太原河堤防初設(shè)地質(zhì)報告

1、3 工程地質(zhì)3.1緒言3.1.1 工程概況彭水縣普子河太原鄉(xiāng)河段綜合治理工程位于重慶市彭水縣太原鄉(xiāng)境內(nèi)（太原鄉(xiāng)場鎮(zhèn)外側(cè)下游與石柱縣交界處），距彭水縣城約70km。工程主要任務(wù)以防洪、河道整治、排污和生態(tài)修復(fù)為主。場地大部與公路相通，交通較為便利。圖3-1 地理位置圖本治理工程范圍包括：太原鄉(xiāng)河段主河道、板登溝匯入太原河的尾段左、右岸和旋天溝尾段左岸。其中：太原鄉(xiāng)治理河段起于上游太原鄉(xiāng)政府外側(cè)河灣處，止于下游大沙壩與石柱縣交界處，主河道軸線全長4.3km；板登溝主要治理尾段軸線長約160m的左、右兩岸；旋天溝本次治理范圍主要為花園子橋起向上游約118m 的左岸。本工程主要的治理措施包括：1）新建

2、護(hù)堤工程，堤型主要采用三種：C20埋石砼重力式矮擋墻+斜護(hù)坡堤型，應(yīng)用于主河道左兩岸場鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)段堤岸防護(hù)，全長406m；C20埋石砼重力式擋墻堤型，主要應(yīng)用于場鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)河道左、右兩岸新建段和板凳溝支溝的堤岸防護(hù)，全長1427m。M7.5漿砌塊石重力式擋墻堤型，主要應(yīng)用于農(nóng)田保護(hù)區(qū)河道左、右兩岸現(xiàn)有堤防的補缺和恢復(fù)段及旋天溝的堤岸防護(hù)，全長1472m。2）已建堤防整修，主要應(yīng)用于對已建的老堤防進(jìn)行加高、固腳整修，全長3736m，其中加高固腳476m，固腳3260m。3）清淤疏浚，主要對主河道4.3km河段和板凳溝支溝160m及旋天溝支溝250m進(jìn)行清淤疏浚。3.1.2 勘察的目的和任務(wù)根據(jù)堤防工

3、程地質(zhì)勘察規(guī)程（SL 188-2005）及設(shè)計要求，本次勘察的目的是為設(shè)計提供地質(zhì)依據(jù)。具體任務(wù)是：1）查明河道兩側(cè)岸坡的工程地質(zhì)條件，調(diào)查兩岸坡的現(xiàn)狀，對岸坡穩(wěn)定等問題作出評價。2)查明各建筑物的工程地質(zhì)條件，為建筑物基礎(chǔ)形式、地基處理方案提供地質(zhì)資料與建議。3)查明場地地下水埋藏條件，判定環(huán)境水、土對建筑材料的腐蝕性。4)判明場地巖土類型和建筑場地類別，提供抗震設(shè)計參數(shù)。5)查明場地是否存在危巖、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)作用。若存在致災(zāi)地質(zhì)體，應(yīng)查明性狀、規(guī)模、破壞機(jī)制、誘發(fā)因素等，并提出防治措施建議。6)提供設(shè)計所需的巖土參數(shù)。7)對場地的穩(wěn)定性作出評價。8)選擇合理的地基持力層，對基礎(chǔ)型

4、式選擇提出建議。9)提出施工中可能遇到的問題及其處理措施建議。3.1.3 執(zhí)行的規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程 （SL 188-2005）；水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（GB 50487-2008）；水利水電工程地質(zhì)測繪規(guī)程（SL299-2004）；水利水電工程鉆探規(guī)程（SL291-2003）；水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程（SL251-2000）；水利水電工程地質(zhì)勘察資料內(nèi)業(yè)整理規(guī)程（試行）（SDJ19-78）；水利水電工程制圖標(biāo)準(zhǔn)（SL73-95）。參照執(zhí)行的規(guī)程規(guī)范有：巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001）（2009版）建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB50011-2010）建筑工程抗震設(shè)防

5、分類標(biāo)準(zhǔn)（GB50223-2008）土工試驗方法標(biāo)準(zhǔn)（GB/T50123-1999）3.1.4 勘探工作量根據(jù)勘察工作目的和規(guī)程規(guī)范以及設(shè)計的要求，本次勘察采用工程地質(zhì)調(diào)查與工程地質(zhì)測繪、鉆探、原位測試及室內(nèi)試驗等綜合勘探手段進(jìn)行。經(jīng)過前期準(zhǔn)備工作，我方于2012年8月26日2012年9月9日完成全部外業(yè)工作，9月20日提供勘察成果資料。工作量布置詳見重慶市彭水縣普子河太原鄉(xiāng)河段綜合治理工程地質(zhì)平面圖，完成的工作項目及工作量見表3-1。表3-1 勘察完成工作量表 工作項目 單 位工作量 備 注工程地質(zhì)平面測繪 區(qū)域地質(zhì)工作日2 1:10萬 場 區(qū) km20.68 1:1000正 工程地質(zhì) 剖面

6、測繪 縱剖面 km/條3.3/26 1:1000 橫剖面 km/條3.8/52 1:500 地質(zhì)鉆探 m/孔444.8/46 現(xiàn)場試驗 動力觸探試驗 組/孔162/21 大重度試驗 組5 砂卵石土3組、砂質(zhì)粘土層2組 水文觀測 孔次46 室內(nèi)試驗 土樣 組10 巖樣 組12 堤基巖樣9組，塊石料場巖樣3組 水樣 組 2 地表水和地下水各一組3.2 區(qū)域地質(zhì)3.2.1 地形地貌區(qū)域內(nèi)地貌屬大婁山脈與武陵山脈之間的鄂黔山地，為巖溶地區(qū)，山脈延伸方向多與構(gòu)造線一致，呈北北東南南西向展布。本工程區(qū)為中高山臺地河谷地貌，谷地平緩開闊，海拔高程650m720m，四周山高坡陡，山頂高程一般850m1000m

