1、 秦皇島市石門寨鎮柳江大石河水庫 工程地質勘察報告（初勘）目目 錄錄 一、任務的由來.1 二、方案編制的依據.1 三、方案適用的年限.1 第一章第一章 勘察工程概況及實際工作量勘察工程概況及實際工作量 .2 2 一、一、目的任務.2 二、自然地理及社會經濟2 三、以往研究程度.2 第二章第二章 庫區地質環境庫區地質環境.5 5 一、氣象及水文.5 二、地形地貌.6 三、地層巖性.7 四、地質構造.24 五、工程地質.28 六、水文地質.31 七、環境地質.36 第三章第三章 庫區工程地質問題評價庫區工程地質問題評價 .3838 一、滲漏問題.38 二、浸沒問題.38 三、淤積問題.38 四、其

2、他問題.38 2 第一章第一章 勘察工程概況及實際工作量勘察工程概況及實際工作量 1.1 目的任務目的任務（1）鞏固水文地質學，水力學，地下水動力學的基本理論，基本知識和掌握野外基本工作方法。（2）借助本次實習掌握和熟悉本專業野外工作的基本流程，夯實專業基本理論知識與技能，為以后從事地下水科學與工程專業工作或繼續深造奠定基礎。1.2 自然地理及社會經濟自然地理及社會經濟 石門寨地區隸屬于河北省秦皇島市撫寧縣。交通便利，有公路通向秦皇島市各區、縣，這也促使當地工、農業快速發展。圖 11為秦皇島撫寧縣石門寨鎮柳江交通位臵圖 石門寨地區農業主要種植玉米、小麥、高梁等,山坡多種植果樹,尤以桃樹為多,盛

3、產蜜桃.漁業較發達；工業以采掘業為主,有煤、耐火黏土、建筑石材以及水泥原料等。其中煤礦業具有悠久的歷史,規模多為小型。本次實習區為柳江盆地，位于秦皇島市區以北的撫寧縣境內，屬石門寨鎮管轄。南起黑山窯村，北至義院口長城腳下，長約 15km；東起張崖子村，西至伍莊-山羊寨一帶，寬約 12km，總面積約 180km2。1.3 以往研究程度以往研究程度 柳江盆地各時代地層發育且具代表性，地層連續、出露齊全，地質構造清晰，內外動力地質作用出露普遍，是良好的地質及水文地質研究區，這也使得該地區水文與水文地質研究程度較為深入和完整，秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 3 有詳細

4、的研究成果及資料。圖圖 1-1秦皇島撫寧市石門寨鎮柳江交通位臵圖秦皇島撫寧市石門寨鎮柳江交通位臵圖 本次水文地質生產實習主要是對本區的地質地貌，水文與水文地質進行觀察描述、調查和分析，對該地區的水資源的分布規律、含水層，邊界條件，補給徑流排泄條件、水均衡進行了調查和分析，以及該地區的地表水（河流、水庫等）、地下水（泉、井、落水洞等）進行了水質水量上的分析計算和評價。但是由于此次實習時間的短暫和天氣的影響使得對水文地質方面的調查不夠詳實和準確，而儀器的缺乏和精度不夠也使得數據的測量出現了問題。當然由于野外實際經驗有限，在獨立進行調查的時候也會出現各種很難解決的問題，甚至造成調查和測量出的數據不符

5、合該地區的真實水文地質參數。秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 5 第二章第二章 庫區地質環境庫區地質環境 一一、氣象及水文氣象及水文 本區屬于暖溫半濕潤季風帶華北型大陸型氣候區。歷年平均氣溫為015 c，元月最冷，最低為零下 21.50c（1959 年，）冬季平均為零下 70c；7 月最熱，最高達 39.90c（1961 年），夏季平均為 25.70c。每年 20-250c的氣溫占全年的 33%，主要出現在 6，7，8，9 四個月。年平均降雨量為 695.5mm，最大降雨量為 1273.5mm（1969 年），最小降雨量為 320.1mm，（1979 年）降雨期

6、集中于每年的 78 月，占全年降雨量的 70%-75%，冬季降雪稀少，最大積雪厚度多在 15cm 以下。降雪初日多在 11 月下旬，最早在 10 月 24 日（1980 年），最晚在 1 月 21 日（1972 年）。降雪終日在 3 月末 4 月上旬，最早在 2 月24 日（1980 年），最晚在 4 月 15 日（1979 年）。本區夏季雨量過于集中，且多以暴雨形式出現。據統計，最大暴雨強度為215.4mm/d（1975年 7 月 30 日），平均降雨強度為 105.6mm。年最多暴雨日數為 9d（1969年），這種雨量分布不均的結果，最易引起旱澇災害。據資料統計，本區年平均日照為 2903

7、.3h，最多月份為 5 月，多達 292.9h，最小月份是 12 月，為 199h。本區多年平均蒸發量為 1646.8mm，為多年平均降雨量的 2.3 倍，蒸發量最大月份是 5 月，一般為 234mm，占全年蒸發量的 15%。本區多年平均相對濕度為 61.7%，月最大平均為 87%，最小月份平均為 0，與氣溫和降雨量呈正相關。69 四個月相對濕度最大，多在 70%以上。干燥度平均在 1.3 左右。實習區內主要發育地表水體為大石河，其發源于青龍縣前山附近，由西北向東南流經柳江盆地后注入渤海。全長 70km，其中近 60km河段流經山區，并有 9 條小河匯入，僅下游 12km 的河段流經傾斜平原。

8、該河流域面積約為 618km2，其中 560 km2以上為山區，故為山區性河流。河床總高差為 400 米，平均坡度為 1.3 河床主要為礫石,少有漂礫河粗中砂.據地礦部天津地質礦產研究所研究員李鳳林統計,礫石的主要巖性為火山巖,其次為花崗閃長巖.流域內植被覆蓋度達50%60%,故水土流失不嚴重,河床也較穩定。石門寨地區的大石河流域可以劃分為 4 個匯水亞區,包括石門寨匯水亞區,東宮河匯水亞區,駐操營匯水亞區和秋子峪匯水亞區.二二、地形、地貌地形、地貌 柳江盆地地處燕山山脈東段，為南北延伸的低山丘陵區。北、東、南三面為燕山期花崗巖形成的陡峻山嶺所包圍，東南面多為丘陵。盆地中西部火山巖分布區山高坡

9、陡，多在海拔400 m以上，東部山丘的海拔高度一般為160-300 m?？偟牡孛蔡卣鞅憩F為西 北高，東南低(圖2-5)。圖 2-5 柳江盆地地貌與柳江向斜構造關系 秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 7 本區屬寬緩式褶皺形成的隆起山脈簡單褶皺山地(受基地斷裂影響，等同造山運動使蓋層褶皺隆起形成的山脈)。褶皺構造是本區地貌的基礎建筑。柳江向斜形成后，曾經遭受到斷裂的切割破壞，巖漿活動的增筑。因此本區內動力地形包括褶皺地形、斷層地形、火山及侵入體地形等。柳江向斜經過外動力地質作用長期風化、剝蝕、夷平以及新構造運動多次抬升，在柳江向斜構造上雕刻、堆砌形成一些典型的外動力

10、地形。如巖溶地形、流水地形、海岸地形等。三、三、地層巖性地層巖性 實習區柳江盆地地層屬于華北型，除普遍缺失上奧陶統、志留系、泥盆系、下石炭統、中下三疊統、白堊系及第三系之外，其它時代地層發育較好，出露較全，各地層單位劃分標志清楚，化石較豐富，地層特征具有一定的代表性。全區范圍內出露的地層有上元古界青白口系，下古生界寒武系和中下奧陶統，上古生界中上石炭統和二疊系，中生界上三疊統和侏羅系，以及新生界第四系（表 2-1）。各時代沉積地層分布占本區總面積的 2/3 左右，其中第四系分布最廣，中生界次之，其它時代地層零星分布。現自老而新分述如下。一、元古界青白口系（一、元古界青白口系（Qb）青白口系（Q

11、b）在實習區包括長龍山組和景兒峪組。形成于至今800 Ma1000 Ma。層型命名于北京西北約 50km 之青白口。1.長龍山組 Qbc 該組是本區內最老的沉積地層，沉積不整合覆于上太古界綏中花崗巖之上，主要分布在盆地的東部張巖子東部落和南部雞冠山等地，以張巖子村西剖面最好，厚度 91m。下部為灰白色厚層狀粗粒長石石英砂巖，底部含礫石，海成波痕和交錯層理發育，含海綠石。上部為紫紅色、褐黑色、黃綠色頁巖夾蛋青色、紫紅色泥巖。由兩個砂巖頁巖韻律構成。屬典型濱海相至淺海相沉積。2.景兒峪組 Qbj 景兒峪組最初命名地點在河北省薊縣城北景兒峪村，分布與長龍山組基本一致，在李莊村北出露較全，厚度 38m

