水利工程地质论文范文

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第1篇

关键词：水利水电；工程地质问题；环境问题；勘测问题

一、水利水电工程建设与环境问题

1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后，由于地应力的调整或水体下渗等原因，触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明，要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件：①水库岩石比较破碎，且处理效果不十分理想；②存在有利于应力集中的地质环境条件；③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道，一般而言，水库的坝址没有较大的断裂带存在，仅仅是水荷载引起的地应力，诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震，那将是灾难性的。从1987年的资料至今，我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座，已发现水库诱发地震的有13座。

1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布，从而对周围环境造成影响。例如：①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水，而且还截流了非汛期的基流，往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流，并引起周围地下水位下降，从而带来一系列的环境生态问题；②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸；③下游地区的地下水位下降；④入海口因河水流量减少引起河口淤积，造成海水倒灌；⑤因河流流量减少，使得河流自净能力降低；⑥以发电为主的水库，多在电力系统中担任峰荷，下泄流量的日变化幅度较大，致使下游河道水位变化较大，对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响；⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时，势必造成水质的恶化。由此可见，水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。

1.3水利水电工程与气候问题一般情况下，区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后，当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润，形成新的小气候，对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。

1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响：切断了洄游性鱼类的洄游通道；水库深孔下泄的水温较低，影响下游鱼类的生长和繁殖；下泄清水，影响了下游鱼类的饵料，从而影响鱼类的产量；高坝溢流泄洪时，高速水流造成水中氮氧含量过于饱和，致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响：库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏；同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。

二、工程地质工作中存在的问题

2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中，主要问题有以下几种：①工程概念不清，勘探侧重点不明确，针对性不强，方法不当，手段落后；②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入，其适应条件的物理意义混淆不清；③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有：①界定不准确或论证不充分，有问题遗漏甚至结论性错误；②有些地质报告没有地质结论，也有些工程没有做多少地质工作就先下结论，极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过，可能延误开发时机；或者尽管通过了审查，但却给工程留下了隐患，这种情况的危险性极大。

2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期，这是再简单不过的道理，然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面：①一旦需要申报项目，立即就要求提交地质报告；②今天刚刚提交可研报告，明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程，一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的，由于地质条件不清楚，直接导致投资控制不住，施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患，可能造成重大的工程事故。

三、结语

工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业，它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务，是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要，是现代化大生产和保证工程质量的客观要求，是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量，对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生，轻则修改设计延误工期，严重时造成工程失事，给人民生命财产带来重大损失。近年来，工程地质勘察质量有下滑趋势，工程地质分析不够深入，有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为，总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题，具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]林妙月．区域构造稳定性及地震性危险评价问题[M]．北京：地震出版社，2008：99-100.

[2]王连生．水利水电工程地质[M]．武汉：武汉大学出版社，2008：13-15.

第2篇

关键词：水利水电；工程地质问题；环境问题；勘测问题

一、水利水电工程建设与环境问题

1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后，由于地应力的调整或水体下渗等原因，触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明，要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件：①水库岩石比较破碎，且处理效果不十分理想；②存在有利于应力集中的地质环境条件；③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道，一般而言，水库的坝址没有较大的断裂带存在，仅仅是水荷载引起的地应力，诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震，那将是灾难性的。从1987年的资料至今，我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座，已发现水库诱发地震的有13座。

1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布，从而对周围环境造成影响。例如：①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水，而且还截流了非汛期的基流，往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流，并引起周围地下水位下降，从而带来一系列的环境生态问题；②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸；③下游地区的地下水位下降；④入海口因河水流量减少引起河口淤积，造成海水倒灌；⑤因河流流量减少，使得河流自净能力降低；⑥以发电为主的水库，多在电力系统中担任峰荷，下泄流量的日变化幅度较大，致使下游河道水位变化较大，对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响；⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时，势必造成水质的恶化。由此可见，水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。

1.3水利水电工程与气候问题一般情况下，区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后，当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润，形成新的小气候，对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。

1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响：切断了洄游性鱼类的洄游通道；水库深孔下泄的水温较低，影响下游鱼类的生长和繁殖；下泄清水，影响了下游鱼类的饵料，从而影响鱼类的产量；高坝溢流泄洪时，高速水流造成水中氮氧含量过于饱和，致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响：库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏；同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。

二、工程地质工作中存在的问题

2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中，主要问题有以下几种：①工程概念不清，勘探侧重点不明确，针对性不强，方法不当，手段落后；②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入，其适应条件的物理意义混淆不清；③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有：①界定不准确或论证不充分，有问题遗漏甚至结论性错误；②有些地质报告没有地质结论，也有些工程没有做多少地质工作就先下结论，极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过，可能延误开发时机；或者尽管通过了审查，但却给工程留下了隐患，这种情况的危险性极大。

2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期，这是再简单不过的道理，然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面：①一旦需要申报项目，立即就要求提交地质报告；②今天刚刚提交可研报告，明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程，一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的，由于地质条件不清楚，直接导致投资控制不住，施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患，可能造成重大的工程事故。

三、结语

工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业，它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务，是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要，是现代化大生产和保证工程质量的客观要求，是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量，对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生，轻则修改设计延误工期，严重时造成工程失事，给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势，工程地质分析不够深入，有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为，总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题，具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]林妙月．区域构造稳定性及地震性危险评价问题[M]．北京：地震出版社，2008：99-100.

[2]王连生．水利水电工程地质[M]．武汉：武汉大学出版社，2008：13-15.

第3篇

土壤的物理性质就是土壤中的水分和地下水相互作用而显示出的各种属性，主要包括水分含量、持水能力、透气性，这些特点构成了岩土体中地下水与液态和气态水之间密切的关系。岩土体中的地下水活动贮存在岩层，产生不同形式的滞水、潜水、承压水。根据进入含水层孔隙的水性质的不同又可以分为:裂隙水和岩溶水。土壤和地下水的交互作用，使得在岩土体中的地下水有不同的存在方式，不同形式的地下水而且还对岩土体有不同程度的影响。结合水主要是存在于沙黏土中含量甚微的地下水的一种形式。

2水利地质分析

2.1地下洞室围岩稳定性的工程地质分析理想的建洞山体应具备的条件:建洞区的地质构造简单，岩层厚，间距大，没有断裂带影响整个山体的稳定性，坚硬完整的岩体，地形完整，没有山体滑坡、泥石流等早期和近期破坏的地形，无岩溶或岩溶不发育，地下水影响不大，没有有害气体和异常地热。岩石变形和破坏的几种类型:脆性断裂，断层和山体滑坡，层状弯折和拱曲，塑性变形和膨胀。

2.2坝基岩体工程地质分析不同坝型，其工作有不同特点，所以对地质条件的要求是不同。因此，在除了各类坝型的工作特点应该了解外，特别要了解不同类型的坝对地质条件的适应性和工程地质条件的要求。由于坝区岩体存在一定的地质缺陷，可能导致重大的工程事故，如:坝基稳定问题和坝区渗漏问题。

2.3边坡工程地质分析常见的边坡主要有松弛张裂，蠕动变形，山体滑坡和崩塌4种类型。此外，还有泥石流滑坡，倾倒等其他过渡类型。泥石流是一种常见的边坡失稳的类型。影响边坡稳定的因素有:地形条件的影响，岩石类型和性质的影响，地质构造和岩体结构的影响，地下水和地表水及降雨的影响，其他因素如风力、日照、温度因素，人工开挖，振动和地震等。

2.4水库工程地质问题水库有2类:①由在河流上筑坝形成的人工湖，即地面水库;②利用地下蓄水结构，由人工控制形成的地下水库。蓄水后，水文地质条件，水库周围的水文条件都会发生相对剧烈的变化，从而影响库区及邻近地段的地质环境。例如，水库水升高浸润库岸，风浪对库岸的侵蚀，地下水上升浸没洼地。因此产生了各种不同的工程地质问题，如水库渗漏、水库浸没、库岸坍塌、水库淤积和水库诱发地震等问题。

2.5软土路基工程地质问题软土基坑工程地质问题主要包括两个方面:边坡的稳定性和基坑的降排水。在软土基坑的建设中，要防止边坡失稳，确保施工安全，因此应采取的措施有:设置一个合理的坡度，建立边坡防护设施，基坑支护，降低地下水位等。软土基坑降排水的目的是增加边坡的稳定性。对于细砂和粉砂土质边坡，防止发生流砂和管涌。对于下卧承压含水层黏土基坑，防止坑底隆起，保持基坑土壤干燥，方便施工。软土基坑开挖的降排水也有两种方式:明排法和人工降水，人工降水一般采用轻型井点或管井井点降水方式。

3总结

第4篇

1.系统功能和特点地质信息管理系统不仅具备传统数据库的数据管理、查询统计、分析和存储等功能，而且具有为地质三维建模和分析输出数据格式，实现了数据一次性输入，多次应用，大大提高日常工作效率。开发过程考虑了地质人员的工作性质实现了离线和在线两种工作模式进行入库和管理，实现了数据库的分布式访问，其中离线操作方式方便野外地质人员在没有网络的情况下对工程现场调查和勘探数据及时入库，可以正常使用数据库查询、统计和成果输出等基本功能，有效的对地质信息数据进行管理；在线模式下管理员通过用户管理和角色管理赋予相应的工程和数据库操作权限来操作，有效的保证了数据的正确性和完整性，满足前方现场新采集数据向后方服务器数据库的更新。

2.系统模块基本操作地质信息管理系统由数据库、录入、成果输出、系统、程序等5个模块组成，每个模块内包含数量不等的图标命令，具体功能设计上既服从实际地质工作流程、也打破了专业分工的制约。数据库：包括连接、在线/离线两个图标命令，前者定义登录方式，即在线登录中心数据库还是离线登录本机数据库；后者定义数据传递方式，即在线上传到服务器端、还是离线从其他离线数据库导入。录入：包括工程、工程阶段、和工程部位三个图标，分别用于创建新的工程、选择工程阶段、和创建新的工程部位，构成数据管理器的目录和骨架。成果输出：该系统可以输出常用图件及表格，钻孔柱状图、节理统计图、钻孔平硐坑井统计表格等。系统：包括参数定义、角色管理、用户管理三个图标，其中的参数定义是对每个工程的相关术语进行统一定义与管理，比如，同一地层的名称必须唯一，由授权用户定义，无权限的用户只能选择定义的结果。角色管理包括创建新角色、选择现有角色编辑和删除角色，根据流程创建或选择一个角色并授权其应具备的权限；用户管理包括创建新用户、选择一个用户进行编辑、删除、锁定或者解锁用户以及修改当前用户密码，在编辑一个用户时，可以分配其角色并赋予相应工程的操作权限，一个用户也可以拥有多个不同的“角色”。程序：窗口管理和退出系统，前者通过进行界面右侧浏览器的显示/隐藏设置，顾名思义，后者是退出数据库系统。其中系统模块所包括的角色管理和用户管理是对不同用户数据库操作权限进行管理，该系统在在线工作模式下可以实现角色管理和用户管理两项权限管理功能，对不同用户的操作权限进行控制。

3.角色管理根据实际工程需要由系统管理员创建角色，也可以对已经存在的角色进行编辑或删除等操作，不同角色具有不同数据库操作权限，管理员通过配置这个权限，控制其访问功能菜单的行为。角色管理采用流程式操作，用户根据需要可以勾选任意一个选项，但允许用户（管理员）进行的操作方式存在差别。在对话框中可以对已有的角色名称和描述进行修改，还可以在表单管理界面对访问权限进行设置。目前该信息管理系统包含基本信息、钻孔数据、平硐数据、地质点数据、测试数据物探数据、地应力、文件管理和系统设置共九个表单文件，鉴于数据库涉及到多个专业方向，如物探、地质、测试等，具有角色管理权限的用户可以通过对用户设置专业需要的表单并赋予相应的只读、读写和拒绝访问的权限实现不同专业的不同用户的数据库操作权限。用户管理系统管理员可以在用户管理中创建一个新用户、选择一个用户编辑、删除和锁定/解锁用户以及修改当前用户密码等操作。在用户管理中选择一个用户赋予相应的角色，给予该用户可操作的工程。此外，用户还有一定的工程访问权限，管理员可以通过配置用户的工程控制其访问工程的行为。当用户需要在线使用中心数据库，需要对用户设置一定的权限，程序通过添加和编辑角色等功能实现。

二、结论

第5篇

在水利工程正式建设前，对水利工程环境中进行地质勘察意义非凡。对水利工程进行地质勘察，除了能够有效避免和降低水利工程在施工时的突发状况，比如地质滑坡以及坍塌等状况，还有助于保持自然环境的平衡稳定。湖北省三峡大坝的顺利建成，就很直观地表现出了地质勘察的重要性。三峡大坝工程在正式施工以前，水利工程师就对当地的地质环境作了非常细致和认真的勘察，所以在三峡大坝正式施工时，建筑工程师们便能够合理地使用新型材料和施工技术，很大程度上避免了混凝土开裂等问题，从而大大提高了三峡工程的安全系数，同时也为中国带来了巨大的经济效益。总而言之，水利工程地质勘察对于水利工程的建设是极其必要的，它能够在分析工程施工可行性的基础上，帮助建筑人员科学地设计和管理水利工程的设计方案与具体的施工措施，最终保证水利工程的环境能够得以完善的设计，同时又可以兼顾施工方面存在的特殊需求，从而建设出高质量的水利工程。

