【摘要】加強(qiáng)對堤防工程地質(zhì)勘察常見問題的研究,有利于提高工程地質(zhì)勘察水平,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。因此,加強(qiáng)對堤防工程地質(zhì)勘察常見問題的研究是非常必要的。本文筆者對堤防工程地質(zhì)勘察常見問題進(jìn)行了分析探討,希望對相關(guān)從業(yè)人員具有借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】堤防工程;地質(zhì)勘查;常見問題
引言
在堤防工程中,地質(zhì)勘探的主要任務(wù)是查明堤防工程區(qū)域和已建堤防的堤身、堤基的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件,為堤防工程設(shè)計、施工及加固提供科學(xué)且完整的地質(zhì)資料,足見地質(zhì)勘察工作的重要性。在這里,主要研究對象是新建堤防工程。我國堤防工程地質(zhì)勘察工作經(jīng)過多年發(fā)展,已經(jīng)形成了一套較為成熟的工作體系,但是一直存在一些常見問題需要改善,尤其是勘探布置、勘探深度、取樣和試驗等問題,必須加強(qiáng)研究與改進(jìn),逐步消除問題。本文對當(dāng)前新疆地區(qū)的堤防工程地質(zhì)勘察常見問題進(jìn)行了分析和探討。
一、勘察與設(shè)計不能脫節(jié)
地質(zhì)勘察是為設(shè)計服務(wù)的,地質(zhì)資料是設(shè)計的最基礎(chǔ)資料,脫離工程地質(zhì)條件做設(shè)計,就好比空中樓閣,根基不穩(wěn),經(jīng)不起實(shí)際的檢驗。但在實(shí)際勘察中,有時設(shè)計與地質(zhì)并沒有有機(jī)地結(jié)合在一起,而是各自為政,互相不溝通,設(shè)計處理方案不能與勘察揭露的地質(zhì)條件相吻合。比如設(shè)計處理的堤段堤基要防滲,而工程地質(zhì)條件卻是好或比較好(A、B類),工程地質(zhì)條件較差或差(C、D類)的堤段卻沒有進(jìn)行堤基防滲處理設(shè)計;又如在實(shí)際中,有些堤段的堤基防滲設(shè)計時,根據(jù)現(xiàn)場注水試驗等成果,地質(zhì)提出要處理的堤段設(shè)計卻沒有做堤身防滲設(shè)計;還有就是地質(zhì)人員提出的巖土物理力學(xué)參數(shù),設(shè)計人員不采納或部分采納,諸如此類,這就是地質(zhì)勘察與設(shè)計的脫節(jié),造成設(shè)計依據(jù)不充分,這往往是每次審查與評審時反復(fù)出現(xiàn)的問題。作為堤防加固工程地質(zhì)勘察,首先要掌握設(shè)計意圖,了解設(shè)計目的和要求,其次要加強(qiáng)溝通。對于有出入的地方早發(fā)現(xiàn)、早協(xié)商,地質(zhì)勘察情況要及時向設(shè)計反饋。唯有這樣,整個工程資料的完整性、統(tǒng)一性、合理性才能得到堤高。
二、堤防工程地質(zhì)勘察工藝流程
對擬建堤防工程而言,地質(zhì)勘察是工程施工設(shè)計的基礎(chǔ)性工作,貫穿于堤防工程設(shè)計與施工的全過程,有固定的工藝流程。根據(jù)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》規(guī)定,一般流程為:進(jìn)行勘察工作前期準(zhǔn)備一測量放點(diǎn)一工程地質(zhì)測繪一勘探取樣一原位測試一室內(nèi)巖土試驗一編制報告一成果加工一資料整理與歸檔。