河道综合整治工程地质条件及评价

摘要：xx是xx系xx的重要支流，多年来经常遭遇突发洪水，防洪形势严峻，对其进行综合整治是解决流域内防洪安全的必要措施。工程区地质条件复杂，堤防质量、砂土液化、渗透破坏、沉降稳定、岸坡稳定等地质问题严重，通过对场区工程地质条件的分析及评价，为设计部门提供了相关的物理力学参数，解决了影响工程建设的地质问题关键词：xx；地质条件；地质评价；综合整治xx是河北省xx系xx的支流，全长166km，流经内丘、邢台、沙河、南和、永年、鸡泽、任县7县（市），流经xx中游洼地后汇入xx。xx上游是历史上有名的暴雨区，因河道源短坡急，一遇暴雨就会山洪暴发，经常冲及村庄，淹没大片农田，给两岸人民生命财产造成重大损失。xx堤防虽经多次修复加固，但因多年的自然侵蚀及人为破坏，已损坏严重。自“96.8”洪水以后，xx陆续修建了多处护岸工程，河势已得到基本控制，但由于大部分堤防采用砂质土堆筑及粘土包胶，一旦遭遇较大洪水，极易造成溃坝。xx铁路桥以上的河道宽阔，虽行洪水深不大，但淹没范围极广，致使xx岛、滩地无法有效地开发利用。此外，穿越xx的南水北调中线工程将把xx划分为南北两个行洪主槽，会使原有的行洪形势发生改变。对该河段进行全面的综合整治，提高沿岸的防洪能力，促进防洪与国民经济建设之间的和谐统一是十分必要的。1地质概况1.1地形地貌工程区位于邢台市所管辖的xx及xx境内，属太行山东麓的山前低山丘陵区及华北冲洪积平原区，总体地势西高东低，地形较为开阔平坦。低山丘陵区河谷高程一般为125.0～180.0m，两岸高程200.0～270.0m，相对高差80～100m；平原区河谷逐渐开阔平坦，高程35.0～100.0m，比降为0.2％，两岸高程35.0～110.0m，高出河床1～10m。xx属于xx支流，在xx境内称为xx，下游称为南澧河。河流途经山区、丘陵及平原，蜿蜒曲折。河道上游呈树枝状发育，喉咽村以上河道较窄，宽度2km，主槽明显，岸坡较陡。喉咽村以下，河岸呈扇形向下游扩散，最大河宽达10km。喉咽村～高店村段无明显主槽和滩地，为游荡性河床。高店村以下，主槽逐渐明显但不稳定。xx铁路以下段河道明显变窄，最小宽度仅0.6km。1.2地层岩性工程区揭露的地层主要为粘砂多层结构，岩性主要为第四系（Q4）松散沉积地层。1.2.1人工堆积层（rQ）为河流两岸的人工填筑堤防，填筑材料主要为中细砂及壤土、砂壤土，厚度2～6m。xx铁路以上左岸无堤防，右岸高庙～油村段堤防主要由中砂填筑，厚度5～6m，粘土材料包胶；xx铁路以下两岸多修筑堤防，除右岸xx段主要由粘性土填筑外，其他段由中、细砂填筑，厚度2～5m，粘土包胶。1.2.2砂壤土（al+plQ4）灰黄色为主，稍湿～湿，硬塑～可塑。该层厚度1～5m，主要分布在近河岸位置，分布范围较小。1.2.3壤土（al+plQ4）灰黄、灰褐色，湿，硬塑～可塑。土质均匀性较差，局部夹中、细砂薄层。该层厚度1～15m，工程区范围内分布较为广泛。1.2.4中、细砂（al+plQ4）灰黄～灰白色，稍密为主，局部地段中密，分选较好，少含卵砾石，矿物成分主要为石英、长石。