邛崃县茶园乡水毁堤修复地质报告

1、邛崃县茶园乡水毁堤防修复工程初步设计3工程地质省内江水利电力建筑勘察二 一 三 年 二 月审定：审查：校核：编写：目录前言1工程概况1勘察工作概况13.2地质概况23.2.13.2.23.2.33.2.43.2.5地形地貌2地层岩性3地质构造及 物理地质现象水文地质条件. 3. 7. 73.3堤基工程地质特征93.3.13.3.23.3.33.3.4堤质结构分类9堤基土体物理力学性质9堤基土体渗透特性11堤基土体物理力学参数建议值113.4主要工程地质问题及评价113.4.13.4.23.4.3液化问题11渗漏及渗透变形问题11抗滑稳定问题123.4.43.4.53.4.6堤基持力层的确定12

2、冲刷稳定问题12堤防修建后对堤内环境的影响123.4.7堤岸边坡稳定问题133.53.6堤防工程地质条件及评价13天然建筑材料15砼粗、细骨料15砂砾石填筑料173.7 结论17附图目录顺序号图号图名比 例 尺1邛西防（修）5201邛崃市茶园乡水毁堤防修复工程地质图1:10002邛西防（修）5202邛崃县茶园乡水毁堤防（茶上右防、茶下右防）工程地质纵剖面图1:2001:10003邛西防（修）5203邛崃县茶园乡水毁堤防（茶上防 12）工程地质横剖面图1:2004邛西防（修）5204邛崃县茶园乡水毁堤防（茶下防 14）工程地质横剖面图1:2005邛西防（修）5205天然建筑材料料场分布图1:10

3、00003.1 前言3.1.1 工程概况邛崃，古称临邛，地处平原西南部，东邻新津，南毗蒲江，西连芦山，北接大邑，距65 公里。成温邛高速公路和邛名高速、成新邛高等级公路横贯其境，公路网络四通八达，交通十分便捷。茶园乡位于邛崃东部，距县城约 30Km。西河为南河上游左岸一级支流，西河流经茶园乡，区内防洪标准较低，原有修建于六、七十年代的简易堤防在 2012 年大洪水中部分被损毁，为了保证人民的生命全，修复该段堤防势在必行。安防修复工程布置于西河茶园段右岸，由上、下两段堤防组成。第一段堤长251m，第二段堤长 786m。本工程防洪标准为 10 年一遇洪水，堤防工程级别为 5 级，堤身采用砂卵石填筑

4、，过水面采用砼面板防渗。本阶段设计堤线基本沿河岸布置，工区有通乡公路经过，交通较为方便。3.1.2 勘察工作概况受业主委托，我院承担了本工程初设阶段的勘察设计工作，勘察目的和任务是：区域地质构造情况，进行区域构造稳定性评价；查明堤线的水文地质、工程地质条件及存在的主要工程地质问题，堤防挡水后可能出现的环境地质问题；工程所需的天然建筑材料，并对其储量和质量进行评价。采用的勘察工作方法和技术要求为：收集分析 1/20 万区域地质资料，以及当地城市建设的勘察成果资料；对堤防进行 1/1000 平面地质测绘和 1/1000 剖面地质测绘；勘探方法主要采用机动钻进行控制性取芯钻探，查明地基的物质组成及结

5、构形态及厚度等。对砂卵砾石层进行N120 超重型动力触探原位测试，辅以必要的探坑开挖，勘探点间距 200300m；对堤线验；水位进行简易观测，对环境水（河水和水）进行水质简分析试对地基土层、砂卵石层和各类天然建筑材料均取样进行了相关试验研究。根据现行依据是：、行业标准、等有关规程规范，本次勘察的主要技术堤防工程地质勘察规范（SL188-2005）岩土工程勘察规范（GB50021-2009）茶园乡堤土工试验规程（SL237-1999）中小型水利水电工程地质勘察规范（SL552005） (5).水利水电工程工程钻探规程（SL291-2003）(6).水利水电工程天然建筑材料勘察规程（SL251-2

