河道疏浚工程中的地質(zhì)勘察淺析

谷躍輝

(廣州市宏濤水務(wù)勘測設(shè)計有限公司，廣州 510405)

近年來隨著城市和工業(yè)的快速發(fā)展，人口急劇增加，生活和工業(yè)廢棄物的排放量不斷增加，導(dǎo)致河道易產(chǎn)生淤積、堵塞、水質(zhì)惡化等問題，使河道原本所具有的防洪、排澇、引水、航運、景觀等基本功能受到影響，需要對河道進(jìn)行必要的清淤疏浚工作。疏浚工程根據(jù)其主要目的可分為工程基建及維護(hù)性疏浚工程、環(huán)保疏浚工程及吹填工程，其中又以環(huán)保疏浚工程居多，疏浚主要是以清除河湖水體的污染底泥為主，有利于恢復(fù)河道水庫的排水順暢，提供汛期的行洪安全，為水生生態(tài)的恢復(fù)創(chuàng)造必要條件。

1 工程地質(zhì)勘察存在的主要問題

河道的清淤工程往往結(jié)合河道整治等內(nèi)容涉及到的工程建設(shè)內(nèi)容較多，勘察工作需要綜合考慮合理布置，勘察工作常見的問題主要表現(xiàn)在以下兩個方面。

1.1 地質(zhì)勘察工作針對性不強(qiáng)

勘察工作的最終目的就是根據(jù)設(shè)計的內(nèi)容依據(jù)規(guī)范文件要求開展相關(guān)勘察工作，通過一系列的勘察手段查清工程區(qū)域內(nèi)的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，為設(shè)計提供相關(guān)設(shè)計參數(shù)和指標(biāo)。工作中經(jīng)常出現(xiàn)在設(shè)計方案變更、設(shè)計方案不明確的前提下開展相關(guān)勘測工作，設(shè)計與勘察缺乏及時溝通調(diào)整，易造成者勘察成果不滿足規(guī)范要求等情況出現(xiàn)。

1.2 勘察的針對性不強(qiáng)

勘察工作常用的手段和方式基本相近，但是對于不同工程項目的特點應(yīng)該有所區(qū)別對待，不能千篇一律。勘察的深度和精度應(yīng)根據(jù)設(shè)計階段和設(shè)計內(nèi)容的不同而不斷調(diào)整，不能過度勘察但是也不能過于簡化。對于不同項目應(yīng)該依據(jù)規(guī)范選擇勘察技術(shù)手段和方法、合理布置勘察工作量，根據(jù)試驗成果資料提供相關(guān)參數(shù)指標(biāo)，不能完全依據(jù)經(jīng)驗提供指標(biāo)參數(shù)和建議。

2 疏浚工程地質(zhì)勘察的目的

河道疏浚工程地質(zhì)勘察主要是以查明工程疏浚區(qū)和排泥區(qū)(臨時堆場)的巖土層分布工程特性，提供各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，劃分疏浚土的分級等內(nèi)容。筆者認(rèn)為應(yīng)重點突出以下4個方面的內(nèi)容：

2.1 清淤范圍內(nèi)穩(wěn)定驗算鉆孔的布置

河道疏浚工程除了在疏浚區(qū)域的水域布置鉆孔外，應(yīng)在兩岸堤頂及坡角等位置布置相關(guān)勘察工作，鉆孔可結(jié)合河道清淤鉆孔布置鉆孔，同時開展相關(guān)取樣、現(xiàn)場及室內(nèi)試驗工作，為設(shè)計清淤后穩(wěn)定驗算分析提供基礎(chǔ)資料。

2.2 疏浚土(巖)的等級劃分

疏浚土(巖)體等級劃分是以不同巖土層的性質(zhì)特征為基礎(chǔ)，以結(jié)構(gòu)狀態(tài)為依據(jù)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類的方法，是合理確定施工工藝、進(jìn)行工程造價預(yù)算的一項重要指標(biāo)。

