地矿眉山工程勘察院
说 明 书
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5.2 沟渠穿越 ............................................................................................................................... 15 5.3 其他穿越 ............................................................................................................................... 16 6 结论及建议 . ...................................................................................................................................... 16
6.1 结论 ....................................................................................................................................... 16 6.2 建议 ....................................................................................................................................... 17 附表:中桩成果表
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1 前言
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1.1工程概况
为落实开阳县政府对天然气项目的总体要求,争取早日实现开阳县城区通气,业主安排开展开阳县天然气门站至城区支线工程建设工作。并要求对开阳县天然气门站至城区支线建设工程进行一次性岩土工程详细勘察,为拟建管道施工图设计、施工提供相关的岩土工程勘察资料。
拟建管道起于贵阳市开阳县双流镇刘育村光明组科技大道(在建)旁开阳县天然气门站,管道向东南穿越永久铁路(永温-久长)经双流镇刘育村练马坝组、城关镇城西村坪上组,于城关镇城西村麻窝组接入开阳县城学良大道。拟建管道平距全长6.904km ,管径φ159, 设计压力0.4MPa 。管道沿线无大中型河流穿越,穿越小型河流拐网河1次。
1.2任务由来
受四川石达能源发展有限公司委托,地矿眉山工程勘察院承担了开阳县天然气门站至城区支线管道线路的岩土工程详细勘察任务。勘察阶段为一次性详勘。
1.3勘察目的任务
主要目的是:在收集开阳县天然气门站至城区支线沿线的气象、水文资料,查明线路沿途工程地质条件、不良地质作用的基础上,为管道线路工程的施工图设计、施工提供详细的岩土工程勘察资料。
主要任务:
(1)查明管道沿线的地形地貌、地层岩性、地质构造、全新活动断裂、新构造运动迹象、有记录以来的区域重大地震记录及其对管道的影响;不良地质作用的性质、分布范围、发展趋势和可能对管线的影响;评价沿线场地的稳定性、适宜性,并预测可能引发的环境工程地质问题。
(2)查明管道沿线的基岩产状、风化情况、岩体性质及其工程地质特征;第四系覆盖层厚度、分布范围、土体工程地质特性;进行土石分级和利用弃土回填管沟的可能性评价。
(3)查明管道沿线地下水的类型,埋藏条件,补给来源及水位变幅、水质特征;评价地下水对管道施工的影响、地下水的腐蚀性,并对施工排水提出建议。
(4)评价管道沿线岩土的腐蚀性。
(5)根据查明的岩土工程条件,提出管线工程设计与施工应注意事项建议。
1.4勘察执行的规范规程及主要参考文献
1.4.1勘察执行的规范规程标准
本次勘察严格执行下列规范规程中的相关技术要求: (1) 《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版);
(2) 《油气田及管道岩土工程勘察规范》(GB 50568-2010); (3) 《岩土工程勘察制图标准》(SY/T 0051-2012); (4)《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010);
