水利水电工程施工中的地质问题分析

水利水电工程施工中的地质问题分析

陈建辉

陈建辉

中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222

摘要：水利水电工程施工地质工作是水利水电工程建设的重要组成部分，对消除地质隐患、优化设计、选择合理的施工方法、保证工期、控制投资和保障工程正常运行具有重要意义。除此之外，施工地质还对验证前期勘察成果、提高工程地质理论水平、改进勘察技术、理论和方法具有积极指导作用，它是前期勘察工作的重要反馈。

关键词：水利水电；工程施工；地质问题；措施

引言

水利水电工程施工组织复杂，枢纽单项建筑物数量非常多，布置比较集中，工程量很大，工种涉及范围众多，且施工受地形、地质、气候、自然环境影响比较大，受多方面限制很容易对施工顺利开展产生干扰。从近些年水利水电工程的建设方面来看，时常发生因地质问题而引起的工程事故，轻则影响工程施工的整体进度，重则造成施工人员的生命安全。为避免这样的事故发生，更要重视水利水电工程施工中地质工作，不断总结和分析施工地质问题。

1施工地质工作的内容

施工地质工作的内容主要包括地面建筑物、地下开挖工程、工程边坡。对这三方面内容所做的具体工作基本是一致的，在施工过程中，检验前期地质勘察成果，深化对工程地质条件和问题的认识，进行地质预报，进行工程地质问题处理措施的研究，提出处理建议，必要时提出专项勘察的建议，核定岩土体的物理力学参数，提出运行期间的水文地质、工程地质监测项目及其技术要求，对地下开挖工程进行围岩地质分类并及时提出需加强临时支护的部位，对工程边坡进行边坡稳定性评价与预报并提出处理与监测的意见，最后对地面建筑物地基、地下开挖工程围岩、工程边坡进行工程地质评价。

2水利水电工程施工地质工作的工作要点

2.1工程现场地质编录工作

水利水电工程地质编录工作主要在开挖施工期进行，编录工作和开挖施工同步进行，直到建筑基础面建成。水利水电工程地质编录工作主要包含对建筑物位置、地基开挖状态、高程、桩号以及位置坐标等进行编录，其中地层年代、岩石种类、具体成分、基础厚度以及形状颜色等都要进行详细记录，实际编录工作中，编录技术人员还要重视地质软弱夹层、断裂带、风化特点、地下水分布区域和渗水、滴水以及地下水补排联系等，从而为水利水电工程建筑提供科学的参考数据。

2.2工程现场地质测绘工作

水利水电工程施工地质测绘工作中，测绘工作人员需要注意以下几点：第一，工程枢纽位置平面体图要将设计开挖施工图电子版作为地图，再分区域查收平面图进行拼凑，整体图纸比例尺1：500最佳：第二，工程现场地质剖面图为方便前期施工勘测，可以和设计开挖工作图进行对比分析，尽可能使用地质勘测剖面图和设计开挖施工剖面图，如果不能整体体现工程地质环境，可以添加加密剖面图，但务必保持一条和坝轴线或者帷幕灌浆线互相吻合，剖面图比例尺1：200或1：500最佳，测绘工作人员可以根据实际情况而定。第三，实际地质测绘工作务必涵盖各类物理地质情况、地质边缘和地质点的具体坐标，同时还要包含节理裂缝统计位置、取样实验位置等，从而提供为水利水电工程建设提供有效的测绘数据。

3施工中的工程地质问题成因

3.1前期工程地质勘察工作结论的合理性

工程的地质勘察工作需要制定一个合理的工作周期，这样可以保证勘察工作能够得到合理的分配，各项工作有条不紊地进行。当前很多工程都省略这一周期，并没有做出基础性的前期投入，造成勘察成果质量不高，而施工人员对当地的地质条件的了解十分有限，许多问题会在施工的过程中暴露出来，就需要再对施工设计进行修改，严重耽误施工进程，更严重的还会对工程的建设埋下安全隐患。除此之外，勘察人员的工作经验也会影响前期勘察：①勘察人员对工程概念的理解不清楚，找不到勘探的侧重点，不能有针对性的完成勘察工作，再加上落后的方法和技术都严重影响勘察质量；②在进行工程地质分析工作中时，工作人员所选择的理论方法和计算公式都不能完全符合实际情况，难以适应实际要求；③地质报告信息不够全面，不能够准确地描述出具体的地质条件。以上两方面原因都有可能造成前期勘察工作结论合理性不高，进而带来部分施工地质问题。

