我國水利堤防工程中地質(zhì)勘察存在的問題及對策

李 陽 廖黎明

(1.浙江省水利水電勘測設(shè)計院，浙江杭州 310002;2.四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，四川成都 610061)

現(xiàn)階段我國一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)當中存在著很多中小型堤防，這些中小型堤防具有標準低、質(zhì)量差等缺點，有部分的堤防所建造的地質(zhì)更是不明確，這些因素都很容易導致堤防出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象。另外，在對堤防進行定期加固工作的時候，由于政府或企業(yè)的資金較為短缺，為了節(jié)省資金，往往會將對堤防的地質(zhì)勘察任務(wù)交給業(yè)務(wù)素質(zhì)不高、非專業(yè)的勘察公司進行勘察。這樣就造成了勘察的內(nèi)容和結(jié)果并不準確，容易導致勘察的失誤。下面本文主要針對堤防勘察過程中常見的現(xiàn)象進行分析。

1 水利堤防勘察出現(xiàn)的問題

1.1 水利堤防地質(zhì)勘察布置問題

在對水利堤防進行現(xiàn)場勘察的過程中，工作人員并沒有進行詳細的調(diào)查，對堤壩的相關(guān)資料進行整理，也沒有對堤壩的問題進行分析并找出解決方案。在進行勘察的過程中，工作人員也沒有對堤壩地區(qū)進行地質(zhì)的測繪工作。勘察工作是一項復雜、系統(tǒng)的工作，對地質(zhì)也沒有進行系統(tǒng)的分工勘察，有的公司更會一次性對地質(zhì)進行勘察，這樣毫無系統(tǒng)性而言的工作，容易造成勘察的結(jié)果不準確。對地質(zhì)的勘查工作主要是進行土壤的取樣和鉆探，因此，對地質(zhì)勘察工作的布置是整個勘察工作中的重要部分，開支也占了勘察經(jīng)費中的一大部分。對于地質(zhì)勘探布置，主要是按照建筑的堤防沿線，值得注意的是，不同階段的鉆孔間距并不相同，在進行鉆孔的時候要按照堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程進行施工。比如說，每隔300左右布置一個鉆孔，并在堤防建筑物上布置1條勘探剖面。

關(guān)于堤防勘探的布置工作，中小型堤防的布置主要是由縣、市的勘探工作人員和水利局設(shè)計人員進行。然而，這些人員在工作的過程中卻出現(xiàn)一些問題:在勘探的過程中，他們沒有預先對堤防工程的勘查區(qū)域進行地貌、地質(zhì)屬性、水文等各方面的了解和分析，然后在分析的基礎(chǔ)上進行鉆孔的布置。關(guān)于堤防工程的勘察程序要求如下:勘探布置之前應(yīng)該對堤防地區(qū)的地質(zhì)進行測繪和踏勘工作，了解該地區(qū)的地貌單元、巖層屬性、水層以及隔水層的條件、分布、特征等，然后進一步對堤防本身進行了解，包括堤身、堤基、堤防險情的位置、類型等。除此以外，水利工程人員還必須對建筑的土料、石料等材料進行研究和了解，只有對以上各個方面進行全面的掌握之后，勘探人員才能對勘探進行合理的布置工作。然而現(xiàn)在很多的工程勘探并沒有做到以上的要點，導致勘探布置出現(xiàn)了嚴重的漏洞和偏差。舉個例子，某水利堤防進行堤防勘探的過程中，該市的水利局設(shè)計人員沒有經(jīng)過一系列的勘察工作，便直接在設(shè)計圖上進行布孔，導致堤防的左右兩岸孔的位置出現(xiàn)錯開的現(xiàn)象，從而致使地層剖面的分層較為混亂，不同的巖性劃分為同一層，大大降低了勘探布置工作的可靠性。

