水利工程地質勘測及工程地質環境的分析

李圣凡

摘 要：水利工程地質勘測的目的在于合理地調查并實際評價與工程建設相關的地質條件，并且有效地預測潛在的工程地質問題，提出針對性的防治措施加以治理和防范。水利工程地質勘測與工程地質環境的分析，決定著水利工程的建設質量。本文主要闡述了水利工程中地質勘查的概念與方法，并對工程地質環境進行詳細分析，以期能對進一步提高水利工程建設質量有所幫助。

關鍵詞：水利工程 地質勘測 地質環境

1.引言

水利工程中的地下水與巖土體緊密相關，地下水不僅僅會影響建筑工程地基的工程特性，同時也會對建筑物與水利工程地基的穩定性以及耐用性造成一定的影響。在水文地質條件比較復雜的一些地區，如果工程勘察不做深入徹底的研究，同時在設計中也沒有重視水文地質，則會引發各種危害巖土工程的嚴重問題。加強對水文地質方面的研究是非常有必要的，在水利工程勘察過程中，既要明確巖土體地下水的水文地質問題，還要提出有效的預防措施和修改意見，從而降低地下水對巖土工程的危害。

2.地質勘察的概念及其意義

2.1水利工程地質勘測的簡要介紹

地質勘察在我國有著較為深遠的發展歷史，在我國社會主義經濟高速發展的情況下，水利工程地質勘察在實驗方法和測試設備等很多方面都取得了長足的發展。不得不承認，興建水利工程確實是一項專業性極其強的復雜工作。水利工程地質勘探的定義是結合巖土力學、地質學和工程地質學等理論，對水利工程的地質條件進行科學合理的評價與分析，為水利工程的選址、方案設計和施工措施提供合理的參考系數，提高水利工程運行的可靠性和可行性。水利工程地質勘察是由很多關系密切的關節組成的，例如現場鉆探、取樣原狀土和室內試驗等，它所勘察的對象是水利施工場地的巖土體，直接影響著設計質量和施工質量。

2.2水利工程地質勘測的意義

在水利工程正式建設前，對水利工程環境中進行地質勘察意義非凡。對水利工程進行地質勘察，除了能夠有效避免和降低水利工程在施工時的突發狀況，比如地質滑坡以及坍塌等狀況，還有助于保持自然環境的平衡穩定。湖北省三峽大壩的順利建成，就很直觀地表現出了地質勘察的重要性。三峽大壩工程在正式施工以前，水利工程師就對當地的地質環境作了非常細致和認真的勘察，所以在三峽大壩正式施工時，建筑工程師們便能夠合理地使用新型材料和施工技術，很大程度上避免了混凝土開裂等問題，從而大大提高了三峽工程的安全系數，同時也為中國帶來了巨大的經濟效益?？偠灾?，水利工程地質勘察對于水利工程的建設是極其必要的，它能夠在分析工程施工可行性的基礎上，幫助建筑人員科學地設計和管理水利工程的設計方案與具體的施工措施，最終保證水利工程的環境能夠得以完善的設計，同時又可以兼顧施工方面存在的特殊需求，從而建設出高質量的水利工程。

3.地質環境對水利工程的影響

地下水對水利工程的影響主要體現在以下兩個方面：首先，由于巖土體與地下水的相互作用，會導致巖土的穩定性與強度降低，并且進一步引發多種地質災害，如水壩滲漏，巖溶以及滑坡等，而這些災害一般都會給建筑工程的施工和后期使用造成很大的影響，甚至引發安全事故。其次，因為地下水中富含大量的有害化學成分，容易破壞和侵蝕水位下的鋼結構和混泥土結構，從而降低了建筑物的使用期。從地基和基礎的層面來說，地下水水位的變化也會在對建筑工程造成不同程度的影響。如果地下水水位的變化在基礎面之上，不會對建筑基礎造成太大的損害；如果地下水水位變化在基礎面以下，就會對建筑基礎造成非常重大的損失。若是地下水水位上升，巖土體會軟化，進而削弱建筑地基的強度。尤其當巖土體結構不穩定時，出現的軟化現象會更加嚴重，而引發建筑物破壞、變形等后果。

