中小型水利水电工程施工地质工作

摘 要：施工地质工作是一项繁杂、零碎的工作,施工地质是技施设计阶段工程地质勘察的重要组成部分.文章从水利水电工程地质勘察工作中的施工地质的重要性、工作要点及注意的几个问题等方面进行了简要的

阐述.

关 键 词：施工地质；技施设计；地质勘察；水利水电工程

中图分类号：TU198文献标识码：A文章编号：1009-2374（2013）15-0129-02

在从事19年水利水电工程地质勘察工作中,本人先后参加或主持了大竹县龙潭水库、达县罗江口水电站、达县城区防洪堤工程、宣汉县大河坝水电站、达县杨柳垭涵洞、大竹县百节供水工程等的施工地质工作.通过这些中小型水利水电工程施工阶段的地质工作,积累了一些经验,对施工地质工作的意义、工作要点及值得注意的问题发表自己的看法,供同行们参考.

1施工地质工作是技施设计阶段工程地质勘察的重要组成部分

施工地质：即是施工阶段的地质勘察工作.其任务是通过施工开挖过程中的编录、测绘、取样和试验,校核验证前期地质勘察资料、结论和数据,必要时提出补充地质勘察工作意见.对施工开挖中的不良地质问题进行观察分析、预报并提出处理意见.在地基验收中,对地基的物理力学指标和地质缺陷的处理情况提出评价意见.因此,施工地质工作既是对技施设计阶段前期工程地质勘察质量的检验,同时也是技施设计阶段前期工程地质勘察工作的

继续.

在水利水电工程施工前,为查明工程地质条件,经历了规划、科研、初设、技施设计阶段前期的工程地质勘察.随着勘察阶段的深入,对工程地质条件的研究不断加深,认识更加全面.但毕竟是根据地质现象的生存规律,采用地质分析的方法,由点到线,由线到面的连接,在任何勘察阶段,勘探点、线数量和观察描述的直观性都受到一定限制.在一些地层中（尤其在“红色地层”中）,往往出现不同性状的软弱夹层或透镜体,其性状和分布比较复杂.因此施工地质人员必须以高度的责任感,实事求是的科学态度,对开挖露头良好的地质观测点,仔细观察、记录描述,分析判断、研究各种可疑的地质现象,把好工程地质勘察的最后一关.

2中小型水利水电工程施工地质工作要点

施工地质工作分为开挖期及建基面形成后两期进行.开挖期主要任务是：通过地质编录与测绘、收集开挖揭露的地质情况,进行必要的取样和试验,检验前期地质勘察资料,观察和预报地质现象的变化趋势及对工程的影响.建基面形成后主要任务是：继续进行地质编录与测绘,鉴定地基工程地质条件,检查不良地质问题处理过程及其质量,并参加地质验收.

2.1施工地质工作准备

施工地质人员进场后,应积极收集前期工程地质勘察资料和施工设计图（一般由业主提供）.根据工程和地质特点编制《施工地质工作大纲》.

（1）熟悉、了解工程的区域地质构造部位及其特点、水库及工程枢纽区地层岩性及其物理地质现象、水文地质条件及水质情况,各建筑物区地基持力层的分布及其物理力学性质、取样试验指标、建议数据,不良地质问题处理意见及建议,需要进一步查清的地质问题等.

（2）熟悉、了解水工建筑设计图纸及其布置形式、设计特性指标、各建筑物的结构形式、开挖深度和平面尺寸、地基持力层的利用情况,设计稳定计算采用的地质参数等.

（3）编写《施工地质工作大纲》,阐明工作内容、技术要求、工作方法.现场检测设备、摄影器材配置等.大纲应具有可实施性和可操作性.

2.2地质编录

主要在开挖期边开挖边进行,直至建基面形成.其主要内容是：建筑物部位、地基开挖形态、高程、桩号或坐标；地层代号、岩石名称、颜色、成分、厚度、产状、岩性变化及界线；软弱夹层、断层、构造裂隙、破碎带性状即分布特征；岩体风化界线,风化带特征；地下水露头分布位置及出露形态（渗水、滴水、涌水）、压力水头、流量、水温、水质、携出物、化学溶蚀和沉淀情况,地下水的补排关系等.

2.3地质测绘

（1）枢纽区地质平面图以设计平面开挖图电子版为底图,由分块验收平面图拼接而成.其比例以1∶500为宜

（2）地质剖面的布置：为便于校核前期勘察地质图并与设计开挖图比较,尽量利用地勘剖面和设计开挖剖面（可采用电子版）,当这些剖面数量不能满足《施工地质规范》要求或不能完全反映建筑物地基地质条件时,应补充加密剖面.必须有一条与坝轴线或帷幕灌浆线重合,各剖面比例以1∶200或500为宜.

（3）测绘内容：各种物理地质现象、地质界线和地质点的位置.节理裂隙统计点、取样点、现场试验点、勘探孔洞位置.建筑物轮廓线,实测剖面线,地基处理的断层、软弱夹层等.基坑地形由施工单位提供（监理和业主签认后的测量数据）.

