四川省武都引水工程二期工程可行研究报告第四部分

第二节金峰水库一库区工程地质条件及评价(一) 基本地质条件该水库为武都引水二期工程西梓干渠上的一个囤蓄水库，设计正常高水位485m，相应库容0.968亿m3。

水库回水长约4.5km。

由一条主沟和三条支沟组成，沟底高程405～430m，平均坡降4/1000，沟底宽50～100m。

组成库周地层岩性为K1j1-2、3、4岩组之灰白色、紫灰色厚层状砂岩以及紫红色粉砂质泥岩和泥质粉砂岩，在高程460m以上以砂岩为主，地形上多形成陡坡或陡坎，高程460m以下为砂泥岩互层，地形上多形成斜坡或阶梯状平台。

水库区位于中台山半环状构造南西侧，无断裂构造通过，区域稳定性好，库区岩层产状N70～800E /NW ∠1～20。

(二) 库区主要工程地质问题评价（1）库岸稳定水库库岸除局部有坡残积岸坡外，主要为岩质岸坡，据平面地质测绘，在水库正常高水位475m附近及以上均为K1j3~4岩组之灰白色巨厚层状砂岩，据勘探，砂岩强风化13～16m，卸荷带水平宽度10～11m，据裂隙调查统计，边坡岩体中主要发育顺坡向的卸荷裂隙，其构造裂隙主要有两组，其产状为：第一组N25～35W /NE <80～850；第二组N60～70E /NW <70～800，两组裂隙在岸边多形成卸荷裂隙，区内冲沟多受该两组裂隙制约，冲沟走向SW或SE，边坡坡度正常高水位以上地形坡度30～600，坡高100～150m，边坡植被发育，目前处于稳定状态，当水库蓄水后，地下水位的抬高，在卸荷和重力因素的联合作用下，局部岸坡易产生崩塌和岸坡再造，特别是库岸地表零星分布的坡残积层有形成表层滑坡的可能，但两类不利地质现象，规模较小，对水库的正常运行影响不大。

综上述，库岸为岩质边坡，整体稳定，局部有失稳的可能，但规模较小对水库的正常运行影响不大。

（2）水库渗漏组成水库库周岩性，在460m高程以上为K1j3~4岩组灰白色巨厚层状砂岩，在此高程以下为K1j1~2岩组紫红色泥质粉砂岩和粉砂质泥岩为主，夹薄层灰白色或灰紫色砂岩。

粉砂质泥岩和泥质粉砂岩透水微弱，可视为相对隔水层，砂岩透水性相对较大，可视为透水层或含水层，如前述，由于地下水有成层性分布特点，泉水出露同样具有多层性且具有季节性，据调查井泉出露高高程556.7 m 据地质测绘，水库邻谷最低高程425m，较水库正常高水位（475m）低50 m，但邻谷分水岭山体宽厚，局部仅金口垭，猫儿垭，水池湾和下坝址左岸等地段相对较薄，水库整体封闭条件较好，且无断构造通过，无渗漏通道，不存在永久渗漏问题。

金口垭、猫儿垭、水池湾和下坝址左岸，在水库正常高水位475m时，分水岭宽度360～400m，分水岭高程613 m，组成分水岭岩性为 K1j1~4岩组之灰白色砂岩、紫红色泥质粉砂岩类，区内构造简单，为单斜水平岩层，岩体中裂隙稀少，岩体完整性好。

据地质测绘，水库正常高水位475m以下砂岩厚度约30m。

据压水试验，新鲜完整砂岩q=1.5～9Lu，为弱透水层；在460m高程以下以泥质岩类为主，压水试验表明q=0.5～3Lu，属微～弱透水层。

经分析，库水沿上述各段向邻谷渗漏的可能性较小。

综上述，金峰水库建成蓄水至475m后，虽有邻谷存在，但分水岭山体宽厚，岩石透水性微弱，岩体完整，无断裂构造通过，水库无渗漏通道，库岸封闭条件较好，不具备发生永久渗漏的条件。

（3）水库浸没及淤积如前所述，水库正常高水位475m以上均为巨厚层状砂岩组成的岩质陡或斜坡，植被发育，农舍及家田均分布在高程460m以下，为淹没区，除库尾而外，无浸没存在。

