南水北调东线邳州泵站工程可行性研究报告(编辑修改稿)

南水北调东线邳州泵站工程可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

河道 水位（ m） 前池 水位（ m） 6 设计运行水位 站上按骆马湖近期控制水位 邳州泵站站上。 最高运行水位 站上水位按远期骆马湖 推算至土山站上， 站下按 睢宁站 最高 水位。 最低运行水位 按中运河最低水位。 站下按最低通航水位。 平均 运行水位 按 骆马湖多年平均 水位 邳州泵站 站上。 站下 按平均水位。 百年一遇设计 防洪水位 通过防洪闸防洪 天窗泄洪时水位 原河道建筑物规划功能 三百年一遇校核 防洪水位 骆马湖 ， 通过防洪闸防洪 排涝水位 站下为结合房亭河以北片最低排涝控制水位。 邳州泵站 配套建筑物水位组合表 黄墩湖 防洪闸 黄墩湖 防洪闸水位组合表 表 计算工况 闸上水位 （ m） 闸下水位 （ m） 流量 （ m3/s） 备注 送水 设计 100 南水北调设计送水水位 行洪 设计 400 刘集地涵天窗向南泄洪 挡洪 设计 百年一遇设计 水位 校 核 三百年一遇校核 水位 防渗 消能 400 刘集地涵天窗向南泄洪 消能 400 送水水位 房亭河防洪 闸 房亭河防洪 闸水位组合表 表 计算工况 闸上水位 闸下水位 流量 备注 7 （ m） （ m） （ m3/s） 送水 设计 100 南水北调设计送水水位 挡洪 设计 百年一遇设计 水位 校核 三百年一遇校核 水位 防渗 消能 100 送水水位 双杨河灌溉 涵 洞 双杨河灌溉 涵 洞水位组合表 表 计算工况 上游 水位 （ m） 下游 水位 （ m） 流量 （ m3/s） 备注 引 水 设计 8 南水北调近期设计送水水位 挡 洪 设计 闸上为房亭河二十年一遇防洪水位 防渗 闸下为灌溉河道正常蓄水位 消能 闸下为灌溉河道 最低蓄水位 8 3 工程地质 地质概况 20xx 年 8 月徐州市水利建筑设计研究院对 邳州泵站 （房亭河南、北两个方案）按 项目建议书 阶段进行工程地质勘察。 在 收集区域 工程 地质资料和地 区 水文地质的基础上，适量布置钻孔，初步查明场地工程环境、 地形地貌、地层岩性、不良岩土层的分布及其对工程的影响， 进行常规 岩土性质 试验，提供各层 岩土 的常规 物理力学 参数；并对其工程性质 做 初步 评价。 对场地水文地质条件、 岩土 的渗透性， 地下水埋藏条件，地表水和地下水的补排 关系，环境水的腐蚀性进行初步 评价。 外业工作于 20xx 年 8 月 5 日开始， 8 月 12 日结束，施工钻孔 21 孔，总进尺，取原状土样 106 个，进行标贯试验 313 点，最大孔深 ，控制高程 ,基底下深度。 土工试验由我院试验室完成，土样均按要求进行了常规物理力学试验。 地形地貌 邳州泵站 位于江苏省邳州市八路乡境内， 北方案位于 房亭河北岸，现刘集抽水站西侧，输水线路为 睢宁站 来水经徐洪河和徐洪河穿房亭河地涵到 邳州泵站 下再抽水入房亭河，由房亭河送入骆马湖。 南方案位于 房亭河南岸，黄墩湖滞洪区内，输水线路为 睢宁站 来水经徐洪河直接抽水入房亭河，由房亭河送入 骆马湖。 场地地势平坦，地表高程 ～ ，房亭河堤顶高程 ，边坡 1:3，徐洪河河底高程 ，房亭河河底高程。 地层和岩性 场地位于沂沭泗河冲、洪积平原，第四系地层发育以冲、洪积相为主，全新统、上更新统 沉积颗粒较细， 中更新统 沉积颗粒相对较粗，沉积韵率清晰，成层性好。 全新统厚 8～ 9m，上部为砂 壤土、 粉砂，下部为 淤泥质黏土。 上更新统 以黏性土夹钙质结核为主，局部夹细～中粗砂，厚度 10～ 15m。 中更新统 以黏性土夹钙质结核为主，夹中、粗砂，厚度。 本次勘探 揭露第四系全 新统（ Q4）、上更新统（ Q3）地层，根据岩土特征可划分为 7层（ 南、北两方案统一分层， 不包括夹层），现分述如下： 9 全新统 Q4： ①砂壤土（ Q4 al+pl）：黄色、浅黄褐色，松散、饱和，振动析水较快，无光泽反应；局部混团状粉砂、或夹黏土薄层；厚度 ～。 ② 黏土（ Q4 al+pl）：褐黄色，软塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度及韧性较低，标贯击数 2～ 3击，厚度 ～。 ③粉砂（ Q4 al+pl）：灰色，松散、饱和，振动析水快，无光泽反应，夹黏土薄层；标贯击数 2～ 8击，厚度 ～ ， 南方案场地内局部分布。 ④ 淤泥质黏土、淤泥（ Q4l+h）：灰色，软塑，黏着性大，稍有光泽，摇振变形明显，韧性较低，含腐植质及腐烂植物根系，厚约 ～ ， 南方案场地内多含粉砂薄层， 标贯击数 1～ 2 击。 ④ 1 中细砂（ Q4 al+pl）：黄色～灰黄色，中密，饱和，厚度 ～ ，标贯击数24击，仅在北方案自排闸 T18 孔分布。 ⑤壤土：黄灰色，可塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度及韧性中等，含小豆状FeMn 结核，混粉粒较多及少量砂粒， 厚 ～ ，标贯击数 4～ 8 击。 上更新统（ Q3）： ⑥壤土混砂姜（ Q3 al+pl）：褐黄色、褐黄夹灰白色，可塑～硬塑，无摇振反应，油脂光泽，干强度高，韧性高～中等；含豆状 FeMn 结核及 砂姜 （钙质结核），结核直径3～ 8 cm 左右， 上部含量较多，厚约 ～ ，标贯击数 8～ 22 击。 ⑥ 1中粗砂（ Q3 al+pl）：黄色～灰白色，紧密，饱和，厚度变化大， ～ ，标贯击数 21 击， 北方案 仅抽水站 T3孔分布， 南方案场地内分布稳定。 ⑦黏土混砂姜（ Q3 al+pl）：褐黄夹灰白色，可塑～硬塑，无摇振反应，光滑，干强度高，韧性高；含少量砂姜，总厚度 ，标贯击数 11～ 25 击。 ⑦ 1 中粗砂（ Q3 al+pl）：黄色～灰白色，紧密，饱和，厚度变化大， ～ ，标贯击数 18～ 30 击， 北方案 仅抽水站 T T6孔分布， 南方案分布稳定。 ⑦ 2含砾中粗砂（ Q3 al+pl）：黄色～灰白色，紧密，饱和，底部含小砾石，厚度变化大 ～ ，标贯击数 18～ 30 击，分布比较稳定。 各土层分布情况详见 南、北两个方案的 “工程地质剖面图 （图 、图 、图 ”，其物理力学指标见各工程的《工程地质勘察综合成果表》。 10 水文地质 条件 本场地位于中运河沿岸富水区内，冲积层厚度一般在 60 米左右，主要含水层在10～ 20m 之间，含水层主要为中粗砂和含砂姜壤土，后者的富水取决于砂姜含量多少富集程度，补给水源主要靠降雨入渗，地表侧向补给次之。 （ 1）孔隙潜水 :主要赋存在第四系全新统和上更新统地层中，含水岩组的岩性多为厚度 5～ 10m 的中粗砂、中细砂和亚粘土，底板埋深一般在 30m 以浅。 单井涌水量1000～ 3000m3/d；补给来源为大气降水和地表水渗漏，主要消耗于蒸发和人工开采，属降水入渗 — 蒸发开采型。 （ 2）孔隙承压水 :，含水岩组岩性以中更新统 含砾中粗砂、中细砂为主，顶板埋深 30～ 40m 以深，厚 10～ 15m；单井涌水量 500～ 1000m3/d。 场地内含水层主要有 第①层 砂壤土、 第③层 粉砂和 第⑥ ⑦ ⑦ 2 层中粗砂，其中第①层粉砂渗透性大富水性比较好，水源补给条件受地表水和大气降水影响，易于疏干； 第⑥ ⑦ ⑦ 2 层中粗砂的 富水和渗透性都很好，且与上、下含水层有直接水力联系。 第⑦层黏土夹砂姜富水性取决于砂姜含量的多少和富集程度。 据调查和有关水文地质资料分析，场地附近该岩组单井涌水量一般 15～ 20m3/h 左右。 站址基坑开挖过程中除第 ② 层黏土和第 ④ 层淤泥质黏土外，其余各层均有一定的水涌入基坑。 本次勘察期间测得地下水埋深 ，相应地下水位：。 据调查地表水与水地下水对混凝土均无侵蚀性。 地震基本烈度 本地区处于郯城～营口地震带南端，地震活动的特点是频度低，强度大。 迄今为止共发生 6级以上地震 8 次，其中 7 级以上强震 4次，最大震级为 级。 根据历史记载和地震调查，自公元前 178 年至今共记录有感地震 17 次。 其中少数曾 造成 不同程度的破坏，但全都是邻区地震波及引起的。 破坏程度最大的是 1668 年 7月 21 日郯城～莒县间发生的 级地震。 但历史上 7级以上的大震都发生在郯～营地震带的北段和中段，而邳州所处的南段仅有一些零星的中强震发生。 根据《中国地震动参数区划图 》 (GB1830620xx)，场地地震动峰值加速度为 ，地震动反应谱特征周期为。 