7、。3.2.2 地層巖性區(qū)域地層屬揚子地層區(qū)八面山川黔分區(qū)，屬一套碳酸鹽巖和碎屑巖沉積建造。自寒武系至第四系，除中、下泥盆統(tǒng)，上、下石炭統(tǒng)及第三系缺失外，其它各系均有出露，地層厚度8000m10000m。其中，奧陶系為本工程區(qū)內(nèi)主要地層。詳見區(qū)域地質(zhì)圖。圖3-2 區(qū)域地質(zhì)圖3.2.3 地質(zhì)構(gòu)造本工程區(qū)位于老廠坪背斜南東翼和普子向斜北西翼之間，臨馬武山正斷層，相距約5km。大地構(gòu)造單元屬揚子準(zhǔn)地臺（級）上揚子臺褶帶（級）黔江拱褶斷束（級），北西側(cè)以巫山金佛山基底斷裂為界，與四川臺坳（級）川東褶皺束（級）相接，區(qū)域構(gòu)造線方向主要呈北北東北東向展布。（詳見圖3-3構(gòu)造綱要圖3-3）。圖3-3 構(gòu)造綱要

8、圖3.2.4 水文地質(zhì)概況地下水類型按含水介質(zhì)可分為：賦存于第四系松散層中的孔隙水及泥灰?guī)r體中的巖溶裂隙水兩種類型。受區(qū)內(nèi)巖溶地層影響，地下水的補、徑、排關(guān)系較復(fù)雜。地下水補排關(guān)系：工程區(qū)地下水主要接受大氣降水的補給，地下水以風(fēng)化裂隙水為主，孔隙水次之。在風(fēng)化裂隙水分布區(qū)，地下水與地表水分水嶺基本一致。地下水自高處向低處運移，并于溝谷或低洼處呈小泉或散侵等形式溢出地表，沿溝谷徑流河水匯集。3.2.5 區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性及地震據(jù)1400萬中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB183062001），地震動峰值加速為0.05g，反應(yīng)譜特征周期為0.35s，相應(yīng)地震基本烈度為度。根據(jù)建筑抗震設(shè)計規(guī)范（GB500112

9、001），重慶市區(qū)地震設(shè)計分組為第一組，抗震設(shè)防烈度為度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g。工程區(qū)地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，屬弱震環(huán)境。3.2.6 不良地質(zhì)現(xiàn)象工程區(qū)未見斷層、滑坡、崩塌和泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。3.3 工程區(qū)工程地質(zhì)條件及評價3.3.1 地形地貌彭水縣普子河太原鄉(xiāng)河段綜合治理工程起于太原鄉(xiāng)政府外側(cè)河彎處，止于下游大沙壩與石柱縣交界處，河道軸線長4.3km，河道大部順直，局部彎延曲折，在本工程區(qū)內(nèi)總體為NWNE向流向，屬開闊平緩的“U”型橫向河谷。場區(qū)為中高山臺地河谷地貌，谷地平緩開闊，海拔高程650m720m，四周山高坡陡，山頂高程一般850m1000m。左岸地勢開闊，總體為灘地和小臺地梯

10、級分布。沿河道左岸主要為大片灘地，地形平坦開闊，為當(dāng)?shù)鼐用窀N的農(nóng)田，高程為711m688m，較河道一般高2m5m；灘地后側(cè)為呈條帶狀的小臺地，地形平坦，高程為715m689m，較下側(cè)灘地一般高1m5m，彭石公路穿行而過，公路兩側(cè)多民居分布；最后側(cè)則為陡峻的山坡，坡度一般30°55°，山頂高程一般為850m1000m。另外，左岸在上段和中段分別發(fā)育兩條支流沖溝，靠上游近場鎮(zhèn)的為板凳溝，沖溝切割較深，兩側(cè)地形較陡，坡度一般20°60°，沖溝寬5m10m，溝底高程720m708m；在本河道中段左岸花園子處發(fā)育一條支溝，名為旋天溝，沖溝切割較深，兩側(cè)地形也較陡

11、，坡度一般20°40°，沖溝寬5m15m，溝底高程715m697m。右岸上游段地勢多狹窄，僅黃木壩處為一片開闊平坦的灘地，地表高程715m713m，較河道高2m3m；其上、下游段由于緊臨山腳，地形起伏較大，地形稍陡，坡度一般10°35°，坡高一般2m10m，主要為坡地和少量梯田。中下游段（從秀才壩至下游）地勢較開闊，多為灘地梯級分布，地形平坦，現(xiàn)主要為大片農(nóng)田，地表高程688m704m。右岸少有民居分布，多為農(nóng)田。河道較開闊順直，寬10m25m，深1m3m，河床高程686m713m。3.3.2 地層巖性場地出露地層主要為第四系人工填土（Q4ml）、沖洪積

12、層（Q4apl）、殘坡積層（Q4edl）和奧陶系下統(tǒng)分鄉(xiāng)組（O1f）地層?，F(xiàn)由新至老分述如下：1）第四系人工填土（Q4ml）：碎石土和建筑棄碴，人工河堤碎石土和建筑棄碴：褐灰色、深褐色，主要成分為粉質(zhì)粘土夾碎、塊石等。主要為場鎮(zhèn)居民區(qū)外側(cè)堆填棄土、棄碴等，松散堆積，堆填時間大于10年，厚0.5m5m。其主要分布于上游段場鎮(zhèn)近河道側(cè)，下游在居民聚居區(qū)也零星分布。人工河堤：主要為人工修筑的防洪堤，直立式，采用灰?guī)r片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石回填，堤頂寬0.6m1.5m，底寬1.0m2.5m，基礎(chǔ)置于河道砂卵石層以下0.2m0.5m，堤高0.5m3.5m。人工河堤主要在本治理河段左、右兩側(cè)岸邊斷斷續(xù)