12、。本組巖性由碎屑巖、粘土巖過渡到碳酸鹽沉積，具有海侵沉積特點，與長龍山組整合接觸。其分界標志層是其底部黃褐色或帶鐵銹色的中細粒鐵質(含海綠石)石英砂巖。底部為黃綠色、黃褐色中細粒含海綠石石英砂巖。中部為紫紅色、黃綠色薄層狀泥巖夾鈣質泥巖，水平層理發育。上部為蛋青色中薄層泥灰巖夾薄層紫紅色泥巖，泥灰巖細膩性脆，易于辨認，是本組與上覆府君山組分界的標志。其底部中細粒長石石英砂巖具大型浪成波痕，海相特征明顯，因此本組屬濱海相至淺海相沉積。二、二、下古生界（下古生界（PzPz1 1）本區古生界地層發育良好，與華北廣大地區極為相似。主要分布于柳江向斜盆地的東西兩翼。由于向斜東翼產狀較西翼平緩，其出露寬度

13、約為西翼的五倍。向斜的南北兩端，由于向斜軸的翹起，也有古生界地層出露。（一）寒武系（一）寒武系 1下寒武統1 府君山組1f 秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 9 府君山組系河北省區測二隊(1960)在薊縣北府君山建立的地層單位。相當于原景兒峪組上部“豹皮狀灰巖”，從景兒峪組劃出的依據是本組在區域上以平行不整合分別覆蓋在長龍山組、鐵嶺組之上，并具有明顯的嵌入平行不整合接觸關系(圖 21)。本組主要分布在東部落至沙河寨，西部上平山一帶也有出露，東部落剖面出露較全，可作為本區標準剖面，厚度 146m。本組巖石標志明顯，下部為暗灰色厚層狀結晶灰巖，含較多的萊德利基蟲Re

14、dlichia；上部為暗灰色豹皮狀白云質灰巖夾暗灰色薄層灰巖，含核形石。與下伏景兒峪組為平行不整合接觸，分界標志是下部暗灰色厚層狀結晶灰巖，底部薄層灰巖中局部含角礫或礫巖。本組屬淺海相沉積。饅頭組1m 饅頭組最初命名地點在山東省長清縣張夏鎮南 2.5km 饅頭山，向北依次是毛莊組、徐莊組、張夏組和崮山組(崮山唐王寨)命名地點。本區饅頭組未發現可靠化石證據，其層位確定是依據區域層位對比。本組分布與府君山組一致，但由于抗風化能力弱而零星出露。東部落村北剖面較好，厚 表 2-1 柳江盆地地層簡表 界 系 統 組 厚度（m）巖 性 描 述 新生界 Kz 第四系 Q 粘土、黃土及砂礫石層。與下伏地層角度

15、不整合接觸。中 生 侏 羅 上統 孫家梁組 J3s 350 流紋質、粗面質和粗安質火山熔巖、凝灰巖、火山角礫巖與集塊巖。界 Mz 系 J 中統 藍旗組 J2l 1000 流紋質、安山質、粗安質、玄武質火山熔巖、凝灰巖、火山角礫巖和集塊巖。與下伏地層角度不整合接觸。下統 北票組 J1b 493 礫巖、含礫粗砂巖夾粉砂巖、黑色炭質頁巖夾煤線，含植物化石及少量雙殼類化石。與下伏地層角度不整合接觸。三 疊 系 T 上統 黑山窯組 T3h 162 黃灰色含礫粗砂巖、粉砂巖、黑色炭質頁巖互層夾煤線，含植物化石及雙殼類、昆蟲類化石。與下伏地層角度不整合接觸。上 古 生 界 Pz2 二 疊 系 P 上統 石千

16、峰組 P2sh 150 紫色粉砂巖、細砂巖、中粗砂巖和含礫粗砂巖。上石盒子組P2s 72 灰白色含礫粗粒長石砂巖夾少量紫色細砂巖和粉砂巖。下統 下石盒子組P1x 115 黃褐色含礫粗粒雜砂巖、長石巖屑雜砂巖、泥質粉砂巖、粘土質粉砂巖構成三個韻律。山西組 P1s 62 灰色、灰黑色中細粒長石巖屑雜砂巖、粉砂巖、炭質頁巖及粘土巖，具可采煤層。石 炭 系 C 上統 太原組 C3t 51 中細粒長石巖屑砂雜巖、粉砂巖、炭質頁巖夾泥質灰巖透鏡體。中統 本溪組 C2b 82 青灰色細砂巖、粉砂巖、泥頁巖、鋁土質巖夾 45 層泥灰巖透鏡體，含植物化石和雙殼類、腕足類、蜓類等化石。與下伏地層平行不整合接觸。下

17、 古 生 界 Pz1 奧 陶 系 O 中統 馬家溝組 O2m 101 白云質灰巖、白云巖及少量灰巖。下統 亮甲山組 O1l 118 灰色中厚層豹皮灰巖夾礫屑灰巖，含頭足類、腹足類、海綿類等化石。冶里組 O1y 126 灰色泥晶灰巖、礫屑灰巖、泥質條帶灰巖，上部夾黃綠色頁巖。寒 武 系 上統 鳳山組 3f 92 泥質條帶灰巖、礫屑灰巖、泥灰巖、鈣質頁巖互層。長山組 3c 18 粉砂巖夾礫屑灰巖、生物碎屑灰巖，化石豐富。崮山組 3g 102 紫色礫屑灰巖、粉砂巖夾灰色藻灰巖、鮞?；規r和泥質條帶灰巖。中統 張夏組 2z 130 灰色鮞?；規r、藻灰巖夾泥質條帶灰巖、生物碎屑灰巖。徐莊組 2x 101

18、黃綠色頁巖、粉砂巖、暗紫色粉砂巖夾少量鮞?；規r透鏡體。秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 11 下統 毛莊組 1mo 112 紫紅色頁巖、粉砂巖為主，夾少量灰巖透鏡體。饅頭組 1m 71 鮮紅色頁巖。與下伏地層平行不整合接觸。府君山組1f 146 暗灰色厚層豹皮灰巖、細晶灰巖，底部為角礫狀灰巖。與下伏地層平行不整合接觸。上 元 古 界 Pt 青 白 口 系 Qb 景兒峪組 Qbj 28 黃褐色細粒石英砂巖、紫色頁巖、雜色泥灰巖和白色板狀灰巖構成一個沉積韻律。長龍山組 Qbc 91 灰白色含礫粗粒長石石英砂巖、石英砂巖、海綠石砂巖夾紫色、黃綠色頁巖。與下伏地層不整合

19、接觸。上太古界 綏中花崗巖2 度 71m。巖性以鮮紅色（俗稱磚紅色）泥巖為主，往上過渡為粉砂質頁巖夾白云質灰巖透鏡體。泥巖底部具角礫或礫巖，粉砂質頁巖中含石鹽假晶。與下伏府君山組呈平行不整合接觸。分界標志是其底部角礫狀薄層泥巖。本組屬干旱條件下濱海相或瀉湖相沉積。毛莊組1mo 毛莊組分布與饅頭組基本一致，出露較好的地方是沙河寨西山，化石較豐富，可作為本區標準剖面。厚度 112m。本組巖性以紫紅色粉砂巖、頁巖為主，頁巖中含少量白云母片。其顏色要比饅頭組暗一些，俗稱為豬肝色；與徐莊組相比，則又新鮮一些（徐莊組的顏色為暗紫色）。底部以出現黃綠色鈣質頁巖與饅頭組分界，中部和上部夾兩層白云質灰巖透鏡體。

20、灰巖透鏡體中產遼西蟲Liaoxia、幕府山蟲Mufushania等。頂部為頁巖夾含核形石(葛萬藻Girvanella)的灰巖透鏡體。與下伏饅頭組整合接觸，屬濱海相潮上帶沉積，其中白云質灰巖為瀉湖相沉積。2中寒武統2 徐莊組2x 徐莊組分布較毛莊組更為廣泛,在向斜兩翼均可見到，出露較全的地方是東翼的東部落、揣莊、上花野和下花野等地，西翼的吳莊至秋子峪、上平山一線也有山露。厚度 101m。圖 2-1 凌源東五官營子府君山組與景兒峪組呈嵌入平行不整合接觸關系素描圖（據 1/20 萬山海關幅）1石灰巖；2角礫狀泥灰巖；3角礫狀砂質灰巖；4灰質礫巖 本組巖性以黃綠色含云母片粉砂巖、頁巖及暗紫色粉砂巖夾少

