松峪水庫(kù)輸水線(xiàn)路工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

趙宇

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

松峪水庫(kù)輸水線(xiàn)路工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

趙宇

（山西省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030024）

擬建的松峪水庫(kù)輸水線(xiàn)路始于陽(yáng)坡水庫(kù)，輸水管線(xiàn)沿湫水河及松峪溝布置。分段對(duì)工程地質(zhì)條件進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)，針對(duì)工程存在的基坑開(kāi)挖涌水、地基不均勻及濕陷性問(wèn)題，提出了相應(yīng)的處理措施，以確保工程安全運(yùn)行。

輸水線(xiàn)路；輸水管道；基坑涌水；濕陷性；松峪水庫(kù)

擬建的松峪水庫(kù)位于呂梁市臨縣城莊鎮(zhèn)境內(nèi)的松峪溝，主要是作為臨縣陽(yáng)坡水庫(kù)的調(diào)蓄水庫(kù)，解決臨縣工業(yè)及農(nóng)業(yè)用水。輸水線(xiàn)路從陽(yáng)坡水庫(kù)起始到擬建的松峪水庫(kù)，輸水管線(xiàn)沿湫水河及松峪溝布置。

1 輸水線(xiàn)路工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

樁號(hào)0+000—2+380段地面高程1219.2～1241.7m，管基埋深2.3～5.0m。地形平坦，出露地層為第四系全新統(tǒng)洪沖積物，巖性表層為淡黃色低液限粉土，結(jié)構(gòu)松散，含植物根系和礫石，厚0～2.3m；其下為卵石混合土，結(jié)構(gòu)松散，分選較差，礫卵石主要成分為砂巖、變質(zhì)巖，磨圓度呈棱角—次棱角狀。據(jù)野外探坑篩分試驗(yàn)資料，卵石混合土顆粒含量卵石為30.48%，礫石為37.26%，砂粒為29.8%，粉黏粒為2.46%。不均勻系數(shù)1.34，曲率系數(shù)0.02。厚度大于10.0m，局部較薄。下伏基巖為下元古界黑茶山群變質(zhì)石英砂巖，巖性堅(jiān)硬?？辈炱陂g地下水位于管基以下，管道持力層大多為全新統(tǒng)洪沖積卵石混合土層，工程地質(zhì)特性較好，樁號(hào)0+888—1+150段管道持力層為下元古界黑茶山群石英砂巖，強(qiáng)風(fēng)化帶厚度3～5m，工程地質(zhì)特性良好。卵石混合土因結(jié)構(gòu)松散，且局部有架空現(xiàn)象，建議對(duì)其進(jìn)行夯實(shí)或碾壓，增加密實(shí)度。地基承載力建議值卵石混合土層為200～250kPa，強(qiáng)風(fēng)化變質(zhì)石英砂巖300～500kPa，弱風(fēng)化變質(zhì)石英砂巖500～800kPa，建議開(kāi)挖邊坡卵石混合土1∶0.75～1∶1，變質(zhì)石英砂巖1∶0.3～1∶0.5。施工時(shí)應(yīng)采取措施防止土石接合部位的不均勻變形問(wèn)題并注意雨季防沖刷。

樁號(hào)2+380—6+063段地面高程1178.5～1219.5m，管基埋深1.8～5.0m。地形平坦，出露地層為第四系全新統(tǒng)洪沖積淡黃色低液限粉土，結(jié)構(gòu)松散，含植物根系和礫石，厚3.2～10m；其下為卵石混合土，結(jié)構(gòu)松散，分選較差，礫卵石主要成分為砂巖、變質(zhì)巖，磨圓度呈棱角—次棱角狀。厚度大于10.0m?？辈炱陂g地下水位于管基以下。輸水管道持力層為第四系全新統(tǒng)洪沖積低液限粉土，地基土遇水易產(chǎn)生濕陷變形，建議強(qiáng)夯或灰土墊層防止地基土濕陷變形。地基承載力建議值為80～90kPa，建議開(kāi)挖邊坡1∶0.75。施工時(shí)應(yīng)注意雨季沖刷。

