河道护岸勘察Word文档下载推荐.docx

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3、1地质概况

3、1、1地形地貌

防洪堤防工程区处于天山山脉得低中山区恰克玛克河谷中，河谷两岸山体总体走向呈NE80°

方向，山体高峻，基岩裸露，岸坡40-60度，海拔高程2260～2600m，相对高度250～400m，谷底高程为2260m左右，河流由北西向转为南北流向，河谷左岸发育Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ级阶地，右岸零星发育Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ阶地，缺失Ⅱ级阶地，其中Ⅰ级阶地相对高度1～2、5m，Ⅲ级阶地相对高度10～15m，Ⅳ级阶地相对高度25～35m、Ⅴ级阶地相对高度40～45m、Ⅵ级阶地相对高度50～55m。

河谷开阔，谷底宽200～500m，为“Ｕ”型谷。

防洪河段护岸工程位于凹岸边（左岸）一带，左岸广泛发育Ⅰ级阶地，Ⅰ级阶地宽200-500m，阶地面地形较平坦，多为房屋、林带或草场。

3、1、2地层岩性

工程区出露得地层主要为中泥盆系与第四系地层：

①中泥盆系地层（D2），广泛分布于河谷两岸低中山区，岩性为薄～中厚层状石灰岩为主，岩层向北倾，岩层厚度大于800m。

②第四系下更新统（Q1）:

以水平产状零星分布于河谷两岸中泥盆系地层边缘，为巨厚层得砾岩，半胶结～胶结，钙泥胶结，砾石成分为凝灰岩、砂岩、硅质岩，厚度大于50m，与中泥盆系地层呈不整合接触。

③第四系中更新统（Q2）:

为半胶结得砂卵砾石夹砂层，钙泥胶结，厚度大于10m。

与下更新统地层呈整合接触，分布于河谷两岸，组成Ⅴ、Ⅵ阶地。

④第四系上更新统（Q3pl）：

分布于河谷右岸，组成Ⅲ、Ⅳ级阶，岩性为微胶结-半胶结得砂卵砾石夹砂层，钙泥胶结，成层性明显，见水平层理，厚度大于5m。

⑤第四系全新统冲积物（Q4al）：

广泛分布于恰克玛克河谷中，分布于河床漫滩及Ⅰ级阶地上，Ⅰ级阶地河拔高度1～2、5m，表层为洪积低液限粘土、下部为松散砂卵砾石层（卵石混合土），低液限粘土见水平层理，厚度0、3-1、0m，砂卵砾石厚度大于5m。

砂卵砾石多为灰色，粒径一般为6～10cm，最大达40-60cm，中、粗砂充填物占5～10%，岩石成分为砂岩、灰岩与花岗岩，分选性较差，磨圆度较好。

⑥第四系全新统洪积物（Q4pl）：

零星分布于恰克玛克河谷两岸冲沟口附近，形成大小不等得洪积扇体，岩性为含块石、碎石、砂卵砾石（卵石混合土）等，较松散，有架空结构，厚度大于3m。

3、1、3区域地质构造及稳定性

工程区位于天山褶皱系、天山南脉地槽褶皱带、迈丹复向斜构造单元内（Ⅲ43），北侧为托云山间坳陷（Ⅲ48），南部为巴什苏洪复背斜（Ⅲ42），以库尔勒-乌恰深断裂分界。

区域内地层走向与构造线走向总体一致，为北东向或近东西走向，工程区内河道两岸为大厚度中泥盆系地层，地层产状为70°

～80°

SN∠50°

～70°

，由南向北倾角渐变陡，为单斜构造，工程区河段内未见大断裂分布，库尔勒-乌恰深断裂位于工程区南侧约15km，该断裂为区域性活动性断裂，该断裂为左旋逆冲性质，倾向北，倾角50°

