银田水库灌区改造工程地质勘察报告.docx
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银田水库灌区改造工程地质勘察报告
广东省阳江高新技术产业开发区
银田水库灌区改造
工程地质勘察报告
黑龙江农垦勘察设计研究院
二0一二年四月
广东省阳江高新技术产业开发区
银田水库灌区改造
工程地质勘察报告
报告编制：
毛凌鹏
复核：
郑义军
审核：
陶明顺
黑龙江农垦勘察设计研究院
二0一二年四月
附表
1、勘探点一览表（1张）
2、标贯试验统计表（7张）
3、土样试验统计表（1张）
4、岩石抗压强度统计表（1张）
5、水质分析成果统计表（1张）
附图
1、综合图例（1张）
2、工程地质平面图（1张）
3、钻孔柱状图（7张）
附件
1、原始室内试验结果（4张）
2、岩芯照片（4张）
1绪言
1.1任务依据
受阳江市水高新技术开发区务局的委托，我黑龙江农垦勘察设计研究院承担高新技术产业开发区银田水库灌区改造工程地质勘察任务。
1.2工程概况
拟建场地位于廉村村委会银田村，同时辖旦祥村、元头村、东一村、东二村、五羊村。
灌区内交通便利，罗阳高速（S51）距银田水库大坝不足1km。
灌区农田主要由银田水库东干渠、南干渠、鬼坳山塘、火烧坑山塘、岗安水陂、麻蒙水陂、潮溪水陂及阳西大青水陂水源灌溉。
银田水库是一宗以灌溉为主，兼顾防洪和养殖的小
（一）型水库，集雨面积5.082km2，坝址以上干流河长3.33km，平均坡降0.02，设计库容760万m3，校核库容880m3，水库灌溉面积0.55万亩，另补充灌溉至双灌引水工程解决平冈、埠场约0.95万亩农田的用水困难问题，捍卫耕地面积1万亩。
灌区内其他水源包括鬼坳山塘、火烧坑山塘、岗安水陂及麻蒙水陂等。
鬼坳山塘坝高6m，控制集雨面积1.5km2，正常库容4万m3，现灌溉面积0.03万亩；火烧坑山塘控制集雨面积2km2，坝高9m，现灌溉面积0.08万亩；岗安水陂位于东二村，陂体长20m高1.2m，设计灌溉面积0.09万亩，现灌溉面积0.09万亩；麻蒙水陂位于九姜围附近，陂体长40m高2m，现灌溉面积0.09万亩。
灌区现存在的问题：
区内排灌系统不科学，田间渠系全部是土渠，且弯曲淤塞，形成有水灌不进，水多排不出的现状，部分渠段渠内早期有混凝土护面，经过多年的运行，混凝土老化、开裂、剥落，渗水严重；渡槽老化，斜裂漏水，混凝土老化、爆裂、露筋，安全隐患大，输水性能差，部分渡槽已完全损毁；部分农田没有渠道，渠道建筑物不配套，造成项目区范围内部分农田没有水源灌溉。
工程管理设计不完善，无观测设施及检修措施；用水管理制度不完善。
1.3勘察工作概况及完成的工作量
本次勘察任务主要内容及要求：
1.查明沿线地形、地貌、地层成因、地层岩性及分布，物理地质现象，物理力学性质，重点阐述强透水、软土、砂土、膨胀土等。
2.查明水文地质条件：
沿线土层的渗透性、地下水位埋深、补给径流排泄条件、水质。
3.查明各种土的物理力学性质，重点是渗透性、抗剪强度等物理力学性质。
4.进行渠道工程地质分段，提出各段物理力学参数，评价主要水文地质、工程地质问题及提出处理措施。
主要工程地质问题、渗漏、浸没、基坑涌水;软弱土层承载力低，抗滑稳定性差;地下水对边坡稳定影响，软化降低抗剪强度，渗透变形。
5.灌区沿线输水涵管、渡槽、路涵、分水闸、节制闸、电灌站站等渠系建筑物因基础形成不同，结合建筑物基础形式，应针对其对地基的要求，查明影响工程安全运行的主要工程地质问题，并提出设计所需要的物理力学参数建议值和工程处理措施的建议。
勘察方法及手段主要进行实地工程地质调查、钻探地质编录，取样测试等；勘察施工采用XY～100型液压钻机1台，钻探取芯采用金刚石回转钻进。
外业工作于2012年04月07日至同年04月11日完成，完成各项工作量见表1。
表1勘察工作量一览表
钻探
取样
室内试验
标贯
孔数
总进尺
原状样
岩样
水样
物理常规
直接快剪
