输水管线穿越复杂地质区域的勘察措施

输水管线穿越复杂地质区域的勘察措施

赵鑫

（新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司，新疆 乌鲁木齐 830000）

摘要：本文探讨了输水管线穿越复杂地质区域时的勘察措施。首先，分析了勘察工作的重要性，指出其对于确保管线安全运行、预防地质灾害、保护生态环境和维护社会稳定，以及提升工程质量和经济效益的关键作用。接着，详细介绍了勘察措施的具体内容，包括初步地质调查与资料收集、地质钻探与原位测试、地质雷达与地震勘探以及风险评估与应对措施。这些措施综合运用了地质学、工程学和环境科学的知识，旨在全面、准确地评估地质条件，为输水管线的建设提供科学依据。

关键词：输水管线；复杂地质区域；地质勘察；风险评估；应对措施

引言：随着国家基础设施建设的不断推进，输水管线作为重要的水利设施，其建设规模日益扩大。然而，在穿越复杂地质区域时，输水管线面临着诸多挑战，如地质结构复杂、地质灾害频发等。因此，对复杂地质区域进行深入的勘察，了解地质条件，预测和评估潜在风险，对于确保输水管线的安全运行具有重要意义。本文将从勘察的意义、措施和效果等方面展开论述，以期为相关工程实践提供借鉴和参考。

一、输水管线穿越复杂地质区域的勘察意义

1.1 确保输水管线的安全运行

在水利工程中，输水管线的安全运行直接关系到供水的可靠性和稳定性。当输水管线需要穿越复杂地质区域时，如断裂带、岩溶区、软土地层等，地质条件的不确定性将显著增加管线受损的风险。因此，对复杂地质区域进行详细的勘察具有重要意义。通过勘察，可以了解地质结构、岩性特征、地下水位等信息，为输水管线的设计、施工和运行提供可靠的地质依据。这有助于避免或减少因地质问题导致的管线破裂、泄漏等事故，确保输水管线的长期稳定运行。同时，勘察工作还能够为输水管线的优化布局提供参考。通过勘察，可以确定地质条件对管线的影响范围和程度，从而优化管线的布局方案，减少因地质因素导致的工程量和成本增加。

1.2 预防地质灾害的发生

在复杂地质区域，地质灾害如滑坡、泥石流、地震等往往较为频发。这些地质灾害不仅会对输水管线造成破坏，还会对周边环境和居民生活造成严重影响。因此，对复杂地质区域进行勘察，可以及时发现地质灾害的隐患，并采取相应的防治措施。在勘察过程中，需要重点关注地质灾害易发区的地质特征、影响因素和发生规律[1]。通过综合分析，可以预测地质灾害的发生概率和可能造成的危害程度，为制定防治措施提供科学依据。同时，勘察结果还可以为地质灾害预警系统的建设提供数据支持，提高预警的准确性和时效性。

1.3 保护生态环境和维护社会稳定

输水管线穿越复杂地质区域时，可能会对当地生态环境造成一定影响。例如，在山区和湿地等敏感区域施工可能会破坏植被和生态系统。因此，进行地质勘察可以评估施工对生态环境的影响程度，并制定相应的保护措施。此外，输水管线的安全运行也直接关系到社会稳定。在供水紧张的地区，输水管线的中断或故障可能会导致供水不足甚至停水，对居民生活和工业生产造成严重影响。因此，对复杂地质区域进行勘察，确保输水管线的安全运行，对于维护社会稳定具有重要意义。

1.4 提升工程质量和经济效益

在输水管线穿越复杂地质区域时，工程质量和经济效益是建设单位最为关心的问题之一。通过地质勘察，可以了解地质条件对管线材料、施工方法、工期等方面的影响，为施工单位提供科学指导。在勘察过程中，需要综合考虑地质条件、施工条件、经济条件等多方面因素，制定合理的施工方案。这不仅可以降低施工难度和风险，还可以提高工程质量和经济效益。同时，勘察结果还可以为管线的维护和管理提供数据支持，降低后期的维修和运营成本。

