堤防工程地質勘察的任務和內容課件

1、堤防工程地質勘察的任務和內容2022/9/30堤防工程地質勘察的任務和內容堤防工程地質勘察的任務和內容2022/9/27堤防工程地質勘堤防工程地質勘察是為堤防的設計和施工服務的，因此應緊密結合工程實際。不同勘察階段，工程地質勘察的任務不同。2.2.1規(guī)劃階段規(guī)劃階段主要是對新建堤防而言，其目的是了解堤防的區(qū)域地質概況和堤防工程地質條件，為堤線選擇與方案比較服務，應滿足如下要求：了解堤防所在地區(qū)的區(qū)域地質概況；了解堤防的基本地質條件和主要工程地質問題；了解天然建筑材料的分布概況。堤防工程規(guī)劃階段工程地質勘察的目的是比較各方案區(qū)的水文地質、工程地質條件和主要工程地質問題，為方案的綜合比選提供基礎地

2、質資料。在堤線的比較中，還應考慮堤岸及擬建大、中型涵閘工程區(qū)的水文地質、工程地質條件。2.2 各勘察階段的任務堤防工程地質勘察的任務和內容2.2 各勘察階段的任務堤防工程地質勘察的任務和內容2.2.2可行性研究階段該階段已建堤防和新建堤防工程地質勘察的要求有所不同。新建堤防要在選定的堤線和方案比較的基礎上，結合堤身結構型式開展工作，具體要求如下：調查區(qū)域地質情況，進行區(qū)域構造穩(wěn)定性評價；基本查明堤防工程各工程地質單元（段）堤基與岸坡地質結構及巖土層的物理力學性質，并對有關的主要工程地質問題作出初步評價；初步分段評價堤基與岸坡的工程地質條件，為設計選擇工程措施提供依據；了解主要穿堤建筑物地基的工

3、程地質條件；進行天然建筑材料初查。堤防工程地質勘察的任務和內容2.2.2可行性研究階段該階段已建堤防和新建堤防工程地質勘察已建堤防主要要求對堤身、堤基穩(wěn)定現狀進行評價并為加固方案的選定提供地質資料：搜集分析堤段的工程地質、施工記錄以及隱患情況等資料；基本查明擬加固堤段堤基的工程地質、水文地質條件及擋水后的變化；基本查明擬加固堤段堤身的工程特性；基本查明堤身、堤基隱患的性質、分布范圍。天然建筑材料一般應進行初查。堤防工程地質勘察的任務和內容已建堤防主要要求對堤身、堤基穩(wěn)定現狀進行評價并為加固方案的選新建堤防可行性研究階段工程地質勘察是在規(guī)劃階段選定的堤防方案基礎上，通過線路地質條件比較，對選定堤

4、線提出地質建議。地質條件復雜時，勘察范圍可適當擴大，以滿足線路調整的需要。已建堤防勘察的中心任務就是查明堤身、地基險情隱患的類型、規(guī)模、分布和特性，分析險情與地質條件的關系，提出加固處理堤段的位置與處理措施的建議。堤岸現狀包括岸坡地質結構、江（河）水流條件及岸坡變形破壞形式與規(guī)模等。分段評價的目的是為堤岸防護段的確定提供地質依據。區(qū)域構造穩(wěn)定性評價是該階段需要完成的一項重要的基礎工作，地震危險性是工程抗震設計的重要依據，本階段應確定區(qū)域地震動參數。堤防工程地質勘察的任務和內容新建堤防可行性研究階段工程地質勘察是在規(guī)劃階段選定的堤防方案2.2.3初步設計階段新建堤防要求：查明堤防沿線各工程地質單

5、元（段）與穿堤建筑物的工程地質條件，并對堤基抗滑穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定和抗沖能力等工程地質問題作出評價；預測堤防擋水后堤基及堤內相關地段水文地質、工程地質條件的變化，并提出相應處理措施的建議；進行天然建筑材料詳查。堤防工程地質勘察的任務和內容2.2.3初步設計階段新建堤防要求：堤防工程地質勘察的任務和已建堤防要求：查明擬加固堤段和穿堤建筑物的工程地質及水文地質條件，提供有關巖土物理力學性質參數；查明擬加固堤段、堤身的結構和堤基的處理情況；查明堤身、堤基隱患的類型、規(guī)模、分布范圍，分析其成因和危害程度；天然建筑材料一般應進行詳查。堤防工程地質勘察的任務和內容已建堤防要求：堤防工程地質勘察的任務和內容初步

