撈刀河瀏陽工業(yè)園兩廂河段水利工程勘察報告

.QR7.5.01.08X013-022撈刀河瀏陽工業(yè)園兩箱河段水利工程工程地質(zhì)勘察報告（初步設(shè)計、施工圖設(shè)計階段）東華理工大學勘察設(shè)計研究院二一三年十月?lián)频逗訛g陽工業(yè)園兩箱河段水利工程工程地質(zhì)勘察報告（初步設(shè)計、施工圖設(shè)計階段）院 長：湯洪志總 工 程 師：袁曉慶分 院 院 長：夏立欽分 院 總 工 程 師：彭清華項 目 負 責 人：趙建華審 核：王正軍審 定：袁曉慶東華理工大學勘察設(shè)計研究院二一三年十月 目 錄1、前言2、地質(zhì)概況2.1地形地貌2.2地層巖性2.3地質(zhì)構(gòu)造及地震2.4水文地質(zhì)條件2.5主要物理地質(zhì)現(xiàn)象3、已有堤防概況3.1堤身結(jié)構(gòu)及質(zhì)量3.2險情隱患4、堤基工程地質(zhì)特征4.1堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)4.2主要工程地質(zhì)問題評價4.3巖土物理力學指標5、堤防工程地質(zhì)分類(段)評價5.1工程地質(zhì)分類5.2各堤段工程地質(zhì)評價與處理措施建議6、新建水閘工程地質(zhì)條件7、擬建汊河工程地質(zhì)條件8、天然建筑材料7.1土料7.2砂礫料7.3塊石料9、結(jié)論與建議圖表部分序號圖 表 名 稱張 數(shù)1標貫數(shù)據(jù)一覽表12動探N63.5數(shù)據(jù)一覽表13土工試驗報告24水質(zhì)分析報告25工程地質(zhì)平面圖16撈刀河左岸（0+0004+950）縱剖面圖17撈刀河右岸（0+0004+950）縱剖面圖18擬建水閘（1+400）剖面圖119擬建水閘（1+370）剖面圖2110新開汊河縱剖面圖1110+200里程橫剖面圖1120+800里程橫剖面圖1132+200里程橫剖面圖1142+800里程橫剖面圖1153+600里程橫剖面圖1164+400里程橫剖面圖117鉆孔柱狀圖701、前言瀏陽市屬次中心城市，是以生物醫(yī)藥、制造產(chǎn)業(yè)及高新技術(shù)、食品加工為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的山水田園式的工業(yè)新城。根據(jù)近期、遠景規(guī)劃，工業(yè)新城主要由制造產(chǎn)業(yè)片區(qū)、生物醫(yī)藥片區(qū)、北盛組團、永安豐裕西部組團等共同構(gòu)成。工業(yè)新城規(guī)劃區(qū)范圍東起永安鎮(zhèn)，西至江頭村撈刀河以南，東西長約15km，南北寬約4km，規(guī)劃總用地面積約59.28km2，遠景規(guī)劃用地面積約73.09 km2 。規(guī)劃建設(shè)范圍沿319國道、緯二路兩條發(fā)展軸線擴展城市發(fā)展空間，構(gòu)筑“一心、兩翼、兩軸、五帶”的空間結(jié)構(gòu)。“一心”指工業(yè)新城的行政文化商貿(mào)中心，“兩翼”指制造產(chǎn)業(yè)西片區(qū)和生物醫(yī)藥東片區(qū)，“兩軸”指319國道城市發(fā)展主軸和緯二路城市發(fā)展副軸，“五帶”指五條沿水系生態(tài)綠帶。 撈刀河貫穿了瀏陽市北區(qū)社港、龍伏、焦溪、沙市、北盛、永安等重鎮(zhèn)，是北盛鎮(zhèn)區(qū)域最重要的水系，是當?shù)鼐用褓囈陨娴哪赣H河。工業(yè)新城撈刀河汊河新建工程位于瀏陽市北盛鎮(zhèn)境內(nèi)西南側(cè)百塘村地界范圍內(nèi)，是工業(yè)新城規(guī)劃新建的生活娛樂區(qū)，是瀏陽市工業(yè)新城建設(shè)內(nèi)容的重要組成部分。本工程建設(shè)目的是通過合理的全面布局，優(yōu)化區(qū)域的生態(tài)環(huán)境，提高新城的人文優(yōu)勢，打造具有濃郁地方特色和豐厚文化底蘊的現(xiàn)代化山水田園宜居城市區(qū)。撈刀河瀏陽工業(yè)園兩箱河段水利工程區(qū)域內(nèi)河流長度4.95km，大部分河段兩岸以農(nóng)田為主，無明顯護坡，由于現(xiàn)有河堤堤身低矮單薄、設(shè)備老化、防洪標準較低等多種原因，又加上撈刀河洪水的頂托，該區(qū)域內(nèi)的防洪大堤與相關(guān)設(shè)施己不能抵御汛期長期高洪水位的侵襲，曾多次出現(xiàn)過潰堤、堤基滲漏管涌、堤身失穩(wěn)、垸內(nèi)散浸與嚴重漬水等險情，按瀏陽市工業(yè)新城的規(guī)劃，均未達到防洪標準。因此有必要對大堤進行處險加固、對相關(guān)防洪設(shè)施進行綜合改造和處理。