第三章坝址工程地质条件及评价第一节坝址地质概况本次可研勘察，在九节滩固家河渡口以上1km河段内进行了反复比选，最终选择了上下两个坝址进行坝址比较。

上下两个坝址相距231m，处于同一构造，同一地貌及地层单元中，工程地质条件具有一定的相似性和差异性。

一、地形地貌巴河总体流向为，坝址区流向为N8°E。

坝址处河道顺道，常年水面宽度约300m，河谷开阔。

河流两岸基本对称，右岸稍缓，坡角约18°，左岸稍陡，坡角约23°。

两岸斜坡台地上分布有大量的第四系崩坡积物。

河底高程251.2～252.1m，上坝址上游180m 处靠右有一深潭，河底高程241.9m。

在地貌上坝址区属典型的河岸斜坡堆积地貌单元，包括阶地、冲沟及斜坡堆积等地貌形态。

1、阶地：在坝址区阶地不发育，无Ⅰ级阶地，仅在上坝址坝轴线右岸290m高程处附近残留Ⅱ级阶地，残留面积约50m2。

阶面高程290～295m，高出河水面38～43m。

阶地残留物为粉质粘土夹砂卵石层，厚度2～3m，结构紧密。

2、冲沟：在下坝址下游80m处左岸发育一冲沟，即固家河沟，沟长约2km，集雨面积约2.0km2，比降约2.3%。

该冲沟沟口两岸基岩裸露，为侏罗系上沙溪庙组厚层砂岩。

沟口段宽15～20m，沟内长年有水流过。

3、斜坡堆积地貌：坝址处两岸山顶高程300～330m，高出河底50～80m。

斜坡地貌形态严格受岩性控制，砂岩出露地带大多形成陡崖，泥岩出露地带则形成缓坡台地。

在缓坡台地上分布有崩坡积、残坡积物，岩性为块碎石土、粉质粘土、粉土等，厚度0～5m。

二、地层岩性坝区地层主要包括覆盖层和基岩两大部分，覆盖层以第四系全新统残坡积和冲洪积为主，基岩为侏罗系上沙溪庙组砂泥岩互层。

1、第四系（Q4）第四系全新统在坝区广为分布，以残坡积和冲洪积为主。

残坡积主要分布在两岸缓坡台地上，岩性以块碎石土、粉质粘土、粉土为主，厚度0～5m。

冲洪积主要分布在河床及岸边，在九节滩坝区冲洪积特未集中大片产出、分布零星，厚度0～2.1m。

砂卵石中卵石约占80%，粒径10cm～30cm的居多。

2、侏罗系上沙溪庙组（J2s）为灰白色长石石英砂岩与紫红色砂质泥岩互层。

砂岩为砂状结构，厚层状构造，岩石坚硬；泥岩为泥质结构块状构造。

在坝区以砂岩为主，呈现“石龙过江”。

在上坝址坝轴线上，砂岩残余厚度21.20～22.27m。

三、地质构造及地震坝址位于四川新华夏构造体系铁山背斜西翼，地层单斜，岩层产状336～355°∠6～13°。

坝址区无次级褶皱及断裂分布。

在坝址砂岩地层中裂隙发育。

在右岸砂岩中除层面裂隙外还发育三组裂隙：第一组：走向70°～82°，倾NW，倾角45°～82°；第二组：走向35°～40°，倾SE，倾角38°～69°；第三组：走向13°～15°，倾SE，倾角82°。

其中，第一组裂隙走向与河道基本垂直，相对较发育，裂隙间距1.5～10m，裂隙延伸长度1m～7m，闭合。

第二、三组裂隙仅在局部地段产出，相对不发育，裂隙宽1～2mm，长度1m～5m。

在坝址左岸砂岩中，除层面裂隙外，还发育一组裂隙，走向250°～320°，倾SE，倾角55°～90°，长度3～15m，裂隙间距0.5m～10m，裂隙大都张开，缝宽1～2mm ，充填豆石及砂土（附：坝址左右岸J 2s 砂岩节理玫瑰花图）。

