水利堤防工程地质勘察的问题分析单国波

水利堤防工程地质勘察的问题分析单国波

西双版纳祥鸿水利水电工程有限公司云南省景洪市666100

摘要:我国的水利堤防工程历史悠久,已有很多年的历史,修建了大量的水利堤防,积累了丰富的经验。但随着我国社会的发展和地质的变化,在堤防工程地质勘察中出现了一些问题,本文就地质勘察的发展历程和这些问题展开了讨论并提出了对应的方案。

关键词:提防工程地质勘察;勘探布置;勘探深度

一、水利堤防工程中地质勘察的发展历程

我国的水利堤防工程历史悠久,到目前为止,已建水利堤防工程20多万公里,在98年特大洪灾后仍有许多水利堤防工程在规划与建设中。但在过去,大量的水利堤防工程都没有进行过相关的地质勘查,更不用说堤防工程地质资料的系统化、规范化。正因如此,大量的水利堤防工程在98年的特大洪灾期间不能及时提供足够的相关资料,以至于不能对出险地段进行正确的抢险分析。为了确保当地人民的安全,当时只能按最坏的设想进行抢险,这无疑给我国的经济带来了巨大的损失。98年特大洪灾的被动局面是大自然给人类的教训,是祖先留下的难题,需要我们铭记于心。

建国以后,我国经济高速发展,工程建设大规模兴起,出现了工程地质专业,此专业并成为了我国工程建设中不可或缺的基础性专业。在规章制度方面,有关堤防工程的地质勘察法规准则日益完善,相关规程规范也相继出台。1997年2月水利部颁布了我国地质勘察史上的第一部具有法规性的行业标准——《堤防工程地质勘察规程》,随后针对在实际操作过程中的具体问题又制定了《水利水电勘察规范》、《堤防工程地质勘察规程以及钻探》、《土工试验》等等一系列的规章制度,促进了我国水利堤防地质勘察的进一步发展。

二、提防工程地质勘察中的常见问题

2.1勘探布置

勘探布置是进行提防工程地质勘察的基础,要求用尽可能少的工作量取得尽可能多的地质材料,这就要求设计勘察布置时,要熟悉新建提防工程区域内已经取得的地质材料,合理布置勘探坑孔,将每一个勘探工程都布置在关键地点。然而实际工作中,大多数地质勘察单位并未对提防工程区域已有的地质资料进行完整的收集、整理,马马虎虎的实施勘探布置工作,未严格按照工艺流程操作,很少进行测绘工资,从而不能很好的从全局把握新建提防工程区域内的地质情况。

对此,要求勘察单位严格执行《提防工程地质勘察规程》,应在工程地质测绘基础上进行勘探布置工作,掌握一定地下地质情况后再有目的的实施勘探工作。所以,必须整理收集与提防工程区域相关的地质资料,提前对施工现场进行测绘、踏勘,尽可能全面了解该区域内的古河床、漫滩、深潭等情况,以及地层岩性、含水层分布和厚度等地质条件,对已有提防的堤身、堤基等有个清楚认识,只有掌握了这些资料才能对地下地质问题进行问题,然后针对问题设计勘探方案,展开勘探工作。

在勘探布置实际操作中,勘探网、勘探线的布设,要以提防工程设计要求和施工地实际地形地貌为依据,对桩基、箱基、拱坝进行合理的勘探点布置。现有的勘探手段有钻探、坑探、槽探和取样以及室内试验,在基本了解地下地质条件后,可通过钻探、坑探等方式进一步详细了解特殊地段的地质状况。要先严沿线布置,再根提防工程等级布置孔距,要尤为重视横断面勘探。结合多年实践经验考虑,勘探点布置在堤角、堤顶为宜,当然,特殊场地可做适当调整。

2.2勘探深度

勘探孔深度应根据提防工程等级、地下地质情况勘察及所评价的地质问题来综合考虑。经过多年的工作实践,发现在堤身没有强透水层情况下,符合提防工程勘探要求的孔深应该是堤身高度的1.5~2倍,在有强透水层和软水层情况下,要适当增加勘探孔深度,以满足渗流要求。需要注意的是,若提防工程属4、5级,由于此级别提防工程大多处于丘陵地区,堤高较低,透水层相对较浅,加之暴雨过后易引发洪水,所以发生溃堤事故的机率较高,为此就要加强对勘探孔深度的控制,不可以随意减少深度,确保一次性勘察成功。

