水电站工程地质勘察工作设计大纲.docx

1、水电站工程地质勘察工作设计大纲 工程 技术设计阶段工程地质勘察工作设计大纲 主 编 单 位: 主编单位总工程师: 参 编 单 位: 主 要 编 写 人 员: 软 件 开 发 单 位: 软 件 编 写 人 员: 勘测设计研究院 年 月目 次1. 引 言 42. 勘察工作依据文件和规范 43. 勘察工作条件、要求与任务 44 区域地质勘察 65.水库区地质勘察 76.坝(闸)址地质勘察 127.厂房及附属建筑物地质勘察 148.泄水建筑物地质勘察 169.输水建筑物地质勘察 1810.通航、过木建筑物地质勘察 2111.施工临时建筑物地质勘察 2112.天然建筑材料勘察 2313.勘察成果 251

2、4.勘察工作量及进度 2615.资料归档 2716.设备、材料及经费估算 291 引 言提示：尚可依据工程的具体情况，增加内容。 工程位于 省 县， 河 游。是 河流域规划中的第 级水电站。工程地理位置在 ，距 县城 km，自然条件 ，气候 ，交通条件 。2 勘察工作依据文件和规范 2.1 有关本工程的文件(1) 工程可行性研究报告；(2) 工程可行性研究报告审批文件；(3) 其它有关文件或会议纪要。2.2 主要规范 (1)SL 5593 中小型水利水电工程地质勘察规范(2)SDJ 1578 水利水电工程地质测绘规程(试行)(3)SDJ 1778 水利水电工程天然建筑材料勘察规程(试行)(4)

3、DLJ 20581 水利水电钻探规程(试行) SLJ 381(5)SLJ 782 水文地质工程地质物探规程(试行) DLJ 206823 勘察工作条件、要求与任务提示：尚可根据具体情况，增加内容。3.1 勘察工作条件 3.1.1 地形、地貌和地质概况 工程区位于 山脉 ，地貌为 山地形，一般海拔高程 m，坝址两岸山顶相对高出河床 m，河谷由 流向 方向，河床宽 m，水深 m。工程区的地层以 界 系 统 组 地层为主，主要岩性是 以及第四系沉积物、 期 侵入岩组成。 提示：地层复杂的，由老至新加以简述。工程区的构造位于 构造带上，区内发育以 构造为主，地质构造较为 ，主要断裂方向以 为主， 为次

4、。 3.1.2 工程主要特性拟建的枢纽建筑物由 、 、 、 、 等组成。工程主要特性见表1。表工程主要特性表 序号内 容 名 称单 位数 量备 注一水库1坝址以上流域面积km22正常蓄水位m3总库容万m3二坝(闸)1型式2最大坝(闸)高m3坝(闸)顶长度m三泄水建筑物1型式2位置3堰基高程m4长度m5挑坎基础高程m四引水建筑物1型式2位置3进水口中心高程m4长度m五厂房1型式2厂房尾水高程m3装机容量kW六施工导流1导流型式2导流建筑物位置3进水口高程m4长度m3.2 勘察要求与任务3.2.1 本勘察任务，要求于 年 月 日开始，于 年 月 日提出全部勘测成果。3.2.2 设计要求与勘察任务(

5、1)查明区域地质条件，对区域构造稳定性作出评价。(2)确定地震基本烈度。(3)查明库区的工程地质、水文地质条件。对水库渗漏、库岸稳定、水库淹没浸没、固体径流等问题作出评价，并预测水库蓄水后可能引起的环境地质问题。(4)查明各建筑物的工程地质条件，为确定坝址、坝轴线、坝型、坝高及其他建筑物的位置与建基面高程和不良地质问题处理方案提出建议。(5)对各建筑物地基岩体的承载力、抗滑稳定、渗透稳定和变形稳定性等作出评价，并提供各种物理力学参数。(6)进行水质分析与评价。(7)按 精度进行设计需要的天然建筑材料勘察，提供可供开采的数量：砂 万m3、砾石 万m3、防渗土料 万m3、风化土料 万m3、块石 万

