淺論水庫勘察中的水文地質(zhì)問題

（云南地質(zhì)工程勘察設(shè)計研究院，云南 昆明 650041）

由于地下水情況直接影響到巖土體的特征以及基礎(chǔ)建筑的穩(wěn)固性與長久性，為此在水庫勘察時應(yīng)當(dāng)格外注重水文地質(zhì)狀況。但是從目前的情況來看，勘察成果中很少能涉及到水文參數(shù)方面的問題，水文地質(zhì)問題更多只是象征性的工作，勘察過程中有關(guān)水文地質(zhì)的問題更多是走過場，從而造成因為水文地質(zhì)勘察工作不足影響到工程整體的質(zhì)量。所以對水庫勘察中的水文地質(zhì)問題進行分析研究，對于進一步推動我國水庫工程建設(shè)具有非常重要的意義。

1 某水庫工程基本概況

某水庫工程為近些年該區(qū)域重點工程之一，其總的庫容量能夠達到近400萬m3。水庫的設(shè)計洪水水位為293m，一般情況下的蓄水水位可以達到291m，校核洪水水位為294m。為了保證水庫可以有效發(fā)揮防洪抗災(zāi)功能應(yīng)當(dāng)對攔河壩進行增固。此攔河壩主要采用混凝土重力壩的形式，同時為了能夠進行快速泄洪而使用WES實用堰，堰體的總高度達到了292m，同時要設(shè)置6個泄洪孔（孔徑為12m），同時要運用最科學(xué)的挑流模式進行能量消耗。

2 水庫勘察中水文地質(zhì)內(nèi)容和需要注意問題

2.1 水庫勘察中水文地質(zhì)內(nèi)容

對于巖土勘測工作而言，需要按照工程的具體情況來查明相應(yīng)事實，并且要對勘察所得結(jié)果實施必要的分析以及評定，特別是有關(guān)現(xiàn)場的地質(zhì)狀況和巖土層狀況等，唯有如此才可以編制出與現(xiàn)實情況更契合的勘察文件。實施巖土勘測，旨在對項目進行恰當(dāng)有效的謀劃設(shè)計，為有關(guān)工作的開展（比如地基的建設(shè)、安全監(jiān)督、后續(xù)治理、環(huán)境檢測等等工作）提供科學(xué)有效、真實合理的依據(jù)。

2.2 水庫勘察中水文地質(zhì)注意內(nèi)容

進行巖土勘測時，有關(guān)水文地質(zhì)的工作應(yīng)當(dāng)注重的問題具體而言：①關(guān)于自然條件的勘測。尤其是針對水文條件、氣象條件的勘測、地狀地貌的勘測等等。氣象與水文等方面需要關(guān)注的內(nèi)容主要包括溫度、濕度、氣候等等，地形地貌方面需要關(guān)注的內(nèi)容具體包含水系的特點和巖土項目周邊的環(huán)境等等；②關(guān)于地下水位變動狀況的勘測，地下水位的變化會對巖土工程具有非常重要的影響，需要重點關(guān)注的是地下水與地表水間的補充關(guān)系。

3 對于工程項目區(qū)域水文地質(zhì)狀況的剖析研究

3.1 對于工程項目區(qū)水文地質(zhì)條件分析

根據(jù)水庫工程項目區(qū)域地下水的實際條件，可以將其分成兩部分，分別為：碎屑巖類基巖裂隙水、松散巖類孔隙水。其中后者大多處在第4系巖土層縫隙中，而且這一系覆蓋層較薄、分布范圍比較小，水分占比較小，，對于工程沒有很大的影響，所以并不需要對此內(nèi)容進行過多的分析。本文主要介紹侏羅系上統(tǒng)粉砂質(zhì)泥巖和碎屑巖類基巖裂隙水的分布狀況和富含水的有關(guān)內(nèi)容。對于粉砂質(zhì)泥巖而言，其大多受巖石屬性與結(jié)構(gòu)的影響而含水比例較低，然而在最上層有網(wǎng)狀風(fēng)化縫隙產(chǎn)生，某些地方存有風(fēng)化縫隙水，是弱含水層。另外的某些砂巖具有較強的含水性，同時還是最關(guān)鍵的出水層，為此應(yīng)當(dāng)予以高度重視?？睖y范圍內(nèi)的地下水會在很大程度上受到降水補給、地質(zhì)構(gòu)造情況、巖石性質(zhì)等的影響，不同含水層之間缺少必要的聯(lián)系，所以缺少統(tǒng)一的地下水位面。為了能夠更加有效的對水文地質(zhì)情況進行分析，需要通過鉆孔進行抽水試驗剖析，具體步驟是把先抽出孔中水分，然后觀看孔位復(fù)原狀況，了解水位恢復(fù)快慢情形。對于壩址周邊河道下部位置而言，基巖上側(cè)巖石會遭受很大程度的風(fēng)化，地下水和河水具有互補關(guān)系，經(jīng)過觀察和抽水試驗可以知道地下水位和河水位十分近似，假如暫停抽水，地下水位便會快速復(fù)原。

