堤防工程地質(zhì)勘察的任務(wù)和內(nèi)容

1、2堤防工程地質(zhì)勘察的任務(wù)和內(nèi)容,2.1 堤防工程地質(zhì)勘察階段劃分堤防工程地質(zhì)勘察階段的劃分與工程設(shè)計階段相適應(yīng)。一般對于新建堤防，工程地質(zhì)勘察可分為規(guī)劃、項目建議書、可行性研究、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計五個階段；對已建堤防可分為項目建議書、可行性研究和初步設(shè)計三個階段。對一些重要的防滲、護岸和穿堤建筑物工程還須進行施工地質(zhì)工作。對于地質(zhì)條件簡單或勘察目的單一的堤防工程，勘察階段可適當(dāng)簡化。,堤防工程地質(zhì)勘察是為堤防的設(shè)計和施工服務(wù)的，因此

2、應(yīng)緊密結(jié)合工程實際。不同勘察階段，工程地質(zhì)勘察的任務(wù)不同。2.2.1規(guī)劃階段規(guī)劃階段主要是對新建堤防而言，其目的是了解堤防的區(qū)域地質(zhì)概況和堤防工程地質(zhì)條件，為堤線選擇與方案比較服務(wù)，應(yīng)滿足如下要求：①了解堤防所在地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)概況；②了解堤防的基本地質(zhì)條件和主要工程地質(zhì)問題；③了解天然建筑材料的分布概況。堤防工程規(guī)劃階段工程地質(zhì)勘察的目的是比較各方案區(qū)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件和主要工程地質(zhì)問題，為方案的綜合比選提供基礎(chǔ)地質(zhì)資

3、料。在堤線的比較中，還應(yīng)考慮堤岸及擬建大、中型涵閘工程區(qū)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件。,2.2 各勘察階段的任務(wù),2.2.2可行性研究階段,該階段已建堤防和新建堤防工程地質(zhì)勘察的要求有所不同。新建堤防要在選定的堤線和方案比較的基礎(chǔ)上，結(jié)合堤身結(jié)構(gòu)型式開展工作，具體要求如下：①調(diào)查區(qū)域地質(zhì)情況，進行區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價；②基本查明堤防工程各工程地質(zhì)單元（段）堤基與岸坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)及巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)，并對有關(guān)的主要工程地質(zhì)問題作出初步評價；

4、③初步分段評價堤基與岸坡的工程地質(zhì)條件，為設(shè)計選擇工程措施提供依據(jù)；④了解主要穿堤建筑物地基的工程地質(zhì)條件；⑤進行天然建筑材料初查。,已建堤防主要要求對堤身、堤基穩(wěn)定現(xiàn)狀進行評價并為加固方案的選定提供地質(zhì)資料：①搜集分析堤段的工程地質(zhì)、施工記錄以及隱患情況等資料；②基本查明擬加固堤段堤基的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件及擋水后的變化；③基本查明擬加固堤段堤身的工程特性；④基本查明堤身、堤基隱患的性質(zhì)、分布范圍。⑤天然建筑材料一般應(yīng)

5、進行初查。,新建堤防可行性研究階段工程地質(zhì)勘察是在規(guī)劃階段選定的堤防方案基礎(chǔ)上，通過線路地質(zhì)條件比較，對選定堤線提出地質(zhì)建議。地質(zhì)條件復(fù)雜時，勘察范圍可適當(dāng)擴大，以滿足線路調(diào)整的需要。已建堤防勘察的中心任務(wù)就是查明堤身、地基險情隱患的類型、規(guī)模、分布和特性，分析險情與地質(zhì)條件的關(guān)系，提出加固處理堤段的位置與處理措施的建議。堤岸現(xiàn)狀包括岸坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)、江（河）水流條件及岸坡變形破壞形式與規(guī)模等。分段評價的目的是為堤岸防護段的確定提供地質(zhì)

6、依據(jù)。區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價是該階段需要完成的一項重要的基礎(chǔ)工作，地震危險性是工程抗震設(shè)計的重要依據(jù)，本階段應(yīng)確定區(qū)域地震動參數(shù)。,2.2.3初步設(shè)計階段,新建堤防要求：①查明堤防沿線各工程地質(zhì)單元（段）與穿堤建筑物的工程地質(zhì)條件，并對堤基抗滑穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定和抗沖能力等工程地質(zhì)問題作出評價；②預(yù)測堤防擋水后堤基及堤內(nèi)相關(guān)地段水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件的變化，并提出相應(yīng)處理措施的建議；③進行天然建筑材料詳查。,已建堤防要求：①查明擬加固

