拉马河（铁岭县段）地质勘察及评价

徐连田

（昌图县水利事务服务中心，辽宁 昌图 112599）

1 概 况

拉马河位于辽宁铁岭境内，为辽河流域右岸的一级支流，发源于辽宁法库县慈恩寺乡，流经辽宁的铁岭县和法库县两县，河流全长61km，流域面积为733km2，河道平均比降0.773‰。目前，拉马河（铁岭县段）河道防洪标准不足10a 一遇，经过多年运行，局部冲刷造成堤段坡比不满足要求，同时，居民在河道两岸及周边开垦农田、种植作物等，缩窄河道行洪断面，对拉马河（铁岭县段）两岸各村落造成威胁，影响两岸人民生命财产安全，汛期危及阿吉镇各村百姓的人民生命财产安全。因此，从地区农业发展对防洪的要求及生态需求来看，铁岭县拉马河（铁岭县段）防洪工程建设迫在眉睫。

本工程治理范围为拉马河入辽河河口至东拉马河子河上游河段，治理长度6 460m（K0+000～K6+460）。其中：左岸桩号Z4+551～Z5+886段，堤防采取加高培厚型式，施工长度1 335m，顶宽3m，迎水坡比值为1∶2.5，背水坡比值为1∶2.5;左岸桩号Z0+974～Z5+886段，修建长度4 912m；右岸桩号Y0+555～Y2+917段，该段为民堤，本次工程对其堤脚进行防护，不改变现状岸线，堤脚设置双层叠笼，上层固滨笼尺寸为0.5m×0.5m，下层固滨笼尺寸为1.0m×1.0m，修建长度2 362m；右岸桩号Y3+858～Y5+741段，堤防采取加高培厚型式，堤顶宽为3m，迎水侧坡比1∶2.5，背水侧坡比1∶2.5，修建长度1 883m；右岸桩号Y3+858～Y5+741段，堤顶设置0.2m厚砂石路面，坡比1∶2.5，修建长度1 883m。

考虑胜利河河口段及河口对岸的防冲防护、河道转弯处水流对堤防的冲击，堤防迎水侧采用生态格网护坡，其中左岸护坡长度1 335m（Z4+551～Z5+886），右岸护坡长度1 883m（Y3+858～Y5+741）。迎水侧堤脚处设1.0m×1.0m固滨笼，保持水上、水下防护工程的稳定，固滨笼以上进行削坡，设计坡比1∶2.5。

2 区域地质概况

勘察区位于阿吉镇西南侧，勘察河道长6.46km，走向由北流向南，为滩槽分明的复式河槽，上部为梯形断面，目前水上无拦水构筑物。勘察段河床位于平原区，堤防原始形态完好，堤防临水坡无护坡，河道因多年未进行彻底治理，河道淤积较严重，堤防局部缺失、低矮，多年风吹雨蚀已造成堤防断面变小，上述原因致使河道的防洪标准大大降低，泄水能力下降，为了保护沿河居民的生命和财产安全,决定对该段堤防进行综合治理。

2.1 勘察目的、任务

本次调查的目的是了解河道控制段各岩土层的分布规律、物理力学性质和参数[1-3]。工程区的水文地质条件、可能存在的不良地质作用，为工程设计、基础选型及施工提供设计依据，其具体任务和要求如下：

1）调查区域地质概况、地貌、地层岩性、地质构造、土壤类型等; 评价了各岩土层的物理力学性质、各土层的厚度分布及其工程地质特征，评价了岸坡的稳定性和各岩土层的力学特性[4-6]。

2）查明河道的水文地质条件，对地表水、地下水水质的腐蚀性作出评价。

3）对岸坡的渗漏、对渗透稳定性、抗滑稳定性、饱和砂土液化、振动沉降、对沉降变形等工程地质问题进行了评价，并提出了治理措施，并给出主要技术指标的经验值。

4）查明沿线岸坡有无不良物理地质现象，并提出防治建议。

5）查清区域的地质构造条件，对工程区场地的稳定性作出评价，给出区段地震参数，提供区域的标准冻深。

6）对河道治理建设所需的天然建筑材料提出建议[7-9]。

2.2 地形地貌

调查地点属河流冲积平原，地貌单元为冲积阶地，地势较为平坦，钻孔海拔标高在58.78～63.74m之间，钻孔最大高差4.96m。

2.3 地质构造与地震动参数

勘察区地处中朝准地台（Ⅰ）、华北断坳（Ⅱ）下辽河断陷（Ⅲ）辽河断凹（Ⅳ）的四级构造单元中，勘察区无明显断裂构造。

2.4 地层岩性

依据勘察钻孔所揭示的各岩土层的分布及地层结构特征，参考地貌单元划分。该段覆盖层均为第四系更新统，未揭露下伏基岩[10-12]。

2.4.1 堤身

岩性主要为素填土①：堤身均为土质边坡，灰褐色，主要由黏性土组成，含细粒土及少量碎石。厚度：2.20～3.50m，平均2.97m；层底标高：56.58 ～ 60.24m，平均58.99m ；层底埋深 ：2.20～3.50m，平均2.97m。

2.4.2 堤基

粉质黏土、粉细砂、中粗砂。自上而下为如下6 层2 夹层：

粉质黏土②：饱和，可塑状态。厚度：2.30～19.30m，平均9.66m；层底标高：39.13～56.06m，平均48.92m；层底埋深：4.50～20.00m，平均12.00m。

