基于某河道治理工程浅谈山区河道勘察要点

张 磊

（河北省水利水电勘测设计研究院，天津300250）

1 山区河道外业勘察难点

山区河道外业勘察往往具有以下难点：

（1） 地层岩性以粗粒土为主， 粗粒土物理力学性质指标的获取一般仅限于原位测试， 不像平原河道细粒土尚可取原状样进行室内物理力学试验。

（2） 山区河道天然坡度较陡， 粗粒土地层界限受洪水冲积及地形影响，起伏较大，规律性较差。

（3） 山区河道外业勘察过程中， 受制于山区交通及地形制约，许多计划钻孔勘探设备无法就位，容易造成勘探精度不足。由于精度不足，勘察深度更是无从谈起。

2 工程概况

某河道是滦河的主要支流之一， 发源于承德市宽城县大汉沟东南部都山西北麓，流向从北向南，于长城以南董家口进入迁西境内， 于东荒峪乡九山村南汇入滦河。 河道蜿蜒绵长，总流域面积674km2，河长119km，平均坡降0.353%。

某河道治理工程起始位置为宽城县亮甲台镇大汉沟村，终点为东黄花川乡西尖山村，干流及其支流治理总长度15.67km，治理段河道纵坡较陡，平均在0.7%～1.6%之间。本工程主要任务为对两岸超高不足段按照设计标准在两岸筑堤，对河道岸坡进行护砌，对部分河槽进行疏浚、平整，拆除重建桥梁4座（中桥），防洪标准采用10年一遇。

根据地质测绘和勘探揭露的地层岩性， 该工程场区地层岩性主要有：人工堆积素填土、杂填土，第四系全新统冲积卵石、漂卵石、砾石等，太古界三屯营组二段片麻岩。

3 外业勘察工作布置原则及重点

从该河道揭露的地层岩性， 结合设计工程任务及规模布置来看，除桥梁工程之外，河道治理工程措施主要为筑堤、岸坡护砌等，所以对河道及两岸的冲洪积卵石、漂卵石、砾石等粗粒土的勘察成为本工程的勘察重点及要点。

充分考虑本工程漂卵石、卵石、砾石等粗粒土的特性，针对性的制定了以下外业勘察工作方案：

（1）针对粗粒土取原状样困难，难以进行室内物理力学试验的问题。 在现场开挖探坑采取漂卵石、卵石、砾石等粗粒土进行筛分试验之后，立即利用探坑进行灌水法原位密度试验，之后在该探坑内继续完成试坑注水试验。 原位密度及注水试验统计成果如表1。

表1 原位密度、试坑注水试验成果统计

（2） 针对粗粒土密实度及下覆基岩的透水性问题，在桥梁钻孔的勘探过程中，一是利用重型动力触探分层进行原位测试试验，查明漂卵砾石的密实度，为提供科学、 可靠的粗粒土地基承载力提供了强有力的依据。针对粗粒土下覆基岩的透水性问题，采用孔内压水试验对弱风化片麻岩进行透水性试验，查明了弱风化片麻岩的透水率， 继而从透水率大小结合勘探岩芯质量情况，综合判断基岩的完整性。压水及动力触探试验成果如表2，表3。

表2 桥梁钻孔压水试验成果统计

表3 重型动力触探试验统计

（3） 针对钻机限于交通及地形条件难于就位的问题，除桥梁部位有条件布置钻孔之外，其余河道及两岸部位采取布置探坑的方式进行勘探， 勘探点间距一般控制在500m以内。为了能够提高勘探效率，保障探坑质量，采用挖掘机开挖探坑。在沿河道及两岸开挖探坑的过程中，同时开展工程地质调查及测绘，对险工段及工程地质条件较差地段， 加密探坑开挖及现场试验工作。

通过以上3点具有针对性的布置外业勘探工作，所布置的外业勘探工作既能满足规程、规范，又能把握重点、有的放矢。

4 工程地质评价重点

以某山区河道工程地质评价章节为例， 说明如何针对山区河道从地基承载力、 岸坡稳定、 渗透稳定、施工导流及排水、边坡稳定等方面对工程进行全面评价。

4.1 地层力学性质评价

工程区地质结构为土岩双层结构， 地层岩性上部以卵石、漂卵石、砾石为主，夹杂含壤土卵石，局部见壤土透镜体；下部以强、弱风化片麻岩为主，局部全风化，地层分布较为连续、稳定。

依据动力触探试验统计表可知，②2卵石、②3砾石层除表层呈稍密状态，多呈中密～密实状态。 ②1漂卵石、②2卵石、②3砾石层地层承载力建议值为350～260kPa，具低压缩性，强度较高，性质较稳定，作为河堤、挡墙基础持力层，承载力一般满足设计要求。 太古界三屯营组二段（Ars2）强风化片麻岩：承载力建议值为600kPa，压缩性低、强度高、性质好，是建筑物基础的良好持力层。

拟建堤防基础底面与卵石、 砾石的摩擦系数建议值为0.50， 与漂卵石的摩擦系数建议值为0.52，与强风化片麻岩的摩擦系数建议值为0.50。

4.2 岸坡稳定性分析评价

工程区河岸边以卵石、 漂卵石、 含壤土卵石为主，部分地段河岸为山体治理段河道纵坡较陡，平均在0.7%～1.6%，山区河道行洪时岸坡迎水面受强水流冲刷，易造成塌岸，影响河岸稳定性，建议进行防护处理。

4.3 河岸渗透稳定分析评价

河道两岸以卵石、漂卵石、砾石为主，分布稳定广泛，渗透系数建议值7.6×10-2～4.56×10-1cm/s，属强透水层，渗透破坏类型为管涌型，允许水力比降建议值卵石0.22，漂卵石0.23，砾石0.20。

4.4 施工导（截）流及排水问题

该河道主河槽常年流水，水量呈季节性变化，雨季水量丰沛，枯水期流量较小。勘察期间沿线的地下水位埋深0.40～2.90m， 部分地段施工时存在基坑排水问题，应采取排水或截流措施。工程区普遍分布卵石层、砾石层、漂卵石、含壤土卵石层，富水性强，应引起注意。

4.5 边坡稳定问题

工程施工时存在临时边坡开挖问题，卵石（漂卵石）、砾石等粗粒土透水性强，易引起坍塌，应引起足够重视。 建议临时开挖坡比：素填土（含碎石壤土）1∶1.0～1∶1.25，卵石、砾石（漂卵石）1∶1.0～1∶1.25，全风化岩为1∶0.75～1∶1.0，强风化岩1∶0.5，并做好排水措施。

4.6 河道内矿渣淤积问题

河道两岸作为宽城县矿业经济带， 分布有多家矿企的采矿、选矿场，临近堆积的矿渣在雨洪作用下流入河道内堆积， 加上附近群众向河道内倾倒建筑垃圾，造成河道过水断面缩小，引起雍水。 矿渣的主要淤积形式为灰黑色泥砂，在河道桩号6+500附近河道内多有分布，淤积层厚0.3～1.0m，局部最深处可达1.2m。 矿渣、建筑垃圾的常年堆积，严重影响了河道行洪和生态效益， 并给水质环境造成了极为恶劣的影响，建议对矿渣及垃圾进行挖除处理。

5 结语

山区河道勘察技术并不复杂，但因其交通、地形制约因素多，取样试验困难，工程地质问题多样，仍要严肃对待，认真工作，精心勘测，提高对山区河道勘察工作的准确性及科学性。