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水利水電工程勘探規程實用13篇

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水利水電工程勘探規程

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1.1水利水電工程的利弊

從經濟以及對民生的益處上來說,水利水電工程有著航運、灌溉、發電、防洪等效益;但從環境科學的角度上來說卻是或多或少破壞了生態環境的平衡。植被遭受破壞、水土流失嚴重;噪聲和大氣污染日益增多;大量生活污水和機械污水超標排放;而同時水庫工程區水流速度減緩降低了河流的自凈力;水溫水質的變化以及污染物增多影響了水生生物種群的繁衍生存;庫區水位抬升致使珍稀動、植物滅絕,景觀文物淹沒;水庫的下游河道水文環境影響改變了水生生物種群的生存;灌溉引水造成的水溫降低影響農作物生長。以上有些不利影響是長期的,有些是暫時的;有些是隱性的,有些是明顯的;有些是間接的,有些是直接的;有些是不可逆的,有些是可逆的。在環境影響方面,水利水電工程具有突出特點:影響人口眾多,影響地域范圍廣闊,外部的環境對工程也同樣有著巨大的影響。

1.2對于水利水電工程的相關建議

水利水電作為國民經濟以及社會發展的基礎產業之一,工程運作的協作部門多、建設周期長、投資大,并且受自然資源、水文氣象、地質、地形條件的影響很大,因而工程在項目前期應編制詳盡的項目建議書,而其編制應該貫徹國家有關基本建設的方針政策和水利行業及相關行業的法律法規,并應符合有關規程規范的要求。

水利水電項目所受影響頗多,包括當地經濟發展水平、交通及其他資源市場條件等,所以項目建議書的編制應當根據社會發展和國民經濟規劃與地區經濟發展規劃的總要求,在經批準通過的江河流域進行專業規劃或在規劃的基礎上提出開發任務和目標,對項目建設條件進行調查以及進行相關的勘測工作,同時對資金籌措進行分析之后,擇優來選定建設的項目以及項目的建設時間、建設地點、規模,論證工程項目建設的必要性,初步分析項目建設的可行性和合理性。

2水力水電工程勘測中的相關技術應用

2.1勘測中GPS和GIS的運用

水力水電勘測的過程中通常對于GPS和GIS的運用是相對較新的嘗試,下文就此做一些說明。

GPS(衛星定位系統)在工程地質的勘察領域之內主要用于確定觀測點位置的三維坐標。而相對于普通測量手段來說,它不要求觀測站之間通視,具有可全天候觀測、操作簡便、觀測時間短、定位精度高等優點,并可將其采集和儲存的觀測數據導入計算機進行分析與處理。同時它在高程控制方面能夠較好地解決跨溝、跨河水準難以傳遞的問題。在勘測區控制點少,或者是在林區、山區等觀測條件受限、通視條件較差的區域進行工程地質勘察之時,用GPS可以大大減少相關的作業強度,提高測量的精度。

GIS(遙感技術)在勘測中也有其運用。遙感技術根據遙感平臺高度的不同,一般分為地面遙感、航空遙感和航天遙感共3大類。遙感技術由于視域廣闊、具立體感、信息豐富、衛星影像成周期性重現和獲得資料快速等眾多特點,被廣泛地應用于水利水電工程中有關重大工程地質問題的調查與研究。GIS技術可自動制作等值線圖、剖面圖、柱狀圖和平面圖等工程地質的圖件,還能處理圖像、圖形、相應的屬性數據以及空間數據的數據庫管理等問題,將GIS技術應用在工程地質信息管理是近幾年來工程地質勘察行業的發展趨勢。目前,國內應用較多并且較為成熟的專業軟件是由中國地質大學研發的MAP-GIS,是一種專業的地理信息系統軟件。

2.2勘測中的工程物探運用

物探是應用觀測儀器來測量被勘探區地球物理場,再通過地質解釋和對測量場數據的處理來發現和推斷地下可能存在的埋深、局部地質體的大小、埋深及其屬性的科學工程物探方法。主要有以位場理論為基礎的重力場勘探、磁場勘探、直流電場勘探等;以及以波動理論為基礎的地震波勘探、電滋波勘探等。而下文則選擇其中四種方法來進行說明。

2.2.1地震勘探。在工程地質勘探過程中應用較多的是人工激發震源地震波勘探,而人工激發震源有多種。就如今看來,地震勘探在水利水電工程領域中發展較快。比如,由中鐵西南研究院開發研制的水平地震剖面法以及負視速度法,由美國nsa公司開發并研制的反射層析成像技術等多種方法、由瑞士Amberg技術測量公司開發的TSP長距離提前預報法;利用彈性波縱波對諸多大型水利水電工程的巖體質量來做定性評價,取得了顯著的經濟和工程效益。

2.2.2電磁勘探。電磁勘探在水利水電工程中應用也較為廣泛。例如,人工與天然兩種場源、可控源音頻大地電磁法、多場源、三維和二維電阻率成像等技術,在水利水電的工程中用來推測深埋的長隧洞圍巖介質隱伏斷層、結構特征、破碎帶以及異常區等存在的可能影響工程的各種因素,取得了顯著的經濟效益。

2.2.3電法勘探。主要包括充電法、自然電場法和電阻率法、電磁感應法、激發極化法。可分為交變流法理論、穩定電流場理論兩個分支。在水利水電工程地質勘察中應用較多的則是電阻率法。近年來發展迅猛的高密度電法的勘探,是屬于電阻率法范疇,但同時它引進了地震勘探中的數據采集法,可以實現數據的自動、快速采集,其測量結果可顯示地電斷面或剖面圖并實時處理,從傳統的一維勘探發展到二維勘探。目前,在單點與單源測量的基礎上,發展為多點、多線、多源測量,從而發展成為了三維觀測技術。

2.2.4地球物理測井。二十世紀九十年代,由于計算機技術和數值模擬方法的發展,動態測井技術成為了可能。同時,始于二十世紀七十年代中期的鉆孔彩色電視的適用范圍由原來91mm的鉆孔發展到了50mm的鉆孔,同時還可以實現圖像數字化的實時采集存儲,成果可刻錄成光盤,還可進行后期圖像的處理以及制作。

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所謂地質勘查,其主要任務就是在工程建設前,對工作區的地質條件進行勘測,并作出分析、 評價;預測水利水電工程建設中可能出現的問題,針對性地提出解決措施。近幾十年來,水利水電工程建設中,地質勘查研究工作已經有了多方面的發展進步。從勘查技術、測試技術,再到數值分析技術等都取得了迅速的發展,但是由于地質勘查環境的復雜性、地質信息獲取難等原因,導致水利水電建設中地質勘查工作還不完善,還存在眾多問題。

一、目前水利水電工程建設中地質勘查的現狀及不足

水利水電是我國社會電能供輸的主要來源之一,興建水電站是保證地區供電正常的基本條件,這些都依賴于水利水電工程建設的可持續發展。受主、客觀因素的限制, 我國水利水電工程建設還處于相對落后階段,水電站項目改建依舊達不到預定的成效, 水資源總體利用率偏低。為了改變傳統水利水電項目建設的現狀,新時期水利部門倡導把地質勘查工程融入水利水電建設中。這一方案起到了多方面的工程作用,如經過詳細的地質勘查環節,可以提前查明水電站所處區域的地質構造、地層、巖漿巖及蝕變化特點,掌握地質病害發生的規律,為項目施工做好充分的抗病害準備。

地質測繪(填圖)、地質工程編錄和必要的鉆孔勘探與取樣試驗工作,是目前地質勘查的重要技術程序與手段。要完成該項技術工作,各勘探單位又大都在有限時間及人力資源配置上深感壓力,有著力不從心且須承擔的極大考驗。

總結水利水電工程建設中的主要問題,地質勘查方面主要表現為:①前期工作不足,如某個水利水電項目正式動工前,工程單位缺乏必要的準備工作,尤其是地質勘測不全面,誤導了后續施工方案的制定; ②地質病害普遍,由于水電站所處地方條件的特殊性,如洪災、地震、泥石流等時常發生,破壞了水電站建筑設施的完整性。

基于現狀,目前地質勘查工作中存在的難點、弱項和失誤等,僅就工作技術條件及水平的改進上看,應值得業內關注,對其改善和提高。

二、水利水電建設中地質勘查的必要性

2.1 水利水電工程建設的特殊性與復雜性

水利水電工程建設的特殊性首先表現在其工程建筑物的特殊性。一般建筑工程標準化較為規范化,可以見到基本相同甚至完全相同的建筑物設計,或者部分及全部套用的標準設計圖紙。然而水利水電工程建筑物則不然,成千上萬座水庫大壩中,不可能找到兩座完全相同的大壩。決定水利水電工程建設大壩規模、壩型、結構等工程要素的自然條件很復雜,其中工程建設所在區域或工作區地質條件則是最主要的自然條件之一。水利水電工程建設的特殊性是其與水密切相關,其中包括地下水與地表水,其所承受的荷載主要是水荷載。水利水電工程建設一旦失事,損失將十分慘重。如新豐江水電站,它是廣東省最大的常規水力發電站。電站以發電為主,兼有防洪、灌溉、航運、供水、養殖、壓咸、旅游等綜合效益。通過水庫滯洪,可使下游147萬畝農田免受洪災威脅,并能發展電力排灌,增加灌溉面積,還可壓退東江下游河口咸潮上涌,改善農田及居民用水,提高下游航運能力。大壩為混凝土單支墩大頭壩,最大壩高105m,長440m,曾經受6級地震考驗而安然無恙。通過水庫調節,可使東江百年一遇洪水降為20年一遇。

2.2 地質勘查工作的實踐性與經驗性

地質勘查理論的任何一項新進展、新方法、新技術,都必須通過大量試驗研究、分析論證和工程實踐的檢驗。許多工程實例足以說明采取慎重態度的必要性。有些工程從分析計算上看是安全的,實際上卻出了問題,而另一些工程通過計算認為不安全,卻安全運行了數十年。因此,我們搞水利水電工程建設,工程經驗往往又是起決定作用的。

三、水利水電工程建設中地質勘查的主要內容、方法

通過地質勘查明確水利水電工程建設的地質條件、論證工程地質問題、選擇地質條件優良的建筑場地、研究工程興建后對地質環境的影響等。水利水電工程建設中必須查明和解決的地質勘查問題主要有:庫區地層巖性、地質構造、地貌及物理地質現象、水文地質條件,水庫滲漏、浸沒、淤積、庫岸穩定,壩基穩定、滲流、滲透變形、沉陷、滲漏、壩頭邊坡穩定,巖體工程地質分類、承載力、允許滲透水力坡度、液化、基坑涌水量、建筑材料等。

水庫工程地質勘查內容包括:水庫地質條件、水庫滲漏的性質、途徑和范圍,計算參數的確定,計算公式的選用,計算成果及其分析和說明,處理方案的建議和結論。水庫浸沒區地質條件,地下水壅高計算參數和公式的選定及計算成果的分析說明,浸沒標準的確定。根據水庫運用水位預測的浸沒范圍,浸沒區的分類,可能的發展情況和防護措施的建議。庫岸穩定性分段,不同設計水位時的不穩定巖土體的位置、高程、方量,主要地質條件,計算參數選擇,計算成果和觀測資料等以及失穩影響和防治措施的建議。評價水庫誘發地震的條件潛在震源區的確定及其震級上限的預測。

各建筑物的工程地質勘查內容包括:壩、閘址工程地質條件(包括地質概況與選定壩型、壩軸線、樞紐布置方案有關的工程地質條件,壩基巖體工程地質分類,工程地質問題及評價和有關工程地質問題處理的建議。

引水隧洞工程地質勘查內容包括:工程地質條件分段及說明,圍巖工程地質分類和工程地質問題評價及處理建議。渠道工程地質條件應包括:工程地質條件分段及說明,渠道建筑物的工程地質條件和工程地質問題評價及處理建議。

斜坡現場以不擾動底層的情況下,開展各項地質勘查工作,從而獲得斜坡地層的物理力學性質,其同室內試驗方式相比能夠更好的在工程場地進行測試,并且不需要對土質進行取樣;其次,其所測試影響的范圍要明顯室內試驗方式,從而能夠具有更好的代表性。由于這種方式能夠使用良好的多種原位測試方式,所以其也能夠獲得更好的地質物理力學指標以及地層剖面;最后,這種測試方式也具有較好的經濟性以及效率性,從而較好的節約了勘查時間。

地質勘查采用的方法主要包括鉆探、物探、坑探,三種勘探方法均有規程規范遵循。通過鉆探、物探、坑探、觸探、靜探、十字板剪切、巖體應力測試、巖體地質描述、滲透變形試驗、壓水、高壓壓水、注水、抽水試驗、地下水動態觀測等,在充分的工程地質分析與論證的基礎上提交設計建議值。

參考文獻

[1] 王思敬.工程地質學的任務與未來[J].工程地質學報.1999,7(3):195~196.

[2] 韋港.工程地質隨想(二).中國水利學會勘測專業委員會,2000.年學術研討會論文集[G].北京.中國水利水電出版社:2000,126~128.

