委内瑞拉法肯州输水工程岩土工程勘察报告(40页).doc
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2022-09-15
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1、委内瑞拉法肯州输水工程岩土工程勘察报告目 录1前言1.1工程概述1.2 勘察目的及任务1.2.1 勘察任务1.2.2 勘察目的1.3勘察方法及工作量的布置勘察方法 工作量的布置1.4 技术及仪器设备力量1.5 执行的规范、规程、标准72自然地理及区域地质概况82.1 自然地理概况82.2 区域地质概况93. 工程地质测绘103.1目的任务103.2地貌单元的划分103.3区域地层概况113.4区域构造143.5不良地质现象及特殊工程地质问题144. 现场试验、工程测试164.1 压水试验164.2瑞雷波测试234.3 电阻率测试235. 岩土工程条件及评价255.1 净水厂场地255.2 加压2、泵站场地255.3 取水头场地265.4 输水管线276. 水文地质条件307. 结论与建议317.1 净水厂场地317.2加压泵站场地317.3取水头场地327.4输水管线331前言1.1工程概述图片1-1 Coro沙漠委内瑞拉地处南美州,地理位置为:西经5973之间,北纬113之间。位于委内瑞拉北部山区的法肯州(北纬1030 1212间,西经6810 7120间)受自然环境条件的影响而成为委内瑞拉严重缺水的地区之一,特别是法肯州的西北部地区,缺水尤为严重。在克罗,就有着委内瑞拉唯一的沙漠克罗沙漠。随着生活水平的提高,现有水源及供水设施已远远不能满足人们用水的需要,甚至居民饮用水的使用都受到3、了严重的制约,给居民的工作生活带来了诸多不便,抑制了人民生活质量的提高。更给工、农业生产及旅游等文化事业的发展带来了巨大的阻力。为改善现有供水状况,提高人民的生活质量,促进工农业生产及旅游等文化事业的全面发展,活化经济。委内瑞拉国家及法尔孔州当地政府,在对法尔孔州进行供水可行性研究的基础上,特制定委内瑞拉法尔孔州供水工程项目。该项目的起点为MENE DE MAUROA市东约7Km的MATICORA水库,经取水头将水库水提升,中途通过加压泵站加压,将原水通过管道输送至PARAGUANA半岛,再经过PARAGUANA半岛净水厂的净化处理,最后将达到饮用水标准的水源配送给终端用户。该供水系统工程拟建4、取水头1座、中途加压泵站1座、净水厂1座及输水管线约180Km。各场地拟建构筑物见下表(表1-1、1-2、1-3)。取水头建筑物一览表 表1-1序号名 称建筑物面积尺寸备 注1取水塔276.6m22附属建筑物28.512m2加压泵站建(构)筑物一览表 表1-2序号建筑物名称规 格()备 注1吸水池22.0012.602泵站30.009.003室外变电所75.0080.004泵控制室4.505.405低压控制室3.305.406值班室9.005.407电控制室3.905.4086.6KV中压配电室15.605.4096.6KV中压补偿室6.005.4010辅助建筑20.706.00净水厂建(构)5、筑物一览表 表1-3序号建筑物名称规 格备 注1稳压井280 m22机械混合池(2座)粉末8.83.7 m23粉末炭气浮池13.729.7 m24网络絮凝池(2座)30.658.6 m25斜板沉淀池(2座)40.729.7 m26均质滤料滤池(16格)118.4 m27滤池设备间(含配电)249 m28综合化验控制中心1200 m29调节池2000 m310投药加氯加氨间11高低压配电间930 m212污泥处理间2418 m213室外变电室14污泥处理池750 m315回用水池500 m316回用水泵房129 m217送水泵房309 m218厂前绿化19水厂入口1.2 勘察目的及任务为实现委内6、瑞拉FALCON州供水工程项目,改善FALCON州人民用水条件,提高居民的生活质量,促进各方面的全面蓬勃发展。委内瑞拉国家环境部和委内瑞拉FALCON州当地政府,于2003年6月委托中工国际工程股份有限公司承建FALCON州供水系统工程项目。同年6月,中国市政工程东北设计研究院接受了该供水系统工程的勘察、设计任务。1.2.1 勘察任务终点PARAGUANA半岛a. 起点MATICORA水库,途中经由主要城市DABAJURO、URUMACO、 MITARE过海至终点PARAGUANA半岛净水厂,陆地段输水管线岩土工程勘察。b. 玛蒂克拉水库取水头场地岩土工程勘察。图1-1输水管线起点、终点示意图7、起点MATICORA水库c. 中途加压泵站场地岩土工程勘察。d. PARAGUANA半岛净水厂场地岩土工程勘察。1.2.2 勘察目的本次岩土工程勘察的目的为:查明输水管线沿途及取水头场地、中途加压泵站场地、净水厂场地的地层、岩性、岩土的物理力学性质和各场地地下水的埋藏情况等,以便为设计工作提供科学、可靠的基础数据。