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地质勘察在山洪灾害治理工程中的应用

2016-08-11雷光峰

大科技 2016年5期
关键词:山洪工程地质灾害

雷光峰

(重庆市众禾工程设计咨询有限公司 重庆市渝北区 401147)

地质勘察在山洪灾害治理工程中的应用

雷光峰

(重庆市众禾工程设计咨询有限公司 重庆市渝北区 401147)

山洪灾害因其突发性和破坏性,被列为我国洪涝灾害致人死亡的主要灾害之一。山区地形狭窄,降雨会迅速转为径流,洪水暴涨暴落,水流协裹泥沙及块石宣泄而下,具有极强冲刷力,同时伴随有滑坡、崩塌、泥石流等其它地质灾害,对下游农田、房屋、人畜等造成严重的威胁和破坏。本文主要针对山洪灾害治理工程中的地质勘察工作的开展流程及重点进行总结分析,仅供参考。

地质;勘察;山洪灾害;堤防

引言

近年来山洪灾害频发,对人民生产生活造成巨大损失,政府部门对山洪灾害防治进行了专题研讨,并成立了“全国山洪灾害防治项目组”进行专项整治,为山洪灾害防治工作拉开帷幕。山洪灾害治理工程地质勘察作为山洪灾害治理工程的前期工作,为工程设计和施工提供地质依据及可行建议。地质是工程的基础,关系到上部结构的选型与结构的安全稳定,因此,采取正确的勘察方法以保证基础资料的准确性及有效性显得尤为重要。下面就中国西南片区山洪灾害治理工程勘察工作开展的先后顺序展、思路进行详细阐述,并确定其重点。

1 了解工程概况及建设任务

一般山洪灾害治理项目的主要任务为:山洪治理,场镇防洪为主,兼岸坡防护,水土保持,改善河道生态环境。主要建设内容多为堤防挡墙、护岸、闸、堰涵、桥等。

2 明确任务后确定勘察的主要目的

(1)查明新建、改建和已建堤防加固处理段的水文地质、工程地质条件,结合地基岩土性质、周边建筑物对基坑开挖的影响进行分段工程地质评价,提出基坑开挖坡率容许值及支护处理措施建议;

(2)查明堤岸防护段的水文地质、工程地质条件,并对堤岸的稳定性及其对堤防工程稳定性的影响分段进行工程地质评价;

(3)结合相关工程经验,工程类比提供各类岩土的物理力学指标建议值;

(4)进行天然建筑材料详查,评价天然建筑材料质量和储量。

3 地质勘察采用的主要手段

山洪沟治理与河道治理类似,主要采用的勘察手段有:资料收集、地质测绘、地质钻探、地质槽探、物探、原位实验、压水实验、注水实验、室内土工实验及水质分析等。

4 各项主要工作的内容及方法

各类工程的勘察步骤大同小异,但每类工程的勘察侧重点区别较大,具体到每个工程时,应灵活应对。下面就山洪灾害治理工程勘察各主要步骤的工作思路和工作重点进行总结分析:

(1)资料收集及踏勘:针对山洪灾害治理类项目,地勘人员在现场踏勘前,应收集工程相关基本资料(地理位置图、交通图、万分之一地形图、拟治理段历次暴雨山洪灾害情况、抢险或加固措施资料)及区域地质资料(区域地质图、构造纲要图、中国地震动参数区划图等、区内其他工程的相关地质资料),并进行分析和了解。主要了解工程区交通条件、历次灾害情况,山洪冲刷的深度。主要分析区域地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、区域稳定性、地震。综合判断工程建设活动的适宜性。

地勘人员应与设计及水利分管人员一起现场踏勘:①初步了解场地现状,掌握基本的地质情况;②各专业之间根据经验结合初步了解的地质情况形成初步方案,为下一步工作的开展定下基本方向。

踏勘的主要工作内容:根据调查走访结合已掌握资料,判断工程区所处地貌分区,及场地的地形条件。调查场地地层的主要岩性,根据岩性结合区域资料鉴别场地的地层。调查覆盖层的类别并初估厚度,测量岩层产状,主要节理产状,查看河沟两岸是否存在临空外倾结构面及滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象。根据以上情况初步综合判定工程场地的复杂程度。通过各专业之间的沟通,掌握拟建主要构建物的结构组成、荷载大小及对地基的要求,以此来拟定初步的勘察方案。沿河查看主要交通条件,为下一步进场勘探初步规划进场及搬迁线路。

(2)地质测绘:地层分界及露头测量时应单点测量,多点连线,不可随意勾绘,野外及时连图,不可在室内回忆勾绘。规范作业可以提高地质测绘精度,能减轻钻探工作量,并能与钻探反应的地质情况进行相互印证。如果地质测绘粗糙或错误,会导致钻探反应的地质情况与地质测绘冲突,不能正确反应实际地质情况。各单独地质点的观测记录应根据各点的具体情况详尽描述(地层分界线、构造位置、岩性、物质组成、露头范围、软弱夹层、岩层产状、节理产状及节理发育情况、不良地质情况等)。已建涉河建筑应对其进行定性评价,评价内容为结构组成、尺寸、质量、稳定性。河道两岸岸坡稳定性应进行初步定性评价,后期根据钻探成果进一步校正。

