珠海西坑尾垃圾填埋场工程.doc

27中国有色金属工业长沙勘察设计研究院 珠海市西坑尾垃圾填埋场工程地质详细勘察报告书1前言1.1工程概况受珠海市市容环境卫生管理处委托，按照南昌有色冶金设计研究院提出的“珠海市西坑尾填埋场工程地质勘察技术要求”及附图要求，我院于2005年4月19日起至7月底对珠海市西坑尾垃圾填埋场工程拟建场地进行了工程地质详细勘察工作。本工程属于珠海市重要的市政工程，关系着珠海市未来的规划和发展，关系着珠海市广大市民未来的工作和生活环境。拟建中的珠海市西坑尾垃圾填埋场位于前山西坑尾，是珠海市处理城市垃圾的一个重要场地，并且是珠海市垃圾发电厂的一个重要组成部分。珠海市西坑尾垃圾填埋场工程包括填埋区和管理区，其中填埋区大致分为A、B、C、D四个填埋区，包括碾压式土石坝3座（A区坝、B区坝、C区坝），总库容约950万m3；调节池1个，池顶标高24m，池深约4m；另有拦洪坝、库底排洪渠、环库截洪沟；管理区包括行政管理中心，垃圾分选厂（800t/d分拣系统、150t/d粪便处理系统）；另有渗滤液处理、进场道路、监测井、排污管线等配套设施。本工程建（构）筑物安全等级为二级、工程重要性等级为二级，场地复杂程度等级为二级（中等复杂），地基复杂程度等级为二级（中等复杂），岩土工程勘察等级为乙级。本报告书仅对珠海市西坑尾垃圾填埋场填埋区的A区坝、B区坝、拦洪坝、库底排洪渠及库区提出勘察成果资料。1.2勘察目的与技术要求本工程勘察目的是为查明拟建场地内各岩土层的分布特征、基岩埋藏情况、各岩土层的物理力学性质、水文地质条件、地下水埋藏情况等，并查明筑坝用土、石材物理力学性质及储量，为拟建垃圾填埋场设计提供有关参数及地质资料。工程地质详细勘察技术要求及附图详见附件1。1.3本次勘察工作依据的规程、规范及技术标准l 南昌有色冶金设计研究院提出的“珠海市西坑尾填埋场工程地质勘察技术要求”及附图l 国家标准岩土工程勘察规范（GB50021-2001）l 国家标准建筑抗震设计规范（GB50011-2001）l 国家标准建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）l 国家标准水利水电工程地质勘察规范（GB50287-99）l 国家标准土工试验方法标准（GB/T50123-1999）l 国家标准工程岩体试验方法标准（GB/T50266-1999）l 行业标准工程地质测绘规程（YS5206-2000）l 行业标准碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）l 行业标准市政工程勘察规范（CJJ56-94）l 行业标准注水试验规程（YS5214-2000）l 行业标准抽水试验规程（YS5215-2000）l 行业标准压水试验规程（YS5216-2000）l 行业标准标准贯入试验规程（YS5213-2000）l 行业标准钻探、井探、槽探操作规程（YS5208-2000）l 行业标准天然建筑材料勘探规程（YS5207-2000）l 广东省标准建筑地基基础设计规范（DBJ15-31-2003）1.4勘察方法及工作量本次勘察采用工程地质测绘和调查、钻探和井探为主，结合水文地质参数的测定、现场原位测试及室内试验等方法进行。工程地质测绘和调查采用路线法、布点法和追索法，测绘对象的标测方法采用半仪器法和仪器法；钻探工作采用XY-100型钻机及SH-30型钻机、合金钻具、套管（及泥浆）护壁，冲击或回转钻进；水文地质参数的测定方法包括注水试验、压水试验和抽水试验；原位测试包括标准贯入试验、剪切波速测试；室内试验包括土工试验、岩石试验、水质分析试验；勘探点定点采用DT200电子经纬仪，配合日本RED-A红外测距仪以极坐标法进行放样。