淺談水利水電工程施工地質工作的重要性

成小勇

（陜西省水利電力勘測設計研究院勘察分院，陜西 咸陽 712000）

0 前言

對于水利水電工程，尤其是大中型水利水電工程，施工地質工作是極其重要、不可或缺的一項工作內容，其承擔著對工程基礎地質情況的編錄、復核、鑒定等任務，為優化設計、處理缺陷、合理施工提供專業依據和技術支撐。目前大型工程在此方面做的較好，但在一些中小型工程中，施工地質工作還存在著不被重視、不被理解、甚至缺失施工地質的問題。本文結合工程實踐對施工地質工作的重要性進行探討。

1 施工地質工作的作用

水利水電工程施工地質工作是工程建設的重要組成部分，對消除地質隱患、優化設計、選擇合理的施工方法、保證工期、控制投資和保障工程正常運行具有重要意義。施工地質工作應自工程開工起至竣工驗收止，貫穿于工程施工的全過程[1]。

1.1 校核前期勘察成果

地質勘察的最基本工作方法是以點代面的方法，通過地質測繪、勘探等手段形成立體概念。前期的地質勘察成果與施工期遇到的真實地質情況之間存在差異是不可避免的。工程開工后，各部位的基礎、基坑相繼開挖，地質情況直觀、清晰地顯露出來，此時應對照原勘察資料和設計圖，對存在的問題及時修正。故施工地質工作是工程建設的重要內容。

1.2 優化設計

行業用語“勘察設計”一詞，勘察在前，設計在后，如果勘察資料出現偏差，難免出現不合理的設計方案。通過施工開挖，真實地質情況與原勘察資料進行比對，為優化設計方案提供依據和支撐，是施工地質工作的一項重要工作任務。

1.3 參與驗收、質量把關

施工過程中與地質有關的驗收，一般都是工程基礎或地下隱蔽工程，其重要性不言而喻。涉及地質問題時，地質人員在所有參建單位中無疑是最具發言權的。在驗收過程中發現問題、及時處理、嚴把質量關，亦是施工地質工作的一項重要內容。

1.4 地質編錄，留存第一手資料

基礎、基坑開挖后，地質情況直觀地顯露出來，此時通過測量、素描、影像等手段留存第一手資料十分重要，因為隨著工程的建成，基礎部分將壓埋于地下，再無機會直接接觸。工程建成后如出現問題就可查閱原始資料，找出原因或排除某種懷疑，給問題處理提供直接有效的證據。進行地質編錄，留存第一手資料還有積累經驗、提供借鑒的作用。

2 施工地質工作的重要性

施工地質工作的重要性及意義在規范中已說的很明確，以下是從筆者以往工作中摘錄的幾個真實案例。

2.1 閘室豎井坍塌事故案例

新疆某大型水庫，導流泄洪洞閘室豎井為矩形，開口尺寸約15 m，深64 m，豎井圍巖為角閃片麻巖及角閃片巖，穿過豎井的小斷層達7 條之多，由于裂隙、斷層的相互切割，部分井壁巖體極不穩定。地質人員針對此種情況及時發出地質簡報，指明其危險性并提出噴、錨加固處理意見，由于工期緊任務重，施工方未作處理。20 天后地質人員巡視時發現情況嚴重，再次發地質簡報要求對危巖體進行錨固并掛網噴護，依然未引起重視。此后不久，地質組第三次發地質簡報：“自豎井施工以來多次發過地質簡報，建議加強支護錨固措施。由于工期較緊，上部井壁大多只用混凝土素噴護進行處理。現上部井壁噴護的混凝土又產生裂縫，出現失穩征兆，給豎井下部施工安全構成嚴重威脅。”但施工方堅持以按期完工為“政治任務”，依舊未作相應處理。不幸終究沒能避免，僅幾天時間，井壁坍塌，致下方施工的工人一死一傷。