-60°

，断裂错断最新地层为全新统，断裂长度大于220km，运动速度为0、58mm/a，为超岩石圈断裂。

区域内地震活动频繁，据有历史记载以来，50km范围内7-7、9级地震发生过3次，6-6、9级地震发生过6次，小于5、9级地震达数10次之多，工程区东偏南侧约30km处1902年8月22日发生过8、25级地震1次，破坏性严重，巴音库鲁提乡政府所在得恰克玛克河段中未见地震发生，但地震烈度仍很高，根据2001年国家质量技术监督局《中国地震动峰值加速度区划图》（1/400万）工程区地震动峰值加速度为0、3g，对应得地震烈度为Ⅷ度，堤防工程区范围内属区域构造稳定性较差得地区。

3、1、4水文地质条件

恰克玛克河发源于中吉边境得西天山脉得中吉边境吐尔嘎特山南麓，河源有少量得冰川与积雪，该段河流长117、5km，干流多年平均径流量为1、81×

108m3，河道比降1/80。

山区无调节性水库，河流上游为暴雨多发区，谷底为流域内得地下水侵蚀基准面，河床覆盖层厚度据规划资料一般为40-60m。

恰克玛克河区域地表水主要来源于流域北部山区冰雪融水、暴雨及两岸少许得基岩裂隙水及泉水补给。

工程区内河谷两岸为中泥盆系薄～中厚层状砂石灰岩地层，基岩裂隙水不发育，透水性差；

调查河段探坑揭露河水位高于河床两侧地下水，主要为河水补给地下水，河床内砂卵砾石（卵石混合土）含有孔隙潜水，河床覆盖层及Ⅰ级阶地砂卵砾石渗透系数为k=1、1×

10-2～3、2×

10-3cm/s，属中等～强透水地层；

河谷Ⅰ级阶地表层上得低液限粘土渗透系数为2、2×

10-4～8、6×

10-4cm/s，为中等透水地层。

恰克玛克河水矿化度930～960mg/L，SO42含量181～203mg/L（秋季水），对普通水泥无硫酸盐腐蚀性；

CL-含量112～108mg/L对钢筋混凝土结构有弱腐蚀性（见表2-1）。

河床地下水矿化度940～1680mg/L，SO42含量188～333mg/L（秋季水），对普通水泥有弱腐蚀性；

CL-含量115～168mg/L对钢筋混凝土结构中钢筋有弱腐蚀性；

对钢结构具有中等腐蚀性（见表3-1）。

防洪堤防工程处于恰克玛克河左岸Ⅰ级阶地岸边，基础为含漂石砂卵砾石层（卵石混合土），根据2011年11月开挖探坑揭露下水位埋深为2、5～5m不等，含漂石砂卵砾石层（卵石混合土）含水层厚度大于10m。

3、1、5不良地质现象

防洪堤防工程所在得河谷为“Ｕ”型谷，纵坡为1/80，河道侧蚀左岸，左岸（凹岸）为Ⅰ级阶地陡立岸坡，高度为1、0-2、5m，主要由砂卵砾石（卵石混合土）组成，其表面有薄层低液限粘土，每年得洪水期侧蚀岸边，使岸上耕地、房屋受到威胁。

在1999年至2000年7月左岸被洪水严重冲毁，巴音库鲁提乡受到极大得威胁，该段河道抵防洪水得能力很差。

同时沿河道两岸有大小不等得洪沟汇入主河道，发育泥石流物质；

在治理得河道段（左岸）前段（引水渠以上）有一洪沟发育，汇入主河道，洪沟深4～5m，宽20～30m，在主河道内形成一洪积扇地形，扇体宽度100～150m，有泥石流物质分布，为含土块石、碎石，堤防设计时应该给于考虑；

