1、3 工程地質3.1緒言3.1.1 工程概況彭水縣普子河太原鄉河段綜合治理工程位于重慶市彭水縣太原鄉境內（太原鄉場鎮外側下游與石柱縣交界處），距彭水縣城約70km。工程主要任務以防洪、河道整治、排污和生態修復為主。場地大部與公路相通，交通較為便利。圖3-1 地理位置圖本治理工程范圍包括：太原鄉河段主河道、板登溝匯入太原河的尾段左、右岸和旋天溝尾段左岸。其中：太原鄉治理河段起于上游太原鄉政府外側河灣處，止于下游大沙壩與石柱縣交界處，主河道軸線全長4.3km；板登溝主要治理尾段軸線長約160m的左、右兩岸；旋天溝本次治理范圍主要為花園子橋起向上游約118m 的左岸。本工程主要的治理措施包括：1）新建

2、護堤工程，堤型主要采用三種：C20埋石砼重力式矮擋墻+斜護坡堤型，應用于主河道左兩岸場鎮規劃區段堤岸防護，全長406m；C20埋石砼重力式擋墻堤型，主要應用于場鎮規劃區河道左、右兩岸新建段和板凳溝支溝的堤岸防護，全長1427m。M7.5漿砌塊石重力式擋墻堤型，主要應用于農田保護區河道左、右兩岸現有堤防的補缺和恢復段及旋天溝的堤岸防護，全長1472m。2）已建堤防整修，主要應用于對已建的老堤防進行加高、固腳整修，全長3736m，其中加高固腳476m，固腳3260m。3）清淤疏浚，主要對主河道4.3km河段和板凳溝支溝160m及旋天溝支溝250m進行清淤疏浚。3.1.2 勘察的目的和任務根據堤防工

3、程地質勘察規程（SL 188-2005）及設計要求，本次勘察的目的是為設計提供地質依據。具體任務是：1）查明河道兩側岸坡的工程地質條件，調查兩岸坡的現狀，對岸坡穩定等問題作出評價。2)查明各建筑物的工程地質條件，為建筑物基礎形式、地基處理方案提供地質資料與建議。3)查明場地地下水埋藏條件，判定環境水、土對建筑材料的腐蝕性。4)判明場地巖土類型和建筑場地類別，提供抗震設計參數。5)查明場地是否存在危巖、滑坡、泥石流等不良地質作用。若存在致災地質體，應查明性狀、規模、破壞機制、誘發因素等，并提出防治措施建議。6)提供設計所需的巖土參數。7)對場地的穩定性作出評價。8)選擇合理的地基持力層，對基礎型

4、式選擇提出建議。9)提出施工中可能遇到的問題及其處理措施建議。3.1.3 執行的規范及技術標準堤防工程地質勘察規程 （SL 188-2005）；水利水電工程地質勘察規范（GB 50487-2008）；水利水電工程地質測繪規程（SL299-2004）；水利水電工程鉆探規程（SL291-2003）；水利水電工程天然建筑材料勘察規程（SL251-2000）；水利水電工程地質勘察資料內業整理規程（試行）（SDJ19-78）；水利水電工程制圖標準（SL73-95）。參照執行的規程規范有：巖土工程勘察規范（GB50021-2001）（2009版）建筑抗震設計規范（GB50011-2010）建筑工程抗震設防

5、分類標準（GB50223-2008）土工試驗方法標準（GB/T50123-1999）3.1.4 勘探工作量根據勘察工作目的和規程規范以及設計的要求，本次勘察采用工程地質調查與工程地質測繪、鉆探、原位測試及室內試驗等綜合勘探手段進行。經過前期準備工作，我方于2012年8月26日2012年9月9日完成全部外業工作，9月20日提供勘察成果資料。工作量布置詳見重慶市彭水縣普子河太原鄉河段綜合治理工程地質平面圖，完成的工作項目及工作量見表3-1。表3-1 勘察完成工作量表 工作項目 單 位工作量 備 注工程地質平面測繪 區域地質工作日2 1:10萬 場 區 km20.68 1:1000正 工程地質 剖面

6、測繪 縱剖面 km/條3.3/26 1:1000 橫剖面 km/條3.8/52 1:500 地質鉆探 m/孔444.8/46 現場試驗 動力觸探試驗 組/孔162/21 大重度試驗 組5 砂卵石土3組、砂質粘土層2組 水文觀測 孔次46 室內試驗 土樣 組10 巖樣 組12 堤基巖樣9組，塊石料場巖樣3組 水樣 組 2 地表水和地下水各一組3.2 區域地質3.2.1 地形地貌區域內地貌屬大婁山脈與武陵山脈之間的鄂黔山地，為巖溶地區，山脈延伸方向多與構造線一致，呈北北東南南西向展布。本工程區為中高山臺地河谷地貌，谷地平緩開闊，海拔高程650m720m，四周山高坡陡，山頂高程一般850m1000m

