關(guān)于病險(xiǎn)水庫地質(zhì)勘察存在的若干問題分析

(貴州拓土資源開發(fā)有限公司 貴州 貴陽 550002)

貴州地區(qū)共有病險(xiǎn)水庫273座，為減少災(zāi)害的發(fā)生，充分發(fā)揮水庫的功能作用，該地區(qū)積極開展水庫除險(xiǎn)加固工作。近年來，貴州不斷加大病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工作投入，保證加固任務(wù)的完成以及水庫大壩安全，積累了大量的工作經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過不斷地建設(shè)實(shí)踐，充分認(rèn)識(shí)到地質(zhì)勘察在病險(xiǎn)水庫工程中的作用性，提出要嚴(yán)格把控地質(zhì)勘察工作要點(diǎn)和質(zhì)量，為工程建設(shè)工作的開展，提供技術(shù)保障。

一、病險(xiǎn)水庫地質(zhì)勘察存在的問題分析

從地質(zhì)勘察工作實(shí)際來說，存在的主要問題如下：1)勘察周期短。開展病險(xiǎn)水庫地質(zhì)勘察，不同于新建水庫的勘察工作，除了地質(zhì)勘察外，還涉及到構(gòu)筑物質(zhì)量以及位置等的勘察，重點(diǎn)包括安全鑒定勘察以及除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)勘察，勘察工作內(nèi)容較多，而勘察周期較短，難以全面獲得地質(zhì)信息，無法給除險(xiǎn)加固工程的開展，提供完整的信息支撐。2)經(jīng)費(fèi)少。水庫經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，難以避免會(huì)出現(xiàn)各類病害，由于運(yùn)行管理差，經(jīng)濟(jì)效益水平低下，使得地質(zhì)勘察工作經(jīng)費(fèi)短缺，影響著勘察工作的正常開展。3)試驗(yàn)項(xiàng)目多，取樣工作困難。開展病險(xiǎn)水庫地質(zhì)勘察，需要分析的病害問題較多，涉及到多個(gè)段位的考察，包括室內(nèi)實(shí)驗(yàn)以及室外實(shí)驗(yàn)，因此樣品數(shù)量多，部分需要鉆孔取樣，增加了勘察工作的難度。4)試驗(yàn)參數(shù)選取復(fù)雜。開展地質(zhì)勘察作業(yè)，需要采集各類地質(zhì)參數(shù)，涉及到取樣和制樣以及實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)信息的獲取極易出現(xiàn)偏差。

二、病險(xiǎn)水庫地質(zhì)勘察實(shí)例分析

(一)案例概述。以某水庫工程為例，壩址以上集水面積約為8.8km，最枯流量約為0.032m3/s，多年平均流量約為0.16m3/s，為均質(zhì)土壩。此水庫的壩高為12m，壩頂高程約為1257.0m，水庫總庫容約為380萬m3，為灌溉水庫。經(jīng)過多年運(yùn)行后，水庫出現(xiàn)了各類險(xiǎn)情，為提升水庫運(yùn)行的安全水平，現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行除險(xiǎn)加固。此水庫出現(xiàn)加固，主要工程如下：1)右岸防滲帷幕灌漿工程；2)溢洪道工程以及放水設(shè)施改造工程等。為保證地質(zhì)勘察工作的有效開展，投入8萬元作為勘察作業(yè)工作經(jīng)費(fèi)，并且為勘察作業(yè)預(yù)留50天的時(shí)間，以便于各項(xiàng)工作的有效開展?，F(xiàn)結(jié)合此工程地質(zhì)勘察實(shí)踐，進(jìn)行病險(xiǎn)水庫地質(zhì)勘察分析。

(二)地質(zhì)勘察的必要性。此次除險(xiǎn)加固工程施工作業(yè)較為復(fù)雜，因?yàn)楣こ趟诘沫h(huán)境以及地質(zhì)條件極易發(fā)生變化，使得實(shí)際工程量較大；開展溢洪道開挖作業(yè)時(shí)，常見軟土地基，實(shí)際開挖工程量很大。在施工作業(yè)中，若出現(xiàn)工程事故，極易造成工期延期。從實(shí)際工程量超過設(shè)計(jì)工程量問題和工程事故發(fā)生的原因?qū)用鎭碚f，主要是因?yàn)榭辈旃ぷ鞑坏轿?，使得工程設(shè)計(jì)成果的可用性不高，不符合實(shí)際情況，進(jìn)而引發(fā)了系列問題?；诖?，要注重水文地質(zhì)勘察。經(jīng)過勘察獲得施工區(qū)域的具體情況，從流域內(nèi)的海拔實(shí)際情況來說，海拔高程范圍為1254m-1360m，地勢(shì)較為平坦，植被覆蓋一般，河床多年平均侵蝕模數(shù)范圍為200t/km2-500t/km2。現(xiàn)結(jié)合此項(xiàng)勘察工作，總結(jié)勘察內(nèi)容和方法。

