柳東亮

（河北省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，天津300250）

1 地形地貌

文安洼是海河流域重要的蓄滯洪區(qū)，屬于大清河蓄滯洪區(qū)之一，位于大清河系海河流域中部，西倚太行山、東臨渤海灣、北臨永定河、南界子牙河，涉及京、津、冀三省市，歷史上洪水災(zāi)害頻繁。地處河北省文安縣、大城縣、任丘市及天津市的靜海境內(nèi)，西北靠千里堤，東倚子牙河，南至津保公路，總面積1557km2。地貌類型屬于太行山東部沖洪積平原，地形平坦、開闊，洼內(nèi)地勢(shì)整體略低。解放以來，經(jīng)過幾次較大規(guī)模治理，已初步形成較完整的防洪工程體系，但滯洪區(qū)建設(shè)滯后、工程設(shè)施不全、安全建設(shè)不足，已成為防洪體系中的薄弱環(huán)節(jié)。

2 堤防工程地質(zhì)

2.1 文安洼南圍堤

2.1.1 南趙扶排干右堤

南趙扶排干主要為挖方渠道，堤防矮，不連續(xù)，且不明顯，多被沿堤村落占據(jù)，無法準(zhǔn)確判斷堤防走向。堤身土質(zhì)不均勻，以壤土為主，局部為砂壤土。

根據(jù)地層成因、地質(zhì)時(shí)代和地層巖性將堤基地層劃分為6層。

（2）②1粉土灰黃色，濕～飽和，土質(zhì)較均勻。以透鏡體狀存在，厚度3.5m。

2.1.2 大城防洪圈圍堤

大城防洪圈圍堤除郝莊干渠堤防外，其余段為擬建堤。自南趙扶排干與劉家洼排干交點(diǎn)起始，到南趙扶排干與郝莊干渠交點(diǎn)終止，全長13.2km。

根據(jù)地層成因、地質(zhì)時(shí)代和地層巖性將堤基地層劃分為6層。

2.1.3 南趙扶排干右堤

堤首堤防高3m，向下游逐漸不明顯，堤身不連續(xù)。一般堤頂高程5m。堤頂起伏差1m，局部超過5m。

堤身土體以壤土為主，壓實(shí)度0.77，壓實(shí)度偏低；堤身土體黏粒含量平均15%，塑性指數(shù)9.6，黏粒含量、塑性指數(shù)基本滿足規(guī)程要求。

根據(jù)地層成因、地質(zhì)時(shí)代和地層巖性將堤基地層劃分為3層。

棕黃色～灰黃色，稍濕，可塑，局部粉粒含量較高。層底高程0～3.4m，層厚5m。分布普遍，厚度穩(wěn)定，構(gòu)成堤基直接持力層。

灰色～灰黑色，局部灰綠色，稍濕～飽和，可塑～軟塑，局部粉粒含量較高，局部夾薄層粉細(xì)砂，局部為泥炭。層厚6.8m，分布連續(xù)，厚度大。

褐黃色～棕黃色，局部灰黃色，濕～飽和，可塑。局部粉粒含量較高，局部可見銹染和鈣質(zhì)結(jié)核。厚層2～7m，分布不連續(xù)，厚度變化大。

2.2 小白河右堤

2.2.1 106國道～小務(wù)橋上游

堤身土質(zhì)不均，以壤土及黏土為主；壓實(shí)度0.87，壓實(shí)度偏低；塑性指數(shù)14.2，滿足規(guī)程要求；滲透系數(shù)9.1×10-5cm/s。

2.2.2 小務(wù)橋上游～口上橋下游

堤身土質(zhì)不均，以壤土及黏土為主，局部為砂壤土；壓實(shí)度0.82，壓實(shí)度偏低；塑性指數(shù)15.6，滿足規(guī)程要求；滲透系數(shù)1.6×10-4cm/s。

2.2.3 口上橋下游～大王東橋上游

堤身表層為0.4m厚壤土，下部為粉細(xì)砂；干密度1.52g/cm3，孔隙比0.72，壓縮模量21MPa，中密實(shí)。因?yàn)榉奂?xì)砂為無黏性土，所以其抗?jié)B穩(wěn)定和抗沖刷性能差。

2.2.4 大王東橋上游～大王東橋

堤身土質(zhì)不均，以壤土為主，土質(zhì)呈硬塑～堅(jiān)硬狀態(tài)。土體壓實(shí)度0.81，壓實(shí)度偏低；塑性指數(shù)14.1，滿足規(guī)程要求。

