張小利
(陜西省水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院勘察分院,陜西 咸陽 712000)
陜西省水務(wù)集團(tuán)有限公司石頭河水庫渭北引水工程管線起點(diǎn)位于石頭河水庫石頭河?xùn)|干渠19+680 m處,管線從南向北穿過眉縣、扶風(fēng)縣,沿途向三個(gè)水廠供水:絳帳凈水廠、新區(qū)水廠、法門水廠。通過這三個(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)的生活用水問題,滿足受水區(qū)社會經(jīng)濟(jì),社會可持續(xù)發(fā)展的用水需要。該工程骨干線路總長約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m3。工程等別為Ⅳ等小(1)型工程,主要建筑物級別為4級,次要建筑物為5級。
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級階地、Ⅱ級階地和黃土塬,地層相對簡單,地下水位埋深相對較淺,沿線沖溝不太發(fā)育。
石頭河水庫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
引水管線按地貌單元分類,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,濕陷性黃土場地上的建筑物分類,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不均勻沉降限制的嚴(yán)格程度等分為甲、乙、丙、丁四類(具體分類見GB50025~2018規(guī)范P6頁,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建筑物。
乙類建筑物應(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壓力值不應(yīng)小于100 kPa;自重濕陷黃土場地處理深度不應(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。相較于甲類建筑,乙類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)。
石頭河水庫渭北引水工程為一線性工程,地面以上沒有高度,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)沒有考慮。根據(jù)這一規(guī)定,參考附件工程的經(jīng)驗(yàn),對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地,灰土墊層的厚度不宜小于0.30 m;自重溫陷性黃土場地,按濕陷量及濕陷類別墊層厚度不宜小于0.3~0.5 m。按以上原則對引水管道進(jìn)行地基處理,簡述如下:
(4)樁號12+400 m~13+000 m段,地貌單元為渭河Ⅰ級階地,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。管基無濕陷,建議管溝臨時(shí)開挖坡比壤土。
(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類場地的地震動峰值加速度為0.20 g,地震動反應(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)過渭河及韋水河時(shí),存在砂土地震液化問題,應(yīng)判定砂土的液化問題。其余地段粘性土地基,其主要工程地質(zhì)問題為黃土的濕陷性,按照《濕陷性黃土壩區(qū)建筑標(biāo)準(zhǔn)》(GB50025-2018)有關(guān)規(guī)定,對濕陷性厚度很大的地基,處理厚度過大在實(shí)際工程中難以實(shí)施,特別是對于引水管道等線性工程,可結(jié)合實(shí)際,類比工程區(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)。