1、3、工程地质3.1 概述3.1.1 工程概述广河县北部农村饮水安全工程从已建的中南部农村饮水安全工程买家巷主管延伸，向广通河以北的山区供水，供水水源为中南部农村饮水安全工程净化后的成品水。设计供水规模 1781m3/d，年供水量 50 万 m。在广发收集利用区域地质、工程地质、水文地质资料的基础上，勘察工作分输水和配水管网工程进行，以剖面地质勘察为主，辅以必要的坑深、采样及室内试验工作，勘测工作始于 2011 年 3 月开始，于 2011 年 5 月完成了主要的野外工作。主要完成的实物工作量见表 31工程地质勘察工作量统计表表 31序号 项目名称 单位 比例尺 工作量 备注1 工程地质剖面 k
2、m 1/2000 71.10 1 条输水管、 3 条干管2 挖坑 m 653 取沙砾石样 组 64 土样试验材料 组 4 收集5 砂质粘土岩（N 2L）试验资料 组 3 收集3.1.2 区域地质概况3.1.2.1 地形地貌区内总体地势南高北低，西南部为强烈褶皱剥蚀的石质高山区，海拔高程3500m，东部为低缓的丘陵及黄土梁峁地带，海拔高程 220024000m 左右。广通河自西南向东北流经区内中部，河流上游以侵蚀为主，下游以侵蚀和堆积二者共同作用。中下游河谷发育多级阶地。主要的供水区位于丘陵及黄土梁峁地带。3.1.2.2 地层岩性工程区处露的地层主要有第三系上新统临夏组（N 2L）中下更新统砂砾
3、岩（ allQ1+2）上更新统砂壤土及砂砾石（LQ 31）上更新统风积马兰黄土（eolQ 32）以及全新统各种成因的堆积层（Q 4） ，分述如下：（1）第三系上新统临夏组（N 2L）褐红色砂质粘土岩砂岩砂质泥岩，分布广泛，厚度大，产状近水平，构成本区之基底岩层。（2）第四系（Q）区内分布广泛，主要有河谷冲积层，沟谷冲积物坡积物组成。中下更新统（ allQ1+2）零星分布于黄土丘陵和广通河流域中下游，岩性为冲积、湖积相低液限粘土及微胶结砾石层。上更新统（Q 3）eolQ32（风积黄土）：广泛分布于黄土丘陵和高阶地的上部，由淡灰黄色粉土组成，质地疏松，均匀，具有大空隙和垂直节理，厚约 2030m。
4、alQ31（冲积层）：主要分布于广通河河谷级阶地，下部为青灰色砂砾石层，上部为粉质壤土，厚约 3040m。全新统（Q 4)alQ41（冲积层）：广泛分布于广通河谷级阶地，上部为砂壤土，下部为青灰色卵砾石。厚 520m。alplQ42（冲洪积层):分布于河谷高漫滩及级阶地，上部为砂壤土，下部为青灰色杂色砂卵砾石。厚 2.015m。3.1.2.3 构造运动与地震工程区大地构造单元属于秦岭东西向构造体系与祁吕贺“山”字型构造体系西褶皱带的复合地带，临夏第三纪凹陷盆地中部。据中国地震动参数区划图 （GB183062001） ，本区地震动峰值加速度为 0.15g，地震反应谱特征周期 s=0.45,其相当
5、的地震基本强烈度为（50 年超越利率 10） ，按有关规范，本工程按度设防。3.1.2.4 水文地质条件地下水按赋存条件和含水层性质，主要分松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。松散岩类空隙潜水，可分为丘陵区孔隙潜水和河沟谷空隙潜水。丘陵区空隙潜水主要赋存于黄土梁峁下部的沙砾层中，含水层厚 13m，埋深大，主要为大气降水的入渗补给，地下水富水性差；河沟谷空隙潜水又以广通河谷潜水为主，、级阶地含水层厚度 0.5-1.5，地下水埋深 15-40，水量小，水质较差；-级阶地含水层厚度较大，地下水埋深较小，水质较好。基岩裂隙水赋存于西南部基岩裂隙中，主要受大气降水补给，向河谷及下游径流。3.1.2.5 环境水
