基于岩层物理性质及堤基评价探析

赵安东

(辽宁省大连水文局， 辽宁 大连 116023)

基于岩层物理性质及堤基评价探析

赵安东

(辽宁省大连水文局， 辽宁 大连 116023)

根据工程地质勘察资料，对不同岩性基岩的物理性质参数进行统计分析,结合本流域的地质资料,对堤基渗透变形稳定性进行判断,以便对类似工程提供参考。

物理性质; 渗透变形; 堤基; 周流河

1 概 述

周流河流域总面积为36.32km2，主河道全长18.54km，河道比降为5.86‰，发源于葫芦岛连山区老官堡镇境内的落石山，该河经老官堡、塔山流入渤海。整个流域呈西北高东南低，上游处于低谷丘陵区，中下游处于葫芦岛市塔山镇和沿海平原，地势较为平缓。

周流河河流走向呈北西—南东向，河流直接入海。沿河两岸上部地层由第四系沉积物组成，主要是以冲洪积为主的砂卵砾石。下部地层以混合花岗岩闪长岩为主。

2 堤基各岩层的物理性质

2.1 堤基原位测试

野外原位测试主要以标准贯入试验、圆锥重型动力触探试验为主。周流河各土层测试结果见表1。

2.2 堤基地层渗水试验指标

在周流河钻孔zk15、zk21、zk27对细粒土质砂层进行了钻孔常水头注水试验，按照《水利水电工程注水试验规程》(SL 345—2007)，试验土层的渗透系数按下式计算：

表1 周流河原位测试实验成果统计

式中k——试验土层的渗透系数，cm/s；

Q——注入流量，cm3/s；

H——试验水头，cm；

r——钻孔内半径，cm；

l——试段长度，cm。

试验相关参数及按上述公式计算得出的渗透系数详见表2。

表2 周流河钻孔注水试验计算成果

通过渗透系数可以得出周流河细粒土质砂③为强透水层。

3 地基土各项指标建议值及水质

3.1 地基土各项指标建议值

根据现场原位测试、室内试验结果，同时结合地基土野外鉴定特征及类似工程经验，综合确定河堤内各层地基土各项指标建议值，见表3。

3.2 周流河水质

周流河下游K0+000～K0+500段水位变化主要受养殖场地下取水及潮汐影响，局部水位变化较大；K0+500～K2+030段地下水主要以大气降水补给为主，以地面蒸发及向附近河流的侧向径流为主要排泄方式，潮汐影响不大，水位的变幅一般在1.0～1.5m。周流河水质分析结果见表4。

依据水质分析结果，按照《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008)，结合现场调查情况，综合判定周流河内地表水在K0+000～K0+750段对混凝土具有强腐蚀性，腐蚀类型为硫酸盐型，对混凝土结构中的钢筋在干湿交替作用下具有强腐蚀性；地表水在K0+750～K2+0300段对混凝土无强腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋在干湿交替作用下无腐蚀性。

表3 地基土各项指标建议值

表4 周流河水质分析结果

4 堤基的评价

4.1 堤基的渗漏评价

根据野外钻探情况，结合注水试验判定：饮马河细粒土质砂②层为中强透水层；细粒土质砂④层为强透水层；周流河细粒土质砂③层为强透水层。渗漏类型为孔隙性渗漏。

4.2 渗透变形稳定性判别

根据试验结果，可以判定该地区土属于不连续级配的土，对不均匀系数大于5的不连续级配土，土的细粒含量以最小粒径为区分粒径，相当于此粒径的含量为细粒含量。周流河细粒土质砂细粒含量见表5。

表5 周流河细粒土质砂细粒含量

各土样中的细粒含量均小于25%，因此可以判定该地区土的渗透变形类型为管涌型。

4.2.1 管涌的临界水力比降确定

按照《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487—2008)中的附录G，管涌的临界水力比降采用下式计算：

式中Jcr——管涌的临界水力比降；

Gs——土的颗粒密度与水的密度之比，可取2.6g/cm3；

n——土的孔隙率，n=e/(1+e)，通过现场原位测试判定砂类土的孔隙比e约为0.68，通过计算确定孔隙率n=0.4048；

d5、d20——分别占总土重5%和20%的土粒粒径。

通过计算，周流河临界水力比降见表6。

表6 周流河临界水力比降统计

4.2.2 允许水力比降

经计算，允许水力比降为0.16。由于堤基土易发生管涌渗透变形，实际水力坡度不超过允许的水力坡度，防止发生渗透破坏。

5 结 语

通过本次勘察确定海防堤地基岩性以细粒土质砂、低液限黏土、淤泥质土为主，可采用细粒土质砂、低液限黏土作为堤基的持力层，工程区可以进行河道治理。周流河环境水对混凝土具有强腐蚀性；环境水对混凝土结构中的钢筋在干湿交替作用下具有强腐蚀性。

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Evaluation and analysis based on rock physical property and dam foundation

ZHAO Andong

(Liaoning Dalian Hydrology Bureau, Dalian 116023, China)

Physical properties parameters of foundation rocks with different lithologies are statically analyzed according to engineering geological survey data. Geological data of the river basin are combined for judging the stability of dam foundation seepage deformation, and providing reference for similar projects.

physical properties; seepage deformation; dam foundation; Zhouliu River

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2016.06.010

TV221

A

2096- 0131(2016)06- 0030- 03