王慶 韶關(guān)市水利水電勘測設(shè)計咨詢有限公司

針對近年來廣東省部分地區(qū)接連發(fā)生重大暴雨洪澇災(zāi)害的實際情況，廣東省委、省政府高瞻遠(yuǎn)矚，及時做出了加快推進(jìn)中小河流治理的工作部署。從2014年，以廣東省山區(qū)五市為試點開始廣東省中小河流治理行動，至2016 年 8 月，省水利廳印發(fā)了《關(guān)于開展全省中小河流治理（二期）實施方案編制工作的通知》，至此全面拉開了全省中小河流治理的大幕。在中小河流治理工程中，地質(zhì)勘察是設(shè)計與施工的基礎(chǔ)，為了保證勘察成果質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，縮短項目周期，并使勘察技術(shù)成果充分滿足中小河流治理工程設(shè)計和施工的需要，對于地質(zhì)勘察方法與技術(shù)的合理應(yīng)用就顯得十分必要。

中小河流治理為線狀工程，河道治理措施主要有清淤疏浚、堤防護(hù)岸、涉水建筑物治理等措施。中小河流勘察的任務(wù)應(yīng)根據(jù)勘察要求，并結(jié)合具體的工程措施來制定。針對新建堤防段：需查明沿線的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件，分析、評價存在的主要工程地質(zhì)問題，并提出處理建議措施，分段評價沿線的工程地質(zhì)條件，預(yù)測完工后可能出現(xiàn)的環(huán)境地質(zhì)問題；針對新建護(hù)岸段：需查明沿線的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件，分類評價堤岸的穩(wěn)定性，分析、評價存在的主要工程地質(zhì)問題，提出處理建議措施，并結(jié)合護(hù)岸方案進(jìn)行工程地質(zhì)條件分段評價；針對清淤疏浚段：需查明疏浚河段土層結(jié)構(gòu)，提出各土層物理力學(xué)參數(shù)、抗沖性能及疏浚土的類別；針對工程建設(shè)所需砂料、石料、土料等：需進(jìn)行天然建筑材料詳查。

針對以上勘察任務(wù)，結(jié)合近幾年在廣東省山區(qū)五市中小河流治理工程中積累的勘察工作經(jīng)驗，建議采用資料收集及分析、工程地質(zhì)調(diào)查和測繪、工程地質(zhì)鉆探、原位測試、取樣及室內(nèi)土工試驗等綜合勘察方法和技術(shù)開展地質(zhì)勘察工作。現(xiàn)就以上勘察方法與技術(shù)做概述性的分析：

1.資料收集及分析

應(yīng)收集區(qū)域地質(zhì)資料（包括自然地理和區(qū)域工程地質(zhì)概況等資料）和區(qū)域內(nèi)其他工程的相關(guān)資料（如工程區(qū)內(nèi)其他土建工程的相關(guān)資料）；調(diào)查了解擬治理河段歷次暴雨山洪災(zāi)害情況，沖刷深度及搶險或加固措施等基本資料。

2.工程地質(zhì)調(diào)查和測繪

工程地質(zhì)調(diào)查和測繪，簡稱地質(zhì)調(diào)繪，是地質(zhì)勘察中的基礎(chǔ)工作。其主要目的為調(diào)查場地地質(zhì)條件背景、不良地質(zhì)條件發(fā)育情況及機(jī)制；查明工程區(qū)及其影響范圍的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件、不良地質(zhì)現(xiàn)象、工程環(huán)境條件等；了解該地區(qū)工程地質(zhì)條件和巖土工程問題，以指導(dǎo)場地勘察工作。主要工作方法包括地質(zhì)點測繪、路線測繪法和實測剖面圖法等。

在進(jìn)行實地地質(zhì)調(diào)繪之前，必須對工程所在區(qū)域的地形地貌、地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造有一個基本的了解，這樣才能更好地利用以上測繪技術(shù)加強(qiáng)現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)繪工作，并利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)和遙感技術(shù)等現(xiàn)代勘測技術(shù)輔助現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)繪工作的開展。地質(zhì)調(diào)繪比例尺建議選用1:1000，調(diào)繪范圍宜為河道兩岸沿線寬度0.5km帶狀。

3.工程地質(zhì)鉆探

通過收集區(qū)域地質(zhì)資料和開展工程地質(zhì)調(diào)繪工作，對工程區(qū)地質(zhì)條件有了一定了解后，為了進(jìn)一步地探明工程場地地下的地質(zhì)情況還需要進(jìn)行工程地質(zhì)鉆探工作。在水利水電工程地質(zhì)勘察工作中，鉆探是最為重要和有效的手段。

鉆探的目的為查明治理河段沿線巖土組成及結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)特征、水文地質(zhì)特征并進(jìn)行樣品采集，為地基持力層選擇及評價場地穩(wěn)定性提供有關(guān)依據(jù)。

