陕西省汉江综合整治城固段防洪工程工程地质勘察报告.doc

目目 录录 1 前言前言 1 1 1 工程建设目标 任务及设防标准 1 1 2 工程规模 1 1 3 勘察目的与任务 2 1 4 勘察依据的技术标准 2 1 5 勘察工作方法及工作量 3 1 5 1勘察工作方法 3 1 5 2勘察工作量 4 2 区域地质环境概况区域地质环境概况 5 2 1 自然地理概况 5 2 1 1气象 5 2 1 2水文 5 2 2 地形地貌 5 2 3 地层岩性 5 2 4 地质构造与地震 6 2 5 水文地质特征 7 2 6 不良地质现象及评价 7 3 汉江已建堤防堤身现状及评价汉江已建堤防堤身现状及评价 8 3 1 汉江左岸干流堤防现状及评价 8 3 1 1汉江左岸干流堤防现状 8 3 1 2汉江左岸干流已建堤防堤身土工程地质特征 8 3 1 3汉江左岸干流已建堤防堤身质量评价及处理措施建议 9 3 2 汉江右岸干流堤防现状及评价 9 3 2 1汉江右岸干流堤防现状 9 3 2 2汉江右岸干流已建堤防堤身土工程地质特征 9 3 2 3汉江右岸干流已建堤防堤身质量评价及处理措施建议 10 3 3 汉江左岸支流堤防现状及评价 10 3 3 1汉江左岸支流堤防现状 10 3 3 2汉江左岸支流已建堤防堤身土工程地质特征 11 3 3 3汉江左岸支流已建堤防堤身质量评价及处理措施建议 11 3 4 汉江右岸支流堤防现状及评价 12 3 4 1汉江右岸支流堤防现状 12 3 4 2汉江右岸支流已建堤防堤身土工程地质特征 12 3 4 3汉江右岸支流已建堤防堤身质量评价及处理措施建议 13 3 5 汉江堤防堤身隐患类型 分布及处理措施 13 4 汉江拟建堤防堤基及河床冲积物工程地质条件汉江拟建堤防堤基及河床冲积物工程地质条件 14 4 1 拟建堤防堤基工程地质特征 14 4 1 1拟建堤防堤基工程地质条件 14 4 1 2拟建堤防堤基工程地质特性指标 15 4 2 河床冲积物特征 18 4 2 1汉江干流河床冲积物 18 4 2 2汉江支流河床冲积物 18 5 主要工程地质问题评价主要工程地质问题评价 21 5 1 冲刷稳定问题 21 5 2 渗透变形问题 21 5 2 1各类土允许水力比降 21 5 2 2渗透变形分析 21 5 3 堤基承载力及变形问题 22 5 4 堤基土液化问题 22 5 5 环境水对砼的腐蚀性评价 22 2 6 堤防工程地质条件分段评价堤防工程地质条件分段评价 23 7 拟建水工建筑物工程地质条件拟建水工建筑物工程地质条件 28 8 天然建筑材料天然建筑材料 30 8 1 筑堤砂砾料 30 8 2 防渗土料场 30 8 3 块石料场 30 8 4 砼粗细骨料 31 9 结论与建议结论与建议 33 附图 附图 1 图例 1 张 图号 2 汉江堤防工程地质图 1 10000 1 张 图号 3 工程地质纵横断面图 57 张 图号 4 钻孔柱状图 209 张 图号 5 颗粒分析粒径级配曲线图 6 张 图号 6 料场分布图 1 50000 2 张 图号 1 1 前言前言 汉江发源于陕西省宁强县的嶓冢山 于湖北武汉市汉口注入长江 全流域总面积 15 9 万 km2 全长 1577km 多年平均径流量 539 3m3 汉江是长江中游最大的一级支流 也是陕西省陕南 地区最大河流 汉江由西向东横贯秦 巴山区 是秦岭和巴山的天然分界线 流经汉中市所辖的 勉县 汉台 南郑 城固 洋县以及安康市所辖的石泉 紫阳 安康 旬阳 白河等县 于白河 县流入湖北省 陕西省境内汉江干流长 652km 流域面积为 5 48 万 km2 干流河段长和流域面积 分别占全流域的 41 34 和 34 4 属于汉江上游的源头区 汉江上游汉中平川段西起勉县武侯镇 东至洋县小峡口 干流全长 119 5km 洋县小峡口以上流域面积为 1 42 万 km2 占汉江总流域面 积的 24 汉江发源于陕西省宁强县境内 从发源地到勉县武侯镇属源头段 该段流域面积为 3092km2 流域平均宽度为 72km 河长 58km 河床平均比降 1 25 流域大部分为山地 汉江从 武侯镇出谷后横穿汉中盆地一直到洋县小峡口入峡谷 长期冲洪积作用形成了汉江两岸的平川地 带 即汉中盆地 该段称之为汉中平川段 该段干流穿行于汉中平原区 地势平坦 河槽宽浅 横断面多呈不规则开口向上的抛物线形或复式断面 具平原型河道特征 河岸岩性多为壤土夹砂 砾石 河床岩性多为砂砾石 其中勉县段与洋县段河流稳定性较好 而城固段河流稳定性较差 按照 1964 年我国 桥渡冲刷计算学术会议 确定的河段分类指标 汉江汉中平川段应属平原次稳 定河流 汉江汉中城固段的主要支流共有 8 条 其中北岸 5 条 南岸 3 条 北岸较大的支流有洪沟河 文川河 文川河古道 小河以及湑水河 南岸较大的支流有干沙河 南沙河和堰沟河 该地区较 大的支流多发源于秦巴山脉 蜿蜒曲折 多呈 钓钩 状 1 1 工程建设目标 任务工程建设目标 任务及设防标准及设防标准 本项目主要目标是以提高汉江的防洪减灾能力 工程建设任务主要为防洪治理项目 包含干 流堤防建设约 45km 支流回水段堤防建设约 30km 文川河古道河口 小河改道段河口 干沙河 河口 南沙河河口及木瓜沟河口交通桥 5 座 沿线支沟穿堤涵闸 本项目确定汉江沿岸防洪标准为 20 30 年一遇洪水 