□童文鐸(河南省水利勘測有限公司)
目前河南省正在進行全省中小河流治理的工作,截至目前已完成了全省約百余條河流治理工程的前期勘察設(shè)計審查工作,時間緊、任務(wù)重。從已完成的工程中可以看出,參加中小河流前期勘察工作的單位很多,不但有水利系統(tǒng)的省、市、流域院的勘察單位,還有其他系統(tǒng)地礦、冶金、煤田、建筑、高校等的勘察單位。由于各單位勘察力量參差不齊,外系統(tǒng)勘察單位對水利系統(tǒng)規(guī)范、要求不熟悉,勘察經(jīng)費少等原因,造成勘察工作質(zhì)量較差,存在不少的問題。
從歷次勘察設(shè)計審查和工程稽查通報情況來看,針對勘測工作中存在的問題主要有以下幾個方面:勘察工作深度不夠,布置工作量少,達不到規(guī)程、規(guī)范和指導(dǎo)意見的要求;工程測量不準(zhǔn)確、精度差,導(dǎo)致部分工程初設(shè)階段設(shè)計計算土方量和實際開挖量差別較大,引起設(shè)計變更較多;勘測管理工作不規(guī)范,主要原始資料及提供成果資料存在章證、簽名不全。
如何做好前期工程地質(zhì)勘察工作,為設(shè)計和施工提供最基礎(chǔ)的地質(zhì)資料至關(guān)重要,也給地質(zhì)勘察工作質(zhì)量管理帶來了更大地挑戰(zhàn)。
中小河流治理工程勘察工作在實際工作中以《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》(SL188-2005)為主,輔助執(zhí)行《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(SL55-2005)等相關(guān)規(guī)范、規(guī)程。需要強調(diào)的是(SL188-2005)規(guī)程規(guī)定對細(xì)粒土的分類、定名采用三角坐標(biāo)分類法(詳見規(guī)程附錄A)。在實際工作中各單位對土的分類執(zhí)行的規(guī)定不盡相同,特別是其他系統(tǒng)的勘察單位往往在土的定名中不執(zhí)行該規(guī)定,造成土的定名五花八門,工作被動。由于水利工程涉及到防滲處理較多,特別是堤防工程,其他分類方法不能很好的區(qū)分土體的滲透性,因此水利工程土的定名采用三角坐標(biāo)分類是合適的。
中小型河流一般較長,地質(zhì)條件相對較簡單,與水庫等大型工程有所不同。根據(jù)水利部的指導(dǎo)意見和水利廳的實施意見,中小河流治理工程勘察工作可以略低于規(guī)范、規(guī)程的要求。由于現(xiàn)在中小河流治理工程往往都是直接從初步設(shè)計階段開始做起,因此勘察深度可以介于規(guī)范規(guī)定的可研階段和初步設(shè)計階段之間。比如根據(jù)(SL188-2005)規(guī)程規(guī)定,堤岸勘察勘探點間距:可研階段為500~1000 m左右,初設(shè)階段為200~500 m;據(jù)此中小河流治理工程初步設(shè)計階段勘探點間距可為200~1000 m,一般以500 m為宜??碧近c孔深一般按規(guī)程的要求執(zhí)行??傮w上勘察工作深度滿足兩方面的要求:一方面要基本滿足規(guī)范、規(guī)程的要求,可略低于相關(guān)勘察階段規(guī)定的精度,另一方面滿足工程設(shè)計的要求。
中小河流堤防分類:土堤、砂礫石堤、砌石或堆石堤。
3.1.1 土堤
平原地區(qū)河流上土堤廣泛分布,重點對堤身結(jié)構(gòu)、土體巖性、土體密實性、滲透性、堤身現(xiàn)狀特征、存在的隱患、土體物理力學(xué)特征等進行勘察與評價?,F(xiàn)狀土堤堤身質(zhì)量檢查勘察存在的主要問題:試驗組數(shù)少、代表性差,堤身質(zhì)量檢查試驗組數(shù)規(guī)范沒有明確規(guī)定,在以往的勘察報告中試驗組數(shù)一般較少,大部分堤身土體試驗組數(shù)3~5組,且代表性、離散性大。