论文部分内容阅读
[摘要]为研究其古河槽常见地质问题处理，本文通过分析古河槽的演变过程，利用现代勘探手段查明常见地质问题，并分别就其产生原因和处理方法进行详细的论述，为类似工程地质问题勘察研究提供一定的参考。
[关键词]古河槽 演化过程 勘探方法 渗流 沉降变形 滑坡
[中图分类号] P642 [文献码] A [文章编号] 1000-405X（2015）-5-49-1
0前言
构造运动或人工活动将原有河道堰塞，造成河流改道，而被废弃的河段由于沉降而被后来的沉积物质弃填，进而形成古河槽。我国水利水电工程的古河槽主要为埋藏古河槽和地面古河槽，其中埋藏古河槽直接从地貌上无法判定其位置和形态，而地面古河槽由于其明显的外形和堆积物形状，判定方法比较简单。
在古河槽的演变过程中，由于构造原因形成的古河槽经历了强烈的构造升降运动，容易发育断裂带，从而造成古河槽出现渗漏现象和沉降变形等次生危害。同时由于古河槽基本都发生在第四纪，沉积环境为河床相，岩性主要为砂卵砾石、粗砂和其它松散沉积物，强风化现象严重，因此岩体的完整程度不高，透水率高，严重影响坝基稳定和边坡稳定。
1古河槽概况
1.1古河槽演变过程
古河道能反映一个地区河流地貌变化过程和第四系时期构造运动的规模。新生代喜马拉雅运动晚期以来，全球发生强烈的构造升降运动。第四纪冰川时期，地震、滑坡、洪水、冰川作用等不断造成河流交替侵蚀和堆积，使得河道变迁改道。当构造运动趋于平缓期后，河床不断加宽，河水流速不断减慢，河床的卵砾石以沉积作用为主，河谷形态变为宽阔的“U”形。随着气候变暖冰川消融，河水的下蚀作用不断侵蚀基地面，形成“V”字形深槽。最后受构造升降运动的影响，河流被构造运动切断改道，废旧的河道不断沉积堆积物，进而深化成古河槽。
1.2古河槽勘探方法简介
从古河槽的勘探程度和规模来分，勘探方法包括钻探、物探、探槽、测绘、遥感等。
（1）钻探方法可以查明钻孔钻遇古河槽地层地质信息，包括古河槽形态、沉积物类型、地下水补给关系等。
（2）物探方法比较多，勘探范围也比较大，通过物探方法可以查明古河槽堆积物的工程物性、沉积环境和构造等。
（3）探槽与钻探相结合，可以查明古河槽沉积物的分层结构和沉积物特征。
（4）利用测绘方法可以初步确定古河槽的数量、规模和沉积物递变过程。
（5）从大的区域出现，遥感技术可以大致判断古河槽的展布情况，缩小古河槽勘探位置。
2古河槽常见地质问题处理方法
由于第四纪时期构造运动的影响，古河槽下部地层断裂发育，沉积物以砂砾石、粗砂和松散物为主，风化现象严重，这些地质问题会给古河槽带来诸多的问题。基于现代勘探手段查明古河槽的特征后，针对古河槽不同的地质问题，分别列举其处理方法。
2.1古河槽深覆盖层渗流问题处理
利用钻探、物探和槽探资料，查明古河槽的堆积物基本以黄土层、风化的砂砾石层等软弱地层为主，这些岩土层力学强度低、压缩性高，渗透系数都偏大，透水性强。古河槽深覆盖层复杂地质条件对大坝的稳定性造成比较大的影响，防漏处理显得非常有必要。
2.1.1渗流控制方案编制
（1）查明工区地质条件，为后期防渗处理做好数据准备；
（2）编制渗流控制方案，并计算渗透系数；
2.1.2防渗处理方法
（1）因施工破坏表层黄土后，靠近河岸附近地下水水头损失变大，渗透坡降增加。由于天然风积黄土的渗透系数明显比松散的堆积物小，因此黄土是天然的防渗材料。通过增设粘土铺盖、混凝土铺盖可以降低松散砂卵砾石的渗透系数，可起到明显的防渗作用，渗透坡降减小。