21、量鮞狀灰巖透鏡體或扁豆體為主。產豐富的三葉蟲化石：畢雷氏蟲Bailiella、遼陽蟲Liaoyangaspis、原附櫛蟲Proasaphiscus、孫氏盾殼蟲Sunaspis及腕足動物化石。與下伏毛莊組呈整合接觸，其分界標志層是以其底部出現黃綠色頁巖與紫色頁巖互層，而毛莊組頂部則是比較單一的紫紅色頁巖。屬淺海相沉積。秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 13 張夏組2z 張夏組受到破壞和覆蓋較少，是寒武紀地層在區內分布最廣的地層之一，幾乎盆地周圍都有分布。主要分布在東部落、288 高地、揣莊、張莊、趙家峪、上平山及吳莊等地。以 288 高地東山脊發育較好、較全（現已

22、賣給日本采石灰礦，燒制淺野水泥）?？勺鳛楸緟^標準剖面。厚度 120130m。本組以底部厚層鮞狀灰巖與下伏徐莊組整合接觸。巖性明顯分為三段，下部為鮞狀灰巖夾黃綠色頁巖；中部為疊層石灰巖及白云質灰巖和薄層鮞狀灰巖互層，夾泥質條帶灰巖和生物碎屑灰巖；上部為泥質條帶灰巖、頁巖?；規r中含大量三葉蟲化石：德氏蟲Damesella、雙耳蟲Amphoton、叉尾蟲Dorypyge、溝頰蟲Solenoparia 等。本組屬淺海相沉積。3上寒武統3 崮山組3g 崮山組分布與張夏組一致，以王家峪南山牛圈至 288 高地出露最全。厚度 102m。巖性特征十分明顯，以紫色色調為主。下部紫色頁巖、粉砂巖夾礫屑灰巖；中部灰

23、色灰巖(藻灰巖、鮞狀灰巖、泥質條帶灰巖)；上部紫色礫屑灰巖與紫色粉砂巖互層，頂部為灰色厚層藻灰巖。含三葉蟲化石：蝴蝶蟲Blackwelderia、蝙蝠蟲Drepanura、光殼蟲Liostracina、圓勞倫斯蟲Cycolorenzella等。底部以紫色礫屑灰巖與下伏張夏組泥質條帶灰巖整合接觸，似有水下沖刷面存在。本組屬濱海相至淺海相沉積。長山組3c 長山組最初命名地點在河北開平盆地趙各莊北 1km 的長山溝及冶里附近的馬家溝(鳳山組、冶里組、馬家溝組均在此命名)。由孫云鑄(1924)創建，1935 年正式命名。本組分布與崮山組相似，出露最好的地方是 288 高地東山脊上，厚度 18m。本組巖

24、性底部以生物碎屑灰巖為主，含海綠石。向上為粉砂巖、礫屑灰巖和頁巖互層，夾藻灰巖。頂部為厚層藻灰巖。產三葉蟲化 石：長山蟲Changshania、莊氏蟲Chuangia、蒿 里山蟲Kaolishania以及原始的腕足動物化石。與崮山組整合接觸，屬淺海相沉積。鳳山組3f 鳳山組分布除與崮山組、長山組一致外，在實習區北側、西側均有出露。288 高地東側出露較好，厚度 92m。本組巖性下部為薄層泥質條帶灰巖，往上為生物碎屑灰巖、鈣質頁巖、鮞狀灰巖互層。底部以青灰色礫屑灰巖直接與長山組巖層接觸，長山組頂部的紫色粉砂巖緊伏于其下。含三葉蟲化石：褶盾蟲Ptychaspis、濟南蟲Tsinania canen

25、s、方頭蟲Quadraticephalus、雜索克氏蟲Mictosaukis。與下伏長山組整合接觸，屬淺海相沉積。（二）奧陶系（二）奧陶系 O O 1下奧陶統 O1 冶里組 O1y 冶里組分布與鳳山組一致，分布在 288 高地至小王山及石門寨北秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 15 亮甲山。288 高地可作為本區標準剖面，厚度 125m。本組巖性下部為質純的泥晶灰巖夾礫屑灰巖及蟲孔灰巖，在地形上常形成陡砬子；上部為灰色礫屑灰巖夾黃綠色頁巖，與下伏地層整合接觸，以灰色薄層礫屑灰巖與鳳山組分界?；規r中產三葉蟲化石：小櫛蟲Asaphellus、田師府蟲Tienshih

26、fuia；頁巖中產無羽筆石Callograptus以及古介形蟲，還有正形貝0rthis和腹足類化石：蛇卷螺Ophileta。本組屬淺海相較深水環境沉積。亮甲山組 O1l 亮甲山組最初命名地點在本區石門寨北亮甲山。由劉季辰、葉良輔(1919)創建。主要分布在亮甲山、小王山、潮水峪等地。亮甲山可作為本區標準剖面，厚度 118m。本組以中、厚層豹皮狀灰巖為主，下部夾少量礫屑灰巖和鈣質頁巖。是本區燒制石灰、水泥的主要原料。上部有少量白云質灰巖及含隧石結核、隧石條帶灰巖。產豐富的頭足動物化石：滿洲角石Manchuroceras、房角石Camerocoras。腹足動物化石：蛇卷螺Ophileta以及海綿動

27、物化石：古杯海綿Archaeoscyphia等。與冶里組整合接觸。其分界標志層是亮甲山組底部出現的中厚層豹皮狀灰巖。屬淺海相沉積。2中奧陶統 O2 馬家溝組 O2m 馬家溝組分布同亮甲山組，以亮甲山及北部茶莊北山發育較好、厚度在亮甲山剖面為 101m。本組巖性主要為暗灰色白云質灰巖夾部分白云巖、含燧石結核豹皮狀白云質灰巖。底部以具微層理、含角礫、燧石結核黃灰色白云質灰巖與亮甲山組分界。白云巖具“刀砍紋”，有的具礫屑、燧石條帶，頂部為含泥質灰巖、風化后呈黃色，俗稱黃皮子灰巖，在華北其它地區多存在此層，標志明顯。產頭足動物化石：阿門角石Armenoceras、鏈 角 石Ormoceras、灰 角

28、石Stereoplasmoceras、多 泡 角 石Polydesmia。腹足動物化石：馬氏螺Maclurites。三葉蟲：古等稱蟲Eoisotelus。與亮甲山組整合接觸。屬淺海相較深水環境沉積。晚期海退、水淺。華北地區在奧陶紀晚期普遍上升為陸地，直到中石炭世才下降接受沉積，因而缺失了上奧陶統、志留系、泥盆系和下石炭統等地層。三、上古生界三、上古生界 PzPz2 2 （一）石炭系（一）石炭系 C C 1中石炭統 C2 本溪組 C2b 本溪組最初命名地點在遼寧省本溪市西 6km 的新洞溝與螞蟻溝村之間的牛毛嶺。趙亞曾(1926)創建。本區東翼區半壁店 191 高地、小王山一帶發育較好。小王山剖

29、面可作為本區標準剖面，厚度為 82m。石門寨西門至瓦家山剖面厚度為 70.7m。本組巖性下部為陸相鐵質砂巖或褐鐵礦（山西式鐵礦）、粘土巖（G 層耐火粘土），平行不整合于馬家溝組之上；上部為細砂巖、粉砂巖再到湖泊、沼澤相粘土巖，夾 35 層海相泥灰巖透鏡體，含 F秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 17 層耐火粘土。陸 相 粉 砂 巖中 含 植 物化 石：鱗 木Lepidodendron、科 達Cordaites、蘆木Calamites、輪葉Annularia、脈羊齒Neuropteris。石灰巖中含蜒類：小紡錘蜓Fusulinella；腕足動物：馬丁貝Martin

30、ia、帥爾文貝Schellwienella；雙殼類：古尼羅蛤Paleoneilo、小花蛤Astarlella、燕海扇Aviculopecten等。本組屬海陸交互相沉積。2上石炭統 C3 太原組 C3t 太原組最初命名地點在山西省太原西山月門溝，由翁文灝、葛利浦(Grabau)1907 年創建。經與本區傅水寨老柳江云山砂巖對比，統稱太原組。本區在半壁店、小王山一帶發育較好，厚度在小王山剖面為 51m。石門寨西門至瓦家山剖面為 48m。本組有兩個沉積韻律。下韻律底部青灰色含鐵質中細粒長石巖屑雜砂巖，風化后成黃褐色，具大型球狀風化。向上過渡為青灰色頁巖夾 D 層粘土或泥質灰巖透鏡體。上韻律底部薄層細

