大石河水库岩土工程地质勘察报告（53页）.pdf

1、 秦皇岛市石门寨镇柳江大石河水库 工程地质勘察报告（初勘）目目 录录 一、任务的由来.1 二、方案编制的依据.1 三、方案适用的年限.1 第一章第一章 勘察工程概况及实际工作量勘察工程概况及实际工作量 .2 2 一、一、目的任务.2 二、自然地理及社会经济2 三、以往研究程度.2 第二章第二章 库区地质环境库区地质环境.5 5 一、气象及水文.5 二、地形地貌.6 三、地层岩性.7 四、地质构造.24 五、工程地质.28 六、水文地质.31 七、环境地质.36 第三章第三章 库区工程地质问题评价库区工程地质问题评价 .3838 一、渗漏问题.38 二、浸没问题.38 三、淤积问题.38 四、其

2、他问题.38 2 第一章第一章 勘察工程概况及实际工作量勘察工程概况及实际工作量 1.1 目的任务目的任务（1）巩固水文地质学，水力学，地下水动力学的基本理论，基本知识和掌握野外基本工作方法。（2）借助本次实习掌握和熟悉本专业野外工作的基本流程，夯实专业基本理论知识与技能，为以后从事地下水科学与工程专业工作或继续深造奠定基础。1.2 自然地理及社会经济自然地理及社会经济 石门寨地区隶属于河北省秦皇岛市抚宁县。交通便利，有公路通向秦皇岛市各区、县，这也促使当地工、农业快速发展。图 11为秦皇岛抚宁县石门寨镇柳江交通位臵图 石门寨地区农业主要种植玉米、小麦、高梁等,山坡多种植果树,尤以桃树为多,盛

3、产蜜桃.渔业较发达；工业以采掘业为主,有煤、耐火黏土、建筑石材以及水泥原料等。其中煤矿业具有悠久的历史,规模多为小型。本次实习区为柳江盆地，位于秦皇岛市区以北的抚宁县境内，属石门寨镇管辖。南起黑山窑村，北至义院口长城脚下，长约 15km；东起张崖子村，西至伍庄-山羊寨一带，宽约 12km，总面积约 180km2。1.3 以往研究程度以往研究程度 柳江盆地各时代地层发育且具代表性，地层连续、出露齐全，地质构造清晰，内外动力地质作用出露普遍，是良好的地质及水文地质研究区，这也使得该地区水文与水文地质研究程度较为深入和完整，秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 3 有详细

4、的研究成果及资料。图图 1-1秦皇岛抚宁市石门寨镇柳江交通位臵图秦皇岛抚宁市石门寨镇柳江交通位臵图 本次水文地质生产实习主要是对本区的地质地貌，水文与水文地质进行观察描述、调查和分析，对该地区的水资源的分布规律、含水层，边界条件，补给径流排泄条件、水均衡进行了调查和分析，以及该地区的地表水（河流、水库等）、地下水（泉、井、落水洞等）进行了水质水量上的分析计算和评价。但是由于此次实习时间的短暂和天气的影响使得对水文地质方面的调查不够详实和准确，而仪器的缺乏和精度不够也使得数据的测量出现了问题。当然由于野外实际经验有限，在独立进行调查的时候也会出现各种很难解决的问题，甚至造成调查和测量出的数据不符

5、合该地区的真实水文地质参数。秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 5 第二章第二章 库区地质环境库区地质环境 一一、气象及水文气象及水文 本区属于暖温半湿润季风带华北型大陆型气候区。历年平均气温为015 c，元月最冷，最低为零下 21.50c（1959 年，）冬季平均为零下 70c；7 月最热，最高达 39.90c（1961 年），夏季平均为 25.70c。每年 20-250c的气温占全年的 33%，主要出现在 6，7，8，9 四个月。年平均降雨量为 695.5mm，最大降雨量为 1273.5mm（1969 年），最小降雨量为 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，最大积雪厚度多在 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）。降雪终日在 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）。本区夏季雨量过于集中，且多以暴雨形式出现。据统计，最大暴雨强度为215.4mm/d（1975年 7 月 30 日），平均降雨强度为 105.6mm。年最多暴雨日数为 9d（1969年），这种雨量分布不均的结果，最易引起旱涝灾害。据资料统计，本区年平均日照为 2903

7、.3h，最多月份为 5 月，多达 292.9h，最小月份是 12 月，为 199h。本区多年平均蒸发量为 1646.8mm，为多年平均降雨量的 2.3 倍，蒸发量最大月份是 5 月，一般为 234mm，占全年蒸发量的 15%。本区多年平均相对湿度为 61.7%，月最大平均为 87%，最小月份平均为 0，与气温和降雨量呈正相关。69 四个月相对湿度最大，多在 70%以上。干燥度平均在 1.3 左右。实习区内主要发育地表水体为大石河，其发源于青龙县前山附近，由西北向东南流经柳江盆地后注入渤海。全长 70km，其中近 60km河段流经山区，并有 9 条小河汇入，仅下游 12km 的河段流经倾斜平原。

8、该河流域面积约为 618km2，其中 560 km2以上为山区，故为山区性河流。河床总高差为 400 米，平均坡度为 1.3 河床主要为砾石,少有漂砾河粗中砂.据地矿部天津地质矿产研究所研究员李凤林统计,砾石的主要岩性为火山岩,其次为花岗闪长岩.流域内植被覆盖度达50%60%,故水土流失不严重,河床也较稳定。石门寨地区的大石河流域可以划分为 4 个汇水亚区,包括石门寨汇水亚区,东宫河汇水亚区,驻操营汇水亚区和秋子峪汇水亚区.二二、地形、地貌地形、地貌 柳江盆地地处燕山山脉东段，为南北延伸的低山丘陵区。北、东、南三面为燕山期花岗岩形成的陡峻山岭所包围，东南面多为丘陵。盆地中西部火山岩分布区山高坡

9、陡，多在海拔400 m以上，东部山丘的海拔高度一般为160-300 m。总的地貌特征表现为西 北高，东南低(图2-5)。图 2-5 柳江盆地地貌与柳江向斜构造关系 秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 7 本区属宽缓式褶皱形成的隆起山脉简单褶皱山地(受基地断裂影响，等同造山运动使盖层褶皱隆起形成的山脉)。褶皱构造是本区地貌的基础建筑。柳江向斜形成后，曾经遭受到断裂的切割破坏，岩浆活动的增筑。因此本区内动力地形包括褶皱地形、断层地形、火山及侵入体地形等。柳江向斜经过外动力地质作用长期风化、剥蚀、夷平以及新构造运动多次抬升，在柳江向斜构造上雕刻、堆砌形成一些典型的外动力

10、地形。如岩溶地形、流水地形、海岸地形等。三、三、地层岩性地层岩性 实习区柳江盆地地层属于华北型，除普遍缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统、中下三叠统、白垩系及第三系之外，其它时代地层发育较好，出露较全，各地层单位划分标志清楚，化石较丰富，地层特征具有一定的代表性。全区范围内出露的地层有上元古界青白口系，下古生界寒武系和中下奥陶统，上古生界中上石炭统和二叠系，中生界上三叠统和侏罗系，以及新生界第四系（表 2-1）。各时代沉积地层分布占本区总面积的 2/3 左右，其中第四系分布最广，中生界次之，其它时代地层零星分布。现自老而新分述如下。一、元古界青白口系（一、元古界青白口系（Qb）青白口系（Q

11、b）在实习区包括长龙山组和景儿峪组。形成于至今800 Ma1000 Ma。层型命名于北京西北约 50km 之青白口。1.长龙山组 Qbc 该组是本区内最老的沉积地层，沉积不整合覆于上太古界绥中花岗岩之上，主要分布在盆地的东部张岩子东部落和南部鸡冠山等地，以张岩子村西剖面最好，厚度 91m。下部为灰白色厚层状粗粒长石石英砂岩，底部含砾石，海成波痕和交错层理发育，含海绿石。上部为紫红色、褐黑色、黄绿色页岩夹蛋青色、紫红色泥岩。由两个砂岩页岩韵律构成。属典型滨海相至浅海相沉积。2.景儿峪组 Qbj 景儿峪组最初命名地点在河北省蓟县城北景儿峪村，分布与长龙山组基本一致，在李庄村北出露较全，厚度 38m

