4 工程地质及水文地质条件

4工程地质及水文地质条件4.1场地工程地质条件4.1.1地形及地貌保德县属黄土丘陵沟壑区，浅沟、冲沟、宽谷等黄土地貌发育，有梁、峁、塔、小台坪等黄土沟间地貌，有陷穴、漏斗、黄土桥等黄土溶洞地貌，还有崩塌、滑坡、错落等黄土重力地貌。地表千沟万壑，梁峁交错，支离破碎，属典型的黄土地貌景观。4.1.2地层结构及岩性特征根据工程地质测绘和钻孔、探井揭露，堆场区地层从新到老依次为全新统卵砾石、新近堆积黄土、上更新统马兰黄土，中更新统砾石黄土，三叠系下统刘家沟组砂岩夹泥岩、页岩。考虑到地基土时代、堆积成因、类别、岩性及力学性质，将堆场场区出露地层从上至下划分为四层，现分述如下：第I层根据岩性和力学性质分为两个亚层第I】层卵砾石（Q42）：灰、灰褐色，主要分布在大井沟沟谷底部，主要为冲洪积堆积物，散粒结构，分选较好，磨圆度较差，母岩以砂岩、泥质砂岩、灰岩等为主，卵石含量约30%，粒径一般5cm左右，砾石含量约40%，粒径一般5mm左右，充填物主要为中粗砂。从沟头至沟口厚度由薄逐渐变厚，在赤泥堆场坝址部位层厚1-2.5m。第I2层黄土状土（Q42）：浅黄色，干，稍密，以粉土为主，砂粒含量较高，局部相变为粉砂，结构松散，具大孔隙，具湿陷，中压缩性，顶部含大量植物根系，摇振反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低，主要分布在沟谷坡顶处，厚度较小，一般0-3m。第II层马兰黄土（Q3）:浅黄、土黄色，成分为粉土，堆积成因主要为风积，稍湿，稍密，具大孔隙，垂直节理较发育，砂粒含量稍高，局部相变为粉砂，具湿陷，中压缩性，摇振反应迅速，无光泽，干强度低，韧性低，主要分布在沟谷坡顶处，多处直接与下伏基岩呈不整合接触，厚度不等，从坡顶到坡头厚度逐渐变薄。第II层砾石黄土（Q2）:红黄、红褐色，成分为粉土，稍湿，中密，低压缩性，含大量钙质结核，无湿陷，摇振反应迅速，无光泽，干强度较高，韧性较高，分布不均匀，只在局部出露，厚度不大，与下伏基岩呈不整合接触。第W层砂岩夹泥、页岩（T）：浅紫红色，中厚层中粒长石砂岩夹薄层泥岩、页岩、砂质泥页岩，块状构造，泥、页岩夹层厚度不等，呈条带状分布，具交错层理，砂岩节理，裂隙发育，主要为两组垂直节理，由于节理裂隙作用，沟谷两岸边坡上的砂岩多呈不连续的块状（局部成危岩体）。赤泥堆场坝址处上部岩石呈中等风化，厚度约2.7-4.5m，其下部岩石呈弱风化。中厚层砂岩为较软岩，较破碎，岩体基本质量等级为n级，砂质泥岩、泥质砂岩、泥页岩等为软岩，较破碎，岩体基本质量等级为v级。4.2水文地质条件赤泥堆场属季节性流水沟谷，勘察期间沟谷中无地表水及泉水，15m勘探深度内未发现地下水。4.3岩石单轴极限抗压强度的统计单轴极限抗压强度统计表（单位：MPa）名称统计数最大值最小值平均值标准值变异系数修正系数特征值砂岩20.037.616.025.18.050.320.8721.8砂质泥岩、泥页岩8.013.911.412.50.870.070.9411.54.4地基土承载力特征值的确定天然地基土承载力特征值的确定主要根据物理力学指标法、标贯法和经验法等综合确定。充分考虑每种取值方法的影响因素、局限性和当地建筑经验综合给出各层天然地基土的承载力特征值建议值。天然地基土承载力特征值统计表（单位：KPa）层序岩性物理力学指标法标贯法经验法综合取值Nfak黄土状土1305140137110-130马兰黄土1606167155130-150马兰黄土18010200220160-180马兰黄土19014260270180-200砾石黄土22014260270200-220泥、页岩1000800600-800砂岩200024001600-2000备注1、计算时根据实际情况对个别指彳示做适当调整。2、综合各种因素得承载力特征值、建议值。