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1、环太湖大堤浙江段工程地质条件和隐患,防洪工程论文太湖为大型浅水湖泊，面积 2 428 km2,平均水深 1. 89m,最大水深 2. 60 m,水位 3. 00 m 时相应库容 44. 3 108m3,是流域重要的调节水库1 -2.太湖岸线总长 371 km,华而不实，江苏省 312 km,占 84%; 浙江省 59 km,占 16%.浙江段岸线原无堤防，自 1991 年 11 月开场建设，经过1992 年和 1993 年第二、第三次土方施工，大堤初具规模。 当前已建成堤线长约 65. 12 km 包括局部包港堤线 ,在历次抵御台风和洪水中起到了特别重要的作用2.以湖州市长兜港入湖口为界，堤线
2、分东西 2 段，向西至父子岭为西段，向东至胡溇为东段。 浙江省水利水电勘测设计院曾于 1991 年大堤未建前及大堤运行 10 多年后的 2004 年和 2008 年，先后 3 次对大堤进行工程地质勘察，勘察方式方法包括地质测绘、钻探、静探、十字板等，对堤身及堤基进行了大量地质勘探工作，完成地质勘探剖面线长 150 km,完成钻孔 180 余只，进尺 5 400m,最大孔深 50 m,室内土工试验 2 500 件，静探孔 80 个，十字板原位测试孔 60 个，试验点 2 400 点。 笔者综合静力触探、十字板等现场原位试验及钻探取样室内土工试验，对环太湖大堤浙江段的土层特征进行分析。在土层特征分
3、析的基础上，对工程地质条件和存在的隐患进行评价，并提出相应的地基处理建议，以期对类似工程建设具有借鉴作用。 2 区域地质大概情况 环湖大堤位于太湖周边的杭嘉湖平原湖沼堆积平原上，北临太湖，西北、西南有低山残丘分布，区内地势平坦，河网密布，地面高程一般为 1. 0 3. 0 m3.平原区覆盖第四系松懈堆积物，成因复杂，岩相多变，地表下面 50 m 地层大致可分为上下 2 部分： 上部分为全新统 Q4 ,以湖沼相、海相堆积物为主； 下部为上更新统 Q3 冲湖积为主的地层，在局部地区，还分布有较老的残坡积层及冲洪积的含泥砂砾石层。 地下水为孔隙潜水，受地表水及大气降水补给，浅部土层多属微透水 弱透水
4、的黏性土层。砂性土以粉土和粉细砂为主，分布不稳定，富水性弱。地下水位一般为地面下面 0. 5 2. 5 m. 3 堤身堤基工程地质条件及隐患 太湖环湖大堤浙江段东段 长兜港-胡溇 长约26. 53 km,西段 长兜港-父子岭 长约 38. 59 km,工程地质条件和主要隐患如下。 3. 1 东、西段大堤工程地质条件东段堤身填筑土由1层黏质粉土组成； 堤基 50 m 范围内为第四系松懈堆积物、主要由SL层黏质粉土、1层淤泥质黏土、层粉质黏土、1层淤泥质黏土夹粉土、2层砂质粉土、层粉质黏土、层砂质粉土、层粉质黏土和层砂质粉土、粉砂组成，东段大堤典型地质横剖面见图 1,主要土层的物理力学指标特征见表
5、 1. 堤身填筑土1层黏质粉土层，粉粒含量较高，大部分样品属微透水性 极微透水性，少数属弱透水性，能知足堤身填筑土料的防渗要求，但堤身中也存在填筑不均匀和局部压实度偏低的状况。呈透镜体状分布的1层淤泥质黏土和1层淤泥质黏土夹粉土 层状土 ,为高含水率，高压缩性，低强度软土，性质差，是堤基稳定的控制性土层； SL黏质粉土，分布浅，强度较高，是较好的堤基天然持力层； 层粉质黏土、2层砂质粉土和 层粉质黏土性质好，可作为建筑桩基持力层； 层砂质粉土、层粉质黏土和层砂质粉土、粉砂埋藏较深，对堤基的稳定影响不大。 西段堤身填筑土由1层黏质粉土和2粉质黏土组成； 堤基 50 m 范围内主要由SL层黏质粉土
6、、1层淤泥质黏土、层粉质黏土、1层淤泥质黏土夹粉土、2层砂质粉土、1粉质黏土、层粉质黏土和层粉质黏土等组成。西段大堤典型地质横剖面见图 2,主要土层的物理力学指标特征见表 2. 堤身填筑土1层黏质粉土层，粉粒含量较高，大部分12粉质黏土，性质较好，属微透水性 极微透水性。均可知足堤身填筑土料的要求。但堤身局部存在填筑不均匀和压实度偏低状况，个别堤段填筑有淤泥质土。呈不连续分布的1层淤泥质黏土和1层淤泥质黏土夹粉土 层状土 ,为高含水率，高压缩性，低强度软土，性质差，是堤基稳定的控制性土层； SL黏质粉土，分布浅，性质相对较好，可作为天然持力层； 层粉质黏土、2层砂质粉土和 层粉质黏土性质好，可
