水利水電工程地質勘察

唐傳生

（重慶南江水文地質工程地質隊，重慶 401147）

引言

先進技術(含理論、技術設備)的推廣應用是工程地質勘察好、省、快的強大技能和物質基礎。如地下洞室圍巖分類，壩基巖體質量分類，邊坡穩定分析，巖體彈塑性理論，地質力學模型、巖(土)體物理力學性試驗方法的發展應用，電腦與工程地質軟件包的開發應用，鉆探鉆進取芯技術的提高，物探各種測試手段的廣泛應用等，都強有力地促進了工程地質勘察周期的縮短和工程地質條件分析評價的快速與先進。設計、施工方面先進技術的應用，如新壩型、新建材、新工芝、新施工方法的運用，也進一步促進了工程地質勘察中對較差巖體的充分利用。

1 水利水電工程地質勘察實踐理念問題

"實踐理念"泛指人們在工程地質勘察實踐活動中，所持的思想、觀點、方法的綜合而言，其核心內容包括以下三點：

1.1 堅持一切從客觀地質實際出發，并做具體分析區別對待，即辯證唯物論觀點

例如：萬家寨壩基夾層兩側巖體存在著強大的側向抗滑效應，即個性規律。如果遵照規范的共性規律，絕對地不予考慮就不符合壩基地質實際了。否則，如果機械地絕對予以考慮，也不一定是必要的。其實，按通常的對待辦法，將它只作為安 儲備，而不參與壩基穩定計算是可行的。但當壩基穩定需要時，做適度的考慮也是安全可靠的。

1.2 堅持采用系統分析和綜合評價方法

即整體論觀點。任何工程地質問題都屬于一定層次的，由諸多要素組成的一個系統問題，需采用系統分析方法做整體的綜合評價與決斷。

系統方法論認為，人們在研究和解決系統問題時，僅僅重視各要素自身的可靠性(或安全儲備)是不夠的，而應當將重點放在如何通過對具有必要可靠性的諸多要素的優化組合，以達到系統的整體效應最佳，而并不追求每個要素自身可靠性都達到最高等級。否則，工程地質決斷就必然是偏于保守的。這就是說，專家們需要堅持運用"系統整體效應(或功能)大于其組成部分之和"這一重要思想和原理，以指導工程地質勘察實踐。

1.3 堅持依靠工程經驗與創造性思維的積極貢獻，即經驗支持論觀點

工程經驗與創造性思維是寶貴財富。它影響到工程地質勘察實踐的各個方面，而且至今人們對工程地質環境的認識，依然是有些地質問題可以說得清楚，并可用數學模型給予量的表達：又有些地質問題雖可以說得清楚，但無法以數學模型給予量的表達；還有些地質問題說不清楚，只可意會，無法言傳；更有些地質問題既說不清楚，也無法理解等。所有這些問題在工程地庾決斷過程中，都要做出相應的分析和評價。而正確的工程地質決斷，恰恰在于對那些說不清楚的地質問題做出合理的價值判斷。這正是專家們工程經驗與創造性思維的積極貢獻和強有力支持的重要表現所在。

顯而易見，上述三點是辯證的統一整體，并貫穿于工程地質勘察實踐，包括一切工程地質問題評價活動的始終。如果專家們善于把握與運用這樣的實踐理念，就能夠做出公正、科學、可靠的工程地質決斷。

2 壩基主要工程地質問題評價

壩工建筑物對壩基的要求有三個核心問題：

①是壩基所承受的荷載作用下不會發生滑動失穩。而且還應有必要的抗滑穩定安全度。

②是在各項荷載作用下，壩基各部位的應力及變形值要在許可的范圍內。避免產生過大的局部應力集中和嚴重的不均勻變位。影響壩基和大壩的安全。

③是壩基在滲透水的長期作用下，要能保持壩基巖體在力學和化學性質上的穩定，滲漏和滲透壓力都要控制在允許的范圍內，因此，圍繞這些問題，拱壩壩基主要工程地質問題包括壩基壓縮變形、壩基滲漏及滲透變形和壩基抗滑穩定等問題。壩基壓縮變形問題。主要根據壩基巖體強度、巖體風化特征、巖體結構類型和軟弱結構面的發育情況及其分布特征做出分析和評價。

