工程地质勘察要点和降水处理分析

工程地质勘察要点和降水处理分析

张立宗

建材天水地质工程勘察院有限公司甘肃省天水市741000

摘要：随着国家经济的快速发展，城市化不断深入，建设工程建设数量越来越多，这大大方便了人们的生产生活，但同时也经常出现一些工程项目存在安全质量问题，产生严重的后果，因此在工程项目建设前，需要对其所处的地质情况进行勘察。

关键词：工程地质勘察；要点；降水处理

引言

因为现阶段水利工程施工地址多数选择在高山峡谷等地段，地理环境特殊，使施工难度不断增加，降水施工是水利工程施工期间重要内容之一，不断编制与优化水利工程降水施工方案是极为必要的。

1水利工程地质勘察要点

1.1地质构造勘探

只有做好扎实的基础工作，才能更好地确保水利工程建设过程的顺利推进，不断提高施工质量。在对水利工程坝址进行选择的时候，周围地质构造对大坝稳定性具有很大的影响作用，对水利工程最终建设质量也具有一定的影响。这就要求在工程开始施工之前，相关工作人员一定要对地质构造情况进行详细勘察，大坝建设区域必须有效避开地震活动范围。首先，地质勘查人员应该对区域构造资料进行充分收集与整理，结合勘探结果对断裂带可能存在的区域进行提前预测。坝址位置应该尽可能避开断裂带，否则会严重影响大坝建设质量，甚至会引发大坝垮塌现象的发生，给当地造成非常严重的经济损失。总之，在对坝址进行选择的时候，一定要避开断裂带区域，坝基应该选择岩体较为完整的区域。

1.2区域稳定性勘察

区域稳定性是水利工程建设过程中最为基础的一项内容，对工程后期运行状况起着很大的影响。在选择坝址的时候，工作人员一定要对施工区域和周边环境进行仔细勘测，对施工区域稳定性详细分析，从而更好地保证坝址选择的科学合理性。除此之外，相关工作人员还应该结合其它相关资料对区域稳定性进行认真分析与研究，充分认识到区域稳定性的重要性，并结合地震监测部门所提供的资料来确定工程地震安全等级，不断提高坝址的可行性和水利工程后期运行的稳定性与安全性。

1.3岩土体工程地质勘察

岩土体性质和水利工程稳定性两者之间存在非常紧密的关联，同时岩土体性质对水利工程坝址选择起着决定性作用，所以在坝址选择过程中一定要对岩土体性质进行详细勘察。在水利工程建设过程当中，在对高坝进行修建的时候，特别是混凝土高坝，坝基一定要选择完整、质地坚硬、抗水性能好，而且透水性能差的岩石，只有这样才能更好地保证水利工程后期运行过程的安全性和稳定性。堤坝最终建设质量在很大程度上受岩石性质的影响，我国近些年所建设的高坝当中，大多数都是建立在岩石质地非常坚硬的砂岩和麻岩基础之上。近些年我国水利工程建设规模不断扩大，遇到的岩土地基种类也不断增多，例如喷出岩，石英岩，块状结晶岩还有片麻岩。不同性质的岩土体适用于修建不同类型的大坝，喷出岩具有较好的抗渗性和强度，是一种比较好的坝基岩体，这种掩体在我国东北、华北和东南沿海地区比较常见；块状结晶岩通常情况下适用于高混凝土坝的修建，因为这种岩体质地均匀，抗渗性能好，强度大；在实际建设过程中，需要注意喷出岩喷发时形成的断面非常脆弱，且存在松散砂砾石层和风化夹层，不利于大坝地基稳定性。混合岩片麻岩也是水利工程坝址选择过程中一种非常理想的坝基，但是这种掩体里面经常存在一定的软弱夹层和各向异层，所以一定要进行详细勘察，为坝基质量奠定坚实的前提基础。

2降水处理措施

2.1轻型井点降水

在水利工程施工地点土质复杂。土壤水分含量大以及地下水位相对较高的情况下，一般会选择轻型井点降水方案。该类施工方式更加满足渗透系数较大的粉砂壤土基坑施工需求，也可以被应用于井排降水方案效果欠佳的基坑中，取得的效果相对可观。和他类降水施工方案相比较，轻型井点降水方案的优势体现在以下几方面：①对基坑土质没有提出极高标准；②对基坑周围的地下水封闭性良好；③在安设期间只需考虑支管管距、深度。在支管安设合理性有所保障的情况下，降水施工质量一般会很高。尽管如此，轻型井点降水施工方案应用期间还存在一定缺陷，例如施工工序相对繁杂，施工技术含量高以及成本相对较大等。

采用轻型井点降水施工方案计算实例井点降水总涌水量的计算方法：①基坑总涌水量Q（m3/d），通常是环形井点系统采用；依照如下计算公式：（2H-s）sQ＝1.366K；lgR-lgx0；②单井井点涌水量q（m3/d）常按无压完整井，（2H-s）s；q＝1.366K；lgR-lgr；上式中：K—土的渗透系数（m/d）；H—含水层厚度（m）；s—水的降低值（m）。例如对于基坑宽10m，长19m，深4.1m，挖土边坡1：0.5。地下水位－0.6m基坑工程，地质勘察资料显示：其处于地面下0.7m，是杂填土，该土层下有6.6m的细砂层，土的渗透系数K＝5m/d，再往下为不透水的粘土层。应用轻型井点设备进行人工降低地下水位。经计算该基坑平面尺寸是14m×23m，采用环状方式布设井点规定降水深度s＝4.10－0.6＋0.5＝4.0m，经测算由井点系统布置处至下面一层不透水粘土层的深度为0.7＋6.6＝7.3m，设井点管长度为7.2m（井管长6m，滤管1.2m，直径0.05m），基坑总涌水量计算含水层厚度：H＝7.3－0.6＝6.7m降水深度：s＝4.1－0.6＋0.5＝4.0m。

2.2挖垄沟降水法

该方法适用于降雨量大、地下埋深较深的水利工程基坑降水处理中，具有施工便捷、费用低、对基坑大小和水文地质条件要求较低、工序可随时调整的优点。应用此种该方法，可以把地下水和地表积水合二为一，从而实现共同降水的目的。在水利工程施工过程中，科学合理地应用天然建筑材料，可以大大降低施工成本。水利工程往往处于偏远山区，很多施工材料难以顺利运输到施工现场，因此，需要充分应用天然建筑材料。本工程施工区域位于太行山区，附近有众多的砂石料开采加工厂，砂石料储量丰富，质量优良，均能满足工程需要，并且到施工现场运距在20km以内，按业主要求，将砂砾料作为主要施工材料。

2.3井排降水技术

该方法主要适用于中小型，宽度小于150m的基坑，且基质土壤的渗透系数在1.0×10-4~1.0×10-3cm/s的基坑降水处理中，其主要优点为：降水效果明显、井距可实时调整、可实现集中排水、工序简单、施工便捷等。但在实际应用过程中，对地质结构有极高的要求，需要和明排水措施结合使用。本工程基坑地下水位埋深为3.5m，渗透系数为1.5×10-4cm/s，而且距离水源较远，在实际应用过程中，井的深度和井的间距布置要通过水力学进行计算，以确保降水的效果。

结语

总而言之，在国民经济发展过程中，水利工程扮演着十分重要的角色，想要不断提高工程最终建设质量就必须做好前期的地质勘察工作，特别是对施工区域岩土体、地质构造以及土质稳定性的详细勘察和充分了解，从而保证选址的科学性和合理性，与此同时，还需要采取恰当的降水处理技术，为水利工程最终建设质量奠定坚实的基础。

参考文献

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