大力发电厂岩土工程勘察报告.doc

退休后的主要智力成果退休后的主要智力成果 广西老科协电力设计院分会理事兼组长 蒋道苏 2011 06 14 我于 1995 年担任广西电力工业勘察设计院勘察分院正总工程师 1998 年 4 月 24 日满 60 岁正式退休 紧接着本单位返聘至今 主要负责勘 察分院承担的水利水电工程地质勘察技术指导和勘察地质资料校审工作 其次为风电工程 火力发电工程和送电工程勘察地质资料校审工作 各工 程的校审均按勘察任务书的要求和相关的现行勘察规程规范的规定进行工 作 所校审的工程勘察成果满足设计要求 其中红水河百龙滩水电站工程 地质勘察获 1998 年 广西优秀工程勘察二等奖 岩滩水电站库区排涝工 程拉平隧洞工程勘察 贵港航运枢纽发电厂房和拦河坝工程地质勘察 乐 滩水电站工程地质勘察三个工程分别于 2005 年 2007 年 2009 年获得 广西优秀工程勘察一等奖 返聘期间积极参加学术活动 1998 年 2002 年任广西电力工程勘察 设计协会工程勘察委员会常务理事 中国水力发电工程学会理事 广西水 利水电工程勘察协会水电分会委员 广西地质学会会员 国家电力监理工 程师 西部探矿工程 编辑委员会委员 副主编等 经培训考核 2003 年获中华人民共和国注册土木工程师 岩土 执业资格证书 2004 年获教 授级高级工程师 2008 年获中华人民共和国注册土木工程师 水利水电工 程 资格证书 返聘期间技术咨询较突出的表现是 我在 2004 年 8 月为广西电力工 程勘察设计研究院编写了 水利水电工程可行性研究 初步设计 段工程 地质勘察报告 编写范本 V1 0 较详细指导工程地质勘察技术人员编写 工程地质勘察报告 现将 编写范本 V1 0 复制如下 水利水电工程水利水电工程 可行性研究 初步设计 阶段可行性研究 初步设计 阶段 工程地质勘察报告工程地质勘察报告 编写范本编写范本 V1 0V1 0 批 准 李敦仁 校 核 张汉猛 编 写 蒋道苏 广广西西电电力力工工业业勘勘察察设设计计研研究究院院 2004 年 8 月 工 程 勘 察 甲 级 证书编写 200004 kj 45 K 002 01U 工程代号 水电站工程水电站工程 水利枢纽 水利枢纽 可行性研究设计报告可行性研究设计报告 第三篇第三篇 工程地质工程地质 广广西西电电力力工工业业勘勘察察设设计计研研究究院院 2004 年 6 月 南 宁 I 目 次 3 1 绪言 1 3 1 1 工程概况 1 3 1 2 可行性研究阶段工程地质勘察提出的主要问题和结论 水电为预可 1 3 1 3 本阶段 初步设计阶段 工程地质勘察工作概况 1 3 2 区域地质概况 4 3 2 1 区域地层岩性 4 3 2 2 地质构造与地震 4 3 2 2 1 区域地质发展史 4 3 2 2 2 区域褶曲 5 3 2 2 3 区域性断裂构造 5 3 2 2 4 区域地震活动概况 5 3 2 2 5 区域稳定性评价 6 3 2 2 6 坝址区地震基本烈度的确定 6 3 2 3 地形地貌 6 3 2 4 水文地质 6 3 3 水库工程地质条件 7 3 3 1 水库工程地质概况 7 3 3 1 1 地层岩性 7 3 3 1 2 地质构造 7 3 3 1 3 地形地貌 7 3 3 1 4 水文地质 7 3 3 2 水库主要工程地质问题 8 3 3 2 1 水库渗漏 8 3 3 2 2 水库浸没 10 3 3 2 3 库岸稳定 11 3 3 2 4 水库淤积 13 3 3 2 5 水库诱发地震 13 II 3 4 坝区工程地质条件 14 3 4 1 坝区地质概况 14 3 4 1 1 地形地貌及不良地质作用 14 3 4 1 2 地层岩性 14 3 4 1 3 地质构造 16 3 4 1 4 岩体风化 17 3 4 1 5 水文地质 17 3 4 1 6 岩土物理力学性质指标 18 3 4 1 7 坝基岩体工程地质分类 19 3 4 2 坝线选择 21 3 4 2 1 概述 21 3 4 2 2 坝线比较 21 3 4 2 3 坝线选择结论 22 3 4 3 选定坝址的主要工程地质问题 22 3 4 3 1 坝基及绕坝渗漏问题 22 3 4 3 2 坝基渗透变形问题 22 3 4 3 3 坝基抗滑稳定问题 含坝肩抗滑稳定 23 3 4 3 4 坝肩边坡的稳定性问题 23 3 4 3 5 坝址下游冲刷问题 24 3 5 枢纽建筑物工程地质条件 25 3 5 1 坝的工程地质条件 25 3 5 2 泄水 引水 厂房及附属建筑物 调压井 开关站 工程地质条件 26 3 5 2 1 各建筑方案比较 26 3 5 2 2 对选定泄水 引水及厂房地段工程地质评价 26 3 5 3 通航建筑工程地质条件 27 3 6 施工临时建筑物工程地质条件 28 3 6 1 导流隧洞 28 3 6 2 围堰工程 28 III 3 7 天然建筑材料 28 3 8 结论及建议 29 3 8 1 区域构造稳定性及地震基本参数 29 3 8 2 水库地质 29 3 8 3 坝址地质 29 3 8 4 各种建筑材料场地比选结论及主要问题 30 3 8 5 下阶段勘察工作建议 30 附 图 需提供的图纸参阅 水利水电工程地质勘察规范 GB 50287 99 附录 附录 A 附录 B 附件 