x河两岸防洪工程工程地质勘察报告

'工程地质勘察报告第一章前言第一章前言1.1自然地理概况x古镇是x省最西侧的一个古镇，地处x市x县西北角，为x三省交界处，西与x省x县相接，北邻x省x县、x县，素有“一脚踏三省”之誉，东距x县城110km,西距著名风景区九寨沟227km。全镇总面积208平方公里。本区原属川地羌汉杂居区，明成化年间，此处朝廷命名为永宁里；清光绪年间为宁羌州西路18牌；新中国成立后，当地乡民以一颗大青木树为象征，更名为x。此地历史悠久，据史料考证：x曾是入川的要道之一，秦蜀之咽喉，兵家必争之地，商贾云集之边贸重镇，早在三国时期，邓艾攻蜀时部队曾从此地入境南下；明末崇祯十年(1637年)闯王李自成义军此地入川占领x县；清太平天国兰大顺义军与官军曾在此境内秦家垭鏖战；民国二十二年(1933年)国民党军第1师、第64师曾驻扎在该地，企图进入x和x阻挡北上抗日的工农红军；1949年10月胡宗南骑兵第二旅旅长吕继化率残部在该处驻扎9天，企图利用自然地形负隅顽抗；1950年人民解放军19军171团一个营驻军x。x古镇因魏辅唐和古建筑而名声大振。由于魏辅唐的不同经商理念和与众不同的土政策和宽松的环境，此处构成了一个安全的“世外桃源”，被誉称为“青木国”-21- 工程地质勘察报告第一章前言，外地各行各业人士纷至沓来；该处古建筑虽历经百年沧桑，现仍然保存有大量完好、风格迥异的古街、古古祠、古栈道、古建筑群等历史古迹。古建筑主要以回龙老街为主，始建于明成化年间，街长868m，宽4m，总面积达4万余平方米，保存度达80%。现在老街建筑风格有明清时期的旱船式，也有西方教堂式。这些不同风格的古建筑群，古朴独特，雕梁画栋，风格典雅，是不可再造的历史文化遗产；古镇北面为x国家自然保护区，动植物资源非常丰富；古镇民风淳朴，建筑具有较强的陕南建筑特色，保留了较好的原生态古镇风情。据最新的“美景中国旅游总评榜”中，x分别以“中国最具潜力的十大古镇”和“中国最具潜力的十大乡村旅游”入围排行榜单第一名。1.2工程概况x古镇x河两岸防洪工程，上游自铁索吊桥起，下游至x大桥，与大桥下游已成堤防相接，形成一个完整的防洪体系，全长3042m。其中x河左岸1233m，右岸1553m，支流256m。x河河道总长31.60Km，流域面积178Km2，平均比降3.26%。发源于x国家级自然保护区，顺x老街流至金山寺乡，最后汇入广元市白龙湖。x古镇以上控制流域面积75km2，河长15km，两岸山势陡峻，灌木丛生，为本省暴雨多发地带，洪水陡涨陡落，给古镇带来巨大洪水威胁。为此，政府对河道洪水灾害治理高度重视，将河道防洪治理列入2011年主要的建设日程。2010年11月，受x镇政府委托，我公司队承担“该段防洪工程地质勘察任务。接到任务后，公司立即组织相关技术员进行现场踏勘，搜集有关资料，外业工作也随之展开。1.3勘察依据本次勘察依据的主要规范有：（1）《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）。（2）《水利水电工程地质测绘规程》（SL299-2004）。（3）《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）。-21- 工程地质勘察报告第一章前言（4）《土工试验规程》（SL237-1999）。（5）《x省地质灾害图册》（x分册）1.4勘察任务、方法及完成勘察工作量依据现行规程、规范和本工程的实际情况，本次勘察的主要任务为：（1）调查区域地质构造情况，对工程区构造稳定性作出评价；（2）查明新建堤防水文地质、工程地质条件，为设计提供地质资料；（3）进行天然建筑材料调查。