根据勘察技术要求，结合上述规程规范的规定，本次勘察完成的工作量详见表1： 表1项 目工 作 量承 担 部 门勘探总进尺1588.70米钻探队钻探进尺1579.60米/100孔井探进尺9.10米/4井标准贯入试验209次采取原状土试料105件采取击实土试料6件采取岩石试料36组采取地下水及地表水试料19件单环注水试验8次测试组钻孔内注水试验39次钻孔内抽水试验3次钻孔压水试验32次用三角堰测量地表水流量6次/3处剪切波速测试58点（次）/4孔 续表1 项 目工 作 量承 担 部 门室内土工试验111件试验室室内岩石试验36组室内水质分析19件测量定点100处测量组工程地质测绘 0.78km2(比例尺1：1000)岩土室地质点197点拍摄地质照片40张编制图表181张/1份编制勘察报告7份/1套1.5几点说明1.5.1本次勘察钻孔的数量和位置是我院与委托单位、设计单位共同协商确定的，其中A区坝、B区坝钻孔的数量和位置是按照设计院技术要求及投标书进行的；按照设计院及业主要求，原拟建C区坝取消，增加拦洪坝，有关拦洪坝及库底排洪管的钻孔位置和数量见附件2：函件；同时增加对库区覆盖层进行勘察，库区覆盖层原定钻孔84个，后按照业主意见，并征得设计院同意，钻孔数量减为68个，见附件2：函件。1.5.2本次勘察采用的座标及高程系统与甲方提供的附图一致，钻孔座标及孔口高程均为实测值。1.5.3由于场地局部地段地势险要，部分钻孔位置钻探过程中略有移动。1.5.4钻探后的各钻孔采用回填粘土球方法进行封孔。1.5.5由于拟建场地地形复杂，钻探施工条件较困难，加之设计图纸局部变更，业主要求临时突击单个子项目，目前尚有部分外业工作正在进行，如垃圾分选厂及环库截洪沟等，这些项目稍后即将结束。2区域自然地理概况拟建珠海市西坑尾垃圾填埋场位于珠海市前山西坑尾，西南侧紧邻珠海市垃圾发电厂，有一条公路与105国道相连，交通较为便利，距珠海市中心约18公里。根据据广东省标准建筑气象参数标准（DBJ15-1-90），珠海市位于珠江口伶仃洋西岸，属亚热带海洋性气候。年平均气温22.4，因受海洋影响，气温年平均日较差很小，仅有5.3。无冬季天气，终年气温在0以上，极端最低气温为2.5。自4月中旬至11月上旬为夏季，长达半年。日最高气温35的日子为数不多，全年为2.1天，极端最高气温为38.5。年平均相对湿度为79%，91月各月相对湿度稍低，均小于80%，12月份最低，为70%，28月较高，各月均大于80%，其中36月各月85%，4月份最高，为86%。年降雨日为137.2天，年平均降雨量为1993.70mm，其中59月降水集中，降雨量合计为年降雨量的77%。5、6、8月各月降水量均大于300mm，6月降雨量最多，达361.9mm。夏季多受台风影响，易出现暴雨、大风天气，年暴雨日为10.5天，410月暴雨日数合计为年总数的97%。年大风日数为8.8天，410月大风日数合计为8.1天，其间最多的7月份，有2.5天，其次为9月份，有1.9天（1983年9月6日，珠海受台风袭击，8级大风长达8小时，12级大风长达5小时）。年平均风速为3.3m/s，122月各月风速较小，皆不足3.0m/s，以7月份平均风速为最大，达3.7m/s。全年静风频率最高，其次为东南风和东南偏南风。92月以东北风和北风为主，38月东南风、西南风及南风较多。全年阴天日数为190.3天。年日照百分率为45%，24月较低，皆小于30%，712月较高，均大于50%，7月最高，为57%。年平均雷暴日数为64.2天，将近85%的雷暴天气出现在59月份，其中8月雷暴日数最多，有13.1天。3区域地质构造本区域在地质构造上位于五桂山隆起之南侧，地质构造复杂，自侏罗纪以来，经多次构造运动，中生代岩浆活动强烈，酸性岩浆侵入遍布全区，新生代伴以小规模的基性岩浆侵入。珠海市区域断裂主要有北西向和北东向两组，其次为北北东向和北东东向。北西向断裂以西江断裂为代表，多沿西江水系分布，对本区断块差异升降运动有显著的控制作用，与温泉、地震及地形地貌关系密切。西江断裂北起四会经三水沿西江河谷延伸到到磨刀门入海，在区内全长约30km，总体走向330。除西江断裂外，还有鸡啼门断裂、泥湾门断裂和古鹤断裂等。鸡啼门断裂从鸡啼门至斗门镇，在下州温泉与翠亨断裂交汇，断裂走向335，倾向北东，倾角80。北东向断裂以五桂山南麓的翠亨断裂为代表，还包括五指山断裂（又名平沙断裂），翠亨断裂东自翠亨村往南西延伸经逸仙水库、田心水库、三乡、虎跳门至广海。五指山断裂自下栅往南西延伸至五指山、泥湾、平沙一带，长约40km，宽约210m，沿断裂有多处温泉出露。北北东向断裂包括湾仔断裂和新村断裂，其中新村断裂分布于香洲一带，走向35，沿柠溪冲沟延伸，长约10km。北东东向断裂以横琴至上川岛断裂颇具规模，还包括吉大断裂和胡湾断裂，胡湾断裂分布于香洲的胡湾里至大环山一带，走向75，倾向北西，倾角75左右，破碎带宽数米。