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(cè)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(cè)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(kù)大壩，全長(zhǎng)2.66km。施工完成后，由于工程區(qū)內(nèi)氣候多變，造成岸坡形成多條裂縫。文章針對(duì)裂縫進(jìn)行了調(diào)查分析，對(duì)潮河兩岸岸坡裂縫，提出了采取"V"型槽開(kāi)挖回填法、鉆孔灌漿處理等相應(yīng)的處理措施，以確保河道及堤防運(yùn)行的安全。

潮河調(diào)；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(kù)大壩，全長(zhǎng)2.66km。主要建設(shè)內(nèi)容包括：曹古寺水庫(kù)除險(xiǎn)加固，包括庫(kù)區(qū)開(kāi)挖、大壩防滲處理及護(hù)坡、溢洪道及放水管拆除重建；河道治理，新建1座溢流堰；庫(kù)區(qū)駁岸及景觀建設(shè)等。

2　地質(zhì)概況

2.1地形地貌

勘察區(qū)分布在鄭州市南曹鄉(xiāng)曹古寺水庫(kù)上游潮河兩岸狹長(zhǎng)地帶。地勢(shì)西部略高于東部，地形平坦，地面高程一般100～106m。工程區(qū)處于黃淮沖積平原上，河谷地貌發(fā)育。

河谷形態(tài)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(wú)岸坡，河灘平坦開(kāi)闊，多為耕地。

2.2地層巖性

勘察區(qū)勘探深度范圍內(nèi)地層主要為第四系地層。因?yàn)樘幱邳S淮河沖積平原上，巖性巖相復(fù)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(zhì)壤土，CL)、粉土質(zhì)砂(細(xì)砂、粉細(xì)砂，SM)和含細(xì)粒土砂（SF）。結(jié)構(gòu)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(zhì)砂(Q4)(細(xì)砂、極細(xì)砂，SM)：黃、褐黃色、灰黃色，松散，見(jiàn)有鐵銹侵染，含有螺殼碎片，該層大多分布于河灘地表，土質(zhì)不均，含有鈣質(zhì)結(jié)核，局部粘粒含量較高。②低液限粘土(Q4)(輕、中粉質(zhì)壤土，CL)：灰黃色、黃褐色，灰褐色，多為軟塑～可塑狀，見(jiàn)有鐵銹侵染，含有螺殼碎片，結(jié)構(gòu)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(zhì)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(xì)粒土砂(Q4)（SF）：淺黃色，棕黃色，濕，中密，砂質(zhì)成份主要為石英、長(zhǎng)石，見(jiàn)有鐵銹侵染，含有鈣質(zhì)結(jié)核。土質(zhì)不均，局部夾有淺灰色泥質(zhì)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(jiàn)有鐵銹侵染，含有鈣質(zhì)結(jié)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(xì)粒土砂(Q3)（SF）：棕黃色，濕，中密，砂質(zhì)成份主要為石英、長(zhǎng)石，見(jiàn)有鐵銹侵染，含有鈣質(zhì)結(jié)核。土質(zhì)不均，局部夾有淺灰色泥質(zhì)條紋。該層未揭穿，揭露最大厚度1.80m。

2.3地質(zhì)構(gòu)造及地震

2.3.1地質(zhì)構(gòu)造

本區(qū)位于華北準(zhǔn)地臺(tái)（I）黃淮海坳陷（I2），新構(gòu)造分區(qū)屬豫皖隆起-坳陷區(qū)，主體構(gòu)造線方向?yàn)楸蔽飨蚧蚪鼥|西。據(jù)南水北調(diào)中線工程近場(chǎng)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造圖，場(chǎng)區(qū)斷裂構(gòu)造主要有：尖崗斷裂、鄭州至開(kāi)封斷裂、老鴉陳斷裂及須水?dāng)嗔褞У龋渲校?/p>