6、000）接受任务后，我院于 2013 年 1 月下旬进场开展地勘外业工作，2013 年 1 月底外业全部完成，2 月初提出了。勘察工作中以设计提供的 1/1000 地形图及堤线布置为依据，完成的工作项目及工作量见表 3.1。完成的地勘工作项目及工作量表表 3.13.2 地质概况3.2.1 地形地貌境内最高处海拔高程达 3310m，最低处仅 448m，相对高差 2862m。与西部山区间的过渡带。西部为龙门山南段延伸山系，地势起伏较大，山峦，沟壑。工区地处邛崃北部，平原西南部，地形平坦开阔，为宽阔的河流堆积地貌，发育有河漫滩及一、二级阶地。出阝江河河漫滩沿河呈窄条弧形不对称分布，宽度 15-220

7、m不等；一级阶地沿河广泛分布，高出河水面 34m 左右，阶面较宽阔平坦，稍向河略有起伏。南部五面山、长丘山区，浅丘连绵，塘库棋布。中部西北缘为深丘，是浅丘境内地貌，山、丘、坝兼有，地势西南高，东北低，邛崃市之东部及东北部为平坝，大地形平坦、开阔，工作项目精 度单 位工作量地 质测 绘平面地质测绘1:1000km21.2剖面地质测绘1:2001:1000km / 条1.36/8勘 探取芯钻探m / 孔30.6/3N120 超重型动力触探m / 孔21.7/3坑探m3 / 个30 / 3取样与试 验N120 超重型动力触探原位测试m / 孔21.7/3水质简分析试验组2地基砂砾石常规试验组3砼粗骨

8、料常规试验组3砼细骨料常规试验组3砂砾石填筑料常规试验组3心及下游倾斜，其组成物质具明显的二元结构。3.2.2 地层岩性据现场平面地质测绘及勘探资料，工区出露地层为第四系松散堆积层，现将地层岩性叙述于下：al（1）第四系全新统河流冲积堆积层（Q4 ）该层分布于河床、漫滩及级阶地。河床及漫滩组成物质为漂卵砾石夹砂层，局部地段上覆 12m 厚的粉细砂层，卵砾石成份主要为花岗岩，次为石英岩、砂岩等，次圆圆状，磨圆度及分选性均较好，风化微弱，质地坚硬，粒径一般 210cm，最大可达 40cm 以上。隙间充填物为粉细砂，含量约 1015%，厚度大于 10m。级阶地表层覆盖 0.51.0m 厚粉质粘土，下

9、为卵砾石夹砂土。根据 N120 超重型动力触探测试资料，按其密实度又可分为松散层、稍密层和中密密实层。（2）第四系全新统现代人工堆积层（Q4s）人工填筑砂卵石层，结构松散。该层总厚度 35m。3.2.3 地质构造及工程区在大地构造部位处于准地台台坳断凹中，按断块学说，工程区处于盆地弱活动断裂构造区中。本区挽近期构造运动总的特点为大面积（整体）间歇性缓慢上升运动为主，差异性运动及下降运动不明显。3.2.3.1 主要区域断裂构造及其活动性工程区内区域断裂构造主要有龙门山断裂带（包括汶川断裂、北川映秀断裂、彭县灌县断裂、龙门山山前断裂），荥经马边盐津断裂、龙泉山断裂、蒲江新津断裂等（见图 3.1）。

10、区域主要断裂构造特征及（1）龙门山断裂带活动性叙述如下：主要由汶川断裂、北川映秀断裂、彭县灌县断裂和龙门山山前隐伏断裂等四条主干断裂组成宽约 3040km 的冲断带，延伸方向 N4050E，长约 500km。汶川断裂沿断裂河流阶地、冲沟、山脊错断明显，并于 1657 年在汶川附近发生过 6级及多次中强。表明该断裂为晚更新世全新世活动断裂。距工程区最近约 55Km。北川映秀断裂该断裂在北川、映秀一带地貌错断明显并保存完好，显示出在北川映秀段具有。区域构造及新构造分区图图 3.1全新世活动性。历史上的中强主要集中在北川一带，最大历史为 1958 年北川6.2 级。2008 年 5 月 12 日汶川

