天津市務(wù)本河泵站更新改造工程地質(zhì)條件與評(píng)價(jià)

馮建國(guó)

摘要：務(wù)本河泵站位于天津市東麗區(qū)稻地村西側(cè)，泵站建于20世紀(jì)70年代，至今已有40多年的歷史。泵站目前存在排澇能力不足、河水倒灌、設(shè)備老化等諸多問題，因此擬對(duì)務(wù)本河泵站進(jìn)行更新改造。為了保證更新改造工程的順利進(jìn)行，先期對(duì)場(chǎng)地的地層進(jìn)行了工程地質(zhì)勘察。本文結(jié)合該工程的地質(zhì)勘察實(shí)際情況對(duì)場(chǎng)區(qū)地層的工程地質(zhì)條件進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞：務(wù)本河泵站;更新改造;工程地質(zhì)條件與評(píng)價(jià)

1工程概況

務(wù)本河泵站位于天津市東麗區(qū)稻地村西側(cè)，為海河左岸外泵站，至今已有40多年的歷史。泵站目前存在排澇能力不足、河水倒灌、設(shè)備老化等諸多問題，且近幾年來已嚴(yán)重影響泵站的功能發(fā)揮和安全運(yùn)行，因此擬對(duì)務(wù)本河泵站進(jìn)行更新改造。

在綜合考慮現(xiàn)有泵站和廠區(qū)地形、地質(zhì)條件等情況下，擬采用拆除重建方案。重建后的泵站工程主要由排澇進(jìn)水閘、泵房、出水池、排澇出水閘、排澇自流閘、灌溉引水閘、灌溉引水涵洞、灌溉退水閘等建筑物組成。

2地質(zhì)概況

2.1 地形地貌

建筑物區(qū)地貌單元屬濱海沖積海積平原，場(chǎng)地較平坦，地勢(shì)微傾斜，總體西北高東南低。泵站地面高程1.53～3.70m，河底高程-1.40～-2.09m，務(wù)本河堤頂高程2.95～3.64m，海河右大堤堤頂高程4.68～4.86m。

2.2 地層巖性

根據(jù)地質(zhì)測(cè)繪及鉆孔揭露，在勘探深度30.0m范圍內(nèi)揭露的地層巖性主要有：第四系全新統(tǒng)人工堆積（Qml）填土，第四系全新統(tǒng)上組沖積（Q3 4al）粉質(zhì)黏土，第四系全新統(tǒng)中組海積（Q2 4m）粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉砂，第四系上更新統(tǒng)下組沖積（Q1 4al）粉質(zhì)黏土、粉砂，第四系上更新統(tǒng)五組沖積（Qe 3al）粉質(zhì)黏土、粉土。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造與地震

工程區(qū)主要受滄州～大名斷裂、固安～昌黎大斷裂及其次級(jí)小斷裂影響，幾條斷裂距場(chǎng)址區(qū)較近。根據(jù)相關(guān)資料分析，斷裂在晚更新世中晚期以來沒有明顯活動(dòng)跡象，斷裂對(duì)場(chǎng)址區(qū)穩(wěn)定性影響較小，場(chǎng)址屬于相對(duì)穩(wěn)定區(qū)。

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306-2015），建筑場(chǎng)地類別屬Ⅲ類，地震動(dòng)參數(shù)需要修正，修正后的基本地震動(dòng)峰值加速度為0.20g，基本地震動(dòng)峰值加速度反應(yīng)譜特征周期為0.55s。

2.4 場(chǎng)地類別

根據(jù)地層巖性特征及鉆孔波速測(cè)試結(jié)果，依據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2010）（2016年版）規(guī)定，場(chǎng)地土為中軟土，場(chǎng)地覆蓋層厚度大于50m，建筑場(chǎng)地類別屬Ⅲ類。建筑場(chǎng)地屬建筑抗震不利地段。

2.5 水文地質(zhì)條件

工程區(qū)內(nèi)地表水豐富，存在于河道、溝渠、魚塘中。地下水埋深較淺，一般埋深為1.1～1.6m，地下水位0.71～2.00m，為第四系孔隙潛水，主要含水層為粉土、粉砂層，與地表水聯(lián)系密切，主要由地表水和大氣降水補(bǔ)給，以蒸發(fā)形式排泄，地下水受海河河水、地表水補(bǔ)給，隨季節(jié)影響略有變化。

