洞庭湖區堤防加固工程地質勘察常見問題分析與探討

陳雄志

(湖南省水利水電勘測設計研究總院，湖南長沙 410007)

洞庭湖地處長江中游荊江河段南岸，是承納湘、資、沅、澧四水和吞吐長江的洪道型湖泊，是流域綜合防洪體系的重要組成部分。根據國務院批復的《長江流域防洪規劃》，洞庭湖區共安排華容護城、育樂、大通湖垸等11個重點垸的堤防加固工程建設;錢糧湖、共雙茶等24個蓄洪垸進行分蓄洪工程建設。1994—2002年，湖南省水利水電勘測設計研究總院先后對11個重點垸進行了堤防加固工程勘察和設計。24個蓄洪垸中除建設垸、江南陸城垸堤防作為長江干流堤已加固達標，錢糧湖、共雙茶和大通湖東垸已先期安排建設。2008—2013年，本院和長委設計院先后對余下的19個蓄洪垸進行了堤防加固工程可研和初設階段勘察和設計。

堤防加固工程的勘察本身并不復雜，但由于受勘察理念、水平和其它因素的限制，存在一些常見的、需要注意的共性問題。根據歷次勘察的評審情況，本文對工程勘察中的常見問題和解決辦法進行分析和探討。

1 勘察與設計不能脫節

地質勘察是為設計服務的，地質資料是設計的最基礎資料，脫離工程地質條件做設計，就好比空中樓閣，根基不穩，經不起實際的檢驗。但在洞庭湖區實際勘察中，有時設計與地質并沒有有機地結合在一起，而是各自為政，互相不溝通，設計處理方案不能與勘察揭露的地質條件相吻合。比如設計處理的堤段堤基要防滲，而工程地質條件卻是好或比較好(A、B類)，工程地質條件較差或差(C、D類)的堤段卻沒有進行堤基防滲處理設計;又如在實際中，有些堤垸堤身防滲設計時，根據現場注水試驗等成果，地質提出要處理的堤段與設計樁號不吻合，現場注水獲得的堤身土滲透系數＞i×10－4cm/s堤段，設計卻沒有做堤身防滲設計;還有就是地質人員提出的巖土物理力學參數，設計人員不采納或部分采納，諸如此類，這就是地質勘察與設計的脫節，造成設計依據不充分，這往往是每次審查與評審時反復出現的問題。

作為堤防加固工程地質勘察，首先要掌握設計意圖，了解設計目的和要求，其次要加強溝通。對于有出入的地方早發現、早協商，地質勘察情況要及時向設計反饋。唯有這樣，整個工程資料的完整性、統一性、合理性才能得到提高。

2 前期資料收集整理和分析要全面

2.1 充分利用前期資料

洞庭湖區堤防加固工程經過幾十年的地質勘察，前后積累了許多勘察資料，包括鉆探、各種試驗、險情調查，已經為后續地質勘察打下了較好的基礎，但綜觀后面的蓄洪垸加固工程實際過程中，存在著部分前期資料未收集或收集了也未利用的情況，造成了部分勘探工作重復，也影響了前后資料對比。形成這種情況原因是多方面的，客觀上是有的單位資料管理不善，難以找到;也有的是怕麻煩，怕前后資料有矛盾，分析起來花時間花精力，干脆棄之不用。要解決好這個問題，需要從兩個方面下功夫，一是培養地質人員利用前人資料的良好習慣，消化吸收前人資料，樹立合理布置勘探工作的理念;二是要建立洞庭湖區勘察資料數據庫，便于信息互聯互通。

2.2 合理運用前期資料

洞庭湖區歷經數十年勘察，其勘探方法、工藝水平在不斷進步，前后資料存在矛盾是客觀的，如對粉細砂夾層，以前鉆探多采用沖擊鉆為主，取芯不完整，尤其是淤泥質土夾粉細砂層就很難判別其分布位置、厚度及顆粒成分，而粉細砂層的分布、埋深在洞庭湖區是造成堤基滲漏、管涌的主要因素之一;再如前期土工試驗成果由于試驗方法或設備的不同，造成土工試驗成果與后期有所差異。隨著技術進步，如今對粉細砂的取樣分層已相當準確，巖土試驗水平也在提高，如果對前期資料不加分析，盲目采用，有時就會產生矛盾。

地質人員一定要對前期資料認真分析，并結合實際情況和經驗，去粗取精，去偽存真，盡量消除矛盾，在充分利用和合理利用之間找到平衡點。

3 勘察工作量要有針對性

洞庭湖區堤防加固項目主要有堤身防滲、堤基防滲、岸坡防護、建筑物改建重建和填塘固基等?？辈旃ぷ髦攸c是針對這些設計項目進行，在實際工作中，有些勘察工作并沒有做到有的放矢。如涵管接長時，有些也按重建建筑物來考慮，無形中就造成勘察工作量的浪費;又如堤岸護坡或護腳段，有時有些技術人員在布置橫剖面時垸內也布置1～2孔，沒有針對性;另外有些堤段存在一些透鏡體，需加密鉆孔進行控制，尤其是一些不良地層，在實際工作中卻被忽略了，這都是勘察工作量沒有針對性的表現。所以堤防加固工程中，必須對勘察項目做到心中有數，針對重點進行勘察，才能取得更好的效果。

