防洪墻工程地質(zhì)勘察報告

蕪湖市濱江公園北景觀大道防洪墻工程修正初步設(shè)計工程地質(zhì)勘察報告1前言蕪湖市城市防洪工程是蕪湖市的重要防洪屏障，其中城北片自永安橋經(jīng)青弋江鐵路橋至四褐山，全長20.29km；城南片自麻浦橋經(jīng)魯港、青弋江鐵路橋至工農(nóng)窯廠，全長16.3km。改革開放以來，蕪湖市已發(fā)展為一個工貿(mào)商綜合發(fā)展的沿江港口城市，擁有輕工、紡織等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，汽車制造、機電產(chǎn)品開發(fā)也初具規(guī)模。為進一步加快城市發(fā)展步伐，改善投資環(huán)境，計劃對原城市防洪墻進行整治改建，既可防洪減災(zāi),又可改善環(huán)境、增加城市景觀，為市民提供一個舒適優(yōu)美的休閑場所。蕪湖市濱江景觀公園位于長江東岸，分布在青弋江兩側(cè)，包括北濱江大道和南濱江大道兩個組成部分，北濱江大道為原來的江岸路，南起青弋江入江口（標(biāo)志點為中江塔），北至一米廠，全長約2260m左右，防洪墻座落在江岸路上。工程位置見圖1-1o1.1自然地理概況蕪湖市位于長江下游右岸，青弋江與長江匯合處，東南與蕪湖縣為臨，西與和縣、無為縣隔江相望，北接當(dāng)涂縣，市區(qū)總面積238平方公里，人口60萬人。蕪湖市地處長江中下游平原，地勢低洼，平均海拔8.0?10.0米（吳淞高程）,境內(nèi)零星分布一些低山殘丘，主要有四褐山、神山、赭山、獅子山等，區(qū)內(nèi)水系發(fā)達(dá)，分布有長江、青弋江、裕溪河、扁擔(dān)河等。蕪湖市是皖南水陸交通樞紐，素有“皖南門戶”之稱。長江航線上達(dá)贛、川，下抵寧、滬；鐵路交通為寧蕪、蕪銅、皖贛及淮南線的重要樞紐站；公路有寧蕪、蕪杭、蕪青、蕪石、裕合等公路干線通過，已建成的蕪湖長江大橋和正實施建設(shè)的沿江高速公路使交通更加便利。蕪湖市地處東經(jīng)118.3°?118.6°、北緯31.3°?31.6°之間。氣候溫和濕潤，具明顯的季節(jié)性特點，屬亞熱帶濕潤性季風(fēng)氣候，無霜期240天左右，多年平均氣溫16.0°C,多年平均降水量1192mm,降水年際、年內(nèi)分布不均，形成明顯的夏汛期。1.2勘察概況1.2.1勘察目的、任務(wù)和要求1988年底到1989年初，受蕪湖市水電局的委托，我院曾對該段防洪墻進行過勘探工作，但工作量較小。在1998年大水之后，我院于1999年2月?4月進入場地進行勘探工作，1999年5月編制完成了《蕪當(dāng)江堤、蕪當(dāng)聯(lián)號通江成圈河堤除險加固工程工程地質(zhì)勘察報告》。為滿足蕪湖市濱江公園北景觀大道防洪墻工程修正初步設(shè)計要求，受蕪湖市水務(wù)局的委托，我院收集了歷次勘察資料，并進行必要的補充勘察?？辈旃ぷ骰狙卦篮閴M行，鉆孔間距一般控制在200?300m左右，每100?300m布置一條橫剖面，每個橫剖面布置2?5個鉆孔，于2003年12月提供了初步設(shè)計階段的工程地質(zhì)勘察報告。本次為滿足蕪湖市濱江公園北景觀大道防洪墻工程修正初步設(shè)計及施工圖設(shè)計深度要求進行地質(zhì)勘察工作的，進一步查明場地土層分布情況及工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，對主要的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)問題進行分析評價，提供各土層物理力學(xué)參數(shù)、承載力和滲透指標(biāo)，為選擇設(shè)計方案提供地質(zhì)上依據(jù)。根據(jù)勘測任務(wù)書的要求，本次勘察工作按以下方案布置完成：沿設(shè)計防洪墻堤線每100m布置1個勘察橫斷面，中間為原土取樣孔，防洪墻內(nèi)外兩側(cè)20?30m各布置一個鉆機孔或靜探孔；原土取樣孔孔底控制高程為-15m,地質(zhì)孔、標(biāo)準(zhǔn)貫入孔和靜探孔孔深15?20m,現(xiàn)場施工中根據(jù)場地、地層條件，工作量作了適當(dāng)調(diào)整。