導(dǎo)語(yǔ)：管道穿越工程巖土特性研討一文來(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。

1工程概況

某管道長(zhǎng)江穿越工程地處湖北省公安縣北郊，長(zhǎng)江東岸為江陵縣，西岸為公安縣城關(guān)北郊，穿越斷面位于高壓過(guò)江鐵塔下游約100m處，距下游公安縣城關(guān)約2500m。西岸為長(zhǎng)江江堤，東岸為民堤，長(zhǎng)江干堤位于民堤內(nèi)約2km一3km處，穿越區(qū)水陸交通較為便利。通過(guò)地質(zhì)測(cè)繪、物探、勘探、原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)等勘測(cè)方法及手段¨0]，初步總結(jié)穿越區(qū)域的工程地質(zhì)條件，不僅為合理設(shè)計(jì)穿越方式提供工程地質(zhì)資料，也為同類(lèi)地質(zhì)上的工程應(yīng)用提供可參考的技術(shù)參數(shù)。

2區(qū)域工程地質(zhì)概況

2．1地形、地貌

穿越區(qū)地處江漢平原西部，屬平原及河漫灘地貌，長(zhǎng)江河谷曲折寬闊、比降和緩，兩岸地勢(shì)平坦，湖泊棋布，河流縱橫。穿越段長(zhǎng)江近南北向流經(jīng)本區(qū)，兩岸岸線平整順直，穿越軸線方向與長(zhǎng)江河道近直交。工程區(qū)50年超越概率10％地震動(dòng)峰值加速度為0．05g，相應(yīng)地震基本烈度為6度。

2．1．1西岸西岸分布長(zhǎng)江干堤，江水直臨堤腳。堤走向北西約333。。堤頂高約43m，寬約8m，鋪設(shè)水泥路；堤內(nèi)坡種植草皮護(hù)坡；堤外坡分兩級(jí)，上部為混凝土六面體護(hù)面，下部為不規(guī)則塊石護(hù)面，馬道寬約10m，地表種植防護(hù)林。堤內(nèi)地勢(shì)平坦開(kāi)闊，地面高程一般為33m一35m，地表種植防護(hù)林，距堤腳50m～100m分布池塘，池塘順堤分布寬23m～55m，最窄處位于擬定穿越斷面附近。

2．1．2東岸東岸河漫灘前緣分布民堤，堤走向北西約330。。堤頂高約42．6m，寬約3m，碎石鋪面；堤兩側(cè)坡面布滿(mǎn)雜草。堤內(nèi)地勢(shì)平坦開(kāi)闊，地面高程一般37m～38m，主要為旱地。長(zhǎng)江大堤布置于民堤內(nèi)2km一3km處。堤外漫灘寬50m～100m，高程37m～39m，主要為荒地，零星分布農(nóng)田，鄰近堤腳有寬約20m的防護(hù)林帶。

2．1．3長(zhǎng)江水域長(zhǎng)江河床寬廣，江面開(kāi)闊，按勘察期間長(zhǎng)江水位34．60m計(jì)，水面寬約950m。長(zhǎng)江斷面總體呈寬緩的“u”形，西岸長(zhǎng)江江水直臨大堤，堤坡較陡，坡度為30。一35。，坡面為不規(guī)則塊石護(hù)坡，從水下探測(cè)地形來(lái)看，水線以下岸坡總體較平緩，地形坡度約26。。穿越區(qū)河道開(kāi)闊，河床面起伏較小，地面高程14．85m一20．66m，起伏差一般1m～2．5m，最大為5．85m，其深泓位于中心偏東側(cè)。水域震探工作期間正逢洪水期剛過(guò)，水位開(kāi)始下落，水深為14．1m～19．5m，是水域震探較好的水深和地形條件。