相应堤防级别分别为 3 和 4 级 主城区 和乡镇基本为 30 年一遇洪水 相应堤防级别分别为 3 级 其余农防段基本为 20 年一遇洪水 相 应堤防级别分别为 4 级 1 2 工程规模工程规模 1 干流工程规模 新建左岸堤防工程 0 456km 改建右岸堤防 3 754km 加高培厚堤防长 36 631km 其中左岸长 20 329km 右岸长 16 302km 新建护岸工程长 3 22km 其中左岸 长 2 784km 右岸长 0 436km 新建河道护基坝 52 座 其中左岸 30 座 右岸 22 座 加 固河道护基坝 36 座 其中左岸 33 座 右岸 3 座 新建 改建涵闸 洞 28 处 其中左 岸 4 处 右岸 24 处 右岸新建箱涵 4 处 长 3 816km 新建右岸支沟排洪渠 3 条 长 2 455km 加固上 越堤路 52 条 其中左岸 27 条 右岸 25 条 附属工程建设等 表表 1 2 1 城固县汉江干流工程规模表城固县汉江干流工程规模表 堤防工程河道护基坝主要建筑物 上 越堤 路 排涝 涵闸 洞 箱涵 排洪 明渠 取 水 井 岸 别 地名 起止桩号 规划 桩号 起止桩号 设计桩号 新建 m 改建 m 加高 培厚 m 新建 护岸 m 新建 座 加固 座 新 建 改 建 处长度条长度 改 建 条 长度 m 洪沟河 彭家湾 69 000 7 0 958 SL0 000 SL2 117 456 1661 2 12236 彭家湾 文川河 70 958 7 7 490 SL2 117 SL8 467 6350 519 6480 文川河 文川河古 道 77 610 8 0 600 SL8 609 SL1 1 347 2738 255 3180 文川河古 道 小河 80 700 8 7 510 SL11 519 SL 18 476 6957 9 1 7600 小河 湑 水河 87 530 9 2 270 SL18 526 SL 23 933 42841123 1 9720 左 岸 小计 456456 2032920329 2784278430303333 4 4 1 12727 22162216 史家滩 干沙河 70 180 7 3 850 SR0 000 SR3 843 3843 8640 干沙河 南沙河 74 190 7 6 300 SR4 049 SR6 435 2386 1 3240 南沙河 饶家坡 76 770 8 1 000 SR6 724 SR1 0 827 4103 27163 2455 5196 江湾段 81 000 8 4 700 SR10 827 SR 14 581 3754 210 3 3810 2440 柳渡村 堰沟河 84 700 8 5 930 SR14 581 SR 15 657 1076 22 堰沟河 木瓜沟 86 050 9 0 350 SR15 825 SR 20 038 4213 3 1 7570 木瓜沟 陈丁沟 90 380 9 1 150 SR20 093 SR 20 744 681 2 陈丁沟下 游 91 610 9 1 850 436 右 岸 小计 37543754163021630243643622223 35 52020 4 4 38163816 3 3 24552455 2525 20862086 合计 456456375437543663136631 32203220525236365 52424 4 4 38163816 3 3 24552455 1 15252 43024302 2 2 支流河口段工程规模 新建支流堤防工程 4 789km 加高培厚支流堤防工程 20 451km 新建护岸工程 0 491km 新建 改建穿堤涵闸 洞 11 处 加固上 越堤道路 15 条 新建支流河口桥 5 座 具体见下表 表表 1 2 2 城固县汉江支流工程规模表城固县汉江支流工程规模表 堤防工程主要建筑物上 越堤路 涵闸 管 岸别地名 对应干流 规划桩号 新建 m 加高 培厚 m 新建 护岸 m 新建改建 条长度 m 支流 河口桥 洪沟河左岸 69 000256 文川河右岸 77 490110 文川河左岸 77 61032 文川河古道左岸 80 600 932 文川河古道右岸 80 70072886 342061 小河左岸 87 51015113651 小河右岸 87 53013504328 13 1 湑水河 92 270 1797491 左岸 小计 3331115944911642062 干沙河左岸 73 8501458 干沙河右岸 74 190 1627 2254001 南沙河左岸 76 300 1130 南沙河右岸 76 770 1230 2801 堰沟河左岸 85 930 1647 堰沟河右岸 86 050 1770 4165 木瓜沟左岸 90 350 711 木瓜沟右岸 90 380 742 1 右岸 小计 14588857 22116453 合计 47892045149138158515 1 3 勘察目的与任务勘察目的与任务 本次勘察工作的目的是为拟建工程的可研阶段设计提供工程地质依据 本次勘察工作的主要 任务是 1 查明工程区域地形地貌 地层岩性 地质构造 水文地质条件 评价区域构造稳定性 确 定地震动参数等 2 查明工程区不良物理地质现象的发育情况 分布位置 规模和稳定性 