三原县东沟生活垃圾卫生填埋场岩土工程勘察报告

三原县东沟生活垃圾卫生填埋场岩土工程勘察报告陕西工程勘察研究院二八年六月目 录一、前 言61.1拟建工程概况61.2勘察目的及任务71.3勘察技术依据71.4勘察工作布置与完成工作量81.5前人研究程度及参考文献9二、区域自然地理102.1气象、水文特征102.1.1 气象特征10水文特征102.2地形地貌11三、区域地质113.1地层岩性11前第四系11第四系Q113.2区域地质构造12区域构造单元划分12区域基底断裂构造123.3新构造运动与地震13新构造运动13地震133.4区域稳定性143.5区域水文地质条件14地下水的赋存条件14补给方式14径流特征15排泄特征15地下水水质15四、场地地震效应评价164.1抗震设防烈度及设计根本地震加速度164.2场地土类别及设计特征周期164.3地基土液化评价16五、初期垃圾坝工程地质条件与评价175.1地形、地貌175.2地层岩性175.3地下水及水、土对砼腐蚀性评价18地下水18地下水、土对砼腐蚀性评价185.4不良地质作用19黄土崩塌19黄土落水洞19坝基稳定性分析19坝肩斜坡稳定性分析205.6坝基土物理力学性质与承载力特征值20室内试验20坝基、坝肩地基土承载力特征值与压缩模量建议值215.7坝基、坝肩黄土湿陷性评价22坝基、坝肩场地湿陷类型22坝基、坝肩地基湿陷等级235.8坝基、坝肩渗漏性评价255.9初期垃圾坝地基处理方案26天然坝基方案26灰土垫层方案26灰土挤密桩方案27六、垃圾填埋区工程地质条件与评价276.1地形、地貌276.2地层岩性276.3地下水及水、土对砼腐蚀性评价28地下水28地下水、土对砼腐蚀性评价286.4不良地质作用28黄土滑坡29黄土崩塌29黄土落水洞296.5填埋区场地稳定性分析评价29填埋区黄土沟谷斜坡稳定性分析29填埋区压缩变形分析296.6填埋区地基土物理力学性质与承载力特征值30填埋区地基土物理力学性质30填埋区地基土承载力特征值与压缩模量建议值306.7填埋区黄土湿陷性评价31填埋区场地湿陷类型31地基湿陷等级316.8填埋区渗漏性及渗沥液对生态环境影响评价33填埋区渗漏性评价33渗沥液对生态环境影响评价336.9填埋区地基处理方案34天然地基方案34素土换填或灰土垫层方案35七、渗沥液处理区工程地质条件与评价357.1地形、地貌357.2地层岩性367.3地下水及水、土对砼腐蚀性评价36地下水36地下水、土对砼腐蚀性评价377.4不良地质作用377.5渗液处理区地基土物理力学性质与承载力特征值37室内试验37渗沥液区地基土承载力特征值与压缩模量建议值387.6渗液处理区黄土湿陷性评价39渗液处理区场地湿陷类型39地基湿陷等级407.7渗液处理区地基根底处理方案41天然地基方案分析41灰土垫层方案42八、生产管理区工程地质条件与评价438.1地形、地貌438.2地层岩性438.3地下水及水、土对砼腐蚀性评价44地下水44地下水、土对砼腐蚀性评价448.4不良地质作用448.5地基土物理力学性质与承载力特征值45室内试验45生产管理区地基土承载力特征值与压缩模量建议值468.6生产管理区黄土湿陷性评价46场地湿陷类型47生产管理区地基湿陷等级478.7生产管理区地基根底处理方案50天然地基方案分析50九、筑坝和防渗、覆盖用土料519.1筑坝和防渗、覆盖用土料的分布位置与储量519.2筑坝和防渗、覆盖用土料的物理性质519.3筑坝和防渗、覆盖用土料的运输条件52十、结论与建议5210.1结论5210.2建议56附录：1、 三原县垃圾填埋场工程地质平面图1：20002、 初期垃圾坝工程地质平面图1：5003、 渗液处理区工程地质平面图1：5004、 生产管理区工程地质平面图1：5005、 初期垃圾坝址区工程地质剖面图6、 垃圾填埋区工程地质剖面图7、 渗液处理区工程地质剖面图8、 生产管理区工程地质剖面图 9、土工试验报告10、土腐蚀性分析结果报告11、渗透试验成果报告12、土料分析结果报告13、三原垃圾填埋场工程地质勘察任务书 一、 前 言为了迅速提高三原县城市生活垃圾的无害化处理率，从根本上扭转三原县城市生活垃圾污染环境的严重局面，重建三原县秀美山川，县政府决定建设东沟垃圾卫生填埋场。1.1拟建工程概况拟建垃圾卫生填埋场位于三原县城北、新兴镇五爱村东沟，距城区中心约9.5km，东距鱼沟脑村800m左右，西与柿树巷村1500m，南依李家坡村600m。三原 新兴镇公路从沟西侧通过图1。根据“三原县东沟生活垃圾卫生填埋场工程可研报告该工程工程建设概况如下：垃圾卫生填埋场占地面积：204206.945m2306.31亩填埋方式：卫生填埋；垃圾卫生填埋量：近期20052021年150t/d；远期20212021年250t/d； 防渗工程：1.5mm厚复合HDPE人工防渗层； 渗沥液导流：级配石笼疏导；填埋气导气：级配石笼导气； 防洪标准：50年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核；设计填埋场库容：420.0万m3；设计运营年限：36年； 本工程总投资：3322.26万元。