水利水電工程地質勘察及施工

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一、水利工程地質勘察發(fā)現(xiàn)的主要問題

我國產業(yè)經(jīng)濟收益正處于快速增長階段，與經(jīng)濟事業(yè)相配套的基礎工程得到擴建，水利工程改建是現(xiàn)代化中不可缺少的內容。鑒于水利水電項目的重要地位，國家要求地方水利部門做好日常勘察與維護工作，及時掌握水電站的工作狀態(tài)。根據(jù)現(xiàn)場勘察所得的結果，總結出以下3方面主要問題。

1.1地質方面

水文地質是目前水利工程面臨的主要問題，水文運動規(guī)律變化導致地面層出現(xiàn)異常變化，同時引發(fā)了諸多的地質災害現(xiàn)象。參考水利工程勘察結果，30%以上的地質病害來源于水文運動，地下水流動產生巨大的力學作用，破壞了水電站地質層的穩(wěn)定性。例如，滑坡是水電站圍擋結構比較多發(fā)的病害，在水庫堤壩周邊建造的支護坡度中，極易受到地質作用而發(fā)生滑坡現(xiàn)象?；录饶芷茐耐恋貙拥睦喂绦?，坡度滑移也引起了周邊設施的病害。

1.2設施方面勘察

發(fā)現(xiàn)，國內大部分水電站均面臨著不同情況的病害，這些病害主要發(fā)生于水利設施的主體結構，以及建筑物的基礎層。例如，廠房是水電站的主要生產區(qū)域，勘察發(fā)現(xiàn)廠房建筑均有不同程度的裂縫現(xiàn)象，廠房墻體基礎部分有明顯的沉降問題，這些都是由于地質條件變動引起的結構性病害。另外發(fā)現(xiàn)，隨著水利水電運作規(guī)模的擴大，廠房病害率也越高，大型、超大型水電站廠房病害率達40%以上，但受損程度不一。

1.3防護方面

正常條件下，水電站處于24h發(fā)電作業(yè)狀態(tài)，高強度運行也使得水利渠道工程有所耗損，水工建筑物整體性能指標下降，造成大量水資源浪費。這是由于水利渠道長時間處于供輸水狀態(tài)，渠道四壁承載的水流量較大，混凝土結構容易出現(xiàn)滲漏問題。滲漏降低了渠道供輸水的效率，水資源耗損率普遍上升;大面積滲漏基本破壞了渠道的水利性能，進一步引起更為嚴重的裂縫病害，這些都是破壞水利設施功能的主要因素。

二、基于地質勘察的水利施工方法

水利水電工程是社會現(xiàn)代改造的主要項目，不僅關系著區(qū)域水資源調配的利用效率，也決定了一個地區(qū)的總體發(fā)電生產效率。在施工地質工作中發(fā)現(xiàn)，地質條件對水利工程產生的破壞性，主要集中在渠道、廠房、邊坡穩(wěn)定3個方面，這些結構發(fā)生病害嚴重影響到了水電站的作業(yè)性能，不利于水利水電設施改造的有序進行。結合現(xiàn)有的水利施工技術條件，筆者通過自身的有限經(jīng)驗，針對這些病害提出幾點可行的施工方法和治理方案。

2.1渠道基礎及防滲

1)地基處理。在渠道防滲工程施工之前，應進行科學的施工放樣，按照設計圖紙中的底腳線和渠口線進行結構規(guī)劃，配合機械進行土方開挖，使得地基土的水分能夠在自然風干狀態(tài)下得到降低，以保證土基的強度質量，具體克服冬季凍脹的破壞效果。2)混凝土的拌和?；炷恋陌韬衔镄枰哂信c施工制備條件相協(xié)調的和易效果，盡量保證搗碎密實的前提下進行鋼筋結構部件的搭配;利用機械振搗處理中，可選用較小的坍落度進行質量水準補充，爭取渠道防滲建設工程能夠順利進行。

2.2廠房邊坡

1)大方量土方開挖。開挖采用反鏟，在高度方向從上至下分層開挖，一次開挖高度3m，在上下游方向分段依次進行開挖，由下游向上游方向，嚴禁從中間開作業(yè)面掏挖。分層分段挖掘時用人工配合反鏟整修邊坡。同時加強測量控制，邊坡隨開挖隨成型，保持邊坡平順。確保開挖步驟符合現(xiàn)場的地質條件要求，避免破壞地質層結構的牢固性。2)護坡。邊坡預留20cm的保護層，在大方量開挖完畢后，采用人工削坡，以保證設計輪廓線的形成和避免保留體受到擾動。為防止修整后的永久開挖邊坡遭受雨水沖刷，在邊坡修整驗收后，及時進行護坡施工。根據(jù)招標圖紙及工程量清單，該邊坡防護型式為混凝土護坡，擬在邊坡開挖完成后一個月內完成混凝土護坡施工。具體結構按設計圖紙進行施工。

2.3滑坡體治理

1)削坡。削坡是處理滑坡體病害的常用方式，主要施工:巖體受節(jié)理、裂隙切割，較為破碎，可能產生崩塌墜石、邊坡局部失穩(wěn)現(xiàn)象，可采取剝除“危巖”削緩邊坡頂部。對土質滑坡體，削緩邊坡，減小滑動體厚度，以減小滑動力，注意對坡腳下部可能阻滑部分不可削減。邊坡高度較大時，可分級留出平臺，提高邊坡穩(wěn)定性。2)抗滑擋墻。擋墻是目前較為廣泛的抗滑建筑物，借助于擋墻本身重量，支檔滑體的剩余下滑力，有抗滑片垛、抗滑片石竹籠、漿砌石抗滑擋墻、混凝土或鋼筋混凝土抗滑擋墻、空心抗滑擋墻(明洞)及沉井式抗滑檔墻等?，F(xiàn)場施工人員要注重每個環(huán)節(jié)的工藝安排，嚴格按照圖紙要求執(zhí)行施工操作，保證滑坡體得到有效的治理。

三、結論

水利水電工程是現(xiàn)代化建設的重點項目，搞好水電站建設對區(qū)域水資源調度起到了保障作用，同時也促進了我國發(fā)電生產行業(yè)的可持續(xù)性。針對地質勘察發(fā)現(xiàn)的諸多問題，水利部門應要求施工單位編制有效的處理方案，避免結構性病害對水利項目造成的危害。此次經(jīng)過地基防滲、滑坡治理、廠房加固等方式，水電站設施整體功能得到了完善。

作者：張欣 單位：新疆水利水電勘測設計研究院地質勘察研究所