5.3 主要工程地质问题

5.3.1 地震液化

根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB 50487—2008）地震液化初判原则，闸基15m以上①层、②层以黏土、壤土为主，黏粒含量均大于16%，地震动峰值加速度0.10g时，可判为不液化土，①层中的砂壤土根据区域地质资料，在不小于Ⅶ度烈度情况下易发生地震液化，液化等级轻微。

5.3.2 渗透变形

土体在渗流作用下，当渗透比降超过土的抗渗比降时，土体的组成和结构会发生变化或破坏，即渗透变形或渗透破坏。根据《堤防工程地质勘察规程》（SL 188—2005）（附录D）对土的渗透变形判别可知，本次勘察闸基土均为细粒土，渗透变形类型为流土型。

根据《堤防工程地质勘察规程》（SL 188—2005）中“关于土的渗透变形判别（附录D）”，采用以下公式确定流土临界水力比降：

J_cr=（G_s-1）（1-n）

式中 J_cr——土的临界水力比降；

G_s——土粒比重；

n——土的孔隙率，%。

考虑闸基位于Ⅰ级堤防上，安全系数取2.5。根据土工试验结果，计算各土层临界水力坡降、允许水力坡降，并根据黄河下游工程经验，提出允许水力坡降建议值见表5.3-1。

根据《堤防工程地质勘察规程》（SL 188—2005），从闸基土的渗透变形判别与计算情况来看，闸基土的渗透变形类型为流土。经计算，流土的允许渗透坡降（因黄河下游堤防为一级堤防，安全系数取2.5）一般在0.30～0.40之间，结合黄河下游建设经验，闸基土的允许渗透比降地质建议值为：黏土0.40～0.45、壤土0.35～0.40、砂壤土0.30～0.35。

5.3.3 岸坡抗冲刷淘刷问题

闸基土主要为黏土、壤土、砂壤土，黏聚力小，抗冲刷、淘刷能力低，可能存在闸底板、边墙、岸坡等部位的冲刷、淘刷问题，应进行适当的工程处理。

5.3.4 沉降变形和抗滑稳定问题

拟建闸基持力层为①层黏土层，压缩性中等偏高，接近高压缩性，在闸址区分布不稳定，壤土、黏土、砂壤土呈互层状或透镜体状相互穿插分布，存在一定程度的不均匀沉降问题。其次地基土天然地基承载力不满足闸基荷载要求，存在地震情况下地基土震陷和沉降变形问题。

闸基持力层为第①黏土层，该层中夹有壤土、砂壤土层，土质较软，黏聚力不高，由于不同岩性的土体强度存在差异，土体在上部荷载作用下易产生剪切破坏，沿较软弱的剪切面产生滑移破坏，从而导致建筑物失稳，本工程闸基与地基土间摩擦系数建议为0.21，不满足校核摩擦系数0.33～0.39的要求，故设计时需注意抗滑稳定问题。

5.3.5 地下水的腐蚀性

本次勘察增加了闸室地下水水质分析见表5.3-2～表5.3-4。地下水对混凝土腐蚀性判别为无腐蚀，对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀性判别为弱腐蚀，对钢结构的腐蚀性判别为弱腐蚀。

5.3.6 基坑开挖及降排水问题

（1）基坑开挖。依据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120—1999），结合周边环境及土质条件，基坑安全等级为三级。

拟建闸基基坑开挖，根据土工试验结果、钻孔资料，结合地区经验，基坑开挖以上土的黏聚力取综合值17kPa，内摩擦角取6.7°。

按朗金理论公式，无堆载情况下，土体直立边坡高度1.91m。

基坑开挖深度大于1.91m时，不能直立开挖，需进行基坑边坡支护。基坑边坡支护方案建议适度放坡并采用土钉墙加喷锚网进行支护。条件具备时可以进行放坡开挖，采用1∶1.25进行放坡。

为保证基坑安全，基坑四周和坡面应采取防水措施，基坑施工应尽量避开雨季，基坑四周严禁超载。

（2）基坑降排水。场地地下水水位39.15～39.37m，接近地表，闸底板开挖至37.0m时，需进行施工降水。降水方案建议采用轻型井点降水方案。

5.3.7 闸基土承载力特征值

闸基各层土的承载力特征值地质建议值见表5.3-5。