并分析其对 工程的影响 3 查明岸坡透水层 相对隔水层的分布情况 渗透特性 地下水类型 补排条件 地 下水位及变化规律 地下水与地表水水质及对砼的腐蚀性 4 查明本次拟建堤防工程段的堤基各土层成因类型 地质年代 结构组成 分布规律 埋藏条件及其性状等 特别是堤基范围内分布的特殊土层 粗粒土层及腐殖土层 5 查明拟建堤防 护岸 段河势情况 岸坡微地貌形态 水下岸坡形态 岸坡失稳的 范围 类型 规模 发生险情过程 分析岸坡失稳的原因 6 查明拟建堤防 护岸 段岸坡的地质结构 各地层的岩性 空间分布规律 评价其 抗冲性能 提供各土 岩 层的物理力学参数 注意特殊土层 粉细砂层等的分布情况及其 性状 不利界面的形态 并分段评价 7 查明现状堤防工程现状 岸坡失稳的范围 类型 规模 发生险情过程 分析岸坡 失稳的原因 8 查明新建桥位处堤基土层工程地质条件 评价工程地质特征 提供设计所需的各土 层物理力学参数指标 包括主要土层侧壁摩阻力和端承力 根据底层现状提出合理的桥基 型式 对新建桥位处的饱和砂土振动液化等问题进行评价 并提出处理措施的建议 9 对已成堤防及左岸文川河上游护基坝进行工程地质评价 堤防隐患 渗透 抗滑稳 定等 分析在现状堤防基础上加高培厚的可行性 10 对天然建筑材料的种类 数量及料场分布 储量 质量 开采运输条件等进行详细 的勘察评价 提供填筑土料 包括场地开挖土及土料场外运土 的常规物理力学指标参数以 及设计压实状态下的物理力学指标 渗透指数等 1 4 勘察依据的技术标准勘察依据的技术标准 1 水利水电工程地质勘察规范 GB50487 2008 2 堤防工程设计规范 GB50286 2013 3 堤防工程地质勘察规范 SL188 2005 4 水利水电工程天然建筑材料勘察规程 SL251 2000 5 岩土工程勘察规范 GB50021 2001 2009 年版 6 建筑桩基技术规程 JGJ94 2008 3 7 建筑抗震设计规范 GB50011 2010 8 水利水电工程钻探规程 SL291 2003 9 水利水电物探规程 DL T5010 2005 10 湿陷性黄土地区建筑规范 GB50025 2004 11 建筑工程地质钻探技术标准 JGJ87 92 12 水文地质手册 第二版 13 工程地质手册 第四版 14 土工试验方法标准 GB T50123 1999 15 土工试验规程 GB T50145 2007 1 5 勘察工作方法及工作量勘察工作方法及工作量 1 5 1 勘察工作方法勘察工作方法 本次勘察采用钻探 取样 原位试验 标准贯入试验 重型圆锥动力触探试验 现场密度测试 地质人员野外调查 实地编录及室内土工试验等方法 1 5 1 1 已有资料的综合分析 研究及利用 本次勘察工作采用资料综合分析 地面调绘 钻探 原位测试 室内试验及野外现场试验等 工作方法 1 5 1 2 工程地质地面调绘 工程地质地面调绘采用 1 1 万地形图 调绘范围为沿堤中线两侧各 200m 的范围 由野外地 质组沿堤逐点调查并填写地质调查卡片 点位密度原则上每公里一个点 局部变化较大的地段进 行了适当加密 调查的内容以堤身的形状为主 包括 堤防高度 堤顶宽度 临背水侧坡比及堤 坡砌护 堤坡植被情况 鼠洞 孔洞 裂缝等病害及地表可见的各类砂土夹层等 调查中注意了 沿堤两侧分布的堤河 取沙坑 取土坑的分布情况 并对存在重大隐患的地段进行了拍照 摄影 1 5 1 3 放点 本次勘探点位置根据 1 1000 地形图 采用 RTK 放点 勘探结束后再次用 RTK 对孔口位置 及高程回采 以保证勘探点坐标及高程误差满足规范要求 1 5 1 4 钻探 钻孔采用回转钻进施工 水位以上干钻 回次进尺不超过 50cm 水位以下采用泥浆 护壁钻进 采用静压取样 若静压取样困难时 采用重锤一次击入法取样 岩芯按顺序摆放 岩芯牌填写清晰 准确 在钻进过程中按 2m 的间隔采取样品 1 5 1 5 地质测试 1 原位测试 标贯试验 桥位勘探钻孔中按每米一个标贯试验点 或重型 进行 试验前进行清 孔 孔底残留不大于 10cm 标贯试验时先预击 15cm 不计击数 然后计击入 30cm 的锤击数 当累计击数超 50 击时 不管是否贯入 30cm 均终止试验 标贯试验后标贯器内岩芯留取颗 分样 重型圆锥动力触探试验 在含卵石砂土及卵石中进行 试验间距为 2 0m 在厚层卵 石层中进行连续重型圆锥动力触探试验 试坑渗水试验 在每个勘探横剖面上一般选择两处 个别选择一处做渗水试验 试坑 深度均达到堤身填土中的代表性层位 试验采用双环法 内环直径为 0 25m 外环直径为 0 5m 试验时间以内环渗透基本达到稳定为止 2 样品采集 封存及运输 钻孔原状样采用薄壁取土器静压取样 取样间隔一般为 2 0m 样品规格 114mm 15cm 用箭头标明上下方向 钻孔中采取的原状样为 或 级 样品取出后 立即密封 及时填写样品标签 标明了样品编号 深度及岩性 一般在 当天送达实验室 采取侵蚀性 CO2分析样品时 按要求投入足量大理石粉 保证分析结果的准确性 3 室内试验 原状样品试验项目包括 比重计颗分 天然含水量 比重 天然容重 干容重 液限 塑限 剪切试验 压缩试验及湿陷 渗透等 扰动样作颗分及粘粒含量测定 其它特殊样品 按相关要求执行 水样进行水质简分析及侵蚀性 CO2分析 