泉州滞洪排涝工程.docx

1、泉州滞洪排涝工程一、前言受泉州市鲤城区城建发展有限公司（以下简称甲方）委托，我院对其拟建的泉州市江南片区东埔滞洪排涝工程场地进行岩土工程详细勘察工作。（一）工程概况拟建滞洪排涝工程由东埔排涝泵站及配套设施、东埔公园滞洪区和南低渠排洪沟组成。其中泵站泵房为钢筋砼结构，基坑深度46m，基坑底板设计标高为-2.30m；配套设施中的变配电间及机修仓库均为2层框架结构，高度6.607.80m，管理楼为2层砖混结构，高度为6m，地面设计标高为6.00m，单柱最大荷重为500-1000KN，建筑物等级为丙级；东埔公园滞洪面积为3.37公顷，设计滞洪水位4.30m，起调水位1.60m，滞洪库容量9.10104

2、m3，底标高为1.30m，外围挡墙墙顶设计标高为4.60m；南低渠本次勘察段全长2.5km，设计渠宽837m，设计渠顶标高为5.3736.600m，设计渠底标高为1.8732.302m，设计渠深为3.504.46m，渠身结构采用浆砌块石，渠道断面采用矩形明渠。该项目由中国市政工程中南设计研究院厦门分院承担设计。（二）勘察技术要求甲方委托设计单位提出勘察技术要求如下：1、排涝泵站区工程勘察要求（详勘）：（1） 查明场地的地层结构，岩石和土的物理力学性质，各土层的厚度分布及其工程地质特征，并对地基的稳定性和承载力作出评价。（2） 查明有无不良地质情况，提供不良地质现象的防治工程所需的计算指标及资料

3、，并提出防治建议。（3） 查明地下水的埋藏条件、水位变化幅度，给出丰水期最高地下水位，查明水质有无侵蚀性。（4） 判定地基岩石和土及地下水在建（构）物施工和使用中可能产生的变化及影响，并提出防治建议。（5） 判定场地土类型及建筑场地类别。（6） 推荐经济合理的地基基础方案。（7） 因排涝泵房埋深较大，需提出深基坑开挖的边坡或支挡方案，各层土的渗透系数以及基坑支护设计和施工的有关参数。 2、东埔滞洪区、南低渠排洪沟工程勘察要求（1） 查明沿线的地层结构，岩石和土的物理力学性质，各土层的厚度分布及其工程地质特征，并对地基的稳定性和承载力作出评价。（2） 查明有无不良地质情况，提供不良地质现象的防治

4、工程所需的计算指标及资料，并提出防治建议。（3） 查明地下水的埋藏条件和侵蚀性。（4） 判定地基岩石和土及地下水在工程施工和使用中可能产生的变化及影响，并提出防治建议。（5） 判定场地和地基的地震效应。（6） 孔位布置沿线间距约100米左右，其中技术孔约占1/3，孔深原则上不低于15米，孔底如为软弱土，需钻穿该层，进入硬土层1.0米。（7） 南低渠长度2.5km。（三）勘察概况根据设计单位提出的勘察技术要求，本次勘察工作主要参照国标岩土工程勘察规范（GB50021-2001）、建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）、建筑抗震设计规范（GB50011-2001）、行标市政工程勘察规范（

5、CJJ56-94）、建筑桩基技术规范（JGJ94-94）、建筑地基处理技术规范（JGJ79-91）（1998年版）及省标建筑地基基础勘察设计规范（DBJ13-07-91）等有关现行规范执行。根据场地踏勘资料及拟建工程性质，确定场地岩土工程勘察等级为乙级。勘察钻孔由设计单位与我院共同布设，共54个，东埔排涝泵房及配套设施钻孔布置按桩基考虑，按拟建物周边及角点布置，共19个；依市政工程勘察规范，东埔滞洪区外围挡土墙按约100m布置钻孔，其布置9个，南低渠排洪沟沿渠南侧按约100m的间距布置钻孔，共布置26个，勘探深度均满足委托技术要求及规范要求，并根据场地实际地质条件控制。为满足基坑支护设计及地基