附件 1 地震危险性评价及各种试验报告 物探报告 IV 前 言 1 本 范本 适用于大中型水利工程初步设计阶段和水电工程可行 性研究阶段勘察报告编写 小型水利水电工程可视实际需要予以参考 2 本 范本 仅提供编写大中型水利工程初设 水电工程可研 勘 察报告的基本模式 编写具体工程的初设 可研 报告时 其内容与深度 可在范本的基础上 根据具体情况进行调整 补充和完善 范本 不能 替代具体工程的设计报告 3 本 范本 中填空部分 由使用者填空 1 3 1 绪言绪言 3 1 1 工程概况 a 说明拟建电站工程所处的地理位置 水电站位于 省 区 县 市境内的 河 江 流域上 距 镇 村 km 处 地理坐标 东经 北纬 距电站坝址 km 有 公路通往 县 市 交通 方便 不方便 b 简述工程区域水文气象 河 江发源于 山脉上 它是 水系的支流 坝址以上流域面 积 km2 多年平均流量 m3 s 洪枯流量差 倍 洪枯水位差 倍 本区属 带气候 温 雨 根据 水文站统计资料 多年 平均降水量 mm 降雨量年内分配不均匀 其中 月 月占全 年雨量的 多年平均气温 历年最高气温 最低气温 电站设计正常蓄水位 m 相应库容 108m3 死水位 m 有效库容 108m3 最大水头 m 平均水头 m 装机容量 MW c 概述工程建设的主要指标及主要建筑物的布置情况 工程主要建筑 坝 厂房 船闸 引水发生洞 泄洪洞 溢洪道 工程 等 级建筑物 按 年一遇设计 水库水位 m 流 量 m3 s 年一遇校核 水库水位 m 流量 m3 s 3 1 2 可行性研究阶段工程地质勘察提出的主要问题和结论 水电为预可 a 说明可行性研究阶段工程地质勘察工作情况 可附勘察工作量表 b 引述可行性研究阶段工程地质勘察报告的主要结论及建议 c 引述可行性研究阶段工程地质报告的审查意见 2 3 1 3 本阶段 初步设计阶段 工程地质勘察工作概况 a 简述本阶段的工程地质勘察任务和要求 b 说明勘察遵循的主要规程规范 1 水利水电工程地质勘察规范 GB 50287 99 2 水利水电工程天然建筑材料勘察规范 SL 251 2000 3 水利水电工程地质测绘规程 DL T 5185 2004 4 水利水电工程制图标准 勘测图 SL 73 3 95 5 水利水电工程钻孔压水试验规程 SL 31 2003 6 水利水电工程岩石试验规程 SL 264 2001 7 工程岩体试验方法标准 GB T 50266 99 8 工程岩体分级标准 GB 50218 94 c 简述勘察工作采用的主要方法 手段 d 说明勘察配合单位的名称及完成的勘察项目 e 说明本阶段勘察外业工作开工 完成的年 月 日 完成勘察工作 量 表 3 1 3 1 表 3 1 3 2 表 3 1 3 1 库区完成勘察工作量 工 作 内 容单位完成工作量备 注 地质 调查 区域构造稳定 地震基本烈度鉴定 委托 单位完 成 1 水库地质测绘km2 1 水库浸没 坍岸地质测绘km2 地质 测绘 1 实测地质剖面m 条 机钻孔m 孔钻 探手摇麻花钻m 孔 地震剖面m 标准点 电法剖面m 标准点 钻孔声波测井标准点 物 探 钻孔电视录像m 孔 3 钻孔 C T 透视m 孔 岩块声波测试块 表 3 1 3 1 续完 库区完成勘察工作量 工 作 内 容单位完成工作量备 注 平硐m 条 竖井m 个 探坑m3 个 洞 井 坑 槽探 探槽 m3 条 钻孔压水试验次 钻孔注水试验次 钻孔抽水试验次注明抽水时间 钻孔标准贯入试验次 钻孔动力触探m 现 场 试 验 地下水连通试验次 室内 试验 地下水位长期观测 表 3 1 3 2 坝区完成的工作量 完成工作量 工 作 内 容单位 坝线 坝线 坝线合计 备注 1 5000 地质测绘km2 1 1000 地质测绘km2 1 500 地质测绘km2 1 1000 地质剖面测绘m 地 质 测 绘 1 500 地质剖面测绘m 机钻孔m 孔 手摇麻花钻m 孔 平 硐m 条 勘 探 竖 井m 个 4 斜 硐m 条 坑 槽m3 条 表 3 1 3 2 续完 坝区完成的工作量 完成工作量 工 作 内 容单位 坝线 坝线 坝线合计 备注 钻孔压水试验次 钻孔注水试验次 钻孔抽水试验次 现场岩石抗剪试验组 现场岩石弹模试验组 物探声波测试标准点 物探 C T 测试标准点 室内岩石物理力学试验组 室内土的物理力学试验组 水化学试验组 试 验 岩石磨片鉴定块 地下水位长期观测孔 水文年 3 2 区域地质概况区域地质概况 3 2 1 区域地层岩性 a 概述本区出露哪些地层 其中缺失哪些地层 各地层接触关系 岩 相的变化规律及地层的分布位置 范围 b 自新至老分层简述岩性 一般包括 岩石名称 颜色 成分 结构 和构造 特征标志 厚度及变化规律 3 2 2 地质构造与地震 编写内容 一般和前阶段 规划 预可研 工程地质勘察报告基本相同 但要补充新调查内容 并列出地震部门鉴定的基本烈度 编写程序可分下述 6 节 5 3 2 2 1 区域地质发展史 应简述本区位于什么构造体系 级 级 的什么部位 曾经历过 哪些地壳运动 旋回 每次地壳运动的特征 地壳隆起 沉降 间歇性 抬升 褶皱 断裂及其方向 岩浆活动 3 2 2 2 区域褶曲 a 褶曲 皱 的名称 褶曲轴的位置 走向和倾伏方向 b 褶曲形态 