6、設計階段工程地質勘察是在可行性研究階段工程地質勘察的基礎上進行的，要求對區(qū)內工程地質、水文地質、環(huán)境地質條件和工程地質問題都予以查明，特別是對涉及堤防工程安全的抗滑穩(wěn)定、滲透穩(wěn)定、抗震穩(wěn)定、抗沖條件等常遇的工程地質問題進行論證評價。堤防的修建以及對堤基進行垂直防滲處理，將改變原有的水文地質條件。如：垂直防滲切斷了江河水入滲的通道，同時也切斷了地下水排泄的通道，常使保護區(qū)水文地質條件發(fā)生大的改變，導致一系列環(huán)境地質問題，應注意分析評價。堤防工程地質勘察的任務和內容初步設計階段工程地質勘察是在可行性研究階段工程地質勘察的基礎關于天然建筑材料勘察一般應按規(guī)劃階段了解天然建筑材料的分布概況；可行性階段

7、進行天然建筑材料初查；初設階段進行天然建筑材料詳查。考慮到堤防工程相對較簡單，且為季節(jié)性擋水建筑物，一般不高。因此，本規(guī)程勘察任務對建材勘察精度的要求具有一點靈活性，有關內容堤防天然建筑材料有詳細說明。堤防工程地質勘察的任務和內容關于天然建筑材料勘察一般應按規(guī)劃階段了解天然建筑材料的分布概2.2.4施工地質對初步設計審批中要求補充論證和施工開挖中出現的重大專門工程地質問題進行勘察，為優(yōu)化堤防工程設計提供地質資料。堤防施工地質主要應針對防滲工程、護岸工程和與堤防有關的一些大型涵閘工程進行。施工地質要求做好如下工作：檢驗與修正前期勘察資料；進行施工地質編錄；預測、預報施工中可能出現的不良地質現象；

8、參加與地質有關的工程驗收。堤防工程為線狀工程，各階段工程地質勘察的勘探點間距較大，另外，堤防沿河修筑，處于河流變遷與河湖交錯沉積的環(huán)境多變地帶，土層相變頻繁。因此，對地質條件復雜或有特殊要求的重大工程宜進行施工地質工作；對施工中揭露的對工程安全有嚴重影響的地質缺陷可進行專門的地質勘察與研究。堤防工程地質勘察的任務和內容2.2.4施工地質對初步設計審批中要求補充論證和施工開挖中出2.3各勘察階段的內容堤防工程地質勘察要緊緊圍繞存在的主要工程地質問題展開，勘察內容包括地形地貌，區(qū)域構造穩(wěn)定性與地震，堤基與岸坡、穿堤建筑物地基的地質結構及各土巖層的物理力學性質，土堤堤身質量，歷史險情與工程所需的天然

9、建筑材料等。收集了解堤防歷年險情資料，包括管涌、漏水洞、散浸、堤身開裂與脫坡、崩岸、塌陷、潰口等的位置、范圍、特征、成因、搶險措施與效果等。通過施測地形圖和地質測繪，查清大堤內、外地形地貌特征，包括堤外灘寬度，堤內外地面高程與淵、潭、溏、決口沖刷坑、決口扇等的分布及規(guī)模；岸邊滑坡、崩塌等的分布規(guī)律、位置、規(guī)模、成因等；埋藏的古河道、古沖溝等的分布、規(guī)模與沉積物的顆粒組成與性質等。調查堤防工程區(qū)含水層的分布與埋藏條件；地下水的補給、運移、排泄，與江、河水的關系；進行地下水與地表水的水質分析，評定其對混凝土的腐蝕性。堤防工程地質勘察的任務和內容2.3各勘察階段的內容堤防工程地質勘察的任務和內容根據

10、區(qū)域地質資料評價堤防所在地區(qū)的構造穩(wěn)定性，特別是新構造穩(wěn)定性；收集并分析堤防所在地區(qū)和鄰近地區(qū)地震歷史記載，根據中國地震動參數區(qū)劃圖GB18306-2001，確定堤防所在地區(qū)的地震動參數及相應的地震基本烈度。通過險情分析、工程地質測繪、鉆探、室內外試驗等，評價堤身填土質量。堤身填土質量主要包括兩個方面：一是堤身填土的物質組成，亦即顆粒組成，由壤土或更細顆粒所組成的堤身，因其滲透性較弱，質量一般較好，而由砂壤土或較粗顆粒所組成的堤身質量一般較差，汛期常出現堤身管涌、散浸等險情；二是堤身填土的密實程度，反映堤身填土密實程度的指標有孔隙比、干密度，密實程度差的堤身填土在汛期常出現散浸、脫坡等險情。滲