6、m3、人工石料 万m3(8)提供工程地质勘察报告及工程地质平、剖面图。 3.2.3 现场查勘 年 月 日至 日由院组织领导、设计、地勘人员到现场查勘。鉴别勘察区的复杂程度，确定为类区。对库区、坝址及其他建筑物区调查范围及应查明的主要工程地质问题，预计勘察工作内容和工作量。 3.2.4 主要工程地质问题 提示：对区域构造特别复杂、断层活动比较强烈或地震基本烈度大于等于度的强震地区存在的主要工程地质问题，应进行区域构造稳定性、地震危险性及库区诱发地震可能性的评价，并进行专门论证和分析。(1)区域构造主要地质问题提示：从水库渗漏、库区浸没、库岸稳定、固体径流来源、库区淤积、环境地质及库区诱发地震等方

7、面，说明可能存在的主要工程地质问题。(2)水库区主要工程地质问题提示：(1)坝基中软弱夹层、软岩、夹泥、缓倾角结构面、断层破碎带对坝（闸）基的变形、抗滑、渗透稳定的影响。 (2)可溶岩地区喀斯特或土基中不良土层对建筑物的稳定影响。 (3)山体稳定、边坡稳定、高边坡对建筑物的影响。 (4)深厚覆盖层、深风化带对建筑物的影响。 (5)其他不良地质对建筑物的影响。(3)枢纽区的主要工程地质问题提示：从天然建筑材料数量、质量、开采及运输条件可能存在的主要问题。(4)天然建筑材料中主要工程地质问题(5)其他主要工程地质问题4 区域地质勘察4.1 区域地质勘察以搜集资料，校核性地质测绘为主。 4.1.1

8、搜集资料 (1)搜集勘察区的有关比例尺的地形图和测量资料等幅。 (2)搜集历史地震资料、现代地震台观察的资料，以及1/4000000中国地震烈度区划图(1990)。 (3)搜集工程区15万(或120万)区域地质图、水文地质图等幅，以及有关文字说明或报告 份。 (4)搜集勘察区的航片、卫片等 张。 (5)搜集勘察区前人或前阶段地质勘察成果、试验资料等 份。 4.1.2 地质解释利用航片、卫片遥感资料，结合区域地质条件进行地质解释。面积 km2。4.1.3 区域地质测绘 提示：在缺少区域地质资料地区，应进行区域地质测绘。在搜集资料的基础上，进行区域校核性地质测绘。(1)调查勘察区的地形地貌特点，所

9、处的地貌单元、部位。注意库区低矮的鞍部、分水岭、河流与邻谷的关系以及喀斯特地区喀斯特地貌的特征、形态。(2)调查区域地层岩性的分布、产状、厚度及接触关系。特别是可溶性地层、软弱地层及工程地质性质不良地层的分布。(3)调查地质构造所处部位、区域性构造分布、产状、规模、性质及其活动性。(4)调查区内滑坡、泥石流及其他不稳定岩土体的分布、规模、区域岩体风化特征和水土流失情况。(5)调查区内地下水类型、地下水位、主要透水层和隔水层分布、特别是喀斯特地区和喀斯特水分布特征。地质测绘比例尺 ，面积 km2。 4.2 地震基本烈度 提示：在地质构造特别复杂，地震基本烈度大于7度，现代地震活动特别频繁及有活动

10、性断层地区，要根据本区历史地震及现代地震发生时间、地点、震级、破坏程度、构造背景、构造活动性、场地类别、地基土类别，确定地震场地烈度。查1/4000000中国地震基本烈度区划图(1990)，确定本区地震基本烈度 度。 4.3 区域构造稳定性评价 根据区域内地层出露、厚度、接触关系、岩相变化情况；各时期地质构造，断裂产状，规模、性质、相互关系；历史地震及现代地震资料。结合勘察区所处地震地质环境、构造部位、构造背景及发震的可能性，评价区域构造稳定性。 5 水库区地质勘察 5.1 水库区一般勘察 5.1.1 水库渗漏 以搜集资料和地质测绘为主。 5.1.1.1 搜集资料 (1)搜集本区15万或120