1.3勘察方法及工作量的布置1.3.1勘察方法据本次勘察的任务、目的及性质和各场地的实际地质情况,此次勘察工作主要采用钻探的方法并辅以工程地质测绘、瑞雷波测试、静力触探等方法进行。钻探工作主要是用于取得勘察场地的地层资料,采取岩、土试样及进行场地土的原位标准贯入试验。对采取的土试样及8、时封存,并按有关规范和土工试验规程的要求及时进行试验。标准贯入试验工作方法为钻探至预定孔深,首先清理孔底,换用标准贯入器后,量得深度尺寸。以每分钟1530击的速率将贯入器打入试验土层中,先打入15cm不计击数,继续贯入土中30cm记录锤击数。由于输水管线线路较长,沿途所经地质、地貌单元较多,因此采用了工程地质测绘,其目的是为了研究管线沿途的地层、岩性、构造、地貌、水文地质条件及物理地质现象,并做出初步评价,为勘探方案的布置提供依据。测绘方法为路线法和布点法交叉进行。瑞雷波测试是用SE2404M型工程检测仪进行的,其方法为:选择合适的检波器道间距、偏移距、采样间隔等参数。利用激震法获取瑞雷波资料9、,通过相应的处理、解译软件包,实时解译处理,而得到场地的波速地层资料,从而进行地层的划分等。静力触探是用静力将探头保持一定的速率压入土中,利用探杆前探头内的力传感器,通过JTY-3A型静力触探仪将探头受到的锥尖阻力及侧磨阻力记录下来。利用二者的变化情况,来研究土层的物理力学性质,获取有关力学参数,从而服务于设计工作。 工作量的布置本次勘察取水头场地、中途加压泵站场地、PARAGUANA半岛净水厂场地的勘探工作量,是由设计部门根据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)、各场地建构筑物的平面布置及其它有关规范的要求布置的。输水管线勘探工作量的布置是在进行充分的现场踏勘、工程地质测绘的基础上,10、结合管线沿途地貌单元的变化、地层及实际地质情况,据岩土工程勘察规范(GB50021-2001)及有关规范的要求及设计部门和业主的要求布置的。净水厂场地、中途加压泵站场地及取水头场地勘探工作量的布置详见勘探工作量布置平面图(图SC-1、JY-1、QS-1),输水管线的勘探工作量布置详见输水管线综合工程地质图(图G-1),及各场地钻孔测量成果表。本次勘察共完成勘探孔340个。其中:完成钻探孔334个,进尺2136.16m,取土试样329件,取岩石试样596件,标准贯入试验958次。静力触探孔6个,进尺46.5 m。瑞雷波测试孔46个。压水试验3处。工程地质测绘200Km2。1.4 技术及仪器设备力11、量此次勘察投入的技术力量有:地质工程师8人、钻探工程师1人、机械工程师1人、技术工人6人。投入的主要仪器、设备力量见表1-4序号仪器、设备名称型号数量序号仪器、设备名称型号数量1车载钻机DDP100-41台11打印机LQ-1600K22台式钻机SH1001台12手持GPS定位仪GARMIN2330型钻机SH-301台13对讲机YAESU64工程测试仪SE2404M1台14铲车15全功能静力触探仪JTY-3A1套15推土机16土工试验设备1套7便携式电脑VPLUS2台8台式电脑IBM2台9绘图仪500PS42+H1台10扫描仪ACER6101台主要仪器、设备表 表1-41.5 执行的规范、规程、12、标准本次勘察所执行的规范、规程、标准为:a.岩土工程勘察规范GB 50021-2001b.建筑地基基础设计规范GB 5007-2002c建筑抗震设计规范GB 50011-2001d.土工试验规程SL237-1999e.压水试验规程f.岩土工程勘察报告编制标准CECS99:982自然地理及区域地质概况2.1 自然地理概况勘察区位于委内瑞拉法肯州的西北部,北邻加勒比海,南为安第斯山脉的分支山脉梅里达山脉,为二者之间的狭长区域。有苏法公路贯穿整个勘察区,沿公路分布着众多的城市及村、镇。主要城市有Mene De Mauroa、Davajuro、Urumaco、Paraguana等。图片2-1巨型仙人掌13、区内植被茂密,树木、杂草丛生。树木以荆棘类为主,南美州特有的巨型仙人掌在区内广为分布,形成了独特的自然景观,同时也给野外工作带来了很多困难。勘察区内河流广布,所有流经的河流均源自海岸山脉,流入加勒比海。干旱的夏季长达8到11个月,年平均气温26280C,气候炎热,属于亚热带沙漠气候,蒸发量大于降雨量。流经的主要河流有Maticora河、Borojo河、Agua Viva河、Agua Blanca河、Pedregal河等。区内部分河床相对比较狭窄,为810m,限制于35m高的陡坎内,走向曲折,形成大量蛇曲。图片2-2 区内河流地形由勘察区起点Maticora水库向终点PARAGUANA半岛方向标14、高逐渐降低,总体形态为西高东低。其间经由多种地貌单元,波状起伏不平。2.2 区域地质概况图片2-3山脚Q3、Q4沉积区内第四系广为分布,以河流冲积为主要特征,其岩性多为粉土、粉质粘土、粉细砂、细砂、中砂、粗砂及少量卵、砾石。