高 峰

（山西省水利水電勘測設(shè)計研究院 山西太原 030024）

1 工程概況

山西省長子縣申村水庫位于海河流域濁漳河南源上游，水庫總庫容3381×104m3。是一座集防洪、灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的年調(diào)節(jié)中型水庫。因原有辦公樓年久失修，難以繼續(xù)使用，水庫管理局擬在原辦公區(qū)新建辦公樓及宿舍等。工程地面相對整平標高為0 m，設(shè)計基礎(chǔ)底相對標高為-1.50 m。辦公樓為東西向，宿舍區(qū)為一四合院，包括有宿舍、食堂、車庫等。

2 工程區(qū)地質(zhì)

2.1 地形地貌

工程區(qū)位于太岳山支脈黑虎嶺東麓，處于長治盆地西南部，位于山前洪積傾斜平原區(qū)。辦公區(qū)位于申村水庫左岸副壩北側(cè)，原地形較為平坦，后將擴建溢洪道所開挖出的上第三系上新統(tǒng)（N2）棕紅色黏土堆置于工程區(qū)東部，現(xiàn)狀地面地形高低起伏，地面相對標高為-1.5 m～3.7 m，最大高差5.2 m。工程區(qū)北側(cè)為上世紀60年代開挖的輸水溝渠，溝深約10 m，溝寬20余m。

2.2 地基土構(gòu)成與巖性特征

該建筑場地地層為第四系上更新統(tǒng)洪沖積物（Q3pl+al）和全新統(tǒng)人工填土（Q4ml）。場地土層分為5層，自上而下各土層特征分述如下：

①層人工填土：①-1層素填土，分布于場地東部的主要為開挖后松散堆填的上第三系上新統(tǒng)（N2）黏土，棕紅色，結(jié)構(gòu)松散，具架空現(xiàn)象，人工挖掘時塌落現(xiàn)象明顯，無法取原得狀試樣，穩(wěn)定性很差。其砂粒含量3.5%～7.2%，粉粒含量68.5%～73.8%，黏粒含量21.5%～25.2%，曲率系數(shù) Cc為 1.1～2.5，不均勻系數(shù)Cu為8.5～20.0，厚2.5～5.4 m；分布于場地西部與北部輸水渠頂部的主要為粉土，厚1.9～2.9 m，棕黃色，稍濕，稍密，底部含零星的煤屑、磚屑等。①-2層雜填土，雜色，以粉土為基質(zhì)，含有較多磚石塊及原地面混凝土塊，結(jié)構(gòu)松散-稍密。在場地多有分布，只在北部輸水渠頂部缺失。

②層粉質(zhì)黏土：紅褐色，硬塑-堅硬，具中等縮性，具濕陷性。標準貫入實擊數(shù)（下簡稱標貫實擊數(shù)）為4～8擊，平均6.0擊，經(jīng)桿長修正后擊數(shù)（下簡稱修正擊數(shù)）為3.8～8.0擊，平均5.9擊。本層層底埋深2.1～5.4 m，層厚 1.1～2.2 m。

③層粉土：黃、黃褐色，中密-密實，稍濕-濕，具中等縮性，局部土層具濕陷性，含較多的白色鈣質(zhì)菌絲，夾有薄層粉砂，偶含粉質(zhì)黏土團塊，由上而下砂粒含量逐漸增多。標貫實擊數(shù)為5～11擊，平均7.9擊，修正擊數(shù)為4.5～10.4擊，平均7.4擊。本層層底埋深3.8～11.0 m，層厚 1.5～3.9 m。

④層粉質(zhì)黏土：褐灰色，可塑，具中等縮性，頂部零星具濕陷性，含有白色鈣質(zhì)菌絲及少量鈣質(zhì)結(jié)核，夾有較多的粉土薄層，標貫實擊數(shù)為5～12擊，平均9.5擊，修正擊數(shù)為4.5～9.9擊，平均7.8擊。本層只在場地東部二層辦公樓區(qū)揭穿，揭穿部位層底埋深14.3～15.0 m，層厚8.2～8.8 m。

⑤層黏土：淺紅色，可塑-軟塑。標貫實擊數(shù)為5～12擊，平均11.0擊，修正擊數(shù)為7.6～8.9擊，平均8.3擊。本層只在場地東部二層辦公樓區(qū)揭露。

2.3 地下水

場地內(nèi)地下水類型為松散巖類孔隙水，地下水補給來源主要是大氣降水及庫水，庫水補給地下水，地下水位受季節(jié)及庫水變動影響大。另外，場地也會受到北側(cè)輸水溝渠輸水時滲水的影響。

申村水庫正常蓄水位相對標高為-3.7 m，水庫常年蓄水位變化多在-5.7～-3.7 m之間?？辈炱趯倏菟?，庫水位相對標高-8.1 m，近于水庫死水位?？辈炱陂g建筑場地地下水埋深7.85～11.22 m，地下水水位相對標高-10.90～-9.03 m，地下水由南向北、由西向東滲流。受水庫蓄水位影響，場地地下水水位變幅多在2～5 m之間，據(jù)勘察期間庫水位與場地地下水位關(guān)系，推測水庫處于正常高水位時，場地地下水位一般在相對標高-6.1～-4.7 m之間。當(dāng)場地北側(cè)輸水溝渠輸水且溝渠防滲效果不佳時，場地地下水位尤其是場地北側(cè)地下水位可能更高。

