宾川垃圾处理场送评综述.docx
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宾川垃圾处理场送评综述
云南省宾川县城生活垃圾处理场
工程地质勘察报告
云南南方地勘工程有限公司
二○○三年八月
云南省宾川县城生活垃圾处理场
工程地质勘察报告
建设单位：
宾川环卫清洁有限责任公司
编写单位：
云南南方地勘工程有限公司
项目负责：
苟键
编写人：
李胜、董绍华、王金文
审核人：
苟键
审定人：
杨广全
总工程师：
杨广全
总经理：
朱岳宾
法人代表：
张松
提交单位：
云南南方地勘工程有限公司
提交时间：
二○○三年八月
七、附表
序号
名称
张数
附 表 号
1
勘探工程主要数据一览表
2
Ⅰ-1、Ⅰ-2
2
各土层工程地质主要参数汇总表
1
Ⅱ-1
3
土工试验成果分层统计表
3
Ⅲ-1、Ⅲ-2、Ⅲ-3
4
动力触探试验成果统计表
9
Ⅳ-1、Ⅳ-2、Ⅳ-3、Ⅳ-4
八、附图
顺序号
图 名
比例尺
1
云南省宾川县城垃圾处理场工程地质勘察工程布置平面图
1:
500
2
截污坝坝轴线工程地质剖面图1-1′
1:
200
3
垃圾坝坝轴线工程地质剖面图2-2′
1:
200
4
工程地质剖面图3-3′
1:
200
5
工程地质剖面图4-4′
1:
200
6
工程地质纵剖面图Ⅰ-Ⅰ′
水平 1:
500
垂直 1:
200
7
截污坝坝轴线工程地质渗透剖面图1-1′
1:
200
8
垃圾坝坝轴线工程地质渗透剖面图2-2′
1:
200
9
工程地质渗透纵剖面图Ⅰ-Ⅰ′，
水平 1:
500
垂直 1:
200
压水试验P-Q曲线图
九、附件
1、水质分析报告
2、土工试验成果
3、岩石力学试验成果
4、照片
一、前 言
随着工业化进程的发展，固体废物消极排弃已对城市的市容、水源、土壤、生态、人体健康构成了潜在威胁，已成为当今社会不可忽视的环境问题。
为此根据城建建设、经济发展以及环境保护的需要，从宏观出发，微观入手，在综合分析的基础上，从国土整治、地学角度对宾川县城生活垃圾处理场址进行工程地质勘察，提供有关参数，满足设计需要。
（一）自然经济地理
宾川县位于我国西南边疆云南省西部，大理白族自治州洱海东部，金沙江南岸，是四川通往南亚和滇西的枢纽和门户。
宾川东靠大姚县，南连祥云县，北与鹤庆、永胜二县毗邻，西与大理、洱源二县接壤。
宾川县城距州府大理市70km，距省会昆明市399km，位于宾川河谷盆地的中心位置，是全县的政治经济文化中心。
宾川县城垃圾处理场位于县城南部州城镇以东平距约2km处，距县城约12km。
有宾祥线省级公路在场区西部约2km处通过，宾祥线至场区有简易公路从场区旁通过，交通较为方便（见图1）。
宾川县城垃圾处理场高程1548.49m～1595.47m，相对高差46.98m，属低中山剥蚀地貌，金沙江水系。
宾川县属亚热带季风气候，年平均气温17.8℃，极端最高气温38.2℃，极端最低气温-6.2℃，最冷一月，平均气温9.4℃，最热七月，平均气温23.5℃，年温差14.6℃，昼夜温差大。
日照时间全省最长，降雨量全省最少。
年平均降雨量为559.4mm，年最大降雨量为759.0mm，年最小降雨量为400.7mm，年平均蒸发量2518.5mm，年最大蒸发量2774.0mm，年最小蒸发量2193.0mm，一日最大降雨量91.9mm。
全年主导风向南风、西南风。
（二）工程概况
拟建的宾川县城生活垃圾处理场位于县城南部州城镇以东平距约2Km的小水井箐，距县城约12Km。
该工程由宾川县环卫清洁有限责任公司建设，由中国市政工程中南设计研究院设计，场地工程地质初勘工作由宾川规划勘察设计完成，由我云南南方地勘工程有限公司负责场地工程地质详细勘察工作。
