中小河流治理地質勘察要點探討

張磊

【摘要】中小河流治理地質勘察結合當期工程實際強調以下幾點：1.強調中小型工程的靈活性 2.強調已有經驗和專家的作用 3.考慮到我國中小型工程地質勘察的力量的現狀、不脫離實際。本文針對青龍滿族自治縣起河治理工程實踐介紹，對目前中小河流治理的關鍵環節進行了探討。

【關鍵詞】中小河流治理；當前工程實際；起河治理；關鍵環節；探討

1 工程概況

起河是青龍河東側一支流，位于青龍縣城東南、星干河以南，發源于龍王廟北錐子山，由東向西流經龍王廟、牛心山、三間房、鳳凰山、安子嶺、平方子、曾帳子、雙山子等鄉鎮，在小匯河村注入青龍河。現狀河道人工采砂、采礦嚴重，形態發生嚴重破壞，汛期防洪形式嚴峻，一旦遇到較大洪水，河道兩岸隨時有被淹沒的危險，嚴重威脅雙山子鎮及兩岸人民生命財產安全，迫切需要實施河道治理工程。

受青龍縣水務局委托，我院承擔了起河綜合整治工程的地質勘察工作，該段整治工作起始于起河匯入青龍河河口，止于平方子鄉于杖子村西，長度13.5km。

依據“以地質測繪為主，優先采用輕型勘探和現場簡易試驗，綜合利用重型勘探，加強資料綜合分析”這一外業工作基本準則；以及“長期從事水電工程地質勘察的專家，幾十年來，積累了豐富的經驗，常常可以在勘探工作量不多的情況下，作出切合實際的判斷，這是我們水電工程地質勘察一筆寶貴的物質財富。比如，在確定巖土的物理力學參數時，有時可以采用工程類比法，這就是專家的作用和已有工程經驗的體現”這一強調對已有經驗、專家的運用。故本次勘察工作因地制宜的主要在設計筑堤段河道進行了地質勘察工作，包括坑探、篩分試驗、天然密度試驗、水質分析試驗等輕型勘探及現場簡易試驗。既充分了解設計意圖、工程特點，抓住主要工程地質問題，充分運用已有經驗，因地制宜地進行地質勘察；又縮短了工期，提高了工作效率，節省了勘察成本。

2 工程概況

2.1地形地貌

青龍滿族自治縣位于燕山山脈東端，地勢西北高東南低。工程區處于冀北山地，地形起伏較大，現狀河床寬河槽寬60～370mm，河底高程160.5～197.2m，堤頂高程164～204m。河道人工采砂、采礦嚴重，多形成深淺不一的砂坑，坑深3～5m，棄料大量堆積，形成高低不同尾礦堆、堆料場，堆高2～4m，河道形態發生嚴重破壞。

1.2地層巖性

勘察采用探坑的方式，勘探深度為1.0～3.4m，勘探點間距一般500m，沿擬建堤防軸線布置。

根據地表地質測繪和探坑揭露，工程區地層巖性主要為第四系全新統人工堆積（rQ）素填土；第四系全新統沖洪積（al+plQ4）礫砂、礫石。現由上至下分述如下：

1.2.1人工堆積（rQ）

素填土：巖性為含砂卵石和碎石，層厚2～4m，間斷分布在河道左、右岸，范圍較廣。

1.2.2第四系全新統沖洪積（al+plQ4）

巖性以礫砂，礫石為主，局部夾粗砂及細砂透鏡體。

礫砂：灰黃色，稍濕～濕，稍密～中密，主要礦物成分石英，長石，卵礫石含量約35%。普遍分布，勘探厚度0.6～2.7m。

礫石：色雜，濕，稍密～中密，粒徑一般3～8cm，最大達15cm，呈圓形～亞圓形，整體分選性較好，巖性以花崗巖為主，砂為粗砂，局部分布，該層普遍分布，勘探厚度0.5～3.0m。

1.3地質構造與地震

工程區位于三級構造單元馬蘭峪復式背斜東段。參考《河北省、北京市、天津市大地構造圖》（1：100萬），工程區附近的主要區域地質構造有密云-喜峰口大斷裂、南北向正斷裂、青龍-灤縣大斷裂、馬蘭峪復式背斜、向斜。工程區距唐山市較近， 1976年7月唐山地震對本場區影響最大。

