岚山绣针河河道工程地质勘察报告

'岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页目录l前言...............................1.1工程概况...........................................................................................11.2现状河道存在的主要问题................................................................11.3勘察任务要求及依据.......................................................................11.4工作量布置及勘测方法.....................................................................31.5工作量统计.......................................................................................32地质概况...........................................…....................................................42.1区域地质...........................................................................................42.2地形地貌...........................................................................................42.3地层岩性...........................................................................................42.4地震动参数.......................................................................................52.5水文地质...........................................................................................53堤身状况..................................................................................................73.1堤身状况...........................................................................................73.2堤身质量与险情隐患.......................................................................73.3填筑士的质量评价............................................................................73.4填筑士的渗透性评价.......................................................................84堤基土工程地质特征..............................................................................94.1地质结构的划分.............….................................…............................94.2地基士的物理力学性质与渗透性.........….........….............................95堤基土主要工程地质问题....................................................................105.1堤基渗透稳定问题.........….................................….........................105.2沉降变形与稳定问题.....................................................................105.3饱和士的液化问题.........….................................….........................11 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页5.4岸坡稳定分析..................................................................................116堤防工程地质条件及评价....................................................................126.1堤防工程地质分类..........................................................................126.2各堤段工程地质条件及评价...........................................................126.3河道疏泼..........................................................................................137堤岸工程地质条件及评价....................................................................147.1岸坡地质结构的划分.........................................…..........................147.2各堤段工程地质条件及评价...........................................................148险工段的地质条件及评价....................................................................158.1地层结构..........................................................................................158.2工程地质评价.............………...............…..........................................158.3地基士的工程地质特征...................................................................159水工构筑物工程地质条件及评价.............................….........................169.1工程地质条件.............….................................................................169.2工程地质评价.................….........….................….............................1610穿堤建筑物工程地质条件及评价.......................................................1810.1工程地质条件...............................................................................1810.2工程地质评价...............................................................................181天然建筑材料......................................................................................201l.1筑堤士料........................................................................................201l.2人工骨料.......................................................................................231l.3块石料...........................................................................................2512结论及建议..........................................................................................262 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页附图表:1、勘探点平面位置布置图(1页)2、图例(1页)3、工程地质剖面图(22页)4、勘探点一览表(1页)5、地层统计表(1页)6、标准贯入试验统计表(5页)7、物理力学指标统计表(2页)8、土工试验综合成果表(3页)9、液化判别计算表(2页)10、水质分析报告表(5页)3 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页一王三A一-"~~目U画1.1工程概况受岚山区水利局委托，我公司承担了岚山绣针河河道工程地质勘察工作，勘察阶段为可行性研究阶段。应水利局要求，本次勘察深度同时满足初步设计阶段要求。该工程由日照市水利勘测设计院有限公司设计，勘察段河道全长约23km，属IV级堤防。1.2~见状问道存在的主要问题1、防洪标准低:中游河段大部分无堤防，局部河床淤积严重，行洪困难;下游河段堤防标准低，隐患多。2、险工要段多:绣针河属游荡性山洪河道，弯道多，水流急，造成险工要段特别多。不合理采沙、取士及下游河段的人为设障又造成了新的险工。据调查，日照市境内河岸长34.9km，有险工段12处，总长9.7km。3、排水工程不配套:沿河两岸缺少穿堤涵洞，支流入口无配套工程，行洪期间，洪水倒灌，泛滥成灾。