務本河泵站更新改造工程地質勘察評價

郝振華

（河北省水利水電勘測設計研究院，天津300250）

1 工程概況

務本河泵站位于天津市東麗區稻地村西側，為海河左岸外泵站，泵站建于20世紀70年代，至今已有40多年。泵站目前存在排澇能力不足、河水倒灌、設備老化等諸多問題，且近幾年來已嚴重影響泵站的安全運行，因此擬對務本河泵站進行更新改造。

泵站工程采用原泵站拆除重建方案，主要由排澇進水閘、前池、進水池、檢修閘、泵房、出水池、排澇出水閘、排澇自流閘、灌溉（排澇）自流涵洞、灌溉自流閘、灌溉引水閘、灌溉引水涵洞、灌溉退水閘等建筑物組成。

2 地質概況

2.1 地形地貌

建筑物區地貌單元屬濱海沖積海積平原，場地較平坦，地勢微傾斜，總體西北高東南低。泵站地面高程1.53～3.70m，河底高程-1.40～-2.09m，務本河堤頂高程2.95～3.64m，海河右大堤堤頂高程4.68～4.86m。

2.2 地層巖性

根據地質測繪及鉆孔揭露，在勘探深度30.0m范圍內揭露的地層巖性主要有： 第四系全新統人工堆積（Qml）填土，第四系全新統上組沖積粉質黏土，第四系全新統中組海積粉質黏土、淤泥質粉質黏土、粉砂，第四系上更新統下組沖積粉質黏土、粉砂，第四系上更新統五組沖積粉質黏土、粉土。

2.3 地質構造與地震

工程區主要受滄州～大名斷裂、固安～昌黎大斷裂及其次級小斷裂影響，幾條斷裂距場址區較近。根據相關資料分析，斷裂在晚更新世中晚期以來沒有明顯活動跡象，斷裂對場址區穩定性影響較小，場址屬于相對穩定區。

根據GB 18306—2015 《中國地震動參數區劃圖》，建筑場地類別屬Ⅲ類，地震動參數需要修正，修正后的基本地震動峰值加速度為0.20g，基本地震動峰值加速度反應譜特征周期為0.55s。

2.4 場地類別

根據地層巖性特征及鉆孔波速測試結果，依據GB50011—2010《建筑抗震設計規范》 （2016年版）規定，場地土為中軟土，場地覆蓋層厚度大于50m，建筑場地類別屬Ⅲ類。建筑場地屬建筑抗震不利地段。

2.5 水文地質條件

工程區內地表水豐富，存在于河道、溝渠、魚塘中。地下水埋深較淺，一般埋深為1.1～1.6m，地下水位0.71～2.00m，為第四系孔隙潛水，主要含水層為粉土、粉砂層，與地表水聯系密切，主要由地表水和大氣降水補給，以蒸發形式排泄，地下水受海河河水、地表水補給，隨季節影響略有變化。

地表水類型屬于氯鈉型水，中性偏弱堿性；地下水類型屬于氯重碳酸鈉型水，中性偏弱堿性。地表水、地下水對混凝土無腐蝕性；在干濕交替作用的環境條件下，地表水對鋼筋混凝土結構中鋼筋具有中等腐蝕性，地下水對鋼筋混凝土結構中鋼筋具有弱腐蝕性；地表水對鋼結構具有中等腐蝕性、地下水對鋼結構均具有弱腐蝕性。

2.6 土的腐蝕性

根據土化學分析，土樣均為非鹽漬土。土對混凝土的腐蝕等級為微腐蝕性。土對鋼筋混凝土結構中鋼筋的腐蝕等級為中等腐蝕性。

2.7 物理地質現象

本區標準凍土深度0.60m，無其他不良物理地質現象。

3 工程地質條件及評價

3.1 地質結構

根據地質測繪及勘察資料，泵站的地層巖性主要為第四系黏性土、粉土、砂土，地質結構多為黏砂多層結構。

3.2 土體物理力學性質

廠區淺層土體均為軟弱土，黏性土具中等～高壓縮性，局部差異較大，砂性土具有中等壓縮性。地基土體的滲透系數大多在10-7～10-4cm/s之間，屬極微～中等透水性。

3.3 主要工程地質問題

工程區的主要工程地質問題為地基土的強度及變形問題、滲漏及滲透穩定性問題、砂土地震液化問題。

3.3.1 地基土的強度及變形

地基土多為粉質黏土及粉砂，土體多為中等壓縮性土，第四系全新統上組沖積的粉質黏土和第四系全新統中組淺海相沉積的粉質黏土、淤泥質粉質黏土多為高壓縮性。因此，可能會產生較大沉降，局部可能產生不均勻沉降。

3.3.2 滲漏及滲透穩定性

地基土體的滲透系數建議值大多在10-7～10-4cm/s之間，屬極微～中等透水性。透水性較強的粉砂厚度不大，分布較連續，埋深較深，產生滲漏及滲透破壞的可能性不大。地基土發生滲透破壞時黏土允許水力比降建議值為0.45； 粉質黏土允許水力比降建議值為0.40；粉砂允許水力比降建議值0.25。

3.3.3 飽和砂土地震液化

根據GB50487—2008 《水利水電工程地質勘察規范》，經初判，第一海相層的粉砂具有液化可能，需進行復判。復判采用標準貫入錘擊數法，判別結果表明：該層粉砂具地震液化的潛勢。

3.4 工程地質評價

（1）廠區淺層土體均為軟弱土，黏性土具中等～高壓縮性，局部差異較大，砂性土具有中等壓縮性。地基土的高壓縮性及差異性，易使淺基礎產生較大沉降及不均勻沉降。

（2）淺層地基不經處理一般不宜作為建筑結構的基礎持力層，僅可作為低荷載建筑物淺基礎持力層。

（3）低荷載建筑物基礎可考慮采用筏板式，或對地基土采取適當補強處理，亦可采用復合地基，采用淺基礎時應考慮軟弱下臥層的不利影響。

4 結語

通過本階段工程地質勘察，基本查明了廠區地基的水文地質與工程地質條件并作了評價。

（1）廠區地表水豐富，地下水埋深較淺，一般埋深1.1～1.6m，地下水位0.71～2.00m，施工期間宜復核地下水位，根據實際情況確定基坑排水措施。

（2）環境水對混凝土中的鋼筋、鋼結構具有腐蝕性；廠區土對混凝土、混凝土中的鋼筋具有腐蝕性，應做好相應防腐處理。

（3）經初判和復判，第一海相層中的粉砂具有地震液化潛勢，應做好相應抗液化措施。

（4）淺層土體均為軟弱土，可作為低荷載建筑物淺基礎持力層，若淺基礎不能滿足設計載荷要求時，可采用樁基礎，樁型可選用鉆孔灌注樁或預制樁。