文安洼蓄滞洪区工程地质评价

柳东亮

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津300250）

1 地形地貌

文安洼是海河流域重要的蓄滞洪区，属于大清河蓄滞洪区之一，位于大清河系海河流域中部，西倚太行山、东临渤海湾、北临永定河、南界子牙河，涉及京、津、冀三省市，历史上洪水灾害频繁。地处河北省文安县、大城县、任丘市及天津市的静海境内，西北靠千里堤，东倚子牙河，南至津保公路，总面积1557km2。地貌类型属于太行山东部冲洪积平原，地形平坦、开阔，洼内地势整体略低。解放以来，经过几次较大规模治理，已初步形成较完整的防洪工程体系，但滞洪区建设滞后、工程设施不全、安全建设不足，已成为防洪体系中的薄弱环节。

2 堤防工程地质

2.1 文安洼南围堤

2.1.1 南赵扶排干右堤

南赵扶排干主要为挖方渠道，堤防矮，不连续，且不明显，多被沿堤村落占据，无法准确判断堤防走向。堤身土质不均匀，以壤土为主，局部为砂壤土。

根据地层成因、地质时代和地层岩性将堤基地层划分为6层。

（2）②1粉土灰黄色，湿～饱和，土质较均匀。以透镜体状存在，厚度3.5m。

2.1.2 大城防洪圈围堤

大城防洪圈围堤除郝庄干渠堤防外，其余段为拟建堤。自南赵扶排干与刘家洼排干交点起始，到南赵扶排干与郝庄干渠交点终止，全长13.2km。

根据地层成因、地质时代和地层岩性将堤基地层划分为6层。

2.1.3 南赵扶排干右堤

堤首堤防高3m，向下游逐渐不明显，堤身不连续。一般堤顶高程5m。堤顶起伏差1m，局部超过5m。

堤身土体以壤土为主，压实度0.77，压实度偏低；堤身土体黏粒含量平均15%，塑性指数9.6，黏粒含量、塑性指数基本满足规程要求。

根据地层成因、地质时代和地层岩性将堤基地层划分为3层。

棕黄色～灰黄色，稍湿，可塑，局部粉粒含量较高。层底高程0～3.4m，层厚5m。分布普遍，厚度稳定，构成堤基直接持力层。

灰色～灰黑色，局部灰绿色，稍湿～饱和，可塑～软塑，局部粉粒含量较高，局部夹薄层粉细砂，局部为泥炭。层厚6.8m，分布连续，厚度大。

褐黄色～棕黄色，局部灰黄色，湿～饱和，可塑。局部粉粒含量较高，局部可见锈染和钙质结核。厚层2～7m，分布不连续，厚度变化大。

2.2 小白河右堤

2.2.1 106国道～小务桥上游

堤身土质不均，以壤土及黏土为主；压实度0.87，压实度偏低；塑性指数14.2，满足规程要求；渗透系数9.1×10-5cm/s。

2.2.2 小务桥上游～口上桥下游

堤身土质不均，以壤土及黏土为主，局部为砂壤土；压实度0.82，压实度偏低；塑性指数15.6，满足规程要求；渗透系数1.6×10-4cm/s。

2.2.3 口上桥下游～大王东桥上游

堤身表层为0.4m厚壤土，下部为粉细砂；干密度1.52g/cm3，孔隙比0.72，压缩模量21MPa，中密实。因为粉细砂为无黏性土，所以其抗渗稳定和抗冲刷性能差。