11、 8.0 级的地表破裂从映秀南西开始，北川映秀断裂的北中段全部破裂贯通，茶坝林庵寺断裂的南西段也发生了地表破裂，根据余震分布和山体崩塌现象推测，北川映秀断裂在石坎子附近继续向前延伸，直达青川，地表破裂长度达 240km 左右。现已发现的同震位错最大值位于北川擂鼓镇附近，水平位错量和垂直位错量均在 6m 左右。距工程区最近约 50Km。彭县灌县断裂在彭县老君山附近错断山脊，彭县岗一带错断冲沟并形成断塞塘，平均水平滑动速率为 0.781.25mm/a；另在大邑双河一带亦见边坡脊和断塞塘等地貌；在都江堰错断级阶地。该断裂上发生曾过 1327 年6 级和 1970 年大邑 6.2 级。2008年 5

12、月 12 日汶川 8.0 级时，彭县灌县断裂的向峨段亦同时发生了破裂，同震位错以垂直为主，并具一定的右旋错动分量，现已发现的最大垂直位错 3m左右；西段仅错切了晚更新世沉积物。距工程区最近约 40Km。龙门山山前断裂在断陷内主要由大邑断裂、竹瓦铺什邡断裂和绵竹断裂呈组成，活动仍均为隐伏断裂性质，控制了断陷的北西边界。在安县以北，近年的中小显示其具有一定的现今活动性。距工程区最近约 20Km。（2）荥经马边盐津断裂带位于盆地西南缘，是凉山活动断块的东边界，由 9 条规模不等的断裂组成宽2530km 的北北西向断裂带。北起以南，向南经荥经、峨边、马边至云南盐津北，全长 250。断裂带在活动时代、活

13、动强度上具有明显的新、的特马湖 7 级地点。南段（马边以南）活跃，强震频繁，历史上曾发生过 1216 年震及 1974 年云南大关北 7.1 级110Km。（3）龙泉山断裂带及 19351936 年马边 6级震群。距工程区最近约为第四纪前陆盆地的前陆隆起，严格地限制了平原第四系沉积的东界，是龙门山冲断作用的结果。由龙泉山断裂和断裂相倾组成，与龙泉山大背斜断裂为晚更新世活动的形成过程具有密切的成因联系。资料研究结果表明，龙泉山断裂，5.5 级断裂为第四纪一般性活动断裂。该断裂带上曾发生过的 1967 年。距工程区最近约 70Km。大林场龙泉山断裂该断裂是平原的东边界，为龙泉山断裂带的主要分支，主

14、要由北段草山断层、金鸡寺断层、龙泉驿断层和中南段镇阳场断层斜列而成，总体N2030E,局部弯曲，除南北两端倾向 NW 外，断层其余地段均倾向 SE，倾角多在 60左右，具逆断层性质。近场内分布的是金鸡寺断层和龙泉驿断层。在金堂悦来乡沱江峡口处见金鸡寺断层露头，由主断层和两条次级断层组成。主断层产状 N30E/SE70，侏罗系上统蓬莱镇组（J3p）地层逆冲在白垩系七曲寺组（K1q）和组（K1b）地层之上；两条次级断层分别发育于侏罗系上统蓬莱镇组（J3p）地层和白垩系七曲寺组（K1q）和组（K1b）地层中。主、次级断层两盘地层产状变化较大，挤压现象明显，断层破碎带宽度 15m，主要由碎裂岩及少量断

15、层泥组成， 主断面上新鲜断层泥。为在中江黄家坳、洛带等处的多个断层泥物质的测年样品，经测定结果在29780017400956007600a，SEM 分析显示断裂在早更新世早期至晚更新世均有活动。综合以上资料，龙泉山断裂的的主要活动时代应在中更新世至晚更新世，且具有蠕滑性质。与平原西侧的龙门山断裂带相比，龙泉山的抬升幅度低得多，对地貌和第四纪沉积的控制作用都不如龙门山断裂带强，其活动性远低于龙门山断裂，这可能是造成龙泉山龙泉山 该断裂北起断裂的断层泥断裂偏老的原因。兴场，经金堂淮口、久隆、文公场、至童家场，全长约 160km左右。出露于龙泉山大背斜之东翼，由合兴场断层、

