【摘要】隨著城市水平的不斷發(fā)展提高,對(duì)城市堤防工程的用途不單單已不局限于防洪防汛等基本功能,需同時(shí)兼顧交通、綠化景觀等方面的需求,這對(duì)于地質(zhì)勘察工作來(lái)說(shuō)也增加了新的任務(wù)和要求,本文通過(guò)分析某沿江堤圍綜合整治工程的地質(zhì)勘察資料,為工程設(shè)計(jì)提供所需的地質(zhì)資料及地質(zhì)建議,供同類工程參考。
【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì);水文地質(zhì);堤防工程
1、工程概述
擬治理堤防起點(diǎn)為沿江路,工程的終點(diǎn)為萬(wàn)江與東城的鎮(zhèn)界分界線,整治堤防長(zhǎng)1587.123m。工程現(xiàn)狀未進(jìn)行達(dá)標(biāo)加固,不滿足50年一遇防洪要求,導(dǎo)致大洲圍不能形成一個(gè)封閉的堤圍,嚴(yán)重影響整個(gè)大洲圍的安全。本工程的主要任務(wù)是解決擬治理堤防防洪安全問(wèn)題,為整個(gè)大洲圍沿岸土地開(kāi)發(fā)提供防洪安全保障。提高堤防生態(tài)功能,營(yíng)造多樣性濱水活動(dòng)空間,改善該片區(qū)的整體環(huán)境。
2、場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)條件
2.1 地形地貌
工程沿線所經(jīng)過(guò)區(qū)域地貌主要為沖積階地地貌。地層結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,上覆第四系主要為沖積淤泥、砂土、黏性土層,下伏基巖為下第三系基巖。擬建堤圍兩側(cè)多為施工場(chǎng)地、苗圃園、東江南支流河道。堤圍沿線現(xiàn)狀地形整體較為平坦。野外勘探期間實(shí)測(cè)鉆孔孔口標(biāo)高介于1.71~7.15m之間。
2.2 堤基結(jié)構(gòu)類型
根據(jù)堤基地層的分布,項(xiàng)目區(qū)堤基深度一般不超過(guò)8m,按1.5~2.0倍提高為6m左右,即按堤基16m深度內(nèi)地層進(jìn)行結(jié)構(gòu)分類。結(jié)合堤基粘性土、粗粒土(包括填土、細(xì)砂及含卵礫砂)和基巖的空間分布特征及組合關(guān)系,把堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)分為單一結(jié)構(gòu)、雙層結(jié)構(gòu)及多層結(jié)構(gòu)三大類,根據(jù)以上結(jié)構(gòu)分類原則,綜合判定大部分為多層結(jié)構(gòu),部分為雙層結(jié)構(gòu)。
3、工程地質(zhì)評(píng)價(jià)
3.1軟土沉降變形問(wèn)題
工程區(qū)淤泥質(zhì)土厚度較大,天然含水量高,具高壓縮性,為欠固結(jié)性土,堤防加高后,堤基底下各土層性狀與厚度的差異及所受荷載和排水狀態(tài)的不同,堤基可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的不均勻沉陷,以致引起堤身裂縫、危及堤防安全,應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的地基加固處理。
3.2抗滑穩(wěn)定問(wèn)題
由于堤外河流走勢(shì)變化較大,水流較復(fù)雜,局部堤外灘較窄地段,受水流沖刷,加之部分地段清淤后,漫灘后退,破壞了堤防的天然護(hù)腳,使堤外坡直接臨水,而水下岸坡的粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)土、砂層在洪水、潮水時(shí)易對(duì)岸坡沖刷、浪蝕,對(duì)堤防抗滑穩(wěn)定與安全極為不利。臺(tái)風(fēng)及風(fēng)暴潮的沖擊更易形成岸坡失穩(wěn),建議作好抗沖加固處理。局部堤段段地層中部淤泥較厚,其抗剪強(qiáng)度低,應(yīng)進(jìn)行軟土的地基加固處理,并適當(dāng)增大堤身斷面,在堤身前后壓腳進(jìn)行工程處理。
4、主要建議
4.1堤防工程邊坡支護(hù)建議