3.2前期工程地质勘察的精度局限性

水利水电工程的地质勘察工作有着其独特的复杂性，具有涉及面广泛、任务艰巨的特点。由于勘察精度所限，前期勘察工作不可能做到对地质模型描述的精确无误，也难以做到面面俱到，施工中一般都会遇到前期勘察工作中没有提到的勘察问题，再加上施工过程中会对原有的地质环境产生改变，前期得出的勘察结论有时候失效了，有时候不准确了，这是产生施工地质问题的主要原因。

4水利水电工程施工地质问题应对措施

4.1重视取样、试验及专项勘察

施工过程中应对各工程段有代表性的地段取样，保留岩土样本。遇到对工程有重要影响的地质因素应进行取样，保留岩土样本，一般包括特殊岩土、断层破碎带、软弱层带、喀斯特填充物等。对于岩体的试验一般为弹性波测试等建议快速的测试方法，对土体的检测一般包括取样试验及原位测试等，进而核定岩土体物理力学参数。施工过程往往还需对工程有重大影响而前期地质工作中未查明的地质问题进行专项勘察，一般情况下，当需确定地质边界条件及岩体稳定，喀斯特洞穴发育情况，基坑、隧洞及边坡开挖造成的环境地质问题影响时需进行专门的地质勘察工作。

4.2落实地质编录及测绘

基坑开挖的建基面、地下开挖工程的开挖面及工程边坡的最终坡面应进行地质编录或测绘，除此之外，混凝土建筑物的地基一部分边坡也应进行地质编录。岩质地基的地质编录一般包括开挖形态、高程、范围，地层岩性、地质构造、不良地质现象，喀斯特发育范围及联通情况，地下水水位、水量；土质地基编录一般包括开挖形态、范围，不良土层分布，不良地质构造，土层含水、渗水情况，地下水位置、水量，土体变形等。岩质隧洞编录一般包括地层岩性，地质构造，喀斯特分布范围及联通状况，地下水出露的位置、水量，岩爆、片帮及坍塌位置、范围，爆破松动、裂隙范围；土质隧洞编录一般包括土的成因、名称、特征，地下水分布情况，土体变形范围等。岩质边坡编录一般包括相邻坡段地理要素，地层岩性，岩层产状，软弱带位置、范围及产状，结构面位置、范围及产状，风化、卸荷深度，地下水位置、流量，边坡变形、失稳范围，爆破松动范围，开挖、减载、喷锚、支挡、排水、节水、植被保护等处理情况。

4.3做好施工工程评价及验收

地基工程地质评价及验收一般包括岩土体的工程地质类、物理力学参数及渗透性，岩土体是否满足承载力及变形要求，不良工程地质现象处理及处理后是否满足要求，地基可能的整体和局部滑移形式及相应的边界条件，需后续处理的问题及监测项目。地下开挖工程评价及验收一般包括围岩工程地质条件、工程地质类型、工程地质分段，不利块体、不良洞段处理是否满足要求，岩土物理力学参数、岩土渗透性，复核围岩压力、弹性抗力系数和外水压力，需进行后续处理的地质问题及后期监测项目。

结束语

水利水电施工地质是水力工程建设的重要一环，它是对前期地质工作的验证及修正，是对工程施工过程中可能出现的地质问题的防范及处理，也是对建筑物工程地质的进一步认识及评价。除此之外，它还能进一步丰富地质工作人员的工作经验，改进地质工作的方式、方法，加深对地质问题的认识，提升处理工程地质问题的能力及经验。因此，做好施工地质工作是一项非常有意义的工作。

参考文献：

[1]吴勇华.水电水利工程地质参数取值问题探讨[J].珠江水运，2015（14）：64-65.

[2]牟必伟.浅谈中小型水利水电工程施工地质工作[J].中国高新技术企业，2013（15）：129-130.