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浅析水利水电工程施工地质工作作用

作者::成小勇 | 字数:0 时间:2020-07-23 来源:

[摘要]水利水电工程施工地质工作是工程建设的重要组成部分,贯穿于工程施工的全过程,具有校核前期勘察成果、优化设计、质量把关、留存第一手资料等作用。工程案例分析表明,不注重施工地质工作就可能出现安全隐患,造成工程质量问题或安全事故,施工地质工作对工程建设的重要性不言而喻。通过收集前期勘察资料、仔细领会设计意图、巡视工地,发现异常地质情况及时通知、预报处理,参加涉及地质的基础、基坑验收,并进行地质编录并提出评定意见或处理措施,加强施工地质工作,为水利工程建设和运行提供保障。

[关键词]施工地质;工程基础;重要性

前言

对于水利水电工程,尤其是大中型水利水电工程,施工地质工作是极其重要、不可或缺的一项工作内容,其承担着对工程基础地质情况的编录、复核、鉴定等任务,为优化设计、处理缺陷、合理施工提供专业依据和技术支撑。目前大型工程在此方面做的较好,但在一些中小型工程中,施工地质工作还存在着不被重视、不被理解、甚至缺失施工地质的问题。本文结合工程实践对施工地质工作的重要性进行探讨。

1施工地质工作的作用

水利水电工程施工地质工作是工程建设的重要组成部分,对消除地质隐患、优化设计、选择合理的施工方法、保证工期、控制投资和保障工程正常运行具有重要意义。施工地质工作应自工程开工起至竣工验收止,贯穿于工程施工的全过程[1]。

1.1校核前期勘察成果

地质勘察的最基本工作方法是以点代面的方法,通过地质测绘、勘探等手段形成立体概念。前期的地质勘察成果与施工期遇到的真实地质情况之间存在差异是不可避免的。工程开工后,各部位的基础、基坑相继开挖,地质情况直观、清晰地显露出来,此时应对照原勘察资料和设计图,对存在的问题及时修正。故施工地质工作是工程建设的重要内容。

1.2优化设计

行业用语“勘察设计”一词,勘察在前,设计在后,如果勘察资料出现偏差,难免出现不合理的设计方案。通过施工开挖,真实地质情况与原勘察资料进行比对,为优化设计方案提供依据和支撑,是施工地质工作的一项重要工作任务。

1.3参与验收、质量把关

施工过程中与地质有关的验收,一般都是工程基础或地下隐蔽工程,其重要性不言而喻。涉及地质问题时,地质人员在所有参建单位中无疑是最具发言权的。在验收过程中发现问题、及时处理、严把质量关,亦是施工地质工作的一项重要内容。

1.4地质编录,留存第一手资料

基础、基坑开挖后,地质情况直观地显露出来,此时通过测量、素描、影像等手段留存第一手资料十分重要,因为随着工程的建成,基础部分将压埋于地下,再无机会直接接触。工程建成后如出现问题就可查阅原始资料,找出原因或排除某种怀疑,给问题处理提供直接有效的证据。进行地质编录,留存第一手资料还有积累经验、提供借鉴的作用。

2施工地质工作的重要性

施工地质工作的重要性及意义在规范中已说的很明确,以下是从笔者以往工作中摘录的几个真实案例。

2.1闸室竖井坍塌事故案例

新疆某大型水库,导流泄洪洞闸室竖井为矩形,开口尺寸约15m,深64m,竖井围岩为角闪片麻岩及角闪片岩,穿过竖井的小断层达7条之多,由于裂隙、断层的相互切割,部分井壁岩体极不稳定。地质人员针对此种情况及时发出地质简报,指明其危险性并提出喷、锚加固处理意见,由于工期紧任务重,施工方未作处理。20天后地质人员巡视时发现情况严重,再次发地质简报要求对危岩体进行锚固并挂网喷护,依然未引起重视。此后不久,地质组第三次发地质简报:“自竖井施工以来多次发过地质简报,建议加强支护锚固措施。由于工期较紧,上部井壁大多只用混凝土素喷护进行处理。现上部井壁喷护的混凝土又产生裂缝,出现失稳征兆,给竖井下部施工安全构成严重威胁。”但施工方坚持以按期完工为“政治任务”,依旧未作相应处理。不幸终究没能避免,仅几天时间,井壁坍塌,致下方施工的工人一死一伤。