2.地质环境对水利工程的影响

地下水对水利工程的影响主要体现在以下两个方面：首先，由于岩土体与地下水的相互作用，会导致岩土的稳定性与强度降低，并且进一步引发多种地质灾害，如水坝渗漏，岩溶以及滑坡等，而这些灾害一般都会给建筑工程的施工和后期使用造成很大的影响，甚至引发安全事故。其次，因为地下水中富含大量的有害化学成分，容易破坏和侵蚀水位下的钢结构和混泥土结构，从而降低了建筑物的使用期。从地基和基础的层面来说，地下水水位的变化也会在对建筑工程造成不同程度的影响。如果地下水水位的变化在基础面之上，不会对建筑基础造成太大的损害；如果地下水水位变化在基础面以下，就会对建筑基础造成非常重大的损失。若是地下水水位上升，岩土体会软化，进而削弱建筑地基的强度。尤其当岩土体结构不稳定时，出现的软化现象会更加严重，而引发建筑物破坏、变形等后果。

3.水利工程地质勘测的主要手段

3.1山地勘探

山地勘探，是一种通过人工或机械剥土，开挖探坑、探槽、探井等，从而展示出地表浅层地质状况的勘探地质方法。山地勘探一方面可以直接有效地对地质现象进行试验、取样和观察，另一方面由于这种方法在使用的工具和技术方面不需要太高的要求，所以它大多数情况下是用来勘察地表浅层地质。由于它的勘探工具和技术简单，使得勘测的深度也有所限制，这也是山地勘探的缺点所在。

3.2工程物探

工程物探，它不同于山地勘探，它主要是用观测仪器对被勘探区的地球物理场进行直接精确的测量，然后对测量地球物理场所得的数据进一步处理来推断并预测地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置等其他具体属性的科学。工程物探方法主要包括重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等等，以及地震波勘探、电滋波勘探等。

3.3钻探

钻探，同山地勘探和工程物探一样，是一种勘察水利水电工程地质的重要方法。因为工程建设的地基条件和要求都变得越来越复杂，而且还出现了许多地质问题，比如软弱夹层的层位确定和取样，砂层取原状样，以及特硬地层的钻进等问题，如果只依靠常规的钻探方法，并不能得到理想的结果。我国的工程师为解决这些难题不断地钻研工作，最终取得一批效果良好的成果，如金刚石套钻取芯技术以及各种类型的砂层和软土层钻进及取样技术等。而且有很多技术都已达到了国际先进水平。

4.水利工程建设的工程地质环境分析

4.1地壳稳定性

地壳稳定性是指受到地球内因外因和工程共同作用下的断层移位，坡体的崩塌、滑坡、泥石流等。在水利工程地质勘察过程中主要对区域的地形地貌和地质构造等进行全面调查，分析制约系统应力场以及渗力场的规模以及强度的因素，最后获得这些工程地质现象发展的预测信息，从而可以提醒我们提前做准备，在最大程度上降低经济损失。除此之外，还要求对遭到破坏的现象进行应力应变反演算反分析，分析并找到影响稳定性的重要影响因素，然后尽可能地采取针对性的技术措施进行协调，从而达到系统的稳定。

4.2地基稳定性

水利工程中所指的地基稳定性指的不仅仅是水工构筑物的地基稳定性。坝基的稳定性所涉及的不仅仅是承载能力和变形问题，同时还涉及了坝体的抗滑移问题和坝基岩层的产状对坝基所产生的影响。由于水利工程的地基不仅要承受自身自重和水自重，同时还要承受水的作用所形成的各种荷载作用。地基在承受这些荷载之后，将会产生一定的变形，并且把应力能转化为应变能。尤其是岩基，在各种荷载作用之下，不仅是岩石的弹性发生变形，而且还会由于岩石的塑性变形或沿某节理裂隙发生剪切破坏引起基础沉降。

4.3地表稳定性

地表稳定性涉及的主要是地表层面的变形问题，它一般体现在动力工程地质现象中，各种地表变形破坏的情况中，以及地表岩土体的性质变化。仔细研究与勘测地表的稳定性会对这些工程地质现象的发育规模、发展速度及趋势的进一步预测带来便利。在研究地表稳定性的同时，还应该积极地提出工程技术措施来减弱这些变形破坏现象的发生。总而言之，在对地表稳定性进行分析时，要着重分析这些工程地质的物质基础岩土体的性质和这些岩土体在水作用前后性质的差异，而且要及时且科学地预测这些工程地质现象的规模、强度及发展趋势。

5.结束语

第6篇

坝址区两岸山体雄厚，河谷深切呈“V”字形，河流坡降大，多急流险滩，枯水期河面宽20～30m，河谷两岸地形基本对称。枢纽包括：碾压混凝土重力坝，左岸输水系统、地下厂房与开关站及控制楼。碾压混凝土重力坝最大坝高111.0m，坝顶高程179.0m，坝顶全长308.5m，最大坝底宽度84.5m，坝顶宽度7.0m。电站装机4台，总装机容量600MW。水库正常蓄水位173m，水库总库容20.35亿m3。

1工程地质概述

坝址区与水库区位于东南沿海新华夏系巨型构造体系的第二隆起带南端，在区域构造上属于基本稳定区，地震基本烈度为Ⅵ度。坝址区地层为燕山早期第三次侵入的中、细粒黑云母花岗岩，及少量第四次侵入的花岗斑岩脉、闪斜煌斑岩脉。构造形迹以断层、挤压带、节理及节理密集带的形式出现，以北东向组与北北西向组为主，并有顺坡向的卸荷结构面。

地下水裂隙性含水层受构造控制。相对抗水层（透水率q≤1Lu）埋藏深度20～40m，以微～弱透水岩体为主导。地下水及河水的化学类型为重碳酸-钙钠型或重碳酸-钠钙型，对各种水泥无一般酸性、碳酸性、硫酸性、镁化蚀。

为研究岩石物理力学性质，进行了大量的室内物理力学试验，现场剪切试验，变形特性试验，弹性波、声波测试，提出了各类试验的建议值。

(1)混凝土／岩石、岩石／岩石抗剪断强度建议值见表1。



(2)基岩夹泥层剪切强度。断层泥f′=0.25，糜棱岩类f′=0.45，碎裂岩类f′=0.60；上述各构造岩c′值=0～0.2MPa。当构造岩混杂时，根据其含量的比值选取加权平均值使用。

(3)岩体变形特性。泥夹碎石糜棱岩（或全风化）变形模量E0=(0.05～0.10)×104MPa；压碎角砾碎裂岩E0=(0.1～0.3)×104MPa；弱风化花岗岩E0=(0.5～1.0)×104MPa，弹性模量E=(1.0～1.5)×104MPa；微风化、新鲜花岗岩E0=(1.0～1.5)×104MPa，E=(2.0～2.5)×104MPa。

(4)地震纵波速度Vp。新鲜岩体Vp＞5000m/s，微风化岩体Vp=4000～5000m/s，弱风化岩体Vp=3000～4000m/s，强风化岩体Vp=2000～3000m/s，全风化Vp＜2000m/s。

2大坝工程地质条件与基础处理

2.1坝基

2.1.1坝基工程地质条件

(1)①坝段(坝右0+010.00m～0+060.00m)。建基面岩石大多微风化，局部弱风化。断层有F8、F10、fd1～fd8。断层、微风化、弱风化岩占坝基面积分别为2.7%、80%、17.3%,按面积比例用加权平均法计算坝基混凝土／岩石综合抗剪断强度（混凝土标号为200号，下同），f＇=1.12，c＇=1.15MPa。

(2)②坝段（坝右0+060.00m～0+110.00m）。建基面岩石大多微风化,部分新鲜，局部弱风化。断层有F9-1、F12、F35、f2、f3及L5、L6顺坡裂隙。断层和新鲜、微风化、弱风化岩占坝基面积分别为0.3%、30%、60%、9.7%,按面积比例用加权平均法计算坝基混凝土／岩石综合抗剪断强度，f＇=1.16，c＇=1.22MPa。

(3)③坝段（坝右0+110.00m～0+143.00m）。建基面岩石大多微风化，部分新鲜和弱风化。断层有F12、F24、F25、F35、f8、fd9，断层和新鲜、微风化、弱风化岩占坝基面积分别为0.6%、20%、60%、19.4%，按面积比例用加权平均法计算坝基混凝土／岩石综合抗剪断强度，f＇=1.15，c＇=1.19MPa。

(4)④坝段（坝右0+143.00m～0+176.00m）。建基面岩石大多微风化，部分弱风化，局部新鲜。断层有F24、F25。断层和新鲜、微风化、弱风化岩占坝基面积分别为0、10%、60%、30%，按面积比例用加权平均法计算坝基混凝土／岩石综合抗剪断强度，f＇=1.14，c＇=1.18MPa。

(5)⑤坝段（坝右0+176.00m～0+240.00m）。建基面岩石大多微风化，部分弱风化，局部强风化。断层有F12、F18、F18-1。F18、F18-1。断层和微风化、弱风化、强风化岩占坝基面积分别为2.5%、70%、25%、2.5%，按面积比例用加权平均法计算坝基混凝土／岩石综合抗剪断强度，f＇=1.11，c＇=1.14MPa。

(6)⑥坝段（坝右0+240.00m～0+304.00m）。建基面岩石大多弱风化，部分微风化和强风化。断层有F19、F20、、f5、f10、fd10～fd14。断层和微风化、弱风化、强风化岩体占坝基面积比例分别为6.5%、10%、80%、3.5%，按面积比例用加权平均法计算坝基混凝土／岩石综合抗剪断强度，f＇=1.05，c＇=1.02MPa。

(7)⑦坝段（坝右0+304.00m～0+318.50m）。建基面岩石多强风化，部分弱风化。断层有F27、f6、fd14、fd15。断层和弱风化、强风化岩占坝基面积分别为14.5%、35.5%、50%,按面积比例用加权平均法计算坝基混凝土／岩石综合抗剪断强度。f＇=0.85，c＇=0.7MPa。

2.1.2基础处理

(1)断层处理。采用挖槽回填混凝土塞、加强固结灌浆的方法。规模较大、性状较差的断层，增加锚筋，槽的深度为断层宽度的1～1.5倍。节理密集带挖除松动岩石后，增加固结灌浆。

(2)固结灌浆。基本固结灌浆孔布置在坝段上、下游各1／3范围，孔深3.5～5m，孔距、排距均为3m，呈梅花形交错布置。灌后均打检查孔进行压水试验，透水率标准为q＜3Lu。

(3)帷幕灌浆。帷幕灌浆有主帷幕和副帷幕各1排，孔距2m，排距0.75m，交错布置，帷幕深度各坝段不一，透水率标准为q＜1Lu。

2.2大坝坝肩

2.2.1坝肩工程地质条件

(1)左岸坝肩。180m高程以上边坡开挖最大坡高85m，即达265m高程，形成200、220、240、260m高程四级马道，宽2m。边坡开挖坡比：在高程180～200m为1∶0.33～1∶0.5，部分为1∶0.75；高程200～220m为1∶0.5～1∶0.75；高程220m以上为1∶1。高程180～200m多为弱风化岩石，部分微风化；高程200～220m多为弱风化岩石，局部强风化；高程220～250m多为强风化岩石，局部弱风化和全风化；高程250m以上多为全风化夹残留孤石。高程250m以下有F7、F12、F15、F16、F28、F29、F34、f47、f48断层及数条节理密集带。左岸坝肩主要结构面倾向山内或与边坡走向近正交，仅F16、L5、L6顺坡倾向，但基本挖除，唯局部尚保留。未发现较大的不利边坡稳定的结构面及其组合体。

(2)右岸坝肩。高程180m以上开挖边坡最大坡高65m，即达245m高程，形成199、219m高程两条马道，马道宽度2m。边坡开挖坡比：高程180～199m为1∶0.5；高程199～219m为1∶0.75～1∶0.5；219m高程以上为1∶1。高程180～199m多为强～弱风化岩石，局部微风化和全风化；高程199～219m多为全风化，部分强风化，局部弱风化；219m高程以上多为全风化夹残留孤石，局部强风化。219m以下主要断层有F1、F44，最大破碎宽度分别为6.5m和4.5m。右岸坝肩F21和fy-3及F12和fy-2组合的楔体，经赤平投影稳定分析处于稳定状态。

2.2.2坝肩边坡处理

(1)完整性较好的微风化、弱风化岩石，无不利边坡稳定结构面。喷10cm厚的C20混凝土。

(2)完整性较差的微风化、弱风化岩石及强风化岩石。采用砂浆锚杆φ20＠150×150cm,L=308cm，入岩深度为300cm，喷10cm厚的C20混凝土。

(3)全风化岩石。采用插筋φ16＠200×200cm,L=108cm，入土100cm，并布设φ4＠@25×25cm的铁丝网，喷10cm厚的C20混凝土。

(4)断层破碎带及节理密集带。除打锚杆外，并布设φ4＠25×25cm的铁丝网，喷10cm厚的C20混凝土。

(5)边坡上布置排水孔。间、排距均为300cm，深度400cm，孔径为50mm。

3坝基岩体质量与评价

3.1坝基岩体质量建基面以利用微风化、弱风化岩石下部为原则，地震波纵波速度＞4000m/s控制。

3.1.1地震弹性波测试（固结灌浆前）

①坝段纵波速度Vp=4000～4800m/s；②坝段Vp＞4000m／s占90%，Vp＜4000m/s占10%；③坝段Vp＞4000m/s占73.6%，Vp＜4000m/s占26.4%；④坝段Vp＞4000m/s占74.8%，Vp＜4000m/s占26.2%；⑤坝段Vp=4100～4700m/s；⑥坝段Vp一般为4600～4800m/s，局部Vp=2200～3400m/s。各坝段纵波速度小于4000m/s的部位，加深开挖深度，并加强固结灌浆。

