关于病险水库地质勘察存在的若干问题分析

2018-04-02

福建质量管理 2018年18期

(贵州拓土资源开发有限公司贵州贵阳 550002)

贵州地区共有病险水库273座，为减少灾害的发生，充分发挥水库的功能作用，该地区积极开展水库除险加固工作。近年来，贵州不断加大病险水库除险加固工作投入，保证加固任务的完成以及水库大坝安全，积累了大量的工作经验。经过不断地建设实践，充分认识到地质勘察在病险水库工程中的作用性，提出要严格把控地质勘察工作要点和质量，为工程建设工作的开展，提供技术保障。

一、病险水库地质勘察存在的问题分析

从地质勘察工作实际来说，存在的主要问题如下：1)勘察周期短。开展病险水库地质勘察，不同于新建水库的勘察工作，除了地质勘察外，还涉及到构筑物质量以及位置等的勘察，重点包括安全鉴定勘察以及除险加固初步设计勘察，勘察工作内容较多，而勘察周期较短，难以全面获得地质信息，无法给除险加固工程的开展，提供完整的信息支撑。2)经费少。水库经过长时间运行后，难以避免会出现各类病害，由于运行管理差，经济效益水平低下，使得地质勘察工作经费短缺，影响着勘察工作的正常开展。3)试验项目多，取样工作困难。开展病险水库地质勘察，需要分析的病害问题较多，涉及到多个段位的考察，包括室内实验以及室外实验，因此样品数量多，部分需要钻孔取样，增加了勘察工作的难度。4)试验参数选取复杂。开展地质勘察作业，需要采集各类地质参数，涉及到取样和制样以及实验，数据信息的获取极易出现偏差。

二、病险水库地质勘察实例分析

(一)案例概述。以某水库工程为例，坝址以上集水面积约为8.8km，最枯流量约为0.032m3/s，多年平均流量约为0.16m3/s，为均质土坝。此水库的坝高为12m，坝顶高程约为1257.0m，水库总库容约为380万m3，为灌溉水库。经过多年运行后，水库出现了各类险情，为提升水库运行的安全水平，现对其进行除险加固。此水库出现加固，主要工程如下：1)右岸防渗帷幕灌浆工程；2)溢洪道工程以及放水设施改造工程等。为保证地质勘察工作的有效开展，投入8万元作为勘察作业工作经费，并且为勘察作业预留50天的时间，以便于各项工作的有效开展。现结合此工程地质勘察实践，进行病险水库地质勘察分析。

(二)地质勘察的必要性。此次除险加固工程施工作业较为复杂，因为工程所在的环境以及地质条件极易发生变化，使得实际工程量较大；开展溢洪道开挖作业时，常见软土地基，实际开挖工程量很大。在施工作业中，若出现工程事故，极易造成工期延期。从实际工程量超过设计工程量问题和工程事故发生的原因层面来说，主要是因为勘察工作不到位，使得工程设计成果的可用性不高，不符合实际情况，进而引发了系列问题。基于此，要注重水文地质勘察。经过勘察获得施工区域的具体情况，从流域内的海拔实际情况来说，海拔高程范围为1254m-1360m，地势较为平坦，植被覆盖一般，河床多年平均侵蚀模数范围为200t/km2-500t/km2。现结合此项勘察工作，总结勘察内容和方法。

(三)勘察内容。此次病险水库地质勘察作业，主要内容如下：1)地质条件。勘察水库附近的地形地貌，分析其对周围地下水的影响。如果河水位小于库水位，并且水库之间的分水岭相对单薄，很容易引发库水渗漏问题，主要通道包括褶皱和断层以及裂隙等。除此之外，水库渗漏的发生，其和地层岩性和结构等，有着直接的关系。基于此，开展病险水库地质勘察，明确地质条件，分析水库渗漏发生的原因，采取相应的措施，有着积极的作用。2)水文地质条件。除了勘察地形地貌和地质结构情况外，还需要做好水文地质条件调查。在具体实践的过程中，要明确地下水类型、含水层层次以及分布等基本信息。除此之外，要在调查地下水补给和径流与排泄条件。在地质勘察作业中，要注重做好水库周围地下分水岭的勘察工作，因为若地下分水岭比水库的正常高水位还要低，则很容易出现渗漏问题，因此需要做好调查。3)岩溶区的岩溶发育特征。若水库处于岩溶区域，要做好岩溶发育强度以及变化规律的调查，掌握岩溶形态特征和分布规律等信息。对水库渗漏进行地质分析，要从通道的表现形式出发，确定渗漏通道，比如岩浆岩区域的水库，渗漏通道具体包括砂砾石层和透水层。除此之外，要需要分析渗漏通道的连通性。

(四)水文地质勘察手段。病险水库地质勘察作业中，常用的勘察手段和方法具体如下：1)水文地质测绘。开展测绘工作时，要注重做好渗漏通道以及进出口地段的勘察。若对山区的水库进行地质测绘，还需要做好邻谷以及分水岭部分的调查。开展平原区域的水库地质测绘工作，要涉及到正常高水位以上的第一级阶地勘查。若在岩溶区域，要做好各个岩溶洞穴的测绘。2)钻探和物探。在进行水文地质结构以及含水层情况的调查时，利用钻探和物探方法，能够获得水文地质条件和相关信息。结合运用钻探方法和物探方法，可提高水文地质勘察工作的质量，保证数据信息获取的准确性。3)水文地质试验。在实际工作中，主要包括钻孔抽水试验和示踪试验。其中，钻孔抽水试验的时间超过1小时，通过准确分析水位变化，进而保障计算的精确度。若在岩溶地区，则开展示踪试验。4)地下水动态观测。通过构建长期观测网，开展地下水动态观测，开展常规项目和涌水以及降雨流量等的观测。

(五)病险水库地质勘察结果。水文地质：采取钻探技术手段，各个钻孔没有发现地下水。在勘察作业中，选择坝基土土样，开展室内渗透试验，选择坝基土体部位，开展钻孔注水试验，开展岩石压水试验。经过试验了解，重粉质壤土坝基的渗透等级为弱；石灰岩坝基的渗透等级为中等。评定结果给出的建议值为：坝体3.42E-04；中粉质壤土坝基2.75E-04；石灰岩坝基为32.0Lu。

大坝质量检查结果：经过质量调查，明确此坝体存在着诸多问题。具体表现为，大坝上游和下游坝坡坡面不平整；水库上游坝坡坡面没有护砌，为中等透水。通过室内渗透试验，结合钻孔注水试验结果，判定此坝体土主要为弱透水-中等透水，难以达到防渗要求。经过质量综合评价，因为坝体平均压实度约为0.89，没有达到压实度0.96的要求。

溢洪道工程：此水库溢洪道部分的岸墙没有进行砌护，没有设置效能设施。副溢洪道的上游存在着大量的垃圾，两岸墙体没有砌护，没有设置效能设施。依据钻孔试验以及现场调查，输水洞附近和底部地层土壤处于硬塑状态。输水洞进口现有的控制设施，存在着损坏情况，浆砌石砌缝存在着严重的脱落现象。

综上，坝体的透水性为中等；坝基地层中的粉质壤土透水性等级为中等透水；重粉质壤土的透水性等级为弱透水；坝体填图和坝基土属于不液化土。