另外在治理得河道左岸末端（3+700处）有洪沟汇入主河道，有泥石流物质分布，调查期间有地下水溢出。

地下水主要由河水补给，另外也用少许得洪沟内地下水与基岩裂隙水得补给，水量约用3L-5L/S,随着洪水期得到来水量会增大，建议设计堤防时应考虑过洪通道。

该区域最大冻土深度为150cm。

试样编号

取样位置

（m）

PH值

矿化度

CO2-

HCO3-

CL-

SO42-

Ca2+

Mg2+

K++Na+

g/L

腐蚀性界限

＞6、5

无腐蚀

＜0、015

＞1、07

Mmol/L

100-500mg/L

弱腐蚀

250-400mg/L

地下水1#

/

8、30

0、94

微量

0、324

0、115

0、188

0、053

0、048

0、181

地下水2#

8、29

1、68

0、627

0、168

0、333

0、089

0、084

0、319

河水1#

7、38

0、93

未检出

0、112

0、050

0、047

0、183

河水2#

7、44

0、96

0、108

0、203

0、179

表3-1恰克玛克河河水、地下水水质简分析成果表

3、2防洪堤防工程地质条件及评价

3．2．1堤防及建筑物得工程地质条件及评价

堤防基础工程地质条件：

治理河道长度约3700m，该段河道底宽150～250m不等，设计堤防总长度度约3700m，布置于河道左岸陡立岸坡一带（见QKH、X-DZ-03图），主要防护左岸巴音库鲁提乡政府房屋与草场。

经过地质勘察河道右岸主要为中泥盆系地层（D2）地层；

左岸为Ⅰ级阶地，阶地面宽200-500m，相对高度1、0～2、5m，由第四系全新统冲积含漂石砂卵砾石层（卵石混合土）组成，其表面有厚0、3-0、8m得低液限粘土，阶地靠河道一侧多为较陡岸坡（70°

～85°

）；

河床内也为全新统冲积含土漂石砂卵砾石（卵石混合土），厚度大于10m。

勘探期间河床内有地表水，揭露地下水位2、5～5m，堤防工程设置在河左岸陡立岸坡一带，堤防基础为大厚度砂卵砾石（卵石混合土）。

低液限粘土物理力学性质见（表3-2、表3-3），天然密度ρ=1、45～1、67g/cm3，干密度ρd=1、33～1、44g/cm3，压缩系数为0、35～0、66Mpa-1，属中等压缩性土，抗剪强度（天然状态）：

