烏金塘水源濕地處理工程地質(zhì)條件分析與評價(jià)

張宇特；張宇殊

（1.葫蘆島平山供水有限責(zé)任公司，遼寧葫蘆島125001；2.葫蘆島市烏金塘水庫管理局，遼寧葫蘆島125028）

烏金塘水源濕地處理工程地質(zhì)條件分析與評價(jià)

張宇特1；張宇殊2

（1.葫蘆島平山供水有限責(zé)任公司，遼寧葫蘆島125001；2.葫蘆島市烏金塘水庫管理局，遼寧葫蘆島125028）

通過對烏金塘水源濕地處理工程區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件、灘地工程地質(zhì)條件及淺壩工程地質(zhì)條件的分析與評價(jià)，得出了工程場地地貌屬女兒河沖洪積河床、灘地，巖性以圓礫為主夾中粗砂透鏡體，下伏基巖為燕山期侵入花崗巖及薊縣系霧迷山組白云巖。巖土體結(jié)構(gòu)簡單，未見不良物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育?？辈旌佣螢┑刂饕纱至Ｍ良皫r石構(gòu)成，穩(wěn)定性良好。圓礫層滲透等級為強(qiáng)透水。環(huán)境水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。

水源地；濕地工程；工程地質(zhì)條件；分析與評價(jià)

1 工程概況

女兒河是小凌河下游的一大支流，河長134 km，流域面積1 490 km2。女兒河為山區(qū)河流，亦屬蜿蜒型河道，河床逐年淤積抬高，比降逐漸變緩。在烏金塘水庫上游，鋼屯鎮(zhèn)下游，河流地勢總體上西高東低，地形相對平緩，河道平均比降為1.595‰。烏金塘水源濕地處理工程位于遼寧省葫蘆島市南票區(qū)暖池塘鎮(zhèn)女兒河干流的小田屯至馬相屯河段。工程控制斷面以上流域面積為750 km2，洪峰流量為1 310 m3／s，防洪標(biāo)準(zhǔn)為10 a一遇。該段河道左岸為護(hù)岸林和耕地，右岸涉及小田屯、苑屯和馬相屯等3個(gè)村屯，人口2 300人，耕地面積300 hm2。本工程包括濕地工程和濕地基礎(chǔ)工程。其中濕地工程為植物種植總面積20.83萬m2和回填種植土3.72萬m3；濕地基礎(chǔ)工程包括潛壩6道、管護(hù)橋1座，清底泥9.51萬m3、生態(tài)護(hù)岸工程9.51萬m3及石籠護(hù)岸工程611.68 m3。

2 工程區(qū)工程地質(zhì)條件分析與評價(jià)

2.1 地形地貌

勘察場地位于女兒河中游，所處微地貌單元為女兒河河床、漫灘及階地，地勢總體上西高東低，地表高程為89～102 m，河道平均比降為1.72‰，地形相對較為平緩。階地與漫灘多為緩坡接觸。在整個(gè)治理河段內(nèi)，由于采砂、挖砂、垃圾亂堆亂放等人為活動(dòng)較普遍，造成一定數(shù)量的垃圾堆、砂堆及坑塘分布［1］。

2.2 地層巖性

第0層：第四系全新統(tǒng)（Q4al＋pl）沖洪積物，主要由圓礫構(gòu)成，褐黃色，中密，稍濕～飽和，分選一般，磨圓一般，礫石含量40%～50%，含卵石15%～30%，卵石最大直徑可達(dá)100 mm。礫、卵石成份主要為石英巖、白云巖、花崗巖、安山巖等。局部見中粗砂夾層（透鏡體），夾層厚約20～40 cm。該層分布普遍，揭露厚度3～5.9 m。

第①層：全風(fēng)化白云巖，灰白色，原巖結(jié)構(gòu)已破壞，但尚可辨認(rèn)，巖芯呈砂土狀，分布不普遍，揭露厚度0.2～0.7 m。

第②層：強(qiáng)風(fēng)化白云巖，灰白色，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，巖芯較破碎，呈碎塊狀，塊徑2～3 cm，分布不普遍，揭露厚度0.3～0.7 m。

第③層：全風(fēng)化花崗巖，褐紅色，原巖結(jié)構(gòu)已破壞，但尚可辨認(rèn)，巖芯呈砂土狀，分布不普遍，揭露厚度0.3～0.7 m。

第④層：強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，褐黃色，中粒結(jié)構(gòu)，塊狀

構(gòu)造，巖芯呈碎塊狀，一般塊徑2～6 cm，分布不普遍，揭露厚度0.3～0.8 m。

2.3 地震動(dòng)參數(shù)

根據(jù)2001年編制的《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（1∶400萬），本工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35 s。

2.4 水文地質(zhì)條件

1）地下水概況?？辈靾龅氐牡叵滤愋蜑榈谒南悼紫稘撍?，賦存中礫砂、圓礫、卵石層中，與河水聯(lián)系密切，在河床處地下水與地表水連為一體。地下水主要受女兒河水側(cè)向徑流和大氣降水入滲補(bǔ)給，以側(cè)向徑流和蒸發(fā)形式排泄［2］。

