河堤综合治理工程地质勘察报告

'目录1前言11.1工程概况11.2勘察技术要求11.3勘察工作技术规范和规程21.3.1执行的规范、规程21.3.2参考的规范21.4勘察方法及完成工作量31.4.1勘察方法31.4.2勘探工作量41.4.3工作质量评述42自然地理52.1地形地貌52.2气象62.3水文63区域地质概况63.1地层岩性63.2地质构造73.3地震93.4水文地质条件93.4.1地表水93.4.2地下水93.5物理地质现象104河堤工程地质条件104.1地形地貌104.2地层岩性114.3水文地质条件124.3.1地表水124.3.2地下水125场地地震效应136河堤岩土工程评价及处理措施146.1岩土物理力学性质146.1.1河堤原位测试成果146.1.2岩土物理力学指标146.1.3河堤地层渗水试验指标176.2地基土各项指标建议值176.3河堤工程地质评价186.4堤身堤基土的物质组成196.5岸坡稳定性评价196.6渗透系数206.7场地水的腐蚀性评价206.8堤防及地基工程处理措施227天然建筑材料227.1土料227.2砂砾料237.3石料238结论及建议238.1结论238.2建议24附　录：1.　工程勘察技术要求……………………………………NO.1 2.　工程地质平面图………………………………………NO.2-13.　工程地质剖面图………………………………………NO.3-1～3-164.　工程地质柱状图………………………………………NO.4-1～4-165.　土工试验成果表………………………………………NO.5-1～5-26.　水质分析报告…………………………………………NO.6-1～6-27.颗分曲线…………………………………………………NO.7-1～7-88.现场照片…………………………………………………NO.8 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告1前言我院受西安市水利规划勘测设计院的委托，于2011年10月，进行了灞河蓝田县城下游段河堤综合治理初设阶段的工程地质勘察工作，目的是为灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程提供岩土工程依据。1.1工程概况该工程位于灞河蓝田县城3号橡胶坝下游，左岸从蓝田县灞河0+000到下游3+652.6处，长3.65km；右岸从蓝田县灞河0+650.6到下游3+652.6处，长3.0km。左右岸总计长为6.65km。规划河堤设计左岸堤顶宽度15.0m，右岸堤顶宽度24.0m，预计堤顶高程462.0~478.0，预计基础底埋深1.0~3.0m。 　　在1+397.91~1+864.52段左岸外侧为黄土台塬，其边坡滑坡发育，滑坡群连环密布，层序错列紊乱，呈阶梯状，为先后连环滑动错落形成，层面前缘高后缘低，微倾坡内。新近形成的滑坡堆积物分布于规划河堤线上。根据确定的防洪标准，按照《堤防工程设计规范》（GB50286-98）及《城市防洪工程设计规范》（GJJ50-92）的有关规定，灞河堤防工程级别为二级，场地等级为二级，地基等级为二级，岩土工程勘察等级为乙级。1.2勘察技术要求根据西安市水利建筑规划设计院提供的灞河蓝田县城下游段河堤综合治理的工程勘察技术要求（见附录1），结合国家现行的规范、规程，同时考虑河堤建筑物的特点及场地岩土工程条件，确定本次勘察的主要目的为：1、查明堤防工程沿线各工程地质单元的地形、地貌、地质条件，提供堤防各层地基土物理力学性质，承载力及渗透系数。2、预测规划河堤挡水后堤基及堤内相关地段的水文地质、工程地质条件的变化，并提出相应的处理措施与建议。3、提供堤岸区工程地质平面图，两岸河堤工程地质纵、横剖面图及工程地质柱状图。4、调查工程区附近天然建筑材料的分布范围、数量、质量等。5、对存在工程地质问题的地层提出工程处理措施。1.3勘察工作技术规范和规程依据西安市水利建筑勘测设计院提出的勘察技术要求，本次勘察依据的规范、规程如下：1.3.1执行的规范、规程⑴《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）⑵《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）⑶《水利水电工程地质测绘规程》⑷《水利水电工程地质勘察资料内业整理规程》⑸《堤防工程设计规范》（GB50286-98）⑹《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）⑺《城市防洪工程设计规范》（GJJ50-92）⑻《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）⑼《堤防工程地质勘察规范》（SL/T188－96）⑽《土工试验方法标准》（GB/T50123－1999）1.3.2参考的规范⑴《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版）⑵《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）⑶《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）1.4勘察方法及完成工作量1.4.1勘察方法⑴工程地质测绘为查明规划河堤沿线水文地质、工程地质及地形地貌特征，进行了1:2000比例尺的工程地质调绘工作，调绘面积3.3km2；调绘点20余处；野外调绘路线顺河堤及河道外测布置，地层分界线用罗盘及经纬仪标定界线、皮尺量测距离。测绘范围：左岸从蓝田县灞河0+000到下游3+652.6处，长3.65km；右岸从蓝田县灞河0+652.6到下游3+652.6处，长3.0km。左右岸总计长为6.65km。宽为灞河河床向东西各外延500.00～800.00m。⑵工程地质钻探根据勘察技术要求及规范中工作量布置原则，结合场地条件，灞河两岸河堤勘探测试点沿规划河堤轴线布置。从灞河上游0+000至3+652.6处，左岸布孔9个，右岸布孔9个，垂直河堤轴线布置横剖面4条，钻孔8个，共计26个孔；现场试坑渗水试验9次，钻孔注水试验4段次。本次河堤勘察点间距为：钻孔间距9.0～470.0m。钻孔深度为11.3～15.6m。（见勘探点平面布置图附录N0.2-1）。14 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告采用工程地质岩芯钻机，以孔径146mm开孔，110mm终孔。本次外业工作共投入GJ－150型钻机3台。⑶原位测试①重型动力触探试验：在孔内碎石土层中进行，试验落距76cm，锤重63.5kg，记录击入10cm锤击数,以求得碎石土层的密实度及承载力。②标准贯入试验：在孔内填土、砂土及粉质粘土层中进行，试验落距76cm，锤重63.5kg，记录击入30cm锤击数,以求得填土、砂土及粉土层的密实度及承载力。③试坑渗水试验：主要在两岸河堤人工填筑层及河漫滩中做渗水试验，试验采用单环法，环高20cm，直径为37.75cm，面积为1000cm2，环内水柱高10cm，试坑深50cm。记录稳定渗入水量，求得各土层的渗透系数。④钻孔注水试验：在钻孔卵石层中做注水试验，试验采用钻孔常水头注水法，由达西定律得出，试验土层渗透系数计算公式k=Q/FH其中，Q--注水量（单位：cm3/min）H--试验水头（单位：cm）F--形状系数（单位：cm），因试段位于地下水位以下，钻孔套管下到孔底，孔底进水，试验土层顶板为不透水层粉质粘土，取F=4r。⑷室内土工试验：主要进行了常规项目试验，颗粒分析试验，相对密度试验等。并进行了快剪、慢剪及固结快剪。对地表水、地下水进行了水质简分析，以判定水对建筑材料的腐蚀性。1.4.2勘探工作量本次勘察完成的工作量见勘探工作量汇总表1。本次勘察外业工作于2011年10月15日到10月23日进行，共计9天；室内土工试验于2011年11月9日完成。1.4.3工作质量评述野外工程地质测绘、工程地质钻探、现场原位测试及室内土工试验均符合规范规程要求。工作量汇总表表1序号工作内容单位工作量1工程地质测绘km24.02钻孔个263进尺米/孔330.1/264动力触探试验米6.15标准贯入试验次326试坑渗水试验次97钻孔注水试验段次48室内土工试验不扰动样组19扰动样组169快剪组610慢剪组611固结快剪组612水质简分析件22自然地理14 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告2.1地形地貌灞河发源于秦岭北麓的箭峪岭南九道沟，总体向北西方向蜿蜒穿流，流经秦岭山地、穿越黄土台塬后进入工程区域。灞河在下游处与浐河交汇后流向折向正北、于水流乡兰家庄地段注入渭河。灞河全长104km，流城面积2581km2，灞河终年流水，山区段两岸山体雄浑，林木茂密，水体清澈透明，属渭河水系的秦岭山支流。灞河流经黄土台塬区的河谷长度4～6km，河谷断面呈不规则平缓“U”型，河谷左岸为白鹿塬，塬体宽厚，塬面平坦完整，呈二级黄土台塬地貌，塬面高程706～780m，周边多以陡坎或滑坡群与其它地貌单元邻接。河谷右岸为铜人塬，塬面受冲沟冲刷破坏，塬面起伏，沟壑发育，“V”型谷深切80～180m，呈黄土丘陵地貌，塬面高程700～900m。灞河河流沿白鹿塬坡角流过，河道宽度50.0～230.0m不等，河床高程580～450m，两岸发育河漫滩及一级阶地，右岸广大河谷一～四级阶地保存连续完整，呈带状分布。河漫滩高出河床1~3m，宽度0.5~1.5km，地面高程358~390m；一级阶地高出河床4~8m，阶面宽度1~2km，地面高程360~392m；二级阶地高出一级阶地20~25m，阶面宽度0.5~1km，地面高程383~400m；三级阶地高出二级阶地10~20m，阶面宽度1~2km，地面高程410~562m；四级阶地高出三级阶地20~40m，阶面宽度0.5~1.5km，地面高程480~622m。地形总体是东南高，西北低。2.2气象蓝田县属暖温带半湿润大陆性季风气候，冬寒干燥，夏热多雨有伏旱，秋凉气爽阴雨多。多年平均气温13.3℃，极端最高气温43.3℃，极端最低气温-17.4℃；平均无霜期211天，冻土最大深度25cm。全年主导风向为西北风，平均风速1.6m/s，最大风速20m/s。2.3水文流域多年平均降雨量833.3mm，6～9月降水量占全年降水量的58.4%。灞河多年平均流量为15.72m3/s，年径流量4.96亿m3，年平均含沙量4.43kg/m3。3区域地质概况3.1地层岩性区域地层由新到老简述如下：1、全新统上部冲积层（Q42al）：主要由卵、砾石层，粉、细砂层组成，含少量泥质，分布于河床及河漫滩。2、全新统下部冲积层（Q41al）：主要由卵、砾石层、砂层组成，夹有淤泥质薄层或透镜体，分布于一级阶地。3、上更新统冲积层（Q3al）：主要由浅棕红色粉质粘土层组成，含少量砂质及砾石，分布于全新统下部冲积层（Q41al）地层下部。4、上更新统滑坡体（Q3del）：由（Q3eol）风积黄土及（Q2eol+pl）风洪积黄土状土组成，灰黄色～浅棕红色，层序错列紊乱，分布于白鹿塬、铜人塬岸坡部位。