2022年河北承德核电项目中甸子工程地质测绘初步可行性研究.docx

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1、2022年河北承德核电项目中甸子工程地质测绘初步可行性研究 论文导读：本次工程地质测绘在测区内的自然露头对中等风化的角闪斜长片麻岩进行了2处节理统计。工程地质测绘，河北承德核电项目中甸子工程地质测绘初步可行性探讨。关键词：工程地质测绘，可行性探讨 1.引言 近年来，随着河北电力需求的持续增长，加快开发建设核电项目对于改善华北地区能源结构，优化电源布局，保障电网供应平安，促进节能减排都具有非常重要的意义。 2.地理位置及交通 中甸子核电站位于河北省承德市隆化县太平庄乡中甸子村，厂址南距太平庄乡约6km，距隆化县城约80km，北距承德市约130km，交通较便利。 3.气象条件 本区属大陆季风气候,

2、冬长而寒冷,夏短而燥热,多年平均气温7.0C,最热月平均气温22.8C,最冷月平均气温-11.5C,极端最高气温38.9C,极端最低气温-29.0C,最大日温差25.0C。历年最多风向静风、西北，最多风向频率,静风48%,西北11%，平均风速1.9m/s,非常钟最大风速18.0m/s,瞬时最大风速20m/s。历年最大降水量696.8mm,最小降水量342.6mm,平均降水量508.4mm,月最大降水量289.9mm,24小时最大降水量181.4mm,1小时最大降水量56.9mm,10分钟最大降水量20.5mm,5分钟最大降水量17.0mm，连续最大降水量279.3mm。历年最大积雪深度15cm

3、,雪压(无)。电线积冰厚度(无)。最大冻土深度157cm。 4.区域地形地貌 本区主要为构造剥蚀地貌，区内东西两侧山体高而陡。两侧山体之间为滦河及滦河一级阶地，区内最高海拔852.9m，最低海拔为591.3m，山脊的大致走向为北西向，倾向为西南，区内地形起伏较大，最大高差为261.6m。山体植被覆盖一般，以灌木丛为主，松树稀有。论文检测，工程地质测绘。 5.区域地质概况 5.1区域地层岩性 5.1.1区域地层 区域内出露的地层由老到新主要有：元古界红旗营子群姜营子组、新生界第四系上更新统、全新统地层，现分述如下： 红旗营子群姜营子组：下部为石英片岩、角闪片岩夹磷灰磁铁石英角闪片岩、角闪斜长片麻

4、岩、磁铁石英岩及大理岩；中上部为角闪斜长片麻岩夹斜长角闪岩、角闪变粒岩、石榴黑云斜长片麻岩及磁铁石英岩。主要分布在区内的东西两侧。 第四系上更新统：主要分布于区域的中部和北部，冲洪坡积黄土、风积黄土亚粘土夹泥炭层。 第四系全新统：主要分布于滦河一级阶地及沟谷中，主要由冲积、洪积、砂砾石及砂粘土、粘土组成。 5.1.2岩浆岩 测区岩浆岩主要为闪长岩，灰白色、灰黑色，主要由斜长石和暗色矿物组成，后者总量一般为2035，不含或仅含少量的钾长石，一般不超过长石总量的10。不含或含极少量石英，其量不超过浅色矿物总量的5。暗色矿物以角闪石为主，有时有辉石和黑云母。副矿物主要有磷灰石、磁铁矿、钛铁矿和榍石等

5、。 5.2区域构造 在区域的北面有丰宁-隆化深断裂通过，它是中朝准地台上两个级单元内蒙地轴与燕山台褶带的分界，它在凤山上官营以东由于长城系断块的存在，地貌上是很清楚的，近东西向展布；在上官营以西，改为南西向延展，在变质岩中呈韧性剪切带与茨榆山组复合。最终交于赤城-古北口-平泉深断裂。 该断裂为地轴南缘深断裂带的北支断裂，断裂自南支断裂中段的赤城城东向北东方向斜出，于丰宁城南折向东，经隆化、平泉烟筒山延入辽宁。在平面上呈向北微凸的弧形，总体走向近东西向。 地表行迹连续。隆化以东的东段，常由两条相互平行的对冲断层组成。北侧断层断面北倾，倾角6073，太古界向南逆冲于长城系之上，挤压破裂带宽20-3

