甌江防洪堤與水閘工程地質條件及評價

潘 崇

(浙江省永嘉縣建設投資集團有限公司，浙江 永嘉 325100)

1 工程概況

永嘉縣位于浙江省南部，甌江下游，處于東經120°19′～120°59′，北緯27°58′～28°36′之間。東鄰樂清市，南臨甌江，與溫州市區隔江相望，西接青田，北與臺州市黃巖區、仙居縣、麗水市縉云縣相連，縣域總面積2698 km2。隨著永嘉縣經濟建設步伐的加快，城市建設對防洪安全的需要與相對薄弱的防洪工程之間的矛盾愈發明顯。甌江治理工程保護對象是永嘉縣未來重要的經濟發展區域，但目前兩岸尚無堤防工程，現狀防洪能力不到10年一遇。永嘉縣甌江治理工程涉及永嘉縣橋頭鎮、橋下鎮和黃田街道，治理堤(岸)線全長18.577 km，共7段堤防或護岸，以及涵閘11座、涵洞14座。

為保障甌江河道堤防工程建設的技術可行性與合理性，結合相關工程的地質條件及分析評價案例[1-6]，本文研究防洪堤與水閘的工程地質條件，給出有針對性的措施建議，以期為工程建設提供依據。

2 區域地質與水文地質

2.1 區域地質

工程區分屬浙南構造單元，出露的地層主要有侏羅系上統西山頭組及第四系全新統地層。大地構造單元屬華南褶皺系(Ⅰ2)、浙東南褶皺帶(Ⅱ3)、溫州一臨海拗陷(Ⅲ8)、泰順一溫州斷拗(Ⅳ12)。工程區屬東南沿海二級地震區，區內地震活動主要受深大斷裂控制，據歷史記載本區近代地震活動均為微震，區域穩定性良好。附近無中強地震活動，亦無現代活動斷層分布，為基本穩定區。據查《中國地震動參數區劃圖》(GB 18306—2015)，該區50年超越概率10%的地震動峰值加速度為0.05 g，震基本烈度為Ⅵ度。

2.2 水文地質條件

3 防洪堤工程地質條件及評價

3.1 林福段防洪堤

Ⅰ0層浮泥，為新近洪水沖擊物，層厚約0.5～1.5 m，飽和，流塑，性質極差，分布于河床底部；Ⅰ層為填土、雜填土，力學性質不穩定；Ⅱ1層粉質黏土(硬殼層)工程地質性質相對稍好；Ⅱ2層淤泥質粉質黏土、淤泥夾粉土，高含水量、高壓縮性、低抗剪強度，土性極差，屬軟土層，是受荷后主要壓縮層之一，厚6.0～12.0 m；Ⅱ3層含泥細砂，稍密，性質較好，但層厚較薄。Ⅱ4層砂礫卵石，松散～稍密，層厚大于5.0 m，性質較好，為良好的天然地基；Ⅲ層軟土層具高含水量、高孔隙比、高靈敏度、高壓縮性、低抗剪強度等特性，土性極差，屬軟土層，是受荷后主要壓縮層之一；Ⅳ1層細砂工程地質性質相對較好，但層厚較薄；Ⅳ2層砂礫卵石層強度、層厚一般較穩定，工程地質性質相對好，層厚大于5.0 m，宜作為樁基持力層。

堤防地處甌江下游海陸相沉積的交錯地帶，天王寺上游段無海相淤泥沉積，地基穩定性較好，局部低洼地帶存在堤基抗滲穩定問題；天王寺下游段近代海相沉積明顯增多。地基土抗沖刷穩定性較差，建議進行防護。

