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摘要:在市場經(jīng)濟不斷發(fā)展完善的時代背景下,水利工程項目的綜合質量受到社會各界的廣泛關注,水利工程的安全運行得到高度重視。為了充分發(fā)揮水利工程作用,要積極整合地質勘察工作流程和內容,秉持科學性和準確性原則,促進水利工程建設水平全面提升。分析河道堤防工程地質勘察基本流程,并結合實際案例對其中存在問題和優(yōu)化策略予以討論。
關鍵詞:堤防;地質;流程;策略
為了維護水利工程建設質量,全面發(fā)揮工程的作用,要依據(jù)相關規(guī)范和工藝流程落實具體工作,系統(tǒng)化整理分析基礎性數(shù)據(jù),全面優(yōu)化數(shù)據(jù)取樣工作,并且積極融合物探技術、3S技術等先進的智能化、自動化處理技術方案,從而提升具體流程的完整性,維護水利堤防工程項目的綜合水準,為水利堤防工程地質勘察工作的全面落實提供保障。只有建立完整的地質勘察工序,才能進一步促進區(qū)域水利工程項目的進步,滿足規(guī)范化管理要求,實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏。
1.水利堤防工程地質勘察的基本流程
第一收集相關資料,了解勘察目的,對項目區(qū)進行現(xiàn)場踏勘,初步發(fā)現(xiàn)存在的問題,編寫勘察技術要求。第二對項目區(qū)域予以放點分析,獲取基礎數(shù)據(jù)信息。并且,要完成基礎的工程地質測繪、原位測試及地質勘察取樣。第三結合工程項目的基本需求完成室內巖土水砂石試驗。第四技術人員聯(lián)合管理人員對測試以及試驗結果予以匯總,并且形成最終的項目報告。第五要對技術成果進行集中的分析和加工,并及時完成項目勘察數(shù)據(jù)資料的歸檔工作。
2.水利堤防工程地質勘察的存在問題
2.1案例
2.1.1基本概況此文以江新聯(lián)圍外海堤段為例。江新聯(lián)圍位于珠江三角洲的西南部,西江干流下游右岸,屬于珠江三角洲五大重點堤圍之一,也是江門市最重要的防洪屏障。干堤堤線全長91.764km,屬2級堤防,江門市江新聯(lián)圍外海堤段從江門市港澳碼頭至江新聯(lián)圍防汛倉庫共計長5.605km,對應樁號為29+814~35+419。該堤段基礎均為軟土地基,特別是樁號30+750~30+900堤段,汛期出滲點較多,滲水量較大,急需進行除險防滲處理??辈祉椖控撠焾F隊結合設計意圖和規(guī)范要求要完成基礎地質勘察工作,以保證后續(xù)管理的綜合效果。主要工作量見表1。
2.1.2基本數(shù)據(jù)在實際研究分析方案內,要結合具體情況進行鉆探數(shù)據(jù)的富集處理,其中,場地巖土層主要分為4層,分別為新填土層厚2.0m~5.4m、老填土層厚1.4m~7.1m、淤泥質土層厚5.0m~34.6m、強風化粉砂巖層厚在4m以上。另外,現(xiàn)場要進行鉆孔注水試驗分析,依據(jù)標準要求和運行框架體系維持對應信息的合理性,確保整體運行方案中沒有明顯按新、老填土分層注水,與此同時,技術部門要依據(jù)4段注水試驗成果,填土層平均滲透系數(shù)k=4.57×10-4cm/s。根據(jù)室內滲透試驗,具體參數(shù)如下:新填土層的滲透系數(shù)平均值為1.04×10-4cm/s;老填土層的滲透系數(shù)平均值為8.32×10-5cm/s;淤泥質土層的滲透系數(shù)平均值為2.24×10-6cm/s。現(xiàn)場分別取堤身新填土和堤身老填土進行室內擊實試驗,根據(jù)試驗結果,新老填土的壓實度分別為0.84和0.85。
