堤防“散浸”工程地質勘察要點探究

朱崇輝

摘 要 土質堤防質量受筑堤填土成分、施工質量等較多因素影響。堤防常因未充分壓實、填土中混夾較粗顆粒土，均勻性差，當遇強降雨或河道水位暴漲時，由于滲透性較強，背水護堤地易發生散浸、管涌等滲透破壞，繼而造成堤防損壞。在本文中，我們結合邳州市分洪道左堤26+100～28+600段堤防“散浸”工程地質勘察實例，分析針對堤防發生較為頻繁的“散浸”的工程地質勘察要點。

關鍵詞 堤防;勘察手段;“散浸”;“非飽和土”

1工程概況

邳州分洪道左堤26+100～28+600段，長約2500m。位于邳州市邳城鎮境內。2019年8月13日凌晨，防汛巡查發現26+700附近，祁家村村民住宅處背水灘地發現滲水現象，13日白天巡查時，在27+400、28+400背水面發現滲水現象，22點在26+300背水面發現滲水現象。該段堤防堤身為土堤（迎、背水坡比約1∶3）、高度約5.0m，寬約5.0m，迎水面漫灘現為樹林，背水面多為民房、局部為樹林，該段堤防坡面未做坡面防護處理，堤身未采取防滲措施[1]。

2工程地質勘察目的與任務

勘察目的是通過鉆探、原位測試（標準貫入試驗、靜力觸探）及室內試驗、簡易地調等手段，查明場地工程地質條件及水文地質條件，對隱患段地基土進行工程地質評價，重點查明隱患地段不良地質作用的類型、成因、分布范圍、發展趨勢和危害程度，提出治理方案的建議，并提供隱患段治理的設計和施工提供所需地質技術參數[2]。

3勘察手段

針對工程的特點，項目勘察采用工程鉆探、原位測試（標準貫入試驗和靜力觸探）、鉆孔注水試驗、水位觀測及室內土工試驗等綜合勘察手段。根據出現隱患的位置，布置縱、橫斷面，為了確定堤身的滲透性，分別在四個出現滲水隱患段堤身各布置注水試驗孔。

4工程地質條件

場地地貌類型屬河流泛濫沖積平原。堤頂較為平坦，堤頂高程30.50m左右，迎水面漫灘現為樹林，高程約25.0～26.5m，背水面多為民房、局部為樹林，地面高程約25.0～26.0m。

勘察表明，擬建場地勘探深度范圍內土體主要為第四紀全新世人工填土及第四紀晚更新世沖積黏性土、壤土、砂土。①層素填土（Q4S）。灰褐色，主要成分為粉質黏土、壤土，混夾砂壤土（局部為粉細砂），土質不均勻。層厚0.70～6.70m，頂板高程25.08～31.00m。②層粉質黏土（Q3al）。褐黃褐色，可塑狀，局部夾壤土。層厚2.00～5.20m，頂板高程23.18～25.28m。③層粗砂（Q3al）。灰黃色，中密狀，局部密實狀，礦物成分為石英、長石，顆粒級配良好（Cu=5.90，Cc=1.15）。層厚0.40～3.60m，頂板高程16.31～22.58m。④層粉質黏土（Q3al）。黃褐色，可塑～硬塑狀，干強度及韌性高。頂板高程14.63～22.00m，最大孔深20.0m未揭穿該層。

5水文地質條件

場地主要地表水源為偏泓，背水面局部地段存在溝塘、鉆探期間偏泓（2019年9月7日）水位高程23.20m。

擬建處地下水主要類型為潛水和承壓水。場地區內②層粉質黏土構成場地主要潛水含水層，潛水主要接受大氣降水、農田灌溉、河流側滲補給，主要排泄于自然蒸發，勘察期間實測潛水位標高在23.00～23.80m;承壓水主要賦存于③層粗砂中，以越流補給為主要補給來源，以越流排泄為主要排泄途徑，根據工程經驗承壓水位一般不高于潛水位。

6分析與評價

堤身：根據堤身填土的密實性、滲透性試驗數據整理分析來看，雖然堤防自填筑以來已經歷較長時間，在很大程度上已完成自重固結過程，但因其填料的不均勻、土質的不同（混夾砂壤土、局部為粉細砂，透水性強）以及施工質量缺陷而導致堤身密實性不均勻和透水性的較大差異。因該層常年位于地下水位以上，易形成干縮裂隙，易遇水軟化，導致土層強度降低、滲透性增強。

堤基：②粉質黏土（Q3al），該層分布較穩定，微透水性，中等壓縮性，抗沖刷能力一般，工程地質性質一般。③層粗砂（Q3al），該層局部缺失，強透水性，低壓縮性，級配良好（Cu=5.90，Cc=1.15），工程地質性質一般。根據現場走訪，偏泓處十多年前進行過采砂活動，導致偏泓處局部河底較深，根據地質剖面，③層粗砂與偏泓可能存在水力聯系，有發生管涌滲透破壞可能性，設計需復核。

7結論與建議

根據勘察成果，滲水可能主要發生在①層素填土中及①層與②層交界面處。隱患形成的主要工程地質原因如下：①層素填土填筑碾壓不實，均勻性差，且混夾砂壤土（局部為粉細砂），防滲性差，因該層常年處于地下水位以上，多處于非飽和狀態，當遇強降雨或分洪道水位暴漲時，該層含水量驟增變為飽和土，同時強度降低，滲透性增強，導致背水面產生“散浸現象”;由于水頭差而產生較大的滲流力，①層土中混夾的砂壤土（局部為粉細砂）中的細小顆粒（黏粒、膠體）可能被帶走，造成水土流失;另外由于下伏②層粉質黏土為微透水性，與①層滲透性相差很大，導致地表水無法下滲，故在②、③層交界面處可能產生接觸沖刷滲透破壞。

鑒于滲水可能主要發生在①層素填土中及①層與②層交界面處，且多在強降雨或河水位暴漲時產生，建議對堤身進行防滲處理，處理深度應滿足相關規范要求。

8結束語

土質堤防質量受筑堤填土成分、施工質量等較多因素影響。堤防背水面發生“散浸現象”的工程地質原因主要與堤身的成分、均勻性及壓實性有關，還與堤身與堤基結合情況、堤基土的性質有關。堤防“散浸”工程地質勘察應有針對性，可采用工程鉆探、原位測試、水文地質試驗、室內土工試驗及地質調查等綜合勘察手段，結合發生險情的特點進行分析，能夠較為準確地查明造成隱患的工程地質原因，為隱患消除的設計、施工提供準確、有效的工程地質依據。

參考文獻

[1] 趙勝，文祥.我國水利堤防工程中地質勘察存在的問題及對策[J].中國新科技新產品，2010（19）：91-92.

[2] 高賢哲，姜衛新.堤防工程地質勘察中幾個應注意的問題[J].水利科技與經濟，2008，14（7）：549.