發(fā)布時(shí)間:2022-04-08 08:58:46
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇工程地質(zhì)勘察論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
在進(jìn)行水文地質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí),要根據(jù)掌握的水文地質(zhì)條件,分析和評(píng)價(jià)地下水可能對(duì)巖土體造成的影響,科學(xué)的預(yù)測(cè)水位變化造成的巖體工程變換,結(jié)合實(shí)際情況,制定合理的防范措施;根據(jù)自然環(huán)境下水文地質(zhì)對(duì)巖土工程造成的影響,分析預(yù)測(cè)人為活動(dòng),對(duì)巖土工程造成的影響;分析地下水對(duì)持力層巖土體產(chǎn)生的分解、軟化、脹縮等影響,評(píng)價(jià)地下水為對(duì)工程建筑物的腐蝕狀況;當(dāng)工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)在地下水位以下時(shí),要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行滲透試驗(yàn)、富水試驗(yàn),分析評(píng)價(jià)地下水位變化造成的基礎(chǔ)沉降、位移,從而判斷地下水位變化對(duì)工程建筑物穩(wěn)定性的影響。
2水文地質(zhì)對(duì)工程項(xiàng)目的危害
據(jù)統(tǒng)計(jì),在地質(zhì)災(zāi)害中,地下水造成的災(zāi)害占很大的一部分,因此,要認(rèn)真分析地下水變化引起的災(zāi)害,并制定合理的預(yù)防措施,確保工程建筑物的安全、穩(wěn)定,從而為和諧社會(huì)的構(gòu)建打下良好的基礎(chǔ)。
2.1地下水變化引起的工程危害地下水在自然環(huán)境和人為因素的影響下,水位會(huì)發(fā)生升降變化,當(dāng)?shù)叵滤蛔兓揭欢ǔ潭群螅蜁?huì)對(duì)巖土工程造成危害,從而對(duì)整個(gè)工程項(xiàng)目造成危害。引起地下水為上升的主要因素有降水量的增加、氣溫的變化、人工灌溉、施工破壞等,地下水位上升會(huì)加快土壤中鹽堿化現(xiàn)象,加大地下水對(duì)工程建筑物的腐蝕;地下水位上升后,斜坡、河岸還會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害,例如斜坡崩塌、滑移等,對(duì)工程項(xiàng)目造成嚴(yán)重的破壞;地質(zhì)水位上升還會(huì)造成巖土體軟化、強(qiáng)度下降等現(xiàn)象,從而對(duì)工程項(xiàng)目的穩(wěn)定性造成影響。引起水位下降的主要原因是人為因素造成的,例如河流改道、地下水排除等,當(dāng)?shù)叵滤幌陆岛螅瑤r土層會(huì)變硬,在這種情況,很容易引起地面開裂、沉降等現(xiàn)象,對(duì)地質(zhì)條件產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞,從而對(duì)工程項(xiàng)目造成影響。受各種因素的影響,地下水位會(huì)出現(xiàn)反復(fù)變化的現(xiàn)象,這樣很容易造成基礎(chǔ)變形,同時(shí)地下水位反復(fù)變化還會(huì)將巖土層中的膠結(jié)物帶走,降低巖土體的強(qiáng)度,對(duì)工程施工造成影響。
2.2地下水壓力作用引起的巖土危害在自然環(huán)境中,地下水很少產(chǎn)生動(dòng)壓力,但受開礦、灌溉等人為活動(dòng)的影響,地下水的壓力平衡會(huì)受到破壞,導(dǎo)致局部產(chǎn)生大的壓力,如果遇到粉土層,就很容易引起流砂、管涌等現(xiàn)象,從而造成基礎(chǔ)變形、位移等現(xiàn)象,甚至?xí)斐蛇吰率Х€(wěn),因此工程安全施工事故,對(duì)工程項(xiàng)目的順利施工造成嚴(yán)重的影響。因此,在進(jìn)行工程項(xiàng)目施工前,勘察人員要認(rèn)真分析人為活動(dòng)帶來(lái)的地下水壓力變化狀況,并根據(jù)實(shí)際情況,制定合理的防范措施,從而為工程項(xiàng)目的安全施工提供保障。
2.3地下水對(duì)基礎(chǔ)的影響當(dāng)工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)需要埋深時(shí),需要考慮到地下水變化對(duì)基礎(chǔ)的影響,因此,在進(jìn)行工程項(xiàng)目基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),在沒(méi)有特殊要求下,要保證工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)設(shè)置在地下水為上面,如果基礎(chǔ)需要埋設(shè)在地下水位以下,要采用合理的方法進(jìn)行防水處理,為保證工程的穩(wěn)定性,還要對(duì)基礎(chǔ)鋼筋混凝土進(jìn)行防腐處理。如果基礎(chǔ)埋設(shè)在承壓水層中,要根據(jù)實(shí)際情況采用合理的排水措施,降低地下水水位,防止在施工過(guò)程中,出現(xiàn)地下水噴出的現(xiàn)象,對(duì)施工的順利進(jìn)行造成影響。當(dāng)工程項(xiàng)目處于河岸附近時(shí),還要考慮到地表水和地下水的補(bǔ)給關(guān)系,防止地表水對(duì)工程項(xiàng)目的基礎(chǔ)造成影響。
3總結(jié)
水文地質(zhì)是工程地質(zhì)的重要問(wèn)題,做好水文地質(zhì)工作,調(diào)查清楚地下水位及其變化情況,確保資料的可信度,對(duì)工程項(xiàng)目的持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、預(yù)防工程地質(zhì)災(zāi)害有十分重要的作用,因此,相關(guān)單位要重視工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)勘察工作的重要性,努力提高水文地質(zhì)勘察水平,為工程項(xiàng)目的安全施工和正常使用提供保障。
作者:王存錢蔡金平單位:核工業(yè)贛州工程勘察院
摘要:水利水電工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的任務(wù),是水利水電工程順利進(jìn)行的重要保證。工程地質(zhì)工作的質(zhì)量,對(duì)工程方案的決策和工程建設(shè)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。由于地質(zhì)問(wèn)題引起的工程事故時(shí)有發(fā)生,輕則修改設(shè)計(jì)延誤工期,嚴(yán)重時(shí)造成工程失事,給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失。由此可見(jiàn),總結(jié)分析水利水電工程地質(zhì)勘察過(guò)程中存在的問(wèn)題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:水利水電;工程地質(zhì)問(wèn)題;環(huán)境問(wèn)題;勘測(cè)問(wèn)題
1水利水電工程建設(shè)與環(huán)境問(wèn)題
1.1水利水電工程與地震問(wèn)題水庫(kù)等水利水電工程建筑物蓄水后,由于地應(yīng)力的調(diào)整或水體下滲等原因,觸發(fā)了地質(zhì)斷層的復(fù)活而誘發(fā)地震。研究表明,要觸發(fā)一個(gè)比較大的地震需具備以下三個(gè)條件:①水庫(kù)巖石比較破碎,且處理效果不十分理想;②存在有利于應(yīng)力集中的地質(zhì)環(huán)境條件;③水庫(kù)水荷載所產(chǎn)生的超孔隙水壓力足夠大。關(guān)于水庫(kù)誘發(fā)地震的事件國(guó)內(nèi)外均有報(bào)道,一般而言,水庫(kù)的壩址沒(méi)有較大的斷裂帶存在,僅僅是水荷載引起的地應(yīng)力,誘發(fā)地震的可能性是很小的。但如果誘發(fā)大的地震,那將是災(zāi)難性的。從1987年的資料至今,我國(guó)已建設(shè)的壩高在15米以上的水庫(kù)共18000多座,已發(fā)現(xiàn)水庫(kù)誘發(fā)地震的有13座。[1]
1.2水利水電工程與水文問(wèn)題水利水電工程建成后改變了下游河道的流量過(guò)程或周圍環(huán)境水域的分布,從而對(duì)周圍環(huán)境造成影響。例如:①大壩水庫(kù)不僅存蓄了汛期洪水,而且還截流了非汛期的基流,往往會(huì)使下游河道水位大幅度下降甚至斷流,并引起周圍地下水位下降,從而帶來(lái)一系列的環(huán)境生態(tài)問(wèn)題;②下游天然湖泊或池塘因斷絕水的來(lái)源而干涸;③下游地區(qū)的地下水位下降;④入海口因河水流量減少引起河口淤積,造成海水倒灌;⑤因河流流量減少,使得河流自凈能力降低;⑥以發(fā)電為主的水庫(kù),多在電力系統(tǒng)中擔(dān)任峰荷,下泄流量的日變化幅度較大,致使下游河道水位變化較大,對(duì)航運(yùn)、灌溉引水和養(yǎng)魚等均有較大影響;⑦當(dāng)水庫(kù)下游河道水位大幅度下降以至斷流時(shí),勢(shì)必造成水質(zhì)的惡化。由此可見(jiàn),水利水電工程對(duì)水文的影響是不容忽視的一個(gè)重要問(wèn)題。[2]
1.3水利水電工程與氣候問(wèn)題一般情況下,區(qū)域性氣候狀況受大氣環(huán)流和水體分布所控制。如果修建大、中型水庫(kù)及灌溉工程后,當(dāng)?shù)厮w的分布會(huì)發(fā)生較大的變化。如原先的陸地變成了水體或濕地。局部地表空氣變得較以前更加濕潤(rùn),形成新的小氣候,對(duì)當(dāng)?shù)貧夂驎?huì)產(chǎn)生一定的影響。主要表現(xiàn)在對(duì)降雨、氣溫、風(fēng)和霧等氣象因子的影響方面。
1.4水利水電工程與魚類、生物物種問(wèn)題①對(duì)魚類的影響:切斷了洄游性魚類的洄游通道;水庫(kù)深孔下泄的水溫較低,影響下游魚類的生長(zhǎng)和繁殖;下泄清水,影響了下游魚類的餌料,從而影響魚類的產(chǎn)量;高壩溢流泄洪時(shí),高速水流造成水中氮氧含量過(guò)于飽和,致使魚類產(chǎn)生氣泡病。②對(duì)植物和動(dòng)物的影響:庫(kù)區(qū)淹沒(méi)和永久性的工程建筑物對(duì)植物和動(dòng)物都會(huì)造成直接破壞;同時(shí)局部氣候變化、土壤沼澤化、鹽堿化等都會(huì)對(duì)動(dòng)植物的種類、結(jié)構(gòu)及生活環(huán)境等造成影響。
2工程地質(zhì)工作中存在的問(wèn)題
2.1工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量問(wèn)題在工程地質(zhì)勘察過(guò)程中,主要問(wèn)題有以下幾種:①工程概念不清,勘探側(cè)重點(diǎn)不明確,針對(duì)性不強(qiáng),方法不當(dāng),手段落后;②工程地質(zhì)分析工作中所選擇的理論、方法、計(jì)算公式等與實(shí)際情況有較大出入,其適應(yīng)條件的物理意義混淆不清;③地質(zhì)報(bào)告中基本地質(zhì)條件不清楚。我們遇到的主要工程地質(zhì)問(wèn)題有:①界定不準(zhǔn)確或論證不充分,有問(wèn)題遺漏甚至結(jié)論性錯(cuò)誤;②有些地質(zhì)報(bào)告沒(méi)有地質(zhì)結(jié)論,也有些工程沒(méi)有做多少地質(zhì)工作就先下結(jié)論,極不嚴(yán)肅。此類問(wèn)題產(chǎn)生往往造成階段性工程審查不能一次性通過(guò),可能延誤開發(fā)時(shí)機(jī);或者盡管通過(guò)了審查,但卻給工程留下了隱患,這種情況的危險(xiǎn)性極大。[4]
2.2勘測(cè)周期不合理的問(wèn)題從工程地質(zhì)勘察到地質(zhì)報(bào)告的提交需要一定的工作周期,這是再簡(jiǎn)單不過(guò)的道理,然而有些工程卻沒(méi)有進(jìn)行基礎(chǔ)性的前期投入。主要存在問(wèn)題有以下幾個(gè)方面:①一旦需要申報(bào)項(xiàng)目,立即就要求提交地質(zhì)報(bào)告;②今天剛剛提交可研報(bào)告,明天就要求提交初設(shè)報(bào)告。此類情況多為地方性工程,一般國(guó)家投資的大型工程出現(xiàn)這種局面的不多。沒(méi)有足夠的勘測(cè)周期所造成的后果是嚴(yán)重的,由于地質(zhì)條件不清楚,直接導(dǎo)致投資控制不住,施工后修改設(shè)計(jì)等情況。更可怕的是留下了工程隱患,可能造成重大的工程事故。
3結(jié)語(yǔ)
工程地質(zhì)學(xué)是20世紀(jì)才建立和發(fā)展起來(lái)的一門地球科學(xué)。水利水電工程地質(zhì)勘察是所有行業(yè)中涉及面最廣、問(wèn)題最復(fù)雜、任務(wù)最艱巨、聲望最高、最具權(quán)威性的龍頭行業(yè),它具有自身的特殊性與復(fù)雜性。水利水電工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的任務(wù),是水利水電工程順利進(jìn)行的重要保證之一。保護(hù)和改善工程環(huán)境是保證人們身體健康的需要,是現(xiàn)代化大生產(chǎn)和保證工程質(zhì)量的客觀要求,是保證工程永久利益的必須條件。工程地質(zhì)工作的質(zhì)量,對(duì)工程方案的決策和工程建設(shè)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。由于地質(zhì)問(wèn)題引起的工程事故時(shí)有發(fā)生,輕則修改設(shè)計(jì)延誤工期,嚴(yán)重時(shí)造成工程失事,給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失。近年來(lái)。工程地質(zhì)勘察質(zhì)量有下滑趨勢(shì),工程地質(zhì)分析不夠深入,有時(shí)甚至出現(xiàn)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)論性錯(cuò)誤這樣嚴(yán)重的問(wèn)題。筆者認(rèn)為,總結(jié)分析水利水電工程地質(zhì)勘察過(guò)程中存在的問(wèn)題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
摘要:水利水電工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的任務(wù),是水利水電工程順利進(jìn)行的重要保證。工程地質(zhì)工作的質(zhì)量,對(duì)工程方案的決策和工程建設(shè)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。由于地質(zhì)問(wèn)題引起的工程事故時(shí)有發(fā)生,輕則修改設(shè)計(jì)延誤工期,嚴(yán)重時(shí)造成工程失事,給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失。由此可見(jiàn),總結(jié)分析水利水電工程地質(zhì)勘察過(guò)程中存在的問(wèn)題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:水利水電;工程地質(zhì)問(wèn)題;環(huán)境問(wèn)題;勘測(cè)問(wèn)題
一、水利水電工程建設(shè)與環(huán)境問(wèn)題
1.1水利水電工程與地震問(wèn)題水庫(kù)等水利水電工程建筑物蓄水后,由于地應(yīng)力的調(diào)整或水體下滲等原因,觸發(fā)了地質(zhì)斷層的復(fù)活而誘發(fā)地震。研究表明,要觸發(fā)一個(gè)比較大的地震需具備以下三個(gè)條件:①水庫(kù)巖石比較破碎,且處理效果不十分理想;②存在有利于應(yīng)力集中的地質(zhì)環(huán)境條件;③水庫(kù)水荷載所產(chǎn)生的超孔隙水壓力足夠大。關(guān)于水庫(kù)誘發(fā)地震的事件國(guó)內(nèi)外均有報(bào)道,一般而言,水庫(kù)的壩址沒(méi)有較大的斷裂帶存在,僅僅是水荷載引起的地應(yīng)力,誘發(fā)地震的可能性是很小的。但如果誘發(fā)大的地震,那將是災(zāi)難性的。從1987年的資料至今,我國(guó)已建設(shè)的壩高在15米以上的水庫(kù)共18000多座,已發(fā)現(xiàn)水庫(kù)誘發(fā)地震的有13座。
1.2水利水電工程與水文問(wèn)題水利水電工程建成后改變了下游河道的流量過(guò)程或周圍環(huán)境水域的分布,從而對(duì)周圍環(huán)境造成影響。例如:①大壩水庫(kù)不僅存蓄了汛期洪水,而且還截流了非汛期的基流,往往會(huì)使下游河道水位大幅度下降甚至斷流,并引起周圍地下水位下降,從而帶來(lái)一系列的環(huán)境生態(tài)問(wèn)題;②下游天然湖泊或池塘因斷絕水的來(lái)源而干涸;③下游地區(qū)的地下水位下降;④入海口因河水流量減少引起河口淤積,造成海水倒灌;⑤因河流流量減少,使得河流自凈能力降低;⑥以發(fā)電為主的水庫(kù),多在電力系統(tǒng)中擔(dān)任峰荷,下泄流量的日變化幅度較大,致使下游河道水位變化較大,對(duì)航運(yùn)、灌溉引水和養(yǎng)魚等均有較大影響;⑦當(dāng)水庫(kù)下游河道水位大幅度下降以至斷流時(shí),勢(shì)必造成水質(zhì)的惡化。由此可見(jiàn),水利水電工程對(duì)水文的影響是不容忽視的一個(gè)重要問(wèn)題。
1.3水利水電工程與氣候問(wèn)題一般情況下,區(qū)域性氣候狀況受大氣環(huán)流和水體分布所控制。如果修建大、中型水庫(kù)及灌溉工程后,當(dāng)?shù)厮w的分布會(huì)發(fā)生較大的變化。如原先的陸地變成了水體或濕地。局部地表空氣變得較以前更加濕潤(rùn),形成新的小氣候,對(duì)當(dāng)?shù)貧夂驎?huì)產(chǎn)生一定的影響。主要表現(xiàn)在對(duì)降雨、氣溫、風(fēng)和霧等氣象因子的影響方面。
1.4水利水電工程與魚類、生物物種問(wèn)題①對(duì)魚類的影響:切斷了洄游性魚類的洄游通道;水庫(kù)深孔下泄的水溫較低,影響下游魚類的生長(zhǎng)和繁殖;下泄清水,影響了下游魚類的餌料,從而影響魚類的產(chǎn)量;高壩溢流泄洪時(shí),高速水流造成水中氮氧含量過(guò)于飽和,致使魚類產(chǎn)生氣泡病。②對(duì)植物和動(dòng)物的影響:庫(kù)區(qū)淹沒(méi)和永久性的工程建筑物對(duì)植物和動(dòng)物都會(huì)造成直接破壞;同時(shí)局部氣候變化、土壤沼澤化、鹽堿化等都會(huì)對(duì)動(dòng)植物的種類、結(jié)構(gòu)及生活環(huán)境等造成影響。
二、工程地質(zhì)工作中存在的問(wèn)題
2.1工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量問(wèn)題在工程地質(zhì)勘察過(guò)程中,主要問(wèn)題有以下幾種:①工程概念不清,勘探側(cè)重點(diǎn)不明確,針對(duì)性不強(qiáng),方法不當(dāng),手段落后;②工程地質(zhì)分析工作中所選擇的理論、方法、計(jì)算公式等與實(shí)際情況有較大出入,其適應(yīng)條件的物理意義混淆不清;③地質(zhì)報(bào)告中基本地質(zhì)條件不清楚。我們遇到的主要工程地質(zhì)問(wèn)題有:①界定不準(zhǔn)確或論證不充分,有問(wèn)題遺漏甚至結(jié)論性錯(cuò)誤;②有些地質(zhì)報(bào)告沒(méi)有地質(zhì)結(jié)論,也有些工程沒(méi)有做多少地質(zhì)工作就先下結(jié)論,極不嚴(yán)肅。此類問(wèn)題產(chǎn)生往往造成階段性工程審查不能一次性通過(guò),可能延誤開發(fā)時(shí)機(jī);或者盡管通過(guò)了審查,但卻給工程留下了隱患,這種情況的危險(xiǎn)性極大。
2.2勘測(cè)周期不合理的問(wèn)題從工程地質(zhì)勘察到地質(zhì)報(bào)告的提交需要一定的工作周期,這是再簡(jiǎn)單不過(guò)的道理,然而有些工程卻沒(méi)有進(jìn)行基礎(chǔ)性的前期投入。主要存在問(wèn)題有以下幾個(gè)方面:①一旦需要申報(bào)項(xiàng)目,立即就要求提交地質(zhì)報(bào)告;②今天剛剛提交可研報(bào)告,明天就要求提交初設(shè)報(bào)告。此類情況多為地方性工程,一般國(guó)家投資的大型工程出現(xiàn)這種局面的不多。沒(méi)有足夠的勘測(cè)周期所造成的后果是嚴(yán)重的,由于地質(zhì)條件不清楚,直接導(dǎo)致投資控制不住,施工后修改設(shè)計(jì)等情況。更可怕的是留下了工程隱患,可能造成重大的工程事故。
三、結(jié)語(yǔ)
工程地質(zhì)學(xué)是20世紀(jì)才建立和發(fā)展起來(lái)的一門地球科學(xué)。水利水電工程地質(zhì)勘察是所有行業(yè)中涉及面最廣、問(wèn)題最復(fù)雜、任務(wù)最艱巨、聲望最高、最具權(quán)威性的龍頭行業(yè),它具有自身的特殊性與復(fù)雜性。水利水電工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的任務(wù),是水利水電工程順利進(jìn)行的重要保證之一。保護(hù)和改善工程環(huán)境是保證人們身體健康的需要,是現(xiàn)代化大生產(chǎn)和保證工程質(zhì)量的客觀要求,是保證工程永久利益的必須條件。工程地質(zhì)工作的質(zhì)量,對(duì)工程方案的決策和工程建設(shè)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。由于地質(zhì)問(wèn)題引起的工程事故時(shí)有發(fā)生,輕則修改設(shè)計(jì)延誤工期,嚴(yán)重時(shí)造成工程失事,給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失。近年來(lái),工程地質(zhì)勘察質(zhì)量有下滑趨勢(shì),工程地質(zhì)分析不夠深入,有時(shí)甚至出現(xiàn)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)論性錯(cuò)誤這樣嚴(yán)重的問(wèn)題。筆者認(rèn)為,總結(jié)分析水利水電工程地質(zhì)勘察過(guò)程中存在的問(wèn)題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
摘要:水利水電工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的任務(wù),是水利水電工程順利進(jìn)行的重要保證。工程地質(zhì)工作的質(zhì)量,對(duì)工程方案的決策和工程建設(shè)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。由于地質(zhì)問(wèn)題引起的工程事故時(shí)有發(fā)生,輕則修改設(shè)計(jì)延誤工期,嚴(yán)重時(shí)造成工程失事,給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失。由此可見(jiàn),總結(jié)分析水利水電工程地質(zhì)勘察過(guò)程中存在的問(wèn)題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:水利水電;工程地質(zhì)問(wèn)題;環(huán)境問(wèn)題;勘測(cè)問(wèn)題
一、水利水電工程建設(shè)與環(huán)境問(wèn)題
1.1水利水電工程與地震問(wèn)題水庫(kù)等水利水電工程建筑物蓄水后,由于地應(yīng)力的調(diào)整或水體下滲等原因,觸發(fā)了地質(zhì)斷層的復(fù)活而誘發(fā)地震。研究表明,要觸發(fā)一個(gè)比較大的地震需具備以下三個(gè)條件:①水庫(kù)巖石比較破碎,且處理效果不十分理想;②存在有利于應(yīng)力集中的地質(zhì)環(huán)境條件;③水庫(kù)水荷載所產(chǎn)生的超孔隙水壓力足夠大。關(guān)于水庫(kù)誘發(fā)地震的事件國(guó)內(nèi)外均有報(bào)道,一般而言,水庫(kù)的壩址沒(méi)有較大的斷裂帶存在,僅僅是水荷載引起的地應(yīng)力,誘發(fā)地震的可能性是很小的。但如果誘發(fā)大的地震,那將是災(zāi)難性的。從1987年的資料至今,我國(guó)已建設(shè)的壩高在15米以上的水庫(kù)共18000多座,已發(fā)現(xiàn)水庫(kù)誘發(fā)地震的有13座。
1.2水利水電工程與水文問(wèn)題水利水電工程建成后改變了下游河道的流量過(guò)程或周圍環(huán)境水域的分布,從而對(duì)周圍環(huán)境造成影響。例如:①大壩水庫(kù)不僅存蓄了汛期洪水,而且還截流了非汛期的基流,往往會(huì)使下游河道水位大幅度下降甚至斷流,并引起周圍地下水位下降,從而帶來(lái)一系列的環(huán)境生態(tài)問(wèn)題;②下游天然湖泊或池塘因斷絕水的來(lái)源而干涸;③下游地區(qū)的地下水位下降;④入海口因河水流量減少引起河口淤積,造成海水倒灌;⑤因河流流量減少,使得河流自凈能力降低;⑥以發(fā)電為主的水庫(kù),多在電力系統(tǒng)中擔(dān)任峰荷,下泄流量的日變化幅度較大,致使下游河道水位變化較大,對(duì)航運(yùn)、灌溉引水和養(yǎng)魚等均有較大影響;⑦當(dāng)水庫(kù)下游河道水位大幅度下降以至斷流時(shí),勢(shì)必造成水質(zhì)的惡化。由此可見(jiàn),水利水電工程對(duì)水文的影響是不容忽視的一個(gè)重要問(wèn)題。
1.3水利水電工程與氣候問(wèn)題一般情況下,區(qū)域性氣候狀況受大氣環(huán)流和水體分布所控制。如果修建大、中型水庫(kù)及灌溉工程后,當(dāng)?shù)厮w的分布會(huì)發(fā)生較大的變化。如原先的陸地變成了水體或濕地。局部地表空氣變得較以前更加濕潤(rùn),形成新的小氣候,對(duì)當(dāng)?shù)貧夂驎?huì)產(chǎn)生一定的影響。主要表現(xiàn)在對(duì)降雨、氣溫、風(fēng)和霧等氣象因子的影響方面。