地表水類型屬于氯鈉型水，中性偏弱堿性;地下水類型屬于氯重碳酸鈉型水，中性偏弱堿性。地下水對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具有弱腐蝕性;地表水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具有中等腐蝕性、地下水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)均具有弱腐蝕性。

2.6 土的腐蝕性

根據(jù)土化學(xué)分析，土樣均為非鹽漬土。土對(duì)混凝土的腐蝕等級(jí)為微腐蝕性。土對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕等級(jí)為中等腐蝕性。

2.7 物理地質(zhì)現(xiàn)象

本區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍土深度0.60m，無其它不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。

3 工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

3.1 地質(zhì)結(jié)構(gòu)

根據(jù)地質(zhì)測(cè)繪及勘察資料，泵站的地層巖性主要為第四系黏性土、粉土、砂土，地質(zhì)結(jié)構(gòu)多為黏砂多層結(jié)構(gòu)。

3.2 土體物理力學(xué)性質(zhì)

廠區(qū)淺層土體均為軟弱土，黏性土具中等～高壓縮性，局部差異較大，砂性土具有中等壓縮性。地基土體的滲透系數(shù)大多在10-7～10-4cm/s之間，屬極微～中等透水性。

3.3 主要工程地質(zhì)問題

根據(jù)工程項(xiàng)目的特點(diǎn)和對(duì)地基土特性的要求，工程區(qū)主要考慮的工程地質(zhì)問題為地基土的強(qiáng)度及變形問題、滲漏及滲透穩(wěn)定性問題、砂土地震液化問題。

⑴地基土的強(qiáng)度及變形問題

地基土多為粉質(zhì)黏土及粉砂，土體多為中等壓縮性土，第四系全新統(tǒng)上組沖積（Q3 4al）的粉質(zhì)黏土和第四系全新統(tǒng)中組淺海相沉積 （Q2 4m）的粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土多為高壓縮性。因此，可能會(huì)產(chǎn)生較大沉降，局部可能產(chǎn)生不均勻沉降。

⑵滲漏及滲透穩(wěn)定性

地基土體的滲透系數(shù)建議值大多在10-7～10-4cm/s之間，屬極微～中等透水性。透水性較強(qiáng)的粉砂厚度不大，分布較連續(xù)，埋深較深，產(chǎn)生滲漏及滲透破壞的可能性不大。如果在設(shè)計(jì)時(shí)考慮地基土發(fā)生滲透破壞時(shí)，黏土允許水力比降建議值為0.45;粉質(zhì)黏土允許水力比降建議值為0.40;粉砂允許水力比降建議值0.25。

⑶飽和砂土地震液化問題

根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-2008），經(jīng)初判，第一海相層的粉砂具有液化的可能。經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)法復(fù)判，該層粉砂具地震液化的潛勢(shì)。

3.4 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

廠區(qū)淺層土體均為軟弱土，黏性土具中等～高壓縮性，局部差異較大，砂性土具有中等壓縮性。地基土的高壓縮性及差異性，易使淺基礎(chǔ)產(chǎn)生較大沉降及不均勻沉降。淺層地基不經(jīng)處理一般不宜作為建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)持力層，僅可作為低荷載建筑物淺基礎(chǔ)持力層，低荷載建筑物基礎(chǔ)可考慮采用筏板式基礎(chǔ)，或?qū)Φ鼗敛扇∵m當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)處理，亦可采用復(fù)合地基，采用淺基礎(chǔ)應(yīng)考慮軟弱下臥層的不利影響。

4 結(jié)語

通過工程地質(zhì)勘察，在現(xiàn)有的技術(shù)手段下經(jīng)過綜合分析后對(duì)廠區(qū)地基的水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件和處理措施作了如下結(jié)論：

（1）廠區(qū)地表水豐富，地下水埋深較淺，一般埋深為1.1～1.6m，地下水位0.71～2.00m，施工期間宜復(fù)核地下水位，根據(jù)實(shí)際情況確定基坑排水措施。

（2）環(huán)境水對(duì)混凝土中的鋼筋、鋼結(jié)構(gòu)具有腐蝕性;廠區(qū)土對(duì)混凝土、混凝土中的鋼筋具有腐蝕性，應(yīng)做好相應(yīng)防腐處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB 50021-2001（2009版），巖土工程勘察規(guī)范[S].

[2]GB 50487-2008，水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].

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[4]GB/T 50123-2019，土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].