何國(guó)亮

【摘要】從工程設(shè)計(jì)到施工都離不開(kāi)對(duì)水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件的科學(xué)分析。明確建筑區(qū)的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)是確保優(yōu)質(zhì)工程的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】水文地質(zhì)；工程地質(zhì)；水利工程

前言：

我國(guó)幅員遼闊，地形和氣候地區(qū)差異較大，相應(yīng)的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)也區(qū)別甚大。對(duì)于水利工程來(lái)說(shuō)，稍微的疏忽都會(huì)影響到水利工程的質(zhì)量，進(jìn)而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)損失。水文地質(zhì)和工程地質(zhì)二者密不可分，只有對(duì)其進(jìn)行細(xì)致勘查才能基本保障水利工程的順利建設(shè)。正是因?yàn)樗牡刭|(zhì)和工程地質(zhì)如此重要，我們要加強(qiáng)二者相結(jié)合的應(yīng)用研究，為水利工程的順利運(yùn)行提供更多的支持。

一 水文地質(zhì)和工程地質(zhì)勘查的目的

水文地質(zhì)與工程地質(zhì)勘查是水利工程建設(shè)中不可或缺的必要工作，地質(zhì)勘查工作的認(rèn)真進(jìn)行直接關(guān)系著水利工程方案的事實(shí)。在具體的實(shí)踐中，水利工程事故常由地質(zhì)問(wèn)題引起，這些地質(zhì)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致工延長(zhǎng)工期，甚至造成嚴(yán)重的生命財(cái)產(chǎn)損失。

1.1 水文地質(zhì)勘查的目的

水文地質(zhì)條件的研究主要依靠水文地質(zhì)勘查，水文地質(zhì)勘查主要是為了查明地下水的形成和分布規(guī)律，進(jìn)而分析和評(píng)價(jià)地下水水量和水質(zhì)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供一定的水文地質(zhì)依據(jù)。水文地質(zhì)勘查通過(guò)多樣的測(cè)繪、勘探、觀測(cè)等方法，查明水文地質(zhì)條件，解決一些水文地質(zhì)問(wèn)題。

1.2 工程地質(zhì)勘查的目的

工程地質(zhì)勘查主要是為了查明工程建筑物地區(qū)的工程地質(zhì)條件，進(jìn)而分析可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問(wèn)題，趨利避害，利用有利地質(zhì)地形，為水利工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃和施工管理提供可靠的資料。通常來(lái)說(shuō)，工程地質(zhì)勘查包括以下四個(gè)階段：規(guī)劃勘查、可行性研究、初步設(shè)計(jì)和技術(shù)施工設(shè)計(jì)。規(guī)劃勘查是為了給水利工程選址提供依據(jù)，此階段中主要是搜集和整理編制區(qū)域的地質(zhì)、地形等資料，分析建設(shè)水利工程的可能性以及對(duì)水利建筑材料進(jìn)行普查?？尚行匝芯靠辈閯t是為了選定壩址，壩型和引水線路等所進(jìn)行的地質(zhì)論證，進(jìn)一步提供有用的水利工程地質(zhì)資料?？尚行匝芯靠辈橥瓿梢院螅瑒t是初步設(shè)計(jì)勘查，是為了查明水庫(kù)區(qū)和建筑物地區(qū)的工程地質(zhì)條件進(jìn)行的地質(zhì)論證，據(jù)以給有關(guān)建筑物提供可靠的地質(zhì)信息。最后一個(gè)階段則是技術(shù)施工設(shè)計(jì)勘查，勘查的目的是為了提供優(yōu)化建筑物的設(shè)計(jì)的地質(zhì)資料。

二 常見(jiàn)的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件

既然水文地質(zhì)和工程地質(zhì)的勘查如此重要，勘查之前應(yīng)當(dāng)先明確常見(jiàn)的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件。水文地質(zhì)和工程地質(zhì)條件，綜合了水利工程建筑物相關(guān)的各項(xiàng)地質(zhì)因素。因此水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)包括：土石類型及其性質(zhì)、地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)等。