本次勘察具體任務(wù)及目標如下： 1）對撈刀河瀏陽工業(yè)園兩廂河段邊坡不穩(wěn)處進行護岸。2）根據(jù)瀏陽工業(yè)園區(qū)綜合規(guī)劃及多方案比較，擬在撈刀河干流G1+400位置新建一座翻板門水閘，對上游水位進行雍高，形成景觀水位，并起到連接河道兩岸的作用。3）在撈刀河工業(yè)園兩廂河段干流G1+600和G3+700位置新建一條人工汊河，進行河道水系連通。本工程行洪標準為50年一遇，根據(jù)護坡工程設(shè)計規(guī)范（GB50286-98）及防洪標準（GB50201-94），護坡級別為2級，主要建筑物級別為2級。受工業(yè)園管委會的委托，我院承擔了其兩廂河段水利工程的地質(zhì)勘察工作。本階段勘察為初步設(shè)計及施工圖設(shè)計階段,根據(jù)相關(guān)規(guī)程規(guī)范及勘察技術(shù)要求，本次勘察主要目的和任務(wù)是：（1）調(diào)查區(qū)域地質(zhì)情況，進行區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價，分析河床介質(zhì)形成機理。（2）查明已有堤防工程地質(zhì)條件，并對堤基抗滑穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定、沉降變形和抗沖能力等工程地質(zhì)問題做出評價；預(yù)測堤防洪水期堤基及相關(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。查明已有堤防及構(gòu)筑物區(qū)域內(nèi)的軟土、粉細砂等不良地質(zhì)，尤其是可能產(chǎn)生流砂、潛蝕、流砂、管涌和地震液化地層的分布范圍、埋深及厚度。（3）查明不良地質(zhì)現(xiàn)象（如岸坡坍塌、滑坡、沖淤、潛蝕、管涌等）的成因、類型、分布、發(fā)展趨勢及其對岸坡穩(wěn)定性的影響程度，并提出整治措施建議和整治工程設(shè)計所需參數(shù)；（4）綜合土工試驗及原位測試成果，提出工程區(qū)范圍內(nèi)巖土物理力學性質(zhì)參數(shù)的建議值，其中抗剪強度指標應(yīng)有快剪、固結(jié)快剪和慢剪指標（或有相應(yīng)三軸試驗指標亦可），各地層要進行滲透破壞類型判別，提供臨界水力比降。（5）沿線就近選擇天然土料場，進行天然建筑材料詳查，勘察儲量不小于設(shè)計需求量的2倍，料場選擇應(yīng)充分與業(yè)主、設(shè)計人員溝通，初步選定料場并經(jīng)業(yè)主方同意后方可開展料場的鉆探的鉆探試驗工作。石料如就近無料場可采，可考慮購買，但要調(diào)查購買料源的質(zhì)量、單價和運距。（6）查明擬建汊河的地質(zhì)情況，并提出永久邊坡（護岸）的坡比及護岸、護底的工程措施建議。本次勘察手段及方法主要包括地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)測繪、工程鉆探、水文地質(zhì)試驗、原位試驗、室內(nèi)試驗等。本次勘察工作嚴格遵照勘察合同及任務(wù)書要求進行，主要遵循的規(guī)程規(guī)范主要有：1)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范(GB50487-2008)2)水利水電天然建筑材料勘察規(guī)程(SL251-2000)3)堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程(SL188-2005)；4)水利水電鉆探規(guī)程(SL291-2003)5)水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程(SL31-2003)6)中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（SL55-2005）7)巖土工程勘察規(guī)范（2009版）（GB50021-2001）等我院于2013年9月29日進場，于2013年10月6日結(jié)束外業(yè)工作，進行了地質(zhì)測繪、鉆探、原位試驗和室內(nèi)試驗等工作。本次勘察完成的主要工作量見表1.1。表1.1 完成的主要工作量表項 目 名 稱單 位數(shù) 量備 注1：1000工程地質(zhì)平面測繪Km20.25鉆 探m/孔1220.90/70含土料場2個鉆孔取巖石試樣及室內(nèi)試驗組6含水閘勘察6組取土試樣及室內(nèi)試驗個22含水閘勘察7個取地下水試樣及室內(nèi)試驗件4含水閘勘察2組鉆孔注水及壓水試驗段次 26地下水動態(tài)觀測次68外業(yè)調(diào)查及天然建筑材料調(diào)查組日102、地質(zhì)概況2.1地形地貌撈刀河瀏陽市境內(nèi)控制集雨面積1016km2，干流長63km。