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1 內容方面的對比

工程地質學指的是專門研究人類工程以及地質環境作用的一種科學,運用地質學,特別是構造地質學相關理論去處理工程地質問題[1]。這一學科主要的研究對象為工程和地質環境、地球和人之間的相互關系,以及因此而形成的地質問題。巖土工程指的是土木工程中有關巖、土處理、使用、改造等的科技,主要針對基礎、洞室、邊坡等進行研究,這三者的變動、穩定或者滲流就是巖土工程需要解決的基礎性問題[2]。工程地質學所要研究的對象范圍遠遠大于巖土工程。前者主要任務是幫助各項工程設計、規劃、施工提供足夠的地質資料參考,由此給予工程建設一定的地質保障。基于此,需要為工程建設選定地質較好的施工地址,對于地質具有一定問題的工程必須進行深入的分析并采取有力的措施加固地基,保障工程施工的順利進行。與此同時,需要對工程建設所造成的地質問題,以及地質災害對工程和附近環境產生的影響進行分析,同時采取相應的措施予以應對。巖土工程需要對巖土性狀、力學行為、巖土體給工程造成的各方面影響,巖土體性狀、人類生存環境的改造等展開研究。這兩種在某種程度上是相似的。由此可知,工程地質包含在地質學內,屬于地質學一個分支,從本質上講它是一種應用類科學,發展相對成熟。巖土工程屬于土木工程學的一個分支,從本質而言,屬于工程技術的一種。巖土工程尚且處于發展階段,其相應的含義、內容、范疇、理論、技術、風險都需要進行進一步創新和發展。工程地質工作相關人員為地質師,該項工作偏重于針對地質現象、地質規律、地質和工程二者的作用和聯系的研究。利用工程地質勘察活動明確地質條件、尋找地質問題、選擇適當的工程施工場地、分析工程建設對地質造成的相關影響。巖土工程工作人員為巖土師,注重怎樣利用工程目標及其地質條件,建筑滿足相關質量、安全要求的工程,有效處理工程建設面臨的巖土問題。所以,在研究對象和內容方面,二者似乎存在著一定的相似之處,但是從本質上二者天壤之別。巖土工程可認定為工程地質學的分支,但是相反的,使用巖土工程表示工程地質就非常牽強。但是這些年來,工程地質學科的發展和創新面臨非常重大的考驗,工程地質學進行易名,更名為巖土工程學,工程地質勘察開始稱作巖土工程勘察。

2 水利水電與建筑行業的巖土/地質標準的對比

2.1 建筑行業工程巖土標準

建筑行業工程巖土標準屬于一項較大的地質標準體系,其中含有JGJ、CECS、GBJ等130多冊,地方標準和國家標準分別為60和10冊,大致占標準體系總冊數的40%左右。這一標準體系具有下面幾個特點:其一,應用范圍較廣,適用于市政建筑、工業建筑、民用建筑等。其二,標準規范全面,內容系統而廣泛,含有地質勘察、工程設計、工程施工、工程竣工驗收、工程質量監測[3]。其三,這一標準體系的編寫人員主要有國家建設部下屬的勘察院以及科研院等,編寫水平先進、非常實用。但是工程巖土標準很多都和混凝土存在密切的聯系。

2.2 水利水電工程巖土/地質標準

從數量規模上看,水利水電工程相關巖土標準和建筑工程相差較多,總計41本,但是國際規范共有9本,同時很多和工程巖土部分。相關標準具有下面幾方面特征:其一,國內水利水電工程建設目前已經處于世界先進行列,比如三峽水利樞紐都是世界級工程。這些大型的工程建設必然會對地質和巖土提出極高的要求,在壩基壩體穩固性、變形、地下圍巖等都提出全新的研究課題,由此水利水電工程需要及時的總結實踐經驗和科研成果,不斷提升巖土標準的水平和先進性。其二,標準、技術應用最早。水利工程中最早使用土工合成材料,為了進一步推廣和應用新技術,建立了一套較為完整的國際行業標準;最早在試驗中引進標準,當前已經是各項工程勘察工作必須做的基礎性的原位測試;最早使用菲迪克條款,這項條款而今已經成為國內進行工程建設一項基本的管理標準;在工程勘察中最早使用ASTM土分類標準,現在該項標準已經得到全面實行。其三,巖土分類、室內試驗標準系統、具有很強的權威性[4]。其中含有工程巖土分級標準、試驗方法標準等這些都對國內各個行業章程編制工作進行了全面、到位的指導。水利水電工程標準中含有更為細致的土木儀器檢驗規程、巖石試驗規程等多項標準規范。其四,因為水利水電工程建設對于地質具有非特殊的要求,其配套的規程標準也具有一定的特色,比如,地質勘察、地質測繪、物探、坑探、壓水抽水試驗、施工地質勘察等。其五,現在江河的堤防工程已經成為了水利工程中的重點項目,為確保工程建設質量,我國已經具備了一套較為完整的工程地質勘察、工程施工規范等。建筑巖土標準體系龐大、數量多,但是如果工程建設場地地質條件簡單,最后相關也就只有一個點。水利水電工程基本上都是建設在河谷或者峽谷的位置,工程一般都是一個樞紐,這一系統含有大壩、庫區、水電站、水閘等多個項目。建筑工程勘察主要集中于地質質量、土的承載力、土的沉降、地下水、基礎等,常常采用鉆探的勘察方式,很少涉及到物探的方式。利用靜探、鉆探、等方式提供相應的標準值。水利工程的地質勘察工作非常復雜,通常涉及地質構造、地層巖性、地質條件、水庫滲漏、庫岸穩定、沉陷滲流、地基承載力、建筑材料等,勘察工作需要根據相應規范使用坑探、鉆探、物探三種方法組織勘探活動。通過觸探、鉆探、巖體應力測試、高壓壓水、地下水動態觀測、注水等工作,對工程地質進行充分全面的分析,進而提出相應的建議值。

3 地質勘察報告的編寫方面的對比

從本質上分析,兩項工程地質勘察報告存在很大的區別。在實現全面勘察之后,經由建設主管部門審查合格,形成一定的巖土工程勘察蟾媯各個地區就此編制詳細的工程勘察報告編寫標準,已經較為規范,很多工程都已經存在軟件編寫報告的情況,已經發展到半自動化程度。水利水電工程報告的編制僅有一項勘察資料內業管理規范,編制格式沒有統一的標準,僅有簡單的章節順序。由于各個工程地區地質條件存在較大差別,分析論證時需要按照工程具體的情況進行文字章節,再使用一些簡單的圖片以及表格輔助說明等。我們從勘察報告中可以看出一個編寫人員業務水平、工作態度、工作能力等;同時也充分體現了勘察報告校對人、技術工程師的態度;還可以通過工程地質圖紙體現出制圖者本身的專業水平。

4 結束語

綜上,我們了解水利水電工程和建筑巖土工程地質勘察存在多方面的差別。在巖土/地質標準方面,水利水電工程的要求更加嚴格。關于地質勘察報告,水利水電工程沒有具體標準的格式,而建筑巖土工程則相對規范、標準,且已經形成半機械化狀態。

參考文獻

[1]劉升泉,孫來旺.水利水電工程地質勘察與建筑巖土勘察之別[J]. 山西建筑,2007,18:76-77.

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近幾年來,由于自然災害的頻繁發生,水利水電工程在抵抗洪水災害方面發揮了重要作用。且隨著農業發展速度的增快,水利建設也達到前所未有的高度,這些都在一定程度上解決了工農業生產所需,并有效的保護了水資源,維護了社會的穩定。但在水利工程建設中,由于各方面的因素影響,工程質量還難以達到人們所期望的高度,所以應加大水利水電工程施工技術的研究投入,利用更好的技術建造出優質的工程,來造福人類。

1.水利水建工程概述

1.1水利工程概念

為了滿足防洪需求,獲得發電、灌溉、供水、航行等方面的綜合效益,需要在河流的適宜段修建不同類型的建筑物,用來控制和支配水流。這些建筑物通稱為水工建筑物,而不同功能的水工建筑物組成的綜合體稱為水利水電工程。

1.2水利水電工程特點

水工建筑物受水的作用,工作條件復雜;施工難度大;各地的水文、氣象、地形、地質等自然條件有差異,水文、氣象狀況存在或然性,因此大型水利工程的設計,總是各有特點,難以劃一;大型水利工程投資大、工期長,對社會、經濟和環境有很大影響,既可有顯著效益,但若嚴重失誤或失事,又會造成巨大的損失和災害。

1.3水利水電工程探討意義

以來,黨和政府高度重視水利水電事業的發展,進行了大規模的水利水電工程建設,共修建了8.4萬余座水庫,居世界首位,創造了巨大的經濟效益和社會效益,為我國國民經濟的持續、穩定、高速發展提供了重要的條件。

興建水庫不僅可防御江河的洪水災害.使人民生命財產和國民經濟的發展得到可靠的保障,而且可使水資源得到最有效的綜合利用.以滿足農業灌溉、水力發電、城市及工礦供水、航運、漁業、旅游等各個部門的發展需要,因此水庫建設在國民經濟中具有極為重要的作用。

2.工程設計中出現的問題

2.1前期規劃片面

中小型水利水電工程的設計必須以工程的項目所在地為依據,全面深入的考察項目的地形構造、水源情況、礦產資源、生物資源、周邊環境等地形、地貌特征,系統的羅列各項數據,并進行分析匯總,總結項目的基本地理環境及周邊的人文環境是否適合建設工程。有些設計單位,為了降低成本,減少人力、物力、財力對項目的全面深入考察,沒有仔細收集項目資料,參照其他工程的設計,導致工程的設計方案不夠全面、系統,有時甚至根本不適合項目地使用。導致工程的選址、規劃、結構形式、運行機制與實際情況嚴重不符,造成嚴重的后果,所以,對項目的前期工作必須全面、客觀,符合項目地的實際情況。

很多設計部門為了節約設計的開支費用,對地形的勘察程序簡化,有的設計單位只對工程地質進行表面描述,沒有實際對地質進行深入的勘察。有的設計單位對地質進行了勘探,但勘探的布點稀少,不按規范進行鉆探,也沒有采取足夠的坑探、平洞等勘探手段輔助勘察,這樣的勘察根本不能對地質構造進行充分的了解。這樣就導致了工程壩址的選定、施工的方案不夠合理。在施工過程中,發現報告中的地形、地質資料不符合施工地的實際情況,只能對工程進行補勘及變更設計,一方面,對建設資金造成大量的浪費,另一方面,建造的難度增加,嚴重影響了工程的投入運行,不能及時發揮工程的效益。

2.2設計人員素質不高

水利水電工程的設計需要不同專業的設計技術人員溝通協商,把不同方面的設計有效的銜接。水工建造、管道路線、電網鋪設等需要各方面的專業人員通過精心設計,合理配置,形成一套完整合理的設計方案,如果各個專業的設計沒有有效的銜接,就會導致設計整體不完善、不合理,造成重復的工程量。在管道、線路的鋪設過程中,如果設計深度不夠,就會造成人力、物力、財力的極大浪費,甚至,還為工程將來的投入使用埋下隱患。有的設計人員缺乏統一、宏觀的設計理念,在設計時只對單個項目的設計,不考慮各個項目之間的聯系,往往導致前期完成的項目與后期工程項目不能配套使用,后期工程項目不能合理使用,受到前期工程的制約,導致整個工程系統缺乏統一的運行機制,沒有形成科學合理的工程體系。

2.3設計脫離工程實際

在工程的設計中,需要對工程項目按規程規范進行精確計算,然后根據計算的數據設計工程項目。在實際設計過程中,設計人員只采用簡單的、粗略的計算,則會導致工程的設計與實際情況嚴重不符,將出現大壩滲水、基礎漏水,混凝土裂縫、墻面扭曲等現象,設計直接影響工程的安全性,必須進行設計變更,造成資金的大量浪費。

在設計過程中,工程的設計報告與圖紙脫節,設計報告不能有效的指導施工人員運用圖紙進行施工。設計圖的細節不夠清晰、標注錯誤、無剖面等現象隨處可見,使施工人員無從下手,嚴重阻礙了工程的進度。有時,設計報告也不夠完整,對關鍵技術的論述模糊不清,設備安裝的方法、檢測指標都沒有詳細的論述,不能成為施工的技術性指導文件。

設計施工人員只注重工程的理論設計,不考慮工程的施工難度,對于中小型水利水電工程來說,如果在設計時采用只滿足理論的工藝,脫離工程項目的實際需求,造成工期的延長,同時,在工程的投入使用及設備的維修管理時,需要消耗更大的費用,造成資金的浪費。

3.改革傳統水利水電工程施工技術

3.1預應力錨固施工

預應力錨固技術是一項潛力很大的工程措施,它效益顯著,適應面較廣,既可對原有建筑物進行加固、補強,又可在新建工程中顯示其獨特的功能。由于預應力錨固具有傳遞拉應力的特殊優點,在國內外業界受到各部門的重視。預應力錨固是預應力巖錨與混凝土預應力拉錨的總稱,是在預應力混凝土基礎上發展起來的一項錨固技術。這項傳統技術結合GPS定位技術等新興科學技術可以更加有效的按照設計要求的方向、大小及錨固深度,預先對基巖或建筑物施加主動的預壓應力,從而達到加固或改善其受力條件的目的。

