第三章 工程地质

第三章工程地质

§3.1概况

广西苍梧县新建水电站位于东安江上游，地理位臵东经111。26＇～111。39＇，北纬24。2＇～24。15＇；属广西苍梧县沙头镇山口村境内。新建水电站为四等小（一）型枢纽工程，总装机容量为500+2×3200KW=6900KW。枢纽主要建筑物包括：重力坝一座，坝后灌溉电站一座，引水电站一座，引水电站有压引水系统等。

本次地质勘察工作依据的有关规程规范主要有《水利水电工程钻探规程》（DZ5013-92）、《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）），并完成有专题地质报告及图纸，本章简述如下。

§3.2区域地质

§3.2.1地形、地貌

区域地势西北高而东南低，北部古架山高程988m，东部大桂山高程1068m，西部修亮山高程814m，中部雅珠山高程682m，山的相对高度500～1000m,为中低山区。南部沙头一带为丘陵区。

东安江流域处在南岭山系中段南端，大桂山脉西侧，发源于贵竹顶山，自北向南呈蛇曲状发育，流经苍梧沙头，石桥、梨埠乡至广东封开县大洲与贺江干流汇合，进入西江，属珠江水系，贺江的一级支流，全长168km，总落差319.8m，河道平均比降1.91%，全流域面积2165km2。

§3.2.2地层岩性

测区地层岩性，岩层产状：走向北东65度，倾向南东155度（偏上游），倾角30～45度，由老至新分层描述如下：

1、寒武系水口群（∈sh）

下亚群（∈sh1）:黄绿，灰绿及浅灰色含长石、石英砂岩夹绢云母页岩，上部为不等粒石英砂岩夹黄铁矿和砂质结核的绢云母页岩和少量粉砂岩，顶部夹厚状砂页岩；中下部夹厚层砂页岩，总厚度大于1300m。

中亚群（∈sh2）：黄绿，浅绿，灰绿色石英岩，粉砂质绢云母页岩，中部有长石石英砂岩；下部有不等粒石英砂岩，层底含磷结核的炭质绢云母页岩，总厚度约1500m。

上亚群（∈sh3）：上部和中部为灰绿，黄绿，浅绿色不等中粒及粒石英砂岩和绢云母页岩互层夹少量粉砂岩及数层炭质页岩；下部为灰绿，黄绿色不等粒和细粒石英砂岩，粉砂岩，总厚度约2000m。

2、泥盆系，可见下泥盆系（D1L）和中泥盆系（D2d）：

莲花组（D1L）：紫红色细砂岩，粉砂岩，泥质粉砂岩夹砂质页岩，上部夹一层不稳定的粉砂质白云岩；中部夹一层深灰白云岩和泥质白云岩；下部为紫红色含砾石粗砂岩。总厚度860m。

那高岭组（D1n）：黄、红夹黄绿色页岩和粉砂质页岩少量粉砂岩，细砂岩。上部夹有灰岩与白云岩，厚度440m。

郁江组（D1y）：浅灰、灰白、灰黄、紫红杂色石英砂岩、页岩、粉砂岩夹砂岩页岩，泥质粉砂岩，局部层位含磷夹粉砂炭质页岩和中

粗粒砂岩；上部夹赤铁矿，厚度390m。

中泥盆系东岗岭组（D2d）:灰、暗灰色灰岩，泥质灰岩夹燧石灰岩，白云岩，白云质灰岩，总厚度240m。

3、第四系

更新统（Qp）:分布于三、四阶地冲积层砂卵石及坡积层亚粘土碎石层，厚度10～30m。

全新统（Qh）：分布于河床和河漫滩及一、二级阶地的砂砾卵石层和砂层，亚粘土层，厚度6～9m。

§3.2.3水文地质

测区水文地质条件，含水层分布受岩性和构造制约，按岩石透水性强弱和含水性性质的特征，划分为基岩裂隙水与覆盖层潜水两类。

1、基岩裂隙水：主要存储在基岩节理裂隙密集带或断层内，水量和水位均随岩性及地形而异，一般水位高程在150～180左右，并以下降泉形式出露于河谷和沟岸边或沟脑处，靠大气降水补给，向河谷排泄。

2、覆盖层潜水：分布于河谷及漫滩阶地上或残积层中，河流阶地砂卵石层中水位埋深1～5m，水量较大并与河水关系密切，互相补给，随季节性变化，坡残积层中含上层滞水，雨季存在，枯水期消失。§3.2.4区域构造和地震烈度

区域构造处于南岭东西向褶皱带的大冲顶背斜东翼，寒武系地层与泥盆系地层呈不整合接触，主构造线北东走向，其次为北西走向，

北北东断裂带：竹冲顶至大桂山断裂走向10～20度，倾向北西，倾角50度，断层带延伸约15km.