流域內(nèi)水系發(fā)達，植被覆蓋較好，地形地貌主要為山區(qū)丘陵與U型河谷地形交錯分布，域內(nèi)有關(guān)山水庫、橫山頭水庫、馬尾皂水庫和南康水庫四座中型水庫，以及三十余座小型水庫。擬建場地位于撈刀河I級階地，區(qū)域內(nèi)撈刀河河底標高45.5048.50m（85黃海高程系，以下均同)，河床一般寬約6080m，河谷呈U形，河堤兩岸大部分地段為農(nóng)田和居民區(qū)，地勢一般較平緩，堤外自然地面高程一般49.00m65.00m，水土保持較好。場地位于瀏陽市北盛鎮(zhèn)鯉塘等村，距北盛集鎮(zhèn)約4km，距瀏陽市生物醫(yī)藥園1km，交通較為便利。2.2地層巖性本區(qū)出露及鉆孔揭露主要地層有白堊系及第四系地層，由新到老敘述如下：2.2.1人工填土(Qml) ：黃褐色、灰褐色，稍濕，稍密，主要由粘性土及少量砂礫石回填，堤段兩岸沿線零星可見，該層大部分地段已完成自重固結(jié)，本次勘探鉆孔未揭露。2.2.2耕表土（Qpd）：層厚0.401.00m，灰褐色、灰黑色，軟可塑，濕飽和。主要成分為粘性土，含有機質(zhì)及植物根須，主要為稻田耕作土。2.2.3第四系沖積第四系全新統(tǒng)（Q4al）上部為淤泥或淤泥質(zhì)粘土、細砂等沖積淤積物，下部為卵礫石層，分布于撈刀河外河床與邊灘。本次勘探鉆孔未揭露。 第四系上更新統(tǒng)（Q3al）具二元結(jié)構(gòu)，上部為紅褐色、黃褐色似網(wǎng)紋狀粉質(zhì)粘土，可硬塑，層厚0.807.30m；下部為黃褐色含泥砂礫石，厚度0.505.50m，礫石含量40%60%，磨圓度較好，稍密狀，主要成分為石英，含泥量10%20%；砂含量約20%，以中粗砂為主。分布于工程區(qū)兩岸，與工程建設(shè)密切相關(guān)。第四系殘積（Qel）殘積粉質(zhì)粘土：褐黃色，硬塑為主，局部可塑，稍濕，分布在砂礫石層底部以下，層厚0.501.30m，主要為泥質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)砂巖風化殘積而成。2.2.3白堊系戴家坪組（K2d）：紅褐色、黃褐色、灰黃色泥質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)砂巖，為基底巖石，河床底局部可見出露。本次勘察鉆孔揭露強風化及弱風化帶。a:強風化砂巖：層厚2.405.30m。黃褐色、紅褐色，巖芯呈碎塊狀、土狀，結(jié)構(gòu)大部分破壞，礦物成分顯著變化，風化裂隙很發(fā)育，巖體破碎，巖體基本質(zhì)量等級為V級。b:弱風化砂巖：鉆孔控制層厚5.2010.20m。暗褐紅、黃褐色，中風化狀態(tài)。巖芯呈柱狀、短柱狀，結(jié)構(gòu)部分破壞，風化裂隙一般發(fā)育，層狀構(gòu)造，巖體較完整，基本質(zhì)量等級為級。2.3地質(zhì)構(gòu)造及地震根據(jù)長沙地區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告(湖南省地礦局1989年)，工程區(qū)屬東南地洼區(qū)的組成部分之一，處于長沙洼陷之西部邊緣，長沙洼陷系永安復(fù)式向斜的次級構(gòu)造，軸線呈4050方向，延伸長達60余公里，由地洼陷組成的紅色盆地，巖層傾角較平緩。本區(qū)新構(gòu)造運動跡象以北北東向、東西向為主，受華夏系及新華夏系構(gòu)造控制，“洞庭凹陷”四周以緩慢上升為主，“凹陷”中心則表現(xiàn)為沉降，呈由南向北的掀斜運動。據(jù)1:20萬區(qū)域地質(zhì)圖，本工程周邊5Km范圍內(nèi)屬新生代第三系地層與中生代白堊系地層，基底無區(qū)域性斷層通過。通過外圍地質(zhì)調(diào)查，工程區(qū)受新華夏系構(gòu)造運動影響，附近未發(fā)現(xiàn)其它大規(guī)模的區(qū)域構(gòu)造運動，區(qū)域穩(wěn)定性整體較好。據(jù)1/400萬中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖（GB18306-2001A）及中國地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖（GB18306-2001B），工程區(qū)場地條件屬平坦穩(wěn)定的一般中硬性場地，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35s， 50年超越概率10%的地震動峰值加速度為0.05g，相應(yīng)的地震基本烈度值為度。