太原河堤防初设地质报告

13工程地质3.1绪言3.1.1工程概况彭水县普子河太原乡河段综合治理工程位于重庆市彭水县太原乡境内（太原乡场镇外侧～下游与石柱县交界处），距彭水县城约70km。工程主要任务以防洪、河道整治、排污和生态修复为主。场地大部与公路相通，交通较为便利。图3-1地理位置图本治理工程范围包括：太原乡河段主河道、板登沟汇入太原河的尾段左、右岸和旋天沟尾段左岸。其中：太原乡治理河段起于上游太原乡政府外侧河湾处，止于下游大沙坝与石柱县交界处，主河道轴线全长4.3km；板登沟主要治理尾段轴线长约160m的左、右两岸；旋天沟本次治理范围主要为花园子桥起向上游约118m的左岸。本工程主要的治理措施包括：彭水县普子河(太原乡河段)综合治理工程21）新建护堤工程，堤型主要采用三种：①C20埋石砼重力式矮挡墙+斜护坡堤型，应用于主河道左两岸场镇规划区段堤岸防护，全长406m；②C20埋石砼重力式挡墙堤型，主要应用于场镇规划区河道左、右两岸新建段和板凳沟支沟的堤岸防护，全长1427m。③M7.5浆砌块石重力式挡墙堤型，主要应用于农田保护区河道左、右两岸现有堤防的补缺和恢复段及旋天沟的堤岸防护，全长1472m。2）已建堤防整修，主要应用于对已建的老堤防进行加高、固脚整修，全长3736m，其中加高固脚476m，固脚3260m。3）清淤疏浚，主要对主河道4.3km河段和板凳沟支沟160m及旋天沟支沟250m进行清淤疏浚。3.1.2勘察的目的和任务根据《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）及设计要求，本次勘察的目的是为设计提供地质依据。具体任务是：1）查明河道两侧岸坡的工程地质条件，调查两岸坡的现状，对岸坡稳定等问题作出评价。2)查明各建筑物的工程地质条件，为建筑物基础形式、地基处理方案提供地质资料与建议。3)查明场地地下水埋藏条件，判定环境水、土对建筑材料的腐蚀性。4)判明场地岩土类型和建筑场地类别，提供抗震设计参数。5)查明场地是否存在危岩、滑坡、泥石流等不良地质作用。若存在致灾地质体，应查明性状、规模、破坏机制、诱发因素等，并提出防治措施建议。6)提供设计所需的岩土参数。7)对场地的稳定性作出评价。8)选择合理的地基持力层，对基础型式选择提出建议。9)提出施工中可能遇到的问题及其处理措施建议。3.1.3执行的规范及技术标准《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）；《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）；《水利水电工程地质测绘规程》（SL299-2004）；3《水利水电工程钻探规程》（SL291-2003）；《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）；《水利水电工程地质勘察资料内业整理规程（试行）》（SDJ19-78）；《水利水电工程制图标准》（SL73-95）。参照执行的规程规范有：《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008）《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）3.1.4勘探工作量根据勘察工作目的和规程规范以及设计的要求，本次勘察采用工程地质调查与工程地质测绘、钻探、原位测试及室内试验等综合勘探手段进行。经过前期准备工作，我方于2012年8月26日～2012年9月9日完成全部外业工作，9月20日提供勘察成果资料。工作量布置详见《重庆市彭水县普子河太原乡河段综合治理工程地质平面图》，完成的工作项目及工作量见表3-1。表3-1勘察完成工作量表工作项目单位工作量备注工程地质平面测绘区域地质工作日21:10万场区km20.681:1000正工程地质剖面测绘纵剖面km/条3.3/261:1000横剖面km/条3.8/521:500地质钻探m/孔444.8/46现场试验动力触探试验组/孔162/21大重度试验组5砂卵石土3组、砂质粘土层2组水文观测孔次46室内试验土样组10岩样组12堤基岩样9组，块石料场岩样3组水样组2地表水和地下水各一组43.2区域地质3.2.1地形地貌区域内地貌属大娄山脉与武陵山脉之间的鄂黔山地，为岩溶地区，山脉延伸方向多与构造线一致，呈北北东～南南西向展布。