堤基地质结构分类及堤防工程地质评价方法
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水利堤防工程地质勘察中常见问题及解决对策发布时间:2021-12-22T06:58:59.839Z 来源:《防护工程》2021年24期作者:薛勇[导读] 对于提防工程来说,地质勘察在整个工程施工设计工作中最为关键,贯穿于整个提防工程设计与施工的全过程,而且必须有相适应的工艺流程。
勘察流程过程中比较容易产生问题的阶段是测量放点、工程地质测绘、勘探取样、测试与实验等,易发生的问题包括勘探布置、勘探深度、水文地质试验和地下水监测等。
薛勇天津市首创水务有限责任公司摘要:对于提防工程来说,地质勘察在整个工程施工设计工作中最为关键,贯穿于整个提防工程设计与施工的全过程,而且必须有相适应的工艺流程。
勘察流程过程中比较容易产生问题的阶段是测量放点、工程地质测绘、勘探取样、测试与实验等,易发生的问题包括勘探布置、勘探深度、水文地质试验和地下水监测等。
文章首先对水利堤防工程地质勘察工艺流程进行分析,对水利堤防工程地质勘察的问题进行总结,并提出水利堤防工程地质勘察的处理措施。
关键词:水利工程;堤防工程;地质勘察;解决对策我国现有许多中小型堤防存在标准低且地质条件不清楚问题。
在对这些堤防按当前经济发展的要求进行加固时,由于它属地方工程,投入资金较缺,为节省费用常把堤防的地质勘察任务交给单价较低、对其业务素质了解不多、非水利行业的专业勘察单位来承担;还有一些地方水利部门可能缺失有关堤防工程地质勘察规程(SL188-2005)和其他相应的勘察规程,未掌握堤防勘察的要求,以致在堤防勘察中常出现一些问题。
1 提防工程地质勘察工艺流程对拟建提防工程而言,地质勘察是工程施工设计的基础性工作,贯穿于提防工程设计与施工的全过程,有固定的工艺流程。
根据《提防工程地质勘察规程》规定,一般流程为:进行勘察工作前期准备—测量放点—工程地质测绘—勘探取样—原位测试—室内岩土水砂试验—编制报告—成果加工—资料整理与归档。
其中任何一个流程操作发生问题,都可能影响到最终勘察结果的可靠性和可用性。
东溪南支流(埔内至镇区段)河道沿线分段工程地质评价表7 里程桩号河岸工程地质评价治理方案建议K0+000-k0+700 右岸地貌类型为剥蚀残丘,岸坡外侧多为菜地,分布少量民用建筑。
地层由填筑土、粉质粘土、残积砂质粘性土、花岗岩各风化层组成。
K0+100~K0+200m段形成人工岸坡,坡高约3m,坡体以填筑土为主,未采取支护措施。
其余地段岸坡高度1-2m,坡体以粉质粘土及填筑土为主。
K0+200m处分布诗坂中桥,基础类型墩台式,桥台两侧经过护坡处理。
根据《堤防工程地质勘察规程》(SL188-2005)划分,堤基地质结构分类为Ⅱ类,堤基工程地质条件为C类。
1、河道为自然形成,现坡面破坏较严重,必须对坡体进护坡,护止河岸冲刷坍塌,造成河内淤积,阻塞河道,造成一定的危害;对最高河水位下应进行浆砌块石护岸,最高河水位以上可采用可采用浆砌块石或植草方案;2、河道疏浚应放坡开挖,不可垂直开挖,造成岸坡失稳。
左岸沿线地貌类型为冲洪积地貌单元,岸坡外多为菜地。
地层由填筑土、粗砂、卵石、残积砂质粘性土、花岗岩各风化层组成。
本河段岸坡高约1-3m,呈垂直状,坡面基本未进行处理。
根据《堤防工程地质勘察规程》(SL188-2005)划分,堤基地质结构分类为Ⅲ类,堤基工程地质条件为C类。