按照水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范(SL203-97)第1.02條“設(shè)計烈度為6度時，可不進行抗震計算”， 故按標準進行設(shè)防。2.4水文地質(zhì)條件工程區(qū)水文地質(zhì)條件較簡單，區(qū)域內(nèi)水體按空間分布條件分為地表水和地下水兩大類：2.4.1地表水撈刀河為湘江一級支流，有“長沙市第二大內(nèi)河”之稱，位于湖南省長沙市境內(nèi)，發(fā)源于瀏陽市石柱峰北麓的社港鎮(zhèn)周洛村，流經(jīng)瀏陽市社港鎮(zhèn)、龍伏鄉(xiāng)、沙市鎮(zhèn)、北盛鎮(zhèn)和永安鎮(zhèn)，長沙縣春華鎮(zhèn)和黃華鎮(zhèn)，開福區(qū)撈刀河鎮(zhèn)于長沙城北洋油池匯入湘江。全長141公里，流域面積為2543平方公里，終年流水，河水無污染、水質(zhì)良好。據(jù)調(diào)查擬建區(qū)域內(nèi)河床歷史最大沖刷深度為1.0m，不沖刷流速為1.52.0（m/s）。2.4.2地下水類型主要有基巖裂隙水和松散堆積物孔隙水兩種。基巖裂隙水主要賦存于砂巖巖體裂隙中；松散堆積物中的孔隙水，廣泛分布于水系兩側(cè)一級階地第四系松散堆積物孔隙中。工程區(qū)有影響的主要為孔隙水，賦存于第四系沖積層下部的圓礫層孔隙中。由于圓礫層透水性較強，連通性較好，與河水水力聯(lián)系密切，呈季節(jié)性互補關(guān)系。豐水季節(jié)由河水補給地下水，受上部粉質(zhì)粘土的阻隔，局部具承壓性質(zhì)，且承壓水頭隨河水位的升降而變化，一般高出含水層頂板12m；枯水季節(jié)由地下水補給河水，動態(tài)隨季節(jié)性變化較大。根據(jù)室內(nèi)試驗及野外鉆孔注水試驗、簡易抽水試驗結(jié)果：人工填土、耕表土、第四系粉質(zhì)粘土、殘積粉質(zhì)粘土為弱微透水層，第四系圓礫層為中等透水性地層。強風化砂巖為中等弱透水，弱風化巖體相對較完整，裂隙不發(fā)育，屬弱透水性。根據(jù)水質(zhì)分析資料，按水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范附錄G判定，河堤區(qū)地下水、地表水均對普通硅酸鹽混凝土無腐蝕性，在干濕交替環(huán)境下亦無腐蝕性。按巖土工程勘察規(guī)范（2009版）（GB50021-2001）判定河堤區(qū)地下水、地表水對砼、砼結(jié)構(gòu)中鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)均具微腐蝕性，在干濕交替條件下對鋼結(jié)構(gòu)體亦具微腐蝕性。2.5主要物理地質(zhì)現(xiàn)象沿線主要為河流沖積地段，地勢整體較平緩，未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、可溶性巖、采空區(qū)及土洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象。本場地內(nèi)的特殊性巖土主要為第四系淤泥或淤泥質(zhì)粘土，軟塑可塑狀，部分成流塑狀，含有機質(zhì)成分，伴有淤腥味，力學性質(zhì)差，承載力低，具高壓縮性，主要見于邊灘、低洼地及水塘中。區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)的不良物理地質(zhì)現(xiàn)象主要為河堤當沖坍岸。工程區(qū)域內(nèi)河道多以天然土質(zhì)岸坡為主，現(xiàn)狀河道基本無護坡，河岸上即為農(nóng)田，沿岸均沒有護岸措施，組成岸坡的巖土上部多為粘性土，下部為含泥沙礫石，河道兩岸岸頂高程高低不一，岸坡也沒有進行過系統(tǒng)的加固設(shè)計與施工，形狀和坡度也不規(guī)則，達不到防洪標準，現(xiàn)有護坡不能形成防洪保護圈。由于岸坡上部土層結(jié)構(gòu)較松散，抗沖刷、浪蝕能力較差，下部砂礫石易受河水沖刷及水位變化的擾動，河流彎曲，汛期河水對兩側(cè)岸坡坡腳造成沖刷、側(cè)蝕與淘蝕，且蓄水后水面寬闊、機動船行駛引起的涌浪，亦對庫岸存在拍擊和沖刷作用，從而容易造成岸坡坍岸。3、已有堤防概況現(xiàn)有河道兩岸堤防基本上為岸坡式，岸頂高程不一，高差相差較大，岸坡也從未進行過系統(tǒng)的設(shè)計加固與施工處理，堤下一般無邊灘，堤岸不穩(wěn)定，兩岸現(xiàn)有護坡不能形成有效的防洪保護圈，達不到防洪標準。