本区域的新构造运动表现为老断层的重新活动，以差异升降运动为基本特征，断裂的力学性质大多从压扭性转为张性或张扭性，上述断裂在新构造运动以来均表现不同程度的活动性，但其活动期大都在第四系中更新世晚期至晚更新世早期，晚更新中期以来尚未发现明显的活动迹象。根据区域地质资料，延伸上百公里的北东向断裂、北西向断裂以及南海北部的北东东向断裂是本区产生地震的主要地质构造。在珠江三角洲地区，历史上发生过10次4.75至5.20级地震，最大震级为5.50，于1905年发生在磨刀门海域。本区域地震活动特征是频率高、震级低，属弱震活动区。根据区域地质资料，从拟建场地附近经过的断裂主要有西江断裂及横琴岛上川岛断裂，距离均在数公里以外，断裂两侧的挤压破碎带也在拟建场地以外。根据本次勘察结果，拟建场地内未发现断裂构造通过，因此，场地是稳定的。场区附近的断裂活动或区域地质作用在场地的表现形式是基岩面局部地段起伏大、孤石发育、与断裂构造方向一致的节理裂隙发育以及岩体较破碎。4场地岩土工程条件4.1场地位置及地形地貌拟建场地位于珠海市前山西坑尾，距珠海市中心约18公里，西南侧紧邻珠海市垃圾发电厂，其原始地貌单元为剥蚀残丘山间冲沟地带，在场地内共发育有三条大的冲沟，其中有二条为北西至南东走向，另一条为近北南走向。另外，在场地东侧有一条溪沟从北向南流过，沟内水质污染严重。拟建场地内山高坡陡，地势高差最大达130 多米，山坡之上灌木丛生，植被发育较好，局部地段由于植被遭到破坏，暴雨时水力冲刷作用强烈，造成坡面“爪”型深切沟发育，水土流失严重。勘察时测得钻孔孔口标高变化于21.77 145.17米之间。4.2地层岩性根据钻探结果，场地内埋藏的地层主要有人工填土层、第四系坡洪积层、冲积层、坡积层及残积层，下伏基岩为燕山期花岗岩。场地内发育的地层按自上而下的顺序依次描述如下：4.2.1人工填土（Qml）（为地层编号，下同）：褐黄、褐灰色，由粗砂组成，系新近冲填而成，主要分布于山间冲积沟内，密实程度不均匀，结构松散。4.2.2第四系坡洪积（Qdl+pl）粘土：主要分布于山间冲积沟内，呈褐黄色，含少量石英颗粒，无摇震反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，呈稍湿很湿、可塑状态。4.2.3第四系冲洪积层（Qal+pl）：该层主要分布于山间冲积沟内，由粉质粘土及粘土构成。1）粉质粘土：褐红、褐黄色，含20%30%的石英颗粒，无摇震反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，呈很湿饱和、可塑状态。2）粘土：褐灰色，含少量有机质及腐植质，略具臭味，无摇震反应，光泽反应光滑，干强度及韧较高，呈饱和、软塑状态。4.2.4第四系坡积（Qdl）粉质粘土：褐黄、褐红色，含约30%的石英颗粒，无摇震反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，呈稍湿很湿、硬塑状态。4.2.5第四系残积（Qel）砾质粘性土：褐红、褐黄、灰白色，由花岗岩原地风化而成，残留2030%的石英颗粒，原岩结构可辨，无摇震反应，光泽反应稍有光滑，干强度及韧性中等，呈很湿饱和、硬塑坚硬状态。4.2.6燕山期侵入体（y）花岗岩：肉红、灰白、青灰等色，主要矿物成分为石英、长石及黑云母等矿物，中粗粒结构，块状构造。本次钻探揭露的花岗岩，按其风化程度的不同，可分为全风化、强风化、中等风化及微风化花岗岩四带：1）全风化（4）花岗岩：褐黄、灰白色，绝大部分矿物已风化成土状，可见残余结构，手捏有砂感，岩芯呈土柱状，合金钻具易钻进。2）强风化（3）花岗岩：褐黄、灰白色，大部分矿物已显著风化，节理裂隙极发育，岩芯呈土夹碎块状或碎块状，岩块用手可折断，合金钻具易钻进。3）中等风化（2）花岗岩：褐黄、褐红、灰白色，部分矿物风化明显，节理裂隙较发育，沿裂隙面见明显风化迹象，岩芯呈碎块状或块状，岩块锤击声哑且不易击碎，金刚石钻具较难钻进。4）微风化（1）花岗岩：褐红、灰白色，无明显风化迹象，节理裂隙稍发育，沿节理裂隙被铁锰质浸染，岩芯呈柱状，少量呈块状，岩质新鲜，致密坚硬，锤击声脆有震手感，金刚石钻具钻进困难。