珙县闸坝工程地质勘察报告资料.doc

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1、珙 县 巡 场 镇 两 叉 河 河 道 综 合 治 理 工 程中 心 桥 水 闸 房工程地质勘察报告广东珠荣工程设计有限公司四川分公司2016年3月 批准：袁文健 核定：李增永佘福良 审查：余建军张仲春 校核：杨胜勇刘 勤文吉仁编写：杨胜勇 刘 勤张乾睿李龙波杨 应刘 宇 周嘉伟张 静 刘一江王 康向小琼 陈国莉韦通花张露曼 黎 龙 李 坚 王章军蔡奕鹏目录第一章 概述1第二章 区域地质概况2第一节 地形地貌2第二节 地层岩性2第三节 地质构造及区域构造稳定性评价2第三章 闸址工程地质条件4第一节 基本地质条件4第二节 工程区主要工程地质问题及评价4第四章 闸址区的工程地质条件6第一节 基本地

2、质条件征6第二节 土体的物理力学特征7第三节 土物理力学参数建议值8第四节 闸址工程地质条件及评价9第五节 主要工程地质问题及评价10第五章 天然建筑材料12第六章 结论及建议13附图15第一章 概述珙县城区水环境整治工程由景观闸组成，景观闸拟设为翻板闸，闸轴线位于珙县巡场河上游城区段中心桥上游160m处，闸址与下游的安民桥翻板闸回水衔接，正常蓄水位406.80m，闸坝宽21.04m，尾水回到塘坝河与芙蓉河。塘坝河与芙蓉河上分别设置拦污栅，以拦污栅起至无名桥止进行河道清淤，并在两河汇口处设置沉砂池，以改善城市景观。本阶段完成的主要地勘、试验工作量如下。主要地勘试验工作量表表3-1-1项 目单位

3、比例尺工作量地质测绘平面工程区km21:5000.6闸址区km21:5000.10剖面闸址区km/条1:5001:2000.44/6勘探机动取心钻探m/孔62.84/4N120超重型动力触探m/孔33.9/3钻孔压(注)水试验段6试验N120超重型动力触探原位测试m/孔33.9/3地基块卵砾石常规试验组3 本次勘察工作主要遵循以下规程规范：中小型水利水电工程地质勘察规范（SL55-2005）、水利水电工程天然建筑材料勘察规程（SL251-2000）、水利水电工程钻孔压水试验规程（SL31-2003）、水电水利工程地质测绘规程（SL/5299-2004）、水利水电工程钻探规程（SL/291-20

4、03）。北京坐标、黄海高程系统。第二章 区域地质概况第一节 地形地貌工程区位于四川盆地南缘向盆周过渡地带的盆中山区，地面高程3601121m，相对高差100300m，地势南高北低，属于中低山区及深丘区地貌。区内最高点麻团顶，海拔1120.8m，最低侵蚀基准面为巡场河，海拔高程360480m。区内地貌主要受构造及岩性控制，其地貌单元主要为构造剥蚀地貌、侵蚀堆积地貌和岩溶地貌三大类型。第二节 地层岩性测区内除玄武岩以外，均为沉积岩所广布，除石炭系地层缺失外，其余各系地层均均有不同程度出露，第四系松散堆积物主要分布于河谷及两岸低洼地带。区内出露的主要地层为：三迭系下统嘉陵江组(T1j)的为浅灰色泥灰

5、质白云岩、灰岩夹页岩及盐溶角砾岩；飞仙关组（T1f）的紫红色钙质粉砂岩、细砂岩及泥岩，夹较多厚度不等的薄层灰岩、鲕状灰岩；二迭系上统长兴龙潭组（P2c+l）之灰黑色灰岩夹多层黄绿色页岩和下统西霞茅口组(P1q+m)之灰岩、碎屑灰岩及泥灰岩，为工程场地出露地层；志留系中统韩家店组（S2h）之粉砂质泥岩夹少许泥质粉砂岩等。第三节 地质构造及区域构造稳定性评价工区位于扬子准地台上扬子台坳川东南陷褶束带内，以西为川中台拱，其分界线为华莹山断裂带。按构造体系划分，其位于川黔东西向构造体系长宁-习水构造带内，西北侧为新华夏构造体系四川沉降带、北侧为沐川珙县北西向构造体系、东南侧为黔东南北向构造体系。工区北