试验工作由陕西省地矿局第七工 程勘察所实验室按 土工试验规程 SL237 1999 及 地下水水质检验方法 DZ T0064 1 0064 80 1993 完成 对粘性土以 76g 锥下沉 17mm 的含水量作为液限 4 对粘性土定名依 土工试验规程 SL237 1999 确定 1 5 2 勘察工作量勘察工作量 本次勘察野外工作从 2012 年 7 月 08 日进入工地 2012 年 9 月 19 日结束 历时 73 天 本次 可研报告编制阶段完成的主要实物工作量详见表 1 5 2 表表 1 5 2 实物工作量统计表实物工作量统计表 工作内容工作内容单位单位完成工作量完成工作量备注备注 地面地质调绘km2220 05 钻孔m 个3713 5 209 动探m264 2 标贯次286 野外 钻探 测试 砂天然密度测试次62灌水法 常规测试组150 筛分法组954 颗粒分析 比重计法组43 室内渗透试验组20 剪切测试组175 水腐蚀组10 相对密度组63 击实试验组4 室内试 验 自由膨胀率组4 5 2 区域地质环境概况区域地质环境概况 2 1 自然地理概况自然地理概况 2 1 1 气象气象 汉江流域属亚热带湿润气候区 由于受地形条件影响 形成了独特的秦巴山区气候特征 主要表现为 四季分明 夏无酷热 冬无严寒 春季升温迅速 间有 倒春寒 现象 秋凉湿 润 多连阴雨 据汉中气象站多年实测资料统计 多年平均气温 14 3 极端最高气温 38 极端最低气温 10 1 多年平均无霜期 235 254 天 最大风力 7 8 级 流域内降水受大气环流 纬度及地形影响 降水量南北差异较大 冬春少雨 夏季多雨间 有伏旱 秋季湿润并多连阴雨 多年平均降水量 900mm 降水主要集中在 6 9 月期间 其降 水量约占全年降水量的 65 以上 雨量空间分布不均匀 汉江北岸由南向北递增 变化幅度在 900 1000mm 之间 盆地中部约 800mm 左右 汉江以南的米仓山地区由北向南递增 最大可 达 1600mm 以上 是降水的高值区 降水量年际变化也较大 据汉中站 50 年的资料统计 年最 大降水量与年最小降水量相差高达 3 倍 2 1 2 水文水文 汉江是我省陕南地区最大河流 也是长江中游最大的一级支流 发源于陕西省宁强县的蟠 塚山 由西向东流经陕西省汉中 安康等市 于白河县出境流入湖北省 经十堰 襄樊等市后 折向东南 于武汉市汇入长江 全长 1577 km 流域面积 15 1 万 km2 汉江在我省境内流域面 积 5 48 万 km2 占汉江全流域面积的 34 4 干流在我省境内长 652km 占汉江干流全长的 41 3 汉江干流城固县城左岸 80 700 87 805 段堤防工程位于汉江上游汉中平川段城固县城 右岸 该段河道处于汉江上游汉中平川段 工程以上流域面积为 1 0789 万 km2 占汉江全流域 面积的 7 1 河长 146km 占汉江干流全长的 9 3 汉江上游汉中平川段北依秦岭 南障米仓山 西与嘉陵江为邻 北 西 南三面环山 其 间为汉中盆地 地势西高东低 南北高中间低 北部的秦岭山脉海拔高程多在 1500m 以上 凤 凰山主峰海拔 1964m 南部的米仓山脉海拔高程 650 850m 迷魂阵主峰海拔 1943m 其间的 汉中盆地海拔 500 600m 汉江干流城固县城段以上流域大致呈一扇形 汉江干流自西向东横贯其中 支流呈 羽状分布于干流两侧 北岸支流主要有大林河 沮水 堰河 黄沙河 褒河及汶川河 南岸支流主要有玉带河 漾家河 濂水河 冷水河 南沙河及堰沟河 由于秦岭 巴山 地质构造和发育的不同 源于秦岭南坡的支流 一般源远流长 流域面积相对较大 源 于巴山北坡的支流 源短流急 河网密度次于北岸 流域面积相对较小 从形态上看 两岸支流分布不对称 大多数支流分布于北岸 城固城区以上流域面积在 100km2以上的 支流共有 12 条 其中北岸 6 条 南岸 6 条 支流分布情况及支流特征见表 2 1 汉江汉中平川段主要支流特征表汉江汉中平川段主要支流特征表 表表 2 1 岸别序号河流名称 流域面积 km2 河 长 km 比 降 河口所在地备 注 1 大林河 122 129 813 8 宁强县 2 沮 水 1717124 011 4 勉 县 3 堰 河 438 566 029 3 勉 县 4 黄沙河 196 151 035 3 勉 县 5 褒 河 3908175 53 7 汉台区 左 6 文川河 22348 315 1 城固县 1 玉带河 8311017 8 宁强县 2 漾家河 56674 012 8 勉 县 3 濂水河 68370 014 6 南郑县 4 冷水河 66053 529 9 南郑县 5 南沙河 32153 112 4 城固县 右 6 堰沟河 16861 013 2 城固县 2 2 地形地貌地形地貌 城固县位于陕西南部 汉中盆地东部 北靠秦岭主峰 南依巴山余脉 自山前至河 床 河流南北两岸地貌基本对称分布 可依次划分为基岩中低山 冲洪积山前丘陵 汉 江阶地 河床河漫滩 汉江在该段河谷开阔 河流阶地发育 河床内心滩遍布 地形较复杂 两岸分布有 河漫滩 一 二 三级阶地等地貌单元 河漫滩高程约 466 488m 一般高出河床 0 5 3 0m 一级阶地阶面高程 470 495m 高出河床 3 0 5 0m 阶地面宽约 0 5 2 