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水利工程中地质勘察与岩土治理问题思考

时间:2022-04-04 08:09:50 浏览次数:

【摘要】 随着科技日新月异的发展,我国经济社会发展的转型升级,水利工程中的地质勘察与岩土治理问题得到人们的重视。而在水利工程中,影响地质勘察质量的因素比较多。在本文中,笔者结合自身的工作实际,对水利工程地质勘察中岩土的认识、岩土对地质勘察的影响等方面进行分析。

【关键词】 水利工程;地质勘察;岩土治理

水利工程在我国经济社会发展中具有重要地位,尤其在防洪及农业发展方面,发挥的作用无法估量。可以说水利工程为我国农业及城镇化的发展提供着基础保障。因此,这就需要注意水利工程中的地质勘察和岩土治理,确保水利工程的建设安全建设。在本文中,笔者从地质勘察的内涵入手,分析水利工程中地质勘察与岩土的治理问题。

一、水利工程中地质勘察简介

(一)地质勘察的内涵

我国水利工程的发展史比较长,在这方面积累了大量的经验和资料。地质勘察的历史也比较长。随着科学技术的发展,水利工程中地质勘察的技术越来越先进。总的来说,水利工程中的地质勘察是一项综合性的工作,同时也是一项专业性非常强的工作,需要综合运用水文地质学、工程地质学、岩土力学等学科的理论知识和方法来分析和评价工程地质条件,为工程设计、施工提供可靠的地质勘察资料,以确保水利工程的设计经济可行、安全可靠。水利工程中地质勘察的环节比较多,主要包括钻探、物探、地表地质测绘、原位与室内试验等,但是这些环节并不是相互独立的,而是相互联系的。地质勘察的方法、深度、质量直接影响着水利工程设计的质量。

(二)地质勘察的意义

地质勘察对于水利工程的设计和施工具有重要的意义,可有效防止工程施工中出现重大问题,从而使工程建设安全可靠,工程与周围的环境相互和谐。比如我国的三峡工程在建设中,地质勘察为深水围堰、混凝土的大面积浇筑和高边坡开挖等提供了地质依据,有效防止了地质问题的发生,同时在工程施工中应用了大量的新技术,避免了重大地质问题的发生。总而言之,水利工程地质勘察可有效分析和评价地质问题,为工程的设计和施工提供准确的地质数据,确保工程的设计方案经济可性、安全可靠。

二、水利工程中地质勘察的内容

(一)地质勘察的内容

在水利工程中的地质勘察,包涵地质调查测绘、钻探、物探、岩土试样的原位与室内测试等勘察内容。在不同的勘察阶段,需要定量和定性分析工程的地质条件,然后编制地质勘察报告。在工程地质勘察中,首先需要做的便是地质测绘工作,而地质测绘工作主是地表地质测绘,其余还有坑(槽)探、钻探和物探等方面内容,在了解岩土性质的基础上,需要合理选择勘察方式。

地质勘察中的原位测试和室内测试是确定地质参数的主要手段,主要是对岩土荷载、变形等方面的分析和评价。

(二)控制性勘测点

水利工程中地质勘察的质量和地基处理的质量之间是紧密切相关的,地质勘察的质量对地基处理质量的影响是决定性的,所以这就要求勘察人员根据规范确定控制性钻孔和一般性钻孔,严格控制钻孔的比例。其中,控制性勘测点主要依靠初步勘探来确定,而在地质勘察的详细勘察中,则无须确定控制性勘测点。

此外,还需要分析和评价地质条件,确定工程施工中岩土体的稳定性和承载力,分析岩土变形情况,并合理评价地基的稳定性。

(三)岩土的承载力的确定

当前,在水利工程地质勘察中,多种方法均可确定岩土的承载力,而第一个方法便是按照汉森公式来确定地基极限承载能力,而岩土安全系数取值和工程的安全等级、性质和工程要求等均相关,而在一般情况下,岩土工程的安全系数为2,或者是3。因此,在地质勘察中,勘察人员能够根据岩体抗压强度的参数来确定地基的承载力,保证工程地基承载力以满足施工的需要。