该层厚度1～9m，堤基、河床及河道两岸皆有分布，范围较广。1.2.5卵石（al+plQ4）灰白色，中密为主，卵石含量70％～80％，粒径一般10～15cm，最大粒径25cm，次圆状，内充填中、粗砂。该层厚度大于10m，主要分布在xx岛附近堤基及其上游河道内，勘察深度范围内未穿透。屋1.骡3葬地质构造与地啊震工程区毕位于华北断陷依的冀中坳陷与烟沧州凸起交汇粉带。近场区南庙段隐捎伏栽NN骗E劳向邯郸断裂，刚中段隐淡伏巩N舞E嫌向新河断裂，轿北段隐讲伏势N贱E撇向宁晋断裂，牛上述断裂为晚摆更新世以来活舟动断裂。工程弹区大部分被第加四系松散沉积越物覆盖，工程康地质普查未发情现明显的地质晴构造。工程区密地震动峰值加错速度机为消0.1演g跨，相当于地震再基本烈关度扑7饰°能区，地震动反塔应谱特征周期班为看0.40距s恰。皂1.银4拍水文地质条件慢工程区所在流抚域属温带大陆观性季风气候，半四季分明，春饺季干旱多风，卷蒸发量大；夏醒季降雨集中，户易久旱不雨或眼大雨成灾；秋理季天高气爽，换降雨稀少；冬酱季多北风，少叙雨雪。多年平私均气昂温满201委0榜年逼第搅3壶期水科学与工驰程技术山区笨为什11.7扯℃黄，丘陵秆为纲12.2播℃锦，月平均最高风气晴温店24.5兆℃吧，月平均最低料气温山拦区洗-4.0支℃舍，多年平均降面雨吉量述600m冰m却左右。平原区谨地下水类型主涛要为第四系孔雕隙潜水，山区嫌及丘陵区主要傲为基岩裂隙水橡。平原区地下把水埋深一唇般路1去0安～摊20逆m准，含水层主要宣为砂性土，为森中等富水的含玻水层，受大气冰降水及上游补仍水影响，补排塘条件一般为地喘表水补充地下喇水。基岩裂隙迁水埋藏较深，求含水量较少。景1.咱5溪物理地质现象雹1.5.世1名河岸坍塌庄xx供线以上地段大扮部分无堤防，俊河岸普遍高出朗河蹲床沈2姐～仿4尼m较，主要由砂壤菜土及砂性土（冠中、细砂，含有土）组成，稳砖定性差，在水州流冲蚀及常年萝风吹日晒剥蚀箱下，易造成河铅岸失稳，形成虑坍塌。潮1.5.枪2腹冻土局本区存在季节兽性冻土，冬季燥冻结，春季融宏化，根据当地绣气象资料记载余，冻土最大深很度愉46c民m争。烛2骑堤防工程地质历条件及评价察xx炎堤防综合整治锋起于朱庄水库辛下游，止于南怨和县城奉化庄埋，赤长兔66k羽m扁。丽2.撒1蝇堤防工程地质欺条件棉（验1咏）构xx五铁路以上段左软岸未修筑堤防荣，河岸高出河练床导2生～限4语m货，右岸高庙段判及油村段修筑沿有两段堤防，之两岸均为粘砂品多层结构，岩红性为砂壤土、晌壤土及中、细泛砂烤（寄al+plQ球4母）；山区丘陵晓段为土岩多层夜结构，岩性为依太古界帅（日A戏r锦）片麻岩及粘粉性土，地质结啦构比较复杂。体xx仅铁路以下段多徒修有堤防，地婶质结构为粘砂千多层结构，岩鬼性为砂壤土、风壤土及中、细注砂慢（泳al+plQ驴4挠），地质结构拆相对简单。桂xx玉现代河床多分肌布中、细砂裁（任alQ计4征），厚度大贼于迁3童m迟，砂质较纯净刑，河床内分布欧多个人工开采逆砂场，放xx想岛以上段河床和分布卵石层贼（闸alQ碗4碰）。南澧河三墨思乡以下段河顷床砂层下常有莲粘性土分布，逼厚凉度伸5辨～酱10赌m莫，有多处砖场辩在此取土。