13、續(xù)分布，多處已被沖毀。據(jù)調(diào)查，老河道始建于上世紀(jì)60-70年代。2）第四系沖洪積層（Q4apl）：砂卵石土主要為沖洪積形成，成分為卵石和灰?guī)r或頁巖角礫石，結(jié)構(gòu)松散，中細(xì)砂，含量5%20%。廣泛分布于沿線河床表層和河道兩側(cè)開闊的田地中（其中農(nóng)田表層為厚0.2m0.5m的耕植土層）。沿線大部分鉆孔均有揭露，一般厚度3m7m。3）第四系沖洪積層（Q4apl）：砂質(zhì)粘土砂質(zhì)粘土多呈黃褐色，可塑狀為主，局部為軟塑狀，無搖振反應(yīng)，刀切面稍有光澤，干強(qiáng)度中等，韌性中等。局部含礫石，礫石成分為灰?guī)r或砂、頁巖角礫石，結(jié)構(gòu)松散，含量5%10%；中細(xì)砂含量約5%左右。一般厚度3m6m。本組土層分布范圍較小，主要在上

14、段局部堤基表層呈條帶狀分布，并在中下段局部堤基呈薄層透鏡狀分布。4）第四系殘坡積層（Q4edl）：粉質(zhì)粘土夾少量碎石紅色、紅褐色，可塑硬塑狀，無搖振反應(yīng)，刀切面稍有光澤，干強(qiáng)度中等，韌性中等，碎石含量約5%。主要分布于河道右岸坡地上部，厚度一般為0.5m1.5m。5）奧陶系下統(tǒng)分鄉(xiāng)組（O1f）：泥灰?guī)r灰黃色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造,主要礦物成分為碳酸鹽類礦物，泥質(zhì)較重。地表主要出露于河道右岸坡地陡坎處以及河道中段河床右岸局部，在場地覆蓋土層以下均有分布。巖石強(qiáng)度屬較硬巖，抗風(fēng)化能力稍好，以面狀風(fēng)化為主，強(qiáng)風(fēng)化一般厚0.5m3.0m。3.3.3 地質(zhì)構(gòu)造工程區(qū)處于老廠坪背斜南東翼和普子向斜北西

15、翼之間。巖層呈單斜構(gòu)造產(chǎn)出，巖層產(chǎn)狀為190°230°8°10°。本工程臨馬武山正斷層，其斷層破碎帶寬30m50m，局部地段角礫巖發(fā)育，屬壓抑性斷層，斷層不屬于活動斷層，斷層走向與本河流走向近平行，發(fā)育于左岸鄰谷，與本河道相距約5km，其對本工程無影響。據(jù)地面調(diào)查，場區(qū)發(fā)育兩組裂隙：J1：裂隙產(chǎn)狀10°20°70°80°，裂面較平直，一般張開度2mm5mm，多見泥質(zhì)充填，延伸長度一般為2m3m，屬硬性結(jié)構(gòu)面，結(jié)合較差，一般發(fā)育頻率1條/m，局部發(fā)育密集。J2：裂隙產(chǎn)狀100°110°75

16、6;85°，裂面較平直，一般張開度1mm3mm，見泥質(zhì)充填，延伸長度一般為4m5m，屬硬性結(jié)構(gòu)面，結(jié)合較差，一般發(fā)育頻率0.5條/m。3.3.4 水文地質(zhì)地下水類型按含水介質(zhì)可分為：賦存于第四系松散層中的孔隙水及灰?guī)r體中的巖溶裂隙水兩種類型。由于河道及兩側(cè)多為第四系沖洪積層分布，砂卵石土層孔隙率較高，透水性較大，在河道兩側(cè)堤基施工開挖時要注意引排，以保證施工順利?？辈靺^(qū)下伏基巖為灰?guī)r，裂隙發(fā)育程度一般，基巖裂隙水主要賦存于巖溶裂隙中，由于灰?guī)r巖透水性不好，淺層巖溶裂隙水水量賦存較小，對工程建設(shè)影響小。本次勘察在河道內(nèi)取地表水1組，在堤基鉆孔內(nèi)取取地下水1組，共兩組水樣作水質(zhì)分析，試驗

17、成果見表3-2。表3-2 水質(zhì)分析試驗成果統(tǒng)計表試驗項目地表水地下水總硬度（mg/L）47.5045.52永久硬度（mg/L）2.470暫時硬度（mg/L）45.0346.28負(fù)硬度（mg/L）00總堿度（mg/L）45.0346.28PH值7.487.48游離CO2（mg/L）5.757.67侵蝕性CO2（mg/L）2.753.30K+ Na+（mg/L）7.605.60Ca2+（mg/L）14.2713.47Mg2+（mg/L）2.892.89陽離子合計（mg/L）24.7621.96Cl-（mg/L）5.734.96SO42-（mg/L）13.307.60HCO3-（mg/L）54.91

18、56.44陰離子合計（mg/L）73.9469.00根據(jù)水質(zhì)分析成果，按照水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范GB50487-2008附錄L判定，本工程區(qū)環(huán)境水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性，對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。根據(jù)地質(zhì)經(jīng)驗類比，雜填土和砂卵石土層為強(qiáng)透水性，砂質(zhì)粘土層為中等透水性或弱透水性，粘土層為弱透水性，強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r為中等透水性，弱風(fēng)化灰?guī)r（巖溶不發(fā)育）為弱透水性。3.3.5 不良地質(zhì)現(xiàn)象河道沿線兩側(cè)多灘地分布。坡主要為土質(zhì)岸坡，坡度一般10°25°，坡高較矮，般1m3m，現(xiàn)狀均較穩(wěn)定。由于本河道寬度較窄，且存在多處彎道，河道縱坡降較小，河水流速較緩，河道內(nèi)