31、粒巖屑雜砂巖，具小型球狀風化。往上為青灰色細粒砂巖夾泥灰巖透鏡體及少量煤線。本組產大量植物化石：脈羊齒Neuropteris、櫛羊齒Pecopteris、楔葉Sphenophyllum、鱗木Lepidoderdron。動物化石腕足類：網格長 身 貝Dictyoclostus、戟 貝Choneter。雙 殼類：古尼 羅蛤Paleoneilo、裂齒蛤Schizodus。本組與下伏本溪組整合接觸。分界標志明顯，標志層是底部的具大型球狀風化青灰色含鐵質中細粒長石巖屑雜砂巖，風化后具小孔，分布穩定，過去稱云山砂巖，在遼寧太子河區則稱黃旗砂巖或小孔砂巖。屬海陸交互相沉積。（二）二疊（二）二疊系系 P P

32、1下二疊統 P1 山西組 P1s 山西組最初命名地點在山西省中部太原一帶，1907 年由維利斯(B.willis)、布拉克維爾德(EB1ackwelder)創建。與本區柳江組對比后，統稱山西組。主要分布在石門寨西門、小王山、黑山窯等地。以石門寨西門至瓦家山剖面最好，是本區重要的含煤、粘土礦層位。厚度 61.8m。山西組巖性由灰色、灰黑色中細粒長石巖屑雜砂巖、粉砂巖、炭質頁巖及粘土巖構成兩個沉積韻律。韻律底部含長石多、含礫，單層厚度大，頂部為粘土礦或煤層(可采煤層)，上韻律頂部為 B層粘土層位。與下伏太原組整合接觸。其分層標志是其底部灰色、灰白色長石巖屑雜砂巖，但在橫向上有時變為含礫中粗粒、或中

33、細粒長石巖屑雜砂巖，顏色由灰白色變為黃灰色，但層位穩定。本 組 含 植 物 化 石 種 屬 較 多，如 輪 葉Annularia、楔 葉Sphenophyllum、櫛羊齒Pecopteris、蘆木Calamites、帶羊齒Taeniopteris。本組屬大陸近海沼澤相沉積。下石盒子組 P1x 秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 19 石盒子組最初命名地點在山西省太原市東 5km 石盒子溝，太原市西 25km 石千峰為石千峰組建組地點，由那琳(E.Norin，1922)創建。本區下石盒子組在黑山窯、石門寨西門、石嶺等地較為發育，厚度115m。本組巖性主要為灰色中粒長

34、石巖屑雜砂巖、細粒巖屑雜砂巖、泥質粉砂巖、粘土質粉砂巖構成三個沉積韻律。第一韻律頂部為灰綠色含云母泥質粉砂巖，第二、三韻律頂部分別是 A2和 A1層粘土，顏色為紫色、紫灰色。粉砂巖中產植物化石：帶科達Cordaites pricipalis、中蘆木Mesocalamites、多脈帶羊齒Taeniopteris multinervis。本組與山西組分界清楚：山西組頂部為 B 層粘土礦；下石盒子組底部為黃褐色含礫粗粒巖屑長石雜砂巖(巖貌特殊、俗稱小豆砂巖)，與山西組整合接觸，屬河流相、湖泊沼澤相沉積。2上二疊統 P2 上石盒子組 P2s 上石盒子組出露局限性較大。以盆地東翼石門寨西門歡喜嶺至瓦家山

35、一帶較好，厚度 72m。本組巖性為灰白色中厚層狀含礫粗粒長石砂巖夾紫色細粒砂巖及粉砂巖。由 12 個沉積韻律構成。第一韻律底部是在 A1層鋁土礦之上(另一個韻律的開始)的灰白色中、厚層狀含礫粗粒長石砂巖，具大型斜層理，與下石盒子組整合接觸。此層厚度大，分布穩定，稱南山砂巖。本組屬河流相沉積。石千峰組 P2sh 本組是本區古生界最高層位，因上覆地層覆蓋，出露十分局限，僅在黑山窯、歡喜嶺一帶出露較好，厚度 150m。本組是一套河流相紫色巖石，底部為含礫砂巖和礫巖(膠結松散，風化后礫石脫落布滿山坡)，往上為細粒砂巖、粉砂巖及部分黃綠色泥巖。與下伏上石盒子組整合接觸，分界標志是上石盒子組頂部為黃白色含

36、礫巖屑長石砂巖，其上為石千峰組紫色含礫巖屑雜砂巖(結構松散)。粉 砂 巖 中產 櫛羊 齒Pecopteris、輪 葉Annularia、楔 葉Sphenophyllum、丁氏蕨Tingia及腹足動物化石，多代表干旱條件下的陸相沉積，但在黃綠色頁巖中曾發現海生動物化石：舌形貝Lingula，說明晚二疊世晚期本區曾一度海侵，氣候轉為溫暖、潮濕。四、中生界四、中生界 MzMz （一）三疊系（一）三疊系 T T 本區只發育上三疊統黑山窯組地層。黑山窯組 T3h 層型剖面位于本區西南部的黑山窯后村西側，巖性以灰白色中、粗粒長石石英雜砂巖、黑色炭質頁巖、粉砂巖及煤線為特征。其中含有大量的植物和少量昆蟲及雙

37、殼類等化石，屬湖泊相沉積環境，其中發育有湖相三角洲和湖泊濱岸沼澤，厚度為 161.8m，角度不整合于石千峰組之上。以本組底部的底礫巖同石千峰組分界，上、下巖層產狀差別很大。與上覆地層北票組為不整合接觸，雖然二者產狀差別不大，但界線十分清楚，北票組底部以礫巖與本組分界。秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 21 本 組 常 見 的 植 物 化 石 有：卡 勒 萊 新 蘆 木（Neoclamites carrerei）、西伯利亞似銀杏（cf.Ginkgoites sibiricus）及付蘭林舌葉（cf.Glossophyllum florini）等。（二）侏羅系（二）侏

38、羅系 J J 1下侏羅統（J1）北票組 J1b 可與楊志堅（1950）命名的華北地區下花園組（J1x）對比，為侏羅系底部地層，層序完整，分布較廣泛，黑山窯后村至大嶺一帶可作為北票組之標準剖面，分上、下兩段。下段以礫巖及含礫粗砂巖為主，夾少量粉砂巖和頁巖，厚 278m。上段由黃色大礫巖、含礫粗砂巖、粉砂巖、黑色炭質頁巖組成，含煤線，厚 215m，底部大礫巖與下段分界明顯。根據巖性和 生物化石特征分析，本組屬于沖積扇、湖泊、河流及沼澤相沉積。北票組含有豐富的植物化石，其次是雙殼類和昆蟲類等。常見的有：長 葉松形 葉（Pityophyllum longifolium）、華麗似 刺葵（Phoenico

39、psis speciosa）及纖細拜拉銀杏（Baiera gracilis）等。2 中侏羅統（J2）藍旗組 J2l 藍旗組經層位對比相當于髫髻山組(葉良輔，1920)，1965 年由凌源幅(120 萬)延入本區使用。本組以一套火山巖系分布在盆地中部老君頂至大洼山一線（柳江盆地的核部）。在上莊坨、傍水崖一帶出露較好。厚度在 1000m 以上。與北票組等老地層呈角度不整合接觸。根據巖性組合及噴發旋回，分為下、中、上三部分。下部為偏酸性的安山質火山角礫巖及集塊巖、流紋質集塊巖夾凝灰巖及火山熔巖，厚度在 300m 以上。中部以中性火山熔巖為主，灰綠色安山質、角閃安山質、粗安質火山熔巖夾集塊巖、火山角礫

40、巖。厚度 400m 左右。上部為中基性火山熔巖（黑綠色、紫紅色、青灰色堿性玄武巖、玄武安山質、輝石安山質火山熔巖）和熔結集塊巖、集塊巖互層，夾少量火山角礫巖及凝灰巖。厚度在 600m 以上。圖 2-3 瓦家山冶里組藍旗組信手剖面圖 3 上侏羅統（J3）孫家梁組 J3s 孫家梁組最初命名地點在遼寧省北票北面的孫家梁，由趙宗溥(1959)創建。本組分布局限于實習區東南隅蟠桃峪一帶，未見與其它地層的直接接觸關系。從區域資料上看，本組與藍旗組呈角度不整合接觸，厚度在 350m 以上，是一套灰色酸性、中堿性火山熔巖和火山秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 23 碎屑巖，包括

