潮河堤防回填土岸坡裂縫處理方法

□樊　雷　□郝深志　□張利濱

（1河南省土地整理中心；2河南省水利勘測有限公司）

潮河堤防回填土岸坡裂縫處理方法

□樊雷1□郝深志2□張利濱2

（1河南省土地整理中心；2河南省水利勘測有限公司）

潮河上游綜合治理工程為司趙至南曹潮河橋到曹古寺水庫大壩，全長2.66km。施工完成后，由于工程區內氣候多變，造成岸坡形成多條裂縫。文章針對裂縫進行了調查分析，對潮河兩岸岸坡裂縫，提出了采取"V"型槽開挖回填法、鉆孔灌漿處理等相應的處理措施，以確保河道及堤防運行的安全。

潮河調；回填土；裂縫；處理

1　引言

潮河上游綜合治理工程范圍為：司趙至南曹潮河橋到曹古寺水庫大壩，全長2.66km。主要建設內容包括：曹古寺水庫除險加固，包括庫區開挖、大壩防滲處理及護坡、溢洪道及放水管拆除重建；河道治理，新建1座溢流堰；庫區駁岸及景觀建設等。

2　地質概況

2.1地形地貌

勘察區分布在鄭州市南曹鄉曹古寺水庫上游潮河兩岸狹長地帶。地勢西部略高于東部，地形平坦，地面高程一般100～106m。工程區處于黃淮沖積平原上，河谷地貌發育。

河谷形態一般呈“U”型。河道順直，局部河段彎曲，河道平均比降為1/3500，大部分無岸坡，河灘平坦開闊，多為耕地。

2.2地層巖性

勘察區勘探深度范圍內地層主要為第四系地層。因為處于黃淮河沖積平原上，巖性巖相復雜多變。主要為新近淤積土。巖性主要有低液限粘土(輕、中粉質壤土，CL)、粉土質砂(細砂、粉細砂，SM)和含細粒土砂（SF）。結構松散，巖性在垂直與水平方向均多變，粘性土、砂性土多為互層狀、透鏡狀分布，分布廣泛。①粉土質砂(Q4)(細砂、極細砂，SM)：黃、褐黃色、灰黃色，松散，見有鐵銹侵染，含有螺殼碎片，該層大多分布于河灘地表，土質不均，含有鈣質結核，局部粘粒含量較高。②低液限粘土(Q4)(輕、中粉質壤土，CL)：灰黃色、黃褐色，灰褐色，多為軟塑～可塑狀，見有鐵銹侵染，含有螺殼碎片，結構疏松，巖性不均一，部分地段粘粒含量偏高或偏低，局部常夾有低液限粉土和粉土質砂薄層或透鏡體。該層兩岸均有分布，厚度約為3.10～15.80m。③含細粒土砂(Q4)（SF）：淺黃色，棕黃色，濕，中密，砂質成份主要為石英、長石，見有鐵銹侵染，含有鈣質結核。土質不均，局部夾有淺灰色泥質條紋。該層分為上下兩層，上層厚3.80～10.50m，下層未揭穿，揭露最大厚度1.80m。④低液限粘土(Q3)(中、重壤土，CL)：灰黃色、棕黃色，可塑狀，見有鐵銹侵染，含有鈣質結核，巖性不均一，部分地段粘粒含量偏高或偏低。該層兩岸均有分布，揭露厚度5.80～8m。⑤含細粒土砂(Q3)（SF）：棕黃色，濕，中密，砂質成份主要為石英、長石，見有鐵銹侵染，含有鈣質結核。土質不均，局部夾有淺灰色泥質條紋。該層未揭穿，揭露最大厚度1.80m。

2.3地質構造及地震

2.3.1地質構造

本區位于華北準地臺（I）黃淮海坳陷（I2），新構造分區屬豫皖隆起-坳陷區，主體構造線方向為北西向或近東西。據南水北調中線工程近場區地質構造圖，場區斷裂構造主要有：尖崗斷裂、鄭州至開封斷裂、老鴉陳斷裂及須水斷裂帶等，其中：

