水利工程的工程地质和水文地质探讨

【摘要】工程地质和水文地质在关系上息息相关，相辅相成，相互作用。如地下水是岩土的一个重要组成部分，而岩土层在接受人为的工程施工中，也会受到地下水的影响一样，两者密不可分。而在常见的水利施工过程中，因要涉及到大量的地质数据分析，所以其建造过程就需要进行极为严格的地质勘测，然后才能够进行相应的水利工程施工。也只有这样才能够保证其施工过程中的安全。

【关键词】水利工程；工程地质；水文地质

在进行水利工程中，工程的地下水在本质仍是岩土层的一部分，而地下水对建筑的影响仍是其基础建设中的的一项主要指标，是不能忽视的。在进行水利工程的过程中，由于水文地质条件比较复杂，而工程勘察也没有进行深入的研究，就贸然的进行设计。从而导致了忽视水文地质，造成各种后续问题的出现。这种尴尬局面，在一定程度上就影响了水利工程的进程。为提高工程调查的质量，是在进行水文地质工作的主要任务，其目的就是为了防止一切阻碍水利工程进程的主要危害。

一、在进行水利工程中，对工程地质和水文地质的正确评价

在过去相当长时间中，进行工程勘察的相应报告中，我们由于缺乏足够的经验，同时也缺乏对基础设计以及对施工需要的地下水的地质研究，所以针对对地下水对岩土工程的作用，地下水对水库建设的伤害没有做到相应的评估，而这就导致了好多的地区出现了很多的水文地质事故。而較严重的就是在山区，一旦出现较大强度的降雨就很有可能会出现山体滑坡、泥石流（如右图）等严重的地质灾害。而在这里，本小节结合在过去施工的经验和教训，对水文地质探查问题进行评价，首先要考虑的就是：

第一，将重点放在地下水对岩体以及地表土壤的作用，从而进行合理的评估，预测出潜在的建筑工程危害，进而提出相应的防护措施。

第二，在实施工程中，结合水库的地基建设基础类型，再通过调查进行相关的水文地质讨论，从而针对所需的水文地质资料进行相应的研究，然后完成这项工程。

第三，在查明已知的地下水的天然蓄水状态以后，结合当地的自然环境状态，进行相应的影响分析，然后完成对此项工程的调查任务，从而保证自身的调查工作，进而进行相应的分析，作出地下水对地标建筑的反作用力测试。

第四，从工程建设的角度来进行相应的分析，那么根据地下水的影响作用，就可以从不同的条件下所进行的项目中进行重点地质评估，而这些问题可以通过水利工程探测中的工程地质剖面图进行分析如图1，而这样的分析结果中所展现出来的问题，就集中表现在：其一，地下水的水位以下的建筑地基，而这其中的地下水就可以针对地基进行侵蚀作用；其二，通过进行不同的岩石品种进行的基地建筑分析，来确定本项施工是否具有相应的施工手段；其三，在进行地基碾压的进展中，如果一旦出现松散、饱和的细砂，这时就应该进行地下水的预测液化以及地下的潜在腐蚀和威胁性流沙的潜在危害。其四，对于进行地下车库的设计以及在进行施工的过程中，如果因为地下水位的异常，而导致了地基浮动问题，那么这个时候就应该采取相应的措施了；其五，在建设防渗帷幕中，对于地下水运用形式改变后的岩层活动影响及变化。

在进行水利工程建设中，由于潜水和地下水的影响都会对水利工程带来一定的影响，而这类的影响对于水库的建立来说，以及危机到了建筑本身的存在，所以水文地质的影响不可不考虑在计算之内。

二、对于岩层水理性质的研究测试

我们在及逆行那个研究和测试中，针对岩层的物理性质，进行对土壤在水分以及地下水的相互作用影响下所表现出来的基础属性展开分析。而这个分析的对象主要包括了所检测土壤中的水分含量、持水能力、透气性的特点，而这些就构成了岩土中地下水和气液两态的密切关联。针对水利工程建设中的各种信息来说，针对不同的系统结构则有不同的需求进行相应的研究。

而蕴藏在地下的地下水在进行活动的过程中，针对岩层会出现滞水、潜水以及承压水。而进行含水层的孔隙的水质研究中，其水又可以分为：裂隙水和岩溶水两种，这两种形态的想换转换就造成了这类地质运动的基本形式。

三、水利地质的分析

3.1 针对地下洞室的围岩地质性质进行分析

首先应该进行理解在进行建设洞体过程中应该具备的条件：而在进行洞室的建造中，所要求的地质结构一般都比较简单，其中岩层以较厚为基准，分层间距以大为好，通常表现也以没有断裂带为基准。所以这样的岩体具有一定的完整性，这样就保证了其基本稳定性，岩石也比较坚硬。这些都是硬性要求，是针对水利工程建设中所必须要考虑的问题，任何一条缺少了都会对整体的建设带来麻烦，当然在建设水利工程中，因为部分地区的地质并不能满足我们合理的建设，但是为了对付自然灾害，我们仍旧需要克服一切问题来建设水利工程造福于我们的居民生活。

