水利工程的工程地質和水文地質探討

【摘要】工程地質和水文地質在關系上息息相關，相輔相成，相互作用。如地下水是巖土的一個重要組成部分，而巖土層在接受人為的工程施工中，也會受到地下水的影響一樣，兩者密不可分。而在常見的水利施工過程中，因要涉及到大量的地質數據分析，所以其建造過程就需要進行極為嚴格的地質勘測，然后才能夠進行相應的水利工程施工。也只有這樣才能夠保證其施工過程中的安全。

【關鍵詞】水利工程；工程地質；水文地質

在進行水利工程中，工程的地下水在本質仍是巖土層的一部分，而地下水對建筑的影響仍是其基礎建設中的的一項主要指標，是不能忽視的。在進行水利工程的過程中，由于水文地質條件比較復雜，而工程勘察也沒有進行深入的研究，就貿然的進行設計。從而導致了忽視水文地質，造成各種后續問題的出現。這種尷尬局面，在一定程度上就影響了水利工程的進程。為提高工程調查的質量，是在進行水文地質工作的主要任務，其目的就是為了防止一切阻礙水利工程進程的主要危害。

一、在進行水利工程中，對工程地質和水文地質的正確評價

在過去相當長時間中，進行工程勘察的相應報告中，我們由于缺乏足夠的經驗，同時也缺乏對基礎設計以及對施工需要的地下水的地質研究，所以針對對地下水對巖土工程的作用，地下水對水庫建設的傷害沒有做到相應的評估，而這就導致了好多的地區出現了很多的水文地質事故。而較嚴重的就是在山區，一旦出現較大強度的降雨就很有可能會出現山體滑坡、泥石流（如右圖）等嚴重的地質災害。而在這里，本小節結合在過去施工的經驗和教訓，對水文地質探查問題進行評價，首先要考慮的就是：

第一，將重點放在地下水對巖體以及地表土壤的作用，從而進行合理的評估，預測出潛在的建筑工程危害，進而提出相應的防護措施。

第二，在實施工程中，結合水庫的地基建設基礎類型，再通過調查進行相關的水文地質討論，從而針對所需的水文地質資料進行相應的研究，然后完成這項工程。

第三，在查明已知的地下水的天然蓄水狀態以后，結合當地的自然環境狀態，進行相應的影響分析，然后完成對此項工程的調查任務，從而保證自身的調查工作，進而進行相應的分析，作出地下水對地標建筑的反作用力測試。

第四，從工程建設的角度來進行相應的分析，那么根據地下水的影響作用，就可以從不同的條件下所進行的項目中進行重點地質評估，而這些問題可以通過水利工程探測中的工程地質剖面圖進行分析如圖1，而這樣的分析結果中所展現出來的問題，就集中表現在：其一，地下水的水位以下的建筑地基，而這其中的地下水就可以針對地基進行侵蝕作用；其二，通過進行不同的巖石品種進行的基地建筑分析，來確定本項施工是否具有相應的施工手段；其三，在進行地基碾壓的進展中，如果一旦出現松散、飽和的細砂，這時就應該進行地下水的預測液化以及地下的潛在腐蝕和威脅性流沙的潛在危害。其四，對于進行地下車庫的設計以及在進行施工的過程中，如果因為地下水位的異常，而導致了地基浮動問題，那么這個時候就應該采取相應的措施了；其五，在建設防滲帷幕中，對于地下水運用形式改變后的巖層活動影響及變化。

在進行水利工程建設中，由于潛水和地下水的影響都會對水利工程帶來一定的影響，而這類的影響對于水庫的建立來說，以及危機到了建筑本身的存在，所以水文地質的影響不可不考慮在計算之內。

二、對于巖層水理性質的研究測試

我們在及逆行那個研究和測試中，針對巖層的物理性質，進行對土壤在水分以及地下水的相互作用影響下所表現出來的基礎屬性展開分析。而這個分析的對象主要包括了所檢測土壤中的水分含量、持水能力、透氣性的特點，而這些就構成了巖土中地下水和氣液兩態的密切關聯。針對水利工程建設中的各種信息來說，針對不同的系統結構則有不同的需求進行相應的研究。

而蘊藏在地下的地下水在進行活動的過程中，針對巖層會出現滯水、潛水以及承壓水。而進行含水層的孔隙的水質研究中，其水又可以分為：裂隙水和巖溶水兩種，這兩種形態的想換轉換就造成了這類地質運動的基本形式。

三、水利地質的分析

3.1 針對地下洞室的圍巖地質性質進行分析

首先應該進行理解在進行建設洞體過程中應該具備的條件：而在進行洞室的建造中，所要求的地質結構一般都比較簡單，其中巖層以較厚為基準，分層間距以大為好，通常表現也以沒有斷裂帶為基準。所以這樣的巖體具有一定的完整性，這樣就保證了其基本穩定性，巖石也比較堅硬。這些都是硬性要求，是針對水利工程建設中所必須要考慮的問題，任何一條缺少了都會對整體的建設帶來麻煩，當然在建設水利工程中，因為部分地區的地質并不能滿足我們合理的建設，但是為了對付自然災害，我們仍舊需要克服一切問題來建設水利工程造福于我們的居民生活。