4.5地震效应评价（1）场地类别划分根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）中规定，保德县抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g,为设计地震第二组。本场地为建筑抗震有利地段。（2）场地稳定性评价场地位于鄂尔多斯断块隆起区的保德中等隆起区，上新世以来处于整体缓慢的抬升状态，上新世中期湖水退去，结束了抬升运动，沉积物逐渐出露地表，遭受剥蚀。场地周围15km范围内无活动断裂分布，无发生构造地裂、砂土液化的条件，工程场地稳定性较好。赤泥堆场场区属冲沟型场地，沟谷两岸呈连续不等的陡壁状沟谷。坝址处：沟谷宽约6-8m，表层为1.5-3.0m厚度不等的卵砾石，其下为中厚层紫红色砂岩夹薄层紫红色泥、页岩，上部厚度2.5-4.0m段为中等风化，砂岩中垂直节理、裂隙较发育，由于泥、页岩的阻隔作用，节理、裂隙不连通，岩石呈块状，渗透性较低；中下部为弱风化-微风化，砂岩中垂直节理、裂隙一般发育，且多呈闭合状，渗透性差。总之坝址处地基稳定性稍差。堆场区：沟谷两岸均为中厚层紫红色砂岩夹薄层紫红色泥、页岩，中等风化，交错层理，由于长期的重力、风化作用使得砂岩中垂直节理、裂隙发育，由于泥、页岩的阻隔作用，节理、裂隙不连通，岩石呈块状，多处为大块状危岩体，本次勘查在沟谷两侧发现崩塌7处，崩塌体体积40-190m3，平均约90m3，均为自然崩塌，因此堆场区场地稳定性较差，但不影响堆场的正常使用。4.5.1渗透性评价赤泥堆场场区出露地层为三叠系下统刘家沟组中厚层紫红色砂岩夹薄层紫红色泥、页岩，交错层理，中等风化，砂岩中垂直节理、裂隙发育，由于泥、页岩的阻隔作用，节理、裂隙在垂直方向不连通，水平方向上连通性较好，因此在堆场场区水平方向上渗透性较高，垂直方向上渗透性较低。赤泥堆场坝址处地基渗透性较差。4.5.2地基土的腐蚀性评价由于本场地40m勘探深度内未揭露地下水，因此不存在地下水对建筑材料的腐蚀性。4.6不良地质现象场区内未发现滑坡、采空区、地裂缝、泥石流、断裂等不良地质现象，但由于长期重力、风化作用，使得砂岩垂直节理、裂隙发育，再加上夹层泥、页岩的阻隔和长期溶蚀作用，使得堆场两岸边坡发育多处大小不等的砂岩危岩体；另外本次勘察在赤泥堆场区发现大小崩塌7处，崩塌体体积30-190m3，平均约90m3,工程场地施工时，应对危岩体进行清除，并进行削坡处理。4.7结论及建议（一）建议1）建议对赤泥堆场区的危岩体进行清除，并进行削坡处理，并对堆场区进行挂网喷锚处理，并做好防渗措施。2）做好场地的防、排水措施。3）坝址处建坝时，建议将中等风化基岩挖除，以弱风化基岩做为坝基持力层。（二）结论1）拟建建（构）筑物工程重要性等级为二-三级，场地等级为二级，地基等级为一-二级，综合确定本次工程勘察等级为乙级；拟建建（构）筑物属乙、丙类建筑，场地属中等复杂场地；抗震设防类别为乙类。2）拟建场地属黄土丘陵地貌，赤泥堆场位于大井沟内，长条形，东西宽约500m,南北长约1000m,北高南低，高程830-1000m。3）拟建赤泥堆场场区从新到老共分四层：第I层为全新统新近堆积卵砾石及新近堆积黄土，第II层为上更新统马兰黄土，第II层为中更新统砾石黄土，第W层为三叠系下统刘家沟组砂岩夹泥岩、页岩。4）拟建场地土类型为中硬场地土，场地类别为II类。5）拟建赤泥堆场坝址处地基稳定性稍差,堆场区场地稳定性较差,但不影响工程的正常使用。6）拟建场地内第层土为中压缩性，第层土为中偏低压缩性，第皱层为低压缩性。7）拟建场地内勘探深度内不存在地下水，勘察时为平水期。8）赤泥堆场区三叠系下统刘家沟组砂岩垂直节理、裂隙较发育，主要为风化裂隙，但受泥、页岩的阻隔作用，节理、裂隙在垂直方向上不连续，因此渗透系数较小，坝址处地基渗透性较差。9）拟建场地内地基土对砼结构、钢结构、钢筋砼结构中的钢筋均无腐蚀性。10）保德县抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，为对建筑抗震有利地段。11）保德县最大冻土深度约1.36m。