厚度不均,法肯区内从几米几百米均有分布。受加勒比沉积物颗粒减少的影响,第四系沉积物从全新世开始逐渐减少。在沿海山脚,Q3、Q4的沉积表现为拓展扇形,岩性为卵石。全新世的沉积则为带有细小物质的拓展斜坡。在SIQUISIQUE盆地,山脚处的沉积物主要为砂,很少有卵石。区内第四系冲积物在平原区内其岩性主要为粉土、砂及粘性土类,厚度分布不均。由于其多具有垂直节理,因此,在具有一定速15、度的暂时性地表流水的作用下,大量的泥砂被带走,部分地段形成了冲沟。冲沟深度从几十厘米至67米不等。区内基岩主要以砂岩、泥岩为主,局部见有生物碎屑岩、页岩及煤系地层等。发生于全新世的最后一次安第斯构造运动对于西北山系的地貌进化产生了非常大的影响,大部分全新世下的沉积,直接与剧烈的地壳运动有关,之后影响逐渐减弱。事实上,这些地壳运动在近代也偶有发生,说明安第斯构造运动持续了整个第四系,但从全新世下逐步减弱,直到现代。晚安第斯造山运动,使整个研究区域的山区抬升,由于抬升区和低地间的高差,侵蚀活动明显。3. 工程地质测绘3.1目的任务供水管线工程地质测绘是委内瑞拉法尔肯州供水工程勘察的一部分。为配合工16、程地质钻探等其它勘探方法更好地完成工程勘察任务而进行。本次测绘按1:25000的测绘精度进行,测绘面积约200km2共完成路线调查约300km,地质调查点234个。可以满足测绘精度要求。本次工程地质测绘的主要任务是:1. 划分管线沿途所经地区的地貌单元及地貌成因类型、形态特征等;2. 查明区内的主要构造格架及主要构造带的位置、特征等;3. 查明管线经过地区的地层时代、岩性特征及分布特点;4. 调查区内可能存在的不良地质现象及特殊工程地质问题。3.2地貌单元的划分工作区内按地貌的形态及成因特征可分为低山侵蚀堆积地貌;山前丘陵剥蚀堆积地貌;河流堆积地貌;海蚀海积阶地等。1.低山侵蚀堆积地貌分布在取17、水头至G13号勘探孔之间,主要为低山丘陵地貌形态,山间发育有河谷及其堆积物,地形高差较大,地形标高多在100-200m之间,冲沟较发育,并有悬崖陡壁发育,该地段应注意滑坡、崩塌等不良地质现象的发生。山体均由单斜地层构成,岩性以砂岩为主,且多裸露地表,在山坡脚发育有坡积物与沟底冲积物相连。其上植被不甚发育,以耐干旱的木本植物为主。2.波状丘陵剥蚀堆积地貌图片3-1剥蚀堆积地貌该地貌单元是区内的主要地貌单元之一,分布较广,主要分布于G82-G158号勘探孔之间,此外,在G13G16、G26-1G39、G51G55、G59G69号勘探孔等地段与堆积地貌相间分布。地貌形态以丘陵为主,波状起伏,西部标高18、多在80-120m,向东渐低,至G158号勘探点处标高仅为21.8m,一般相对高差在10m以内,基岩多出露在山顶及冲沟旁,山坡被残坡积物所覆盖,坡度较缓,局部地段顶部被砾卵石覆盖,此地段应预防泥石流等灾害地质现象的发生。山丘多由泥岩构成,局部夹有砂岩,其上植被发育不均,G150-G158号勘探点之间几乎没有植被发育。水土流失较为严重,特别在泥岩中含易溶盐较高的地段,冲沟、溶沟及溶洞较为发育。3微起伏堆积地貌该地貌单元地势较为平坦,标高西部较高,向东渐低,一般在60-75m,分布较分散,在G17-G26-1、G39-G51、G55-G59、G69-G82号勘探孔地段发育,与波状丘陵剥蚀堆积地貌相19、间分布。并且以河流堆积地貌为主,部分地段为残积坡积地貌。其上植被发育,多为草场或树木。其中河流堆积地貌主要由粉砂、细砂及粉土等构成。残坡积地貌主要由粉质粘土含砾、粉土含砾等构成。4开阔的海蚀、海积阶地 图片3-2海蚀、海积阶地分布在G158号勘探点以北及半岛海岸至净水厂等地带。地势平坦开阔,标高一般在20m以下,局部被风成沙丘覆盖。植被甚少偶见耐干旱、耐盐碱植物生长。按地质结构及成因又可分为海蚀阶地和海积阶地,局部为海漫滩。G158号勘探点以北,G163、GB161号勘探点以南及半岛海岸至净水厂为海蚀阶地,标高略高于海积阶地,多在7-10m,表层由残积的粉质粘土含砾及粉土含砾构成,偶见泥岩出露20、,局部被风积沙覆盖,其下为第三系泥岩,局部为砂岩。海积阶地分布于G163、GB161号勘探点以北至海岸,标高多在0-5m略低于海蚀阶地,由海相沉积的粉土、粉砂及粉质粘土等构成,其上部分被风积沙覆盖。在GB163号勘探点西北则为海漫滩相沉积。3.3区域地层概况区内所见地层均为沉积岩地层,自老至新出露有中生代的砂岩,老第三纪的泥岩、砂岩,第四纪的砾卵石、砂、粉土、粉质粘土等。中生界砂岩主要出露于取水头至G13号勘探点之间,构成较高的地貌形态。主要为中细粒石英砂岩,灰黄色,钙质胶结,中厚层块状构造,夹薄层铁质夹层,部分层位层理发育,具有顺层溶蚀现象,可见交错层理,颗粒的矿物成分以石英为主,长石次之,21、含大量云母片。产状多倾向南东,倾角多在150-30,厚度不详。第三系地层区内分布较广,又以泥岩、砂岩及生物碎屑岩为主。