2.2.4 大王东桥上游～大王东桥

堤身土质不均，以壤土为主，土质呈硬塑～坚硬状态。土体压实度0.81，压实度偏低；塑性指数14.1，满足规程要求。

2.2.5 大王东桥～彭耳湾东桥

堤身土质不均，以壤土及黏土为主，土体压实度0.87，压实度偏低；塑性指数13.0，满足规程要求。

2.2.6 彭耳湾东桥～小堡支渠

堤身土质不均，以壤土为主，局部夹黏土。土体压实度0.79，压实度偏低；塑性指数12.9，满足规程要求。

2.3 堤基工程地质条件及评价

根据地层成因、地质时代和地层岩性将堤基地层划分为10层。

黄褐色，稍湿～湿，硬塑，局部夹砂壤土和黏土薄层。层底高程-0.75～2m，层厚1～6m。分布普遍，厚度较稳定，构成堤基直接持力层。

棕黄色，干～稍湿，土质较均匀。以透镜体状存在于第②壤土中，厚度约1m。

灰黄色，稍湿，可塑。以透镜体状存在于第②壤土中，厚度约0.9m。

浅黄色，稍密～中密。多以透镜体状与黏土伴生，厚度约1.5m。

棕黄色，湿，坚硬。多以透镜体状分布，单层厚度约1m。

灰色～灰黑色，局部浅灰色，稍湿，可塑。有机质含量较高，可见贝壳。层底高程-6.5～0.1，层厚3.4～8.5m，局部未揭穿。分布广泛，厚度变化大，局部被同相砂壤土取代。

褐黄色～灰色，湿～饱和，中密～密实，上部含泥量较高。以透镜体状分布，单层厚度约2m。

褐黄色～灰黑色，稍湿，硬塑，局部夹细砂薄层。以透镜体状分布，单层厚2.8m。

棕黄色～灰黑色，湿，硬塑，土质较杂，夹粉砂及黏土薄层，局部夹泥炭。层底高程-2.3～-1.6，层厚2m。分布范围较广，层厚较稳定。

灰褐色～褐黄色，饱和，可塑～硬塑，局部夹黏土薄层。一般分布在高程-2.3m以下，分布广，厚度稳定，最大揭露深度7m。

3 桥梁工程地质条件及评价

3.1 地质结构

地层岩性主要有：

（1）②壤土：褐黄色为主，局部灰绿色，稍湿，硬塑。锈染较重，黏粒含量较高，含钙质结核，土质不均匀，分布广泛，厚度变化较大。

（2）②1粉土：褐黄色，稍湿，可塑性差，局部夹壤土，呈薄层或透镜体分布。

（3）②2砂壤土：灰黄色，饱和，可塑性差，局部夹壤土薄层，土质不均匀。

（4）②3粉砂：灰黄色，饱和，中密，砂质较均匀，粉粒含量较高。

（5）②4细砂：褐黄～灰黄色，饱和，中密，局部黏粒含量较高，微聚塑性，砂粒均匀，可见大型螺壳碎屑。

（6）②5黏土：红褐色～褐黄色，湿，可塑～硬塑，微含姜石团块。

地层岩性主要有：

（2）③1粉土：棕黄色，稍湿，稍密，局部夹粉薄层。

（3）③2粉砂：棕黄色，湿，中密，局部含泥量较高，以透镜体状分布，单层厚1m。

地层岩性主要为④壤土。局部夹④2粉砂、④3细砂及④4黏土薄层。

最大揭露厚度7.5m，未揭穿。岩性主要为⑤壤土，棕黄色，饱和，可塑，粉粒含量较高，局部夹粉土层，偶见贝壳。

厚度未揭穿，岩性主要为⑥壤土，棕黄色，饱和，可塑，黏性较强，局部夹姜石和黏土薄层。

4 穿堤建筑物工程地质条件及评价

4.1 地质结构

地层均为第四系全新统的冲洪积、湖沼积层，岩性有壤土、砂壤土、黏土及粉砂等。

层底高程-5～1m，单层厚度2.7～9m。岩性主要为②壤土，棕黄色，稍湿，可塑，局部粉粒含量较高；②1粉土，灰黄色，湿～饱和，土质较均匀。以透镜体状存在，厚1m。

