1、舒廬干渠南港渡槽工程地質條件淺析摘要：文章對舒廬干渠南港渡槽的工程地質條件進行簡 述，結合歷次加固工作的經驗與不足，從工程地質條件角度對 渡槽存在的問題進行分析并提出建議。關鍵詞：工程地質條件 地基允許承載力不均勻沉降可灌性Abstract:inthispaperthemainShuLusocialengineeringgeolog icalconditionsoftheaqueductbriefly,combiningallprevious experienceintheworkofstrengtheningandinadequate,fromeng ineeringgeologicalco

2、nditionsoftheaqueductAngleandtheana lysisofexistingproblemsandputsforwardsomeSuggestions.Keywords:engineeringgeologicalconditionsofthebearingcap acityoffoundationallowunevensettlementcanbeirrigationsex中圖分類號：P642文獻標識碼：A文章編號：1 工程概況南港渡槽為舒廬干渠跨南港河建筑物，位于南港鎮南約 2km的郭墩莊。渡槽始建于 1967年，于1968年建成通水。槽第1 頁共7 頁墩為漿砌塊石

3、，設計流量 50.5m3/s ,設計水深2.4m。雙曲拱結 構，12孔，每孔凈跨20m,全長273m渡槽運行初期因各種原 因即出現各種結構裂縫、槽身滲水、墩基懸空等問題。1977年起曾多次對渡槽不同部位進行了加固處理，均取得了不同程度 的效果。但因渡槽存在先天不足，都沒有徹底解決渡槽存在的 問題。目前槽身、墩身均存在裂縫，漏水和滲水嚴重，主河槽 內墩基埋置較淺易遭水毀，槽身內壁、底板磴面層碳化老損嚴 重，槽底鋼筋裸露銹蝕，人行道欄桿損壞，因此需要進一步加 固處理。2 區域地質概況工程區域屬燕山構造層上侏羅系亞構造層，為陸相火山巖 建造。位于龍門沖南港破碎帶，該線巖石普遍破碎和發育密集 的裂隙，

4、碎裂巖化、糜棱巖化普遍，但無規模較大斷層發現。根據中國地震動參數區劃圖 (xxxx-2001 ),工程區地震動峰 值加速度為0.10g,相應地震基本烈度為W度，設計地震分組 為第一組。3 工程地質特性3.1 地層巖性工程區地貌類型有丘陵、崗沖及河谷等，地表高低不平， 起伏較大，南港河水沿谷底自東向西順勢而下。在勘察深度范 圍內，所揭露的地層從上到下敘述如下：第2 頁共7 頁層，輕壤土（ Qal4）：灰黃色，主要分布于南港河右岸， 稍濕，松散，含有少量礫石，為中壓縮性土層。層厚 0.2 2.3m,層底高程 43.22 45.60m。層，砂礫石（Qal4）：雜色，以灰黃色為主，松散中密 狀，巖性成

5、分較復雜，以亞圓狀和次棱角狀為主，粒徑變化較 大，多為20100mm中砂填充，膠結差。該層在南崗河主河 槽內被河水長期淘蝕，細顆粒流失，粗粒結構間隙較大，結構 松散，該層厚 0.33.1m,層底高程 39.7344.10m。1層，強風化凝灰巖（J）:灰色、紅褐色、肉紅色，破 裂狀結構，裂隙發育，裂隙面紫紅色，可見銹斑。巖面起伏較 大，層厚2.25.5m,層底高程 35.3843.20m。2層，弱風化凝灰巖（J）:灰色、夾肉紅色，以基性侵 入體為主，裂隙較發育，該層未揭穿，已揭露最大層厚6.2m。地層分布情況見圖。圖3.1南港渡槽縱向工程地質剖面圖結合室內外勘察成果，按照有關技術標準，通過統計分

6、 析，并類比類似工程，提出對該場區地層有關參數建議值，見 表 3.1。表3.1南港渡槽墩基主要土層指標建議值表注：層砂礫石建議值” ? /? ”意為“南港河河槽兩 側灘地/南港河河槽內”。第3 頁共7 頁3.2 水文地質條件根據地下水的儲存、運動和排泄特點，場區內地下水類型 主要為孔隙潛水和基巖裂隙水。孔隙潛水主要賦存于層輕壤 土、層砂礫石中，基巖裂隙水主要賦存于下伏強風化巖石裂 隙中。主要的補給形式為大氣降水和地表徑流，與地表水有著 較強的水力聯系，受季節變化影響，富水程度差異較大。依據水利水電工程地質勘察規范(xxxx-2008 )相關規定判定，勘察期間，南港河河水對混凝土具有重碳酸型弱腐