北北西断裂带：自金鸡顶至枫木陂上游300m断层（F1），走向330～350度，倾向北东，倾角60度，断层带延伸长30公里以上，正交河道通过，与水库关系较大。

区域南侧南大断裂两条：其一为北东向的沙头镇至夏郢大断裂。其二为东西向两条大断裂均为活性区的藤县至封开大断裂。

查历史地震记载，过去从1372年5月24日昭平附近发生过5.5级地震，至1665年9月21日亦在昭平附近发生过5.5级地震，此期间苍梧至昭平间，封开的封川亦曾发生过5级的地震，上述5次地震对本工程来说可认为波及区，但若以大坝为中心半径35km内，查过去和近期史述均未发现有大于5级的地震发生，由广州地震大队分析资料和“中华人民共和国地震区划图（1/300万）”查得本枢纽地理位臵，地震基本烈度为六度左右。

§3.3库区水文及工程地质

地质勘察工作是以145m水位高程以下，库水面长11～13km,库水面积299万m2范围内了解有关渗漏、淹没和浸没、坍岸、淤积等情况。

145m高程以下河道地形为峡谷型，库周边由寒武系水口群和泥盆系下莲花山砂岩、页岩、泥岩等构成，岩性为弱透水至相对不透水层，岩体巨厚，无单薄分水岭，主要裂隙水高程150～180m，补给河水。F1断裂倾角60度以上，与水流正交，断层未穿越库周巨厚山体，

不会发生断层带垂直渗漏和水平向邻谷渗漏。

库周大部份基岩裸露，岸边基本稳定。但建库后，其岸边坡残积层水位涨落区的淹没，会有局部小规模坍岸发生。

库区冲沟较多，固体径流有砂砾卵石和粘土类土及砂岩、页岩、泥岩等风化土岩屑，在雨洪时带入库内，移向坝前，但淤积速度慢，且淤积量小。

总的说：水库库区地形封闭，岩层透水性弱，构造简单，水文地质条件单一，工程地质条件良好。

§3.4坝区及主要建筑物工程地质

§3.4.1坝址工程地质条件

现枫木陂支墩坝下游不到300m的河段，河谷横断面呈“V”字型，河道自北东向西南流向240度，河床面高程72～75m,两岸山顶高程165～230m,基岩裸露面高程100～120m.左岸自然坡度下陡上缓，约60～40度。右岸自然坡35～50度，其山体下游60m有一小冲沟，两岸山体地形基本对称，岩石完整性尚好，

§3.4.2坝址岩性

河床及两岸岩性，经岩石磨片确定，为下泥盆系莲花山组中部，岩性分三大层，各大层又分上、中、下三部分：

1、第一大层（D1L2-1）

上部泥质粉砂岩：暗紫红色，含石英70～81%，长石15%，赤铁矿，绢云母，白云母，锆石，高岭土，炭质等5～10%。中部砂岩和

石英砂岩与泥质砂岩互层：灰、浅紫色砂岩，石英80%，长石15%，铁质炭质，白云母，锆石，电气石，磷灰岩等5%，呈铁质硅质胶结，具水平层理和石英细脉，长石已高度土化。下部粉砂质泥岩：暗紫红夹灰绿色，含高岭石，伊利石，绢云母等粘土矿物90%，石英5～10%，铁质和方解石1～3%。呈泥质胶结，粉砂质结构，块状构造。

2、第二大层（D1L2-2）

上部砂岩和泥岩：砂岩紫红夹灰绿色，含石英81%，长石14%，赤铁矿、电气石、锆石、绢云母等5%、。呈铁质砂质胶结，具颗粒支撑结构，细脉状和块状构造，显微层理，沿层面节理较发育，岩性致密较坚硬，弱透水性，单层厚2～5m。

中部粉砂质泥岩和粉砂岩互岩：粉砂质泥岩为暗紫色，高岭石和伊利石粘土矿物90%，石英3～5%，铁质炭质方解石等2～5%，具隐晶质粉砂泥质结构，块状构造。

下部粉砂质泥岩：暗紫红色夹灰绿色，含高岭土和伊利石粘土矿物93%，铁质炭质锆石3%，石英3～5%。呈砂质泥质胶结，隐晶质结构块状构造。

3、第三大层（D1L2-3）

上部粉砂岩夹泥岩和粉砂质泥岩：粉砂岩为暗紫红色，含石英70%，高岭石，伊利石，赤铁矿，锆石，电气石，炭质等30%，铁质砂质胶结，具水平不规则层理，杂基至颗粒支撑结构，块状构造。

中部泥质粉砂岩夹石英砂岩和泥岩：泥质粉砂岩为暗紫红夹灰色，含石英80%，高岭石和白云母15%，铁质炭质，电气石，锆石等5%，泥质砂质胶结，具颗粒支撑结构，块状构造。

下部粉砂质泥岩：暗紫红色，含高岭石和伊利石粘土矿物90%，石英5～8%，绢云母，方解石，铁质炭质等4%。粉砂质泥质结构，块状构造，岩性致密半坚硬，微透水性，单层厚度30～40度，分布于左坝肩。

上述三大层岩性接触紧密，地质测绘与钻孔资料综合分析结果，未发现软弱夹层。

§3.4.3地质构造

坝轴线岩层为单斜构造，主要构造线北东至北北东向，无顺河大断层及较大破碎带通过。但小断层是存在的，节理裂隙较发育，节理裂隙已查明的大致归纳为四组：

1、N20。E/SE，∠46。；

2、N56～65。E/SE，∠47～50。；

3、N340～355。W/SE，∠66。；

4、N275～300。W/SE，∠84。。

上述1、2两组为压性或压扭性节理裂隙，平行或小角度斜交层面，一般宽度2～14cm，填充粘土和岩屑；3、4两组为张性或张扭性，与岩层面近似垂直或较大角度斜交，一般节理宽10～20cm,长数米至数十米，已被岩屑所充填。