6、侧为华蓥山断裂带，其总体走向北4045东，倾向南东，倾角3070，具挤压逆冲性质。地表断裂主要发育于背斜轴部或陡翼，由一系列长数公里数十公里的断裂斜列或平行展布而成。深部在相应位置则存在华蓥山基底断裂，全长约600km。工区东侧为荥经马边盐津断裂带，北起天全以南，向南经荥经、峨边、马边至云南盐津北，全长250 Km。由9条规模不等的断裂组成一条宽2530Km的北北西向断裂带，总体走向北2530西。断裂带在活动时代、活动强度上具有明显的北老南新、北弱南强的特点。该断裂段普遍具有较强的晚更新世活动性，特别是靛兰坝、玛瑙、猰子坝断裂等为全新世活动断裂。断裂南段地震活跃，强震频繁，历史上曾发生过197

7、4年云南大关北7.1级地震及马边6.7级震群。工区内地质构造较简单，无大的断裂构造分布，构造以褶皱为主，挽近期活动较微弱，主要表现为区域稳定性缓慢上升。据2001年国家地震局1/400万中国地震动参数区划图（GB183062001），工区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度度，区域构造稳定性好。第三章 闸址工程地质条件第一节 基本地质条件珙县巡场镇两叉河河道综合治理工程的的翻板闸坝轴线位于巡场河中心桥上游160m处，闸址与下游的安民桥闸坝回水衔接，正常蓄水位406.80m，尾水回到塘坝河与芙蓉河。闸址河段较为顺直，流其向为N 10E，工程区内河床宽度1822 m，在两河汇口处最宽约5

8、0m，河床平均比降约6.2 。两岸地形较对称，为城区防洪堤。防洪堤挡墙近于直立，结构为浆砌块石，部分挡墙外侧进行了砼护面；堤后人工填筑的块卵砾石土。工程区出露地层主要为第四系松散堆积层：近现代河流冲积堆积层和人工堆积层，分布位置为沿河及两岸。下伏基岩为二叠系P1l+q+m之灰岩。工程位于长宁双河大背斜之芙蓉山背斜北西翼，区内无大的断裂构造通过，岩层产状N2035E/NW2025。据地表地质测绘，工程区物理地质现象不甚发育，主要表现为岩石风化。库区以上河段坡降平缓，且两岸植被茂盛，未见大型滑坡、大规模崩塌等物理地质现象。工程区地下水主要为第四系松散堆积层中孔隙水和基岩裂隙水。孔隙水受大气降水和地

9、表径流补给，水量较丰，季节变化较大；基岩裂隙水的含水性与岩性和岩体中裂隙发育程度有关，主要受大气降水及地表水补给，多呈下降泉或间歇性下降泉形式排泄于河床、沟谷。第二节 工程区主要工程地质问题及评价（1）渗漏工程区属河道槽蓄性型闸坝，以侵蚀堆积地貌为主。工程区两岸为级阶地，沿河两岸均建有防洪堤，据勘探揭示其覆盖层厚度较大，且除表面约2m左右外都属稍密层，因此清除表面或采取一定工程措施，闸坝建成后不存在沿块卵石土层地基向下游渗漏渗透稳定问题，具备修建条件。（2）两岸稳定工程区两岸为覆盖层岸坡，均为人工修建的防洪堤，其结构为浆砌块石，部分段进行了护面处理，抗冲刷能力较强，目前整体稳定，闸坝拦水后，对

10、闸坝运行无影响。（3）浸没根据调查访问建筑物地基基础大都置于块卵石层中，其城区建筑物基础埋深约2.5m左右，取2.5m作为建筑物安全超高值，正常蓄水位406.80m高程时，两岸城区段预测潜水位雍水高程为406.80407.38m，对于建筑物基础而言，块卵砾石层毛细水上升高度Hk取0.0m，建筑物安全超高高程即为建筑物浸没临界高程，闸址上游无名桥两岸城区不会产生浸没。由于城区建筑物地基均为块卵石层，浸没对建筑物地基承载力影响不大；蓄水后地下水位抬高将淹没附近地下建筑物（雨水管），可能会产生内涝问题，因此建议将雨水管出口改至闸坝下游。综上所述，闸址上游无名桥两岸城区不会产生浸没。（4）固体迳流闸坝

