岚山绣针河河道工程地质勘察报告Word文件下载.docx
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（6）交通桥、穿堤涵洞（管）地基工程地质条件，对存在的主要工程地质问题进行评价，提出有关地基土的物理力学参数的建议值。
（7）进行天然建筑材料的调查，提供天然建筑材料的物理力学指标，提供产地分布图、可供储量和质量评价。
2、勘察中执行、参考的规程及依据的文件：
《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）
《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）
《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）
《水利水电工程钻探规程》（DZ5013-2005）
《土工试验规程》（SL237-1999）
《土的分类标准》（GBJ145-90）
《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）
《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）
《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）
1.4工作量布置及勘测方法
本次勘察沿堤防共布置勘探点92个，设计孔深10.0-15.0m。
派XY-100型钻机2台，采用螺旋钻头与双层岩芯管相结合的钻进方式完成钻探工作，主要用于揭露场区岩土层类型、分布、深度，划分岩体的风化带。
钻孔开孔直径为130mm，终孔直径为110mm。
在钻孔内进行原位测试工作—标准贯入试验，确定第四系岩土层的密实程度及其变化特征，划分基岩风化带，对地基的稳定性及承载能力作出评价。
采用薄壁敞口取土器取Ⅰ级原状土样，在实验室内进行试验分析，判定粘性土的性质情况。
1.5工作量统计
工程地质勘察外业工作始于2011年12月1日，并于2012年1月4日基本完成外业勘察工作，工作量统计见表1-1。
表1-1
项目
单位
完成
备注
工程地质钻探
孔/m
118/927.20
标准贯入试验
次
149
取土样
件
121
扰动样92件
土工试验
98
水样
2
2地质概况
2.1区域地质
场区位于苏鲁造山带的南苏鲁地块，构造上南苏鲁地块分为北部的超高压变质带和南部的高压变质带两个单元，场区位于北部的超高压变质带内，出露的岩石类型为新元古代花岗片麻岩。
该区自下元古代后期至新生代更新世以前一直处于缓慢、稳定的上升隆起状态，无华北型地层沉积。
场区位于日照断裂和五莲断裂南端，勘察区内未发现新断裂构造，本区新构造运动不强烈，其他以弱震、微震为主，震级小、频率低，地壳相对稳定。
2.2地形地貌
绣针河位于山东省东南部，呈东西向，发源于莒南县大山水库上游三皇山，控制莒南县东部，日照市南部和江苏省赣榆县东北闻地区，流域面积412.0m2。
整个流域西北多山，东南低洼，西高东低，地貌起伏不平，海拔高程在0～385m之间，属低山丘陵区。
2.3地层岩性
工程区内主要分布的地层由老至新分别为：
2.3.1二长花岗岩（γ23）：
片麻状结构、块状构造，在本区内广泛分布，下覆于第四系覆盖层之下。
2.3.2第四系全新统冲积层（Q4al）:
分布于绣针河中下游河道两侧河床、河漫滩地，岩性由砂类土组成，上细下粗，交错层理发育。
2.3.3第四系全新统冲积海积层（Q4al+m）：
分布于岚山入海河口海岸线一带，形成海泥砂滩、海砂堤和砂嘴，岩性由砂类土夹薄层淤泥质土组成，属海陆交互相沉积。
2.3.4人工筑填土（Q4r）：
分布于绣针河沿岸零星堤防，堤身主要由粗、砾砂组成，属人工填筑而成。
2.4地震动参数
《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场区的地震基本烈度Ⅶ度，设计基本地震加速度值为0.10g，地震动反应谱特征周期0.45s。
2.5水文地质
区内地下水主要赋存于第四系地层中，地下水类型主要为第四系孔隙潜水，主要含水层为第四系冲积层及冲积海积层，属强富水层。
地下水主要接受大气降水补给和河水补给，地下水和河水水力联系密切，枯水期地下水补给河水，汛期河水补给地下水。
本次勘察在河流中游取河水、地下水水样各一组，依据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008），根据水质分析资料：
环境水对混凝土无腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