渗透系数
个
米
组
组
组
组
组
组
次
7
150.7
10
1
2
10
10
10
27
1.3勘察依据和执行的技术标准
本次勘察所执行的主要规范及标准有：
▪1、《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）
▪2、《水利水电工程水文地质勘察规范》（SL373-2007）
▪3、《地下水资源勘察规范》（SL454-2010）
▪4、《灌溉与排水设计规范》（GB50288-1999）
▪5、《水利水电工程边坡设计规范》（SL386-2007）
▪6、《土工试验规程》（SL237-1999）
▪7、《水闸设计规范》（SL265-2001）
▪8、《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）
▪9、《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）
2区域地质概况
2.1区域地形地貌
场地位于廉村村委会银田村，同时辖旦祥村、元头村、东一村、东二村、五羊村。
罗阳高速（S51）距银田水库大坝不足1km，交通十分方便。
根据区域地质资料，该区属于滨海丘陵地貌，地势较平坦，地面标高约2～50m。
2.2区域地层岩性
根据区域地质资料及野外地质钻探，该区内均普遍为第四系松散层覆盖，下伏基岩主要燕山三期岩浆岩组成。
第四系松散层主要由素人工填土层、冲洪积层及残积层等组成。
现由新至老分述如下：
1、第四系（Q4）
主要由人工填土层（Q4ml）、人工耕种层（Q4pd）、冲洪积层（Q4al+pl）和残积土层（Q4el）共4大层。
层厚约5～15m。
2、燕山三期岩浆岩（γ）
以燕山期为主的坚硬块状花岗岩土性综合体，加里东、印支侵入施回仅在局部出露。
岩性主要为花岗岩。
该区全区分布，岩体呈整体状或巨型块状状，裂隙走向多为闭合裂隙，无充填，延展性较差，岩石坚硬。
全风化及强风化分解线明显，具有较厚的全风化及强风化层，根据钻探及区域地质资料，全风化及强风化层厚约1～15m。
2.3区域地质构造和地震
本区所属大地构造单元属华南准地台南部，粤西断陷盆地西侧。
据1：
20万阳江幅区域地质资料，测区近期以来未见大活动断裂，区域构造稳定。
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）资料，区内地震动峰值加速度为0.10g，相应地震基本烈度为Ⅶ度，地震动反应谱特征周期为0.35s。
2.4区域水文地质条件
根据区域水文地质资料，场地内地下水较为发育，主要含水层为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水：
孔隙潜水主要分布于冲洪积层中，富水性及渗透性均较好；基岩裂隙水主要分布于基岩的断裂构造带、节理裂隙中，其贮存条件主要取决于节理裂隙的发育程度，无一定的规律性。
3灌区工程地质条件
3.1灌区地形地貌
银田水库属灌溉水库，灌区处于地形低洼处，属丘陵地貌，灌区地面标高4～30m，地势总体较平坦，地形坡度约5～10°，岸坡基岩裸露不明显，岩体较完整，未见崩塌、滑坡和危岩等现象，自然边坡稳定性较好。
3.2灌区地层岩性
灌区上覆松散地层主要为第四系人工填土、冲洪积层及残坡积层，下覆基岩为燕山三期侵入花岗岩。
据钻孔揭露，该场地地基范围内，按岩土成因、岩土性质和力学性质等，划分为第四系人工填土层（Q4ml）、第四系人工耕种层（Q4pd）、第四系冲洪积层（Q4al+pl）、第四系残积层（Q4el）及燕山期花岗岩（γ）风化层，现分述如下：
1、第四系人工填土（Q4ml）
<1>素填土：
褐黄色，湿，稍压实，主要成份为粉质粘性土，为人工填筑而成，夹少量的碎石，透水性强。
层厚2.7m。
属于I级松散土。
仅分布于ZK-1这一个钻孔。
2、第四系人工耕种层（Q4pd）、
<1-2>耕植土：