拟建的宾川县城生活垃圾处理场占地面积103.68亩，拟建截污坝（坝高H=10.0m，坝顶长L=48.7m），垃圾坝（坝高H=12.0m，坝顶长L=92.0m），及相应的垃圾填埋场区，是该县一项环保性工程。
本次勘察为详细勘察，其目的和任务是：
1）重点查明场地地形地貌特征和气象水文条件；
2）地质构造，岩土分布和不良地质作用；
3）岩土的物理力学性质；
4）水文地质条件、岩土和废弃物的渗透性；
5）场地、地基和边坡的稳定性；
6）污染的运移，对水源和岩土的污染，对环境的影响；
7）筑坝材料和防渗覆盖用粘土的调查，提出场地及相关事项的建议；
8）全新活动的断裂和场地地基的地震效应；
9）着重提出保证稳定、减少变形、防止渗漏和保护环境措施的建议；
10）提出有关稳定、变形、水位、渗漏、水土和渗出液化学性质监测工作的建议。
根据该场地中等复杂、地基中等复杂及工程重要性等级一般综合确定勘察等级为乙级。
依详细勘察所提出的任务要求，采有野外工程地质测绘及勘探（包括钻探、坑探），原位测试（包括标贯、触探）水文地质试验（压、注水试验）及室内试验相结合的方法，综合分析研究，获取工程设计所需的参数，提出设计施工和监测工作的建议，并对不稳定地段和环境影响进行评价，提出治理建议。
本次勘察主要遵循的规范有：
1、《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）
2、《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》（CJJ17-2001）
3、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）
4、《土工试验规程》（GB/T50123-1999）
5、《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）
本次勘察参考资料主要有：
1、《宾川县城生活垃圾处理工程初步设计》第一册（中国市政工程中南设计研究院2002年9月）；
2、《宾川县城垃圾处理场工程地质勘察报告》初勘（宾川县规划勘察设计室2001年9月）；
3、1/20万大理幅综合水文地质调查报告（云南省地质局1973年）。
我公司受宾川县环卫清洁有限责任公司委托，于2003年7月28日进场工作，调动XU-100型钻机二台套，压水试验设备一台套，于2003年8月16日完成全部野外工作。
经过勘察对场地水文地质，工程地质条件作了详细评价，取得了阶段性成果，实际完成工作量（见表1）。
表1完成工作量统计表
项 目
单位
设计工作量
完成工作量
备 注
1:
500水文地质工程地质测绘
Km2
0.2
0.21
钻探
m
230
234.80
重型动力触探
m
16
水位观测
次
21
21
土工试验样
组
15
岩石力学样
组
1
压水试验
段
20
10孔158.3m
水质分析
件
2
二、场区基本地质条件
（一）地层岩性
根据工程地质测绘及钻探揭示，区内地层主要为：
1、第四系全新统冲洪积（Qal+pl）砂砾、砂质粘土，厚度0.50～1.50m，平均厚度0.67m，分布于小水井箐沟谷一带；残坡积（Qel+dl）含砾粘土，厚度0.20～1.80m，平均厚度0.70m，分布于小水井箐沟谷两岸斜坡。
2、二迭系乌龙坝组上段（PW3）玄武岩、杏仁状钙碱性玄武岩夹砂、泥岩、煤线，场区内可划分为两个岩相带：
（1）玄武岩：
主要分布于场区南部及沟谷右岸，片理发育，夹厚0.1～0.5m薄层粒玄岩，产状100°～150°∠60°～80°，局部倒转，产状280°～290°∠80°～85°，强风化，岩体抗风化能力弱，坡面较缓，约10～20°。
（2）砂岩：
主要分布于场区北部及沟谷左岸，呈薄—中厚层状，层厚0.2～2m，产状：