拟建垃圾卫生填埋场工程主要包括初期垃圾坝、垃圾填埋区、渗液处理区和生产管理区，初期垃圾坝设计为粘土坝，坝长约95m，坝底宽97m，顶宽5m，坝高约10m，平均基底压力设计值为160kPa；垃圾填埋区为一狭长的“V字型黄土沟谷，长约1.2km，面积约0.204km2，平均基底压力设计值为120kPa；渗液处理区位于初期垃圾坝下游约300m处的前河砖厂，长70m，宽50m，占地5.25亩，主要建筑物为渗沥液处理水池，水池根底埋深为2.05.0m，基底平均压力为150kPa；生产管理区位于垃圾填埋区沟脑西的黄土塬边，长60m，宽50m，占地4.5亩，主要建筑物为砖混结构的12层生产管理用房，根底形式为条形，根底埋深1.5m，基底压力120kPa。1.2勘察目的及任务本次勘察的主要目的是为三原东沟垃圾填埋场工程设计、施工提供详细的地质资料和参数。本次勘察的主要任务是： (1)、收集区域地质、水文地质、工程地质资料，评价区域地质稳定性； (2)、查明拟建场区地貌特征、地质构造和地层岩性，调查岩土体稳定性、透水性与物理力学性质；(3)、查明坝基和坝肩、库区以及各拟建建构筑物场地的岩土组成、分布特征、工程特性，提供地基土承载力特征值和压缩模量等； (4)、查明场地水文地质条件，提供水文地质计算参数，并评价水、土对建筑材料的腐蚀性，；(5)、查明黄土场地湿陷类型及地基湿陷等级；(6)、查明场地有无滑坡、崩塌、地裂缝及其它不良地质作用，提出防治措施建议；(7)、进行场区地震效应评价，提供场区地震动参数；(8)、分析和评价坝基、坝肩、库岸等边坡稳定性，提供计算参数，并对潜在的不稳定因素提出防治措施建议；(9)、评价场地的适宜性、坝址和填埋区的渗漏性及对环境的影响，提出防渗措施建议；、进行地基评价，提出经济合理技术可行的地基处理方案；、调查筑坝及防渗与覆盖用土料。1.3勘察技术依据本次勘察主要依据以下标准、标准和工程勘察任务委托书(1). 建(构)筑物地基岩土工程勘察任务书与建筑总平面图；(2).?岩土工程勘察标准?(GB50021-2001)；(3).?湿陷性黄土地区建筑标准?GB50025-2004；(4).?建筑地基根底设计标准?(GB50007-2002)；(5).?建筑工程抗震设防分类标准?(GB50223-2004)；(6).?建筑抗震设计标准?(GB50011-2001)；(7).?水利水电工程地质勘察标准?GB5028799；(8).?土工试验方法标准?(GB/T50123-1999)；?建筑地基处理技术标准?JGJ79-2002。?城市生活垃圾卫生填埋处理工程工程建设标准?2001版?生活垃圾卫生填埋技术标准?CJJ17-2004设计委托书及合同；1.4勘察工作布置与完成工作量为查明勘察区工程地质条件，对东沟垃圾填埋场及周边200m范围进行1:1000比例尺工程地质调查，并对初期垃圾坝、填埋区、渗液处理区和生产管理区1015m深度范围内地层进行了钻探、取样和试验等。本次勘察完成工作量见表11。 完成工作量统计表 表1-1工程单位完成数量地质调查km21.8钻孔m/个128/12探井m/个315/25拍照片张76取样原状土样件219扰动土样件2室内试验常规试验件219黄土湿陷件219黄土自重湿陷件138固结快剪件67土壤腐蚀性分析件2渗透性试验件4土料分析件21.5前人研究程度及参考文献二十世纪七十年代以来，地矿、石油及科研院所从不同角度在该区域做了如下工作：1?综合性地质水文地质测绘1：20万?陕西省地矿局第一水文队1958年2?陕西省地质图说明书1：50万?陕西省地矿局区域调查队1980年3?泾阳、三原、耀县黄土塬区农田供水水文地质勘察1：10万?陕西省地矿局第一水文队 1976年4?泾惠渠灌区浅层地下水资源研究报告?泾惠渠管理局 1984年5?泾惠渠灌区水文地质普查1：10万?陕西省地矿局第一水文队 1992年6?陕西省区域地质志?陕西省地矿局 1987年7?三原县水资源开发利用现状分析报告?三原县水资办、地矿部西安工勘院 1995年8?三原县城供水水源规划?三原县水资办 1996年9?陕西省三原县区域水文地质调查报告?陕西省地矿局第一水文队1996年?陕西省三原县地质灾害调查与区划报告?陕西工程勘察研究院2005年上述成果资料丰富翔实，为本次工作打下了良好的根底，在野外地质调查和室内报告编写过程中，局部的加以分析利用。二、区域自然地理2.1气象、水文特征 气象特征三原县地处关中平原渭北地区，属暖温带大陆性季风气侯，其特点是：四季冷暖、干湿清楚，春季干旱多风沙，夏季炎热多雷雨，秋季凉爽常阴雨，冬季枯燥降水少。水、旱、风、雹、霜等自燃灾害较频繁，具典型的西北内陆半干旱、半湿润气候特征。本区的主导风向北北西。夏季多东南风，平均风速2.8m/s；冬季多西北风，平均风速2.5m/s。