水库工程地质勘察报告文档格式.docx
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(10)《中国地震动参数区划图)(GB18306-2015);
(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。
1.4勘察工作及完成工作量
按照有关规程、规范,工程勘察采用的工作方法包括工程地质测绘、钻探、原位测试、室内土工试验等;
于2019年11月1日~11月30日进行外业勘察工作,随后进行内业资料整理,所完成的勘察工作量见表1.4-1。
完成主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
km2
0.20
100断面测量
1.50
2
1000工程地质测绘
0.13
3
勘探点测量
个
10
4
钻探
m/孔
222.8/8
5
试坑
7.3/2
6
现场取样
I级土试样
组
7
岩样
8
水样
9
原位测试
标准贯入试验
次/孔
7/6
室内试验
土工试验
11
岩石抗压试验
12
土的渗透性
13
水质分析
14
水文试验
钻孔注水试验
孔
2区域地质概况
2.1地形地貌
测区所在区沟谷地带地表高程一般在300m左右,山顶高程一般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,孤石耸立、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
2.2地层
测区地层较为简单,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
2.3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,核部地层由板溪群组成并有加里东-燕山期花岗岩岩体侵入,东翼震旦系、寒武系、奥陶系及志留系等组成,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,造成其东翼地层不连续,并局部的改变了地层的走向。
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围内,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
2.4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1710年4月16日发生的较强地震,震级分别达到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》(GB18306-2015)及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010,2016年修订版)本区地震分组为第一组,划分场地特征周期为0.35s,设计基本地震加速度为0.05g,地震设防烈度为6度。
根据土层性质特征,结合《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)(2016年修订版)、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结果如表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①
3.6
250
371
中硬土
II
硬塑粉质黏土④
1.8
强风化板岩⑥1
8.1
550
(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
2.5地震液化和震陷
根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)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。
2.6气象、水文地质
2.6.1气象
调查区属中亚热带季风湿润气候,这种气候既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:
2.6.2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,主要靠大气降水补给,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
测区地下水类型主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,一般受地形条件及本身土体结构的控制,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。
3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,坡度一般为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,厚度一般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,厚度一般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,成库后可能产生一些小型滑坡及崩塌,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。
水库成库后不具备水库诱发地震问题。
拟建水库库区内均为林区,回水线范围内无城镇、居民点。
水库蓄水后不存在移民问题。
4坝址工程地质
4.1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°
图4.1-1下坝址实景图
4.2地层岩性
根据地质调绘及钻探揭露,上下坝址区分布主要地层为,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如下:
4.2.1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,粒径一般2~20mm,呈圆棱状,主要成分为板岩,钻探揭露厚度0.5~6.0m,出露于地表,主要分布在沟谷。
②卵石:
青灰色,松散,稍湿,粒径一般10~50mm,呈圆棱状,主要成分为砂岩、板岩,钻探未揭露,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,粒径一般100~500mm,呈圆棱状,主要成分为砂岩、板岩,钻探未揭露,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,粒径一般2~20mm,呈尖棱状,主要成分为板岩,钻探揭露厚度0.5~4.1m,出露于地表,主要分布两侧岸坡表层。
⑤角砾:
杂色,松散,稍湿,粒径一般5~20mm,呈尖棱状,主要成分为砂岩、板岩,钻探未揭露,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,变余砂质结构,板状构造,节理裂隙发育,岩芯破碎,多呈块状,块径一般2~10cm,少量呈角砾状。
。
钻探揭露厚度6.3~17.5m,埋深0~6.0m。
⑥2中风化板岩:
青灰色,变余砂质结构,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。
4.2.2下坝址
褐黄色,硬塑,含约40%的砾石,粒径一般2~20mm,呈圆棱状,主要成分为板岩,钻探揭露厚度0.5~1.0m,出露于地表,主要分布在沟谷中。
褐黄色,硬塑,含约40%的砾石,粒径一般2~20mm,呈尖棱状,主要成分为板岩,钻探揭露厚度0.5~0.9m,出露于地表,主要分布两侧岸坡表层。
(2)奥陶系下统宁国组(O1n)
钻探揭露厚度2.3~16.1m,埋深0.5~0.9m。
