黃陵縣康崖底堤防工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

吳永宏 孫高峰

（黃陵縣防汛抗旱指揮部辦公室 陜西 黃陵 727300）

1 工程概況

黃陵縣康崖底堤防工程是為黃陵縣經(jīng)濟(jì)適用房而建設(shè)的防洪工程，主要目的是防護(hù)經(jīng)濟(jì)適用房工程及右岸專(zhuān)用鐵路線(xiàn)，治理范圍為黃陵縣沮河康崖底村～小清河交匯處，防洪標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇洪水，相應(yīng)洪峰流量293m3/s，堤防工程等級(jí)為3級(jí)。左岸采用漿砌石重力式擋土墻，基礎(chǔ)寬度3.5m，堤頂寬度0.8m，堤高約9.2m，長(zhǎng)度約602m，右岸采用漿砌石坡式護(hù)岸，基礎(chǔ)寬度2m，護(hù)坡坡度1∶1，坡頂與鐵路之間的平臺(tái)采用平鋪漿砌石，總長(zhǎng)度約593m。

該工程由陜西省涇惠水利水電設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，陜西鑫聯(lián)建設(shè)監(jiān)理咨詢(xún)有限公司承擔(dān)監(jiān)理工作，于2012年3月上旬開(kāi)工，2012年9月底完建。

2 地質(zhì)簡(jiǎn)況

2.1 地形地貌

黃陵縣地處渭北黃土高塬溝壑區(qū)北部，工程位于沮河和小清河交匯處的上游段，沮河在此由西北流向東南，河谷寬度約300m，斷面為“U”型。河水從左岸流過(guò)，河床呈窄槽型，寬度約15m～25m。經(jīng)濟(jì)適用房工程位于黃陵縣康崖底沮河左岸河漫灘上，地面高程849m～850m，地形較平坦，樓房工程建設(shè)時(shí)進(jìn)行了大面積回填，現(xiàn)狀地面高程約857m。右岸為河漫灘，高程約850m，黃陵至店頭專(zhuān)用鐵路，高于河漫灘約5m。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造

工程區(qū)位于華北陸臺(tái)的鄂爾多斯臺(tái)向斜陜北臺(tái)凹中南部，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，屬構(gòu)造穩(wěn)定地區(qū)，第三系以來(lái)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以整體緩慢上升為主。根據(jù)l∶400《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），工程區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期T=0.45s，地震動(dòng)峰值加速度a=0.05g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。

2.3 地層巖性

根據(jù)施工開(kāi)挖揭示，堤防邊坡以砂壤土和人工堆積素填土為主，河床主要分布沖洪積礫石，基底為三疊系延長(zhǎng)群胡家村組（T3h）砂泥巖，按工程地質(zhì)特征分層敘述如下。

（1）人工堆積填筑土：為素填土，分布在左岸堤防邊坡處，為三房工程建設(shè)時(shí)回填的黃土類(lèi)土，稍濕，硬塑。

（2）第四系全新統(tǒng)沖、洪積（Q42al+pl）砂壤土：灰黃色，濕，土質(zhì)較均，含大量粉細(xì)砂，分布在堤防基坑邊坡。

（3）第四系全新統(tǒng)沖、洪積（Q42al+pl）細(xì)砂層：灰色，濕，較均勻，松散～稍密，呈透鏡體狀，分布在堤防基坑邊坡。

（4）第四系全新統(tǒng)沖、洪積（Q42al+pl）礫石層：色雜，含約15%的泥質(zhì)，分選性差，磨圓度較好，稍密～中密，實(shí)測(cè)相對(duì)密度Dr為0.29～0.53，屬?gòu)?qiáng)透水層，分布于現(xiàn)代河床，為堤基主要持力層。

（5）三疊系延長(zhǎng)群胡家村組（T3h）砂、泥巖：黃綠色、淺灰色，泥巖與砂巖呈互層狀，中厚層結(jié)構(gòu)，屬中硬巖～較軟巖，為堤基主要持力層。

2.4 水文地質(zhì)條件

堤防工程區(qū)地下水主要為孔隙潛水，一般情況下由兩岸地下水補(bǔ)給河水。堤防地基位于水下，沖洪積的礫石具強(qiáng)透水性。在施工期間，基坑內(nèi)水位高程848m～846m，高于見(jiàn)基面1.5m～2.0m，主要為河水通過(guò)礫石層側(cè)向滲漏補(bǔ)給。

3 堤基巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

施工開(kāi)挖中，分別在左右岸堤基砂礫石層取樣進(jìn)行室內(nèi)顆分和相對(duì)密度試驗(yàn)，顆分級(jí)配曲線(xiàn)成果見(jiàn)圖1。依據(jù)堤基巖土物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)指標(biāo)，按同類(lèi)工程地質(zhì)類(lèi)比，給出堤基各層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值見(jiàn)表1。

表1 堤基土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值表

4 堤基工程地質(zhì)問(wèn)題評(píng)價(jià)