3.2大體積碾壓混凝土的技術的應用

碾壓混凝土是近20多年興起并得到迅速發展的一項筑壩新技術,在世界范圍內得到了越來越廣泛的應用。它是使用填筑土石壩的大型運輸,振動碾壓機械,壓實非常干硬的混凝土拌和物,采用大體積,薄層碾壓上升的澆筑方法。這種施工方法速度快,投資省,經濟效益高。最適于大體積和大面積(如路面,飛機跑道等)混凝土施工。碾壓混凝土有別于常規混凝土的主要特征是:拌和物干硬,坍落度為零。施工方法更接近于土石壩的填筑方法,采用通倉薄層鋪料,振動碾表面壓實:而常規大壩混凝土施工采用柱狀分塊,插入式搗固。工程實踐顯示了碾壓混凝土的優越性是施工速度快,經濟效益高。

4.總結語

隨著國家對水利工程設施建設的重視,我國水利水電工程項目逐漸增多,施工企業應在加強對施工質量的控制工作的前提下,不斷研究和實踐先進的施工技術,以提高工程為企業的經濟效益,適應我國建筑工程行業的現代化發展,提高企業的市場競爭力,保證良好的生命力,促進我國建筑施工行業的穩步發展。

參考文獻

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1.1 地形地貌

南湖位于天津市武清區下朱莊街道南湖公園,原名“于莊水庫”,南倚機場排河,北靠西排渠,北距柳河村約1km,京津公路、楊北公路與其臨近,交通便利;勘察范圍內地勢起伏較小,地形較為平坦,地面高程1.24~6.53m。

1.2 地層巖性

場地地層主要為:人工填筑的素填土,局部為雜填土(Qml),多為灰褐色的粘土,局部呈灰黑色,硬塑~可塑,局部見銹斑或粘土團塊,層底標高0.28~3.53m。

第Ⅰ陸相層( )

多為粘土,局部為粉質粘土,灰褐~褐灰色,可塑,含少量姜石,局部可見銹斑、黑斑或黑色粘土塊,層底標高多在0.60~1.15m之間,局部為-2.72m。

第Ⅰ海相層( )

粘土:青灰色,可塑,層底標高多為0.00~-3.80m;粉質粘土:青灰色,可塑~軟塑,局部流塑,局部含貝殼碎片、砂粒或灰黑~灰白色條紋。勘探深度內未揭穿;粉土:青灰色,飽和,層底標高約為-2.60~3.54m。

2 水文地質問題及評價

2.1 水文地質條件

湖底高程約為0.0m,觀察發現,在南堤、西堤和東堤的不同位置出現了向湖內的小股滲流;為此首先在西堤及南堤位置布置探坑進行了初步觀察,發現:探坑開挖剛剛結束后并未見地下水,但24小時后,坑內已有明顯滲水。考慮到施工開挖可能破壞了原有的地層和地下水平衡,工程完工、蓄水后可能導致湖內水向外滲流。

本次勘察主要針對南堤、西堤和東堤存在小股滲流的位置進行。根據《水利水電工程水文地質勘察規范》(SL373-2007)的規定進行了鉆孔地下水位觀測。水位觀測記錄匯總于表1中,土工試驗成果匯總于表2中。

1)南堤、西堤、東堤勘察范圍內地下水均具有承壓性,承壓水頭為0.82~4.78m,平均3.05m。最大承壓水頭位于南堤SWZK7孔位置,最小承壓水頭位于西堤SWZK14孔位置。

2)勘察范圍內地下水的實際埋深為3.60~8.90m,平均埋深為6.51m。最大埋深位于南堤SWZK7孔位置,最小埋深位于南堤SWZK1孔位置。

3)南堤地下水位走勢很明顯:自湖外向湖內逐漸降低,SWZK1~4孔初見水位高程依次為1.28~-0.54~-1.73~-5.12m;SWZK5~8孔初見水位高程依次為-1.62~-1.64~-2.87~-3.83m。可見勘察期間地下水的流向為自湖外向湖內。2013年3月17日現場測量的湖外機排河水位為3.4m,湖內水位約為0.2m。

西堤和東堤因為勘察范圍距離機排河較遠,地下水位沒有明顯走勢, 勘察顯示:堤頂位置最高,向湖內和湖外均呈下降趨勢。

4)地下水位多位于粉質粘土層中,天然含水率為26.3%~41.2%,平均值為33.8%;飽和度為91.6%~99.7%,平均為97.5%;液性指數為0.32~1.04,呈可塑~流塑狀態。初見水位多在0.00m高程以下,因此只要開挖不破壞0.00m高程以上的粘土層,就不會發生大量的滲漏。

5)地層的滲透系數平均值及滲透性等級由上至下依次為:Qml的粉質粘土3.1×10-7cm/s,屬極微透水;Q al粘土和粉質粘土1.5×10-5cm/s,屬弱透水;Q m粘土1.9×10-7cm/s,屬極微透水;Q m粉質粘土2.9×10-5cm/s,屬弱透水;Q m粉土1.5×10-4cm/s,屬中等透水。

表1 鉆孔水位觀測匯總表

注:表中“承壓水頭”系“終孔穩定水位高程”與“初見水位高程”之差.

2.2 水文地質問題及評價

2.2.1 堤身堤基土的滲透變形問題

1)滲透變形類型

根據《水利水電工程地質勘察規范》(GB50487-2008)附錄G判別,由于勘察深度范圍內均為粘性土(粘土或粉質粘土),因此滲透變形的類型為流土或接觸流失兩種類型。

2)臨界水力比降

根據附錄G公式G.0.6-1 Jcr=(Gs-1)(1-n)分別計算地層的臨界水力比降如表3(其中n=e/1+e):

表3 土的臨界水力比降計算表

各層土的允許水力比降可按臨界水力比降除以2的安全系數考慮取值。

2.2.2 堤基滲漏問題評價

滲漏型式、層位、范圍

勘察范圍內湖堤地下水的滲漏屬均質層的補排交替型,即:當湖內水位高于湖外水位時,湖水緩慢向湖外滲漏;反之,則湖外的機排河水向湖內補給。

根據《水利水電工程水文地質勘察規范》(SL373-2007)附錄C單寬滲漏量計算公式:q=K(H1-H2)/L×(H1+H2)/2

當湖外水位高于湖內水位時,湖堤的單寬滲漏量為9.38×10-4~1.39×10-3m3/d?m,按湖堤長度5087m計算的年滲漏量為1740.7~2575.7m3。當湖內水位高于湖外水位時,則湖內向湖外等量滲漏。

因為湖堤堤基中存在粉土透鏡體,其滲透系數較大,易成為主要含水層和主要的滲漏通道,所以在基坑開挖過程中可偶見小股滲流。

考慮湖內外水位差在年內的變化應小于上述數值,因此推測每年湖內的實際滲漏量將小于上述計算值。

土體滲透結構類型

根據《水利水電工程水文地質勘察規范》(SL373-2007)附錄E“巖土體滲透結構類型劃分”,南湖湖堤的滲透結構類型均屬單層滲透結構。

3 建議

當湖內水位年內持續高于湖外水位2.5~3.4m時,每年將有1740.7~2575.7m3的水漏出。但考慮正常蓄水后湖內外水位差在年內的變化應小于上述數值,因此推測每年湖內的實際滲漏量將小于上述計算值。本次勘察發現初見水位多在0.00m高程以下,因此只要開挖不破壞0.00m高程以上的粘土層,就不會發生大量的滲漏。可對局部存在粉土透鏡體的地段進行有效防滲處理;當實際滲漏量較小時,亦可不進行處理。

【參考文獻】

[1]SL 373-2007水利水電工程水文地質勘察規范[S].

篇6

中小水利工程;要求;設計;問題;對策

對工程的設計工作是工程建造的首要工作,而且設計建造的圖紙以及與工程有關的報表等貫穿著工程的始終,使用設計圖紙是為工程在建造的過程中規劃方向,同時確定建造的標準。設計是一個負責的工作,而且有很多的細節。例如勘測部門,如果勘測部門沒有做好勘探工作,那么會影響設計部門的設計,甚至會使方案中有設計漏洞。

1設計中出現的問題

1.1前期規劃片面。

中小型水利水電工程的設計必須以工程的項目所在地為依據,全面深入的考察項目的地形構造、水源情況、礦產資源、生物資源、周邊環境等地形、地貌特征,系統的羅列各項數據,并進行分析匯總,總結項目的基本地理環境及周邊的人文環境是否適合建設工程。有些設計單位,為了降低成本,減少人力、物力、財力對項目的全面深入考察,沒有仔細收集項目資料,參照其他工程的設計,導致工程的設計方案不夠全面、系統,有時甚至根本不適合項目地使用。導致工程的選址、規劃、結構形式、運行機制與實際情況嚴重不符,造成嚴重的后果,所以,對項目的前期工作必須全面、客觀,符合項目地的實際情況。很多設計部門為了節約設計的開支費用,對地形的勘察程序簡化,有的設計單位只對工程地質進行表面描述,沒有實際對地質進行深入的勘察。有的設計單位對地質進行了勘探,但勘探的布點稀少,不按規范進行鉆探,也沒有采取足夠的坑探、平洞等勘探手段輔助勘察,這樣的勘察根本不能對地質構造進行充分的了解。這樣就導致了工程壩址的選定、施工的方案不夠合理。在施工過程中,發現報告中的地形、地質資料不符合施工地的實際情況,只能對工程進行補勘及變更設計,一方面,對建設資金造成大量的浪費,另一方面,建造的難度增加,嚴重影響了工程的投入運行,不能及時發揮工程的效益。

1.2設計人員素質不高。

在設計水利工程的時候,不僅僅需要水利工程的有關人員,還需要工程其他方面的工作人員共同設計,例如電網以及管道等等,在設計方案的時候,也要考慮這些因素,在做好充足的準備之后,才能對優化設計內容,保證方案合理。各個專業在設計的工程中,都要做好良性的連接,以免出現工程重疊、施工不合理等問題。在設計水利工程中的管道鋪設以及電網等問題,如果考慮的不足,那么設計的深度就會有偏差,還會浪費人力。最嚴重的影響就是為工程埋下安全隱患。部分設計人員沒有完整的設計觀念,設計理念片面,在設計一個項目時,只是考慮這個項目自身,不清楚該項目是否與其他的項目有聯系,片面的設計會使其在工程中只能單獨使用,不能與其他的項目配合。如果項目之間的缺少了聯系,工程在運行的時候,就不統一。

1.3設計脫離工程實際。

在工程的設計中,需要對工程項目按規程規范進行精確計算,然后根據計算的數據設計工程項目。在實際設計過程中,設計人員只采用簡單的、粗略的計算,則會導致工程的設計與實際情況嚴重不符,將出現大壩滲水、基礎漏水,混凝土裂縫、墻面扭曲等現象,設計直接影響工程的安全性,必須進行設計變更,造成資金的大量浪費。在設計過程中,工程的設計報告與圖紙脫節,設計報告不能有效的指導施工人員運用圖紙進行施工。設計圖的細節不夠清晰、標注錯誤、無剖面等現象隨處可見,使施工人員無從下手,嚴重阻礙了工程的進度。有時,設計報告也不夠完整,對關鍵技術的論述模糊不清,設備安裝的方法、檢測指標都沒有詳細的論述,不能成為施工的技術性指導文件。

2解決措施

2.1提高設計人員責任心。

設計人員在開始設計的時候,就要有正確的態度,而且設計的整個過程都要有責任心。知道設計方案在建造中的重要作用。在設計的過程中,將自己所掌握的知識運用到方案中,而且每一設計環節都要經過多次的推敲。只有這樣才能設計出最好的方案。設計工作是設計人員在水利工程中的基本工作。此外,還要與工程的其他人員探討工程的一些問題。例如銜接點,只有這樣才能設計出最佳的方案。在工程進入到施工階段時,設計人員也要對方案及時的評審,差缺補漏,改正錯誤之處,從而保證方案合理。

2.2提高設計水平。

設計師要想設計出一個完美的方案就要有足夠的文化基礎,不僅僅是學習國內的設計技術,還要學習國外的技術,以充實自己的設計能力。通過不斷的學習使自己的設計技能進步。而設計單位也可以聘用高級或者是有能力的設計人員,從而解決在設計工程上出現的問題。設計人員在業余時間,要整理設計資料,通過這些材料讓自己的設計思維更靈活。從而保證在設計方案的時候,能具有創造性。

2.3重視設計的前期工作。

在工程建造的地點加大對當地地形以及地貌的勘測,從而保證設計的方案能實用。而且設計的內容有針對性。在勘測的時候,盡量使用先進的探測工具,同時結合設計技術來勘測。在勘測完資料的時候,將所有的數據整合,在這些勘探資料的基礎上,設計建造方案。對于工程的設計也要與電氣以及機械等其他方面結合,從而讓工程的效益更大。

