【摘要】由于水利工程較為復雜,需做好前期準備工作,如地質勘察,深入了解工程地質條件,并做好地質評價工作,以準確總結工程地質現存問題,在施工過程中加強防護。本文結合威寧縣女姑小河治理河段工程的地質條件進行分析,針對地質中存在的問題提出合理的工程處理措施。
【關鍵詞】河流治理;地質條件;處理措施
1、引言
工程區位于貴州省威寧縣石門鄉女姑小河河段兩岸,地理位置東經103°54′15″~103°58′10″,北緯27°20′30″~26°23′45″。擬建工程為對女姑小河河段河道進行治理。女姑小河治理河道長約1146m。工程擬沿河床兩岸修建防洪堤并對河床進行清淤,主要功能是保護村寨和農田防洪。
2、區域地質條件分析
2.1 地形、地貌
測區地處云貴高原、烏蒙山脈北段,總體地勢西高東低、南高北低;測區總體為溶蝕-侵蝕地貌的巖溶中山峽谷地形,山脊線與地層走向線大致吻合(呈北東向)。
女姑小河河流總體呈東西向展布,區內整體呈南北高東西低,高程為1885~2572.1m,最高峰位于北部山頭,海拔2572.1m,為本區最高點;東部女姑小河河床高程1885m,為本區最低點;最大高差達687.1m。本區屬侵蝕型中中山溝谷地貌景觀。
2.2 地層巖性
區內地層發育以下古生界二迭系、石炭系及泥盆系,第四系較集中分布于山間盆地、巖溶洼地及河流沿岸。與工程有關的地層主要為二迭系上統(峨眉山玄武巖組P3β);中統茅口組P2m、棲霞組P2q,下統梁山組P1l。石炭系中統C2;下統擺佐組C2b、大塘組(上司段C1ds、舊司段C1dj)、巖關組C2y。第四系主要為殘坡積粘土、粘土夾夾碎石,沖洪積砂卵礫石層等。
2.3 水文地質條件
測區有碳酸鹽巖、碎屑巖分布,碳酸鹽巖巖性為灰巖、白云巖、泥灰巖、含泥質灰巖等,碎屑巖巖性為頁巖、灰質頁巖、砂巖、玄武巖等。地下水分布受巖性控制,地下水類型以溶隙溶洞水和基巖裂隙水為主,松散堆積層孔隙水僅在河谷地帶及緩坡麓零星分布零星分布。根據測區臨近場地水庫項目新民水庫河水試驗資料,測區地下水水質類型為主要為河水水質類型為[C]NaⅠ型,HCO3->Ca+,pH=8.15;水樣的游離CO2含量0.0mg/L,無碳酸型侵蝕;侵蝕性CO2含量0.0mg/L,CL-、SO42、Mg2+等離子含量均較小。根據GB50487-2008標準,庫區河水對混凝土結構物無一般酸性型、碳酸型、重碳酸型、鎂離子型和硫酸鹽型等腐蝕性,對鋼筋混凝土結構中鋼筋無氯鹽腐蝕性。無嚴重污染,符合工農業用水水質要求。
3、治理河段工程地質條件評價及處理措施
擬治理女姑小河河道長約1146m。根據河道地形地質條件及治理內容,分段評價如下:
3.1 女姑小河左岸防洪堤
⑴樁號支Z0+000.0~支Z0+118:為漫灘及較寬緩的階地,階地高程2041.56~2052.14m,高出河床2.5~6.0m。階地前沿,河床邊岸岸坡主要為粘土夾碎石、砂卵礫石等組成的邊坡,邊坡坡高一般3~5m,自然邊坡穩定。建議以稍密的砂卵礫石層、稍密粉土層、可塑狀粘土夾碎石層、強風化基巖作地基持力層,地基巖土的物理力學指標見3.3.5節(表3.3.5-2)。建議開挖邊坡坡度:覆蓋層邊坡1:1~1:1.25。
⑵樁號干Z0+000.0~干Z0+220:為漫灘及較寬緩的階地,階地高程2041.56~2052.14m,高出河床2.5~6.0m。階地前沿,河床邊岸岸坡主要為粘土夾碎石、砂卵礫石等組成的邊坡,邊坡坡高一般3~5m,自然邊坡穩定。建議以稍密的砂卵礫石層、稍密粉土層、可塑狀粘土夾碎石層、強風化基巖作地基持力層,地基巖土的物理力學指標見3.3.5節(表3.3.5-2)。建議開挖邊坡坡度:覆蓋層邊坡1:1~1:1.25。