19、分布大量砂卵石土層，淤積較為嚴(yán)重，形成河灘，造成河水壅塞，影響行洪安全。工程區(qū)無滑坡、危巖崩塌和泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，局部人工填土區(qū)域雖存在小方量崩塌現(xiàn)象，但對本工程無實質(zhì)性影響。3.3.6 巖體風(fēng)化河道堤岸沿線下伏基巖以灰?guī)r為主，為較硬巖，抗風(fēng)化能力稍好，巖體多以面狀風(fēng)化為主，強(qiáng)風(fēng)化帶厚度一般為0.5m3.0m。3.3.7 巖土體物理力學(xué)性質(zhì)及指標(biāo)建議值根據(jù)勘察，河道堤基沿線出露的地層主要為第四系沖洪積的砂卵石土層，厚度多大于7m，砂卵石顆粒不均勻，級配較差，無法取樣進(jìn)行室內(nèi)物理和力學(xué)性質(zhì)試驗。所以本次勘察在河道堤基沿線的砂卵石土層分段進(jìn)行了3組現(xiàn)場大重度試驗，并在沿線的多個鉆孔進(jìn)行了現(xiàn)場動

20、力觸探試驗。大重度試驗和動力觸探試驗成果統(tǒng)計分別見表3-3和3-4。而在局部地段表層或孔內(nèi)分布呈透鏡狀的砂質(zhì)粘土層，本次勘察亦對本工程河道上段右岸局部堤基表層呈條帶狀分布的砂質(zhì)粘土層進(jìn)行了2組現(xiàn)場大重度試驗，統(tǒng)計成果見表3-3。表3-3 堤基沿線土層現(xiàn)場大重度試驗成果統(tǒng)計表土層砂卵石土砂質(zhì)粘土試驗組序12345土重(kg)199.6175.5212.3152.5163.4水重(kg)73.267.880.573.1579.4天然重度（kN/m3）26.7225.3625.8520.3820.16平均值25.9820.27大重度試驗成果統(tǒng)計表明：堤基沿線的砂卵石土層天然容重為25.98 kN/m

21、3，堤基沿線局部呈透鏡狀分布的砂質(zhì)粘土層天然容重為20.27 kN/m3。由于砂卵石土層在河道堤基沿線廣泛出露，且厚度較大，砂卵石顆粒不均勻，級配較差，無法取樣進(jìn)行室內(nèi)物理和力學(xué)性質(zhì)試驗。而擬建河堤堤基將多置于本類土層上，所以本次勘察在河道兩岸堤基沿線的21個鉆孔中，對沖洪積的砂卵石土層共進(jìn)行了162組次動力觸探試驗，統(tǒng)計成果見表3-4。表3-4 堤基沿線砂卵石土層動力觸探試驗成果統(tǒng)計表孔號試驗孔深(m)錘擊數(shù)范圍值修正后擊數(shù)范圍值平均值總計平均值ZK24.24.5192015.216.015.716.4ZK55.15.4142112.018.114.6ZK64.85.8162313.319.

22、116.4ZK114.05.0162413.920.917.6ZK135.06.0152314.120.216.7ZK144.65.6152313.220.217.0ZK184.54.8142111.617.414.1ZK194.75.7202617.622.919.8ZK244.14.4192215.618.016.9ZK254.05.0122310.620.214.4ZK273.63.9171814.114.914.75.65.9161713.013.813.5ZK312.12.4111710.115.613.53.84.1222818.323.221.3ZK342.03.0132012.

23、118.615.1ZK363.54.5122110.618.514.9ZK385.35.6172013.816.214.67.27.5242917.521.220.0ZK392.12.4202418.422.120.24.04.3182014.616.215.4ZK402.12.4142511.921.315.94.14.4192215.618.016.7ZK424.55.5152612.822.118.0ZK433.04.0142613.023.118.8ZK454.04.3172113.817.015.4ZK462.12.49217.717.913.34.04.3172113.817.01

24、5.7根據(jù)現(xiàn)場動探試驗結(jié)果，砂卵石土層錘擊數(shù)范圍值為1321擊，平均值為16擊，查相關(guān)的規(guī)范和工程地質(zhì)手冊（第四版）并結(jié)合地質(zhì)經(jīng)驗類比，屬中密密實狀態(tài)，其承載力特征值fak可取200kPa。本次勘察對堤基沿線局部地段表層或孔內(nèi)呈透鏡狀分布的砂質(zhì)粘土層采取了多組土樣進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)試驗，其試驗成果統(tǒng)計見表3-5。本次勘察采取了少量灰?guī)r樣進(jìn)行室內(nèi)物理和力學(xué)性質(zhì)試驗，其試驗成果統(tǒng)計見表3-6。32表3-5 堤基砂質(zhì)粘土層物理力學(xué)性質(zhì)試驗統(tǒng)計表野外編號取樣深度物 理 性 質(zhì)天然固結(jié)快剪飽和固結(jié)快剪壓 縮滲透系數(shù)k天然含水率天然密度飽和密度干密度比重孔隙比飽和度 10mm液限 塑限 液性指數(shù)塑性指數(shù)

25、粘聚力 內(nèi)摩 擦角粘聚力 內(nèi)摩 擦角壓縮系數(shù) 壓縮模量(m)(%)(g/cm3)(g/cm3)(g/cm3)（%）(%)(%)(kPa)（°）(kPa)（°）a1-2(MPa-1)Es1-2(MPa)(10-4cm/s)ZK3-16.5-6.733.7 1.88 1.89 1.41 2.73 0.941 97.7 42.3 20.6 0.60 21.7 38.2 10.2 25.6 7.8 0.62 3.13 0.63 ZK7-11.0-1.220.3 2.02 2.06 1.68 2.72 0.620 89.1 31.4 16.5 0.26 14.9 24.5 14.5

26、16.8 10.2 0.30 5.40 3.60 ZK7-21.3-1.520.4 1.99 2.03 1.67 2.72 0.635 89.9 32.0 16.7 0.3 14.6 24.7 14.6 17.0 10.3 0.32 5.25 3.40 ZK8-12.9-3.124.2 1.96 2.00 1.58 2.72 0.724 91.0 35.6 19.3 0.30 16.3 26.4 13.7 18.1 9.9 0.40 4.31 1.20 ZK8-23.5-3.728.6 1.90 1.94 1.48 2.73 0.848 92.1 38.2 18.8 0.51 19.4 31.

