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水利工程基础科学
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水利工程地质复查探析

发布时间:2017-04-07  来源:


  1地质复查工作在施工技术工作中的作用

  1.1土方平衡规划的需要

  土方开挖总量虽远大于填筑总量,但根据设计技术要求,填筑用土土料需满足塑性指数、粘粒含量、有机质含量、水溶盐含量等多个技术指标的要求,加之全渠段各类土质分布很不均匀,实际可利用土量有限,有一段土可利用,有一段不可利用,因此,需对全渠段土料进行复查,进而进行土方平衡规划工作。这样可避免在开工后才发现土料场存在问题而导致工程停工、窝工,无法保证工程质量,并且避免造成经济上的巨大损失。开展地质复查工作可有效的解决这个问题,承包人应委托有资质的试验单位按照相关规定在全渠段开挖区布孔勘探,通过试验室试验分析,确定哪部分土料符合设计填筑用土料要求,确定可利用土的平面分布情况及垂直分层情况。根据试验室提供的资料,技术人员可进行土方平衡规划工作,编制土方平衡规划方案,按照土方平衡规划方案指导施工生产工作。

  1.2确定降排水方案的需要

  标段内渠道地下水位一般高于渠底板2m~7m,而挖方深度一般7m~12m,因此地下水位很高,且部分渠段及建筑物存在有承压水。承压水水头与潜水水头基本相同,承压水压力很大,需进行降排水方可保证干地施工及施工期场区安全。

  (1)渠道工程降排水方案渠道工程降排水施工前,未进行地质复查工作,按照合同地勘单位提供的地质资料进行了降排水方案设计并施工,方案为在渠底中心线附近设管井进行降排水,管井间距30m~32m。土方开挖过程中发现,有约2.0km渠段地质变化较大,原降排水方案无法把地下水降至需要的高程,即采用了单井井里增加水泵、更换高功率水泵、大量增加明排措施、两侧马道上加降水井等多种方法方把地下水位降下去,达到了干地施工要求。虽然最终仍然完成了施工任务,但施工过程中增加了难度,且增大施工成本,延误了施工工期,多方面造成了损失。

  (2)大沙河渠道倒虹吸降排水方案大沙河渠道倒虹吸开工前虽然进行了地质复查工作,但其精度远达不到应有的效果,在确定降排水方案方面不能起到应有的作用。该倒虹吸分两期施工,采用的降排水方案为开挖边线外周围做截渗墙,截渗墙内设管井降排地下水的方法。

  一期施工时,按照合同地勘单位提供的地质资料制定了降排水方案,但因该倒虹吸地质的复杂性,管井、截渗墙深度均未达到方案设计的理想深度,给施工造成了很大的难度。总结一期施工的教训,二期施工前,委托有资质的地勘单位对二期场区进行了地质复查,尤其是沿降排水方案设计的截渗墙位置安排了布孔勘探,详细查明了截渗墙部位的地质分层情况。复查前的地质情况简单描述如下:建筑物场区地层自上而下分别为:①卵石、泥砂充填,层厚1.5m~3.8m;②重粉质壤土,层厚1.8m~8.0m;③重粉质壤土,层厚1.0m~15.6m;④卵石层厚1.4m~13.5m;⑤重粉质壤土,层厚1.7m~15.2m不等。复查后的地质情况简单描述如下:建筑物场区地层由上至下分别为:①卵石,厚1.2m~1.5m;②重粉质壤土,厚度一般3.1m~6m;③重粉质壤土,厚度一般1.2m~7.0m,场区内广泛分布;④卵石,厚度一般0.6m~8.4m;⑤重粉质壤土,本次勘察未揭穿,最大揭露厚度12m。场区地下水主要赋存于第④层卵石中,为承压水,承压含水层顶板高程94.7m~101.6m,勘探期间承压水位高程98.8m~102.2m,承压水头一般2.1m~4.5m,基坑开挖施工需排水、降压和防渗处理。由上述地质复查前后对比可知变化很大。根据复查后的地层情况,承包人修改了原降排水方案,重新确定了截渗墙及管井的深度,施工过程表明,降排水达到了预期的效果。

  2地质复查工作在商务工作中的作用

  本标段投标时,由于招标文件提供的地质资料不够详细,渠道工程投标时降排水方案为明排方案,按照明排方案所做的降排水报价很小,相对于实际发生的费用微乎其微。工程开工前期,承包人虽然意识到了这个问题,但认识仍然略欠明确,因此未开展地质复查工作即开始进行渠道工程施工。施工降排水方案为管井方案,整个渠道布满了降水井。随着施工工作的逐步、逐年进行,降排水产生了巨大的费用,导致项目经营严重困难,资金入不敷出,施工生产工作举步维艰。工程施工中后期,承包人开始认真考虑如何扭转项目经营不利局面,这时,深刻的认识到了应对渠道进行地质复查,核查实际地质条件与合同地质条件是否有变化,从技术角度出发,寻找商务契机。承包人委托了有资质的地勘单位对渠道进行了地质复查工作,详细复核了场区水文地质条件。合同文件提供的即复查前的水文地质条件简单描述如下:场区地下水可划分为第四系孔隙潜水和承压水,潜水含水层主要为上部黄土状壤土和粉质壤土,黄土状壤土和粉质壤土渗透系数K=2.24×10-6cm/s~6.02×10-5cm/s,一般属微~弱透水。承压水含水层主要由粉细砂和中砂组成,渗透系数一般K=1.27×10-3cm/s~3.4×10-2cm/s,属中等~强透水。复查后的水文地质条件简单描述如下:勘察试验中主要划分了两大含水层,一是上部的粘性土层(黄土状重粉质壤土、黄土状轻粉质壤土和中粉质壤土共同组成),二是下部中细砂组成的砂层含水层。上部粘性土层的综合渗透系数室内试验测定值为6.5×10-5cm/s~1.39×10-4cm/s;对于下部的砂层,抽水试验测定渗透系数值为6.72×10-3cm/s。由复查前和复查后的结果对比可知,水文地质条件发生了很大的变化,根据合同有关规定,承包人开始着手商务方面的相关工作。由于施工工期有限,而发生的降排水费用很大,属于重大商务事件。重大商务事件的解决需要一个较长的周期,承包人因为着手较晚,这个事件的解决很可能会到工程完工以后。相反,若承包人开工前进行了此项工作,边施工边解决这个重大商务事件,事件的解决可能会在施工中期最迟后期得到解决,而不会拖到工程完工以后。同时,在施工过程中,这个重大商务事件得到参建各方的认可后,便可寻求一定的资金支持,则施工过程中会减少资金运转、经营等方面的困难,不会因为这些方面的因素影响工程进度等,反而会对项目经营增加一定的效益。

  3地质复查工作的合法性

  地质复查工作的合法性指承包人开展地质复查工作、委托地勘单位的资质、地勘工作结束后形成的复查报告等能否得到监理工程师、发包人等相关各方的认可,从而使本项工作得到认可,这是一个很重要的问题。承包人开展此项工作前应与监理工程师、发包人等相关各方充分沟通,在达到共识的基础上,以来往文件的方式进行明确,即明确了最终成果的有效性。在此基础上,承包人即可开展地质复查工作。

  4结语

  水利工程地质复查工作往往是多数工程项目都必须进行的工作,承包人应根据工程项目各方面特点及项目经营策略等综合分析、确定是否进行该项工作。如若需要,则应认真、及时开展此项工作,克服可能是不必要的投资的思想,克服工期压力思想等,合理安排地质复查工作,这样既保证了工程项目运行安全,同时也可为承包人本身追求利润打下一定的基础。



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