防洪堤加固工程地質(zhì)勘察若干問題探討

【關鍵詞】 防洪堤；加固工程；地質(zhì)勘察；方法；深度 

　　防洪堤作為城市防洪工程的重要部分，確保其安全可靠運行就顯得尤為重要。對于存在安全隱患的防洪堤，必須尋找原因所在，采取必要的加固措施，這樣才能保證城市人們的生命財產(chǎn)安全和社會的穩(wěn)定。但是目前不少防洪堤加固工程質(zhì)量并不高，防洪堤的安全隱患并沒有得到有效消除，很大原因是忽視了地質(zhì)勘察工作。地質(zhì)勘察在防洪堤加固工程建設中占有重要地位，加強地質(zhì)勘察，有利于保證防洪提加固工程的施工質(zhì)量，也有利于施工的順利完成，采取必要的措施加強防洪堤加固工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量，提高勘察的技術水平，確保防洪堤工程安全度汛顯得尤為重要。 

　　1 工程地質(zhì)測繪及調(diào)查的重要性 

　　在防洪堤工程勘察工作量布置前應先了解堤防工程區(qū)的地形地貌特征、微地貌類型，特別是岸坡型態(tài)、沖淤變化、水系特點和淹沒范圍等，注意古河道、古沖溝、淵、潭、塘的埋藏分布情況。分析其對堤基滲漏、穩(wěn)定的影響；調(diào)查堤身、堤基病害險情，包括堤身滑坡、開裂、塌陷、浸散、漏水洞，堤基滲漏、滲透破壞（管涌、流土），以及其他各種病險情和不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布位置、范圍、特征、險情成因及護坡護岸工程現(xiàn)狀和堤外灘寬度、決口扇、古河道等情況。只有先進行工程地質(zhì)測繪及調(diào)查，查明防洪堤區(qū)的地形地貌特征、基本地質(zhì)情況及病險害分布情況后，才能有針對性地、合理地進行勘察工作量布置。 

　　目前有些勘察單位未進行工程地質(zhì)測繪及調(diào)查，未充分掌握防洪堤工程的基本地質(zhì)情況及病險情，盲目按《防洪堤工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（SL188）2005）（以下簡稱《規(guī)程》）中有關剖面間距及鉆孔孔距的規(guī)定，于圖紙上等間距地進行縱剖面鉆孔布置及橫剖面布置；結果花費了不少勘察工作量，而防洪堤工程的病險情卻未能分析查明；提交的勘察報告中的鉆孔資料、數(shù)據(jù)不能如實地反映防洪堤工程存在的病險情、隱患，報告提交主管部門審查后不能通過，需返工補充勘察，事倍功半。 

　　2 堤身填土勘察方法 

　　作為“地質(zhì)體”的堤基土層，是在地質(zhì)歷史時期或近代，在內(nèi)、外營力作用下形成的土體。其工程特性受成因類型、礦物組成、顆粒組成、土體結構、含水狀態(tài)和固結作用等因素的控制，具有較強的規(guī)律性。而堤身土體是線形的“工程體”，由人工填筑而成，其質(zhì)量優(yōu)劣受填筑土料、設計標準、施工方法等因素的控制和影響。因此，堤身填土質(zhì)量具有極大的隨機性。而堤身中發(fā)現(xiàn)的施工雜物、透水夾層、生物洞穴等的分布，其隨機性就更大了。此類隨機性的工程隱患問題，用常規(guī)的地質(zhì)勘察手段往往難以查明。因此，《規(guī)程》6.0.2指出：“堤身勘察宜堅持地面調(diào)查、物探和勘探相結合的原則”。 

　　堤身歷年險情是堤身填土最直觀的表現(xiàn)，堤身的缺陷往往通過險情而暴露無遺。因此，堤身勘察應以地面調(diào)查和物探為主，輔以少量的勘探，這樣既節(jié)省經(jīng)費，又快捷便利。也就是說，堤身勘察首先應通過現(xiàn)場工程地質(zhì)測繪及調(diào)查，了解防洪堤工程地段的地形地貌特征、微地貌單元和周邊地質(zhì)環(huán)境，堤身填土的物質(zhì)組成、密實程度、滲透性能，堤身現(xiàn)狀及歷史險情，加固處理措施等。再通過工程物探了解堤身疏松透水夾層、生物洞穴等隱患的具體分布，并結合必要的勘探手段，取巖心觀測、進行原位測試和取原狀（或擾動）土樣進行室內(nèi)土工試驗。通過三者的有機結合，能夠有效、準確的查明防洪堤工程堤身填土的質(zhì)量及隱患分布，以便對防洪堤工程堤身狀況給予恰當、充分的評價，并提供合理的地質(zhì)參數(shù)，為防洪堤的除險加固設計服務。 

　　3 已建防洪堤除險加固的勘察深度 

　　關于已建防洪堤除險加固勘察的地質(zhì)勘察深度，《規(guī)程》中有明確的規(guī)定，但在實際勘察過程中發(fā)現(xiàn)，部分規(guī)定可操作性較差。 