其中任何一個流程操作發(fā)生問題,都可能影響到最終勘察結(jié)果的可靠性和可用性。在整個勘察流程中,易發(fā)生問題的環(huán)節(jié)主要有測量放點(diǎn)、工程地質(zhì)測繪、勘探取樣、測試與實(shí)驗,具體勘察時常見問題有勘探布置、勘探深度、水文地質(zhì)試驗和地下水監(jiān)測等。在實(shí)際工作中,有些勘察工作并沒有做到有的放矢,如涵管接長時,有些也按重建建筑物來考慮,無形中就造成勘察工作量的浪費(fèi);又如堤岸護(hù)坡或護(hù)腳段,有時有些技術(shù)人員在布置橫剖面時堤外也布置1~2孔,沒有針對性;另外有些堤段存在一些透鏡體,需加密鉆孔進(jìn)行控制,尤其是一些不良地層,在實(shí)際工作中卻被忽略了,這都是勘察工作量沒有針對性的表現(xiàn)。
三、堤防工程地質(zhì)勘察中的常見問題
(一)勘探布置
勘探布置是進(jìn)行堤防工程地質(zhì)勘察的基礎(chǔ),要求用盡可能少的工作量取得盡可能多的地質(zhì)材料,這就要求設(shè)計勘察布置時,要熟悉新建堤防工程區(qū)域內(nèi)已經(jīng)取得的地質(zhì)材料,合理布置勘探坑孔,將每一個勘探工程都布置在關(guān)鍵地點(diǎn)。然而實(shí)際工作中,大多數(shù)地質(zhì)勘察單位并未對堤防工程區(qū)域已有的地質(zhì)資料進(jìn)行完整的收集、整理,馬馬虎虎的實(shí)施勘探布置工作,未嚴(yán)格按照工藝流程操作,很少進(jìn)行測繪工作,從而不能很好的從全局把握新建堤防工程區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況。對此,要求勘察工作嚴(yán)格執(zhí)行《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》,應(yīng)在工程地質(zhì)測繪基礎(chǔ)上進(jìn)行勘探布置工作,掌握一定地下地質(zhì)情況后再有目的的實(shí)施勘探工作。所以,必須整理收集與堤防工程區(qū)域相關(guān)的地質(zhì)資料,提前對施工現(xiàn)場進(jìn)行測繪、踏勘,盡可能全面了解該區(qū)域內(nèi)的古河床、漫灘、深潭等情況,以及地層巖性、含水層分布和厚度等地質(zhì)條件,對已有堤防的堤身、堤基等有個較全面的定性認(rèn)識,只有掌握了這些資料才能對地下地質(zhì)問題進(jìn)行正確預(yù)判,然后針對問題設(shè)計勘探方案,展開勘探工作。在勘探布置實(shí)際操作中,勘探網(wǎng)、勘探線的布設(shè),要以堤防工程設(shè)計要求和施工地址實(shí)際地形地貌為依據(jù),對樁基、箱基、拱壩進(jìn)行合理的勘探點(diǎn)布置?,F(xiàn)有的勘探手段有鉆探、坑探、槽探和取樣以及室內(nèi)試驗,在基本了解地下地質(zhì)條件后,可通過鉆探、坑探等方式進(jìn)一步詳細(xì)了解特殊地段的地質(zhì)狀況。要先沿線布置,再根堤防工程等級確定勘探孔距,要尤為重視橫斷面勘探。結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗考慮,勘探點(diǎn)布置在堤角、堤頂為宜,當(dāng)然,特殊場地可做適當(dāng)調(diào)整。
(二)勘探深度
