1 概况

该电站预可阶段推荐坝型为混凝土面板堆石坝，最大坝高约130m ，水库正常蓄水位660m，装机容量200MW，水库长约30km，总库容12.17×108m3，测试（验）内容：一是通过测试（验）河床（漫滩）冲积层纵波和横波（剪切波）波速，计算有关岩（土）体的物理力学性参数，为工程设计提供依据；二是通过河床（漫滩）电磁波CT 测试（验）和跨孔波速测试，分析河床冲积层相对密实情况。

2 地质与地球物理特性

2.1 地形地质概况

该水电站坝址区属于构造侵蚀高中山地形，地形高差悬殊，河谷深切，两岸冲沟水均向河谷排泄。坝址区河流流向由西向东，河谷横断面总体呈对称的“V”字型，枯水期水位540m，河床宽度80m ～150m。坝址沿线分布有河漫滩，两岸河边有基岩出露，岸坡地形坡度30°～45°。

坝址区域出露的基岩主要有：三叠系上统舍资组（T3sa）浅灰色、灰白色中—粗粒长石石英砂岩、泥质粉砂岩、粉沙质泥岩及干海子组（T3g）灰绿、灰黑色泥岩、页岩、粉砂质泥岩夹砂岩及煤线。岩层产状主要为N0°～20 °W（E）、SW（NE）∠65 °～85 °。

3 工作方法与技术

3.1 方法原理简述

3.1.1 跨孔波速测试

本次测试（验）区位于上坝址左岸河床（漫滩）上，共布置了3 个钻孔，根据钻孔间距大小及结合物探测试设备穿透测试距离，经现场试验确定在ZK142 ～ZK144剖面进行跨孔波速测试；在ZK140 ～ZK142 剖面和ZK142 ～ZK144 剖面进行电磁波CT 测试。

3.1.2 钻孔电磁波CT

由麦克斯韦方程推导出电偶极子辐射场，再从电偶极子辐射场推出半波天线的辐射场为：

其中：E 为观测场强值，k 为波数；R 为发射点到观测点的距离，R=α+iβ（α，β 为电磁波传播介质的相位常数及吸收系数）；E0为与发射条件及介质性质有关的量，当这些条件固定时E0是常数；f(θ)为天线的方向因子。

由于观测只为场强幅值，公式（1）简化为：

其中：f(θ)=cos（π/2cosθ）/sinθ

3.2 资料解释

3.2.1 跨孔波速测试资料解释

跨孔波速测试钻孔ZK142 ～ZK144 剖面，间距为9.0m。孔深24.5m 以上段为两孔水平穿透；孔深24.5m以下段，为敲击点固定在KZ142 孔深24.5m 处，而在KZ144 孔深24.5m 至30.0m 按0.5m 点距逐点接收测试。由于钻孔ZK142 和ZK144 孔深19.3m 以上为冲积层，需有钢套管护壁，所以该孔段跨孔波速测试，是剪切锤振源紧贴于钢管内壁中敲击，而三分量检波器也是紧贴于钢管内壁接收。剪切锤振源与检波器均未能直接与孔壁紧贴而进行敲击与接收，会使得耦合效果差，造成波的能量传递损失，对测试效果会有一定影响。

按下式计算出弹性波波速：

式中：νp——纵波波速，m/s；νs——剪切波波速，m/s；ι——激发点至接收点的间距，m；tp——接收换能器接收到的纵波传播时间，s；ts——接收换能器接收到的横波传播时间，s。

岩体动弹性模量按下式计算：

岩体动剪切模量按下式计算：

岩体动泊松比按下式计算：

式中：Ed——岩体动弹性模量，kPa；Gd——岩体动剪变模量，kPa；Ed——岩体动泊松比；νp——纵波波速，m/s；

νs——剪切波波速，m/s；ρ——测试岩体质量密度，t/m3。

4 成果分析

4.1 成果分析

4.1.1 跨孔波速测试成果分析

跨孔波速测试钻孔ZK142 ～ZK144 剖面，ZK142为激发孔，ZK144 为接收孔，纵波和剪切波波速按公式（3）和（4）计算。相关岩（土）体物理力学性参数按公式（5）～（7）计算。式中计算采用岩（土）体的质量密度值ρ 由地质室提供，其中，冲积层（含泥卵、砾石夹中细砂）的质量密度值ρ 为2.16t/m3，基岩（中粗粒长石、石英砂岩）质量密度值ρ 为2.66t/m3。测试结果分析如下：

（1）孔深4.0 ～19.0m 为冲积层（含泥卵、砾石夹中细砂），测试孔段有钢套管护壁，为水平穿透测试。纵波波速最小值为1.96km/s，最大值为3.05km/s，平均值为2.19km/s；剪切波波速最小值为0.5km/s，最大值为1.16km/s，平均值为0.78 km/s；动弹性模量Ed 最小值为1.58GPa，最大值为8.23GPa，平均值为3.88GPa；动剪切模量Gd 最小值为0.54GPa，最大值为2.91GPa，平均值为1.37GPa；动泊松比μd 最小值为0.39，最大值为0.47，平均值为0.43。总体来看，该测试段波速较低，曲线变化较平缓，剪切波波速随着孔深增大波波速由约0.6km/s 增大为约1.0km/s，说明冲积层密实程度随着孔深增大亦随之略有增高。