5、上更新统风积层（Q3eol）：由三层灰黄色黄土及浅棕红色古土壤层组成，分布于二阶地及黄土台塬上部、三阶地上部。6、中更新统冲积层（Q2al）：由浅棕红色黄土状土及古土壤层组成，分布于三阶地下部及四阶地。7、中更新统风洪积层（Q2eol+pl）：由浅棕红色黄土状土及古土壤层组成，分布于三阶地、四阶地上部。3.2地质构造工程区处于渭河断陷盆地（渭河地堑）南部，渭河盆地的形成始于第三纪始新世晚期，至上新世早期大体形成。第四纪以来以沉降为主，断裂活动强烈。切割第三系、第四系的断裂很多。主要断裂组有近EW向，NE向和NW向（西安凹陷南部还有近SN向）断裂，共百余条。另外凹陷中地裂缝也较发育，工程区距地裂缝（隐伏断裂）分布较远。工程区处于秦岭山前断裂、余下～铁炉子断裂的北边。现就与勘察区距离较近的断裂特征分述如下：⑴余下一铁炉子断裂：由户县、余下、经引镇至蓝田，呈近东西向展布，为高角度正断层，断面倾向北、倾角60°～80°，牧护关岩体的侵入与该断裂中生代活动有一定关系。该断裂从工程区南边通过，距场地9.0km。⑵秦岭山前断裂：由涝峪至汤峪沿秦岭山前呈近东西向展布，总体倾向北、倾角60°～80°，深切地壳20.0km左右。沿断裂带有著名的汤峪温泉分布，为第四纪以来活动性断层。该断裂从工程区南边通过，距场地14.7km。⑶灞河断裂：沿网峪～油坊街～灞桥呈北西向延伸，倾向南西，为隐伏的高角度正断层，深切地壳20km以上，为第四纪以来的活动性断层。该断层于场地外西南侧（灞河左岸）通过，距场地约1.0km。见构造纲要图。14 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告3.3地震第四纪以来，渭河地堑急剧下沉，为新构造运动活跃区，历史地震活动频繁，如最近发生的泾阳地震、草滩地震等就是佐证。据史料记载，渭河地堑范围内发生过M≥4级的地震有104次，其中M≥5级的地震有11次，1487年8月临潼6.25级地震，地震基本烈度为Ⅷ度，1568年4月2日临潼5.5级地震，地震基本烈度为Ⅶ度，1568年5月15日西安东北6.75级地震，地震基本烈度为Ⅸ度，1556年1月23日华县8级地震为最大震级，影响到本区地震基本烈度均不超过Ⅷ度。秦岭山区新构造运动表现以垂直抬升与面状剥蚀为特点。工程区属稳定性较差地区。3.4水文地质条件3.4.1地表水西安市水系发育，主要分布于秦岭山北坡，从西到东主要大河流有黑河、沣河、浐河及灞河，均为渭河一级支流。区内最大河流渭河为黄河一级支流。河流受大气降水和上游支流河水补给，地表水储量丰富。排泄方式为河水常年补给两岸地下水，并向河流下游排泄。　3.4.2地下水本区地下水按其赋存条件主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两大类：①孔隙潜水：分布于灞河河谷地貌单元中的河漫滩及一~四级阶地松散层中，储水空间充沛，水量丰富。受大气降水补给和两岸黄土台塬区地下水补给，向河道及下游排泄。14 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告②黄土裂隙潜水：分布于灞河河谷两岸黄土台塬中更新统Q2eol+pl黄土层裂隙中，由于塬面宽厚，受下部胶结成层的钙质结核层隔水作用，水量较丰。受大气降水补给，排泄方式是由黄土台塬两岸以渗流或泉水的形式向河谷排泄。③滑坡体承压水：白鹿塬、铜人塬岸坡部位滑坡体坡角均有泉水出露。工程区段白鹿塬岸坡沿线李家坡、陈家坡处的滑坡群坡角沿线有多处常年上升泉水出露，具有承压性。余家坡、杨家坡村处的滑坡体前缘坡度较陡，滑坡床较深，在村子附近的冲沟处有少量上升泉水出露现象，水量不丰。受大气降水补给和黄土塬区地下水排泄补给，地下水赋存于滑坡体黄土裂隙中，排泄方式是沿滑坡体坡角以上升泉水的形式或沿地下滑弧面向河谷排泄。3.5物理地质现象灞河河谷左岸的二级黄土台塬白鹿塬，和河谷右岸的黄土丘陵铜人塬，主要物理地质现象为冲沟、滑坡、崩塌现象。冲沟：在两岸黄土台塬均有发育。特别是河谷右岸的铜人塬，塬面受冲沟冲刷破坏，塬面起伏，沟壑发育，“V”型谷深切80~180m，呈黄土丘陵地貌，主要由大气降水冲刷形成，受其影响，台面和边坡不完整。滑坡：分布于白鹿塬、铜人塬岸坡部位，特别是白鹿塬岸坡沿线，滑坡群连环密布，层序错列紊乱，阶梯状，为先后连环滑动错落形成，层面前缘高后缘低，微倾坡内。崩塌：受重力作用影响，在白鹿塬、铜人塬陡峻岸坡部位均有崩塌堆积现象。4河堤工程地质条件4.1地形地貌测区范围内灞河两岸一级阶地发育，河岸两侧地表不良地质作用只在1+397.91~1+864.52段，左岸外侧黄土台塬的边坡滑坡发育。其它地段无不良地质作用。灞河河道弯曲多折，河道宽度110.0～169.0m，河床海拔457.22～470.06m，比降3.51‰（见附录No.2）。本次勘察范围属于灞河冲洪积一级阶地及河漫滩地貌单元，左岸外侧为黄土台塬地貌单元。4.2地层岩性根据工程地质调绘、钻探揭露和室内土工试验成果，本次勘察的河堤地层由第四系全新统耕植土（Q4ml）、冲积卵石(Q42al)，全新统滑坡体（Q4del）、冲积粉质粘土(Q3al)组成，现按其成因时代及物理力学性质分层描述如下（见附录No.3-1~3-16）。①全新统滑坡体（Q4del）：该滑坡体位于工程区灞河上游左岸外侧，为一最近形成的滑坡体，其主要由（Q3eol）风积黄土组成。在该新滑坡的左右为上新统滑坡体群（Q3del），其主要由（Q3eol）风积黄土及（Q2eol+pl）风洪积黄土状土组成，灰黄色～浅棕红色，层序错列紊乱，分布于工程区左岸黄土塬边坡部位。②层素填土（Q4ml）：成分主要为卵石。灰色～灰白色，散体结构，卵石成份主要为花岗岩、石英岩，粒径2.0～6.0cm，个别可达15.0cm，卵石含量约55~70%。充填物以中粗砂、砾砂为主。稍湿，松散~中密。主要分布在下游左岸河堤上部。在左岸河堤上游、右岸河堤上部为耕植土②-1。本层厚度为2.4～2.6m，层底埋深为2.4～2.6m，层底标高为461.8～465.5m。②-1耕植土（Q4ml）：褐黄色，土质较均，富含植物根系，含约10%的卵石。厚度为0.5m，层底埋深为0.5m，层底标高为462.7～468.8m。③层卵石（Q42al）：杂色，以灰白色为主，散体结构。卵石成份主要为花岗岩、石英岩，呈亚园状，一般粒径2.0～6.0cm，个别可达15.0cm，卵石含量约65%左右。充填物以砂、泥质为主。稍湿，松散~中密。厚度为0.8～7.5m，层底埋深为1.6～7.8m，层底标高为456.9～472.87m。③-1粗砂（Q42al）：灰白色，散粒结构，成分以石英、长石为主，含少量粘性土。稍密。仅在ZK1钻孔中见到，呈透镜体状分布。厚度为2.0m左右。④层粘土(Q3al)：黄褐色，土质不均，局部含少量卵石、砂质及园砾。硬塑。本层未揭穿，最大揭露厚度为12.4m。④-1层粉质粘土(Q3al)：黄褐色，土质不均，局部含少量卵石、砂质及园砾。硬塑。厚度为1.1～5.6m。4.3水文地质条件按空间分布条件分为地表水和地下水两大类：4.3.1地表水灞河为渭河一级支流，灞河发源于秦岭北麓的箭峪岭南九道沟，全长104km，流城面积2581km2。灞河受大气降水和上游支流河水补给，地表水储量丰富。排泄方式为河水常年补给两岸地下水，并向河流下游排泄。河流与一级阶地地下水的补排关系，随着季节的变化呈互补关系。勘察区为广大的农业区，工业基地分布较少，河流受工业污染程度甚微，河水清沏，水质良好。其地表水化学类型上游为S04·HCO3—Na·Ca型水，总矿化度0.386g/l，pH值8.08，属淡水（见附录N0.6-1）。14 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告4.3.2地下水工程区河谷两岸地下水按埋藏条件主要为基岩裂隙水和第四系松散层孔隙潜水两类。基岩裂隙水分布于工程区河流及冲沟两侧基岩的层面裂隙、风化裂隙与构造裂隙中，第四系松散层孔隙濳水，孔隙含水层为黄土、黄土状壤土和砂砾石。主要受大气降水、河水补给和上覆地层中地下水渗流补给，以渗流方式向下游排泄。平水期及枯水期河水补给两侧地下水和向河流下游排泄。丰水期两岸地下水补给河水。总之，工程区河水与两侧地下水的补排关系，随着季节的变化呈互补关系。灞河本次勘察期间地下水水位埋深2.4～6.8m。平水期及枯水期河水补给两侧地下水和向河流下游排泄。丰水期两岸地下水补给河水。总之，工程区河水与堤岸地下水的补排关系，随着季节的变化呈互补关系。勘察区地下水水化学类型为HCO3·S04—Mg·Ca·Na型水，总矿化度为0.661g/l，pH值8.40，属淡水（见附录N0.6-2）。5场地地震效应依据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）划分，勘察区地震基本烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40S。按《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）规范表3.1.2划分场地土类型为中硬土，按表3.1.3划分场地类别为Ⅱ类。本次勘察期间地下水水位埋深2.4～6.8m，在15.6m范围内没有砂土及粉土层分布，根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287－99）规定，在地震基本裂度为Ⅶ度时不存在液化问题。6河堤岩土工程评价及处理措施6.1岩土物理力学性质岩土物理力学性质指标统计和原位测试成果指标统计，是根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287－99）“附录D岩土物理力学性质参数取值”方法标准进行的。6.1.1河堤原位测试成果采用自动落锤法，在18个钻孔中共进行动力触探试验61次，统计结果见表2。在18个钻孔中共进行标准贯入试验32次，统计结果见表3。堤基岩土动力触探实验成果统计表表2堤身地层代号及岩性频数动力触探击数（N63.5）动力触探击数（N′63.5）修正值平均值最小值最大值平均值最小值最大值左岸②素填土31271610.66.314.1③卵石2020.955017.54.843.0右岸③卵石3819.155017.04.833.5标准贯入试验成果统计表表3地层代号及岩性频数最大值max最小值min平均值Φm标准差σ变异系数δ④粉质粘土3214.79182.5770.1746.1.2岩土物理力学指标规划河堤各层土颗粒组成特征见表4、堤基土物理力学性质指标统计值见表5。