12、。本组岩性由碎屑岩、粘土岩过渡到碳酸盐沉积，具有海侵沉积特点，与长龙山组整合接触。其分界标志层是其底部黄褐色或带铁锈色的中细粒铁质(含海绿石)石英砂岩。底部为黄绿色、黄褐色中细粒含海绿石石英砂岩。中部为紫红色、黄绿色薄层状泥岩夹钙质泥岩，水平层理发育。上部为蛋青色中薄层泥灰岩夹薄层紫红色泥岩，泥灰岩细腻性脆，易于辨认，是本组与上覆府君山组分界的标志。其底部中细粒长石石英砂岩具大型浪成波痕，海相特征明显，因此本组属滨海相至浅海相沉积。二、二、下古生界（下古生界（PzPz1 1）本区古生界地层发育良好，与华北广大地区极为相似。主要分布于柳江向斜盆地的东西两翼。由于向斜东翼产状较西翼平缓，其出露宽度

13、约为西翼的五倍。向斜的南北两端，由于向斜轴的翘起，也有古生界地层出露。（一）寒武系（一）寒武系 1下寒武统1 府君山组1f 秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 9 府君山组系河北省区测二队(1960)在蓟县北府君山建立的地层单位。相当于原景儿峪组上部“豹皮状灰岩”，从景儿峪组划出的依据是本组在区域上以平行不整合分别覆盖在长龙山组、铁岭组之上，并具有明显的嵌入平行不整合接触关系(图 21)。本组主要分布在东部落至沙河寨，西部上平山一带也有出露，东部落剖面出露较全，可作为本区标准剖面，厚度 146m。本组岩石标志明显，下部为暗灰色厚层状结晶灰岩，含较多的莱德利基虫Re

14、dlichia；上部为暗灰色豹皮状白云质灰岩夹暗灰色薄层灰岩，含核形石。与下伏景儿峪组为平行不整合接触，分界标志是下部暗灰色厚层状结晶灰岩，底部薄层灰岩中局部含角砾或砾岩。本组属浅海相沉积。馒头组1m 馒头组最初命名地点在山东省长清县张夏镇南 2.5km 馒头山，向北依次是毛庄组、徐庄组、张夏组和崮山组(崮山唐王寨)命名地点。本区馒头组未发现可靠化石证据，其层位确定是依据区域层位对比。本组分布与府君山组一致，但由于抗风化能力弱而零星出露。东部落村北剖面较好，厚 表 2-1 柳江盆地地层简表 界 系 统 组 厚度（m）岩 性 描 述 新生界 Kz 第四系 Q 粘土、黄土及砂砾石层。与下伏地层角度

15、不整合接触。中 生 侏 罗 上统 孙家梁组 J3s 350 流纹质、粗面质和粗安质火山熔岩、凝灰岩、火山角砾岩与集块岩。界 Mz 系 J 中统 蓝旗组 J2l 1000 流纹质、安山质、粗安质、玄武质火山熔岩、凝灰岩、火山角砾岩和集块岩。与下伏地层角度不整合接触。下统 北票组 J1b 493 砾岩、含砾粗砂岩夹粉砂岩、黑色炭质页岩夹煤线，含植物化石及少量双壳类化石。与下伏地层角度不整合接触。三 叠 系 T 上统 黑山窑组 T3h 162 黄灰色含砾粗砂岩、粉砂岩、黑色炭质页岩互层夹煤线，含植物化石及双壳类、昆虫类化石。与下伏地层角度不整合接触。上 古 生 界 Pz2 二 叠 系 P 上统 石千

16、峰组 P2sh 150 紫色粉砂岩、细砂岩、中粗砂岩和含砾粗砂岩。上石盒子组P2s 72 灰白色含砾粗粒长石砂岩夹少量紫色细砂岩和粉砂岩。下统 下石盒子组P1x 115 黄褐色含砾粗粒杂砂岩、长石岩屑杂砂岩、泥质粉砂岩、粘土质粉砂岩构成三个韵律。山西组 P1s 62 灰色、灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩、粉砂岩、炭质页岩及粘土岩，具可采煤层。石 炭 系 C 上统 太原组 C3t 51 中细粒长石岩屑砂杂岩、粉砂岩、炭质页岩夹泥质灰岩透镜体。中统 本溪组 C2b 82 青灰色细砂岩、粉砂岩、泥页岩、铝土质岩夹 45 层泥灰岩透镜体，含植物化石和双壳类、腕足类、蜓类等化石。与下伏地层平行不整合接触。下

17、 古 生 界 Pz1 奥 陶 系 O 中统 马家沟组 O2m 101 白云质灰岩、白云岩及少量灰岩。下统 亮甲山组 O1l 118 灰色中厚层豹皮灰岩夹砾屑灰岩，含头足类、腹足类、海绵类等化石。冶里组 O1y 126 灰色泥晶灰岩、砾屑灰岩、泥质条带灰岩，上部夹黄绿色页岩。寒 武 系 上统 凤山组 3f 92 泥质条带灰岩、砾屑灰岩、泥灰岩、钙质页岩互层。长山组 3c 18 粉砂岩夹砾屑灰岩、生物碎屑灰岩，化石丰富。崮山组 3g 102 紫色砾屑灰岩、粉砂岩夹灰色藻灰岩、鲕粒灰岩和泥质条带灰岩。中统 张夏组 2z 130 灰色鲕粒灰岩、藻灰岩夹泥质条带灰岩、生物碎屑灰岩。徐庄组 2x 101

18、黄绿色页岩、粉砂岩、暗紫色粉砂岩夹少量鲕粒灰岩透镜体。秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 11 下统 毛庄组 1mo 112 紫红色页岩、粉砂岩为主，夹少量灰岩透镜体。馒头组 1m 71 鲜红色页岩。与下伏地层平行不整合接触。府君山组1f 146 暗灰色厚层豹皮灰岩、细晶灰岩，底部为角砾状灰岩。与下伏地层平行不整合接触。上 元 古 界 Pt 青 白 口 系 Qb 景儿峪组 Qbj 28 黄褐色细粒石英砂岩、紫色页岩、杂色泥灰岩和白色板状灰岩构成一个沉积韵律。长龙山组 Qbc 91 灰白色含砾粗粒长石石英砂岩、石英砂岩、海绿石砂岩夹紫色、黄绿色页岩。与下伏地层不整合

19、接触。上太古界 绥中花岗岩2 度 71m。岩性以鲜红色（俗称砖红色）泥岩为主，往上过渡为粉砂质页岩夹白云质灰岩透镜体。泥岩底部具角砾或砾岩，粉砂质页岩中含石盐假晶。与下伏府君山组呈平行不整合接触。分界标志是其底部角砾状薄层泥岩。本组属干旱条件下滨海相或泻湖相沉积。毛庄组1mo 毛庄组分布与馒头组基本一致，出露较好的地方是沙河寨西山，化石较丰富，可作为本区标准剖面。厚度 112m。本组岩性以紫红色粉砂岩、页岩为主，页岩中含少量白云母片。其颜色要比馒头组暗一些，俗称为猪肝色；与徐庄组相比，则又新鲜一些（徐庄组的颜色为暗紫色）。底部以出现黄绿色钙质页岩与馒头组分界，中部和上部夹两层白云质灰岩透镜体。

20、灰岩透镜体中产辽西虫Liaoxia、幕府山虫Mufushania等。顶部为页岩夹含核形石(葛万藻Girvanella)的灰岩透镜体。与下伏馒头组整合接触，属滨海相潮上带沉积，其中白云质灰岩为泻湖相沉积。2中寒武统2 徐庄组2x 徐庄组分布较毛庄组更为广泛,在向斜两翼均可见到，出露较全的地方是东翼的东部落、揣庄、上花野和下花野等地，西翼的吴庄至秋子峪、上平山一线也有山露。厚度 101m。图 2-1 凌源东五官营子府君山组与景儿峪组呈嵌入平行不整合接触关系素描图（据 1/20 万山海关幅）1石灰岩；2角砾状泥灰岩；3角砾状砂质灰岩；4灰质砾岩 本组岩性以黄绿色含云母片粉砂岩、页岩及暗紫色粉砂岩夹少