3.2 壩基的巖體地質分析

根據不同的壩體進行其工作不同點的采集，針對地質條件進行相應的要求，而這一點也是進行分析的根本目的。除此之外，應該了解一下的還有，在進行壩體建設中，針對不同類型的壩體所對應的地質條件要求都有所不同，同時由于壩區所建設的基體巖層中存在一定的地質缺點，所以可能會在建設后，出現一定的工程事故，例如：斷裂條件下，建設洞室以后，可能由于斷裂處的間隙，圍巖壓力無法預測，從而導致了整體洞室被掩埋。

在遇到地質斷裂地段，應該盡量避免在這些地方設置地下硐室，而在無法避免的區段已設置了的硐室，應該定期驚醒排檢，將隱患排除在，這樣才能夠將危害減小。人類生活的環境日益緊張，對于施工條件比較惡劣以及地下建設環境相當惡劣的環境下，我們應該做好一切的安全工作，從而報站施工人員以及在今后的運行中的作業人員的安全。

3.3 邊坡工程地質分析

邊坡工程地質的鞏固中，我們要應對的自然災害都比較嚴峻，而如何將這項任務完美的完成？這就需要我們進行相應的合理的基礎建設，近年來的退耕還林，已經大大的改善了很多山區的邊坡環境。但是仍舊無法避免一些較為嚴重地區的滑坡等威脅。而水利興建中，為了應對這項問題，也有自己需要建設的方向。而根據這些問題我們通常都需要進行相應的研究和分析。

在通常見到的邊坡主要出現的表現就是，松弛張裂、溶洞變形、山體滑坡以及崩塌這四類。除此之外，在進行相應的水文地質作用下，也會出現泥石流滑坡和山體傾倒等的過度類型發生。而其中的泥石流其實就是一種最為常見的邊坡失衡導致的自然災害。而影響邊坡穩定因素的成因有以下幾點：地形條件、圍巖類型、地質構造、巖體結構以及地下水和地表水的影響等，而除此以外，風和日照以及巖體運動等也會在一定程度上影響整個邊坡的發展。

3.4 水庫工程的地質

我們通常建造的水庫有兩類：在河流上筑建水壩后形成的人工湖，也就是我們通常說的水庫；利用地下蓄水層的結構進行人工的控制所形成的地下水庫，這種水庫因為專業性強，所以非專業人士并不是很了解。在水庫進行了蓄水以后，因為水文地質條的影響，可能都會導致水庫的不穩定，從而導致崩塌或者其他嚴重事件的發生。

常見的水庫中，也有天然和非天然的區分，而我們針對的是我們人為建造的大型水庫，這類水庫往往都可以導致整個生態系統的變更。為了我們的基礎建設，水利工程并不能夠因為這些外在因素而止步不前，而其中較為有名的就是我國的三峽水利工程。而為了三峽建設，我國花費了大量的人力物力，才對其進行了合理的規劃，是一個成功的水利典范。

3.5 軟土路基的地質問題

軟土基坑在建設過程中，對于地址問題的需求包含了兩點重要的因素：邊坡穩定性以及基坑的排水能力。前者是指在放置邊坡失穩的情況下進行施工保障；后者則是針對大降雨時，時候具有足夠的應對能力。而兩者之間也可謂是對邊坡設施的一個較為合理的基礎建設。

軟土路基的基坑其建設的目的就是為了增加邊坡的抗壓能力，而對于細砂和粉狀砂土型的邊坡中，也可以有效的進行流沙和管涌的排水處理。

四、針對水利工程的總結

工程地質于上世紀才建立起來的一門學科，而水利水電工程的地質勘測只是其中的一個分支，但是也是在各行各業中應用最為廣泛的，同時也是最為復雜的，任務也是最為困難的。禍與福所依，這門學說這成為了最負盛名以及權威的主導產業。

工程地質中所進行的工程地質環境監測，是由工程環境系統和地質環境系統組成，而巖體的主要加載路徑則是由時間上的記憶系統作為主要的載體進行工作。在這項工作的進程中，累積到了一定的程度后則可以進行改變原有的系統關系，從而重新的組合成一個的系統關系這樣就完成了一個比較適合水利環境施工的一個新的環境系統。

而對于水利工程的地質環境狀態理解和運行，則優先考慮的是區域地質和水文地質條件，而這兩者關乎到了整個水利工程項目的進程，對預測可能發生的災難性破壞則表現出了其相關的重要性。兩者之間的關系就比較明顯了，是指針對于自然災害的應變所提出的系統數據分析。

針對水利工程所處的地質、水質環境的分析，可以為水利工程的規劃和設計提供一定具有預測性的基礎數據資料，從而保證水利工程在進行運營中的合理建設。

參考文獻：

[1]楊玉生，溫彥鋒，劉小生等.水利工程震害中土工結構低應力破壞實例分析[J].巖土力學，2012，33（9）：2729-2735，2742.

[2]胡四一.加快水利技術監督發展步伐保障水資源可持續利用——在全國水利技術監督工作會議上的講話[J].水利技術監督，2010，18（6）：1-5.

作者簡介：陳夫鑫 民族：漢 出生年月78年7月 性別男 學歷：本科 籍貫 ：山東省棗莊市嶧城區，職稱：工程師，研究方向：工程地質