梢（伙2滔）皆xx山堤防多采用砂邻土填筑，粘土真包胶，筑堤材庸料为中、细砂宪（萌r恋Q顽），分选较好歪，少含卵砾石奥，矿物成分为宴石英及长石。背中、细砂密实存度多不均一，霉xx舍铁路以上的高饶庙段及油村段着密实度较好，之多呈中密～密扎实状态，渗透厘系数建议借值剩20m/够d滥；苗xx邪铁路以下段呈恒稍密～密实状荣态，砂质较不半纯净，含少量番卵砾石及粘性宇土颗粒，渗透桌系数建议责值状30m/音d尤。包胶粘性土雾多为壤土～砂股壤土，土质不惊均匀，多含砂懂砾，渗透系数于建议蛋值低2.5×10秆-5cm/不s航。包胶粘性土唉厚度不均一，小堤顶厚度多最为抛0.价3矮～绩0.5抄m渔，局部地炼段译1.荐0考～牢1.5悔m浆；堤坡厚拘度斜0.5汤m掘左右，局部地斥段望0.靠5名～麻1.0滔m煌。妄（稍3救）堤基土多由雷砂性土组成，倦分布范围较广音，左莫堤糕10抱7芹国道以下段及勾右堤南水北调垃线路～垮xx俯段，堤基多由芽中、细砂叫（锄al+plQ婆4甩）组成，厚陕度亿1庄～洞9各m谈，多为稍密状峡态，分选较好长，少含卵砾石郊，渗透系数建盲议拐值楚25m/统d吗。左幅堤栏10拣7虑国道～监xx登及右堤循xx浓～丰化庄段，鸣堤基由粘性土委组成，岩性为熔壤土、砂壤土登（劣al+plQ栽4烛），厚味度烛1竟～缩15恰m此，土质不均，茫多含砂砾及碎站石，局部夹有朽薄层砂土，渗证透系数建议耍值点7.5×10事-6cm/台s画。偶（州4卡）堤基砂性土疫贯入试验标准喊击背数胳2协0鲁击，承载力标爬准魂值国261kP凡a含，根据地层特游点及经验值，鱼提出承载力建读议扛值驼170kP固a爆。堤基粘性土盘压缩系虹数喉0.153M概Pa-疮1傍，具中等压缩视性；饱和固结耀强度建议浆值狡c=23kP猾a帖，寒φ白=20狠°辉；贯入试验标市准基欲数出11.齿2设击，承载力标炎准陪值冒284kP只a特，根据地层特墨点及经验值，呜提出承载力建定议号值赞140kP镰a浙。合2.2.没1矿堤身填筑质量型xx圆多数堤防采用球砂土填筑，粘镰土包胶，砂土阶填筑密实度较捷低；多处存在孙松软、陷空地陶段，影响堤坊坟稳定性。粘土们包胶材料厚度毕不均，粘性欠渣佳，抗渗性不询足，难以起到某良好的防渗固耐堤作用。脾2.2.桑2卷堤基砂土液化雄堤基多处存在碑中、细砂等砂程性土，分布范厌围广泛，根据器现行规范标准口判定，存在砂羡土液化问题。奔2.2.盘3非堤基渗透破坏亦堤基多处为第夺四系松散沉积裳砂层，透水性朽强，在持续高土水位下，堤基薪渗透压力增大贡，当渗透比降浪超过土体的抗彻剪强度时，易术造成堤基的渗海透破坏，致使下堤基发生管涌究或流土等稳定领问题。辣2.2.尖4问堤基沉降稳定姻堤防施工时，疾由于施工质量直较差，施工期迅短，堤基未进弃行有效的固结饺、压实处理，煎堤防竣工后，脉堤基土体压缩娘强度发生变化号，致使堤基下许沉，影响堤防暂的安全与稳定症。乖2.2.辈5仅岸坡稳定必岸坡主要由砂棵性土及砂壤土匀组成，稳定性你较差，在水侵洪或动力地质作绘用下，易造成肉河岸失稳，形遮成坍塌。特别调是横10喇7睡国道以上左岸静及部分右岸段梅，岸坡较陡，娱河岸高出河细床坊2横～怕4蜻m袄，洪水来临时绣，极易造成塌福岸或滑坡，淤撤塞河道，影响路行洪。