2.4摄影

对具有工程地质意义的重要现象应进行摄影,如断层破碎带、节理裂隙、软弱夹层,地下水溢出点,施工引起的地质现象,特殊地形的天然河床深槽、深潭,重要的开挖边坡等.对摄影资料应及时存入电脑整理,编写详细说明.

2.5取样与试验

对具有重要地质意义的岩土标本应进行保存,但往往实物标本保存比较困难,在标本封存前还应进行详细观察描述和摄影编录.

在中小型工程中,对岩石地基的强度试验可采用回弹仪、点荷载仪测试,将试验值与前期室内试验值、设计采用值进行对比.当满足要求时,可不再进行取样试验,否侧应作进一步论证.

2.6观测

对建筑物区岩土体的观测内容包括：膨缩、回弹、隆起、沉降、挤出、开裂等变形现象,易于风化岩石的风化速度,边坡变形或破坏,爆破引起的岩体松动开裂,地下水的动态变化等.对库岸稳定观测内容主要是：库岸可能变形地段的暴雨洪水期间,大爆破前后、蓄水前后,库水位大幅度升降期间进行.2.7预报

当开挖中地质情况与设计所依据的地质资料和结论有较大出入或可能有新的不利地质因素时,基坑可能出现大量涌水时,边坡有失稳先兆时.均应以书面形式（必要时先以口头形式）向业主、设计、监理、施工提出预报.

2.8地基验收工作

（1）在开挖高程达到建基面高程时,施工地质人员应与设计代表、业主代表、监理工程师、施工质检部门进行预验,检查有无遗留的地质薄弱地段,有无需要改变建基面高程的情况.

（2）在地基清理、整修处理基本完成后,配合相关部门进行开挖质量检查,并进行地质测绘,编写块段地质说明书.在验收文件上签署意见.

（3）块段验收说明书应简明扼要,其内容包括：基岩岩性构造破碎情况、水文地质特征、地基开挖质量、地质问题处理情况、孔洞封堵情况、遗留问题及地基的工程地质评价.

（4）工程地质评价时应注意：地基岩体强度评价,地基允许承载力应满足设计要求,当同一建筑的地基由不同岩性且物理力学指标有明显差异时,应考虑是否采取不均匀沉降防止的工程措施；抗滑稳定评价,根据基坑揭露的实际地质情况,并结合上部结构特点及荷载条件,滑动面抗剪指标和控制抗滑稳定的边界条件,地基滑移的可能形式,进行复核鉴定并进行评价.

3中小型水利水电施工地质工作中值得注意的几个问题

3.1施工地质工作应与参建单位密切配合、及时交流

在施工阶段,一项工程是由业主单位、设计单位、监理单位、施工单位和勘察单位共同参与完成.施工地质工作是工程建设的一部分,施工地质人员不但应具备较高的业务水平,还应具备较强的协调能力,主动与相关单位现场人员进行工作交流和沟通,获得相互理解与支持,使整个施工地质工作得以顺利开展.

3.2增加块段预备验收环节,避免重复工作

中小型水利水电工程施工期短,场地狭窄,施工机具的投入受到限制,工期显得紧张,为争取时间,我们在实际工作中,增加了块段预备验收环节.

在块段清基结束前,由业主、地质、监理、施工单位现场负责人进行预备验收,主要是根据现场清基情况,向施工单位明确提出需作进一步处理的具体问题,如：炮窝、残渣、松动岩块、凸出岩包清除,光滑面的凿毛,地下水的处理措施,建基面的冲洗等.避免多次验收,反复清基的现象.从而达到保质保量、省工省时的效果.

3.3不良地质问题预报和处理方案的及时性

为保证施工顺利进行,避免因处理地质问题而影响施工进度计划的实现,甚至出现返工处理.在施工开挖基本达到设计高程时,应加强巡视检查,对有怀疑的地质现象,要求施工单位进行局部清理,地质人员应仔细观察、分析判断.确属不良地质问题需要处理时,应与参建各方及时研究,确定处理方案,由设计代组发出变更通知,以便施工实施.

3.4对易于风化、崩解岩石地基的清基冲洗及其防护

岩石地基冲洗工艺,采取高压风、高压水效果十分理想,对易于风化崩解的泥岩地基,应在冲洗结束后立即进行临时封闭防护.方法可采用砂灰比为1∶1砂浆,厚度1～2cm.亦可采用水灰比为1∶1的纯水泥浆,厚度1～3mm即可.后者操作更简单,效果更佳.但仍应尽快进行砼浇筑,暴露时间不能过长.

对易于风化、崩解岩石地基有的人员认为不宜进行冲洗,在建基面上的残留物厚度最多几毫米到一公分,无大碍.但事实上,水工建筑物是在水下长期运行,残留物易于软化、泥化,对抗滑稳定极为不利.因此,施工地质人员决不能忽视这些“细小”问题.

4结语

施工地质工作是一项繁杂、零碎的工作,因此施工地质人员必须具备良好心态,认识到自己肩上的重大责任,做到“腿勤、眼勤、手勤、嘴勤”,在工作中不断学习新技术、探索新方法、总结新经验、应用新成果,为水利事业做出应有贡献!

作者简介：牟必伟（1972—）,男,四川人,四川省达州市水利电力建筑勘察设计院工程师,研究方向：水利水电工程、地质勘察.

（责任编辑：周琼）