轴面的产状 正常或倒转 紧密或宽缓 长轴或短轴等 和顶部的特征 尖 圆 脱顶等 c 组成褶曲的地层岩性及厚度变化 d 褶曲的规模及组合形式 3 2 2 3 区域性断裂构造 首先概况按断裂的走向划分区内有哪几组断裂 以哪组为主 其次为 哪几组 交错关系如何 后分述各组的主要断裂情况 重点论述活动性断 裂及区域大断裂 a 断裂编号 名称 b 断裂分布位置 特别要注明与兴建工程的最近距离 产状 规模 长度 宽度 断距 及展布特征 活动特征 c 断裂带构造岩分类 一般为断层泥 糜棱岩 角砾岩 片状岩和碎 块岩 及其胶结特征 d 断裂旁侧构造的特征 牵引现象 分支断裂 旋扭构造等 断裂 面痕迹 擦痕 阶步 及其影响破碎带特征 说明断裂位移方向 力学性 质 3 2 2 4 区域地震活动概况 a 地震区带划分 说明本区属于什么地震区 根据什么资料 研究报告 将区内划分几个 地震带 b 地震活动概况 1 简述区域地震自有记录以来至今 共记录了震级 M 3 级地震有 6 多少次 其中 5 级有多少次 最大震级是多少 发生年 月 日 震中 地点 与坝址距离 2 简述坝址 40km 范围内地震活动情况 内容同上 3 2 2 5 区域稳定性评价 应从本区构造体系的基本特点和发育过程 活断裂和地震活动资料 综合判断场地稳定性 3 2 2 6 坝址区地震基本烈度的确定 简明确定坝址区地震基本烈度及地震动峰值加速度的依据性文件及其 数据 3 2 3 地形地貌 a 说明区域所属大地地貌单元 概述区域地形 地貌形态类型及特征 地貌与岩性 地质构造的关系 b 简要说明区内地表水系发育分布情况及其特征 冲沟发育分布及其 特征 c 着重论述河谷地貌发育分布特征 1 谷底和河床纵向坡度及形态变化 急流险滩 瀑布跌水 深槽深 潭等 的位置及展布范围和规模 2 河谷各段横剖面的形态 峡谷 V 宽谷交替情况 谷坡 岸 坡 形态 凸坡 凹坡 直坡 阶梯状坡等 坡度和高程 向地形分水 岭过渡的特征 两岸山体厚度 完整程度和差异性 3 河谷底和河床宽度 河漫滩发育分布及其特征 4 简述河流阶地发育分布及其特征 着重论述各级阶地面的绝对 相对高程 长宽 坡向 坡度 阶面起伏情况和切割程度 阶地面纵横方 向的异常现象 阶地的地质结构 组成物质 岩性 厚度及成因 判别 阶地类型 侵蚀的 基座的 堆积的 各阶地的水文地质条件 d 物理地质作用 现象 概述区域内各种物理地质作用 现象 岩溶 滑坡 崩塌 泥石流 等 分布位置 形态特征 规模 类型和发育规律及对工程的影响 7 3 2 4 水文地质 a 简述区内地下水类型 分布情况和埋藏条件 b 简述相对隔水层 透水层的分布 含水层的富水性 各含水层之间 的水力联系与地表水的补排关系 地下水的动态特征 c 说明水的化学类型及其对工程的影响 3 3 水库工程地质条件水库工程地质条件 3 3 1 水库工程地质概况 3 3 1 1 地层岩性 简述库区分布的地层岩性 3 3 1 2 地质构造 简述库区分布的地质构造形迹发育分布特征 3 3 1 3 地形地貌 简述库区地形地貌类型及其特征 地表水系发育分布特征 a 对非岩溶库区应着重论述库周地形分水岭的高程 山体厚度 不良 物理地质现象发育位置 规模及对工程的影响程度 b 对可溶岩库区应论述下述岩溶地貌发育特征 1 主要地表岩溶形态的分布位置 高程 规模及特征 2 峰顶 洼地 溶洞等与河谷阶地发育比较 按高程进行分级 分 层 3 岩溶发育特征分析 岩溶发育与岩性的关系 岩溶发育与断裂的关系 岩溶发育与地壳运动 阶地 的关系 岩溶发育与地表水系的关系 3 3 1 4 水文地质 可根据岩性及结构与地下水赋存关系进行分类 并论述各类地下水分 布层位及水位动态特征 地下水与河水的补排关系 相对隔水层 透水层 8 的分布情况特征 a 地下水按其赋存形式分类 1 孔隙水 为第四系松散岩类孔隙含水层 主要分布在河谷及两岸 阶地和岩溶洼地 2 裂隙水 赋存在什么地层 3 岩溶水 按岩溶发育程度和含水透水性能分为二组 裂隙 岩溶水 以溶洞水和地下河为主 如库区 C3m P1m等 较纯灰岩地层 岩溶 裂隙水 以岩溶裂隙含水为主 如库区 C2d D2d 等地 层 b 岩溶地区地下水概况 岩溶地区尚应论述地下暗河 泉水的发育分布位置 地下暗河的补给 及排泄规律 上 中 下游 天窗 溶洞 的地下水位高程 出口流量及 其变化特征 3 3 2 水库主要工程地质问题 3 3 2 1 水库渗漏 a 水库渗漏包括水库向低邻谷 下游渗漏和坝基与绕坝渗漏 其中坝 基与绕坝渗漏问题安排在坝址工程地质问题内编写 对于水库渗漏问题 的评价 应在分析前述 3 3 1 节 水库地形地貌 地层岩性 地质构造 水文地质等工程地质条件的基础上 掌握以下基本资料 1 水库类型 平原河谷 平原和峡谷型河谷 狭谷 及河湾发育分 布情况 2 水库两侧山体厚度 高程 单薄分水岭分布位置 厚度及岩体透 水性 3 水库两侧邻谷及其最枯水位高程 4 水库两侧与邻谷之间的河间地块的地貌特征 长 宽 地面高程 岩性和构造特征 第四系砂卵砾石层 断裂和影响破碎带及岩溶发育带 分布位置 规模及其透水性 9 5 地下水与河水的补排关系 地下水分水岭的位置 高程和水位变 化特征 6 水库两侧相对隔水层的空间分布及隔水性能 b 当有下列情况之一 