清原縣堤防工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

張 迪

(遼寧朝陽(yáng)縣水務(wù)局, 遼寧 朝陽(yáng) 122000)

1 概 況

清原滿族自治縣地處遼寧省東部山區(qū),清原縣堤防工程所在區(qū)域內(nèi)的地貌主要為剝蝕丘陵、丘間谷地、沖洪積階地及河漫灘，河灘地高程介于215.4-259.0m之間。

區(qū)域內(nèi)發(fā)育渾河斷裂，規(guī)模巨大，延伸甚遠(yuǎn)，出露于十八道嶺至清原一帶，是一條長(zhǎng)期活動(dòng)復(fù)雜的復(fù)合斷裂，該斷層未通過(guò)勘察場(chǎng)區(qū)。

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB 18306-2001(1∶400萬(wàn))，本工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為<0.05g，相應(yīng)的地震基本烈度為<Ⅵ度。

2 堤防工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

2.1 地形地貌

擬建清原縣城堤防加固段位于清原城區(qū)渾河兩岸，長(zhǎng)度10.9km，河床寬度約100-160m。

場(chǎng)區(qū)地貌主要為渾河河谷型地貌，堤岸兩側(cè)為河流一級(jí)階地，河道順直，東高西低，高程255.3-218.3m。

2.2 地層巖性

2.2.1 左岸堤防0+000-9+970.42

本段長(zhǎng)9970.42m，鉆孔揭露地層巖性自上而下分別為：

①層：堤身填土，主要由粉土、黏土及砂礫石等組成，粗、細(xì)粒徑不均，雜色，稍濕，中密-密實(shí)狀態(tài)為主，局部稍密，堤身高1.2-4.5m。

②層：圓礫，灰黃-黃褐色，濕-飽和，密實(shí)狀態(tài)，局部夾有礫砂、卵石等薄層或透鏡體。層位穩(wěn)定，層底埋深2.7-7.4m，層厚0.7-4.6m。

③層：凝灰質(zhì)粉砂巖，紫紅色，厚層狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙較發(fā)育，層位穩(wěn)定，全強(qiáng)風(fēng)化下限埋深5.3-9.5m，全風(fēng)化層厚0.7-4.4m。

2.2.2 右岸堤防0-235.71-9+712.09

本段長(zhǎng)9947.8m，鉆孔揭露地層巖性自上而下分別為：

①層：堤身填土，由粉土、粉質(zhì)黏土及砂礫石等組成，粗、細(xì)粒徑不均，雜色，稍濕，稍密-中密狀態(tài)， 堤身高0.8-4.3m。

②層：圓礫，層位穩(wěn)定，層底埋深1.3-7.8m，層厚0.8-4.5m。

③層：凝灰質(zhì)粉砂巖，全強(qiáng)風(fēng)化下限埋深7.6-7.9m，層厚1.1-1.6m。

2.2.3 左岸堤防護(hù)岸0+000-0+920

本段長(zhǎng)920m，鉆孔揭露地層巖性自上而下分別為：

①層：堤身填土，由黏性土、粉土、碎石塊等組成，堤身高0.4-3.5m。

②層：圓礫，層底埋深3.2-8.8m，層厚0.7-3.7m。

③層：凝灰質(zhì)粉砂巖，全強(qiáng)風(fēng)化下限埋深4.8-9.3m，層厚1.1-1.6m。

2.3 水文地質(zhì)條件

根據(jù)鉆孔揭露，本工程區(qū)內(nèi)地下水主要類(lèi)型為第四系孔隙潛水，圓礫為主要含水層?？辈炱陂g地下水位高程216.2-248.1m。

2.4 堤身狀況評(píng)價(jià)

1)左岸堤身狀況及評(píng)價(jià)：

原堤身高1.2-4.5m，頂部寬1.2-12m，由砂礫石、黏性土等組成，稍密狀態(tài)，中等透水性，堤身穩(wěn)定，質(zhì)量一般。

2)右岸堤身狀況及評(píng)價(jià)：

原堤身高0.8-4.8m，堤頂寬為2.0-6.0m，由黏性土、砂礫石等組成，中密狀態(tài)，局部稍密狀態(tài)，中等透水，堤身穩(wěn)定，質(zhì)量一般。

