淺談水利水電工程施工地質(zhì)工作的重要性

成小勇

（陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院勘察分院，陜西 咸陽 712000）

0 前言

對于水利水電工程，尤其是大中型水利水電工程，施工地質(zhì)工作是極其重要、不可或缺的一項工作內(nèi)容，其承擔(dān)著對工程基礎(chǔ)地質(zhì)情況的編錄、復(fù)核、鑒定等任務(wù)，為優(yōu)化設(shè)計、處理缺陷、合理施工提供專業(yè)依據(jù)和技術(shù)支撐。目前大型工程在此方面做的較好，但在一些中小型工程中，施工地質(zhì)工作還存在著不被重視、不被理解、甚至缺失施工地質(zhì)的問題。本文結(jié)合工程實踐對施工地質(zhì)工作的重要性進行探討。

1 施工地質(zhì)工作的作用

水利水電工程施工地質(zhì)工作是工程建設(shè)的重要組成部分，對消除地質(zhì)隱患、優(yōu)化設(shè)計、選擇合理的施工方法、保證工期、控制投資和保障工程正常運行具有重要意義。施工地質(zhì)工作應(yīng)自工程開工起至竣工驗收止，貫穿于工程施工的全過程[1]。

1.1 校核前期勘察成果

地質(zhì)勘察的最基本工作方法是以點代面的方法，通過地質(zhì)測繪、勘探等手段形成立體概念。前期的地質(zhì)勘察成果與施工期遇到的真實地質(zhì)情況之間存在差異是不可避免的。工程開工后，各部位的基礎(chǔ)、基坑相繼開挖，地質(zhì)情況直觀、清晰地顯露出來，此時應(yīng)對照原勘察資料和設(shè)計圖，對存在的問題及時修正。故施工地質(zhì)工作是工程建設(shè)的重要內(nèi)容。

1.2 優(yōu)化設(shè)計

行業(yè)用語“勘察設(shè)計”一詞，勘察在前，設(shè)計在后，如果勘察資料出現(xiàn)偏差，難免出現(xiàn)不合理的設(shè)計方案。通過施工開挖，真實地質(zhì)情況與原勘察資料進行比對，為優(yōu)化設(shè)計方案提供依據(jù)和支撐，是施工地質(zhì)工作的一項重要工作任務(wù)。

1.3 參與驗收、質(zhì)量把關(guān)

施工過程中與地質(zhì)有關(guān)的驗收，一般都是工程基礎(chǔ)或地下隱蔽工程，其重要性不言而喻。涉及地質(zhì)問題時，地質(zhì)人員在所有參建單位中無疑是最具發(fā)言權(quán)的。在驗收過程中發(fā)現(xiàn)問題、及時處理、嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，亦是施工地質(zhì)工作的一項重要內(nèi)容。

1.4 地質(zhì)編錄，留存第一手資料

基礎(chǔ)、基坑開挖后，地質(zhì)情況直觀地顯露出來，此時通過測量、素描、影像等手段留存第一手資料十分重要，因為隨著工程的建成，基礎(chǔ)部分將壓埋于地下，再無機會直接接觸。工程建成后如出現(xiàn)問題就可查閱原始資料，找出原因或排除某種懷疑，給問題處理提供直接有效的證據(jù)。進行地質(zhì)編錄，留存第一手資料還有積累經(jīng)驗、提供借鑒的作用。

2 施工地質(zhì)工作的重要性

施工地質(zhì)工作的重要性及意義在規(guī)范中已說的很明確，以下是從筆者以往工作中摘錄的幾個真實案例。

2.1 閘室豎井坍塌事故案例

新疆某大型水庫，導(dǎo)流泄洪洞閘室豎井為矩形，開口尺寸約15 m，深64 m，豎井圍巖為角閃片麻巖及角閃片巖，穿過豎井的小斷層達7 條之多，由于裂隙、斷層的相互切割，部分井壁巖體極不穩(wěn)定。地質(zhì)人員針對此種情況及時發(fā)出地質(zhì)簡報，指明其危險性并提出噴、錨加固處理意見，由于工期緊任務(wù)重，施工方未作處理。20 天后地質(zhì)人員巡視時發(fā)現(xiàn)情況嚴(yán)重，再次發(fā)地質(zhì)簡報要求對危巖體進行錨固并掛網(wǎng)噴護，依然未引起重視。此后不久，地質(zhì)組第三次發(fā)地質(zhì)簡報：“自豎井施工以來多次發(fā)過地質(zhì)簡報，建議加強支護錨固措施。由于工期較緊，上部井壁大多只用混凝土素噴護進行處理?，F(xiàn)上部井壁噴護的混凝土又產(chǎn)生裂縫，出現(xiàn)失穩(wěn)征兆，給豎井下部施工安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅?！钡┕し綀猿忠园雌谕旯椤罢稳蝿?wù)”，依舊未作相應(yīng)處理。不幸終究沒能避免，僅幾天時間，井壁坍塌，致下方施工的工人一死一傷。

