水库工程地质勘察可研性报告(CAD图13张)crh

1 前言XX中游粗泥沙集中来源区位于XX南部与XX北部接壤地带，流域内干旱少雨，水土流失严重，粗泥沙来量多，是XX下游河道淤积的主要来源之一。

受XX上中游管理局规划设计研究院委托，我院对XX粗泥沙集中来源区XX工程部分骨干坝进行可研阶段的工程地质勘察。

XX沟骨干坝为XX支流窟野河一级支流XX沟上的水土保持治沟骨干工程，拟定坝高30m，总库容144.72万m3，控制流域面积2.36km2，淤积年限15年。

坝址位于XX北部XX粗泥沙集中来源区的XX县XX镇XX河右岸，XX村公路与省道相连，交通便利。

本次工作的重点是对库区基本地质条件、坝址区基本地质条件以及天然建筑材料进行勘察，对有关的主要工程地质问题进行初步评价。

为了达到本阶段深度要求，本次勘察主要通过收集分析相关区域地质资料，采用地质测绘、钻探、开挖竖井、坑槽探和岩土试验等勘察手段和方法，并充分利用天然地质剖面，以便取得较详实的地质资料，满足设计上要求。

本次工作所使用的地形图为甲方提供的1∶10000库区扫描地形图和实测1∶1000坝址地形图，1∶1000坝址地形图采用独立坐标系和高程。

2 库区地质条件与主要工程地质问题2.1库区地质条件2.1.1 地形地貌XX沟骨干坝位于XX河下游右岸支沟XX沟沟口，XX镇下游约1km处。

库区为侵蚀剥蚀型低山区地貌，地势总体呈西高东低。

库区流域分水岭高程900~1076m，沟底高程810~950m，相对高差100m左右。

XX沟为XX河一级支沟，总体流向NWW-SEE，为常年性山间河流，水系呈羽状，主沟全长约3.1km，河床纵比降5.4%。

库区为“U”形河谷，沟谷底宽30~50m。

沟底一般沉积有较薄的砂砾石层，上游基岩裸露。

两岸山坡坡度20~50°，局部为陡崖，边坡大部分基岩裸露，少部分缓坡处有少量坡积物覆盖，下游山顶为黄土覆盖，上游山顶基岩大部分裸露。

2.1.2 地层岩性库坝区出露的地层从下至上依次为三叠系中统纸坊组及第四系上更新统和全新统。

（1）三叠系中统纸坊组（T2z）：下部以灰黄色、黄绿色厚层块状长石砂岩为主，夹少量紫红色粉砂质泥岩及砂岩透镜体，据斑点状构造，层理发育，砂岩粒度由上而下由粗变细。

上部为黄绿色、紫红色砂质泥岩与厚层巨厚层浅砖红色砂岩互层，越靠近顶部泥岩含量愈高，单层厚度越大，最厚达3~5m。

泥岩普遍含钙质球状结核，砂岩中裂隙较发育。

库坝区出露纸坊组上部岩层。

（2）第四系上更新统（Q3eol）黄土状土：灰白色、灰黄色砂壤土，干燥，质地疏松，具大孔隙，柱状节理发育，底部夹有透镜状黄绿色粗砂层或砂砾石层，厚度一般小于1m，局部砂砾石层富集，厚度约5m。

黄土主要分布于库区东部山顶，覆盖于三叠系中统纸坊组上，厚度10~50m。

（3）第四系全新统（Q4al+pl）冲洪积物：为碎石、砂砾石及砂壤土，砂砾石分选差，磨圆度低，为次棱角状，砾石、碎石成分主要为砂岩；局部河滩砂壤土层厚0.5m左右。

全新统冲洪积物主要分布于XX沟底，厚度一般1~3m，局部可达5m。

2.1.3地质构造库区构造简单，地层稳定，为水平岩层，岩层微倾向北东，倾角小于3°，整个库坝区未发现断层。

库区砂岩岩层中发育1组节理裂隙，产状275°∠87°，节理裂隙发育于砂岩中，不切穿泥岩，节理面平直，粗糙，微张，延伸不远。

在岸边陡崖处，经风化卸荷作用，裂隙松弛张开，透水性较强。

根据《中国地震动参数区划图》GB18306，库区50年超越概率10%场地条件下地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为0.35s。