较常见的几种岩石及分布特点如下:在G100号勘探点以西地段出露的第三系地层主要为泥岩与砂岩互层,且以泥岩为主,局部地段砂岩为夹层或无砂岩出露。泥岩呈黄色、棕黄色、棕红色,泥质结构,层状、块状构造,偶含灰色团块,层理不甚明显,节理裂隙发育,偶见沿裂隙充填的结晶盐类,表层可见溶蚀痕迹,较易风化。砂岩呈浅黄色至黄褐色,多为泥质砂岩,厚度一般较小,夹于泥岩当中,泥质胶结,层理不甚明显,易风化,风化后呈粉土或粉砂状,颗粒的矿物成分以石英长石为主,偶含砾石,可见铁质结核及铁质胶结夹层。G122、01-G142号勘探点区间内出露的基岩以灰色泥岩为主,局部夹有砂岩、生物碎屑岩及薄层油页岩等。图片3-3溶盐该地段泥岩呈灰色、浅灰色、褐灰色等,泥质结构,层状或块状构造,含铁质结核,粘土矿物含量也较高,节理裂隙较发育,特别是易溶盐含量较高,普遍可见石膏、芒硝等易溶盐。在G103-G108号勘探点区间,G122-1、G125等钻孔中见有浅灰色粘土矿物含量很高的泥岩,具有明显的遇水软化和膨胀性。在G119-G121号勘探点地段、G187号勘探点附近及G123、G130-1、G130-2等钻孔中见有生物碎屑岩分布,呈浅黄色,块状构造,单层厚度约0.5-1.0m,贝壳等生物碎屑约占80%,钙质胶结,坚23、硬,偶见溶坑,沿节理裂隙也有溶蚀现象,部分地段为生物碎屑砂岩。在G142-G163号勘探点地段出露的基岩以泥岩夹砂岩为主。泥岩呈黄褐色、灰黄色等,泥质结构,层状构造,成岩较差,易风化,风化后多为粉质粘土或粉土,含石膏、水云母等结晶体。在半岛海岸至G186号勘探孔段,各钻孔所揭露地层均见有白色硅藻土质泥岩,含生物碎屑,钙质胶结,风化后呈白土状。区内第四系地层多为零星分布,成因类型包括冲积层、冲洪积层、残坡积层、海积层等,且均形成于晚更新世以后。冲洪积层主要分布在G96-1-G98,G107-G109号勘探点地段,岩性为卵石层,灰黄色至褐色,卵石直径多在5-20cm,分选较差,磨圆较好,卵石多由砂24、岩构成,含砾石及粘性土,较密实,厚度一般在0.5-3.0m,为晚更新世沉积层。冲积层主要发育在G17-G26号勘探点地段,此外,各河流两侧也均有分布范围不等,厚度不一的河流冲积物沉积。一般一级阶地多由砂土构成,二级阶地多由粘性土构成。二级阶地冲积物为:粉质粘土,黄色至黄褐色,坚硬状态,可见铁质侵染,含铁锰质结核。底部为粉土或砂类土。一级阶地冲积物为:粉砂,黄色,较松散,分选好,砂的矿物成分以石英为主,向下粘性土含量渐增,厚约2-4m,下部为中砂、粗砂,偶见砾石,厚度不等。残坡积层:分布广泛,岩性多取决于基岩岩性,多以粉质粘土为主,黄色、黄褐色,坚硬状态,含砾及盐类结晶颗粒。局部为粉土或粉砂,黄25、色,较密实,厚度不等,一般不大于5m。海积层:分布于G163、GB161号勘探点以北至海岸,岩性以粉土、粉质粘土为主,粉土灰黄至灰褐色,较松散,湿,夹薄层粉砂,可见水平层理,含黄褐色团块及条带。粉质粘土黄褐色,可塑状态,可见层里,含灰色土块。底部为粉砂,饱水。厚度不详。风积层:主要覆盖于海蚀海积层之上,均为粉砂,黄色至黄褐色,松散,干,分选好,厚度一般小于3m。3.4区域构造工作区位于法尔肯背斜的北翼。属始新世、渐新世凹陷构造带的沉积建造。中新世后期,地壳抬升,终止接受沉积,受上新世的构造运动影响形成了法尔肯背斜,其轴向为北东东向。图3-1野外调查及已有资料均表明区内的主要构造格架为北东东向,26、地层走向也为北东东向条带状分布,节理裂隙的发育也以北东东走向为主(见节理走向玫瑰花图)。由于管线走向也为北东东向,几乎平行于区内的主要构造线方向,因此,管线很少横穿构造带,沿管线方向地层、构造变化都不大。经野外初步调查,仅在G99号勘探点附近、G111号勘探点附近、G116号勘探点附近发现有横跨管线的构造带,但构造带的规模均较小。构造带的特点主要表现为构造带两侧地层产状突然变化,走向不定,倾角变陡,沿构造破碎带有河流或冲沟发育,构造带均被第四系地层掩埋,走向为北西向,倾向、宽度不详,地表未见近期活动迹象。与已有资料所示构造位置基本相符。3.5不良地质现象及特殊工程地质问题区内地形相对高差较小,27、地层产状较为平缓,不良地质现象并不多见。但以下几个方面应引起注意:在低山丘陵区,特别是取水头场地应注意顺层滑坡问题;在冲洪积砾卵石分布区应注意泥石流问题;在泥岩分布区的冲沟及河流两侧应注意冲涮造成的崩塌及水土流失。区内特殊工程地质问题主要为两个方面,即泥岩中易溶盐含量较高,形成盐渍岩土的问题;粘土岩遇水软化和膨胀的问题。盐渍岩土主要分布于泥岩出露地带,特别是灰色、灰黄色泥岩中含有大量的石膏、芒硝等结晶体。易溶盐溶蚀后形成溶洞,沿节理裂隙结晶又形成盐胀,因此,对该地区的重要建筑物的地基应进行专门的研究。膨胀岩土在G103-G107号勘探点地段较为明显,泥岩中的粘土矿物含量较高,具有明显的遇水软化28、现象。如作较重要基础的持力层应做专门研究。4. 