中小型水利工程地质勘察中若干问题分析

中小型水利工程地质勘察中若干问题分析

邓梦飞

松滋市沙道观镇水利管理站，湖北省荆州市 434200

摘要：水利工程投入多，建设时间长且规模庞大，项目投资控制是全阶段、全过程、全员参与管理系统性工程，对于水利建设而言，勘察工作必不可少，只有做好了地质勘察，才能确保水利工程的安全实施。基于此，本文就中小型水利工程地质勘察中若干问题进行简要分析。

关键词：中小型；水利工程；地质勘察；问题；

1中小型水利工程地质勘察中若干问题

1.1前期勘察准备及基础资料分析整理

中小型水利工程建设各勘察阶段所要求的勘察深度和精度不同，投入的勘探工作量差别很大。随着勘察设计工作不断深入，作为设计依据的地质资料也是逐步补充完善过程。河流河段规划及预可行性研究阶段该区域地质资料往往比较匮乏，基础资料的收集和勘察工作的准备是水利地质工作者对工程地质条件评价和工程地质问题分析的基础，也是提高勘察效率和节省勘察经费的关键。根据相关规定，在实施野外勘察工作之前，工程区现有地质资料需要被收集完备，且要进入现场给予踏勘，做好勘察准备和编制好勘察大纲。如果没有明确分析场区地质环境及地质条件，所实施的勘探与实验工作存在不安全性及盲目性，往往容易造成勘察成本的浪费，甚至未能查明重大的工程地质问题而导致设计方案的重大变更和工程投资的激增。

1.2勘察工作范围和深度

由于水利工程的地质十分复杂多变，有着高度的隐蔽性、不确定因素多，以至于在进行勘察工作时，对岩土条件以及物理力学性质的揭示会存在误差。同时，各勘察阶段勘察深度和范围不够、不细致，或未按规范要求进行同深度方案比选勘察，同时，由于部分地质资料年代久远，地质勘测资料分析不全，地质情况变化等因素，致使对工程区地质条件及工程地质问题等勘察分析不全面或出现差错，设计所依据的第一手资料基础不可靠，使得水工建筑物的设计未考虑周到而造成设计修改或重新设计，从而导致勘察费用、设计成本、工期成本、工程投资、施工工序，工程变更等成本的增加，使得项目建设投资概算超支。

2中小型水利工程地质勘察策略

2.1前期阶段的控制措施

对于新建水利工程，按照勘察不同的阶段，规范要求的间距和深度要求布置钻孔，宜垂直和平行于建筑物轴线布置勘探剖面。对于线性工程勘探纵剖面上每一工程地质单元（段）都应有钻孔控制，工程地质单元（段）交接处应适当增加钻孔。勘探横剖面应根据各工程地质单元（段）地质条件和设计需要布置。对于存在抗滑稳定问题时，应查明软弱夹层、缓倾角裂隙及其他不利结构面的几何形态、组合关系，确定滑动体的边界条件，并取样试验，提出滑裂面或潜在滑裂面的物理力学参数建议值。存在地基沉陷和坝体变形问题的，应取原状样进行室内物理力学试验，提出坝体土物理力学建议参数。对于历年险情段、建筑荷载集中处、拟采取垂直防渗措施段及不良地基段（粉细砂、淤泥类土、古河道及杂填土等）钻孔孔距应加密，以最终查清主要土层的分布和物理力学性质为原则。钻孔深度宜在满足规范要求下，根据勘察目的适当调整，常规建筑物勘察除满足承载力要求外，还应满足渗流与稳定分析、沉降计算的要求。