三原县多年平均气温13.2，一月最冷，月平均气温-1.4；七月最热，月平均气温26.7，极端最低气温-20.81995年1月10日；极端最高气温41.61972年6月11日。本区最大冻土深度590mm，季节性冻土标准冻深小于600mm。三原县多年平均降水量522.7mm1974年2003年30年平均值，最大年降水量823.9mm2003年，最小年降水量295.9mm1997年，相差528 mm图2，日最大降水量298.0mm。降水多集中于7、8、9三个月，79月份降水量可占全年降水量的50，且多暴雨，是诱发滑坡、崩塌和地裂缝等地质灾害的主要因素。降水量在区域上由西北向东南递减，西北山区降水量偏多，南部平原区少图3。三原县多年水面平均蒸发量956.3mm，相对湿度52，平均年无霜期214天。 水文特征三原县境内河流均属黄河流域、渭河水系。县域内主要河流有清峪河及其支流浊峪河、冶峪河以及石川河的支流赵氏河，均由北部耀县流入本区。清峪河由新兴乡崖窑村流入本区，在县城西北枣李村与冶峪河相汇称清河而折向东流，于大程镇附近流出本区，在临潼人渡村汇入石川河。县域内流域面积188.4km2，长度68.6km，常流量0.3m3/s，最大流量790m3/s。浊峪河县域内流域面积162.1km2，流程32.8km，常年流量0.15m3/s，多年平均迳流量2100104m3，年平均迳流模数4.1104m3/km2。赵氏河是三原县与富平县北部的界河。县域内流域面积54.5km2，流程15.0km，于富平北部汇入石川河。东沟垃圾填埋场属浊峪河流域，东沟为黄土冲沟，无常流水，仅在大雨或暴雨时，其周边塬区地表迳流聚集该沟排泄。从1：5万地形图量取，该沟汇水面积约2.7km2。 2.2地形地貌三原县域内总体地势为西北高、东南低，西北部嵯峨山最高，海拔1422m，东南部独李镇湾里王村清峪河河谷最低，海拔362m。大的地貌依次为西北部嵯峨山区、北部黄土塬区、南部冲洪积平原区的三元地貌形态，可进一步划分为基岩山区、黄土塬区、冲积平原和冲洪积平原区四个区图4。垃圾填埋场所在地貌单元为黄土塬边斜坡与黄土冲沟，冲沟沟口以南即为冲积平原。三、区域地质3.1地层岩性本区地层以第四系为主，前第四系仅出露在基岩山区和黄土丘陵区，现按地层时代分述如下：前第四系1寒武奥陶系O：分布于三原县西北部的嵯峨山区，为暗灰色中厚层状结晶灰岩。2二叠系P：出露于黄土丘陵区河流沟谷中，以砂岩、页岩互层为主。3三叠系T：主要出露于三原县北部的清峪河及赵氏河河谷，为砂岩。泥岩互层。4第三系上新统N：地表未见出露，据钻孔资料，为埋藏于黄土塬470米以下，岩性为棕红色泥岩和杂色砂砾岩互层。第四系Q广泛分布于黄土塬区和冲洪积平原区。岩性主要为风积黄土、古土壤、粉质粘土和粉细砂。3.2区域地质构造3.2.1区域构造单元划分三原县所处一级大地构造位置为中朝准地台的西南缘；在地台区内处于渭河地堑与鄂尔多斯台缘褶皱带；按三级构造单元细分为：固市洼陷1、蒲城凸起1及景福山永寿台缘断褶束13个构造部位图5。本区处于渭河地堑构造部位。3.2.2区域基底断裂构造区内分布有东西向、北东向和北西向三组断裂构造。1东西向断裂F1口镇关山断裂：沿嵯峨山南麓及黄土台塬南缘分布，经口镇、鲁桥、阎良镇，为一走向东西的张性正断层。区内从鲁桥向东呈隐伏状态，新生代以来断裂继承性活动强烈，在口镇、鲁桥附近黄土层中发育有地裂缝。该断裂为一条区域性深大断裂，控制了本区的地层分布和地貌形态，成现出渭北黄土台塬高出南部冲积平原百余米的地貌景观。2北东向断裂F2洪水阿姑社断层：分布在洪水至耀州区阿姑社一线，是本区北部的一个主要断层；F3洪水柏社断裂、 F4新兴马额断裂：两条断裂均为正断层，统称为青石岭断裂。其中F3断裂分布在高家白草坡柏社一线，断层倾向NW； F4断层分布在马额新兴一线，倾向SE，共同形成青石岭地垒构造。F5 陵前断裂、F6长坳断裂、 F7 淡村断裂：据前人资料，这三个断裂均为推测的性质不明断层。断层均呈NE走向，在地貌上形成黄土台塬和构造洼地。断裂继承性活动性明显，在F6断裂带黄土层中发育有地裂缝。F8扶风礼泉三原断裂、F9岐山乾县鲁桥断裂：两条断裂根本平行，均为正断层，总体走向NE3050,倾向SE，倾角4050。断层西端均被哑柏断裂所截，东段又均被F1口镇关山断裂所错断。区内鲁桥及县城北出现的多处地裂缝说明断裂在新生代以来活动明显。3北西向断裂F10 嵯峨山东麓断裂：沿嵯峨山东坡以NW50走向分布，为正断层。该断层为渭河地堑与鄂尔多斯台缘褶带的分界。F11清峪河断裂：沿清峪河分布于洪水鲁桥之间，断层走向NW，倾向NE，推测为一正断层。F12赵氏河断裂：沿赵氏河分布在耀州区后申河富平县吕村之间，为一断层走向NW、倾向SW的正断层。由于F2、 F3青石岭地垒断层的分隔，将其分为南北两段。3.3新构造运动与地震3.3.1新构造运动三原县地处渭河地堑中部北缘。西北部嵯峨山低山丘陵区地壳近期以整体缓慢上升为主，新构造运动不很活泼。北部黄土台塬和南部冲洪积平原相对沉降活动较强，新生代以来具有较名显的构造活动。