研究水利工程地質(zhì)勘察與巖土治理問題及解決對策

周銘

引言

現(xiàn)代化各行各業(yè)的高速發(fā)展，使得其對所處區(qū)域的供水與用電需求不斷擴大。這就導(dǎo)致水利工程的建設(shè)規(guī)模不斷擴大且所處的巖土地質(zhì)環(huán)境日趨復(fù)雜。為此，工程建設(shè)者應(yīng)在明確水利工程地質(zhì)勘察中巖土體的作用情況可能帶來影響，進而對地質(zhì)勘察工作進行健全與完善，最終保證水利所處的巖土地質(zhì)環(huán)境不會造成過多的影響。這樣一來，水利工程建設(shè)使用就能以可持續(xù)狀態(tài)作用于實踐，以提升所處地區(qū)的現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)水平。

1 研究水利工程地質(zhì)勘察與巖土治理問題及解決的現(xiàn)實意義

作為水利工程施工建設(shè)的基礎(chǔ)工作，地質(zhì)勘察，將對工程項目投入運行的安全性、工程造價與建設(shè)周期帶來影響。而地質(zhì)勘察工作開展的水文地質(zhì)問題，因巖土體的形成過程復(fù)雜且存在一定的隱蔽性，使其增加了地質(zhì)勘察質(zhì)量效果控制的難度。如，地下水，作為地質(zhì)勘察巖土環(huán)境的重要組成部分，其不僅決定了所處巖土體的特性，還會對水利工程建筑物建設(shè)使用的安全穩(wěn)定性造成影響。因而，在勘察工作中，需加大對地下水存在特征與活動規(guī)律的研究，并提出相應(yīng)的治理措施，以為水利工程的設(shè)計建設(shè)提供科學(xué)有效的地質(zhì)資料，進而使工程采用的治理對策起到事半功倍的效果[1]。

2 水利工程地質(zhì)勘察中的巖土影響因素

2.1 地下水水位上升

水利工程所處的巖土環(huán)境潛水位的上升情況，是工程項目地質(zhì)勘察人員重要的勘察目標。經(jīng)對以往水利工程巖土環(huán)境的地質(zhì)勘察結(jié)果進行分析，發(fā)現(xiàn)雖然導(dǎo)致潛水位上升現(xiàn)象出現(xiàn)的原因不同，但主要集中在如下幾種地質(zhì)因素，即含水層結(jié)構(gòu)與水文氣象因素。具體是指，巖土體所處區(qū)域環(huán)境的降雨量、人為因素以及氣溫等。這里的人為因素是指，因農(nóng)業(yè)灌溉或是相關(guān)施工等。上述幾種影響水利工程巖土體環(huán)境的地質(zhì)因素，不僅會以單一的狀態(tài)，還會以綜合影響的作用狀態(tài)，導(dǎo)致水利工程所處的巖土環(huán)境出現(xiàn)潛水位上升。

當水利工程處在潛水面上升的情況下，會使巖土工程的土壤出現(xiàn)沼澤化、鹽澤化，進而增加地下水對水利工程相關(guān)設(shè)施建設(shè)的腐蝕性影響。而腐蝕性的巖土背景下，水利工程的施工建設(shè)將面臨斜坡、河岸以及巖土體滑移與崩塌等地質(zhì)問題。一些巖土體結(jié)構(gòu)甚至?xí)霈F(xiàn)破壞、軟化以及強度下降等問題，進而造成粉細砂與粉土飽和液化的管涌或是流砂問題。為此，地質(zhì)勘察人員應(yīng)為水利工程建設(shè)者提供全面而系統(tǒng)的巖土體勘察結(jié)果，繼而采取有效的措施方法進行優(yōu)化控制。

2.2 地下水水位下降

地下水下降問題的產(chǎn)生，多是由人為因素所致。即人類活動頻繁，即通過大范圍抽取地下水來滿足用水需求，這就降低地下水位的下降。此外，采礦作業(yè)，也會導(dǎo)致水位下降，進而造成不同程度的沉降、崩裂與塌陷等地質(zhì)災(zāi)害[2]。

2.3 地下水水位頻繁升降

地下水頻繁升降，其不僅會導(dǎo)致膨脹性巖土，還會降低巖石初選變形的均勻性。這是因為水位的升降頻繁，會導(dǎo)致膨脹收縮變形問題的出現(xiàn)，即巖土膨脹收縮幅度增加，導(dǎo)致巖土提結(jié)構(gòu)出現(xiàn)地裂、流砂以及管涌問題。此問題，將造成水利工程建筑物發(fā)生破壞，尤其是輕型建筑或是臨時性的水利工程建筑物。

