海南宏生勘测设计有限公司 海南海口 570203
摘要:河段由于河砂堆积,过水断面变小,影响行洪安全,因此对堆积河砂区域进行疏浚是十分必要的,同时随着海南国际旅游岛建设的不断推进,河砂资源日渐减少,对禁采河砂区域的进行疏浚,利用该河段的河砂资源,保障河砂量也亦为重要。在进行河道疏浚工程前的地质勘察工作对于河道疏浚工程的开展有着非常重要的影响,本文将结合定安县龙州河某疏浚工程浅谈地质勘察对于河道疏浚的重要影响以及工作重点。
关键词:地质勘察;河道疏浚;重要影响
1工程概况
龙州河是南渡江的最大支流,发源于屯昌县黄竹岭,流经屯昌南吕、坡心、屯城镇后进入定安,经龙河、富文、新竹镇后于龙州墟汇入南渡江,干流全长108km,流域面积1294km2。
龙州河下游河口,坡降平缓,两岸地势较为平坦,水流流速较缓,泥沙逐渐在河床及两岸堆积,平面型态弯弯曲曲,呈“S”形,局部河段有较多分叉,主流不归槽等现象突出。疏浚河段为龙州河龙洲乡X河段,疏浚区为凸岸,疏浚长度为1005m,该区河砂堆积较多,严重影响行洪安全。
2进行河道疏浚地质勘察的目的
对该河道进行疏浚工作,其根本目的是为了保证河道的输水功能正常地运行,保证输水流畅,能够在汛期来临的时候将河道中积蓄的洪水进行及时的排出。所以在进行河道疏浚工程时,需要合理地去设计河道的输水断面,输水断面的设计确定之后才进行后续的施工设计以及施工安排。进行河道疏浚工程的设计需要当地河道的地质数据作为依据进行设计,因此需要对相关的河道进行地质勘察,为河道疏浚的设计提供有力的地勘资料。进行河道疏浚的地质勘察除了查清在进行河道疏浚工程区域的土层分布的具体情况及相应的工程地质特性外,还有几个比较突出的目的。第一个是确定疏浚土的级别,疏浚土的级别指的是根据土层的性质以及土层的状态去分析确定土体的类型,疏浚土的级别确定是进行河道疏浚工程所要确定的一项非常重要的指标。第二个是确定疏浚底标高。疏浚底标高的确定是计算疏浚量的重要依据。第三个是确定疏浚土的可利用性及质量评价,疏浚土的利用及质量的评价是十分重要的,目前疏浚工程大多数由政府主导工程,疏浚土的最佳利用可减少财政支出。最后一个是环境影响分析,疏浚区域的施工对周围环境是否有影响,要综合分析,最大程度避免其影响。
3勘察方法
进行河道疏浚的地质勘察一般采用的常用勘察方法,比如地质测绘、钻探、原位测试以及室内土工试验等等,要想通过使用这些常见的勘察方法达到河道疏浚的勘察目的,突出对于河道勘察的勘察重点,需要从以下几个方面进行:
3.1地质测绘
首先进行河道的工程测绘的过程当中,不仅仅需要调查在工程区内的土层,还需要对在工程区以外的同一土层是否存在软硬程度不相同的状态。如果说存在这样的状态,那么就需要对界线以外的土层进行调查清楚,为进行河道疏浚工程后续施工机械的行走提供勘探依据。
3.2对河道采用钻探的勘察方法
作为在地质勘察中比较核心常见的地质勘察方法之一,钻探对于河道疏浚工程的勘察非常的重要。在进行钻探勘察的过程当中严格地要求回次进尺、取芯率满足规范要求,钻探进行时一定对钻探所得到的相关数据进行准确的记录,包括对于钻进速度的变化、出现塌孔、涌砂的孔深位置等等。
3.3原位测试以及室内土工试验
作为在工程地质勘察中重要的核心组成部分之一,原位测试以及室内土工测试对于河道疏浚取得相关的数据非常的重要,并且也是在工程勘察过程中去确定疏浚土的级别的重要依据。进行原位测试一般常用的方法都是采用标准贯入试验或是静力触探实验,这是进行原位测试主要的两种实验方法,而进行室内的土工实验主要是为了对河道土层的物理、力学、以及土质的渗透性等等指标进行准确的测定。对于工程区土层的勘察、钻探的要求、原位测试及室内土工实验的实验规程都可以参考国家对于河道疏浚工程制定的相关规程规范。
4勘察结果
河道疏浚工程的勘察结果是对于河道疏浚工程的工程质地勘察报告,主要包括的内容有勘察报告的正文以及地质勘察报告附图。其中需要一般地质勘察报告所报告的内容之外,还需要对以下的几个方面进行特别的关注,主要分别是对于疏浚土的级别判定、疏浚底标高的确定、疏浚土的可利用性及质量评价、环境影响分析等。接下来就将主要对这几个方面对于河道疏浚工程的地质勘察的重要作用进行具体的论述。
4.1疏浚土级别的确定
