田振響
【摘要】我國對于水利水電工程非常的重視,同時我國的地方政府也在不斷的加強對于水利水電工程建設的投資力度,希望能夠建設大規模的水資源調度系統,將水電站中心對于水資源的調度標準充分的展現。地質勘察在水電工程建設中占據著非常重要的位置,依據地質勘察反映的地質信息,水利部門可以做出相關正確的決策。本文就是對水利水電工程地質勘察及施工進行淺顯分析,希望對相關技術人員有所啟示,經驗有所交流。
【關鍵詞】水利水電工程;地質勘查
所謂地質勘查,其主要任務就是在工程建設前,對工作區的地質條件進行勘測,并作出分析、 評價;預測水利水電工程建設中可能出現的問題,針對性地提出解決措施。近幾十年來,水利水電工程建設中,地質勘查研究工作已經有了多方面的發展進步。從勘查技術、測試技術,再到數值分析技術等都取得了迅速的發展,但是由于地質勘查環境的復雜性、地質信息獲取難等原因,導致水利水電建設中地質勘查工作還不完善,還存在眾多問題。
1、地質勘察工作的作用與意義
近年來,人們的生活水平隨著我國水利水電工程的數量的增多得到了較大的提升。水利水電工程的施工單位越來越重視地質勘察工作,因為工作人員在勘察的過程中對施工項目存在一定弊端也有所發現,所以,如果要提高施工的質量,只有結合工程地質勘察結果制定施工方案才可,從而保證水利水電工程在投入施工后,發揮出最大的價值。由于我國勘測水平比較低,施工技術及設備也相對比較落后,而地質勘察是水利水電工程中一項基礎的工作,其需要利用多項施工技術以及勘測方法,所以,我國科研的成果較低直接影響著水利水電工程效用的發揮。地質勘察工作可以保證水利水電工程的施工質量及效率,隨著我國科技的不斷進步,地質勘察水平有著較大的提高,相關設備也越來越完善,技術人員在傳統勘測技術的基礎上,也研制出了新的勘測技術,簡化并完善了水利水電工程的施工流程。由于傳統的地質勘察技術已經無法滿足人們的需求,所以,開發并研制新的技術就成為了技術人員一項重要的工作,對水利水電工程的建設與發展也有著推動作用。
2、地質勘查的主要內容與方法
通過地質勘查明確水利水電工程建設的地質條件、論證工程地質問題、選擇地質條件優良的建筑場地、研究工程興建后對地質環境的影響等。水利水電工程建設中必須查明和解決的地質勘查問題主要有:庫區地層巖性、地質構造、地貌及物理地質現象、水文地質條件,水庫滲漏、浸沒、淤積、庫岸穩定,壩基穩定、滲流、滲透變形、沉陷、滲漏、壩頭邊坡穩定,巖體工程地質分類、承載力、允許滲透水力坡度、液化、基坑涌水量、建筑材料等。對于水庫工程地質勘查內容包括:水庫地質條件、水庫滲漏的性質、途徑和范圍,計算參數的確定,計算公式的選用,計算成果及其分析和說明,處理方案的建議和結論。水庫浸沒區地質條件,地下水壅高計算參數和公式的選定及計算成果的分析說明,浸沒標準的確定。根據水庫運用水位預測的浸沒范圍,浸沒區的分類,可能的發展情況和防護措施的建議。庫岸穩定性分段,不同設計水位時的不穩定巖土體的位置、高程、方量,主要地質條件,計算參數選擇,計算成果和觀測資料等以及失穩影響和防治措施的建議。評價水庫誘發地震的條件潛在震源區的確定及其震級上限的預測;各建筑物的工程地質勘查內容包括:壩、閘址工程地質條件(包括地質概況與選定壩型、壩軸線、樞紐布置方案有關的工程地質條件,壩基巖體工程地質分類,工程地質問題及評價和有關工程地質問題處理的建議;引水隧洞工程地質勘查內容包括:工程地質條件分段及說明,圍巖工程地質分類和工程地質問題評價及處理建議。渠道工程地質條件應包括:工程地質條件分段及說明,渠道建筑物的工程地質條件和工程地質問題評價及處理建議;斜坡現場以不擾動底層的情況下,開展各項地質勘查工作,從而獲得斜坡地層的物理力學性質,其同室內試驗方式相比能夠更好的在工程場地進行測試,并且不需要對土質進行取樣;其次,其所測試影響的范圍要明顯室內試驗方式,從而能夠具有更好的代表性。由于這種方式能夠使用良好的多種原位測試方式,所以其也能夠獲得更好的地質物理力學指標以及地層剖面;最后,這種測試方式也具有較好的經濟性以及效率性,從而較好的節約了勘查時間。
地質勘查采用的方法主要包括鉆探、物探、坑探,三種勘探方法均有規程規范遵循。通過鉆探、物探、坑探、觸探、靜探、十字板剪切、巖體應力測試、巖體地質描述、滲透變形試驗、壓水、高壓壓水、注水、抽水試驗、地下水動態觀測等,在充分的工程地質分析與論證的基礎上提交設計建議值。
3、水利水電工程地質勘察技術與應用
3.1.工程地質測繪技術。工程地質測繪是運用地質學的理論和方法,通過野外調查和綜合研究勘察場區的地形地貌、地層巖性、地質構造、不良物理地質現象、水文地質條件等,并將它們填繪在適當比例尺的地形圖上,為下一步布置勘探孔、試驗及長期觀測工作打下基礎。工程地質測繪的比例尺主要取決于不同的設計階段。工程地質測繪使用的地形圖必須是符合精度要求的同等或大于工程地質測繪比例尺的地形圖。圖件的精度和詳細程度,應與地質測繪比例尺相適應。在圖上,大于2mm的地質現象應盡量反映,寬度不足2mm的重要工程地質單元,如軟弱夾層、斷層等,要擴大比例尺表示,并注示其實際數據。地質界線誤差,一般不超過相應比例尺圖上的2mm。
3.2.水文地質測繪。水文地質測繪是通過對地質、地貌、第四紀沖洪積物、新構造運動、地下水的調查,填繪出水文地質圖,查明勘察場區內地下水形成與分布的基本規律,在此基礎上做出初步的開發利用遠景評價,并對區內存在的水文地質問題等提出防治措施。
3.3.工程地質勘探。工程地質勘探是在工程地質測繪的基礎上,進一步查明地下工程出現的問題和取得較深入的資料。主要有工程鉆探、工程物探、坑探、遙感技術等。
綜上所述,利用當前先進的地質勘察手段來充分考察施工現場的地質條件,做好地質勘察工作,是保證水利水電工程質量的關鍵手段。水利水電工程是一項復雜且長期的工作,要保證施工后的平穩運行,勘察單位就必須要保證地質勘察的效率和結果的準確性,以此來提升整個工程的經濟效益。
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