6、0m，具糜棱岩片理化及构造透镜体等挤压特征；南侧断层倾向相反，性质类似，自南向北逆冲。隆化至丰宁的中段及丰宁以西的西段，呈单一的断层出现。断面南倾，倾角7380，影响地层包括太古界、长城系、侏罗-白垩系及晚侏罗世侵入体。构造带宽度一般3050m，在花岗岩体等脆性岩石区可达数一百零一米。带内既见有糜棱岩、片理化及柔皱等挤压特征，也兼有大量的镜面、劈裂理带等右行扭动迹象，属压扭性结构面。 测区所处大地构造单元为：级构造单元中朝准地台；级构造单元内蒙地轴；级构造单元围场拱断束；级构造单元上黄旗岩浆岩亚带。区内断裂构造不发育。 6.测区地形地貌 厂址区为构造剥蚀低山地貌，地势东西中学间低，东西两侧为低

7、山，中间为滦河及滦河一级阶地，测区内最高海拔834.5m，位于测区的东南部；最低海拔591.3m，位于测区的南部，测区最大高差243.27m，山上岩性主要为角闪斜长片麻岩，山脊大致走向为北西向。根据地貌的成因类型，将本测区地貌划分为构造剥蚀低山地貌、河流地貌、人工地貌。论文检测，工程地质测绘。 中甸子厂址 中甸子厂址全景图 6.1构造剥蚀低山地貌 本测区主要为构造剥蚀低山地貌，在东西两侧山体较高处，表面普遍覆盖第四系的腐植土及角砾，第四系地层下为基岩，岩性主要为角闪斜长片麻岩，片理发育，该地貌沿山脊呈近北西向延长，倾向西南，倾角4060左右。在山体较低处表面覆盖第四系冲洪坡积黄土、风积黄土夹亚

8、粘土及砂砾石，黄土厚度最大处大于8m，主要分布在测区的中部及北部，在低处由于雨水的冲刷，在测区中部形成了一条较大的冲沟，冲沟最宽处约60m左右，在冲沟里有部分基岩出露，岩性主要为角闪斜长片麻岩，倾向西南，倾角约73左右。 6.2河流地貌 测区内的河流地貌主要为滦河及滦河一级阶地，滦河为过境河流，从隆化县郭家屯乡河西村流入，在隆化县太平庄乡兴隆庄村向南流向滦平县。在本区滦河为弯曲形环围着中甸子村。 按河型动态分本区滦河为相对稳定型。论文检测，工程地质测绘。河流谷地呈U形，河底无基岩出露，有完好宽平的河漫滩，河谷横断面多为宽U形，河床纵剖面较平缓，常为一光滑曲线，比降较小，多为弯曲河型。 滦河往上

9、为河漫滩及一级阶地，在一级阶地上主要为耕地，在往上为第四系上更新统地层，主要为冲洪坡积黄土。 滦河在本区有结冰封冻现象，如下图所示滦河已经起先结冰，部分河床只有小的支流，承德地区河流普遍有结冰现象，越往北冰期越长，冰层越厚。越往北，河流起先结冰的日期越早，消冰解冻的日期越迟。 已经结冰的滦河枯水期滦河的支流 6.3人工地貌 测区内的人工边坡均为修路形成，主要分布在测区马路边缘，边坡上的岩性主要为角闪斜长片麻岩。高度1015m不等，坡角一般7380。 7.测区地质 7.1测区地层 区域内出露的地层由老到新主要有：元古界红旗营子群姜营子组、新生界第四系上更新统、全新统地层，现分述如下： 红旗营子群

