赤峰市天山鎮段歐沐淪河河道堤防工程地質條件及評價

摘 要：通過對赤峰市天山鎮段歐沐淪河河道堤防工程的工程地質進行勘察和試驗分析，查明了場地工程地質條件和存在的主要工程地質問題，為工程設計和施工建設提供了重要的工程資料。

關鍵詞：堤防工程；工程地質條件；歐沐淪河；赤峰市

1 工程概況

歐沐淪河全長120km，流域面積2304km2，河道平均比降4.7‰，堤防標準為30年一遇，洪峰流量為歐沐淪河匯合口上游P=3.33% （800m3/s），匯合口下游P=3.33%（996m3/s）；工程等別為Ⅲ等，堤防級別為3級。文章主要對歐沐淪河河道樁號2+400（老東橋）～4+700堤防工程的地質條件進行評價分析。

2 地質概況

區域出露的地層主要為石炭系上統（C3）、二疊系下統（P12）、三疊系上統（T3）和侏羅系上統（J3）。區內第四紀堆積物較為發育，分布較廣，主要分布在山間溝谷及山前地帶，地貌形態山間谷地及河谷階地，主要為下更新世坡洪積層（Q12）、中更新世冰水堆積層（Q21）、上更新世冰水堆積層（Q31）、上更新統坡洪積層（Q32dl+pl）、全新世沖積層（Q4）。

區域地震基本烈度為6度，地震動峰值加速度為0.05g。含水組為三疊系巖層，巖性主要為板巖，次為砂巖、凝灰巖[1]。該類巖石致密堅硬，節理裂隙發育，風化帶深度10～20m。富水性較好，單井涌水量44.45m3/d，單位涌水量0.38L/som，滲透系數0.856m/d，穿越風化帶后水量明顯減少，僅為2.85m3/d。

3 歐沐淪河堤防工程地質條件及評價

3.1 左岸工程地質條件

3.1.1 地形地貌

堤防位于歐沐淪河河谷沖積層上，為河流堆積地貌，地面高程由上游向下游逐漸變化，現狀河槽寬度15-40m，河道比降1/970，絕對高程分布在359-362m之間。

3.1.2 地層巖性

堤基地質結構分類應為雙層結構：表層為粉土、含細粒土砂，下部為圓礫。現敘述如下：

粉土，褐色、松散、稍濕；無搖震反應，干強度較低，表層含有植物根系，層厚1.4-5.4m。

淤泥質粉土，灰黑色，稍濕，可塑狀態，部分夾有機質，無搖振反應，稍有光滑，干強度低，韌性低，有腐味，層厚1.1-1.3m，分布樁號范圍3+906-4+644。

含細粒土砂，褐色、稍濕、松散；主要成分為石英、長石，修正后標貫擊數（N）為6～7擊，層厚1.1～2.7m。

圓礫，灰褐色，稍密-中密，稍濕-飽和，礫石磨圓度一般，分選差，礫石成份多為花崗巖、凝灰巖，重型圓錐動力觸探修正錘擊數（N63.5）為9～11擊，該層分布連續，埋藏深度3.9～6.5m。

3.1.3 主要巖土物理力學性質

含細粒土砂：含水率10.1%，天然密度1.71g/cm3，干密度1.55g/cm3，孔隙比0.710，比重2.65，滲透系數4.2×10-3cm/s，凝聚力0kPa，內摩擦角27°。

圓礫：根據野外圓錐動力觸探（N63.5）擊數，結合當地工程經驗，圓礫物理力學性質指標建議值：濕密度2.2g/cm3，干密度1.91g/cm3，滲透系數5.5×10-2cm/s，凝聚力0kPa，內摩擦角36°，孔隙率22.2%。

3.1.4 工程地質條件評價

a.堤基承載力評價。含細粒土砂層修正后標貫擊數（N）為6～7擊，承載力標準值建議取120kPa；圓礫層修正后動探擊數為9-11擊，承載力標準值建議取300 kPa。b.地層滲漏。防洪堤堤基由上層粉土、含細粒土砂下層圓礫組成，含細粒土砂為中等透水層，圓礫為中等透水-強透水層，堤基存在滲漏問題，因此設計應根據行洪時段，確定其防滲形式。c.滲透穩定性評價。圓礫，根據土工試驗，土的細粒含量Pc=33%，比重Gs=2.62，土的孔隙度n=32%，計算值為36.7%，大于33%，滲透變形類型為管涌。根據室內試驗數據，經計算圓礫的臨界水力比降0.36，安全系數取2.0，則允許水力比降為0.18，建議取值為0.18。d.地震液化性評價。地震動峰值加速度為0.05g，相當于地震烈度6度區，可不判別液化。