褐色，湿，稍压实，主要成份为砂质粘性土，见植物根须，透水性强。
层厚0.4～0.8m。
属于I级松散土。
分布于ZK-2～ZK-7六个钻孔
3、第四系冲洪积层（Q4al+pl）
冲洪积层：
分布于ZK-1、ZK-3，ZK-4、ZK-5、ZK-6、ZK-7六个钻孔，包括粉质粘土、砂质粘土、淤泥质土。
<2-1>粉质粘土：
褐黄色，硬塑，粘性差，干强度、韧性中等，透水性弱。
层厚0.4～6.9m。
在该层共做6次标贯试验，平均值为21.3，属于I级松土。
<2-2>淤泥质土：
灰黑色，软塑，粘性差，有臭味，见腐殖质，透水性弱。
层厚1.5～3.0m。
在该层共做1次标贯试验，实测锤击数为4，属于I级松土。
<2-3>粉质粘土：
褐黄夹灰白色，硬塑，粘性差，干强度、透水性弱。
层厚5.0m。
在该层共做1次标贯试验，实测锤击数为29，属于I级松土。
4、第四系残积层（Q4el）
残积层：
分布于ZK-1、ZK-3、ZK-5、ZK-6四个钻孔
<3-1>砂质粘土：
灰白色，硬塑，主要成分为风化残积的石英粗砂及高岭土等粘性矿物，见较多云母片。
粘性差，干强度、韧性中等、透水性中等。
层厚1.8～2.0m；共做3次标贯试验，平均锤击数为16.3击，属于Ⅱ普通土，分布于ZK-1、ZK-5、ZK-6三个钻孔。
<3-2>粉质粘土：
褐黄色，硬塑，粘性差，干强度、韧性中等，透水性弱。
层厚1.5～7.5m；共做3次标贯试验，平均值为26击，属于Ⅱ普通土。
分布于ZK-3、ZK-5、ZK-6三个钻孔。
5、燕山期花岗岩（γ）
花岗岩：
岩浆喷出岩为细粒花岗岩，主要矿物成分为长石和石英，次要矿物为黑云母，块状构造，岩石风化程度较强，完整性稍好。
全区七个钻孔均有分布。
主要分为全风化花岗岩、强风化花岗岩及中风化花岗岩。
<4-1>全风化花岗岩：
褐黄色，岩芯呈土状，原岩结构可辨，岩质极软，遇水易软化分解，透水性弱。
一般埋深3.0～24.0m，一般层厚0～12.5m。
共计6次标贯试验，平均击数31.3击，属于Ⅲ级硬土。
<4-2>强风化花岗岩：
褐黄夹灰白色，岩芯呈砂土状，偶见花岗岩碎块、透水性中等。
一般埋深3.0～24.0m，一般层厚1.0～8.8m。
累计7次标贯试验，标贯试验的实测击数37～65击，平均值55击。
属于Ⅲ级硬土～Ⅳ软石。
<4-3>中风化花岗岩：
灰色，细粒结构，块状构造，岩芯呈短柱状，块状，节理裂隙较为发育，岩体透水性强。
一般埋深5.2～23.0m，属于Ⅴ次坚石。
3.3灌区地质构造
灌区下伏基岩是稳定的；场地没有大的断裂构造带通过，没有分布复杂的褶皱构造，现场勘探和外业调绘，均未发现浅埋的全新活动断层和复杂的褶皱构造形迹，场地地质构造简单；未见活动断裂、地面沉陷、滑坡等其他不良地质现象，场地稳定性较好。
3.4灌区水文地质条件
根据区域水文地质资料，场地内地下水较为发育，主要含水层为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水：
孔隙潜水主要分布于冲洪积层中，富水性及渗透性均较好；基岩裂隙水主要分布于基岩的节理裂隙中，其贮存条件主要取决于节理裂隙的发育程度，无一定的规律性。
根据土工试验结果及《水利水电工程水文地质勘察规范》灌区分布的岩土层均为弱透水层。
根据钻探揭露的情况，地下水埋深0.20～2.70m。
灌区的地下水与灌区地表水水力联系密切，地下水的补给来源主要接受大气降雨及灌区蓄水补给，受气候季节及库水位的影响明显。
根据本次采取2组水样水质分析结果，该灌区的地下水水质类型为Cl-—Na++K+型水，该灌区的地下水对混凝土及混凝土中的钢结构为微腐蚀性。
该灌区地下水位埋藏较浅，在进行拟建结构物时，应考虑抗浮设计，考虑到地下水位随灌区储水水位增加而增加，建议抗浮设计水位以地面标高为准。
3.5不良地质现象
灌区未发现崩塌、滑坡及泥石流等不良地质现象，钻探未揭露不良地质构造。
3.6岩土物理力学性质指标
