水利工程地质勘察与岩土治理问题分析

发表时间:2021/7/12   来源:《工程建设标准化》2021年6期   作者:吕德雄
[导读] 水利工程地质勘察作为水利建设的基础和前提,对工程建设起着重要的作用。
        吕德雄
        昭通市昭阳区水务局 云南 昭通 657000
        摘要:水利工程地质勘察作为水利建设的基础和前提,对工程建设起着重要的作用。在水利工程勘察过程中,水文地质是地质勘察的重点,但也极容易被忽略。因此,水利地质勘测人员要对得到的具体数据进行进一步的分析整理,拿出一套最优的设计方案和施工方案,以提高施工质量,加快施工进度,避免安全事故的发生。
        关键词:水利工程;地质勘察;岩土治理
        引言
        在当前的水利工程建设过程中,地质勘察与岩土治理工作是决定工程质量的重要因素。为此,施工人员需做好对水利工程所在地区的勘察工作,并针对施工过程中存在的岩土问题给出相应的处理方案,从而为水利工程质量提供保障。但在实际的建设过程中,存在一定的问题导致相关工作的开展受到影响,导致安全事故的产生风险被大大提高。
        1 水利工程地质勘察与岩土治理概述
        1.1 地质勘察概念
        地质勘察工作随着我国水利工程的不断发展而逐渐得到升级,现如今,我国地质勘察工作的开展方式、设备选择等有发生了较大程度的变化,相应的勘察水平也愈来愈高[1]。同时,由于地质勘察工作专业性较强,使得其对工作人员专业素养的要求也相对较高。其主要内容为设计人员通过应用工程地质学、岩土力学等方面的知识,对水利工程所在地的地质情况进行调查,并结合自身的经验进行研究,从而为后续施工方案的设计提供支持,有助于提高水利工程的安全性与经济性。此外,当前的水利工程地质勘察工作对象主要求场地的岩土体,针对岩土体的实际性能进行钻探、原位试验、室内试验等环节,使岩土体的质量满足施工要求。这对设计方案效果发挥有着重要的促进作用。
        1.2 开展地质勘察工作的重要性
        在水利工程建设过程中,地质勘察工作的开展可以帮助施工人员对建设过程中存在的事故问题进行预防,并对处理预案进行完善,以推动工程建设与自然环境的和谐发展[2]。以三峡工程为例,在该项工程的建设过程中,我国水利工程师通过勘察工作的高效开展,对渗水围堰、锚固等问题的解决措施进行深入研究,并制定了完善的解决方案。同时,部分水利工程师通过岩土勘察增进了对地质变形情况的把握,再通过新技术及材料的应用降低了混凝土开裂现象的发生概率,使水利工程的质量得以有效提高[3]。此外,管理者通过地质勘察工作还可以对目标区域的地质问题进行审评,为后续设计方案的制定及施工活动的开展提供充足的数据支持,并通过对工程地基基础及岩石特性的掌控,使最终的工程建设标准能够满足施工要求。
        2 水利工程地质勘察的内容
        2.1 地质勘察构成
        当前的水利工程地质勘察以室内测试、土样测试、地质调查测绘等内容为主,以加强对地质资料的搜集,为设计方案的制定提供数据支持[4]。以地质测绘为例,在勘察过程中,工作人员需通过物探、钻探等技术的应用,并根据实际的岩土性质完成选择,从而获得地质应力、渗透性参数等指标,以充分发挥勘察工作的效用。同时,勘察人员还需对周围环境进行评价,确定目标区域的岩土荷载等参数,避免发生安全事故。
        2.2 控制性勘测
        勘察数据的准确性往往决定了工程地基是否稳定。在这种情况下,勘察人员需严格按照相关规定要求来进行钻孔,并对钻孔的比例进行把控,且勘测点不必过于明确[5]。同时,工作人员需加强对岩土强度指标与压缩指标的研究,对地质承载力及稳定性等加以明确,并增进对岩土变形的分析,以保障勘察结果的准确性。