總的來看,勘探孔深度應(yīng)根據(jù)堤防工程等級、地下地質(zhì)情況勘察及所評價的地質(zhì)問題來綜合考慮。經(jīng)過多年的工作實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)在堤身沒有強(qiáng)透水層情況下,符合堤防工程勘探要求的孔深應(yīng)該是堤身高度的1.5~2倍,在有強(qiáng)透水層和軟弱土層情況下,要適當(dāng)增加勘探孔深度,以滿足滲流要求。需要注意的是,若堤防工程屬4、5級,由于此級別堤防工程大多處于丘陵地區(qū),堤高較低,透水層相對較淺,加之暴雨過后易引發(fā)洪水,所以發(fā)生潰堤事故的機(jī)率較高,為此就要加強(qiáng)對勘探孔深度的控制,不可以隨意減少深度,確保一次性勘察成功。此外,實(shí)際勘探鉆孔中,鉆孔的數(shù)量一般為堤外1~2孔,堤內(nèi)2~3孔,孔距適宜在20m~100m,地質(zhì)條件相對簡單的場地,也可考慮適當(dāng)減少勘探孔。遇到涵閘建筑物時,孔深應(yīng)深人到閘底板以下,為閘底板寬度1~1.5倍;岸堤勘探孔的深度應(yīng)深人河床以下的5m~10m;地形地貌復(fù)雜地區(qū)的勘探孔深度,應(yīng)深人到強(qiáng)風(fēng)化巖石頂部。
(三)取樣與實(shí)驗
地質(zhì)勘探取樣是堤防工程地質(zhì)勘察工作中必不可少的一項工作,包括巖土樣和水樣。在勘探孔達(dá)到要求的預(yù)定深度后,從鉆孔中取樣,研究巖土體物理力學(xué)性質(zhì),并進(jìn)行地下水檢測。土樣采取方式有兩種,采用雙管鉆進(jìn)時,要將回次進(jìn)尺控制在1.5m~2.0m;采用螺紋鉆進(jìn)時,要將回次進(jìn)尺控制0.4m~0.6m,同時鉆進(jìn)中要記錄鉆進(jìn)速度、塌孔、涌砂、縮徑、水量變化、穩(wěn)定水位、含水層頂板位置等。為了采集到原狀狀土樣、擾動砂礫料,必須快速的連續(xù)壓人。而且,在進(jìn)行擾動砂礫料取樣時,要對該層取土的全料拌勻處理,之后再取樣,并及時封存。完成取樣工作后,則再試驗工作。這一工作是堤防工程地質(zhì)勘察的重要內(nèi)容,也是關(guān)乎勘察結(jié)果精確與否,能否應(yīng)用工程施工設(shè)計的關(guān)鍵。從堤防工程勘察工藝流程看,試驗分為現(xiàn)場原位試驗和室內(nèi)土工試驗?,F(xiàn)場原位試驗涉及動力觸探、靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗等內(nèi)容;室內(nèi)土工試驗,主要是對巖土的顆粒、比重、含水量、滲透等進(jìn)行分析,了解地下巖土的基本情況。此外,為了實(shí)時監(jiān)測地下水,在布置勘探孔時就要專門鉆探用于取水樣和監(jiān)測地下水的鉆孔。
四、結(jié)語
綜上所述,地質(zhì)勘察是堤防工程施工設(shè)計的基礎(chǔ),是堤防工程設(shè)計的科學(xué)依據(jù)。為保證地質(zhì)勘察工作質(zhì)量,必須合理進(jìn)行勘探布置工作,科學(xué)布設(shè)勘探線、勘探網(wǎng),嚴(yán)格控制勘探孔深度,做好地質(zhì)取樣與試驗工作,實(shí)時監(jiān)測地下水變化情況,既要用少的工程量取得需要的地質(zhì)資料,也要保證勘察工作成果可靠、精確,這樣才能將勘察得到的數(shù)據(jù)用于工程設(shè)計,使堤防工程施工順利、有序的開展。
參考文獻(xiàn):
[1]趙勝,文祥.我國水利堤防工程中地質(zhì)勘察存在的問題及對策田.中國新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(19).
[2]金海元.堤防工程中地質(zhì)勘察存在的問題及對策田.技術(shù)與市場,2012(11).
[3]劉宇利,張偉龍.我國水利堤防工程中地質(zhì)勘察存在的問題及對策田.城市建設(shè)理論研究(電子版),2012(20).