水利工程中的巖土地質勘察分析

常譯文 蘇珅

[ 作者簡介 ]

常譯文，女，遼寧沈陽人，沈陽市勘察測繪研究院有限公司，中級工程師，本科，研究方向：地質勘察。

蘇珅，男，遼寧沈陽人，沈陽市勘察測繪研究院有限公司，中級工程師，碩士，研究方向：水利水電工程勘察。

[ 摘要 ]

水利工程對于社會發(fā)展具有重要意義。水利工程項目中的地質勘察是為水利工程提供科學合理的基礎，確保水利工程的穩(wěn)定性、堅固性、安全性和耐久性。水庫的位置非常重要，如果一個項目倒塌，將給下游人民的生命財產造成巨大損失。為保證水庫安全運行，要重視地質勘察對水庫的重要影響，及時有效地發(fā)現水利工程建設中地質勘察存在的缺陷和問題。

[ 關鍵詞 ]

水利工程;巖土地質勘察;分析

我國國民經濟的快速發(fā)展為水利工程建設提供了巨大的發(fā)展機遇。在發(fā)展的過程中，人們越來越關注工程建設的質量水平，這也對水利工程建設的質量提出了很大的挑戰(zhàn)。尤其是水利工程，具有建設周期長、施工難度大、專業(yè)技能高等特點。工程地質巖土工程在項目的建設過程中發(fā)揮著重要作用。在水利工程的具體研究過程中，巖土問題治理管理質量與研究質量密切相關，需要采取措施提高整個水利工程的施工質量。

1 水利工程地質勘察概述

1.1 水利工程地基勘察簡介

隨著水利工程的不斷發(fā)展，我國的地質勘察正在逐步升級。目前，我國地質勘察的發(fā)展模式和設備選擇正在發(fā)生重大變化，相應的調查水平也越來越高。由于地質勘察水平較高，對人員專業(yè)素養(yǎng)要求也較高。主要內容是應用工程地質學和巖土力學知識，對水利工程所在的地質條件進行調查，結合自身經驗為后續(xù)施工方案的設計提供支持，幫助提高水利工程的安全性。目前，水利工程的地質勘察主要針對巖土體的實際性能進行鉆探、原位試驗、室內試驗，使巖土體滿足施工要求。這對于提高設計方案的有效性起到了重要作用。

1.2 地質勘察工作的重要性

我國的水利工程有一定的歷史，積累了大量的建設經驗。在科學技術飛速發(fā)展的新時代，水利工程地質勘察技術裝備更加先進。水利工程地質勘察是一項綜合性強、專業(yè)性強、技術復雜的作業(yè)活動，需要充分利用土木工程地質學、土力學、土壤力學、水文地質學和其他相關學科的理論知識和方法，通過對地質的定性、定量評估、分析為項目范圍設計和施工提供重要的地質勘察數據，為確保項目建設的安全性和可行性提供科學依據。地質勘察通常包括鉆井、物探、野外試驗、室內試驗、地表地質圖等許多環(huán)節(jié)。所有環(huán)節(jié)都密切相關。在地質勘察過程中，經常會涉及巖土治理問題，只有采取有針對性的管理措施，才能保證整個工程的施工質量。

2 水利工程地質勘察設計的主要流程

2.1 分析水利工程地質勘察的結構特點

目前，我國經濟持續(xù)增長，正在提倡對水利工程提出更嚴格的要求。隨著人們生活基礎設施項目的增加和水利工程的不斷擴大，對安全性和耐久性的需求越來越大，地質條件和居民的生產和生計受到影響。因此，水利工程地質勘察需要了解水體和地質特征，然后將結果繪制在地質圖和模型上，并使用機械模擬確定，以保證勘察工程的完整性。合理的施工方法、及時的施工風險管理和確保項目的成功非常重要。

2.2 做好勘察過程的控制研究分析

水利工程必須保證每個樞紐建筑地基的穩(wěn)定性?？紤]工程受多種因素的影響，這些因素相互關聯，因此在施工過程中進行地質勘察對于提高地基質量是有效的。此外，地基的穩(wěn)定性有賴于測量數據的收集和有效處理，以保證數據的可靠性和準確性，從而為工程設計提供科學依據。技術人員還要根據相關標準和規(guī)定執(zhí)行具體任務，完善研究程序，合理分析巖土的物理性質和穩(wěn)定性，后期進行基本變形，需要打好控制基礎。

2.3 確定地下水位

由于各地地質環(huán)境不同，影響施工的工程因素較多，水利工程施工過程復雜。在實際施工階段，工作人員需要對項目的所有影響因素進行分析，找出技術難點，降低后期施工風險。另外，具體項目建設的內容和過程要結合項目的實際情況。如果工期較短，初期項目建設計劃應減少地下水勘察頻率，讓工程師有機會積極了解地下水情況。工程項目還需要基本的防滲管理，在建設初期明確項目區(qū)地下水狀況，并隨時間測量地下水分布。