6、处理等需要，选择6个（其中排涝泵房4个，南低渠2个）代表性钻孔旁约1m各布置1个十字板剪切试验孔（编号为s）。勘察手段主要采用钻探、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验、抽水试验以及取土、水试样进行室内试验、分析等方法。其中钻探设备采用7台XY-100型液压工程钻机，钻探方法采用套管跟进或泥浆护壁、重锤击进或回转钻进的施工工艺；钻探观测及测试工作后，钻孔采用原土进行回填封孔。标贯试验及重型动力触探试验采用自动脱钩自由落锤法并严格按有关规范进行操作；十字板剪切试验采用电测法；抽水试验采用单孔稳定流法；原状软土试样采用薄壁取土器连续静压法采取，其它粘性土样采用厚壁取土器采取；土工试验按国

7、标土工试验方法标准（GB/T50123-1999）执行。常规试验项目主要提供W、G、WL、WP、IL、IP、a、Es、快剪C、等指标，特殊项目主要为K、Cv、Ch、固快C、和三轴不固结不排水剪C、等指标；残积土加做颗分试验，砂类土、碎石土进行颗分试验，砂类土还测试其休止角。本次勘察钻孔坐标采用北京坐标系，孔口高程为黄海高程。其中滞洪区、排涝泵站钻孔以场地东北侧东埔水闸桥N1-1（x=54580.330，y=507020.881，H0=6.036m）及渠道西岸渠顶N1-1-1（x=54590.877，y=506949.704）两点为基准采用全站仪进行引测；南低渠钻孔以南低渠西端金鸡渠分水闸A（x

8、=56885.771，y=502189.495）及B（x=56871.168，y=502177.122）两点、高程点D77（H0=6.54m）为基准采用全站仪结合皮尺进行引测、定测。少数钻孔因受场地地形、地貌影响无法完全到位施工，而向旁侧作适当移位。其中南低渠钻孔zk43因受果林影响，待征求甲方同意后，移至渠道北岸施工。具体孔位详见钻孔位置平面图（附图1-1、1-2）及钻孔主要数据一览表（附表八）。我院于2003年1月4日起先后组织7台XY-100型工程钻机进场施工，因受雨天及果农、菜农纠分等不利影响，直至1月23日完成全部野外钻探工作。本次详勘实际完成工作量见表1。完 成 工 作 量 一 览

9、 表 表1钻孔总进尺标准贯入试验重型动力触探试验土样采取水样采取土工常规试验三轴试验颗分试验固快试验抽水试验特殊固结试验渗透试验水质分析十字板剪试验钻孔放样定测个米次米件组组组组组台班组组组孔点541172.2832460.412687875334618278654二、场地工程地质条件（一）气象、水文1、气象：拟建泉州市东埔滞洪区场地及南低渠沿线场地地处南亚热带，气候属亚热带海洋性季风气候，温暖湿润，光照充分，季风影响频繁，台风多发生在79月，年平均2.3次。多年平均气温20.7，多年平均降水量1215.8mm，最大年降水量1788mm，最大日降水量296.3mm，降水受季风控制，以69月台风

10、季节降水量最充沛，干湿季之分明显。多年平均年陆地蒸发量630mm，多年平均年水面蒸发量1400mm。2、水文拟建东埔滞洪区内排涝泵房南东侧为现状南渠通过，渠水自南西流向北东入晋江。场地位于晋江下游南岸冲洪积一级阶地，场地北东侧晋江河段为感潮河段，市区顺济桥下多年平均高潮位2.73m，历史最高潮位4.52m，多年平均低潮位0.56m，历史最高洪水位7.28m，相应洪峰流量10000m3/s。（二）地形、地貌及周边环境拟建场地位于泉州市鲤城区江南片区。其中拟建东埔滞洪区及排涝泵站位于晋江南侧，晋江新堤及新东埔水闸西南侧（相距约120m），南西侧与东埔村民房建筑群相邻（相距1520m），排涝泵房南东

