基于某河道治理工程淺談山區河道勘察要點

張 磊

（河北省水利水電勘測設計研究院，天津300250）

1 山區河道外業勘察難點

山區河道外業勘察往往具有以下難點：

（1） 地層巖性以粗粒土為主， 粗粒土物理力學性質指標的獲取一般僅限于原位測試， 不像平原河道細粒土尚可取原狀樣進行室內物理力學試驗。

（2） 山區河道天然坡度較陡， 粗粒土地層界限受洪水沖積及地形影響，起伏較大，規律性較差。

（3） 山區河道外業勘察過程中， 受制于山區交通及地形制約，許多計劃鉆孔勘探設備無法就位，容易造成勘探精度不足。由于精度不足，勘察深度更是無從談起。

2 工程概況

某河道是灤河的主要支流之一， 發源于承德市寬城縣大漢溝東南部都山西北麓，流向從北向南，于長城以南董家口進入遷西境內， 于東荒峪鄉九山村南匯入灤河。 河道蜿蜒綿長，總流域面積674km2，河長119km，平均坡降0.353%。

某河道治理工程起始位置為寬城縣亮甲臺鎮大漢溝村，終點為東黃花川鄉西尖山村，干流及其支流治理總長度15.67km，治理段河道縱坡較陡，平均在0.7%～1.6%之間。本工程主要任務為對兩岸超高不足段按照設計標準在兩岸筑堤，對河道岸坡進行護砌，對部分河槽進行疏浚、平整，拆除重建橋梁4座（中橋），防洪標準采用10年一遇。

根據地質測繪和勘探揭露的地層巖性， 該工程場區地層巖性主要有：人工堆積素填土、雜填土，第四系全新統沖積卵石、漂卵石、礫石等，太古界三屯營組二段片麻巖。

3 外業勘察工作布置原則及重點

從該河道揭露的地層巖性， 結合設計工程任務及規模布置來看，除橋梁工程之外，河道治理工程措施主要為筑堤、岸坡護砌等，所以對河道及兩岸的沖洪積卵石、漂卵石、礫石等粗粒土的勘察成為本工程的勘察重點及要點。

充分考慮本工程漂卵石、卵石、礫石等粗粒土的特性，針對性的制定了以下外業勘察工作方案：

（1）針對粗粒土取原狀樣困難，難以進行室內物理力學試驗的問題。 在現場開挖探坑采取漂卵石、卵石、礫石等粗粒土進行篩分試驗之后，立即利用探坑進行灌水法原位密度試驗，之后在該探坑內繼續完成試坑注水試驗。 原位密度及注水試驗統計成果如表1。

表1 原位密度、試坑注水試驗成果統計

（2） 針對粗粒土密實度及下覆基巖的透水性問題，在橋梁鉆孔的勘探過程中，一是利用重型動力觸探分層進行原位測試試驗，查明漂卵礫石的密實度，為提供科學、 可靠的粗粒土地基承載力提供了強有力的依據。針對粗粒土下覆基巖的透水性問題，采用孔內壓水試驗對弱風化片麻巖進行透水性試驗，查明了弱風化片麻巖的透水率， 繼而從透水率大小結合勘探巖芯質量情況，綜合判斷基巖的完整性。壓水及動力觸探試驗成果如表2，表3。

表2 橋梁鉆孔壓水試驗成果統計

表3 重型動力觸探試驗統計

（3） 針對鉆機限于交通及地形條件難于就位的問題，除橋梁部位有條件布置鉆孔之外，其余河道及兩岸部位采取布置探坑的方式進行勘探， 勘探點間距一般控制在500m以內。為了能夠提高勘探效率，保障探坑質量，采用挖掘機開挖探坑。在沿河道及兩岸開挖探坑的過程中，同時開展工程地質調查及測繪，對險工段及工程地質條件較差地段， 加密探坑開挖及現場試驗工作。

