大窑河镇海段岩土工程参数的分析和确定

2024-01-05 09:34
黑龙江水利科技 2023年12期
关键词:板岩珍珠风化

张 倩

(大连水木工程管理有限公司,辽宁 大连 116023)

1 概 况

珍珠河发源于瓦房店市驼山乡平山屯,河源海拔高程196.0m。在复州城镇那家屯注入复州河。珍珠河是复州河右岸一级支流,干流全长19.31km,流域面积71.99km2,河道平均比降2.48‰。珍珠河流域内有1 个镇和1 个乡:复州城镇和驼山乡。流域内以农业为主,农民收入主要靠种植粮食、水果、蔬菜、养殖牲畜为主。

大窑河为珍珠河一级支流,大窑河发源于瓦房店市复州城镇大窑村,流经复州城镇镇海村,在复州城镇永丰村汇入珍珠河。干流总长5.9km,流域面积14km2。地势北高南低,河源点高程71m,河口点高程19m,河道平均比降9.67‰。

珍珠河及其支流大窑河位于复州城镇主城区,城镇化程度高,工商业发达,人口较多且集中。复州城镇水泵组装、轴承、机械加工等城镇小微企业较多,形成轴承、农机生产、机械制造及水泵生产的小的集群。珍珠河现状为多年形成的天然河道及部分经过治理的河堤,本次治理段河道两岸建有浆砌石直墙,但防洪标准不足10a 一遇标准,且边墙破损较为严重。大窑河在主城区穿过,主要以防洪建设为主,未充分发挥城区河流在生态景观方面的效益。工程地点位于大窑河汇入珍珠河处,主要内容包括:①大窑河汇入珍珠河口处新建橡胶坝;②珍珠河(大窑河汇入口以上200m)河道治理。

项目区位于瓦房店市复州城镇。本次勘察共布置33 个钻孔,钻孔深度520.0m,3 个探坑,探坑深度4.5m。标准贯入(SPT)测试19 次,重型圆锥动力触探(DPT)测试73.4m,采取钻孔内地下水试样1 组,取扰动土样8 组。本次勘察共5 台钻机,钻探过程采用跟管钻进的钻探方式。

2 区域地质条件

2.1 地形地貌

项目区位于丘陵地带,根据辽宁省区域地貌划分,本项目区属于“辽宁低山丘陵分区”,根据辽宁省1∶50 万地貌分区图,本区地貌类型为长垣状低丘(Ⅴ1-5)。

该区为丘陵地带,丘陵低,构造剥蚀地形,东北高,西南低。区内丘陵山顶浑圆,山坡较缓,一般高度在200m 以下,冲沟发育。丘间地貌为冲洪积谷地,地形较平缓[1]。

2.2 地层岩性

区域覆盖层较厚,以素填土、粉质黏土、砂土、卵石为主,下覆基岩岩性主要为震旦系长岭子组板岩[2-5]。

2.3 场区工程地质条件

2.3.1 地形地貌

项目区地貌单元为河流阶地,地形较平坦,钻孔孔口高程为17.52~22.74m,相对高差5.22m。

2.3.2 地层岩性

①素填土(Q4ml):黄褐色,干~稍湿, 松散状态,主要由粉质黏土、砂土、碎石组成,土质不均匀,结构性差。该层场地内普遍分布,层厚0.50~2.90m,层底高程16.99~17.14m,层底埋深0.50~2.90m。

②粗砂(Q4apl):黄褐色~灰黑色,湿~饱和,稍密状态,颗粒主要矿物成分为石英、长石,级配不良,局部含卵石。该层场地内普遍分布,层厚0.70~1.60m,层底高程15.39~16.44m,层底埋深1.30~4.00m。

③全风化板岩(Zc):黄褐色,原始岩石结构基本破坏,呈板状结构,岩心为硬土,遇水软化,岩体极度破碎,属于极软岩。岩体基本质量等级是Ⅴ。该层在场地局部分布,厚度0.90m,底标高15.32m,底埋深度4.70m。