根据《中国地震烈度区划图》 (P=,1990a)，场地 地震 基本烈度 8 度。 11 工程地质条件 邳州泵站 位于郯庐断裂带以西 15km，工程场地内无活动断层。 依据 《水工建筑物抗震设计规范》（ SL203— 97） 第 款， 根据构造活动性、边坡稳定性和场地地基条件，该场地位 于抗震有利地段。 根据场地地层结构，按剪切波速与岩性的关系， 场地 覆盖层厚度（ dov）。 抽水站主体工程按 《水工建筑物抗震规范》 划分 ,工程 场地土（抽水站基底下 内）按 《水工建筑物抗震规范》计算， 平均 剪切波速（ VSm）为： m/s； 场地土类型： 中硬土 ；场地类别：Ⅱ类。 配套工程建筑 按 《建筑抗震设计规范》划分 ,场地地表以下 内， 等效 剪切波速（ VSe） ； 场地类别：Ⅲ类。 场地内第①～⑤层为第四系全新统（ Q4）地层，上部①～③层系黄泛冲、洪积沉积，中部 淤泥质黏土为湖沼沉 积， 沉积时间短、土质松软，工程性质相对较差。 第①层 砂壤土、 第③层粉砂，松散、饱和，防渗抗冲能力差，在地下水作用下极易产生管涌或流土破坏，经判别为地震液化土层。 第②层为新近沉积的粘性土。 第④层淤泥质黏土，土质软弱，压缩性高、抗剪强度低，易流变，允许承载力 70kpa。 第⑤为一般粘性土， 允许承载力 140kpa。 第⑥～⑦层为第四系上更新统（ Q3）地层，以含 砂姜 （钙质结核）黏性土为主，夹中粗砂。 各层土的密度、强度都比较大，压缩性中等偏低，允许承载力均在 200kpa 以上。 其中 第⑥ ⑦ ⑦ 2层中粗砂、厚度变化大 ，工程性质较好，仅第⑦ 2层 含砾 中粗砂分布相对比较稳定。 进水段翼墙基底高程 ，设计站房基底高程 ， 南、北两个方案 均位于第⑥层 壤土混砂姜之 上，该层分布稳定，压缩性中等偏低～低， 标贯击数 8～ 22击，平均 11 击，允许承载力 200kpa， 抽水站地基内无地震液化或软化土层。 出水段翼墙基底高程 ， 北方案 位于第⑤层壤土顶部， 南方案 位于第④层层淤泥质黏土下部，清污闸 基底高程 ， 南、北两个方案 位于第⑤层底部， 允许承载力 140kpa。 站房基坑开挖土层主为 ① ～ ⑤层 ,其中第①层 砂壤土、 第③层粉砂 和第④层淤泥质黏土的工程性质都比较差，前者在地下水作用下极易发生流土破坏，后者抗剪强度低，易流变，均对边坡稳定不利。 此外、凡设置在站房开挖回填土范围内的工程，除按换填法处理要求控制填土质量外，地基设计应考虑由于回填土体的水敏性而易产生的沉降、负摩阻力等不利因素，选择合理的地基处理方案。 12 结论与建议 （ 1） 邳州泵站 位于郯庐断裂带西侧 15km，工程场地内无活动断层及高危边坡，抽水站地基内无液化土层， 场地位于抗震有利地段。 根据《中国地震动参数区划图(GB1830620xx)》，场地地震动峰值加速度为 ，地震动反应谱特征周期为。 根据《中国地震烈度区划图》 (P=)（ 1990a）， 场地 地震 基本烈度 8 度。 （ 2） 邳州泵站 工程 按《水工建筑物抗震规范》判别， 场地土（抽水站基底下 内）平均 剪切波速（ VSm）为： m/s； 场地土 类型： 中硬土 ；场地类别：Ⅱ类。 附属建筑按 《建筑抗震设计规范》判别，场地土（地表以下 内） 等效 剪切波速（ VSe）为： ； 场地类别：Ⅲ类。 经 判别场地内第①砂壤土 、 第③层粉砂为地震液化土层，液化等级严重；附属建筑物若以第①或③层为地基，建 议采取消除液化措施进行处理。 （ 3）场地内第①～⑤层为全新统（ Q4）地层，土质松软，工程性质较差；第⑥～⑦层为上更新统（ Q3）地层，工程性质较好。 站房基坑开挖土层主为 ① ～ ⑤层 ,其中第①层 砂壤土、 第③层粉砂在地下水作用下极易发生流土破坏，第④层淤泥质黏土的抗剪强度低，易流变，均对边坡稳定不利。 （ 4）进水段翼墙基底高程 ，设计站房基底高程 ，两方案均位于第⑥层 粉质壤土混砂姜之 上， 建议允许承载力 200kpa， 地基内无液化和软弱土层。 出水段翼墙及节制闸基底高程 ， 北方案 位于第⑤层壤土上部、 南方案则 位于第④层淤泥质黏土下部， 允许承载力 70kpa,不能满足地基设计要求，建议全部挖除进行换填处理。 清。