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摘要:水利工程地质勘测是水利工程建设的前提,对提高水利工程的建设水平意义重大,因此有必要对水利工程地质勘测和工程地质环境进行探讨。通过本文的研究,主要分析了水利工程地质勘测的含义和重要性,阐述了水利工程地质勘测的方式,最后总结了水利工程的地质环境,旨在实现水利工程建设的水平和质量。
关键词:水利工程;地质勘测;地质环境
1水利工程地质勘测的理解和重要性
1.1水利工程地质勘测的理解
我国的地质勘测技术经过了长期的发展和演变,其勘测方法和技术设备已经取得了突破性发展,随着我国社会经济发展的不断深入,水利工程的建设已经成为了一项重要的发展内容,而水利工程的建设实际上需要极强的专业性和技术性,工程建设过程复杂且繁多。水利工程的地质勘测涵盖了多方面的理论知识,包括地质学、岩土力学等,通过对水利工程地质情况的综合分析和探讨,便于水利工程的建设方案、地理位置、施工技术等方面内容的确定。水利工程的地质勘测包括许多环节,如现场的勘探、样品的采集、样品的试验等,主要针对的是水利工程现场的岩土体勘测。
1.2水利工程地质勘测的重要性
水利工程的地质勘测对水利工程的建设具有重要作用。在进行水利工程的建设之前,先进行地质勘测,能够减少施工过程中的突发情况,提高建设的质量,同时减少对地质层的不必要破坏,维持生态平衡。水利工程的建设需要选择适当的施工材料和技术,而材料和技术的选取依赖于施工前的地质勘测,根据地质状况,选择相应的施工材料、设备和技术,能够在很大程度上提高施工进度和施工质量,确保水利工程的安全性和可靠性,并对我国的社会发展起到一定的推动作用。
2水利工程地质勘测的方式
2.1钻探
钻探作为一种重要的地质勘测方法,能够适应水利工程中的多种复杂地形勘测。随着水利工程建设的不断增多,地质条件也变得更加复杂,地质问题频繁出现,包括软弱夹层、砂层的取样,硬土层的钻探,这些问题都给地质的勘测带来了影响,因此需要不断创新钻探的方式。在我国的工程师和相关专家的研究下,发现利用金刚石进行套钻取芯能够对各种复杂地形和土层进行钻进和取样。
2.2工程物探
工程物探的方式需要借助设备和仪器,在进行勘探时,利用观测设备测量该地区的地球物理场,然后对测量的数据进行分析和处理,识别地下的部分地质层和地质结构所处的方位,同时对存在于地下且具有其他属性特征的岩层做出判断,这种勘测方法就是工程物探。一般来说,常用到的工程物探的手段有磁场、重力场以及直流电场勘测等,在部分水利工程的地质勘测中也常用电磁波和地震波的勘探方法。
2.3山地勘探
山地勘探的方式有别于工程物探,主要以人工或者机械为主,进行探井、探坑等探测活动,以勘测表层的地质状况。山地勘探的方式有两大优势:第一,能够对地质状况进行直接的采样分析,不需要借助其他的操作,方便快捷;第二,山地勘探的方式在技术和设备上的要求并不多,使用的勘探工具也较为简单,因此往往用作表层的地质探测。但是同时也因为其勘探工具较为简单,因此对较深层次的地质,不能用山地勘探的方法进行勘测。
3水利工程的地质环境分析
地质环境的分析对水利工程的建设十分重要,因此本文主要从地表、地壳和地基三个部分着手,对水利工程的地质环境进行分析和研究。
3.1地表的稳定性分析
