堤防工程地質(zhì)勘察的探討

朱文龍

（安徽省城建設(shè)計(jì)研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230051）

堤防是指不同于水庫(kù)大壩的防洪堤防，堤防通常僅在洪水期間產(chǎn)生作用。堤防工程存在三個(gè)主要的工程地質(zhì)問(wèn)題：路堤基礎(chǔ)土層滲漏問(wèn)題和軟土層的穩(wěn)定問(wèn)題，路堤的邊坡被水流損壞，導(dǎo)致坍塌和破壞，影響路堤安全。

1 項(xiàng)目概況

冶溪河屬于一個(gè)二級(jí)支流，是安徽盆地的主要支流和東方紅水庫(kù)的洪水通道。冶溪河起源于岳西縣西坪鄉(xiāng)勝嶺，途經(jīng)岳西縣東方紅水庫(kù)和冶溪鎮(zhèn)、太湖縣百里鄉(xiāng)。下文堤防工程地質(zhì)調(diào)查是安徽省岳西縣冶溪市的一項(xiàng)防洪工程，在預(yù)設(shè)計(jì)階段進(jìn)行工程地質(zhì)勘察的目的包括：回填的類(lèi)型，材料組成，粒徑，均勻性等調(diào)查，包括路堤基礎(chǔ)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，各種土壤的分布，厚度和性質(zhì)的確定等。

安徽省岳西縣冶溪市的堤防工程安裝了53個(gè)鉆孔以探索項(xiàng)目區(qū)域，總進(jìn)尺495m，收集了32個(gè)擾動(dòng)樣本，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了47次注水試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了163次野外重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)，并測(cè)量了53次穩(wěn)定的地下水位，用干燥的粘土球填充并壓實(shí)所有孔。此外，這第一堤防工程還對(duì)兩個(gè)天然建筑土、砂石料廠進(jìn)行了地質(zhì)勘察，在部分鉆孔進(jìn)了鉆孔彩電測(cè)試。詳細(xì)的工作量見(jiàn)下表1。

表1 勘察工作量統(tǒng)計(jì)表

2 堤防工程地質(zhì)研究的主要過(guò)程

堤防工程地質(zhì)勘察是一項(xiàng)重要工程，涉及堤防工程設(shè)計(jì)與施工的全過(guò)程。為了確保地質(zhì)調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性，因此必須嚴(yán)格按照既定的設(shè)計(jì)要求及工程地質(zhì)勘察剛要對(duì)堤防工程進(jìn)行工程地質(zhì)勘察。根據(jù)堤防工程地質(zhì)勘察過(guò)程的要求，堤防工程地質(zhì)勘察過(guò)程可分為：編制初步的工程地質(zhì)勘察方案，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鉆探分層、原位測(cè)試，土、水、巖樣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)測(cè)試，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并提出工程地質(zhì)參數(shù)及設(shè)計(jì)、施工建議，出具正式堤防工程地質(zhì)勘察報(bào)告。

3 堤防工程地質(zhì)勘察的要點(diǎn)

堤防工程的地質(zhì)勘察研究對(duì)整個(gè)水利工程來(lái)說(shuō)非常重要。堤防工程地質(zhì)勘察研究的主要方面是：

3.1 勘測(cè)布置環(huán)節(jié)

勘測(cè)布置計(jì)劃是對(duì)堤防進(jìn)行工程地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)，一個(gè)特定的勘測(cè)布置計(jì)劃需要盡可能少的工作來(lái)獲得更多的地質(zhì)材料。因此，在進(jìn)行勘測(cè)布置計(jì)劃之前，有必要對(duì)堤防工程項(xiàng)目區(qū)域的地質(zhì)情況有一個(gè)詳細(xì)的了解，并在此基礎(chǔ)上合理安排勘探孔，并在關(guān)鍵地點(diǎn)設(shè)置專(zhuān)項(xiàng)工程地質(zhì)勘察。

3.2 勘探深度分析

在對(duì)堤防項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察時(shí)，堤防項(xiàng)目外有1-2個(gè)孔，路堤現(xiàn)場(chǎng)有2-3個(gè)孔，孔之間的距離通常需要滿足工程的具體標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。對(duì)于地質(zhì)條件相對(duì)簡(jiǎn)單、堤防工程重要性等級(jí)較低時(shí)，可適當(dāng)考慮減少勘探孔的數(shù)量，提高勘探效率。

3.3 采樣和實(shí)驗(yàn)測(cè)試環(huán)節(jié)

采樣和試驗(yàn)測(cè)試環(huán)節(jié)是堤防工程地質(zhì)勘察（包括對(duì)巖石，土壤和水的采樣和測(cè)試）的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通常，當(dāng)測(cè)試孔達(dá)到指定深度時(shí)，可以從鉆孔中采取試樣以科學(xué)地分析巖石和土壤的物理和力學(xué)特性。主要有兩種土壤采樣方法，使用巖芯管鉆進(jìn)時(shí)，回次進(jìn)尺必須控制在2m之內(nèi)。

4 用于優(yōu)化堤防工程地質(zhì)勘測(cè)的方法

4.1 對(duì)堤防工程地質(zhì)勘察進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃

為了有效提高堤防工程地質(zhì)勘察方案的準(zhǔn)確性，在實(shí)際勘探過(guò)程中，必須嚴(yán)格遵守勘探孔的合理布局，需要遵守《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。該項(xiàng)目主要用于安徽省岳西縣冶溪市的地質(zhì)調(diào)查，為防洪做準(zhǔn)備，項(xiàng)目區(qū)位于大別山腹地，海拔高度約1000m。研究區(qū)域是冶溪中學(xué)橋（樁號(hào)0+000）至下游聯(lián)慶堰（樁號(hào)6+970）為1060m，左墩長(zhǎng)約7.55km，右墩長(zhǎng)約7.14km，，樁號(hào)左0+000～左2+418，這條河的方向是西北74度。堤防工程區(qū)的地質(zhì)勘測(cè)，應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)勘測(cè)圖和地圖進(jìn)行。

4.2 合理進(jìn)行取樣與實(shí)驗(yàn)

堤防工程的地質(zhì)調(diào)查非常容易受到許多外部因素的影響，這將降低數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性，例如不確定實(shí)際鉆孔數(shù)、孔深以及鉆孔之間的距離等。為了有效避免上述因素對(duì)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果的影響，必須進(jìn)行取樣實(shí)驗(yàn)。

5 結(jié)語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，堤防工程地質(zhì)勘察是堤防工程設(shè)計(jì)與施工的基礎(chǔ)，對(duì)提高堤防工程設(shè)計(jì)與規(guī)劃的科學(xué)性具有重要意義。