4.3　滩地埋管工程地质条件和主要地质问题

4.3.1　工程地质条件

4.3.1.1　地形地貌

滩地埋管地处鲁中山区西北黄河南岸孤山残丘地貌单元边缘，埋管首部斜穿黄河南大堤(子路堤)，堤高11m左右，堤外为黄河滩地，滩地总体地势开阔平坦，地面高程40m左右，现多为耕地，少量林地。埋管中部穿过原位山枢纽引河，河宽约400m，河底高程约37.5m。埋管末端位于解山村，该处地形略有起伏，地面高程43m左右。

4.3.1.2　地层岩性

滩地埋管工程穿过地层有古生界寒武系上统崮山组基岩，新生界第四系不同成因类型的松散堆积层，按地层时代从新到旧分述如下。

(1)新生界第四系松散堆积层。按成因类型、岩性及土的特征分述如下。

1)全新统(Q4):按成因类型分为人工填土、现代河流冲积层冲积湖积层下河流冲积层。

2)上更新统(Q3):

坡积洪积层岩性主要有壤土、黏土，棕黄、棕红色，可塑状，含姜石、钙质结核及碎石，具中等压缩性。层顶面高程15.00～17.00m。勘探未揭穿，揭露层厚4m。

(2)古生界寒武系上统崮山组与工程相关为该岩组第二层岩性为薄板状灰岩夹页岩;第三层岩性为薄层灰岩与页岩互层，强风化，岩石破碎，在黄河南岸解山村滩地埋管与穿黄隧洞进口竖井衔接处附近隐伏分布。

根据地层岩性，通过土的物理力学性质试验，给出滩地埋管各成因土层地质建议参数见表4-1。

4.3.1.3　水文地质条件

该段工程地下水有第四系松散层孔隙水和基岩裂隙岩溶水。孔隙水埋藏在与工程密切相关的现代河流冲积层和冲积湖积层的砂壤土和粉、细砂层中，补给来源为黄河、原位山枢纽引河渗流及大气降水。地下水位受岩性控制由南向北逐渐降低，高程为33.29～37.66m，埋深4～7m。

埋管出口解山村下隐伏寒武系崮山组灰岩，岩体呈强风化状，裂隙发育，由于紧靠黄河，补给条件良好，岩溶裂隙水水量充足。

4.3.2　主要工程地质问题

4.3.2.1　开挖边坡稳定性问题

埋管基坑开挖深度12～17m。边坡土层分布情况复杂，原位山枢纽引河以南以壤土为主、夹砂壤土和黏土透镜体，以北以砂壤土为主，夹壤土和黏土透镜体，基坑水下开挖深9～14m，基坑开挖渗、排水边坡砂类土可能会出现流土，从而造成边坡失稳，因此，对边坡不稳定地段采取了防护措施。

桩号6+437m至穿黄隧洞进水竖井为岩土混合边坡，解山斜坡段由北向南边坡土层厚度2～18m，边坡为砂壤土，边坡稳定性差，基岩边坡岩性为寒武系崮山组中上部灰岩、页岩地层，岩层产状平缓，但受构造和风化的影响，岩体较为破碎。

4.3.2.2　地基不均匀沉陷问题

桩号6+437m附近地基岩土交界带，为第四系全新统冲积湖积层壤土和寒武系崮山组灰岩、页岩等。壤土承载力低且具有中等压缩性，岩土交界带存在不均匀沉陷。另外，子路堤下地基土较堤外地基土密实，也存在不均匀沉陷问题。

4.3.2.3　基坑开挖渗(涌)水问题

埋管主要位于黄河滩地，土层分布情况复杂，子路堤地段、原位山枢纽引河两岸地段土层以壤土为主，其余地段以砂壤土为主，滩地埋管土层基坑估算渗水总量13762～20501m3/d，解山处崮山组灰岩段根据探洞涌水每延米3.96m3/h，预测基坑渗水量8930m3/d，需考虑基坑排水措施。

原位山枢纽引河常年积水，水深1～2m，开挖时应考虑修筑临时围堰，防止河水进入基坑。

4.3.2.4　地基土振动液化问题

埋管段基础桩号3+270～4+100(长830m)，分布一层连续性较好的冲积湖积层砂壤土及细砂，呈饱和，稍密状，透镜体状起伏延伸，根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50287—99)，土层黏粒含量ρc=6.1%～13.9%<16%，初判在Ⅶ度地震烈度情况下为可液化土层，标贯法进行复判，标贯击数N63.5=4～5<Ncr≤6，液性指数判别IL=0.87～1.17>0.75，为可液化土，该层砂壤土液化指数IlE=1.6，属于轻微液化土层。该段地基底板下砂壤土厚2.0～2.4m，对该段基础可液化砂壤土进行了地基处理。