郭 宇

(江門市科禹水利規(guī)劃設(shè)計咨詢有限公司，廣東 江門 529000)

0 引 言

在水利工程地質(zhì)勘測技術(shù)應(yīng)用的過程中，要秉持綜合勘測的相應(yīng)規(guī)范原則，明確工程地質(zhì)勘測技術(shù)和方法對水利工程建設(shè)的適用性，然后落實周密且科學的勘測方案，一定程度上可以提高地質(zhì)勘測工作的整體水平。對于地區(qū)發(fā)展而言，水利工程項目發(fā)揮了重要的作用，因其施工難度高、施工條件復(fù)雜，所以工程施工前要進行一系列的地質(zhì)勘測工作。因此，選取合理且有效的地質(zhì)勘測方法，對后續(xù)的設(shè)計施工及項目的安全運行都起到了重要的作用。

1 地質(zhì)環(huán)境對水利工程項目的影響

地質(zhì)環(huán)境屬于自然環(huán)境的一種，是指由巖石圈、水圈和大氣圈組成的環(huán)境系統(tǒng)。對水利工程而言，發(fā)揮主要作用的為巖石圈表層覆蓋層與水圈中的地下水，兩者的互相作用形成了復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境。

一方面，地質(zhì)環(huán)境中巖土體的水理性質(zhì)會對水利工程項目質(zhì)量形成影響，其中，巖土體水理性質(zhì)主要包括透水性、給水性以及軟化性等，不同的性質(zhì)決定了巖土體的強度、影響因素等，尤其是在地下水不斷的作用下，只有選擇有效且合理的地質(zhì)勘察方法，才能保證項目后期建設(shè)的質(zhì)量，避免出現(xiàn)滲水、滑坡等嚴重的工程質(zhì)量問題[1]。例如，針對珠三角沿海的軟土層，其往往呈現(xiàn)高含水率、高壓縮性、厚度大、微透水性，此時項目區(qū)的主要工程地質(zhì)問題為軟土層的抗滑穩(wěn)定及變形穩(wěn)定問題。為了測定軟土層的抗剪強度，采用現(xiàn)場十字板剪切試驗為有效且可靠的地質(zhì)勘測方法。

另一方面，地質(zhì)環(huán)境中地下水位、水質(zhì)會對水利工程項目質(zhì)量形成影響。水中礦物質(zhì)的含量、水體的pH數(shù)值、水硬度等參數(shù)都會對工程穩(wěn)定性產(chǎn)生不同程度的作用，加之工程項目會出現(xiàn)水位升降的影響，不均勻形變也是嚴重的安全隱患。例如，若是工程項目接近地下水流動區(qū)域，水中存有大量的SO4-2和H+，由于離子作用，長期的侵蝕沖刷就會對地基穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響，存在嚴重的安全隱患。

2 水利工程地質(zhì)勘測技術(shù)與方法應(yīng)用實踐

在明確水利工程項目中地質(zhì)勘測技術(shù)重要性的基礎(chǔ)上，就要結(jié)合實際工程需求落實完整的勘測技術(shù)方案，確保技術(shù)能發(fā)揮其實際價值。與此同時，滿足工程項目技術(shù)應(yīng)用平臺的建設(shè)標準，推動水利工程項目的全面進步。

2.1 物探技術(shù)

2.1.1 電磁勘探

近幾年，在水利水電工程建設(shè)項目中應(yīng)用電磁物探的范圍在不斷擴大，其中，多場源技術(shù)、二維電阻率成像技術(shù)、三維電阻率成像技術(shù)、人工配合天然場源可控音頻大地電磁技術(shù)等，都能發(fā)揮其實際應(yīng)用作用，進一步對圍巖介質(zhì)的斷層結(jié)構(gòu)、破碎帶結(jié)構(gòu)以及異常區(qū)域予以勘測。

案例1：陂村電排站原址擴容重建項目，工程部門依據(jù)工程量集中安裝了3臺400kW排水電泵，保留原陂寨電排站和自排涵，擴容后總裝機容量1300kW,工程等別為III等中型，增設(shè)1座面積1150m2調(diào)蓄前池，建設(shè)自排涵、控制房等配套設(shè)施。排澇標準為10a一遇24h暴雨3d排干提高到10a一遇24h暴雨1天排干[2]。

技術(shù)方案：因項目區(qū)處于構(gòu)造斷裂帶附近，因此，勘測部門在工程項目開始前進行了電磁勘測處理，為保證地質(zhì)條件滿足施工要求以及日后應(yīng)用，采取三維電阻率成像技術(shù)進行電法觀測(圖1)，充分了解了場區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造特征。

圖1 三維電法觀測系統(tǒng)

2.1.2 電法勘測

主要是借助自然電場法、電磁感應(yīng)法、激發(fā)極化法等方式進行地質(zhì)勘測分析，在集中收集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，按照數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)完成分析[3]。值得一提的是，近幾年高密度電法受到了廣泛關(guān)注，利用地震勘探技術(shù)體系中的數(shù)據(jù)采集模式，有效完成數(shù)據(jù)采集工作、數(shù)據(jù)匯總處理工作，然后集中顯示測試結(jié)果，真正建立了多維勘探技術(shù)框架。

2.1.3 地震勘測

主要技術(shù)分為水平地震剖面分析技術(shù)、水負視速度法技術(shù)、反射技術(shù)、TSP長距離超前預(yù)報技術(shù)等，能有效借助彈性波完成巖體質(zhì)量的評估分析，最大化的提升數(shù)據(jù)匯總的效果，保證了水利工程地質(zhì)勘測中定性分析和定量分析并行的質(zhì)量，進一步滿足經(jīng)濟效益和工程效益的需求。