第二个方法是通过荷载试验来确定岩土的承载力,通过原位测试分级加载相关的岩土,在测定岩土沉降量的基础上,便可准确确定岩土的承载力。

第三个方法是类比法,通过类比相同或相似工程的岩土试验资料来确定岩土的承载力。

此外,确定岩土承载力的方法还有查表法,根据岩土的性质及特性,相关的理论和公式来确定岩土的承载力。

(四)地下水水位的确定

在水利工程设计和施工中,必须了解场地的地下水水位,因为地下水丰水期和枯水期的水位变化可能会对施工产生影响。在地质勘察中,除通过钻孔的孔内测试外,通常无法获得地下水水位的准确数据,在这种情况下,可到有关部门查阅资料,从而掌握该区域地下水水位的变化情况。

此外,除了要确定地下水的情况外,勘察人员还需要确定地基岩土体的渗透系数,可通过现场试验和室内试验两种试验方式来确定,但是这两种试验方式相比,现场试验的准确度通常比较高,一般采用现场试验的方式来确定地基的渗透系数。

三、水利工程中岩土治理的问题

(一)岩土水理性质分析

在水利工程中,岩土的工程性质主要包括两个方面,一是岩石的水理性质,二是岩土的物理性质。在这两种性质中,岩土的水理性质是指地下水与岩土在相互作用之下所表现出来的性质,对岩土的强度、变形,对工程的使用年限、工程寿命等均有着重要的影响。因此,在地质勘察中,需要对水理性质进行分析,重点分析岩土的软化性质、透水性和胀缩性等,从而确定岩土的抗风化与耐水浸能力。另外,应确定岩土的可塑性、溶水性等指标。

岩土的物理性质可通过岩土试验确定。

(二)岩土的测试方式

在水利工程地质勘察中,在上文中笔者已经指出,包括原位测试与室内测试两种方式,确定岩土体的渗透参数。但对普通的粘性土来说,开展室内试验即可,而没有必要对沉积土、饱和度和无粘性的沉积土进行现场试验。而岩土测试的主要方法包括:第一,圆锥动力研究、标准贯入和抗剪力研究等。其中,圆锥动力研究指的是把圆锥的探头植入到土中,然后用分层的方式来研究岩土分层,这种研究方式所需的设备比较少,而且操作也比较简单,但是存在准确性低的缺点。第二,十字板剪切研究方法需要把套管清理干净,然后把十字板压入土中,通过套管压入土中,然后分析岩土的受力状况。最后,标准贯入方法的适用范围比较广,主要适用于砂土和砂质粉土,不过有离散性大的缺点。因此,这就要求勘察人员根据现场的勘察条件来确定选用何种研究方式。

(三)水文地质评价分析

水利工程开展地质勘察的主要目的,是为工程区提供可靠的地质数据。因此,在地质勘察中,要有效分析工程的水文地质情况,防止出现设计上的漏洞。工程区的水文地质评价包括地下水对工程安全影响评价,地下水对建筑物的影响等。

结语

随着我国经济社会的发展,为了水利工程建设项目工程设计和施工经济可行、安全可靠,需要确保地质勘察的质量,合理处理岩土问题。在本文中,笔者结合自身的工作实际,从地质勘察的内涵,工程建设不同阶段的勘察重点以及水利工程中岩土治理需要注意的问题等方面来分析。

参考文献

[1]姚辉,陈真.浅谈水利工程中地质勘察与岩土治理问题[J].中国水运,2013(14)

[2]戴一鸣.探讨解决岩土工程勘察中存在的技术问题[J].福建建设科技,2009(6)

[3]李树林.城市地铁岩土工程勘察应注意的问题[J].铁道勘察,2011(03)

[4]朱仁学.浅谈水利工程中地质勘察与岩土治理问题[J].企业技术看法,2013(10)

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