何浪
建材天水地质工程勘察院有限公司 甘肃天水 741000
摘要:近年来,随着国家对生态环境保护、水土保持及河流环境治理的不断重视，河道治理工作将是今后环境治理中的一项重要工作。在这种情況下,该怎样提高河道治理工程地质勘察技术才是值得我们去深究探讨的问题。
关键词:河道治理工程;勘察技术;工程地质
1地质勘察阶段划分及目的、任务
1.1地质勘察阶段划分
勘察阶段的划分冒在通过分阶段和任务提高勘察精度,为优化设计提仕可靠地质资料。针对一些河道地质条件较简单,勘察阶段可不用细分,直接按初步设计阶段来做;相对于比较复杂的河道应细化勘察阶段,根据各阶段目的和任务进行相应的勘察工作。
1.2地质勘察的目的、任务
查明河道及其附属建筑物工程地质及水文地质条件是河流治理工程勘察的主要目的,对存在的工程地质问题提出地质处理措施建议,为设计提供所需的地质资料。勘察任务包括:评价区域构造稳定性,确定地震动参数。查明拟建堤防、修复堤防的工程地质、水文地质条件,对存在的工程地质问题进行分析、论证,评价。查明各类天然建筑材料的料场分布范围、储量、质量、位置,有利于合理的控制投资规模。
2河道治理工程地质勘察技术
2.1勘察方法
(1)地质测绘。中小河流治理工程地质测绘范围以沿河道两岸辐射500m为宜,比例尺根据河道长度宽度及满足勘察任务,、目的为基础,多以1:5000~1:1000为宜。工程地质测绘采用全面査勘方法,内容包括:确定地层岩性,构造分布,岩土类型的分布位置及特征;不良地质现象分布范围的圈定。山区河道要初步査明崩滑体的边界、规模、稳定现状及发展变化趋势,后期依据工程治理范围做相应的勘察布置。
(2)钻探。地质钻探以查明中小河流河道,提防(岸坡)的覆盖层厚度、物质组成成分、性状等为目的。一般钻孔开孔孔径宜为130mm,终孔孔径不得小于91mm,以满足取样,现场试验的要求。钻孔深度以不同勘察部位而异；钻孔岩芯采取率:覆盖层,强风化层一般控制在75%以上,中等风化及其他完整岩体控制在90%以上,钻进回次进尺:强风化层、软弱夹层等破碎岩体应小于1m,以提高取芯率。
(3)试验,岩土参数.中小河流治理工程地质勘察要求现场试验和室内试验相结合。现场试验项目包括如下:标准贯人和动力触探试验,孔内抽,注水,压水试验,现场载荷试验等,同时在现场要取岩土样进行室内士工试验分析。针对中小河流岩土物理力学等参值的确定,由于慢剪及三轴剪试验繁琐在实际工作中应用较少,多采用直接快剪和固结快强度计算河道在不同工况下的堤防及岸坡抗滑稳定安全系数。对于某些土层的物理力学会教等问题,现场无法满足取样的情况下,如果有同类可参考数据分析可以类比提出建议值。勘察期间河道及两岸地下水位枯水季节一般较低,地基土层含水量及液性指数试验值会偏低,砂土或少黏性土标准贯入击数会偏大，以此试验结果确定的地基承载力值就会明显偏高,考虑到河道在高水位工况运行下,湿或饱和土地基承载力会明显降低,因此应结合附近地区工程经验对地基承载力进行适当折减。
2.2加大对原位测试在工程中的应用
（1）静力触探试验。通过一定的机械装置，用静压的方式将触探头匀速压人土层中，同时利用传感器和数据采集仪得出不同土层的锥尖阻力和侧壁摩阻力，以此来划分土层、估算地基土的物理力学指标等。适用于软弱粘性土、粉质土、砂质土等。
（2）圆锥动力触探试验。利用锤击动能，将触探头打入土中某一深度，根据探头打人该深度时所需要的锤击数，参照规范所划定的范围，划分土层，确定该层的物理力学性质。适用于碎石土、砂质土、粉质土等。
