■田云军

（新疆水利水电勘测设计研究院新疆乌鲁木齐830091）

古河槽地质问题与处理

■田云军

（新疆水利水电勘测设计研究院新疆乌鲁木齐830091）

古河槽常见的地质问题包括深覆盖层渗流、沉降变形、滑坡等，为进一步探析这些地质问题的处理方法，本文从古河槽的演变着手，分析了古河槽不同地质问题产生的原因和处理方法，以期为古河槽水利工程地质问题勘察提供一定的指导。

古河槽 地质问题 演变过程 处理方法

0 前言

古河道形成的最根本原因就是河流发生了改道，而河流发生改道的原因有内因和外因两个方面。外部因素引起河流改道主要是因为构造运动使得河流流域段发生了大规模的变化，迫使河道抬升或下降。同时地质灾害和人为因素也会引起河流改道，例如泥石流、滑坡等造成堰塞湖，从而使河流流向发生改变。由于古河槽特殊的地质特征，深覆盖层渗流、沉降变形、滑坡等地质问题往往会给古河槽带来很大的危害，因此如何探测古河槽地质问题，以及研究这些地质问题的处理方法是水利工作者的重要工作。

1 古河槽概况

1.1 古河槽演变成因

构造运动、滑坡、崩塌、泥石流、人工等原因往往会导致河流改道，而被废弃的河段经沉降、埋藏后被抬高，位于分水岭之上，从而在原河道的基础上形成古河槽。统计水利水电工程古河槽的类型，主要有两类，包括埋藏古河槽和地面古河槽。一般来说，埋藏古河槽在地貌上不易确定其分布位置和形态，只有通过地质勘探和测绘才能分析出其具体的位置；而地面古河槽的形态和分布位置相对清晰，在地面就能确定其特征和堆积物情况。形成古河道最主要的原因是地壳构造升降运动，河流改道后原河道被废弃，从而形成古河槽，因此古河槽是与河床相伴生的沉积产物，主要岩性为砂卵砾石，在纵向剖面上，其颗粒从底部向上部变细，呈正粒序特征。

1.2 古河槽地质问题勘探方法

古河槽的地质特性是水利工程的设计、施工等工程阶段必须重点考虑的因素，针对古河槽渗透、变形、滑坡等地质问题的具体情况，需要采用先进的地质勘探手段和方法，查明这些地质问题的分布情况和工程特性。目前古河槽地质问题常用的勘探方法包括遥感、测绘、钻探、物探、槽探等，几种常见勘探方法具体解决的问题如下：

（1）遥感技术主要是通过大范围的影像成图，了解河道形成和演变的过程，从而判断古河槽的分布情况。

（2）测绘技术主要是通过对工区的地形、地貌、地层以及构造进行测量，以确定古河槽进出口位置、规模，从而分析其堆积物类型、成因以及形成时代。

（3）钻探方法则是通过钻探取芯，分析钻遇地层的岩性，并通过试验分析，确定古河槽的形态，地下地层岩性、构造，并判断沉积环境和其它岩石物理参数等。

2 古河槽常见地质问题及处理方法

2.1 古河槽深覆盖层渗流问题处理

2.1.1 渗流问题

某现代河流右岸附近存在一条古河槽，古河槽宽400余米，最大的切深达200米，目的地层自下而上分别是中更新统砂卵砾石层、第四系含土砾石层。该古河槽主要的工程地质问题是深覆盖层渗流问题。

古河槽渗漏量计算公式如下：

式中：q为古河槽渗漏量，m3/d；K为渗透系数；h1为水库水位，m；h2为渗漏溢出水位，m。

经计算，该古河槽的渗漏量达到了140m3/d，渗漏量非常大，因此必须采取有效的措施对深覆盖层进行防渗处理。

2.1.2 渗流问题处理办法

古河槽渗流问题的处理办法主要有两种，一是垂直防渗，二是水平防渗。因此对古河槽地层的岩性特征、工程地质条件、地形地理条件、渗透性等因素综合考虑，决定选择何种防渗处理办法，以达到高效、合理的治理效果。对该古河槽选择分离式混凝土板方法，进行防渗处理，具体步骤如下：

（1）相对于松散的古河槽堆积物，天然风积黄土的渗透系数相对比较小，因此就地选用黄土作为防渗材料。为有效降低松散砂卵砾石的渗透性，采用在堆积物上铺筑粘土、混凝土等方法，以减小渗透坡降，提高防渗能力。

（2）深覆盖层的地层岩性主要为砂砾石，这些岩土的颗粒级配极不均匀，往往是古河槽发生渗水的主要原因，因此针对这一地质问题，一般采用防渗墙加斜心墙、分离式面板等，以起到防渗的作用。

2.2 古河槽沉降变形问题处理

由于形成古河槽的地质条件影响，古河槽坝岩石的物理力学性质比较特殊，下部的岩石抗剪强度、荷载能力等相对比较差，而上部的岩土相对较好，从而造成基底岩石承载力不足，导致压缩变形，发生沉降现象，进而引发渗流、开裂等地质灾害。

目前处理古河机遇沉降变形的方法比较多，比较成熟且常用的技术主要包括粉喷桩加固技术和筑堤预压技术。处理时先采用筑堤预压，使地基岩土层在荷载作用下固结排水，并将填堤坝连为一体。然后通过粉喷桩加固，形成一个复合的地基，从而控制古河槽沉降变形问题。

2.3 古河槽滑坡问题处理

古河槽滑坡现象主要是由于地震、强降雨、坝基不稳等原因引起，因此在处理滑坡问题时，首先通过地震、电法、钻探、物探等可靠性高的勘探方法，查明滑坡体的岩层走向以及边坡方向。

古河槽滑坡问题处理方法一般有三种：①加强滑坡变形监测，确定滑坡体的形态特征，然后做好滑坡治理；②通过人工方法改造河道，以绕过滑坡严重的地段；③合理控制河道蓄水容量，以减小滑坡体对古河槽带来的影响。

3 结论

受内外因因素的影响，河流改道，被废弃的河道形成古河槽，古河槽具有特殊的地质特征，常发生渗流、沉降变形以及滑坡等地质问题。本文从古河槽的演变过程着手，简述了几种古河槽勘探方法的适用性，同时针对古河槽常见的地质问题，分别对渗流、沉降变形、滑坡等产生的原因和处理方法进行论述，以期为古河槽的水利工程设计、施工提供一定的参考。

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F407.1[文献码]B

1000-405X（2016）-5-48-1