§3.4.4坝址水文地质

坝区地下有基岩裂隙水和覆盖层潜水两种类型，按岩石透水性和单位吸水量可划分为若干带，按透水性分带如下：

左岸：粉砂质泥岩的强风化层埋深7.5m,单位透水率8.8Lu，属中等透水带；泥质粉砂岩夹粉砂质泥岩的强风化层埋深7.5～25.6m,单位透水率17.5～47.8 Lu，属局部较严重透水带；泥岩和粉砂质泥岩的弱风化层埋深25.6～46.0m,单位透水率1.6～4.9 Lu，属微透水带；砂岩夹泥岩和粉砂质泥岩的微风化至新鲜层埋深46.0～70.5m，单位透水率0.46～0.73Lu，属极微弱透水带。

河床部位：砂卵石埋深0～3m，渗漏率数为100米/日以土，为强透水带；泥质粉砂岩和粉砂质泥岩的强风化层，埋深0～5m,单位透水率为23.5 Lu，属较严重透水带；泥质粉砂岩和石英砂岩的弱风化层，埋深5～15m，单位透水率3.7～4.6 Lu，属微透水带，但河床右侧单位透水率为13.6～15.9 Lu，属局部中等透水带；石英砂岩夹泥质粉砂岩和粉砂质泥岩的弱、微风化层，埋深15～46m，单位透水率1.6～5.8 Lu，属微透水带；粉砂岩夹粉砂质泥岩的新鲜层埋深46～58.3m，单位透水率0.98 Lu，属极微透水带。

右河岸：粉砂质泥岩（全风化0～4.5m，强风化4.5～7.5m，弱风化7.5～12.6m）单位透水率44.6 Lu，属较严重透水带，石英砂岩夹泥质粉砂岩的弱风化层埋深12.6～28.7m，单位透水率20～30 Lu，属局部较严重透水带；粉砂质泥岩和泥质粉砂岩的弱风化层埋深28.7～35.6m，单位透水率12.4 Lu，属局部中等透水带；泥质粉砂岩夹粉砂岩和石英岩的微风化至新鲜的埋深35.6～70.7m，单位透水率2.3～3.9 Lu，属微透水带。

环境水评价：根据取样作水质化学分析结果：重碳酸盐碱度0.3毫克当量/升，小于规程的0.4～0.7毫克当量/升，对硅酸盐水泥有

溶出性侵蚀。游离CO2含量为零，CL-离子含量小于1000毫克/升，SO4含量不超过200毫克/升，Mg+离子小于6000毫克/升，PH值为6.2～6.5大于要求的5.2～6.0，上述几种化验结果表明，对任何水泥不具酸性侵蚀性。

§3.4.5坝基岩石工程特性

1、风化程度

坝址为粉砂岩，石英砂岩，粉砂质泥岩，泥质粉砂岩，泥岩等组成，其风化程度受地形、岩性成份、构造和水活动等制约，具有明显差异性。分划为全、强、弱、微、新鲜岩石五个带，见后附表。

坝址基岩岩体风化程度表表3-1

2、岩石物理力学性质

在坝址轴线共布臵9个钻孔，其中六个孔取代表性岩样9组，送广西水利电力科学研究所试验，岩石定名磨片15组，送广西冶金地质研究所试验，野外岩/岩、砼/岩抗剪强度试验各一组。

由于本工程岩体物理力学性质指标值，受到岩性的不均一性，多种岩石的坚硬、半坚硬与软弱的相间组合；受层面节理与张性节理裂隙的渗透压力作用的不均匀性，因此利用野外和室内试验成果的加权值时，尚乘以折减系数0.85，建议设计采用指标值如下表：

坝址主要岩石指标采用值表表3-2

§3.4.6引水电站引水系统工程地质

引水电站引水系统采用内径为4.0m的有压隧洞引水方式，进水口布臵于现支墩坝上游的80m处，下游连接发电厂房。隧洞沿线山顶

高程为107~230m，岩石裸露高程130m。通过这次洞线平洞探洞及钻孔工作探明洞线地质状况与拦河坝址工程地质条件类似，未发现有大的断层破碎带，岩层倾向北东，主要岩性的粉砂质泥岩夹砂粉岩和砂岩，全风化层厚4.5m左右，强风化层厚3~5m，弱风化和微至新鲜基岩厚50m以上，岩石较完整，围岩稳定性较好，透水率 1.7~47.8Lu，在围岩单薄及弱风化岩层以上较大，下游段厂址处较低，节理沿层面较发育，张性节理少。

§3.4.7发电厂房工程地质

发电厂房为露天式地面厂房，厂房处强风化层上限高程为65.20~67.05m，弱风化层上限高程为63.80~65.85m，略深，但建基面可满足地基应力要求。

1、厂房地形地貌

新建水电站厂房位于广西东安江的下游，丘陵地形，厂房东北侧为一小山坡，标高76.65~107.00m，引水遂洞从此山穿过，厂房西南侧尾水渠一带地形平坦，标高72.13~76.45m，厂房前端河流两岸为冲积阶地，河流冲刷两岸阶地形成陡坎高约5~8m天然堤围，地形比较平缓。

