浅谈《云南省干支渠防渗及连通工程》主要工程地质问题

1浅谈《云南省干支渠防渗及连通工程》主要工程地质问题张雄云苏东院（云南省水利水电勘测设计研究院）摘要：不同的区域地质条件决定着工程不同的区域构造稳定性，是工程整体安全的关键所在；渠系工程穿越不同的地质条件存在着不同的工程地质问题；工程区地层的展布决定着天然建材的类别及分布。总体来说，不同的工程地质条件决定着工程地质问题的复杂程度。关键词：干支渠；主要工程地质问题1、项目概况云南省水资源较为丰富，但由于时空分布不均，开发利用难度大，开发程度不高，造成区域性、工程性缺水严重，加之经济基础薄弱，水利工程建设资金投入不足，现状农业灌溉工程不配套，管理体制和模式落后，使得水资源得不到有效利用，灌溉水的利用率低，输水损失量大，干支渠防渗、连通工程是缓解我省水资源紧缺的重要措施。渠系工程（干支渠及附属建筑物）的地质问题主要包括：区域构造稳定性问题；渠系工程的主要工程地质问题（边坡稳定问题、地基承载力问题、地基不均匀沉降问题、渗漏问题、渗透稳定问题、基坑涌水问题、振动液化问题及渠系引水隧洞工程地质问题等）；天然建材的分布与工程需求的问题。2、区域构造稳定性简评区域构造稳定性是关系到渠系工程（干支渠及附属建筑物）是否可行的根本性地质问题。区域构造稳定性取决于区域地质构造背景、区域地震活动情况与地震危险性、渠道沿线主要断裂活动性等条件。拟建或在建渠系工程分布于云南各地州（市），位于各个构造地貌单元和各个地震带；区域构造稳定性好、稳定性较差、稳定性差各个等级均有所属；相应的各项地震动参数各有对应；对应的地震基本烈度各有高低。针对地震基本烈度的高低采取相应地震设防等级。区域构造稳定性较差或差的拟建或在建渠道工程通过采取相应的地震烈度设防等工程措施后是可行的。3、渠系工程地质问题简评3.1边坡稳定问题云南省复杂的地质构造，门类齐全的岩层出露，不仅控制了云南的地形和山脉走向、水系分布和地震活动，还影响着云南的气候、土地和崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的形成2和分布。人类的活动频繁，水土流失严重。内外地质动力的综合作用可造成渠系工程沟谷地段不良物理地质现象的发育，诸如滑坡、坍塌等不良地质体的失稳可直接造成渠道的失稳和大量渗漏；泥石流的发生可造成渠道的损毁，存在或大或小工程安全隐患。不良物理地质现象发育地段应尽可能避开，在不能避开的情况下，应采取措施进行处理。所涉及的拟建或在建工程基本查明边坡稳定的问题，并采取可行的处理措施。3.2地基承载力问题影响渠系工程地基承载力的因素主要为：①岩（土）的成因与堆积年代。②岩（土）的物理力学性质，这是影响岩（土）承载力最重要的直接因素。③地下水。④建筑物的性质与基础尺寸。沿线松散堆积层，地基强度低、压缩变形大，建筑物墩基、地基稳定性差；局部渠道经过松软土、膨胀土等特殊土层存在着地基承载力低的工程地质问题，需采取适宜的地基处理措施。3.3地基不均匀沉降问题产生原因主要是由于岩（土）层本身的允许承载强度不足以满足建筑物的要求，或因地基岩（土）强度不一，分布不均匀或岩质地基中有软弱破碎带分布等，从而产生破坏、变形。由于渠系工程沿线局部地基存在软岩、淤泥质软土、断层破碎带、膨胀土等特殊土体，其结构松散、强度低、变形大，存在地基不均匀沉降问题。需采取相应的处理措施。3.4渗漏问题当渠基为透水层，渠道设计水位高于地下水位时，存在渠道渗漏问题，需做好渠道防渗处理。3.5渗透稳定问题渠系工程沿线出露地层复杂，构造发育，岩体呈全~弱风化。局部地段地基存在孔隙率大的松散砂土、砂卵砾石、强裂隙透水层、强岩溶渗漏带、构造破碎带以及其它强透水带。过沟地段由于地表流水冲刷作用，地基易发生冲刷破坏。渠道经过该类地段时存在地基渗透稳定问题。所涉及的拟建或在建工程基本查明渗透稳定的问题，并采取可行的处理措施。3.6基坑涌水问题渠道局部沿线地下水埋深较浅，尤其是过沟地段及河流阶地前缘地段，地下水埋深一般小于3m，基础开挖施工时基坑涌水问题比较突出，同时存在渗透稳定问题。需采取相应的工程处理措施。3.7振动液化问题3绝大部分工程未涉及振动液化问题。仅局部渠道工程处于高烈度地震活动带，地基土存在振动液化的风险较高。3.8渠系引水隧洞工程地质问题隧洞存在围岩稳定及进出口开挖边坡稳定问题。隧洞穿越的断层破碎带、浅埋段、岩溶发育段、软岩（土）段等不良地质条件洞段存在围岩不稳定或极不稳定的问题，同时，隧洞进出口还存在开挖边坡不稳定问题。需采取必要的工程处理措施。4、天然建筑材料简评根据渠基基础结构、物质组成、岩（土）体透水性、地下水位等情况进行渠道设计，选择适合的天然建筑材料。绝大部分工程所涉及的各种天然建筑材料质量及储量基本满足设计要求。个别工程天然建材在工程区内存在着分布不均、储量不足、部分质量指标不达标等问题，与工程需求存在着一定的矛盾，需在施工过程加于控制。5、结论及建议各个拟建或在建渠系工程有着不同的工程地质条件，也或多或少存在着不同或相同的工程地质问题。主要包括区域构造稳定性问题、渠系工程地质问题（边坡稳定问题、地基承载力问题、地基不均匀沉降问题、渗漏问题、渗透稳定问题、基坑涌水问题、振动液化问题及渠系引水隧洞工程地质问题等）、天然建材的分布与工程需求的矛盾问题。在查明工程地质条件的基础上采取可行的工程措施可解决各种工程地质问题，可保证工程的安全及正常运行。针对拟建工程的特殊工程地质问题，需进一步查明工程地质条件，必要时可做专项地质研究，并提出可行实施方案。对在建工程建议做好施工地质超前地质预报工作，在施工过程中若遇到特殊工程地质问题，建议进行专项研究。参考文献：[1]张雄云，苏东院.《云南省干支渠防渗及连通工程》地质报告.