河水腐蚀性判定结果一览表
表2-1
腐蚀性类型
腐蚀性特征
判别依据
腐蚀程度判别
指标值
水样编号
化验指标
重碳酸腐蚀
HCO3-（mmo/L）
弱腐蚀性
河水
0.71
一般酸性腐蚀
pH
无腐蚀性
7.23
碳酸型
侵蚀性CO2（mg/l）
4.76
镁离子型
Mg2+（mg/l）
8.68
硫酸盐型
SO42-（mg/l）
63.20
对钢筋腐蚀性评价
cl-（mg/l）
26.94
对钢结构腐蚀性评价
pH值、（cl-+SO42-）（mg/l）
无腐蚀性
/
地下水腐蚀性判定结果一览表
表2-2
地下水
0.78
7.42
5.76
10.50
61.50
24.80
桩号19+200～23+000段受海水潮汐作用明显，地下水腐蚀性评价按海水考虑，依据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008），取海水样一件，根据水质分析资料：
环境水对混凝土具强腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性，对钢结构具中等腐蚀性。
海水腐蚀性判定结果一览表
表2-3
海水
0.68
8.48
0.00
1320
强腐蚀性
1410
17600
pH值、（cl-+SO42-）（mg/l）
中等腐蚀性
3堤身状况
本次堤身勘察范围为绣针河河道桩号0+000～23+000段，就其工程地质条件分述如下。
3.1堤身状况
3.1.1无堤段
绣针河河道桩号左岸0+000~0+450、3+600~5+400、7+000~14+600，右岸0+000~1+400、3+000~17+100为无堤段，为砂质结构，以粗、砾砂为主，呈松散~稍密状态。
3.1.2有堤段
绣针河河道桩号除左岸0+000~0+450、3+600~5+400、7+000~14+600，右岸0+000~1+400、3+000~17+100外均为有堤段：
堤身填土主要取自堤内外两侧地表，堤高1.5~3.6m，浅黄~黄褐色，稍湿~饱和，成份以粗砾砂为主，为砂质堤身，堤身填筑质量较差，堤身具中等透水性，堤身高宽不满足规范要求，汛期易产生堤身渗漏甚至脱坡。
3.2堤身质量与险情隐患
填筑土含水量w=5.5~6.6%，天然密度ρ=1.63~1.66g/cm3，干密度ρd=1.53~1.57g/cm3，比重Gs=2.65，凝聚力C=0~1.5kPa，摩擦角φ=28.5~32.3o，变形模量E0=5.60~9.50MPa，渗透系数K=1.15×
10-2~5.80×
10-2cm/s，标准贯入击数N0=7.0~11.0击，地震工况下存在液化的可能，建议根据实际情况采取必要抗液化措施。
3.3填筑土的质量评价
通过对堤身粗、砾砂进行相对密实度试验，相对密实度为0.35~0.52，填筑质量差，不满足抗震评价的要求，为液化土。
3.4填筑土的渗透性评价
允许渗透坡降，采用《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）附录D中的判别方法，根据下部填土颗粒分析统计可知填土的渗透变形破坏为管涌型，建议填筑土的允许比降取0.15。
4堤基土工程地质特征
4.1地质结构的划分
堤基大多由第四系全新统冲洪积层、海积层组成，下伏基岩为二长花岗岩。
河流两侧地层岩性基本相同，现以右堤为主，划分堤基地质结构类型，堤基地质结构类型主要为双层结构（Ⅱ类）、多层结构（Ⅲ类）。
双层结构（Ⅱ类）为上部为粗、砾砂，下部为二长花岗岩组成的双层结构；
多层结构由厚度一般小于1.5m的淤泥质土呈夹层透镜体状分布于粗、砾砂中组成的复杂结构。
4.2地基土的物理力学性质与渗透性
岩土工程地质特征一览表
表4-2
桩号
地层岩性
地基土允许
承载力[fa]
挡墙基础与地基土之间的摩擦系数f
水下
坡角
渗透系数
cm/s
0+000~19+800段
①砾砂
180
0.40
30
3.5×
10-2
②强风化二长花岗岩
600
0.50
5.8×
10-3
19+800~23+110段
①粗砂
140
0.35
28
1.2×
②淤泥质土
80
2.3×
10-6
③砾砂
220
④强风化二长花岗岩
5堤基土主要工程地质问题
根据地质勘察资料分析，岚山区绣针河堤基存在的主要工程地质问题如下：
5.1堤基渗透稳定问题
按照地层岩性的差异，堤基地质结构可分为两种类型：
双层结构（Ⅱ类）及多层结构（Ⅲ类）。
⑴双层结构（Ⅱ类）：
上部由①层砾砂组成，下伏基岩为花岗片麻岩，埋深小于10m。
堤基防渗性能差，堤身单薄处，持续高水位情况下，易产生管涌破坏。
由《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）附录D.0.2判别方法知：
