浅谈水利工程中地质勘察与岩土治理问题 杨强

发表时间:2021/6/29   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:杨强
[导读] 摘要:水利工程是合理改善地区内水资源分配的重要途径,我国自改革开放以来,对水利工程建设就十分重视。
        新疆昌吉方汇水电设计有限公司  新疆昌吉  831100
        摘要:水利工程是合理改善地区内水资源分配的重要途径,我国自改革开放以来,对水利工程建设就十分重视。水利工程在施工开始前的地质勘察和岩土分析工作十分重要,是提升施工质量,降低施工成本的重要方法。基于此,本文对水利工程中地质勘察与岩土治理问题进行了分析。
        关键词:水利工程;地质勘察;岩土治理
        引言
        近年来,随着我国水利建设项目的蓬勃发展,国内已经建设完成了许多水利建设项目。水利工程不仅技术进步,而且工程项目的规模也大大增加,由过去的小型水库转为目前的中、大型多功能水利工程,在水利工程建设项目的施工过程中地质勘察工作是其主要的环节。
        一、水利工程地质勘察概述
        1.1  水利工程地基勘察简介
        地质勘察工作是水利工程建设的重要步骤,主要内容包括对施工场地的地质条件进行勘察分析,包括岩土性质确定、地下水位确定、渗透系数分析等。
        在勘察过程后,需要将各项参数进行整理归纳,为项目工程的设计和施工做好数据统计和技术支持。同时,针对项目过程中易受的不利影响,如地下水的破坏等,进行预先监测与判断,防止对于水利结构造成重大破坏和影响,实施各项保障措施,保障整体工程的顺利进行。
        1.2  地质勘察工作的重要性
        在水利工程施工的设计与实际施工中,地质勘察都有重要意义,在施工的各个方面都可起到防止问题出现的作用,加强工程的可靠性,提前进行工程检测与勘察。水利工程建设中涉及诸多工程方式,如混凝土浇筑、堰塞湖处理等,都需要进行地质勘察来提供地质依据,防止地质问题的发生,保障工程安全。
        1.3  地质勘察现状与问题
        我国水利工程以及相关的地质勘察发展历史较长,有一定的相关经验以及书面资料的积累。随着气候的不稳定变化、水力发电量的大量需求、防洪泄洪的需要及水库系统的建设,库容量与水库作用都有了更加明确与严格的标准要求。水利工程进入了新的快速发展阶段,虽然有一定经验与资料的积累,但水利工程中的地质勘察是一项综合性很强的工作。本项工作中运用到的知识学科较多,勘察环节较为繁杂,各环节相互联系影响,所以勘察方面难度较大,需要各环节协作配合。而在地质方面,随着易开发地区开发殆尽,但水利工程的开发源源不断,地质复杂不易开发地区的施工不可避免,需要更加注意各类问题出现。加强地质勘察,才能为设计施工提供参照与数据,更好地进行水利工程施工建设。
        二、岩土工程的质量影响因素
        2.1  岩土工程中水位上升的影响
        地下水状况勘察是水利施工地质勘察的重要内容,地下水水位如果频繁出现变化,对于岩土工程整体施工会造成很大影响。
        地下水变化方面大致分为3种:地下水上升、地下水下降以及频繁变化升降,而3种变化方式则会对项目施工与后期使用带来不同的影响。
        地下水水位的上升会严重影响地质勘察的精准水平,致使难以保障后期施工质量。而地下水上升的原因有很多,在天气因素、人为因素、水文因素及地质本身都有涉及,水位上升很有可能引起岩土工程出现沼泽化、盐渍化等问题。土质将会逐渐脆弱,土壤的坚实程度难以保证,长此以往则会使水利施工难以保持精确,也将影响水利工程整体结构,甚至出现腐蚀及下陷的情况。
        2.2  岩土施工中水位下降的影响
        地下水水位下降的危害程度远大于地下水水位上升,水是人类赖以生存的重要自然资源,地下水是人类提取水源的主要方式,当地下水水位严重下降时,水资源的紧张短缺情况将进一步恶化。
        除此之外,地下水水位降低会使地面出现沉降现象,致使工程塌陷或出现开裂,不仅不能保障工程质量与施工安全,还会引起严重的水资源恶化。很多地区对于水资源的不合理利用、开发以及盲目进行上下游截流,都会导致水位下降的现象。


        2.3  岩土施工中地下水水位频繁下降的影响
