黄河下游堤防堤身土体质量评价的主要因素和方法探讨.doc

黄河下游堤防堤身土体质量评价的主要因素和方法探讨.doc黄河下游堤防堤身土体质量评价的主要因素和方法探讨张瑞怡戴其祥张跃军(黄河勘测规划设计有限公司,屮国郑州450003)摘要:对堤防堤身质量的评价,需借助于丁•程地质勘察的综合勘察手段与堤身质最检查方法进行。筑堤土料的工程性质、堤身土体填筑质量、堤身隐患发育状况及堤身十体的渗透性是决定黄河下游堤防堤身质量的主要因索;通过对其代表性指标的量化分级,实现对堤身土体质量的综合评价。关键词:堤身质量评价黄河下游1堤身土体质量评价的研究现状黄河下游堤防是黄河下游防洪的第一道屏障,堤基工程地质条件和堤身质量是决定堤防安全的重要因索。查明堤基工程地质条件、对堤基存在的工程地质问题做出适当的评价,一直是地质T作者的基本任务,而己建堤防堤身土体作为人工建筑物、非地质体,不属于工程地质勘察研究的范畴,多年來处于无人研究的状态,堤身内部的质量状况往往无人能说得清。堤防工程多是在丿力代民堆基础上经多次加高培厚修筑起來的,一些堤段其至是抢险而來的,堤身的质量参差不齐,一口遭遇洪水,常常出现险情。1998年三江洪水以來,全国范围内迎來了堤防工程建设的高潮,同时,先后颁发了堤防勘察、设计、施工方面的国家及行业标准,规范堤防工程建设。对于堤身土的研究与评价,地质T作者也责无旁贷地担当起來,借助工程地质勘察的方法和手段,对堤身十-的研究进行有益的尝试。《堤防丁程地质勘察规程》SL/T188-96在勘察任务屮明确指出了要“基本查明拟加周堤段堤身的T程特性、基本杳明堤身隐患的性质、分布范围”(可行性研究阶段)、“查明拟加固堤段堤身的结构、杳明堤身隐患的类型、规模、分布范围,分析其成因和危害程度”(初步设计阶段)。但对堤身如何勘察,怎样才能达到“查明”的要求并没有给出指导。在总结了各流域堤防T程勘察研究经验的基础上,《堤防T程地质勘察规程》SL188-2005增加了“堤身勘察”章节,明确堤身勘察的任务是“了解堤身状况”,堤身填土的评价“可从堤身险情、填土物质纽•成、密实度、渗透性等方面综合论述,区分出需要进行处理的堤段,并提出处理措施的建议。”对比两版规程,对堤身勘察任务由“杳明”变更为“了解”,虽为一词之差,却传达了一个正确的概念,即,堤身土不是“地质休”的土体,其土料及填筑具有随机性,不象地质休土体,是在地质历史时期或近代,在内外营力作川下形成的,受成因类型、矿物成分、颗粒组成、十•体结构、含水状态和同结作用的控制,表现出较强的具规律性的工程特性。对堤身土的质量评价不能由点推及到线,由点、线推及到而,只能借助于工程地质勘察的综合勘察手段,采用对堤身质量抽查的方法,对堤身的状况有所了解°由于各地堤防填筑材料和挡水条件的差异,堤身土体的质量检查、评价至今尚难以形成一个统一、行之有效的方法。实际工作中使用的方法五花八门,基本上都是根据某一方而资料评价堤身土体质量,且具有较人的偶然性和随机性,其评价结果不能全而地反映堤身土体质量。近年,水利部天津勘测设计研究院提出采取与堤防工程建设程序相逆的思路,设计和确定堤身土体质量检杳的勘察程序、手段和内容,选择粘性土的填筑密度及砂砾石的相对密度作为标准,进行堤防工程土体质量分类。作为世界上独一无二的、多年不靠水的地上悬河,黄河下游堤防H有其特点,近年來综合分析黄河下游堤防的实际,我们在黄河下游堤身土体质景评价方面也进行了探索,现将有关思路和方法作一介绍,供大家讨论。2黄河下游堤防堤身土体质量评价主要因素和指标建立在堤防工程质量检查和堤基工程地质勘察基础之上的堤身土体质量评价,虽没有成熟、统—•的国家标准,但根据国家、行业关于堤防勘察、设计、施工、土料等方而的规程观范,分析黄河下游冲积平原区堆积物的成因类型、颗粒纟ft成变化规律、堤防丁程结构和运行的特殊性,筑堤十•料的工程性质、堤身十•体的填筑质量、堤身隐患的发育状况和堤身的渗透性无疑是决定黄河下游堤防堤身土体质量的主要因素。,筑堤十•料的工程性质优劣直接影响堤防工程填筑施工的难易和堤防工程的质量,亦是导致堤防工程质量隐患的重要原因。如:运用淤泥质软土或粘土筑堤吋,筑堤施工时含水量不易控制,一口控制不好,要么呈现干裂或沉陷,要么不易压实,堤身土体异常松散,形成大空隙,遇水产生沉陷或流土、塌岸筹破坏;如果用粉细砂填筑,堤身土体则易引发渗透变形、散浸或塌岸等破坏问题,在强震地区还易产生地震液化。所以,筑堤土的土质影响着土料的工程性质,是评价堤防工程质量的重要因索。从土的成因我们知道,十-粒的犬小与成土矿物之间存在着一定的相互关系,土粒人小在某种程度上也就反映了土粒性质的差异。砂粒一-般由石英构成,其次是长石和云母,渗透性强,抗冲刷能力差,当砂土中云母含量高时,还将人大增加它的压缩性和弹性;粘粒屮通常包含着有次生矿物构成的极细十•粒,随着十-