趙振晉,王樹奎,黃燕,陳平貨
(1.河南省水利勘測有限公司,河南 鄭州 450003;2.河南省土地整理中心,河南 鄭州 450000)
渦河發(fā)源于開封縣的郭廠附近,為淮河流域沙潁河水系的較大支流,由西北向東南流向,過周口市鹿邑縣,進入安徽省亳州境,于蚌埠市淮遠縣城北入淮河。渦河流域共有人口1 130萬,耕地95.33萬hm2。
渦河下游左岸樁號178+000,右岸樁號179+000 以上筑有堤防,以下無堤。
渦河河道位于黃河沖積平原區(qū),兩岸地形平坦,地面高程54.50~39.70 m,由西北向東南微傾,地面坡降1/2 000~1/3 000。河谷形態(tài)一般呈“U”形,樁號74+000~155+000 段,兩岸漫灘發(fā)育。
渦河堤防巖性為人工堆積的低液限粘土和低液限粉土,堆積雜亂,碾壓不實。
項目區(qū)位于中朝準地臺華北坳陷區(qū)內,新構造分區(qū)屬豫皖斷塊區(qū)之通許隆起和周口坳陷內,區(qū)域構造線的走向主要為近東西向和北西向,次為北東向。主要斷裂有許昌斷裂、周口至鹿邑斷裂和曹縣斷裂。其中許昌斷裂在太康縣城東南約4 km處斜穿渦河。
2.1.1 塌岸左岸樁號149+000 處、右岸樁號157+500 以下,岸坡巖性為低液限粉土,抗沖刷能力差,造成堤防的塌岸。
2.1.2 滲水
樁號127+500~138+500段堤基巖性為細粒土砂和低液限粉土,堤內腳存在坑塘、洼地,在汛期高水位時,河水沿細粒土砂和粉土層向坑塘、洼地滲水,嚴重時出現(xiàn)流土、管涌,危及大堤當?shù)鼐用裆a(chǎn)生活的安全。
遵循《堤防工程地質勘察規(guī)程》及其它有關的規(guī)程、規(guī)范,對渦河進行了質量檢查與評價。
根據(jù)渦河堤身填土巖性將左、右岸堤身各劃分為兩段:左岸分為①田店~揚莊段,樁號74+000~105+500;②揚莊~童樓段,樁號105+500~149+700。右岸分為①三所樓~馬廠段,樁號74+000~114+500;②馬廠~位橋段,樁號114+500~157+700。左右各段土體的原位測試及土工試驗成果略。
2.2.1 左岸堤防
2.2.1.1 田店~楊莊段(樁號74+000~105+500)
該段堤頂高程60~53 m,堤高2~5 m,巖性以低液限粉土為主,夾低液限粘土(樁號81+500~91+000段為低液限粘土)。
低液限粉土:天然干密度ρd= 1.43~1.66 g/cm3,平均值1.52 g/cm3;液性指數(shù)IL= -1.20~-0.50,平均值-0.98;壓縮系數(shù)α1-2= 0.138~0.232 MPa-1,平均值0.186 MPa-1;標準貫入數(shù)N = 4~10擊,平均值6擊;滲透系數(shù)平均值1.86 10-5cm/s,為中等壓縮性中硬土層,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;液性指數(shù)IL= 0.27~0.53,平均值0.41;壓縮系數(shù)α1-2= 0.173~0.384 MPa-1,平均值0.199 MPa-1;標準貫入數(shù)N = 8~11擊,平均值10擊;滲透系數(shù)1.01 10-8cm/s,為中等壓縮性中硬土層,具極微透水性。
該段填土巖性和壓密程度不均一,樁號99+000 左右堤身單薄,填筑質量部分較差。
2.2.1.2 楊莊~童樓段(樁號105+500~149+700)
該段堤頂高程56~45 m,堤高一般2~5 m,前鄭寨至童樓堤高為0.60~2.00 m,巖性以低液限粘土為主(樁號141+500~149+700段為低液限粉土)。