11、侧为现状南渠，北东侧约15m为规划江滨南路。拟改造南低渠位于省道306线南环路段北侧及东北侧（相距15120m），西起金鸡渠分水闸，东至霞州引港，全长2.5km，北侧及北东侧大多为耕地或沼泽地，南侧及南东侧大多为厂房或民房。拟建场地原始地貌属冲海积平原，大部分地段已开垦为耕地或果园。其中拟建东埔滞洪区及排涝泵站场地总体地势较平缓，大致由南西向北东（晋江河道方向）倾斜，地面高程除南东侧渠道沟床地面标高为-2.150.54m及南西侧原防洪旧堤标高为6.429.26m外，其余地段一般为3.124.59m。待大潮日海水最高潮时，场地地面标高小于4.00m的地段均被水体淹没。拟建南低渠排洪沟场地地势较为

12、平缓，总体由南西向北东方向微倾斜，地面高程一般为46m，高差一般小于2m。后因建设需要进行人工回填改造，现场地大部分地段由12m的填土覆盖。（三）岩土体分布及其特征据钻探揭露，拟建东埔滞洪区、排涝泵站及南低渠排洪沟场地内岩土体结构较为复杂，且各土层分布、厚度变化较大。场地内第四系地层除人工填土(Qml)外主要由全新统海积层(Q4m)、上更新统冲洪积层(Q3al+pl)和残积层(Qel)组成；基底由燕山晚期侵入的中粒花岗岩(53(1)b)组成。根据各地层的时代、成因类型、岩性等可将拟建场区内岩土体分为10个工程地质层，现自上而下分述如下（参见工程地质剖面图、柱状图）。1、杂填土（Qml）：东埔排

13、涝泵站的zk1、zk15、zk26、zk27、zk28孔及南低渠排洪沟全线均有分布，在排涝泵站场地厚度为1.05.3m，在排洪沟场地厚度为0.56.7m。颜色较杂，以灰褐、褐黄、砖红色为主，主要由砂质粘土、残积土及约30%的生活垃圾、建筑垃圾等杂质混杂回填而成，回填时间短，一般约2年或小于2年，未作专门性碾压处理，呈松散稍密状，均匀性及密实度较差，力学强度低。2、粉质粘土（Q4m）：全新统海积成因，除东埔排涝泵站场地的zk1、zk3、zk7、zk10、zk12、zk13、zk18、zk21、zk28及南低渠场地的zk32、zk34、zk37、zk45孔缺失外，其余地段均有分布，在排涝泵站场地厚

14、度为0.84.6m，在排洪沟场地厚度为0.43.0m。呈灰褐、黄褐色，以可塑状为主，局部软塑或硬塑，含少量铁锰质结核，粉粒含量较高，韧性较低，局部相变为粘土。该层为淤泥质土经长期风干而形成，属新近沉积土，修正后标贯击数为412击，平均为7.9击，力学强度一般。3、含泥细砂（Q4m）：全新统海积成因，仅分布于排涝泵站的zk1、zk2、zk4zk6、zk8、zk9、zk11、zk14、zk16和zk17孔，厚度为2.705.30m。呈灰黄、棕黄色，成分主要由石英细砂组成，次棱角状，级配差，含泥515%，湿饱和。呈松散状，修正后标贯击数为2.85.4击，平均为4.0击，力学强度较低。4、淤泥（Q4m

15、）：为全新统海积层。除东埔排涝泵站位于渠道水中的zk3、zk7、zk10、zk12、zk13、zk18、zk21和南低渠zk37孔缺失外，拟建场地大多地段分布，该层埋藏于粉质粘土之下，层位较稳定，但厚度变化大。其中东埔滞洪区的排涝泵站场地厚度1.808.40m，该地段淤泥均匀性较差，水平层理发育，常夹薄层粉细砂或相变为淤泥质土；南低渠场地以zk29zk43孔段除局部（zk40、zk41孔）外，其余地段厚度为1.104.10m，均小于5m；zk44zk54孔段该层厚度较大，为5.6011.70m，厚度一般大于10m。该层含水量为4181.2%，压缩系数为1.021.95MPa，直剪强度C=616

