东城水库坝基不良地质条件处理方法

孔登锋，任宇龙

( 黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨150080)

随着社会经济的发展，水资源短缺问题日趋突出，为更好地合理的利用水资源，某些水利工程有时需要在不良的地基上建设水利工程，但不良地基直接影响着水工建筑物的安全，只有对其进行可靠的处理后，才能确保水利工程的安全运行。对于水利水电工程建筑物来说，不良地基对建筑物的影响主要表现在基础的沉陷量过大或不均匀性，基础渗漏量或水力坡降超过容许值，地质条件差，抗滑稳定安全系数小于设计规定值。

1 工程概况

东城水库位于大庆市境内，主要功能是城市供水、农业灌溉及改善生态环境等。工程区位于大庆水库下游、红旗水库上游的低洼地带，通过红旗干渠引水，引渠长1.086 km。下游泄入东二排干，泄水渠长0.7 km。水库设计坝长约18.09 km，坝顶高程151.40 m，坝高一般4 ～6 m，最高可达8 m，正常蓄水位148.76 m，正常蓄水位以下库容0.645 ×108m3，为中型水库。

2 地质概况

工程区的地貌单元主要为低平原，局部发育闭流洼地、风积砂岗。沿坝线地势较平坦，高程一般在144.94 ～148.53 m。

地层主要有第四系全新统风积层( eolQ4) 、第四系上更新统冲积、沼积层( al+hQ3) 及第四系上更新统湖积层( lQ3)组成，岩性主要为:

粉土质细砂及含砂低液限粉土组成: 黄色－ 黑色，稍湿，中密。分布于坝线桩号3 +850－4 +200 段风积砂岗的上部。

含砂低液限黏土、低液限黏土、含细粒土细砂等组成:主要分布于库区南部闭流洼地表层，其中坝线桩号4 +980－5 +790 段及6 +930－9 +930 段含砂低液限黏土层为灰黑色～灰黄色，松软，沼泽堆积特征明显，上部1.00 m左右含大量植物根系及腐烂根径，局部可见灰色软塑状低液限黏土透镜体。

含细粒土细砂、低液限黏土、有机质低液限黏土组成，坝线桩号2 +480－2 +580、3 +880－3 +980、4 +480－4 +680 分布有机质低液限黏土，灰色，软塑－可塑，厚度0.50 ～1.20 m。

坝址区第四系松散层厚度达百米以上，基底构造对坝体稳定无影响。

坝址区揭示的地下水类型主要为第四系孔隙潜水及微孔隙潜水。

第四系孔隙潜水含水层主要由上更新统含细粒土细砂、粉土质细砂，少量赋存于第四系风积含细粒土细砂层中。含水层厚度一般为2 ～5 m，水位埋深多＜3 m，在东侧砂岗处则＞10 m。

坝址北侧、西侧、南侧坝基表层岩性主要为低液限黏土，地下水以第四系微孔隙水为主，地下水部分地段具有微承压性，承压水头一般2 ～3 m。地下水以降水入渗补给为主，由于受地形影响，地表径流迟缓，排泄主要为蒸发，次为人工开采。

3 坝基工程地质条件

在坝线桩号4 +980－5 +790、6 +930－9 +930 段表层分布的冲积、沼积的灰黑色～灰黄色低液限黏土，松软沼泽堆积特征明显，根据勘察期间观测，上部1.00 m左右含大量植物根系及腐烂根径，局部可见灰色软塑状低液限黏土，在坝线桩号2 +480－2 +580、3 +880－3 +980、4 +480－4 +680、15 +030－15 +340 段下部分布有有机质低液限黏土，工程地质条件稍差;在坝线桩号5 +510－6 +050、7 +760－7 +960 段坝基底部分布有低液限黏土与细砂层互层，工程地质条件稍差。坝址其它段未见不良土体，坝基抗滑稳定性较好。

4 存在不良地质条件

由于坝址区位于松嫩平原，局部发育闭流洼地，松软沼泽堆积特征明显，工程施工中发现坝基地基土主要存在以下两种不良地质情况。

4.1 淤泥质软土

坝线桩号7 +378.7 ～7 +608.7 段见有淤泥质软土，为软弱层，主要由淤泥质土及少量泥碳组成，厚度0.50 ～1.20 m，其天然含水量高，抗剪强度极低、承载力低、呈软塑及流塑状态，易产生高压缩变形、侧向滑移或挤出，严重威胁大坝安全与稳定，工程地质条件较差。

4.2 厚层有机质土

坝线桩号1 +928 ～3 +315、4 +747 ～4 +954、5 +119 ～5 +282 及5 +508 ～5 +750 段为苇塘地，地基土岩性为低液限黏土，厚度2.50 m左右，湿，可塑，其上部富含有机质( 主要为植物根系及芦苇腐烂根径) ，为软弱层，地基土承载力低，抗剪强度低，较软，基础抗滑抗渗稳定性差，对坝基安全与稳定产生一定影响，工程地质条件较差。

5 工程处理方法

淤泥质软土:原设计坝基建基面清基宽度为80 m，清基厚度为0.30 m。在坝线桩号7 +378.7－7 +608.7 段对表层厚度0.5 ～1.2 m的软土层进行开挖清除，至下部工程地质条件较好地层。

厚层有机质土:工程施工中该段土层上部1.50m 左右处仍含有植物根系，如果完全清除会增加工程造价及破坏原始地基结构，给工程造成不良影响。因此对桩号1 +928－3+315、4 +747－4 +954、5 +119－5 +282 及5 +508－5 +750段沿坝轴线挖宽4.0 m，深2.0 m槽后，填筑黏性土碾压，使其密度满足工程需要，即对地基土进行加固处理，又起到了很好的防渗效果，见图1。

图1 挖深槽填筑黏性土示意图

6 结 语

在水利工程建设中不良的地基基础是经常遇到的，其处理的方法有很多，但由于不同建筑物对地基基础的要求不同，而且各种不良地质因素对不同建筑物的影响程度也有很大的区别，因此处理的方法自然也不一样。这里需要注意的是，各种处理方法都有其局限性，要根据具体工程综合考虑，优先选用适合于本工程具体条件、便于就地取材、技术上可靠、经济上合理、又能满足施工进度要求的基础处理方法。

［1］工程地质手册编写委员会. 工程地质手册:第三版［S］. 北京:中国建筑工业出版社，1992.

［2］黑龙江省水利水电勘测设计研究院. 大庆市城市供水水源工程地质勘察报告［R］. 哈尔滨: 黑龙江省水利水电勘测设计研究院，2008.