在距坝址数十公里范围内均无活动断层，历史上未发生过大于或等于5级的地震活动，岩体完整，边坡稳定，抗震稳定性好。

因此，坝址处于抗震有利地段，场地土类型为坚硬场地土，场地类别为Ⅰ类。

四、地下水坝区地下水按含水层性质和赋存条件可分为两类。

1、第四系松散堆积层孔隙水：一般以上层滞水或潜水赋存于坝区覆盖层内，受大气降水补给，以泉水形式汇入河中或通过基岩裂隙下渗。

由于覆盖层为松散堆积，透水性良好，且分布零星，厚薄不均，受季节性降水影响大，因此，此类地下水不发育，对工程影响不大。

2、基岩裂隙水：坝区基岩为侏罗系砂泥岩互层，泥岩性软节理裂隙不发育，透水性差，为相对隔水层，不利于地下水的储存运移。

砂岩坚硬，节理裂隙相对发育，给地下水的补充、运移和排泄创造了良好条件，为相对透水层。

但是，各砂岩层之间有泥岩阻隔，无水力联系，又具有临空面，有利于地下水的排泄，因此坝区基岩裂隙水也不发育。

在坝区两岸钻孔施工过程中进行了地下水位观测，地下水位与河水位基本一致，这说明地下水位与河水位是完全贯通的。

在上下坝址处各取水样1组，经水质分析，其库尔洛夫式为：比照GB50287－99《水利水电工程地质勘察规范》附录G 环境水对混凝土侵蚀评价标准，各项指标均符合施工水标准，对砼无侵蚀性。

上坝址CO 2OM7.15 HC0359.16S0427.86 t15° C a 64.89Mg32.44 下坝址CO 2OM7.01 HC0356.86S0426.67Cl10.59t15° C a 60.78Mg37.25五、不良地质作用坝区地质作用主要表现为风化、崩塌和冲刷作用。

风化：坝区基岩风化程度与岩性、埋藏条件等密切相关，残部表现为较均匀的风化，深部在地下水作用下表现为沿裂隙面风化的特征。

坝址区河床部分广泛出露J2s砂岩，抗风化作用较强，同时长期受河水冲刷，强风化已无保留，中风化带底界埋深0.6～10.55m。

两岸由于卸荷裂隙发育，风化作用较为强烈，强风化带底界埋深最大为10.55m，中风化带底界埋深量大为14.70m。

崩塌：在坝区两岸，由于边坡较缓，18°～23°，崩塌作用不强烈，仅发生在砂岩形成的陡崖一带。

坝区两岸覆盖层以坡积物为主，崩积物很少。

冲刷：坝区河流比降约为1/100，相对较陡，加之砂泥岩互层，泥岩抗冲刷能力较弱，在泥岩分布区形成了多个深坑，比较大且深的冲坑位于上坝址上游180m～280m处，坑底高程241.90m，坑深10.10m，冲坑直径约100m。

第二节上坝址工程地质条件及评价一、上坝址工程地质条件上坝址位于九节滩固家河口上游364m处，距下坝址284m，河底高程251.40m～251.70m。

蓄水至正常高水位m时，河面宽度m。

左岸山顶海拔高程311.80m，285m以下坡角19°，285m以上坡角30.7°；右岸山顶海拔高程312.0m，坡角20°。

上坝址覆盖层为第四系全新统冲洪积和崩坡积。

冲洪积不发育，仅在上坝址上游80m处左岸，下游70m处左岸有零星分布，以砂卵石为主，卵石粒径10cm～40cm的占40%，厚度2～6m。

崩坡积分布在两岸斜坡地带，崩积少，以坡积为主，岩性为块碎石土和粉土，厚度1～5m。

上坝址出露基岩为侏罗系上沙溪庙组砂泥岩互层。

坝基全为砂岩，残余厚度18.57m～22.27m，与下坝址一样呈现“石龙过江”景象；左坝肩272.90m以下为砂岩，272.90m以上为砂泥岩互层；右坝肩263.53m 以下的砂岩，263.53m以上为砂质泥岩。