1.2.2勘察工作依據(jù)1） 2004年2月2日安徽省水利水電勘測設(shè)計院下達(dá)的《蕪湖市城市防洪工程一米廠至中江塔段修正初設(shè)工程地質(zhì)勘探任務(wù)書》2） 2004年2月4日安徽省水利水電勘測設(shè)計院勘測分院編制的《蕪湖市濱江公園北景觀大道防洪墻工程地質(zhì)勘察大綱》3)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50287-994)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011-20015)《水利水電工程鉆探規(guī)程》DL5013-926)《土工試驗規(guī)程》SL237-19997)《水利水電工程制圖標(biāo)準(zhǔn)》（勘測圖）SL73.3-958)《注水試驗規(guī)程》YBJ14-899)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-9410）其它有關(guān)的規(guī)程規(guī)范1.2.3勘察工作量依據(jù)勘測任務(wù)書和勘察大綱的要求，我院組織鉆探機組于2004年2月中旬進駐工地，于2004年2月底完成野外鉆探、測量等工作，勘探所采取的土樣及時送交實驗室，土試工作3月初開始，3月8日完成，內(nèi)業(yè)整理工作同時進行，于3月中旬提交本報告成果。完成的工作量見表1-1o本勘察報告除1:1000鉆孔平面位置圖為黃海高程外，其余均采用吳淞高程，吳淞高程與黃海高程之間關(guān)系為：吳淞高程二黃海高程+1.916m；坐標(biāo)采用1954年北京坐標(biāo)系?？辈煦@孔結(jié)束后，均用半干粘土球回填；勘探所有鉆孔的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗都未經(jīng)桿長修正。表1-1 勘察工作量統(tǒng)計表工作內(nèi)容單位數(shù)量工作內(nèi)容單位數(shù)量鉆機孔米/孔1396.26/53常規(guī)土工試驗組126鉆孔回填米/孔1396.26/53顆粒分析試驗項24取原狀土樣組126室內(nèi)滲透試驗項33取擾動土樣組7水質(zhì)簡分析項5靜力觸探試驗米/孔530.9/33料區(qū)勘探米/孔52.0/6標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗段次337料區(qū)勘探取樣組72地質(zhì)概況2.1地形地貌工程區(qū)位于長江右岸沖洪積平原上，地形較平坦，呈東高西低趨勢，向長江傾斜，地面高程10.5?12.0m。區(qū)內(nèi)零星分布有獅子山、戈磯山、大官山、小官山、范羅山等低山殘丘，高程一般低于30m。據(jù)調(diào)查了解，沿防洪墻一帶原為灘涂洼地，溝塘發(fā)育，隨著城市建設(shè)發(fā)展，溝塘大多被掩埋填平，只是在中江塔至新蕪路、棉麻公司倉庫至港務(wù)局、一米廠至造船廠以及燃煤公司二煤廠院內(nèi)還留有明顯痕跡。防洪墻沿江岸路修筑，建于上個世紀(jì)五十年代，原為低矮土堤，頂高程12.5?13.0m左右。中江塔至十三號碼頭段長度約2.10km,經(jīng)過上個世紀(jì)八十年代大規(guī)模加固整修，具備現(xiàn)在規(guī)模；十三號碼頭至蕪湖市造船廠段110m左右為2001年前后修筑。防洪墻高3.5?3.8m,現(xiàn)狀頂高程15.5m左右，頂寬0.75mo防洪墻臨江而建，堤外基本無灘地，部分地段岸坡已經(jīng)護砌，大部分地段岸坡上分布大量建筑及生活垃圾。沿江岸從迎江街至勞動路約1700m長度范圍內(nèi)建設(shè)大小碼頭13個，是蕪湖市交通和貿(mào)易的重要場所。2.2地層巖性工程區(qū)地層屬揚子地層區(qū)下?lián)P子地層分區(qū)。工程區(qū)地層自三迭系至第四系除第四系下更新統(tǒng)缺失外，其余各地層均有不同程度的發(fā)育。在勘察深度范圍內(nèi)，地層主要為第四系全新統(tǒng)沖積層，局部為第四系中、上更新統(tǒng)沖積層，部分鉆孔內(nèi)揭露有三迭系基巖和燕山期侵入巖?，F(xiàn)由老至新分述如下：1） 三迭系中統(tǒng)黃馬青組（TqIi）紫紅色及灰白色砂巖、細(xì)砂巖、含礫砂巖，局部為砂礫巖，部分深孔中揭露,埋深一般大于20.0m。2） 燕山期侵入巖（Y）灰白、灰黃色石英閃長巖，上部為強風(fēng)化，巖心呈碎塊狀。在六號碼頭至七號碼頭間的深孔中揭露。3） 第四系上更新統(tǒng)沖積層（（^畀）棕黃色、灰綠色重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土，褐黃、棕黃色，夾中?輕粉質(zhì)壤土,硬塑?可塑，含鐵鎰結(jié)核和鈣質(zhì)結(jié)核。4） 第四系全新統(tǒng)沖積層（Qqal）是工程區(qū)堤基主要地層，上部為灰黃、棕褐色重粉質(zhì)壤土，分布于中江塔至七號碼頭之間，中下部為灰色輕粉質(zhì)壤土夾薄層砂壤土及淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土夾薄層輕粉質(zhì)壤土，粉質(zhì)粘土和灰色淤泥質(zhì)粉質(zhì)壤土。5） 人工堆積層（Q4迪）主要為人工填筑形成的堆積物，包括防洪墻上部的碇及墊層、人工雜填土及人工素填土。雜填土主要分布于中江塔至三號碼頭附近，成分為建筑及生活垃圾，部分地段揭露浜填土。