三峡工程地质研究综述

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流三峡工程地质研究综述.精品文档.三峡工程地质研究综述陈德基摘要: 三峡工程地质勘察与研究长达半个多世纪，历经了众多的历史阶段，吸引了无数中外地学工作者的参与和关注。本人对三峡工程地质勘察的历史作了简要回顾，全面扼要地介绍了三峡工程建设中主要的地质问题的研究思路、方法和工作内容，并从这一特大型工程的地质勘察与研究中，总结出了几点基本经验，供从事大型水利水电工程勘察的同仁借鉴和思考。一、勘察工作历史回顾长江三峡地区，地处我国中部，交通比较方便，且地层出露齐全，对它所进行的现代地质学研究最早可追溯到19世纪末叶，较系统的地质调查则开始于上世纪20年

2、代。上世纪40年代中期，原资源委员会全国水力发电工程总处和美国垦务局合作，曾作过扬子江三峡工程计划的勘测设计。这是三峡工程最早的专门性工程地质勘察工作。新中国成立后，三峡工程逐步开始了全面的综合性地质勘察研究，大体经历了以下几个重要时段。19521955年，长江水利委员会多次组织进行了宜昌奉节河段查勘。除40年代已概略研究过的南津关石牌河段外，又增选了黄陵背斜核部的结晶岩河段作为三峡工程建设的比选河段。19561960年，配合三峡工程的规划和初步设计要点，开展了基础地质研究和坝区、坝段比较的勘察，先后在南津关石灰岩坝区和美人沱结晶岩坝区选出了15个坝段进行比较。1959年初设要点报告通过后，即

3、开始集中力量在选定的三斗坪坝址开展了早期初步设计阶段的地质勘察研究。受国家的委托，原地质部承担了这一时期主要的地质勘察与研究工作。19581961年，国家组织了全国规模的三峡科研工作，先后有30多个生产、科研和教学部门，数百名地学工作者，围绕三峡工程建设有关的地质问题，开展了多学科的专题研究。我国许多著名的地质学家、地理地貌学家、地震学家、工程地质及岩石力学专家，都直接指导和参加了这一阶段的研究工作。本阶段是三峡工程地质工作的一个重要时期，取得了大量的基本资料和成果。19611979年期间又在河谷较窄的河段上重新选择三峡工程的坝址。重点勘察研究了结晶岩河段中河谷较窄的太平溪坝址。这一时期，还重

4、点加强了区域地震地质条件和地震活动性的研究，库区勘察工作的重点也转移到了库岸稳定性的研究上。1979年，经国家审查批准，选定了三斗坪坝址，从此，三峡工程的地质勘察进入了一个新的阶段。从1979年至1985年，围绕三斗坪坝址的设计优化和方案比较，以及相应的工程地质问题进行工程地质勘察、岩石力学试验及专题研究工作；为适应葛洲坝工程兴建后天然建筑材料场地情况的变化，选择了一批新料源和料场进行勘察研究；利用航天和航空遥感图像、区域重力、航磁测量、多年来的测震和断裂定点变形监测成果，扩大和深化了区域地壳稳定性和地震活动性的研究；系统地对库区干流段大型崩塌、滑坡进行了调查、稳定性分析及滑坡入江涌浪的模型试

5、验和计算。1986年1989，三峡工程重新论证期间，地质地震专题专家组以区域地壳稳定性、水库诱发地震危险性及库岸稳定性3个专题作为论证工作的重点。长江水利委员会与地矿部、中国科学院及有关高等院校，围绕论证专题，再次开展了科研大协作。在此期间，国家“七五”重点科技攻关计划中，也将三峡工程建设的重大科学技术问题列入项目进行研究。上述两个方面平行进行并互为补充的研究，从广度和深度上，都将三峡工程地质地震问题的研究水平大大推进了一步。19911992年，长江水利委员会根据论证的主要成果，先后完成了长江三峡水利枢纽可行性研究专题报告和长江三峡水利枢纽初步设计报告(枢纽工程)。1992年4月第七届全国人民