2.1 土石類型及其性質(zhì)

水利工程的建筑物離不開(kāi)土和巖石，圖和巖石構(gòu)成了建筑物的地基、或是建筑材料和介質(zhì)，土石的性質(zhì)直接關(guān)系著建筑物的安全性和穩(wěn)定性，以及影響著建筑施工的技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性。

2.2 地形地貌

地形地貌包括地形和地貌兩大方面。地形指地表的形態(tài)、山勢(shì)高低、山脈、水系、自然的植被等，這些常在地圖上被反應(yīng)出來(lái)。地貌則反映的主要是地表形態(tài)形成的原因、類型和發(fā)育的程度等。

2.3 地質(zhì)結(jié)構(gòu)

地質(zhì)結(jié)構(gòu)由于地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)。地質(zhì)構(gòu)造包括褶皺構(gòu)造、傾斜構(gòu)造和斷裂構(gòu)造這三種。而巖體結(jié)構(gòu)則涵蓋了諸多成因類型的土層的巖相變化和空間分布的情況等。

2.4 水文地質(zhì)條件

水文地質(zhì)條件包括地下水類型、含水層與隔水層之間的組合和空間分布、地下水的運(yùn)動(dòng)特征以及地下水的水質(zhì)等。地下水類型包括上層滯水、潛水和承壓水等；含水層與隔水層的深度、厚度和彼此之間的組合以及空間分布等也是水文地質(zhì)條件的內(nèi)容；同時(shí)水文地質(zhì)條件還包括巖層的溶水性、透水性等特征；地下水的動(dòng)態(tài)特征包括了時(shí)間變化所造成的水位、水溫和水質(zhì)的差別；地下水的水質(zhì)則不僅僅包括水的物理性質(zhì)，還包括其化學(xué)性質(zhì)和水質(zhì)評(píng)價(jià)等。水文地質(zhì)條件的好壞會(huì)直接關(guān)系到水庫(kù)漏水與否、大壩的壩基是否穩(wěn)定等重大問(wèn)題。

2.5 天然建筑材料

在勘查天然建筑材料時(shí)要查明水利工程所必要的各種天然建筑材料地區(qū)的分布、儲(chǔ)量和質(zhì)量，是否便于開(kāi)采和運(yùn)輸，進(jìn)而為水利工程的設(shè)計(jì)和施工提供合理的依據(jù)。

三 水文地質(zhì)與工程地質(zhì)在水利工程中相結(jié)合的應(yīng)用

3.1 水文地質(zhì)測(cè)繪和工程地質(zhì)測(cè)繪

水文地質(zhì)測(cè)繪是認(rèn)識(shí)和掌握水利工程區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和地貌以及水文地質(zhì)條件的不可或缺的調(diào)查研究放大。水文地質(zhì)測(cè)繪需要查明以下的內(nèi)容：與地下水形成相關(guān)的水利工程區(qū)域的水文和氣象因素；地下水如何得到補(bǔ)給，排泄條件如何已經(jīng)含水層的埋藏條件和含水層的分布情況。而工程地質(zhì)測(cè)繪的比例尺選取因設(shè)計(jì)階段的不同而有所差別。當(dāng)設(shè)計(jì)階段相同時(shí)，工程地質(zhì)測(cè)繪的比例尺選取要綜合考慮建筑物的類型、規(guī)模以及工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度等而定。

3.2 大壩壩基巖體和邊坡的工程地質(zhì)分析

由于工作特征的差異，不同壩型對(duì)地質(zhì)條件的要求也各不相同，因此在施工之前要特別了解不同的壩型對(duì)地質(zhì)條件的適用與否以及對(duì)工程條件有無(wú)特殊要求。有的壩區(qū)巖體可能有一些地質(zhì)缺陷，這些缺陷很有可能會(huì)導(dǎo)致水利工程出現(xiàn)問(wèn)題，比如壩基不穩(wěn)和壩區(qū)滲透等。