27、2 11.1 22.3 8.4 0.52 3.55 0.87 ZK10-13.5-3.719.7 2.02 2.07 1.69 2.72 0.612 87.6 30.3 15.8 0.27 14.5 22.7 15.0 15.6 11.1 0.29 5.56 4.30 ZK10-23.9-4.129.1 1.90 1.93 1.47 2.73 0.855 92.9 38.9 20.7 0.46 18.2 35.1 10.6 22.2 8.1 0.53 3.50 0.91 ZK22-14.3-4.524.0 1.95 1.99 1.57 2.72 0.730 89.5 35.5 19.7 0.2

28、7 15.8 23.6 14.0 16.2 10.3 0.41 4.22 2.40 ZK23-12.5-2.720.9 2.01 2.05 1.66 2.73 0.642 88.9 33.1 17.6 0.21 15.5 26.4 13.4 18.1 9.9 0.32 5.13 0.98 ZK32-10.9-1.134.5 1.86 1.88 1.38 2.73 0.974 96.7 41.9 21.5 0.64 20.4 34.2 9.7 21.0 7.5 0.66 2.99 0.74 子樣數(shù)101010101010101010101010101010101010最大值34.50 2.02

29、2.07 1.69 2.73 0.97 97.72 42.30 21.50 0.64 21.70 38.20 15.00 25.60 11.10 0.66 5.56 4.30 最小值19.70 1.86 1.88 1.38 2.72 0.61 87.58 30.30 15.80 0.21 14.50 22.70 9.70 15.60 7.50 0.29 2.99 0.63 平均值25.541.951.981.562.730.7691.5335.9218.720.3817.1328.7012.6819.299.350.444.301.90標(biāo)準(zhǔn)差5.6030.0610.0710.1170.0050

30、.1373.3844.2971.9800.1572.6095.5172.0423.2951.2690.1370.9811.394變異系數(shù)0.2190.0310.0360.0750.0020.1810.0370.1200.1060.4140.1520.1920.1610.1710.1360.3130.2280.732標(biāo)準(zhǔn)值22.621.901.931.472.720.6889.5633.1117.260.3015.8225.7011.1917.458.430.363.651.27表3-6 巖石（體）物理力學(xué)性質(zhì)試驗成果統(tǒng)計表巖石名稱弱風(fēng)化上部灰?guī)r范圍值平均值天然重度(kN/m3)26.0226.

31、5626.26天然密度(g/cm3)2.652.712.68飽和密度(g/cm3)2.672.732.70干密度(g/cm3)1.612.702.66天然含水率（%）0.41.740.91飽水率（%）1.132.141.53孔隙率（%）3.035.614.05抗壓強(qiáng)度(MPa)天然38.943.541.1飽和30.334.432.3軟化系數(shù)0.780.790.79抗剪斷強(qiáng)度f,0.971.071.02c,（MPa）11.0115.6813.55抗拉強(qiáng)度(MPa)3.355.454.43從上表中可以看出，壩基下伏弱風(fēng)化灰?guī)r的飽和抗壓強(qiáng)度為32.3MPa，軟化系數(shù)為0.79，屬較硬巖和不易軟化巖。

32、根據(jù)現(xiàn)場原位測試和室內(nèi)巖、土試驗成果，結(jié)合鄰近工程經(jīng)驗地質(zhì)類比，提出了本工程沿線堤基各土體的物理和力學(xué)指標(biāo)建議值，見表3-7；壩基下伏巖體的物理和力學(xué)標(biāo)建議值見表3-8。表3-7 土體物理力學(xué)指標(biāo)建議值表土層名稱容重抗剪強(qiáng)度壓縮模量壓縮 系數(shù)基底摩擦系數(shù)µ滲透系數(shù)k臨時開挖坡比承載力特征值fak（kPa）天然飽和天然飽和(kN/m3)(°)C(KPa)(°)C(KPa)Es1-2(MPa)a1-2(MPa-1)cm/s砂卵石土25.926.53202600.421.5×10-21:1.251:1.5200砂質(zhì)粘土19.520.511.48.68.46.0

33、4.300.440.251.9×10-41:1.01:1.25120注：砂卵石土的力學(xué)參數(shù)根據(jù)地質(zhì)經(jīng)驗取值。砂卵石土層變形模量Es可取40MPa。表3-8 巖體物理力學(xué)指標(biāo)建議值表巖樣容重(kN/m3)抗剪強(qiáng)度擋墻基底摩擦系數(shù)µ承載力特征值fak（kPa）天然飽和tgC(MPa)強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r-0.350.150.40450弱風(fēng)化灰?guī)r26.327.00.700.400.703200注：強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r根據(jù)地質(zhì)經(jīng)驗取值。3.3.8 堤基持力層的選擇本河道堤基沿線地質(zhì)結(jié)構(gòu)按其成因、成份、結(jié)構(gòu)不同主要分為兩大類，即類（雙層結(jié)構(gòu)）：砂卵石土+基巖；類（多層結(jié)構(gòu)）：人工建（構(gòu)）筑物（或砂質(zhì)粘土

34、層）+砂卵石土+基巖。砂卵石土+基巖為本河道堤基沿線最主要的地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型。當(dāng)砂卵石土層厚度較大、基巖埋深較深時，可考慮將上部約0.5m 厚的較為松散的砂卵石土層挖除后，以下部中密密實狀態(tài)的砂卵石土層作為堤基持力層；若開挖到設(shè)計建基面后密實度仍然很差，或堤基荷載較大，可進(jìn)行碾壓或換填處理后再作為堤基持力層。若基巖埋深較淺，可以挖除上部覆蓋層，以基巖作為堤基持力層。對于局部存在的砂質(zhì)粘土層，若厚度較小，建議挖除，以下伏的砂卵石土層或基巖作為堤基持力層。若砂質(zhì)粘土層厚度較大時，可將其作為堤基持力層，若其承載力無法滿足設(shè)計要求時，可對其進(jìn)行碾壓、換填或擴(kuò)大基礎(chǔ)等處理后再作為堤基持力層。3.4 可能存在