7、堤段和穿堤建筑物的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，提供有關(guān)巖土物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)；②查明擬加固堤段、堤身的結(jié)構(gòu)和堤基的處理情況；③查明堤身、堤基隱患的類型、規(guī)模、分布范圍，分析其成因和危害程度；④天然建筑材料一般應(yīng)進行詳查。,初步設(shè)計階段工程地質(zhì)勘察是在可行性研究階段工程地質(zhì)勘察的基礎(chǔ)上進行的，要求對區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題都予以查明，特別是對涉及堤防工程安全的抗滑穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定、抗震穩(wěn)定、抗沖條件等常遇的工程地質(zhì)

8、問題進行論證評價。堤防的修建以及對堤基進行垂直防滲處理，將改變原有的水文地質(zhì)條件。如：垂直防滲切斷了江河水入滲的通道，同時也切斷了地下水排泄的通道，常使保護區(qū)水文地質(zhì)條件發(fā)生大的改變，導(dǎo)致一系列環(huán)境地質(zhì)問題，應(yīng)注意分析評價。,關(guān)于天然建筑材料勘察一般應(yīng)按規(guī)劃階段了解天然建筑材料的分布概況；可行性階段進行天然建筑材料初查；初設(shè)階段進行天然建筑材料詳查。考慮到堤防工程相對較簡單，且為季節(jié)性擋水建筑物，一般不高。因此，本規(guī)程勘察任務(wù)對建材勘

9、察精度的要求具有一點靈活性，有關(guān)內(nèi)容堤防天然建筑材料有詳細說明。,2.2.4施工地質(zhì),對初步設(shè)計審批中要求補充論證和施工開挖中出現(xiàn)的重大專門工程地質(zhì)問題進行勘察，為優(yōu)化堤防工程設(shè)計提供地質(zhì)資料。堤防施工地質(zhì)主要應(yīng)針對防滲工程、護岸工程和與堤防有關(guān)的一些大型涵閘工程進行。施工地質(zhì)要求做好如下工作：①檢驗與修正前期勘察資料；②進行施工地質(zhì)編錄；③預(yù)測、預(yù)報施工中可能出現(xiàn)的不良地質(zhì)現(xiàn)象；④參加與地質(zhì)有關(guān)的工程驗收。堤防工程為線狀工

10、程，各階段工程地質(zhì)勘察的勘探點間距較大，另外，堤防沿河修筑，處于河流變遷與河湖交錯沉積的環(huán)境多變地帶，土層相變頻繁。因此，對地質(zhì)條件復(fù)雜或有特殊要求的重大工程宜進行施工地質(zhì)工作；對施工中揭露的對工程安全有嚴重影響的地質(zhì)缺陷可進行專門的地質(zhì)勘察與研究。,2.3　各勘察階段的內(nèi)容,堤防工程地質(zhì)勘察要緊緊圍繞存在的主要工程地質(zhì)問題展開，勘察內(nèi)容包括地形地貌，區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性與地震，堤基與岸坡、穿堤建筑物地基的地質(zhì)結(jié)構(gòu)及各土巖層的物理力學(xué)性質(zhì)，土

11、堤堤身質(zhì)量，歷史險情與工程所需的天然建筑材料等。①收集了解堤防歷年險情資料，包括管涌、漏水洞、散浸、堤身開裂與脫坡、崩岸、塌陷、潰口等的位置、范圍、特征、成因、搶險措施與效果等。②通過施測地形圖和地質(zhì)測繪，查清大堤內(nèi)、外地形地貌特征，包括堤外灘寬度，堤內(nèi)外地面高程與淵、潭、溏、決口沖刷坑、決口扇等的分布及規(guī)模；岸邊滑坡、崩塌等的分布規(guī)律、位置、規(guī)模、成因等；埋藏的古河道、古沖溝等的分布、規(guī)模與沉積物的顆粒組成與性質(zhì)等。③調(diào)查堤防工

12、程區(qū)含水層的分布與埋藏條件；地下水的補給、運移、排泄，與江、河水的關(guān)系；進行地下水與地表水的水質(zhì)分析，評定其對混凝土的腐蝕性。,④根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料評價堤防所在地區(qū)的構(gòu)造穩(wěn)定性，特別是新構(gòu)造穩(wěn)定性；收集并分析堤防所在地區(qū)和鄰近地區(qū)地震歷史記載，根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306-2001，確定堤防所在地區(qū)的地震動參數(shù)及相應(yīng)的地震基本烈度。⑤通過險情分析、工程地質(zhì)測繪、鉆探、室內(nèi)外試驗等，評價堤身填土質(zhì)量。堤身填土質(zhì)量主要包括兩個