7、。3.2.2 地層巖性區域地層屬揚子地層區八面山川黔分區，屬一套碳酸鹽巖和碎屑巖沉積建造。自寒武系至第四系，除中、下泥盆統，上、下石炭統及第三系缺失外，其它各系均有出露，地層厚度8000m10000m。其中，奧陶系為本工程區內主要地層。詳見區域地質圖。圖3-2 區域地質圖3.2.3 地質構造本工程區位于老廠坪背斜南東翼和普子向斜北西翼之間，臨馬武山正斷層，相距約5km。大地構造單元屬揚子準地臺（級）上揚子臺褶帶（級）黔江拱褶斷束（級），北西側以巫山金佛山基底斷裂為界，與四川臺坳（級）川東褶皺束（級）相接，區域構造線方向主要呈北北東北東向展布。（詳見圖3-3構造綱要圖3-3）。圖3-3 構造綱要

8、圖3.2.4 水文地質概況地下水類型按含水介質可分為：賦存于第四系松散層中的孔隙水及泥灰巖體中的巖溶裂隙水兩種類型。受區內巖溶地層影響，地下水的補、徑、排關系較復雜。地下水補排關系：工程區地下水主要接受大氣降水的補給，地下水以風化裂隙水為主，孔隙水次之。在風化裂隙水分布區，地下水與地表水分水嶺基本一致。地下水自高處向低處運移，并于溝谷或低洼處呈小泉或散侵等形式溢出地表，沿溝谷徑流河水匯集。3.2.5 區域構造穩定性及地震據1400萬中國地震動參數區劃圖（GB183062001），地震動峰值加速為0.05g，反應譜特征周期為0.35s，相應地震基本烈度為度。根據建筑抗震設計規范（GB500112

9、001），重慶市區地震設計分組為第一組，抗震設防烈度為度，設計基本地震加速度值為0.05g。工程區地質構造穩定，屬弱震環境。3.2.6 不良地質現象工程區未見斷層、滑坡、崩塌和泥石流等不良地質現象。3.3 工程區工程地質條件及評價3.3.1 地形地貌彭水縣普子河太原鄉河段綜合治理工程起于太原鄉政府外側河彎處，止于下游大沙壩與石柱縣交界處，河道軸線長4.3km，河道大部順直，局部彎延曲折，在本工程區內總體為NWNE向流向，屬開闊平緩的“U”型橫向河谷。場區為中高山臺地河谷地貌，谷地平緩開闊，海拔高程650m720m，四周山高坡陡，山頂高程一般850m1000m。左岸地勢開闊，總體為灘地和小臺地梯

10、級分布。沿河道左岸主要為大片灘地，地形平坦開闊，為當地居民耕種的農田，高程為711m688m，較河道一般高2m5m；灘地后側為呈條帶狀的小臺地，地形平坦，高程為715m689m，較下側灘地一般高1m5m，彭石公路穿行而過，公路兩側多民居分布；最后側則為陡峻的山坡，坡度一般30°55°，山頂高程一般為850m1000m。另外，左岸在上段和中段分別發育兩條支流沖溝，靠上游近場鎮的為板凳溝，沖溝切割較深，兩側地形較陡，坡度一般20°60°，沖溝寬5m10m，溝底高程720m708m；在本河道中段左岸花園子處發育一條支溝，名為旋天溝，沖溝切割較深，兩側地形也較陡

11、，坡度一般20°40°，沖溝寬5m15m，溝底高程715m697m。右岸上游段地勢多狹窄，僅黃木壩處為一片開闊平坦的灘地，地表高程715m713m，較河道高2m3m；其上、下游段由于緊臨山腳，地形起伏較大，地形稍陡，坡度一般10°35°，坡高一般2m10m，主要為坡地和少量梯田。中下游段（從秀才壩至下游）地勢較開闊，多為灘地梯級分布，地形平坦，現主要為大片農田，地表高程688m704m。右岸少有民居分布，多為農田。河道較開闊順直，寬10m25m，深1m3m，河床高程686m713m。3.3.2 地層巖性場地出露地層主要為第四系人工填土（Q4ml）、沖洪積

12、層（Q4apl）、殘坡積層（Q4edl）和奧陶系下統分鄉組（O1f）地層。現由新至老分述如下：1）第四系人工填土（Q4ml）：碎石土和建筑棄碴，人工河堤碎石土和建筑棄碴：褐灰色、深褐色，主要成分為粉質粘土夾碎、塊石等。主要為場鎮居民區外側堆填棄土、棄碴等，松散堆積，堆填時間大于10年，厚0.5m5m。其主要分布于上游段場鎮近河道側，下游在居民聚居區也零星分布。人工河堤：主要為人工修筑的防洪堤，直立式，采用灰巖片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石回填，堤頂寬0.6m1.5m，底寬1.0m2.5m，基礎置于河道砂卵石層以下0.2m0.5m，堤高0.5m3.5m。人工河堤主要在本治理河段左、右兩側岸邊斷斷續

