杨廷彦

(辽宁省沈阳水文局,沈阳 110043)

1 地质概况

本区位于辽吉山区的西缘，为辽河支流清河下游，清河水库坝址位于清河干流山谷的末端，下游为辽阔的辽河平原。库区基本地貌分区为河漫滩、一级阶地、二级阶地、坡积区、山脊区。地面高程一般为96-235m，地势自东北向西南降落。本水库为山谷型水库。

本区位于前寒武纪所形成的辽东地貌的一部分，西侧与东北凹陷带(辽河平原)相毗邻本区地壳构成为太古代之结晶片岩系及前震旦纪之变质岩系，沉积岩层仅有中生代白垩纪砂砾岩系及第四纪地层。工程区主要构造线可分两个时期：前期(中生代前)为东西向大断裂构造，后期为西北—东南断裂构造，多数小破碎带及节理裂隙均沿此发生，造成修建水工建筑物的一些不利地质条件[1]。

2 工程地质条件

2.1 地形地貌

该场区位于铁岭市清河区清河水库西南部，北部属低山丘陵地貌，南部属山前洪积扇地貌，地形北高南低，起伏较大，最大高差42.17m。

2.2 地层岩性

该场区上部主要为第四系冲洪积地层，下部为强—微风化花岗岩，其岩性，从勘探孔揭露的深度范围内，由上至下描述如下：

①-1表土：黑褐色，稍湿，松散，主要成份为黏性土，含少量碎石及植物根系。层厚0.3-0.4m，层底埋深0.3-0.4m，层底标高110.17-142.09m。

①-2素填土：杂色，湿—饱和，松散，主要成份为黏性土及碎石土，含少量中粗砂。层厚2.0-4.2m，层底埋深2.0-4.2m，层底标高96.42-98.99m。

②砾砂：黄褐色，饱和，中—密实，级配良好，颗粒呈次圆形，长石、石英质，含少量黏粒，局部为圆砾或粗砂薄层。层厚2.7-9.7m，层底埋深6.5-12.0m，层底标高89.05-96.29m。

③残积土：黄褐色，呈可塑状态，由花岗岩风化而成，已风化成黏性土状。层厚5.7m，层底埋深6.0m，层底标高125.64m。

④强风化花岗岩：青灰色，节理裂隙强烈发育，岩芯呈砂土状或碎块状，粒状结构，块状构造，主要矿物成份为钾长石、石英及云母等，属软岩，RQD=30，岩体基本质量等级为Ⅴ级。层厚0.8-3.0m，层底埋深2.5-13.2m，层底标高87.85-139.49m。

⑤中风化花岗岩：青灰色，节理裂隙一般发育，岩芯呈短柱状，粒状结构，块状构造，主要矿物成份为钾长石、石英及云母等，属较软岩，RQD=70，岩体基本质量等级为Ⅱ级。层厚6.8-15.3m，层底埋深17.7-25.0m，层底标高76.65-124.79m。

⑥微风化花岗岩：青灰色，结构完整，岩芯呈长柱状，粒状结构，块状构造，主要矿物成份为钾长石、石英及云母等，属较硬岩，RQD=95，岩体基本质量等级为Ⅰ级。所有勘探孔均未穿透该层，最大控制厚度37.3m。

2.3 主要断层性状及分布

根据物探结果，工程区所在地段内无断层存在。

2.4 场区水文地质条件

本次勘察期间，在勘探孔揭露的深度范围内，场区南侧见主要接受库区排水渠径流补给的孔隙潜水，其初见水位埋深为2.8-5.1m，标高为95.95-99.19m；其稳定水位埋深为2.0-4.7m，标高为96.35-99.59m，水位年变幅1-2m[2]。

根据该场地地下水水质分析结果可知：该场地地下水对钢筋混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。

3 主要建筑物工程地质条件

3.1 调压井工程地质条件

本工程老调压井井址地面高程142.49m，井筒分别坐落在④强风化花岗岩层、⑤中风化花岗岩层和⑥弱风化花岗岩层。井筒下部围岩139.49-142.49m为④强风化花岗岩，节理裂隙强烈发育，岩芯呈砂土状或碎块状，粒状结构，块状构造，主要矿物成份为钾长石、石英及云母等，属软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级；124.79-139.49m为⑤中风化花岗岩层，节理裂隙一般发育，岩芯呈短柱状，粒状结构，块状构造，主要矿物成份为钾长石、石英及云母等，属较软岩，岩体基本质量等级为Ⅱ级；124.79m以下为⑥微风化花岗岩层，结构完整，岩芯呈长柱状，粒状结构，块状构造，主要矿物成份为钾长石、石英及云母等，属较硬岩，岩体基本质量等级为Ⅰ级。

3.2 压力钢管工程地质

压力管道管线地面高程101.63-102.79m，管道基础多坐落在②砂砾层，仅有少部坐落在④强风化花岗岩层和⑤中风化花岗岩层，②砂砾层层厚2.7-5.4m，层底埋深6.5-9.5m，层底标高96.29-92.13m。饱和，中—密实，级配良好，颗粒呈次圆形，长石、石英质，含少量黏粒，局部为圆砾或粗砂薄层。④强风化花岗岩层层厚0.8-1.1m，层底埋深7.3-10.6m，层底标高95.49-91.03m。节理裂隙强烈发育，岩芯呈砂土状或碎块状，粒状结构，块状构造，主要矿物成份为钾长石、石英及云母等，属软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。⑤中风化花岗岩层钻孔未穿透，节理裂隙一般发育，岩芯呈短柱状，粒状结构，块状构造，主要矿物成份为钾长石、石英及云母等，属较软岩，岩体基本质量等级为Ⅱ级。