2.2 堤防遇軟基滑移拉裂案例

天水市渭河治理工程某段，設(shè)計堤防墻體高8 m～10 m，底部基礎(chǔ)寬度約6.5 m，施工時未進行施工地質(zhì)相關(guān)工作，無地質(zhì)人員參與。在堤防基礎(chǔ)護腳施工過程中，發(fā)現(xiàn)其下存在軟土層。挖至約12 m 深時，堤防擋土墻及墻后夯填土層出現(xiàn)滑向河床的變形破壞，產(chǎn)生多處裂縫。出現(xiàn)問題后，施工方對上部夯填層進行部分挖除減輕荷載，同時回填已開挖的護坡基坑，但迎水坡墻體已開裂變形，需要修補、重建，且下部基礎(chǔ)仍需處理。

事故發(fā)生后業(yè)主聯(lián)系設(shè)計單位，派駐地質(zhì)人員進駐現(xiàn)場。經(jīng)分析認(rèn)為堤防變形拉裂的主要原因有兩個：一是泥炭質(zhì)粉土層本身屬工程性質(zhì)不良地層；二是施工順序不合理，“挖墻腳”的施工方法破壞了堤基的穩(wěn)定條件。后經(jīng)地質(zhì)勘探查明軟基范圍，對軟弱層進行拋石強化處理，才恢復(fù)施工，延誤工期兩個多月。施工時若地質(zhì)人員在現(xiàn)場，則可以避免軟基強行深挖、施工順序不合理，延誤工期這些負(fù)面影響。

2.3 地下防滲墻成槽泥漿過稀塌槽案例

天水市某河道治理工程砂礫石層厚度達20 余米，工程采用地下防滲墻進行防滲，施工時先開挖成槽后，再往槽內(nèi)澆筑混凝土形成墻體。施工初期，槽壁極易坍塌，強行下挖后，由于槽體坍塌造成寬度增加，因此澆筑的墻體增厚，混凝土用量大大超出預(yù)算，造成浪費。在分析原因時地質(zhì)人員認(rèn)為是泥漿過稀造成的，其與地質(zhì)鉆孔的泥漿護壁作用同理，泥漿的作用是極其重要的。若按照規(guī)范合理配制泥漿，大部分施工便可以順利進行。但某施工單位不吸取教訓(xùn)，仍使用稀泥漿，致泥漿漏失嚴(yán)重，又錯誤地往泥漿中兌水，造成的結(jié)果是塌槽嚴(yán)重、防滲墻質(zhì)量無保證、費用增大和工期延誤，見圖1。

圖1 某工程坍塌現(xiàn)場圖

2.4 公路橋臺距溝邊太近案例

新疆某大型水庫設(shè)計蓄水后，原有交通道路將淹沒于水下，因此需重修一條高線公路替代原有道路，抬高后的新線路多位于陡峭崖壁上。其間2 號公路橋位于一垂直高差42 m 的深陡沖溝上，溝谷邊坡約80°近似直立，巖性為冰水沉積的碎石土，雖狀態(tài)密實，但近溝岸坡發(fā)育有順溝向的寬張裂縫。橋臺開始施工時，地質(zhì)人員例行巡視過程中，發(fā)現(xiàn)寬張裂縫距橋臺很近，若按設(shè)計圖繼續(xù)施工，橋臺極有可能隨寬張裂縫跨塌，釀成事故。情況緊急，地質(zhì)人員先口頭告知現(xiàn)場暫停施工，然后聯(lián)系設(shè)計、監(jiān)理等單位，說明情況并以書面形式發(fā)出地質(zhì)簡報。最終該橋臺進行了設(shè)計變更，將橋臺內(nèi)移至安全位置，消除了工程隱患。

以上幾個真實案例表明，施工地質(zhì)工作在工程建設(shè)中的作用是很重要的，也是其他專業(yè)不可替代的，不注重施工地質(zhì)工作就可能出現(xiàn)問題，輕者延誤工期增大投資，重者可能引起安全事故。

3 施工地質(zhì)工作中容易出現(xiàn)的問題

結(jié)合工作實踐，對施工地質(zhì)工作中較常出現(xiàn)的兩類問題作簡單分析。

3.1 地層、地質(zhì)情況與勘察資料不附

造成這種情況的原因可能有：①勘察期的勘探點位置有偏差，甚至錯誤；②勘察期取樣不具代表性或代表性不強；③勘察期巖芯、地層鑒定不準(zhǔn)；④設(shè)計方案調(diào)整、改線、新增建筑物等；⑤勘察至施工間隔時間久，期間人為擾動或自然環(huán)境改變等。

針對此類問題，現(xiàn)場地質(zhì)人員可以解決的就現(xiàn)場解決，解決不了的，應(yīng)上報相關(guān)部門，必要時進行補充勘察、增加勘探工作量、重新取樣試驗并修正技術(shù)參數(shù)。

3.2 人為因素造成的問題

人為因素造成的問題在工程建設(shè)中也是比較常見的，如：①施工工序不合理、粗心大意造成的質(zhì)量問題；②設(shè)計方案忽視細(xì)節(jié)、引用錯誤、設(shè)計不合理；③地質(zhì)人員專業(yè)知識欠缺，對問題認(rèn)識不清、把握不準(zhǔn)；④行政干預(yù)，外行指導(dǎo)內(nèi)行；⑤人為隱瞞、弄虛做假、夸大問題等。

