十家子河綜合治理工程地質(zhì)條件分析與評價

王　雪

(沈陽市鵬展建筑工程有限公司，沈陽 110176)

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十家子河綜合治理工程地質(zhì)條件分析與評價

王雪

(沈陽市鵬展建筑工程有限公司，沈陽 110176)

摘要：十家子河是大凌河的一級支流，發(fā)源于朝陽縣西北部的大青山脈，十家河左岸的治理范圍由錦承鐵路橋左橋頭起至上游召都巴匯合口已成堤防處，形成閉合堤線。文章對該段工程的基本情況進行了闡述，并對該河段的區(qū)域地質(zhì)概貌、堤防位置地質(zhì)地層條件、水文地質(zhì)條件及堤防場地類別與地震烈度進行了分析，通過對該險工地段工程地質(zhì)條件的分析可以得出了十家子河堤防區(qū)域地質(zhì)條件較簡單，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，工程建設(shè)在過程地質(zhì)條件要求上切實可行。

關(guān)鍵詞：河道整治；工程地質(zhì)；水文地質(zhì)；條件分析；評價研究

1工程概況

十家子河是大凌河的一級支流，發(fā)源于朝陽縣西北部的大青山脈。十家子河流域沒有控制性工程，在龍城橋至入大凌河口段有3道人工湖橡膠壩，在本次治理河段無控制性工程。十家河左岸的治理范圍由錦承鐵路橋左橋頭起至上游召都巴匯合口已成堤防處，形成閉合堤線，樁號為Z0+000～Z3+571，全長3571 m。堤線布置為鐵路橋北橋頭與東三家橋北橋頭相連，堤距300 m，堤防長2213 m；東三家橋以上與十家子河左岸現(xiàn)有堤防連接，堤距220～260 m，堤防長1 333 m。

本次設(shè)計中十家子河左岸堤防(樁號Z0+000～Z3+571)防洪標準為20 a一遇；堤防(Z0+000～Z3+571)設(shè)計為Ⅳ級堤，堤頂寬3 m，內(nèi)外邊坡1：2.5。堤腳采用鍍鋅鐵絲石龍齒墻與石籠水平鋪蓋相結(jié)合形式。在施工過程中，如遇粉土黏土夾層，為防止凍脹，迎水面需清除1.1 m以上，局部地區(qū)為9 m厚的建筑垃圾，需要清除后筑堤。修建堤防后，為保證城區(qū)內(nèi)洪水及時排入河道，堤防上共建8處穿堤建筑物，其中在0+235.75、1+700、2+444.46處設(shè)排洪涵閘3處。并分別在橋路上下游附近加設(shè)涵管5處。

2工程地質(zhì)勘察布設(shè)

本次工程，十家子河左岸堤防由錦承鐵路橋起經(jīng)東三家大橋至上游北三家村處止。樁號為0+000～3+571，全長3571 m，擬建堤防左側(cè)為燕都新城。防洪標準：20 a一遇，工程等級：采用Ⅳ級標準堤防，堤頂寬3 m。本區(qū)段十家子河右岸(距左岸170 m～330 m)于2001—2002年已建堤防(從西部截洪溝出口至十家子河口)。上段為20 a一遇的Ⅳ級堤防(基本在本次工程對岸)，下段為50 a一遇的Ⅱ級堤防，同期進行了較詳細的地質(zhì)調(diào)查、勘察工作。十家子河右岸防洪工程的地質(zhì)勘測，西起龍城區(qū)邊杖子鄉(xiāng)的黃金店，東至十家子河匯入大凌河的河口，總長20 km，寬0.5~1.0 km。沿河道分級分段進行地質(zhì)勘察。

本次勘察根據(jù)工程特點和工作要求，經(jīng)現(xiàn)場踏勘調(diào)查，兩岸堤防距離較近，所處地貌地質(zhì)單元基本一致，地層沉積特點類似、區(qū)域構(gòu)造基本一致，因此本次設(shè)計主要參照右岸工程的地質(zhì)勘察資料和成果進行，沿擬建左岸堤線布置井探探井7個，總進尺30.5 m，取樣8組。

