飲馬河堤基巖層物理力學(xué)性質(zhì)分析

顏 玲

（遼寧省錦州水文局，遼寧 錦州121000）

1 概述

飲馬河流域總面積56.86km2，發(fā)源于葫蘆島連山區(qū)老官堡鎮(zhèn)境內(nèi)的落石山，海拔高程204.0m，經(jīng)老官堡、塔山流入渤海。

飲馬河河流呈西南走向，河流直接匯入渤海。沿河兩岸上部地層由第四系沉積物組成，主要是以沖洪積為主。下部地層以混合花崗巖、閃長巖構(gòu)成。

根據(jù)野外鉆探施工揭露沿河堤防堤基的地層情況可知，上部以含細(xì)粒土礫層為主，根據(jù)鄰近場(chǎng)地的勘察資料，在飲馬河區(qū)域，下覆地層為風(fēng)化巖層；周流河區(qū)域，下覆巖層在十幾米，兩條河在設(shè)計(jì)的勘察深度內(nèi)均未見風(fēng)化巖層。

2 主要地質(zhì)概況

2.1 素填土①

黃褐色，松散，濕，由礫石、黏性土砂組成，礫石含量40%，一般粒徑10~20mm，局部碎石粒徑可達(dá)50mm。層厚2.3~3.5m，層底高程1.43~2.23m。分布于飲馬河左岸K1+000~K1+350段。

2.2 細(xì)粒土質(zhì)砂②

黃褐色，稍密，飽和，由長石、石英組成，級(jí)配不良，一般粒徑0.075～0.25mm。層厚0.8~2.2m，層底高程-0.61~0.94m。該層主要分布在K0+950~K1+450段。

2.3 淤泥質(zhì)砂土③

灰黑色，松散，飽和，由長石石英組成，淤泥含量15%，一般粒徑0.25～2.00mm，局部位置相變?yōu)榈鸵合薹弁?。層?.4~2.8m，層底高程-2.00~0.28m。該層主要分布于飲馬河河道內(nèi)。

2.4 細(xì)粒土質(zhì)砂④

黃褐色，稍密，飽和，由石英長石組成，級(jí)配不良，大于2mm粒徑占25%，最大粒徑40mm。無膠結(jié)。局部有細(xì)粒夾層。該層分布連續(xù)。

3 堤基巖（土）層的物理力學(xué)性質(zhì)

通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、室內(nèi)土工試驗(yàn)等手段獲得的各巖（土）層的物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，得到各項(xiàng)巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。結(jié)合當(dāng)?shù)氐胤浇?jīng)驗(yàn)給出各土層參數(shù)建議值。

飲馬河各土層測(cè)試結(jié)果如表1。

表1 飲馬河原位測(cè)試實(shí)驗(yàn)成果

3.1 堤基地層滲水試驗(yàn)指標(biāo)

飲馬河zk1，zk4，zk5的3個(gè)鉆孔的細(xì)粒土質(zhì)砂層，進(jìn)行了鉆孔常水頭注水試驗(yàn)，按照SL345—2007《水利水電工程注水試驗(yàn)規(guī)程》，試驗(yàn)土層滲透系數(shù)計(jì)算：

式中k為試驗(yàn)土層的滲透系數(shù)（cm/s）；Q為注入流量（cm3/s）；H為試驗(yàn)水頭（cm）；r為鉆孔內(nèi)半徑（cm）；l為試段長度（cm）；試驗(yàn)相關(guān)參數(shù)及按公式計(jì)算得出滲透系數(shù)如表2。

表2 飲馬河鉆孔注水試驗(yàn)計(jì)算成果

通過滲透系數(shù)可得出飲馬河細(xì)粒土質(zhì)砂②層為中等透水層；細(xì)粒土質(zhì)砂④為強(qiáng)透水層。

3.2 地基土各項(xiàng)指標(biāo)建議值

結(jié)合地基土野外鑒定特征及類似工程經(jīng)驗(yàn)，綜合確定河堤內(nèi)各層地基土各項(xiàng)指標(biāo)建議值如表3。

表3 地基土各項(xiàng)指標(biāo)建議值

4 土層工程性質(zhì)評(píng)價(jià)

素填土①為人工填土，分布于河道兩側(cè)，松散，巖土工程性質(zhì)差，未經(jīng)處理不得作為基礎(chǔ)的持力層；細(xì)粒土質(zhì)砂②飽和，稍密，該層在場(chǎng)地范圍內(nèi)分布較均勻，可作為基礎(chǔ)的持力層；淤泥質(zhì)砂土③松散，飽和，承載力低，淤泥含量較高，易擾動(dòng)，不可作為基礎(chǔ)的持力層；細(xì)粒土質(zhì)砂④飽和，稍密，該層在場(chǎng)地范圍內(nèi)分布較均勻，可作為基礎(chǔ)的持力層。

5 水質(zhì)監(jiān)測(cè)

勘察期間擬建飲馬河場(chǎng)地所有鉆孔均有地下水。地下水按埋藏條件均屬于孔隙潛水，主要賦存在砂土中。飲馬河水位埋深為0.1~2.8m，地下水位高程0.50~2.08m；在K0+000~K1+000段水位變化主要受潮汐影響，水位變幅一般在1.0~1.5m。

飲馬河水質(zhì)情況如表4。

表4 飲馬河水質(zhì)分析結(jié)果

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，飲馬河內(nèi)地表水主要受潮汐影響，滿潮時(shí)，河道內(nèi)為海水，綜合判定飲馬河地表水對(duì)混凝土具有強(qiáng)腐蝕性，腐蝕類型為硫酸鹽型；地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在干濕交替作用下具有強(qiáng)腐蝕性。

飲馬河內(nèi)地下水在K1+320段地下水試樣對(duì)混凝土及混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性，在K0+950段地下水試樣對(duì)混凝土具有強(qiáng)腐蝕性，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋具有強(qiáng)腐蝕性，考慮其地下水主要受潮汐影響，出于安全考慮，綜合判定飲馬河地下水對(duì)混凝土具有強(qiáng)腐蝕性，腐蝕類型為硫酸鹽型；地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在干濕交替作用下具有強(qiáng)腐蝕性。

6 結(jié)語

勘察場(chǎng)地入?？诘貙訛闉I海相沉積地層，入?？谝陨涎睾觾砂兜貙訛闆_洪積地層。飲馬河堤基主要以素填土及細(xì)砂為主，局部分布淤泥質(zhì)砂土，細(xì)砂屬中等~強(qiáng)透水，滲透破壞類型為管涌型。堤基下覆淤泥質(zhì)砂土層較薄，具有觸變性、流變性及高壓縮性，承載力低，作為堤基需采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?/p>

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