41、流紋質、粗面質和粗安質火山熔巖、凝灰巖、火山角礫巖與集塊巖。五、新生界五、新生界 KzKz 石門寨地區新生界僅有第四系零量分布，且主要為河流階地松散堆積物，沒有膠結成巖，主要為河流沖積、洪積物，其次為坡積物、殘積物。見有少量洞穴堆積，分布在黃土營、山羊寨、李莊、茶莊等地石灰巖溶洞中，為砂礫、粘土堆積物，已開始固結變硬。根據洞穴中脊椎動物化石：狼、熊、鹿、野豬等，鑒定其形成時代為第四紀中更新世。山海關、秦皇島及北戴河海濱區以海岸沉積物及三角洲沉積物為主，部分地區可見風成沙丘和沙地堆積 四、地質四、地質構造構造 石門寨地區處于燕山沉降帶東段，山海關隆起東南緣，主要構造線方向南北向。自古生代以來，本

42、地經歷海西-印支運動和燕山運動，形成了一系列較為復雜的褶皺構造與斷裂構造。西部地區產生了近南北向的背斜構造，西翼地層產狀較緩而東翼地層直立倒轉，被斷裂破壞；中部和東部地區，則為一個開闊的不對稱大向斜（柳江向斜），西部地層直立倒轉，東翼地層平緩，并且發育一系列階梯狀斷層的地塹、地壘。依據區域性角度不整合與各地質時期的地質構造基本特征，本區可劃分如下構造層：蓋層：中生代構造層 青白口群-古生代構造層 基底：下元古界構造層（綏中花崗巖2）一、一、下元古界構造層（綏中花崗巖下元古界構造層（綏中花崗巖2 2）本區下元古界構造層受區域性變質作用、混合巖化作用及構造變形之強烈改造，構造形跡無法辨認，以一種花

43、崗質的巖石塊體構成本區基底巖石。二、青白口群二、青白口群-古生代構造層古生代構造層 該構造層由元古代青白口群長龍山組、景兒峪組和古生代地層組成。1、褶皺構造 西部地區發育有兩個被斷層破壞了的近南北向的背斜，一是柳觀峪-秋子峪背斜；二是張趙莊一伍莊背斜。柳觀峪一秋子峪背斜：分布在柳觀峪以東，秋子峪以南，成北北東向延伸，出露長度1.8 km，寬度為0.3 km。背斜核部在柳觀峪以東，由府君山組地層組成，沿裂隙發育有重晶石脈背斜核部向北北東向延伸到湯河北岸，則出露毛莊組紫紅色頁巖和粉砂巖，逐漸傾沒，在柳觀峪以東，背斜兩翼有饅頭組、毛莊組和徐莊組、張夏組地層組成。西翼被一NE45方向的順扭斷層切割，地

44、層產狀改變為NEE8028，E 9023。張趙莊-伍莊背斜：分布在張趙莊以北，伍莊、花場峪一帶，呈近南北向延伸，出露長度達45 km，寬度0.5km左右。在張趙莊南，背斜核部由徐莊組地層組成，向南傾伏。兩翼由張夏組鮞狀灰巖和鳳山組泥質條帶灰巖組成。柳江向斜：北起成子峪，南到石龍山、南嶺子一線，長達40 km，東起娃娃峪西溝、張崖子，西到王莊、山羊寨一線，寬約8km，約占石門寨地區面積的23左右。向斜核部，被中生代地層呈角度不整合覆蓋，但據鉆孔資料，核部地區主要為二疊系地層和中上石炭統地層。兩翼由上寒武統、下奧陶統、中上石炭統和二疊系組成，但由于受近南北向逆斷層影響，地層產狀發生直立倒轉，有的地

45、層組段缺失。東翼由元古界青白口群、長龍山組、景兒峪組、寒武系、下奧陶統、中上石炭統、二疊系地層組成。兩翼地層產狀特點如下：西翼地層走向主要為北北東，地層傾角一般在4050區間，個別地段傾角陡立，大于80。而東翼地層走向近南北，地層傾角一般在10-25區間，局部達30左右。西翼地層受南北向逆斷層影響，直立倒轉，地層缺失。而東翼地層發育完善，為一套向西傾斜的地層。由于傾角較小，因此東翼分布面積廣而開圖 2-2 柳江向斜剖面示意圖 秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 25 闊（圖22）。此外，在向斜東翼可見許多脈巖，呈巖床或巖墻。巖床與地層產狀基本一致，而巖墻切割地層，

46、多為北西方向延展。2斷層構造 石門寨地區的斷層構造，不論從斷層的性質和活動方式，還是從斷層的規模大小、組合特征、形成與活動時期，西部與中東部地區都有很大差異(圖23，2-4)。西部地區除了發育有柳觀峪-秋子峪和張趙莊-伍莊背斜外，尚且發育有走向南北逆斷層帶和NW315、NE45兩組平推斷層。中部東部地區，在柳江向斜中發育有四組不同方向、不同性質的斷裂構造。東西向斷層有東刁部落-南林子-上平山逆斷層、石嘴子-沙河寨大峪口東西向正斷層。南北向斷層屬于走向斷層，其 中 延伸較遠、規 模 較大 的 有兩條，一條是黃土營安子嶺正斷層，另外一條是北林子-潮水峪逆斷層。在付水寨公路兩側采石場，發育在中、上石

47、碳統碎屑巖中的一系列南北向正斷層，組成了小型地壘構造。北西向斷層比較發育，其中規模較大、延伸較遠的有大劉莊-娃娃峪西溝正斷層、羅峪-陳家溝正斷層、白云山-溫莊北正斷層、半壁店北-潮水峪正斷層、黃土營-張崖子北正斷層和夏家峪斷層等。二、中生代構造層二、中生代構造層 該構造層由黑山窯組和北票組、藍旗組地層組成，發育有大洼山-老君頂不對稱向斜與拿子峪向斜。1褶皺構造 大洼山-老君頂不對稱向斜：該向斜南從大洼山，北到老君頂，全長達11km，東從瓦家山，西到山羊寨約3km。核部為藍旗組火山巖系，地形陡峻，兩翼為北票組砂礫巖層。核部圖 2-3 吳莊背斜構造剖面圖 圖 2-4 吳莊南地質構造剖面圖 藍旗組火

48、山巖系傾角平緩，在10-20之間，西翼北票組地層傾角在60-70之間，在北楊莊一帶地層直立或倒轉。東翼北票組地層傾角平緩。在小五山以西產狀為27523，半壁店為29720，上莊坨為31028。拿子峪向斜：該向斜分布在拿子峪、板廠峪一線，呈北東向延伸，長為2km，寬為1km。核部為藍旗組火山巖系，以角度不整合覆蓋于北票組之上。兩翼為北票組砂礫巖層，北西翼巖層產狀為10025，南東翼巖層產狀為34644、1521、1032，為 一不對稱向斜。2斷裂構造 本區斷裂構造有南北向、東西向、北西向、北東向和北北東向，但以南北向斷裂最為醒目。其次是東西向，在斷裂的活動強度上和規模上，均表現為西強東弱，在斷裂

49、面的力學性質上則表現為多期次構造疊加，具有復合斷裂的特點。南北向斷裂：西翼區南北向逆沖斷層密集帶(發育在柳觀峪-秋子峪背斜東翼、張趙莊一吳莊背斜東翼，長達10km，斷層帶寬200-300m)；北林子一潮水峪斷裂(在淺水營至北林子段呈近南北向延伸)；安子嶺-黃土營斷裂(由安子嶺經英武山向北延伸至黃土營，長達7km)。東西向斷裂：上平山一南林子一南刁部落沖斷層帶(由上平山經石龍山向東延伸至南林子、南刁部落，長10km)；東部落西山斷裂(斷于中上寒武統地層中，將東部落西山南北向向斜錯斷，寬約800m)。北西向斷裂：本區北西向斷裂力學性質比較復雜，大致有二組。一組為西向主壓性斷裂，僅在潮水峪溪谷中見有

50、閃長玢巖脈沿北西向主壓性斷裂充填。雞冠山西側有一北西向壓性斷層，走向321傾向北東，傾角45；斷層面呈舒緩波狀，旁側有牽引褶皺，斷面上有豎直擦痕等壓性斷層特征。秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 27 五、工程地質五、工程地質 5.15.1、大石河土、大石河土樣篩分析試驗樣篩分析試驗 表格 1 石門寨柳江大石河土類篩分析數據 工程名稱：石門寨柳江水庫巖土工程勘察 試驗日期：2012.06.18 篩分析法試驗記錄表 篩孔直徑（mm）篩上土重 篩上總土重 篩上土累積百分含量（%）小于某粒徑土累積百分含量（%）20 223.71 223.71 21.9 78.1 10

