彭祥均(達(dá)州市水利電力建筑勘察設(shè)計(jì)院,四川 達(dá)州 635000)
堤防工程地質(zhì)勘察常見問題探究
彭祥均
(達(dá)州市水利電力建筑勘察設(shè)計(jì)院,四川 達(dá)州 635000)
摘 要:提防工程地質(zhì)勘察中始終存在著一些共性問題,需引起業(yè)界人士足夠重視。本文簡要分析了提供工程地質(zhì)勘察中的常見問題,包括勘探布置、勘探鉆孔深度、取樣和試驗(yàn)、地下水監(jiān)測等。希望通過本文對堤防工程地質(zhì)勘察常見問題的探討,為廣大同行提供借鑒,為提防工程地質(zhì)勘探水平的提升奉獻(xiàn)一點(diǎn)力量。
關(guān)鍵詞:提防工程地質(zhì)勘察;深度;勘探布置;勘探深度;地下水監(jiān)測
在提防工程中,地質(zhì)勘探的主要任務(wù)是查明提防工程區(qū)域或已經(jīng)堤防﹑堤身﹑堤基的工程堤基﹑水文地質(zhì)條件,為提防工程規(guī)劃設(shè)計(jì)﹑施工及加固提供科學(xué)而完整的地質(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提防工程。我國提防工程地質(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(yàn)等問題,必須加強(qiáng)研究與改進(jìn),逐步消除問題。
對擬建提防工程而言,地質(zhì)勘察是工程施工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性工作,貫穿于提防工程設(shè)計(jì)與施工的全過程,有固定的工藝流程。根據(jù)《提防工程地質(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-測量放點(diǎn)-工程地質(zhì)測繪-勘探取樣-原位測試-室內(nèi)巖土水砂試驗(yàn)-編制報(bào)告-成果加工-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(yàn),常見問題有勘探布置﹑勘探深度﹑水文地質(zhì)試驗(yàn)和地下水監(jiān)測等。
(一)勘探布置
勘探布置是進(jìn)行提防工程地質(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(jì)勘察布置時,要熟悉新建提防工程區(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)勘察單位并未對提防工程區(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)行測繪工資,從而不能很好的從全局把握新建提防工程區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)情況。
對此,要求勘察單位嚴(yán)格執(zhí)行《提防工程地質(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,必須整理收集與提防工程區(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,對已有提防的堤身﹑堤基等有個清楚認(rèn)識,只有掌握了這些資料才能對地下地質(zhì)問題進(jìn)行問題,然后針對問題設(shè)計(jì)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),要以提防工程設(shè)計(jì)要求和施工地實(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。現(xiàn)有的勘探手段有鉆探﹑坑探﹑槽探和取樣以及室內(nèi)試驗(yàn),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。要先嚴(yán)沿線布置,再根提防工程等級布置孔距,要尤為重視橫斷面勘探。結(jié)合多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)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)提防工程等級﹑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,符合提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)透水層和軟水層情況下,要適當(dāng)增加勘探孔深度,以滿足滲流要求。需要注意的是,若提防工程屬4﹑5級,由于此級別提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)條件相對簡單的施工地,可考慮適當(dāng)減少勘探孔。遇到涵閘建筑物時,孔深應(yīng)深入到閘底板以下,為閘底板寬度1~1.5倍;岸堤勘探孔的深度,應(yīng)深入河床以下的5m~10m;地形地貌復(fù)雜地區(qū)的勘探孔深度,應(yīng)深入到強(qiáng)風(fēng)化巖石頂部。
(三)取樣與實(shí)驗(yàn)
地質(zhì)取樣是提防工程地質(zhì)勘察工作中必不可少的一項(xiàng)工作,包括巖土樣和水樣。在勘探孔達(dá)到要求的深度后,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。為了采集到車圓狀土樣﹑擾動砂礫料,必須快速的連續(xù)壓入。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,及時封存。
完成取樣工作后,則在試驗(yàn)工作,這一工作是提防工程地質(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(jì)的關(guān)鍵。從提防工程勘察工藝流程看,試驗(yàn)分為現(xiàn)場原位試驗(yàn)和室內(nèi)土工試驗(yàn)。現(xiàn)場原位試驗(yàn)涉及動力觸探﹑靜力觸探﹑貫入試驗(yàn)等內(nèi)容;室內(nèi)土工試驗(yàn),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。
綜上所述,地質(zhì)勘察是提防工程施工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),為提防工程設(shè)計(jì)提供科學(xué)的依據(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(yàn)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,這樣才能將勘察達(dá)到的數(shù)據(jù)用于工程設(shè)計(jì),使提防工程施工順利﹑有序的開展。
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