地質(zhì)勘察報(bào)告

涇縣幕溪河（幕山橋～綠城橋）水環(huán)境治理工程工程地質(zhì)勘察報(bào)告第13頁涇縣幕溪河（幕山橋～綠城橋）水環(huán)境治理工程（初步設(shè)計(jì)）工程地質(zhì)勘察報(bào)告1．前言1.1工程概況本工程的主要建設(shè)任務(wù)為：0.85km河道的拓寬、疏峻、護(hù)坡、護(hù)岸；新建跨幕溪河的綠城橋及景觀人行橋；新建綠城景觀蓄水橡膠壩。（1）綠城橋汽車荷載：公路－Ⅰ級(jí)。地震動(dòng)峰值加速度系數(shù)：0.05g設(shè)計(jì)洪水頻率：1/100。橋橋面鋪裝：4cm瀝青混凝土+防水層+10cmC50混凝土，橋面混凝土鋪裝層內(nèi)采用(HRB335)10帶肋鋼筋，縱橫向間距均為10橋面寬度：綠城橋3m（人行道）+9m（機(jī)動(dòng)車道）+3m（人行道）=15m。（2）景觀橋景觀橋4m（人行道、非機(jī)動(dòng)車道）+7m（綠化帶）+3m（人行道、非機(jī)動(dòng)車道）=15m。此次勘察為初步設(shè)計(jì)階段，使用吳淞高程系。受安徽安天國際置業(yè)有限公司的委托，我院承擔(dān)該項(xiàng)目的詳勘任務(wù)。1.2、本階段勘察工作的主要任務(wù)和要求(1)查明堤防沿線各工程地質(zhì)單元(段)的工程地質(zhì)條件，并對(duì)堤基抗滑穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定和抗沖能力等工程地質(zhì)問題作出評(píng)價(jià)。(2)預(yù)測堤防擋水后堤基及堤內(nèi)相關(guān)地段水文地質(zhì)工程地質(zhì)條件的變化，并提出相應(yīng)處理措施的建議。(3)進(jìn)一步進(jìn)行天然建筑材料勘察。工作內(nèi)容單位本階段野外部分工程地質(zhì)測繪km20.5鉆探孔進(jìn)尺m／孔304.8/22探坑進(jìn)尺m/眼6土樣件／孔33/9巖樣組／孔6標(biāo)貫、動(dòng)探試驗(yàn)次／孔53/9注水試驗(yàn)段/孔34/13試驗(yàn)部分常規(guī)組33顆粒分析組33垂直滲透組25巖芯單軸抗壓組15水質(zhì)分析組5根據(jù)設(shè)計(jì)要求、業(yè)主委托及有關(guān)規(guī)范，本階段主要技術(shù)要求為：(1)查明堤基地層結(jié)構(gòu)、各層分布深度、厚度及垂直、水平方向的變化規(guī)律。注意軟土層、粉細(xì)砂層、膨脹土層、黃土層、凍土層、易崩解土層、鹽漬土層、人工雜填土層、強(qiáng)透水卵石和礫石層以及腐植土層、含沼氣層等分布情況及其性狀，淺埋基巖的特性，堤基持力土(巖)層的物理力學(xué)性質(zhì)，對(duì)砂土的震動(dòng)液化、軟土的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。(2)查明堤基喀斯特發(fā)育的一般規(guī)律和分布位置，論證其對(duì)堤基滲漏的影響。(3)查明堤基相對(duì)隔水層和透水層的埋深、厚度和特性，注意與江、河、湖、海相通的堤基透水層。(4)查明工程區(qū)內(nèi)埋藏的古河道、古沖溝、淵、潭、塘、古墓、土洞、喀斯特洞穴等的特性、分布范圍，危及堤線的滑坡、崩塌、砂丘、岸邊沖刷等不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布位置、規(guī)模和發(fā)育程度。(5)調(diào)查沿線泉、井分布位置及水位、流量變化規(guī)律，查明地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成份。(6)進(jìn)一步勘察天然建筑材料。1.3勘察工作依據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50487-2008《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》SL55-2005《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》SL/T188-96《水利水電工程測量規(guī)范》SL197-97《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》SL188-2005《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》SL251—2000《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD63-2007)《水利水電工程鉆探規(guī)程》SL291—2003《水利水電工程注水試驗(yàn)規(guī)程》SL345-2007《土工試驗(yàn)規(guī)程》SL237-1999