K0+700-k1+600右岸K0+700-K1+120m沿线地貌类型主要为残坡地貌单元,其中K0+900-K0+950m处为基岩裸露区,岸坡外侧沿线多为居民菜地。
地层由填筑土、粉质粘土、残积砂质粘性土、花岗岩各风化层组成。
岸坡高约0.5-1m,坡面未进行处理。
K1+120-K1+140m沿线地貌类型主要为冲洪积地貌单元,岸坡外侧沿线多为居民菜地。
地层由填筑土、中砂、粗砂、残积砂质粘性土、花岗岩各风化层组成。
岸坡高约0.5-1m,坡面未进行处理。
河面淤塞严重K1+380-K1+600m沿线地貌类型主要为剥蚀残丘地貌单元,山丘植被茂盛,地层由填筑土、粉质粘土、残积砂质粘性土、花岗岩各风化层组成。
赤峰市锡泊河美林镇堤防工程地质条件及评价通过对赤峰市锡泊河美林镇堤防工程的工程地质进行勘察和试验分析,查明了工程地质条件和存在的主要地质问题,为工程设计和施工建设提供了重要的工程资料。
标签:堤防工程;工程地质条件;锡泊河;赤峰市1 工程概况锡泊河美林镇防洪工程从锡泊河喀喇沁旗美林镇按旺业线桥处开始至锡泊河喀喇沁旗美林镇新建桥处。
治理段河道长1.227km,新建防洪堤总长2.567km,其中左岸防洪堤堤线长1.230km,右岸防洪堤堤线长1.337km。
文章主要通过地质勘察和试验分析,查明各堤防段地形地貌,地层岩性、地质构造、不良物理地质现象的分布及工程地质特性。
2 地质概况工程区地貌按成因类型分为剥蚀侵蚀地形、剥蚀堆积地形和堆积地形三个区。
区域出露的地层主要为上寒武统(ε3)、侏罗系(J3)及第三系(N)。
第四纪堆积物主要分布于山间谷地及河谷平原,粉细砂、粉土及砂砾卵石组成,主要为上更新统(Q3)、全新统(Q4)。
区内侵入岩,主要为华力西期和燕山期花岗岩,个别地段也有闪长岩类和各种脉岩类。
区域地震基本烈度为7度,地震动峰值加速度为0.15g。
工程区地下水类型为松散堆积层孔隙潜水,含水层岩性为卵石层,河床地下水位约0.9m,地表水及地下水水化学类型为HCO3-Ca型水,河水与地下水对混凝土无腐蚀性[1]。
3 堤防工程地质条件及评价勘察共布置钻孔10个,孔深为8-11m,其中孔深8m的3个,孔深10m的6个,孔深11m的1个,其中左岸堤防钻孔为4个,右岸堤防钻孔为5个,河床钻孔为1个。
3.1 堤防现状现状堤防位于锡伯河河谷冲积平原,岩性为卵石混合土,杂色,密实,卵石磨圆度较好,粒径范围集中在60mm-200mm,约占25%,个别最大粒径可达300mm,粗砂、圆砾充填,卵石成份多为凝灰岩、花岗岩、玄武岩等,属于第四纪人工填土。
现状堤防平均堤高3m,堤宽2-4m,内侧堤坡1:075~1:1,外侧堤坡1:0.5,根据原位密度试验结合室内试验,堤防天然密度2.22g/cm3,平均含水率3.0%,平均干密度2.16g/cm3。
提防工程安全综合评价方法摘要:堤防工程安全评价是水利工程安全评价的重要内容之一,针对目前水利行业缺乏相关技术标准的现状,为了提高堤防工程安全评价工作的可操作性,探讨了堤防工程安全评价的评价原则、评价内容、评价方法和评价结论等问题,提出了基于工程质量评价、运行管理评价及工程安全复核基础上的堤防工程安全综合评价方法,并给出了相应的综合评价分类原则,可供堤防工程安全评价工作参考。
关键词:堤防工程;安全评价;评价原则;评价内容;评价方法1堤防工程安全评价内容最新《堤防工程设计规范》规定:“堤防安全评价应包括现状调查分析、现场检测和复核计算工作”。
其中,对于复核计算工作内容,要求“复核堤顶高度、堤坡的抗滑稳定、堤身堤基渗透稳定、堤岸的稳定及穿堤建筑物安全等”。
