Onb由三段台阶消能和两个消力池组成。地形坡度为030,地面高程为410469.4m,开挖深度为1589m0局部上部覆盖层厚04m,为残坡积的粉质粘土夹砂岩碎石，下伏工厂上2-8层泥岩夹砂岩，为切向坡，岩体强风化层厚1.5

16、5m,其稳定性较差，以下弱风层裂隙不发育，边坡稳定性较好。(4)引水隧洞一级电站引水隧洞沿团滩河左岸傍山布置，进口位于坝址上游的鸭荡湾，距坝轴线直线距离约38Onb出口接调压井，位于杨家河坝厂址后坡，洞线总长2.905K.依次穿越侏罗系中统新田沟组(J2X)、中下统自流井组(Jf)、下统珍珠冲组(Jiz)三叠系上统须家河组上亚组方及下亚组(T3xj)地层。桩号0+0000+020m段：以石英砂岩为主，夹页岩。岩层产状N88ENWZ14o,洞轴线方向S47土，洞轴线与岩层走向交角45,上覆岩体厚度1734m,侧向水平埋深。20mo围岩为弱风化，岩体完整性较好，但隧洞埋深较浅，岩体裂隙较发育，洞顶可能发生坍塌；该段围岩类别为IV类。桩号0+0201+132m