水利工程中的工程地质和水文地质

水利工程中的工程地质和水文地质

Summary：水利工程的施工复杂性较高，实际施工中，不仅需要受到工程地质影响，还受到水文地质条件的影响，要想提升施工可靠性，则需做好水文地质和工程地质的全面勘察工作，并且明确各类影响因素对水利工程质量的威胁，在此基础上选择最佳的施工处理方案。其中，水文地质条件并不是一成不变的，会受到气候因素和自然因素的直接影响。为了降低水文地质和工程地质对水利施工质量的影响，下文重点分析水文地质和工程地质问题，并提出几点降低工程地质和水文地质影响的建议。Keys：水利工程；工程地质；水文地质水利工程与一般基础设施建设工作不同，其需要面临更为复杂的施工环境和施工条件，施工区域的水文地质和工程地质均会对水利工程施工产生直接的影响。在水利工程建设规模不断增大的形势下，工程建设难度也随之升级，对水利工程基础结构的稳定性提出了更高的要求，如在施工前期未能做好水文地质等基础施工条件的勘查工作，并制定合理的施工方案，则很容易对水利工程结构的稳定性和后期使用的安全性构成直接影响。因此，研究水文地质和工程地质对于提高水利施工质量具有积极意义。1.水利工程中工程地质和水文地质问题1.1岩体结构影响坝基施工水利工程发展至今，产生了众多施工工艺，其中坝基施工工艺呈现出多样化的特征，可以适用于大部分施工环境，一般需要根据施工区域的地质构造和岩体结构对坝基施工工艺进行合理选择，然而，当岩体结构存在地质缺陷时，则会加大坝基施工的难度，如不采取有效的处理措施，则会引发一系列工程地质问题，最终产生坝基结构失稳或者结构渗漏的问题，对水利工程的施工质量带来一定影响。1.2地质构造影响边坡稳定影响水利工程边坡结构质量的因素有很多，主要包括地形、地貌、岩层结构和地质构造等，其中地质构造是威胁边坡稳定的关键性因素。常见的边坡变形问题有四种表现形式：1）松弛张裂。指的是因边坡结构强度不足引发的变形问题；2）蠕动变形。指的是长期受到地应力以及重力等自然应力影响发生的缓慢变形，较为常见的变形形式有倾倒变形、松动变形、扭曲变形和塑流变形；3）崩塌。指的是在内因和外因共同影响下产生的一类边坡失稳现象；4）滑坡。指的是岩体结构在惯性作用下，对边坡形成剪切力，致使其发生滑移的现象。当施工区域的地质存在不稳定的黏土层，地质结构自身的稳定性较差，且基岩存在滑坡现象的情况下会增大边坡失稳的几率。1.3水库工程影响工程质量根据水库工程建设形式的不同，可以将其分为地面水库工程和地下水库工程两大类，其中的地面工程是通过直接在地上建设坝体的方式拦截水流，达成储水目标。而地下工程，则通过人工干预的方式改变地下蓄水构造，达成储存目标。水库蓄水的情况下无疑会对周边的水文环境构成影响，进而带来各种工程地质问题，如当水库中的水面升高，浸润河岸时，在风浪等气候因素的作用下会造成库岸结构被冲蚀等问题。1.4软土地质带来基础沉降软土地质的特点为，孔隙度大、压缩量高、抗剪力差和强度低等，其中含有大量有机物质，在施工过程中，软土地基的施工难度较大，如处理不当则会引发基础沉降问题。尤其是在水利施工中，施工条件更为复杂，经常会由于基础施工不当产生施工质量问题，在针对软土地质进行处理时，通常需要根据软土地质的特点以及水利基础施工的基本要求选择合适的地基处理措施，方能保障基础施工的可靠性。反之，则会引发地基沉降、结构坍塌等一系列工程质量问题。