doc文档：《水电工程可行性研究（初步设计）段工程地质勘察报告（可编辑）

'DOC文档：《水电工程可行性研究（初步设计）段工程地质勘察报告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。水利水电工程可行性研究(初步设计)阶段工程地质勘察报告编写范本V1.0批准:李敦仁校核:张汉猛编写:蒋道苏广西电力工业勘察设计研究院2004年8月工程勘察甲级证书编写200004-kj45△K?002?01U工程代号×××水电站工程(水利枢纽)可行性研究设计报告第三篇 工程地质广西电力工业勘察设计研究院2004年6月南宁目次3.1绪言13.1.1工程概况13.1.2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13.1.3本阶段/初步设计阶段工程地质勘察工作概况13.2区域地质概况43.2.1区域地层岩性4 3.2.2地质构造与地震43.2.2.1区域地质发展史43.2.2.2区域褶曲53.2.2.3区域性断裂构造53.2.2.4区域地震活动概况53.2.2.5区域稳定性评价63.2.2.6坝址区地震基本烈度的确定63.2.3地形地貌63.2.4水文地质63.3水库工程地质条件73.3.1水库工程地质概况73.3.1.1地层岩性73.3.1.2地质构造73.3.1.3地形地貌73.3.1.4水文地质73.3.2水库主要工程地质问题83.3.2.1水库渗漏83.3.2.2水库浸没103.3.2.3库岸稳定113.3.2.4水库淤积133.3.2.5水库诱发地震133.4坝区工程地质条件14 3.4.1坝区地质概况143.4.1.1地形地貌及不良地质作用143.4.1.2地层岩性143.4.1.3地质构造163.4.1.4岩体风化173.4.1.5水文地质173.4.1.6岩土物理力学性质指标183.4.1.7坝基岩体工程地质分类193.4.2坝线选择213.4.2.1概述213.4.2.2坝线比较213.4.2.3坝线选择结论223.4.3选定坝址的主要工程地质问题223.4.3.1坝基及绕坝渗漏问题223.4.3.2坝基渗透变形问题223.4.3.3坝基抗滑稳定问题(含坝肩抗滑稳定)233.4.3.4坝肩边坡的稳定性问题233.4.3.5坝址下游冲刷问题243.5枢纽建筑物工程地质条件253.5.1坝的工程地质条件253.5.2泄水、引水、厂房及附属建筑物调压井、开关站工程地质条件263.5.2.1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263.5.3通航建筑工程地质条件273.6施工临时建筑物工程地质条件283.6.1导流隧洞283.6.2围堰工程283.7天然建筑材料283.8结论及建议293.8.1区域构造稳定性及地震基本参数293.8.2水库地质293.8.3坝址地质293.8.4各种建筑材料场地比选结论及主要问题303.8.5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》(GB50287-99)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。3.1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。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》(GB50287-99);2《水利水电工程天然建筑材料勘察规范》(SL251-2000);3《水利水电工程地质测绘规程》(DL/T5185-2004);4《水利水电工程制图标准勘测图》(SL73.3-95);5《水利水电工程钻孔压水试验规程》(SL31-2003);6《水利水电工程岩石试验规程》(SL264-2001);7《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266-99);8《工程岩体分级标准》(GB50218-94)。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××单位完成地质测绘1/水库地质测绘km21/水库浸没,坍岸地质测绘km21/实测地质剖面m/条钻探机钻孔m/孔手摇麻花钻m/孔物探地震剖面m/标准点电法剖面m/标准点钻孔声波测井标准点钻孔电视录像m/孔钻孔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洞、井、坑、 槽探平硐m/条竖井m/个探坑m3/个探槽m3/条现场试验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坝区完成的工作量工作内容单位完成工作量备注Ⅰ坝线Ⅱ坝线Ⅲ坝线合计地质测 绘1:5000地质测绘km21:1000地质测绘km21:500地质测绘km21:1000地质剖面测绘m1:500地质剖面测绘m勘探机钻孔m/孔手摇麻花钻m/孔平硐m/条竖井m/个斜硐m/条坑槽m3/条表3.1.3-2续完坝区完成的工作量工作内容单位完成工作量备注Ⅰ坝线Ⅱ坝线Ⅲ坝线合计试验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:3.2.2.1区域地质发展史应简述本区位于什么构造体系(Ⅰ级、Ⅱ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。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:①岩溶发育与岩性的关系;②岩溶发育与断裂的关系;③岩溶发育与地壳运动(阶地)的关系;④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:① 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;②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);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:①库水沿古河道砂卵砾层渗漏,②库水沿松散的强透水层渗漏,③库水沿层状岩层中相对透水层渗漏,④库水沿基岩裂隙渗漏,⑤库水沿断层破碎带渗漏,⑥库水沿岩溶管道渗漏六类。其中上述①类多发生在平原型水库的河湾地段,②类多发生在平原型水库的河间地块,③类多发生在平原和峡谷型水库的两侧有低邻谷地带,④类多发生在峡谷型水库有单薄分水岭地段,⑤类多发生在峡谷型水库两侧有低邻谷地段,⑥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GB50287-99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,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)。①均质土库岸坍岸最终宽度的公式:St′=N[A+hP+hB?ctgα+H-hB?ctgβ-A+hP?ctgγ]……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?ctgθ+P-C+hB?ctgα+H?ctgβ+P?ctgγ…………8-1-11②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?ctgθ+B+hB+hP?ctgα+mβi?ctgβi-b?ctgγ…………………………………………………………………………………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;α??浅滩冲刷后水下稳定坡角度;β??岸坡水上稳定坡角度;γ??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;b??松散岩层土层底板至正常高水位的距离m;mβi??水上岸壁第i层土的厚度m;βi??第i层岸坡坡角度;n??土层层数。③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(SL73-95)》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:① 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);②砂土和粉土应描述名称、颜色、均匀性,含有物、密实度、湿度及其他特征(标贯试验指标);③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);④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。⑤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;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(GB50287-99)》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。①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的~作为建议值。②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。③当岩土体抗剪断强度试验不足时,可根据(GB50287-99)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《GB50287-99》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《GB50287-99》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。表3.4.1.7-1工程坝区岩体工程地质分类岩体工程地质 类别岩体结构类型岩体主要力学参数及质量指标岩体特征岩体工程地质评价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RQDRbf′c′EE0μVpmVpvKv/MPa/MPaGPaGPa/m/sm/s/%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Ⅰ-Ⅰ线Ⅱ-Ⅱ线Ⅲ-Ⅲ线评价地形河床宽度m河漫滩宽×长m两岸地形特征坝顶长度m岩性岩石名称及结构地质构造钻孔断层机遇率%断层规模m缓倾角断裂条数条风化特征弱风化带顶板埋深及相应高程m风化深槽囊条数条水文地质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渗透变形特征 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,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……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,Ⅱ线较Ⅰ、Ⅲ……线优越,地质推荐Ⅱ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Ⅰ线比Ⅱ、Ⅲ……线优越得多,最终推荐Ⅰ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《GB50287-99》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'