在河道疏浚工程的具体施工技术规范手册《疏浚与吹填工程技术规范》对于疏浚土级别的去确定有着非常明确的规定和分级。对疏浚土进行分级的主要依据有以下几个方面,分别是有液性指数IL、贯入击数、河道疏浚的相对密度、饱和密度以及锥体沉入土中深度这五项主要的参数指标作为对疏浚土进行分级的重要依据。但是在实际具体的疏浚土分级过程当中,主要看中的应该是贯入击数以及液性指数,这两项指标对于疏浚土的分级确定影响远远大于其他几项指标,并且贯入击数和液性指数两项指标之间是有着一定紧密的联系的,其关系如下表1所示:
表1N63.5与IL的关系表
据钻探可知本工程的疏浚区的土层主要由中粗砂及高液限粘土组成,经原位测试测得中粗砂标准贯入试验实测锤击数为12-18击,平均值为15.1击,高液限粘土标准贯入试验实测锤击数为12-18击,平均值为14.4击,根据规范综合判断疏浚区的土层均为7级土。
4.2疏浚底标高的确定
疏浚底标高应是在现场调查测绘的基础上,结合岸坡物质组成情况,河道历史最高洪水位确定的河道范围及过水断面,在不影响岸坡稳定、不产生新的侵蚀岸、不影响取水、不影响河槽行洪、引导主流归槽、不影响水工建筑物安全等原则,综合河道各段沿线地质条件、现状河底高程、河流形态,根据规程规范及河流的坡降来确定。据现场调查测绘可知在本工程中疏浚区的上游河底高程为12.02m,下游河底高程为11.86m,河流坡降为0.47‰,综合上述条件,确定本工程疏浚底标高为12.0m。
4.3确定疏浚土的可利用性及质量评价
当前疏浚工程大多数由政府主导,施工费用均为财政支出,合理的利用疏浚土可以大大的减少财政支出亦或是增加财政收入,因此在勘察时需要确定疏浚土的利用价值及对其质量的评价。在本工程中疏浚出的主要为中砂、粗砂、砾砂、砾石、卵石及粘土等,同时采取了砂样进行颗分试验,分析结果见下表2:
表2砂样品分析结果表
从表可以看出,疏浚区砂样含泥量0.83~1.01%,属于Ⅱ类;云母含量属于Ⅰ类;细度模数为3.90~4.48,平均值为4.19,属粗砂,级配属Ⅱ、Ⅲ类。
根据上述,整治出的砂石符合《建设用砂》(GB/T14684-2011)标准中规定的建设用砂Ⅱ、Ⅲ类标准。质量满足一般工程建设需要,可作为建设用砂使用。漂石、卵石砾料可以考虑用作建筑材料或用于加工碎石砂,粘土可填埋至河岸崩塌及防洪堤堤脚处,用于保护河岸及防洪堤。通过上诉的描述可知本次疏浚工程疏浚土的利用价值较大,并且其质量相对较好。
4.4影响环境分析
疏浚工程在施工时不可避免的对周围环境有或多或少的影响,主要从水文情势、水质影响、岸坡稳定、对生态系统的影响、对社会环境影响等几个方面进行分析。一般来说疏浚后河道主流线不发生明显改变,也不会改变下游河段水文情势,会略微降低上游的水位,但不会影响上下游防洪,对水质的影响不大,同时河道经疏浚后增大过水断面,有利于河势稳定,改变河床,调整水流,降低河道内水位升降速率,减轻坡脚受水流冲刷,诱导河势向着有利的方向发展并保持相对稳定,有利于河道行洪安全。在疏浚后对疏浚区进行适当的生态恢复,则不会对河段生态环境造成不利影响,同时疏浚后一般来说对周边的城镇都会产生一定的社会效益。
5河道疏浚工程勘察对设计的影响
在进行河道疏浚工程的地质勘察过后就需要对河道清淤疏浚工程进行方案设计,方案设计主要需要依据前面进行地质勘察所提供的地质勘察报告的数据进行。比如对于河道主槽宽度进行设计就需要充分考虑疏浚土的分级,需要根据疏浚土的级别及相应的勘察数据进行计算,并且需要设计多个方案进行比较,选择更加合适、更加经济的方案作为工程的施工方案,因此地质勘察对于河道疏浚工程的设计有非常重要的影响。
6结束语
随着海南国际旅游岛、自贸区自贸港建设的不断推进,人民和工农企业对于河道的用水量在逐年上涨,导致老河道淤积越来越多,且现如今相关部门对河道的清淤疏浚格外的重视,所以在未来将会有着更多的河道疏浚工程,河道疏浚的地质勘察工作也将变得越来越重要,地质勘察工作对于河道疏浚工程的影响也会变得越来越大。只有通过实地勘察,结合相关规范及相关经验,给出正确的地质参数,拿出质量优良的勘察报告给设计及相关部门,才能更好的为海南国际旅游岛、自贸区自贸港的建设添砖加瓦。
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