G0+000G4+950處岸頂設(shè)計高程為53.6857.47m，目前河流兩岸除左岸G1+953G2+800、右岸G2+400G4+200段現(xiàn)有地面高程基本滿足設(shè)計要求外，其余堤段堤岸高度均達不到設(shè)計高程，均需進行加高培厚護坡護腳處理。3.1堤身結(jié)構(gòu)及質(zhì)量根據(jù)鉆孔取樣巖土的現(xiàn)場鑒定及土樣試驗成果資料分析，現(xiàn)有河堤的地層巖性大致一致，主要由耕表土、粉質(zhì)粘土、砂礫石等構(gòu)成。為河道自然下切形成的河堤，兩岸均未砌護，堤身上部結(jié)構(gòu)為較好類。3.2險情隱患險情隱患與險工險段主要出現(xiàn)在歷年汛期與汛后退水期，主要包括堤岸當沖塌岸、漫堤后垸內(nèi)漬水等。 4、堤基工程地質(zhì)特征41堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)根據(jù)沿線堤基地層結(jié)構(gòu)與巖土特性情況，堤基主要由粉質(zhì)粘土、砂礫石、殘積土等構(gòu)成，堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)為多層結(jié)構(gòu)類：上部為相對不透水的粉質(zhì)粘土，下部為砂礫石等中等弱透水層。該類堤基在一般情況下不會出現(xiàn)堤基滲漏問題，但當垸內(nèi)近堤區(qū)防滲蓋層被破壞、外河水位高于垸內(nèi)地面時，有可能產(chǎn)生管涌滲漏。堤基工程地質(zhì)性能較好，基本上不存在軟弱下臥層。據(jù)此判定，堤基工程性能較穩(wěn)定，抗滑能力較強。4.2主要工程地質(zhì)問題評價本區(qū)域內(nèi)堤基所存在的工程地質(zhì)問題歸納起來主要有堤基滲透穩(wěn)定問題、堤岸沖刷穩(wěn)定問題兩個方面。4.2.1堤基滲透穩(wěn)定問題當垸內(nèi)近堤區(qū)表層不透水層被破壞、外河水位高于垸內(nèi)地面時，場地地基土圓礫層可能會產(chǎn)生級配連續(xù)管涌型破壞，存在滲流穩(wěn)定性問題；其上為沖積粉質(zhì)粘土層，屬弱微透水層，其容許水力坡降經(jīng)驗值：Jy0.5，不會產(chǎn)生滲流變形破壞。粉質(zhì)粘土層工程地質(zhì)條件良好，作為擋水建筑物河堤基礎(chǔ)較為理想，本工程堤基下一般為粉質(zhì)粘土層，微透水性，故一般不需要采取防滲處理措施。4.2.2堤岸沖刷穩(wěn)定問題引起堤岸沖刷穩(wěn)定問題的原因主要有三種：堤岸土體本身抗沖刷能力較弱；堤岸緊靠主河道，即堤外無洲灘，堤岸巖土長年經(jīng)受河水的浸泡與沖刷，坡腳巖土被水流帶走導(dǎo)致堤岸緩慢后退變陡，甚至坍塌危及堤防安全穩(wěn)定；堤岸地處河流迎流當沖部位，當河水位較高時，河水直接沖刷堤基與堤身，導(dǎo)致堤岸坍塌失穩(wěn)。尤其是在河床彎道地段，河水流速快，河水對兩岸土質(zhì)岸坡及河床側(cè)蝕和底蝕作用強烈，每當汛期，高速洪水沖刷作用下，工程區(qū)河床兩岸土質(zhì)岸坡下部砂礫石將被攜帶淘空，引起塌岸，造成岸坡后退。目前河流兩岸除左岸G1+953G2+800、右岸G2+400G4+200段現(xiàn)有地面高程基本滿足設(shè)計要求外，其余堤段堤岸高度均達不到設(shè)計高程，需進行加高培厚護坡護腳處理。4.3巖土物理力學指標根據(jù)野外鉆探情況結(jié)合室內(nèi)土工試驗結(jié)果，并參照鄰近河堤類似的已建與在建工程的經(jīng)驗，本工程巖土物理力學參數(shù)推薦值列于表4.3.1。;.表4.3.1 巖土物理力學參數(shù)推薦值表土類天然含水量天然密度P孔隙比e比重Gs液限WL塑限WP塑性系數(shù)IP液性指數(shù)IL滲透系數(shù)K壓縮系數(shù)壓縮模量固結(jié)快剪慢剪允許承載力R不沖刷流速摩擦系數(shù)f砼/土允許滲透坡降干濕內(nèi)摩角凝聚力c內(nèi)摩角凝聚力c%g/cm3g/cm3%cm/sMpa-1MPa度KPa度KPaKPam/sQml素填土231.501.920.8502.687.0E-050.454.20108129120/0.42Qpd耕表土251.521.940.7832.718.0E-050.553.5095116600.350.250.35Q4al砂礫石2.0E-02302200.450.25Q3al粉質(zhì)粘土241.591.970.7502.713621150.324.5E-060.246.50172819302000.520.270.55Q3al圓礫6.5E-03322800.520.25Qel粉質(zhì)粘土231.571.960.7302.713420140.288.5E-060.237.00182720292100.520.280.54另外，按上述原則并參照周邊同類工程勘察成果，提出巖體的物理力學參數(shù)建議值見表4.3.2。