韶关市龙归河治理存在的工程地质问题及治理措施探讨

王友能

摘 要： 根据广东省水利厅粤水规计〔2015〕8号《广东省水利厅关于印发广东省山区五市中小河流治理实施方案的通知》及《广东省山区五市中小河流治理实施方案》，全省加强化中小河流治理。本文根据龙归河存在的工程地质问题，重点从堤基、岸坡两方面探讨，提出一些解决中小河流治理的措施。

关键词： 探讨； 地质结构； 允许水力比降； 格宾石笼； 雷诺

1. 引言

龙归河属于珠江流域北江水系上游南水的一级支流，河流集水面积524km2，河长49km，河床平均坡降5.95‰，河流具有局部暴雨强度大、洪水突发性强、涨势猛、洪峰流量大，极易造成堤基变形、岸坡坍塌等地质灾害问题。在治理中，有针对性地进行施工，可以起到事半功倍的效果，并且影响着工程项目的成败。

2. 堤基工程地质问题及治理措施

2.1 堤基地质结构

区内堤基典型的地质结构为：（1）人工堆积层，（2）粉质黏土，（3）砂卵砾石（局部夹含砾砂层）。

第（1）层人工堆积层主要为原已建土堤的堤身和浆砌石堤后填土，成分以砂卵砾石为主，土质较不均匀，稍密—中密，零星分布，透水性强，该层既是已建土堤堤身结构的一部分，又是堤基的一部分。

第（2）层粉质黏土又可为两个亚层：A. 淤泥土，此层分布在低河漫滩地和河床，厚度0.1m～0.5m。以黏粒为主，夹少量卵砾石，含水量大，呈软塑状态。堤线上，本层出露很少。B. 细粒粉质黏土，此层分布在高河漫滩地和一级阶地表层，厚度1m～2m。以黏粒为主，夹少量卵砾石，靠上部土质较疏松，含水量较少，呈稍湿润状态。靠下部土质一般呈中等密实状态，土质含水量增多，呈润湿、可塑状态。透水性中等—弱。堤线上，本层分布出现频繁，局部地段缺失。

第（3）层砂卵砾石属于粗粒土，厚度大于10m，透水性强，构成堤基强透水层，分布在一级阶地下部、河漫滩及河床，本层为区内堤基主要持力层，沿线均有揭露。

2.2 主要工程地质问题

当堤内逸出点渗透水力比降超过土体的临界水力比降后，就有可能引起土体的渗透变形，这就是堤基主要工程地质问题。根据砂卵砾石颗分试验，结合工程实际情况，参考同类工程勘察成果进行地质类比，提出了堤基各岩土层的允许水力比降经验值。

人工堆积层主要为原已建土堤的堤身和浆砌石堤后填土，其成分砂卵砾石与河床砂砾相近，透水性好，主要属于粗粒土，其渗透变形类型属管涌型，建议允许水力比降经验值J允许=0.18。

冲积层粉质黏土为细粒土，可塑，中密—密实，透水性中等—弱，其渗透变形类型属流土型，建议允许水力比降经验值J允许=0.45。

冲积层砂卵砾石，为基础主要持力层，取样分析，该层土的不均匀系数Cu>5，曲率系数Cc<1，级配不连续，细颗粒含量P<25%，渗透变形类型属管涌型，建议允许水力比降经验值J允许=0.18。

2.3 治理措施

经过几年探讨，区内堤基典型的地质结构治理措施为（1）人工堆积层，推荐采用台阶式（仰斜式、预制块）砼护脚或格宾石笼护脚，基础可置于土层中，但必须夯实。（2）淤泥土，开挖换填；细粒粉质黏土，推荐采用台阶式（仰斜式、预制块）砼护脚或格宾石笼护脚，基础可置于土层（3）砂卵砾石层中。推荐采用台阶式（仰斜式、预制块）砼护脚或格宾石笼护脚，基础可置于砂卵砾石层中。