本河段为x河上游河段，河床大部分基岩裸露，两岸基岩埋藏浅，覆盖层厚度不大，一般为2.0～3.5m，估计最大约5.0m，且部分河岸为基岩岸坡。鉴于此，本次地质勘察主要采用地表地质调查、测绘。本次勘察线路长，工作量大，持续时间较长。外业工作于2011年10月1日开始，于本月3日完成外业勘探工作。随之内业资料整理工作全面展开，于2011年11月15日完成本次全部勘探资料分析整理工作。其完成主要工作量见附表1-1。完成主要勘察工作量附表1-1序号勘察项目单位工作量备注一工程地质调查及测绘11：1000平面地质测绘km22.021：1000纵剖面地质测绘km3.0631：500横剖面地质测绘1.204天然建材调查台班日1本次工程勘察成果：可供参考的地质资料主要有：《x省区域地质志》、1：20万区域地质图（x幅）。-21- 工程地质勘察报告第二章区域地质概况第二章区域地质概况2.1地形地貌本区位于秦岭、巴山两大山系交汇地带，受秦岭纬向构造和巴山弧形褶皱带的影响，山势陡峻，沟谷深切，多成“V”型谷。地貌单元主要以剥蚀山地为主，北部秦岭中、低山区，海拔1000～1600m，南部大巴山中、低山区，海拔1000m左右。工程区属低山侵蚀、剥蚀区，因受地壳差异升降运动和河流侵蚀下切作用，河谷总体呈“U”型谷。工程区属山间河谷冲积堆积地貌，区内地面平坦开阔，海拨在600～650m之间，总体呈东西长10Km，南北宽500～1000m的条带状。2.2地层岩性本区为侵蚀—剥蚀区，出露基岩岩性单一，主要为震旦系，云母片岩、云母石英片岩或石英片岩，岩层倾向165°～170°，倾角78°～84°，地层与其下伏古代地层角度不整合。2.3地质构造及地震基本烈度本区处于扬子准地台北缘和秦岭褶皱带南缘的交汇部位，以阳平关－勉县大断裂为界，南侧为扬子准地台，北侧为秦岭褶皱带。区域性大断裂主要有阳平关～洋县断裂带和略阳～勉县断裂带。其阳平关～洋县断裂带为区域活性断层，该断层到第四系下更新世喜马拉雅运动中仍有活动，使下更新世地层发生次一级断裂。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）国家标准第Ⅰ号修改单，本区地震动峰值加速度值为0.15g，相应地震基本烈度Ⅶ度，故建议本工程抗震设防烈度为Ⅶ度，相应地震动反应谱特征周期为0.40s。-21- 工程地质勘察报告第二章区域地质概况2.4水文地质本区位于基岩山区，地下水类型主要为基岩裂隙水；在谷底两岸发育一、二级河谷阶地，岩性主要为卵砾石层；第四系全新统河流冲积卵砾石层相对较为发育，但因范围小广，厚度薄，分布不连续等特点，且其下伏基岩一般高于现代河床，因此，一般不含地下水。-21- 工程地质勘察报告第三章工程区工程地质、水文地质条件第三章工程区工程地质、水文地质条件3.1工程区工程地质条件3.1.1地形地貌工程区位于x镇x河大桥上游左右两岸，该河段上游谷口河床流向总体由NNE向SSE流，出谷约400m后流向急转为NEE流，河床比降9.03‰，河床宽度一般为30.0m，最大宽度约50.0m，最小约24.0m。地貌单元属低山侵蚀河谷地貌，一般呈“U”型谷，蛇曲发育。两岸一级阶地顺河发育，呈基本对称状，宽度一般为100.0m，局部变化较大，地面平坦，高程547.01～556.01m，与河床呈陡坎接触，坎高1.5～4.0m,局部零星发育河漫滩，与河床呈缓坡接触。