2.2.5 大王東橋～彭耳灣東橋

堤身土質(zhì)不均，以壤土及黏土為主，土體壓實(shí)度0.87，壓實(shí)度偏低；塑性指數(shù)13.0，滿足規(guī)程要求。

2.2.6 彭耳灣東橋～小堡支渠

堤身土質(zhì)不均，以壤土為主，局部夾黏土。土體壓實(shí)度0.79，壓實(shí)度偏低；塑性指數(shù)12.9，滿足規(guī)程要求。

2.3 堤基工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

根據(jù)地層成因、地質(zhì)時(shí)代和地層巖性將堤基地層劃分為10層。

黃褐色，稍濕～濕，硬塑，局部夾砂壤土和黏土薄層。層底高程-0.75～2m，層厚1～6m。分布普遍，厚度較穩(wěn)定，構(gòu)成堤基直接持力層。

棕黃色，干～稍濕，土質(zhì)較均勻。以透鏡體狀存在于第②壤土中，厚度約1m。

灰黃色，稍濕，可塑。以透鏡體狀存在于第②壤土中，厚度約0.9m。

淺黃色，稍密～中密。多以透鏡體狀與黏土伴生，厚度約1.5m。

棕黃色，濕，堅(jiān)硬。多以透鏡體狀分布，單層厚度約1m。

灰色～灰黑色，局部淺灰色，稍濕，可塑。有機(jī)質(zhì)含量較高，可見貝殼。層底高程-6.5～0.1，層厚3.4～8.5m，局部未揭穿。分布廣泛，厚度變化大，局部被同相砂壤土取代。

褐黃色～灰色，濕～飽和，中密～密實(shí)，上部含泥量較高。以透鏡體狀分布，單層厚度約2m。

褐黃色～灰黑色，稍濕，硬塑，局部夾細(xì)砂薄層。以透鏡體狀分布，單層厚2.8m。

棕黃色～灰黑色，濕，硬塑，土質(zhì)較雜，夾粉砂及黏土薄層，局部夾泥炭。層底高程-2.3～-1.6，層厚2m。分布范圍較廣，層厚較穩(wěn)定。

灰褐色～褐黃色，飽和，可塑～硬塑，局部夾黏土薄層。一般分布在高程-2.3m以下，分布廣，厚度穩(wěn)定，最大揭露深度7m。

3 橋梁工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

3.1 地質(zhì)結(jié)構(gòu)

地層巖性主要有：

（1）②壤土：褐黃色為主，局部灰綠色，稍濕，硬塑。銹染較重，黏粒含量較高，含鈣質(zhì)結(jié)核，土質(zhì)不均勻，分布廣泛，厚度變化較大。

（2）②1粉土：褐黃色，稍濕，可塑性差，局部夾壤土，呈薄層或透鏡體分布。

（3）②2砂壤土：灰黃色，飽和，可塑性差，局部夾壤土薄層，土質(zhì)不均勻。

（4）②3粉砂：灰黃色，飽和，中密，砂質(zhì)較均勻，粉粒含量較高。

（5）②4細(xì)砂：褐黃～灰黃色，飽和，中密，局部黏粒含量較高，微聚塑性，砂粒均勻，可見大型螺殼碎屑。

（6）②5黏土：紅褐色～褐黃色，濕，可塑～硬塑，微含姜石團(tuán)塊。

地層巖性主要有：

（2）③1粉土：棕黃色，稍濕，稍密，局部夾粉薄層。

（3）③2粉砂：棕黃色，濕，中密，局部含泥量較高，以透鏡體狀分布，單層厚1m。

地層巖性主要為④壤土。局部夾④2粉砂、④3細(xì)砂及④4黏土薄層。

最大揭露厚度7.5m，未揭穿。巖性主要為⑤壤土，棕黃色，飽和，可塑，粉粒含量較高，局部夾粉土層，偶見貝殼。

厚度未揭穿，巖性主要為⑥壤土，棕黃色，飽和，可塑，黏性較強(qiáng)，局部夾姜石和黏土薄層。

4 穿堤建筑物工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

4.1 地質(zhì)結(jié)構(gòu)

地層均為第四系全新統(tǒng)的沖洪積、湖沼積層，巖性有壤土、砂壤土、黏土及粉砂等。

層底高程-5～1m，單層厚度2.7～9m。巖性主要為②壤土，棕黃色，稍濕，可塑，局部粉粒含量較高；②1粉土，灰黃色，濕～飽和，土質(zhì)較均勻。以透鏡體狀存在，厚1m。

層底高程-14～-2m，層厚1～9.5m。巖性主要為③壤土灰黃色～灰色，濕～飽和，可塑。局部粉粒含量較高，夾粉砂薄層，局部有機(jī)質(zhì)含量較高。

巖性主要為第④層壤土，褐黃色～棕黃色，局部灰黃色，濕～飽和，可塑。局部粉粒含量較高，局部可見銹染和鈣質(zhì)結(jié)核。層厚2～7m，分布不連續(xù)，厚度變化大，未揭穿。

厚度未揭穿，巖性為第⑤層壤土，灰黑色～灰色，濕，可塑，其中10～10.5m為泥炭。僅在AQTXFH孔揭露，最大揭露厚10m。

4.2 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)

4.2.1 環(huán)境水、土腐蝕性

4.2.1.1 環(huán)境水腐蝕

（1）南趙扶上游防洪閘、安慶屯下游防洪閘附近地表水對(duì)普通混凝土具有強(qiáng)腐蝕性安慶屯下游防洪閘附近地表水對(duì)普通混凝土具弱腐蝕性

（2）南趙扶上游防洪閘附近地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋具中等腐蝕性（CL3）；其余地表水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋具有弱腐蝕性（CL-）。