6、代表大会第五次全体会议审议通过了兴建三峡工程的决议。1994年12月14日，三峡工程正式动工兴建，地质工作进入了紧张而繁杂的施工地质工作阶段。三峡工程开始后， 为确保施工的顺利进行，在前期勘测工作的基础上，又有针对性地提出了10余项地质专题和勘测技术方法，列为施工专题进行研究，如大江河床断裂构造，坝区河床演变与深槽成因，主要断裂及大岩脉工程地质特性与处理措施，建基面岩体质量快速检测，永久船闸高边坡地质概化模型及变形趋势分析，高边坡变形影响因素分析，高边坡超前地质预报，三峡工程地质信息系统等；同时针对左厂15机组坝段缓倾角结构面和坝基深层抗滑稳定，升船机上闸首抗滑稳定问题，创造性地采用特殊勘探方

7、法加以研究并取得了突破性进展。同时在近10年的施工期间，配合施工完成了大量的施工地质工作，仅施工地质简报一项，至2002年底，共编制简报689期， 发送给设计、施工、监理等单位，总字数达250万字。上述专题研究，补充专项勘察及施工地质工作，为保证施工的顺利进行和工程运行的安全起到了重要作用。1955年至1960年，前苏联政府曾派遣了大批专家，参与长江流域规划和三峡工程早期的规划设计工作。70年代末我国实行改革开放政策以来，三峡工程的国际合作迅速扩大，先后有捷克、美国、瑞典、加拿大、意大利、日本、法国等国的专家、学者，参与三峡工程有关地质问题的技术合作、咨询与交流，对推进三峡工程地质地震问题的研

8、究，起到了重要的作用。目前三峡主体工程的主要部分均已完建，并将于2003年实现第一批机组建成发电，主体工程的施工实践表明，前期勘察所作出的主要地质结论正确，具有很高的水平和预见性，得到众多方面的一致好评。二、主要地质问题研究的技术路线与方法三峡工程的地质研究，主要围绕工程建设关系密切的五个关键性地质问题进行。研究内容包括：区域地质、区域地貌、第四纪地质及新构造运动、地震及地震地质、深部地球物理、水库及坝址工程地质和水文地质、岩(土)体物理力学特性、矿产地质、环境地质、天然建筑材料等与工程建设有关的各类地学问题。采用了地面地质、遥感地质、深部地球物理勘探、钻探、硐井探、工程物探、专门性工程地质水

9、文地质观测、测试与试验、岩(土)体物理力学性质试验研究、高精度形变测量、物理模拟、数值解析、先进的分析鉴定技术、专用地震监测台网等技术方法。(一) 区域构造稳定性和地震活动性研究区域构造稳定性和地震活动性问题，除涉及地质学的众多领域外，还与地貌学、地震学、地球物理学、大地测量学等学科密切相关。这一课题的研究，既要以传统地质学的理论与方法(如地层学、岩石学、大地构造学、地史学等)为基础，又必须藉助于最新的地学理论和先进的技术(如遥感技术、现代地球物理勘察技术、测年技术、测震技术、高精度形变测量技术等)，才能取得认识上的突破。三峡工程经过几十年反复探索，对这一问题的研究取得了两条最基本的经验：一是

10、尽可能采用多学科的综合手段，从多个侧面勾绘出一个地区构造稳定性和地震活动性的较清晰的面貌；其次，凡是可以用数据说明的研究对象，一定设法取得数据。三峡工程依靠后者，包括各壳层深度、厚度，莫霍面形态及埋深，主要断裂的切割深度,断裂形变速率，断裂最新活动年龄，地形变测量成果，河流阶地形成年代及高程，30余年的测震成果等，多方面地提供了有说服力的数据，并与宏观地质、地震研究所得出的结论相互支持、相互印证，才得以作出可信的结论。三峡工程区域构造稳定性和地震活动性研究的主要内容和方法有：1. 区域地层、岩性、地质史和大地构造环境的研究充分利用不同时期的区测成果，补充进行了必要的中、 小比例尺地质测绘；与之