參考(SL55-2005)規(guī)范中土壩質(zhì)量檢查取樣試驗的相關(guān)規(guī)定,土壩上、中、下游各部位取樣試驗組數(shù)均不小于6組,總共不少于18組。據(jù)此,對于土堤堤身質(zhì)量檢查時取樣試驗組數(shù)不少于3組/公里,一般一個治理段5~10千米試驗組數(shù)達到15~30組,可以對堤身土體進行客觀評價,試驗數(shù)據(jù)可進行數(shù)理統(tǒng)計、分析、評價;堤防堤身現(xiàn)在調(diào)查工作較粗,對現(xiàn)狀堤身的尺寸,歷史加高培厚,歷年發(fā)生險情的位置、決口位置及處理情況,堤身防滲加固處理范圍、方法、效果,堤坡失穩(wěn)、處理情況,堤身洞穴以及存在的隱患等進行詳細(xì)的調(diào)查和描述,必要時應(yīng)分段進行。以往勘察時往往忽略了該項內(nèi)容,有些雖進行了調(diào)查但是內(nèi)容較粗。
3.1.2 砂礫石堤
除常規(guī)質(zhì)量檢查工作外,應(yīng)做好以下三方面工作:顆粒分析:應(yīng)分段選取試樣做顆分試驗,取樣要有代表性,反映堤身填料的實際情況;滲透性要做現(xiàn)場水文地質(zhì)試驗確定;密實度,對于砂礫石料采用相對密實度進行評價,但是相對密實度試驗比較復(fù)雜,對于中小河流治理工程可采用重型觸探試驗來判別密實度,因此要求布置現(xiàn)場重型觸探原位測試工作。
3.1.3 山區(qū)砌石(堆石)堤
除常規(guī)的質(zhì)量檢查工作外,砌石(堆石)堤應(yīng)重點查清地基持力層的情況。由于山區(qū)河流坡降大、流速大,堤身的破壞往往是堤基沖刷破壞引起的,因此應(yīng)查明堤基土體的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),特別是砂層、土層等軟弱夾層、透鏡體的分布情況。
堤基、堤岸的勘察剖面應(yīng)沿兩岸布置,勘察工作內(nèi)容和深度依照相關(guān)要求進行。實際工作中主要存在以下問題。
3.2.1 地質(zhì)測繪工作重視不夠
未按要求進行正規(guī)的地質(zhì)測繪,僅僅是粗略調(diào)查,提交地質(zhì)圖中反映的內(nèi)容少,僅是實際材料圖。
3.2.2 地質(zhì)圖件
地質(zhì)平面圖。地質(zhì)平面圖要表達以下幾方面的內(nèi)容,基本的地質(zhì)要素:地層時代、巖性、產(chǎn)狀、成因類型、接觸關(guān)系等;其次是地形、地貌特征,特別是河灣、頂沖岸、塌岸等特殊地段、部位。沿河垃圾分布情況,垃圾范圍、厚度、方量、分類等;與工程有關(guān)的建筑物布置情況。另外,平面圖中設(shè)計樁號要標(biāo)示清楚。地質(zhì)剖面圖。縱、橫地質(zhì)剖面圖要相互吻合、相互協(xié)調(diào)。以往勘察資料中發(fā)現(xiàn)縱、橫地質(zhì)剖面圖相互不吻合。
3.2.3 工程地質(zhì)分段及評價
堤基、堤岸工程地質(zhì)勘察應(yīng)進行工程分段及評價,分段主要依據(jù)的是堤基地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型(見(SL188-2005)規(guī)程附錄C)及堤基和堤岸工程地質(zhì)條件分類(見(SL188-2005)規(guī)程附錄E)。特別是山區(qū)河流,堤基結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,不同的地貌單元,根據(jù)堤基、堤岸巖性情況可分為巖基段、砂礫石地基段、粘性土段等;對于平原地區(qū)的河流,地質(zhì)結(jié)構(gòu)一般較簡單可不進行工程地質(zhì)分段,必要時也可分段評價。
3.2.4 室內(nèi)土工試驗及現(xiàn)場原位測試工作