35、的工程地質(zhì)問題3.4.1場地穩(wěn)定性本工程區(qū)地質(zhì)條件較簡單，灰?guī)r地層，地質(zhì)構(gòu)造不發(fā)育，巖層呈單斜狀產(chǎn)出，場區(qū)內(nèi)無斷裂構(gòu)造存在，距周邊斷裂又較遠(yuǎn)，工程區(qū)地震基本烈度為度，地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.35S。場地區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性良好。場地內(nèi)無大型滑坡、崩塌及泥石流等危及工程安全的嚴(yán)重不良地質(zhì)現(xiàn)象存在。因此，場地整體穩(wěn)定性較好。3.4.2堤基不均勻沉降本工程堤基主要為砂卵石土層或砂質(zhì)粘土層，一般厚度較大，砂卵石土層表層結(jié)構(gòu)松散，下部為稍密中密，而砂質(zhì)粘土層主要以可塑狀為主，在地下水位以下多為軟塑狀，在上部荷載作用下，均易產(chǎn)生不均勻沉降。故建議對堤基土層進(jìn)行碾壓處理，對局部荷載

36、較大地段，建議進(jìn)行換填或擴(kuò)大基礎(chǔ)等方式處理，以滿足基礎(chǔ)承載力要求。3.4.3堤基滲透變形根據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（GB50487-2008）附錄G（G.0.1）之規(guī)定，砂卵石土層滲透變形類型為管涌型，根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗，建議臨界水力比降Jcr=0.22，允許水力比降J允=0.12。砂質(zhì)粘土堤基滲透變形類型為管涌型，建議允許水力比降J允=0.25。3.4.4堤基抗沖刷穩(wěn)定以砂卵石土層或砂質(zhì)粘土層作為堤基持力層時，河水易沖刷掏蝕堤基土體，造成堤基失穩(wěn)，設(shè)計時應(yīng)根據(jù)堤基土體的顆粒組成及河水流速計算沖刷深度，并據(jù)此設(shè)計護(hù)腳措施。3.4.5岸坡穩(wěn)定由于河道沿線多為灘地，岸坡一般距河堤線較遠(yuǎn)，大部分河堤段不

37、存在岸坡穩(wěn)定及影響問題。局部河堤靠近岸坡，岸坡多為巖土質(zhì)坡，其上部多為較薄的土層覆蓋，下部多為基巖裸露形成的陡坎。岸坡不存在滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害體；岸坡也不存在大的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)面，巖體完整性較好，現(xiàn)狀穩(wěn)定。沿線岸坡可不采取防護(hù)措施。3.4.6砂土液化判別建筑工程抗震設(shè)防分類標(biāo)準(zhǔn)（GB50223-2008）之3.0.2條之規(guī)定，本工程屬抗震設(shè)防類別為丁類，本工程區(qū)地震設(shè)防烈度為度。場地土主要為砂卵石土層和砂質(zhì)粘土層，含砂量較小，根據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（GB50487-2008）附錄P（P.0.3）之規(guī)定，判定場地土為不液化土層。3.4.7基坑涌水堤基沿線多被較為深厚的砂卵石土層覆蓋，屬強(qiáng)透水

38、性，由于堤基臨近河床，若堤基開挖深度低于河床高程時，基坑內(nèi)將會出現(xiàn)滲水匯集現(xiàn)象，涌水量較大，將會對施工造成不便，應(yīng)進(jìn)行抽引排處理。3.4.8河道淤積河道寬緩，流向較為曲折，河水流速較緩，河道內(nèi)砂卵石層廣布。另由于沿線多建有老堤防，多處老堤防被洪水沖毀，堵塞河道。本河道淤塞現(xiàn)象較為嚴(yán)重，在雨季時致行洪不暢，造成河岸沿線大量農(nóng)田和民房被淹，給當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳敭a(chǎn)安全造成較大損失。建議對河道全段進(jìn)行清淤疏浚。3.5 堤線堤基工程地質(zhì)分類、分段評價3.5.1堤線堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)分類本河道堤線沿河道左右兩岸布置，根據(jù)保護(hù)對象集中分布范圍，堤線相應(yīng)布置。為滿足河道堤基設(shè)計需要，可對彭水縣普子河太原鄉(xiāng)河段綜合

39、治理工程沿線堤段進(jìn)行地質(zhì)結(jié)構(gòu)分類。根據(jù)堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程(SL 188-2005)附錄C的規(guī)定，堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)的分類原則是根據(jù)勘探范圍內(nèi)巖石、粘性土、粗粒土和特殊土的分布組合關(guān)系進(jìn)行類：1）單一結(jié)構(gòu)（類），堤基由一類土體或巖體組成；2）雙層結(jié)構(gòu)（類），堤基由兩類土（巖）組成；3）多層結(jié)構(gòu)（類），堤基由兩類或兩類以上的土（巖）組成，呈互層或夾層、透鏡狀等的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。本工程堤線堤基可劃分為兩大類，即類（雙層結(jié)構(gòu)）：砂卵石土或砂質(zhì)粘土+基巖和類（多層結(jié)構(gòu)）：砂質(zhì)粘土+砂卵石土+基巖。類（雙層結(jié)構(gòu)）：砂卵石土或砂質(zhì)粘土+基巖。本類地質(zhì)結(jié)構(gòu)為本治理工程沿線堤基的主要地質(zhì)結(jié)構(gòu)，在堤基沿線廣泛分布：主河道（

