1 隧洞进口边坡区地质条件

左岸枢纽建筑物边坡区位于老断沟以西,穿越龟头山,至盘古寺断层北支(F1)以北的沁河左岸。该区为一谷坡地形,高程260.00m以下至河床为近直立陡峻岸坡,以上为缓坡地形,坡度20°~30°,发育有3条小冲沟。

地层为太古界登封群(Ard)的花岗片麻岩、花岗伟晶岩、云母石英片岩等,中元古界汝阳群(Pt2r)的硅铁质胶结的底砾岩、石英岩状砂岩、粉砂质页岩,寒武系馒头组(∈1m1~∈1m4)白云质灰岩、灰岩、泥灰岩等。

另外,在进口塔架上下游各分布1处古崩塌体,崩塌体主要成分为崩塌块石(Qcol3)和洪坡积土夹石(Qpl+dl4)。塔架上游侧古崩塌体(1号古崩塌体)坐落在一山梁上,分布范围较小,呈长条形,1号崩塌体厚3.0~13.1m,平均宽度20.0~40.0m,上窄下宽,最长处约200.0m,分布底高程230.00m左右,顶高程约为320.00m,方量约3万m3。塔架下游侧古崩塌体(2号古崩塌体)位于塔架后侧山沟中,分布面积较大,下部坡度较缓,中上部坡度相对较陡。2号崩塌体厚5.1~10.1m,平均宽度60.0~100.0m,上宽下窄,分布底高程260.00m左右,顶高程约为400.00m,方量约12万m3。通过钻孔、坑槽探揭露,崩塌体厚度一般在5.0~13.0m,上部2.0~3.0m为残坡积的碎石土,较密实;中下部为崩塌堆积的张夏灰岩岩块夹少量土,堆积密实,大部分有轻微泥钙质胶结。另外,某些勘探点揭露崩塌体底部与基岩交界面处有一层古残坡积土,通过平洞PD25,槽探TC29、TC30及导流洞进口部分开挖面揭露情况分析,古崩塌体底部古残坡积土的分布具有不连续性。

建筑物区处于龟头山褶皱断裂发育区,主要发育一系列的北西西向褶皱及已查明的断层:五庙坡断层带、F11逆掩断层、F12断层、F14断层。

(1)五庙坡断层带主要由F6、F7、F8近东西向的阶梯状正断层组成。断层产状:F6走向270°,倾向S,倾角50°~80°;F7走向270°~280°,倾向S或SW,倾角60°~87°;F8走向270°~280°,倾向S或SW,倾角45°~60°。断层走向、倾向较稳定,但倾角变化较大,一般上陡下缓。在破碎带中,除上述3条断层外,还发育2组次级小断层,因此五庙坡断层带,是由很多断裂面与岩层层面错综交汇组合的破碎岩体。

(2)F11逆掩断层:断层走向300°~310°,倾向SW,倾角15°~27°,最大倾角达51°。断层面呈舒缓波状。断层带宽度0.5~2.0m,组成物质可分2个带,即断层泥带、压碎岩带。泥带厚1~10cm,为含角砾的断层泥,遇水软化,分布不连续;压碎岩带厚0.4~1.9m,为碎裂的片麻岩夹构造透镜体,挤压紧密。

(3)F12断层:断层走向300°,倾向NE,倾角35°,为压性断层,断层带宽度0.2~0.5m,断层带物质为断层泥和角砾岩。

(4)F14断层:断层走向260°~290°,倾向SE—SW,倾角53°~70°,断层带宽度0.05~0.3m,为正断层,断层带物质为岩块、岩屑夹泥等。

根据节理裂隙统计资料,进口区主要发育4组节理,产状分别如下:①走向285°、倾向195°、倾角73°;②走向70°、倾向160°、倾角73°;③走向95°、倾向5°、倾角45°;④走向345°、倾向75°、倾角80°。

泄洪洞进口区岩体的风化卸荷程度主要受岩性、地形条件和构造控制,岩体全、强风化厚度较薄,为3~6m;弱风化厚度达20.0~30.0m。