2.2 勘察方法

 1）工程地质测绘：对工程有重要影响的地质单元，可进行局部专门性的大比例尺测绘。此外，还应加强工程地质测绘对有关地质现象的研究，除阐明其成因和性质外，应注重定量指标（如基岩产状、软弱夹层的厚度、裂隙发育程度、地下水位标高、物理地质现象的规模等）的取得。2）勘探：物探以其轻便、高效等特性在水利工程勘察中广泛应用。常用的方法有：电法勘探、地震勘探、声波探测等。针对不同的对象，可选用适当的探测方法。电法勘探能了解和确定覆盖层厚度及基岩风化程度，寻找含水层，查找地下局部不均匀体（如砂层透镜体、古河道、岩溶发育带等），可用以指导钻探工作的布置。声波探测主要用于岩体工程地质分类，确定岩体或岩石的物理力学参数及灌浆效果检查等。3）取样：规范要求取样前应认真清孔，采取土样时宜用快速静力连续压入或重锤少击法取样，取出后及时封装，并采取防震保护措施及时送试验室进行试验。实际上，很多钻探队伍取样操作不规范，一些工程取样后不马上封存，而是暂时搁置，甚至存放很久等，这常使土样会有一定程度的、甚至是严重的失真。另外地下水水样多直接从孔内取水，取得的水样会受钻探冲洗液或受地表水污染，应事先抽干孔内水体。对于湖区、山区等地质结构的不同，钻探深度、密度等不同时段采取，分析结果也有一定的差别。4）原位测试：借助原位测试可更直观了解岩土层的工程力学性质，取得的参数更贴近实际。常用的有标贯试验、动力触探试验等，对于淤泥及淤泥质土类，还可开展静力触探、十字板剪切试验等手段取得强度指标。另外进行水文地质试验的钻孔，禁止泥浆钻进，实际操作中有些钻探人员未按要求进行，导致试验数值有偏差。5）室内试验：由于试验内容较多，试验方法各不同，比如剪切指标可分为快剪、固结快剪、慢剪、饱和固结快剪、还有三轴剪切等，在确定试验项目、提出参数建议值时，勘察人员应与设计人员进行充分沟通，而不是不加分析地选取。在勘察中综合利用各种手段，不仅能保证基础资料收集齐全，便于对比分析，而且能够提高资料的质量。 此外勘察过程中要重视质量监督与管理，获取的资料要及时整理，以便及时发现问题，及时解决。

2.3 天然建筑材料勘察

对新（改）建水利工程，大多涉及到土石方工程，需要对天然建筑物材料（土料、砂料、石料）的分布、储量和质量评价、开采条件、运距等进行勘察。有些项目未按规范要求进行勘察，料场勘探及取样试验大多放在初设阶段，可研阶段对天然建筑材料调查工作深度不足，试验较少，内容单薄。另外储量计算方法精度不够，会造成土料储量有较大误差。由于环境保护、土地政策等原因，料场的选择已成为影响工程选址、选型、造价的重要影响因素，不能等到初步设计阶段，因料场选择不合适而陷入被动。

2.4 勘察成果编制

一些勘察报告对工程区地质概况只是从区域地质资料中摘抄一些内容，没有结合工程实际，对工程区及周边构造进行针对性论述，工程区的微地貌、库岸、河岸、堤岸等的稳定状况也相对缺乏，对场区的基本地质条件认识不充分。勘察成果中岩土工程参数的建议是设计工作的主要依据，而实际勘察中采样带有随机性，岩土工程参数分析的内容不仅仅是试验成果的简单统计、误差分析，应针对试验样本先进行代表性分析、可靠性评价，再结合工程经验和规范要求进行取舍。水利工程所要查明和解决的主要工程地质问题有渗透变形、抗滑稳定、沉降变形、抗冲、抗震稳定和特殊土问题。提高工程地质勘察成果质量的关键在于地质综合分析，充分分析评价地质因素、工程因素和环境因素。不同地貌差异本质上就是地质结构的差异，要认识到其相互联系，找出影响工程成败的主要工程地质问题，从不利和有利的角度分析其对工程的影响。

结束语

综上所述，工程地质勘察是一项复杂的技术工作，由于地质条件千差万别，在工作过程中，必须充分调动广大地质勘察人员的积极性与创造性，重视已有资料的分析和现场地质测绘，勘察目的明确，重点突出，才能客观全面地反映工程地质条件及问题。技术人员应加强经验总结和技术交流，提高对工程地质问题的认识水平，在执行有关规程规范的基础上，注意根据各地具体情况和工程实践，从而为工程建设提出合理的地质参数及处理措施建议。

参考文献:

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［2］李露梅．水利工程建设项目设计阶段勘察质量控制研究［D］．天津:天津工业大学，2008．

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