2.4提高設計質量。

設計的主管部門也要承擔起管理的責任,而且采取管理措施的時候,要有管理能力,保證管理水平高,這樣才能有效的控制設計的質量。早對設計方案管理的時候要認真,有管理的意識,有正確的管理措施,從而保證設計師設計出合格的方案。

2.5設計成果審查。

當設計人員呈現出一個合格的設計方案的時候,要有部門來檢查設計的成果,這個部門可以由監管部門承擔,在檢查的過程中,履行監管義務。在檢查設計方案的同時,也要核對設計報告,檢驗報告有沒有可行性。在計算出初步的數據之后,還要開展核審工作。此外還要探究工程在建造的時候需要投入的各個方面。以此保證設計成果。

3結論

綜上所述,在設計工程方案的時候應該綜合考慮其他的因素,保證設計科學合理。因為合理的設計會讓工程在使用的時候有較高的效益。因此在設計方案的時候,設計內容應該與質量的要求相符合,而且設計水平要高超,這樣才能使水利工程發揮積極的作用。

作者:鄭杰 單位:黑龍江省哈爾濱市依蘭縣水務局

參考文獻

篇7

水庫病害主要受運行條件、地理、氣候、地質條件和建設時期的特定環境影響,水庫工程便存在各方面的病害,從而使水庫達不到預計的蓄水量。情況嚴重的有很多水庫空庫操作,從而使灌溉面積縮小。不止這些,因為水庫存在不安全因素,對下游人民生命安危及財產安全也帶來不可輕視影響。如何揚長避短,第一就是及時的剖析水庫病害原因,為水庫除險加固工程的必要性和設計提供可靠依據。在對全區病險水庫實地踏勘和室內分析整理,病險水庫病害成因主要是以下幾種。

1.1庫岸不穩定

一部分病險水庫的水下岸坡存在不穩定體,在水庫蓄水前期則已產生一定的位移或滑塌,在建水庫時未進行處理。水庫蓄水后,由于地下水環境的改變而加劇其不穩定性,尤其是近壩不穩定體,對水庫的安全影響最大。庫岸滑坡主要受岸坡第四系松散堆積物厚度、巖體風化程度、巖體軟弱結構面的優勢面、岸坡坡度和地下水環境改變的控制和影響。不穩定體滑動面一般是第四系松散堆積物與基巖接觸帶,或巖體軟弱結構面的優勢面,或全、強風化巖體中的應力集中接帶。山高坡陡,基巖裂隙水位較高,地下水多從谷坡裂隙滲出,并經松散堆積物與基巖接觸帶排泄于谷底,同時軟化和接觸口,這些因素導致接觸帶抗剪強度降低,從而引起坡積層沿基巖面的滑動。

1.2土石壩沉降

在小(二)型水庫中。壩體均為土石壩,但這些土石壩壩基不同程度的保留了第四系松散堆積物,堆積厚度一般是2.4m,軟弱層極少見,這些堆積物的天然密度多大于壩體填筑密度,同時在壩體荷載作用下進一步壓密,壩基的壓縮變形是極有限的。所以土石壩的沉降問題主要來自于土石壩壩體本身因填筑物的不密實而產生的自重|司結變形。在修建這些水庫時,是解放初期,多為投工投勞和人工操作,機械化程度低,壩體填筑密實度達不到要求,一是碾壓不夠,鉆孔巖心結構松散,標準貫入試驗擊數偏低,鉆孔注水試驗滲水量大;二是填筑土含水量太高,采用在壩基水下拋土截流,并讓未經合適處理的截流戧體成為土壩的一部分,在水庫運行期問,高含水量的原戧體發生沉降變形;三是分段填筑的施工縫處理不當,當時人工挑土上壩,二三個壩段同時填筑,因壩段間施工縫自壩底至壩頂均未作碾壓處理或處理不當,使壩體產生沉降變形,過量的變形導致壩體裂縫或壩高不足。

1.3土石壩裂縫

常見的土石壩裂縫是平行壩軸線方向的縱縫和垂直壩軸線方向的橫縫。土石壩背水坡的縱縫多由壩坡偏陡、上下游差異沉降、壩體土粘粒含量太高產生干縮和壩體向下游的滲透動水壓力作用所引起的。但多數土石壩背水坡較為平整,且布有貼坡或棱體反濾排水,因此土石壩背水坡的縱縫一般不多見。土石壩迎水坡或壩頂的縱縫多由壩坡偏陡、壩體向上游的滲透動水壓力作用和壩體土粘粒含量太高產生干縮所引起的。由于水庫的不斷蓄水和放水,使土行壩迎水坡的壩體土頻繁出現飽水和失水過程,尤其是在庫水位發生驟降情況下,這種縱縫更容易產生,嚴重時還會產生壩體滑坡。土石壩的橫向裂縫除了壩體土粘粒含量太高產生干縮外,另外的原因就是壩體在分段填筑時施工縫處理不當,壩體產生差異滑動與沉降所造成的。

1.4土石壩滲透穩定

土石壩的滲漏源于防滲體的空隙過大或穿壩涵洞及其他構筑物差異變形產生的滲漏縫隙。當滲透流速大于砂、土的涌動流速(砂、土被水流帶走的臨界滲流速度)時,土石壩則產生滲透破壞,還有因生物作用而產生滲透破壞的。

1.5壩基抗滑穩定

除了上述情況外,有些水庫大壩是壩底寬度較小的剛性壩,由于接觸面抗剪強度不足、基巖優勢面抗剪強度不足、壩基揚壓力太大等原因使大壩發生險情。

1.6壩基滲透穩定

已建大壩的壩基出現的滲透穩定問題,分析其原因主要是由于松散巖土孔隙、斷層軟弱破碎帶、軟弱破碎夾層和巖溶洞穴存在所引起的。庫水通過這些薄弱帶侵蝕壩基,促使壩基發生滲透破壞,這種情況多發生在貫通土石壩基的砂礫石層中。

1.7繞壩滲透穩定

水庫成為病險庫的情況中,繞壩滲透破壞也是一個常見的問題.其主要表現在兩個方面:一是近壩肩斷層破碎帶管涌影響壩肩穩定;二是繞壩滲漏引起壩肩下游深風化巖坡或土坡的滑坡,進而影響壩肩穩定。

2病險水庫地質勘察

水庫除險加固工程的實施能否起到興利除害的目的,使水庫能充分發揮其作用,前期地質勘察工作有著至關重要的作用。首先是壩基地質情況呈隱蔽性,資料記錄不完全,水庫蓄水后地質情況發生改變:其次是對一些構筑物的質量和位置需要進行勘探和測試,所以稱之為病險水庫地質勘察,而不單純是病險水庫的工程地質勘察;三是地質勘察工作集中在安全鑒定勘察和除險加固初步設計勘察階段,安全鑒定勘察時,無可參照的規程或規范,需根據現場勘察情況及經驗得出結論和建議。就病險水庫安全鑒定勘察的精度問題,現行可以參照《水利水電工程地質勘察規范》(GB50487—2008)和《中小型水利水電工程地質勘察規范》(SL55—2005)所規定的“初步設計階段工程地質勘察”和“技施設計階段工程地質勘察之專門性工程地質問題勘察”精度實行。結合病險水庫的前期建設資料和后期成為病險庫時勘察的地形地質條件,工程地質勘察一般采用施工、運行調查與地質勘探、地質測試相結合的方法,才能使地勘工作有的放矢,同時查明其他存在的病害隱患,確保地質勘察成果的全面性和可靠性。病險水庫地質勘察的原則是以病險工段作為重點勘察.必要時做專門勘察,一般工段做常規勘察。

2.1庫區地質勘察

病險水庫地質勘察的主要內容是庫岸穩定、水庫滲漏和水庫淤積問題。其中水庫滲漏和水庫淤積問題的地質勘察,視病險的實際情況進行。而庫岸穩定的地質勘察,不管病險是否存在,均要進行,尤其是要對近壩庫岸的潛在危險進行研究。勘察方法一般采用地質測繪和槽坑探的地表研究以及必要的工程鉆探或硐探的深層研究。

2.2壩區地質勘察

1)壩體勘察。勘察的主要內容是了解壩體的填(澆)筑質量,裂縫位置、寬度、性狀,滲漏通道、范圍、性質,浸潤面分布狀況,滑坡體范圍、滑移面寬度、性狀,施工缺陷,結構體材料的性質及其他病險特征和相關問題。勘察方法一般采用鉆探、坑探、井探和物探等地質勘探手段,標準貫人試驗、動力觸探試驗、結構體的巖土試驗和壓(注、滲)水試驗、連通試驗.示蹤試驗、波速測試、堤壩病險探測、孔內電視等觀測手段對壩體病害進行綜合勘察。對于不同水庫的病險工段的勘察,宜針對病險情況,選擇合適的勘察手段和測試方法,勘探點的間距視需要而定;對于一般工段的常規勘察,宜結合壩基工程地質勘察范圍布置勘探點,勘探點的間距參照《水利水電工程地質勘察規范》(GB50487—2008)和《中小型水利水電工程地質勘察規范》(SL55—2005)所規定的“初步設計階段工程地質勘察”的要求布置。

2)壩基工程地質勘察。工程地質勘察內容是在分析前期相關工程地質勘察成果的基礎上,通過地質踏勘,了解工程區地形條件,調查施工和運行期間的壩基險情及隱患.查明壩基清基情況和壩基工程地質條件,分析壩基工程地質問題,評價壩基工程地質問題對壩基穩定的影響程度。勘察方法一般采用地質測繪、鉆探、槽探、坑探、井探和物探等地質勘探手段,以及標準貫入試驗、動力觸探工程技術試驗、巖土試驗、壓(注)水試驗、壩基承壓水頭(揚壓力)觀測、連通試驗、示蹤試驗、聲波測井、孔內電視等觀測手段對壩基進行工程地質勘察。重點勘察壩基前期及調查了解的險情及隱患。對其他壩基的勘察手段和測試方法以及勘察范圍和勘探點間距可參照《水利水電工程地質勘察規范》(GB50487—2008)和《中小型水利水電工程地質勘察規范》(SL55—2005)所規定的初步設計階段工程地質勘察的要求。

2.3涵洞工程地質勘察

2.3.1規模較小的水庫為穿壩輸水涵地質勘察。混凝土壩中的穿壩輸水涵病害勘察內容主要是了解涵管裂縫。通過管內檢查、工程鉆探、壓(注)水試驗和聲波測井、孔內電視等,杳明裂縫寬度與分布狀況;土壩中的穿壩輸水涌病害勘察內容主要是了解涵管裂縫、位移以及管周壩體土的性狀與浸潤線高程。一般通過管內檢查、工程鉆探手段,以及標準貫人試驗、土工試驗和注水試驗等測試方法,查明涵管位移和裂縫狀況,評價管周壩體土的滲透穩定性和抗沖穩定性。

2.3.2規模較大的水庫即是對輸水隧洞工程地質勘察。勘察內容主要是了解洞襯砌體或圍巖的裂縫、斷裂或其他變形及滲透破壞情況,通過洞內外觀檢查、工程鉆探、巖土試驗、壓(注)水試驗和聲波測井、孔內電視等,重點勘查隧洞病險洞段,評價洞室圍巖的穩定性。

2.4溢洪道工程地質勘察

工程地質勘察內容是在分析前期相關工程地質勘察成果的基礎上,通過施工和運行調查,了解病險工段,查明閘室或堰基清基情況,查明閘室或堰基及其他工段的工程地質條件,分析溢洪道地基工程地質問題,評價溢洪道地基工程地質問題對溢洪道穩定的影響程度。勘察方法一般采用地質測繪、鉆探、槽探等地質勘探手段,標準貫人試驗、動力觸探試驗、巖土試驗、壓(注)水試驗、閘室或堰基承壓水頭(揚壓力)觀測、聲波測井、孔內電視等觀測手段對溢洪道地基進行工程地質勘察,重點勘察溢洪道地基的病險工段。

篇8

1.2實踐性應用

在試驗性應用取得成果的基礎上,在滇中引水工程可行性研究階段萬家—新莊段ZK2108孔進行了實踐性應用,對繩索取心鉆進工藝作進一步研究。

1.2.1項目概況滇中引水工程規劃區含迪慶、麗江、大理、楚雄、昆明、曲靖、玉溪、紅河等8個州(市)所轄的52個縣,國土面積約9.49萬km2(占全省總面積的1/4),根據《滇中引水工程規劃報告》、《滇中引水工程項目建議書研究報告》,滇中引水工程一次建成,工程總干渠奔子欄—蒙自全長848.2km,多年平均引水量34.17億m3,渠首設計流量145m3/s。萬家—新莊段處于云南高原中部之滇東高原盆地區,沿線經過楚雄紅巖高原亞區和昆明巖溶高原湖盆亞區兩個地貌單元,區內山脈和主干河流受構造控制明顯,線路通過地區地層發育齊全,沉積類型復雜、多樣,從元古界到第四系均有出露。可行性研究階段計劃(含預留)鉆探工作總量38250m,要求全孔巖心采取率≮95%,壓水試驗執行《水利水電工程鉆孔壓水試驗規程》(SL31—2003)。由于部分地層以破碎玄武巖、灰巖、白云質灰巖、生物碎屑灰巖等巖溶地層為主,巖層破碎程度高、孔壁穩定性差、孔內事故率高、鉆進難度大、鉆進效率低。ZK2108孔設計孔深220m,位于昆明市盤龍區兩面寺附近的昆明—呈貢隧洞出口處,覆蓋層主要為碎塊石和粘土,基巖主要是灰質白云巖、石英砂巖,節理裂隙較發育,裂隙間多充填泥質、巖屑等物質,面起伏粗糙,以緩傾節理為主,受構造影響,巖體較為破碎、松散,鉆進難度較大。