0km 二级阶地阶面高程 479 519m 高出河床 8 0 12 0m 阶地面宽约 0 3 3 0km 三级阶地阶面高 482 549m 与河床高差约 50m 左右 汉江一级阶地与河 漫滩多为上叠式结构 其余阶地均为基座式阶地 2 3 地层岩性地层岩性 汉中盆地位于秦岭东西向褶皱带与大巴山褶皱带之间 为一近东西向的断陷盆地 6 工作区出露地层由老至新主要为前新生界基岩 新近系及第四系中下更新统冲洪积积半胶结粘 土 卵砾石及上更新统 全新统冲积成因的松散堆积层 现由老至新分述如下 一 前新生界基岩 出露地层由老至新主要有元古界 Pt 古老变质岩及杨子早期第二阶段第二期酸性侵入花 岗岩 元古界主要地层为中元古界花石群 Pt2sh 其主要岩性为一套变质的海相火山岩和类复理 石沉积组合 总厚度大于 2000 4000m 按其岩性组合可分为下 中 上三大部分 下部以灰 绿色绿泥斜长片岩 斜长角闪岩 斜长片岩及钠长阳起片岩为主 夹绢云石英片岩 二长片岩 及绿泥钙质片岩 绿泥绢云石英片岩 二云片岩及绿泥钙质片岩 绿泥绢云母千枚岩等 中部 以灰绿 黄绿色英安质凝灰岩为主 夹绿色安山岩 玄武岩 黄褐色凝灰质千枚岩 深灰色含 碳绢云千枚岩 硅质板岩及少量微晶石英岩 沉凝灰岩 在石英岩及硅质板岩中有赤铁 磁铁 矿扁豆体 上部以变质粉砂岩 变质砂岩 石英岩 千枚岩及二云石英片岩组成 夹绿泥片岩 含砾石英岩 含砾硅质板岩及变质泥灰岩为主 局部夹安山质凝灰岩 绿泥绿帘阳起石岩及绿 泥绿帘片岩 杨子早期第二阶段第二期酸性侵入花岗岩 0 23 2a 主要岩性为斜长花岗岩 二长花岗岩 花岗斑岩 花岗岩 霓石花岗岩 该层主要构成盆地基底 大面积出露于汉江南岸及盆地边缘附近 二 新近系 新近系泥质半胶结冲湖积层 N2 主要出露于盆地边缘的丘陵地带 岩性为一套半胶结 卵砾石 粘性土等组成 颜色主要为棕黄 浅灰等 汉中一带沉积厚度大于 200m 三 第四系 1 中更新统冲洪积层 Q2al pl 主要出露于盆地边缘之丘陵地带 岩性为一套半胶结卵砾石 粘性土等组成 2 上更新统 全新统冲积层 在盆地内广泛分布 上更新统冲积 Q3al 为棕黄色壤土 砂壤土和砂砾卵石 全新统 Q4al 为冲积壤土 砂壤土和砂砾卵石层 3 全新统人工堆积物 主要为已建堤防堆积 其次是已建堤防两侧的压脚 以砂砾石为主 2 4 地质构造与地震地质构造与地震 1 地质构造 工程区所在汉中盆地 为新生代断陷盆地 自中新世地壳下降形成盆地以来 盆地 内堆积了巨厚的湖积 洪积相的粘性土及卵砾石 中更新世晚期 随着汉江下游朔源侵 蚀的进一步加剧 湖盆由内陆封闭盆地汇入汉江水系 在下中更新世堆积地貌的基础上 开始了河流冲积相的地貌建造 形成了盆地内现今地貌格局 本区构造单元属一级构造单元扬子准地台中的汉南 米仓山台拱之次级构造单元米 仓山断褶带 盆地北边以略阳 勉县 洋县断裂带为界与南秦岭西褶皱带相接 南缘以汉 中 白勉峡断裂带与扬子准地台汉南 米仓山台拱之北缘相接 基底构造较为复杂 图图 2 4 构造单元划分与地层动态区划图构造单元划分与地层动态区划图 从上述断裂构造格局和断裂性质分析 测区的构造主应力主要为近南北向 即在南 北向压应力的作用下 形成走向近东西的一组压性断裂 并发生北东 北东东向压扭性 7 断裂 汉中盆地属于山间断陷盆地 是区域地质构造背景在地貌上的反映 即北部以略阳 洋县断裂带与秦岭地槽相隔 东以小坝 洋县断裂带与米仓山隔开 西以阳平关 勉县断裂带 与龙门山隔开 南受新华夏系构造影响 2 地震 工程区在地质历史上虽然经过多次构造运动 但构造行迹以褶皱挤压变形为主 更新世以 来断裂虽有活动 但活动强烈程度较弱 历史地震活动以弱震为主 因此工程地质构造为相对 稳定地区 属水利工程抗震有利地段 如构造所述 汉中盆地为新生代断陷盆地 是喜山运动的遗迹 形成于第三纪晚期 至第 四纪区域性断裂带仍有不同程度的活动 以断块运动为主 汉中盆地自 1568 年以来 有记载的 4 5 级以上地震 6 次 并且有活动时间集中的特点 如 1624 年至 1653 年的 30 年间就有 4 次 从震中分布的位置及其活动特点看 地震的形成机制与 东西向的略 洋县断裂等活动断裂有关 据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 及 2008 年批准的国家标准第 1 号修改单 区内地震动峰值加速度为 0 05g 对应的地震基本烈度为 6 度 类中硬场地特征周期为 0 45s 详见下图 2 4 2 图 2 4 3 图图 2 4 2 地震动峰值加速区划图地震动峰值加速区划图 图图 2 4 3 地震动反应谱特征周期区划图地震动反应谱特征周期区划图 2 5 水文地质特征水文地质特征 汉江防洪工程处于汉江漫滩后缘 一级阶地前缘 一般漫滩区及一级阶地表层潜水含水层 岩性为砂砾卵石 含水层厚度 10 0 15 0m 地下水位埋深 1 1 8 7m 水位标高 477 3 473 7m 下伏新近系泥质半胶结砾卵石层 局部为相对隔水的由重粉质壤土 轻粉质壤 土半胶结成的泥岩 漫滩区地下潜水主要接受大气降水 地表水 灌溉水入渗补给及地下迳流补给 向 河流及下游方向排泄 地下水天然水力坡度为 2 2 5 0 平均坡度为 2 5 枯水期地 下水向河流排泄 洪水期由于河水位的上升 