(5) 《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001 1∶400万) 第一号通知单; (6) 《工程岩体分级标准》(GB 50218-94)。 1.4.2主要参考文献
(1) 《工程地质手册》(第四版); (2)《1:20万息烽县幅地质图》; (3)《开阳县志》。
1.5岩土工程勘察等级
依据《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009年版)3.1节的相关规定,并结合拟建管线沿途的具体情况确定,拟建工程重要性等级为一级,建筑场地等级为二级(中等复杂),地基复杂等级为二级(中等复杂);按《油气田及管道岩土工程勘察规范》(GB 50568-2010),勘察等级为乙级。综合确定管线岩土工程勘察等级为乙级。
1.6勘察方法及完成的主要工作量
1.6.1 勘察方法
根据设计专业选定的线路走向,本次详细勘察采用的主要工作方法包括:资料收集、工程地质测绘、勘探、电阻率测试。
(1)资料搜集
搜集开阳县及与管道所经地域有关的区域地质普查、区域水文地质普查,有关重大工程的地质勘察成果,气象、水文,地震及地区国民经济发展规划等资料,并对上述资料进行了综合整理和分析利用。
(2)地形测量
采用GPS-RTK 对管道线路进行1:2000比例尺的线路带状地形图测绘,坐标系统采用开阳规划坐标系,高程系统采用1985国家高程基准。
(3)综合工程地质测绘
对管线两侧各60m 的带状范围进行1:2000比例尺的工程地质调查、访问和测绘;调查岩层风化破碎程度,对线路有影响的断裂走向、宽度以及新构造运动的特点。对两侧各60m 外可能对管道有重大影响的不良地质作用进行专门调查、测绘。
(4)钻探
沿线钻探主要查明土层厚度、土石分界线,孔距大致控制在300~500m 之间,孔深2.0m
图2.1 拟建管道走向交通图
2.3气象水文
2.3.1 气象
县境大部分地区属北亚热带季风湿润气候,四季分明,春暖风和,冬无严寒,夏无酷暑,水热同季,无霜期长,春迟夏短,秋早冬长,多云雾,湿度大。据开阳县城气象站统计资料:全县范围,从南向北气温随地势逐渐增高而显递减趋势,而地势较低洼的谷地和乌江、清水江、洛旺河则气温往往较高;全县年平均气温介于10.6—15.30℃之间。最热为7月,平均气温22.3℃,极端最高气温35.4℃(1959年8月21日);最低气温为1月,平均气温2℃,极端最低气温-10.1℃(1971年1月6日)。全县降水量在区域分布上,由南到北,由东到西逐渐减少。其降水特点:一是夏半年(5~10月)降水最为集中,各地降水量多,占年降水量的75%以上,夏季(5~10)尤为突出,降水多达40%以上。冬半年(11~4月)只占15~30%,特别是冬季(12~2月)最少,只占6%以下;年平均降水量926.5~1419.2mm 。城关测站1258.5mm ,最多年降水量为1656.4mm ,最少年为869.8mm 。全县太阳能年总辐射80.67千卡/平方厘米,在全国属低值区;日照时数多年平均值介于898.1—1084.7小时之间。县境各季节风向随大气环流季节变化有明显差异。秋冬季多偏北风,春夏季多偏南风。全年主导风向为NE (东北风),频率为12%,其次为NW (西北风),SSW (南西南风),频率均为9%,W (西风)频率为0%,静风为10%。年平均风速为3m/s,其中春季为各季中最大,平均为3.3m/s,夏季为3.2m/s,秋季为2.8m/s,冬季最小,为2.7m/s。据资料载:开阳自1958年以来,最大风速为22m/s,对应风向为SSW (1973年4月21日),各月最大风速在11—17m/s,且多为
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图3.1 拟建管线区域构造图
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3.2 新构造运动与地震概况
3.2.1新构造运动
贵州地区新构造运动具有间歇性,差异性掀斜隆升的特征, 同时具有继承性和新生性活动特点。新构造运动的继承性是指新构造运动继承了老构造运动的方向和性质等特点,主要表现在以下方面:在构造格局上, 燕山运动以来形成的区域构造格局控制了贵州的现代地貌和地质构造的总体格局, 新构造运动明显地继承了中生代形成的构造格架;在构造类型方面, 贵州新构造活动中新世以来依然是以整体隆升为主, 与燕山活动以来的构造隆升类似, 只是强度和规模类型有所变化;在空间分布上,新构造运动期间的活动断裂基本上是前期断裂的活化, 早期构造带对新构造具有明显的控制作用, 活动断裂的分布和前期断裂几乎一致。活动断裂严格控制了区内晚第三纪以来的沉积物分布, 也控制了区内水系的分布格局, 断裂活动形成了断陷盆地和断块山, 地震震中和大量温泉出露位置与活动断裂在空间上有密切关系, 这些又说明贵州地区的新构造运动有新生性特点。
