水利堤防工程地质勘察的问题分析

梁家盛

（深圳市水务规划设计院股份有限公司，广东 深圳 518000）

地质勘察是水利堤防工程中最为关键的工作内容，对堤防工程的设计及施工方案的确定有着至关重要的影响，保证勘察资料的全面性可以为堤防工程施工流程的确定提供基础。结合实际情况来看，勘察过程中容易发生问题的阶段主要包括测量放点、工程地质测绘、勘探取样、测试与试验等环节，明确以上重点才能使勘察人员熟悉勘察工作关键点，进而加强对重点、难点勘察内容的控制，保证各类资料的完整性。

1.水利堤防工程概况和地质勘察流程

1.1 工程简介

某水利工程整体地形平坦、开阔，地势从东北向西南倾斜，上部覆盖黄土状粉土，下部为圆砾层。工程区内露出的地层为第四系地层，特征为上覆粉土，厚度在3m～8m范围内，下部为冲洪积圆砾层，磨圆度较好，厚度在10m左右。该堤坝所处位置厚度地震活动比较频繁，地震强度高，整体来看，该地段土质结构整体稳定性比较差，在堤防工程建设中对工程稳定性要求较高。

1.2 地质勘察流程

在该工程中，地质构造中第一层为杂填土，第二层为粉土，第三层为圆砾，防洪堤段会受到河床侵蚀，淘刷情况比较严重，河床整体基础稳定性差，水土流失严重。在堤坝修建过程中，要对地质勘察数据进行全面、准确、科学的分析才能提高堤坝防护工程建设的整体质量，保证施工进度。地质勘察工作可以为后续的堤防工程施工方案和施工工艺的选择提供全面的数据支撑，使得堤坝高度和结构的设计更加合理。地质勘察是堤防工程建设的关键工作内容，该项工作具有一定的复杂性，受到人为因素、设备因素、地理地质环境、气候条件、水文条件等方面的影响比较大，在勘察过程中，相关人员要根据水利工程所在区域的具体条件确定工艺流程，为勘察工作的开展提供指导，根据相关规定来看，在地质勘察工作开展之前要对所在项目区域进行放点，之后进行工程地质测绘和勘察取样工作，对原位进行测试，对于一些特殊结构，要选用样品进行试验，保证所取样品具有代表性，根据实验结果编制实验报告，对成果进行分析之后对所获取到的地质勘察资料进行整理和归档，为后续堤防工程建设提供全面的资料基础。

2.水利堤防工程地质勘察问题分析

2.1 勘探布置中存在的问题

勘探布置是地质勘察工作中最为重要的工作内容，在水利堤防工程勘察工作开展过程中，要提高人力、物力的利用率，利用有限的各类资源获取更多的地质资料，才能在保证工程勘察结果科学性和合理性的基础上保证勘察工作的经济效益。为实现这一目标，工作人员首先要全面掌握水利工程建设区域的地质信息，根据堤防工程建设现场的规模、水文条件、土质条件确定勘探孔的位置和所要使用的勘探技术，以保证勘察结果的准确性、完整性、及时性和代表性。但是结合实际情况来看，在有些水利堤防工程勘察工作开展过程中，有些设计人员和技术人员缺乏工作经验、责任意识不强，未能准确收集水利工程项目建设区域的地质资料，导致勘探布置工作过于草率，未能严格按照相关流程开展勘探布置任务，进而导致勘探布置工作与水利工程项目的实际地质情况、水文条件脱钩，在这种情形下，水利堤防工程地质勘察工作的整体效果也会受到很大的影响。想要解决这一问题，地质勘察部门首先要提高工作人员的责任意识，使其明确勘探布置环节在整体勘察工作中所发挥的重要作用，对相关人员进行培训，使其严格按照地质勘察工作的相关流程和规定开展勘探布置工作任务，同时要加强不同工作内容之间的有效衔接。在工程地质测绘工作完成的情况下，再对具体区域进行勘探布置。众所周知，水利堤防工程建设工作具有一定的复杂性、系统性，包含不同专业、不同部门之间的交叉工作比较多，对设计人员、技术人员的专业水平、工作经验要求较高。勘察结果的准确性和相关资料的完整性直接决定着水利工程建设整体质量和进度，对水利工程的使用寿命有着重大影响，因此，技术人员和设计人员要明确地质勘察、勘探、布置工作的重要程度，在实际测绘和勘探工作开展过程中，要加强对细节性问题的掌握，加强对水利工程项目附近的水流、河床、漫滩等特殊地质环境和岩层等重点环节的勘探。要保证各类资料的完整性。其中，勘探网和勘探线的布置是勘探设置任务的关键，在具体设置时，要根据水利工程的实际要求和项目所在区域的地形地貌特征确定桩基和箱基的位置，从宏观和细节层面加强对工程现场关键勘探点的管控和布置，并采用合理的勘探方式，采用钻探、坑探和槽探等相关技术，同时要对特殊地质及土壤进行取样，通过室内试验的方法对地质情况进行全面分析，再根据分析结果确定地质勘察技术和具体的实施方案。