2．2地層巖性

為了解穿越段巖土層分布，本階段物探工作采用了地震波反射法與高密度電法進(jìn)行管道軸線剖面測(cè)試’。根據(jù)實(shí)測(cè)資料和鉆探結(jié)果顯示，工程區(qū)除兩岸江堤及西岸堤內(nèi)局部分布人工回填層外，地表均為第四系全新統(tǒng)平原組沖、洪積物(Q+p1)覆蓋，從上至下依次分布粘性土、粉細(xì)砂及卵礫石。覆蓋層上部為粉細(xì)砂層、下部為砂礫石層，兩岸表層為粘性土分布。粉細(xì)砂層?xùn)|岸分布較厚；水域分布較薄，且呈現(xiàn)近岸段厚、中間薄的分布規(guī)律，厚度范圍在1．58m一8．40m。卵礫石層頂界面分布基本穩(wěn)定，一般頂界面高程在5．10m～l5．23m，局部稍低，兩岸與水域未發(fā)現(xiàn)較大的高程差異。根據(jù)水域多道地震反射影像，地表以下30m范圍內(nèi)，未見(jiàn)明顯較大孤立塊體。

2．3水文地質(zhì)

穿越區(qū)西岸分布長(zhǎng)江干堤，東岸分布民堤，地表水總體以長(zhǎng)江為最低排泄基準(zhǔn)面進(jìn)行排泄。枯水期長(zhǎng)江水位低，堤內(nèi)大氣降水主要通過(guò)周邊溝渠向長(zhǎng)江排泄，部分下滲補(bǔ)給地下水；洪水期，江水位較高，甚至高于堤內(nèi)地表，地下水具承壓性，大氣降水主要通過(guò)周邊電排站排入長(zhǎng)江，部分下滲補(bǔ)給地下水。

3巖土物理力學(xué)性質(zhì)

3．1原位測(cè)試

本次勘察期間對(duì)場(chǎng)區(qū)內(nèi)主要土層進(jìn)行了大量的標(biāo)準(zhǔn)貫人及重型觸探試驗(yàn)，計(jì)63段，有效數(shù)據(jù)55段(見(jiàn)表1)。試驗(yàn)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作，鉆孔做到了孔壁垂直穩(wěn)定、清孔徹底，試驗(yàn)時(shí)觸探桿豎直，標(biāo)記準(zhǔn)確，試驗(yàn)值較為可靠。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分布來(lái)看，水平方向上，受長(zhǎng)江動(dòng)態(tài)淤積影響，不同地貌單元土體密實(shí)程度存在一定差異；垂直方向上，粉細(xì)砂及卵礫石層有從上至下密實(shí)程度增加的趨勢(shì)。

3．2室內(nèi)試驗(yàn)

本次勘察在鉆孔中取粘性土層原狀樣進(jìn)行了室內(nèi)常規(guī)物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)，取粉細(xì)砂層原狀及擾動(dòng)樣進(jìn)行了自然休止角試驗(yàn)。

3．2．1東岸粉質(zhì)粘土：含水量26．1％～36．1％，干密度1．31g／cm～1．58g／crn3，孔隙比0．72～1．06，液I生指數(shù)一般0．23～0．91，軟塑一可塑狀；壓縮系數(shù)一般0．23lPa～～0．32MPa～，具中等壓縮性?？辜魪?qiáng)度指標(biāo)c值平均為24．5kPa，妒值15．65。。含淤泥質(zhì)粘土：含水量30．2％～40．2％，干密度1．31g／cm～1．54g／cm，孔隙比0．75—1．07，液性指數(shù)一般0．79～1．06，軟塑狀為主，局部呈流塑狀；壓縮系數(shù)0．28MPa～一0．69MPa～，一般具中等壓縮性，局部具高壓縮性?？辜魪?qiáng)度指標(biāo)C值平均為21．4kPa，值平均為16．2。。粉細(xì)砂：本次勘察粉細(xì)砂層內(nèi)取一組原狀樣進(jìn)行了自然休止角試驗(yàn)，試驗(yàn)表明：粉細(xì)砂充分風(fēng)干的情況下，自然休止角為37。；水下自然休止角為26。。

3．2．2西岸粘土：含水量32．3％～48．1％，干密度1．19g／cm~～1．53g／cm~，孔隙比0．77—1．28，液性指數(shù)0．98—1．39，軟塑狀～流塑狀；壓縮系數(shù)0．29MPa～～0．68MPa～，一般具中等壓縮性，局部具高壓縮性?？辜魪?qiáng)度指標(biāo)C值平均為23．57kPa，值平均為15．53。