1.4水利水電工程與魚類、生物物種問(wèn)題①對(duì)魚類的影響:切斷了洄游性魚類的洄游通道;水庫(kù)深孔下泄的水溫較低,影響下游魚類的生長(zhǎng)和繁殖;下泄清水,影響了下游魚類的餌料,從而影響魚類的產(chǎn)量;高壩溢流泄洪時(shí),高速水流造成水中氮氧含量過(guò)于飽和,致使魚類產(chǎn)生氣泡病。②對(duì)植物和動(dòng)物的影響:庫(kù)區(qū)淹沒(méi)和永久性的工程建筑物對(duì)植物和動(dòng)物都會(huì)造成直接破壞;同時(shí)局部氣候變化、土壤沼澤化、鹽堿化等都會(huì)對(duì)動(dòng)植物的種類、結(jié)構(gòu)及生活環(huán)境等造成影響。
二、工程地質(zhì)工作中存在的問(wèn)題
2.1工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量問(wèn)題在工程地質(zhì)勘察過(guò)程中,主要問(wèn)題有以下幾種:①工程概念不清,勘探側(cè)重點(diǎn)不明確,針對(duì)性不強(qiáng),方法不當(dāng),手段落后;②工程地質(zhì)分析工作中所選擇的理論、方法、計(jì)算公式等與實(shí)際情況有較大出入,其適應(yīng)條件的物理意義混淆不清;③地質(zhì)報(bào)告中基本地質(zhì)條件不清楚。我們遇到的主要工程地質(zhì)問(wèn)題有:①界定不準(zhǔn)確或論證不充分,有問(wèn)題遺漏甚至結(jié)論性錯(cuò)誤;②有些地質(zhì)報(bào)告沒(méi)有地質(zhì)結(jié)論,也有些工程沒(méi)有做多少地質(zhì)工作就先下結(jié)論,極不嚴(yán)肅。此類問(wèn)題產(chǎn)生往往造成階段性工程審查不能一次性通過(guò),可能延誤開發(fā)時(shí)機(jī);或者盡管通過(guò)了審查,但卻給工程留下了隱患,這種情況的危險(xiǎn)性極大。
2.2勘測(cè)周期不合理的問(wèn)題從工程地質(zhì)勘察到地質(zhì)報(bào)告的提交需要一定的工作周期,這是再簡(jiǎn)單不過(guò)的道理,然而有些工程卻沒(méi)有進(jìn)行基礎(chǔ)性的前期投入。主要存在問(wèn)題有以下幾個(gè)方面:①一旦需要申報(bào)項(xiàng)目,立即就要求提交地質(zhì)報(bào)告;②今天剛剛提交可研報(bào)告,明天就要求提交初設(shè)報(bào)告。此類情況多為地方性工程,一般國(guó)家投資的大型工程出現(xiàn)這種局面的不多。沒(méi)有足夠的勘測(cè)周期所造成的后果是嚴(yán)重的,由于地質(zhì)條件不清楚,直接導(dǎo)致投資控制不住,施工后修改設(shè)計(jì)等情況。更可怕的是留下了工程隱患,可能造成重大的工程事故。
三、結(jié)語(yǔ)
工程地質(zhì)學(xué)是20世紀(jì)才建立和發(fā)展起來(lái)的一門地球科學(xué)。水利水電工程地質(zhì)勘察是所有行業(yè)中涉及面最廣、問(wèn)題最復(fù)雜、任務(wù)最艱巨、聲望最高、最具權(quán)威性的龍頭行業(yè),它具有自身的特殊性與復(fù)雜性。水利水電工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的任務(wù),是水利水電工程順利進(jìn)行的重要保證之一。保護(hù)和改善工程環(huán)境是保證人們身體健康的需要,是現(xiàn)代化大生產(chǎn)和保證工程質(zhì)量的客觀要求,是保證工程永久利益的必須條件。工程地質(zhì)工作的質(zhì)量,對(duì)工程方案的決策和工程建設(shè)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。由于地質(zhì)問(wèn)題引起的工程事故時(shí)有發(fā)生,輕則修改設(shè)計(jì)延誤工期,嚴(yán)重時(shí)造成工程失事,給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失。近年來(lái)。工程地質(zhì)勘察質(zhì)量有下滑趨勢(shì),工程地質(zhì)分析不夠深入,有時(shí)甚至出現(xiàn)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)論性錯(cuò)誤這樣嚴(yán)重的問(wèn)題。筆者認(rèn)為,總結(jié)分析水利水電工程地質(zhì)勘察過(guò)程中存在的問(wèn)題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
堤防工程建設(shè)的基礎(chǔ)是設(shè)計(jì),而設(shè)計(jì)的依據(jù)是地質(zhì),這是工程建設(shè)的常識(shí)性問(wèn)題,不會(huì)有什么質(zhì)疑。然而在實(shí)際工作中卻往往并非如此。問(wèn)題主要出在人們對(duì)堤防工程地質(zhì)勘察工作的片面理解或被一些假象所迷惑,走了兩個(gè)極端。一個(gè)極端是過(guò)高地要求地質(zhì)勘察能在“查明”工程地質(zhì)條件的同時(shí),“準(zhǔn)確”地提供設(shè)計(jì)需要的地質(zhì)圖件和堤基巖土體物理力學(xué)參數(shù),一旦在有限的勘探控制工作量之內(nèi)不能完全同時(shí)達(dá)到“查明”和“準(zhǔn)確”的要求時(shí),就立即降低了對(duì)地質(zhì)勘察工作的認(rèn)可和重視程度;另一個(gè)極端是我們的祖先在數(shù)百年乃至上千年來(lái)與洪水搏斗的歲月里修建的大量堤防工程,卻從來(lái)沒(méi)有進(jìn)行過(guò)任何地質(zhì)勘察工作,許多堤防工程至今也是安全的。這兩個(gè)極端,不同程度地影響著堤防工程地質(zhì)勘察工作的有序開展,在大規(guī)模的堤防工程建設(shè)中,難免存在這樣那樣的問(wèn)題。為使堤防工程地質(zhì)勘察工作能夠科學(xué)、客觀、完整、系統(tǒng)地為設(shè)計(jì)提供可靠的地質(zhì)資料,我們有責(zé)任將近年來(lái)堤防工程地質(zhì)勘察工作中出現(xiàn)的若干問(wèn)題展示出來(lái),供同行們討論參考。
1堤防工程地質(zhì)勘察的過(guò)去與現(xiàn)狀
我國(guó)已建江河堤防工程總長(zhǎng)20余萬(wàn)公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在規(guī)劃建設(shè)中。許多已建堤防工程過(guò)去基本上沒(méi)有進(jìn)行過(guò)真正工程意義上的工程地質(zhì)勘察,更談不上各大江河湖海堤防工程系統(tǒng)化規(guī)范性的地質(zhì)資料的匯編與分析整理工作。正因?yàn)槿绱耍S多堤防工程在98特大洪水期間險(xiǎn)象環(huán)生,出險(xiǎn)堤段堤基的地質(zhì)條件沒(méi)有足夠的資料可供搶險(xiǎn)分析,為確保萬(wàn)無(wú)一失,只能按最壞情況進(jìn)行搶險(xiǎn),其人力物力的巨大付出實(shí)在是不得已而為之;洪水期間上至中央下到地方的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)以及全國(guó)人民的精神緊張程度和精力耗費(fèi)更是無(wú)法用實(shí)物價(jià)值去衡量。如此被動(dòng)局面,一方面是大自然教訓(xùn)人類的生動(dòng)一課,另一方面則是祖先給我們留下的世紀(jì)難題。
建國(guó)以來(lái),隨著大規(guī)模工程建設(shè)的需要,工程地質(zhì)專業(yè)從無(wú)到有,日益發(fā)展壯大,成為國(guó)家工程建設(shè)不可缺少的重要基礎(chǔ)性專業(yè)。工程地質(zhì)勘察的法規(guī)性準(zhǔn)則也逐漸成熟與完善,與工程地質(zhì)相關(guān)的規(guī)程規(guī)范相繼出臺(tái),并結(jié)合工程實(shí)踐的反饋信息進(jìn)行修訂修編。水利部1997年2月了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》,編號(hào)SL/T188,同年5月1日起實(shí)施),這是我國(guó)堤防工程地質(zhì)勘察的第一部法規(guī)性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》,編號(hào)為GB50286-98,自1998年10月15日起施行)則是98特大洪水之后出臺(tái)的。特大洪水前后出臺(tái)的這兩部法定標(biāo)準(zhǔn)或許是歷史的巧合,也許是歷史的必然。巧合與必然都說(shuō)明這樣一個(gè)事實(shí):工程地質(zhì)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)和偵察兵,具有超前意識(shí)和預(yù)見(jiàn)性,信不信由你。
《規(guī)程》頒布前的堤防工程地質(zhì)勘察工作基本上沒(méi)有什么標(biāo)準(zhǔn)。《規(guī)程》頒布后,地質(zhì)工作有規(guī)可循,有法可依。更為98特大洪水后大規(guī)模堤防建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。首次頒布此《規(guī)程》,與工程實(shí)際存在一些差異再所難免。《規(guī)程》實(shí)施三年多來(lái),主要存在三方面的問(wèn)題,一是《規(guī)程》本身的實(shí)踐性與可操作性問(wèn)題;二是地質(zhì)師對(duì)《規(guī)程》的理解程度與把握尺度;三是人們對(duì)堤防工程地質(zhì)勘察的認(rèn)識(shí)程度與理解程度。近兩年來(lái),生產(chǎn)第一線的廣大地質(zhì)師對(duì)《規(guī)程》提出了許多好的意見(jiàn)和建議,我們?cè)诠こ虒彶檫^(guò)程中,也在逐漸地深化對(duì)堤防工程和《規(guī)程》的理解,力求較準(zhǔn)確地把握審查尺度,緊密地與工程實(shí)際相結(jié)合,避免教條和呆板地執(zhí)行《規(guī)程》中明顯與工程實(shí)際不相符合的條款,要求客觀地、創(chuàng)造性地應(yīng)用和執(zhí)行《規(guī)程》,同時(shí)也強(qiáng)調(diào)執(zhí)行《規(guī)程》的嚴(yán)肅性。
近年來(lái),堤防工程地質(zhì)勘察工作基本上可以滿足堤防工程設(shè)計(jì)與施工的要求。隨著工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累和對(duì)堤防工程深層次的認(rèn)識(shí)與理解,一些具有全局性和普遍性的問(wèn)題,迫切需要提出來(lái)進(jìn)行討論,以便引起足夠的重視。
2堤防工程隱患與險(xiǎn)情分類
2.1分類的意義與原則
堤防工程存在隱患出現(xiàn)險(xiǎn)情,導(dǎo)致大洪水時(shí)十分緊張。大規(guī)模的堤防工程建設(shè)正是針對(duì)隱患和險(xiǎn)情而提出來(lái)的“整險(xiǎn)加固”或“除險(xiǎn)加固”。顯然,對(duì)隱患和險(xiǎn)情實(shí)施科學(xué)分類,不僅是從實(shí)踐上升到理論的成熟過(guò)程,也為堤防工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作明確了任務(wù),同時(shí)為“加固”工程指明方向,提供依據(jù)。
在分類之前,我們先給出險(xiǎn)情和隱患的定義:
險(xiǎn)情是指正在發(fā)生或發(fā)生過(guò)程中被搶險(xiǎn)保住了的事故堤段,具有直觀性,措施明確性等特點(diǎn)。針對(duì)險(xiǎn)情,需要分析出險(xiǎn)原因,界定險(xiǎn)情性質(zhì),預(yù)測(cè)再次出險(xiǎn)的可能性,落實(shí)工程措施,確保大堤安全。
隱患是指尚未發(fā)生或可能將要發(fā)生險(xiǎn)情的事故堤段,具有隱伏性,隨機(jī)性,再生性等特點(diǎn),更需要技術(shù)人員的分析判斷,以便對(duì)癥下藥,采取措施消除隱患。
險(xiǎn)情與隱患有明顯區(qū)別但又并沒(méi)有嚴(yán)格的界線,往往在險(xiǎn)情中存在著隱患,在隱患中孕育著險(xiǎn)情。辯證地看,險(xiǎn)情是隱患發(fā)展到一定程度后的質(zhì)變或必然結(jié)果,隱患是潛藏著的險(xiǎn)情。從過(guò)程時(shí)態(tài)來(lái)看,險(xiǎn)情是現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)或過(guò)去完成時(shí)態(tài);隱患是過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)組成的全過(guò)程時(shí)態(tài),或單個(gè)過(guò)程時(shí)態(tài)。
本文分類的原則主要體現(xiàn)在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)與天然地質(zhì)體(堤基)區(qū)別開來(lái),出險(xiǎn)堤段和存在隱患的堤段與非出險(xiǎn)堤段和不存在隱患的堤段區(qū)別開來(lái),再按險(xiǎn)情和隱患的性質(zhì)進(jìn)一步細(xì)化,作為指導(dǎo)后續(xù)工作的綱要。
2.2堤防工程險(xiǎn)情分類
按出險(xiǎn)部位可分為堤基險(xiǎn)情、崩岸險(xiǎn)情、堤身險(xiǎn)情和穿堤建筑物險(xiǎn)情,這是出險(xiǎn)時(shí)首先要明確的基本類型。前兩類與地質(zhì)條件直接有關(guān),后兩類與地質(zhì)條件間接有關(guān)。可進(jìn)一步劃分如下:
(1)與地質(zhì)條件與河勢(shì)演變均有關(guān)系的險(xiǎn)情:崩岸險(xiǎn)情,具有可預(yù)見(jiàn)性、直觀性、發(fā)展性和多變性特征。
崩岸類險(xiǎn)情多發(fā)生在河流凹岸迎流頂沖或深弘逼岸區(qū)段,地質(zhì)條件往往是抗沖刷能力較差的細(xì)砂類土或粘性土。由于河水位與河勢(shì)流態(tài)的變化關(guān)系,有的崩岸險(xiǎn)情并不發(fā)生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以進(jìn)一步將崩岸險(xiǎn)情分為洪水期崩岸險(xiǎn)情和枯水期崩岸險(xiǎn)情,前者搶險(xiǎn)緊張,后者可以從容對(duì)待。
(2)與地質(zhì)條件直接有關(guān)的險(xiǎn)情(主要為堤基險(xiǎn)情,包括穿堤建筑物地基險(xiǎn)情):堤基滲透破壞險(xiǎn)情、堤基滑動(dòng)破壞險(xiǎn)情和堤基沉降破壞險(xiǎn)情等。
堤基滲透破壞險(xiǎn)情具有一定的隱伏性,往往不易準(zhǔn)確判斷,洪水期發(fā)生的滲透破壞實(shí)例與理論計(jì)算有較大出入。另外,還需注意將承壓水性質(zhì)的滲透破壞與堤基接觸沖刷或砂性土堤基滲透破壞區(qū)別開來(lái),因?yàn)闈B透破壞機(jī)制不同,工程措施當(dāng)然也不一樣。
存在滑動(dòng)或沉降破壞險(xiǎn)情的堤段,堤基大多分布有軟弱土層,土體抗剪強(qiáng)度低,壓縮系數(shù)大;另一類滑動(dòng)或沉降破壞是隨著崩岸險(xiǎn)情而產(chǎn)生的,此類險(xiǎn)情危害最大,搶險(xiǎn)最困難。此外,堤基內(nèi)或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出現(xiàn)類似破壞。
以上險(xiǎn)情實(shí)際上也就是我們通常要求界定明確的堤防工程的三大主要工程地質(zhì)問(wèn)題:崩岸、滲透破壞、滑動(dòng)或沉降破壞。
(3)與地質(zhì)條件基本無(wú)關(guān)或關(guān)系不大的險(xiǎn)情(主要為堤身險(xiǎn)情):堤身滲透破壞險(xiǎn)情(與堤身質(zhì)量有關(guān),如堤身土體的密實(shí)程度、填筑土體的滲透性質(zhì)和堤身單薄等)、堤身滑動(dòng)破壞險(xiǎn)情和堤身沉降破壞險(xiǎn)情等。
2.3堤防工程隱患分類
按隱患存在的部位可分為:堤身隱患、穿堤建筑物隱患和堤基隱患。
按隱患的性質(zhì)可分為:常規(guī)性隱患和特殊性隱患。
常規(guī)性隱患:堤身單薄,堤坡太陡,填筑質(zhì)量差,填筑體中存在砂性土夾層,有明顯的堤身裂縫等。與地質(zhì)條件直接有關(guān)的主要為堤基類隱患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土層薄,或本身即為砂性土堤基(包括淺層砂性土透鏡體),存在滲透破壞的可能性;堤基有軟弱土層分布,存在滑動(dòng)穩(wěn)定問(wèn)題。
常規(guī)性隱患具有直觀性和可檢測(cè)性,隱患的分析和工程處理措施都較為明確,一般情況下可以通過(guò)常規(guī)性的堤防工程維修加固予以消除。
特殊性隱患:進(jìn)一步可分為隨機(jī)性隱患(堤身或堤基隨機(jī)分布有生物洞穴、植物腐爛物等)、再生性隱患(生物洞穴類隱患具有再生性)、人類活動(dòng)留下的隱患(例如城市區(qū)與堤外江河相通的早已被廢棄了的各類排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的鉆孔等)以及地質(zhì)條件不明的堤基隱患等等。
特殊性隱患規(guī)律性差,檢測(cè)困難,在洪水期一旦演變成險(xiǎn)情,其突發(fā)性質(zhì)增加了搶險(xiǎn)難度。
2.4險(xiǎn)情和隱患與堤型之間的關(guān)系
堤防工程的主體~防洪大堤,絕大多數(shù)為就地取材填筑的土堤類型,由于筑堤的歷史條件、筑堤材料、自然環(huán)境等等因素復(fù)雜,為后人留下了長(zhǎng)期隱患,洪水期險(xiǎn)情不斷,令人心驚。鑒于土堤存在的這些問(wèn)題,近年來(lái)一些城市區(qū)的堤防工程比較傾向于改土堤為混凝土防洪墻(堤)。混凝土墻可以基本排除堤身隱患和險(xiǎn)情,但卻增加了堤基的出險(xiǎn)負(fù)擔(dān)。一是堤基的受力條件發(fā)生了較大變化,原來(lái)的土堤是大面積分布荷載,混凝土墻改為集中荷載;二是堤基較長(zhǎng)滲徑變?yōu)樗^集中的較短滲徑。混凝土墻顯然對(duì)堤基地質(zhì)條件提出了更高的要求,這是地質(zhì)工作需要重視的。
另一方面,險(xiǎn)情和隱患與堤防工程的擋水性質(zhì)在很大關(guān)系。例如一些丘陵山區(qū)城市堤防工程,其擋水性質(zhì)為暴漲暴落,遠(yuǎn)不能與長(zhǎng)江中下游堤防工程高水位較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行情況相提并論,其險(xiǎn)情和隱患的性質(zhì)也是有差別的,需要區(qū)別對(duì)待。而《規(guī)范》中只是對(duì)堤防工程的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有所規(guī)定,并沒(méi)有對(duì)反映出險(xiǎn)情和隱患與等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系,需要由有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)師和設(shè)計(jì)師根據(jù)具體情況去理解與把握。
3堤基工程地質(zhì)分段
3.1堤基工程地質(zhì)分段存在的問(wèn)題
自然界的地質(zhì)條件千差萬(wàn)別。堤防工程是長(zhǎng)距離線狀工程,跨越了不同的地質(zhì)單元,不進(jìn)行分段分類區(qū)別對(duì)待顯然是不行的。堤基工程地質(zhì)分段又稱堤基工程地質(zhì)分類。在實(shí)際工程中,一些勘測(cè)設(shè)計(jì)單位不進(jìn)行工程地質(zhì)分段,或分段不合理,或即便是進(jìn)行了地質(zhì)分段,但其巖土體的物理力學(xué)參數(shù)又不進(jìn)行分段統(tǒng)計(jì)分析,工程地質(zhì)條件明顯不同的堤段沒(méi)有區(qū)別開來(lái)。還有一些堤基工程地質(zhì)分段的結(jié)果不同程度地存在自相矛盾性,對(duì)工程設(shè)計(jì)和工程措施的選定缺乏針對(duì)性。當(dāng)然,更多的情況是工程地質(zhì)分段的合理性與科學(xué)性不足。
例如某設(shè)計(jì)院參加過(guò)大量堤防工程地質(zhì)勘察,有豐富的堤防工程地質(zhì)勘察經(jīng)驗(yàn),他們進(jìn)行堤基工程地質(zhì)分段所考慮的因素有:上覆粘性土層的厚度、外灘寬度和歷史險(xiǎn)情等,將堤基分為工程地質(zhì)條件好、較好、較差和差四個(gè)等級(jí)。如此分段其大原則沒(méi)有什么問(wèn)題,但對(duì)于一些特殊組合則不易明確。例如,某堤基段其上覆粘性土層足夠厚,堤內(nèi)也沒(méi)有任何險(xiǎn)情,但堤外無(wú)灘,受水流沖刷崩岸嚴(yán)重,是典型的險(xiǎn)工險(xiǎn)段。將這種堤段分成工程地質(zhì)條件差或較差都不一定合適。因?yàn)槌霈F(xiàn)的險(xiǎn)情不是堤基本身的工程地質(zhì)條件差,而是堤外腳受水流沖刷產(chǎn)生的崩塌或塌滑,且在不同水位條件下其險(xiǎn)情不同,與江河水流及河勢(shì)變化都有關(guān)系。顯然,崩岸類險(xiǎn)工險(xiǎn)段在堤基工程地質(zhì)分段時(shí)應(yīng)結(jié)合河勢(shì)水流特征單獨(dú)進(jìn)行分類,以便于有針對(duì)性考慮工程處理措施。例如對(duì)某一類崩岸問(wèn)題,拋石護(hù)腳是有效的,而另一類崩岸問(wèn)題或許要與“丁壩”挑流改變流態(tài)相結(jié)合才能從根本上解決問(wèn)題,或者無(wú)建“丁堤”的條件,則需考慮“樁”、“籠”等工程措施。
另一方面,對(duì)于堤基工程地質(zhì)條件用“好”與“差”來(lái)評(píng)價(jià),其針對(duì)性不強(qiáng)。例如,存在滲透破壞的堤基劃為工程地質(zhì)條件差,而實(shí)際上可能此類堤基的承載能力和抗滑穩(wěn)定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥質(zhì)土類堤基,其承載能力和抗滑穩(wěn)定性差些,但滲透系數(shù)卻很小,抗?jié)B條件是好的。如此等等,用常規(guī)的工程地質(zhì)條件好或差來(lái)評(píng)價(jià),都存在明顯的矛盾。
目前各勘測(cè)單位自行制定的堤基工程地質(zhì)分段原則,基本上是以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ),再考慮一些自然因素和工程因素,筆者認(rèn)為這種分段法的思路源自于常規(guī)的工程地質(zhì)分類法,跳不出傳統(tǒng)思維的約束,不能較好地適應(yīng)堤防工程的實(shí)際,需要探索新路。
3.2堤基工程地質(zhì)分段
我們?cè)谶M(jìn)行傳統(tǒng)意義上的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí),通常從工程地質(zhì)條件出發(fā),結(jié)合工程建筑物特點(diǎn),界定出主要工程地質(zhì)問(wèn)題。在堤基工程地質(zhì)分段中,我們不妨借用逆向思維的思想,以工程地質(zhì)問(wèn)題為主線,以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ),再結(jié)合歷史險(xiǎn)情類型,爭(zhēng)取探討出一個(gè)符合工程實(shí)際的堤基工程地質(zhì)分段法。
本文強(qiáng)調(diào)的是“工程地質(zhì)”分段,因此主要是對(duì)堤基而言的。我們知道,無(wú)論堤基地質(zhì)條件有多復(fù)雜,其主要工程地質(zhì)問(wèn)題則是明確的,歸納起來(lái)主要為三類(即三大主要工程地質(zhì)問(wèn)題):崩岸、滲透破壞、滑動(dòng)與沉降變形。絕大多數(shù)堤基巖土體不外乎為:砂性土、粘性土和砂性土與粘性土的混合結(jié)構(gòu);城市區(qū)雜填土較為復(fù)雜,另當(dāng)別論。
根據(jù)以上以工程地質(zhì)問(wèn)題為主線的分段原則,我們首先將堤基分為三大類:Ⅰ類(不存在問(wèn)題的堤基)、Ⅱ類(可能存在問(wèn)題的堤基)和Ⅲ類(存在問(wèn)題的堤基)。對(duì)于Ⅱ類和Ⅲ類堤基,按其存在問(wèn)題的性質(zhì)可繼續(xù)劃分亞類。
(1)Ⅲ類(存在問(wèn)題的堤基)
堤基發(fā)生過(guò)歷史險(xiǎn)情,尤其是一些每年汛期都要出險(xiǎn)的部位,在汛期要投入大量的人力物力搶險(xiǎn)才能保證大堤安全的堤段。按出除性質(zhì)又分為兩個(gè)亞類:Ⅲ-1和Ⅲ-2類。
Ⅲ-1類:主要指崩岸類,這是在堤基分段時(shí)對(duì)有問(wèn)題的堤基段應(yīng)首先分出來(lái)的一類。
Ⅲ-2類:除崩岸之外的一切堤基存在問(wèn)題的堤段。按工程地質(zhì)問(wèn)題繼續(xù)分出兩個(gè)子類:
Ⅲ-2-1類:存在滲透破壞的堤基段。汛期出現(xiàn)過(guò)冒砂、涌混水等險(xiǎn)情;堤基為砂性土,或表層粘性土較薄,或淺層有砂性土透境體分布,或堤身與堤基接觸部位存在滲漏破壞問(wèn)題。
Ⅲ-2-2類:存在滑動(dòng)與沉降變形的堤基段。運(yùn)行期或施工期發(fā)生過(guò)堤基土層滑動(dòng),或沉降過(guò)大導(dǎo)致堤身開裂;堤基有壓縮性大、承載力和抗剪強(qiáng)度低的軟弱土層分布,或堤基清基不徹底,導(dǎo)致堤身與堤基接觸面存在滑動(dòng)軟弱帶。
(2)Ⅱ類(可能存在問(wèn)題的堤基段)
此類與前述的堤基隱患相對(duì)應(yīng)。在汛期有一定滲水情況發(fā)生,但并未發(fā)展成為險(xiǎn)情;或經(jīng)地質(zhì)勘察,地基中存在砂性土透鏡體、軟弱夾層等不利地質(zhì)條件,經(jīng)滲控或穩(wěn)定性驗(yàn)算,安全系數(shù)達(dá)不到規(guī)范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隱患的堤基。
(3)Ⅰ類(不存在問(wèn)題堤基段)
歷史上無(wú)險(xiǎn)情發(fā)生,堤基為厚度較大的粘性土或基巖,物性指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)均較好,不存在三大主要工程地質(zhì)問(wèn)題。
(4)結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)一步細(xì)分亞類的原則
