1、卵礫石層的勘察方法探討摘要：近年來，我國的水利工程建設有了很大進展，在水利工程施工的過程中， 為了查明水利工程卵礫石層的工程地質特性，根據卵礫石層結構松散、物理力學 性質均勻性較差等特點，提出第一步地質條件分析，第二步勘察驗證的勘察方 法。從收集資料內業分析開始，采用地質測繪、物探、動力觸探試驗勘察、其他 現場測試、室內試驗的工作路徑，既可實現高效勘察，又可有效解決工程問題。 工程實例表明，在選擇直接有效的勘察方法的基礎上，結合室內外試驗成果，采 取多種方法相互印證水利工程卵礫石的物理力學特性，為設計提供準確的地基分 層及力學參數。工程建成以來的安全運行驗證了該方法是有效可行的。關鍵詞：卵礫石

2、；勘察方法；密實狀態；力學特性引言河床覆蓋層的卵礫石層采用常規鉆探方法很難采取原狀試樣，難以根據巖芯 直觀分析。在工程地質分析中應考慮各勘察手段所得出的成果，結合室內外試驗 成果，相互驗證綜合分析得出合理可靠的結果。1水利工程出現滲漏問題的原因水利工程與其他工程相比，具有更高的穩定性，并且能夠抵御一定地震災害， 在修建過程和應用過程中，人員應該重點關注水利工程的滲漏問題，如果不能做 好防滲措施，將會使得施工單位遭受巨大的經濟損失，同時會使整個水利工程建 設項目出現嚴重的質量問題，威脅周邊居民的生命安全。水利工程出現滲漏問題主要包括以下幾個原因：1.施工因素。水利工程從設 計、到招投標階段到施工

3、階段都會耗費大量的人力、物力和財力，施工所占的比 重較大，施工質量與施工技術、工程設備、人員技術水平緊密相連，在施工環節 中，施工縫等是水利工程容易發生滲漏的地方，如果人員不能選擇合適的工藝和 施工力量，那么水利工程就很難達到技術要求，并且經常發生滲漏問題。2.環境 因素。外部環境因素是水利工程能夠出現滲漏問題的另一個主要原因。如果大面 積的降水，將會使得該地區遭受雨水的沖刷，如果不能及時排放雨水，將會導致 滲水問題的出現，尤其是當地下水侵蝕地表建筑時，而又不能及時排放水量，將 會使得水利工程施工過程中出現嚴重的滲漏現象。除了以上兩點，最直接的滲漏原因就是內因：地質條件一一地基土各地層滲 透條

4、件。工程中滲透性較強的巖土就非砂層、卵礫石層莫屬了，而其滲透性與其 密實程度、顆粒組成及顆粒間充填物質性狀等因素息息相關，松散與密實的卵礫 石層的滲透性差距是很大的，所以勘察中查明卵礫石層的工程特性就是重中之重 了。2勘察方法與應用2.1勘察方法河床覆蓋層砂卵礫石的勘察同樣可以遵循第一步地質條件分析，第二步勘察 驗證的勘察思路，采用地質測繪T物探T輕型動力觸探試驗勘察T重型（或超重 型）動力觸探試驗勘察T其他現場測試T室內試驗的工作路徑。（1）地質測繪。一般認為覆蓋層分布區地質測繪作用不大。其實不然，覆蓋 層分布區的微地貌單元就是重要信息，不同的微地貌單元往往控制著不同的土層 結構。需要了解下

5、伏基巖時，可以采用擴大范圍的地質測繪，通過地質構造分析 獲得相關信息。基巖分布的山區地質測繪容易找出測區地形地貌差異，第四系覆 蓋面廣的平原地區，即使地貌差異不明顯，也可以通過地形差異找到地貌差異。（2）物探方法。根據覆蓋層探測對象的埋深及周圍介質的物性差異，結合地 形、地質條件及探測任務目的和要求，合理選用物探方法進行全面探測。在覆蓋 層厚度小于50m的地層中可以選用高密度電法、聲波測速法、探地雷達法、電測 深、地震反射波、地震折射等探測方法。（3）試驗。為了解土體的密度、顆粒級配、承載力、抗剪強度、變形模量等 指標，一般從鉆孔取樣，淺層輔以坑探取樣，以室內試驗為主，根據工程的重要 性和覆蓋