本工程区为中～高山台地河谷地貌，谷地平缓开阔，海拔高程650m～720m，四周山高坡陡，山顶高程一般850m～1000m。3.2.2地层岩性区域地层属扬子地层区八面山～川黔分区，属一套碳酸盐岩和碎屑岩沉积建造。自寒武系至第四系，除中、下泥盆统，上、下石炭统及第三系缺失外，其它各系均有出露，地层厚度8000m～10000m。其中，奥陶系为本工程区内主要地层。详见区域地质图。图3-2区域地质图53.2.3地质构造本工程区位于老厂坪背斜南东翼和普子向斜北西翼之间，临马武山正断层，相距约5km。大地构造单元属扬子准地台（Ⅰ级）上扬子台褶带（Ⅱ级）黔江拱褶断束（Ⅲ级），北西侧以巫山～金佛山基底断裂为界，与四川台坳（Ⅱ级）川东褶皱束（Ⅲ级）相接，区域构造线方向主要呈北北东～北东向展布。（详见图3-3构造纲要图3-3）。图3-3构造纲要图彭水县普子河(太原乡河段)综合治理工程63.2.4水文地质概况地下水类型按含水介质可分为：赋存于第四系松散层中的孔隙水及泥灰岩体中的岩溶裂隙水两种类型。受区内岩溶地层影响，地下水的补、径、排关系较复杂。地下水补排关系：工程区地下水主要接受大气降水的补给，地下水以风化裂隙水为主，孔隙水次之。在风化裂隙水分布区，地下水与地表水分水岭基本一致。地下水自高处向低处运移，并于沟谷或低洼处呈小泉或散侵等形式溢出地表，沿沟谷径流河水汇集。3.2.5区域构造稳定性及地震据1∶400万《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），地震动峰值加速为0.05g，反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度为Ⅵ度。根据《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001），重庆市区地震设计分组为第一组，抗震设防烈度为Ⅵ度，设计基本地震加速度值为0.05g。工程区地质构造稳定，属弱震环境。3.2.6不良地质现象工程区未见断层、滑坡、崩塌和泥石流等不良地质现象。3.3工程区工程地质条件及评价3.3.1地形地貌彭水县普子河太原乡河段综合治理工程起于太原乡政府外侧河弯处，止于下游大沙坝与石柱县交界处，河道轴线长4.3km，河道大部顺直，局部弯延曲折，在本工程区内总体为NW～NE向流向，属开阔平缓的“U”型横向河谷。场区为中～高山台地河谷地貌，谷地平缓开阔，海拔高程650m～720m，四周山高坡陡，山顶高程一般850m～1000m。左岸地势开阔，总体为滩地和小台地梯级分布。沿河道左岸主要为大片滩地，地形平坦开阔，为当地居民耕种的农田，高程为711m～688m，较河道一般高2m～5m；滩地后侧为呈条带状的小台地，地形平坦，高程为715m～689m，较下侧滩地一般高1m～5m，彭石公路穿行而过，公路两侧多民居分布；最后侧则为陡峻的山坡，坡度一般30°～55°，山顶高程一般为850m～1000m。另外，左岸在上段和中段分别发7育两条支流冲沟，靠上游近场镇的为板凳沟，冲沟切割较深，两侧地形较陡，坡度一般20°～60°，冲沟宽5m～10m，沟底高程720m～708m；在本河道中段左岸花园子处发育一条支沟，名为旋天沟，冲沟切割较深，两侧地形也较陡，坡度一般20°～40°，冲沟宽5m～15m，沟底高程715m～697m。右岸上游段地势多狭窄，仅黄木坝处为一片开阔平坦的滩地，地表高程715m～713m，较河道高2m～3m；其上、下游段由于紧临山脚，地形起伏较大，地形稍陡，坡度一般10°～35°，坡高一般2m～10m，主要为坡地和少量梯田。中下游段（从秀才坝至下游）地势较开阔，多为滩地梯级分布，地形平坦，现主要为大片农田，地表高程688m～704m。右岸少有民居分布，多为农田。河道较开阔顺直，宽10m～25m，深1m～3m，河床高程686m～713m。3.3.2地层岩性场地出露地层主要为第四系人工填土（Q4ml）、冲洪积层（Q4apl）、残坡积层（Q4edl）和奥陶系下统分乡组（O1f）地层。