调查与分析：广西西江流域堤防工程地质特征

西江是珠江水系的主要干流。位于西江水系的南宁市、柳州市、梧州市、桂林市是全国重点防洪城市。

（一）南宁市堤防工程

南宁市位于郁江上游，南宁盆地的中部。邕江自西向东穿越市区，将市区分成南北两片。规划堤防工程总长51.1km，其中城区堤长46.9km，郊区堤长4.2km。保护农田9140km2，人口128.3万人。城区堤防为Ⅱ级，郊区堤为Ⅳ级。

南宁市洪涝灾害严重，近百年来出现了1881年、1913年、1937年等3次较大洪水，其中以1881年洪水最大，水位79.65m。在有关描述1881年洪水的历史文献中写道：“洪水泛滥成灾，沿河两岸田地被淹纵横百余里，冲毁各地县城垣几千丈，房屋毁坏不计其数，人民流离失所，灾情严重”。1968年洪水水位76.06m，市区交通中断，停水停电，商业停市，直接经济损失超过3000万元。

1.地质概况

南宁市位于南宁盆地的中部。盆地周围为低山丘陵地形，并残留着邕江Ⅲ、Ⅳ阶地，盆地中心为邕江Ⅰ、Ⅱ级阶地，地形平坦开阔，地面高程72～85m。

南宁盆地自古生界至新生界沉积了厚达8000余m的碎屑砂、泥岩建造，外围为寒武、泥盆、石炭系砂泥页岩及灰岩，盆地中心为白垩系、第三系含煤系砂泥岩。第四系邕江冲积、冲洪积粘性土、砂卵砾石层厚达20～35m。部分地段有膨胀土分布。

南宁盆地属中、新生代断陷盆地，其形成发展经历了自加里东运动至喜马拉雅，运动各个阶段。新生代以来主要受右江断裂带控制，盆地内主要断裂有心圩—韦村断裂、老桥断裂等。新构造运动主要受右江断裂带的影响，地震活动主要在周边的灵山、武鸣、平果等地。按《中国地震烈度区划图》（1990），工程区场地基本烈度为6度。

2.堤防工程地质条件

堤防堤基土为第四系上更新统上段地层，呈二元结构，上部为粘土、粉质粘土、粉土、粉细砂等，厚度10.3～22.11m；下部为砂卵砾石层，厚5.14～20.56m。堤基土的主要物理力学指标及渗透性见表5-4。

表5-4　桂林市防洪堤土的主要物理力学指标及渗透性

堤基持力层为粘土、粉质粘土，承载力较高（fk=160～250kPa），透水性微—极微，满足承载力及渗透稳定的要求。

雅里、心圩、韦村等堤段及泵站、闸址处存在软土地基和渗透管涌问题，需进行地基处理和防渗处理。

部分堤段（江南沙井段、市区西明江堤等）岸坡稳定性差，崩塌、滑坡较为严重，各种不良地质现象多达132处，需进行河岸整治和滑坡处理。

（二）柳州市堤防工程

柳州市地处柳江中下游，是一个北、东、西三面为低山丘陵、南面张开的岩溶盆地，柳江蜿蜒曲折穿市而过。柳州市规划防洪堤总长29.99km，保护农田2446km2，人口36.7万人。29.99km堤防均为Ⅱ级。

柳州市洪涝灾害频繁。市区最低街道高程为81.50m，大部分街道高程在85～92m之间。建国以来水位超过84m以上的有12次，平均4年一次大水。而1988年以来的10多年间发生了3次超过30年一遇的大洪水，特别是1996年7月洪水为百年未遇的大洪水，洪峰水位达92.96m，市区90%以上街道被淹，交通、供电、供水中断，商业停市，工矿企业停工停产，市区直接经济损失达77.5亿元。

1.地质概况

柳州市是一个北、东、西三面为低山丘陵包围，南面张开的岩溶盆地。柳江蜿蜒曲折流经市区，形成河流阶地地貌与岩溶地貌叠加的特点。地貌单元分为柳北孤峰河曲岩溶平原、柳东孤峰峰林岩溶河曲地块、柳南峰林谷地岩溶平原及柳西孤峰岩溶阶地平原等。河流阶地发育五级，以Ⅰ、Ⅱ级分布较广，展布于柳西、柳东、柳北广大地区。市区地面高程大部分为85～103m。市区柳江两岸冲沟发育，蜿蜒曲折切割较深。

