白洋淀蓄滞洪区安全建设工程地质论述

柳东亮

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津 300250）

1 工程概况

白洋淀蓄滞洪区属于大清河蓄滞洪区之一。大清河系地处海河流域中部，西倚太行山、东临渤海湾、北临永定河、南界子牙河，涉及京、津、冀三省市，历史上洪水灾害频繁。新中国成立以来，经过几次较大规模治理，已初步形成较完整的防洪工程体系，但滞洪区建设滞后、工程设施不全、安全建设不足，已成为防洪系统中的薄弱环节。

白洋淀蓄滞区安全建设工程包括新安北堤、障水埝、北四门堤、南四门堤、淀南新堤、老千里堤、赵王新河左堤7条堤防（总长172.27km），北六、留村、大石桥等6座分洪口门，王庄、杨孟庄、寨里等24座穿堤建筑物（实际勘察建筑物27座）。

2 工程地质

白洋淀位于安新县境内，四周主要以堤埝为界，南至千里堤，北至新安北堤，东至大清河口（赵北口溢流堰），西至四门堤、障水埝、东西长39.5km，南北宽28.5km。地貌类型属于太行山东部冲洪积平原，总体地形比较平坦。地下水埋深差别较大。

白洋淀地表以下25m深度内均为第四系全新统的冲洪积、湖沼积地层，岩性为壤土、粉土、砂壤土、粉砂、黏土等。

3 堤防工程地质条件及评价

3.1 新安北堤

堤基岩性为粉土和砂壤土，渗透变形类型主要为流土。垂向渗透系数Kv＞1×10-4cm/s，具中等渗透性，高水位运行时易产生渗透及渗透变形破坏。

3.2 障水埝

障水埝堤顶高程10.1～11.3m，平均10.5m。堤顶高程10.5～11m，堤段占90%，堤身完整，较密实。

3.3 北四门堤

唐河北四门堤自与唐河左堤交汇处西涝淀开始至与唐河左堤交汇，堤顶高程10.7～12.8m，平均11m，一般堤高4～6m。堤顶高程11m以上堤段占70%。堤身土主要为粉土、砂壤土，以中粉质壤土为主，其次为轻粉质壤土和重粉质壤土；关城分洪口门及关城排闸附近表层揭露粉砂和粉土。

3.4 南四门堤

堤顶高程10.7～12.8m，平均11m。堤身分为两段，第1段孝义河左堤与任高公路交叉处～同口，堤高4～5.5m，堤身土质均匀，主要为轻～中粉质壤土；第2段为韩村～安新大桥堤段，堤高4～6m，堤身土质以轻～中粉质壤土为主，关城分洪口及关城排闸附近表层揭露粉砂和粉土。

3.5 淀南新堤

堤顶高程9.36～11.12m，平均高程不足10.5m。土体主要为粉土、砂壤土，土质不均；干密度1.34～1.55g/cm3，密度偏小。黏粒含量0.3%～9.4%，塑性指数5.8～7.4， 垂向渗透系数多在1.4×10-4～1×10-3cm/s，各项指标不满足规程要求。建议对上述范围堤身进行必要的防渗和密实处理。

4 新安北堤穿堤建筑物及口门工程

4.1 留通扬水站排闸、引闸

留通扬水站排闸布置1孔，孔深15m。闸基岩性主要为湖沼积和冲洪积壤土，具中等压缩性，微～极微透水性，地基条件较好。

4.2 北六分洪口门

新安北堤北六口门，位于北六与南河机站之间，口门长500m。布置1孔，孔深15m。口门的地质结构较为简单，闸基岩性主要为冲洪积壤土，具中等压缩性，微透水性，较高强度。未揭露不良地质现象，工程地质条件较好。

