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阳新长江干堤队工险段工程地质分析与评价阳新长江干堤队工险段工程地质分析与评价简介（约***字）：
阳新长江干堤位于长江中游南岸*是保障沿江平原防洪安全的重要屏障。队工险段作*其中一段重点堤防*地质条件复杂*存在一定的工程隐患。本工程地质分析通过对区域地层、岩性、水文地质条件及堤基工程地质特性的详细勘察*综合评价了该险段在洪水期可能面临的渗透破坏、堤基沉降及滑坡等工程地质问题。
该段堤基主要由第四系松散沉积物组成*上部*软塑状黏性土*下伏粉细砂层*具有较强的渗透性*存在管涌和流土等渗透变形风险。此外*局部地段土体含水量高、压缩性大*堤防在长期浸水作用下易发生不均匀沉降*影响堤体稳定性。通过钻探、物探及室内土工试验等手段*明确了各土层的物理力学性质及分布规律。
综合分析认**队工险段堤防需采取针对性的工程处理措施*如加固堤基、设置防渗帷幕、加强堤身填筑密实度等*5北京邮电大学风雨操场工程施工组织设计上（第一章至第六章）*以提升整体稳定性与抗渗能力。本次地质评价*后续堤防加固工程设计与施工提供了科学依据*对保障阳新长江干堤防洪安全具有重要意义。
月亮湾堤段（桩号**7****~**7*3**）内平台长**m、宽 7m范围内有3*多处翻砂鼓水和直径***cm管涌点*在**7* 1*****5*8**段*严重或集中散浸区段。 棋盘洲堤段在**3**5*处距堤内脚***m有3个直径*15 cm左右管涌点***3****处距堤内脚*3*m有面积约16*㎡²翻 砂管涌点*****75*~****7**段距堤内脚18*m有面积约6** m共6个翻砂管涌点*****5**处堤内有1983年老管涌点及 直径***cm、*3*cm的新管涌点***3*********6**段*集 中或严重散浸区段。 五里荒堤段在**1*6**处距堤内脚15*m出现直径*** cm管涌*在****9*******5**处距堤内脚6*m出现6*多个 直径**~6cm管涌**在****35*处距堤内脚***m水田出现 浑水管涌、排水沟发生*个直径*1*cm管涌***1*******1* ***、****9****19*6***集中或严重散浸区段。 下堡堤段在*3*5**~*3*3**处距堤内脚5**7*m同时 发生直径*1****cm管涌****83*处内堤脚发生直径*3*cm 管涌****73*处内堤脚发生直径*15cm管涌****8****** 3**处内平台出现长5**m、宽3m的翻砂管涌*********** *****严重散浸区段。 肖家渡堤段**5**5******85*、下堡堤段***1***** *35*等处主要*临水侧滩边前岸。前者外滩宽度1****8*m* 年崩率5m左右*崩岸高程1*~**m；后者外滩宽度**~7*m*
崩岸高程8~*1m**3*7**处上游3**m范围内崩岸*距堤外脚 最窄处仅9mo 目前*月亮湾堤段在**7*6*****7****区段堤内1**m、 棋盘洲堤段在**3*1**下游堤内***m以远、****6**上游堤 内18*m、五里荒****353附近堤内***m已实施减压井（沟）。 肖家渡堤段****3**~*******、下堡堤段*3*7****3****、 *3******3****、****8*~******岸边已实施干砌块石护 坡
上述各堤段正在加高培宽*大堤堤顶宽度一般9~1*m*堤 内、外坡坡比一般*1:3,堤身高度（堤身填土厚度)一般**1* m。据堤顶钻孔揭露*堤身主要由粉质壤土及粉质粘土组成*并 夹有砂壤土、粉细砂团块。表层铺盖厚3**5*cm碎石混合土* 碎石成分有灰色灰岩、黄灰色砂页岩*粒径1*1*cm。局部地段 堤身上部夹碎石土。 堤身填筑土多*不同时期就近取土*物质组成不均一*成分 较复杂*且局部堤段存在有粉细砂、砂壤土。加之填筑质量等因 素*密实程度不一*以致堤身抗渗能力差异性较大。若汛期高水 位持续时间较长.抗渗能力差的堤身就会产生散浸等险情。
月亮湾堤段典型地质横剖面如图1所示*堤基组成从上往 下*表层厚*~3m*粘土、粉质粘土*大堤下较薄；第*层厚1~ *m*砂壤土及粉细砂*分别向堤内外两侧变薄；第3层厚*~8 m*粉质壤土*向堤内变薄；下部*粉细砂夹粉质壤土层*埋深 6~11m,从堤外向堤内变浅。 棋盘洲堤段典型地质横剖面如图*所示*堤基上部厚1*~ 1*m*粉质粘土、粉质壤土*盖层厚*堤内离堤较远处变薄；下 部*砂壤土、粉细砂、局部夹粉质壤土。 五里荒堤段典型地质横剖面如图3所示*堤基上部*粉质
粘土*厚一般3~5m*盖层较薄；下部*深厚砂壤土、粉细砂等 透水层*埋深较小
图1**7**75地质横剖面示意 1.堤身土 ：*.冲积物3.粘土*.粉质粘土5.粉质壤土
1.堤身土*.冲积物 3.粉质粘土*.粉质壤土5.砂壤土 6.粉细砂7.钻孔及编号
图3****39*地质横剖面示意