2.2 遙感技術(shù)

在水利工程項目施工前，借助遙感技術(shù)進行地質(zhì)勘測工作具有重要的實踐意義，因為遙感技術(shù)無需直接接觸目標物就能建立信息搜索模式和信息匯總模式，因此，能大大提升工作的便捷性，技術(shù)人員針對收集的信息展開分析和數(shù)據(jù)研究即可了解相應(yīng)的屬性關(guān)系，確保工程地質(zhì)環(huán)境參數(shù)分析工作順利落實[4]。

案例2：高陂鎮(zhèn)陂寨移民安置區(qū)電排站擴建工程，新建泵站1座，工程等別為Ⅴ等5級，永久性主要建筑物按20a一遇洪水標準設(shè)計(設(shè)計流量3237m3/s)，按30a一遇洪水標準校核(校核流量4202 m3/s)。主要建設(shè)內(nèi)容涉及進水前池工程、基礎(chǔ)開挖及基礎(chǔ)處理工程、泵房下部結(jié)構(gòu)工程、泵房上部結(jié)構(gòu)工程、壓力水箱工程、自排涵工程、出口工程、堤防工程等重要項目。

由于場區(qū)為山地，地質(zhì)條件復(fù)雜，勘測范圍廣，交通條件差，為了全面提升工程質(zhì)量，勘測部門在開展相應(yīng)工程單元前利用遙感技術(shù)進行了工程區(qū)域地質(zhì)條件的勘測分析。

技術(shù)方案：1)利用地質(zhì)界線進行準確的地質(zhì)環(huán)境判定，分析地層結(jié)構(gòu)，然后了解工程區(qū)域內(nèi)隱伏斷裂以及活動斷裂的數(shù)據(jù)。2)利用遙感技術(shù)成像過程明確施工區(qū)域水體參數(shù)、地下水淺埋帶等地質(zhì)條件，然后評斷出施工區(qū)域周圍地下水補給以及徑流情況，有效完成數(shù)據(jù)的富集。3)搭配GPS技術(shù)完成影像區(qū)的設(shè)置，選取控制點進行比例尺的地形讀取[5]。

2.3 鉆探技術(shù)

在水利工程項目開展地質(zhì)勘測工作中，鉆探技術(shù)是最為常見的手段，主要是借助鉆探處理工序充分了解巖芯信息和數(shù)據(jù)，判定地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、巖體風化水平和特性等，進一步完成室內(nèi)試驗處理，從而打造合理且高效的施工方案，減少水文地質(zhì)環(huán)境產(chǎn)生的安全隱患。

案例3：大埔縣高陂樞紐庫區(qū)的塘溪泵站工程項目，大泵設(shè)計流量6.20m3/s，大泵單機裝機容量為355kW，共3臺機組，小泵設(shè)計流量0.4m3/s，小泵單機裝機容量為55kW，共3臺機組，總裝機規(guī)模為1230kW[6]。

技術(shù)方案：在實際工程項目中，因為主要是進行泵站的設(shè)計施工，因此，勘察部門決定采取鉆孔壓水試驗技術(shù)，有效分析了場區(qū)地基巖土層的透水性。

2.4 坑探技術(shù)

主要是借助人工配合設(shè)備完成掘進處理，然后借助相應(yīng)的技術(shù)手段對地表以下淺表層的工程地質(zhì)條件進行集中的檢測分析，其中，斜井測試、平洞測試、深槽測試以及深坑測試等都是較為常見的方式。因為坑探技術(shù)對地質(zhì)環(huán)境以及區(qū)域土地造成的擾動較小，且觀察和記錄較為便捷，所以能更加直觀的完成信息的匯總。另外，坑探技術(shù)還能了解工程區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)現(xiàn)象，并且結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)完成邊坡強風化和卸荷帶參數(shù)的信息整理工作，有效提高測試水平。

2.5 試驗

對于水利工程項目而言，全面且完整的地質(zhì)勘測技術(shù)方案非常關(guān)鍵，是影響整個工程質(zhì)量的重點，因此，要采取適宜區(qū)域內(nèi)巖土層特征和特定物理條件的處理方案，依據(jù)理論分析的基礎(chǔ)上進行試驗檢測。例如，在對巖土層進行試驗分析的過程中，主要是對其抗剪情況、抗壓情況、形變情況以及點荷載情況等進行系統(tǒng)化分析，最大化的創(chuàng)設(shè)良好的施工環(huán)境。

3 建 議

要想提升水利工程項目中地質(zhì)勘測的綜合水平，除了要踐行標準化技術(shù)方案外，也要積極推廣先進的技術(shù)裝備，制定完整的技術(shù)應(yīng)用邏輯體系，順應(yīng)勘測行業(yè)變革的發(fā)展趨勢，利用新型技術(shù)裝備優(yōu)化階段性工作質(zhì)量。并且，要完善勘測人員培訓教育指導工作，秉持以人為本的理念，利用交流互動以及經(jīng)驗分享等方式共創(chuàng)和諧的技術(shù)交流平臺，從而促進整個行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進步[7]。

4 結(jié) 語

綜上所述，在水利工程項目中應(yīng)用工程地質(zhì)勘測技術(shù)要秉持技術(shù)優(yōu)先的原則，結(jié)合實際情況選取適宜的技術(shù)方案，確保能提高工程綜合分析質(zhì)量和效果，按照投資標準、工期要求等約束技術(shù)運行流程，從根本上提高工程項目的整體水平，有利于經(jīng)濟效益和社會效益的雙贏。