河南省涡河下游堤防工程质量评价

赵振晋，王树奎，黄燕，陈平货

（1.河南省水利勘测有限公司，河南 郑州 450003;2.河南省土地整理中心，河南 郑州 450000）

0 前言

涡河发源于开封县的郭厂附近，为淮河流域沙颍河水系的较大支流，由西北向东南流向，过周口市鹿邑县，进入安徽省亳州境，于蚌埠市淮远县城北入淮河。涡河流域共有人口1 130万，耕地95.33万hm2。

涡河下游左岸桩号178+000，右岸桩号179+000 以上筑有堤防，以下无堤。

1 地质概况

1.1 地形地貌

涡河河道位于黄河冲积平原区，两岸地形平坦，地面高程54.50～39.70 m，由西北向东南微倾，地面坡降1/2 000～1/3 000。河谷形态一般呈“U”形，桩号74+000～155+000 段，两岸漫滩发育。

1.2 地层岩性

涡河堤防岩性为人工堆积的低液限粘土和低液限粉土，堆积杂乱，碾压不实。

1.3 地质构造

项目区位于中朝准地台华北坳陷区内，新构造分区属豫皖断块区之通许隆起和周口坳陷内，区域构造线的走向主要为近东西向和北西向，次为北东向。主要断裂有许昌断裂、周口至鹿邑断裂和曹县断裂。其中许昌断裂在太康县城东南约4 km处斜穿涡河。

2 堤防质量评价

2.1 不良地质现象及问题

2.1.1 塌岸左岸桩号149+000 处、右岸桩号157+500 以下，岸坡岩性为低液限粉土，抗冲刷能力差，造成堤防的塌岸。

2.1.2 渗水

桩号127+500～138+500段堤基岩性为细粒土砂和低液限粉土，堤内脚存在坑塘、洼地，在汛期高水位时，河水沿细粒土砂和粉土层向坑塘、洼地渗水，严重时出现流土、管涌，危及大堤当地居民生产生活的安全。

2.2 堤防质量检查

遵循《堤防工程地质勘察规程》及其它有关的规程、规范，对涡河进行了质量检查与评价。

根据涡河堤身填土岩性将左、右岸堤身各划分为两段：左岸分为①田店～扬庄段，桩号74+000～105+500；②扬庄～童楼段，桩号105+500～149+700。右岸分为①三所楼～马厂段，桩号74+000～114+500；②马厂～位桥段，桩号114+500～157+700。左右各段土体的原位测试及土工试验成果略。

2.2.1 左岸堤防

2.2.1.1 田店～杨庄段（桩号74+000～105+500）

该段堤顶高程60～53 m，堤高2～5 m，岩性以低液限粉土为主，夹低液限粘土（桩号81+500～91+000段为低液限粘土）。

低液限粉土：天然干密度ρd= 1.43～1.66 g/cm3，平均值1.52 g/cm3；液性指数IL= -1.20～-0.50，平均值-0.98；压缩系数α1-2= 0.138～0.232 MPa-1，平均值0.186 MPa-1；标准贯入数N = 4～10击，平均值6击；渗透系数平均值1.86 10-5cm/s，为中等压缩性中硬土层，具弱透水性。

低液限粘土：天然干密度ρd= 1.50～1.56 g/cm3，平均值1.53 g/cm3；液性指数IL= 0.27～0.53，平均值0.41；压缩系数α1-2= 0.173～0.384 MPa-1，平均值0.199 MPa-1；标准贯入数N = 8～11击，平均值10击；渗透系数1.01 10-8cm/s，为中等压缩性中硬土层，具极微透水性。

该段填土岩性和压密程度不均一，桩号99+000 左右堤身单薄，填筑质量部分较差。

2.2.1.2 杨庄～童楼段（桩号105+500～149+700）

该段堤顶高程56～45 m，堤高一般2～5 m，前郑寨至童楼堤高为0.60～2.00 m，岩性以低液限粘土为主（桩号141+500～149+700段为低液限粉土）。