上坝址处地层单斜，岩层产状，无次级褶皱及断裂分布。

左岸除层面裂隙外，还发育一组裂隙，其走向250°～320°，倾SE，倾角55°～90°，长度3～15m，裂隙间距0.5m～10m，裂缝大都张开，缝宽1～2mm。

右岸除层面裂隙外，还发育一组裂隙，其走向70°～82°，倾NW，倾角45°～82°，与河道基本垂直。

根据上坝址16个钻孔统计，层面裂隙平均间距5.2m，岩体完整程度等级属“完整”。

在ZK3孔3.52～3.6m，14.6m～14.76m两处发生掉钻。

上坝址主要不良地质作用为风化作用。

坝基由于冲蚀作用强烈，已无强风化层残留，弱风化层底界埋深0.6～5.14m。

左岸强风化层底界埋深7.65～10.55m，弱风化层底界埋深11.05～14.70m。

右岸无强风化层，弱风化层底界埋深4.7m。

上坝址14个钻孔共压水352.75m/72段，q＞100Lu的共29段，主要位于钻孔上部，10Lu≤q＜100Lu的共18段，1Lu≤q＜10Lu的共3段，0.1Lu≤q＜1Lu的2段，q=0Lu的共20段。

二、上坝址工程地质评价1、坝基岩体质量评价坝基岩体为砂岩，通过薄片鉴定，为细粒长石砂岩，其中碎屑占90%，填隙物占50%。

碎屑物中长石占70%，石英占25%，其它为岩屑、黑云母、白云母、绿帘石、电气石等含量微；填隙物中以绿泥石为主，沸石和水云母含量微。

细粒砂状结构、孔隙式交结。

取砂岩样7组，饱和抗压强度分别为58.1、61.7、44.8、57.7、65.3、36.3、37.2MPa，算术平均值51.6MPa，小值平均值39.4MPa。

坝基岩体层理不明显，层面及节理裂隙不发育，岩体完整性程度属“完整”等级。

坝区14个钻孔统计，岩心采取率平均值得为82.2%，RQD平均值70.88；除开风化层，岩心采取率平均值为85.6%，RQD 平均值86.8。

依据《水利水电工程地质勘察规范》附录L的规定，坝基岩体属BⅡ类。

2、坝基、坝肩稳定评价坝基岩层产状，倾向上游略偏右岸。

坝基岩体属BⅡ类，坚硬完整，岩体厚度大。

岩体中不存在泥化夹层及破碎带。

坝基中砂泥岩结合面接合面接合紧密，呈渐变关系。

坝基岩体裂隙间距大，岩体属“完整”等级。

坝基岩体无强风化层，弱风化底界埋深0.7～3.58m。

因此，上坝址良好的地质条件对坝基稳定利。

两坝肩覆盖层薄，基岩大部裸露。

左坝肩坡角19°，边坡稳定，无崩塌滑坡等不良地质作用。

卸荷裂隙不发育。

微风化深度较大，其中强风化底界埋深7.65m～10.55m，弱风化底界埋深11.05m～14.70m。

强风化层以下岩体坚硬完整，岩心采取率平均值为93%，RQD平均值为87，右坝肩坡角20°，边坡稳定，崩塌零星，无滑坡等不良地质作用。

右坝肩岩体无强风化层，弱风化底界埋深4.7m。

右坝肩发育一组构造裂隙，其走向与河道方向基本垂直。

裂隙带宽5～10m。

因此，清除左坝肩风化岩体和右坝肩裂隙发育带后，两坝肩岩体稳定。

3、坝基坝肩渗漏评价(1)坝基渗漏根据坝基钻孔压水试验，坝基渗漏严重。

坝基渗漏利用达西定律，将边界简化，求得：q=K·H·T/(2b+T)Q=q·B式中：Q——坝基渗漏总量；q——坝基单宽剖面渗漏量；K——岩石渗透系数，根据透水率损等，取平均值8.12m/d；H——坝上下游水位差，取14m；2b——坝底宽，取10m；T——透水层厚度，取20m；B——河宽，取395m。