2.2 堤防遇軟基滑移拉裂案例

天水市渭河治理工程某段，設計堤防墻體高8 m～10 m，底部基礎寬度約6.5 m，施工時未進行施工地質相關工作，無地質人員參與。在堤防基礎護腳施工過程中，發現其下存在軟土層。挖至約12 m 深時，堤防擋土墻及墻后夯填土層出現滑向河床的變形破壞，產生多處裂縫。出現問題后，施工方對上部夯填層進行部分挖除減輕荷載，同時回填已開挖的護坡基坑，但迎水坡墻體已開裂變形，需要修補、重建，且下部基礎仍需處理。

事故發生后業主聯系設計單位，派駐地質人員進駐現場。經分析認為堤防變形拉裂的主要原因有兩個：一是泥炭質粉土層本身屬工程性質不良地層；二是施工順序不合理，“挖墻腳”的施工方法破壞了堤基的穩定條件。后經地質勘探查明軟基范圍，對軟弱層進行拋石強化處理，才恢復施工，延誤工期兩個多月。施工時若地質人員在現場，則可以避免軟基強行深挖、施工順序不合理，延誤工期這些負面影響。

2.3 地下防滲墻成槽泥漿過稀塌槽案例

天水市某河道治理工程砂礫石層厚度達20 余米，工程采用地下防滲墻進行防滲，施工時先開挖成槽后，再往槽內澆筑混凝土形成墻體。施工初期，槽壁極易坍塌，強行下挖后，由于槽體坍塌造成寬度增加，因此澆筑的墻體增厚，混凝土用量大大超出預算，造成浪費。在分析原因時地質人員認為是泥漿過稀造成的，其與地質鉆孔的泥漿護壁作用同理，泥漿的作用是極其重要的。若按照規范合理配制泥漿，大部分施工便可以順利進行。但某施工單位不吸取教訓，仍使用稀泥漿，致泥漿漏失嚴重，又錯誤地往泥漿中兌水，造成的結果是塌槽嚴重、防滲墻質量無保證、費用增大和工期延誤，見圖1。

圖1 某工程坍塌現場圖

2.4 公路橋臺距溝邊太近案例

新疆某大型水庫設計蓄水后，原有交通道路將淹沒于水下，因此需重修一條高線公路替代原有道路，抬高后的新線路多位于陡峭崖壁上。其間2 號公路橋位于一垂直高差42 m 的深陡沖溝上，溝谷邊坡約80°近似直立，巖性為冰水沉積的碎石土，雖狀態密實，但近溝岸坡發育有順溝向的寬張裂縫。橋臺開始施工時，地質人員例行巡視過程中，發現寬張裂縫距橋臺很近，若按設計圖繼續施工，橋臺極有可能隨寬張裂縫跨塌，釀成事故。情況緊急，地質人員先口頭告知現場暫停施工，然后聯系設計、監理等單位，說明情況并以書面形式發出地質簡報。最終該橋臺進行了設計變更，將橋臺內移至安全位置，消除了工程隱患。

以上幾個真實案例表明，施工地質工作在工程建設中的作用是很重要的，也是其他專業不可替代的，不注重施工地質工作就可能出現問題，輕者延誤工期增大投資，重者可能引起安全事故。

3 施工地質工作中容易出現的問題

結合工作實踐，對施工地質工作中較常出現的兩類問題作簡單分析。

3.1 地層、地質情況與勘察資料不附

造成這種情況的原因可能有：①勘察期的勘探點位置有偏差，甚至錯誤；②勘察期取樣不具代表性或代表性不強；③勘察期巖芯、地層鑒定不準；④設計方案調整、改線、新增建筑物等；⑤勘察至施工間隔時間久，期間人為擾動或自然環境改變等。