40、普子河）左、右兩岸堤線堤基，板凳溝左岸堤線堤基，旋天溝左岸堤線堤基，以上堤線堤基均為類（雙層結(jié)構(gòu)）地質(zhì)結(jié)構(gòu)。類（多層結(jié)構(gòu)）：砂質(zhì)粘土+砂卵石土+基巖。本類地質(zhì)結(jié)構(gòu)僅分布于板凳溝右岸堤線堤基。3.5.2堤線堤基地質(zhì)條件分類根據(jù)堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程(SL 188-2005)附錄E的規(guī)定，堤基地質(zhì)條件的分類原則是綜合考慮堤線兩側(cè)分布的古河道、古沖溝、塘等，堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土（巖）物理力學(xué)性質(zhì)，主要工程地質(zhì)問題類型與嚴(yán)重程度，以及已建堤防的歷年險情等。主要分為4類：1）A類：不存在抗滑穩(wěn)定、抗?jié)B穩(wěn)定、抗震穩(wěn)定和特殊土引起的問題，工程地質(zhì)條件良好，無須采取任何處理措施；2）B類：基本不存在抗?jié)B穩(wěn)定、抗震穩(wěn)

41、定問題和特殊土引起的問題，局部存在滲透變形問題，工程地質(zhì)條件較好；3）C類和D類：至少存在一種主要工程地質(zhì)問題，歷史險情普遍，根據(jù)主要工程地質(zhì)問題的嚴(yán)重程度、歷史險情的危害程度分為工程地質(zhì)條件較差（C類），和工程地質(zhì)條件差（D類）。本工程堤線堤基按上述分類原則，工程地質(zhì)條件主要分為2類，即A類和C類。詳見表3-9。表3-9 堤線堤基工程地質(zhì)條件分類表分類左岸堤線右岸堤線工程地質(zhì)條件樁號及段長總長度m樁號及段長總長度mA類K0+000K0+100，100mK3+020K4+300，1280m1380K0+358K0+384，26mK0+830K1+265，435mK2+764K2+820，56m

42、517工程地質(zhì)條件良好C類K0+100K3+020，3080m板凳溝支K0+010支K0+160，150m旋天溝支K0+000支K0+120，119m3349K0+000K0+358，344mK0+384K0+830，482mK1+265K2+764，1515mK2+820K4+290，1451m板凳溝支K0+010支K0+160，151m3943工程地質(zhì)條件較差由上表可知，左右兩岸A類地質(zhì)條件堤線堤基共1897m，占兩岸總堤線的20.6%，基本不存在工程地質(zhì)問題，工程地質(zhì)條件良好； C類地質(zhì)條件堤線堤基共7292m，占兩岸總堤線的79.4%，多存在堤基滲透變形穩(wěn)定、抗沖穩(wěn)定問題和堤基不均勻沉

43、降問題，工程地質(zhì)條件較差。3.5.3堤線堤基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)、條件分段評價本次治理范圍主要包括：普子河太原鄉(xiāng)河段主河道左、右岸，板登溝匯入普子河的尾段左、右岸和旋天溝尾段左岸。其中：普子河太原鄉(xiāng)治理河段起于上游太原鄉(xiāng)政府外側(cè)河灣處，止于下游大沙壩與石柱縣交界處，主河道軸線全長4.3km；板登溝主要治理尾段軸線長約160m的左、右兩岸；旋天溝本次治理范圍主要為花園子橋起向上游約118m 的左岸。主要治理措施為：新建護(hù)堤工程，主要應(yīng)用于主河道左、右兩岸局部地段（前段城鎮(zhèn)規(guī)劃區(qū)河段）堤岸防護(hù)，堤型采用埋石砼重力式矮擋墻+斜護(hù)坡，全長406m；埋石砼重力式擋墻堤型，主要應(yīng)用于主河道左、右兩岸局部地段和兩條

44、支溝的堤岸防護(hù)，全長1427m；漿砌塊石重力式擋墻堤型，全長1472m。對于河道沿線多處已建的老堤防，根據(jù)現(xiàn)狀調(diào)查和設(shè)計計算復(fù)核，其堤高、堤身結(jié)構(gòu)和堤基穩(wěn)定性均無法完全滿足設(shè)計防洪要求，須進(jìn)行整修：老堤防進(jìn)行加高、加固段，全長476m；老堤防護(hù)腳墻加固段，全長3260m?，F(xiàn)對本工程主河道兩岸和主河道左岸兩條支溝（板凳溝和旋天溝）的堤線堤基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)、條件分段評價分述如下。3.5.3.1 左岸堤線左岸堤線主要沿老河堤線布置（基本重合），局部截彎取直。堤線堤基為類地質(zhì)結(jié)構(gòu)（砂卵石土或砂質(zhì)粘土+灰?guī)r）。工程地質(zhì)條件根據(jù)主要存在的工程地質(zhì)條件不同可分為A類和C類，其中A類2段（K0+000K0+10

45、0和K3+020K4+300），共1380m； C類12段，共3080m。左岸堤線堤基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地質(zhì)條件分段評價見表3-10。表3-10 左岸堤線堤基工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)、條件分段評價表分段樁號長度（m）堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)、條件分類工程地質(zhì)條件、評價及建議擬采取的工程措施K0+000K0+100100類結(jié)構(gòu)砂卵石土層+灰?guī)rA類條件老堤防段。位于太原鄉(xiāng)場鎮(zhèn)外側(cè)，堤內(nèi)為居民區(qū)。老堤防為直立式，采用灰?guī)r片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石充填，高2m3m。堤基為砂卵石土層，厚3m5m，下伏基巖為灰?guī)r。工程地質(zhì)條件良好。本段老堤防建成至今已超30年以上，堤基穩(wěn)定，堤身結(jié)構(gòu)完整，堤高滿足防洪安全要求。維持原狀K0+100

46、K0+210109類結(jié)構(gòu)砂卵石土層+灰?guī)rC類條件老堤防段。位于太原鄉(xiāng)場鎮(zhèn)外側(cè)，堤內(nèi)為居民區(qū)。沿線地形平緩。老堤防為直立式，采用灰?guī)r片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石充填，高1m3m；堤基為砂卵石土層，厚3.5m6m，下伏基巖為灰?guī)r，強(qiáng)風(fēng)化層厚1.5m2.5m，完整性較差。本段老堤防建成時間已超30年，多處多次被洪水沖毀，已發(fā)生垮塌破壞，堤高無法滿足防洪安全要求，本次擬新建堤防。本段主要存在的工程地質(zhì)問題是局部的滲透變形穩(wěn)定問題和抗沖穩(wěn)定問題。工程地質(zhì)條件較差。由于基巖埋深較大，而砂卵石土層較厚，密實度較好，其承載力可達(dá)200kPa，可將堤基置于砂卵石土層。若對堤基承載力要求較高時，可對砂卵石土層進(jìn)行

