水利水电工程岩土试验检测方法及技术分析

水利水电工程岩土试验检测方法及技术分析

王娅鸿

贵州黔水科研试验测试检测工程有限公司

摘要：水利水电工程是民生建设所需的重要设施，在对该工程进行施工建设时，需要确保施工现场具备良好的岩土条件，这样才能够更好的开展水利水电工程基础施工工作，保障地基施工质量。在这种情况下，则需要相关单位针对工程施工现场的岩土条件，开展有效的试验检测工作，明确现场地质条件、岩石物理性能等，在这一基础上，对水利水电工程施工进行科学设计，进一步提高工程施工质量。而在开展岩土试验检测工作时，相关单位则要结合实际情况，选择合适的检测方式与技术，以此保障试验检测的有效性，发挥出其实际效用。

关键词：水利水电工程；岩土试验检测；方法技术

引言：水利水电工程与周边地区人民群众的生活质量有着紧密的关系，水利水电工程的有效建设，能够在灌溉防洪、供水供电等方面发挥出重要作用。而若想使该工程的各项施工工作顺利开展，使其施工质量达到相应的标准要求，则需要加强对工程施工现场岩土条件的重视，并且要对其进行科学试验检测，以此获取精准的数据信息，为工程施工设计提供可靠的参考依据，促使相关单位能够根据施工现场的岩土情况，采用合适的施工技术，提高施工质量。在具体的岩土试验检测过程中，有关单位要选用先进的仪器设备、检测方式，提高试验检测数据信息的精确性，为其施工奠定基础保障。

一、水利水电工程岩土条件的特点分析

（一）施工区域的岩土条件较为复杂

对于水利水电工程而言，其选址通常处在比较隐蔽的区域，在这一区域，地形、地质等条件都比较复杂，所以，在开展工程施工建设工作之前，相关单位应该做好相应的岩土试验检测工作，并且要注重试验检测的专业性以及规范性，对现场的地质条件情况予以明确，这样也便于对水利水电工程施工质量进行科学管控，以免出现工程施工建设问题，影响到工程实际效用的发挥。基于此，有关建设单位应该提高对工程施工区域岩土状况的重视度，并且要对其进行严格检测，要针对具体情况，采用专业且合适的检测技术手段，获取到准确的数据信息，进一步为工程施工设计提供参考依据，减少安全隐患，保障施工质量。以三峡大坝这一工程为例，该工程在我国地理环境中，处在一二阶梯的分界线上，通过对不同阶梯之间高度差的充分利用，使得水流从上向下流动，以此产生动力势能，从而实现水能发电。由此可见，该工程建设具有较高的难度，若是操作不慎，很容易产生安全质量问题，这就需要对施工区域的地质、土层结构等岩土条件进行全面检查，要引进先进的检测仪器设备，采用有效的检测技术，对于施工区域的具体环境情况进行深入了解，若是发现不符合实际施工要求的岩土条件，则需要按照工程建设的要求，应用相应的改善措施，提高施工区域的岩土性能，促使该区域能够承受水利水电工程的施工建设，这样也有利于保障工程的施工质量，加快工程的施工建设进程。

（二）地形可变性相对较高

我国土地面积广阔，且地形地质也比较复杂多样，尤其是岩层地貌种类非常多，不同地区的地质情况存在一定的差异性，比如，在我国西北地区，其地质类型大多都是湿陷性黄土，而且地质很容易受到水质的影响；在黄河中下游区域，其土质相对比较松软，也会受到流水的侵蚀作用。所以，在对水电水利工程进行施工时，会受到周围环境的不良影响，尤其是地质地形的影响。并且在水利水电工程的建设过程中，施工区域的岩土地质也会随着施工操作，而出现相应的变化，因此，相关单位在对工程施工区域的岩土条件进行试验检测时，要通过采集基础岩土标本，了解现场的岩土结构，同时也要对其在工程施工中可能会出现的变化进行科学分析，这样也便于提前做好相应的应对措施，并根据实际岩土条件，制定出合理有效的地基基础施工方案，进一步提高水利水电工程的施工质量。