4.水利工程地質勘測的主要手段

4.1山地勘探

山地勘探，是一種通過人工或機械剝土，開挖探坑、探槽、探井等，從而展示出地表淺層地質狀況的勘探地質方法。山地勘探一方面可以直接有效地對地質現象進行試驗、取樣和觀察，另一方面由于這種方法在使用的工具和技術方面不需要太高的要求，所以它大多數情況下是用來勘察地表淺層地質。由于它的勘探工具和技術簡單，使得勘測的深度也有所限制，這也是山地勘探的缺點所在。

4.2工程物探

工程物探，它不同于山地勘探，它主要是用觀測儀器對被勘探區的地球物理場進行直接精確的測量，然后對測量地球物理場所得的數據進一步處理來推斷并預測地下可能存在的局部地質體、地質構造的位置等其他具體屬性的科學。工程物探方法主要包括重力場勘探、磁場勘探、直流電場勘探等等，以及地震波勘探、電滋波勘探等。

4.3鉆探

鉆探，同山地勘探和工程物探一樣，是一種勘察水利水電工程地質的重要方法。因為工程建設的地基條件和要求都變得越來越復雜，而且還出現了許多地質問題，比如軟弱夾層的層位確定和取樣，砂層取原狀樣，以及特硬地層的鉆進等問題，如果只依靠常規的鉆探方法，并不能得到理想的結果。我國的工程師為解決這些難題不斷地鉆研工作，最終取得一批效果良好的成果，如金剛石套鉆取芯技術以及各種類型的砂層和軟土層鉆進及取樣技術等。而且有很多技術都已達到了國際先進水平。

5.水利工程建設的工程地質環境分析

5.1地殼穩定性

地殼穩定性是指受到地球內因外因和工程共同作用下的斷層移位，坡體的崩塌、滑坡、泥石流等。在水利工程地質勘察過程中主要對區域的地形地貌和地質構造等進行全面調查，分析制約系統應力場以及滲力場的規模以及強度的因素，最后獲得這些工程地質現象發展的預測信息，從而可以提醒我們提前做準備，在最大程度上降低經濟損失。除此之外，還要求對遭到破壞的現象進行應力應變反演算反分析，分析并找到影響穩定性的重要影響因素，然后盡可能地采取針對性的技術措施進行協調，從而達到系統的穩定。

5.2地基穩定性

水利工程中所指的地基穩定性指的不僅僅是水工構筑物的地基穩定性。壩基的穩定性所涉及的不僅僅是承載能力和變形問題，同時還涉及了壩體的抗滑移問題和壩基巖層的產狀對壩基所產生的影響。由于水利工程的地基不僅要承受自身自重和水自重，同時還要承受水的作用所形成的各種荷載作用。地基在承受這些荷載之后，將會產生一定的變形，并且把應力能轉化為應變能。尤其是巖基，在各種荷載作用之下，不僅是巖石的彈性發生變形，而且還會由于巖石的塑性變形或沿某節理裂隙發生剪切破壞引起基礎沉降。5.3地表穩定性

地表穩定性涉及的主要是地表層面的變形問題，它一般體現在動力工程地質現象中，各種地表變形破壞的情況中，以及地表巖土體的性質變化。仔細研究與勘測地表的穩定性會對這些工程地質現象的發育規模、發展速度及趨勢的進一步預測帶來便利。在研究地表穩定性的同時，還應該積極地提出工程技術措施來減弱這些變形破壞現象的發生?？偠灾?，在對地表穩定性進行分析時，要著重分析這些工程地質的物質基礎巖土體的性質和這些巖土體在水作用前后性質的差異，而且要及時且科學地預測這些工程地質現象的規模、強度及發展趨勢。

6.結束語

水利建設事業中的一個重要環節是工程地質勘察，它與水利工程特別是大型工程建設的好壞，有著密切的關系。因此在建設水利工程的時候，認真審視我國水利工程的各種勘測手段及其應用水平是很有必要的，只有這樣，才能夠積極推動各種水利工程地質勘察的勘測方法的進一步發展與應用。水利工程本身就是一項造福于民的重大福祉，在水利工程正式開工之前，有關負責人員一定要充分意識到地質勘察的重要意義，并且一定要認真地對工程地質環境進行嚴格地考察，除此之外，還要積極地把當地實際情況充分考慮在內，提高地質勘察工作的預見性和實用性，從而為我國水利工程的發展和建設奠定更好的基礎，同時也為我國社會主義經濟的進一步發展創造動力。

參考文獻：

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