11、透性是反映堤身填土質量的綜合指標，滲透性強可能是由于堤身填土物質顆粒較粗所至，也有可能是堤身填土密實程度差引起的。要詳細評價堤身填土質量是一件非常困難的事，因為堤身填土分布和密實程度的隨機性，堤身填土質量也因此存在較大差異，而鉆探和室內外試驗只能代表一個點的狀況，勘探點之間堤身填土的質量與勘探點處可能存在很大差異。堤防工程地質勘察的任務和內容根據區(qū)域地質資料評價堤防所在地區(qū)的構造穩(wěn)定性，特別是新構造通過物探、鉆探和室內外試驗確定堤基、岸坡和穿堤建筑物地基的地質結構，特別應注意淤泥、淤泥質土、砂性土、雜填土等的分布、厚度等；了解各土層的物理力學性質與滲透性、允許滲透比降，透水層和相對不透水層的厚

12、度與空間分布，為防滲設計提供依據。對工程所需天然建筑材料進行調查。堤防工程地質勘察各階段的內容基本相同，差別主要只是側重點或勘察深度、精度的不同。本規(guī)程對堤防工程所涉及的主要水文地質、工程地質問題分規(guī)劃、可研、初設分別要求了解、基本查明、查明；而施工階段的勘察內容則主要是驗證前期地質成果結論，解決施工過程中遇到的新問題。堤防工程地質勘察的任務和內容通過物探、鉆探和室內外試驗確定堤基、岸坡和穿堤建筑物地基的2.3.1規(guī)劃階段規(guī)劃階段主要是通過調查、訪問、搜集分析已有資料，結合現場踏勘了解一些對確定堤防方案影響比較大的地形、地貌、工程與水文地質、區(qū)域構造穩(wěn)定和天然建筑材料概況。在地形地貌方面，重點

13、是堤線可能通過地區(qū)的岸坡型態(tài)，是受沖刷還是淤積，特別應注意已被近代河湖沉積物掩埋的古河道、古沖溝、淵、潭、塘等的情況。在這些隱伏地帶，常有不利于堤防穩(wěn)定的軟土層、砂層、甚至有人工堆填物質存在。對于沿線地層，要特別注意那些性質特殊的土層（如膨脹土、黃土、凍土、分散性土、鹽漬土、紅粘土、軟土、人工填土等）和易液化、透水性較強的地層?；鶐r一般都可滿足堤基的要求，但要注意堤線是否有喀斯特化巖層分布，在南方喀斯特區(qū)的第四系土層中，有時還有土洞分布，作為地基十分不利，也應大體了解。至于物理地質現象，主要指可能影響堤線方案成立的較大范圍的滑坡、泥石流及崩岸等。關于天然建筑材料，只作一般性了解，即在堤線附近有

14、哪些天然建筑材料，分布和儲量的大概情況。原規(guī)程提出“了解歷史地震背景”的要求過高。本次修訂為“了解區(qū)域構造穩(wěn)定性和歷史地震情況”，主要是指了解工程區(qū)所處的大地構造單元、 區(qū)域性斷裂的基本特征和歷史上地震發(fā)生情況。 堤防工程地質勘察的任務和內容2.3.1規(guī)劃階段堤防工程地質勘察的任務和內容2.3.2可行性研究階段可行性研究階段已建堤防要初步確定加固處理的范圍和處理方法。因此，凡是影響堤線和處理范圍選定的主要地質條件都應基本查明?！皡^(qū)域構造穩(wěn)定性評價”是指根據有關區(qū)域資料對區(qū)域構造穩(wěn)定性進行簡要評價，一般情況下無需開展專門的工作。2001年國家技術監(jiān)督局頒布了中國地震動參數區(qū)劃圖（1/400萬）（

15、GB18306-2001）取代原中國地震烈度區(qū)劃圖，勘察單位可根據中國地震動參數劃圖直接確定地震動參數。如果地震地質條件特別復雜或地震動參數值甚高或有特殊要求時，可進行地震動參數復核。對地形地貌，要通過調查微地貌類型及其分界線，初步確定滲流的邊界條件，其重點是調查古河道、古沖溝、淵、潭、塘、砂丘等的分布位置、規(guī)模及特性等。對地層巖性，重點是基本查明物理力學性質較差、不利于堤防興建、對堤防穩(wěn)定不利的巖土層的分布位置、范圍及其物理力學性質參數。堤防工程地質勘察的任務和內容2.3.2可行性研究階段可行性研究階段已建堤防要初步確定加固對喀斯特，原規(guī)程要求“論證其對堤基滲漏的影響程度”難以做到，本次修訂