现场试验、工程测试4.1 压水试验本次勘察压水试验工作是在取水头场地进行的,共做压水试验3个孔,计6个试验段。其目的主要是为测试该场地岩(土)层的裂隙性和渗透性,从而获得试段渗水率、渗透系数参数,为设计工作提供基础数据。压水试验采用3级压力,5个压力阶段的方法进行,试段长度一般为5m。具体成果详见压水试验计算参数汇总表表面4-1、钻孔压水试验成果图表表4-2、4-3、4-4、4-5、4-6、4-7。压水试验计算参数汇总表地下水位:Q6 =4.75 m;Q8=1.08m; Q10=0.95 表4-1孔号试段位置(m)试段渗水率(Lu)渗透系数(m/29、d)备注Q6101521.251.96计算公式:152017.962.42Q851048.5210.86101522.96.14Q1051048.169.371016.51.450.54.2瑞雷波测试面波的解释工作是在GEORWA解释软件包中进行的,解释流程为:XV数据波形时间域加窗处理、FK频率波数域处理,以便在该区域中选择特征面波的峰值曲线,HV面波视速度深度域处理,并根据瑞雷波视速度值计算出瑞雷波的层速度,以及对瑞雷波的分层结果进行正演拟合计算。其解释成果详见各场地面波解释成果图。4.3 电阻率测试电阻率测试采用电测深的方法进行,其装置为四极对称装置。电极距为2m,所使用的仪器为土壤电阻30、仪。野外实测R值,通过式=2SR计算地层电阻率值,测试成果见电阻率测试成果表表4-8。电 阻 率 测 试 成 果 表工程名称:委内瑞拉法肯州供水工程 表4-8点号实测R值电阻率(.m)点位说明岩性备 注R12.126.38G18北200m冲积层R21.721.35G20北东200m冲积层R32.227.63G24北东500m冲积层R440.0502.4G29南西150m残积层R53.746.47G35北东300m残积层R60.455.65G41北东600m冲积层R72.126.38G45南西150m冲积层R84.151.5G58-1西50m冲积层R91.721.35G59北东200m冲积层R131、011.0138.16G60西850m冲积层R112.126.38G72南西200m冲积层R121.923.86G73北40m冲积层R130.9511.93G75西150m冲积层R141.518.84G75东200m冲积层R151.316.33G77西100m冲积层R161.721.35G81西50m冲积层R178.9111.78G81北100m冲积层R182.227.63G84西30m冲积层R190.8610.80G84东20m残积层R202.025.12G86南西300m冲积层R213.9549.61G89西200m残积层R221.620.10G90北西20m冲积层R231.417.58G32、91北东100m冲积层R240.627.79G91南西100m残积层R253.138.94G94北东100m残积层R261.113.82G99西60m冲积层R270.8510.68G103南西50m残积层R280.911.30G105东100m残积层R2912.0150.72G108东120m坡积层R3012.0150.72G109西250m残积层R310.8510.68G109东250m泥岩R321.012.56G140北200m泥岩R330.222.76G144北800m冲积层R340.455.65G144南30m干河底R351.012.56G144北30m冲积层R362.227.63G133、48南东50m冲积层R371.3516.96G151西20m残积层R380.263.27G154北东30m残积层R390.577.16G155东100m残积层R400.162.01GB161北东200m残积层R410.030.38GB163北800m海积层R420.232.89G160东20m残积层R430.415.15G173南东50m海积层R440.384.77G177北东600m风积层R450.354.40G179北东400m海积层R460.1151.44G180北200m海漫滩5. 岩土工程条件及评价本次共完成4个场地的岩土工程勘察工作,由于各场地间相距较远,加之其所处位置地质单元及岩34、土工程条件等亦有较大差异。