11、相适应，进行了广泛的基础地质研究，包括地层学、地史学、矿物岩石学、岩相学、大地构造学等的研究。2. 深部地球物理场和地壳结构的研究包括大面积航空重力、磁力测量资料分析，坝址及库首段高精度航磁测量，地面重力测量，东西向(奉节江陵)和南北向总长3260余公里的纵和非纵测线人工地震测深(其中纵测线1040km)等，以研究区内地壳结构(各壳层的深度、厚度、物质组成、界面特征、连续性等)、莫霍面特征、主要断裂切割深度、各地球物理异常带的性质、大地构造单元间的接触关系及重力场均衡状况等。3. 区域及坝区断裂构造，特别是环绕坝区外围几条主要断裂的展布、规模、性质及活动性的研究对坝区及外围几条主要断裂的活动性

12、进行专门性的研究，包括断裂带运动学、动力学、岩石学、年代学以及地质力学模型的实验室研究，各种比例尺的专门性地质测绘，多种卫星影像、黑白及彩红外航空摄影、侧视雷达扫描等遥感图像线性构造解译和实地核查，最新活动年龄测定，汞气体测定，微重力测量，垂直和水平位移定点测量，断裂两侧地貌(含微地貌)调查，断裂和微震活动关系的分析研究等。4. 地貌及新构造运动性质的研究包括山区夷平面分级特征、形成年代及变形，西部鄂西山地与东部江汉平原过渡带特征与接触关系，中新生代沉积盆地的形成及演变历史，河流阶地形成年代和位相对比，河床纵剖面特征研究，第四系堆积物变形的调查研究等。5. 现代地壳运动性质的研究近坝库区总长8

13、00km的精密水准环线测量，应用GPS全球卫星定位系统进行大范围地形变监测等，以研究坝区及附近地区地形变特征、现代地壳运动的性质和强度。6. 地震活动特征与规律的研究收集分析整理库坝区周围10余个县、市近2000年历史地震资料，结合1958年起在坝址及周围70km范围设立的地震监测台网所获得的大量资料和区域地震地质条件，研究本区地震活动的本底特征和时间、空间、强度规律，进行震型分析和震源物理模型研究。7. 地震危险性分析和地震动参数研究正确圈定潜在震源，确定各区相应的地震活动性参数，进行地震危险性分析。计算不同超越概率条件下的地震烈度、基岩水平峰值加速度、相应的反应谱及合成地震动时程，作为建筑

14、物抗震设计和模型实验的依据。通过上述工作，有关三峡工程库坝区的构造稳定性、地震活动性以及地震危险性分析都得出了明确可信的结论。(二) 水库诱发地震问题研究水库诱发地震问题是一个世界范围内从理论到实践都还未能得到解决的课题。三峡工程从70年代起，就将水库诱发地震问题列为专题进行研究。开始阶段以震例分析和工程类比为主；进而逐项分析水库地震地质条件， 然后综合进行分析研究，在此基础上进一步作出水库诱发地震发震地段和强度预测及危害性评价。根据三峡工程水库区各地段不同的地质条件，分析其可能产生何种类型的诱发地震，可能发震的地段，并采用多种方法(条件类比、数值解析等)进行最大可能震级的分析预测及地震动参数

15、的计算。在水库诱发地震可能最大震级的分析上，考虑到三峡工程的规模和重要性，对于构造型水库诱发地震，采取外包的方法，将相应潜在震源区天然地震的震级上限(Mu)，作为该地段水库诱发地震的震级上限，评价其对工程建筑物可能的危害，这无疑一种保守的估计。由于采用了这样一种方法，国内外研究水库诱发地震的专家学者，很少有人对三峡工程水库诱发地震对工程建筑物的影响评价提出异议。三峡工程水库诱发地震问题的研究内容和方法有：(1) 分析整理了全世界百余座水库诱发地震的震例，和三峡工程的诱震条件进行分析对比。(2) 全面研究了水库区的岩性、地质构造和渗透条件，着重研究了坝址和库首区的水文地质条件和主要断裂的活动性。

