水电工程地质勘探要求及其技术探析

1、水电工程地质勘探要求及其技术探析【摘要】通过结合笔者从事水电工程地质勘探实践经验, 提出从事水电工程地质勘探的技术要求以及地质勘探的技 术要点，针对水库工程种类而提出相应的地质勘探实施方 案，旨在为同类工程提供参考借鉴。【关键词】水电工程；地质勘探；勘探报告；地质种类1. 引言对于水利工程地质勘探应当根据不同阶段的工程地质 勘查深度要求和勘察方法，按照中小型水利水电工程地质 勘查规范sl55-93进行。同时勘察过程中采用的勘探手段 和实验方法须按照水利部和电力工业部发布的相应行业标 准和规定执行。2. 地质勘探主要任务为了对水电工程地质情况有详细的了解，进行地质勘探 时必须充分调查了解区域地质

2、构造情况，包括地形、地貌及 物理地质现象、地层岩性、地质构造及地震，并对工程地质 区的区域构造稳定性作出评价。同时进行水电工程地质勘探 调查，查明水电工程是否存在浸没、淹没，有无大的渗漏带 及绕坝渗漏等不良地质现象。通过结合安全鉴定中的地勘资 料，应当采取进一步查明：(1) 坝址(含溢洪道)的地层岩性及水文地质条件，查 明大坝坝肩渗漏原因及渗漏量。绘制大坝地质纵、横剖面图。 查明透水层地层性质及透水特性，地下水类型、水位变化规 律，补排条件，与地表水体关系，地基相对隔水层的埋藏条 件和特性，提出各类土的渗透系数和抗渗比降。(2) 对坝体质量进行检测及评价；同时应当根据按水 坠坝技术规范(sl3

3、02-2004)及其附录有关坝体土工试验的 要求，进行坝体抗剪强度指标(应用三轴剪)、颗分试验等常 规试验(试验不少于11组)，对坝体土料及料场土料的允许 渗透坡降做出评价结论。提出坝前淤积土、坝体土强度指标 建议值。(3) 同时须查明并分段论述溢洪道的地层岩性，地基 条件绘制溢洪道地质纵、横剖面图；查明原放水洞地质条件, 并绘制原放水洞地质纵剖面图；查明新建放水洞的地质条 件，并绘制新放水洞地质纵剖面图。调查天然建筑材料场(土 料、石料、混凝土粗细骨料)，指明料场位置，给出选定料 场的物理力学指标，并对料场的储量、质量及开采运输条件 作出评价。对坝肩山梁的稳定性做出地质评价。(4) 对水电工

4、程地质勘察结果的要求，勘察报告(成 果)须按照中小型水利水电工程地质勘查规范sl 55-93, 所附图件须按照水利水电工程制图标准勘测图表达和绘 制。勘察报告中边坡和围岩工程地质须按中小型水利水电 工程地质勘查规范sl 55-93进行分类和提出相应岩体物理、 力学和强度指标。3. 水利水电工程地质勘察要点对不同阶段水电工程地质勘察的侧重点有所不同，应当 有所区别。通过结合工程实践，笔者总结对于水电工程各勘 察设计阶段应当采取的勘察要点。（1）规划阶段的水电工程勘探。应对河流开发方案和 水利水电近期开发工程选择进行地质论证，并提供工程地质 资料，包括下列内容：了解规划河流或河段的区域地质和地 震

5、概况；了解各梯级水库的地质条件和主要工程地质问题， 分析建库的可能性；了解各梯级坝址的工程地质条件，分析 建坝的可能性；了解长引水线路（指长度大于2km的隧道或 渠道）的工程地质条件；了解各梯级坝址附近的天然建筑材 料的贮存情况。（2）可行性研究阶段的水电工程勘探。应在河流河段 规划选定的基础上选择坝址，并对选定坝址、基本坝型、枢 纽布置和引水线路方案进行地质论证，提供工程地质资料。 应包括下列内容：进行区域构造稳定性研究，并对工程场地 的构造稳定性和地震危险性作出评价；调查水库区的主要工 程地质问题，并作出初步评价；调查坝址、引水线路、厂址 和溢洪道等建筑物场地的岩土工程（地质）条件，并对有

6、关 的主要岩土工程（地质）问题作出初步评价；进行天然建筑 材料初查。（3）初步设计阶段的水电工程勘探。应在可行性研究 阶段选定的坝址和建筑物场地上进行，查明水库及建筑物区 的工程地质条件，进行选定坝型、枢纽布置的地质论证和提 供建筑物设计所需的工程地质资料。应包括下列内容：查明 水库区岩土工程条件，分析岩土工程问题，预测蓄水后的变 化；查明建筑物地区的岩土工程条件并进行评价，为选定各 建筑物的轴线及地基处理方案提供勘察资料和建议；查明导 流工程的岩土工程条件，根据需要进行施工附属建筑物场地 的岩土工程勘察和施工与生活用水水源初步调查；进行天然 建筑材料详查；进行地下水动态观测和岩土体位移监测。

7、（4）技施设计阶段的水电工程勘探。应在初步设计阶 段选定的水库及枢纽建筑物场地上，检验前期勘察的地质资 料与结论，补充论证专门工程地质问题，并提出优化设计所 需的工程地质资料。应包括下列内容：进行初步设计审批中 要求补充论证的和施工中出现的专门性工程地质问题勘察； 提出对不良工程地质问题处理措施的建议；进行施工地质工 作；提出施工期和运行期岩土工程（地质）监测内容、布置 方案和技术要求的建议；分析施工期岩土工程（地质）监测 资料。（5）对水电工程施工阶段的水电工程勘探，其应包括 下列内容：收集建筑物场地在施工过程中揭露的地质现象， 检验前期的勘察资料；编录和测绘建筑物基坑、地下建筑物 围岩的地

8、质现象；进行地质观测和预报可能出现的地质问 题；进行地基加固和不良工程地质问题处理措施的研究；进 行与岩土工程（地质）有关的工程验收。4. 水库工程地质勘察要点现针对水电工程中的水库工程，而提出该工程类型的地 质勘探技术。从工程实践表明，水库蓄水以后，水文条件将 会因此发生剧烈变化，库周的水文地质条件也发生很大变 化，将影响库区及邻近地段的地质环境。当水库地质本身存 在某些不利因素就会产生工程地质问题。一般来说，水与地 质环境相互作用产生五大工程地质问题，即水库渗漏问题； 水库浸没问题；库岸稳定性问题；水库淤积问题；水库诱发 地震问题。而其中水库渗漏问题是水库最主要的工程地质问 题。从水库渗漏

9、形式可分暂时性渗漏和永久性渗漏两种形 式。从水库工程地质勘探结果表明，水库渗漏条件分析主要 包括地形地貌、岩性、地质结构和水文地质条件等方面。显 然地质勘探结果中，对于地形地貌条件，水库附近沟谷切割 的深度和密度，对水库渗漏至关重要。对于岩性及地质结构 条件，库区地层的岩土性质和地质结构，决定了渗透介质的 透水性能。渗透性强烈的岩土体和构造破碎带，构成水库的 渗漏通道。对于水文地质条件，可以判定水库是会产生永久 性渗漏，还必须研究水文地质条件。在预测水库是否会发生 渗漏时，查清库周有否地下分水岭以及分水岭的高程与库水 位的关系最为重要。5. 结论结合笔者从事水电工程地质勘探实践经验，表明对于水 电工程建设的不同阶段，地质勘探任务及其技术要点有所区 别，鉴于此，文章提出从事水电工程地质