李權明
摘 要:地下水作為巖土體的重要組成部分,一般對巖土體的工程特性起到直接的影響,同時,地下水又在基礎工程環境當中,對基礎建筑的穩定性以及耐久性也會造成一定的影響,所以,在水庫勘察過程中,必須重視水文地質問題。該文主要以某水庫的施工狀況為例,對該水庫當中的水文地質條件以及地層巖性等各種情況進行勘察,對所勘察的情況有針對性地加以分析。
關鍵詞:水庫 水文地質 勘查問題
中圖分類號:P642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2017)06(b)-0180-02
1 某水庫工程的基本狀況介紹
某水庫地處浙江某市河流的上游地區,壩址以上的集雨面積達到8.8 km,水庫的主河道長度為9.2 km,河床的平均比為9.3%,水流的平均流量達到0.16 m3/s。該水庫的壩高為12 m,壩頂高程為1 257 m,水庫的總容量達到380萬m3,這是一個以灌溉為主的綜合性水利樞紐工程。
2 水庫工程中的地質地貌以及水文氣象分析
2.1 水庫工程中的地質地貌分析
水庫所在地的河流流域內高程為125~136 m,地勢比較平坦,地貌主要以巖溶地貌為主,并且廣泛的分布著碳酸鹽以及裸露巖石,植被覆蓋率相對較低。根據相關數據統計,該河流的河床平均侵蝕模數達到350 t/km2,河床的平均含沙量達到0.6 km/m3,水庫所在地的森林覆蓋率為12%。該工程區域的構造比較簡單,并且環境的穩定性相對較好,斷裂活動以及地震等出現的次數相對較少,對工程的影響也比較小。
2.2 水庫工程中的水文氣象分析
該水庫所在區域的氣候為亞熱帶季風氣候,相對溫和,據氣象統計數據分析,該地多年平均氣溫為20.4 ℃,平均風速為2.5 m/s,最大風速達到20 m/s,平均日照時間為2 240 h,平均降水量可達到1 297 mm,年最大降水量可達到1 651 mm,年最小降水量為920 mm,集中降水的時間為每年的3~9月份,集中降水時間內的降水量可占年降水量的62%。
3 工程施工過程中存在的問題以及注意事項分析
3.1 工程施工中的主要問題分析
3.1.1 工期延誤問題
在工程施工中,部分施工位置遇到溶洞,相關人員通過設計對工程中出現的溶洞進行勘察,實施現場物探,從而進一步設計溶洞處理,這一舉措導致工程停工時間長達5個月。在工程設計受到批準之后,施工人員需要對溶洞進行灌漿處理,組織相關隊伍對溶洞灌漿,同時加大施工質量檢查工作。這樣一來,導致整個工程的施工時間延誤了半年的時間。
3.1.2 實際工程量增大問題
實際施工中,由于工程項目所處的環境以及地質條件都發生了相應的變化,導致實際施工中的工程總量發生了較大的變化,實際施工量大于合同工程量,外加工程基礎開挖階段,還遇到軟土地基,基礎斷面的設計時間增加,最終使得實際開挖工程量大于工程設計量。此外,大壩灌漿施工中,個別孔段的實際施工沒有滿足工程施工的基本設計要求,導致工程孔深增加,整體工程量加大,對溶洞的處理工作量也增加,壩頂增設漿砌石擋墻,對整個工程的施工量造成了很大的影響。
3.1.3 水庫滲漏問題
一般情況下,當河水位比水庫區的地下水位較低時,同時水庫間分水嶺相對單薄時,就會引發水庫滲漏的現象。除此之外,地質構造為褶皺、斷層甚至是裂隙發育帶,并且斷層破碎現象異常明顯時,也是形成水庫滲漏的主要通道。一些巖溶地區的斷層帶上往往也比較容易出現滲漏通道。出現這些現象的主要原因在于巖體,當水庫的巖體為松散巖時,容易引起河道堆積物的產生滲透量增加,造成庫水流失嚴重,若水庫的建設地為巖溶地區,碳酸鹽的隔水效果較差,不利于水庫中水量的保存,也會導致水庫中的水分流失。