11、万水文地质图幅及文字说明份。(2)搜集气象及地表水文资料份。5.1.1.2 地质测绘 (1)调查库区的地形地貌特征，注意低矮的垭口鞍部、古河道、低的邻谷、单薄的分水岭等分布、高程。(2)调查库区的地层岩性、通往库外的断层破碎带、第四纪强透水层分布、厚度、特性及下伏基岩的透水性。(3)调查库区井、泉位置、水位，地下水类型、地下水补排关系。(4)分析评价可能渗漏地段的位置、范围、严重程度。地质测绘比例尺 ，面积 km2。5.1.1.3 勘探 在可能渗漏的重点地段必要时布置物探、坑槽探及少量钻孔。物探 条；坑槽探 条， m3；钻孔 孔， m，压水试验 段。5.1.2 水库浸没勘察 主要以地质调查、地

12、质测绘为主。 5.1.2.1 地质调查 (1)了解淹没区各种矿产的分布、储量、开采条件及淹没浸没情况。 (2)了解库区淹没耕地、人口、乡镇、工程设施及古迹数量以及浸没情况。 5.1.2.2 地质测绘 (1)调查库区的地形地貌特征、高程，特别是库尾浸没区的地貌特征。 (2)调查浸没区土层的成因、组成、厚度、特性及基岩或相对隔水层埋深。 (3)调查井泉水位、地下水类型、土层的透水性、地下水补排条件。 (4)调查表层土毛细管最大上升高度、含盐量，产生浸没的地下水临界深度。 (5)评价浸没可能产生沼泽化、盐碱化的范围、程度。 地质测绘比例尺 ，面积 km2。 5.1.2.3 勘探 在重点地段必要时进行

13、物探， 条剖面；布置坑槽探 条， m3；钻探 孔， m；进一步查明土层的工程地质及水文地质条件。5.1.2.4 试验 一般用工程地质类比法提供土的物理力学性质参数，必要时做一些原状土室内试验，了解土的渗透性、毛细管上升高度及物理力学性质参数。土试验 组。5.1.3 库区不稳定库岸勘察 以地质测绘为主，必要时在重点地段布置一些勘探和试验工作。 5.1.3.1 地质测绘 (1)调查库区(特别近坝库区、城镇区及后靠移民区)的滑坡、崩坍、泥石流和不稳定岩土体的分布范围、规模、性质。(2)岩质或岩土混合边坡，应调查地层岩性、岩石风化程度、岩体结构特征、结构面(特别是顺坡缓倾角结构面)的产状、性质、延伸及

14、组合关系。(3)土质边坡，应调查土体，特别是软弱土层或工程地质性质不良土层的厚度、组成、结构、特性。(4)对已变形的边坡，应调查边坡变形类型、性质、规模、滑动面及主要控制结构面的产状、物理力学特性，论证蓄水后复活的可能性。(5)调查岸坡地下水类型、地下水位、土层的透水性。地质测绘比例尺 ，面积 km2。 5.1.3.2 勘探 不稳定边坡的重点地段，必要时布置一些物探、钻探和洞探，查明不稳定边坡的范围、组成、特性，特别是滑动面位置。物探 条剖面；坑槽探 条， m3；钻孔 孔， m。5.1.3.3 试验 岩土的物理力学性质参数，一般用工程地质类比法提供，必要时在重点地段进行原位测试或室内试验。原位

15、测试 组，室内试验土 组，岩石 组。5.1.3.4 综合评价确定天然岸坡稳定坡角、浪击带稳定坡角、水下休止角，预测蓄水后可能坍岸的位置、范围。5.1.4 水库固体径流勘察 主要以调查搜集资料为主，辅以地质测绘。 (1)了解库区周边及上游植被发育情况。 (2)了解库区周边基岩出露情况、土层分布范围、厚度、组成、结构及特性。 (3)了解河水泥砂含量、悬浮质、推移质含量，预测水库蓄水后淤积情况。 (4)了解库区泥石流、露天采矿及人工堆碴的分布、数量。 5.1.5 水库诱发地震 提示：对于地震基本烈度小于6度地区或小型水利水电工程的水库诱发地震评价，可以简化或不作。主要是通过区域地质勘察，根据区域构造