3工程地質(zhì)條件分析與評價

主要包括3個方面的內(nèi)容：

3.1區(qū)域地質(zhì)概況

3.1.1地形地貌

十家子河南支發(fā)源于朝陽縣大廟鄉(xiāng)，自西向東徑流，于市區(qū)北部十家子村匯入大凌河。右岸堤防區(qū)勘察分為2部分：①遠郊區(qū)，自邊杖子鎮(zhèn)紅廟子村至七道泉子鎮(zhèn)東三家村北截洪溝口；②朝陽市區(qū)，自截洪溝口至十家子河入大凌河口。擬建堤防區(qū)總體地貌為低山丘陵區(qū)的山間河谷，堤線位置地貌類型為河谷沖洪積河漫灘及一級階地前緣，地形平緩，西高東低[1]。

3.1.2地層巖性

堤防區(qū)地層較簡單，現(xiàn)從老至新分述如下：

3.1.2.1中元古界長城系(Ch)、薊縣系(Jx)

出露于邊杖子鎮(zhèn)以西地區(qū)。

1)高于莊組：灰色中厚層及薄層板狀灰?guī)r，其底部為灰黑色薄層含錳白云質(zhì)灰?guī)r。

2)楊莊組：粉紅色白云質(zhì)灰?guī)r夾燧石條帶，燧石結(jié)核灰?guī)r。

3)霧迷山組：灰—灰黑色燧石條帶及燧石結(jié)核白云巖，燧石條帶灰?guī)r夾白云巖。

4)洪水莊組：黑色頁巖為主含黃鐵礦結(jié)核夾灰?guī)r，泥巖透鏡體。

3.1.2.2古生界寒武系(∈)

出露于邊杖子南部，巖性為花紋狀白云巖灰?guī)r及紫色頁巖(下統(tǒng))，鮞狀結(jié)晶灰?guī)r黃色粉砂巖(中統(tǒng))，結(jié)晶灰?guī)r夾主頁狀灰?guī)r及及灰質(zhì)粉砂巖(上統(tǒng))。古生界二疊系(P)。出露于邊杖子鎮(zhèn)朱杖子村以西地帶，巖性為紫紅色-暗紫中厚層細-粗粒砂巖及砂質(zhì)泥巖[2]。

3.1.2.3中生界侏羅系(J)

出露于邊杖子鎮(zhèn)南部東部及東三家北，上下河首以西地帶。下統(tǒng)興隆溝組，巖性為灰色灰黑色安山巖玄武巖及火山碎屑巖礫巖。下統(tǒng)北票組，巖性以礫巖為主夾黑色—灰黑色砂巖砂頁巖。中統(tǒng)海房溝組，巖性為黃褐色泥質(zhì)膠結(jié)礫巖砂巖夾灰黑色—紫色泥質(zhì)頁巖。中生界白堊系(K)下統(tǒng)義縣組，巖性為灰綠色—灰黑色玄武巖集塊巖紫色安山巖。不整合于侏羅系之上。白堊系上統(tǒng)九佛堂組，巖性為灰綠—黃綠色頁巖粉砂巖砂巖及礫巖等[3]。

3.1.2.4新生界第四系(Q)

出露于堤防位置，河谷兩側(cè)及朝陽市區(qū)大部分地帶。更新統(tǒng)，出露于邊杖子鎮(zhèn)東北至朱杖子一帶，東三家北部。巖性為黃黏土，其底部含礫石，屬坡積成因。全新統(tǒng)，出露于十家子河河谷兩側(cè)及朝陽市區(qū)東北部。巖性為：上層黃褐色粉質(zhì)黏土及粉土；下層為砂層及礫石層，屬沖洪積成因。

