水利水电隧洞工程地质缺陷与处理措施分析

水利水电隧洞工程地质缺陷与处理措施分析
摘要：在水利水电工程的施工过程中，会遇到各种地质缺陷，如果不做好相应
的处理，将会严重的影响水利水电隧道工程的施工质量，甚至引起隧道工程的垮塌，威肋、人们的生命和财产安全。

关键词：隧洞工程；地质缺陷
1工程概述
某水利隧洞工程，治理长度是0.8km，新建堤防长度是1.6km，清淤长度是0.77km。

河道综合治理场地也是1.6红利，左右岸新建防洪堤总共是2.95km，河
道清淤长度是1.5 km。

隧洞工程是于2016年完工，其中一段隧洞较为潮湿，背
河堤脚外年年渗水，堤防背河提高了3m，临河堤高是3mo经过地质勘探之后，
整个河段的宽度为30m，堤身的土质为粉质土质。

堤基为第四纪全新统冲积堆积，表现为呈状分布。

2水利隧洞工程地质勘察的问题
2.1勘探布置
勘探布置是堤防工程进行地质勘察的关键，必须要用最小的工作量获得较多
的地质材料，以此要求对勘察布置进行设计，首先要掌握堤防工程区域内已经获
取了何种地质材料，对勘探坑孔进行合理布置，所有勘探工程放置在比较关键的
位置。

但是，在实际操作时很多地质勘察企业并没有对堤防工程区域已获得的地
质资料进行收集、整理，遗忘了此步骤，很粗糙的实施勘探布置工作，也没有严
格根据相关工艺流程操作，未能站在工程的角度去把握堤防工程区域内的地质情况。

针对此情况，要求勘察企业必须要严格按照《堤防工程地质勘察规程》，在
工程地质测绘的前提下再去有针对性的做勘探布置工作，因此必须要整理和收集
与工程相关的资料，提前一段时间花在施工现场，包括测绘、勘探等，尽量全方
位了解施工区域的河床、漫滩、地层岩性、含水层厚度等情况，对目前的堤防工
程有大概的了解，掌握此资料后再对地质问题进行分析，做针对性的方案，开展
具体的勘探工作。

在勘探布置实际工作中，勘探网、勘探线进行布设时，要根据堤防工程的设
计要求和，结合施工现场实际的地形地貌，对包括桩基、箱基以及拱坝等的勘探
点进行科学合理的布置。

目前比较常见的勘探手段包括钻探、坑探、槽探和取样
以及室内试验等，在获取地下地质最基本的条件，可利用钻探、坑探等方法深入
了解特殊地段的地质情况。

首先进行沿线布置，然后按照防堤工程等级进行布置
孔距，必须要重视横断面勘探。

根据本人多年工程实践经验综合考虑，勘探点尽
量布置在堤角、堤顶登出，如果是特殊场地可以进行适当调整。

2.2勘探深度
整体来说，勘探孔深度要按照防堤工程的等级、地下地质情况勘察以及地质
问题评价进行综合考虑。

笔者多年工作实践发现，如果堤身并未强透水层的情况，要达到堤防工程勘探要求的孔深，必须是堤身高度最高2倍；如果是有强透水层
和软水层，那么必须酌情适当增加勘探孔深度，以符合渗流要求。

必须注意一下，如果防堤工程属4，5级，因为在这个级别防堤工程一般是处于丘陵地区，其堤
高低，透水层较浅，一旦发生暴雨后则易引发洪水，因此经常导致溃堤事故，所
以必须加强勘探孔深度进行控制，严禁随意减少深度，以保证顺利进行一次性勘察。

还有就是，实际的勘探钻孔过程中，钻孔数量大多是确定为堤外1 -2孔，堤
内是2-3孔，孔距大多是处于20-100 m的范围，如果是地质条件相对简单的施工
区域，可以考虑酌情减少勘探孔数量。

如遇到涵闸建筑物，孔深要深入到闸底板
往下的区域，是闸底板宽度的1-1.5倍；如果是岸堤勘探孔的深度，建议要深入
河床下面的5-10m；如果是地形地貌相对复杂区域的勘探孔深度，建议深入到强
风化岩石顶部。

