楊廷彥

(遼寧省沈陽(yáng)水文局,沈陽(yáng) 110043)

1 地質(zhì)概況

本區(qū)位于遼吉山區(qū)的西緣，為遼河支流清河下游，清河水庫(kù)壩址位于清河干流山谷的末端，下游為遼闊的遼河平原。庫(kù)區(qū)基本地貌分區(qū)為河漫灘、一級(jí)階地、二級(jí)階地、坡積區(qū)、山脊區(qū)。地面高程一般為96-235m，地勢(shì)自東北向西南降落。本水庫(kù)為山谷型水庫(kù)。

本區(qū)位于前寒武紀(jì)所形成的遼東地貌的一部分，西側(cè)與東北凹陷帶(遼河平原)相毗鄰本區(qū)地殼構(gòu)成為太古代之結(jié)晶片巖系及前震旦紀(jì)之變質(zhì)巖系，沉積巖層僅有中生代白堊紀(jì)砂礫巖系及第四紀(jì)地層。工程區(qū)主要構(gòu)造線可分兩個(gè)時(shí)期：前期(中生代前)為東西向大斷裂構(gòu)造，后期為西北—東南斷裂構(gòu)造，多數(shù)小破碎帶及節(jié)理裂隙均沿此發(fā)生，造成修建水工建筑物的一些不利地質(zhì)條件[1]。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 地形地貌

該場(chǎng)區(qū)位于鐵嶺市清河區(qū)清河水庫(kù)西南部，北部屬低山丘陵地貌，南部屬山前洪積扇地貌，地形北高南低，起伏較大，最大高差42.17m。

2.2 地層巖性

該場(chǎng)區(qū)上部主要為第四系沖洪積地層，下部為強(qiáng)—微風(fēng)化花崗巖，其巖性，從勘探孔揭露的深度范圍內(nèi)，由上至下描述如下：

①-1表土：黑褐色，稍濕，松散，主要成份為黏性土，含少量碎石及植物根系。層厚0.3-0.4m，層底埋深0.3-0.4m，層底標(biāo)高110.17-142.09m。

①-2素填土：雜色，濕—飽和，松散，主要成份為黏性土及碎石土，含少量中粗砂。層厚2.0-4.2m，層底埋深2.0-4.2m，層底標(biāo)高96.42-98.99m。

②礫砂：黃褐色，飽和，中—密實(shí)，級(jí)配良好，顆粒呈次圓形，長(zhǎng)石、石英質(zhì)，含少量黏粒，局部為圓礫或粗砂薄層。層厚2.7-9.7m，層底埋深6.5-12.0m，層底標(biāo)高89.05-96.29m。

③殘積土：黃褐色，呈可塑狀態(tài)，由花崗巖風(fēng)化而成，已風(fēng)化成黏性土狀。層厚5.7m，層底埋深6.0m，層底標(biāo)高125.64m。

④強(qiáng)風(fēng)化花崗巖：青灰色，節(jié)理裂隙強(qiáng)烈發(fā)育，巖芯呈砂土狀或碎塊狀，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為鉀長(zhǎng)石、石英及云母等，屬軟巖，RQD=30，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。層厚0.8-3.0m，層底埋深2.5-13.2m，層底標(biāo)高87.85-139.49m。

⑤中風(fēng)化花崗巖：青灰色，節(jié)理裂隙一般發(fā)育，巖芯呈短柱狀，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為鉀長(zhǎng)石、石英及云母等，屬較軟巖，RQD=70，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅱ級(jí)。層厚6.8-15.3m，層底埋深17.7-25.0m，層底標(biāo)高76.65-124.79m。

⑥微風(fēng)化花崗巖：青灰色，結(jié)構(gòu)完整，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為鉀長(zhǎng)石、石英及云母等，屬較硬巖，RQD=95，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅰ級(jí)。所有勘探孔均未穿透該層，最大控制厚度37.3m。

2.3 主要斷層性狀及分布

根據(jù)物探結(jié)果，工程區(qū)所在地段內(nèi)無(wú)斷層存在。

2.4 場(chǎng)區(qū)水文地質(zhì)條件

本次勘察期間，在勘探孔揭露的深度范圍內(nèi)，場(chǎng)區(qū)南側(cè)見(jiàn)主要接受庫(kù)區(qū)排水渠徑流補(bǔ)給的孔隙潛水，其初見(jiàn)水位埋深為2.8-5.1m，標(biāo)高為95.95-99.19m；其穩(wěn)定水位埋深為2.0-4.7m，標(biāo)高為96.35-99.59m，水位年變幅1-2m[2]。