14 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告地基土颗粒组成特征表表4层号颗粒类别频数n颗粒组成有效粒径d10中间粒径d30界限粒径d60不均匀系数Cu曲率系数Cc砾粒砂粒细粒>2020~2.2.0~0.50.5~0.250.25~0.075<0.075%mm－③卵石ZK33-11759.127.87.21.30.641.2411.331.525.413.300ZK45-160.125.281.10.55.11.0111.232.632.323.823ZK55-149.632.18.61.60.77.40.5426.4725.947.822.981ZK33-158.225.88.51.80.84.90.8319.8331.537.963.687ZK45-15826.68.11.70.84.80.88510.031.235.313.628ZK33-158.122.810.11.80.76.50.6108.2232.352.903.433ZK45-161.525.87.31.20.63.61.3212.733.124.993.681ZK23-24235.812.72.10.96.50.5493.9221.338.781.318ZK31-250.427.3112.10.88.40.3564.7827.176.252.363ZK7-351.9278.32.90.59.40.2596.0427.8107.55.054ZK49-35628.88.41.60.54.70.9589.2329.831.142.982ZK49-353.628.310.41.80.85.10.7557.1028.838.152.316平均值54.727.98.21.70.76.80.6098.0729.348.103.650河道上游154.430.97.64.20.92.00.8409.2828.533.903.601河道中游155.228.79.13.91.41.70.8038.7729.436.603.262河道下游166.616.910.02.91.22.40.83515.737.845.257.83714 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告地层指标值别天然含水量天然重度干燥重度比重天然孔隙比孔隙度饱和度液限塑限塑性指数液性指数压缩系数压缩模量快剪慢剪固结快剪粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角w(％)γoγdGsen(％)Sr(％)wL(％)wp(％)IpILa1-2(MPa-1)Es1-2Es2-3cΦcΦcΦ（kN/m3）(MPa)kPa（o）kPa（o）kPa（o）④粘土频数n1111111111111111111111111111112233平均值fm24.819.215.52.750.76842.687.746.026.819.20.100.484.46.3361242.018.264.313.4最小值Xmin17.317.211.52.740.52334.380.741.124.117.00.000.241.93.127.018.156.09.0最大值Xmax49.720.717.72.771.37057.8100.054.331.323.00.801.226.79.057.018.373.017.9标准差σf9.4751.0911.7740.0120.2416.6187.3675.2542.8682.3860.2550.2901.4102.040变异系数δ0.3820.0570.1140.0040.3150.1550.0840.1140.1070.1242.4980.6090.3230.323④-1粉质粘土频数n666666666666661133平均值fm21.419.416.02.730.67340.286.735.821.214.60.070.434.56.13424.135.717.7最小值Xmin17.818.915.42.720.55535.784.733.319.813.50.000.202.54.315.010.3最大值Xmax23.820.217.22.740.73342.389.740.123.616.50.190.687.79.470.024.8标准差σf2.1900.4560.6790.0080.0682.5231.9572.5561.4291.1270.080.181.8491.890变异系数δ0.1020.0240.0420.0030.1010.0630.0230.0710.0670.0771.1640.4180.4110.311堤基土物理力学性质指标统计表　　　　表514 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告6.1.3河堤地层渗水试验指标河堤地层渗水试验成果见表6。试坑渗水试验成果表表6渗透试验类型渗水介质试验位置渗透系数(cm/s)平均渗透系数(cm/s)渗透等级现场渗水试验①滑坡体（黄土）试坑14.39×10-44.22×10-4弱透水试坑24.32×10-4试坑33.95×10-4②素填土试坑43.09×10-23.68×10-2强透水试坑53.95×10-2试坑64.02×10-2③卵石试坑73.56×10-23.57×10-2强透水试坑83.37×10-2试坑93.88×10-2钻孔注水试验④粘土ZK26.12×10-76.79×10-7极微透水ZK57.19×10-7ZK167.05×10-7④-1粉质粘土ZK101.27×10-61.27×10-6微透水备注室外渗水试验：坑深0.5m,面积1000cm26.2地基土各项指标建议值根据动力触探测试结果，同时结合地基土野外鉴定特征及类似工程经验，综合确定规划河堤内各层地基土各项指标建议值见表7。地基土的各项指标建议值表714 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告地层编号岩石名称容许承载力［σo］（kPa）总应力有效应力干燥重度（KN/m3）天然重度（KN/m3）渗透系数(cm/s)粘聚力C（kPa）内摩擦角φ（°）粘聚力C＇（kPa）内摩擦角φ＇（°）①滑坡体1602624.423264.22×10-4②素填土2003.63233514.616.13.68×10-2③卵石5002.43323621.124.53.57×10-2④粘土20064.313.442.018.215.519.26.79×10-7④-1粉质粘土20040.017.737.019.016.019.41.27×10-6据调查历史最大冲刷深度为1.0m左右，不冲刷流速为1.5~2.0m/s。6.3河堤工程地质评价本次钻探揭露成果显示，左右岸规划河堤的地层岩性基本一致，场地地基结构属单层结构地基土，主要为粉质粘土。左右岸河堤基本上为自然河堤，均未砌护。其工程性能如下。②层素填土(Q4ml)：成分主要为卵石。圆锥动力触探锤击数修正平均值为10.6击，中密。渗透系数K＝3.68×10-2cm/s，属于强透水性。容许承载力［σo］=200kPa，工程性能一般。局部为②-1耕植土，无工程意义。③层卵石(Q42al)：圆锥动力触探锤击数修正平均值，平均为17击，中密。渗透系数K＝3.57×10-2cm/s，属于强透水性。容许承载力［σo］=500kPa，工程性能较好。④层粘土(Q3al)：天然含水量平均值为27.7%。湿密度平均值为19.0KN/m3，干密度平均值为15.1KN/m3。液性指数平均值为0.20，硬塑。压缩系数平均值为0.54，属高压缩性土。渗透系数K＝6.79×10-7cm/s，属于微透水性。容许承载力［σo］=200kPa，工程性能好。④-1层粉质粘土(Q3al)：天然含水量平均值为21.7%。湿密度平均值为19.3KN/m3，干密度平均值为15.9KN/m3。液性指数平均值为0.06，硬塑。压缩系数平均值为0.43，属中压缩性土。渗透系数K＝1.24×10-6cm/s，属于微透水性。容许承载力［σo］=200kPa，工程性能好。6.4堤身堤基土的物质组成灞河蓝田县城下游段河均为自然河堤，左岸河堤上游外侧为黄土台塬，台面基本平整，边缘黄土柱、黄土漏斗、黄土冲沟发育，边缘差次不齐，时有滑坡及崩塌发生。下游则为卵石。右岸为冲积卵石及粉质粘土。两岸迎水坡均未砌护。由左、右规划堤防工程地质纵、横剖面图（详见附录№3-1～3-6）可以看出，堤基土主要由卵石及粉质粘土组成。6.5岸坡稳定性评价拟建堤防座落于灞河一级阶地上，地形开阔平坦，地层岩性均一，地层厚度稳定，拟建堤防不存在岸坡稳定性问题。但左岸河堤在1+397.91~1+864.52段，从黄土台塬坡脚下通过，黄土台塬边坡滑坡发育，有古滑坡，亦有新近形成的滑坡，新近形成的滑坡堆积体堆于规划河堤线上。左河堤外侧的滑坡群对河堤的安全存在潜在威胁，拟建堤防左河堤外侧存在边坡稳定性问题。由左、右堤防工程地质纵、横剖面图（详见附录№3-1~3-6）可以看出，堤基土主要由卵石及粉质粘土组成，厚度大，地层结构层面起伏平缓，且不存在软弱下卧层。据此判定，堤基抗滑稳定性较好。6.6渗透系数本次勘察在坝址区不同地段共进行了9处方坑渗水试验，14 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告在钻孔ZK2、ZK5、ZK16、ZK10中作了4段次钻孔注水试验，其结果列于表6，参照《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287－99）附录J.0.1标准，堤身卵石为强透水性，其渗流稳定允许水力坡降为：②层素填土、③层卵石：Jy＞0.1~0.2。④层粘土、④-1层粉质粘土：Jy＞0.5。灞河堤防地基的渗透变形类型依据地基颗粒组成的不均匀系数按表8进行判别。渗透变形类型判别评价表表8允许水力坡降渗透变形类型流土型过渡型管涌型Cu≤33＜Cu≤55＜Cu≤1010＜Cu≤20级配连续级配不连续J允许0.25～0.350.35～0.500.50～0.800.25～0.400.15～0.250.10～0.20判别结果及J允许值不均匀系数Cu＞20，一般会产生级配连续管涌型破坏0.10～0.20粒径小于1mm的颗粒含量＜25%，一般会产生级配不连续管涌型破坏依据表4所列不均匀系数，③层卵石的不均匀系数为24.99~107.5，卵石分选性差，级配较好。不均匀系数Cu＞20，一般会产生级配连续管涌型破坏,存在渗流稳定性问题。④粘土层为极微透水层，④-1粉质粘土层为微透水层，其容许水力坡降经验值：Jy＞0.5。④粘土层和④-1粉质粘土层不可能产生渗流变形破坏。该层工程地质条件良好，堤基基础底面坐于④层粘土之上，则不会发生渗流变形破坏问题，作为挡水建筑物河堤基础较为理想。6.7场地水的腐蚀性评价本次勘察在场地取了1组地表水、1组地下水水样，水腐蚀性分析结果见附录№6-1～6-2，按《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001，2009版)腐蚀性评价标准，场地环境类别为Ⅰ类，（将腐蚀性判别依据综合列于表9）地表水、地下水均对普通硅酸盐混凝土结构中钢筋具微腐蚀性；在干湿交替环境下对混凝土中的钢筋具微腐蚀性。