复杂地质条件下水利工程施工技术优化与实践分析

引言

水利工程涉及江河湖泊、地下水、海洋等水资源的合理调配与灾害防治，是现代可持续发展的关键领域，直接影响农业灌溉、城市供水、防洪抗旱、生态保护等社会基础需求，其建设效果和国民经济发展、人民生命财产安全都有很大关系。这类工程不只是能防洪减灾、灌溉农田、供应城乡用水，在水力发电、内河航运、生态修复这些方面也有着别的工程替代不了的作用，是保障社会稳定和经济持续发展的重要支撑。但实际上，水利工程施工时经常会碰到各种复杂的地质条件，比如岩溶发育地区有地下溶洞和像网一样的裂隙，岩层里有厚薄不一样的软弱夹层，坡度较大的高边坡，还有结构松散的断层破碎带等等。这些特殊的地质构造就像藏起来的如若处理不好，轻则会让地基沉降不均匀、结构变形，耽误施工进度；严重还可能引发边坡滑坡、隧洞坍塌、突水突泥这些安全事故，造成人员伤亡和设备损坏，同时还会因为反复抢险、返工修复而大大增加工程成本，甚至影响工程长期运行的安全。所以，根据复杂地质条件的特点，对水利工程施工技术进行系统的优化，找出一套科学高效、切实可行的方法，不仅能保证工程顺利建设，还能提高水利工程的耐久性和安全性，对推动水利事业高质量发展来说具有重要的意义。

一、基础处理技术的针对性改良

（一）岩溶地基的复合处理工艺

岩溶地基的地质构造较为特别，有溶洞、溶沟这些不好的地质现象，给水利工程的基础施工带来了不少困难。处理岩溶地基，应根据溶洞的大小、分布情况等，采用复合处理工艺。处理小型溶洞，可以把高压喷射注浆和充填混凝土结合起来用。先通过高压喷射注浆形成一定范围的防渗帷幕，挡住地下水的渗透路径，给后续的施工创造稳定的环境。之后，往溶洞里灌注混凝土，填满溶洞，增强地基的承载能力。施工的过程中，要控制好注浆压力和混凝土的配合比，这样才能保证防渗帷幕密封更好，混凝土也能填得扎实[1]。大型溶洞的处理相对复杂。在处理中可以先采用钢格栅拱架进行支护，让溶洞周围的岩体保持稳定，防止施工时发生坍塌。然后，往溶洞里回填块石，分层碾压让块石结合紧密，形成稳定的结构。最后，再做灌浆加固处理，进一步提高地基的整体性和承载能力。

（二）软弱夹层的固化处理技术

软弱夹层在水利工程地基里很常见，其强度相对较低、压缩性高，对地基的稳定性影响很大。处理软弱夹层，能采用水泥土搅拌桩和预应力锚杆联合加固的技术。水泥土搅拌桩是把水泥和软弱夹层里的土体充分搅拌，让水泥和土体发生化学反应，形成有一定强度和整体性的水泥土桩体，这样就能提高软弱夹层的承载能力和抗剪强度。施工时，要保证搅拌桩的深度够深，能穿过软弱夹层到下面稳定的地层里，同时搅拌得要均匀。预应力锚杆是通过对锚杆施加预应力，把软弱夹层和上下部稳定的岩体紧紧连起来，限制软弱夹层变形。施工中要保证锚杆的锚固长度和张拉应力符合设计要求，让锚杆能充分发挥锚固作用，和水泥土搅拌桩一起形成稳固的复合地基。

二、主体工程施工的适应性调整

（一）高边坡开挖的动态支护技术

水利工程施工中，高边坡开挖面临着边坡失稳的风险，尤其是在复杂地质条件下，这种风险更突出。要保证高边坡开挖施工安全，可结合实际情况采用动态支护技术。高边坡开挖要遵循分层开挖、即时支护的原则。按照一定高度把边坡分成几层开挖，每层挖完后，马上进行支护处理[2]。在施工初期可以用喷混凝土的方式把边坡表面封闭起来，防止边坡岩体风化和雨水渗透。接着，安装系统锚杆，把边坡浅层岩体和深层稳定岩体连接起来，增强边坡的整体稳定性。施工过程中，要实时监测边坡的位移、应力等情况，根据监测数据随时调整支护强度。要是发现边坡位移超过了一定限度，得及时采取增设锚索等加固措施，确保边坡稳定。

（二）隧洞施工的超前预加固措施

隧洞施工时，遇到断层破碎带这些复杂地质段，岩体稳定性差，容易发生坍塌、突水等事故。所以，得采取超前预加固措施，给隧洞开挖创 安全 1条 管棚支护 前预加固方法之一。在隧洞开挖断面的外围设置一系列钢管，形成刚 止岩体坍塌。管棚的长度和密度要足够，这样才能形成有效的防护 障。 浆技术。在管棚之间设置小导管，往岩体里注入浆液，浆液渗透到岩体的裂隙 能提高岩体的强度和整体性，进一步增强围岩的稳定性。注浆的时候，要合理选择注浆材料，控制好注浆压力，保证注浆效果。

三、施工过程的智能化监控与调控（一）实时监测系统的布设与应用

在复杂地质条件下的水利工程施工中，布设实时监测系统很重要。在工程的关键部位安装监测设备，能及时获取工程的各种参数，为施工决策提供 监测系统 变形、支护应力、渗流量等多个指标。选择合适的传感器，比如光纤传感器 实时采集相关数据。这些数据通过无线传输技术传到监控中心，工作人员随时都能查看工程的运行状态。 当监测数据超过预设的预警阈值时，系统会自动发出报警信号，提醒工作人员及时采取应对措施。通过实时监测，能及时发现工程中存在的安全隐患，避免事故发生。

（二）基于BIM 的施工模拟与优化

BIM 技术在复杂地质条件下的水利工程施工中作用很大。利用BIM 技术能构建地质-结构耦合模型，对工程施工过程进行模拟。在施工前，通过模型可以模拟不同施 方案下岩体的应力变化、结构的变形等情况，从而优化施工方案。比如在坝基开挖阶段， 能模拟不同的 挖顺 分析对岩体应力的影响，选择最好的开挖方案，减少对岩体的扰动[3]。在混凝土浇筑阶段，利用BIM 模型 以模拟温控措施的效果，优化通水冷却管道的布置，有效控制混凝土的温度变化，防止出现温度裂缝。应用BIM 技术，能让施工方案更科学合理，保证工程施工顺利进行。

结语

在复杂地质条件下，优化水利工程施工技术是一项系统又复杂的工作。对基础处理技术进行针对性改良，能给工程打下坚实的基础；对主体工程施工进行适应性调整，能有效应对施工中的各种复杂情况；而施工过程的智能化监控与调控，能为工程安全、高效施 提供保障。实际工程中，要根据具体的地质条件，综合运用各种优化技术，不断探索和创新，提高水利工程的施工质量和水平，推动水利事业不断发展。

[1] 周立忠, 李绍平, 杨永存. 水利工程复杂地质条件下防渗帷幕灌浆施工技术[J]. 云南水力发电,2025,41(03):128-132.

[2]刘越,杨二孟.复杂地质条件下水利工程施工关键技术研究[C]//《中国建筑金属结构》杂志社有限公司.2024新质生产力视域下智慧建筑与经济发展论坛论文集（一）.黄河勘测规划设计研究院有限公司;,2024:66-67.[3]田光辉.复杂地质条件下水利工程高水位深基坑降排水施工方法研究[J].价值工程,2024,43(26):67-70.