16、kPa，=0.52.2度，灵敏度St=3.28.4，属高压缩性、高灵敏度低强度土，具有触变性强、流变性大、渗透性差、均匀性差等不良特性。5、泥质中砂（Q4m）：为全新统海积成因。其中东埔滞洪区及排涝泵站全场地分布，厚度4.3014.80m，变化较大，一般大于6m，顶板埋深013.60m，顶板标高0.70-9.65m；南低渠沿线仅zk36、zk42、zk44、zk48、zk49、zk51、zk52孔分布，厚度1.502.50m。呈浅灰、灰白色，成分为石英，次棱角状，级配一般或较差，含泥约25%，饱和，局部相变为粗砂。呈松散稍密状，局部中密，修正后标贯击数为7.513.8击，平均为10.0击，力学

17、强度一般。6、粉质粘土（Q3al+pl）：为晚更新统冲洪积层。南低渠沿线大多地段均分布，厚度0.709.80m，变化大，埋深也变化大，为4.8017.40m，一般510m，大致由西向东呈递降变化。以黄褐、灰白色为主，含石英中细砂3045%，粘塑性较好，韧性较好，局部相变为粘土。该层大多呈可硬塑状，局部软塑，修正后标贯击数为8.918.1击，平均为13.1击，力学强度较高。7、含泥粗砂（Q3al+pl）：为晚更新统冲洪积层。南低渠沿线大多钻孔均有分布，厚度较小，为0.304.30m，一般为13m，埋深一般大于10m。呈灰黄、灰白色，饱和，成分为石英，次棱角状，含泥1520%，级配较好，粒度变化较

18、大，局部相变为中砂。以稍密为主，局部呈中密状，修正后标贯击数为12.915.4击，平均为14.4击，力学强度较高。8、卵石（Q3al+pl）：为晚更新统冲洪积层。其中东埔滞洪区及排涝泵站全场地分布，层位较稳定，揭露厚度1.587.60m（其中zk5、zk8、zk15和zk25揭穿），其顶板埋深为13.1023.40m（排涝泵房地段该层埋深为13.1018.60m，顶板标高为-13.35-15.25m），顶板标高为-11.28-17.09m；南低渠沿线仅zk47zk54孔段有分布，揭露厚度为1.03.9m，顶板埋深为16.2020.50m，顶板标高-13.84-17.97m。呈灰黄、灰白色，饱水

19、，卵石成分主要由中微风化花岗岩、火山岩组成，呈浑圆、次圆或扁平状，粒径为28cm，最大大于10cm，呈交错排列，排列较紧密，级配较好，总体粒度变化大，卵石间隙由2045%石英砂砾粒充填。该层多呈中密状，局部稍密或密实，重型动力触探击数变化大，为7.319.1击，平均为13.6击，力学强度高，工程地质性能较好。9、残积砾质粘性土（Qel）：为基底中粒花岗岩风化残积而成。见于南低渠zk29zk46孔段，揭露厚度为2.4011.65m（仅zk30、zk31孔揭穿），顶板埋深为6.3015.40m，顶板标高为0.15-10.09m，大致由西向东呈递降变化。呈灰黄、灰白、浅红色等，成分主要由长石风化的粘

20、土矿物、石英颗粒组成，部分长石未尽风化，土中2mm颗粒一般为2030%，局部20%相变为残积砂质粘性土。该层平面上风化较均匀，工程地质性能较为相似，垂向上一般有随深度递增，风化程度渐弱，强度渐高的变化规律。呈可硬塑状，修正后标贯击数12.923.7击，平均为17.5击，属中等压缩性土，力学强度较高。但该层为特殊性土，具泡水易软化、崩解，使强度降低的不良特性。10、强风化岩：仅东埔滞洪区及排涝泵站的zk5、zk8、zk15、zk25和南低渠的zk30、zk31孔有揭露，根据风化程度（即岩芯状态）不同划分为如下两个亚层：（1）砂砾状强风化花岗岩（53(1)b）(10a)：仅见于东埔滞洪区及排涝泵站

