張宇特;張宇殊
(1.葫蘆島平山供水有限責(zé)任公司,遼寧葫蘆島125001;2.葫蘆島市烏金塘水庫管理局,遼寧葫蘆島125028)
烏金塘水源濕地處理工程地質(zhì)條件分析與評價(jià)
張宇特1;張宇殊2
(1.葫蘆島平山供水有限責(zé)任公司,遼寧葫蘆島125001;2.葫蘆島市烏金塘水庫管理局,遼寧葫蘆島125028)
通過對烏金塘水源濕地處理工程區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件、灘地工程地質(zhì)條件及淺壩工程地質(zhì)條件的分析與評價(jià),得出了工程場地地貌屬女兒河沖洪積河床、灘地,巖性以圓礫為主夾中粗砂透鏡體,下伏基巖為燕山期侵入花崗巖及薊縣系霧迷山組白云巖。巖土體結(jié)構(gòu)簡單,未見不良物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育??辈旌佣螢┑刂饕纱至M良皫r石構(gòu)成,穩(wěn)定性良好。圓礫層滲透等級為強(qiáng)透水。環(huán)境水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性,對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。
水源地;濕地工程;工程地質(zhì)條件;分析與評價(jià)
女兒河是小凌河下游的一大支流,河長134 km,流域面積1 490 km2。女兒河為山區(qū)河流,亦屬蜿蜒型河道,河床逐年淤積抬高,比降逐漸變緩。在烏金塘水庫上游,鋼屯鎮(zhèn)下游,河流地勢總體上西高東低,地形相對平緩,河道平均比降為1.595‰。烏金塘水源濕地處理工程位于遼寧省葫蘆島市南票區(qū)暖池塘鎮(zhèn)女兒河干流的小田屯至馬相屯河段。工程控制斷面以上流域面積為750 km2,洪峰流量為1 310 m3/s,防洪標(biāo)準(zhǔn)為10 a一遇。該段河道左岸為護(hù)岸林和耕地,右岸涉及小田屯、苑屯和馬相屯等3個(gè)村屯,人口2 300人,耕地面積300 hm2。本工程包括濕地工程和濕地基礎(chǔ)工程。其中濕地工程為植物種植總面積20.83萬m2和回填種植土3.72萬m3;濕地基礎(chǔ)工程包括潛壩6道、管護(hù)橋1座,清底泥9.51萬m3、生態(tài)護(hù)岸工程9.51萬m3及石籠護(hù)岸工程611.68 m3。
2.1 地形地貌
勘察場地位于女兒河中游,所處微地貌單元為女兒河河床、漫灘及階地,地勢總體上西高東低,地表高程為89~102 m,河道平均比降為1.72‰,地形相對較為平緩。階地與漫灘多為緩坡接觸。在整個(gè)治理河段內(nèi),由于采砂、挖砂、垃圾亂堆亂放等人為活動(dòng)較普遍,造成一定數(shù)量的垃圾堆、砂堆及坑塘分布[1]。
2.2 地層巖性
第0層:第四系全新統(tǒng)(Q4al+pl)沖洪積物,主要由圓礫構(gòu)成,褐黃色,中密,稍濕~飽和,分選一般,磨圓一般,礫石含量40%~50%,含卵石15%~30%,卵石最大直徑可達(dá)100 mm。礫、卵石成份主要為石英巖、白云巖、花崗巖、安山巖等。局部見中粗砂夾層(透鏡體),夾層厚約20~40 cm。該層分布普遍,揭露厚度3~5.9 m。
第①層:全風(fēng)化白云巖,灰白色,原巖結(jié)構(gòu)已破壞,但尚可辨認(rèn),巖芯呈砂土狀,分布不普遍,揭露厚度0.2~0.7 m。
第②層:強(qiáng)風(fēng)化白云巖,灰白色,細(xì)粒結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,巖芯較破碎,呈碎塊狀,塊徑2~3 cm,分布不普遍,揭露厚度0.3~0.7 m。
第③層:全風(fēng)化花崗巖,褐紅色,原巖結(jié)構(gòu)已破壞,但尚可辨認(rèn),巖芯呈砂土狀,分布不普遍,揭露厚度0.3~0.7 m。
第④層:強(qiáng)風(fēng)化花崗巖,褐黃色,中粒結(jié)構(gòu),塊狀
構(gòu)造,巖芯呈碎塊狀,一般塊徑2~6 cm,分布不普遍,揭露厚度0.3~0.8 m。
2.3 地震動(dòng)參數(shù)
根據(jù)2001年編制的《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(1∶400萬),本工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35 s。
2.4 水文地質(zhì)條件
1)地下水概況??辈靾龅氐牡叵滤愋蜑榈谒南悼紫稘撍?,賦存中礫砂、圓礫、卵石層中,與河水聯(lián)系密切,在河床處地下水與地表水連為一體。地下水主要受女兒河水側(cè)向徑流和大氣降水入滲補(bǔ)給,以側(cè)向徑流和蒸發(fā)形式排泄[2]。