拟建管道沿线所经断裂属非活动性断裂,且新构造活动隆升是间歇性、整体式隆升;管道沿线所经地貌多属山间沟谷,地势相对平缓,覆盖层较薄,场地较稳定,新构造运动对拟(建)构筑物影响较小。 3.2.2 地震概况
据历史资料及近代观测资料,在地震活动方面(图3.2),贵阳有历史记载9次。1601年,贵阳和惠水均有地震记载,震级可定为4.75级,为破坏性地震。1955,1979和1992年贵阳地区都发生过强有感地震,震级在3.5-4.9之间。根据《贵州区域地壳稳定性及地震危险性分析》,拟建场地处扬子陆块黔南台陷区(I 2)北界沿水城一贵阳(修文) 黄平一施秉一玉屏一线;区内断裂构造带以川黔经向活动断裂、新华夏系断裂为主的,区内中强震很少发生, 弱震在区内相对较多,历史最大震级为5.75级,历史综合烈度为Vll 度,地壳属相对稳定区,适宜天然气管道埋设。
据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010),贵阳市开阳县抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第一组,地震动反应谱特征周期值为0.35s ,设计基本地震加速度值为0.05 g。
图3.2 贵州地震震中分布图
4 线路工程地质条件
4.1 地形地貌
拟建管道沿线地貌单元属溶丘谷地低中山,地面高程普遍在1113.3~1302.6m 之间,最高点位于A03号桩高程1302.6m ,最低点拐网河地面高程1113.3m 。拟建管道多沿山间沟谷敷设,沟谷多呈树枝状、条带状展布,沟谷宽约10~30m ,沟谷两侧斜坡呈阶梯状递增,沟谷内坡度角10°~20°,局部可达25°~35°;局部地段受地形及地面构筑物限制,管道需翻越山体;沿线地表起伏不大,相对高差一般3.5~25.1m ,最大相对高差70.7m 。
4.2 地层岩性及线路岩土工程地质特征
根据线路详细勘察资料,结合《1:20万息烽县幅地质图》、《开阳县志》(1993年版) 等文献,拟建管道经过的地层主要为:寒武系上统金顶山组(€1j) 、中统石冷水组(€2s) 、中上统娄关山群(€
2-3
ls) ,第四系全新统残坡积 (Q4edl ) 粉质黏土层。
4.2.1 第四系全新统残坡积层(Q4edl )
该层在整个管线的地表均有分布。主要为粉质黏土,呈黄褐色,可塑~硬塑状,局部地段土体中含未风化残留的砂页岩碎石颗粒,沿线土体厚度较小,层厚一般0~2.0m 。该类土吸水
变软,失水收缩变硬,根据工程地质手册及附近工程类比经验,其承载力经验值为50kPa
4.2.2寒武系上统金顶山组(€1j)
粉砂质页岩:呈灰、黄色,粉粒结构,铁质胶结,风化网状裂隙发育,裂隙面为棕紫色,强风化层一般厚1.0~2.0m ;出露于A39-A53号桩之间局部陡坎地段及沟谷两侧斜坡地段;强风化层属Ⅲ类坚土,强度系数为0.8~1.0,可用尖锹同时用稿开挖。根据该地区同类工程经验,其承载力特征值150kpa 。
寒武系中统石冷水组(€2s)
白云岩:灰色、黄褐色,微晶结构,厚层状构造;层理裂隙发育,岩层产状平缓,岩体表面凹凸不平裂隙及低洼处由黄褐色黏土填充;岩质硬,敲击声脆,有回弹,主要出露于A01-A04号桩。根据该地区同类工程经验,土石等级为Ⅵ~Ⅸ级,其强风化承载力特征值350kpa 。
寒武系中上统娄关山群(€
2-3
ls)
白云岩:灰色,微晶结构,厚层状构造;层理裂隙发育,岩层产状倾向104°,倾角14°,岩体表面凹凸不平,如刀砍状痕迹;岩质硬,敲击声脆,有回弹,主要出露于A28-A29号桩。根据该地区同类工程经验,土石等级为Ⅵ~Ⅸ级,其前风化承载力特征值350kpa 。
4.3 地下水
按地下水的含水介质、水力特征,拟建管道沿线地下水分为以下二种类型:一是松散岩类孔隙潜水;二是碎屑岩类裂隙水。
(1)松散岩类孔隙潜水:主要赋存于第四系全线统残坡积中,地下水埋深不定,渗透性、富水性差异大,主要出露于A39-A60,主要接受大气降水及河水的入渗补给,迳流条件受地形控制,多以井泉形式零星排泄或向沟谷槽田的排泄,水位埋深0.5~4.0m ,对管沟的开挖有一定的影响,建议采取管沟支护。
(2)碎屑岩类裂隙水。