21、量鲕状灰岩透镜体或扁豆体为主。产丰富的三叶虫化石：毕雷氏虫Bailiella、辽阳虫Liaoyangaspis、原附栉虫Proasaphiscus、孙氏盾壳虫Sunaspis及腕足动物化石。与下伏毛庄组呈整合接触，其分界标志层是以其底部出现黄绿色页岩与紫色页岩互层，而毛庄组顶部则是比较单一的紫红色页岩。属浅海相沉积。秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 13 张夏组2z 张夏组受到破坏和覆盖较少，是寒武纪地层在区内分布最广的地层之一，几乎盆地周围都有分布。主要分布在东部落、288 高地、揣庄、张庄、赵家峪、上平山及吴庄等地。以 288 高地东山脊发育较好、较全（现已

22、卖给日本采石灰矿，烧制浅野水泥）。可作为本区标准剖面。厚度 120130m。本组以底部厚层鲕状灰岩与下伏徐庄组整合接触。岩性明显分为三段，下部为鲕状灰岩夹黄绿色页岩；中部为叠层石灰岩及白云质灰岩和薄层鲕状灰岩互层，夹泥质条带灰岩和生物碎屑灰岩；上部为泥质条带灰岩、页岩。灰岩中含大量三叶虫化石：德氏虫Damesella、双耳虫Amphoton、叉尾虫Dorypyge、沟颊虫Solenoparia 等。本组属浅海相沉积。3上寒武统3 崮山组3g 崮山组分布与张夏组一致，以王家峪南山牛圈至 288 高地出露最全。厚度 102m。岩性特征十分明显，以紫色色调为主。下部紫色页岩、粉砂岩夹砾屑灰岩；中部灰

23、色灰岩(藻灰岩、鲕状灰岩、泥质条带灰岩)；上部紫色砾屑灰岩与紫色粉砂岩互层，顶部为灰色厚层藻灰岩。含三叶虫化石：蝴蝶虫Blackwelderia、蝙蝠虫Drepanura、光壳虫Liostracina、圆劳伦斯虫Cycolorenzella等。底部以紫色砾屑灰岩与下伏张夏组泥质条带灰岩整合接触，似有水下冲刷面存在。本组属滨海相至浅海相沉积。长山组3c 长山组最初命名地点在河北开平盆地赵各庄北 1km 的长山沟及冶里附近的马家沟(凤山组、冶里组、马家沟组均在此命名)。由孙云铸(1924)创建，1935 年正式命名。本组分布与崮山组相似，出露最好的地方是 288 高地东山脊上，厚度 18m。本组岩

24、性底部以生物碎屑灰岩为主，含海绿石。向上为粉砂岩、砾屑灰岩和页岩互层，夹藻灰岩。顶部为厚层藻灰岩。产三叶虫化 石：长山虫Changshania、庄氏虫Chuangia、蒿 里山虫Kaolishania以及原始的腕足动物化石。与崮山组整合接触，属浅海相沉积。凤山组3f 凤山组分布除与崮山组、长山组一致外，在实习区北侧、西侧均有出露。288 高地东侧出露较好，厚度 92m。本组岩性下部为薄层泥质条带灰岩，往上为生物碎屑灰岩、钙质页岩、鲕状灰岩互层。底部以青灰色砾屑灰岩直接与长山组岩层接触，长山组顶部的紫色粉砂岩紧伏于其下。含三叶虫化石：褶盾虫Ptychaspis、济南虫Tsinania canen

25、s、方头虫Quadraticephalus、杂索克氏虫Mictosaukis。与下伏长山组整合接触，属浅海相沉积。（二）奥陶系（二）奥陶系 O O 1下奥陶统 O1 冶里组 O1y 冶里组分布与凤山组一致，分布在 288 高地至小王山及石门寨北秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 15 亮甲山。288 高地可作为本区标准剖面，厚度 125m。本组岩性下部为质纯的泥晶灰岩夹砾屑灰岩及虫孔灰岩，在地形上常形成陡砬子；上部为灰色砾屑灰岩夹黄绿色页岩，与下伏地层整合接触，以灰色薄层砾屑灰岩与凤山组分界。灰岩中产三叶虫化石：小栉虫Asaphellus、田师府虫Tienshih

26、fuia；页岩中产无羽笔石Callograptus以及古介形虫，还有正形贝0rthis和腹足类化石：蛇卷螺Ophileta。本组属浅海相较深水环境沉积。亮甲山组 O1l 亮甲山组最初命名地点在本区石门寨北亮甲山。由刘季辰、叶良辅(1919)创建。主要分布在亮甲山、小王山、潮水峪等地。亮甲山可作为本区标准剖面，厚度 118m。本组以中、厚层豹皮状灰岩为主，下部夹少量砾屑灰岩和钙质页岩。是本区烧制石灰、水泥的主要原料。上部有少量白云质灰岩及含隧石结核、隧石条带灰岩。产丰富的头足动物化石：满洲角石Manchuroceras、房角石Camerocoras。腹足动物化石：蛇卷螺Ophileta以及海绵动

27、物化石：古杯海绵Archaeoscyphia等。与冶里组整合接触。其分界标志层是亮甲山组底部出现的中厚层豹皮状灰岩。属浅海相沉积。2中奥陶统 O2 马家沟组 O2m 马家沟组分布同亮甲山组，以亮甲山及北部茶庄北山发育较好、厚度在亮甲山剖面为 101m。本组岩性主要为暗灰色白云质灰岩夹部分白云岩、含燧石结核豹皮状白云质灰岩。底部以具微层理、含角砾、燧石结核黄灰色白云质灰岩与亮甲山组分界。白云岩具“刀砍纹”，有的具砾屑、燧石条带，顶部为含泥质灰岩、风化后呈黄色，俗称黄皮子灰岩，在华北其它地区多存在此层，标志明显。产头足动物化石：阿门角石Armenoceras、链 角 石Ormoceras、灰 角

28、石Stereoplasmoceras、多 泡 角 石Polydesmia。腹足动物化石：马氏螺Maclurites。三叶虫：古等称虫Eoisotelus。与亮甲山组整合接触。属浅海相较深水环境沉积。晚期海退、水浅。华北地区在奥陶纪晚期普遍上升为陆地，直到中石炭世才下降接受沉积，因而缺失了上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统等地层。三、上古生界三、上古生界 PzPz2 2 （一）石炭系（一）石炭系 C C 1中石炭统 C2 本溪组 C2b 本溪组最初命名地点在辽宁省本溪市西 6km 的新洞沟与蚂蚁沟村之间的牛毛岭。赵亚曾(1926)创建。本区东翼区半壁店 191 高地、小王山一带发育较好。小王山剖

29、面可作为本区标准剖面，厚度为 82m。石门寨西门至瓦家山剖面厚度为 70.7m。本组岩性下部为陆相铁质砂岩或褐铁矿（山西式铁矿）、粘土岩（G 层耐火粘土），平行不整合于马家沟组之上；上部为细砂岩、粉砂岩再到湖泊、沼泽相粘土岩，夹 35 层海相泥灰岩透镜体，含 F秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 17 层耐火粘土。陆 相 粉 砂 岩中 含 植 物化 石：鳞 木Lepidodendron、科 达Cordaites、芦木Calamites、轮叶Annularia、脉羊齿Neuropteris。石灰岩中含蜒类：小纺锤蜓Fusulinella；腕足动物：马丁贝Martin

30、ia、帅尔文贝Schellwienella；双壳类：古尼罗蛤Paleoneilo、小花蛤Astarlella、燕海扇Aviculopecten等。本组属海陆交互相沉积。2上石炭统 C3 太原组 C3t 太原组最初命名地点在山西省太原西山月门沟，由翁文灏、葛利浦(Grabau)1907 年创建。经与本区傅水寨老柳江云山砂岩对比，统称太原组。本区在半壁店、小王山一带发育较好，厚度在小王山剖面为 51m。石门寨西门至瓦家山剖面为 48m。本组有两个沉积韵律。下韵律底部青灰色含铁质中细粒长石岩屑杂砂岩，风化后成黄褐色，具大型球状风化。向上过渡为青灰色页岩夹 D 层粘土或泥质灰岩透镜体。上韵律底部薄层细