根據(jù)該場(chǎng)地地下水水質(zhì)分析結(jié)果可知：該場(chǎng)地地下水對(duì)鋼筋混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性。

3 主要建筑物工程地質(zhì)條件

3.1 調(diào)壓井工程地質(zhì)條件

本工程老調(diào)壓井井址地面高程142.49m，井筒分別坐落在④強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層、⑤中風(fēng)化花崗巖層和⑥弱風(fēng)化花崗巖層。井筒下部圍巖139.49-142.49m為④強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，節(jié)理裂隙強(qiáng)烈發(fā)育，巖芯呈砂土狀或碎塊狀，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為鉀長(zhǎng)石、石英及云母等，屬軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)；124.79-139.49m為⑤中風(fēng)化花崗巖層，節(jié)理裂隙一般發(fā)育，巖芯呈短柱狀，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為鉀長(zhǎng)石、石英及云母等，屬較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅱ級(jí)；124.79m以下為⑥微風(fēng)化花崗巖層，結(jié)構(gòu)完整，巖芯呈長(zhǎng)柱狀，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為鉀長(zhǎng)石、石英及云母等，屬較硬巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅰ級(jí)。

3.2 壓力鋼管工程地質(zhì)

壓力管道管線地面高程101.63-102.79m，管道基礎(chǔ)多坐落在②砂礫層，僅有少部坐落在④強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層和⑤中風(fēng)化花崗巖層，②砂礫層層厚2.7-5.4m，層底埋深6.5-9.5m，層底標(biāo)高96.29-92.13m。飽和，中—密實(shí)，級(jí)配良好，顆粒呈次圓形，長(zhǎng)石、石英質(zhì)，含少量黏粒，局部為圓礫或粗砂薄層。④強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層層厚0.8-1.1m，層底埋深7.3-10.6m，層底標(biāo)高95.49-91.03m。節(jié)理裂隙強(qiáng)烈發(fā)育，巖芯呈砂土狀或碎塊狀，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為鉀長(zhǎng)石、石英及云母等，屬軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。⑤中風(fēng)化花崗巖層鉆孔未穿透，節(jié)理裂隙一般發(fā)育，巖芯呈短柱狀，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為鉀長(zhǎng)石、石英及云母等，屬較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅱ級(jí)。

3.3 電站廠房工程地質(zhì)

電站廠房廠址地面高程100.47-101.65m，廠房基礎(chǔ)高程88.44-90.55m，坐落在⑤中風(fēng)化花崗巖層，⑤層層頂埋深6.5-9.5m，層頂標(biāo)高90.55-91.97m。⑤中風(fēng)化花崗巖層鉆孔未穿透，節(jié)理裂隙一般發(fā)育，巖芯呈短柱狀，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為鉀長(zhǎng)石、石英及云母等，屬較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅱ級(jí)[3]。

3.4 尾水渠工程地質(zhì)

尾水渠渠線地面高程101.63-99.35m，尾水渠基礎(chǔ)多坐落在②砂礫層，僅有少部坐落在④強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層和⑤中風(fēng)化花崗巖層。②砂礫層層厚5.3-9.7m，層底埋深7.3-12m，層底標(biāo)高93.17-89.05m。飽和，中—密實(shí)，級(jí)配良好，顆粒呈次圓形，長(zhǎng)石、石英質(zhì)，含少量黏粒，局部為圓礫或粗砂薄層。④強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層層厚0.8-1.2m，層底埋深8.5-13.20m，層底標(biāo)高91.97-87.85m。節(jié)理裂隙強(qiáng)烈發(fā)育，巖芯呈砂土狀或碎塊狀，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為鉀長(zhǎng)石、石英及云母等，屬軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅴ級(jí)。⑤中風(fēng)化花崗巖層鉆孔未穿透，節(jié)理裂隙一般發(fā)育，巖芯呈短柱狀，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成份為鉀長(zhǎng)石、石英及云母等，屬較軟巖，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅱ級(jí)[4]。

