水库工程地质勘察报告

XX县XX乡杨李村水库工程地质具体勘察报告XXXXXXXX12月目录TOC\o"1-2"\h\z\u1 概述 51.1工程概况 51.2勘察目的、任务 51.3根据的技术原则 61.4勘察工作及完毕工作量 62 区域地质概况 72.1地形地貌 72.2地层 82.3区域构造 92.4地震及地震效应评价 12.5地震液化和震陷 22.6气象、水文地质 23 水库区工程地质条件 44 坝址工程地质 44.1地形地貌 44.2地层岩性 64.3地质构造 84.4不良地质 84.5特殊岩土 84.6水文地质条件 94.7坝基的岩体构造及岩体工程地质分类 114.8坝基建基面选择 114.9岩土物理力学性质及地质参数建议值 114.10坝址两岸边坡稳定性分析 125 天然建筑材料 166 结论及建议 176.1结论 176.2建议 18附图：1、工程地质平面图共1张2、工程地质剖面图共3张3、试坑柱状图共2张4、钻孔柱状图共8张附表：1、勘探点一览表共1张2、原则贯入实验统计表共1张3、物理力学指标统计表共1张附件：1、岩芯照片共2张2、土工实验报告共1张3、岩石抗压报告共1张4、水质分析报告共3张概述工程概况为解决XX县XX乡杨李村水厂水源问题，拟在杨李村村梨坳岭下修建拦河坝一座，初定坝高15m，正常库容约4.6万m3，采用细石砼砌石坝，坝顶溢流。拟建河坝位于XX乡杨李村村梨坳岭沟谷中，杨李村村有村道达成，坝址处无道路达成，需新建施工道路，交通较困难。勘察目的、任务（1）其目的为提供水坝沿线的工程地质资料及岩土技术参数，为水坝的建设提供技术根据；（2）评价区域构造稳定性,拟定地震参数及对应的地震基本烈度，进行场地地震效应评价；（3）查明工程区地形地貌单元与地貌类型、特性及分界限；（4）查明工区各土层的分布规律、成因、物质构成、厚度及其性状；（5）查明地下水类型,补给条件、水位及其变化规律等,进行水文地质评价；（6）提出各土层的物理力学性质参数及渗入系数、允许渗入比降；（7）对坝基的渗入、渗入稳定、边坡稳定,沉降变形,地震液化等问题进行工程地质评价，提出解决方法建议；（8）查明工程所需的天然建材来源、储量、质量和开采运输条件。根据的技术原则（1）《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-)；（2）《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-)；（3）《堤防工程地质勘察规程》(SL188-)；（4）《水利水电工程天然建筑材料察规程》(SL251-)；（5）《水利水电工程钻探规程》(SL291-)；（6）《岩土工程勘察规范》(GB50021-)；（7）《工程测量规范》GB50026-；（8）《水利水电工程测量规范》SL197-97；（9）《建筑地基基础设计规范》(GB50007-)；（10）《中国地震动参数区划图)(GB18306-)；（11）工程勘察设计任务书、合同书；（12）国家及地方有关建设工程勘察、设计及咨询管理法规和规章。勘察工作及完毕工作量按照有关规程、规范，工程勘察采用的工作办法涉及工程地质测绘、钻探、原位测试、室内土工实验等；于11月1日～11月30日进行外业勘察工作，随即进行内业资料整顿，所完毕的勘察工作量见表1.4-1。