低液限粘土:天然干密度ρd= 1.43~1.67 g/cm3,平均值1.56 g/cm3;液性指數(shù)IL= - 0.10~0.75,平均值0.34;壓縮系數(shù)α1-2= 0.161~0.646 MPa-1,平均值0.284 MPa-1;標準貫入數(shù)N = 5~10擊,平均值7擊;滲透系數(shù)K = 2.30 10-6~9.47 10-5cm/s,平均值3.82 10-5cm/s,為中等壓縮性中硬土層,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;壓縮系數(shù)α1-2= 0.237~0.355 MPa-1;標準貫入數(shù)N=5~7擊,平均值6擊;滲透系數(shù)K=1.65 10-6~5.97 10-6cm/s;為中等壓縮性中硬土層,多具微透水性。該段堤防不規(guī)則,堤身多單薄,堤頂高低不平,填筑質量不均勻,部分較差。
2.2.2 右岸堤防
2.2.2.1 三所樓~馬廠段(樁號74+000~114+500)
該段堤頂高程60~50 m,堤高2~4 m,巖性以低液限粉土為主(樁號74+000~80+500段為低液限粘土)。
低液限粉土:天然干密度ρd=1.41~1.60 g/cm3,平均值1.52 g/cm3;液性指數(shù)IL= - 0.30~0.83,平均值0.41;壓縮系數(shù)α1-2= 0.129~0.384 MPa-1,平均值0.247 MPa-1;標準貫入數(shù)N=3~10擊,平均值7擊;滲透系數(shù)K=1.02 10-5~1.08 10-4cm/s,平均值4.41 10-5cm/s,為中等壓縮性中硬土層,具弱~中等透水性。
低液限粘土:天然干密度ρd= 1.45~1.48 g/cm3;標準貫入數(shù)N = 3~10 擊,平均值6 擊;滲透系數(shù)K = 1.52 10-5~1.54 10-4cm/s;為中等壓縮性中硬土層,具弱~中等透水性。
該段堤身填土巖性不均一,堤防斷斷續(xù)續(xù)不連接,堤頂一般高低不平。太康附近堤頂可見塌陷??傮w來看,填筑質量較差;樁號74+000~80+500段填土巖性為低液限粘土,天然干密度小,填土質量差。
2.2.2.2 馬廠~位橋段(樁號114+500~157+700)
該段堤頂高程54~42 m,堤高2~4 m,巖性以低液限粘土為主,夾低液限粉土(樁號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;液性指數(shù)IL= 0.20~0.98,平均值0.27;壓縮系數(shù)α1-2= 0.17~0.48 MPa-1,平均值0.33 MPa-1;標準貫入數(shù)N =4~10擊,平均值7擊;滲透系數(shù)K = 2.98 10-5~2.52 10-5cm/s,為中等壓縮性中硬土層,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;壓縮系數(shù)α1-2= 0.140~0.223 MPa-1;標準貫入數(shù)N = 3~6擊,平均值5擊;滲透系數(shù)平均值2.13 10-4cm/s,為中等壓縮性中硬土層,具中等透水性。
該段填土巖性以低液限粘土為主,填筑質量一般較好,但樁號146+000~157+700 段填土巖性為低液限粉土,填筑質量不均勻,部分較差。
河南省渦河下游段兩岸堤防長約160 km,堤身填土以低液限粘土和低液限粉土為主,土質不均勻,均屬中等壓縮性中硬土層,具中等~微透水性,主要存在塌岸和滲水問題。左岸楊莊~童樓段堤防不規(guī)則且多單薄,填筑質量部分較差;右岸三所樓~馬廠段堤防斷續(xù)不連接,堤頂一般高低不平,局部可見塌陷,填筑質量部分較差。渦河兩岸堤防填筑質量不均勻,堤身不連續(xù),且有些地方堤身單薄,存在安全隱患,需采取有效的加固處理措施。