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摘 要：洪泽湖大堤为1级建筑物，也是千年老堤，在长期挡水过程中历经损毁，决而复堵、毁而重建，在堤身内部留下很多乱石堆、埽工、淤泥等隐患。运用钻孔取样及静力触探试验法进一步查明洪泽湖大堤堤身内的隐患。
关键词：隐患探测；静力触探；钻孔取样；洪泽湖大堤
中图分类号：TV871 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）29-0162-02
1 工程概况
洪泽湖大堤位于洪泽湖东岸，北起淮阴区码头镇，南至盱眙张庄高地，全长67.25km，另加北端碼头镇以北至废黄河高地3.38km，总长70.63km。在2012年洪泽湖大堤除险加固过程中，采用压密注浆的方法对洪泽湖大堤全线进行了加固处理，并在大堤迎水侧埋设了防渗墙，有效的解决了洪泽湖大堤渗流、稳定的问题。为了进一步查明洪泽湖大堤堤身内是否还存在一些其他隐患问题，本次选取了桩号45k+500-46k+000、50k+200-50k+700、53k+800-54k+300三段堤防对堤身范围内的隐患进行探查。
2 工作方法及技术
2.1 钻孔取样
钻孔取样试验法主要包括钻孔取样、注水试验、标准贯入试验，并通过取土试验做天然干密度试验和击实试验等室内土工试验，从定量的角度来分析堤身土是否存在松散、软弱、空洞等隐患。
（1）勘探点定位及高程接测
根据堤防的里程桩号来布置断面位置，现场勘探孔完成后，采用JSCORS RTK测量系统进行勘探点定位及接测勘探点孔口高程，并利用地物进行复核。
（2）钻探取样
钻探设备：GXY1型工程钻机；钻进方式：回转钻进，全孔泥浆护壁；取土器与取样方式：采用贯入式薄壁取土器和厚壁敞口取土器，取样采用静压式和重锤少击式；样品质量：原状试样等级为I～Ⅱ级；取样间距一般为1.5m，可根据土层分布情况及现场条件调整。原状土样取出后用胶布包裹并蜡封，竖置于阴凉处，防冻防晒，搬运过程中做好防压、防振措施，及时送土工试验室进行试验。
（3）注水试验
现场钻孔注水试验可以测定堤身堆土的渗漏情况。利用现场钻孔注水试验测的渗透系数可以直接反映堤身堆土内是否存在隐患。
（4）标准贯入试验
准贯入试验是采用球阀式自动落锤，用重63.5kg的穿心锤自由下落，落距为76cm，将贯入器垂直打入土层15cm后，开始记读，每击入10cm记读一次，合计打入30cm记读的锤击数即为标准贯入试验锤击数。若标准贯入试验锤击数较小则说明堤身堆土内存在隐患。
2.2 静力触探试验
采用双桥探头，探头圆锥锥底截面积15cm2，侧壁面积150cm2，锥角60度采用手摇式静力触探仪架。试验采用静压法将探头贯入土中，贯入速率1.2m/min，贯入读数间隔为0.1m，现场归零误差小于3%，采用溧阳市科尔仪器有限公司生的LMfC-D310型微机自动采集数据。若静力触探阻力明显较小则说明堤身堆土内存在隐患。
本文主要对钻孔注水试验及静力触探试验过程进行探讨。
3 堤身探查工作及分析
通过钻孔过程和取上来的物体发现局部堤身内含有块石、腐木、埽工等异常体，本次探查工作共发现14个异常体，异常体埋藏深度深浅不一，异常体的具体分布位置及详细描述见表1。
3.1 钻孔注水试验
为了测定洪泽湖大堤堤身土的渗漏情况，在每个断面上均安排1个孔对堤身土进行注水试验，共13个孔、37段次。
钻孔注水试验是通过钻孔向试段注水，以确定岩土层渗透系数的原位试验方法，可分为钻孔常水头注水试验和钻孔降水头注水试验。本次采用钻孔常水头注水法。根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）附录F，利用注水试验测得的堤身土渗透系数来划分堤身土的渗透性等级，以此来判断洪泽湖大堤堤身土是否渗漏、松散。
由于堤身土较厚，所以对堤身堆土进行分段注水试验。先对上部堤身堆土进行注水试验，再打入套管止隔上部堤身堆土后对下部堤身堆土进行注水试验。
相据《水利水电工程注水试验规程》（SL345-2007），当试段位于地下水位以下时，应采用下式计算试验士层的渗透系数：
K=16.67Q/（AH）
式中：
K——试验岩士层的渗透系数（cm/s）；