完毕重要勘测工作量汇总表表1.4-1序号工作内容单位数量1测量1:1000地形测量km20.201:100断面测量km21.5021:1000工程地质测绘km20.133勘探点测量个104钻探m/孔222.8/85试坑m/孔7.3/26现场取样I级土试样组67岩样组88水样组39原位测试原则贯入实验次/孔7/610室内实验土工实验组611岩石抗压实验组812土的渗入性组613水质分析组314水文实验钻孔注水实验孔2区域地质概况地形地貌测区所在区沟谷地带地表高程普通在300m左右，山顶高程普通400～600m，相对高差100～300m，山脉与沟谷走向北东，沟谷狭长深隧，自然坡度变化大，坡脚与沟谷地带坡度较缓，在15°～30°，山腰至山顶多高陡形成悬崖峭壁，孤石矗立、景象万千，山体多呈脊状、锥状，高大雄伟。工程区整体地势为东低西高，山顶高程470～570m，沟谷高程364～410m，沟谷狭长，岸坡陡峭，第四系覆盖层较薄，局部基岩露裸，植被发育，属中低山丘陵地形地貌。图2.1-1测区位置实景图地层测区地层较为简朴，沟谷经冲刷大部出露奥陶系下统宁国组（O1n）板岩，表层堆积有第四系全新统冲洪积（Q4al+pl）漂石、卵石；南北岸覆盖有厚1～5m的第四系全新统残坡积层（Q4el+dl）粉质粘土、角砾，坡底受冲刷部位出露有板岩。图2.2.1测区1:20万区域地质图区域构造测区区域地质构造位于六都寨-古台山背斜的东翼，星垣-麦子元压性断层与小浪垣-雪界压性断层之间。据区域资料显示，六都寨-古台山背斜，轴向大致为北北东至北东，核部地层由板溪群构成并有加里东-燕山期花岗岩岩体侵入，东翼震旦系、寒武系、奥陶系及志留系等构成，并有泥盆系不整合于其上，背斜南端，有一系列北东及北北东向断层穿切，造成其东翼地层不持续，并局部的变化了地层的走向。两条断层走向互相平行，均为北25°至30°东左右，延伸长度达12至30公里不等。断面多倾向北西，倾角50°至70°不等，形成剖面上的“多”字型构造。沿断裂线可见挤压破碎带宽约数十至数百米。拟建库区不在火星垣-麦子元压性断层与小浪垣-雪界压性断层影响范畴内，断层对库区的建设影响小，地质构造相对较稳定。 图2.3-1测区构造纲要图地震及地震效应评价据《XX县地震资料年表》记载，1931年至1989年的58年中，XX县共发生地震10次；1528年3月12日和174月16日发生的较强地震，震级分别达成4.8级和5.0级，未发生过6级以上地震。据《中国地震动参数区划图》（GB18306-）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-，修订版）本区地震分组为第一组，划分场地特性周期为0.35s，设计基本地震加速度为0.05g，地震设防烈度为6度。根据土层性质特性，结合《建筑抗震设计规范》（GB50011-）（修订版）、拟建场地地形、拟建设计地坪标高及地层分布等，现将各测试钻孔的覆盖层厚度及等效剪切波速计算成果如表2.4-1：建筑场地类别划分表表2.4-1土层名称土层平均厚度（m）剪切波速（m/s)等效剪切波速Vse（m/s）场地土类别建筑场地类别硬塑粉质黏土①3.6250371中硬土II硬塑粉质黏土④1.8250强风化板岩⑥18.1550（1）由上表可知，场地覆盖土层的剪切波速为250-550m/s，按各孔覆盖土层厚度加权平均，计算土层的等效剪切波速值Vse为371m/s，因此拟建场地的岩土类型为中软土及坚硬土或岩石，建筑场地类别为II类。（2）场地内无可液化土层，可不考虑土壤的液化问题。图2.4-1测区地震震中和震级分布图地震液化和震陷根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-)附录P的P.0.3中的2、3条规定，场地土无可液化地层，且本场地属Ⅵ度区，场地土层可不考虑液化的影响，场地中无巨厚软弱土层可不考虑震陷的影响。