一般不存在向邻谷渗漏 1 邻谷底或邻谷最枯水位高于正常高水位 2 水库周边有连续 稳定 可靠的相对隔水岩层隔水 构造封闭条 件良好 相对隔水岩层分布高程高于正常蓄水位 3 河间地块的地下分水岭高程高于水库正常蓄水位 或河间地块地 下水分水岭稍低于水库正常蓄水位 但河间地块分水岭宽厚 无强透水的 砂卵砾石层 断裂破碎带及岩溶发育通向库外的岩溶通道 经估算水库壅 水后的地下水分水岭高于正常蓄水位者 c 有下列情况之一者 一般存在水库向邻谷或下游渗漏 1 库区有伏流段或有明显的河水漏失现象 河流上 下游流量出现 反常现象 或河水补给地下水 两岸或一岸存在贯通坝址上 下游的纵向 通道和有明显的地下水凹槽者 2 库水位高于邻谷河水位 河间地块无相对隔水层 或相对隔水岩 层已被断裂严重破坏 不起隔水作用 岩溶发育 又无地下分水岭 3 库水位高于邻谷河水位 河间地块地下分水岭低于水库水位 在 正常高水位以下有强透水带 第四系砂卵砾石层 断裂破碎带及岩溶管道 通向库外 者 d 水库渗漏类型 可按地下水贮存和运行条件分为 库水沿古河道砂卵砾层渗漏 库水沿松散的强透水层渗漏 库水沿层状岩层中相对透水层渗漏 库 水沿基岩裂隙渗漏 库水沿断层破碎带渗漏 库水沿岩溶管道渗漏六类 其中上述 类多发生在平原型水库的河湾地段 类多发生在平原型 水库的河间地块 类多发生在平原和峡谷型水库的两侧有低邻谷地带 类多发生在峡谷型水库有单薄分水岭地段 类多发生在峡谷型水库两 10 侧有低邻谷地段 类多发生在峡谷型水库有低邻谷地段 e 水库渗漏量估算 水库渗漏计算一般是选择顺渗漏方向具有代表性的剖面上进行 计算 前应通过认真细致的勘查工作 查明渗漏边界条件 确定计算参数 然后 利用地下水动学的公式估算 详见 水利水电工程地质手册 第 699 页库 区渗漏估算公式 f 水库渗漏的防治措施 据国内经验 水库防渗措施有防渗帷幕灌浆 粘土铺盖 砼堵塞 砼 截水墙 等 可选择使用 3 3 2 2 水库浸没 a 概述 说明水库周边及其邻谷地区农田 城镇 工矿企业和重要工程设施等 地段的位置 高程 地形地貌 第四系地层岩性 岩相特征 厚度 基岩 和相对隔水层的分布和埋藏深度 地下水类型 水化学成分 水位及其变 化幅度 地下水的补给来源和排泄条件 毛细管水上升高度 土壤含盐量等 b 水库浸没预测 在分析前述 3 3 1 节 水库区地形 地层岩性及水文地质条件的基础上 预测水库可能浸没区的位置 范围及浸没类型 农田 城镇 矿产等 1 浸没评价应根据 GB 50287 99 规范附录 C 条文 分为初判和复 判两个阶段进行 浸没的初判应根据附录 C 0 5 条规定圈定不会发生浸没 的地区 根据 C 0 6 条规定圈定可能浸没地区 2 浸没预测时 根据可能浸没区的地形地貌 地质和水文地质条件 选择若干条垂直于水库库岸的地质剖面进行潜水位壅高回水位计算 然后 圈定潜水壅高回水位埋深范围值 再根据各类地区的潜水回水位埋深值小 于浸没的临界地下水埋深时圈定浸没范围 3 库岸地下水位壅高水位的水文地质计算 宜参考 水利水电工程地质手册 第 680 页 683 页的有关地下水 11 壅高计算原则及计算公式 b 浸没区的防治措施 1 降低地下水位 结合地区水文地质条件和壅水预测结果 建议对 浸没区布设排渗或疏干工程 2 对城镇地基加固工程措施及农业改制 改变作物种类和耕作方法 相结合的综合防治方法 3 3 2 3 库岸稳定 库岸稳定可分库岸结构类型 自然岸坡坍滑情况 岸坡稳定预测及岸 坡防护四条进行论述 a 库岸结构类型 1 按地质结构对库区岸坡进行分类 如土质岸坡 岩质岸坡 岩土 质岸坡 说明各类岸坡的分布位置 岸坡坡度及其高度 岸坡上岩 土 层结构及性状和水文地质条件 2 对于土质岸坡 除说明一般土层的岩性厚度 结构和特点外 对 特殊性土层 黄土 膨胀土 软土 填土及其他性质不良的土 构成的库 岸 应着重说明库水促使地下水位抬高引起的湿陷 崩塌 滑坡以及其他 库岸变形等问题 3 对于岩质岸坡 除说明不同库岸不同岩体的结构特征和组合关系 外 应着重说明近坝库岸一些变形边坡 如古滑坡 蠕动变形 张裂变形 等不良现象 分析评价其蓄水后的稳定性 并提出处理措施的意见 4 对岩土质 岸坡 可参照上述两种岸坡论述 b 自然岸坡坍滑情况 对已变形的岸坡应论述岸坡变形分布位置 范围 体积 变形类型 地质结构 滑动面及主要控制结构面的产状 物理力学特性及地下水动态 评价水库蓄水后复活的可能性 危险性及防护措施 c 水库坍岸预测 1 水库坍岸预测方法较多 对土质岸坡有计算法 作图法 工程地 质类比法和试验方法等 它们都属于半论理 半经验性质的 各具特点 12 多数采用计算法 对于岩质岸坡坍岸预测主要用分析法 2 水库坍岸预测分短期预测和长期预测两种 初设 可研 报告阶段 应采用长期预测公式计算 详见 水利水电工程地质手册 第 689 692 页 均质土库岸坍岸最终宽度的公式 St N A hP hB ctg H hB ctg A hP ctg 8 1 10 如果库岸前一级阶地或漫滩上有淤积浅滩时 均匀土库岸坍岸宽度 按下式计算 St C ctg P C hB ctg H ctg P ctg 8 1 11 非均质多层结构地段岸坡坍岸 最终宽度计算公式 St b B hP ctg B