1.2.2鉆進器具及附屬設備的配置由于處于實踐性應用階段,并受到目前人員、設備、材料等資源的限制,ZK2108孔的鉆進主要用試驗性階段的設備和器具材料。

1.2.3鉆進參數繩索取心鉆進效率取決于鉆進規程參數的選擇,必須根據地層條件和繩索取心鉆具特點,合理選擇鉆壓、轉速和沖洗液量。

1.2.3.1鉆壓鉆進過程中,當鉆壓高于所鉆巖石的壓力硬度時,巖石就由表面破碎轉為體積破碎,但當壓力接近或超過金剛石本身抗壓強度時,金剛石開始破損,同時,隨著鉆壓的增加,金剛石的磨損量也增加。由于繩索取心鉆頭胎體壁要比標準鉆頭厚2mm,因此繩索取心鉆進環狀克取面積比常規取心鉆進增大了10%以上,鉆進時所用鉆壓亦相應增大10%左右。實際選擇鉆壓應按具體巖層條件、鉆頭類型、鉆頭實際尺寸等,通過實踐合理確定。該孔選用孕鑲金剛石鉆頭,結合地層實際情況,75mm口徑鉆壓選擇為11~14kN,95mm口徑鉆壓選擇為12~17kN。

1.2.3.2轉速轉速是影響繩索取心金剛石鉆進速度的重要因素,轉速過快或過慢,對繩索取心鉆進都不利。通常情況下,孕鑲金剛石鉆頭的圓周線速度在1.5~3m/s范圍內較合適,表鑲金剛石鉆頭則在1~2m/s較為合適。根據實際鉆進情況,該孔75mm轉速選擇為500~800r/min,95mm轉速選擇為400~700r/min。

1.2.3.3沖洗液量沖洗液除冷卻鉆頭和懸排巖粉外,還有調節金第42卷第2期張正雄:繩索取心鉆進工藝在剛石鉆頭胎體正常磨損的作用。由于繩索取心鉆桿與孔壁間隙很小,沖洗液上升速度得到了提高,因此,流量比普通雙管略低。通常情況下,保持環狀間隙上返流速在0.45~1.5m/s范圍內,鉆頭唇面單位面積(cm2)沖洗液量在3~5L/min(中硬—硬巖)或2.4~4L/min(硬—堅硬巖)較為合適,宜根據具體施工條件合理確定。該孔鉆進75mm口徑沖洗液量選擇為60~70L/min,95mm沖洗液量選擇為80~90L/min。

1.2.4沖洗液沖洗液的選用種類很多,一般可選用聚丙烯酰胺、不分散低固相沖洗液、低粘增效粉(LBM)泥漿、天然植物膠溶液、生物聚合物溶液等。繩索取心鉆進應根據地層特點、鉆孔設計深度來合理選擇沖洗液,沖洗液應有良好的流動性,對孔壁的側壓力小,防塌排粉效果好,能迅速堵塞巖石的自然空隙。該孔鉆進選用聚丙烯酰胺低固相沖洗液,按照膨潤土的加量為3%~5%,純堿的加量為0.2%~0.3%,聚丙烯酰胺的加量為0.1%來配制,將水解的聚丙烯酰胺和純堿溶液加入到泥漿中,混合攪拌均勻后即可使用。

1.2.5取心操作技術當鉆進到巖心快裝滿內管或發生巖心堵塞時,立即停泵起鉆。內管撈出孔口后,卸開撈鉤,檢查巖心采取情況,若有巖心,則擰開內管任意一端后,輕輕敲擊內管倒出巖心;若發現內管中無巖心或巖心欠缺時,應當判斷原因,采取相應措施及時處理。任何情況下,回次進尺長度不應超過巖心管有效容納長度。

1.2.6關鍵技術環節的探索與應用

1.2.6.1套管護壁鉆孔必須下孔口管保護孔口、防止偏斜,必要時,還應下表層套管,以防止表層漏失和坍塌。下好表層套管是保證繩索取心正常鉆進的基礎,一般情況下,應根據所采用繩索取心鉆具規格和孔徑要求來選擇套管直徑,套管直徑應與鉆具口徑相匹配,直徑過大會造成鉆具工作不穩定,容易折斷鉆桿,不利于提高鉆具回轉速度;直徑過小,容易造成起下鉆困難,不利于懸排巖粉。同時,還應根據所遇地層巖性完整程度來確定所下套管的深度,套管應下入完整基巖,并應盡量一次下入到需要的最大深度,以減少換徑次數,簡化鉆孔結構。該孔根據地層情況下入了孔口管和表層套管,并在鉆進至171m遇到破碎層出現坍塌、掉塊時,采取將表層套管撥出,擴孔到完整基巖下部3m左右下套管的方法解決護壁問題。

1.2.6.2巖心打撈在巖心打撈過程中,往往會存在內管卡死在外管總成內打撈不成功,或打撈器打撈不住內管總成,亦或是打撈途中遇阻提拉不上來等情況。對于這些情況的出現,應認真分析原因,采取鉆進前認真檢查、鉆進中起大鉆檢查、設置循環液沉淀池等有效措施進行防范和處理。該孔鉆進過程中,出現了打撈途中遇阻提拉不上來的情況,取出鉆具后檢查分析發現,阻礙內管起下的原因是鉆桿內有泥皮,通過調整泥漿性能,采用循環沉淀系統,增設除砂和除泥裝置后,該問題得以順利解決。

1.2.6.3孔內事故預防由于繩索鉆桿與孔壁間隙小、摩擦大,鉆桿接頭容易磨損變薄,容易發生鉆桿折斷事故,應選用優質的沖洗液進行,并選用材質良好的鉆桿及鉆具,在起下大鉆時多檢查鉆桿接頭處,以免發生事故。在地質條件復雜或地質情況不明的情況下,也可以考慮終孔孔徑比所要求的孔徑增大一級,以預防可能出現的意外情況,或者在不改變終孔孔徑的情況下,在開孔時預留一級口徑,以備在遇到意外情況時采取相應的處理措施。

1.2.6.4與普通鉆進工藝的結合使用對于破碎復雜地層,一般較為松散,孔壁易垮塌、掉塊,需要下套管隔離或采用水泥封孔,亦或是選用合適泥漿進行護壁。由于繩索取心鉆進技術本身的缺陷,采用繩索取心鉆進反而局限性較大,會出現無法鉆進的情況,這種地層往往需要采用與常規鉆進工藝相結合使用。該孔的鉆進過程中,先采用普通鉆進工藝鉆穿覆蓋層進入完整基巖,下入套管護壁,然后采用95mm口徑的繩索取心鉆進工藝鉆進。由于缺乏對地層的全面認識和了解,在鉆穿完整基巖遇到破碎、復雜的地層后,繩索取心鉆進工藝無法實施正常鉆進。起大鉆后采用110mm口徑的普通鉆進工藝擴孔穿過破碎層并下入套管護壁后,繼續采用繩索取心工藝鉆進。

1.2.7應用效果對比分析ZK2108孔與相距1.1km的ZK2109孔地層情況相似,ZK2109孔采用普通鉆進工藝。2個孔采用不同鉆進工藝的效果對比分析詳

2技術總結及推廣應用

2.1技術總結

(1)采用繩索取心鉆進工藝,大大節省了起下鉆的時間,也減少了起下鉆掃孔等輔助時間,還可以減小孔壁擾動和掉塊,從而提高了鉆進效率,降低了工人勞動強度和勘探成本,鉆進安全系數更高。

(2)由于繩索取心鉆進工藝巖心即堵即起,減小了巖心對磨或擾動,避免了重復破碎,對提高巖心質量有著重要的作用。

(3)在鉆進過程中,要根據巖層性質,盡量采用小口徑鉆進,并合理選擇鉆進規程參數,合理控制鉆進時效,遇到巖心堵塞時及時提鉆取心,不能盲目靠加大鉆壓來追求進尺速度。

(4)繩索取心鉆進外環間隙小、循環壓力高,容易造成循環漏失、壓塌孔壁,而頻繁提鉆產生的抽吸對地層的穩定性也造成一定程度的破壞,對非完整性地層需要使用優質的泥漿鉆進。尤其在鉆進復雜地層時,應放慢起下鉆速度,提升鉆具及打撈內管總成時,均須向孔內回灌一定量的沖洗液。

(5)繩索取心鉆進工藝的初次實踐應用效果較好,為我院在水利水電工程地質勘探中推廣該項工藝積累了經驗。

2.2推廣及應用

鑒于繩索取心在ZK2108孔應用取得的初期成果,結合本期實踐應用中積累的經驗,新購買了JS系列鉆桿JS95A、JS75C各700m,Q系列HQ、NQ繩索鉆具各4套,并成功應用于廣東某地質勘察項目650m的深孔和滇中引水工程可行性研究階段萬家—新莊段ZK1094(480m)、ZK1095(550m)的深孔鉆進,標志著我院繩索取心鉆進技術在水利水電工程鉆探中的應用取得了重大突破,并初步具備了推廣使用該項技術的條件。

篇9

全國需要除險加固的小型病險水庫數量巨大,分布范圍廣泛,所處的地質環境千差萬別,且每一個工程都有自已的特點,但其病險問題卻往往具有普遍性和規律性,有的放矢地開展工程地質勘察,正確地作出病險性質的判斷和評價,就可以收到事半功倍的效果。

1勘察思路的調整

工程地質勘察的任務是查明工程地質條件,界定主要工程地質問題,為工程設計提供必需的地質資料,提出對地質缺陷處理措施的建議。這對新建工程來說是完全正確的,但對于已經建成且運行數十年的小型水庫工程來說,就可能存在較大誤區。這里最大的誤區是將工程區的工程地質條件全部查一遍或進行全面復核,如此勘察指導思想,其勘察工作的復雜程度并不比新建工程簡單。顯然,我們首先需要做的是對勘察思路的調整。從工程地質勘察任務來說,我們將查明工程地質條件調整為查明工程地質問題;在勘察原則上,我們強調不是全面勘察,而是針對病險問題實施重點勘察;在總體思路上,我們需要果斷地拋棄那種大型工程新建工程的勘察思路,不用大炮打蚊子。

從以查明“條件”到以查明“問題”的轉換,是目前小型病險水庫除險加固工程地質勘察思路的根本轉換,在學術上也許會引起較大爭議。有人認為,“條件”都沒有搞清楚,“問題”將無從談起。筆者認為,對于新建工程來說是完全正確的,而對于已建工程來說就大可不必了!對于一座已建大壩,如果壩基不存在病險問題,再去查明或復查壩基工程地質條件,這對除險加固沒有什么實際意義。如果實在要普查一遍基本條件,就如發燒病人去醫院做全套體檢一樣,費時費錢,且根本沒有必要。當然,如果前期經費充足,勘測周期也可以滿足,從專業技術的角度來說,把工程區的工程地質條件查得清清楚楚明明白白,那是再好不過的了。可當前的問題是,小型病險水庫數量太大,勘測設計周期太短,前期經費嚴重不足,全面勘察實際上是做不到的。

2勘察階段、勘察深度和規程規范的理解與把握

水利水電規劃設計總院在《全國重點小型病險水庫除險加固工程初步設計指導意見》(以下簡稱《意見》)中的表述:“小型病險水庫除險加固工程初步設計工程地質勘察工作原則上應執行《中小型水利水電工程地質勘察規范》(SL55-2005)(以下簡稱《規范》)中的有關規定。當安全鑒定階段工程地質勘察資料較為充分、不影響初設階段工程地質結論的成立、不存在影響工程安全的特殊工程地質問題時,可適當簡化初設階段的地質勘察工作,并可根據前期試驗資料結合工程類比原則提出巖土體物理力學建議參數”。

《意見》明確表明小型病險水庫除險加固地質勘察一是原則上應執行《規范》,二是可以適當簡化。但執行起來卻有些困難,主要難在如何根據工程實際情況去靈活把握勘察階段、勘察深度和《規范》之間的關系。《規范》將除險加固工程地質勘察分為安全鑒定和初步設計兩個階段,對于地勘工作,這兩個階段存在合二為一的條件,當第一階段工作還留下尾巴或尚存在技術問題的論證缺實際資料時,第二階段應予以補充。

