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重视水利工程地质勘察和做好降水处理措施是提高工程质量的关键

所属分类:公司新闻    发布时间: 2021-08-27    作者:四川水利施工监测
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水利工程地质勘察和降水处理措施是怎么样的呢?今天四川水利施工监测的小编就结合工程实例,通过对水利工程坝址选择过程中的工程地质勘察要点及降水处理措施的介绍,在简述水文地质条件的基础上,来分析施工地质勘察要点,总结常用的降水方法,从而得出做好工程地质勘察是保证水利工程坝址选择科学性和合理性的关键,希望对相关单位有所帮助。

一、工程概况

一项水利工程的外部勘察采用钻孔和探坑相结合的方式,沿截水坝轴线方向布置4个钻孔和2个探坑,截水坝上游布置2个钻孔,间距30~50m,钻孔深度7.4~22.0m,探坑深度1.5~2.0m,整个河流由西向东,河滩宽度50m,河床高度216.5~217.9m(假设高度基点位于河道中心,高度216.15m)。河岸山体较为对称,山体更陡,河床宽,坡度低,植被少。根据当地气象局相关资料统计结果显示,该地区平均气温为11.9℃,夏季.高温可达41.5℃,冬季.低温度为-24.0℃。从十月底至次年四月中旬,全年平均蒸发量为1723毫米。本区地表水为地表径流水,地下水类型随降水的增加而有差异,以第四系孔隙潜水为主,含水层为沟谷内第四系全新统冲洪积层厚为5.3~10.4m。在2014年10~11月勘测期间,该区地下水位埋设深度1.1~6.0m,水位高程为215.47~216.51m。

二、工程地质勘察

1. 岩土性质。该工程区域岩石多为片麻岩和石英岩。水利工程建设时,必须特别注意片麻岩的各向异性和软弱夹层的存在,尽量避免片岩富集,确保水利工程坝址选择的科学性、合理性。工程区地表出露及钻孔揭露的地层岩性主要有太古界阜平群湾子组的片麻岩,第四系全新统冲洪积的砾砂和第四系全新统人工堆积的素填土。现代河床两侧漫滩及阶地不发育。

2. 潜水储存量计算。潜水储存量的计算公式为:Q储=μHF(1)式中,μ为含水层的给水度,由于该水利工程为砂砾,因此,μ取0.25;H为.低潜水位的厚度,取7m;F为被计算区域的总面积,取2.6×104m2。因此,该水利工程的潜水储存量=0.25×7×2.6=4.55×104m3。库容调节补给量与开采量之间的关系,枯水年份补给量减少,抽水量增加,此时需动用蓄水,但丰水年补水后再进行补补。进行补给量计算时,需考虑降雨入渗补给、径流补给、河流入渗补给及年灌溉用水、蒸发量等因素。

四川水利施工监测

3. 基坑涌水量计算。根据工程的具体设计,截潜方案选择地下连续墙方案。基坑开挖的主要作用是为上导槽开挖和各种临时工程的顺利进行创造良好的环境。如果水利工程主河槽的基坑长度为60m,宽度为5m,深度为3m,则根据潜水完整井的计算公式:Q=πK(2H-S0)S01n(1+Rr0)(2)中,K为渗透系数,m/d,根据工程实际情况,取60.5m/d;S0是基坑水位的深度,m,如果水位下降到0.5m,埋深3.5m,地下水位的深度为1.3m,S0=3.5-1.3=2.2m;R为降水影响半径,取河流宽度130m,r0为基坑等效半径,取30m。通过上述资料代入,可以计算出基坑涌水量为2948m3/d,在基坑施工过程中,为保证工程的开展效率,建议采用坑底开挖排水沟强排与集水井相结合的排水方式,并根据施工组织设计方案确定集水井的数量及泵型号,确保基坑涌水得到有效、及时排放。

4. 基岩地质特性评价。强风化片麻岩:岩体厚度2.7~8.0m,顶面深度5.3~13.5m,底面深度8~18m,底面高度199.67~209.54m,厚度不均匀。弱风化岩体:在钻孔勘探深度内,岩石顶面埋深8~18m,顶面高程199.67~209.54m。坝基渗漏:勘探过程中,坝址区软弱夹层,岩体中普遍存在节理,产状不稳定,节理贯通性较差,推断坝基岩层存在强渗漏情况的可能性不大。对大多数强风化岩,应采取防渗措施,弱风化岩体符合要求,可视为相对隔水层。左、右坝肩绕渗:左右坝肩均为岩体,表层2~3m厚风化层厚,节理裂隙发育,岩体破碎,透水性较强,存在坝肩围渗问题,建议采用防渗措施。

三、降水处理措施

1. 井排降水技术。该法主要适用于中小规模,宽度小于150m的基坑,且基质土的渗透系数在1.0×10-4~1.0×10-3厘米/秒之间,其主要优点是:降水量明显,井距可实时调节,可实现集中排水、工序简单、施工方便等。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。该工程基坑地下水位的埋深为3.5m,渗透系数为1.5×10-4cm/s,且距离水源较远,在实际施工中,应通过水力学计算确定降水效果。

2. 轻型井点降水技术。该技术主要应用在地质条件复杂和地下水位高的水利工程基坑降水中,对土质要求较低,而且封闭性较好,为了保证降水效果,在施工过程中,要合理确定支管管距与深度。但是,该方法工序比较复杂,而且成本较高,主要应用在基坑关键部位降水处理中。其基本原则是在拟建项目周围基坑内设置渗水井点管,在不扰动土体整体结构的基础上,在不扰动土体整体结构的基础上,连续排出渗水,保证基坑开挖的顺利进行。

3. 挖垄沟降水法。该法适用于降水量大、地下埋深较深的水利工程基坑降水处理,具有施工方便、费用低、对基坑尺寸及水文地质要求不高等优点。采用这种方法,可将地下水与地表积水合二为一,达到共同降水的目的。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。水利建设项目多处偏僻山区,许多材料难以顺利运输到施工现场,因此,必须充分利用天然建材。该项目建设地点位于太行山区,附近有众多砂石采石场,砂石料储量丰富,品质优良,均能满足工程需要,且至施工现场距离为20km以内,按业主要求,采用砂砾作为主要施工材料。

本文结合工程实例,分析了水利工程地质勘察要点及降水处理措施,说明其综合性强、系统性强,应从多方面综合考虑,才能保证坝址选择的科学性。四川水利施工监测的小编认为工程地质勘察在为水利工程坝址选择提供真实、有效的资料支持的同时,也是提高坝址选型科学性、合理性的主要途径,必须重视工程地质勘察的真实性和全面性,并做好降水措施,避免水位过高对施工的影响,提高施工质量和效率,充分发挥工程地质勘察的价值和作用。