根据原位测试及土工试验结果，按国标《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）规范进行统计修整，得出原位测试及土工试验数据样本标准值，其统计结果分别见附表“标贯试验统计表”及“土工试验成果表”。
再按照《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）规范，结合本场地岩土性状、均匀性、土工试验、勘察经验和工程实例，并参照相似岩土条件的场地勘察经验，综合考虑确定岩土参数如下：
表3岩土力学指标表
岩土名称
层序号
天然密度
直接快剪
渗透系数
基底摩擦系数
地基承载力基本允许值
凝聚力
内摩擦角
ρ
c
Φ
g/cm3
kPa
（°）
（cm/s）
ƒ
kPa
素填土
<1>
1.70
\
\
\
0.25
100
耕植土
<1-2>
1.65
\
\
\
0.25
130
粉质粘土
<2-1>
1.78
22.1
19.5
1.80E-05
0.3
160
淤泥质土
<2-2>
1.77
22.5
14.3
4.25E-06
\
80
砂质粘土
<3-1>
1.77
20.4
23.8
2.72E-05
0.35
180
粉质粘土
<3-2>
1.79
21
20
\
0.35
200
全风化花岗岩
<4-1>
1.80
22.4
22.0
2.50E-05
0.35
220
强风化花岗岩
<4-2>
1.89
15.8
27.2
3.30E-05
0.4
350
中风化花岗岩
<4-3>
\
\
\
\
0.5
2500
4工程地质条件评价
4.1岩土体渗透性评价
根据土工试验结果及参照相应规范，灌区钻探揭露的地层均为弱透水层，有利于该灌区的水田灌溉及水库储水。
勘探深度内未发现有不利水库储水的不良地质构造。
4.2抗滑稳定性评价
根据目前灌区已有的各种结构物使用情况来看，灌区部分结构物存在滑动失稳的情况，其主要导致失稳的因素是基础的埋置深度不够，基础沿斜坡侧向失稳，建议在进行渠道加固时，基础要保证一定的埋置深度。
对已经失稳可以继续使用的结构物，可以考虑对结构物地基进行加固处理。
对已经失稳无法使用的结构物，建议拆除。
4.3渠道沿线边坡稳定评价
灌区地形较平坦，整个库岸无大规模、连续性的不利结构面组合。
水库已运行40余年，灌区周边未发现崩塌、滑坡等影响渠道稳定的不良地质现象，灌区岩土体完整性较好，自然边坡整体稳定性尚好，未发生大范围的渠道再造问题，目前渠道沿线边坡基本稳定。
4.4各工点评价
1、南干渠涵闸：
渠道内整体地质条件较稳定，主要地层岩芯表现为第四系冲洪积粉质粘土和软塑状淤泥质土，钻探揭露软土厚度为3m，下伏大多为全风化和强风化花岗岩。
粉质粘土长期浸于水中易出现膨胀现象，对渠道影响较大，主要表现在两个方面：
其一是影响渠坡稳定，其二是对渠道衬砌的破坏。
防治措施应重点避免粉质粘土因含水量产生较大变化，可采用防渗面板加锚筋增加膨胀力的能力，对渠道过水断面进行换土或进行粉质粘土改性等措施。
2、A4-2干渠：
据钻孔资料揭露开孔即是全风化土，渠道整体工程地质条件很稳定，未见软土等不良地质现象，亦无需进行防治措施。
3、A5-1干渠：
渠道内工程地质条件较稳定，地层岩性主要为第四系冲洪积和残积粉质粘土，下伏为全、强风化花岗岩。
粉质粘土长期受干渠内浸泡，易出现膨胀现象，防治措施需重点避免其因含水量产生较大变化。
5结论和建议
1、本灌区工程大部分地质条件较好，基岩为风化花岗岩层，岩性较单一，物理力学性质好，岩体节理裂隙较发育，岩芯稍完整，渗透性弱，稳定性好，工程地质条件较好。
2、灌区由于多处见裂缝和渗水现象。
为防止洪水季节水库安全，应进行加厚加固等措施进行处理。
3、南干渠涵闸和A8干渠阳西大青河陂下部见软塑状淤泥质土，应进行清淤和砌挡土墙等措施进行处理
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