16、(3) 在坝址区和库首的茅坪镇和秭归县城附近进行了深孔(孔深分别为300m、800m和500m)地应力、孔隙水压力、渗透率、节理裂隙和地温测量，得出了近坝地段地应力状态的宝贵资料。(4) 利用小孔径台网对坝区，库首结晶岩分布区，九湾溪、仙女山断裂展布区等河段进行地震强化观测，确切掌握本区地震活动的本底情况。(5) 用数值和物理模拟方法研究在库水作用下，库盆的应力场和应变场的变化，分析其对水库诱发地震的影响。(6) 依据各库段岩性、地质构造、渗透条件、地应力状态、地震活动以及各种数值解析成果等，进行水库诱发地震可能性综合评价做出可能发震地段、发震类型及震级预测。(7) 针对水库诱发地震的特点，研

17、究极近场地震动参数，探讨如果库首段产生诱发地震时，坝址区可能的基岩峰值加速度和影响烈度值。为全面加强和提高工程的地震监测和水库诱发地震的预报能力，受中国三峡工程开发总公司的委托，在中国地震局主持下，于2001年10月建成了“长江三峡工程水库诱发地震监测系统”。该系统由数字遥测地震台网，地壳形变监测网，地下水动态监测形网和地震监测总站4大部分组成。数字遥测台网达到了当前国内领先水平。该系统的建成为三峡工程地震活动性及水库诱发地震的研究，提供了重要的条件。(三) 库岸稳定性研究三峡工程库岸稳定性是水库区最主要的地质问题，有如下几个特点：面大。调查研究的范围从干支流两岸第一分水岭起算，面积约4500

18、km2；线长。干流回水长度约650km，回水长度在1km以上的支流有173条，合计总长约1840km。按两岸岸坡计，则干支流库岸岸坡合计总长约5000km；地质灾害多发区。不论从库岸岸坡结构类型、岩性、构造、地貌、水文气象等自然条件，还是崩塌、滑坡的类型、规模、形成条件和稳定状态，都复杂多变；研究程度要求高。三峡工程库岸稳定性问题，涉及工程、长江航运、库区城镇和居民点的安全，以及库区移民选址的正确与否等。因此要求勘察结论有足够的可靠性，能贴切地回答工程建设所关心的问题。库岸稳定性研究的主要内容和方法有：(1) 对干流及173条支流库岸岸坡的地质条件、岸坡类型、结构、稳定程度进行专门性调查。在此

19、基础上进行库岸稳定条件的分类和分段评价，圈定出稳定条件差的库段，做为重点研究的对象。(2) 对基岩岸坡，尤其是顺层高边坡的结构类型、变形机制、破坏方式等进行了专题研究，并作出稳定性现状评价和蓄水后的变化预测。(3) 充分利用多种遥感图象资料，结合现场调查，反复核查崩塌滑坡体的数量、位置和规模；对干流库段进行崩塌滑坡体史实调查考证。(4) 对大型崩塌、滑坡体逐个进行专门性工程地质勘察，结合蓄水后条件的可能变化进行稳定性分析计算。(5) 与大坝安全、长江航运及主要城镇关系密切的大型崩、滑体，对其失稳后入江物质可能造成的水下堆积体的规模、引起的涌浪、沿程衰减特征和可能造成的危害进行计算和模型试验。(

20、6) 自70年代中后期起，对干流及主要支流几处规模大、变形正在发展、且位置重要、失稳后可能影响城镇居民及航运安全的崩、滑体，建立了监测网进行变形监测和预报。(7) 结合水库移民安置和城镇新址勘察， 扩大和深化了库岸稳定性的研究；对移民城镇安全可能造成危害的滑坡，在2003年初期蓄水前进行了必要的整治； 对由松散堆积体构成的城镇岸坡进行了坍岸的勘察设计和防护处理，以保证城镇沿江库岸不因坍岸而危及居民和公用设施的安全。(四) 水库移民城镇迁建新址的地质勘察三峡工程是有史以来水库淹没搬迁人口规模最大的工程。淹没或部分淹没县(市)所在城市13座， 建制镇140个，涉及移民人数达84万余人。水库移民的主