表1 抽水試驗分析

表2 不同基坑涌水量情況

3.2 針對抽水試驗的剖析

在勘測過程中應(yīng)當(dāng)進行降深的穩(wěn)定流混合抽水試驗，有關(guān)內(nèi)容見表1。所得出的滲透系數(shù)為每天0.41米。從上述得出的滲透性情況來看，壩址區(qū)域的巖體可以看成為弱-中等透水性巖體。

若是受到外部因素的進一步影響（例如風(fēng)化），就會造成中淺層巖體裂縫持續(xù)擴大，這樣就會增大不同含水層之間的連通性，從而造成透水性有所提升。為了可以更精準的掌握這個方面的內(nèi)容，還應(yīng)當(dāng)實施壓水試驗有效驗證。利用壓水試驗可以知道這個區(qū)域的透水率在3.23-10Lu水平的有23段，從數(shù)值上看可以歸為弱透水層，其埋設(shè)深度為10.3-35.2lm；透水率能夠達到10-100Lu的有22段，從數(shù)值上看可以歸為中等透水層，其埋設(shè)深度為1.8-27lm。從壓水試驗的結(jié)果剖析可以知道，對于那些有很強透水性的孔段而言，無論是構(gòu)造間的縫隙還是層間縫隙均有很大發(fā)展，各種縫隙間的連通狀況與張開程度均較為優(yōu)良。在水庫勘測中運用的壓水試驗曲線大部分為沖蝕型，根據(jù)混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范可知，要確保大壩相對隔水層Q在5Lu以下，保證河床的埋深要達到28m～36.5m，保證左岸的埋深達到25.3-30m，保證右岸的埋深達到26.5-31.1m。

4 有關(guān)壩址滲漏問題的剖析

由上文可以知道，壩址區(qū)域的巖體大多是砂巖與粉砂質(zhì)的泥巖。對于后者而言，在壩肩巖體中能夠發(fā)展為3組縫隙，由于受縫隙范圍與程度方面的影響會造成透水性發(fā)生較大改變。從完成的鉆孔試驗可以知道，左壩肩上文巖體會在很大程度上受透水率影響。對于這種問題而言，有關(guān)技術(shù)工作者能夠?qū)Υ髩芜M行帷幕灌漿防滲。

由混凝土重力壩設(shè)計要求中可以知道，在大壩左肩繞壩滲漏埋深管控在25.8到29.8米區(qū)間內(nèi)，為此應(yīng)當(dāng)對其進行恰當(dāng)處理。在大壩的右肩繞壩設(shè)立帷幕灌漿，防滲順著壩體延展，要確保延伸長度在30m以上。對于大壩的基礎(chǔ)區(qū)域來說，要確保巖體隔水層的埋設(shè)深度控制在27.7m～36.4m范圍內(nèi)，設(shè)計大壩右壩滲漏埋深管控在26.1到30.9米區(qū)間內(nèi)，而且也應(yīng)當(dāng)進行帷幕灌漿，另外還應(yīng)當(dāng)保證向外拓展的長度長于32m。

5 有關(guān)壩基基坑涌水狀況的估測剖析

大壩基坑具有一定的用水問題，此便要求對其實施相關(guān)的計算剖析。運用較多的核算方式是“大井法”，主要是通過水文地質(zhì)學(xué)當(dāng)中潛水非完整基坑流量計算公式進行計算，具體內(nèi)容如下：

在上述計算公式中，Q代表的是基坑涌水量的總和，單位為m3/d；q1代表的是從坑壁流入基坑的流量，單位為m3/d；q2代表的是從坑底流入基坑的流量，單位為m3/d；r0代表的是基坑虛構(gòu)大井半徑，單位為m；C代表的是基坑寬度，單位為m；B代表的是基坑長度，單位為m；K代表的是滲透系數(shù)，單位為m/d；S代表的是基坑排水時水面降低深度，單位為m；R代表的是以基坑為中心計算的影響半徑，單位為m；M代表的是承壓含水層厚度，單位為m。

本文受到篇幅的限制只是對和河床相連區(qū)域基坑涌水量情況進行計算，按照前述設(shè)計內(nèi)容可以得到相應(yīng)計算結(jié)果如表2所示。

表2中所述結(jié)果為全斷面開挖基坑涌水量情況，如果要分段挖掘，那么能夠大幅減少基坑涌水?dāng)?shù)量。

6 結(jié)語

伴隨社會的迅速發(fā)展和科技水平的快速提高，中國在有關(guān)項目勘測中對于水文地質(zhì)勘查的必要性有了更為深入的認知，但是因為對這些方面認識較晚，目前在某些工程施工過程中對于水文地質(zhì)方面的勘察程度不足，這就造成由于水文地質(zhì)工作不到位而導(dǎo)致項目設(shè)計和建設(shè)等方面產(chǎn)生問題。對于此些問題而言，相關(guān)人員要不斷加強自身專業(yè)技術(shù)水平，充分發(fā)揮出水文地質(zhì)在巖土勘察中的作用，有效提升工程勘察的質(zhì)量，確保工程的順利實施，進一步推動工程的發(fā)展。

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