10、姜营子组：灰白色、灰黑色，角闪斜长片麻岩夹条带状磁铁石英岩，变晶结构，片麻状构造，局部具眼球状构造，主要矿物成分角闪石、斜长石、云母及石英等组成，片麻理明显，浅色矿物与暗色矿物呈条带相间，具定向排列，节理面多见绢云母化，局部可见绿泥石化，主要分布在测区的东西两侧。 第四系上更新统地层：主要分布在测区的中部及北部，冲洪坡积黄土、风积黄土亚粘土夹泥炭层。黄土层最大厚度大于8m，地表主要为耕地。 第四系全新统地层：主要分布在沟谷内及滦河一级阶地上，冲洪积砂、砾石、卵石层，含砂亚粘土，砂质粘土层。地表主要为耕地。 7.2岩浆岩 区域内岩浆岩主要为闪长岩，灰白色、灰黑色，中粗粒结构，块状构造，主要成分角

11、闪石、长石，其次为少量石英及云母，局部长石具高岭土化。地表处风化成砂状，局部风化程度较强。 7.3测区构造 测区内构造主要为节理裂隙。 测区内岩体节理裂隙较发育，包括风化裂隙及构造节理,广泛分布于测区内。 a）风化裂隙 风化裂隙在强风化角闪斜长片麻岩中分布较普遍，一般在地表强风化岩体内发育剧烈，向下部裂隙发育程度渐渐减弱，均呈张开状态，裂隙面粗糙、弯曲，裂隙内无充填或充填泥质物，随岩石风化程度的增加，岩体内风化裂隙已分辨不清。 b）构造节理 受区域构造应力的作用，岩体内节理较发育，主要分布于中等风化和微风化岩体内，多为剪切节理，主要为压性或压剪性，少量为张性或张剪性，产状比较稳定。中等风化岩体

12、内的节理面上见有少量褐黄色铁质浸染，一般无充填，呈闭合微张状态，微风化岩体内节理均为闭合状态。 本次工程地质测绘在测区内的自然露头对中等风化的角闪斜长片麻岩进行了2处节理统计，统计结果见下表。 构造节理统计一览表 编号岩性统计节理条数节理性质最发育节理张开度及充填物节理面主要特征延长长度(m)节理间距(m)走向(度)倾角(度)J1角闪斜长片麻岩32剪节理10-20310-34045-80闭合微张，无充填物或少量泥质物充填。平直粗糙、铁质浸染0.5-1.50.3-1.0J2角闪斜长片麻岩32剪节理60-8073-80闭合微张，无充填物或少量泥质物充填。平直粗糙、铁质浸染0.3-1.00.5-1.

13、5 因地表覆盖较厚，基岩出露处较少且角闪斜长片麻岩含暗色矿物及磁性颗粒，故统计结果较少，测区内以走向NW的节理最为发育，NE向节理次之，倾角6080。因不同岩性本身特别的构造特征及受到构造应力挤压程度的不同，所形成的构造节理发育程度及特征也是不相同的。 8.工程地质条件 8.1第四系地层 第四系地层主要分布测区的中部及沟谷低洼处，该层从滦河一级阶地至第四系上更新统地层，约往上厚度越大，最厚处大于8m，以粉土和棱角状砾石组成，呈黄褐、褐黄色，摇震反应中等,无光泽反应,低韧性,含植物根系，稍湿，稍密，结构松散。该层厚度及平面分布不匀称，工程地质性质差。 8.2基岩 8.2.1岩石风化特征 受地形地