11、两岸均为防洪堤，不存在库岸再造问题，其固体物质来源主要为上游冲沟内松散堆积层，但由于坡降较缓，其物质来源有限，因此对工程区淤积影响不大。（5）诱发地震工程区位于扬子准地台上扬子台坳川东南陷褶束带内，地处芙蓉山背斜北西翼，闸坝区内无区域性断裂构造通过，地震活动微弱，不具备产生中强地震的地震地质背景。且闸坝雍水高度不大，闸坝不具备诱发地震条件，因此，闸坝拦水后不会诱发地震。第四章 闸址区的工程地质条件第一节 基本地质条件征（1）地形地貌闸坝位于巡场河中心桥上游160m处的河床漫滩上，河床高程401.76409.8m，河宽1921m，河床坡降约16.1，河流顺直，流向为N 6E。闸坝两岸为城区堤防，

12、防洪堤挡墙近于直立，结构为浆砌块石；堤后为城区沿河绿化带，宽度为89m；其后为沿河路及城区住宅区。（2）地层岩性工程区内出露地层为第四系松散堆积层。人工堆积层（Q4S）：主要为公路、绿化带及城区建筑物和城区堤防（浆砌块石），堤防厚度0.51.8m，结构松散，分布于巡场河两岸。现代河流冲积层（Q4al）：由冲积形成的块卵砾石土组成，厚度15m。灰色灰褐色，块卵砾石成分为灰岩、白云质灰岩及泥灰岩等组成。块径一般为25cm，磨圆度差，多呈棱角状次棱角状，分选性中等，含量约占5060，结构松散稍密；土为粉土或粘土，湿润，可塑状。分布于河床及漫滩。（3）地质构造工区位于芙蓉山背斜北西翼，区内无大的断裂构

13、造通过。岩层产状N2035E/NW2025。（4）水文地质条件 地下水类型闸址区地下水主要为松散堆积层中孔隙水，主要赋存于阶地、河床及漫滩等松散堆积层孔隙中，以河床、漫滩及级阶地块卵砾石层中含水较为丰富，其透水性强。孔隙水主要受大气降水、地表水和山体地下水补给，随季节变化幅度较大，排泄于冲沟和河流中或补给下卧基岩裂隙中。 环境水腐蚀性评价据水化学试验资料（见表3-4-1），工区河水水化学类型为重碳酸钙镁型水，对任何水泥拌制的砼均无腐蚀性。水质分析成果表表3-4-1水的类型溶解气体PH值阳离子阴离子矿化度侵蚀CO2游离CO2Ca+Mg+K+Na+Cl-SO42-CO32-HCO3-mg/Lmg/

14、Lmmol/Lg/L河水0.005.177.657.1914.894.475.3214.410.001.380.14库尔洛夫表达式及水化学类型CO20.0052M0.14HCO3-76.32SO42-15.39T23，重碳酸钙镁型水Ca60.79Mg32.37 土体透水性特征据本工程钻孔资料，河床块卵石土渗透系数K=(1.117)10-5cm/s，属强中等透水层；人工堆积块卵石土渗透系数K=6.710-4cm/s，属中等透水层。 （5）物理地质现象区内广泛分布第四系松散堆积层，未见滑坡、崩塌、泥石流等不利物理地质现象，其物理地质现象主要表现为岩石风化。根据地质测绘工程区岩石强风化厚度为15m，

15、弱风化厚度59m。第二节 土体的物理力学特征工程区覆盖层主要为河流冲洪积的块卵砾石土（Q4al+pl）, 本阶段主要通过取样进行室内试验获取其颗粒组成和结构特征，采用N120超重型动力触探原位测试，求取其承载力、变形模量等力学指标。其试验成果见表3-4-2，原位测试成果见表3-4-3。据表3-4-2可知： 块石含量占17.61%，碎石含量占37.86%，砂粒含量占13.93%，粉粘粒含量占30.3%，天然含水量为4.8%，孔隙率为32.92%，天然密度为1.90/cm3， 天然干密度为1.82cm3。根据钻孔和N120动力触探资料，河流冲洪积块卵砾石土厚度15m，上部为松散结构，厚度为2.03