对混凝土结构的腐蚀性评价表9判别依据判别结果腐蚀性特征判定依据腐蚀成度界限指标试验结果腐蚀性判别结果地表水地下水HCO3-含量（mmol/L）无腐蚀HCO3->1.071.9995.299HCO3-均>1.07mmol/L无腐蚀pH值无腐蚀pH>6.58.088.40pH均>6.5无腐蚀侵独性CO2含量（mg/L）无腐蚀CO2<150.00.0CO2均<15mg/L无腐蚀Mg2+含量（mg/L）无腐蚀Mg2+<1000013.757.7Mg2+均<1000mg/L无腐蚀普通水泥SO42-含量（mg/L）无腐蚀普通水泥SO42-<250168.1252.2SO42-均<250mg/L无腐蚀依据勘察区地表水、地下水取样分析结果，按《岩土工程勘察规范》（GB50021-2010）表12.2.4（将腐蚀性判别依据综合列于表10）判定地表水、地下水均对普通硅酸盐混凝土结构中钢筋具微腐蚀性；在干湿交替环境下对混凝土中的钢筋具微腐蚀性。14 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性评价表10腐蚀等级水中的CI-含量（mg/L）试验结果：水中的CI-含量（mg/L）腐蚀性判别结果长期浸水干湿交替地表水地下水微<10000<10026.631.0均<100mg/L具微腐蚀6.8堤防及地基工程处理措施现有部分自然河堤，密实度较差，河堤低矮、单薄，迎水坡无砌护，不能达到抗洪的要求。③卵石呈稍密状态，为强透水层，承载力可满足要求，地层分布连续，但渗流稳定条件差。依据勘探结果及以前工程经验，拟建河堤堤身及河堤地基工程处理措施：将堤基置于④层粘土上部，并对③卵石层采用帷幕注浆防渗加固处理；对③层卵石进行注浆防渗加固处理后，用筑堤材料按规范要求分层碾压回填至设计堤高、堤宽，并对河堤采用粘性土截渗墙（边墙或心墙）或灌浆防渗加固处理，再对河堤内侧进行浆砌石防渗处理，这样就消除了卵石层的强透水性，消除了管涌型破坏的隐患，方可使河堤处于渗流稳定状态，不会产生渗流变形破坏。规划河堤的压实要求必须满足：无粘性土的相对密度不应小于0.65；粘性土的压实系数不应小于0.92。另外应对左岸①全新更新统滑坡体（Q4del）及上更新统滑坡体群（Q3del）进行综合治理，其具体治理措施应在详细勘察后确定。7天然建筑材料7.1土料灞河左岸的白鹿塬塬体宽厚，储量丰富，岩性为第四系上更新统风积（Q3eol）黄土，土料储量及质量均满足工程要求。在工程区左岸外侧，料场土料开采容易，交通运输条件方便。运输距离约1.0~2.0km。7.2砂砾料工程区及上、下河段河道地层岩性为第四系全新统卵石层，卵石成分为长石、石英、花岗岩，含量50~60%，一般弱风化状态，岩性致密坚硬。充填中、粗砂，含量约35%。砾石及砂可就近从河道内筛选，开采运输条件方便。运输距离约1.0~2.0km。7.3石料距工程区最近的汤峪河峪口内两侧山体，岩性为钙质石英岩、混合花岗岩，山体高大宽厚。料场石料开采容易，料场到工程区有公路相通，交通方便，距离约20.0km。8结论及建议8.1结论1、工程区位于蓝田县城下游段，堤防工程分布于灞河一级阶地、河漫滩地段，堤防地基岩性以卵石、粉质粘土为主。2、地基土地层结构为双层结构，卵石层均具强透水性，存在渗流稳定性问题；粉质粘土为弱透水性，不存在渗流稳定性问题。3、拟建河堤回填土需分层夯实，粘性土的压实系数不小于0.92；砂性土的相对密度不小于0.65。4、场地地震基本烈度为Ⅶ度，地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.40S。场地地基土属中硬土，场地类别为Ⅱ类。5、勘探期间测得地下水位埋深2.4～6.8m。6、工程区无饱和砂土层分布，在地震烈度为Ⅶ度时不会发生液化。7、地表水及地下水均对普通硅酸盐混凝土无腐蚀性，在干湿交替环境下亦无腐蚀性。在干湿交替环境下对混凝土中的钢筋具微腐蚀性。8.2建议1、建议将堤基置于④粘土层上部，并对③卵石层采用帷幕注浆防渗加固处理。2、拟建河堤工程地质处理措施：对③层卵石进行防渗处理后，用筑堤材料回填碾压至设计堤高，并对河堤建议采用粘性土截渗墙（边墙或心墙）或灌浆防渗加固处理，最后对迎水坡进行浆砌石护坡。堤身的压实度要求，无粘性土的相对密度不小于0.65，粘性土的压实系数不小于0.92。3、应对左岸①全新更新统滑坡体（Q4del）及上更新统滑坡体群（Q3del）进行综合治理，其具体治理措施应在详细勘察后确定。14 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告4、加强拟建河堤施工质量监测工作，分层分段及时检测，发现问题及时采取处理措施，确保设计河堤的施工质量。5、做好施工编录，及时向设计部门提供需要的相关资料。6、基坑开挖后，应通知勘察单位进行施工验槽。兰州市中心滩河堤工程岩土工程勘察报告目录一、概述11.1工程概况11.2场地分类与勘察等级21.3勘察目的与任务21.4勘察依据及执行的技术标准31.5勘探点布置与勘探深度41.6勘察工作方法51.7勘探点测放及相关说明51.8实际完成的勘察工作量5二、自然条件与区域地质62.1地理位置及条件62.2气候气象条件62.3地质构造与区域稳定性6三、河流特征与水文要素73.1黄河径流特征及径流参数73.2河道岸线变迁93.3工程水文要素10四、河堤工程地质条件述评124.1场地地形地貌124.2场地地层及岩性分布134.3场地水文地质条件144.4地基土的物理力学性质分析与评价154.5场地不良地质现象及岸坡稳定性204.6场地地震效应214.7水、土腐蚀性评价234.8河堤堤基渗透变形分析244.9地基承载力与变形指标的确定254.10河堤基础持力层选择与稳定性验算参数2514 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告五、B438-1#城市道路工程地质条件述评275.1场地地形地貌275.2地层结构275.3地下水275.4路基土物理力学性质285.5水、土腐蚀性评价285.6路基干湿类型划分285.7土、石工程分级295.8地基土承载力与变形指标的确定295.9场地类别与抗震设计参数29六、结论与建议296.1河堤工程296.2B438-1#城市道路工程31附表：1、剪切波速频散曲线……………………………………………3张2、土工试验成果报告表……………………………………………1张3、岩石物理力学性质检测报告……………………………………1张4、水质分析报告…………………………………………………6张5、土腐蚀性分析报告………………………………………………1张6、兰州市中心滩河堤工程断面测量成果表………………………2张7、兰州市中心滩河堤工程黄河横断面图…………………………2张8、颗粒分析试验成果图………………………………………4张附图：1、图例（详-勘-HD-TL-01）………………………………………1张2、勘探点平面布置图（详-勘-HD-Ⅰ-01～05）………………5张3、工程地质剖面图（详-勘-HD-Ⅱ-01～05）……………………4张4、柱状图……………………………………………………………26张14 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告一、概述1.1工程概况受上海市政工程设计研究总院兰州分院委托，我单位承担了兰州市中心滩河堤工程及B438-1＃城市道路的岩土工程勘察任务，为本工程施工图设计阶段的河堤堤基设计、路基设计及施工提供地质依据和岩土参数。拟建河堤工程场地地处兰州市城关区黄河左岸中心滩临河区段，西起欧洲阳光城，东至省人大新址东侧，全长1.5km左右。由于该段旧河堤不能满足黄河的防洪要求，达不到黄河的设防标准，给予拆除重建。新建河堤沿新建的B403#路南侧修建，与已建的河堤相接，根据上海市政工程设计研究总院的设计方案，拟建河堤平面布置有两种方案，方案一以已建河堤曲线处为起点，坐标为（X=54616.103，Y=50599.919），与中心滩规划河堤线位相接，终点接已建河堤，坐标为（X=55373.929,Y=51824.992），河堤长1.533km；方案二以已建河堤的终点为起点，坐标为（X=50648.010，Y=54589.385），在里程K0+133.09处与方案一相接，至终点两方案重合，河堤长1.493km。拟建河堤属黄河岸边的防洪护岸工程，起着整治河道、改善防洪的作用，根据兰州市建设设防标准，拟建河堤堤防工程级别为Ⅰ级，防洪标准按百年一遇洪水流量6500m3/s进行设计，结构形式拟采用浆砌块石勾缝的护坡堤岸形式，河堤类型为重力式圬工结构的天然地基堤岸，河堤基底持力层拟为卵石层或风化基岩。拟建B438-1＃城市道路工程场地位于在建的兰州市会展中心与省人大新址之间，南北向连接北滨河路与规划B403＃城市道路，拟建道路全长213m，红线宽度18m，道路等级为城市I级支路，设计车速为30Km/h，设计荷载为标准轴载BZZ—100，路面结构拟采用沥青混凝土路面。1.2场地分类与勘察等级拟建工程属黄河岸边的城市堤岸勘察工程，依据《市政工程勘察规范》（CJJ56-94），结合场地条件和地基复杂程度，勘察场地分类属Ⅱ类，河堤类型划分为Ⅱ类重力式圬工结构的天然地基堤岸。依据上海市政工程设计研究总院提供的设计方案及《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001），拟建河堤堤防工程级别为Ⅰ级，工程重要性等级为二级工程，勘察场地复杂程度为中等复杂的二级场地，地基的复杂程度为简单的三级地基。根据工程重要性等级、场地与地基的复杂程度等级，综合确定本工程的岩土工程勘察等级为乙级。1.3勘察目的与任务本工程勘察工作的目的是为拟建的河堤工程与城市道路工程的施工图设计提供依据及岩土设计参数，满足施工图设计的要求。具体任务为：（1）调查工程区域环境工程地质条件，查明主要环境工程地质问题及不良地质现象，分析不良地质作用对工程的可能影响，对场地与黄河岸坡的稳定性作出评价。（2）对影响堤岸建设的黄河水进行水文调查，了解岸线变迁状况，测量河床断面，推求工程区域黄河的洪水水位、流量，提供主要工程水文要素，为河堤设计提供依据。（3）详细查明拟建河堤及拟建道路沿线的地形地貌、地层结构、各层地基土的分布范围、埋深、厚度及层面起伏变化状况，特别是预期可作为河堤基础持力层的地层埋藏条件及影响堤岸稳定的松软地层及不良地基的空间分布特征，为河堤基础持力层选择与地基处理提供依据。（4）详细查明拟建河堤及拟建道路沿线各层地基土的物理力学性质，确定各层地基土的承载力，对地基土的均匀性和变形特征作出评价，为河堤堤基及路基的设计提供依据。（5）查明河堤堤基主要岩土层天然状态下的颗粒组成及渗透性，提供排水设计所需参数，评价河堤堤基渗透变形及水的运动对岸坡稳定性的影响。17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告（6）查明拟建河堤及拟建道路沿线地基土层的易溶盐含量、类型及分布特征，评价其对工程安全性的影响及对建筑材料的腐蚀性，为土基处理与防腐设计提供依据。（7）详细查明拟建河堤及拟建道路沿线各地段地下水的类型、埋藏条件、水位变化幅度及规律，查明地表水与地下水的补排关系与水质状况，判定地下水与地表水对建筑材料的腐蚀性。