魏甸閘地質勘察

2012-08-16 06:30:26魯永紅

科技視界 2012年18期

劉建劉磊魯永紅

（天津市寧河縣河道管理所中國天津 301500）

1 魏甸閘概況

魏甸閘位于天津市寧河縣魏甸村西，還鄉河分洪道左岸，小新河與還鄉河分洪道交匯處。其主要作用就是宣泄上游河道的澇水，攔擋還鄉河分洪道的洪水，兼顧蓄水的綜合功能。

本次勘察工作的主要任務是：查明閘基工程地質和水文地質條件，提出地基土的物理力學性質參數，就閘基的主要工程地質問題進行評價，并提出相應的處理措施和建議。本次勘察過程中采用了鉆探、標準貫入試驗、土工試驗等勘察手段，用以了解和揭示本場地土的工程地質特性。

2 地質概況

2.1 自然地理

魏甸閘位于天津市寧河縣東北部西魏甸村西，行政隸屬天津市寧河縣。

區內屬溫帶季風型大陸性氣候，冷暖干濕差異明顯，四季分明。春季干燥，雨量稀少；夏季高溫，炎熱多雨；秋季天高氣爽，降溫很快，冬季寒冷少雪。多年平均降水量為566.6mm，主要集中在6～9 月，年最大凍土深度60cm，無霜期196 天。

2.2 地形地貌

工程區位于華北平原東北部，屬于薊運河沖積—海積平原地貌，地勢平坦。該建筑物位于還鄉河分洪道左岸，小新河與還鄉河分洪道交匯處。小新河與還鄉河是區內主要的河流。

2.3 地層巖性

2.4 地質構造與地震

根據根據1/400 萬《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2001），本區地震動峰值加速度為0.20g；相應地震基本烈度為Ⅷ度。

按《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001）判定，本工程區土的類型為軟弱土，場地類別為Ⅳ類。

工程區地震動峰值加速度為0.20g，按《水利水電工程地質勘察規范》（GB50487-2008）附錄P 土的液化判別,根據室內顆分試驗，場區內飽和少粘性土和無粘性土的粘粒含量為0～22.4%，經過初判，存在可能液化土層。

對初步判定為可能液化的土層進行復判，復判采用標準貫入錘擊數法。

經判別，場區內存在可液化土層。建議設計根據建筑物等級和型式考慮對液化層采取相應的處理措施。

2.5 水文地質

工程區地下水均為第四系孔隙型潛水，主要賦存于第四系全新統及上更新統的粘性土、粉土及砂土層中。淺層地下水主要接受地表水和大氣降水補給，以蒸發及徑流形式排泄。地下水與地表水之間補給、排泄關系隨時間和季節而發生變化，水力聯系密切。勘探期間測得地下水埋深為3.60～3.80m，地下水位高程0.99～0.80m。

根據室內土工（滲透）試驗成果，依據《水利水電工程地質勘察規范》（GB50487-2008），對各土層的滲透性進行分級、統計。統計結果表明，大多數土體滲透性在10-6～10-5 級，具有微～弱透水性，透水能力較差，少量粉土、砂土在10-4 級，具有中等透水性。

為判定環境水對混凝土及鋼結構的腐蝕性，本次勘察采取了地下水水樣2 組、河水1 組，進行水質簡分析試驗。

根據試驗成果依據《水利水電工程地質勘察規范》（GB50487-2008）附錄L 環境水腐蝕性評價，評價如下：

淺層地下水對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有弱腐蝕性；對鋼結構的腐蝕性為中等腐蝕性。

地表水對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具有弱腐蝕性；對鋼結構的腐蝕性弱腐蝕性。

3 閘基工程地質條件與主要工程地質問題

3.1 地層結構

3.1.1 人工堆積層（Qml）

該層主要分布在建筑物兩側，還鄉河左堤上，為素填土。素填土（土層編號①）：黃褐～灰褐色，濕～飽和，可塑～軟塑，含銹斑及植物根，土質不均勻，主要為粘土和粉質粘土，局部夾粉土薄層。為中等～高壓縮性土，弱透水性，標貫擊數5.0 擊（2組）。層厚3.10m，層底高程1.70～1.69m。