（三）岩土条件随区域变化

就实际情况来看，水利工程施工现场的岩土条件会随着区域的变化而变化，也就是说，在整个施工现场，会因为区域不同出现不同的岩土条件，在不一样的施工区域中，岩土结构、含水量等多方面存在一定的差异，比如，在靠近水源的区域，岩土地质可能会含有大量的水分，需要检测其水分含量，采用合适的方式对其进行有效处理。所以，在对其进行试验检测时，就需要根据施工现场岩土情况，选用合适的检测技术手段，并且要结合具体的岩土环境状况，对监测技术进行科学优化，使其能够满足不同区域岩土条件的检测需求，保证检测结果。

二、水利水电工程岩土试验检测的重要性

水利水电工程在民生建设发展过程中占据着重要地位，高质量的水利水电工程，能够为周边区域居民的生活需求提供良好保障，在农田灌溉、防洪抗旱、供电等多个方面有着重要作用。而就实际情况来看，水利水电工程的施工建设区域的环境条件相对比较恶劣，水文、地质、地形等存在较高的复杂性，尤其是其中的岩土条件，若是在岩土条件不明的情况，就对水利水电工程进行施工建设，将很难保障其施工质量及安全，可能还会因为施工操作不当，导致岩土结构出现塌陷、滑坡等地质灾害，这样不仅无法保障实际施工效果，还会对施工现场工作人员的人身安全造成较大的危害。面对这种情况下，相关单位若是能够开展有效的岩土试验检测工作，结合施工现场的具体环境条件，选择并科学应用相关试验检测技术方式，则能够对现场岩土的性能、结构等多个方面予以了解，并从中获取到准确、可靠的数据信息，在这一基础上，开展有效的工程建设工作，保障水利水电工程地基施工的安全性及有效性，实现对施工安全隐患的规避，使得水利水电工程整体的施工质量能够与实际建设要求相符合，同时也能够避免消耗更多的施工成本，提高该工程的经济效益

[1]。

三、水利水电工程岩土试验检测技术分析

（一）瑞利波技术分析

对于瑞利波技术而言，其在应用过程中，能够对大范围的地质情况进行有效探测，而且该技术本身具备便捷、低成本等多种优点，就其工作原理来看，这一技术在对岩土地质进行勘测时，主要是对瑞利波频率在岩土介质中的实际传播速度，进行科学判断，以此明确岩土的性质。瑞利波技术的科学应用，能够在较大程度上实现对传统岩土试验检测技术不足之处的有效弥补，进而提高岩土试验检测的效果。目前，相关技术人员在研究过程中，立足于瑞利波技术的基础上，研发出了一种面波勘探技术手段，该技术在具体的岩土勘探工作中，需要利用质量、材料类型不同的重物，进行下落激振，同时还要在岩土勘测区域的地面上，布设多个拾振器，并且要选择合适的区域位置，对振动信息予以有效接收，通过多次叠加、多道叠加，不断增加频谱能量，这样既能够减少更多的干扰，还能够获得准确的岩土性质。就实际应用情况来看，面波勘探技术在工程岩土试验检测工作中的应用比较广泛，也获得了良好的应用效果。因此，相关单位在针对水利水电工程施工现场的岩土条件，开展试验检测工作时，则可以将瑞利波技术及面波勘探技术应用其中，以此保障试验检测工作的质量[2]。

（二）钻孔取芯技术分析

相关单位在对水利水电工程施工现场地质进行勘探时，也可以将钻孔取芯技术应用其中，进一步提高勘探数据信息的准确性。在对该技术进行具体应用时，应该要求技术人员取得完整的标本，以便于在进行标本检测工作时，能够保证岩土标本结构排序保持完整的状态，其紧密度与现场实际岩土的紧密状态保持一致，这样才能够在试验检测中获得真实可靠的参数信息，避免影响到水利水电工程的后续施工工作。所以，相关单位在使用钻孔取芯技术，对现场岩土条件进行实验检测时，应该完成钻孔采集标本工作之后，利用封蜡技术将获取到的完整的标本予以及时保存，并将其运输到实验检测目的地，而且在运输过程中要尽可能避免出现大振动现象，对其进行轻拿轻放，使得标本在运输到目的地之后，能够保持完整状态，进而获得精准的实验检测数据[3]。