（8）对场地和地基的地震效应做出评价，划分场地抗震地段，确定建筑场地类别，提供抗震设计参数。（9）根据堤岸的类别和基础形式，提供各项基底稳定性验算所需参数，并提出合理的基础方案、地基处理方法和施工方法的建议。（10）划分拟建道路路基干湿类型，对拟建道路土、石进行分级。1.4勘察依据及执行的技术标准本工程勘察依据的技术文件及标准为：（1）兰州市中心滩河堤工程方案设计图；（上海市政工程设计研究总院2008年5月）（2）《市政工程勘察规范》（CJJ56-94）；（3）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；（4）《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）；（5）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；（6）《城市道路设计规范》（CJJ37-90）；（7）《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）；（8）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；（9）《兰州市区建筑抗震设计规程》（DB62/T25-3037-2006）；（10）《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）；（11）《工程地质手册》（第四版）。1.5勘探点布置与勘探深度河堤：沿河堤中心线布置一条主剖面，以60～100m间距布设勘探点；垂直于河堤中心线每隔400～500m布置一条横剖面，共计四条，横剖面长度包括堤内外影响区，长度约60～100m，横剖面勘探点布置于河堤中心线及其两侧，勘探点间距一般为30m左右。拟建河堤区域共布置勘探点26个，其中，控制性勘探点14个，勘探深度25.0～30.0m；一般性勘探点（测试孔与取样孔）12个，勘探深度20.0～25.0m。城市道路：沿拟建城市道路中轴线布设勘探点，拟建道路总长为213m，勘探点分别布置于道路起点、终点及中间位置，共计三个，点间距80～100m，勘探深度7.0～8.0m。1.6勘察工作方法本次勘察勘探手段以钻探为主，同时辅以动力触探原位测试方法。钻探孔的钻探工艺根据勘探点的设计孔深及相应的钻探技术要求，分别采用泥浆护壁的回转钻进方法和套管护壁的冲击钻进方法。重型动力触探测试采用Ф42钻杆、卷扬提升、自动落锤的方法，自揭露粗粒土顶面开始，连续或分段进行，以测试锤击数达到30击/10cm或至预定勘探深度为终止试验的条件。室内水、土、岩石试验严格按相应的规范规程进行。1.7勘探点测放及相关说明勘探点定位以附有起止点坐标的河堤工程方案设计图上的勘察方案布点图为依据，采用全站仪进行测放，坐标采用兰州城市坐标系统，高程采用旧大沽高程系统。勘探点测放应用的基准点测量参数详见表1.7-1。测量控制点坐标及高程表1.7-117 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告点号X坐标（m）Y坐标（m）Z高程（m）A154887.96050975.1931516.463A254770.21150849.0501515.780I055114.96951546.3501515.270I455136.06051657.6511514.7401.8实际完成的勘察工作量本工程勘察工作自2008年5月29日开始，全部外业工作至2008年7月2日结束，历时35天。共计完成钻探孔28个，总进尺639.1m；重型动力触探测试孔13个，总进尺87.1m。采取颗分扰动样20组，岩石试验样10组，易溶盐分析扰动样14件、水质分析样6件。进行面波法剪切波速测试6点。二、自然条件与区域地质2.1地理位置及条件兰州是甘肃省会，是一座具有悠久历史文化的城市，地处我国西北地区的腹地，位于黄土高原的黄河谷地内。由于南北两山的限制，加上黄河由西向东横贯整个城区，使兰州市发展成为一个东西长、南北窄、沿河两岸分布的带状城市。拟建工程场地地处兰州市区东部，位于城关区黄河左岸中心滩临河区段。拟建河堤西起欧洲阳光城，顺河岸向东途径中立桥北桥头、兰州市会展中心，至省人大新址东侧结束。拟建B438-1＃城市道路工程场地位于在建的兰州市会展中心与省人大新址之间，南北向连接北滨河路与规划B403＃城市道路。工程场地东西两侧分别接线雁滩黄河大桥和中立桥，北侧距北滨河路仅两百余米，交通条件较为便利。2.2气候气象条件兰州地区地处我国地理中心，西北内陆的腹地，远离海洋，气候条件属于典型的北温带半干旱大陆性季风气候，夏无酷暑，冬无严寒，四季分明。根据兰州中心气象站资料，兰州市多年平均气温9.3℃，极端最高气温39.1℃，极端最低气温-23.1℃；多年平均降水量319.4mm，年最大降水量546.7mm，降水量多集中于7～9月；多年平均蒸发量1437.7mm，年最大蒸发量1883.9mm；累年平均风速1.0m/s，主导风向为东北风，次主导风向为东南向及西北风；标准冻土深度103cm。2.3地质构造与区域稳定性根据区域地质构造资料，拟建工程场地地处兰州断陷盆地东缘。17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告兰州断陷盆地由第四系组成，展布在西固以东、柳沟河以西的区域内。该盆地根据次级构造又可分为西固隆起、七里河断陷和东岗隆起，拟建河堤工程场地即处于东岗隆起区内。该区西界受雷坛河隐伏断裂控制，南、北两侧界限与兰州断陷盆地一致，分别受宋家沟断裂和金城关断裂控制。区内无深大断裂通过，边界断裂活动性亦表现为西强东弱，根据甘肃省地质矿产局编制的《中华人民共和国地质构造与区域稳定性分区图》（兰州幅，1：5万），拟建河堤工程场地位于东岗相对稳定亚区内（Ⅲ1区），是适宜进行建设的良好区域。三、河流特征与水文要素3.1黄河径流特征及径流参数兰州市中心滩区段，地表水主要为黄河河水。黄河兰州段河长45公里，占兰州以上干流长的2.1%，兰州段汇水面积约1800km2，占兰州以上黄河汇水面积的0.8‰，兰州段河床平均比降为1.0‰。1969年后，刘家峡、盐锅峡、八盘峡梯级水库相继建成并联合调度，黄河兰州段已由天然河道成为人工调节河道；1986年10月龙羊峡水库下闸蓄水，与刘家峡水库联合运用，使黄河上游稀遇洪水发生机率大为减少。同时，由于历年洪峰流量减小，随之设计频率的流量值也减小。黄河干流龙羊峡水库以上的黄河吉迈至唐乃亥段，约占年来水量的50%；龙羊峡至刘家峡区间，支流洪水主要来自洮河，约占年来水量的15%以上，且刘家峡水库以上年来水量占兰州水文站年来水量的70%以上，刘家峡以上水量因受龙、刘水库调节，受人工调蓄影响大；目前，盐锅峡、八盘峡水库已达冲淤平衡，成为径流电站，同时，兰州市受湟水、大通河来水影响很大。黄河上游径流主要为流域内降水形成，以雨水补给为主，雪水补给为辅，径流中地表径流约占60%，地下径流约占40%，径流年内和年际变化随降水多少和气温高低而变化，全年3月下旬～5月为春汛潮，由融雪补给和河水解冻形成，6～9月为夏秋洪水期，即为黄河汛期，由大面积降水形成，个别年份可延至10月中上旬，10月下旬以后为秋季平水期，以河槽储量及地下水补给为主，逞退水趋势。12月至来年3月中旬为冬季枯水期，全靠地下水补给，最小流量多出现在1～2月份。兰州以上黄河上游由于面积大，又有天然湖泊、湿地的调蓄作用，径流变化相对稳定，径流的年内分配7～9月份占47%，2月份最小。年际变化不大，变差系数CV=0.23。存在连丰连枯交替现象，以三年小周期较明显，并存在连续7年的丰水段和十一年左右的枯水段，包括丰、平、枯在内的较完整水文周期约60年左右。随着上游梯级水库的兴建，黄河上游已成为典型的蓄水河流，亦即为“人造”河流，在梯级水库联合调节作用下，使径流的年际，年内变化趋向于均匀化，随着兰州市城市建设的速度加快，黄河兰州段渠化堤岸线建设的日臻完善，特别是龙羊峡和刘家峡水库的调节，使径流的年际，年内变化趋于均匀，枯水期12月～3月径流量占年径流的百分数由天然情况的11.4%增加到23.6%，汛期7～10月由天然的59.4%降至42.9%。使“人造”河流更加名符其实。根据兰州站1919.7～2005年共87年天然径流系列频率计算,采用P-Ⅲ型曲线适线,并经上下游参数平衡，得兰州站年径流频率曲线。适线后年径流频率统计参数及各频率设计值见表3.1-1。兰州站年径流频率计算成果表表3.1-1站名均值（m3/s）CVCS/CV设计频率（%）备注1020507590951919～1990小峡初设成果兰州10570.232138012501040885759691兰州10100.23213201200992845726661本次计算贵德至安宁渡黄河干流诸站径流参数统计结果见表3.1-2。从统计结果看，随着流域面积的增加，径流模数呈递减趋势，CV随着流域面积的增加而减小。参数上、下游是平衡的，兰州站年径流统计参数符合参数的地区分布规律。黄河上游各站年径流参数统计表表3.1-217 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告站名贵德循化上诠兰州集水面积(㎞2)平均流量(m3/s)6597038851040径流模数(m3/s·㎞2)4.93×10-34.83×10-34.84×10-34.67×10-3CV0.240.240.240.23CS/CV22223.2河道岸线变迁黄河自西向东，经河口、坡底下、柴家台、岸门至兰州，横穿兰州市区东下桑园峡。河口至岸门一带，由于河床受白垩系地层控制，河道稳定呈槽形，出柴家台、岸门之后，即进入兰州盆地，河道宽阔、平缓、弯曲，主流南北摆动，属游荡性河流，在兰州盆地内形成了多个大小不等的河心滩。根据1969年原始地形图，黄河东出中心滩后，河道顿然开阔，呈发散状展布于中心滩以东至沙金坪、南河道以北至青白石之间的广大区域，该区域河汊众多，河网密布，形成众多的河心滩。中心滩是该区域西部的第一个河心滩，河心滩将黄河分为南北两条水道，心滩以北河道较窄，宽度不足百米，主河道展布于心滩以南，宽度达150余米，黄河南北两岸之间的总宽度近550m。随着城市规模的不断发展与扩大，尤其是上世纪八十年代至九十年代以来，南北两岸抢占河滩，修建滨河堤坝与道路，逼水归槽，形成目前的人工河道断面。目前河道宽约260m左右，与1969年原始河道相比，减小了近200m，其中，北岸已将原中心滩北侧水道填平，河道新岸南迁至河心滩的中部，南移距离达150m左右。以上资料表明，拟建中心滩河堤段黄河河床在人类工程活动影响下，其平面变迁幅度是比较大的。3.3工程水文要素兰州以上黄河上游区是黄河流域四大洪水发源区之一，洪水类型属于中长历时暴雨型洪水。黄河兰州段洪水主要来自吉迈～唐乃亥和循化～兰州两大区间。吉迈～玛曲段是黄河上游降雨量最大的地区，产洪量也最多；玛曲～唐乃亥区间雨量渐少，但地形陡峻，发育V型河谷，洪水汇流快；唐乃亥～循化区间雨量较少；循化～小川区间支流洮河、大夏河汇入，且与干流洪水遭遇较多，为黄河上游第二大洪水来源区；小川～兰州区间有支流湟水、大通河汇入，暴雨量大，天然情况下与干流洪水遭遇机会相对较少。