朱文龍
(安徽省城建設計研究總院股份有限公司,安徽 合肥 230051)
堤防是指不同于水庫大壩的防洪堤防,堤防通常僅在洪水期間產生作用。堤防工程存在三個主要的工程地質問題:路堤基礎土層滲漏問題和軟土層的穩定問題,路堤的邊坡被水流損壞,導致坍塌和破壞,影響路堤安全。
冶溪河屬于一個二級支流,是安徽盆地的主要支流和東方紅水庫的洪水通道。冶溪河起源于岳西縣西坪鄉勝嶺,途經岳西縣東方紅水庫和冶溪鎮、太湖縣百里鄉。下文堤防工程地質調查是安徽省岳西縣冶溪市的一項防洪工程,在預設計階段進行工程地質勘察的目的包括:回填的類型,材料組成,粒徑,均勻性等調查,包括路堤基礎的地質結構,各種土壤的分布,厚度和性質的確定等。
安徽省岳西縣冶溪市的堤防工程安裝了53個鉆孔以探索項目區域,總進尺495m,收集了32個擾動樣本,現場進行了47次注水試驗,現場進行了163次野外重型動力觸探試驗,并測量了53次穩定的地下水位,用干燥的粘土球填充并壓實所有孔。此外,這第一堤防工程還對兩個天然建筑土、砂石料廠進行了地質勘察,在部分鉆孔進了鉆孔彩電測試。詳細的工作量見下表1。

表1 勘察工作量統計表
堤防工程地質勘察是一項重要工程,涉及堤防工程設計與施工的全過程。為了確保地質調查結果的準確性,因此必須嚴格按照既定的設計要求及工程地質勘察剛要對堤防工程進行工程地質勘察。根據堤防工程地質勘察過程的要求,堤防工程地質勘察過程可分為:編制初步的工程地質勘察方案,現場進行鉆探分層、原位測試,土、水、巖樣進行實驗室檢測測試,對現場原位測試及實驗數據進行分析并提出工程地質參數及設計、施工建議,出具正式堤防工程地質勘察報告。
堤防工程的地質勘察研究對整個水利工程來說非常重要。堤防工程地質勘察研究的主要方面是:
勘測布置計劃是對堤防進行工程地質勘察的基礎,一個特定的勘測布置計劃需要盡可能少的工作來獲得更多的地質材料。因此,在進行勘測布置計劃之前,有必要對堤防工程項目區域的地質情況有一個詳細的了解,并在此基礎上合理安排勘探孔,并在關鍵地點設置專項工程地質勘察。
在對堤防項目進行詳細的工程地質勘察時,堤防項目外有1-2個孔,路堤現場有2-3個孔,孔之間的距離通常需要滿足工程的具體標準進行適當的調整。對于地質條件相對簡單、堤防工程重要性等級較低時,可適當考慮減少勘探孔的數量,提高勘探效率。
采樣和試驗測試環節是堤防工程地質勘察(包括對巖石,土壤和水的采樣和測試)的關鍵環節。通常,當測試孔達到指定深度時,可以從鉆孔中采取試樣以科學地分析巖石和土壤的物理和力學特性。主要有兩種土壤采樣方法,使用巖芯管鉆進時,回次進尺必須控制在2m之內。
為了有效提高堤防工程地質勘察方案的準確性,在實際勘探過程中,必須嚴格遵守勘探孔的合理布局,需要遵守《堤防工程地質勘察規程》的有關規定。該項目主要用于安徽省岳西縣冶溪市的地質調查,為防洪做準備,項目區位于大別山腹地,海拔高度約1000m。研究區域是冶溪中學橋(樁號0+000)至下游聯慶堰(樁號6+970)為1060m,左墩長約7.55km,右墩長約7.14km,,樁號左0+000~左2+418,這條河的方向是西北74度。堤防工程區的地質勘測,應根據工程地質勘測圖和地圖進行。
堤防工程的地質調查非常容易受到許多外部因素的影響,這將降低數據分析的準確性和實驗結果的穩定性,例如不確定實際鉆孔數、孔深以及鉆孔之間的距離等。為了有效避免上述因素對地質調查結果的影響,必須進行取樣實驗。
簡而言之,堤防工程地質勘察是堤防工程設計與施工的基礎,對提高堤防工程設計與規劃的科學性具有重要意義。