堤身素填土主要為褐黃、棕黃、灰褐色粘土、粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)壤土組成，局部夾粉細(xì)砂。2.3地質(zhì)構(gòu)造與地震工程區(qū)所處構(gòu)造單元為揚子準(zhǔn)地臺下?lián)P子臺褶帶南京凹陷區(qū)。構(gòu)造變動以印支運動為主，古生界至中三迭統(tǒng)一起卷入褶皺，主要為過渡褶皺。燕山運動和喜馬拉雅運動均以塊斷運動為主，并形成開闊平緩的褶皺。據(jù)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料，區(qū)內(nèi)未見深大斷裂，但有兩條隱伏、推測斷裂和一條隱伏破碎帶；其中一條斷裂位于姑山至四褐山一帶，呈東西向延伸，長16km左右，為燕山一幕運動形成的橫向斷裂；另一條位于大橋一齊落山一蕪湖北一帶，約呈25°延伸，為燕山二幕運動形成的縱向斷裂。隱伏破碎帶位于當(dāng)涂一楊家甸一帶，為燕山一幕運動形成的橫向斷裂，該斷裂在地貌上有明顯的顯示，它切割了山體形成姑溪河。區(qū)域地質(zhì)資料表明，工程區(qū)近期新構(gòu)造運動以間歇性升降運動為主，是燕山運動的繼承。區(qū)內(nèi)地震活動輕微，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定，據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306?2001,工程區(qū)地震動峰值加速度0.05g,地震動反映譜特征周期為0.35s,相應(yīng)地震基本烈度為VI度。2.4水文地質(zhì)條件2.4.1地下水的類型和運動特征蕪湖市城市防洪墻位于長江岸邊，第四系松散沉積物厚度較大，大都具備二元結(jié)構(gòu)，地下水主要是其中的孔隙水，根據(jù)地下水賦存和埋藏條件，將區(qū)內(nèi)地下水劃分為第四系孔隙潛水和上層滯水?？紫稘撍植加谏喜枯p粉質(zhì)壤土及其砂壤土、粉土夾層中，含水層滲透系數(shù)在5X10-5?1X10-4cm/s之間，具中等透水或弱透水性，為區(qū)內(nèi)主要含水層，分布范圍較廣，其富水程度受土性變化而有所區(qū)別，主要受大氣降水補給，在無外灘或外灘較窄處，其覆蓋層中孔隙潛水將受江河水直接補給，與地表水有著廣泛的水力聯(lián)系，地下水位隨季節(jié)變化，雨季水位較高，旱季埋藏較深，并和地面高低有關(guān)，一般埋深1.5?2.5m,高程6.5?8.5m,低于勘察期間溝塘水位。上層滯水主要賦存于粘性土隔水層以上松散的填土層中，水位隨季節(jié)變化明顯。因長江切割較深，為區(qū)內(nèi)最低排泄基準(zhǔn)面，枯水期間地下水向長江排泄，汛期江水補給地下水。2.4.2地表水及地下水水質(zhì)長江水質(zhì)一直良好，在全年大部分時間內(nèi)蕪湖段徑流都較大，地下水很少污染，但近年長江蕪湖段在春季枯水期水位持續(xù)下降，勘探期間最低水位在3.0m高程之下，水質(zhì)受到很大影響。為調(diào)查江河水與地下水是否對混凝土具有腐蝕性,分別取樣進行水質(zhì)分析，統(tǒng)計結(jié)果見表2-1。表2-1 水化學(xué)分析試驗成果表取樣位置hco3-mg./LCL-mg/.LSO42-mg./LCa2+mg/.LMg2+mg/LK-、Na-mg/.LPH值礦化度mg/L侵蝕co2mg/L游禺CC)2mg/L化學(xué)類型蕪湖段長江水179.9522.7524.1997.6024.679.607.2195.90.009.21hco3—Ca、Mg青弋江水樣108.2058.5011.1159.505.4310.407.5189.15.2028.00hco3—Ca八號碼頭處鉆孔237.6042.5041.006.2510.6040.007.10.7011.30hco3—K、Na七號碼頭處鉆孔上部373.6370.00140.07.31.3533.20七號碼頭處鉆孔下部366.1262.80249.07.41.3525.00區(qū)內(nèi)地表水（長江水和內(nèi)河水）水化學(xué)類型為HCC^-Ca-Mg型水，PH值為7.27.5,侵蝕性CO?含量0.0?5.20mg/L；地下水化學(xué)類型為HCO3-K.Na型水，PH值7.1?7.4,侵蝕性CO?含量0.70?1.35mg/L。根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》有關(guān)條款可知，勘探期間地表水和地下水對混凝土均不具腐蝕性。3堤身狀況3.1堤身現(xiàn)狀蕪湖市濱江公園北景觀大道全長2260m左右，防洪堤沿江岸路修筑，防洪墻建于防洪堤之上，建于上個世紀(jì)五十年代，經(jīng)過加固，目前頂高程15.5m左右，頂寬0.75mo防洪墻臨江而建，堤外基本無灘地，部分岸坡段已經(jīng)護砌。