1904年黄河大洪水是兰州有史以来最大的一次洪水，据调查洪峰流量8500m3/s，45日洪水总量147×108m3。1981年洪水是兰州站有实测资料以来最大的一次，也是刘家峡水库建成后第一次洪水，兰州站实测洪峰流量为5600m3/s，（还原后洪峰流量为7090m3/s）。兰州站从1934年7月开始水文观测，至2006年已经积累了70多年的实测资料系列。兰州站的实测资料等系列，目前受上游刘家峡、龙羊峡水库调蓄的影响，年最大洪峰流量是经刘家峡、龙羊峡调节后的。1969年刘家峡水库建成蓄水，由于库容相对较小，汛期、特别是洪水发生时段水库基本没有进行大的调蓄，水库排泄过程及洪峰量级与上游来水基本相当。1989年以后，龙羊峡水库建成运行，由于库容较大调蓄能力强，所以其后的资料系列不代表天然特性，只代表现状条件。由于兰州站的年最大洪水系列在1989年以后受上游梯级水库调蓄影响，其天然状态下和现状条件下洪峰流量频率计算成果如表3.3-1。拟建河堤处各黄河断面洪水水位、洪峰流量等见成果表3.3-2。黄河兰州站洪峰流量频率计算成果表3.3-117 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告频率（％）0.10.20.512510天然状态下9000853078407300674059605330现状条件下8130769070706580608053704800两项之差870840770720660590530相差百分比（%)10.709.859.829.869.799.909.94拟建河堤各黄河断面洪水水位、洪峰流量成果表表3.3-2断面位置河长（m）洪峰流量（m3/s）河底高程（m）糙率设计水位（m）中山桥065001506.860.03101517.45城关大桥174065001506.970.03101515.81K0+472120065001500.040.02951514.42K0+99552365001501.730.02901514.16本次勘测期间，为计算设计水位，在兰州市中心滩河堤工程上下游河段长523m范围内，布设两个河床测量横断面，位置分别为K0+472断面和K0+995断面。断面测量起算数据如表3.3-3，测量成果见附表（兰州市中心滩河堤工程断面测量成果表）及附图（兰州市中心滩河堤工程黄河横断面图）。河床断面测量起算数据一览表表3.3-3断面点名标志类型兰州市城建坐标旧大沽高程（m）X（m）Y（m）K0+472左1号桩木桩54690.07751104.8471516.207左2号桩木桩54685.68251105.9181512.326K0+995左1号桩木桩54996.79151526.2701514.567左2号桩木桩54959.98351557.1321514.906四、河堤工程地质条件述评4.1场地地形地貌拟建河堤工程场地地处黄河左岸Ⅰ级阶地与中心滩河漫滩过渡地带，河堤沿线地形较平缓，总体呈西高东低之势，地面高程一般介于1513.7～1515.8m之间。场地人类工程活动频繁，根据1969年原始地形图与现状地形比对，该区段原为河心滩，河心滩将黄河分为南北两条水道，心滩以北河道较窄，主河道则展布于心滩以南。上世纪八十年代至九十年代，南北两岸抢占河滩，修建滨河堤坝与道路，逼水归槽，北岸已将原中心滩北侧水道填平，河道新岸南迁至河心滩的中部，形成现状的地形地貌特征。勘测资料分析表明，自拟建河堤起点到K0+830附近，地貌单元属黄河左岸一级阶地地带；K0+830至拟建河堤终点区段，地貌单元属黄河故河道及河漫滩地带。4.2场地地层及岩性分布17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告根据钻探揭露，场地地层结构较为简单，自上而下地基土主要由杂填土①、细砂②-1、卵石②和基岩构成，勘探深度范围内，基岩以砂质泥岩③-2为主，局部沉积有薄层的泥质砂岩③-1，现自上而下对各地层岩性与分布特征分述如下：（1）杂填土①：杂色，稍湿，稍密～密实，密实程度变化较大。土质不均匀，以卵砾石、建筑垃圾等为主，黄土状粉土充填，部分地段以黄土状粉土为主，混杂有大量卵砾石及建筑垃圾等。K0+830以西区段，该层分布厚度2.9m～6.3m，K0+830以东区段，该层分布厚度6.9m～9.8m。（2）细砂②-1：黄褐色，稍湿，稍密。其主要矿物成分为石英、云母等，砂质均匀，偶含少量砾石颗粒。该层以透镜体形式存在于卵石层顶面，分布不连续，厚度变化较大，一般为0.3m～0.7m，最大厚度见于K22孔，厚度1.7m。（3）卵石②：杂色，亚圆形，由花岗岩及石英岩碎屑组成，磨园度好，分选差，粒径20～60ｍｍ，约占全重的34%左右，粒径大于60ｍｍ的，约占全重的20%以上，砂类土充填，中密～密实状。本层均布于河堤沿线，层面埋深及厚度变化较大，K0+830以西区域，该层厚度3.4～7.2ｍ，埋深2.9～6.9m，层顶标高1508.72～1511.23m；K0+830以东区域，该层厚度1.4～3.5ｍ，埋深6.6～9.8m，层顶标高1504.57～1508.33m。（4）泥质砂岩③-1：棕红色，板块状结构，强风化状，泥质胶结。天然状态下，岩体结构基本完整，岩质较软，岩芯易碎，透水性较差；干燥时强度较高，遇水易软化崩解，该层呈透镜体形式分布，与泥岩相间呈韵律沉积，厚度较小，一般为0.7～1.2m，最大厚度见于K27孔，厚度2.6m。（5）砂质泥岩③-2：棕红色～褐红色，强～中风化状，泥质胶结，密实，微粒结构，厚层状。岩体结构基本完整，天然状态下，其组织结构致密，整体性好，具不透水性，在浸水扰动情况下易软化，粘性大，塑性高。干燥时强度高，遇水具软化崩解特性。该层层面较平缓，层面埋深8.9～12.0m，相应高程1502.60～1505.47ｍ。该层厚度巨大，达数百米以上。钻探取芯破碎程度及波速测试结果表明，砂质泥岩强风化层厚度一般为10～15m，其下呈中风化状。4.3场地水文地质条件勘察期间，拟建场地各钻孔中均见有地下水，地下水稳定水位埋深为4.1m～6.0m，相应高程为1510.00ｍ左右。场地地下水主要赋存于卵石层中，属孔隙性潜水类型。一般情况下，地下水自北向南排泄于黄河，在汛期，河水补给地下水时，邻河场地地下水位将有明显抬升，地下水与地表水交替补排关系密切。根据《兰州市城市环境地质综合研究报告》，兰州市黄河沿岸地带，地下水动态主要受黄河水位的影响，水力交替十分强烈，地下水高、低水位期与河水位的涨落同步，水位变化幅度一般为1.5m左右，季节性变化明显。根据地区经验，一般情况下最大变化幅度可按1.5m考虑；在百年一遇的黄河最大流量6500m3/s的情况下，地下水位会短暂的进一步上升。4.4地基土的物理力学性质分析与评价4.4.1河床粗粒土颗粒分析试验为了解河床内粗粒土的颗粒组成与粒度成分，为设计提供计算黄河冲刷深度及确定冲淤类型的相关参数，本次勘察在河床内采取粗粒土扰动样进行颗粒分析试验，试验成果详见土工试验成果表及颗粒分析曲线图。试验结果表明：（1）河床内粗粒土主要为卵石层和圆砾层，卵石粒径60～100mm的，占全重的5.6%～32.4%；粒径40～60ｍｍ的，占全重的16.9%～39.0%；粒径20～40ｍｍ的，占全重的7.6%～40.5%；粒径小于20mm的，占全重的77.0%～49.5%，平均含量37.7%；不均匀系数Cu=3.12～359.85，曲率系数Cc=0.2～6.1。表明该卵石的粒度成分分布不均匀，级配较差。17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告（2）圆砾粒径40～60ｍｍ的，占全重的1.1%～18.2%，粒径20～40ｍｍ的，占全重的12.0%～36.2%，粒径2～20ｍｍ的，占全重的16.1%～32.3%，粒径小于2mm的，占全重的20.1%～36.2%，不均匀系数Cu=125.75～322.62，曲率系数Cc=0.34～26.28。表明该圆砾粒度成分分布不均匀，级配不良。对颗分资料进行统计，结果见河床粗颗粒土平均颗粒组成百分比（表4.4-1）及河床粗颗粒土平均颗粒组成颗粒级配曲线（图4.4-1）。河床粗颗粒土平均颗粒组成百分比表4.4-1颗粒粒径>6060～4040～2020～22～0.50.5～0.250.25～0.075<0.075(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)含量20.320.8513.1163.45.3515.95.1河床粗颗粒土平均颗粒组成颗粒级配曲线图图4.4-14.4.2河堤堤基粗粒土颗粒分析试验为查明分布于拟建河堤区段的粗粒土的颗粒组成及评价其渗透性，本次勘察在拟建场地钻孔内采取粗粒土扰动样进行颗粒分析试验，试验成果详见土工试验成果表及颗粒分析曲线图。试验结果表明：河堤段粗粒土主要为卵石层，卵石粒径大于60mm的，占全重的10.3%～46.7%；粒径40～60ｍｍ的，占全重的6.0%～29.7%；粒径20～40ｍｍ的，占全重的6.6%～28.9%；骨架颗粒平均含量65.9%；不均匀系数Cu=38.01～375.29，曲率系数Cc=1.69～54.97。表明该卵石的粒度成分分布极不均匀，属级配不良土。对颗分资料进行统计，结果见河堤堤基粗颗粒土平均颗粒组成百分比（表4.4-2）及河堤堤基粗颗粒土平均颗粒组成颗粒级配曲线（图4.4-2）。河堤堤基粗颗粒土平均颗粒组成百分比表4.4-2颗粒粒径>6060～4040～2020～22～0.50.5～0.250.25～0.075<0.075(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)(mm)17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告含量21.4616.4322.0119.424.675.599.580.84河堤堤基粗颗粒土平均颗粒组成颗粒级配曲线图图4.4-24.4.3岩石物理力学性质试验拟建河堤场地底部分布有巨厚的第三系风化基岩，其岩性主要为砂质泥岩，局部为泥质砂岩，为评价风化基岩层的物理力学性质，本次勘察在钻孔中采取岩石试样进行物理性质试验及不同状态下的力学性质试验，试验结果详见岩石物理力学性质试验成果报告表（附表）。从试验结果分析，③-1层泥质砂岩与③-2层砂质泥岩的物理力学性质指标值比较相近，差异性不显著，因此，数理分析将其作为同一样本组进行分析、统计，结果详见表4.4-3。岩石物理力学性质指标统计表表4.4-3地层岩性指标统计值密度(g/cm3)含水率（%）单轴抗压强度（MPa）软化系数天然饱和干燥砂质泥岩夹泥质砂岩（强风化）频数101010101010范围值2.32～2.4711.8～15.10.10～0.390.01～0.141.00～2.790.01～0.06平均值2.3913.80.210.041.890.02标准差0.0521.1040.0860.0200.5980.015变异系数0.0220.0820.4190.5590.3160.704标准值2.3614.10.160.021.540.01岩石试验结果表明：（1）一般在岩石层面下10.0～15.0m深度范围内，属强风化层，天然状态下，其强度指标较稳定，单轴抗压强度一般介于0.10～0.39MPa之间，平均值为0.21MPa。