低液限粘土：天然干密度ρd= 1.43～1.67 g/cm3，平均值1.56 g/cm3；液性指数IL= - 0.10～0.75，平均值0.34；压缩系数α1-2= 0.161～0.646 MPa-1，平均值0.284 MPa-1；标准贯入数N = 5～10击，平均值7击；渗透系数K = 2.30 10-6～9.47 10-5cm/s，平均值3.82 10-5cm/s，为中等压缩性中硬土层，具微～弱透水性。

低液限粉土：天然干密度ρd= 1.36～1.66 g/cm3，平均值1.53 g/cm3；压缩系数α1-2= 0.237～0.355 MPa-1；标准贯入数N=5～7击，平均值6击；渗透系数K=1.65 10-6～5.97 10-6cm/s；为中等压缩性中硬土层，多具微透水性。该段堤防不规则，堤身多单薄，堤顶高低不平，填筑质量不均匀，部分较差。

2.2.2 右岸堤防

2.2.2.1 三所楼～马厂段（桩号74+000～114+500）

该段堤顶高程60～50 m，堤高2～4 m，岩性以低液限粉土为主（桩号74+000～80+500段为低液限粘土）。

低液限粉土：天然干密度ρd=1.41～1.60 g/cm3，平均值1.52 g/cm3；液性指数IL= - 0.30～0.83，平均值0.41；压缩系数α1-2= 0.129～0.384 MPa-1，平均值0.247 MPa-1；标准贯入数N=3～10击，平均值7击；渗透系数K=1.02 10-5～1.08 10-4cm/s，平均值4.41 10-5cm/s，为中等压缩性中硬土层，具弱～中等透水性。

低液限粘土：天然干密度ρd= 1.45～1.48 g/cm3；标准贯入数N = 3～10 击，平均值6 击；渗透系数K = 1.52 10-5～1.54 10-4cm/s；为中等压缩性中硬土层，具弱～中等透水性。

该段堤身填土岩性不均一，堤防断断续续不连接，堤顶一般高低不平。太康附近堤顶可见塌陷。总体来看，填筑质量较差；桩号74+000～80+500段填土岩性为低液限粘土，天然干密度小，填土质量差。

2.2.2.2 马厂～位桥段（桩号114+500～157+700）

该段堤顶高程54～42 m，堤高2～4 m，岩性以低液限粘土为主，夹低液限粉土（桩号146+000～157+700）。

低液限粘土：天然干密度ρd= 1.53～1.61 g/cm3，平均值1.56 g/cm3；液性指数IL= 0.20～0.98，平均值0.27；压缩系数α1-2= 0.17～0.48 MPa-1，平均值0.33 MPa-1；标准贯入数N =4～10击，平均值7击；渗透系数K = 2.98 10-5～2.52 10-5cm/s，为中等压缩性中硬土层，具微～弱透水性。

低液限粉土：天然干密度ρd= 1.43～1.57 g/cm3，平均值1.50 g/cm3；压缩系数α1-2= 0.140～0.223 MPa-1；标准贯入数N = 3～6击，平均值5击；渗透系数平均值2.13 10-4cm/s，为中等压缩性中硬土层，具中等透水性。

该段填土岩性以低液限粘土为主，填筑质量一般较好，但桩号146+000～157+700 段填土岩性为低液限粉土，填筑质量不均匀，部分较差。

3 堤防质量评价

河南省涡河下游段两岸堤防长约160 km，堤身填土以低液限粘土和低液限粉土为主，土质不均匀，均属中等压缩性中硬土层，具中等～微透水性，主要存在塌岸和渗水问题。左岸杨庄～童楼段堤防不规则且多单薄，填筑质量部分较差；右岸三所楼～马厂段堤防断续不连接，堤顶一般高低不平，局部可见塌陷，填筑质量部分较差。涡河两岸堤防填筑质量不均匀，堤身不连续，且有些地方堤身单薄，存在安全隐患，需采取有效的加固处理措施。