21、要方式是就地后靠安置，为安置移民的新建城镇大多位于河谷两侧位置较高的斜坡地带，也是地质灾害的多发地带。为确保移民新址的场地地质环境的安全，做好移民新址的地质勘察是三峡工程建设所独有的重大地质勘察任务之一。为此长江水利委员会投入了大量的人力和物力，完成了世界上其它任何工程都不可能进行的专项地质勘察。这一工作也是在没有规程规范、没有先例可循的条件下进行的，因而也具有许多可借鉴的开创性。水库移民迁建城镇新址地质勘察的中心任务是确保所选新址有一个安全地质环境，在天然条件下和水库运行后，都不会发生危及城镇安全的重大地质灾害；其次为是迁建城镇的总体规划提供地质资料，以保证所选新址有足够的土地容量、环境容量

22、满足新建城镇多方面功能的需要。水库移民城镇迁建新址的地质勘察大体分为三个阶段：1. 规划选址阶段：这一阶段的移民选址是综合性的工作，社会经济因素常占有主导地位。工程地质工作的主要任务是要从宏观地质环境把握所规划的场址没有重大地质问题，适于兴建相应规模的城镇。主要的工作方法是充分利用已有的水库区工程地质勘察成果，区测成果，航空、航天遥感资料，结合地质踏勘和路线地质调查，掌握规划场址及周边一定范围内用作兴建城镇的宏观地质条件的适应性，包括场地及周边岩土体的整体稳定性，场地及周边地形的完整性，各类地质灾害发生的可能性及其危害性，对外交通及大型公用设施总体布局的合理性，供水的地质条件等。在已有资料缺乏

23、的地段，本阶段也可安排进行110000125000比例尺的地质测绘，一般不进行专门性的勘探工作。2. 初勘阶段：这是在规划选定的场址上初期的全面勘察工作，其任务是系统地对规划场地进行工程地质勘察，进一步论证所选场址地质环境的安全性，勘察研究的范围应包括所有可能产生地质灾害从而危及场地安全的邻近地区和问题，勘察工作的精度应能满足城镇规划的需要。勘测成果最终以场址的稳定性分区服务于新址的规划。规划场地分为稳定区、基本稳定区、潜在不稳定区、不稳定区和特殊地质问题区；同时结合场地的功能，编制可供新城镇总体规划用的建筑适宜程度分区图。将整个场地综合划分为：最佳建筑场地区(区)、良好建筑场地区(区)、一般

24、地区(区)和不宜建筑地区(区)。这一阶段的成图比例尺一般为110000，相关的地质剖面为12000。勘察成果不仅要保证所选场址的整体稳定性，而且要为场地合理规划提供基本资料。3. 详勘阶段：这一阶段勘察工作的主要任务是对规划场址区今后可能出现的环境地质问题作出尽可能明确的结论或预测；在110000建筑适宜程度分区的基础上，准确圈出各区实际可用的范围，做为城市进行详细规划的依据；根据城镇总体规划中各片区场地的功能特点，分区(片)论证其地质条件。需要指出移民迁建新址规划的地质勘察不能代替各个单体建筑物和公用设施工程地质勘察，后者应在城镇新址建设过程中，针对单个建筑物的勘察设计进行。(五) 坝址主要

25、工程地质，水文地质题研究三斗坪坝址位于扬子准地台基底一前震旦纪结晶岩体上，主要岩石为闪云斜长花岗岩。坝址处河谷开阔，两岸谷坡平缓，地形地质条件均甚优越，完全能够适应兴建高混凝土重力坝的要求。但对三峡工程而言：有些建筑物，如永久船闸深开挖边坡，升船机的特殊结构及其对地基的要求，二期围堰深厚覆盖层基础防渗，坝后式厂房深开挖基础等，都对地质勘察提出了特殊要求。尽管坝区总体地质条件较好，但这一古老的结晶岩体，存在许多局部地质缺陷需要查清和认真对待。三峡工程规模巨大，大坝及厂房建基面面积达40万m2，永久船闸开挖形成4个人工高边坡，总长8000m(不含上下游引航道)。因此，岩体力学参数、边坡开挖坡角和建