2.3 重視底泥指標(biāo)的檢測試驗工作

根據(jù)疏浚與吹填工程技術(shù)規(guī)范(SL17-2014)的相關(guān)要求疏浚土應(yīng)進(jìn)行天然密度、天然含水率顆粒分析、重金屬(Hg、Au等)含量、氮含量、磷含量、TN含量、TP含量等指標(biāo)。常規(guī)的物理力學(xué)指標(biāo)主要是劃分疏浚土等級的依據(jù)，而對于重金屬含量、氮含量、磷含量、TN、TP等指標(biāo)則是劃分清淤疏浚范圍和深度的主要依據(jù)。

2.4 加強(qiáng)棄土(堆土)區(qū)勘察工作

環(huán)保疏浚工程一般的疏浚土體均具有較強(qiáng)的氣味、重金屬及相關(guān)指標(biāo)高于一般土體，為避免二次污染和考慮場地穩(wěn)定性等要求，需要對棄土堆場進(jìn)行必要的勘察工作，為設(shè)計提供相關(guān)指標(biāo)。

3 勘察工作重點

3.1 前期準(zhǔn)備階段

地質(zhì)勘察工作開展前期應(yīng)根據(jù)工程的建設(shè)內(nèi)容和相關(guān)基本信息對現(xiàn)場進(jìn)行必要的現(xiàn)場踏勘，收集工程區(qū)域內(nèi)的基本資料(氣象、水文、交通、區(qū)域地質(zhì)等)，合理制定勘察方案。

3.2 勘察工作布置

地質(zhì)勘察工作主要為工程地質(zhì)測繪與調(diào)查、地質(zhì)鉆探、底泥取樣檢測及成果編制等四部分工作。疏浚工程應(yīng)根據(jù)不同的勘察階段并結(jié)合河道地形污染物排放等因素進(jìn)行鉆孔和取樣等工作，同時應(yīng)考慮堤防兩岸鉆孔進(jìn)行清淤的穩(wěn)定驗算工作，對棄土(堆土)區(qū)進(jìn)行必要勘探和試驗工作。勘察鉆孔布置應(yīng)參照<疏浚與吹填工程技術(shù)規(guī)范>(SL17-2014)及<堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》(SL188-2005)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。

3.3 勘察施工階段

對于疏浚工程地質(zhì)勘察工作主要是以地質(zhì)測繪、鉆探、原位測試、現(xiàn)場試驗及室內(nèi)試驗為主，輔以少量物探工作。

勘察階段應(yīng)嚴(yán)格按照制定的勘察大綱進(jìn)行勘察作業(yè)，在勘察的鉆孔位定位、現(xiàn)場編錄、原位測試、鉆孔及底泥取樣、樣品送檢等環(huán)節(jié)加強(qiáng)監(jiān)督管理，做到規(guī)范，對現(xiàn)場取樣及時送檢試驗室檢測，在保證質(zhì)量、安全前提下開展工作。

項目負(fù)責(zé)要加強(qiáng)外業(yè)施工階段的檢查工作，外業(yè)的檢測包括巡視和抽查兩種形式，主要的檢查內(nèi)容是鉆進(jìn)方法及工藝、取樣、原位測試、施工進(jìn)度控制等，檢查施工作業(yè)是否符合規(guī)范要求，原始記錄及資料填寫是否及時，是否存在質(zhì)量問題，對發(fā)現(xiàn)的問題及時進(jìn)行整改，對出現(xiàn)的問題及時溝通處理，必要時調(diào)整勘察方案。外業(yè)檢查、驗收是保證勘察質(zhì)量的強(qiáng)制手段,制度是保證，主動及時是關(guān)鍵。

在施工中根據(jù)現(xiàn)場條件及鉆孔揭露情況，適當(dāng)調(diào)整勘察鉆孔布置方案，對于出現(xiàn)的暗礁、塊石等需要進(jìn)行清除時時可增加物探等其它勘察手段查清水下地層分布情況。

