洞庭湖区堤防加固工程地质勘察常见问题分析与探讨

陈雄志

(湖南省水利水电勘测设计研究总院，湖南长沙 410007)

洞庭湖地处长江中游荆江河段南岸，是承纳湘、资、沅、澧四水和吞吐长江的洪道型湖泊，是流域综合防洪体系的重要组成部分。根据国务院批复的《长江流域防洪规划》，洞庭湖区共安排华容护城、育乐、大通湖垸等11个重点垸的堤防加固工程建设;钱粮湖、共双茶等24个蓄洪垸进行分蓄洪工程建设。1994—2002年，湖南省水利水电勘测设计研究总院先后对11个重点垸进行了堤防加固工程勘察和设计。24个蓄洪垸中除建设垸、江南陆城垸堤防作为长江干流堤已加固达标，钱粮湖、共双茶和大通湖东垸已先期安排建设。2008—2013年，本院和长委设计院先后对余下的19个蓄洪垸进行了堤防加固工程可研和初设阶段勘察和设计。

堤防加固工程的勘察本身并不复杂，但由于受勘察理念、水平和其它因素的限制，存在一些常见的、需要注意的共性问题。根据历次勘察的评审情况，本文对工程勘察中的常见问题和解决办法进行分析和探讨。

1 勘察与设计不能脱节

地质勘察是为设计服务的，地质资料是设计的最基础资料，脱离工程地质条件做设计，就好比空中楼阁，根基不稳，经不起实际的检验。但在洞庭湖区实际勘察中，有时设计与地质并没有有机地结合在一起，而是各自为政，互相不沟通，设计处理方案不能与勘察揭露的地质条件相吻合。比如设计处理的堤段堤基要防渗，而工程地质条件却是好或比较好(A、B类)，工程地质条件较差或差(C、D类)的堤段却没有进行堤基防渗处理设计;又如在实际中，有些堤垸堤身防渗设计时，根据现场注水试验等成果，地质提出要处理的堤段与设计桩号不吻合，现场注水获得的堤身土渗透系数＞i×10－4cm/s堤段，设计却没有做堤身防渗设计;还有就是地质人员提出的岩土物理力学参数，设计人员不采纳或部分采纳，诸如此类，这就是地质勘察与设计的脱节，造成设计依据不充分，这往往是每次审查与评审时反复出现的问题。

作为堤防加固工程地质勘察，首先要掌握设计意图，了解设计目的和要求，其次要加强沟通。对于有出入的地方早发现、早协商，地质勘察情况要及时向设计反馈。唯有这样，整个工程资料的完整性、统一性、合理性才能得到提高。

2 前期资料收集整理和分析要全面

2.1 充分利用前期资料

洞庭湖区堤防加固工程经过几十年的地质勘察，前后积累了许多勘察资料，包括钻探、各种试验、险情调查，已经为后续地质勘察打下了较好的基础，但综观后面的蓄洪垸加固工程实际过程中，存在着部分前期资料未收集或收集了也未利用的情况，造成了部分勘探工作重复，也影响了前后资料对比。形成这种情况原因是多方面的，客观上是有的单位资料管理不善，难以找到;也有的是怕麻烦，怕前后资料有矛盾，分析起来花时间花精力，干脆弃之不用。要解决好这个问题，需要从两个方面下功夫，一是培养地质人员利用前人资料的良好习惯，消化吸收前人资料，树立合理布置勘探工作的理念;二是要建立洞庭湖区勘察资料数据库，便于信息互联互通。

2.2 合理运用前期资料

洞庭湖区历经数十年勘察，其勘探方法、工艺水平在不断进步，前后资料存在矛盾是客观的，如对粉细砂夹层，以前钻探多采用冲击钻为主，取芯不完整，尤其是淤泥质土夹粉细砂层就很难判别其分布位置、厚度及颗粒成分，而粉细砂层的分布、埋深在洞庭湖区是造成堤基渗漏、管涌的主要因素之一;再如前期土工试验成果由于试验方法或设备的不同，造成土工试验成果与后期有所差异。随着技术进步，如今对粉细砂的取样分层已相当准确，岩土试验水平也在提高，如果对前期资料不加分析，盲目采用，有时就会产生矛盾。

地质人员一定要对前期资料认真分析，并结合实际情况和经验，去粗取精，去伪存真，尽量消除矛盾，在充分利用和合理利用之间找到平衡点。

3 勘察工作量要有针对性

洞庭湖区堤防加固项目主要有堤身防渗、堤基防渗、岸坡防护、建筑物改建重建和填塘固基等。勘察工作重点是针对这些设计项目进行，在实际工作中，有些勘察工作并没有做到有的放矢。如涵管接长时，有些也按重建建筑物来考虑，无形中就造成勘察工作量的浪费;又如堤岸护坡或护脚段，有时有些技术人员在布置横剖面时垸内也布置1～2孔，没有针对性;另外有些堤段存在一些透镜体，需加密钻孔进行控制，尤其是一些不良地层，在实际工作中却被忽略了，这都是勘察工作量没有针对性的表现。所以堤防加固工程中，必须对勘察项目做到心中有数，针对重点进行勘察，才能取得更好的效果。

