清原县堤防工程地质条件及评价

张 迪

(辽宁朝阳县水务局, 辽宁 朝阳 122000)

1 概 况

清原满族自治县地处辽宁省东部山区,清原县堤防工程所在区域内的地貌主要为剥蚀丘陵、丘间谷地、冲洪积阶地及河漫滩，河滩地高程介于215.4-259.0m之间。

区域内发育浑河断裂，规模巨大，延伸甚远，出露于十八道岭至清原一带，是一条长期活动复杂的复合断裂，该断层未通过勘察场区。

根据《中国地震动参数区划图》GB 18306-2001(1∶400万)，本工程区地震动峰值加速度为<0.05g，相应的地震基本烈度为<Ⅵ度。

2 堤防工程地质条件及评价

2.1 地形地貌

拟建清原县城堤防加固段位于清原城区浑河两岸，长度10.9km，河床宽度约100-160m。

场区地貌主要为浑河河谷型地貌，堤岸两侧为河流一级阶地，河道顺直，东高西低，高程255.3-218.3m。

2.2 地层岩性

2.2.1 左岸堤防0+000-9+970.42

本段长9970.42m，钻孔揭露地层岩性自上而下分别为：

①层：堤身填土，主要由粉土、黏土及砂砾石等组成，粗、细粒径不均，杂色，稍湿，中密-密实状态为主，局部稍密，堤身高1.2-4.5m。

②层：圆砾，灰黄-黄褐色，湿-饱和，密实状态，局部夹有砾砂、卵石等薄层或透镜体。层位稳定，层底埋深2.7-7.4m，层厚0.7-4.6m。

③层：凝灰质粉砂岩，紫红色，厚层状结构，块状构造，节理裂隙较发育，层位稳定，全强风化下限埋深5.3-9.5m，全风化层厚0.7-4.4m。

2.2.2 右岸堤防0-235.71-9+712.09

本段长9947.8m，钻孔揭露地层岩性自上而下分别为：

①层：堤身填土，由粉土、粉质黏土及砂砾石等组成，粗、细粒径不均，杂色，稍湿，稍密-中密状态， 堤身高0.8-4.3m。

②层：圆砾，层位稳定，层底埋深1.3-7.8m，层厚0.8-4.5m。

③层：凝灰质粉砂岩，全强风化下限埋深7.6-7.9m，层厚1.1-1.6m。

2.2.3 左岸堤防护岸0+000-0+920

本段长920m，钻孔揭露地层岩性自上而下分别为：

①层：堤身填土，由黏性土、粉土、碎石块等组成，堤身高0.4-3.5m。

②层：圆砾，层底埋深3.2-8.8m，层厚0.7-3.7m。

③层：凝灰质粉砂岩，全强风化下限埋深4.8-9.3m，层厚1.1-1.6m。

2.3 水文地质条件

根据钻孔揭露，本工程区内地下水主要类型为第四系孔隙潜水，圆砾为主要含水层。勘察期间地下水位高程216.2-248.1m。

2.4 堤身状况评价

1)左岸堤身状况及评价：

原堤身高1.2-4.5m，顶部宽1.2-12m，由砂砾石、黏性土等组成，稍密状态，中等透水性，堤身稳定，质量一般。

2)右岸堤身状况及评价：

原堤身高0.8-4.8m，堤顶宽为2.0-6.0m，由黏性土、砂砾石等组成，中密状态，局部稍密状态，中等透水，堤身稳定，质量一般。

3)左岸护岸堤身填土状况及评价：

原堤身高0.4-3.5m，堤顶宽2.0-4.7m，由砂砾石及黏性土组成，稍密状态，不连续，堤身稳定，质量一般。

2.5 堤基工程地质特征

2.5.1 物理指标统计

勘察期间共取扰动样49组，完成室内土工试验。试验结果见表1。

表1 堤防工程堤基土颗分试验成果统计表

2.5.2 堤基圆砾层渗透系数

根据经验公式计算结果，并结合现场实际地质条件及类似工程经验，给出圆砾层渗透系数建议值，详见表2。

2.5.3 堤基承载力

1)原位测试指标统计：

堤防堤基土重型动力触探击数统计结果详见表3。

表2 清原县城段堤防堤基圆砾层渗透系数计算及建议值

表3 清原县城段堤防堤基重型触探成果统计表 击数

2)堤基承载力及主要力学参数

根据原位测试重型动力触探锤击数确定各土层的承载力建议值及力学性质指标，其结果见表4。

表4 地基承载力及力学性质指标统计表

2.6 主要工程地质问题及评价

1)渗透变形：

根据《堤防工程地质勘察规程》的判别方法判定：圆砾层的渗透变形为管涌型。建议允许水力比降为0.15。

2)沉降变形：

场地主要地层岩性为圆砾，承载力较高，可满足建筑物承载力要求，下卧层为全风化岩，在钻孔揭露深度内，无不良地质现象，不会产生不均匀沉降[1-3]。

3)水质评价：本次勘察经水质简分析，河水对混凝土无腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性(干湿交替)，对钢结构有弱腐蚀性。

2.7 堤基工程地质条件分类

根据本次勘察，沿线堤基土岩性为圆砾，属单一粗粒土结构。堤基不存在抗滑稳定及抗渗稳定问题，工程地质条件较好[4]。

2.8 堤岸岸坡稳定性评价

堤岸岸坡和堤防相连，堤岸各土层岩性和堤基土层一致， 岸坡主要地层岩性为圆砾，密实状态，抗冲能力较强[5]。

左岸，A2-A3段，长度240m，右岸A21-A22、 A25-A26，长度分别为150m、655m，属于凹岸的水流冲蚀段，为稳定性较差岸坡。其余岸坡均为稳定、基本稳定岸坡。稳定岸坡长度为17095m，基本稳定岸坡长度为2700m。各分段情况详见表5-表6。

表5 左岸堤岸岸坡稳定性分类表

表6 清原县城右岸堤岸岸坡稳定性分类表

3 结 语

1)工程所在区域内的地貌主要为剥蚀丘陵、丘间谷地、冲洪积阶地及河漫滩，河滩地高程介于215.4-259.0m之间。

2)根据《中国地震动参数区划图》GB 18306-2001(1:400万)，本工程区地震动峰值加速度为<0.05g，相应的地震基本烈度为<Ⅵ度。

3)两岸堤身主要由黏性土、砂砾石等组成，中等透水性，稍密-密实状态，堤身稳定，质量一般。

4)主要地层岩性为圆砾，承载力较高，是良好的持力层。经过评价可满足建筑物承载力要求。

[1]黄纠正.堤防工程存在的问题与实例分析[J].黑龙江水利科技，2014(02)：89-92.

[2]杨敏旺.堤防工程软基处理方法及检测[J].水利科技与经济，2011(03)：20-22.

[3]韦港,冀建疆.堤防工程地质勘察中的若干问题[J].水利水电技术，2001(03)：69-70.

[4]张瑞怡,戴其祥,董美丽,等.黄河下游堤防隐患特征与治理对策[J].人民黄河.2001(09)：19-20.

[5]孙宇东.北安市轱辘滚河堤防工程地质勘察与评价[J].黑龙江水利科技，2013(12)：66-68.