其中在河谷出口右岸，发育有二级阶地，呈条带状分布，宽度一般为30.0m，地面高程为561.51～564.51m，地面呈台坎状，坎高一般为0.5～1.0m，3.1.2地层岩性根据本次勘测：工程区基岩岩性单一，为下元古界（P）石英绢云片岩，强风化～弱风化，河床大部分基岩裸露，以及在部分河岸冲蚀岸坡出露；第四系（Q）地层主要分为河流冲积堆积和人工堆积两种，其岩性分别为：一河流冲积堆积区岩性主要为：(1)现代河床、漫滩堆积层（Q）岩性主要为：粉土：浅灰色，夹灰绿或褐黄色斑点，稍湿，松散，厚度一般为0.3～1.0m。-21- 工程地质勘察报告第三章工程区工程地质、水文地质条件卵石：淡黄～杂色，中密，卵石含量约50%，砾石约占10%，其余为中粗砂及砾砂，夹含少量泥质，粒径一般为6～15cm，最大可见为30cm，局部夹漂石，磨圆度好，呈圆～次圆状。(2)一级阶地堆积层（Q）岩性主要为：工程区一级阶地为基座阶地，上覆河流冲积层呈二元结构：表层为质粘土：灰黄色，夹灰绿斑点，稍湿，松散，厚度一般为0.5～1.5m；下部卵石呈淡黄～杂色，密实，卵石含量约50%，砾石约占15%，其余为中粗砂及砾砂，含少量泥质，粒径一般为6～12cm，最大可见为35cm，磨圆度好，呈圆～次圆状。(3)二阶地堆积层（Q）岩性主要为：工程区二级阶地为基座阶地，上部为河流冲积堆积粘土层：棕黄色，硬塑～可塑状,，局部呈软塑状，厚度约为1.0～3.0m；下部为卵砾石：淡黄～杂色，中密，砾石含量约45%，卵石约占20%，其余为中粗砂及砾砂，夹含少量泥质，粒径一般为6～8cm，最大可见为20cm，磨圆度好，呈圆～次圆状。二人工堆积层（Q）：岩性主要为早期修建的浆砌卵石或干砌卵石堤防堆积体，仅分布于铁索吊桥右岸公路陡坎附近，以及修建公路开挖弃渣堆积体，岩性主要为粉质粘土及粘土，湿，可塑～软塑状。3.1.3地质构造工程区未见大的断裂构造，受阳平关－勉县大断裂的影响，次生小断裂、裂隙发育，局部发育小背斜。3.1.4不良物理地质现象工程区地质灾害属高易发区，不良物理地质现象主要发育泥石流，滑坡，及崩塌。3.2工程区水文地质条件-21- 工程地质勘察报告第三章工程区工程地质、水文地质条件本区位于x河上游河段，属基岩山区，地下水类型主要为基岩裂隙水，由岸坡向河谷排泄；河谷两岸发育一、二级河谷阶地，岩性主要为卵砾石层，但因出基底高于现代河床，卵砾石层中一般不含地下水；在谷底，第四系全新统河流冲积卵砾石层相对较为发育，但因范围小广，厚度薄，分布不连续，且下伏基岩顶面高于现代河床等特点，一般不含地下水。3.3河道堆积体颗粒变化分析根据现场地质调查：该河段位于基岩山区，河床为侵蚀性下切河床，大部分河段为基岩河床，局部由于水流冲蚀形成相对较深的冲蚀坑，里面堆积有少量的卵砾石层，据本次颗粒分析成果曲线图（见插图3-1），河道堆积物岩性单一，为砾石，卵石含量为11-16%，砾石含量45-60%，其余为沙粒。-21- 工程地质勘察报告第三章工程区工程地质、水文地质条件-21- 工程地质勘察报告第三章工程区工程地质、水文地质条件3.4工程区砂土液化评价工程区可液化地层岩性主要为粉土层，主要分布于漫滩表层，位于地下水位以上，不存在饱和砂土液化。-21- 工程地质勘察报告第四章新建堤防工程地质、水文地质条件评价第四章新建堤防护岸工程地质、水文地质条件评价4.1新建堤防、护岸工程地质条件评价根据本次勘察成果资料，新建“x河（铁索桥～x大桥段）防洪护岸工程，由左、右岸两岸，不连续堤防组成，总长2926Km，其中左岸一段全长1233Km；右岸为为不连续三段组成，全长1204m，以及支流两岸堤防全长256m。