瓯江防洪堤与水闸工程地质条件及评价

潘 崇

(浙江省永嘉县建设投资集团有限公司，浙江 永嘉 325100)

1 工程概况

永嘉县位于浙江省南部，瓯江下游，处于东经120°19′～120°59′，北纬27°58′～28°36′之间。东邻乐清市，南临瓯江，与温州市区隔江相望，西接青田，北与台州市黄岩区、仙居县、丽水市缙云县相连，县域总面积2698 km2。随着永嘉县经济建设步伐的加快，城市建设对防洪安全的需要与相对薄弱的防洪工程之间的矛盾愈发明显。瓯江治理工程保护对象是永嘉县未来重要的经济发展区域，但目前两岸尚无堤防工程，现状防洪能力不到10年一遇。永嘉县瓯江治理工程涉及永嘉县桥头镇、桥下镇和黄田街道，治理堤(岸)线全长18.577 km，共7段堤防或护岸，以及涵闸11座、涵洞14座。

为保障瓯江河道堤防工程建设的技术可行性与合理性，结合相关工程的地质条件及分析评价案例[1-6]，本文研究防洪堤与水闸的工程地质条件，给出有针对性的措施建议，以期为工程建设提供依据。

2 区域地质与水文地质

2.1 区域地质

工程区分属浙南构造单元，出露的地层主要有侏罗系上统西山头组及第四系全新统地层。大地构造单元属华南褶皱系(Ⅰ2)、浙东南褶皱带(Ⅱ3)、温州一临海拗陷(Ⅲ8)、泰顺一温州断拗(Ⅳ12)。工程区属东南沿海二级地震区，区内地震活动主要受深大断裂控制，据历史记载本区近代地震活动均为微震，区域稳定性良好。附近无中强地震活动，亦无现代活动断层分布，为基本稳定区。据查《中国地震动参数区划图》(GB 18306—2015)，该区50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.05 g，震基本烈度为Ⅵ度。

2.2 水文地质条件

3 防洪堤工程地质条件及评价

3.1 林福段防洪堤

Ⅰ0层浮泥，为新近洪水冲击物，层厚约0.5～1.5 m，饱和，流塑，性质极差，分布于河床底部；Ⅰ层为填土、杂填土，力学性质不稳定；Ⅱ1层粉质黏土(硬壳层)工程地质性质相对稍好；Ⅱ2层淤泥质粉质黏土、淤泥夹粉土，高含水量、高压缩性、低抗剪强度，土性极差，属软土层，是受荷后主要压缩层之一，厚6.0～12.0 m；Ⅱ3层含泥细砂，稍密，性质较好，但层厚较薄。Ⅱ4层砂砾卵石，松散～稍密，层厚大于5.0 m，性质较好，为良好的天然地基；Ⅲ层软土层具高含水量、高孔隙比、高灵敏度、高压缩性、低抗剪强度等特性，土性极差，属软土层，是受荷后主要压缩层之一；Ⅳ1层细砂工程地质性质相对较好，但层厚较薄；Ⅳ2层砂砾卵石层强度、层厚一般较稳定，工程地质性质相对好，层厚大于5.0 m，宜作为桩基持力层。

堤防地处瓯江下游海陆相沉积的交错地带，天王寺上游段无海相淤泥沉积，地基稳定性较好，局部低洼地带存在堤基抗渗稳定问题；天王寺下游段近代海相沉积明显增多。地基土抗冲刷稳定性较差，建议进行防护。