(三)勘察內(nèi)容。此次病險(xiǎn)水庫地質(zhì)勘察作業(yè)，主要內(nèi)容如下：1)地質(zhì)條件。勘察水庫附近的地形地貌，分析其對(duì)周圍地下水的影響。如果河水位小于庫水位，并且水庫之間的分水嶺相對(duì)單薄，很容易引發(fā)庫水滲漏問題，主要通道包括褶皺和斷層以及裂隙等。除此之外，水庫滲漏的發(fā)生，其和地層巖性和結(jié)構(gòu)等，有著直接的關(guān)系。基于此，開展病險(xiǎn)水庫地質(zhì)勘察，明確地質(zhì)條件，分析水庫滲漏發(fā)生的原因，采取相應(yīng)的措施，有著積極的作用。2)水文地質(zhì)條件。除了勘察地形地貌和地質(zhì)結(jié)構(gòu)情況外，還需要做好水文地質(zhì)條件調(diào)查。在具體實(shí)踐的過程中，要明確地下水類型、含水層層次以及分布等基本信息。除此之外，要在調(diào)查地下水補(bǔ)給和徑流與排泄條件。在地質(zhì)勘察作業(yè)中，要注重做好水庫周圍地下分水嶺的勘察工作，因?yàn)槿舻叵路炙畮X比水庫的正常高水位還要低，則很容易出現(xiàn)滲漏問題，因此需要做好調(diào)查。3)巖溶區(qū)的巖溶發(fā)育特征。若水庫處于巖溶區(qū)域，要做好巖溶發(fā)育強(qiáng)度以及變化規(guī)律的調(diào)查，掌握巖溶形態(tài)特征和分布規(guī)律等信息。對(duì)水庫滲漏進(jìn)行地質(zhì)分析，要從通道的表現(xiàn)形式出發(fā)，確定滲漏通道，比如巖漿巖區(qū)域的水庫，滲漏通道具體包括砂礫石層和透水層。除此之外，要需要分析滲漏通道的連通性。

(四)水文地質(zhì)勘察手段。病險(xiǎn)水庫地質(zhì)勘察作業(yè)中，常用的勘察手段和方法具體如下：1)水文地質(zhì)測(cè)繪。開展測(cè)繪工作時(shí)，要注重做好滲漏通道以及進(jìn)出口地段的勘察。若對(duì)山區(qū)的水庫進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪，還需要做好鄰谷以及分水嶺部分的調(diào)查。開展平原區(qū)域的水庫地質(zhì)測(cè)繪工作，要涉及到正常高水位以上的第一級(jí)階地勘查。若在巖溶區(qū)域，要做好各個(gè)巖溶洞穴的測(cè)繪。2)鉆探和物探。在進(jìn)行水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及含水層情況的調(diào)查時(shí)，利用鉆探和物探方法，能夠獲得水文地質(zhì)條件和相關(guān)信息。結(jié)合運(yùn)用鉆探方法和物探方法，可提高水文地質(zhì)勘察工作的質(zhì)量，保證數(shù)據(jù)信息獲取的準(zhǔn)確性。3)水文地質(zhì)試驗(yàn)。在實(shí)際工作中，主要包括鉆孔抽水試驗(yàn)和示蹤試驗(yàn)。其中，鉆孔抽水試驗(yàn)的時(shí)間超過1小時(shí)，通過準(zhǔn)確分析水位變化，進(jìn)而保障計(jì)算的精確度。若在巖溶地區(qū)，則開展示蹤試驗(yàn)。4)地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)。通過構(gòu)建長(zhǎng)期觀測(cè)網(wǎng)，開展地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)，開展常規(guī)項(xiàng)目和涌水以及降雨流量等的觀測(cè)。

(五)病險(xiǎn)水庫地質(zhì)勘察結(jié)果。水文地質(zhì)：采取鉆探技術(shù)手段，各個(gè)鉆孔沒有發(fā)現(xiàn)地下水。在勘察作業(yè)中，選擇壩基土土樣，開展室內(nèi)滲透試驗(yàn)，選擇壩基土體部位，開展鉆孔注水試驗(yàn)，開展巖石壓水試驗(yàn)。經(jīng)過試驗(yàn)了解，重粉質(zhì)壤土壩基的滲透等級(jí)為弱；石灰?guī)r壩基的滲透等級(jí)為中等。評(píng)定結(jié)果給出的建議值為：壩體3.42E-04；中粉質(zhì)壤土壩基2.75E-04；石灰?guī)r壩基為32.0Lu。

大壩質(zhì)量檢查結(jié)果：經(jīng)過質(zhì)量調(diào)查，明確此壩體存在著諸多問題。具體表現(xiàn)為，大壩上游和下游壩坡坡面不平整；水庫上游壩坡坡面沒有護(hù)砌，為中等透水。通過室內(nèi)滲透試驗(yàn)，結(jié)合鉆孔注水試驗(yàn)結(jié)果，判定此壩體土主要為弱透水-中等透水，難以達(dá)到防滲要求。經(jīng)過質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)，因?yàn)閴误w平均壓實(shí)度約為0.89，沒有達(dá)到壓實(shí)度0.96的要求。

溢洪道工程：此水庫溢洪道部分的岸墻沒有進(jìn)行砌護(hù)，沒有設(shè)置效能設(shè)施。副溢洪道的上游存在著大量的垃圾，兩岸墻體沒有砌護(hù)，沒有設(shè)置效能設(shè)施。依據(jù)鉆孔試驗(yàn)以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，輸水洞附近和底部地層土壤處于硬塑狀態(tài)。輸水洞進(jìn)口現(xiàn)有的控制設(shè)施，存在著損壞情況，漿砌石砌縫存在著嚴(yán)重的脫落現(xiàn)象。

綜上，壩體的透水性為中等；壩基地層中的粉質(zhì)壤土透水性等級(jí)為中等透水；重粉質(zhì)壤土的透水性等級(jí)為弱透水；壩體填圖和壩基土屬于不液化土。

三、結(jié)束語

開展病險(xiǎn)水庫地質(zhì)勘察作業(yè)，考慮到資金和時(shí)間等的限制，為滿足工程地質(zhì)勘察作業(yè)的要求和基本需求，在作業(yè)中，要合理確定勘察作業(yè)的內(nèi)容，選擇有效的勘察技術(shù)手段。