以上分類法,從宏觀上將堤基分為三大類別,但在具體實(shí)施過(guò)程中,還可以根據(jù)工程實(shí)際按不同工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)一步細(xì)化。例如,對(duì)于Ⅱ類堤基段,可以按可能存在問(wèn)題的性質(zhì)進(jìn)一步細(xì)化;對(duì)于Ⅲ類堤基段,也可以按存在問(wèn)題的嚴(yán)重程度或巖土體的性質(zhì)等進(jìn)一步細(xì)化。堤基分段的科學(xué)性、合理性、實(shí)用性和可操作性,不但是地質(zhì)師對(duì)堤防工程理解程度的反映,更是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作。本文所提出的分段原則和方法,尚有待工程實(shí)踐去檢驗(yàn)。
3.3堤基工程地質(zhì)分段對(duì)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)作用
在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí),Ⅲ類是重點(diǎn),應(yīng)根據(jù)具體情況加密勘探點(diǎn);Ⅱ類次之,實(shí)施常規(guī)性勘探即可;Ⅰ類基本上可以不考慮地質(zhì)勘察。設(shè)計(jì)方面,Ⅲ類堤基必須考慮工程措施;Ⅱ類堤基應(yīng)視具體情況而定,也可以通過(guò)進(jìn)一步勘探和檢測(cè)或監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)確定工程措施;Ⅰ類堤基則不需要采取工程措施,僅僅通過(guò)堤防工程的常規(guī)性維護(hù)即可。
4執(zhí)行《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》的基本原則
從《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》頒布實(shí)施三年多來(lái)的實(shí)踐可以看到,除了《規(guī)程》本身存在一些尚需修訂的問(wèn)題之外,能夠?qū)ⅰ兑?guī)程》與工程實(shí)際相結(jié)合,創(chuàng)造性地執(zhí)行和應(yīng)用《規(guī)程》,準(zhǔn)確地把握《規(guī)程》的原則性與靈活性,是對(duì)地質(zhì)師綜合素質(zhì)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。業(yè)務(wù)能力和創(chuàng)新意識(shí),是檢驗(yàn)和考察我們對(duì)堤防工程的認(rèn)識(shí)深度與理解能力。筆者的理解主要反映在以下幾個(gè)方面。
4.1勘測(cè)階段
已建堤防除險(xiǎn)加固工程可以一次進(jìn)場(chǎng),達(dá)到初設(shè)深度;新建堤防可按可研和初設(shè)兩個(gè)階段進(jìn)行。其理由是:新建堤防存在線路比選問(wèn)題,不可能將比選堤線的工程地質(zhì)條件都按初設(shè)要求做到相同深度;已建堤防一般不存在線路比選問(wèn)題,因此也就不存在多階段多方案的反復(fù)比選問(wèn)題。另外,新建堤防工程應(yīng)該在規(guī)劃階段即開展工程地質(zhì)工作,以便將規(guī)劃線路從地質(zhì)專業(yè)的角度先期界定其可行性。
4.2勘測(cè)深度及勘探工作量
在實(shí)際工作中,對(duì)于堤防工程勘測(cè)深度與勘探工作量問(wèn)題,在理解和把握上有較大差異。有人喜歡嚴(yán)格按《規(guī)程》要求布置勘探工作量,而少在工程地質(zhì)條件的查明與工程地質(zhì)問(wèn)題的分析方面下功夫。筆者強(qiáng)烈主張,一是將安全正常運(yùn)行的堤段與險(xiǎn)工險(xiǎn)段區(qū)別開來(lái),二是將堤身出險(xiǎn)情況與堤基出險(xiǎn)情況區(qū)別開來(lái),分別對(duì)待。這也是本文費(fèi)了較多筆墨進(jìn)行險(xiǎn)情隱患分類和堤基工程地質(zhì)分段的目的之一。特別是經(jīng)歷了98特大洪水考驗(yàn)過(guò)的堤防工程,未出險(xiǎn)的堤段完全沒(méi)有必要“嚴(yán)格”按照《規(guī)程》要求的勘探工作量去實(shí)施地質(zhì)勘探,即使按照《規(guī)程》中的上限要求,也是一種毫無(wú)意義的巨大浪費(fèi)。而應(yīng)在分析險(xiǎn)工險(xiǎn)段的具體問(wèn)題之基礎(chǔ)上明確勘察目的,研究和選擇勘探方法,合理布置勘探工作量,重點(diǎn)在工程地質(zhì)問(wèn)題的分析上下功夫。如果認(rèn)可本文提出的堤基分段原則和方法,地質(zhì)勘探工作的布置則更為方向明確目標(biāo)清楚。
4.3《規(guī)程》原則性與靈活性的準(zhǔn)確把握
《規(guī)程》的原則性和嚴(yán)肅性是不可置疑的,這并不等于“死”規(guī)定。明顯與工程實(shí)際不相符合的具體問(wèn)題,需要由地質(zhì)師的創(chuàng)造性勞動(dòng)加以“靈活”處理。規(guī)程規(guī)范是指導(dǎo)技術(shù)工作的法規(guī)性文件,并不等同于為犯罪分子定罪的法律條款,因此執(zhí)行規(guī)程規(guī)范是可以有“靈活”性的。靈活性的把握原則是:不應(yīng)因忠實(shí)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程規(guī)范而遺漏重大工程地質(zhì)問(wèn)題,留下工程隱患造成工程事故;也不應(yīng)造成不必要的浪費(fèi)。例如,對(duì)于某些特殊的險(xiǎn)工險(xiǎn)段、Ⅲ類堤基、城市區(qū)規(guī)律性差的雜填土和人類活動(dòng)留下的隱患管道等,《規(guī)程》規(guī)定的勘探工作量可能就不能滿足要求;而對(duì)于安全正常運(yùn)行多年的Ⅰ類堤基,按《規(guī)程》規(guī)定的勘探工作量又顯得沒(méi)有必要。總之,準(zhǔn)確把握?qǐng)?zhí)行規(guī)程規(guī)范的原則性與靈活性,需要地質(zhì)師的責(zé)任心、業(yè)務(wù)水平和創(chuàng)新意識(shí),同時(shí)也體現(xiàn)出了工程地質(zhì)專業(yè)的特殊性與復(fù)雜性。
5不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系
堤防工程地基多為土質(zhì)地基,其工程地質(zhì)評(píng)價(jià)的基本理論依據(jù)是土力學(xué),因而容易與工民建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相混淆。目前反映比較集中的是執(zhí)行水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還是執(zhí)行以工民建為主要對(duì)象的《巖土工程勘察規(guī)范》(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50021—94簡(jiǎn)稱《巖土規(guī)范》)。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)既有共同之處,又有一定的差異。我們認(rèn)為應(yīng)該以水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主要依據(jù),同時(shí)參照《巖土規(guī)范》。原因是:①《巖土規(guī)范》主要是針對(duì)一般性工民建地基勘察與評(píng)價(jià),而水工建筑物與工民建有根本性的區(qū)別,前者地基所承受的荷載以垂直向?yàn)橹鳎ㄖ飳?duì)地基的要求主要反映在承載力;后者的荷載是垂向與水平向的組合,地基巖土體處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),特別是水荷載對(duì)地基巖土體的復(fù)雜作用,是水工建筑物與工民建的根本區(qū)別。②《巖土規(guī)范》在總則中表示該規(guī)范適用于除水利工程、……以外的工程建設(shè)巖土工程勘察。明確了不適用于水利工程。③《巖土規(guī)范》中對(duì)勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照巖土工程勘察等級(jí)來(lái)制定,而堤防工程則主要從工程勘測(cè)設(shè)計(jì)的階段來(lái)確定。
關(guān)于土的分類問(wèn)題,也是近年來(lái)較為混亂的問(wèn)題之一。1990年以前,土的分類主要以1962年版的《土工試驗(yàn)操作規(guī)程》為依據(jù),采用土的分類三角坐標(biāo),這種分類法以顆分為基礎(chǔ),以礫石、砂粒和細(xì)粒的含量百分比來(lái)給細(xì)粒土定名。廣大設(shè)計(jì)院應(yīng)用這種分類方法比較成熟。1991年國(guó)標(biāo)《土的分類標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ145-90)頒布,此標(biāo)準(zhǔn)以顆分為基礎(chǔ),以塑性指數(shù)和液限為控制指標(biāo)對(duì)土進(jìn)行分類,1999年頒布的水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)土的分類也沿用此國(guó)標(biāo)。我們認(rèn)為,目前兩種分類都有各自的特點(diǎn),原則上應(yīng)使用國(guó)標(biāo)和最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主,現(xiàn)階段也可以根據(jù)各單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解和與工程相結(jié)合的具體情況,互相參照使用,只要能夠客觀地反映工程實(shí)際,滿足為工程設(shè)計(jì)提供有關(guān)地質(zhì)參數(shù)的要求即可。另一方面,我們也提倡和鼓勵(lì)對(duì)此類問(wèn)題深入探討,為進(jìn)一步統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)踐和理論準(zhǔn)備。
6堤防工程地質(zhì)勘察的成果資料
堤防工程地質(zhì)勘察所獲得的基礎(chǔ)性資料數(shù)據(jù),具有種類繁多數(shù)量巨大的特點(diǎn)。這些資料數(shù)據(jù)的分析整理歸納匯總,要求標(biāo)準(zhǔn)化,計(jì)算機(jī)化,最后形成能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)綜合管理的數(shù)字化的基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),并與堤防工程的其它資料數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)集成,充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),為堤防工程建設(shè)、管理和抗洪搶險(xiǎn)提供使用方便功能強(qiáng)大的檢索查詢指揮調(diào)度系統(tǒng)。集成后的系統(tǒng)可在局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和Internet/Intranet上運(yùn)行。系統(tǒng)要求具有靈活的結(jié)構(gòu)定義、多種存儲(chǔ)方式、強(qiáng)大方便的查詢定位功能、豐富的統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能以及可靠的數(shù)據(jù)安全保證體系等;能夠通過(guò)圖示圖表提供隱患預(yù)測(cè)、險(xiǎn)情分析、搶險(xiǎn)提示、決策支持、模擬潰堤和決口后洪水進(jìn)堤的演變趨勢(shì)。目前的基礎(chǔ)性工作是制定目標(biāo),統(tǒng)一規(guī)劃,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),系統(tǒng)集成。
堤防工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要列為專題研究,力爭(zhēng)全國(guó)統(tǒng)一,至少也應(yīng)該全流域統(tǒng)一。各類資料數(shù)據(jù)的使用權(quán)限、歸檔管理、存儲(chǔ)格式和形式、存儲(chǔ)介質(zhì)等等,都應(yīng)該及早研究,統(tǒng)一規(guī)定。
7結(jié)語(yǔ)
98特大洪水期間,抗洪搶險(xiǎn)場(chǎng)面之驚心動(dòng)魄,至今仍然令人難以忘懷。大洪水給人以大啟示。中國(guó)歷史上前所未有的大規(guī)模堤防工程建設(shè)在98特大洪水之后迅速拉開序幕。經(jīng)歷了98特大洪水洗禮過(guò)的江河堤防工程,其工程隱患基本暴露無(wú)遺,認(rèn)真研究堤防工程的出險(xiǎn)機(jī)理,總結(jié)未出險(xiǎn)工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的歷史經(jīng)驗(yàn),做好堤防工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作,是肩負(fù)著堤防工程建設(shè)的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的神圣職責(zé)。
近幾年來(lái)我們參加了大量堤防工程審查,在向生產(chǎn)第一線的廣大工程技術(shù)干部學(xué)習(xí)的同時(shí),也對(duì)堤防工程地質(zhì)勘察中普遍存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了認(rèn)真思考。本文對(duì)于執(zhí)行《規(guī)程》的原則、勘探工作量的控制、勘測(cè)資料的整理等等問(wèn)題表明了我們的觀點(diǎn);關(guān)于堤防工程險(xiǎn)情和隱患分類,我們認(rèn)為是實(shí)踐上升到理論的必然過(guò)程;關(guān)于堤基分段分類的原則與方法,屬于工程地質(zhì)理論與實(shí)踐相結(jié)合的探討性課題,同時(shí)又是指導(dǎo)工程勘測(cè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性工作。
本文觀點(diǎn)供同行們參考,愿與大家共同討論。
摘要:【摘要】在近年來(lái)較大范圍的堤防工程地質(zhì)勘察工作中,一些共性的問(wèn)題不斷地引起了同行們的關(guān)注,很有必要深入探討下去。例如在執(zhí)行《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》時(shí),怎樣理解原則性與靈活性的準(zhǔn)確把握,如何處理規(guī)程中明顯與工程實(shí)際不相符合的條款規(guī)定;堤防險(xiǎn)情與隱患的分類;堤基工程地質(zhì)分段分類方法;堤防勘察資料的整理等等,我們都進(jìn)行了一些粗淺討論。關(guān)于堤防工程地質(zhì)分段分類的問(wèn)題,一直是各勘測(cè)單位頗感難以照顧周全的焦點(diǎn),我們提出的分類法但愿對(duì)此有所幫助,并希望有助于堤防工程勘測(cè)設(shè)計(jì)工作的進(jìn)一步深化。關(guān)鍵詞:
關(guān)鍵詞:堤防 工程地質(zhì) 勘察 規(guī)程 規(guī)范 隱患 險(xiǎn)情 分類
堤防工程建設(shè)的基礎(chǔ)是設(shè)計(jì),而設(shè)計(jì)的依據(jù)是地質(zhì),這是工程建設(shè)的常識(shí)性問(wèn)題,不會(huì)有什么質(zhì)疑。然而在實(shí)際工作中卻往往并非如此。問(wèn)題主要出在人們對(duì)堤防工程地質(zhì)勘察工作的片面理解或被一些假象所迷惑,走了兩個(gè)極端。一個(gè)極端是過(guò)高地要求地質(zhì)勘察能在“查明”工程地質(zhì)條件的同時(shí),“準(zhǔn)確”地提供設(shè)計(jì)需要的地質(zhì)圖件和堤基巖土體物理力學(xué)參數(shù),一旦在有限的勘探控制工作量之內(nèi)不能完全同時(shí)達(dá)到“查明”和“準(zhǔn)確”的要求時(shí),就立即降低了對(duì)地質(zhì)勘察工作的認(rèn)可和重視程度;另一個(gè)極端是我們的祖先在數(shù)百年乃至上千年來(lái)與洪水搏斗的歲月里修建的大量堤防工程,卻從來(lái)沒(méi)有進(jìn)行過(guò)任何地質(zhì)勘察工作,許多堤防工程至今也是安全的。這兩個(gè)極端,不同程度地影響著堤防工程地質(zhì)勘察工作的有序開展,在大規(guī)模的堤防工程建設(shè)中,難免存在這樣那樣的問(wèn)題。為使堤防工程地質(zhì)勘察工作能夠科學(xué)、客觀、完整、系統(tǒng)地為設(shè)計(jì)提供可靠的地質(zhì)資料,我們有責(zé)任將近年來(lái)堤防工程地質(zhì)勘察工作中出現(xiàn)的若干問(wèn)題展示出來(lái),供同行們討論參考。
1 堤防工程地質(zhì)勘察的過(guò)去與現(xiàn)狀
我國(guó)已建江河堤防工程總長(zhǎng)20余萬(wàn)公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在規(guī)劃建設(shè)中。許多已建堤防工程過(guò)去基本上沒(méi)有進(jìn)行過(guò)真正工程意義上的工程地質(zhì)勘察,更談不上各大江河湖海堤防工程系統(tǒng)化規(guī)范性的地質(zhì)資料的匯編與分析整理工作。正因?yàn)槿绱耍S多堤防工程在98特大洪水期間險(xiǎn)象環(huán)生,出險(xiǎn)堤段堤基的地質(zhì)條件沒(méi)有足夠的資料可供搶險(xiǎn)分析,為確保萬(wàn)無(wú)一失,只能按最壞情況進(jìn)行搶險(xiǎn),其人力物力的巨大付出實(shí)在是不得已而為之;洪水期間上至中央下到地方的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)以及全國(guó)人民的精神緊張程度和精力耗費(fèi)更是無(wú)法用實(shí)物價(jià)值去衡量。如此被動(dòng)局面,一方面是大自然教訓(xùn)人類的生動(dòng)一課,另一方面則是祖先給我們留下的世紀(jì)難題。
建國(guó)以來(lái),隨著大規(guī)模工程建設(shè)的需要,工程地質(zhì)專業(yè)從無(wú)到有,日益發(fā)展壯大,成為國(guó)家工程建設(shè)不可缺少的重要基礎(chǔ)性專業(yè)。工程地質(zhì)勘察的法規(guī)性準(zhǔn)則也逐漸成熟與完善,與工程地質(zhì)相關(guān)的規(guī)程規(guī)范相繼出臺(tái),并結(jié)合工程實(shí)踐的反饋信息進(jìn)行修訂修編。水利部1997年2月了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》,編號(hào)SL/T188,同年5月1日起實(shí)施),這是我國(guó)堤防工程地質(zhì)勘察的第一部法規(guī)性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》,編號(hào)為GB50286-98,自1998年10月15日起施行)則是98特大洪水之后出臺(tái)的。特大洪水前后出臺(tái)的這兩部法定標(biāo)準(zhǔn)或許是歷史的巧合,也許是歷史的必然。巧合與必然都說(shuō)明這樣一個(gè)事實(shí):工程地質(zhì)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)和偵察兵,具有超前意識(shí)和預(yù)見(jiàn)性,信不信由你。
《規(guī)程》頒布前的堤防工程地質(zhì)勘察工作基本上沒(méi)有什么標(biāo)準(zhǔn)。《規(guī)程》頒布后,地質(zhì)工作有規(guī)可循,有法可依。更為98特大洪水后大規(guī)模堤防建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。首次頒布此《規(guī)程》,與工程實(shí)際存在一些差異再所難免。《規(guī)程》實(shí)施三年多來(lái),主要存在三方面的問(wèn)題,一是《規(guī)程》本身的實(shí)踐性與可操作性問(wèn)題;二是地質(zhì)師對(duì)《規(guī)程》的理解程度與把握尺度;三是人們對(duì)堤防工程地質(zhì)勘察的認(rèn)識(shí)程度與理解程度。近兩年來(lái),生產(chǎn)第一線的廣大地質(zhì)師對(duì)《規(guī)程》提出了許多好的意見(jiàn)和建議,我們?cè)诠こ虒彶檫^(guò)程中,也在逐漸地深化對(duì)堤防工程和《規(guī)程》的理解,力求較準(zhǔn)確地把握審查尺度,緊密地與工程實(shí)際相結(jié)合,避免教條和呆板地執(zhí)行《規(guī)程》中明顯與工程實(shí)際不相符合的條款,要求客觀地、創(chuàng)造性地應(yīng)用和執(zhí)行《規(guī)程》,同時(shí)也強(qiáng)調(diào)執(zhí)行《規(guī)程》的嚴(yán)肅性。
近年來(lái),堤防工程地質(zhì)勘察工作基本上可以滿足堤防工程設(shè)計(jì)與施工的要求。隨著工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累和對(duì)堤防工程深層次的認(rèn)識(shí)與理解,一些具有全局性和普遍性的問(wèn)題,迫切需要提出來(lái)進(jìn)行討論,以便引起足夠的重視。
2 堤防工程隱患與險(xiǎn)情分類
2.1 分類的意義與原則
堤防工程存在隱患出現(xiàn)險(xiǎn)情,導(dǎo)致大洪水時(shí)十分緊張。大規(guī)模的堤防工程建設(shè)正是針對(duì)隱患和險(xiǎn)情而提出來(lái)的“整險(xiǎn)加固”或“除險(xiǎn)加固”。顯然,對(duì)隱患和險(xiǎn)情實(shí)施科學(xué)分類,不僅是從實(shí)踐上升到理論的成熟過(guò)程,也為堤防工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作明確了任務(wù),同時(shí)為“加固”工程指明方向,提供依據(jù)。
在分類之前,我們先給出險(xiǎn)情和隱患的定義:
險(xiǎn)情 是指正在發(fā)生或發(fā)生過(guò)程中被搶險(xiǎn)保住了的事故堤段,具有直觀性,措施明確性等特點(diǎn)。針對(duì)險(xiǎn)情,需要分析出險(xiǎn)原因,界定險(xiǎn)情性質(zhì),預(yù)測(cè)再次出險(xiǎn)的可能性,落實(shí)工程措施,確保大堤安全。
隱患 是指尚未發(fā)生或可能將要發(fā)生險(xiǎn)情的事故堤段,具有隱伏性,隨機(jī)性,再生性等特點(diǎn),更需要技術(shù)人員的分析判斷,以便對(duì)癥下藥,采取措施消除隱患。
險(xiǎn)情與隱患有明顯區(qū)別但又并沒(méi)有嚴(yán)格的界線,往往在險(xiǎn)情中存在著隱患,在隱患中孕育著險(xiǎn)情。辯證地看,險(xiǎn)情是隱患發(fā)展到一定程度后的質(zhì)變或必然結(jié)果,隱患是潛藏著的險(xiǎn)情。從過(guò)程時(shí)態(tài)來(lái)看,險(xiǎn)情是現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)或過(guò)去完成時(shí)態(tài);隱患是過(guò)去、現(xiàn)在和將來(lái)組成的全過(guò)程時(shí)態(tài),或單個(gè)過(guò)程時(shí)態(tài)。
本文分類的原則主要體現(xiàn)在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)與天然地質(zhì)體(堤基)區(qū)別開來(lái),出險(xiǎn)堤段和存在隱患的堤段與非出險(xiǎn)堤段和不存在隱患的堤段區(qū)別開來(lái),再按險(xiǎn)情和隱患的性質(zhì)進(jìn)一步細(xì)化,作為指導(dǎo)后續(xù)工作的綱要。
2.2 堤防工程險(xiǎn)情分類
按出險(xiǎn)部位可分為堤基險(xiǎn)情、崩岸險(xiǎn)情、堤身險(xiǎn)情和穿堤建筑物險(xiǎn)情,這是出險(xiǎn)時(shí)首先要明確的基本類型。前兩類與地質(zhì)條件直接有關(guān),后兩類與地質(zhì)條件間接有關(guān)。可進(jìn)一步劃分如下:
(1)與地質(zhì)條件與河勢(shì)演變均有關(guān)系的險(xiǎn)情:崩岸險(xiǎn)情,具有可預(yù)見(jiàn)性、直觀性、發(fā)展性和多變性特征。
崩岸類險(xiǎn)情多發(fā)生在河流凹岸迎流頂沖或深弘逼岸區(qū)段,地質(zhì)條件往往是抗沖刷能力較差的細(xì)砂類土或粘性土。由于河水位與河勢(shì)流態(tài)的變化關(guān)系,有的崩岸險(xiǎn)情并不發(fā)生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以進(jìn)一步將崩岸險(xiǎn)情分為洪水期崩岸險(xiǎn)情和枯水期崩岸險(xiǎn)情, 前者搶險(xiǎn)緊張,后者可以從容對(duì)待。
(2)與地質(zhì)條件直接有關(guān)的險(xiǎn)情(主要為堤基險(xiǎn)情,包括穿堤建筑物地基險(xiǎn)情):堤基滲透破壞險(xiǎn)情、堤基滑動(dòng)破壞險(xiǎn)情和堤基沉降破壞險(xiǎn)情等。
堤基滲透破壞險(xiǎn)情具有一定的隱伏性,往往不易準(zhǔn)確判斷,洪水期發(fā)生的滲透破壞實(shí)例與理論計(jì)算有較大出入。另外,還需注意將承壓水性質(zhì)的滲透破壞與堤基接觸沖刷或砂性土堤基滲透破壞區(qū)別開來(lái),因?yàn)闈B透破壞機(jī)制不同,工程措施當(dāng)然也不一樣。
存在滑動(dòng)或沉降破壞險(xiǎn)情的堤段,堤基大多分布有軟弱土層,土體抗剪強(qiáng)度低,壓縮系數(shù)大;另一類滑動(dòng)或沉降破壞是隨著崩岸險(xiǎn)情而產(chǎn)生的,此類險(xiǎn)情危害最大,搶險(xiǎn)最困難。此外,堤基內(nèi)或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出現(xiàn)類似破壞。