4 施工地質(zhì)工作合理開展的措施

4.1 收集前期勘察資料，熟悉工程地質(zhì)條件

勘察階段不同，所注重的問題側(cè)重點也不同，施工地質(zhì)進場前應(yīng)收集各階段的勘察資料，熟悉工程區(qū)的地層地質(zhì)條件，盡可能多地了解附近工程的相關(guān)地質(zhì)情況，收集與地質(zhì)有關(guān)的資料，以達到事半功倍的效果。

4.2 仔細(xì)閱圖，領(lǐng)會設(shè)計意圖

按圖施工是工程建設(shè)中的鐵律，領(lǐng)會設(shè)計意圖對參建各方來說是必須的。地質(zhì)專業(yè)應(yīng)根據(jù)開挖揭示的實際情況，針對設(shè)計方案，發(fā)現(xiàn)與實際地質(zhì)情況不相適應(yīng)時，及時聯(lián)系設(shè)計，修正設(shè)計參數(shù)或施工方案。

4.3 多巡視工地，發(fā)現(xiàn)異常地質(zhì)情況，及時通知、預(yù)報處理

目前工程建設(shè)中一般是多個工作面同時施工，地質(zhì)人員應(yīng)根據(jù)各工作面的特點進行不定期的巡視察看，隨時掌握工程進度和工作面的地質(zhì)條件，結(jié)合前期勘察資料及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)缺陷和安全隱患，必要時以地質(zhì)簡報形式進行通知或預(yù)報，情況緊急時可先口頭告知，再以書面形式發(fā)送地質(zhì)簡報。

4.4 參加基礎(chǔ)、基坑驗收，進行地質(zhì)編錄

基礎(chǔ)對工程的重要性自不必說，參加涉及地質(zhì)的基坑、基礎(chǔ)驗收，從專業(yè)角度給出評定意見。在基礎(chǔ)、基坑處理不能滿足設(shè)計要求時，還應(yīng)提出處理措施或合理建議。地質(zhì)編錄是施工地質(zhì)工作中最基本的工作內(nèi)容，編錄內(nèi)容包括基礎(chǔ)的范圍、高程、地層巖性、巖體類別、裂隙斷層、地下水、不良地質(zhì)現(xiàn)象等。

4.5 與各方相互協(xié)作，保證工作正常開展

現(xiàn)今的工程項目建設(shè)一般工期都較緊，施工過程中難免出現(xiàn)這樣那樣的問題，在出現(xiàn)地質(zhì)問題影響到施工時，地質(zhì)人員應(yīng)及時解決處理問題，現(xiàn)場解決不了的，盡快上報地質(zhì)總工或相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)。值得一提的是，由于涉及各方自身利益，實際工作中往往會出現(xiàn)一些分歧意見，或者推諉、扯皮的現(xiàn)象。在不影響原則、質(zhì)量的前提下，與各方保持良好的協(xié)作關(guān)系，是保證工作正常開展的一個重要因素。

4.6 施工地質(zhì)簡報的作用

施工地質(zhì)簡報是地質(zhì)一方與其他參建各方的一種技術(shù)往來文件形式。主要用于：①地質(zhì)條件與預(yù)期變化較大或存在地質(zhì)缺陷，需變更設(shè)計方案時，為設(shè)計提供依據(jù)、建議；②對工作面可能出現(xiàn)的不安全因素、復(fù)雜地質(zhì)條件等問題進行預(yù)報；③對不滿足設(shè)計要求或不符合規(guī)范的施工質(zhì)量、方法、程序等，要求處理改正；④對施工過程中存在問題的建議、看法等，也有告知、督促、免責(zé)聲明等用途。施工地質(zhì)簡報以書面文字形式發(fā)出，須存檔留底，以備后查。

4.7 資料整編

某一單項工程的基礎(chǔ)部分完工后應(yīng)及時進行資料整理，根據(jù)施工期間基礎(chǔ)、基坑的編錄圖、影像資料、試驗及測量數(shù)據(jù)等，結(jié)合前期勘察資料，進行資料整理，繪制圖件，編制文字說明等。在總體工程基礎(chǔ)完成到一定程度時，應(yīng)著手進行施工地質(zhì)自查報告的編寫。

5 結(jié)語

綜上，不注重施工地質(zhì)工作就可能出現(xiàn)安全隱患，造成工程質(zhì)量問題或安全事故，施工地質(zhì)工作對工程建設(shè)的重要性不言而喻。通過收集前期勘察資料、仔細(xì)領(lǐng)會設(shè)計意圖、巡視工地，發(fā)現(xiàn)異常地質(zhì)情況及時通知、預(yù)報處理，參加涉及地質(zhì)的基礎(chǔ)、基坑驗收，并進行地質(zhì)編錄并提出評定意見或處理措施，并加強責(zé)任心、嚴(yán)格遵守規(guī)范施工程序，參建各方共同監(jiān)督、嚴(yán)格要求，進一步加強施工地質(zhì)工作，為水利工程建設(shè)和運行提供保障。