①层砾砂的渗透破坏形式为管涌型，据表D.0.4结合本区经验综合确定①层砾砂的允许水利比降取0.15。
⑵多层结构（Ⅲ类）：
堤基上部为透水性较强的①粗砂，中部为厚度小于1.5m的②淤泥质土，下部为透水性强的③砾砂。
堤基防渗性能差，且存在软弱粘性土，持续高水位情况下，易产生渗透破坏。
由《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）附录D判别方法知：
①层粗砂的渗透破坏形式为管涌型，②层淤泥质土的渗透破坏形式为流土型。
据表D.0.4结合本区经验综合确定①层砾砂的允许水力比降取0.15。
据临界水力坡降Jcr=（Gs-1）（1-n）计算②层淤泥质土的允许水力比降取0.18。
5.2沉降变形与稳定问题
位于桩号19+800~23+000堤段，堤基分布有软塑淤泥质土，厚度1.5~2.3m，物理力学性质差，压缩性高，承载力低，埋藏较浅。
在上覆荷载作用下，将发生长期固结沉降，建议根据实际荷载情况采取必要措施。
5.3饱和土的液化问题
依据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2001）及《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）附录P的规定，抗震设防烈度为Ⅶ度。
应对场区15m深度范围内土层进行液化判别。
场区有可能液化的土层为19+800~23+000段①层粗砂，本次液化判别采用标准贯入试验判别法进行判别，若N<
NCr，判为液化土。
根据公式计算，即：
Ncr：
液化判别标准贯入锤击临界值；
N0：
液化判别标准贯入基准值，取6；
ds：
饱和土标准贯入点深度（m），地面以下5.0m内取5.0m计算；
dw：
0.50m（按近期内年最高水位考虑）；
ρc：
粘粒百分含量；
按上述公式经计算可知，场区内①层粗砂为可液化土层，存在轻微液化现象。
5.4岸坡稳定分析
堤基主要由粗砾砂组成，透水性好，岸坡将承受地下水的托浮作用；
同时地下水的浸泡降低土体的抗剪强度和退水时引起的潜蚀、渗透压力等均对岸坡稳定构成威胁。
6堤防工程地质条件及评价
6.1堤防工程地质分类
根据堤基地质结构，结合堤内、外渗流边界条件，对堤基进行工程地质分段。
堤基可分为两种工程地质类别，其分类标准见表3.1.4：
工程地质条件较好（B）、工程地质条件较差（C）。
堤基工程地质分类标准表
表6-1
类别
标准
评价
B
一般为Ⅱ结构类型堤基，基本不存在抗渗稳定、抗震稳定问题
工程地质条件较好
C
一般为III结构类型堤基，存在地震液化、抗渗稳定问题
工程地质条件较差
6.2各堤段工程地质条件及评价
（1）桩号1+200~19+800（两岸）除5+600~6+200（右岸）、7+400~8+200（右岸）、14+000~15+000（左岸）外
该堤段长34800m，堤基为Ⅱ类地质结构，由第四系全新统冲积层构成，属冲洪积地貌，上部由①层砾砂组成，下伏基岩为二长花岗岩岩，为河流堆积地貌。
该堤段属B类，堤基土渗透性较大，河道坡降大，高水位运行下堤内外水位相差不大，不宜形成较大的水位差且历时短，故而堤基将不会产生渗透变形，堤基可不考虑渗透变形破坏的影响，但砾砂的抗冲刷能力差，建议采取护坡防冲措施。
（2）桩号19+800~23+000（两岸）
该堤段长6400m，为Ⅲ类地质结构，为河口三角洲地貌，该堤段属C类，堤基①层粗砂为液化土层，且分布②层淤泥质土，物理力学性质差，具高压缩性，承载力低，埋藏较浅，在上覆荷载作用下，将发生长期固结沉降。
建议根据实际情况采取必要措施。
6.3河道疏浚
河道上部地层主要为粗、砾砂，松散-稍密状态，为河床冲积物，易于实施清淤疏浚工程。
根据土的物理力学指标、现场标准贯入试验，结合工程类比，提出各有关岩土层的开挖边坡建议值见下表。
各岩土层有关参数建议值一览表
表6-2
抗冲流速
开挖边坡建议值
疏浚土的级别
粗、砾砂
0.1m/s
1:
3.5
7
7堤岸工程地质条件及评价
7.1岸坡地质结构的划分
根据本区岸坡地质结构，结合水流条件、水文地质条件，对岸坡进行工程地质分类。
岸坡可分为：
稳定岸坡、稳定性较差岸坡。
表7-1
岸坡主要为碎块状、块状二长花岗岩，抗冲刷能力较强
稳定岸坡
岸坡主要为粗、砾砂，抗冲刷能力较差
稳定性较差岸坡
7.2各堤段工程地质条件及评价
（1）无堤防段除桩号0+000~1+200（右岸）、5+600~6+200（右岸）、7+400~8+200（右岸）、14+000~15+000（左岸）外
属河流侵蚀堆积地貌，稳定性较差岸坡。