《原狀土取樣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JGJ89-92《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》SL203-97《水利水電工程地質(zhì)測繪規(guī)程》SL299-2004《水利水電工程制圖標(biāo)準(zhǔn)》（勘測圖）SL73.3-95《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》水利工程部分，2004版《勘測任務(wù)書》，合肥市政設(shè)計(jì)院有限公司《工程地質(zhì)勘察合同》1.4勘察概況1.4勘察設(shè)備：GXY-1A型鉆機(jī)2土樣取樣法：重錘少擊法巖樣取樣法：巖芯管采取1.4準(zhǔn)備工作：2010年7月野外作業(yè)：2010年7月室內(nèi)試驗(yàn)：2010年7月資料整理：2010年8月1.4為滿足本階段工程地質(zhì)勘察工作要求，我院對(duì)閘址區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)調(diào)查、測繪、鉆探、現(xiàn)場試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)等工作。完成的工作量見表1-1。表1完成的主要工作量統(tǒng)計(jì)表工作內(nèi)容單位工作量野外部分工程地質(zhì)測繪km20.5地形圖測量km20.1鉆探孔進(jìn)尺m／孔304.8/22探坑進(jìn)尺m/眼6土樣件／孔33/9巖樣組／孔6/2標(biāo)貫、動(dòng)探試驗(yàn)次／孔53/9注水試驗(yàn)段/孔34/13試驗(yàn)部分常規(guī)組33顆粒分析組33垂直滲透組25巖芯單軸抗壓組15水質(zhì)分析組52．地質(zhì)概況2.1地形地貌河道所處地貌單元為涇縣位于安徽省東南部，屬山地丘陵地區(qū)。屬殘坡積堆積地貌，東側(cè)由低山和丘陵組成，其高差在30～150m左右，西側(cè)為開闊的河谷堆積地貌，河道兩岸地勢平緩，地形起伏不大。2.2地層巖性河道地處揚(yáng)子地層區(qū)，大部分為第四紀(jì)地層所覆蓋，厚度一般15～20m，主要由發(fā)育有上更新統(tǒng)（Q3）粘土、碎石土，全新統(tǒng)（Q4）壤土，在河床及臺(tái)地一般具二元結(jié)構(gòu)。下伏為白堊疊系宣南組（K2X）泥質(zhì)粉砂巖，厚度>50m2.3地質(zhì)構(gòu)造水庫區(qū)地處揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)下?lián)P子臺(tái)坳內(nèi)次級(jí)單元沿江拱斷褶帶和皖南陷褶斷帶的過渡帶，區(qū)內(nèi)褶皺大多北東向且多為斜歪褶曲類型，區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，河道區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造不發(fā)育。2.4區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)河道兩岸屬低山丘陵區(qū)，兩岸地形平緩，地面坡度一般小于15～20°，地表多為上更新統(tǒng)（Q3）卵石或基巖，該段河道地處構(gòu)造穩(wěn)定地帶，地表是由第四系粘性土、砂卵石層組成，其下伏地層是厚度較大的泥質(zhì)粉砂巖層，不具備地應(yīng)力集中的物質(zhì)基礎(chǔ)，無活動(dòng)性斷裂發(fā)育，擬建攔水溢流壩橡膠壩，形成小庫，庫盆最大高差不超過20m，不會(huì)造成高附加應(yīng)力。因此，因蓄水誘發(fā)構(gòu)造型地震的可能性極小，庫區(qū)及鄰近地區(qū)無大面積的碳酸巖巖溶區(qū)或地下采空區(qū)分布，不具備發(fā)生非構(gòu)造型蓄水庫誘發(fā)地震的基本條件。水庫地處亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，地表植被發(fā)育，庫周地形平緩，固體徑流量不大，淤積不嚴(yán)重。根據(jù)環(huán)境水文地質(zhì)資料，環(huán)境水對(duì)混凝土無腐蝕性。2.5、地震動(dòng)參數(shù)根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001)，樞紐區(qū)地震動(dòng)峰值加速度0.05g，相應(yīng)地震基本烈度62.6、地下水賦存條件地下水賦存介質(zhì)類型主要為第四系堆積物孔隙水與基巖裂隙水。1）、松散巖類孔隙水主要貯存于第四系沖洪積地層中，沖積層主要分布在河床中，巖性以輕粉質(zhì)壤土，具中等透水層。