16、位置、性质、规模、特性、结合库区所处的构造部位、水文地质条件、库水位、历史及现代地震情况、地震地质背景，预测水库蓄水后发生诱发地震的可能性、位置和震级。5.1.6 水库环境地质 通过库区地质测绘，调查库区淹没浸没、库岸再造、水库淤积、因蓄水断流引起下游水文地质条件改变等。分析水库蓄水前后环境地质变化情况，评价水库蓄水后对环境的影响。5.2 喀斯特库区勘察 以地质测绘、物探为主，辅以坑槽探、钻探及必要试验工作。 5.2.1 搜集资料 (1)搜集15万或120万水文地质图及文字说明。比例尺 ，图 幅，文字说明 份。(2)搜集气象及地表水、水系概况。 5.2.2 水文地质测绘 除按一般水库区地质及水

17、文地质测绘内容外，还应重点调查以下内容：(1)调查库盆及邻谷所属地貌、喀斯特地貌特点。(2)调查库盆及邻谷地表、地下水的汇水补给范围，各区段地表、地下水流量变化特点、地下水类型、地下水位、地下水分水岭位置。 (3)调查喀斯特洞穴及主要溶蚀带(层)的位置、发育规律、充填程度、连通情况，被淹埋的地面塌坑、溶井和其他消泄水点情况。特别是调查对渗漏有关的主要溶洞、漏斗、落水洞、地下河及喀斯特泉位置、高程、延伸分布规律。 (4)调查隔水层或相对隔水层的岩性组合、厚度、分布、连续性、隔水性及其封闭条件，评价隔水层或相对隔水层的可靠程度。 (5)在需要利用库盆覆盖层作天然铺盖时，应调查覆盖层的类型、分层、特

18、性、厚度变化、渗透性及渗透稳定条件，并调查库区天然淤积物的来源和成分。 (6)调查渗漏地段范围、河谷水动力类型、渗漏形式、主要渗漏通道位置、方向、渗漏量，并对防渗处理措施提出建议。 水文地质测绘比例尺 ，面积 km2，实测剖面 m。 5.2.3 物探 应用物探探查强喀斯特带、溶洞、漏斗、落水洞、地下暗河及断层带发育分布情况。必要时进行孔间无线电波透视或地震穿透等测试。 勘探 条， m。5.2.4 钻探 在主要水文地质勘探剖面应布置钻孔和坑槽探。 钻孔 孔， m。坑槽探 条， m3。 5.2.5 试验 (1)岩土物理力学性质试验。室内岩石组，土组。(2)在设计蓄水位以下，所有钻孔都应进行压水或注

19、水试验。压水试验 段，注水试验 段。(3)地下水水质分析组。(4)为了查明洞室间连通性及地下水补排条件，必要时应进行示踪试验处。5.2.6 长期观察 对渗漏地段钻孔、有关地表水点、主要喀斯特水点，进行水位、流量长期观察。观测时间应延续一个水文年或一个丰、枯水季节。观察 条剖面， 点。 提示：必要时进行专门性试验，包括堵洞试验、水的氢氧同位素分析、洞隙充填物成分、颗粒级配、渗透试验和模拟试验等。5.2.7 专门性试验。 试验， 段。5.3 丘陵平原区水库勘察 以地质测绘为主，物探、坑槽探及钻探等勘探方法为辅。 5.3.1 地质测绘 (1)查明库区地形地貌特征、古河道、埋藏谷、深槽、滑坡等位置、范

20、围、深度。(2)查明库区土层，特别是工程地质不良土层分布、结构、厚度、特性、延伸情况，以及特殊土的沉陷、膨胀、冻融变形、渗漏和渗透稳定及边坡稳定的问题。(3)调查库区地下水类型、地下水位、岩土的透水性。(4)查明库岸边坡稳定性，特别是不稳定土体的分布、范围及深度。(5)查明水库渗漏对浸没、土壤盐渍化、沼泽化和环境地质条件变化的影响。5.3.2 勘探 以坑槽探、物探为主，辅以土钻。在地质条件复杂或渗漏严重地段，必要时布置少量钻孔。坑槽探 条， m3；地震勘探 条， m；钻孔 孔， m。5.3.3 试验 (1)钻孔应进行压水或注水试验 段。 (2)岩土的物理力学性质参数采用工程地质类比法提供。对特