（2）砂砾石覆盖层颗粒级配不均匀、槽身贯通是造成水库蓄水后下流出现渗水的主要原因。根据古河槽渗水原因和主要渗漏通道情况，采用防渗墙加分离式面板、斜心墙等方法可以达到完全封闭渗漏通道。
2.2古河槽沉降变形问题处理
古河槽坝基底部岩土质差，而上层岩土质较好时，上部岩土层强度大于下部岩土层强度，会造成压缩变形，主要表现为垂直沉降、不均匀沉降产生的沉陷，进而发生渗流，甚至开裂。
针对古河槽沉降变形问题的处理方法，比较常用，也是比较成熟的技术是筑堤预压技术和粉喷桩加固技术。对地基进行筑堤预压使所填堤坝连为一体，在加压荷载作用下，地基岩土层固结排水。然后用粉喷桩加固，形成复合的地基，从而使古河槽的沉降变形控制在允许范围内。
2.3古河槽滑坡问题处理
因洪水、地震、坝基不稳等原因都可能引起古河槽滑坡。
首先采用现代勘探手段，例如电法、地震、雷达等技术，查明滑坡体的岩层走向和河流边坡方向。然后分析滑坡体的原因，一般来说滑坡体是由于原干燥稳定的块碎石体由于吸水软化，抗剪强度降低，造成下部碎石块体不能随上部自重压力，产生形迹，导致滑坡现象的发生。
针对古河槽滑坡体的复杂性，一般处理方法包括：
（1）在滑坡体位置建立观测点，监测滑坡变形；
（2）改建河道，绕过滑坡体；
（3）分期蓄水，控制滑坡体对古河槽的影响。
3结论
构造运动或人工活动造成古河道废弃形成古河槽，渗漏、沉降变形和滑坡现象会给古河槽造成非常大的危害。本文通过分析古河槽的演变过程，采用现代勘探手段查明其常见问题，针对古河槽深覆盖层渗流、沉降变形和滑坡等问题，分别就其产生原因和处理方法进行详细的阐述，有利于为古河槽维护提供一定的指导意义。
[关键词]古河槽 演化过程 勘探方法 渗流 沉降变形 滑坡
[中图分类号] P642 [文献码] A [文章编号] 1000-405X（2015）-5-49-1
0前言
构造运动或人工活动将原有河道堰塞，造成河流改道，而被废弃的河段由于沉降而被后来的沉积物质弃填，进而形成古河槽。我国水利水电工程的古河槽主要为埋藏古河槽和地面古河槽，其中埋藏古河槽直接从地貌上无法判定其位置和形态，而地面古河槽由于其明显的外形和堆积物形状，判定方法比较简单。
在古河槽的演变过程中，由于构造原因形成的古河槽经历了强烈的构造升降运动，容易发育断裂带，从而造成古河槽出现渗漏现象和沉降变形等次生危害。同时由于古河槽基本都发生在第四纪，沉积环境为河床相，岩性主要为砂卵砾石、粗砂和其它松散沉积物，强风化现象严重，因此岩体的完整程度不高，透水率高，严重影响坝基稳定和边坡稳定。
1古河槽概况
1.1古河槽演变过程
古河道能反映一个地区河流地貌变化过程和第四系时期构造运动的规模。新生代喜马拉雅运动晚期以来，全球发生强烈的构造升降运动。第四纪冰川时期，地震、滑坡、洪水、冰川作用等不断造成河流交替侵蚀和堆积，使得河道变迁改道。当构造运动趋于平缓期后，河床不断加宽，河水流速不断减慢，河床的卵砾石以沉积作用为主，河谷形态变为宽阔的“U”形。随着气候变暖冰川消融，河水的下蚀作用不断侵蚀基地面，形成“V”字形深槽。最后受构造升降运动的影响，河流被构造运动切断改道，废旧的河道不断沉积堆积物，进而深化成古河槽。
1.2古河槽勘探方法简介
