劉曉霞
(山西省水利水電勘測設(shè)計研究院,山西 太原 030024)
泗河流域位于臨汾市安澤縣中東部,泗河是沁河一級支流,發(fā)源于屯留縣和安澤縣交界處的毛孩嶺,在冀氏鎮(zhèn)北孔灘匯入沁河。流域總面積284 km2,屬大陸亞溫帶,年均降水量552.1 mm,其中汛期6—9月降水量382.8 mm,占全年降水量的69.3%,年蒸發(fā)量1 516.5 mm,最大凍土深81 cm。
泗河安澤縣段河道治理工程治理范圍是泗河干流良馬鄉(xiāng)良馬村四道河組—英寨村15.05 km,以及泗河支流宋店訶、小寨河、石溝河三條支流的溝口治理0.34 km。河谷底高程由上游的1 145.9 m,1 140.4 m至下游的1 129.8 m,最大落差16.1 m。
泗河治理河段主要分為四段,分別為四道河段、良馬段、司馬段和英寨段。
四道河段治理區(qū)河谷、河床和河漫灘分布第四系全新統(tǒng)沖積砂層,砂質(zhì)較純凈,含少量礫石,厚度0.9~1.5 m;砂礫石層,礫石含量30%,粒徑1~2 cm,充填物為黏性土和中粗砂,厚度1.4~5.5 m;局部分布低液限粉土層,在一些河道經(jīng)過的村莊地段,多有人工堆積物素填土和雜填土(含有建筑垃圾和生活垃圾)分布,厚度 0.5~2.0 m。
河段巖層平緩至緩傾,巖層產(chǎn)狀 27°~73°/SE∠5°~13°,地質(zhì)構(gòu)造主要表現(xiàn)為規(guī)模較小的褶曲比較發(fā)育,有斷層分布。河谷中的地下水位與河水位相近,地下水位埋深0.32~0.76 m,兩岸地下水位略高于河水位,體現(xiàn)出兩岸地下水補給河水的特征。
良馬段治理區(qū)干流河谷、河床和河漫灘分布第四系全新統(tǒng)沖積砂層,砂質(zhì)較純凈,含少量礫石,厚度5.7 m;碎石土層,充填物為黏性土和砂質(zhì)成分,厚度3.4 m;局部分布低液限粉土層,在一些河道經(jīng)過的村莊地段,多有人工堆積物素填土和雜填土(含有建筑垃圾和生活垃圾)分布,厚度1.2~3.5 m。
河段巖層平緩至緩傾,巖層產(chǎn)狀 27°~73°/SE∠5°~13°,地質(zhì)構(gòu)造主要表現(xiàn)為規(guī)模較小的褶曲比較發(fā)育,有斷層分布。治理河道的良馬地段,巖層產(chǎn)狀27°~73°/SE∠5°~9°,地質(zhì)構(gòu)造主要表現(xiàn)為規(guī)模較小的北東向平緩褶曲比較發(fā)育,一條較大規(guī)模的正斷層通過,斷層長度 19 km,斷層面產(chǎn)狀 30°/NW∠70°~75°。河谷中的地下水位與河水位相近,地下水埋深0.35 m,兩岸地下水位略高于河水位。
泗河司馬段治理區(qū)干流河谷、河床和河漫灘分布第四系全新統(tǒng)沖積砂礫石,厚度1.2 m;碎石土層厚度1.7~4.5 m;充填物為黏性土和砂質(zhì)成分;局部分布低液限粉土層,在一些河道經(jīng)過的村莊地段,多有人工堆積物素填土和雜填土(含有建筑垃圾和生活垃圾)分布,厚度1.0 m左右。
河段巖層平緩至緩傾,巖層產(chǎn)狀 27°~73°/SE∠5°~13°,地質(zhì)構(gòu)造主要表現(xiàn)為規(guī)模較小的褶曲比較發(fā)育,亦有斷層分布。治理河道的司馬地段,巖層產(chǎn)狀27°~73°/SE∠5°~9°,地質(zhì)構(gòu)造主要表現(xiàn)為規(guī)模較小的北東向平緩褶曲比較發(fā)育。河谷中的地下水位與河水位相近,地下水埋深0.65~1.2 m,兩岸地下水位略高于河水位。
