水利堤防工程地質勘察的問題分析

梁家盛

（深圳市水務規(guī)劃設計院股份有限公司，廣東 深圳 518000）

地質勘察是水利堤防工程中最為關鍵的工作內容，對堤防工程的設計及施工方案的確定有著至關重要的影響，保證勘察資料的全面性可以為堤防工程施工流程的確定提供基礎。結合實際情況來看，勘察過程中容易發(fā)生問題的階段主要包括測量放點、工程地質測繪、勘探取樣、測試與試驗等環(huán)節(jié)，明確以上重點才能使勘察人員熟悉勘察工作關鍵點，進而加強對重點、難點勘察內容的控制，保證各類資料的完整性。

1.水利堤防工程概況和地質勘察流程

1.1 工程簡介

某水利工程整體地形平坦、開闊，地勢從東北向西南傾斜，上部覆蓋黃土狀粉土，下部為圓礫層。工程區(qū)內露出的地層為第四系地層，特征為上覆粉土，厚度在3m～8m范圍內，下部為沖洪積圓礫層，磨圓度較好，厚度在10m左右。該堤壩所處位置厚度地震活動比較頻繁，地震強度高，整體來看，該地段土質結構整體穩(wěn)定性比較差，在堤防工程建設中對工程穩(wěn)定性要求較高。

1.2 地質勘察流程

在該工程中，地質構造中第一層為雜填土，第二層為粉土，第三層為圓礫，防洪堤段會受到河床侵蝕，淘刷情況比較嚴重，河床整體基礎穩(wěn)定性差，水土流失嚴重。在堤壩修建過程中，要對地質勘察數(shù)據(jù)進行全面、準確、科學的分析才能提高堤壩防護工程建設的整體質量，保證施工進度。地質勘察工作可以為后續(xù)的堤防工程施工方案和施工工藝的選擇提供全面的數(shù)據(jù)支撐，使得堤壩高度和結構的設計更加合理。地質勘察是堤防工程建設的關鍵工作內容，該項工作具有一定的復雜性，受到人為因素、設備因素、地理地質環(huán)境、氣候條件、水文條件等方面的影響比較大，在勘察過程中，相關人員要根據(jù)水利工程所在區(qū)域的具體條件確定工藝流程，為勘察工作的開展提供指導，根據(jù)相關規(guī)定來看，在地質勘察工作開展之前要對所在項目區(qū)域進行放點，之后進行工程地質測繪和勘察取樣工作，對原位進行測試，對于一些特殊結構，要選用樣品進行試驗，保證所取樣品具有代表性，根據(jù)實驗結果編制實驗報告，對成果進行分析之后對所獲取到的地質勘察資料進行整理和歸檔，為后續(xù)堤防工程建設提供全面的資料基礎。

2.水利堤防工程地質勘察問題分析

2.1 勘探布置中存在的問題

勘探布置是地質勘察工作中最為重要的工作內容，在水利堤防工程勘察工作開展過程中，要提高人力、物力的利用率，利用有限的各類資源獲取更多的地質資料，才能在保證工程勘察結果科學性和合理性的基礎上保證勘察工作的經(jīng)濟效益。為實現(xiàn)這一目標，工作人員首先要全面掌握水利工程建設區(qū)域的地質信息，根據(jù)堤防工程建設現(xiàn)場的規(guī)模、水文條件、土質條件確定勘探孔的位置和所要使用的勘探技術，以保證勘察結果的準確性、完整性、及時性和代表性。但是結合實際情況來看，在有些水利堤防工程勘察工作開展過程中，有些設計人員和技術人員缺乏工作經(jīng)驗、責任意識不強，未能準確收集水利工程項目建設區(qū)域的地質資料，導致勘探布置工作過于草率，未能嚴格按照相關流程開展勘探布置任務，進而導致勘探布置工作與水利工程項目的實際地質情況、水文條件脫鉤，在這種情形下，水利堤防工程地質勘察工作的整體效果也會受到很大的影響。想要解決這一問題，地質勘察部門首先要提高工作人員的責任意識，使其明確勘探布置環(huán)節(jié)在整體勘察工作中所發(fā)揮的重要作用，對相關人員進行培訓，使其嚴格按照地質勘察工作的相關流程和規(guī)定開展勘探布置工作任務，同時要加強不同工作內容之間的有效銜接。在工程地質測繪工作完成的情況下，再對具體區(qū)域進行勘探布置。眾所周知，水利堤防工程建設工作具有一定的復雜性、系統(tǒng)性，包含不同專業(yè)、不同部門之間的交叉工作比較多，對設計人員、技術人員的專業(yè)水平、工作經(jīng)驗要求較高。勘察結果的準確性和相關資料的完整性直接決定著水利工程建設整體質量和進度，對水利工程的使用壽命有著重大影響，因此，技術人員和設計人員要明確地質勘察、勘探、布置工作的重要程度，在實際測繪和勘探工作開展過程中，要加強對細節(jié)性問題的掌握，加強對水利工程項目附近的水流、河床、漫灘等特殊地質環(huán)境和巖層等重點環(huán)節(jié)的勘探。要保證各類資料的完整性。其中，勘探網(wǎng)和勘探線的布置是勘探設置任務的關鍵，在具體設置時，要根據(jù)水利工程的實際要求和項目所在區(qū)域的地形地貌特征確定樁基和箱基的位置，從宏觀和細節(jié)層面加強對工程現(xiàn)場關鍵勘探點的管控和布置，并采用合理的勘探方式，采用鉆探、坑探和槽探等相關技術，同時要對特殊地質及土壤進行取樣，通過室內試驗的方法對地質情況進行全面分析，再根據(jù)分析結果確定地質勘察技術和具體的實施方案。