3.2 菇溪口段防洪堤

Ⅰ0层浮泥，饱和、流塑，性质极差，层厚约0.5 m～1.5 m；Ⅰ层为填土、杂填土，力学性质不稳定，层厚约2.0～3.6 m；Ⅱ1层粉质黏土(硬壳层)工程地质性质相对稍好；Ⅱ2层淤泥质粉质黏土夹粉土，高含水量、高压缩性、低抗剪强度，土性极差，属软土层，是受荷后主要压缩层之一，层厚约6.0～14.0 m；Ⅱ3层含泥细砂，稍密，性质较好，但层厚较薄；Ⅱ4层砂砾卵石，松散～稍密，临江侧广泛分布，层厚大于5.0 m，性质较好，为良好的天然地基；Ⅲ层软土层具高含水量、高孔隙比、高灵敏度、高压缩性、低抗剪强度等特性，土性极差，是受荷后主要压缩层之一；Ⅳ1层细砂工程地质性质相对较好；Ⅳ2层砂砾卵石层强度、层厚较稳定，工程地质性质相对好，层厚大于5.0 m，宜作为桩基持力层。

堤防地处瓯江下游海陆相沉积的交错地带，以近代海相沉积为主。地基土抗冲刷稳定性较差，建议进行防护。

3.3 下村段防洪堤

Ⅰ0层浮泥为新近洪水冲积物，性质极差；Ⅰ层填土、杂填土，力学性质不稳定，厚约2.0 m；Ⅱ3层含泥细砂，稍密，性质较好，层厚4.0 m；Ⅱ4层砂砾卵石，松散～稍密，临江侧广泛分布，层厚大于5.0 m，性质较好，为良好的天然地基；Ⅲ层软土层具高含水量、高孔隙比、高灵敏度、高压缩性、低抗剪强度等特性，土性极差，属软土层，是受荷后主要压缩层之一，稳定控制土层；Ⅳ1层细砂工程地质性质相对较好，层厚较薄；Ⅳ2层砂砾卵石层强度、层厚一般较稳定，工程地质性质相对好，层厚1.5 m。

堤防地处海陆相沉积的交错地带，冲积砂砾卵石层、砂层与海相软土交互出现，工程地质条件复杂。堤防沉降和河道边坡抗滑稳定是主要的工程地质问题，建议进行抗滑稳定性验算。地基土抗冲刷稳定性较差，建议进行防护。

3.4 坦头段防洪堤

表层人工堆积块石、抛石等，厚8～10 m，力学性质变化较大；Ⅲ2淤泥及Ⅲ3淤泥、夹淤泥质黏土，为高压缩性、低强度软土，性质较差，且厚度较大，场区内分布较为均匀；建议对其进行抗滑和沉降验算，并采取相应的工程措施；Ⅲs粉砂，松散，厚薄不均匀，不适合作为天然地基持力层；Ⅵ2砂砾卵石，中密～密实，性质较好，可作为预制桩或钻孔灌注桩桩尖持力层。

地基土抗冲刷稳定性较差，受涨落潮流的冲刷、淘蚀作用，存在失稳，建议采取护岸措施。

3.5 梅岙段防洪堤

堤基主要为Ⅱ1层粉质黏土、及Ⅱ2淤泥、淤泥质粉质黏土，厚2.0 m；Ⅲ1层淤泥质粉质黏土含中砂等软土和Ⅱ4砂砾卵石，层厚3.2～6.1 m，Ⅲ2层中细砂，层厚6.0 m组成。Ⅱ4层含泥砂砾卵石，具一定强度，是良好的堤基持力层。该层在上游段分布厚度大且稳定，至下游段厚度变薄呈尖灭之势。下游段下卧Ⅲ1、Ⅲ3软土层，建议进行沉降变形验算。Ⅲ2层中砂、中细砂，力学性质相对较好，埋藏较深，对堤身的稳定和沉降不起控制作用。