3 地質(zhì)問題

3.1 場地穩(wěn)定性與適宜性

設(shè)計辦公區(qū)建筑物毗臨于場地北部輸水溝渠南側(cè)，其基礎(chǔ)大多座于溝渠溝壁頂部。輸水溝渠溝深近10 m，渠壁坡度30°左右，建筑物與邊坡間的安全距離太小，不利于建筑物的穩(wěn)定。建議可考慮以下措施：1）對渠壁溝坡采取護坡抗滑措施；2）將設(shè)計二層辦公樓向南部適當(dāng)偏移；3）縮小單層宿舍建筑規(guī)模，使其與北部溝渠邊坡間有足夠的安全距離。

設(shè)計單層宿舍距水庫庫岸最近距離僅10 m，水庫左岸最終坍岸預(yù)測寬度約40～80 m，單層宿舍處于水庫左岸坍岸范圍內(nèi)，庫岸的逐步坍塌，勢必影響建筑物的穩(wěn)定性。建議在場地南側(cè)水庫岸坡采取護坡防沖措施并加強觀測。

場地及場地附近無全新活動斷裂，在對上述兩項不良地質(zhì)問題采取相應(yīng)工程措施后，適宜建筑。

3.2 天然地基土的濕陷性

探井中部分試樣濕陷系數(shù)δs大于0.015，場地北部輸水溝渠頂部的第①-1層素填土、第②層粉質(zhì)黏土、第③層粉土局部土層及第④層粉質(zhì)黏土頂部零星土層具濕陷性。場地東部堆積的第三系上新統(tǒng)（N2）黏土層不具濕陷性，可不考慮濕陷。

經(jīng)計算判定，場地屬非自重濕陷性場地，地基濕陷等級為Ⅰ級（輕微），濕陷起始壓力20～200 kPa，濕陷下限深度2.1～7.4 m。

3.3 場地浸沒影響

場地位于庫區(qū)左岸，屬于長治盆地西南邊緣，場地原地面相對標高-1.7 m左右，經(jīng)調(diào)查，管理局原建筑物均為平房，許多房屋曾出現(xiàn)墻體開裂，屋頂漏雨等現(xiàn)象，分析除房屋年久失修原因外，受庫水或渠水影響而產(chǎn)生浸沒也是重要影響因素。

申村水庫正常蓄水位相對標高為-3.7 m，場地地下水直接受庫水位及場地北側(cè)輸水渠輸水影響，據(jù)鉆探資料，建筑場地地下水低于庫水位1.0～2.8 m，推測正常蓄水位時，場地下水水位多介于相對標高-4.7～-6.1 m之間。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，工程區(qū)土壤毛細管水上升帶高度約1.5 m，安全超高值取基礎(chǔ)埋置深度1.5 m，則浸沒的臨界地下水位埋深為3.0 m。設(shè)計基礎(chǔ)底相對標高為-1.5m，浸沒的臨界地下水位相對標高為-4.5m，故在申村水庫處于正常蓄水情況下，建筑物一般不會受浸沒影響。但場地北側(cè)輸水溝渠輸水時水位可能高于浸沒臨界標高，靠近北側(cè)的建筑物可能受到水渠滲水影響，建議采取嚴格防滲措施。

4 結(jié)語

建筑物地面設(shè)計標高為0 m，基礎(chǔ)設(shè)計底相對標高為-1.5 m。場地東部地面相對標高1.3～3.7 m，堆載有①-1素填土層，厚2.0～5.4 m，土質(zhì)疏松，結(jié)構(gòu)松散，現(xiàn)狀條件下該土層不能做為地基持力層；場地西部地面相對標高-1.7～-0.2 m，地表為厚0.5～1.5 m的素填土。場地①-1素填土層下多有厚度小于1 m的①-2雜填土層，物質(zhì)組成雜亂，工程性質(zhì)差，不宜做為地基持力層與下臥層。因此，應(yīng)清除①-1與①-2填土層，然后換填，壓實度大于0.95，使其滿足建筑物的承載力及變形要求。②層粉質(zhì)黏土與③層粉土及④層粉質(zhì)黏土土質(zhì)較均勻，質(zhì)地較硬，承載力較高，可滿足設(shè)計要求，可做為地基持力層。

由于②層粉質(zhì)黏土與③層粉土具有濕陷性，場地屬非自重濕陷性場地，地基濕陷等級為Ⅰ級（輕微）。根據(jù)《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》（GB50025-2004）之規(guī)定，并考慮本工程的浸沒影響等工程問題，建議對地基濕陷土層采取換土墊層法進行地基處理，墊層采用3∶7的灰土，墊層厚度不小于1 m，或采用強夯或擠密樁消除部分濕陷性。