5.3 主要工程地質問題

5.3.1 地震液化

根據《水利水電工程地質勘察規范》（GB 50487—2008）地震液化初判原則，閘基15m以上①層、②層以黏土、壤土為主，黏粒含量均大于16%，地震動峰值加速度0.10g時，可判為不液化土，①層中的砂壤土根據區域地質資料，在不小于Ⅶ度烈度情況下易發生地震液化，液化等級輕微。

5.3.2 滲透變形

土體在滲流作用下，當滲透比降超過土的抗滲比降時，土體的組成和結構會發生變化或破壞，即滲透變形或滲透破壞。根據《堤防工程地質勘察規程》（SL 188—2005）（附錄D）對土的滲透變形判別可知，本次勘察閘基土均為細粒土，滲透變形類型為流土型。

根據《堤防工程地質勘察規程》（SL 188—2005）中“關于土的滲透變形判別（附錄D）”，采用以下公式確定流土臨界水力比降：

J_cr=（G_s-1）（1-n）

式中 J_cr——土的臨界水力比降；

G_s——土粒比重；

n——土的孔隙率，%。

考慮閘基位于Ⅰ級堤防上，安全系數取2.5。根據土工試驗結果，計算各土層臨界水力坡降、允許水力坡降，并根據黃河下游工程經驗，提出允許水力坡降建議值見表5.3-1。

根據《堤防工程地質勘察規程》（SL 188—2005），從閘基土的滲透變形判別與計算情況來看，閘基土的滲透變形類型為流土。經計算，流土的允許滲透坡降（因黃河下游堤防為一級堤防，安全系數取2.5）一般在0.30～0.40之間，結合黃河下游建設經驗，閘基土的允許滲透比降地質建議值為：黏土0.40～0.45、壤土0.35～0.40、砂壤土0.30～0.35。

5.3.3 岸坡抗沖刷淘刷問題

閘基土主要為黏土、壤土、砂壤土，黏聚力小，抗沖刷、淘刷能力低，可能存在閘底板、邊墻、岸坡等部位的沖刷、淘刷問題，應進行適當的工程處理。

5.3.4 沉降變形和抗滑穩定問題

擬建閘基持力層為①層黏土層，壓縮性中等偏高，接近高壓縮性，在閘址區分布不穩定，壤土、黏土、砂壤土呈互層狀或透鏡體狀相互穿插分布，存在一定程度的不均勻沉降問題。其次地基土天然地基承載力不滿足閘基荷載要求，存在地震情況下地基土震陷和沉降變形問題。

閘基持力層為第①黏土層，該層中夾有壤土、砂壤土層，土質較軟，黏聚力不高，由于不同巖性的土體強度存在差異，土體在上部荷載作用下易產生剪切破壞，沿較軟弱的剪切面產生滑移破壞，從而導致建筑物失穩，本工程閘基與地基土間摩擦系數建議為0.21，不滿足校核摩擦系數0.33～0.39的要求，故設計時需注意抗滑穩定問題。

5.3.5 地下水的腐蝕性

本次勘察增加了閘室地下水水質分析見表5.3-2～表5.3-4。地下水對混凝土腐蝕性判別為無腐蝕，對鋼筋混凝土結構中鋼筋的腐蝕性判別為弱腐蝕，對鋼結構的腐蝕性判別為弱腐蝕。

5.3.6 基坑開挖及降排水問題

（1）基坑開挖。依據《建筑基坑支護技術規程》（JGJ 120—1999），結合周邊環境及土質條件，基坑安全等級為三級。

擬建閘基基坑開挖，根據土工試驗結果、鉆孔資料，結合地區經驗，基坑開挖以上土的黏聚力取綜合值17kPa，內摩擦角取6.7°。

按朗金理論公式，無堆載情況下，土體直立邊坡高度1.91m。

基坑開挖深度大于1.91m時，不能直立開挖，需進行基坑邊坡支護?；舆吰轮ёo方案建議適度放坡并采用土釘墻加噴錨網進行支護。條件具備時可以進行放坡開挖，采用1∶1.25進行放坡。

為保證基坑安全，基坑四周和坡面應采取防水措施，基坑施工應盡量避開雨季，基坑四周嚴禁超載。

（2）基坑降排水。場地地下水水位39.15～39.37m，接近地表，閘底板開挖至37.0m時，需進行施工降水。降水方案建議采用輕型井點降水方案。

5.3.7 閘基土承載力特征值

閘基各層土的承載力特征值地質建議值見表5.3-5。