環北部灣廣東水資源配置工程合雷段工程地質條件分析

廖康涔

（廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司，廣東 廣州 510635）

1 區域概況

合流水庫位于湛江市麻章區麻章鎮西部合流村西南側。合雷泵站布置于合流水庫南側庫尾，水庫庫尾凹地位置。合流調壓塔（樁號HL0+160）位于湛江市麻章區，位于合雷泵站后160 m，金康西路北側約90 m 處。金康高位水池（樁號HL1+146）位于湛江市麻章區，布置在金康西路南側約50 m 處。太平分水口（樁號HL25+540）位于雷州市太平鎮，布置在雷胡快線與霞海路交匯處北東側約150 m處，垂直輸水管線沿北西向鋪設，地面高程18.40～20.06 m。雷州分水口（樁號HL39+650）位于雷州市仙橋寺北側，交輸水管線沿近西向鋪設，地面高程約3.30～6.90 m。

據地表調查和勘探揭露，從上至下分布地層：第①層：人工填土層（Qs），主要為粉質黏土及砂質黏土；第②層：沖積層（Qal），由淤泥、淤質黏土，泥質細砂和中粗砂等組成，可細分為4個亞層，標記為②-1～②-4層；第③層：殘坡積層（Qdl），主要為粉質黏土和砂質黏土；第④層：第四系中更新統北海組洪沖積層（Q2pb），主要為粉質黏土、泥質中粗砂和中細砂，可細分為2個亞層，標記為④-1～④-2層；第⑤層：第四系下更新統湛江組海陸交互相沉積層（Q1pz），主要為粉質黏土和含泥質砂，可細分為3個亞層，標記為⑤-1～⑤-3層；第⑥層：喜山期湖光巖組玄武巖（β6），可分為全風化帶（Ⅴ）、強風化帶（Ⅳ）和弱風化帶（Ⅲ）。

2 土工實驗和原位測試結果與分析

該階段勘察在輸水線路沿線各巖土層中取得原狀土樣，土樣均位于地下水位以下。各巖土層所取原狀土樣試驗組數與標準貫入試驗參數見表1。其中巖土層②-3、③和⑥-Ⅳ未取到該層原狀土樣進行室內試驗。標準貫入試驗結果可為推算地基承載力，判斷土體密實度等提供依據。根據室內巖土試驗成果統計和現場試驗結果，參考廣東省標準《建筑地基基礎設計規范》，類比相關工程經驗，提出各巖土層的物理力學參數建議值表（略），巖石物理力學參數建議值表（略）。

表1 試驗組數與參數表

整體而言，天然狀態下的原狀樣結構松散，具有高密度、中高壓縮性等物理特性，以弱滲透性為主，少數中高等透水層。

粉質黏土主要分布在③、④-1和⑤-2三個巖土層，飽和粘聚力分別為10、9.50和10 kPa，整體變化不大，飽和內摩擦角分別為20°、8.90°和12.30°，具有一定的變化范圍。粉質黏土的抗剪強度偏低。

砂土主要分布在②-4，④-2和⑤-3三個巖土層，無飽和粘聚力，飽和內摩擦角分別為25°，24°和21°，變化不大。承載力特征值隨土層向下發展而有所增大。玄武巖分布在⑥層的Ⅴ、Ⅳ和Ⅲ三個巖土層。承載力特征值和鉆孔灌注樁端阻力特征值均隨著巖土層的向下發展有所增大。巖石物理力學參數建議值表顯示，玄武巖塊體密度2.78 g/cm3，烘干后的塊體密度、彈性模量和泊松比比飽和狀態下小，烘干后的單軸抗壓強度69.20 MPa，比飽和狀態提升了18.90%。

工程區線路沿線山體邊坡不高，自然邊坡整體穩定性較好，未發現有大規模滑坡、崩塌等失穩現象。由于工程區第四系地層以及基巖風化普遍較深，邊坡以土質為主，抗水流沖刷能力差，根據工程類比，本工程區施工開挖存在發生小型滑坡、崩塌等地質災害可能，開挖邊坡需采取必要的工程加固措施。

3 場地類型與地震效應結果和分析

此工程線路場地橫跨湛江市多個城鎮，據《環北部灣廣東水資源配置工程湛江分干線合雷段初步設計階段剪切波測試報告》土層剪切波速測試結果（見表2），工程沿線各建筑場地土類型為軟弱土-中硬土，場地類別有Ⅱ類，根據《環北部灣廣東水資源配置工程場地地震安全性評價》，場區Ⅱ類場地基本地震動峰值加速度為0.10 g，基本地震動反映譜特征周期0.35 s，對應地震基本烈度為Ⅶ度。

表2 等效剪切波速、場地土的類型和場地類別劃分表

4 環境腐蝕性綜合評價

線路沿線取地表水樣4組，鉆孔中取地下水水樣10組，按《水利水電工程地質勘察規范》中有關規定進行環境水腐蝕性分析。本階段勘察在輸水線路沿線各巖土層中取得原狀土樣38組，土樣均位于地下水位以下，參照《巖土工程勘察規范》有關規定進行土對混凝土和鋼結構、鋼筋的腐蝕性分析評價。輸水線路沿線進行了視電阻率測試，根據《環北部灣廣東水資源配置工程初步設計階段視電阻率測試報告》，沿線共測試了22個鉆孔，進行土對鋼結構腐蝕性的評價。

工程區場地環境類型主要為Ⅱ類。多數鉆孔地下水樣對混凝土基本無重碳酸型腐蝕性，南渡河地表水對混凝土具重碳酸型中等腐蝕；本次地下水及地表水水樣對混凝土基本無鎂離子型和硫酸鹽型腐蝕；本次地下水及地表水水樣對鋼結構普遍具有弱腐蝕性。

土層對Ⅱ類、Ⅲ類環境的混凝土呈微腐蝕性；對鋼結構呈微腐蝕性；對鋼筋混凝土中的鋼筋呈微～弱腐蝕性，局部淤泥及淤泥質土對鋼筋混凝土中的鋼筋呈中等腐蝕。從地層滲透性來看，對弱透水性層區的混凝土呈微腐蝕性；對直接臨水或強透水層區的混凝土呈微～弱腐蝕性。

從電阻率測試的整體上來看，該線路場地的土對鋼結構的腐蝕性評價，以微腐蝕為主，包含較多弱腐蝕和中腐蝕，還有少量強腐蝕。具中腐蝕和強腐蝕土的分布無明顯規律性。

據現有成果，環境水或土層對鋼結構或混凝土具中-強腐蝕性的分布樁號：HL19+300～HL21+000、HL25+500～HL27+280、HL32+700～HL34+700、HL40+500～HL42+200、HL46+200～HL47+400；據試驗及測試成果采取相應的防腐措施。

5 結語

①巖土層自上至下分為6層，包括5層土層和1層巖石層，天然狀態下的原狀樣結構松散，具有高密度、中高壓縮性等物理特性，多弱透水層，抗剪強度中等。承載力特征值和鉆孔灌注樁端阻力特征值均隨著巖土層的向下發展有所增大。邊坡抗水流沖刷能力差，開挖邊坡需采取必要的工程加固措施。②各建筑場地土多為Ⅱ類的軟弱土-中硬土，基本地震動峰值加速度為0.10 g，基本地震動反映譜特征周期0.35 s，對應地震基本烈度為Ⅶ度。③地下水及地表水水樣對鋼結構、土層對混凝土和鋼結構普遍具有弱腐蝕性，對具有中-強腐蝕性的局部區域需要采取防腐措施。