以上險(xiǎn)情實(shí)際上也就是我們通常要求界定明確的堤防工程的三大主要工程地質(zhì)問(wèn)題:崩岸、滲透破壞、滑動(dòng)或沉降破壞。
(3)與地質(zhì)條件基本無(wú)關(guān)或關(guān)系不大的險(xiǎn)情(主要為堤身險(xiǎn)情):堤身滲透破壞險(xiǎn)情(與堤身質(zhì)量有關(guān),如堤身土體的密實(shí)程度、填筑土體的滲透性質(zhì)和堤身單薄等)、堤身滑動(dòng)破壞險(xiǎn)情和堤身沉降破壞險(xiǎn)情等。
2.3 堤防工程隱患分類
按隱患存在的部位可分為:堤身隱患、穿堤建筑物隱患和堤基隱患。
按隱患的性質(zhì)可分為:常規(guī)性隱患和特殊性隱患。
常規(guī)性隱患:堤身單薄,堤坡太陡,填筑質(zhì)量差,填筑體中存在砂性土夾層,有明顯的堤身裂縫等。與地質(zhì)條件直接有關(guān)的主要為堤基類隱患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土層薄,或本身即為砂性土堤基(包括淺層砂性土透鏡體),存在滲透破壞的可能性;堤基有軟弱土層分布,存在滑動(dòng)穩(wěn)定問(wèn)題。
常規(guī)性隱患具有直觀性和可檢測(cè)性,隱患的分析和工程處理措施都較為明確,一般情況下可以通過(guò)常規(guī)性的堤防工程維修加固予以消除。
特殊性隱患:進(jìn)一步可分為隨機(jī)性隱患(堤身或堤基隨機(jī)分布有生物洞穴、植物腐爛物等)、再生性隱患(生物洞穴類隱患具有再生性)、人類活動(dòng)留下的隱患 (例如城市區(qū)與堤外江河相通的早已被廢棄了的各類排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的鉆孔等)以及地質(zhì)條件不明的堤基隱患等等。
特殊性隱患規(guī)律性差,檢測(cè)困難,在洪水期一旦演變成險(xiǎn)情,其突發(fā)性質(zhì)增加了搶險(xiǎn)難度。
2.4 險(xiǎn)情和隱患與堤型之間的關(guān)系
堤防工程的主體~防洪大堤,絕大多數(shù)為就地取材填筑的土堤類型,由于筑堤的歷史條件、筑堤材料、自然環(huán)境等等因素復(fù)雜,為后人留下了長(zhǎng)期隱患,洪水期險(xiǎn)情不斷,令人心驚。鑒于土堤存在的這些問(wèn)題,近年來(lái)一些城市區(qū)的堤防工程比較傾向于改土堤為混凝土防洪墻(堤)。混凝土墻可以基本排除堤身隱患和險(xiǎn)情,但卻增加了堤基的出險(xiǎn)負(fù)擔(dān)。一是堤基的受力條件發(fā)生了較大變化,原來(lái)的土堤是大面積分布荷載,混凝土墻改為集中荷載;二是堤基較長(zhǎng)滲徑變?yōu)樗^集中的較短滲徑。混凝土墻顯然對(duì)堤基地質(zhì)條件提出了更高的要求,這是地質(zhì)工作需要重視的。
另一方面,險(xiǎn)情和隱患與堤防工程的擋水性質(zhì)在很大關(guān)系。例如一些丘陵山區(qū)城市堤防工程,其擋水性質(zhì)為暴漲暴落,遠(yuǎn)不能與長(zhǎng)江中下游堤防工程高水位較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行情況相提并論,其險(xiǎn)情和隱患的性質(zhì)也是有差別的,需要區(qū)別對(duì)待。而《規(guī)范》中只是對(duì)堤防工程的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有所規(guī)定,并沒(méi)有對(duì)反映出險(xiǎn)情和隱患與等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系,需要由有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)師和設(shè)計(jì)師根據(jù)具體情況去理解與把握。
3 堤基工程地質(zhì)分段
3.1堤基工程地質(zhì)分段存在的問(wèn)題
自然界的地質(zhì)條件千差萬(wàn)別。堤防工程是長(zhǎng)距離線狀工程,跨越了不同的地質(zhì)單元,不進(jìn)行分段分類區(qū)別對(duì)待顯然是不行的。堤基工程地質(zhì)分段又稱堤基工程地質(zhì)分類。在實(shí)際工程中,一些勘測(cè)設(shè)計(jì)單位不進(jìn)行工程地質(zhì)分段,或分段不合理,或即便是進(jìn)行了地質(zhì)分段,但其巖土體的物理力學(xué)參數(shù)又不進(jìn)行分段統(tǒng)計(jì)分析,工程地質(zhì)條件明顯不同的堤段沒(méi)有區(qū)別開來(lái)。還有一些堤基工程地質(zhì)分段的結(jié)果不同程度地存在自相矛盾性,對(duì)工程設(shè)計(jì)和工程措施的選定缺乏針對(duì)性。當(dāng)然,更多的情況是工程地質(zhì)分段的合理性與科學(xué)性不足。
例如某設(shè)計(jì)院參加過(guò)大量堤防工程地質(zhì)勘察,有豐富的堤防工程地質(zhì)勘察經(jīng)驗(yàn),他們進(jìn)行堤基工程地質(zhì)分段所考慮的因素有:上覆粘性土層的厚度、外灘寬度和歷史險(xiǎn)情等,將堤基分為工程地質(zhì)條件好、較好、較差和差四個(gè)等級(jí)。如此分段其大原則沒(méi)有什么問(wèn)題,但對(duì)于一些特殊組合則不易明確。例如,某堤基段其上覆粘性土層足夠厚,堤內(nèi)也沒(méi)有任何險(xiǎn)情,但堤外無(wú)灘,受水流沖刷崩岸嚴(yán)重,是典型的險(xiǎn)工險(xiǎn)段。將這種堤段分成工程地質(zhì)條件差或較差都不一定合適。因?yàn)槌霈F(xiàn)的險(xiǎn)情不是堤基本身的工程地質(zhì)條件差,而是堤外腳受水流沖刷產(chǎn)生的崩塌或塌滑,且在不同水位條件下其險(xiǎn)情不同,與江河水流及河勢(shì)變化都有關(guān)系。顯然,崩岸類險(xiǎn)工險(xiǎn)段在堤基工程地質(zhì)分段時(shí)應(yīng)結(jié)合河勢(shì)水流特征單獨(dú)進(jìn)行分類,以便于有針對(duì)性考慮工程處理措施。例如對(duì)某一類崩岸問(wèn)題,拋石護(hù)腳是有效的,而另一類崩岸問(wèn)題或許要與“丁壩”挑流改變流態(tài)相結(jié)合才能從根本上解決問(wèn)題,或者無(wú)建“丁堤”的條件,則需考慮“樁”、“籠”等工程措施。
另一方面,對(duì)于堤基工程地質(zhì)條件用“好”與“差”來(lái)評(píng)價(jià),其針對(duì)性不強(qiáng)。例如,存在滲透破壞的堤基劃為工程地質(zhì)條件差,而實(shí)際上可能此類堤基的承載能力和抗滑穩(wěn)定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥質(zhì)土類堤基,其承載能力和抗滑穩(wěn)定性差些,但滲透系數(shù)卻很小,抗?jié)B條件是好的。如此等等,用常規(guī)的工程地質(zhì)條件好或差來(lái)評(píng)價(jià),都存在明顯的矛盾。
目前各勘測(cè)單位自行制定的堤基工程地質(zhì)分段原則,基本上是以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ),再考慮一些自然因素和工程因素,筆者認(rèn)為這種分段法的思路源自于常規(guī)的工程地質(zhì)分類法,跳不出傳統(tǒng)思維的約束,不能較好地適應(yīng)堤防工程的實(shí)際,需要探索新路。
3.2 堤基工程地質(zhì)分段
我們?cè)谶M(jìn)行傳統(tǒng)意義上的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí),通常從工程地質(zhì)條件出發(fā),結(jié)合工程建筑物特點(diǎn),界定出主要工程地質(zhì)問(wèn)題。在堤基工程地質(zhì)分段中,我們不妨借用逆向思維的思想,以工程地質(zhì)問(wèn)題為主線,以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ),再結(jié)合歷史險(xiǎn)情類型,爭(zhēng)取探討出一個(gè)符合工程實(shí)際的堤基工程地質(zhì)分段法。
本文強(qiáng)調(diào)的是“工程地質(zhì)”分段,因此主要是對(duì)堤基而言的。我們知道,無(wú)論堤基地質(zhì)條件有多復(fù)雜,其主要工程地質(zhì)問(wèn)題則是明確的,歸納起來(lái)主要為三類(即三大主要工程地質(zhì)問(wèn)題):崩岸、滲透破壞、滑動(dòng)與沉降變形。絕大多數(shù)堤基巖土體不外乎為:砂性土、粘性土和砂性土與粘性土的混合結(jié)構(gòu);城市區(qū)雜填土較為復(fù)雜,另當(dāng)別論。
根據(jù)以上以工程地質(zhì)問(wèn)題為主線的分段原則,我們首先將堤基分為三大類:Ⅰ類(不存在問(wèn)題的堤基)、Ⅱ類(可能存在問(wèn)題的堤基)和Ⅲ類(存在問(wèn)題的堤基)。對(duì)于Ⅱ類和Ⅲ類堤基,按其存在問(wèn)題的性質(zhì)可繼續(xù)劃分亞類。
(1)Ⅲ類(存在問(wèn)題的堤基)
堤基發(fā)生過(guò)歷史險(xiǎn)情,尤其是一些每年汛期都要出險(xiǎn)的部位,在汛期要投入大量的人力物力搶險(xiǎn)才能保證大堤安全的堤段。按出除性質(zhì)又分為兩個(gè)亞類:Ⅲ-1和Ⅲ-2類。
Ⅲ-1類:主要指崩岸類,這是在堤基分段時(shí)對(duì)有問(wèn)題的堤基段應(yīng)首先分出來(lái)的一類。
Ⅲ-2類:除崩岸之外的一切堤基存在問(wèn)題的堤段。按工程地質(zhì)問(wèn)題繼續(xù)分出兩個(gè)子類:
Ⅲ-2-1類:存在滲透破壞的堤基段。汛期出現(xiàn)過(guò)冒砂、涌混水等險(xiǎn)情;堤基為砂性土,或表層粘性土較薄,或淺層有砂性土透境體分布,或堤身與堤基接觸部位存在滲漏破壞問(wèn)題。
Ⅲ-2-2類:存在滑動(dòng)與沉降變形的堤基段。運(yùn)行期或施工期發(fā)生過(guò)堤基土層滑動(dòng),或沉降過(guò)大導(dǎo)致堤身開裂;堤基有壓縮性大、承載力和抗剪強(qiáng)度低的軟弱土層分布,或堤基清基不徹底,導(dǎo)致堤身與堤基接觸面存在滑動(dòng)軟弱帶。
(2)Ⅱ類(可能存在問(wèn)題的堤基段)
此類與前述的堤基隱患相對(duì)應(yīng)。在汛期有一定滲水情況發(fā)生,但并未發(fā)展成為險(xiǎn)情;或經(jīng)地質(zhì)勘察,地基中存在砂性土透鏡體、軟弱夾層等不利地質(zhì)條件,經(jīng)滲控或穩(wěn)定性驗(yàn)算,安全系數(shù)達(dá)不到規(guī)范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隱患的堤基。
(3)Ⅰ類(不存在問(wèn)題堤基段)
歷史上無(wú)險(xiǎn)情發(fā)生,堤基為厚度較大的粘性土或基巖,物性指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)均較好,不存在三大主要工程地質(zhì)問(wèn)題。
(4)結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)一步細(xì)分亞類的原則
以上分類法,從宏觀上將堤基分為三大類別,但在具體實(shí)施過(guò)程中,還可以根據(jù)工程實(shí)際按不同工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)一步細(xì)化。例如,對(duì)于Ⅱ類堤基段,可以按可能存在問(wèn)題的性質(zhì)進(jìn)一步細(xì)化;對(duì)于Ⅲ類堤基段,也可以按存在問(wèn)題的嚴(yán)重程度或巖土體的性質(zhì)等進(jìn)一步細(xì)化。堤基分段的科學(xué)性、合理性、實(shí)用性和可操作性,不但是地質(zhì)師對(duì)堤防工程理解程度的反映,更是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作。本文所提出的分段原則和方法,尚有待工程實(shí)踐去檢驗(yàn)。
3.3 堤基工程地質(zhì)分段對(duì)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)作用
在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí),Ⅲ類是重點(diǎn),應(yīng)根據(jù)具體情況加密勘探點(diǎn);Ⅱ類次之,實(shí)施常規(guī)性勘探即可;Ⅰ類基本上可以不考慮地質(zhì)勘察。設(shè)計(jì)方面,Ⅲ類堤基必須考慮工程措施;Ⅱ類堤基應(yīng)視具體情況而定,也可以通過(guò)進(jìn)一步勘探和檢測(cè)或監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)確定工程措施;Ⅰ類堤基則不需要采取工程措施,僅僅通過(guò)堤防工程的常規(guī)性維護(hù)即可。
4 執(zhí)行《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》的基本原則
從《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》頒布實(shí)施三年多來(lái)的實(shí)踐可以看到,除了《規(guī)程》本身存在一些尚需修訂的問(wèn)題之外,能夠?qū)ⅰ兑?guī)程》與工程實(shí)際相結(jié)合,創(chuàng)造性地執(zhí)行和應(yīng)用《規(guī)程》,準(zhǔn)確地把握《規(guī)程》的原則性與靈活性,是對(duì)地質(zhì)師綜合素質(zhì)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。業(yè)務(wù)能力和創(chuàng)新意識(shí),是檢驗(yàn)和考察我們對(duì)堤防工程的認(rèn)識(shí)深度與理解能力。筆者的理解主要反映在以下幾個(gè)方面。
4.1 勘測(cè)階段
已建堤防除險(xiǎn)加固工程可以一次進(jìn)場(chǎng),達(dá)到初設(shè)深度;新建堤防可按可研和初設(shè)兩個(gè)階段進(jìn)行。其理由是:新建堤防存在線路比選問(wèn)題,不可能將比選堤線的工程地質(zhì)條件都按初設(shè)要求做到相同深度;已建堤防一般不存在線路比選問(wèn)題,因此也就不存在多階段多方案的反復(fù)比選問(wèn)題。另外,新建堤防工程應(yīng)該在規(guī)劃階段即開展工程地質(zhì)工作,以便將規(guī)劃線路從地質(zhì)專業(yè)的角度先期界定其可行性。
4.2 勘測(cè)深度及勘探工作量
在實(shí)際工作中,對(duì)于堤防工程勘測(cè)深度與勘探工作量問(wèn)題,在理解和把握上有較大差異。有人喜歡嚴(yán)格按《規(guī)程》要求布置勘探工作量,而少在工程地質(zhì)條件的查明與工程地質(zhì)問(wèn)題的分析方面下功夫。筆者強(qiáng)烈主張,一是將安全正常運(yùn)行的堤段與險(xiǎn)工險(xiǎn)段區(qū)別開來(lái), 二是將堤身出險(xiǎn)情況與堤基出險(xiǎn)情況區(qū)別開來(lái),分別對(duì)待。這也是本文費(fèi)了較多筆墨進(jìn)行險(xiǎn)情隱患分類和堤基工程地質(zhì)分段的目的之一。特別是經(jīng)歷了98特大洪水考驗(yàn)過(guò)的堤防工程,未出險(xiǎn)的堤段完全沒(méi)有必要“嚴(yán)格”按照《規(guī)程》要求的勘探工作量去實(shí)施地質(zhì)勘探,即使按照《規(guī)程》中的上限要求,也是一種毫無(wú)意義的巨大浪費(fèi)。而應(yīng)在分析險(xiǎn)工險(xiǎn)段的具體問(wèn)題之基礎(chǔ)上明確勘察目的,研究和選擇勘探方法,合理布置勘探工作量,重點(diǎn)在工程地質(zhì)問(wèn)題的分析上下功夫。如果認(rèn)可本文提出的堤基分段原則和方法,地質(zhì)勘探工作的布置則更為方向明確目標(biāo)清楚。
4.3 《規(guī)程》原則性與靈活性的準(zhǔn)確把握
《規(guī)程》的原則性和嚴(yán)肅性是不可置疑的,這并不等于“死”規(guī)定。明顯與工程實(shí)際不相符合的具體問(wèn)題,需要由地質(zhì)師的創(chuàng)造性勞動(dòng)加以“靈活”處理。規(guī)程規(guī)范是指導(dǎo)技術(shù)工作的法規(guī)性文件,并不等同于為犯罪分子定罪的法律條款,因此執(zhí)行規(guī)程規(guī)范是可以有“靈活”性的。靈活性的把握原則是:不應(yīng)因忠實(shí)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程規(guī)范而遺漏重大工程地質(zhì)問(wèn)題,留下工程隱患造成工程事故;也不應(yīng)造成不必要的浪費(fèi)。例如,對(duì)于某些特殊的險(xiǎn)工險(xiǎn)段、Ⅲ類堤基、城市區(qū)規(guī)律性差的雜填土和人類活動(dòng)留下的隱患管道等,《規(guī)程》規(guī)定的勘探工作量可能就不能滿足要求;而對(duì)于安全正常運(yùn)行多年的Ⅰ類堤基,按《規(guī)程》規(guī)定的勘探工作量又顯得沒(méi)有必要。總之,準(zhǔn)確把握?qǐng)?zhí)行規(guī)程規(guī)范的原則性與靈活性,需要地質(zhì)師的責(zé)任心、業(yè)務(wù)水平和創(chuàng)新意識(shí),同時(shí)也體現(xiàn)出了工程地質(zhì)專業(yè)的特殊性與復(fù)雜性。
5 不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系
堤防工程地基多為土質(zhì)地基,其工程地質(zhì)評(píng)價(jià)的基本理論依據(jù)是土力學(xué),因而容易與工民建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相混淆。目前反映比較集中的是執(zhí)行水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還是執(zhí)行以工民建為主要對(duì)象的《巖土工程勘察規(guī)范》(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50021—94簡(jiǎn)稱《巖土規(guī)范》)。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)既有共同之處,又有一定的差異。我們認(rèn)為應(yīng)該以水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主要依據(jù),同時(shí)參照《巖土規(guī)范》。原因是:①《巖土規(guī)范》主要是針對(duì)一般性工民建地基勘察與評(píng)價(jià),而水工建筑物與工民建有根本性的區(qū)別,前者地基所承受的荷載以垂直向?yàn)橹鳎ㄖ飳?duì)地基的要求主要反映在承載力;后者的荷載是垂向與水平向的組合,地基巖土體處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),特別是水荷載對(duì)地基巖土體的復(fù)雜作用,是水工建筑物與工民建的根本區(qū)別。②《巖土規(guī)范》在總則中表示該規(guī)范適用于除水利工程、……以外的工程建設(shè)巖土工程勘察。明確了不適用于水利工程。③《巖土規(guī)范》中對(duì)勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照巖土工程勘察等級(jí)來(lái)制定,而堤防工程則主要從工程勘測(cè)設(shè)計(jì)的階段來(lái)確定。
關(guān)于土的分類問(wèn)題,也是近年來(lái)較為混亂的問(wèn)題之一。1990年以前,土的分類主要以1962年版的《土工試驗(yàn)操作規(guī)程》為依據(jù),采用土的分類三角坐標(biāo),這種分類法以顆分為基礎(chǔ),以礫石、砂粒和細(xì)粒的含量百分比來(lái)給細(xì)粒土定名。廣大設(shè)計(jì)院應(yīng)用這種分類方法比較成熟。1991年國(guó)標(biāo)《土的分類標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ145-90)頒布,此標(biāo)準(zhǔn)以顆分為基礎(chǔ),以塑性指數(shù)和液限為控制指標(biāo)對(duì)土進(jìn)行分類,1999年頒布的水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)土的分類也沿用此國(guó)標(biāo)。我們認(rèn)為,目前兩種分類都有各自的特點(diǎn),原則上應(yīng)使用國(guó)標(biāo)和最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主,現(xiàn)階段也可以根據(jù)各單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解和與工程相結(jié)合的具體情況,互相參照使用,只要能夠客觀地反映工程實(shí)際,滿足為工程設(shè)計(jì)提供有關(guān)地質(zhì)參數(shù)的要求即可。另一方面,我們也提倡和鼓勵(lì)對(duì)此類問(wèn)題深入探討,為進(jìn)一步統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)踐和理論準(zhǔn)備。
6 堤防工程地質(zhì)勘察的成果資料
堤防工程地質(zhì)勘察所獲得的基礎(chǔ)性資料數(shù)據(jù),具有種類繁多數(shù)量巨大的特點(diǎn)。這些資料數(shù)據(jù)的分析整理歸納匯總,要求標(biāo)準(zhǔn)化,計(jì)算機(jī)化,最后形成能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)綜合管理的數(shù)字化的基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng),并與堤防工程的其它資料數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)集成,充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),為堤防工程建設(shè)、管理和抗洪搶險(xiǎn)提供使用方便功能強(qiáng)大的檢索查詢指揮調(diào)度系統(tǒng)。集成后的系統(tǒng)可在局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和Internet/Intranet上運(yùn)行。系統(tǒng)要求具有靈活的結(jié)構(gòu)定義、多種存儲(chǔ)方式、強(qiáng)大方便的查詢定位功能、豐富的統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能以及可靠的數(shù)據(jù)安全保證體系等;能夠通過(guò)圖示圖表提供隱患預(yù)測(cè)、險(xiǎn)情分析、搶險(xiǎn)提示、決策支持、模擬潰堤和決口后洪水進(jìn)堤的演變趨勢(shì)。目前的基礎(chǔ)性工作是制定目標(biāo),統(tǒng)一規(guī)劃,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),系統(tǒng)集成。
堤防工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要列為專題研究,力爭(zhēng)全國(guó)統(tǒng)一,至少也應(yīng)該全流域統(tǒng)一。各類資料數(shù)據(jù)的使用權(quán)限、歸檔管理、存儲(chǔ)格式和形式、存儲(chǔ)介質(zhì)等等,都應(yīng)該及早研究,統(tǒng)一規(guī)定。
7 結(jié)語(yǔ)
98特大洪水期間,抗洪搶險(xiǎn)場(chǎng)面之驚心動(dòng)魄,至今仍然令人難以忘懷。大洪水給人以大啟示。中國(guó)歷史上前所未有的大規(guī)模堤防工程建設(shè)在98特大洪水之后迅速拉開序幕。經(jīng)歷了98特大洪水洗禮過(guò)的江河堤防工程,其工程隱患基本暴露無(wú)遺,認(rèn)真研究堤防工程的出險(xiǎn)機(jī)理,總結(jié)未出險(xiǎn)工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的歷史經(jīng)驗(yàn),做好堤防工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作,是肩負(fù)著堤防工程建設(shè)的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的神圣職責(zé)。
近幾年來(lái)我們參加了大量堤防工程審查,在向生產(chǎn)第一線的廣大工程技術(shù)干部學(xué)習(xí)的同時(shí),也對(duì)堤防工程地質(zhì)勘察中普遍存在的一些問(wèn)題進(jìn)行了認(rèn)真思考。本文對(duì)于執(zhí)行《規(guī)程》的原則、勘探工作量的控制、勘測(cè)資料的整理等等問(wèn)題表明了我們的觀點(diǎn);關(guān)于堤防工程險(xiǎn)情和隱患分類,我們認(rèn)為是實(shí)踐上升到理論的必然過(guò)程;關(guān)于堤基分段分類的原則與方法,屬于工程地質(zhì)理論與實(shí)踐相結(jié)合的探討性課題,同時(shí)又是指導(dǎo)工程勘測(cè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性工作。
本文觀點(diǎn)供同行們參考,愿與大家共同討論。
摘要:水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用,隨著工程勘察的發(fā)展,將受到越來(lái)越廣泛的重視。本文介紹了工程地質(zhì)勘查的概念,闡明了巖土工程中水文地質(zhì)的勘察要求,探討了水文地質(zhì)勘察實(shí)施及注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞:工程地質(zhì) 勘查 水文地質(zhì)
前言
在工程勘察中設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中,水文地質(zhì)問(wèn)題始終是一個(gè)極為重要但也是一個(gè)易于被忽視的問(wèn)題。由于沒(méi)有足夠的重視。導(dǎo)致地下水引起的各種巖土工程危害時(shí)有發(fā)生。為此,在巖土工程勘察中要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題評(píng)估地下水對(duì)巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問(wèn)題。評(píng)估地下水對(duì)巖土工程和建筑物的作用及影響。為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料以消除或減少地下水對(duì)巖土工程的危害。