2、地层岩性和地质构造

工程区地表出露和钻孔揭露的地层有第四系耕植土层和冲洪积含砂粉土、粉砂、砂砾卵石层及第三系泥岩。现从上而下分述如下：（1）、第四系表层耕植层（Q p1）

呈灰绿色，成份以粉粒为主，可塑，含植物根系，稍湿。

（2）、第四系冲积层（Q a1）

上部为粉质粘土及少量卵石，呈紫红色，成份以粉粒、粘粒为主，湿，软塑。主要分布在山前冲积阶地。

中部为粘土、粉砂、呈浅黄色、黄色，成份以粉粒、石英为主，局部粉土与粉砂为交错层理，该地层分布较均一，厂房区内均有分布。

下部为卵石层，在钻孔中均有揭露，卵石磨圆度为次园状，粒径30~110mm，卵石含量在60~80%以上，填隙物为粒性土、粗细砂，饱和，中密，渗透性为中等透水。

（3）第三系（∈）泥岩

分布于全场区、厂房区及引水遂洞区，为隐伏基岩层，厂房西北侧山坡见露头，岩层产状倾向为80°，倾角30°，上部强风化泥岩风化破碎，呈半岩半土状，中下层弱~微风化泥岩，薄~中厚层状，泥质胶结，岩体较完整，坚硬，局部节理裂隙较发育及破碎，大部分裂隙为紫红色泥质物充填。

3、岩石风化分带

按水利水电工程地质岩体风化程度的划分法，根据厂房区岩体的风化特征，将厂房区所揭露的岩体划分为强风化、弱风化和微风化三个风化带。现从上至下分述如下：

1）强风化岩带：岩石为泥岩，呈棕红色，薄层状，岩石风化剧烈，岩芯呈半岩半土状、块状、碎块状，考虑到该岩带岩体完整性差，破碎且软弱，该岩带不适宜作厂房基础。

2）弱风化岩带：在厂房区钻孔中均有揭露，岩石为泥岩，呈棕红色岩块比较硬，锤击声脆，强度较高，但岩石节理裂隙较发育，岩

带较破碎。

3）微风化岩带：岩石为泥岩，呈棕红色。本带岩石新鲜、坚硬、完整性好，整体强度高。经取岩样进行室内物理学试验，天然抗压强度平均值为6.0Mpa；本带岩石裂隙不发育或呈闭全状。裂隙面新鲜，岩芯呈柱状。压水试验1次，q<0.1Lu，属极微透水层。本岩带未揭穿，厚度不详，它的上限（顶板）高程62.2~64.75m，埋深10.60~14.10m，综合上述情况，按水利水电岩体分类该岩带岩体属CTV类岩体，建议该岩带作为厂房基础持力层。

4、地质参数建议值

1）岩体的承载力标准值f k，根据岩石室内天然单轴抗压强度试验成果，并考虑断层、裂隙的发育程度和软弱夹层的分布，参照水利水电工程地质勘察规范建议：微风化岩带f k=1.5Mpa。

2）覆盖土层地质参数建议值见下表：

各覆盖土层地质参数建议值表3-4

3）边坡开挖坡比建议值见下表。

边坡开挖坡比建议值表表3-5

3.5 天然建筑材料

§3.5.1产地和储量

天然当地建筑材料储地分布详见地勘枫电地—03、0.4图，表11。石料为砂岩和石英砂岩，可以就地取材，可在枫木陂上、下游100～300m范围的山体开采，数量丰富。砾石、卵石、河沙可在老陂坝下游1～4km的河床和河漫滩开采，此外在东安江本河下游10～13km的河滩：河卵石可采集1.6万m3左右。沙料可在务中村和马基村附近的大寨河床及漫滩选取，约10～11万m3左右。不足之数可以在就近开采石场，采用机械碎石和人造砂来解决。

§3.5.2当地建筑材料的质量评价

砂的质量，两个料场经在现场各取两组砂样作室内分析，比重大于2.55，干松容重大于1.5kN/m3,针片状矿物含量小于15%，粒度模数2.6～3.6之间，平均粒径0.62～1.7，有机质含量合格，基本符合砼对细骨料规格要求。

砾石以石英砂岩砾石为主，属微风化至新鲜性质，致密坚硬，力学强度高。石料砂岩和石英砂岩的力学强度较高，离陂坝上、下游160～300m的右岸冲沟和山头均有出露，储量丰富，足供开采和加工。§3.66结论

§3.6.1工程地质结论

1、水库及枢纽工程处于南岭东西褶皱带的大冲顶背斜东翼，属

区域构造相对稳定区，新构造是缓慢的大面积整体上升，地震烈度六度，不会发生大的水库诱发地震。

2、库坝区为中低山，坝段河谷呈“V”型，两岸山体雄厚，无单薄分水岭，地形封闭条件良好。库盆为寒武系水口群石英砂岩夹绢云母页岩和粉砂岩与泥岩系下统莲花山组粉砂岩，粉砂质泥岩及石英砂岩，泥岩等均属一套弱透水层。其裂隙水位高于库水位，补给水库。总的来看成库条件良好，无邻谷渗漏问题。库岸周边稳定，即使有塌岸亦属局部小规模，推移质少，库内和坝前淤积速度慢。