因此,据各场地层及各场地土的物理力学性质(见各场地土工试验成果表及岩石容重、抗压强度试验成果表、原位标准贯入试验统计表),现对各场地的岩土工程条件分别评价如下:岩石容重、抗压强度试验成果表子项名称:加压泵站场地 表5-1岩样编号取样深度(m)岩石名称烘干容重g/3天然容重g/3烘干抗压强度(Mpa)天然抗压强度(Mpa)Z3-3泥岩2.152.343.320.75Z9-5泥岩2.052.210.880.62Z10-3泥岩2.202.329.320.99Z10-4泥岩2.311.30Z10-59.5-10泥岩2.212.374.463.32Z10-8泥岩2.172.3435、5.902.00Z11-4泥岩2.271.19Z12-5泥岩2.414.79Z12-6泥岩2.242.277.873.17Z13-2泥岩2.022.200.960.41岩石容重、抗压强度试验成果表子项名称:取水头场地 表5-2岩样编号取样深度(m)岩石名称烘干容重g/3天然容重g/3烘干抗压强度(Mpa)天然抗压强度(Mpa)Q4-4砂岩1.902.36Q6-1砂岩1.912.63Q7-3砂岩1.953.29Q9-1砂岩1.910.54Q9-3砂岩1.901.936.033.83Q9-5泥岩2.091.43Q10-2泥岩2.260.67Q10-5泥岩2.211.71标准贯入试验统计表场地名称:36、净水厂场地、加压泵站场地 表5-3净水厂场地加压泵站场地层号最大值(击)最小值(击)平均值(击)样本数层号最大值(击)最小值(击)平均值(击)样本数9828.560.712589.52852.5104672740.828481627.8934066.2305.1 净水厂场地勘察场地内经钻探揭露的地层主要有:粉土、粉质粘土、生物碎屑岩、砂岩及泥岩。按土的物理力学性质,共分为4层,现自上而下分述如下:第层:粉土浅黄色或褐黄色,含水量较低,干、稍密中密,含植物根系,浸水条件下易产生湿陷。部分地段在暂时性地表流水的作用下,形成小的冲沟。局部含少量粉质粘土。该层较薄,且层厚不均,为0.31.3 m,土质37、较差,不可做基础持力层。第层:生物碎屑岩黄色或褐黄色,坚硬状态,含大量生物碎屑,生物碎屑主要为海洋贝壳类。其成分主要为砂岩,硅质或钙质胶结,部分地段见有铁质浸染及溶洞。气孔、杏仁构造,风化程度不均,标准贯入试验平均击数为N=60.7击,该层厚度为1.26.1 m。第层:砂岩主要为黄褐色,偶见灰色或灰绿色,局部夹有黄绿色泥质粉砂岩。强风化状态,手掰易碎。该层上部局部地段含少量生物碎屑,其成份主要为长石和石英,含少量白云母。标准贯入试验击数为N=52.5击,该层厚度为2.17.1m。第层:泥岩灰色、灰白色、红褐色或黄褐色,颜色较杂,强风化状态,局部夹砂岩薄层。遇水软化,易崩解。该层分布均匀,在场地38、内均有分布。本次勘察该层未揭穿。标准贯入试验击数为N=28.7击。5.2 加压泵站场地该场地经钻探揭露的地层主要有:粉质粘土、漂石和强风化泥岩,按土的物理力学性质共分4层,现自上而下分述如下:第层:粉质粘土黄绿色或红褐色,呈可塑硬塑状态。含植物根系,仅Z10、Z14及Z15孔揭露有该层,该层分布不均匀,不宜做基础持力层。第层:漂石杂色,充填物为粉土及粘性土,分选中等,密实。Z13号孔见有30cm厚的粘性土夹层。颗粒直径一般为510cm,最大可达40cm,磨圆较好,其岩性主要为砂岩及石英砂岩。该层分布均匀,整个勘察场地均有分布,其厚度为0.72.1m。第层:泥岩灰白色、灰色、灰黄色或红褐色,强风39、化状态。见有铁结核,遇水软化,易崩解。局部层理间见有可溶盐。标准贯入试验击数N=40.8击,该层厚度为38 m。第层:泥岩灰白色、灰色、灰黄色或红褐色,强风化中风化状态,该层相对较硬,钻探进尺相对较慢。见有铁结核,遇水软化,易崩解。标准贯入试验击数N=66.2击。5.3 取水头场地取水头场地位于玛帝克拉水库大坝西侧,场地内砂岩出露地表。经钻探揭露,该场地地层岩性主要有:砂岩及泥岩。按物理力学性质分为如下3层:第层:砂岩多为褐黄色,间有灰黄色、灰白色、红褐色、灰绿色等,颜色较杂。强风化状态,钻进较易,手掰易碎。该层节理、裂隙较发育,层厚0.12m不等,具坚硬的铁质条带,局部夹以透镜体形式存在的泥40、岩薄层(如Q6号孔)。该层厚度为3.88.8m。第层:泥岩灰白色,强风化状态,遇水软化,易崩解。该层分布不均匀,以透镜体形式存在。不宜以该层为基础持力层。第层:砂岩褐黄色、灰白色或灰黄色,强风化、坚硬状态。局部含铁质,形成铁质条带。裂隙较发育,局部夹泥岩薄层。5.4 输水管线本次输水管线岩土工程勘察工作的路由为:起点MATICORA水库,向北至苏法公路,经由Davajuro、Urumaco转而向Paraguana半岛终点方向。期间至过海前的G158号勘探点又分为A线及B线,总长约180余公里。途中经由多种地貌单元,工程地质条件复杂多变,详见输水管线岩土工程剖面图及输水管线土工试验成果表。为更好41、的反映管线沿途的岩土工程情况,现对管线部分的岩土工程条件分段评价如下:a.取水头处G1号勘探点至G14号勘探点段:该段主要表现为低山丘陵地貌,G1至G8号点地处沟谷坡岸,经勘探揭露的地层主要有残、坡积粉土和粉细砂,下部为基岩。粉土,一般为黄褐色,干,中密密实,偶含砾、卵石,多为砂岩风化后的残积层。粉细砂,褐黄色,松散稍密,干,局部含砾石及植物根系。该段覆盖层均较薄,一般小于1.5m。其下基岩岩性为砂岩,黄褐色,强风化状态,坚硬,含铁质结核或铁质条带,节理、裂隙发育。