4 工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)

4.1 地基各土層承載力值確定

①-1層表土及①-2層素填土施工中將被挖除，不作承載力評(píng)價(jià)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試及室內(nèi)土工試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，其余各層地基土承載力特征值見(jiàn)表1。

表1 各土層承載力特征值統(tǒng)計(jì)表

4.2 地基各土層滲透性及滲透變形評(píng)價(jià)

1)滲透性評(píng)價(jià)：

①-1層表土及①-2層素填土施工中將被挖除，不作滲透性評(píng)價(jià)，其余各層地基土滲透性是根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn)確定的，其統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2-表3。

表2 各土層滲透系數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表3 巖石壓水試驗(yàn)結(jié)果表

備注：q為試段透水率，Lu；L為試段長(zhǎng)度，m；Q3為第三階段計(jì)算流量，L/min；P3為第三階段試驗(yàn)壓力，MPa；H為試驗(yàn)水頭，m；r為鉆孔半徑，m；K為滲透系數(shù)，m/d；Q為壓入流量，m3/d。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn)結(jié)果，④層強(qiáng)風(fēng)化花崗巖及⑤層中風(fēng)化花崗巖屬中等透水，⑥層微風(fēng)化花崗巖屬弱透水。

2)滲透變形判別

場(chǎng)區(qū)各土層滲透變形判別根據(jù)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)范》SL188-2005中的附錄D.0.2，各土層破壞類(lèi)型和允許水力比降見(jiàn)表4。

表4 地基各土層滲透破壞類(lèi)型及允許水力比降統(tǒng)計(jì)表

4.3 地基穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

該場(chǎng)區(qū)上部①-1層表土及①-2層素填土土質(zhì)松軟，結(jié)構(gòu)松散，承載能力低，其穩(wěn)定性較差；其余各層地基土承載能力較高，穩(wěn)定性均較好。對(duì)于抗滑穩(wěn)定問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)者按前面給定的參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算，建筑物基礎(chǔ)底面與地基之間的摩擦系數(shù)建議值見(jiàn)表5。

表5 基礎(chǔ)與巖石之間摩擦系數(shù)建議值表

4.4 地基土液化判定

根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50021—2010第4.3.4條判定，該場(chǎng)地砂土不液化，詳見(jiàn)表6。

4.5 地基滲漏及滲透穩(wěn)定性評(píng)價(jià)

該場(chǎng)區(qū)北側(cè)上部地層以強(qiáng)風(fēng)化花崗巖及中風(fēng)化花崗巖為主，呈中等透水，存在滲漏及滲穩(wěn)問(wèn)題；南側(cè)上部地層以礫砂為主，呈強(qiáng)透水，存在滲漏及滲穩(wěn)問(wèn)題[5]。

5 結(jié)論與建議

1)勘察得知：該場(chǎng)區(qū)土質(zhì)極不均勻，但未發(fā)現(xiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象存在。

2)場(chǎng)區(qū)存在滲漏及滲穩(wěn)問(wèn)題。

3)本次勘察期間，在勘探孔揭露的深度范圍內(nèi)，場(chǎng)區(qū)南側(cè)見(jiàn)主要接受庫(kù)區(qū)排水渠徑流補(bǔ)給的孔隙潛水，其初見(jiàn)水位埋深為2.8-5.1m，標(biāo)高為95.95-99.19m；其穩(wěn)定水位埋深為2.0-4.7m，標(biāo)高為96.35-99.59m，水位年變幅1-2m。

該場(chǎng)地地下水對(duì)鋼筋混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋有微腐蝕性。

4)該場(chǎng)區(qū)抗震設(shè)防裂度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g，設(shè)計(jì)特征周期為0.35s，建筑場(chǎng)地類(lèi)別為Ⅱ類(lèi)，屬抗震一般地段。

5)該場(chǎng)區(qū)砂土不液化。

6)本區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍深為1.20m。

7) 基槽開(kāi)挖時(shí)，可采用井點(diǎn)降水，同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)施工地質(zhì)驗(yàn)槽工作。

表6 砂土液化判定表

[1]梁煦楓,王文科,曾永剛.GMS在水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)可視化方面的應(yīng)用[J].東北水利水電，2006(09)：98-100.

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