16、.0m， N120范围值为13击/10cm，平均击数N=1.86击/10cm，承载力标准值fk=239.5kPa，变形摸量E0=20.02 MPa，该层厚度2.03.0m。其下为稍密结构， N120范围值为3.16.0击/10cm，平均击数N=3.78击/10cm，承载力标准值fk=383.5kPa，变形摸量E0=25.21 MPa，该层厚度10m。触探曲线反映出击数随深度的增加没有明显的增大变化趋势，由钻孔注水资料可知，渗透系数K=(1.14.4)10-5cm/s，属弱透水层。主要工程地质问题是不均匀沉降变形。河流冲积块卵砾石土（Q4al+pl）级配试验成果汇总表表3-4-2试样编号颗粒组成

17、及各粒径组（mm）的百分含量（%）比重孔隙率天然含水量天然密度天然干密度块石碎粒砂粒粉粘粒2006060202055220.50.50.250.250.0750.075/%g/cm3TK1 0.628.0541.335.615.932.472.3513.362.7834.174.21.911.83TK2011.626.72.412.853.086.746.662.7334.074.61.881.80TK3 013.1945.553.52.761.552.5730.882.6230.534.31.901.82平均值0.217.61 37.863.843.85 2.37 3.87 30.30 2.

18、7132.92 4.4 1.90 1.82 备注资料来源于邻近堤防工程。N120超重型动力触探测试成果统计表表3-4-3层位成因频数范围值平均值标准差变异系数统计修正系数击数标准值N承载力标准值变形模量击/10cm/击/10cmfk(kPa)E0(MPa)松散层Q4al+pl671.03.01.860.740.390.951.96239.520.02梢实层1833.16.03.780.870.230.963.94383.525.21备 注fk和E0采用经验公式fk =75N120100，Eo=2.7N12015确定，N120为击数标准值。第三节 土物理力学参数建议值工程场地地基土为块卵砾石土，

19、其土体的物理力学参数建议值的确定以现场和室内试验成果为依据，结合工程类比和综合分析，提出土的物理力学参数建议值，见表3-4-4。土体物理力学指标建议数据表表3-4-4 项 目 指 标 名称天然密度干密度比重抗剪强度抗剪断强度（砼/块卵砾石）变形模量渗透系数cm/s允许坡降允许承载MPa边坡比摩擦系数(f)凝聚力(c)摩擦系数(f)凝聚力(c)临时永久g/cm3()MPa(tg)MPaGPa块卵砾石土1.901.822.71202400.4500.0100.0125.110-43.810-30.120.150.180.201:1.51:1.75第四节 闸址工程地质条件及评价闸址河床宽2024.6

20、m，水面宽58m，水深0.20.5m。正常蓄水位402.00 m，闸坝长21.04 m，闸轴线方向S 8420E。现设闸ZT1为桩号为0+000，向左为负，向右为正，分为左闸肩段、河床闸基段、右闸肩段，分别叙述如下：(1)左闸肩段桩号0+0000+006，长度6m。地面高程404.56405.67m，相对高差0.11m，地形平缓。为城区堤防，由浆砌块石组成。据地表地质调查，浆砌块石强度较高，堤基置于块卵砾石土中，埋置深度0.50.85m，稳定性较好，城区提防多年来运营情况良好，未见明显的变形迹象。建议闸肩嵌入城区堤防一定深度，使堤防与闸坝连为整体。（2）河床闸基段桩号0+0060+029.0，

21、长度23.0m。地面高程404.55406.21m。闸基主要位于巡场河主河床及漫滩上。据钻孔和原位测试资料, 河床和漫滩块卵砾石土厚15m，结构松散稍密，其中地表松散层厚度3.03.3m，其下稍密层厚10m。块卵石成分为灰岩、白云质灰岩等组成。磨圆度较差，多呈棱角状次棱角状，分选性一般。据表3-4-2和表3-4-3可知: 块石含量占17.81%，碎石含量占37.86%，砂粒含量占13.93%，粉粘粒含量占30.3%，天然含水量为4.8%，孔隙率为32.92%，天然密度为1.90/cm3， 天然干密度为1.82cm3。由钻孔ZK3注水资料可知，松散层块卵砾石土渗透系数K=1.710-4cm/s，