2.4 鉆探技術分析

我國地質帶工程復雜，各地區(qū)地質條件和地理環(huán)境各不相同。部分地區(qū)地質構造比較簡單，相應的地質工程研究工作也比較簡單。但在一些地質構造復雜的地區(qū)開挖技術無法測量地質類型和實際情況，難以調查巖土質量，調查結果比較模糊。因此，有必要加強常規(guī)勘察技術的改進，繼續(xù)采用最新技術進行相應的地質勘察。鉆井技術現在被廣泛應用于地質勘察。需要專業(yè)技術人員使用專用設備鉆孔并觀察數據，以便及時獲得合適的土樣。

2.5 槽探技術分析

我國幅員遼闊，地形復雜，不同地區(qū)的地質條件和地理環(huán)境差異較大。因此，進行相應的地質勘察會使整個地質工程的地質勘察更加困難。對于一些地質構造，特別是那些危險因素較高的構造，無法準確分析對應危險道路的地質類型，無法采用常規(guī)鉆井技術進行地質勘察。因此，進行危險地形地質勘察，必須使用最新的技術——探槽技術。專家使用相應的機械設備進行溝渠施工，對感興趣的地質條件進行綜合調查，利用該技術進行地質和土壤取樣，確保整體地質勘察數據的準確性，改進并提供準確和充分的水后施工方案保存項目階段數據。

3 巖土問題對地質勘察工作的影響

3.1 巖土水位上升對地質勘察的影響

巖土層的上升是影響地質勘察結果的重要因素。因此在實際研究工作中，施工人員需要注意巖土層上升現象。目前對這一現象的研究表明，含水層結構、降雨和人為因素是事故發(fā)生的主要原因。水位上升會造成土壤淹沒、鹽堿化、蓄水設施嚴重腐蝕。對于斜坡等巖石和土壤，水位上升會導致坍塌和破壞一些具有特殊性的巖石和土壤。

3.2 巖土水位下降造成的影響

水資源在促進人類發(fā)展方面發(fā)揮著重要作用。自古以來，水利工程一直備受矚目。然而，水利工程的發(fā)展也破壞了現有的水資源。例如，設計者在設計施工方案時沒有考慮下游用戶的用水需求，阻礙了節(jié)水工程的有效性。由于上游大壩和人類對水源的不當堵塞，地下水位大幅下降，增加了地面裂縫、地面塌陷、坍塌等事故發(fā)生的可能性。相應的地下水枯竭和水質惡化逐漸暴露出來，對巖土穩(wěn)定性、水利工程設施和人類生活構成嚴重威脅。

3.3 地下水位變化造成的影響

作為巖土的重要組成部分，地下水位的變化引起巖土的不均勻膨脹和收縮，造成巖土嚴重變形，嚴重影響水利工程建設。如果這種隆起現象頻繁發(fā)生，基巖和土壤的變形范圍將進一步擴大，造成地面裂縫和建筑物損壞等事故。在土木和地質勘察過程中進行正常生產條件下的節(jié)水時，工程師需要密切記錄水位，并使用相關分析評估設備，協助后續(xù)解決地質工程問題。這對于保證水利工程的有序進行非常重要。

4 水利工程地質勘察工作存在的不足

4.1 水文地質方面存在的問題

水文地質是水利工程建設的重要組成部分，也是地質勘察的重點。在水利工程中，水文主要依靠自然降水，也依靠地下水的收集和河流、湖泊的流動。但是，水利工程的建設打破了這一自然規(guī)律，對周邊水文產生了一定的影響，使上游水位顯著升高。

4.2 巖土地質勘察監(jiān)管不力

對于水利工程，大部分巖土調查是在前期進行，調查單位由建設單位自行選擇。但是，一些建設單位在這方面經驗不足，對勘察單位的選擇不嚴格。他們只關注鉆井效率和成本，對勘察技術不夠重視。地質勘察涉及地質檢測、實地考察等多個環(huán)節(jié)。一些勘察單位在沒有相應監(jiān)督和控制的情況下獨立完成了這些任務。

4.3 對地質勘察質量的重要性認識不足

地質勘察一般可以分為兩個方面。一是對場地土木工程地質結構進行分析，綜合分析結果，科學合理地選擇相應的處理方案。二是力學指標的科學合理制定、工程總造價與指標參數的科學性密切相關，不能在地下結構中直接觀測，這時候就應該科學合理地運用地質勘察。

4.4 勘察方法不正確

研究表明，一些水利工程沒有采用科學合理的研究方法。例如，在確定某一特定部門的承載能力的過程中，采用靜載試驗來破壞基坑兩側的土層實際上是不合適的。兩側的土壤都有不同深度的裂縫，需要不同的壓力。此時，無法確定哪個固定壓力值對基礎的承載力更好。另外，不推薦這種方法，因為地基支撐層的法向力不能完全被壓碎兩側的土層所代替。