拥2.术3雄堤防工程地质轨评价黎2.3.宜1耻堤防质量短（券1怀）并xx毒的堤防应属于冠四级堤防，但欢建设之初并未剧考虑建设等级珠，堤防建设等秤级偏低，现状畅设防标准难以明满足设计及防笨洪要求。除右弓岸畜xx颂段主要由粘性矿土填筑外，其厌他段由中、细河砂填筑，粘土载包胶。由于砂扣土填筑密实度塑较低，洪水来透侵时，极易造愉成溃堤。粘土苏包胶材料不满腿足设计要求，射厚度不均，抗薯渗性不足，多乳处已经出现剥放蚀脱离，难以泥起到良好的防贿渗固堤作用；妈部分险工段进游行了干砌石护县坡，对堤坝能禁起到较好的加呈固作用，但干的砌石护坡段相笛对较短，仅对服局部地段防洪牵安全发挥效用库，难以对杠xx伸流域整体防洪除体系起到明显杰改善作用。塑（乓2杯）现有堤防堤粉顶宽度及堤防移高度不达标准礼，坡比较陡，去特别是南澧河最段，堤身单薄铃，毁损严重，寨多处存在缺口弱、塌滑、亏土彼地段，险工段测多，严重影响缝防洪，急需全聪面加高加固。退（分3南）帅xx提铁路以上河道银滩地宽阔，行湾洪期间淹没范遗围广泛，左侧听河岸坍塌严重属，致使土地损吉失，滩地无法芳合理开发利用抓，应在此段建笔设相应规模标少准的堤防，提桐高防洪标准及避安全等级。旨2.3.失2找堤基砂土液化杨本区抗震设防鞠烈度邮为终7似°允，堤基分布中透细、砂层，根符据窝GB5048花7愉—晋200闷8刊《水利水电工童程地质勘察规荷范》并中娘N63.帆5摆＜骆Nc忍r蚀，通过判断，劳堤基分布的中毅、细砂多数贯旁入击数吩（料N63.坑5内）小于临界值职（展Nc密r盟），判定该层宰具液化潜势。帜2.3.道3讯堤基渗透破坏里评价再xx江堤基多处为第五四系松散沉积飞砂层，特别是忍左堡堤绍10鸭7孟国道以下段及摔右堤南水北调过线路～攀xx熄段，堤身大部不分坐落在砂层芒上，砂层厚尼度壶1示～服9谈m射，分布范围较即广，该地质结机构易形成内水法外渗的渗透破括坏。砂层渗透鬼系数建议蹈值残25m/洁d悟，属强透水层疫，在持续高水席位下，堤基渗疾透压力增大，盖易造成河水渗炕漏外溢，致使宋堤基发生管涌伙、流土及接触门冲刷等稳定问奸题，影响堤坝彼及防洪安全犬。极“情96.绣8临”肾洪水在捐xx工的南阳村～郭渗庄村决厨口专2000荡m厉，剃“缴2000.活7虹”宅洪水造成比xx剑、异xx歪、温xx旬及辱xx眠多处堤防冲毁垄，除堤防不够胖坚固外，还与友堤基砂性土在照洪水来临时发煌生的渗透破坏晌有直接关系。亮根据地层分布威特点及防渗要奸求，建议在强峰渗漏堤基段进湿行水平铺盖或钳垂直防渗，截较断砂层渗漏通星道，防止堤基巾的渗透破坏，妄保障堤防安全鼻。辣2.3.型4解堤基沉降稳定朵xx馋现状堤防基本灭都建在第四系糟全新统冲洪积篮（败al+plQ打4央）地层上，施酬工时，堤基未凡进行有效的清强理、压实，施搬工质量较差。坛竣工后，堤基协土经过多年沉飘积，压缩强度董发生变化，致征使堤基下沉，合造成堤身沉降凳变形，引起塌彼陷、裂缝等问孟题，影响堤防尽的安全与稳定众。互“裹96.杏8钻”逃及羞“黑2000.依7自”文洪水造成堤坝玻多处溃堤，其匠中堤基不均匀鞭沉降影响堤身固稳定也是重要秤原因之一。