（三）雷达探测技术分析

所谓的雷达探测技术，其就指一种能够发射以及接收高频电磁波的技术手段。在在对雷达探测技术进行具体应用时，通过自身激振产生雷达波，接着向现场岩土发射相应的射频电磁波，在波的反射、接收过程中，对岩土的采样信号予以精确获取，接着相关技术人员则可以借助软件对数据信息进行处护理，利用图文显示系统将最后的检测结果呈现出来。对于雷达探测这一技术而言，其在地质探测中比较常用，而且其本身不仅在地质勘测中得到有效应用，在隧道缝隙探测等多个领域中也得到了较为广泛的应用。不过，就雷达探测技术的实际应用情况来看，在应用时需要采购价格比较昂贵的检测设备，且其后期数据处理工作具有较高的难度，也因此，虽然该技术的应用范围比较广泛，但是仍旧没有获得非常大的发展。近些年，我国社会经济以及科学技术的不断发展，使得雷达探测技术逐渐被推广应用到工程施工西安航地质探测工作之中，比如，充分利用无人机，使其写到雷达探测设备，对现场岩土环境机械予以探查检测，这样也能够在复杂环境条件下，落实好相应的探测工作[4]。

四、水利水电工程岩土试验检测方法分析

（一）室内检测方法分析

室内检测主要是以模拟为主，在实际应用过程中，就是在实验室环境中，结合收集到的地基岩土数据，按照水利水电工程施工设计的要求，对相关地基岩土样品予以科学加工，以此对岩土样品的力学性能、物理性质等诸多方面进行严格检测。这种检测地基岩土的方式，能够将工程施工现场岩土的多方面性能全面反映出来，并且还能够获得准确性比较高的检测结果。不过，该检测方法也存在一定的不足之处，就是检测结果很容易受到样品的影响，若是岩土样品本身不够完整，那么就会在试验检测过程中出现偏差，导致监测结果误差较大[5]。

（二）现场检测方法分析

所谓的现场检测，就是在水利水电工程地基施工现场，开展岩土检测工作，这样方式也被称之为原位测试，这一方式能够对施工现场岩土的自然状态进行有效检测，这样也能够获得更加真实、精确的检测结果，并且能够对岩土的各项性能予以明确。现场检测方法包括多种检测手段，比如，剪切试验、载荷试验等等，其中载荷试验手段在多种试验检测工作中得到了广泛的应用。与室内试验检测方法相比较而言，现场检测这一方法的主要优势，就是能够将岩土本身的性能直接反映出来，同时还能够减少岩土样品对检测数据结果准确性的影响。但是，该方法在应用过程中，很容易受到外界环境的影响，而且检测时间相对较长，还需要应用到多种资源，检测成本比较高[6]。

五、水利水电工程岩土试验检测流程分析

（一）岩土取样

在对水利水电工程施工现场的岩土进行取样时，应该保证岩土样品具有一定的代表性，并且要对该工程建设场地的具体环境条件予以全面考虑，进而将岩体取样工作予以有效落实。一般来说，水利水电工程的岩土试验检测样品，包括原状土、岩石这两种类型的样品，这两种样品的采集方式也存在较大的差异性。在对原状土样品进行采集时，工作人员应该提前做好钻孔施工，并且要使用取土器这一工具，从孔内采集岩土的样品。在钻孔之后，相关工作人员可以结合实际情况，选择合适的样品获取方式，比如，采用打入的方式借助取土器获取相应的岩土样品；也可以采用压入的方式利用取土器获取完整的岩土样品。相关工作人员还可以施工现场，直接从原本的岩土结构中切取原状土样品

[7]。

若想保证岩土样品的质量，应该做到以下几点。其一，工作人员应该在同一施工现场区域选择3到5组岩土样品，而且要注重岩土样品分布的均匀性，并且还要使不同样品处在施工现场不同的厚度位置；其二，对于边坡位置的取样工作应提高重视度。主要是因为季节环境对边坡位置岩土结构的影响比较大，一旦受到影响，岩土结构就会产生变化，比如，在雨季，边坡岩土结构则会呈现出比较松散的状态，而在干旱季节，该位置的岩土结构就会比较紧密。面对这种情况，为了保障岩土样品的代表性，有关工作人员应该在采集样品的过程中，对样品的采集位置予以详细标注。