埋藏于白云岩、灰岩化裂隙中,主要接受大气降水、地表水补给,径流途程短,多以泉形式零星向沟谷排泄。不具备大区域循环性,地下水埋深及富水性受地形地貌、地层产状、岩性控制,对管沟开挖无影响。
4.4 岩土工程分级
拟建管道沿线分布土体为粉质黏土,岩体为强、中风化白云岩。依据《油气田及管道岩土工程勘察规范》(GB 50568-2010),按照岩土的物质组成和物理力学特性,沿线土体工程分级为土体Ⅱ~III 级,岩体工程分级为粉砂质页岩为III 级,白云岩为Ⅵ~Ⅸ级。
4.7 水、土腐蚀性评价
根据中国建筑材料工业地质勘查中心四川测试研究所拐网河地表水水质分析,该区域地表水化学类型为HCO 3-Ca ·Mg 型,PH 值8.37,矿化度300.2g/l, CI-+SO42-是43.3mg/L<500mg/L。沿线地表水对钢结构腐蚀性等级为弱。
根据4.5的土壤视电阻率测试,拟建管道途经区土壤腐蚀性等级主要为微弱。
4.8 线路工程地质分段评价
A01~A29号桩
该段行政区划属双流镇刘育村,地貌形态多属山间谷地及局部山梁,相对高差一般10~25m ,谷宽一般10~30m ,地形坡度角一般10°~35°;拟建管道大部分顺谷地起伏敷设。表层为粉质粘土夹碎石覆盖,厚0.0~2.0m ,土石等级为Ⅱ级,局部坡坎段零星出露白云岩;下伏白云岩,层厚大于10m ,土石等级为Ⅵ~Ⅸ级别。地下水埋深大于2m ,对拟建管道敷设无影响,岩土对金属管道具有微、弱腐蚀性。沿线不良地质作用不发育。A09-A10段穿越高架铁路(永久铁路)。A28-A29段穿越陡坎和拐网河,陡坎高差为70.7m ,坡度角约为35°,岩层倾向100°、倾角14°为顺向坡,管道走向与倾向大致平行;拐网河水面宽7m ,河槽宽15m ,左岸为陡坡,岩性为白云岩,右岸为阶梯状斜坡坡度角约20°,坡肩高3.5m ,岩性为块石土,块石直径0.8~1.5m ,土石等级为IV ,河床上覆0.5~0.8m 厚的大型漂石,水深0.3~0.7m 。
岩土工程处理措施建议:
①粉质粘土夹碎石管沟开挖高宽比取1:0.75,强风化白云岩取1:0.5,中风化白云岩取1:0.3;注意管沟边坡支护,防止两侧土体变形,及时细土回填夯实,恢复原地貌,回填高度略高于两侧地表。
②管道经过陡坡段建议自上而下施工,砌纵向堡坎进行护坡。
③拐网河穿越段河床管顶埋深嵌入完整基岩不小于0.5m ,混凝土浇筑封闭,岸坡采用条石堡坎护岸。
A29~A80号桩
该段行政区划属城关镇城西村,地貌形态多属山间谷地及局部山梁,地形起伏较小,相对高差一般10~25m ,谷宽一般10~20m ,地形坡度角一般10°~25°;拟建管道绝大部分顺谷地起伏敷设。表层为粉质粘土夹碎石覆盖,厚0.0~3.0m ,土石等级为II-III 级,局部坡坎段零星出露白云岩、粉砂质页岩;土石等级为III ~IX 级别。A39-A51、A55-A60段地下水埋深0.5~2.0m ,对拟建管道敷设有一定影响,岩土对金属管道具有微、弱腐蚀性。沿线不良地质作用不发育。A32-A32段穿越村道,水泥路面;路西侧为无名小沟,较路面低4.2m ,东侧为阶梯状地貌,土层厚约1.0m ,下伏白云岩。A47-A48段穿越规划道路科技大道。
14°~20°、倾角95°~110°;地层岩性为寒武系上统金顶山组(€1j) 粉砂质页岩,中统石冷水组(€2s) 、中上统娄关山群(€
2-3
ls) 白云岩,第四系全新统残坡积 (Q4edl ) 粉质黏土层。沿
线两侧各60m 范围内岩溶现象不发育,未见有大型落水洞、岩溶溶洞、滑坡、崩塌、泥石流等严重危害管道施工、运营安全的不良地质作用;仅在局部沟谷斜坡地段存在浅表层土体溜滑,管沟开挖时应及时采取支护。
(3)沿线地下水位松散岩类孔隙潜水,水位埋深0.5~4.0m ,对管沟的开挖有一定的影响,建议采取管沟支护。
(4)沿线地表水化学类型为HCO 3-Ca ·Mg 型,PH 值8.37,矿化度300.2g/l,地表水对钢结构腐蚀性等级为弱;拟建管道途经区土壤腐蚀性等级为弱腐蚀,占全线长度的61.11%,等级为微腐蚀,占全线长度的38.89%。
(5)拟管道共穿越机沟渠13次,拐网河1次,耕道路14次、高架铁路(久长-永温)1次、规划道路(科技大道)1次、通信光缆1次,拟建管线沿途交通状况较差,部分地段需修建施工便道。
(6)沿线工程地质条件分段评价及岩土工程处理措施建议见“4.8节”。
6.2 建议
(1)拟建管沟开挖时采取排水措施和必要的边坡支护措施,以防止边坡垮塌;埋管回填时应注意分层夯实,以防渗水湿陷,避免产生不均匀沉降而使管道失稳。
(2)地下水对混凝土和钢结构均具微腐蚀性,土壤主要呈弱腐蚀性。建议对管道采取相应的防腐措施。