        2.3 确定地下水位
        在此过程中,工作人员可根据实际需要对工作方式进行调整。如工期过于紧迫,可直接参考以往的地下水资料,对地下水的变化进行初步掌握,为后续处理措施的制定提供助力[6]。同时,工作人员还需做好对地基的防水措施,通过现场试验或室内试验等方式,对地基的方式行进行测试。通过对测试结果的分析可以得出,现场试验的准确性较高。
        3 岩土问题对地质勘察工作的影响
        3.1 岩土水位上升对地质勘察的影响
        岩土水位上升是影响地质勘察结果的重要因素。这使得在实际的勘察工作中,施工人员必须对岩土水位上升这一现象加以重视。当前针对这一现象的研究认为,含水层结构、降雨量及人物因素等是主要的事故起因。同时,水位上升还会引发土壤沼泽化、盐渍化等现象,对水利工程设施造成了较为严重的腐蚀。而对于斜坡等岩土体来说,水位上升会导致其发生崩塌等不良现象,且对部分特殊性能的岩土体结构造成破坏,不利于水利工程施工活动的有序推挤,甚至会对施工人员的生命安全造成威胁。由此,在进行勘察工作时,工作人员需采取适宜的措施对岩土问题进行治理。
        3.2 岩土水位下降造成的影响
        水资源对人类发展有着重要的推动作用。从古至今,水利工程都是人们较为关注的重点问题。然而,水利工程的开展也会对当前的水资源造成破坏。如设计人员在制定建设方案时,没有对下游用户的用水需求加以考虑,使得水利工程的效用发挥受到了阻碍。同时,上游筑坝及人类对水源的不合理截流使得地下水位大幅下降,提高了地裂、地面沉降、塌陷等事故的发生概率。

相应的地下水源枯竭、水质恶化等问题也逐渐暴露出来,对岩土体、水利工程设施的稳定性及人类生活造成了严重的威胁。
        3.3 地下水水位变化造成的影响
        作为岩土体的重要组成部分,地下水水位的变化会使岩土发生不均匀的膨胀与缩进,进而使岩土发生较为严重的形变,对水利工程建设造成了严重的影响。同时,当这种升降现象的发生过于频繁时,还会进一步增加岩土的形变幅度,进而造成地裂等事故,对建筑物造成破坏。通产情况下,技术人员需在水利工程地质勘察的过程中,对水位进行严谨的记录,并利用相关设备对其进行分析和评估,为后续岩土问题的解决提供助力,这对保障水利工程的有序进行具有重要的意义。
        4 地质勘察以及岩土治理措施
        4.1 加强对水利工程地区地质情况的勘察
        现如今,地质勘察工作内容主要包括根据勘察结果绘制地质图、对水文地质、地基等进行勘察、结合实际需要进行实验等。在实际的工作过程中,勘察人员首先需要对当地的地质条件进行调查,并将调研结果编制成报告文件。随后根据文件内容进行测绘,且由于当前的勘察技术以钻探、物探等方式为主,使得勘察人员需根据不同的地质环境特点选择适宜的勘察方式,并通过取样试验来加强对该地质条件的判断。另外,在具体的工作过程中,工作人员还需要加强对自身的培训工作,提高专业能力,从而在面对复杂情况下的地址勘察工作时能够及时作出相应的应对,以使勘察结果的准确性得到保障。这对后续水利工程施工活动的有序进行有着重要的促进作用,且对工程效用的充分发挥也能提供助力。
        4.2 加强对岩土力学性质的掌握