26、基岩面高程的微小变化都会给工程量和造价带来很大的影响。三峡工程建筑物类型多，大的建筑物类型多达10余种。鉴于以上特点，坝址区及建筑物的地质与岩石力学问题的勘察研究，在全面掌握基本地质条件的基础上，重点问题、重点地段和建筑物的重点部位，必须集中力量进行深入研究和超常规的地质勘察。主要的研究专题有：1. 风化壳工程地质特性的研究包括风化壳物质组成，物理化学特性，形成、保存条件和控制因素，风化岩体物理力学特性的测试和试验等。在此基础上，探讨弱风化带下部岩体用作坝基的可能性，确定建基岩面，对深风化槽，沿断层裂隙加剧风化等特殊风化现象的形成规律、分布位置、性状及其对工程的可能影响进行分析评价。充分利用施

27、工开挖所提供条件，深入观察和研究各风化带的过渡特征，接触关系和变异情况。2. 断裂构造研究研究断裂构造的成生联系、力学属性及其空间展布规律。深入研究断裂形成的物理场背景(温度、压力、材料破坏及变形特点等)，构造岩的类型及其性质和后期蚀变特征，深化对不同时期、不同方向断裂的展布规律及其工程特性的认识。工程施工后，充分利用100余万m2面积的基础开挖面，运用摩擦流变学理论重新研究和认识坝址断裂构造的形成条件，生成序次及其组合形式。3. 缓角结构面的工程地质研究通过地表调查，大量勘探资料的统计分析， 钻孔彩色电视观察及定向取芯钻探和大口径钻探，研究缓倾角结构面的成因、分布规律、性状及其力学特性。在坝

28、基范围内进行缓倾角结构面发育程度分区，统计分析得出坝基缓倾角结构面的优势方向及其连通率。对缓倾角结构面发育且不利于建筑物稳定的局部地段，如左厂1#5#机坝段，升船机上闸首坝段，准确确定长大缓倾角结构面的位置、产状、延伸范围及性状，在此基础上，提出确定性概化地质模型，进行坝基深层抗滑稳定性分析计算。4. 岩体卸荷带特征研究通过对平硐、竖井、钻孔的调查统计，钻孔声波及电阻率曲线、单位吸水量变化，缓倾角结构面风化水蚀迹象等资料综合分析，得出不同地貌单元卸荷带特征、深度及卸荷作用对坝基岩体工程地质及水文地质条件，特别是对主河槽强透水带的形成的影响。5. 坝基岩(土)体水文地质特性研究在大量渗透试验及全

29、面分析坝基岩体渗透特性的基础上，圈划出较严重透水地段，研究其成因及其与建筑物的关系。进行裂隙岩体透水性的不均一性、各向异性及疏干效应的现场试验和物理数学模型研究，求取裂隙岩体的各向异性渗透参数。结合地下水长期观测，了解基岩裂隙水动力特征、动态变化特征及其影响因素。6. 大坝建基岩体结构及质量研究利用大量勘探资料及试验成果，进行坝基岩体结构类型的划分。采用多因子综合分析的方法，对大坝建基岩体进行质量分级、分区和评价，并以此作为坝基岩体质量验收的依据。7. 深挖岩质高边坡稳定性研究在自然边坡和人工开挖边坡调查的基础上，确定全强风化岩体开挖边坡坡角；根据岩体结构、岩体及结构面强度、断层及裂隙的展布及

