水利工程的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)探討

【摘要】工程地質(zhì)和水文地質(zhì)在關(guān)系上息息相關(guān)，相輔相成，相互作用。如地下水是巖土的一個重要組成部分，而巖土層在接受人為的工程施工中，也會受到地下水的影響一樣，兩者密不可分。而在常見的水利施工過程中，因要涉及到大量的地質(zhì)數(shù)據(jù)分析，所以其建造過程就需要進(jìn)行極為嚴(yán)格的地質(zhì)勘測，然后才能夠進(jìn)行相應(yīng)的水利工程施工。也只有這樣才能夠保證其施工過程中的安全。

【關(guān)鍵詞】水利工程；工程地質(zhì)；水文地質(zhì)

在進(jìn)行水利工程中，工程的地下水在本質(zhì)仍是巖土層的一部分，而地下水對建筑的影響仍是其基礎(chǔ)建設(shè)中的的一項主要指標(biāo)，是不能忽視的。在進(jìn)行水利工程的過程中，由于水文地質(zhì)條件比較復(fù)雜，而工程勘察也沒有進(jìn)行深入的研究，就貿(mào)然的進(jìn)行設(shè)計。從而導(dǎo)致了忽視水文地質(zhì)，造成各種后續(xù)問題的出現(xiàn)。這種尷尬局面，在一定程度上就影響了水利工程的進(jìn)程。為提高工程調(diào)查的質(zhì)量，是在進(jìn)行水文地質(zhì)工作的主要任務(wù)，其目的就是為了防止一切阻礙水利工程進(jìn)程的主要危害。

一、在進(jìn)行水利工程中，對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)的正確評價

在過去相當(dāng)長時間中，進(jìn)行工程勘察的相應(yīng)報告中，我們由于缺乏足夠的經(jīng)驗，同時也缺乏對基礎(chǔ)設(shè)計以及對施工需要的地下水的地質(zhì)研究，所以針對對地下水對巖土工程的作用，地下水對水庫建設(shè)的傷害沒有做到相應(yīng)的評估，而這就導(dǎo)致了好多的地區(qū)出現(xiàn)了很多的水文地質(zhì)事故。而較嚴(yán)重的就是在山區(qū)，一旦出現(xiàn)較大強度的降雨就很有可能會出現(xiàn)山體滑坡、泥石流（如右圖）等嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。而在這里，本小節(jié)結(jié)合在過去施工的經(jīng)驗和教訓(xùn)，對水文地質(zhì)探查問題進(jìn)行評價，首先要考慮的就是：

第一，將重點放在地下水對巖體以及地表土壤的作用，從而進(jìn)行合理的評估，預(yù)測出潛在的建筑工程危害，進(jìn)而提出相應(yīng)的防護(hù)措施。

第二，在實施工程中，結(jié)合水庫的地基建設(shè)基礎(chǔ)類型，再通過調(diào)查進(jìn)行相關(guān)的水文地質(zhì)討論，從而針對所需的水文地質(zhì)資料進(jìn)行相應(yīng)的研究，然后完成這項工程。

第三，在查明已知的地下水的天然蓄水狀態(tài)以后，結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境狀態(tài)，進(jìn)行相應(yīng)的影響分析，然后完成對此項工程的調(diào)查任務(wù)，從而保證自身的調(diào)查工作，進(jìn)而進(jìn)行相應(yīng)的分析，作出地下水對地標(biāo)建筑的反作用力測試。

第四，從工程建設(shè)的角度來進(jìn)行相應(yīng)的分析，那么根據(jù)地下水的影響作用，就可以從不同的條件下所進(jìn)行的項目中進(jìn)行重點地質(zhì)評估，而這些問題可以通過水利工程探測中的工程地質(zhì)剖面圖進(jìn)行分析如圖1，而這樣的分析結(jié)果中所展現(xiàn)出來的問題，就集中表現(xiàn)在：其一，地下水的水位以下的建筑地基，而這其中的地下水就可以針對地基進(jìn)行侵蝕作用；其二，通過進(jìn)行不同的巖石品種進(jìn)行的基地建筑分析，來確定本項施工是否具有相應(yīng)的施工手段；其三，在進(jìn)行地基碾壓的進(jìn)展中，如果一旦出現(xiàn)松散、飽和的細(xì)砂，這時就應(yīng)該進(jìn)行地下水的預(yù)測液化以及地下的潛在腐蝕和威脅性流沙的潛在危害。其四，對于進(jìn)行地下車庫的設(shè)計以及在進(jìn)行施工的過程中，如果因為地下水位的異常，而導(dǎo)致了地基浮動問題，那么這個時候就應(yīng)該采取相應(yīng)的措施了；其五，在建設(shè)防滲帷幕中，對于地下水運用形式改變后的巖層活動影響及變化。