3、坝基河床基岩，岩性为粉砂岩，粉砂质泥岩及石英砂岩和泥岩为主，岩层单斜构造，倾向偏上游，倾角陡，层面节理和构造裂隙切割，没有形成软弱夹层缓倾角结构面，岩质致密为坚硬半坚硬，力学强度高，稳定性较好。

4、坝基和两岸山坡岩体，弱风化和新鲜基岩透水性弱，但其全风化层和强风化层及局部弱微风化层的构造裂隙破碎带都为较严重的透水带。

5、坝基、坝肩持力层的粉砂岩，粉砂质泥岩，砂岩，石英砂岩和泥岩等组成基础可臵于弱风化层上1～2m深度即可。其允许承载力拟推荐综合值为：1、弱风化层综合值：容重26.5KN/m3，湿抗压强度35～44Mpa,允许压应力20～25Mpa，静弹模2.5-4×104Mpa,变形模量1×104Mpa，摩擦系数0.52，凝聚力0.02Mpa,砼/岩石抗剪强度f=0.55,抗剪断强度f/=0.9,c/=0.70Mpa。2、微风化至新鲜岩层综合值：岩重26.5KN/m3,湿抗压强度45～50MPa,允许压应力26～35MPa，静弹模4-5×104MPa，变形模量1.2×104MPa, 砼/岩石摩擦系数f=0.55～0.6，

c=0；f/=1.05,c/=0.8。

6、河床及两岸坡的覆盖层砂卵石和坡残积层和岩石全风化层强风化层都属强烈透水带，在渗漏压力作用下稳定性差；弱风化层的构造小断层和裂隙密集带亦属较严重渗漏带和稳定性较差部位，需进行认真处理。

7、右岸下游坡脚，虽然岩性单一，构造简单，地下水量小，地质条件尚好，但节理裂隙发育，局部岩石破碎，防冲能力差。坝段的中下游河床，覆盖层砂卵石厚5～9m，下伏基岩强、弱风化层均节理发育，抗冲能力和稳定性均较差。

8、厂房区工程地质条件为第三系泥岩地层，在钻孔控制深度位臵范围内微风化基岩较稳定，工程地质条件好，但基岩埋深相对较深，粉土层和卵石层较厚，且区内地质构造简单，未发现大的活动性构造。基本地震烈度处于VI度区。

9、天然建筑材料储量多，质量好，能就地取材。

第三章工程地质勘探与取样

第三章工程地质勘探与取样 本章重点：重点介绍了工程地质勘探的任务、特点和手段，钻探工程，坑探工程，地球物理勘探的工作方法，勘探工作的布置和施工顺序，采取土样。 学习要求：掌握工程地质钻探方法及适用性、工程地质岩芯编录、 取样的技术要求以及勘探工作的布置要求 第一节概述 工程地质勘探是在工程地质测绘的基础上，利用各种设备、工具 直接深入地下岩土层，查明地下岩土性质、结构构造、空间分布、地下水条件等内容的勘察工作，是探明深部地质情况的一种可靠的方法。 工程地质勘探的主要方式有钻探工程、坑探工程和地球物理勘探工程（简称物探工程）。 主要任务为： （1）探明建筑场地的岩性及地质构造，即各地层的厚度、性质及其变化；划分地层并确定其接触关系；了解基岩的风化程度、划分风化带；了解岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化；了解褶皱、断裂、破碎带及其它地质构造的空间分布和变化。 （2）探明水文地质条件，即含水层、隔水层的分布、埋藏

厚度、性质及地下水位。 （3)探明地貌及物理地质现象，包括河谷阶地、冲洪积扇、坡积层的位置和土层结构；岩溶的规模及发育程度；滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。 （4)采取岩土样及水样，提供对岩土特性进行鉴定和各种试验所需的样品。提供野外试验条件。 第二节物探工程 一、物探工程的分类及应用 物探工程是利用专门的仪器来探测各种地质体物理场的分布情况，并对其数据及绘制的曲线进行分析解释，从而划分地层、判定地质构造、水文地质条件及各种不良地质现象的勘探方法，又称为地球物理勘探。 物探工程的特点是：速度快、设备轻便、效率高、成本低。但具有多解性，属于间接的方法。因此，在工程勘察中应与其他勘探工程（钻探和坑探）等直接方法结合使用。 物探工程的主要作用有： （1）作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界限、界面或异常点（如基岩面、风化带、断层破碎带、岩溶洞穴等）； （2）作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理勘探点，为钻探成果的内插、外推提供依据； （3）作为原位测试手段，测定岩土体的波速、动弹性模量、土对金属的腐蚀性等参数。

