地質(zhì)勘察報(bào)告

1前言1.1工程概況肥鄉(xiāng)區(qū)屬資源性缺水地區(qū)，全區(qū)水資源嚴(yán)重局限性，數(shù)年平均水資源總量4879萬m3，人均占有量為191m3，是全國人均水平的9%，屬極度資源型缺水地區(qū)。邯鄲市肥鄉(xiāng)區(qū)景觀水系及路網(wǎng)工程PPP項(xiàng)目水系引水工程計(jì)劃在運(yùn)用已建的東風(fēng)渠程寨泵站和已鋪設(shè)的直徑1.0米以上管道的基礎(chǔ)上，做進(jìn)一步的管道鋪設(shè)延伸，將東風(fēng)渠的黃河水引入城區(qū)、引入水系。以補(bǔ)充岳城水庫引水局限性，高原則解決肥鄉(xiāng)城區(qū)水系水源問題，徹底打造肥鄉(xiāng)區(qū)主城區(qū)和團(tuán)結(jié)渠景觀水系，完善區(qū)域市政基礎(chǔ)設(shè)施和改善居民生活環(huán)境、建設(shè)美麗肥鄉(xiāng)、富裕肥鄉(xiāng)、宜居肥鄉(xiāng)。本次工程擬建在原管道南側(cè)布置新管道，東段位于原管道DN1000mm變DN800mm上游，在原管道上開設(shè)三通，并在原管道分叉后和新鋪管道首部安裝控制閥門。新鋪管線位于五排支渠道北坡坡頂下方，管道鋪設(shè)至民有二干渠城南堡節(jié)制閘下游，方便運(yùn)用城南堡節(jié)制閘控制民有渠回水長度，減少水量損失。本次工程管道0+000-1+640段埋深5.26-6.25m，樁號1+640-8+778段埋深2.10-4.24m，采用材質(zhì)為DN1000mm球墨鑄鐵管，施工辦法為明挖施工法。根據(jù)招標(biāo)文獻(xiàn)規(guī)定，我院承當(dāng)本次工程地質(zhì)勘察工作。1.2勘察目的為本次工程提供地質(zhì)資料，本次勘察要解決的重要問題是：（1）查明管線沿線的地層構(gòu)造，巖土性質(zhì)。（2）查明管道沿線場地內(nèi)與否有不良的地質(zhì)現(xiàn)象。（3）查明地下水狀況，承壓水層的分布范疇、埋藏深度、水頭壓力，環(huán)境水的腐蝕性。（4）提供管道地基各土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)值，并提供物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)的建議值。（5）查明場地與否有液化地層，并對液化地層提出治理方法。（6）提供地基變形參數(shù)。（7）提出地基土層的承載力原則值。（8）對管道地基進(jìn)行合理的工程地質(zhì)評價(jià)。（9）針對施工和使用過程中可能發(fā)生的巖土工程問題，對設(shè)計(jì)、施工和現(xiàn)場監(jiān)測工作提出應(yīng)注意的問題和建議。1.3勘察根據(jù)的技術(shù)原則根據(jù)本工程的建筑物特性及場地的地質(zhì)特性，本次勘察根據(jù)的技術(shù)原則為：（1）《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-）（2）《水利水電地質(zhì)測繪規(guī)程》（SL299-）（3）《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（SL55-）（4）《水利水電工程鉆探規(guī)程》（SL291-）（5）《水利水電工程制圖原則》（SL73-）（6）《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-）()（7）《市政工程勘察規(guī)范》（CJJ56-）(8)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-）(9)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-）（10）《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL203-97）（11）《土工實(shí)驗(yàn)規(guī)程》（SL237-1999）1.4勘察設(shè)備及完畢的工作量1.4.1設(shè)備配備本次工程地質(zhì)勘察以鉆探、地質(zhì)測繪和室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)為主，使用設(shè)備重要為無錫200型鉆機(jī)2臺，取土、原則貫入設(shè)備各2套，工程運(yùn)輸車輛1臺，另外地質(zhì)測繪使用了羅盤、洛陽鏟等工具。