某小流域治理岩土勘察工程的分析与评价

摘要：小流域治理工程的勘察是十分重要的，本文主要从勘察方法和结果对该小流域内的岩土工程进行分析与评价，并最终得出一定的勘察结论。

关键词：小流域；岩土勘察；分析评价

中图分类号：P588

1.概述

因某地区海湾工程建设需要，拟对应村镇丘家棚小流域进行治理，应村镇丘家棚小流域进行治理工程位于丘家棚段沿海中线南侧，东起丘家棚溪，西至黄鹤溪，全长约1930m，新建河道宽约20～30m，河道开挖面积50773.3m2，并沿新开挖河道沿线新建标准堤，该堤为3 级建筑物，防洪、防潮标准为20 年一遇。

本次治理工程的岩土工程主要是分析和评价建场区范围内有无影响工程稳定性的不良地质作用；建场区在勘探深度各岩土层的埋藏条件、分布及变化规律，提供各岩土层物理力学指标性质及地基土的承载力特征值等相关参数及变化规律；评价场址出露砂性土的振动液化可能性，若存在易液化粉砂土应提供液化指数及场地液化等级；查明地下水类型、水位变化规律、补给条件及上部土体的渗透性，并进行地下水腐蚀性分析评价；提供合理的堤基基础力层，并对堤基的稳定性及抗渗、抗冲刷作出评价。

2.岩土工程勘察方法

根据相关规范和设计要求，沿新开挖河道沿线布置1 条纵剖面，孔间距300 m，布置4 条横剖面，间距600 m；每个横剖面布置3 孔，共布置机钻孔16个，其中控制性孔8个，一般性孔8个，总进尺229.1m，取土样94件。

机钻孔采用GY-1工程钻机，单层活阀式钻具全断面取芯钻进，在钻进过程中采用泥浆护壁，以保持孔壁稳定和孔底清洁，在填土较厚部位的钻孔采用套管护壁，确保取样和原位测试成果的质量。取样位置准确，土样质量满足要求。本次勘察原位测试主要包括标准贯入试验、重型动力触探试验。标准贯入试验及重型动力触探均采用不同的探头，及质量均为63.5kg的落锤、落距为76cm的试验方法取得各土层的试验锤击数。

3.分析与评价

3.1地基土工程地质特性评价

第①层耕土，以软塑～可塑状粉质粘土夹碎石、砂砾组成，含植物根茎。根据室内试验成果，主要物理力学指标为：ω=23.0～28.9%，ρ=1.92～2.06g/cm3，e0=0.618～0.846；液性指数IL=0.34～0.87；压缩模量Es1～2=2.8～5.1MPa；直剪：快剪c=12.2～14.2kPa，φ=12.6°～15.6°，固快ccq=15.6kPa，φcq=16.0°；渗透系数：水平kh=1.20×10-5～2.54×10-5cm/s， 垂直kv=5.67×10-6～6.70×10-6cm/s。

第②层粘土，中等偏高压缩性，强度中等，性质尚可。根据室内试验成果，主要物理力学指标为：ω=24.6～39.8%，ρ=1.80～1.99g/cm3，e0=0.720～1.128；液性指数IL=0.35～0.96；压缩模量Es1～2=2.4～4.8MPa；直剪：快剪c=19.0～26.4kPa，φ=12.2°～19.2°，固快ccq=19.7～30.3kPa，φcq=10.4°～18.9°；渗透系数：水平kh=4.44×10-6～5.45×10-7cm/s， 垂直kv=2.47×10-7～5.67×10-7cm/s。

第③层淤泥，高含水量，高孔隙比，高压缩性，强度低，性质差，属软弱下卧层，该层是进行强度、变形及稳定性控制的主要土层，GK01、GK03、GK05、GK06、ZK06孔该层缺失。。根据室内试验成果，主要物理力学指标为：ω=44.7～65.9%，ρ=1.62～1.79g/cm3，e0=1.223～1.826；液性指数IL=1.05～1.69；压缩模量Es1～2=1.5～2.5MPa；直剪：快剪c=6.1～13.5kPa，φ=3.4°～8.2°，固快ccq=9.2～19.1kPa，φcq=4.9°～9.3°；渗透系数：水平kh=2.31×10-7～6.06×10-7cm/s， 垂直kv=6.80×10-8～2.59×10-7cm/s。

第④-1层含砾砂粉质粘土，中等压缩性，强度高，性质好，根据室内试验成果，主要物理力学指标为：ω=17.2～25.4%，ρ=1.92～2.07g/cm3，e0=0.563～0.776；液性指数IL=0.36～0.46；压缩模量Es1～2=4.7～7.9MPa；直剪：快剪c=24.5～28.7kPa，φ=14.8°～22.7°，固快ccq=28.0～38.5kPa，φcq=15.5°～28.4°；碎石含量6.5%～18.5%，砾粒含量24.2%～30.1%，砂粒含量16.4%～35.9%，粉粒含量16.4%～47.5%，粘粒含量10.6%～35.3%。