22、属强透水层；稍密层块卵砾石土渗透系数K=（1.14.4）10-5cm/s，平均值K=3.810-5cm/s，属弱透水层。因此不存在闸基渗漏问题。（3）右闸肩段桩号0+029.00+035.0，长度6.0m。地面高程405.12408.65m，地形平缓。为城区堤防，由浆砌块石组成。据地表地质调查，浆砌块石强度较高，堤基置于块卵砾石土中，埋置深度0.50.85m，稳定性较好，城区提防多年来运营情况良好，未见明显的变形迹象。建议闸肩嵌入城区堤防一定深度，使堤防与闸坝连为整体。(4)沉砂池沉砂池布置于闸坝上游中心桥三沟交汇处，面积3600m3，采用混凝土底板。由于河床覆盖层表面松散层23m厚，不宜作为

23、沉砂池地基，建议将松散层清除，将基础置于稍密层。若不能完全清除，亦应采取一定工程措施，对松散地基进行碾压，直至满足工程要求。第五节 主要工程地质问题及评价（1）闸基持力层的选择 河床闸基（包括级阶地）覆盖层总厚度15m，组成物质从上至下主要分为两层，根据各土层的分布和工程地质特性，对闸基持力层评价如下：分布于闸基上部的松散层块卵砾石土，厚度较小，厚薄不均，属不均匀地基，对闸基变形和稳定均不利，建议清除处理。下伏稍密层块卵砾石土厚度较大。考虑到设计拟定工程型式为翻板闸坝，闸型对地基适应性较好、要求相对较低。而稍密层具有一定的力学强度，虽存在压缩变形和不均匀变形等工程地质问题，采取相应工程处理措施

24、后能够满足大坝对地基的变形、稳定要求。因此，稍密层可作为翻板闸坝地基持力层。（2）抗滑稳定问题以稍密层为坝壳地基持力层，闸基土层结构具有不均匀性的特点，对闸坝的直接影响是施工期和竣工后将产生不均匀变形，建议设计根据各土层变形指标对闸坝的变形稳定进行复核，如不能满足变形稳定要求，需采取适当工程处理措施，并在施工过程中和竣工后对翻板闸实施必要的变形观测。（3）闸基、闸肩渗漏闸基土层渗透系数建议值K=4.010-5cm/s，属弱透水性，不存在渗漏和渗透变形（管涌）问题。（4）两岸闸肩边坡稳定性评价两岸闸肩为人工堆积覆盖层岸坡，边坡高度45m。组成边坡土体为浆砌块石，目前自然岸坡整体稳定。但施工中如果

25、影响或改变了边坡的原始结构状态，可能将导致局部边坡失稳，影响闸坝安全，建议全部清除或采取衬护措施。（5）下游抗冲刷问题坝轴线下游块卵砾石土层力学性较差、抗冲刷能力较弱，建议采取抗冲刷工程措施。（6）开挖基坑稳定及基坑涌水问题河床闸基块卵砾石层厚度15m ，由于泥卵石之间的孔隙率较大, 抗剪强度较低，属可压缩性土，存在开挖基坑边坡稳定问题，建议基坑开挖中采取相应衬护处理措施。坝基块卵砾石层属弱透水层，因此，基本不存在基坑涌水问题。第五章 天然建筑材料工程区土料较匮乏，且质量也不能满足闸坝防渗要求，建议闸坝采用人工防渗材料。工程区及附近砂砾石料缺乏，但当地灰岩较丰富，可用于人工粗、细骨料和块石料，

26、其质量基本满足规范要求，储量大，运距短，开采和运输方便。据调查珙县所用商品砼均为距县城约3.5km的天顺商品砼有限公司所生产，由于闸坝所需砼用量不大，可到该处购买使用。第六章 结论及建议（1）工程区位于扬子准地台上扬子台坳川东南陷褶束带内，无大的断裂构造分布，构造以褶皱为主，挽近期活动较微弱。据2001年国家地震局1/400万中国地震动参数区划图（GB183062001），工区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度度，区域构造稳定性好。（2）工程区 渗漏：工程区属河道槽蓄性型闸坝，以侵蚀堆积地貌为主。工程区两岸为级阶地，沿河两岸均建有防洪堤，但未进行防渗处理，据勘探揭示其覆盖层厚度较大

