陳雄志

(湖南省水利水電勘測設(shè)計(jì)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(jù)國務(wù)院批復(fù)的《長江流域防洪規(guī)劃》，洞庭湖區(qū)共安排華容護(hù)城、育樂、大通湖垸等11個(gè)重點(diǎn)垸的堤防加固工程建設(shè);錢糧湖、共雙茶等24個(gè)蓄洪垸進(jìn)行分蓄洪工程建設(shè)。1994—2002年，湖南省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究總院先后對(duì)11個(gè)重點(diǎn)垸進(jìn)行了堤防加固工程勘察和設(shè)計(jì)。24個(gè)蓄洪垸中除建設(shè)垸、江南陸城垸堤防作為長江干流堤已加固達(dá)標(biāo)，錢糧湖、共雙茶和大通湖東垸已先期安排建設(shè)。2008—2013年，本院和長委設(shè)計(jì)院先后對(duì)余下的19個(gè)蓄洪垸進(jìn)行了堤防加固工程可研和初設(shè)階段勘察和設(shè)計(jì)。

堤防加固工程的勘察本身并不復(fù)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(jù)歷次勘察的評(píng)審情況，本文對(duì)工程勘察中的常見問題和解決辦法進(jìn)行分析和探討。

1 勘察與設(shè)計(jì)不能脫節(jié)

地質(zhì)勘察是為設(shè)計(jì)服務(wù)的，地質(zhì)資料是設(shè)計(jì)的最基礎(chǔ)資料，脫離工程地質(zhì)條件做設(shè)計(jì)，就好比空中樓閣，根基不穩(wěn)，經(jīng)不起實(shí)際的檢驗(yàn)。但在洞庭湖區(qū)實(shí)際勘察中，有時(shí)設(shè)計(jì)與地質(zhì)并沒有有機(jī)地結(jié)合在一起，而是各自為政，互相不溝通，設(shè)計(jì)處理方案不能與勘察揭露的地質(zhì)條件相吻合。比如設(shè)計(jì)處理的堤段堤基要防滲，而工程地質(zhì)條件卻是好或比較好(A、B類)，工程地質(zhì)條件較差或差(C、D類)的堤段卻沒有進(jìn)行堤基防滲處理設(shè)計(jì);又如在實(shí)際中，有些堤垸堤身防滲設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)現(xiàn)場注水試驗(yàn)等成果，地質(zhì)提出要處理的堤段與設(shè)計(jì)樁號(hào)不吻合，現(xiàn)場注水獲得的堤身土滲透系數(shù)＞i×10－4cm/s堤段，設(shè)計(jì)卻沒有做堤身防滲設(shè)計(jì);還有就是地質(zhì)人員提出的巖土物理力學(xué)參數(shù)，設(shè)計(jì)人員不采納或部分采納，諸如此類，這就是地質(zhì)勘察與設(shè)計(jì)的脫節(jié)，造成設(shè)計(jì)依據(jù)不充分，這往往是每次審查與評(píng)審時(shí)反復(fù)出現(xiàn)的問題。

作為堤防加固工程地質(zhì)勘察，首先要掌握設(shè)計(jì)意圖，了解設(shè)計(jì)目的和要求，其次要加強(qiáng)溝通。對(duì)于有出入的地方早發(fā)現(xiàn)、早協(xié)商，地質(zhì)勘察情況要及時(shí)向設(shè)計(jì)反饋。唯有這樣，整個(gè)工程資料的完整性、統(tǒng)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(qū)堤防加固工程經(jīng)過幾十年的地質(zhì)勘察，前后積累了許多勘察資料，包括鉆探、各種試驗(yàn)、險(xiǎn)情調(diào)查，已經(jīng)為后續(xù)地質(zhì)勘察打下了較好的基礎(chǔ)，但綜觀后面的蓄洪垸加固工程實(shí)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(fù)，也影響了前后資料對(duì)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(shí)間花精力，干脆棄之不用。要解決好這個(gè)問題，需要從兩個(gè)方面下功夫，一是培養(yǎng)地質(zhì)人員利用前人資料的良好習(xí)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(qū)勘察資料數(shù)據(jù)庫，便于信息互聯(lián)互通。