14、貌、地质构造、岩石矿物成分等因素确定了岩石风化是不匀称的。 在地势低凹地段，地下水易于富集，且基岩的节理裂隙发育为地下水的活动创建了条件，该地段岩石风化较剧烈；地下水活动弱，基岩袒露处的岩石呈强中等风化状态，风化强度相对偏低。 岩石矿物成分及其矿物的结晶程度对风化特征影响很大。测区内角闪斜长片麻岩抗风化实力较弱，地表风化成粒状、块状，层理结构发育地段，风化程度较高。闪长岩地表风化成粒状、块状，岩石风化后，岩石断面呈灰白色。 8.2.2岩体结构特征 岩体的结构特征可从结构面类型、结构面结合程度和结构面间距综合推断。 岩体结构面类型与岩石类型、构造特征有关。角闪斜长片麻岩节理裂隙较发育，节理间距0

15、.31.5m。论文检测，工程地质测绘。综合各种结构面特征分析，角闪斜长片麻岩属于变晶结构。 结构面的结合程度视其成因及力学性质的不同而改变。风化裂隙为张开裂隙，裂隙面起伏粗糙，延长性差，有部分风化物充填，结合差；构造节理多为剪切性质，闭合状为主，风化后一般呈微张状态，节理面平直粗糙，部分铁质浸染，属于结合好类型。岩石的层面结合良好。通过对测区2个地段的节理裂隙进行测量，节理组数12组，岩体节理裂隙平均间距多在0.31.5m之间。 8.2.3岩体完整性及基本质量分级 依据全区节理裂隙统计资料分析，发育2组结构面，平均间距0.31.5m，主要结构面结合程度为结合好结合一般，主要结构面类型为节理面及

16、层面。依据岩土工程勘察规范中附录A，岩体结构类型为中薄层状结构，综合评定岩体完整程度为破裂较破裂。 依据野外现场鉴别，即岩石的坚硬程度及完整程度，依据岩土工程勘察规范中相关条款，综合推断角闪斜长片麻岩、闪长岩属于级级岩体。 8.3不良地质作用 测区内无其它如倒塌、泥石流、滑坡、地裂缝等不良地质作用。 9.水文地质条件 本区在河北省水文地质分区中属燕山山地水文地质区，龙关隆化中低山宽谷裂隙水亚区，评估区地下水按类型及其赋存条件，可分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙潜水。 第四系孔隙潜水赋存于河谷区的第四系冲洪积层中，评估区内地下水含水介质主要为砂砾石层。水化学类型为HCO3Ca，HCO3CaMg低矿化

17、淡水。含水层的透水性及给水度较强。本区地下水主要接受大气降水及地表水入渗补给，其次是地下水的侧向补给，以地下径流或人工开采方式排泄。论文检测，工程地质测绘。 基岩裂隙潜水赋存于基岩构造裂隙破裂带及表层风化裂隙带内。地下水类型为潜水，补给方式主要为大气降水补给，排泄方式主要为地下径流或泉水方式排泄。 评估区旁边有基岩裂隙水出露，主要分布在第四系的冲沟内。 评估区旁边地下水以第四系孔隙型潜水为主，主要赋存于砂砾石层中，评估区内地表水埋藏较浅。 据调查访问本区地下水动态具有明显的季节性改变规律。地下水位的上升与下降，水量的增减与降水量亲密相关，年变幅1.52.0m。地下水与河流水力联系亲密。 评估区

18、水文地质条件良好。 9.1地表水 测区内最大的地表水体为滦河，滦河自北向南从测区流过，现为枯水期，河床宽度最宽处约101m左右，最窄处约30m左右，测区内的地表水可供人畜饮用，测区内的稻田用水主要为滦河水，有人工水渠及简易水坝等浇灌设施。 9.2地下水补给、径流、排泄条件 测区地下水补给来源有大气降水、地表水、基岩裂隙水。 雨季时，测区内第四系地下水同时受大气降水的渗入补给，降水入渗补给后快速向低处汇流，补给第四系孔隙潜水，其次接受地势较高的基岩裂隙水径流补给，基岩裂隙发育程度和连通性干脆影响地下水补给强度；在测区内的地表处可见到基岩裂隙水流出，主要在测区的东侧，第四系冲沟处。基岩裂隙水和构造