（2）饱和状态下，岩石的单轴抗压强度值一般为0.01～0.14MPa，平均值为0.04MPa，岩石的坚硬程度属极软岩。17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告（3）无论是强风化砂质泥岩，还是泥质砂岩，其软化系数均极小，一般为0.01～0.06，远远小于0.75，划定该岩石为极软岩石。（4）强风化泥岩具有遇水崩解软化的特性；在饱和状态下，其单轴抗压强度平均值为0.04MPa，强度较天然状态降低80%以上，仅为干燥状态下的2%左右。（5）根据野外钻探揭露，场地分布的风化基岩主要为③-2层砂质泥岩，呈巨厚层状结构，结构面不发育，以层面为主，层面结合较好，综合判定其完整程度为完整岩体。依据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001），综合判定其岩体基本质量等级分类为Ⅴ类。4.4.4重型动力触探试验为查明拟建工程场地地基土的工程性质，评价地基土的密实程度、强度和均匀性，本次勘察对杂填土①和卵石②层进行了重型动力触探试验。统计结果见表4.4-4、表4.4-5及表4.4-6。粗颗粒杂填土①层重型动力触探试验统计表表4.4-4统计项目实测击数修正击数数据个数9292最小值12.010.4最大值40.039.4平均值26.022.4标准差9.67.7变异系数0.40.3标准值24.321.1细颗粒杂填土①层重型动力触探试验统计表表4.4-5统计项目实测击数修正击数数据个数192192最小值1.01.0最大值11.010.2平均值4.24.1标准差2.22.1变异系数0.50.5标准值4.03.9卵石②层重型动力触探试验统计结果表表4.4-6统计项目实测击数修正击数数据个数99最小值3023.31最大值4033.44平均值38.928.1标准差3.33.5变异系数0.10.1标准值36.825.9试验统计结果表明：（1）粗颗粒杂填土①层中动探锤击数受粗颗粒含量及粒度成分影响较大，变异性较明显，修正锤击数一般变化在10.4～39.4J/10cm之间，平均值为22.4J/10cm，在试验过程中，常出现锤击数突然增大甚至反弹的情况，表明该层中含有漂粒，判定该层的密实程度为中17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告密～密实。（2）细颗粒杂填土①层中动探锤击数明显减小，修正击数一般变化在1.0～10.4J/10cm之间，平均值为4.2J/10cm，判定密实程度为松散～稍密。（3）卵石②层重型动力触探的试验指标离散性较小，试验修正击数一般变化在23.3～33.4J/10cm之间，平均锤击数为25.9J/10cm，判定卵石层呈密实状态。4.5场地不良地质现象及岸坡稳定性拟建河堤地处黄河河谷盆地内，地貌单元属黄河河漫滩与一级阶地的交汇地带，场地地形平坦，地基土除浅部分布的人工填土外，主要由密实状态的卵砾石及大厚度的第三系风化基岩构成。场地工程地质条件较为良好，不存在滑坡、崩塌及泥石流等不良地质现象。近二十年来，拟建河堤区段人类工程活动较为强烈，主要表现为抢占河滩，修建滨河堤坝，河堤后形成顺河岸方向展布的条带状人工回填区域，回填厚度3～9m不等。根据调查，原有河堤为重力式挡墙结构，使用浆砌石材料。基础持力层为卵石层及第三系风化岩。从现状分析，原有河堤总体状况良好，个别地段受堤后地表雨水集流的冲刷影响，局部形成堤岸块石挡墙缺口，河堤稳定，未见堤岸临河面堤角冲刷破坏现象，无塌岸等不良现象发生。拟建兰州市中心滩河堤区段的黄河岸坡均为浆砌块石砌筑的防洪堤，该防洪堤是根据兰州市防洪标准修筑的，保证了黄河岸坡的稳定性。4.6场地地震效应4.6.1抗震设计参数与抗震地段划分根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），兰州市属抗震设防烈度8度区，设计基本加速度值为0.20g，设计地震分组为二组。根据《兰州市区建筑抗震设计规程》（DB62/T25-3037-2006）之“兰州市区场地区划图”，拟建河堤场地地处黄河低阶地与河漫滩地段，区内无不良场地土和地震引发的灾害，属抗震有利地段。场地无不良地质现象，无断层通过，地基土主要为密实的卵砾石和大厚度的风化基岩层，根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）划分，亦属抗震有利地段。4.6.2剪切波速测试及场地类别划分为划分建筑场地类别，提供抗震设计参数，本次勘察利用SWS面波勘探仪采用瞬态激振法在地面进行场地剪切波速测试，测试结果详见“剪切波速频散曲线图”（附图）及表4.6-1。根据剪切波速测试成果，判定场地覆盖层厚度并计算等效剪切波速，依据抗震规范第4.1.6条规定，划分拟建工程场地类别，结果详见表4.6-2。钻孔剪切波速Vs（m/s）测试成果表4.6-1孔号深度(米)K01K07K09K11K17K191212210230220160184218125222020317118231892782361871731774282291265189187201521427527719120318962232402621942231977253260270201220210827127729221524222392833003162322602321031032132924728124917 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告1133034334726328927012352359365281294285133283873833003083001432141040131633031015314432391331363305163384533803473723001736246437036338131718387475403379390335194124984053873923512043752046141040336721461543493427410383225265655234434253992353958753846044041424553609578476455430255676306184934714552658065366051048748027606677526503505286327005435195302965872455953755530686748577552580各岩土层剪切波速及场地类别划分表4.6-2孔号项目K01K07K09K11K17K19覆盖层厚度(m)222020262727等效剪切波速(m/s)282322315254258245场地类别ⅡⅡⅡⅡⅡⅡ由表4.6-2可见，各勘探点覆盖层厚度大于5m，岩土层等效剪切波速值介于245～322m/s，场地土属中硬～中软场地土，综合判定本河堤工程建筑场地类别为Ⅱ类。4.7水、土腐蚀性评价4.7.1地表水的腐蚀性评价为评价黄河水的腐蚀性，在黄河沿线岸边采取水样进行水质分析。按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的规定，场地环境类型为III类，对黄河地表水的腐蚀性进行综合评价，评价结果详见表4.7-1。黄河地表水水腐蚀性综合评价表表4.7-1腐蚀介质范围值(mg/L)对混凝土结构的腐蚀性对钢筋的腐蚀性对钢结构的腐蚀性综合评价SO42-63.4～116.71无//无无腐蚀Mg2+12.28～18.36无//无NH4-0.14～0.23无//无OH-0.0无//无矿化度304～388无//无17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告Cl-+SO42-×0.2528.01/无/无PH值7.54～8.12//弱弱Cl-+SO42-91.41～144.72//综合评价：黄河地表水在III类场地环境、干湿交替条件下，对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。4.7.2地下水的腐蚀性评价为评价拟建河堤沿线地下水的腐蚀性，在勘探孔中采取水样进行水质分析。按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的规定，沿线场地环境类型为III类，对场地地下水的腐蚀性进行综合评价，评价结果详见表4.7-2。综合评价：拟建河堤沿线地下水在干湿交替条件下,对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。地下水腐蚀性综合评价表表4.7-2腐蚀介质范围值(mg/L)对混凝土结构的腐蚀性对钢筋的腐蚀性对钢结构的腐蚀性综合评价SO42-1992.76～544.18弱//弱弱Mg2+159.97～23.34无//无NH4-0.63～0.14无//无OH-0.0无//无矿化度5476～1984无//无Cl-+SO42-×0.25606.24～1895.39/中/中PH值8.26～8.38//中中Cl-+SO42-1102.92～3389.96//4.7.3地基土的腐蚀性评价据易溶盐分析报告，按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001），在III类场地环境干湿交替条件下对地基土的腐蚀性进行评价，结果详见表4.7-3。地基土腐蚀性评价表表4.7-3腐蚀介质范围值(mg/kg)对混凝土结构的腐蚀性对钢筋的腐蚀性SO42-190～2722弱/Mg2+13～174无/Cl-24～963//PH值7.80～8.44无/Cl-＋0.25SO42-74.5～1643.5/中综合评价：地基土对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀性。4.8河堤堤基渗透变形分析勘探揭露，拟建河堤堤基岩土主要由冲洪积成因的卵砾石构成，其下为厚度巨大的第三系泥岩及砂岩。根据卵砾石颗粒分析试验资料，该土级配不连续，细颗粒含量一般为Pc17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告=7.5%～24.3%，均小于25%，按规范初步判定，该土层中产生渗透变形破坏的类型为管涌型。根据拟建河堤堤基下的卵砾石中细颗粒含量及该层的渗透系数（按k=80m/d考虑），用图表法查知，河床内分布的卵砾石层的临界水力坡降Jcr=0.23（中值）。拟建河堤堤基岩土主要为渗透性较大的卵砾石，河岸处地下水与黄河地表水水力联系较密切，地下水动态主要受黄河水位的影响，水力交替十分强烈，地下水高、低水位与河水位的涨落同步，水位变化幅度较大，一般为1.0～1.5m。由于堤基岩土渗透性较大，堤内黄河地表水水位与堤外地下水水位相差不大，不宜形成较大的水位差，因此，拟建河堤堤基下的实际水力坡降较小，低于堤基下卵砾石层的临界水力坡降，故而堤基将不会产生管涌型渗透变形，拟建河堤设计时可不考虑渗透变形破坏的影响。