通過以上3點具有針對性的布置外業勘探工作，所布置的外業勘探工作既能滿足規程、規范，又能把握重點、有的放矢。

4 工程地質評價重點

以某山區河道工程地質評價章節為例， 說明如何針對山區河道從地基承載力、 岸坡穩定、 滲透穩定、施工導流及排水、邊坡穩定等方面對工程進行全面評價。

4.1 地層力學性質評價

工程區地質結構為土巖雙層結構， 地層巖性上部以卵石、漂卵石、礫石為主，夾雜含壤土卵石，局部見壤土透鏡體；下部以強、弱風化片麻巖為主，局部全風化，地層分布較為連續、穩定。

依據動力觸探試驗統計表可知，②2卵石、②3礫石層除表層呈稍密狀態，多呈中密～密實狀態。 ②1漂卵石、②2卵石、②3礫石層地層承載力建議值為350～260kPa，具低壓縮性，強度較高，性質較穩定，作為河堤、擋墻基礎持力層，承載力一般滿足設計要求。 太古界三屯營組二段（Ars2）強風化片麻巖：承載力建議值為600kPa，壓縮性低、強度高、性質好，是建筑物基礎的良好持力層。

擬建堤防基礎底面與卵石、 礫石的摩擦系數建議值為0.50， 與漂卵石的摩擦系數建議值為0.52，與強風化片麻巖的摩擦系數建議值為0.50。

4.2 岸坡穩定性分析評價

工程區河岸邊以卵石、 漂卵石、 含壤土卵石為主，部分地段河岸為山體治理段河道縱坡較陡，平均在0.7%～1.6%，山區河道行洪時岸坡迎水面受強水流沖刷，易造成塌岸，影響河岸穩定性，建議進行防護處理。

4.3 河岸滲透穩定分析評價

河道兩岸以卵石、漂卵石、礫石為主，分布穩定廣泛，滲透系數建議值7.6×10-2～4.56×10-1cm/s，屬強透水層，滲透破壞類型為管涌型，允許水力比降建議值卵石0.22，漂卵石0.23，礫石0.20。

4.4 施工導（截）流及排水問題

該河道主河槽常年流水，水量呈季節性變化，雨季水量豐沛，枯水期流量較小。勘察期間沿線的地下水位埋深0.40～2.90m， 部分地段施工時存在基坑排水問題，應采取排水或截流措施。工程區普遍分布卵石層、礫石層、漂卵石、含壤土卵石層，富水性強，應引起注意。

4.5 邊坡穩定問題

工程施工時存在臨時邊坡開挖問題，卵石（漂卵石）、礫石等粗粒土透水性強，易引起坍塌，應引起足夠重視。 建議臨時開挖坡比：素填土（含碎石壤土）1∶1.0～1∶1.25，卵石、礫石（漂卵石）1∶1.0～1∶1.25，全風化巖為1∶0.75～1∶1.0，強風化巖1∶0.5，并做好排水措施。

4.6 河道內礦渣淤積問題

河道兩岸作為寬城縣礦業經濟帶， 分布有多家礦企的采礦、選礦場，臨近堆積的礦渣在雨洪作用下流入河道內堆積， 加上附近群眾向河道內傾倒建筑垃圾，造成河道過水斷面縮小，引起雍水。 礦渣的主要淤積形式為灰黑色泥砂，在河道樁號6+500附近河道內多有分布，淤積層厚0.3～1.0m，局部最深處可達1.2m。 礦渣、建筑垃圾的常年堆積，嚴重影響了河道行洪和生態效益， 并給水質環境造成了極為惡劣的影響，建議對礦渣及垃圾進行挖除處理。

5 結語

山區河道勘察技術并不復雜，但因其交通、地形制約因素多，取樣試驗困難，工程地質問題多樣，仍要嚴肅對待，認真工作，精心勘測，提高對山區河道勘察工作的準確性及科學性。