其表现主要有近东西的局部隆起，断裂带的强烈变形，第四系沉积厚度的变化，地表裂缝，水系的反常流向以及温泉出露等。3.3.2地震 三原县地震活动总体上不强，表现在历史上发生的破坏性地震较少，而且震级低，近期地震活动强度不高。据?三原县志?记载，历史上发生在三原县境内的较强地震仅有两次，即1655年3月18日清顺治12年发生的4.75级地震、1936年7月24日民国25年发生的3.75级地震。另据?咸阳市地理志?记载，咸阳市辖区县历史上仅发生过28次有感以上的地震活动从公元前280年公元1936年7月24日,其特点是地震强度低频度不高，地震活动主要集中在渭河北岸断裂带的口镇关山断裂带上。20世纪50年代以来，咸阳地区地震活动仍然以微震和弱震为主，且多集中在泾阳、兴平。乾县。从1972年以来三原县发生2级左右地震6次，1990年2004年咸阳地区地震22次，震级1.5-4.8级，以1998年泾阳永乐店地震为最大，烈度6度。2008年5月12日四川汶川8级地震，县域震感强烈。区内地震活动与断裂构造带相伴，与滑坡、崩塌、地裂缝等地质灾害发生具相关性。3.4区域稳定性三原县所处大地构造位置为中朝准地台的西南缘之渭河地堑构造部位，基地断裂构造较发育。鲁桥及县城北等地出现的多处地裂缝，说明这些断裂新生代以来具有较名显的构造活动。勘察区北部的黄土塬和南部冲洪积平原新构造运动相对沉降活动较强。三原县地震活动总体上不强，表现在历史上发生的破坏性地震较少，而且震级低。20世纪50年代以来，咸阳地区地震活动仍然以微震和弱震为主，且多集中在泾阳县等周边县区。总之，勘察区属周边较活动、而区内相对稳定地段。结合该工程工程特点，区域构造活动对工程稳定性影响不大。3.5区域水文地质条件3.5.1地下水的赋存条件区内地下水主要是第四系松散岩类孔隙水，前第四系基岩裂隙水仅分布在西北部低山丘陵区。本地区受古沉积环境及构造的影响，不同的地貌单元，含水层所属时代、岩性、厚度、结构以及水文地质特征均有较大的差异，同时地下水开发利用的实际条件也存在较大的差异。为此，结合已有勘探资料，本区西北部低山丘陵区以碳酸盐岩和碎屑岩裂隙水为主；黄土塬区地下水位埋深在4085m左右，埋深250m以浅的地下水为浅层水，250m以下为深层水；南部冲洪积平原区潜水含水岩组底板埋深6080m，浅层承压水含水岩组底板埋深180200m，以下那么为深层承压水。3.5.2补给方式.1潜水的补给：区内潜水补给来源主要是大气降水、渠道渗漏、灌溉回归、上游地下水径流，其次为库塘渗漏。三原县多年平均降水量为522.7mm，大气降水是区内地下水的主要补给来源，其次补给强度与地貌关系密切。北部黄土塬区地表黄土疏松多孔的结构及较发育的垂直节理，有利于降水入渗补给地下水，水文地质资料显示，黄土塬区平均降水入渗系数为0.08，特别是在塬间洼地更是降水入渗的有利地段，渗入系数可达0.10.3，而在地形破碎，沟壑纵横的梁峁及残塬地区渗入值很小；南部冲洪积平原区地势相对平缓，饱气带岩性为粉土、粉质粘土，且潜水水位埋藏浅，缩短了降水入渗达水面的距离，在二、三级阶地渗入系数可到达0.20.3左右。降水对潜水的补给作用比拟明显和迅速。.2浅层承压水的补给：本区浅层承压水主要靠北部基岩裂隙水及西部承压水侧向径流补给，还有区内潜水的越流补给。3.5.3径流特征.1潜水的径流本区潜水总的径流方向与地形形态根本一致，即从西北流向东南。北部黄土台塬区由于河流沟谷均下切到潜水面以下，所以塬面潜水除遵循总的流向趋势外，在塬边呈放射状流动，塬间洼地径流变缓；塬区渗透系数k为3.78m/d左右。南部冲洪积平原区潜水亦从西北流向东南，渗透系数k为6.8728.65m/d。3.5.3.2浅层承压水的径流区内浅层承压水的径流方向与潜水根本一致，即从西北向东南运动。北部黄土台塬区承压水径流条件较好，承压水位从西北的600m高程向东南迅速递减，至徐木塬降低为400m高程左右；南部冲洪积平原因处于古湖盆地段，地势低平，水力坡度小，故承压水径流滞缓，水循环条件差。3.5.4排泄特征潜水的排泄：区内潜水的排泄方式以人工开采为主，其次为向区外径流排泄、向河流的排泄及蒸发排泄，沟谷中未见泉水等地下水露头。浅层承压水的排泄：浅层承压水的排泄方式有三种，一是以地下侧向径流方式向东南方向排泄于区外；二是以垂直方式越流补给深层承压水；三是人工开采方式。3.5.5地下水水质 北部塬区潜水矿化度均小于1g/l,水化学类型HCO3-Na、HCO3-NaMg型为主。冲洪积平原区水化学类型自北而南渐趋复杂，矿化度均为13g/l。据位于勘察场地西侧黄土塬下部的东沟粮库SJ3井和南侧冲洪积平原区的李家坡SJ2井地下水调查，东沟粮库成井于1967年，井深270m，因井使用十多年后出现故障而不能抽取深层水，现水泵位置在地面下70m左右。地下水质类型为型水，pH值为7.5，矿化度为5.03g/L，总硬度为840.8mg/L；据走访粮库职工，该井建成初期用此井水洗衣服，衣服干后会出现大量的的白斑，井坏后取上部水这种现象就没有了，这说明深层水矿化度较高，浅层水矿化度较低，水质较好；李家坡SJ2井，成井于1978年，井深175m，也因井在使用过程中出现问题，现水泵位置在地面下50m。