3.1.2跨孔声波CT测试

③、④坝段布置跨孔声波CT测试5组，固结灌浆前声速为4700～6250m/s，唯ZK0210～ZK0310组在混凝土与基岩接触带，声速为3800m/s，固结灌浆后声速为4500m/s。

3.1.3声波单孔测试

①坝段测试孔41个，灌浆前、后平均声速分别为5066m/s和5311m/s，其中20个孔在建基面附近个别测点固结灌浆前声速＜4000m/s，固结灌浆后声速均＞4500m/s。

②坝段测试孔22个，固结灌浆前、后平均声波速度分别为5327m/s和5618m/s。其中6个孔在建基面附近个别测点固结灌浆前声波速度＜4000m/s，固结灌浆后声波速度均＞4500m/s。

③坝段测试孔28个，固结灌浆前声波速度为3261～6250m/s，其中11个孔局部测点低于4000m/s，固结灌浆后接近5000m/s，或高于5000m/s。

④、⑤、⑥坝段测试孔分别为42、1和4个，固结灌浆前声速均高于5000m/s。

3.2坝基岩体质量评价

(1)坝基岩石为块状中、细粒花岗岩，新鲜、微风化、弱风化岩石下部力学强度高，可满足建筑物的要求，部分较差或差的岩石经工程处理后，符合设计要求。

第7篇

关键词：水利工程 地质问题 水文地质 危害

随着社会的发展，建设水利工程的规模和数量日益增加，因此水利工程的质量安全问题也被提到了日程上来。在水利工程中，作为岩土体的重要组成部分，地下水对水利工程建筑的地基有很大的影响。然而在勘查工作中，工作人员常常将水文地质勘查放在一个无不起眼的位置，在勘查报告上只是做了一般性的评价，特别是在一些水文地质条件较复杂的地区，没有进行深入研究，常因没有意识到水文地质对整个工程的影响而导致由此引发的各种岩土工程危害问题，进而威胁到整个工程的质量安全。笔者基于此，分析了水利工程地质问题及水文地质危害，望能够相关工作人员一些启示。

一、水利工程地质情况

1、关于坝基岩体

不同的坝型具有自己的工作特点，也决定了其对地质条件要求的差异。由此可知，要做好坝基岩体的地质工作，在了解不同类型坝体的工作特点的同时，还应掌握每种坝型对地质条件的适应性及对工程地质条件的要求。另外，还应注意研究坝区岩体本身存在的地质缺陷，防止因缺陷而引起的坝基不稳和坝区渗漏情况。

2、关于边坡

引起边坡变形破坏的因素有多种，如地形地貌条件、岩土类型和性质、水等，此外还有风化因素、人工挖掘、振动、地震等。边坡不稳的类型主要包括四种：松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡，

3、关于地下洞室围岩稳定性

围岩变形的类型有以下几种：脆性破裂、块体滑动和塌方、层状弯折和拱曲、塑性变形和膨胀。一般对于工作人员来说，洞室地质较简单、岩层厚、具有一定的间距，不存在影响洞室稳定性的断裂带，整体的岩体具有较强的硬度及完整性、整个地形没有滑坡及塌方等的趋势、地形完整、地下水其地基基础影响小、环境好、无异常地热等，具备这些条件的建洞山体是比较理想的。

4、关于水库工程

水库包括两类：地面水库和地下水库。前者即人工湖泊，是通过筑坝在河流上拦水形成的；后者则是通过地下蓄水构造，然后进行人为的控制所形成的。水库蓄水虽然能够造福于人类，然而库区及库周的水文条件都会发生较大的变化，从而影响周围的地质情况，如库水升高浸润库岸，风浪作用冲蚀库岸及地下水位上升浸没洼地等，这些情况都会影响工程地质，从而影响工程的施工、质量。

5、关于软土基坑

软土基坑的地质问题主要涉及到土质边坡稳定和基坑降排水两个方面。为了保证边坡稳定，在施工中常会采取坡度及边坡护面的合理设置、基坑支护、降低地下水位等措施，确保施工安全。而基坑降排水的途径主要有两种：明排法和人工降水，后者常选用轻型井点或管井井点的降水方式。进行软土基坑降排水有很多好处，不仅保证了边坡的稳定，防止了流砂和管涌的发生，还在下卧承压含水层的黏性土基坑中，避免了基坑底部的隆起。另外，软土基坑降排水后，基坑土体相关干燥，方便了施工。

二、地下水引起的各种岩土工程危害

地下水主要是通过地下水位升降变化和地下水动水压力作用来引起岩土工程危害的。一般来说，地下水位变化引起的危害可分为三种：

1、关于潜水位上升

在附近修建水库，导致河流、湖泊、水库中的水位上升是引起潜水位升高的重要因素，另外灌溉工程（包括引水渠道和水浇地渗漏工程施工、工业废水和各种地下给排水管道的渗漏等）也是影响潜水位上升的一个方面。潜水位上升对建筑物的安全稳定性构成了巨大的威胁：

（1）地下水渗入地基，导致粘性土含水率增高、整体强度下降、可压缩性大大增加，长此以往，建筑物很容易发生沉降变形；

（2）地基无法保持稳定，出现隆起，或产生侧向位移，地基不稳，引起上浮，最终导致建筑物不稳定，更甚者发生位移；

（3）砂土及粉土出现含水量饱和，引发砂土地震液化问题，或者引发流砂、管涌等现象；

（4）斜坡、河岸临空面的岩土体力学性能降低，引发滑移、崩塌等危害，使得其失去原有的功能；

（5）没有进行防护的地下室出现浸水而无法使用；

（6）土壤沼泽化、盐渍化严重，对建筑物的腐蚀性大大增强。

2、关于地下水位下降

此种危害大多由人为因素引起。抽取地下水没有节制、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等人为操作都可引起地下水位下降。地下水位急剧下降对地质灾害及自然环境都造成很大的影响，前者主要表现在地裂、地面沉降、地面塌陷等，后者主要是地下水源的缺乏、水质污染等，严重的地区还会出现沙漠化或海水倒灌现象。因此其严重影响了建筑物的稳定安全及人类的居住环境。

3、关于地下水位升降

气候、季节的变化，地球与月球引力的变化，河流、湖泊水位的变化，潮汐的变化等都会影响地下水位波动。此类危害对工程建设的影响也很大：

（1）地下水位波动，引起土体卸载再加载，而加载后的土体密度比原来的大，因此导致土压密；

（2）建筑基础工程材料的使用期限受到影响，加剧了腐蚀性；

（3）干湿交替较频繁，诱发木桩腐烂，因此跟埋于水下的地基相比，泥炭土地基的使用年限大大减少；

（4）石膏层和钠盐层等含盐地层出现溶解现象，进而导致建筑物发生位移。

三、结语

综上所述，水利工程的地质问题分析可以让我们了解到在勘查过程中，应注意哪些问题，防止一些小的问题引起大的危害，而水文地质因其常被勘查人员所忽略，在工程中引发较多的危害，因此本文重点介绍其引起的各类岩石危害，望能给相关工作人员一些思考。

参考文献：

[1]会议论文.水利工程中的工程地质环境分析.中国水利学会勘测专业委员会.2002年学

术研讨会,2002.

[2]水利工程中的水文地质问题[J].民营科技,2011(05)

第8篇

[关键词]水文地质，工程地质，结合，实际应用，水利工程

中图分类号：P641 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0172-01

F阶段，关于水文地质工程地质的研究已经成为了该领域的热点，好多研究人员对相关问题的研究中。总的说来，水文地质和工程地质之间具有密切的联系，在水利工程中都发挥着关键的作用。就我国而言，我国的国土面积非常大，而且不同地区的气候也存在一定的不同之处，这就为水利工程项目建设提出了新的要求。因此，研究水文地质和工程地质问题具有重要的现实意义。

1 相关概念

1.1 水文地质的概念

所谓水文地质指的就是在构建工程项目时，相关人员需要对项目构建地区地下水情况进行细致的调查，主要需要调查的内容包括：地下水是如何出现的，地下水的实际分布情况，以及具体的成分等。调查地下水的主要目的是确保在构建水利工程项目时可以对地下水进行充分的使用，并使得地下水对工程项目的影响力尽可能的小一些。在开展相关工作时，需要水位勘探技术的支持，相关人员利用水文勘探技术主要需要做的工作是：第一，对工程项目所在地进行仔细的观测；第二，开展一系列的测绘工作；第三，以前面的工作为基础，开展一定的探查工作。

1.2 工程地质

所谓工程地质指的就是相关人员通过开展一系列的实地考察工作，然后为工程项目的构建提供必要的地质方面的信息。在这些信息的辅助之下，工程项目的设计和建设工作可以得到顺利开展。在开展地质勘探时，主要关注的是工程项目所在地区的岩土情况。

2 水文地质和工程地质勘察的主要目的

一般来讲，在项目建设过程中，开展水文地质勘查工作的主要目的就是对项目所在地的地下水情况进行透彻的了解，并根据勘查结果对该地区的地下水情况进行科学合理的评估，主要关注两方面的内容：第一，地下水的数量；第二地下水的质量。

开展工程地质勘查的目的主要体现在：第一，根据地质勘查结果，相关人员可以更好地确定水利工程项目的地址；第二，地质勘查中的相关信息可以作为设计人员设计水利工程项目的参考资料；第三，为相关人员提供和施工技术相关的丰富的地质信息资料。

3 常见的水文地质和工程地质条件

总的说来，比较常见的水文地质和工程地质条件主要有以下几种：

第一，土石类及其性质。就水利工程项目而言，土壤和岩石是非常关键的，对整个项目具有重要的影响。这主要是因为土壤和岩石是水利工程项目在构建地基时需要的主要原材料。因此，土壤和岩石的性质直接决定了地质的质量，从而影响水利工程项目的整体质量。

第二，地形地貌。这里的地形主要指的就是水利工程项目所在地区的地表形态情况，以及山脉的情况等。在勘查过程中，操作人员需要重点关注上述因素，并对进行细致的记录和标记，方便设计人员开展后续的工作。这里的地貌指的主要就是工程项目所在地的地表类型以及地表形态的发育情况等，这是技术人员在勘探中需要重视的一部分工作。

第三，地质结构。主要指的就是水利工程所在地区的地质结构情况，以及岩体结构情况。

第四，水文地质条件。在这里，主要关注的内容有：水利工程所在地区地下水的具体种类、地下水在运行过程中反应出的规律、地下水的水质情况、隔水层的具体情况等。

第五，天然建筑材料。一般来讲，在水利工程的建设区域都会存在一定的天然建筑材料，相关人员需要对其进行充分的勘查，并对其进行合理的利用。在勘查过程中，主要关注的是：首先，天然建筑材料的具体类别；其次，天然建筑材料的实际分布情况和存储数量；再次，如何才能更好的对天然建筑材料进行合理的开采和运输等。

4 水文地质和工程地质相结合和应用情况

现阶段，将水文地质和工程地质结合到一起是一种非常有效的勘探方式，也得到了比较广泛的应用，具体体现在以下几个方面：

4.1 水文地质和工程地质的测绘

所谓水文地质测绘指的就是水利工程所在地区的一些水文情况进行勘察，具体主要包括下述内容：第一，该地区的地貌情况；第二，该地区的地质结构情况；第三，该地区的水文地质条件。而地质工程测绘指的则是对前面得到的水位地质测绘结果进行进一步的处理，主要的处理方式就是对其开展一系列的分析工作，从而为设计人员提供有效的设计依据。

4.2 大坝坝基岩体的工程地质分析

大坝的类型有很多，而且不同的类型对于所在地区的地质条件也具有不一样的需求。在正式开始水利工程项目的设计和建设工作之后，相关人员首先需要确定的就是应该各种大坝类型对于地质条件的实际需求到底是什么，这样当结束工程项目所在地区的地质条件勘查之后，才能清楚该地区是否能够满足要求。如果地质条件存在一定的问题，那么建成的大坝就非常可能出现一系列的问题，如坝区渗透等。

4.3 水库工程地质的建设问题分析

就水库工程项目而言，主要存在两种类型：第一，以原有的河流为基础，构建一定的大坝，从而形成地面水库；第二，借助于地下水，这样的水库属于地下水库。水库建成并投入使用之后，该区域的水文地质也就会随之发生一定的变化，具体体现在：如果水库的需水量很大，那么水位也就会相对较高，此时水库的岸边就会受到一定的冲蚀，从而对地下水的水位造成一定的影响。接下来，就会导致一系列地质问题的产生，如淤积以及倒塌等。

5 结语

在本次研究中，笔者主要围绕水文地质和工程地质展开了研究，主要关注的是两者结合起来在实际中的应用情况，希望可以为相关人员带来一定的启发。

参考文献

[1] 鲁燕.工程地质与水文地质的结合应用探讨[J].四川水泥，2016，（09）：280.

