浅析中小型水利水电工程地质评价

摘要:我国水力资源极为丰富,已兴建了一大批中、小型水电站,但在这些工程的前期工作中,存在着工程地质参数过于复杂的问题,致使建设工作量增加,投资加大,工期也因此延长。本文浅谈中小型水利水电工程地质评价工作的积累经验与工程地质类比的重要性,对于中小型水利水电工程建设具有重要的现实意义。

Abstract: There are abundant hydropower resources in China and it has built a large number of small and medium hydropower stations, but there are many complex geological parameters problems in the preliminary work of these projects, resulting in construction workload, increased investment and extended duration. The paper discusses the accumulation experience of small and medium hydropower projects geological evaluation and the importance of engineering geological analogy which have important practical significance for small and medium hydropower construction.

关键词:中小型水利水电工程;地质;地质评价

Key words: small and medium hydropower engineering;geology;geological evaluation

中图分类号:TV22 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)12-0044-01

0引言

近年来,我国各地加快了中小型水电站的建设工作,然而,中小型水电站工程在勘察阶段由于受到各种条件限制,不可能投入大量的勘探工作,加上地质体的隐蔽性和复杂性,前期勘察不可能完全查明建筑物的工程地质条件。施工开挖后,我们可利用暴露的有利条件,全面检验前期勘察结论,及时修正地质评价,为优化设计方案及工程处理方案提供依据。

1水利水电工程地质评价的重要性

地质评价是在查明工程区的基本地质条件的基础上,加强勘察成果分析,结合工程的特点,抓住主要的工程地质问题,对工程不同的建筑物提出一个准确、合理的地质评价意见以及地质参数、具体的工程处理建议等。有些项目的地质评价内容没有很好地结合水工建筑物的特点进行评价,没有把“地质问题”和“工程”紧密结合,造成评价内容的空洞,缺乏实用性,地质评价的水平还有待于提高。地质评价是应抓住主要工程地质问题,如应对坝肩拱座进行稳定性评价,评价内容应包括拱座的抗滑稳定、变形稳定以及渗透稳定等。对于重力坝,常见的地质问题是坝基的抗滑、变形问题、绕坝及坝基渗漏问题、两岸开挖边坡的稳定问题以及大坝下游的冲刷问题等。[1]建在砂卵石层的闸坝,突出问题是砂卵石层的压缩变形、渗漏及渗透稳定问题以及下游冲刷问题等等。地质评价的重要性是在综合评价的基础上,提出合理的地质参数以及工程处理的建议。

2水利水电工程地质评价基本内容

水利水电工程地质评价的基本内容由于建筑类型不同而各异,但普遍内容包括:地形地貌、地质构造、地层岩性、区域稳定性、主要物理地质现象等。

2.1 地形地貌评价要点为工程区内基本地形地貌单元(山地、丘陵、盆地、平原)的分布情况及形态特征(海拔高程、分水岭的高度及地形高差、切割情况、地表坡度等)、河谷发育史、河谷地貌形态、河谷阶地的发育及堆积物分布特征、河流形态及坡降等,以及夷平面、剥蚀面、古河道、冰积物等的分布范围、高程及形态特征等。[2]

2.2 地质构造评价要点为工程区域构造发展史、所处大地构造部位、主要构造单元、构造体系型式及其复合、交接关系,研究主构造线方向、构造的级序、基本构造格架等,叙述工程区主要褶皱隆起带、凹陷带及断裂带的规模、分布延伸情况及其力学性质、类型、错动方向、错动距离及活动性,并对各构造形迹的先后序次进行配套分析。对区域性岩浆活动的时期,规模类型、产状及与区域构造的关系进行阐述。

2.3 地层岩性按照地质时代从古至今对工程区内出露的各类地层岩性进行叙述,其要点为成岩时代、分布范围、厚度、产状、岩性、岩相、矿物组成和接触关系。对于第四系沉积物还应阐明其成因类型和物质组成。

2.4 区域稳定性区域稳定性是指内力作用引起的构造运动,特别是地震活动、断裂活动对工程建设地区稳定性的影响。评价的要点为区域构造背景、活断层判定、地震危险性分析、工程建设诱发地震的潜在危险性预测。在区域稳定性条件好时,主要注重地基稳定性条件;在区域稳定性条件不好时,则通过地基稳定性分析找良好的地段加以改善。[3]

2.5 主要物理地质现象评价要点为工程区大型冲沟、滑坡、泥石流、倾倒岩体、变形体、崩塌体、松动体、岩溶以及沙丘、冻土等的分布规律、规模、成因等。

3中小型水利水电工程地质评价体会

3.1 坚持按照规范要求,分阶段进行地质评价工作地质评价工作是水电工程建设的基础,不按一定的程序进行深入的地质工作,就难以取得可靠的地质资料。地质评价工作应遵循科学的工作步骤,一般先由面到点,由宏观到微观,由地面到地下,由浅入深的原则开展各项工作。中小型水电工程与大型工程相比,虽然工程规模小,但是“五脏俱全”,必须查明影响工程建设的地质问题,确保工程安全,所以地质工作应坚持按照规范要求,分阶段进行地质勘察评价工作。[4]

3.2 地质与设计密切合作,确定主要工程地质问题中小型水电站工程地质勘察工作经常由于资金、设备等条件的限制,不可能投入较多的勘探工作,又必须把地质问题讲清楚,地质应与设计专业密切合作,了解水工建筑物的特点,初步确定工程的主要工程地质问题,便于有针对性地开展外业工作。对于一些小型水电站工程,在地质测绘基础上确信工程地质条件简单,勘察工作可以适当简化,而一般地质问题和一些不良地质现象,如一些小断层破碎带的处理等可在施工开挖揭露以后再研究处理方案。

4结语

目前简易快速测试核心技术发展较快,应用较多的有回弹仪、点荷载仪、携带式剪切仪、单道地震仪、岩体波速仪等。通过这些仪器简易测试,可获得各种力学特性,以进行岩体分类,可提出概略的岩体(石)物理力学指标。这类测试仪器操作简单,携带方便,测试速度快,购置价格亦较低廉,适宜于在中、小型水利水电工程地质勘察中广泛应用。

参考文献:

[1]田陵君.水利水电工程库岸稳定性[M].北京:科学出版社,2006:57-58.

[2]张皓鑫.中小型水利水电工程地质勘察规范[M].北京:科学出版社,2008:33-37.

[3]陆兆溱.工程地质学[M].北京:水利电力出版社,2007:100-102.

[4]林宗元.简明岩土工程勘察设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社.2008:22-25.