51、222.21 445.92 43.6 56.4 5 180.81 626.73 61.2 38.8 2 189.31 816.04 79.7 20.3 1 85.41 901.45 81.8 11.9 0.5 105.11 1006.56 98.4 1.6 0.25 13.81 1020.37 99.7 0.3 0.1 1.81 1022.18 99.9 0.1 0.075 0.11 1022.29 99.91 0.01 50%為礫粒土 其中粗礫土，粒徑區間(2060mm)含量為 21.9%50%為細礫粒土 細砂土，粒徑區間（0.075mm）含量為 0.1%5%據以上統計數據分析，土樣定名為細

52、礫粒土。5.2、點荷載試驗、點荷載試驗 以下為關于點荷載的技術規范與數據處理細則 1、測試目的 巖石點荷載試驗適用于測試各類巖石的基本強度，我公司主要用在對強風化或中風化巖芯進行初步了解。2、相關規范 建筑地基基礎技術規范（DB42/242-2003）3、儀器設備 XD-2 點荷載儀 4、試件尺寸應符合下列規定：4.1 當采用巖芯試件作徑向試驗時，試件的長度與直徑之比不應小于1；作軸向試驗時，加載兩點間距與直徑之比宜為 0.31.0。4.2 當采用方塊體或不規則塊體試件作試驗時，加荷兩點間距宜為30mm50mm；加荷兩點間距與加荷處平均寬度之比宜為 0.31.0；試件長度不應小于加荷兩點間距。

53、4.3 試件含水狀態可根據需要選擇天然含水狀態、烘干狀態、飽和狀態或其他含水狀態。試件烘干和飽和方法應符合工程巖體試驗方法標準GB/T50266 的有關規定。4.4 同一含水狀態下的巖芯試件數量每組應為 5個10個，方塊體或不規則塊體試件數量每組應為 15個20個。5、試件描述應包括下列內容：5.1 巖石名稱、顏色、礦物成份、結構、風化程度、膠結物性質等；5.2 試件形狀及制備方法；5.3 加荷方向與層理、節理、裂隙的關系；5.4 含水狀態及所使用的方法。6、試驗應按下列步驟進行：6.1 徑向試驗時，將巖芯試件放入球端圓錐之間，使上下錐端與試件直徑兩端緊密接觸，量測加荷點間距。接觸點距試件自由

54、端的最小距離不應小于加荷兩點間距的 0.5倍。秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 29 6.2 軸向試驗時，將巖芯試件放入球圓錐之間，使上下錐端位于巖芯試件的圓心處并與試件緊密接觸。量測加荷點間距及垂直于加荷方向的試件寬度。6.3 方塊體與不規則塊體試驗時，選擇試件最小尺寸方向為加荷方向。將試件放入球端圓錐之間，使上下錐端位于試件中心處并與試件緊密接觸。量測加荷點間距及通過兩加荷點最小截面的寬度（或平均寬度）。接觸點距試件自由端的距離不應小于加荷點間距的 0.5倍。6.4 穩定地施加荷載，使試件在 10s60s 內破壞，記錄破壞荷載。6.5 試驗結束后，應描述試件

55、的破壞形態。破壞面貫穿整個試件并通過兩加荷點為有效試驗。7、試驗成果整理應符合下列要求：7.1 按下列公式計算巖石點荷載強度：Is=P/De2 （71）式中 Is 未經修正的巖石點荷載強度（MPa）;p破壞荷載（N）；De等價巖芯直徑（mm）。7.2 徑向試驗時，應按下列公式計算等價巖芯直徑 De：De2=D2 （72）De2=DD （73）式中 D加荷點間距（mm）；D上下錐端發生貫入后，試件破壞瞬間的加荷點間距（mm）。7.3 軸向、方塊體或不規則塊體試驗時，應按下列公式計算等價巖芯直徑 De:De2=4WD/（74）De2=4WD/（75）式中 W通過兩加荷點最小截面的寬度（或平均寬度）

56、（mm）。7.4 當加荷兩點間距不等于 50mm 時，應對計算值進行修正。當其試驗數據較多，且同一組試件中的等價巖芯直徑具有多種尺寸，而加荷兩點間距不等于 50mm 時，應根據試驗結果，繪制 De2與破壞荷載 P的關系曲線，并在曲線上查找 De2=2500mm2對應的 P50值，按下列公式計算巖石點荷載強度：Is(50)=P50/2500 （76）式中 Is(50)經尺寸修正后的巖石點荷載強度（MPa）;P50根據 De2P關系曲線確定的 De2為 2500mm2時的 P值（MPa）。7.5 當加荷兩點間距不等于 50mm，且其試驗數據較少，不宜采用上述方法修正時，應按下列公式計算巖石點荷載強

57、度：Is(50)=FIs （77）F=(Dc/50)m （78）式中 F修正系數；m修正指數，m=2（1n）,n為 logPlog Do2關系曲線的斜率。7.6 按下式計算巖石點荷載強度各向異性指數：Ia(50)=Is(50)/Is(50)（79）式中 Ia(50)巖石點荷載強度各向異性指數；Is(50)垂直于弱面的巖石點荷載強度（MPa）；Is(50)平行于弱面的巖石點荷載強度（MPa）。7.7 按式（77）計算的垂直和平行弱面巖石點荷載強度應取平均值。平均值的計算，當一組有效果的試驗數據不超過 10 個時，應舍去最高值和最低值，再計算其余數的平均值。7.8 計算值精確至 0.01。7.9

58、點荷載強度試驗記錄應包括工程名稱、取樣位臵、試件編號、試件描述、試驗類型、試件尺寸、破壞荷載。8、采用巖石點荷載試驗可按下式估算巖石的單軸抗壓強度，并按本規范附錄 D和第 5.2.6條規定確定單軸抗壓強度的標準值和巖石承載力特征值。fr=22.82Is(50)（MPa）附表 2為點荷載試驗數據 5.3、滲水試驗 試驗采用試坑法，其方法是在試驗層中開挖一個截面積不大（0.3 0.5）的方形或圓形試坑，不斷將水注入坑中，并使坑底的水層厚度保持一定，一般為 10cm，當單位時間注入水量（即包氣帶巖層的滲透流量）保持穩定時，則可根據達西滲透定律計算出包氣帶土層的滲透秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇

59、島市柳江水庫巖土工程勘察報告 31 系數（K），即 K=IV=IQ 六、水文地質六、水文地質 根據本區地質和水文地質條件，可劃分為五個水文地質分區，詳細內容見表 2。表 2 石門寨地區水文地質分區特征表 地形分區 水文地質分區 地下水賦存特征 地下水分布特征 平原區 松散巖層水文地質區（I）以砂卵石孔隙為主要含水層，透水性和富水性好 主要分布在河谷區以及山區沖積扇，分布面積廣，富水空間大 山區 碎屑巖類水文地質區（II）以砂礫巖，頁巖夾煤層為主要含水層，含水微弱，屬于貧水區 主要分布在山區和丘陵區，節理裂隙不發育，一般地下水賦存于表層的風化裂隙中 碳酸巖類水文地質區（III）以巖溶裂隙為主要含

60、水層，富水性好，空間大，是區域的良好水源區 主要分布于河谷區以及山區丘陵地帶，巖溶裂隙發育，與地下水位存在著密切聯系 火成巖類水文地質區（iv）以火成巖風化裂隙為主要含水層，透水性好，但富水性差 主要分布在山區，節理裂隙不發育，地下水主要分布在表層的風化裂隙中 水文地質分區詳見附圖 。6 6.2.2 地下水類型與含水巖層地下水類型與含水巖層 實習區位于柳江盆地中，東、北、西三面環山，地勢較高，南部平緩，形成良好的匯水條件，大石河由北向南徑流，另外大氣降水也有一定的補給，這樣使含水層含水豐富，同時此地區巖溶發育，能夠儲存，運移大量地下水，這樣就形成了柳江盆地含水系統。根據巖性，裂隙發育程度和分布

61、范圍，可將本區地下水劃分為：巖溶水，裂隙水，孔隙水和構造裂隙水。（1）巖溶水（首先介紹發育巖溶的主要地層，其次介紹溶隙發育程度、確定灰巖地層富水性程度）實習區巖溶水主要分布在寒武系府君山組，奧陶系灰巖溶隙中，該地層分布于東部落和亮甲山一帶，溶隙較發育（隔水邊界）東部落西側為饅頭、毛莊組的泥巖，東側為景兒峪組的石英砂巖，南側分布有閃長玢巖。在實習中，我們發現在東部落村南 500m 發現一較大的落水洞，其四周分布府君山組灰巖。巖石呈青灰色，層厚，有利于巖溶發育。東部落的三面隔水更為巖溶裂隙水的富集創造了條件。亮甲山組的巖性為中厚層的豹皮狀灰巖，其下伏地層為冶里組灰巖，此區灰巖有泥質條帶，風化嚴重，

