乌江思南新区段河道治理工程地质问题及评价

丁亚龙，杨再任，杨 伟

（贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳 550002）

工程勘察

乌江思南新区段河道治理工程地质问题及评价

丁亚龙，杨再任，杨 伟

（贵州省水利水电勘测设计研究院，贵阳 550002）

针对乌江思南新区段防洪工程勘察工作的开展，查明了该段河道两岸工程地质条件。并针对该区地质特征进行探讨，同时对影响该工程的主要工程地质问题进行评价及建议相应采取的工程措施。为设计和施工提供可靠的工程地质依据及类似工程积累经验。

乌江思南；河道治理；工程地质问题

1 概述

乌江是贵州省第一大河，全长1037km，发源于贵州威宁香炉山花鱼洞，流经黔北及渝东南酉阳彭水，在重庆涪陵注入长江。思南县新区规划由邵家桥镇等多个村镇构成，乌江经过该区将其分割成东西两部分。随着新区的建设，城镇经济发展和人口的不断增加，为保证汛期两岸居民生活与工业生产安全，需开展本段河道治理工作。

2 地质概况

2.1 地形地貌

工程位于贵州省思南新区境内，地处黔北高原东部，武陵山南缘，为中低山地貌。区内河道走向为N13°E，河面宽150～350m，两岸河谷宽缓，发育乌江峡谷期三级阶地。Ⅰ级阶地主要为堆积阶地，基本沿乌江两岸连续分布，大致左宽右窄；Ⅱ、Ⅲ级阶地主要为侵蚀基座阶地，均零星分布，可见少量砂卵石。河道两岸冲沟发育，多为面流、洪流等间隙性流水。

2.2 地层岩性

2.2.1 三叠系下统永宁镇组（T1yn）

上部为灰白至灰色中厚、厚层状白云岩、灰岩，白云质灰岩及岩溶角砾岩；中、下部为浅灰、灰色薄层、中厚层状石灰岩及白云质灰岩。

2.2.2 三叠系中统关岭组第1段（T2g1）

为浅灰、灰绿色、紫红色薄层、中厚层泥质灰岩、泥灰岩及泥岩，区内缺失本组2、3段。

2.2.3 第四系（Q）

区内本组岩性岩相复杂多变，主要有：① 残坡积层（Qel+dl）：黄褐色黏土夹碎石，碎石成分为泥岩、泥灰岩、泥质灰岩及灰岩碎块，分布于缓坡地带、洼地、冲沟及溶沟、溶槽内。②冲积层（Qal）：黄褐色粉质黏土；灰黑色有机质粉质黏土；砂、卵石层。③崩塌堆积层（Qcol）：灰黄、灰色灰岩、泥质灰岩、泥灰岩及泥岩块体夹黏土等。④人工填土（Qs）：主要为黄褐色黏土夹碎石、泥质灰岩、泥灰岩及泥岩全、强风化岩石碎块等，在局部为砖块、混凝土块及生活垃圾等组成，厚度及性状不稳定。

2.3 地质构造及地震

2.3.1 地质构造

本区所处大地构造单元为扬子（Pt）准地台－（I1）黔北（Z-T23）台隆－（I1A2）遵义（D-C）断拱－（I1A2）凤冈北北东向构造变形区。区内褶皱、断裂构造较为发育，构造线主要为北北东向。区内发育的构造主要塘头向斜，轴向基本上与乌江的流向重合。

2.3.2 地震

覃子建等（2011）认为目前本区所处的黔东地区不构成地震带，只有零星地震活动分布。而据地震资料记载，该区为中心的150km2范围内历史上也仅发生过几次地震，级数均较低。查国家技术质量监督局2001版GB18306—2001《中国地震动参数区划图》，区内地震动反应谱特征周期0.35s，动峰值加速度0.05g，相应的地震基本烈度Ⅵ度，区域构造稳定性好。