3)左岸護(hù)岸堤身填土狀況及評(píng)價(jià)：

原堤身高0.4-3.5m，堤頂寬2.0-4.7m，由砂礫石及黏性土組成，稍密狀態(tài)，不連續(xù)，堤身穩(wěn)定，質(zhì)量一般。

2.5 堤基工程地質(zhì)特征

2.5.1 物理指標(biāo)統(tǒng)計(jì)

勘察期間共取擾動(dòng)樣49組，完成室內(nèi)土工試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 堤防工程堤基土顆分試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表

2.5.2 堤基圓礫層滲透系數(shù)

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算結(jié)果，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)條件及類(lèi)似工程經(jīng)驗(yàn)，給出圓礫層滲透系數(shù)建議值，詳見(jiàn)表2。

2.5.3 堤基承載力

1)原位測(cè)試指標(biāo)統(tǒng)計(jì)：

堤防堤基土重型動(dòng)力觸探擊數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果詳見(jiàn)表3。

表2 清原縣城段堤防堤基圓礫層滲透系數(shù)計(jì)算及建議值

表3 清原縣城段堤防堤基重型觸探成果統(tǒng)計(jì)表 擊數(shù)

2)堤基承載力及主要力學(xué)參數(shù)

根據(jù)原位測(cè)試重型動(dòng)力觸探錘擊數(shù)確定各土層的承載力建議值及力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，其結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 地基承載力及力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表

2.6 主要工程地質(zhì)問(wèn)題及評(píng)價(jià)

1)滲透變形：

根據(jù)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》的判別方法判定：圓礫層的滲透變形為管涌型。建議允許水力比降為0.15。

2)沉降變形：

場(chǎng)地主要地層巖性為圓礫，承載力較高，可滿足建筑物承載力要求，下臥層為全風(fēng)化巖，在鉆孔揭露深度內(nèi)，無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象，不會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降[1-3]。

3)水質(zhì)評(píng)價(jià)：本次勘察經(jīng)水質(zhì)簡(jiǎn)分析，河水對(duì)混凝土無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無(wú)腐蝕性(干濕交替)，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。

2.7 堤基工程地質(zhì)條件分類(lèi)

根據(jù)本次勘察，沿線堤基土巖性為圓礫，屬單一粗粒土結(jié)構(gòu)。堤基不存在抗滑穩(wěn)定及抗?jié)B穩(wěn)定問(wèn)題，工程地質(zhì)條件較好[4]。

2.8 堤岸岸坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

堤岸岸坡和堤防相連，堤岸各土層巖性和堤基土層一致， 岸坡主要地層巖性為圓礫，密實(shí)狀態(tài)，抗沖能力較強(qiáng)[5]。

左岸，A2-A3段，長(zhǎng)度240m，右岸A21-A22、 A25-A26，長(zhǎng)度分別為150m、655m，屬于凹岸的水流沖蝕段，為穩(wěn)定性較差岸坡。其余岸坡均為穩(wěn)定、基本穩(wěn)定岸坡。穩(wěn)定岸坡長(zhǎng)度為17095m，基本穩(wěn)定岸坡長(zhǎng)度為2700m。各分段情況詳見(jiàn)表5-表6。

表5 左岸堤岸岸坡穩(wěn)定性分類(lèi)表

表6 清原縣城右岸堤岸岸坡穩(wěn)定性分類(lèi)表

3 結(jié) 語(yǔ)

1)工程所在區(qū)域內(nèi)的地貌主要為剝蝕丘陵、丘間谷地、沖洪積階地及河漫灘，河灘地高程介于215.4-259.0m之間。

2)根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB 18306-2001(1:400萬(wàn))，本工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為<0.05g，相應(yīng)的地震基本烈度為<Ⅵ度。

3)兩岸堤身主要由黏性土、砂礫石等組成，中等透水性，稍密-密實(shí)狀態(tài)，堤身穩(wěn)定，質(zhì)量一般。

4)主要地層巖性為圓礫，承載力較高，是良好的持力層。經(jīng)過(guò)評(píng)價(jià)可滿足建筑物承載力要求。

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[5]孫宇東.北安市轱轆滾河堤防工程地質(zhì)勘察與評(píng)價(jià)[J].黑龍江水利科技，2013(12)：66-68.