水位埋深0.5m左右，年變幅2m～3m，主要受大氣降水和河水控制。2）、基巖裂隙水主要賦存于粉砂巖裂隙中，大氣降水是主要補(bǔ)給來源，以向河床徑流為主要排泄方式，富水程度受地貌、巖性及構(gòu)造控制，由于裂隙發(fā)育程度不均，地下水分布極不均勻，多數(shù)地段含水較差，局部裂隙發(fā)育，具微弱透水。3、工程地質(zhì)條件分析及評(píng)價(jià)3.1、場地地層巖性根據(jù)鉆探各地層，分層描述如下：第①層，耕土（QS），主要成分為重粉質(zhì)壤土，棕黃色，可塑狀，稍濕～濕，干強(qiáng)度中等，塑性中等，切面稍有光滑，局部含中粉質(zhì)壤土及粘土，上部含有少量碎石、片石等，局部填筑有軟塑狀的灰色粘土及腐殖質(zhì)，具有中等偏高壓縮性。該層厚0.20～0.50米，層頂高程32.11～27.76米。主要為第②層（Q4al）：輕粉質(zhì)壤土，灰黃、褐黃色，稍濕，可塑～硬塑狀，含有少量的鐵錳質(zhì)成份，塑性中等，干強(qiáng)度高，搖震反應(yīng)無，切面無光澤，韌性中等，壓縮性中等，該層局部夾有少量中粉質(zhì)壤土，硬塑，稍濕，干強(qiáng)度高，搖震反應(yīng)無，光澤反應(yīng)，韌性高，壓縮性低。該層厚0.50～2.40米，層頂埋深0.40～0.10米，層頂高程31.81～28.62米，標(biāo)貫擊數(shù)第③層（Q4al+pl）:卵石混圓礫，灰黃、褐黃色，中密～密實(shí)，很濕～飽和，直徑多由40-60mm組成，混大量直徑10-20mm的圓礫成份，并有大量中砂充填，該層厚19.70～5.70米，層頂埋深米，層頂高程31.65～27.26米，動(dòng)探擊數(shù)30.10第④層（K2x）：白堊系宣南組強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖,青灰色，泥質(zhì)粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)不清，略見層狀構(gòu)造，結(jié)構(gòu)松散，手易捏碎，石英、云母等成份。該層厚7.60～2.50米，層頂埋深16.00～11.00米，層頂高程19.02～14.50米，標(biāo)貫擊數(shù)35.0擊左右。第⑤層（K2x）：白堊系宣南組中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖，青灰色，泥質(zhì)粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，有極裂隙發(fā)育，巖芯呈短柱狀碎塊狀，致密，堅(jiān)硬，小錘不易敲碎，為較軟巖，巖體的基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)，該層層頂埋深19.00～16.80米，層頂高程13.16～9.46米該層未揭穿，最大揭露厚度為7.50m,據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，該層厚度大于50m，標(biāo)貫擊數(shù)107.83.2、場地水文地質(zhì)條件場地地下水賦存特征，淺部為填土中的上層滯水和壤土中的孔隙裂隙潛水，富水性弱；下部為巖層中的孔隙裂隙水。地下水補(bǔ)給來源主要為大氣降水，地下水排泄方式主要為大氣蒸發(fā)和地下徑流。在勘察期間鉆孔中觀測到，地下穩(wěn)定水位埋深：1.00～2.00m，地下水高程：26.76～30地下水、地表水對(duì)混凝土腐蝕性評(píng)價(jià)表表2項(xiàng)目PH值侵蝕性CO2HCO3-Mg2+SO42-Cl-Cl-+SO42-mg/Lmmol/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L對(duì)混凝土對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋對(duì)鋼結(jié)構(gòu)地表水指標(biāo)7.30.00-0.001.54-1.594.23-5.990.00-0.0010.25-17.0910.25-17.09腐蝕性無無無無無弱弱地下水指標(biāo)7.2-7.71.13-1.132.78-3.607.05-11.6322.29-30.6437.58-41.0237.58-68.22腐蝕性無無無無無弱弱3.3、物理力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計(jì)及選取詳見地基物理力學(xué)統(tǒng)計(jì)表表33.4、河道堤防工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)擬建0.85km河道的拓寬、疏峻、護(hù)坡、護(hù)岸，堤防地基主要持力層為第②層輕粉質(zhì)壤土或第③層卵石混圓礫，堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)為雙層結(jié)構(gòu)，C類工程地質(zhì)條件，其強(qiáng)度滿足堤防對(duì)天然地基的要求，但由于③層地基土具強(qiáng)-極強(qiáng)等透水性，因此建議采取防滲措施。