第四系覆盖层部分在A区坝及B区坝主要发育冲洪积粉质粘土、坡积粉质粘土及残积砾质粘性土；在拦洪坝主要发育坡洪积粘土、冲洪积粘土、坡积粉质粘土及残积砾质粘性土；库底排洪渠第四系地层较复杂，各地层都发育；库区则主要发育坡积粉质粘土及残积砾质粘性土，下伏基岩均为燕山期花岗岩。各功能区上述地层的分布规律及野外特征详见地质剖面图、钻孔柱状图（图号：2005.0.02.127-8、9）及附件3：场地景观及钻孔岩芯彩色照片。有关拟建场地内各地层分层顶面标高、埋深及厚度等统计详列于下表2：4.3不良地质作用及特殊性岩土4.3.1不良地质作用根据本次勘察结果，拟建场地内的不良地质作用主要为大气降水造成的冲刷及崩塌。在拟建垃圾填埋场区，由于山高坡陡，局部地段植被遭到破坏，暴雨时水力冲刷作用强烈，造成裸露坡面“爪”型深切沟发育，破坏了山体平衡，崩塌随之产生，但规模一般不大，主要见于库区中部及西北侧。个别地段崩塌已接近山脊，若因崩塌致使这些山脊标高变低，形成垭口，并与相邻山谷相连通，则应注意地表水对周围环境的影响。根据本次地表测绘的结果，拟建场地内发现有两处稍有规模的崩塌，崩塌及冲刷区的出露位置及范围详见综合工程地质图（图号：2005.0.02.127-6），从现场调查情况来看，该两处崩塌对场地的稳定性并无多大的影响，但它和冲刷区都有水土流失严重现象。为防止冲刷及崩塌区继续发展，可在冲刷及崩塌区边界修建环状截水沟，并采取恢复植被等综合处理措施。4.3.2特殊性岩土本场区特殊性岩土为风化土。拟建场地内第四系残积砾质粘性土为未经搬运的花岗岩风化产物，其中粒径大于2mm的颗粒被粘粒所包围，孔隙比较大，液性指数较小，压缩性较低，但遇水易软化崩解，对地基的稳定性有一定的不利影响，开挖施工过程中必须注意防水，应及时砌筑基础或采取其它措施，防止其软化崩解。垃圾填埋场建设及使用过程中应防止该层裸露地表，以免在地表面流作用下发生冲刷及崩塌，从而引起水土流失。4.4岩土物理力学性质4.4.1室内试验4.4.1.1室内土工试验本次勘察在A区坝、B区坝及拦洪坝钻孔内共采取了53件原状土试料；在库底排洪渠钻孔内采取了25件原状土试料；在库区采取了27件原状土试料，总计105件原状土试料，并按国家标准土工试验方法标准（GB/T50123-1999）进行了土壤室内试验，试验结果详见土壤室内试验成果表（图号：2005.0.02.127-2）。根据室内土工试验结果，按照土石坝、库底排洪渠及库区分别将场地内第四系各地层的主要物理力学性质指标统计于下表3：拟建库区第四系覆盖层主要为坡积粉质粘土和残积砾质粘性土，其中砾质粘性土层厚较大，拟作为主要筑坝土材及覆盖用土。本次勘察分别在钻孔73、78、87、89、105、114号附近采取了6组砾质粘性土扰动样进行室内土的击实试验，并对击实后的最优含水量的土试样进行了压缩及剪切试验，试验结果详见土的击实试验报告（图号：2005.0.02.127-14），现将试验结果统计如下表4： 表4指标项目统计个数范围值平均值标准差变异系数修正系数标准值液限WL(%)644.750.148.01.8040.0381.03149.4塑限Wp(%)626.229.128.01.0070.0361.03028.9塑性指数IP618.521.019.90.8050.0401.03320.6比重Gs62.672.702.680.0100.0040.9972.67最优含水量Wop(%)620.122.221.60.7760.0361.03022.2最大干密度dmax (g/cm3)61.711.771.740.0280.0160.9871.72压缩系数a100-200(MPa)-160.310.350.330.0160.0481.0400.34压缩模量Es( MPa)64.95.65.30.2610.0490.9595.1直接快剪内摩擦角()621.924.623.21.1140.0480.96022.3凝聚力C( kPa)61724212.5030.1210.900194.4.1.2室内岩石试验本次勘察在钻孔26、1113、136138号内采取了18组中等风化花岗岩及18组微风化花岗岩共计36组岩石试料，并按国家标准工程岩体测试方法标准（GB/T50266-1999）进行了室内试验，试验结果详见岩石室内试验成果表（图号：2005.0.02.127-3），并统计如表5： 