樁號(hào)6+063—17+050段地面高程1082.0～1178.5m，管基埋深2.6～5.2m。地形平坦，出露地層為第四系全新統(tǒng)洪沖積物，巖性表層為淡黃色低液限粉土，結(jié)構(gòu)松散，含植物根系和礫石，厚0～2.5m；其下為卵石混合土，結(jié)構(gòu)松散，分選較差，礫卵石主要成分為砂巖、變質(zhì)巖，磨圓度呈棱角—次棱角狀。據(jù)野外探坑篩分試驗(yàn)資料，卵石混合土顆粒含量卵石為17.52%～28.50%，礫石為46.11%～53.06%，砂粒為19.07%～34.00%，粉黏粒為1.77%～4.03%。不均勻系數(shù)64.4～121.82，曲率系數(shù)0.27～2.91。厚度大于10.0m。勘察期間局部地下水位于管基以上。管道持力層為全新統(tǒng)洪沖積卵石混合土層，工程地質(zhì)特性較好。但因其結(jié)構(gòu)松散，且局部有架空現(xiàn)象，建議對(duì)其進(jìn)行夯實(shí)或碾壓，增加密實(shí)度。卵石混合土層地基承載力建議值為200～250kPa，建議開(kāi)挖邊坡水上為1∶0.75～1∶1，水下為1∶1～1∶1.25。施工時(shí)應(yīng)及時(shí)排水，并注意雨季沖刷。

樁號(hào) 17+050—18+342段地面高程 1079.2～1088.3m，管基埋深3.2～4.0m。地形平坦，出露地層為第四系全新統(tǒng)洪沖積淡黃色低液限粉土，結(jié)構(gòu)松散，含植物根系和礫石，厚4.3～5.8m；其下為卵石混合土，結(jié)構(gòu)松散，分選較差，礫卵石主要成分為砂巖、變質(zhì)巖，磨圓度呈棱角—次棱角狀。厚度大于10.0m?？辈炱陂g地下水位于管基以下。輸水管道持力層為第四系全新統(tǒng)洪沖積低液限粉土，地基土遇水易產(chǎn)生濕陷變形，建議強(qiáng)夯或灰土墊層防止地基土濕陷變形。地基承載力建議值為80～90kPa，建議開(kāi)挖邊坡1∶0.75。施工時(shí)應(yīng)注意雨季防沖刷。

樁號(hào)18+342—22+792段地面高程 1043.7～1079.2m，管基埋深3.3～5.2m。地形平坦，出露地層為第四系全新統(tǒng)洪沖積物巖性表層為淡黃色低液限粉土，結(jié)構(gòu)松散，含植物根系和礫石，厚1.6～2.3m；其下為卵石混合土，結(jié)構(gòu)松散，分選較差，礫卵石主要成分為長(zhǎng)石砂巖、變質(zhì)巖，磨圓度呈棱角—次棱角狀。據(jù)野外探坑篩分試驗(yàn)資料，卵石混合土顆粒含量卵粒為16.68%～29.41%，礫石為40.85%～48.22%，砂粒為25.73%～30.37%，粉黏粒為4%～4.72%。不均勻系數(shù)94.35～127.91，曲率系數(shù)0.48～0.51。厚度大于10.0m。勘察期間局部地下水位于管基以上。管道持力層為全新統(tǒng)洪沖積卵石混合土層，工程地質(zhì)特性較好。但因其結(jié)構(gòu)松散，且局部有架空現(xiàn)象，建議對(duì)其進(jìn)行夯實(shí)或者碾壓，增加密實(shí)度。卵石混合土層地基承載力建議值為200～250kPa，建議開(kāi)挖邊坡水上1∶0.75～1∶1，水下1∶1～1∶1.25。施工時(shí)應(yīng)及時(shí)排水，并注意雨季防沖刷。