气象、水文地质气象调查区属中亚热带季风湿润气候，这种气候现有光温丰富的大陆性气候特色，又有雨水充沛、空气湿润的海洋性气候特色。XX县气象局近30年气象资料统计如表2.6.1-1：水文地质（1）地表水测区属于珠江水系。沟谷内发育的溪沟，调查期间流量为5L/S，重要靠大气降水补给，水质清澈，向东在马力村流入大河，大河往北东方向在李友镇注入珠江。（2）地下水测区地下水类型重要有松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类，以基岩裂隙水为主。地下水的富集受地形地貌、地层岩性、所处的构造部位、构造的空间组合控制，不同类型地下水的赋存规律各不同。赋存于第四系层中的松散岩类孔隙水，普通受地形条件及本身土体构造的控制，无统一的地下水位，其赋水性差；基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中。裂隙发育受构造、岩性、风化程度控制，在褶皱轴部，弧形构造的反射弧张裂段及断裂破碎带等部位，富水性较好。板岩岩层中裂隙发育，多呈闭合状，含水性较差，总之基岩裂隙水赋存条件差，地下水量较贫乏。水库区工程地质条件库区从坝址至库尾回水长度约0.6km，为中低山丘陵地形地貌，库岸边坡陡峭，坡度普通为30～35o，局部为陡崖。库区内沟谷内上覆第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）粉质粘土、卵石、漂石，厚度普通0.5～2m不等；岸坡上覆第四系全新统残破积层（Q4el+dl）粉质粘土、角砾，厚度普通2～6m不等；库区内的基岩为奥陶系下统宁国组（O1n）板岩，裂隙发育，岩体较破碎，多呈块状。库区相对稳定，成库后可能产生某些小型滑坡及坍毁，但不影响库区正常蓄水。库区内无深大断烈通过，库岸山体浑厚，无单薄山体及坝口，库岸岩土层为极微透水。因此，库区内不存在向邻谷渗漏问题。水库成库后不含有水库诱发地震问题。拟建水库库区内均为林区，回水线范畴内无城乡、居民点。水库蓄水后不存在移民问题。坝址工程地质地形地貌（1）上坝址坝址位于沟谷上游段，为窄“U”字型山间凹口，凹口宽约20m，谷底地面标高为379～382m之间，山凹两侧山体为中低丘陵，山体高度50～100m，坡度为40～50°，植被茂盛。图4.1-1上坝址实景图（2）下坝址坝址位于沟谷下游段，位于沟谷的直角转弯处，为窄“U”字型山间凹口，凹口宽约25m，谷底地面标高为374～378m之间，山凹两侧山体为中低丘陵，山体高度50～100m，坡度为35～40°，植被茂盛。水流方向水流方向图4.1-1下坝址实景图地层岩性根据地质调绘及钻探揭发，上下坝址分辨布重要地层为，上覆第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）粉质粘土、卵石、漂石；第四系全新统残坡积层（Q4el+dl）粉质粘土、角砾；下伏奥陶系下统宁国组（O1n）板岩，现分上下坝址由新至老分述以下：上坝址（1）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）①粉质粘土：褐黄色，硬塑，含约40%的砾石，粒径普通2～20mm，呈圆棱状，重要成分为板岩，钻探揭发厚度0.5～6.0m，出露于地表，重要分布在沟谷。②卵石：青灰色，松散，稍湿，粒径普通10～50mm，呈圆棱状，重要成分为砂岩、板岩，钻探未揭发，调查显示在河道内堆积厚度0.5m左右。③漂石：青灰色，松散，稍湿，粒径普通100～500mm，呈圆棱状，重要成分为砂岩、板岩，钻探未揭发，调查显示在河道内堆积厚度0.5m左右。