(3)编写勘察纲要:纲要由勘察项目负责人编制,在地质调查测绘的基础上结合设计及规范要求进行勘探工作布置,应做到内容完整、切合实际、满足工程要求。勘察纲要须经审核、优化后,形成文本,作为下一步开展勘察工作的指导和依据。

勘探工作布置在满足设计及规范要求的同时可根据实际情况灵活调整。譬如:勘探点原则上布置于河床两岸堤脚线及河道中心线出,在河床顺直段,地质情况简单时可适当放宽钻孔间距并结合槽探进行;在基岩出露地段可少布或不布置钻孔,在河曲段、河床陡降段、已建涉河建筑位置、分层不明确处、应加密钻孔;钻孔深度应进入稳定基岩3~5m方能终孔;覆盖层较薄处可进行槽探,其深度应进入基岩以清新分辨岩土分界线为准;主要土层应进行取样,如类似砂砾石层等取样困难时,可进行颗粒级配实验及原位实验(根据土层主要粒径大小可选用标准贯入实验、轻型或重型圆锥动力触探试验),后期根据锤击数,查表确定其力学参数;水质分析可分别取上下游河水及钻孔地下水各两组进行水质分析;场地岩层性质相对稳定,力学参数相对较高时,可不取岩样检测,其物理力学参数可参照当地经验提建议值。勘探安全技术交底书可参照钻探技术规程及地质勘探安全规程并结合本工程实际情况编写。

(4)地质勘探及取样检测:地质人员进场前应按交底书对施钻人员进行技术与安全培训,且钻探时必须跟班作业,严格督导施工人员按技术规程及安全规程操作。钻孔编录应按回次逐次记录,不得将若干回次合并记录,不容许事后追记。原始记录填写必须认真负责、严禁弄虚作假,编录应逐项、及时、准确、真实、齐全,并保持清洁,签字齐全。土层钻探时要求采取干钻,用取土器取原状土样,每一主要岩(石)、土层试验累计有效组数不应少于6组,水样2组,对砂砾石土,可只进行颗粒级配试验。取样后必须按相关规范要求进行封存,并及时送样。水样及易崩解的软岩应在取样后48h内进行试验。

(5)为设计人员提供中期资料:地质平面图、横断面图、纵断面图、料场分布图、岩土层的物理力学参数、岸坡分段评价(如表1~2)。

表1 覆盖层物理力学性质建议值表

(6)与设计交叉互动并编写地勘报告:地勘报告章节根据规范要求和当地水利管理部门指导意见编写,经总结大体提纲如下:①前言:工程概况、地勘工作概况、技术要求、完成工作量。②区域地质及地震:地形地貌、地层岩性、地质构造、新构造运动及地震、水文地质概况。③工程区基本地质条件:地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质特征、岩体风化特征、不良地质现象、岩土物理力学特性、建议持力层。④主要工程地质问题:堤基不均匀沉陷、堤基渗透变形、堤基抗滑稳定、堤基抗冲稳定、基坑涌水及开挖边坡稳定。⑤岸坡工程地质条件及分段评价:岸坡分类原则、分类(岩质岸坡、土质岸坡、岩土混合岸坡、工程岸坡)、岸坡分段评价、岸坡综述及处理建议。⑥堤基工程地质条件及分段评价:堤脚线工程地质分类原则、分类、堤基分段评价、堤基综述处理建议。⑦附属建筑物工程地质条件及评价。⑧天然建筑材料评价。⑨结论及建议。⑩附图、附表。

5 结束语

近年来部分山洪灾害治理工程已经施工完毕,治灾初见成效,地质勘察在其中起到了重要作用,但任务仍然紧迫繁重,为减少灾害发生,须加快治理工作的步伐,因此研究地质勘察在治灾工作中的方法及重点十分必要,通过分析总结有针对性的勘察,即争取了治灾时间又提升勘察质量,为后续的设计及施工快速和顺利开展打下了坚实基础。

[1]周瑞华,刘传正,吴梅,李金荣.《野外地质工作实用手册》[M].中国地质调查局,2009.

[2]《堤防工程地质勘察规范》(SL-2005)[S].中国水利水电出版社,2005.

[3]李广诚,司富安,杜忠信.堤防工程地质勘察与评价[M].中国水利水电出版社,2003.

[4]重点山洪沟防洪治理项目建设指导意见[Z].全国山洪灾害防治项目组,2013.

S422

A

1004-7344(2016)05-0208-02

2016-2-2

雷光峰(1986-),男,助理工程师,从事水利水电工程地质勘察工作。

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