取样化验结果为：地下水类型为，pH值为7.9，矿化度为3.21g/L；总硬度为675.6mg/L，此水质严重超出?农田灌溉水质标准?中的一、二类灌溉水标准要求，更不符合人饮标准，说明该井附近平原区潜水已严重污染。四、场地地震效应评价4.1抗震设防烈度及设计根本地震加速度拟建垃圾填埋场位于黄土塬边之黄土冲沟中，地形高差大，属抗震不利地段。根据?建筑抗震设计标准?GB50011-2001附录A，拟建场地抗震设防烈度为7度，设计根本地震加速度值为0.15g；根据?中国地震动参数区划图?GB183062001，本区地震动峰值加速度为0.15g，对应地震根本烈度为度，特征周期为0.40s。4.2场地土类别及设计特征周期为了解场地土的动力特性，划分建筑场地类别，提供抗震设计参数，根据?建筑抗震设计标准?(GB50011-2001)第4.1.3条第3款判定，本次勘察场地土类型为中软土，土层剪切波速范围为140250m/s，场地覆盖层厚度按大于50m考虑，按照该标准第4.1.6条判定，建筑场地类别为类，特征周期值为0.45s。4.3地基土液化评价根据勘探资料，拟建场地地下水位埋深大于20m，上覆非液化土层厚度大于7.6m；其地层主要为第四系全新统Q4粉质粘土、上更新统Q3和中更新统Q2黄土。根据?建筑抗震设计标准?(GB50011-2001)第4.3.3条判定，地基土无液化可能性。因此，设计时整个垃圾填埋区可不考虑地基土的液化问题。五、初期垃圾坝工程地质条件与评价5.1地形、地貌拟建初期垃圾坝地貌为黄土塬边冲沟，沟底宽1215m，横断面呈“V字形，沟谷两侧下部黄土斜坡坡度为7585，中上部坡度约4550。沟底高程476.1m，塬上高程为519.3m，高差约43.2m；沟底较平坦，无常流水，目前沟底为农耕地；沟壁两侧初期坝肩处及其上下游斜坡处多发育黄土落水洞，洞径约36m不等。5.2地层岩性根据本次地质调查、钻探和试验资料，初期坝址区15.020.0m以浅地层从上至下依次为第四系全新统冲积粉质粘土Q4al、中更新统风积黄土Q2eol、残积古土壤Q2el。按土的时代成因、埋藏条件、岩性特征及物理力学指标等，将坝址区地基土划分为9个工程地质层，各层土的分布位置及埋藏深度详见垃圾填埋场区“工程地质平面图附录1、工程地质剖面图 附录5，其岩性特征描述如下：冲积粉质粘土Q4al：浅黄深褐色，含碎砖块，稍湿，坚硬状。该层分布于坝址区的沟道中，厚度1.92.0m，层底标高473.40475.40m。黄土Q2eol：浅黄色，稍湿，坚硬状。针状孔隙、垂直节理发育，含钙质条纹和钙质结核。该层分布于左、右两坝肩顶部，厚度2.82.8m，层底标高488.10488.73m。古土壤Q2el：褐红色，稍湿，坚硬状。含大量钙膜，团粒结构，底部钙质结核富集。该层分布于左、右坝肩顶部处，厚度1.902.2m，层底标高486.00486.83m。黄土Q2eol：浅黄色，稍湿，坚硬状。土质均匀， 可见针状孔隙，含钙质条纹和零星小结核。该层分布于左、右坝肩中部，厚度3.05.50m，层底标高481.16482.60m。古土壤Q2el：暗褐色，稍湿，坚硬状。具团粒结构，含钙质条纹和钙质结核。该层分布于左、右坝肩下部，厚度2.02.5m，层底标高479.16480.60m。黄土Q2eol：褐黄色，稍湿，坚硬状。土质均匀，可见钙质条纹和零星钙质结核，偶见蜗牛壳。该层在坝址区皆有分布，厚约10.50m，层底标高468.83m。古土壤Q2el：暗褐色，稍湿，坚硬硬塑状。含大量钙膜，团粒结构，底部钙质结核富集。该层仅见于坝基沟道勘探孔中，厚度2.002.50m，层底标高465.90467.40m。黄土Q2eol：浅灰黄色，稍湿，硬塑。土质均匀， 可见针状孔隙，含钙质条纹和零星小结核。该层仅见于坝基沟道勘探孔中，厚度3.504.50m，层底标高461.50463.90m。古土壤Q2el：暗褐色，稍湿，硬塑。具团粒结构，含钙质条纹和钙质结核。该层仅见于坝基沟道勘探孔中，揭露厚度1.201.50m，孔底标高460.30462.28m。5.3地下水及水、土对砼腐蚀性评价地下水根据钻孔揭露并结合搜集到的有关水文地质资料，拟建初期垃圾坝场地地下水类型属第四系松散孔隙潜水，含水层岩性为黄土和古土壤，水位埋深约20.063.0m。其补给源主要为大气降水及新兴塬地下水迳流补给。水位埋深随大气降水大小而变化明显，据本次地质调查资料及我院在场地附近有关资料，该地段水位年变幅为1.01.5m，单位涌水量0.30.8m3/h.m。5.3.2地下水、土对砼腐蚀性评价在本次勘察深度范围内未见地下水，地下水位埋深超出了地基影响范围，因此地基根底设计时，可以不考虑地下水的影响。地基土对砼与钢筋的腐蚀性，在21钻孔中采取土样进行土腐蚀性分析，结果见附录10。依据?岩土工程勘察标准?(GB50021-2001)之附录G规定，场地环境类别为类。