XXXX防洪治理工程工程地质勘察报告.doc

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1、XXXX防洪治理工程工程地质勘察报告（初步设计阶段）3. 工程地质 甘肃省水利水电勘测设计研究院二一二年一月批 准： 核 定： 审 查： 张 玉校 核： 余侃柱编 写： 李长虹 朱金龙 参加工作人员：李长虹 朱金龙 李小智 赵 建刘继焦 潘志寿 朱学良 石 华姜俊伟 李江海 刘正雄 李燕萍 邓鸿雁 王万巧3.1绪言蒲河治理工程位于甘肃陇东庆阳市境内，蒲河流经镇原县、西峰区、宁县三县区，河谷两侧阶地发育，阶面宽阔平坦。本工程主要任务是通过对河道两岸主要农作物区及居住区进行综合治理，修建防洪堤，使河岸的防冲刷及抗渗能力等得到显著提高。根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000，本工程属等

2、小（1）型工程，按堤防工程等级划分为5级。2011年6月受庆阳市水务局委托，由我院承担蒲河治理工程可行性研究阶段的勘察设计工作，包括蒲河干流镇原县段和西峰区段共计18Km。2011年12月23日我处接到设计下达了初步设计阶段勘测委托书，工作重点为镇原县三岔桥至石咀村段防洪治理，勘测由院勘测处承担本工程的工程地质勘察工作。2011年12月28日，院勘测处组织地质、测量人员进驻现场开始野外勘察，勘察工作主要沿河道两岸展开，沿岸有农田、居民点、工厂以及有公路、桥梁等基础设施通过的地段为本次勘察工作的重点，在充分收集前人在本区的勘察及研究成果的基础上，采用工程地质剖面测绘与坑探相结合的方法，并分不同岩

3、性取样进行了试验研究，严格执行我院质量体系文件及有关规范规程。勘察场区内有国道、省道或乡村公路穿插其间，交通通讯较为便利。外业工作于2012年1月10日圆满完成。完成的主要工作内容及工作量见表3-1： 初步设计阶段实际完成勘测工作量表 表3-1项目内 容单位比例尺工作量备注地质1. 区域地质调查及复核组日1:20万102. 平面地质测绘Km21:20003.7953. 防洪堤纵剖面工程地质测绘km/条水平1:200016.95/2垂直1:2004. 防洪堤横剖面工程地质测绘km/条1:20012.42/725. 地下水调查组日46. 天然砂砾石料场调查组日4勘探探坑及试坑m/个20.61/14

4、试验及取样1. 岩石物理力学性质试验组82. 土样物理力学性质试验组123. 砂砾石基础料物理力学性质试验组124. 天然砂砾石骨料颗分试验组65. 水质化学分析试验组83.2区域地质概况3.2.1气候及水文工程区位于甘肃陇东地区，属大陆性气候，干旱少雨。年平均降水量500mm左右，多年平均蒸发量10001200mm，降雨多集中于79月份，每年11月下旬至来年3月为霜冻期，年平均气温9.5，最高气温可达39.6，最低气温-22。根据冻土地区建筑地基基础设计规范（JGJ11898）中的中国季节性冻土标准冻深线图，工程区为季节性冻土区，最大标准冻土深度为0.95m。蒲河属泾河支流，流经镇原县、西峰

5、区、宁县，为庆阳境内第二大河流。蒲河发源于环县毛井牛柯寨，于宁县长庆桥镇以北汇入泾河。蒲河全长175km，流域面积7478km2，其中庆阳境内132 km，年径流量2.34亿m3，主要靠降水补给。蒲河两侧沟谷交错，树枝状水系较发育。一般二、三级以上支沟多为干沟，主流河道及泉水泄露地带为常年流水。水系含泥沙量大，水量变化直接受降雨影响。3.2.2地形地貌工程区位于陇东黄土高原北部。总体地势北高南低，北部海拔高程14001200m，向南逐渐降低到10001200m，相对高差一般200300m，少数超过350m，一般沟谷下切100150m。本区几乎全为黄土覆盖，仅在大的河谷两侧有基岩出露，且出露位置

