岳阳长江干堤防渗护岸工程地质勘察报告

'工程地质勘察报告长江水利委员会委综合勘测局2000年9月岳阳长江干堤防渗护岸单项工程初步设计 勘察工作概况地质概况堤身状况堤基土体工程地质特性防渗段主要工程地质问题及工程地质分段岸坡土体工程地质特性岸坡稳定性分段8天然建筑材料汇报提纲 1勘察工作概况 勘察时间:长江委综合勘测局九院、七院及湖南省院1999年11月-2000年5月勘察单位:勘察位置:防渗段：K3+710-K7+735、K24+750-K32+724、K37+574-K47+424、K49+224-K55+975、K96+000-K96+550、K113+580-K116+580、K121+700-K126+000、K130+080-K136+080总长42.45km护岸段：K1+100-K1+670、K1+840-K3+230、K94+720-95+720、K101+040-K102+040、K109+400-K112+000、K134+044-K137+444总长9.96km 主要勘察工作量1/2000地质测绘:51.6km2钻孔:18628.75m/795孔土工试验:1219组注水试验：605段标贯:1565次渗透破坏:10组土料场测绘:9.26km2手摇钻：1001m 2地质概况地形地貌地层岩性地质构造及地震水文地质 地形地貌勘察区处于长江Ⅰ级阶地前缘，除洪山头、陆城垸为山丘岗地外，其余均为河流冲积平原。地势上略为西高东低。堤内外分布有较多的沟渠、渊塘。民生垸、江南垸有些堤段、建设垸局部堤段堤内60-100m范围内已吹填粉质壤土、砂壤土、粉细砂，达到或高于垸内一般地面高程。除局部堤段无滩外，一般外滩宽度60-240m。 勘察区地层主要由中更新统、全新统冲积层以及人工堆积组成。部分地段下伏有燕山早期（γ52）强风化花岗岩体及震旦系板岩。（1）alQ2：由粉质粘土、粘土组成。埋深3-4m。（2）alQ4：上部主要由粉质壤土、粉质粘土、粘土组成，厚4-14m；下部为砂壤土及粉细砂层。局部分布有淤泥质粉质壤土、淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土。（3）rQ：由粉质壤土、粘土、粉质粘土及砂壤土组成，厚度一般4-10m。局部含较多碎、块石。部分段堤内分布有人工吹填土。地层岩性 据国家地震局1990年1/400万《中国地震烈度区划图》,工程区地震基本烈度为Ⅵ度区内地下水主要为孔隙潜水，主要接受大气降水补给，随季节变化与地表水呈互补关系。孔隙潜水赋存于浅部砂性土层中，含水层厚2-10m，具中等透水性；地下水埋深一般0.5-4m，勘察区地下水主要为HCO3--Ca++·Mg++型及HCO3--Ca++型，pH值6.7-7.8，对混凝土无侵蚀性。地质构造及地震水文地质 3堤身状况堤身填土组成及其工程性质堤身状况 大堤堤顶宽度一般8-14m，堤身高度一般4-10m，堤内、外坡比一般为1:2-1:3。勘察区堤段堤身填筑土多为不同时期就近取用，填土成分复杂多样，加之填筑质量控制不好等因素，以致土质不均，密实程度不一，局部堤段存在有粉细砂、砂壤土，堤身抗渗能力较差。主要存在堤身渗漏、脱坡、当冲浪蚀等问题。1998年洪水后大堤进行了加高培厚。堤身状况 堤身填土以粉质粘土、粘土、粉质壤土为主，局部为砂壤土及粉细砂，部分堤段夹有碎、块石。粉质粘土和粉质壤土天然含水量25.3％-35.7%，孔隙比0.75-0.95，压缩系数0.29-0.54MPa-1，具中等压缩性；砂壤土天然含水量24.1％-25.9%，孔隙比0.71-0.85，压缩系数0.21-0.37MPa-1，具中等压缩性。渗透系数一般10-4-10-6cm/s，具中等—微透水性。堤身填土组成及其工程性质 4堤基土体工程地质特性堤基土物理力学特性堤基地质结构 堤基地质结构分类表堤基地质结构 单一结构类模型一模型二Ⅰ1堤基土由粘土、粉质粘土组成长11.521km，占27.14%Ⅰ2堤基土为砂性土，厚度不等，或上部粘性土小于2m长0.9km，占2.12% 双层结构类—上粘下砂模型三根据上部粘性土厚度分为二个亚类Ⅱ1上部粘性土层厚度一般2-5m，下部砂层厚。长6.285km，占14.81%Ⅱ2上部粘性土厚度大于5m，下部砂层厚度大。长10.773km，占25.38% 双层结构类—上砂下粘模型四长1.82km，占4.29%Ⅱ3上部砂性土厚度小于15m，下部粘性土厚度大 多层结构类模型五长11.151km，占26.27%Ⅲ由厚度一般2m的粘土、粉质粘土、壤土、砂壤土或砂砾石呈互层或夹层透镜体组成的复杂结构堤基。 全新统粘性土：多呈可塑状，具中等压缩性局部为软塑状,具高压缩性，强度较低，多具弱—微透水性，局部中等透水。全新统砂性土：多呈密实状，具中等—低压缩性，强度较高，中—强透水性中更新统上部粘性土：主要呈硬塑状,具中等压缩性，强度较高，具弱透水性堤基土物理力学特性 共进行土工试验1219组，通过分析与整理提出堤基土的物理力学指标建议值。请看下表或报告中表3-2。 