6、的腐蚀性评价（1） 水源地水源地上游无污染分布，地表水较好，属 HCO3-Ca2+-mg2+型，矿化度小于0.20g/L,PH 值 8.35，地表水达到地表水环境质量标准 （GB38382002）类水标准；水源地地下水类型主要为基岩裂隙水，水质符合地下水质量标准（GB/T14848)的要求。综合来看，水源地无论是地表水还是地下水，水质较好，适宜工农业及生活饮用，对砼无腐蚀性。（2）输水管道输水管道所经的沟谷地带，地下水水质较好，属 HCO3-Ca2+型，对混凝土结构无腐蚀性。（3)管理站管理站位于广通河左岸级阶地上，场地范围埋深较大，地下水属 HCO3-Ca2+型，对混凝土结构无腐蚀性。（4）
7、供水管所经的地段，为黄土梁峁区；支管及分支管所经的地段，为广通河左岸黄土沟壑区，管道沿线除跨沟地段有地下水分布，其余沿线地下水分布较少。跨沟地段地下水 HCO3-Ca2+，水质较好，对混凝土结构无腐蚀性。3.2 输水管线工程地质条件兰家输水管自买家巷主管末端开始延伸，向北跨广通河至广河县、东乡县两县交界处的山梁，全长 11.25Km。桩号 0+0003+700 段，设计管线位于广通河右岸北东向山梁地带，管基岩性为第四系上更新统风积黄土（eolQ 32） ，土质均匀、允许承载力 0.18MPa、开挖边坡 1:0.501:0.75。桩号 3+7004+800 段，设计管线自南向北穿越广通河右岸级阶
8、地，管基岩性为第四系全新冲积砂砾卵石层（alQ 1-14） ，表层有 0.801.20m 的砂壤土。桩号 4+8004+935 段，设计管线跨越广通河，管基岩性为第四系全新统河床相冲积砂砾卵石层（alQ 34） ，该段须做好为管道防冲处理。桩号 4+9355+100 段，设计管线位于广通河左岸斜坡地带，管基岩性为上第三系上新统砂质粘土岩（N L2） ，产状近水平。桩号 5+1009+200 段，设计管线位于广通河左岸斜坡地带，管基岩性为第四系上更新统风积黄土（eolQ 23） ，土质均匀，允许承载力 0.18MPa、开挖边坡1:0.501:0.75.其中桩号 7+7007+800 段设计管线跨
9、越后沟段，管基岩性为为第四系全新统洪积砾石土（PIQ 34） ，建议做好跨沟处理措施。桩号 9+20010+200 段，设计管线位于广通河左岸斜坡地带，管基岩性为上第三系上新统沙质粘土岩（N L2） ，产状近水平。其中桩号 9+90010+100 段跨巴家沟，管基岩性为第四系冲积砾石土（PIQ 34） ，该段须做好跨沟处理。桩号 10+20011+250 段，设计管线位于广通河左岸斜坡地带，管基岩性为第四系上更新统风积黄土（eolQ 32） ，土质均匀、允许承载力 0.18MPa、开挖边坡 1:0.501:0.75。3.3 管理站工程地质条件在项目区阿力麻土乡附近设供水管理站一处，站内设砖混结
10、构办公房、库房等，场地海拔高程 1995m。拟建供水管理站位于广通河左岸级阶地上，场地表层为砂壤土（ al-plQ41-2） ，厚 1 米，下部为砂砾卵石层（ al-plQ42-1） 。结构中密，整层较均匀，无明显的泥质或砂夹层，砾卵石磨圆度好，分选差。砾卵石成分为灰岩、变质砂岩和少量花岗岩。颗粒级配为：大于 200mm 的漂石占 12，小于 0.05mm 的泥质占 2.不均匀系数为 27.5，渗透系数 3040m/d,变形模量 4050MPa，砂砾石层允许承载力 0.400.45MPa，砼于砂砾卵石层摩擦系数 0.45.持力层选为砂砾卵石层。场地内分布均匀，地基处理方法为建基面进行平面夯实处
11、理，要求相对密度0.65，加上 10cmC13砼垫层，其宽度英超出基础宽度的 3040。3.4 配水管道工程地质条件从兰家输水管道中途及末端分出干管向红崖山、后山、何家湾三个配水区供水。配水管道由设三条干管、81 条支管、分支管和村级管道，配水管道总长365170m，调蓄水池溢流/放空管 4750m，管道排泄管 34900m。配水区介于海拔高程 18502350m 之间。配水管道主要沿黄土梁峁、斜坡、沟道及河流阶地穿行，地形相对平缓，管线在选线时已避开不良物理地质现象，且黄土层厚度大，不存在边坡失稳问题，管线相对稳定。配水管道地基岩性主要分为粉质壤土、沙砾卵石层、砂壤土、砂质粘土岩四类，主要的