47、碾壓、換填或擴(kuò)大基礎(chǔ)處理。新建埋石砼重力式擋墻K0+210K0+609（其中K0+609K0+618段為板凳溝與普子河交匯口）406類結(jié)構(gòu)砂質(zhì)粘土層或砂卵石土層+灰?guī)rC類條件老堤防段。位于太原鄉(xiāng)場鎮(zhèn)外側(cè)，堤內(nèi)為大片農(nóng)田和多處民房。沿線地形平緩。老堤防為直立式，采用灰?guī)r片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石充填，高2.2m3.4m。其中K0+210mK0+260m和K0+470mK0+609m堤基為砂質(zhì)粘土層，多呈可塑狀，厚3m7m；其余段堤基為砂卵石土層，密實度較好，厚3.0m9.0m。下伏基巖為灰?guī)r，強(qiáng)風(fēng)化層厚0.5m3.0m，完整性較差。本段老堤防建成時間已超30年，多處被洪水沖毀，或人為破壞，堤高

48、亦無法滿足防洪安全要求，本次擬新建堤防。本段主要存在的工程地質(zhì)問題是局部的滲透變形穩(wěn)定問題和不均勻沉降問題。工程地質(zhì)條件較差。由于基巖埋深較大，利用較困難，而砂質(zhì)粘土層和砂卵石土層較厚，砂質(zhì)粘土層承載力可達(dá)120kPa，砂卵石土承載力可達(dá)200kPa，設(shè)計可考慮將堤基置于其上。若對堤基承載力要求較高時，可對砂質(zhì)粘土層或砂卵石土層進(jìn)行碾壓、換填或擴(kuò)大基礎(chǔ)處理。新建埋石砼重力式矮擋墻+斜護(hù)坡K0+618K1+090476類結(jié)構(gòu)砂卵石土層+灰?guī)rC類條件老堤防段。堤內(nèi)為大片居民房和農(nóng)田。沿線地形平緩。老堤防為直立式，采用灰?guī)r片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石充填，高2m3.2m。本段堤基上部覆蓋多為砂卵石土

49、層，厚6m8m，密實度較好。下伏基巖為灰?guī)r，強(qiáng)風(fēng)化厚1m3m，完整性較差。本段的主要存在的工程地質(zhì)問題是老堤防堤基埋深較淺，長期受河水沖刷掏蝕，堤基穩(wěn)定性較差，抗沖刷能力較差。工程地質(zhì)條件較差。另外,由于原堤防堤高較矮,無法完全滿足防洪安全要求。固腳加高K1+090K1+262和K1+265K1+405共312類結(jié)構(gòu)砂卵石土層或砂質(zhì)粘土層+灰?guī)rC類條件該段位于盧家巷外側(cè)，堤內(nèi)為農(nóng)田和民房。沿線地形平緩。前段K1+100mK1+170m為砂卵石土層覆蓋，密實度較好，厚010m；后段K1+170mK1+409m為砂質(zhì)粘土層覆蓋，多呈可塑狀，厚6m8m。下伏基巖為灰?guī)r，強(qiáng)風(fēng)化層厚0.7m1.5m，完

50、整性較差。本段主要存在的工程地質(zhì)問題是局部的滲透變形穩(wěn)定問題和不均勻沉降問題。工程地質(zhì)條件較差。由于基巖埋深較大，利用較困難，而砂質(zhì)粘土層和砂卵石土層較厚，設(shè)計可考慮將堤基置于其上，砂質(zhì)粘土層承載力可達(dá)120kPa，砂卵石土承載力可達(dá)200kPa。若對堤基承載力要求較高時，可對砂質(zhì)粘土層或砂卵石土層進(jìn)行碾壓、換填或擴(kuò)大基礎(chǔ)處理。新建埋石砼重力式擋墻K1+405K1+880475類結(jié)構(gòu)砂質(zhì)粘土層或砂卵石土層+灰?guī)rC類條件老堤防段。位于秀才壩肖家壩河段，堤內(nèi)為大片居民房和農(nóng)田。沿線地形平緩。老堤防為直立式，采用灰?guī)r片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石充填，高2m3.2m。本段堤基上部覆蓋多為砂卵石土層，厚

51、6m8m，密實度較好；在中段K1+750mK1+860m段表層覆蓋為砂質(zhì)粘土層，以可塑狀為主，厚6m8m。下伏基巖為灰?guī)r，強(qiáng)風(fēng)化厚1m3m，完整性較差。本段的主要存在的工程地質(zhì)問題是老堤防堤基埋深較淺，長期受河水沖刷掏蝕，堤基穩(wěn)定性較差，抗沖刷能力較差。工程地質(zhì)條件較差。護(hù)腳墻加固K1+915K2+290382類結(jié)構(gòu)砂卵石土層+灰?guī)rC類條件老堤防段。位于肖家壩花園子沿線河段，堤內(nèi)為大片居民區(qū)和農(nóng)田。沿線地形平緩。老堤防為直立式，采用灰?guī)r片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石充填，高2.8m3.5m。堤基為砂卵石土層，厚4m8m，下伏基巖為灰?guī)r。本段的主要存在的工程地質(zhì)問題是老堤防堤基埋深較淺，長期受河水沖刷掏蝕，堤基穩(wěn)定性較差，抗沖刷能力較差。工程地質(zhì)條件較差。護(hù)腳墻加固K2+300K2+550225類結(jié)構(gòu)砂卵石土層+灰?guī)rC類條件老堤防段。位于花園子沿線河段，堤內(nèi)為大片居民區(qū)