        地下水的频繁升降对于岩土施工也有着严重影响,地下水水位频繁升降,会使工程施工岩土严重变形,与地质勘察中的岩土质量与各项数据有较大的差别,对于工程整体造成不安全因素影响。
        地下水水位频繁升降会导致收缩与膨胀、上升与下陷的不规律活动,加大裂程度,降低安全系数,对工程安全产生较大危害。
        三、地质勘察与岩土治理的问题及对策
        3.1  地质勘察和岩土治理工作中的问题
        地质勘察和岩土治理工作是水利工程施工中的重要组成部分,是水利工程施工顺利开展的前提和必要条件。但在勘察中容易遇到地质条件复杂、各项条件多变以及在实际工作中遇到的数据庞杂等问题,都对地质勘察工作顺利开展有所阻碍。
        而在岩土治理方面,不同岩土质量的勘察方法也不尽相同。地质勘察是水利施工中必不可少的重要环节,是统计水利施工中地质指标的方法,岩土治理是保障水利工程施工健康长期发展的重要途径。
        所以,应以地质勘察与岩土治理工作中的各项问题与难点为基础,进行认真分析,研究相应的解决对策,保障水利工程施工顺利开展。
        3.2  水利工程基础的勘察与岩土治理
        地基是工程稳定的基础与核心,水利工程同样如此。稳定可靠的地基才能保证水利工程的安全施工并稳定投入使用,保证项目的质量。
        在地质勘察这一环节中,应对工程区域及附近区域的地质做认真详尽的勘察校验工作,将各类地质与区域做好备案记录,为施工建设提供先期条件。
        在水文方面,做好地下水勘察与工期内各项水文条件判断,制订相应的决策方案。同时,做好岩土勘察,岩土松散性过高或力学条件不满足水利工程施工标准,则不适宜作为水利工程选址。可根据岩土试验、原位试验等分析岩土的松散性以及力学性质,严格判断是否属于松散土质。若预选址区域土质属于松散土质,则与地质水文条件一同进行选址判断。如此位置是多个备选地址的较优选择,则可对本区域岩土承载力进行提升,可采用换土法和打桩法,提升岩土的荷载能力和抗剪能力,使岩土松散度符合水利工程安全要求。
        3.3  充分了解岩土的水属性,治理地下水危害
        避免岩土状态对于工程产生影响的方面之一,就是充分了解岩土的水属性,并对地下水对于岩土的危害进行预防与治理。
        应对岩土的水理性质作出严密分析,水理性质主要包括岩土和地下水之间的作用机制和各项变化。因为岩土与地下水之间的关系和岩土在地下水中的多样性导致水属性的变化会直接影响到岩土的各项指标,所以应在勘查中充分了解岩土的物理水理性质,同时对硬度与耐风化强度作出检验 判断。
        地下水方面,应注意成分和水位分析,制订有效的预防治理措施。结合工程当地的水文气象条件与水务单位的长期水位变化统计,进行水位规律预测。如出现地下水水位过高、过低等情况,应及时根据预案进行处理。如出现地下水呈强碱性或带有腐蚀性,也应合理选用水泥材料、合理控制污染排放以及进行桩施工防污染等措施,在此方面避免对水利工程施工造成严重影响。
        3.4  正确选取岩土测试方式和进行后期勘察
        岩土地质勘察中,室内测试和原位测试是主要运用的2种方法,但施工场地的土质结构较为复杂,可使用十字板剪切、波速控制以及圆锥动力等方法进行研究测试,多角度全方位进行岩土测试,保障测试的准确性,防止出现疏漏。
        而在水利工程岩土施工结束后,也应进行后期勘察,在施工结束后制订勘察计划,对于施工的各个方面结构数据、土质情况进行检查登记,以便后期检查,保障工程可正常工作。
        四、结束语
        水利工程地质勘察具有很强的综合性和系统性,需要综合考虑多方面因素,从而保证坝址选择的科学性。为水利工程坝址选择提供真实有效的数据支持,同时也是提高坝址选择科学性和合理性的主要途径,需要高度重视工程地质勘察的真实性和全面性,做好降水措施,可避免水位过高对施工的影响,提升施工质量和效率,充分发挥出水利工程的价值和作用。
        参考文献:
        [1]沈纪安.水利工程地质勘查和岩土治理问题分析及对策[J].世界有色金属,2018(16):151-152.
        [2]纪海波.浅谈水利工程中地质勘察与岩土治理问题[J].科技经济导刊,2018,26(27):130+114.
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