第9篇

基金项目：教育部新世纪优秀人才支持计划项目（ncet-11- 0406）

作者简介：荣冠（ 1971- ），男，武汉大学水利水电学院副教授，博士，主要从事岩体稳定性研究及工程地质教学工作，（e-mail）rg_mail@163.com。

摘要：工程地质是水利类本科生的一门重要专业基础课，课程教学内容和环节丰富，难点较多，实践性强。如何在课堂教学和野外实践教学中有效提高教学质量是一个值得探讨的问题。文章详细分析了水利工程课程中的难点及教学中存在的问题，从课堂教学、实践教学、英文教学及课程考核等方面全面介绍了课程教学经验及改革探索。提出课堂教学应注重理论紧密联系工程实际，实践教学应注重培养学生动手技能和发现、分析、解决工程地质问题的能力，开展英文教学是培养国际人才的必然趋势，考核机制应全面反映学生的综合能力等观点。

关键词：工程地质； 水利专业； 教学研究； 理论教学； 实践教学

中图分类号：tv135；g642421文献标志码：a文章编号：10052909（2013）05011007工程地质是研究工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学，是以地学学科的理论为基础，应用数学与力学理论和工程技术及方法解决与工程规划、设计、施工和运营有关的地质问题[1]。工程地质课程是水利类本科专业的一门重要专业基础课程。水利水电工程建设是人类在认识自然的基础上改造自然并为经济建设服务的活动，进行水利水电工程建设首先必须了解自然环境和工程条件，而环境地质条件是与水利水电工程关系最密切、最重要的自然条件。

当前，中国工科高等教育人才培养主要目标是：培养造就一大批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才[2]。工程地质课程作为水利类专业中一门实践性强的课程在凸显人才培养目标方面，更加突出工程地质理论和实践教学的必要性与重要意义[3-4]。

工程地质课程的教学分为课堂理论教学部分与野外地质实习部分。课堂理论部分主要讲授矿物岩石、地质构造、地质作用、地下水、岩体工程特性，边坡、坝基、洞室围压稳定性评价，工程地质勘察等知识。野外地质实习部分主要进行岩石及地质构造认识，风化、卸荷及河流地质作用研究，地下水及其作用研究，水利枢纽工程地质条件与问题分析评价等。

由于工程地质课程涉及的相关课程较多（矿物学、岩石学、构造地质学、地史学、地貌学、水文地质学、材料力学、岩石力学、土力学等），且这些课程多为地质专业课程。同时，工程地质课程实践性很强，但学生又缺乏实践经验和实践机会。因此，在有限的理论教学和实践教学时间内，如何合理安排教学环节，使学生扎实掌握工程地质相关概念及基本原理，并使学生初步具备分析工程地质条件及解决工程地质问题的能力，是一个很值得探讨的问题。根据笔者多年从事工程地质教学的经验，针对水利类本科专业工程地质教学，首先介绍学校工程地质课程的设置，然后分析课程教学的重点及难点，再从课堂教学、实践教学、英文教学、考核方式4个部分探讨理论与实践教学的改革思路，以期在提高教学效果、培养学生分析工程地质条件和解决工程地质问题能力方面有所收获。

一、水利类工程地质课程介绍

（一）水利工程地质课程设置

武汉大学水利水电学院最早可追溯至1928年创建的国立武汉大学工学院土木系水利组，学院现已成为国内水利水电高级人才培养的摇篮和科学研究的重要基地。一直以来，工程地质课程为水利各专业（农田水利、水电工程、河流泥沙、水文水资源）的重要专业基础课程。工程地质课一般在第五学期或第六学期开设，包括48 学时课堂教学和1 周的野外实习。课堂教材主要使用天津大学主编的《水利工程地质》（第四版）[1]，实验及野外实习采用武汉大学编写出版的实习教材[5]。

（二）水利工程地质课程内容

水利工程地质主要是研究水利水电工程建设中的工程地质问题。主要内容包括岩石及其工程性质，地质构造及区域稳定性，地表水流的地质作用及河谷地貌，地下水、岩溶及库坝区渗漏地质条件分析，岩体工程特性，坝基、边坡及洞室围岩稳定性分析，水利水电工程地质勘察等。

高等建筑教育2013年第22卷第5期

荣冠，等水利类专业工程地质课程教学研究与改革探索

课程的教学分为课堂教学与实践教

两部分。课堂教学主要讲授地质学基础知识和水利三大类岩体（边坡、坝基及洞室围岩）稳定性分析基本理论。通过课堂教学力求使学生掌握工程地质学基本概念、工程地质分析基本原理和岩体稳定性评价基本方法。实践教学通过野外现场典型岩体、地质构造、地质作用等的直接观察和分析来增强感性认识、理解并深化工程地质理论知识，使学生初步具备分析工程地质条件和解决工程地质问题的能力。水利类工程地质课程教学基本内容可总结为地质学基础知识和岩体稳定性分析两方面，核心主线则是工程地质条件及工程地质问题的分析研究。课程室内外教学均是围绕该主线开展的。

二、水利工程地质课程中的难点及问题

（一）工程地质相关概念不易理解和掌握

对于水利专业的学生来说，工程地质课是他们第一次接触地质学知识。多数学生，尤其是来自平原地区的学生，缺少对地质现象的感性认识，这使他们更不易理解相关地质现象和地质作用。水利工程地质课程的开始部分主要讲述地质学基本概念，包括矿物和岩石的成因、成分及分类，内外力地质作用概念，产状、节理、断层、褶皱等地质构造，地层地史，地质图分析，区域稳定等。这些内容涉及矿物学、岩石学、地层古生物学、构造地质学等知识。这些概念和相关课程知识对于初学者来说完全是陌生的。例如：在分析沉积岩的石英砂岩与变质岩的石英岩区别时，一般学生很难从沉积作用和变质作用的成因角度深刻理解其矿物结晶程度、颗粒大小、矿物纯度、孔隙率等方面的差异。在现场分析褶皱构造时，不少学生容易把现代地形与褶皱形态混为一谈。实际上起伏的山脊为背斜，剥蚀的山谷为向斜往往是不对的，反过来，背斜核部易形成河谷低地，向斜核部则可能形成山脊。准确定位褶皱应根据现场垂直岩层走向观察结果，若有岩层按新老次序有规律地对称出现时，则可肯定有褶皱。然后根据岩层新老组合关系的分析确定褶皱的基本类型（背斜或向斜），进一步依据两翼岩层产状、轴面产状以及地层层序判断褶皱的剖面类型和平面类型。但现场地层及其年代的划分，对于水利专业初学者而言是难以掌握的，况且岩层的产状及地层的划分往往又具有隐蔽性，因此，地质学基础概念往往是水利工程地质课程开始阶段学习的难点。（二）工程地质条件难以全面和深刻理解

工程地质条件指的是与工程建设有关的地质因素的综合，是自然历史发展演变的产物。对大型水利工程而言主要包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、物理地质现象（滑坡、崩塌、泥石流、风化、卸荷、侵蚀、岩溶、地震等）及天然建筑材料等6个方面。工程地质条件直接影响工程建筑物的安全、经济和运营管理。兴建大型水利水电工程，首先都要查明枢纽及库区的工程地质条件。不同地区的地质环境差异及水工建筑物类型的不同，对水利工程的影响也不同。教学中发现，学生对工程地质条件的复杂性认识不足，难以全面理解工程地质条件的内涵，这样自然导致对工程地质问题的把握不准。例如：西南水电工程主要集中在川、藏、滇、青等省区河流的深切河谷地区。该区域的自然地质环境十分复杂，相应地在此建高坝大库的工程地质条件也十分复杂。深切河谷往往首选高拱坝方案，此时地形地貌就是关键的地质条件，将直接影响工程高边坡的稳定与安全，同时影响并制约水工建筑物的布置、施工安排等。在西南深切河谷且为深覆盖层坝区，从坝基防渗及挡水建筑物安全的角度考虑多采用当地材料坝型，坝体防渗多为混凝土面板而非粘土心墙方案，这主要就是从天然建筑材料经济合理的角度考虑。

（三）对工程地质问题缺乏认识和实践经验

工程地质问题指的是工程地质条件与工程建筑物之间存在的矛盾或问题。对大型水利工程而言主要包括坝基和坝肩抗滑稳定问题，坝基渗漏和渗透稳定问题，边坡稳定性问题，地下洞室围岩稳定性问题，水库渗漏、水库淤积、库周浸没、库岸再造，水库诱发地震等问题。工程地质学简单说就是分析工程地质条件，解决工程地质问题。因此，工程地质问题是课程的最终落脚点。不同水工建筑物由于对场地条件要求存在差别，其相应的工程地质问题也存在差异。实际工程中，全面揭示工程地质问题是有难度的，尤其是深层隐伏的地质问题，更是从浅表很难观察确认。目前对水利专业，工程地质课程一般在水工建筑物等专业课之前开设，许多学生对水工建筑物知之甚少，对水工建筑及枢

纽区可能会出现哪些地质问题更是难知一二。

例如：对水利工程三大坝型工程地质问题的分析。土石坝主要由粘土、碎石、块石等散体堆积而成，坝体允许产生较大的变形，它对坝基工程地质的要求较低，可以在软基和工程地质条件复杂的坝基上兴建。由于坝基河床地质条件多变，易出现过大沉降引起坝体裂缝、坝基渗漏和渗透变形问题，以及粉细沙层震动液化等问题。重力坝主要依靠坝身自重与地基间摩阻力来保持稳定。重力坝对坝基要求高，一般要求修在弱风化下部的岩基上。该类坝型最主要的问题就是过大变形或不均匀变形导致坝体裂开，软弱结构面组合形成深层滑移块体。拱坝主要通过拱作用传递荷载到坝肩，所以拱坝对两岸岩体的要求较高，而对河床坝基岩体要求相对要低。两岸拱座岩体应新鲜完整、无大断层，狭窄对称的“v”字形河谷是首选地形条件。此时应特别关注顺河向软弱结构面切割形成的滑移块体。由于学生在这一阶段对水工建筑物不熟悉，同时缺乏对三大坝型的现场感性认识，导致他们较难在合理评价相应工程地质条件的基础上深入分析潜在的工程地质问题。

（四）工程地质分析方法不易理解和熟练运用

由于工程岩体结构特征及力学特性的复杂性和不确定性，针对岩体变形与稳定性的工程地质分析方法主要是定性与定量结合，总体上是半经验半理论性的。针对实际工程，在较大程度上是以现场经验为前提，然后通过工程地质定性分析结合定量计算综合确定。工程地质的分析方法主要有工程地质类比法、图表法、室内外实验方法、力学模型定量计算法等。各方法都有一定条件和适用范围，即存在各自的优缺点。实际应用中宜将几种方法结合，互相补充。针对不同的工程地质问题，刚学习课程的学生对怎样合理选择分析方法缺乏经验，熟练掌握困难更大。

现以岩质高边坡稳定性评价为例，简要讨论工程边坡稳定性评价的基本思路。总体上边坡稳定性的影响因素包括地形地貌、岩体结构、地质构造、风化卸荷、水的作用、地震及构造运动和人类工程活动等。首先从经验上判断其稳定性主要从坡形坡高、岩体强度、坡体结构等直观判断，此时工程地质定性方法（如赤平投影）就是较好的方法。对于边坡浅表的变形及破坏情况，则主要考虑岩体的风化和卸荷程度，及其卸荷裂隙等的组合情况。对于边坡的整体及长期稳定性，则需通过详细的地质勘探，确定潜在的破坏模式和滑移边界，采用如三维极限平衡方法、有限元应力应变方法等计算其变形和稳定性。边坡变形模式及边界、结构面和岩体力学参数的确定是关键，同时还应合理考虑地下水及地震等因素的影响。所以对岩石边坡采用工程地质方法合理评价其稳定性是一项较复杂的工作，对于初学者来说是不易全面和熟练掌握的。

（五）工程地质实习和工程实践时间不足

工程地质教学来源于实践并回归于实践，其最鲜明的特点就是实践性强。教学实习和工程实践是巩固和加深地质理论知识的有效途径，是理论联系实际培养学生掌握科学方法和独立能力的重要渠道。地质实践教学的任务主要是让学生亲自接触各种真实的地质现象及工程问题，用已学到的理论知识观察分析现象，提出解决问题的方法与措施。例如：断层是工程地质学中的基本概念，但学生要理解断层的规模与工程特性、现场鉴别方法及其对工程的影响是较困难的。通过现场露头可以较直观地了解断层的三种形态类型及其基本特征，对较大规模的断层可引导学生从地形地貌不协调、地层的重复或缺失、伴生构造及构造岩、地表地下水的异常分布等方面来认识。在此基础上分析断层的级别、特征及其对工程的影响学生就容易理解和熟悉，然而由于教学时间及经费的限制，学生在实习和实践方面的机会相对较少。在有限的实习和实践时间内，如何合理安排教学实习路线及教学内容，让学生能够较好地掌握基本概念和原理，并初步具备分析和解决问题的能力，是目前水利工程地质实践教学中的一大难题。

三、水利工程地质课程改革探索

（一）课堂教学改革 1.突出重点分解难点

由于水利工程地质课程涉及较多概念和方法，同时关联较多课程，是一门综合性很强的课程。由于教学课时有限，要将所有内容都面面俱到地深入讲解，显然是不可取的。这就要求在讲授时有的放矢，合理安排教学内容，做到突出重点、解剖难点，始终把握地质学基本概念和岩体稳定评价两个主要内容，抓住工程地质条

和工程地质问题两条主线。这样可以使学生从较多的概念和方法中理清思路，把握课程主体框架。例如：在地质构造部分，阅读和分析平面地质图是重点，同时也是难点。平面地质图的阅读要求熟悉地层年代、产状、褶皱、断裂、地史等理论知识，同时需要结合具体工程分析不利条件及可能存在的问题。为此需要结合教学图件，详细分析褶皱、断裂等存在的依据，并讨论作为坝基或洞室的地质条件可能存在的不良地质问题。这样学生才能较快掌握地质图的分析方法及工程应用。