因堤线较长，距离跨度大，为阅图方便，对本次新建线路工程地质条件评价，主要根据线路的相对位置关系，从上游至下游，对其进行逐段评价：4.1.1右岸新建护岸工程地质条件评价：第一段（见工程地质剖面图Ⅰ--Ⅰ＇）：桩号0+000～0+769m，长769m，根据堤线途经地貌单元不同，以及现场地质测绘，本段分两段评价：第一段：桩号0+000～0+617m：该段堤防主要沿二级阶地前缘修建，根据现场地质测绘，二级阶地上部冲积堆积层呈二元结构，上部为粘土、粉质粘土，棕黄色，可塑～硬塑状，局部呈软塑状，厚度一般为2.0m，下部为卵石层，浅灰黄色，中密～密实，由于底面高程出露较高，不能作为堤防基础持力层，下卧基岩岩性为绢云石英片岩，弱风化，工程地质条件好，是良好的天然地基，其地基承载力高，，建议承载力标准值800Kpa，浆砌石与基岩摩擦系数建议为0.55，由于二级阶地厚度较大，最大厚度约6.0m，建议对本段堤防做好抗滑稳定及抗倾倒演算，根据当地已成工程及相关地层参数，建议开挖坡比1:1,粘土内摩察角ψ=18°，粘聚力C=20Kpa，天然容重γ-21- 工程地质勘察报告第四章新建堤防工程地质、水文地质条件评价=17.5KN/m3，卵石粘土内摩察角ψ=36°，粘聚力C=0Kpa，天然容重γ=19.5KN/m3因。第二段：桩号0+617～0+769m及支流桩号0+000～0+294m：该段堤防主要沿河漫滩修建，河漫滩堆积有厚度不等的冲积堆积卵砾石层，表层为粉土或粉质粘土，厚度一般为1.5m，局部厚度相对较大，为3.0m，下卧基岩岩性为绢云石英片岩，弱风化，工程地质条件好，是良好的天然地基，其地基承载力高，，建议承载力标准值800Kpa，浆砌石与基岩摩擦系数建议为0.55。由于本段堤防上覆冲积堆积层厚度薄，建议清除上部冲积堆积层，将堤防基础全部置于下卧基岩上，且堤基深入基岩不宜小于0.5m。第二段新建堤防、护岸工程地质条件评价（见工程地质剖面图Ⅱ—Ⅱ＇）：桩号0+799～1+607m，长808m，以及支流右岸0+000～0+168m，总长976m，本段堤线主要沿一级阶地前缘修建。除桩号0+822～1+017m（195m）段河道岸坡为基岩陡坎外，其余河段上部冲积堆积层，厚度薄，一般为2.0m左右，下卧基岩岩性为绢云石英片岩，弱风化，工程地质条件好，是良好的天然地基，其地基承载力高，建议承载力标准值800Kpa，浆砌石与基岩摩擦系数建议为0.55。由于本段上部冲积堆积层厚度薄，建议将其全部清除，将堤防基础全部置于基岩上，且堤基深入基岩不宜小于0.5m，并对0+474～0+668m（194m）段进行护岸处理。第三段新建堤防工程地质条件评价（见工程地质剖面图Ⅲ—Ⅲ＇）：-21- 工程地质勘察报告第四章新建堤防工程地质、水文地质条件评价桩号2+265～2+725m，长460m，本段堤线主要沿河漫滩前缘建。河道岸坡为基岩陡坎外，河漫滩上部冲积堆积层，厚度薄，一般为2.0m左右，下卧基岩岩性为绢云石英片岩，弱风化，工程地质条件好，是良好的天然地基，其地基承载力高，建议承载力标准值800Kpa，浆砌石与基岩摩擦系数建议为0.55。由于本段上部冲积堆积层厚度薄，建议将其全部清除，将堤防基础全部置于基岩上，且堤基深入基岩不宜小于0.5m。4.1.2左岸新建堤防工程地质条件评价（见工程地质剖面图Ⅳ—Ⅳ＇）：桩号0+000～1+157m，长1.157Km，本段堤线主要沿一级阶地前缘修建。除桩号0+994～1+058m（64m）段河道岸坡为基岩陡坎外，其余河段上部冲积堆积层，厚度薄，一般为3.0m左右，下卧基岩岩性为绢云石英片岩，弱风化，工程地质条件好，是良好的天然地基，其地基承载力高，建议承载力标准值800Kpa，浆砌石与基岩摩擦系数建议为0.55。