防洪堤堤頂高程11.0?12.0m,西側(cè)為長江河道，往東已與城區(qū)連為一體。堤身表層為混凝土路面及墊層，厚度0.3?0.7m左右。其下為雜填土，主要分布于中江塔至三號碼頭附近，成分為建筑及生活垃圾，部分地段揭露浜填土。下部為人工素填土，主要成分以粉質(zhì)壤土為主，部分堤段夾有碎磚塊、爐渣灰等雜填土，厚度一般1.7?3.0m,部分低洼處厚度4.0?5.0m。堤身土質(zhì)存差異，厚度變化大，原位測試強度離散性大，說明填土強度不均一。3.2堤身土體物理力學(xué)性質(zhì)蕪湖江堤填筑于不同時代，經(jīng)過多年加高培厚，形成目前規(guī)模。防洪堤一帶原為灘涂洼地，溝塘縱橫，隨著城市的發(fā)展，逐漸被掩埋填平。由于歷史原因，堤身堆填時大多未清基或清基不徹底，致使堤身和堤基結(jié)合不緊密，在接觸面之間有植物根莖；另外在堤身填筑時又缺乏質(zhì)量控制和充分碾壓，致使不良土質(zhì)和雜物填筑其中，當(dāng)?shù)躺碓趽跛^程中，可能會造成堤身和堤腳軟化、散浸、滲漏等險情隱患。為查明堤身填土物理力學(xué)性質(zhì)，進行了原位測試及取樣進行室內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)試驗，試驗成果見土工試驗成果匯總表（附圖表04）和各土層物理力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計表4-1o堤身填土主要成分以中?重粉質(zhì)壤土為主，局部夾輕粉質(zhì)壤土和砂壤土，含水率24.9?36.6%,濕密度1.84?1.99g/cm3,干密度1.35?1.58g/cm3,空隙比0.720?1.015,壓縮系數(shù)0.230?0.532MPa-i,壓縮模量3.337?7.150MPa，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗平均擊數(shù)4.3擊，靜力觸探比貫入阻力平均值1.19MPa,具中偏高壓縮性。厚度一般1.70~3.00m,部分低洼處厚度4.0~5.0m左右。4堤基土層及其物理力學(xué)性質(zhì)工程區(qū)勘探深度范圍內(nèi)揭露地層主要為第四系全新統(tǒng)沖積層，局部為第四系上更新統(tǒng)沖積層，部分鉆孔揭露有三迭系砂巖和燕山期侵入巖。按土層工程特性，結(jié)合土層沉積歷史，堤基土層分為5層，各土層物理力學(xué)性質(zhì)見土工試驗成果匯總表(附圖表04)和各土層物理力學(xué)性指標(biāo)統(tǒng)計表4-1。各土層分述如下：層重?中粉質(zhì)壤土(Q4al),局部夾薄層輕粉質(zhì)壤土、砂壤土，以褐黃、灰黃色為主，局部灰色，濕?很濕，軟塑?可塑。天然含水率27.8?39.2%,孔隙比0.808?1.075,壓縮系數(shù)0.216?0.542MPa-i,壓縮模量3.566?8.091MPa,飽和快剪強度試驗?zāi)哿ζ骄?7.6kPa,內(nèi)摩擦角平均值10.8°,固結(jié)快剪強度試驗?zāi)哿ζ骄?4.9kPa,內(nèi)摩擦角平均值20.9°,室內(nèi)試驗滲透系數(shù)平均值3.06X10-5cm/s,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗平均擊數(shù)3.9擊，靜力觸探比貫入阻力平均值1.44MPa,以中等壓縮性為主。分布于中江塔至七號碼頭堤段，層厚1.1?5.1m,層底高程3.04?8.01mo層，根據(jù)巖性和物理力學(xué)性質(zhì)劃分三個亞層。③1層輕粉質(zhì)壤土(Q4al),局部為淤泥土，夾薄層砂壤土、粉土，灰色，很濕，軟塑，局部可塑。天然含水率 29.9?40.3%,孔隙比0.800?1.090,壓縮系數(shù)0.258?.525MPa-i,壓縮模量3.66?6.880MPa,飽和快剪強度試驗?zāi)哿ζ骄?9.8kPa,內(nèi)摩擦角平均值16.2°,固結(jié)快剪強度試驗?zāi)哿ζ骄?9.6kPa,內(nèi)摩擦角平均值15.6°,室內(nèi)試驗滲透系數(shù)平均值1.42X10-6cm/s,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)平均4.4擊，靜力觸探比貫入阻力平均值2.31MPa,為中等壓縮性土層。主要分布于七號碼頭至十三號碼頭之間，層厚0.9?5.1m,層底高程0.95?8.21mo③2層淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土夾中粉質(zhì)壤土(Q4al)?局部夾薄層砂壤土、輕粉質(zhì)壤土,灰色，很濕?飽和，軟?