5 巖土地質勘察工作問題的解決對策

5.1 強化工程項目區(qū)域水文地質的調研

有效的水利工程地質勘察需要在特定調查的早期階段進行一系列相關調查和測試。在地質勘察過程中，需要對灌溉工程區(qū)的地質、環(huán)境和水文實際情況有完整全面的了解，才能選擇合適的位置。水文調查和探測工作有幾個重點。首先，合理劃分水利工程的研究區(qū)域，從各個區(qū)域抽取水作為測試樣本，記錄測試結果，作為后續(xù)分析評價的依據。其次，選擇不同的方法適用于不同的領域。調查地質環(huán)境并進行比較分析，總結所有測試結果，并考慮各種因素的影響，確定合適的施工場地。

5.2 強化水利工程現場地質勘察工作

水文調查和勘察完成后，將開始地質勘察。地質勘察人員需要對研究區(qū)進行有針對性的、細致合理的細化調查，以提高后期水利工程建設的科學性、規(guī)范性和合理性。目前，地質勘察方法一般包括地質實驗工程和地質勘察工程。在實際工程中，應根據所在地區(qū)的地質條件選擇科學的勘察方法，以提高地質勘察結果的準確性。由于節(jié)水工程對周邊環(huán)境有一定的影響，在地質勘察過程中，要做好周邊建筑物的性能檢測，包括穩(wěn)定性的檢測。建筑、邊坡穩(wěn)定性及其承載能力能為灌溉工程的安全提供更高的保障。這種重大影響反映在文章中描述的水庫修復項目中。在重建初期，地質學家會對周圍的房屋和各種建筑物進行詳細而全面的調查，以建立分析模型。經科學合理論證后，方可進行改造后建設。

5.3 選用科學合理的勘察方法

相關科學研究表明，隨著我國科學技術的不斷發(fā)展和進步，工程研究理論日趨成熟，涌現出許多新的工程研究方法和設施。與以前的調查方法相比有許多優(yōu)點。例如，高建設速度和高收集密度會在一定程度上降低建設成本。這解決了以往研究過程中存在的不足，也解決了當前巖土工程勘察的諸多問題。

5.4 技術管理工作要落實到位

技術管理是一項與勘察質量密切相關的驚人任務。該職位的勘察技術人員必須具有相關證書，項目負責人除相關證書外還需要有一些經驗。技術管理需要相關的工作經驗和相應的培訓和考試。培訓的主要任務是科學合理地組織調研，召開相關專題會議。技術管理是按照技術標準在現場進行勘察和記錄。在項目提交期間，將要求研究單位提供相關材料，主管部門將定期進行抽查，確保技術管理質量。

5.5 巖土問題的質量工作

在水利工程勘察過程中，利用勘察技術調查惡劣的地質條件后，只有采取相應的措施，才能提高地質基礎設施的整體穩(wěn)定性，承受相應的荷載。因此，有必要對土工程地質勘察的水文地質特性進行評估，特別是地下水和地表水的深度，以及對混凝土的危害和影響。這需要進一步研究水文地質勘察，這些是解決巖土問題的關鍵。一方面，需要加深對巖土工程問題的認識。另一方面，需要意識到水和巖土工程問題之間的關系，時間和環(huán)境條件的變化會導致巖石和土壤出現裂縫和空洞，必須正確處理。許多水利工程缺乏對水文地質學的詳細研究，地下水和地表水引發(fā)了多種巖土工程災害，勘察工程師必須對巖土工程管理進行合理評估，提供相關的水文地質資料，對巖土工程和土壤進行合理有效的技術分析，改善不利影響。

5.6 加強對地下水情況的了解

地下水位勘察是勘察工作的重要組成部分。地下水位的變化對巖土質量和水利工程的質量有深遠的影響，因此勘察人員在工作之前需要通過參考數據充分了解過去的水位。由于實際勘察周期較短，可以通過收集當地數據提前了解地下水變化特征，并根據實際勘察結果制定完善的控制措施。工作人員可以通過鉆探和現場測試明確地下水狀況，提高勘察的有效性。此外，在節(jié)水建設過程中，高效的科學研究將有助于管理人員制定更完善的應對策略，促進水利工程建設，保障工程安全。在分析地基時，工人也可以將探頭放入土壤中來進行，這種方法操作簡單，有效地提高了項目建設的效率，降低了建設項目所需的成本和時間，有效地減少了相應的浪費，充分實現了水利工程的價值。這對于促進我國水利行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展、實現可持續(xù)發(fā)展的目標具有重要作用。

6 結語

總之，水利工程建設是關系國民經濟和人民生活的重要工程。開展水利工程勘察工作也面臨工作量大、環(huán)境惡劣、難度大等問題。巖土工程處理也直接關系到水利工程的質量。因此，為了提高整個工程的質量，有必要在水利工程施工前進行地質勘察和巖土的針對性處理。施工單位要根據具體情況制定管理方案，認真對待各項管理措施，做好巖土工程管理工作。

參考文獻

[1]張博容. 水利工程中的巖土地質勘察探索[J]. 科技風，2020（6）：180.