【導(dǎo)讀】設(shè)階段的工程地質(zhì)勘察工作，目的是為灞河藍(lán)田縣城下游段河堤綜合治理工程提供巖土工程依據(jù)。從藍(lán)田縣灞河0+到下游3+處，長(zhǎng)。左右岸總計(jì)長(zhǎng)為。度，右岸堤頂寬度，預(yù)計(jì)堤頂高程~，預(yù)計(jì)基礎(chǔ)底埋深~。呈階梯狀，為先后連環(huán)滑動(dòng)錯(cuò)落形成，層面前緣高后緣低，微傾坡內(nèi)。新近形成的滑坡堆積物分布于規(guī)劃。根據(jù)確定的防洪標(biāo)準(zhǔn)，按照《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》及《城市防洪工程設(shè)計(jì)規(guī)范》。的有關(guān)規(guī)定，灞河堤防工程級(jí)別為二級(jí)，場(chǎng)地等級(jí)為二級(jí)，地基等級(jí)為二級(jí)，巖土工程勘察等級(jí)為乙級(jí)。載力及滲透系數(shù)。寬為灞河河床向東西各外延～?？?個(gè)，共計(jì)26個(gè)孔；現(xiàn)場(chǎng)試坑滲水試驗(yàn)9次，鉆孔注水試驗(yàn)4段次。本次勘察完成的工作量見勘探工作量匯總表1。本次勘察外業(yè)工作于2020年10月15日到10月23日進(jìn)行，共計(jì)9天；室內(nèi)土工試驗(yàn)于2020年11月9

　　

【正文】 可延至 10月中上旬， 10 月下旬以后為秋季平水期，以河槽儲(chǔ)量及地下水補(bǔ)給為主，逞退水趨勢(shì)。 12 月至來年 3月中旬為冬季枯水期，全靠地下水補(bǔ)給，最小流量多出現(xiàn)在 1～ 2 月份。 蘭州以上黃河上游由于面積大，又有天然湖泊、 濕地的調(diào)蓄作用，徑流變化相對(duì)穩(wěn)定，徑流的年內(nèi)分配 7～ 9 月份占 47%， 2 月份最小。年際變化不大，變差系數(shù) CV=。存在連豐連枯交替現(xiàn)象，以三年小周期較明顯，并存在連續(xù) 7 年的豐水段和十一年左右的枯水段，包括豐、平、枯在內(nèi)的較完整水文周期約 60 年左右。 隨著上游梯級(jí)水庫(kù)的興建，黃河上游已成為典型的蓄水河流，亦即為 “人造 ”河流，在梯級(jí)水庫(kù)聯(lián)合調(diào)節(jié)作用下，使徑流的年際，年內(nèi)變化趨向于均勻化，隨著蘭州市城市建設(shè)的速度加快，黃河蘭州段渠化堤岸線建設(shè)的日臻完善，特別是龍羊峽和劉家峽水庫(kù)的調(diào)節(jié)，使徑流的年際，年內(nèi)變化趨 于均勻，枯水期 12月～ 3 月徑流量占年徑流的百分?jǐn)?shù)由天然情況的 %增加到 %，汛期 7～ 10 月由天然的 %降至 %。使 “人造 ”河流更加名符其實(shí)。 根據(jù)蘭州站 ～ 2020 年共 87 年天然徑流系列頻率計(jì)算 ,采用 PⅢ 型曲線適線 ,并經(jīng)上下游參數(shù)平衡，得蘭州站年徑流頻率曲線。適線后年徑流頻率統(tǒng)計(jì)參數(shù)及各頻率設(shè)計(jì)值見表。 蘭州站年徑流頻率計(jì)算成果表 表 站名 均值 （ m3/s） CV CS/CV 設(shè)計(jì)頻率（ %） 備注 10 20 50 75 90 95 1919～ 1990 小峽初設(shè) 成果 蘭州 1057 2 1380 1250 1040 885 759 691 蘭州 1010 2 1320 1200 992 845 726 661 本次計(jì)算 貴德至安寧渡黃河干流諸站徑流參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表 。