4 加強平面地質調查和測繪，對險工險段資料進行論證分析

洞庭湖區基巖出露甚少，第四系河相、河湖相松散堆積物分布廣泛，勘察的重點針對的主要是各類土層。在堤防加固勘察過程中有部分技術人員易對平面地質調查及測繪放松要求，存在走馬觀花或者干脆不做調查的現象;有的人認為都是第四系松散堆積物，沒有什么好調查的。但結合歷次勘察和評審看，湖區平面地質調查一樣重要，關鍵是要弄清楚調查的內容，重點是調查險工險段情況，若不進行認真的地質調查，就不能對各險工險段形成的原因、規模、范圍等有更清楚的認識和理解，就不能對以后的資料解析全面合理(如坍岸、滑坡、滲漏等)，更談不上對設計提供合理可行的處理建議。如某垸有一段按方案為拋石護腳，但實施過程中通過現場復核，該段有較寬外灘且有防浪林，根本就不需要采用拋石護腳進行處理，這就是沒有認真進行地質調查造成的后果。

5 現場取芯、試驗要規范操作

對于第四系河相、河湖相松散堆積物鉆探取芯，選用先進的工藝是關鍵環節。鉆探取芯最好方法是采用旋轉鉆進，遇到淤泥質土或砂層時需下套管或泥漿護壁，采用水壓退芯技術，這樣才能保證取芯的完整性和準確性。

現場試驗主要有標準貫入、動力觸探及注水試驗等，通過這些試驗可得到各土層的承載力、密實度、含水量及滲透系數等地質參數，結合室內土工試驗提出最終的物理力學指標。在實際勘察中，現場試驗有時存在操作不規范的情況，如標貫桿不直或標貫錘齒輪銹死，沒有保持貫入器、探桿等的垂直度等，造成落錘不標準等;另外標貫和動探操作不規范，如標貫沒有進行15 cm預擊等，造成標貫或動探擊數不合理;還有就是現場注水試驗時，由于有時采用泥漿護壁進行鉆進，沒有進行孔壁有效清洗，從而造成滲透系數誤差過大。

現場各種取芯、試驗必須準確和規范，除了勘探操作人員要規范操作外，關鍵地方地質人員要現場控制，對異常情況做到及時發現問題及時處理。

6 土工試驗成果要有代表性

室內土工試驗是堤防勘察獲得巖土物理力學參數的主要手段之一，必須按規程規范進行取樣試驗，對于每個堤垸應按照不同地質單元分層進行取樣，各類土層的試驗組數應滿足規范要求，試樣要具有代表性。實際在歷次勘察中，試驗成果是評審中重點關注的內容之一，根據以往的情況，主要存在兩個問題:一是樣品的代表性和有效性不夠;二是參數選擇依據不足，推薦值與試驗值相差較大，地質人員對有些不合理的或離散偏大的數據沒有認真研究取舍。

試驗數據的準確性直接影響到物理力學參數的選擇，尤其是要注意三種工況(飽和快剪、固結快剪、慢剪)的代表性。從取樣到試驗全過程應規范操作，保證足夠的有效組數，且要注意試驗的時效性，有些樣品放置時間過長，嚴重影響了數據的準確性。選擇推薦值時，一定要以試驗數據為基礎，結合室內和現場試驗綜合分析，這樣才有說服力。

7 高度重視土料場勘察

洞庭湖區堤防加固天然建筑材料以土料為主，塊石料及砂礫石料需求量不大，結合歷次堤防加固工程中的實際情況來看，湖區塊石料及砂礫石料均以商業購買為主。而土料主要分堤身加培料、填塘固基料及吹填料，因土料需求量大，直接影響到工程投資，在歷次評審中，也是重點關注的內容之一。首先土料場的分布要盡量合理，因為洞庭湖區堤防是線狀工程，在堤垸沿線都有料場分布的情況下，要合理選擇土料場以方便施工選取，不能把選取的主要料場放在一端或一邊;其次是各土料場各土層(如砂性土層，粘性土層)的儲量應結合勘察分別計算或統計;再次是對各土料場進行合理取樣，進行擊實實驗，全面評價各土料的質量、儲量、運距等;最后是落實所選取的土料場所處地方是否牽涉到國家級、省級濕地或物種保護區等，做到心中有數，避免返工。

總之，要高度重視土料場的勘察，不能因料場問題影響工程實施。

［1］ SL188—2005，堤防工程地質勘察規程［S］.

［2］ GB50021—2001，巖土工程地質勘察規范［S］.

［3］ 湖南省水利水電勘測設計研究總院.洞庭湖區19個蓄洪垸堤防加固工程可行性研究報告［R］.長沙:湖南省水利水電勘測設計研究總院，2008.