①尖崗斷裂：該斷裂屬平原區(qū)隱伏斷裂，錯(cuò)斷了新生界地層等厚線，但沒(méi)有錯(cuò)斷晚第三紀(jì)以來(lái)地層等厚線，地貌上也沒(méi)有顯示，該斷裂為前第四紀(jì)斷裂。②鄭州至開(kāi)封斷裂：有多條近東西向的次級(jí)斷裂組成，全長(zhǎng)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(lái)自南水北調(diào)中線工程沿線設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃報(bào)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(xiàn)為斷層下部斷距大，上部斷距小，斷層斷第四系地層，斷點(diǎn)距地表3～4.40m。該斷裂第四紀(jì)晚期（晚更新世至全新世）有活動(dòng)。④須水?dāng)嗔褞В河缮辖謹(jǐn)嗔选㈨毸當(dāng)嗔押椭心矓嗔训葦嗔呀M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(méi)有切錯(cuò)到中更新世地層，屬早更新世斷裂。

2.3.2地震

工程區(qū)位于豫皖地震構(gòu)造區(qū)，地震活動(dòng)強(qiáng)度小、頻率低。據(jù)中國(guó)歷史地震目錄記載，附近地區(qū)近500 a來(lái)發(fā)生有感地震7次，震中震級(jí)多為5級(jí)左右。根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011-2001），本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.15g，相當(dāng)于地震基本烈度VII度。

2.4水文地質(zhì)條件

2.4.1地下水類型及補(bǔ)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(bǔ)給關(guān)系密切，洪水期河水短時(shí)補(bǔ)給地下水，在非洪水期地下水補(bǔ)給河水。工程場(chǎng)區(qū)地下水埋深5～1m，區(qū)內(nèi)地下水主要接受大氣降水、側(cè)向逕流，消耗于蒸發(fā)、開(kāi)采、側(cè)向逕流。

2.4.2堤基各土體單元的滲透性

為測(cè)定堤基土滲透性，本次勘探在野外進(jìn)行了試坑滲水試驗(yàn)和鉆孔注水試驗(yàn)，在室內(nèi)做了滲透試驗(yàn)，以查明堤基砂性土的滲透性能。由于試驗(yàn)方法不同以及土樣的不均一性，對(duì)同一土體所測(cè)出的滲透系數(shù)K值也有一定的差異。試坑滲水試驗(yàn)不易穩(wěn)定且受側(cè)向繞滲影響，K值常偏大。試驗(yàn)成果見(jiàn)表1。

表1　潮河堤基土體透水性試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50487-2008)巖土滲透性分級(jí)，由試驗(yàn)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(qū)內(nèi)氣候多變，前期連續(xù)干旱，后期連續(xù)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(dá)0.50～1.20m。具體見(jiàn)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(nèi)，易于形成沖刷溝，從而毀壞兩岸岸坡。建議對(duì)潮河兩岸岸坡裂縫采取相應(yīng)的處理措施，保證河道及堤防的安全。

3.3處理方法

針對(duì)潮河岸坡堤防存在的裂縫，組織項(xiàng)目部人員進(jìn)行野外調(diào)查、分析研究，經(jīng)討論形成“V”型槽開(kāi)挖回填法、鉆孔灌漿處理等辦法。

3.4“V”型槽開(kāi)挖回填法

順裂縫延伸方向開(kāi)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(guò)泥漿泵注入粘土漿液，直至漿液注滿裂縫。

4　結(jié)論

工作區(qū)為黃淮沖積平原河谷地貌形態(tài)，堤內(nèi)地形平坦，堤基由低液限粘土，粉土質(zhì)砂和含細(xì)粒土砂構(gòu)成，地質(zhì)結(jié)構(gòu)屬粘、砂多層結(jié)構(gòu)。潮河河道存在滲透穩(wěn)定問(wèn)題和岸坡穩(wěn)定問(wèn)題。施工完成后，由于工程區(qū)內(nèi)氣候多變，造成岸坡形成多條裂縫，建議對(duì)潮河兩岸岸坡裂縫采取“V”型槽開(kāi)挖回填法、鉆孔灌漿處理等相應(yīng)的處理措施，保證河道及堤防運(yùn)行的安全。

TU 447

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1673-8853（2016）08-0054-02

2016-05-08

（責(zé)任編輯：劉長(zhǎng)垠韋詩(shī)佳）

樊雷（1976-），男，高級(jí)工程師，主要從事土地整理、農(nóng)業(yè)、水利水電工程設(shè)計(jì)、地基處理施工與管理工作。

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