3.結論與建議
在實際操作工序中,要結合實際方案和運維標準落實對應的處理機制,其中,新舊填土結合部位本身就是堤防加固與擴建工程中的重要部位,若時相應工作流程和工序不到位,必然會出現(xiàn)滲漏通道等隱患問題。因此,本次鉆探堤段范圍內,針對新填土和舊填土顏色差別大、界線分明等情況要利用對應的處理機制,并且著重關注局部堤段新舊填土結合帶填土松散、密實性差、含砂量大等特點,著重避免滲漏通道的產生。根據(jù)勘察結果可知,填土層滲透性能大多處于中等透水性,壓實度普遍偏小,均不滿足規(guī)范要求。在實際工作開展過程中,依舊存在以下幾點問題需要引起關注。
3.1具體問題
3.1.1勘探孔布置問題對于水利堤防工程項目而言,勘探位置是非常關鍵的環(huán)節(jié),只有保證勘探孔布置的合理性才能獲取最有價值的地質材料信息,這就需要技術部門按照標準化要求完成勘探孔的選擇和布置。然而,在部分水利工程項目建設過程中,缺乏現(xiàn)場管理運行資料和約束控制,沒有按照基本流程完成勘探布置,必然會對后續(xù)水利工程項目建設的質量產生影響。例如,在工程項目的具體實施期間,操作人員要建立完整的信息富集手段,利用對應的措施完成資料收集與現(xiàn)場實地踏勘,然后了解到樁號30+750~30+900堤段為汛期出滲點最多位置,本次勘察在該段布置2個地質橫斷面,根據(jù)現(xiàn)場注水成果,該段填土層滲透系數(shù)達到了5.71×10-4cm/s,為該段堤防填土層最大滲透系數(shù)位置。
3.1.2勘察方式與此同時,若是不能選取適宜的勘察方式,也會對勘察結論起到負面作用。例如,在本工程中,同時進行了現(xiàn)場原位注水及室內滲透試驗,室內滲透試驗成果往往接近甚至滿足規(guī)范要求,而現(xiàn)場注水成果則不滿足規(guī)范要求。如果僅僅進行室內注水試驗則發(fā)現(xiàn)不了滲漏問題。依據(jù)具體的處理經(jīng)驗,在對現(xiàn)場注水成果與室內滲透試驗相差較大問題進行分析的過程中可知,堤防滲水位置本身處于填土新舊結合面或者土層分界面,這就使得對應的控制效果和運維機制不能落實到位,甚至會導致室內原狀土樣不能有效反映出結合面的基本質量。除此之外,原位注水試驗本身就是三維流處理模式,但是室內滲透試驗采取的是為一維流處理模式,這就使得實際的原位注水試驗具有較為突出的優(yōu)勢。
3.1.3勘探深度問題在水利工程項目中,勘探孔的深度決定了整體勘探工序的合理性和完整性,需要結合具體土層完成勘探孔深度的判定。但是,在實際工作中依舊存在工程建設工序和內容不符合實際要求以及標準的問題,勘探孔深管理流程不到位也會制約整體工作環(huán)節(jié)的質量。例如在本工程中,填土層下方為厚層淤泥質土層,根據(jù)工程經(jīng)驗及滲透成果,淤泥質土層為微透水層,鉆探深度深入該層達到2倍堤高即可。但若下伏地層為強透水砂土層,則往往需要鉆穿砂土層,進入相對不透水層5m以上。
3.1.4取樣與試驗問題在工程項目中若是不能建立合理性的取樣流程和分析機制,也會對后續(xù)工作造成影響。為了保證水利堤防工程地質勘察工作按照標準化要求有序落實,就要對地質土層取樣予以分析,一般土樣要用取土器靜壓、干鉆或錘擊取樣。取好的土樣要迅速封樣,保存于土坑內保濕。土樣搬運過程中要秉持輕拿輕放的處理原則,按照標準化流程維持相應工序的合理性,減少對土樣的擾動,運送過程中應放入送樣箱內(箱底鋪砂減震)。
4.水利堤防工程地質勘察的優(yōu)化策略