第④-夹层砾砂夹粉质粘土，中等压缩性，强度高，性质好，根据室内试验成果，主要物理力学指标为：ω=15.2～19.8%，ρ=2.00～2.06g/cm3，e0=0.559～0.611；压缩模量Es1～2=9.0～9.3MPa；直剪：快剪c=3.3～7.9kPa，φ=32.1°～39.6°。

第④-2层含碎石粉质粘土，中等压缩性，强度高，性质好，根据室内试验成果，主要物理力学指标为：ω=12.0～26.9%，ρ=1.93～2.08g/cm3，e0=0.551～0.791；液性指数IL=-0.18～0.42；压缩模量Es1～2=5.6～7.9MPa；直剪：快剪c=26.3～45.3kPa，φ=9.4°～22.3°，固快ccq=34.8～52.1kPa，φcq=15.6°～30.3°；碎石含量4.1%～27.7%，砾粒含量5.3%～39.8%，砂粒含量13.2%～43.6%，粉粒含量8.0%～44.9%，粘粒含量5.2%～33.0%。

第⑤-1层强风化凝灰岩，强度高，性质好。

3.2堤基工程地质评价

1、拟开挖河道沿线揭露的地层情况：表层为耕土及第②层粘土，其下为第③层软弱土层，该层是堤基强度、沉降和抗滑稳定的主要控制土层，下部第④-1、④-夹及④-2层均强度高，性质好。

2、新建标准堤可采用第②层粘土作为天然地基浅基础持力层，并对下部第③层软弱土层进行强度、变形和抗滑稳定验算，为防止堤身出现抗滑失稳，建议在新建标准桩号0+000～0+900（软土缺失或厚度不大区域）堤外坡脚打设木桩或抛设镇压层，桩号0+000～1+930（软土厚度较大区域）进行地基处理（如水泥土搅拌桩），同时施工时控制加荷速率，并进行实时监测。

3、河道沿线第③层软弱土层厚度及分布区域不均，且局部区段基岩揭露较浅或出露，堤防容易产生不均匀沉降，建议缩短沉降缝设置长度及在地层变化较大区域调整标准堤结构。

4、新河道沿线场地开阔，无重要建筑物，可采用放坡开挖，并做好相应的支护及降排水措施，特别是做好遇灾害性天气（暴雨及台风等）的应急方案。

3.3天然建筑材料评价

1、块石料：场区四面环山，块石储量丰富，且楼家山山体为凝灰岩，可就地取材，楼家山所取岩样室内试验结果，ρ=2.69～2.73 g/cm3，抗风化能力较好，属中硬～硬质岩。

2、砂料：可采用场区分布的凝灰岩进行人工制砂，附近裘村及莼湖一带分布有砂料厂，也可从砂料厂购买。

3、土料：整个场区沿线上部耕土、第②层粘土及第④-1层可作为堤身的填筑土料，就地取材，储量较大，第③层淤泥应清除，严禁将其作为堤身填筑材料。

4结论和建议

1、根据本次勘察及附近场地勘察资料表明，场区区域构造稳定，未发现不良地质作用，适宜本工程建设。本场区地层可分为五个工程地质层组，七个工程地质亚层。

2、场区主要的地下水赋存于第四系地层的孔隙中及基岩裂隙中：1、第四系地层的孔隙中的孔隙水：地下水主要以潜水状态赋存于冲积平原和山麓地带的第四系松散堆积层中，一般地下水埋藏较浅，水量丰富，勘察期间测得地下水初见水位为1.40～1.70m，稳定水位1.23～1.60m；2、基岩裂隙水：主要赋存于岩体的构造裂隙及风化岩体中。

3、新建标准堤可采用第②层粘土作为天然地基浅基础持力层，并对下部第③层软弱土层进行强度、变形和抗滑稳定验算，为防止堤身出现抗滑失稳，建议在新建标准桩号0+000～0+900（软土缺失或厚度不大区域）堤外坡脚打设木桩或抛设镇压层，桩号0+000～1+930（软土厚度较大区域）进行地基处理（如水泥土搅拌桩），同时施工时控制加荷速率，并进行实时监测。

4、河道沿线第③层软弱土层厚度及分布区域不均，且局部区段基岩揭露较浅或出露，堤防容易产生不均匀沉降，建议缩短沉降缝设置长度及在地层变化较大区域调整标准堤结构。

5、工程区分布的块石料及土料，可就地取材，其质量和储量均能满足设计要求，开采、运输条件较好，砂料可进行人工制砂或就近购买以满足建设要求。

参考文献

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[2]《河道整治设计规范》（GB50707-2011）；

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[4] 光耀华；岩土工程参数概率统计的几个问题[J]；广西水利水电；1991年03期

[5] 沈珠江；陈铁林；岩土破损力学：基本概念、目标和任务[A]；岩石力学新进展与西部开发中的岩土工程问题――中国岩石力学与工程学会第七次学术大会论文集[C]；2002年