地表容易在受到破坏后产生变形,导致地表的岩土性质发生改变,因此分析和研究地表的稳定性显得非常有必要,能够为水利工程建设的质量提供保障,通过对地表稳定的勘测能够发现水利工程的地质现象的特点,包括其发展的趋势和速度。除了研究地表的稳定性,还需要思考能够解决地表土层变形的措施和策略,减少地表的变形。换言之,我们在分析地质环境中的地表稳定性时,要对地表岩土层的物理性质和特征进行研究,同时分析对比在水力作用下,岩土层前后性质的变化,然后对地质的发展趋势进行预测,确保水利工程建设的顺利进行。
3.2地壳的稳定性分析
地壳稳定性是在地球内因、外因及工程影响下的断层移位、一些临界稳定性坡体的崩塌、滑坡、泥石流及水库诱发地震等地质现象的加剧或诱发。我们主要从区域的地形地貌、地质构造等来调查研究影响系统应力场和渗力场重新分布的规模和强度,从而获得这些工程地质现象发展的预测资料,稳定性破坏的空间范围,稳定性趋势的时空关系,预测其稳定破坏的相对时间,提前做好准备,最大限度地减少损失。对现有的工程地质破坏现象进行应力应变反演算反分析,找到影响稳定性的关键因素,从而尽可能地采取相应的技术措施通过人为的外力作用来协调,达到系统的稳定。
对于水利工程来说,影响地壳稳定性的突出因素是全新活动断裂和地表升降运动,最重要的是由于现有的水环境平衡状态的改变而引起的各种工程地质现象,造成应力场和渗力场的重新分布,以求达到系统的能量平衡和结构稳定。
尽管水利工程的建设尽可能避开活动性断裂区,使水利工程位于区域构造稳定性相对较好的地块上,而且在坝址选择时也充分考虑到活动性断裂的存在及其活动性情况和地质构造及其与河谷的关系,这都是从应力场角度,寻求使得应力重新分布后的岩土体和水利工程建筑物基础均处于仍有利的应力状态。但由于水利工程本身就牵连到水环境的变化而必然造成各种工程地质现象,其中吸附在岩土体表面的水分子的润滑作用、机械及化学潜蚀、冻融的交替重复均促使岩土体结构破坏、强度降低,岩土体微观结构的破坏进而使其物理力学性质发生改变。具有裂隙的岩体表现更强烈的各向异性,这就加速了应力的重新分布。库水位的上升使抗剪强度降低促使库周的岩体、坡体的稳定性减少甚至要通过大变形来达到新的稳定状态。
地形地貌、地质构造不仅影响应力场的变化,还影响着渗流场媒体――水的分布存在方式、流向等。在岩溶地区兴建水利工程,主要考虑岩溶通道造成库容损失影响水库的蓄水功能。岩溶地区本身具有岩溶发育的物质基础――石灰岩、白云岩等可溶性岩石,再加上水位的提升,改变原有水力条件,水力坡降加大、冲蚀作用加强,极易导致原有岩溶通道堵塞物被击穿及形成岩溶继续发育的水流条件。
3.3地基的稳定性分析
地基的稳定性包括水利工程的结构建筑的稳定性、堤坝的稳定性等诸多方面,堤坝的稳定性则涉及坝基的建设,要确保坝基的稳定性,首先要保证坝基具有一定的承载能力,同时还要考虑到坝基的变形情况、抗滑情况等。正如我们所知,水利工程的地基所承受的压力不仅来自自身的重力和水的重力,同时还有水流动作用下的荷载力。这些荷载力在共同作用下,会给地基的形态造成影响,导致地基变形,特别是岩基受到的压力,不仅会使岩石产生变形,同时还会引起岩石的塑性变形或者岩石产生裂缝,导致地基沉降。
4结语
综上所述,水利工程的地质勘测对于整个水利工程的建设而言至关重要,关系到水利工程建设的优劣,因此有必要对我国的水利工程地质勘测手段进行分析,促进我国水利工程的地质勘测手段的深入发展。同时综合考虑水利工程所在区域的实际情况,让地质勘测的效果和作用充分实现,从而为我国水利工程的发展提供可靠的前提条件,推动我国的社会经济发展。
参考文献
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