①尖崗斷裂：該斷裂屬平原區隱伏斷裂，錯斷了新生界地層等厚線，但沒有錯斷晚第三紀以來地層等厚線，地貌上也沒有顯示，該斷裂為前第四紀斷裂。②鄭州至開封斷裂：有多條近東西向的次級斷裂組成，全長約120 km，整體走向近東西向，傾向北，傾角60～70°，為正斷層。該斷層為早中更新世斷裂（來自南水北調中線工程沿線設計地震動參數區劃報告）。③老鴉陳斷裂：該斷裂為一東傾正斷層，走向北西向，斷距不等，表現為斷層下部斷距大，上部斷距小，斷層斷第四系地層，斷點距地表3～4.40m。該斷裂第四紀晚期（晚更新世至全新世）有活動。④須水斷裂帶：由上街斷裂、須水斷裂和中牟斷裂等斷裂組成。該斷裂帶切割了上第三系以下的地層，影響到早更新世地層，而沒有切錯到中更新世地層，屬早更新世斷裂。

2.3.2地震

工程區位于豫皖地震構造區，地震活動強度小、頻率低。據中國歷史地震目錄記載，附近地區近500 a來發生有感地震7次，震中震級多為5級左右。根據《建筑抗震設計規范》（GB50011-2001），本區地震動峰值加速度為0.15g，相當于地震基本烈度VII度。

2.4水文地質條件

2.4.1地下水類型及補給徑流排泄條件

地下水類型為第四系孔隙潛水；主要賦存于第四系粉砂層中，河水與地下水補給關系密切，洪水期河水短時補給地下水，在非洪水期地下水補給河水。工程場區地下水埋深5～1m，區內地下水主要接受大氣降水、側向逕流，消耗于蒸發、開采、側向逕流。

2.4.2堤基各土體單元的滲透性

為測定堤基土滲透性，本次勘探在野外進行了試坑滲水試驗和鉆孔注水試驗，在室內做了滲透試驗，以查明堤基砂性土的滲透性能。由于試驗方法不同以及土樣的不均一性，對同一土體所測出的滲透系數K值也有一定的差異。試坑滲水試驗不易穩定且受側向繞滲影響，K值常偏大。試驗成果見表1。

表1　潮河堤基土體透水性試驗成果統計表

根據《水利水電工程地質勘察規范》(GB50487-2008)巖土滲透性分級，由試驗可知，地基土大部分具中等透水性，局部低液限粘土具弱透水性。

3　岸坡裂縫分布及處理方法

3.1岸坡裂縫分布

施工完成后，由于工程區內氣候多變，前期連續干旱，后期連續降雨，造成兩岸岸坡形成多條裂縫，一般垂直河道分布，多從堤頂延伸至河邊，一般寬0.20～0.30m，深度達0.50～1.20m。具體見圖1。

3.2裂縫的危害

圖1　潮河岸坡堤防回填土裂縫圖

潮河岸坡堤防存在的裂縫，分布于岸坡和堤防處，雨季水流沿裂縫順流而下，水流滲（流）入裂縫內，易于形成沖刷溝，從而毀壞兩岸岸坡。建議對潮河兩岸岸坡裂縫采取相應的處理措施，保證河道及堤防的安全。

3.3處理方法

針對潮河岸坡堤防存在的裂縫，組織項目部人員進行野外調查、分析研究，經討論形成“V”型槽開挖回填法、鉆孔灌漿處理等辦法。

3.4“V”型槽開挖回填法

順裂縫延伸方向開挖“V”型槽，槽寬1m，深1.50m，然后分層碾壓回填，每層厚度控制0.30m，直至與岸坡持平。

3.5鉆孔灌漿處理法

順裂縫延伸方向，布置一排鉆孔，孔距1.50m，孔深1.50m，通過泥漿泵注入粘土漿液，直至漿液注滿裂縫。

4　結論

工作區為黃淮沖積平原河谷地貌形態，堤內地形平坦，堤基由低液限粘土，粉土質砂和含細粒土砂構成，地質結構屬粘、砂多層結構。潮河河道存在滲透穩定問題和岸坡穩定問題。施工完成后，由于工程區內氣候多變，造成岸坡形成多條裂縫，建議對潮河兩岸岸坡裂縫采取“V”型槽開挖回填法、鉆孔灌漿處理等相應的處理措施，保證河道及堤防運行的安全。

TU 447

B

1673-8853（2016）08-0054-02

2016-05-08

（責任編輯：劉長垠韋詩佳）

樊雷（1976-），男，高級工程師，主要從事土地整理、農業、水利水電工程設計、地基處理施工與管理工作。

［1］陳平貨等.靈寶某新型農村社區抗滑樁處地裂縫形成原因分析［J］.西部探礦工程2015（9）：181-183.