环北部湾广东水资源配置工程合雷段工程地质条件分析

廖康涔

（广东省水利电力勘测设计研究院有限公司，广东 广州 510635）

1 区域概况

合流水库位于湛江市麻章区麻章镇西部合流村西南侧。合雷泵站布置于合流水库南侧库尾，水库库尾凹地位置。合流调压塔（桩号HL0+160）位于湛江市麻章区，位于合雷泵站后160 m，金康西路北侧约90 m 处。金康高位水池（桩号HL1+146）位于湛江市麻章区，布置在金康西路南侧约50 m 处。太平分水口（桩号HL25+540）位于雷州市太平镇，布置在雷胡快线与霞海路交汇处北东侧约150 m处，垂直输水管线沿北西向铺设，地面高程18.40～20.06 m。雷州分水口（桩号HL39+650）位于雷州市仙桥寺北侧，交输水管线沿近西向铺设，地面高程约3.30～6.90 m。

据地表调查和勘探揭露，从上至下分布地层：第①层：人工填土层（Qs），主要为粉质黏土及砂质黏土；第②层：冲积层（Qal），由淤泥、淤质黏土，泥质细砂和中粗砂等组成，可细分为4个亚层，标记为②-1～②-4层；第③层：残坡积层（Qdl），主要为粉质黏土和砂质黏土；第④层：第四系中更新统北海组洪冲积层（Q2pb），主要为粉质黏土、泥质中粗砂和中细砂，可细分为2个亚层，标记为④-1～④-2层；第⑤层：第四系下更新统湛江组海陆交互相沉积层（Q1pz），主要为粉质黏土和含泥质砂，可细分为3个亚层，标记为⑤-1～⑤-3层；第⑥层：喜山期湖光岩组玄武岩（β6），可分为全风化带（Ⅴ）、强风化带（Ⅳ）和弱风化带（Ⅲ）。

2 土工实验和原位测试结果与分析

该阶段勘察在输水线路沿线各岩土层中取得原状土样，土样均位于地下水位以下。各岩土层所取原状土样试验组数与标准贯入试验参数见表1。其中岩土层②-3、③和⑥-Ⅳ未取到该层原状土样进行室内试验。标准贯入试验结果可为推算地基承载力，判断土体密实度等提供依据。根据室内岩土试验成果统计和现场试验结果，参考广东省标准《建筑地基基础设计规范》，类比相关工程经验，提出各岩土层的物理力学参数建议值表（略），岩石物理力学参数建议值表（略）。

表1 试验组数与参数表

整体而言，天然状态下的原状样结构松散，具有高密度、中高压缩性等物理特性，以弱渗透性为主，少数中高等透水层。

粉质黏土主要分布在③、④-1和⑤-2三个岩土层，饱和粘聚力分别为10、9.50和10 kPa，整体变化不大，饱和内摩擦角分别为20°、8.90°和12.30°，具有一定的变化范围。粉质黏土的抗剪强度偏低。

砂土主要分布在②-4，④-2和⑤-3三个岩土层，无饱和粘聚力，饱和内摩擦角分别为25°，24°和21°，变化不大。承载力特征值随土层向下发展而有所增大。玄武岩分布在⑥层的Ⅴ、Ⅳ和Ⅲ三个岩土层。承载力特征值和钻孔灌注桩端阻力特征值均随着岩土层的向下发展有所增大。岩石物理力学参数建议值表显示，玄武岩块体密度2.78 g/cm3，烘干后的块体密度、弹性模量和泊松比比饱和状态下小，烘干后的单轴抗压强度69.20 MPa，比饱和状态提升了18.90%。

工程区线路沿线山体边坡不高，自然边坡整体稳定性较好，未发现有大规模滑坡、崩塌等失稳现象。由于工程区第四系地层以及基岩风化普遍较深，边坡以土质为主，抗水流冲刷能力差，根据工程类比，本工程区施工开挖存在发生小型滑坡、崩塌等地质灾害可能，开挖边坡需采取必要的工程加固措施。

3 场地类型与地震效应结果和分析

此工程线路场地横跨湛江市多个城镇，据《环北部湾广东水资源配置工程湛江分干线合雷段初步设计阶段剪切波测试报告》土层剪切波速测试结果（见表2），工程沿线各建筑场地土类型为软弱土-中硬土，场地类别有Ⅱ类，根据《环北部湾广东水资源配置工程场地地震安全性评价》，场区Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度为0.10 g，基本地震动反映谱特征周期0.35 s，对应地震基本烈度为Ⅶ度。

表2 等效剪切波速、场地土的类型和场地类别划分表

4 环境腐蚀性综合评价

线路沿线取地表水样4组，钻孔中取地下水水样10组，按《水利水电工程地质勘察规范》中有关规定进行环境水腐蚀性分析。本阶段勘察在输水线路沿线各岩土层中取得原状土样38组，土样均位于地下水位以下，参照《岩土工程勘察规范》有关规定进行土对混凝土和钢结构、钢筋的腐蚀性分析评价。输水线路沿线进行了视电阻率测试，根据《环北部湾广东水资源配置工程初步设计阶段视电阻率测试报告》，沿线共测试了22个钻孔，进行土对钢结构腐蚀性的评价。

工程区场地环境类型主要为Ⅱ类。多数钻孔地下水样对混凝土基本无重碳酸型腐蚀性，南渡河地表水对混凝土具重碳酸型中等腐蚀；本次地下水及地表水水样对混凝土基本无镁离子型和硫酸盐型腐蚀；本次地下水及地表水水样对钢结构普遍具有弱腐蚀性。

土层对Ⅱ类、Ⅲ类环境的混凝土呈微腐蚀性；对钢结构呈微腐蚀性；对钢筋混凝土中的钢筋呈微～弱腐蚀性，局部淤泥及淤泥质土对钢筋混凝土中的钢筋呈中等腐蚀。从地层渗透性来看，对弱透水性层区的混凝土呈微腐蚀性；对直接临水或强透水层区的混凝土呈微～弱腐蚀性。

从电阻率测试的整体上来看，该线路场地的土对钢结构的腐蚀性评价，以微腐蚀为主，包含较多弱腐蚀和中腐蚀，还有少量强腐蚀。具中腐蚀和强腐蚀土的分布无明显规律性。

据现有成果，环境水或土层对钢结构或混凝土具中-强腐蚀性的分布桩号：HL19+300～HL21+000、HL25+500～HL27+280、HL32+700～HL34+700、HL40+500～HL42+200、HL46+200～HL47+400；据试验及测试成果采取相应的防腐措施。

5 结语

①岩土层自上至下分为6层，包括5层土层和1层岩石层，天然状态下的原状样结构松散，具有高密度、中高压缩性等物理特性，多弱透水层，抗剪强度中等。承载力特征值和钻孔灌注桩端阻力特征值均随着岩土层的向下发展有所增大。边坡抗水流冲刷能力差，开挖边坡需采取必要的工程加固措施。②各建筑场地土多为Ⅱ类的软弱土-中硬土，基本地震动峰值加速度为0.10 g，基本地震动反映谱特征周期0.35 s，对应地震基本烈度为Ⅶ度。③地下水及地表水水样对钢结构、土层对混凝土和钢结构普遍具有弱腐蚀性，对具有中-强腐蚀性的局部区域需要采取防腐措施。