探析工程地形地貌、水文地质条件及勘查工作

2022-02-05李树龙

低碳世界 2022年3期

李文，李树龙

（红河州水利水电勘察设计研究院，云南蒙自 661199）

0 引言

当今社会环境下，国内工程地质勘查作业获得了更进一步的提升，但在相关作业中也产生了很多的问题，尤其是在工程地质勘查构思与具体作业环节中不重视水文地质问题，再加上缺少充足的勘查经费，导致这个问题更加突出。水文地质状况作为工程地质勘查作业中的重要构成部分，其勘查不仅会影响到建设工程的环境，还会对建设工程场区岩土力学性质造成一定影响，进而对最终的项目建设质量产生影响。

1 工程概述

凤凰水库工程位于南盘江一级支流泸江河上。凤凰水库是一座解决农业灌溉用水的中型水利工程，水库总库容2817.6万m3，死库容476.17万m3。测区位于云南高原南边，纵览该区地形基本西北、东北高，中西部低，为高海拔、山地、山间盆地相间的地形景象，区里属亚热带山地季风气候，干湿时节明显，立体天气明显，海拔高度每升高100 m，温度就会明显降低，其特征表现为天气暖和、冬无寒冷、夏无炎热、雨热同季、干湿明显、立体天气明显。因为回归线从河域周边横穿，太阳辐射较强，光照充裕，平均温度高，立体天气明显。11月至次年4月，基本受源自非洲大陆绕西藏高原的南支干暖西风环流控制，晴朗多，光照足，温度高，风力大，空气干燥，降雨量少，出现干季；5—10月，伴随高处西风带北移，副高脊线北跳西伸，在源自北部湾东南方暖空气和源自孟加拉湾的西南暖风气流作用下，河水来源充裕，雨日多，降雨充沛而密集，出现多雨季节。坝址区建筑由黏土心墙堆石坝、通水隧洞、引流（排涝）隧洞、泄洪

道和长沟通水隧洞组成其中，黏土心墙堆石坝，最高坝高66.0 m，坝长213.16 m；通水隧洞总长526.63 m，制定输出水量29.40 m3/s；引流（排涝）隧洞总长599.67 m，枯期引流流量为43.4 m3/s，最高排涝流量为454.6 m3/s；泄洪道总长538.45 m，最高下泄流量为652.45 m3/s；长沟通水隧洞总长335.83 m，制定输出水量1.20 m3/s。通水项目由一、二、三级泵站组成，其中，一级泵站项目总长3249.64 m，建筑基本为泵站、提水通道和自流通道；二级泵站项目总长4456.11 m，建筑基本为泵站和提水通道；三级泵站项目总长3834.16 m，建筑基本为泵站和提水通道。

2 工程勘查作业的主要内容

2.1 地形地貌状况

测区位于云南高原南边，纵览该区地形整体西北、东北高，中西部低，为高原地区、丘陵山地、山间盆地相间的地形景象，其山间盆地的分布、山脊的方向、山谷河流的生长发育严格受构造影响。区里最高峰为东部的东山巅，海拔高度2289.9 m，最低值为东北部的红水河山谷，海拔高度1021 m。测区岩层岩性一般为碳酸盐岩，另外为碎屑岩和岩浆岩，受其岩性影响和内外作用力影响，产生各种地貌类型，按其形成原因可划分构造侵蚀地形（Ⅰ）、构造溶蚀侵蚀地形（Ⅱ）、侵蚀剥蚀地形（Ⅲ）、岩溶侵蚀（Ⅳ）和侵蚀堆积地形（Ⅴ）。

2.2 水文地质情况

测区由山地、谷地和盆地组成，按照区域内地下水的储存情况、水理特征和水力特征，将所在区地下水划定为疏松土壤孔隙水、基岩裂隙水和石灰岩岩溶水三大类。

（1）疏松土壤孔隙水。遍布于第四系（Q）疏松土壤中（黏性土、砂类土和砂卵砂砾）。黏性土含水较弱，透水相应较小，而砂类土和砂卵砂砾含水性好，渗透性强，其水流量受季节变换影响很大。

（2）基岩裂隙水。此类地下水按照其岩性的差异，可分成碎屑岩裂隙水和火成岩网状侵蚀裂隙水两大类。①碎屑岩裂隙水。碎屑岩裂隙水遍布于三叠系上统鸟格组（T3n）、三叠系中统法郎组（T2f）、三叠系下统飞仙关组（T1f）以及各类岩土中，富含水性匮乏～中档，地底地底径流系数0.47～1.60 L/s·km2。②火成岩网状侵蚀裂隙水。火成岩网状侵蚀裂隙水遍布于二叠系中统峨眉山玄武岩组（P2β）玄武岩中，其富含水性中档～丰厚，部分地区地底径流系数可达8.973 L/s·km2。

（3）石灰岩岩溶水。石灰岩岩溶水遍布于二叠系下统栖霞茅口组（P1q+m）、三叠系下统永宁镇组（T1y）、三叠系中统个旧组（T2g）各类岩石中，区域内岩溶中档～明显生长，富含水性中档～丰厚，地底径流系数5.19～7.69 L/s·km2。

3 在岩土勘查中存在的问题

3.1 缺乏数据

在工程建设的建设中，最重要的作业便是工程地质勘查。相关勘查工作人员首先应广泛采集与地理地貌相关的资料，第一手资料是设计人员较为有效的参考依据。可是，在实际的勘查环节中，地形地层复杂，勘查难度大，不同待建工程的施工条件差别大，因此缺少参照。