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，隨著流域面積的增加，徑流模數(shù)呈遞減趨勢(shì)， CV 隨著流域面積的增加而減小。參數(shù)上、下游是平衡的，蘭州站年徑流統(tǒng)計(jì)參數(shù)符合參數(shù)的地區(qū)分布規(guī)律。 黃河上游各站年徑流參數(shù)統(tǒng)計(jì)表 表 灞河藍(lán)田縣城下游段河堤綜合治理 工程地質(zhì) 勘察報(bào)告 5 站名 貴德 循化 上詮 蘭州 集水面積 (㎞ 2) 133650 145459 182821 222551 平均流量 (m3/s) 659 703 885 1040 徑流模數(shù) (m3/s㎞ 2) 103 103 103 103 CV CS/CV 2 2 2 2 河道岸線變遷 黃河自西向東，經(jīng)河口、坡底下、柴家臺(tái)、岸門至蘭州，橫穿蘭州市區(qū)東下桑園峽。河口至岸門一帶，由于河床受白堊系地層控制，河道穩(wěn)定呈槽形，出柴家臺(tái)、岸門之后，即進(jìn)入蘭州 盆地，河道寬闊、平緩、彎曲，主流南北擺動(dòng)，屬游蕩性河流，在蘭州盆地內(nèi)形成了多個(gè)大小不等的河心灘。 根據(jù) 1969 年原始地形圖，黃河?xùn)|出中心灘后，河道頓然開闊，呈發(fā)散狀展布于中心灘以東至沙金坪、南河道以北至青白石之間的廣大區(qū)域，該區(qū)域河汊眾多，河網(wǎng)密布，形成眾多的河心灘。中心灘是該區(qū)域西部的第一個(gè)河心灘，河心灘將黃河分為南北兩條水道，心灘以北河道較窄，寬度不足百米，主河道展布于心灘以南，寬度達(dá) 150余米，黃河南北兩岸之間的總寬度近 550m。 隨著城市規(guī)模的不斷發(fā)展與擴(kuò)大，尤其是上世紀(jì)八十年代至九十年代以來，南北 兩岸搶占河灘，修建濱河堤壩與道路，逼水歸槽，形成目前的人工河道斷面。目前河道寬約 260m 左右，與 1969 年原始河道相比，減小了近 200m，其中，北岸已將原中心灘北側(cè)水道填平，河道新岸南遷至河心灘的中部，南移距離達(dá) 150m 左右。以上資料表明，擬建中心灘河堤段黃河河床在人類工程活動(dòng)影響下，其平面變遷幅度是比較大的。 工程水文要素 蘭州以上黃河上游區(qū)是黃河流域四大洪水發(fā)源區(qū)之一，洪水類型屬于中長(zhǎng)歷時(shí)暴雨型洪水。黃河蘭州段洪水主要來自吉邁～唐乃亥和循化～蘭州兩大區(qū)間。吉邁～瑪曲段是黃河上游降雨量最大的地區(qū)，產(chǎn) 洪量也最多；瑪曲～唐乃亥區(qū)間雨量漸少，但地形陡峻，發(fā)育 V 型河谷，洪水匯流快；唐乃亥～循化區(qū)間雨量較少；循化～小川區(qū)間支流洮河、大夏河匯入，且與干流洪水遭遇較多，為黃河上游第二大洪水來源區(qū)；小川～蘭州區(qū)間有支流湟水、大通河匯入，暴雨量大，天然情況下與干流洪水遭遇機(jī)會(huì)相對(duì)較少。 1904 年黃河大洪水是蘭州有史以來最大的一次洪水，據(jù)調(diào)查洪峰流量 8500m3/s， 45 日洪水總量 147108m3。 