一、工程地質(zhì)勘查概述
地質(zhì)勘查是地質(zhì)勘查工作的簡(jiǎn)稱 (一般可理解為地質(zhì)工作的同義詞)。是根據(jù)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要,對(duì)一定地區(qū)內(nèi)的巖石、地層構(gòu)造、礦產(chǎn)、地下水、地貌等地質(zhì)情況進(jìn)行重點(diǎn)并有所不同的調(diào)查研究工作。工程地質(zhì)是研究人類工程建設(shè)活動(dòng)與自然地質(zhì)環(huán)境相互作用和相互影響的一門地球科學(xué),起源于 20 世紀(jì)初,20 世紀(jì) 50 年代以后在我國(guó)才有了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展。今天,工程地質(zhì)勘查已成為工程建設(shè)中不可缺少的一個(gè)重要組成部分。近 20 年來(lái),隨著各種新技術(shù)、新方法、新手段不斷推陳出新,特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,為工程地質(zhì)帶來(lái)了一場(chǎng)真正的技術(shù)革命,從外業(yè)資料收集和內(nèi)業(yè)資料整理的工作程序、工作方法、產(chǎn)品成果、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等等均與傳統(tǒng)的工程地質(zhì)有了較大的差異。而在工程地質(zhì)勘查工作中,水文地質(zhì)依然具有較大的影響作用。
二、巖土工程中水文地質(zhì)的勘察要求
在巖土工程勘察中,應(yīng)根據(jù)工程的具體要求,通過(guò)搜集資料和水文地質(zhì)勘察工作,查明工程所屬區(qū)域的水文地質(zhì)條件。
1、自然地理?xiàng)l件
這里面包括氣象水文特征和地形地貌等內(nèi)容,氣象水文特征是指工程所屬地域,是屬于亞熱帶還是熱帶、季風(fēng)氣候與否,擁有的濕潤(rùn)程度與熱量等。地形地貌是指工程區(qū)域周圍的水系、平原或高原特征、地形開闊平坦與否、地貌侵蝕和堆積情況如何等。
2、地質(zhì)環(huán)境
包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對(duì)第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等方面的內(nèi)容。
3、地下水位情況
包括近2~5年最高地下水位、水位變化趨勢(shì);地下水補(bǔ)給排泄條件、地表水與地下水的補(bǔ)排關(guān)系及對(duì)地下水位的影響等。地下水位的變化對(duì)巖土工程的影響巨大,是工程勘察的重點(diǎn)內(nèi)容。
4、各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度
主要含水層的分布、厚度及埋深;通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等;場(chǎng)地地質(zhì)條件下對(duì)地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對(duì)建筑材料的腐蝕性等。
三、水文地質(zhì)勘察實(shí)施
工程實(shí)施前,對(duì)建筑地周圍,地下水可能造成的巖土工程危害進(jìn)行評(píng)估,危害的形勢(shì)主要有兩種,即地下水位的升降變化和低下水動(dòng)造兩種原因,引起低下水位變化的因素可能有兩種,第一是水位發(fā)生改變,第二人為因素造成的改變,無(wú)論根源是什么,引起地下水位變化出現(xiàn)一定程度后,巖土工程就出現(xiàn)了危害,低下水位變化出現(xiàn)的影響因素有以下幾種:
1、水位上升造成的巖土工程損害
淺水位升漲得原因復(fù)雜,最主要的原因是地質(zhì)含水層的總體結(jié)構(gòu)、巖層情況;其次還有,水文氣候因素,如降雨、氣溫變化、澆灌、施工影響,或者是多種因素的混合影響。具有包括以下幾種:第一,土壤沼澤化、巖漬化、巖土對(duì)地下建筑造成的腐蝕;第二斜坡、河岸地質(zhì),造成的巖層滑落、崩塌等情況;第三,某些特殊的巖土層,結(jié)構(gòu)易改變、軟化、下降;第四,粉細(xì)砂和粉土飽和液化、流砂出現(xiàn)、造成管涌;第五,地下室被地下水淹沒(méi),建筑上浮,失衡。
2、地下水位的降低造成的巖土危害
地下水位下降,多是由于人為因素造成,比如,往常我們經(jīng)常大量的抽取地下水、采集礦物,造成的礦床疏干,又或者是上游筑壩、水庫(kù)修建時(shí),造成下游水源緊張,一旦下降程度過(guò)大,往往誘發(fā)地質(zhì)裂縫、地面沉降、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害,使得地下水枯竭、水質(zhì)惡化等問(wèn)題出現(xiàn),對(duì)巖層、建筑的穩(wěn)定性造成威脅。
3、水文地
工作的作用
水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用,切實(shí)做好水文地質(zhì)工作將對(duì)勘察水平的提高起著極大的推動(dòng)作用。地下水的頻繁的上升、下降也會(huì)對(duì)工程的穩(wěn)定性造成影響,地下水的水位變化造成了膨脹性的巖土出現(xiàn)彭縮形變,一旦地下水升降頻率加快,則導(dǎo)致巖土膨脹、收縮過(guò)度,伸縮幅度不斷增大,進(jìn)而使得地裂產(chǎn)生,建筑物不穩(wěn)定,尤其一些小型建筑容易被破壞,自然狀態(tài)下的動(dòng)水壓力作用較小,難以造成很大的危害,若人工工作過(guò)程中,導(dǎo)致地下天然環(huán)境失衡,則移動(dòng)動(dòng)水壓力作用中,巖土出現(xiàn)松散、管涌。
四、地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)問(wèn)題應(yīng)注意的事項(xiàng)
1、把水文地質(zhì)問(wèn)題放在重要的位置
地質(zhì)勘查工作具有非常重要的意義,高質(zhì)量的地質(zhì)勘查工作,不僅能為工程提供設(shè)計(jì)和施工的科學(xué)依據(jù),同時(shí)對(duì)工程質(zhì)量的提高也能起到積極的作用,因此地質(zhì)勘查工作不僅要對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行深入研究,同時(shí)還水文地質(zhì)問(wèn)題放在重要的位置上,從而保證地質(zhì)勘查質(zhì)量的提升。
首先,自然地理?xiàng)l件。這主要包括工程所在區(qū)域的季風(fēng)、氣候濕潤(rùn)程度、所處水系、平原和高原、地形、地貌特點(diǎn)及堆積物等;其次,地質(zhì)環(huán)境。工程區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境應(yīng)該包括該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造、基底構(gòu)造、底層巖性以及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等等內(nèi)容。
再次,地下水位情況。水文地質(zhì)勘查中的地下水位情況應(yīng)該主要對(duì)近些年地下水位的最高值以及其變化趨勢(shì)、地下水的補(bǔ)給排泄條件、地下水與地表水之間的補(bǔ)給關(guān)系等內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)有效的分析。
最后,含隔水層的情況。這一部分內(nèi)容應(yīng)該對(duì)這兩個(gè)水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位等內(nèi)容進(jìn)行勘查。另外對(duì)含水層的實(shí)際分布情況以及其厚度和深度等進(jìn)行研究。對(duì)該區(qū)域的地層滲透系數(shù)、地下水賦存以及滲透的影響以及地下水對(duì)建筑材料的腐蝕情況等等。
2、確保水文地質(zhì)參數(shù)測(cè)定的準(zhǔn)確性
首先,在地質(zhì)勘察工作中,會(huì)涉及到對(duì)地下水水位進(jìn)行測(cè)定,為了保證測(cè)量的準(zhǔn)確性,應(yīng)該先確定是靜止的水位還是多層含水層,根據(jù)不同的情況選擇不同的測(cè)量方法。如果是靜止的水位,則需要在穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行,如果是多層含水層,在測(cè)量時(shí)就需要采取隔離措施。
其次,在對(duì)地下水的流向進(jìn)行測(cè)定時(shí),可以采用幾何法,與此同時(shí),對(duì)孔內(nèi)的水位進(jìn)行測(cè)定,最終測(cè)出地下水的流向。
最后,壓水試驗(yàn)也是水文地質(zhì)勘查中的一個(gè)重要試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)與工程地質(zhì)測(cè)繪和鉆探資料結(jié)合起來(lái),根據(jù)工程實(shí)際要求,將試驗(yàn)孔位確定下來(lái),試驗(yàn)段按照巖層的滲透特性來(lái)進(jìn)行劃分,按照實(shí)際需要對(duì)試驗(yàn)的起始?jí)毫Α⒆畲髩毫蛪毫鶖?shù)進(jìn)行確定,并將壓力與壓力入水量的關(guān)系曲線及時(shí)繪制出來(lái),將試段的透水率計(jì)算出來(lái),進(jìn)而確定p-q 曲線類型。
結(jié)論
不同的巖土水理性質(zhì)對(duì)巖土地質(zhì)效果具有非常大的影響,直接決定著地質(zhì)施工質(zhì)量。通過(guò)對(duì)不同水文地質(zhì)狀況進(jìn)行全面研究,可以在最大限度控制危害因素,減少巖土工程存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患。水文地質(zhì)勘查狀況已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn),因此在進(jìn)行水文地質(zhì)勘查的過(guò)程中,相關(guān)人員要對(duì)存在的水文問(wèn)題進(jìn)行全面勘查,確保從本質(zhì)上降低水文地質(zhì)對(duì)地質(zhì)工程的影響,提高工程質(zhì)量。
摘要:水文地質(zhì)問(wèn)題是工程地質(zhì)勘察中的重要問(wèn)題。在工程中,地下水會(huì)對(duì)巖土工程造成十分重要的問(wèn)題。筆者在本文中分析了水文勘察的重要性,對(duì)水文地質(zhì)勘察的內(nèi)容、具體的勘測(cè)內(nèi)容進(jìn)行了分析討論。
關(guān)鍵詞:水文地質(zhì) 工程地質(zhì) 地質(zhì)勘查 重要性
一、前言
對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行勘察有助于工程順利的展開。只有了解工程的地質(zhì)特點(diǎn)和具體情況,才能選擇合適的施工方法,減少對(duì)周邊建筑物的影響。
二、水文勘察的重要性
在日常的巖土施工作業(yè)中,水文地質(zhì)勘測(cè)占據(jù)著十分重要的地位,但是它卻很容易被人們所忽視。水文地質(zhì)與工程地質(zhì)二者的關(guān)系十分緊密,它們之間相互影響。在建筑施工過(guò)程中,地下水是一項(xiàng)十分重要的外部環(huán)境,它會(huì)對(duì)巖土工程產(chǎn)生影響。所以說(shuō),對(duì)水文地質(zhì)的勘察十分重要,不容忽視。水文地質(zhì)勘察可以為工程的設(shè)計(jì)和今后的施工帶來(lái)積極意義,達(dá)到提高工程勘察水平,提高工程施工質(zhì)量的目的。在實(shí)際的施工中由于人們對(duì)水文地質(zhì)勘察的認(rèn)識(shí)不足,以往的勘察經(jīng)驗(yàn)和勘察結(jié)果相對(duì)較少,對(duì)水文參數(shù)的利用沒(méi)有熟練等問(wèn)題,造成勘察結(jié)果出現(xiàn)誤差。除此之外,還有施工中勘測(cè)數(shù)據(jù)不真實(shí)、對(duì)數(shù)據(jù)中存在的問(wèn)題不重視等問(wèn)題,都為后期的設(shè)計(jì)施工帶來(lái)了潛在的危害。
三、地下水對(duì)于巖土工程建設(shè)的不利影響
如果水文地質(zhì)勘察工作不能正常展開,就會(huì)對(duì)工程造成十分不利的影響。筆者主要從地下水位和壓力兩方面展開分析。通常而言,對(duì)地下水的處理合理與否在較大程度上決定了巖土工程的整體質(zhì)量,因而水文地質(zhì)勘查工作的工作重點(diǎn)是對(duì)工程項(xiàng)目所在地區(qū)的地下水進(jìn)行勘察。地下水的不利影響主要體現(xiàn)在其水位的升降變化與動(dòng)水壓力兩方面。
1、地下水位的影響
地下水以結(jié)合水、毛細(xì)管水、重力水形式存在于巖土體中。在一般情況下,這些水流動(dòng)性比較差。地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱,一般不會(huì)造成什么危害,但在人為工程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件,在移動(dòng)的水壓力作用下,往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害。
第一,在地下水位上升期。地下水位上升是在多方面因素的共同影響下發(fā)生的,其中水文氣象因素為降雨或者氣溫等,地質(zhì)因素則是巖體巖性或含水層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,人為因素包括大面積灌溉、大型建筑施工等。同時(shí),地下水位上升將導(dǎo)致土壤鹽漬化、沼澤化,增加地下室對(duì)于地下巖土的腐蝕性,從而造成山坡巖滑、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象,致使地下基礎(chǔ)穩(wěn)定性下降。
第二,在地下水下降期。造成地下水位下降的人為因素有對(duì)地下水集中、大量開采,上游修建大壩而導(dǎo)致下游地下水補(bǔ)給困難等。地下水位的快速下降可能導(dǎo)致地面出現(xiàn)裂縫、發(fā)生沉降或塌陷等地質(zhì)災(zāi)害。
第三,地下水位升降變化頻繁時(shí)期。通常而言,巖土在在水分充足的情況下體積會(huì)有一定程度的膨脹,而在水分較少的情況下就會(huì)發(fā)生收縮。由此可見(jiàn),在地下水位發(fā)生頻繁變化的時(shí)期將致使巖土在不斷的膨脹與收縮的過(guò)程中發(fā)生不均勻變形,從而造成基土的穩(wěn)定性下降,對(duì)地面單位也會(huì)造成損壞。
2、動(dòng)態(tài)壓力的影響
對(duì)于建筑工程而言,地下水所具有的動(dòng)態(tài)壓力也會(huì)造成一定的影響。地下水動(dòng)態(tài)壓力在自然狀態(tài)下相對(duì)而言較弱,一般情況下不會(huì)對(duì)地表的工程產(chǎn)生負(fù)面影響,然而隨著工程項(xiàng)目的施工,地下水在自然狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)平衡在人類活動(dòng)的影響下被打破,導(dǎo)致動(dòng)水壓力增加,對(duì)工程構(gòu)造及其相關(guān)設(shè)施將產(chǎn)生較大的不利影響。就近些年來(lái)的施工狀況而言,對(duì)工程質(zhì)量產(chǎn)生較大影響的即是巖土層地質(zhì)變化,水文地質(zhì)勘察中最重要的部分是對(duì)系下水問(wèn)題的處理,同時(shí)這一問(wèn)題也是在實(shí)際勘察工作中往往被忽視的關(guān)鍵問(wèn)題。
通過(guò)以上分析,我們可以清楚地認(rèn)識(shí)到水文地質(zhì)的重要性以及忽略考慮會(huì)帶來(lái)的嚴(yán)重后果。總之,工程勘察必須加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)的勘察力度。工程勘察人員不但要注意巖土性質(zhì),還要認(rèn)清地下水的類型和礦物成份,分析地下水在巖土中的存在形式,重點(diǎn)監(jiān)測(cè)分析毛細(xì)管水和重力水。其次,工程勘察人員必須考察周圍的環(huán)境影響如:河流、水庫(kù)等能夠引起地下水水位劇烈變化的因素,做好預(yù)防和應(yīng)對(duì)措施。此外,水文地質(zhì)勘探人員還應(yīng)該考慮到季節(jié)性降水的影響,做好建筑的排水工作。
四、水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
綜合筆者在上文中對(duì)水文地質(zhì)勘察重要性的分析,明確了展開評(píng)價(jià)工作的重要下。
一般而言,水文地質(zhì)評(píng)價(jià)一般從以下幾個(gè)方面展開。
1、建筑工程在進(jìn)行工程建設(shè)之前,都需要進(jìn)行相應(yīng)的工程勘察工作,而具體的勘察工作應(yīng)結(jié)合建筑物的地基的基礎(chǔ)類型進(jìn)行,依據(jù)相關(guān)的水文地質(zhì)的情況,提供與類型相關(guān)的水文地質(zhì)的資料。
2、應(yīng)重點(diǎn)的評(píng)估地下水對(duì)建筑物、巖土體的影響與作用的強(qiáng)度,對(duì)于可能產(chǎn)生的危害情況進(jìn)行具體的預(yù)測(cè)與評(píng)估,進(jìn)而提前做好準(zhǔn)備,進(jìn)行有效的防治。
3、從工程角度出發(fā),應(yīng)依據(jù)地下水對(duì)工程的影響與作用,按不同條件評(píng)價(jià)水文地質(zhì)的問(wèn)題。
(一)對(duì)于部分基坑在地下水位以下進(jìn)行開挖的情況,就需要做富水試驗(yàn)與滲透試驗(yàn),進(jìn)而有效的評(píng)價(jià)可能會(huì)對(duì)建筑物的邊坡失穩(wěn)與建筑物的的土體沉降造成一定影響的因素。
(二)在建筑基礎(chǔ)下部,如果有承壓含水層,就需要對(duì)基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的概率進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)與計(jì)算。
(三)應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的腐蝕流砂管涌的情況做好有效的預(yù)測(cè),而且也應(yīng)盡量避免可能會(huì)造成這種情況發(fā)生的松散飽和的粉細(xì)砂在地基基礎(chǔ)壓縮層內(nèi)出現(xiàn)的可能性。
(四)當(dāng)建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)行巖土體選擇時(shí),若選擇的是膨脹土、殘積土、強(qiáng)風(fēng)化巖、軟質(zhì)巖石等,就需要考慮地下水對(duì)巖土層作用產(chǎn)生的影響。
五、水文地質(zhì)勘測(cè)的任務(wù)
在了解地下水以及壓力對(duì)工程地質(zhì)造成的問(wèn)題后,要加大對(duì)水文地質(zhì)的勘測(cè)才能為工程的展開打下良好的基礎(chǔ)。在水文地質(zhì)勘測(cè)中,要做好鉆探、物探等工作。
水文地質(zhì)方面勘測(cè)的目的主要是為了及時(shí)的查明、有效的掌握地下水的構(gòu)成、組成特點(diǎn)與分布的規(guī)律,同時(shí)對(duì)地下水的基礎(chǔ)與情況作出正確的評(píng)估與判斷。
1、鉆探的任務(wù)
鉆探的任務(wù)具體是指沖擊鑿碎巖石,鉆探在具體的操作過(guò)程中是應(yīng)用比較廣泛的設(shè)備與工具。在進(jìn)行鉆探時(shí),可以組成直徑小、深度大的圓形鉆孔,并在鉆孔中進(jìn)行取樣,可以選取水樣與巖樣,然后再對(duì)其進(jìn)行水文地質(zhì)方面、工程地質(zhì)方面、灌漿方面的測(cè)驗(yàn)。鉆探的優(yōu)點(diǎn)是可以在多種的情況下進(jìn)行取樣,同時(shí)可以直觀的觀察到巖體內(nèi)部的結(jié)構(gòu),這種勘測(cè)的精度較高,對(duì)于人們?cè)趯?shí)際的勘測(cè)中的應(yīng)用比較便利。通過(guò)分辨巖芯的情況,我們可以比較直觀的確定地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層巖性、巖體風(fēng)化的特點(diǎn)等諸多情況。
2、物探的任務(wù)
工程地質(zhì)方面勘測(cè)中物探通常進(jìn)行的操作主要是電法勘測(cè)與彈性波勘測(cè)。電法勘測(cè)受地形條件的約束與限制的影響較大。電法勘測(cè)通常以巖石的電學(xué)性質(zhì)作為基礎(chǔ)與前提,因此,需要了解與分析巖石電性的分歧,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)巖石的縫隙、巖石的程度的強(qiáng)弱等方面的情況對(duì)于電法勘測(cè)效果的影響。通過(guò)工人專門負(fù)責(zé)操作專門儀器,進(jìn)而測(cè)定巖層物理參數(shù)的情況,進(jìn)而發(fā)現(xiàn)地下深處地質(zhì)方面體的狀態(tài)與情況。
3、野外測(cè)驗(yàn)
工程地質(zhì)方面與水文地質(zhì)方面勘測(cè)中常進(jìn)行的一種重要的勘測(cè)方式就是野外測(cè)驗(yàn)。野外測(cè)驗(yàn)也是獲得水文地質(zhì)相關(guān)方面、工程地質(zhì)相關(guān)方面資料,進(jìn)行工程設(shè)計(jì)、定量評(píng)測(cè)、工程施工與水文地質(zhì)方面評(píng)測(cè)地下水所需參數(shù)的重要手段。
六、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,水文地質(zhì)勘測(cè)工作十分重要,在勘測(cè)中要做好鉆探、物探以及野外的測(cè)驗(yàn),以此來(lái)對(duì)水文情況進(jìn)行綜合分析,防止由于水文因素對(duì)工程造成不利影響,確保巖土工程的正常展開。
摘要:水文地質(zhì)研究在工程勘察中有著十分重要的地位,本文主要闡述工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容,巖土水理性質(zhì),地下水引起的巖土工程危害等問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:工程勘察;水文地質(zhì);巖土;危害
1 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
在工程勘察中,對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià),主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容:
1.1 應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用和影響,預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害,提出防治措施。
1.2 工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要,查明有關(guān)水文地質(zhì)問(wèn)題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料。
1.3 應(yīng)從工程角度,按地下水對(duì)工程的作用與影響,提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評(píng)價(jià)的地質(zhì)問(wèn)題,如:①對(duì)埋藏在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對(duì)砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性。②對(duì)選用軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的建筑場(chǎng)地,應(yīng)著重評(píng)價(jià)地下水活動(dòng)對(duì)上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用。在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細(xì)砂、粉上時(shí),應(yīng)預(yù)測(cè)產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。③當(dāng)基礎(chǔ)下部存在承壓含水層,應(yīng)對(duì)基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計(jì)算和評(píng)價(jià)。④在地下水位以下開挖基坑,應(yīng)進(jìn)行滲透和富水試驗(yàn),并評(píng)價(jià)由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進(jìn)而影響周圍建筑物穩(wěn)定的可能性。
2 巖土水理性質(zhì)
巖土水理性質(zhì)是指巖士與地下水相互作用時(shí)顯示出來(lái)的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖:巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形,而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試比較重視,對(duì)巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視,因而對(duì)巖土工程地質(zhì)的評(píng)價(jià)是不夠全面的。巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來(lái)的性質(zhì),下面首先介紹一下地下水的賦存形式及對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響,然后再對(duì)巖土的幾個(gè)重要的水理性質(zhì)及研究測(cè)試方法進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹。