层底高程-14～-2m，层厚1～9.5m。岩性主要为③壤土灰黄色～灰色，湿～饱和，可塑。局部粉粒含量较高，夹粉砂薄层，局部有机质含量较高。

岩性主要为第④层壤土，褐黄色～棕黄色，局部灰黄色，湿～饱和，可塑。局部粉粒含量较高，局部可见锈染和钙质结核。层厚2～7m，分布不连续，厚度变化大，未揭穿。

厚度未揭穿，岩性为第⑤层壤土，灰黑色～灰色，湿，可塑，其中10～10.5m为泥炭。仅在AQTXFH孔揭露，最大揭露厚10m。

4.2 工程地质评价

4.2.1 环境水、土腐蚀性

4.2.1.1 环境水腐蚀

（1）南赵扶上游防洪闸、安庆屯下游防洪闸附近地表水对普通混凝土具有强腐蚀性安庆屯下游防洪闸附近地表水对普通混凝土具弱腐蚀性

（2）南赵扶上游防洪闸附近地表水对混凝土结构钢筋具中等腐蚀性（CL3）；其余地表水对混凝土结构钢筋具有弱腐蚀性（CL-）。

4.2.1.2 地基土腐蚀

（4）安庆屯上游防洪闸、安庆屯下游防洪闸地基土对混凝土钢筋和钢结构均具有微腐蚀性（Mg2+，

4.2.2 砂土液化

经过标贯试验，初步判定郝庄泵站地基粉土为液化土。建议对液化土层采取适当的处理措施。

5 天然建筑材料

5.1 料场概况

小白河右堤、任河大干渠左堤及文安洼南围堤的筑堤土料场分别选在其堤身外侧50～250m的范围内，与堤防平行，呈带状分布，宽度200m（局部堤段的堤身外侧有村庄或树木，可从附近堤段调土）。料场范围内大部分为耕地。

料场位于冲击平原区，地形总体比较平坦，地层比较稳定，起伏变化较小，勘探点间距2～4km。取土深度按2.0m考虑；范围内未见地下水，土料开采不受地下水影响。

5.2 土料质量

取土深度2.0m范围内，小白河右堤筑堤土料的岩性以壤土为主，局部为砂壤土，口上桥下游0.2km～大王东桥上游1.5km范围内为粉细砂； 任河大干渠左堤筑堤土料的岩性以壤土及黏土为主，局部黏土黏粒含量偏高 （探坑RTK4附近土料黏粒含量43.3%～51.0%），建议施工时对黏粒含量过高不易压实的土料予以剔除；南赵扶排干右堤筑堤土料的岩性以壤土为主，局部为砂壤土（大保干渠东150m处的土料黏粒含量5.1%，施工时应尽量放于堤身内部，以防雨水冲刷剥蚀）。本工程对土料评价提出以下建议：

（1）土料塑性指数、渗透指数、有机质含量、易溶盐含量、最大干密度和PH值等试验指标均满足规程要求，可作为堤身填筑土料。

（2）黏粒含量大部分满足规程要求，局部堤段筑堤土料的黏粒含量偏低或偏高，施工时应尽量将黏粒含量偏低的土料放于堤身内部，以增强堤防的抗洪水冲刷能力。黏粒含量较高的土料不易压实，施工时应注意质量控制。

（3）勘探期间，筑堤土料的天然含水率受降雨及灌溉等因素的影响较为明显，部分堤段的筑堤土料含水率与最优含水率相比偏高或偏低，施工时应现场测量土料含水率，根据含水率的高低采取翻晒或洒水等措施，使其接近土料的最优含水率，达到最佳压实效果。

6 结语

（1）南赵扶排干右堤。堤身土质不均匀，以壤土为主，局部为砂壤土。土体压实度0.80，压实度偏低；塑性指数8.7，基本满足规程要求；渗透系数1.1×10-4cm/s，不满足规程中均质坝的抗渗要求。

（2）大城防洪圈围堤。堤身土质不均匀，以壤土为主，有黏土夹层。土体压实度0.71，压实度偏低；塑性指数15.6，满足规程要求；渗透系数1.0×10-4cm/s，不满足规程中均质坝的抗渗要求。

（3）南赵扶排干右堤。堤身土体以壤土为主，压实度0.77，压实度偏低；堤身土体黏粒含量平均15%，塑性指数9.6，黏粒含量、塑性指数基本满足规程要求；渗透系数1.9×10-4cm/s，不满足规程中均质坝的抗渗要求。堤身不连续，需补缺修复。

（4）小白河右堤。堤身由开挖河道的弃土堆填而成。土质较杂，岩性主要为壤土，局部夹黏土及砂壤土，堤段由于人为取土使得堤身残缺不齐。筑堤土压实度0.79～0.87，压实度偏低；塑性指数12.9～15.6，满足规程要求；渗透系数1.6×10-4～2.4×10-5cm/s，局部堤段不满足规程中均质坝的抗渗要求。