31、粒岩屑杂砂岩，具小型球状风化。往上为青灰色细粒砂岩夹泥灰岩透镜体及少量煤线。本组产大量植物化石：脉羊齿Neuropteris、栉羊齿Pecopteris、楔叶Sphenophyllum、鳞木Lepidoderdron。动物化石腕足类：网格长 身 贝Dictyoclostus、戟 贝Choneter。双 壳类：古尼 罗蛤Paleoneilo、裂齿蛤Schizodus。本组与下伏本溪组整合接触。分界标志明显，标志层是底部的具大型球状风化青灰色含铁质中细粒长石岩屑杂砂岩，风化后具小孔，分布稳定，过去称云山砂岩，在辽宁太子河区则称黄旗砂岩或小孔砂岩。属海陆交互相沉积。（二）二叠（二）二叠系系 P P

32、1下二叠统 P1 山西组 P1s 山西组最初命名地点在山西省中部太原一带，1907 年由维利斯(B.willis)、布拉克维尔德(EB1ackwelder)创建。与本区柳江组对比后，统称山西组。主要分布在石门寨西门、小王山、黑山窑等地。以石门寨西门至瓦家山剖面最好，是本区重要的含煤、粘土矿层位。厚度 61.8m。山西组岩性由灰色、灰黑色中细粒长石岩屑杂砂岩、粉砂岩、炭质页岩及粘土岩构成两个沉积韵律。韵律底部含长石多、含砾，单层厚度大，顶部为粘土矿或煤层(可采煤层)，上韵律顶部为 B层粘土层位。与下伏太原组整合接触。其分层标志是其底部灰色、灰白色长石岩屑杂砂岩，但在横向上有时变为含砾中粗粒、或中

33、细粒长石岩屑杂砂岩，颜色由灰白色变为黄灰色，但层位稳定。本 组 含 植 物 化 石 种 属 较 多，如 轮 叶Annularia、楔 叶Sphenophyllum、栉羊齿Pecopteris、芦木Calamites、带羊齿Taeniopteris。本组属大陆近海沼泽相沉积。下石盒子组 P1x 秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 19 石盒子组最初命名地点在山西省太原市东 5km 石盒子沟，太原市西 25km 石千峰为石千峰组建组地点，由那琳(E.Norin，1922)创建。本区下石盒子组在黑山窑、石门寨西门、石岭等地较为发育，厚度115m。本组岩性主要为灰色中粒长

34、石岩屑杂砂岩、细粒岩屑杂砂岩、泥质粉砂岩、粘土质粉砂岩构成三个沉积韵律。第一韵律顶部为灰绿色含云母泥质粉砂岩，第二、三韵律顶部分别是 A2和 A1层粘土，颜色为紫色、紫灰色。粉砂岩中产植物化石：带科达Cordaites pricipalis、中芦木Mesocalamites、多脉带羊齿Taeniopteris multinervis。本组与山西组分界清楚：山西组顶部为 B 层粘土矿；下石盒子组底部为黄褐色含砾粗粒岩屑长石杂砂岩(岩貌特殊、俗称小豆砂岩)，与山西组整合接触，属河流相、湖泊沼泽相沉积。2上二叠统 P2 上石盒子组 P2s 上石盒子组出露局限性较大。以盆地东翼石门寨西门欢喜岭至瓦家山

35、一带较好，厚度 72m。本组岩性为灰白色中厚层状含砾粗粒长石砂岩夹紫色细粒砂岩及粉砂岩。由 12 个沉积韵律构成。第一韵律底部是在 A1层铝土矿之上(另一个韵律的开始)的灰白色中、厚层状含砾粗粒长石砂岩，具大型斜层理，与下石盒子组整合接触。此层厚度大，分布稳定，称南山砂岩。本组属河流相沉积。石千峰组 P2sh 本组是本区古生界最高层位，因上覆地层覆盖，出露十分局限，仅在黑山窑、欢喜岭一带出露较好，厚度 150m。本组是一套河流相紫色岩石，底部为含砾砂岩和砾岩(胶结松散，风化后砾石脱落布满山坡)，往上为细粒砂岩、粉砂岩及部分黄绿色泥岩。与下伏上石盒子组整合接触，分界标志是上石盒子组顶部为黄白色含

36、砾岩屑长石砂岩，其上为石千峰组紫色含砾岩屑杂砂岩(结构松散)。粉 砂 岩 中产 栉羊 齿Pecopteris、轮 叶Annularia、楔 叶Sphenophyllum、丁氏蕨Tingia及腹足动物化石，多代表干旱条件下的陆相沉积，但在黄绿色页岩中曾发现海生动物化石：舌形贝Lingula，说明晚二叠世晚期本区曾一度海侵，气候转为温暖、潮湿。四、中生界四、中生界 MzMz （一）三叠系（一）三叠系 T T 本区只发育上三叠统黑山窑组地层。黑山窑组 T3h 层型剖面位于本区西南部的黑山窑后村西侧，岩性以灰白色中、粗粒长石石英杂砂岩、黑色炭质页岩、粉砂岩及煤线为特征。其中含有大量的植物和少量昆虫及双

37、壳类等化石，属湖泊相沉积环境，其中发育有湖相三角洲和湖泊滨岸沼泽，厚度为 161.8m，角度不整合于石千峰组之上。以本组底部的底砾岩同石千峰组分界，上、下岩层产状差别很大。与上覆地层北票组为不整合接触，虽然二者产状差别不大，但界线十分清楚，北票组底部以砾岩与本组分界。秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 21 本 组 常 见 的 植 物 化 石 有：卡 勒 莱 新 芦 木（Neoclamites carrerei）、西伯利亚似银杏（cf.Ginkgoites sibiricus）及付兰林舌叶（cf.Glossophyllum florini）等。（二）侏罗系（二）侏

38、罗系 J J 1下侏罗统（J1）北票组 J1b 可与杨志坚（1950）命名的华北地区下花园组（J1x）对比，为侏罗系底部地层，层序完整，分布较广泛，黑山窑后村至大岭一带可作为北票组之标准剖面，分上、下两段。下段以砾岩及含砾粗砂岩为主，夹少量粉砂岩和页岩，厚 278m。上段由黄色大砾岩、含砾粗砂岩、粉砂岩、黑色炭质页岩组成，含煤线，厚 215m，底部大砾岩与下段分界明显。根据岩性和 生物化石特征分析，本组属于冲积扇、湖泊、河流及沼泽相沉积。北票组含有丰富的植物化石，其次是双壳类和昆虫类等。常见的有：长 叶松形 叶（Pityophyllum longifolium）、华丽似 刺葵（Phoenico

39、psis speciosa）及纤细拜拉银杏（Baiera gracilis）等。2 中侏罗统（J2）蓝旗组 J2l 蓝旗组经层位对比相当于髫髻山组(叶良辅，1920)，1965 年由凌源幅(120 万)延入本区使用。本组以一套火山岩系分布在盆地中部老君顶至大洼山一线（柳江盆地的核部）。在上庄坨、傍水崖一带出露较好。厚度在 1000m 以上。与北票组等老地层呈角度不整合接触。根据岩性组合及喷发旋回，分为下、中、上三部分。下部为偏酸性的安山质火山角砾岩及集块岩、流纹质集块岩夹凝灰岩及火山熔岩，厚度在 300m 以上。中部以中性火山熔岩为主，灰绿色安山质、角闪安山质、粗安质火山熔岩夹集块岩、火山角砾

40、岩。厚度 400m 左右。上部为中基性火山熔岩（黑绿色、紫红色、青灰色碱性玄武岩、玄武安山质、辉石安山质火山熔岩）和熔结集块岩、集块岩互层，夹少量火山角砾岩及凝灰岩。厚度在 600m 以上。图 2-3 瓦家山冶里组蓝旗组信手剖面图 3 上侏罗统（J3）孙家梁组 J3s 孙家梁组最初命名地点在辽宁省北票北面的孙家梁，由赵宗溥(1959)创建。本组分布局限于实习区东南隅蟠桃峪一带，未见与其它地层的直接接触关系。从区域资料上看，本组与蓝旗组呈角度不整合接触，厚度在 350m 以上，是一套灰色酸性、中碱性火山熔岩和火山秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 23 碎屑岩，包括