樁號(hào)22+792—23+373段地面高程1041.6～1043.7m，管基埋深1.4～2.0m。地形平坦，出露地層為第四系全新統(tǒng)洪沖積淡黃色低液限粉土，結(jié)構(gòu)松散，含植物根系和礫石，厚1.4～2.6m；其下為卵石混合土，結(jié)構(gòu)松散，分選較差，礫卵石主要成分為長(zhǎng)石砂巖、變質(zhì)巖，磨圓度呈棱角—次棱角狀?？辈炱陂g地下水位于管基以下。輸水管道持力層為第四系全新統(tǒng)洪沖積低液限粉土，地基土遇水易產(chǎn)生濕陷變形，建議強(qiáng)夯或灰土墊層防止地基土濕陷變形。地基承載力建議值為80～90kPa，建議開(kāi)挖邊坡1∶0.75。施工時(shí)應(yīng)注意雨季防沖刷。

樁號(hào)23+373—27+331段地面高程 1013.0～1041.6m，管基埋深1.8～4.6m。地形平坦，出露地層為第四系全新統(tǒng)洪沖積淡黃色低液限粉土，結(jié)構(gòu)松散，含植物根系和礫石，厚0.7～1.6m；其下為卵石混合土，結(jié)構(gòu)松散，分選較差，礫卵石主要成分為砂巖、變質(zhì)巖，磨圓度呈棱角—次棱角狀。據(jù)野外探坑篩分試驗(yàn)資料，卵石混合土顆粒含量卵石為23.97%，礫石為19.2%，砂粒為49.38%，粉黏粒為7.45%。不均勻系數(shù)34.69，曲率系數(shù)0.29。厚度大于10.0m?？辈炱陂g局部地下水位于管基以上。管道持力層為全新統(tǒng)洪沖積卵石混合土層，工程地質(zhì)特性較好。但因其結(jié)構(gòu)松散，且局部有架空現(xiàn)象，建議對(duì)其進(jìn)行夯實(shí)或碾壓，增加密實(shí)度。卵石混合土層地基承載力建議值為200～250kPa，建議開(kāi)挖邊坡水上 1∶0.75～1∶1，水下1∶1～1∶1.25。施工時(shí)應(yīng)及時(shí)排水，并注意雨季防沖刷。

樁號(hào)27+331—27+393段地面高程 1013.0～1028m，管線(xiàn)位于地面下2.5～3.6m。地形起伏較大，管線(xiàn)穿過(guò)的地層巖性為三疊系中統(tǒng)銅川組上段砂巖，巖性較硬，強(qiáng)風(fēng)化帶厚度3～5m，工程地質(zhì)特性較好。地基承載力地質(zhì)建議值：強(qiáng)風(fēng)化砂巖300～500kPa；開(kāi)挖邊坡1∶0.3～1∶0.5。應(yīng)采取措施防止土石接合部位的不均勻變形問(wèn)題。

樁號(hào)27+393—27+694段地面高程 1028～1032.0m，管基埋深3.5～4.3m。地形起伏較大，出露地層為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積淡黃色低液限粉土，結(jié)構(gòu)松散，含植物根系，厚4～7.3m；下伏基巖為三疊系中統(tǒng)銅川組上段砂巖，巖性較硬?？辈炱陂g地下水位于管基以下。輸水管道持力層為第四系上更新統(tǒng)洪沖積低液限粉土，地基土遇水易產(chǎn)生濕陷變形，建議強(qiáng)夯或灰土墊層防止地基土濕陷變形。地基承載力建議值為80～90kPa，建議開(kāi)挖邊坡1∶0.75。施工時(shí)應(yīng)采取措施防止土石接合部位的不均勻變形問(wèn)題及雨季防沖刷問(wèn)題。

樁號(hào)27+694—28+911段地面高程 1028.0～1047.8m，管基埋深2.0～6.2m。地形較平坦，出露地層為第四系上更新統(tǒng)洪沖積淡黃色低液限粉土，結(jié)構(gòu)松散，含植物根系和礫石；下部為卵石混合土，卵礫石呈次圓—次棱角狀，結(jié)構(gòu)松散，厚4～8.6m。下伏基巖為三疊系中統(tǒng)銅川組上段砂巖，巖性較硬。勘察期間地下水位于管基以下。輸水管道持力層為第四系上更統(tǒng)洪沖積卵石混合土，工程地質(zhì)特性較好。但因其結(jié)構(gòu)松散，且局部有架空現(xiàn)象，建議對(duì)其進(jìn)行夯實(shí)或碾壓，增加密實(shí)度。卵石混合土層地基承載力建議值為200～250kPa，建議開(kāi)挖邊坡1∶1～1∶1.25。施工時(shí)應(yīng)注意雨季防沖刷。