針對此類問題，現場地質人員可以解決的就現場解決，解決不了的，應上報相關部門，必要時進行補充勘察、增加勘探工作量、重新取樣試驗并修正技術參數。

3.2 人為因素造成的問題

人為因素造成的問題在工程建設中也是比較常見的，如：①施工工序不合理、粗心大意造成的質量問題；②設計方案忽視細節、引用錯誤、設計不合理；③地質人員專業知識欠缺，對問題認識不清、把握不準；④行政干預，外行指導內行；⑤人為隱瞞、弄虛做假、夸大問題等。

4 施工地質工作合理開展的措施

4.1 收集前期勘察資料，熟悉工程地質條件

勘察階段不同，所注重的問題側重點也不同，施工地質進場前應收集各階段的勘察資料，熟悉工程區的地層地質條件，盡可能多地了解附近工程的相關地質情況，收集與地質有關的資料，以達到事半功倍的效果。

4.2 仔細閱圖，領會設計意圖

按圖施工是工程建設中的鐵律，領會設計意圖對參建各方來說是必須的。地質專業應根據開挖揭示的實際情況，針對設計方案，發現與實際地質情況不相適應時，及時聯系設計，修正設計參數或施工方案。

4.3 多巡視工地，發現異常地質情況，及時通知、預報處理

目前工程建設中一般是多個工作面同時施工，地質人員應根據各工作面的特點進行不定期的巡視察看，隨時掌握工程進度和工作面的地質條件，結合前期勘察資料及時發現地質缺陷和安全隱患，必要時以地質簡報形式進行通知或預報，情況緊急時可先口頭告知，再以書面形式發送地質簡報。

4.4 參加基礎、基坑驗收，進行地質編錄

基礎對工程的重要性自不必說，參加涉及地質的基坑、基礎驗收，從專業角度給出評定意見。在基礎、基坑處理不能滿足設計要求時，還應提出處理措施或合理建議。地質編錄是施工地質工作中最基本的工作內容，編錄內容包括基礎的范圍、高程、地層巖性、巖體類別、裂隙斷層、地下水、不良地質現象等。

4.5 與各方相互協作，保證工作正常開展

現今的工程項目建設一般工期都較緊，施工過程中難免出現這樣那樣的問題，在出現地質問題影響到施工時，地質人員應及時解決處理問題，現場解決不了的，盡快上報地質總工或相關領導。值得一提的是，由于涉及各方自身利益，實際工作中往往會出現一些分歧意見，或者推諉、扯皮的現象。在不影響原則、質量的前提下，與各方保持良好的協作關系，是保證工作正常開展的一個重要因素。

4.6 施工地質簡報的作用

施工地質簡報是地質一方與其他參建各方的一種技術往來文件形式。主要用于：①地質條件與預期變化較大或存在地質缺陷，需變更設計方案時，為設計提供依據、建議；②對工作面可能出現的不安全因素、復雜地質條件等問題進行預報；③對不滿足設計要求或不符合規范的施工質量、方法、程序等，要求處理改正；④對施工過程中存在問題的建議、看法等，也有告知、督促、免責聲明等用途。施工地質簡報以書面文字形式發出，須存檔留底，以備后查。

4.7 資料整編

某一單項工程的基礎部分完工后應及時進行資料整理，根據施工期間基礎、基坑的編錄圖、影像資料、試驗及測量數據等，結合前期勘察資料，進行資料整理，繪制圖件，編制文字說明等。在總體工程基礎完成到一定程度時，應著手進行施工地質自查報告的編寫。

5 結語

綜上，不注重施工地質工作就可能出現安全隱患，造成工程質量問題或安全事故，施工地質工作對工程建設的重要性不言而喻。通過收集前期勘察資料、仔細領會設計意圖、巡視工地，發現異常地質情況及時通知、預報處理，參加涉及地質的基礎、基坑驗收，并進行地質編錄并提出評定意見或處理措施，并加強責任心、嚴格遵守規范施工程序，參建各方共同監督、嚴格要求，進一步加強施工地質工作，為水利工程建設和運行提供保障。