水利工程地质勘察与岩土治理问题分析及对策

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年第4卷第11期   作者:杨峥嵘
[导读] 水利工程对我国的民生经济有重要的影响,对人类社会的发展有重要的价值
        杨峥嵘
        海南省水利水电勘测设计研究院   海南省海口市   570203
        【摘要】:水利工程对我国的民生经济有重要的影响,对人类社会的发展有重要的价值。为了保证水利工程建设质量,勘察单位在施工前要充分分析地质环境对工程的影响,为工程质量奠定基础。值得注意的是,岩土治理属于水利工程施工的重要内容之一,勘察人员唯有做好现场勘察工作,分析工程风险,才能够优化工程建设流程,保证工程建设质量。本文针对水利工程建设中工程地质勘察常见的问题进行分析并提出了相关的优化措施,希望能够为加强水利工程建设,规避地质勘察和岩土治理风险有所参考。
        【关键词】:水利工程;地质勘察;岩土治理问题;对策
        岩土工程是我国的水利工程的重要分支,勘察人员需要掌握拟建地的周边地质情况,进而为水利工程设计提供技术支撑,保证工程开展具有科学性和实用性。地质勘察人员也可以结合实际的建设地现状,借鉴其他类似工程的施工经验,进而提出科学的岩土治理的对策,最终保证工程顺利施工,科学规避不利因素。
1.简述水利工程地质勘察设计的主要流程
1.1分析水利工程地质勘察的结构特点
        目前,随着我国的经济不断增长,我国对水利工程建设项目也提出了更为严苛的要求。一方面,民生基础工程项目的增加,水利工程建设规模不断扩大,其安全性,耐久性要求更大;另一方面,水利工程建设的水文地质及工程地质条件复杂,对邻近区域的水文地质条件及周边群众的生产、生活均有影响。对此,水利工程地质勘察重要了解水质和岩土质的特点,保证勘察项目的完整性,后期将结果绘制成地质测绘图、模型,利用力学模拟的方式来确定合理的施工方式,及时把控施工风险,确保工程顺利完成施工。
1.2做好勘察过程的控制研究分析
水利工程项目建设要保证其各枢纽建筑物地基的稳定性。考虑到工程建设会受到多方面因素影响,且这些因素之间有相关性,因此地质勘察工作具有有效性和针对性,才能确保施工时候的地基质量;此外,地基的稳定性也取决于勘查数据的采集和有效处理,保证数据的真实性和精准性,进而为工程设计提供科学的依据。技术工作人员在执行检查中也要按照相关标准和流程来开展具体的工作,细化勘察步骤,合理分析岩土物理特征、稳定性,为后期地基变形控制奠定基础。
1.3确定地下水位
因为水利工程建设中,不同地区的地质环境有差异性,而且影响施工的工程因素较多,施工工序也较为复杂。在实际的施工阶段,工作人员要分析所有的工程影响因素,找到技术重难点,减少后期的工程建设风险。
此外,具体的工程建设的内容、流程也要结合实际的工程情况。如工期较短,需要在原有的工程建设计划中减少地下水考察频率,需要技术人员抓紧机遇,积极了解地下水的实际情况。其次,在工程项目中要做好地基渗透控制管理,在施工前期要明确工程区域地下水的情况,要及时测定地下水分布状况。
2.分析地质勘察工作中水对岩土层的主要影响
地质勘察工作中,岩土层的影响因素较多,如水位、水位变动影响等,相关内容如下。
2.1水位影响
在实际的水利工程施工中,水位处于高水位会加大施工复杂性和难度,此时也需要技术人员关注地下水位的问题,要避免因为工程技术的选择不当,施工操作不当等对地质环境造成的稳定影响,减少对施工场址环境的改变。若地下水位上升,但建筑场地无保护或支护措施,就可能严重破坏工程区岩土体的稳定结构,直接影响场地岩土工程的整体强度;若岩土工程软化发展到一定程度会产生流砂、流土等不良地质问题。对此,水利工程建设在实际的地质勘查中要重视岩土勘察的各项内容,并结合实际的问题来采取相应的措施,进而规避建设风险。
2.2地下水位下降分析