在水利堤防工程地質勘察工作開展的過程中,要結合實際情況建立健全完整的優(yōu)化機制,確保能依據(jù)工程項目的實際情況落實標準化優(yōu)化策略,提升工程的綜合水平。
4.1整理分析基礎數(shù)據(jù)
為了保證水利堤防工程地質勘察工作順利開展,要結合具體技術要點和應用方案踐行完整的管控模式,確保能有效整理和分析基礎數(shù)據(jù),全面了解地質測繪信息、地層信息、取樣信息、滲漏信息等,從而依據(jù)相應的資料落實合理的施工方案。一是對堤防歷史時期和洪水時期存在的問題予以關注,針對現(xiàn)場實際情況及發(fā)現(xiàn)的問題及時進行糾正和處理,并且結合地質條件和情況選取適宜的施工材料,發(fā)揮地質勘察工序的合理性,全面提升應用流程穩(wěn)定性,維護工程整體水平。二是地質勘察人員要結合勘探報告的圖紙以及說明引導施工作業(yè),從而發(fā)揮地質勘察的作用。例如,依據(jù)《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》(SL251-2015)中對相關內容的規(guī)定和分析可知,灌漿土料質量技術指標是指導灌漿土料選用工作的關鍵,只有保證相應內容的合理性,才能有效提升具體流程的綜合效果。三是因為堤段地基分布的基本結構是厚層淤泥質土層,因此,在進行穿堤涵閘設計方面,一般會借助剛性基礎。究其原因,是因為淤泥質土層中多夾有砂層透鏡體,這就導致具體層級在水平與垂直分布上都存在較大的物理性差異,容易產生較大的不均勻沉降,造成基礎脫空。因此,需要對該堤段(尤其是穿堤涵閘位置)進行隱患探測及沉降穩(wěn)定計算。
4.2優(yōu)化取樣工作
在水利堤防工程地質勘察項目中,要想提升具體工程質量,就要秉持精準化分析機制,維持數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性,并且利用土樣采集機制完善具體工作。例如,采樣人員要借助連續(xù)壓入、重錘少擊的方式進行采樣處理,及時清理孔底殘留的土層,從而提升數(shù)據(jù)分析的合理性,并且進行密封操作。另外,在室內土工試驗的過程中,要將相應數(shù)據(jù)與原位試驗數(shù)據(jù)進行對比分析,從而確保信息分析利用的合理性,主要是結合動力觸探、靜力觸探、標準貫入試驗、原位注水試驗與室內滲透試驗等方法,提升具體工序的綜合應用效果,為水利工程地質勘察項目的全面推進奠定堅實基礎。
4.3升級項目技術
在水利堤防工程項目中,為了保證地質勘察環(huán)節(jié)的合理性和科學性,也要積極融合新的技術體系,確保能推動項目的全面進步。一是物探技術,主要是借助物理方式完成地質信息的搜集和處理,保證相應工序有序推進,結合基礎分析數(shù)據(jù)和處理數(shù)據(jù)判定地質結構及隱患位置,并且全面發(fā)揮技術優(yōu)勢,對隱患深度、大小、位置等予以系統(tǒng)化收集,提升工序的合理性。二是3S技術,主要是應用GIS技術進行地理信息數(shù)據(jù)的探查和測試,并且利用自動化技術流程完成平面圖、剖面圖、鉆孔柱狀圖的繪制,有效提升數(shù)據(jù)的應用效果和存儲控制水平,優(yōu)化水利堤防勘察工作的綜合質量。與此同時,利用GPS技術完成信息的全天候采集和測量分析,優(yōu)化數(shù)據(jù)可利用率,保證勘測精準性。
5.結語
總而言之,在水利堤防工程項目地質勘察過程中,要積極落實完整的問題處理機制,建立合理化的控制方案,確保相應工序滿足質量標準,促進工序的全面進步,實現(xiàn)經(jīng)濟效益和管理效益的共贏。
作者:郭宇 單位:廣東省江門市科禹水利規(guī)劃設計咨詢有限公司