試驗工作存在的問題主要有以下方面:試驗組數(shù)較少,特別是重要的薄層、夾層、透鏡體試驗組數(shù)較少,達不到規(guī)范、規(guī)程的要求;試驗數(shù)據(jù)離散性大,指標(biāo)之間相互矛盾、不協(xié)調(diào)。對于異常的試驗數(shù)據(jù)要仔細(xì)分析,查找原因,認(rèn)真進行統(tǒng)計取舍。數(shù)據(jù)之間要相互協(xié)調(diào)、不矛盾,例如干密度與壓縮系數(shù)、粘粒含量與滲透系數(shù)、干密度、壓縮性與標(biāo)貫擊數(shù)等指標(biāo)之間要相互協(xié)調(diào)。
護岸工程在河道治理中占的比重較大,特別是在城鎮(zhèn)段往往和景觀設(shè)計相結(jié)合。
3.3.1 新建護岸工程
應(yīng)從以下4個方面論證護岸的必要性:地形條件:根據(jù)河谷地貌形態(tài),特別是考慮彎道、頂沖岸、河道寬度,主流與岸坡的關(guān)系等因素確定護岸的范圍,原則上頂沖岸進行護坡。地質(zhì)條件:岸坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層巖性、土體物理力學(xué)特性。地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型對岸坡的穩(wěn)定影響非常大,如粘/砂雙層(或多層)結(jié)構(gòu),如果砂層在岸坡下部、砂層結(jié)構(gòu)較疏松,易受到水流沖刷掏蝕產(chǎn)生塌岸現(xiàn)象。岸坡穩(wěn)定:調(diào)查岸坡現(xiàn)狀:坡度、高度、沖刷、坍塌情況等,分析岸坡的穩(wěn)定性。保護對象:主要是保護耕地及居民。根據(jù)這4個方面調(diào)查的情況進一步論證護岸的必要性,為設(shè)計提出處理建議和意見。
3.3.2 已建護岸工程
對已建護岸工程調(diào)查其現(xiàn)在使用情況、坡比、型式、材料,毀壞或存在的隱患等,特別是山區(qū)的護岸工程要進一步調(diào)查河流形態(tài),預(yù)測護岸工程產(chǎn)生的問題。在調(diào)查、分析的基礎(chǔ)上,提出相應(yīng)的加固或重建等處理措施。對護岸工程調(diào)查易進行分段、分類,認(rèn)真調(diào)查記錄,最好是設(shè)計單位和勘察單位進行聯(lián)合調(diào)查。
河道疏浚工程除按規(guī)范、規(guī)程要求進行外,尚應(yīng)注意以下幾個方面:第一,對河道內(nèi)淤積土進行調(diào)查,調(diào)查其分布范圍、厚度、方量等,建議清除處理;第二,河道內(nèi)垃圾進行調(diào)查,調(diào)查垃圾分布范圍、厚度、分類、方量等,提出處理建議;第三,提出疏浚河道岸坡坡比建議值。
除按規(guī)范、規(guī)程要求進行外,尚應(yīng)注意以下幾個方面:橋梁工程:每座橋梁一般沿軸線布置2~3個鉆孔,提供剖面圖,單獨進行說明或單項報告;涵閘工程:一般為小型涵閘,結(jié)合岸坡或堤防工程進行勘探,每個涵閘應(yīng)有剖面圖,數(shù)量較多時可列表進行工程地質(zhì)說明及評價。
橋梁、涵閘工程勘察工作宜和堤防或堤岸工程相結(jié)合布置。
一般填筑料可就地取材、挖填相結(jié)合,但對于淤泥或淤泥質(zhì)土應(yīng)清除,不可作為填筑料使用。特別強調(diào)重塑土試驗的控制干密度概念要清楚,以往勘察成果中發(fā)現(xiàn)很多試驗工作不清楚該概念。對于砂礫石料要進行必要的勘察工作,也可收集資料基礎(chǔ)上進行復(fù)核工作,應(yīng)滿足設(shè)計要求。
第一,建管單位和業(yè)主要重視前期地質(zhì)勘察工作,保證勘察經(jīng)費的落實;第二,加強勘察單位的資質(zhì)管理,規(guī)范水利工程勘察市場,建立市場準(zhǔn)入制度,建立“黑名單”制度;第三,建立全省水利勘察行業(yè)質(zhì)量評估機構(gòu),加強勘察工作質(zhì)量管理工作;第四,勘察單位要嚴(yán)格按按相關(guān)規(guī)程、規(guī)范和行業(yè)主管部門技術(shù)規(guī)定開展地質(zhì)勘察工作,保證勘察工作質(zhì)量;第五,勘察單位充分吃透設(shè)計意圖,有針對性地開展勘察工作,提高資料成果的整編質(zhì)量,做到誠信服務(wù)。