流塑。天然含水率31.6?43.6%,孔隙比0.881?1.373,壓縮系數(shù)0.337?0.900MPa-i,壓縮模量2.160?5.708MPa,飽和快剪強度試驗?zāi)哿ζ骄?4.9kPa,內(nèi)摩擦角平均值12.7°,固結(jié)快剪強度試驗?zāi)哿ζ骄?9.2kPa,內(nèi)摩擦角平均值17.7°,室內(nèi)試驗滲透系數(shù)平均值8.54X10-6cm/s,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)平均2.6擊，靜力觸探比貫入阻力平均值0.67MPa，為高壓縮性土層。場地普遍分布，大部分鉆孔揭穿該層，厚度差異較大，一般層厚2.5?10.0m,最大為13.3m,層底高程一般-1.5?4.73mo3層中粉質(zhì)壤土（Q4al）?局部夾薄層砂壤土、輕粉質(zhì)壤土，灰色，很濕?飽和，軟塑，局部可塑。天然含水率24.5?39.1%,孔隙比0.684?1.101,壓縮系數(shù)0.123?0.635MPa-1,壓縮模量3.139?13.882MPa,飽和快剪強度試驗?zāi)哿ζ骄?0.7kPa,內(nèi)摩擦角平均值16.6°,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)平均5.6擊，靜力觸探比貫入阻力平均值1.41MPa,為中等壓縮性土層。場地普遍分布，大部分鉆孔揭穿該層，厚度差異較大，一般層厚1.3?12.0m,最大為17.0m,層底高程一般-12.0?3.52m。本層在強度上，上游段和下游段（即中江塔至港監(jiān)碼頭段和八號碼頭到一米廠段）稍有差異，上游段強度較低，下游段相對稍好。層為第四系上更新統(tǒng)重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土（Q3al）,局部夾中、輕粉質(zhì)壤土,含鐵鎰結(jié)核和鈣質(zhì)結(jié)核，上部棕灰、灰綠色，下部褐黃色，濕，局部很濕，硬塑，局部可塑。天然含水率21.6?32.0%,孔隙比0.600?0.890,壓縮系數(shù)0.140?0.423MPa-1,壓縮模量4.026?11.500MPa,飽和抗剪強度試驗?zāi)哿ζ骄?1.5kPa,內(nèi)摩擦角平均值17.8°,標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)平均13.3擊，靜力觸探比貫入阻力平均值3.29MPa,為中等壓縮性土層。沿線鉆孔均有揭露，層面起伏變化較大，一般層厚1.3?17.1m,層底高程一般-17.15?3.52m。層三迭系中統(tǒng)黃馬青組含礫泥質(zhì)砂巖、細(xì)砂巖（Tzh）,局部為砂礫巖，砂礫巖中礫石成分以灰?guī)r、硅質(zhì)巖為主，呈次棱角狀至半滾圓狀，膠結(jié)物為泥質(zhì)及鈣質(zhì)。上部呈強?中等風(fēng)化，裂隙發(fā)育，巖芯破碎，下部巖芯較完整。部分鉆孔揭露該層，大部分地段埋深在20.0m之下，新蕪路路口埋深較小，為13.6mo燕山期侵入巖（丫）灰黃、淺綠至灰白石英閃長巖，上部呈強?中風(fēng)化，巖心呈碎塊狀；下部巖芯較完整，呈短拄狀。六號碼頭至七號碼頭間的深孔中揭露。表4-1土工試驗成果匯總表工程區(qū)內(nèi)松散堆積層多具有二元結(jié)構(gòu)，各土層透水性差異較大，現(xiàn)場注水試驗主要在填土層和上部輕粉質(zhì)壤土中進行，現(xiàn)場注水試驗成果見表4-2o表4-2 鉆孔注水試驗成果統(tǒng)計表孔號層序注水段位置（m）試驗段長度（m）地層名稱滲透系數(shù)k（cm/s）ZK14①20.4-2.52.1重粉質(zhì)壤土（素填土）7.95X10-5ZK20③13.5?5.01.5輕粉質(zhì)壤土1.20X10-4ZK24③12.2-4.01.8輕粉質(zhì)壤土8.80X10-5ZK30③14.2?6.62.4輕粉質(zhì)壤土4.28X10-4ZK50②2.8-6.03.2重粉質(zhì)壤土1.09X10-5ZK59②2.6?7.34.7重粉質(zhì)壤土1.05X10-5ZK75①10.0-5.25.2建筑及生活垃圾（雜填土）2.91X10-4室內(nèi)試驗統(tǒng)計成果見表4-3。表4-3 室內(nèi)滲透試驗成果統(tǒng)計表層序巖 性統(tǒng)計類別滲透系數(shù)k（cm/s）①2中?