该段地处沟谷坡岸,地形坡度较大,大气降水等形成的急速的暂时性地表流水,对地层具有较强的冲刷及下蚀作用,因此,该段管线基础,宜以砂岩42、为基础持力层。G8G14号点地层主要由粉质粘土、细砂、卵石及砂岩、泥岩构成。卵石一般均混有少量的粉土,含量在2540%,卵石直径为530cm不等,磨圆较好。主要分布于12、14号孔段。泥岩为灰色,呈强风化状态,具遇水软化性,沿节理裂隙见有充填物。b.G14G26-1号点段:该段地形相对平坦,主要为第四系河流冲积物。岩性主要为粉质粘土、粉土、砂。粉质粘土为黄褐色、灰黄色,呈可塑硬塑状态,局部为坚硬状态。粉土为褐黄色、灰黄色,低洼处稍湿,一般为干,中密密实。见有铁质浸染。砂主要为粉砂或细砂,成份主要为石英、长石,见有白云母。一般均含有少量的粘性土,稍湿或干,稍密中密状态,该段第四系覆盖层相对较厚。43、段内发育有MATICORA河,位于G22和G23号点间,河流两侧地层工程性质相差较大,管线如若采用跨跃方式过河,应考虑河两岸基础的不均匀沉降问题。c.G26-1G39号点段:地貌形态表现为波状起伏不平,为丘陵剥蚀堆积地貌。其间多有基岩出露地表,岩性为砂岩、泥岩。低洼处主要分布有第四系冲积物,经钻探揭露的岩性有:粉土、粉砂、细砂及粘性土,粉土为黄褐色,可塑硬塑状态,团粒结构,稍湿或干。砂主要为粉砂及细砂,多含粘性土,中密或稍密。山坡处经钻探揭露的地层主要有砂层、粉土和砂岩、泥岩,局部地表为卵石或粉土混卵石所覆盖。该部位地层标准贯入试验击数一般较高,工程性质较好。d.G39G59号点段:该段经钻探44、揭露的地层主要有粉土、粉质粘土、细砂、粗砂、砂岩。粉土为黄褐色或浅黄色,干,中密或密实,局部稍密,偶见铁、锰结核。粉质粘土:黄褐色,多为硬塑或坚硬状态,含少量铁锰结核,见有细小气孔,局部含砾卵石,标贯击数一般均较高,工程性质较好,为较好的基础持力层。细砂及中砂主要分布于河流两岸。细砂为黄褐色或灰黄色,稍湿、稍密。粗砂为褐黄色,稍密中密,含有少量砾、卵石,直径38,成份主要为砂岩,磨圆较好。砂岩为棕红色或黄褐色,强风化状态,易碎,局部手捻后成砂状。段内发育的主要河流位于G56-1和G56-2点间,河宽较小,河段较顺直,地层较稳定,可采用跨跃方式过河,以砂岩为基础持力层,基础形式可采用桩基础。e.45、G59G158号点段:地貌形态表现为波状起伏不平,为丘陵剥蚀堆积地貌。其间多有基岩出露地表,岩性为砂岩、泥岩,局部见有生物碎屑岩、砾岩。G137号孔见有煤层。低洼处主要分布有第四系冲积物,经钻探揭露的岩性有:粉土、粉砂、细砂及粘性土,粉土为黄褐色,可塑硬塑状态,团粒结构,稍湿或干。砂主要为粉砂及细砂,多含粘性土,中密或稍密。山坡处经钻探揭露的地层主要有砂层、粉土和砂岩、泥岩,局部地表为卵石或粉土混卵石所覆盖,特别是G96-1G98,G107G109两段,卵石厚度较大,为0.53m左右,分选较差,磨圆较好,直径为0.520。图片5-1 冲沟G146G154号孔段,上部地层多为粉土或粉质粘土,多具46、垂直节理。加之地表植被稀少,雨季在汇集成河的大气降水的作用下,形成了大量的,纵横交错的大小冲沟,为工程建设的不利地段。管线通过该地段时,基础应深置,并采取相应的基础防护措施。段内发育的主要河流有G99、G100间河和G128G129间Urumaco河。对于G99、G100点间河,管线过河处河道较弯曲、宽阔。由于河道的弯曲,在河东侧形成了较明显的冲刷岸,并有逐渐向东侵蚀的迹象。该河段地层,河东主要为泥岩,并出露于地表。而河西地层主要为粉砂、细砂和粗砂,仅地层较深处才为泥岩。地层倾角较大。因此,该处管线宜选取河底穿越的方式过河。G128、G129间Urumaco河,由于河道较宽,亦应采取河底穿越的47、方式过河。如若采取跨跃的方式过河,由于河西岸地层下蚀作用明显,形成了较多的冲沟,对基础应采取必要性的防护措施。f.G158G180A线、G158GB163B线经钻探揭露的地层主要有粉质粘土、粉土、砂及泥岩和砂岩。粉质粘土呈黄色或黄褐色,硬塑坚硬状态,偶含砾石。分布于G158G160点间和G158GB163点间。在G160至G180点间亦有分布,但土质较软,呈可塑状态。粉土为黄褐色或灰黑色,稍密,稍湿。砂主要为粉细砂,褐黄色或褐色,主要分布于G161点至G180点间,为风积物,较松散,稍湿或湿,向北近G180点处渐为饱水。该段内揭露的基岩为泥岩及砂岩,二者均处于强风化状态。g. Paraguan48、a半岛经钻探揭露的地层主要有粉质粘土、粉土、泥岩、砂岩、生物碎屑岩。该段内第四第系覆盖层土质较好,呈硬塑至坚硬状态。局部砂岩及生物碎屑岩出露。地形平坦为工程建设的有利地段。6. 水文地质条件勘察区内的地下水由两种类型组成,一是山区的基岩裂隙水(构造裂隙水),二是(山间河谷)冲积平原的第四系孔隙水。基岩裂隙水含水层主要由砂岩构成,含水层厚度可达上千米,其补给主要来源是大气降水。