地基土层抗冲刷稳定性差，建议采取护岸措施。

3.6 黄田段防洪堤

表层填土，结构松散，土质不均，力学性质变化较大，厚度较薄；Ⅱ2淤泥，厚2.45～11.10 m；及Ⅲ1淤泥，厚0～8.05 m，含水量及孔隙比较高，主要呈流塑状，为高压缩性、低强度软土，性质很差；Ⅲ2淤泥质粉质黏土，厚7.60～22.25 m，及Ⅲ3淤泥质粉质黏土，厚6.40～10.90 m夹淤泥质黏土，为高压缩性、低强度软土，性质较差，且厚度较大，场区内分布较为均匀。以上软土层是闸站建筑物和河道边坡稳定的控制性土层，建议设计对其进行抗滑和沉降验算，并采取相应的工程措施。Ⅲs粉细砂，性质相对较好；Ⅲ4粉质黏土，软塑～可塑，层厚6.40～10.90 m，性质相对较好；Ⅳ1粉砂，中密～稍密，中等压缩性，主要呈透镜体状分布。Ⅵ2砂砾卵石，稍密～密实，性质较好，可作为建筑物预制桩或钻孔灌注桩桩尖持力层。

建议开挖边坡：Ⅱ2、Ⅲ1淤泥1∶5.0，Ⅲ2、Ⅲ3淤泥质粉质黏土1∶3.5～1∶4.0。

4 水闸工程地质条件及评价

4.1 瓯江沿线水闸

Ⅰ层为填土、杂填土，力学性质不稳定，是受荷后主要压缩层之一；Ⅱ3层含泥细砂，稍密，性质较好，厚度约4.0 m。Ⅱ4层砂砾卵石，松散～稍密，性质较好，为良好的天然地基；Ⅲ层软土层具高含水量、高孔隙比，属软土层，建议设计对其进行沉降及不均匀沉降验算；Ⅳ1层细砂工程地质性质相对较好，但层厚较薄；Ⅳ2层砂砾卵石层强度、层厚一般较稳定，层厚2.5 m，工程地质性质相对好。

4.2 楠溪江沿线水闸

Ⅱ2淤泥及Ⅲ1淤泥，含水量及孔隙比较高，主要呈流塑状，为高压缩性、低强度软土，性质较差；Ⅲ2淤泥质粉质黏土及Ⅲ3淤泥质粉质黏土，夹淤泥质黏土，为高压缩性、低强度软土，性质较差，且厚度较大，场区内分布较为均匀。以上软土层是闸站建筑物和河道边坡稳定的控制性土层，建议设计对其进行抗滑和沉降验算，并采取相应的工程措施。Ⅲs粉细砂，性质相对较好；Ⅲ4粉质黏土，软塑～可塑，性质相对较好；Ⅳ1粉砂，中密～稍密，中等压缩性，主要呈透镜体状分布。Ⅵ2砂砾卵石，稍密～密实，性质较好，可作为建筑物预制桩或钻孔灌注桩桩尖持力层。

5 结 论

(1)工程区内各堤段区域构造稳定，地震动峰值加速度0.05 g，对应地震基本烈度为Ⅵ度。全段地下水对混凝土基本无腐蚀性，下村、梅岙地下水对钢筋无腐蚀性，黄田段则对钢筋具弱腐蚀性。

(2)下村及下村以上堤防地基土层以粉砂、砂砾卵石为主，强度高，分布稳定，地质条件较好，具备修筑条件，对长时高水位运行时的渗透稳定问题应予注意，瓯江内采砂较严重，造成拟建护岸区域江水面以下局部天然岸坡较陡，相对高差变化较大，稳定性差，在设计和施工时应引起注意。下游段堤防基础沉积环境较为复杂，软弱土层一般分布较厚，其含水量高，高压缩性，高灵敏度，低强度，地质条件差，是堤基稳定和抗冲稳定的控制性土层，须视不同堤段进行工程处理。堤岸沿线多有抛石分布，多分布于易被冲刷淘刷地段，经长期水流作用，其分布范围和位置较为复杂，设计施工时应引起重视。

(3)瓯江沿线林下水闸、白下水闸和梅岙水闸地基土存在淤泥、淤泥质粉质黏土等软土层，是加载后的主要压缩层，建议设计对其进行沉降和不均匀沉降验算。胜丰水闸上部砂质粉土、粉细砂等较为松散。楠溪江沿线各水闸地层均存在淤泥、淤泥质黏土等软土层，是加载后的主要压缩层。