hB hP ctg m i ctg i b ctg ni i 1 8 1 12 上三式中 St 坍岸带最终宽度 m A 库水位变化幅度 m N 与土的颗粒大小有关的系数 粘土为 1 0 壤土 0 8 黄土 0 6 砂土 0 5 多种土质岸坡应取加权平均值 hP 波浪冲刷深度 m 相当于 1 2 倍波高 中小型水库一般采用 0 5m 1 5m hB 浪击高度或浪爬高 m 大体为 0 1 0 8 倍波高 对细粒土 如粘土取小值 对粗粒土 如粗砂砾石取大值 H 正常蓄水位以上岸坡高度 m 浅滩冲刷后水下稳定坡角 度 岸坡水上稳定坡角 度 原始岸坡坡角 度 c 为淤积浅地高程与一级阶地或漫滩面高程的差值 m 13 b 松散岩层 土层 底板至正常高水位的距离 m m i 水上岸壁第 i 层土的厚度 m i 第 i 层岸坡坡角 度 n 土层层数 岩质岸坡坍岸预测 岩质岸坡坍岸预测尚无固定公式进行计算 可根据河谷地貌 岩体 结构 岩层产状和断裂面的产状变化 岩体抗冲刷能力的不同进行综合分 析 预测坍岸范围 着重注意顺向坡库段 岩层面或断层面倾角 15 60 的软弱结构面及其软弱夹层 加上岸坡顶上的卸荷裂隙切割岸 坡岩体 在库水的作用下 降低各结构面的力学强度 易产生坍岸 d 水库坍岸的防治 对预测坍岸较严重而又有村庄 城镇 工矿企业 或有良田地段 应 采取防治措施以防治水库塌岸 并根据不同的情况 可采用抛石 草皮护 坡 砌石护坡 护坡墙 顶坝和防波堤等措施 3 3 2 4 水库淤积 说明水库区有无大量固体 泥砂 径流的来源和范围 造成水库淤积的固体 泥砂 径流来源问题 是与库区岩性 地貌及 动力地质作用有关 因此本节应论述库区周边基岩出露情况 土层分布范 围 厚度 组成 结构及特征 库区周边冲沟发育情况 库区周边及上游 植被发育情况 库区周边泥砂流 露天采矿及人工堆碴 库岸变形破坏以 及库周斜坡的坡流冲刷物质等 从而评价水库淤积的可能性及其影响水库 运行的程度 防治措施 a 泥砂来源地区开展水土保持 整治冲沟 植树种草 加固库岸不稳 定地段 b 也可以在库区上游泥砂来源最严重的支流 沟谷上修建拦泥砂库 c 建议坝址设置排砂设施 3 3 2 5 水库诱发地震 14 应说明库区地层岩性 所处构造部位 地震地质背景 有无活断层贯 通库内及其规模大小与正常蓄水位的关系 评价预测水库诱发地震的可能 性以及位置和强度 对有较强烈诱发地震可能的水库 在报告中应建议在 水库蓄水之前 1 2 年设立地震预测台 方便预告场地内地震情况 根据目前国内外地质资料统计 水库诱发地震主要有构造型和非构造 型两类 a 构造型水库诱发地震的综合地质条件有 1 块状或厚层状坚硬岩体组成的库段 2 库 坝区有区域性断裂通过 3 库 坝区有活断层 尤其是它的端点 交点 拐点以及雁列式断 层的错列区 4 新生代以来继承性活动盆地的边缘 具有强烈差异活动的地段 5 断裂和破碎带有一定规模和导水能力 断裂带与库水有直接接触 有可能成为库区通往地质体深部的通道 6 库坝区地应力不均匀 有明显地应力集中或导致地应力集中的地 质构造 7 沿断层有可靠的历史地震记载或仪器记录的地震活动 b 非构造型水库诱发地震的综合地质条件 1 库坝区有较大面积碳酸盐岩类分布 2 现代岩溶作用发育 并有岩溶洞穴及管道系 蓄水前已有岩溶塌 陷或岩溶汽爆型地震的记载 3 4 坝区工程地质条件坝区工程地质条件 3 4 1 坝区地质概况 3 4 1 1 地形地貌及不良地质作用 a 说明坝址所处地貌单元 高山 中山 低山丘陵 平原等 河谷 地貌类型 如峡谷呈 V 字形 宽谷呈 U 字形 横向谷 斜向谷 纵向谷 断层谷 地堑谷等 两岸对称程度 岸坡坡度和高度 河床枯 15 水位高程 相应河床宽度及水深 覆盖层岩性及厚度 河床两侧河漫滩发 育分布特征 长 宽 高程 覆盖层厚 漫滩以上阶地发育分布特征 几级阶地 各级阶地面高程 长 宽及堆积特征 b 对于岩溶地区应说明岩溶地貌特征 漏斗 落水洞 溶洞塌陷等形 态发育分布位置及规模和堵充情况 c 说明岸坡冲沟发育分布特征 河谷地带崩塌 滑坡 泥石流等不良 地质作用的分布 规模 成因 发育规律 3 4 1 2 地层岩性 a 按沉积岩 土 变质岩 火成岩顺序自新至老地叙述地层岩性 厚度 接触关系及分布位置等 b 第四系地层按年代地层分类 按年代地层单位划分为 第四系全新统 Q4 第四系上 中 下更新 统 Q3 Q2 Q1 c 第四系土的工程地质分类按三级叙述 1 一级地质成因分类 人工堆积 Qs 冲积 Qal 洪积 Qpl 洪冲积 Qpal 残积 Qel 坡积 Qdl 残坡积 Qedl 详见 水利水 电工程制图标准 SL 73 95 表 3 3 5 2 二级土质分类 这是土的基本分类方法 是按土的颗粒级配或塑 性指数进行分类 如碎石土类 砂土类 粉土 粘性土类 各类土的土名 及特性指标详见 水利水电工程地质手册 3 三级土的工程特征分类 如软土 红粘土 人工填土 黄土 膨 胀性土 淤泥及淤泥质土 多年冻土等 对粘性土尚可按塑性状态分层 4 对各类土的描述应包括下列内容 碎石土应描述名称 颜色 浑圆度 一般和最大粒径 均匀性 含有物质 密实度 湿度 母岩成分 名称 风化程度及其他特征 动力 触探指标 砂土和粉土应描述名称 颜色 均匀性 含有物 