孤山川溫李河段堤基處理探析

齊小利

(府谷縣應急救援保障中心，陜西 榆林 719499)

孤山川位于鄂爾多斯臺向斜陜北坳陷東部的單斜構造區[1]，基底地層主要為三疊系(T)砂巖、泥巖等，梁峁區頂部以風積黃土類土為主，河谷分布有沖洪積堆積的礫石層及壤土等，兩岸發育滑塌堆積和坡積堆積的壤土。孤山川溫李河段無防洪工程，抗洪能力十分薄弱，為了確定堤防建設標準和安全建設，需對其地質條件進行分析，以便科學確定堤防基底。

1 概 況

孤山川河在溫李河村段流向由西向東，再折向北，河床寬約50～60 m，高程約808～813 m。河流右岸為沖蝕岸，多形成裸露的基巖陡坎，左岸為堆積岸，為一級階地，階面寬度約100～160 m，經人為改造后高程約815～817 m，堆積有大量的人工雜填土。本次規劃的堤防位于一級階地的前緣，起點于左岸上游支溝內，終點于左岸下游基巖陡坎處，總長788.47 m。

2 堤防工程地質分析

2.1 水文地質條件

表1 環境水對混凝土腐蝕性評價依據

表2 孤山川河水腐蝕性評價結果

2.2 不良物理地質現象

堤線沿一級階地前緣布置，無滑坡、崩塌等不良物理地質現象。

2.3 巖土體物理力學性質指標

本次勘察時在河道內取河漫灘②層卵石3組進行了室內顆分試驗，成果見表3。堤基土的物理力學性質指標建議值見表4。

表3 河漫灘②層卵石顆分試驗成果

表4 堤基土的物理力學性質指標建議值

3 堤防主要工程地質問題評價

3.1 堤岸穩定

溫李河段堤防0+000～1+050段位于一級階地前緣，處于河流堆積岸，自然坡度約35°～50°，主要為人工堆積雜填土，松散混雜，且含有少量生活垃圾等，受水流沖蝕后易產生沖刷、剝落和崩塌，屬穩定性差岸坡，應進行砌護和加固處理。1+050～1+076段為基巖陡坎，巖性為砂巖，抗沖能力強，屬穩定性好岸坡，其位于公路橋橋臺處，宜進行加固護坡處理。

3.2 堤基沖刷

孤山川河谷較寬闊，由于左岸占用河道，堆積人工回填物，改變了河道的原始狀態，一般季節河水流速很慢，水量很小，基本不存在堤基沖刷問題。但是在洪水季節時流量較大，平順段河床實際沖刷深度約0.5～0.8 m，頂沖段沖刷深度約1.2～1.5 m，而本段堤防左岸正好位于兩溝道交匯處，易受沖刷而產生堤岸坍塌，對堤基穩定不利，建議清除①層雜填土，堤基應深入深泓線以下。根據《水利水電工程地質手冊》[3]，建議各層堤基土的允許不沖刷流速見表4。

3.3 堤基滲漏和浸沒

堤基巖性為②層卵石和③層強風化砂巖，②層 卵石滲透系數為10～15 m/d, ③層強風化砂巖為相對隔水層，所以堤基產生滲漏的主要層位為②層卵石。一般情況下兩岸地下水補給河水，洪水期短暫時間內河水補給地下水，滲漏時間和水量均很小，預計地下水位上升幅度<1.5 m，如果堤防不采取防滲措施，工程區的水文地質環境不會有較大變化，少量短期的滲漏不會對建筑物產生不利影響；河流左岸平臺現高于河床5～7 m，且無低凹地段，堤防短期產生的滲漏不會產生浸沒現象；建議堤防不進行專門的防滲設計，堤身設置排水孔。

3.4 飽和砂土地震液化

工程區地震基本烈度為Ⅵ度，不考慮飽和砂土地震液化問題。

3.5 堤基抗滑穩定和滲透穩定

①層雜填土位于堤基表層，層位不穩定，強度差，尤其在洪水期位于水下，強度迅速降低，存在抗滑穩定問題，不能作為堤防地基持力層；②層卵石和③層強風化砂巖層位穩定，強度高，工程地質性能較好,可以滿足堤基穩定要求，據堤基土的物理力學性質試驗指標和工程地質類比，給出堤基土的物理力學性質指標建議值見表4。

當堤基放置在③層強風化砂巖上時，則②層卵石不存在滲透穩定問題。當堤基放置②層卵石上時，有可能存在堤基滲透穩定問題。根據顆分試驗資料②層卵石滲透變形形式為過渡型，允許水力坡降J允許=0.25；預計堤防建成后洪水期堤外地下水位升高約1.5 m，消落期時堤外水回流河水，滲徑長度按8 m計算，實際水力坡降J實際=0.19,J實際

4 堤基持力層選擇和處理措施

本段堤防工程主要存在的工程地質問題為堤岸穩定和堤基沖刷問題，根據地形地質條件和滿足堤基抗滑穩定、滲透穩定及抗沖穩定等，建議清除沿堤線的①層雜填土,堤防基礎可坐落在②層卵石或③層強風化砂巖上，不管采取何種堤防形式，堤基埋深應大于河床最大沖刷深度，在開挖時應采取排水措施，遇見透鏡體狀砂壤土等應清除，開挖時應注意沿線的排水及油、氣管道，堤防建成后應禁止河道開挖。

各堤段具體施工建議為：

(1)樁號0+000～0+100，長度為100 m，堤防位于河漫灘后緣附近，堤岸上部為人工堆積①層雜填土，中部為河漫灘堆積②層卵石，底部為③層強風化砂巖，屬穩定性差岸坡，①層雜填土強度低，應清除；堤基為②層卵石或③層強風化砂巖，不存在堤基抗滑穩定、滲透變形等問題，少量滲漏不會引起堤外浸沒。

(2)樁號0+100～0+260，長度為160 m，堤防位于河漫灘后緣，堤岸上部為人工堆積①層雜填土，中部為河漫灘堆積②層卵石，底部為③層強風化砂巖，屬穩定性差岸坡。堤基為②層卵石或③層強風化砂巖，不存在堤基抗滑穩定、滲透變形等問題，少量滲漏不會引起堤外浸沒。

(3)樁號0+260～1+050,長度為790 m，堤防位于河漫灘后緣附近，堤岸上部為人工堆積①層雜填土，中部為河漫灘堆積②層卵石，底部為③層強風化砂巖，屬穩定性差岸坡，①層雜填土強度低，應清除；堤基為②層卵石或③層強風化砂巖，不存在堤基抗滑穩定、滲透變形等問題，少量滲漏不會引起堤外浸沒。

(4)樁號1+050～1+076,長度為26 m，堤基位于砂巖陡坎處，經開挖松動巖石和整平后砂巖為良好的堤基，對基巖岸坡采取適當的護坡措施。

5 結 語

通過勘探調繪和試驗探討分析可知，孤山川溫李河段堤基沖刷和堤岸穩定性差是堤防工程的主要地質問題，平順段河床實際沖刷深度約0.5～0.8 m，頂沖段沖刷深度約1.2～1.5 m，堤防岸坡屬于碎石土類低邊坡，易產生沖刷、剝落和崩塌，所以應對岸坡進行砌護和加固處理，堤基開挖時應采取排水措施，堤身設置排水孔；不管采用何種堤防形式，堤防迎水坡砌石體埋深應大于河床最大沖刷深度或直接放置在基巖上，堤腳需采取防沖措施。