1981 年洪水是蘭州站有實(shí)測(cè)資料以來最大的一次，也是劉家峽水庫(kù)建成后第一次洪水，蘭州站實(shí)測(cè)洪峰流量為 5600m3/s，（ 還原后洪峰流量為 7090 m3/s）。 蘭州站從 1934 年 7 月開始水文觀測(cè)，至 2020 年已經(jīng)積累了 70多年的實(shí)測(cè)資料系列。蘭州站的實(shí)測(cè)資料等系列，目前受上游劉家峽、龍羊峽水庫(kù)調(diào)蓄的影響，年最大洪峰流量是經(jīng)劉家峽、龍羊峽調(diào)節(jié)后的。 1969 年劉家峽水庫(kù)建成蓄水，由于庫(kù)容相對(duì)較小，汛期、特別是洪水發(fā)生時(shí)段水庫(kù)基本沒有進(jìn)行大的調(diào)蓄，水庫(kù)排泄過程及洪峰量級(jí)與上游來水基本相當(dāng)。1989 年以后，龍羊峽水庫(kù)建成運(yùn)行，由于庫(kù)容較大調(diào)蓄能力強(qiáng)，所以其后的資料系列不代表天然特性，只代表現(xiàn)狀條件。 由于蘭州站的年最大洪水系列在 1989 年以后受上游梯級(jí)水庫(kù)調(diào)蓄影響，其天然狀態(tài)下和現(xiàn)狀條件下洪峰流量頻率計(jì)算成果如表 。擬建河堤處各黃河斷面洪水水位、洪峰流量等見成果表 。 黃河蘭州站洪峰流量頻率計(jì)算成果 表 灞河藍(lán)田縣城下游段河堤綜合治理 工程地質(zhì) 勘察報(bào)告 6 頻率（％） 1 2 5 10 天然狀態(tài)下 3/ms 9000 8530 7840 7300 6740 5960 5330 現(xiàn)狀條件下 3/ms 8130 7690 7070 6580 6080 5370 4800 兩項(xiàng)之差 3/ms 870 840 770 720 660 590 530 相差百分比（ %) 擬建河堤各黃河斷面洪水水位、洪峰流量成果表 表 斷面位置 河長(zhǎng) （ m） 洪峰流量 （ m3/s） 河底高程 （ m） 糙率 設(shè)計(jì)水位 （ m） 中山橋 0 6500 城關(guān)大橋 1740 6500 K0+472 1200 6500 K0+995 523 6500 本次勘測(cè)期間，為計(jì)算設(shè)計(jì)水位，在蘭州市中心灘河堤工程上下游河段長(zhǎng) 523m 范圍內(nèi)，布設(shè)兩個(gè)河床測(cè)量橫斷面，位置分別為 K0+472 斷面和 K0+995 斷面。斷面測(cè)量起算數(shù)據(jù)如表，測(cè)量成果見附表（蘭州市中心灘河堤工程斷面測(cè)量成果表）及附圖（蘭州市中心灘河堤工程 黃河橫斷面圖）。 河床斷面測(cè)量起算數(shù)據(jù)一覽表 表 斷面 點(diǎn)名 標(biāo)志類型 蘭州市城建坐標(biāo) 舊大沽高程 （ m） X（ m） Y（ m） K0+472 左 1 號(hào)樁 木樁 左 2 號(hào)樁 木樁 K0+995 左 1 號(hào)樁 木樁 左 2 號(hào)樁 木樁 四 、河堤 工程 地質(zhì)條件述評(píng) 場(chǎng)地地形地貌 擬建 河堤工程 場(chǎng)地 地處黃河左岸Ⅰ 級(jí)階地 與 中心灘河漫灘 過渡地帶，河堤沿線 地形 較平緩，總體呈西高東低之勢(shì) ， 地面 高程 一般介于 ～ 之間 。 場(chǎng)地人類 工程 活動(dòng)頻繁 ，根據(jù) 1969 年原始地形圖 與現(xiàn)狀地形比對(duì)，該區(qū)段原為河心灘， 河心灘將黃河分為南北兩條水道，心灘以北河道較窄，主河道 則 展布于心灘以南。