密实度 湿 16 度及其他特征 标贯试验指标 粘性土应描述名称 颜色 均匀性 含有物 状态及其他特征 标贯试验指标 对于特殊性土 除按上述 4 条执行外 尚应描述下列内容 湿陷性土的孔隙特征 残积土的结构特征 有机土的臭味 有机物 的含量和分解情况 人工填土的成分及填土年限 盐渍土的含盐量及盐的 成分 膨胀土的裂隙特征 各土层的厚度及其沉积韵律特征 d 各类岩层的叙述内容一般包括 岩石名称 颜色 新鲜 风化 干 燥 湿润的颜色 成分 结构和构造 坚硬程度 岩相变化 成因类型 特征标志 厚度 地层时代和接触关系等 1 对碎屑岩类 尚须叙述颗粒大小 形状 成分 分选情况 胶结 类型 胶结程度和胶结物的成分 层理 平行 斜交 波状 交错层理 层面构造 如波痕 泥裂等 和结核 化石等 2 对泥质岩类 还须叙述成分 结构 层面构造 泥化和崩解特性 3 对化学和生物岩类 尚须叙述成分 结晶情况 特殊的结构和构 造 如鲫状构造 竹叶状构造 斑点状构造 虎斑状构造 层面特征 缝合线与岩溶现象等 4 对变质岩类 应叙述岩石成分类形 正变质或副变质 变质类 型 区域变质 动力变质 接触变质 混合岩化等 变质程度和划分变 质带 矿物成分 区分原岩矿物与变质矿物 结构 变晶结构 变余结 构和碎裂结构 构造 矿物的共生组合和交代关系等 5 对火成岩类 尚须叙述岩石成因类型 产状规模 次序与围岩接 触关系 岩性及其变化特征 3 4 1 3 地质构造 a 叙述坝区范围内所属大地构造部位 主要构造线方向 b 叙述褶皱发育 分布特征 17 c 断层按其产状归纳几组 叙述各组断层特征及主要断层的产状 规 模 性质 特征及其分布位置 应附断层汇总表 断层走向 倾角统计表 及其走向玫瑰图 d 节理裂隙按产状归纳几组 叙述各组节理裂隙的产状 延伸情况及 在不同岩性中的变化情况和发育程度 裂隙发育频率 节理裂隙面的形 态特征和宽度 充填物的成因和性质 节理裂隙的力学性质等 报告应附 节理裂隙走向玫瑰图及节理裂隙极点图 e 应着重叙述对影响工程方案选择及水工建筑布置的大断层 顺河断 层和断层交汇带 缓倾角断裂及软弱夹层的分布位置 发育及延伸程度 切割关系和组合形式 以及破碎带及节理裂隙密集带的分布情况 3 4 1 4 岩体风化 a 一般按岩体的风化程度进行风化分带 即全风化带 强风化带 弱 风化带 中等风化带 微风化带 新鲜岩体 报告应叙述各风化带岩体 的主要地质特征 如颜色光泽 岩体组织结构的变化及破碎情况 矿物成 分的变化情况 物理力学特性的变化 岩体钻孔岩芯采取率 岩体完整性 系数 RQD 值 纵波速 Vp 岩石干湿抗压强度及透水率 q 各风化带的 厚度及其变化特征 各风化带顶底介面起伏变化特征及其高程 可分为坝 址区左岸 河漫滩 河床 右岸等单元地段叙述 可用表格形式 b 特定形态的风化 可能有囊状风化 夹层状风化 沿断层 裂隙风 风化 球状风化等 应根据岩石的风化状态确定其风化等级 全 强等 报告应叙述这些特定形态风化的发育分布位置 高程 规模及特征 c 若某一级 带 风化岩体厚度很大 为满足工程设计要求 可按上 述 a 条主要地质特征的差异再进一步细分二个或三个次一级亚带 命名分 别采用上 下带或上 中 下带 如弱风化上带 弱风化下带等 某些特定地区 岩体风化不连续过渡时 风化分带也可以缺少一带或 二带 如某地质剖面上部是全风化带 其下为弱风化带 中间缺少强风化 带 3 4 1 5 水文地质 18 一般叙述下列内容 a 区内地下水类型 分布情况和埋藏条件 b 地下水位及动态特征 地表水与地下水补排关系 c 各岩土层的含水透水性 渗透系数 k 或渗透率 q 的范围值和平 均值 评价透水层级别 d 强透水带 或槽 沟 岩溶管道 发育分布位置 长宽及纵深伸延 情况 e 相对隔水层岩体顶板埋深及高程 f 水化学类型 根据河水及地下水的主要化学成分 应附水质分析汇 总表 确定水化学类型 并评价水对混凝土等建筑物的腐蚀性 g 坝区及其附近若有泉水 尚须论述泉水类型 上升泉 下降泉 矿 泉 温泉等 泉水流量 稳定水位 温度 化学成分与构造关系 分析 泉水的成因及对工程的影响 3 4 1 6 岩土物理力学性质指标 a 一般应先论述坝区岩土取样和室内外岩土物理力学性质试验情况 概述 b 岩土物理力学性质指标 应按岩土体质量类别 岩土单元 区段或 层位进行统计 但岩土单元中的薄夹层不应混入统计 可以统计表格形式 附于报告内 如表 3 4 1 6 1 工程坝址区室内岩 或土 物理力学性质 试验成果统计表 略 表 3 4 1 6 2 工程坝址区野外混凝土与岩石抗剪 试验成果统计表 略 还有岩 土 渗透变形试验 岩体变形试验 岩石与岩石抗剪试验 岩体结构面抗剪试验等成果统计表依序附出 这些统计表应按岩土单元提供各项统计指标的最小值 最大值 平均 值 标准差 变异系数 标准值和数据的数量 组数 数据小于 6 个 组 的可提供范围值 3 5 组的还应提供平均值 c 岩土性质指标的选用 建议值 1 评价岩土性状的指标 如天然含水量 天然密度 或重度 液 19 限 塑限 塑性指数 液限指数 饱和度 相对密实度 吸水率等应选用 指标的平均值作为标准值 2 地基渗透系数可采用室内试验或抽水试验的大值平均值为标准值 用于基坑水位降落和排水 抽水 计算的渗透系数 