古河槽地質問題與處理

■田云軍

（新疆水利水電勘測設計研究院新疆烏魯木齊830091）

古河槽地質問題與處理

■田云軍

（新疆水利水電勘測設計研究院新疆烏魯木齊830091）

古河槽常見的地質問題包括深覆蓋層滲流、沉降變形、滑坡等，為進一步探析這些地質問題的處理方法，本文從古河槽的演變著手，分析了古河槽不同地質問題產生的原因和處理方法，以期為古河槽水利工程地質問題勘察提供一定的指導。

古河槽 地質問題 演變過程 處理方法

0 前言

古河道形成的最根本原因就是河流發生了改道，而河流發生改道的原因有內因和外因兩個方面。外部因素引起河流改道主要是因為構造運動使得河流流域段發生了大規模的變化，迫使河道抬升或下降。同時地質災害和人為因素也會引起河流改道，例如泥石流、滑坡等造成堰塞湖，從而使河流流向發生改變。由于古河槽特殊的地質特征，深覆蓋層滲流、沉降變形、滑坡等地質問題往往會給古河槽帶來很大的危害，因此如何探測古河槽地質問題，以及研究這些地質問題的處理方法是水利工作者的重要工作。

1 古河槽概況

1.1 古河槽演變成因

構造運動、滑坡、崩塌、泥石流、人工等原因往往會導致河流改道，而被廢棄的河段經沉降、埋藏后被抬高，位于分水嶺之上，從而在原河道的基礎上形成古河槽。統計水利水電工程古河槽的類型，主要有兩類，包括埋藏古河槽和地面古河槽。一般來說，埋藏古河槽在地貌上不易確定其分布位置和形態，只有通過地質勘探和測繪才能分析出其具體的位置；而地面古河槽的形態和分布位置相對清晰，在地面就能確定其特征和堆積物情況。形成古河道最主要的原因是地殼構造升降運動，河流改道后原河道被廢棄，從而形成古河槽，因此古河槽是與河床相伴生的沉積產物，主要巖性為砂卵礫石，在縱向剖面上，其顆粒從底部向上部變細，呈正粒序特征。

1.2 古河槽地質問題勘探方法

古河槽的地質特性是水利工程的設計、施工等工程階段必須重點考慮的因素，針對古河槽滲透、變形、滑坡等地質問題的具體情況，需要采用先進的地質勘探手段和方法，查明這些地質問題的分布情況和工程特性。目前古河槽地質問題常用的勘探方法包括遙感、測繪、鉆探、物探、槽探等，幾種常見勘探方法具體解決的問題如下：

（1）遙感技術主要是通過大范圍的影像成圖，了解河道形成和演變的過程，從而判斷古河槽的分布情況。

（2）測繪技術主要是通過對工區的地形、地貌、地層以及構造進行測量，以確定古河槽進出口位置、規模，從而分析其堆積物類型、成因以及形成時代。

（3）鉆探方法則是通過鉆探取芯，分析鉆遇地層的巖性，并通過試驗分析，確定古河槽的形態，地下地層巖性、構造，并判斷沉積環境和其它巖石物理參數等。

2 古河槽常見地質問題及處理方法

2.1 古河槽深覆蓋層滲流問題處理

2.1.1 滲流問題

某現代河流右岸附近存在一條古河槽，古河槽寬400余米，最大的切深達200米，目的地層自下而上分別是中更新統砂卵礫石層、第四系含土礫石層。該古河槽主要的工程地質問題是深覆蓋層滲流問題。

古河槽滲漏量計算公式如下：

式中：q為古河槽滲漏量，m3/d；K為滲透系數；h1為水庫水位，m；h2為滲漏溢出水位，m。

經計算，該古河槽的滲漏量達到了140m3/d，滲漏量非常大，因此必須采取有效的措施對深覆蓋層進行防滲處理。

2.1.2 滲流問題處理辦法

古河槽滲流問題的處理辦法主要有兩種，一是垂直防滲，二是水平防滲。因此對古河槽地層的巖性特征、工程地質條件、地形地理條件、滲透性等因素綜合考慮，決定選擇何種防滲處理辦法，以達到高效、合理的治理效果。對該古河槽選擇分離式混凝土板方法，進行防滲處理，具體步驟如下：

（1）相對于松散的古河槽堆積物，天然風積黃土的滲透系數相對比較小，因此就地選用黃土作為防滲材料。為有效降低松散砂卵礫石的滲透性，采用在堆積物上鋪筑粘土、混凝土等方法，以減小滲透坡降，提高防滲能力。

（2）深覆蓋層的地層巖性主要為砂礫石，這些巖土的顆粒級配極不均勻，往往是古河槽發生滲水的主要原因，因此針對這一地質問題，一般采用防滲墻加斜心墻、分離式面板等，以起到防滲的作用。

2.2 古河槽沉降變形問題處理

由于形成古河槽的地質條件影響，古河槽壩巖石的物理力學性質比較特殊，下部的巖石抗剪強度、荷載能力等相對比較差，而上部的巖土相對較好，從而造成基底巖石承載力不足，導致壓縮變形，發生沉降現象，進而引發滲流、開裂等地質災害。

目前處理古河機遇沉降變形的方法比較多，比較成熟且常用的技術主要包括粉噴樁加固技術和筑堤預壓技術。處理時先采用筑堤預壓，使地基巖土層在荷載作用下固結排水，并將填堤壩連為一體。然后通過粉噴樁加固，形成一個復合的地基，從而控制古河槽沉降變形問題。

2.3 古河槽滑坡問題處理

古河槽滑坡現象主要是由于地震、強降雨、壩基不穩等原因引起，因此在處理滑坡問題時，首先通過地震、電法、鉆探、物探等可靠性高的勘探方法，查明滑坡體的巖層走向以及邊坡方向。

古河槽滑坡問題處理方法一般有三種：①加強滑坡變形監測，確定滑坡體的形態特征，然后做好滑坡治理；②通過人工方法改造河道，以繞過滑坡嚴重的地段；③合理控制河道蓄水容量，以減小滑坡體對古河槽帶來的影響。

3 結論

受內外因因素的影響，河流改道，被廢棄的河道形成古河槽，古河槽具有特殊的地質特征，常發生滲流、沉降變形以及滑坡等地質問題。本文從古河槽的演變過程著手，簡述了幾種古河槽勘探方法的適用性，同時針對古河槽常見的地質問題，分別對滲流、沉降變形、滑坡等產生的原因和處理方法進行論述，以期為古河槽的水利工程設計、施工提供一定的參考。

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F407.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-5-48-1