凤台县城北湖泵站工程地质问题分析

　　【摘要】城北湖泵站站址位于河、湖相沉积地层，地质条件复杂。本文根据城北湖泵站各种测试资料及统计结果，对各建筑物的地质条件及基坑降水等工程地质问题进行了分析与评价。

　　【关键词】城北湖泵站   工程地质问题   分析   评价

　　Abstract: The city is located in the river, BeiHu pump station hail latchstring deposition strata, and complex geological conditions. In this paper, according to BeiHu city of test data and pumping stations count, the building of the geological conditions and the foundation pit engineering geological problems such as precipitation analysis and evaluation

　　Key Words: city beiHu pump station engineering geological problems analysis and evaluation

　　中图分类号：[TU42]             文献标识码：A             文章编号：

　　1工程概况

　　城北湖泵站新建工程位于凤台县城北湖出口，淮北大堤饶荆段桩号47＋414处。根据凤台县凤凰湖新区水系规划，城北湖泵站设计抽排流量为100m3/s，设计扬程6.3m，装机容量5×220kW，工程等级为II等，泵站规模为大(2)型，主要建筑物按2级水工建筑物设计。

　　2区域地质资料

　　城北湖泵站位于凤台县城以北淮北大堤饶荆段桩号47＋414处堤内侧，淮北大堤东依淮河，西临架河、城北湖。地貌上属淮河河漫滩，地形平坦，地面高程18.4~22.1m，淮北大堤堤顶高程27.6~28.0m。堤内距堤脚50m处为鱼塘，宽约50m，深约2.0m，堤外侧滩地宽约200m，滩地高程20.8m。

　　根据1990年版《中国地震烈度区划图》，本区的地震基本烈度为VI度。工程区地震活动轻微，区域构造稳定性相对较好。

　　3地质条件

　　拟建站址区，地层主要是由于冲洪积和湖积形成，地层中夹层、互层较多，局部为透镜体分布。软土分布广，厚度大，地质条件较差，自上而下地层分布为：

　　①2层，重粉质壤土(Q4al)：黄色、灰色，流塑～软塑，湿。高压缩性。该层分布于出水池，层厚1.50~1.60m，层底高程18.00~18.20m。

　　②层，重粉质壤土(Q4al)：黄色，软塑～可塑，夹薄层砂壤土。中等偏高压缩性土层。该层分布于进水池位置。层厚3.10~3.80m，层底高程17.10~18.00m。

　　③层，轻粉质壤土(Q4al)：黄色、灰色，软塑～可塑，湿，下部夹薄层淤泥质土。中等压缩性，该层广泛分布于站址区地表上部，层厚1.60~8.70m，层底高程12.85~15.64m。

　　④层，淤泥质重粉质壤土(Q4al)：灰色，软塑，湿，夹有砂壤土薄层，有臭味。高压缩性。该层站址区广泛分布，层厚1.00~4.30m，层底高程10.75~12.60m。

　　⑤层，重粉质壤土(Q4al)：灰绿色，黄色，暗灰色，可塑，湿。中等压缩性。该层站址区广泛分布，层厚4.50~8.40m，层底高程4.10~8.00m。

　　⑥层，细砂(Q3al)：灰色，中密～密实，饱和，夹有薄层重粉质壤土，含贝壳，夹砾石，粒径2~60mm。低压缩性。该层站址区广泛分布，厚度大，该层未有揭穿，已揭露最大厚度25.00m。地层分布见附图1。各土层力学性指标见表1。

　　城北湖泵站场地地层上部41.00m勘探深度范围内均为第四系河流相松散冲洪积地层，地下水为赋存于其中的孔隙水，按照地下水赋存和运移特征可分为孔隙潜水和孔隙承压水。孔隙潜水主要分布于地层表层的③层轻粉质壤土层中，该层具中等透水性，孔隙潜水主要接受大气降水和地表水补给，地下水运移迅速。孔隙承压水主要赋存于相对隔水层下部的⑥层细砂层中，因上部有厚层⑤层重粉质壤土覆盖而具有一定的承压性，并接受淮北平原深处地下水侧向补给，其承压水位为17.26m高程，承压水头12m左右。根据工程区水质化验测试资料，地表水、地下水对混凝土和混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

表1                 各土层力学性指标

　　4.1软弱持力层问题

　　4.1.1泵房建基面高程为8.64m，持力层为⑤层重粉质壤土。该层强度尚可，允许承载力标准值为130kPa。下伏⑥层细砂承载力210kPa。如⑤层直接作为建筑物天然地基，考虑到上部结构荷载较大，分布不均匀，不能满足泵房上部结构和压缩变形的要求，需进行地基处理。⑤层土渗透性较低，对泵房的渗透稳定性有利，但应验算下卧⑥层细砂的渗透稳定性。

　　4.1.2拦污闸建基面高程为12.80m，持力层为④层淤泥质重粉质壤土层中。基底下④层土厚度约1.2m，土层薄，下伏⑤层土承载力130kPa，地基存在承载能力不足和不均匀沉降等问题。闸基需进行处理，建议采用换土垫层处理。

　　穿堤箱涵建基面高程为15.3m，持力层为③层轻粉质壤土，该层强度尚可，但下卧有软弱的④层淤泥质土，也不宜采用天然地基。建基面距⑤层好土3.0m左右，可采用换土垫层或粉喷桩处理。

　　出口防洪闸建基面高程为14.9m，持力层为③、④层交界面上，下伏⑤层土承载力130kPa，其中⑤层以上厚约8.0m，呈流塑~软塑状态，属高压缩性、低强度的软弱层，承载力60~120kPa。作为天然闸基土，不仅承载能力不能满足上部结构的需要，而且还存在地基变形和抗滑等问题，故需进行地基处理。

　　前池两侧的挡土墙高度最大，高约11m，为空箱式挡墙，相应基底平均荷载估算约在160kPa左右。而其持力层位于⑤层中，承载力不能满足要求；出口防洪闸处的挡土墙高度一般小于5.0m，基底荷载不大，持力层多位于③层中，承载力基本满足要求。但应验算下卧④层软弱土的影响；拦污闸处的挡土墙高度一般7.8~2.0m，基底荷载差异较大，持力层分别为④、③和②层土，宜分别情况考虑，基底荷载较大，承载力不能满足要求时，亦应采取必要的地基补强措施。

　　另外，区内上部土层抗冲刷性能均较差，在建筑物上下游出口段，应进行必要的护砌。

　　4.2基坑稳定性评价

　　泵站基坑开挖深度最大达14m以上，涉及填土、②、③、④和⑤层土，以上各层抗剪强度多较低，对基坑边坡稳定性不利。边坡开挖坡比宜缓于1:3.0，并在中部设置马道。

　　泵房下卧⑥层细砂中含承压水，勘察期间承压水头高约12m，开挖时易产生基坑突涌。应采取深井降水，以保证正常施工。

　　5结论与建议

　　城北湖站址区软弱淤泥土分布较厚，为中软~软弱场地土，地基条件较差。拦污闸、出口防洪闸持力层为④层高压缩性土，强度低，存在不均匀沉降，可采用换土垫层处理。

　　泵站荷载较大，持力层为⑤层重粉质壤土，地基处理可用粉喷桩，桩底持力层可考虑⑥层细砂。

　　组成基坑边坡的土层多为软弱土，抗剪强度低，同时软土层中有砂性土，注意渗透变形对边坡稳定的影响。