(3)在施工中注意环境保护,尽量减少对环境的过度破坏。
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5.2 沟渠穿越 ............................................................................................................................... 15 5.3 其他穿越 ............................................................................................................................... 16 6 结论及建议 . ...................................................................................................................................... 16
6.1 结论 ....................................................................................................................................... 16 6.2 建议 ....................................................................................................................................... 17 附表:中桩成果表
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1 前言
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1.1工程概况
为落实开阳县政府对天然气项目的总体要求,争取早日实现开阳县城区通气,业主安排开展开阳县天然气门站至城区支线工程建设工作。并要求对开阳县天然气门站至城区支线建设工程进行一次性岩土工程详细勘察,为拟建管道施工图设计、施工提供相关的岩土工程勘察资料。
拟建管道起于贵阳市开阳县双流镇刘育村光明组科技大道(在建)旁开阳县天然气门站,管道向东南穿越永久铁路(永温-久长)经双流镇刘育村练马坝组、城关镇城西村坪上组,于城关镇城西村麻窝组接入开阳县城学良大道。拟建管道平距全长6.904km ,管径φ159, 设计压力0.4MPa 。管道沿线无大中型河流穿越,穿越小型河流拐网河1次。
1.2任务由来
受四川石达能源发展有限公司委托,地矿眉山工程勘察院承担了开阳县天然气门站至城区支线管道线路的岩土工程详细勘察任务。勘察阶段为一次性详勘。
1.3勘察目的任务
主要目的是:在收集开阳县天然气门站至城区支线沿线的气象、水文资料,查明线路沿途工程地质条件、不良地质作用的基础上,为管道线路工程的施工图设计、施工提供详细的岩土工程勘察资料。
主要任务:
(1)查明管道沿线的地形地貌、地层岩性、地质构造、全新活动断裂、新构造运动迹象、有记录以来的区域重大地震记录及其对管道的影响;不良地质作用的性质、分布范围、发展趋势和可能对管线的影响;评价沿线场地的稳定性、适宜性,并预测可能引发的环境工程地质问题。
(2)查明管道沿线的基岩产状、风化情况、岩体性质及其工程地质特征;第四系覆盖层厚度、分布范围、土体工程地质特性;进行土石分级和利用弃土回填管沟的可能性评价。
(3)查明管道沿线地下水的类型,埋藏条件,补给来源及水位变幅、水质特征;评价地下水对管道施工的影响、地下水的腐蚀性,并对施工排水提出建议。
(4)评价管道沿线岩土的腐蚀性。
(5)根据查明的岩土工程条件,提出管线工程设计与施工应注意事项建议。
1.4勘察执行的规范规程及主要参考文献
1.4.1勘察执行的规范规程标准
本次勘察严格执行下列规范规程中的相关技术要求: (1) 《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)(2009年版);
(2) 《油气田及管道岩土工程勘察规范》(GB 50568-2010); (3) 《岩土工程勘察制图标准》(SY/T 0051-2012); (4)《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010);