各持力層物理力學(xué)建議值見表4，未列指標(biāo)可按表3（地基土物理力學(xué)指標(biāo)數(shù)理統(tǒng)計(jì)表中）標(biāo)準(zhǔn)值采用。表4堤防各持力層地層物理力學(xué)指標(biāo)建議值表層號(hào)及名稱容許承載力fk壓縮模量Es0.1-0.2允許不沖流速砼與地基摩擦系數(shù)f允許水力比降kPaMPam/s②層輕粉質(zhì)壤土2807.030.600.400.45③層卵石混圓礫30025.0*0.600.450.40**為經(jīng)驗(yàn)值3.5、攔水壩工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)擬建綠城景觀蓄水橡膠壩壩址區(qū)地層結(jié)構(gòu)簡單，無活動(dòng)性斷裂，無斷裂破碎帶尤其是導(dǎo)水?dāng)嗔褞Оl(fā)育，無軟弱土層，具備低壩的地形地質(zhì)條件。壩址區(qū)地形坡度較緩，無滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象，無影響壩址區(qū)穩(wěn)定的地質(zhì)作用，無強(qiáng)透水地層，無可溶巖分布，無可液化地層，因此壩址區(qū)場地穩(wěn)定性好。組成壩基地層主要為第②層輕粉質(zhì)壤土或第③層卵石混圓礫，具強(qiáng)-極強(qiáng)等透水性，因此建議采取防滲措施，建議采用③層卵石混圓礫，②層輕粉質(zhì)壤土分布不穩(wěn)定（詳見綠城橋工程地質(zhì)剖面圖及1號(hào)、5號(hào)鉆孔柱狀圖），根據(jù)壓水試驗(yàn)成果，認(rèn)為攔水壩壩肩均具中等、強(qiáng)透水性，存在繞滲條件。層號(hào)及名稱孔隙率%比重滲透變形類型臨界水力比降建議安全系數(shù)允許水力比降②層輕粉質(zhì)壤土45.72.72流土1.002.00.50③層卵石混圓礫管涌0.40*表5壩基土滲透變形成果評(píng)價(jià)表說明：允許水力坡降為出口無防護(hù)工況；*為經(jīng)驗(yàn)值表6壩基各地層物理力學(xué)指標(biāo)建議值表層號(hào)及名稱容許承載力fk壓縮模量Es0.1-0.2允許不沖流速砼與地基摩擦系數(shù)f抗剪斷或抗剪強(qiáng)度kPaMPam/sf’C’(MPa)②層輕粉質(zhì)壤土2807.030.500.25Φo=11.8°Co=6.7kPa③層卵石混圓礫30025.00*1.200.50Φo=18°*Co=0.0kPa**為經(jīng)驗(yàn)值3.6、綠城橋、人行橋工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)（1）綠城橋，汽車荷載：公路－Ⅰ級(jí)。橋橋面鋪裝：4cm瀝青混凝土+防水層+10cmC50混凝土，橋面混凝土鋪裝層內(nèi)采用(HRB335)10帶肋鋼筋，縱橫向間距均為10cm，橋面寬度：綠城橋3m（人行道）+9m（機(jī)動(dòng)車道）+3m（人行道）=（2）景觀橋景觀橋4m（人行道、非機(jī)動(dòng)車道）+7m（綠化帶）+3m（人行道、非機(jī)動(dòng)車道）=15m。地層強(qiáng)度基本滿足中小跨度橋梁對(duì)天然地基的要求，開挖基坑大多為③層卵石混圓礫。橋位區(qū)無影響場地穩(wěn)定的不良地質(zhì)現(xiàn)象及特殊巖土，工程地質(zhì)條件較好。詳見ZG04綠城橋工程地質(zhì)剖面圖、ZG05人行橋工程地質(zhì)剖面圖，因此建議采用天然地基方案，考慮河道河水沖刷，建議采用③層卵石混圓礫為基礎(chǔ)直接持力層。建議采用墩柱式橋墩，重力式U型橋臺(tái)。應(yīng)在非汛期施工，同時(shí)應(yīng)考慮充分的基坑排水措施。地基設(shè)計(jì)指標(biāo)建議采用表6所列數(shù)值，承載力基本容許值[fao]=300KPa.4.主要工程地質(zhì)問題分析與評(píng)價(jià)該段河道區(qū)主要工程地質(zhì)問題有滲透穩(wěn)定問題和消能工抗沖刷能力低問題。