【摘 要】通過結(jié)合筆者從事水電工程地質(zhì)勘探實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),提出從事水電工程地質(zhì)勘探的技術(shù)要求以及地質(zhì)勘探的技術(shù)要點(diǎn),針對(duì)水庫工程種類而提出相應(yīng)的地質(zhì)勘探實(shí)施方案,旨在為同類工程提供參考借鑒。
【關(guān)鍵詞】水電工程;地質(zhì)勘探;勘探報(bào)告;地質(zhì)種類
1.引言
對(duì)于水利工程地質(zhì)勘探應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同階段的工程地質(zhì)勘查深度要求和勘察方法,按照《中小型水利水電工程地質(zhì)勘查規(guī)范》SL55-93進(jìn)行。同時(shí)勘察過程中采用的勘探手段和實(shí)驗(yàn)方法須按照水利部和電力工業(yè)部發(fā)布的相應(yīng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定執(zhí)行。
2.地質(zhì)勘探主要任務(wù)
為了對(duì)水電工程地質(zhì)情況有詳細(xì)的了解,進(jìn)行地質(zhì)勘探時(shí)必須充分調(diào)查了解區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造情況,包括地形、地貌及物理地質(zhì)現(xiàn)象、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及地震,并對(duì)工程地質(zhì)區(qū)的區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)。同時(shí)進(jìn)行水電工程地質(zhì)勘探調(diào)查,查明水電工程是否存在浸沒、淹沒,有無大的滲漏帶及繞壩滲漏等不良地質(zhì)現(xiàn)象。通過結(jié)合安全鑒定中的地勘資料,應(yīng)當(dāng)采取進(jìn)一步查明:
。1)壩址(含溢洪道)的地層巖性及水文地質(zhì)條件,查明大壩壩肩滲漏原因及滲漏量。繪制大壩地質(zhì)縱、橫剖面圖。查明透水層地層性質(zhì)及透水特性,地下水類型、水位變化規(guī)律,補(bǔ)排條件,與地表水體關(guān)系,地基相對(duì)隔水層的埋藏條件和特性,提出各類土的滲透系數(shù)和抗?jié)B比降。
。2)對(duì)壩體質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)及評(píng)價(jià);同時(shí)應(yīng)當(dāng)根據(jù)按《水墜壩技術(shù)規(guī)范》(SL302-2004)及其附錄有關(guān)壩體土工試驗(yàn)的要求,進(jìn)行壩體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(應(yīng)用三軸剪)、顆分試驗(yàn)等常規(guī)試驗(yàn)(試驗(yàn)不少于11組),對(duì)壩體土料及料場(chǎng)土料的允許滲透坡降做出評(píng)價(jià)結(jié)論。提出壩前淤積土、壩體土強(qiáng)度指標(biāo)建議值。
。3)同時(shí)須查明并分段論述溢洪道的地層巖性,地基條件繪制溢洪道地質(zhì)縱、橫剖面圖;查明原放水洞地質(zhì)條件,并繪制原放水洞地質(zhì)縱剖面圖;查明新建放水洞的地質(zhì)條件,并繪制新放水洞地質(zhì)縱剖面圖。調(diào)查天然建筑材料場(chǎng)(土料、石料、混凝土粗細(xì)骨料),指明料場(chǎng)位置,給出選定料場(chǎng)的物理力學(xué)指標(biāo),并對(duì)料場(chǎng)的儲(chǔ)量、質(zhì)量及開采運(yùn)輸條件作出評(píng)價(jià)。對(duì)壩肩山梁的穩(wěn)定性做出地質(zhì)評(píng)價(jià)。