3．3砂土液化東岸堤外地表以下15m范圍內(nèi)存在全新統(tǒng)粉細(xì)砂，厚約23m，需進(jìn)行砂土液化判別。

3．3．1地震液化判別根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》判斷，本工程屬乙類(lèi)建筑工程，地震液化判別應(yīng)提高1度，按抗震設(shè)防烈度7度進(jìn)行砂土液化判別。工程區(qū)設(shè)計(jì)地震分組為第一組。研究期間東岸堤外地下水位深1．8m，砂土主要位于江水水體以下或地下水中，即處于水下，呈飽和狀態(tài)。在地表以下15m范圍內(nèi)取兩組砂土樣進(jìn)行了顆粒分析(見(jiàn)表2)，砂土粘粒含量局部小于10％。按《油氣田及管道巖土工程勘察規(guī)范》[1o3判定，需進(jìn)一步判別。

3．3．2砂土液化等級(jí)依據(jù)鉆孔標(biāo)貫試驗(yàn)成果進(jìn)行砂土液化判別見(jiàn)表3。部分計(jì)算指標(biāo)按下述進(jìn)行取值和考慮：土層均為砂層，粘粒含量參考顆粒分析試驗(yàn)偏安全考慮取4％；地下水位深度按1．8m計(jì)；標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)基準(zhǔn)值按6擊。根據(jù)表3可見(jiàn)，穿越段東岸堤外下伏砂土具輕微液化性。

3．4土層滲透性

為了解穿越段土層的滲透性，研究進(jìn)行了鉆孔原位注水試驗(yàn)及室內(nèi)滲透性試驗(yàn)。

3．4．1鉆孔注水試驗(yàn)在粘性土層中進(jìn)行了兩段注水試驗(yàn)，滲透系數(shù)值為2．2×10～cm／s～9．1X10一cm／s，屬微透水。

3．4．2室內(nèi)試驗(yàn)取粘性土原狀樣5組，進(jìn)行了室內(nèi)滲透性試驗(yàn)，試驗(yàn)成果見(jiàn)表4。由表4可見(jiàn)，穿越段粘性土具微～弱滲透性。

3．4．3各土層滲透性評(píng)價(jià)根據(jù)上述試驗(yàn)成果，并類(lèi)比有關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)，對(duì)各土層的滲透性作如下初步評(píng)價(jià)：粘性土滲透系數(shù)值為X10。。cm／s～iX10～em／s，為微透水，屬相對(duì)隔水層；粉細(xì)砂滲透系數(shù)后值為X10～cm／s，為中等透水層；卵礫石滲透系數(shù)值為i×10～env''''s，為強(qiáng)透水層。

3．5巖土物理力學(xué)參數(shù)建議值

在以上試驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上，并結(jié)合本工程的實(shí)際情況，提出各巖土體的物理力學(xué)指標(biāo)建議值(見(jiàn)表5)。

4結(jié)語(yǔ)

穿越段覆蓋層深厚，粘土性，分布于兩岸地表，主要為粘土及粉質(zhì)粘土，層厚4m一23m；粉細(xì)砂，分布于河床表部及兩岸堤內(nèi)粘性土之下，青灰色為主，少部呈灰黃色，砂質(zhì)較均勻，松散一稍密狀，底部較密實(shí)，西岸粘粒含量較高；下部卵礫石厚度較大，分布連續(xù)，主要由圓礫及卵石組成。水平方向上，受長(zhǎng)江動(dòng)態(tài)淤積影響，不同地貌單元土體密實(shí)程度存在一定差異；垂直方向上，粉細(xì)砂及卵礫石層有從上至下密實(shí)程度增加的趨勢(shì)。粉質(zhì)粘土、含淤泥質(zhì)粘土、粘土三者相比，粘土具有較高的含水量、液性指數(shù)和較大的孔隙比，粉質(zhì)粘土含水量、液性指數(shù)和最低孔隙比相對(duì)較??；粘土的干密度最小，而粉質(zhì)粘土的干密度最大。粉質(zhì)粘土一般呈軟塑一可塑狀，具中等壓縮性，局部具有高壓縮性。含淤泥質(zhì)粘土以軟塑狀為主，局部呈流塑狀，具中等壓縮性，局部具高壓縮性。粘土呈軟塑狀一流塑狀，一般具中等壓縮性，局部具高壓縮性，三者抗剪強(qiáng)度相似。東岸堤外下伏砂土具輕微液化性，粘性土具微～弱滲透性。