6、较高，黄土塬被流水侵蚀的支离破碎，形成残塬、梁、峁和胡同沟川地貌，成为黄土高原水土流失最严重的区域之一。镇原县蒲河河谷高程为1250980m，坡降23，河流摆动剧烈，河道不稳定，呈“S”型向下游延伸。河谷宽300800m，河道两岸广泛发育有不对称的级阶地，都为基座阶地，级阶地阶面高出河床一般14m不等，级阶地阶面高出河床一般510m不等，级阶地阶面高出河床一般1223m不等，阶面平坦开阔，宽150400m。另有级残余阶地靠两岸谷坡零星分布，组成阶地物质均为第四系冲洪积物，两岸阶地土壤肥沃，水源丰富，农田广袤，居民点较多。3.2.3地层岩性工程区主要由白垩系（K）沉积岩和第四系（Q）不同成因的堆

7、（沉）积物地层组成。由老到新分述如下：（1）白垩系（K）下白垩统罗汉洞组（K1lh）为一套河流相沉积岩系，广泛分布于本区各沟谷河谷中，呈树枝状沿沟底或岸坡下部出露。本组地层在全区比较稳定，岩性为桔红、棕红、紫红色块状细粗粒长石砂岩夹粉砂岩、泥质砂岩、页岩，以砂岩为主，交错层理发育。本组厚215m。（2）第四系（Q）广布全区，发育良好，组成著名的陇东黄土高原。包括下更新统三门组（Q1s）、中更新统离石组（Q2l）、上更新统萨拉乌苏组（Q3s）、马兰组（Q3m）及全新统（Q4）等。下更新统三门组（Q1s）分布遍及全区。沿河流沟谷的两侧出露，以支沟上游出露最佳，大多山脊上都可见。该组岩性可分为上、下

8、两部：下部为砂砾层夹砂质土，沿横向往往变成亚粘土。其底部为河流相砾岩或含砾钙质结核层，钙质结核大小一般13cm，具有同心圆状构造。上部由一套淡褐红棕红色石质黄土组成。总观，该组岩性比较稳定，厚150200m左右。中更新统离石组（Q2l）离石组同样遍布全区，以各支沟出露最佳。该组岩性单调，由淡灰黄色（局部微红）黄土夹棕红色古土壤层及相伴的钙质结核层组成，底部为粉砂层。古土壤层数一般89层，层厚一般12m。其中前人所称的“红二条”、“红三条”普遍可见，“红三条”较厚（78m）。该层厚度由北向南相对减小，层厚在10060m之间。上更新统（Q3）遍布全区，构成黄土塬、梁、峁的上部地层。上更新统上部的堆

9、积物称为马兰组（Q3m），属风积黄土，下部比较质细的河湖相沉积，称为萨拉乌苏组（Q3s）。马兰组：全区岩性均很单调，为淡黄色疏松黄土，底部为棕红色古土壤层。该组层厚10m左右。萨拉乌苏组：该组在工程区河流、沟谷的两侧普遍零星见及。横向变化大，上部淤积的黄土具水平层理，下部为黄色砂砾层，二者之间常夹有灰绿、黄色粉砂层、粘土质粉砂层，厚035m。在黄土塬边普遍见马兰组（Q3m）斜压在离石组（Q2l）、抑或三门组（Q1s）或不整合于一切老地层之上，说明在离石组形成之后，工程区经受了一次极强烈的剥蚀。全新统（Q4）区内全新统的分布也较广泛，包括有冲洪积层、洪积层、残积层、坡积层及滑坡堆积等。除沿河谷广

10、泛分布的冲洪积层、洪积层外，其它类型分布十分零星，厚度也小。a. 洪积（Q4pl）粉质粘土：分布于蒲河现代河床、河漫滩之上，河床及河漫滩往往为基岩出露，粉质粘土分布不连续，富有腐植质呈暗灰色，沉积时间新，厚0.31m不等，松软，潮湿，可塑，以粘粒为主，在枯水期，河漫滩地面干涸龟裂。b. 冲洪积（Q4apl）粉质壤土：广泛分布于蒲河、级阶地上部及古河道表层，级阶地厚15m不等，级阶地及古河道厚38m不等，土质不均，局部夹有砂、砂砾石透镜体，土层断面上广泛分布有钙质结核，粒径0.51cm不等，次圆圆状，土层结构疏松，表层基本都开垦为农田，植物根孔及虫孔发育，下伏砂卵砾石层或基岩。c. 冲洪积（Q4