3.1.3地質(zhì)構(gòu)造

堤防區(qū)域的大地構(gòu)造位置，據(jù)遼寧省區(qū)域地質(zhì)志的劃分，屬我國北方一級構(gòu)造單元中朝準地臺燕山臺褶帶東部的遼西臺陷，朝陽穹褶斷束的朝陽盆地西北部邊緣。東側(cè)為朝陽～北票斷裂帶。朝陽盆地為向斜盆地，東陡西緩，主要由白堊系上統(tǒng)九佛堂組地層組成。盆地長軸為走向NE，兩翼巖層走向NNE或NE，傾SE或SW，傾角10～30°，盆地基底受東西向構(gòu)造制約，產(chǎn)生一些小規(guī)模的近EW向的張性或張扭性斷裂及近SN向的壓扭性斷裂。受區(qū)域構(gòu)造影響西部遠郊地段主要發(fā)育有大西山壓性斷層和朱杖子張性斷層。堤防區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造，均為早期構(gòu)造活動的產(chǎn)物，屬早期構(gòu)造斷裂，對巖體的穩(wěn)定無較大影響[4]。

3.1.4堤防區(qū)水文地質(zhì)條件

堤防區(qū)域地下水可分為兩個水文地質(zhì)單元：基巖裂隙水和第四系孔隙潛水。

3.1.4.1基巖裂隙水

基巖裂隙水含水層主要分布于遠郊的邊杖子鎮(zhèn)以西及西南地區(qū)，含水層以風化和構(gòu)造裂隙發(fā)育的基巖層為主。該含水層主要接受大氣降水的補給；排泄于河谷第四系、蒸發(fā)以及人工開采；該含水層的水量及水位受季節(jié)性變化的影響較大，同時該含水層的含水性及水力聯(lián)系較差，水量較小[5]。

3.1.4.2第四系孔隙潛水

第四系孔隙含水層分布于十家子河兩岸。含水層巖性為第四系沖洪積和坡洪積的砂礫石層。該含水層水位埋深上游段8～10 m，下游段0.5～5，含水層厚度，5～20 m。水量較豐富，鉆孔單位涌水量20～40L/s，且水質(zhì)較好，屬碳酸鈣鎂型水。該含水層主要接受大氣降水及四周山區(qū)基巖裂隙水的補給，主要排泄方式為人工開采、地下徑流、大氣蒸發(fā)等[6]。

3.2堤防位置工程地質(zhì)條件

左岸擬建堤防區(qū)，位于市區(qū)附近河段，廣泛存在河谷采砂挖填，和垃圾傾倒現(xiàn)象。特別在左堤Z2+800-Z2+960等處堆積有較厚的建筑和生活垃圾(厚9～10 m)，建議清除。

3.2.1施工探井揭遇地層：

3.2.1.1雜填土①層

擬建場區(qū)內(nèi)廣泛分布，揭遇厚度0.30～3.50 m，調(diào)查厚度最大達10 m，其中朝陽市北大橋至錦承鐵路橋間以工業(yè)棄渣為主混粉土砂礫和生活垃圾，朝陽北大橋至朝陽市東三家大橋間以砂礫石為主混生活垃圾，朝陽市東三家大橋以上區(qū)段以工業(yè)棄渣，建筑垃圾為主混生活垃圾[7]。

粉土①-1層。擬建場區(qū)Tj05號探井見有分布，埋深1.30 m，揭遇厚度0.70 m，褐色，淺黃褐色，濕的，可塑狀態(tài)。為新近沉積，不宜做建筑、構(gòu)筑物持力層。

3.2.1.2圓礫②層

擬建場區(qū)內(nèi)廣泛分布，埋深0.30～3.50 m(局部可達9～10 m)，揭遇厚度2.00～4.40 m。褐色，黃褐色，稍濕～濕的，松散～稍密狀態(tài)。分選一般，礫石次圓狀為主，成分以安山巖、花崗巖、碳酸鹽巖為主。

3.2.2右岸截洪溝口以上堤防

西起紅廟子?xùn)|至截洪溝口。堤線范圍位于十家子河高漫灘后緣，堤基巖性一般為兩層。上層為粉土，較薄，0.8～2.0 m，為新近沉積土，較松散；下層為礫石層，粒徑以10～40 mm顆粒為主，含量大于50%。砂礫石厚度自上游向下游由薄變厚，5～20 m。局部地段缺失漫灘而河床直接與階地陡坎相接；有的地段缺失上層粉土而砂礫石直接裸露[8]。