6、層的結構進行必要的現場原位荷載試驗，對深部土體難以采取原狀試樣 進行室內試驗時，可采用標準貫入試驗或重型（超重型）動力觸探試驗間接確定 地層承載力。針對卵礫石層，可采用連續重型（超重型）動力觸探試驗查明地層 的密實度，確定承載力，此方法在廣東北江飛來峽水利樞紐（國家優秀勘察銀質 獎）、廣東北江白石窯水電站（水利部優秀勘測銀質獎）等項目得到很好的應用。2.2原位試驗及勘察針對卵礫石層的原位試驗一般分為重型（超重型）動力觸探試驗勘察和輕型 動力觸探試驗勘察，前者主要有（機）鉆探和井探，后者主要指坑探、槽探和人 力鉆探（洛陽鏟等）。卵礫石層不易采取原狀試樣，所以工程現場鉆探過程中的 原位測試試驗是我

7、們認識和驗證卵礫石層工程特性非常重要的手段，一定要提高 對原位試驗的重視程度。一般工程勘察都要采用重型動力觸探試驗勘察，其中（機）鉆探是最為常用 的勘察方法，也是一般項目必選的方法。由于砂卵礫石結構松散，鉆進過程中孔 壁容易失穩，因此鉆孔護壁是順利鉆進的關鍵，常規鉆進固壁常采用跟進套管的 方法。對砂卵礫石粒徑不大的地層，可憑借外力砸管跟進。對取芯要求很高時， 可根據地層組成、埋深厚度選擇使用雙管或三管鉆具回轉鉆進、SM植物膠回轉 鉆進。2.3試驗為了解土體的密度、顆粒級配、承載力、抗剪強度、變形模量等指標，一般 從鉆孔取樣，淺層輔以坑探取樣，以室內試驗為主。根據卵礫石層的室內試驗數 據，再結合

8、現場動力觸探等原位測試試驗成果，對卵礫石層的工程特性會有更加 深刻的認知。3實例某工程勘察的首要任務是查明河床深厚覆蓋層的分層及其物理力學特性，為 此本工程采用了多種勘察方法，有針對性地進行了現場和室內試驗工作，主要采 用了地震法、鉆探（植物膠鉆探）、物探聲波測試及連續性重型動力觸探試驗等 外業工作。河床覆蓋層為沖積的砂卵礫石層，為研究河床砂礫石層的原狀特性，嘗試進 行植物膠取樣而未奏效，原因是砂卵礫石層常有大于200mm的漂石分布。因此 在加強現場和室內篩分試驗的基礎上，基于對工程設計意圖的深入理解一一河床 覆蓋層的力學（性質）分層是壩基處理設計的直接依據，安排大量連續動力觸探 試驗，并進行

9、鉆孔聲波測試，獲得較為充分而且相對直觀的力學（性質）分層資 料，取得了較好的效果。根據現場探坑實測的表層砂礫石天然密度和室內篩分試驗成果，在坑深0.002.00m、2.004.00m、4.005.00m現場取樣，室內配制了 3種級配（等量 替代級配）6個不同密度（松散和密實）的砂礫石試樣，進行室內試驗，進一步 分析河床砂卵礫石的物理力學特性。砂礫石（0.005.00m），根據現場和室 內試驗，小于2mm的砂粒含量50%57%，平均含量為52.57%，平均粒徑為0.44mm,粒徑大于20mm卵石含量平均達27.07%。砂卵礫石（5.00m基 巖），分層厚度4.316.0m,根據鉆孔巖芯和鉆進過程

10、分析，此層分布有大于 200mm的漂石，底部的砂卵礫石附有少量的黃泥，有數層厚度0.21.0m不等的 細砂夾層，夾層中含少量粒徑小于50mm的礫石，各鉆孔中夾層均不連續，據此 分析均為透鏡體狀，對地基的抗滑穩定影響不大。此層的卵礫石含量較上部多， 粒徑增大。鉆孔聲波測試成果分析。根據鉆孔聲波測試結果，上部砂礫石（0.004.30m） 的剪切波速vs為105245m/s；下部砂卵礫石（4.30m基巖）的剪切波速vs 一 般為335435m/s，局部為265275m/s。根據相關規范和地質手冊規定，當 vs150m/s時，為稍密的砂礫石； 500m/svs250m/s時，為中密一密實的砂礫石、卵礫石。據此分析，0.00 4.30m為松散一稍密的砂礫石層；4.30m基巖為中密一密實的砂卵石層。4結語綜上所述，根據水利工程卵礫石層的特點，抓住影響工程的關鍵地質條件， 以第一步地質條件分析，第二步勘察驗證的勘察思路，合理優化勘察方法，可 以減