41、流纹质、粗面质和粗安质火山熔岩、凝灰岩、火山角砾岩与集块岩。五、新生界五、新生界 KzKz 石门寨地区新生界仅有第四系零量分布，且主要为河流阶地松散堆积物，没有胶结成岩，主要为河流冲积、洪积物，其次为坡积物、残积物。见有少量洞穴堆积，分布在黄土营、山羊寨、李庄、茶庄等地石灰岩溶洞中，为砂砾、粘土堆积物，已开始固结变硬。根据洞穴中脊椎动物化石：狼、熊、鹿、野猪等，鉴定其形成时代为第四纪中更新世。山海关、秦皇岛及北戴河海滨区以海岸沉积物及三角洲沉积物为主，部分地区可见风成沙丘和沙地堆积 四、地质四、地质构造构造 石门寨地区处于燕山沉降带东段，山海关隆起东南缘，主要构造线方向南北向。自古生代以来，本

42、地经历海西-印支运动和燕山运动，形成了一系列较为复杂的褶皱构造与断裂构造。西部地区产生了近南北向的背斜构造，西翼地层产状较缓而东翼地层直立倒转，被断裂破坏；中部和东部地区，则为一个开阔的不对称大向斜（柳江向斜），西部地层直立倒转，东翼地层平缓，并且发育一系列阶梯状断层的地堑、地垒。依据区域性角度不整合与各地质时期的地质构造基本特征，本区可划分如下构造层：盖层：中生代构造层 青白口群-古生代构造层 基底：下元古界构造层（绥中花岗岩2）一、一、下元古界构造层（绥中花岗岩下元古界构造层（绥中花岗岩2 2）本区下元古界构造层受区域性变质作用、混合岩化作用及构造变形之强烈改造，构造形迹无法辨认，以一种花

43、岗质的岩石块体构成本区基底岩石。二、青白口群二、青白口群-古生代构造层古生代构造层 该构造层由元古代青白口群长龙山组、景儿峪组和古生代地层组成。1、褶皱构造 西部地区发育有两个被断层破坏了的近南北向的背斜，一是柳观峪-秋子峪背斜；二是张赵庄一伍庄背斜。柳观峪一秋子峪背斜：分布在柳观峪以东，秋子峪以南，成北北东向延伸，出露长度1.8 km，宽度为0.3 km。背斜核部在柳观峪以东，由府君山组地层组成，沿裂隙发育有重晶石脉背斜核部向北北东向延伸到汤河北岸，则出露毛庄组紫红色页岩和粉砂岩，逐渐倾没，在柳观峪以东，背斜两翼有馒头组、毛庄组和徐庄组、张夏组地层组成。西翼被一NE45方向的顺扭断层切割，地

44、层产状改变为NEE8028，E 9023。张赵庄-伍庄背斜：分布在张赵庄以北，伍庄、花场峪一带，呈近南北向延伸，出露长度达45 km，宽度0.5km左右。在张赵庄南，背斜核部由徐庄组地层组成，向南倾伏。两翼由张夏组鲕状灰岩和凤山组泥质条带灰岩组成。柳江向斜：北起成子峪，南到石龙山、南岭子一线，长达40 km，东起娃娃峪西沟、张崖子，西到王庄、山羊寨一线，宽约8km，约占石门寨地区面积的23左右。向斜核部，被中生代地层呈角度不整合覆盖，但据钻孔资料，核部地区主要为二叠系地层和中上石炭统地层。两翼由上寒武统、下奥陶统、中上石炭统和二叠系组成，但由于受近南北向逆断层影响，地层产状发生直立倒转，有的地

45、层组段缺失。东翼由元古界青白口群、长龙山组、景儿峪组、寒武系、下奥陶统、中上石炭统、二叠系地层组成。两翼地层产状特点如下：西翼地层走向主要为北北东，地层倾角一般在4050区间，个别地段倾角陡立，大于80。而东翼地层走向近南北，地层倾角一般在10-25区间，局部达30左右。西翼地层受南北向逆断层影响，直立倒转，地层缺失。而东翼地层发育完善，为一套向西倾斜的地层。由于倾角较小，因此东翼分布面积广而开图 2-2 柳江向斜剖面示意图 秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 25 阔（图22）。此外，在向斜东翼可见许多脉岩，呈岩床或岩墙。岩床与地层产状基本一致，而岩墙切割地层，

46、多为北西方向延展。2断层构造 石门寨地区的断层构造，不论从断层的性质和活动方式，还是从断层的规模大小、组合特征、形成与活动时期，西部与中东部地区都有很大差异(图23，2-4)。西部地区除了发育有柳观峪-秋子峪和张赵庄-伍庄背斜外，尚且发育有走向南北逆断层带和NW315、NE45两组平推断层。中部东部地区，在柳江向斜中发育有四组不同方向、不同性质的断裂构造。东西向断层有东刁部落-南林子-上平山逆断层、石嘴子-沙河寨大峪口东西向正断层。南北向断层属于走向断层，其 中 延伸较远、规 模 较大 的 有两条，一条是黄土营安子岭正断层，另外一条是北林子-潮水峪逆断层。在付水寨公路两侧采石场，发育在中、上石

47、碳统碎屑岩中的一系列南北向正断层，组成了小型地垒构造。北西向断层比较发育，其中规模较大、延伸较远的有大刘庄-娃娃峪西沟正断层、罗峪-陈家沟正断层、白云山-温庄北正断层、半壁店北-潮水峪正断层、黄土营-张崖子北正断层和夏家峪断层等。二、中生代构造层二、中生代构造层 该构造层由黑山窑组和北票组、蓝旗组地层组成，发育有大洼山-老君顶不对称向斜与拿子峪向斜。1褶皱构造 大洼山-老君顶不对称向斜：该向斜南从大洼山，北到老君顶，全长达11km，东从瓦家山，西到山羊寨约3km。核部为蓝旗组火山岩系，地形陡峻，两翼为北票组砂砾岩层。核部图 2-3 吴庄背斜构造剖面图 图 2-4 吴庄南地质构造剖面图 蓝旗组火

48、山岩系倾角平缓，在10-20之间，西翼北票组地层倾角在60-70之间，在北杨庄一带地层直立或倒转。东翼北票组地层倾角平缓。在小五山以西产状为27523，半壁店为29720，上庄坨为31028。拿子峪向斜：该向斜分布在拿子峪、板厂峪一线，呈北东向延伸，长为2km，宽为1km。核部为蓝旗组火山岩系，以角度不整合覆盖于北票组之上。两翼为北票组砂砾岩层，北西翼岩层产状为10025，南东翼岩层产状为34644、1521、1032，为 一不对称向斜。2断裂构造 本区断裂构造有南北向、东西向、北西向、北东向和北北东向，但以南北向断裂最为醒目。其次是东西向，在断裂的活动强度上和规模上，均表现为西强东弱，在断裂

49、面的力学性质上则表现为多期次构造叠加，具有复合断裂的特点。南北向断裂：西翼区南北向逆冲断层密集带(发育在柳观峪-秋子峪背斜东翼、张赵庄一吴庄背斜东翼，长达10km，断层带宽200-300m)；北林子一潮水峪断裂(在浅水营至北林子段呈近南北向延伸)；安子岭-黄土营断裂(由安子岭经英武山向北延伸至黄土营，长达7km)。东西向断裂：上平山一南林子一南刁部落冲断层带(由上平山经石龙山向东延伸至南林子、南刁部落，长10km)；东部落西山断裂(断于中上寒武统地层中，将东部落西山南北向向斜错断，宽约800m)。北西向断裂：本区北西向断裂力学性质比较复杂，大致有二组。一组为西向主压性断裂，仅在潮水峪溪谷中见有

50、闪长玢岩脉沿北西向主压性断裂充填。鸡冠山西侧有一北西向压性断层，走向321倾向北东，倾角45；断层面呈舒缓波状，旁侧有牵引褶皱，断面上有竖直擦痕等压性断层特征。秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 27 五、工程地质五、工程地质 5.15.1、大石河土、大石河土样筛分析试验样筛分析试验 表格 1 石门寨柳江大石河土类筛分析数据 工程名称：石门寨柳江水库岩土工程勘察 试验日期：2012.06.18 筛分析法试验记录表 筛孔直径（mm）筛上土重 筛上总土重 筛上土累积百分含量（%）小于某粒径土累积百分含量（%）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%为砾粒土 其中粗砾土，粒径区间(2060mm)含量为 21.9%50%为细砾粒土 细砂土，粒径区间（0.075mm）含量为 0.1%5%据以上统计数据分析，土样定名为细