4.3 留村分洪口门

北六口门位于北六与南河机站之间，口门长500m，孔深15m。

口门地基主要持力层为第②2层砂壤土，具中等压缩性和中等透水性，渗透稳定性差，饱和时具液化潜势。

5 障水埝口门工程

5.1 大石桥分洪口门

大石桥口门长400m，孔深15m。地基土主要为第②层壤土，中低压缩性，微透水性，强度较高，为较好持力层。

5.2 王庄排闸

王庄排闸孔深15m。闸基主要为第②层壤土，地层厚度较大，岩性稳定；具中等压缩性，微透水性，较高强度。

5.3 杨孟庄排闸

杨孟庄排闸，孔深15m。闸基主要为第②上层壤土、③层壤土，地层厚度稳定。第②下层壤土，粉粒含量较高，夹砂壤土薄层，土质均匀性较差，7.8～9.7m呈软塑状，埋深较大，一般不影响地基稳定。

5.4 寨里排闸

寨里排闸，孔深15m。闸基主要为第②层壤土，地层厚度较大，岩性稳定；具中等压缩性，微透水性，较高强度。

6 唐河北四门堤穿堤建筑物

6.1 西淀白排闸

西淀白排闸，孔深15m。闸基主要为第②层壤土，地层厚度较大，岩性稳定；具中等压缩性，微透水性，较高强度。

6.2 淀头、泥李庄排闸

地基高程4.6～6.1m主要为第②层壤土，具中等压缩性，微透水性，稳定性较好。高程4.6m以下为第③层壤土，有机质含量较高，具中等压缩性，微透水性，工程地质相对较差。

6.3 端村排闸

端村排闸，孔深15m。闸基高程6.9～7.9m为第②层壤土，构成地基直接持力层，具中等压缩性，微透水性，稳定性较好。高程6.9～5m为②2层砂壤土，具中等压缩性，中等透水性，渗透稳定性较差，具有液化潜势。高程5～-1.1m为第③3层粉砂、③4层细砂，饱和，中密，中等透水性，渗透稳定性较差，具液化潜势。

6.4 关城排闸

关城排闸，孔深15m。堤身0～1.4m为壤土，灰褐色，稍湿，坚硬，较密实。1.4～4.2m浅黄色，稍湿，塑性较差，粉粒含量较高，局部夹壤土团块，较密实。

闸基高程4.3～6.8为第②2层砂壤土，构成地基直接持力层，具中等压缩性，中等透水性，渗透稳定性较差。高程3.3m以下为③壤土，具中等压缩性，微透水性，土质不均匀，含腐殖质和贝壳碎屑等。

6.5 关城分洪口门

唐河北四门堤分洪工程建在关城大口子，口门长500m。孔深15m。堤身0～0.5m为泥结碎石层，壤土、卵石为主，密实；0.5～3.2m为粉砂，浅黄色，稍湿，密实，粉粒含量较高，砂质均匀；3.2～4.8m壤土，灰褐色，稍湿，硬塑。

闸基高程3.9～8.2m为第②层壤土，构成地基直接持力层，具中等压缩性，微透水性，稳定性较好。高程3.3～3.3m为②1层粉土，中密，具中等透水性，渗透稳定性较差，具液化潜势。高程3.3m以下为③壤土，具中等压缩性，微透水性，土质不均匀，含腐殖质和贝壳碎屑等。

6.6 曲堤排闸

曲堤排闸孔深20m。闸基高程5.1～5.7m为第②层壤土，构成地基直接持力层，具中等压缩性，微透水性。高程5.1～3.7m为第②3层粉砂，中密，具中等透水性，渗透稳定性较差，具液化潜势。高程3.7m以下为第②、③壤土和④1层黏土层，各具中等压缩性，微透水性。其中，第③层壤土粉黏粒分布不均，含腐殖质和贝壳碎屑等，局部软塑，工程地质性质相对较差。