2. 理论联系实际

工程地质学的理论性较强，各种概念及分析方法较多。这些内容均源于地质作用和工程实践，在讲授课程时如只照本宣科，学生很难对一些抽象的概念及方法感兴趣，这样教与学的效果均较差。在教学过程中注重理论联系实际将是提高教学效果、提高学生学习兴趣的最好手段。例如：在讲授岩石和地质构造内容之后，学生对三大类岩石的特性及现场鉴别、具体的断层和褶皱构造的理解和分析仍是模糊的。笔者则以珞珈山为例，该地质体即为学生大学生活的环境，引导学生探寻珞珈山的岩石类型，以及是否存在断裂和褶皱。几乎所有学生都对此感兴趣，并乐于了解校园的地质情况。由此对珞珈山地层岩性进行介绍，在此基础上分析褶皱、逆断层及平移断层分布等。学生惊叹常在身边出露的岩石就是典型的石英砂岩，而校园内的樱花大道竟是一条逆断层。通过这个实例很好地将基本地质概念与周边的实际环境联系起来。

3. 传统与现代教学结合

水利工程地质课程内容较多、实践性强，而且课时有限，因此要求将传统教学与现代教学相结合，这样可以很好地发挥各自的优势。重要的概念及分析方法以黑板演绎并详细讲解，使学生的注意力集中，有利于学生对重点难点内容的深入理解和掌握。例如：在介绍层状岩层产状时，宜采用教学图件分步讲解，使学生切实理解走向、倾向、倾角的真实含义及实际意义。在讲解赤平投影原理时，则需按投影方法介绍点、线、面等的投影过程，使学生理解空间点、线、面与赤道平面投影的关系，这样结构面的空间产状与赤平投影图间的关系也就清楚了，后续运用其分析边坡稳定性也就简单易懂。水利工程地质课程涉及许多地质作用、地质现象及工程实例。此时多媒体演示则显示其优势，多媒体课件可提供大量信息，形象生动地展现自然现象及复杂事物，其效果是口头表达难以达到的，同时也可提高学生学习兴趣，节省讲解时间。课余时间鼓励学生通过国内外各种网络资源（特别是高校工程地质课教学资源）了解和学习相关工程地质知识，也可以用即时通讯方式解答学生的不同问题，利用现代网络资源最大限度地开展教学互动，让学生扎扎实实学好工程地质课程。

（二）实践教学改革

实践教学环节是保证和检验水利工程地质课程教学效果和质量的关键。要真正熟悉和掌握水利工程地质的知识及方法，各种不同类型的实习实践教学是必不可少的。以下从室内实验、校内现场教学及水利枢纽地质实习3个环节来介绍实践教学。

1.强化室内实验教学

武汉大学水利水电学院较早建成工程地质实验室。实验室主要有各种矿物、三大类岩石、古生物化石、构造模型、典型水利枢纽岩石、各种地质图件及影像资料。同时还配有偏光显微镜、gps 、电子罗盘、gis等设备和工具软件。目前实验室可以满足水利类专业本科教学要求。室内实验教学主要安排造岩矿物、岩浆岩、沉积岩及变质岩的认识。同时还讲授地质图阅读、罗盘及gps使用等教学内容。

以三大岩石的认识为例，这对于学生来说是难点，仅通过课堂讲解学生很难掌握岩石的特征和鉴别方法。在课堂讲授造岩矿物及三大岩类后，需要进行三大岩类认识的室内实验教学：学生按5人一组进行分组，每组学生提供三大类岩石标本各一盒。教师先复习岩石的成因、矿物组成、结构构造及分类等，然后以3种典型岩石为例分析矿物及结构特征，再分析其成因和类别。在此基础上让学生仔细观察各种岩石标本，由各组学生相互讨论以寻找鉴定矿物和岩石的规律和技巧。对学生的具体问题教师现场答疑，对相似矿物的鉴别、结构的理解等共性问题由教师总结分析。通过室内实验课教学环节基本可以使学生掌握常见岩石特征和鉴别方法，对后续现场实习具有重要意义。

2. 重视校内现场教学

武汉大学地处东湖之滨，校园内有珞珈山和狮子山，存在不少良

好的地质露头、各类地质构造较丰富。为配合基本地质理论知识讲授，笔者充分利用武汉大学校园内的珞珈山地区进行现场教学。该地区发育有志留系、泥盆系、石炭系、二叠系及第四系等沉积岩，地层呈有规律的东西向条带状分布，呈现节理、断层、褶皱等地质构造。武汉大学水利水电学院从20世纪50年代开始，在珞珈山地区安排校内地质现场教学，实习路线从北向南横跨珞珈山，要求学生现场观察珞珈山地区岩石岩性、产状、风化、卸荷、隐伏岩溶、地下水露头、节理、断层、褶皱等现象。通过现场地质调查，学生可以理解地层划分及年代概念，熟悉产状的概念及测量方法，节理、断层及褶皱的鉴别和分析方法，最后独立完成简要的珞珈山地质调查报告。通过该单元的校内现场地质教学，可以进一步深化学生对基础地质概念和理论理解，培养学生独立分析和解决问题的能力。

3. 完善野外地质实习

（1） 水利枢纽地质实习目的与安排。工程地质野外教学实习是课程教学实践的最重要环节，目的在于巩固课堂所学的理论知识，使理论与实践紧密结合。通过对水利枢纽区地层、岩性、地质构造、地下水及外动力地质作用等的调查研究，使学生初步掌握野外地质工作的一般方法，了解水利枢纽工程地质条件及主要工程地质问题，熟悉地质报告编写及地质图件绘制的方法。实习教学包括路线教学、专题调研、现场讨论、内业整理等环节。通过现场调查、专题问题讨论、面试考查、实习报告编写等过程，培养学生野外地质工作能力和分析解决工程地质问题的能力。 （2） 野外实习区域及路线的选择。良好的实习区域与路线是满足工程地质野外实践教学要求的基础。实习区域应选择岩石类型及地层较丰富，河流地貌及水文地质现象发育良好，具备地质构造发育和风化、卸荷及边坡变形等外动力地质作用发育的地带。同时应具备典型的水利枢纽工程以便进行水利水电专业工程问题的分析讨论。在此基础上根据地层岩性及地质构造、河流地貌与地下水、边坡变形及稳定性分析、水利枢纽地质条件及工程问题等选择4～5条典型路线作为教学单元。路线选择注意地质现象的典型性及易识别性等特点，同时注意地质现象与工程实践的密切联系。

以武汉大学为例，从20世纪50年代开始，陆续建立了陆水实习基地、丹江口实习基地、韶山灌区实习基地等。2010年三峡工程建成后，又建立了湖北秭归三峡库区实习基地，选择茅坪至链子崖（郭家坝）、高家溪、泗溪、副坝大坝及永船等线路进行教学。三峡库区具有大量典型意义的地质露头，同时能够结合具体的水利工程建筑物（如大坝、副坝、高边坡等）进行工程地质条件与问题的分析。主要路线地层出露及地质构造较为齐全，风化、卸荷等动力地质作用和河流地质作用，以及地下水、岩溶等地质现象均有出露，能够满足水利类专业野外工程地质实习的要求。

（3） 野外实习环节及质量控制。整个实习期间每个教学单元要求有明确的教学内容。总体上要求完成：①典型剖面地层野外观察和描述，包括岩性、接触关系、产状及测量、岩浆岩和沉积岩及变质岩小构造观察、风化作用、地形图的使用等。②河流地貌及水文地质调查，包括河流侵蚀、堆积，河床、河漫滩及阶地观察，河谷边坡卸荷及变形，潜水露头，岩溶水，岩溶地貌等。③边坡变形及稳定性分析，包括典型卸荷拉裂体、崩塌体、滑坡体的现场调查，变形及破坏特征，边界条件，稳定性影响因素及评价，变形破坏成因，工程防护及治理方案等。④水利枢纽教学单元，主要侧重水利枢纽主要建筑物的组成及功能，大坝、副坝、高边坡、水工隧洞等主要工程地质问题分析。⑤资料整理及报告编写，主要是对现场观察的内容进行分析整理，按要求编写实习报告。

野外地质实习以小组为单位进行，实习过程要求分工明确、团结合作，现场特别强调纪律和安全。实习成绩评定综合考虑思想表现、组织纪律、操作技能、野外纪录、面试讨论及实习报告等。

（三） 英文教学探索

1. 工程地质英文教学意义

英语教学或中英文双语教学是目前本科教学改革的重要内容。基于高等学校培养具有国际视野和国际竞争力、面向未来的新型高素质人才的要求，高校对主要课程实行英文教学十分必要[6]。随着中国基础建设及能源等领域大规模工程的开展，在相应学科进行学术和业务交流已是基本要求。水利行业早已走出国门，承接或合作国际科研和工程项目。这就

求学生不仅有较高专业造诣，而且需要具备较好的英文文献阅读能力、语言表达和交流能力。

2. 工程地质课程英文教学实施

（1） 选定英文教材。工程地质英语教学，首先应选择合适的英文原版教材。国外出版的工程地质书籍较多，但适合国内水利专业使用的工程地质英文教材较少。这主要是国外很少有专门针对水利类的工程地质教材，多数教材是针对工程地质专业编写的。考虑到初学及课时情况，笔者建议采用tony waltham编著的《foundations of engineering geology》 （third edition）[7]，这本教材包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土力学特性、边坡、隧洞及采空区等，内容简洁，通俗易懂。其次，推荐f. g. bell编著的《engineering geology》（second edition）[8]作为主要参考书。这本教材内容较全面，包括岩石、地质构造、物理地质作用、地下水、岩土工程特性、地质勘查及洞室、边坡、坝基等内容。在工程地质英文教学过程，建议学生使用网络资源，国外知名大学有不少工程地质课程资料[9]可供参考，同时从《engineering geology》和《rock mechanics and rock engineering》等国际学术刊物学习有关论文及知识。由于专业需要，学生还需使用中文版的水利工程地质教材作为对照读物。

（2） 英文课件及教学。英语课堂教学主要采用多媒体方式，可提高讲授速度和效率。在制作英文教学ppt时，应尽量简洁明了、图文结合，英文一定要规范。对一些专业性强的知识（如专业术语）可适当加中文注释。授课语言主要为英语，对不易理解的内容可用中文解释。为了保证教学效率，要求学生课前进行适当预习。课堂上采取师生互动形式，提高学生英语表达能力。平时作业、小测验及期末考核均要求采用英文进行。授课教师自身英文必须熟练，首先是专业概念及术语的准确表达，其次是发音的准确。

（四） 课程考核方式

为更好开展工程地质教学工作，其中一个重要环节是课程考核。课程考核目的是考察学生掌握知识的情况及分析问题的能力，科学有效的考核方式可以充分发挥学生的主动性和能动性，从而提高教学效果和质量。目前水利工程地质课程包括室内教学和野外实习两个部分，一般是独立考核。其中室内教学部分主要考察地质基本知识及水利工程相关岩体稳定性评价方法的掌握情况，成绩主要由平时作业、课堂小测验、专题讨论及期末闭卷考试组成，要求学生以掌握地质知识和工程问题分析方法为主，鼓励平时交流讨论，避免考试突击的学习方式。野外实习考核主要考察学生基本技能的掌握情况，侧重考核问题的分析理解能力，从现场主动性、操作技能、综合分析、面试讨论、实习报告及组织纪律等方面综合评定。

文章总结笔者多年教学实践经验及课程改革探索供高校同行参考，以期在提高水利工程地质教学质量，提高学生学习积极性和培养学生创新能力方面发挥积极作用。

参考文献：

[1]崔冠英， 朱济祥. 水利工程地质[m]. 4版. 北京： 中国水利水电出版社， 2008[2]中华人民共和国教育部. 关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见（教高[2011]1号） [eb/ol].（2011-01-08）.

[3]王哲， 陈东瑞， 张勇. 土木工程专业工程地质课程实践教学方法探讨[j]. 高等建筑教育， 2010，19（4）： 125-127.

[4]程建军， 王海娟. 水利类本科专业工程地质课程教学探索[j]. 高等建筑教育， 2012， 21（3）： 98-100.

[5]杨连生， 王涛， 李宏明. 水利水电工程地质实习指导书[m]. 北京： 中国水利水电出版社， 2008.

[6]黄雨， 卞国强， 叶为民. 土木工程专业工程地质学双语教学改革探讨[j]. 高等建筑教育， 2009， 18（2）： 97-101.

[7]tony waltham. foundations of engineering geology[m]. third edition， spon press， 2009.

[8]f g bell. engineering geology[m]. second edition， butterworth-heinemann press， 2007.

[9]missouri university of science and technology courses[eb/ol]. http：//web.mst.edu/～rogersda/

research and reform exploration on teaching methods of engineering

geology for water conservancy specialty

rong guan， zhou chuangbing， chen yifeng

（school of water resources and hydropower， wuhan uni

iversity， wuhan 430072， p. r. china）

abstract： engineering geology， with rich teaching content and strong practicality， is one of the fundamental courses for students majoring in water conservancy. it is worthy to be deeply discussed on how to effectively improve the quality of teaching in the classroom and the field geological practice. difficulties of the course and practical problems in teaching were analyzed in detail. meanwhile， teaching experience and reform exploration were comprehensively introduced from the point view of classroom teaching， practical teaching， bilingual teaching and course assessment， respectively. it is proposed that in classroom teaching， theory should be closely tied to the engineering practice. in practical teaching， the ability of students on how to discover， analyze and solve engineering geological problems should be emphasized. carrying out bilingual teaching is an inevitable trend to train international talent and students’ comprehensive ability should be fully disclosed in assessment system.

