石頭河水庫(kù)渭北引水工程地基處理分析

張小利

(陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院勘察分院，陜西 咸陽(yáng) 712000)

1 工程概況

陜西省水務(wù)集團(tuán)有限公司石頭河水庫(kù)渭北引水工程管線起點(diǎn)位于石頭河水庫(kù)石頭河?xùn)|干渠19+680 m處，管線從南向北穿過(guò)眉縣、扶風(fēng)縣，沿途向三個(gè)水廠供水：絳帳凈水廠、新區(qū)水廠、法門(mén)水廠。通過(guò)這三個(gè)水廠向扶風(fēng)縣、眉縣常興鎮(zhèn)及麟游縣九龍宮鎮(zhèn)居民供水。工程任務(wù)是解決扶風(fēng)縣、眉縣常興鎮(zhèn)及麟游縣九龍宮鎮(zhèn)的生活用水問(wèn)題，滿(mǎn)足受水區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)，社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的用水需要。該工程骨干線路總長(zhǎng)約36.6 km，輸水干管設(shè)計(jì)取水流量1.16 m3/s，最高日供水量12萬(wàn)m3。工程等別為Ⅳ等小(1)型工程，主要建筑物級(jí)別為4級(jí)，次要建筑物為5級(jí)。

2 引水管線工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

2.1 地形地貌

工程區(qū)地處關(guān)中斷陷盆地西部的秦嶺北麓山前洪積扇、河流階地和黃土臺(tái)塬區(qū)等地貌單元，地形總體為兩端高,中間渭河河谷低，相對(duì)高差達(dá)200～300 m。沿線穿越地貌單元主要為渭河及其支流的漫灘、Ⅰ級(jí)階地、Ⅱ級(jí)階地和黃土塬，地層相對(duì)簡(jiǎn)單，地下水位埋深相對(duì)較淺，沿線沖溝不太發(fā)育。

2.2 地層巖性及工程處理措施

石頭河水庫(kù)渭北引水工程引水線路穿越的地貌單元以渭河為分界線，渭河在工程區(qū)呈近東西向展布，流向自西向東。為了分析不同地貌單元的地基處理方法，按地貌單元簡(jiǎn)述各地層分布情況，引水管線地貌單元及管基地層巖性匯總?cè)绫?。

表1 地貌單元及管基巖性匯總表

2.3 地基處理措施

引水管線按地貌單元分類(lèi)，除渭河及韋水河漫灘以外，其余管基均為黏性土地基，其主要工程地質(zhì)問(wèn)題為黃土的濕陷性。按照《濕陷性黃土壩區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》(GB50025～2018)有關(guān)規(guī)定，濕陷性黃土場(chǎng)地上的建筑物分類(lèi)，應(yīng)符合下列規(guī)定：擬建建筑物應(yīng)根據(jù)重要性、高度、體形、地基受水浸濕可能性大小和對(duì)不均勻沉降限制的嚴(yán)格程度等分為甲、乙、丙、丁四類(lèi)(具體分類(lèi)見(jiàn)GB50025～2018規(guī)范P6頁(yè)，這里不再贅述)。本工程屬于地基受水浸濕可能性大的一般建筑，因此引水管道屬于乙類(lèi)建筑物。

乙類(lèi)建筑物應(yīng)采取地基處理措施，應(yīng)消除地基的部分濕陷量。濕陷性黃土地基上的乙類(lèi)建筑采用消除部分地基濕陷量的措施時(shí)，非自重濕陷性黃土場(chǎng)地，處理深度不應(yīng)小于地基壓縮層深度2/3，且下部未處理濕陷性黃土層的濕陷起始?jí)毫χ挡粦?yīng)小于100 kPa；自重濕陷黃土場(chǎng)地處理深度不應(yīng)小于基底下濕陷性土層的2/3，且下部未處理濕陷性黃土層的剩余濕陷量不應(yīng)大150 mm。相較于甲類(lèi)建筑，乙類(lèi)建筑高度和重要性稍低，允許地基殘留部分濕陷量處理的重點(diǎn)集中在基底下濕陷性較強(qiáng)的土層，因這部分土層貼近基底，附加應(yīng)力大受水浸濕可能性大,對(duì)建筑物安全影響最大。新規(guī)范修訂增加了大厚度濕陷性黃土地基的規(guī)定，因處理厚度過(guò)大在實(shí)際工程中難以實(shí)施，當(dāng)計(jì)算出的處理厚度過(guò)大時(shí)，可采用最小地基處理厚度，但應(yīng)加強(qiáng)防水措施彌補(bǔ)。

石頭河水庫(kù)渭北引水工程為一線性工程，地面以上沒(méi)有高度，管道埋深2.0～3.0 m，按埋深計(jì)算濕陷量時(shí)，上部濕陷性強(qiáng)的土層實(shí)際已經(jīng)沒(méi)有考慮。根據(jù)這一規(guī)定，參考附件工程的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于引水管道我們采取的措施是：采用灰土墊層處理，管基非自重溫陷性黃土場(chǎng)地，灰土墊層的厚度不宜小于0.30 m；自重溫陷性黃土場(chǎng)地，按濕陷量及濕陷類(lèi)別墊層厚度不宜小于0.3～0.5 m。按以上原則對(duì)引水管道進(jìn)行地基處理，簡(jiǎn)述如下：

(4)樁號(hào)12+400 m～13+000 m段，地貌單元為渭河Ⅰ級(jí)階地，管基土為第四系全新統(tǒng)沖積(Q41al)堆積壤土，其承載力特征值fak=120 kPa。管基無(wú)濕陷，建議管溝臨時(shí)開(kāi)挖坡比壤土。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)工程區(qū)位于關(guān)中盆地西部，地質(zhì)構(gòu)造單元上屬汾渭斷陷盆地，區(qū)域斷裂發(fā)育，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，屬構(gòu)造穩(wěn)定較差的地區(qū)。工程區(qū)經(jīng)過(guò)的眉縣湯峪鎮(zhèn)、槐芽鎮(zhèn)和扶風(fēng)縣絳帳鎮(zhèn)、段家鎮(zhèn)、城關(guān)街道的Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地的地震動(dòng)峰值加速度為0.20 g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.40 s，相應(yīng)的地震烈度為Ⅷ度，屬穩(wěn)定性較差地區(qū)。

(2)管線經(jīng)過(guò)渭河及韋水河時(shí)，存在砂土地震液化問(wèn)題，應(yīng)判定砂土的液化問(wèn)題。其余地段粘性土地基，其主要工程地質(zhì)問(wèn)題為黃土的濕陷性，按照《濕陷性黃土壩區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》(GB50025-2018)有關(guān)規(guī)定，對(duì)濕陷性厚度很大的地基，處理厚度過(guò)大在實(shí)際工程中難以實(shí)施，特別是對(duì)于引水管道等線性工程，可結(jié)合實(shí)際，類(lèi)比工程區(qū)經(jīng)驗(yàn)采用地基處理的方法，但應(yīng)加強(qiáng)防水措施彌補(bǔ)。