(4)對(duì)水電工程地質(zhì)勘察結(jié)果的要求,勘察報(bào)告(成果)須按照《中小型水利水電工程地質(zhì)勘查規(guī)范》SL 55-93,所附圖件須按照《水利水電工程制圖標(biāo)準(zhǔn)勘測(cè)圖》表達(dá)和繪制。勘察報(bào)告中邊坡和圍巖工程地質(zhì)須按《中小型水利水電工程地質(zhì)勘查規(guī)范》SL 55-93進(jìn)行分類和提出相應(yīng)巖體物理、力學(xué)和強(qiáng)度指標(biāo)。
3.水利水電工程地質(zhì)勘察要點(diǎn)
對(duì)不同階段水電工程地質(zhì)勘察的側(cè)重點(diǎn)有所不同,應(yīng)當(dāng)有所區(qū)別。通過結(jié)合工程實(shí)踐,筆者總結(jié)對(duì)于水電工程各勘察設(shè)計(jì)階段應(yīng)當(dāng)采取的勘察要點(diǎn)。
。1)規(guī)劃階段的水電工程勘探。應(yīng)對(duì)河流開發(fā)方案和水利水電近期開發(fā)工程選擇進(jìn)行地質(zhì)論證,并提供工程地質(zhì)資料,包括下列內(nèi)容:了解規(guī)劃河流或河段的區(qū)域地質(zhì)和地震概況;了解各梯級(jí)水庫的地質(zhì)條件和主要工程地質(zhì)問題,分析建庫的可能性;了解各梯級(jí)壩址的工程地質(zhì)條件,分析建壩的可能性;了解長引水線路(指長度大于2km的隧道或渠道)的工程地質(zhì)條件;了解各梯級(jí)壩址附近的天然建筑材料的貯存情況。
。2)可行性研究階段的水電工程勘探。應(yīng)在河流河段規(guī)劃選定的基礎(chǔ)上選擇壩址,并對(duì)選定壩址、基本壩型、樞紐布置和引水線路方案進(jìn)行地質(zhì)論證,提供工程地質(zhì)資料。應(yīng)包括下列內(nèi)容:進(jìn)行區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究,并對(duì)工程場(chǎng)地的構(gòu)造穩(wěn)定性和地震危險(xiǎn)性作出評(píng)價(jià);調(diào)查水庫區(qū)的主要工程地質(zhì)問題,并作出初步評(píng)價(jià);調(diào)查壩址、引水線路、廠址和溢洪道等建筑物場(chǎng)地的巖土工程(地質(zhì))條件,并對(duì)有關(guān)的主要巖土工程(地質(zhì))問題作出初步評(píng)價(jià);進(jìn)行天然建筑材料初查。
。3)初步設(shè)計(jì)階段的水電工程勘探。應(yīng)在可行性研究階段選定的壩址和建筑物場(chǎng)地上進(jìn)行,查明水庫及建筑物區(qū)的工程地質(zhì)條件,進(jìn)行選定壩型、樞紐布置的地質(zhì)論證和提供建筑物設(shè)計(jì)所需的工程地質(zhì)資料。應(yīng)包括下列內(nèi)容:查明水庫區(qū)巖土工程條件,分析巖土工程問題,預(yù)測(cè)蓄水后的變化;查明建筑物地區(qū)的巖土工程條件并進(jìn)行評(píng)價(jià),為選定各建筑物的軸線及地基處理方案提供勘察資料和建議;查明導(dǎo)流工程的巖土工程條件,根據(jù)需要進(jìn)行施工附屬建筑物場(chǎng)地的巖土工程勘察和施工與生活用水水源初步調(diào)查;進(jìn)行天然建筑材料詳查;進(jìn)行地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)和巖土體位移監(jiān)測(cè)。