建革议对新建堤防垦的堤基进行加示固处理，对已墙有堤防可xx子段、瓦固段及冶南和县城东关秀桥以下段进行制加固处理。天河道综合整治蹄工程地质条件框及评价炸堤基岩性多为业中、细砂及壤链土、砂壤土，马中、细砂承载剃力建议漫值怜200kP弊a河，强度较高，谣性质较稳定。元壤土、砂壤土奔承载力建议蝴值翠180kP私a助，压缩模量建城议绘值慢7.5MP购a押，具中等压缩阶性，强度较高却，性质稳定。大中、细砂及壤仁土、砂壤土做恶为堤防基础持极力层，强度满序足设计要求，贿做为新建堤防掏，施工时建议罚对表层进行清跟基，清除表层絮不稳定浮层，吩清除厚拌度百0.招5膏～男1.0挠m谜。赢2.3.伪6毙岸坡稳定性她xx假岸坡稳定性较炼差，特别是左裙岸帮10云7攻国道以上至脑xx钟及部分右岸段摊，岸坡较陡，绑部分地段岸坡砌几近垂直，河池岸普遍高出河骆床峡2孔～稼4飘m妈，洪水来临时悉，极易造成塌谈岸或滑坡。建吸议对岸坡进行如护坡、放缓等丰措施。新堤施乌工时，应控制识岸坡的稳定性碌，特别控是库10竞7塌国道以上段应盾注意对岸坡的灾防护，避免强贪冲、超挖或堆遣载过大，还应史避开塌滑区、选冲沟口及冲淤掘剧烈变化地段侵。鱼xx睁南岸坡现堆积联大量工业弃渣昌，沿河岸堆积会长度惑近科1k逮m检，为不稳定岸婚坡体，新建堤金防应避开或对鸭其清除。宾3际河道工程地质吐条件及评价兰3.1嘱xx匠岛工程地质圣河道在左岸简xx滋附近分为南北医两汊，两汊在姜xx库铁路桥上游的微xx晴附近汇合，汊王间形成象xx痕岛，东西泽长蝶4k才m牌，南北宣宽录2k姜m增，岛内沙丘和思树木较多。南秒水北调总干渠远自南向北从该蒸岛中心穿过，谢并分别在南北竖两汊布设管身烦段长度竹为嚼1000撒m粪和阳800责m晓的倒虹吸。拟终在脸xx陡岛修筑环形防宇洪堤，总长糖度讨11k进m潮左右，堤防平搭均高挺度栏5.0善m厉。回（汤1捧）凳xx飞岛地层结构比刻较简单，堤基姿表层断续分布硬中、细砂及砂机壤土惜（鹅al+plQ追4好），厚验度鲁1鞋～壶3劝m明，分布不均，府下覆盖卵砾石瓜层赞（山al+plQ杏4圾），厚路度讯5则～智10览m框，呈密实状态汤，卵石含趴量鸽70鹿%烧～垒80框%伶，次圆状或次拜棱角状，粒径条一杨般眠5霞～恩10c南m赔，最大夹约敏35c哑m聪，成分为石英舅砂岩及石英岩考，内充填中砂乐。磨（季2茂）卵石层分布鼻稳定，承载力友建议班值袜350kP蚁a阻，强度较高，旗作为堤防基础倍持力层，满足备设计要求。井（事3滑）卵石层渗透征系数建议蹄值养160m/心d猴，属强透水层特，修建堤防应与进行防渗处理奸，截断卵石层厌渗漏通道，防蛾止堤基的渗透此破坏，保障堤徒防安全。条（烧4何）环形堤基局闷部表层分布薄处层中、细砂或隆砂壤土，该层届厚散度雀1馋～循3姨m决，稳定性较差墓，不宜做为堤唯防地基，建议狼清除。揪3.垮2朵河道主槽工程糟地质佩xx游河道主槽宽度刊一漏般帽20吹0注～素300幸m嫁，最窄处不赴足患100市m垮，由于主槽深跑度较浅，一般休为牌1岁～甘10抽m竭，洪水来临时畜，造成河道主成槽游荡不定，削局部河道主流盈紧邻堤防，易兼造成堤脚被冲零淘，影响堤防瓜安全稳定。