27、，且除表面约2m左右外都属稍密层，因此清除表面或采取一定工程措施，闸坝建成后不存在沿块卵石土层地基向下游渗漏渗透稳定问题，具备修建条件。 两岸稳定：库区两岸为覆盖层岸坡，均为人工修建的防洪堤，其结构为浆砌块石，部分段进行了护面处理，抗冲刷能力较强，目前整体稳定。 闸坝浸没：由于城区建筑物地基均为块卵石层，浸没对建筑物地基承载力影响不大，拦水后地下水位抬高将淹没地下建筑物(闸址上游无名桥下雨水管)，并产生内涝问题，因此，建议设计将改置闸坝下游。 矿产文物淹没：据调查，工程区内无具有开发价值的矿产和文物分布，因此，不存在矿产文物淹没的问题。 固体迳流：闸坝两岸均为防洪堤，不存在库岸再造问题，其固体

28、物质来源主要为上游冲沟内松散堆积层，但由于坡降较缓，其物质来源有限，因此对工程区淤积影响不大。 诱发地震：工程区位于扬子准地台上扬子台坳川东南陷褶束带内，地处芙蓉山背斜北西翼，闸坝区内无区域性断裂构造通过，地震活动微弱，不具备产生中强地震的地震地质背景。且闸坝雍水高度不大，闸坝不具备诱发地震条件，因此，闸坝拦水后不会诱发地震。 河道清淤后，堤防基础将暴露于河床内，外侧形成临空面，对已建堤防的稳定不利，建议清淤后对两岸堤防进行加固处理，并将堤防基础埋置于河流冲刷线以下一定深度，以满足堤防的抗冲稳定要求。（3）闸址区由于闸基上部的松散层块卵砾石土，厚度较小，厚薄不均，属不均匀地基，对坝基变形和稳定

29、均不利，建议清除处理。下伏稍密层块卵砾石土厚度较大。考虑到设计拟定工程型式为翻板闸，闸型对地基适应性较好、要求相对较低。而稍密层具有一定的力学强度，虽存在压缩变形和不均匀变形等工程地质问题，采取相应工程处理措施后能够满足大坝对地基的变形、稳定要求。因此，下部稍密层可作为闸坝地基。覆盖层土体力学性质较好、透水性差，基本不存在开挖基坑边坡稳定性较差、基坑涌水等问题。另外，下游块卵砾石土层抗冲刷能力较强。（4）天然建筑材料工区土料较匮乏，且质量也不能满足闸坝防渗要求，建议闸坝采用人工防渗材料。工程区及附近砂砾石料缺乏，但当地灰岩较丰富，可用于人工粗、细骨料和块石料，其质量基本满足规范要求，储量大，运

30、距短，开采和运输方便。据调查珙县所用商品砼均为距县城约3.5km的天顺商品砼有限公司所生产，由于闸坝所需砼用量不大，可到该处购买使用。附图参见可研资料。附图1、两河口中心桥闸坝工程地质图（一）2、两河口中心桥闸坝工程地质图（二）3、两河口中心桥闸坝（坝1）工程地质横剖面图4、两河口中心桥闸坝（坝）工程地质纵剖面图5、两河口中心桥闸坝（坝）工程地质纵剖面图6、两河口中心桥闸坝（坝）工程地质纵剖面图7、两河口中心桥闸坝（库1）工程地质横剖面图8、两河口中心桥闸坝（库2）工程地质横剖面图9、两河口中心桥闸坝（库3）工程地质横剖面图目 录3 工程地质3-13.1 概述3-13.2 区域地质概况3-13.2.1 地形地貌3-13.2.2 地层岩性3-23.2.3 地质构造及区域构造稳定性评价3-23.3 闸址工程地质条件3-33.3.1 基本地质条件3-33.3.2 工程区主要工程地质问题及评价3-33.4 闸址区的工程地质条件3-43.4.1 基本地质条件征3-43.4.2 土体的物理力学特征3-63.4.3 土物理力学参数建议值3-73.4.4 闸址工程地质条件及评价3-73.4.5 主要工程地质问题及评价3-83.5 天然建筑材料3-93.6 结论及建议3-9