⑧砂砾石(al+plQ/3):红黄色,含水量中,砾石含量50-60%,磨圆度呈次圆状,颗粒级配较好,胶结密实状。2+085-2及2+500-2两孔见有本层。层厚4.1~5.6m。
⑨粉质粘土夹砾石(al+plQ/3):红黄色,含水量中,砾石含量40-50%,胶结密实状。仅在2+290钻孔见有本层。层厚约7m。
:表层1-2 m全-强风化,岩芯呈碎块石夹砖红色粘⑩灰岩(D3+C21)
性土状;中~微风化岩石,灰色、青灰色,局部灰白、肉红色,岩芯呈长约5-20cm柱状,见白色方解石脉,局部方解石化,岩芯呈白色,较坚硬;溶隙、溶孔、溶洞发育,溶隙面见砖红色泥膜,溶孔内有少量砖红色泥质充填,溶洞内沉淀有少量紫红色粘性土夹灰岩岩屑,饱水软可塑状。2+171-1、2+564-2、2+900-2三个钻孔发现有溶洞。 堤身土体工程地质特征:
①堤身填土(rQ):较密实,局部夹少量细砾及螺壳;其物理力学性质指标如下:
颗粒组成(粒径mm)
砾
粗
60~ 20
砂
细
粗
2~ 0.5
中 中
0.5~ 0.25
细
0.25~0.075
粉粒粘粒
20~5 5~2
0.075~0.005
<0.005
限
制 粒 径 d60
0.019
有 效 粒 径 d10
0.0022
不 均 匀 系 数 Cu
8.6
3
允 许 渗 透 坡 降 I允
0.46
0.6 1.0 11.1 59.1
3
28.2
含水量w=31.1%,湿密度ρ=1.90g/cm,干密度ρd=1. 45g/cm, 饱和密度ρsat=1.92g/cm,孔隙比e=0. 89,土粒比重Gs=2.73 g/cm,液限WL17=42.45%,塑限Wp=25.76%,塑性指数Ip=16.69%, 液性指数IL=0.35,凝聚力C=17.1Kpa,摩擦角φ=9.6;
6
o
3
3
压缩系数a1-2=0.55Mpa,压缩模量Es=4.65Mpa。 室内垂直渗透试验K=3.65E-6cm/s,
标准贯入试验击数平均值为5击,承载力标准值fk=145kpa;
允许渗透坡降,采用《堤防工程地质勘察规程》(SL188-2005)附录D中的判别方法,根据填土颗粒分析统计可知:土的细粒含量Pc =63% >
1×100%=47.25%,不均匀系数Cu=8.6>5,故填土的
4(1?n)
-1
渗透变形破坏为流土型。
由流土型的临界水力坡降Jcr=(Gs-1)(1-n)计算得下部填土的临界水力坡降为0.915。由于流土破坏为整体性破坏,对大坝的危害较大,渗流安全系数取值2.0,即允许渗透坡降为:I允=I临/IK=0.915/2=0.46。
根据静力触探成果确定各土层承载力特征值(下同):
1) 对粘性土,当2) 对粉细砂,当
0.3< ps<3.0时,按?ak=83 ps+55; 1< ps<10时,按?ak=20ps+59.5; 1< ps<10时,按?ak=36ps+76.6;
3) 对中粗砂,当
4) 以上公式来自武汉联合小组。
比贯入阻力Ps=1.2~1.5MPa,fak=155~180kPa。 堤基土体工程地质特征:
②细砂土(al+lQ/4):较松散,标贯试验5击,渗透性k=2.00E-3cm/s, 凝聚力C=0Kpa,摩擦角φ=28;
在汛期容易产生管涌流砂,危害堤坝的安全,建议防渗处理。 ③粉质壤土、粉质粘土(al+lQ/4):其物理力学性质指标如下,
7
o
颗粒组成(粒径mm)
砾
粗
60~20
砂
细
粗
2~ 0.5
中 中
0.5~0.25
细
0.25~0.075
粉粒粘粒
20~5 5~2
0.075~0.005
<0.005
0.1 0.1 0.3 0.2
3
1.6 65.9 31.8
3
含水量w=33.17%,湿密度ρ=1.86g/cm,干密度ρd=1.40g/cm, 饱和密度ρsat=1.89g/cm,孔隙比e=0.94,比重Gs=2.72 g/cm, 液限WL17=41.22%,塑限Wp=25.63%,塑性指数Ip=15.6%, 液性指数IL=0.5,凝聚力C=15.789Kpa,摩擦角φ=10.31; 压缩系数a1-2=0.55Mpa,压缩模量Es=3.87Mpa。 室内垂直渗透试验K=1.12E-5cm/s,