        在勘察过程中,工作人员的首要任务就是加强对岩土力学性质、水理性质等内容的掌握,从而能够以更直观的方式对地下水进行分析,掌握其对岩土的影响。同时,由于地下水会使岩土的形状发生改变,且会降低岩土的硬度等,这使得勘察人员需对岩土性质进行更加深入的研究,以根据岩土的情况对地下水进行分析。在此过程中,勘察人员还可以查阅当地的县志等资料,通过这些资料内容的分析来研究地下水对地层岩性的影响,从而对地下水进行更加全面的了解。而在设计治理方案的过程中,勘察人员还需对岩土的抗风化性及抗腐蚀性等方面加以考虑,以判断岩土的可塑性是否达到预期的目标,再对其溶水性进行测试,从而促进岩土治理措施的落实。另外,勘察人员还需对岩土的承载力进行详细的了解,如通过相关公式来计算岩土的抗剪强度,再根据计算结果对地基的承载力数值进行明确,以使岩土承载力能够满足水利工程建设的目标。而在此过程中,勘察人员还需要通过载荷试验的方式来对岩土的承载力进行明确。此外,为切实降低地下水对岩土造成的影响,避免课程产生的危害,勘察人员需根据不同地质之间的差异与特征来提高对地质情况的掌握,保障调查结果的准确性,使水利工程建设资料得到保障。由此,勘察工作的高效开展不仅是水利工程建设的重要环节,更是施工活动得以稳定开展的基础,使得勘察人员需进一步提高对勘察工作的重视,积极对工作方式进行优化,以提高勘察效果。
        4.3 加强对地下水情况的了解
        对地下水水位高度进行调查是勘察工作的重要内容。由于地下水水位变化对岩土质量甚至是水建工程质量均会造成较为严重的影响,这使得勘察人员需在工作开始前,通过查阅资料等方式对以往的水位高度进行充分了解,以在勘察过程中对地下水的水位进行把握。同时,由于实际的勘察周期较短,工作人员就可以通过搜集当地的资料等方式,对地下水的变化特点进行先期了解,再根据实际的勘察结果制定完善的治理措施。同时,工作人员还可以通过钻孔、现场试验等方式来对地下水的情况进行明确,以促进勘察效果的提高。此外,在水利施工的过程中,勘察工作的高效开展还能辅助管理者制定更加健全的应对策略,并推动水利工程施工的进行,为工程的安全性提供保障。而在对地基进行分析时,工作人员还可以通过在土体中置入圆锥形探头的方式来进行。这种方法具有操作简便的特征,且对设备的依赖程度较低。但是该方法获得的勘察结果缺乏足够的准确性,不利于后续施工方案的制定。由此,工程施工效率得以有效提高,工程建设所需的成本及时间被大大减少,相应的浪费现象得到有效遏制,有助于水利工程价值的充分发挥。这对我国水利行业的稳定发展、实现可持续的发展目标有着重要的促进作用。
        结束语
        随着我国经济的不断发展,对水利工程的要求也愈来愈复杂。这使得相关人员需对水利工程建设进行深入分析,针对其中存在的问题进行细致化研究,从而为施工质量提供保障,促进对岩土处理效果的提高。由此本文对水利工程地质勘察与岩土治理问题进行分析,提出了加强对水利工程地区地质情况的勘察、加强对岩土力学性质的掌握等措施,以提高对岩土的处理效果。
        参考文献
        [1]王立军.水利工程勘察中的水文地质问题研究[J].工程技术研究,2020,5(11):263-264.
        [2]张明.探究水利工程中地质勘察与岩土治理问题[J].湖南水利水电,2019(03):94-95.
        [3]陈志敏.分析水利工程中地质勘察与岩土治理问题[J].城市建设理论研究(电子版),2018(33):172.        
        [4]沈纪安.水利工程地质勘查和岩土治理问题分析及对策[J].世界有色金属,2018(16):151-152.
        [5]纪海波.浅谈水利工程中地质勘察与岩土治理问题[J].科技经济导刊,2018,26(27):130+114.
        [6]周铭.研究水利工程地质勘察与岩土治理问题及解决对策[J].建材与装饰,2018(19):283-284.
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