图3****39*地质横剖面示意 冲积物 3.粉质粘土 *.粉质壤土
下堡堤段典型地质横剖面如图*所示*堤基上部厚*~6㎡ 以砂壤土、粉细砂*主；中部厚6*8m*粉质粘土、粉质壤土* 埋深*~6m；下部厚1*m左右*砂壤土及粉细砂*埋深6*1* m*向堤内变浅*且堤内下部见基岩。
1.堤身土*.冲积物3.二选系一三选系中统*.粉质粘土 5.粉质壤土6.砂壤土7.粉细砂8.灰岩9.钻孔及编号 可见*月亮湾与下堡堤基既有浅层透水层也有深层透水层*
其区别在于前者浅层透水层很薄且有较小埋深、后者浅层透水 层较厚且堤内直接出露地表。棋盘洲与五里荒堤基下部均*深 厚透水层*其区别在于上覆盖层厚度不同*前者厚而后者较薄。
从理论上来讲*只要大堤临水侧和背水侧存在水头差*就有 渗流产生。由前述堤基组成可知*随着汛期水位的升高*临水侧 地表水头高于背水侧地下水位时*江水通过深层或浅层砂壤土、 粉细砂等透水层向堤内渗流*堤基和堤身内的渗透比降逐渐增 大*当大于临界比降时*背水侧土体将产生渗透破坏。同时*堤 防的内在隐患会加速渗透破坏的发生和发展。渗透破坏首先在 堤内薄弱地带出现*如坑塘洼地或表土层较薄的位置。对近似 均质的透水堤基*渗透破坏首先发生在堤内脚附近。 堤基的渗透破坏主要表现*管涌。月亮湾与下堡堤段主要 因浅层透水层所致*管涌发生点离堤不远。棋盘洲堤段盖层厚* 距堤内脚15*m范围内的民井未出险*管涌点离堤很远：五里荒 堤段盖层较薄*管涌点离堤有远有近*取决于盖层的完整情况。 一般而言*若管涌点的位置距堤很远*则随着管涌流量的增 加*渗流出口处的比降将逐渐降低*管涌流量达到一定程度后* 渗透破坏将不再发展*从而达到新的平衡状态。因此管涌位 置的危险范围可以根据堤基透水层的允许比降近似确定。堤基 砂层的允许比降*重要堤防取*.*5*一般堤防取*.1。 假设阳新长江干堤险工险段堤基透水层的允许比降J取 *.*5.不考虑临水侧防渗铺盖的作用*对没有垂直防渗的情况* 管涌位置的危险范围可由下式近似确定：
式中L*管涌点至堤外脚的距离；h*汛期江河水位与管涌点 地面水位之差*一般计算中可以假设h等于堤高H。若堤顶宽度 均以9m计*堤内、外坡坡比*1：3,则当堤身高度分别***1* m时*管涌点至堤内脚的距离S（即L减去堤底宽度）见表1。* 便于对照*表1还同时列出了管涌点至堤外脚的距离L
监理交底制度表1海口堤段管涌危险范
计算中*取地基深度和坝基向上、下游延伸的长度*1.5倍 的坝高。侧边约束条件*u=**v自由；底边的约束条件*u =v=*。 计算模型还考虑3种不同材料的弹性模量*即砌体、上游混 凝土防渗面板、地基岩石。
*了便于同材料力学法进行比较*这里仅给出在偶然状态 （校核洪水位)下左岸挡水坝段和河床溢流坝段基面上的铅直正 应力和主应力*结果见表7。 从表7中的结果可以看出*正应力和主应力均满足设计要 求。且上游拉应力区宽度均小于*.*7倍坝基面宽度。
通过上述稳定、应力和可靠度分析*说明西峡县石门水利枢 纽中的大坝是安全可靠的*剖面拟定是合理的。从理论上分析* 《新规范》采用分项系数极限状态设计法*是根据概率原理的结 构可靠度理论*将结构的安全性和适应性进行定量分析*并给出 能反映变异性来源的分项系数*使每种因素的影响在不同的工 程结构上统一考虑*取划一的分项系数*也与国际结构工程设计 标准相衔接。同时*克服了《老规范》只能对结构的安全性进行
背水侧减压井的布置不宜离堤太远
肖家渡、下堡两处崩岸*岸线较*平直*外滩高程19m左 右*外滩宽度前者1**~*8*m、后者***7*m*岸坡坡度前者较 缓、后者较陡。岸坡组成均具二元结构。肖家渡岸坡中上部厚 **m左右以粉质壤土*主*上部夹砂壤土*中部夹粉细砂；下部 *粉细砂*埋深很大。下堡岸坡上部厚8m左右*粉质壤土夹 砂壤土；中下部*砂壤土、粉细砂*埋深8*1*m*中部砂壤土厚 1*m*向岸内变薄。 肖家渡崩岸地处沸源洲下游附近*自**世纪8*年代以来* 纬源洲尾右摆下移*左汉主泓右移*汇流点上提*水流直接顶冲 长江右岸。下堡崩岸地处弯道出口缩窄地带*近**a来*该断 面呈冲刷状态*上段深槽右移*河床刷深。因此*以上两处河流 的侧蚀作用加强*岸坡下部砂性土不断被冲刷淘空*中上部在水 流和重力共同作用下不断崩塌*形成掉坎*岸坡后退。 两崩岸段岸坡组成有利于浪蚀作用向岸内发展。在某水位 附近*浪蚀作用不断向岸内淘空土层*特别是中上部粉质壤土所
注：表中应力”－“表示拉*“*“表示压。应力计算时没计入扬压力。 定性分析、不同建筑物之间不可比、同一结构的不同破坏状况也 不可比的缺陷。从计算结果上看*《新规范》和《老规范》之间有 一定差异*但并不大。有限元计算结果在坝踵出现拉应力*是坝 踵应力集中导致有限元计算不准*其拉应力区宽度小于规范规 定的*.*7倍坝基面宽度上海交大体育馆膜结构施工组织设计*与新老规范计算结果比较吻合。
董暂仁主编、堤防除险加固实用技术.北京：中国水利水电出版社 998