英寨河段治理區(qū)河谷、河床和河漫灘分布第四系全新統(tǒng)洪積碎石土,厚度2.0 m左右;局部分布低液限粉土層,在一些河道經(jīng)過的村莊地段,多有人工堆積物素填土和雜填土(含有建筑垃圾和生活垃圾)分布,厚度1.5 m左右。
河段巖層平緩至緩傾,巖層產(chǎn)狀 27°~73°/SE∠5°~13°,地質(zhì)構(gòu)造主要表現(xiàn)為規(guī)模較小的褶曲比較發(fā)育,有斷層分布。治理河道的巖層產(chǎn)狀73°/SE∠9°,地質(zhì)構(gòu)造主要表現(xiàn)為規(guī)模較小的北東向平緩褶曲比較發(fā)育,北東向的小規(guī)模斷層較發(fā)育。
河谷中的地下水位與河水位相近,地下水位埋深0.32~0.76 m,兩岸地下水位略高于河水位,體現(xiàn)出兩岸地下水補給河水的特征。
河道沿線不存在對工程有重要影響的滑坡等較大不良物理地質(zhì)作用,但局部岸坡陡峻,在有長時間降水或其他不利因素作用下可能產(chǎn)生小規(guī)?;瑒踊虮浪=ㄗh對局部地段岸坡進行削坡或加固處理。
河堤建基面下分布全新統(tǒng)飽和砂層,砂層結(jié)構(gòu)松散,級配較差,其黏粒含量小于3%。工程區(qū)地震動峰值加速度為0.10 g,砂層在飽和狀態(tài)下可能存在液化問題。
工程區(qū)地震基本烈度為7度,堤基分布低液限粉土和砂夾層,根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》進行地震液化判別分析。
經(jīng)計算并進行液化判別,判別結(jié)果見表1。由表1可見,標準貫入試驗點進行地震液化判別,只有ZK4,ZK5鉆孔砂層為液化土層(主要分布于良馬段,少部分涉及四道河段)。細砂層分布于表層,故建議對可能產(chǎn)生液化的砂層結(jié)合針對其他地質(zhì)問題的處理進行部分換土墊層,在此基礎(chǔ)上進行基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的處理。
表1 地基土液化判別計算評價表
河堤沿泗河河床、漫灘蜿蜒展布,河堤地基地層巖性為第四系全新統(tǒng)洪沖積砂礫石土、砂層等,局部地段分布人工填土(素填土和雜填土)、細砂層和砂礫石,基巖巖性相差懸殊,地基存在不均勻變形問題??紤]到人工填土層和細砂層都分布于表層,厚度較小,故建議對人工填土層和細砂層進行清除處理,將基礎(chǔ)直接置于砂礫石層上。
河堤地層巖性為第四系全新統(tǒng)洪沖積砂礫石土、砂層等中等至強透水層。局部地段存在施工涌水問題,需要考慮地下水的影響,施工開挖需要排水。
根據(jù)鉆探及原位測試工作,并結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗綜合確定地基承載力,見表2。
表2 河道地基承載力綜合評價表
建議堤基底部基礎(chǔ)混凝土與地基土的摩擦系數(shù)f值取 0.30~0.35。
第一,泗河河谷分布松散地層為第四系全新統(tǒng)砂層、砂礫石層,局部有人工堆積。
第二,局部岸坡陡峻,在長時間降水或其他不利因素作用下可能產(chǎn)生小規(guī)?;瑒踊虮浪ㄗh對局部地段岸坡進行削坡或加固處理。
第三,河谷地下水位與河水位相近,兩岸地下水位略高于河水位,兩岸地下水補給河水,地基開挖需要考慮排水措施。
第四,地基土部分存在砂土液化、不均勻變形等問題,建議對人工填土層進行清除處理,對可能液化的砂層結(jié)合其他地質(zhì)問題的處理進行部分換土墊層,在此基礎(chǔ)上進行基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)的處理。