小型病險水庫地質勘察探究

【摘 要】中國的小型水庫數量多、分布廣，很多水庫運行多年后都存在病害險情。但它們又是旱區百姓生活和農業灌溉的保障，所以有必要對小型水庫進行地質勘察和除險加固。本文將在調查研究的基礎上，通過現場勘查查明病險問題，選擇合適的勘察方法對病險水庫進行檢測和勘察，堅持“允許滲漏但不允許滲透破壞”的原則，總結完善勘察方法。

【關鍵詞】小型水庫；地質勘察；除險加固

在我國的眾多小型水庫中，主要壩型是漿砌石重力壩、砌石混合壩、黏土斜墻堆石壩等等。病險水庫表現為壩基及壩肩滲漏、溢洪道過流能力不足或壩坡不穩定，原因在于建設前沒做好勘察工作、建筑質量不達標。目前全國需要除險加固的病險水庫數量多、分布廣，因為中國的地貌千差萬別，要制定一個統一的地質勘察范本比較困難。所以，應加大對病險水庫地質的勘察研究，在眾多的案例和經驗中摸索出一套有指導意義的勘察方法。

地質勘察的前期階段比較艱難，因為以前的水庫由于歷史條件的限制沒有進行水庫勘察，即使進行過勘查、那些施工資料早已丟失或不全，所以實施地質勘察，等于從零開始。通過地質勘察，才能弄清病險水庫的危害程度及成因，才可以采取一定的方法進行除險加固。病險水庫的勘察手段包括分析已有的相關資料、工段表觀測試和地質勘察。地質勘察能夠詳細探測工段的空間位置，分析病險的原因、性質和程度，是一種主要的勘察手段。

由于水庫所處地段偏僻、交通有障礙，加上建設歷史悠久、大多處于建筑物之下、隱蔽性強，這些都阻礙了勘察工作的順利緊張，而且如果按要求全面清查水庫地質，費用將明顯大于后期除險加固的費用。為了準確勘察小型病險水庫的病害險情，提高經濟效益，應根據不同的水庫類型采用不同的勘察方法。

1 整理工程地質勘察思路

地質勘察的目的是了解水庫的地質條件、查明主要的地質問題，為加固工程提供地質資料和一些解決措施和意見。這對于新建工程是對的，但對于需要改建的久水庫，則可能存在誤區。為了弄清病險水庫的病因對地質進行全面勘察，這種工作太過復雜和艱難。例如：從已建大壩的頂部向下鉆進鉆孔，會破壞建筑和增加鉆進段；檢測已建大壩的質量需要區分上下游壩坡進行試驗，這些如果是新建筑，只需對材料進行滲透試驗。所以應調整勘察的思路，避免受新建筑地質勘察方法影響。

勘察病險工程的地質，首要任務是勘察地質工程問題，全面勘察不是最重要的，應該對病源進行重點勘察，勘察工作要從實際出發，滿足除險加固建設的要求。由于目前我國小型水庫多、勘察經費不足，所以應立足于查明問題的首要任務，在條件成熟后再去做全面勘察，為以后開展地質勘察工作指導服務。

2 對涉及、施工文件的調查分析和進行實地勘察

1、對設計、施工文件的調查分析

以前建設的水庫，建筑質量差，經常邊測量、邊設計、邊施工，沒有按照正常的程序進行。例如塔邊水庫是用三個月時間建成的。當時原設計是漿砌石重力壩，施工開挖6米后才發現沒有基巖、臨時改為現在的砌石混合壩。通過施工文件的分析可以得知，大壩下游有深厚的卵石層；通過水庫運行發現，溢洪道中的水潭常年有水、斷層不會被堵住。通過資料的分析，可以大大提高勘察的效益，作為水庫地質勘察的依據。

2、實地勘察庫區地質

勘察庫區地質是為了查明庫岸的穩定性、水庫的滲漏性和水庫淤積等問題。對于運行多年的病險水庫，一般不做地質勘察，但會對病險水庫的周圍環境進行勘察。查明有沒有人采石、巖層與邊坡的關系、會不會影響大壩安全，加上一些鉆探研究，從而查明庫區地質問題。

3、實地勘察壩體

壩體的主要勘察內容為：壩體的填筑密度、裂縫的大小、滲漏問題、沉降情況、填筑土的性質指標及歷史的緊急處理情況和其他問題。漿砌石壩應考慮砌筑質量、有無裂縫及裂縫的位置情況、壩面是否滲漏；砌石混合壩應考慮石體密度和級配、力學參數等等。用鉆探、物探、坑探等勘察手段結合動力觸探試驗、標準貫入試驗、壓試驗的勘察方法，勘察可根據文件的病險部位專門布置。