19、裂隙水主要接受大气降水补给。其余第四系地层下伏的基岩裂隙水干脆受上覆第四系孔隙潜水下渗补给。第四系地层与基岩接触带良好的径流条件，为基岩裂隙水创建了较好的补给通道。 地下水径流条件取决于地层渗透性和径流途径改变的影响。测区内山体坡度较大处，径流途径短、速度快；因基岩裂隙发育的不匀称性，节理裂隙的连通性等差异，径流条件千差万别，局部发生径流途径受阻现象，属弱透水微透水，径流强度整体上较微弱。 测区内地下水整体上是从地势较高处向低处排泄。第四系孔隙含水层渗入的大气降水，以很快的径流速度向第四系含水层及基岩裂隙含水层排泄，局部因隔水层的存在，使得地下水具有微承压性质。该区域地下水主要通过地表蒸发、向

20、滦河缓慢渗流及人工开采等方式排泄。基岩裂隙水以径流方式排泄入第四系地层中，地势平坦、农田集中区域以人工开采、蒸发等方式排泄主。 9.3地下水与地表水的水力联系 地下水受地势影响，从地势高处向地势低凹地段汇合，最终汇入滦河河。从水质分析结果中看出，测区内地下水与地表水化学成分基本一样，说明地表水与地下水交换频繁。测区内第四系地层赋存部分地下水，基岩内节理裂隙较发育，地表水易沿上部风化裂隙及局部贯穿性较好的节理裂隙与地下水发生水力联系。从区内地表水及地下水调查结果说明，测区地下水与地表水是存在水力联系的。 9.4地下水资源利用及工程建设对水文地质条件的影响 测区内淡水资源丰富，滦河内的水和地下水可

21、为人畜干脆饮用，区内居民聚集地段，均有民井分布。但未见大量开采地下水的工厂和企业，故测区内无大规模利用地下水的状况。 目前无大规模抽取地下水的进一步安排，在核电厂建筑厂坪后，仅破坏了山前积累坡地的部分风化裂隙水含水体，但深部岩体含水层未发生改变，对整个地下水条件影响不大，地下水基本向西汇入滦河。 10.结论 a）测区地貌类型为构造剥蚀低山地貌。 b）出露地层主要为元古界红旗营子群姜营子组、新生界第四系上更新统、全新统地层。 c）测区内未发觉深大断裂，对厂址区地质条件无不良影响。 d）测绘区内发育风化裂隙和构造节理，风化裂隙分布在浅层岩体内，构造节理为剪切性质，节理走向以北西向居多，北东向次之，

22、节理倾角以6073居多，节理间距0.31.5m。 e）依据岩体内结构面的发育程度综合判定，角闪斜长片麻岩属于变晶结构，闪长岩属于中细粒结构。 f）厂址区强风化岩体风化裂隙较发育，多呈粒状结构或碎块状结构，岩体较破裂；闪长岩属较破裂岩体，角闪斜长片麻岩属破裂较破裂岩体。 g）测区内地下水类型为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，以第四系孔隙潜水为主，基岩裂隙水以浅层风化裂隙水为主；地下水及地表水均属中性的淡水。论文检测，工程地质测绘。 h）地下水与地表水存在水力联系。目前无大规模开采地下水的状况或规划，地下水均向西排入滦河，工程建设对场地水文地质条件影响不大。 i）测区内无滑坡、泥石流、地裂缝、地面塌陷等不良地质作用。 参考文献1河北中核岩土工程有限责任公司(原核工业第四勘察院)工程地质测绘技术交底记录2河北省地质矿产局河北省北京市天津市区域地质志地质出版社，11012.3武汉地质学院成都地质学院南京地质学院河北地质学院合编构造地质学北京.地质出版社，11011.4岩土工程勘察规范5工程岩体分级标准 第15页 共15页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页第 15 页 共 15 页