若壩基巖體中存在抗變形能力差的緩傾角夾層、陡傾角斷層和風化、卸荷破碎帶。要提出必要的工程處理措施建議。壩基滲漏及滲透

變形問題。主要根據壩基巖體的巖性類型、巖體風化狀態、結構面發育程度、分布特性及其性狀和地下水發育情況等，評價壩基巖體的透水性及其滲漏通道，并提出相應的工程處理措施建議。

壩肩巖體抗滑穩定問題。主要根據巖體強度、巖體結構、巖體完整性、結構面發育程度等巖體質量分類相關的因素，結合軟弱結構面的

分布特征及其性狀、組合切割關系等進行分析和評價，提供壩基巖體及結構面、軟弱層和斷層抗剪斷強度，進行壩肩巖體抗滑穩定計算。并提出相應的工程處理措施建議。

3 水文地質試驗和地下水監測

水文地質試驗是水利水電工程地質勘察中的一個重要環節。通過水文地質試驗，求取巖土層的水文地質參數，可以判定巖土層的透水性，評價工程的滲透穩定性。

水文地質試驗包括抽水試驗、壓水試驗、注水試驗、滲水試驗以及水位恢復試驗等等。不同的地層條件下，選用適宜的試驗項目和計算公式。一般地，砂礫(卵)石層和河邊地層中適宜做抽水試驗和提水后的水位恢復試驗，基巖做壓水試驗，填土、含泥砂土和粘性土層適宜做注水、滲水試驗。文獻對每一種水文地質試驗的操作規程都有明確而詳細的規定。必須按規程的規定連接設備和進行操作，使用合格的水表、秒表、水位儀、壓力表等，觀測足夠長的時間，確保每一個試驗觀測數據的準確性，減少誤差。一般情況下，應查明地下水位的初見水位、穩定水位、地下水的水質、地下水的補給條件等，對地下水實行動態監測。為此，鉆探時不要使用泥漿，保證水位和水質測量真實；監測各孔的日期要盡量統一，以便于比對；要在不同深度取水樣做水質分析，評價地下水的腐蝕性；要收集當地水文、氣象資料，分析地下水與地表水體的補排關系；要論述地下水對巖土工程的不良現象、危害程度，提出防治措施。

4 總結

根據場地的工程地質條件和水文地質條件，場地下部卵石層呈高強度、低壓縮性、層厚大、層位穩定，無下伏軟弱土層，是水閘理想的樁端持力層，但在樁型方案選擇上，如何根據場地的工程地質條件和水文地質條件、建筑物特性及當地的建設經驗等綜合分析確定一種安全可靠、技術可行、經濟合理的樁型，便是該水閘工程地質勘察中的又一個重要環節。

4.1 在水閘的工程勘察過程中，由于基坑開挖深度一般較大。應充分考慮地下水的影響與作用。不僅要分層求取基坑坑壁范圍內各含水層的水文地質參數，還要注意求取基坑以下可能對基坑工程造成影響的含水層的水文地質參數。

4.2 在深基坑工程中，在考慮坑壁穩定性時應同時考慮基底穩定性來進行支護結構(方案)的設計。在工程勘察中應分析評價和預測可能引起基底失穩的原因和表現形式，并提出相應的防護或監測等工程措施。

4.3 應在充分分析場地工程地質和水文地質條件、建(構)筑物特性、地區建設經驗等各方面因素的前提下，綜合確定一種安全可靠、技術可行、經濟合理的基礎方案，真正做到勘察規范要求的"確保工程質量、提高投資效益"。

[1]達瓦.淺談水利水電工程地質勘察報告的編寫工作.西部探礦工程，2007年11期.

[2]李仲春.水利水電工程地質勘察實踐理念.水利水電工程設計，2003年1期.