2)環(huán)境水腐蝕性評價(jià)??辈旃ぷ鲗辈旌佣紊嫌魏拖掠蔚牡叵滤昂铀M(jìn)行了取樣和水質(zhì)分析,地下水化學(xué)類型主要為HCO3·SO4—Ca·mg型,pH=8.56~8.76;地表水化學(xué)類型與地下水化學(xué)類型相同,pH=8.53~8.54。
根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50487—2008附錄L判定該環(huán)境水對混凝土結(jié)構(gòu)無腐蝕性,對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋無腐蝕性,對鋼結(jié)構(gòu)有弱腐蝕性。
2.5 抗沖刷穩(wěn)定評價(jià)
該工程所處地段為山區(qū),降水較少,灘地大面積裸露,水深很淺,無法滿足水生植物生態(tài)需水的要求。河床表層主要為圓礫,其允許不沖流速為1.2~1.4 m/s。
3.1 地層構(gòu)成
工程處河道灘地主要由粗粒土構(gòu)成,即由圓礫構(gòu)成。
3.2 土體滲透特性
根據(jù)巖土類型及地質(zhì)結(jié)構(gòu),場地穩(wěn)定性良好,主要存在的工程地質(zhì)問題為滲透變形。
3.2.1 滲透變形形式的判別
通過對圓礫取樣進(jìn)行滲透試驗(yàn)分析,其滲透系數(shù)為8.97×10-2~1.01×10-1cm/s,為強(qiáng)透水等級。圓礫層(粗粒土)的不均勻系數(shù)均>5,采用土的細(xì)粒含量Pc與1/[4(1-n)]×100的比較判別。孔隙度n取值40%。對于連續(xù)級配的土,粗細(xì)粒的區(qū)分粒徑按計(jì)算。通過對圓礫取樣分析,圓礫層中土的細(xì)粒含量為34~37.5%,平均細(xì)粒含量Pc=36.4%,Pc<1/[4(1-n)]×100,滲透變形形式為管涌。
3.2.2 土體抗?jié)B強(qiáng)度
圓礫層滲透變形形式為管涌,臨界水力比降按公式計(jì)算,計(jì)算結(jié)果:。允許水力比降取經(jīng)驗(yàn)值0.25。
3.3 地質(zhì)條件評價(jià)
表層圓礫抗沖刷能力較差。各巖土層的地基承載力相對較高,抗沉降變形能力較強(qiáng)。圓礫層屬強(qiáng)透水層,經(jīng)判別,該層的滲透變形為管涌型。本區(qū)沒有大地震源,場地屬抗震有利地段,場地土為中硬場地土。根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18036—2001),地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g,地震反應(yīng)譜特征周期為0.35 s。綜上所述,該場地地質(zhì)條件為B類,工程地質(zhì)條件較好[3]。
工程處共設(shè)計(jì)了6道潛壩,各潛壩軸線地質(zhì)剖面分布基本為圓礫、強(qiáng)風(fēng)化巖石和弱風(fēng)化巖石層,地下水位較淺。本區(qū)沒有大地震源,場地屬抗震有利地段,場地土為中硬場地土。該場地地質(zhì)條件為B類,工程地質(zhì)條件較好。
根據(jù)勘察場地地貌屬女兒河沖洪積河床、灘地,巖性以圓礫為主夾中粗砂透鏡體,下伏基巖為燕山期侵入花崗巖及薊縣系霧迷山組白云巖。地勢總體上西高東低,河道平均比降為1.595‰。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011—2001)場地屬抗震有利地段,場地土為中硬場地土。勘察場地勘察期間各鉆孔均見地下水,為賦存于第四系松散巖類的空隙潛水。場區(qū)標(biāo)準(zhǔn)凍層深度為1.1 m。勘察場地地勢平坦,巖土體結(jié)構(gòu)簡單,未見不良物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育??辈旌佣螢┑刂饕纱至M良皫r石構(gòu)成,穩(wěn)定性良好。圓礫層滲透等級為強(qiáng)透水,滲透變形形式為管涌。由于采砂等人為活動(dòng),河床在各部位深淺不一,變化很大,沿線有一定數(shù)量的坑、塘分布,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予以注意。
[1]吳國新.烏金塘水源地濕地工程水土流失影響分析與評價(jià)[J].黑龍江水利科技,2014,42(11):89-91.
[2]張義友.黑龍江甘河濕地功能恢復(fù)項(xiàng)目建設(shè)的背景及必要性[J].農(nóng)村實(shí)用科技信息,2012(09):50-51.
[3]建設(shè)綜合勘察研究設(shè)計(jì)院.GB50021—2001巖土工程勘察規(guī)范[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2001.
TV221.2
B
2014-10-31
張宇特(1978-),男,遼寧葫蘆島人,助理工程師;張宇殊(1979-),男,遼寧葫蘆島人,助理工程師。
1007-7596(2015)06-0139-02