(5) 《中国地震动参数区划图》(GB 18306-2001 1∶400万) 第一号通知单; (6) 《工程岩体分级标准》(GB 50218-94)。 1.4.2主要参考文献
(1) 《工程地质手册》(第四版); (2)《1:20万息烽县幅地质图》; (3)《开阳县志》。
1.5岩土工程勘察等级
依据《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(2009年版)3.1节的相关规定,并结合拟建管线沿途的具体情况确定,拟建工程重要性等级为一级,建筑场地等级为二级(中等复杂),地基复杂等级为二级(中等复杂);按《油气田及管道岩土工程勘察规范》(GB 50568-2010),勘察等级为乙级。综合确定管线岩土工程勘察等级为乙级。
1.6勘察方法及完成的主要工作量
1.6.1 勘察方法
根据设计专业选定的线路走向,本次详细勘察采用的主要工作方法包括:资料收集、工程地质测绘、勘探、电阻率测试。
(1)资料搜集
搜集开阳县及与管道所经地域有关的区域地质普查、区域水文地质普查,有关重大工程的地质勘察成果,气象、水文,地震及地区国民经济发展规划等资料,并对上述资料进行了综合整理和分析利用。
(2)地形测量
采用GPS-RTK 对管道线路进行1:2000比例尺的线路带状地形图测绘,坐标系统采用开阳规划坐标系,高程系统采用1985国家高程基准。
(3)综合工程地质测绘
对管线两侧各60m 的带状范围进行1:2000比例尺的工程地质调查、访问和测绘;调查岩层风化破碎程度,对线路有影响的断裂走向、宽度以及新构造运动的特点。对两侧各60m 外可能对管道有重大影响的不良地质作用进行专门调查、测绘。
(4)钻探
沿线钻探主要查明土层厚度、土石分界线,孔距大致控制在300~500m 之间,孔深2.0m
图2.1 拟建管道走向交通图
2.3气象水文
2.3.1 气象
县境大部分地区属北亚热带季风湿润气候,四季分明,春暖风和,冬无严寒,夏无酷暑,水热同季,无霜期长,春迟夏短,秋早冬长,多云雾,湿度大。据开阳县城气象站统计资料:全县范围,从南向北气温随地势逐渐增高而显递减趋势,而地势较低洼的谷地和乌江、清水江、洛旺河则气温往往较高;全县年平均气温介于10.6—15.30℃之间。最热为7月,平均气温22.3℃,极端最高气温35.4℃(1959年8月21日);最低气温为1月,平均气温2℃,极端最低气温-10.1℃(1971年1月6日)。全县降水量在区域分布上,由南到北,由东到西逐渐减少。其降水特点:一是夏半年(5~10月)降水最为集中,各地降水量多,占年降水量的75%以上,夏季(5~10)尤为突出,降水多达40%以上。冬半年(11~4月)只占15~30%,特别是冬季(12~2月)最少,只占6%以下;年平均降水量926.5~1419.2mm 。城关测站1258.5mm ,最多年降水量为1656.4mm ,最少年为869.8mm 。全县太阳能年总辐射80.67千卡/平方厘米,在全国属低值区;日照时数多年平均值介于898.1—1084.7小时之间。县境各季节风向随大气环流季节变化有明显差异。秋冬季多偏北风,春夏季多偏南风。全年主导风向为NE (东北风),频率为12%,其次为NW (西北风),SSW (南西南风),频率均为9%,W (西风)频率为0%,静风为10%。年平均风速为3m/s,其中春季为各季中最大,平均为3.3m/s,夏季为3.2m/s,秋季为2.8m/s,冬季最小,为2.7m/s。据资料载:开阳自1958年以来,最大风速为22m/s,对应风向为SSW (1973年4月21日),各月最大风速在11—17m/s,且多为
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图3.1 拟建管线区域构造图
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3.2 新构造运动与地震概况
3.2.1新构造运动
贵州地区新构造运动具有间歇性,差异性掀斜隆升的特征, 同时具有继承性和新生性活动特点。新构造运动的继承性是指新构造运动继承了老构造运动的方向和性质等特点,主要表现在以下方面:在构造格局上, 燕山运动以来形成的区域构造格局控制了贵州的现代地貌和地质构造的总体格局, 新构造运动明显地继承了中生代形成的构造格架;在构造类型方面, 贵州新构造活动中新世以来依然是以整体隆升为主, 与燕山活动以来的构造隆升类似, 只是强度和规模类型有所变化;在空间分布上,新构造运动期间的活动断裂基本上是前期断裂的活化, 早期构造带对新构造具有明显的控制作用, 活动断裂的分布和前期断裂几乎一致。活动断裂严格控制了区内晚第三纪以来的沉积物分布, 也控制了区内水系的分布格局, 断裂活动形成了断陷盆地和断块山, 地震震中和大量温泉出露位置与活动断裂在空间上有密切关系, 这些又说明贵州地区的新构造运动有新生性特点。