7 唐河南四门堤穿堤建筑物及口门工程

7.1 浦口扬水站排闸、引闸

浦口排闸、引闸各布置1孔，孔深15m。闸基主要为第②层壤土，地层厚度4.1m，具中等压缩性，微透水性，强度较高。第②1层粉土，饱和，埋深4.1m（自然地面以下），标贯击数8击，为液化土。第③层壤土深度11～11.3m为淤泥质黏土，但对地基稳定和承载力影响不大。

7.2 军民扬水站排闸

军民排闸布置1孔，孔深15m。闸基高程5～8m为第②层壤土，具中等压缩性，微透水性，强度较高；高程1.5～5m为第②2层砂壤土、第②1层粉土和第③2砂壤土，饱和，埋深3m（自然地面以下），标贯击数10～14击打，为液化土。

7.3 郝关排闸

郝关排闸布置1孔，孔深15m。闸基高程3.8～7.8m为第②层壤土，具中等压缩性，微弱透水性，强度较高，构成地基主要持力层；高程3.8m以下为第③壤土，含大量腐殖质和贝壳、螺壳碎屑，局部呈淤泥质，工程性质相对较差。

7.4 郝关分洪口门

位于郝关与同口之间，口门长500m。闸基高程2～8.5m主要为第②层壤土、第②2层砂壤土。壤土具有中等压缩性，微弱透水性，强度较高，构成地基主要持力层；高程2m以下为第③壤土，含大量腐殖质和贝壳、螺壳碎屑，局部呈淤泥质，工程性质相对较差。

7.5 东大洼排闸

位于孝义河右岸，与浦口排闸隔河相望，河宽50m。孔深15m。闸基高程4.7～7.6m主要为第②1层粉土、第②层壤土，粉土构成地基主要持力层。粉土具中等压缩性，中等透水性，渗透稳定性较差。高程4.7m以下为第③层壤土，含大量腐殖质和贝壳、螺壳碎屑，局部呈淤泥质，工程性质相对较差。

7.6 东方引闸

东方扬水站引闸位于任高公路南侧，孝义河右岸，距唐河南四门堤堤首不足百米。闸基高程4.3～5.3m主要为第②1层粉土，构成地基主要持力层，具中等压缩性，中等透水性，渗透稳定性较差。高程4.3～0.3m为第②层壤土，地基主要持力层，具中等压缩性，微透水性，强度较高。闸基础与地基土间摩擦系数：壤土0.25～0.3，粉土0.3～0.35。

8 唐河北堤穿堤建筑物

8.1 董庄排闸、引闸

8.2 涝店排闸

勘探布置1孔，孔深15m。闸基高程2～7.4m主要为第②层壤土，构成地基主要持力层，具中等压缩性，弱透水性，强度较高，渗透稳定性较好。高程-1.5～2m为第②3层粉砂，中密，具中等压缩性，中等透水性，承载力较高，具液化潜势。高程-1.5m以下为第②4层细砂，中密，中等透水性，承载力较高，具有液化潜势。

9 淀南新堤穿堤建筑物及口门工程

9.1 齐道排闸

勘探布置1孔，孔深15m。闸基高程0.2～6.2m主要为第②层壤土，构成地基主要持力层，具中等压缩性，弱透水性，渗透稳定性较好。高程0.2m以下主要为第③1黏土和第③壤土层，具中等压缩性，微透水性，工程地质性质相对较差。

9.2 杨庄排闸

勘探布置1孔，孔深15m。闸基高程5.7～7.9m主要为第②层壤土，构成地基主要持力层，具中等压缩性，弱透水性，渗透稳定性较好。高程3.7～5.7m为③2层砂壤土，稍密，具中等压缩性，中等透水性，渗透稳定性较差，具液化潜势。高程3.7m以下主要为第③1黏土层、第③层壤土层，具中高压缩性，微弱透水性，工程地质性质相对较差。

9.3 辛庄分洪口门

淀南新堤分洪工程位于刘李庄镇辛庄，口门长400m。堤身素填土由壤土、砂壤土及黏土填筑而成，堤基下土体岩性为第四系全新统冲洪积的壤土及砂壤土，不良地质现象，口门地基工程地质条件较好。