漫滩区地下水接受河水的反向补给 地下 水的化学类型为 HCO3 Mg2 Ca2 型水 据区域资料 漫滩区及一级阶地表层砾卵石潜水含水层之下为新近系泥质半胶结的 卵砾石层 其厚度超过 200m 该层根据其堆积时所处位置不同 泥质含量差异较大 一 般多见薄层粘性土夹层 由于薄层粘性土夹层的存在 该层与上部潜水含水层的水力联 系较差 该层受基岩山区基岩裂隙水侧向渗透补给及出露在山前丘陵地带的地表降水入 渗补给 向地表潜水越流排泄 据区域经验 上部全新统冲积砂砾石层渗透系数区间值为 80 200m d 下部新近系 泥质半胶结砂砾石层的渗透系数约 35 m d 2 6 不良地质现象及评价不良地质现象及评价 根据本次现场钻探及现场地质调查结果 场地内未见不良地质作用和地质灾害 场 地稳定 适宜建筑 8 3 汉江已建堤防堤身现状汉江已建堤防堤身现状及评价及评价 3 1 汉江左岸干流堤防现状汉江左岸干流堤防现状及评价及评价 3 1 1 汉江左岸干流堤防现状汉江左岸干流堤防现状 根据现场调查 已建汉江左岸干流城固段堤防主要修筑于汉江漫滩之上 局部护岸段处于 一级阶地前缘 自西而东渐低 一般堤内滩面低于堤外地面 高差最大达 11m 除起点处 1 1km 为无堤段外 其余地段均为护岸或单式梯形断面河堤 堤身填料主要为砂土 局部含较 多细粒成分 各里程段堤身现状概况详见表 3 1 1 汉江左岸干流城固段堤防现状汉江左岸干流城固段堤防现状 表表 3 1 1 里程段 长度 km 堤身外形尺 寸堤坡坡度 堤坡植被 发育情况 鼠洞 蚁洞 发育情况 堤身填 料种类 现有护 坡措施 其它 GL70 170 GL70 343 0 17 顶宽 3 8 5 3m 内坡长 1 6 3 3m 外坡长 3 0 5 0m 内坡角 37 45 外坡角 30 45 堤身较多植被覆 盖 堤面上杂草 丛生 临水侧主 要为林地 背水 侧主要为耕地 总体一般发 育 密度一 般 1 2 个 10m 堤身填料 基本为壤 土 局部 为细砂 堤坡一般 为自然土 坡 靠植 被保护 无其他防 护 堤身单薄 由于受到 行车和耕作的影响 局部遭受破坏严重 GL70 343 GL70 958 0 62 护岸段 外坡长 2 0 11 0m 外坡脚 28 42 护岸背水侧为耕 地 临水侧为滩 面 鼠洞发育 密度一般 2 3 个 10m 护岸基础 主要为壤 土 无防护 措施 保留较完整 GL70 958 GL94 370 23 41 顶宽 3 5 8 6 内坡长 1 9 8 2m 外坡长 6 7 14 3m 内坡角 22 36 外坡角 23 38 大部地段堤坡植 被发育 大部分 为野生杂草 植 被发育 部分地 段砂土裸露 较发育 蚁 洞一般 7 11 个 10m 局部 30 个 10m 直径一般 3 8cm 堤身填料 基本为砂 土 局部 含较大土 质成分 堤坡为自 然土坡 靠植被保 护 沿背 水侧取土 洼地堤脚 有块石砌 护 堤身多处遭受人为破 坏 局部堆积有垃圾 堆填 背水侧修筑有 数十座坟墓 末端有 数座水塘 堤外侧局 部有人工洼地 该段 中部岸坎遭受淘刷 冲刷严重 3 1 2 汉江左岸干流已建堤防堤身土工程地质特征汉江左岸干流已建堤防堤身土工程地质特征 本次勘察对汉江左岸干流 GL70 170 GL70 343 的 170m 的粘性土堤段 在堤身选取有代 表性位置 测定其渗透系数 并采取原状 扰动样品 进行常规测试和击实实验测定其压实度 其物理力学参数见表 3 1 2 1 抗剪强度见表 3 1 2 2 汉江左岸干流已建堤防堤身粘性土工程地质特征表汉江左岸干流已建堤防堤身粘性土工程地质特征表 表表 3 1 2 1 土 的 物 理 性 质界 限 含 水 率压实度渗透性 含水 率 土粒 比重 Gs 天然 密度 干 密度 d 饱和 度 Sr 孔隙 比 0 液限 WL 塑限 WP 塑性 指数 IP 液性 指数 IL 最大 干密 度 压实 度 渗透 系数 岩土 名称 g cm3g cm3 g cm3cm s 壤土13 82 691 451 2733 41 11131 719 612 1 0 481 730 84 8 6 10 7 汉江左岸支流已建堤防堤身粘性土抗剪强度指标一览表汉江左岸支流已建堤防堤身粘性土抗剪强度指标一览表 表表 3 1 2 2 固结快剪慢剪 岩性 C kPa C kPa 饱和重度 kN m3 壤土16 218 517 522 41 81 本次勘察在汉江左岸干流砂堤段堤身选取 16 个有代表性的位置 现场测定其天然密 度 并在该点采取扰动样 测定相对密度 渗透系数等指标 其取样测试位置详见工程 地质平面图 堤身填土颗分统计表见表 3 1 2 3 标准贯入试验统计表详见表 3 1 2 4 抗 剪强度指标见表 3 1 2 5 物理 水理指标详见表 3 1 2 6 汉江左岸干流已建堤防堤身粗粒土颗分试验成果统计表汉江左岸干流已建堤防堤身粗粒土颗分试验成果统计表 表表 3 1 2 3 颗粒组成百分比界 限 粒 径界限系数 砾粒砂粒细粒 60 40 40 20 20 10 10 5 5 2 2 0 0 5 0 5 0 25 0 25 0 075 0 075 有效 粒径 d10 中间 粒径 d30 平均 粒径 d50 限制 粒径 d60 不均 匀 系数 Cu 曲 率 系 数 Cc 统计 项目 mmmmmmmm 最大 值 6 