1.2 勘探深度的問題

在對水利堤防工程進行地質(zhì)勘察的過程中，當要求的堤基沒有較厚的強透水層時，其鉆孔為堤身高度的1.5倍～2.0倍左右;對于有較厚的透水層的時候，鉆孔的深度也可以適當?shù)剡M行增加，只要符合滲流和穩(wěn)定的要求便可。此外值得注意的是，涵閘的孔深要在閘底板的下面，并要求是地板寬度的1.0倍～1.5倍。由于目前很多中小型堤防都建造在丘陵地帶，其堤防的高度較低，透水層較淺，當?shù)搅撕铀雌诘臅r候，洪水便會出現(xiàn)大起大落的現(xiàn)象，對堤防造成的壓力過大，會導致堤防出現(xiàn)潰堤的情況。要解決這樣一種情況，最基本的方法是按照相關(guān)的規(guī)范要求進行。舉個例子，某工程在進行勘探工作的時候因為多鉆進了200 m，導致了勘察的結(jié)果不理想，鉆孔偏深的情況在勘探工作中經(jīng)常會出現(xiàn)，由于勘察出現(xiàn)失誤，會嚴重影響到工程的成本費用。其次，勘探出現(xiàn)失誤，同樣也會造成勘探深度不夠，從而影響工程的質(zhì)量。

2 水利堤防工程中地質(zhì)勘察的解決對策

關(guān)于水利堤防工程的地質(zhì)勘察工作，本文針對容易出現(xiàn)的問題提出幾點合理的建議，主要的解決方法如下。

2.1 取樣和試驗工作

在堤防的勘探過程中，由于鉆孔的孔距較大，工作人員大多數(shù)將原狀樣送往實驗室進行試驗工作，建議每個地質(zhì)單元可研至少取6個土樣，初設(shè)至少10個土樣。在對原始土樣進行采取的過程中，采取的方法非常重要，它要求工作人員采用連續(xù)壓入或者重錘少擊的方式進行土壤的采取。在取樣之前，工作人員一定要認真對孔底的殘留土進行清理，然后才能夠進行工作，這樣能有效避免土樣的擾動，從而影響試驗的結(jié)果。當土樣取出之后，工作人員要將樣品進行及時的密封包裝，然后再送往實驗室進行試驗。在送往的途中，工作人員應(yīng)該將土樣放進箱子里并采取防震措施。對于一些中小型的堤防勘探，不能夠為了追求進度，不注意對采取的土樣進行密封工作，在采樣的過程中沒有對孔底沉渣進行清除，這些不規(guī)范的采樣行為，會導致土樣一定程度地遭到破壞，使檢驗出現(xiàn)失真。

另外，在進行試驗工作的過程中，試驗的主要內(nèi)容包括了室內(nèi)土工試驗以及現(xiàn)場原位試驗，其中現(xiàn)場原位試驗又包括了動力觸探、靜力觸探、貫入試驗等幾個方面。關(guān)于室內(nèi)試驗的主要內(nèi)容是對粘性土進行顆粒、比重、含水量、滲透、抗剪等項目的分析，并對砂性土進行顆粒、含水量、密度等各方面的分析。而對于現(xiàn)場原位試驗，到目前為止，我國的中小型地方勘察過程中，最常見的便是進行標準的貫入試驗，標準貫入試驗是動力觸探的一種方式，它指的是在現(xiàn)場對砂性土或者粘性土進行地基承載力的測試。然而，這種標準貫入試驗在進行變扭的過程中依然出現(xiàn)很多不規(guī)范的行為。例如在進行現(xiàn)場試驗之前采用的是水鉆而不是干鉆，工作人員在進行標貫之前對于鉆上的沉渣并沒有進行清潔，導致了標貫的預打小于15 cm。在試驗的過程中將貫入機器的鉆桿貫入孔內(nèi)，導致了機器因為勢能過大的原因，將大量的土灌入孔中，當對土層進行標貫時，因為實際貫入的土受到壓縮，導致結(jié)果預打值變大，這些都導致了測試的結(jié)果不準確。此外，工作人員在砂層進行標貫的時候，由于經(jīng)常采用抽砂鉆進的方式進行，當孔內(nèi)的水位比孔外水位低的時候，抽砂便會出現(xiàn)真空現(xiàn)象，造成砂性土發(fā)生塌孔或者涌砂的情況。為了解決這樣一種現(xiàn)象，工作人員應(yīng)該在標貫的過程中往套管當中加水，讓孔內(nèi)水位要比孔外水位高，防止塌孔或者涌砂的情況發(fā)生，標貫的預打值才會具有意義。