防渗段勘察土体物理力学性质建议值表 续表 续表 续表 续表 续表 5防渗段主要工程地质问题及工程地质分段主要工程地质问题工程地质分段及评价 主要工程地质问题渗透稳定问题沉降变形问题岸坡稳定问题 根据本次勘察成果及历次渗漏、管涌分析，勘察区堤基渗透变形主要出现在以下部位:渗透稳定问题 （1）堤基分布有粉细砂及砂壤土等透水层，上覆粘性土层薄（小于2.0m）或缺失，大堤两侧筑堤取土破坏了堤内外粘性土盖层的连续性，为汛期堤外江水向堤内入渗提供了直接通道，降低了堤外盖层的抗渗能力、堤内盖层的压渗效果。K39+700-K40+100、K42+400-K43+300、K43+300-K44+500属这一类型。 （2）堤基上部分布有厚度2-10m、厚薄不均的粘性土盖层，且在堤内局部被渊、塘等揭穿，汛期江水沿下伏较厚粉细砂及砂壤土等透水层向堤内渗透。K4+450-K7+735、K27+340-K30+150、K40+100-K42+400属这一类型。见下图。 沟渠 （3）堤基为较厚的粘性土层，但其浅层或堤身与堤基的接触面附近夹有薄层粉细砂、砂壤土层。K44+500-K47+424、K121+700-K122+350、K122+350-K124+341、K124+341-K126+000、K133+600-K135+900属这一类型。 勘察区堤段局部岸段无外滩或外滩窄，岸坡较陡、冲刷较为严重，大堤的安全已经面临威胁，如K94+720-K95+720、K96+000-K96+550、K101+040-K102+040、K124+341-K126+000，K3+710-K7+735、K24+750-K26+900、K109+400-K112+000、K133+600-K137+444等堤段。一、地基土层结构松散，性状软弱，抗冲能力低；二、水流状态的变化，水动能不断侧蚀和底蚀岸坡与河床；三、汛期水位的陡涨陡落导致岸坡动水压力增大；四、风浪直接迫击岸坡，使得松软的岸坡土体不断坍塌。岸坡稳定问题 淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土、淤泥质粉质壤土等淤泥质类土主要分布在K24+750-K26+900堤基下，其它堤段亦零星见有淤泥质土类分布，其天然含水量一般38%-52%，孔隙比一般1.08-1.25，内摩擦角一般10°-12°，凝聚力一般5-12kPa。其天然含水量大，压缩性高，抗剪强度和承载力低，透水性弱，固结排水时间长。因此，可能引起大堤不均匀沉陷变形，导致大堤下沉、堤身裂缝、穿堤建筑物破坏等，如K24+750-K26+900横剖面堤身填筑土底面已明显凹陷低于大堤两侧地面。沉降变形问题 根据堤基地质结构和存在的主要工程地质问题为基本分段依据，结合堤内、外渗流边界条件及险情分布，将勘察区堤段划分为4类34段。工程地质条件较差(C类)共11段，长26.953km，占总长的63.49％；工程地质条件好(A类)共6段，长3.481km，占总长的8.20％；工程地质条件较好(B类)共10段，长6.716km，占总长的15.82％；工程地质条件差(D类)共7段，长5.30km，占总长的12.49％。工程地质分段及评价 工程地质分段图 6岸坡土体工程地质特征岸坡地质结构岸坡土体物理力学性质 勘察区岸坡除局部有基岩分布外，多由第四系全新统（alQ4）地层组成，主要有以下两种类型：1、上部为粘性土类，下部为基岩的双层结构类,此类岸坡抗冲刷能力较强。K1+100-K3+230属于此类，长1.96km,占全长的19.68%。2、上部以粘性土为主，但粘性土中夹薄砂性土层或粘性土与砂性土互层；下部为砂性土类的多层结构类，此类岸坡抗冲刷能力较弱。K94+720-K95+720、K101+040-K102+040、K109+400-K112+000、K134+044-K137+444属于此类，长8km,占全长的80.32%。岸坡地质结构 通过对不同地质单元岸坡土层野外试验、室内试验成果的统计分析，按照有关规程规范，提出各段土体物理力学性质指标建议值见下表。请看下表或报告中表6-2。岸坡土体物理力学性质 护岸段土体物理力学性质建议值表 7岸坡工程地质分段 根据岸坡地质结构和存在的主要工程地质问题为基本分段依据，将勘察区岸坡划分为4类共5段。稳定性较差3段，长5400m，占总长54.22%稳定性差1段，长2600m，占总长26.11%稳定基本稳定1段，长1960m，占总长19.67% 8天然建筑材料土料块石料砂砾石料 洲滩土料场：多为粉质壤土、粉质粘土夹薄层粉细砂，呈可-软塑状。分布在广兴洲芦苇场、黄安等地，其质量一般，但运距近。总储量约2000万m3。岗地土料场：以粉质粘土、粘土居多，硬塑状，少量含碎石土。分布在塔市排头山(窑湾)、洪山头敬老院后山、、陆城铜鼓山、江南张家山、黄盖湖炸油厂（汤家门）等地，其质量良好，开采运输都较方便，但运距较远。总储量约170万m3。土料 砂砾石料根据工程区过去工程建设所选用的砂砾石料，确定了汨罗江、新墙河两个主要河段为砂砾石料场，总储量>2000万m3。目前有多处开采场点，由于运距较远，工程用砂砾石料建议就近购买。砂砾石料 块石料主要选择塔市弹子山采石场、洪山头沙港村采石场、路口太和山、临湘白云矿、儒溪旗杆村等产地。岩性为片麻状细粒二云母花岗岩、白云质灰岩、硅质板岩，岩石坚硬，抗风化能力强，强度高。总储量>2000万m3，料场已有初具规模的采石场点，都有简易公路可达就近堤段，交通较为方便。'