第10篇

【论文摘要】通过结合工程实践表明，工程地质勘察人员不仅要了解地质也要了解设计，同时应当对工程地质的相关问题提出分析，并结合水利工程的实际情况而选取合适的坝址。

1.引言

水工建筑物不同于其他建筑物，有其自身的特点。因水工建筑物的建成，而使广大范围内的水文和水文地质条件发生变化。这种变化就可能引起水库岸坡再造、水库渗漏、水库淤积和坝下游河床冲刷等作用。因此，必须重视勘察、设计、施工全过程，否则，后果极其严重。在坝址选择时除了考虑主体建筑物拦水坝的地质条件外，还应研究包括溢洪、引水、电厂、航闸等建筑物的地质条件，为规划、设计和施工提供可靠依据。

2.坝址选取的工程地质勘察

在自然界中，地质条件完美的坝址很少，尤其是大型的水利枢纽，对地质条件的要求很高，更不能完全满足建筑物的要求。所谓“最优方案”是比较而言的，最优坝址在地质上也会存在缺陷。所以在坝址选择时，应当考虑不同方案，并采取改善不良地质条件的处理措施。因此，地质条件较差，预计处理困难，投资高昂的方案，应首先被否定。坝址选择时，工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等，还要预计到可能产生的工程地质问题和处理这些问题的难易程度，工作量大小等，下面分别论述。

2.1 区域稳定性

区域稳定性问题的研究在水利水电建设中具有特别重要的意义。围绕坝址或要开发的河段，对区域地壳稳定性和区域场地稳定性进行深入研究是一项战略任务。特别是地震的影响直接关系着坝址和坝型的选择，一般情况下，地震烈度由地震部门提供，但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。因此，对于大型水电工程，在可行性研究阶段，应组织专门力量解决区域稳定性评价。

2.2 地形地貌

地形地貌条件是确定坝型的主要依据之一，同时，它对工程布置和施工条件有制约作用。狭窄、完整的基岩“V”型谷适合修建拱坝，宽高比大于2的“U”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层，一般适于修建土坝。不同地貌单元，其岩性、结构有其自身的特点，如河谷开阔地段，其阶地发育，二元结构和多元结构往往存在渗漏和渗透变形问题。古河道往往控制着渗漏途径和渗漏量等。因此，在坝址比选时要充分考虑地形、地貌条件。

2.3 岩土性质

岩土性质对建筑物的稳定来说十分重要，对坝址的比选具有决定性意义。因此，在坝址比选时，首先要考虑岩土性质。修建高坝，特别是混凝土坝，应选择坚硬、完整、新鲜均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正在施工的70余座高坝中，有半数建于强度较高的岩浆岩地基上，其余的绝大多数建于片麻岩、石英岩和砂岩上，而建于可溶性碳酸盐岩、强度低易变形的页岩、千枚岩上的极少。通过结合工程实践，根据不同成因类型岩土的建坝适宜性及其主要问题作简要概述。

（1）侵入的块状结晶岩体，一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱，是修建高混凝土坝最理想的地基，其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面，平缓的原生节理，风化壳和风化夹层的分布，选坝时避开这些不利因素。

（2）喷出岩类强度较高、抗水性强，也是较理想的坝基。我国东南沿海、华北和东北有不少大坝坐落在这类岩石上。喷出岩的喷发间断面往往是弱面，存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层，还有凝灰岩的泥化和软化等，对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外，玄武岩中的柱状节理，透水性很强，在选坝时也须注意研究。例如：桑干河干流上的山西省册田水库大坝坝基为新生代的玄武岩，柱状节理极发育，坝基及绕坝渗漏严重，影响着水库效益。

转贴于 　（3）深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等，强度高、抗水性强、渗透性差，也是较理想的坝基。但是在这类岩体中选坝址，必须注意片理面的各向异性及软弱夹层的存在，选坝时，应避开软弱矿物富集的片岩（如云母片岩、石墨片岩、绿泥石片岩、滑石片岩）。在浅变质岩的板岩、千枚岩区，应特别注意岩石的软化和泥化问题。

（4）沉积岩中，以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层，这些夹层力学强度低，抗水能力差，易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等，强度与胶结物类型有关，一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动，经过次生作用易于发生泥化。在坝址比选时必须十分注意这一问题。此外，碳酸盐岩的岩溶洞穴和裂隙的发育，可能会产生严重的渗漏。

另外，在坝址比选中，河床松散覆盖层具有重要意义。修建高混凝土坝，坝体必须座落在基岩之上，若河床覆盖层过厚，就会增加坝基的开挖工程量，使施工条件复杂化。所以当其他条件大致相同时，应将坝址选择在覆盖层较薄的地段。有的河段因覆盖层过厚，只得采用土石坝型。比选松散土体坝基的坝址时，须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题，而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。

2.4 地质构造

地质构造在坝址选择中同样占有重要地位，对变形较为敏感的刚性坝来说更为重要。在地震强烈活动或活动性断裂发育的地区，选坝时应尽量避开或远离活断层，而位于区域稳定条件相对较好的地块上。在选坝前的可行性研究时，应进行区域地质研究，查明区域构造格局，尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率，并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区，倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时，在后期次生作用下往往演化为泥化夹层，若有其他构造结构面切割的话，对坝基抗滑稳定极为不利，在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微，容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层，由于构造形变强烈，岩石完整性受到强烈破坏，在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之，要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址，避开断裂、裂隙强烈发育的地段。

2.5 水文地质条件

在以渗漏问题为主的岩溶区和深厚河床覆盖层上选坝时，水文地质条件应作为主要考虑的因素。从防渗角度出发，岩溶区的坝址应尽量选在有隔水层的横谷、且陡倾岩层倾向上游的河段上。同时还要考虑水库有否严重的渗漏问题，库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷，且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下，坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。

2.6 物理地质作用

影响地址选择的物理地质作用较多，诸如岩石风化、岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等，但从一些水库失事实例来看，滑坡对选择坝址的影响较大。在河谷狭窄的河段上建坝可节省工程量和投资，所以选择坝址时总希望找最窄的峡谷段。但是，峡谷地段往往存在岸坡稳定问题，一定要慎重研究。如法国罗曼什河上游一坝址，地形上系狭窄河段，河谷左岸由花岗岩和三叠纪砂岩及石灰岩构成。右岸是里亚斯页岩，表面上看来岩体较完整，后经钻探发现页岩下面为古河床相的砂砾石层，表明了页岩是古滑坡体物质，滑坡作用将河槽向左岸推移了70m。因而只得放弃该坝址而另选新址。

2.7 天然建筑材料

天然建筑材料也是坝址选择的一个重要因素。坝体施工常常需要当地材料，坝址附近是否有质量合乎要求，储量满足建坝需要的建材，如砂石、黏土等，是坝址选择应考虑的。天然建筑材料的种类、数量、质量及开采条件及运输条件对工程的质量、投资影响很大，在选择坝址时应进行勘察。

3.结语

从实践表明，选择坝址是水利水电建设中一项具有战略意义的工作，它直接关系到水工建筑物的安全、经济和正常使用。工程地质条件在选坝中占有极其重要的地位，选择一个地质条件优良的坝址，并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物，以便充分利用有利的地质因素、避开或改造不利的地质因素。

参考文献

第11篇

    【论文摘要】通过结合工程实践表明,工程地质勘察人员不仅要了解地质也要了解设计,同时应当对工程地质的相关问题提出分析,并结合水利工程的实际情况而选取合适的坝址。

    1.引言

    水工建筑物不同于其他建筑物,有其自身的特点。因水工建筑物的建成,而使广大范围内的水文和水文地质条件发生变化。这种变化就可能引起水库岸坡再造、水库渗漏、水库淤积和坝下游河床冲刷等作用。因此,必须重视勘察、设计、施工全过程,否则,后果极其严重。在坝址选择时除了考虑主体建筑物拦水坝的地质条件外,还应研究包括溢洪、引水、电厂、航闸等建筑物的地质条件,为规划、设计和施工提供可靠依据。

    2.坝址选取的工程地质勘察

    在自然界中,地质条件完美的坝址很少,尤其是大型的水利枢纽,对地质条件的要求很高,更不能完全满足建筑物的要求。所谓“最优方案”是比较而言的,最优坝址在地质上也会存在缺陷。所以在坝址选择时,应当考虑不同方案,并采取改善不良地质条件的处理措施。因此,地质条件较差,预计处理困难,投资高昂的方案,应首先被否定。坝址选择时,工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等,还要预计到可能产生的工程地质问题和处理这些问题的难易程度,工作量大小等,下面分别论述。

    2.1 区域稳定性

    区域稳定性问题的研究在水利水电建设中具有特别重要的意义。围绕坝址或要开发的河段,对区域地壳稳定性和区域场地稳定性进行深入研究是一项战略任务。特别是地震的影响直接关系着坝址和坝型的选择,一般情况下,地震烈度由地震部门提供,但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。因此,对于大型水电工程,在可行性研究阶段,应组织专门力量解决区域稳定性评价。

    2.2 地形地貌

    地形地貌条件是确定坝型的主要依据之一,同时,它对工程布置和施工条件有制约作用。狭窄、完整的基岩“V”型谷适合修建拱坝,宽高比大于2的“U”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层,一般适于修建土坝。不同地貌单元,其岩性、结构有其自身的特点,如河谷开阔地段,其阶地发育,二元结构和多元结构往往存在渗漏和渗透变形问题。古河道往往控制着渗漏途径和渗漏量等。因此,在坝址比选时要充分考虑地形、地貌条件。

    2.3 岩土性质

    岩土性质对建筑物的稳定来说十分重要,对坝址的比选具有决定性意义。因此,在坝址比选时,首先要考虑岩土性质。修建高坝,特别是混凝土坝,应选择坚硬、完整、新鲜均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正在施工的70余座高坝中,有半数建于强度较高的岩浆岩地基上,其余的绝大多数建于片麻岩、石英岩和砂岩上,而建于可溶性碳酸盐岩、强度低易变形的页岩、千枚岩上的极少。通过结合工程实践,根据不同成因类型岩土的建坝适宜性及其主要问题作简要概述。

    (1)侵入的块状结晶岩体,一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱,是修建高混凝土坝最理想的地基,其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面,平缓的原生节理,风化壳和风化夹层的分布,选坝时避开这些不利因素。

    (2)喷出岩类强度较高、抗水性强,也是较理想的坝基。我国东南沿海、华北和东北有不少大坝坐落在这类岩石上。喷出岩的喷发间断面往往是弱面,存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层,还有凝灰岩的泥化和软化等,对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外,玄武岩中的柱状节理,透水性很强,在选坝时也须注意研究。例如:桑干河干流上的山西省册田水库大坝坝基为新生代的玄武岩,柱状节理极发育,坝基及绕坝渗漏严重,影响着水库效益。

    (3)深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等,强度高、抗水性强、渗透性差,也是较理想的坝基。但是在这类岩体中选坝址,必须注意片理面的各向异性及软弱夹层的存在,选坝时,应避开软弱矿物富集的片岩(如云母片岩、石墨片岩、绿泥石片岩、滑石片岩)。在浅变质岩的板岩、千枚岩区,应特别注意岩石的软化和泥化问题。

    (4)沉积岩中,以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层,这些夹层力学强度低,抗水能力差,易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等,强度与胶结物类型有关,一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动,经过次生作用易于发生泥化。在坝址比选时必须十分注意这一问题。此外,碳酸盐岩的岩溶洞穴和裂隙的发育,可能会产生严重的渗漏。

    另外,在坝址比选中,河床松散覆盖层具有重要意义。修建高混凝土坝,坝体必须座落在基岩之上,若河床覆盖层过厚,就会增加坝基的开挖工程量,使施工条件复杂化。所以当其他条件大致相同时,应将坝址选择在覆盖层较薄的地段。有的河段因覆盖层过厚,只得采用土石坝型。比选松散土体坝基的坝址时,须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题,而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。

    2.4 地质构造

    地质构造在坝址选择中同样占有重要地位,对变形较为敏感的刚性坝来说更为重要。在地震强烈活动或活动性断裂发育的地区,选坝时应尽量避开或远离活断层,而位于区域稳定条件相对较好的地块上。在选坝前的可行性研究时,应进行区域地质研究,查明区域构造格局,尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率,并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区,倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时,在后期次生作用下往往演化为泥化夹层,若有其他构造结构面切割的话,对坝基抗滑稳定极为不利,在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微,容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层,由于构造形变强烈,岩石完整性受到强烈破坏,在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之,要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址,避开断裂、裂隙强烈发育的地段。

    2.5 水文地质条件

    在以渗漏问题为主的岩溶区和深厚河床覆盖层上选坝时,水文地质条件应作为主要考虑的因素。从防渗角度出发,岩溶区的坝址应尽量选在有隔水层的横谷、且陡倾岩层倾向上游的河段上。同时还要考虑水库有否严重的渗漏问题,库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷,且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下,坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。

    2.6 物理地质作用

    影响地址选择的物理地质作用较多,诸如岩石风化、岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等,但从一些水库失事实例来看,滑坡对选择坝址的影响较大。在河谷狭窄的河段上建坝可节省工程量和投资,所以选择坝址时总希望找最窄的峡谷段。但是,峡谷地段往往存在岸坡稳定问题,一定要慎重研究。如法国罗曼什河上游一坝址,地形上系狭窄河段,河谷左岸由花岗岩和三叠纪砂岩及石灰岩构成。右岸是里亚斯页岩,表面上看来岩体较完整,后经钻探发现页岩下面为古河床相的砂砾石层,表明了页岩是古滑坡体物质,滑坡作用将河槽向左岸推移了70m。因而只得放弃该坝址而另选新址。

    2.7 天然建筑材料

    天然建筑材料也是坝址选择的一个重要因素。坝体施工常常需要当地材料,坝址附近是否有质量合乎要求,储量满足建坝需要的建材,如砂石、黏土等,是坝址选择应考虑的。天然建筑材料的种类、数量、质量及开采条件及运输条件对工程的质量、投资影响很大,在选择坝址时应进行勘察。