（2）第四系全新统残坡积层（Q4el+dl）④粉质粘土：褐黄色，硬塑，含约40%的砾石，粒径普通2～20mm，呈尖棱状，重要成分为板岩，钻探揭发厚度0.5～4.1m，出露于地表，重要分布两侧岸坡表层。⑤角砾：杂色，松散，稍湿，粒径普通5～20mm，呈尖棱状，重要成分为砂岩、板岩，钻探未揭发，调查显示在两侧岸坡表层分布有，厚度0.5-2m。（3）奥陶系下统宁国组（O1n）⑥1强风化板岩：黄褐色，变余砂质构造，板状构造，节理裂隙发育，岩芯破碎，多呈块状，块径普通2～10cm，少量呈角砾状。。钻探揭发厚度6.3～17.5m，埋深0～6.0m。⑥2中风化板岩：青灰色，变余砂质构造，板状构造，节理裂隙较较发育，岩芯较完整，多呈柱状，节长5～20cm，少量呈块状，块径3～7cm。厚度未完全揭穿，埋深6.3～17.5m。下坝址（1）第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl）①粉质粘土：褐黄色，硬塑，含约40%的砾石，粒径普通2～20mm，呈圆棱状，重要成分为板岩，钻探揭发厚度0.5～1.0m，出露于地表，重要分布在沟谷中。②卵石：青灰色，松散，稍湿，粒径普通10～50mm，呈圆棱状，重要成分为砂岩、板岩，钻探未揭发，调查显示在河道内堆积厚度0.5m左右。③漂石：青灰色，松散，稍湿，粒径普通100～500mm，呈圆棱状，重要成分为砂岩、板岩，钻探未揭发，调查显示在河道内堆积厚度0.5m左右。（2）第四系全新统残坡积层（Q4el+dl）④粉质粘土：褐黄色，硬塑，含约40%的砾石，粒径普通2～20mm，呈尖棱状，重要成分为板岩，钻探揭发厚度0.5～0.9m，出露于地表，重要分布两侧岸坡表层。⑤角砾：杂色，松散，稍湿，粒径普通5～20mm，呈尖棱状，重要成分为砂岩、板岩，钻探未揭发，调查显示在两侧岸坡表层分布有，厚度0.5-2m。（2）奥陶系下统宁国组（O1n）⑥1强风化板岩：黄褐色，变余砂质构造，板状构造，节理裂隙发育，岩芯破碎，多呈块状，块径普通2～10cm，少量呈角砾状。。钻探揭发厚度2.3～16.1m，埋深0.5～0.9m。⑥2中风化板岩：青灰色，变余砂质构造，板状构造，节理裂隙较较发育，岩芯较完整，多呈柱状，节长5～25cm，少量呈块状，块径3～7cm。厚度未完全揭穿，埋深2.3～16.1m。地质构造上下坝址地质构造较简朴，未发现有断裂构造发育，地质构造较稳定，地层呈单斜构造，产状：70°∠45°，裂隙1：150°∠75°（3～4条/m）、裂隙2：211°∠80°（2～3条/m）。不良地质上下坝址未见不良地质现象。特殊岩土上下坝址未见软土、填土、红粘土、膨胀土等特殊岩土。水文地质条件地表水沟谷内发育的溪沟，沟宽2～5m，调查期间为枯水季节，流量为5L/S，据访问丰水季节，流量可达0.5m3/S，水深普通0.5～1m，持续暴雨期间可引发洪水，重要靠大气降水补给，水质清澈；根据现场调查，地表水对坡脚冲刷明显，迎水坡冲刷深度0.2～0.5m，基岩露裸。地下水（1）地下水类型及埋藏条件上下坝址地下水类型重要有松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类，以基岩裂隙水为主。赋存于第四系层中的松散岩类孔隙水，受地形条件及本身土体构造的控制，无统一的地下水位，其赋水性差；基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中，板岩岩层中裂隙发育，多呈闭合状，含水性较差，总之基岩裂隙水赋存条件差，地下水量较贫乏本次勘察测得钻孔重稳定水位为2.5～14.5m，高程371.65～377.22m。