拟建海堤工程地质条件分析与评价探讨

拟建海堤工程地质条件分析与评价探讨

崔超朋

崔超朋

浙江华东建设工程有限公司浙江杭州310030

摘要：各种工程的规划、设计、施工和运行只有通过工程地质研究，才能使工程与地质环境相互协调，既保证工程安全可靠、经济合理、运行正常，又保证地质环境不会因工程的兴建而恶化。因此，工程地质问题的分析和评价解决在工程建设中的意义深远而重大。本文对拟建海堤工程地质条件的分析和工程地质问题的论证，并且经过工程地质评价，给出了建议性的处理方案。

关键词：拟建海堤工程；地质条件；分析与评价

我国是一个海洋大国,大陆海岸线总长18000km。近年来,随着海涂围垦,围海造地的需要,修建海堤和护岸工程已经成为沿海各地发展生产的重要手段和措施。海堤是沿海岸修建的一种挡潮防浪、防止田地被淹没的堤防工程,是防御风暴潮水的侵袭,减轻风暴潮水危害的重要工程措施,是沿海地区人民生命财产安全的重要屏障。海堤一旦发生事故,将会造成巨大的经济损失,而且连锁引起其他社会问题。另一方面,与一般的堤防工程相比,海堤工程受潮汐作用明显,尤其是在水位下降过程中,除非边坡内的孔隙压力能和外部降水一样快速消失,否则,坡体内将受到高剪切力而有滑坡的危险。因此,对海堤工程地质条件分析与评价就显得非常有必要。

一、工程概况

浙江省对面圆山海岛生态修复及生态化开发示范工程位于位于浙江省舟山市对面圆山岛。对面圆山岛隶属舟山市临城新区，介于舟山本岛和长峙岛之间的十六门水域，处于舟山群岛新区发展规划中“一城三带”舟山岛南部花园城市带及舟山开发开放的主体区域内。对面圆山岛为无居民岛，海岛总面积133.2亩，其中陆地面积约79.8亩，滩地面积约53.4亩，岸线长约910米。

本项目对对面圆山岛的生态修复与整治工程主要包括岸线整治，码头维修，船舱压舱泥、油污袋及垃圾污染区清理并绿化，清理废弃管理房残垣及垃圾清理等几个方面内容。本项目岸线整治计划采用直立式混凝土挡墙，挡墙顶宽0.8m，底宽3.8m，堤顶高程4m。

二、拟建海堤工程地质条件分析与评价

根据本工程的特性，本次初步设计阶段勘察采用了地质钻探、室内土工试验、并结合标准贯入试验、重型圆锥动力触探试验、单孔波速测试试验相结合的勘察手段，经过勘查，对拟建海堤工程地质条件分析与评价如下：

（一）天然地基条件分析与评价

拟建海堤范围浅部地基土：

①1层碎石填土，松散，工程性能一般，局部分布，不宜直接作为拟建堤防的天然地基持力层，且渗透性较大。

②1层淤泥质粉质粘土，流塑，工程性能极差，不能作为拟建堤防的天然地基持力层。

④1层粉质粘土，硬可塑，工程性能较好，全区分布，可以作为拟建堤防的天然地基持力层。

④2层粉质粘土，软可塑，该层工程性能较差，且仅局部分布，不宜作为拟建堤防的天然地基持力层。

⑧2层含粘性土碎石，中密，该层工程性能较好，可以作为拟建堤防的天然地基持力层。

⑩2层强风化熔结凝灰岩，该层工程性能较好，可以作为拟建堤防的天然地基持力层。

⑩3层中风化上段熔结凝灰岩，该层工程性能较好，且全部分布，是拟建堤防良好的天然地基持力层。

综合上述，①1层、②1层、④2层不宜利用作为拟建堤防的天然地基持力层，④1层、⑧2层、⑩2层、⑩3层可作为拟建堤防的天然地基基础持力层。

针对工程区土性的特点，采取了现场取样，原位测试，室内试验等综合手段结合工程经验提出初步设计所需的各岩土层的设计参数，主要地基土力学参数建议值详见下表1“天然设计参数建议值表”。