16、红花塘断层、久隆场断层、尖尖山断层、马鞍山断层、文公场断层、断层组成。这些断层的性质相同，规模大致相当，在平面上呈斜列式，总体呈 N1030E 方向延伸，倾向与龙泉山断裂相反。断裂北段靠近背斜轴部的鸡屎树见断层切割白垩系下统白垩系苍溪组（K1c）和组（K1b）地层，断层两侧地层产状变化较大。破碎带宽约5m，挤压劈理发育，并见挤压透镜体和断层磨光面，磨光面上有竖向擦痕，据擦痕判定断层具逆断层性质。断层南东盘见小断层与主断面相交，但未切过主断层，与主断层“入”字型构造，表明这条压性断层兼有一定的右旋滑动分量。断面上取断层泥物质经法测定，其值为 29780017400a。以上资料表明:龙泉山断裂的新

17、活动性不强，经亦未见沿断裂带有断错地貌显示。该断裂的南西段有近代弱震活动相对集中，而中小活动主要集中在龙泉山背斜的范围。最大的一次是的滑脱面深度相一致。大林场 1967 年 5.5 级，震源深度 4Km，与背斜（4）蒲江新津断裂该断裂带是北东经新津、双流、断陷的南东边界，距工程区约 25km。断裂南西端始于蒲江以南，向N3040E，倾向南东，直达新都，全长约 130km。断裂倾角不定，为逆断层性质。综合研究结果表明，该断裂具有一定的晚第四纪活动性，且明显的不连续性和分段的特点。新津以北，随着背斜的向北倾没以及横向断裂的影响，该断裂随之潜入平原。近场区主要包括了该断裂的新津以北段。在近场范围内，

18、通过地貌、基岩等深线和野外观测资料分析，都反映出该断裂在晚更新世以来存在着差异运动。有史料记载以来，蒲江新津断裂上曾发生过 1734 年蒲江 5 级和 1962雅罗坝 5.1 级，这两次中强都发生于新津以南段，而近场区内的北段无M4.7 级的记载，但仍有零星的现代弱震活动。3.2.3.2 区域构造稳定性评价工程区在大地构造部位处于准地台台坳断凹盆地弱活动断裂构造区中。工程区内区域断裂构造主要有龙门山断裂带（包括汶川断裂、北川映秀断裂、彭县灌县断裂、龙门山山前断裂），荥经马边盐津断裂、龙泉山断裂、蒲江新津断裂等。区内活动性最强的为龙门山断裂带与荥经马边盐津断裂，但距工程区相对较远；其余断裂全新世

19、活动较微弱，不至对工程场地产生重影响。工程区效应主要受强震和近场中强波及的影响。工程场地区在 2008 年 6 月 11 日起实施的 GB18306-2001中国动参数区划图第 1号修改单范围内。经查图，工程区 50 年概率 10动峰值加速度值为 0.10g，相应基本烈度为度。按水电水利工程区域构造稳定性勘察技术规程DL/T53352006 的评定标准，工程区区域稳定性较差。3.2.4 物理地质现象工区物理地质现象不发育。3.2.5 水文地质条件区内水主要为第四系松散堆积层中的孔隙潜水。孔隙潜水：主要埋藏于级阶地、河床及漫滩砂卵砾石层中；级阶地水埋深35m，水位与河水基本一致，随河水的变化而变

20、化。取工程区地表水进行水质简分析，其成果见表 3.2。水质分析成果资料表明： 地表水（河水）为重碳酸钙镁型水。 根据水利水电工程地质勘察规范（GB50487-2008）工区地处平原西南部，地形平坦开阔，主要为河流地貌，因此环境水对混凝土腐蚀性评价判定标准，工程区河水对任何水泥拌制的混凝土及混凝土中钢筋均无腐蚀性。水质分析成果表表 3.2地表水表达（河水）式及水化学类型水的类型层位及 岩性溶解气体PH值阳离子阴离子侵蚀CO2游离CO2Ca+Mg+K+Na+Cl_SO 2_ 4CO 2_ 3HCO _3mg/Lmg/Lmmoll0.000.007.847.814.9710.036.1618.339

