试析河谷深厚覆盖层工程中的地质特性及其评价方法

试析河谷深厚覆盖层工程中的地质特性及其评价方法试析河谷深厚覆盖层项目中的地质特性及其评价办法

河谷深厚覆盖层广泛分布于我国的河谷中，是覆盖在河谷河床上覆的涣散堆积物和沉积物，覆盖层的厚度越大，其岩性越复杂，地质结构越不均匀，是影响水利项目的建设和后期平安使用的重要因素。河谷深厚覆盖层的岩性和地质结构会严重影响水利项目地基建设，现阶段诸多水利项目因河谷深厚覆盖层引起的事故占失事水利项目的25%，这就需要对河谷深厚覆盖层项目中的地质特性进行评价，采取合适的评价办法，实现对深厚覆盖层的地质特性的有效评价，为相关水利项目建设做好根底，促进水利项目的建设顺利完成，确保水利项目的平安，实现水利项目价值的体现。

一、河谷深厚覆盖层的根本特征

水利项目建设是实现水害打消和资源开发利用的重要项目，主要修建在一些水源丰盛，容易出现水害的地区。现阶段我国许多水利项目都修建在河谷位置，但由于河谷地区的地质环境复杂，地势险峻，内外动力地质作用强烈，会形成一些深厚覆盖层，而且这些深厚覆盖层，具有岩性、质地结构不够均匀，结构涣散等特性。

〔1〕深厚覆盖层的颗粒组成十分粗大，漂石含量大，粒径处于0.3m到0.7m之间。

〔2〕深厚覆盖层中含有磨圆度较好的砂卵石层，也有磨圆度较差的岩石层。

〔3〕在--一些地区深厚覆盖层受到温度影响，呈现冰水沉积物，胶结较好，在应力作用下，变形呈现空隙、裂缝双重特征。

〔4〕深厚覆盖层岩性复杂

〔5〕河谷深厚覆盖层的结构涣散，地质不均匀

二、河谷深厚覆盖层的项目地质特征

河谷深厚覆盖层是附着在河床上，具有结构涣散、质地不均匀、岩性复杂、透水性强等特征的沉积物或堆积物。

〔一〕物理性质

河谷的深厚覆盖层主要是由砂卵砾石层、块碎石、粉细砂等组成的。具有颗粒粗大的特征，最大的粒径能够到达1～2m。颗粒级配分布不够均匀，级配曲线由粗粒径由陡峻向低级配的缓型过去，中间级配缺失严重。河谷深厚覆盖层的组成物质中粉细砂的密度最小，小于1.6g/cm3，细砂的空隙比最大，大于0.70。局部河谷中含有粘性夹土层，其力学性质指标随着深度的增加呈现无规律的特征。

〔二〕一般力学特性

河谷深厚覆盖层的力学特性与砂或砂石的填料含量有关，深厚覆盖层的砂石含量超过20%的时候，其变形模量会减小。深厚覆盖层的力学性质，受到沉积环境，形成时代和物质组成等地质环境的影响，不同的地质环境会影响河谷深厚覆盖层的力学特性。覆盖层的厚度也是影响深厚覆盖层力学性质的重要因素。

〔三〕渗透性

深厚覆盖层具有较强的渗透性，主要是由于深厚覆盖层是有大颗粒级的砂岩和砂卵砾石层等组成的，其中涣散的砂卵砾石K值通常为10-2～10-3cm/s数量级。

三、河谷深厚覆盖层的项目地质特征的评价办法

我国版图辽阔，河谷众多不同的地区河谷中的深厚覆盖层具有不同的，因此在水利项目建设时，需要结合实际情况对河谷深厚覆盖层的项目地质特性进行评价，从而确保水利项目的顺利完成和平安使用。现阶段河谷深厚覆盖层的项目地质评价办法主要有：河谷深厚覆盖层的承载力、变形、强度参数以及渗透特性的地质评价办法。下列针对不同地区河谷深厚覆盖层的实际情况进行评价分析。

〔一〕河谷深厚覆盖层力学参数的评价

粗粒土是构成河谷深厚覆盖层的主体局部，含量巨大，因此在进行河谷深厚覆盖层的力学参数评价，主要是围绕粗粒土进行力学参数评价分析。

项目实例：--地区冰水沉积砂砾石层分布十分广泛，在对--的粗粒土进行承载力评价分析时，针对自然状态下和饱和状态下的粗砂土层在平硐中进行两组对照试验，试验为了测量河谷深厚覆盖的承载能力，试验采方形刚性承压板法，选取面积为0.1m2的方形承压板，并逐渐施加荷载，最大荷载为800kPa，其中，天然状态下在荷载到达800kPa时会发生形变，饱和状态下的覆盖层当荷载到达600kPa，时就会产生形变。通过荷载试验对河谷深厚覆盖层的承载力进行评价分析，从而获得该地区的河谷深厚覆盖层的承载力，力学参数。

根据实际的承压试验获得相关的力学参数，从而获得河谷深厚覆盖层的承压能力，和最大荷载，并结合河谷深厚覆盖层的变形模量，防止深厚覆盖层发生不均匀沉陷，从而确保水利项目施工质量和后期使用质量。

〔二〕河谷深厚覆盖层的渗透稳定性评价

渗透问题是影响水利项目建设的重要因素，水利项目在河谷深厚覆盖层上进行施工建设会出现渗透问题引起的项目失事，影响项目的稳定性和平安性。

项目实例：某地区一水电站，河谷深厚覆盖层的具有较深的厚度，厚度为125.3m，组要是由粗粒土组成，并具有大量的空隙结构，渗流系数较大。由于渗流系数较大，往往会出现渗漏的问题。下表为该水电站覆盖层各层渗透参数。

表1：某水电站河谷深厚覆盖层渗透性倡议表

地层岩性破坏类型允许比Jy渗透性系数k10-3cm/s渗透性等级

砂卵砾石层管涌0.11～0.1650～101强透水

粉砂、粉土层管涌0.32～0.350.05～0.50中等透水

块碎砾石夹砂层管涌0.14～0.175～52中等透水

粉砂、粉土层管涌0.25～0.310.01～0.50弱～中等透水

块碎砾石管涌0.16～0.1850～81强透水

粉砂、粉土层流土0.23～0.260.01～0.10弱透水

结合实际情况对渗流边界进行分析，并计算高低游不同水流状况期间内的水位情况。并根据计算结果，选取合适具有良好代表性的地质段，进行渗透模拟。实验结果分析：深厚覆盖层中具有弱渗流行的砂土层，能够抑制渗流，但仍旧存在渗流，砂砾、块岩是主要的渗流通道。针对高低游的不同水流状况期间进行分析，覆盖层内的等水头线会随着上游水位的提升向下偏移，还会导致砂土层处于较强的渗流状态。

通过渗流模拟，了解水利项目相关数据，从而确保深厚覆盖层的相关的渗透性稳定，在进行渗透稳定性的研究是，也可以采取理论计算和项目地质类比法，都是评价河谷深厚覆盖层项目地质特性的重要办法。

结束语

河谷深厚覆盖