工程地质在水利水电工程中的应用

[摘 要]伴随着社会的快速发展和科技的不断进步,工程地质在水利水电工程中的应用越来越广泛,并在其中占据着不可或缺的地位.本文就水利水电工程中工程地质的重要性、方法和特点进行了阐述,并结合目前应用方面存在的问题进行分析,进而提出相应对策.

[关 键 词]工程地质水利水电工程应用

[中图分类号]P642[文献码]B[文章编号]1000-405X（2014）-3-281-2

工程地质的目的是查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,并分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用,进而选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供了可靠的科学依据.三峡、二滩、溪洛渡、小湾等水电站的建立都是其在水利水电工程中的成功应用实例.

1水利水电工程中工程地质的重要性

工程地质学是一门应用地质学的原理为工程应用怎么写作的学科,主要研究内容涉及地质灾害,岩石与第四纪沉积物岩体稳定性地震等.工程地质学广泛应用于工程规划、勘察、设计、施工与维护等各个阶段.

在水利水电工程的建设过程中,工程地质有着重要的作用,大量的实践都指出建设之前重视地质工作,即在水利水电工程建设前对建设区域进行仔细的调差研究,从而掌握所在地区地质条件规律性,是成功建设水电工程的重要保障.也有一些地区通过对工程地质的应用,将当地的不良条件变为有益条件――利用石灰岩溶洞的分布发育规律,建成了经济、安全,既能蓄水灌溉又能发电的地下水库.

相对地,也有一些水利水电建设工程并没有对地质工作形成足够的重视,以致于在后期甚至在建设过程中出现问题的概率都很大,其中比较著名的例子就是意大利的瓦伊昂拱坝,由于在建设工程中对工程地质人员的多次建议置之不理,在1963年发生了巨大规模的滑动崩塌,1.5亿立方米的库容瞬间被填满,库水漫坝,造成3000多人遇难.

由此便可看出工程地质不仅能对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,进而选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施；还能为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据.

2水利水电工程地质勘察的特点和方法

2.1水利水电工程地质勘查的特点

水利水电工程地质勘查具有实践性与经验性、非凡性与复杂性、工程地质问题的长期性与隐伏性等主要特点.

2.2水利水电工程地质勘查的方法

（1）工程地质测绘：工程地质测绘是水利水电工程地质勘查中的基础工作,要求地质人员在工程设计之前要详细查明计划建筑区域的地质条件及其空间分布规律,并将测绘结果反映在地形底图上,为设计部门的工程地质预测提供基础条件.

（2）工程地质勘探：工程地质勘探工作贯穿于整个水利水电工程的建设.从地表的研究到地下的研究,从定性的评价到定量的评价,都能应用到勘探工作.水利水电工程的地质勘探种类主要包括物探、钻探和坑探等.

（3）工程地质野外试验：野外试验作为水利水电工程地质勘查中一项常用的、重要的勘查方法,是获得水利水电工程的工程地质问题定量评价和施工所需参数的重要手段.水利水电工程的工程地质野外试验包括钻孔压水试验、灌浆试验和荷载试验触探试验等.而工程地质野外试验的水平主要决定于试验设备和仪器的发展.

（4）3S技术应用：3S技术指的是全球定位系统、遥感技术和地理信息系统,即GPS、RS和GIS三大技术系统的集成和总称.其中遥感技术负责提供主要的遥感信息,是3S技术的基础.而GPS技术和GIS技术则分别用于对于遥感信息的准确定位和为获取的遥感信息提供辅助信息及专家思维,进而对所提取的信息进行管理、分析和制图的工作.最近几年间我国的很多大型水利水电工程的工程地质工作都是采用了这种技术,并取得了满意的效果.

3水利水电工程存在的工程地质问题和条件

3.1水利水电工程建设中存在的工程地质问题

由于在水利水电工程的建设过程中会造成原有地质环境的改变,因此就可能会发生诸如斜坡滑动、斜坡崩塌、泥石流、洞室围岩坍塌、溶洞、地质缺陷等各种工程地质问题.

3.2库区工程地质问题

水库在蓄水后,水位会上升,水深加大而流速减缓,在靠近坝体的一带的水会形成一个近似的静水体,而这种广阔人工湖的形成会给水库区域周边地带的地质环境带来一定程度的影响,库区很可能会发生渗漏、淤积、浸没、坍岸,甚至可能会诱发地震.

3.3水利水电工程地质条件

水利水电工程地质问题的发生与建设区域的自然条件和环境有着脱不开的关系,其形成、发展、变化情况都是自然地质条件对于工程建设活动的反馈.而这种对工程建筑物的设计规划、施工和使用都有着不同程度影响的地质条件就是所谓的工程地质条件.地质条件主要包括地形地貌、地层岩性、物理地质现象、地质构造、水文地质特征等.

4水利水电工程中典型工程地质问题形成条件及对策

4.1斜坡滑动

斜坡滑动是由于原有的斜坡结构被破坏或者斜坡外部载荷大于其承受能力而产生的.为了防止斜坡滑动可以采取以下几种措施：排水、消坡、抗滑桩、抗滑挡土墙、预应力钢索锚固措施、焙烧法、灌浆法、砂井砂桩加固法等.

4.2斜坡崩塌

斜坡崩塌的原因主要来自坡度在55到75度之间,表面凹凸不平的山坡上,与岩石的性质和节理程度、地质构造有关.针对斜坡崩塌的防止措施有：爆破或打楔、灌浆、坡面喷浆、调整地表水流、铺砌覆盖等.

4.3泥石流

泥石流的形成条件有很多,其中应满足流域内有足够的、并能随时对泥石流进行补充的固体物质,要有较大的沟床纵坡和陡峭的地形,流域的中上游也要有能充分进行补给的水源.对于泥石流的防治要将重点放在“防”上,并兼设工程措施.可以采用的防范措施有预防、拦截和排导.其中预防指的是在上游汇水区域,做好水土保持工作,调整地表径流,对岸堤进行加固；拦截指的是在中游流通区设置拦截物；排导则是在泥石流下游设置排导的设施使泥石流能被顺利排出.

4.4水库地震

水库地震指的是由水库蓄水后诱发的地震,其发生条件有：地质条件、激发条件.激发条件包含直接效应和间接效应.水库地震一般都在3级左右,震级较小,振源较浅.防治方面可以尽量减少其地质条件方面的破坏,并采用有效的方法预测水库地震的发生级别和频率,做好应急预案等.

5结语

水利水电工程的建设基于地质环境,而地质环境在一定程度上可能会影响到水利水电工程建筑的正常使用甚至是其安全稳定性.因此,在对水利水电工程的建设中必须明确工程地质的重要性,并通过对工程地质的应用,保障水利水电工程的安全长久性,且做到地质资源的有效合理利用.