52、砾粒土。5.2、点荷载试验、点荷载试验 以下为关于点荷载的技术规范与数据处理细则 1、测试目的 岩石点荷载试验适用于测试各类岩石的基本强度，我公司主要用在对强风化或中风化岩芯进行初步了解。2、相关规范 建筑地基基础技术规范（DB42/242-2003）3、仪器设备 XD-2 点荷载仪 4、试件尺寸应符合下列规定：4.1 当采用岩芯试件作径向试验时，试件的长度与直径之比不应小于1；作轴向试验时，加载两点间距与直径之比宜为 0.31.0。4.2 当采用方块体或不规则块体试件作试验时，加荷两点间距宜为30mm50mm；加荷两点间距与加荷处平均宽度之比宜为 0.31.0；试件长度不应小于加荷两点间距。

53、4.3 试件含水状态可根据需要选择天然含水状态、烘干状态、饱和状态或其他含水状态。试件烘干和饱和方法应符合工程岩体试验方法标准GB/T50266 的有关规定。4.4 同一含水状态下的岩芯试件数量每组应为 5个10个，方块体或不规则块体试件数量每组应为 15个20个。5、试件描述应包括下列内容：5.1 岩石名称、颜色、矿物成份、结构、风化程度、胶结物性质等；5.2 试件形状及制备方法；5.3 加荷方向与层理、节理、裂隙的关系；5.4 含水状态及所使用的方法。6、试验应按下列步骤进行：6.1 径向试验时，将岩芯试件放入球端圆锥之间，使上下锥端与试件直径两端紧密接触，量测加荷点间距。接触点距试件自由

54、端的最小距离不应小于加荷两点间距的 0.5倍。秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 29 6.2 轴向试验时，将岩芯试件放入球圆锥之间，使上下锥端位于岩芯试件的圆心处并与试件紧密接触。量测加荷点间距及垂直于加荷方向的试件宽度。6.3 方块体与不规则块体试验时，选择试件最小尺寸方向为加荷方向。将试件放入球端圆锥之间，使上下锥端位于试件中心处并与试件紧密接触。量测加荷点间距及通过两加荷点最小截面的宽度（或平均宽度）。接触点距试件自由端的距离不应小于加荷点间距的 0.5倍。6.4 稳定地施加荷载，使试件在 10s60s 内破坏，记录破坏荷载。6.5 试验结束后，应描述试件

55、的破坏形态。破坏面贯穿整个试件并通过两加荷点为有效试验。7、试验成果整理应符合下列要求：7.1 按下列公式计算岩石点荷载强度：Is=P/De2 （71）式中 Is 未经修正的岩石点荷载强度（MPa）;p破坏荷载（N）；De等价岩芯直径（mm）。7.2 径向试验时，应按下列公式计算等价岩芯直径 De：De2=D2 （72）De2=DD （73）式中 D加荷点间距（mm）；D上下锥端发生贯入后，试件破坏瞬间的加荷点间距（mm）。7.3 轴向、方块体或不规则块体试验时，应按下列公式计算等价岩芯直径 De:De2=4WD/（74）De2=4WD/（75）式中 W通过两加荷点最小截面的宽度（或平均宽度）

56、（mm）。7.4 当加荷两点间距不等于 50mm 时，应对计算值进行修正。当其试验数据较多，且同一组试件中的等价岩芯直径具有多种尺寸，而加荷两点间距不等于 50mm 时，应根据试验结果，绘制 De2与破坏荷载 P的关系曲线，并在曲线上查找 De2=2500mm2对应的 P50值，按下列公式计算岩石点荷载强度：Is(50)=P50/2500 （76）式中 Is(50)经尺寸修正后的岩石点荷载强度（MPa）;P50根据 De2P关系曲线确定的 De2为 2500mm2时的 P值（MPa）。7.5 当加荷两点间距不等于 50mm，且其试验数据较少，不宜采用上述方法修正时，应按下列公式计算岩石点荷载强

57、度：Is(50)=FIs （77）F=(Dc/50)m （78）式中 F修正系数；m修正指数，m=2（1n）,n为 logPlog Do2关系曲线的斜率。7.6 按下式计算岩石点荷载强度各向异性指数：Ia(50)=Is(50)/Is(50)（79）式中 Ia(50)岩石点荷载强度各向异性指数；Is(50)垂直于弱面的岩石点荷载强度（MPa）；Is(50)平行于弱面的岩石点荷载强度（MPa）。7.7 按式（77）计算的垂直和平行弱面岩石点荷载强度应取平均值。平均值的计算，当一组有效果的试验数据不超过 10 个时，应舍去最高值和最低值，再计算其余数的平均值。7.8 计算值精确至 0.01。7.9

58、点荷载强度试验记录应包括工程名称、取样位臵、试件编号、试件描述、试验类型、试件尺寸、破坏荷载。8、采用岩石点荷载试验可按下式估算岩石的单轴抗压强度，并按本规范附录 D和第 5.2.6条规定确定单轴抗压强度的标准值和岩石承载力特征值。fr=22.82Is(50)（MPa）附表 2为点荷载试验数据 5.3、渗水试验 试验采用试坑法，其方法是在试验层中开挖一个截面积不大（0.3 0.5）的方形或圆形试坑，不断将水注入坑中，并使坑底的水层厚度保持一定，一般为 10cm，当单位时间注入水量（即包气带岩层的渗透流量）保持稳定时，则可根据达西渗透定律计算出包气带土层的渗透秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇

59、岛市柳江水库岩土工程勘察报告 31 系数（K），即 K=IV=IQ 六、水文地质六、水文地质 根据本区地质和水文地质条件，可划分为五个水文地质分区，详细内容见表 2。表 2 石门寨地区水文地质分区特征表 地形分区 水文地质分区 地下水赋存特征 地下水分布特征 平原区 松散岩层水文地质区（I）以砂卵石孔隙为主要含水层，透水性和富水性好 主要分布在河谷区以及山区冲积扇，分布面积广，富水空间大 山区 碎屑岩类水文地质区（II）以砂砾岩，页岩夹煤层为主要含水层，含水微弱，属于贫水区 主要分布在山区和丘陵区，节理裂隙不发育，一般地下水赋存于表层的风化裂隙中 碳酸岩类水文地质区（III）以岩溶裂隙为主要含

60、水层，富水性好，空间大，是区域的良好水源区 主要分布于河谷区以及山区丘陵地带，岩溶裂隙发育，与地下水位存在着密切联系 火成岩类水文地质区（iv）以火成岩风化裂隙为主要含水层，透水性好，但富水性差 主要分布在山区，节理裂隙不发育，地下水主要分布在表层的风化裂隙中 水文地质分区详见附图 。6 6.2.2 地下水类型与含水岩层地下水类型与含水岩层 实习区位于柳江盆地中，东、北、西三面环山，地势较高，南部平缓，形成良好的汇水条件，大石河由北向南径流，另外大气降水也有一定的补给，这样使含水层含水丰富，同时此地区岩溶发育，能够储存，运移大量地下水，这样就形成了柳江盆地含水系统。根据岩性，裂隙发育程度和分布

61、范围，可将本区地下水划分为：岩溶水，裂隙水，孔隙水和构造裂隙水。（1）岩溶水（首先介绍发育岩溶的主要地层，其次介绍溶隙发育程度、确定灰岩地层富水性程度）实习区岩溶水主要分布在寒武系府君山组，奥陶系灰岩溶隙中，该地层分布于东部落和亮甲山一带，溶隙较发育（隔水边界）东部落西侧为馒头、毛庄组的泥岩，东侧为景儿峪组的石英砂岩，南侧分布有闪长玢岩。在实习中，我们发现在东部落村南 500m 发现一较大的落水洞，其四周分布府君山组灰岩。岩石呈青灰色，层厚，有利于岩溶发育。东部落的三面隔水更为岩溶裂隙水的富集创造了条件。亮甲山组的岩性为中厚层的豹皮状灰岩，其下伏地层为冶里组灰岩，此区灰岩有泥质条带，风化严重，