3 水利工程地質(zhì)勘察與巖土治理問題的解決對策

3.1 加強地質(zhì)勘察對巖土認識

巖土，作為水利工程施工建設(shè)質(zhì)量保證的基礎(chǔ)，通過勘察手段對巖土性質(zhì)的分析，將對其可能對工程帶來的負面影響進行控制。此目標的達成，要求水利工程建設(shè)人員，強化地質(zhì)勘察工作開展對巖土的影響，進而提升勘察工作開展的質(zhì)量效果。如，水利工程在較松軟的土層環(huán)境進行施工，軟硬相間的土層與破碎巖土，均會對建筑物的地基穩(wěn)定性帶來影響。這里的影響主要體現(xiàn)在滑坡或是坍塌地質(zhì)災(zāi)害。因而，地質(zhì)勘察人員應(yīng)將巖土治理工作的重點集中在巖土特性上，即在明確其分析情況、厚度變化情況下，來獲取物理力學(xué)性質(zhì)的指標[3]。如表1所示，為松散巖土的力學(xué)指標分析結(jié)果。

表1 松散巖土的力學(xué)指標分析結(jié)果

3.2 施工段地下水勘察

經(jīng)上述內(nèi)容可知，水利工程所處的巖土工程環(huán)境的地下水活動不規(guī)律問題會降低工程建設(shè)的質(zhì)量效果，進而增加施工控制的難度。為此，在水利工程項目的地質(zhì)勘察階段，工程建設(shè)人員應(yīng)對施工段與周邊區(qū)域的水文地質(zhì)進行全面勘察，以準確掌握地下水水位的變化情況。此外，還應(yīng)對施工段水文地質(zhì)資料進行分析統(tǒng)計，以確定地下水水位的歷史最高點與最低點。實際勘察工作，就是采用泥漿鉆進法對水層的滲透性進行測量，即將測水管打至含水層。此過程，如出現(xiàn)多層含水層的水位測量需求，水利工程巖土地質(zhì)勘察勘察人員就可采取比水措施來提升勘察測量結(jié)果獲取的準確性[4]。

3.3 健全勘察管理與技術(shù)運用制度

為使水利工程巖土地質(zhì)勘察工作能夠順利進行，勘察人員在針對水利工程項目實地勘察過程，按照一定的規(guī)范標準。即在明確巖土地質(zhì)勘察任務(wù)、目的以及流程的情況下，來保證勘察結(jié)果獲取的質(zhì)量可靠性。此制度的制定過程，為簡化勘察操作內(nèi)容提高勘察工作效率，并保證勘察數(shù)據(jù)運用的有效性，需引進先進勘察技術(shù)。

具體來說，在水利工程獲取巖土工程勘察數(shù)據(jù)或是勘察資料后，應(yīng)對其進行科學(xué)有效的整理，即運用計算機技術(shù)，來提高運算與分析的精度與準確性。如此，就可使巖土勘察工作在科學(xué)技術(shù)條件下，為施工提供指導(dǎo)。此外，巖土工程勘察，應(yīng)按照制度指出的工作流程，做好勘察前的準備工作，如細致分配勘察人員、編寫詳細的勘察計劃與工作方案。如此，水利工程巖土勘察區(qū)域的選擇，就能為實際工作的開展提供便捷。對于水文地質(zhì)較為復(fù)雜的勘察區(qū)域，可采用多種勘察技術(shù)結(jié)合的方式，來提高水利工程巖土地質(zhì)治理勘察數(shù)據(jù)獲取的準確性，進而為工程項目的建設(shè)使用提供科學(xué)依據(jù)[5]。

4 結(jié)束語

綜上所述，水利工程所面臨的巖土地質(zhì)問題，如地下水的上升、下降以及頻繁升降，均可在明確巖土勘察工作重點、施工段地下水勘察以及健全勘察管理與技術(shù)運用制度的情況下，來提升水利工程項目建設(shè)使用的安全可靠性。如此，工程項目建設(shè)者應(yīng)將上述分析內(nèi)容與科研成果更多的作用于水利工程的建設(shè)，進而滿足區(qū)域各行各業(yè)發(fā)展所提出的供水用水需求。