30、组合、地下水动力特征、岩体初始应力等因素，对微风化、新鲜岩体的开挖边坡分别进行整体稳定与局部稳定的研究；通过地质力学模型，极限平衡，二维、三维有限元分析等多种方法综合研究，提出开挖坡角、开挖型式及边坡加固、排水措施的建议；研究并不断完善高边坡超前地质预报的技术和方法。利用永久船闸边坡开挖的有利条件，在详细地质编录和结构面调查统计的基础上，进行高边坡工程地质分区，建立地质概化模型，进行高边坡变形因素分析及变形趋势预测，系统进行高边坡变形监测。8. 岩(土)体力学特性试验研究在早期试验成果的基础上，又系统地补充了大量的室内、现场试验、着重研究了影响混凝土与基岩结合面抗剪强度的主要因素，不同风化带和

31、结构类型岩体的强度、变形特性和不同结构面的抗剪强度。(六) 天然建筑材料勘察三峡工程所需天然建筑材料，种类多、数量大。三峡工程从开始勘察设计到正式决策兴建，历时40余年，其间社会经济条件的巨大变化，最直接、最显著的影响之一就是天然建筑材料场地条件的变化。因此，三峡工程在天然建筑材料选择和设计方案之间，形成了一个错综复杂的关系，给天然建筑材料的勘察带来了复杂的局面和众多的要求。其中最主要的研究内容有：(1) 混凝土骨料类型勘察。三峡工程混凝土所需粗细骨料达4171.3万m3，因此经济合理地选择混凝土骨料的料源、料种和料场，不仅直接影响工程造价，还涉及到施工总体布置，对外交通方案的选择等，具有巨大

32、的经济效益。先后勘察研究过长江干支流河床、漫滩的天然砂砾石料，花岗岩风化砂，坝基花岗岩开挖料，坝址周围6个碳酸盐岩及结晶岩人工骨料场等。通过反复比较研究，最终确定一期工程选用黄柏河南村坪天然砂砾石料，二、三期工程则选用下岸溪花岗岩人工骨料。(2) 混凝土骨料质量和加工工艺的论证研究。包括风化砂淘洗、加工、筛选以减少黑云母和去掉风化长石途径的研究；天然骨料、人工骨料碱活性反应研究；不同类型骨料单独或混合使用及不同配比条件下混凝土的技术指标和性能研究；结晶岩人工骨料加工破碎方法及设备的研究等。混凝土人工骨料质量的研究中，碱活性反应的研究占了最重要的位置，采用了目前国际国内通用的各种方法进行比较研究

33、，包括岩相法、化学法、砂浆长度法、快速测定法、混凝土棱柱体法等。(3) 土料的勘察研究。三峡工程的土料主要用于各期土石围堰及茅坪溪防护大坝的防渗。早期勘察的峡内外土料场，随着岁月的流逝，均已成为重要的工农业基地或移作它用，无法满足任何一项建筑物防渗工程的需要。最终实施的结果，一、二、三期土石围堰以及隔流堤，均采用高喷墙或混凝土防渗墙方案，茅坪溪防护大坝则采用沥青混凝土心墙方案。(4) 围堰填筑料的勘察、试验与研究。围填筑料主要利用坝址建筑物开挖的风化砂砾土。风化砂砾土用作围堰填筑料的关键因素是水下抛填后的质量能否满足堰体强度的要求。为此，进行了大量的试验研究工作，包括天然状态下的矿物、化学成分

34、分析，风化砂砾土现场颗粒级配、含泥量、天然容重、天然含水量测定，在剪、压、震、冲、浸泡等条件下的级配稳定性试验，以及天然和水下抛填后各种力学性能、渗透性能的试验研究对比分析等。三、几点体会组织实施三峡工程这一巨型水利水电工程地质勘察研究，有以下几点主要体会：(1) 注意多学科和边缘学科的协调、搭接和配合。三峡工程地质地震问题的研究，仅地质学就直接涉及10余门学科，此外尚有地理学、地貌学、地震学、地球物理学、岩土力学、测量学、土木工程、水利工程、建筑材料、环境科学等众多学科领域。将这些学科中为三峡工程地质地震问题研究服务的有关专业有机地组织协调起来，围绕特定的课题从事专题研究，是一项至关重要的工