依据该标准的122条判定，土质对砼结构、对砼结构中钢筋、对钢结构无腐蚀性。由于填埋垃圾渗沥液具强腐蚀性，设计时应重视。5.4不良地质作用据本次勘察资料，初期坝址区分布有小型黄土崩塌和黄土落水洞两种不良地质作用，无其它不良地质作用。黄土崩塌黄土崩塌，其形成原因是雨水沿黄土垂直节理裂隙冲蚀，使垂直节理裂隙不断增宽加深，造成黄土崩塌体脱离母体，在自身重力和雨水作用下，发生倒塌形成崩塌。初期坝址区黄土崩塌主要分布于左右两坝肩中、下部黄土陡坡处，共有3处，其中右坝肩两处B1、B2，崩塌方向10、15，崩塌体积约2530m3，时间不超过两年；左坝肩一处B3，崩塌方向195，崩塌体积约20m3，时间不超过两年。这3处黄土崩塌均属小型，对初期坝建设无影响。黄土落水洞黄土落水洞是水流沿冲沟中的垂直节理裂隙不断向下冲蚀，形成垂直孔洞，孔洞的下部出口位于下一级黄土台坎或者与沟底高程侵蚀基准面平齐。初期坝址区黄土落水洞主要分布于左右两坝肩黄土陡坡上部的缓坡处，共有6处，其中右坝肩两处L1、L2，左坝肩4处L3、L4、L5、L6，其特征见表51。由于落水洞发育在坝肩的斜坡处，对坝肩的稳定性造成威胁，须进行处理。位于左右两坝肩黄土陡坡处的落水洞在开挖坝基时，应一并去除，对位于初期坝上下游的落水洞建议进行回填，并对冲沟水流修渠改排。5.5坝址区稳定性分析与评价5.5.1坝基稳定性分析5.5.1.1坝基滑移稳定性分析：坝基滑移必备的边界条件是具有滑动面、切割面、临空面及各种结构组合面。勘察查明，初期坝坝基处地面平坦，坝线处沟道地面平坦，地形起伏不大，无塌陷，陡坎，冲刷坑等水平方向上的自由临空面；未发现有滑坡、崩塌、地面塌陷、黄土落水洞等不良地质作用。坝基为第四系全新统粉质粘土、中更新统黄土，密实，坚硬硬塑状，透水性较差。综合初期坝址处地质条件，在对坝基浅表层全新统粉质粘土去除后，无坝基滑移可能性，因此，坝基滑移稳定性好。5.5.1.2坝基压缩变形分析：初期坝为一重力式粘土坝，坝高约10m，坝体属低坝，坝基在受力状态下将会产生压缩变形。坝基变形主要是初期坝地基土孔隙压缩变形。根据土工试验结果，坝基土属中偏低压缩性土，工程性能较好。因此，在将表层全新统粉质粘土去除后，分析认为，坝基处压缩变形为中低变形。5.5.2坝肩斜坡稳定性分析初期坝两侧坝肩坡度较陡，坡度为7080。两侧坝肩斜坡49m表层黄土结构松散，水流冲蚀严重，中、下部黄土局部发有黄土落水洞，对坝肩的斜坡稳定性造成威胁。坝肩处地层为中更新统风积黄土和古土壤，密实，硬塑，透水性差，抗剪强度较高。结合现状自然坡度7080和坝肩处工程地质条件分析认为，在对两侧坝肩表层黄土和局部黄土落水洞削坡去除后，坝肩处黄土坡体是稳定的。5.6坝基土物理力学性质与承载力特征值5.6.1室内试验5.6.1.1常规物理力学性质试验为了查明坝基、坝肩土的物理力学性质，本次勘察在各土层中采取原状土试样，进行了土的常规物理力学性质试验，试验结果见附录9，其地基土常规物理力学性质指标统计见表5-2。5.6.1.2固结快剪试验为了提供坝基、坝肩基坑边坡稳定性计算参数,取土试样进行了固结快剪试验, 试验结果见附录9，依照?GB50021-2001标准?第条计算c、值的标准值，见表5-3。初期坝固结快剪试验成果统计表 表5-3值别粘聚力c(kPa)内摩擦角(度)层号最大值最小值平均值标准差变异系数标准值统计频数最大值最小值平均值标准差变异系数标准值统计频数25.017.021.0/227.026.426.7/225.013.018.3/427.525.626.5/426.015.020.8/426.424.525.3/423.013.018.74.310.2315.5727.324.026.01.090.0425.2722.019.020.7/326.024.425.2/331.018.023.34.550.1919.6627.225.025.90.750.0325.3634.034.034.0123.523.523.5135.032.033.5223.022.622.8233.033.033.0123.523.523.515.6.1.3坝基、坝肩土的压缩性根据坝基、坝肩土的物理力学性质指标及原位测试结果，对各层地基土的压缩性评价见表5-4。坝基、坝肩土的压缩性 表5-4土层编号及名称压缩系数平均值a1-2压缩性 粉质粘土a1-2=0.20 MPa-1,中偏低压缩性土黄土a1-2=0.17MPa-1,中偏低压缩性土 古土壤a1-2=0.20MPa-1,中偏低压缩性土黄土a1-2=0.16MPa-1,中偏低压缩性土 古土壤a1-2=0.17MPa-1,中偏低压缩性土黄土a1-2=0.17MPa-1,中偏低压缩性土 古土壤a1-2=0.14MPa-1,中偏低压缩性土黄土a1-2=0.17MPa-1,中偏低压缩性土 古土壤a1-2=0.14MPa-1,中偏低压缩性土5.6.2坝基、坝肩地基土承载力特征值与压缩模量建议值根据坝基土物理力学性质指标、原位测试结果，结合本地区已有建筑经验，提出坝基各土层承载力特征值fak与压缩模量Es的建议值，见表5-5。