3.2 数据调查报告不够精准

在工程实际建设过程中，工程地质勘查员工在现场进行基础勘查过后，必须制订出一个比较详细的施工进度计划，即地质工程的勘查汇报，并交给设计部门分析。但是，某些勘查员工在撰写工程地质勘查汇报时，由于缺少相关参考资料而导致报告缺乏客观性。部分员工由于缺少严谨的分析思维而造成汇报缺少逻辑性，造成所撰写汇报不能真正为工作人员提供精准而实际的指导，进而给后期工作造成许多麻烦[1]。

3.3 诸多勘查工艺问题未得到解决

如今，建设项目对根基的挖掘深度逐渐提升，因而会牵涉到某些错综复杂的地质地貌环境，因此对勘查工艺的需求不断提升。勘查过程中遇到的工艺问题也越来越复杂。主要表现为：①由于侵蚀情况差异而造成岩土体界面区分不清楚。②作业地址出现未知孔洞、地下物等，且详细分布形状、掩埋部位和深度等无法确定。③难以明确对作业地址的原状岩土试样的详细数据。

3.4 勘测工作时间紧、工作量大，工作人员压力大

工程地质勘探作业具有工作量大、时间紧等特点。对于错综复杂的地质地貌环境而言，其关键勘测方面有两个，分别是：对地质工程的研究判断和户外勘测。通常情况下，勘测相关人员需要在短期内进行大量的勘测工作，工作压力较大。若在勘测前不能进行详细的统筹和规划，会大幅提升作业的难度，甚至产生一连串无法预见的突发状况，进而影响整体工程的进度和质量。

3.5 勘查专业人员勘查规范设置不灵活

在具体地质工程地理地貌条件研究中，一定要根据具体情况深入分析，绝不可以仅根据国内给出的规范而忽略了详细的地貌差异性要素，并且要对作业地址的生态环境进行缜密的调查。

4 改进岩土勘查作业的措施

4.1 健全有关岩土勘查制度，提升勘查品质

如今的地质工程勘测工艺仍有待提高，相关制度有待完善，相关工作人员要按照具体情况进行勘测作业，根据勘测的实际结果制定出有效的勘测方案，提升勘测品质，为后期工作的进行奠定坚固的根基。

4.2 要加强对全体勘测人员的培训，提升其综合素质

在工程建设的勘测过程中，勘测人员是最为基本也是最关键的部分，他们的专业素养、技术能力等都会直接影响到总体勘测任务的品质，因此要尽可能地提升他们的综合素质。例如，通过开展相关培训、举行各类学术讲座等，提升他们的专业能力，并定期开展工艺检验和专业知识再教育，提升他们的专业知识深度和广度；另外，还需全面提升工作人员的责任感和综合素养，以此提高勘测任务的品质。

4.3 主动引进优秀勘测工艺并进行创新

在工程建设的初勘环节，可以运用克里格法保证勘测点的有效布局。克立格法主要包含地区性变数、变异函数及其协方差函数，其是以变数关联性与特异性为具体的立足点，继而在指定的范围内对其地区性的变数所选择的数值开展估算。

在工程建设的分析阶段，可以运用高密度点法及其多道瞬态面波的勘测工艺，有助于提升勘测的准确性。不仅如此，将勘探与物探相结合，可以充分运用物探的优点来开展补充性的判定，全面提高地质勘查任务的速率与品质。在具体的勘测环节中还可以运用回归分析的办法，不但可以精确测算出地基承载力，并且有效降低了勘测数值的偏差。

在归整勘测数据的时期，可以应用科技手段保证勘测结果的准确度。在对复杂地貌地质环境的岩土开展勘测时，可以对勘测工艺进行创新，并对岩土的具体结构开展深层次的研究，以此提升勘测的品质。

4.4 统计并储存好勘测数据

开展勘测任务的过程中，勘测数据的真实度、准确度、完整度非常关键。因此，勘测人员要根据勘测进展及时统计数值，并对这类数据开展科学的研究和妥善储存。

5 地质勘查中水文地质作业的问题分析

5.1 缺乏认知

地质勘查中水文地质作业具备较强的专业性和多样性，在建设工程中起到十分关键的作用。但目前许多地质勘查作业只关注地质工程环境层面的调研作业，而在水文地质层面仅是开展简单的作业，并没有充分认识到水文地质作业在建设工程中的关键作用[2]。

5.2 工作内容粗浅

由于部分人员没有认识到地质勘查中水文地质作业的重要性，没有按照建设工程制定标准来开展水文地质作业，也就无法准确开展水文地质环境评价[3]。

5.3 缺乏水文地质探讨

水文地质具备独特性，假如在地质勘查中无法对水文地质环境开展深入分析，未能掌握岩、土地层的渗透性及富水性等水理性能，以及地下水的运动规律等，则无法按建筑设计标准开展水文地质实验以求取水文地质数据[4]，更无法准确评价场所的水文地质环境，对建筑设计与作业产生较大危害，给建设工程产生安全风险。水文地质勘查是一个细致的作业，唯有对水文地质环境开展全方位的探讨，才可以对其进行准确的评价。

6 地质勘查中水文地质作业存在问题的防治措施

6.1 做好水文地质作业准备

在水文地质作业开展以前，要先经过工程地质勘查，对场所的地形地貌、地层结构、地质构造以及水文、气象进行探讨，并掌握场所含水层的分布情况、地下水的种类、水位埋深及地下水的运动规律。

6.2 确立水文地质作业的标准

在地质勘查中，要按照建设工程的实际标准来开展水文地质作业，不但要深入分析建筑设计，全面掌握建筑物的结构类型，并且了解建筑物基础、地下室等地底构造、构筑物的掩埋深度和范围，找出水文地质环境的不利条件，进而确定水文地质工作内容。水文地质作业的每项调研、检测和实验，以及成效参数均应注重实效，服务于建设工程，以此提升地质勘查与建设工程的品质。