4.2.1.2 地基土腐蝕

（4）安慶屯上游防洪閘、安慶屯下游防洪閘地基土對(duì)混凝土鋼筋和鋼結(jié)構(gòu)均具有微腐蝕性（Mg2+，

4.2.2 砂土液化

經(jīng)過標(biāo)貫試驗(yàn)，初步判定郝莊泵站地基粉土為液化土。建議對(duì)液化土層采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧?/p>

5 天然建筑材料

5.1 料場(chǎng)概況

小白河右堤、任河大干渠左堤及文安洼南圍堤的筑堤土料場(chǎng)分別選在其堤身外側(cè)50～250m的范圍內(nèi)，與堤防平行，呈帶狀分布，寬度200m（局部堤段的堤身外側(cè)有村莊或樹木，可從附近堤段調(diào)土）。料場(chǎng)范圍內(nèi)大部分為耕地。

料場(chǎng)位于沖擊平原區(qū)，地形總體比較平坦，地層比較穩(wěn)定，起伏變化較小，勘探點(diǎn)間距2～4km。取土深度按2.0m考慮；范圍內(nèi)未見地下水，土料開采不受地下水影響。

5.2 土料質(zhì)量

取土深度2.0m范圍內(nèi)，小白河右堤筑堤土料的巖性以壤土為主，局部為砂壤土，口上橋下游0.2km～大王東橋上游1.5km范圍內(nèi)為粉細(xì)砂； 任河大干渠左堤筑堤土料的巖性以壤土及黏土為主，局部黏土黏粒含量偏高 （探坑RTK4附近土料黏粒含量43.3%～51.0%），建議施工時(shí)對(duì)黏粒含量過高不易壓實(shí)的土料予以剔除；南趙扶排干右堤筑堤土料的巖性以壤土為主，局部為砂壤土（大保干渠東150m處的土料黏粒含量5.1%，施工時(shí)應(yīng)盡量放于堤身內(nèi)部，以防雨水沖刷剝蝕）。本工程對(duì)土料評(píng)價(jià)提出以下建議：

（1）土料塑性指數(shù)、滲透指數(shù)、有機(jī)質(zhì)含量、易溶鹽含量、最大干密度和PH值等試驗(yàn)指標(biāo)均滿足規(guī)程要求，可作為堤身填筑土料。

（2）黏粒含量大部分滿足規(guī)程要求，局部堤段筑堤土料的黏粒含量偏低或偏高，施工時(shí)應(yīng)盡量將黏粒含量偏低的土料放于堤身內(nèi)部，以增強(qiáng)堤防的抗洪水沖刷能力。黏粒含量較高的土料不易壓實(shí)，施工時(shí)應(yīng)注意質(zhì)量控制。

（3）勘探期間，筑堤土料的天然含水率受降雨及灌溉等因素的影響較為明顯，部分堤段的筑堤土料含水率與最優(yōu)含水率相比偏高或偏低，施工時(shí)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量土料含水率，根據(jù)含水率的高低采取翻曬或?yàn)⑺却胧蛊浣咏亮系淖顑?yōu)含水率，達(dá)到最佳壓實(shí)效果。

6 結(jié)語

（1）南趙扶排干右堤。堤身土質(zhì)不均勻，以壤土為主，局部為砂壤土。土體壓實(shí)度0.80，壓實(shí)度偏低；塑性指數(shù)8.7，基本滿足規(guī)程要求；滲透系數(shù)1.1×10-4cm/s，不滿足規(guī)程中均質(zhì)壩的抗?jié)B要求。

（2）大城防洪圈圍堤。堤身土質(zhì)不均勻，以壤土為主，有黏土夾層。土體壓實(shí)度0.71，壓實(shí)度偏低；塑性指數(shù)15.6，滿足規(guī)程要求；滲透系數(shù)1.0×10-4cm/s，不滿足規(guī)程中均質(zhì)壩的抗?jié)B要求。

（3）南趙扶排干右堤。堤身土體以壤土為主，壓實(shí)度0.77，壓實(shí)度偏低；堤身土體黏粒含量平均15%，塑性指數(shù)9.6，黏粒含量、塑性指數(shù)基本滿足規(guī)程要求；滲透系數(shù)1.9×10-4cm/s，不滿足規(guī)程中均質(zhì)壩的抗?jié)B要求。堤身不連續(xù)，需補(bǔ)缺修復(fù)。

（4）小白河右堤。堤身由開挖河道的棄土堆填而成。土質(zhì)較雜，巖性主要為壤土，局部夾黏土及砂壤土，堤段由于人為取土使得堤身殘缺不齊。筑堤土壓實(shí)度0.79～0.87，壓實(shí)度偏低；塑性指數(shù)12.9～15.6，滿足規(guī)程要求；滲透系數(shù)1.6×10-4～2.4×10-5cm/s，局部堤段不滿足規(guī)程中均質(zhì)壩的抗?jié)B要求。