12、地基处理措施：（1）粉质壤土管基包括坡积粉质粘土、风积黄土等，管床开挖完毕后，原土翻夯 100cm，要求干密度1.65g/m；对配水管道中的止堆墩或防滑墩及井基，另加 30cm 的10水泥土垫层，其宽度应超出基础宽度的 2030。（2）砂砾卵石层管基开挖完毕后经行平面夯实，可直接作为管道持力层；对配水管道中的止堆墩或防滑墩及井基，另加 10cmC13砼垫层，其宽度应超出基础宽度的2030。（3)砂壤土管基开挖完毕后进行清基处理，可直接作为管道持力层，管道周围回填不小于0.2m 厚的细土。3.4.1 红崖山配水区红崖山配水区有 1 条干管，28 条支管、分支管和村级管道组成。埋设管道总长 192
13、210m，其中：配水管 17841m、调蓄水池溢流/放空管 1200m、泄水管12600m。红崖山干管长 17750m，从兰家输水管桩号 6+950 处分出。在干管首端设红崖山调蓄水池（1000m） 。桩号 0+0004+900 段，设计红崖山干管位于广通河下游左岸东西向山梁地带，管基岩性为第四系上更新统风积黄土（eolQ 23） ，允许承载力 0.18MPa，开挖边坡 1:0.501:0.75。桩号 4+9005+400 段，设计红崖山干管位于广通河左岸级阶地后斜坡地带，管基岩性为第三系上新统临夏组砂质粘土岩（N L2） ，产状近水平。其中桩号 5+4005+580 段跨广通河一级支沟后沟，
14、管基岩性为为第四系全新统洪积砾石土（PIQ 34） ，建议做好跨沟处理措施。桩号 5+5807+600 段，设计红崖山干管位于广通河左岸级阶地上，管基岩性为第四系全新统冲积砂砾石（PlQ 1-14） 。桩号 7+6008+100 段，设计红崖山干管位于广通河左岸级阶地前缘斜坡地带，管基岩性为上新统临夏组砂质粘土岩（N L2） ，产状近水平。桩号 8+1008+600 段，设计红红崖山干管位于广通河左岸级阶地上，管基岩性为第四系全新统冲击砂砾卵石层（alQ 1-14） 。表层有 0.801.20m 的洪积砂壤土（PlQ 1-23） 。桩号 8+60011+200 段，设计红崖上干管位于广通河左岸
15、级阶地后缘斜坡地带，管基岩性为上新统临夏组砂质粘土岩（N L2） ，产状近水平。桩号 11+20017+750 段，设计红崖山干管位于广通河左岸级阶地后缘地带，管基岩性为第四系全新统洪积粉质粘土（PlQ 1-24） ，允许承载力 0.18MPa，开挖边坡 1:0.501:0.75。其中13+37013+460、13+81013+870、14+50014+580、15+60015+760 为广通河右岸的一级小支沟，须做好跨沟处理措施。3.4.2 后山配水区后山配水区由 1 条干管、7 条支管、分支管和村级管道组成。配水区各种管道总长 16020m，其中：配水管 14620m、调蓄水池溢流/放空管
16、 700m、泄水管700m。后山干管长 4900m，从兰家输水管桩号 8+450 处分出。在干管首端设下湾调蓄水池（100m） 。设计管线位于广通河下游左岸东西向山梁地带，管基岩性为第四系上更新统风积黄土（eolQ 23） ，允许承载力 0.18MPa、开挖边坡1:0.501:0.75。3.4.3 何家湾配水区何家湾配水区由 1 条干管、46 条支管、分支管和村级管道组成。配水管道总长 191790m,其中：配水管 172140m、调蓄水池溢流/放空管 2850m、泄水管16800m。何家湾干管长 37200m，从兰家输水管末端桩号 11+250 处分出。在干管首端设湾子调蓄水池（500m）
17、。桩号 0+00028+000 段，设计何家湾干管位于广通河左岸向北东斜坡地带，管基岩性为上更新统风积黄土（eolQ 23） ，允许承载力 0.18MPa、开挖边坡 1:0.501:0.75。桩号 28+00030+700 段，设计何家湾干管位于广通河右岸一级支流八谢河右岸斜坡地带，管基岩性为上新统临夏组砂质粘土岩（N L2） ，产状近水平。桩号 30+70030+840 段，设计管线跨八谢河，管基岩性为为第四系全新统河床相洪积砾石土（PIQ 34） ，该段做好跨沟处理。桩号 30+84031+000 段，设计管线位于八谢河左岸斜坡地带，管基岩性为上新统临夏组中厚层砾石及砂质粘土岩（N L2）