2.2 合理運(yùn)用前期資料

洞庭湖區(qū)歷經(jīng)數(shù)十年勘察，其勘探方法、工藝水平在不斷進(jìn)步，前后資料存在矛盾是客觀的，如對(duì)粉細(xì)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(zhì)土夾粉細(xì)砂層就很難判別其分布位置、厚度及顆粒成分，而粉細(xì)砂層的分布、埋深在洞庭湖區(qū)是造成堤基滲漏、管涌的主要因素之一;再如前期土工試驗(yàn)成果由于試驗(yàn)方法或設(shè)備的不同，造成土工試驗(yàn)成果與后期有所差異。隨著技術(shù)進(jìn)步，如今對(duì)粉細(xì)砂的取樣分層已相當(dāng)準(zhǔn)確，巖土試驗(yàn)水平也在提高，如果對(duì)前期資料不加分析，盲目采用，有時(shí)就會(huì)產(chǎn)生矛盾。

地質(zhì)人員一定要對(duì)前期資料認(rèn)真分析，并結(jié)合實(shí)際情況和經(jīng)驗(yàn)，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(diǎn)。

3 勘察工作量要有針對(duì)性

洞庭湖區(qū)堤防加固項(xiàng)目主要有堤身防滲、堤基防滲、岸坡防護(hù)、建筑物改建重建和填塘固基等。勘察工作重點(diǎn)是針對(duì)這些設(shè)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)行，在實(shí)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(shí)，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(fèi);又如堤岸護(hù)坡或護(hù)腳段，有時(shí)有些技術(shù)人員在布置橫剖面時(shí)垸內(nèi)也布置1～2孔，沒有針對(duì)性;另外有些堤段存在一些透鏡體，需加密鉆孔進(jìn)行控制，尤其是一些不良地層，在實(shí)際工作中卻被忽略了，這都是勘察工作量沒有針對(duì)性的表現(xiàn)。所以堤防加固工程中，必須對(duì)勘察項(xiàng)目做到心中有數(shù)，針對(duì)重點(diǎn)進(jìn)行勘察，才能取得更好的效果。

4 加強(qiáng)平面地質(zhì)調(diào)查和測繪，對(duì)險(xiǎn)工險(xiǎn)段資料進(jìn)行論證分析

洞庭湖區(qū)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(diǎn)針對(duì)的主要是各類土層。在堤防加固勘察過程中有部分技術(shù)人員易對(duì)平面地質(zhì)調(diào)查及測繪放松要求，存在走馬觀花或者干脆不做調(diào)查的現(xiàn)象;有的人認(rèn)為都是第四系松散堆積物，沒有什么好調(diào)查的。但結(jié)合歷次勘察和評(píng)審看，湖區(qū)平面地質(zhì)調(diào)查一樣重要，關(guān)鍵是要弄清楚調(diào)查的內(nèi)容，重點(diǎn)是調(diào)查險(xiǎn)工險(xiǎn)段情況，若不進(jìn)行認(rèn)真的地質(zhì)調(diào)查，就不能對(duì)各險(xiǎn)工險(xiǎn)段形成的原因、規(guī)模、范圍等有更清楚的認(rèn)識(shí)和理解，就不能對(duì)以后的資料解析全面合理(如坍岸、滑坡、滲漏等)，更談不上對(duì)設(shè)計(jì)提供合理可行的處理建議。如某垸有一段按方案為拋石護(hù)腳，但實(shí)施過程中通過現(xiàn)場復(fù)核，該段有較寬外灘且有防浪林，根本就不需要采用拋石護(hù)腳進(jìn)行處理，這就是沒有認(rèn)真進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查造成的后果。

5 現(xiàn)場取芯、試驗(yàn)要規(guī)范操作

對(duì)于第四系河相、河湖相松散堆積物鉆探取芯，選用先進(jìn)的工藝是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鉆探取芯最好方法是采用旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，遇到淤泥質(zhì)土或砂層時(shí)需下套管或泥漿護(hù)壁，采用水壓退芯技術(shù)，這樣才能保證取芯的完整性和準(zhǔn)確性。