（2）岩土透水性本次勘察在上坝址轴线上选用ZK1钻孔，进行了现场钻孔注水实验，场地岩土层渗入系数（K）：6.5×10-6～2.4×10-6；在下坝址轴线上选用ZK6钻孔，进行了现场钻孔注水实验，场地岩土层渗入系数（K）：5.2×10-6～2.2×10-6；可见坝基、坝肩岩土层属弱透水层，隔水性较好，各层实验成果见表4.6.2-1。各岩土层现场注水实验成果表表4.6.2-1钻孔编号岩土名称层厚（m）渗入系数（K）ZK1粉质粘土65.8×10-6强风化板岩76.5×10-6中风化板岩172.4×10-6ZK6粉质粘土14.5×10-6强风化板岩65.2×10-6中风化板岩202.2×10-6（3）水的腐蚀性评价场地地质环境未受到污染，本次勘察在场址内采用附近河水作为地表水，采用钻孔内水作为地下水，分别进行了化验分析，其水质分析成果详见表4.6-1。水质分析报告成果表4.6-1分析项目取样地点PH值侵C02（mg/L）HCO3-（mmol/L）Mg2+（mg/L）SO42-（mg/L）CL-（mg/L）地表水6.391.241.083.0219.651.70地下水6.690.830.750.8616.331.70根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-）附录L之规定，场地地表水、地下水的腐蚀性评价见表4.6-2。地表水、地下水腐蚀性评价表表4.6-2样品名称水对混凝土的腐蚀等级水对钢筋混凝土构造中钢筋的腐蚀等级水对钢构造的腐蚀等级普通酸性型碳酸型重碳酸型镁离子型硫酸盐型地表水弱腐蚀无腐蚀无腐蚀无腐蚀无腐蚀弱腐蚀弱腐蚀地下水无腐蚀无腐蚀弱腐蚀无腐蚀无腐蚀弱腐蚀弱腐蚀综合评价为场地地表水和地下水对混凝土构造含有弱腐蚀性，对钢筋混凝土构造中钢筋及钢构造含有弱腐蚀性，对钢构造含有弱腐蚀性。（3）水质全分析本次勘察在测区溪沟取未受到污染的溪水进行分析化验，根据《生活饮用水卫生原则》（GB5749-）鉴定：氟化物化验值为1.71，原则限值为1.0，鉴定为不合格，其它指标均合格，其它化验具体指标见附件3：水质分析报告。坝基的岩体构造及岩体工程地质分类（1）坝基的岩体构造根据测区调绘及勘察成果，坝基下伏的板岩，岩体完整性差，岩块间有岩屑和泥质物充填，嵌合较松弛，构造面较发育，间距普通20～40cm，分析其岩体特性，根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-）附录U鉴定坝基的岩体构造为碎裂构造。（2）坝基的岩体工程地质分类根据测区调绘及勘察成果，本次勘察共获得8组中风化板岩进行饱和抗压强度测试，构造为16.2～24.6Mpa，原则值为18.90Mpa，为C软质岩，钻孔所采用的岩芯RQD值均不大于50%，根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-）附录V鉴定坝基的岩体工程地质分类为CIV类。坝基建基面选择根据上下坝轴线地层分布状况，上覆的粉质粘土、卵石、漂石、角砾，成分不均匀，厚度不均，不适宜作为坝基持力层；强～中风化板岩成分稳定，构造密实，透水性弱，是拟建上、下坝址抱负的坝基持力层，能够作为上下坝址坝基建基面。岩土物理力学性质及地质参数建议值本次勘察在现场获得了岩土样品进行室内土工实验。根据实验成果结合类似工程经验，提出岩土物理力学参数建议值见表4.8-1。