2.2 勘探深度的控制

水利堤防工程中，勘探孔深度的確定要根據(jù)水利工程項目的建設級別和工程項目現(xiàn)場的地質條件、水文條件的具體情況而定，在前期通過全面分析評估現(xiàn)場的情況，確定勘探孔所要達到的深度。例如，在勘探工作實際開展過程中，如果沒有出現(xiàn)強透水層和軟水層的土質情況，就需要根據(jù)水利堤防工程的建設需求適當增加探孔深度，通常情況下設置為堤壩高度的兩倍為宜。當出現(xiàn)強透水層和軟水層大的情況時候，就需要根據(jù)強透水層和軟水層出現(xiàn)的具體位置確定勘探的深度，滿足水利堤防工程的滲水要求。值得注意的是，在一些山區(qū)和丘陵地區(qū)的水利堤防工程，工程項目本身具有堤身低、透水層淺的特征，在這種情況下，當遇到強降雨天氣和持續(xù)降雨天氣時比較容易出現(xiàn)洪澇災害，發(fā)生潰堤的問題。由此可見，在地質勘探過程中勘探深度的控制顯得尤為重要，確定合理設置勘探深度不僅可以對地質結構和條件展開更加深層次的分析，也能確保水利堤防工程建設質量符合要求。在勘探任務開展過程中除了要控制鉆孔深度之外也要合理確定鉆孔數(shù)量，通常情況下，當水利堤防工程所處地勢條件比較復雜的時候，鉆孔的設置為堤外1～2孔，堤內2～3孔為宜，孔之間的距離控制在20m～100m范圍內，孔間距的具體距離根據(jù)勘察區(qū)域的具體情況而定。如果地質條件較為簡單，在平地或施工范圍小的區(qū)域內，可以根據(jù)具體情況適當減少探孔的設置數(shù)量。除上述兩種情況之外，在勘探過中可能還會遇到涵閘建筑物等情況，此時探孔深度要處在閘底板之下，保證為閘底板寬度的1～1.5倍為宜?？偠灾?，水利堤防工程地質勘察工作具有一定的復雜性，涉及到的地質類型比較多，勘察技術的應用和相關方案的制定要根據(jù)勘查現(xiàn)場的具體情況而定，才能保證各類勘察數(shù)據(jù)和結果的準確性和完整性，為水利工程的建設提供全面的數(shù)據(jù)支撐。

2.3 取樣和實驗問題的控制

地質取樣同樣也是地質勘察的主要工作內容，包括巖土取樣和水質取樣兩種類型。取樣工作通常是在勘探孔深度確定之后進行的，取樣的主要目的是對巖土體的物理性質以及地下水分布情況進行檢測，雙管鉆進和在螺紋鉆進是巖土體是兩種主要取樣方式，不同的采樣方式，其要求和最終獲得的采樣結果以及行進速度各不相同。以雙管鉆進采樣方式為例，在具體應用過程中要保證回次進尺控制在1.5m～2.0m范圍之內。利用螺紋鉆進的方式進行采樣時壓要將鉆進回進尺控制在0.4m～0.6m范圍內。無論哪一種取樣方式，在鉆進的時候都要合理控制壓入速度，并及時、準確記錄鉆進速度、塌孔和涌砂、穩(wěn)定水位等信息，獲取圓柱土樣和擾動砂礫等相關數(shù)據(jù)。