2.3取样及其实验
地质取样工作同样是堤防工程地质勘察中的重要环节，包括岩土样和水样两种。

待勘探孔深度达到一定要求后，从钻孔中进行取样，对岩土体物理力学性质
进行研究，之后进行地下水检测。

一般来说，土样采取方式包括以下两种，双管
钻进和螺纹钻进，前者要确保回次进尺控制在1.5 -2.0m的范围内；后者是要确保回次进尺控制在0.4-0.6m的范围。

此外，钻进中要对钻进的速度、塌孔、涌砂、
缩径、稳定水位等信息进行详细记录。

为了获取车圆状土样、扰动砂砾料等数据，要快速、连续的压入。

还有就是在扰动砂砾料取样过程中，对该区域取土的全料
进行拌匀处理，然后再取样并且及时封存。

取样工作完成后开始试验工作，同属于堤防工程地质勘察的重要内容之一，
并且对勘察结果精确性有重要影响，是工程施工设计成功的关键。

根据堤防工程
勘察工艺流程上分析，试验具体内容包括现场原位试验及室内土工试验。

其中，
现场原位试验包括动力触探、静力触探以及贯入试验等；室内土工试验具体是对
岩土的颗粒、比重、含水量、渗透等各项指标进行深入分析，掌握地下岩土的大
概情况。

还有就是为了能够实现对地下水进行实时监测，对勘探孔进行布置时要
专门钻探出专门的钻孔，以获取水样与监测地下水。

3水利隧洞工程地质勘察的处理措施
3.1做好取样以及试验工作
隧洞工程勘探时因为钻孔的孔距比较大，一般是工作人员把原状样送至实验
室后开始试验工作，笔者建议每个地质单元分别至少取6个土样，初设要>10个
土样。

采取原始土样的方法很关键，要求工作人员选择连续压入、重锤少击的方
法完成土壤的采取工作。

取样时针对孔底残留土进行认真清理，以此可以有效防
止土样扰动对试验结果产生一定的影响。

取出土样后及时把样品密封包装起来，
之后送至实验室。

送往实验室的路途中，必须要把土样放到箱子内，并且加以适
当的防震对策。

除此之外，试验时要注意室内土工试验、现场原位试验的区别，前者主要是
动力触探、静力触探以及贯入试验等，具体是针对黏性土进行颗粒、比重、含水量、渗透、抗剪等关键指标的分析；而后者来说，比较常见的是的贯入试验，这
是动力触探的其中一种，具体指的是在施工现场对砂性土、黏性土等，在有关地
基承载力进行测试。

标贯时工作人员尤其要注意妥善处理卵石、砂卵石，在砂卵
石层中要使用圆锥动力触探，防止出现标贯预打值偏高的现象。

还有就是黏性土
和砂层中的静力触探试验或者十字板剪切试验等，由于专业性太强，欠缺专业设
备与技术人才的话，操作如此复杂试验的难度很大。

除此之外，不仅要采取土样之外，水样抽取也比较关键，杜绝马虎的抽取方式，以及不专业的手法。

笔者建议在抽水时，先抽取孔内的地下水，待孔内水抽
干后，才可以抽取地下水，尽量确保抽取水样纯正没有污染。

3.2整理好并分析好检验结果
首先，及时对实验结果进行整理和分析，比如文字报告、附表等，笔者针对
此进行详细介绍。

在水利隧洞工程中，有关地质勘察报告必须要有以下几条内容，分别是区域地质调查、地形地貌、水利隧洞的状况、地基结构等。

施工人员要做
好详细记录，比如说水利隧洞勘察时对地质调查的目标包括地质构造、地震情况
以及水文性质等情况，并针对此做详细记录；针对水利隧洞来说，具体是堤基工
程质量有无产生渗漏现象，再比如基础与岸坡稳定程度等，并结合实际情况提出
对应的措施。

比如结合地质情况，建议使用某种天然建筑物材料完成修建，施工
现场无论是材料质量，还是客观条件等各种因素进行分析与讨论。

4总结
总而言之，在水利工程隧洞的施工建设过程中，其基础工作就是工程设计，
工程设计的关键在于地质勘察。

所以要给予地质勘察足够的重视。

待地质勘察有
了比较准确的结果再推进下一步工作，实际操作时往往会出现各种各样的问题，
要确保水利隧洞工程的施工质量，要针对地质勘察尽可能的科学、完整以及系统，为设计工作提供准确可靠的资料。

如果出现问题，则要及时进行分析与探讨，并
制定对应的解决措施。

参考文献
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