現(xiàn)場試驗(yàn)主要有標(biāo)準(zhǔn)貫入、動(dòng)力觸探及注水試驗(yàn)等，通過這些試驗(yàn)可得到各土層的承載力、密實(shí)度、含水量及滲透系數(shù)等地質(zhì)參數(shù)，結(jié)合室內(nèi)土工試驗(yàn)提出最終的物理力學(xué)指標(biāo)。在實(shí)際勘察中，現(xiàn)場試驗(yàn)有時(shí)存在操作不規(guī)范的情況，如標(biāo)貫桿不直或標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)等;另外標(biāo)貫和動(dòng)探操作不規(guī)范，如標(biāo)貫沒有進(jìn)行15 cm預(yù)擊等，造成標(biāo)貫或動(dòng)探擊數(shù)不合理;還有就是現(xiàn)場注水試驗(yàn)時(shí)，由于有時(shí)采用泥漿護(hù)壁進(jìn)行鉆進(jìn)，沒有進(jìn)行孔壁有效清洗，從而造成滲透系數(shù)誤差過大。

現(xiàn)場各種取芯、試驗(yàn)必須準(zhǔn)確和規(guī)范，除了勘探操作人員要規(guī)范操作外，關(guān)鍵地方地質(zhì)人員要現(xiàn)場控制，對(duì)異常情況做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

6 土工試驗(yàn)成果要有代表性

室內(nèi)土工試驗(yàn)是堤防勘察獲得巖土物理力學(xué)參數(shù)的主要手段之一，必須按規(guī)程規(guī)范進(jìn)行取樣試驗(yàn)，對(duì)于每個(gè)堤垸應(yīng)按照不同地質(zhì)單元分層進(jìn)行取樣，各類土層的試驗(yàn)組數(shù)應(yīng)滿足規(guī)范要求，試樣要具有代表性。實(shí)際在歷次勘察中，試驗(yàn)成果是評(píng)審中重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容之一，根據(jù)以往的情況，主要存在兩個(gè)問題:一是樣品的代表性和有效性不夠;二是參數(shù)選擇依據(jù)不足，推薦值與試驗(yàn)值相差較大，地質(zhì)人員對(duì)有些不合理的或離散偏大的數(shù)據(jù)沒有認(rèn)真研究取舍。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性直接影響到物理力學(xué)參數(shù)的選擇，尤其是要注意三種工況(飽和快剪、固結(jié)快剪、慢剪)的代表性。從取樣到試驗(yàn)全過程應(yīng)規(guī)范操作，保證足夠的有效組數(shù)，且要注意試驗(yàn)的時(shí)效性，有些樣品放置時(shí)間過長，嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。選擇推薦值時(shí)，一定要以試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合室內(nèi)和現(xiàn)場試驗(yàn)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(qū)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(jié)合歷次堤防加固工程中的實(shí)際情況來看，湖區(qū)塊石料及砂礫石料均以商業(yè)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(píng)審中，也是重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容之一。首先土料場的分布要盡量合理，因?yàn)槎赐ズ^(qū)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(chǔ)量應(yīng)結(jié)合勘察分別計(jì)算或統(tǒng)計(jì);再次是對(duì)各土料場進(jìn)行合理取樣，進(jìn)行擊實(shí)實(shí)驗(yàn)，全面評(píng)價(jià)各土料的質(zhì)量、儲(chǔ)量、運(yùn)距等;最后是落實(shí)所選取的土料場所處地方是否牽涉到國家級(jí)、省級(jí)濕地或物種保護(hù)區(qū)等，做到心中有數(shù)，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(shí)施。

［1］ SL188—2005，堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程［S］.

［2］ GB50021—2001，巖土工程地質(zhì)勘察規(guī)范［S］.

［3］ 湖南省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究總院.洞庭湖區(qū)19個(gè)蓄洪垸堤防加固工程可行性研究報(bào)告［R］.長沙:湖南省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究總院，2008.