3.3 电站厂房工程地质

电站厂房厂址地面高程100.47-101.65m，厂房基础高程88.44-90.55m，坐落在⑤中风化花岗岩层，⑤层层顶埋深6.5-9.5m，层顶标高90.55-91.97m。⑤中风化花岗岩层钻孔未穿透，节理裂隙一般发育，岩芯呈短柱状，粒状结构，块状构造，主要矿物成份为钾长石、石英及云母等，属较软岩，岩体基本质量等级为Ⅱ级[3]。

3.4 尾水渠工程地质

尾水渠渠线地面高程101.63-99.35m，尾水渠基础多坐落在②砂砾层，仅有少部坐落在④强风化花岗岩层和⑤中风化花岗岩层。②砂砾层层厚5.3-9.7m，层底埋深7.3-12m，层底标高93.17-89.05m。饱和，中—密实，级配良好，颗粒呈次圆形，长石、石英质，含少量黏粒，局部为圆砾或粗砂薄层。④强风化花岗岩层层厚0.8-1.2m，层底埋深8.5-13.20m，层底标高91.97-87.85m。节理裂隙强烈发育，岩芯呈砂土状或碎块状，粒状结构，块状构造，主要矿物成份为钾长石、石英及云母等，属软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。⑤中风化花岗岩层钻孔未穿透，节理裂隙一般发育，岩芯呈短柱状，粒状结构，块状构造，主要矿物成份为钾长石、石英及云母等，属较软岩，岩体基本质量等级为Ⅱ级[4]。

4 工程地质与水文地质条件评价

4.1 地基各土层承载力值确定

①-1层表土及①-2层素填土施工中将被挖除，不作承载力评价，根据现场原位测试及室内土工试验统计结果，其余各层地基土承载力特征值见表1。

表1 各土层承载力特征值统计表

4.2 地基各土层渗透性及渗透变形评价

1)渗透性评价：

①-1层表土及①-2层素填土施工中将被挖除，不作渗透性评价，其余各层地基土渗透性是根据室内试验及现场压水试验确定的，其统计结果见表2-表3。

表2 各土层渗透系数统计表

表3 岩石压水试验结果表

备注：q为试段透水率，Lu；L为试段长度，m；Q3为第三阶段计算流量，L/min；P3为第三阶段试验压力，MPa；H为试验水头，m；r为钻孔半径，m；K为渗透系数，m/d；Q为压入流量，m3/d。

根据现场压水试验结果，④层强风化花岗岩及⑤层中风化花岗岩属中等透水，⑥层微风化花岗岩属弱透水。

2)渗透变形判别

场区各土层渗透变形判别根据《堤防工程地质勘察规范》SL188-2005中的附录D.0.2，各土层破坏类型和允许水力比降见表4。

表4 地基各土层渗透破坏类型及允许水力比降统计表

4.3 地基稳定性评价

该场区上部①-1层表土及①-2层素填土土质松软，结构松散，承载能力低，其稳定性较差；其余各层地基土承载能力较高，稳定性均较好。对于抗滑稳定问题，请设计者按前面给定的参数进行验算，建筑物基础底面与地基之间的摩擦系数建议值见表5。

表5 基础与岩石之间摩擦系数建议值表

4.4 地基土液化判定

根据《建筑抗震设计规范》GB50021—2010第4.3.4条判定，该场地砂土不液化，详见表6。

4.5 地基渗漏及渗透稳定性评价

该场区北侧上部地层以强风化花岗岩及中风化花岗岩为主，呈中等透水，存在渗漏及渗稳问题；南侧上部地层以砾砂为主，呈强透水，存在渗漏及渗稳问题[5]。

5 结论与建议

1)勘察得知：该场区土质极不均匀，但未发现不良地质现象存在。

2)场区存在渗漏及渗稳问题。

3)本次勘察期间，在勘探孔揭露的深度范围内，场区南侧见主要接受库区排水渠径流补给的孔隙潜水，其初见水位埋深为2.8-5.1m，标高为95.95-99.19m；其稳定水位埋深为2.0-4.7m，标高为96.35-99.59m，水位年变幅1-2m。

该场地地下水对钢筋混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。

4)该场区抗震设防裂度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计特征周期为0.35s，建筑场地类别为Ⅱ类，属抗震一般地段。

5)该场区砂土不液化。

6)本区标准冻深为1.20m。

7) 基槽开挖时，可采用井点降水，同时应加强施工地质验槽工作。

表6 砂土液化判定表

[1]梁煦枫,王文科,曾永刚.GMS在水文地质结构可视化方面的应用[J].东北水利水电，2006(09)：98-100.

[2]林晓波,姜月华,汤朝阳.放射性碳同位素在水文地质中的应用进展[J].地下水，2006(03)：69-70.

[3]李瑞航,张永波,刘天霸,等.三维水文地质建模技术研究综述[J].南水北调与水利科技，2011(06)：44-45

[4]刘天霸,张永波,费宇红,等.华北平原三维水文地质建模及其可视化研究[J].水科学与工程技术，2007(02)：61-62.

[5]郝秋娟.多年冻土专项工程地质勘察要点[J].科技传播，2012(14)：50-52.