此外,实际勘探钻孔中,钻孔的数量一般为堤外1-2孔,堤内2-3孔,孔距适宜在20m~100m,地质条件相对简单的施工地,可考虑适当减少勘探孔。遇到涵闸建筑物时,孔深应深入到闸底板以下,为闸底板宽度1~1.5倍;岸堤勘探孔的深度,应深入河床以下的5m~10m;地形地貌复杂地区的勘探孔深度,应深入到强风化岩石顶部。

2.3取样与实验

地质取样是提防工程地质勘察工作中必不可少的一项工作,包括岩土样和水样。在勘探孔达到要求的深度后,从钻孔中取样,研究岩土体物理力学性质,并进行地下水检测。土样采取方式有两种,采用双管钻进时,要将回次进尺控制在1.5m~2.0m,采用螺纹钻进时,要将回次进尺控制0.4m~0.6m,同时钻进中要记录钻进速度、塌孔、涌砂、缩径、水量变化、稳定水位、含水层顶板位置等。为了采集到车圆状土样、扰动砂砾料,必须快速的连续压入。而且,在进行扰动砂砾料取样时,要对该层取土的全料拌匀处理,之后再取样,及时封存。

完成取样工作后,则在试验工作,这一工作是提防工程地质勘察的重要内容,也是关乎勘察结果精确与否,能否应用工程施工设计的关键。从提防工程勘察工艺流程看,试验分为现场原位试验和室内土工试验。现场原位试验涉及动力触探、静力触探、贯入试验等内容;室内土工试验,主要是对岩土的颗粒、比重、含水量、渗透等进行分析,了解地下岩土的基本情况。此外,为了实时监测地下水,在布置勘探孔时就要专门钻探用于取水样和监测地下水的钻孔。

三、相关对策

3.1加强对地质勘察重要性的宣传,提高勘察人员的素质

只有相关人员在思想上对水利堤防工程的地质勘察工作引起重视,才可能真正意义上提高我国水利堤防工程的质量,推进我国水利堤防工程的进步。加强对地质勘察重要性的宣传势在必行,首先,政府有关部门应对勘察工作引起重视,解决并加大勘察的经费。其次,应当定期对勘察工作进行监督、检查,对勘察重要性进行宣传。再者,加强对勘察队伍综合素质的培训,提高其责任心和积极性,坚决杜绝无资质人员的进入,保证勘察队伍的优质性。

3.2完善监督、管理制度,落实地质勘察规章

地质勘察规程是对勘察工作内容、方法以及程序的归纳与总结,是勘测人员控制质量的标准,是相关行业主管进行工程审核的依据,是保证水利堤防工程顺利进行的基础。因此,坚持完善监督、管理制度,使地质勘察规程得以彻底落实。

3.3对天然建筑材料的勘探工作引起重视

3.3.1在天然建筑材料的选定上应与有关部门商榷,并且不能在堤基的保护范围内进行挖取,以确保堤基的防渗和堤身的稳定。

3.3.2对储存量较大、有用层分布较稳定、地质条件较简单的天然建筑材料场,其勘察的精度可按照初查精度来进行;若相反,则按照详查精度来控制。

3.3.3天然建筑材料场可通过一次勘察就能达到详查或初查要求的,最好在可行性分析研究阶段完成;反之,在可行性分析研究阶段至少完成天然建筑材料场分布图的绘制和控制指标的确定,在初设阶段再进一步详细勘察以及取样试验,最后完成用于具体工程部位的天然建筑材料分布的确定。

结语

地质勘察是提防工程施工设计的基础,为提防工程设计提供科学的依据。为保证地质勘察工作质量,必须合理进行勘探布置工作,科学布设勘探线、勘探网,严格控制勘探孔深度,做好地质取样与试验工作,实时监测地下水变化情况,既要用少的工程量取得需要的地质资料,也要保证勘察工作成果可靠、精确,这样才能将勘察达到的数据用于工程设计,使提防工程施工顺利、有序的开展。

参考文献:

[1]王俊东,巩健敏.关于堤防工程地质勘察中问题的分析价值工程,2014(03).

[2]何淼,田春玲.饮马河堤防塌岸险段工程除险加固工程设计方案.东北水利水电,2014(09).

[3]王朝亮,李岩.堤防工程地质勘察中的若干问题.黑龙江科技信息,2014(11).

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