赤峰市天山鎮(zhèn)段歐沐淪河河道堤防工程地質(zhì)條件及評價(jià)

摘 要：通過對赤峰市天山鎮(zhèn)段歐沐淪河河道堤防工程的工程地質(zhì)進(jìn)行勘察和試驗(yàn)分析，查明了場地工程地質(zhì)條件和存在的主要工程地質(zhì)問題，為工程設(shè)計(jì)和施工建設(shè)提供了重要的工程資料。

關(guān)鍵詞：堤防工程；工程地質(zhì)條件；歐沐淪河；赤峰市

1 工程概況

歐沐淪河全長120km，流域面積2304km2，河道平均比降4.7‰，堤防標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，洪峰流量為歐沐淪河匯合口上游P=3.33% （800m3/s），匯合口下游P=3.33%（996m3/s）；工程等別為Ⅲ等，堤防級別為3級。文章主要對歐沐淪河河道樁號2+400（老東橋）～4+700堤防工程的地質(zhì)條件進(jìn)行評價(jià)分析。

2 地質(zhì)概況

區(qū)域出露的地層主要為石炭系上統(tǒng)（C3）、二疊系下統(tǒng)（P12）、三疊系上統(tǒng)（T3）和侏羅系上統(tǒng)（J3）。區(qū)內(nèi)第四紀(jì)堆積物較為發(fā)育，分布較廣，主要分布在山間溝谷及山前地帶，地貌形態(tài)山間谷地及河谷階地，主要為下更新世坡洪積層（Q12）、中更新世冰水堆積層（Q21）、上更新世冰水堆積層（Q31）、上更新統(tǒng)坡洪積層（Q32dl+pl）、全新世沖積層（Q4）。

區(qū)域地震基本烈度為6度，地震動峰值加速度為0.05g。含水組為三疊系巖層，巖性主要為板巖，次為砂巖、凝灰?guī)r[1]。該類巖石致密堅(jiān)硬，節(jié)理裂隙發(fā)育，風(fēng)化帶深度10～20m。富水性較好，單井涌水量44.45m3/d，單位涌水量0.38L/som，滲透系數(shù)0.856m/d，穿越風(fēng)化帶后水量明顯減少，僅為2.85m3/d。

3 歐沐淪河堤防工程地質(zhì)條件及評價(jià)

3.1 左岸工程地質(zhì)條件

3.1.1 地形地貌

堤防位于歐沐淪河河谷沖積層上，為河流堆積地貌，地面高程由上游向下游逐漸變化，現(xiàn)狀河槽寬度15-40m，河道比降1/970，絕對高程分布在359-362m之間。

3.1.2 地層巖性

堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)分類應(yīng)為雙層結(jié)構(gòu)：表層為粉土、含細(xì)粒土砂，下部為圓礫。現(xiàn)敘述如下：

粉土，褐色、松散、稍濕；無搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度較低，表層含有植物根系，層厚1.4-5.4m。

淤泥質(zhì)粉土，灰黑色，稍濕，可塑狀態(tài)，部分夾有機(jī)質(zhì)，無搖振反應(yīng)，稍有光滑，干強(qiáng)度低，韌性低，有腐味，層厚1.1-1.3m，分布樁號范圍3+906-4+644。

含細(xì)粒土砂，褐色、稍濕、松散；主要成分為石英、長石，修正后標(biāo)貫擊數(shù)（N）為6～7擊，層厚1.1～2.7m。

圓礫，灰褐色，稍密-中密，稍濕-飽和，礫石磨圓度一般，分選差，礫石成份多為花崗巖、凝灰?guī)r，重型圓錐動力觸探修正錘擊數(shù)（N63.5）為9～11擊，該層分布連續(xù)，埋藏深度3.9～6.5m。

3.1.3 主要巖土物理力學(xué)性質(zhì)

含細(xì)粒土砂：含水率10.1%，天然密度1.71g/cm3，干密度1.55g/cm3，孔隙比0.710，比重2.65，滲透系數(shù)4.2×10-3cm/s，凝聚力0kPa，內(nèi)摩擦角27°。

圓礫：根據(jù)野外圓錐動力觸探（N63.5）擊數(shù)，結(jié)合當(dāng)?shù)毓こ探?jīng)驗(yàn)，圓礫物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值：濕密度2.2g/cm3，干密度1.91g/cm3，滲透系數(shù)5.5×10-2cm/s，凝聚力0kPa，內(nèi)摩擦角36°，孔隙率22.2%。