由于本段上部冲积堆积层厚度薄，建议将其全部清除，将堤防基础全部置于基岩上，且堤基深入基岩不宜小于0.5m，并对0+474～0+668m（194m）段进行护岸处理。4.2新建堤防、护岸水文地质条件评价4.2.1地下水埋藏条件新建堤防、护岸工程位于x河上游河段，属低山侵蚀河谷区，谷底两岸冲积堆积卵石层厚度薄，一般不含地下水，根据现场勘察，本区段地下水类型主要为基岩裂隙水，地下水均略高于河水位，地下水补给河水，且随河流水位下降，地下水亦随之降低。-21- 工程地质勘察报告第四章新建堤防工程地质、水文地质条件评价4.2.2土层透水性类比本地区已成工程成果资料：各土层渗透系数（K）建议如下：粉质粘土为：2.25×10-5cm/s，透水性为中等；粉土为6.3×10-3cm/s，透水性为中等；卵石为7.81×10-2cm/s，透水性为强透水。4.2.3土层渗透及渗透稳定性评价新建堤防、护岸内侧主要为一级阶地前缘陡坎，堤内地面一般高出现状河道水位2.0m左右，且行洪期堤内外地下水位基本持平，水力坡降平缓，因此，堤内不会发生渗透破坏。4.2.4环境水对混凝土的腐蚀性评价依据工程建设所处部位，以及该区地下水与河水的补排关系，本次水质分析取河水一组，分析其对混凝土的腐蚀性，其腐蚀判断成果见表4-1，河水对混凝土无腐蚀性。-21- 工程地质勘察报告第四章新建堤防工程地质、水文地质条件评价河水对混凝土的腐蚀判定表表4-1腐蚀类型腐蚀性特征判定依据腐蚀程度界限指标试验指标腐蚀性判定溶出型HCO3-（mmol/L）无腐蚀HCO3-＞1.072.43无弱腐蚀1.07≥HCO3-＞0.70中等腐蚀HCO3-≤0.70强腐蚀--一般酸性型PH无腐蚀PH＞6.56.78无弱腐蚀6.5≥PH＞6.0中等腐蚀6.0≥PH＞5.5强腐蚀PH≤5.5碳酸型侵蚀CO2（mg/L）无腐蚀CO2＜158.11无弱腐蚀15≤CO2＜30中等腐蚀30≤CO2＜60强腐蚀CO2≥60硫酸镁型Mg2+（mg/L）无腐蚀Mg2+＜100010.19无弱腐蚀1000≤Mg2+＜1500中等腐蚀1500≤Mg2+＜2000强腐蚀2000≤Mg2+＜3000硫酸盐型SO42-（mg/L）无腐蚀SO42-＜25025.52无弱腐蚀250≤SO42-＜400中等腐蚀400≤SO42-＜500强腐蚀SO42-≥500-21- 工程地质勘察报告第四章新建堤防工程地质、水文地质条件评价第五章天然建筑材料5.1石料本区域附近无成石料厂，石材缺失，当地在建公路建设主要利用兰渝铁路隧洞施工开挖弃料，其岩性为均匀石英片岩，弱风化。根据本次实地对弃渣料场进行查看，其块径偏小，多成片平状，不能满足砌石用料、建议本次堤防用量，可从该弃渣料场沟内，开采新鲜的石英片岩作为砌石用料，石料块径不得小于30×40×50cm，抗压强度不小于800Kpa。其运距约8-10Km，其质量、储量均能满足要求。5.2回填料本区域为x河上游河段，河道狭窄，无堤背回填砂砾石料，由于当地在建公路建设主要利用兰渝铁路隧洞施工开挖弃渣，其岩性为均匀石英片岩，弱风化，岩块多呈扁平状，现场实测块径一般为长3-8cm，宽2-6cm，厚度一般为2-8cm，差异变化较大，透水性较好，可作堤背回填料，根据相关经验，建议填筑料相对密度（Dr）>0.60，其他相关参数见表5-1。建议下阶段对其压实度进行现场试验，其试验成果应满足相关规范要求。该区距建设工程区约6-8Km（见插图5-1），其储量据现场测量估算，该弃料约10万m3,建设项目回填需填筑料约2.5万m3，因此，储量满足要求。