堤基地質結構分類及堤防工程地質評價方法

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1、.堤基地質結構分類及堤防工程地質評價方法摘要：以我省堤防工程地質勘察為例，對堤基地質結構分類進行了探索。對堤防工程地質問題及評價方法進行了論述，并對堤防工程地質問題的定量評價進行了歸納和總結。關鍵詞：堤防堤基地質結構工程地質問題評價方法..堤防工程地質條件是堤防設計的基礎。堤基地層的結構、組成及其承載性能、抗滑性能、滲透穩(wěn)定性能等的評價是堤防工程設計的重要依據(jù)，也是堤防工程設計的重要組成部分。因此，全面準確地發(fā)現(xiàn)、分析工程地質問題并做出相應科學合理的評價，是堤防工程地質勘察的核心內容。我省位于黃河及長江的中上游地區(qū)，河

2、道眾多，堤防線長，如何針對我省河道及堤防地質條件的特點，對堤防工程地質問題進行有的放矢的研究評價，是地質工作者所面臨的課題之一。1地基地質結構是堤防工程地質評價的基礎任何工程建筑都離不開它所依托的地質體，堤防工程建筑也不例外。堤防工程設計的一個重要內容就是根據(jù)堤防工程地基地質結構因地制宜地選擇堤防工程的基礎型式及埋置深度。相應的，堤防地基地質結構類型不同，其水文、工程地質條件和存在的工程地質問題也有所不同。因此，只有查明堤基地質結構類型，才能從本質上把握堤基巖土性狀、組合特點、水文地質條件等各要素的地位和作用，并依據(jù)工

3、程性狀，合理劃分地基地質結構類型，對所暴露出的工程地質問題進行分析評價，從而提出合理的治理措施和方案。我省大部分范圍屬黃河流域，少部分范圍屬長江流域，還有部分區(qū)域為內陸河。河網(wǎng)縱橫，河道變化較大，堤基地質結構較為復雜。但總的特點不外乎為山區(qū)堤基地層以基巖為主，而河流沖洪積盆地、沖洪積平原及平原地區(qū)則以第四系松散層為主。根據(jù)堤基地層結構特點及工程性能、巖性組合、層位埋深等綜合分析，我省堤防地基大體可分為3大類，8個亞類，各類結構特征、主要分布位置見表1。2堤防工程地質問題及評價方法堤防工程地質勘察的目的在于從研究工程地質

4、問題的表征出發(fā)，分析其原因、性質、形成和發(fā)展過程，找出堤防工程地質問題的控制因素和影響因素，預測其未來的發(fā)展趨勢，并對所存在的工程地質問題進行總結、分段、歸類，為堤防設計提供地質依據(jù)。因此，堤防工程地質勘察所要解決的主要問題是堤防工程地質問題的分析評價及分段歸類問題。而堤防工程地質問題主要包括堤基穩(wěn)定問題、堤防環(huán)境工程地質問題及堤身穩(wěn)定問題。2.1堤基穩(wěn)定問題及評價方法2.1.1堤基承載力性能及沉陷變形問題如表1所示，Ⅰ1及Ⅲ類堤基地層或以粘性土為主，或各類松散層呈互層狀且極不均質，此類堤基地層天然含水量高，孔隙比大，

5、天然強度較低，且具弱透水性，軟~流塑狀，固結排水時間長，且具高壓縮性及觸變、流變性，在上部載荷作用下，可引起大堤不均勻沉降，導致大堤下沉、堤身裂縫。因此，應進行適量的現(xiàn)場靜力觸探和標準貫入試驗，結合室內土工試驗，查明地基土的形成年代、成因類型、分布范圍、厚度以及上覆下臥層的物理力學性質，并考慮堤防特點，最終做出正確評價。我省各河流堤基地層除Ⅰ1及Ⅲ類為土堤基地層外，大部分河流堤基地層以砂礫卵石層及基巖類為主，此類堤基地層的一個主要特征就是其承載性能較好，堤基承載力一般大于300kPa，具有較好的地基承載力，能滿足防洪堤

6、基礎強度要求。堤基地層不存在沉陷變形問題。另外，對Ⅰ2及Ⅲ類堤基中，還可能存在有厚度較大的粉細砂堤基層，而堤基層均位于堤防工程之下，為飽水地基。故此類飽和砂土層還有可能發(fā)生震動液化而引起堤基失穩(wěn)，造成大堤下沉、滑動。對此類地基，應進行液化判別。室內土工試驗以顆粒分析為主，現(xiàn)場則以標準貫入試驗為主，同時，還需查明此類土的成因類型及時代、地下水位埋深、工程區(qū)地震烈度，必要時還需進行土的波速試驗。對此，《堤防工程設計規(guī)范》附錄A及《水利水電工程地質勘察規(guī)范》附錄N已有較為詳細的介紹，在此不再贅述。..只有查明了飽和砂土的液化

7、可能性，才能對此類堤基提出相應的堤基處理措施。如我省黑河干流下段堤基地層有部分液化粉細砂層，堤防建設時，將飽和粉細砂及砂土層全部清除，將防洪堤基礎置于下部砂礫石層上，避免了粉細砂地震液化對河堤的破壞。..甘肅省堤基地質結構分類表表1類型基本結構類型堤基巖性主要分布位置大類亞類單層結構類(Ⅰ)粘性土亞類(Ⅰ1)堤基地層主要由壤土，砂壤土等組成，抗?jié)B條件較好，工程地質條件相對簡單。所存在的主要問題為塌岸、沉陷及滲透變形。壤土及砂壤土隴東涇河、袓厲河及渭河部分支流。河西地區(qū)部分河流。砂礫石亞類(Ⅰ2)堤基地層主要為透水性較強

8、的砂土層、砂礫石層。分布比較穩(wěn)定，抗?jié)B條件差。所存在的主要問題為崩岸問題。砂性土埋深淺時，存在滲透變形。砂礫卵石河西地區(qū)及省內大部分河段。軟巖亞類(Ⅰ3)地基地層為泥質砂巖及泥巖，分布穩(wěn)定，抗?jié)B條件好，工程地質條件相對簡單。所存在的主要問題為塌岸問題。軟巖甘肅中部大部分河段。硬質巖類(Ⅰ4)地基地層以硬質巖為主，分布穩(wěn)定，強度較好