2.1 地下水的賦存形式:地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種,其中結(jié)合水又可分為強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。
2.2 巖土的主要的水理性質(zhì)及測(cè)試辦法:①軟化性,是指巖土體浸水后,力學(xué)強(qiáng)度降低的特性,一般用軟化系數(shù)表示,它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。在巖石層中存在易軟化巖層時(shí),在地下水的作用下往往會(huì)形成軟弱夾層。各類成因的粘性上層、泥巖、頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。②透水性,是指水在重力作用下,巖土容許水透過(guò)自身的性能。松散巖上的顆粒愈細(xì)、愈不均勻,其透水性便愈弱。堅(jiān)硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育,其透水性就愈強(qiáng)。透水性一般可用滲透系數(shù)表示,巖上體的滲透系數(shù)可通過(guò)抽水試驗(yàn)求取。
③崩解性,是指巖浸水濕化后,由于土粒連接被削弱,破壞,使土體崩敞、解體的特性。④給水性,是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以給水度表示。給水度是含水層的幾個(gè)重要水文地質(zhì)參數(shù),也影響場(chǎng)地疏時(shí)間。給水度一般采用實(shí)驗(yàn)室方法測(cè)定。⑤脹縮性,是指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性,巖土的漲縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚,失水變薄造成的。
3 地下水引起的巖土工程危害
地下水引起的巖土工程危害,主要是由于地下水位升降變化和地下水動(dòng)水壓力作用兩個(gè)方面的原因造成的。
3.1 地下水升降變化引起的巖土工程危害。地下水位變化可由天然因素或人為因素引起,但不管什么原因,當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí),都會(huì)對(duì)巖土工程造成危害,地下水位變化引起危害又可分為三種方式:
3.1.1 水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的,其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀;水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響,有時(shí)往往是幾種因素的綜合結(jié)果。由于潛水面上升對(duì)巖土工程可能造成:①土壤沼澤化、鹽漬化,巖土及地下水對(duì)建筑物腐蝕性增強(qiáng)。②斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。③一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化。④引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂,管涌等現(xiàn)象。⑤地下洞室充水淹沒(méi),基礎(chǔ)上浮,建筑物失穩(wěn)。
3.1.2 地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的降低多是由于人為因素造成的,如集中大量抽取地下水.采礦活動(dòng)中的礦床疏干以及上游筑壩,修建水庫(kù)截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水的過(guò)大下降,常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問(wèn)題,對(duì)巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。
3.1.3 地下水頻繁升降對(duì)巖土工程造成的危害。地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí).不僅使巖上的膨脹收縮變形往復(fù),而且會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動(dòng)帶內(nèi)由于地下水的滲透,會(huì)將土層中的鐵、鋁成分淋失,土層失去膠結(jié)物將造成土質(zhì)變松、含水量孔隙比增大,壓縮模量、承載力降低,給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來(lái)較大的麻煩。
3.2 地下水動(dòng)壓力作用引起巖土工程危害。地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱,一般不會(huì)造成什么危害,但在人為工程活動(dòng)中由于改變地下水天然動(dòng)力平衡條件,在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下,往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施在有關(guān)的工程地質(zhì)文獻(xiàn)已有較詳細(xì)的論述,這里不再重復(fù)。
4 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用,隨著工程勘察的發(fā)展,將受到越來(lái)越廣泛的重視,切實(shí)做好水文地質(zhì)工作將對(duì)勘察水平的提高起著極大的推動(dòng)作用。
論文 關(guān)鍵詞:公路工程 地質(zhì)勘察報(bào)告 報(bào)告編寫
論文摘要:公路工程地質(zhì)勘察報(bào)告是公路路基、構(gòu)筑物設(shè)計(jì)和施工的重要依據(jù)。報(bào)告要充分搜集利用相關(guān)的工程地質(zhì)資料,做到內(nèi)容齊全,論據(jù)充足,重點(diǎn)突出,正確評(píng)價(jià)公路構(gòu)筑物的場(chǎng)地條件、地基巖土條件和特殊問(wèn)題,為公路工程設(shè)計(jì)和施工提供合理適用的建議。
公路工程地質(zhì)勘察報(bào)告是公路工程地質(zhì)勘察的最終成果,是公路路基及構(gòu)筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的重要依據(jù)。報(bào)告是否正確反映工程地質(zhì)條件和巖土工程特點(diǎn),關(guān)系到工程設(shè)計(jì)和施工能否安全可靠、措施得當(dāng)、 經(jīng)濟(jì) 合理。當(dāng)然,不同的工程項(xiàng)目,不同的勘察階段,報(bào)告反映的內(nèi)容和側(cè)重有所不同。下面談一談?dòng)嘘P(guān)公路工程地質(zhì)勘察報(bào)告的編寫工作。
一、公路工程地質(zhì)勘察內(nèi)容
1.路線工程地質(zhì)勘察。主要查明與路線方案及路線布設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題。選擇地質(zhì)條件相對(duì)良好的路線方案,在地形、地質(zhì)條件復(fù)雜的地段,重點(diǎn)調(diào)查對(duì)路線方案與路線布設(shè)起控制作用的地質(zhì)問(wèn)題,確定路線的合理布設(shè)。
2.路基、路面工程地質(zhì)勘察。在初勘、定測(cè)階段,根據(jù)選定的路線位置,對(duì)中線兩側(cè)一定范圍的地帶,進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察,為路基路面的設(shè)計(jì)與施工提供工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料。
3.橋涵工程地質(zhì)勘察。按初勘、詳勘階段的不同深度要求,進(jìn)行相應(yīng)的工程地質(zhì)勘察,為橋涵的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供地質(zhì)資料。一是對(duì)各比較方案進(jìn)行調(diào)查,配合路線、橋梁專業(yè)人員,選擇地質(zhì)條件比較好的橋位;二是對(duì)選定的橋位進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察,為橋梁及其附屬工程的設(shè)計(jì)和施工提供所需要的地質(zhì)資料。
4.隧道工程地質(zhì)勘察。隧道多是路線布設(shè)的控制點(diǎn)且影響路線方案的選擇。通常包括兩項(xiàng)內(nèi)容:一是隧道方案與位置的選擇,包括隧道與展線或明挖的比較;二是隧道洞口與洞身的勘察。
5.天然筑路材料工程地質(zhì)勘察。筑路材料勘察的任務(wù)是充分發(fā)掘、改造和就近利用沿線的一切材料對(duì)分布在沿線的天然筑路材料和 工業(yè) 廢料,按初勘和詳勘階段的不同深度進(jìn)行勘察,為公路設(shè)計(jì)提供筑路材料的資料。
二、報(bào)告的編制程序
1.外業(yè)實(shí)物工作量的匯集、檢查和統(tǒng)計(jì)。此項(xiàng)工作應(yīng)于外業(yè)結(jié)束后即進(jìn)行。首先應(yīng)檢查各項(xiàng)資料是否齊全,特別是試驗(yàn)資料是否出全,同時(shí)可編制測(cè)量成果表、勘察工作量統(tǒng)計(jì)表和勘探點(diǎn)(鉆孔)工程地質(zhì)平面圖。
2.對(duì)照原位測(cè)試和土工試驗(yàn)資料,校正現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)編錄。這是一項(xiàng)很重要的工作,但往往被忽視,從而出現(xiàn)野外定名與試驗(yàn)資料相矛盾,鑒定砂土的狀態(tài)與原位測(cè)試和試驗(yàn)資料相矛盾。
3.對(duì)整個(gè)報(bào)告進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)規(guī)劃。由于公路工程地質(zhì)有其特殊性,屬于多專業(yè)合作工程。因此,對(duì)整個(gè)報(bào)告提前進(jìn)行整體框架結(jié)構(gòu)規(guī)劃是十分必要的。
4.編繪鉆孔工程地質(zhì)綜合柱狀圖。柱狀圖中標(biāo)明各層的地質(zhì)年代、成因類型、承載力基本容許值、摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值和地下水位及地質(zhì)描述。
5.劃分巖土工程地質(zhì)層,編制分層統(tǒng)計(jì)表,進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)。地基巖土的分層恰當(dāng)與否,直接關(guān)系到評(píng)價(jià)的正確性和準(zhǔn)確性。因此,此項(xiàng)工作必須按地質(zhì)年代、成因類型、巖性、狀態(tài)、風(fēng)化程度、物理力學(xué)特征來(lái)綜合考慮,正確地劃分每一個(gè)單元的巖土層。另外應(yīng)注意,工程地質(zhì)層的劃分,不是越細(xì)越好,當(dāng)然也不是越粗越好,除了遵循一般的劃分原則之外,還應(yīng)結(jié)合工程對(duì)象進(jìn)行劃分。在正確劃分出工程地質(zhì)層后,編制分層統(tǒng)計(jì)表。最后,進(jìn)行分層試驗(yàn)資料的數(shù)理統(tǒng)計(jì),查算分層承載力。
6.編繪工程地質(zhì)縱斷面圖和其他專門圖件。公路工程地質(zhì)縱斷面圖是公路工程地質(zhì)勘察報(bào)告的重要組成部分,對(duì)公路工程的設(shè)計(jì)和施工有著重要意義。
7.編寫工點(diǎn)工程地質(zhì)勘察報(bào)告。按以上順序進(jìn)行工作可減少重復(fù),提高效率;避免差錯(cuò),保證質(zhì)量。
8.編寫全線工程地質(zhì)總說(shuō)明書。總說(shuō)明書是報(bào)告的優(yōu)秀框架,它全面地分析了整條路線的工程特征,是設(shè)計(jì)人員掌握全線地質(zhì)情況的指南。
三、全線工程地質(zhì)總說(shuō)明書論述的主要內(nèi)容
一個(gè)完整的全線工程地質(zhì)總說(shuō)明書應(yīng)由下面幾部分組成:
1.前言:要敘述工程概況、勘察的目的和任務(wù),勘察依據(jù)、勘察的方法和完成的工作量。本部分重點(diǎn)要注意的是:公路的等級(jí),勘察所屬階段,編制報(bào)告所使用的規(guī)范、規(guī)程一定要保證是現(xiàn)行版本,已經(jīng)廢棄的規(guī)范不能作為勘察依據(jù)。
2.工程地質(zhì)條件: 自然 地理、氣象和水文條件、地形地貌、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造、區(qū)域地層巖性、工程地質(zhì)分區(qū)。地震活動(dòng)性和抗震設(shè)計(jì)主要參數(shù)、沿線不良地質(zhì)和特殊性巖土問(wèn)題、水文地質(zhì)特征。
3.巖土的主要物理力學(xué)指標(biāo):本部分主要是把整條路線的巖土參數(shù),按照巖土形成時(shí)間、成因及性質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)分析,然后依據(jù)分析結(jié)果對(duì)各類巖土進(jìn)行概括性評(píng)價(jià)。
4.工程地質(zhì)評(píng)價(jià):包括勘區(qū)穩(wěn)定性和適宜性的評(píng)價(jià)、重點(diǎn)工點(diǎn)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)和路線方案評(píng)價(jià)。對(duì)于路線方案的比較,主要根據(jù)各路線方案所經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)情況的差異進(jìn)行比較分析,最終推薦出地質(zhì)情況相對(duì)較好的路線方案。
5.沿線天然筑路材料:取土場(chǎng)要依據(jù)有關(guān)規(guī)范的要求,根據(jù)土料強(qiáng)度cbr、含水率w、液限wp、塑性指數(shù)ip等參數(shù)對(duì)料場(chǎng)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)述。
6.結(jié)論及建議:結(jié)論是勘察報(bào)告的精華,一般包括以下幾點(diǎn):(1)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造單元、地震參數(shù)和建筑適宜性的評(píng)價(jià);(2)勘區(qū)不良地質(zhì)、特殊性巖土的分布及地質(zhì)災(zāi)害對(duì)工程影響的大小;(3)重要構(gòu)筑物的地基情況、基礎(chǔ)形式及其他處理措施;(4)勘區(qū)內(nèi)的地下水及地表水的腐蝕性評(píng)價(jià);(5)路線方案的評(píng)選;(6)其他需要專門說(shuō)明的問(wèn)題。
7.附表及附圖:全線工程地質(zhì)總說(shuō)明書的附表和附圖主要包括:完成工程量一覽表、地震液化判別 計(jì)算 表、水質(zhì)評(píng)價(jià)表、水質(zhì)分析報(bào)告、路基分段說(shuō)明表、不良地質(zhì)地段表、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造圖、路線工程地質(zhì)平面圖、路線工程地質(zhì)縱斷面圖、取土場(chǎng)工程地質(zhì)柱狀圖、路基工程地質(zhì)柱狀圖等。
四、工點(diǎn)工程地質(zhì)勘察報(bào)告的內(nèi)容
應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求、勘察階段、地質(zhì)條件、工程特點(diǎn)等具體情況確定,主要包括以下內(nèi)容:
1.?dāng)M建工程概述,介紹擬建構(gòu)筑物的地理位置、中心里程和規(guī)模。
2.勘察方法和勘察任務(wù)布置,介紹本工點(diǎn)所使用的勘察手段及布設(shè)工作量的多少。
3.地質(zhì)地貌概況,應(yīng)從以下三個(gè)方面加以論述:(1)地質(zhì)結(jié)構(gòu)。主要闡述的內(nèi)容是:地層(巖石)、巖性、厚度;構(gòu)造形跡,路線所經(jīng)地區(qū)的構(gòu)造狀況,構(gòu)造與線路關(guān)系及影響程度;巖層中節(jié)理、裂隙發(fā)育情況和風(fēng)化、破碎程度;(2)地貌。包括勘察場(chǎng)地的地貌部位、主要形態(tài)、次一級(jí)地貌單元?jiǎng)澐郑唬?)不良地質(zhì)現(xiàn)象。包括勘察場(chǎng)地及其周圍有無(wú)滑坡、崩塌、塌陷、潛蝕、沖溝、地裂縫等不良地質(zhì)現(xiàn)象。
4.地基巖土分層及其物理力學(xué)性質(zhì),這一部分是工點(diǎn)工程地質(zhì)勘察報(bào)告著重論述的問(wèn)題,為工程地質(zhì)評(píng)價(jià)、基礎(chǔ)類型和地基處理方案建議提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。下面介紹分層的原則和分層敘述的內(nèi)容:
(1)分層原則。土層按地質(zhì)時(shí)代、成因類型、巖性、狀態(tài)和物理力學(xué)性質(zhì)劃分;巖層按巖性、風(fēng)化程度、物理力學(xué)性質(zhì)劃分。厚度小、分布局限的可作夾層處理,厚度小而反復(fù)出現(xiàn)可作互層處理。
(2)分層編號(hào)方法。常見(jiàn)三種編號(hào)法:第一,從上至下連續(xù)編號(hào),即①、②、③……層;第二,土層、巖層分別連續(xù)編號(hào),如土層ⅰ-1、ⅰ-2、ⅰ-3……巖層ⅱ-1、ⅱ-2、ⅱ-3……第三,按土、石大類和土層成因類型分別編號(hào)。如某工地填土1;沖積黏土2-1、沖積粉質(zhì)黏土2-2,沖積細(xì)砂2-3;殘積可塑狀粉質(zhì)黏土3-1、殘積硬塑狀粉質(zhì)黏土3-2;強(qiáng)風(fēng)化花崗巖4-1,中風(fēng)化花崗巖4-2,微風(fēng)花崗巖4-3。目前,大多數(shù)分層是采用第一種方法,并已逐步地加以完善。總之,地基巖土分層編號(hào)、編排方法應(yīng)根據(jù)勘察的實(shí)際情況,以簡(jiǎn)單明了,敘述方便為原則。
(3)分層敘述內(nèi)容。對(duì)每一層巖土,要敘述如下的內(nèi)容:
分布:通常有“普遍”、“較普遍”、“廣泛”、“較廣泛”、“局限”、“僅見(jiàn)于”等用語(yǔ)。
埋藏條件:包括層頂埋藏深度、標(biāo)高、厚度。
巖性和狀態(tài):土層,要敘述顏色、成分、飽和度、稠度、密實(shí)度、分選性等;巖層,要敘述顏色、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、節(jié)理裂隙發(fā)育情況、風(fēng)化程度、巖心完整程度;裂隙的發(fā)育情況,要描述裂隙的產(chǎn)狀、密度、張閉性質(zhì)、充填情況;關(guān)于巖心的完整程度,除區(qū)分完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎外,還應(yīng)描述巖心的形狀,即區(qū)分出長(zhǎng)柱狀、短柱狀、餅狀、碎塊狀等。
取樣和試驗(yàn)數(shù)據(jù):應(yīng)敘述取樣個(gè)數(shù)、主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。對(duì)敘述的每一物理力學(xué)指標(biāo),應(yīng)有最大值、最小值、平均值和經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)后的修正值。
原位測(cè)試情況:包括試驗(yàn)類別、次數(shù)和主要數(shù)據(jù)。也應(yīng)敘述其最大值、最小值、平均值和經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)后的修正值。
承載力:據(jù)土工試驗(yàn)資料和原位測(cè)試資料分別查算承載力基本容許值和摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值。
5.地下水簡(jiǎn)述:地下水是決定場(chǎng)地工程地質(zhì)條件的重要因素。報(bào)告中一般涉及有關(guān)地下水的參數(shù)有:(1)地下水埋藏條件:是孔隙水,或是裂隙水,或是巖溶水;是承壓水,或是潛水,或是滯水,或是層間水,含水巖組的巖性,滲透性大小空間分布特征。(2)地下水的動(dòng)態(tài):水位水量隨年度、季節(jié)等時(shí)段的變化 規(guī)律 和幅度大小,水質(zhì)變化情況,徑流方向的變化。(3)補(bǔ)徑排條件:補(bǔ)給區(qū)在哪,補(bǔ)給量多大,補(bǔ)給范圍多大;徑流區(qū)在哪,徑流量多大,徑流方向如何;排泄區(qū)在哪,排匯量多少。(4)水質(zhì)特征:一般性指標(biāo),腐蝕性指標(biāo),特殊指標(biāo)(如礦泉水)。
6.場(chǎng)地穩(wěn)定性和適宜性的評(píng)價(jià):場(chǎng)地穩(wěn)定性評(píng)價(jià)主要是選址和初勘階段的任務(wù)。應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以論述:(1)場(chǎng)地所處的地質(zhì)構(gòu)造部位,有無(wú)活動(dòng)斷層通過(guò),附近有無(wú)發(fā)震斷層;(2)地震基本烈度,地震動(dòng)峰值加速度;(3)場(chǎng)地所在地貌部位,地形平緩程度,是否臨江河湖海,或臨近陡崖深谷;(4)場(chǎng)地及其附近有無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象,其 發(fā)展 趨勢(shì)如何;(5)地層產(chǎn)狀,節(jié)理裂隙產(chǎn)狀,地基土中有無(wú)軟弱層或可液化砂土;(6)地下水對(duì)基礎(chǔ)有無(wú)不良影響。報(bào)告對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)的同時(shí),應(yīng)對(duì)不良地質(zhì)作用的防治,增強(qiáng)建筑物穩(wěn)定性方面的措施提供建議。
7.其他專門要求,論述的問(wèn)題對(duì)于設(shè)計(jì)部門提出的一些專門問(wèn)題,報(bào)告應(yīng)予以論述。
8.結(jié)論與建議。一般來(lái)說(shuō),上列概述、地基巖土分層及其物理力學(xué)性質(zhì)、地下水簡(jiǎn)述和結(jié)論與建議等四項(xiàng),是每個(gè)勘察報(bào)告必須敘述的內(nèi)容。總之,要根據(jù)勘察項(xiàng)目的實(shí)際情況,盡量做到報(bào)告內(nèi)容齊全、重點(diǎn)突出、條理通順、文字簡(jiǎn)練、論據(jù)充實(shí)、結(jié)論明確、簡(jiǎn)明扼要、合理適用。
9.對(duì)于公路工程中的收費(fèi)站及服務(wù)區(qū)的勘察及報(bào)告編寫,屬于 工業(yè) 與民用建筑范疇,要依據(jù)現(xiàn)行版的《巖土工程勘察規(guī)范》、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《建筑地震設(shè)計(jì)規(guī)范》和其他相關(guān)規(guī)范。
五、工程地質(zhì)圖表編制要點(diǎn)
1.綜合工程地質(zhì)平面圖,在總說(shuō)明中的附圖,要求提綱契領(lǐng),應(yīng)綱要性標(biāo)出各種工程地質(zhì)現(xiàn)象,或可作專門圖件,不能圖省事以“路線工程地質(zhì)平面圖”來(lái)替代“綜合工程地質(zhì)平面圖”。
2.勘探點(diǎn)平面布置圖,勘探點(diǎn)平面布置圖是在地形圖上標(biāo)明工程構(gòu)筑物、各勘探點(diǎn)、各現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試點(diǎn)以及勘探剖面線的位置,并注明各勘探點(diǎn)、原位測(cè)試點(diǎn)的坐標(biāo)及高程。該圖應(yīng)在較大比例尺的工程地質(zhì)圖上進(jìn)行編制,地形地貌復(fù)雜時(shí)應(yīng)專門作測(cè)繪工作。
3.鉆孔柱狀圖,反映場(chǎng)地的地層變化情況,在圖上應(yīng)標(biāo)明地層代號(hào)、巖土分層序號(hào)、層底深度、層底標(biāo)高、層厚、地質(zhì)柱狀圖、鉆孔結(jié)構(gòu)、巖心采取率、巖土取樣深度和樣號(hào)、原位測(cè)試深度和相關(guān)數(shù)據(jù)。在柱狀圖的上方,應(yīng)標(biāo)明鉆孔編號(hào)、里程、坐標(biāo)、孔口標(biāo)高、地下水靜止水位埋深、施工日期等。柱狀圖比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。
4.工程地質(zhì)剖面圖,此圖是作為地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要圖件。其質(zhì)量好壞的關(guān)鍵在于:剖面線的布設(shè)是否恰當(dāng);地基巖土分層是否正確;分層界線,尤其是透鏡體層、巖性漸變線的勾連是否合理;剖面線縱橫比例尺的選擇是否恰當(dāng)。理論上剖面比例尺的選擇,應(yīng)盡量使縱、橫比例尺一致或相差不大,以便真實(shí)反映地層產(chǎn)狀,但由于公路工程中的構(gòu)筑物一般呈條帶狀,如大中橋等,致使縱、橫比例尺一般相差較大,一般橫比例尺采用(1∶2000),受報(bào)告篇幅影響,縱比例尺一般采用(1∶200)~(1∶500),具體比例要按鉆孔的深度而定。在剖面圖上,必須標(biāo)上剖面線號(hào),如6-6′或f-f′。剖面中各孔柱,應(yīng)標(biāo)明分層深度、鉆孔孔深和巖性花紋,以及巖土取樣位置及原位測(cè)試位置和相關(guān)數(shù)據(jù)。在剖面圖旁側(cè),應(yīng)用垂直線比例尺標(biāo)注標(biāo)高,孔口高程須與標(biāo)注的標(biāo)高一致。剖面上鄰孔間的距離用數(shù)字寫明,并附上巖性圖例。
