石头河水库渭北引水工程地基处理分析

张小利

(陕西省水利电力勘测设计研究院勘察分院，陕西 咸阳 712000)

1 工程概况

陕西省水务集团有限公司石头河水库渭北引水工程管线起点位于石头河水库石头河东干渠19+680 m处，管线从南向北穿过眉县、扶风县，沿途向三个水厂供水：绛帐净水厂、新区水厂、法门水厂。通过这三个水厂向扶风县、眉县常兴镇及麟游县九龙宫镇居民供水。工程任务是解决扶风县、眉县常兴镇及麟游县九龙宫镇的生活用水问题，满足受水区社会经济，社会可持续发展的用水需要。该工程骨干线路总长约36.6 km，输水干管设计取水流量1.16 m3/s，最高日供水量12万m3。工程等别为Ⅳ等小(1)型工程，主要建筑物级别为4级，次要建筑物为5级。

2 引水管线工程地质条件及评价

2.1 地形地貌

工程区地处关中断陷盆地西部的秦岭北麓山前洪积扇、河流阶地和黄土台塬区等地貌单元，地形总体为两端高,中间渭河河谷低，相对高差达200～300 m。沿线穿越地貌单元主要为渭河及其支流的漫滩、Ⅰ级阶地、Ⅱ级阶地和黄土塬，地层相对简单，地下水位埋深相对较浅，沿线冲沟不太发育。

2.2 地层岩性及工程处理措施

石头河水库渭北引水工程引水线路穿越的地貌单元以渭河为分界线，渭河在工程区呈近东西向展布，流向自西向东。为了分析不同地貌单元的地基处理方法，按地貌单元简述各地层分布情况，引水管线地貌单元及管基地层岩性汇总如表1。

表1 地貌单元及管基岩性汇总表

2.3 地基处理措施

引水管线按地貌单元分类，除渭河及韦水河漫滩以外，其余管基均为黏性土地基，其主要工程地质问题为黄土的湿陷性。按照《湿陷性黄土坝区建筑标准》(GB50025～2018)有关规定，湿陷性黄土场地上的建筑物分类，应符合下列规定：拟建建筑物应根据重要性、高度、体形、地基受水浸湿可能性大小和对不均匀沉降限制的严格程度等分为甲、乙、丙、丁四类(具体分类见GB50025～2018规范P6页，这里不再赘述)。本工程属于地基受水浸湿可能性大的一般建筑，因此引水管道属于乙类建筑物。

乙类建筑物应采取地基处理措施，应消除地基的部分湿陷量。湿陷性黄土地基上的乙类建筑采用消除部分地基湿陷量的措施时，非自重湿陷性黄土场地，处理深度不应小于地基压缩层深度2/3，且下部未处理湿陷性黄土层的湿陷起始压力值不应小于100 kPa；自重湿陷黄土场地处理深度不应小于基底下湿陷性土层的2/3，且下部未处理湿陷性黄土层的剩余湿陷量不应大150 mm。相较于甲类建筑，乙类建筑高度和重要性稍低，允许地基残留部分湿陷量处理的重点集中在基底下湿陷性较强的土层，因这部分土层贴近基底，附加应力大受水浸湿可能性大,对建筑物安全影响最大。新规范修订增加了大厚度湿陷性黄土地基的规定，因处理厚度过大在实际工程中难以实施，当计算出的处理厚度过大时，可采用最小地基处理厚度，但应加强防水措施弥补。

石头河水库渭北引水工程为一线性工程，地面以上没有高度，管道埋深2.0～3.0 m，按埋深计算湿陷量时，上部湿陷性强的土层实际已经没有考虑。根据这一规定，参考附件工程的经验，对于引水管道我们采取的措施是：采用灰土垫层处理，管基非自重温陷性黄土场地，灰土垫层的厚度不宜小于0.30 m；自重温陷性黄土场地，按湿陷量及湿陷类别垫层厚度不宜小于0.3～0.5 m。按以上原则对引水管道进行地基处理，简述如下：

(4)桩号12+400 m～13+000 m段，地貌单元为渭河Ⅰ级阶地，管基土为第四系全新统冲积(Q41al)堆积壤土，其承载力特征值fak=120 kPa。管基无湿陷，建议管沟临时开挖坡比壤土。

3 结语

(1)工程区位于关中盆地西部，地质构造单元上属汾渭断陷盆地，区域断裂发育，地质构造复杂，属构造稳定较差的地区。工程区经过的眉县汤峪镇、槐芽镇和扶风县绛帐镇、段家镇、城关街道的Ⅱ类场地的地震动峰值加速度为0.20 g，地震动反应谱特征周期为0.40 s，相应的地震烈度为Ⅷ度，属稳定性较差地区。

(2)管线经过渭河及韦水河时，存在砂土地震液化问题，应判定砂土的液化问题。其余地段粘性土地基，其主要工程地质问题为黄土的湿陷性，按照《湿陷性黄土坝区建筑标准》(GB50025-2018)有关规定，对湿陷性厚度很大的地基，处理厚度过大在实际工程中难以实施，特别是对于引水管道等线性工程，可结合实际，类比工程区经验采用地基处理的方法，但应加强防水措施弥补。