水资源是人类生存发展的关键资源,水利工程也是科学调动水资源、改善群众生活的重要基础设施。

若水利工程施工管理不当,或可导致地下水位下降,这些问题也会影响地质勘察的结果,不利于工程的整体建设。此外,水文地质环境发生变化,无法及时利用水资源也可能导致地下水位下降,直接影响当地水资源管控,严重时候可能会影响自然环境或周围的建筑环境。
2.3地下水位频繁升降
实际上,地质环境的岩土结构和地下水之间有相关性,如地下水出现不规则的上升、下降,会直接扰动岩土结构,出现水土结构失衡,加剧结构变形、这些不良现象连续出现会直接对整个岩土的稳定性造成影响,不利于地面工程施工。
若水位上升或者下降的频率不断变化,所接触的岩土也可能发生不均匀膨胀或收缩问题,此时也会增加岩土的整体性,加重地裂的程度,这些问题轻者对周边的建筑造成影响,重则影响生态环境,增加地质灾害风险。
3.对于有效处理地质勘察岩土问题的对策
3.1高度重视水文地质的评价
对水利工程建设需求而言,相关单位需要重视地基的稳定性,加强工程的核心分析。在实际的工程施工之前相关单位也要做好地质勘察工作,及时了解施工区域的地质环境,也能够保障地基承载力的稳定性,并为后期的工程建设奠定基础。可见,岩土工程的勘察工作十分重要,和水利工程建设质量、安全性密不可分。在实际的勘察中,相关技术人员要对水文地质进行细化和勘察,并结合现场的实际情况制定科学的数据列表,进而确定地下水位的变化以及对工程的整体影响。与此同时,在实际的勘察工作开展中要对地质体或岩土体进行分类,正确判断岩土的状态并分析其对工程建设存在的潜在风险、隐患等。
3.2要科学分析岩土的水属性
岩土体是水利工程质量管控的要点,在实际的勘察工作中,相关单位要及时判断岩土的性质,进而避免沿途各岩土状态对水利工程带来的风险。首先,确定岩土的物理性质,分析水理性质等内容,明确岩土和地下水的作用机制变化特点;其次,要做好安全防护,因为岩土工程地下水的存在形式复杂,熔岩水、承压水种类较多。技术人员要做好水属性分析,多借鉴类似工程,分析地下水的形态以及岩土工程的水理性质,并明确渗透特性、耐风化程度、冻融等内容,保证水理属性勘察到位。
3.3选择科学的岩土测试方法
常规的地质勘察测试方式包括室内测试、原位测试两种。其中室内测试较为常见,即将岩土体样本送到实验室进行测试。但是因为水利工程建设地点的岩土种类多、地质复杂,而且现实施工中存在较多难以确定的安全隐患条件,所以原位测试更加接近实际情况。因此地质勘察测试应布置适当的现场原位测试工作,在地质参数取值时,重点分析和参考原位测试成果。
原位测试的主要方法有静力触探、动力触探、标准贯入试验、十字板剪切、旁压试验、静载试验、扁板侧胀试验、应力铲试验、现场直剪试验、岩体应力试验、岩土波速测试等。
针对场地岩土体的分布特征及类别,根据原位测试的适用条件,可分别采取一种或多种不同原位测试手段,例如:圆锥动力触探最简单,即利用圆锥探头来探测地基进行力学分层,可评定土体的均匀性、密实性、强度等,能提供变形参数、地基承载力、单桩承载力等,这种方式操作简便,但是当土体均匀性差时,其结果精准度较低,该方法适用于填土、砂土、黏土及软岩、极软岩等;而十字板剪切方法就是将十字板压入土中,来检测黏性土的不排水抗剪强度和灵敏度,确定地基承载力、单桩承载力等,该方法适用于饱和黏性土、软土等;当需要确定岩土体、软弱结构面或不同岩土体间的接近实际的抗剪强度时,可采用现场直剪试验。
4.结语
综上所述,随着我国的现代经济不断发展,水利工程建设数量也不断增加,为了更好地保证水利工程的建设质量,就需要对影响工程质量的各种因素进行细化和考量。通过地质勘察可以有效掌握岩土体的工程地质性质以及水文地质情况,从而为工程设计和工程施工提供参考依据,施工时可以有效规避风险,提高施工质量和施工的安全性。
【参考文献】
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