5.土工試驗(yàn)成果表,主要有抗剪強(qiáng)度曲線、壓縮曲線等,一般由土工試驗(yàn)室提供。
6.現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試圖件,包括載荷試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)等的成果圖件。
7.樁基力學(xué)參數(shù)表,如果建議采用樁基礎(chǔ),應(yīng)按選用的樁型列出分層樁周摩擦力,并考慮樁的入土深度確定樁端土承載力。除上述附表之外。有的分層復(fù)雜時(shí),應(yīng)編制地基巖土劃分及其埋藏條件表。
8.其他專門圖件,對(duì)于特殊地質(zhì)條件及專門性工程,根據(jù)各自的特殊需要,繪制相應(yīng)的專門圖件等。
六、結(jié)語(yǔ)
本文簡(jiǎn)單介紹了公路工程地質(zhì)勘察報(bào)告的編制方法,由于公路工程的勘察階段較多,線路工程所跨越的地質(zhì)單元繁雜,一般每個(gè)工程對(duì)報(bào)告的編制都會(huì)有特殊的要求,因此本文很難將各種情況一一盡述,更詳盡的內(nèi)容,有待于進(jìn)一步論述。
摘要:沖刷與地基地質(zhì)條件密切相關(guān),因此查明沖刷地段的地質(zhì)條件,既是進(jìn)行工程地質(zhì)評(píng)價(jià)的前提,也是為水工模型試驗(yàn)和結(jié)構(gòu)專業(yè)進(jìn)行消能防沖設(shè)計(jì)提供可靠地質(zhì)資料。
關(guān)鍵詞:泄水輸水建筑物;沖刷;影響因素;工程地質(zhì)評(píng)價(jià)
1 泄水輸水建筑物的工作特點(diǎn)和沖刷地段
水利水電樞紐中常見(jiàn)的泄水建筑物如溢流重力壩、溢洪道、泄洪隧洞、泄水閘等;輸水建筑物如渠道等,各建筑物具有不同的工作特點(diǎn),不同建筑物的各組成部分與水流接觸的地基或邊坡一般要經(jīng)受水流沖刷。沖刷破壞程度主要與水流和地質(zhì)兩方面因素有關(guān),根據(jù)破壞程度的差異,可分為一般沖刷地段和嚴(yán)重沖刷地段。但僅就水流方面而言,溢流重力壩下游河床及兩岸、溢洪道泄水槽和消能段、泄洪隧洞出口段、水閘下游連接段、渠道落差建筑物陡坡、消力池段水流急,甚至為高速水流,單寬水流所含能量大,多會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的沖刷破壞,屬于嚴(yán)重沖刷地段。而建筑物的其余組成部分起到引水、導(dǎo)流作用,或?qū)⑺磪^(qū)水流平緩地引入主控段,或?qū)⑾芎笏髌椒€(wěn)地泄入原河道,水流流速均不大,屬于一般沖刷地段。[1]
2 沖刷引起主要工程地質(zhì)問(wèn)題及其影響因素
高速水流具有較大能量,長(zhǎng)期沖刷將會(huì)引發(fā)多方面的工程地質(zhì)問(wèn)題:①水流沖刷兩岸岸坡,造成大量塌方、滑坡。②射流跌入水墊后形成回流,劇烈沖刷壩腳,導(dǎo)致地基及建筑物失穩(wěn)。③沖刷坑形成后,上游坡溯流 發(fā)展 ,危及壩基穩(wěn)定。④沖刷坑的不斷加深,切斷壩基下的軟弱夾層、緩傾角斷層,形成臨空面,可能引起深層滑動(dòng)。⑤泄水輸水建筑物本身受高速水流沖刷而破壞。
影響沖刷的因素很復(fù)雜,外因主要為水流特征、下游水深、水舌入射角、沖刷時(shí)間等,另外還包括水庫(kù)調(diào)度時(shí)間、閘門運(yùn)行方式等運(yùn)行管理方面;內(nèi)因?yàn)闆_刷地段的地質(zhì)條件,是影響地基抗沖刷穩(wěn)定性的基本因素,主要包括:巖土體的物理力學(xué)性質(zhì)、軟硬狀態(tài)、風(fēng)化程度、斷層、破碎帶、軟弱夾層、裂隙等構(gòu)造發(fā)育程度、產(chǎn)狀、性質(zhì)及相互組合形式等。[2]
3 沖刷地段的工程地質(zhì)勘察
沖刷地段工程地質(zhì)勘察工作目的和任務(wù)是查明影響沖刷的地質(zhì)因素,進(jìn)行正確的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)和決策,為水工專業(yè)和水工模型試驗(yàn)提供相應(yīng)的工程地質(zhì)模型,為結(jié)構(gòu)專業(yè)進(jìn)行消能防沖設(shè)計(jì)提供可靠的地質(zhì)資料。
3.1 勘察內(nèi)容 這里所述的勘察內(nèi)容僅是為查明影響沖刷的地質(zhì)因素,對(duì)某些沖刷地段而言,還存在滲漏、滲透變形和穩(wěn)定問(wèn)題。
土質(zhì)地基:①查明地形地貌特征、微地貌類型;②查明第四系成因類型和分布,特別注意軟土層、粉細(xì)砂層、膨脹土層、濕陷性黃土層、凍土層、易崩解土層、鹽漬土層等;③查明各類土層的物理力學(xué)性質(zhì)。
巖質(zhì)地基:①查明地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造;②查明軟巖、易溶鹽、膨脹性巖或夾層的分布及其性質(zhì);③查明巖體的風(fēng)化程度;④查明主要斷層、破碎帶、緩傾角斷層、裂隙密集帶的性質(zhì)、產(chǎn)狀、規(guī)模、延伸情況、充填和膠結(jié)情況,進(jìn)行節(jié)理裂隙統(tǒng)計(jì),分析各類結(jié)構(gòu)面相互組合形式,進(jìn)行巖體結(jié)構(gòu)分類,評(píng)價(jià)沖刷對(duì)地基及兩岸邊坡的影響程度。[3]
3.2 勘察方法 ①工程地質(zhì)測(cè)繪比例尺與各泄水輸水建筑物一致,若各建筑物距壩很近時(shí),應(yīng)與壩址工程地質(zhì)測(cè)繪范圍連接。②一般沖刷地段,勘探剖面線應(yīng)結(jié)合查明其它地質(zhì)問(wèn)題沿建筑物軸線布置,鉆孔深度以查明其它地質(zhì)問(wèn)題所需要的深度為準(zhǔn)。③嚴(yán)重沖刷地段,如溢流重力壩、溢洪道下游河床,可結(jié)合橫向圍堰、導(dǎo)水墻等導(dǎo)流工程,也可專門布置勘探工作,宜采用鉆探和物探進(jìn)行綜合勘察,鉆孔深度須進(jìn)人最大沖刷坑底以下適當(dāng)深度;當(dāng)存在軟弱夾層、緩傾角斷層,沖刷坑的形成可能切割?yuàn)A層、斷層影響壩基、建筑物地基或兩岸岸坡穩(wěn)定時(shí),應(yīng)結(jié)合地形布置豎井或大口徑鉆孔。④對(duì)沖刷地段巖土體,應(yīng)分層取樣,進(jìn)行巖土物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。⑤加強(qiáng)沖刷地段的施工地質(zhì)工作,根據(jù)施工揭露情況及時(shí)核對(duì)、調(diào)整有關(guān)參數(shù)和 計(jì)算 成果。
4 沖刷地段的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)
若沖刷坑邊坡切割緩傾角斷層、軟弱夾層等結(jié)構(gòu)面,還需專門對(duì)壩體或相關(guān)建筑物進(jìn)行地基或邊坡穩(wěn)定評(píng)價(jià)。拱壩溢流一般有向心集中作用,應(yīng)重點(diǎn)考慮沖刷坑形成后對(duì)壩肩穩(wěn)定的影響。另外,還可用巖土的抗沖刷流速作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),若巖土抗沖刷流速小于水流流速,則會(huì)產(chǎn)生沖刷破壞。[4]
地基沖刷的影響因素十分復(fù)雜,地質(zhì)上需綜合分析巖體結(jié)構(gòu)、泄流特征、模型試驗(yàn)、簡(jiǎn)易估算并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)作出判斷。但在高應(yīng)力地區(qū),泄流沖擊力與高地應(yīng)力解除的疊加組合作用,如何判斷其對(duì)巖體的沖刷破壞尚無(wú)良策。而高落差高速水流的水錘效應(yīng),它象震動(dòng)傳到巖體上并滲入裂隙內(nèi),并象爆炸一樣急劇地降低巖體的有效應(yīng)力,以破壞其穩(wěn)定性,問(wèn)題相當(dāng)難解決。因此,沖刷評(píng)價(jià)應(yīng)注意留有余地,同時(shí)在工程運(yùn)行期間,對(duì)嚴(yán)重沖刷地段必須加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)。若地基存在沖刷地質(zhì)問(wèn)題,地質(zhì)方面僅需提出消能防沖建議,具體采用何種措施由結(jié)構(gòu)專業(yè)根據(jù)地質(zhì)資料、水工模型試驗(yàn)成果經(jīng)技術(shù) 經(jīng)濟(jì) 比較后確定。
5 結(jié)語(yǔ)
泄水輸水建筑物是水利水電樞紐工程十分重要的水工建筑物,水流沖刷作用會(huì)產(chǎn)生諸多地質(zhì)問(wèn)題。沖刷的影響因素主要有地質(zhì)和水流兩個(gè)方面,其中前者是根本。目前沖刷坑計(jì)算采用的是建立在室內(nèi)模型試驗(yàn)和原型觀測(cè)成果基礎(chǔ)上提出的經(jīng)驗(yàn)公式,最終沖刷結(jié)果還需通過(guò)水工模型試驗(yàn)予以驗(yàn)證。地基沖刷的影響因素十分復(fù)雜,地質(zhì)上應(yīng)綜合分析和評(píng)價(jià),注意要留有余地。同時(shí)在工程運(yùn)行期間,對(duì)嚴(yán)重沖刷地段必須加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè),為樞紐的正常運(yùn)行提供安全保障。
摘要:介紹了工程地質(zhì)勘察的目的以及決定勘察任務(wù)的因素,具體闡述了工程地質(zhì)勘察流程,包括前期準(zhǔn)備、各階段勘察內(nèi)容及工程地質(zhì)勘察報(bào)告,以期指導(dǎo)相關(guān)人員正確進(jìn)行工程地質(zhì)勘察,為設(shè)計(jì)施工提供準(zhǔn)確的地質(zhì)資料。
關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)勘察;目的;任務(wù);勘察報(bào)告
建筑是建在地面以上的,地面以下土層的分布,土質(zhì)的疏松、強(qiáng)度,地下水的深度等都會(huì)影響到在建建筑的安危。所以,為了確保建筑及其地基設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性,就必須有建筑場(chǎng)地的地質(zhì)資料作為科學(xué)依據(jù)。只有對(duì)建筑場(chǎng)地的地質(zhì)資料有個(gè)全面的了解、準(zhǔn)確把握才能更好的對(duì)建筑及其地基進(jìn)行設(shè)計(jì)。
一、工程地質(zhì)勘察的目的
工程地質(zhì)勘查的主要目運(yùn)用坑深、觸探、鉆探等勘查手段和方法,對(duì)在建工程的場(chǎng)地進(jìn)行調(diào)查研究分析,為工程設(shè)計(jì)和施工提供所需的地質(zhì)資料。
二、決定勘察任務(wù)的因素
(一)建筑場(chǎng)地的復(fù)雜程度
根據(jù)建筑場(chǎng)地的地形情況將場(chǎng)地復(fù)雜程度分為三個(gè)級(jí)別:簡(jiǎn)單場(chǎng)地,對(duì)建筑地基影響不大;中等場(chǎng)地,對(duì)建筑的地基可能會(huì)造成一定的影響;復(fù)雜場(chǎng)地,對(duì)建筑的地基存在很大的影響。
(二)工程所在場(chǎng)地地質(zhì)條件的研究機(jī)當(dāng)?shù)亟ㄖこ探?jīng)驗(yàn)
比如,在某一陌生區(qū)域,對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件缺少研究,則勘查工作量就有加大;相反,如果在此地有工程施工經(jīng)驗(yàn),則花費(fèi)時(shí)間及工作量都會(huì)減少。
三、建設(shè)規(guī)模及建筑物等級(jí)
依據(jù)所建工程類類型,建筑地基負(fù)荷大小、建筑地基損壞后造成建筑整體后果的程度等,可將建筑分為三個(gè)等級(jí)。一級(jí)建筑物,主要指的是關(guān)鍵性或有紀(jì)念意義的建筑物,破壞后果很嚴(yán)重。二級(jí)建筑,主要指的是地基負(fù)荷較大的建筑物,破壞后果嚴(yán)重。三級(jí)建筑,主要指的是建筑地基負(fù)荷不大,破壞后果不嚴(yán)重。
勘察工作的準(zhǔn)備。1)接受工程地質(zhì)勘查任務(wù)書,結(jié)合工程場(chǎng)地地質(zhì)條件制定相應(yīng)的勘查工作計(jì)劃;2)建筑規(guī)模較大或地質(zhì)條件復(fù)雜的場(chǎng)地,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪,并實(shí)地觀察場(chǎng)地地質(zhì)情況;3)設(shè)置勘查點(diǎn)和勘查線,采用各種地質(zhì)勘查手段或方法探明場(chǎng)地地質(zhì)情況,并取得地質(zhì)試樣;4)對(duì)取得地質(zhì)試樣進(jìn)行物理力性測(cè)試和水質(zhì)分析測(cè)試。
四、地質(zhì)勘察各階段的內(nèi)容
(一)選址勘察
1.目的
選址勘查是指對(duì)工程場(chǎng)地的地質(zhì)的穩(wěn)定性和適宜性做出評(píng)價(jià)。
2.選址階段的勘察工作
1)對(duì)工程場(chǎng)地所在區(qū)域的地形地貌、地震、礦產(chǎn)資源和工程地質(zhì)信息以及氣候、自然條件等信息進(jìn)行收集;2)工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘,初步了解場(chǎng)地的土層結(jié)構(gòu)情況,形成原因和大致成型年代,主要土層、地下水位等情況。3)對(duì)附近區(qū)域的建筑物規(guī)模、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)資料等情況有所了解;4)工程場(chǎng)地地質(zhì)情況復(fù)雜,現(xiàn)有資料不能不能準(zhǔn)確反映地質(zhì)信息,應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要的地質(zhì)測(cè)繪及勘探工作。
(二)初步勘察
1.目的
1)對(duì)在建建筑的地基穩(wěn)定作出評(píng)價(jià);2)為建筑的總體平面提供必要信息;3)為工程的主要建筑地基施工發(fā)案提供參考資料;4)如遇不良地質(zhì)現(xiàn)象提交防治方案。
2.主要任務(wù)
1)對(duì)場(chǎng)地地質(zhì)初步了解。2)對(duì)地下水水位和凍結(jié)深度有個(gè)初步了解3)查明場(chǎng)地中不明地質(zhì)現(xiàn)象,范圍,對(duì)工程項(xiàng)目的影響和發(fā)展趨勢(shì)
(三)詳細(xì)勘探
1.目的
1)從工程地質(zhì)角度評(píng)價(jià)建筑地基,提出相應(yīng)建議;2)為建筑地基設(shè)計(jì)提供詳細(xì)的地質(zhì)工程資料;3)為建筑地基的加固和處理提供工程資料支持;4)為不良地質(zhì)情況的防治提供地質(zhì)資料。
2.主要任務(wù)
1)詳細(xì)勘查主要采用的手段以原位測(cè)試、勘探和室內(nèi)試樣檢測(cè)為主。2)復(fù)雜場(chǎng)地或一、二類建筑物,詳細(xì)勘探點(diǎn)宜按主要柱列線布置;對(duì)其他場(chǎng)地和建筑物可沿建筑物周邊或建筑群布置;對(duì)重要設(shè)備基礎(chǔ)應(yīng)單獨(dú)布置。3)要以地基主要受力層為原則鉆探勘探孔深度。如果地基需要進(jìn)行變形驗(yàn)算,部分勘探孔可以底基層壓縮深度。4)對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行詳細(xì)勘探時(shí),原位測(cè)試井、探孔數(shù)量級(jí)所取地質(zhì)試樣,應(yīng)依據(jù)地質(zhì)的復(fù)雜程度、建筑規(guī)模或類別進(jìn)行確定。取試樣和進(jìn)行原位測(cè)試部位,應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)要求、地基情況進(jìn)行確定。
(四)施工勘察
1)對(duì)較重要建筑物的復(fù)雜地基需進(jìn)行驗(yàn)槽。驗(yàn)槽時(shí)應(yīng)對(duì)基槽地質(zhì)素描,實(shí)測(cè)地層界限,查明人工填土的分布和均勻性等,必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘探測(cè)試工作。2)基坑開挖后,地質(zhì)條件與原勘察資料不符,并可能影響工程質(zhì)量。3)深基坑設(shè)計(jì)及施工中,需進(jìn)行有關(guān)地基監(jiān)測(cè)工作。4)地基處理、加固時(shí),需進(jìn)行設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)工作。5)地基中溶洞或土洞較發(fā)育,需進(jìn)一步查明及處理。6)施工中出現(xiàn)邊坡失穩(wěn),需進(jìn)行觀測(cè)及處理。
五、工程地質(zhì)勘察報(bào)告
(一)文字部分
1)勘查工作的任務(wù)和概況;2)是否存在影響建筑物地基不穩(wěn)情況存在及其影響程度;3)工程場(chǎng)地的地質(zhì)土層結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度及各土層物理力學(xué)性質(zhì);4)低下水位的深度、水質(zhì)情況、變化情況及對(duì)建筑材料的腐蝕程度;5)在地震設(shè)防區(qū)劃分場(chǎng)地類型和場(chǎng)地類別,并判別飽和沙土及粉土;6)對(duì)建筑地基基礎(chǔ)方案進(jìn)行分析,提出經(jīng)濟(jì)可行的設(shè)計(jì)方案意見(jiàn),尤其對(duì)地基設(shè)計(jì)和施工中需注意的地方檢出建議;7)當(dāng)工程需要時(shí),尚應(yīng)提供:深基坑開挖的邊坡穩(wěn)定計(jì)算和支護(hù)設(shè)計(jì)所需的技術(shù)參數(shù),論證其對(duì)周圍已有建筑物和地下設(shè)施的影響;基坑施工降水的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及施工降水方法的建議;提供用于計(jì)算地下水浮力的設(shè)計(jì)水位。
(二)圖表部分
1)勘探點(diǎn)平面布置圖; 2)工程地質(zhì)剖面圖、綜合工程地質(zhì)圖或工程地質(zhì)分區(qū)圖; 3)土的物理力學(xué)性試驗(yàn)總表。重大工程根據(jù)需要,繪制綜合工程地質(zhì)圖或地質(zhì)分區(qū)圖、地質(zhì)柱狀圖或綜合地質(zhì)柱狀圖和有關(guān)試驗(yàn)曲線。
【論文關(guān)鍵詞】工程地質(zhì)勘察 水利工程 壩址選取
【論文摘要】通過(guò)結(jié)合工程實(shí)踐表明,工程地質(zhì)勘察人員不僅要了解地質(zhì)也要了解設(shè)計(jì),同時(shí)應(yīng)當(dāng)對(duì)工程地質(zhì)的相關(guān)問(wèn)題提出分析,并結(jié)合水利工程的實(shí)際情況而選取合適的壩址。
1.引言
水工建筑物不同于其他建筑物,有其自身的特點(diǎn)。因水工建筑物的建成,而使廣大范圍內(nèi)的水文和水文地質(zhì)條件發(fā)生變化。這種變化就可能引起水庫(kù)岸坡再造、水庫(kù)滲漏、水庫(kù)淤積和壩下游河床沖刷等作用。因此,必須重視勘察、設(shè)計(jì)、施工全過(guò)程,否則,后果極其嚴(yán)重。在壩址選擇時(shí)除了考慮主體建筑物攔水壩的地質(zhì)條件外,還應(yīng)研究包括溢洪、引水、電廠、航閘等建筑物的地質(zhì)條件,為規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工提供可靠依據(jù)。
2.壩址選取的工程地質(zhì)勘察
在自然界中,地質(zhì)條件完美的壩址很少,尤其是大型的水利樞紐,對(duì)地質(zhì)條件的要求很高,更不能完全滿足建筑物的要求。所謂“最優(yōu)方案”是比較而言的,最優(yōu)壩址在地質(zhì)上也會(huì)存在缺陷。所以在壩址選擇時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮不同方案,并采取改善不良地質(zhì)條件的處理措施。因此,地質(zhì)條件較差,預(yù)計(jì)處理困難,投資高昂的方案,應(yīng)首先被否定。壩址選擇時(shí),工程地質(zhì)論證的主要內(nèi)容包括區(qū)域穩(wěn)定性、地形地貌、巖土性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件和物理地質(zhì)作用以及建筑材料等,還要預(yù)計(jì)到可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)問(wèn)題和處理這些問(wèn)題的難易程度,工作量大小等,下面分別論述。
2.1 區(qū)域穩(wěn)定性
區(qū)域穩(wěn)定性問(wèn)題的研究在水利水電建設(shè)中具有特別重要的意義。圍繞壩址或要開發(fā)的河段,對(duì)區(qū)域地殼穩(wěn)定性和區(qū)域場(chǎng)地穩(wěn)定性進(jìn)行深入研究是一項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)。特別是地震的影響直接關(guān)系著壩址和壩型的選擇,一般情況下,地震烈度由地震部門提供,但對(duì)于重大的水利樞紐工程要進(jìn)行地震危險(xiǎn)性分析和地震安全性評(píng)價(jià)。因此,對(duì)于大型水電工程,在可行性研究階段,應(yīng)組織專門力量解決區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。
2.2 地形地貌
地形地貌條件是確定壩型的主要依據(jù)之一,同時(shí),它對(duì)工程布置和施工條件有制約作用。狹窄、完整的基巖“v”型谷適合修建拱壩,寬高比大于2的“u”型基巖河谷區(qū)宜修建混凝土重力壩或砌石壩。寬敞河谷地區(qū)巖石風(fēng)化較深或有較厚的松散沉積層,一般適于修建土壩。不同地貌單元,其巖性、結(jié)構(gòu)有其自身的特點(diǎn),如河谷開闊地段,其階地發(fā)育,二元結(jié)構(gòu)和多元結(jié)構(gòu)往往存在滲漏和滲透變形問(wèn)題。古河道往往控制著滲漏途徑和滲漏量等。因此,在壩址比選時(shí)要充分考慮地形、地貌條件。
2.3 巖土性質(zhì)
巖土性質(zhì)對(duì)建筑物的穩(wěn)定來(lái)說(shuō)十分重要,對(duì)壩址的比選具有決定性意義。因此,在壩址比選時(shí),首先要考慮巖土性質(zhì)。修建高壩,特別是混凝土壩,應(yīng)選擇堅(jiān)硬、完整、新鮮均勻、透水性差而抗水性強(qiáng)的巖石作為壩址。我國(guó)已建和正在施工的70余座高壩中,有半數(shù)建于強(qiáng)度較高的巖漿巖地基上,其余的絕大多數(shù)建于片麻巖、石英巖和砂巖上,而建于可溶性碳酸鹽巖、強(qiáng)度低易變形的頁(yè)巖、千枚巖上的極少。通過(guò)結(jié)合工程實(shí)踐,根據(jù)不同成因類型巖土的建壩適宜性及其主要問(wèn)題作簡(jiǎn)要概述。
(1)侵入的塊狀結(jié)晶巖體,一般致密堅(jiān)硬、均一、完整、強(qiáng)度大、抗水性強(qiáng)、滲透性弱,是修建高混凝土壩最理想的地基,其中尤以花崗巖類為最佳。這類巖石需注意它們與圍巖以及不同侵入期的邊緣接觸面,平緩的原生節(jié)理,風(fēng)化殼和風(fēng)化夾層的分布,選壩時(shí)避開這些不利因素。
(2)噴出巖類強(qiáng)度較高、抗水性強(qiáng),也是較理想的壩基。我國(guó)東南沿海、華北和東北有不少大壩坐落在這類巖石上。噴出巖的噴發(fā)間斷面往往是弱面,存在風(fēng)化夾層、夾泥層及松散的砂礫石層,還有凝灰?guī)r的泥化和軟化等,對(duì)壩基抗滑穩(wěn)定性的影響不可忽視。此外,玄武巖中的柱狀節(jié)理,透水性很強(qiáng),在選壩時(shí)也須注意研究。例如:桑干河干流上的山西省冊(cè)田水庫(kù)大壩壩基為新生代的玄武巖,柱狀節(jié)理極發(fā)育,壩基及繞壩滲漏嚴(yán)重,影響著水庫(kù)效益。
(3)深變質(zhì)的片麻巖、變粒巖、混合巖、石英巖等,強(qiáng)度高、抗水性強(qiáng)、滲透性差,也是較理想的壩基。但是在這類巖體中選壩址,必須注意片理面的各向異性及軟弱夾層的存在,選壩時(shí),應(yīng)避開軟弱礦物富集的片巖(如云母片巖、石墨片巖、綠泥石片巖、滑石片巖)。在淺變質(zhì)巖的板巖、千枚巖區(qū),應(yīng)特別注意巖石的軟化和泥化問(wèn)題。
(4)沉積巖中,以厚層的砂巖和碳酸鹽巖為較好的壩基。這類巖石壩基較巖漿巖、變質(zhì)巖的條件復(fù)雜。這是因?yàn)樵诤駥佑矌r層中常夾有軟弱巖層,這些夾層力學(xué)強(qiáng)度低,抗水能力差,易構(gòu)成滑移控制面。碎屑巖類如礫巖、砂巖等,強(qiáng)度與膠結(jié)物類型有關(guān),一些膠結(jié)物在水的作用下可能產(chǎn)生溶解、軟化、崩解、膨脹等。在構(gòu)造變動(dòng)下往往發(fā)生層間錯(cuò)動(dòng),經(jīng)過(guò)次生作用易于發(fā)生泥化。在壩址比選時(shí)必須十分注意這一問(wèn)題。此外,碳酸鹽巖的巖溶洞穴和裂隙的發(fā)育,可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的滲漏。
另外,在壩址比選中,河床松散覆蓋層具有重要意義。修建高混凝土壩,壩體必須座落在基巖之上,若河床覆蓋層過(guò)厚,就會(huì)增加壩基的開挖工程量,使施工條件復(fù)雜化。所以當(dāng)其他條件大致相同時(shí),應(yīng)將壩址選擇在覆蓋層較薄的地段。有的河段因覆蓋層過(guò)厚,只得采用土石壩型。比選松散土體壩基的壩址時(shí),須研究滲漏、滲透變形和振動(dòng)液化等問(wèn)題,而且應(yīng)避開如淤泥類土等軟弱、易變形土層。