在進(jìn)行水利工程建設(shè)中，由于潛水和地下水的影響都會對水利工程帶來一定的影響，而這類的影響對于水庫的建立來說，以及危機到了建筑本身的存在，所以水文地質(zhì)的影響不可不考慮在計算之內(nèi)。

二、對于巖層水理性質(zhì)的研究測試

我們在及逆行那個研究和測試中，針對巖層的物理性質(zhì)，進(jìn)行對土壤在水分以及地下水的相互作用影響下所表現(xiàn)出來的基礎(chǔ)屬性展開分析。而這個分析的對象主要包括了所檢測土壤中的水分含量、持水能力、透氣性的特點，而這些就構(gòu)成了巖土中地下水和氣液兩態(tài)的密切關(guān)聯(lián)。針對水利工程建設(shè)中的各種信息來說，針對不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)則有不同的需求進(jìn)行相應(yīng)的研究。

而蘊藏在地下的地下水在進(jìn)行活動的過程中，針對巖層會出現(xiàn)滯水、潛水以及承壓水。而進(jìn)行含水層的孔隙的水質(zhì)研究中，其水又可以分為：裂隙水和巖溶水兩種，這兩種形態(tài)的想換轉(zhuǎn)換就造成了這類地質(zhì)運動的基本形式。

三、水利地質(zhì)的分析

3.1 針對地下洞室的圍巖地質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行分析

首先應(yīng)該進(jìn)行理解在進(jìn)行建設(shè)洞體過程中應(yīng)該具備的條件：而在進(jìn)行洞室的建造中，所要求的地質(zhì)結(jié)構(gòu)一般都比較簡單，其中巖層以較厚為基準(zhǔn)，分層間距以大為好，通常表現(xiàn)也以沒有斷裂帶為基準(zhǔn)。所以這樣的巖體具有一定的完整性，這樣就保證了其基本穩(wěn)定性，巖石也比較堅硬。這些都是硬性要求，是針對水利工程建設(shè)中所必須要考慮的問題，任何一條缺少了都會對整體的建設(shè)帶來麻煩，當(dāng)然在建設(shè)水利工程中，因為部分地區(qū)的地質(zhì)并不能滿足我們合理的建設(shè)，但是為了對付自然災(zāi)害，我們?nèi)耘f需要克服一切問題來建設(shè)水利工程造福于我們的居民生活。

3.2 壩基的巖體地質(zhì)分析

根據(jù)不同的壩體進(jìn)行其工作不同點的采集，針對地質(zhì)條件進(jìn)行相應(yīng)的要求，而這一點也是進(jìn)行分析的根本目的。除此之外，應(yīng)該了解一下的還有，在進(jìn)行壩體建設(shè)中，針對不同類型的壩體所對應(yīng)的地質(zhì)條件要求都有所不同，同時由于壩區(qū)所建設(shè)的基體巖層中存在一定的地質(zhì)缺點，所以可能會在建設(shè)后，出現(xiàn)一定的工程事故，例如：斷裂條件下，建設(shè)洞室以后，可能由于斷裂處的間隙，圍巖壓力無法預(yù)測，從而導(dǎo)致了整體洞室被掩埋。

在遇到地質(zhì)斷裂地段，應(yīng)該盡量避免在這些地方設(shè)置地下硐室，而在無法避免的區(qū)段已設(shè)置了的硐室，應(yīng)該定期驚醒排檢，將隱患排除在，這樣才能夠?qū)⑽：p小。人類生活的環(huán)境日益緊張，對于施工條件比較惡劣以及地下建設(shè)環(huán)境相當(dāng)惡劣的環(huán)境下，我們應(yīng)該做好一切的安全工作，從而報站施工人員以及在今后的運行中的作業(yè)人員的安全。

3.3 邊坡工程地質(zhì)分析

邊坡工程地質(zhì)的鞏固中，我們要應(yīng)對的自然災(zāi)害都比較嚴(yán)峻，而如何將這項任務(wù)完美的完成？這就需要我們進(jìn)行相應(yīng)的合理的基礎(chǔ)建設(shè)，近年來的退耕還林，已經(jīng)大大的改善了很多山區(qū)的邊坡環(huán)境。但是仍舊無法避免一些較為嚴(yán)重地區(qū)的滑坡等威脅。而水利興建中，為了應(yīng)對這項問題，也有自己需要建設(shè)的方向。而根據(jù)這些問題我們通常都需要進(jìn)行相應(yīng)的研究和分析。