鉆孔孔位的布置，應(yīng)根據(jù)勘察要求并結(jié)合水工構(gòu)筑物的位置來確定，分為一般性鉆孔和技術(shù)性鉆孔。技術(shù)性鉆孔在孔深控制、鉆孔取樣和現(xiàn)場原位測試等方面的要求均高于一般性鉆孔，其孔位的布置宜結(jié)合工程區(qū)地質(zhì)概況和水工建筑物等級，選取具有代表性的位置來布設(shè)。常見的XU-100型鉆機(jī)即可適應(yīng)場地鉆進(jìn)要求，要求鉆孔孔斜＜2%，位置偏差為±20cm。遇土層、砂礫層等易鉆進(jìn)巖土層，須干鉆反循環(huán)以保證巖芯完整準(zhǔn)確；遇砂卵礫石、堅硬巖層等難鉆進(jìn)的巖土層可采用清水鉆進(jìn)。在整個鉆進(jìn)過程中如遇易塌孔巖土層段須采用套管護(hù)壁，當(dāng)易塌孔土層段需做注水試驗時，則須采用花管護(hù)壁；如遇松散土層或破碎巖層可采用雙管鉆進(jìn)以提高鉆探取芯率。當(dāng)受到場地條件限制，普通鉆機(jī)無法就位時，可采用坑探、槽探或簡易鉆探，如洛陽鏟勘探等手段代替鉆探。

4.原位測試

采取重型動力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，可現(xiàn)場快速獲取各土層地基承載力。布置原則為粗粒土層進(jìn)行重型動力觸探試驗，粘性土層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，宜選擇半數(shù)鉆孔做重型動力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，且各工程部位主要土層重型動力觸探或標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗有效數(shù)量不宜少于12段。重型動力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗設(shè)備簡單、操作簡便，適用性廣。

對于工程主要建筑物（堤防、水閘、橋涵等），建議采用平板載荷試驗來確定地基承載力。其原理為在原狀土地基上放置一定大小的承壓板，然后一級一級地施加荷載，以此來模擬地基土承受壓力和變形的情況。平板載荷試驗對地基土不產(chǎn)生擾動，確定地基承載力和重型動力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗相比，較為可靠，且具代表性。

場地波速測試是一般是通過現(xiàn)場測定鉆孔深度內(nèi)巖體的縱波和橫波波速，對比室內(nèi)測定新鮮巖塊的縱、橫波波速，計算場地巖石完整性系數(shù)、彈性模量、泊松比等，并劃分場地類別，計算場地設(shè)計特征周期和場地地基卓越周期。

通過鉆孔注水試驗可測定土層的滲透系數(shù)，定量地判別土層的滲透性能。滲透性比較大的壤土、粉土、砂土和砂卵礫石層等宜采用鉆孔常水頭注水試驗；地下水位以下滲透性較小的粉土、粘性土層等宜采用鉆孔降水頭注水試驗。相比于室內(nèi)土工試驗滲透系數(shù)值偏小，鉆孔注水試驗獲得的滲透系數(shù)值比較接近實際，但在實際工作中，應(yīng)根據(jù)不同的試驗條件選取合適的計算公式，減小試驗過程中一些不利因素對試驗結(jié)果的影響，保證試驗的精度。

5.取樣及室內(nèi)土工試驗

室內(nèi)土工試驗主要目的為獲取巖土體的一般物性指標(biāo)，從而判斷出巖土體的一般物性。對于粘性土，宜取鉆孔原狀樣做土的常規(guī)物理性質(zhì)指標(biāo)測定；對于粗粒土，宜取擾動樣做顆分試驗；對于基巖樣，宜取裂隙較不發(fā)育的完整巖芯做天然、飽和單軸抗壓和塊體密度試驗。

每一主要巖土層取樣組數(shù)和試驗組數(shù)不宜少于6組。除了上述巖土體的物理力學(xué)指標(biāo)外，當(dāng)水工建筑物位于地基土中和地下水位以下時，應(yīng)分別取土樣和水樣做水、土的腐蝕性測試。料場區(qū)的砂礫石料、土料和石料應(yīng)取樣做質(zhì)量指標(biāo)分析并評價其適用性。

室內(nèi)土工試驗的邊界條件、排水條件和應(yīng)力路徑易于控制，但是巖土樣在采取、運(yùn)送、保存和送檢等多個過程中避不可免的會發(fā)生擾動，一定程度上使得室內(nèi)土工試驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生失真。因此，為了取得巖土體真實可靠的物理力學(xué)參數(shù)必須結(jié)合原位測試的成果進(jìn)行對比、分析，并根據(jù)工程需要和實際工況綜合確定巖土體的物理力學(xué)參數(shù)。

綜上所述，對于廣東省中小河流治理工程，必須切實加強(qiáng)地質(zhì)勘察方法和技術(shù)的運(yùn)用，才能更好地確保勘察成果質(zhì)量，提升生產(chǎn)效率，縮短項目周期，從而更好地滿足設(shè)計和施工的需要。本文主要是對廣東省中小河流治理工程中常見的地質(zhì)勘察方法和技術(shù)進(jìn)行概述性的分析，在實際應(yīng)用中，應(yīng)結(jié)合場地工程地質(zhì)條件和具體的工程措施確定針對性的勘察方法與技術(shù)，從而更優(yōu)質(zhì)、更高效地完成工程地質(zhì)勘察工作。