13、方面：一是堤身填土的物質(zhì)組成，亦即顆粒組成，由壤土或更細顆粒所組成的堤身，因其滲透性較弱，質(zhì)量一般較好，而由砂壤土或較粗顆粒所組成的堤身質(zhì)量一般較差，汛期常出現(xiàn)堤身管涌、散浸等險情；二是堤身填土的密實程度，反映堤身填土密實程度的指標有孔隙比、干密度，密實程度差的堤身填土在汛期常出現(xiàn)散浸、脫坡等險情。滲透性是反映堤身填土質(zhì)量的綜合指標，滲透性強可能是由于堤身填土物質(zhì)顆粒較粗所至，也有可能是堤身填土密實程度差引起的。要詳細評價堤身填土質(zhì)量是

14、一件非常困難的事，因為堤身填土分布和密實程度的隨機性，堤身填土質(zhì)量也因此存在較大差異，而鉆探和室內(nèi)外試驗只能代表一個點的狀況，勘探點之間堤身填土的質(zhì)量與勘探點處可能存在很大差異。,⑥通過物探、鉆探和室內(nèi)外試驗確定堤基、岸坡和穿堤建筑物地基的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，特別應(yīng)注意淤泥、淤泥質(zhì)土、砂性土、雜填土等的分布、厚度等；了解各土層的物理力學(xué)性質(zhì)與滲透性、允許滲透比降，透水層和相對不透水層的厚度與空間分布，為防滲設(shè)計提供依據(jù)。⑦對工程所需天然建筑材料

15、進行調(diào)查。堤防工程地質(zhì)勘察各階段的內(nèi)容基本相同，差別主要只是側(cè)重點或勘察深度、精度的不同。本規(guī)程對堤防工程所涉及的主要水文地質(zhì)、工程地質(zhì)問題分規(guī)劃、可研、初設(shè)分別要求了解、基本查明、查明；而施工階段的勘察內(nèi)容則主要是驗證前期地質(zhì)成果結(jié)論，解決施工過程中遇到的新問題。,2.3.1規(guī)劃階段,規(guī)劃階段主要是通過調(diào)查、訪問、搜集分析已有資料，結(jié)合現(xiàn)場踏勘了解一些對確定堤防方案影響比較大的地形、地貌、工程與水文地質(zhì)、區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定和天然建筑材料概

16、況。在地形地貌方面，重點是堤線可能通過地區(qū)的岸坡型態(tài)，是受沖刷還是淤積，特別應(yīng)注意已被近代河湖沉積物掩埋的古河道、古沖溝、淵、潭、塘等的情況。在這些隱伏地帶，常有不利于堤防穩(wěn)定的軟土層、砂層、甚至有人工堆填物質(zhì)存在。對于沿線地層，要特別注意那些性質(zhì)特殊的土層（如膨脹土、黃土、凍土、分散性土、鹽漬土、紅粘土、軟土、人工填土等）和易液化、透水性較強的地層?；鶐r一般都可滿足堤基的要求，但要注意堤線是否有喀斯特化巖層分布，在南方喀斯特區(qū)的第四系

17、土層中，有時還有土洞分布，作為地基十分不利，也應(yīng)大體了解。至于物理地質(zhì)現(xiàn)象，主要指可能影響堤線方案成立的較大范圍的滑坡、泥石流及崩岸等。關(guān)于天然建筑材料，只作一般性了解，即在堤線附近有哪些天然建筑材料，分布和儲量的大概情況。原規(guī)程提出“了解歷史地震背景”的要求過高。本次修訂為“了解區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性和歷史地震情況”，主要是指了解工程區(qū)所處的大地構(gòu)造單元、 區(qū)域性斷裂的基本特征和歷史上地震發(fā)生情況。,2.3.2可行性研究階段,可行性研究階段

18、已建堤防要初步確定加固處理的范圍和處理方法。因此，凡是影響堤線和處理范圍選定的主要地質(zhì)條件都應(yīng)基本查明?！皡^(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評價”是指根據(jù)有關(guān)區(qū)域資料對區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性進行簡要評價，一般情況下無需開展專門的工作。2001年國家技術(shù)監(jiān)督局頒布了《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（1/400萬）》（GB18306-2001）取代原《中國地震烈度區(qū)劃圖》，勘察單位可根據(jù)《中國地震動參數(shù)劃圖》直接確定地震動參數(shù)。如果地震地質(zhì)條件特別復(fù)雜或地震動參數(shù)值甚高或有特殊