《意見》中“根據前期試驗資料結合工程類比提出地質建議參數”的提法,是鑒于許多小型水庫工程缺少試驗資料的現實條件,更需要有經驗的地質師根據工程實際結合工程類比去把握,特別應注意工程類比的條件,謹慎地提出缺少試驗資料條件下的地質建議參數。

3加強工程地質分析,強調勘察的針對性

工程地質分析是工程地質勘察的靈魂,針對病險工程的病因分析,特別是與地質有關的病因要全面深入地分析之后,才可能有的放矢地去開展工程地質勘察工作,去布置并實施必要的地質勘探,實現明確的勘察目標,獲得有意義的勘察資料。

我們強調針對性,是針對工程存在什么問題就重點勘察什么問題,沒有問題的就不必全面勘察。對已經出現了險情或可能存在隱患的部位(某一段壩基、存在質疑的建筑物地基、影響工程安全的岸坡等)實施重點勘察,包括查明這些部位的工程地質條件,界定主要工程地質問題,分析評價問題的性質和對工程安全的影響程度,提出地質建議參數和處理措施的建議等等;其余未出現險情不存在隱患的部位不必全面勘察。

4堅持“允許滲漏但不允許滲透破壞”的原則

許多病險水庫工程的主要“病險”之一是滲漏,防滲就成為“除險”措施的首選,其實滲漏有一個發展過程,到了極端狀態將產生滲透破壞,沒有發展到這個極端狀態之前,只能說存在隱患,但工程仍然是相對安全的!因此,我們說滲漏是產生滲透破壞的必要條件,不是充分條件。我們要做的是將滲漏控制在一個工程安全可以接受的范圍之內,只要做到了這一點,工程就是安全的。“允許滲漏但不允許滲透破壞”應該成為除險加固工程處理的基本原則。一見滲漏就防滲的做法,其技術理由并不充分。

5壩基滲漏的勘察與評價

壩基滲漏問題的勘察,首先應對壩基按問題分段分類,分出有問題壩基段和沒有問題壩基段;其次是針對有問題壩基段實施重點勘察,在垂直方向上還應分出覆蓋層滲漏、基巖滲漏和接觸帶滲漏,查明滲漏區巖土體的透水性質和相對不透水邊界,分析滲漏原因,估算滲漏量,評價產生滲透破壞的可能性;最后應根據滲漏性質提出處理措施的建議,不存在滲透破壞和滲漏量在允許范圍之內的,可建議簡化處理或不予處理。

壩肩滲漏問題的評價較為復雜。一見下游壩腳岸坡區漏水即判定為壩肩繞滲,實際上理由并不充分。因為壩肩下游區漏水可能是庫水繞滲,也可能是岸坡山體地下水的出溢,也可能是這兩部分水的組合,屬于“疑似”繞壩滲漏問題。此類問題一般情況下應根據庫水位、降雨量和滲漏量之間的觀測資料,結合岸坡地形地質條件認真分析論證后才可以較為準確地得出結論;當這些資料并不充分僅為“疑似”時,應重點補充勘察予以論證,滲漏較輕微的也可按今后運行管理加強觀測以觀后效的原則考慮。壩肩滲漏還需要明確回答的問題是,滲漏對壩肩巖體穩定的影響。處理措施的建議可以是防滲,也可以是排水,也可以是二者的組合。

6壩體質量檢測

《意見》對壩體質量的檢測有明確表述:宜分類進行,存在壩坡穩定問題的應針對“問題”區取原狀樣進行室內物理力學試驗;存在滲漏問題的應針對滲漏區取原狀樣進行室內滲透系數測試。以上試驗資料還應結合工程實際進行工程類比,提出壩體土物理力學建議參數和相應滲漏區壩體土的滲透系數建議值,供設計選用。不存在以上穩定問題和滲漏問題的壩體區不必全面取樣試驗。

《意見》中這段文字仍然強調的是“有病即查無病不亂查”的原則,宣揚的是無病推論的工程理念,即只要大壩運行數十年來未發現位移、裂縫、塌陷等損傷現象,大壩就是安全的,起碼也是基本安全的。

大多數除險加固工程對均質土壩壩體都進行了注水試驗,以測定填筑土體的滲透系數。根據《水利水電工程注水試驗規程》(SL345-2007)(以下簡稱《規程》)的表述,注水試驗有兩種方法,即試坑注水試驗和鉆孔注水試驗[4]。認真研究這兩種方法的適用條件和限制條件可以發現,均不適合于小型水庫均質土壩壩體滲透系數的測試。不適用的最基本理由是邊界條件相差太大,《規程》中的邊界條件是半無限空間地質體和水平地下水位,而壩體是一孤立的人工填筑體且浸潤線(面)是傾斜的。因此《意見》建議對壩體取原狀樣進行室內滲透系數的測試,并根據工程實際提出地質建議參數,以此作為除險加固工程設計依據。

7其他問題

泄洪建筑物主要是沖刷水流導致沖刷區巖土體失穩問題。地質上一是要作出溢洪道邊坡穩定問題的地質評價;二是要預測泄洪水流對周圍地質環境的改變所帶來的次生環境地質問題;三是應建議防沖刷護坡工程措施。小型水庫工程的放水建筑物多為小尺寸下臥式涵管,多數埋置于壩體中。這種建筑物一旦受損漏水,可能會導致建筑物與壩體之間的接觸沖刷破壞,需要具體分析判定。

8結語

小型病險水庫除險加固工程地質勘察,我們應拋棄以查“條件”為主的常規工程勘察思路,樹立以查“問題”為主的求實思想;對于滲漏問題的評價和處理,需要結合具體工程實際,堅持“允許滲漏但不允許滲透破壞”的基本原則;對于規程規范,應注意原則性與靈活性的準確把握。

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1.1 前期工作周期較短、工程上馬倉促

隨著電力系統改革的深化及電源結構調整的需要。水電開發的步伐進一步加快。但同時也出現了一些問題。主要表現在:1)地質勘探不夠深人、全面,資料較粗糙,有的工程在施工圖階段不得不補充地質勘探。2)設計深度不夠,有的工程出現可行性研究和招標設計同時進行或邊勘探、邊設計、邊施工的“三邊”現象。造成大量變更和索賠。3)設計創新和設計優化的力度有待加強。由于設計周期太短。設計工作量大,沒有時間開展大量的研究工作,新觀念、新技術、新材料應用較少;同時為確保工程安全,設計普遍趨于保守,造成施工困難和投資浪費。

1.2 管理法規不健全、不完善

近幾年,雖然國家和地方政府相繼出臺了一些水利管理法規,為水利工程管理規范化、法制化奠定了基礎,但出臺的這些法規對于外部行業的約束性不強,可操作性差。在具體的執行過程中顯得力度不夠,《水庫大壩安全管理條例》等法規明確規定:限期消險加固,有關政府應當有限安排所需資金和物料,但多長時間期限,怎樣具體合理的安排資金尚無詳細的規定。

1.3 施工、設計、監理力量不足

投標資源與實際進場施工資源差距較大,中標后,大量使用資質較低的外協隊伍。甚至出現“以包代管”的現象。設計單位承攬的設計任務過于飽和,設計人員大量兼職,各專業之間溝通不及時,出現經驗設計、套用設計現象。難以保證設計質量和節約投資的目的。監理市場發育不完善,和設計人員相比,產值低、效益差。一些設計單位的監理機構已是有名無實,而專職監理單位也大量外聘社會人員,監理隊伍素質難以保證。

1.4 建設單位的管理水平有待提高

一些建設單位人員大多從施工單位、電力生產單位或設計單位調入,多數屬技術型人員,工程建設管理經驗不足,管理理論水平不高,急需進行系統培訓,打造高水平管理人才。

2. 水電工程建設管理要點分析

2.1 認真研究施工總體規劃

(1)施工導流規劃。重點研究施工各階段的導流方式、導流建筑物形式等。在工程開工前,建設單位應組織各參建單位認真研究,結合施工總進度計劃,采用合理施工形式.以達到降低了施工強度,縮短施工工期,節約了工程投資的目的。

(2)施工總布置。研究內容包括施工場地、施工道路(包括施工支洞)、存棄渣場等。

(3)施工總進度計劃。施工總進度計劃是指導、檢查工程進展的基礎,建設單位必須組織力量結合施工條件、分標方案、施工資源等因素反復論證.找出工程建設的重點、難點和不確定因素,并適當留有余度,編制總進度網絡計劃,明確各個重點控制的節點目標和線路。使施工強度更均衡,施工程序和工序銜接更合理,更加符合實際工程進度。

(4)分標方案。分標方案是施工總規劃的重要內容,應本著施工方便、減少干擾和糾紛、節約投資的原則進行劃分。

2.2 健全和完善各種規章制度

在項目部黨政工作、施工生產、經營管理、后勤保障等各個方面,參照國內先進企業管理經驗,花大力氣抓好企業內部規章制度的建設,制訂各項規章制度,理順內部管理關系,使各項管理工作真正做到有章可循。為了使各項規章制度切實發生效力,還需建立各項合理的獎懲制度,嚴格兌現獎懲,促使廣大職工嚴格按照工程技術標準和規程規范施工作業,促進工程質量和文明施工水平的提高。

2.3 堅持履約守信,強化合同管理

水電施工企業要面向市場,就要通過嚴格履行工程承包合同,按期按質交工和良好的售后服務來提高企業知名度。項目管理要以工程項目合同條款規定的工期、質量目標,科學有效地組織施工生產;總承包企業要與各分包單位簽訂分包合同,總包企業對工程全面負責,分包單位對總包單位負責,切實糾正某些企業中存在的轉包工程從中漁利,分包工程“以包代管”,出賣證照“吃費用差”等擾亂市場秩序和損害企業形象的行為。此外,還要學會工程索賠的方法和技巧,用合同約束發包方,依靠合同保護自身的合法權益,努力在市場經濟中建立承包商自主經營, 自負盈虧的商品生產者和經營者的地位,實現從施工企業向承包商的轉變。

2.4 加強施工現場管理,做好安全文明施工

做好安全施工應從一下三點做起:

1.建立了一系列規范的基本管理制度,樹立了明確的安全生產責任目標。

2.通過教育培訓等方式提高現場管理和技術人員的水平,增強施工人員的素質,提升安全生產和防范意識。

3.在現場管理和過程控制中,根據安全生產責任目標,按照各項安全生產規章制度、標準和安全技術操作規程的要求,制定了具體和有針對性的安全措施,通過危險源辨識,了解和掌握了本工程的安全隱患,以安全檢查等為主要手段控制和努力消除安全隱患。

2.5 建強化過程監管、重視質量管理

為了做到管理有效和保證工程質量,工程建設過程中應強化過程跟蹤,管理者要給予指導和幫助,及時指出和糾正存在的偏差.直至完成任務或達到目標。在這一過程中,為了確保工程施工質量,項目部還需建立一套質量保證體系,對職工進行質量重要性教育,強化全員質量意識,嚴格按標準施工,按質量標準自檢,建立健全質量保障體系。

水電工程項目對國家的經濟建設起著舉足輕重的作用,在建設項目管理的決策階段、設計階段、建設項目發包階段和實施階段,業主或建設單位就要加強項目管理,在工程建設要點上下功夫,取得較好的投資效益和社會效益。

參考文獻:

[1]郝榮,李煥平.發揮設計在項目投資控制中的關鍵作用[J].輕金屬,2007,(1):1-3.