（3）十字板剪切试验。将十字板头插入到需要测试的土层中，对上部探杆施加扭转力矩，测定原状土破坏时所需要的最大扭矩，然后换算得到原状土的不排水抗剪强度。也可以对扰动土层的抗剪强度进行测试，该原位测试特别适用于均匀的饱和软粘土。
（4）孔压静力触探试验。对中小河流河道整治工程，除了利用以上原位测试技术得到堤基土层的物理力学性质,还需要掌握堤基土层的孔压情况和渗透情况等。孔压静力触探作为一种新型的原位测试技术,不仅可以测试不同土层的物理力学性质,而且可以根据土中孔隙水压力的消散情况对土体的渗透能力进行预判,更能全面的了解土层情况。它主要是对静力触探的触探头进行一定的改进,在触探头上安装透水滤器,将探头静压至指定的土层。基于孔穴扩张原理,研究探头挤扩后在附近土体产生的超孔隙水压力的消散情况,消散幅度越大,说明土体的渗透系数越大。利用孔压静力触探对连云港某变电站工程进行孔压消散试验,该场地处于海陆交互沉积的滨海平原,地形较为平坦,场地内水系发育。地基土层主要由素填土,黏土、淤泥、粉质黏土等组成。在一定深度范围内,初始孔压高,随时间的孔压消散幅度较大,表明该深度土层渗透系数大,孔隙水易消散。其他深度范围内,初始孔压低,随时间的孔压消散幅度较小,表明该深度土层渗透系数小,孔隙水不易消散,该技术已广泛应用于国际勘察领域,具有理论系统,功能齐全,谷数准确,精度高和稳定性好等优点,并日益受到我国学者和广大岩土工程师的重视。
2.3工程地质条件评价
（1）场地适宜性评价。该堤防及邻近无大规模区城性活动断裂通过,地质构造较简单,总体稳定性较好,自然环境条件优越,可进行河道治理工程的实施。
（2）不良地质作用评价。河流两岸大堤破坏严重,达不到二十年一遇的防洪要求。堤身填土以粉质黏土为主,局部含生活垃圾,瓦块,碎砖,表层夹植物根茎。填筑质量不均一,局部较差。在发生高水位洪水泻流时,可能会发生坡面冲刷及堤身渗漏,影响堤身稳定。
（3）场地地基条件评价拟建场地上部第四系覆盖地层结构较简单,上部填土厚度不均,均匀性较差,下部黏性土层分布连续,厚度铰稳定,性质较好。综合坪价场地岩土层均匀性一般。
（4）场地稳定性评价场地地形较平坦,岩土层种类较多。在勘察范围内未发现滑坡,泥石流及崩塌等不良地质作用和不利埋藏物.因此,判定场地稳定性较好,适宜本工程新建。
（5）设计所需岩土层态数堤基地质结构包括多层结构,双层结构和单一黏性土结构。综合考虑历史险情和堤基地质结构等因素,堤基工程条件为B类.综合野外勘察和原位测试及室内土工试验成果,提出各土层的承载力标准值fk,压缩模量推荐值Es,饱和快剪强度。
2.4新建及加固堤防堤基工程地质条件及评价
(1)应明确论述堤防沿线的工程地质条件:包括地形地貌,地层岩性,在此基础上,根据钻探揭露地层岩性分布状况及相关规定进行地质结构分类,接着还应论述清楚拟建设堤防沿线的水文地质条件,岩土物理力学性质,并明确堤基土层的渗透性。
(2)堤基工程地质条件评价:是在一切外业工作的基础上所获得的劫察工作的结论,主要包括,堤基土渗透评价(渗漏和渗透稳定性评价),给出堤基土层的破坏形式,提出允仵水利比降,依据堤基各类土层的颗粒组成及物理力学指标评价堤基土层的抗冲刷性(包括抗冲剧性好、较好,差等几类),明确堤基工程地质分类。
结语
随着人民生活及工农业用水量的不断增加,老河道的逐渐淤积,加之国家对水利工程的重视,河道疏浚工程会不断增多,随之会有不少疏浚工程地质勘察工作要做,本文从疏浚工程与其他水利工程地质勘察的不同人手,提出并论述了疏浚工程地质勘察的工作重点。
参考文献
[1]SL188-2005,堤防工程地质勘察规程[S].
[2]GB 18306-2015,中国地震动参数区划图[S)
[3]GB50011-2010(2016年版),建筑抗震设计规范[S]