表5 指标项目中等风化花岗岩统计个数范围值平均值标准差变异系数修正系数标准值含水量%180.701.321.060.1620.1530.9360.99颗粒密度g/cm3182.642.752.680.0280.0110.9962.67天然密度g/cm3182.522.742.650.0440.0170.9932.63干密度g/cm3182.492.722.620.0460.0170.9932.60吸水率%180.631.230.910.1910.2091.0870.99饱和吸水率%180.691.310.970.1910.1981.0821.05抗压强度MPa干燥4119.848.931.16.3530.2050.94529.4饱和4110.240.224.76.3150.2560.93123.0软化系数140.650.860.790.0490.0621.0250.81抗剪(摩擦)强度C(kPa)434.541.238.5()425.027.226.3指标项目微风化花岗岩统计个数范围值平均值标准差变异系数修正系数标准值含水量%180.651.700.890.2320.2610.8910.79颗粒密度g/cm3182.632.742.670.0310.0120.9552.66天然密度g/cm3182.532.722.640.0400.0150.9942.62干密度g/cm3182.492.692.620.0420.0160.9932.60吸水率%180.591.730.880.2510.2841.1180.98饱和吸水率%180.641.770.940.2510.2681.1111.04抗压强度MPa干燥4264.3100.679.99.8130.1230.96777.3饱和4351.399.469.510.6170.1530.96066.7软化系数160.770.970.860.0460.0541.0240.88抗剪(摩擦)强度C(kPa)438.545.242.0()427.028.127.7注：抗压强度统计为试验单值统计。4.4.2原位测试本次勘察所进行的原位测试主要为标准贯入试验和波速试验。4.4.2.1标准贯入试验为了解场地内各地层的力学强度及均匀性，本次勘察共进行了209次标准贯入试验。标准贯入试验是使63.5公斤的重锤按76厘米的落距自由落下，将标准贯入器击入土中，根据贯入30厘米所击的锤击数来判定土的物理力学性质。本次勘察所进行的标准贯入试验结果已详细标绘于地质剖面图（图号：2005.0.02.127-8）及钻孔柱状图（图号：2005.0.02.127-9）。现将场地内土石坝、库底排洪渠及库区各地层的标准贯入试验结果分别统计如下表6： 土石坝标准贯入试验结果统计表 表6-1 指标 地层标准贯入试验修正后锤击数(击)统计个数范围值平均值标准差变异系数修正系数标准值粉质粘土6798.00.8940.1120.9087.3粉质粘土5797.8粘土2232.5粉质粘土8141715.91.1260.0710.95215.1砾质粘性土30112819.84.8310.2440.92318.3全风化花岗岩18314838.36.0270.1570.93535.8 指标 地层 标准贯入试验实测锤击数(击)统计个数范围值平均值标准差变异系数修正系数标准值粉质粘土6798.00.8940.1120.9087.3粉质粘土5797.8粘土2232.5粉质粘土8141715.91.1260.0710.95215.1砾质粘性土30113421.65.7510.2660.91619.8全风化花岗岩18355945.47.1800.1580.93442.4注：强风化花岗岩中有18次标贯反弹或修正后标贯击数大于50击，未统计于表中。库底排洪渠标准贯入试验结果统计表 表6-2 指标 地层标准贯入试验修正后锤击数(击)统计个数范围值平均值标准差变异系数修正系数标准值粉质粘土7798.30.7560.0910.9337.7粉质粘土2565.5粘土4232.5粉质粘土2151816.5砾质粘性土10132418.43.5340.1920.88816.3全风化花岗岩6313432.01.0950.0340.97231.1 指标 地层 标准贯入试验实测锤击数(击)统计个数范围值平均值标准差变异系数修正系数标准值粉质粘土7798.30.7560.0910.9337.7粉质粘土2565.5粘土4232.5粉质粘土2151816.5砾质粘性土10133221.95.4250.2480.85518.7全风化花岗岩6334538.74.9260.1270.89534.6注：强风化花岗岩中有7次标贯反弹，未统计于表中。 