现由新至老分述如下：1）第四系人工填土（Q4ml）：碎石土和建筑弃碴，人工河堤碎石土和建筑弃碴：褐灰色、深褐色，主要成分为粉质粘土夹碎、块石等。主要为场镇居民区外侧堆填弃土、弃碴等，松散堆积，堆填时间大于10年，厚0.5m～5m。其主要分布于上游段场镇近河道侧，下游在居民聚居区也零星分布。人工河堤：主要为人工修筑的防洪堤，直立式，采用灰岩片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石回填，堤顶宽0.6m～1.5m，底宽1.0m～2.5m，基础置于河道砂卵石层以下0.2m～0.5m，堤高0.5m～3.5m。人工河堤主要在本治理河段左、右两侧岸边断断续续分布，多处已被冲毁。据调查，老河道始建于上世纪60-70年代。2）第四系冲洪积层（Q4apl）：砂卵石土主要为冲洪积形成，成分为卵石和灰岩或页岩角砾石，结构松散，中细砂，含量5%～20%。广泛分布于沿线河床表层和河道两侧开阔的田地中（其中农田表层为厚0.2m～0.5m的耕植土层）。沿线大部分钻孔均有揭露，一般厚度3m～7m。3）第四系冲洪积层（Q4apl）：砂质粘土砂质粘土多呈黄褐色，可塑状为主，局部为软塑状，无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等。局部含砾石，砾石成分为灰岩或砂、页岩角砾石，结8构松散，含量5%～10%；中细砂含量约5%左右。一般厚度3m～6m。本组土层分布范围较小，主要在上段局部堤基表层呈条带状分布，并在中下段局部堤基呈薄层透镜状分布。4）第四系残坡积层（Q4edl）：粉质粘土夹少量碎石红色、红褐色，可塑～硬塑状，无摇振反应，刀切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，碎石含量约5%。主要分布于河道右岸坡地上部，厚度一般为0.5m～1.5m。5）奥陶系下统分乡组（O1f）：泥灰岩灰黄色，隐晶质结构，中厚层状构造,主要矿物成分为碳酸盐类矿物，泥质较重。地表主要出露于河道右岸坡地陡坎处以及河道中段河床右岸局部，在场地覆盖土层以下均有分布。岩石强度属较硬岩，抗风化能力稍好，以面状风化为主，强风化一般厚0.5m～3.0m。3.3.3地质构造工程区处于老厂坪背斜南东翼和普子向斜北西翼之间。岩层呈单斜构造产出，岩层产状为190°～230°∠8°～10°。本工程临马武山正断层，其断层破碎带宽30m～50m，局部地段角砾岩发育，属压抑性断层，断层不属于活动断层，断层走向与本河流走向近平行，发育于左岸邻谷，与本河道相距约5km，其对本工程无影响。据地面调查，场区发育两组裂隙：J1：裂隙产状10°～20°∠70°～80°，裂面较平直，一般张开度2mm～5mm，多见泥质充填，延伸长度一般为2m～3m，属硬性结构面，结合较差，一般发育频率1条/m，局部发育密集。J2：裂隙产状100°～110°∠75°～85°，裂面较平直，一般张开度1mm～3mm，见泥质充填，延伸长度一般为4m～5m，属硬性结构面，结合较差，一般发育频率0.5条/m。3.3.4水文地质地下水类型按含水介质可分为：赋存于第四系松散层中的孔隙水及灰岩体中的岩溶裂隙水两种类型。由于河道及两侧多为第四系冲洪积层分布，砂卵石土层孔隙率较高，透水性较大，在河道两侧堤基施工开挖时要注意引排，以保证施工顺利。勘察区下伏基岩为灰岩，裂隙发育程度一般，基岩裂隙水主要赋存于岩溶裂隙9中，由于灰岩岩透水性不好，浅层岩溶裂隙水水量赋存较小，对工程建设影响小。本次勘察在河道内取地表水1组，在堤基钻孔内取取地下水1组，共两组水样作水质分析，试验成果见表3-2。表3-2水质分析试验成果统计表试验项目地表水地下水总硬度（mg/L）47.5045.52永久硬度（mg/L）2.470暂时硬度（mg/L）45.0346.28负硬度（mg/L）00总碱度（mg/L）45.0346.28PH值7.487.48游离CO2（mg/L）5.757.67侵蚀性CO2（mg/L）2.753.30K++Na+（mg/L）7.605.60Ca2+（mg/L）14.2713.47Mg2+（mg