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從目前國內的水利工程現狀來看,水利工程新建項目比較多,除險加固工程雖未有大張其鼓地實施,但是也在逐步增加,愈發正規化、程序化。不過從當下的國家編制的水利工程地質勘察規程規范來看,大多是針對于新建的水利工程而言的,只是在堤防工程地質勘察規程中對堤防加固工程的地質勘察工作做了一定的界定。

除險加固工程看似難度不大,但是從近幾年較大規模的病險水庫除險加固工程通常在總院審查的結果來看,審查一次性可以過關的工程不多。筆者認為這是因為對于除險加固工程而言,勘測設計單位與審查單位兩個不同的部門在要求存在著一定的差異,導致前期工作復雜程度增大。

大量的工程實踐經驗表明,在水利加固工程地質勘察的過程中,勘測和審查兩項工作均存在一定的人為因素。例如,有些勘測人員,憑借自己的經驗和理解在從事著地質勘察工作,缺乏統一的標準,如此一來由于個人理解上的個體差異,導致了工程勘測結果存在差異;從另個方面將,地質工作是一個極賦創造性的工作,加上審查過程中慘雜的其人為因素更多,由于規范標準的缺失,導致這項工作基本上取決于審查者自身的業務和職業素質。

二、水利加固工程地質勘察的理解

從水利加固工程本身來看,所針對的對象是病險工程,都是有病后導致存在險,接著引入除險加固。那么某一個具體的水利工程是否存病有險呢?從權威性上來看,需要從安全鑒定報告出發,以此為基礎,通過分析報告中的評價意見對工程地質勘察工作進行綜合考慮,接著便是開展工程地質工作。從工程實踐經驗來看,容易出現的問題在于一些安全鑒定報告中關于某些問題的界定如果清晰度不夠,在理解上容易出現誤差。

例如,在安全鑒定報告中評價意見僅僅是指出壩基存在滲漏問題,這樣的界定顯然有些模糊,由于滲漏問題性質描述上的缺失,勢必導致在具體的勘察中難以準確地把握好技術,加大了工程量。具體做法上,首先結合壩基地質條件,對滲漏的性質進行詳細地分析,接著制定出開展具體工作的原則。同時結合具體的要求,進行問題的回答,如果僅只要勘察出大壩的安全性,只需要對是否存在滲透穩定問題進行勘察,如果存在滲透穩定問題再進行下一步工程處理,如果不存在滲透穩定問題則不必進行工程處理;如果工程的具體要求是為了有效地控制滲透量,那么為了有效地減滲這一目的,那么不管存在或不存在滲透穩定問題,都會進行適當的防滲工程措施。這一過程中地質勘察的作用就是有助于對滲漏問題的定性。

在工程實踐中,如果壩基不存在病險問題,其加固工程分為兩種情況進行討論:

情況一:大壩不需要加高,或需要加高大壩不過前人勘察得到的地質資料有肯定性結論可以利用,這種情況下,不需要對壩基實施地質勘探;

情況二:大壩需要加高,同時前人勘察得到的地質資料不能滿足對大壩加高的工程地質進行有效的評價,此時,必須在前人勘察肯定性結論的基礎上補充實施壩基地質勘探。

在工程實踐中,如果發現早期得到的地質資料與現行的工程加固評價標準有所差異的,此時,需要實施一些復核性的地質勘探,借此用發展的眼光對前人留下的地質資料進行更深一步的分析和利用。

三、加固工程地質工作的原則分析

大量工程實踐經驗表明,除險加同工程勘察工作的基本原則是以查明與地質條件有關的險工、險段和險情部位的出險原因,其余沒有出險的部位不必進行勘察,除非委托方另有要求。對于病險工程的全面體檢,那屬于安全鑒定的任務范疇,不屬于工程地質勘察的職責。這個原則一定要分清楚。

1、以工程安全鑒定報告為依據科學勘察

除險加固工程和新建水利工程中的勘測工作存在著很大的差異,其地質勘察不需要面面俱到,因此其工作范圍必須科學合理的制定。

從工程實踐經驗和具體要求來看,對除險加固工程實施勘察的主要依據是工程安全鑒定報告中有關地質的評價意見,在具體的勘察過程中,報告中沒有出現的建筑物地質問題,應該認為不是問題,具體的勘察實踐應抓住關鍵性的問題。

2、從工程實際要求出發

不同的工程狀態和要求,勘察的任務和要求也會不盡相同,例如,某些加固工程存在大壩加高的任務,即原大壩上增加新的荷載作用,這樣勢必導致工程的壩基受力狀況發生較大的變化,針對這一工程實際,勘察上就必須對壩基進行要求較高的工程地質評價,通過勘察必須得出壩基的地質體能夠有效地滿足大壩加高要求的地質結論,大量的工程實踐經驗告訴我們,因為工程安全鑒定報告對此項要求通常缺失或要求不明確,但是卻是實際工程中必須要考慮的,容易被忽視卻不能遺漏,特別是一些特殊水利工程的大壩需要加高,此時,對壩基地質體實施科學的研究,確保得到的結論更具說服力。

3、強化工程地質分析環節

大量的工程實踐經驗顯示,工程地質勘察成果是優是劣,最終都將體現在具體的工程地質的分析水平上。可以想象,一份高質量的地質報告,切忌對地質條件只作一般性的描述,又或者是簡單地將勘探得到的資料進行無條理性堆砌,地質師必須要結合地質勘察的結果并進行認真的分析,確保推理具有科學性和邏輯性,判斷具有準確性和針對性,對地質預測做到全面,在基本結論上沒有任何遺漏。

四、抓實壩體檢測工作

大量實踐經驗和統計資料顯示,在除險加固工程進行勘測沒計的過程中,對壩體具體的某些部位實施檢測是一項重要的任務。從水利工程的建筑物實際來看,壩體作為人類修建實體,和天然地質體有著本質的區別,因此在進行檢測時,切忌沿用傳統的地質基本理論進行實施有違客觀實際的“地質勘察”,那么應該如何實施呢?從工程實踐經驗來看,可以充分地借助于地質師的常規或是特殊的手段及方法,充分發揮地質師的特長對壩體的質量作出基本且科學的評價。

參考文獻

[1]李翔洲.地質勘察的原則在除險加固工程中的應用[J].黑龍江科技信息,2008(30)

[2]水利水電工程地質勘察規范(GB 50487—2008)[M].中國計劃出版社

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人類歷史剛剛翻開新千年新世紀的第一頁,一場以高新技術為前導的產業革命卻早已開始了,工程地質學科必將在這場革命中獲得新生。當然,我們更應該看到技術的每一次革命性進步,都伴隨著矛盾與沖突,特別是體制和機制問題,是生產力與生產關系的相互作用,需要協調與適應,改革就成為必然。

當前,工程地質學科正在經歷著前所未有的挑戰,工程地質專業正面臨著新的發展機遇。人類與自然的關系不是斗爭而是相互作用和相互影響;人類工程活動不是改造自然而是如何順應自然。人類賴以生存的地球環境問題,工程地質學家和地質師都要認真關注,并勇敢地承擔起應盡的職責。

1 工程地質學科的起源與發展

工程地質學是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地球科學。20世紀初,為了適應興建各種工廠、水壩、鐵路、運河等工程建設的需要,地質學家開始介入解決工程建設中與地質有關的工程問題,不斷地進行著艱苦的工程實踐和開拓性的理論探索,首次出版了“工程地質學”專著,工程地質學開始成為地球科學的一個獨立分支學科,工程地質勘察則成為工程建設中不可缺少的一個重要組成部分。二次世界大戰以后,全世界有了一個較為穩定的和平環境,工程建設的發展十分迅速,工程地質學在這個階段迅速成長起來了。經過半個多世紀的工程實踐和理論探索,工程地質學大為長進,內涵和外延都煥然一新,成為了現代科學技術行列中的重要分支學科。

3 工程地質的技術進步

工程地質勘察技術近二十年來有了長足的進展。測量、物探、鉆探、試驗等在儀器、設備、新技術、新方法、新手段方面不斷推陳出新,為工程地質提供了強有力的技術依托。由于有了各種新技術的支持,工程地質分析從定性到定量就成為可能。定量分析的新理論層出不窮,在學術界十分活躍。

計算機技術的發展對工程地質來說是一場真正的技術革命,從外業資料收集和內業資料整理的工作程序、工作方法、產品成果、質量標準等等均與傳統的工程地質有較大的差異,應用前景振奮人心。“工程地質計算機應用技術協作網”業已正式成立,必將對工程地質技術進步起到積極的推動作用。工程地質計算機應用主要包括六大課題:①數值計算;②制圖;③數據庫;④文檔管理;⑤專家系統;⑥網絡系統。這六大課題既是多年來本專業計算機應用的實踐,也是我們將繼續探討的主要課題,還需要在今后的實踐中賦予新的內涵。

4 工程地質專業的任務與責任

工程地質專業的主要任務是:①選址,選擇在地質條件上相對最優的工程建筑地區或場地;②評價,闡明工程建筑區或場地的工程地質條件,進行定性和定量的工程地質評價,準確界定工程地質問題;③預測工程建筑物興建和運用過程中地質條件的可能變化,為研究改善和治理工程地質缺陷的措施提供依據;④調查工程建筑物所需的天然建筑材料等。歸納起來的表述:為工程建設提供基礎性和專門性地質資料,為工程選址、建筑物設計以及不良地質條件的工程處理提供技術依據,同時對地質環境的變化作出預測。

為了完成以上任務,需要針對工程建筑物區進行工程地質勘察和工程地質分析,界定和研究主要工程地質問題。工程地質勘察需要勘察目的明確,工程概念清晰,勘察手段多樣,勘探精度滿足要求。工程地質分析要求方法正確,計算可靠,參數可信,建議措施符合工程實際。工程設計最關心的是建筑物地基的工程地質條件和物理力學性質,因此工程地質工作的最終體現是工程地質定性和定量評價。

工程地質專業只對提交給設計采用的地質資料負責,其物理力學參數也僅僅是建議值,不在建議值范圍之內的設計采用值和不適應地質條件的設計方案,地質師不負責。但是,地質師有責任對不符合或不適應地質條件的設計方案提出質疑,對可能存在的工程隱患要與設計師充分交底,對不良工程地質缺陷有責任提出工程處理措施的建議。

一般說來,正規勘測設計院的勘測隊伍,已經過幾十年工程實踐的檢驗,在正常情況下都可以完成以上任務并盡到地質專業的責任。本文以下章節列出的工程地質工作中存在的若干問題,是歸納了筆者從事工程地質工作十多年來的所見所聞,供地質師們分析問題時參考。

5 工程地質工作存在的問題與對策

5.1 工程地質勘察的質量問題

在工程地質勘察過程中,一般問題較多的是工程概念不清,勘探側重點不明確,針對性不強,方法不當,手段落后;工程地質分析工作中所選擇的理論、方法、計算公式等與實際情況有較大出入,其適應條件的物理意義混淆不清;地質報告中基本地質條件不清楚,主要工程地質問題界定不準確或論證不充分,有問題遺漏甚至結論性錯誤;有些地質報告沒有地質結論,也有些工程沒有做多少地質工作就先下結論,極不嚴肅。此類問題往往造成階段性工程審查不能一次性通過,可能延誤開發時機;或者盡管通過了審查,但卻給工程留下了隱患,這種情況的危險性更大。

5.2 相關專業的理解問題

一種情況是地質師對其它專業不理解,這需要加強跨專業的學習。另一類現象是設計施工等相關專業對工程地質的不理解。有的不懂地質卻偏要提出一些不切實際的勘探要求,有的工程由設計人員來布置地質勘探工作;有的設計人員對地質專業知其然不知其所以然,自以為是包打天下,不結合地質條件設計不當;也有的是不尊重自然地質規律,野蠻施工,嚴重破壞地質體的自然結構,造成重大工程事故。所有這些非地質專業的問題,往往在出了問題之后又向地質專業推卸責任,令地質師們不知所云。工程地質界知名專家學者孫廣忠教授指出:“實際上,在地質工程實踐中脫離地質實際的實例隨手可拾,可以說,地質工程施工中出現事故的絕大部分是設計和施工脫離地質實際的結果,或者是對工程地質條件沒有搞清楚或認識不清的結果,如果離開了地質基礎,則其理論必將脫離地質實際必將作出錯誤的結論”。

潘家崢院士等前輩專家早已強調過地質學水工,水工學地質。足以可見專業之間的交叉滲透問題,早已被專家們的真知灼見道出了關鍵,就看我們作何行動。

5.3 勘測周期不合理的問題

從工程地質勘察到地質報告的提交需要一定的工作周期,這是再簡單不過的道理。但有些工程沒有基礎性的前期投入,一旦要報項目,立即就要求提交地質報告;還有些工程是今天提交了可研報告,明天就提交初設報告。此類情況多為地方性工程,一般國家投資的大型工程出現這種局面的不多。沒有足夠的勘測周期所造成的后果是嚴重的,地質條件不清楚,投資控制不住,施工后修改設計,或由于地質問題造成承包商巨額索賠等等。更可怕的是留下了工程隱患,可能造成重大工程事故。

5.4 規程規范的問題

規程規范的問題較多,甚至產生了一些混亂。水利系統與水電系統的勘測設計階段不一致,規程規范也有區別。歷經十多年的編寫報批,1999年才頒布的國家標準《水利水電工程地質勘察規范》,在勘測程序和新技術的應用方面都已經明顯地落后于時代的發展,一經頒布實施就難以把握。更為令人難以理解的是另一部國標《巖土工程勘察規范》并不完全適合于水利水電工程地質,而建設部的一些工程勘察監督機構則以此為依據對水利水電勘測設計單位實施質量檢查,使勘測單位不得不準備滿足兩種規范的兩套地質報告分別對付審查和檢查。規程規范的修訂和出臺周期太長,完全不能滿足工程建設的需要。水利與水電分家之后,對于工程地質這個專業來說其工作性質是一樣的,但卻存在不同的技術標準和勘測程序,這種情況還要繼續下去,需要尋求解決或協調方案。

5.5 人才問題

十年造成的人才斷層已經出現。有豐富工程實踐經驗的前輩地質師相繼離崗,各勘測設計院明顯缺地質總工人才,八十年代期間各院比較整齊的地質副院長和院級地質總工,近年來在一些勘測設計院已經相繼斷檔,或后繼無人,或后備人才尚不成熟。勘測行業不景氣,社會地位和經濟地位與工程地質專業不相適應,工作環境、工作條件的局限,人才資源開發機制的問題,擇業行為中的浮躁動機等等,都不同程度地影響著優秀地質師的成長。