9.4 高楼排闸

勘探布置1孔，孔深15m。闸基高程5.8～6.8m主要为第②1层粉土，构成地基主要持力层，具中等压缩性，中等透水性，渗透稳定性较差。高程1.7～5.8m为第②层壤土、第③壤土，具中等压缩性，微弱透水性，强度较高。高程1.7m以下主要为第③1黏土层、第③壤土层，具中高压缩性，微弱透水性，工程地质相对较差。

9.5 龙华排闸

龙华排闸位于潴龙河右堤，勘探布置1孔，孔深15m。闸基高程5.3～8.2m主要为第②上层壤土，构成地基主要持力层，具中等压缩性，弱透水性，渗透稳定性较好。高程2.9～5.3m为第②1层粉土、第②3层粉砂，中密，中等透水性，承载力较高，具液化潜势。高程0.8～2.9m为第②下层壤土，具中等压缩性，弱透水性，渗透稳定性较好。高程-3.8～0.8m主要为第③层壤土，中部夹砂壤土，具中等压缩性，弱透水性，夹腐殖质和贝壳碎屑，土质不均，局部软塑，工程地质性质较差。

10 千里堤穿堤建筑物

10.1 七孔闸

七孔闸布置2孔，位居闸左右两侧，孔深25m。闸基高程2.5～4.5m主要为第②层壤土，构成地基主要持力层，具中等压缩性，微透水性，渗透稳定性好，强度较高。高程-5.9～2.5m为第③层壤土，中等压缩性，微透水性，强度较低。高程-5.9m以下为第④层壤土和第④1黏土层，具中高压缩性，微弱透水性，渗透稳定性较好。

10.2 梁沟排闸

勘探布置1孔，孔位于淀区堤脚，孔深12m。闸基高程3.5～7m为第②层壤土，构成地基主要持力层，具中等压缩性，微透水性，渗透稳定性好，强度较高。高程3.5m以下，为第③壤土，腐殖质含量较高，具中等压缩性，微透水性，强度较低。

11 安全区工程地质条件及评价

11.1 高阳县城安全区

城北堤线西河至南蔡口，3m以内为中粉质壤土，土质均匀，棕黄色，稍湿，可塑。

对用户的请求进行处理之后，就要建立与之相对应的任务的应用本体，并且执行对相关知识源的连接操作。已创建的应用本体可以在以后用来完成其他类似的任务。在本案例中所创建的应用本体就是如图4所示的应急物流管理本体。

城西堤线西河至季郎，埋深4m以内地层变化较大，以轻粉质壤土为主，夹薄层砂壤土或粉细砂，夹层厚度0.1～0.4cm，具弱～中等透水性，堤基稳定性较差，不宜做为筑堤土料。