Q——注入流量（L/min）；
H——试验水头，cm；等于试验水位与地下水位之差；
A——形状系数，cm；按SL345-2007附录B选用。
当试段位于地下水位以上时，可采用下式计算试验土层的渗透系数：
K=7.05Q×lg（2l/r）/（l×H）
式中：
r——钻孔内孔半径，cm；
l——一试段长度，cm。
计算结果见表2。
根据本次的孔注水试验成果，该段堤身土存在漏水现象，原因主要有以下三个方面：
①堤身土未碾压密实，存在松散现象；②堤身土中含有块石，块石之间架空；③堤身含腐木等杂物形成空洞。
堤身堆土的注水试验渗透系数远大于室内垂直向试验渗透系数，这是由于堤身中存在一些空隙、裂缝，甚至空洞，现场注水试验反映的是堤身的渗漏性。室内试验反映的是试样的渗透性，而注水试验则反映了某试段土体的渗透性，就堤防渗透性的综合评价和渗流稳定分析而言，注水试验成果更有实际意义，建议堤防加固时堤身土的采用注水试验成果，或从有利于工程安全考虑，结合使用。
3.2 静力触探试验
静力触探试验是用静力将探头以一定的速率压入土中，利用探头内的力传感器，通过电子量测仪器将探头受到的贯入阻力记录下来。由于贯入阻力的大小与土层的性质有关，因此通过贯入阻力的变化情况，可以达到了解土层的工程性质的目的。本次静力触探试验采用双桥探头测量锥尖阻力（qc）和侧壁阻力（fs）。
由于洪泽湖大堤堤身土中剧本还有块石，所以本次探查工作只完成静力触探试验孔13个。根据静力触探试验测得洪泽湖大堤堤身土的锥尖阻力为0.06～9.16MPa，离散性较大，表明土体压实不均匀；平均锥尖阻力为1.77MPa，锥尖阻力偏小，表明试验堤段堤身土壤较松散。
4 结 论
通过本次洪泽湖大堤45k+500-46k+000、50k+200-50k+700、53k+800-54k+300段堤身隐患探查工作，发现洪泽湖大堤在经过除险加固后基本不存在渗流、稳定的问题。根据本次探查工作静力触探试验和钻孔取样试验法等试验成果，表明上述堤身土质较为松散，堤身内部存在乱石堆、埽工、烂木桩等，需进一步处理。
参考文献
[1]江苏省工程勘测研究院.洪泽湖大堤45k+500-46k+000、50k+200-50k+700、53k+800-54k+300段堤身隐患探查报告.2017，04.
收稿日期：2018-9-10
关键词：隐患探测；静力触探；钻孔取样；洪泽湖大堤
中图分类号：TV871 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）29-0162-02
1 工程概况
洪泽湖大堤位于洪泽湖东岸，北起淮阴区码头镇，南至盱眙张庄高地，全长67.25km，另加北端碼头镇以北至废黄河高地3.38km，总长70.63km。在2012年洪泽湖大堤除险加固过程中，采用压密注浆的方法对洪泽湖大堤全线进行了加固处理，并在大堤迎水侧埋设了防渗墙，有效的解决了洪泽湖大堤渗流、稳定的问题。为了进一步查明洪泽湖大堤堤身内是否还存在一些其他隐患问题，本次选取了桩号45k+500-46k+000、50k+200-50k+700、53k+800-54k+300三段堤防对堤身范围内的隐患进行探查。
2 工作方法及技术
2.1 钻孔取样
钻孔取样试验法主要包括钻孔取样、注水试验、标准贯入试验，并通过取土试验做天然干密度试验和击实试验等室内土工试验，从定量的角度来分析堤身土是否存在松散、软弱、空洞等隐患。
（1）勘探点定位及高程接测
根据堤防的里程桩号来布置断面位置，现场勘探孔完成后，采用JSCORS RTK测量系统进行勘探点定位及接测勘探点孔口高程，并利用地物进行复核。
（2）钻探取样
钻探设备：GXY1型工程钻机；钻进方式：回转钻进，全孔泥浆护壁；取土器与取样方式：采用贯入式薄壁取土器和厚壁敞口取土器，取样采用静压式和重锤少击式；样品质量：原状试样等级为I～Ⅱ级；取样间距一般为1.5m，可根据土层分布情况及现场条件调整。原状土样取出后用胶布包裹并蜡封，竖置于阴凉处，防冻防晒，搬运过程中做好防压、防振措施，及时送土工试验室进行试验。
（3）注水试验
现场钻孔注水试验可以测定堤身堆土的渗漏情况。利用现场钻孔注水试验测的渗透系数可以直接反映堤身堆土内是否存在隐患。
（4）标准贯入试验