2.2堤防遇软基滑移拉裂案例

天水市渭河治理工程某段,设计堤防墙体高8m~10m,底部基础宽度约6.5m,施工时未进行施工地质相关工作,无地质人员参与。在堤防基础护脚施工过程中,发现其下存在软土层。挖至约12m深时,堤防挡土墙及墙后夯填土层出现滑向河床的变形破坏,产生多处裂缝。出现问题后,施工方对上部夯填层进行部分挖除减轻荷载,同时回填已开挖的护坡基坑,但迎水坡墙体已开裂变形,需要修补、重建,且下部基础仍需处理。事故发生后业主联系设计单位,派驻地质人员进驻现场。经分析认为堤防变形拉裂的主要原因有两个:一是泥炭质粉土层本身属工程性质不良地层;二是施工顺序不合理,“挖墙脚”的施工方法破坏了堤基的稳定条件。后经地质勘探查明软基范围,对软弱层进行抛石强化处理,才恢复施工,延误工期两个多月。施工时若地质人员在现场,则可以避免软基强行深挖、施工顺序不合理,延误工期这些负面影响。

2.3地下防渗墙成槽泥浆过稀塌槽案例

天水市某河道治理工程砂砾石层厚度达20余米,工程采用地下防渗墙进行防渗,施工时先开挖成槽后,再往槽内浇筑混凝土形成墙体。施工初期,槽壁极易坍塌,强行下挖后,由于槽体坍塌造成宽度增加,因此浇筑的墙体增厚,混凝土用量大大超出预算,造成浪费。在分析原因时地质人员认为是泥浆过稀造成的,其与地质钻孔的泥浆护壁作用同理,泥浆的作用是极其重要的。若按照规范合理配制泥浆,大部分施工便可以顺利进行。但某施工单位不吸取教训,仍使用稀泥浆,致泥浆漏失严重,又错误地往泥浆中兑水,造成的结果是塌槽严重、防渗墙质量无保证、费用增大和工期延误,见图1。

2.4公路桥台距沟边太近案例

新疆某大型水库设计蓄水后,原有交通道路将淹没于水下,因此需重修一条高线公路替代原有道路,抬高后的新线路多位于陡峭崖壁上。其间2号公路桥位于一垂直高差42m的深陡冲沟上,沟谷边坡约80°近似直立,岩性为冰水沉积的碎石土,虽状态密实,但近沟岸坡发育有顺沟向的宽张裂缝。桥台开始施工时,地质人员例行巡视过程中,发现宽张裂缝距桥台很近,若按设计图继续施工,桥台极有可能随宽张裂缝跨塌,酿成事故。情况紧急,地质人员先口头告知现场暂停施工,然后联系设计、监理等单位,说明情况并以书面形式发出地质简报。最终该桥台进行了设计变更,将桥台内移至安全位置,消除了工程隐患。以上几个真实案例表明,施工地质工作在工程建设中的作用是很重要的,也是其他专业不可替代的,不注重施工地质工作就可能出现问题,轻者延误工期增大投资,重者可能引起安全事故。

3施工地质工作中容易出现的问题

结合工作实践,对施工地质工作中较常出现的两类问题作简单分析。

3.1地层、地质情况与勘察资料不附

造成这种情况的原因可能有:①勘察期的勘探点位置有偏差,甚至错误;②勘察期取样不具代表性或代表性不强;③勘察期岩芯、地层鉴定不准;④设计方案调整、改线、新增建筑物等;⑤勘察至施工间隔时间久,期间人为扰动或自然环境改变等。针对此类问题,现场地质人员可以解决的就现场解决,解决不了的,应上报相关部门,必要时进行补充勘察、增加勘探工作量、重新取样试验并修正技术参数。