表4.3.2 巖體物理力學參數(shù)建議值表巖層名稱比重干重度飽和吸水率變形模量混凝土與基巖接觸面抗剪斷強度天然單軸抗壓強度承載力容許值sdsaEsCfrkFaoRkN/m3%GPaMPaMPa弱風化砂巖2.7524.02.54.01.000.905-81.2強風化砂巖2.7321.09.01.50.350.551.00.355、堤防工程地質(zhì)分類(段)評價5.1工程地質(zhì)分類根據(jù)堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)，并結(jié)合堤內(nèi)堤外滲流邊界條件、險情分布情況、堤外邊灘寬度、垸內(nèi)近堤區(qū)水塘分布等因素，將沿途堤段分為工程地質(zhì)條件較好(B類)、較差(C類)兩大類，其工程分段見表5.1。分段類型工程地質(zhì)特征分段樁號累計長度（m）占總長百分比B有一定寬度外灘，堤基無滲漏、堤岸不存在當沖等不良地質(zhì)現(xiàn)象。河堤左岸1+9502+800、右岸0+4800+660、2+4003+000、3+9004+160189019.1%C一般情況下堤基無滲漏，但堤外無外灘或垸內(nèi)近堤區(qū)有水塘分布。高洪水位下可能產(chǎn)生堤基滲漏。除河堤左岸1+9532+800、右岸0+4800+660、2+4003+000、3+9004+160之外堤段801080.9%5.2各堤段工程地質(zhì)評價與處理措施建議本次鉆探揭露成果顯示，河堤的地層巖性大致一致，主要由耕表土、粉質(zhì)粘土、礫石等構(gòu)成。為河道自然下切形成的河堤，均未砌護。其工程性能評價如下：5.2.1人工填土：黃褐色、灰褐色，稍濕濕，主要由粘性土組成，含極少量砂礫石，大部分堤段的填土堆填多年，已完成自重固結(jié)，多呈可塑狀，稍密狀，由于堆填時僅靠人工夯實，局部施工質(zhì)量難以保證，造成此層密度、孔隙比、滲透系數(shù)等物理力學性質(zhì)差異較大。5.2.2耕表土：灰黑色，軟塑，承載力低，工程性狀差，施工前應(yīng)予以清除。5.2.3沖積粉質(zhì)粘土：黃褐色，可硬塑，容許承載力中等，弱微透水性，工程性能較好。5.2.4圓礫：灰白色、黃褐色，成分主要為石英。具中等透水性，容許承載力較高，工程性能良好。5.2.5殘積粉質(zhì)粘土：紅棕色、黃褐色，可硬塑，容許承載力中等，弱透水性，工程性能較好。5.2.6砂巖風化層：強度較高、厚度大，層位穩(wěn)定，工程性能較好。對各堤段的工程地質(zhì)條件評價如下：(1)、左岸0+0001+953段堤長1953m，C類堤防，外河洲基本無邊灘，近堤內(nèi)0+7001+400段有水塘分布，此堤段粘性土覆蓋層較薄，外湖長期高洪水位時，水塘部位的防滲蓋層有可能被擊穿，建議對該段垸內(nèi)水塘實施填塘處理。(2)、左岸1+9532+800段堤長847m，B類堤防，外河邊灘寬度520m，現(xiàn)有岸坡高度較高，基本上不存在滲漏問題；近堤內(nèi)零星水塘分布，由于地處河流彎道，岸坡形狀不規(guī)則，存在當沖塌岸等問題，建議對外河堤腳與坡面分別實施防沖、護坡加固。(3)、左岸2+8004+950段堤長2150m，C類堤防，外河洲基本無邊灘，近堤內(nèi)基本無水塘分布?，F(xiàn)有岸坡高度較低，該堤段地質(zhì)條件較好，基本不存在滲漏、當沖塌岸等問題。(4)、右岸0+0000+480段堤長480m，C類堤防，外河洲基本無邊灘，近堤內(nèi)零星水塘分布。該堤段地質(zhì)條件一般，基本不存在當沖塌岸等問題。建議對堤內(nèi)水塘進行填塘處理。(5)、右岸0+4800+660段堤長180m，B類堤防，外河洲灘寬度530m，該段地質(zhì)條件較好，基本不存在滲漏、當沖塌岸等問題。(6)、右岸0+6602+400段堤長1740m，C類堤防，堤外基本無邊灘，近堤內(nèi)無水塘分布，該堤段地質(zhì)條件一般，基本不存在當沖塌岸等問題。(7)、右岸2+4003+000段堤長600m，B類堤防，外河洲灘寬度1020m，該段地質(zhì)條件較好，基本不存在滲漏、當沖塌岸等問題。由于地處河流彎道，岸坡形狀不規(guī)則，存在當沖塌岸等問題，建議對外河堤腳與坡面分別實施防沖、護坡加固。(8)、右岸3+0003+900段堤長900m，C類堤防，外河無邊灘，堤腳沿線無水塘分布，該段堤防現(xiàn)有岸坡高度較高，存在當沖問題，建議對外河堤腳與坡面分別實施防沖、護坡加固。(9)、右岸3+9004+160段堤長260m，B類堤防，外河洲灘寬度525m，該段地質(zhì)條件較好，基本不存在滲漏、當沖塌岸等問題。