90 4 10 5 20 6 20 16 60 81 70 45 70 63 9 44 5 0 436 0 754 1 035 1 248 38 21 7 63 最小 值 0 00 0 00 0 00 0 10 0 30 6 70 6 50 3 1 0 3 0 008 0 036 0 097 0 152 0 03 0 00 平均 值 0 43 0 61 1 02 1 39 4 68 36 94 23 86 22 6 8 5 0 148 0 315 0 504 0 631 7 02 1 39 建议 值 0 43 0 61 1 02 1 39 4 68 36 94 23 86 22 6 8 5 0 148 0 315 0 504 0 631 7 02 1 39 汉江左岸干流已建堤防堤身粗粒土汉江左岸干流已建堤防堤身粗粒土标准贯入试验成果统计表标准贯入试验成果统计表 表表 3 1 2 43 1 2 4 值别标贯实测击数 击 标贯修正击数 击 层名 最大 值 最小 值 平均 值 统计 频数 建议值 最大 值 最小 值 平均 值 统计 频数 建议值 堤身砂土1237 2918811 72 86 99187 汉江左岸干流已建堤防堤身粗粒土抗剪强度指标一览表汉江左岸干流已建堤防堤身粗粒土抗剪强度指标一览表 表表 3 1 2 5 饱和快剪 层名统计内容 水下 休止角 度 水上 休止角 度 C kPa 饱和 重度 kN m3 平均值25 5730 570 1418 8619 04 堤身砂土 建议值253101919 汉江左岸干流已建堤防堤身粗粒土物理 水理指标表汉江左岸干流已建堤防堤身粗粒土物理 水理指标表 表表 3 1 2 6 层名 统计 项目 土粒 比重 Gs 含水 率 天然 密度 g cm3 干 密度 g cm3 饱和 密度 g cm3 最大 干密 度 g cm3 最小 干密 度 g cm3 孔隙 比 e0 最大 孔隙 比 emax 最小 孔隙 比 emin 渗透 系数 cm s J允 承载力 特征值 fa kPa 堤身平均2 669 031 501 371 901 701 290 811 060 57 2 0 10 3 0 27 9 值 砂土建议 值 2 669 031 501 371 901 701 290 811 060 57 2 0 10 3 0 27160 3 1 3 汉江左岸干流已建堤防堤身质量评价及处理措施建议汉江左岸干流已建堤防堤身质量评价及处理措施建议 为评价汉江干流城固段左岸堤防堤身填筑质量 本次勘察在已建堤身中 选取位置进行了 现场密度测试 其位置详见工程地质平面图 并在测试位置采取扰动样 送回室内实验室进行 相对密度测试 依据 堤防工程设计规范 GB50286 98 6 2 5 和 6 2 6 条 粘性土土堤的填 筑标准应按压实度确定 3 级以下及低于 6m 的 3 级堤防其压实度不应小于 0 90 无粘性土堤防 填筑标准按相对密度确定 对于低于 6m 的 3 级及 3 级以下堤防相对密度不应小于 0 60 判定 结果如下表 3 1 3 汉江左岸干流已建堤防填筑质量评价表汉江左岸干流已建堤防填筑质量评价表 表表 3 1 3 位置 野外 编号 天然 密度 g cm3 干密度 g cm3 最大 干密度 g cm3 最小 干密度 g cm3 压实 度 相对 密度 判定 指标 结论 GL70 210LM21 451 271 73 0 84 0 90不合格 GL71 323LM21 671 561 791 33 0 58 0 60基本合格 GL71 540LM31 521 461 681 33 0 59 0 60基本合格 GL72 973LM41 431 341 641 09 0 70 0 60合格 GL75 120LM51 481 401 681 23 0 62 0 60合格 GL76 912LM61 571 491 771 35 0 58 0 60基本合格 GL77 700LM111 461 311 681 19 0 63 0 60合格 GL78 635LM121 531 471 651 37 0 61 0 60合格 GL80 375LM131 481 391 681 33 0 49 0 60不合格 GL81 350LM141 591 451 811 28 0 67 0 60合格 GL83 025LM151 611 471 481 06 1 20 0 60合格 GL84 665LM181 391 271 661 30 0 31 0 60不合格 GL85 837LM191 451 321 651 31 0 46 0 60不合格 GL86 625LM201 551 411 711 30 0 67 0 60合格 GL87 410LM211 431 311 591 24 0 24 0 60不合格 GL89 262LM221 461 421 761 30 0 41 0 60不合格 GL91 310LM231 531 501 681 35 0 59 0 60基本合格 由上述表格可知 汉江干流城固段左岸已建堤防上游 380m 填筑材料为壤土 压实度为 0 84 不满足 3 级堤防压实度大于 0 90 的要求 且堤高不足 2 0m 堤身单薄 具弱透水性 现 状堤身养护较差 堤线不规则 且破坏严重 需采取加培加固措施 其余段堤身填筑材料主要为含细粒土砂 