因此,堤防工程安全评价内容应包括:工程质量评价、运行管理评价、防洪安全复核、渗流安全复核、结构安全复核、工程安全综合评价等。
堤防工程安全评价要收集工程设计、施工、管理以及与安全评价相关的社会经济、水文、气象、地形、地质等资料,其中工程现状材料参数取值对安全评价结论影响很大。
由于堤防工程一般较长,要进行大范围的、全面的测量、勘察、试验或质量检测工作投入很大,为便于实施,在进行评价时,对出现过影响工程安全现象、质量存疑或资料不齐全的堤段,应进行补充测量、勘察、试验或质量检测等复查工作,复查时布置适量的地质钻孔,查明堤身、堤基情况。
2堤防工程质量评价堤防工程质量评价主要是通过现场安全检查,辅以必要的手段,对现状工程质量与设计要求进行对比,评价现状工程质量。
工程质量评价可采用下列方法。
(1)现场巡视检查。
通过直观检查或辅以简单测量、测试,复核堤防各部分的体形尺寸、外部质量以及运行情况等是否达到了现行标准的要求。
(2)历史资料分析。
对有资料的堤防通过工程施工期的质量控制、质量检测、监理、验收报告以及运行期管理记录(包括安全监测)等档案资料进行复查和统计分析;对缺乏资料的堤防,通过走访收集资料,并与有关标准相对照,评价工程的施工质量。
赤峰市天山镇段欧沐沦河河道堤防工程地质条件及评价通过对赤峰市天山镇段欧沐沦河河道堤防工程的工程地质进行勘察和试验分析,查明了场地工程地质条件和存在的主要工程地质问题,为工程设计和施工建设提供了重要的工程资料。
标签:堤防工程;工程地质条件;欧沐沦河;赤峰市1 工程概况欧沐沦河全长120km,流域面积2304km2,河道平均比降4.7‰,堤防标准为30年一遇,洪峰流量为欧沐沦河汇合口上游P=3.33% (800m3/s),汇合口下游P=3.33%(996m3/s);工程等别为Ⅲ等,堤防级别为3级。
文章主要对欧沐沦河河道桩号2+400(老东桥)~4+700堤防工程的地质条件进行评价分析。
2 地质概况区域出露的地层主要为石炭系上统(C3)、二叠系下统(P12)、三叠系上统(T3)和侏罗系上统(J3)。
区内第四纪堆积物较为发育,分布较广,主要分布在山间沟谷及山前地带,地貌形态山间谷地及河谷阶地,主要为下更新世坡洪积层(Q12)、中更新世冰水堆积层(Q21)、上更新世冰水堆积层(Q31)、上更新统坡洪积层(Q32dl+pl)、全新世冲积层(Q4)。
区域地震基本烈度为6度,地震动峰值加速度为0.05g。
含水组为三叠系岩层,岩性主要为板岩,次为砂岩、凝灰岩[1]。
该类岩石致密坚硬,节理裂隙发育,风化带深度10~20m。
富水性较好,单井涌水量44.45m3/d,单位涌水量0.38L/som,渗透系数0.856m/d,穿越风化带后水量明显减少,仅为2.85m3/d。
3 欧沐沦河堤防工程地质条件及评价3.1 左岸工程地质条件3.1.1 地形地貌堤防位于欧沐沦河河谷冲积层上,为河流堆积地貌,地面高程由上游向下游逐渐变化,现状河槽宽度15-40m,河道比降1/970,绝对高程分布在359-362m 之间。
3.1.2 地层岩性堤基地质结构分类应为双层结构:表层为粉土、含细粒土砂,下部为圆砾。
现叙述如下:粉土,褐色、松散、稍湿;无摇震反应,干强度较低,表层含有植物根系,层厚1.4-5.4m。
小议堤基地质结构分类及堤防工程地质评价方法
魏万鸿
【期刊名称】《甘肃农业》
【年(卷),期】2005(000)011
【摘要】以我省堤防工程地质勘察为例,对堤基地质结构分类进行了探索.对堤防工程地质问题及评价方法进行了论述,并对堤防工程地质问题的定量评价进行了归纳和总结.