重輕粉質(zhì)壤土（人工素填土）范圍值1.27X10-5?2.11X10-5平均值（組）1.69X10-5(2)②重粉質(zhì)壤土范圍值2.00X10-7?1.21X10-4平均值（組）3.06X10-5(4)③1輕粉質(zhì)壤土范圍值6.77X10-7?2.10X10-6平均值（組）1.42X10-6(3)③2淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土范圍值7.10X10-7?2.29X10-5平均值（組）8.54X10-6(6)④重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土范圍值9.75X10-7?4.59X10-6平均值（組）2.91X10-6(5)根據(jù)室內(nèi)外滲透試驗成果，類比有關(guān)工程經(jīng)驗，將區(qū)內(nèi)松散堆積層的透水性分為以下幾個級別：弱透水層：①1層人工雜填土（Q^i），其滲透系數(shù)為2.00X10-4?5.00X10-4cm/s；③1層輕粉質(zhì)壤土夾薄層砂壤土（Q^i）、③3層中粉質(zhì)壤土夾薄層細(xì)砂（Qfi），滲透系數(shù)為7.50X10-5?2.00X10-4cm/s。微透水層：①2層人工素填土（Q^l）、②重粉質(zhì)壤土（Qqal）和③？層淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土（Qfi），滲透系數(shù)為8.00X10-6?5.00X10-5cm/s；微透水?極微透水層：④層重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土（Q3&1）,滲透系數(shù)在1.0X10-6?5.0X10-6cm/s之間。按有關(guān)規(guī)范和技術(shù)要求，并類比有關(guān)工程，推薦場地各土（巖）層允許承載力［R］、壓縮模量Es、滲透系數(shù)k、剪切試驗?zāi)哿和內(nèi)摩擦角?推薦值見下表4-4。表4-4 各土層力學(xué)性指標(biāo)推薦值表層序地質(zhì)時代與成因土層名稱允許承載力壓縮模量滲透系數(shù)飽和快勇強度固結(jié)快勇強度[R]EskC?C?kPaMPacm/skPa度kPa度①2Q4ml堤身填土1104.05.00E-0518.010.025.015.0②Q4al重粉質(zhì)壤土1204.54.00E-0525.010.025.015.0③1輕粉質(zhì)壤土夾薄層砂壤土1104.07.50E-0515.012.020.015.0③2淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土753.58.00E-0610.08.515.012.5@3中粉質(zhì)壤土1204.55.00E-0520.012.0④Q3al重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土2008.05.00E-0635.015.0⑤T2h砂巖、細(xì)砂巖風(fēng)化層300⑥Y石英閃長巖風(fēng)化層4005主要工程地質(zhì)問題及評價蕪湖江堤是沿江人民在圍號墾殖的基礎(chǔ)上聯(lián)號并垸逐步形成的，防洪堤修筑于上個世紀(jì)50年代，80年代經(jīng)過修整加固形成目前規(guī)模。根據(jù)鉆探、試驗資料，勘察區(qū)堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)為單一粘性土結(jié)構(gòu)類。結(jié)合堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)、堤外灘地寬度、汛期險情及存在的主要工程地質(zhì)問題分析，本段除堤外無灘地、堤腳緊臨長江，上部土體較軟弱外，基本為順直岸，岸坡尚穩(wěn)定。本段江堤在勘察深度范圍內(nèi)，上部主要為第四系全新統(tǒng)重粉質(zhì)壤土、輕粉質(zhì)壤土夾砂壤土及淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土，中下部為上更新統(tǒng)粉質(zhì)壤土和粉質(zhì)粘土，部分鉆孔揭露三迭系基巖和燕山期侵入巖，以上地層厚度超過20.0m,具弱?微透水性，抗?jié)B條件較好，僅上部輕粉質(zhì)壤土中夾砂壤土薄層，水平層理較發(fā)育，降低了堤內(nèi)蓋層的抗?jié)B能力。由于本堤段堤身高度不大，城區(qū)地面高程與堤頂高程相當(dāng)，堤身滲透穩(wěn)定問題不甚突出，也很少有出險記錄，只是在十號碼頭與十二號碼頭之間近400m范圍內(nèi)出現(xiàn)十多條細(xì)小裂縫，縱貫上下，一般寬度1?2mm,據(jù)推測為地基壓縮變形差異所致。通過本次勘察，結(jié)合工程運行情況，將本堤段存在的主要工程地質(zhì)問題歸納為兩個方面，即堤基沉降、抗滑穩(wěn)定問題和岸坡穩(wěn)定問題。5.1堤基沉降、抗滑穩(wěn)定問題防洪墻堤基上部為人工填土層，最大厚度 4.0?5.0m,特別在中江塔至三號碼頭段以及燃料公司二煤場附近，分布的雜填土厚度較大，成分為建筑及生活垃圾，部分地段揭露浜填土。