填筑料（Dr≥0.60）物理力学指标建议值表表5-1比重（Gs）含水率ω天然密度ρ干密度ρd饱和密度ρsr渗透系数（K)允许水力坡降（J允）内聚力（c）（水上/水下）内摩角（φ）（水上/水下）-%g/cm3cm/s-Kpa度2.652.52.082.022.266.2×10-20.150/033°/31°-21- 工程地质勘察报告第四章新建堤防工程地质、水文地质条件评价5.3混凝土骨料本区域为x河上游河段，河道狭窄，缺失砂砾石料，防洪工程所需砂砾石料可相邻的x省姚渡镇天赐砂石料场采运，该处交通方便，运距约25Km（见插图5-2），质量，储量满足工程用料，其质量评定见表5-1和表5-2。砼粗骨料质量技术评价表表5-2序号项目规范要求试验指标评价1表观密度＞2.62.65满足要求2堆积密度＞1.6g/cm31.63满足要求3孔隙率＜45%36%满足要求4吸水率＜2.5%0.5%满足要求5冻融损失率＜10%　1.6%满足要求6针片状颗粒含量＜15%7.0%满足要求7软弱颗粒含量＜5%1.5%满足要求8碱活性骨料含量　无无满足要求8含泥量＜1%0.3%满足要求9硫酸盐及硫化物含量（换算成SO3)＜0.5%0.05%满足要求10有机质含量浅于标准色浅于标准色满足要求11粒度模数6.25～8.307.65满足要求-21- 工程地质勘察报告第四章新建堤防工程地质、水文地质条件评价砼细骨料质量技术评价表表5-3序号项目规范要求试验指标评价1表观密度＞2.55g/cm32.48g/cm3偏低2堆积密度＞1.5g/cm31.52g/cm3满足要求3孔隙率＜40%25.6%满足要求4云母含量＜2%1.2%满足要求5含泥量(粘、粉粒）＜3%2.2%满足要求6碱活性骨料含量无无满足要求7硫酸盐及硫化物含量（换算成SO3)＜1%＜0.5%满足要求8有机质含量浅于标准色浅于标准色满足要求9轻物质含量≤1%0.75%满足要求10细度细度模数2.5～3.5为宜3.1满足要求11平均粒径0.36～0.50mm为宜0.42满足要求-21- 工程地质勘察报告第四章新建堤防工程地质、水文地质条件评价石料、填筑料位置示意图-21- 工程地质勘察报告第六章结论及建议-21- 工程地质勘察报告第六章结论及建议第六章结论及建议（1）本区处于扬子准地台北缘和秦岭褶皱带南缘的交汇部位，以阳平关－勉县大断裂为界，南侧为扬子准地台，北侧为秦岭褶皱带。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）国家标准第Ⅰ号修改单，本区地震动峰值加速度值为0.15g，相应地震基本烈度Ⅶ度，故建议本工程抗震设防烈度为Ⅶ度，相应地震动反应谱特征周期为0.40s（2）新建堤防位于x河上游河段，属低山侵蚀河谷区，河床基岩裸露，两岸冲积堆积卵石层厚度薄，厚度一般为3.0m，因基岩埋藏浅，建议将堤防基础全部置于基岩上，且深入基岩不宜小于0.5m。局部河段岸坡为基岩陡坎，建议作护岸处理。（3）在汛期高水位运行时，堤身可能产生渗透破坏，建议作好堤身防渗工程处理措施。（4）由于本河段河床基岩基本裸露，本次勘察仅作地表地质调查，由于工作时间紧。勘察工作量有限，对本次河段基岩面起伏研究程度有限，建议加强施工地质工作，以便根据基岩面起伏变化对堤防基础埋深作适当调整。（5）砌筑用料可开采新鲜的砌石用料，石料块径不得小于30×40×50cm。其运距约8-10Km；混凝土骨料可从x省姚渡镇天赐砂石料场采运，该处交通方便，运距约25Km，质量，储量满足工程用料；回填料可采用当地在建公路建设主要利用兰渝铁路隧洞施工开挖弃料，其岩性为均匀石英片岩，弱风化，建议下阶段对其压实度进行现场试验，其试验成果应满足相关规范要求，该区距建设工程区约8-10Km。-21-'