2.4 水文地质概况

2.4.1 地下水类型及补、径、排条件

乌江为本区相对最低排泄基准面，河道两岸地下水主要由大气降雨补给，通过地下暗河、岩溶管道、溶隙、裂隙及孔隙等径流，最终向乌江排泄。此外，乌江两岸坡水边线附近的地下水与地表水相互补充。因此，本区地下水类型为二叠系中统关岭组一段（T2g1）泥质灰岩、泥灰岩、泥岩中的溶隙水、裂隙水及乌江两岸阶地上分布的黏土夹碎石、粉质黏土、有机质粉质黏土及砂卵石层中的孔隙水。

2.4.2 水化学特征

根据所采集水样实验， 结合检测标准GB50487—2008分析（表1），该区水质类型为碳酸盐钙质水（［C］CaⅠ型），对混凝土结构无一般酸性型、碳酸型、重碳酸型、镁离子型和硫酸盐型等腐蚀性；对钢筋混凝土中钢筋无氯盐腐蚀性。

表1 乌江水质分析

续表1

2.5 物理地质现象

2.5.1 塌岸

此类边坡失稳形式多见于两岸堆积岸坡，主要受洪水期乌江河水冲蚀、下游沙陀水库库水淘蚀影响，造成岸坡塌岸。

2.5.2 滑坡

主要受洪水期乌江河水冲蚀、下游沙陀水库库水淘蚀影响以及边坡上部堆载的影响，造成边坡失稳而产生滑坡。

2.5.3 崩塌

主要是陡崖上部岩体受风化或卸荷裂隙切割造成岩体破碎失稳而产生崩塌。

2.5.4 卸荷

卸荷主要发生在新区左岸地形陡峭处、乌江峡谷两岸陡崖或陡坡上部。

2.6 岩土工程地质特征

本区岩土体按工程特性和质量分可划分为人工杂填土（Qs）、崩塌堆积体（Qcol）、残坡积黏土（Qel+dl）、冲洪积物（Qal）等组成的松散岩土单元和三叠系中统关岭组第一段（T2g1）泥质灰岩、泥灰岩、泥岩等组成的岩质单元，本次工作分别采取各单元样品进行室内分析，结果如表2，表3。

表2 岩质单元主要物理力学指标

续表2

表3 松散岩土单元主要物理力学指标

由以上岩（土）体物理力学性质分析结果可知，拟建工程基岩为较软岩、软岩组合，饱和后强度明显较低；覆盖层的粉土含水量较低，强度较好［1］。

3 主要工程地质问题

根据此次勘察深度范围内的岩性岩相组合及岩土质量单元的特征分析，本区地质结构属松散岩土与岩石构成的多层结构。本次工作结合区内地层岩相、地质构造、河流现状与周边环境等综合分析，认为该段河道治理存在部分一般工程地质问题，如渗透稳定、堤基稳定、岸坡稳定等，其中岸坡稳定最为突出。

3.1 渗透稳定

一般岩基段堤基不存在渗透破坏，该区岩基以渗透性弱的泥质灰岩、泥灰岩、泥岩等构成，更是佐证区内岩基无发生渗透破坏的可能。两岸岩基之上为厚度较大的松散岩土堆积，自下而上呈现岩基→砂卵石层（部分段缺失）→黑色有机质粉质黏土→黄褐色粉质黏土→人工填土（右岸部分段）的层序。其中，砂卵石层之上的黑色有机质粉质黏土常处于地下潜水面附近，且部分地段砂质含量较高，易随地下水渗流发生渗透破坏，发生流土和管涌，引起土的流失，随之造成上覆土层失去支撑而垮塌。单一的黏性土组成的堤基土层具有良好的防渗性能，两岸的黏性土覆盖在各段厚薄不均，汛期水位较高时，堤内黏性土分布较薄处在水头压力差作用下易发生渗水，进而发生渗透破坏［2］。因而，应加强相应岸坡反滤设施与排水设施的设计。

