作者：郭玉松 胡一三 马爱玉

［摘 要］简要介绍了黄河下游根石探测的重要性及目前探测现状，从工程结构、探测条件等方面分析根石探测的技术难点，重点阐述了适应复杂工况的浅地层剖面技术，并对探测成果与人工锥探进行对比分析。工程实践证明，浅地层剖面技术能够很好的解决根石探测难题，应用前景广阔。

［关键词］河道整治工程 根石探测 声呐 浅地层剖面仪

1 前言

河道整治工程是黄河防洪工程的重要组成部分，主要包括控导工程和险工两部分。控导工程和险工由丁坝、垛(短丁坝)、护岸三种建筑物组成。土坝体、护坡的稳定依赖于护根(根石)的稳定。黄河下游现有堤防险工、控导工程370余处，坝、垛、护岸约10 000道，常年靠水的有3 000多道。这些工程常因洪水冲刷造成根石大量走失而导致发生墩、蛰和坝体坍塌等险情，严重时将造成垮坝，直接威胁堤防的安全。为了保证坝垛安全，必须及时了解根石分布情况，以便做好抢护准备，防止垮坝等严重险情的发生。因此，根石探测是防汛抢险、确保防洪安全的最重要工作之一。

长期以来，根石探测技术一直是困扰黄河下游防洪安全的重大难题之一，解决根石探测技术问题，及时掌握根石的分布情况，对减少河道整治工程出险、保证防洪安全和沿黄农业丰收至关重要。几十年来，水下根石状况靠人工探摸。

人工探摸范围小、速度慢、难度大，探摸人员水上作业时还有一定的危险性，难以满足防洪保安全的要求。

近年来，黄河水利委员会根石探测项目组依托水利部“948”项目“坝岸工程水下基础探测技术研究”，引进国个浅地层剖面仪，经过对探测设备软硬件的升级改造及现场反复试验研究，解决了水下根石探测问题，大量的对比探测资料表明，仪器探测精度满足工程需要，并具有探测范围大、速度快、安全性高等特点。该成果的取得，将为黄河下游防洪工程建设与管理，提供重要的技术支撑。

2 浅地层剖面技术

2.1 坝垛工程概况

黄河下游河道整治工程的坝、垛、护岸的结构型式多为柳石结构，通常采用土坝体外加裹护防冲材料的型式。一般分为土坝体、护坡(坦石)和护根(根石)三部分如图1。

土坝体一般用壤土填筑，有条件的再用粘性土修保护层；护坡用块石抛筑，由于块石铺放方式不同，可分为散石、扣石和砌石三种；护根一般用散抛块石、柳石枕和铅丝石笼抛筑。根石的完整是丁坝稳定最重要的条件，进行根石探测可以及时了解根石状态及变化情况，以便及时数抢护或采取防止出险措施，防止工程出现破坏，还可节省大量的抢险费用，对防洪安全具有重要意义。

2.2 探测技术条件

黄河下游根石探测需要穿透的介质主要为：含泥沙的黄河浑水、河水底部的沉积泥沙、硬泥等介质。含泥沙的黄河浑水介质并不均匀，从水面到底部泥沙颗粒逐渐增大，其相应的物性参数特征值也逐渐变化，但水底与沉积泥沙接触面存在突变；黄河河床底部沉积泥沙、硬泥从上到下硬度逐渐增加，相应的物性参数也逐渐变化，但与根石接触的界面存在物性参数的突变。因此，在对根石进行探测时，必须穿透浑水、沉积泥沙或硬泥等介质。

黄河河道整治工程根石探测作业范围小、坝垛附近流态复杂、布设测线困难，根石散乱坡度陡，精度要求高，并须穿透浑水和淤泥层。针对穿透淤泥层等技术难题，项目组利用浅地层剖面仪，通过组合的gps动态差分仪、综合集成软件进行