中小河流治理地質(zhì)勘察要點探討

張磊

【摘要】中小河流治理地質(zhì)勘察結(jié)合當(dāng)期工程實際強調(diào)以下幾點：1.強調(diào)中小型工程的靈活性 2.強調(diào)已有經(jīng)驗和專家的作用 3.考慮到我國中小型工程地質(zhì)勘察的力量的現(xiàn)狀、不脫離實際。本文針對青龍滿族自治縣起河治理工程實踐介紹，對目前中小河流治理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進行了探討。

【關(guān)鍵詞】中小河流治理；當(dāng)前工程實際；起河治理；關(guān)鍵環(huán)節(jié)；探討

1 工程概況

起河是青龍河?xùn)|側(cè)一支流，位于青龍縣城東南、星干河以南，發(fā)源于龍王廟北錐子山，由東向西流經(jīng)龍王廟、牛心山、三間房、鳳凰山、安子嶺、平方子、曾帳子、雙山子等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在小匯河村注入青龍河。現(xiàn)狀河道人工采砂、采礦嚴(yán)重，形態(tài)發(fā)生嚴(yán)重破壞，汛期防洪形式嚴(yán)峻，一旦遇到較大洪水，河道兩岸隨時有被淹沒的危險，嚴(yán)重威脅雙山子鎮(zhèn)及兩岸人民生命財產(chǎn)安全，迫切需要實施河道治理工程。

受青龍縣水務(wù)局委托，我院承擔(dān)了起河綜合整治工程的地質(zhì)勘察工作，該段整治工作起始于起河匯入青龍河河口，止于平方子鄉(xiāng)于杖子村西，長度13.5km。

依據(jù)“以地質(zhì)測繪為主，優(yōu)先采用輕型勘探和現(xiàn)場簡易試驗，綜合利用重型勘探，加強資料綜合分析”這一外業(yè)工作基本準(zhǔn)則；以及“長期從事水電工程地質(zhì)勘察的專家，幾十年來，積累了豐富的經(jīng)驗，常?？梢栽诳碧焦ぷ髁坎欢嗟那闆r下，作出切合實際的判斷，這是我們水電工程地質(zhì)勘察一筆寶貴的物質(zhì)財富。比如，在確定巖土的物理力學(xué)參數(shù)時，有時可以采用工程類比法，這就是專家的作用和已有工程經(jīng)驗的體現(xiàn)”這一強調(diào)對已有經(jīng)驗、專家的運用。故本次勘察工作因地制宜的主要在設(shè)計筑堤段河道進行了地質(zhì)勘察工作，包括坑探、篩分試驗、天然密度試驗、水質(zhì)分析試驗等輕型勘探及現(xiàn)場簡易試驗。既充分了解設(shè)計意圖、工程特點，抓住主要工程地質(zhì)問題，充分運用已有經(jīng)驗，因地制宜地進行地質(zhì)勘察；又縮短了工期，提高了工作效率，節(jié)省了勘察成本。

2 工程概況

2.1地形地貌

青龍滿族自治縣位于燕山山脈東端，地勢西北高東南低。工程區(qū)處于冀北山地，地形起伏較大，現(xiàn)狀河床寬河槽寬60～370mm，河底高程160.5～197.2m，堤頂高程164～204m。河道人工采砂、采礦嚴(yán)重，多形成深淺不一的砂坑，坑深3～5m，棄料大量堆積，形成高低不同尾礦堆、堆料場，堆高2～4m，河道形態(tài)發(fā)生嚴(yán)重破壞。

1.2地層巖性

勘察采用探坑的方式，勘探深度為1.0～3.4m，勘探點間距一般500m，沿擬建堤防軸線布置。

根據(jù)地表地質(zhì)測繪和探坑揭露，工程區(qū)地層巖性主要為第四系全新統(tǒng)人工堆積（rQ）素填土；第四系全新統(tǒng)沖洪積（al+plQ4）礫砂、礫石。現(xiàn)由上至下分述如下：

1.2.1人工堆積（rQ）

素填土：巖性為含砂卵石和碎石，層厚2～4m，間斷分布在河道左、右岸，范圍較廣。

1.2.2第四系全新統(tǒng)沖洪積（al+plQ4）

巖性以礫砂，礫石為主，局部夾粗砂及細砂透鏡體。

礫砂：灰黃色，稍濕～濕，稍密～中密，主要礦物成分石英，長石，卵礫石含量約35%。普遍分布，勘探厚度0.6～2.7m。

礫石：色雜，濕，稍密～中密，粒徑一般3～8cm，最大達15cm，呈圓形～亞圓形，整體分選性較好，巖性以花崗巖為主，砂為粗砂，局部分布，該層普遍分布，勘探厚度0.5～3.0m。