    3.结语

    从实践表明,选择坝址是水利水电建设中一项具有战略意义的工作,它直接关系到水工建筑物的安全、经济和正常使用。工程地质条件在选坝中占有极其重要的地位,选择一个地质条件优良的坝址,并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物,以便充分利用有利的地质因素、避开或改造不利的地质因素。

    参考文献

第12篇

【关键字】水利水电，边坡开挖，支护技术

中图分类号： TV212 文献标识码： A 文章编号：

一．前言

边坡在矿山开采、交通运输、水利和国防等建设工程中十分常见，其稳定性对这些工程有着重要的影响。由于自然作用力和人类社会活动的影响，边坡发生失稳的事故时有发生，给国家和人民带来了巨大的损失，反之，边坡的合理设计支护又将给人们带来显著的效益。因此，边坡的稳定及其合理的开挖支护，己引起了人们极大的关注，国家和地方己经投入了很大的人力、物力和财力来进行这方面的研究。边坡工程所涉及的领域极其广泛，它和经济、数学、力学、地质、仪器测试、材料和结构等学科有着密切的联系，这些学科的发展将对其稳定性研究起到促进作用。在目前的水利工程建设过程中，由于受到各种地质条件的影响，使在建设水利工程的过程中遇到一些施工难题。其中边坡工程的稳定性就是重要的一个难题。因为它会直接影响到建成后的水利工程的运行状况，因此建筑施工过程中对边坡开挖技术控制的要求极高。

二．水利水电施工过程中边坡开挖前的准备

水利水电施工过程中边坡开挖技术控制的主要目的就是查明工程建设区内的边坡工程地质条件，并对其进行分析。同时还要分析有可能对边坡的稳定性运行产生影响的因素，做到在评价边坡目前的地质状况的基础上，还应分析预测边坡地质有可能发生的变化，从而为水利工程的边坡设计和施工提供强有力的地质依据，保证水利工程建设的开展和建后工程的运行安全。对水利边坡工程高边坡开挖技术来说，开挖前应做到：

1、对水利工程中组成边坡的岩性、软弱夹层的分布、性状和成因进行勘察。

2、对水利工程所涉及到的沟、谷进行地质形态、对称情况、切割深度等方面的调查，勘察水利工程的自然边坡的高度、坡度和坡形。

3、对水利工程中边坡工程所在的区域进行水文、气象的高边坡开挖技术，勘察边坡工程所涉及到的地下水的类型及补排情况，同时对边坡工程中的岩体渗透性和水文地质结构进行高边坡开挖技术与分析。

4、做好危险源辨识及应对措施。

5、明确切实可行的施工方法和工艺，投入满足施工要求的设备和机械。

6、对水利工程中边坡工程的岩体进行物理力学特性的测试，研究物理力学特性对边坡稳定性运行的影响情况。

7、对水利工程中边坡的岩体裂隙的分布及特征进行勘察分析，并勘察边坡工程中，岩层的风化与风化带的情况。

8、对机械伤害、爆破伤害、坍塌和滑坡要有足够的预防措施。

9、对水利工程中，影响边坡工程稳定性的岩层结构分布、性状、产状进行勘察，并进行必要的计算，同时还应对各岩层的组合情况进行分析，预测边坡工程有可能存在的不稳定因素。

三．边坡开挖和支护的施工程序

1、边坡开挖的施工程序

使用由上而下分层的方式进行边坡开挖，在开挖每一层的过程中，沿上、下游的方向分成了三个施工区，每个施工区都是由外向里分块推进，每块的面积约为30m x20m，每个区块都是根据开挖施工工序进行平行流水作业。

2、边坡支护的施工程序

随边坡下挖由上自下分层进行支护施工，紧跟着开挖工作面进行浅层支护，相对浅层支护，深层支护滞后一级马道。施工程序是：喷混凝土，锚杆束，排水孔，锚索。

四．水利水电工程中边坡支护施工的技术

1、深层支护

使用导向仪对锚素钻孔进行斜度控制，及时纠偏和测斜，使用轻型锚固钻机如XYZ-90或全液压锚固钻机等对锚索钻孔。使用灌浆对地质条件比较差的地方进行固壁。待编锚平台编制成束后把钢绞线绑扎牢固，而且和钢管导向帽的连接要稳固。下锚在探测锚索孔孔道合格后进行，要防止在下锚过程中整体扭转锚索体或使锚索体受到损坏，使用3SNS高压灌浆泵进行灌浆，使用溜槽入仓锚墩混凝土，待锚墩混凝土的强度达到设计要求后进行锚索张拉，油表采用YDC50-200型千斤顶对单根钢绞线进行对称循环张拉，根据设计值的90％控制初期张拉力，按照锚索的监测数据进行分析，以确定是否需要补偿张拉，锚素封锚最后进行。

2、浅层支护

边坡浅层支护的项目主要包括排水孔、锚杆束及喷混凝土等。

（一）使用XZ-30型钻机或QZJ100D(100B)潜孔钻机在边坡排架上进行排水孔钻孔，完成钻设后，及时进行清孔和安装。待钻孔到富水层后安装滤管。

(二)使用XZ-30钻机或全液压钻机进行锚杆束钻孔。采用开挖形成的施工平台进行全液压钻机造孔施工，可以高效、快速的进行钻孔施工。待完成排架搭设后，采用XZ-30钻机对边坡上部的孔位进行造孔。安装锚杆束的施工：使用后插杆先注浆的方式对岩层较完整的部位进行施工；使用后注浆先插杆的方式对岩层易塌孔、较破碎的部位进行施工。

（三）使用干喷法喷混凝土，通过滑道系统把水泥和骨料运到工作面。受喷面和混凝土喷射机的喷嘴要垂直，而且喷嘴要稍微偏向喷射的地方，且倾斜角不可大于l0度。

五．边坡开挖后的稳定性分析评价

边坡工程的稳定性对水利工程来说至关重要，因为它直接影响到建成后的水利工程的使用情况，因此对水利工程中高边坡工程的稳定性进行分析评价是非常有必要的。

1、对水利高边坡工程稳定性分析，主要包括几个方面：

（一）分析水利高边坡工程岩土体结构、性状等，从而明确边坡工程有可能出现的变形模式与边界条件。

（二）分析水利高边坡工程稳定性的影响因素，主要包括环境因素和工程因素，从而分析判断边坡工程可能的破坏模式及边界条件。

（三）分析水利高边坡工程选择岩体的物理力学特性，选择适当地分析方法，真实的分析计算出边坡工程地质中各岩体的物理力学参数。

（四）分析水利高边坡工程潜在的不稳定因素，根据综合评价，对高边坡工程的地质破坏提出治理措施。

2、对水利高边坡工程稳定性进行评价时，既要有定性评价，也要有定量评价。本文在此只对水利边坡工程稳定性评价中定性评价方法进行简单的介绍。其主要有：边坡地质类比评价、边坡地质变形判断评价、边坡的坡率允许值评价和边坡的极射赤平投影评价。

（一）高边坡地质类比评价

高边坡地质类比评价是将边坡同已知稳定性的类似高边坡进行对比，根据类似高边坡的稳定性分析该边坡的稳定性。

（二）高边坡地质变形判断评价

高边坡地质变形判断评价是根据已经表现出来的变形破坏迹象判断边坡的稳定性。

（三）高边坡的坡率允许值评价

高边坡的坡率允许值评价是把边坡坡率同相应的坡率允许值进行对比，从而判断现有高边坡的稳定性。

（四）高边坡的极射赤平投影评价

高边坡的极射赤平投影评价是利用极射赤平投影图来分析边坡岩层结构面之间、结构面与边坡坡面之间的组合关系，从而来判断高边坡的抗滑稳定性。

六．结束语

综合上述，在水利水电工程建设过程遇到的施工难题中，高边坡工程的稳定性就是最重要的一个难题，因为它直接影响到建成后的水利工程的运行状况。本文作者主要介绍了水利高边坡开挖前的工作准备、开挖技术支护技术和开挖后的稳定性分析评价，为当前的水利工程中高边坡开挖技术方面提供一些技术上的参考。

参考文献：

[1]王朋辉 韩晓燕 孙建新 水利水电施工工程中边坡开挖支护技术分析 科技资讯2012-02-03期刊

[2]喻军华 岩质高边坡开挖与支护过程分析浙江大学2003-01-01博士

[3]张萍 胡冉 张勤 大岗山水电站右岸边坡开挖支护的有限元模拟水电能源科学2009-04-25期刊

[4]徐华敏 张萍 董磊华 唐小松 边坡开挖支护有限元模拟及稳定性分析 中国农村水利水电2009-08-15期刊

第13篇

【关键词】水利工程；土质堤防；渗漏病害；成因；措施

1引言

水利工程中土质堤防渗漏与地质、材料、施工设计、施工管理等众多因素有关。下面结合实际，对水利工程中土质堤防渗漏成因作具体分析。

2水利工程中土质堤防的渗漏原因

2.1地质原因

土质堤防渗漏与其地质有很大关系，土壤地质的稳固性不易控制与维持，土堤坝在使用过程中易因为水流的冲刷、风力的侵蚀等出现一系列问题，如出现堤坝裂缝、堤坝防渗性下降。此外，较之水泥混凝土这类材料，土壤的硬度相对较低，再加之比较天然安全，因此，其容易“吸引”小动物，如老鼠等土堤坝上打洞筑穴，从而引起堤坝工程的稳定性下降，渗漏问题更加严重。在进行水利工程建设时，未能全面勘察地质，再加之土壤地质相对复杂，因此，不能很好地掌握设计要点、施工要点，不能有效趋利避害，导致堤坝的防渗性不足，在使用期间易出现渗漏问题。如经调查发现，目前有些水利工程是建设在覆土层深厚或熔岩发育的地方，因此，堤坝整体上不是十分牢固稳定，出现渗漏问题的概率较大[1]。

2.2材料原因

在水利工程中，材料也是影响工程抗渗性的一个重要因素，若施工材料性能质量不稳定，强度、硬度、纯度等不高，那么堤坝工程的防渗性也就无法达到标准要求，堤坝在使用期间出现渗漏问题的可能性就会增大。调查发现，一些水库在建设过程中由于资金相对匮乏、优质材料也较少，因此，采用一些性能质量不稳定的材料进行堤坝施工，使堤坝存在质量隐患。如某些工程用当地采的土、陶、素混凝土来制作涵管，某些工程使用石灰、土水泥作为胶结材料等。这些材料的抗腐蚀性差、强度低，易引起堤坝剥蚀、漏水等问题。除此之外，一些水利工程使用淤泥质黏土、水稻土或腐殖土作为填充材料，使堤坝的稳定性与强度大大下降，堤坝在使用期间极容易出现漏水、沉降等问题[2]。

2.3设计原因

当前，我国的土堤坝已经相对较少，现有的土堤坝多是在资金、材料、技术等比较欠缺的情况下建成，因此，工程本身也存有较多的质量隐患。如20世纪50年代至60年代，水利工程建设技术水平低，资金匮乏，实践经验也相对较少，许多工程都是采用土法上马等比较传统的方式建设，工程质量难以保证。另外，在工程设计与建设阶段没有对影响堤坝抗渗性的内外部因素进行充分考虑，设计出的放水涵管尺寸、溢洪道祠村等相对较小，造成坝身厚度不足，防渗体断面小，土堤坝出现渗漏问题的可能性增大。

2.4施工原因

在水利工程土堤坝施工阶段，工艺、工序、技术等都是影响土堤坝抗渗性与稳定性、耐久性的重要因素，如果施工过程不规范、施工工艺技术不合理，那么土堤坝工程也会存有很多质量隐患。调查发现，当前在一些水利工程土堤坝施工现场存在工艺不过关的情况，如每层填筑厚度大、填筑土料中掺杂有杂质、分段施工接头位置搭接处理不过关等。这些问题易引起土堤坝渗漏。在加高大坝时，未及时有效地处理新土、老土之间结合的地方，使结合面出现分层，土堤坝在使用过程中就会出现水平方向的渗漏问题。在加高大坝时，防渗体与坝体、两侧坡度都是十分重要的控制点，若忽略这些因素就会导致坝体出现渗漏。

2.5管理原因

研究与实践证明，要想延长水利工程使用年限，就必须做好对工程的管理与维护。但目前我国较多的水利工程都缺乏管理，主要受管理责任不明确、管理资金不足等问题影响，一些水利工程的涵闸、启闭设施等年久失修，无法很好地发挥作用，在雨季时堤坝就会出现漏水问题。水利工程土堤坝在使用过程中会受到多种损害，如大水冲刷、大风剥蚀、白蚁侵蚀等。要想让水利工程充分发挥应有的作用就需要定期开展检查维修工作，通过定期或不定期的检查及时发现堤坝病害并作出处理，避免问题不断扩大。然而当前的检修养护工作还比较欠缺，土堤坝出现渗漏的风险较大。

3水利工程技术中土质堤防渗漏的防治措施

3.1处理改善地质

为防止土质堤防在使用过程中出现渗漏问题，可在前期做好地质勘察与技术分析工作，通过详细深入勘察与分析掌握施工区域土壤特质、土层工程性质等，在此基础上采取必要的处理与优化措施改善土壤性质，提高土堤防施工质量。例如，坝下覆盖层多是由洪水冲击形成，颗粒粗，土层结构的稳定性不高，因此，在施工时要采用高压喷射灌浆的方法构筑防渗体系，从而防止土堤防在使用期间出现渗漏问题。若施工区域有岩溶发育，就需采用级配料进行灌浆处理，利用级配料填充空隙，减缓流速，降低渗漏病害出现概率[3]。