在野外獲得滿足實(shí)驗(yàn)規(guī)定的土樣進(jìn)行室內(nèi)實(shí)驗(yàn)。1.4.2勘察完畢的工作量本次工程對管道沿線進(jìn)行了工程地質(zhì)勘察及地質(zhì)測繪工作，初次勘察管道沿線每500m布置一種鉆孔，第二次對部分地勢起伏段補(bǔ)充勘察對管線進(jìn)行了加密，每100m布置一種鉆孔，其它管線段通過開挖探坑對土層進(jìn)行了驗(yàn)證。工作量詳見表1.4.1。表1.4.1工作量統(tǒng)計(jì)表項(xiàng)目內(nèi)容單位初次工作量補(bǔ)充工作量地質(zhì)測繪地質(zhì)測繪（km2）0.90（1:1000）勘探鉆探(m/孔)152/19240/30原位測試標(biāo)貫(次)36取樣原狀個40室內(nèi)實(shí)驗(yàn)常規(guī)實(shí)驗(yàn)個40顆粒分析個40飽和固結(jié)快剪個28滲入實(shí)驗(yàn)個182地質(zhì)概況2.1地形地貌邯鄲市地勢自西向東呈階梯狀下降，高差懸殊，地貌類型復(fù)雜多樣。以京廣鐵路為界，西部為中、低山丘陵地貌，東部為華北平原。海拔最高1898.7m，最低32.7m，相對高差1866m，總坡降為11.8‰。全市自西向東大致可分為五級階梯：西北部中山區(qū)、西部低山區(qū)、中部低山丘陵區(qū)、中部盆地區(qū)、東部沖洪積平原。京廣鐵路以東為平原，根據(jù)形態(tài)和成因不同，可分為山前沖積洪積平原和洪積平原，為華北平原的一部分。地勢由北西，西和南微向渤海方向傾斜，平原高程80m，逐步向東及東北方向過渡到30m。地面坡降約千分之二。山前沖積洪積平原，沿太行山麓分布有永年，邯鄲，馬頭等河流沖洪積扇，西高東低，西小東大，是丘陵和平原的過渡相連地帶。東部沖洪積平原由漳河，黃河等水系堆積而成。本次工程管道從東風(fēng)渠西側(cè)處原有管線處取水，沿五排支渠向西至民有二干渠處，管道穿越的地貌為東部廣袤的沖洪積平原，管線沿線地面高程為44.52-48.61m，地勢較平坦，交通較方便。2.2地層巖性該區(qū)域?qū)俨澈０枷菖c太行山隆起帶的過分地帶，西部為高山丘陵地帶，東部為平原。西部沉積有古生界、中生界、新生界的灰?guī)r、砂巖、泥巖以及煤系地層，東部平原堆積了巨厚的第四紀(jì)和近代河流沖積層，造成了廣大的沖積平原，堆積物屬粘土、壤土、砂壤土和粉細(xì)砂等松散巖系。勘察區(qū)位于海河流域平原區(qū)南部，區(qū)內(nèi)發(fā)育有巨厚的第四系松散堆積物，厚度可達(dá)數(shù)百米。堆積物屬粘土、壤土、砂壤土和粉細(xì)砂等松散巖系，由于自然沉積，區(qū)域內(nèi)土層的厚度在空間分布上有一定的差別。勘察區(qū)內(nèi)揭發(fā)的淺部地層重要為壤土、砂壤土、粘土及砂層。土層在空間分布上含有不均勻性。第四系全新統(tǒng)沖洪積(alpQ4)：1）粘土：棕黃色，可塑，飽和，韌性較高，干強(qiáng)度較高，含姜石。2）壤土：褐黃色，可塑，飽和，韌性中檔，含姜石，夾薄層砂壤土。3）砂壤土：褐黃色，可塑，稍密，稍濕，無韌性或韌性低，搖震反映快速，層中夾粉砂。2.3地質(zhì)構(gòu)造工程區(qū)位于華北平原沉降帶的南部，為新生代的強(qiáng)烈拗陷區(qū)，重要涉及臨清凹陷，內(nèi)黃凹陷和魯西隆起。區(qū)內(nèi)第三系、第四系地層厚達(dá)千米，基底構(gòu)造以斷裂為主，重要可分為北北東向和北西向兩組，地震分布與基底斷裂構(gòu)造有關(guān)。本區(qū)屬中朝準(zhǔn)地臺東部，基底隆起，該區(qū)域發(fā)育有較多斷裂構(gòu)造，邢臺~安陽深斷裂，北東10度左右，為繼承性正斷層，形成于晚侏羅世末期；滄州~大名斷裂為平原區(qū)的一條重要隱伏斷裂，走向北東30度左右，為中、新生代繼承性活動的正斷層；臨漳~魏縣隱伏斷裂，走向北東70度左右，為中、新生代繼承性活動的正斷層。