岩土物理力学参数建议值表表4.8-1土层名称、层号指标粉质粘土①角砾强风化板岩②1中风化板岩②2天然密度ρ(g/cm3)19.9//2.70饱和密度ρ(g/cm3)20.1//2.70孔隙比e0.708///饱和度Sr(%)97.6///比重GS2.71///液性指数IL0.40///塑性指数IP11.6///饱和快剪内聚力C(kpa)25.0/30/内摩擦角Ф(°)14.52025/饱和压缩系数αv1-2(MPa-1)0.330///压缩模量(MPa)5.18///渗入系数k(cm/s)水平////垂直5.535×10-5///抗冲流速(m/s)[水深2m]1.0///允许水力比降（流土型）0.50承载力基本允许值fao(KPa)天然2002204001200饱和1802003001000边坡坡比(坡高＜8m)临时1:1.01:1.01:0.5垂直永久1:1.51:1.51:0.750.30摩擦系数（砼/土）f’0.300.40.60.75坝址两岸边坡稳定性分析（1）上坝址调绘及勘察成果显示坝址两岸边坡出露的地层为强-中风化板岩，均为岩质边坡，自然状态下，该段斜坡稳定性较好。根据设计资料，边坡最大开挖高度约为15m，边坡开挖后，长久雨水下浸软化作用下，可能发生边坡岩体塌滑现象，不利于边坡稳定，据本次勘察在边坡范畴内实测的岩层产状、节理产状，分布对左右两侧边坡采用赤平投影图进行稳定性分析以下：右（南岸）边坡：综合分析：岩层产状与右侧边坡坡向组合关系组合角度为横向坡，对边坡稳定性影响较小，节理1产状与右侧边坡坡向组合关系组合角度为逆向坡，对边坡稳定性影响较小，因此该段边坡属于稳定边坡，边坡开挖可能破坏模式为：⑴边坡沿土层与强风化层分界限的直线滑动破坏；⑵由于受边坡开挖施工时的影响，岩体较破碎，易产生局部坍毁、落石、掉块等破坏。左（北岸）边坡：综合分析：岩层产状与左侧边坡坡向组合关系组合角度为横向坡，对边坡稳定性影响较小，节理1产状与左侧边坡坡向组合关系组合角度为顺向坡，但角度较大，对边坡稳定性影响较小，因此该段边坡属于稳定边坡，边坡开挖可能破坏模式为：⑴边坡沿土层与强风化层分界限的直线滑动破坏；⑵由于受边坡开挖施工时的影响，岩体较破碎，易产生局部坍毁、落石、掉块等破坏。（2）下坝址调绘及勘察成果显示坝址两岸边坡出露的地层为强-中风化板岩，均为岩质边坡，自然状态下，该段斜坡稳定性较好。根据设计资料，边坡最大开挖高度约为15m，边坡开挖后，长久雨水下浸软化作用下，可能发生边坡岩体塌滑现象，不利于边坡稳定，据本次勘察在边坡范畴内实测的岩层产状、节理产状，分布对左右两侧边坡采用赤平投影图进行稳定性分析以下：右（东岸）边坡：综合分析：岩层产状与右侧边坡坡向组合关系组合角度为逆向坡，对边坡稳定性影响较小，节理1产状与右侧边坡坡向组合关系组合角度为顺向坡，但角度较大，对边坡稳定性影响较小，因此该段边坡属于稳定边坡，边坡开挖可能破坏模式为：⑴边坡沿土层与强风化层分界限的直线滑动破坏；⑵由于受边坡开挖施工时的影响，岩体较破碎，易产生局部坍毁、落石、掉块等破坏。左（西岸）边坡：综合分析：岩层产状与左侧边坡坡向组合关系组合角度为顺向坡，对边坡稳定性影响较大，节理1产状与右侧边坡坡向组合关系组合角度为逆向坡，对边坡稳定性影响较小，因此该段边坡属于较稳定边坡，边坡开挖可能破坏模式为：⑴边坡沿土层与强风化层分界限的直线滑动破坏；⑵由于受边坡开挖施工时的影响，岩体较破碎，易产生局部坍毁、落石、掉块等破坏。天然建筑材料（1）砂砾石料可在XX县XX乡稳定采石场购置，该砂砾石料为人工骨料制砂，质量合格，储量满足设计规定，运距约10km。（2）石料可在XX县XX乡豆腐采石场购置，石料成分为中厚层灰岩