13、續分布，多處已被沖毀。據調查，老河道始建于上世紀60-70年代。2）第四系沖洪積層（Q4apl）：砂卵石土主要為沖洪積形成，成分為卵石和灰巖或頁巖角礫石，結構松散，中細砂，含量5%20%。廣泛分布于沿線河床表層和河道兩側開闊的田地中（其中農田表層為厚0.2m0.5m的耕植土層）。沿線大部分鉆孔均有揭露，一般厚度3m7m。3）第四系沖洪積層（Q4apl）：砂質粘土砂質粘土多呈黃褐色，可塑狀為主，局部為軟塑狀，無搖振反應，刀切面稍有光澤，干強度中等，韌性中等。局部含礫石，礫石成分為灰巖或砂、頁巖角礫石，結構松散，含量5%10%；中細砂含量約5%左右。一般厚度3m6m。本組土層分布范圍較小，主要在上

14、段局部堤基表層呈條帶狀分布，并在中下段局部堤基呈薄層透鏡狀分布。4）第四系殘坡積層（Q4edl）：粉質粘土夾少量碎石紅色、紅褐色，可塑硬塑狀，無搖振反應，刀切面稍有光澤，干強度中等，韌性中等，碎石含量約5%。主要分布于河道右岸坡地上部，厚度一般為0.5m1.5m。5）奧陶系下統分鄉組（O1f）：泥灰巖灰黃色，隱晶質結構，中厚層狀構造,主要礦物成分為碳酸鹽類礦物，泥質較重。地表主要出露于河道右岸坡地陡坎處以及河道中段河床右岸局部，在場地覆蓋土層以下均有分布。巖石強度屬較硬巖，抗風化能力稍好，以面狀風化為主，強風化一般厚0.5m3.0m。3.3.3 地質構造工程區處于老廠坪背斜南東翼和普子向斜北西

15、翼之間。巖層呈單斜構造產出，巖層產狀為190°230°8°10°。本工程臨馬武山正斷層，其斷層破碎帶寬30m50m，局部地段角礫巖發育，屬壓抑性斷層，斷層不屬于活動斷層，斷層走向與本河流走向近平行，發育于左岸鄰谷，與本河道相距約5km，其對本工程無影響。據地面調查，場區發育兩組裂隙：J1：裂隙產狀10°20°70°80°，裂面較平直，一般張開度2mm5mm，多見泥質充填，延伸長度一般為2m3m，屬硬性結構面，結合較差，一般發育頻率1條/m，局部發育密集。J2：裂隙產狀100°110°75

16、6;85°，裂面較平直，一般張開度1mm3mm，見泥質充填，延伸長度一般為4m5m，屬硬性結構面，結合較差，一般發育頻率0.5條/m。3.3.4 水文地質地下水類型按含水介質可分為：賦存于第四系松散層中的孔隙水及灰巖體中的巖溶裂隙水兩種類型。由于河道及兩側多為第四系沖洪積層分布，砂卵石土層孔隙率較高，透水性較大，在河道兩側堤基施工開挖時要注意引排，以保證施工順利。勘察區下伏基巖為灰巖，裂隙發育程度一般，基巖裂隙水主要賦存于巖溶裂隙中，由于灰巖巖透水性不好，淺層巖溶裂隙水水量賦存較小，對工程建設影響小。本次勘察在河道內取地表水1組，在堤基鉆孔內取取地下水1組，共兩組水樣作水質分析，試驗

17、成果見表3-2。表3-2 水質分析試驗成果統計表試驗項目地表水地下水總硬度（mg/L）47.5045.52永久硬度（mg/L）2.470暫時硬度（mg/L）45.0346.28負硬度（mg/L）00總堿度（mg/L）45.0346.28PH值7.487.48游離CO2（mg/L）5.757.67侵蝕性CO2（mg/L）2.753.30K+ Na+（mg/L）7.605.60Ca2+（mg/L）14.2713.47Mg2+（mg/L）2.892.89陽離子合計（mg/L）24.7621.96Cl-（mg/L）5.734.96SO42-（mg/L）13.307.60HCO3-（mg/L）54.91

18、56.44陰離子合計（mg/L）73.9469.00根據水質分析成果，按照水利水電工程地質勘察規范GB50487-2008附錄L判定，本工程區環境水對混凝土結構無腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋無腐蝕性，對鋼結構具弱腐蝕性。根據地質經驗類比，雜填土和砂卵石土層為強透水性，砂質粘土層為中等透水性或弱透水性，粘土層為弱透水性，強風化灰巖為中等透水性，弱風化灰巖（巖溶不發育）為弱透水性。3.3.5 不良地質現象河道沿線兩側多灘地分布。坡主要為土質岸坡，坡度一般10°25°，坡高較矮，般1m3m，現狀均較穩定。由于本河道寬度較窄，且存在多處彎道，河道縱坡降較小，河水流速較緩，河道內