拟建管道沿线所经断裂属非活动性断裂,且新构造活动隆升是间歇性、整体式隆升;管道沿线所经地貌多属山间沟谷,地势相对平缓,覆盖层较薄,场地较稳定,新构造运动对拟(建)构筑物影响较小。 3.2.2 地震概况
据历史资料及近代观测资料,在地震活动方面(图3.2),贵阳有历史记载9次。1601年,贵阳和惠水均有地震记载,震级可定为4.75级,为破坏性地震。1955,1979和1992年贵阳地区都发生过强有感地震,震级在3.5-4.9之间。根据《贵州区域地壳稳定性及地震危险性分析》,拟建场地处扬子陆块黔南台陷区(I 2)北界沿水城一贵阳(修文) 黄平一施秉一玉屏一线;区内断裂构造带以川黔经向活动断裂、新华夏系断裂为主的,区内中强震很少发生, 弱震在区内相对较多,历史最大震级为5.75级,历史综合烈度为Vll 度,地壳属相对稳定区,适宜天然气管道埋设。
据《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010),贵阳市开阳县抗震设防烈度为6度,设计地震分组为第一组,地震动反应谱特征周期值为0.35s ,设计基本地震加速度值为0.05 g。
图3.2 贵州地震震中分布图
4 线路工程地质条件
4.1 地形地貌
拟建管道沿线地貌单元属溶丘谷地低中山,地面高程普遍在1113.3~1302.6m 之间,最高点位于A03号桩高程1302.6m ,最低点拐网河地面高程1113.3m 。拟建管道多沿山间沟谷敷设,沟谷多呈树枝状、条带状展布,沟谷宽约10~30m ,沟谷两侧斜坡呈阶梯状递增,沟谷内坡度角10°~20°,局部可达25°~35°;局部地段受地形及地面构筑物限制,管道需翻越山体;沿线地表起伏不大,相对高差一般3.5~25.1m ,最大相对高差70.7m 。
4.2 地层岩性及线路岩土工程地质特征
根据线路详细勘察资料,结合《1:20万息烽县幅地质图》、《开阳县志》(1993年版) 等文献,拟建管道经过的地层主要为:寒武系上统金顶山组(€1j) 、中统石冷水组(€2s) 、中上统娄关山群(€
2-3
ls) ,第四系全新统残坡积 (Q4edl ) 粉质黏土层。
4.2.1 第四系全新统残坡积层(Q4edl )
该层在整个管线的地表均有分布。主要为粉质黏土,呈黄褐色,可塑~硬塑状,局部地段土体中含未风化残留的砂页岩碎石颗粒,沿线土体厚度较小,层厚一般0~2.0m 。该类土吸水
变软,失水收缩变硬,根据工程地质手册及附近工程类比经验,其承载力经验值为50kPa
4.2.2寒武系上统金顶山组(€1j)
粉砂质页岩:呈灰、黄色,粉粒结构,铁质胶结,风化网状裂隙发育,裂隙面为棕紫色,强风化层一般厚1.0~2.0m ;出露于A39-A53号桩之间局部陡坎地段及沟谷两侧斜坡地段;强风化层属Ⅲ类坚土,强度系数为0.8~1.0,可用尖锹同时用稿开挖。根据该地区同类工程经验,其承载力特征值150kpa 。
寒武系中统石冷水组(€2s)
白云岩:灰色、黄褐色,微晶结构,厚层状构造;层理裂隙发育,岩层产状平缓,岩体表面凹凸不平裂隙及低洼处由黄褐色黏土填充;岩质硬,敲击声脆,有回弹,主要出露于A01-A04号桩。根据该地区同类工程经验,土石等级为Ⅵ~Ⅸ级,其强风化承载力特征值350kpa 。
寒武系中上统娄关山群(€
2-3
ls)
白云岩:灰色,微晶结构,厚层状构造;层理裂隙发育,岩层产状倾向104°,倾角14°,岩体表面凹凸不平,如刀砍状痕迹;岩质硬,敲击声脆,有回弹,主要出露于A28-A29号桩。根据该地区同类工程经验,土石等级为Ⅵ~Ⅸ级,其前风化承载力特征值350kpa 。
4.3 地下水
按地下水的含水介质、水力特征,拟建管道沿线地下水分为以下二种类型:一是松散岩类孔隙潜水;二是碎屑岩类裂隙水。
(1)松散岩类孔隙潜水:主要赋存于第四系全线统残坡积中,地下水埋深不定,渗透性、富水性差异大,主要出露于A39-A60,主要接受大气降水及河水的入渗补给,迳流条件受地形控制,多以井泉形式零星排泄或向沟谷槽田的排泄,水位埋深0.5~4.0m ,对管沟的开挖有一定的影响,建议采取管沟支护。
(2)碎屑岩类裂隙水。
埋藏于白云岩、灰岩化裂隙中,主要接受大气降水、地表水补给,径流途程短,多以泉形式零星向沟谷排泄。不具备大区域循环性,地下水埋深及富水性受地形地貌、地层产状、岩性控制,对管沟开挖无影响。