4、交通工程不配套:在本市境内23km长的河道上，己建大桥仅2座。为了生产，当地群众在堤防开挖道路缺口，碑廓段26处，汾水段10处，共36处。两岸群众交通非常困难。5、水资源综合开发利用:绣针河第四系孔隙潜水开发利用较好，但河道无拦河节制工程，河道径流浪费严重，急需开发利用。6、排水工程不配套，支流入口无涵闸控制，回水段无复堤工程，行洪期间洪水倒灌，淹没农田。1.3勘察任务要求及依据1、本次勘察主要任务:(1)阐述工程区域地质概况，对堤身士填筑质量和堤基工程地质条 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页件进行评价，对堤基饱和士的液化和渗透变形进行判别。(2)士的分类按《堤防工程地质勘察规程))(SL188-2005)附录A、物理力学指标统计应按《士工试验规程))SL237-999、物理力学参数取值按《水利水电工程地质勘察规范))(GB50487-2008)附录E确定，并提供堤基士的物理力学参数。(3)补充现状堤防填筑士的质量评价并提出物理力学参数。(4)按《堤防工程地质勘察规程))(SL188-2005)附录E，进行堤基工程地质条件分类，分段评价工程地质条件和存在的主要工程地质问题(如渗漏渗透变形、抗滑稳定、饱和士的液化、士的抗冲性能)，并提出处理措施的建议。(5)如存在险工河段，应补充险工段堤岸岸坡河道弯曲状态、土层分布及岩性、地质结构，评价抗冲性能及水文地质条件，提出各岩土层的物理力学参数、护岸坡比的建议值，并评价其稳定性能。(6)交通桥、穿堤涵洞(管)地基工程地质条件，对存在的主要工程地质问题进行评价，提出有关地基士的物理力学参数的建议值。(7)进行天然建筑材料的调查，提供天然建筑材料的物理力学指标，提供产地分布图、可供储量和质量评价。2、勘察中执行、参考的规程及依据的文件:《水利水电工程地质勘察规范))(GB50487-2008)《中小型水利水电工程地质勘察规范))(SL55-2005)《堤防工程地质勘察规程))(SL188-2005)《水利水电工程钻探规程))(DZ5013-2005)2 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页《士工试验规程))CS口37-1999)《士的分类标准))CGBJ145-90)《水利水电工程天然建筑材料勘察规程))CSL251-2000)《中国地震动参数区划图))CGB18306-2001)《水工建筑物抗震设计规范))CDL5073-2000)1.4工作量布置及勘测方法本次勘察沿堤防共布置勘探点92个，设计孔深10.0-15.0m。派XY-I00型钻机2台，采用螺旋钻头与双层岩芯管相结合的钻进方式完成钻探工作，主要用于揭露场区岩土层类型、分布、深度，划分岩体的风化带。钻孔开孔直径为130mm，终孔直径为110mm。在钻孔内进行原位测试工作一标准贯入试验，确定第四系岩土层的密实程度及其变化特征，划分基岩风化带，对地基的稳定性及承载能力作出评价。采用薄壁敞口取士器取I级原状士样，在实验室内进行试验分析，判定粘性士的性质情况。1.5工作量统计工程地质勘察外业工作始于2011年12月1日，并于2012年1月4日基本完成外业勘察工作，工作量统计见表1-1。表1-1工贝日早位Y仨云巳,成各J主工程地质钻探子L!m118/927.20标准贯入试验次149取土样件121扰动样92件土工试验件98水样件23 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页2地质概况2.1区域地质场区位于苏鲁造山带的南苏鲁地块，构造上南苏鲁地块分为北部的超高压变质带和南部的高压变质带两个单元，场区位于北部的超高压变质带内，出露的岩石类型为新元古代花岗片麻岩。该区自下元古代后期至新生代更新世以前一直处于缓慢、稳定的上升隆起状态，无华北型地层沉积。场区位于日照断裂和五莲断裂南端，勘察区内未发现新断裂构造，本区新构造运动不强烈，其他以弱震、微震为主，震级小、频率低，地壳相对稳定。2.2地形地貌绣针河位于山东省东南部，里东西向，发源于吉南县大山水库上游三阜山，控制吉南县东部，B照市南部和江苏省赣榆县东北闻地区，流域面积412.0m2。整个流域西北多山，东南低洼，西高东低，地貌起伏不平，海拔高程在O"""-"385m之间，属低山丘陵区。2.3地层岩性工程区内主要分布的地层由老至新分别为:2.3.1二长花岗岩(y/):片麻状结构、块状构造，在本区内广泛分布，下覆于第四系覆盖层之下。2.3.2第四系全新统冲积层(Q4勺:分布于绣针河中下游河道两侧河床、河漫滩地，岩性由砂类土组成，上细下粗，交错层理发育。2.3.3第四系全新统冲积海积层(Q4a1+m):分布于岚山入海河口海岸线一带，形成海泥砂滩、海砂堤和砂嘴，岩性由砂类士夹薄层淤泥质士4 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页组成，属海陆交互相沉积。2.3.4人工筑填土(Q4r):分布于绣针河沿岸零星堤防，堤身主要由粗、砾砂组成，属人工填筑而成。2.4地震动参数《中国地震动参数区划图))(GB18306-2001)，场区的地震基本烈度vn度，设计基本地震加速度值为O.lOg，地震动反应谱特征周期0.45s。2.5水文地质区内地下水主要赋存于第四系地层中，地下水类型主要为第四系孔隙潜水，主要含水层为第四系冲积层及冲积海积层，属强富水层。地下水主要接受大气降水补给和河水补给，地下水和河水水力联系密切，枯水期地下水补给河水，汛期河水补给地下水。本次勘察在河流中游取河水、地下水水样各一组，依据《水利水电工程地质勘察规范))(GB50487-2008)，根据水质分析资料:环境水对混凝土无腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。