【总页数】2页(P232-233)
【作者】魏万鸿
【作者单位】兰州市水电勘测设计院,甘肃,兰州,730000
【正文语种】中文
【中图分类】TV5
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卫河水毁修复项目堤防工程地质条件及评价焦锡功(卫辉市水利局,河南卫辉453100)摘要:“21·7”暴雨致使卫河水毁严重,堤防受洪水长时间浸泡、冲刷,多处堤防护坡损毁严重,堤顶道路坍塌、裂缝。
文章通过地质调查、钻探、原位测试、室内试验等方法,详细查明堤防工程地质条件和存在问题,并提出各岩土层的物理力学参数建议值,可为堤防加固和改建提供依据。
关键词:堤防工程;洪涝灾害;坍塌;评价中图分类号:TV871文献标识码:Β文章编号:1673-8853(2023)11-0118-021卫河水毁基本情况卫辉市境内卫河仅有右岸堤防,左岸与共产主义渠共用一道堤防。
2021年7月17—24日,新乡合河闸以下至卫辉区域平均降雨量550mm。
卫河汲县水文站7月22日23时起超保证水位,加之共产主义渠右堤漫决入卫下泄,水位持续居高不下,直至26日8时58分共产主义渠右堤成功复堵后,卫河水位开始下降。
在此期间共产主义渠洪水进入卫河,增加了卫河卫辉段的流量,增高了水位,部分堤段出现漫堤,洪水顺堤外流向下游进入卫辉市。
牧野大桥上游堤防受共产主义渠右堤漫决洪水冲击,导致部分堤防漫堤决口,7月23日,扒开宋村分洪堰,向柳围坡滞洪区分洪,并对分洪堰进行了临时封堵。
另外,卫河堤防受洪水长时间浸泡,多处出现塌坡、雨淋沟,护坡损毁严重。
“21·7”洪涝灾害,给人民生命财产和地方经济建设造成巨大损失,亟须整治,消除隐患。
水毁修复范围为:卫河孙杏村镇汲城村至上乐村镇曲律村(桩号29+400~71+100),总长41.70km。
2堤防工程地质条件及评价2.1堤防工程概况左岸:桩号28+000~60+350段堤高一般3~5m,堤顶宽度一般4~5m,坡比一般1∶1.50~1∶3,局部堤防损坏或缺失;桩号60+350~71+100段堤防高度一般2~5m,堤顶宽度一般3~5m,坡比一般1∶1.50~1∶3,该段内堤防较差,坑洼不平,局部堤防有损坏。
堤基土体抗滑稳定工程地质评价堤基土体抗滑稳定工程地质评价是对堤基土壤进行综合评价,确定堤基土壤的力学性质、工程性能及其稳定性,以保证堤基具有良好的抗滑稳定能力。
本文将从堤基地质特征、堤基土体特性、抗滑稳定性评价方法和常用评价指标等方面对堤基土体抗滑稳定工程地质评价进行详细说明。
一、堤基地质特征堤基地质特征包括地层、地貌、地温、地应力和地震等。
首先要了解堤基所在地区的地质地貌特征,包括地质构造、岩性、地层厚度、地层分布和地貌形态等。
其次是了解地温和地应力分布情况,以及地震活动特点。
二、堤基土体特性堤基土体特性包括颗粒分布、颗粒成分、颗粒间摩擦角、含水量、堆密度、孔隙比等。
对于堤基土体的颗粒特性,可以通过颗粒级配分析和颗粒形状分析等方法来确定。
颗粒间摩擦角可以通过直接剪切试验来测定。
含水量、堆密度和孔隙比可以通过现场取样和室内试验来确定。
三、抗滑稳定性评价方法常用的抗滑稳定性评价方法有:抗剪强度试验、抗剪强度指数试验、直接剪切试验、三轴剪切试验、层状剪切试验等。
其中,抗剪强度试验是最常用的评价方法之一,可以通过室内试验来测定不同应力条件下堤基土体的抗剪强度。
四、常用评价指标常用的堤基土体抗滑稳定工程地质评价指标有:摩擦角、内摩擦角、剪切强度、抗剪强度、剪切模量、剪应力变形曲线等。
摩擦角、内摩擦角和剪切强度是基本的力学参数,可以通过室内试验或现场试验来测定。