11、apl）砾砂土：主要分布于蒲河级阶地、两岸冲沟沟口，级阶地局部段亦有分布，厚度15m不等，土黄色，泥质含量较高，局部含少量砾石，砾石粒径一般0.51.5cm，稍密中密。d. 冲洪积（Q4apl）砂卵砾石：沿河谷分布于蒲河现代河床、河漫滩及、级阶地及古河道底部。河床及河漫滩部位往往为基岩出露，砂卵砾石分布不连续，掺杂于淤积粉质粘土中呈断续零星覆于基岩之上，厚0.31.5m不等；级阶地底部局部出露，厚0.51m不等，局部地段大于2m；级阶地底部分布基本连续，但厚度变化较大，一般厚0.52.5m不等，古河道底部厚度较大，一般厚25m，局部厚度10m以上。砂卵砾石质地不均匀，分选性差，泥质含量高，局部

12、含有细砂透镜体，稍密中密。砾石成分以砂岩为主，少量石英岩及灰岩，并含有钙质结核（僵石）、粉砂岩碎块等，一般粒径15cm，磨圆度一般，次圆、扁圆或次棱角状。3.2.4地质构造从区域构造位置看，工程区属于东西向构造带、“祁、吕、贺”山字型构造体系、新华夏构造体系及陇西旋卷构造体系通过交汇的地区。发生较早的东西向构造带为本区的基础构造，其它构造体系均先后发生较晚，从其展布方向及成生联系看，它们之间各自的构造行迹仍有规律地分布、排列和组合，共同构成本区地质构造的格架。各构造体系的构造行迹一般表现比较微弱，工程区处于相对稳定的地块。3.2.5新构造运动及地震早白垩世以后，随着陕甘宁盆地的上升，在周边形成

13、了以后时期的条形断陷盆地，区内上新统三趾马红土普遍分布，平行不整合于志丹群不同岩组之上。表明本区自志丹群沉积之后，遭受长期大面积隆起，未经受明显褶皱变动，直到上新世时，才大面积沉降，广大地区接受了三趾马红土沉积。第四系的沉积作用是在上新统的夷平面上发生的，早更新世早期大体为沿古水文网分布的河湖相三门组平行不整合于上新统之上。整个第四纪期间，以西北部上升较强烈而东南部较弱，造成现今西北高东南低的地势及水系现状。蒲河两岸存在有上更新统萨拉乌苏组为主体的级阶地沿现今水系残余分布，说明蒲河在中更新世时末已经形成，而该组的存在及岩相厚度特征也说明晚更新世早期本区经受有较稳定的沉降。根据1/400万中国地

14、震动参数区划图（GB18306-2001），本区50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期s=0.45，相应地震基本烈度度。属于区域构造稳定性较差地区。 3.2.6物理地质现象工程区不良物理地质现象主要为土体坍塌、水土流失、岩体风化及人工堆积建筑生活垃圾和弃土等。（1）土体坍塌：蒲河两岸阶地发育，临河处基本为阶地前缘陡坎，坎高一般218m不等，局部临山河段岸坡高在30m以上，河岸多为粉质壤土、砾砂土或砂卵砾石构成的土坎，抗冲刷能力弱，洪水侧向冲刷、淘蚀、浸泡坡脚，易发生土体坍塌现象。（2）水土流失：工程区黄土塬、梁、峁植被覆盖较差，土壤侵蚀严重，增加沟谷水土流失，两岸沟谷水土流失增加蒲河河床淤积和泥沙含量。（3）岩体风化：工程区位处黄土高原残塬区，在冲沟沟底及河床底部及河岸有基岩出露，该地层为黄土塬第四系地层的基底，岩性多为砂岩、粉砂岩及泥质粉砂岩等中硬岩较软岩，岩体软硬相间，软弱易破碎，抗风化能力差，遇水易软化崩解，透水性差。根据本区气候特点，岩体以物理风化为主，表面风化强烈，强风化带厚约24m。3.2.7水文地质条件工程区地下水较丰富，分布赋存受地形、地貌和岩性控制。根据地下水赋存条件，分为饱气带水和潜水两种，其中饱气带水以上层滞水为主；潜水分为第四系孔隙性潜水和基岩裂隙水两种。第四系孔隙性潜水可划