4 加强平面地质调查和测绘，对险工险段资料进行论证分析

洞庭湖区基岩出露甚少，第四系河相、河湖相松散堆积物分布广泛，勘察的重点针对的主要是各类土层。在堤防加固勘察过程中有部分技术人员易对平面地质调查及测绘放松要求，存在走马观花或者干脆不做调查的现象;有的人认为都是第四系松散堆积物，没有什么好调查的。但结合历次勘察和评审看，湖区平面地质调查一样重要，关键是要弄清楚调查的内容，重点是调查险工险段情况，若不进行认真的地质调查，就不能对各险工险段形成的原因、规模、范围等有更清楚的认识和理解，就不能对以后的资料解析全面合理(如坍岸、滑坡、渗漏等)，更谈不上对设计提供合理可行的处理建议。如某垸有一段按方案为抛石护脚，但实施过程中通过现场复核，该段有较宽外滩且有防浪林，根本就不需要采用抛石护脚进行处理，这就是没有认真进行地质调查造成的后果。

5 现场取芯、试验要规范操作

对于第四系河相、河湖相松散堆积物钻探取芯，选用先进的工艺是关键环节。钻探取芯最好方法是采用旋转钻进，遇到淤泥质土或砂层时需下套管或泥浆护壁，采用水压退芯技术，这样才能保证取芯的完整性和准确性。

现场试验主要有标准贯入、动力触探及注水试验等，通过这些试验可得到各土层的承载力、密实度、含水量及渗透系数等地质参数，结合室内土工试验提出最终的物理力学指标。在实际勘察中，现场试验有时存在操作不规范的情况，如标贯杆不直或标贯锤齿轮锈死，没有保持贯入器、探杆等的垂直度等，造成落锤不标准等;另外标贯和动探操作不规范，如标贯没有进行15 cm预击等，造成标贯或动探击数不合理;还有就是现场注水试验时，由于有时采用泥浆护壁进行钻进，没有进行孔壁有效清洗，从而造成渗透系数误差过大。

现场各种取芯、试验必须准确和规范，除了勘探操作人员要规范操作外，关键地方地质人员要现场控制，对异常情况做到及时发现问题及时处理。

6 土工试验成果要有代表性

室内土工试验是堤防勘察获得岩土物理力学参数的主要手段之一，必须按规程规范进行取样试验，对于每个堤垸应按照不同地质单元分层进行取样，各类土层的试验组数应满足规范要求，试样要具有代表性。实际在历次勘察中，试验成果是评审中重点关注的内容之一，根据以往的情况，主要存在两个问题:一是样品的代表性和有效性不够;二是参数选择依据不足，推荐值与试验值相差较大，地质人员对有些不合理的或离散偏大的数据没有认真研究取舍。

试验数据的准确性直接影响到物理力学参数的选择，尤其是要注意三种工况(饱和快剪、固结快剪、慢剪)的代表性。从取样到试验全过程应规范操作，保证足够的有效组数，且要注意试验的时效性，有些样品放置时间过长，严重影响了数据的准确性。选择推荐值时，一定要以试验数据为基础，结合室内和现场试验综合分析，这样才有说服力。

7 高度重视土料场勘察

洞庭湖区堤防加固天然建筑材料以土料为主，块石料及砂砾石料需求量不大，结合历次堤防加固工程中的实际情况来看，湖区块石料及砂砾石料均以商业购买为主。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，直接影响到工程投资，在历次评审中，也是重点关注的内容之一。首先土料场的分布要尽量合理，因为洞庭湖区堤防是线状工程，在堤垸沿线都有料场分布的情况下，要合理选择土料场以方便施工选取，不能把选取的主要料场放在一端或一边;其次是各土料场各土层(如砂性土层，粘性土层)的储量应结合勘察分别计算或统计;再次是对各土料场进行合理取样，进行击实实验，全面评价各土料的质量、储量、运距等;最后是落实所选取的土料场所处地方是否牵涉到国家级、省级湿地或物种保护区等，做到心中有数，避免返工。

总之，要高度重视土料场的勘察，不能因料场问题影响工程实施。

［1］ SL188—2005，堤防工程地质勘察规程［S］.

［2］ GB50021—2001，岩土工程地质勘察规范［S］.

［3］ 湖南省水利水电勘测设计研究总院.洞庭湖区19个蓄洪垸堤防加固工程可行性研究报告［R］.长沙:湖南省水利水电勘测设计研究总院，2008.