導(dǎo)語(yǔ)：地區(qū)工程地質(zhì)問(wèn)題及處理對(duì)策一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

摘要：本文主要簡(jiǎn)介了牧場(chǎng)流沙池壩址區(qū)的工程規(guī)模，對(duì)壩址區(qū)、引水涵洞和放水涵洞存在的工程地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，并在施工過(guò)程中采取了可行的處理措施，以此保證工程的安全，可為其他工程處理地質(zhì)相關(guān)的問(wèn)題提供參考。

關(guān)鍵詞：沉沙調(diào)節(jié)蓄水池；工程地質(zhì)；振沖碎石樁

新疆兵團(tuán)第十四師一牧場(chǎng)沉沙調(diào)節(jié)蓄水池是一座以保證灌溉用水要求的引水注入式水庫(kù)，位于第十四師一牧場(chǎng)境內(nèi)，已建容積120萬(wàn)m3沉沙調(diào)節(jié)蓄水池南池，為滿(mǎn)足灌溉需求，需新建沉沙調(diào)節(jié)蓄水池北池，池容100萬(wàn)m3，建完后可使一牧場(chǎng)的總池容達(dá)到220萬(wàn)m3，保證1926．67hm2灌溉面積充分灌溉。

1工程地質(zhì)條件

工程區(qū)位于于田凹陷（Ⅸ54－6）內(nèi)，地震動(dòng)峰值加速度為0．20g，對(duì)應(yīng)地震基本烈度為Ⅷ度，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期0．45s。工程區(qū)域穩(wěn)定性較差，但庫(kù)壩區(qū)內(nèi)無(wú)區(qū)域性活動(dòng)斷裂通過(guò)，8km范圍內(nèi)無(wú)歷史中強(qiáng)震分布。工程區(qū)屬建筑物抗震一般地段，具備建壩條件［1］。

1．1庫(kù)盤(pán)工程地質(zhì)條件

北池壩址區(qū)地處低山丘陵區(qū)一南北走向的自然沖溝內(nèi)，其平面形狀如喇叭，立面形如“U”形。壩址區(qū)段沖溝南北長(zhǎng)約0．843km，地形較平坦開(kāi)闊，總體地勢(shì)南高北低，南側(cè)有一自然臺(tái)坎，高約9．0m，與已建南池相距約36．0m。沖溝東西寬約120～280m，切割深度6～10m，溝底高程2252～2277m，坡度一般在2°～4°，地層主要為第四系松散堆積物［2－4］。

1．2壩址區(qū)工程地質(zhì)條件

出露巖性為第四系上更新統(tǒng)～全新統(tǒng)風(fēng)積低液限粉土，壩軸線分4段。Ⅰ段（k0＋000～k0＋361）巖性分3層：第①層為坡積低液限粉土（Q4dol），厚0．5m，稍濕，松散狀，工程性質(zhì)差，建議清除。第②層為風(fēng)積低液限粉土（Q3－4eol），該層厚13．15～17．70m，淺表層（0．5m深度內(nèi)）富含植物根系和有機(jī)質(zhì)，建議清除，下部稍濕，稍密狀，建議承載力100kPa。第③層為沖洪積卵石混合土（Q2apl），具泥質(zhì)微－弱膠結(jié)，中密－密實(shí)狀，建議承載力350kPa。Ⅱ段（k0＋361～k0＋787．81）和Ⅲ段（k0＋787．81～k0＋945．5）巖性為風(fēng)積低液限粉土（Q3－4eol），淺表層富含沙棗根系，建議整體清除0．5m，局部樹(shù)根應(yīng)挖除，下部稍濕，稍密狀，建議承載力100kPa。Ⅳ段（k0＋945．5～k1＋750）巖性分2層：第①層為沖積低液限粉土（Q4al），厚0．4～1．5m，稍濕，松散狀，工程性質(zhì)差，建議清除。第②層為風(fēng)積低液限粉土（Q3－4eol），淺表層（0．5m深度內(nèi)）富含植物根系和有機(jī)質(zhì)，建議清除，下部稍濕，稍密狀，建議承載力100kPa［5］。

1．3壩址區(qū)水文地質(zhì)條件

庫(kù)壩區(qū)地下水類(lèi)型為第四系孔隙潛水，主要埋藏于第四系中更新統(tǒng)沖洪積卵石混合土中，地下水化學(xué)類(lèi)型為CL·SO4－Na·Mg型，礦化度＜1g／l，水質(zhì)好，勘察期間地下水位埋深＞25m，對(duì)本工程無(wú)影響。庫(kù)區(qū)沿排污渠附近地基土為硫酸鹽型弱鹽漬土，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具中等腐蝕，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕；壩址區(qū)地基土為非鹽漬土，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋及鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕。庫(kù)壩區(qū)地基土Na2SO4含量低，不具鹽脹性。