樁號(hào)28+911—31+074段地面高程 1040.0～1077.5m，管線(xiàn)位于地面下3.0～5.5m。地形起伏較大，管線(xiàn)大部分穿過(guò)的地層巖性為三疊系中統(tǒng)銅川組上段砂巖，巖性較硬，強(qiáng)風(fēng)化帶厚度3～5m?？辈炱陂g地下水位于管基以下，跨河段存在地表水。強(qiáng)風(fēng)化砂巖300～500kPa，弱風(fēng)化砂巖500～800kPa，卵石混合土200～250kPa；開(kāi)挖邊坡：砂巖1∶0.3～1∶0.5，卵石混合土1∶0.75～1∶1。應(yīng)采取措施防止土石接合部位的不均勻變形問(wèn)題。施工時(shí)應(yīng)及時(shí)排水并注意雨季防沖刷。

樁號(hào)31+074—31+850.05段地面高程1077.5～1118.0m，管線(xiàn)位于地面下2～13m。地形起伏較大，出露地層巖性為第四系中更新統(tǒng)洪積物上部巖性為淺紅、棕紅色低液限黏土，土質(zhì)較硬，稍濕，中下部富含鈣質(zhì)結(jié)核；下部為卵石混合土，結(jié)構(gòu)松散，卵礫石主要成分為砂巖、泥巖、變質(zhì)巖。下伏基巖為三疊系中統(tǒng)銅川組上段砂巖，巖性較硬，強(qiáng)風(fēng)化帶厚度3～5m。樁號(hào)31+074—31+579段管道持力層為卵石混合土，開(kāi)挖邊坡為卵石混合土1∶0.75～1∶1，低液限黏土1∶0.75。應(yīng)采取措施防止土石接合部位的不均勻變形問(wèn)題。

2 工程地質(zhì)問(wèn)題

2.1 基坑開(kāi)挖涌水

輸水線(xiàn)路部分地段管基位于地下水位以下，存在基坑開(kāi)挖涌水問(wèn)題，應(yīng)采取排水措施。

2.2 地基不均勻性問(wèn)題

輸水線(xiàn)路穿過(guò)的地層有第四系全新統(tǒng)洪沖積低液限粉土、卵石混合土；上更新統(tǒng)洪沖積及風(fēng)積低液限黏（粉）土；中更新統(tǒng)洪積低液限黏土、卵石混合土；強(qiáng)風(fēng)化砂巖、泥巖及變質(zhì)巖。由于不同地層之間地基的物理力學(xué)性質(zhì)差別較大，且同一地層的不同地段地基的物理力學(xué)性質(zhì)也存在一定差異。因此，地基存在不均勻變形問(wèn)題，應(yīng)采取一定的工程措施。

2.3 地基濕陷性問(wèn)題

輸水管線(xiàn)大部分穿過(guò)第四系黃土地區(qū)，沿線(xiàn)分布厚度不一，其成因類(lèi)型為洪沖積具有濕陷性的低液限粉土，樁號(hào) 2+380—6+063，17+050—18+342，22+ 792—23+373段管基處于第四系全新統(tǒng)低液限粉土上，存在一定的濕陷性。建議對(duì)管基進(jìn)行夯實(shí)處理，消除濕陷性，并鋪碎石墊層及采取嚴(yán)格防水措施，必要時(shí)應(yīng)采取結(jié)構(gòu)措施。

3 結(jié)論

輸水管線(xiàn)沿湫水河及松峪溝布置，地基不均勻變形問(wèn)題，部分地段存在基坑涌水及濕陷性問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)采取相應(yīng)措施消除，確保工程安全運(yùn)行。

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］1004-7042（2016）11-0048-02

趙宇（1979-），男，2003年畢業(yè)于太原理工大學(xué)地下工程專(zhuān)業(yè)，高級(jí)工程師。

2016-09-21；

2016-10-25