根據(jù)內(nèi)業(yè)滲透試驗(yàn)結(jié)果（見表3），滲透試驗(yàn)成果及統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)表，該段區(qū)域內(nèi)各地層滲透性分級(jí)及滲透系數(shù)建議表值見表7、表8表7各巖土層滲透系數(shù)建議值及滲透性分級(jí)表地層滲透性②③④⑤建議值k(cm/s)3.50E-044.50E-023.0E-033.0E-03滲透性分級(jí)中等透水強(qiáng)透水中等透水中等透水滲透試驗(yàn)成果及統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)表表8鉆孔編號(hào)孔口高程試段位置試段長度滲透系數(shù)k試段地層編號(hào)滲透性分級(jí)備注mcm/s230.500.00～2.402.401.90E-02②中等透水2.30～7.305.008.40E-01③強(qiáng)透水7.20～12.205.007.52E-01③強(qiáng)透水12.10～17.105.007.52E-01③、④強(qiáng)透水17.00～22.005.003.0E-03⑤中等透水330.320.00～2.402.402.40E-02②中等透水2.30～7.305.007.54E-01③強(qiáng)透水7.20～12.205.005.43E-01③強(qiáng)透水12.10～17.105.007.0E-03④中等透水17.00～22.005.002.0E-03⑤中等透水428.950.00～5.005.008.40E-01③強(qiáng)透水4.90～9.905.007.33E-01③強(qiáng)透水9.80～14.805.005.0E-03④中等透水14.70～19.705.002.0E-03④中等透水19.60～24.605.001.0E-03⑤中等透水730.250.00～4.0049.79E-01③強(qiáng)透水3.90～8.9057.14E-01③強(qiáng)透水830.600.00～2.302.32.80E-02②中等透水2.20～7.2056.99E-01③強(qiáng)透水1129.100.00～4.0048.79E-01③強(qiáng)透水3.90～8.9057.55E-01③強(qiáng)透水1230.500.00～5.005.008.45E-01③強(qiáng)透水4.90～9.905.007.65E-01③強(qiáng)透水9.80～14.805.005.12E-01③強(qiáng)透水14.70～19.705.003.96E-01③強(qiáng)透水1328.910.00～5.005.009.03E-01③強(qiáng)透水4.90～9.905.006.65E-01③強(qiáng)透水9.80～14.805.005.76E-01③強(qiáng)透水14.70～19.705.004.52E-01③強(qiáng)透水1430.850.00～5.005.008.64E-01③強(qiáng)透水4.90～9.905.006.87E-01③強(qiáng)透水9.80～14.805.004.97E-01③強(qiáng)透水14.70～19.705.003.63E-01③強(qiáng)透水1530.200.00～2.0022.80E-02②中等透水1.90～6.905.007.45E-01③強(qiáng)透水1831.250.00～5.005.009.03E-01③強(qiáng)透水4.90～9.905.006.65E-01③強(qiáng)透水1931.950.00～4.0049.22E-01③強(qiáng)透水3.90～8.9057.98E-01③強(qiáng)透水2230.630.00～4.0046.73E-01③強(qiáng)透水3.90～8.9054.98E-01③強(qiáng)透水統(tǒng)計(jì)指標(biāo)②③④⑤統(tǒng)計(jì)組數(shù)4343范圍值1.90E-02～2.80E-023.63E-01～9.03E-017.52E-01～2.00E-031.00E-03～3.00E-03平均值2.48E-026.69E-011.92E-011.00E-03室內(nèi)試驗(yàn)滲透系數(shù)k20（cm/s）備注②③④建議值根據(jù)室內(nèi)外試驗(yàn)結(jié)合地方經(jīng)驗(yàn)提出統(tǒng)計(jì)組數(shù)1114/范圍值2.8E-04～4.7E-051.1E-02～3.8E-03/平均值1.0E-042.59E-05/試驗(yàn)成果中室內(nèi)試驗(yàn)比野外現(xiàn)場試驗(yàn)的滲透系數(shù)小，其原因?yàn)槭覂?nèi)試驗(yàn)受取樣、制樣擾動(dòng)較大，另外地層粘性土類夾礫砂，其室內(nèi)對(duì)夾層試驗(yàn)無法進(jìn)行，因此分析現(xiàn)場試驗(yàn)成果置信度較高。河道均為平緩開闊場地，無影響場地整體穩(wěn)定的地質(zhì)作用。攔水壩為溢流壩，下游為土質(zhì)地層抗沖能力低，應(yīng)采取防沖消能措施。5.天然建筑材料5.1土料土料場布置在下游5公里附近，地層土性為壤土，為Ⅰ類土料場。面積約150m×70m，未見地下水位，地層穩(wěn)定，表層無用層厚度約0.3m，可開采厚度約2～5m，儲(chǔ)量約3萬立方米經(jīng)對(duì)土料場取樣試驗(yàn)，土料場