(10)、右岸4+1604+950段堤長790 m，C類堤防，外河無邊灘，堤腳沿線有零星水塘分布，該堤段地質(zhì)條件一般，基本不存在滲漏問題，但存在當沖塌岸問題，建議對外河堤腳與坡面分別實施防沖、護坡加固。依據(jù)勘探結(jié)果及以前工程經(jīng)驗，擬建河堤堤身及河堤地基工程處理措施如下：將堤基置于粉質(zhì)粘土層之上，按照設(shè)計高程對現(xiàn)有河堤進行加寬加高處理，用筑堤材料按規(guī)范要求碾壓密實回填至設(shè)計堤高，再對河堤內(nèi)側(cè)岸坡進行加固處理，提高堤身防沖刷及防滲性能，對堤基處理措施應(yīng)考慮卵石層滲流穩(wěn)定問題。對沿線分布有軟塑狀淤泥或淤泥質(zhì)粘土處，可予以清除或采取地基加固措施。6、新建水閘工程地質(zhì)條件擬建水閘閘址區(qū)設(shè)計岸頂高程55.05m，區(qū)域內(nèi)地表均為第四系堆積物覆蓋，覆蓋層厚度一般不大，主要分布有沖積粉質(zhì)粘土、砂礫石及殘積粉質(zhì)粘土。閘址區(qū)下伏基巖主要為泥質(zhì)砂巖，基巖頂面較平緩，強風化頂面高程47.2049.00m，其分布及風化程度不均勻。根據(jù)地質(zhì)測繪及鉆孔揭露的閘址區(qū)地質(zhì)情況可見，閘址區(qū)巖土體結(jié)構(gòu)及分布具有如下特征：(1)河床兩岸主要由沖積粉質(zhì)粘土、砂礫石及殘積粉質(zhì)粘土構(gòu)成，覆蓋層總厚度一般3.006.00m。其中沖積粉質(zhì)粘土及殘積粉質(zhì)粘土為結(jié)構(gòu)稍密類土，具弱透水性，具中等壓縮性、水理性較好，土質(zhì)性狀較好，砂礫石屬中等透水性。(2) 覆蓋層以下為砂巖，層位穩(wěn)定。表面巖體一般風化強烈，節(jié)理裂隙發(fā)育，屬極軟巖，抗風化能力低，具有失水干裂、遇水軟化，水理性差等不良工程特性。(3) 閘址區(qū)河床由于河流沖刷及人為下挖，大部分地段砂巖強風化層直接裸露地表。(4)總體來看，砂巖強風化層為本閘址區(qū)內(nèi)最穩(wěn)定的巖土層，全區(qū)均有分布，強度較高且厚度較穩(wěn)定，作為閘基持力層，不存在抗滑穩(wěn)定問題及不均勻沉陷變形問題。閘址區(qū)巖土種類較為簡單，巖土體主要包括粉質(zhì)粘土、砂礫石及強風化砂巖等，地表覆蓋層厚度較小，工程地質(zhì)條件相對較簡單。存在的主要工程地質(zhì)問題為基坑邊坡穩(wěn)定、基坑涌水、滲漏滲透以及水流沖刷破壞等。 （1）基坑邊坡穩(wěn)定問題：閘址區(qū)地表均為第四系覆蓋層，且分布有部分軟弱土體，基坑邊坡開挖時，局部容易產(chǎn)生邊坡失穩(wěn)，產(chǎn)生滑移或坍塌。據(jù)勘探揭露地質(zhì)情況來看，區(qū)內(nèi)強風化砂巖層穩(wěn)定性較好，具較高承載力，適宜作為閘基持力層?；娱_挖時將對其上部土體予以挖除，局部可能形成36m高的人工邊坡，為保證邊坡的穩(wěn)定，應(yīng)控制好開挖坡比或進行必要的邊坡支護。根據(jù)類似工程經(jīng)驗，基坑人工開挖邊坡坡比建議值：粉質(zhì)粘土：I臨時=1:1，I永久=1:1.251.50；含泥砂礫石：I臨時=1:1.75、I永久=1:2.00。強風化砂巖 i臨時=1:0.501:0.75；i永久=1:0.751:1.00。對于處于地下水位以下的土層，還應(yīng)適當放緩坡度。（2）基坑涌水問題閘址區(qū)強風化砂巖節(jié)理裂隙發(fā)育，屬中等透水層?；娱_挖時，地表水、地下水將直接或通過節(jié)理裂隙涌入基坑內(nèi)，考慮其涌水量不大，圍堰施工后可采取抽排的方式直接排水。（3）閘基滲漏滲透問題水閘建成后，上游水頭抬高，河水將通過基巖裂隙層補給地下水，并向下游低水位處運移，產(chǎn)生滲漏。由于該含水層厚度較大，區(qū)內(nèi)分布較穩(wěn)定，因此應(yīng)對閘址段進行防滲處理，否則會產(chǎn)生滲漏。隨著水閘重新建成，庫區(qū)將逐漸淤積，經(jīng)過多年后，庫底淤積的淤泥將會更有效地阻隔撈刀河河水與地下水的聯(lián)系，對閘基防滲更有利。（4）水流沖刷破壞擬建水閘上下游河道兩岸岸頂高程較低，達不到防洪標準，護坡沒有進行過系統(tǒng)的加固設(shè)計與施工，而且堤身質(zhì)量差，填土結(jié)構(gòu)松散，填料較雜。兩岸現(xiàn)有護坡未形成防洪保護圈。水流沖刷將會造成撈刀河河床的下切，且可能產(chǎn)生側(cè)蝕，影響岸坡穩(wěn)定。當水閘建成后，上游水位抬高，閘門開啟泄水時將產(chǎn)生較大流速，對下游消力池及護坦部位沖刷較強，同時對兩側(cè)岸坡產(chǎn)生沖刷，從而造成沖刷破壞。根據(jù)相關(guān)工程經(jīng)驗，對下游消力池及護坦部位應(yīng)進行防沖刷設(shè)計，同時對上下游兩岸邊坡進行整治加固處理。