标准贯入试验击数平均值为4击,承载力标准值fk=135kpa; 比贯入阻力Ps=0.70MPa, 承载力特征值fak=115kPa, 十字板剪切试验,Cu=29.7Kpa,Cu’=4.7Kpa,St=6.23;
④淤泥质粘土、淤泥质粉质壤土(al+lQ/4):其物理力学性质指标如下:
颗粒组成(粒径mm)
砾
粗
60~20
-1
o
3
3
砂
细
粗
2~ 0.5
中 中
0.5~0.25
细
0.25~0.075
粉粒粘粒
20~5 5~2
0.075~0.005
<0.005
0.1 0.1 0.1 0.1
3
0.3 69.4 29.9
3
含水量w=38.8%,湿密度ρ=1.80g/cm,干密度ρd=1.30g/cm,
8
饱和密度ρsat=1.81g/cm,孔隙比e=1.13,比重Gs=2.72 g/cm, 液限WL17=39.88%,塑限Wp=22.65%,塑性指数Ip=17.22%, 液性指数IL=0.96,凝聚力C=10.33Kpa,摩擦角φ=4.88; 压缩系数a1-2=0.72Mpa,压缩模量Es=2.85Mpa。 室内垂直渗透试验K=4.31E-6cm/s,
标准贯入试验击数平均值为3击,承载力标准值fk=105kpa; 比贯入阻力Ps=0.24MPa, 承载力特征值fak=75kPa, 十字板剪切试验,Cu=20Kpa,Cu’=2.5Kpa,St=8;
该土层具低承载力,高压缩性,灵敏度较高,透水性能差。 ⑤砂壤土夹粉质壤土(al+plQ/4):其物理力学性质指标如下,
颗粒组成(粒径mm)
砾
粗
60~20
-1
o
33
砂
细
粗
2~ 0.5
中 中
0.5~0.25
细
0.25~0.075
粉粒粘粒
20~5 5~2
0.075~0.005
<0.005
1.3 15.012.334.74.7 24.0 8.0
含水量w=24.19%, 为细粒土向粗粒土过渡层,凝聚力C=3Kpa,摩擦角φ=27,渗透性k=5.00E-4cm/s。
⑥细砂土(al+plQ/4):标贯试验N=5击,松散,比贯入阻力Ps=1.0Mpa,fk=80Kpa。
⑦砂砾石(al+plQ/4):稍密状,动力触探N=8.9击,比贯入阻力以上两层砂性土,富含水,具良好的透水性,Ps=2.5Mpa,fak=166Kpa。汛期具承压性。
9
o
⑧砂砾石(al+plQ/3):胶结密实,工程地质条件较好。
⑨粉质粘土夹砾石(al+plQ/3):胶结密实状,工程地质条件较好。 :溶洞发育,地震时造成上部泥砂塌落、塌陷,严⑩灰岩(D3+C21)
重威胁堤坝安全。建议充填灌浆处理。
乌鱼爪堤段堤基为多层地质结构,Ⅲ类,堤基土表层细砂土未清除,存在渗透问题,粉质壤土及淤泥质粘土层软弱,承载能力差,下部的砂及砂砾石层汛期具承压性,基岩(灰岩)发育溶洞,工程地质条件复杂,是造成历年溃坝和这次坝身断裂下陷的原因。 3.2大桥堤段
地层岩性:自上而下表述揭露地层岩性。
①堤身填土(rQ):由河滩取土回填,为褐黄色粉质壤土,局部夹砂壤土团,含水量中,较密实。填土厚5.5~6.0m。
②粉质壤土、粉质粘土(al+lQ/4):褐黄色、灰色,含水量中~高,可塑-软可塑状;夹少量螺壳及腐植质,中、下段夹灰白色斑团,局部夹少量细砾。层厚4.8~9.8m,层面高程14.8~17.30m,层底高程7.36~10.6m。
③淤泥质粘土、淤泥质粉质壤土(al+lQ/4):深灰色、灰绿色,饱水,软塑状,夹螺壳及腐植质,有腐臭味,有析水及触变现象,局部夹簿层细砂土、砂壤发土,局部夹少量细砾。层厚2.7~6.9m,层面高程7.36~10.6m,底面高程1.8~4。9m。
④砂壤土(al+plQ/4):深灰色、灰黄色,饱水,较松软,夹含腐植质,有腐臭味,局部夹少量细砾,析水及触变现象明显。呈透镜状分布,
10