62、裂隙發育，（見亮甲山冶里組灰巖裂隙發育素描圖）。該區灰巖中穿切有輝綠巖脈，是良好的隔水巖體（見亮甲山灰巖與輝綠巖接觸關系素描圖）。亮甲山下六個供水井的位臵及出水情況可知該區巖溶發育方向為北西向南東。構造裂隙水在潮水峪有很好的出露（節理玫瑰花圖），此類地下水埋藏較淺。其補給主要來自地表降水，地表水延裂隙滲入地下。它的特點是分布不均勻，水位也不連續，裂隙儲水空間小，水的富集較斷裂帶水差，水量不豐富，在亮甲山灰巖裂隙也較發育（見亮甲山組灰巖裂隙素描圖）。（2）裂隙水 裂隙構造運動，改變地下水富集條件使地下水富集，形成斷裂構造裂隙水，東側為景兒峪組石英砂巖，為隔水底板，西側有府君山組灰巖，以南則為花崗

63、巖侵入體，為隔水層。秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 33 構造裂隙水 基巖裂隙由哪幾組地層組成，裂隙發育程度如何、透水性差為區域弱透水層或隔水層?？紫端?研究區內的孔隙水主要賦存在大石河河谷中（見亮甲山-淺水營北村大石河河谷信手剖面圖），包括河漫灘和階地，呈條形分布，埋藏淺、分布均勻，有連續水位。它的分布受第四紀地層分布控制，分布越厚，儲水量越大。一級階地為沖積階地，主要成分為粘土及砂礫石，連續性好，含水層水量豐富，水質較好。6 6.3.3 地下水循環條件地下水循環條件 不同類型的地下水其補給，徑流，排泄條件是不一樣的。巖溶地下水既接受大氣降水補給，也接受地表

64、水間接補給；徑流速度快，以泉為主要排泄方式?？紫端a給源主要是大氣降水入滲，地表水入滲、人類灌溉入滲，水量較穩定；排泄方式是向下游滲流補給河水，已經的方式開采。構造裂隙水主要是大氣降水補給，其徑流緩慢，以滲流為主，大多以泉的方式排泄或者直接滲入到河流。6.3.1 補給補給 含水層或含水層系統從外界獲得水量的過程稱補給。在研究區內，地下水的補給方式有大氣降水入滲、地表水的垂向補給、含水層間的越流補給，其中最主要是大氣降水補給。由大石河測流可知，下游流量突然減少，說明有部分地下水滲入地下，而大石河河谷松散層分布廣泛，地勢平緩，有利于大氣降水的入滲來積攢水量。6.3.2 徑流（地下水整體徑流方向與局

65、部徑流方向）結合等水位線徑流（地下水整體徑流方向與局部徑流方向）結合等水位線圖圖 本區地下水的整體徑流方向為自西北向東南流，與地表水的運移方向大致相同，在局部地區可見 本區內的主要河流有大石河，是入海河流，為臨海小型水系。大石河發源于青龍縣前山附近，由西北向東南流經柳江盆地后注入渤海。全長 70km，其中近 60km 河段流經山區，并有 9 條小河匯入，僅下游 12km 的河段流經傾斜平原。該河流域面積約為 618km2，其中560 km2以上為山區，故為山區性河流。大石河水量豐富,多年平均徑流量為 1.68億 m3，河流補給源以降水為主。6.3.3 排泄（泉、水源地、灌溉、人工開采、礦井排水

66、）排泄（泉、水源地、灌溉、人工開采、礦井排水）地下水排泄為含水層系統失去水量的過程。實習區內主要有有泉（見東部落泉水成因示意圖）、水源地、灌溉、人工開采、礦井排水。在潮水峪、東部落一帶，灰巖裂隙發育，地下水的排泄以泉為主，在填圖區也有零星出露，水質較好。在亮甲山有一水源地，提供秦皇島地區的用水；另外，像柳江煤礦等大中小型礦井降水以及居民區生活及灌溉開采用水都是地下水排泄的主要方式。6 6.4.4 地下水動態地下水動態 就研究區而言，水資源的補給直接或間接來自大氣降水，因而地下水動態特征與降水有密切的聯系，調查區絕大多數的井水位夏高冬低，據調查，水位變幅在 3-4m，主要補給和排泄集中于 7-1

67、0 月份。泉也多數在雨季出露，大石河、等近年來成為季節河，夏季水位上漲，秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 35 而春冬季會出現斷流。另外，除降水的因素外，研究區地下水動態還受到地形、地質因素的影響。6 6.5.5 地下水化學特征（野外取樣地下水化學特征（野外取樣 取樣取樣點個數、室內分析、測試項目、點個數、室內分析、測試項目、結果）結果）地下水中含氣體、離子、膠體物質，有機質及微生物等。地下水中主要氣體成分為 O2、N2、CO2，主要離子成分有 Cl-、SO2-4、HCO-3、Na+、K+、Ca2+、Mg2+。反映地下水的化學特征主要用舒卡列夫式表示，水化學特征

68、與氣候、地形、地表狀況、人類活動、巖性等有關，不同地區，由于含水層巖性及水循環條件不同，其水化學特征也就不同。在實習區經過野外調查采樣，一共采樣 個，經過室內測試分析 Cl、SO4、HCO3、K、Na、ca、mg、TDS 等項目可知研究區內水化學類型主要以 SO4-CaMg 型水和 ClSO4-CaMg 型水為主（見附表-石門寨地區水化學特征表）。分布情況：分布情況,平原區為 So4-Ca.Mg 型水,局部地區如楊莊，趙莊，歡喜嶺地區和魏莊，小傍水，大傍水地區為Cl.So4-Ca.Mg型水，火成巖區為 Cl.So4-Ca.Mg型水（詳細分區見柳江盆地綜合水文地質圖）。七、七、環境地質環境地質

69、實習區的環境水文地質問題主要表現為地下水的過度開采和地下水污染以及地質災害的影響。7.1 7.1 水質污染水質污染 石門寨地區環境問題主要是水質污染，由于石門寨地區工業發展迅速，開設了許多采石場、水泥廠和煤窯，致使大量的工業廢水排入河流中，水質受到污染。工業和城市廢水通過明渠、暗溝、滲井、滲坑等滲透，以及垃圾的堆放都間接地污染地下水體。這種污染在短時間內恢復尤為困難。在本組調查區水質方面的主要問題是礦化度過高，最大礦化度達 400ppm。在黑山窯前村北有一條自西向東流的河流，受大槽溝煤礦的影響，可見水較混濁，水質惡化?，F狀水環境趨于惡化的主要有：石河，沙河沖積扇，長期受農田有機污染，水中氨鹽含

70、量偏高。大石河河段流經淺水營北村河段，直接有廢棄煤矸石堆積在河床中，再加上居民亂堆放的生活垃圾，這些地表廢棄物所產生的淋濾液對于大石河以及本區地下水的污染是不容忽視的。7.27.2 水量變化水量變化 在水文地質調查過程中我們發現，由于亮甲山水源地的開采和當地居民用水、柳江煤礦抽水，該區大部分地區已顯缺水趨勢，據當地居民介紹，有些曾經歷史記載從未干涸過的供水井近幾年也開始干涸。在本組填圖區，秋子峪東溝、山羊寨等村一些歷史記載從未干涸過的水井近幾年都出現干涸現象。尤其在山羊寨、柳觀峪、柳條莊一線，村內大部分水井已被填埋，供水方式統一改為自來水供水。這嚴重影響到了但地居民的正常生活以及當地的經濟發展

71、。7.37.3 地質災害地質災害 在實習期降雨量大，加之巖石風化程度高，各類大小型地質災害頻發，本組填圖區可見到小型滑坡，泥石流，在采石場也可見到小型崩塌。秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 37 崩塌以大石河周邊較為集中；山體滑坡在實習區以東部落、蟠桃峪地勢高的地方較為集中且滑坡規模較??；吉林大學應用技術學院針對亮家山塌陷這一地質災害進行了為期一周的地質調查并給出成因分析和結論、建議。附件 1：亮家山塌陷成因分析報告。第三章第三章 庫區工程地質問題評價庫區工程地質問題評價 一、滲漏問題一、滲漏問題 據鉆孔注水試驗和室內試驗得知：壩體填土滲透系數為 3.7010-