。4)技施設(shè)計(jì)階段的水電工程勘探。應(yīng)在初步設(shè)計(jì)階段選定的水庫及樞紐建筑物場(chǎng)地上,檢驗(yàn)前期勘察的地質(zhì)資料與結(jié)論,補(bǔ)充論證專門工程地質(zhì)問題,并提出優(yōu)化設(shè)計(jì)所需的工程地質(zhì)資料。應(yīng)包括下列內(nèi)容:進(jìn)行初步設(shè)計(jì)審批中要求補(bǔ)充論證的和施工中出現(xiàn)的專門性工程地質(zhì)問題勘察;提出對(duì)不良工程地質(zhì)問題處理措施的建議;進(jìn)行施工地質(zhì)工作;提出施工期和運(yùn)行期巖土工程(地質(zhì))監(jiān)測(cè)內(nèi)容、布置方案和技術(shù)要求的建議;分析施工期巖土工程(地質(zhì))監(jiān)測(cè)資料。
。5)對(duì)水電工程施工階段的水電工程勘探,其應(yīng)包括下列內(nèi)容:收集建筑物場(chǎng)地在施工過程中揭露的地質(zhì)現(xiàn)象,檢驗(yàn)前期的勘察資料;編錄和測(cè)繪建筑物基坑、地下建筑物圍巖的地質(zhì)現(xiàn)象;進(jìn)行地質(zhì)觀測(cè)和預(yù)報(bào)可能出現(xiàn)的地質(zhì)問題;進(jìn)行地基加固和不良工程地質(zhì)問題處理措施的研究;進(jìn)行與巖土工程(地質(zhì))有關(guān)的工程驗(yàn)收。
4.水庫工程地質(zhì)勘察要點(diǎn)
現(xiàn)針對(duì)水電工程中的水庫工程,而提出該工程類型的地質(zhì)勘探技術(shù)。從工程實(shí)踐表明,水庫蓄水以后,水文條件將會(huì)因此發(fā)生劇烈變化,庫周的水文地質(zhì)條件也發(fā)生很大變化,將影響庫區(qū)及鄰近地段的地質(zhì)環(huán)境。當(dāng)水庫地質(zhì)本身存在某些不利因素就會(huì)產(chǎn)生工程地質(zhì)問題。一般來說,水與地質(zhì)環(huán)境相互作用產(chǎn)生五大工程地質(zhì)問題,即水庫滲漏問題;水庫浸沒問題;庫岸穩(wěn)定性問題;水庫淤積問題;水庫誘發(fā)地震問題。而其中水庫滲漏問題是水庫最主要的工程地質(zhì)問題。從水庫滲漏形式可分暫時(shí)性滲漏和永久性滲漏兩種形式。
從水庫工程地質(zhì)勘探結(jié)果表明,水庫滲漏條件分析主要包括地形地貌、巖性、地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)條件等方面。顯然地質(zhì)勘探結(jié)果中,對(duì)于地形地貌條件,水庫附近溝谷切割的深度和密度,對(duì)水庫滲漏至關(guān)重要。對(duì)于巖性及地質(zhì)結(jié)構(gòu)條件,庫區(qū)地層的巖土性質(zhì)和地質(zhì)結(jié)構(gòu),決定了滲透介質(zhì)的透水性能。滲透性強(qiáng)烈的巖土體和構(gòu)造破碎帶,構(gòu)成水庫的滲漏通道。對(duì)于水文地質(zhì)條件,可以判定水庫是會(huì)產(chǎn)生永久性滲漏,還必須研究水文地質(zhì)條件。在預(yù)測(cè)水庫是否會(huì)發(fā)生滲漏時(shí),查清庫周有否地下分水嶺以及分水嶺的高程與庫水位的關(guān)系最為重要。
5.結(jié)論
結(jié)合筆者從事水電工程地質(zhì)勘探實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),表明對(duì)于水電工程建設(shè)的不同階段,地質(zhì)勘探任務(wù)及其技術(shù)要點(diǎn)有所區(qū)別,鑒于此,文章提出從事水電工程地質(zhì)勘探的技術(shù)要求以及地質(zhì)勘探的技術(shù)要點(diǎn),最后針對(duì)水庫工程種類而提出相應(yīng)的地質(zhì)勘探實(shí)施方案,旨在為同類工程提供參考借鑒。
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