下部普遍分布淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土，埋藏較淺，厚度變化較大，為5.0?10.0m,具強度低、壓縮性大、靈敏性高、易受擾動等工程特性，在上部荷載作用下將可能產(chǎn)生過大的沉降和不均勻變形，從而危及上部防洪墻的安全。對本段堤防來說，雖然已運行多年，堤基下淤泥質(zhì)粉質(zhì)壤土已初步固結(jié)穩(wěn)定，但由于防洪墻兩側(cè)將回填大量土方，加大了上部荷載，有可能產(chǎn)生過大的變形和差異沉降，因此建議進行沉降驗算。江堤堤基下部普遍分布的淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土，呈軟塑狀，抗剪強度凝聚力lOkPa,內(nèi)摩擦角8.5°,局部厚度超過10.0m,承載力和抗剪強度偏低，堤基和堤坡的穩(wěn)定性差，建議對建筑物進行抗滑穩(wěn)定性驗算。推薦堤基土層對基底的摩擦系數(shù)分別為：①層堤身素填土0.30,②層重粉質(zhì)壤土0.25,③1輕粉質(zhì)壤土0.25,③2層淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土0.20。場地上部軟弱土層承載力不足，壓縮性能大，需進行沉降變形驗算。主要持力層和下臥層在不同壓力下的壓縮性指標(biāo)可以從綜合壓縮曲線圖上查取(見圖5-1)o按工程規(guī)劃方案，健康路水廠取水泵房至6號碼頭段660m.吉和廣場至中江塔段440m將拆除重建，部分地段改建修整后的防洪墻工程具有景觀功能，計劃在吉和廣場對應(yīng)地段修建淺水工程，在燃料公司北側(cè)建設(shè)露天歌劇院，由于沿岸雜填土與軟弱粘性土厚度大，承載力低，天然地基難以滿足沉降和壓縮變形要求，必須進行地基處理。根據(jù)場地工程地質(zhì)條件和建筑物規(guī)模、等級以及運行條件，建議對改建利用段進行檢測，對其安全性能全面分析評估，對存在安全隱患的地段進行壓密注漿等工程措施處理地基；對拆除改建和新增的淺水工程和露天歌劇院等工程段建議挖除上部雜填土，采用鉆孔灌注樁或混凝土預(yù)制樁處理地基，也可以用強夯加密或粉噴樁復(fù)合地基等措施處理地基。采用強夯加密或粉噴樁復(fù)合地基等措施處理地基，處理深度應(yīng)進入④層重粉質(zhì)壤土層一定深度。采用鉆孔灌注樁處理地基可選擇④層重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土層作為樁端持力層；采用混凝土預(yù)制樁處理地基，入土位置應(yīng)根據(jù)上部荷重情況和各土層分布深度選取。按《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-94)有關(guān)要求和一般工程經(jīng)驗，推薦鉆孔灌注樁和混凝土預(yù)制樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值4涎、極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值q$pk如下表5-1o表5-1分層壓縮曲線表5-1樁的極限側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值qsik＞極限端阻力標(biāo)準(zhǔn)值表層序地質(zhì)時代與成因土層名稱混凝土預(yù)制樁鉆孔灌注樁qpk(kPa)4“卯）qpk(kPa)②重粉質(zhì)壤土3530③1Q4al輕粉質(zhì)壤土2520③2淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土2015③3中夾輕粉質(zhì)壤土50150030350④Q3al重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土703000501200⑤T2h砂巖、細(xì)砂巖弱風(fēng)化層60002500⑥Y石英閃長巖弱風(fēng)化層60002500由于地基上部土層都比較軟弱，工程地質(zhì)條件較好的④層重粉質(zhì)壤土埋深變化較大，最淺處11.8m,最深處20.7m,所以地基處理深度的選擇稍有困難，設(shè)計上可根據(jù)上部荷載條件和構(gòu)筑物特性選擇樁型和樁長；其次，從地基土層結(jié)構(gòu)上看,以粉噴樁復(fù)合地基較好。5.2岸坡穩(wěn)定問題岸坡穩(wěn)定性主要受岸坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)、河勢、深弘主流位置、風(fēng)浪作用及江河水位變化的影響。