根據國家地震局《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2001），本區地震動峰值加速度為0.05g，相當于地震基本烈度Ⅵ度區。

1.4水文地質條件

1.4.1水文

本區屬溫帶大陸性季風氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。多年平均氣溫8.9℃，一月份平均氣溫-9.1℃，七月份平均氣溫24.1℃，多年平均降水量721mm，年內分配不均，年際變化較大。起河為青龍河支流，河床寬20m至300m，河長72.1km，流域面積711.30km2。自然落差435m，多年平均流量5.41m3/s，平均坡降7.21‰。起河支流小沙河源頭隔河頭鄉鎮草場，經董帳子、茨于山鄉，在馬帳子村注入起河，全長26.4km，出口集水面135.56 km2。

起河河道地下位埋深較淺，勘探期間探坑測得地下水埋深為2.1～3.0m，地下水位163.72～170.33m，與河水位基本持平。地下水以第四系地層孔隙潛水形式存在，孔隙潛水主要賦存于礫砂、礫石的孔隙中，為中等富水含水層，受大氣降水及上游補水影響，補排條件為地表水補充地下水。

1.4.2水質分析

勘探期間取起河河水水樣兩組進行了水質簡分析試驗，成果見表1.1和附件水質分析報告。地表水屬于重碳酸硫酸鈣型水及重碳酸硫酸鈣鎂型水，呈弱堿性，水質較好。

根據《水利水電工程地質勘察規范》（GB50487-2008）對環境水腐蝕判定標準判定地表水的HCO3-、PH、CO32-、Mg2+和SO42-五項指標均未達到腐蝕性標準，地表水對混凝土無腐蝕性，地表水對鋼筋混凝土結構中鋼筋無腐蝕性，地表水對鋼結構具弱腐蝕性。

2.3河道堤防工程地質評價

2.3.1堤防工程地質分段評價

依據設計提供數據，擬建堤防高3.10～7.52m，寬5m。河堤填筑土料的選取本著充分利用當地材料，盡量避免征用土料場的原則，采用河道開挖的土料填筑。對整治段河道，按照設計底高程進行河底平整，挖除超高部分，填平低洼砂坑。

根據擬建河道堤防坐落的地層巖性，將整治線路劃分為3個工程地質段，分段進行評價。

⑴樁號0+000～0+623.3、0+900～2+438.6、長2.16km。

該段堤防坐落于①層人工堆積（采砂，采礦棄料堆積），巖性為砂卵石、碎石，高于地表約2～4m，卵石粒徑2～20cm，含少量漂石，最大達30cm。不滿足堤基強度與防滲要求，建議進行清理并做壓實處理。

⑵樁號4+200～5+045.6，長0.85km。

該段為老堤（砂子堆積壩），巖性為砂卵石，壩高約1.7m，寬約1.8m，壩體下部巖性為礫砂。該段堤防不能滿足規定的防洪標準，應進行培厚，加高。

（3）樁號0+623.3～0+900、3+216.6～4+200、5+045.6～5+100、長1.32 km。

該段堤防坐落于②、③層礫砂、礫石層上。承載力建議值230～300kPa，強度較高，性質較穩定。

2.3.2自然堆積角

經現場測定，本區河道內自然堆積角：卵礫石35°，礫砂33°。

3 結語

主要在設計筑堤段河道進行了地質勘查工作，包括坑探、篩分試驗、天然密度試驗、水質分析試驗等，結合地質調查及地質測繪，并利用已有經驗、專家的作用。既充分了解設計意圖、工程特點，抓住主要工程地質問題，充分運用已有經驗，因地制宜地進行地質勘察；又縮短了工期，提高了工作效率，節省了勘察成本，合理的完成了對河道的勘察工作，基本查明了工程區的工程地質及水文地質條件。

[1] 王成華，顧曉魯.基礎工程學[M].天津.天津大學出版社，2005

[2] 常士驃，張蘇民.工程地質手冊[K].北京.中國建筑工業出版社，2007

[3] 天津市水利勘測設計院.南水北調中線一期工程天津干線天津市2段初步設計階段工程地質勘察報告[R].2007.

[4] GB50007-2011，建筑地基基礎設計規范[S].

[5] DB-29-20-2000，巖土工程技術規范[S].