二、输水管线穿越复杂地质区域的勘察措施

2.1 初步地质调查与资料收集

在输水管线穿越复杂地质区域之前，首要步骤是进行初步的地质调查和资料收集。这包括对沿线地区的地质历史、地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件等进行全面的了解。通过查阅历史地质资料、地质图件、卫星遥感图像等，可以初步判断可能存在的地质风险点，为后续勘察工作提供方向[2]。在收集资料的过程中，需要关注国内外类似地质条件下输水管线建设的经验和教训，以及相关的技术规范和标准，为勘察工作提供理论支持。在初步地质调查的基础上，可以制定详细的勘察计划和方案，明确勘察的目的、内容、方法、人员和设备等。这有助于确保勘察工作的系统性和针对性，提高勘察效率和质量。

2.2 地质钻探与原位测试

地质钻探是输水管线穿越复杂地质区域勘察中最为直接和有效的方法之一。通过钻探，可以获取地下岩层的岩性、结构、厚度、产状等详细信息，为管线设计和施工提供准确的地质依据。在钻探过程中，需要根据地层岩性和地质构造的特点，选择合适的钻探方法和设备。例如，在坚硬岩层中可以采用金刚石钻进，而在软土地层中则可以采用旋转钻进。除了地质钻探外，原位测试也是获取地下地质信息的重要手段。通过原位测试，可以了解岩土体的物理力学性质、渗透性、压缩性等参数，为管线设计和施工提供更为准确的地质依据。常见的原位测试方法包括标准贯入试验、静力触探试验、旁压试验等。

2.3 地质雷达与地震勘探

在复杂地质区域，传统的钻探和原位测试方法可能难以全面揭示地下地质条件。此时，可以采用地质雷达和地震勘探等先进的地球物理勘探方法。地质雷达通过发射高频电磁波并接收反射信号，可以探测地下介质的不均匀性、裂缝、空洞等异常体，为管线设计和施工提供高分辨率的地质信息。而地震勘探则通过人工激发地震波并接收反射信号，可以揭示地下岩层的结构、厚度、产状等详细信息，为管线设计和施工提供更为全面的地质依据。这些先进的地球物理勘探方法具有非侵入性、高效率、高分辨率等优点，可以在复杂地质区域中发挥重要作用。然而，这些方法的应用也需要充分考虑地质条件、环境因素和技术要求等因素，确保勘探结果的准确性和可靠性。

2.4 风险评估与应对措施

在输水管线穿越复杂地质区域的勘察过程中，需要对可能存在的地质风险进行评估，并制定相应的应对措施。风险评估包括识别地质风险点、评估风险等级和预测可能造成的后果等步骤。通过风险评估，可以全面了解地质风险对管线建设和运行的影响程度，为制定应对措施提供科学依据[3]。针对不同类型的地质风险，需要采取不同的应对措施。例如，对于滑坡和泥石流等地质灾害风险，可以采取加固边坡、设置挡土墙等工程措施进行防治；对于软土地层中的管线沉降问题，可以采取加固地基、设置沉降监测点等措施进行预防和控制。此外，还需要制定应急预案和救援措施，以应对突发地质灾害和管线故障等情况的发生。通过全面的风险评估和应对措施的制定，可以最大程度地降低地质风险对输水管线建设和运行的影响，确保管线的安全和稳定。

三、结束语

综上所述，输水管线穿越复杂地质区域的勘察工作至关重要。通过综合运用各种勘察措施，可以全面、准确地了解地质条件，预测和评估潜在风险，为输水管线的设计、施工和运行提供科学依据。同时，勘察工作还能为地质灾害的预防和应对提供有力支持，保护生态环境和社会稳定。因此，在输水管线建设中，应高度重视勘察工作，确保其质量和效果。

参考文献

[1]李江,杨辉琴,何向国,等.新疆复杂侵蚀环境下长距离输水管道阴极保护技术实践与展望[J].中国农村水利水电, 2023(2):148-153.

[2]马军栋,刘超,张志昂.临沂市输水工程管道交叉施工措施[J].山东水利, 2021.

[3]林小红,罗斌.复杂地质条件下顶管工具头施工技术研究[J].水利水电施工, 2021(5):1.