21、的zk5、zk8、zk15和zk25孔（顶板埋深为24.5025.50m）及南低渠的zk30、zk31孔（顶板埋深10.011.0m），揭露厚度为1.009.50m（其中zk5和zk15揭穿）。呈灰白、灰黄色等，成分主要由风化长石、石英及少量暗色矿物组成，部分长石已风化成高岭土，岩石风化剧烈，呈散体结构，岩芯呈砂砾状，手捏易碎散，其标贯试验击数修正值大于50击或反弹，力学强度高，工程性能好。但该层在性能上更接近于残积土，若开挖暴露后如遭长时间泡水作用，也会较快软化、崩解而降低强度。（2）碎块状强风化花岗岩（53(1)b）(10b)：见于zk5和zk15孔，该层仅为查明场地覆盖层厚度而揭露。揭露

22、厚度为1.201.51m，顶板埋深为26.2028.00m。呈灰白、灰黄色，岩石风化强烈，岩石呈碎裂结构，岩芯呈碎块状（直径3cm），手折可断，岩石坚硬程度为较软岩，岩体完整程度为极破碎，RQD=0，岩石质量指标极差，力学强度较高。（四）岩土体物理力学指标本次勘察采用现场标贯试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等手段获取各岩土体的物理力学性质指标。主要岩土体的物理力学性质指标详见土工试验成果总表（附表二）、标贯试验成果表（附表三）、重型动力触探试验成果表（附表四）、十字板剪切试验成果图表（附表五）；岩土体主要物理力学性质指标按省标建筑地基基础勘察设计规范（DBJ13-07-91）有关要求进行

23、数理统计，统计结果详见附表一。须说明的是：碎块状强风化花岗岩(10b)仅个别钻孔揭露，且岩芯破碎（岩块直径3cm），无法满足试样尺寸要求，故未采样进行点荷载试验。另外，为更客观合理地反映各土层的工程特性，在物理力学指标统计时，对离散较大的指标进行了筛选。十字板试验由于淤泥常夹薄层粉细砂，其抗剪强度值普遍偏大，试验结果供参考。（五）水文地质特征拟建场地在地貌上属海积平原、晋江一级阶地西南侧，阶面较低平，大致向北东晋江河道方向微倾斜。其中拟建南低渠排洪沟离晋江主河道较远（约10003000m），除东段（zk47zk54孔段）外，地下水位动态变化受晋江江水位变化影响较小，主要受渠道渠水（设计渠水水位

24、为4.545.295m）控制，并以地下迳流形式顺渠道水流方向大致由南西向北东方向最后排泄至晋江。拟建东埔滞洪区及排涝泵站离晋江河道较近（约150m），地下水位动态变化主要受江水水位及潮汐控制，当滞洪区实施滞洪后，地下水位主要受滞洪水位（设计滞洪水位为4.30m）控制。拟建场地地下水类型较为复杂，主要赋存和运移于杂填土、含泥细砂、泥质中砂、含泥粗砂、卵石孔隙中，其中杂填土中地下水为上层滞水，水量较少，含泥细砂中地下水为潜水，水量不大，以上两层的地下水受季节性控制明显。其余各含水层地下水均具承压性，其中泥质中砂因含泥量大、含泥粗砂厚度较小、多呈透镜状分布、水量也不大；卵石透水性强，补给源充足，水量

25、丰富；岩土层、均属弱含水、弱透水层，土层、属相对隔水层或隔水层。地下水主要接受大气降水的下渗补给及场地外围地下水。江水及渠水的侧向补给，而大致向北东晋江河道方向渗流排泄。拟建场地内地下水位埋深较浅。本次勘察期间测得东埔滞洪区及排涝泵站场地各钻孔初见水位埋深为0.304.50m，混合水位埋深为0.457.95m（标高为0.734.55m）；测得南低渠沿线各钻孔初见水位埋深为0.501.90m，混合水位埋深为0.301.70m（标高为3.055.45m）。另据zk8、zk15孔对承压含水层卵石及zk30、zk40孔对含泥粗砂的水位观测结果，卵石及含泥粗砂的承压水头埋深分别为2.773.02m（标高