第三章土的工程分类和特殊土的工程地质特征

第三章土的工程分类和特殊土的工程地质特征 第一节土的工程地质分类 一、概述 土的工程地质分类，按其具体内容和适用范围，可以概括的分为三种基本类型 一般性分类：比较全面的综合性分类； 局部性分类：仅根据一个或较少的几个专门指标，或仅对部分土进行分类； 专门型分类：根据某些工程部门的具体需要而进行的分类。 土的工程地质分类的一般原则和形式： 在充分认识土的不同特殊性的基础上归纳其共性，将客观存在的各种土划分为若干不同的类或组。 常将成因和形成年代作为最粗略的第一级分类标准，即所谓地质成因分类。 将反映土的成分（粒度成分和矿物成分）和与水相互作用的关系特征作为第二级分类标准，即所谓的土质分类。 为了进一步研究土的结构及其所处状态和土的指标变化特征，更好的提供工程设计施工所需要的资料，必须进一步进行第三级分类，即工程建筑分类。 上述三种土的工程地质分类中，土质分类是土分类的最基本形式，有两种分类原则：一是按土的粒度成分；二是按土的塑性特性。 国内外的土质分类方案很多，归纳起来有三种不同体系，一是按粒度成分，一种是按塑性指标，一种是综合考虑粒度和塑性的影响。 二、土的分类 （一）按地质成因分类： 土按地质成因可分为：残积、坡积、洪积、冲积、冰积、风积等类型。 （二）按颗粒级配和塑性指数分类 土按颗粒级配和塑性指数可分为碎石土、砂土、粉土和粘性土。 1．土按颗粒大小分类 粒组名称分界颗粒（mm）组亚组 漂石或块石大800 中400 小200 卵石或碎石极大100 大60 中40 小20 圆砾或角砾粗10 中 5

砂粒粗0.5 中0.25 细0.10 极细0.05 粉粒粗0.1 细0.05 粘粒粗0.002 3．砂土的分类 土的名称颗粒级配 砾砂粒径大于2mm的颗粒含量占全重25～50％ 粗砂粒径大于0.5mm的颗粒含量超过全重50％ 中砂粒径大于0.25mm的颗粒含量超过全重50％ 细砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重85％ 粉砂粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50％ 4、粉土的分类 土的名称颗粒级配 砂质粉土粒径小于0.005mm的颗粒含量不超过全重10% 粘质粉土粒径小于0.005mm的颗粒含量超过全重10% 5、粘性土的分类 （1）根据堆积时代分 1）老堆积土：第四纪晚更新世及其以前堆积的粘性土，一般具有较高的强度和较低的压缩性。 2）一般堆积土：第四纪全新世堆积的粘性土 3）新近堆积土：全新世以后 （ （3）按工程特性分 具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土称特殊性土，根据工程特性分为：湿陷性土

(建筑工程管理)第三章工程地质勘探与取样

（建筑工程管理）第三章工程地质勘探与取样

第三章工程地质勘探和取样 本章重点：重点介绍了工程地质勘探的任务、特点和手段，钻探工程，坑探工程，地球物理勘探的工作方法，勘探工作的布置和施工顺序，采取土样。 学习要求：掌握工程地质钻探方法及适用性、工程地质岩芯编录、 取样的技术要求以及勘探工作的布置要求 第壹节概述 工程地质勘探是在工程地质测绘的基础上，利用各种设备、工具 直接深入地下岩土层，查明地下岩土性质、结构构造、空间分布、地下水条件等内容的勘察工作，是探明深部地质情况的壹种可靠的方法。 工程地质勘探的主要方式有钻探工程、坑探工程和地球物理勘探工程（简称物探工程）。 主要任务为： （1）探明建筑场地的岩性及地质构造，即各地层的厚度、性质及其变化；划分地层且确定其接触关系；了解基岩的风化程度、划分风化带；了解岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化；了解褶皱、断裂、破碎带及其它地质构造的空间分布和变化。 （2）探明水文地质条件，即含水层、隔水层的分布、埋藏厚度、性质及地下水位。 （3)探明地貌及物理地质现象，包括河谷阶地、冲洪积扇、坡积层的位置和土层结构；岩溶的规模及发育程度；滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。 （4)采取岩土样及水样，提供对岩土特性进行鉴定和各种试验所需的样品。提供野外试验条件。 第二节物探工程 壹、物探工程的分类及应用 物探工程是利用专门的仪器来探测各种地质体物理场的分布情况，且对其数据及绘制的曲线进行分析解释，从而划分地层、判定地质构造、水文地质条件及各种不良地质现象的勘探方法，又称为地球物理勘探。 物探工程的特点是：速度快、设备轻便、效率高、成本低。但具有多解性，属于间接的方法。因此，在工程勘察中应和其他勘探工程（钻探和坑探）等直接方法结合使用。 物探工程的主要作用有： （1）作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界限、界面或异常点（如基岩面、风化带、断层破碎带、岩溶洞穴等）； （2）作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理勘探点，为钻探成果的内插、外推提供依据； （3）作为原位测试手段，测定岩土体的波速、动弹性模量、土对金属的腐蚀性等参数。 物探工程主要解决的问题有： （1）测定覆盖层的厚度，确定基岩的埋深和起伏变化； （2）追溯断层破碎带和裂隙密集带； （3）研究岩石的弹性性质，测定岩石的动弹性模量和泊松比； （4）划分岩体的风化带、测定风化壳厚度和新鲜基岩的起伏变化。 二、电阻率法在岩土工程勘察中的应用 电阻率法是依靠人工建立直流电场，在地表测量某点垂直方向或水平方向的电阻率变化，从而推断地表下地质体性状的方法。 电阻率法主要能够解决下列地质问题： (1)确定不同的岩性，进行地层岩性的划分； (2)探查褶皱构造形态，寻找断层； (3)探查覆盖层厚度、基岩起伏及风化壳厚度；