3.2加强材料质量管理

在水利工程土质堤防施工中，材料是影响工程质量的一个重要因素。研究表明，许多水利堤防渗漏问题都是由材料不过关引起。为此，在进行水利工程土地堤防施工时一定要按照国家与行业有关要求，根据工程实际情况建立材料质量管理体系，制定材料管理实施细则，明确材料质量管理目标与要求等，采取科学有效的措施手段切实加强对材料的管理。在工程施工期间，建设单位要按照招投标文件要求合理选择施工材料，并且严格落实材料质量控制制度，对所有材料都进行三检，严禁将劣质材料、问题材料应用于工程。施工材料进入施工场地后要根据材料的成分、性质、用途等分类存放并做好相应防护措施，防止材料受潮或变质，要确保各材料的性能质量符合工程使用要求。

3.3采用渗漏防治技术

当水利工程中的土堤防在使用过程中出现大范围渗漏等紧急情况时，就应及时采取相应技术性措施进行处理，最大限度减少损失。例如，当有大范围渗漏出现时，在迎水面要找出水点，确定出水点的具置以及数量，然后立即切断水的来源，阻止堤坝继续漏水。如果是背水坡上出现漏水，就需采用压渗、导渗等技术方法来进行处理，防止渗漏影响进一步扩大。在处理堤防渗漏问题时需要注意的是不能采用不透水材料在背水坡进行强堵，要严格按照上堵下排的原则进行处理，使堤防渗漏问题得到有效解决。此外，如果渗漏问题比较严重，就可采用临水截渗的方法来维持坝坡的稳定性，将渗漏问题对水利工程产生的影响降到最低。临水截渗的具体做法是：在迎水面与堤脚之间2~3m的位置，运用抛石进行稳固，对水流渗漏速度、渗漏量等及时控制。若抛石材料难取得或施工难度较大，就可采用彩条布、土工膜等进行封贴截渗，让水势得到缓解。处理人员也可采用编织袋加土对渗漏点进行封堵，让渗漏问题得到有效解决。在采用编织袋处理堤防渗漏问题时，要使用塑料薄膜作为编织袋的内衬，以使编织袋能更好地发挥作用。另外，在对土质堤防进行渗漏病害处理时也要根据现场的实际情况灵活采取一些防渗、治渗措施，以获得最佳的治理效果。如当水库水位较浅时就可利用土袋、松木椿将水面下的围堰进行修筑，在修筑过程中向围堰内部倒土夯实，让围堰的防渗性能得到提高。若水库水位较深且工程周边有较多黏土，就可利用船排在迎水坡，从上到下、从里到外倒土，利用土壤围堵水流，让渗水问题得到改善。在使用这一处理方法时，要控制土壤倾倒速度，做到匀速、慢速倾倒，使土壤能形成淤泥并在漏水面上淤积停留下来，能够起到封堵闭气的作用。

4结语

第14篇

【关键字】工程地质勘探；钻探工程；相关技术

前言

钻探工程是为了进行工程地质勘察而进行的，它的本质是通过钻探取样、样品分析、现场工程地质测试程序来获得建筑基础的地质资料和岩土层参数，提供出选择修建地点，基本处理方式、明确建筑类型和合理施工方法的依据。

1、作为基本常用的勘探手段，工程地质钻探在地质勘查中其特点和适用条件中被广泛应用。钻探法适用于不同类建筑物、不同勘察阶段、不同工程地质条件下需要部署勘探工作的地段。和地质找矿钻探比较，工程地质钻探具有不同的特点：（1）在勘探工程钻孔布置时，要考虑自然地质条件，还要充分结合工程类型和特点。例：水坝的布孔是顺坝轴线布置的，工业与民用建筑则是按建筑物的轮廓线布孔。（2）排除大型水利工程，深埋隧道和专门的地质问题钻探外，钻进孔深均为10余米至数10米，经常使用简易钻探法和轻便钻机。（3）钻孔具有需查明地层岩性、地质结构、水文地质条件、长期观测等综合性目的。钻进过程所以比较缓慢。（4）工程地质钻探对钻进方法、钻进过程中的观测编录和钻孔结构都有特殊的要求。钻探工作可以在多种环境中进行，地形地质条件不会对其产生限制。工程地质钻探可以直接采样观察岩心，勘探精准性高。钻探深度大还不受地下水的限制，钻进速度也较快。

2、因为工程地质钻探是为工程建筑物的设计、施工服务，故而具有综合目的，在钻进方法、钻孔结构、钻进进程中的观测编录等方面均有特殊要求。它对采芯率的要求较高，一般不可低于百分之八十；软弱夹层和断层破碎带采芯率也不能低于百分之六十。根据不一样的勘探钻探对象用相对应的钻进方法来确保取得较高的岩心采取率。如果在软弱地层或断层破碎带中钻进，要利用冲洗液或用干钻，降低钻速，缩短钻程，最好采用双层岩心管。为确保精准测定地下水位以及水文地质实验正常运作，一定要按含水层的位置和试验工作的要求，来确定孔身结构及钻进方法。针对不同的含水层要换径并分层止水，加以隔离。含水层愈多，换径和分层止水的次数就愈多。工程地质钻孔终孔直径通常为91毫米，依照换径次数和位置，便能够确定孔身结构。如果在基岩面以上的砂卵石层中作抽水试验干钻，必须不使用泥浆加固孔壁的办法。一般钻孔要直，不能发生弯曲；孔壁要求光滑规则，同一孔径段应大小一致。在钻探操作工艺上如上要求得到了满足。借钻孔水文地质观测了解岩层透水性的变化，会发现含水层和其近似水位并掌握各含水层之间的水力联系等。在外钻进过程中做好孔中水位测量应按水文地质钻探的要求去做。坚硬岩石的取样可利用岩心，而其中的软弱夹层和断层破碎带取样时，一定要采用特殊措施。配备专门的取土器才能够获得质量可靠的原状土样，并要注意取样方法和操作工序，来避免土样不受或少受扰动。为达到上述的特殊要求，钻探人员应严格按规定操作，不能盲目追求进尺。

3、通常钻探方法和设备自然地质条件相当复杂，不同钻探方法和设备其使用条件不同，在选择时必须按照钻探的目的和地质条件来选取。冲击钻探、回转钻探、冲击回转钻探和振动钻探是目前常用四种钻探方法。工程地质勘探主要采用冲击钻探和回转钻探。机械回转钻探钻以其高效，孔深大，又能采取岩心在工程地质勘探中被普遍使用。当下，大兴钻探技术的革新，革新方向是全液压驱动、仪表控制、勘探与测试相结合。工程地质勘探中探究工程土体的物理力学性质要结合勘探工作采取原状土样。

原状土样的采取方法有如下三种：击入法、压入法、振动法。为确保土样的质量，除了对取土器和取土方法进行选择外，还应注意钻探方法、钻、孔结构、清除孔内残土、操作方法和土样封存及运输等各顶问题。

4、工程地质勘探钻孔类型和它适用条件钻孔的类型指的是钻孔的角度及其方向。钻机的立轴钻杆与地平线的夹角称为钻孔的角度，也叫钻孔倾角。以钻孔倾角角度和变化情况，能把钻孔分为四种：铅直孔、定向孔、斜孔、水平孔。为了更好的工程地质勘探，而又

第15篇

关键词：水利工程；施工质量；控制方法

中图分类号：TV文献标识码： A

1水利工程施工的特点

1.1水利工程的主要任务就是防洪、灌溉、发电、航运以及水产环境保护等，所以在施工过程中对水利工程性能方面的要求就会更高，这就要求施工人员在施工过程中要严格按照水利工程施工的相关规定和标准，对施工工序和施工工艺要严格控制，保证水利工程在施工中的质量问题。

1.2水利工程不同于其它工程项目，其地基常年处于水中，所以对地基的要求也就更高，所以在地基施工过程中，要根据水利工程所处的地质条件以及工程的相关功能对地基进行处理，对地基的质量要严格，避免安全隐患的存在。

1.3水利工程的用途具有特殊性，其施工地区多为江河、河道的水域地区，所以在施工时要根据水流的自然条件和季节性来确定，水利工程的施工有很强的季节性，所以在施工前要进行合理的规划，应尽量减少外在的因素对工程施工的影响，保证工程质量。

2水利工程常见的质量问题

2.1现阶段，我国的水利工程项目中转包的现场比较多，主要是因为转包的成本低，有着十分诱人的利润优势，不过正是因为转包，也带来了质量的隐患。很多项目转包以后，其承包的施工队伍是农民自发形成的，其施工的技术较低，施工人员的素养也良莠不齐，难以做到统一管理，并且农民工一般缺乏安全意识，这些都深深影响着工程的质量。在施工中需要时间来凝固混凝土，保证项目质量，如果时间不足，则会导致质量问题，所以，工程中，必须要提高对于工程质量监督的工作，严格管理的手段和措施，积极有效地方志工程的质量问题的发展。

2.2施工企业有时候因为要赶工期，而不合理施工，施工工序安排不当，严重影响到工程的质量，加上有些施工单位，中饱私囊，为了节约成本，缩短工期，甚至不顾某些工序不合格，继续施工，这些都影响到施工的质量。

2.3施工单位的技术水平，对施工项目的质量也影响颇大。在施工中，可以会因为施工单位技术水平不足而导致施工项目质量较低。尤其是转包的工程，其转包方都是技术水平较低，自发组织形成的团体，无法在施工技术上，操作能力上达到合格要求，工程常常出现问题。

3水利工程质量控制原则

水利工程质量控制应坚持以下原则，主要包括：质量第一原则、时效性原则、自觉性原则和先导性原则。不论何种规模的水利工程，都必须严格遵照施工要求和建设标准开展施工，并坚持质量第一的原则，本着对国家和人民利益负责的态度。要对不同工序的施工效果随时进行检查，对工程施工进度进行督导，以确保如期完工。对于施工单位而言，一定要自觉遵守质量自检、自控的相关规定，严格进行自检、自控。工程设计单位应在设计时对容易出现问题的环节、部位提前做出预测，以在这些关键部位和环节有针对性地进行先导性质量控制工作。

4质量控制的措施方法

4.1人员的控制

加强人员资质审查要求，明确必须持证上岗。工程建设一般要求领导者应具备较强的组织管理能力，一定的文化素质，丰富的实践经验。项目经理应从事工程建设多年有一定的经验，且具备相应工程要求的项目经理证书。各专业技术工种，应具有本专业的资质证书，有较丰富的专业知识和熟练的操作技能。监理工程师应具备水利水电工程监理工程师执业资格。

加强对技术骨干及一线工人的技术培训。在中小型水利工程的施工队伍的构成基本是以农民工加包工头的形式，绝大多数人没有经历正规的专业技术教育，主要从事比较单一的施工内容。

4.2 材料的控制

对于工程中使用的材料、构配件，承包人应按有关规定和施工合同约定进行检验，并应查验材质证明和产品合格证。材料、构配件未经检验，不得使用；经检验不合格的材料、构配件和工程设备，承包人应及时运离工地或做出相应处理。合格的材料是工程质量保证的基础，对于施工中采用的原材料与半成品，必须明确其质量标准及检测要求。国家及部颁标准对中小型水利工程全部适用，在质量控制过程中不能降低要求与标准。

4.3机械设备的控制

设备的选择应本着因地制宜，因工程而宜的原则，按照技术先进、经济合理、性能可靠、使用安全、操作方便、维修方便的原则，使其具有工程的适应性。中小型水利工程的机械设备要考虑要现实情况，切合实际的配置机械设备。 施工设备进入工地前，承包人应提供该设备的使用和检修记录，以及具有设备鉴定资格的机构出具的检修合格证。经监理单位认可，方可进场。

4.4工序质量的控制

工序质量即工序活动条件的质量和工序活动效果的质量。工序质量的控制就是对工序活动条件的质量控制和工序活动效果的控制，从而达到对整个施工过程的质量控制。工序质量控制是施工技术质量职能的重要内容，也是事中控制的重点。因此控制要点有：工序质量控制目标及计划。确立每道工序合格的标准，严格遵守国家相关法律法规。执行每道工序验收检查制度，上道工序不合格不得进入下道工序的施工，对不合格工序坚决返工处理。关键工序。关键工序是指在工序控制中起主导地位的关键工序或根据历史经验资料认为经常发生质量问题的工序。

4.5 检测的控制

一般的单元工程检验由承包人的质检部门进行,报监理工程师签证确认。重要部位的隐蔽工程、关键部位和关键工序的单元工程，承包人在自检合格的基础上报监理单位，由项目法人组织施工、设计、监理、地质等部门联合检查。

承包人与监理单位都必须加强对施工过程中的材料工艺、混凝土配合比等检查，建立相应的实验室，并配备试验设备、有资质的试验人员，对于小型水利工程考虑到工程成本，建议考虑由三方共同确定一个有资质的试验室作为工程检测机构，执行与工程质量有关的相关材料及半成品检测。

4.6 环境因素的控制

工程地质的处理是水工建筑物施工的质量控制要点，不同的地质状况会对工程的施工方案及质量的保证造成不同影响。如气候的突变可能会对工程的施工进度计划造成影响，有的甚至会严重威胁到工程质量。施工场地的狭小会造成大型施工机械设备进场的困难，而不得不换用简单的施工机械，则对工程质量的保证也会造成影响。对环境因素产生的影响，要予以充分重视，根据工程特点及具体情况，灵活机动的进行动态控制，把影响减少到最小程度。施工环境。各种不同类型的环境都会对工程质量造成一定的影响。外界环境的干扰因素也会对工程造成影响，如在不断航的河道进行水下疏浚施工，则必须考虑来往船只的航行，安全合理的确定水下排泥管埋设的位置及深度。

参考文献

[1]-刘志强，陈浩.水利水电工程质量管理存在的问题及对策[期刊论文] 《民营科技》 -2011年5期.