库区标准贯入试验结果统计表 表6-3 指标 地层标准贯入试验修正后锤击数(击)统计个数范围值平均值标准差变异系数修正系数标准值粉质粘土17121814.91.7280.1160.95014.2砾质粘性土34112116.92.7540.1630.95216.1全风化花岗岩20314135.32.9360.0830.96734.1 指标 地层 标准贯入试验实测锤击数(击)统计个数范围值平均值标准差变异系数修正系数标准值粉质粘土17121814.91.7280.1160.95014.2砾质粘性土34112719.33.9870.2070.93918.1全风化花岗岩20365243.75.3830.1230.95241.6注：强风化花岗岩中有13次标贯反弹，未统计于表中。4.4.2.2波速测试地层剪切波速是评价建筑场地土的动力性质的重要参数，也是进行建筑结构抗震设计时划分场地土类型的主要依据。为了获得场地内土层剪切波速及其沿深度的分布情况，并以此划分场地土的类型、建筑场地类别等抗震设计参数，本次勘察在A区坝及B区坝钻孔5、9、11、15号内共进行了58点（次）剪切波速（Vs）测试，采用单孔检层法，沿钻孔自上而下逐层进行测试。将激振板置于孔口附近地面，并使其中点与井口的连线垂直于激振板，板上加压一吨以上重物，横向锤击激振板两端，产生剪切波向地下传播；将三分量检波器置于孔中不同的深度处，并紧贴孔壁，接收剪切波并输入仪器记下来。根据记录波型的初至时间以及三分量检波器在孔中的深度，按下面公式计算各土层的波速：式中：Hi、Ti分别为第i测点（i=1、2、3、n）的深度及剪切波的初至时间，D为激振板至孔口距离。本次勘察所进行的剪切波速测试结果详见剪切波速试验曲线（图号：2005.0.02.127-13），根据波速测试结果，钻孔5、9、11、15号土层等效剪切波速值分别为271.7米/秒、288.2米/秒、354.1米/秒和282.3米/秒。根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）及中国地震动参数区划图（GB18306-2001），珠海市抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。根据本次勘察结果，按照建筑抗震设计规范（GB50011-2001）有关标准判定，各功能区场地土的类型、建筑场地类别及建筑抗震地段的划分详列于表7： 表7功 能 区场地土类 型建筑场地类 别对建筑抗震地段的划分土石坝A坝中硬土可进行建设的一般地段B坝拦洪坝两侧地段拦洪坝冲沟地段中软土库底排洪渠库区中硬土根据场地类别和设计地震分组，建筑场地特征周期值为0.35s。5场地水文地质条件5.1地表水5.1.1地表水拟建场地原始地貌单元为剥蚀残丘山间冲沟地带，地形上山高坡陡，坡度一般为4565，山坡之上大多灌木丛生，植被发育较好，因而水源涵养条件较好。大气降水顺山坡主要以两种方式向低凹的山沟中汇聚形成地表水，一种是以面流的形式，另一种是渗入第四系地层中形成的包气带上层滞水，地表水与地下水有相互补给关系。地表水主要见于场地冲沟中。库区内广泛分布的残积砾质粘性土（未经搬运）及坡积粉质粘土（经过搬运），其水理性质有一最大缺陷就是遇水软化、崩解。拟建库区局部地段由于植被遭到破坏，强降雨对山坡冲刷作用强烈，因而裸露山坡上冲沟发育，同时伴随着有小型崩塌出现。经地质调查，拟建场地内冲沟主要见于库区中部及西北侧，数量达10多条，其大致出露位置及范围等详见综合工程地质图（图号：2005.0.02.127-6）。这些冲沟整体呈“爪”型，单条冲沟的形状一般呈肚大口小的葫芦形，沟壁陡峭，壁高一般数米，最高达15米左右。冲沟现阶段正处于快速发育期，每次大暴雨都会使其向四周和底部扩展，并彼此逐步靠拢互相联接。在拟建库区的西北缘，几条新发育的冲沟其后沿已经伸展到山脊附近，使山脊成一线薄薄的尖锐形状。