62、裂隙发育，（见亮甲山冶里组灰岩裂隙发育素描图）。该区灰岩中穿切有辉绿岩脉，是良好的隔水岩体（见亮甲山灰岩与辉绿岩接触关系素描图）。亮甲山下六个供水井的位臵及出水情况可知该区岩溶发育方向为北西向南东。构造裂隙水在潮水峪有很好的出露（节理玫瑰花图），此类地下水埋藏较浅。其补给主要来自地表降水，地表水延裂隙渗入地下。它的特点是分布不均匀，水位也不连续，裂隙储水空间小，水的富集较断裂带水差，水量不丰富，在亮甲山灰岩裂隙也较发育（见亮甲山组灰岩裂隙素描图）。（2）裂隙水 裂隙构造运动，改变地下水富集条件使地下水富集，形成断裂构造裂隙水，东侧为景儿峪组石英砂岩，为隔水底板，西侧有府君山组灰岩，以南则为花岗

63、岩侵入体，为隔水层。秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 33 构造裂隙水 基岩裂隙由哪几组地层组成，裂隙发育程度如何、透水性差为区域弱透水层或隔水层。孔隙水 研究区内的孔隙水主要赋存在大石河河谷中（见亮甲山-浅水营北村大石河河谷信手剖面图），包括河漫滩和阶地，呈条形分布，埋藏浅、分布均匀，有连续水位。它的分布受第四纪地层分布控制，分布越厚，储水量越大。一级阶地为冲积阶地，主要成分为粘土及砂砾石，连续性好，含水层水量丰富，水质较好。6 6.3.3 地下水循环条件地下水循环条件 不同类型的地下水其补给，径流，排泄条件是不一样的。岩溶地下水既接受大气降水补给，也接受地表

64、水间接补给；径流速度快，以泉为主要排泄方式。孔隙水补给源主要是大气降水入渗，地表水入渗、人类灌溉入渗，水量较稳定；排泄方式是向下游渗流补给河水，已经的方式开采。构造裂隙水主要是大气降水补给，其径流缓慢，以渗流为主，大多以泉的方式排泄或者直接渗入到河流。6.3.1 补给补给 含水层或含水层系统从外界获得水量的过程称补给。在研究区内，地下水的补给方式有大气降水入渗、地表水的垂向补给、含水层间的越流补给，其中最主要是大气降水补给。由大石河测流可知，下游流量突然减少，说明有部分地下水渗入地下，而大石河河谷松散层分布广泛，地势平缓，有利于大气降水的入渗来积攒水量。6.3.2 径流（地下水整体径流方向与局

65、部径流方向）结合等水位线径流（地下水整体径流方向与局部径流方向）结合等水位线图图 本区地下水的整体径流方向为自西北向东南流，与地表水的运移方向大致相同，在局部地区可见 本区内的主要河流有大石河，是入海河流，为临海小型水系。大石河发源于青龙县前山附近，由西北向东南流经柳江盆地后注入渤海。全长 70km，其中近 60km 河段流经山区，并有 9 条小河汇入，仅下游 12km 的河段流经倾斜平原。该河流域面积约为 618km2，其中560 km2以上为山区，故为山区性河流。大石河水量丰富,多年平均径流量为 1.68亿 m3，河流补给源以降水为主。6.3.3 排泄（泉、水源地、灌溉、人工开采、矿井排水

66、）排泄（泉、水源地、灌溉、人工开采、矿井排水）地下水排泄为含水层系统失去水量的过程。实习区内主要有有泉（见东部落泉水成因示意图）、水源地、灌溉、人工开采、矿井排水。在潮水峪、东部落一带，灰岩裂隙发育，地下水的排泄以泉为主，在填图区也有零星出露，水质较好。在亮甲山有一水源地，提供秦皇岛地区的用水；另外，像柳江煤矿等大中小型矿井降水以及居民区生活及灌溉开采用水都是地下水排泄的主要方式。6 6.4.4 地下水动态地下水动态 就研究区而言，水资源的补给直接或间接来自大气降水，因而地下水动态特征与降水有密切的联系，调查区绝大多数的井水位夏高冬低，据调查，水位变幅在 3-4m，主要补给和排泄集中于 7-1

67、0 月份。泉也多数在雨季出露，大石河、等近年来成为季节河，夏季水位上涨，秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 35 而春冬季会出现断流。另外，除降水的因素外，研究区地下水动态还受到地形、地质因素的影响。6 6.5.5 地下水化学特征（野外取样地下水化学特征（野外取样 取样取样点个数、室内分析、测试项目、点个数、室内分析、测试项目、结果）结果）地下水中含气体、离子、胶体物质，有机质及微生物等。地下水中主要气体成分为 O2、N2、CO2，主要离子成分有 Cl-、SO2-4、HCO-3、Na+、K+、Ca2+、Mg2+。反映地下水的化学特征主要用舒卡列夫式表示，水化学特征

68、与气候、地形、地表状况、人类活动、岩性等有关，不同地区，由于含水层岩性及水循环条件不同，其水化学特征也就不同。在实习区经过野外调查采样，一共采样 个，经过室内测试分析 Cl、SO4、HCO3、K、Na、ca、mg、TDS 等项目可知研究区内水化学类型主要以 SO4-CaMg 型水和 ClSO4-CaMg 型水为主（见附表-石门寨地区水化学特征表）。分布情况：分布情况,平原区为 So4-Ca.Mg 型水,局部地区如杨庄，赵庄，欢喜岭地区和魏庄，小傍水，大傍水地区为Cl.So4-Ca.Mg型水，火成岩区为 Cl.So4-Ca.Mg型水（详细分区见柳江盆地综合水文地质图）。七、七、环境地质环境地质

69、实习区的环境水文地质问题主要表现为地下水的过度开采和地下水污染以及地质灾害的影响。7.1 7.1 水质污染水质污染 石门寨地区环境问题主要是水质污染，由于石门寨地区工业发展迅速，开设了许多采石场、水泥厂和煤窑，致使大量的工业废水排入河流中，水质受到污染。工业和城市废水通过明渠、暗沟、渗井、渗坑等渗透，以及垃圾的堆放都间接地污染地下水体。这种污染在短时间内恢复尤为困难。在本组调查区水质方面的主要问题是矿化度过高，最大矿化度达 400ppm。在黑山窑前村北有一条自西向东流的河流，受大槽沟煤矿的影响，可见水较混浊，水质恶化。现状水环境趋于恶化的主要有：石河，沙河冲积扇，长期受农田有机污染，水中氨盐含

70、量偏高。大石河河段流经浅水营北村河段，直接有废弃煤矸石堆积在河床中，再加上居民乱堆放的生活垃圾，这些地表废弃物所产生的淋滤液对于大石河以及本区地下水的污染是不容忽视的。7.27.2 水量变化水量变化 在水文地质调查过程中我们发现，由于亮甲山水源地的开采和当地居民用水、柳江煤矿抽水，该区大部分地区已显缺水趋势，据当地居民介绍，有些曾经历史记载从未干涸过的供水井近几年也开始干涸。在本组填图区，秋子峪东沟、山羊寨等村一些历史记载从未干涸过的水井近几年都出现干涸现象。尤其在山羊寨、柳观峪、柳条庄一线，村内大部分水井已被填埋，供水方式统一改为自来水供水。这严重影响到了但地居民的正常生活以及当地的经济发展

71、。7.37.3 地质灾害地质灾害 在实习期降雨量大，加之岩石风化程度高，各类大小型地质灾害频发，本组填图区可见到小型滑坡，泥石流，在采石场也可见到小型崩塌。秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 37 崩塌以大石河周边较为集中；山体滑坡在实习区以东部落、蟠桃峪地势高的地方较为集中且滑坡规模较小；吉林大学应用技术学院针对亮家山塌陷这一地质灾害进行了为期一周的地质调查并给出成因分析和结论、建议。附件 1：亮家山塌陷成因分析报告。第三章第三章 库区工程地质问题评价库区工程地质问题评价 一、渗漏问题一、渗漏问题 据钻孔注水试验和室内试验得知：坝体填土渗透系数为 3.7010-

72、52.7110-5 cm/s，属弱透水层，不存在坝体渗漏问题。但坝基第层淤泥质重粉质壤土与坝体接触带，注水试验成果，接触带渗透系数为 2.210-4 cm/s，属中等透水，存在渗漏问题；两侧坝肩由第层与第层重粉质壤土组成，依据注水试验成果，接触带渗透系数为 1.5510-4 cm/s，属弱中等透水，存在渗漏问题，主要是由坝体接触带渗漏所致。需进行相应的防渗处理。二、淤积问题二、淤积问题 借鉴三峡水库解决淤积问题的经验和教训，库区采用了“蓄清排浑”的运用方式，水库在汛期维持低水位，使泥沙可以顺利排出库外；在非汛期水流含沙量减少时，水库蓄水兴利。三、其它问题三、其它问题（1）水库库区抗冲刷能力较差

