南水北调东线穿黄河工程建设理论与实践
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5.2 南干渠工程地质条件和主要地质问题

南干渠地处孤山残丘山间冲积平原地带,渠道经过地形平坦开阔,地面高程40.00~41.00m。渠道地层主要为第四系全新统人工填土img、现代河流冲积层img、冲积湖积层img)及下河流冲积层img

5.2.1 初设阶段可能存在的主要工程地质问题

(1)开挖边坡稳定问题。渠道边坡高5~6m,岩性主要为现代河流冲积层壤土、黏土和砂壤土,土层抗剪强度指标较高,地下水位高出渠底1~2m,边坡的整体稳定性较好,但边坡土层分布情况比较复杂,局部渠底砂类土较多的地段,输水运行期和检修期应考虑输水冲刷及水位变化对边坡稳定的影响。

(2)渠道开挖渗水问题。渠底及边坡为土层,基坑开挖部分在地下水位以下,估算南干渠开挖基坑渗水量为2193~2662m3/d,施工需考虑基坑排水。

(3)渠道输水渗漏问题。南干渠段地下水位位于渠底以上,渠道输水后将以侧向渗漏为主,边坡土层主要为现代河流冲积层img壤土,夹少量黏土,根据《中小型水利水电工程地质》渠道渗漏量经验公式计算,南干渠输水渗漏量约0.48m3/s。

(4)渗透变形问题。根据室内渗透变形试验,南干渠地层渗透变形破坏形式主要为流土,个别为管涌。现代河流冲积层img建议允许破坏坡降壤土层为0.22~0.30,黏土层为0.20~0.25,砂壤土层为0.20~0.25;冲积湖积层img建议允许破坏坡降壤土层为0.35~0.40,砂壤土层为0.13~0.25,黏土层为0.30~0.35。

(5)浸没问题。渠道输水水位距地表仅1m左右,土层的毛细水上升高度一般1m左右,因此输水可能对渠道两侧村庄及农田造成浸没影响,并可能产生土壤盐渍化,因此,对渠道两侧作截渗处理。

5.2.2 施工期主要工程地质问题及处理措施

(1)为预防渗漏、渗透变形和浸没问题发生,渠道开挖后进行土工膜铺设,之上再做混凝土衬砌。

(2)施工期间桩号1+200~1+320段建基面之上1~2m发生流土破坏,进行了换填夯实补强处理。

(3)渠底及边坡为土层,基坑开挖部分在地下水位以下,施工考虑基坑排水。