区内地层自泥盆系至第四系均有分布，其中二叠系下统栖霞阶、石炭系、泥盆系上统碳酸盐岩地层为主要地层。泥盆系、石炭系、二叠系为灰岩、泥岩夹泥质灰岩、硅质灰岩、白云岩、生物灰岩、凝灰岩、硅质结核灰岩、硅质岩、硅质岩夹泥岩、硅质岩、含锰灰岩夹泥岩等；白垩系为砾岩、粉砂岩，与下伏地层呈角度不整合接触；第四系有阶地平原冲积堆积物（alQ1～4），岩溶平原堆积物（coaQ）、残坡积堆积物（el+clQ）。冲积堆积物厚度一般15～20m，岩性为粘土、粉质粘土、粉土、粉细砂、圆砾等，具二元结构。

柳州市位于广西山字形构造马蹄形盾地与脊柱过渡地带、宜山—鹿寨东西向构造带的东段，地质构造较复杂，褶皱、断裂发育。工程区场地地震基本烈度为6度。

2.堤防工程地质条件

堤防工程沿线为第四系冲积、冲洪积及溶余堆积的粘土、粉质粘土、砂砾石层及含泥圆砾、岸溶沉积物。堤基持力层大部分为粘土、粉质粘土，厚度一般大于15m，土的主要物理力学指标及渗透性见表5-5。

堤基粘土、粉质粘土承载力较高，透水性微—极微，满足承载力及渗透稳定的要求。因地下岩溶发育，泵站、闸址处多为软土地基及溶洞填充物。需进行专门的防渗及基础处理。

鸡喇防护区地形低洼，易受外江（柳江、响水河）洪水顶托倒灌的侵害，需对红庙、鸡喇两条地下河以及福利院（S1）、明洞（K17）等地下通道进行专门的防渗处理。(www.xing528.com)

各防洪堤均布置在Ⅱ级阶地前缘，部分堤线近靠岸坡，岸坡稳定性较差，需进行护岸及滑坡加固处理。

3.主要岩溶工程地质问题

柳州市区主要为岩溶区，岩溶面积约占70%，其中60%以上被第四系松散沉积物覆盖。岩溶区可分为裸露型、半裸露型及覆盖型。柳西、柳北、柳东大部分为覆盖型岩溶区，覆盖层厚度8～25m，为粘性土及砂、砾砂、圆砾及溶余堆积红粘土等。柳南为半裸露型岩溶区，岩溶形态发育齐全，峰林、洼地、天窗、漏斗、落水洞、充水溶洞、穿洞、脚洞、岩溶大泉地下河系均发育。主要地下河有三条：红庙地下河，长约2km，枯水期流量239.7L/s；鸡喇地下河，长约2.1km，枯水期流量105L/s；洛维地下河，长约7km，枯水期流量135L/s。

柳州市堤防工程的主要岩溶工程地质问题是：在柳南鸡喇防洪堤修建后，是否存在外江洪水沿地下岩溶通道倒灌至防护区内，导致堤防工程失败的可能？对这一问题，珠江水利委员会西江局南宁水电设计院作了专题研究，并进行了为期一年的水文地质观测。研究认为：鸡喇岩溶区防护区面积约30km2，为半裸露型岩溶区，岩溶强烈发育，发育有红庙地下河、鸡喇地下河，溶洞、落水洞、漏斗、洼地呈串珠状分布，岩溶水文地质条件复杂，是柳州市整个防洪工程中地质条件最为复杂的地区，堤防修建后，存在外江洪水向谷地渗漏倒灌的问题，但其渗漏量相对较小，对排洪影响不大，且洪水顶托、倒灌产生的地下水壅高因其渗径较长、水头较低，不会发生顶穿覆盖致使堤防工程失效的问题。

（三）梧州市堤防工程

梧州市位于桂江、浔江、西江交汇处，规划加高加固和新建的防洪堤工程有12处，总长64.7km，保护农田1733km2，人口29.5万人。城区堤防为Ⅱ级，郊区堤为Ⅳ级。

据统计，自1949年以来，发生高于25m水位（为20年一遇洪水位）的洪水有1949年、1994年、1998年。1994年6月洪水，水位26.61m，防御20年一遇洪水标准的河西堤漫顶决堤，市区街道95.8%被淹，淹没最大深度7.91m，淹没历时10d，市区直接经济损失15.09亿元；1998年6月28日，最高洪水位27.12m，洪峰流量52900m3/s，为百年不遇的特大洪水，经加高后的河西堤保护了梧州市最主要经济区而减少损失约18亿元。