堤岸主要分布粗、砾砂，岸坡抗冲刷能力差，河流侧蚀作用下岸坡坍塌稍严重，存在岸坡稳定问题，建议对堤岸采取放缓坡度、护坡等措施，岸坡开挖值按1:
3.5考虑。
（2）桩号0+000~1+200（右岸）、5+600~6+200（右岸）、7+400~8+200（右岸）、14+000~15+000（左岸）
该堤段长3600m，属剥蚀残丘，为稳定岸坡。
堤岸主要分布碎块状、块状二长花岗岩，抗冲刷能力强，不存在岸坡失稳问题。
8险工段的地质条件及评价
岚山区绣针河桩号6+400～12+000段是一条转角约90°
的S型弯道，凹岸滩地淘刷严重属于险工段，险工段堤防冲刷形成陡壁，有坍塌的趋势，河流的地质作用还未停止，会进一步发展，尤其洪水季节会携带大量泥沙，造成淤积较为严重，影响行洪，需要对险工段进行整治。
8.1地层结构
1、砾砂：
黄褐色、灰白色，饱和，稍密~中密状态，成份以石英、长石等为主，磨圆度较好，级配良好。
2、二长花岗岩：
片麻状结构、块状构造，风化裂隙很发育，岩体破碎；
矿物成分以长石、石英及暗色矿物为主，岩石强度由上而下逐渐变高。
8.2工程地质评价
险工段左岸6+400～12+000段、右岸6+400～7+500段、右岸8+000～12+000段堤基主要为砾砂，抗冲刷能力较差，汛期在洪水作用下存在冲刷、堵塞河道等问题。
建议对险工段做好护坡等工程措施。
8.3地基土的工程地质特征
表8-1
地层序号
渗透系数cm/s
渗透性评价
天然
①
砾砂
强透水性
32.0
②
二长花岗岩
中透水性
9水工构筑物工程地质条件及评价
本次绣针河河道治理工程将在左岸2+200段及右岸11+300段修建一座桥，16+500段修建一座橡胶坝，20+500段修建一座挡潮闸。
9.1工程地质条件
9.1.1橡胶坝、桥
①砾砂（Q4al+pl）：
黄褐~灰白色，稍密~中密状态，磨圆度较差，级配良好，层厚3.2~4.2m，层底高程3.2~6.8m。
②层强风化二长花岗岩（γ23）：
9.1.2拦潮闸
①粗砂（Q4al）：
黄褐~灰白色，松散~稍密状态，磨圆度较差，继配不良，层厚3.2~4.2m，层底高程3.2~4.2m。
②淤泥质土（Q4al＋m）：
灰黑色，有异味，上部为淤泥质壤土，下部为淤泥质粗砂，可见贝壳碎片，层厚3.2~4.2m，层底高程3.2~4.2m。
③砾砂（Q4al+pl）：
黄褐~灰白色，稍密~中密状态，磨圆度较差，级配良好，层厚3.2~4.2m，层底高程3.2~4.2m。
④二长花岗岩（γ23）：
片麻状结构、块状构造，风化裂隙很发育，岩体破碎，矿物成分以长石、石英及暗色矿物为主，岩石强度由上而下逐渐变高。
9.2工程地质评价
1、据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场地地震动峰值加速度为0.10g，相应地震基本烈度为Ⅶ度，地震动反应谱特征周期为0.45s。
2、橡胶坝以强风化二长花岗岩作为基础持力层，桥以砾砂作为基础持力层；
拦潮闸坝基土渗透系数大，且淤泥质土承载力不满足设计要求，建议进行地基处理，以满足承载力和防渗要求。
10穿堤建筑物工程地质条件及评价
本次岚山绣针河河道工程按设计标准筑堤、复堤后，穿堤建筑物共11座，详见表10-1。
穿堤建筑物工程设计指标表
表10-1
岸别
构筑物名称
根（孔）数
管（洞）尺寸（m）
流域面积（m）
左堤
0+900
板涵
3
3.0×
2.0
3.3
2+200
2.4
6+350
2.1
6+850
管涵
Φ1.5
0.45
8+720
1.5
10+500
0.7
右堤
5+380
10.0
6+950
2.7
8+200
1.35
11+300
13+230
2.5
10.1工程地质条件
据本次钻探揭露查明，场地地层分布第四系全新统冲洪积层和二长花岗岩。
场地地层岩性自上而下分述如下：
黄褐色、灰白色，饱和，稍密~中密状态，成份以石英、长石等为主，磨圆度较好，级配良好，层厚2.2~6.6m。
10.2工程地质评价
1、据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场地地震动峰值加速度为0.10g，相应地震基本烈度为Ⅶ度，地震动反应谱特征周期为0.45s，场地土类型为中软土，场地建筑类别为Ⅱ类。
2、板涵、管涵主要位于砾砂层上，承载力满足设计要求，无软弱下卧层，不存在液化及不均匀沉降等工程地质问题。
渗漏及渗透变形问题见5.1。
11天然建筑材料
岚山区绣针河河道工程可行性研究阶段天然建筑材料勘察分：
筑堤土料勘察、人工骨料勘察、块石料勘察，勘察精度按初查进行。
11.1筑堤土料
岚山
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