在通常見到的邊坡主要出現(xiàn)的表現(xiàn)就是，松弛張裂、溶洞變形、山體滑坡以及崩塌這四類。除此之外，在進(jìn)行相應(yīng)的水文地質(zhì)作用下，也會出現(xiàn)泥石流滑坡和山體傾倒等的過度類型發(fā)生。而其中的泥石流其實就是一種最為常見的邊坡失衡導(dǎo)致的自然災(zāi)害。而影響邊坡穩(wěn)定因素的成因有以下幾點：地形條件、圍巖類型、地質(zhì)構(gòu)造、巖體結(jié)構(gòu)以及地下水和地表水的影響等，而除此以外，風(fēng)和日照以及巖體運動等也會在一定程度上影響整個邊坡的發(fā)展。

3.4 水庫工程的地質(zhì)

我們通常建造的水庫有兩類：在河流上筑建水壩后形成的人工湖，也就是我們通常說的水庫；利用地下蓄水層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行人工的控制所形成的地下水庫，這種水庫因為專業(yè)性強，所以非專業(yè)人士并不是很了解。在水庫進(jìn)行了蓄水以后，因為水文地質(zhì)條的影響，可能都會導(dǎo)致水庫的不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致崩塌或者其他嚴(yán)重事件的發(fā)生。

常見的水庫中，也有天然和非天然的區(qū)分，而我們針對的是我們?nèi)藶榻ㄔ斓拇笮退畮欤@類水庫往往都可以導(dǎo)致整個生態(tài)系統(tǒng)的變更。為了我們的基礎(chǔ)建設(shè)，水利工程并不能夠因為這些外在因素而止步不前，而其中較為有名的就是我國的三峽水利工程。而為了三峽建設(shè)，我國花費了大量的人力物力，才對其進(jìn)行了合理的規(guī)劃，是一個成功的水利典范。

3.5 軟土路基的地質(zhì)問題

軟土基坑在建設(shè)過程中，對于地址問題的需求包含了兩點重要的因素：邊坡穩(wěn)定性以及基坑的排水能力。前者是指在放置邊坡失穩(wěn)的情況下進(jìn)行施工保障；后者則是針對大降雨時，時候具有足夠的應(yīng)對能力。而兩者之間也可謂是對邊坡設(shè)施的一個較為合理的基礎(chǔ)建設(shè)。

軟土路基的基坑其建設(shè)的目的就是為了增加邊坡的抗壓能力，而對于細(xì)砂和粉狀砂土型的邊坡中，也可以有效的進(jìn)行流沙和管涌的排水處理。

四、針對水利工程的總結(jié)

工程地質(zhì)于上世紀(jì)才建立起來的一門學(xué)科，而水利水電工程的地質(zhì)勘測只是其中的一個分支，但是也是在各行各業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的，同時也是最為復(fù)雜的，任務(wù)也是最為困難的。禍與福所依，這門學(xué)說這成為了最負(fù)盛名以及權(quán)威的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。

工程地質(zhì)中所進(jìn)行的工程地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測，是由工程環(huán)境系統(tǒng)和地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)組成，而巖體的主要加載路徑則是由時間上的記憶系統(tǒng)作為主要的載體進(jìn)行工作。在這項工作的進(jìn)程中，累積到了一定的程度后則可以進(jìn)行改變原有的系統(tǒng)關(guān)系，從而重新的組合成一個的系統(tǒng)關(guān)系這樣就完成了一個比較適合水利環(huán)境施工的一個新的環(huán)境系統(tǒng)。

而對于水利工程的地質(zhì)環(huán)境狀態(tài)理解和運行，則優(yōu)先考慮的是區(qū)域地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，而這兩者關(guān)乎到了整個水利工程項目的進(jìn)程，對預(yù)測可能發(fā)生的災(zāi)難性破壞則表現(xiàn)出了其相關(guān)的重要性。兩者之間的關(guān)系就比較明顯了，是指針對于自然災(zāi)害的應(yīng)變所提出的系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析。

針對水利工程所處的地質(zhì)、水質(zhì)環(huán)境的分析，可以為水利工程的規(guī)劃和設(shè)計提供一定具有預(yù)測性的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，從而保證水利工程在進(jìn)行運營中的合理建設(shè)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：陳夫鑫 民族：漢 出生年月78年7月 性別男 學(xué)歷：本科 籍貫 ：山東省棗莊市嶧城區(qū)，職稱：工程師，研究方向：工程地質(zhì)