为罗改善泄洪条件古，提高防洪标滴准，应对原有惩河道进行疏浚希，特别是对主旁槽较窄及临近益堤防段进行深剑挖或改道。县气xx挺岛段际长泪8k倾m强，南北两汊主倒河槽宽教度景15渐0牙～欣200垒m宪，表层覆盖卵弄砾石层，厚度跃一般大积于徐10开m约。主河槽行洪抬标准低拦于唐20箱a泛一遇，防洪标碗准较低；另外权为减少对南水渴北调穿岛倒虹麻吸的影响，需柏要加深该段河炭槽深度。匹遣xx趣岛～高速公路妥段舍长供11k悦m锣，河道较宽，听一灶般坝2仓～宴3k断m扰，主槽窄宽简15按0兆～芝200茶m责，表层覆盖中葵、细砂，厚度父大甲于坚3.0控m趟。该段河床宽舌浅，主槽不明裙显，行洪时主醒槽左右摆动，钱局部河道主槽巧靠近堤防，影辅响堤防安全，英需要对主槽进嫁行开挖固向。摘3.2.牢3孕高速公路～争xx茶段共长挂19k爷m蜂，河道呈宽浅捕式，宽度由上钞至下逐渐变窄举，主槽宽专度袜10鉴0胸～蒸200武m泛，河床覆盖中岛、细砂，厚度殊大职于狐3.0飞m长，砂质较纯净原，少含卵砾石梅。该段主槽宽刮度较窄，影响镰行洪，应进行保开挖拓宽。南务阳村多下踢2k忌m末至郭龙庄捆上唉1k勇m引河道主槽紧靠叫左岸，行洪时扭易对堤脚造成笛冲刷，危及堤赶防安全，扩挖晌主槽时应对其剖进行改道。指头xx堆段敲长腊9k倍m洒，河道宽度较基窄，一定般床50刻0堂～默800桶m渐，表层覆盖中遗、细砂及砂壤横土，厚度大托于键3运m徐，主槽下切不愚明显，宽度不雪足建100锅m树，最窄处不矮足犹50炭m算，严重影响行撤洪，需要对该投段主河槽进行旅开挖拓宽。择河道内广泛分卸布中、细砂，公为良好的建筑壤材料，大量开固挖取砂在河道楼内形成多个砂课坑，深抱度园3末～众5雕m仇，最深黑达软10益m背以上，不仅危情及堤防稳定，损还影响河道的歉行洪安全，需璃要进行回填平栽复。省3.2.泊6慢主槽开挖住主槽开挖后，剪开挖弃料（砂喇砾料）可以作勉为建筑材料进谅行筑堤，不仅艇减少占地，而嫩且节约成本。4结语薯（步1挡）期xx舱发源于太行山危古老变质岩地馋区，河道上游悼呈树枝状发育瞎。喉咽村以上竹河道较窄，主病槽明显，岸坡销较陡；喉咽村偶以下，河岸呈雀扇形向下游扩瓣散，无明显主晌槽和滩地；趴xx怜铁路桥以下河砖段，河道宽度风明显变窄，最漂小宽度悲仅搏600跪m病左右。黄（励2茄）场地平原区微地下水类型主埋要为第四系孔桂隙潜水，主要煤为基岩裂隙水策。平原区地下馅水埋深一洗般备1守0洞～笛20局m千，含水层主要窜为砂性土，为雕中等富水的含烤水层。山区及锅丘陵区地下水汁埋藏较深，含总水量较少。么（刃3录）绿xx甚堤防建设等级角偏低，多数堤寸防采用砂土填闹筑，粘土包胶繁。砂土填筑密骑实度较低，影侮响大堤坚固及趁稳定性；粘土浸包胶材料厚度撞不均，抗渗性泻不足，难以起舒到良好的防渗秧固堤作用。现驼有堤防堤顶宽榆度及高度不达疼标准，坡比较捕陡，堤身单薄薯，毁损严重，续多处存在缺口笨、塌滑、亏土袍地段，险工险陈段多，急需全袜面加高加固。旦（位4懒）本区抗震设俊防烈度持为慨7痒°叠，堤基广泛分姻布中细、砂层欢，初判及复判币该层具液化潜系势。灾（嘱5清）良xx塞堤基多处为第搞四系松散沉积饰砂层，