随着山脊线标高逐渐降低，冲沟有可能与相邻的山谷相连通起来，此时应注意地表水对周围环境的影响。根据地质调查，拟建场地内共有三条较大的老冲沟，其中有二条为北西至南东走向，分别位于A区坝及B区坝所处的山沟中，为常年流水冲沟，在库区流经长度达200多米，其中的沟水是所在库容区顺坡下渗的地下水在低凹的地方流出地表汇集于山沟中形成的，暴雨时部分大气降水主要以面流的形式也汇集到山沟中。根据追踪调查可知，其源头位于所在库区尾端，呈小的泉眼形式顺风化层顶面流出；另一条为近北南走向，与库底排洪渠走线基本一致，位于库区中部，在库区流经长度达1Km多，为常年流水冲沟，沟中水主要是源头的水，其源头位于整个库区的北端，是汇集区下渗的地下水汇集于岩石露头裂缝以及汇同部分基岩裂隙水流出地表所致。库区内发育的3条冲沟均为长年流水冲沟，其流量随季节变化较大，枯水季节为涓涓细流，暴雨时节则水流增长迅速。有关3条冲沟的位置、流经地带及泉眼出露点等详见综合工程地质图（2005.0.02.127-6）。5.1.2地表水流量测量珠海市地处亚热带季风湿润滨海气候区，根据对珠海市19841993年十年降水量的统计结果表明：珠海市年降水量平均为1846.2mm，降水多集中在每年的49月份，日最大降水量为286.6mm，一小时最大降水量为108.9mm，详见珠海市19841993年降水量统计表（图号：2005.0.02.127-16）。本次勘察期间，在拟建场地内三条冲沟中采用三角堰法测量地表水流量6次，其测量具体位置详见综合工程地质图（图号：2005.0.02.127-6），并将测量结果列于下表8：表8测 量 地 点位置描述观测时间天气流 量（m3/d）A区坝冲沟12号孔西侧沟2005.4.26晴376.82005.5.2降雨1124.7B区坝冲沟4号孔东南侧沟2005.5.9降雨488.22005.5.12晴65.4库底排洪渠处冲沟66号孔附近沟中2005.7.16晴824.62005.7.20降雨2317.5由于冲沟地表水流量受降雨量影响较大，上表所测数值为勘察期间冲沟流量变化情况，库区排水设计应按库区汇水面积及降雨强度计算确定。根据我院所测库区地形图，对照场地实际地形地貌，可将拟建场地划分为三个大的汇水区，经计算可知：A区坝处冲沟汇水区面积约67000 m2B区坝处冲沟汇水区面积约109000 m2库底排洪渠处冲沟汇水区面积约174000m2按照上述珠海市降雨量资料，当出现一小时最大降雨量108.9mm的情况时，通过计算可知：A区坝处冲沟内地表水流量达到2.03m3/sB区坝处冲沟内地表水流量达到3.30 m3/s库底排洪渠处冲沟内地表水流量将达到5.26 m3/s。5.2地下水拟建场地地下水主要有两种赋存方式：一是第四系土层孔隙水；二是基岩裂隙水。1）第四系土层孔隙水第四系土层孔隙水在拟建场地内包括上层滞水及潜水，上层滞水主要赋存于坡积及残积土层中；潜水只分布在沟谷底部，主要赋存的地层为冲填土层及冲洪积土层，它们都与地表水水系联系密切。2）基岩裂隙水基岩裂隙水主要是花岗岩各风化带裂隙水，且花岗岩强风化带是主要储水层段。基岩裂隙水具如下特征：即地下水的分布受赋存岩体裂隙发育程度的影响较大，具明显的各向异性特点，属非均质渗流场，在节理裂隙较发育的地段，裂隙水赋存丰富，且透水性较强。拟建场地地下水的补给来源主要是大气降雨和地表径流。地下水的排泄主要是大气蒸发和向沟谷的渗流。地下水的埋藏深度主要受地形控制，地势高则地下水埋藏深，反之则埋藏浅，因而地下水的渗流方向大都呈沿山坡向沟谷渗流，并在地势低的地方溢出地表于沟谷中汇集成溪。地下水迳流方向在库区东南侧主要呈自西北向东南流，在库区中部则总体呈自北向南流。地下水位的变化与季节关系密切。雨季时，大气降水充沛，地下水位明显上升；而在枯水期因降水减少，地下水位随之下降。根据本次勘察揭露，拟建场地地下水位差异较大，地下水埋藏深度介于016.80米之间，相当于标高17.50 94.77米。5.3水文地质参数的测定为了查明场地内A区坝及B区坝处各地层的渗透性能，最终为坝基防渗设计提供地质依据，本次勘察利用钻孔或探井进行了注水试验、抽水试验及压水试验，用以测定各地层的渗透系数和单位吸水量。5.3.1注水试验注水试验包括单环注水试验、钻孔常水头注水试验和钻孔降水头注水试验。