1.5水文质量影响施工条件水文地质可以被认为是地下水在自然界中的变化和运动状况，其主要内容可以概括为：1）地下水的运动特征，如流向、流速、流量以及各个区域内地下水的补给关系等；2）地下水类型，如承压水、潜水和上层滞水等；3）地下水的水质，如物理、化学性质；4）地下水动态特征，如地下水的水位变化、水温变化以及在不同时期内地下水的水质变化等。上述水文地质特征对水利工程施工作业质量的影响十分深远，在全面了解水文地质特点的基础上方能保障水利施工的可靠性，否则很可能引发一系列工程质量隐患。2.降低工程地质和水文地质影响的几点建议2.1加强勘察力度，合理设计土方开挖方案为保障水利工程施工作业的顺利开展，确保施工可靠性，在实际施工前，需重点关注对水文地质和工程地质的勘察工作，充分了解水文地质和工程地质特点的基础上，制定水利施工方案。以土方开挖施工为例，不得随意开挖，需要根据地质特点，遵循自上而下的开挖原则完成实际开挖作业。土方开挖过程中，通常采取挖掘机开挖的措施，可在一定程度上提升开挖施工的效率，但同时要对开挖作业量进行科学控制，当要达到既定开挖深度和宽度时，需要采取人工开挖的措施，谨防出现超挖现象。一般需要根据前期设计的土方开挖方案，按照设计的路线完成开挖作业，对于施工过程中出现的突发状况要采取合理的处理措施。如在遇到岩石时，则可采取石方开挖的技术措施，对于硬度大和规模大的岩石来说，可先进行破碎处理后再将其移除。2.2加强信息化建设，建立水利灾害预警系统实践证明，除工程地质因素和水文地质因素以外，自然因素是影响水利工程使用安全的关键性因素，且自然因素也是导致水文地质条件发生变化的主要因素，尤其是在发生突发性的自然灾害时，往往会使水文地质条件发生巨大变化，严重威胁水利工程的施工质量和使用安全。基于此，可以加大对信息技术的融入力度，通过构建灾害预警系统，提升水利工程的灾害防御能力，即通过对自然灾害以及气象灾害的有效监测及时发现灾害问题，并制定合理的防治方案，尽可能降低因气候因素和自然因素引发的水文地质问题对水利工程安全施工的影响。此外，也可结合当地的气候特点以及季节发展的规律，根据水文地质的实质状况制定防治预案，以达成质量控制目标。2.3加强深层支护，稳定水利基础结构工程地质和水文地质问题的主要威胁体现在水利工程的基础施工层面，为能稳定水利基础结构需要采取有效的支护措施提高结构稳定性，通过增强水利工程基础结构的自身强度和稳定性降低外部威胁影响。具体支护措施如下：1）对于岩体结构不稳定的状况，可以采取锚固加固的措施，利用锚杆的锚固力稳定岩体结构，这可有效控制边坡失稳现象和滑坡现象；2）对于软土地基结构则在采取土方回填措施的基础上，需要通过混凝土灌浆的方式提高基础结构的强度和稳定性，尽可能降低水文地质条件发生变化对水利工程基础结构质量构成的影响；3）对于水库库岸的冲蚀问题，可以采取设置钢丝网混凝土护面的方式，减少水流对库岸的冲蚀影响。结语：水利工程作为重要的民生工程，人们对水利工程施工质量的关注度较高，但实际施工中的影响因素众多，其中水文地质和工程地质的影响最为深远。为能进一步提升水利工程的施工质量，则需积极探究水文地质和工程地质的影响因素，并制定针对性较强的施工方案，尽最大可能降低外部影响，提高水利工程的施工可靠性。鉴于此，建议相关施工人员密切关注水文地质的变化趋势，通过对水文地质变化规律的分析，采取合理的防治措施，改善水利工程的基础沉降问题和边坡失稳问题等，保障水利工程安全投入使用。Reference：[1]潘秋林.关于水利工程中的工程