19、要求時，可進行地震動參數(shù)復(fù)核。對地形地貌，要通過調(diào)查微地貌類型及其分界線，初步確定滲流的邊界條件，其重點是調(diào)查古河道、古沖溝、淵、潭、塘、砂丘等的分布位置、規(guī)模及特性等。對地層巖性，重點是基本查明物理力學(xué)性質(zhì)較差、不利于堤防興建、對堤防穩(wěn)定不利的巖土層的分布位置、范圍及其物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)。,對喀斯特，原規(guī)程要求“論證其對堤基滲漏的影響程度”難以做到，本次修訂僅要求分析喀斯特對堤基滲漏和堤身穩(wěn)定的影響。本次修訂增加了對堤線附近淺埋或出

20、露基巖中非區(qū)域性斷裂等地質(zhì)構(gòu)造的勘察；進行地表水、地下水的水質(zhì)分析；進行物理地質(zhì)現(xiàn)象對工程影響的分析和評價以及對主要工程地質(zhì)問題的初步評價等。本階段對天然建筑材料應(yīng)進行勘察，布置必要的勘探工作，勘察的精度按本規(guī)程第7章的規(guī)定執(zhí)行。已建堤防的堤基病害險情與其地質(zhì)條件息息相關(guān)，地質(zhì)條件是產(chǎn)生險情的原因，險情是地質(zhì)條件在汛期的表相。所以，已建堤防加固工程勘察除了基本查明有關(guān)工程地質(zhì)條件外，還要重點調(diào)查病害險情的詳細情況，包括病害險情的類型

21、、分布位置、特征，出險過程、搶險的具體情況等等。并結(jié)合勘探、地質(zhì)測繪基本查明與病害險情有關(guān)的工程地質(zhì)條件，分析病害險情產(chǎn)生的原因和出險對原有地質(zhì)條件的影響。此外，本次修訂將有關(guān)堤身的勘察內(nèi)容移至8章。,各類涵閘工程?？辈熘袘?yīng)特別注意引起滲透穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定問題的特殊土、透水性較強的巖土層，軟弱或不利結(jié)構(gòu)面的分布、組合及性狀，并結(jié)合地形地貌、水文地質(zhì)等條件進行閘址比較。關(guān)于區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性和地震動參數(shù)，應(yīng)根據(jù)涵閘的等級、規(guī)模、重要性及區(qū)域地質(zhì)

22、條件，確定是否進行復(fù)核工作。對于已建涵閘加固工程的勘察，還應(yīng)調(diào)查了解涵閘的險情隱患，包括閘基的、涵閘與土堤接觸面以及涵閘本身的險情隱患，了解發(fā)險過程、搶險的具體情況等，并初步分析地質(zhì)條件與險情隱患的關(guān)系?？尚行匝芯侩A段，還應(yīng)對堤岸的穩(wěn)定現(xiàn)狀進行全面的調(diào)查，確定出穩(wěn)定性差或較差堤岸的位置。堤岸的穩(wěn)定性除與岸坡的物質(zhì)組成有關(guān)外，受水流情況的影響較大，所以應(yīng)了解河勢的情況，分析水流對堤岸的影響。,2.3.3初步設(shè)計階段,初步設(shè)計階段新建堤

23、防初步設(shè)計階段勘察是在可行性研究階段勘察的基礎(chǔ)上進行的，勘察內(nèi)容無大的變化，只是勘察的深度和精度較前階段高，對可行性研究階段發(fā)現(xiàn)的地質(zhì)條件較差的部位應(yīng)重點勘察。對于喀斯特或土洞的勘察，本次修訂要求在可行性研究階段基本查明喀斯特發(fā)育特征的基礎(chǔ)上，查明堤基下喀斯特洞穴或土洞具體分布情況、規(guī)模和特征，分析其對堤防的影響。由于險情資料比任何模型計算結(jié)果更直觀，更具說服力，險情與地質(zhì)條件相結(jié)合，綜合分析可以得出合理、可靠的結(jié)論，所以本階段要求

24、對有關(guān)險情進行復(fù)核。此外，由于決口臨時堵體成份復(fù)雜，決口口門與沖刷坑淤積物性狀較差，往往會再引發(fā)險情，所以也應(yīng)重點查明。,雖然絕大多數(shù)涵閘規(guī)模不大、荷載較小，對地基的要求不高，但由于涵閘多建于江河邊、湖海濱，地基條件較差，且與堤防一起抵御洪水，勘察工作中也應(yīng)予以重視。初步設(shè)計階段除查明一般工程地質(zhì)條件外，與涵閘（加固）有關(guān)的滲漏、滲透變形、抗滑、抗沖刷、沉降變形、邊坡穩(wěn)定問題都應(yīng)查明，同時也應(yīng)查明影響涵閘安全的滑坡、崩塌等物理地質(zhì)現(xiàn)象分