应采用试验的小值平 均值作为标准值 用于供水工程计算的渗透系数 应用抽水试验的平均值作标准值 3 岩土的压缩模量 变形模量 弹性模量 抗压强度 承载能力 抗剪强度 等力学性质指标应按 水利水电工程地质勘察规范 GB 50287 99 附录 D 有关条文规定确定标准值 4 岩体各项力学性质指标根据标准值结合岩土体的结构 构造和风 化程序等地质因素变化及试验情况 做相应折减后确定地质建议值 岩体的允许承载能力一般地质建议值 硬质岩取饱和单轴抗压 强度标准值的 作为地质建议值 软质岩取饱和单轴抗压强度标准值 10 1 20 1 的 作为建议值 5 1 10 1 岩土体的压缩模量 变形模量 弹性模量 抗剪强度等一般取 标准值的 0 6 0 9 作为地质建议值 当岩土体抗剪断强度试验不足时 可根据 GB 50287 99 规范附 录 D 表 D 0 2 表 D03 表 D04 结合地质条件进行折减提供抗剪断强度建 议值 其抗剪强度 f c 值可结合地质条件 按抗剪断强度折减 硬质岩 f 值为 f 的 0 75 0 65 c 值为 c 的 0 6 0 4 软质岩及结构面 f 值为 f 的 0 65 0 55 c 值为 c 的 0 4 0 2 等取值作为地质建议值 一般不提供 c 值 3 4 1 7 坝基岩体工程地质分类 a 首先应按 GB 50287 99 规范附录 K 的规定对坝基岩体结构进 行分类 b 坝基岩体工程地质分类方法原则上按 GB 50287 99 规范附录 L 的规定进行 为表明岩体性状尚须增加岩体结构及主要力学参数和质量 指标 详见表 3 4 1 7 1 20 表 3 4 1 7 1 工程坝区岩体工程地质分类 岩体主要力学参数及质量指标 饱和极 限抗压 强 度 抗剪断 强 度 弹性 模量 变形 模量 泊桑比 岩 体 纵波速 岩 石 纵波速 完整性 系 数 RQD Rbf c EE0 VpmVpvKv 岩体工 程地质 类 别 岩体结 构类型 MPa MPaGPaGPa m sm s 岩体特征岩体工程地质评价 21 3 4 2 坝线选择 3 4 2 1 概述 首先应说明为进行坝线选择在坝区布置了几条勘探坝线及其间距 勘 探精度是否相当 然后分坝线论述主要工程地质条件 如地形 地层岩性 地质构造 岩体风化 水文地质 岩体结构等 3 4 2 2 坝线比较 可以采用表 3 4 2 2 模式叙述 表 3 4 2 2 各坝线主要工程地质条件比较表 项 目单位 线 线 线 评 价 河床宽度 m 河漫滩宽 长 m 两岸地形特征 地 形 坝顶长度 m 岩性 岩石名称及结构 钻孔断层机遇率 断层规模 m 地质 构造 缓倾角断裂条数条 弱风化带顶板埋深及相应 高程 m 风化 特征 风化深槽囊条数条 q 1 或 3 5 顶板埋深及相 对高程 m 岩溶洞穴机遇率 坝基渗漏 绕渗形式及分 布特征 水 文 地 质 渗透变形特征 22 3 4 2 3 坝线选择结论 a 一般按下述方式叙述 综合表 3 4 2 1 所述 条坝线在工程地质条件上互有差 异 但均具建坝条件 只是问题所在程度和工程处理上的难度不同 从断 裂发育 岩体风化程度 等主要地质条件来看 线较 线优 越 地质推荐 线 但经设计综合评审认为在水工建筑物布置和施工安排 等条件上 线比 线优越得多 最终推荐 线为初设阶段坝轴线 b 上叙工程地质差异比较时 随坝型变更应有所侧重 1 土坝和堆石坝 选坝线时尽量避开淤泥土层 膨胀 崩解性较强 的土层 湿陷性较强的黄土以及易溶盐较高的岩层作为坝基 同时要比较 坝基砂卵石层等强透水层发育等特征及渗透稳定问题 2 重力坝 侧重比较坝基岩体完整性 岩体强度 结构面组合对坝 基抗滑稳定及渗透变形等问题 3 拱坝 应侧重比较峡谷两岸地形的对称性 坝址应选择左右对称 的峡谷 坝基及拱端岩体完整性 岩体风化程度 结构面的发育程度 上 下游岸坡及拱端岩体的稳定性 是否有与推力方向一致的软弱结构面 3 4 3 选定坝址的主要工程地质问题 3 4 3 1 坝基及绕坝渗漏问题 1 说明坝基各层岩土厚度 提供各层的渗透系数 分析坝基主要渗漏 层位及其分布范围等渗漏条件 2 渗漏量计算 渗漏量计算方法有水力学方法 流体力学方法和实验室方法等 一般 可采用水力方法计算公式 见 水利水电工程地质手册 表 4 4 2 P444 3 防护措施 防渗帷幕等 3 4 3 2 坝基渗透变形问题 23 a 说明坝基地层岩性 结构特征 分析渗透变形主要型式 管涌和流 土 接触冲刷 接触流土等问题 可按 GB 50287 99 附录 M 的规定进 行分析和评价 b 防护措施建议 松散岩土体坝基渗漏及渗透变形的防治 根据地基岩土特征 可选用 垂直截渗墙 防渗帷幕 水平埔盖 排水减压和反滤盖重等方法 3 4 3 3 坝基抗滑稳定问题 含坝肩抗滑稳定 a 说明坝基岩体的完整性 风化程度 结构面的发育 组合特征 特 别是软弱结构面的位置 产状 连续性 厚度 起伏差 充填物的性质及 其抗剪 断 强度等情况 分析坝基滑移的边界条件 滑动面 切割面 临空面及其力学性质和相互组合关系 确定坝基滑移形式 表层滑动 浅层滑动 深层滑动 混合类型滑动 b 坝基表面滑动 应说明坝基岩体坚硬完整 无控制滑移的软弱结构 面存在 岩体强度远大于混凝土与基岩接触面的抗剪 断 强度 