水利水電工程地質(zhì)勘測及施工分析

饒 平

（安徽省阜陽市勘測院有限公司 阜陽 236000）

地質(zhì)勘測會給水利水電項目規(guī)劃與施工帶來巨大影響，在前期準(zhǔn)備階段，有關(guān)人員應(yīng)前往現(xiàn)場，借助勘測設(shè)備和技術(shù)，對地質(zhì)情況進(jìn)行系統(tǒng)且準(zhǔn)確的勘測，為項目施工提供科學(xué)指導(dǎo)的方案，確保工程順利完工。

1 地質(zhì)勘測必要性

1.1 控制施工成本

地質(zhì)勘測強(qiáng)調(diào)以地球科學(xué)、自然科學(xué)為落腳點(diǎn)，通過收集資料和實地勘察的方式，對工程地質(zhì)加以了解。水利水電項目的特點(diǎn)是規(guī)模普遍較大，通常要投入大量財力及人力資源，才能使工程得以順利完工。由于各環(huán)節(jié)均要有充足的資金作為支撐，才能得到有序開展，如何使資金得到充分利用，自然成為工程推進(jìn)重點(diǎn)。地質(zhì)勘測可使有關(guān)人員對工程相關(guān)參數(shù)有更加全面的掌握，真正做到以工程質(zhì)量符合社會要求為前提，通過對資源配置進(jìn)行優(yōu)化的方式，使各環(huán)節(jié)成本得到有力控制。

1.2 保證方案可行

水利水電項目和經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)，基于此，對工程方案進(jìn)行設(shè)計時，有關(guān)人員需要考慮諸多方面的內(nèi)容，例如投資及施工。作為可決定工程質(zhì)量的核心要素，地質(zhì)條件同樣在需要考慮的行列，若工程所選擇區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，不僅無法保證施工速度，還會增加安全事故發(fā)生幾率。而提前對地質(zhì)進(jìn)行勘測、明確現(xiàn)場情況，可使有關(guān)人員以準(zhǔn)確且詳實的數(shù)據(jù)為依托，對方案進(jìn)行設(shè)計并調(diào)整，在保證方案可行的前提下，為后續(xù)施工提供便利。

2 地質(zhì)勘測注意事項

2.1 水位變化需要引起重視

由于各地區(qū)所處環(huán)境、可利用資源存儲量均有所差異，要使水利水電相關(guān)工程發(fā)揮應(yīng)有作用，關(guān)鍵在于前期勘測階段，由技術(shù)人員對當(dāng)?shù)厮闆r進(jìn)行全面分析并給出相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，避免出現(xiàn)水位升高，導(dǎo)致土質(zhì)層性質(zhì)被影響，從而引發(fā)不必要事故的情況。否則在工程進(jìn)入施工后期時，極易由于水利地質(zhì)出現(xiàn)變化導(dǎo)致建筑被破壞。

2.2 地質(zhì)勘測落實力度有待加強(qiáng)

基于水利水電施工所展開的地質(zhì)勘測相關(guān)工作，通常由技術(shù)人員主導(dǎo)，若技術(shù)人員存在責(zé)任意識淡薄等問題，將給探測以及管理數(shù)據(jù)的工作造成負(fù)面影響，具體表現(xiàn)為無法全面探查工程現(xiàn)場情況，工程施工及日后運(yùn)行所需數(shù)據(jù)存在漏洞。另外，亟待解決的問題還包括勘測技術(shù)有待更新。

2.3 勘測管理所取得成果未達(dá)到預(yù)期

作為系統(tǒng)工程的水利水電項目，其工序相對繁瑣，各環(huán)節(jié)均有出現(xiàn)風(fēng)險的可能，進(jìn)而給工程整體安全性帶來影響。有關(guān)人員獲取項目相關(guān)數(shù)據(jù)的主要途徑是地質(zhì)勘測，研究表明，地質(zhì)勘測較易出現(xiàn)的問題包括有關(guān)部門對自身權(quán)責(zé)認(rèn)知模糊、勘測流程缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性等，上述問題均會給工程施工帶來影響，甚至造成工程質(zhì)量無法達(dá)到預(yù)期的情況。具體表現(xiàn)如下：一是地質(zhì)勘測報告未能準(zhǔn)確表述勘測數(shù)據(jù)信息，基于此所展開設(shè)計工作，通常無法確保設(shè)計方案與實際情況的高度契合。二是施工單位及建設(shè)單位人員對現(xiàn)場地質(zhì)進(jìn)行勘測時，沒有對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，由此帶來的主要問題是工程結(jié)構(gòu)缺乏合理性、工程施工所選用技術(shù)和現(xiàn)場特點(diǎn)不符等。

3 勘測與施工要點(diǎn)

3.1 升級勘測系統(tǒng)

對勘測系統(tǒng)而言，最應(yīng)當(dāng)引起重視的部分即為勘測技術(shù)。這里提到的勘測技術(shù)，不僅有傳統(tǒng)意義上的抽取和灌注水資源，還包括恢復(fù)水位。另外，有關(guān)人員需要以現(xiàn)場地質(zhì)特征為依據(jù)，結(jié)合地勢環(huán)境對地下水抽取深度加以確定，通過對地下水進(jìn)行檢測的方式，明確地下水的各成分占比。

3.2 引入先進(jìn)技術(shù)

3.2.1 鉆孔彩色電視

工程物探引入我國的時間較短，但發(fā)展勢頭迅猛?，F(xiàn)階段，從事水利水電勘測及相關(guān)工作的單位均已配備了日?？睖y所需核心儀器，例如透視儀及鉆孔彩色電視等。隨著大量先進(jìn)儀器投入使用，物探采集數(shù)據(jù)的精度顯著提高。