主要分布于CORO西北部及东南部,EL ISIRO和SAN LUIS水库周边地区,贯穿SIBURUA和SAN LUIS山之中;由多个褶皱构成的复背斜(ANTICLINORIO),复背斜的中轴是东北西南走向,在复背斜中存在断49、层。因此构造发育,故地下水多分布在断裂带或岩性接触带(可溶岩与非可溶岩)并以泉的方式出露,这也是此处基岩裂隙水发育的原因之一。如前2.1所述,勘察区内分布着众多的河流,这些河流呈树枝状分布于勘察区内。由于河流的发育,至使第四系冲积层的分布十分广泛,其宽度最大可达几十公里,最窄为几公里。第四系含水层的岩性主要由细砂、中砂、粗砂、砾石、卵石构成, 其补给主要是大气降水、河流水的入渗及灌溉水的回渗。勘察场地地下水一般埋藏均较深,勘察期间,除取水头场地及部分管线场地的勘探孔,在勘探孔深度范围内见有地下水外,其它勘探孔在勘探深度范围内均未见地下水。取水头场地在勘察期间测得的地下稳定水位为:0.9513.50、80m,稳定水位标高为:117.68119.69m。管线部分勘探孔测得的地下水见表6-1。管线场地地下水位表 表6-1孔号初见水位(m)水位标高(m)孔号初见水位(m)水位标高(m)G91.39106.71G1804.10-0.97G354.076.32GA1811.50-0.61G744.055.5GA1821.80-0.29G114-14.073.37GB1811.00.08G1653.0-0.49GB1821.2-0.417. 结论与建议7.1 净水厂场地(1)各层土的承载力见地基土承载力一览表表7-1地基土承载力一览表场地名称:净水厂 表7-1层号岩土名称地基土承载力特征值(Kpa)天51、然地基桩端土桩周土粉土生物碎屑岩36038砂岩340220032泥岩420160042注:表中桩端土、桩周土承载力特征值按干作业人工挖孔桩提供,桩径按800mm考虑。(2)第层粉土土质较差,具湿陷性,且层厚及土质不均,不可做基础持力层。(3)若以第层生物碎屑岩为基础持力层时,可采用浅基础。但由于该层土土质不均匀,应考虑不均匀沉降。(4)第层砂岩及第层泥岩为场地内较好的基础持力层,若以该两层为基础持力层时,可采用人工挖孔桩。(5)勘察期间,在勘探孔深度范围内未见地下水。(6)地震裂度为6度。(7)施工时请通知我院验槽或验桩。7.2加压泵站场地(1)各层土的承载力见地基土承载力一览表表7-2地基土52、承载力一览表场地名称:加压泵站 表7-2层号岩土名称地基土承载力特征值(Kpa)天然地基桩端土桩周土粉质粘土漂石46045泥岩43042泥岩500170046注:表中桩端土、桩周土承载力特征值按干作业人工挖孔桩提供,桩径按800mm考虑。(2)场地内无不良地质现象,为稳定的建筑场地。(3)第层漂石在场地内均有分布,层厚均匀,且无下卧软层,单层建筑可采用浅基础,以该层为基础持力层。(4)第层泥岩及第层泥岩为场地内较好的基础持力层。若以该第层泥岩为基础持力层时,可采用天然地基。若以第层泥岩为基础持力层时可采用人工挖孔桩。但局部地段泥岩沿层面有白色可溶矿物,施工时如遇该物质,应予以清除。(5)勘察期53、间,在勘探孔深度范围内未见地下水。(6)地震裂度为6度。(7)施工时请通知我院验槽。7.3取水头场地(1)各层土的承载力见地基土承载力一览表表7-3(2)场地内地层主要为砂岩,局部为以透镜体形式存在的泥岩。砂岩中多夹有泥岩薄层或与泥岩互层。呈强风化状态,节理裂隙发育,节理发育方向为北东东向,见图3-1节理走向玫瑰图。地基土承载力一览表场地名称:取水头 表7-3层号岩土名称地基土承载力特征值(Kpa)天然地基桩端土桩周土砂岩360泥岩410砂岩580(3)取水头部地层倾角较大,层间存在软弱结构面,应注意顺层滑坡问题,必要时可进行施工勘察。(4)场地地层渗透系数等参数见压水试验计算参数汇总表表4-54、1。(5)勘察期间测得的地下水稳定水位为: 0.9513.80m,稳定水位标高为:117.68119.69m。(6)应考虑施工时的排水问题。(7)地震裂度为6度。(8)地下水对混凝土的浸蚀性可不考虑。(9)施工时请通知我院验槽。7.4输水管线(1)输水管线部分地基承载力详见管线部分岩土工程剖面图。(2)整个输水管线线路岩土工程条件相对较好,仅个别地段如G146G154号孔段,上部地层多为粉土或粉质粘土,多具垂直节理。加之地表植被稀少,雨季在汇集成河的大气降水的作用下,形成了大量的,纵横交错的大小冲沟,这些冲沟随着时间的推移,还有不断扩大的趋势,为工程建设的不利地段。管线通过该类地段时,除基础应深置外,还应做一定的整治或采取挡墙等相应的基础防护措施。(3)G1G8号孔段地处沟谷坡岸,地形坡度较大,大气降水等形成的急速的暂时性地表流水,对地层具有较强的冲刷及下蚀作用,因此,该段管线基础宜以砂岩为基础持力层。(4)管线过河处对于较小的河流(宽度小于30m)宜采用河上架空穿跃的方式。对于较大型的河流,如G99与G100间河、G128与G129间的Urumaco河等宜采用河底沟埋敷设穿越的方式。(5)管线过河处应对河床做一定的护坡处理。