2.2 勘探深度的控制

水利堤防工程中，勘探孔深度的确定要根据水利工程项目的建设级别和工程项目现场的地质条件、水文条件的具体情况而定，在前期通过全面分析评估现场的情况，确定勘探孔所要达到的深度。例如，在勘探工作实际开展过程中，如果没有出现强透水层和软水层的土质情况，就需要根据水利堤防工程的建设需求适当增加探孔深度，通常情况下设置为堤坝高度的两倍为宜。当出现强透水层和软水层大的情况时候，就需要根据强透水层和软水层出现的具体位置确定勘探的深度，满足水利堤防工程的渗水要求。值得注意的是，在一些山区和丘陵地区的水利堤防工程，工程项目本身具有堤身低、透水层浅的特征，在这种情况下，当遇到强降雨天气和持续降雨天气时比较容易出现洪涝灾害，发生溃堤的问题。由此可见，在地质勘探过程中勘探深度的控制显得尤为重要，确定合理设置勘探深度不仅可以对地质结构和条件展开更加深层次的分析，也能确保水利堤防工程建设质量符合要求。在勘探任务开展过程中除了要控制钻孔深度之外也要合理确定钻孔数量，通常情况下，当水利堤防工程所处地势条件比较复杂的时候，钻孔的设置为堤外1～2孔，堤内2～3孔为宜，孔之间的距离控制在20m～100m范围内，孔间距的具体距离根据勘察区域的具体情况而定。如果地质条件较为简单，在平地或施工范围小的区域内，可以根据具体情况适当减少探孔的设置数量。除上述两种情况之外，在勘探过中可能还会遇到涵闸建筑物等情况，此时探孔深度要处在闸底板之下，保证为闸底板宽度的1～1.5倍为宜。总而言之，水利堤防工程地质勘察工作具有一定的复杂性，涉及到的地质类型比较多，勘察技术的应用和相关方案的制定要根据勘查现场的具体情况而定，才能保证各类勘察数据和结果的准确性和完整性，为水利工程的建设提供全面的数据支撑。

2.3 取样和实验问题的控制

地质取样同样也是地质勘察的主要工作内容，包括岩土取样和水质取样两种类型。取样工作通常是在勘探孔深度确定之后进行的，取样的主要目的是对岩土体的物理性质以及地下水分布情况进行检测，双管钻进和在螺纹钻进是岩土体是两种主要取样方式，不同的采样方式，其要求和最终获得的采样结果以及行进速度各不相同。以双管钻进采样方式为例，在具体应用过程中要保证回次进尺控制在1.5m～2.0m范围之内。利用螺纹钻进的方式进行采样时压要将钻进回进尺控制在0.4m～0.6m范围内。无论哪一种取样方式，在钻进的时候都要合理控制压入速度，并及时、准确记录钻进速度、塌孔和涌砂、稳定水位等信息，获取圆柱土样和扰动砂砾等相关数据。