1）单环注水试验单环注水试验严格按照行业标准注水试验规程（YS5214-2000）进行，其方法及步骤为：（1）准备试验设备，包括铁环（高30cm，直径36cm），流量桶，量杯，胶管，钟表；（2）在试验位置上挖一个圆形试坑至预定深度，在坑底部一侧再挖一深度15cm的注水试坑，并修平坑底；（3）放入铁环，使其与试坑底紧密接触，在其外部用粘土填实，确保四周不漏水；（4）在坑底铺一层厚度为3cm的小砾石层作为缓冲层；（5）将流量桶水平放置在注水试坑边，接上胶管，将钳夹夹于胶管下部，并向流量桶内注满清水；（6）松开钳夹向试坑内注水，待坑内水头高度达到10cm时试验开始，记录时间和流入桶内的水量；（7）试验时保持10cm水头，按5、10、15、20、30min时间间隔测记渗水量，以后每隔30min测记一次，并随时绘制流量Q与时间t的关系曲线，当每隔30min观测一次的流量与最后2h内平均流量之差不大于10%时即结束试验。本次勘察共进行了8次单环注水试验，试验成果详见单环注水试验成果表（图号：2005.0.02.127-10）。2）钻孔常水头注水试验钻孔常水头注水试验过程严格按照行业标准注水试验规程（YS5214-2000）进行，其方法及步骤为：（1）准备试验设备，套管（直径108mm），水位计，卷尺，钟表；（2）用钻机成孔，按预定深度下入套管；（3）用带水表的注水管向套管内注入清水，使管中水位高出地下水位一定高度或至管口并保持固定，并记录时间和水表读数；（4）保持固定水头不变，先按1min间隔测5min，再按5min间隔观测到30min，以后每隔30min测记一次，并随时绘制流量Q与时间t的关系曲线，直到最后2h平均流量之差不大于10%结束试验。本次勘察共进行了12次常水头注水试验，试验成果详见钻孔常水头注水试验成果表（图号：2005.0.02.127-10）。3）钻孔降水头试验钻孔降水头注水试验过程严格按照行业标准注水试验规程（YS5214-2000）进行，其方法及步骤为：（1）准备试验设备，套管（直径108mm），水位计，卷尺，钟表；（2）用钻机成孔，按预定深度下入套管；（3）向套管内注入清水，使管中水位高出地下水一定高度或至套管顶面；（4）记录初始注水时间和水头高度后，按30s间隔测5min，1min间隔测10min，然后按510min间隔进行管中水头下降值观测。本次勘察共进行了27次降水头注水试验，试验成果详见钻孔降水头注水试验成果表（图号：2005.0.02.127-10）。5.3.2抽水试验抽水试验过程严格按照行业标准抽水试验规程（YS5215-2000）进行，其方法及步骤为：（1）选取抽水孔位置，进行钻探成孔、洗井和天然水位观测；（2）用套管及粘土球进行止水；（3）采用抽筒进行抽水，直至水位基本无变化即可停止抽水；（4）进行恢复水位观测，按1、2、5、10、30、30min的间隔进行水位测量，直至恢复到天然水位终止试验。本次勘察共进行了3次抽水试验，试验成果详见抽水试验成果表（图号：2005.0.02.127-11）。5.3.3压水试验本次压水试验使用的止水设备是胶囊止水，测压仪采用上海天湖仪表厂生产的压力表（极限压力值4MPa），流量计采用环球水表（上海仪机），试验过程严格按照行业标准压水试验规程（YS5216-2000）进行，其压水试验的方法及步骤为：（1）钻机钻孔至预定深度，后用清水冲洗钻孔；（2）每10min观测一次孔内水位，求取压力计算零线；（3）将止水设备吊装入孔内至预定深度，并联接压力表、水表及供水水泵等；（4）以较大压力（2MPa）向胶囊内压水一定时间（10min），确保胶囊与孔壁间的止水效果；（5）压水栓塞打开后，以稳定压力（0.30.4MPa）向孔内试验段压水，每10min测读一次压入水量，直至符合试验标准。本次勘察共进行了32次（段）压水试验，试验成果详见压水试验成果表（图号：2005.0.02.127-12）。根据压水试验结果，以单位吸水量=1 lu（1 lu=0.01L/min.m2）为界对A区坝及B区坝坝轴线的地质剖面进行了透水性分带，分带界线见地质剖面图（图号：2005.0.02.127-8）。现将上述A区坝及B区坝注水试验、抽水试验及压水试验的试验结果综合简列于下表9：表9钻孔号试验方法试验地层试验深度 （m）渗透系数度K（cm/sec）单位