工程地质第三章

1、风化作用（名词解释） 在温度变化、气体、水及生物等因素的综合影响下，使地表岩石发生破碎、分解的一种破坏作用 2、风化作用的类型和结果。 1、物理风化 2、化学风化 3、生物风化 ①使坚硬致密的岩石松散破坏 ②改变岩石原有的矿物成分、结构和构造 ③使岩石的强度和稳定性降低 ④引起许多不良地质现象(塌方、滑坡、泥石流等) 3、详细阐述影响风化作用的主要因素。 物理风化①岩石释重 ②温度变化 ③水的冻结与膨胀(冰劈作用) ④可溶盐的结晶与潮解 ⑤其它因素(人为开采与爆破) 化学风化①溶解作用 ②水化作用 ③水解作用 ④碳酸化作用 ⑤氧化作用 生物风化①生物物理风化：植物根系的穿插、动物的挖掘和穿凿、人类活动 ②生物化学风化：生物的新陈代谢、生物遗体的腐烂分解 4.风化岩层分为哪几个带？各有什么特征？ 从工程地质角度，一般把岩石的风化层自下而上分成四个带： ①整石带：肉眼看不出岩石有风化碎裂现象，外观上与新鲜岩石无明显区别，但岩石颗粒间的联结因风化影响而有一定削弱，强度有所降低 ②块石带：岩石被大量风化裂隙分割成大小不同的石块，强度显著降低，渗透性增强，工程性质与整石带已有明显区别，裂隙面出现次生矿物。 ③碎石带：岩石风化破裂成许多碎块和大量风化矿物，渗透性略有减小，强度大为降低。 ④粉碎带：岩石彻底风化破坏，原生矿物基本上全部风化成细粒次生矿物，渗透性很低，压缩性增大，强度降低，并产生一些新的性质。 4、残积层的特点及工程性质。 特点：①垂直剖面上，从上而下颗粒由细变粗； ②碎屑物质大小不均匀，棱角显著，无分选及层理特征； ③矿物成分与下伏原岩有密切关系； ④在平缓的山顶和山坡较厚，在易遭冲刷的较陡山坡则厚度不大； ⑤有些残积层的孔隙率较小，但多数残积层的孔隙率较大。 工程地质性质：①易遭冲刷，强度和稳定性差； ②承载力较低，容易产生不均匀沉降； ③作为路基边坡时，可能出现塌方和冲刷问题。 5、坡积层的特点及工程性质。 特点：①坡积层的厚度一般是中下部较厚，向山坡上部逐渐变薄以至尖灭。

第三章 工程地质

第三章工程地质 §3.1概况 广西苍梧县新建水电站位于东安江上游，地理位臵东经111。26＇～111。39＇，北纬24。2＇～24。15＇；属广西苍梧县沙头镇山口村境内。新建水电站为四等小（一）型枢纽工程，总装机容量为500+2×3200KW=6900KW。枢纽主要建筑物包括：重力坝一座，坝后灌溉电站一座，引水电站一座，引水电站有压引水系统等。 本次地质勘察工作依据的有关规程规范主要有《水利水电工程钻探规程》（DZ5013-92）、《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）），并完成有专题地质报告及图纸，本章简述如下。 §3.2区域地质 §3.2.1地形、地貌 区域地势西北高而东南低，北部古架山高程988m，东部大桂山高程1068m，西部修亮山高程814m，中部雅珠山高程682m，山的相对高度500～1000m,为中低山区。南部沙头一带为丘陵区。 东安江流域处在南岭山系中段南端，大桂山脉西侧，发源于贵竹顶山，自北向南呈蛇曲状发育，流经苍梧沙头，石桥、梨埠乡至广东封开县大洲与贺江干流汇合，进入西江，属珠江水系，贺江的一级支流，全长168km，总落差319.8m，河道平均比降1.91%，全流域面积2165km2。

§3.2.2地层岩性 测区地层岩性，岩层产状：走向北东65度，倾向南东155度（偏上游），倾角30～45度，由老至新分层描述如下： 1、寒武系水口群（∈sh） 下亚群（∈sh1）:黄绿，灰绿及浅灰色含长石、石英砂岩夹绢云母页岩，上部为不等粒石英砂岩夹黄铁矿和砂质结核的绢云母页岩和少量粉砂岩，顶部夹厚状砂页岩；中下部夹厚层砂页岩，总厚度大于1300m。 中亚群（∈sh2）：黄绿，浅绿，灰绿色石英岩，粉砂质绢云母页岩，中部有长石石英砂岩；下部有不等粒石英砂岩，层底含磷结核的炭质绢云母页岩，总厚度约1500m。 上亚群（∈sh3）：上部和中部为灰绿，黄绿，浅绿色不等中粒及粒石英砂岩和绢云母页岩互层夹少量粉砂岩及数层炭质页岩；下部为灰绿，黄绿色不等粒和细粒石英砂岩，粉砂岩，总厚度约2000m。 2、泥盆系，可见下泥盆系（D1L）和中泥盆系（D2d）： 莲花组（D1L）：紫红色细砂岩，粉砂岩，泥质粉砂岩夹砂质页岩，上部夹一层不稳定的粉砂质白云岩；中部夹一层深灰白云岩和泥质白云岩；下部为紫红色含砾石粗砂岩。总厚度860m。 那高岭组（D1n）：黄、红夹黄绿色页岩和粉砂质页岩少量粉砂岩，细砂岩。上部夹有灰岩与白云岩，厚度440m。 郁江组（D1y）：浅灰、灰白、灰黄、紫红杂色石英砂岩、页岩、粉砂岩夹砂岩页岩，泥质粉砂岩，局部层位含磷夹粉砂炭质页岩和中