1．4其他附屬建筑物工程地質(zhì)條件

放水涵洞巖性分兩層：第①層低液限粉土（Q3－4eol），厚13．6m，稍濕，稍密狀，建議承載力100kPa，建議臨時(shí)開(kāi)挖邊坡1∶1．25～1∶1．50。第②層卵石混合土（Q2apl），具泥質(zhì)微－弱膠結(jié)，中密－密實(shí)狀，建議承載力350kPa，內(nèi)摩擦角38°。進(jìn)水涵洞巖性為風(fēng)積低液限粉土（Q3－4eol），勘探深度內(nèi)未揭穿，揭露最大厚度7．0m；稍濕，稍密狀，建議承載力100kPa，建議臨時(shí)開(kāi)挖邊坡1∶1．25～1∶1．50。

2工程地質(zhì)問(wèn)題

2．1濕陷性問(wèn)題

壩址區(qū)Ⅰ段（k0＋000～k0＋361）低液限粉土在7．0m深度范圍內(nèi)為非自重濕陷性土，其濕陷程度為輕微～強(qiáng)烈，地基土濕陷等級(jí)屬Ⅰ（輕微）級(jí)，濕陷起始?jí)毫?kPa；Ⅱ段（k0＋361～k0＋787．81）低液限粉土在11．0m深度范圍內(nèi)為非自重型濕陷性土，其濕陷程度為輕微～中等，地基土濕陷等級(jí)屬Ⅰ（輕微）級(jí)，濕陷起始?jí)毫?3kPa；Ⅲ段（k0＋787．81～k0＋945．5）低液限粉土在7．0m深度范圍內(nèi)為非自重型濕陷性土，其濕陷程度為輕微，地基土濕陷等級(jí)屬Ⅰ級(jí)（輕微），濕陷起始?jí)毫?2kPa；Ⅳ段（k0＋945．5～k1＋750）低液限粉土在9．0m深度范圍內(nèi)為非自重型濕陷性土，其濕陷程度為輕微，地基土濕陷等級(jí)屬Ⅰ級(jí)（輕微），濕陷起始?jí)毫?52kPa。放水涵洞、進(jìn)水涵洞低液限粉土滲透變形為過(guò)渡型，其臨界水力比降0．432，允許水力比降0．210。低液限粉土在7．0m深度范圍內(nèi)為非自重型濕陷性土，其濕陷程度為輕微～強(qiáng)烈，地基土濕陷等級(jí)屬Ⅰ（輕微）級(jí)，濕陷起始?jí)毫?2kPa。

2．2地震液化及凍脹問(wèn)題

庫(kù)壩區(qū)季節(jié)性?xún)鐾翗?biāo)準(zhǔn)凍深1．10m，土屬凍脹性土。庫(kù)壩區(qū)低液限粉土為液化土，液化指數(shù)在30．61～48．86之間，其液化等級(jí)為嚴(yán)重液化。放水涵洞、進(jìn)水涵洞低液限粉土屬凍脹性土，同時(shí)為地震液化土，其液化等級(jí)為嚴(yán)重液化。

3處理對(duì)策

大壩壩基和放水涵洞基礎(chǔ)采用強(qiáng)夯的處理措施，池盤(pán)采用碾壓處理方式，放水涵洞基礎(chǔ)采用換填水泥土的處理措施，放水涵洞豎井及閥門(mén)井部位基礎(chǔ)設(shè)置振沖碎石樁，進(jìn)水涵管進(jìn)口閥門(mén)井基礎(chǔ)設(shè)置振沖碎石樁，大壩下游壩坡設(shè)置蓋重區(qū)。

3．1強(qiáng)夯

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，壩址區(qū)低液限粉土在7～11m深度范圍內(nèi)為非自重濕陷性土，其濕陷程度為輕微～強(qiáng)烈，地基土濕陷等級(jí)屬Ⅰ（輕微）級(jí)，建議對(duì)壩區(qū)基地基土采取工程措施，采取強(qiáng)夯或換填處理，以消除土體濕陷性對(duì)水庫(kù)建筑物的影響。壩基加固采用強(qiáng)夯法，原理是用很重的錘，從高處自由落下，給地基以沖擊和振動(dòng)，使地基加密。根據(jù)規(guī)范并結(jié)合本工程實(shí)際情況，強(qiáng)夯前應(yīng)先在場(chǎng)地內(nèi)選擇有代表性的地段進(jìn)行試夯，以確定具體落錘高度、夯錘重、夯擊點(diǎn)位置、夯擊點(diǎn)間距等參數(shù)。本工程強(qiáng)夯的單擊夯擊能（即夯錘重X落距）最大取3000kN·m，夯錘底面宜為圓形，若落距取為10．0m，則錘重為300kN。初擬夯點(diǎn)間距為4．5m，共夯4遍，其中點(diǎn)夯2遍，滿(mǎn)夯2遍，二者交替進(jìn)行，強(qiáng)夯范圍為壩體基礎(chǔ)輪廓線以外5．0m，夯實(shí)厚度8．0m。要求強(qiáng)夯施工后的壩基技術(shù)指標(biāo)為：壩基土的干密度＞1．53g／cm3，滲透系數(shù)＜1×10－5cm／s，濕陷性系數(shù)＜0．015。強(qiáng)夯施工過(guò)程中或施工結(jié)束后，應(yīng)對(duì)強(qiáng)夯處理地基的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，使基礎(chǔ)達(dá)到消除濕陷性的目的。