河水腐蚀性判定结果一览表表2-1指标值腐蚀性特征腐蚀性类型腐蚀程度判别判别依据水样编号化验指标重碳酸腐蚀HC03-(mmo/L)弱腐蚀性河水o.71一般酸性腐蚀pH无腐蚀性I可7l<.7.23碳酸型侵蚀性CO2Cmg/l)无腐蚀性?可水4.76馍离子型Mg2+Cmg/l)无腐蚀性?可水8.68硫酸盐型SO/-Cmg/l)无腐蚀性I可7l<.63.20对钢筋腐蚀性评价cl-Cmg/l)无腐蚀性?可7l<.26.94对钢结构腐蚀性评价pH{直、(cl-+SO/-)(mg/l)无腐蚀性河水/5 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页地下水腐蚀性判定结果一览表表2-2指标值腐蚀性特征腐蚀性类型腐蚀程度判别判别依据水样编号化验指标重碳酸腐蚀HC03-(mmo/L)弱腐蚀性地下水o.78一般酸性腐蚀pH无腐蚀性地下水7.42碳酸型侵蚀性CO2(mg/l)无腐蚀性地下水5.76馍离子型Mg2+(mg/l)无腐蚀性地下水10.50硫酸盐型SO/-(mg/l)无腐蚀性地下水61.50对钢筋腐蚀性评价cl-(mg/l)无腐蚀性地下水24.80对钢结构腐蚀性评价pH值、(cl-+SO/-)(mg/l)无腐蚀性地下水/桩号19+200"""-"23+000段受海水潮沙作用明显，地下水腐蚀性评价按海水考虑，依据《水利水电工程地质勘察规范))(GB50487-2008)，耳又海水样一件，根据水质分析资料:环境水对混凝土具强腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。海水腐蚀性判定结果一览表表2-3指标值腐蚀性特征腐蚀性类型腐蚀程度判别判别依据水样编号化验指标重碳酸腐蚀HC03-(mmo/L)弱腐蚀性;每水O.68一般酸性腐蚀pH无腐蚀性海水8.48碳酸型侵蚀性C02(mg/l)无腐蚀性;每水0.00f美离子型Mg2+(mg/l)弱腐蚀性;每水1320硫酸盐型SO/-(mg/l)强腐蚀性海水1410对钢筋腐蚀性评价cl-(mg/l)强腐蚀性海水17600pH值、cl-+SO/-)对钢结构腐蚀性评价中等腐蚀性海水/(mg/l)6 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页3堤身状况本次堤身勘察范围为绣针河河道桩号。+000~23+000段，就其工程地质条件分述如下。3.1堤身状况3.1.1无堤段绣针河河道桩号左岸0+000~0+450、3+600~5+400、7+000~14+600，右岸0+000~1+400、3+000~17+100为无堤段，为砂质结构，以粗、砾砂为主，呈松散~稍密状态。3.1.2有堤段绣针河河道桩号除左岸0+000~0+450、3+600~5+400、7+000~14+600，右岸0+000~1+400、3+000~17+100外均为有堤段:堤身填土主要取自堤内外两侧地表，堤高1.5~3.6m，浅黄~黄褐色，稍湿~饱和，成份以粗砾砂为主，为彤、质堤身，堤身填筑质量较差，堤身具中等透水性，堤身高宽不满足规范要求，汛期易产生堤身渗漏甚至脱坡。3.2堤身质量与险情隐患填筑士含水量w=5.5~6.6%，天然密度p=1.63~1.66g/cm3，干密度pd=1.53~1.57g/cm3，比重Gs=2.65，凝聚力C=O~1.5kPa，摩擦角φ=28.5~32.30，变形模量Eo=5.60~9.50MPa，渗透系数K=1.15X10气5.80X10元m1s，标准贯入击数No=7.0~11.0击，地震工况下存在液化的可能，建议根据实际情况采取必要抗液化措施。3.3填筑土的质量评价通过对堤身粗、砾砂进行相对密实度试验，相对密实度为0.35~0.52，7 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页填筑质量差，不满足抗震评价的要求，为液化土。3.4填筑士的渗透性评价允许渗透坡降，采用《堤防工程地质勘察规程>>(SL188-2005)附录D中的判别方法，根据下部填士颗粒分析统计可知填土的渗透变形破坏为管涌型，建议填筑士的允许比降取0.15。8 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页4堤基土工程地质特征4.1地质结构的划分堤基大多由第四系全新统冲洪积层、海积层组成，下伏基岩为二长花岗岩。河流两侧地层岩性基本相同，现以右堤为主，划分堤基地质结构类型，堤基地质结构类型主要为双层结构CII类)、多层结构CIII类)。双层结构CII类)为上部为粗、砾砂，下部为二长花岗岩组成的双层结构:多层结构由厚度一般小于1.5m的淤泥质土呈夹层透镜体状分布于粗、砾砂中组成的复杂结构。4.2地基土的物理力学性质与渗透性岩土工程地质特征一览表表4-2桩号地层岩性地基土允许挡墙基础与地基土水下渗透系数承载力[臼]之间的摩擦系数f坡角cmls①砾砂1800.40303.5X10-2。+000~19+800段②强风化二长花岗岩6000.505.8XlO-3①粗砂1400.35281.2X10-2②淤泥质土802.3X10-619+800~23+110段③砾砂220303.5X10-2④强风化二长花岗岩6005.8XlO-39 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页5堤基土主要工程地质问题根据地质勘察资料分析，岚山区绣针河堤基存在的主要工程地质问题如下:5.1堤基渗透稳定问题按照地层岩性的差异，堤基地质结构可分为两种类型:双层结构CII类)及多层结构CIII类)。