　　1）防洪堤工程地質(zhì)勘察勘探剖面間距及孔距問題。關于縱剖面鉆孔間距，《規(guī)程》5.3.2指出：“防洪堤勘探縱剖面宜沿防洪堤中心線或防滲軸線、減壓井軸線布置�？尚行匝芯侩A段鉆孔間距宜為500～1000m，初步設計階段宜為100～500m，險情多發(fā)、地質(zhì)條件復雜或防洪墻段應適當加密鉆孔。”已建防洪堤除險加固工程地質(zhì)勘察的勘察精度應達到初步設計階段的要求，因此其縱剖面鉆孔孔距宜為100～500m，這點比較好把握。關于橫剖面間距，《規(guī)程》5.3.3指出：“橫剖面間距宜為防洪堤中心線縱剖面上鉆孔間距的2～4倍，險情多發(fā)段、地質(zhì)條件復雜段應適當加密橫剖面，每一工程地質(zhì)單元應至少有一條橫剖面。”并規(guī)定在淵、潭、塘、溝、渠等微地貌變化較大的地段，防洪堤險情段，物探異常位置，擬扒口分洪段，小型涵閘閘址處應布置橫剖面。關于橫剖面鉆孔孔距，《規(guī)程》5.3.3指出：“橫剖面上宜布置3～6孔：防洪堤中心線1孔、堤外1～2孔、堤內(nèi)1～3孔，孔距宜為20～200m。” 

　　筆者認為，在漳州地區(qū)，漳州平原是福建省最大的沖積）海積平原，其為沖洪積物與海積物交互沉積，地層往往復雜多變，特別是河流分叉段、河口段，上部多為粉質(zhì)粘土、砂及淤泥呈韻律沉積，其地層厚度、層位復雜多變，橫剖面孔距20～200m跨度偏大，實際勘察布置勘探孔時孔距不好把握。根據(jù)多年的勘察經(jīng)驗，漳州地區(qū)橫剖面孔距宜控制在20～100m范圍內(nèi)比較適宜，孔距超過100m則地層不易控制。而根據(jù)已建防洪堤險情調(diào)查結果，絕大多數(shù)防洪堤堤基滲漏、管涌、流土等險情的發(fā)生，一般多分布于堤內(nèi)坡堤腳至堤內(nèi)30～100m范圍，或分布于堤內(nèi)近堤腳處的坑、塘、溝、渠等薄弱地段，因此20～100m的孔距既可控制住地層變化，查明堤基地層分布，又不會增加勘探工作量，是比較合理的孔距。至于局部堤基滲透變形破壞較遠的地段可結合地面調(diào)查結果適當增加勘探孔。 

　　2）防洪堤工程地質(zhì)勘察鉆孔孔深問題�！兑�(guī)程》5.3.9指出：“防洪堤鉆孔宜為堤身高度的1.5～2.0倍，當相對透水層或軟土層較厚時，孔深應適當加深并能滿足滲流與穩(wěn)定分析要求。”由于勘察時具體設計需要計算滲流和穩(wěn)定的孔深不太確定，因此，具體鉆孔需鉆多深也難以確定。鑒于漳州地區(qū)上部土層一般分布有較深厚的砂類土、卵礫石等強透水性地層，間或分布有粉質(zhì)粘土或淤泥軟土層，而砂、卵礫石層下伏一般為坡殘積層或風化巖層。因此，建議在孔深不是很大的情況下宜鉆至坡殘積層或風化巖層，這樣進行滲流與穩(wěn)定分析計算剖面的地層結構較完整。若砂、卵礫石層厚度較大，當孔深達2.0～3.0倍的堤身高度時尚未揭穿強透水層，則可考慮提前終孔。需要指出的是：漳州地區(qū)現(xiàn)有防洪堤高度一般不是很大，少則3～5m，多則5～10m，若防洪堤高度較低時，根據(jù)堤身高度來控制勘探孔深是不太合理的，這時應采用滿足滲流與穩(wěn)定分析要求來控制孔深，即孔深需適當加深或進入相對隔水層。 

　　4 堤基工程地質(zhì)分類的意義 

　　堤基工程地質(zhì)評價是整個勘察工作的最終目的，是設計人員采取處理措施的主要依據(jù)之一，因此堤基工程地質(zhì)評價應與工程緊密結合，考慮的主要因素應是堤基處理設計中考慮的因素。 

　　無論堤基的工程地質(zhì)條件有多復雜，其主要工程地質(zhì)問題都是明確的，歸納起來主要有：堤基的抗滑穩(wěn)定、抗?jié)B穩(wěn)定、抗震穩(wěn)定及特殊土引起的問題4大類。以主要工程地質(zhì)問題為主線，《規(guī)程》將堤基工程地質(zhì)條件分為4大類：A類（工程地質(zhì)條件良好）、B類（工程地質(zhì)條件較好）、C類（工程地質(zhì)條件較差）、D類（工程地質(zhì)條件差）。具體勘察時，應根據(jù)已建防洪堤工程堤基存在的主要工程地質(zhì)問題類型及嚴重程度、歷史險情等，進行合理的工程地質(zhì)條件分類（段）。對于堤基工程地質(zhì)條件分類為C類和D類的，是勘察的重點，應根據(jù)具體情況加密勘探點；B類次之，按《規(guī)程》要求進行常規(guī)性勘探即可；A類則可少布勘探點。對于設計而言，C類和D類堤基必須考慮工程措施；B類堤基應視具體情況而定；A類堤基則不需采取工程措施。 

　　5 結語 

　　我省防洪堤加固工程地質(zhì)勘察工作一路走來，雖然取得了一定的成績，同時也有不少的經(jīng)驗和教訓。如何更快更好的完成工程地質(zhì)勘察，依然是今后一段時期內(nèi)防洪堤加固工程中的重點。希望今后的工程實踐中有更多先進、簡易可行的地質(zhì)勘察應用手段和方法得以應用和推廣，更好的為防洪堤加固工程服務。 

　　參考文獻 

　　[1] 劉宇利；張偉龍.我國水利堤防工程中地質(zhì)勘察存在的問題及對策[J]城市建設理論研究，2012年第20期. 

　　[2] 高賢哲；姜衛(wèi)新.堤防工程地質(zhì)勘察中幾個應注意的問題[J]水利科技與經(jīng)濟，2008年第07期.