工程地质第三章

第一节地表流水的地质作用 I．名词解释 河流阶地 河流阶地：河流两側因河流侵蚀或沉积作用形成的阶梯状地形称河流阶地Ⅱ单项选择题 1．河流的侵蚀能力与（）关系最大 A．河床宽度B．河流流量C．河流流速D．河床粗糙率 2．河流两岸洪水期被淹没，平水期露出水面的部分叫做（） A．河漫滩B．河流阶地C河谷斜坡D．河床 3．河流的侵蚀．搬运，沉识作用，被称为（） A．第四纪地质作用B冲刷作用C．成岩作用D河流地质作用 4．阶地面和阶地陡坎均由基岩组成的阶地叫做（） A．侵蚀阶地B．基座阶地C冲积阶地D．横向阶地 5．河流地质作用产生的沉积物叫做（ A．洪积层B．残积层C．坡积层D．沖积层 6．上部为冲积层，下部为基岩出露的河流阶地叫做（） A．侵蚀阶地B．基座阶地C冲积阶地D．纵向阶地 7．阶地是（） A．河流侵蚀作用的产物B．河流沉积作用的产物 C．地売升降作用的产物D．前述三种作用的产物 Ⅲ．多项选择题 1．地表水的地质作用是指（） A地表流水将风化物质搬运到低洼地方沉积成岩的作用 B地表流水的侵蚀搬运和沉积作用C．淋滤，洗刷，冲刷和河流地质作用D．地表水对岩，土的破坏作用 2．河流阶地的形成可能是因为（） A地壳上升，河流下切B地壳下降，河床堆积 C．地売稳定河流侧蚀D．河的侵蚀和沉积作用 Ⅳ．改错题 1．河流具有搬运能力因为水具有浮力 1．改为 简答题 1．地表流水地质作用的类型和产物有哪些？ 答：1．淋滤作用及残积层 2．洗刷作用及坡积层

3．冲刷作用及洪积层 4．河流地质作用及沖积层 2．河流阶地有哪些主要类型？ 答：1．侵蚀阶地2．基座阶地3．冲积阶地4．横向阶地5．纵向阶地 MⅦ．论述题（详细论述下各题） 1．第四纪地表流水地质作用产物的主要工程地质特征是什么？ 第四纪地表流水地质作用的主要产物有残积层、坡积层、洪积层和冲积层 它们的主要工程地质特征如下： （1）残积层：主要残留在原地，一般分布在圆浑的山头或缓坡地带，残积层松散、富水，由于下伏未风化基岩面起伏不平，导致残积层厚度不均一从而易产生不均匀沉降。 （2）坡积层：主要分布在坡脚平缓处，坡积层松散、富水，当坡积层与下伏原坡 面的接触界面较陡时，易产生坡积层滑坡，特别是人工不合理开挖坡魍时，更易引起工程滑坡。 （3）冲积层：主要分布在冲沟沟口，一般呈扇形，故又叫洪积扇。洪积层般松散、富水，从扇头到扇尾工程性质不一样。扇头一般颗粒粗大，地下水埋深大，水的矿化度低，工程性质相对好。扇尾一般颗粒细小，地下水埋深浅，水的矿化度高，工程性质相对较差。扇中的工程性质介于扇头和扇尾之间。 （4）冲阶层：一般分布在河流阶地和河漫滩，冲积层松散、富水，厚度较均一， 其工程性质主要取决于组成物质和形成时间。一般高級阶地因固结程度高其工程性质较好，低级阶地囚固结程度差其工程性质较差。砂卵石为主的冲积层工程性质较好，砂粘土为主的冲积层工程性质较差。 第二节地下水的地质作用 I名词解释 隔水层含水层 隔水层：隔水层是不能透过并给出水，或透过和给出水的数量微不足道的岩层。 含水层：能透水且含有重力水的岩土层。 Ⅱ．单项选择题 1．上层滞水的主要补给来源是（） A．大气降水B．潜水C．承压水D．毛细水 2．埋在地面下第一个稳定隔水层上的重力水叫做（） A．上层滞水B．潜水C．承压水D．毛细水 3．潜水是埋藏在第一个稳定隔水层上的（） A．饱气带水B．毛细水C．重力水D．上层滞水 4．理藏并充满两个隔水带之间的重力水叫做（）