(1)双层结构CII类):上部由①层砾砂组成，下伏基岩为花岗片麻岩，埋深小于10m。堤基防渗性能差，堤身单薄处，持续高水位情况下，易产生管涌破坏。由《堤防工程地质勘察规程))CSLI88-2005)附录D.0.2判别方法知:①层砾砂的渗透破坏形式为管涌型，据表D.O.4结合本区经验综合确定①层砾砂的允许水利比降取0.15。(2)多层结构CIII类):堤基上部为透水性较强的①粗砂，中部为厚度小于1.5m的②淤泥质士，下部为透水性强的③砾砂。堤基防渗性能差，且存在软弱粘性士，持续高水位情况下，易产生渗透破坏。由《堤防工程地质勘察规程))CSLI88-2005)附录D判别方法知:①层粗砂的渗透破坏形式为管涌型，②层淤泥质士的渗透破坏形式为流士型。据表D.O.4结合本区经验综合确定①层砾砂的允许水力比降取0.15。据临界水力坡降Jcr=CGs-l)Cl-n)计算②层淤泥质士的允许水力比降取0.18。5.2沉降变形与稳定问题位于桩号19+800~23+000堤段，堤基分布有软塑淤泥质士，厚度lov 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页1.5~2.3m，物理力学性质差，压缩性高，承载力低，埋藏较浅。在上覆荷载作用下，将发生长期固结沉降，建议根据实际荷载情况采取必要措施。5.3饱和士的液化问题依据《中国地震动参数区划图))(GB18306-2001)及《水利水电工程地质勘察规范))(GB50487-2008)附录P的规定，抗震设防烈度为VII度。应对场区15m深度范围内土层进行液化判别。场区有可能液化的土层为19+800~23+000段①层粗砂，本次液化判别采用标准贯入试验判别法进行判别，若N2.55g/cm3符介:Liì积密度1.57g/cm3>1.50g/cm3符合孔隙率36.8%<40%符合含泥量1.8<3%符合细度棋数3.052.5~3.57"1直符合(二)、混凝土粗骨料经调查，粗骨料主要分布在附近山上，距离绣针河距离<20km。料源岩性主要为花岗岩岩体，原料充足，交通条件便利，运输距离较近。按场地地形地质条件分类，该料场属于I类料场，开采条件良好。综合分析附近石子厂原料充足，开采条件较好，交通便利，运输距离较近，粗骨料主要质量指标基本满足规程SL251~2000对混凝土粗骨料的质量指标要求。混凝土粗骨料质量对比一览表项日试验指标质量标准对比结果表现密度2.72g/cm3>2.60g/cm3符合堆积密度1.66g/cm3>1.60g/cm3符合孔隙率39.9%<45%符合24 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页针片状颗粒含量3.7%<15%符合含泥量0.7<1%符合11.3块石料沿绣针河两岸采石场很多，石材资源丰富，运输方便，一般运输距离20km左右，石材以燕山期花岗岩为主，质地坚硬，抗风化能力强，块石料质量、储量均能满足设计要求。25 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页12结论及建议12.1根据《中国地震动参数区划图>>(GB18306-2001)，场区地震基本烈度vn度，设计基本地震加速度值0.10g，地震动反应谱特征周期0.45s。12.20+000~19+200段环境水对混凝土无腐蚀性，对混凝士结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性19+200~23+000段受海水潮沙作用明白，环境水对混凝土具强腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。12.3工程区各段堤身士成份以粗、砾哇!、为主，堤身填筑质量较差，具强透水性，堤身高宽不满足规范要求，汛期易产生堤身渗漏甚至脱坡。建议堤身按设计要求进行加高加宽，堤身内外坡采取防护措施。12.4桩号1+200~19+800(两岸)除5+600~6+200(右岸)、7+400~8+200(右岸)、14+000~15+000(左岸)外，砾砂的抗冲刷能力较差，建议采取护坡防冲措施。桩号19+800~23+000段为多层地质结构，堤基①层粗砂为轻微液化土层，且分布②淤泥质士，建议根据实际情况采取必要措施。12.5无堤防段除桩号。+000~1+200(右岸)、5+600~6+200(右岸)、7+400~8+200(右岸)、14+000~15+000(左岸)外，堤岸主要分布粗、砾砂，岸坡抗冲刷能力差，河流侧蚀作用下岸坡明塌稍严重，存在岸坡稳定问题，建议对堤岸采取放缓坡度、护坡等措施。桩号。+OOO~1+200(右岸)、5+600~6+200(右岸)、7+400~8+200(右岸)、14+000~15+000(左岸)，堤岸主要分布碎块状、块状二长花岗岩，26 岚山绣针河河道工程地质勘察报告共27页抗冲刷能力强，不存在岸坡失稳问题。12.6险工段左岸6+400~12+000段、右岸6+400~7+500段、右岸8+000~12+000段堤基主要为砾砂，抗冲刷能力较差，汛期在洪水作用下存在冲刷、堵塞河道等问题。建议对险工段做好护坡等工程措施。12.7橡胶坝以强风化二长花岗岩作为基础持力层，桥以砾砂作为基础持力层:拦潮闸坝基士渗透系数大，且淤泥质士承载力不满足设计要求，建议进行地基处理，以满足承载力和防渗要求。12.8板涵、管涵主要位于砾砂层上，承载力满足设计要求，无软弱下卧层，不存在液化及不均匀沉降等工程地质问题:渗漏及渗透变形问题见5.1。12.9工程区天然建筑材料储量丰富，质量较好，且运距短，可满足设计要求。27'