④强风化板岩(Zc):变余结构,呈黄褐色,板层构造,节理裂隙发育较强,地核碎片化,碎屑化,遇水软化,岩体破碎,属于软岩。岩体基本质量等级是Ⅴ。该层分布广泛,层厚0.60~3.0m,底层标高12.39~15.84m,底层埋深1.90~7.0m。

⑤中风化板岩(Zc):与黄④强风化板岩(Zc)相同,该层在场地分布广泛,尚未暴露。暴露层厚度10.0m,顶高程12.39~15.84m,顶埋深度1.90~7.0m。

2.3.3 地质构造

通过地质测绘和钻孔揭露,项目区未发现断裂构造迹象。

2.3.4 水文地质条件

1)地表水:项目区内珍珠河由北向南流经,大窑河由西向东流经,河流为季节性河流,勘察期间见有地表水,地表水量较丰富。

2)地下水及腐蚀性:在调查过程中,在钻孔深度范围内发现了地下水,地下水类型以第四纪孔隙潜水为主。第四系孔隙含水层为平原填土层和粗砂层,水量大。地下水深度-0.1~3.5m,水位17.18~19.58m。

本研究从ZK13 中抽取一组水样进行简单的水质分析实验,根据岩土工程的代码的调查,确定地下水对建筑材料的腐蚀性的影响。其实验室实验结果详见表1。

表1 地下水腐蚀性评价表

场地地下水对混凝土结构有轻微腐蚀;钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸泡在水中的情况下会被轻微腐蚀,干湿交替也会被轻微腐蚀[6]。

2.3.5 不良地质作用

根据现场勘察工作,场地内天然状态下不存在崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等不利工程地质过程。钻孔深度内未发现对工程不利的暗河、沟溪、坟墓、防空洞、孤石等埋物。勘察场区内存在饱和粗砂,场区抗震设防烈度7 度,需进行液化判别,判别结果为不液化,见表2。

表2 砂土液化判别表

3 岩土工程参数的分析和确定

3.1 室内试验

本次勘察,为获得场地内岩土体的物理力学性能参数,采用②粗砂层取土样进行颗粒试验。详见表3。

表3 粗砂层颗粒分析统计表

3.2 原位测试

在 ① 平素填土层和 ④ 严重风化板岩层中进行了重型圆锥探测试验,在 ② 粗砂层和 ③ 全风化板层进行标准贯入试验。对原位试验结果进行杆长校正后,进行统计分析,得到各岩土层原位试验结果统计表4。

表4 各岩土层原位测试成果统计表

3.3 岩土工程参数的确定

根据野外鉴别、标准贯入试验、重型圆锥动力触探试验及地区经验参数,确定各岩土层地基承载力参数:

①素填土(Q4ml):不提供承载力;②粗砂(Q4apl):fak=180kPa;③全风化板岩(Zc):fak=240kPa;④强风化板岩(Zc):fak=350kPa;⑤中风化板岩(Zc):fa=800kPa。

3.4 各层物理力学参数确定

根据现场试验和区域经验,对室内试验指标进行了统计,并给出了岩土层物理力学指标的建议值。见表5。

表5 各岩土层物理力学参数表

4 结 语

根据野外鉴别、标准贯入试验、重型圆锥动力触探试验及地区经验参数,确定各岩土层地基承载力参数:各岩土层地基承载力特征值为①素填土(Q4ml):不提供承载力;②粗砂(Q4apl):fak=180kPa;③全风化板岩(Zc):fak=240kPa;④强风化板岩(Zc):fak=350kPa;⑤中风化板岩(Zc):fa=800kPa。施工开挖临时边坡建议值及开挖方式为①素填土:1∶1.25~1∶1.50,机械开挖;②粗砂:1∶1.00~1∶1.25,机械开挖;③全风化板岩:1∶ 0.50~1∶ 0.75,机械开挖;④强风化板岩:1∶ 0.50~1∶ 0.75,机械开挖,局部油锤开挖;⑤中风化板岩:1∶ 0.30~1∶ 0.50,爆破凿岩。

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