粗砂②-1：湿，中密状态。厚度：1.50～2.80m，平均2.15m；层底标高：50.93～52.74m，平均51.84m；层底埋深：8.20～11.00m，平均9.60m。

细砂③：湿～饱和，稍密状态。厚度：5.50～7.50m，平均6.30m；层底标高：45.24～55.86m，平均5 0.42 m；层底埋深：6.0 0 ～18.5 0 m，平均12.57m。

中砂④：湿～饱和，中密状态。厚度：5.00～6.20m，平均5.60m；层底标高：49.28～49.66m，平均49.47m；层底埋深：9.50～12.20m，平均10.85m。

粗砂⑤：饱和，密实状态。厚度：7.80～10.50m，平均9.15m；层底标高：38.78～41.86m，平均40.32m；层底埋深：20.00～20.00m，平均20.00m。

粉土⑥-1：湿，中密状态，中等压缩性土。厚度：5.30～5.30m，平均5.30m；层底标高：44.86～44.86m，平均44.86m；层底埋深：18.50～18.50m，平均18.50m。

粉质黏土⑥：饱和，可塑状态，中等压缩性土。

2.5 水文地质条件

在调查过程中，每个孔洞都发现了地下水位，地下水位标高约为47.98～52.36m。埋藏类型为孔隙潜水，地下水主要赋存于沙层，主要由大气降水和河水供给。丰水期可达地表面[13-15]。

2.6 物理地质现象

本次勘察成果表明，拉马河发育在冲积平原上，为侵蚀性河谷。河床低于两岸，堤岸裸露。未发现大规模岸坡坍塌、滑坡。丰水期以水土流失为主，较陡处堤岸易因雨水冲刷失稳，历史上未发生过潜蚀、管涌险情。

3 工程地质条件

3.1 岩土体物理力学指标分析与选用

在本次调查中，通过现场渗透试验和室内岩土试验获得了岩土体的物理力学性能指标。其岩土体原位测试成果统计结果见表1。

表1 原位测试试验成果统计表

本次勘察堤身物质组份基本相同，堤基物质组份差异较大。

各土层主要物理力学指标统计，其结果见表2。

表2 岩土体主要物理力学性质指标统计表

3.2 渗透稳定性及砂土颗粒级配

3.2.1 堤身评价

堤身素填土：填筑土料主要为粉质黏土，堤身素填土渗透系数平均值3.08×10-5，渗透性为弱透水；堤身内不存在强透水层，尚未发现漏水问题；堤身土质均匀性一般，物理力学指标差异不大。堤身较稳定。堤身的构筑材料主要为黏性土，抗渗能力较强，抗冲刷能力较强[16]。

3.2.2 堤基评价

堤基土：粉质黏土可塑状态，中等压缩性土，渗透系数3.60×10-5，渗透性为弱透水；细砂稍密状态，渗透系数5.00×10-3，渗透性为中等透水；中砂中密状，渗透系数2.00×10-2，渗透性为强透水；粗砂密实状态，渗透系数5.00×10-2，渗透性为强透水。坝基较稳定。堤基上层主要岩性为黏性土抗渗能力较强，抗冲刷能力较强，仅底层粉砂存在渗透变形，土的工程地质条件较好。

渗透系数分层统计结果详见表3。

表3 渗透系数分层统计结果表

3.3 饱和砂土的液化判别

采用标准贯入法进行液化判别，根据《水利水电工程地质勘察规范》相关规定，场地饱和砂土在Ⅶ度地震作用下不液化。

4 天然建筑材料

勘察区内河道两侧地势平坦，现多为耕地，无良好的天然建筑料场。现河堤大部分保存完好，只有各别地段堤身高度、厚度不足，需进行加高、培厚处理，经与甲方、设计单位沟通，结合堤防治理材料用量较少，本着经济可行方案，建议就地取材，采用河道内的清淤土体为筑坝材料。

勘察区河道内上层土体为黏性土，无淤泥质土和特殊土分布，天然状态为软塑，土质符合筑堤材料要求。土的其他参数可参照土工试验表。所需石材就近外购，石材标准按照《水利水电工程天然建筑材料勘察规定》执行。

1） 拉马河堤防填筑材料采用堤内取土，料场位于隋荒地大桥以北隋荒地村附近（K3+940～K5+730段）河漫滩。累计长度1 790.0m，平均宽度50.0m，表层0.5m 河漫滩淤土不可作为护岸材料，应剥离。

2）石料：石料可从蔡牛镇王千村石场运至施工现场，运距约25km。

3）粗砂：粗砂可从铁岭县乌巴海村砂场运至现场，运距13km。

4）混凝土：采用商品混凝土，来源于新台子镇，运距30km。

筑坝材料物理力学指标见表4。

表4 料场粘性土体物理力学指标统计表

5 结 语

经分析表明，该区域堤身及堤基工程地质条件较好，未发现坍塌、滑坡、冲淤等不良地质现象。勘察场地属于河流冲积平原，地貌单元为冲洪积阶地，地势较为平坦，钻孔海拔标高在58.78～63.74m之间，钻孔最大高差4.96m。勘察期间各孔均见有地下水位，地下水位高程在47.98～52.36m 左右，埋藏类型为孔隙潜水。堤身及堤基工程地质条件较好；未发现坍塌、滑坡、冲淤等不良地质现象；区域构造稳定性较好。