21、殊土或地质条件复杂地段应取样进行室内试验。岩石 组，土 组。 (3)在特殊土层或地质条件复杂地段，必要时应进行触探或十字板剪切等原位测试。原位测试 组。5.4 库区防护工程勘察 库区防护工程主要包括防洪堤、护岸等工程。以地质测绘为主，辅以勘探。 5.4.1 地质测绘 (1)用搜集到的区域地质资料，进行综合分析，评价场地稳定性。(2)调查沿线地貌单元、特征、水系、沟谷发育情况，注意古河道、古冲沟、水塘、砂丘等分布。(3)查明堤基地层岩性、成因、厚度、分布规律。特别是工程地质不良土层分布、特性。浅埋基岩面起伏情况。堤基持力层土的物理力学参数。(4)查明沿线地质构造及物理地质现象位置、范围、特性。(

22、5)查明沿线土的透水性、地下水类型、地下水位、补排关系及相对隔水层位置。(6)进行沿线工程地质分段，评价堤基的抗滑稳定和渗透稳定，按抗震规定进行砂土抗震液化评价。地质测绘比例尺 ，面积 km2。5.4.2 物探 应用物探查明堤基各类土层分布、厚度；断层破碎带、强透水带位置、宽度；基岩埋深、基岩面起伏情况。地震勘探 条， m。5.4.3 勘探(1)坑槽探，查明堤基土层结构、厚度。坑槽探 条， m3。 (2)钻探，查明堤基土(岩)层结构、分布特征、变化规律、含水层、隔水层的分布、地下水位、岩土层的渗透性，进行孔内原位测试，取原状土样。提示：(1)勘探剖面应沿堤线中心线布置，每个地质单元都应有钻孔控

23、制。孔距100m500m，孔深一般为堤高的12倍或深入到河床下5m10m。(2)重点地段应布置若干条横剖面，横剖面的堤中心线、内外侧都应有钻孔控制。一般用土钻，重点地段布置钻探。钻孔 孔， m。5.4.4 试验 一般堤基的岩土物理力学性质参数采用工程地质类比法提供。重点地段应做原位测试和室内试验。(1)静力触探， 孔， m。 (2)标准贯入试验， 段。 (3)十字板剪切试验， 孔， 点。 (4)钻孔抽(注)水试验 孔， 段，试坑注水试验， 点。(5)土的室内试验。原状土 组，扰动土 组。提示：(1)一般粘性土宜用标准贯入试验，砂砾石层、全强风化层宜用动力触探。(2)必要时，应在土层中进行波速测

24、试。(6)水质分析组。5.4.5 护岸护坡勘察，主要是查清地基土，特别是地质不良土层分布位置、厚度、特性。建议地基土的承载力及物理力学参数，评价地基抗滑稳定和变形稳定，建议边坡处理意见。6 坝(闸)址地质勘察 6.1 岩基坝(闸)址勘察 以工程地质测绘及综合勘探为主。 6.1.1 工程地质测绘 (1)查明坝址地貌特征、河谷形态、两岸对称程度、岸坡坡度、宽高比、水深。提示：喀斯特地区要查明：可溶岩分布、厚度、渗透性、喀斯特类型，洞穴和主要溶蚀带的分布位置、规律、延伸和充填物性状。 提示：喀斯特地区要注意：喀斯特地貌特征，地面溶洞、塌坑、地表消泄水点分布、位置、规律。(2)查明坝址覆盖层厚度、岩性

25、、特别是软弱夹层产状、厚度、分布、特性及接触关系。(3)查明坝址岩体结构、完整性、风化分带和卸荷带的分布、厚度和特性。进行坝基岩体分类。确定建基面深度。(4)查明断层破碎带、裂隙密集带、缓倾角裂隙、软弱结构面的位置、产状、厚度、充填物性状及延伸组合情况。进行坝基坝肩稳定性评价，并提出工程处理意见。(5)查明坝址边坡稳定性，重点是高边坡或不稳定岩体的分布位置、规模、变形破坏方式。评价边坡稳定性，特别是开挖后坝肩边坡稳定性及下游冲刷坑对两岸边坡的影响。提示：可溶岩地区要查明喀斯特水类型、贮存特点、水动态特征、补排关系、隔水层或相对隔水层岩性组合特征、分布、厚度、延伸状况、构造破坏及顶底板附近溶蚀情