坝基、坝肩地基土承载力特征值与压缩模量建议值 表5-5土层编号及名称fak (kpa)Es1-2(MPa) 粉质粘土10011.1黄土16013.2 古土壤17011.1黄土20013.1 古土壤22012.黄土20012. 古土壤23013.1黄土220 10.2 古土壤230 12.95.7坝基、坝肩黄土湿陷性评价本次勘察，对各钻孔和探井水位以上土样进行了湿陷性试验，试验结果说明：拟建初期垃圾坝基、坝肩场地层黄土具湿陷性，湿陷性土层主要分布在11.0m以上。5.7.1坝基、坝肩场地湿陷类型根据土工试验资料，拟建初期垃圾坝基场地土的自重湿陷系数均小于0.015，依据标准GB50025-2004第条和第4.4.4条判定：拟建初期垃圾坝基场地为非自重湿陷性黄土场地。拟建初期垃圾坝肩场地土的自重湿陷系数大于0.015，依据标准GB50025-2004第条和第4.4.4条判定：拟建初期垃圾坝肩场地为自重湿陷性黄土场地，自重湿陷计算结果见表5-6。初期垃圾坝肩自重湿陷量计算表 表5-6勘探点编号土样编号取土深度(m)自重湿陷系数起讫深度(m)计算厚度(mm)修正系数土样自重湿陷量的计算值(mm)自重湿陷量的计算值(mm)湿陷类型2626-21.800.01512000.916790自重湿陷26-32.800.0188000.91326-43.800.02012000.92226-54.800.0358000.92526-65.800.05115000.96926-77.800.05820000.910426-89.800.03612000.93926-911.800.04320000.97726-1014.800.05980000.94252828-54.800.0206000.911817自重湿陷28-65.800.02615000.93528-77.800.03527000.98528-89.800.04513000.95328-911.800.05912000.96428-1014.800.07980000.95695.7.2坝基、坝肩地基湿陷等级依据标准GB50025-2004第条进行湿陷量计算，坝基、坝肩湿陷等级计算从勘探孔地面下1.5m起算至11.5m止，计算结果见表5-7、5-8。初期垃圾坝基湿陷量计算表 表5-7 勘探点编号土样编号取土深度(m)湿陷系数起讫深度(m)计算厚度(mm)修正系数土样湿陷量的计算值(mm)湿陷量的计算值(mm)湿陷等级2222-21.800.0965001.57254222-32.800.06113001.511922-43.800.06210001.59322-54.800.10510001.515822-65.800.04812001.58622-65.800.0483001.0142424-21.800.0365001.52719324-32.800.04313001.58424-43.800.01710001.52624-65.800.02012001.53624-65.800.02010001.0202727-21.800.0355001.52622227-32.800.04113001.58027-43.800.04910001.57427-54.800.02810001.5423030-21.800.0295001.52234430-32.800.02913001.55730-43.800.03710001.55630-54.800.04710001.57130-65.800.03412001.56130-65.800.0343001.01030-87.800.01724001.04130-109.800.01616001.0263232-21.800.0194001.51116132-32.800.01714001.53632-54.800.03510001.55332-87.800.01524001.03632-109.800.01814001.025由表5-7计算结果可以看出，拟建初期垃圾坝基湿陷量计算值s最大344mm，最小161mm，按GB50025-2004标准第条判定，地基湿陷等级为级。综合分析，拟建初期垃圾坝基湿陷等级按级(中等)考虑。