注：1）、括号内为经验值

（二）堤基地质结构的划分

经过收集沿线勘探成果综合本次勘察成果，堤基下分布多层岩土，局部区域基岩出露，故本工程堤基地质结构为多层结构（Ⅲ）。

（三）堤基渗透性

结合土工试验成果并根据工程经验，从土渗透性来看，②1层淤泥质粉质粘土、④1粉质粘土、④2粉质粘土水平向渗透系数分别为1.19×10-5cm/s、1.25×10-5cm/s、2.74E×10-6cm/s；⑩2强风化熔结凝灰岩、⑩3中风化上段熔结凝灰岩节理裂隙发育，易沿节理裂隙发生渗透，渗透性为弱透水性。根据《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）附录D规定，拟建海堤堤基渗透性分级属微透水～弱透水性。

（四）堤基渗透变形

堤基主要土层为④1粉质粘土、④2粉质粘土，⑩2强风化熔结凝灰岩、⑩3中风化上段熔结凝灰岩，堤基滑移变形影响范围内表层堤基土均为细粒土，渗透变形主要为流土；表层土与基岩接触面，渗透变形主要为接触流失。

（五）堤基土的抗滑稳定性分析和抗冲刷评价

因受潮汐和汛期影响，水位变化较大，地下水位变化造成动水压力变化较大，对地基土具有较大的冲刷掏蚀作用，易发生滑动。因此建议设计进行堤基的抗滑稳定、抗冲刷验算。

（六）堤基土的沉降分析

根据本次勘察，堤基沉降影响范围内主要土层为④1粉质粘土、④2粉质粘土、⑩2层强风化熔结凝灰岩、⑩3层中风化上段熔结凝灰岩。工程性能一般～较好，不易发生大的沉降。

（七）堤基工程地质条件评价

根据《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）附录E要求对堤基工程地质条件分类，经本阶段工程地质勘察，本工程堤基土主要为硬可塑粉质粘土和强、中风化基岩，基本不存在抗渗稳定、抗震稳定和特殊土引起的问题，工程地质条件较好，故堤基工程地质条件分类为工程地质条件较好（B类）。

三、拟建海堤工程地质问题

拟建海堤范围浅部地基土存在松散、流塑、渗透性较大等问题，工程性能极差，不能作为拟建堤防的天然地基持力层。

因受潮汐和汛期影响，水位变化较大，地下水位变化造成动水压力变化较大，对地基土具有较大的冲刷掏蚀作用，易发生滑动。

四、拟建海堤工程建议

本场地未发现断层通过，区域性深大断裂距场址距离远，近场区地震活动性弱，根据区域地质构造条件和拟建场地的工程地质条件，本场地无不良地质作用。场地浅部存在薄层软土层,本工程场地基本稳定，属较适宜场地，可进行工程建设。

本工程具备较好的天然地基条件，可选择④1层、⑧2、⑩2、⑩3层作为天然地基基础持力层。

本工程局部地区存在薄层淤泥质土，建议挖除局部位置表层淤泥质土；同时考虑到堤防外侧海底泥面位于倾斜斜坡上，建议设计进行堤基的抗滑稳定、抗冲刷验算，对外侧堤脚需有防冲刷措施。

场区内开挖边坡基本稳定，但存在崩塌及崩塌隐患，主要集中分布于开挖边坡及其坡顶、坡肩，威胁工程区内规划工程，需进行边坡整治工作。

结束语

本阶段的工程地质勘察工作是按照地勘任务书的要求和根据相关规程规范的规定进行的。基本查清了区内的主要工程地质问题，达到本阶段的勘察精度。

参考文献

《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）

《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）

《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009年版）

《建筑地基基础设计规范》（GBJ50007-2011）

《建筑工程地质勘探与取样技术规程》（JGJ/T87-2012）