抗剪强度是评价土体抗滑稳定能力的重要指标,可以通过剪切试验来测定。
剪切模量是评价土体刚度的指标,通过三轴剪切试验或剪切试验来测定。
剪应力变形曲线可以根据剪切试验结果绘制,反映土体的应力-应变特性。
综上所述,堤基土体抗滑稳定工程地质评价是通过对堤基土体的地质特征、土体特性、评价方法和评价指标的综合分析,来确定堤基土体的力学性质、工程性能及其稳定性。
通过科学的评价方法和合理的评价指标,可以为堤基工程的设计和施工提供可靠的依据,保证堤基具有良好的抗滑稳定能力。
堤基地质结构分类及堤防工程地质评价方法摘要:以我省堤防工程地质勘察为例,对堤基地质结构分类进行了探索。
对堤防工程地质问题及评价方法进行了论述,并对堤防工程地质问题的定量评价进行了归纳和总结。
关键词:堤防堤基地质结构工程地质问题评价方法堤防工程地质条件是堤防设计的基础。
堤基地层的结构、组成及其承载性能、抗滑性能、渗透稳定性能等的评价是堤防工程设计的重要依据,也是堤防工程设计的重要组成部分。
因此,全面准确地发现、分析工程地质问题并做出相应科学合理的评价,是堤防工程地质勘察的核心内容。
我省位于黄河及长江的中上游地区,河道众多,堤防线长,如何针对我省河道及堤防地质条件的特点,对堤防工程地质问题进行有的放矢的研究评价,是地质工作者所面临的课题之一。
1地基地质结构是堤防工程地质评价的基础任何工程建筑都离不开它所依托的地质体,堤防工程建筑也不例外。
堤防工程设计的一个重要内容就是根据堤防工程地基地质结构因地制宜地选择堤防工程的基础型式及埋置深度。
相应的,堤防地基地质结构类型不同,其水文、工程地质条件和存在的工程地质问题也有所不同。
因此,只有查明堤基地质结构类型,才能从本质上把握堤基岩土性状、组合特点、水文地质条件等各要素的地位和作用,并依据工程性状,合理划分地基地质结构类型,对所暴露出的工程地质问题进行分析评价,从而提出合理的治理措施和方案。
我省大部分范围属黄河流域,少部分范围属长江流域,还有部分区域为内陆河。
河网纵横,河道变化较大,堤基地质结构较为复杂。
但总的特点不外乎为山区堤基地层以基岩为主,而河流冲洪积盆地、冲洪积平原及平原地区则以第四系松散层为主。
根据堤基地层结构特点及工程性能、岩性组合、层位埋深等综合分析,我省堤防地基大体可分为3大类,8个亚类,各类结构特征、主要分布位置见表1。
2堤防工程地质问题及评价方法堤防工程地质勘察的目的在于从研究工程地质问题的表征出发,分析其原因、性质、形成和发展过程,找出堤防工程地质问题的控制因素和影响因素,预测其未来的发展趋势,并对所存在的工程地质问题进行总结、分段、归类,为堤防设计提供地质依据。
因此,堤防工程地质勘察所要解决的主要问题是堤防工程地质问题的分析评价及分段归类问题。
而堤防工程地质问题主要包括堤基稳定问题、堤防环境工程地质问题及堤身稳定问题。
2.1堤基稳定问题及评价方法2.1.1堤基承载力性能及沉陷变形问题如表1所示,Ⅰ1及Ⅲ类堤基地层或以粘性土为主,或各类松散层呈互层状且极不均质,此类堤基地层天然含水量高,孔隙比大,天然强度较低,且具弱透水性,软~流塑状,固结排水时间长,且具高压缩性及触变、流变性,在上部载荷作用下,可引起大堤不均匀沉降,导致大堤下沉、堤身裂缝。
因此,应进行适量的现场静力触探和标准贯入试验,结合室内土工试验,查明地基土的形成年代、成因类型、分布范围、厚度以及上覆下卧层的物理力学性质,并考虑堤防特点,最终做出正确评价。
我省各河流堤基地层除Ⅰ1及Ⅲ类为土堤基地层外,大部分河流堤基地层以砂砾卵石层及基岩类为主,此类堤基地层的一个主要特征就是其承载性能较好,堤基承载力一般大于300kPa,具有较好的地基承载力,能满足防洪堤基础强度要求。
堤基地层不存在沉陷变形问题。