100°～140°∠60°～70°，坚硬，强风化，岩体抗风化能力相对较强，坡面较陡约25°～30°，往往形成场区正地形。
（二）地质构造
场区区域上属经向构造体系和青、藏、滇、缅、印尼“歹”字型构造体系的复合部位，场址位于经向构造体系内。
1、褶皱
场区位于杨保街—米甸街褶皱带之杨保街向斜西翼，该褶皱带分布在宾川断裂以东的中部地带，由杨保街向斜
（1）和米甸街背斜
（2）组成。
前者核部由张河组构成，两翼为冯家河组和白土田组构成，后者核部为云南驿组和罗家大山组构成，西翼与杨保街向斜东翼一致，但岩层倾角变化很大，在50～70°左右，局部可见直立现象，东翼被断层所切，轴向近南北，南端稍向西偏，延伸长达30～40km，稍有波状并被盆地所占据。
2、断裂
据区域地质资料显示，场区位于宾川大断裂东部，整个宾川盆地均位于经向构造的宾川大断裂（F1）上，该区域断裂对场区无直接影响。
另在场地附近发育次级断裂F2、F3、F4、F5。
见插图2构造纲要图。
F3：
走向北西——南东，倾向南西，倾角40～50°，长约５km，为一逆断层，顺T3bt与P2y界面产出，其上盘为P2y地层，下盘为T3bt地层。
F4：
走向北东——南西，倾向北西，倾角40～50°，长约12.5km，为一压扭性逆断层，其上盘为T3bt、P2y、Pw3地层，下盘为T3bt地层。
F3、F4均为区域大断裂宾川大断裂的派生次级小断层，规模小，且不直接经过场地，故对场区稳定影响不大。
3、节理
受构造影响，区内主要发育两组节理：
J1：
产状360°～45°∠60°～80°，为张性结构面，裂隙面较粗糙，张开度1～5mm，裂隙中见泥质及石英脉充填，节理密度变化较大，密度3～5条/m2，裂隙率0.1～0.2%。
J2：
产状160°～240°∠20°～40°，为剪性结构面，裂隙面平直、闭合，密度变化较大，密度3～6条/m2。
（三）地形地貌
该区位于云贵高原和横断山脉交接部位，为低中山剥蚀地貌，主要山脉和水系多呈近南北向排列。
宾川盆地位于宾川大断裂上，为断陷堆积盆地。
自早更新世宾川大断裂的继承性活动形成盆地后，至今堆积有千米以上的洪积、冲洪积和湖积成因之松散堆积层。
盆地为长条形，呈南北向展布，与南北向构造线一致，地势南高北低，东、西部较高，中部较低，盆地中海拔1300～1600m，坡度2～5°。
东、西侧山麓海拔多在2000m以上，山坡坡度大多在50°以下，剥蚀较强烈。
工程场地小水井箐为一个山顶分水岭的蝶形谷地，呈一“U”字型，三面为一系列峰脊环绕，仅在南西方向有一出口，场地狭长。
两坝轴线呈南东——北西向，谷底宽7～10m，谷底高程1548.49～1554.73m，高差6.24m，左岸坡度25～30°，右岸坡度10～20°,靠谷底较陡一般为15～20°；填埋场长轴为北东—南西向，长550m，谷底宽4～20m，谷底高程1556.72～1582.90m，高差26.18m，左岸坡度25～30°，右岸坡度10～25°，靠谷底较陡一般15～25°；谷底最高点高程1582.90m，截污坝谷底高程1548.49m，高差34.41m。
场地最高点为北面坡顶（高程1595.47m）。
（四）水文地质
１、地表水系
桑园河大体沿盆地中部由南向北流经整个宾川盆地，是盆地内地表水、地下水排泄的唯一出口，最终汇入金沙江（见图2）。
拟建的宾川县城生活垃圾处理场区小水井箐为干沟，区内见一下降泉点，流量0.02L/S，地表水及地下水均汇入桑园河。
2、含隔水层（组）划分
场区位于杨保街——米甸街褶皱带之杨保街向斜西翼为一单斜构造。
场区出露地层主要为第四系全新统冲洪积（Qal+pl）砾砂层，残坡积（Qel+dl）含砾粘土；二迭系乌龙坝组上段（PW3）玄武岩、杏仁状钙碱性玄武岩夹砂、泥岩、煤线，产状100°～150°∠60°～80°，断裂及节理裂隙不发育，地形、构造及岩性等均不利于地下水的赋存。
