我国水利堤防工程中地质勘察存在的问题及对策

李 阳 廖黎明

(1.浙江省水利水电勘测设计院，浙江杭州 310002;2.四川省核工业地质调查院，四川成都 610061)

现阶段我国一些乡镇当中存在着很多中小型堤防，这些中小型堤防具有标准低、质量差等缺点，有部分的堤防所建造的地质更是不明确，这些因素都很容易导致堤防出现坍塌的现象。另外，在对堤防进行定期加固工作的时候，由于政府或企业的资金较为短缺，为了节省资金，往往会将对堤防的地质勘察任务交给业务素质不高、非专业的勘察公司进行勘察。这样就造成了勘察的内容和结果并不准确，容易导致勘察的失误。下面本文主要针对堤防勘察过程中常见的现象进行分析。

1 水利堤防勘察出现的问题

1.1 水利堤防地质勘察布置问题

在对水利堤防进行现场勘察的过程中，工作人员并没有进行详细的调查，对堤坝的相关资料进行整理，也没有对堤坝的问题进行分析并找出解决方案。在进行勘察的过程中，工作人员也没有对堤坝地区进行地质的测绘工作。勘察工作是一项复杂、系统的工作，对地质也没有进行系统的分工勘察，有的公司更会一次性对地质进行勘察，这样毫无系统性而言的工作，容易造成勘察的结果不准确。对地质的勘查工作主要是进行土壤的取样和钻探，因此，对地质勘察工作的布置是整个勘察工作中的重要部分，开支也占了勘察经费中的一大部分。对于地质勘探布置，主要是按照建筑的堤防沿线，值得注意的是，不同阶段的钻孔间距并不相同，在进行钻孔的时候要按照堤防工程地质勘察规程进行施工。比如说，每隔300左右布置一个钻孔，并在堤防建筑物上布置1条勘探剖面。

关于堤防勘探的布置工作，中小型堤防的布置主要是由县、市的勘探工作人员和水利局设计人员进行。然而，这些人员在工作的过程中却出现一些问题:在勘探的过程中，他们没有预先对堤防工程的勘查区域进行地貌、地质属性、水文等各方面的了解和分析，然后在分析的基础上进行钻孔的布置。关于堤防工程的勘察程序要求如下:勘探布置之前应该对堤防地区的地质进行测绘和踏勘工作，了解该地区的地貌单元、岩层属性、水层以及隔水层的条件、分布、特征等，然后进一步对堤防本身进行了解，包括堤身、堤基、堤防险情的位置、类型等。除此以外，水利工程人员还必须对建筑的土料、石料等材料进行研究和了解，只有对以上各个方面进行全面的掌握之后，勘探人员才能对勘探进行合理的布置工作。然而现在很多的工程勘探并没有做到以上的要点，导致勘探布置出现了严重的漏洞和偏差。举个例子，某水利堤防进行堤防勘探的过程中，该市的水利局设计人员没有经过一系列的勘察工作，便直接在设计图上进行布孔，导致堤防的左右两岸孔的位置出现错开的现象，从而致使地层剖面的分层较为混乱，不同的岩性划分为同一层，大大降低了勘探布置工作的可靠性。

1.2 勘探深度的问题

在对水利堤防工程进行地质勘察的过程中，当要求的堤基没有较厚的强透水层时，其钻孔为堤身高度的1.5倍～2.0倍左右;对于有较厚的透水层的时候，钻孔的深度也可以适当地进行增加，只要符合渗流和稳定的要求便可。此外值得注意的是，涵闸的孔深要在闸底板的下面，并要求是地板宽度的1.0倍～1.5倍。由于目前很多中小型堤防都建造在丘陵地带，其堤防的高度较低，透水层较浅，当到了河水汛期的时候，洪水便会出现大起大落的现象，对堤防造成的压力过大，会导致堤防出现溃堤的情况。要解决这样一种情况，最基本的方法是按照相关的规范要求进行。举个例子，某工程在进行勘探工作的时候因为多钻进了200 m，导致了勘察的结果不理想，钻孔偏深的情况在勘探工作中经常会出现，由于勘察出现失误，会严重影响到工程的成本费用。其次，勘探出现失误，同样也会造成勘探深度不够，从而影响工程的质量。

2 水利堤防工程中地质勘察的解决对策

关于水利堤防工程的地质勘察工作，本文针对容易出现的问题提出几点合理的建议，主要的解决方法如下。

2.1 取样和试验工作

在堤防的勘探过程中，由于钻孔的孔距较大，工作人员大多数将原状样送往实验室进行试验工作，建议每个地质单元可研至少取6个土样，初设至少10个土样。在对原始土样进行采取的过程中，采取的方法非常重要，它要求工作人员采用连续压入或者重锤少击的方式进行土壤的采取。在取样之前，工作人员一定要认真对孔底的残留土进行清理，然后才能够进行工作，这样能有效避免土样的扰动，从而影响试验的结果。当土样取出之后，工作人员要将样品进行及时的密封包装，然后再送往实验室进行试验。在送往的途中，工作人员应该将土样放进箱子里并采取防震措施。对于一些中小型的堤防勘探，不能够为了追求进度，不注意对采取的土样进行密封工作，在采样的过程中没有对孔底沉渣进行清除，这些不规范的采样行为，会导致土样一定程度地遭到破坏，使检验出现失真。