另外,对Ⅰ2及Ⅲ类堤基中,还可能存在有厚度较大的粉细砂堤基层,而堤基层均位于堤防工程之下,为饱水地基。
故此类饱和砂土层还有可能发生震动液化而引起堤基失稳,造成大堤下沉、滑动。
对此类地基,应进行液化判别。
室内土工试验以颗粒分析为主,现场则以标准贯入试验为主,同时,还需查明此类土的成因类型及时代、地下水位埋深、工程区地震烈度,必要时还需进行土的波速试验。
对此,《堤防工程设计规范》附录A及《水利水电工程地质勘察规范》附录N已有较为详细的介绍,在此不再赘述。
只有查明了饱和砂土的液化可能性,才能对此类堤基提出相应的堤基处理措施。
如我省黑河干流下段堤基地层有部分液化粉细砂层,堤防建设时,将饱和粉细砂及砂土层全部清除,将防洪堤基础置于下部砂砾石层上,避免了粉细砂地震液化对河堤的破坏。
渗透稳定及渗漏问题是任何水工建筑物所面临的主要问题之一。
渗透稳定问题直接关系到防洪堤坝的安全,因此,渗透稳定及渗漏问题也是堤防工程设计所要考虑的主要问题。
此类问题主要出现在以松散层为堤基的河段(Ⅰ2、Ⅱ1、Ⅲ类堤基)。
堤基地层透水性较强,当存在堤内外水头差时,即会发生堤防的横向渗流。
如果背水侧堤基的渗透比降超过堤基土的临界水力比降时,堤基土就会产生渗透破坏。
土体的允许水力坡降与土体的颗粒组成及密实度有关,因此,需进行堤基土的允许水力坡降计算,计算可按《水利水电工程地质勘察规范》附录M 所介绍的方法进行。
我省大部分河流堤基允许水力坡降J 允许大于0.1,如洮河堤防J 允许=0.1~0.6,湟水河堤防J 允许=0.15~0.55。
2.1.3堤基冲刷稳定及岸坡稳定问题堤防工程设计所要解决的一个重要问题就是堤基埋深问题,这就需要进行河流的冲刷计算。
按照《堤防工程设计规范》所推荐的计算公式,可以较为准确的计算出河流的平行水流、斜冲水流、挤压水流冲刷及丁坝、锁坝等各种条件下水流对河底或岸边的冲刷深度。
地质工程师所要解决的问题就是提供这些计算所需的各种地质参数。
如堤基河床地层的各种颗粒级配特征值、堤基河床地层的允许不冲流速等等。
因此,应结合探井或钻孔施工,采取河床堤基地层的扰动样,进行颗粒级配分析,根据颗分曲线来查得计算冲深所需要的级配特征值如d85,d50等值。
关于河床堤基地层的允许不冲流速,一般采用查表法求得。
如表2、表3、表4。
对于非粘土,还可采用经验公式法求得其允许不冲流速。
v允许(m/s)=(a1×0.22+a2×1.7+a3+a4×0.55)/100式中a1─大于150mm粒径百分含量(%)a2─20~150mm粒径百分含量(%)a3─2~20mm粒径百分含量(%)a4─小于2mm粒径百分含量(%)岸坡稳定问题是堤防工程的主要地质问题之一。
岸坡岩土体受流水的软化、冲刷而发生崩塌,使岸坡逐渐变陡,直至失去平衡而引起失稳破坏。
引起岸坡失稳的原因很多:一是岸坡岩土体结构松散、岩性软弱、抗冲能力低;二是河流的侧蚀及底蚀;三是渗流作用。
保护岸坡岩土体不受水流的侵蚀而失稳破坏,是堤防工程建设的主要目的。
当岸坡岩土体基岩或岸边无防护对象时,受经济等问题的制约,通常的做法是不进行堤防治理。
从而使岸坡直接经受河流的冲刷、浸泡。
对此类问题,一方面,要立足于查明岸坡岩土体的物理力学性质,另一方面,也要根据河流侧向侵蚀的具体情况,按水利工程边坡稳定问题,对岸坡工程地质条件进行分析评价,以免河流侧向侵蚀过快而引起边坡失稳而发生滑塌,阻塞河道,发生险情。
如在我省广通河堤防工程勘察过程中,部分河段位于谷底北侧,且多位于基岩山脚部位,山体下部为第三系砂质泥岩层,分布稳定,厚度巨大,上部则多为风积黄土及坡积粉质壤土。
一般情况下无防护对象时,可不予治理。