2.1.4 水文地质条件（1）地下水类型根据含水介质特征、地下水的赋存条件和水力性质等，可将库区地下水分为松散岩类孔隙水和基岩裂隙。

松散岩类孔隙水：该类地下水主要赋存全新统冲洪积物中，含水层为冲洪积砂砾石、碎石层，含水层规模小。

库区沟谷地砂砾石层厚度一般1~3m，透水性较强，地下水位埋藏较浅，一般为1~2m。

该类型地下水主要接收大气降水和基岩裂隙水的补给，直接排泄于沟谷，由于本区属半干旱气候区，干旱期含水层基本疏干，洪水期短暂接受沟水的补给，地下水位上升。

总体富水性较差。

基岩裂隙：该类地下水主要赋存于库区三叠系纸坊组砂岩裂隙中，分布广泛，含水层为纸坊组厚-巨厚层状砂岩，泥岩为相对隔水层。

含水层中的地下水接受大气降水补给或地表水补给，沿裂隙以垂直下降，遇到相对隔水层阻挡，以水平运动为主，在地形切穿含水层条件下，以泉水形式沿砂岩与泥岩接触带出露。

区内沿砂岩层底部与泥岩接触带附近，见有水流溢出，局部形成泉眼。

（2）地下水补排条件本区地下水的补给主要为大气降水补给，另外，基岩裂隙水也向谷底松散堆积层中排泄。

地下水径流途径较短，补给区与排泄区基本一致。

XX沟谷底为库区的侵蚀基准面，基本上为两岸地下水补给沟水。

（3）水化学特征本阶段共取3组水样，表2-1水质分析表明，水化学类型为HCO3-—K+Na•Ca 型水，PH值7.70~8.07，总硬度（德国度）13.5~13.7，总碱度（德国度）13.7~14.5。

对照环境水腐蚀判定标准（表2-2），工程区地表水及地下水对混凝土均不存在分解类、分解结晶复合类腐蚀性。

表2-1 XX沟水质分析结果表表2-2井沟环境水腐蚀判定标准与水质分析对比表2.1.5 物理地质现象库区气候干旱，温差大，物理风化作用强烈，以砂岩的冻融风化和泥岩的剥离风化为主要特征。

砂岩抗风化能力稍强，地形较陡，多形成悬崖峭壁；泥岩易受风化，多形成缓坡地形。

由于差异风化的影响陡坡处有部分厚层砂岩产生崩塌、落石，一般为局部现象。

总体上自然边坡稳定。

库区流域内山顶大部黄土覆盖，其垂直裂隙发育，局部见有坍塌现象，主要发育在右岸支沟上游，规模很小。

2.1.6季节冻土工程区地处北纬38°的中高纬度区，海拔高度在800~1000m以上，为季节冻土区，一般标准冻结深度为1.2~1.4m，受地形、岩性、植被和含水量影响，不同地方的冻结深度有一定差异。

冻结时间一般为每年11、12月到次年4月。

2.2 库区主要工程地质问题及评价2.2.1 库岸稳定库区岸坡地层岩性主要为三叠系中统纸坊组的厚层、巨厚层状砂岩、泥岩。

由于差异风化的影响，库区内有少量基岩崩塌、落石现象，未发现滑坡等其它不良物理地质现象，自然库岸边坡稳定。

水库蓄水由于泥岩遇水软化，可能造成泥岩上部砂岩发生局部崩塌，但不会影响水库运行。

库区地层属于水平岩层，岩层倾角小于3°，岩层倾角远小于层面间的摩擦角，对于岸坡的稳定较为有利。

库首部黄土岸坡，分布高程大多位于825m以上，黄土岸坡稳定性受水库影响不大；但水库高水位运行时，黄土岸坡还是有可能发生崩塌的。

尤其是右岸，由于坡度较陡，发生崩塌的可能性较大，但规模较小，其考虑XX库的运行特征，不会对大坝的正常运行造成影响。

2.2.2水库渗漏XX沟水库两岸山体雄厚，南北两侧相邻支沟规模小，沟底高程高于XX 沟，不会发生相邻谷的渗漏。

由于XX坝位于XX沟沟口，XX河为当地最低侵蚀基准面，库水补给纸坊组砂岩含水层，在坝下游沿砂岩、泥岩接触带发生渗漏，但由于库区裂隙不发育，无集中渗漏通道，不会产生严重的渗漏问题。

