白龍飛 史穎鴿 王寒芳 朱琳琳
(河南省洛陽市嵩縣水利局,河南 洛陽 471400)
水利工程的設計興建對于我國這樣一個經濟不斷發展的國家顯得尤為重要。但是自改革開放以來,從幾項重大的國家重點建設水利項目來看,國內的水利工程建設水平與西方發達國家相比,還存在著很大差距,在水利工程的地質勘察問題上也暴露出各種缺點和弊端。如何將科學先進的水利工程知識運用于實踐過程,對于國內各方水利專家既是一次考驗,也是一次提高。
從實際工程的施工方面來說,對水利建設場地及有關地區進行地質調查和研究,除了查明與工程建設有關的地質條件并作出評價,并且對可能出現的工程地質問題做出預測外,還應當提出所需的防治措施和合理建議,且能夠根據設計規劃和施工提供必要的相關資料。另外,水利工程的地質勘察主要包括以下幾個方面:(1)依據地表動態水文的活動現狀,評估其對地質工程的影響,從而實施不同的解決方案。同時,還應提出在不同條件下對地質工程的不同作用。(2)針對地下水可能給地質工程結構帶來相應的應力破壞做出科學的判斷,并能依據搜集的數據來對地下水活動進行檢測。(3)水利工程地質勘察還應結合當地群眾的居住特點做出適當的調整。
首先,應對地下水對巖石土體和建筑物的影響作用做出重要評價,合理預測可能產生的巖土工程危害,并且作出相應的防治措施。其次,水利工程建設的進行要密切結合當地建筑物地基基礎的水文資料,查出有關水文問題,排查潛在隱患。再次,從工程建設角度,依照地下水對工程的影響作用大小,提出不同程度的客觀評價。比如說:在接近地下水位置或者地下水下方開挖基坑,應該對建筑實體進行滲透性和富水性實驗,確保工程建筑在不利的條件下毅然能夠發揮一定時長的作用;對于深埋在地下水水位以下的建筑物地基中的砼及砼內鋼筋的腐蝕程度,也要做出科學的預測;部分地區的地質較為松軟,因此在選用軟質巖石、強風化巖、膨脹土和殘積土等巖土層作為基礎持力層的建筑環境,應該重點評價地下水活動對以上各種巖土層可能產生的軟化、脹縮、崩解等作用。更為關鍵的是,在地基基礎壓縮層范圍內存在飽和或者松散的粉細砂、粉土時,應該重點預測產生潛蝕、管涌和流砂的可能性。另外,還應該對因地面人類活動引起的基地沉降、邊坡失穩進而影響工程建筑穩定性的情況予以預測評價。
了解規劃水利工程建設區域的地質和地震情況,特別關注各階梯水庫的地質條件和主要的地址問題,進行區域構造穩定性研究,并且對工程場地的構造穩定性和地震危險性做出相關評價。對于事先查明的水利工程建設區域地質問題做出合理安排,需要做出重大改進的地區要考慮工程造價的可承受范圍,同時要確保不存在發生危險的隱患。查明相關區域的導流工程的工程地質條件,根據實際施工需要,進行施工區域周圍建筑物的工程地質勘察和生活用水水源的調查。
水利工程建筑物的性能測試包括建筑物地基的滲透穩定、動力穩定、抗滑穩定和不均勻沉陷等方面。地基是指承托建筑物基礎的場地。建筑物地基的區域選擇要考慮整體穩定和承載能力、差異沉降的大變形問題,以及地震過程中造成的滲透破壞。水利工程建筑物的地質分為巖基和軟基兩類,其中軟基又可依照含水量和土力學特性分為一般軟土地基和超軟土地基。因此,水利工程建筑的地基必要具有一定的整體性和均一性,這樣才能夠保證地基具有足夠的強度,而且還能保證足夠的抗滲性和耐久性。
國內不同地區的地質構造大為迥異,在水利工程地質勘探過程中還要對地下洞室圍巖的穩定性、天然邊坡和開挖邊坡的穩定性,以及地下水的測試與水質進行評價測試。
水利工程地質勘察成果的質量,主要決定因素在于勘察方法的完善程度和勘察方法的合理選用。當前,水利工程地質勘察的基本方法有工程地質勘探、工程地質實驗、工程地質實驗和工程地質檢測等等。地形不同,所要選擇的勘察方法也不盡相同,但基本原則是不變的。一般情況下必須遵循由面到點、點面結合、從宏觀到微觀的勘測原則,依據從定性到定量、堅持先測繪后勘測,然后安排試驗的順序進行工作。當然,針對復雜地區的地形地貌在保證勘測質量的基礎上也要靈活多變,運用不同的方法使得勘測工作得以完成。
目前,國內的水利工程地質勘察工作已經取得了相當大的成就,但是在地質環境惡劣的地區,地質勘察工作還存在一定問題。水利工程地質勘察工作的開展面臨著工作時間緊、任務重、難度大等問題。水利工程地質勘察工作的進行不能單純依靠人力來解決,還應當從現代的科技發展著手,利用遙感衛星實時監測,充分發揮科學技術優勢,將科學理論與實踐工作結合,使水利工程地質勘察工作更有預見性和實用性,確保國民經濟的健康持續發展。
[1] 肖正岐.有關水利工程勘察中地質問題的分析[J].工程科技,2012(8).
[2] 左重輝.水利水電工程地質若干問題探討[J].湖南水利水電,2010(2).