26、况，评价对坝基渗漏及稳定的影响。(6)查明坝基岩体渗透性、相对隔水层的埋深、地下水位。评价坝基渗漏及坝肩绕坝渗漏工程地质、水文地质条件，并提出防渗处理意见。地质测绘比例 尺，面积 km2，实测剖面 条，长 m。 6.1.2 物探 (1)在主要勘探剖面上的钻孔应进行综合测井、钻孔电视，必要时进行孔之间穿透测试。进一步查明岩体风化状态、断层、软弱结构面位置、性状、岩体完整性。(2)在勘探平洞及岩基上进行地震或声波测试，了解岩体完整性、风化分带等。(3)用地震测试查明覆盖层厚度、断层或节理密集带的宽度、位置。提示：喀斯特地区要用地震或地质雷达测试，查清喀斯特带、溶洞、地下暗河位置、延伸情况，揭露隐伏

27、喀斯特洞穴位置、规模。 测试， 条，长 m。6.1.3 坑槽探 (1)查明覆盖层的厚度、结构及成分。 (2)查明岩性界线、产状及延伸情况。 (3)查明断层破碎带宽度、产状及特性。 坑槽探 条， m3。 6.1.4 钻探 孔距一般不超过50m；孔深应深入到相对隔水层5m10m或1倍坝高，两岸孔深应达河水位以下，辅助勘探线上孔深应达持力层以下5m10m。提示：(1)对柔性坝型钻孔可沿大坝防渗线、斜墙趾板线或轴线布置；对刚性坝型应沿坝轴线位置布置；辅助剖面线可根据建筑物位置和需要布置。 (2)主要剖面线上，河床及两岸都应有钻孔控制。必要时可布置穿河斜孔。 (3)喀斯特地区坝址，两岸钻孔深度要进入到河

28、床基岩面以下10m，河谷部位孔深要深入到相对隔水层或强喀斯特发育带下限。 钻孔 孔， m。6.1.5 勘探平洞与竖井 (1)对刚性坝型除地质条件特别简单外，两岸坝肩应有平洞控制。 (2)坝高大于70 m时，宜每隔30 m50 m布置一层平洞。 (3)平洞深度以揭露岩体风化卸荷带厚度，查明软弱岩层、夹层、破碎带和其他不利结构面产状、位置、特性。平洞 条，长 m。 提示：喀斯特地区坝址布置平洞，进一步查明喀斯特发育规律，揭露隐伏洞穴。 (4)必要时在主勘探线上布置竖井，以查明软弱岩层、夹层、破碎带或其他不利结构面的位置、产状、厚度及特性。竖井 条，深 m。 6.1.6 试验 (1)钻孔应分段作压水

29、试验。查明地下水类型、地下水位、岩体渗透性及相对隔水层位置。压水试验 段。 (2)勘探期间应对地下水进行长期水位观察。观察剖面 条。 (3)取代表性的河水、地下水作水质分析。河水 组，地下水 组。 (4)岩矿磨片鉴定。 组。 (5)岩土物理力学性质试验，一般中、低坝岩土物理力学性质参数可采用工程地质类比法提供。对高坝或地质条件复杂的坝址，应对控制抗滑稳定的软弱岩层、夹层和其他软弱结构面取样进行室内试验，必要时进行现场抗剪试验和变形模量试验。 室内试验岩石 组，土 组，野外抗剪试验 组，变形模量试验 组。 提示：(1)在钻孔发现有承压水时，应查明承压水顶底板位置、水头和流量。 (2)对地下水长期

30、观察一般要进行一个水文年或一个丰、枯水期。 (3)水质分析一般包括一年四季或丰、枯水期水质分析资料。 (4)对喀斯特地区坝址要对坝基下洞穴(隙)内取样进行室内物理力学性质试验、渗透试验。(5)在喀斯特地区坝址，必要时要做帷幕灌浆、水的氢氧同位素分析、电阻网络模拟和示踪试验。 (6)原位测试、点荷载测试 组，回弹值测试 组。6.1.7 地质测量 对地质点、勘探点，主要地质现象位置应用经纬仪进行测量。钻孔、平洞位置必须有高程及坐标。地质测量点。 6.2 土基坝(闸)址勘察 6.2.1 地质测绘 (1)查明坝址地形地貌特征、河谷形态、阶地类型、结构、古河道、埋藏谷、深槽、滑坡体等位置、范围、深度、基岩面起伏变化情况。