4.4 岩土工程分级
拟建管道沿线分布土体为粉质黏土,岩体为强、中风化白云岩。依据《油气田及管道岩土工程勘察规范》(GB 50568-2010),按照岩土的物质组成和物理力学特性,沿线土体工程分级为土体Ⅱ~III 级,岩体工程分级为粉砂质页岩为III 级,白云岩为Ⅵ~Ⅸ级。
4.7 水、土腐蚀性评价
根据中国建筑材料工业地质勘查中心四川测试研究所拐网河地表水水质分析,该区域地表水化学类型为HCO 3-Ca ·Mg 型,PH 值8.37,矿化度300.2g/l, CI-+SO42-是43.3mg/L<500mg/L。沿线地表水对钢结构腐蚀性等级为弱。
根据4.5的土壤视电阻率测试,拟建管道途经区土壤腐蚀性等级主要为微弱。
4.8 线路工程地质分段评价
A01~A29号桩
该段行政区划属双流镇刘育村,地貌形态多属山间谷地及局部山梁,相对高差一般10~25m ,谷宽一般10~30m ,地形坡度角一般10°~35°;拟建管道大部分顺谷地起伏敷设。表层为粉质粘土夹碎石覆盖,厚0.0~2.0m ,土石等级为Ⅱ级,局部坡坎段零星出露白云岩;下伏白云岩,层厚大于10m ,土石等级为Ⅵ~Ⅸ级别。地下水埋深大于2m ,对拟建管道敷设无影响,岩土对金属管道具有微、弱腐蚀性。沿线不良地质作用不发育。A09-A10段穿越高架铁路(永久铁路)。A28-A29段穿越陡坎和拐网河,陡坎高差为70.7m ,坡度角约为35°,岩层倾向100°、倾角14°为顺向坡,管道走向与倾向大致平行;拐网河水面宽7m ,河槽宽15m ,左岸为陡坡,岩性为白云岩,右岸为阶梯状斜坡坡度角约20°,坡肩高3.5m ,岩性为块石土,块石直径0.8~1.5m ,土石等级为IV ,河床上覆0.5~0.8m 厚的大型漂石,水深0.3~0.7m 。
岩土工程处理措施建议:
①粉质粘土夹碎石管沟开挖高宽比取1:0.75,强风化白云岩取1:0.5,中风化白云岩取1:0.3;注意管沟边坡支护,防止两侧土体变形,及时细土回填夯实,恢复原地貌,回填高度略高于两侧地表。
②管道经过陡坡段建议自上而下施工,砌纵向堡坎进行护坡。
③拐网河穿越段河床管顶埋深嵌入完整基岩不小于0.5m ,混凝土浇筑封闭,岸坡采用条石堡坎护岸。
A29~A80号桩
该段行政区划属城关镇城西村,地貌形态多属山间谷地及局部山梁,地形起伏较小,相对高差一般10~25m ,谷宽一般10~20m ,地形坡度角一般10°~25°;拟建管道绝大部分顺谷地起伏敷设。表层为粉质粘土夹碎石覆盖,厚0.0~3.0m ,土石等级为II-III 级,局部坡坎段零星出露白云岩、粉砂质页岩;土石等级为III ~IX 级别。A39-A51、A55-A60段地下水埋深0.5~2.0m ,对拟建管道敷设有一定影响,岩土对金属管道具有微、弱腐蚀性。沿线不良地质作用不发育。A32-A32段穿越村道,水泥路面;路西侧为无名小沟,较路面低4.2m ,东侧为阶梯状地貌,土层厚约1.0m ,下伏白云岩。A47-A48段穿越规划道路科技大道。
14°~20°、倾角95°~110°;地层岩性为寒武系上统金顶山组(€1j) 粉砂质页岩,中统石冷水组(€2s) 、中上统娄关山群(€
2-3
ls) 白云岩,第四系全新统残坡积 (Q4edl ) 粉质黏土层。沿
线两侧各60m 范围内岩溶现象不发育,未见有大型落水洞、岩溶溶洞、滑坡、崩塌、泥石流等严重危害管道施工、运营安全的不良地质作用;仅在局部沟谷斜坡地段存在浅表层土体溜滑,管沟开挖时应及时采取支护。
(3)沿线地下水位松散岩类孔隙潜水,水位埋深0.5~4.0m ,对管沟的开挖有一定的影响,建议采取管沟支护。
(4)沿线地表水化学类型为HCO 3-Ca ·Mg 型,PH 值8.37,矿化度300.2g/l,地表水对钢结构腐蚀性等级为弱;拟建管道途经区土壤腐蚀性等级为弱腐蚀,占全线长度的61.11%,等级为微腐蚀,占全线长度的38.89%。
(5)拟管道共穿越机沟渠13次,拐网河1次,耕道路14次、高架铁路(久长-永温)1次、规划道路(科技大道)1次、通信光缆1次,拟建管线沿途交通状况较差,部分地段需修建施工便道。
(6)沿线工程地质条件分段评价及岩土工程处理措施建议见“4.8节”。
6.2 建议
(1)拟建管沟开挖时采取排水措施和必要的边坡支护措施,以防止边坡垮塌;埋管回填时应注意分层夯实,以防渗水湿陷,避免产生不均匀沉降而使管道失稳。
(2)地下水对混凝土和钢结构均具微腐蚀性,土壤主要呈弱腐蚀性。建议对管道采取相应的防腐措施。
(3)在施工中注意环境保护,尽量减少对环境的过度破坏。