基于某河道治理工程淺談山區(qū)河道勘察要點

張 磊

（河北省水利水電勘測設(shè)計研究院，天津300250）

1 山區(qū)河道外業(yè)勘察難點

山區(qū)河道外業(yè)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(xué)性質(zhì)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(nèi)物理力學(xué)試驗。

（2） 山區(qū)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(guī)律性較差。

（3） 山區(qū)河道外業(yè)勘察過程中， 受制于山區(qū)交通及地形制約，許多計劃鉆孔勘探設(shè)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(fā)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(nèi)， 于東荒峪鄉(xiāng)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(zhèn)大漢溝村，終點為東黃花川鄉(xiāng)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(wù)為對兩岸超高不足段按照設(shè)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(jù)地質(zhì)測繪和勘探揭露的地層巖性， 該工程場區(qū)地層巖性主要有：人工堆積素填土、雜填土，第四系全新統(tǒng)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(yè)勘察工作布置原則及重點

從該河道揭露的地層巖性， 結(jié)合設(shè)計工程任務(wù)及規(guī)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(yè)勘察工作方案：

（1）針對粗粒土取原狀樣困難，難以進行室內(nèi)物理力學(xué)試驗的問題。 在現(xiàn)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(nèi)繼續(xù)完成試坑注水試驗。 原位密度及注水試驗統(tǒng)計成果如表1。

表1 原位密度、試坑注水試驗成果統(tǒng)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(xué)、 可靠的粗粒土地基承載力提供了強有力的依據(jù)。針對粗粒土下覆基巖的透水性問題，采用孔內(nèi)壓水試驗對弱風(fēng)化片麻巖進行透水性試驗，查明了弱風(fēng)化片麻巖的透水率， 繼而從透水率大小結(jié)合勘探巖芯質(zhì)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(tǒng)計

表3 重型動力觸探試驗統(tǒng)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(nèi)。為了能夠提高勘探效率，保障探坑質(zhì)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(zhì)調(diào)查及測繪，對險工段及工程地質(zhì)條件較差地段， 加密探坑開挖及現(xiàn)場試驗工作。

通過以上3點具有針對性的布置外業(yè)勘探工作，所布置的外業(yè)勘探工作既能滿足規(guī)程、規(guī)范，又能把握重點、有的放矢。

4 工程地質(zhì)評價重點

以某山區(qū)河道工程地質(zhì)評價章節(jié)為例， 說明如何針對山區(qū)河道從地基承載力、 岸坡穩(wěn)定、 滲透穩(wěn)定、施工導(dǎo)流及排水、邊坡穩(wěn)定等方面對工程進行全面評價。

4.1 地層力學(xué)性質(zhì)評價

工程區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)為土巖雙層結(jié)構(gòu)， 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(fēng)化片麻巖為主，局部全風(fēng)化，地層分布較為連續(xù)、穩(wěn)定。

依據(jù)動力觸探試驗統(tǒng)計表可知，②2卵石、②3礫石層除表層呈稍密狀態(tài)，多呈中密～密實狀態(tài)。 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(zhì)較穩(wěn)定，作為河堤、擋墻基礎(chǔ)持力層，承載力一般滿足設(shè)計要求。 太古界三屯營組二段（Ars2）強風(fēng)化片麻巖：承載力建議值為600kPa，壓縮性低、強度高、性質(zhì)好，是建筑物基礎(chǔ)的良好持力層。

擬建堤防基礎(chǔ)底面與卵石、 礫石的摩擦系數(shù)建議值為0.50， 與漂卵石的摩擦系數(shù)建議值為0.52，與強風(fēng)化片麻巖的摩擦系數(shù)建議值為0.50。

4.2 岸坡穩(wěn)定性分析評價

工程區(qū)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(qū)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(wěn)定性，建議進行防護處理。

4.3 河岸滲透穩(wěn)定分析評價

河道兩岸以卵石、漂卵石、礫石為主，分布穩(wěn)定廣泛，滲透系數(shù)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(dǎo)（截）流及排水問題

該河道主河槽常年流水，水量呈季節(jié)性變化，雨季水量豐沛，枯水期流量較小?？辈炱陂g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(yīng)采取排水或截流措施。工程區(qū)普遍分布卵石層、礫石層、漂卵石、含壤土卵石層，富水性強，應(yīng)引起注意。

4.5 邊坡穩(wěn)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(yīng)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(fēng)化巖為1∶0.75～1∶1.0，強風(fēng)化巖1∶0.5，并做好排水措施。

4.6 河道內(nèi)礦渣淤積問題

河道兩岸作為寬城縣礦業(yè)經(jīng)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(nèi)堆積， 加上附近群眾向河道內(nèi)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(nèi)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(tài)效益， 并給水質(zhì)環(huán)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(jié)語

山區(qū)河道勘察技術(shù)并不復(fù)雜，但因其交通、地形制約因素多，取樣試驗困難，工程地質(zhì)問題多樣，仍要嚴肅對待，認真工作，精心勘測，提高對山區(qū)河道勘察工作的準確性及科學(xué)性。