在數(shù)字技術(shù)持續(xù)發(fā)展的當(dāng)下，科研人員又以鉆孔彩電為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)有圖像處理相關(guān)系統(tǒng)，研制了多功能彩電系統(tǒng)，該系統(tǒng)的主機(jī)為工控主機(jī)，對監(jiān)視器、控制器和錄像機(jī)進(jìn)行了整合，主機(jī)可兼容口徑不同的多種探頭，真正做到了實時采集并壓縮數(shù)字圖像，勘測結(jié)果存儲在數(shù)據(jù)庫及硬盤內(nèi)，為日后圖像的二次處理與加工制作提供了便利。

3.2.2 物理成像技術(shù)

在水利水電施工環(huán)節(jié)，借助先進(jìn)的物理成像技術(shù)，可高效開展地勢及地質(zhì)的勘測工作。目前，使用頻率較高的技術(shù)除鉆孔彩電，還有物理成像技術(shù)，即CT 技術(shù)。研究表明，CT 技術(shù)強(qiáng)調(diào)以既有鉆孔、平洞為基礎(chǔ)，借助發(fā)射方式、接收方式一定的透射波，對孔洞巖體實際波速進(jìn)行監(jiān)測，結(jié)合波速值判斷區(qū)間巖體實際情況。現(xiàn)階段，該技術(shù)主要用來勘測孔洞巖體是否完整，通常僅需花費(fèi)較少時間便可獲得較為精確的數(shù)據(jù)，對巖體物理性質(zhì)評價具有較高參考價值。

3.3 常見問題解決方案

3.3.1 滑體坡

（1）抗滑擋墻

水利水電施工通常涉及抗滑施工，要想取得理想施工效果，關(guān)鍵是正確選用施工技術(shù)?，F(xiàn)階段，使用頻率較高的抗滑技術(shù)為擋墻結(jié)構(gòu)，該技術(shù)強(qiáng)調(diào)以擋墻所固有重量為依托，對抗滑主體施加下滑力量進(jìn)行支撐。該技術(shù)的應(yīng)用形式較多，如果以主要材質(zhì)為依據(jù)，則可劃分為混凝土擋墻、鋼筋擋墻及抗滑片垛。

抗滑移穩(wěn)定性驗算公式如下：

式中：Ea為主動巖土對應(yīng)壓力的合力，單位是每延米；μ 為巖土和墻底所對應(yīng)摩擦系數(shù)，具體取值見表1，若現(xiàn)場情況較為特殊，有關(guān)人員可酌情更改摩擦系數(shù)取值；SFs為擋墻對應(yīng)抗滑移系數(shù)；G為擋墻自重，單位是每延米；α0為擋墻底面實際傾角；α為墻底和墻背所形成夾角的度數(shù)。

表1 擋墻底面和巖土間摩擦系數(shù)表

（2）削坡技術(shù)

水利工程施工中，如出現(xiàn)土質(zhì)裂縫問題，將有極大可能引起巖石墜落、山體崩塌等災(zāi)害，進(jìn)而給邊坡穩(wěn)定性造成負(fù)面影響。基于此，施工人員可視情況提前剝離危險巖石，通過對邊坡頂部巖石進(jìn)行局部削緩的方式，使土質(zhì)滑坡得到有效處理，隨著滑動主體厚度變薄，巖石滑動所形成動力自然會得到大幅降低。此外，結(jié)合實踐所獲得經(jīng)驗可知，如果邊坡高度較高，施工人員可選擇以結(jié)構(gòu)分級為載體，通過預(yù)留參數(shù)適宜平臺的方式，確保邊坡更具穩(wěn)定性，這對工程整體安全性的提升具有積極意義。

3.3.2 地質(zhì)防滲

（1）配制混凝土

施工質(zhì)量能否達(dá)到工程要求，主要由混凝土質(zhì)量所決定，因此，在配置施工所用混凝土?xí)r，施工人員應(yīng)以工程要求為依據(jù)，確定配制比例和配置技術(shù)，通過充分混合的方式，確保混凝土質(zhì)量符合工程要求。這樣做所帶來積極影響還體現(xiàn)在優(yōu)化混凝土、結(jié)構(gòu)零件配合度方面，應(yīng)引起重視。

（2）地基處理要點(diǎn)

對地基進(jìn)行防滲處理前，施工人員需要依據(jù)現(xiàn)場情況，采取切實可行的手段，對施工技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理，在此基礎(chǔ)上，根據(jù)工程結(jié)構(gòu)、圖紙所標(biāo)注渠道接口、地腳線位置，借助機(jī)械設(shè)備完成挖掘工程地基的工作，為地基內(nèi)部水分提供可自然風(fēng)干的良好環(huán)境。事實證明，這樣做可最大程度保證地基質(zhì)量及強(qiáng)度達(dá)到預(yù)期，后續(xù)施工階段，溫度等外界因素所帶來影響通?？梢院雎圆挥?。

4 結(jié)語

對水利水電施工而言，地質(zhì)勘測的作用主要是使有關(guān)人員對施工現(xiàn)場水文狀況和地質(zhì)條件有系統(tǒng)且全面的了解，制定符合實際情況的設(shè)計方案，確保后續(xù)施工順利進(jìn)行。同時科學(xué)選用先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)，提升施工人員專業(yè)素質(zhì)，確保水利工程施工安全和質(zhì)量■