3．2池盤(pán)碾壓

池盤(pán)內(nèi)土料開(kāi)挖時(shí)，池底先預(yù)留50cm厚土料暫不開(kāi)挖，該層作為膜上覆土的備用料。鋪膜前將預(yù)留的膜上50cm覆土揭開(kāi)，對(duì)基礎(chǔ)面進(jìn)行灑水碾壓，可采用18～20t振動(dòng)碾，碾壓6遍，1．0m深度內(nèi)壓實(shí)度≥0．98。

3．3換填水泥土

放水涵洞地基土低液限粉土在7．0m深度范圍內(nèi)為非自重型濕陷性土，其濕陷程度為輕微～強(qiáng)烈，地基土濕陷等級(jí)屬Ⅰ（輕微）級(jí)，濕陷起始?jí)毫?kPa，如防滲效果不佳時(shí)，低液限粉土將為地震液化土，其液化等級(jí)為嚴(yán)重液化。為消除濕陷性，壩基采用強(qiáng)夯處理后，方可進(jìn)行建筑物施工。為增加基礎(chǔ)承載力，豎井底板基礎(chǔ)設(shè)置1．5m厚水泥土，涵身段水泥土厚度0．9m，進(jìn)口段底板水泥土厚度1．0m厚。水泥土選用天然砂礫石摻入水泥，水泥摻入量（質(zhì)量比）20％，采用42．5普通硅酸鹽水泥，天然砂礫石中最大粒徑≤6cm，＜0．075mm粒徑含量＜10％。含水率控制在8％～12％，采用攪拌機(jī)攪拌，12t以上振動(dòng)碾碾壓，每層土的碾壓厚度≤20cm，碾壓遍數(shù)不低于6遍，壓實(shí)度≥0．98。水泥土28d的抗壓強(qiáng)度＞2．54MPa，干密度＞1．9g／cm3，滲透系數(shù)＜1．0×10－4。水泥土宜先干拌再濕拌均勻，水泥土拌料鋪筑時(shí)間≤60min。

3．4振沖碎石樁

為消除地震液化的影響，豎井及閥門(mén)井部位基礎(chǔ)設(shè)置振沖碎石樁。豎井基礎(chǔ)樁徑1．0m，間距2．0m，正三角形布置，樁深12．0m。閥門(mén)井基礎(chǔ)上部荷載較小，樁徑1．0m，間距2．5m，正三角形布置。

3．5下游蓋重

為有效地減小地基土的濕陷性和消除地震液化的影響，在大壩樁號(hào)0＋000～0＋300段設(shè)置壩后蓋重，采用棄渣回填的方式，堆放寬8．0m，高程2260．0m，平均堆高4．7m，堆料坡比1∶2，壓實(shí)度≥0．98。

4結(jié)論

（1）不同段壩軸線低液限粉土在7～11m深度范圍內(nèi)為非自重濕陷性土，濕陷程度為輕微～強(qiáng)烈，地基土濕陷等級(jí)屬Ⅰ（輕微）級(jí)，采取強(qiáng)夯及池盤(pán)碾壓處理消除土體濕陷性對(duì)水庫(kù)建筑物的影響。（2）放水涵洞、進(jìn)水涵洞低液限粉土滲透變形為過(guò)渡型，對(duì)進(jìn)水涵洞基地基土采取工程措施換填水泥土以消除土體濕陷性對(duì)放水涵洞的影響。（3）庫(kù)壩區(qū)、放水涵洞、進(jìn)水涵洞低液限粉土均屬凍脹性土，液化等級(jí)為嚴(yán)重液化，同時(shí)為地震液化土，采取振沖碎石樁及下游蓋重措施減小地基土的濕陷性和消除地震液化的影響。

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作者：吳春輝 單位：新疆兵團(tuán)勘測(cè)設(shè)計(jì)院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司