重要的歷史強(qiáng)震有：1830年的磁縣～彭城地震，震級為7.5級，震中烈度為Ⅹ度；1966年3月8日和22日的邢臺地震，震級為6.8和7.2級，震中烈度為Ⅹ度，地震可能產(chǎn)生的破壞形式重要是地裂縫、涌砂和河岸滑坡等。據(jù)1/400萬《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（GB18306-）及《中國地震反映譜特性周期區(qū)劃圖》（GB18306-），該工程所在肥鄉(xiāng)區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度，地震動峰值加速度為0.10g，地震反映譜特性周期為0.40s。2.4水文地質(zhì)條件該區(qū)域內(nèi)重要河渠重要有東風(fēng)渠及民有二干渠等；地下水重要為東部平原的深層和淺層地下水。工程區(qū)內(nèi)地層重要為河流沖積形成的松散堆積物，地表水徑流較少，地下水持續(xù)數(shù)年的超采造成了數(shù)年平均水位持續(xù)下降，地下含水層重要為砂壤土和砂層的孔隙水，潛水穩(wěn)定地下水位深度在15-30m之間，在靠近渠道和河流附近可揭發(fā)有少量的上層滯水，地下水重要以人工開采的方式排泄。本次勘察期間鉆探深度內(nèi)未揭發(fā)地下水。2.5物理地質(zhì)現(xiàn)象本次勘察的管道沿線重要發(fā)育的物理現(xiàn)象為沖溝和季節(jié)性凍土。由于河道和渠道邊坡多為壤土及砂性土，地面高差較大時(shí)可產(chǎn)生地表徑流沖蝕的沖溝，沖溝的深度普通在0.30-0.50m左右。勘察區(qū)原則凍結(jié)深度為0.50m。3管道的工程地質(zhì)條件及評價(jià)本段管道總長為8.778km，管道自東風(fēng)渠西側(cè)北屯莊村南已有管道處引水，沿東風(fēng)五排支渠向西至民有二干渠東側(cè)處。3.1地質(zhì)概況3.1.1地形地貌管道自東風(fēng)渠西側(cè)北屯莊村南已有管道處引水，沿東風(fēng)五排支渠向西至民有二干渠東側(cè)處。該段管線所在區(qū)域?yàn)槠皆孛?，地勢西高東低，東側(cè)起點(diǎn)到處地面高程為44.95m，西側(cè)管線終點(diǎn)處地面高程為48.61m。3.1.2地層巖性根據(jù)地質(zhì)測繪和鉆探揭發(fā)的地層反映當(dāng)段管道沿線揭發(fā)地層為第四系全新統(tǒng)沖洪積地層，根據(jù)巖性、時(shí)代和成因?qū)⒀鼐€的土層劃分為3層，分述以下：第1層壤土（alpQ42）:褐黃，稍密，可塑，稍濕，濕，層中夾薄層粘土及砂壤土，該層壤土分布于管線樁號0+000-2+500及樁號5+500-8+778段地表淺層處，揭發(fā)厚度為3.50-5.80m。第2層砂壤土（alpQ42）:褐黃，中密，稍濕，濕，層中含粉砂，分布于樁號0+000-2+500段、樁號5+500-7+600段壤土層下部及樁號3+000-5+000段地表淺層處。第3層粘土（alpQ42）：黃棕，褐灰色，可塑，飽和，斷面光滑稍有光澤，該層粘土位于壤土及砂壤土下部，本次勘察未穿透該層，最大揭發(fā)深度4.10。3.1.3地質(zhì)構(gòu)造據(jù)1/400萬《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（GB18306-）及《中國地震反映譜特性周期區(qū)劃圖》（GB18306-），該工程所在肥鄉(xiāng)區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度，地震動峰值加速度為0.10g，地震反映譜特性周期為0.40s。3.1.4水文地質(zhì)條件工程區(qū)內(nèi)地層重要為河流沖積形成的松散堆積物，地表水徑流較少，地下水持續(xù)數(shù)年的超采造成了數(shù)年平均水位持續(xù)下降，地下含水層重要為砂壤土和砂層的孔隙水，潛水穩(wěn)定地下水位深度在15-30m之間，在靠近渠道和河流附近可揭發(fā)有少量的上層滯水，地下水重要以人工開采的方式排泄。本次勘察8.0m深度范疇內(nèi)未揭發(fā)地下水。3.1.5物理地質(zhì)現(xiàn)象本次勘察的管道沿線重要發(fā)育的物理現(xiàn)象為沖溝和季節(jié)性凍土。