7、蝕 性，對鋼筋混凝土中的鋼筋無腐蝕性，對鋼結構具弱腐蝕性； 地下水對混凝土及鋼筋混凝土結構中的鋼筋均無腐蝕性，對鋼 結構有弱腐蝕性。3.3 工程地質條件分析據勘察成果，層輕壤土僅在南港河右岸淺層分布，土體 較松散，中等壓縮性，其地基允許承載力110kPa；層砂礫石，松散中密狀，砂礫混合，級配良好，強度較高，其地基 允許承載力350kPa,可作為天然地基持力層。但在主河槽內由 于河水長期沖刷淘蝕，細粒流失，充填效應降低，結構松散， 承載力降低，沉降量變大，其地基允許承載力150kPa,若作為墩基持力層需進行地基加固處理；1層強風化凝灰巖強度較高，厚度較大，其地基允許承載力 800kPa,為較好的

8、墩基持力 層；2層弱風化凝灰巖強度較高，地基允許承載力1500kPa,第4 頁共7 頁 可做良好的墩基下臥層。4 工程地質問題與渡槽穩定性關系4.1 墩基不均勻沉降問題由于覆蓋層局部厚度較大，當時施工條件有限，部分墩基 未深入嵌巖，座落在層砂礫石中。該土層受河水及地下潛水 共同作用，不同程度受到淘蝕，土體出現不同程度的松散，在 上部載荷的長期作用下，使各墩基沉降量差異較大，導致槽身 多處因不均勻沉降出現裂縫漏水。為遏制這種裂縫的產生和擴 大，應對墩基采取兩方面措施：一是對現有墩基采取地基加固 措施，防止沉降差異進一步擴大；二是對加固后的地基采取保 護措施，采取止水措施防止其繼續被淘蝕。4.2

9、地基加固處理土層可灌性問題勘察發現，河槽中心及近河槽處砂礫石層粗粒含量較多， 主要以卵石、碎石為主，這是由于細顆粒被河水沖蝕所致，近 河岸兩側部分受水流沖蝕影響相對較小，砂礫石層細粒含量稍 多，以粗礫為主，夾有卵石、碎石。通過室內顆粒分析試驗可 以看到，河槽內砂礫石層的細粒成分明顯缺失，兩類砂礫石層 D15指標差別較大，平均值分別為 11.6mm 0.9mm （見圖 4.1 ）由于D15是判斷地層可灌性的重要指標，因此在施工中確 定可灌性時，應根據不同灌漿材料結合現場灌漿試驗綜合確 定。另外，由于河槽中心及近河槽處砂礫石層粗粒間孔隙較第5 頁共7 頁 大，結構較松散。為保證灌漿效果，建議在河槽

10、下游采取截滲 措施，防止漿液順孔隙流失，保證漿液有足夠固結時間。圖4.1顆粒分析曲線圖河道內砂礫石層可槽兩側砂礫石層4.3 水文條件對墩臺安全性及對灌漿效果的影響渡槽所跨河段兩側為丘陵高崗，河水沿谷底自東向西順勢 而下，地表水及地下水受大氣降水影響很大，水位水勢變化較 大、較快、較急。河槽部位墩臺長期位于水中受到沖刷。勘察 發現，原墩基表層的混凝土防沖鋪蓋被損毀嚴重。豐富的地表 水和地下潛水不但會沖刷墩臺、沖毀防沖鋪蓋、淘蝕墩基土， 還會對灌漿加固的施工效果產生影響。建議重新設置混凝土防 沖鋪蓋，并擴大其范圍，增加其厚度，提高其抗沖強度，減小 河水對墩臺的沖刷影響。并且在南港河上游地基土的一定

11、深度 內采取保護措施，例如設置止水帷幕或混凝土墻，防止河水及 地下水對地基土的繼續淘蝕和灌漿時對漿液的沖釋。5 結語南港渡槽曾先后多次進行加固，取得了不同階段的效果， 比如1977年的結構性加固，很大提高了運漕自身的強度和運水 能力。但渡槽的現狀仍不容樂觀，除了出現常規性問題比如止 水橡皮老化、磴面層碳化老損等外，槽身內噴漿能控制槽壁、 底板裂縫的發展，裂縫處粘貼的之水橡膠帶幾年就產生撕裂、第6 頁共7 頁 以及這些年來墩基礎陸續出現懸空等問題，使我們不得不對墩 基礎的穩定性引起重視。基礎失穩對上部結構的破壞是很大的 甚至是毀滅性的，單純的結構加固是提高上部構筑物自身的強 度和剛度，對因地基失穩造成的破壞在一定程度上起衡制作 用，但沒有解決根本問題。治病尋根，標本兼治，筆者認為南 港渡槽的