3.2 堤基稳定

拟建堤防位于乌江Ⅰ级阶地，两岸岸坡坡度为5°～30°，覆盖层厚度大，成分复杂，下伏基岩为浅灰、灰绿色、紫红色薄层、中厚层泥灰岩及泥岩，局部夹泥质灰岩。两岸岩质边坡结构均为顺向坡，基岩面总体较平缓，岸坡主要为土质边坡或土石混合边坡（右岸）。工程为护坡结构，主要考虑边坡稳定和土质边坡防洪、冲刷等，兼顾生态、稳固耐用。据堤基岩性物理力学指标（表3）、地质构造，承载力满足上部荷载要求，但需考虑坡脚抗滑和护脚。另外，泥岩岩基受水浸泡后强度明显下降，对基础稳定不利［3］，可将堤脚基础放置于泥灰岩夹泥质灰岩及泥岩强风化下部至弱风化上部。

3.3 堤基基坑涌水

工程地处沙陀电站库尾，水位变幅1～10m，堤脚位置覆盖层主要为砂卵石层，透水性大；施工基坑涌水量较大。汛期河水上涨，涌水量急剧增加，将大大影响基坑边坡稳定与施工进度。若采用重力式挡墙型式，基坑开挖需设围堰，但土石方量、防渗工作量大，施工难；可选用桩基型式堤脚基础。另外，该位置覆盖层透水性大，水位变化频繁、水动力强，可采用冲击钻或旋挖钻成孔［4］。同时，泥浆护壁困难，应利用全套管跟进旋挖钻钻进方式配合进行。

3.4 岸坡稳定

两岸岸坡下伏基岩均为顺向坡，岩层倾角大于或近似等于坡角，岩质边坡滑坡可能性小。大部分覆盖层厚度较大，多数地段土体处于临界稳定状态。由于受河流冲刷、掏蚀等作用及人工场平增加上覆荷载，外加部分雨水渗透，使两岸均出现多处滑坡，且不乏规模较大者，另还有多处边坡处于蠕变状态，稳定性差。因而，边坡开挖后应及时支护并兼顾排水，避免边坡长期暴露，风化、冲刷等作用，影响边坡稳定。同时建立观测系统在各边坡地段、大滑坡或潜在滑坡位置，进行边坡变形观测，确保人员、设备及工程安全。需注意的是，未来岸堤附近若需新增建筑，需严格进行边坡的稳定性评价方可进行［5］。

4 结语

本工程地处新区腹地，对于存在的工程地质问题进行了详细分析，探讨并提出相关建议，为类似工程提供经验与参考。

［1］工程地质手册（第四版）［K］.北京：中国建筑工业出版社，2004.

［2］桂坤.兴隆河城区段治理研究［D］.大连：大连理工大学，2013.

［3］韩志诚.十三陵抽水蓄能电站几个主要工程地质问题及其处理［J］.水力发电，1996（2）：18-22.

［4］洪建，廖小永.长江下游马鞍山河段河道治理初步研究［J］.长江科学院院报，2012（2）：1-10.

［5］王庆苗，杨业荣.浅析淮河河道治理工程的地质评价［J］.中国水利，2005（8）：43-44.

（责任编辑：尹健婷）

The engineering geological problems and evaluation for the riverway harnessing project of Sinan New District

DING Ya-long，YANG Zai-ren，YANG Wei
（Guizhou Survey&Design Research Institute for Water Resources and Hydropower，Guiyang 550003，China）

The flood control project of Sinan New District is about the people’s security in the new urban areas of Sinan，Guizhou.This study identified engineering geological conditions for both sides riverbank by investigation of proposed construction.The geological characteristics is discussed for this area.The main engineering geological conditions that affects the project is evaluated and corresponding engineering measures is suggested.This paper provides a reliable engineering geological basis and experience for the design and construction of similar experiences.

Sinan，Wujiang；riverway harnessing；engineering geological problems

P556；P564

A

1672-9900（2017）01-0079-04

2016-12-19

丁亚龙（1991-），男（汉族），贵州遵义人，硕士，主要从事水文地质、工程地质方向的研究，（Tel）15285118001。