城西堤线季郎至赵官佐，3m以内均为中粉质壤土，灰黄色，稍湿～湿，可塑，除0.5m耕植层外，以下土层质量较好。

11.2 安新县刘李庄安全区

辛庄至郝庄堤线埋深3m以内均为中粉质壤土，棕黄色～灰黄色，局部夹深灰色淤泥质薄层；0.5～3.0m壤土可做为筑堤土料。

郝庄村东北堤线3m以上为重粉质壤土与黏土互层，灰黄色至深灰色，具微透水性，黏粒含量偏大，含水量偏大，3.0m以上土层不宜做为筑堤土料。

11.3 安新县同口安全区

分布第四系全新统冲洪积或沼湖相沉积地层，埋深3m以内均为中～轻粉质壤土，棕黄色～棕褐色，局部夹深灰色淤泥质薄层；0.5m以下壤土可做为筑堤土料。

11.4 安新县老河头安全区

埋深3m以内均为中～重粉质壤土，棕黄色～灰褐色，表层0.5m壤土为耕植层，且黏粒含量偏低；0.5m以下壤土可做为筑堤土料。

11.5 任丘市宗佐洼安全区

11.5.1 老千里堤

堤顶高程10.1～10.7m，平均高程10.5m，堤身完整，堤顶较平坦。堤身岩性为轻粉质壤土、砂壤土和少量粉土，棕黄色，厚度3～4m，干～稍湿，硬塑～坚硬。

11.5.2 赵王新河左堤

堤顶高程10.3m，堤顶较平坦，堤身完整。岩性主要为轻～重粉质壤土，局部夹重粉质沙壤土和粉质黏土，棕黄色，厚度3～3.5m，干～稍湿，硬塑～坚硬。

11.5.3 宗佐涵洞

勘探布置1孔，孔深15m。闸基高程0.3～6.8m主要为第②层壤土，构成地基主要持力层，具中等压缩性，微透水性，渗透稳定性好，强度较高。

12 天然建筑材料

12.1 料场概况

新安北堤、障水埝及四门堤（北四门堤和南四门堤）3个防洪堤需复堤段的土料场分别选在其堤身外侧50～150m范围内，与堤坝平行，呈带状分布，宽度100m（局部堤段的堤身外侧有村庄或树木，可从附近堤段调土）。料场范围内大部分为耕地。

淀南新堤的复堤土料场位于淀内，沿堤线呈带状分布。料场位于冲击平原，地形总体比较平坦，地层比较稳定。

新安北堤、障水埝及四门堤的复堤土料场勘探点间距较大，一般2～4km，取土深度（按2.0m考虑）氛围内未见地下水，土料开采不受地下水影响。

12.2 土料质量及评价

取土深度2.0m范围内，新安北堤、障水埝、四门堤及淀南新堤筑堤土料的岩性以土壤为主，局部为砂壤土及粉质黏土。

（1）土料的塑性指数、渗透指数、有机质含量、易熔盐含量、最大干密度和pH值等试验指标均满足规程要求，可作为堤身填筑土料。

（2）黏粒含量大部分满足规程要求，局部地段（寨里村上游400m～杨孟村东长8km的堤段，南四门堤北青村西长10km）的筑堤土料黏粒含量偏高，土料不易压实，施工时应注意质量控制。

（3）淀南新堤复堤土料，位于淀内原取土沟外侧，与堤脚距离50m。地表以下2m内土层的土质以壤土为主，局部为黏土。黏粒含量19.0%～32.8%，局部小于15%，平均值24.7%。勘察期间大部分土体天然含水率略高，平均值为29.4%，由于土层变化，宜采取垂直立面开采，将土层混合后使用。

（4）淀内土层多为深灰色黏土，黏粒含量偏大，平均值35.0%，不宜取土筑堤。

（5）堤内为白洋淀芦苇分布区，水位埋深一般小于2.0m，土层含芦根、螺壳等杂质较多，且含水量较大，不宜取土。

13 结语

（1）工程区地下水类型为第四系孔隙潜水，埋藏于黏性土或砂性土层中。地下水埋深一般2.2～11.3m，高程0.2～8.8m，受附近地表水的影响较为明显。地下水埋深差别较大。

（2）根据环境水腐蚀性判定标准：①齐道排闸、杨庄排闸附近地表水对普通混凝土具有弱腐蚀性；郝关排闸、高楼排闸、董庄引闸和董庄排闸附近地表水对普通混凝土具强腐蚀性；②郝关排闸、董庄引闸和董庄排闸附近地表水（CL-1）对混凝土结构钢筋具中等腐蚀性；寨里排闸、东方扬水站引闸地表水对混凝土结构钢筋不具腐蚀性；其余地表水（CL-1）对混凝土结构钢筋具有弱腐蚀性；③郝关排闸、董庄引闸和董庄排闸附近地表水对钢结构具强腐蚀性；其余地点地表水对钢结构具弱腐蚀性。