樁號(hào)K1+260~K1+587.123段距離河岸線較遠(yuǎn),場(chǎng)地開(kāi)闊平旦,適宜采用斜坡式護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式,建議沖刷水位線以下采用干砌片石護(hù)坡。樁號(hào)K0+000~K1+260段緊鄰河岸線,大部分岸坡較陡,場(chǎng)地施工條件差,適宜采用直墻式護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式,建議采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的擋土墻進(jìn)行支護(hù);擋土墻的基礎(chǔ)類型可采用水泥攪拌樁、CFG樁或高壓旋噴樁對(duì)下伏軟弱的地基土進(jìn)行地基處理,以處理后的復(fù)合地基作為擋土墻基礎(chǔ)持力層。亦可采用預(yù)應(yīng)力混凝土管樁或鉆(沖)孔灌注樁,以強(qiáng)風(fēng)化泥巖(層號(hào)3-1)作為樁基礎(chǔ)持力層。擋土墻的設(shè)計(jì)需進(jìn)行抗滑移及抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算,對(duì)于擋墻后的填土,應(yīng)選擇透水性較強(qiáng)的填料,并對(duì)其進(jìn)行碾壓夯實(shí)處理。
4.2堤防工程基礎(chǔ)建議
擬新建堤防工程沿線下伏軟弱土層分布較廣泛,且厚度較大。根據(jù)擬建堤防結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、作用荷載及地質(zhì)條件,建議對(duì)沿線1.6km堤防基礎(chǔ)下伏軟弱土層進(jìn)行加固處理,可采用水泥攪拌樁、CFG樁或高壓旋噴樁處理方案,以處理后的復(fù)合地基作為堤防基礎(chǔ)持力層。
以3-1強(qiáng)風(fēng)化泥巖、3-2中風(fēng)化泥巖作為樁基持力層時(shí),因泥巖具有透水性差、親水性較強(qiáng)、遇水易軟化的特點(diǎn),建議進(jìn)行必要的試樁,若采用預(yù)制樁時(shí)當(dāng)樁端進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化泥巖地層之后建議以控制貫入度為主,并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)靜檢測(cè),以其結(jié)構(gòu)滿足設(shè)計(jì)要求。
4.3景觀建筑物工程建議
擬建景觀工程包括親水平臺(tái)、景觀雕塑、觀景平臺(tái)及廊架等,勘探深度范圍內(nèi)均見(jiàn)軟弱土層分布,工程地質(zhì)條件較差,不宜直接采用天然地基,建議采用水泥攪拌樁、CFG樁或高壓旋噴樁進(jìn)行處理,以處理后的地基作為各建筑物基礎(chǔ)持力層。
4.4路基設(shè)計(jì)建議
根據(jù)本次鉆探結(jié)果,擬建道路表層普遍分布人工填土層,其大部分地段具淤泥質(zhì)土、松散砂層等軟弱下臥層且厚度較大,建議采用高壓旋噴樁復(fù)合地基處理方案或采用CFG樁、素混凝土樁等復(fù)合地基處理方案。
對(duì)于局部淺部成份雜(夾紅磚塊、混凝土塊等建筑垃圾及生活垃圾)的填土建議挖除換填處理。
擬建道路路基應(yīng)分層鋪筑碾壓回填,均勻壓實(shí),填料的CBR、壓實(shí)度應(yīng)滿足有關(guān)規(guī)范或設(shè)計(jì)要求。當(dāng)路基處于軟硬交接的地基基礎(chǔ)上時(shí),宜采用相應(yīng)的技術(shù)防護(hù)措施,以減少沉降差異的影響。
5、結(jié)語(yǔ)
城市堤防整治工程因其功能性的特殊性,往往所涉及的專業(yè)內(nèi)容較多,只有密切各專業(yè)的聯(lián)系,及時(shí)溝通,才能順利開(kāi)展勘察工作并滿足要求技術(shù)要求。
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作者簡(jiǎn)介:谷躍輝(1987-),男,河南省許昌市鄢陵縣人,主要從事水利水電巖土工程勘察工作,東莞市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院有限公司,工程勘察工程師。