21、.73.25混凝土中钢筋腐蚀性判定表表 3.4注：Cl-含量= Cl-+SO42-0.253.3 堤基工程地质特征3.3.1 堤质结构分类根据地质测绘及勘探掲示资料，在勘探深度范围内堤基土层主要为Q4S 人工填筑砂卵石层与Q4al 卵砾石夹砂层。按各土层的分布情况及组合关系，堤人工填筑砂卵砾石下部卵砾石夹砂的双层结构（）。质结构分为上部3.3.2 堤基土体物理力学性质s一、Q4 人工填筑层为原有河堤，由砂卵砾石填筑，结构松散稍密。al二、Q4 卵砾石夹砂层Q4al 卵砾石夹砂层级配特征（1）、据钻孔揭示，沿西河 覆盖层大于 10.3m，由卵砾石夹砂组成，砾卵石成份主要为灰岩，次为石英岩、变质砂

22、岩、花岗岩等。据Q4al 漂卵砾石夹砂层取样试验成果：漂卵砾石夹砂层中200mm 粒径含量 16.0637.02%，5mm 占 88.16%，细粒占 11.84%。相对密度 0.730.79，不均匀系数 Cu=27.3109.2，曲率系数 Cc=4.22.71，天然干密度 2.19g/cm3，11.7，属于级配不均匀的漂卵砾石土。漂卵砾石夹砂层见表 3.3，层中未见厚度较大，连续分布的纯砂层。腐蚀等级腐蚀介质环境评价标准河水试验值评价结果无弱中强Cl-含量（mg/L）100 1005005005000500010.74无腐蚀性无弱中强SO42-含量(mg/L)250 250SO32-40040

23、0SO32-500500SO32-2mm粒径含量5mm粒径含量不均匀系 数曲 率系 数d60d30d10g/cm3%mmTK 12.282.191.842.350.742.6918.691.768.2489.9347.94.9182583.8TK 22.252.191.782.350.772.7420.188.6311.3786.13109.211.7107350.98TK 32.282.191.772.340.792.7520.489.9310.0787.5269.58.1132451.9TK 42.252.171.782.360.732.6718.791.848.1689.0527.34.

24、2112444.试验组数44444平 均 值2.272.191.792.350.762.7119.490.549.4688.1649.35.89133462.70试 样各 粒 径 （） 百 分 含 量300300200200100100808060604040202010105522110.50.50.250.250.10.10.0750.075%TK121.7615.2619.725.956.426.346.813.603.072.831.062.741.681.910.730.12TK 29.756.3128.088.647.177.699.035.603.862.501.293.332.

25、323.150.221.06TK 315.7510.7723.917.306.797.017.924.603.472.411.123.121.982.710.310.83TK 49.927.6228.737.929.038.048.664.724.412.790.942.941.801.840.240.40试验组数4444444444444444平 均 值14.309.9925.117.457.357.278.114.633.702.631.103.031.952.400.380.60堤基土体渗透特性据钻孔抽（注）水试验成果，Q4al+pl l 砂卵砾石渗透系数 K=（2.633.76）10-

26、2cm/s，属强透水层。堤基土体物理力学参数建议值根据室内试验及现场测试成果资料，结合工区实际地质条件，同时类比其他工程经验，提岀堤基岩、土体物理力学指标建议参数见表 3.6。岩、土物理力学指标参数建议值表表 3.6注：砼 / 砂卵砾石层f=0.450.50，C=0。3.4 主要工程地质问题及评价液化问题3.4.1由于Q4al 粉质粘土及粉细砂层厚度较薄，承载力低，抗变形能力低，不能作为堤基持力层，应予清除。因此不进行液化评价。Q4al 卵砾石夹砂层据取样试验成果：粒径5mm的含量为 88.16%，依据水利水电工程地质勘察规范GB 50487-2008 附录P 中土的振动液化判别初判标准“土的

27、粒径大于 5mm 含量的质量百分率大于或等于 70%时，可判为不液化”，且砂卵石层中未见连地层代号岩 土 名称密度抗 剪 强 度允 许 载承能力（R）变 形 指标渗 透 指 标开 挖 坡 比天然（）干（d）内摩擦角（）凝聚力（C）压缩模量（Es）变形模量（Eo）渗 透系 数（K）允 许比 降（J 允）临 时g/cm3cm/s建议坡比适宜坡高小于 5m 的边坡KPaQ4al稍密卵砾石层2.102.00283000.250.352025（2.393.14）10-20.150.20水上 1:1水下1:1.25水上1:1.25水下 1:1.5中密密实卵砾石层2.162.182.082.10303200.400.503540中密