19、分布大量砂卵石土層，淤積較為嚴重，形成河灘，造成河水壅塞，影響行洪安全。工程區無滑坡、危巖崩塌和泥石流等不良地質現象，局部人工填土區域雖存在小方量崩塌現象，但對本工程無實質性影響。3.3.6 巖體風化河道堤岸沿線下伏基巖以灰巖為主，為較硬巖，抗風化能力稍好，巖體多以面狀風化為主，強風化帶厚度一般為0.5m3.0m。3.3.7 巖土體物理力學性質及指標建議值根據勘察，河道堤基沿線出露的地層主要為第四系沖洪積的砂卵石土層，厚度多大于7m，砂卵石顆粒不均勻，級配較差，無法取樣進行室內物理和力學性質試驗。所以本次勘察在河道堤基沿線的砂卵石土層分段進行了3組現場大重度試驗，并在沿線的多個鉆孔進行了現場動

20、力觸探試驗。大重度試驗和動力觸探試驗成果統計分別見表3-3和3-4。而在局部地段表層或孔內分布呈透鏡狀的砂質粘土層，本次勘察亦對本工程河道上段右岸局部堤基表層呈條帶狀分布的砂質粘土層進行了2組現場大重度試驗，統計成果見表3-3。表3-3 堤基沿線土層現場大重度試驗成果統計表土層砂卵石土砂質粘土試驗組序12345土重(kg)199.6175.5212.3152.5163.4水重(kg)73.267.880.573.1579.4天然重度（kN/m3）26.7225.3625.8520.3820.16平均值25.9820.27大重度試驗成果統計表明：堤基沿線的砂卵石土層天然容重為25.98 kN/m

21、3，堤基沿線局部呈透鏡狀分布的砂質粘土層天然容重為20.27 kN/m3。由于砂卵石土層在河道堤基沿線廣泛出露，且厚度較大，砂卵石顆粒不均勻，級配較差，無法取樣進行室內物理和力學性質試驗。而擬建河堤堤基將多置于本類土層上，所以本次勘察在河道兩岸堤基沿線的21個鉆孔中，對沖洪積的砂卵石土層共進行了162組次動力觸探試驗，統計成果見表3-4。表3-4 堤基沿線砂卵石土層動力觸探試驗成果統計表孔號試驗孔深(m)錘擊數范圍值修正后擊數范圍值平均值總計平均值ZK24.24.5192015.216.015.716.4ZK55.15.4142112.018.114.6ZK64.85.8162313.319.

22、116.4ZK114.05.0162413.920.917.6ZK135.06.0152314.120.216.7ZK144.65.6152313.220.217.0ZK184.54.8142111.617.414.1ZK194.75.7202617.622.919.8ZK244.14.4192215.618.016.9ZK254.05.0122310.620.214.4ZK273.63.9171814.114.914.75.65.9161713.013.813.5ZK312.12.4111710.115.613.53.84.1222818.323.221.3ZK342.03.0132012.

23、118.615.1ZK363.54.5122110.618.514.9ZK385.35.6172013.816.214.67.27.5242917.521.220.0ZK392.12.4202418.422.120.24.04.3182014.616.215.4ZK402.12.4142511.921.315.94.14.4192215.618.016.7ZK424.55.5152612.822.118.0ZK433.04.0142613.023.118.8ZK454.04.3172113.817.015.4ZK462.12.49217.717.913.34.04.3172113.817.01

24、5.7根據現場動探試驗結果，砂卵石土層錘擊數范圍值為1321擊，平均值為16擊，查相關的規范和工程地質手冊（第四版）并結合地質經驗類比，屬中密密實狀態，其承載力特征值fak可取200kPa。本次勘察對堤基沿線局部地段表層或孔內呈透鏡狀分布的砂質粘土層采取了多組土樣進行室內物理力學性質試驗，其試驗成果統計見表3-5。本次勘察采取了少量灰巖樣進行室內物理和力學性質試驗，其試驗成果統計見表3-6。32表3-5 堤基砂質粘土層物理力學性質試驗統計表野外編號取樣深度物 理 性 質天然固結快剪飽和固結快剪壓 縮滲透系數k天然含水率天然密度飽和密度干密度比重孔隙比飽和度 10mm液限 塑限 液性指數塑性指數

25、粘聚力 內摩 擦角粘聚力 內摩 擦角壓縮系數 壓縮模量(m)(%)(g/cm3)(g/cm3)(g/cm3)（%）(%)(%)(kPa)（°）(kPa)（°）a1-2(MPa-1)Es1-2(MPa)(10-4cm/s)ZK3-16.5-6.733.7 1.88 1.89 1.41 2.73 0.941 97.7 42.3 20.6 0.60 21.7 38.2 10.2 25.6 7.8 0.62 3.13 0.63 ZK7-11.0-1.220.3 2.02 2.06 1.68 2.72 0.620 89.1 31.4 16.5 0.26 14.9 24.5 14.5

26、16.8 10.2 0.30 5.40 3.60 ZK7-21.3-1.520.4 1.99 2.03 1.67 2.72 0.635 89.9 32.0 16.7 0.3 14.6 24.7 14.6 17.0 10.3 0.32 5.25 3.40 ZK8-12.9-3.124.2 1.96 2.00 1.58 2.72 0.724 91.0 35.6 19.3 0.30 16.3 26.4 13.7 18.1 9.9 0.40 4.31 1.20 ZK8-23.5-3.728.6 1.90 1.94 1.48 2.73 0.848 92.1 38.2 18.8 0.51 19.4 31.