⑶樁號干Z0+220~干Z1+028.2:左岸為漫灘及較寬緩的階地,僅局部缺失。階地高程2018.42~2043.67m,高出河床1.7~5.0m。階地前沿,河床邊岸岸坡主要為粉土、粘土夾碎石、砂卵礫石等組成的邊坡,邊坡坡高一般<4m,自然邊坡穩定。建議以稍密的砂卵礫石層、稍密粉土層、可塑狀粘土夾碎石層、強風化基巖作地基持力層,建議開挖邊坡坡度:覆蓋層邊坡1:1~1:1.25,;切向、逆向巖質邊坡(強風化巖體)1:0.5~1:0.75;順向巖質邊坡(強風化巖體)按1:0.5~1:0.75控制且放坡坡度小于巖層傾角。
3.2 女姑小河右岸防洪堤
⑴樁號支Y0+000.0~支Y0+118:為漫灘及較寬緩的階地,階地高程2041.08~2053.28m,高出河床2.5~6.0m。階地前沿,河床邊岸岸坡主要為粘土夾碎石、砂卵礫石等組成的邊坡,邊坡坡高一般小于4m,自然邊坡穩定。建議以稍密的砂卵礫石層、稍密粉土層、可塑狀粘土夾碎石層、強風化基巖作地基持力層,地基巖土的物理力學指標見3.3.5節(表3.3.5-2)。建議開挖邊坡坡度:覆蓋層邊坡1:1~1:1.25。
⑵樁號干Y0+000.0~干Y0+220:為漫灘及較寬緩的階地,階地高程2041.08~2053.28m,高出河床2.5~6.0m。階地前沿,河床邊岸岸坡主要為粘土夾碎石、砂卵礫石等組成的邊坡,邊坡坡高一般小于4m,自然邊坡穩定。建議以稍密的砂卵礫石層、稍密粉土層、可塑狀粘土夾碎石層、強風化基巖作地基持力層,地基巖土的物理力學指標見3.3.5節(表3.3.5-2)。建議開挖邊坡坡度:覆蓋層邊坡1:1~1:1.25。
⑶樁號干Y0+220~干Y1+028.2:左岸為漫灘及較寬緩的階地,僅局部缺失。階地高程2017.56~2041.12m,高出河床1.7~4.0m。階地前沿,河床邊岸岸坡主要為粉土、粘土夾碎石、砂卵礫石等組成的邊坡,邊坡坡高一般<4m,自然邊坡穩定。建議以稍密的砂卵礫石層、稍密粉土層、可塑狀粘土夾碎石層、強風化基巖作地基持力層,地基巖土的物理力學指標見3.3.5節(表3.3.5-2)。建議開挖邊坡坡度:覆蓋層邊坡1:1~1:1.25,;切向、逆向巖質邊坡(強風化巖體)1:0.5~1:0.75;順向巖質邊坡(強風化巖體)按1:0.5~1:0.75控制且放坡坡度小于巖層傾角。
3.3 其他
第一,沖刷淘蝕問題。位于河流沖刷岸的堤基,防洪堤建好后,水動力條件發生改變,洪水期會對堤腳有較強裂的沖淘作用。建議防洪堤建基面置于深泓線以下。第二,基坑排水問題。防洪堤布置于河床兩岸,基坑開挖如低于河水位,雨季基坑涌水將很難進行抽排,建議最好選擇枯水季節施工,施工日作好圍堰,并準備充分的抽排設備。第三,基坑開挖邊坡問題。防洪堤多沿河床邊岸階地前沿布置,階地上覆蓋層分布厚度較大,施工開挖可能造成階地前沿覆蓋層邊坡產生垮塌,建議基坑開挖臨時邊坡坡比1:1~1:1.25,并及時回填。
4、結束語
綜上所述,威寧縣女姑小河治理工程區域存在不良地質,需加強勘察,總結存在的安全隱患,合理制定施工方案,加強防護,從而保證工程建設質量與安全,有利于工程經濟效益的提高。
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作者簡介:王毅(1986.8-)男,苗族,貴州省甕安縣人,本科學歷,助理工程師,主要從事勘察技術與工程工作。