库尾冲沟宽50～70m，坡、洪积厚5～7m，由亚粘土组成，农田分布于库水位附近，有浸没产生，面积4628m2，约6.94亩。

水库区植被发育，水土保持良好，库内无常年流水河流，主要接受大气降水补给，所携带物质主要为细粒土，所以无淤积问题。

二坝址区工程地质条件及评价（一）基本地质条件坝址区位于盐亭县金安乡长坝子沟王湾～罗家坪冲沟段上，长约1.5Km。

冲沟沟底宽50～100m，沟底高程405～410m，两岸高程575～621m,冲沟呈“V”型谷。

设计拟定上、下两坝址进行比较，上坝址正常高水位485m，下坝址正常高水位475m，初拟坝型为泥岩心墙石渣坝、泥质砂岩石渣均质坝、泥岩斜墙石渣坝、三种当地材料坝型比较。

区内基本地质条件如下。

1、地层岩性坝址区出露地层岩性，除第四系松散堆积层外，广泛出露白垩系下统剑门关组和侏罗系上统蓬莱镇组上段的砂岩，泥质粉砂岩和粉砂质泥岩，根据其沉积运律及岩性特征，将剑门关组分为3个岩组，各岩组又细分工区层，将蓬莱镇组上段顶部分为2个岩组，各岩组细分为工区层。

各层岩性见表4-2-1。

表4-2-1 坝址区岩层一览表2、地质构造工区位于中台上半环状构造南西侧，区内构造简单，未见断裂构造通过。

岩层产状平缓，其产状N70～86E/NW<1～20,区内裂隙调查统计，见表4-2-2，坝址区岩体中发育四组裂隙构造裂隙。

以八角场背斜最近，该背斜西段轴向近东西向，东段渐转为N600E。

两翼倾角1～40。

工区新构造运动微弱，主要表现为大面积间歇性缓慢上升。

据国家地震局出版的1/400万《中国地震烈度区划图》查得，工区地震基本烈度小于VI度，区域稳定好。

3、地貌及物理地质现象坝区沟底高程405～410m两岸山顶高程620m，相对高差60～200m，属低山～丘陵区，区内由砂岩和泥质岩类软硬相间组成，砂岩形成陡坡，泥质岩类岩性相对软弱，多形成阶梯状平台或缓坡。

坝区物理地质现象主要表现为风化、卸荷，受岩性和地形条件的影响，风化深度差异较大，据坝区勘探资料表明：坝肩以上砂岩强风化带厚度15～17m，弱风化带厚度19～20m，两岸缓坡地段强风化带厚度11~15m，弱风化带厚度13~14m。

平硐勘探查明：卸荷带水平宽度10~11 m。

4、水文地质条件根据坝区地下水的埋藏及运动规律，坝区地下水分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水两大类型。

孔隙潜水：该类地下水主要埋藏于第四系松散堆积之坡残积和坡洪积层中，接受大气降雨补给，就近排泄于地表或冲沟中，一般斜坡坡残积层较贫乏，沟底坡洪积层较丰。

钻探查明：沟底坡洪积层地下水埋深2～3m，随季节变化而变化。

基岩裂隙水：主要埋藏于砂岩风化卸荷带中，接受大气降雨补给，就近以下降泉的形式排泄于地表，据地表地质测绘资料，泉水出露最高高程433.8m，局部为464.5m。

钻孔压水试验：风化岩体透水率q=5～12Lu,或K=3.77m/d、或Q>72L/min，属弱～强透水层，新鲜岩体q=0.9～6Lu，属微～弱透水层，局部地段Q>72L/min,属强透水层。

上述资料表明：基岩裂隙水多位于风化卸荷带内，且砂岩透水性较强，粉砂质泥岩透水微弱，可视为相对隔水层。

据沟谷中金ZK10号钻孔揭示，在孔深27.38m 处，具有裂隙承压水现象，其水头27.58m，涌水量Q=1～2.5L/min，持续时间12H，属局部裂隙承压水。

据坝区水质简分析资料（见表4-2-3）表明：坝区河水属重碳酸钙钠钾型水；泉水属重碳酸钙型水；钻孔水属重碳酸钙美型水，各类地表地下水对任何水泥拌制的混凝土均无任何腐蚀性。