3.2.3右岸截洪溝口以下堤防

該位于一級階地前緣及漫灘后緣，勘察所見地層可分為4個工程地質(zhì)層，分述如下：

3.2.3.1雜填土①層

呈雜色，其主要成分為建筑垃圾和生活垃圾，分布于沈承路北大橋兩側(cè)，最大厚度8.5 m；朝陽北大街龍城橋兩側(cè)，一般厚度為2～3 m，最大厚度5.0 m。

3.2.3.2粉土②層

呈黃褐色，松散，為新近沉積土。一般層1.2～2.0 m，最大厚度3.0 m，分布在朝陽大街龍城橋兩側(cè)。該層粉土黏粒含量較高，塑性指數(shù)9.1～12.5，液限30%左右，滲透系數(shù)(1.4～6.3)×10-4cm/s(現(xiàn)場試驗)，平均3.05×10-4cm/s，天然容重1.45～1.73g/cm3，內(nèi)聚力C=0.03kg/cm2，內(nèi)摩擦角=24°。作為天然堤基時，承載力標準值fk=80kPa。

3.2.3.3中粗砂③層

勘察所見該層分布于龍城橋以東及鐵路橋以西地帶，厚度1.0～1.5 m，顆粒以粗砂為主夾有卵礫石，呈松散狀態(tài)。該層中粗砂呈稍密狀態(tài)，其承載力標準值fk=150kPa。

3.2.3.4圓礫④層

勘察范圍內(nèi)均見有分布，埋深1.8～4.0 m。該層礫石呈松散～稍密狀態(tài)，顆粒成分以礫石為主夾有卵石及中粗砂等。該層分布連續(xù)穩(wěn)定，滲透系數(shù)為(1.7～9.8)×10-2cm/s。天然地基承載力fk=280kPa。

3.3場地類別及地震烈度

根據(jù)中華人民共和國國家標準《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》(GBj11—2010)，擬建場屬Ⅱ類建筑場地，屬對建筑抗震有利的地段[9]。根據(jù)中華人民共和國國家標準《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2001，擬建場區(qū)地震動峰值加速度為0.10g，反應(yīng)譜特征周期為0.35s。

4結(jié)論

朝陽市十家子河堤防區(qū)域地質(zhì)條件較簡單，無不良地質(zhì)現(xiàn)象，可以建筑；堤線范圍地貌均為漫灘后緣，地層巖性為粉土及砂礫石，除表層及部分地段存在垃圾需清除外均可做天然地基；擬建場區(qū)屬Ⅱ類建筑場地可以建筑；根據(jù)工程項目特點，建議加強施工地質(zhì)工作。

參考文獻：

[1]陳運東.侏羅系紅層典型工程地質(zhì)問題分析[J].水利建設(shè)與管理，2015(02)：24-27.

[2]羅曉光.城市排洪河渠景觀蓄水的可行性研究[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2008(02)：29-31.

[3]仲楠.義縣橡膠壩蓄水分析[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2015(02)：62-63，66.

[4]南向東；葉建新；劉麗麗.錦凌水庫庫區(qū)工程地質(zhì)問題分析與評價[J].中國水能及電氣化，2014(04)：42-44.

[5]賈愛玉.生態(tài)水利設(shè)計理念在城市河道治理美化工程中的應(yīng)用[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2012(05)：60-62.

[6]裘江海.河岸景觀設(shè)計理念初探[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2004(03)：26-28.

[7]惠帥先，王培壽.河道整治規(guī)劃設(shè)計中生態(tài)理念的應(yīng)用[J].水資源開發(fā)與管理，2015(01)：37-40.

[8]劉向陽，徐愛霞，王赟.城市河道硬質(zhì)邊坡的景觀設(shè)計探討[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2012(01)：33-36.

[9]趙宇.黛螺頂河道治理景區(qū)工程地質(zhì)評價[J].山西水利，2012(06)：32-33.

[作者簡介]王雪(1980-)，女，遼寧大石橋人，助理工程師，研究方向為水利水電工程施工等。

[收稿日期]2015-06-28

中圖分類號：P62

文獻標識碼：B

文章編號：1007-7596(2015)10-0051-03