27、2 11.1 22.3 8.4 0.52 3.55 0.87 ZK10-13.5-3.719.7 2.02 2.07 1.69 2.72 0.612 87.6 30.3 15.8 0.27 14.5 22.7 15.0 15.6 11.1 0.29 5.56 4.30 ZK10-23.9-4.129.1 1.90 1.93 1.47 2.73 0.855 92.9 38.9 20.7 0.46 18.2 35.1 10.6 22.2 8.1 0.53 3.50 0.91 ZK22-14.3-4.524.0 1.95 1.99 1.57 2.72 0.730 89.5 35.5 19.7 0.2

28、7 15.8 23.6 14.0 16.2 10.3 0.41 4.22 2.40 ZK23-12.5-2.720.9 2.01 2.05 1.66 2.73 0.642 88.9 33.1 17.6 0.21 15.5 26.4 13.4 18.1 9.9 0.32 5.13 0.98 ZK32-10.9-1.134.5 1.86 1.88 1.38 2.73 0.974 96.7 41.9 21.5 0.64 20.4 34.2 9.7 21.0 7.5 0.66 2.99 0.74 子樣數101010101010101010101010101010101010最大值34.50 2.02

29、2.07 1.69 2.73 0.97 97.72 42.30 21.50 0.64 21.70 38.20 15.00 25.60 11.10 0.66 5.56 4.30 最小值19.70 1.86 1.88 1.38 2.72 0.61 87.58 30.30 15.80 0.21 14.50 22.70 9.70 15.60 7.50 0.29 2.99 0.63 平均值25.541.951.981.562.730.7691.5335.9218.720.3817.1328.7012.6819.299.350.444.301.90標準差5.6030.0610.0710.1170.0050

30、.1373.3844.2971.9800.1572.6095.5172.0423.2951.2690.1370.9811.394變異系數0.2190.0310.0360.0750.0020.1810.0370.1200.1060.4140.1520.1920.1610.1710.1360.3130.2280.732標準值22.621.901.931.472.720.6889.5633.1117.260.3015.8225.7011.1917.458.430.363.651.27表3-6 巖石（體）物理力學性質試驗成果統計表巖石名稱弱風化上部灰巖范圍值平均值天然重度(kN/m3)26.0226.

31、5626.26天然密度(g/cm3)2.652.712.68飽和密度(g/cm3)2.672.732.70干密度(g/cm3)1.612.702.66天然含水率（%）0.41.740.91飽水率（%）1.132.141.53孔隙率（%）3.035.614.05抗壓強度(MPa)天然38.943.541.1飽和30.334.432.3軟化系數0.780.790.79抗剪斷強度f,0.971.071.02c,（MPa）11.0115.6813.55抗拉強度(MPa)3.355.454.43從上表中可以看出，壩基下伏弱風化灰巖的飽和抗壓強度為32.3MPa，軟化系數為0.79，屬較硬巖和不易軟化巖。

32、根據現場原位測試和室內巖、土試驗成果，結合鄰近工程經驗地質類比，提出了本工程沿線堤基各土體的物理和力學指標建議值，見表3-7；壩基下伏巖體的物理和力學標建議值見表3-8。表3-7 土體物理力學指標建議值表土層名稱容重抗剪強度壓縮模量壓縮 系數基底摩擦系數µ滲透系數k臨時開挖坡比承載力特征值fak（kPa）天然飽和天然飽和(kN/m3)(°)C(KPa)(°)C(KPa)Es1-2(MPa)a1-2(MPa-1)cm/s砂卵石土25.926.53202600.421.5×10-21:1.251:1.5200砂質粘土19.520.511.48.68.46.0

33、4.300.440.251.9×10-41:1.01:1.25120注：砂卵石土的力學參數根據地質經驗取值。砂卵石土層變形模量Es可取40MPa。表3-8 巖體物理力學指標建議值表巖樣容重(kN/m3)抗剪強度擋墻基底摩擦系數µ承載力特征值fak（kPa）天然飽和tgC(MPa)強風化灰巖-0.350.150.40450弱風化灰巖26.327.00.700.400.703200注：強風化灰巖根據地質經驗取值。3.3.8 堤基持力層的選擇本河道堤基沿線地質結構按其成因、成份、結構不同主要分為兩大類，即類（雙層結構）：砂卵石土+基巖；類（多層結構）：人工建（構）筑物（或砂質粘土