2.4 地質(zhì)構(gòu)造
地質(zhì)構(gòu)造在壩址選擇中同樣占有重要地位,對(duì)變形較為敏感的剛性壩來(lái)說(shuō)更為重要。在地震強(qiáng)烈活動(dòng)或活動(dòng)性斷裂發(fā)育的地區(qū),選壩時(shí)應(yīng)盡量避開或遠(yuǎn)離活斷層,而位于區(qū)域穩(wěn)定條件相對(duì)較好的地塊上。在選壩前的可行性研究時(shí),應(yīng)進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)研究,查明區(qū)域構(gòu)造格局,尤其要查明目前仍持續(xù)活動(dòng)或可能活動(dòng)斷裂的分布、類型、規(guī)模和錯(cuò)動(dòng)速率,并預(yù)測(cè)發(fā)生水庫(kù)誘發(fā)地震的可能及震級(jí)。國(guó)外有些水壩就因橫跨活斷層而壩體被錯(cuò)開或致垮壩。地質(zhì)構(gòu)造也經(jīng)常控制壩基、壩肩巖體的穩(wěn)定。在層狀巖體分布地區(qū),傾向上游或下游的緩傾巖層中存在層間錯(cuò)動(dòng)帶時(shí),在后期次生作用下往往演化為泥化夾層,若有其他構(gòu)造結(jié)構(gòu)面切割的話,對(duì)壩基抗滑穩(wěn)定極為不利,在選壩時(shí)應(yīng)特別注意。因?yàn)榫弮A巖層的構(gòu)造變動(dòng)一般較輕微,容易被忽視。陡傾甚至倒轉(zhuǎn)巖層,由于構(gòu)造形變強(qiáng)烈,巖石完整性受到強(qiáng)烈破壞,在選壩時(shí)更要特別注意查清壩基內(nèi)緩傾角的壓性斷裂。總之,要盡可能選擇巖體完整性較好的構(gòu)造部位作壩址,避開斷裂、裂隙強(qiáng)烈發(fā)育的地段。
2.5 水文地質(zhì)條件
在以滲漏問(wèn)題為主的巖溶區(qū)和深厚河床覆蓋層上選壩時(shí),水文地質(zhì)條件應(yīng)作為主要考慮的因素。從防滲角度出發(fā),巖溶區(qū)的壩址應(yīng)盡量選在有隔水層的橫谷、且陡傾巖層傾向上游的河段上。同時(shí)還要考慮水庫(kù)有否嚴(yán)重的滲漏問(wèn)題,庫(kù)區(qū)最好是強(qiáng)透水層底部有隔水巖層的縱谷,且兩岸的地下分水嶺較高。當(dāng)巖溶區(qū)無(wú)隔水層可以利用的情況下,壩址應(yīng)盡可能選在弱巖溶化地段。這就要求仔細(xì)分析研究巖層結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造和地貌條件。
2.6 物理地質(zhì)作用
影響地址選擇的物理地質(zhì)作用較多,諸如巖石風(fēng)化、巖溶、滑坡、崩塌、泥石流等,但從一些水庫(kù)失事實(shí)例來(lái)看,滑坡對(duì)選擇壩址的影響較大。在河谷狹窄的河段上建壩可節(jié)省工程量和投資,所以選擇壩址時(shí)總希望找最窄的峽谷段。但是,峽谷地段往往存在岸坡穩(wěn)定問(wèn)題,一定要慎重研究。如法國(guó)羅曼什河上游一壩址,地形上系狹窄河段,河谷左岸由花崗巖和三疊紀(jì)砂巖及石灰?guī)r構(gòu)成。右岸是里亞斯頁(yè)巖,表面上看來(lái)巖體較完整,后經(jīng)鉆探發(fā)現(xiàn)頁(yè)巖下面為古河床相的砂礫石層,表明了頁(yè)巖是古滑坡體物質(zhì),滑坡作用將河槽向左岸推移了70m。因而只得放棄該壩址而另選新址。
2.7 天然建筑材料
天然建筑材料也是壩址選擇的一個(gè)重要因素。壩體施工常常需要當(dāng)?shù)夭牧希瑝沃犯浇欠裼匈|(zhì)量合乎要求,儲(chǔ)量滿足建壩需要的建材,如砂石、黏土等,是壩址選擇應(yīng)考慮的。天然建筑材料的種類、數(shù)量、質(zhì)量及開采條件及運(yùn)輸條件對(duì)工程的質(zhì)量、投資影響很大,在選擇壩址時(shí)應(yīng)進(jìn)行勘察。
3.結(jié)語(yǔ)
從實(shí)踐表明,選擇壩址是水利水電建設(shè)中一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的工作,它直接關(guān)系到水工建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)和正常使用。工程地質(zhì)條件在選壩中占有極其重要的地位,選擇一個(gè)地質(zhì)條件優(yōu)良的壩址,并據(jù)此合理配置水利樞紐的各個(gè)建筑物,以便充分利用有利的地質(zhì)因素、避開或改造不利的地質(zhì)因素。
摘要:
巖土工程建設(shè)問(wèn)題一直是建筑界在建筑過(guò)程中存在的問(wèn)題,施工人員在施工前都會(huì)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察,確保巖土工程建設(shè)的質(zhì)量安全。本文分析巖土工程地質(zhì)勘查中質(zhì)量方面的控制因素,對(duì)地質(zhì)勘查中存在的問(wèn)題提供相應(yīng)的解決措施,為施工人員巖土工程建設(shè)提供一些參考意見(jiàn)。
關(guān)鍵詞:
巖土工程;地質(zhì)勘察;質(zhì)量控制因素
巖土工程勘察工作是一項(xiàng)細(xì)致的任務(wù),施工人員想要獲得完整的資料,就需要提高地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量。而想要提高地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量,就需要對(duì)能夠影響巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的因素進(jìn)行分析,針對(duì)地質(zhì)勘查中存在的問(wèn)題進(jìn)行防護(hù)措施,確保獲得的資料真實(shí)可靠。
1分析影響巖土工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的因素
1.1人為因素
地質(zhì)勘察工作是一項(xiàng)比較細(xì)致的工作,需要相關(guān)的地質(zhì)勘察人員擁有堅(jiān)實(shí)的地質(zhì)勘察技術(shù)和豐富的地質(zhì)勘察經(jīng)驗(yàn)。相關(guān)勘察部門在進(jìn)行地質(zhì)勘察的時(shí)候,需要有專業(yè)的地質(zhì)勘察人員從旁協(xié)助,如此才能保證地質(zhì)勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性。然而建筑方在這方面的資源比較稀缺,建筑方在地質(zhì)勘察人才方面的資源稀少,在地質(zhì)勘察方面的工作缺乏正確的指導(dǎo)方向,具有高精度勘察能力的儀器也很稀缺,許多建筑方都是利用的地質(zhì)勘察儀器比較陳舊。建筑方雖然在巖土工程方面加大了地質(zhì)勘察的隊(duì)伍,卻無(wú)法對(duì)地質(zhì)勘察的質(zhì)量起到促進(jìn)作用。因?yàn)榻ㄖ皆趲r土工程地質(zhì)勘察方米缺乏專業(yè)的技術(shù)指導(dǎo)和科學(xué)的理論依據(jù)[1]。
1.2技術(shù)因素
地質(zhì)勘察質(zhì)量需要精確的數(shù)據(jù)分析和真實(shí)的地質(zhì)狀況為依據(jù),這需要建筑方在巖土工程勘察方面具有專業(yè)的地質(zhì)勘察技術(shù)和高精度的勘察儀器。然而建筑方在地質(zhì)勘查技術(shù)方面的發(fā)展與時(shí)代的潮流沒(méi)有接軌,導(dǎo)致很多建筑方在勘察儀器方面存在老舊現(xiàn)象,或者地質(zhì)勘察技術(shù)不足,無(wú)法對(duì)巖土工程的地質(zhì)狀況進(jìn)行詳細(xì)而全面的勘察,導(dǎo)致建筑方勘察出來(lái)的結(jié)果與實(shí)際近況不符,影響建筑方在建筑方面的全體布局,造成大量的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患[2]。(巖土工程事故如圖1)。
1.3市場(chǎng)因素
隨著建筑工程的蓬勃發(fā)展,建筑界多出了很多地質(zhì)勘察團(tuán)隊(duì)。建筑方在地質(zhì)勘察方面的市場(chǎng)越來(lái)越大,地質(zhì)勘察工作的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。部分建筑方由于規(guī)模不足或者處于經(jīng)濟(jì)的考慮,在地質(zhì)勘察方面的投入力度不足,導(dǎo)致一些從事地質(zhì)勘察工作的專業(yè)人才看不到地質(zhì)勘察工作發(fā)展的前景,漸漸退出地質(zhì)勘察工作的領(lǐng)域,轉(zhuǎn)向其他行業(yè)發(fā)展。
1.4制度因素
建筑方在地質(zhì)勘察方面的制度不夠完善,無(wú)法提高地質(zhì)勘察人員的工作效率和工作質(zhì)量。多數(shù)的建筑方在進(jìn)行巖土工程地質(zhì)勘察方面,沒(méi)有對(duì)地質(zhì)勘察人員的工作進(jìn)行劃分,導(dǎo)致勘察人員的工作任務(wù)不明確,容易在勘察過(guò)程中出現(xiàn)盲目跟從、組織散漫等不良現(xiàn)象。建筑方勘察出來(lái)的結(jié)果與巖土工程地質(zhì)的實(shí)際情況不相符,因?yàn)榻ㄖ皆诘刭|(zhì)勘察方面勘察的內(nèi)容不夠全面。當(dāng)建筑方施工過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),無(wú)法及時(shí)做出補(bǔ)救措施,容易引起事故糾紛,從而影響施工方的信譽(yù),對(duì)建筑工程的發(fā)展造成一些不利影響[2]。
2防范措施
根據(jù)上述列出的巖土工程地質(zhì)勘察過(guò)程中影響地質(zhì)勘察質(zhì)量的因素,下面提出具體的應(yīng)對(duì)措施。
2.1建立優(yōu)秀的人才隊(duì)伍
建筑方應(yīng)該從外界尋找地質(zhì)勘察方面的專業(yè)人才,包括擁有地質(zhì)勘察技術(shù)的技術(shù)型人才,擁有豐富的地質(zhì)勘察理論的教師。建筑方可以花費(fèi)一定的資源建立起一支小型的地質(zhì)勘察隊(duì)伍,這支隊(duì)伍中的地質(zhì)勘察人員必須是清一色的專業(yè)地質(zhì)勘察人員,為建筑方在建筑界快速的樹立起一個(gè)良好的形象。同時(shí),建筑方要對(duì)原有的地質(zhì)勘察人員大力培養(yǎng),特別是一些可塑性人才。建筑方可以對(duì)地質(zhì)勘察人員進(jìn)行系統(tǒng)的理論知識(shí)培養(yǎng),使地質(zhì)勘察人員對(duì)巖土工程地質(zhì)勘察中需要勘察的內(nèi)容進(jìn)行全面的了解。為了加強(qiáng)地質(zhì)勘察人員對(duì)理論知識(shí)的深入理解,建筑方應(yīng)該定期安排部分人員在地質(zhì)勘察隊(duì)伍身邊臨場(chǎng)觀察。
2.2完善地質(zhì)勘察技術(shù)
首先,建筑方需要對(duì)地質(zhì)勘察工作的設(shè)備進(jìn)行更新,將陳舊的設(shè)備淘汰掉,引進(jìn)一批先進(jìn)的勘察設(shè)備。然而,建筑方應(yīng)該聘請(qǐng)專業(yè)的技術(shù)人員,對(duì)地質(zhì)勘察人員的儀器使用進(jìn)行專業(yè)指導(dǎo),使地質(zhì)勘察人員能夠很快適應(yīng)先進(jìn)的地質(zhì)勘察設(shè)備。同時(shí),建筑方應(yīng)該對(duì)地質(zhì)勘察人員灌輸新的地質(zhì)勘察技術(shù),將傳統(tǒng)的地質(zhì)勘察技術(shù)適當(dāng)?shù)暮Y選。當(dāng)然,建筑方不能過(guò)于依賴儀器,對(duì)于傳統(tǒng)地質(zhì)勘查技術(shù)中仍然適用的技術(shù)適當(dāng)?shù)谋A簟鹘y(tǒng)的地質(zhì)勘察技術(shù)與新型的地質(zhì)勘察技術(shù)結(jié)合起來(lái),不斷完善建筑方的地質(zhì)勘察技術(shù)。最后,建筑方應(yīng)該對(duì)地質(zhì)勘察人員進(jìn)行一定的訓(xùn)練,使地質(zhì)勘察人員在工作中不斷完善自己的地質(zhì)勘察技術(shù),盡快的適應(yīng)地質(zhì)勘查工作[3]。
2.3正確看待市場(chǎng)
雖然地質(zhì)勘察工作的市場(chǎng)逐漸擴(kuò)大,建筑方在地質(zhì)勘察工作方面的競(jìng)爭(zhēng)壓力逐漸增大,但建筑方應(yīng)該端正自己的態(tài)度,用正確的眼光看待地質(zhì)勘察工作市場(chǎng),不能因?yàn)槭袌?chǎng)上的激烈競(jìng)爭(zhēng)而放棄了自己的既定目標(biāo),降低對(duì)地質(zhì)勘察工作的投入力度。建筑方應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)勘察工作的投入力度,使前來(lái)應(yīng)征的地質(zhì)勘察人才能夠看到建筑方對(duì)地質(zhì)勘查工作的重視程度,從而不斷壯大建筑的地質(zhì)勘察隊(duì)伍。同時(shí),對(duì)于地質(zhì)勘察市場(chǎng)出現(xiàn)的一些不良現(xiàn)象,建筑方應(yīng)該組織相應(yīng)的監(jiān)察部門,嚴(yán)厲打擊那些皮包公司和商業(yè)詐騙團(tuán)伙,肅清市場(chǎng)的不良風(fēng)氣,使更多的地質(zhì)勘察人才進(jìn)入市場(chǎng),為建筑方后面的發(fā)展提供源源不斷的人才隊(duì)伍。
2.4建立完善的制度
為提高地質(zhì)勘查工作的質(zhì)量,建筑方應(yīng)該建立完善的制度,約束地質(zhì)勘察人員的行為規(guī)范,確保每一個(gè)地質(zhì)勘察人員能夠在地質(zhì)勘查工作中明確自己的工作任務(wù)。同時(shí),建筑方應(yīng)該建立相應(yīng)的監(jiān)察機(jī)制,對(duì)地質(zhì)勘察人員的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督,確保地質(zhì)勘察人員的勘察質(zhì)量。
3結(jié)語(yǔ)
巖土工程地質(zhì)勘察中的質(zhì)量問(wèn)題,是建筑界普遍存在的現(xiàn)象。主要原因還是建筑方對(duì)巖土工程地質(zhì)勘察工作的重視程度不足,在地質(zhì)勘察人員方面的管理沒(méi)有做到位,使勘測(cè)出來(lái)的地質(zhì)狀況與巖土工程的實(shí)際地質(zhì)狀況不符,從而影響施工方在建筑方面的施工質(zhì)量。相關(guān)建筑方應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)巖土工程中地質(zhì)勘察技術(shù)的質(zhì)量控制,確保地質(zhì)勘察的結(jié)果與巖土工程的實(shí)際地質(zhì)狀況相吻合。如此,施工方才能按照地質(zhì)勘查結(jié)果,制定出安全有效的施工方案,確保施工方的工程質(zhì)量。
作者:張念 單位:安徽省合肥市327地質(zhì)隊(duì)
摘要:
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人們生活水平的不斷提升,使得高速公路行業(yè)得到了快速的提升和發(fā)展,高速公路的建設(shè)也能促進(jìn)交通系統(tǒng)的完善和發(fā)展,從而進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。而在高速公路工程的建設(shè)之中,地質(zhì)勘察工作是重要的環(huán)節(jié)和組成部分,同時(shí)也關(guān)系到了高速公路工程的總體質(zhì)量。而文章則對(duì)高速公路工程地質(zhì)勘察中的問(wèn)題進(jìn)行了研究分析。
關(guān)鍵詞:
高速公路;工程質(zhì)量;地質(zhì)勘察
在高速公路的建設(shè)過(guò)程中,進(jìn)行地質(zhì)勘察具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。良好的勘察結(jié)果能夠?qū)⒏咚俟方ㄔO(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)情況進(jìn)行較為全面的了解,為后面的施工方案設(shè)計(jì)工作提供數(shù)據(jù)支撐力,避免在施工過(guò)程中出現(xiàn)不能施工或施工困難的情況,造成拖延工期或質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的情況。所以進(jìn)行高速公路工程地質(zhì)勘察的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1高速公路工程地質(zhì)勘察中的問(wèn)題
1.1勘察方案具有不合理性
通過(guò)相關(guān)的調(diào)查研究能夠發(fā)現(xiàn),很多的高速公路工程地質(zhì)勘察方案中,都存在著一定的不合理性,因此在開展工作的過(guò)程中,就容易出現(xiàn)較多的差錯(cuò)。但是對(duì)于高速公路工程的建設(shè)工作來(lái)說(shuō),準(zhǔn)確的地質(zhì)勘察工作直接決定了施工方案的設(shè)計(jì)、施工以及最終的使用環(huán)節(jié)有效的開展。但是目前我國(guó)的高速公路工程中,很多情況下為了能夠提升施工速度,縮短工期,其往往忽視了地質(zhì)勘察工作開展的重要性,甚至沒(méi)有對(duì)地質(zhì)勘察工作進(jìn)行具體的勘察方案的設(shè)計(jì)制定,并且在具體的勘察過(guò)程中,也出現(xiàn)了大量的不合理的現(xiàn)象和工作,導(dǎo)致后期的施工環(huán)節(jié)中遇到了較多的困難性,甚至一些地方施工不能夠順利的開展和結(jié)束,對(duì)施工質(zhì)量也造成了即為嚴(yán)重的威脅和影響。同時(shí),部分地質(zhì)勘察人員工作開展的不合理性,也直接影響了工程質(zhì)量不安全性的產(chǎn)生。
1.2勘察沒(méi)有充足的針對(duì)性
目前,在高速公路工程地質(zhì)勘察過(guò)程中,還有很多問(wèn)題沒(méi)有解決,嚴(yán)重的影響了后期的工程施工以及質(zhì)量,其中較為常見(jiàn)的是,在地質(zhì)勘察工作開展的過(guò)程中,其往往沒(méi)有明確的目的性和內(nèi)容的針對(duì)性。隨著社會(huì)科技的快速發(fā)展,勘察技術(shù)也得到了快速的發(fā)展,但是很多的施工單位依然使用比較傳統(tǒng)落后的方式進(jìn)行地質(zhì)勘察工作,其不僅不能滿足現(xiàn)代化高速公路建設(shè)的實(shí)際需求,還會(huì)對(duì)施工以及工程質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。且由于高速公路工程的建設(shè)往往不是在同一地段進(jìn)行的,因此其地質(zhì)條件之間也存在著較大的差異性,而使用同樣的地質(zhì)勘察手段,就沒(méi)有針對(duì)性的體現(xiàn),也不能夠獲得對(duì)應(yīng)的地質(zhì)信息數(shù)據(jù),同樣就會(huì)對(duì)之后的施工環(huán)節(jié)造成嚴(yán)重的影響。所以在實(shí)際的高速公路工程中地質(zhì)勘察工作的開展,具有較強(qiáng)的目的性和針對(duì)性,才能有效的提升其勘察工作的有效性,對(duì)于不同地質(zhì)環(huán)境的施工路段,要使用不同的地質(zhì)勘察手段,平原地區(qū)、山區(qū)都有很大的差異性。
1.3勘察工作人員沒(méi)有專業(yè)的知識(shí)水平和技能能力
在高速公路工程的建設(shè)過(guò)程中,最開始進(jìn)行的環(huán)節(jié)應(yīng)該就是地質(zhì)勘察環(huán)節(jié),因此其工作開展的有效性就具有十分重要的意義。在開展工作中就需要專業(yè)的勘察人員才能進(jìn)行,因此工作人員在地質(zhì)勘察環(huán)節(jié)就承擔(dān)著重要的責(zé)任。其工作開展的有效性也直接決定了勘察工作質(zhì)量和后期施工環(huán)節(jié)工作的開展以及工程質(zhì)量。但對(duì)現(xiàn)階段,我國(guó)高速公路工程地質(zhì)勘察工作的開展情況來(lái)看,工作人員往往不具備較強(qiáng)的專業(yè)知識(shí)水平和地質(zhì)勘察的技能能力。因此,其在進(jìn)行地質(zhì)勘察工作中,對(duì)地質(zhì)環(huán)境沒(méi)有完備的知識(shí)體系和認(rèn)知能力,甚至很多的地質(zhì)勘察人員不了解施工地段的地質(zhì)情況,其也往往采用不專業(yè)的勘察技能進(jìn)行地質(zhì)勘察。而其的不專業(yè)性則直接體現(xiàn)在了勘察報(bào)告上。而后期的施工方案的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),甚至不能夠從中獲取有用的信息,對(duì)后期的高速公路工程建設(shè)造成了重要的隱患。
2高速公路工程地質(zhì)勘察中出現(xiàn)的問(wèn)題及有效措施
2.1盡量完善高速公路地質(zhì)勘察的方案
只有更好地解決目前出現(xiàn)在我國(guó)高速公路工程地質(zhì)勘測(cè)中的問(wèn)題和隱患,才能提升工程的施工效率和質(zhì)量,從而提升整體的工程質(zhì)量。則首先盡量的完善高速公路地質(zhì)勘察的方案。在實(shí)際的工程中,在進(jìn)行地質(zhì)勘察之前,需要對(duì)相關(guān)資料信息進(jìn)行充分的了解把握,這樣才更好地進(jìn)行地質(zhì)勘察工作方案設(shè)計(jì),才能在實(shí)際的地質(zhì)勘察工作順利開展。而在實(shí)際的工作過(guò)程中,必須要重視工作開展的可行性和安全性,另外需要對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行考察和測(cè)量,要避免對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響和破壞。完善高速公路工程的地質(zhì)勘察工作,在收集到的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的比較后,發(fā)現(xiàn)勘察方案中產(chǎn)生的問(wèn)題,并且要能夠及時(shí)的改正和完善。同時(shí)還需要對(duì)地質(zhì)勘察的方案進(jìn)行多次細(xì)致的修改,才能夠使最為完善的方案應(yīng)用在實(shí)際的勘察工作中。使地質(zhì)勘查工作能夠更好的為之后的施工設(shè)計(jì)、施工環(huán)節(jié)提供有力的支撐,同時(shí)提升整體工程的施工質(zhì)量。
2.2加強(qiáng)勘察工作的針對(duì)性
在高速公路地質(zhì)工程的地質(zhì)勘察過(guò)程中,由于其沒(méi)有較強(qiáng)的針對(duì)性和計(jì)劃性,往往對(duì)之后的工作造成較大的障礙和影響,因此只有加強(qiáng)勘察工作的針對(duì)性,找出工作開展環(huán)節(jié)中的難點(diǎn)與重點(diǎn),才能更好的開展相關(guān)的工作,并且提升其工作的效率和質(zhì)量。這也需要地質(zhì)勘察的工作人員首先要對(duì)高速公路施工場(chǎng)所進(jìn)行大概的了解,并且根據(jù)不同的地質(zhì)特征設(shè)計(jì)不同的勘察方案,之后再進(jìn)行具體的地質(zhì)勘察工作。這也是由于不同的地質(zhì)環(huán)境需要不同的勘察方案。同時(shí)需要對(duì)施工計(jì)劃進(jìn)行較為全面的了解和認(rèn)識(shí),就山區(qū)而言,隧道工程以及環(huán)山公路之間,所要進(jìn)行的地質(zhì)勘察之間就有較大的差異性。同時(shí)根據(jù)國(guó)家相關(guān)的要求進(jìn)行地質(zhì)勘察的設(shè)計(jì),由于地質(zhì)勘察工作的具有較強(qiáng)的復(fù)雜性,所以在實(shí)際的地質(zhì)勘察過(guò)程中,還需要對(duì)地質(zhì)勘察工作的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行尋找和確定,并且圍繞著重點(diǎn)內(nèi)容開展相關(guān)的工作,才能有效的提升勘察工作地質(zhì)量和效率。
2.3加大對(duì)于勘察工作人員的培訓(xùn)力度
通過(guò)以上描述,已經(jīng)能夠了解到,在高速公路工程地質(zhì)勘察的過(guò)程中,勘察的工作人員也是影響其工作質(zhì)量的主要因素,由于工作人員對(duì)地質(zhì)知識(shí)認(rèn)識(shí)的不到位,以及不具備專業(yè)的技能水平,缺乏足夠的責(zé)任心和綜合素質(zhì),也直接對(duì)勘察工作的質(zhì)量造成了嚴(yán)重的影響。在管理方面,要加大勘察工作人員的培訓(xùn)力度,首先需要培養(yǎng)其專業(yè)的地質(zhì)知識(shí)能力,使其具備完善的地質(zhì)知識(shí)體系。其次,需要加強(qiáng)對(duì)其工作能力和專業(yè)技能的培訓(xùn)力度,使其在工作中不會(huì)出現(xiàn)原則性的錯(cuò)誤。此外,還要增強(qiáng)其責(zé)任心,增加對(duì)地質(zhì)勘測(cè)工作的重視程度,避免在工作中出現(xiàn)敷衍的情況。這樣才能夠提升其綜合素質(zhì),保證高速公路工程地質(zhì)勘察工作的效率和質(zhì)量。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,在高速公路工程的地質(zhì)勘察工作開展的過(guò)程中,往往會(huì)受到人為以及外界或者自然界多種因素的限制,對(duì)勘察工作造成一定的影響。因此,在現(xiàn)階段我國(guó)的高速公路工程的地質(zhì)勘察過(guò)程中依然存在著大量的問(wèn)題需要解決。而在此工作環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,則會(huì)對(duì)整體的工程施工環(huán)節(jié)以及工程質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響,會(huì)使人們的生命財(cái)產(chǎn)安全受到嚴(yán)重的損害。所以必須要有有效的處理措施,完善勘察工作的設(shè)計(jì)方案,加強(qiáng)管理,從而提升工作的有效性,保證工程施工順利,質(zhì)量合格。
作者:朱經(jīng)亮 單位:中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司