高質量高水平的工程地質分析成果,出自于高水平高素質的地質師。有人說二、三年就可以培養出地質專家,實屬無知。要培養出一個具有工程地質分析能力,能夠解決復雜問題的地質師,沒有十年以上的功夫,大量的工程實踐,自身的敬業精神,理論聯系實際,相關學科專業的學習和滲透,是決不可能的。十年樹木百年樹人,在地質師的培養過程中可以充分體現出來。培養優秀地質師的難度可以說遠遠超過培養博士、研究員和教授的難度。

社會的發展和日趨激烈的競爭市場,對地質師素質的要求也將越來越高,最好是跨專業的復合型人才。競爭的實質是人才的競爭。勘測隊伍要走向市場,必須重視高素質人才的培養,重視人才資源的開發。

5.6 技術管理問題

工程地質勘察質量的控制,技術管理是主要環節之一。近年來一些單位提交的勘測設計報告中的地質章節不是地質師寫的,報告的編制人中沒有地質專業負責人,或地質報告沒有院級地質負責人審查把關,報告和圖紙中的錯誤較多。這種情況給總院增加了審查難度,同時也有損勘測設計單位的質量和水平形象,還會延誤工程報批的時機。當然也有上級單位工程審查把關不嚴,助長了這種技術責任心不強的現象。

5.7 其它問題

前期工作投入不夠,有些地方部門長期拖欠勘測經費;體制問題,市場競爭不規范,非水利水電勘測單位從事水利水電勘測工作存在工作方法、技術要求和工程地質評價等方面的差異;勘測工作經費仍然按落后的實物工作量計算,造成多勘探多爭錢,地質分析多出力多賠本的事實上的不合理現象,長期以來得不到解決。勘測技術的科技含量低,新技術新方法投入少,不能滿足現代工程技術發展的要求。

5.8 今后十年將進入工程事故的高發期

鑒于對以上若干問題的擔憂,今后十年有可能是我國水利水電工程事故的又一個高發期,這一悲觀性預測有些危言聳聽,但愿不要成為被不幸言中的事實。

5.9 解決問題的對策

解決問題首先要分清責任。規程規范和部分技術管理方面的問題應該由總院負責;勘測周期不合理,前期工作投入不夠等問題應該是地方部門或者計劃部門負責;質量、人才、相關專業的協調等問題自然應該由勘測設計單位負責;其它問題大家都有責任,但主要還是取決于大環境。

責任分清楚了,落實到要有人來抓,所有問題雖然我們不敢說都能很好地得到全面解決,但至少可以前進一大步。最可怕的是大家都在暢談必要性重要性,結果都是紙上談兵,沒有實際行動。筆者在這里也就是夸夸其談而已,不可能提出可以操作的具體解決方案,這種方案也不該我們提,該誰提?當然應該是誰負責抓,誰就提方案追落實精指揮勤檢查,最終歸結到誰領導的關鍵問題上。到此為此,我們的對策就算出臺了。

其實,我們這里列出來的眾多實際問題,本質上和深層次的是體制和機制問題,需要通過改革才能從根本上解決。隨著勘測設計市場化進程的加快,新技術與舊管理的沖突,老觀念與新思想的交鋒,既是矛盾又是改革的動力,這是不難理解的。

6 工程地質要抓住機遇迎接挑戰

汪恕誠部長曾經講話強調:“不能老修改設計,因為搞招投標尤其是國際合同,修改設計就意味著被索賠”。少修改或不修改設計,是對工程地質提出的更高要求。基本地質資料不準,修改設計就是必須的。高標準嚴要求就是挑戰和機遇。

人類社會的進步與發展,實際上又是一部人與自然相互協調和相互影響的壯麗史詩。以前我們把人與自然的關系當成是與天斗與地斗的斗爭關系,實踐證明,人與大自然斗爭的結果,雖然取得了一些局部性的小勝利,而大自然反過來對人類的懲罰卻是災難性的。人類的每一次產業革命,無不與工程建設有直接關系,與地質環境有直接或間接關系。建國以來,我國的基本建設此起彼伏,水利水電工程建設從無到有,新一輪的建設正在興起。在多專業組成的基建隊伍這個龐大樂團中,地質師要起到指揮和首席演奏家的作用,甚至還要擔負起獨奏華彩樂章的作用。

盡管工程地質學科正在經歷著前所未有的挑戰,工程地質工作也存在著這樣那樣的問題和難題,然而這更是機遇。抓住機遇迎接挑戰,順應自然,保護環境,防止災害,造福人類,是工程地質學家和地質師的艱巨任務和不可推卸的責任。

主要參考文獻:

1 王思敬,工程地質學的任務與未來,《工程地質學報》1999年第3期

2 崔政權,《系統工程地質學導論》水利電力出版社,1992.5

3 孫廣忠,論地質工程的基礎理論,《工程地質學報》1996.第4期

篇13

前言

在水利施工過程中會遇到各種各樣的滲漏狀況,必須對工程進行加固。為此水利工程施工灌漿技術將在日后的實踐工作中進一步的發展與完善。在施工的過程中我們要通過的施工環境進行總體的分析考量,對地質條件、水文特征等一系列因素綜合把握。再次基礎上采用不同的施工灌漿技術,保障工程的安全性與穩定性。

一、特大漏水通道的灌注方法設計

通常運用定向爆破的方法建造的堆石壩,容易在壩間巖體中產生較大的裂縫,除此之外,受到水溶侵蝕的作用在可溶性巖石地區會因出現產生大面積的喀斯特溶洞、溶溝,導致壩體出現大量漏水現象。我們在施工的過程中必須具體問題具體分析,區別對待。第一, 針對傾角不陡的并且無水流作用下的大裂隙,一般先用采用濃漿、水泥砂漿或間歇灌漿進行加固處理。如果收不到明顯效果,則繼續通過定量灌注混合或穩定漿液等手段進行進一步的處理。混合漿液中一般由水泥砂漿、水泥粘土漿、水泥粉煤灰漿和水泥水玻璃漿等多種材料混合而成,混合漿液的性能要好于其他漿液,通常在遇水性能惡化、注入量大的地層時采用穩定漿液。第二, 在漏水通道有水流作用或傾角較陡的大裂隙、大孔洞:

1 沖填級配料。

在孔口用稠水泥漿沖灌粗砂和礫石(粒徑由小到大)。若灌注一段時間后仍無效果,再改用濃漿沖灌級配粒料。配料時可先攪拌成一定稠度的漿液從孔口倒入,等灌滿后用常規方法進行灌注。所謂級配料,應是包括土、砂、礫石等粗細顆粒都有的混合料,能自然形成反濾層。其中包含的粒料應是先細后粗,逐級探索,到某一級再也灌不進時即停止。充填粒料的目的,主要是希望用某一級礫石在窄縫處形成“架橋”,迅速將縫隙在中途堵住,以便于形成反濾層,最后將通道堵死。

2 雙漿液灌漿。雙漿液灌漿是化學灌

漿中的一種,也屬于控制灌漿的范疇。水泥漿液和速凝劑(一般采用水玻璃)分別從兩個灌漿管進入混合器, 水泥漿和水玻璃在混合器中充分混合后,在速凝前到達孔底。為了達到預期的防滲效果和滿足防滲體的強度要求,需要對漿液的擴散距離進行控制。漿液既不能擴散得太遠造成材料的浪費, 又不能因漿液的擴散范圍太小使防滲體的強度不夠。如果漿液凝結時間太短,灌漿孔將被堵住。

二、灌漿前的勘探與試驗

1為準確地確定各種灌漿參數, 保證質量, 首先要進行勘探和試驗。

(1)壩體和壩基勘探。目的是查清壩體和壩基的現狀, 為設計和施工提供依據。首先在典型漏水部位進行鉆孔勘探, 查明壩內部的石質、膠結材料密實程度, 有無空洞及基巖結構情況等。

(2)壓力抬動試驗。目的是查明壩基、壩體的承壓情況, 以確定灌漿壓力。在不破壞原結構的條件下, 有效地將漿液壓入壩體內部、基巖裂縫、砂礫石層中, 以保證灌漿效果。

(3)壓水試驗。目的是為帷幕及固結灌漿設計提供準確的數據, 并指導施工, 保證效果。選擇壩體或壩基典型部位, 按照水利水電工程鉆孔壓水試驗規程進行工作,試驗壓力采用設計灌漿壓力, 根據試驗結果、單位吸水量值的大小, 確定漿液濃度、吃漿量大小。單位吸水量值越大, 吃漿量就越大, 漿液就要適當變濃。

(4)灌漿試驗。目的是解決帷幕灌漿和固結灌漿的影響半徑、漿液濃度及其它參數等, 為布孔和灌漿設計提供依據。

2設備及材料選擇

( 1) 造孔設備:

a帷幕灌漿垂直造孔采用回轉式液壓鉆機, 如鉆孔淺時, 也可采用風鉆造孔;

b壩上下游固結灌漿( 即前堵、后追蹤灌漿) 造水平孔或斜孔。

( 2) 灌漿設備。有攪拌機、多缸活塞式灌漿機、承壓輸漿膠管、注漿管、膠塞、壓力表、比重計等。

( 3) 灌漿材料。主要是425普通硅酸鹽水泥、砂子、粉煤灰、石英粉、水、外加劑等。

三、無塞灌漿方法

無塞灌漿原本叫做“自上而下、循環式、不待凝、孔口封閉灌漿法”,其特點在于無塞灌漿技術的運用。即鉆一個比帳幕灌漿孔(56mm)大20mm(76mm)的孔,其孔長為1.5m~2.5m,不下入原來一套復雜的灌漿塞,而只下入一根鉆桿或無縫鋼管作為射漿管,以鉆桿與于L 壁之間的孔隙作為循環灌漿的回漿管。其它施灌流程同常規帳幕孔口封閉灌漿法一樣。每一段灌漿結束,即可提出鉆桿,換上鉆具進行下一灌漿段的鉆孔與灌漿而不需要待凝。“無塞灌漿技術”大體具備下列優點:

1首先,因常規帳幕采用灌漿塞而改良為“無塞”,明顯地縮短了試驗(施工)時間,提高了工效。以LI 組為例,采用無塞帳幕灌漿與有塞帳幕灌漿相比較,可縮短近一半工時,而且避免了灌漿塞常出現塞堵不好發生漏水需返工處治的麻煩。

2關鍵是提高了帳幕灌漿質量,對LI 組試驗而言,采用常規帳幕灌漿后壓水檢查結果雖然達到m<0.01L/(min·m·m)(即1Lu),滿足了設計要求,但采用無塞灌漿后壓水檢查結果,已達到m

四、混凝土裂縫灌漿技術

混凝土裂縫灌漿技術最初是從壩工構筑物開始運用的,以后才引用到建筑工程中來。通過多年來的實際應用,已證明環氧灌漿法修補泥凝土裂縫在技術上是可行的,在經濟上也是合理的。這一方法的成功為修補土木建筑工程混凝土裂縫提供了一個新的途徑。這種方法在各

地應用的過程中又不斷得以改進和完善,至今已經成為混凝土構筑物加固和堵漏的一個重要方法。采取環氧膠粘劑灌漿方法可以填充和彌合寬0.1mm 以上的混凝土裂縫。通過十余年來的實際應用, 已證明環氧灌漿法修補混凝土裂縫在技術上是可行的, 在經濟上也是合理的。這一方法的成功為修補土木建筑工程混凝土裂縫提供了一個新的途徑。環氧灌漿法曾先后在北京和全國其他地區得到廣泛使用,應用范圍有公用建筑的大梁、工業廠房的吊車梁、公路橋梁、地下鐵道涵洞、柑架、小型水壩以及大型體育館的抗凍地面的修繕等。這種方法在各地應用的過程中又不斷得以改進和完善, 至今已經成為混凝土構筑物加固和堵漏的一個重要方法。

國外混凝土裂縫溜漿方法已有二十多年的歷史。查考相關文獻的有關介紹,關于環氧樹脂壓力灌漿的第一份綜合報告是1961 年發表的。修復工程采取了向裂縫缺陷部位灌注環氧樹脂的方法, 裂縫采取以下處理方法:首先沿裂縫開鑿淺榴(6×12mm),松散的碎塊用壓縮空氣吹凈,再沿裂縫鉆深19 毫米的孔,孔與孔的距離為30 厘米。鉆孔內插入短管,用觸變性環氧膠粘劑固定, 裂縫也用這種材料封閉。

五、誘導灌漿技術

在水利水電灌漿工程設計時,根據不同的要求,創造條件設計既能擋住泥土側壓力,又能防滲漏的灌漿帳幕工程;同時設計出控制漿液流動范圍,更有效地進行加固的基礎加固工程。這就是誘導灌漿技術。廣義的誘導灌漿技術還包括電滲化學灌漿等。

結束語

灌漿技術是水利工程建筑物建設過程中一項基礎施工技術。施工灌漿技術被廣泛的運用到大壩壩基防滲和加固處理中,是提高大壩穩固性與安全性的重要技術措施。大壩與水庫的地基是否穩固直接關系到水利工程的整體質量,一般情況下,需要進行進一步的處理后才能達到穩定與防滲的要求。

參考文獻

[1] 唐淑玲. 水庫壩基灌漿施工質量技術[J]. 廣西質量監督導報. 2010(09)

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