4.1 臨時(shí)邊坡穩(wěn)定

左岸堤防地面高程854m～855m，開(kāi)挖深度約8m～9m。其中左側(cè)臨時(shí)邊坡高度8m～9m，上部土質(zhì)邊坡高度4m～5m，開(kāi)挖坡比1∶0.3，下部礫石層坡高3m～4m，開(kāi)挖坡比1∶0.5～1∶0.75；右側(cè)邊坡高度4m～5m，上部1m～1.5m砂壤土，下部為2m～3m礫石，開(kāi)挖坡比開(kāi)挖開(kāi)挖坡比1∶0.5～1∶0.75。基坑實(shí)際開(kāi)挖坡比較大，僅滿(mǎn)足短期施工要求。

右岸基坑開(kāi)挖深度約5m～6m。其中左邊坡高8m～9m，上部砂壤土坡高2.0m～2.5m，下部礫石層坡高1.5m～4.0m，側(cè)臨開(kāi)挖坡比1∶0.5～1∶0.75，基坑實(shí)際開(kāi)挖坡比較大，僅滿(mǎn)足短期施工要求。

4.2 堤基穩(wěn)定

左岸重力式擋土墻地基為礫石和強(qiáng)風(fēng)化砂巖，其中雙層結(jié)構(gòu)堤基三段總長(zhǎng)度370m，上部礫石呈稍密-中密狀態(tài)，地基承載力為200kPa，基礎(chǔ)以下厚度預(yù)計(jì)1.5m～2.0m；單層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)風(fēng)化砂巖堤基兩段總長(zhǎng)度230m，強(qiáng)風(fēng)化砂巖地基承載力為500 kPa，地層單一，可以滿(mǎn)足堤基抗滑穩(wěn)定要求。

4.3 滲透穩(wěn)定

根據(jù)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（SL188-2005）中附錄D進(jìn)行土的滲透變形判別：④層礫石顆分試驗(yàn)資料定名為級(jí)配不良礫，粗、細(xì)粒區(qū)分粒徑df為2mm，細(xì)粒含量Pc=21.6%，不均勻系數(shù)Cu大于5（115），滲透破壞形式為管涌，建議礫石允許水力坡降J允許=0.15，實(shí)際水力坡降J實(shí)際=0.12,J實(shí)際＜J允許，堤基不存在滲透變形問(wèn)題。

4.4 堤基滲漏

堤基滲漏發(fā)生在左岸礫石堤基段，總長(zhǎng)度約370m，礫石層厚度約0.5m～1.0m，滲透系數(shù)k=15m/d～20m/d，屬于強(qiáng)透水地層，砂巖為相對(duì)隔水層。枯水季節(jié)堤外地下水補(bǔ)給河水，洪水期河水會(huì)沿礫石層向左岸產(chǎn)生少量滲漏，由于左岸地面較高，滲漏對(duì)堤防運(yùn)行無(wú)影響。

5 堤基工程地質(zhì)條件分段及評(píng)價(jià)

左岸堤基為礫石和強(qiáng)風(fēng)化砂巖，其中礫石層堤基（雙層結(jié)構(gòu)）三段總長(zhǎng)度370m，強(qiáng)風(fēng)化砂巖堤基（單層結(jié)構(gòu)）兩段總長(zhǎng)度230m，右岸堤基為全部為強(qiáng)風(fēng)化砂巖（單層結(jié)構(gòu)），總長(zhǎng)度600m，各段堤防堤基礎(chǔ)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

5.1 左岸

左岸堤基工程地質(zhì)分段評(píng)價(jià)如下：

樁 號(hào) 0+000～0+110m、0+135m ～0+334m及0+539m～0+602m段堤基為礫石層，稍密～中密,建議承載力fak=200kPa，滲透系數(shù)k=15m/d～20m/d，允許水力坡降0.15，地下水位位于基礎(chǔ)以上。

0+110m～0+135m和 0+334m～0+539m段堤基為強(qiáng)風(fēng)化砂巖，灰綠色，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造，巖面較平整，局部凸起,建議承載力fak=500kPa，地下水位位于基礎(chǔ)以上。

5.2 右岸

右岸樁號(hào)0+000～0+593m段堤基全部為強(qiáng)風(fēng)化砂巖，灰綠色，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，中厚層構(gòu)造，巖面較平整，建議承載力fak=500kPa，地下水位位于基礎(chǔ)以上。

6 結(jié)論

通過(guò)前期勘察設(shè)計(jì)工作，施工過(guò)程中地質(zhì)編錄工作，黃陵縣康崖底堤防工程地質(zhì)結(jié)論總結(jié)如下：

（1）工程區(qū)位于黃土高塬溝壑區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，第三系以來(lái)新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以整體緩慢上升為主，屬穩(wěn)定地區(qū)，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期T=0.45s，地震動(dòng)峰值加速度a=0.05g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。

（2）堤防位于沮河河漫灘，地形較平坦，工程區(qū)基底為三疊系延長(zhǎng)群胡家村組砂巖，上部為河漫灘堆積的礫石、細(xì)砂及砂壤土，無(wú)不良物理地質(zhì)現(xiàn)象分布。

（3）左岸堤基座落在礫石和砂巖上，右岸堤基座落在砂巖上，均位于地下水位以下，承載力滿(mǎn)足要求，地基穩(wěn)定性好，不存在地基滲透穩(wěn)定問(wèn)題。洪水期河水向左岸產(chǎn)生的少量滲漏，對(duì)堤防及堤外建筑物無(wú)影響。