南水北调邢清干渠工程地质问题分析

□韩胜杰 阎传宝 宋会图

南水北调邢清干渠工程地质问题分析

□韩胜杰 阎传宝 宋会图

邢清干渠横穿华北平原中部，穿越多条河流及交通干线，沿线地质条件复杂，涉及多个工程地质问题，其中软弱地基沉降变形及水土腐蚀性，将影响长距离管道输水的工程安全及工程寿命，需要专门设计处理。

地质问题；工程勘察；配套工程

邢清干渠起点为中线总干渠赞善分水口，终点到清河水厂和南宫群英水库，受水区为邢台市的11个县市。输水线路总长约168.7km。干渠穿越较大河道、渠道16次，穿铁路4次，穿高速公路、国道、省道等18次，建调压池1座、分水口门9座。邢清干渠全程采用管道输水，管径2.2～1.2m，管道埋深一般大于1.5m，河道位置满足抗冲要求，穿路及管线位置满足构造要求。

1.工程地质条件

输水线路穿越多个地貌单元，京广铁路以西为山前丘陵及向平原过渡区，渠线位于沙河高漫滩地貌区，地形起伏变化大。京广铁路以东为平原地貌，地势比较平坦。总体地势自西向东及东北方向倾斜。

渠线通过地区第四系厚度400～500m，其中全新统厚20～50m。主要地层岩性有：下更新统冰水积及湖积粗砂、壤土，中更新统冰碛泥砾、壤土，上更新统冲积及河湖积砂土、壤土、含有机质粘土及壤土，上更新统冲洪积卵石、砂土、壤土等，全新统冲积及河湖积砂壤土、壤土、含有机质粘土及壤土，全新统冲洪积砂土、壤土，全新统冲积粉砂、砂壤土、壤土等。

渠段沿线附近的断裂多为隐伏断裂，边界控制性断裂以走向NNE和NWW向为主。主要断裂有邢台—邯郸大断裂、曲陌断裂、无级—衡水断裂、新河断裂及沧东断裂。

沙河市、南和县、平乡县、广宗县一部分，以及威县前苏庄村至南宫县渠尾，地震动峰值加速度0.10g，相应地震基本烈度为Ⅶ度，其他渠段地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度。

表1 赞善分水口至调压井段腐蚀性等级视电阻率标准判定表

线路跨越的河流多为季节性河流，偏北东流向，主要受降水控制，一般在汛期集中降水后见有明流。留垒河分洪道有污水，小漳河有少量水，老漳河、东风渠、丰收渠有水，水量较大，多有不同程度污染。

地下水属第四系孔隙潜水，局部存在上层滞水，主要赋存于砂壤土、粉细砂及中粗砂层孔隙中。渠首—滏阳河为淡水分布区，滏阳河以东为咸水分布区。

2.工程地质问题分析与建议

沿线涉及的工程地质问题有：软弱地基；水土腐蚀性；临时边坡稳定性；饱和砂土震动液化；地表水、地下水对施工影响。其中，软弱地基沉降变形及水土腐蚀性，将影响长距离管道输水的工程安全及工程寿命，需要进行处理或专门设计。

2.1 软弱地基

沿线土层岩性变化大，浅层粉砂、细砂层标贯击数大部分在7～13击范围，处于松散～稍密状态；含有机质粘土壤土压缩系数0.44～0.72MPa-1,压缩性较高。这些土层工程性状较差，作为地基时存在沉降变形过大和不均匀沉降问题。对松散粉细砂、高压缩性地基需要进行适当处理，并应注意软硬岩性突变部位管道连接的适应性。

2.2 水土腐蚀性

2.2.1 环境水的腐蚀性

干渠跨越的留垒河分洪道有污水，留垒河、小漳河有少量水，老漳河、六支渠、东风渠、丰收渠、群英水库有地表水，水量较大，均有不同程度污染。

地表水、地下水对混凝土具有硫酸盐型弱～强腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具有弱～中等腐蚀性，对钢结构具有弱～中等腐蚀性。建议对穿越河道、渠道工程采取防腐措施。

2.2.2 土的腐蚀性

依据沿线测点土的视电阻率值，采用钢质管道外腐蚀控制规范中土壤腐蚀性分级标准，判定土对钢结构的腐蚀性，判定结果见表1。建议对中、强腐蚀地段的管道进行相应防护处理。

3.结语

邢清干渠输水线路长，穿越多条河道及交通线，沿线地质条件比较复杂。综合分析场地工程地质条件，沿线涉及的工程地质问题有：软弱地基；水土腐蚀性；临时边坡稳定性；饱和砂土震动液化；地表水、地下水对施工影响。其中，软弱地基沉降变形及水土腐蚀性，将影响长距离管道输水的工程安全及工程寿命，设计对软弱地基采取了夯实、换填碎石土处理，针对环境水土腐蚀性不同等级，管道分别或联合采用了抗硫酸盐水泥砂浆、环氧煤沥青涂料、牺牲锌合金阳极的保护措施。□

一是为缓解河北严重缺水局面、改善生态环境、发挥中线一期工程综合效益，我省必须引足用好南水北调中线水分配水量。二是考虑中线一期工程城市供水达效前及汉江丰水等因素，具备利用中线水兼顾生态和农业的水量条件。三是结合河北省南水北调配套、现代水网、地下水超采治理等工程建设，受水区水网工程体系不断完善，南水北调中线工程能够惠及广大城市和乡村，实现生活、生产、生态各行业共同受益。□

2016-05-06

韩胜杰，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，正高级工程师。

阎传宝，男，汉族，河北省水利水电第二勘测设计研究院，正高级工程师。

宋会图，男，汉族，河北水文工程地质勘察院。