而第三系砂质泥岩层抗风化能力较差,遇水易软化、膨胀,表面风化强烈。
故在河流顶冲部位也要进行分析论证,并要求局部地段修建堤防或丁坝,以防止山脚过度冲刷而失稳,造成岩坡崩塌,阻塞河道,发生险情。
非粘性土允许不冲流速表表2注:1.表中岩石系无裂缝、且岩面新鲜未风化者,若有裂缝、且风化,则允许不冲流速应视裂隙情况及风化程度予以减小。
如岩石风化很严重(有碎块)的岩石,其允许不冲流速可根据碎块的大小及其密度按非粘性土允许不冲流速数据采用。
2.当水深大于3m时,允许不冲流速按按V=H0.2V1(m/s)公式计算,式中H为平均水深(m),V1为水深1m时的允许不冲流速(m/s)。
2.2堤基工程地质分段及评价问题堤防工程勘察的一大特点。
由于工作区狭长,地形地质条件变化较大,不可能也无必要像其他水利水电工程那样,在整个工作面上平均布置勘察工作。
因此,《堤防工程地质勘察规程》特别要求对堤防工程进行分段或分类。
根据堤防工程地质条件评价结果进行分段分类,是对堤基状况的综合评估,利于形成对整个工程堤基条件的总体认识,也便于堤基设计中对各类堤段有针对性地采取加固处理措施。
堤防工程地质分类分段的依据是堤防区的综合工程地质条件。
影响堤防区综合工程地质条件的因素主要有:相似的地形地貌、相似的地层岩性或相似的工程地质问题等。
堤防工程地质分类分段不是机械的、简单的分类分段。
地质工程师考虑的因素不同,就会有不同的分段分类。
如根据堤基地层的不同可分为岩石堤基和松散层堤基,松散堆积物堤基又可分为单层结构堤基和多层结构堤基。
根据堤防所处的地貌单元可分为不同的工程地质单元,如沟谷单元和盆地单元等。
按堤基地层渗透破坏情况还可分为管涌段、流土段、无涌流破坏段等。
地质师只有按充分考虑各种因素,对堤基工程地质条件进行综合评价和概化,进行统一的分段分类,一方面使设计师有针对性地设计典型的堤身结构断面或典型的堤基处理方案。
一方面,也利于地质师有针对性、有侧重地布置勘察工作量和勘察手段,有的放矢地进行堤防工程地质问题的评价。
笔者参与的宕昌县秋末河(新寨~脚力铺段)堤防工程地质勘察中即按堤防工程所处的地貌单元将整个堤防工程分为两个工程地质单元:哈达山间盆地单元和秋末河中、低山沟谷单元。
对山间盆地单元着重进行堤基地层的勘察,而对沟谷单元,侧着重研究侧向洪沟对堤防工程的影响和不治理段岸坡稳定问题。
在广通河堤防工程地质勘察过程中,则按堤基地层进行分段评价,将堤基地层划分为三种结构类型:表5广通河堤防堤基分类表分类代号特征a 新鲜的第三系泥质砂岩及砂质泥岩层b 强风化的第三泥质砂岩及砂质泥岩层c 较为单一的第四系冲洪积砂卵石层对a类堤基,直接将堤基置于基岩之上。
对b类堤基,则应考虑泥岩的风化层厚度及抗冲刷能力,采取加深堤基埋深或增设堤靴的方法。
对c类堤基,则应考虑平行冲刷和侧向冲刷即可。
可见,划分堤防工程地质单元或分类,在堤防工程设计和堤防工程勘察中有着双重重要的意义。
2.3堤防工程环境地质问题堤防工程活动与周边地质环境(包括水环境、岩土环境)作用和相互制约所引起的工程及地质环境的变化,即是堤防工程的环境地质问题。
只要进行堤防工程活动,就会造成堤防周边地质环境的一系列变化,从而产生堤防工程环境地质问题。
因此,《堤防工程地质勘察规程》特别提出要对堤防工程活动发生后可能导致的环境地质问题做出预测。
堤防工程环境地质问题一般包括两个方面。
一是水环境地质问题。
堤防工程的建设通常会因堤坝修筑、垂直防渗等措施而改变工程区的水力条件,切断了堤内外的水力联系,造成地表水排泄不畅、地下水位雍高、地下水运移变缓,从而引起地下水富营养化、土地沼泽化或盐碱化,建筑物因地基饱水而产生变形破坏等一系列问题。
二是岩土体环境问题。