另外，在进行试验工作的过程中，试验的主要内容包括了室内土工试验以及现场原位试验，其中现场原位试验又包括了动力触探、静力触探、贯入试验等几个方面。关于室内试验的主要内容是对粘性土进行颗粒、比重、含水量、渗透、抗剪等项目的分析，并对砂性土进行颗粒、含水量、密度等各方面的分析。而对于现场原位试验，到目前为止，我国的中小型地方勘察过程中，最常见的便是进行标准的贯入试验，标准贯入试验是动力触探的一种方式，它指的是在现场对砂性土或者粘性土进行地基承载力的测试。然而，这种标准贯入试验在进行变扭的过程中依然出现很多不规范的行为。例如在进行现场试验之前采用的是水钻而不是干钻，工作人员在进行标贯之前对于钻上的沉渣并没有进行清洁，导致了标贯的预打小于15 cm。在试验的过程中将贯入机器的钻杆贯入孔内，导致了机器因为势能过大的原因，将大量的土灌入孔中，当对土层进行标贯时，因为实际贯入的土受到压缩，导致结果预打值变大，这些都导致了测试的结果不准确。此外，工作人员在砂层进行标贯的时候，由于经常采用抽砂钻进的方式进行，当孔内的水位比孔外水位低的时候，抽砂便会出现真空现象，造成砂性土发生塌孔或者涌砂的情况。为了解决这样一种现象，工作人员应该在标贯的过程中往套管当中加水，让孔内水位要比孔外水位高，防止塌孔或者涌砂的情况发生，标贯的预打值才会具有意义。

在标贯的过程中，工作人员还必须要注意卵石或者砂卵石的处理，在砂卵石层中，应该使用圆锥动力触探，避免标贯的预打值偏高，无法进行规范的实验工作。同样粘性土和砂层中的静力触探试验或十字板剪切试验等，这些试验的专业性很强，一些私人承包的勘察队伍基本上缺乏必要的设备和专业的技术人才，很难完成如此复杂的试验。因此，要完成复杂的试验，一定要有省市的水利堤防勘探人员进行专业的试验工作。

除了要采取土样之外，对水样的抽取也非常重要，一些工作人员在抽取的过程中非常马虎，并没有采用专业的手法进行采水，在采水时多数直接使用抽砂筒进行取水，导致水样受到了严重的污染，试验的结果并不准确。建议在抽水的过程中，应该先抽取孔内的地下水，等孔内水抽干之后，才能够进一步抽取地下水，这样抽取的水才会比较纯正、不受到污染。

2.2 对检验结果的整理和分析

对检验结果要进行及时的整理和分析，其中主要包括:文字报告、附表等方式，下面进行详细介绍:对于水利堤防工程的地质勘察报告应该包括:地区地质调查、地形地貌、水利堤防的状况、地基结构等。工作人员要对这几个方面进行详细的记录。例如在某水利堤防勘察的过程中，对地质调查主要是观察堤防的地质构造、地震情况、水文性质等现象，并针对这些现象进行详细记录;对于水利堤防，则主要是对堤基的工程质量，是否出现渗漏现象，基础和岸坡稳定程度等现象进行分析，并针对这些现象提出加以修建的建议，如结合建筑物的地质进行评价，建议使用天然建筑物材料进行修建、对现场的材料质量、条件等客观因素进行分析、讨论，并综合堤防工程地质图、工程地质剖面图加钻孔柱状图对地质和水利堤防工程进行简要说明。其中，附图的内容主要包括堤线位置、建筑物位置、钻孔位置、单元分界线、地层岩性分界线、工程地质层序号、钻孔位置以及现场测试成果等。此外还要对工程地段进行简要的分析说明。带上附图的主要原因是，只使用文字说明具有一定的差异性，对地质分析有非常大的影响，而附图则能够很好地解决这一难题。然而，目前的勘察报告存在着一些需要改进的问题，其中包括:对地质概况没有结合实际进行分析;对堤区的微地貌、堤岸情况的资料较少;工作人员对堤身、堤基的试验未能够满足规范要求，导致室内和现场的试验成果差异性较大;对于地基工程地质评价的时候，没有对地质结构进行分类工作;对于建筑材料的调查深度不够，调查内容略为浅显。工作人员必须要针对以上的问题加以改进，才能更好地进行检验并对检验结果进行整理和分析。

3 结语

在水利工程堤防的建设当中，堤防工程建设的基础是工程设计，而工程设计的基础则是地质勘察。因此，地质勘察是一切的基础。地质勘察有了准确的结果之后，才能够进行下一步的设计工作，在实际的操作过程中，技术人员总是出现各种各样的问题，并没有按照规范进行。要让水利堤防维修和建造工作能够保证应有的质量，对堤防进行地质勘察是非常重要的，应该要做到科学、完整、系统地完成，为下一步的设计工作提供可靠的资料。对出现的问题要进行及时分析和探讨，并制定完整的解决方案。

［1］ 赵 胜，文 祥.我国水利堤防工程中地质勘察存在的问题及对策［J］.中国新技术新产品，2010，8(19):53-55.

［2］ 金海元.堤防工程中地质勘察存在的问题及对策［J］.技术与市场，2012，3(11):100-101.