上世紀(jì)八十年代至九十年代，南北兩岸搶占河灘，修建濱河堤壩與道路，逼水歸槽 ， 北岸已將原中心灘北側(cè)水道填平，河道新岸南遷至河心灘的中部， 形成現(xiàn)狀的地形地貌特征。勘測(cè)資料分析表明 ， 自 擬建河堤 起點(diǎn)到K0+830 附近 ， 地貌單元屬 黃河左岸一級(jí) 階地 地帶； K0+830 至擬建河堤 終點(diǎn) 區(qū)段， 地貌單元屬 黃河 故河道及河漫灘 地帶 。 場(chǎng)地地層及巖性分布 灞河藍(lán)田縣城下游段河堤綜合治理 工程地質(zhì) 勘察報(bào)告 7 根據(jù)鉆探揭露，場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，自上而下 地基土主要由 雜填土 ① 、細(xì)砂 ② 卵石②和基巖構(gòu)成，勘探深度范圍內(nèi)，基巖以砂質(zhì) 泥巖 ③ 2 為主，局部沉積有薄層的泥質(zhì) 砂巖③ 1，現(xiàn)自上而下 對(duì)各地層巖性與分布特征 分述如下： （ 1）雜填土 ① ：雜色 ， 稍濕 ， 稍密～ 密實(shí) ，密實(shí)程度變化較大 。 土質(zhì)不均勻 ， 以卵礫石、建筑垃圾等為主，黃土狀粉土充填， 部分 地段以黃土狀粉土為主 ， 混雜有 大量卵礫石 及 建筑垃圾等。 K0+830 以西區(qū)段， 該層 分布 厚度 ～ ， K0+830 以東區(qū)段， 該層 分布 厚度～ 。 （ 2）細(xì)砂 ② 1：黃褐色 ， 稍濕 ， 稍密 。其主要礦物成分為石英、云母等，砂質(zhì)均勻，偶 含少量礫石 顆粒。該層以透鏡體形式存在于卵石層頂面，分布不連續(xù)，厚度變化較大，一般為～ ，最大厚度見于 K22 孔， 厚度 。 （ 3） 卵石②：雜色，亞圓形，由花崗巖及石英巖碎屑組成，磨園度好，分選差，粒徑 20～60ｍｍ，約占全重的 34%左右，粒徑大于 60ｍｍ的，約占全重的 20%以上，砂類土充填，中密～密實(shí)狀。本層均布于河堤沿線，層面埋深及厚度變化較大， K0+830 以西區(qū)域，該層厚度 ～ ，埋深 ～ ，層頂標(biāo)高 ～ ； K0+830 以東區(qū)域，該層厚度 ～ ，埋深 ～ ，層頂標(biāo)高 ～ 。 （ 4） 泥質(zhì) 砂巖 ③ 1：棕紅色，板塊狀結(jié)構(gòu)， 強(qiáng)風(fēng)化狀， 泥質(zhì)膠結(jié) 。天然狀態(tài)下，巖體結(jié)構(gòu)基本完整， 巖質(zhì)較軟，巖芯易碎，透水性較差 ；干燥時(shí)強(qiáng)度較高， 遇水易軟化崩解， 該層呈透鏡體形式分布，與泥巖相間呈韻律沉積，厚度較小， 一般為 ～ ，最大厚度見于 K27孔， 厚度 。 （ 5） 砂質(zhì) 泥巖 ③ 2： 棕紅色～褐紅色，強(qiáng)～中風(fēng)化狀，泥質(zhì)膠結(jié)，密實(shí)，微粒結(jié)構(gòu)，厚層狀。巖體結(jié)構(gòu)基本完整，天然狀態(tài)下，其組織結(jié)構(gòu)致密，整體性好，具不透水性，在浸水?dāng)_動(dòng)情況下易軟化，粘性大，塑性高。干燥時(shí)強(qiáng)度高，遇水具軟化崩解特性。該層層面較平緩，層面埋深 ～ ，相應(yīng)高程 ～ 。該層厚度巨大，達(dá)數(shù)百米以上。