C=15、0～16、3Mpa，φ＝28、5°

～29、2°

，渗透系数为k=2、7×

10-4～4、2×

10-4cm/s。

冲积含漂石砂卵砾石（卵石混合土），其不均匀系数为12、1～101、4，曲率系数为0、9～5、7（平均为1、9），平均颗粒级配：

大于60mm粒径含量为26、8%，砾含量（2～60mm）粒径为50～57、1%，砂含量（0、075～2mm）为10、9%，细粒土含量为（<

0、075mm）1、1%（见表3-4），卵砾石成分复杂，以凝灰岩、砂岩、灰岩、硅质岩等多见，磨园度差中等～好，岸边有轻微泥质胶结。

其物理力学性质：

天然密度ρ=2、18～2、26g/cm3，干密度ρd=2、02～2、12g/cm3，相对密度为0、43～0、62，结构中密，渗透系数k=1、3×

10-2～6、2×

10-3cm/s，抗剪强度（天然状态）：

C=17、8Mpa，φ＝36、3°

（见表3-5）。

表3-2河岸边Ⅰ级阶地粘土物理性质汇总表

取样深度（m）

砂（%）

0、075~0、005

<

0、005

Cu=d60/d10

Cc=d302/d10d60

土得分类

TK1

0、3

20、0

63、9

16、1

21、7

2、4

低液限粘土

TK2

0、4

12、0

61、0

27、0

11、0

102、0

表3-3河岸边Ⅰ阶地粘土物理力学性质汇总表

取样深度

湿密度

含水率

干密度

比重

孔隙比

饱与度

孔隙率

液限

塑限

塑性指数

液性指数

压缩模量

压缩系数

渗透系数

直接剪切

ρω（g/cm3）

ω（％）

ρ0（g/cm3）

Gs

e

Sr（%）

n（%）

ωl（%）

ωp（%）

Ip

Il

Es100-200

（Mpa）

av100-200

（Mpa-1）

K（cm/s）

φ（。

）

C（kPa）

1、67

15、8

1、44

2、72

0、89

48、3

47、1

29、3

18、9

10、4

-0、30

5、43

0、35

4、2×

10-4

28、5

15、0

0、4

1、45

8、8

1、33

2、71

1、04

23、0

50、9

33、4

21、4

-1、05

3、11

0、66

2、7×

29、2

16、3

表3-4河床砂卵砾石（卵石混合土）颗粒级配曲线

>

60（%）

砾（%）

0、075

14、5

70、6

13、6

1、3

41、2

2、7

GW

级配良好砾

22、8

69、0

7、6

0、6

12、1

0、9

SICb

卵石混合土

TK3

28、3

60、9

9、9

1、4

TK4

34、7

55、0

9、4

25、3

1、6

TK5

44、4

41、7

11、9

2、0

101、4

5、7

TK6

24、6

61、7

12、2

1、5

45、2

3、8

平均

26、8

61、10

10、9

1、1

32、5

1、9

表3-5河床砂砾石（卵石混合土）物理力学性质汇总表

最大干密度

最小干密度

相对密度

ρdmax（g/cm3）

ρdmin（g/cm3）

Dr

k（cm/s）

STK1

2、22

6、2

2、08

2、68

2、28

1、87

0、56

-

STK2

2、18

5、3

2、05

2、67

2、30

1、83

0、53

6、2×

10-3

STK3

2、21

7、7

2、02

2、66

1、86

0、43

-

36、3

17、8

STK4

2、25

6、5

2、10

2、29

1、85

0、62

STK5

2、26

4、3

2、12

2、31

1、88

0、61

1、3×

10-2

STK6

2、20

3、7

2、07

2、69

1、90

0、49

堤防基础工程地质评价：

堤防所处得河谷左岸（堤防岸边）为Ⅰ阶地，由含漂石砂卵砾石（卵石混合土）及低液限粘土组成。

低液限粘土属弱透水地层，也属冻胀性土；

含漂石砂卵砾石（卵石混合土）松散，其抗冲性能差，据现场调查最大掏蚀深度为1、5～1、6m，建议进行护岸保护；

另外堤防两端点应深入岸里，防止被洪水侧向冲刷掏蚀。

设计堤防基础为含漂石砂卵砾石（卵石混合土），属中等透水地层，浅部1-3m结构中密，工程地质条件较好，综合分析承载力标准值建议取300kpa，砂砾石临时开挖边坡建议取1∶1；

在洪水期施工应做好基坑排水工作与防洪工作；

另外河道左岸堤防下游段（3+700）洪沟处堤防附近岸边有地下水出露，在此处建设堤防应考虑堤防背面排水问题。

按《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008附录P土得液化判别：

对粒径小于5mm得颗粒含量得质量百分率小于或等于30%时，本项目堤防基础含漂石砂卵砾石（卵石混合土）5mm得颗粒含量小于24%（见图3-1），为不液化。

低液限粘土中SO42离子含量1152～2644mg/kg对混凝土有弱腐蚀性，CL-离子含量441～1337mg/kg对钢筋混凝土结构中钢筋有中等腐蚀性；

河水对钢筋混凝土结构有弱腐蚀性，地下水对普通水泥有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋有弱腐蚀性；

对钢结构具有中等腐蚀性，设计时应考虑混凝土得防腐问题。

建筑物基础工程地质评价：

在堤防河道左岸上段附近设有引水口（无坝引水），现为自然冲沟口，在引水口下游30m处有一引水闸，最大引水量为0、3m3/s,闸址处于Ⅰ级阶地上，表层为低液限粘土层，厚度0、5m，下部闸基础为砂卵砾石（卵石混合土），建议对左岸河道堤防引水口重新设计，引水口基础为大厚度砂卵砾石（卵石混合土），综合分析承载力按照300kpa考虑，并对引水口做好岸边护坡处理。