34、層）+砂卵石土+基巖。砂卵石土+基巖為本河道堤基沿線最主要的地質結構類型。當砂卵石土層厚度較大、基巖埋深較深時，可考慮將上部約0.5m 厚的較為松散的砂卵石土層挖除后，以下部中密密實狀態的砂卵石土層作為堤基持力層；若開挖到設計建基面后密實度仍然很差，或堤基荷載較大，可進行碾壓或換填處理后再作為堤基持力層。若基巖埋深較淺，可以挖除上部覆蓋層，以基巖作為堤基持力層。對于局部存在的砂質粘土層，若厚度較小，建議挖除，以下伏的砂卵石土層或基巖作為堤基持力層。若砂質粘土層厚度較大時，可將其作為堤基持力層，若其承載力無法滿足設計要求時，可對其進行碾壓、換填或擴大基礎等處理后再作為堤基持力層。3.4 可能存在

35、的工程地質問題3.4.1場地穩定性本工程區地質條件較簡單，灰巖地層，地質構造不發育，巖層呈單斜狀產出，場區內無斷裂構造存在，距周邊斷裂又較遠，工程區地震基本烈度為度，地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35S。場地區域構造穩定性良好。場地內無大型滑坡、崩塌及泥石流等危及工程安全的嚴重不良地質現象存在。因此，場地整體穩定性較好。3.4.2堤基不均勻沉降本工程堤基主要為砂卵石土層或砂質粘土層，一般厚度較大，砂卵石土層表層結構松散，下部為稍密中密，而砂質粘土層主要以可塑狀為主，在地下水位以下多為軟塑狀，在上部荷載作用下，均易產生不均勻沉降。故建議對堤基土層進行碾壓處理，對局部荷載

36、較大地段，建議進行換填或擴大基礎等方式處理，以滿足基礎承載力要求。3.4.3堤基滲透變形根據水利水電工程地質勘察規范（GB50487-2008）附錄G（G.0.1）之規定，砂卵石土層滲透變形類型為管涌型，根據地區經驗，建議臨界水力比降Jcr=0.22，允許水力比降J允=0.12。砂質粘土堤基滲透變形類型為管涌型，建議允許水力比降J允=0.25。3.4.4堤基抗沖刷穩定以砂卵石土層或砂質粘土層作為堤基持力層時，河水易沖刷掏蝕堤基土體，造成堤基失穩，設計時應根據堤基土體的顆粒組成及河水流速計算沖刷深度，并據此設計護腳措施。3.4.5岸坡穩定由于河道沿線多為灘地，岸坡一般距河堤線較遠，大部分河堤段不

37、存在岸坡穩定及影響問題。局部河堤靠近岸坡，岸坡多為巖土質坡，其上部多為較薄的土層覆蓋，下部多為基巖裸露形成的陡坎。岸坡不存在滑坡、崩塌等地質災害體；岸坡也不存在大的不穩定結構面，巖體完整性較好，現狀穩定。沿線岸坡可不采取防護措施。3.4.6砂土液化判別建筑工程抗震設防分類標準（GB50223-2008）之3.0.2條之規定，本工程屬抗震設防類別為丁類，本工程區地震設防烈度為度。場地土主要為砂卵石土層和砂質粘土層，含砂量較小，根據水利水電工程地質勘察規范（GB50487-2008）附錄P（P.0.3）之規定，判定場地土為不液化土層。3.4.7基坑涌水堤基沿線多被較為深厚的砂卵石土層覆蓋，屬強透水

38、性，由于堤基臨近河床，若堤基開挖深度低于河床高程時，基坑內將會出現滲水匯集現象，涌水量較大，將會對施工造成不便，應進行抽引排處理。3.4.8河道淤積河道寬緩，流向較為曲折，河水流速較緩，河道內砂卵石層廣布。另由于沿線多建有老堤防，多處老堤防被洪水沖毀，堵塞河道。本河道淤塞現象較為嚴重，在雨季時致行洪不暢，造成河岸沿線大量農田和民房被淹，給當地人民群眾的生命財產安全造成較大損失。建議對河道全段進行清淤疏浚。3.5 堤線堤基工程地質分類、分段評價3.5.1堤線堤基地質結構分類本河道堤線沿河道左右兩岸布置，根據保護對象集中分布范圍，堤線相應布置。為滿足河道堤基設計需要，可對彭水縣普子河太原鄉河段綜合

39、治理工程沿線堤段進行地質結構分類。根據堤防工程地質勘察規程(SL 188-2005)附錄C的規定，堤基地質結構的分類原則是根據勘探范圍內巖石、粘性土、粗粒土和特殊土的分布組合關系進行類：1）單一結構（類），堤基由一類土體或巖體組成；2）雙層結構（類），堤基由兩類土（巖）組成；3）多層結構（類），堤基由兩類或兩類以上的土（巖）組成，呈互層或夾層、透鏡狀等的復雜結構。本工程堤線堤基可劃分為兩大類，即類（雙層結構）：砂卵石土或砂質粘土+基巖和類（多層結構）：砂質粘土+砂卵石土+基巖。類（雙層結構）：砂卵石土或砂質粘土+基巖。本類地質結構為本治理工程沿線堤基的主要地質結構，在堤基沿線廣泛分布：主河道（