3.2 菇溪口段防洪堤

Ⅰ0層浮泥，飽和、流塑，性質極差，層厚約0.5 m～1.5 m；Ⅰ層為填土、雜填土，力學性質不穩定，層厚約2.0～3.6 m；Ⅱ1層粉質黏土(硬殼層)工程地質性質相對稍好；Ⅱ2層淤泥質粉質黏土夾粉土，高含水量、高壓縮性、低抗剪強度，土性極差，屬軟土層，是受荷后主要壓縮層之一，層厚約6.0～14.0 m；Ⅱ3層含泥細砂，稍密，性質較好，但層厚較薄；Ⅱ4層砂礫卵石，松散～稍密，臨江側廣泛分布，層厚大于5.0 m，性質較好，為良好的天然地基；Ⅲ層軟土層具高含水量、高孔隙比、高靈敏度、高壓縮性、低抗剪強度等特性，土性極差，是受荷后主要壓縮層之一；Ⅳ1層細砂工程地質性質相對較好；Ⅳ2層砂礫卵石層強度、層厚較穩定，工程地質性質相對好，層厚大于5.0 m，宜作為樁基持力層。

堤防地處甌江下游海陸相沉積的交錯地帶，以近代海相沉積為主。地基土抗沖刷穩定性較差，建議進行防護。

3.3 下村段防洪堤

Ⅰ0層浮泥為新近洪水沖積物，性質極差；Ⅰ層填土、雜填土，力學性質不穩定，厚約2.0 m；Ⅱ3層含泥細砂，稍密，性質較好，層厚4.0 m；Ⅱ4層砂礫卵石，松散～稍密，臨江側廣泛分布，層厚大于5.0 m，性質較好，為良好的天然地基；Ⅲ層軟土層具高含水量、高孔隙比、高靈敏度、高壓縮性、低抗剪強度等特性，土性極差，屬軟土層，是受荷后主要壓縮層之一，穩定控制土層；Ⅳ1層細砂工程地質性質相對較好，層厚較薄；Ⅳ2層砂礫卵石層強度、層厚一般較穩定，工程地質性質相對好，層厚1.5 m。

堤防地處海陸相沉積的交錯地帶，沖積砂礫卵石層、砂層與海相軟土交互出現，工程地質條件復雜。堤防沉降和河道邊坡抗滑穩定是主要的工程地質問題，建議進行抗滑穩定性驗算。地基土抗沖刷穩定性較差，建議進行防護。

3.4 坦頭段防洪堤

表層人工堆積塊石、拋石等，厚8～10 m，力學性質變化較大；Ⅲ2淤泥及Ⅲ3淤泥、夾淤泥質黏土，為高壓縮性、低強度軟土，性質較差，且厚度較大，場區內分布較為均勻；建議對其進行抗滑和沉降驗算，并采取相應的工程措施；Ⅲs粉砂，松散，厚薄不均勻，不適合作為天然地基持力層；Ⅵ2砂礫卵石，中密～密實，性質較好，可作為預制樁或鉆孔灌注樁樁尖持力層。

地基土抗沖刷穩定性較差，受漲落潮流的沖刷、淘蝕作用，存在失穩，建議采取護岸措施。

3.5 梅岙段防洪堤

堤基主要為Ⅱ1層粉質黏土、及Ⅱ2淤泥、淤泥質粉質黏土，厚2.0 m；Ⅲ1層淤泥質粉質黏土含中砂等軟土和Ⅱ4砂礫卵石，層厚3.2～6.1 m，Ⅲ2層中細砂，層厚6.0 m組成。Ⅱ4層含泥砂礫卵石，具一定強度，是良好的堤基持力層。該層在上游段分布厚度大且穩定，至下游段厚度變薄呈尖滅之勢。下游段下臥Ⅲ1、Ⅲ3軟土層，建議進行沉降變形驗算。Ⅲ2層中砂、中細砂，力學性質相對較好，埋藏較深，對堤身的穩定和沉降不起控制作用。

