8.7.2 龙滩坝区工程地质条件概述
8.7.2.1 基本地质条件
(1)地形地貌。坝址河谷为较宽坦的V形谷,宽高比约为3.5。河流流向S30°E,至坝址处转向S80°E。枯水期河水面高程为219m,水面宽90～100m,水深13～19.5m。河床砂、卵砾石层厚0～6m,局部17m,基岩面高程一般为200m左右,最低点191m,河床两侧均有基岩礁滩裸露,左岸宽10m,右岸宽40～70m。左岸地形整齐,山体宽厚,右岸受冲沟切割,地形完整程度稍逊左岸。两岸山顶高程600m左右,岸坡坡度32°～42°,残坡积层厚0.5～2m,局部厚8～25m。
其坝址区域的地形地貌如图8.11所示。
(2)地层岩性。坝址地层为三叠系下统罗楼组(出露于坝址上游地段)和三叠系中统板纳组(出露于坝址及其下游地段),均为轻微变质的浅海深水相碎屑岩组。罗楼组以薄层、中厚层硅质泥板岩、硅质泥质灰岩为主,夹少量粉砂岩互层岩组;板纳组由厚层钙质砂岩、粉砂岩、泥板岩互层夹少量层凝灰岩、硅质泥质灰岩组成,均属坚硬或中硬岩石,板纳组是坝址主要建筑物基(围)岩。板纳组在坝址出露
至
层,总厚度为1219.07m,由厚层钙质砂岩、粉砂岩、泥板岩互层夹少量层凝灰岩、硅泥质灰岩组成,其中砂岩、粉砂岩占68.2%,泥板岩占30.8%,灰岩占1%。
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层泥板岩厚度大,含量高,占70%以上,是板纳组中强度相对较低的岩层。坝址地层岩性比较稳定,但泥板岩与粉砂岩常互为递变,岩层厚度亦略有差异。
(3)构造断裂。坝址位于近SN向八奈背斜东翼和龙滩向斜西翼。岩层为单斜构造,走向N5°～20°W,与河流流向夹角约70°,倾向NE(下游偏左岸),倾角55°～63°。坝址下游,F75断层以下地段岩层倾角逐步变缓至40°左右。
坝区共揭露断层500余条,规模较大者50余条,多分布在两岸,河床无大顺河断层,缓倾角断层不发育。多数断裂特别是主要断裂都经历再次活动,由断层泥、断层泥夹岩屑、角砾岩和压碎岩组成的断层破碎带未胶结,同一断层的力学属性前后期也有转化。断层依其走向,主要可分为4组。
图8.10 龙滩水电站工程地质平面图
图8.11 龙滩工程区域地形地貌
(a)三维数字地形;(b)坝址全景
第1组:产状N5°～20°W,NE∠60°,以层间错动为主,多达200余条,规模较大者有F2、F65、F35、F8、F22、F75等。
第2组:产状N30°～60°E,NW∠60°～85°,平均间距30～50m/条,发育程度仅次于第1组。代表性断层如F30、F63等,是一组以右行为主的扭裂面。
第3组:产状N70°～90°W,NE∠70°～85°,如F1、F4等,是与第2组同时产生的一组共轭扭裂面。
第4组:产状N65°～80°E,NW或SE∠75°～85°,如F60、F89、F189等,断距相对较小,但破碎带较宽,其断层面有时与NE向扭裂面复合、分支、交叉,呈折线弯曲,兼具压扭或张扭性特征,断层破碎带富含地下水。
(4)岩体风化特征。坝址岩体风化受岩性、构造破坏程度及地形影响,表现为面状风化和沿断层、夹层的楔状风化,厚层砂岩尚见球状风化。一般情况下,罗楼组抗风化能力稍次于板纳组;泥板岩为主的岩层较砂岩为主的岩层风化强烈;右岸构造破碎程度较左岸强,故风化深度略大于左岸,谷肩部位风化深度亦大于谷坡部位。
结合本工程的地质条件,将坝址区风化程度划分为全风化、强风化、弱风化和微风化四级。在强、弱风化带内,岩体卸荷松弛,节理张开,连通性好,次生夹泥裂隙较发育。微风化或新鲜基岩内节理面多闭合干净,结合紧密,或为方解石、石英脉充填,夹泥裂隙罕见。罗楼组中的泥质灰岩夹层,受风化淋滤作用,在强、弱风化带内常形成众多的风化泥化夹层,泥化夹层的水平发育深度一般达35～40m。
8.7.2.2 左岸地下厂房系统地质条件
厂房、主变室、调压井三大洞室平行展布在坝址区地质条件最好的左岸山体内。主厂房与主变洞间岩墙厚度为43.0m,主变洞与调压井间岩墙厚度为27.46(29.03)m。选定的厂房轴线方向为310°,与岩层走向的夹角约35°,主洞室群已避开F63、F69断层,F1断层(与厂房轴线夹角为30°～35°)从主厂房安装间通过,减轻了F1断层对主厂房高边墙的不利影响。主洞室区上覆岩层厚度为100～230m,水文地质条件较简单,岩体透水性较小,为层状结构、质量中等—较好的、新鲜完整—较完整的Ⅱ、Ⅲ类围岩。
引水洞由上下平段、弯段、竖井或斜井段组成,衬砌后洞径约10m,中心间距为25m。各洞进口段岩层走向与洞轴线夹角为70°,多位于泥板岩集中分布的高陡开挖边坡坡脚,部分洞口段受断层切割,岩体完整性相对较差。
9条尾水管及尾水洞支管直径为12～20m,中心线间距为32.5m,支洞轴线与岩层走向近于正交,但洞室间距小,尾水管上部与母线洞、主变室间岩体单薄,最小厚度仅10～12m,尾水管扩散段和尾水洞支管间岩墙稳定性较差;3条尾水洞平行布置,方向为130°,直径为21m,中心间距为52m,围岩多为Ⅱ～Ⅲ类;出口段与岩层走向夹角较小,小断层发育,岩石强度相对较低,围岩稳定性较差。