3.2 右岸（2+400-4+716）工程地質條件

（1）地形地貌。堤防位于歐木淪河河谷沖積層上，為河流堆積地貌，地面高程由上游向下游逐漸變化，絕對高程分布2+400-2+900、2+900-3+912段在359-364m之間；3+912-4+716段在356-359m之間。

（2）地層巖性。2+400-2+900段：填筑土，為粉質粘土，紅褐色，中密狀態，層厚2.8-3.0m。分布樁號范圍2+400-3+300，質量合格。現狀堤身填土為粉質粘土，滲透系數均值為6.4×10-5cm/s，屬于弱透水，滲透性滿足規范要求。壩體干密度均值為1.68g/cm3，最優含水率16.7%，最大干密度1.77g/cm3。堤防碾壓質量符合規范要求；含細粒土砂，褐色、稍濕、松散。主要成分為石英、長石，修正后標貫擊數（N）為6～7擊，層厚2.6-3.1m。圓礫，灰褐色，稍密-中密，稍濕-飽和，礫石磨圓度一般，分選差，礫石成份多為花崗巖、凝灰巖，重型圓錐動力觸探修正錘擊數（N63.5）為9～11擊，該層分布連續，埋藏深度5.8～6.6m。

2+900-3+912段：雜填土，雜色，稍濕，松散狀態，含少量煤渣、碎石、及建筑垃圾，層厚2.2～2.4m。樁號范圍3+300-3+931，建議清除后換填處理。淤泥質粉土，灰黑色，稍濕，可塑狀態，部分夾有機質，無搖振反應，稍有光滑，干強度低，韌性低，有腐味，層厚0.6～1.4m。含細粒土砂和圓礫特性同2+400-2+900段，其中含細粒土砂層厚2.2～3.4m，圓礫埋藏深度4.8～6.2m。

3+912-4+716段：粉土特性同左岸，層厚1.4～4.0m。淤泥質粉土特性同左岸，層厚0.5～0.8m。含細粒土砂特性同左岸，層厚1.5～3.2m。圓礫特性同左岸，埋藏深度5.0～6.2m。

（3）主要巖土物理力學性質：2+400-2+900、2+900-3+912段，同左岸。3+912-4+716段，粉土：含水率10.5%，天然密度1.71g/cm3，干密度1.55g/cm3，比重2.65，滲透系數3.7×10-4cm/s，凝聚力12kPa，內摩擦角24°。含細粒土砂和圓礫同左岸。

（4）工程地質條件評價。堤基承載力評價、地層滲漏、滲透穩定性評價和地震液化性評價，結論同左岸。

4 結束語

通過野外鉆探、野外試驗、室內試驗等工作，綜合分析研究表明：工程區域沒有溶洞及大的斷裂通過，區域構造穩定。地震烈度為6度，不存在震動液化問題。河谷兩岸土體比較完整，沒有大的滑坡體存在。堤基地層含細粒土砂、圓礫透水性較強，屬于中等透水-強透水，建議做好防水措施。堤基局部揭露淤泥質粉土層，屬于軟土，建議清除。河谷兩岸含細粒土砂抗沖刷能力較低，需對防洪堤堤角進行加固，并做好防滲工作。區域內地下水、地表水對混凝土無侵蝕作用，最大凍深2.26米。現狀堤防堤身填土為粉質粘土，中密狀態，堤身填筑質量合格。右岸堤線3+300-3+931表層揭露雜填土，主要為建筑垃圾、生活垃圾，層厚2.2～2.4m，建議換填處理。

參考文獻

[1]陳藝坤.鹿溪防洪堤工程地質條件分析及防滲方案淺釋[J].湖南水利水電，2011，（6）：34-35.

作者簡介：代志剛，男，漢族，助理工程師，本科，主要從事水利工程勘察設計方面工作。