水利工程中地質(zhì)勘察與巖土治理問題分析探討

李森

摘 要：近年來，隨著水利工程建設(shè)規(guī)模的不斷壯大，其中水利工程地質(zhì)勘察工作的重要性也被逐漸凸現(xiàn)出來，受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，而水利工程地質(zhì)勘察與巖土治理問題也被人們所重視。因此，在工程勘察中，要加強(qiáng)對(duì)其有關(guān)的巖體方面的了解和處理，提高整個(gè)工程的施工質(zhì)量，避免安全事故的發(fā)生。本文主要對(duì)水利工程中地質(zhì)勘察與巖土治理問題進(jìn)行了具體的分析，以供大家交流探討。

關(guān)鍵詞：水利工程；地質(zhì)勘察；巖土治理

引 言：地質(zhì)勘察作為水利工程建設(shè)過程中的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，對(duì)工程的安全運(yùn)行以及工程的造價(jià)和周期都會(huì)產(chǎn)生直接影響。在地質(zhì)勘察中，水文始終都是一個(gè)主要問題，地下水不僅是巖體的重要組成部分，而且會(huì)對(duì)巖土體工程特征產(chǎn)生直接影響，對(duì)工程的耐久性和穩(wěn)定性都會(huì)產(chǎn)生影響，因此在工作中需要加強(qiáng)對(duì)地下水特征的分析，對(duì)地質(zhì)勘察與巖土問題進(jìn)行預(yù)測，確保水利工程的質(zhì)量和安全施工的開展。

1 水利工程中地質(zhì)勘察概述

1.1 地質(zhì)勘察的內(nèi)涵

我國水利工程的發(fā)展史比較長，在這方面積累了大量的經(jīng)驗(yàn)和資料。地質(zhì)勘察的歷史也比較長。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，水利工程中地質(zhì)勘察的技術(shù)越來越先進(jìn)?？偟膩碚f，水利工程中的地質(zhì)勘察是一項(xiàng)綜合性的工作，同時(shí)也是一項(xiàng)專業(yè)性非常強(qiáng)的工作，需要綜合運(yùn)用水文地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)、巖土力學(xué)等學(xué)科的理論知識(shí)和方法來分析和評(píng)價(jià)工程地質(zhì)條件，為工程設(shè)計(jì)、施工提供可靠的地質(zhì)勘察資料，以確保水利工程的設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)可行、安全可靠。水利工程中地質(zhì)勘察的環(huán)節(jié)比較多，主要包括鉆探、物探、地表地質(zhì)測繪、原位與室內(nèi)試驗(yàn)等，但是這些環(huán)節(jié)并不是相互獨(dú)立的，而是相互聯(lián)系的。地質(zhì)勘察的方法、深度、質(zhì)量直接影響著水利工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

1.2 地質(zhì)勘察工作的重要意義

在水利工程建設(shè)中，進(jìn)行地質(zhì)勘察工作可以對(duì)水利工程中存在的一些問題進(jìn)行合理避免，從而使工程建設(shè)和自然環(huán)境能夠處于一個(gè)平衡狀態(tài)。例如，我國三峽大壩在建設(shè)過程中就克服了許多難題，其中比較典型的有：永久船閘高邊坡開挖、深水圍堰、大面積混凝土澆注等。水利工程中對(duì)巖土進(jìn)行仔細(xì)科學(xué)的勘察，有效的把握地質(zhì)變形量，在施工中對(duì)新材料和新技術(shù)的應(yīng)用，避免了施工過程中混凝土發(fā)生裂縫，提高水利工程的整體施工質(zhì)量。綜上所述，水利工程地質(zhì)勘察工作可以對(duì)地質(zhì)存在的問題進(jìn)行合理的分析和評(píng)價(jià)，從而為工程建設(shè)與施工提供準(zhǔn)確、詳細(xì)的數(shù)據(jù)資料，對(duì)水利工程的地基和巖石也可以進(jìn)行確定，確保其滿足施工要求。

2 水利工程地質(zhì)勘察的階段和內(nèi)容

2.1 水利工程地質(zhì)勘察內(nèi)容

工程地質(zhì)測繪、巖土取樣、現(xiàn)場試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)是水利工程地質(zhì)勘察的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，勘察人員要對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行定量和定性分析，編制成地質(zhì)勘察報(bào)告。在地質(zhì)勘察階段，勘察人員要首先進(jìn)行地質(zhì)測繪工作，勘察包括了坑探、鉆探和物探等，勘察人員要在調(diào)查巖土性質(zhì)的基礎(chǔ)上選擇合適的勘探方法?，F(xiàn)場試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)主要是確定地質(zhì)的強(qiáng)度參數(shù)、物性指標(biāo)、滲透性參數(shù)和應(yīng)力、固結(jié)變形參數(shù)以及應(yīng)變時(shí)間參數(shù)等，而現(xiàn)場監(jiān)測主要是對(duì)巖土荷載以及環(huán)境影響進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，避免不良影響的產(chǎn)生。

2.2 控制性勘探點(diǎn)

地質(zhì)勘察的質(zhì)量直接影響著水利工程地基處理的質(zhì)量，勘察人員要按照《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》來確定控制性鉆孔和一般性鉆孔，對(duì)鉆孔比例進(jìn)行控制。控制性勘探點(diǎn)主要是針對(duì)初步勘探來確定，詳細(xì)勘察中不需要確定控制性勘探點(diǎn)。此外，勘察人員還要對(duì)地質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定水利工程施工場地地質(zhì)的穩(wěn)定性和承載力，對(duì)巖土變形進(jìn)行事先分析，確定巖土的壓縮指標(biāo)和強(qiáng)度指標(biāo)，評(píng)價(jià)地基穩(wěn)定性。