3. 岸坡工程地质问题及治理措施

3.1 岸坡地质特征

区内依据岸坡岩土体性质、组合结构、抗冲刷能力及稳定性，岸坡地质特征类型可分为以下主要三类：

第一类岸坡地质结构为（粉质黏土/砂卵砾石）：

（1）冲积层粉质黏土，可塑，稍密—中密，夹少量砾石，浸水饱和抗剪强度较低，透水性弱，属于相对不透水层，厚度1m～2m。主要分布在阶地表层及高漫滩，位于岸坡上部，抗冲刷能力差；

（2）冲积层砂卵砾石，中密—密实，表层密实度差，抗剪强度较高，属强透水，厚度大于10m。主要分布在河床、漫滩及阶地下部，位于岸坡中下部，其抗冲刷能力较粉土强。

本类型岸坡由冲积层粉质黏土、砂卵砾石组成。该类型岩土组合岸坡抗冲刷能力较差，属于稳定性较差岸坡，工程地质条件分类为3类，岸坡易失稳破坏，需进行岸坡防护，见图1。

第二类岸坡地质结构为（人工堆积层/砂卵砾石）：

（1）人工堆积层，主要为原已建土堤的堤身填土，厚度一般3m～5m，成分以砂卵砾石为主，其成分与河床砂砾石层相近，土质较不均匀，稍密—中密，零星分布，透水性强， 抗冲能力差，饱和抗剪强度较低。

（2）冲积层砂卵砾石，抗冲刷能力相对粉质黏土较强。

本类型岸坡主要由人工堆积层、砂卵砾石组成，该类型岩土组合岸坡抗冲刷能力较差，其稳定性受水流条件控制，属稳定性较差岸坡，工程地质条件分类为3类，岸坡易失稳破坏，需进行岸坡防护，区内少量河岸属于第二类，见图2。

第三类岸坡地质结构为（残坡积土/基岩）：

（1）残坡积层含砾粉质黏土，土质密实，透水性弱，属于相对不透水层，厚度2m～5m不等，其抗冲刷能力较粉土强；

（2）基岩，埋藏较深，抗冲刷能力强。

本类型岸坡主要由残坡积层及基岩组成，抗冲刷能力较强，其稳定性受水流条件影响小，岸坡稳定性较好，属于基本稳定岸坡，工程地质条件分类为2类，见图3。

3.2 岸坡工程地质问题

第一、二类地质结构，在受河水迎流顶冲或深泓贴岸的河段，岸坡易失稳破坏。且在汛期，岸坡外水位上升，岸坡内地下水位亦上升，岸坡粉质黏土土体饱水，抗剪强度降低，当岸坡外水位迅速下降时，岸坡土体由于透水性较弱，土体中的水不能及时排出，岸坡易坍塌。从现场坍塌调查情况分析，坍岸主要发生在河道凹岸或冲刷侧的岸坡，且均以岸坡中上部冲积层粉质黏土坍落破坏开始，直至整体岸坡破坏。

3.3 治理措施

经过几年探讨，区内岸坡典型的地质结构治理措施为；第一、二类地质结构，根据河道凹岸或冲刷侧的岸坡，选择（1）格宾石笼+雷诺护坡、草籽护坡；（2）台阶式砼护脚+雷诺护坡、草籽护坡；（3）仰斜式砼护脚+雷诺护坡、草籽护坡其中措施之一。第三類地质结构可以不做治理。

4. 结束语

总而言之，龙归河的堤基地质结构以粉质黏土、砂卵砾石的双层结构为主，仅局部河道堤基是由人工堆积层、粉质黏土、砂卵砾石组成的多层结构。依据堤基岩土层物理力学性质，结合建基面要求，砂砾卵砾石为主要的持力层，本工程治理措施是新建台阶式（仰斜式、预制块）砼护脚或格宾石笼护脚基础置于砂卵砾石层中，需抗冲设防，才能满足基础冲刷要求。

第一类、第二类岸坡地质结构抗冲刷能力均较差，其稳定性受水流条件控制，属于稳定性较差岸坡，工程地质条件分类为3类，受河水迎流顶冲或深泓贴岸的河段，岸坡易失稳破坏，需进行岸坡防护整治。第三类岸坡抗冲刷能力较强，其稳定性受水流条件影响小，岸坡稳定性较好，属于基本稳定岸坡，工程地质条件分类为2类，可不做治理。

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