18、 ，产状近水平。桩号 31+00037+200 段，设计何家湾干管位于广通河左岸北向东斜坡地带，管基岩性为上更新统风积黄土（eolQ 23） ，土质均匀，允许承载力 0.18MPa、开挖边坡 1:0.501:0.75。3.5 加压泵站工程地质条件鉴于何家湾配水区末端用水户所处地势较高，在何家湾干管桩号 34+500 处设 1 座小沟加压泵站，扬水至上窑 100m高位蓄水池，池后利用重力流供水。小沟泵站位于当宋沟沟脑附近，场地海拔高程 2195m，地势较开阔。内设泵房 57m、200m进水池一座、管理房 60m、消毒间 23m以及围墙、大门等。场地浅部主要由第四系沉积物所覆盖，基底以上第三系临夏
19、组（N L2）泥岩，区域构造简单、稳定，附近无构造线分布和新构造运动。场地基岩性为黄土状粉土，黄褐色，以粉土为主，土质均匀，土稍湿至湿，地表垂直节理发育，至中下部土质略变硬，摇震反应中等，干强度强，最优含水率 17.2；最大干密度 1.73g/cm3。场地为中软场地土，属类建筑场地，场地勘察深度无地下水存在，经评价为不液化场地，是可以进行建设的场地。黄土状粉土：土粒比重 2.72，天然含水量 10.5-21.4，含水量随深度的增加而增加。干密度 1.25-1.64g/cm3，孔隙比 0.712-1.234，塑性指数 11.1-14.3，压缩模量 2.90-20.20MPa，压缩系数 0.10-
20、0.94MPa-1,湿陷系数0.0160.095，自重湿陷系数 0.014-0.061 。属稍密实、弱透水、中高压缩性、中强湿陷性、级自重湿陷性土体。场地内地层发育单一，地质构造简单，周边地质环境稳定，无不良物理地质现象存在，场地稳定性较好。持力层选为黄土状粉土，场地内分布均匀，场基处理方法为原土翻夯 1.50m，并设 0.5m 的水泥土垫层。本场地具有级自重湿陷，对地基处理的设计和施工必须严格按照有关规范执行，并应做好各类建筑物的防水、场地周围的排水措施，采取必要措施防止雨水或生活用水的渗漏，增设可靠的防水层、砼排水沟等，严防地表水、地下水渗入地基土中影响地基和基础的稳定性。3.6 调节建筑
21、物工程地质条件3.6.1 地基岩性配水管网共设调蓄水池 17 座，总容积 2900m3。500 3调蓄水池 2 座、300m 3调蓄水池 1 座、200m 3调蓄水池 5 座、100m 3调蓄水池 3 座、50m 3调蓄水池 6 座。根据工程地质勘查资料，除贾家调蓄水池地基岩性为砂质粘土岩外，其余调蓄水池地基岩性均为粉质壤土。3.6.2 处理措施（1）粉质壤土土粒组成：大于 0.05mm 颗粒占 15.85，0.050.005mm 占 67.96，小于 0.005mm 的颗粒占16.19，Y d=1.31g/cm3，e=0.99，I p=17.26，C=50125KPa，F=2535，允许承载
22、力 0.150.20MPa。地基处理措施：开挖完毕后进行原土翻夯 100cm，要求干密度1.65g/m 3,上加 50cm 的 10水泥土，其宽度应超出基础宽度 30-40。（2）砂质粉土岩中-厚结构，物理力学指标：天然密度 1.96-2.04g/cm3，抗剪强度：凝聚力 69.5-129KPa、内摩擦角 30-37，单轴抗压强度 1.2-2.5MPa，软化系数0.35-0.45，泊松比 0.4，变形模量 100-600MPa，纵波波速 900-1200m/s,自由膨胀率 48.7-63.8，膨胀量 3-10，膨胀力 39.3-215KPa。地基处理措施：清除表层 0.5-1.0m 的强风化层后，上加 10cm C15砼垫层，其宽度应超出基础宽度 30-40。