2.3 巖土承載力確定

巖土工程承載力的確定方法有多種，首先是根據(jù)漢森公式等來進(jìn)行地基極限承載力的確定，安全系數(shù)取值和工程的荷載性質(zhì)、安全等級(jí)以及抗剪強(qiáng)度指標(biāo)相關(guān)，安全系數(shù)一般是 2或者3?？辈烊藛T可以根據(jù)巖體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)來確定地基承載力的特征值，確保工程地基的承載力能夠滿足施工的要求。其次，勘察人員可以根據(jù)荷載試驗(yàn)來確定，通過原位測試來進(jìn)行分級(jí)加載，在測定沉降量的基礎(chǔ)上來確定地基的整體承載力。

2.4 地下水確定

勘察人員在勘察期間要對(duì)地下水的高程以及水位進(jìn)行確定，地下水豐水期和枯水期的水位對(duì)施工的影響很大，受工期的限制，地質(zhì)勘察人員可以去相關(guān)部門搜集資料，掌握地下水變化的規(guī)律和信息，采取合適的地基處理措施。此外，勘察人員還需要對(duì)地基的滲透系數(shù)進(jìn)行確定，其確定主要是通過室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)的方法來確定，現(xiàn)場試驗(yàn)的準(zhǔn)確性和科學(xué)性較高，可以采用室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場試驗(yàn)的方法來確定。

3 水利工程地質(zhì)勘察與巖土治理中應(yīng)注意的問題

3.1 水文地質(zhì)的評(píng)價(jià)

水利工程地質(zhì)勘察的目的，就是對(duì)于一些不良地基所進(jìn)行的處理，從而提升地基穩(wěn)定性與整體的承載力。勘察人員需要對(duì)其水文地質(zhì)來進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)，來避免其設(shè)計(jì)的漏洞與其他狀況。水文地質(zhì)方面的評(píng)價(jià)還包含地下水，對(duì)工程以及周遭建筑物等方面的影響，地下水對(duì)要建造的水利項(xiàng)目的影響，還要進(jìn)行合理預(yù)測，核查好與其有關(guān)的水質(zhì)等問題，規(guī)劃和制定完善的水文地質(zhì)有關(guān)的資料。從水利工程施工角度來看，勘察人員需要對(duì)其巖土體進(jìn)行有效合理的分析。對(duì)巖土體產(chǎn)生的不良作用來進(jìn)行確定，對(duì)地下水進(jìn)行富水性與滲透性的試驗(yàn)，才能避免其人工沉降所造成的不穩(wěn)定的影響。

3.2 巖土的水理性質(zhì)

巖土工程的性質(zhì)，是指巖土的物理性質(zhì)與巖土的水理性質(zhì)，巖土的水理性質(zhì)是說地下水與巖土在互相作用時(shí)，所體現(xiàn)出的性質(zhì)，水理性質(zhì)不但可以導(dǎo)致巖土變形與強(qiáng)度不適，還關(guān)系著整個(gè)工程使用年限和穩(wěn)定性能?？辈烊藛T需要加大勘察，對(duì)于水理性質(zhì)還要進(jìn)行詳細(xì)分析，著重測試其正水體透水性和軟化性、以及脹縮性和崩解性來進(jìn)行確定的，還要確定其巖土的耐水浸與耐風(fēng)化等方面的能力。另外，工程勘察人員需要對(duì)其持水性和可塑性，以及溶水性來進(jìn)行相關(guān)確定，提高整個(gè)工程施工的質(zhì)量。

3.3 巖土測試方式

水利工程地質(zhì)勘察測試包括了現(xiàn)場原位測試和室內(nèi)測試，一般普通粘性土可以進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，飽和度高和無粘性沉積土則需要進(jìn)行現(xiàn)場的測試，對(duì)巖土的壓縮性、強(qiáng)度以及密實(shí)度進(jìn)行研究。研究的方法包括了圓錐動(dòng)力研究、十字板剪切研究、標(biāo)準(zhǔn)貫入研究以及波速控制研究。首先，圓錐動(dòng)力研究是指將圓錐的探頭植入土中，對(duì)地基進(jìn)行分層研究，該試驗(yàn)的設(shè)備較少，操作方便，但是也具有準(zhǔn)確性不高的問題。其次，十字板剪切研究要首先清理干凈套管，將十字板通過套管壓入土中，測試地質(zhì)的受力狀況。再次，標(biāo)準(zhǔn)貫入研究適宜的土層較廣，比較適合砂土和粉土使用，但是也存在離散性大的缺點(diǎn)。因此，勘察人員要選擇合適的勘察方法來做好地質(zhì)勘查工作，提供巖土治理的方案與建議。

4 結(jié)語

總之，水利工程的施工建設(shè)是關(guān)乎國計(jì)民生的重要項(xiàng)目。同時(shí)水利工程勘察工作的開展，還面臨著任務(wù)重、環(huán)境差和難度大等問題，同時(shí)巖土治理問題也直接關(guān)系到水利工程質(zhì)量，因此在水利工程施工之前，就需要對(duì)其進(jìn)行地質(zhì)勘察，對(duì)巖土進(jìn)行針對(duì)性治理，提高其整個(gè)工程的質(zhì)量。

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