該層主要分布在建筑物兩側，還鄉河左堤上。巖性為黃褐～灰褐色粘土。

粘土（土層編號②-1）：黃褐～灰褐色，飽和，可塑～軟塑，含銹斑及有機質，土質不均勻，局部夾粉土薄層。為中等～高壓縮性土，弱透水性，標貫擊數2.0～4.0 擊，平均3.5 擊。層厚4.10～4.40m,層底高程-2.41～2.70m。

該層全區分布，巖性主要以黑灰～灰色淤泥質粘土、粘土為主，局部夾粉土、粉細砂透鏡體。巖性較為復雜，工程地質性質總體較差。

淤泥質粘土（土層編號③-4）：黑灰色，飽和，流塑，含大量有機質、腐殖質、貝殼碎屑。土質不均勻，局部粘性較大。為高壓縮性土，標貫擊數1.0～2.0 擊，平均1.5 擊。層厚3.70～5.20m，層底高程-6.81～-8.58m。

粘土（土層編號③-1）：灰色，飽和，可塑～軟塑，含有機質、貝殼碎屑，土質不均勻，局部夾粉土團塊。為中等～高壓縮性土，標貫擊數2.0～5.0 擊，平均3.4 擊。厚度1.40～6.60m 不等，層底高程-8.93～-13.41m。

粉土（土層編號③-3）：灰色，濕～稍濕，稍密，含有機質及貝殼碎屑，粘粉互層狀，分布不連續，以透鏡體形式存在，可見厚度1.40m。為中等～低壓縮性，微～弱透水性，標貫擊數6.0～7.0 擊，平均6.5 擊。

粉細砂（土層編號③-4）：灰色，濕，稍密，含有機質及貝殼碎屑。土質不均勻，局部夾粉土薄層。分布不連續，以透鏡體形式存在，可見厚度3.60m。

該層全區分布。巖性主要為灰黃～褐黃色粉質粘土。

粉質粘土（土層編號④-1）：灰黃～褐黃色，飽和，多呈可塑，局部呈軟塑狀，含銹斑及姜石。頂部偶見0.40m 厚泥碳層，黑灰色，軟塑，含有機質及腐殖質。局部粘性較大，土質不均勻，夾粉土團塊。為中等壓縮性，極微～弱透水性，標貫擊數4.0～5.0 擊，平均4.8 擊。層厚5.30～5.90m，層底高程-18.20～-19.28m。

該層全區分布。巖性主要由黃褐～褐色粘土、粉土組成粘土（土層編號⑤-1）：黃褐色，飽和，多呈可塑，局部呈軟塑狀，含銹斑及姜石。土質不均勻，局部夾粉質粘土、粉土薄層。為中等壓縮性，標貫擊數6.0～8.0 擊，平均7.3 擊。厚度4.50～5.80m，層底高程-21.70～-25.31m。

粉土（土層編號⑤-2）：灰黃色，稍濕～濕，中密～密實，含銹斑及姜石。土質不均勻，局部夾粘性土或砂土薄層。為中等～低壓縮性，微～中等透水性，標貫擊數13.0～34.0 擊，平均24.0 擊。一般厚度2.30～3.50m，最小僅0.90m。層底高程-26.20～-27.78m。

該層全區分布，巖性主要為黃灰色粉質粘土。

粉質粘土（土層編號⑥-1）：黃灰色，飽和，可塑，含有機質，局部土粘性較大，土質不均勻，夾粉土團塊。為中等壓縮性，大多土體具極微透水性，局部為中等透水性，標貫擊數8.0～9.0 擊，平均8.3 擊。僅在DJ03 鉆孔揭穿，一般層厚3.90～4.00m，最小厚度1.50m，層頂高程-26.20～-27.78m。

該層僅在DJ03 鉆孔中揭露，在最大30.00m 深度范圍內未揭穿。巖性為灰黃色細砂。最大可見厚度2.80m。

細砂（土層編號⑦-1）：灰黃色，稍濕，密實，土質不均勻，局部夾粉砂層。為低壓縮性，具中等透水性，標貫擊數39.0～45.0 擊，平均42.0 擊，最大可見厚度2.80m。