在標貫的過程中，工作人員還必須要注意卵石或者砂卵石的處理，在砂卵石層中，應(yīng)該使用圓錐動力觸探，避免標貫的預打值偏高，無法進行規(guī)范的實驗工作。同樣粘性土和砂層中的靜力觸探試驗或十字板剪切試驗等，這些試驗的專業(yè)性很強，一些私人承包的勘察隊伍基本上缺乏必要的設(shè)備和專業(yè)的技術(shù)人才，很難完成如此復雜的試驗。因此，要完成復雜的試驗，一定要有省市的水利堤防勘探人員進行專業(yè)的試驗工作。

除了要采取土樣之外，對水樣的抽取也非常重要，一些工作人員在抽取的過程中非常馬虎，并沒有采用專業(yè)的手法進行采水，在采水時多數(shù)直接使用抽砂筒進行取水，導致水樣受到了嚴重的污染，試驗的結(jié)果并不準確。建議在抽水的過程中，應(yīng)該先抽取孔內(nèi)的地下水，等孔內(nèi)水抽干之后，才能夠進一步抽取地下水，這樣抽取的水才會比較純正、不受到污染。

2.2 對檢驗結(jié)果的整理和分析

對檢驗結(jié)果要進行及時的整理和分析，其中主要包括:文字報告、附表等方式，下面進行詳細介紹:對于水利堤防工程的地質(zhì)勘察報告應(yīng)該包括:地區(qū)地質(zhì)調(diào)查、地形地貌、水利堤防的狀況、地基結(jié)構(gòu)等。工作人員要對這幾個方面進行詳細的記錄。例如在某水利堤防勘察的過程中，對地質(zhì)調(diào)查主要是觀察堤防的地質(zhì)構(gòu)造、地震情況、水文性質(zhì)等現(xiàn)象，并針對這些現(xiàn)象進行詳細記錄;對于水利堤防，則主要是對堤基的工程質(zhì)量，是否出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，基礎(chǔ)和岸坡穩(wěn)定程度等現(xiàn)象進行分析，并針對這些現(xiàn)象提出加以修建的建議，如結(jié)合建筑物的地質(zhì)進行評價，建議使用天然建筑物材料進行修建、對現(xiàn)場的材料質(zhì)量、條件等客觀因素進行分析、討論，并綜合堤防工程地質(zhì)圖、工程地質(zhì)剖面圖加鉆孔柱狀圖對地質(zhì)和水利堤防工程進行簡要說明。其中，附圖的內(nèi)容主要包括堤線位置、建筑物位置、鉆孔位置、單元分界線、地層巖性分界線、工程地質(zhì)層序號、鉆孔位置以及現(xiàn)場測試成果等。此外還要對工程地段進行簡要的分析說明。帶上附圖的主要原因是，只使用文字說明具有一定的差異性，對地質(zhì)分析有非常大的影響，而附圖則能夠很好地解決這一難題。然而，目前的勘察報告存在著一些需要改進的問題，其中包括:對地質(zhì)概況沒有結(jié)合實際進行分析;對堤區(qū)的微地貌、堤岸情況的資料較少;工作人員對堤身、堤基的試驗未能夠滿足規(guī)范要求，導致室內(nèi)和現(xiàn)場的試驗成果差異性較大;對于地基工程地質(zhì)評價的時候，沒有對地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行分類工作;對于建筑材料的調(diào)查深度不夠，調(diào)查內(nèi)容略為淺顯。工作人員必須要針對以上的問題加以改進，才能更好地進行檢驗并對檢驗結(jié)果進行整理和分析。

3 結(jié)語

在水利工程堤防的建設(shè)當中，堤防工程建設(shè)的基礎(chǔ)是工程設(shè)計，而工程設(shè)計的基礎(chǔ)則是地質(zhì)勘察。因此，地質(zhì)勘察是一切的基礎(chǔ)。地質(zhì)勘察有了準確的結(jié)果之后，才能夠進行下一步的設(shè)計工作，在實際的操作過程中，技術(shù)人員總是出現(xiàn)各種各樣的問題，并沒有按照規(guī)范進行。要讓水利堤防維修和建造工作能夠保證應(yīng)有的質(zhì)量，對堤防進行地質(zhì)勘察是非常重要的，應(yīng)該要做到科學、完整、系統(tǒng)地完成，為下一步的設(shè)計工作提供可靠的資料。對出現(xiàn)的問題要進行及時分析和探討，并制定完整的解決方案。

［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［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，8(19):53-55.

［2］ 金海元.堤防工程中地質(zhì)勘察存在的問題及對策［J］.技術(shù)與市場，2012，3(11):100-101.