3.2 水庫水文地質勘察需要注意的事項分析
在水庫工程施工中,對于巖土勘察工作需要根據工程的實際需要進行勘察,首先需查明相關事項,然后在此基礎上對勘察的結果進行分析,具體還會涉及到現場的地質情況以及巖土層的條件,只有這樣,才能夠更好的制定出工程勘查的文件。在工程項目勘查中,巖土勘察的根本目的在于加強工程項目的施工規劃,例如,加強工程地基的處理以及工程安全狀況的檢查等,包括工程的后期治理狀況,這些能夠為工程最終施工的落實提供真實可靠的資料。
在巖土勘察中,關于水文地質巖土勘察的內容主要包括兩點,第一點是對自然環境的勘察,包括地形地貌勘察以及水文氣象勘察兩個部分,其中,地形地貌勘察主要強調的是對巖石工程附近的環境以及水系的勘察,而水文氣象勘察則是對工程所涉及到的濕度、溫度以及氣候的勘查等;第二點是對地下水位變化情況的勘察,由于水位對巖土工程的影響相對較大,具體包括地表水以及地下水的排補關系。
4 水庫水文地質勘察的具體方法
4.1 加強水文地質測繪工作
水文地質測繪是地質勘察中的重要內容,在測繪師進行測繪時,需要注意對滲漏通道以及進出口地段的測量,山區、平原以及巖溶地區的水庫地質測繪所包含的內容都是不同的,一般山區的水庫地質測繪主要包括水庫附近的分水嶺以及鄰谷,平原地區的水庫地質測繪包括的內容則是正常高水位以上的第一級階地,與前兩者不同,巖溶地區的水庫地質測繪主要包括所有勘測到的巖溶洞穴。
4.2 采用鉆探法和物探法勘察水文地質
鉆探和物探是準確獲取信息的重要手段,通過這兩種方式能夠確定水文地質的結構情況,還能夠確定含水層的具體位置,對于斷裂富水帶等水文地質條件都可以準確地獲取。鉆探和物探在使用過程中使用兩者相結合的方式,一方面能夠提高水文地質勘察的質量,另一方面還有利于數據獲取的準確性。布置勘探剖面線時,必須對水文地質結構以及地下水的分布狀況加以綜合考慮。一些區域的含水層結構較多,為了避免含水層對該區域的影響,需要在可能出現滲漏的地方布置兩個以上的鉆孔,巖溶地區的鉆孔布置還需要考慮到鉆孔的深度,鉆孔必須穿過巖溶發育帶。
4.3 加強地下水動態觀測
地下水的動態觀測是一個比較繁瑣的過程,因此,需要建立一個長期觀測網,在可能出現滲漏的煙組內可以布置兩個甚至是以上的觀測孔,利用這些觀測孔對水文地質勘察的常規項目進行觀測,此外,在發生降雨時,需要觀測洞穴的涌水以及流量狀況。
4.4 做好水文地質試驗
水文地質試驗終點是需要做好鉆孔抽水試驗,一般抽水試驗需要持續較長的時間,通常會大于一個月,在抽水試驗之前,需要對水位的變化趨勢進行準確分析,并且計算出水位的精確度。巖溶地區的試驗主要用示蹤試驗,通過這一試驗來勘察巖溶洞穴的連通性。此外,利用巖土層的滲透試驗能夠測定相應的滲透系數,這種方式對于水庫滲漏量的估算有著巨大的幫助,也可以說通過巖土層的滲透試驗所測定的數據作為估算水庫滲透量的重要依據。
5 結語
在我國科學技術發展過程中,具體的工程勘察內容不斷細化,人們也逐漸認識到水文地質勘察的重要性。水文地質勘察的內容包括多個方面,主要有地質條件、巖溶發育特征、滲漏區的地質分析等等。在水庫施工中,水文地質勘察的手段包括水文地質測繪、鉆探、物探以及水文地質實驗等。盡管內容不斷得到細化,但是很多水庫工程施工中,對于這方面的內容還不夠重視,由于水文地質工程不到位而出現的施工問題較多。針對工程中出現的問題,需要技術人員有針對性的進行指導,有效發揮水文地質在巖土勘察中的作用,從而更好地提高工程勘察的質量,增強工程勘察的效率。
參考文獻
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