准贯入试验是采用球阀式自动落锤，用重63.5kg的穿心锤自由下落，落距为76cm，将贯入器垂直打入土层15cm后，开始记读，每击入10cm记读一次，合计打入30cm记读的锤击数即为标准贯入试验锤击数。若标准贯入试验锤击数较小则说明堤身堆土内存在隐患。
2.2 静力触探试验
采用双桥探头，探头圆锥锥底截面积15cm2，侧壁面积150cm2，锥角60度采用手摇式静力触探仪架。试验采用静压法将探头贯入土中，贯入速率1.2m/min，贯入读数间隔为0.1m，现场归零误差小于3%，采用溧阳市科尔仪器有限公司生的LMfC-D310型微机自动采集数据。若静力触探阻力明显较小则说明堤身堆土内存在隐患。
本文主要对钻孔注水试验及静力触探试验过程进行探讨。
3 堤身探查工作及分析
通过钻孔过程和取上来的物体发现局部堤身内含有块石、腐木、埽工等异常体，本次探查工作共发现14个异常体，异常体埋藏深度深浅不一，异常体的具体分布位置及详细描述见表1。
3.1 钻孔注水试验
为了测定洪泽湖大堤堤身土的渗漏情况，在每个断面上均安排1个孔对堤身土进行注水试验，共13个孔、37段次。
钻孔注水试验是通过钻孔向试段注水，以确定岩土层渗透系数的原位试验方法，可分为钻孔常水头注水试验和钻孔降水头注水试验。本次采用钻孔常水头注水法。根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）附录F，利用注水试验测得的堤身土渗透系数来划分堤身土的渗透性等级，以此来判断洪泽湖大堤堤身土是否渗漏、松散。
由于堤身土较厚，所以对堤身堆土进行分段注水试验。先对上部堤身堆土进行注水试验，再打入套管止隔上部堤身堆土后对下部堤身堆土进行注水试验。
相据《水利水电工程注水试验规程》（SL345-2007），当试段位于地下水位以下时，应采用下式计算试验士层的渗透系数：
K=16.67Q/（AH）
式中：
K——试验岩士层的渗透系数（cm/s）；
Q——注入流量（L/min）；
H——试验水头，cm；等于试验水位与地下水位之差；
A——形状系数，cm；按SL345-2007附录B选用。
当试段位于地下水位以上时，可采用下式计算试验土层的渗透系数：
K=7.05Q×lg（2l/r）/（l×H）
式中：
r——钻孔内孔半径，cm；
l——一试段长度，cm。
计算结果见表2。
根据本次的孔注水试验成果，该段堤身土存在漏水现象，原因主要有以下三个方面：
①堤身土未碾压密实，存在松散现象；②堤身土中含有块石，块石之间架空；③堤身含腐木等杂物形成空洞。
堤身堆土的注水试验渗透系数远大于室内垂直向试验渗透系数，这是由于堤身中存在一些空隙、裂缝，甚至空洞，现场注水试验反映的是堤身的渗漏性。室内试验反映的是试样的渗透性，而注水试验则反映了某试段土体的渗透性，就堤防渗透性的综合评价和渗流稳定分析而言，注水试验成果更有实际意义，建议堤防加固时堤身土的采用注水试验成果，或从有利于工程安全考虑，结合使用。
3.2 静力触探试验
静力触探试验是用静力将探头以一定的速率压入土中，利用探头内的力传感器，通过电子量测仪器将探头受到的贯入阻力记录下来。由于贯入阻力的大小与土层的性质有关，因此通过贯入阻力的变化情况，可以达到了解土层的工程性质的目的。本次静力触探试验采用双桥探头测量锥尖阻力（qc）和侧壁阻力（fs）。
由于洪泽湖大堤堤身土中剧本还有块石，所以本次探查工作只完成静力触探试验孔13个。根据静力触探试验测得洪泽湖大堤堤身土的锥尖阻力为0.06～9.16MPa，离散性较大，表明土体压实不均匀；平均锥尖阻力为1.77MPa，锥尖阻力偏小，表明试验堤段堤身土壤较松散。
4 结 论
通过本次洪泽湖大堤45k+500-46k+000、50k+200-50k+700、53k+800-54k+300段堤身隐患探查工作，发现洪泽湖大堤在经过除险加固后基本不存在渗流、稳定的问题。根据本次探查工作静力触探试验和钻孔取样试验法等试验成果，表明上述堤身土质较为松散，堤身内部存在乱石堆、埽工、烂木桩等，需进一步处理。
参考文献
[1]江苏省工程勘测研究院.洪泽湖大堤45k+500-46k+000、50k+200-50k+700、53k+800-54k+300段堤身隐患探查报告.2017，04.
收稿日期：2018-9-10