40、普子河）左、右兩岸堤線堤基，板凳溝左岸堤線堤基，旋天溝左岸堤線堤基，以上堤線堤基均為類（雙層結構）地質結構。類（多層結構）：砂質粘土+砂卵石土+基巖。本類地質結構僅分布于板凳溝右岸堤線堤基。3.5.2堤線堤基地質條件分類根據堤防工程地質勘察規程(SL 188-2005)附錄E的規定，堤基地質條件的分類原則是綜合考慮堤線兩側分布的古河道、古沖溝、塘等，堤基地質結構、土（巖）物理力學性質，主要工程地質問題類型與嚴重程度，以及已建堤防的歷年險情等。主要分為4類：1）A類：不存在抗滑穩定、抗滲穩定、抗震穩定和特殊土引起的問題，工程地質條件良好，無須采取任何處理措施；2）B類：基本不存在抗滲穩定、抗震穩

41、定問題和特殊土引起的問題，局部存在滲透變形問題，工程地質條件較好；3）C類和D類：至少存在一種主要工程地質問題，歷史險情普遍，根據主要工程地質問題的嚴重程度、歷史險情的危害程度分為工程地質條件較差（C類），和工程地質條件差（D類）。本工程堤線堤基按上述分類原則，工程地質條件主要分為2類，即A類和C類。詳見表3-9。表3-9 堤線堤基工程地質條件分類表分類左岸堤線右岸堤線工程地質條件樁號及段長總長度m樁號及段長總長度mA類K0+000K0+100，100mK3+020K4+300，1280m1380K0+358K0+384，26mK0+830K1+265，435mK2+764K2+820，56m

42、517工程地質條件良好C類K0+100K3+020，3080m板凳溝支K0+010支K0+160，150m旋天溝支K0+000支K0+120，119m3349K0+000K0+358，344mK0+384K0+830，482mK1+265K2+764，1515mK2+820K4+290，1451m板凳溝支K0+010支K0+160，151m3943工程地質條件較差由上表可知，左右兩岸A類地質條件堤線堤基共1897m，占兩岸總堤線的20.6%，基本不存在工程地質問題，工程地質條件良好； C類地質條件堤線堤基共7292m，占兩岸總堤線的79.4%，多存在堤基滲透變形穩定、抗沖穩定問題和堤基不均勻沉

43、降問題，工程地質條件較差。3.5.3堤線堤基工程地質結構、條件分段評價本次治理范圍主要包括：普子河太原鄉河段主河道左、右岸，板登溝匯入普子河的尾段左、右岸和旋天溝尾段左岸。其中：普子河太原鄉治理河段起于上游太原鄉政府外側河灣處，止于下游大沙壩與石柱縣交界處，主河道軸線全長4.3km；板登溝主要治理尾段軸線長約160m的左、右兩岸；旋天溝本次治理范圍主要為花園子橋起向上游約118m 的左岸。主要治理措施為：新建護堤工程，主要應用于主河道左、右兩岸局部地段（前段城鎮規劃區河段）堤岸防護，堤型采用埋石砼重力式矮擋墻+斜護坡，全長406m；埋石砼重力式擋墻堤型，主要應用于主河道左、右兩岸局部地段和兩條

44、支溝的堤岸防護，全長1427m；漿砌塊石重力式擋墻堤型，全長1472m。對于河道沿線多處已建的老堤防，根據現狀調查和設計計算復核，其堤高、堤身結構和堤基穩定性均無法完全滿足設計防洪要求，須進行整修：老堤防進行加高、加固段，全長476m；老堤防護腳墻加固段，全長3260m。現對本工程主河道兩岸和主河道左岸兩條支溝（板凳溝和旋天溝）的堤線堤基工程地質結構、條件分段評價分述如下。3.5.3.1 左岸堤線左岸堤線主要沿老河堤線布置（基本重合），局部截彎取直。堤線堤基為類地質結構（砂卵石土或砂質粘土+灰巖）。工程地質條件根據主要存在的工程地質條件不同可分為A類和C類，其中A類2段（K0+000K0+10

45、0和K3+020K4+300），共1380m； C類12段，共3080m。左岸堤線堤基工程地質結構、地質條件分段評價見表3-10。表3-10 左岸堤線堤基工程地質結構、條件分段評價表分段樁號長度（m）堤基地質結構、條件分類工程地質條件、評價及建議擬采取的工程措施K0+000K0+100100類結構砂卵石土層+灰巖A類條件老堤防段。位于太原鄉場鎮外側，堤內為居民區。老堤防為直立式，采用灰巖片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石充填，高2m3m。堤基為砂卵石土層，厚3m5m，下伏基巖為灰巖。工程地質條件良好。本段老堤防建成至今已超30年以上，堤基穩定，堤身結構完整，堤高滿足防洪安全要求。維持原狀K0+100