72、52.7110-5 cm/s，屬弱透水層，不存在壩體滲漏問題。但壩基第層淤泥質重粉質壤土與壩體接觸帶，注水試驗成果，接觸帶滲透系數為 2.210-4 cm/s，屬中等透水，存在滲漏問題；兩側壩肩由第層與第層重粉質壤土組成，依據注水試驗成果，接觸帶滲透系數為 1.5510-4 cm/s，屬弱中等透水，存在滲漏問題，主要是由壩體接觸帶滲漏所致。需進行相應的防滲處理。二、淤積問題二、淤積問題 借鑒三峽水庫解決淤積問題的經驗和教訓，庫區采用了“蓄清排渾”的運用方式，水庫在汛期維持低水位，使泥沙可以順利排出庫外；在非汛期水流含沙量減少時，水庫蓄水興利。三、其它問題三、其它問題（1）水庫庫區抗沖刷能力較差

73、，易產生塌岸或崩塌現象。（2）壩體填土填筑質量一般，因大壩較寬，壩體穩定性較好，可不進行加固處理。（3）壩基及壩肩存在滲漏問題，需進行相應的防滲和加固處理。（4）溢洪道設臵過于簡單，結構形式不合理，兩岸邊坡巖性均為粘性土邊坡，抗沖刷能力差，汛期過流時易誘發滑坡、塌方現象，堵塞溢洪道；溢洪道無消能設施，對防洪、泄洪很不利，需要襯砌修復。秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 39 附件附件 1：亮家山塌陷成因分析報告 柳江盆地位于秦皇島是 23km，屬河北省撫寧縣石門寨管轄，本區北、東、西三面為陡峻的高山，海拔在 500m，地形總體上為盆地。大石河自北向南流經實習區，在

74、山海關以南入海。柳江盆地為向斜構造，在其各種地質環境條件下，為柳江賦予巨大的礦產資源提供了優越的條件，于 19 世紀政府及其他機構對柳江煤資源進行開采。時經多年，柳江煤資源因過度開采被消耗殆盡，如今的柳江已是一片廢墟。柳江盆地由于煤資源過度開采引發各種如崩塌、滑坡、塌陷、地面沉降、地下水污染、及浪費的環境與地質災害。柳江礦區因此成為各種不良地質災害的集中區。與 2012.05.05-2012.05.21 吉林大學應用技術學院實習隊針對塌陷這一地質災害進行調查、分析并提出，整治方案。經兩周時間，在全區塌陷點的調查，塌陷點密集分布于亮家山南部，針對這一現象，從以下幾個方面作成因分析：1、地形、地貌

75、 調查區約 1 平方公里，此區包括塌陷區與影響區及潛在危險區，區內僅分布高程約 161.1m 的亮家山，除此外還分布有石門寨北部部分村落。2、地層巖性 區內為奧陶系冶里組、亮家山組、馬家溝組，巖性以灰巖為主。圖2-1 為區內地層剖面圖 2-1 亮家山奧陶系剖面圖亮家山奧陶系剖面圖 3、地質構造 柳江盆地受東西向擠壓力發育有以瓦家山南北向為核部，瓦家山東西向為兩翼且東翼陡，西翼緩的向斜構造，調查區處向斜東翼，距瓦家山 3公里，此區均受此主應力影響，產生一系列局部拉張性節理裂隙。此區受此應力影響證據有以下兩點：區內冶里組層內出現小褶皺，其剖面素描圖如 31 區內有南北向規模較大的輝綠巖侵入 4、巖

76、漿活動 柳江盆地向斜形成后，地質歷史時期，巖漿活動巖應力集中區即向斜核部侵入、噴出，在瓦家山發育有一套規模較大的流紋質的火山巖和火山熔巖。區內有厚度為 2m的輝綠巖侵入，除此外，石門寨北東向有大量的安山玢巖分布；北西向砂鍋店有 7m的花崗斑巖侵入；正北偏東有規模較大且高程約 200m的山體，巖性均為花崗巖巖體。區內塌陷圖 秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 41 綜合以上多種因素，塌陷成因主要有一下幾點：I、輝綠巖的巖脈的侵入使地下水流動受阻擋，地下水在此富集，由于碳酸鹽可溶性形成一系列暗河溶洞，為塌陷提供了巨大空間。II、塌陷區內有 8條東西向、20條南北向貫穿

77、區內的節理裂隙，為地表水的入滲及塌陷提供了通道和破壞結構面。塌陷區潛在危險區及預測 在塌陷區即輝綠巖巖墻南北向仍有地下溶洞和暗河存在的可能性，其塌陷區在較大的人工或自然的震動下，塌陷區將會沿南北向擴大并延伸。右圖為亮家山塌陷模型。表格 1：秦皇島石門寨柳江地區巖石點荷載數據 秦皇島石門寨柳江地區地層點荷載試驗數據 地層信息 巖石標本規格 加荷方向 點荷載試驗信息 地層代號 長（cm）寬（cm）高（cm）短軸 寬（cm）錐頭間距D（cm）垂直加荷(MPa）綏中花崗巖 7 5 4.5 短軸 5 4 14 綏中花崗巖 9 7 5 短軸 7 5 14 綏中花崗巖 9 7 6 短軸 7 6 5 長龍山組

78、 9 5 4 短軸 5.5 4 24 長龍山組 10 6 4 短軸 7.5 3 11 長龍山組 9 6 5 短軸 7.5 4 29.5 長龍山組 10 6 4 短軸 4 3 27 景兒峪組 9 7 6 短軸 8.5 4.5 10 景兒峪組 7 4 3 短軸 4 3 10 景兒峪組 7 4 3 短軸 4 2.5 12 景兒峪組 9 6 6 短軸 6.5 6 22 府君山組 12 7 5 短軸 6 4 15 府君山組 10 6 5 短軸 5.5 3.5 14 饅頭組 6 5 3 短軸 3.5 2.5 4 毛莊組 7 6 4 短軸 3 3 2.5 徐莊組 10 6 3 短軸 4.5 2 25 徐莊組

79、 6 5 3 短軸 5 2 7 徐莊組 15 8 5 短軸 7.5 2.5 2 張夏組 10 8 8 短軸 8 3.5 11 張夏組 10 4 3 短軸 4 3 10 崮山組 7 5 3 短軸 3.5 3 9 崮山組 8 5 4 短軸 4 4 8 崮山組 10 5 4 短軸 4 3.5 14 崮山組 12 7 3 短軸 6.5 3 13 長山組 6 4 2 短軸 3.5 2 10 長山組 6 4 3 短軸 4.5 2 10 鳳山組 10 6 5 短軸 5 4.5 15 鳳山組 6 5 3.5 短軸 3.5 3.5 10 鳳山組 8 5 3 短軸 5 2.5 12 鳳山組 10 6 3 短軸 2

80、.5 2 8 鳳山組 7 4 3 短軸 4 3 14 冶里組 9 5 3 短軸 3.5 2.5 11 冶里組 13 7 4 短軸 6 3.5 20 冶里組 8 5 4 短軸 3.5 3.5 16 亮家山組 9 6 3.5 短軸 8 3.5 20 秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 43 亮家山組 5 4 3 短軸 4 3 6 馬家溝組 11 7 6 短軸 5 6 26 馬家溝組 10 6 5 短軸 6 4 23 馬家溝組 13 6 5 短軸 4.5 3.5 13 馬家溝組 8 5 2 短軸 4.5 2 17 馬家溝組 9 7 3.5 短軸 4 4 18 本溪組 9

81、 5 3 短軸 6 2.5 3 本溪組 6 4 3 短軸 4.5 2 1.5 本溪組 9 7 2 短軸 4.5 2.5 1.5 本溪組 11 4 3 短軸 3 2.5 3.5 太原組 5 4 3 短軸 5 2 4 山西組 11 6 4 短軸 5 3.5 4 山西組 6 5 3 短軸 3 2 1 山西組 5 4 3 短軸 5 2 5 山西組 10 6 3 短軸 7 2 6 下石盒子組 9 6 6 短軸 4.5 3.5 6 下石盒子組 11 6 3 短軸 4.5 3 2 下石盒子組 9 6 3.5 短軸 5 3.5 4 上石盒子組 10 6 2.5 短軸 5 2 3 上石盒子組 9 5 4 短軸

82、5 3.5 9 石千峰組 8 5 3.5 短軸 3.5 3 4 石千峰組 11 6 3 短軸 6 2 12 石千峰組 10 6 5 短軸 6 4.5 3 石千峰組 9 6 5 短軸 5 4 5.1 北票組 9 5 3 短軸 4 3 4 藍旗組 9 7 5 短軸 5 4 33 藍旗組 11 8 5 短軸 5 3.5 12 輝綠巖 9 6 3.5 短軸 5.5 3 19 輝綠巖 10 5 4 短軸 6.5 3.5 20 輝綠巖 13 8 5 短軸 7.5 3.5 32.5 秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 45 秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 47 秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 49 秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告秦皇島市柳江水庫巖土工程勘察報告 51