孤山川温李河段堤基处理探析

齐小利

(府谷县应急救援保障中心，陕西 榆林 719499)

孤山川位于鄂尔多斯台向斜陕北坳陷东部的单斜构造区[1]，基底地层主要为三叠系(T)砂岩、泥岩等，梁峁区顶部以风积黄土类土为主，河谷分布有冲洪积堆积的砾石层及壤土等，两岸发育滑塌堆积和坡积堆积的壤土。孤山川温李河段无防洪工程，抗洪能力十分薄弱，为了确定堤防建设标准和安全建设，需对其地质条件进行分析，以便科学确定堤防基底。

1 概 况

孤山川河在温李河村段流向由西向东，再折向北，河床宽约50～60 m，高程约808～813 m。河流右岸为冲蚀岸，多形成裸露的基岩陡坎，左岸为堆积岸，为一级阶地，阶面宽度约100～160 m，经人为改造后高程约815～817 m，堆积有大量的人工杂填土。本次规划的堤防位于一级阶地的前缘，起点于左岸上游支沟内，终点于左岸下游基岩陡坎处，总长788.47 m。

2 堤防工程地质分析

2.1 水文地质条件

表1 环境水对混凝土腐蚀性评价依据

表2 孤山川河水腐蚀性评价结果

2.2 不良物理地质现象

堤线沿一级阶地前缘布置，无滑坡、崩塌等不良物理地质现象。

2.3 岩土体物理力学性质指标

本次勘察时在河道内取河漫滩②层卵石3组进行了室内颗分试验，成果见表3。堤基土的物理力学性质指标建议值见表4。

表3 河漫滩②层卵石颗分试验成果

表4 堤基土的物理力学性质指标建议值

3 堤防主要工程地质问题评价

3.1 堤岸稳定

温李河段堤防0+000～1+050段位于一级阶地前缘，处于河流堆积岸，自然坡度约35°～50°，主要为人工堆积杂填土，松散混杂，且含有少量生活垃圾等，受水流冲蚀后易产生冲刷、剥落和崩塌，属稳定性差岸坡，应进行砌护和加固处理。1+050～1+076段为基岩陡坎，岩性为砂岩，抗冲能力强，属稳定性好岸坡，其位于公路桥桥台处，宜进行加固护坡处理。

3.2 堤基冲刷

孤山川河谷较宽阔，由于左岸占用河道，堆积人工回填物，改变了河道的原始状态，一般季节河水流速很慢，水量很小，基本不存在堤基冲刷问题。但是在洪水季节时流量较大，平顺段河床实际冲刷深度约0.5～0.8 m，顶冲段冲刷深度约1.2～1.5 m，而本段堤防左岸正好位于两沟道交汇处，易受冲刷而产生堤岸坍塌，对堤基稳定不利，建议清除①层杂填土，堤基应深入深泓线以下。根据《水利水电工程地质手册》[3]，建议各层堤基土的允许不冲刷流速见表4。

3.3 堤基渗漏和浸没

堤基岩性为②层卵石和③层强风化砂岩，②层 卵石渗透系数为10～15 m/d, ③层强风化砂岩为相对隔水层，所以堤基产生渗漏的主要层位为②层卵石。一般情况下两岸地下水补给河水，洪水期短暂时间内河水补给地下水，渗漏时间和水量均很小，预计地下水位上升幅度<1.5 m，如果堤防不采取防渗措施，工程区的水文地质环境不会有较大变化，少量短期的渗漏不会对建筑物产生不利影响；河流左岸平台现高于河床5～7 m，且无低凹地段，堤防短期产生的渗漏不会产生浸没现象；建议堤防不进行专门的防渗设计，堤身设置排水孔。

3.4 饱和砂土地震液化

工程区地震基本烈度为Ⅵ度，不考虑饱和砂土地震液化问题。

3.5 堤基抗滑稳定和渗透稳定

①层杂填土位于堤基表层，层位不稳定，强度差，尤其在洪水期位于水下，强度迅速降低，存在抗滑稳定问题，不能作为堤防地基持力层；②层卵石和③层强风化砂岩层位稳定，强度高，工程地质性能较好,可以满足堤基稳定要求，据堤基土的物理力学性质试验指标和工程地质类比，给出堤基土的物理力学性质指标建议值见表4。

当堤基放置在③层强风化砂岩上时，则②层卵石不存在渗透稳定问题。当堤基放置②层卵石上时，有可能存在堤基渗透稳定问题。根据颗分试验资料②层卵石渗透变形形式为过渡型，允许水力坡降J允许=0.25；预计堤防建成后洪水期堤外地下水位升高约1.5 m，消落期时堤外水回流河水，渗径长度按8 m计算，实际水力坡降J实际=0.19,J实际

4 堤基持力层选择和处理措施

本段堤防工程主要存在的工程地质问题为堤岸稳定和堤基冲刷问题，根据地形地质条件和满足堤基抗滑稳定、渗透稳定及抗冲稳定等，建议清除沿堤线的①层杂填土,堤防基础可坐落在②层卵石或③层强风化砂岩上，不管采取何种堤防形式，堤基埋深应大于河床最大冲刷深度，在开挖时应采取排水措施，遇见透镜体状砂壤土等应清除，开挖时应注意沿线的排水及油、气管道，堤防建成后应禁止河道开挖。

各堤段具体施工建议为：

(1)桩号0+000～0+100，长度为100 m，堤防位于河漫滩后缘附近，堤岸上部为人工堆积①层杂填土，中部为河漫滩堆积②层卵石，底部为③层强风化砂岩，属稳定性差岸坡，①层杂填土强度低，应清除；堤基为②层卵石或③层强风化砂岩，不存在堤基抗滑稳定、渗透变形等问题，少量渗漏不会引起堤外浸没。

(2)桩号0+100～0+260，长度为160 m，堤防位于河漫滩后缘，堤岸上部为人工堆积①层杂填土，中部为河漫滩堆积②层卵石，底部为③层强风化砂岩，属稳定性差岸坡。堤基为②层卵石或③层强风化砂岩，不存在堤基抗滑稳定、渗透变形等问题，少量渗漏不会引起堤外浸没。

(3)桩号0+260～1+050,长度为790 m，堤防位于河漫滩后缘附近，堤岸上部为人工堆积①层杂填土，中部为河漫滩堆积②层卵石，底部为③层强风化砂岩，属稳定性差岸坡，①层杂填土强度低，应清除；堤基为②层卵石或③层强风化砂岩，不存在堤基抗滑稳定、渗透变形等问题，少量渗漏不会引起堤外浸没。

(4)桩号1+050～1+076,长度为26 m，堤基位于砂岩陡坎处，经开挖松动岩石和整平后砂岩为良好的堤基，对基岩岸坡采取适当的护坡措施。

5 结 语

通过勘探调绘和试验探讨分析可知，孤山川温李河段堤基冲刷和堤岸稳定性差是堤防工程的主要地质问题，平顺段河床实际冲刷深度约0.5～0.8 m，顶冲段冲刷深度约1.2～1.5 m，堤防岸坡属于碎石土类低边坡，易产生冲刷、剥落和崩塌，所以应对岸坡进行砌护和加固处理，堤基开挖时应采取排水措施，堤身设置排水孔；不管采用何种堤防形式，堤防迎水坡砌石体埋深应大于河床最大冲刷深度或直接放置在基岩上，堤脚需采取防冲措施。