该段堤防引水口设置引水闸工程，应考虑土、水（河水、地下水）对混凝土得腐蚀问题。

在堤防3+700处河道左岸有洪沟分布，并有地下水出露，在特大暴雨期会形成泥石流物质，对该段堤防稳定构成威胁，建议设计上考虑与堤防得衔接及排洪问题。

堤防及建筑物基础渗透变形类别及允许比降：

渗透变形类别：

根据坝体土颗粒大小分配，其不均匀系数平均为32、5，

曲率系数平均为1、9，为颗粒级配连续得土（见图3-1）。

（图3-1堤防基础砂卵砾石颗粒级配平均曲线）

根据GB50487-2008规范要求，按照粗、细颗粒区分粒径：

df=

df—粗细粒得区分粒径（mm）

d70—小于该粒径得含量占总土重70%得颗粒粒径（mm），取50mm；

d10—小于该粒径得含量占总土重10%得颗粒粒径（mm），取1mm；

经计算：

df=7、07mm，据此该土层P值（细颗粒含量）为24、4%。

该土层渗透破坏类型为管涌型（P＜25%）。

临界水力比降得确定：

计算流土与管涌得临界水力比降采用GB50487—2008《水利水电工程地质勘察规范》附录G得规定，管涌型或过渡型计算公式：

Icr＝2、2（GS-１）（1-n）2

式中：

GS―土得比重取2、67；

n―土得孔隙率取0、225；

d5、d20—分别为小于该粒径含量占总土重得5%与20%得颗粒粒径（mm），分别为0、35mm、4、1mm；

计算得Jcr=0、18。

当安全系数取2、0时，堤基土得管涌允许水力比降取0、09；

建议允许水力比降取0、09。

3．2．2已建堤防工程地质条件评价

根据调查巴音库鲁提乡设计堤防左岸可见有历史上修建得简易堤防工程4～5处，堤防由钢筋网充填漂卵石或柱状混凝土构建及混凝土挡墙等型式。

堤防一般高度为1、4～1、6m，宽度不规则，顶部宽1m左右，长度20～200m不等，基础一般未进行处理，原地面堆积而成，其走向与岸边平行或斜交，交角20°

～30°

，据观测在洪水期对岸坡有一定得防护作用，但多处已被冲毁，残缺不全，需要年年加固，对保护岸边不起根本性得作用。

但对于混凝土挡墙堤防型式，瞧上去就是近1-2年修建，共有两段，长度分别长为82m、427m。

前段82m长得在（0+250-0+330）计堤防线附近，洪堤基础处理深度为1m左右，高度1、5～1、6m，顶部宽0、5m，如设计相同堤防型式可以考虑利用。

后段在新建堤防内，基本不能利用。

5结论及建议

（1）防洪堤防工程位于巴音库鲁提乡境内恰克玛克河上，沿212省道北上，距乌恰县边防检查站26km，乡内有移动通讯塔，对外交通与联络方便；

河道左岸为巴音库鲁提乡房屋及草场，河坎高度1、5m-2、5m，每年洪水期对乡政府威胁极大，且投入得经济代价达数十万元，防洪护堤工程十分必要。

（2）工程区处于天山褶皱系低中山区恰克玛克河谷中，河谷为“Ｕ”型谷，河道左岸（凹岸）发育Ⅰ级阶地，并形成陡立岸坡，由第四系全新统冲洪积含漂石砂卵砾石（卵石混合土）及低液限粘土组成，抗冲蚀能力差。

（3）工程区位于天山褶皱系、天山南脉地槽褶皱带、迈丹复向斜构造单元内（Ⅲ43），区域内地震活动频繁，地震动峰值加速度为0、3g，对应得地震烈度为Ⅷ度，堤防工程区范围内属区域构造稳定性较差得地区。

（4）恰克玛克河多年平均迳流量1、81亿/m3，区域地表水主要来源于流域北部山区冰雪融水、暴雨及两岸少许得基岩裂隙水及泉水补给。

河床内砂卵砾石含有孔隙潜水，属中等～强透水地层；

河谷两岸有少许得基岩裂隙水，左岸Ⅰ级阶地表层得低液限粘土为中等透水地层；

应考虑土与水对混凝土得腐蚀问题。

（5）堤防位于河谷左岸Ⅰ级阶地外侧河漫滩上，Ⅰ阶地由第四系全新统洪积含漂石砂卵砾石（卵石混合土）及低液限粘土组成，其抗冲性能差，堤防设置在河漫滩上，基础为含漂石砂卵砾