（二）岩土样品封存

对采集的岩土样品进行科学有效的封存，能够尽量避免样品受到不良影响，保护样品的完整性。在具体的封存操作过程中，相关工作人员应该在岩土样品采集工作结束之后，及时使用取土筒对岩土样品进行有效封存，同时还要做好相应的标记工作。对于土壤、岩石这两种不同的样品，所使用的封存方式也不同。在对土壤样品进行封存时，相关工作人员应该在完成原状土、扰动土的样品采集工作后，立即应用取土筒进行样品密封，而且要设置好相应的标签，接着则要使用胶带对取土筒存在缝隙予以再次密封，并利用融蜡浇筑缝隙，以此提高取土筒的密封性。若是原状土的取样样品无法填满土筒，工作人员则要使用扰动土对筒壁内部存在的缝隙予以有效填充。另外，在对岩石样品进行保存时，应该结合不同类型的岩石采用合适的封存方式。比如，在面对硅质硬岩这一类型的岩石样品时，可以不对其进行任何处理；在面对泥质的岩石样品时，工作人员应该使用纱布对其进行包裹处理，然后则要使用融蜡对包裹缝隙进行有效浇筑。在对岩石样品进行标注时，要进行上下记号的标注，做好标签记录工作[8]。

（三）岩土样品运输

在对岩土样品进行运输时，需要保证运输过程的安全性，以防岩土样品在实际运输过程中，出现损坏的情况，影响到试验检测结果，所以，相关工作人员应该保证岩土样品能够被安全运送到试验检测目的地。在水利水电工程施工现场完成岩土岩土样品的采集与封存工作之后，就应该在短时间内将样品运送到实验室，使其能够被及时检测，以免降低检测结果的准确性。在运输样品时，需要选择合适的运输设备及工具，通常情况下，要将封存好的岩土样品装入到具有防震性能的箱子之中，并且要在箱子周围存在的缝隙中，填塞充足的柔软的材料，避免在运输过程中，导致样品受到较大的震动，实现对岩土样品的有效保护。比较常用的填充材料主要有软纸、泡沫、锯末等多种类型。另外，在运输过程中，应该对车辆本身的行驶速度进行科学控制，尽可能减少车辆的颠簸。在达到目的地之后，在对岩土样品进行搬运时，还应该做到轻拿轻放，以防运送箱受到碰撞，进而保障样品质量[9]。

（四）样品检测

实验室在收到岩土样品之后，相关技术人员则要严格按照相应的检测技术规范要求，将岩土样品有效取出，并且还要选用合适的实验容器，盛装相应的样品，接着则要根据检测要求，做好岩土样品的加工工作，同时还要正确操作相关检测仪器设备，对岩土样品进行科学检测。在整个检测过程中，应该保证各项检测流程的正确性以及规范性，避免影响到岩土样品检测数据的准确性，以此获得良好的检测结果[10]。另外，在对岩土进行检测前，需要明确岩土鉴定标准，并针对具体的岩土标本，选择合适的鉴定标准，这样也能够在检测岩土时，将鉴定标准的指导规范作用发挥出来，进一步提高岩土试验检测结果的有效性及可靠性，使其能够为水利水电工程施工设计方案，提供更有实用价值的数据信息，使得水利水电工程能够在具体的施工过程中，对岩土环境问题予以有效应对，减少施工隐患问题，提高施工效果。

总结

采用合适的技术手段，对水利水电工程施工现场的地质、地形、岩土结构等多个方面进行勘察，并选择科学的方式对岩土进行试验检测，能够获取到关于施工现场实际环境条件的真实准确的数据信息，并在这一基础上，对工程施工方案进行合理设计，引进先进的施工技术手段，有效应对工程施工现场的各种环境问题，从而提高工程施工质量与效率。

参考文献

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[2]毛元静.水利水电工程地基基础岩土试验检测技术[J].珠江水运,2020(21):64-65.

[3]牛昭昭.水利水电工程地基基础岩土试验检测技术探析[J].工程技术研究,2020,5(13):95-96.

[4]王迪.水利水电工程的地基基础岩土试验检测技术[J].黑龙江水利科技,2020,48(03):81-83.

[5]刘志萍,李金钟.水利水电工程地基基础岩土试验检测技术[J].工程技术研究,2020,5(04):110-111.

[6]许兴.水利水电工程地基基础岩土试验检测技术[J].工程技术研究,2019,4(24):96-97.

[7]张文学.水利水电工程岩土试验检测方法及技术分析[J].内蒙古煤炭经济,2019(17):214-215.

[8]莫轲.浅析水利水电工程地基基础岩土试验检测技术[J].建材与装饰,2019(16):286-287.

[9] 朱鹏飞. 水利水电工程岩土试验检测方法及技术探讨[J]. 区域治理, 2020(43):2.

[10] 林廷松. 自水利水电工程地基基础岩土试验检测要点分析[J]. 建筑技术开发, 2020, 47(5):2.