7、作为建筑桩基持力层； 1淤泥质粉质黏土和层粉质黏土埋藏较深，对堤基的稳定影响不大。 3. 2 大堤主要隐患 1 堤前挡墙基础底板高程偏高，挡墙断面小，墙前趾埋深浅，抗风浪能力缺乏。堤前抗风浪能力弱是现在状况环湖大堤存在的主要安全隐患。 2 大堤现在状况为浆砌块石护坡为主，但部分挡墙已倾覆或倾斜严重，局部地段有小规模塌岸，有水毁现象。堤身及地基均有不同程度的沉降。现在状况堤顶高程不能知足防洪要求。 3 东、西 2 段大堤堤身填筑的1层黏质粉土，粉粒含量较高，大部分样品属微透水性 极微透水性，少数属弱透水性，能知足堤身填筑土料的防渗要求，但堤身中也存在填筑不均匀和局部压实度偏低的状况，同时根据勘探
8、揭露，个别堤段填筑有淤泥质土，存在不均匀沉降问题。 4 部分堤段为通过段为原河道、池塘，应挖除表层流泥，并应注意局部流泥分布较厚地段的堤岸稳定问题。 5 堤基土层中1层淤泥质黏土和1层淤泥质黏土夹粉土 千层饼状土 ,为高含水率，高压缩性，低强度的软土，性质差，是堤基稳定的控制性土层，易导致发生大堤滑坡等事故。 6 2层粉土，性质较好，埋藏较深，局部顶板出露较高处，对河道岸坡稳定有利，但桩式护岸进行桩基施工时，易塌孔，应做好孔壁的保卫。 4 对大堤处理的建议 考虑到大堤现在状况及堤基工程地质条件等状况，对大堤处理的建议如下： 1 堤前加固： 对现在状况挡墙已倾覆或倾斜严重、受风浪影响大的堤段，要
9、求在挡墙前先进行混凝土撑墙加固，顶高程与原挡墙高程持平，然后再抛石，确保加固平台总宽不小于 3 m. 2 堤后填塘固基： 现在状况大堤经堤前设计水位堤后常水位稳定复核验算，其背水坡抗滑稳定不能知足规范要求，需采用填塘固基或加宽堤身等工程措施。 3 由于堤后鱼塘的存在，给大堤的管理带来不利因素，不利于大堤的稳定安全，也影响大堤的防洪抢险和今后行车的安全。在兴建本工程时应一并对堤后鱼塘进行全线的填塘固基处理，填筑高程与原地面持平。 4 对影响大堤稳定的软弱土层，如地基上部的1层淤泥质 粉质 黏土、SL层淤泥质粉质黏土夹粉土、SIL淤泥和1淤泥质粉质黏土夹粉土，建议设计进行抗滑稳定验算，必要时采取工
10、程措施进行处理。软土较薄处，可采用置换法，厚度较大处可采用地基处理加固方式方法。 5 2层粉土等砂性土，性质较好，埋藏较深，局部顶板出露较高处，对河道岸坡稳定有利，但桩式护岸进行桩基施工时，应做好孔壁的保卫，施工采取工程，防止砂性土的震动液化。 5 结 语 1 东、西大堤的工程地质条件基本类似，堤身主要由1层黏质粉土组成； 堤基主要由SL层黏质粉土、1层淤泥质黏土、层粉质黏土、1层淤泥质黏土夹粉土、2层砂质粉土、层粉质黏土、层砂质粉土、层粉质黏土和层砂质粉土、粉砂组成。 2 现在状况大堤堤身的主要工程地问题有现在状况挡墙倾覆或倾斜严重，局部地段有小规模塌岸，有水毁现象。堤身及地基均有不同程度的
11、沉降。现在状况堤顶高程不能知足防洪要求等。 3 东、西大堤堤基土层中1层淤泥质黏土和1层淤泥质黏土夹粉土 千层饼状土 ,的软土层，性质差，是堤基稳定的控制性土层，易导致发生大堤滑坡等事故。 4 对大堤身调查应充分重视，调查内容应包括堤岸崩塌、水毁、管涌、渗漏、堤岸崩塌等地质隐患，为设计的提供地质根据。 5 对堤基的勘察应重视对主要工程地质问题的分析，尤其是影响地基稳定的软弱土层，如本工程中1层淤泥质 粉质 黏土、SL层淤泥质粉质黏土夹粉土、SIL淤泥和1淤泥质粉质黏土夹粉土等弱土层，提供设计合理的物理力学参数。【表略】 以下为参考文献： 1 洪雪晴。 太湖的构成和演变经过 J. 海洋地质与第四纪地质，1991,11 4 : 87 -99. 2 吴浩云。 近 40 年来太湖汛情的变化与防洪对策 J. 湖泊科学，1998,10 1 : 37 -41. 3 葛跃新，顾嗣亮。 浙北嘉湖全新世堆积平原地貌发育经过与土壤构成的关系 J. 杭州大学学报： 自然科学版，1994,21 1 : 99 -105.