趙宇
(山西省水利水電勘測設(shè)計研究院,山西 太原 030024)
松峪水庫輸水線路工程地質(zhì)條件及評價
趙宇
(山西省水利水電勘測設(shè)計研究院,山西 太原 030024)
擬建的松峪水庫輸水線路始于陽坡水庫,輸水管線沿湫水河及松峪溝布置。分段對工程地質(zhì)條件進行了分析評價,針對工程存在的基坑開挖涌水、地基不均勻及濕陷性問題,提出了相應(yīng)的處理措施,以確保工程安全運行。
輸水線路;輸水管道;基坑涌水;濕陷性;松峪水庫
擬建的松峪水庫位于呂梁市臨縣城莊鎮(zhèn)境內(nèi)的松峪溝,主要是作為臨縣陽坡水庫的調(diào)蓄水庫,解決臨縣工業(yè)及農(nóng)業(yè)用水。輸水線路從陽坡水庫起始到擬建的松峪水庫,輸水管線沿湫水河及松峪溝布置。
樁號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0+888—1+150段管道持力層為下元古界黑茶山群石英砂巖,強風(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,建議對其進行夯實或碾壓,增加密實度。地基承載力建議值卵石混合土層為200~250kPa,強風(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。施工時應(yīng)采取措施防止土石接合部位的不均勻變形問題并注意雨季防沖刷。
樁號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。勘察期間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,建議開挖邊坡1∶0.75。施工時應(yīng)注意雨季沖刷。
樁號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,建議對其進行夯實或碾壓,增加密實度。卵石混合土層地基承載力建議值為200~250kPa,建議開挖邊坡水上為1∶0.75~1∶1,水下為1∶1~1∶1.25。施工時應(yīng)及時排水,并注意雨季沖刷。
樁號 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。勘察期間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,建議開挖邊坡1∶0.75。施工時應(yīng)注意雨季防沖刷。
樁號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??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,建議對其進行夯實或者碾壓,增加密實度。卵石混合土層地基承載力建議值為200~250kPa,建議開挖邊坡水上1∶0.75~1∶1,水下1∶1~1∶1.25。施工時應(yīng)及時排水,并注意雨季防沖刷。
樁號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,建議開挖邊坡1∶0.75。施工時應(yīng)注意雨季防沖刷。
樁號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。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,建議對其進行夯實或碾壓,增加密實度。卵石混合土層地基承載力建議值為200~250kPa,建議開挖邊坡水上 1∶0.75~1∶1,水下1∶1~1∶1.25。施工時應(yīng)及時排水,并注意雨季防沖刷。
樁號27+331—27+393段地面高程 1013.0~1028m,管線位于地面下2.5~3.6m。地形起伏較大,管線穿過的地層巖性為三疊系中統(tǒng)銅川組上段砂巖,巖性較硬,強風(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:強風(fēng)化砂巖300~500kPa;開挖邊坡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題。
樁號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,建議開挖邊坡1∶0.75。施工時應(yīng)采取措施防止土石接合部位的不均勻變形問題及雨季防沖刷問題。
樁號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??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,建議對其進行夯實或碾壓,增加密實度。卵石混合土層地基承載力建議值為200~250kPa,建議開挖邊坡1∶1~1∶1.25。施工時應(yīng)注意雨季防沖刷。
樁號28+911—31+074段地面高程 1040.0~1077.5m,管線位于地面下3.0~5.5m。地形起伏較大,管線大部分穿過的地層巖性為三疊系中統(tǒng)銅川組上段砂巖,巖性較硬,強風(fēng)化帶厚度3~5m。勘察期間地下水位于管基以下,跨河段存在地表水。強風(fēng)化砂巖300~500kPa,弱風(fēng)化砂巖500~800kPa,卵石混合土200~250kPa;開挖邊坡: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題。施工時應(yīng)及時排水并注意雨季防沖刷。
樁號31+074—31+850.05段地面高程1077.5~1118.0m,管線位于地面下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,強風(fēng)化帶厚度3~5m。樁號31+074—31+579段管道持力層為卵石混合土,開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題。
2.1 基坑開挖涌水
輸水線路部分地段管基位于地下水位以下,存在基坑開挖涌水問題,應(yīng)采取排水措施。
2.2 地基不均勻性問題
輸水線路穿過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題,應(yīng)采取一定的工程措施。
2.3 地基濕陷性問題
輸水管線大部分穿過第四系黃土地區(qū),沿線分布厚度不一,其成因類型為洪沖積具有濕陷性的低液限粉土,樁號 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。建議對管基進行夯實處理,消除濕陷性,并鋪碎石墊層及采取嚴格防水措施,必要時應(yīng)采取結(jié)構(gòu)措施。
輸水管線沿湫水河及松峪溝布置,地基不均勻變形問題,部分地段存在基坑涌水及濕陷性問題,應(yīng)及時采取相應(yīng)措施消除,確保工程安全運行。
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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)地下工程專業(yè),高級工程師。
2016-09-21;
2016-10-25