73、，易产生塌岸或崩塌现象。（2）坝体填土填筑质量一般，因大坝较宽，坝体稳定性较好，可不进行加固处理。（3）坝基及坝肩存在渗漏问题，需进行相应的防渗和加固处理。（4）溢洪道设臵过于简单，结构形式不合理，两岸边坡岩性均为粘性土边坡，抗冲刷能力差，汛期过流时易诱发滑坡、塌方现象，堵塞溢洪道；溢洪道无消能设施，对防洪、泄洪很不利，需要衬砌修复。秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 39 附件附件 1：亮家山塌陷成因分析报告 柳江盆地位于秦皇岛是 23km，属河北省抚宁县石门寨管辖，本区北、东、西三面为陡峻的高山，海拔在 500m，地形总体上为盆地。大石河自北向南流经实习区，在

74、山海关以南入海。柳江盆地为向斜构造，在其各种地质环境条件下，为柳江赋予巨大的矿产资源提供了优越的条件，于 19 世纪政府及其他机构对柳江煤资源进行开采。时经多年，柳江煤资源因过度开采被消耗殆尽，如今的柳江已是一片废墟。柳江盆地由于煤资源过度开采引发各种如崩塌、滑坡、塌陷、地面沉降、地下水污染、及浪费的环境与地质灾害。柳江矿区因此成为各种不良地质灾害的集中区。与 2012.05.05-2012.05.21 吉林大学应用技术学院实习队针对塌陷这一地质灾害进行调查、分析并提出，整治方案。经两周时间，在全区塌陷点的调查，塌陷点密集分布于亮家山南部，针对这一现象，从以下几个方面作成因分析：1、地形、地貌

75、 调查区约 1 平方公里，此区包括塌陷区与影响区及潜在危险区，区内仅分布高程约 161.1m 的亮家山，除此外还分布有石门寨北部部分村落。2、地层岩性 区内为奥陶系冶里组、亮家山组、马家沟组，岩性以灰岩为主。图2-1 为区内地层剖面图 2-1 亮家山奥陶系剖面图亮家山奥陶系剖面图 3、地质构造 柳江盆地受东西向挤压力发育有以瓦家山南北向为核部，瓦家山东西向为两翼且东翼陡，西翼缓的向斜构造，调查区处向斜东翼，距瓦家山 3公里，此区均受此主应力影响，产生一系列局部拉张性节理裂隙。此区受此应力影响证据有以下两点：区内冶里组层内出现小褶皱，其剖面素描图如 31 区内有南北向规模较大的辉绿岩侵入 4、岩

76、浆活动 柳江盆地向斜形成后，地质历史时期，岩浆活动岩应力集中区即向斜核部侵入、喷出，在瓦家山发育有一套规模较大的流纹质的火山岩和火山熔岩。区内有厚度为 2m的辉绿岩侵入，除此外，石门寨北东向有大量的安山玢岩分布；北西向砂锅店有 7m的花岗斑岩侵入；正北偏东有规模较大且高程约 200m的山体，岩性均为花岗岩岩体。区内塌陷图 秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 41 综合以上多种因素，塌陷成因主要有一下几点：I、辉绿岩的岩脉的侵入使地下水流动受阻挡，地下水在此富集，由于碳酸盐可溶性形成一系列暗河溶洞，为塌陷提供了巨大空间。II、塌陷区内有 8条东西向、20条南北向贯穿

77、区内的节理裂隙，为地表水的入渗及塌陷提供了通道和破坏结构面。塌陷区潜在危险区及预测 在塌陷区即辉绿岩岩墙南北向仍有地下溶洞和暗河存在的可能性，其塌陷区在较大的人工或自然的震动下，塌陷区将会沿南北向扩大并延伸。右图为亮家山塌陷模型。表格 1：秦皇岛石门寨柳江地区岩石点荷载数据 秦皇岛石门寨柳江地区地层点荷载试验数据 地层信息 岩石标本规格 加荷方向 点荷载试验信息 地层代号 长（cm）宽（cm）高（cm）短轴 宽（cm）锥头间距D（cm）垂直加荷(MPa）绥中花岗岩 7 5 4.5 短轴 5 4 14 绥中花岗岩 9 7 5 短轴 7 5 14 绥中花岗岩 9 7 6 短轴 7 6 5 长龙山组

78、 9 5 4 短轴 5.5 4 24 长龙山组 10 6 4 短轴 7.5 3 11 长龙山组 9 6 5 短轴 7.5 4 29.5 长龙山组 10 6 4 短轴 4 3 27 景儿峪组 9 7 6 短轴 8.5 4.5 10 景儿峪组 7 4 3 短轴 4 3 10 景儿峪组 7 4 3 短轴 4 2.5 12 景儿峪组 9 6 6 短轴 6.5 6 22 府君山组 12 7 5 短轴 6 4 15 府君山组 10 6 5 短轴 5.5 3.5 14 馒头组 6 5 3 短轴 3.5 2.5 4 毛庄组 7 6 4 短轴 3 3 2.5 徐庄组 10 6 3 短轴 4.5 2 25 徐庄组

79、 6 5 3 短轴 5 2 7 徐庄组 15 8 5 短轴 7.5 2.5 2 张夏组 10 8 8 短轴 8 3.5 11 张夏组 10 4 3 短轴 4 3 10 崮山组 7 5 3 短轴 3.5 3 9 崮山组 8 5 4 短轴 4 4 8 崮山组 10 5 4 短轴 4 3.5 14 崮山组 12 7 3 短轴 6.5 3 13 长山组 6 4 2 短轴 3.5 2 10 长山组 6 4 3 短轴 4.5 2 10 凤山组 10 6 5 短轴 5 4.5 15 凤山组 6 5 3.5 短轴 3.5 3.5 10 凤山组 8 5 3 短轴 5 2.5 12 凤山组 10 6 3 短轴 2

80、.5 2 8 凤山组 7 4 3 短轴 4 3 14 冶里组 9 5 3 短轴 3.5 2.5 11 冶里组 13 7 4 短轴 6 3.5 20 冶里组 8 5 4 短轴 3.5 3.5 16 亮家山组 9 6 3.5 短轴 8 3.5 20 秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 43 亮家山组 5 4 3 短轴 4 3 6 马家沟组 11 7 6 短轴 5 6 26 马家沟组 10 6 5 短轴 6 4 23 马家沟组 13 6 5 短轴 4.5 3.5 13 马家沟组 8 5 2 短轴 4.5 2 17 马家沟组 9 7 3.5 短轴 4 4 18 本溪组 9

81、 5 3 短轴 6 2.5 3 本溪组 6 4 3 短轴 4.5 2 1.5 本溪组 9 7 2 短轴 4.5 2.5 1.5 本溪组 11 4 3 短轴 3 2.5 3.5 太原组 5 4 3 短轴 5 2 4 山西组 11 6 4 短轴 5 3.5 4 山西组 6 5 3 短轴 3 2 1 山西组 5 4 3 短轴 5 2 5 山西组 10 6 3 短轴 7 2 6 下石盒子组 9 6 6 短轴 4.5 3.5 6 下石盒子组 11 6 3 短轴 4.5 3 2 下石盒子组 9 6 3.5 短轴 5 3.5 4 上石盒子组 10 6 2.5 短轴 5 2 3 上石盒子组 9 5 4 短轴

82、5 3.5 9 石千峰组 8 5 3.5 短轴 3.5 3 4 石千峰组 11 6 3 短轴 6 2 12 石千峰组 10 6 5 短轴 6 4.5 3 石千峰组 9 6 5 短轴 5 4 5.1 北票组 9 5 3 短轴 4 3 4 蓝旗组 9 7 5 短轴 5 4 33 蓝旗组 11 8 5 短轴 5 3.5 12 辉绿岩 9 6 3.5 短轴 5.5 3 19 辉绿岩 10 5 4 短轴 6.5 3.5 20 辉绿岩 13 8 5 短轴 7.5 3.5 32.5 秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 45 秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 47 秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 49 秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告秦皇岛市柳江水库岩土工程勘察报告 51