地基土層抗沖刷穩定性差，建議采取護岸措施。

3.6 黃田段防洪堤

表層填土，結構松散，土質不均，力學性質變化較大，厚度較薄；Ⅱ2淤泥，厚2.45～11.10 m；及Ⅲ1淤泥，厚0～8.05 m，含水量及孔隙比較高，主要呈流塑狀，為高壓縮性、低強度軟土，性質很差；Ⅲ2淤泥質粉質黏土，厚7.60～22.25 m，及Ⅲ3淤泥質粉質黏土，厚6.40～10.90 m夾淤泥質黏土，為高壓縮性、低強度軟土，性質較差，且厚度較大，場區內分布較為均勻。以上軟土層是閘站建筑物和河道邊坡穩定的控制性土層，建議設計對其進行抗滑和沉降驗算，并采取相應的工程措施。Ⅲs粉細砂，性質相對較好；Ⅲ4粉質黏土，軟塑～可塑，層厚6.40～10.90 m，性質相對較好；Ⅳ1粉砂，中密～稍密，中等壓縮性，主要呈透鏡體狀分布。Ⅵ2砂礫卵石，稍密～密實，性質較好，可作為建筑物預制樁或鉆孔灌注樁樁尖持力層。

建議開挖邊坡：Ⅱ2、Ⅲ1淤泥1∶5.0，Ⅲ2、Ⅲ3淤泥質粉質黏土1∶3.5～1∶4.0。

4 水閘工程地質條件及評價

4.1 甌江沿線水閘

Ⅰ層為填土、雜填土，力學性質不穩定，是受荷后主要壓縮層之一；Ⅱ3層含泥細砂，稍密，性質較好，厚度約4.0 m。Ⅱ4層砂礫卵石，松散～稍密，性質較好，為良好的天然地基；Ⅲ層軟土層具高含水量、高孔隙比，屬軟土層，建議設計對其進行沉降及不均勻沉降驗算；Ⅳ1層細砂工程地質性質相對較好，但層厚較薄；Ⅳ2層砂礫卵石層強度、層厚一般較穩定，層厚2.5 m，工程地質性質相對好。

4.2 楠溪江沿線水閘

Ⅱ2淤泥及Ⅲ1淤泥，含水量及孔隙比較高，主要呈流塑狀，為高壓縮性、低強度軟土，性質較差；Ⅲ2淤泥質粉質黏土及Ⅲ3淤泥質粉質黏土，夾淤泥質黏土，為高壓縮性、低強度軟土，性質較差，且厚度較大，場區內分布較為均勻。以上軟土層是閘站建筑物和河道邊坡穩定的控制性土層，建議設計對其進行抗滑和沉降驗算，并采取相應的工程措施。Ⅲs粉細砂，性質相對較好；Ⅲ4粉質黏土，軟塑～可塑，性質相對較好；Ⅳ1粉砂，中密～稍密，中等壓縮性，主要呈透鏡體狀分布。Ⅵ2砂礫卵石，稍密～密實，性質較好，可作為建筑物預制樁或鉆孔灌注樁樁尖持力層。

5 結 論

(1)工程區內各堤段區域構造穩定，地震動峰值加速度0.05 g，對應地震基本烈度為Ⅵ度。全段地下水對混凝土基本無腐蝕性，下村、梅岙地下水對鋼筋無腐蝕性，黃田段則對鋼筋具弱腐蝕性。

(2)下村及下村以上堤防地基土層以粉砂、砂礫卵石為主，強度高，分布穩定，地質條件較好，具備修筑條件，對長時高水位運行時的滲透穩定問題應予注意，甌江內采砂較嚴重，造成擬建護岸區域江水面以下局部天然岸坡較陡，相對高差變化較大，穩定性差，在設計和施工時應引起注意。下游段堤防基礎沉積環境較為復雜，軟弱土層一般分布較厚，其含水量高，高壓縮性，高靈敏度，低強度，地質條件差，是堤基穩定和抗沖穩定的控制性土層，須視不同堤段進行工程處理。堤岸沿線多有拋石分布，多分布于易被沖刷淘刷地段，經長期水流作用，其分布范圍和位置較為復雜，設計施工時應引起重視。

(3)甌江沿線林下水閘、白下水閘和梅岙水閘地基土存在淤泥、淤泥質粉質黏土等軟土層，是加載后的主要壓縮層，建議設計對其進行沉降和不均勻沉降驗算。勝豐水閘上部砂質粉土、粉細砂等較為松散。楠溪江沿線各水閘地層均存在淤泥、淤泥質黏土等軟土層，是加載后的主要壓縮層。