由于河道和渠道邊坡多為壤土及砂性土，地面高差較大時(shí)可產(chǎn)生地表徑流沖蝕的沖溝，沖溝的深度普通在0.30-0.50m左右?？辈靺^(qū)原則凍結(jié)深度為0.50m。3.2工程地質(zhì)分段及評價(jià)3.2.1樁號0+000～2+500段本段地層重要為上部壤土，下部砂壤土為主的粘性土均一構(gòu)造地層，局部夾有粘土，表層壤土層厚3.50-5.80m。供水管線與地基壤土層摩擦系數(shù)取值0.25，與地基砂壤土層摩擦系數(shù)取值0.35。3.2.2樁號2+500～5+000段本段地層重要為上部砂壤土，下部粘土為主的粘性土均一構(gòu)造地層。上部砂壤土厚度為3.70～5.40m。供水管線與地基砂壤土層摩擦系數(shù)取值0.35，與地基粘土層摩擦系數(shù)取值0.25。3.2.3樁號5+000～7+600段本段地層重要為上部壤土，下部砂壤土為主的粘性土均一構(gòu)造地層。上部壤土層厚度為3.90～5.70m。供水管線與地基壤土層摩擦系數(shù)取值0.25，與地基砂壤土層摩擦系數(shù)取值0.35。3.2.4樁號7+600～8+778段本段地層重要為上部壤土，下部粘土為主的粘性土均一構(gòu)造地層。上部壤土層厚度為5.30～5.80m。供水管線與地基壤土層及粘土層摩擦系數(shù)取值0.25。對于鉆孔中獲得的土樣進(jìn)行了室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)，綜合分析了土工實(shí)驗(yàn)成果并結(jié)合地質(zhì)測繪和鉆探成果提出了土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值，見表3.2.1。表3.2.1物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)建議值表巖性天然含水率密度孔隙比液性指數(shù)壓縮系數(shù)壓縮模量飽和固結(jié)快剪滲入系數(shù)承載力特性值ωρeIla1-2Es1-2φqCqKvfak(%)(g/cm3)(MPa-1)(MPa)(°)(kPa)cm/s(kPa)第1層壤土24.21.870.8030.380.375.4619.517.43.32E-05100第2層砂壤土21.41.720.9030.070.336.5021.97.94.98E-04100第3層粘土29.01.880.8660.630.434.8016.021.62.21E-061103.3重要工程地責(zé)問題3.3.1地基評價(jià)第1層壤土位于地表水位以上，干燥狀況下強(qiáng)度中檔，侵水后強(qiáng)度偏低，壓縮性高，固結(jié)性差，未經(jīng)解決不可做為天然地基持力層直接使用；第2層砂壤土位于地下水位以上，干燥狀況下強(qiáng)度中檔，根據(jù)物力力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)該層土含有弱濕陷性，未經(jīng)解決不可作為天然地基持力層直接使用。本段管線全長8.778km，如管道開挖深度范疇內(nèi)土層重要為第1層壤土及第2層砂壤土，建議換填墊層解決或強(qiáng)夯解決，如采用換填墊層解決，建議換填深度不不大于1.50米，采用級配砂石或3:7灰土換填，換填后承載力特性值不不大于100kPa；如采用強(qiáng)夯解決，應(yīng)根據(jù)場地實(shí)際施工條件進(jìn)行試夯，單擊夯擊能不不大于1000kN·m，解決后地基承載力特性值不不大于100kPa。管底與地基砂壤土摩擦系數(shù)取值0.35，與壤土層摩擦系數(shù)取值0.25；經(jīng)換填解決后根據(jù)換填材料及換填面積建議設(shè)計(jì)管底與地基摩擦系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值取0.35；經(jīng)強(qiáng)夯解決后建議設(shè)計(jì)管底與地基摩擦系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值取0.35。3.3.2液化評價(jià)根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-），本區(qū)地震動峰值加速度為0.10g，相稱于地震基本烈度為Ⅶ度。