庄工程地质报告.doc

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XX坝进行可研阶段的工程地质勘察XX庄XX坝为XX支流XX川一级支流XX庄沟上的水土保持治沟骨干工程，拟定坝高30m，总库容101.36万m3，控制流域面积2.96km2，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川，支沟沟口为省道和XX铁路，XX村公路与省道相连，距XX县约10km，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庄骨干坝位于XX川下游右岸支沟下游，距XX县约10km。

库区侵蚀剥蚀型低山区地貌，地势总体呈南高北低库区流域分水岭高程960~1090m，沟底高程910~950m，相对高差50~100mXX庄所在XX川一级支沟，总体流向北，为常年性山间河流，上游分为两枝，水系呈树枝状，河床纵比降3%~4.1%库区为“V”形河谷，沟谷底宽20~30m下游沟底沉积有砂壤土-砂砾石层，上游基岩裸露坝址处河谷发育Ⅰ级阶地，阶面宽30~60m，高出河床14~17m，阶地上砂壤土覆盖，厚度2.2~6m两岸山坡坡度40~50°，局部为陡崖，边坡大部分基岩裸露，山顶为黄土覆盖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厚层巨厚层浅砖红色中粗粒砂岩与薄层状灰绿色、紫红色砂质泥岩互层，砂岩最厚3~6m2）第四系上更新统（Q3eol）黄土状土：灰白色、灰黄色砂壤土，干燥，较坚硬，具大孔隙，柱状节理发育，夹有数层钙质结合层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沟底和Ⅰ级阶地上，厚度一般3~6m，下游沟口钻孔揭露厚度达8.1m2.1.3地质构造库区构造简单，地层稳定，为水平岩层，岩层微倾向310°，倾角＜2°，整个库坝区未发现断层库区砂岩岩层中发育2组节理裂隙，一组产状223°∠75°，另一组产状304°∠89°，节理裂隙发育于砂岩中，不切穿泥岩，节理面平直，粗糙，微张，长度一般小于1m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0.35s2.1.4 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水松散岩类孔隙水：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库区沟谷地砂砾石层厚度一般3~6m，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地区裂隙水的补给，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水：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庄沟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—Ca•K+Na型水，PH值7.68~8.20，总硬度（德国度）17.5~22.9，总碱度（德国度）20.0~22.9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庄水质分析结果表取样地点编号侵蚀性CO2游离CO2HCO3-SO42-CL-Ca2+Mg2+K++Na+总碱度总硬度PH值矿化度mg/Lmg/Lmmol/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L德国度德国度mg/L右支沟SY0111.2715.977.14930.4521.0261.1038.9852.9820.0417.547.68422.6左支沟SY0213.9614.568.12516.1919.5776.9739.2248.6322.7719.827.69448.5沟水SY032.157.218.174116.0424.9696.8140.4278.4022.9122.888.20606.0表2-2 环境水腐蚀判定标准与水质分析对比表腐蚀性类型腐蚀性特征判定依据腐蚀程度界限指标水样分析结果简评分解类溶出型HCO3-含量（mmol/L）无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀HCO3->1.071.07≥HCO3->0.7HCO3-≤0.77.15~8.17无腐蚀分解结晶复合类一般酸性型PH值无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀PH>6.56.5≥PH>6.06.0≥PH>5.5PH≤5.57.68~8.20无腐蚀分解结晶复合类碳酸型侵蚀性CO2含量（mg/L）无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀CO2<1515≤CO2<3030≤CO2<60CO2≥602.15~13.96无腐蚀分解结晶复合类硫酸镁型Mg2+含量（mg/L）无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀Mg2+<10001000≤Mg2+<15001500≤Mg2+<20002000≤Mg2+<300039.0~40.4无腐蚀结晶类硫酸盐型SO42-含量（mg/L）无腐蚀弱腐蚀中等腐蚀强腐蚀SO42-<250250≤SO42-<400400≤SO42-<500500≤SO42-<100030.4~116.0无腐蚀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，局部间有坍塌现象，规模很小2.1.6季节冻土工程区地处北纬39°的中高纬度区，海拔高度在900~1100m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，主要集中在上游两支沟交汇处，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2°，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由于库区黄土岸坡分布高程高，不受库水影响，不存在黄土岸坡崩塌问题2.2.2水库渗漏XX庄水库两岸山体雄厚，不会发生向邻谷的渗漏。

由于纸坊组砂岩含水层为水平岩层，建坝后库水沿砂岩、泥岩接触带向下游发生渗漏，但由于砂岩裂隙不发育，无集中渗漏通道，不会产生严重的渗漏问题考虑XX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庄库区控制流域面积2.95km2，流域内三叠系纸坊组砂岩、泥岩主要分布于沟谷，山顶为上更新统黄土覆盖三叠系砂岩、泥岩易风化且遇水软化，且易产生局部崩塌黄土和砂岩、泥岩风化物是水库的淤积物主要来源2.2.4水库淹没、浸没XX庄水库蓄水后，仅淹没库区内的小片农田库区不存在浸没问题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920~990m，属低山区坝轴线附近河床高程917~921m，河谷为“V”形谷坝址两岸岸坡较陡，左岸岸坡坡度40°~60°，右岸岸坡坡度30°左右，坝轴线上坡度均较大坝址处沟谷总体流向北，沟底滩地高出谷底约1m，右岸发育Ⅰ级阶地，为基座阶地，阶面宽约60m，长70~100m，高出河床约17m，阶地上砂壤土覆盖，厚度2.2~6m，底部为纸坊组砂岩。

坝轴线处河谷底宽20~30m左右，拟定坝高处河谷宽180m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灰绿色、紫红色砂质泥岩互层砂岩为中粗粒结构，主要分布于925m高程以下和942~950m高程，厚度3~6m厚层砂岩中间为灰绿色、紫红色泥岩和砂质泥岩互层岩层产状近水平上更新统黄土（Q3eol）：岩性为壤土-砂壤土，干燥，具大孔隙，局部含钙质结合层分布于左岸930~960m高程以上，右岸分布高程高厚度大于20m全新统残坡积（Q4dl+el）：岩性为砂壤土夹碎石，底部较多碎石，结构疏松，分布左岸陡崖下，厚度4~10m全新统冲洪积（Q4al+pl）：为含泥砂砾石及砂壤土，含泥砂砾石主要分布于谷底，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，厚度3~6m，沟口钻孔揭露砂砾石及砂壤土厚度为8.1m；砂壤土主要分布于Ⅰ级阶地上，厚度一般2.5~6m3.1.3水文地质条件坝址区松散岩类孔隙水含水层为冲洪积含泥砂砾石，沟谷底部砂砾石层厚度一般3~6m，透水性较强，地下水位埋藏较浅；阶地上砂壤土分布面积小，层位高基本不含水。

现场在谷底和阶地上各做。