吴洪武

（漳州市水利水电勘测设计有限公司，福建 漳州 363000）

九龙江西溪洪水主要是锋面雨暴雨和台风暴雨引起的山洪暴发所形成的，20 世纪60～70年代防洪堤多处出现堤基渗漏，迎水坡滑坡、塌方。20 世纪90年代以后，九龙江流域先后实施多期防洪堤加固扩建工程，但受制于当时的财力和物力，现有防洪堤防洪标准低、堤身单薄、堤身质量差、堤基漏水、堤脚冲刷等问题依然存在。本文围绕福建省九龙江防洪工程漳州段（二期）工程堤基地质条件进行勘察分析与评价。

1 工程概况

福建省九龙江防洪工程漳州段（二期）工程拟加高加固防洪堤长度10.515 km，包括天宝堤段7.007 km 和前山堤段3.508 km，并新建堤顶道路10.515 km，新建穿堤水闸1 座，为天宝水闸；拆建穿堤水闸3 座，分别为旧四孔水闸、谢溪头水闸和渡头水闸；新建泵站3 座，分别为湘桥泵站、内林泵站和渡头泵站。工程区位于福建省南部，工程区内西北多山，东南临海，地势从西北向东南倾斜，西北多以构造侵蚀、剥蚀的中、低山地貌为主，东南沿海属侵、剥蚀丘陵和河流堆积作用的冲积平原。西北部以良岗山、天宝大山、花山溪、东溪上游河谷为界，这一线以北地区，山峦叠障，河谷深切，多高山峻岭，少平地，河道坡降陡，滩多流急，河床多岩石或卵石。东南部地形开阔，河流两岸为丘陵或平原，丘陵高程为35 m～100 m，平原主要包括九龙江中下游平原、龙津溪中下游平原、花山溪中下游平原，平原区地势平坦，河网密布。

2 堤基工程地质条件勘察及评价

2.1 勘查方法

本次勘察采用地表测绘、钻探、手摇钻、现场标准贯入试验、重力圆锥动力触探试验、取土及取水试验进行室内试验等方法进行勘察［1]。钻探采用100 型钻机，以每回次进尺不超过2.00 m 的回转方式钻进，填筑土采用干孔钻进，粘性土、砂类土及各种风化土层采用泥浆护壁钻进。原状土样采用取土器锤击式取样，扰动土样采用干钻岩芯或标贯器取样，标准贯入试验按相关规范的要求进行操作。

本工程勘察各勘探孔位置根据1∶1000 地形图及设计部门设计方案布置图进行布置，在现场地质测绘及地面调查的基础上进行钻孔布置，共布置勘探孔57 孔并引用《福建省九龙江防洪工程可行性研究阶段地质勘察报告》资料钻孔19 孔及《九龙江防洪堤天宝堤段堤身断面稳定复核岩土工程勘察报告》资料钻孔4 孔。各勘探孔的坐标及高程由测量队定测，坐标系统为1980年西安坐标系；高程系统为1985年国家高程基准。

2.2 堤基地质结构类型划分

对堤防稳定影响较大的堤基地层主要为：地面以下1.5～2.0 倍堤身高度的深度范围或河道深泓线以上的地层［2]。根据九龙江堤防设计标准，初步确定堤基结构划分的深度范围为地面以下10 m～15 m 左右；划分依据为堤基土层的物质组成、分布、渗透特性及其组合关系。

根据上述堤基土层的划分范围和依据，结合本次勘探堤基土层的工程地质特性、堤基砂性土和粘性土的组合关系，参照《堤防工程地质勘察规程》（SL188-2005）的有关规定将堤基地质结构分为单一、双层、多层等3 个大类型和5 个亚类，本次钻探揭露堤身厚度一般为5 m～6 m，粘性土临界厚度取堤高的1/2，临界厚度取3 m。如下表1。

表1 堤基地质结构分类表

根据上述对堤基地质结构的划分原则，对全堤段堤基进行 结构类型划分，见表2。

表2 各堤段堤基地质结构分类表

综合上表可知：本工程设计堤线总长10.45 km，堤基地质结构中Ⅰ2类、Ⅱ1类，长约3.12 km，占堤线总长的29.86%，这类堤基上部粘性土单薄或堤基分布单一砂性土，堤基工程地质条件差；Ⅰ1类与Ⅱ2类堤基长约5.321 m，占50.92%，为单一粘性土或有一定厚度的粘性土，堤基具较好的防渗性能；多层结构堤基地质条件复杂，工程区内分布较少，该类堤基浅部多分布砂性土或浅部粘性土较薄，抗渗性能较差，存在渗透破坏或不均匀沉降等问题。

2.3 堤基岩土体渗透性

结合室内土工试验成果及地区经验提供本工程堤基各岩土体的渗透系数。堤基砂类土一般具中等～强透水；粉质粘土及粉土层具弱～微透水；淤泥具微透水；残积粘性土及全风化花岗岩具弱透水；碎块状强风化花岗岩具中等透水。堤基各岩土体的渗透系数建议值可见表3。

表3 堤基岩土体渗透系数建议值一览表

2.4 堤基工程地质条件评价

（1） 渗透变形问题

工程区Ⅰ1类、Ⅱ2类地质结构的堤基，堤基表层有粘性土，且有一定的厚度，抗渗和防冲性能均较好，上述地质结构的堤基汛期一般不会发生堤基险情。Ⅰ2类堤基，一般堤基由粉细砂、中粗砂或卵石组成，砂性土层有一定的厚度，其防渗性能差，工程区该类地质结构的堤基分布较广泛，每逢汛期，砂性土堤基时有险情发生，如发生管涌、流土和堤脚冲刷后滑塌等险情。

Ⅱ1类地质结构的堤基表层均分布有薄层粉质粘土，属弱透水性，具一定的防渗性能，若堤内侧粘性土较薄的部位被沟塘切割或直接揭穿下部砂性土时，该处就可能在高水位时，发生渗透破坏。工程区Ⅲ类地质结构的堤基主要由粘性土、砂性土或淤泥组成复杂的地质结构，其防渗和抗冲性能主要取决于砂性土厚薄、空间分布与多种地层的组合情况，汛期发生险情的地质原因亦较为复杂。根据相关计算成果，结合工程经验，提出堤基主要地层的临界水力比降（见表4）。

表4 各土层临界水力比降指标建议值表

（2）堤基沉降问题和抗滑稳定问题

根据本次勘察天宝、前山部分堤段堤基断续的分布软土，呈流塑～软塑状，具高压缩性，软土堤基可引起过大的沉降或不均匀沉降，使堤身或穿堤建筑物发生开裂，对堤防构成威胁。

本工程防洪堤虽已建成多年，堤基土层已有固结，沉降已趋稳定，但因软土存在孔隙比高的问题，当汛期河水水位长期处于高水位，堤基软土工程性能迅速变差，容易导致堤基沉降量较大，会引起堤顶欠高，汛期堤顶漫水，堤后亦会出现局部塌坡险情。

3 结语

本次勘察的堤基渗透破坏安隐患较突出，存在堤基工程地质条件差、地质条件复杂、抗渗性能较差、渗透破坏或不均匀沉降等问题。因此堤防设计需视情况对堤基需进行防渗处理，建议对堤基下部有相对隔水层的堤段进行垂直截渗，对厚层砂性土堤基可采取悬挂式截渗、堤前铺盖等防渗处理措施。