根據(jù)粘粒含量初判及原則貫入實(shí)驗(yàn)復(fù)判，該場地?zé)o液化土層。3.3.3邊坡穩(wěn)定性問題管線樁號0+000～2+500段及5+500～8+778段開挖土層重要為壤土層，壤土層物理力學(xué)性質(zhì)較好，開挖邊坡建議坡比為1:0.75。管線樁號2+500～5+550段開挖土層重要為砂壤土，砂壤土呈松散至稍密狀態(tài)，開挖過程中易坍塌，建議對該段開挖臨時(shí)邊坡坡比為1:1.0，并配合合理的施工支護(hù)，以確?；优R時(shí)邊坡的穩(wěn)定，在坡頂附近不可施加荷載，如在雨季施工應(yīng)注意邊坡的防水方法。如開挖深度較大，可采用簡易土釘墻支護(hù)，坡比1:0.5～1；1，如開挖深度不不大于5米，需另行委托有關(guān)資質(zhì)單位進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。3.3.4土的腐蝕性問題對該段管線所布鉆孔選用有代表性的土層進(jìn)行了易溶鹽實(shí)驗(yàn)分析，分析成果見表3.3.1。表3.3.1易溶鹽分析成果表樁號野外

編號mg/100g

離子

總量

mg/kgPHK++Na+Ca2+Mg2+CI_SO42_HCO3_CO32_NO3_2+000ZK52.54.11.31.60.222.10.00.031.88.017+000ZK152.714.63.12.038.116.90.00.077.47.58對該段管線所布鉆孔選用有代表性的土層進(jìn)行了易溶鹽實(shí)驗(yàn)分析，經(jīng)實(shí)驗(yàn)可知，該段管線土對混凝土構(gòu)造含有微腐蝕性；對鋼筋混凝土構(gòu)造中鋼筋含有微腐蝕性。表3.3.2管線土層的視電阻率表樁號視電阻率（Ω?m）土對鋼構(gòu)造腐蝕性等級樁號視電阻率（Ω?m）土對鋼構(gòu)造腐蝕性等級4（m）6（m）4（m）6（m）0+00024.5723.29中檔4+50027.2026.13中檔0+50023.5624.27中檔5+00030..2228.16中檔1+00024.3722.34中檔5+50032.5730.34中檔1+50023.5622.14中檔6+00035.1233.49中檔2+00027.2123.26中檔6+50035.7134.25中檔2+50023.5821.30中檔7+00038.5633.68中檔3+00024.6122.37中檔7+50032.3730.14中檔3+50026.2723.13中檔8+00033.2930.37中檔4+00027.3725.05中檔8+50034.0732.18中檔本段管線樁號全段土層視電阻率4m處為23.56～38.56Ω?m，根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021—（）），土對鋼構(gòu)造腐蝕性評價(jià)為中檔?？偠灾摱喂芫€土對混凝土構(gòu)造含有微腐蝕性；對鋼筋混凝土構(gòu)造中鋼筋含有微腐蝕性；對鋼構(gòu)造含有中檔腐蝕性。4天然建筑材料本次工程重要涉及土方的開挖機(jī)回填，開挖后土方通過表土剝離后可用于回填，開挖土方和回填土方基本平衡，略有剩余，回填土方建議優(yōu)先使用開挖土方，對開挖土方進(jìn)行清表并進(jìn)行晾干控制含水率后使用。工程所需的砂料、礫石料、塊石料和人工骨料，用料相對較少且零碎，可由本地建材市場采購，采購距離不不不大于20km，其質(zhì)量技術(shù)規(guī)定需滿足《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（SL251-）規(guī)范規(guī)定。5結(jié)論與建議（1）據(jù)1/400萬《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（GB18306-）及《中國地震反映譜特性周期區(qū)劃圖》（GB18306-），該工程所在肥鄉(xiāng)區(qū)地震基本烈度為Ⅶ度，地震動峰值加速度為0.10g，地震反映譜特性周期為0.40s。（2）根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB5048