邊坡的工程地質(zhì)分析也是水文地質(zhì)和工程地質(zhì)相結(jié)合的應(yīng)用之一。邊坡變形破壞主要包括了松弛張烈、崩塌、滑坡和蠕動(dòng)變形等四種。除了這四種主要的變形破壞之外，中間還存在錯(cuò)落、傾倒等過(guò)渡的類型。泥石流也是邊坡破壞的一種。邊坡的穩(wěn)定情況受到以下因素的影響：巖石類型和巖石性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造和巖體結(jié)構(gòu)、風(fēng)化和水的作用等、以及人工挖掘和地震等因素。

3.3 水庫(kù)工程地質(zhì)問(wèn)題的分析

水庫(kù)包括地面水庫(kù)和地下水庫(kù)兩種。地面水庫(kù)是在河流上筑壩攔水而形成的人工湖泊；地下水庫(kù)則是通過(guò)對(duì)地下蓄水構(gòu)造狀況的利用，用人力而形成的水庫(kù)。水庫(kù)裝了水之后，水文條件和水庫(kù)周圍的水文地質(zhì)條件都將有不小的變化，甚至?xí)绊懙剿畮?kù)周邊地區(qū)的水文地質(zhì)條件。比如說(shuō)，水庫(kù)水位升高，浸濕了水庫(kù)的岸邊，在風(fēng)力和水浪的沖擊下水庫(kù)兩岸被洗刷沖蝕，地下水位的上升導(dǎo)致洼地被淹沒(méi)等。在此基礎(chǔ)上會(huì)出現(xiàn)不少的工程地質(zhì)問(wèn)題，比如水庫(kù)滲透、水庫(kù)塌岸、淤積以及水庫(kù)所誘發(fā)的地震等。

3.4 軟土基坑工程地質(zhì)問(wèn)題

軟土基坑的工程地質(zhì)問(wèn)題有土質(zhì)邊坡穩(wěn)定和基坑降排水等兩種。我們?cè)谲浲粱邮┕さ倪^(guò)程中，要想防止邊坡失穩(wěn)，進(jìn)而確保軟土基坑施工的安全可以合理設(shè)置有關(guān)的坡度、建立基坑支護(hù)進(jìn)而降低地下水水位等。軟土基坑抗降排水可以在一定程度上增強(qiáng)邊坡的穩(wěn)定性，對(duì)于細(xì)砂的邊坡則可以防止出現(xiàn)流沙和管涌的現(xiàn)象。一般而言，軟土基坑開(kāi)挖的降排水可以通過(guò)明排法和人工降水來(lái)實(shí)現(xiàn)，二公降水通常用的是輕型井點(diǎn)或管井井點(diǎn)降水的方式。

四 結(jié)束語(yǔ)

水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件是否符合相關(guān)的水利建設(shè)工程的要求是直接影響水利工程質(zhì)量和效應(yīng)的重要方面。在施工之前，應(yīng)當(dāng)對(duì)施工區(qū)的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)的具體情形有詳細(xì)的了解，要能夠?qū)⑺牡刭|(zhì)與工程地質(zhì)相結(jié)合，靈活運(yùn)用上述提到的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)勘查的方法，要準(zhǔn)確抓住和把握水文地質(zhì)勘查和工程地質(zhì)之間的主要問(wèn)題，在實(shí)事求是的基礎(chǔ)上作出詳細(xì)的、周密的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)評(píng)價(jià)分析，為水利工程設(shè)計(jì)和施工提供更多合理有效的地質(zhì)依據(jù)，進(jìn)一步優(yōu)化水利工程建設(shè)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]樂(lè)安祺.工程勘察中的水文地質(zhì)問(wèn)題不容忽視[J].科技咨詢導(dǎo)報(bào)，2007（19）

[2]曹豐.建筑施工技術(shù).鄭州：鄭州大學(xué)出版社

[3]李寧新.工程地質(zhì)勘查學(xué)若干理論問(wèn)題探討[J].人民珠江，2005（01）