4、實地勘察壩基工程的地質

勘察壩基建立在調查文件和地質測繪、工程地質條件的基礎上，從而分析它的地質條件以及對病險大壩的影響。采用的勘察方法可以和勘察壩體的方法一樣，其中土壩鉆孔可以和壩體鉆孔相結合。由于壩基大多隱蔽在建筑物下，應采用間接的方式進行鉆探，將鉆孔置于上下游、兩壩間之間，從基巖的透水性看出壩基的穩定性。

5、實地勘察涵洞工程的地質

勘察輸水洞可以了解洞身是否有裂縫。較大涵洞可以用肉眼觀察、查找裂縫的位置和形狀；較小涵管可以用壓水試驗。

6、實地勘察溢洪道工程的地質

通過相關的文件和實地考察，可以查明溢洪道的地形面貌、地質構造和地下水位、巖體是否風化以及透水性以及分析下游的抗沖刷能力。

通過調查分析文件資料和結合多種勘察方法，查找主要病險問題，才能使地質勘察工作有的放矢。針對現在補充對水庫的地質勘探，設計和技術實施階段一步到位、結合輔助加固工程實施就行了。例如測繪石英砂巖地區的地質，找出問題在于兩壩肩滲漏，鉆兩個孔測繪就行了，沒必要再鉆其他的孔，提高效率和降低費用。

3 解決勘查中壩基滲漏的問題

在勘察結果中可以發現：滲漏是許多病險水庫的共同問題，防滲是除險加固的首要任務。滲漏是一個逐步加深的過程，剛開始只是漏水、存在安全隱患，到最后逐漸滲透破壞整個大壩。所以應重視滲漏問題，解決滲漏問題是當務之急。

防滲采取垂直防滲的方法，堅持“允許滲漏但不允許滲透破壞”的基本原則，控制滲漏在工程的安全范圍內。首先，將工程的滲漏范圍分為壩基滲漏和壩體滲漏兩種類型。其次，估算確診滲漏的具體部位和滲漏定性，并提出相應的解決措施。

勘察壩基的滲漏問題，可以從主壩段和兩岸斜坡壩段進行分析。如果壩基沒發現滲漏問題就不用進行全面勘察，但是要分析大壩附近的地質情況以及近幾年來運行表現，根據數據進行科學推測和評價。

勘察壩基的滲漏問題，應該找出問題的所在部位，把有問題的壩基和沒問題的壩基分開來，這樣勘察才更有針對性。對于有問題的壩基段要重點分析和突破，在垂直方向分三個階段勘察，分別是：覆蓋層滲漏、基巖滲漏和接觸帶滲漏，把透水和不透水的邊界位置檢測和記錄下來，估算滲透的水量和查找滲漏的原因，推測發生滲漏破壞的具體可能，分析不同的滲漏性質和提出具體的解決措施或建議。對于不漏水的地方，可做簡單分析或不處理。

勘察滲漏問題是一件比較復雜的事情。在壩肩的下游發生漏水現象，可能是庫水往下滲，也可能是存在山體中的地下水往上溢滲透進水庫里，或者是兩種水同時滲透、最后攙和在一起。關于這類問題，應根據水庫的水位、降雨量和滲漏多少進行綜合地觀測和推導，參考地質地形條件，論證出一個比較科學、正確的結論。對于復雜的問題，應采用參考理論資料與具體實踐活動相結合的方式。在得出結論后，采用具體的勘察方法進行論證、加以證實；相對于滲透輕微的水庫，可以采用參考資料和觀測的方法進行。勘查和解決滲漏問題是除險，接著要進行加固，加固包括檢測滲漏對壩肩巖體的穩定性以及滲漏的影響的程度，從而進行不同程度的防滲和排水，從根本上解決滲漏問題。

評價壩基的滲透程度是勘查工作的難點，因為滲水一直在運行和變化，而且不同的時間、不同的地點檢測的結果都是不同的，再者理論研究和工程的實際情況存在一定的差距，要想客觀合理地評價實際工程，需要大量的實踐案例和要求地質師具備高超、嚴密的分析能力和分析水平。檢測滲透度是一件嚴肅的事情，如果評價錯誤，就會誤導工程，不僅不能實現出險加固的目的，而且造成工程的巨大浪費。除險是一時的事情，解決完便沒事了。勘測工作卻要一直進行，只有不間斷地進行勘察和檢測，才能及時發現問題和消除隱患、改進運行管理中存在的問題。

探究小型病險水庫的地質勘查工作，應該整理勘查的思路，結合一定的理論和實踐方法，發現病險水庫的問題，在實際勘查工作中采用合適的方法解決，并不斷完善和總結經驗，防滲是地質勘查和出險加固的難點工作，需要工程師的準確把握和不斷進步。雖然眾多小型水庫的病險問題很難形成理論規范，但是解決的方法可以在實踐中不斷規范和形成規律和經驗，這些對相似工程問題的解決具有分析和借鑒意義。

參考文獻

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