1.3地質(zhì)構(gòu)造與地震

工程區(qū)位于三級構(gòu)造單元馬蘭峪復(fù)式背斜東段。參考《河北省、北京市、天津市大地構(gòu)造圖》（1：100萬），工程區(qū)附近的主要區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造有密云-喜峰口大斷裂、南北向正斷裂、青龍-灤縣大斷裂、馬蘭峪復(fù)式背斜、向斜。工程區(qū)距唐山市較近， 1976年7月唐山地震對本場區(qū)影響最大。

根據(jù)國家地震局《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），本區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，相當(dāng)于地震基本烈度Ⅵ度區(qū)。

1.4水文地質(zhì)條件

1.4.1水文

本區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥。多年平均氣溫8.9℃，一月份平均氣溫-9.1℃，七月份平均氣溫24.1℃，多年平均降水量721mm，年內(nèi)分配不均，年際變化較大。起河為青龍河支流，河床寬20m至300m，河長72.1km，流域面積711.30km2。自然落差435m，多年平均流量5.41m3/s，平均坡降7.21‰。起河支流小沙河源頭隔河頭鄉(xiāng)鎮(zhèn)草場，經(jīng)董帳子、茨于山鄉(xiāng)，在馬帳子村注入起河，全長26.4km，出口集水面135.56 km2。

起河河道地下位埋深較淺，勘探期間探坑測得地下水埋深為2.1～3.0m，地下水位163.72～170.33m，與河水位基本持平。地下水以第四系地層孔隙潛水形式存在，孔隙潛水主要賦存于礫砂、礫石的孔隙中，為中等富水含水層，受大氣降水及上游補水影響，補排條件為地表水補充地下水。

1.4.2水質(zhì)分析

勘探期間取起河河水水樣兩組進行了水質(zhì)簡分析試驗，成果見表1.1和附件水質(zhì)分析報告。地表水屬于重碳酸硫酸鈣型水及重碳酸硫酸鈣鎂型水，呈弱堿性，水質(zhì)較好。

根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-2008）對環(huán)境水腐蝕判定標(biāo)準(zhǔn)判定地表水的HCO3-、PH、CO32-、Mg2+和SO42-五項指標(biāo)均未達到腐蝕性標(biāo)準(zhǔn)，地表水對混凝土無腐蝕性，地表水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋無腐蝕性，地表水對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。

2.3河道堤防工程地質(zhì)評價

2.3.1堤防工程地質(zhì)分段評價

依據(jù)設(shè)計提供數(shù)據(jù)，擬建堤防高3.10～7.52m，寬5m。河堤填筑土料的選取本著充分利用當(dāng)?shù)夭牧?，盡量避免征用土料場的原則，采用河道開挖的土料填筑。對整治段河道，按照設(shè)計底高程進行河底平整，挖除超高部分，填平低洼砂坑。

根據(jù)擬建河道堤防坐落的地層巖性，將整治線路劃分為3個工程地質(zhì)段，分段進行評價。

⑴樁號0+000～0+623.3、0+900～2+438.6、長2.16km。

該段堤防坐落于①層人工堆積（采砂，采礦棄料堆積），巖性為砂卵石、碎石，高于地表約2～4m，卵石粒徑2～20cm，含少量漂石，最大達30cm。不滿足堤基強度與防滲要求，建議進行清理并做壓實處理。

⑵樁號4+200～5+045.6，長0.85km。

該段為老堤（砂子堆積壩），巖性為砂卵石，壩高約1.7m，寬約1.8m，壩體下部巖性為礫砂。該段堤防不能滿足規(guī)定的防洪標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)進行培厚，加高。

（3）樁號0+623.3～0+900、3+216.6～4+200、5+045.6～5+100、長1.32 km。

該段堤防坐落于②、③層礫砂、礫石層上。承載力建議值230～300kPa，強度較高，性質(zhì)較穩(wěn)定。

2.3.2自然堆積角

經(jīng)現(xiàn)場測定，本區(qū)河道內(nèi)自然堆積角：卵礫石35°，礫砂33°。

3 結(jié)語

主要在設(shè)計筑堤段河道進行了地質(zhì)勘查工作，包括坑探、篩分試驗、天然密度試驗、水質(zhì)分析試驗等，結(jié)合地質(zhì)調(diào)查及地質(zhì)測繪，并利用已有經(jīng)驗、專家的作用。既充分了解設(shè)計意圖、工程特點，抓住主要工程地質(zhì)問題，充分運用已有經(jīng)驗，因地制宜地進行地質(zhì)勘察；又縮短了工期，提高了工作效率，節(jié)省了勘察成本，合理的完成了對河道的勘察工作，基本查明了工程區(qū)的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。

[1] 王成華，顧曉魯.基礎(chǔ)工程學(xué)[M].天津.天津大學(xué)出版社，2005

[2] 常士驃，張?zhí)K民.工程地質(zhì)手冊[K].北京.中國建筑工業(yè)出版社，2007

[3] 天津市水利勘測設(shè)計院.南水北調(diào)中線一期工程天津干線天津市2段初步設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察報告[R].2007.

[4] GB50007-2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S].

[5] DB-29-20-2000，巖土工程技術(shù)規(guī)范[S].