初期垃圾坝肩湿陷量计算表 表5-8勘探点编号土样编号取土深度(m)湿陷系数起讫深度(m)计算厚度(mm)修正系数土样湿陷量的计算值(mm)湿陷量的计算值(mm)湿陷等级2828-21.800.03313001.56459228-32.800.0275001.52028-43.800.02514001.55328-54.800.0626001.55628-65.800.05912001.510628-65.800.0593001.01828-77.800.05827001.015728-89.800.06013001.07828-911.800.0577001.0402626-21.800.09010001.5135105926-32.800.0748001.58926-43.800.10712001.519326-54.800.0758001.59026-65.800.09812001.517626-65.800.0983001.02926-77.800.11420001.022826-89.800.04712001.05626-911.800.04215001.063由表5-8计算结果可以看出，拟建初期垃圾坝肩湿陷量计算值s最大1059mm，最小592mm，按GB50025-2004标准第条判定，地基湿陷等级为级。综合分析，拟建垃圾坝两坝肩地基湿陷等级按级(很严重)考虑。当坝基和坝肩地基处理深度与上述假定深度不一致时,应根据本次勘察资料对地基湿陷量与湿陷等级重新进行计算和评价。5.8坝基、坝肩渗漏性评价初期垃圾坝坝基、坝肩渗漏，是指垃圾渗沥液的渗漏。根据初期垃圾坝址处工程地质条件分析，坝肩处山体厚大，无薄弱分水岭、低矮垭口分布。坝址区地层为粉质粘土、黄土和残积古土壤。根据室内渗透试验成果报告附录11，坝址区土层垂直渗透系数为1.0810-64.0710-5cm/s，属微弱透水地层。调查未发现贯穿坝址区外的古河道和地下黄土洞穴。因此，综合分析认为，在坝址区渗沥液渗漏的可能性小。5.9初期垃圾坝地基处理方案5.9.1天然坝基方案5.9.1.1坝基均匀性分析根据工程钻探资料，拟建初期垃圾坝地基持力层为第层黄土状土，下卧层为第层黄土。第层黄土状土和层黄土层面根本水平分布，层底面坡度小于10%。坝基第层黄土状土层面在拟建场地厚度分布比拟稳定，厚度差较小，土质较均匀，属中压缩性土；第一下卧层黄土及以下各土层分布比拟稳定、连续，物理力学性质在水平向差异不大。因此，拟建初期垃圾坝地基属均匀地基。5.9.1.2湿陷性分析根据湿陷性评价结果，拟建填埋区场地为非自重湿陷性黄土场地，地基湿陷等级为级中等。依据?湿陷性黄土地区建筑标准?GB50025-2004第条，属于丙类建筑，应消除地基的局部湿陷量，所以该处天然地基方案不可行。5.9.1.3地基土承载力分析根据岩土工程勘察任务委托书，坝基底面处平均压力值160kPa，而第层黄土状土承载力标准值为100 kPa，承载力设计值fa按?湿陷性黄土地区建筑标准?GB50025-2004，第条公式进行修正计算fa=fak+b(b-3)+dm(d-1.5)式中b=0.2 d=1.25 b=6.0m d=1.5m= 16.7kN/m3 m= 16.87kN/m3 fak=100kPa设计值修正计算结果：第层黄土状土fa=110.2kPa160kPa，不能满足设计要求。综合以上分析结果，初期垃圾坝天然地基方案不可行，建议坝基处理采用换填垫层或灰土挤密桩方案5.9.2灰土垫层方案根据建(构)筑物地基岩土工程勘察任务委托书，拟建初期垃圾坝为粘土坝，结合其对沉降较敏感的特点，依据?湿陷性黄土地区建筑标准?GB50025-2004第条，属丙类建筑物的非自重湿陷性黄土地基，处理厚度不应小于2.0m，且下卧土层湿陷起始压力宜大于80 kPa。根据湿陷性黄土分布范围和深度，地基处理建议采用灰土垫层方案。该方案是将垃圾坝基坑开挖至地表下3.5m，用灰土回填至1.5m。灰土比可选择3：7或2：8，并采取防渗处理措施。5.9.3灰土挤密桩方案根据场地内坝基土的分布情况及场地工程特性，也可采用灰土挤密桩法，但在施工前须对场地进行整平，建议第层古土壤层作为桩端持力层。上述换土垫层法和灰土挤密桩法均能满足设计要求，建议采用灰土垫层方案。六、垃圾填埋区工程地质条件与评价6.1地形、地貌拟建垃圾填埋区位于三原县新兴镇五爱村东沟。地貌为黄土塬斜坡处一天然黄土冲沟。沟谷走向呈西北东南，沟长约1.5km，平均比降为5.4%左右。沟脑为三个小支沟聚集而成，沟口位于李家河村，与渭河四级阶地后缘相连接。该沟上游沟深约65m，下游沟深约78m，沟底宽545m，较平缓，沟壁下部斜坡坡度为7585，沟谷横断面呈V字形。地势北高南低，沟底高程为472.8m，塬上高程为567.1m，高差约94.3m。沟壁两侧多沿支沟发育黄土落水洞，落水洞沿沟坡从上至下断续延伸至沟底，沟底无地下水出露。沟两侧顶部为黄土台塬，现均为农耕地。6.2地层岩性根据本次地质调查、钻探和试验资料，垃圾填埋区场地10.0m以浅地层从上至下依次为第四系全新统冲积粉质粘土Q42al、和中更新统风积黄土Q2eol、残积古土壤Q2el。按土的时代成因、埋藏条件、岩性特征及物理力学性质指标等，将垃圾填埋区地基土划分为3个工程地质层，各层土的分布位置及埋藏深度详见垃圾填埋场区“工程地质平面图附录2、工程地质剖面图 附录6，其岩性特征描述如下：粉质粘土Q4al：浅黄深褐色，含碎砖块，稍湿，坚硬状。该层分布于填埋区的整个沟道中，厚度2.02.2m，层底标高475.90476.00m。黄土Q2eol：浅黄色，稍湿，坚硬状。具针状孔隙，下部含钙质条纹和零星钙质结核。该层分布于整个填埋区的沟道中