25、布情況及特征。已建涵閘的險情，有些與地質(zhì)條件無關(guān)，主要是由于閘門和混凝土老化、設(shè)計標準低等原因產(chǎn)生的；有些是地質(zhì)條件導(dǎo)致的，如：沉降裂縫、滲透變形等。后者才是工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容。初步設(shè)計階段堤岸的勘察是針對穩(wěn)定條件較差、需要防護的岸段進行的。因堤岸段岸坡沖淤頻繁，且工程對地基條件要求不高，勘察工作只需做到“基本查明”。除了岸坡的地質(zhì)條件外，河勢的情況對岸坡的穩(wěn)定性影響很大，所以應(yīng)重視對河勢情況的調(diào)查。不利界面是指上覆土體易沿其產(chǎn)生

26、滑坡的結(jié)構(gòu)面，如：新老土層接觸面，基巖面，岸坡土體中的軟弱土層等。,2.3.4施工地質(zhì),施工地質(zhì)的一項重要工作內(nèi)容是收集、編錄施工開挖揭露的一些地質(zhì)現(xiàn)象、不良地質(zhì)現(xiàn)象的清理和處理情況以及其他與地質(zhì)有關(guān)的現(xiàn)象、問題、事件等?？刹捎梦淖?、圖形或攝影等適合的方式進行。根據(jù)實際情況，檢驗初步設(shè)計階段提供的巖土物理性質(zhì)參數(shù)，以使設(shè)計更加符合實際也是施工地質(zhì)工作的內(nèi)容之一。如果發(fā)現(xiàn)開挖后土層與前期勘察結(jié)果有較大差別，還可以選取一些土樣進行室內(nèi)試驗

27、或補充進行現(xiàn)場原位測試。根據(jù)施工中出現(xiàn)的具體情況，施工地質(zhì)人員應(yīng)對已出現(xiàn)的有關(guān)地質(zhì)問題進行調(diào)查分析，提出地質(zhì)觀測的建議，分析有關(guān)觀測結(jié)果，預(yù)測其發(fā)展趨勢或可能出現(xiàn)的地質(zhì)問題。此外，施工地質(zhì)人員還要預(yù)測堤防（加固）完建后運行期可能出現(xiàn)什么不良環(huán)境地質(zhì)現(xiàn)象，如果有些現(xiàn)象可能危及堤防安全，則還應(yīng)提出施工期和運行期安全監(jiān)測的建議。對于一些特殊的或急需查明的地質(zhì)問題可開展專門的研究。施工期間，地質(zhì)工作人員應(yīng)參加與地質(zhì)有關(guān)的分部工程的質(zhì)量檢查和

28、驗收工作，如涵閘基坑的驗收、防滲下限的核定等。單項工程的質(zhì)量檢查和驗收雖是施工人員的職責(zé)，但鑒于工程的質(zhì)檢和驗收涉及到一些地質(zhì)情況的鑒定，因此建設(shè)單位在組織單項工程檢查和驗收時應(yīng)吸收施工地質(zhì)人員參加，地質(zhì)方面應(yīng)提出地質(zhì)鑒定意見。,對垂直防滲工程，施工單位一般沿防滲軸線布置先導(dǎo)孔，施工地質(zhì)人員應(yīng)根據(jù)先導(dǎo)孔資料修正初步設(shè)計勘察成果，對防滲下限和施工方法的調(diào)整提出地質(zhì)建議。必要時可對先導(dǎo)孔與前期勘察成果差異較大的地段進行復(fù)核勘察。堤岸防護工

29、程的施工地質(zhì)主要針對水上護坡工程進行，主要是編錄水上護坡段削坡后岸坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、各土層的工程地質(zhì)特性、地下水及不良地質(zhì)現(xiàn)象的處理情況等。水下護坡工程僅收集有關(guān)施工情況的記錄。小型涵閘規(guī)模小、數(shù)量多，一般不進行施工地質(zhì)工作。大、中型涵閘工程的施工地質(zhì)工作因工程的建設(shè)形式和建筑物的結(jié)構(gòu)不同而存在一定的差異，新、改、重建閘基或無砼覆蓋的加固閘基，地質(zhì)編錄工作可按有關(guān)施工地質(zhì)規(guī)程進行，應(yīng)做得詳細完善；閘基有砼覆蓋的加固涵閘，受條件限制，主要應(yīng)