其坝基 抗滑稳定受混凝土与基岩接触面抗剪 断 强度控制 c 坝基浅层滑动 当发现坝基浅部岩体破碎 裂隙网络发育 呈碎裂 结构 抗剪 断 强低于坝基混凝土与基岩接触面的强度 又低于深部岩 体强度时 应论述坝基存在浅层滑动问题 d 坝基深层滑动问题 当在坝基岩体一定深度内存在缓倾角软弱结构 面 且四周被中陡倾角结构面切割 并有可供滑移的自由空间 或有压缩变 形较大的陡倾角构造破碎带 存在时 可论述坝基岩体存在深层滑动问题 e 坝基抗滑稳定计算 坝基抗滑稳定计算应按上述滑移破坏的可能形式 选择适当的基本公 式 详见 水利水电工程地质手册 表 4 2 28 和表 4 2 29 f 防护措施建议 为保证坝基的抗滑稳定 必须使坝基岩体有足够的强度 因而对一些 不利于坝基抗滑稳定的地质因素需加固处理 其工程措施有 清基全部挖 除处理 岩体加因 固结灌浆 锚固 混凝土塞 防渗排水 改变建筑 24 物结构等 根据地质因素选用其中一种或几种措施进行综合处理 3 4 3 4 坝肩边坡的稳定性问题 a 说明坝肩的地形 岩性 地质构造 岩土体结构 水文地质等特征 b 边坡稳定性分析 1 从结构面分析 对滑动面 切割面 临空面条件分析 找出一种 或几种最不利的组合形式 定性地评价边坡稳定性 2 从岩性分析 对岩土的强度 抗风化能力 岩土的膨胀性 崩解 性 溶解性 湿陷性等差异 定性地评价边坡稳定性 3 从地下水及地表水作用进行分析 4 其他条件 如地应力 地震 放炮 施工排水 人工荷载 施工 方法等边坡稳定的影响 c 边坡稳定计算 可采用 水利水电工程手册 第 649 664 页有关公式计算 d 不稳定边坡防治 1 减载 2 排水 3 锚固 4 支撑 3 4 3 5 坝址下游冲刷问题 a 说明影响坝址下游河谷冲刷的主要地质因素 如坝下游河谷地形特 征 第四系松散堆积层的岩性 结构 厚度 基岩岩性 风化程度 断层 及节理发育特征等 定性分析冲刷强度 如一般硬质岩石岩体完整 物理 力学性良好的地区 抗冲刷能力较强 形成冲刷坑的过渡缓慢 不危及建 筑物安全 第四系松散堆积及软质岩石 断裂发育 岩体岩风化强烈 岩 体完整差 物理力学性较差的地区 抗冲刷能力差 不但冲刷坑形成快 而且冲刷坑深坡陡 位置多变 扩展范围大 往往影响建筑物安全 b 坝址下游河谷允许不冲流速 25 根据河床地质条件 参考国内外水电工程建设经验及 水利水电工程地 质手册 P460 表 4 5 6 表 4 5 7 表 4 5 8 等提供本工程岩土体的允许 不冲流速 c 防护措施的建议 如设立坝下游护坦及两岸护坡等 3 5 枢纽建筑物工程地质条件枢纽建筑物工程地质条件 3 5 1 坝的工程地质条件 坝的类型按建筑材料及挡水形式有土坝 堆石坝 干砌石坝 浆砌石 坝 混凝土重挡水坝 溢流坝 拱坝等 因此 本节编写宜按下述条文叙 述 a 概述本工程的挡水坝是由上述那几类型坝组成 b 按不同的坝型分段分下列款叙述工程地质条件 1 坝段位置 桩号 坝长 2 坝段地形特征 地面高程范围值 坡度 不良物理地质作用发育 特征 3 第四系土层成因类型 各层土的分布及厚度变化特征 4 基岩地层岩性 岩体结构及工程地质类别等 5 断裂及破碎的规模 特性及其分布位置 软弱夹层发育分布特征 6 岩体风化特征 强风化带和弱风化带岩体顶板埋深及相应高程 风化深槽 囊 发育分布位置及特征 7 相对不透层岩体顶板埋深及相应高程 8 岩溶地区坝址尚应论述岩溶裂隙及岩溶管道水发育特征及分布情 况 9 根据岩土体结构及力学强度 推荐各坝段的地基持力层 提供建 坝的主要物理力学参数 坝基防渗方法及其深度 10 对不同坝型的工程地质评价 在岩基上的土石坝在说明岩基表层风化深度 覆盖层的分布 26 厚度等特征的基础上评价地基沉陷 变形和渗透稳定问题 在岩基上的重力坝 溢流坝在说明坝基岩体风化深度 岩体特 征 结构面相互组合关系等特性 评价坝基抗滑稳定及渗透性变形和溢流 坝的下游冲刷问题 在岩基上的拱坝 除按重力坝 溢流坝工程地质条件评价外 尚应评价拱坝坝肩稳定性 在岩溶区建坝 在说明坝基岩体岩溶发育和分布规律的基础上 评价堵漏建坝的可能性 对土坝应评地基特殊土层的抗滑 湿陷变形 渗透稳定及砂土 液化等问题 对各类坝基坑开挖的边坡稳定性问题进行评价 并提出处理措施 3 5 2 泄水 引水 厂房及附属建筑物 调压井 开关站 工程地质条 件 3 5 2 1 各建筑方案比较 说明各比较方案的工程地质条件 a 说明各比较方案的位置 b 地形地貌特征 滑坡 坍塌等不稳定岩土体位置 规模 深度 c 地层 岩性 厚度及物理力学性质 特别是覆盖厚度 基岩埋深 软弱夹层 破碎带 岩溶洞穴的分布位置和粉细砂层 软土层 膨胀土 湿陷性黄土等特征分布 厚度 强度和变形特征 d 地质构造 岩层产状 断层位置 产状 宽度及性质 特别是顺坡 的缓倾角断裂 较弱结构面的位置 性质 延伸及组合关系 e 水文地质条件 地下水位高程及含水透水性 f 岩体风化程度 g 对各方案进行工程地质比较 并推荐方案 3 5 2 2 对选定泄水 引水及厂房地段工程地质评价 可分地面建筑物和地下建筑物评价 27 a 地面建筑物 地面发电厂房 溢洪道 引水渠 1 对厂房及其附属建筑物地基承载力 压缩变形 抗滑稳定 变形 稳定和边坡稳定性作出评价 提供地基岩土体