7、擬建汊河工程地質(zhì)條件根據(jù)瀏陽市工業(yè)園區(qū)總體規(guī)劃，本設(shè)計在G3+700、G1+600處新建一條汊河進行河道連通，總長度608m。汊河河道設(shè)計底高程50.3051.00m，設(shè)計岸頂高程56.2056.80m，擬建河汊區(qū)域內(nèi)地表均為第四系堆積物覆蓋，自然地面標高54.0056.70m，基巖上部覆蓋層厚度6.007.00m，主要由耕表土、沖積粉質(zhì)粘土、砂卵石及殘積粉質(zhì)粘土構(gòu)成。下伏基巖主要為砂巖，基巖頂面較平緩，強風化頂面高程45.9046.70m，其分布及風化程度較均勻。根據(jù)地質(zhì)測繪及鉆孔揭露的地質(zhì)情況可見，擬建河汊區(qū)域巖土體結(jié)構(gòu)及分布具有如下特征：(1)基巖上部覆蓋層厚度6.007.00m，主要由耕表土、沖積粉質(zhì)粘土、圓礫及殘積粉質(zhì)粘土構(gòu)成。其中耕表土承載力低，工程性狀差，施工前應(yīng)予以清除；沖積粉質(zhì)粘土及殘積粉質(zhì)粘土為結(jié)構(gòu)稍密類土，具弱透水性，具中等壓縮性、水理性較好，土質(zhì)性狀較好，圓礫屬中等透水性，作為堤基持力層，不存在抗滑穩(wěn)定問題及不均勻沉陷變形問題。(2) 覆蓋層以下為砂巖，層位穩(wěn)定。表面巖體一般風化強烈，節(jié)理裂隙發(fā)育，屬極軟巖，抗風化能力低，具有失水干裂、遇水軟化，水理性差等不良工程特性。(3) 開挖至設(shè)計底高程后，邊坡出露地層主要為耕表土、沖積粉質(zhì)粘土層，其中耕表土在施工前應(yīng)予以清除；河底可直接以粉質(zhì)粘土層作為基底持力層?？紤]到新建汊河大部分地段地面標高達不到設(shè)計岸頂高程，建議將堤基置于沖積粉質(zhì)粘土層之上，按照設(shè)計底高程開挖河道后再對兩岸河堤進行加寬加高處理，用筑堤材料按規(guī)范要求碾壓密實回填至設(shè)計堤高，并對河堤內(nèi)側(cè)岸坡及坡腳進行加固處理，提高堤身防沖刷及防滲性能。 汊河河道開挖邊坡坡比建議值：粉質(zhì)粘土：I永久=1: 1.251.50；含泥砂礫石：I永久=1:2.00。強風化砂巖 i永久=1:1.001:1.25。8、天然建筑材料本階段設(shè)計需要土料約0.8104m3、砂礫料約2104m3、塊石料約10104m3，實際調(diào)查土料產(chǎn)地1處(總儲量9.60104m3)，商業(yè)性砂礫場4處，商業(yè)性塊石料產(chǎn)地1處(儲量540104m3左右)，三材儲量可滿足設(shè)計要求。根據(jù)工程規(guī)劃及初步設(shè)計方案，本工程需要的天然建筑材料包括塊石料、砂礫石料及土料。本次勘察主要采用相關(guān)工程資料收集、分析，野外地質(zhì)測繪，野外輕型鉆探，土工試驗等方法，對工程區(qū)周邊料場進行了調(diào)查。8.1 塊石料本工程塊石料用量較大，主要用于擋墻及護坡。工程區(qū)附近無大型塊石料源，距離工程區(qū)最近的大型塊石料場位于湘江右岸的丁字灣鎮(zhèn)。建議直接采用商品購入的方式解決塊石料源問題。丁字灣鎮(zhèn)塊石料場陸路運距小于40km。該料場塊石巖性為燕山期侵入花崗巖，灰白色，塊狀構(gòu)造，礦物成份以長石、石英為主，巖石新鮮完整，抗風化能力強，巖石抗壓強度大于100MPa。該料場材質(zhì)好，儲量豐富，目前已有專門采石場開采石料，儲量大于100104m3。同時，該料場也可以進行人工混凝土骨料的軋制，軋制骨料各項指標均達到工程設(shè)計需要。8.2 砂礫石料由于本工程砂礫料需要量較大，鄰近堤防區(qū)域內(nèi)河床較窄、未見一定規(guī)模的天然砂礫料場，所以參照鄰近堤垸施工經(jīng)驗，砂礫料可采用商品購入的方式。湘江右岸盛產(chǎn)砂礫石，其下游砂礫石廠頗多。該場地砂礫石以石英質(zhì)為主，強度高，含泥量低，各個級配的砂礫石料均有供應(yīng)。據(jù)調(diào)查，鄰近工程區(qū)域之撈刀河岸邊分布有金霞、蘇托、廖家渡、澇湖4家砂礫料集中供應(yīng)商，其料源主要來自湘江與瀏陽河，砂料以石英砂為主、粒徑多為0.5-1mm，礫石以脈石英與石英砂巖為主、三級配以下各種礫石均能供應(yīng)。以上4個供應(yīng)商最大累計日產(chǎn)量可達3000m3左右，這些供應(yīng)商所提供的砂礫料可滿足設(shè)計需求量與質(zhì)量要求。上述4處料場中：除澇湖科場位于撈刀河左岸以外，其余3處均位于撈刀河右岸，其中：金霞料場距擬建場地平均運距約45Km、蘇托料場緊靠金霞料場；廖家渡科場位于廖家渡大橋北端上游約300m處、澇湖料場位于廖家渡大橋南端下游