根据坝址区金ZK2、金ZK4、金ZK7、金ZK10号钻孔和金ZT1、ZT2、ZT3、ZT4、ZT5揭示，冲沟内坡洪积层厚8.6~10 m，分布特点上游薄，下游厚。

该层上部为褐黄色～棕褐色亚粘土，局部为紫灰色，厚1.5～4.0m，由上至下含水量增高，呈可～软塑状；中部为亚砂土，深灰～灰黑色，，天然含水量26.8%，天然密度1.97g/cm3，砂粒含量44.2％，粉粒含量 33.0%，粘粒含量22.8%；局部粘粒含量集中呈泥带；亚砂土中夹少量块碎石和较多腐木，块碎石含量约10～15%，碎石直径3～4㎝，为砂岩和泥质粉砂岩，表面钙化；下部为灰黑色淤泥质粘土，含水量39.8% ，天然密度1.79 g/cm3，孔隙比1.156，流限59.8％、塑性指数31.9，有机质含量1.41,厚08~1.9m，连续性较好，土具臭味，含水量丰，呈软塑状，层中含较多碳化木块；底部为粉细砂层，结构松散，含水量26.4%，天然密度1.79 g/cm3，粘粒含量12.7%，层中含泥块与腐烂木块较多，含水量较高，能搓成土球，该层厚3.4~5.0m，分布连续好。

坝区各土层去样试验见表4-2-4。

据坝址区金JZK1，JZK2，JZK3静力触探资料（见表4-2-5）表明：沟底坡洪积层承载力测示值，一般在0.2~0.77MPa之间，局部遇腐木或块碎石时测示值在1.53~3.37MPa间。

从测试可以看出，第四系坡洪积层承载力底，且底部粉细砂层分布连续且较厚，存在不均匀变形问题，不宜作坝基持力层，应予以清除。

说明：1、金JZK2、金JZK3经取心鉴定，第四系覆盖层厚度分别为8.6m和9.65m。

2、土层中含较多腐木，故局部测示值偏大。

3、承载力取值按1/20~25进行取舍。

表4-2-4 坝基土壤试验成果汇总表枢纽区岩、土物理力学试验成果汇总表6、坝基岩体质量特征（1）、基岩石物理力学特征组成坝基岩石主要为K1j和J3P2层之砂岩，泥质粉砂岩和粉砂质泥岩，取样试验成果（见表4-2-6）表明：K1j强风化砂岩湿抗压强度1.7Mpa，软化系数0.11，属软质岩；弱风化砂岩湿抗压强度32.8Mpa，软化系数0.76，属中硬岩；弱风化粉砂质泥岩湿抗压强3.5Mpa,软化系数0.74，属软质岩；J3p层之弱风化砂岩湿抗压强度45.1Mpa,软化系数0.70,属中硬岩；弱风化粉砂质泥岩湿抗压强度1.9Mpa,软化系数0.31，属软质岩；新鲜粉砂质泥岩湿抗强度4.3Mpa,软化系数0.34，属软质岩；弱风化泥质粉砂岩湿抗压强度4.4Mpa，软化系数0.19，属软质岩，新鲜泥质粉砂岩湿抗压强度6.1Mpa,软化系数0.26属软质岩。

（2）、岩体风化、卸荷特征勘探及平面地质测绘，坝区岩石风化受岩性、卸荷及地形条件影响，差异较大，由砂岩组成的坝肩高陡边坡风化较深，强风化厚度14～16m，弱风化厚度15～21m，两岸平台由砂泥岩互层组成的岸坡，强风化厚度11～15m，弱风化厚度13～14m，河床强风化厚度2～8m，弱风化厚度10～13m。

强风化带内岩石呈散体状结构～碎裂状结构，弱风化带内岩石呈镶嵌碎裂结构。

据平硐勘探揭示，岸边卸荷带水平宽度一般10~11m.（3）、坝基岩体质量分类根据前述坝基岩体风化、卸荷特征、岩石物理力学性质、岩体结构特征，对坝基岩石作如下分类：弱风化砂岩为BIV1，新鲜砂岩为 BIV2，强风化砂岩和新鲜粉砂质泥岩为CIV类。

（二）、上坝址工程地质条件上坝址冲沟走向S160E，沟宽60～85m，沟底高程409.1m，两岸基本对称。