天津市务本河泵站更新改造工程地质条件与评价

冯建国

摘要：务本河泵站位于天津市东丽区稻地村西侧，泵站建于20世纪70年代，至今已有40多年的历史。泵站目前存在排涝能力不足、河水倒灌、设备老化等诸多问题，因此拟对务本河泵站进行更新改造。为了保证更新改造工程的顺利进行，先期对场地的地层进行了工程地质勘察。本文结合该工程的地质勘察实际情况对场区地层的工程地质条件进行了评价。

关键词：务本河泵站;更新改造;工程地质条件与评价

1工程概况

务本河泵站位于天津市东丽区稻地村西侧，为海河左岸外泵站，至今已有40多年的历史。泵站目前存在排涝能力不足、河水倒灌、设备老化等诸多问题，且近几年来已严重影响泵站的功能发挥和安全运行，因此拟对务本河泵站进行更新改造。

在综合考虑现有泵站和厂区地形、地质条件等情况下，拟采用拆除重建方案。重建后的泵站工程主要由排涝进水闸、泵房、出水池、排涝出水闸、排涝自流闸、灌溉引水闸、灌溉引水涵洞、灌溉退水闸等建筑物组成。

2地质概况

2.1 地形地貌

建筑物区地貌单元属滨海冲积海积平原，场地较平坦，地势微倾斜，总体西北高东南低。泵站地面高程1.53～3.70m，河底高程-1.40～-2.09m，务本河堤顶高程2.95～3.64m，海河右大堤堤顶高程4.68～4.86m。

2.2 地层岩性

根据地质测绘及钻孔揭露，在勘探深度30.0m范围内揭露的地层岩性主要有：第四系全新统人工堆积（Qml）填土，第四系全新统上组冲积（Q3 4al）粉质黏土，第四系全新统中组海积（Q2 4m）粉质黏土、淤泥质粉质黏土、粉砂，第四系上更新统下组冲积（Q1 4al）粉质黏土、粉砂，第四系上更新统五组冲积（Qe 3al）粉质黏土、粉土。

2.3 地質构造与地震

工程区主要受沧州～大名断裂、固安～昌黎大断裂及其次级小断裂影响，几条断裂距场址区较近。根据相关资料分析，断裂在晚更新世中晚期以来没有明显活动迹象，断裂对场址区稳定性影响较小，场址属于相对稳定区。

根据《中国地震动参数区划图》（GB 18306-2015），建筑场地类别属Ⅲ类，地震动参数需要修正，修正后的基本地震动峰值加速度为0.20g，基本地震动峰值加速度反应谱特征周期为0.55s。

2.4 场地类别

根据地层岩性特征及钻孔波速测试结果，依据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）（2016年版）规定，场地土为中软土，场地覆盖层厚度大于50m，建筑场地类别属Ⅲ类。建筑场地属建筑抗震不利地段。

2.5 水文地质条件

工程区内地表水丰富，存在于河道、沟渠、鱼塘中。地下水埋深较浅，一般埋深为1.1～1.6m，地下水位0.71～2.00m，为第四系孔隙潜水，主要含水层为粉土、粉砂层，与地表水联系密切，主要由地表水和大气降水补给，以蒸发形式排泄，地下水受海河河水、地表水补给，随季节影响略有变化。

地表水类型属于氯钠型水，中性偏弱碱性;地下水类型属于氯重碳酸钠型水，中性偏弱碱性。地下水对钢筋混凝土结构中钢筋具有弱腐蚀性;地表水对钢结构具有中等腐蚀性、地下水对钢结构均具有弱腐蚀性。

2.6 土的腐蚀性

根据土化学分析，土样均为非盐渍土。土对混凝土的腐蚀等级为微腐蚀性。土对钢筋混凝土结构中钢筋的腐蚀等级为中等腐蚀性。

2.7 物理地质现象

本区标准冻土深度0.60m，无其它不良物理地质现象。

3 工程地质条件及评价

3.1 地质结构

根据地质测绘及勘察资料，泵站的地层岩性主要为第四系黏性土、粉土、砂土，地质结构多为黏砂多层结构。

3.2 土体物理力学性质

厂区浅层土体均为软弱土，黏性土具中等～高压缩性，局部差异较大，砂性土具有中等压缩性。地基土体的渗透系数大多在10-7～10-4cm/s之间，属极微～中等透水性。

3.3 主要工程地质问题

根据工程项目的特点和对地基土特性的要求，工程区主要考虑的工程地质问题为地基土的强度及变形问题、渗漏及渗透稳定性问题、砂土地震液化问题。

⑴地基土的强度及变形问题

地基土多为粉质黏土及粉砂，土体多为中等压缩性土，第四系全新统上组冲积（Q3 4al）的粉质黏土和第四系全新统中组浅海相沉积 （Q2 4m）的粉质黏土、淤泥质粉质黏土多为高压缩性。因此，可能会产生较大沉降，局部可能产生不均匀沉降。

⑵渗漏及渗透稳定性

地基土体的渗透系数建议值大多在10-7～10-4cm/s之间，属极微～中等透水性。透水性较强的粉砂厚度不大，分布较连续，埋深较深，产生渗漏及渗透破坏的可能性不大。如果在设计时考虑地基土发生渗透破坏时，黏土允许水力比降建议值为0.45;粉质黏土允许水力比降建议值为0.40;粉砂允许水力比降建议值0.25。

⑶饱和砂土地震液化问题

根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008），经初判，第一海相层的粉砂具有液化的可能。经过标准贯入锤击数法复判，该层粉砂具地震液化的潜势。

3.4 工程地质评价

厂区浅层土体均为软弱土，黏性土具中等～高压缩性，局部差异较大，砂性土具有中等压缩性。地基土的高压缩性及差异性，易使浅基础产生较大沉降及不均匀沉降。浅层地基不经处理一般不宜作为建筑结构的基础持力层，仅可作为低荷载建筑物浅基础持力层，低荷载建筑物基础可考虑采用筏板式基础，或对地基土采取适当补强处理，亦可采用复合地基，采用浅基础应考虑软弱下卧层的不利影响。

4 结语

通过工程地质勘察，在现有的技术手段下经过综合分析后对厂区地基的水文地质与工程地质条件和处理措施作了如下结论：

（1）厂区地表水丰富，地下水埋深较浅，一般埋深为1.1～1.6m，地下水位0.71～2.00m，施工期间宜复核地下水位，根据实际情况确定基坑排水措施。

（2）环境水对混凝土中的钢筋、钢结构具有腐蚀性;厂区土对混凝土、混凝土中的钢筋具有腐蚀性，应做好相应防腐处理。

参考文献：

[1]GB 50021-2001（2009版），岩土工程勘察规范[S].

[2]GB 50487-2008，水利水电工程地质勘察规范[S].

[3]GB 50011-2010（2016版），建筑抗震设计规范[S].

[4]GB/T 50123-2019，土工试验方法标准[S].