35、作。这就需要了解每一学科和专业在回答有关问题中能够起到作用和能解决问题的程度，以便合理地加以应用，并取得有效的成果。做好这一工作的另一个重要条件是充分发挥有关高学院校和科研单位的优势。对待这一问题，生产单位和技术负责人应持积极开明的态度。三峡工程先后有两次规模宏大的全国性科研协作攻关，工程开工后，也有选择地与有关高等院校和科研单位密切合作进行专题研究，在一些重大问题上，都取得了很好的研究成果，充分体现出了科研和生产相结合的强大生命力。(2) 充分、适时地应用先进科学技术。实践证明，为了深入研究和正确回答三峡工程有关的重大地质问题，充分、适时地应用先进科学技术是一项关键措施，在这方面三峡工程有许

36、多好的经验。如区域地壳稳定性和地震活动性研究中采用的库首区及主要断裂的形变测量、专用工程地震监测台网、人工地震测深等；航天和航空遥感技术及地理信息系统在区域构造背景和主要断裂调查、土地资源和移民环境容量调查、库岸稳定性及崩、滑体的调查研究中起到的重要作用；从瑞典引进的深孔地应力测量装置，计算机层析成象技术(CT)，裂隙岩体渗透性各向异性大型水文地质试验，快速编录成图系统，钻孔彩色电视，大型地质力学模型，断层形成条件的微观研究；新的试验技术、计算技术和数值分析方法等，都对深入认识坝区及建筑物工程地质条件和作出正确评价起到了关键作用。但是另一方面，对新技术方法的应用条件，解决问题程度，以及在什么阶

37、段应用才是恰当和有效的，应心中有数。用于解决重大问题时要持慎重态度，并有多种方法的相互检验，不可带有盲目性。(3) 正确处理好宏观和微观、研究对象和工作深度之间的关系。三峡工程需要研究的地质问题范围广、项目多。不同阶段、不同研究对象的工作安排、深度要求和处理方法也应有所不同。有的问题如区域地壳稳定性，在充分掌握区域地质背景和地震活动规律的基础上，只要在总体上做到判断有据，就不应被一些支节问题所左右。再如岸坡稳定性评价，在早期阶段只要在基本条件和总体规律上，确定不会发生岸坡大范围失稳和崩、滑体大规模解体就可基本满足要求，但对大坝安全和重要城镇安全有直接关系的大型岸坡失稳，则应做出可靠的结论。对一

38、些目前的科学技术水平尚难以有效回答，而又关系重大的问题，如水库诱发地震预测， 滑坡涌浪等， 则可从偏于安全的角度作出评价。对于关系大坝等主要建筑物安全的地质问题，如坝基下缓倾角结构面的分布等，则尽可能采用多种手段予以查明，提出满足设计要求的成果。(4) 明确地质勘察研究工作的服务对象，正确处理勘测与设计、施工的关系。地质条件和地质工作有制约工程规划设计的一面，也有受工程设计、施工制约的一面。不同的设计阶段、不同的问题，地质条件的发言权是不同的。但归根结底，工程地质勘察研究成果最终要应用在工程设计中，要转化为工程实践；地质结论最终体现在工程的安全和经济这一对矛盾上。正确处理地质勘察与设计、施工的关系，是正确组织实施大型工程地质勘察工作的一个重要环节，也是一个工程地质一岩土工程工作者成熟的标志。(5) 重视检验、 总结和提高。施工地质工作不仅是地质勘察服务于工程建设的最后一道重要工序，也是地质工作检验自己的认识和提高处理实际问题能力的机会。同时，由于施工地质是在充分揭露地质现象的情况下进行的，也提供了进行专题研究的良好条件。三峡工程根据前期工作的特点，针对施工和工程运行的需要，在施工期列出了10余项工程地质和勘察技术专题进行研究。由于有良好的露头条件，大量的编录统计资料、监测和测试资料，以及施工信息的反馈资料，研究工作取得了许多突破性的认识。