考虑骨干坝的使用功能，总体来说库区的渗漏问题不大，在水库蓄水初期库水补给含水层，可能存在暂时性的渗漏，随着水库的蓄水和淤积，一定时间后，渗漏量将逐渐减小，最后趋于稳定。

2.2.3库区淤积物来源XX沟库区控制流域面积2.6km2，流域内地层岩性为三叠系纸坊组砂岩、泥岩及泥质砂岩，山顶有部分为上更新统黄土。

三叠系砂岩、泥岩易风化且遇水软化，且易产生局部崩塌。

砂岩、泥岩风化物及黄土是水库的淤积物主要来源。

2.2.4水库淹没、浸没XX沟水库蓄水后，仅淹没库区内的小片农田。

库区水位以下大部分为基岩岸坡，基本不存在浸没问题，局部黄土岸坡会受到浸没的影响。

3坝址工程地质条件及工程地质问题评价3. 1 坝址一般工程地质条件3.1.1地形地貌坝址区高程795~870m，属低山区。

坝轴线附近河床高程798~801m，河谷为“U”形谷。

坝址两岸岸坡较陡，左岸岸坡坡度30°~40°，右岸岸坡坡度30°~50°，右岸坝轴线上、下游坡度均较大。

坝轴线上游两岸各发育1条小冲沟，方向近南北向，长度约500m左右，切割深度较大。

坝址处XX沟较顺直，总体流向南东东，滩地高出谷底约1~2m，右岸发育高约4m台地，左岸发育高约10m台地。

坝轴线处河谷底宽50m左右，拟定坝高处河谷宽130m左右。

3.1.2地层岩性坝址区出露地层为三叠系中统纸坊组（T2z）砂岩和泥岩、第四系上更新统黄土、全新统冲洪积物及残坡积物。

三叠系中统纸坊组（T2z）：岩性为厚层、巨厚层浅砖红色砂岩与黄绿色、紫红色砂质泥岩互层。

泥岩主要分布于河床下部，泥岩中一般夹有薄层砂岩。

左岸800m高程以上为一层巨厚层砂岩，厚度大于5m，厚层砂岩上部以砂岩夹泥岩为主。

岩层产状近水平。

上更新统黄土（Q3eol）：岩性为砂壤土，分布于两岸821~830m高程以上，底部夹有黄绿色粗砂层或砂砾石层透镜体，其中在坝轴线上游两各支沟沟口砂砾石厚度较大，左岸支沟沟口厚度达5m，右岸支沟沟口厚度2~3m左右，其它处厚度一般小于1m。

全新统残坡积（Q4dl+el）：岩性为壤土、砂壤土夹碎石、砾石，碎石、砾石含量各处不同，一般底部较多，分布于黄土下部坡度较缓处，厚度2~5m。

全新统冲洪积（Q4al+pl）：岩性为含泥砂砾石，分布于河床底部，根据钻孔揭露，左岸zk01孔处厚度0.6m，右岸zk02孔0~1.3m和4.7~5.4m为砂砾石，推测河床砂砾石厚度为0.6~5.4m。

3.1.3水文地质条件河床左岸坝轴线处发育一泉点，泉点出露在巨厚层砂岩与泥岩接触面处，泉流量0.05~0.1l/s，砂岩中发育一组裂隙，产状275°∠87°，裂隙呈张开状，宽约5~10mm，巨厚层砂岩含水层中地下水受下部泥岩相对隔水层阻水，在该处溢出地表。

据访问该泉点每年干旱季节的5~7月份干枯，其它时间有水。

由于该泉点位于坝基处，应对其进行排水处理，专门铺设管道将水排出坝外。

由于坝基和坝肩黄土底部存在含泥砂砾石，含泥砂砾石为透水岩体，根据工程经验，其渗透系数建议值为1×10-2~1×10-3cm/s。

3.1.4覆盖层与风化带厚度据钻孔及坑槽揭露，坝址河床覆盖层厚度0.6~5.4m，右岸厚度较大。

右岸坡积物厚度2~5m，主要成分为黄土夹碎石、砾石；左岸坡积物厚度1~3m，主要成分为黄土夹碎石。

据河床两个钻孔揭露，zk01孔强风化层厚度0.9m，弱风化厚度5.3m；zk02孔强风化厚度4.4m。