地下水按岩性组合及含水介质空间形态分为二大类，即松散岩类孔隙水，碎屑岩类构造裂隙水。
（1）松散岩类孔隙水
主要赋存于第四系全新统冲洪积（Qal+pl）砾砂层，残坡积（Qel+dl）含砾粘土中。
冲洪积（Qal+pl）砾砂层主要沿沟谷分布，富水性较强。
据水文地质试验成果，渗透系数2.6×10-4cm/s，透水性中等。
（2）火成岩类裂隙水
主要赋存于二迭系乌龙坝组上段（PW3）玄武岩、杏仁状钙碱性玄武岩夹砂、泥岩中。
区内岩石风化强烈，据钻探揭露，全风化～强风化带深度7.0～18.9m,节理（裂隙）发育，富水性弱,据压水试验求得透水率q=7.3～26Lu，透水性中等。
弱～微风化岩体节理（裂隙）不发育，富水性弱,透水率q=0.6～12Lu，透水性弱。
区内第四系及全～强风化岩体为含（透）水层，弱～微风化岩体为相对隔水层。
3、地下水的补给、径流及排泄条件
场地以次级地表分水岭为界，汇水面积约0.3km2，由于引洱入宾干渠从场地北东部向南西和南东分叉引水，形成一道截水沟，故目前对场地有直接影响的汇水面积约0.20km2，其沟谷中的水流量大小完全受大气降水控制，即大气降水为该区地下水的主要补给来源。
两岸地下水位高于沟谷，地下水通过松散土体孔隙和基岩裂隙向谷底排泄，勘察期间在ZK17孔附近沟底见一泉眼，流量0.02L/s。
小水井箐沟口为该区最低排泄基准面。
4、水的腐蚀性评价
据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）附录G.0.1之规定,该场地环境类型为Ⅱ类。
据场地沟谷钻孔采集水样SY2分析结果：
水化学类型为HCO3-—Caz+、Mg2+型水，PH值8.90，侵蚀性CO2=8.83mg/L，SO42－=17.94mg/L，HCO3－=171.36mg/L，Cl－=8.91mg/L，据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）之12.2.2及12.2.4条规定,判定地下水对砼及砼中钢结构不具腐蚀性。
东侧沟谷钻孔取水样SY1分析结果，PH值8.60，侵蚀性CO2=43.26mg/L，SO42－＝12.46mg/L，HCO3－=112.61mg/L，Cl－＝12.47mg/L，据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）之12.2.2及12.2.4条规定,判定地下水对砼具弱腐蚀性,对砼中钢结构无腐蚀性。
综合判定，该场地地下水对砼具弱腐蚀性，对砼中钢结构无腐蚀性。
（五）区域稳定性及地震
该区处于云贵高原与横断山脉交接部位，构造较为复杂。
以南北向构造体系为主，区域上断裂发育，褶皱较强烈。
工程区位于宾川大断裂（F1）以东约5km，挽近时期以来，构造运动频繁，地震活动强烈。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）之规定，宾川地区地震基本烈度为8度，分组属第一组，设计基本地震加速度值为0.30g。
又据云南省国土资源遥感综合项目成果《云南省区域地壳稳定性评价图》，工程区属区域地壳次不稳定区。
三、场区工程地质评价
（一）填埋区工程地质评价
填埋场小水井箐为北东—南西向沟谷，长550m，谷底宽4～20m，谷底高程1556.72～1582.90m，高差26.18m，左岸坡度25～30°，右岸坡度10～25°，靠谷底较陡一般15～25°；谷底最高点高程1582.90m，截污坝谷底高程1548.49m，高差34.41m。
场地最高点为北面坡顶（高程1595.47m）。
根据工程地质测绘及钻探揭示，区内地层主要为：