3.水利工程地質勘察問題的解決措施

3.1 做好取樣和實驗工作

水利堤防工程勘察工作的準確性會受到鉆孔數(shù)量設置、孔距設置、取樣結果的代表等方面的影響，如果上述關鍵因素控制不合理，必然會影響最終的分析結果，降低數(shù)據(jù)分析的準確性、完整性和及時性，做好取樣試驗工作是保證工程地質勘察分析結果準確度的關鍵因素。在實際勘察時要按照勘查現(xiàn)場的具體情況確定探孔的數(shù)量和間隔位置，并選用科學的土樣采集方式。在實際土樣采集時技術人員要使用連續(xù)壓入、重錘少擊的方法進行采樣，保證樣品的代表性。在取樣工作完成之后要對孔底殘留的土壤進行及時清理，防止影響數(shù)據(jù)分析結果。此外，在取樣工作完成之后要進行科學合理的封裝，及時送往實驗室進行實驗。在室內進行土工試驗時要和原位實驗進行區(qū)分，室內實驗的主要目的是對動力觸探和靜力觸探的連貫性進行實驗，以分析土壤顆粒的粘性和比重等各項數(shù)據(jù)。原位實驗中最常見的是貫入實驗，其主要目的是對水利堤防工程施工現(xiàn)場砂性土和粘性土的指標進行分析，要明確不同實驗的具體目的和主要作用，才能做到有的放矢。在進行水樣實驗時候，同樣也要明確影響水樣實驗最終結果的關鍵因素，其中水樣實驗的樣品選擇對試驗結果的影響比較大，在采樣時要將勘探孔內的水樣取凈之再進行地下水的采集，相比土樣實驗來說，水樣實驗的內容更為復雜，對實驗結果的準確度和精確度要求跟高，在取樣過程中很容易出現(xiàn)樣品受污染等問題，針對此類問題，采樣人員要除了要確定采樣位置，保證采樣水樣實驗樣品的代表性之外，同時還要做好樣品的密封和儲存工作，在取樣完成之后立即送往實驗室進行試驗。

3.2 整理和分析好試驗結果

水利堤防工程地質勘察工作開展過程中，要保證最終勘察結果數(shù)據(jù)的準確性、完整性和及時性，要全面反映出地質條件、地貌特征，水利工程的具體狀況。同時還包含水利工程項目區(qū)域的地基結構等特征。在水利堤防工程建設中，要以勘察到的各類數(shù)據(jù)資料作為參照開展施工設計和方案設計工作。由此可見，地質勘察結果的準確度直接決定著水利堤防工程的施工質量、施工進展和施工效率，技術人員在勘察階段要做好設計工作，加強對各類細節(jié)性問題的管控，保證不同勘察環(huán)節(jié)之間的有效銜接，除此之外，要加強對施工階段重點、要點內容的監(jiān)管，觀察是否出現(xiàn)滲漏的問題，同事要加強對堤壩和岸坡之間穩(wěn)定性的監(jiān)管，當出現(xiàn)穩(wěn)定性不足或者施工質量不符合施工要求的情況時及時反應進行處理。

3.3 提高勘察人員的綜合素質

眾所周知，水利堤防工程勘察工作具有一定的復雜性、系統(tǒng)性，包含不同專業(yè)、不同工種之間的調查工作比較多，工作難度大，任務量繁重，受到勘查現(xiàn)場的地質環(huán)境、水文條件、氣候條件、勘測設備等方面的影響比較大，提高勘察人員的綜合素質可以加強對細節(jié)性問題的管控，勘察的最終結果和收集到的相關資料可以為后續(xù)工程項目施工方案的制定、工程進度的確定以及工程造價方案制定提供全面的數(shù)據(jù)支撐，以保證水利堤防工程施工的經(jīng)濟效益和社會效益。在具體勘察工作執(zhí)行之前，勘察單位要對技術人員的綜合素質、專業(yè)技能全方位評估，在重點、要點、難點工作環(huán)節(jié)分配工作經(jīng)驗豐富、綜合能力強、專業(yè)技能過硬、責任意識高的復合型人才，為地質勘察工作的順利開展奠定人才基礎。

3.4 加強信息化技術的應用

隨著網(wǎng)絡技術、通信技術、計算機技術的迅速發(fā)展，信息化管理系統(tǒng)被廣泛應用于各個行業(yè)，對于水利堤防工程勘察工作而言，該項工作涉及到的數(shù)據(jù)信息量龐大、數(shù)據(jù)類型多。數(shù)據(jù)更新速度快，水利堤防程施工方案的制定對各項數(shù)據(jù)資料的準確性、完整性、及時性要求較高?；谏鲜鲈?，勘察單位要結合時代特征和行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀加強信息化技術、網(wǎng)絡技術的應用，構建信息管理平臺， 利用信息化管理平臺可以加強管理人員、勘察人員之間的有效聯(lián)系，強化不同勘察工作內容之間的銜接， 也能夠制定更加科學、合理的勘察任務，為開展工作的順利有些開展提供指導和方向。除此之外，利用遠程網(wǎng)絡技術構建遠程監(jiān)控平臺，管理人員可以對重點、難點、要點、勘察環(huán)節(jié)的工作進展進行實時監(jiān)控，對工作流程不規(guī)范、不科學，不符合勘察標準的工作行為進行及時監(jiān)管，以提高勘察工作的效率，推動勘察工作的穩(wěn)步開展。

4.結語

綜上所述，地質勘察工作具有一定的復雜性，受到人為因素、設備因素、氣候條件、水文條件等方面的影響比較大，勘察人員要不斷提高自身的責任意識、綜合能力和專業(yè)水平，加強對現(xiàn)代化、信息化、自動化技術的應用，以降低勘察工作量和工作難度，保證各類數(shù)據(jù)、資料共享和上傳的及時性和完整性，在保證勘察質量的同時推動地質勘察工作的創(chuàng)新發(fā)展，以推動我國水利工程建設穩(wěn)步開展。