防洪墻工程橫跨河床漫灘和岸坡兩個地貌單元，江堤堤頂高程12.0m左右，河床深泓高程-13.0m左右，0高程至岸坡8.0m高程地形坡度10.5°左右，-13.0m高程至0高程之間地形坡度21.0°左右。根據(jù)蕪湖市1：25000水文、工程、環(huán)境綜合調(diào)查資料，長江右岸蕪湖市區(qū)段長江岸線整體平順，穩(wěn)定，沖刷與淤積現(xiàn)象不明顯，但江水位變幅范圍內(nèi)的岸坡仍然有不穩(wěn)定跡象。高程在5.0m以上的實測邊坡變化較大，在1：1?1：4之間，岸坡地層主要由中?輕粉質(zhì)壤土、淤泥質(zhì)重粉質(zhì)壤土組成，土層強度低，受長江沖刷左右的影響，岸坡易產(chǎn)生崩塌，但由于本段岸坡部分采取了護岸措施，本工程段岸坡目前較穩(wěn)定。另外由于岸坡遍布碎磚石等建筑垃圾，在一定程度上增加了岸坡穩(wěn)定性。6天然建筑材料工程所需的天然建筑材料包括防洪墻兩側(cè)填筑土料及塊石料、混凝土粗、細(xì)骨料等。按任務(wù)書和本階段對天然建筑材料的勘察要求，對工程所需的土料、砂礫石料和石料料場進行了初步調(diào)查。根據(jù)當(dāng)?shù)厮块T意見，在青水鎮(zhèn)附近的聯(lián)盟東外灘和四褐山東的龍山村崗地選擇兩個土料場進行調(diào)查勘探和取樣試驗。各料源場地分布見蕪湖市城市防洪工程料區(qū)位置圖(圖6-1)o6.1土料本段防洪墻兩側(cè)將回填大量土方，由于工程地處市區(qū)，緊臨長江和內(nèi)河，沿堤線無外灘和外號，就近取土困難。根據(jù)現(xiàn)場條件，按“沿堤線、就近取土、少占耕地”的原則，盡量選擇堤內(nèi)崗地、堤外灘地及河心洲為主要取土地點，其中距本工程最近的土料場為四褐山東的龍山村崗地料場和青水鎮(zhèn)聯(lián)盟東外灘料場，距工程區(qū)平均距離分別為16km和17km。土料各料源場地分布情況見表6-1o表6-1 蕪湖市城市防洪墻工程土料基本情況與儲量計算表料場名稱平均運距(km)土料名稱開挖面積(104m2)剝離層厚度(m)有用層厚度(m)儲量(萬m3)龍山村崗地16.0重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土32.00.34.0128.0聯(lián)盟東外灘17.0重粉質(zhì)壤土、輕粉質(zhì)壤土12.00.33.0-5.050.0合計178.0土的顆粒組成和物理力學(xué)性指標(biāo)見表6-2o圖6"料區(qū)位置圖表6-2 土料顆粒組成及物理性指標(biāo)統(tǒng)計表料場名稱土料名稱統(tǒng)計類別天然含水率（%）顆粒組成（%）標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗砂粒粉粒粘粒最優(yōu)含水率（%）最大干密度（g/cm3）>0.05mm0.005?0.05mm<0.005mm龍山村崗地重粉質(zhì)壤土、范圍值19.3-23.318.01.72粉質(zhì)粘土平均值（組）21.3(5)聯(lián)盟東外灘重粉質(zhì)壤土、范圍值30.6-39.718.51.69輕粉質(zhì)壤土平均值（組）33.2(4)15.0(1)57.5(1)27.5(1)龍山村崗地料場位于蕪湖市大橋鎮(zhèn)龍山村附近，地面高程16?20m,為崗地地形，地表有樹木，部分為荒地，面積約32X104m2,儲量約128萬m3。料場由第四系全更新統(tǒng)（Q/i）棕黃色重粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)粘土組成，呈可塑?硬塑狀，含鐵鎰質(zhì)結(jié)核，結(jié)構(gòu)較致密，天然含水率19.3?23.3%,平均21.3%,最優(yōu)含水率18.0%,最大干密度1.72g/cm3,是堤身理想的填筑土料。聯(lián)盟東外灘料場位于青水鎮(zhèn)青弋江外灘，灘面高程12.5?13.5m,地表有雜草和少量防浪林，水上有用層厚度2.5m,水下2.5m,面積約12X104m2,儲量為：水上約25萬m3,為灰黃色粉質(zhì)壤土，呈可塑狀，天然含水率31.1%,最優(yōu)含水率18.5%,最大干密度1.69g/cm3；水下約25萬m3,為灰黃?灰色輕粉質(zhì)壤土、砂壤土，含水率31.6?39.7%,平均35.7%；該料場全由第四系上更新統(tǒng)（Q^i）粉質(zhì)壤土和砂壤土組成，含水率比最優(yōu)含水率偏高許多，需經(jīng)晾曬方可上堤。6.2砂礫料砂料可采用長江主河床內(nèi)的黃砂，沿堤段長江中多產(chǎn)細(xì)砂料，儲量豐富，質(zhì)量符合規(guī)范要求，水陸運輸便利；亦可在砂料場采購，沿堤線均有砂料場分布，據(jù)對沿線砂場取樣試驗，砂料有細(xì)砂、中砂，砂料顆分試驗成果見表6-3,成分以石英、長石為主，含少量云母。其質(zhì)量和