泄洪洞工程的地质条件分析

（1）泄洪洞工程地质条件

泄洪洞布置在右岸河床岸边Ⅲ级阶地后缘，底板建基面高程为2123.4 m，主洞总长409.00 m。桩号0+000.00～0+409.00 m为进水口段及主洞段，0+409.00～0+466.60 m为闸室段及出口段。其中0+000.00～0+034.00 m为巨厚层状灰岩，0+034.00～0+409.00 m为巨厚层角砾状灰岩，岩性致密坚硬。岩层产状为NW285°～295°NE∠30°～45°，岩层走向与洞轴线夹角为50°～60°。

隧洞进口段岸坡覆盖层已全部挖除，洞脸边坡全部由弱风化的巨厚层灰岩组成，岩体卸荷强烈，坡体内卸荷裂隙发育，岩体较破碎，完整性较差。

进水口及主洞段洞室围岩以Ⅲ类围岩为主，累计长365.08 m，占89.26%，分别分布于桩号0+006.00～0+026.00 m、0+042.51～0+260.00 m和0+270.00～0+397.59 m；其余洞段为Ⅳ类围岩，累计长43.92 m，占10.74%。全洞共揭露长大裂隙63条，断层7条，其中规模较大的断层有F5、F7、F8、F10等，分别位于桩号0+057.70 m、0＋265.00 m、0＋134.00 m、0＋426.50 m处。断层走向与洞轴线夹角为60°～90°，断层破碎带宽一般为30.0～50.0 cm，最宽达1.00 m（F7），由断层角砾岩、断层泥和方解石组成，胶结差，挤压密实，沿断层两侧常发育有大小不等的溶洞，直径为30.0～120.0 cm，充填紫红色方解石晶族，沿断层面有地下水渗出。由于断层带走向与洞室走向交角较大，断层带宽度较小，对洞室围岩稳定影响不大，需回填处理。

桩号0+030.69～0+065.69 m段为事故检修闸竖井及上下游渐变段。竖井外侧岩体厚度为6.00～25.00 m，岩体中卸荷裂隙和倾向岸外的缓倾角裂隙发育，岩体破碎，围岩类别为Ⅳ类，岩体稳定性差。其中对洞室顶部外侧卸荷裂隙和倾向岸外的缓倾角裂隙构成的不稳定体需采取加固处理措施。

在该洞不同围岩类别地段进行了声波测试工作，结果：从孔口到孔深1.5～2.0 m段的岩体纵波波速明显低于孔深1.5～2.0 m到孔底段的波速，说明松动圈范围为1.5～2.0 m。从12段340个测点的测试结果看，数据离散性小，岩体的纵波波速值与划分的围岩类别相对应。

（2）泄洪洞出口冲刷区地质条件

泄洪洞出口冲刷区位于荨麻沟沟口，自河边向荨麻沟沟脑，第四系堆积物呈不规则扇状或长舌状分布。河边宽250 m，引洮平台高程处宽190 m。自荨麻沟沟口河边至沟脑，为高差130～150 m的高边坡，典型剖面见图2.5-3。

图2.5-3　冲刷区边坡工程地质剖面(www.xing528.com)

堆积物厚度受控于两侧基岩，沿冲沟方向（自上而下）由薄变厚，垂直冲沟方向，两侧基岩处较薄，向冲沟中心增厚。根据8个勘探钻孔资料可知，堆积物厚度不均一，上部薄下部厚，引洮平台以下部位一般厚10～15 m，边坡中部一般厚40～50 m，边坡下部覆盖层厚60～70 m。

堆积物岩性从上到下依次为：人工堆积块石碎石土、洪积块石碎石土、崩坡积块石碎石土（含少量腐殖质土）、块石砂卵砾石、砂卵砾石、淤泥等。

人工堆积块石碎石土系人工开挖引洮平台、上坝公路、施工道路之残渣，含大孤石，结构松散，局部架空，厚度为0.5～7 m不等。

洪积块石碎石土、崩坡积块石碎石土，系荨麻沟洪水时的洪积物和边坡上部基岩崩塌等的混合物，大小混杂，分选性差，结构松散，表层局部有0.2～0.5 m厚的腐殖质土，长有稀疏的杂草灌木，其下组成物以块石、碎石为主，成分为灰岩，棱角状，块径一般为8～20 cm，大者5～8 m，砂土含量较低，厚40～50 m。

块石砂卵砾石分布于边坡下部河床中部，以块石、碎石为主，卵砾石次之，砂含量较少，含泥量约为10%。砾石、卵石岩性主要为砂岩、灰岩、石英岩等，磨圆度较差，多呈棱角状；块石、碎石岩性均为灰岩，棱角状，块径大者可达5～8 m，分选性较差，大小混杂，分布不均匀。密实度较好，无胶结，厚度为5～13 m。

砂卵砾石分布于河床覆盖层底部及右岸残缺的Ⅱ级阶地基座之上，呈青灰-灰白色，组成物主要为砾石和卵石，其岩性为砂岩、石英岩、灰岩等，磨圆度较好，多呈次圆状、圆状及扁平状，砂含量较少，含泥量为5%～10%，局部有1～2 m块径的孤石。较密实，无胶结，河床部分厚度为12～37 m，Ⅱ级阶地基座之上厚2～8.5 m。

淤泥：通过钻孔揭露，在右岸边坡的中部、覆盖层与基岩面的接触部位，边坡的下部即河床覆盖层底部、砂卵砾石层下部存在灰黑色和黄褐色淤泥，淤泥层不连续，呈零星的透镜状分布且紧靠基岩面。在边坡中下部一般厚0.2～0.5 m，在河床底部厚2～5 m，最厚达8.3 m。按平行断面法计算得右岸覆盖层总方量约为156万m3。

堆积物下伏基岩面波状起伏，呈凹槽状，从沟口到河床纵向上呈上陡下缓的圆弧状，基岩坡度为33°～50°。堆积物上部基岩中发育陡倾角卸荷裂隙，走向与边坡呈大角度相交。基岩中控制性断层产状为NW335°～345°NE∠43°～56°，倾向岸里。

根据钻孔揭露，边坡中上部堆积层中无连续、稳定的地下水位，堆积物大部分干燥，局部略潮湿，边坡底部（河床部位）有地下水，地下水位高程为2081～2083 m。

依据《建筑边坡工程技术规范》，泄洪洞出口冲刷区边坡属一级，当按圆弧滑动法计算时，一级边坡的边坡稳定安全系数要大于1.3。计算结果表明：边坡在饱和及非饱和状态下是不稳定的，在相对干燥状态下的原始边坡是基本稳定的。在地震或震动及人工扰动、开挖条件下也是不稳定的。