1.地质概况

梧州市区零星分布于浔江、桂江、西江交汇处两岸的河流阶地上。Ⅰ级阶地高程15～27m，一般宽200～1800m，局部30～50m，地面较平坦，主要分布于浔江、西江、桂江、下小河等沿岸及长洲岛周围；Ⅱ级阶地高程28～40m不等，分布于长洲岛、龙圩西南及莲花山等地，阶地宽250～1800m，阶面略有起伏；Ⅲ级阶地高程35～60m，主要分布于长洲岛中部，莲花山及龙圩西南部。

市区位于华夏古陆分裂后形成的地槽内。燕山运动，大量岩浆侵入，形成大片花岗岩体，在市区北部和西部，有白垩系、第三系、第四系地层沉积其上。第四系上更新统为二级阶地河流冲积层，下部为砂砾层，上部为砂质粘土或粘土层，厚度0～12m；全新统为一级基座阶地河流冲积层，基岩为弱风化—全风化花岗岩或变质砂页岩，中部为灰色亚粘土，上部为黄色亚粘土或粘土层，表层为褐灰色淤泥质轻亚粘土，总厚度5～32m。

工程区场地地震基本烈度小于6度。

2.堤防工程地质条件

浔江、西江以南河岸堤防沿线地基土为第四系上更新统地层，土体为可塑—软塑状的粉质粘土、粘土及卵石层，下伏基岩为弱—微风化花岗岩，土体总厚度4～27m。持力层为可塑粉质粘土、粘土，厚约2～4.1m。堤基粘土、粉质粘土承载力较高，透水性微—极微，满足承载力及渗透稳定的要求。对局部承载力达不到要求的堤段，需采取地地基加固处理。

对岸坡滑坡发育地段和靠近岸坡顶部稳定性较差的城区重要堤防，需通过护岸及滑坡加固处理来保证堤防边坡的稳定。对承载力和渗透稳定要求较高的高堤段需进行基础处理和防渗处理，防止产生沉降破坏和渗透破坏。

（四）桂林市堤防工程

桂林市地处桂江上游，漓江穿城而过。规划漓江、桃花江防洪堤总长85.13km，保护农田405.8km2，人口10.45万人。85.13km防洪堤均为Ⅳ级。

桂林市区大部分处在漓江一级阶地上，地面高程在143～160m之间，洪涝灾害频繁，近40多年来，发生灾情较严重的年份有1949年、1952年、1974年、1992年、1994年、1998年。1994年6月13～17日，5天内流域平均降雨量698.1mm，市区水位达147.06m，交通中断，48条街道受淹，造成经济损失2.944亿元。

1.地质概况

桂林市位于桂北越城岭、海洋山、驾桥岭之间，由寒武纪、奥陶纪、志留纪、早泥盆世沉积的碎屑岩中低山构成的桂林盆地中部碳酸盐岩区。市区堆积地貌、侵蚀地貌及溶蚀地貌并存。防洪区以河谷阶地和峰林平原地貌为主。

出露的主要地层岩性有泥盆系中统下段砂岩、泥质粉砂岩夹页岩和上统中厚层灰岩、白云岩、灰岩，石炭系下统中厚层灰岩、白云岩夹含燧石结核灰岩，白垩系紫红色钙泥质粉砂岩夹泥岩，第三系浅黄色泥质粉砂岩及粉砂质泥岩，以及第四系河流阶地冲积堆积物、岩溶平原堆积物等。冲积堆积物厚度一般10～25m，岩性为粘土、粉质粘土、粉土、粉细砂、圆砾等，具二元结构。

2.堤防工程地质条件

防洪堤位于漓江、桃花江Ⅰ阶地前缘、局部为高漫滩，以第四系全新统冲积层为主，上部为粉土或粉质粘土，厚3～8m，下部为砂卵砾石层，厚5～20m。堤基持力层大部分为硬塑—可塑状粘性土，土的主要物理力学指标及渗透性见表5-4。

堤基土体承载力较高，透水性微—极微，满足承载力及渗透稳定的要求。

对堤基持力层局部为强透水砂卵砾石层的（K=10-1cm/s）地段，需进行防渗处理。