3.水利工程地质勘察问题的解决措施

3.1 做好取样和实验工作

水利堤防工程勘察工作的准确性会受到钻孔数量设置、孔距设置、取样结果的代表等方面的影响，如果上述关键因素控制不合理，必然会影响最终的分析结果，降低数据分析的准确性、完整性和及时性，做好取样试验工作是保证工程地质勘察分析结果准确度的关键因素。在实际勘察时要按照勘查现场的具体情况确定探孔的数量和间隔位置，并选用科学的土样采集方式。在实际土样采集时技术人员要使用连续压入、重锤少击的方法进行采样，保证样品的代表性。在取样工作完成之后要对孔底残留的土壤进行及时清理，防止影响数据分析结果。此外，在取样工作完成之后要进行科学合理的封装，及时送往实验室进行实验。在室内进行土工试验时要和原位实验进行区分，室内实验的主要目的是对动力触探和静力触探的连贯性进行实验，以分析土壤颗粒的粘性和比重等各项数据。原位实验中最常见的是贯入实验，其主要目的是对水利堤防工程施工现场砂性土和粘性土的指标进行分析，要明确不同实验的具体目的和主要作用，才能做到有的放矢。在进行水样实验时候，同样也要明确影响水样实验最终结果的关键因素，其中水样实验的样品选择对试验结果的影响比较大，在采样时要将勘探孔内的水样取净之再进行地下水的采集，相比土样实验来说，水样实验的内容更为复杂，对实验结果的准确度和精确度要求跟高，在取样过程中很容易出现样品受污染等问题，针对此类问题，采样人员要除了要确定采样位置，保证采样水样实验样品的代表性之外，同时还要做好样品的密封和储存工作，在取样完成之后立即送往实验室进行试验。

3.2 整理和分析好试验结果

水利堤防工程地质勘察工作开展过程中，要保证最终勘察结果数据的准确性、完整性和及时性，要全面反映出地质条件、地貌特征，水利工程的具体状况。同时还包含水利工程项目区域的地基结构等特征。在水利堤防工程建设中，要以勘察到的各类数据资料作为参照开展施工设计和方案设计工作。由此可见，地质勘察结果的准确度直接决定着水利堤防工程的施工质量、施工进展和施工效率，技术人员在勘察阶段要做好设计工作，加强对各类细节性问题的管控，保证不同勘察环节之间的有效衔接，除此之外，要加强对施工阶段重点、要点内容的监管，观察是否出现渗漏的问题，同事要加强对堤坝和岸坡之间稳定性的监管，当出现稳定性不足或者施工质量不符合施工要求的情况时及时反应进行处理。

3.3 提高勘察人员的综合素质

众所周知，水利堤防工程勘察工作具有一定的复杂性、系统性，包含不同专业、不同工种之间的调查工作比较多，工作难度大，任务量繁重，受到勘查现场的地质环境、水文条件、气候条件、勘测设备等方面的影响比较大，提高勘察人员的综合素质可以加强对细节性问题的管控，勘察的最终结果和收集到的相关资料可以为后续工程项目施工方案的制定、工程进度的确定以及工程造价方案制定提供全面的数据支撑，以保证水利堤防工程施工的经济效益和社会效益。在具体勘察工作执行之前，勘察单位要对技术人员的综合素质、专业技能全方位评估，在重点、要点、难点工作环节分配工作经验丰富、综合能力强、专业技能过硬、责任意识高的复合型人才，为地质勘察工作的顺利开展奠定人才基础。

3.4 加强信息化技术的应用

随着网络技术、通信技术、计算机技术的迅速发展，信息化管理系统被广泛应用于各个行业，对于水利堤防工程勘察工作而言，该项工作涉及到的数据信息量庞大、数据类型多。数据更新速度快，水利堤防程施工方案的制定对各项数据资料的准确性、完整性、及时性要求较高。基于上述原因，勘察单位要结合时代特征和行业发展现状加强信息化技术、网络技术的应用，构建信息管理平台， 利用信息化管理平台可以加强管理人员、勘察人员之间的有效联系，强化不同勘察工作内容之间的衔接， 也能够制定更加科学、合理的勘察任务，为开展工作的顺利有些开展提供指导和方向。除此之外，利用远程网络技术构建远程监控平台，管理人员可以对重点、难点、要点、勘察环节的工作进展进行实时监控，对工作流程不规范、不科学，不符合勘察标准的工作行为进行及时监管，以提高勘察工作的效率，推动勘察工作的稳步开展。

4.结语

综上所述，地质勘察工作具有一定的复杂性，受到人为因素、设备因素、气候条件、水文条件等方面的影响比较大，勘察人员要不断提高自身的责任意识、综合能力和专业水平，加强对现代化、信息化、自动化技术的应用，以降低勘察工作量和工作难度，保证各类数据、资料共享和上传的及时性和完整性，在保证勘察质量的同时推动地质勘察工作的创新发展，以推动我国水利工程建设稳步开展。