从古河槽的勘探程度和规模来分，勘探方法包括钻探、物探、探槽、测绘、遥感等。
（1）钻探方法可以查明钻孔钻遇古河槽地层地质信息，包括古河槽形态、沉积物类型、地下水补给关系等。
（2）物探方法比较多，勘探范围也比较大，通过物探方法可以查明古河槽堆积物的工程物性、沉积环境和构造等。
（3）探槽与钻探相结合，可以查明古河槽沉积物的分层结构和沉积物特征。
（4）利用测绘方法可以初步确定古河槽的数量、规模和沉积物递变过程。
（5）从大的区域出现，遥感技术可以大致判断古河槽的展布情况，缩小古河槽勘探位置。
2古河槽常见地质问题处理方法
由于第四纪时期构造运动的影响，古河槽下部地层断裂发育，沉积物以砂砾石、粗砂和松散物为主，风化现象严重，这些地质问题会给古河槽带来诸多的问题。基于现代勘探手段查明古河槽的特征后，针对古河槽不同的地质问题，分别列举其处理方法。
2.1古河槽深覆盖层渗流问题处理
利用钻探、物探和槽探资料，查明古河槽的堆积物基本以黄土层、风化的砂砾石层等软弱地层为主，这些岩土层力学强度低、压缩性高，渗透系数都偏大，透水性强。古河槽深覆盖层复杂地质条件对大坝的稳定性造成比较大的影响，防漏处理显得非常有必要。
2.1.1渗流控制方案编制
（1）查明工区地质条件，为后期防渗处理做好数据准备；
（2）编制渗流控制方案，并计算渗透系数；
2.1.2防渗处理方法
（1）因施工破坏表层黄土后，靠近河岸附近地下水水头损失变大，渗透坡降增加。由于天然风积黄土的渗透系数明显比松散的堆积物小，因此黄土是天然的防渗材料。通过增设粘土铺盖、混凝土铺盖可以降低松散砂卵砾石的渗透系数，可起到明显的防渗作用，渗透坡降减小。
（2）砂砾石覆盖层颗粒级配不均匀、槽身贯通是造成水库蓄水后下流出现渗水的主要原因。根据古河槽渗水原因和主要渗漏通道情况，采用防渗墙加分离式面板、斜心墙等方法可以达到完全封闭渗漏通道。
2.2古河槽沉降变形问题处理
古河槽坝基底部岩土质差，而上层岩土质较好时，上部岩土层强度大于下部岩土层强度，会造成压缩变形，主要表现为垂直沉降、不均匀沉降产生的沉陷，进而发生渗流，甚至开裂。
针对古河槽沉降变形问题的处理方法，比较常用，也是比较成熟的技术是筑堤预压技术和粉喷桩加固技术。对地基进行筑堤预压使所填堤坝连为一体，在加压荷载作用下，地基岩土层固结排水。然后用粉喷桩加固，形成复合的地基，从而使古河槽的沉降变形控制在允许范围内。
2.3古河槽滑坡问题处理
因洪水、地震、坝基不稳等原因都可能引起古河槽滑坡。
首先采用现代勘探手段，例如电法、地震、雷达等技术，查明滑坡体的岩层走向和河流边坡方向。然后分析滑坡体的原因，一般来说滑坡体是由于原干燥稳定的块碎石体由于吸水软化，抗剪强度降低，造成下部碎石块体不能随上部自重压力，产生形迹，导致滑坡现象的发生。
针对古河槽滑坡体的复杂性，一般处理方法包括：
（1）在滑坡体位置建立观测点，监测滑坡变形；
（2）改建河道，绕过滑坡体；
（3）分期蓄水，控制滑坡体对古河槽的影响。
3结论
构造运动或人工活动造成古河道废弃形成古河槽，渗漏、沉降变形和滑坡现象会给古河槽造成非常大的危害。本文通过分析古河槽的演变过程，采用现代勘探手段查明其常见问题，针对古河槽深覆盖层渗流、沉降变形和滑坡等问题，分别就其产生原因和处理方法进行详细的阐述，有利于为古河槽维护提供一定的指导意义。