- 南水北調東線穿黃河工程建設理論與實踐
- 羅輝 傅題善 陳瑛 王有志等編著
- 1211字
- 2021-10-22 16:15:53
1.6 水文、氣象及工程地質
該工程所在地春季干旱多風,夏季炎熱多雨,秋季晴朗少雨,冬季寒冷少雪。降水量不豐沛,多年平均降水量630mm。年平均氣溫在12.5~14.5℃。冬季最大凍土深可達46cm。
黃河洪水主要發生在汛期7—10月,黃河位山段設防標準為11000m3/s。
根據位山斷面水位流量關系,汛期5年一遇、10年一遇、20年一遇洪水位均高于灘地現狀擋水堤埝頂高程。非汛期200年一遇洪水位低于灘地現狀擋水堤埝頂高程。
穿黃工程區域地勢呈現為東高西低,工程區與本工程相關地層為古生界寒武系各類碳酸鹽巖,新生界第四系不同成因類型的松散堆積物。
出湖閘地層為現代河流沖積層、沖積湖積層、下河流沖積層,巖性主要為壤土。
南干渠所通過的地層自上而下分別為現代河流沖積層和沖積湖積層,巖性主要為壤土、黏土和砂壤土。
灘地埋管地層自下而上為:下河流沖積層、沖積湖積層、現代河流沖積層,巖性主要為黏土、壤土和砂壤土。
穿黃隧洞洞身位于黃河主河槽下方,隧洞圍巖主要為古生界寒武系張夏組、崮山組地層和第四系全新統土層。穿黃探洞開挖揭露斷層12條,規模不大,寬度為0.5~3.0m,構造巖破碎程度輕微,受區域構造影響,產狀多為北東走向。黃河在位山段為地上“懸河”,河水補給孔隙水和灰巖巖溶裂隙水,張夏組灰巖為本段工程主要含水層。由于斷層和裂隙垂向切割較深并伴有溶蝕現象,使得隧洞段黃河水、孔隙水和巖溶裂隙水“三水連通”,因此隧洞圍巖滲(涌)水量較大。
穿引黃渠埋涵地層由老到新為古生界寒武系崮山組和新生界第四系松散土層。
出口閘地層為第四系全新統不同成因松散層,從老到新有:下河流沖積層、沖積湖積層、現代河流沖積層,巖性主要為壤土。
根據《中國地震動參數區劃圖》(GB 18306—2001),工程區地震動峰值加速度為0.10g,相當于地震基本烈度Ⅶ度。
穿黃工程主要采取以下地基處理措施:
(1)輸水渠道、埋管、埋涵基礎地層為第四系不同成因土層,邊坡整體穩定性較好。基坑開挖較深,砂壤土、粉細砂層結構松散,基坑滲、排水影響邊坡穩定性,在施工期采取了防護措施。
(2)輸水線路各閘基礎為沖積湖積層壤土、黏土,土層承載力可滿足基礎要求,出湖閘基礎以下分布粉細砂為可液化砂層,采取了地基處理措施。
(3)輸水線路沿線地下水埋深較淺,建筑物基礎大部分為水下開挖,土層的透水性相對微弱,除引黃渠段滲水量較大,估算其他建筑物基坑滲水量不大,施工開挖仍考慮了排水措施。
(4)穿黃隧洞進、出口段建筑物地基為寒武系崮山組基巖和壤土層,巖性承載力差異會引起不均勻沉陷問題。
(5)在黃河南岸灘地埋管部分管段,砂壤土為液化土層,采取了基礎處理措施。
(6)穿黃隧洞為東線輸水關鍵工程,隧洞施工開挖滲(涌)水為主要工程地質問題。探洞開挖證實,在超前鉆灌帷幕阻水情況下隧洞施工可以實施,在地下水潛蝕作用下,局部阻水帷幕效果可能降低發生涌水。對隧洞進行了超前探水施工,南岸隧洞進口豎井段在防滲情況下進行了施工。豎井、隧洞斜洞段崮山組灰巖地層及斷層施工考慮了風化、裂隙切割及圍巖破碎對隧洞穩定影響,采取了加強支護措施。