（1）、第四系全新统冲洪积（Qal+pl）砂砾、砂质粘土，厚度0.40～1.50m，平均厚度0.67m，分布于小水井箐沟谷一带；残坡积（Qel+dl）含砾粘土，厚度0.20～1.40m，平均厚度0.70m，分布于小水井箐沟谷两岸斜坡。
（2）、二迭系乌龙坝组上段（PW3）玄武岩、杏仁状钙碱性玄武岩夹砂、泥岩、煤线，场区内可划分为两个岩相带：
（1）玄武岩：
主要分布于场区南部及沟谷右岸，片理发育，夹厚0.1～0.5m薄层粒玄岩，产状100°～150°∠60°～80°，局部倒转，产状280°～290°∠80°～85°，强风化，岩体抗风化能力弱，坡面较缓，约10～20°。
（2）砂岩：
主要分布于场区北部及沟谷左岸，呈薄—中厚层状，层厚0.2～2m，产状：
100°～140°∠60°～70°，坚硬，强风化，岩体抗风化能力相对较强，坡面较陡约25°～30°，往往形成场区正地形。
由于场地植被较少，库右岸发育规模不等的5条小冲沟，沟长40～60m，沟深0.2～2m，宽5～20m，沟壁坡度40～60°，两壁及沟底均为强风化基岩，处于稳定状态。
地层产状左岸与坡向相反，右岸与坡向斜交，斜坡稳定稳定性好。
场地无其它不良物理地质现象，稳定性好。
场区无断裂构造通过，两岸地下水位高于沟谷底，场区无邻谷渗漏。
场区第四系覆盖层及风化岩体透水性中等，弱～微风化岩体透水性弱。
据水文地质试验及调查分析，岩土层渗透性弱～中等，场区整体防渗条件不理想，且不能满足《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-1997）中的规定，防渗层的渗透系数K≤10-7cm/s，需进行防渗处理。
建议对填埋库区采用防渗膜作水平防渗处理（物理力学建议参数见表2）。
（二）垃圾坝工程地质评价
拟建垃圾坝坝高H=12.0m，坝顶长L=92.0m，为浆砌石坝。
表2物理力学参数表
岩土层编号
岩
土体
名称
物理指标
力学指标
承载力特征值fak
（Kpa）
岩体透水率
q（Lu）
天然
密度
（ｇ/cm3）
孔
隙
比
e
天然含水量
W（%）
液性
指数
IL
抗剪强度
压缩
系数a1-2
（Mpa-1）
压缩模量
Es1-2
（Mpa）
Ck
（Kpa）
Φk
（0）
①
耕土
②
砾砂
220
③
含砾
粘土
36
15.7
240
④1
全风化玄武岩
2.11
0.57
19
0.09
42.7
15.9
0.21
7.57
290
12～38.9
④2
强风化玄武岩
2.78
0.69
20
0.13
33.4
21.05
0.53
6.19
380
7.3～20
④3
弱风化玄武岩
2.77
0.67
16
0.09
30.6
19.16
0.57
2.93
590
0.5～12
坝轴线为SE-NW向，谷底宽10m，谷底高程1554.73m，地形坡度左岸18°，右岸12°。
谷底冲洪积灰褐色砾砂层厚0.50～1.40m，松散，透水性中等，左岸残坡积黄褐色含砾粘土覆盖厚0.5～1.8m，松散，透水性中等，右岸为玄武岩出露，垃圾坝全风化带厚2.0～10.8m，透水率q=13.6～38.9Lu，透水性中等。
强风化带厚2.7～7.1m，透水率q=7.3～14.7Lu，透水性中等。
弱风化带顶埋深5.4～18.9m，透水率q=0.6～10Lu，透水性弱，为相对隔水层。
垃圾坝区片理产状100°～115°∠72°～80°，发育两组节理：
J1产状12°～40°∠60°～75°，为张性结构面，裂隙面较粗糙，张开度1～5mm，裂隙中见泥质及石英脉充填，密度3～5条/m2，裂隙率0.1～0.2%。
J2产状160°～220°∠30°～40°，为剪性结构面，裂隙面平直、闭合，密度3～6条/m2。
据分析，岩体片理走向与坝轴线大角度斜交，两岸无不利结构面组合，岸坡稳定，坝基岩体强度高，满足建坝要求（物理力学指标建议参数见表2）。