3.1.4 工程地質(zhì)條件評價(jià)

a.堤基承載力評價(jià)。含細(xì)粒土砂層修正后標(biāo)貫擊數(shù)（N）為6～7擊，承載力標(biāo)準(zhǔn)值建議取120kPa；圓礫層修正后動探擊數(shù)為9-11擊，承載力標(biāo)準(zhǔn)值建議取300 kPa。b.地層滲漏。防洪堤堤基由上層粉土、含細(xì)粒土砂下層圓礫組成，含細(xì)粒土砂為中等透水層，圓礫為中等透水-強(qiáng)透水層，堤基存在滲漏問題，因此設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)行洪時(shí)段，確定其防滲形式。c.滲透穩(wěn)定性評價(jià)。圓礫，根據(jù)土工試驗(yàn)，土的細(xì)粒含量Pc=33%，比重Gs=2.62，土的孔隙度n=32%，計(jì)算值為36.7%，大于33%，滲透變形類型為管涌。根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算圓礫的臨界水力比降0.36，安全系數(shù)取2.0，則允許水力比降為0.18，建議取值為0.18。d.地震液化性評價(jià)。地震動峰值加速度為0.05g，相當(dāng)于地震烈度6度區(qū)，可不判別液化。

3.2 右岸（2+400-4+716）工程地質(zhì)條件

（1）地形地貌。堤防位于歐木淪河河谷沖積層上，為河流堆積地貌，地面高程由上游向下游逐漸變化，絕對高程分布2+400-2+900、2+900-3+912段在359-364m之間；3+912-4+716段在356-359m之間。

（2）地層巖性。2+400-2+900段：填筑土，為粉質(zhì)粘土，紅褐色，中密狀態(tài)，層厚2.8-3.0m。分布樁號范圍2+400-3+300，質(zhì)量合格?，F(xiàn)狀堤身填土為粉質(zhì)粘土，滲透系數(shù)均值為6.4×10-5cm/s，屬于弱透水，滲透性滿足規(guī)范要求。壩體干密度均值為1.68g/cm3，最優(yōu)含水率16.7%，最大干密度1.77g/cm3。堤防碾壓質(zhì)量符合規(guī)范要求；含細(xì)粒土砂，褐色、稍濕、松散。主要成分為石英、長石，修正后標(biāo)貫擊數(shù)（N）為6～7擊，層厚2.6-3.1m。圓礫，灰褐色，稍密-中密，稍濕-飽和，礫石磨圓度一般，分選差，礫石成份多為花崗巖、凝灰?guī)r，重型圓錐動力觸探修正錘擊數(shù)（N63.5）為9～11擊，該層分布連續(xù)，埋藏深度5.8～6.6m。

2+900-3+912段：雜填土，雜色，稍濕，松散狀態(tài)，含少量煤渣、碎石、及建筑垃圾，層厚2.2～2.4m。樁號范圍3+300-3+931，建議清除后換填處理。淤泥質(zhì)粉土，灰黑色，稍濕，可塑狀態(tài)，部分夾有機(jī)質(zhì)，無搖振反應(yīng)，稍有光滑，干強(qiáng)度低，韌性低，有腐味，層厚0.6～1.4m。含細(xì)粒土砂和圓礫特性同2+400-2+900段，其中含細(xì)粒土砂層厚2.2～3.4m，圓礫埋藏深度4.8～6.2m。

3+912-4+716段：粉土特性同左岸，層厚1.4～4.0m。淤泥質(zhì)粉土特性同左岸，層厚0.5～0.8m。含細(xì)粒土砂特性同左岸，層厚1.5～3.2m。圓礫特性同左岸，埋藏深度5.0～6.2m。

（3）主要巖土物理力學(xué)性質(zhì)：2+400-2+900、2+900-3+912段，同左岸。3+912-4+716段，粉土：含水率10.5%，天然密度1.71g/cm3，干密度1.55g/cm3，比重2.65，滲透系數(shù)3.7×10-4cm/s，凝聚力12kPa，內(nèi)摩擦角24°。含細(xì)粒土砂和圓礫同左岸。

（4）工程地質(zhì)條件評價(jià)。堤基承載力評價(jià)、地層滲漏、滲透穩(wěn)定性評價(jià)和地震液化性評價(jià)，結(jié)論同左岸。

4 結(jié)束語

通過野外鉆探、野外試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)等工作，綜合分析研究表明：工程區(qū)域沒有溶洞及大的斷裂通過，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定。地震烈度為6度，不存在震動液化問題。河谷兩岸土體比較完整，沒有大的滑坡體存在。堤基地層含細(xì)粒土砂、圓礫透水性較強(qiáng)，屬于中等透水-強(qiáng)透水，建議做好防水措施。堤基局部揭露淤泥質(zhì)粉土層，屬于軟土，建議清除。河谷兩岸含細(xì)粒土砂抗沖刷能力較低，需對防洪堤堤角進(jìn)行加固，并做好防滲工作。區(qū)域內(nèi)地下水、地表水對混凝土無侵蝕作用，最大凍深2.26米?，F(xiàn)狀堤防堤身填土為粉質(zhì)粘土，中密狀態(tài)，堤身填筑質(zhì)量合格。右岸堤線3+300-3+931表層揭露雜填土，主要為建筑垃圾、生活垃圾，層厚2.2～2.4m，建議換填處理。

參考文獻(xiàn)

[1]陳藝?yán)?鹿溪防洪堤工程地質(zhì)條件分析及防滲方案淺釋[J].湖南水利水電，2011，（6）：34-35.

作者簡介：代志剛，男，漢族，助理工程師，本科，主要從事水利工程勘察設(shè)計(jì)方面工作。