鉆探取芯破碎程度及波速測(cè)試結(jié)果表明，砂質(zhì)泥巖強(qiáng)風(fēng)化層厚度一般為 10～ 15m，其下呈中風(fēng)化狀。 場(chǎng)地 水文 地質(zhì)條件 勘察期間，擬建場(chǎng)地各 鉆孔中均見 有 地下水，地下水 穩(wěn)定水位 埋深 為 ～ ， 相應(yīng)高程為 。 場(chǎng)地地下水主要賦存于卵石層中，屬孔隙性潛水類型 。一般情況下，地下水自北向南排泄于黃河，在汛期，河水補(bǔ)給地下水時(shí)，鄰河場(chǎng)地地下水位將有明顯抬升，地下水與地表水交替補(bǔ)排關(guān)系密切。 根據(jù)《蘭州市城市環(huán)境地質(zhì)綜合研究報(bào)告》，蘭州市黃河沿岸地帶，地下水動(dòng)態(tài)主要受黃河水位的影響，水力交替十分強(qiáng)烈，地下水高、低水位期與河水位的漲落同步，水位變化幅度一般為 左右，季節(jié)性變化明顯。根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，一般 情況下最大變化幅度可按 考慮；在百年一遇的黃河最大流量 6500m3/s 的情況下，地下水位會(huì)短暫的進(jìn)一步上升。 地基土的物理力學(xué)性質(zhì)分析與評(píng)價(jià) 河床 粗粒土 顆粒分析試驗(yàn) 為 了解河床內(nèi)粗粒土的顆粒組成與粒度成分，為設(shè)計(jì)提供 計(jì)算黃河沖 刷深度及確定沖 淤類型的相關(guān) 參數(shù)， 本次勘察 在河床內(nèi)采取 粗粒土 擾動(dòng)樣進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)，試驗(yàn)成果 詳見 土工試驗(yàn)成果表及顆粒分析 曲線 圖。 試驗(yàn)結(jié)果表明： （ 1）河床內(nèi)粗粒土主要為卵石層和圓礫層，卵石粒徑 60～ 100mm 的，占全重的 %～%；粒徑 40～ 60ｍｍ的， 占全重的 %～ %；粒徑 20～ 40ｍｍ的，占全重的 %～%；粒徑小于 20mm 的，占全重的 %～ %，平均含量 %；不均勻系數(shù) Cu=～，曲率系數(shù) Cc=～ 。表明該卵石的粒度成分分布不均勻，級(jí)配較差。 （ 2）圓礫粒徑 40～ 60ｍｍ的，占全重的 %～ %，粒徑 20～ 40ｍｍ的，占全重的 %～ 灞河藍(lán)田縣城下游段河堤綜合治理 工程地質(zhì) 勘察報(bào)告 8 %，粒徑 2～ 20ｍｍ的，占全重的 %～ %，粒徑小于 2mm 的，占全重的 %～%，不均勻系數(shù) Cu=～ ，曲率系數(shù) Cc=～ 。表明該圓礫粒度成分分布不均勻，級(jí)配不良。 對(duì)顆分資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)， 結(jié)果見河床粗顆粒土平均顆粒組成百分比 （ 表 ）及 河床粗顆粒土平均顆粒組成顆粒級(jí)配曲線 （ 圖 ） 。 河床粗顆粒土平均顆粒組成百分比 表 顆粒粒徑 60 60～ 40 40～ 20 20～ 2 2～ ～ ～ (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) (mm) 含量 16 河床粗顆粒土平均顆粒組成顆粒級(jí)配曲線圖 圖 0102030405060708090100粒徑d ( m m )小于某粒徑含量(%) . 河 堤堤基粗粒土 顆粒分析試驗(yàn) 為查明分布于擬建 河堤區(qū)段