46、K0+210109類結構砂卵石土層+灰巖C類條件老堤防段。位于太原鄉場鎮外側，堤內為居民區。沿線地形平緩。老堤防為直立式，采用灰巖片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石充填，高1m3m；堤基為砂卵石土層，厚3.5m6m，下伏基巖為灰巖，強風化層厚1.5m2.5m，完整性較差。本段老堤防建成時間已超30年，多處多次被洪水沖毀，已發生垮塌破壞，堤高無法滿足防洪安全要求，本次擬新建堤防。本段主要存在的工程地質問題是局部的滲透變形穩定問題和抗沖穩定問題。工程地質條件較差。由于基巖埋深較大，而砂卵石土層較厚，密實度較好，其承載力可達200kPa，可將堤基置于砂卵石土層。若對堤基承載力要求較高時，可對砂卵石土層進行

47、碾壓、換填或擴大基礎處理。新建埋石砼重力式擋墻K0+210K0+609（其中K0+609K0+618段為板凳溝與普子河交匯口）406類結構砂質粘土層或砂卵石土層+灰巖C類條件老堤防段。位于太原鄉場鎮外側，堤內為大片農田和多處民房。沿線地形平緩。老堤防為直立式，采用灰巖片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石充填，高2.2m3.4m。其中K0+210mK0+260m和K0+470mK0+609m堤基為砂質粘土層，多呈可塑狀，厚3m7m；其余段堤基為砂卵石土層，密實度較好，厚3.0m9.0m。下伏基巖為灰巖，強風化層厚0.5m3.0m，完整性較差。本段老堤防建成時間已超30年，多處被洪水沖毀，或人為破壞，堤高

48、亦無法滿足防洪安全要求，本次擬新建堤防。本段主要存在的工程地質問題是局部的滲透變形穩定問題和不均勻沉降問題。工程地質條件較差。由于基巖埋深較大，利用較困難，而砂質粘土層和砂卵石土層較厚，砂質粘土層承載力可達120kPa，砂卵石土承載力可達200kPa，設計可考慮將堤基置于其上。若對堤基承載力要求較高時，可對砂質粘土層或砂卵石土層進行碾壓、換填或擴大基礎處理。新建埋石砼重力式矮擋墻+斜護坡K0+618K1+090476類結構砂卵石土層+灰巖C類條件老堤防段。堤內為大片居民房和農田。沿線地形平緩。老堤防為直立式，采用灰巖片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石充填，高2m3.2m。本段堤基上部覆蓋多為砂卵石土

49、層，厚6m8m，密實度較好。下伏基巖為灰巖，強風化厚1m3m，完整性較差。本段的主要存在的工程地質問題是老堤防堤基埋深較淺，長期受河水沖刷掏蝕，堤基穩定性較差，抗沖刷能力較差。工程地質條件較差。另外,由于原堤防堤高較矮,無法完全滿足防洪安全要求。固腳加高K1+090K1+262和K1+265K1+405共312類結構砂卵石土層或砂質粘土層+灰巖C類條件該段位于盧家巷外側，堤內為農田和民房。沿線地形平緩。前段K1+100mK1+170m為砂卵石土層覆蓋，密實度較好，厚010m；后段K1+170mK1+409m為砂質粘土層覆蓋，多呈可塑狀，厚6m8m。下伏基巖為灰巖，強風化層厚0.7m1.5m，完

50、整性較差。本段主要存在的工程地質問題是局部的滲透變形穩定問題和不均勻沉降問題。工程地質條件較差。由于基巖埋深較大，利用較困難，而砂質粘土層和砂卵石土層較厚，設計可考慮將堤基置于其上，砂質粘土層承載力可達120kPa，砂卵石土承載力可達200kPa。若對堤基承載力要求較高時，可對砂質粘土層或砂卵石土層進行碾壓、換填或擴大基礎處理。新建埋石砼重力式擋墻K1+405K1+880475類結構砂質粘土層或砂卵石土層+灰巖C類條件老堤防段。位于秀才壩肖家壩河段，堤內為大片居民房和農田。沿線地形平緩。老堤防為直立式，采用灰巖片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石充填，高2m3.2m。本段堤基上部覆蓋多為砂卵石土層，厚

51、6m8m，密實度較好；在中段K1+750mK1+860m段表層覆蓋為砂質粘土層，以可塑狀為主，厚6m8m。下伏基巖為灰巖，強風化厚1m3m，完整性較差。本段的主要存在的工程地質問題是老堤防堤基埋深較淺，長期受河水沖刷掏蝕，堤基穩定性較差，抗沖刷能力較差。工程地質條件較差。護腳墻加固K1+915K2+290382類結構砂卵石土層+灰巖C類條件老堤防段。位于肖家壩花園子沿線河段，堤內為大片居民區和農田。沿線地形平緩。老堤防為直立式，采用灰巖片石干砌堤壁，堤身采用砂卵石充填，高2.8m3.5m。堤基為砂卵石土層，厚4m8m，下伏基巖為灰巖。本段的主要存在的工程地質問題是老堤防堤基埋深較淺，長期受河水沖刷掏蝕，堤基穩定性較差，抗沖刷能力較差。工程地質條件較差。護腳墻加固K2+300K2+550225類結構砂卵石土層+灰巖C類條件老堤防段。位于花園子沿線河段，堤內為大片居民區