西部水工程中的岩土工程问题

高 翯 周 文

（河南省地矿局 环境一院，河南 郑州 450000）

因西部的水工程的开发和建设过程中会因为特殊的地质环境的影响，而导致水工程的建设过程中会遇到很多的岩土工程问题。 譬如说黄土以及冻土等特殊的岩土工程问题，以及长隧洞深埋等问题。 本文将针对这些问题进行探讨。

1 西部特殊的地质环境的岩土工程问题

1.1 西部水工程中的黄土工程问题

在中国，黄土的覆盖区域十分的广泛，大约有64 万平方公里。 而在中国的西北地区，黄土层则具有非常典型的特征被水工程建设广为关注。 其黄土层具有土层厚、土层完整、土层的分布具有连续性等特点，导致在水工程建设的过程，不可避免的要受到黄土工程问题困扰。 黄土工程的问题主要是由于黄土在遇到水以后会出现湿陷变形，而湿陷变形常会以不均匀和突然，以及不可逆的形式所出现。 导致以黄土作为地基的建筑物出现不同程度的倾斜和裂缝的情况，由黄土作为填充物的路基出现严重变形的情况，以及一些由黄土构成隧道的四周围堰出现坍塌滑落以及裂缝等情况。

目前， 对于黄土工程问题的研究主要是通过试验研究的方法在室内和在现场进行原位的试验；对黄土的强度特性进行增湿、断裂破坏等进行研究；以及黄土湿陷变形的增湿、间歇性等进行研究；以及对于黄土的结构、动力特性以及工程应用等方面进行研究。 在这个研究的过程中需要强化对于黄土的成因以及形成的地质条件的历史进行理论的深度研究，以及黄土的各种特性的研究。 并针对西部地区的地质特点，深化非饱和黄土的研究，以及黄土的动力特性等的研究。 结合水工程建设的实例，对于黄土工程建设中遇到的问题进行模拟实验，以获得有效避免的方法和寻找黄土工程建设的规律。 并根据黄土工程中的特性问题，研究开发新型的工程材料和工程处理办法来有效的避免黄土工程中所遇到的问题。

1.2 西部水工程中的冻土工程问题

在中国，冻土的覆盖区域也十分的广泛，占去中国国土总面积的一半以上，其中冻土又可以划分为永久性的冻土、多年性的冻土和季节性的冻土三种。 而中国的西北地区则正好处于寒地带，冻土工程问题不可避免的会影响西部水工程的建设，特别向需要穿越高寒地带的水工程建设则必然将冻土工程问题放在首要的位置进行考虑。冻土具有很强的不稳定性，在冻土冻结的过程中会形成很大的冻胀力， 而在冻土融化的过程中又会失去冻胀力而导致冻土出现融陷的情况。 在这个冻结和融化的过程中，无论是冻土的强度还是冻土的密度都是不一样的，甚至变化是以倍数的形式变化， 这对于在冻土上进行的工程建设会受到很大的影响。西部地区的水工程建设中一般包含水库的建设、枢纽的建设、隧洞的建设、渠道的建设以及输水管道等的建设。 譬如由于季节性的冻土的冻胀性可能会对水工程建设中的隧洞和渠道等的建设带来向产生裂缝、 建筑物倾斜以及坍塌等情况的出现； 而多年性冻土和永久性冻土由于因天气或是其他原因会出现融化的现象，这就会导致冻土融化区域失去冻胀力，从而使水的体积变小，导致冻土沉陷，间接影响水工程建筑物出现开裂以及冻土滑塌和泥石流等情况的出现。更严重的是，由于建设过程中导致的冻土工程问题， 可能会促使永久性的冻土逐步向季节性的冻土转变，从而给地质带来地质灾害。

目前， 对于冻土工程问题的研究主要是通过宏观和微观力学两个方面对冻土的冻胀力情况进行研究，热质、水分迁移情况的理论研究等。 在这个研究的过程中，需要强度的深化对于西部地区区域性冻土形成的外部环境以及冻结与融化情况的细致研究，为深入进行冻土工程问题的研究做铺垫。 根据实际情况在试验室内进行试验， 对冻土的变化进行全程的试验，得到数值进行模拟分析。 并加入自然因素的影响，来模拟实际建设过程中可能遇到的冻土工程问题。

2 西部水工程中的长隧洞深埋问题

西部水工程中的长隧洞深埋问题可以以南水北调的西线工程作为案例进行研讨。 在南水北调的西线工程中，引水隧洞最长洞段长可以达到73 千米，是世界上最长的洞段长，而这个引水隧洞的深埋的距离大约在500 米到600 米之间。 其次，因为工程的浩大需要穿山越岭，则必然根据实际的情况要加长洞段的长度，以及加深隧道的深埋距离，以保证南水北调的水工程能够实现。

这个南水北调的西线水工程具有很多显而易见的特点，譬如说水工程的总体线路长、跨度远、深埋距离大以及穿越的地质环境情况复杂等。 这些特点导致水工程在建设的过程中会存在很多不可预计地质灾害问题，譬如说塌方、岩爆等问题。 且因为总体的线路长，需要水工程的建设要翻山越岭，导致各种恶劣的地质条件都会遇上，使水工程在建设过程中遇到勘探钻孔困难等问题，导致工程建设工作的效率低，整个建设过程难以把控，勘察工作难以准确的进行等工程建设问题。

针对于这样的工程建设问题， 现在一般是采用的超前的探测以及超前的预报来进行对地质环境的掌握。 根据西部地区的地质特点以及西部水工程建设的特点，需要进行超前探测的研究工作， 对于长隧洞深埋的地质问题进行基础理论研究、超前探测技术的深化和完善， 以及超前预报方法等进行研究，以此来有效的减少地质环境问题对于西部水工程的长隧洞深埋带来危害。

3 总结

在西部水工程的建设过程中， 受西部特有的地质环境的影响，势必会遇到像黄土工程问题、冻土工程问题以及长隧道深埋工程问题等的影响。 为了保证西部水工程能够有效和安全的建设， 则必然要清晰化西部水工程中所遇到的岩土工程问题，并对于岩土工程问题进行深入系统的研究，并做到能够从深层次的角度来解决这些问题，保证西部水工程的建设，从而产生经济效益和社会效益。

[1]王春，蔡惠荣.工程地质勘察中水文地质问题的探讨[J].西部探矿工程，2013(2)

[2]左绪宏.试析岩土工程勘察中存在的问题与措施[J].建筑知识，2013(1)