4.9地基承载力与变形指标的确定根据室内土工试验和现场原位测试结果，依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）以及有关的地区性建筑经验，结合场地条件综合评价，地基承载力特征值及变形指标建议如下：人工填土fak=120KPaEs=4.0MPa卵石：fak=500KPaE0=40.0MPa强风化砂岩fak=450KPaE0=35.0MPa强风化泥岩fak=450KPaE0=35.0MPa4.10河堤基础持力层选择与稳定性验算参数从地基条件分析，拟建河堤场地上部地基土主要由①层杂填土构成，该层土为近年抢占河滩，修建滨河堤坝回填形成，回填土的物质成分复杂多变，密实程度差异大，工程性状较差，埋深浅，厚度变化大，压缩性较高，承载力较低，不宜作为河堤基础持力层，工程中应予以清除。工程场地下部地基土主要由②层卵石和③-1层泥质砂岩及③-2层砂质泥岩组成，具有强度高、压缩性低、地基均匀程度较好等特点，是拟建河堤稳定可靠的基础持力层。从工程条件分析，拟建河堤属黄河岸边的防洪护岸工程，结构形式拟采用浆砌块石勾缝的护坡堤岸形式，河堤类型为重力式圬工结构的天然地基堤岸，具有规模大、荷载重，基础埋置深的特点，对地基的均匀性、强度及变形均有较高的要求。由于临河的工程特性，河堤基础持力层选择时，除了应满足地基的均匀性、强度及变形要求外，主要应考虑河堤堤基的冲刷深度问题，当计算冲刷深度较小时，可采用②层卵石为河堤基础持力层，基底埋深应在局部冲刷线以下不小于1.5m；当计算冲刷深度较大时，应采用③-1层泥质砂岩及③-2层砂质泥岩为河堤基础持力层，基底埋深应大于浅部已强烈风化并软化的基岩层0.5m以上。河堤修建时应将浅部松散的①层杂填土及冲刷线以上的②层卵砾石层清除，将河堤基础置于力学性质良好的地基岩土层上。当河堤基础持力层选择为②层卵砾石层时，堤坝抗滑稳定性计算时，可取河堤与堤基卵砾石层接触面的摩擦系数为f=0.45～0.50，取卵砾石的饱和抗剪强度指标为C=0，Φ=40°；当河堤基础持力层选择为③-1层泥质砂岩及③-2层砂质泥岩时，堤坝抗滑稳定性计算时，可取河堤与堤基风化岩层接触面的摩擦系数为f=0.30～0.35。五、B438-1#城市道路工程地质条件述评5.1场地地形地貌拟建B438-1＃城市道路工程场地位于在建的兰州市会展中心与省人大新址之间，南北向连接北滨河路与规划B403＃城市道路，场地地处黄河左岸一级阶地向河漫滩过渡的交汇地带，人类工程活动强烈，经人为改造，现场地地形平坦，高程介于1514.35m～1515.62m。5.2地层结构根据钻探揭露，场地地层结构较为简单，自上而下地基土主要由杂填土①、细砂②-1、卵石②构成，各地层岩性与分布特征分述如下：（1）杂填土①：稍湿，稍密～中密。土质不均匀，以建筑垃圾混黄土状粉土为主，部分17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告地段以黄土状粉土为主。一般厚度3.5～5.2m，与B403城市道路交汇段，厚度达7.9m。（2）细砂②-1：仅见于K08孔，厚度0.7m。黄褐色，稍湿，稍密。其主要矿物成分为石英、云母等，砂质均匀，偶含少量砾石颗粒。（3）卵石②：杂色，亚圆形，由花岗岩及石英岩碎屑组成，磨园度好，分选差，一般粒径30～80ｍｍ，最大粒径120mm，骨架颗粒约占全重的55%以上，砂类土充填，中密～密实状。本层均布于道路沿线，层面埋深变化于3.5～8.6m之间，相应高程为1506.1～1511.03m。5.3地下水勘察期间，拟建道路各钻孔中均见有地下水，地下水稳定水位埋深5.5m左右，相应高程为1509.45ｍ左右。场地地下水主要赋存于卵石层中，属孔隙性潜水类型。地下水位埋深较大，对道路工程建设无不利影响。5.4路基土物理力学性质勘探深度范围内，路基土主要由①层杂填土和②层卵石构成。杂填土物质成分复杂，粗颗粒物质含量较多，难以采取原状土试样进行试验分析，本次勘察主要采用重型动力触探设备对其进行测试。试验结果表明，①层杂填土在测试深度范围内受物质成分组成影响，动探锤击数离散性较大，分布无规律。以粗颗粒为主的杂填土，动探锤击数修正值均大于20击/10cm，平均值为24.1J/10cm，判定其密实程度为中密～密实状态。以细颗粒为主的杂填土，动探锤击数修正值一般为3～8击/10cm，平均值为5.5J/10cm，判定其密实程度为稍密状态。参照临近河堤勘探资料，②层卵石中的重型动力触探试验锤击数修正值均大于20击/10cm，平均值为25.9J/10cm，结合颗粒分析试验资料，综合判定卵石层呈密实状态。5.5水、土腐蚀性评价拟建城市道路与拟建河堤属同一水文地质单元，参照河堤场地水土腐蚀性评价结果，判定拟建道路沿线地下水在干湿交替条件下,对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性。拟建道路沿线地基土对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀性。5.6路基干湿类型划分为评价拟建城市道路路基的干湿类型，本次勘察在勘探孔1.0m以上以0.5m竖向间距采取扰动土试样进行液塑限试验，试验结果表明，该深度范围内，路基土为黄土状粉土为主构成的杂填土，其天然含水量3.1%～17.9%，液性指数均小于0.5，根据《市政工程勘察规范》（CJJ56-94）判定，拟建B438-1＃城市道路路基干湿类型属干燥类型。5.7土、石工程分级参照《公路工程地质勘察规范》（JTJ064-98）附录B土、石分级表，确定拟建城市道路土、石分级为：杂填土、卵石层为Ⅱ级普通土；强风化砂质泥岩与泥质砂岩为Ⅲ级硬土。5.8地基土承载力与变形指标的确定根据土工试验成果及现场原位测试结果，结合地区同类场地工程经验，综合确定拟建城市道路路基土的承载力特征值和变形模量。根据室内土工试验和现场原位测试结果、《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）以及有关的地区性建筑经验，结合场地条件，综合评价，地基承载力特征值及变形指标建议如下：人工填土fak=120KPaEs=4.0MPa卵石：fak=500KPaE0=40.0MPa5.9场地类别与抗震设计参数场地类别、抗震地段划分及抗震设计参数参照本报告4.6节执行。六、结论与建议17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告6.1河堤工程（1）拟建河堤工程场地地处黄河左岸Ⅰ级阶地与中心滩河漫滩过渡地带，其中自拟建河堤起点到K0+830附近，地貌单元属黄河左岸一级阶地地带；K0+830至拟建河堤终点区段，地貌单元属黄河故河道及河漫滩地带。河堤沿线人类工程活动频繁，现状地形较平缓，岸坡稳定。勘探区内未发现新构造运动迹象，亦未见不良地质作用，工程场地是稳定、良好的建筑场地，适宜进行工程建设。（2）场地地层结构自上而下依次为杂填土①、细砂②-1、卵石②、泥质砂岩③-1和砂质泥岩③-2。①层杂填土埋深浅，工程性状较差，不宜作为河堤基础持力层，工程中应予以清除。②层卵石和③-1层泥质砂岩及③-2层具有强度高、压缩性低、地基均匀程度较好等特点，是拟建河堤稳定可靠的基础持力层。（3）拟建河堤属临河护岸工程，沿线地下水动态受黄河水位的影响，水力交替十分强烈，水位变化幅度一般条件下可按1.5m考虑；在百年一遇的黄河最大流量6500m3/s的情况下，地下水位会短暂地进一步上升。（4）黄河地表水在III类场地环境、干湿交替条件下，对混凝土结构无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。拟建河堤沿线地下水在干湿交替条件下,对混凝土结构具弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。（5）地基土对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具有中等腐蚀性。（6）地基土的承载力特征值与变形指标值可采用4.9节的建议值；稳定性验算参数可采用4.10节的建议值。（7）拟建河堤堤基岩土主要为渗透性较大的卵砾石，堤基下的实际水力坡降较小，低于堤基下卵砾石层的临界水力坡降，故而堤基将不会产生管涌型渗透变形，拟建河堤设计时可不考虑渗透变形破坏的影响。（8）由于临河的工程特性，河堤基础持力层选择时，除了应满足地基的均匀性、强度及变形要求外，主要应考虑河堤堤基的冲刷深度问题，当计算冲刷深度较小时，可采用②层卵石为河堤基础持力层，基底埋深应在局部冲刷线以下不小于1.5m；当计算冲刷深度较大时，应采用③-1层泥质砂岩及③-2层砂质泥岩为河堤基础持力层，基底埋深应大于浅部已强烈风化并软化的基岩层0.5m以上。（9）兰州地区抗震设防烈度为8度区，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度为0.20g。拟建场地属抗震有利地段，建筑场地抗震类别为Ⅱ类。（10）拟建场地的标准冻土深度为1.03m。（11）拟建场地地处黄河低阶地与河漫滩的交汇地带，局部曾为黄河故道，地层变化较复杂，河堤基槽开挖施工过程中，应及时通知勘察单位参加验槽工作，确认基础持力层的状况，解决施工过程中可能遇到的岩土工程问题。6.2B438-1#城市道路工程（1）拟建B438-1＃城市道路工程场地地处黄河左岸一级阶地向河漫滩过渡的交汇地带，人类工程活动强烈，经人为改造，现场地地形平坦。沿线未见不良地质作用，工程场地是稳定、良好的建筑场地，适宜进行工程建设。（2）根据钻探揭露，沿线地层结构较为简单，自上而下地基土主要由杂填土①、细砂②-1、卵石②构成，基底为大厚度的风化基岩。（3）道路沿线地下水位埋深较大，对道路工程建设无不利影响。（4）拟建城市道路1.0m以上路基土的天然含水量为3.1%～17.9%，液性指数均小于0.5，综合判定路基干湿类型属干燥类型。（5）拟建城市道路沿线土、石工程分级可参考5.7节内容。（6）地基土承载力特征值与变形指标值可采用5.8节的建议值。17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告（7）道路沿线浅部地层主要为①层杂填土，该层土为近年抢占河滩，修建滨河堤坝回填形成，回填土的物质成分复杂多变，密实程度差异大，工程性状较差，埋深浅，厚度变化大，压缩性较高，承载力较低，作为路基时应进行地基处理。地基处理可采用换填法，换填深度不宜小于1.0m。17 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告K01剪切波速频散曲线K07剪切波速频散曲线K09剪切波速频散曲线20 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告K11剪切波速频散曲线K17剪切波速频散曲线20 　　　　　　　灞河蓝田县城下游段河堤综合治理工程地质勘察报告K19剪切波速频散曲线20'