3.2人为因素造成的问题

人为因素造成的问题在工程建设中也是比较常见的,如:①施工工序不合理、粗心大意造成的质量问题;②设计方案忽视细节、引用错误、设计不合理;③地质人员专业知识欠缺,对问题认识不清、把握不准;④行政干预,外行指导内行;⑤人为隐瞒、弄虚做假、夸大问题等。

4施工地质工作合理开展的措施

4.1收集前期勘察资料,熟悉工程地质条件

勘察阶段不同,所注重的问题侧重点也不同,施工地质进场前应收集各阶段的勘察资料,熟悉工程区的地层地质条件,尽可能多地了解附近工程的相关地质情况,收集与地质有关的资料,以达到事半功倍的效果。

4.2仔细阅图,领会设计意图

按图施工是工程建设中的铁律,领会设计意图对参建各方来说是必须的。地质专业应根据开挖揭示的实际情况,针对设计方案,发现与实际地质情况不相适应时,及时联系设计,修正设计参数或施工方案。

4.3多巡视工地,发现异常地质情况,及时通知、预报处理

目前工程建设中一般是多个工作面同时施工,地质人员应根据各工作面的特点进行不定期的巡视察看,随时掌握工程进度和工作面的地质条件,结合前期勘察资料及时发现地质缺陷和安全隐患,必要时以地质简报形式进行通知或预报,情况紧急时可先口头告知,再以书面形式发送地质简报。

4.4参加基础、基坑验收,进行地质编录

基础对工程的重要性自不必说,参加涉及地质的基坑、基础验收,从专业角度给出评定意见。在基础、基坑处理不能满足设计要求时,还应提出处理措施或合理建议。地质编录是施工地质工作中最基本的工作内容,编录内容包括基础的范围、高程、地层岩性、岩体类别、裂隙断层、地下水、不良地质现象等。

4.5与各方相互协作,保证工作正常开展

现今的工程项目建设一般工期都较紧,施工过程中难免出现这样那样的问题,在出现地质问题影响到施工时,地质人员应及时解决处理问题,现场解决不了的,尽快上报地质总工或相关领导。值得一提的是,由于涉及各方自身利益,实际工作中往往会出现一些分歧意见,或者推诿、扯皮的现象。在不影响原则、质量的前提下,与各方保持良好的协作关系,是保证工作正常开展的一个重要因素。

4.6施工地质简报的作用

施工地质简报是地质一方与其他参建各方的一种技术往来文件形式。主要用于:①地质条件与预期变化较大或存在地质缺陷,需变更设计方案时,为设计提供依据、建议;②对工作面可能出现的不安全因素、复杂地质条件等问题进行预报;③对不满足设计要求或不符合规范的施工质量、方法、程序等,要求处理改正;④对施工过程中存在问题的建议、看法等,也有告知、督促、免责声明等用途。施工地质简报以书面文字形式发出,须存档留底,以备后查。

4.7资料整编

某一单项工程的基础部分完工后应及时进行资料整理,根据施工期间基础、基坑的编录图、影像资料、试验及测量数据等,结合前期勘察资料,进行资料整理,绘制图件,编制文字说明等。在总体工程基础完成到一定程度时,应着手进行施工地质自查报告的编写。

5结语

综上,不注重施工地质工作就可能出现安全隐患,造成工程质量问题或安全事故,施工地质工作对工程建设的重要性不言而喻。通过收集前期勘察资料、仔细领会设计意图、巡视工地,发现异常地质情况及时通知、预报处理,参加涉及地质的基础、基坑验收,并进行地质编录并提出评定意见或处理措施,并加强责任心、严格遵守规范施工程序,参建各方共同监督、严格要求,进一步加强施工地质工作,为水利工程建设和运行提供保障。

参考文献

[1]SL313-2004,水利水电工程施工地质勘察规程[S].中国水利水电出版社,2004.

作者:成小勇 单位:陕西省水利电力勘测设计研究院勘察分院

本文由 :成小勇 原创内容发布于聚知文,转载请联系作者

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