26、0.500.67m）、3.904.21m（标高1.021.25m）。据区域水文地质资料推测，预计东埔滞洪区场地全年地下水位变化幅度约23m，南低渠沿线全年地下水位变化幅度约12m。建议东埔滞洪区场地年最高水位可按设计最高滞洪水位标高4.30m考虑，建设南低渠分水闸南北二路段最高水位可按该段设计最高渠水位标高5.30m考虑，南北二路霞州引港段年最高水位可按该段设计最高渠水位标高5.12m考虑。本次勘察为了解东埔滞洪区主要含水层含泥细砂及泥质中砂、卵石的渗透性及富水性，分别选择zk9对含泥细砂，选择zk8、zk15对泥质中砂及卵石进行简易抽水试验。抽水试验设备采用钻机水泵，试验方法采用单孔稳定流法

27、。根据各抽水孔所处水文地质条件，选用相关水文地质模式与相关公式计算，得出主要水文地质参数见表2。抽 水 试 验 成 果 表 表2试验孔号试验段岩性含水层厚度过滤器含水段长度抽水孔半径静止水位水位降深涌水量单位涌水量影响半径渗透系数计算公式HrS0SQqRKmmmmmm3/dm3/dmmm/dzk9含泥细砂4.20.0651.803.3020.74.9320.272.25（潜水完整井）zk8泥质中砂、卵石9.90.0652.772.35175.417.7255.215.52（承压非完整井）3.05241.724.4173.895.87zk159.70.0653.022.50187.719.355

28、9.425.653.35256.626.4580.45.76另外，为评价地下水及渠水的腐蚀性，本次勘察选择在东埔排涝泵站的zk8、zk9、zk15孔各取一组地下水样及在邻近渠道取一组渠水水样和选择在南低渠沿线zk32、zk40、zk52孔各取一组地下水样及在渠道中取一组渠水进行水质简分析，根据水质分析结果（详见附表六）。其中排涝泵站地下水中PH值为7.27.3、SO42-为11.52723.054mg/L、HCO3-为1.0201.632mmol/L、Cl-为146.338207.595mg/L、Mg2+为22.84828.195mg/L、侵蚀性CO2为6.73219.800mg/L，渠水PH

29、值为7.25、SO42-为15.370mg/L、HCO3-为1.326mmol/L、Cl-为159.950mg/L、Mg2+为23.820mg/L、侵蚀性CO2为8.976mg/L；南低渠沿线地下水中PH值为7.257.3、SO42-为13.44824.976mg/L、HCO3-为1.1221.428mmol/L、Cl-为166.757187.176mg/L、Mg2+为23.33430.139mg/L、侵蚀性CO2为8.97613.464mg/L，渠水中PH值为7.3、SO42-为26.897mg/L、HCO3-为1.020mmol/L、Cl-为197.386mg/L、Mg2+为32.570m

30、g/L、侵蚀性CO2为13.464mg/L。场地环境类别均属类，地下水及渠水均属A类水。根据水质分析结果和场地环境类别，依国标岩土工程勘察规范（GB50021-2001）有关标准评价。排涝泵站场地地下水对砼结构具弱腐蚀性，在长期浸水条件下对钢筋砼结构中的钢筋无腐蚀性，在干湿交替带对钢筋砼结构中钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性；南低渠沿线地下水对砼结构无腐蚀性，在长期浸水条件下对钢筋砼结构中钢筋无腐蚀性，在干湿交替带对钢筋砼结构中钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性，排涝泵站渠水及南低渠渠水对砼结构均无腐蚀性，在水位变动带对钢筋砼结构中钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。三、地震效应与建筑场地类

31、别（一）地震烈度根据区域地震资料，泉州市辖区内有历史记载以来未发生过破坏性地震，所遭受的震害主要是区外强震的波及。依据国标建筑抗震设计规范（GB50011-2001），泉州市辖区位于抗震设防烈度7度区，设计基本地震加速度为0.15g，设计地震分组为第二组，特征周期值为0.40s。依中国地震动参数区划图（GB18306-2001），拟建场地位于泉州市江南镇，抗震设防烈度7度区，设计基本地震加速度值为0.1g，设计地震分组为第二组，特征周期值为0.45s。（二）地震效应拟建东埔排涝泵站及滞洪区场地、南低渠沿线在地面下20m深度范围内分布有饱和砂层含泥细砂、泥质中砂和含泥粗砂，根据标贯试验结果，依国标建筑抗震设计规范（GB50011-2001）有关标准判定（详见附表七），在7