污水处理厂出水涵工程地质勘察技术探讨

摘要：本文以某污水处理厂出水涵工程为例，针对本工程特点，主要采用钻探取土及室内土工试验等综合地质勘察技术手段，对拟建场地工程地质条件进行综合分析评价，并提出合理性建议。

关键词：污水处理;地质勘察;探讨

一、工程概况和需解决的重点技术问题

（一）工程概况

出水涵管径为900mm，全长22.5m。根据前期污水厂出水管终点工艺图，预计涵底标高为3.55m。构筑物性质见表1。

（二）需解决的重点技术问题

（1）为出水涵基础设计提供地基土的设计参数;

（2）出水涵持力层的选择、分布以及地基处理方案。

二、地基土构成及特征

根据钻探揭露土层的时代、成因划分工程地质层，本次勘察土层自上而下可分为4层。

沿线土层分布及土性具体描述如下：

①层素填土：灰黄～黄灰色，较湿，松散～稍密，以粘性土为主，可塑状，局部见植物根系，土质欠均匀，工程性质较差。层顶标高8.48m，层厚2.32m，河堤分布。

②层粉质黏土夹粉土：灰黄～灰色，软～可塑，局部稍密，湿，夹少量铁质氧化物，见云母碎片，夹粉土团块、粉质含量重。无摇振反应，切面稍有光泽，干强度及韧性中低，属中压缩性，中低强度地基土。层顶标高5.49～6.45m，层厚2.26～2.76m，河堤分布。

③层淤泥质粉质黏土：灰色，流塑，局部软塑，湿，含腐殖物，局部夹粉土、粉砂薄层。无摇振反应，切面稍有光泽，干强度及韧性中等，属高压缩性，低强度地基土。层顶标高3.27～3.68m，层厚11.56～12.70m，普遍分布。

④层黏土：黄褐～褐黄色，可塑～硬塑，含铁锰结核。无摇振反应，切面稍有光泽～有光泽，干强度及韧性中等，属中压缩性，中等强度地基土。最大揭露厚度7.28m，普遍分布。

三、水文地质条件

（一）地下水埋藏情况

工程范围内地表多为第四系松散沉积物，地下水类型主要为孔隙潜水和孔隙承压水。

第四系孔隙潜水主要赋存于①层素填土与②层粉质黏土夹粉土层中，主要受大气降水和地表水补给，并向附近河流排泄，根据钻探揭露显示，测得地下水位埋深0.65～4.02m（对应的高程为5.98～6.62m）。排泄方式为蒸发、向下补给潜水和人工抽降地下水。水位受季节及气候条件等影响，水位年动态变幅一般在1m左右。

（二）地下水、浅层地基土对建筑材料的腐蚀性评价

根据搜集的河水与地下水的水质分析报告，区域内地下水与地表水化学类型为HCO3Ca2+型和HCO3·SO42·ClCa2+型為主;区域内地表水PH值为7.35～7.48，区域内地下水PH值为6.99～7.65。判定区域内地表水以及地下水对混凝土、钢筋混凝土结构中钢筋不具腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。[1] [2]

（三）地基土的渗透性

拟建场地钻探深度内主要为填土层、淤泥层、粉土层与黏土层。场地各岩土层渗透系数值K（cm/s）试验平均值见表2。

四、场地稳定性和适宜性评价

拟建场地地貌为江淮丘陵，地形平坦开阔，场区内及其附近目前不存在对工程安全有影响的滑坡、泥石流、岩溶、崩塌、地下洞穴、地面塌陷和地裂缝等不良地质作用。场地内分布的填土、膨胀性岩土为本工程的主要特殊性岩土，膨胀土（岩）变形危险性等级为小级，地面变形灾害危险性等级为中级，其变形结果可能导致道路路面的不均匀沉降、开裂等工程地质问题，这些问题可以通过选用合理的加固措施来预防和解决。

场地内地质构造条件简单，未发现有活动断裂通过的证据，无动力地质作用的破坏影响，环境工程条件较简单，场地稳定性较好。另根据所收集的区域地质资料、本地区的建筑施工经验分析，不存在直接影响拟建工程施工及运营的潜在地质灾害和不良地质作用。

综上所述，拟建场地属稳定场地，适宜本工程建设。

五、地基设计参数分析选用

本报告在综合分析各土层土工试验的基础上，结合当地经验和规范，提出了各土层的允许承载力值及压缩模量Es12值等参数建议值，详见表3。

六、出水涵基础方案评价

根据前期污水厂出水管终点工艺图，预计函底标高为3.55m，据勘探报告工程地质剖面图，出水涵坐落于③层淤泥质粉质黏土层中，该层土天然含水量较高、土性差、压缩性高，设计需验算该层能否满足承载力及沉降变形的要求，若不能满足需采取一定的地基处理措施，可采取换土垫层或粉喷桩进行处理。穿堤构筑物粉喷桩设计参数详见表4。

七、结论

（1）拟建场地内不存在岩溶、土洞、采空区、危岩、滑坡等影响工程稳定性的不良地质作用。拟建场地属稳定场地，适宜本工程建设。

（2）该地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计地震分组为第二组。本工程场地可按Ⅲ类建筑场地考虑，相应的设计特征周期值为0.55s，场地抗震地段划分属对建筑抗震不利地段。

（3）区域内地表水、地下水对混凝土、钢筋混凝土结构中钢筋不具腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

（4）拟建出水涵建议采取换土垫层或粉喷桩进行处理。

（5）粉喷桩单桩承载力与施工质量密切相关，故施工时应严格按照相关规程执行，同时应加强施工质量的监理及对桩身质量的检测工作。

参考文献：

[1]GB504872008，水利水电工程地质勘察规范[S].

[2]GB500212001（2009年版），岩土工程勘察规范[S].

作者简介：陶萍（1985），女，皖庐江县人，硕士，中级工程师，从事工程地质勘察。