青灰色,变余砂质结构,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。
4.3地质构造
上下坝址地质构造较简单,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)。
4.4不良地质
上下坝址未见不良地质现象。
4.5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。
4.6水文地质条件
4.6.1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,水深一般0.5~1m,连续暴雨期间可引发洪水,主要靠大气降水补给,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。
4.6.2地下水
(1)地下水类型及埋藏条件
上下坝址地下水类型主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结构的控制,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取ZK1钻孔,进行了现场钻孔注水试验,场地岩土层渗透系数(K):
6.5×
10-6~2.4×
10-6;
在下坝址轴线上选取ZK6钻孔,进行了现场钻孔注水试验,场地岩土层渗透系数(K):
5.2×
10-6~2.2×
可见坝基、坝肩岩土层属弱透水层,隔水性较好,各层试验结果见表4.6.2-1。
各岩土层现场注水试验成果表表4.6.2-1
钻孔编号
岩土名称
层厚(m)
渗透系数(K)
ZK1
粉质粘土
5.8×
10-6
强风化板岩
中风化板岩
17
2.4×
ZK6
4.5×
20
2.2×
(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取附近河水作为地表水,采取钻孔内水作为地下水,分别进行了化验分析,其水质分析结果详见表4.6-1。
水质分析报告结果表4.6-1
分析项目
取样地点
PH值
侵C02
(mg/L)
HCO3-
(mmol/L)
Mg2+
SO42-
CL-
地表水
6.39
1.24
1.08
3.02
19.65
1.70
地下水
6.69
0.83
0.75
0.86
16.33
根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)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
凝土结构中
钢筋的腐
蚀等级
水对钢结构的腐蚀等级
一般酸
性型
碳酸型
重碳酸
型
镁离
子型
硫酸
盐型
弱腐蚀
无腐蚀
综合评价为场地地表水和地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋及钢结构具有弱腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性。
(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《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)判定:
氟化物化验值为1.71,标准限值为1.0,判定为不合格,其余指标均合格,其他化验详细指标见附件3:
水质分析报告。
4.7坝基的岩体结构及岩体工程地质分类
(1)坝基的岩体结构
根据测区调绘及勘察结果,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,结构面较发育,间距一般20~40cm,分析其岩体特性,根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)附录U判定坝基的岩体结构为碎裂结构。
(2)坝基的岩体工程地质分类
根据测区调绘及勘察结果,本次勘察共取得8组中风化板岩进行饱和抗压强度测试,结构为16.2~24.6Mpa,标准值为18.90Mpa,为C软质岩,钻孔所采取的岩芯RQD值均小于50%,根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)附录V判定坝基的岩体工程地质分类为CIV类。
4.8坝基建基面选择
根据上下坝轴线地层分布情况,上覆的粉质粘土、卵石、漂石、角砾,成分不均匀,厚度不均,不宜作为坝基持力层;
强~中风化板岩成分稳定,结构密实,透水性弱,是拟建上、下坝址理想的坝基持力层,可以作为上下坝址坝基建基面。
4.9岩土物理力学性质及地质参数建议值
本次勘察在现场取得了岩土样品进行室内土工试验。
根据试验结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
孔隙比e
0.708
饱和度Sr(%)
97.6
比重GS
2.71
液性指数IL
0.40
塑性指数IP
11.6
饱和快剪
内聚力C(kpa)
25.0
30
内摩擦角Ф(°
)
14.5
25
饱和
压缩系数αv1-2(MPa-1)
0.330
压缩模量(MPa)
5.18
渗透系数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
承载力基本容许值fao(KPa)
天然
200
220
400
1200
180
300
1000
边坡坡比
(坡高<8m)
临时
0.5
永久
1.5
0.30
摩擦系数(砼/土)f’
0.4
0.6
4.10坝址两岸边坡稳定性分析
调绘及勘察结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,长期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围内实测的岩层产状、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如下:
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线的直线滑动破坏;
⑵由于受边坡开挖施工时的影响,岩体较破碎,易产生局部崩塌、落石、掉块等破坏。
左(北岸)边坡:
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:
右(东岸)边坡:
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:
左(西岸)边坡:
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:
5天然建筑材料
(1)砂砾石料
可在XX县XX乡稳定采石场购买,该砂砾石料为人工骨料制砂,质量合格,储量满足设计要求,运距约10km。
(2)石料
可在XX县XX乡豆腐采石场购买,石料成分为中厚层灰岩,岩质坚硬,是当地主要建筑石料场。
储量丰富,开采方便,交通便利,运距在6km内。
(3)土料
填坝用土料位于山腰村道左侧地块,现为耕地、林地,表层为约0.50m的腐质土,下部为粉质粘土或含砂粉质粘土,可采挖厚度约为5m。
其质量满足要求,储量能满足工程需要,运距3.0km内。
6结论及建议
6.1结论
(1)通过本次勘察,查明了该场区的工程地质条件,提交的各项成果满足设计及规范要求,可作为下一步工程设计及施工的依据。
(2)通过本次勘察,查明了场区的岩土层分布及工程地质特征,构造及水文地质特征,场区地表未发现地裂、塌陷、滑坡、土洞、溶洞、暗沟及断裂破碎带等不良地质现象。
(3)场地地表水较丰富,地下水量较贫乏,水文地质条件较简单,综合评价为场地地表水和地下水对混凝土结构具有弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋及钢结构具有弱腐蚀性,对钢