建议坝基建基面进入第④2强风化玄武岩1m。
（三）截污坝工程地质评价
拟建截污坝坝高H=10.0m，坝顶长L=48.70m，为浆砌石坝。
坝轴线为SE-NW向，谷底宽7m，谷底高程1548.49m，地形坡度左岸28°，右岸21°。
谷底冲洪积灰褐色砾砂层厚0.50～0.80m，松散，透水性中等，两岸残坡积黄褐色含砾粘土覆盖厚0.6～1.0m，松散，透水性中等，全风化带厚1.0～5.8m，透水率q=12～26Lu，透水性中等。
强风化带厚1.3～8.1m，透水率q=10～20Lu，透水性中等。
弱风化带顶埋深7.3～15.9m，透水率q=0.5～12Lu，透水性弱，为相对隔水层。
截污坝区片理产状100°～112°∠75°～82°，发育两组节理：
J1产状2°～24°∠72°～80°，张性，裂隙面弯曲粗糙，张开1～2mm，泥质充填，密度2～3条/m2；J2产状128°～190°∠40°～56°，为剪性结构面，裂隙面平直、闭合，密度2～4条/m2。
据分析，岩体片理走向与坝轴线大角度斜交，两岸无不利结构面组合，岸坡稳定，坝基岩体强度高，满足建坝要求（物理力学指标建议参数见表2）。
根据垃圾场防渗要求结合该截污坝的工程水文地质条件,建议采用垂直防渗的方法,对坝基进行防渗帷幕灌浆处理，深度进入第④3弱～微风化玄武岩中。
四、地震效应
该区处于云贵高原与横断山脉交接部位，构造较为复杂。
以南北向构造体系为主，区域上断裂发育，褶皱较强烈，挽近构造运动频繁，地震活动强烈。
1、地震基本烈度
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）之规定，宾川地区地震设防烈度为8度，分组属第一组，设计基本地震加速度值为0.30g。
2、场地土类型和建筑场地类别
经勘察及综合分析证实，场地土类型属中硬场地土，场地覆盖层厚度dov＞5m，故场地属Ⅱ类建筑场地。
3、饱和粉土、粉砂液化判定
场地15m深度范围内，无饱和粉土、砂土分布，故场地可不考虑地震液化问题。
五、天然建筑材料
（一）土料
由于场地旁以强风化玄武岩、砂岩、泥岩为主，含碎石较多，故不能就地取用。
可沿场区简易公路往南西方向至坡脚一带取料。
（二）石料
由于场区及其附近岩石抗风化能力弱，不能就地取材,可至宾川牛井坝子山取白云质灰岩作石料利用。
（三）砂料
可在宾川盆地桑园河中采取，距场区仅２～３km，砂料丰富，交通便利。
六、结论和建议
（一）结论
１、场区地层岩性单一，构造单一，整体稳定性好。
２、坝址及场区内边岸稳定，无不良工程地质现象。
３、场区水文地质及工程地质条件简单，为一较理想的垃圾填埋场。
４、场区渗透条件简单，岩土层渗透性较弱，但局部地段由于构造及风化裂隙相对发育透水性中等，故场区整体防渗条件不理想，不能满足防渗要求，故需进行防渗处理。
５、场区地震基本烈度为８度，设计基本地震加速度值为0.30g。
６、经综合分析，场地土类型属中硬场地土，Ⅱ类建筑场地。
７、该场地地下水对砼具弱腐蚀性，对砼中钢结构无腐蚀性。
经本次勘察主要存在的工程地质问题是：
１、截污坝基渗漏问题；
２、左、右两坝肩存在绕坝渗漏问题；
３、场区整体防渗条件较差的问题。
（二）建议
1、对垃圾填埋库区采用水平防渗措施，清除表层①②③层松散土体，以免产生不均匀沉降；
2、垃圾坝基础宜进入④2强风化玄武岩1m以上；截污坝须进行防渗处理，防渗帷幕深度进入相对隔水层④3弱风化玄武岩；
3、为防止地表水汇入垃圾填埋库区，建议沿场地周围修建截水沟；
4、施工时尽量不破坏植被，以防止对地质环境的破坏；
5、做好污染物的运移对水源和岩土的污染等的监测工作。
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