16、僅要求分析喀斯特對堤基滲漏和堤身穩(wěn)定的影響。本次修訂增加了對堤線附近淺埋或出露基巖中非區(qū)域性斷裂等地質構造的勘察；進行地表水、地下水的水質分析；進行物理地質現象對工程影響的分析和評價以及對主要工程地質問題的初步評價等。本階段對天然建筑材料應進行勘察，布置必要的勘探工作，勘察的精度按本規(guī)程第7章的規(guī)定執(zhí)行。已建堤防的堤基病害險情與其地質條件息息相關，地質條件是產生險情的原因，險情是地質條件在汛期的表相。所以，已建堤防加固工程勘察除了基本查明有關工程地質條件外，還要重點調查病害險情的詳細情況，包括病害險情的類型、分布位置、特征，出險過程、搶險的具體情況等等。并結合勘探、地質測繪基本查明與病害險情有

17、關的工程地質條件，分析病害險情產生的原因和出險對原有地質條件的影響。此外，本次修訂將有關堤身的勘察內容移至8章。堤防工程地質勘察的任務和內容對喀斯特，原規(guī)程要求“論證其對堤基滲漏的影響程度”難以做到，各類涵閘工程。勘察中應特別注意引起滲透穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定問題的特殊土、透水性較強的巖土層，軟弱或不利結構面的分布、組合及性狀，并結合地形地貌、水文地質等條件進行閘址比較。關于區(qū)域構造穩(wěn)定性和地震動參數，應根據涵閘的等級、規(guī)模、重要性及區(qū)域地質條件，確定是否進行復核工作。對于已建涵閘加固工程的勘察，還應調查了解涵閘的險情隱患，包括閘基的、涵閘與土堤接觸面以及涵閘本身的險情隱患，了解發(fā)險過程、搶險的具體情

18、況等，并初步分析地質條件與險情隱患的關系。可行性研究階段，還應對堤岸的穩(wěn)定現狀進行全面的調查，確定出穩(wěn)定性差或較差堤岸的位置。堤岸的穩(wěn)定性除與岸坡的物質組成有關外，受水流情況的影響較大，所以應了解河勢的情況，分析水流對堤岸的影響。堤防工程地質勘察的任務和內容各類涵閘工程?？辈熘袘貏e注意引起滲透穩(wěn)定和抗滑穩(wěn)定問題的特2.3.3初步設計階段初步設計階段新建堤防初步設計階段勘察是在可行性研究階段勘察的基礎上進行的，勘察內容無大的變化，只是勘察的深度和精度較前階段高，對可行性研究階段發(fā)現的地質條件較差的部位應重點勘察。對于喀斯特或土洞的勘察，本次修訂要求在可行性研究階段基本查明喀斯特發(fā)育特征的基礎上

19、，查明堤基下喀斯特洞穴或土洞具體分布情況、規(guī)模和特征，分析其對堤防的影響。由于險情資料比任何模型計算結果更直觀，更具說服力，險情與地質條件相結合，綜合分析可以得出合理、可靠的結論，所以本階段要求對有關險情進行復核。此外，由于決口臨時堵體成份復雜，決口口門與沖刷坑淤積物性狀較差，往往會再引發(fā)險情，所以也應重點查明。堤防工程地質勘察的任務和內容2.3.3初步設計階段堤防工程地質勘察的任務和內容雖然絕大多數涵閘規(guī)模不大、荷載較小，對地基的要求不高，但由于涵閘多建于江河邊、湖海濱，地基條件較差，且與堤防一起抵御洪水，勘察工作中也應予以重視。初步設計階段除查明一般工程地質條件外，與涵閘（加固）有關的滲漏

20、、滲透變形、抗滑、抗沖刷、沉降變形、邊坡穩(wěn)定問題都應查明，同時也應查明影響涵閘安全的滑坡、崩塌等物理地質現象分布情況及特征。已建涵閘的險情，有些與地質條件無關，主要是由于閘門和混凝土老化、設計標準低等原因產生的；有些是地質條件導致的，如：沉降裂縫、滲透變形等。后者才是工程地質勘察的內容。初步設計階段堤岸的勘察是針對穩(wěn)定條件較差、需要防護的岸段進行的。因堤岸段岸坡沖淤頻繁，且工程對地基條件要求不高，勘察工作只需做到“基本查明”。除了岸坡的地質條件外，河勢的情況對岸坡的穩(wěn)定性影響很大，所以應重視對河勢情況的調查。不利界面是指上覆土體易沿其產生滑坡的結構面，如：新老土層接觸面，基巖面，岸坡土體中的軟弱土層等。堤防工程地質勘察