级配不良砂 堤身填土相对密度 0 24 1 20 其 填筑质量大多基本满足 3 级堤防压实度大于 0 60 的要求 具中等 强透水性 允许水力比降偏 小 但堤防养护较差 现状堤身堤坡杂草竹林密布 可见少量蛇 鼠洞发育 GL80 375 GL83 025 GL84 665 GL87 410 GL89 262 等三段已建堤防标准贯入试 验击数多小于 10 击 属松散状态 建议对工程区内已建堤防采取加培加固等治理措施 加固时需考虑清除堤坡表层土层 回 填蛇 鼠洞 拆迁墓穴等堤身隐患 3 2 汉江右岸干流堤防现状及评价汉江右岸干流堤防现状及评价 3 2 1 汉江右岸干流堤防现状汉江右岸干流堤防现状 根据现场调查 已建汉江右岸干流城固段堤防均修筑于汉江漫滩之上 自西而东渐 低 一般堤内滩面低于堤外地面 高差最大 3 2m 现有堤身均为单式梯形断面河堤 全 段分布 堤身较为完整 但各段堤防高度 临背河地面高差及堤坡坡比变化较大 各里 程段堤身现状概况详见表 3 2 1 汉江右岸干流城固段堤防现状汉江右岸干流城固段堤防现状 表表 3 2 1 里程段 长度 km 堤身外形尺 寸堤坡坡度 堤坡植被 发育情况 鼠洞 蚁洞 发育情况 堤身填 料种类 现有护 坡措施 其它 GR70 180 GR80 825 10 65 顶宽 3 7 5 4m 内坡长 8 8 16 2m 外坡长 9 4 14 9m 内坡角 24 26 外坡角 23 25 堤身竹林 杂草丛生 临北水侧主 要为耕地 普遍发育蚁穴 一般 2 12 个 10m 局部地 段达 8 17 个 m2 少量蛇 鼠洞 堤身填料 基本为粉 土质砂 局部夹砂 壤土 堤坡一般为 自然土坡 靠植被保护 无防护措施 堤身小冲沟 普遍发育 局部因采砂 遭开挖破坏 GR80 825 GR84 500 3 68 顶宽 3 2 4 2m 大部分背水侧与西 汉高速相接 内坡长 9 2 17 2m 内坡角 20 25 临水侧主要 为林地 背 水侧主要为 西汉高速 路边有绿化 较发育 蚁洞 密度一般 1 7 个 10m 堤身填料 基本为粉 土质砂 局部夹砂 壤土 无防护 措施 保留较完整 该段背水侧 连西汉高速 GR84 500 GR91 150 6 55 顶宽 3 3 17 7m 内坡长 9 2 19 1m 外坡长 9 7 21 0m 内坡角 18 37 外坡角 19 26 堤身有植被 护坡 大部 分为野生杂 草及灌木 部分地段砂 土裸露 植 被发育 总体较为发育 密度一般 3 14 个 10m 主要为 蚁洞 虫孔 局部地段发育 达 8 12 个 10m 堤身土主 要为粉土 质砂 局 部夹少量 砂壤土 临 背水侧 均为自然土 坡 植被护 坡 局部背 水侧堤脚有 块石压脚 无特殊护坡 措施 堤身养护较 差 堤顶杂 草丛生 局 部遭受破坏 车辆难以通 行 3 2 2 汉江右岸干流已建堤防堤身土工程地质特征汉江右岸干流已建堤防堤身土工程地质特征 由于汉江右岸干流城固段已建堤防堤身土基本为砂土 局部为砾石 本次勘察在汉 江右岸干流堤身选取 13 个有代表性的位置 现场测定其天然密度 并在该点采取扰动样 测定相对密度 渗透系数等指标 其取样测试位置详见工程地质平面图 堤身填土颗分 统计表见表 3 2 2 1 标准贯入试验统计表详见表 3 2 2 2 抗剪强度指标见表 3 2 2 3 物 理 水理指标详见表 3 2 2 4 汉江右岸干流已建堤防堤身粗粒土颗分试验成果表汉江右岸干流已建堤防堤身粗粒土颗分试验成果表 表表 3 2 2 1 颗粒组成百分比 界 限 粒 径界限系数 砾粒 砂粒细粒 60 40 40 20 20 10 10 5 5 2 2 0 0 5 0 50 0 25 0 25 0 075 0 075 有效 粒径 d10 中间 粒径 d30 平均 粒径 d50 限制 粒径 d60 不均 匀 系数 Cu 曲率 系数 Cc 统计 项目 mmmmmmmm 10 最大 值 14 4 0 57 90 12 0 0 2 50 9 90 53 30 43 40 51 0 41 7 2 741 21 32 1 28 58 4 31 71 4 11 57 5 23 最小 值 0 00 0 00 0 00 0 00 0 10 2 90 1 80 1 7 0 3 0 034 0 055 0 089 0 107 2 33 0 59 平均 值 1 11 4 45 0 98 0 35 3 37 19 87 24 93 31 0 14 0 0 316 1 794 2 466 2 788 4 94 1 22 建议 值 1 11 4 45 0 98 0 35 3 37 19 87 24 93 31 0 14 0 0 316 1 794 2 466 2 788 4 94 1 22 汉江右岸干流已建堤防堤身粗粒土汉江右岸干流已建堤防堤身粗粒土标准贯入试验成果统计表标准贯入试验成果统计表 表表 3 2 2 2 值别标贯实测击数 击 标贯修正击数 击 层名 最大 值 最小 值 平均 值 统计 频数 建议值 最大 值 最小 值 平均 值 统计 频数 建议值 堤身砂土935 9175 58 12 95 4175 2 汉江右岸干流已建堤防堤身粗粒土抗剪强度指标一览表汉江右岸干流已建堤防堤身粗粒土抗剪强度指标一览表 表表 3 2 2 3 饱和快剪 层名 统计 项目 水