3.2 坝基的岩体地质分析

根据不同的坝体进行其工作不同点的采集，针对地质条件进行相应的要求，而这一点也是进行分析的根本目的。除此之外，应该了解一下的还有，在进行坝体建设中，针对不同类型的坝体所对应的地质条件要求都有所不同，同时由于坝区所建设的基体岩层中存在一定的地质缺点，所以可能会在建设后，出现一定的工程事故，例如：断裂条件下，建设洞室以后，可能由于断裂处的间隙，围岩压力无法预测，从而导致了整体洞室被掩埋。

在遇到地质断裂地段，应该尽量避免在这些地方设置地下硐室，而在无法避免的区段已设置了的硐室，应该定期惊醒排检，将隐患排除在，这样才能够将危害减小。人类生活的环境日益紧张，对于施工条件比较恶劣以及地下建设环境相当恶劣的环境下，我们应该做好一切的安全工作，从而报站施工人员以及在今后的运行中的作业人员的安全。

3.3 边坡工程地质分析

边坡工程地质的巩固中，我们要应对的自然灾害都比较严峻，而如何将这项任务完美的完成？这就需要我们进行相应的合理的基础建设，近年来的退耕还林，已经大大的改善了很多山区的边坡环境。但是仍旧无法避免一些较为严重地区的滑坡等威胁。而水利兴建中，为了应对这项问题，也有自己需要建设的方向。而根据这些问题我们通常都需要进行相应的研究和分析。

在通常见到的边坡主要出现的表现就是，松弛张裂、溶洞变形、山体滑坡以及崩塌这四类。除此之外，在进行相应的水文地质作用下，也会出现泥石流滑坡和山体倾倒等的过度类型发生。而其中的泥石流其实就是一种最为常见的边坡失衡导致的自然灾害。而影响边坡稳定因素的成因有以下几点：地形条件、围岩类型、地质构造、岩体结构以及地下水和地表水的影响等，而除此以外，风和日照以及岩体运动等也会在一定程度上影响整个边坡的发展。

3.4 水库工程的地质

我们通常建造的水库有两类：在河流上筑建水坝后形成的人工湖，也就是我们通常说的水库；利用地下蓄水层的结构进行人工的控制所形成的地下水库，这种水库因为专业性强，所以非专业人士并不是很了解。在水库进行了蓄水以后，因为水文地质条的影响，可能都会导致水库的不稳定，从而导致崩塌或者其他严重事件的发生。

常见的水库中，也有天然和非天然的区分，而我们针对的是我们人为建造的大型水库，这类水库往往都可以导致整个生态系统的变更。为了我们的基础建设，水利工程并不能够因为这些外在因素而止步不前，而其中较为有名的就是我国的三峡水利工程。而为了三峡建设，我国花费了大量的人力物力，才对其进行了合理的规划，是一个成功的水利典范。

3.5 软土路基的地质问题

软土基坑在建设过程中，对于地址问题的需求包含了两点重要的因素：边坡稳定性以及基坑的排水能力。前者是指在放置边坡失稳的情况下进行施工保障；后者则是针对大降雨时，时候具有足够的应对能力。而两者之间也可谓是对边坡设施的一个较为合理的基础建设。

软土路基的基坑其建设的目的就是为了增加边坡的抗压能力，而对于细砂和粉状砂土型的边坡中，也可以有效的进行流沙和管涌的排水处理。

四、针对水利工程的总结

工程地质于上世纪才建立起来的一门学科，而水利水电工程的地质勘测只是其中的一个分支，但是也是在各行各业中应用最为广泛的，同时也是最为复杂的，任务也是最为困难的。祸与福所依，这门学说这成为了最负盛名以及权威的主导产业。

工程地质中所进行的工程地质环境监测，是由工程环境系统和地质环境系统组成，而岩体的主要加载路径则是由时间上的记忆系统作为主要的载体进行工作。在这项工作的进程中，累积到了一定的程度后则可以进行改变原有的系统关系，从而重新的组合成一个的系统关系这样就完成了一个比较适合水利环境施工的一个新的环境系统。

而对于水利工程的地质环境状态理解和运行，则优先考虑的是区域地质和水文地质条件，而这两者关乎到了整个水利工程项目的进程，对预测可能发生的灾难性破坏则表现出了其相关的重要性。两者之间的关系就比较明显了，是指针对于自然灾害的应变所提出的系统数据分析。

针对水利工程所处的地质、水质环境的分析，可以为水利工程的规划和设计提供一定具有预测性的基础数据资料，从而保证水利工程在进行运营中的合理建设。

参考文献：

[1]杨玉生，温彦锋，刘小生等.水利工程震害中土工结构低应力破壞实例分析[J].岩土力学，2012，33（9）：2729-2735，2742.

[2]胡四一.加快水利技术监督发展步伐保障水资源可持续利用——在全国水利技术监督工作会议上的讲话[J].水利技术监督，2010，18（6）：1-5.

作者简介：陈夫鑫 民族：汉 出生年月78年7月 性别男 学历：本科 籍贯 ：山东省枣庄市峄城区，职称：工程师，研究方向：工程地质