2）環(huán)境水腐蝕性評價(jià)?？辈旃ぷ鲗辈旌佣紊嫌魏拖掠蔚牡叵滤昂铀M(jìn)行了取樣和水質(zhì)分析，地下水化學(xué)類型主要為HCO3·SO4—Ca·mg型，pH＝8.56～8.76；地表水化學(xué)類型與地下水化學(xué)類型相同，pH＝8.53～8.54。

根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50487—2008附錄L判定該環(huán)境水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。

2.5 抗沖刷穩(wěn)定評價(jià)

該工程所處地段為山區(qū)，降水較少，灘地大面積裸露，水深很淺，無法滿足水生植物生態(tài)需水的要求。河床表層主要為圓礫，其允許不沖流速為1.2～1.4 m／s。

3 灘地工程地質(zhì)條件分析與評價(jià)

3.1 地層構(gòu)成

工程處河道灘地主要由粗粒土構(gòu)成，即由圓礫構(gòu)成。

3.2 土體滲透特性

根據(jù)巖土類型及地質(zhì)結(jié)構(gòu)，場地穩(wěn)定性良好，主要存在的工程地質(zhì)問題為滲透變形。

3.2.1 滲透變形形式的判別

通過對圓礫取樣進(jìn)行滲透試驗(yàn)分析，其滲透系數(shù)為8.97×10－2～1.01×10－1cm／s，為強(qiáng)透水等級。圓礫層（粗粒土）的不均勻系數(shù)均＞5，采用土的細(xì)粒含量Pc與1／［4（1－n）］×100的比較判別。孔隙度n取值40%。對于連續(xù)級配的土，粗細(xì)粒的區(qū)分粒徑按計(jì)算。通過對圓礫取樣分析，圓礫層中土的細(xì)粒含量為34～37.5%，平均細(xì)粒含量Pc＝36.4%，Pc＜1／［4（1－n）］×100，滲透變形形式為管涌。

3.2.2 土體抗?jié)B強(qiáng)度

圓礫層滲透變形形式為管涌，臨界水力比降按公式計(jì)算，計(jì)算結(jié)果：。允許水力比降取經(jīng)驗(yàn)值0.25。

3.3 地質(zhì)條件評價(jià)

表層圓礫抗沖刷能力較差。各巖土層的地基承載力相對較高，抗沉降變形能力較強(qiáng)。圓礫層屬強(qiáng)透水層，經(jīng)判別，該層的滲透變形為管涌型。本區(qū)沒有大地震源，場地屬抗震有利地段，場地土為中硬場地土。根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18036—2001），地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g，地震反應(yīng)譜特征周期為0.35 s。綜上所述，該場地地質(zhì)條件為B類，工程地質(zhì)條件較好［3］。

4 潛壩工程地質(zhì)條件分析與評價(jià)

工程處共設(shè)計(jì)了6道潛壩，各潛壩軸線地質(zhì)剖面分布基本為圓礫、強(qiáng)風(fēng)化巖石和弱風(fēng)化巖石層，地下水位較淺。本區(qū)沒有大地震源，場地屬抗震有利地段，場地土為中硬場地土。該場地地質(zhì)條件為B類，工程地質(zhì)條件較好。

5 結(jié)論及建議

根據(jù)勘察場地地貌屬女兒河沖洪積河床、灘地，巖性以圓礫為主夾中粗砂透鏡體，下伏基巖為燕山期侵入花崗巖及薊縣系霧迷山組白云巖。地勢總體上西高東低，河道平均比降為1.595‰。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011—2001）場地屬抗震有利地段，場地土為中硬場地土。勘察場地勘察期間各鉆孔均見地下水，為賦存于第四系松散巖類的空隙潛水。場區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍層深度為1.1 m。勘察場地地勢平坦，巖土體結(jié)構(gòu)簡單，未見不良物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育?？辈旌佣螢┑刂饕纱至Ｍ良皫r石構(gòu)成，穩(wěn)定性良好。圓礫層滲透等級為強(qiáng)透水，滲透變形形式為管涌。由于采砂等人為活動(dòng)，河床在各部位深淺不一，變化很大，沿線有一定數(shù)量的坑、塘分布，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以注意。

［1］吳國新.烏金塘水源地濕地工程水土流失影響分析與評價(jià)［J］.黑龍江水利科技，2014，42（11）：89－91.

［2］張義友.黑龍江甘河濕地功能恢復(fù)項(xiàng)目建設(shè)的背景及必要性［J］.農(nóng)村實(shí)用科技信息，2012（09）：50－51.

［3］建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計(jì)院.GB50021—2001巖土工程勘察規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2001.

TV221.2

B

2014－10－31

張宇特（1978－），男，遼寧葫蘆島人，助理工程師；張宇殊（1979－），男，遼寧葫蘆島人，助理工程師。

1007－7596（2015）06－0139－02