3.4 成果資料階段

3.4.1 疏浚土(巖)的等級劃分

疏浚與吹填技術(shù)規(guī)范(SL17-2014)中疏浚土的等級劃分主要是依據(jù)各土層的液性指數(shù)Il、椎體沉入土中深度h、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)N63.5、相對密度Dr、飽和密度Pf這個五項指標(biāo)進(jìn)行劃分。而在實際的工作中主要是以液性指數(shù)Il、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)N63.這兩項指標(biāo)進(jìn)行劃分。當(dāng)這兩項指標(biāo)不一致時，如某一土層標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)N63.5=12，Il=0.45。按照標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗擊數(shù)(范圍值N63.5=9-14擊)可劃分為4類土，按照液性指數(shù)(范圍值Il=0.75-0.25)可劃分為3類土。筆者認(rèn)為應(yīng)以貫人擊數(shù)確定疏浚土級別符合工程地質(zhì)勘察的取值原則，故此時應(yīng)以貫入擊數(shù)作為疏浚土分級的主要依據(jù)。上述土應(yīng)劃分為4類土。

對于巖石的疏浚等級可按照疏浚巖土分類標(biāo)準(zhǔn)(JTJ/T320-96)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。

3.4.2 污染底泥等級劃分

污染底泥劃分主要是根據(jù)底泥檢測成果資同時結(jié)合地方的環(huán)保政策法規(guī)、技術(shù)導(dǎo)則和評價指標(biāo)相結(jié)合。疏浚控制指標(biāo)主要以下兩個指標(biāo)項確定疏浚控制值： ①氮、磷指標(biāo)；②底泥重金屬及有毒有害物質(zhì)指標(biāo)。

3.4.3 疏浚范圍和深度的確定

疏浚范圍應(yīng)首先根據(jù)試驗結(jié)果分析統(tǒng)計，劃分不同區(qū)域，劃分區(qū)域時應(yīng)重點考慮底泥的污染特征、代表性、可操作性、底泥厚度、污染物質(zhì)含量等因素，需要根據(jù)取樣分析結(jié)果及地區(qū)的經(jīng)驗、相關(guān)地方指導(dǎo)文件綜合確定。

關(guān)于河流湖泊、水庫等水利工程的污染底泥的界定目前國內(nèi)外還沒有統(tǒng)一的方法和標(biāo)準(zhǔn)，在我國現(xiàn)在主要采用的有視覺法、背景值比較法、經(jīng)驗值法、含量分析法、釋放風(fēng)險法等 5 種方法，確定疏浚厚度具體選擇何種方法主要取決于擁有的基礎(chǔ)資料情況和工作的精度要求[1]。

3.4.4 河灘地區(qū)的地質(zhì)評價

疏浚工程考慮到到工程機(jī)械的運輸通行需要，勘察期間應(yīng)對沿線的河灘地及可能影響施工的地質(zhì)條件及交通條件等進(jìn)行必要的調(diào)查和評價，必要時應(yīng)進(jìn)行適量布置坑(槽)探和取樣等工作內(nèi)容。

3.4.5 棄土(堆土)區(qū)

棄土(堆土)區(qū)在查明場地工程地質(zhì)條件的同時應(yīng)查清場區(qū)水文地質(zhì)情況，調(diào)查交通通行及地理條件等情況，查清填筑圍堰地基巖土層分布情況，評價場區(qū)的巖土體滲透性及承載力等，提供相關(guān)的巖土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，為設(shè)計提供可靠的基礎(chǔ)資料。

4 結(jié) 語

疏浚工程勘察除了考慮具體工程的實際情況外還應(yīng)結(jié)合地區(qū)的工程經(jīng)驗等對勘察手段進(jìn)行補(bǔ)充和優(yōu)化。