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摘要：随着经济的发展，水利水电工程作为中国重要的基础设施和基础产业，对地区生态环境的影响至关重要。近年来，我国大量修建水利水电工程，对河道泥沙、水文地质、生物物种、文物景观以及人畜健康带来了不同程度的影响。在现阶段水利水电建设中，对环境岩土力学工程的勘察成为了水利水电建设中研究的重要工作之一。本文就水利水电建设中地应力、岩土力学等参数进行了分析。
关键词：水利水电工程；岩土工程；岩土力学参数
一、 引言
改革开放以来，我国水电水利工程规模不断扩大，不仅影响着我国千万用电用户，还对水利水电建设地区的生态环境有着十分重要的影响。目前，我国水利水电事业得到了高速发展，对工程建设中的岩土勘察也带来了一定的困难。我国中西部地质条件复杂多样，如高地震烈度与活断层、坝基软弱层带、高地应力地区以及地下工程的围岩稳定等。对岩土工程地质问题的预测与分析是水利水电工程建设中重要的任务之一。在水利水电工程建设施工中，容易对岩土体的应力平衡造成一定的破坏，促使地基、围岩和边坡原有的应力重新调整。如何使水利水电工程的勘察设计和施工顺利进行，就必须对工程建设中的岩土工程进行分析，并提出相应的应对措施。
二、 水利水电工程中岩土工程勘察工作内容
水利水电工程是我国重要的基础设施和基础产业，工程周围的地形地貌不仅决定了水利水电事业未来的发展方向，也体现了存在的诸多问题。若想建设出一个比较完善合理的水利水电工程，就必须对其周围的岩土进行勘察，对地质进行评估，这不仅保证了水利水电工程施工的质量与进度，对附近居民的正常生产生活影响较小。对水利水电工程建设环境岩土勘察工作来讲，主要目的在于保证水利水电工程周围的地基与基础、边坡和地下工程不受太大的影响，保护土壤和岩石的自然风貌，避免后期水利水电工程在运行过程中出现不必要的地质灾害和经济损失。其岩石工程勘察的工作内容有以下几个方面：
（1） 工作人员需要对水利水电工程施工范围构造稳定性能做出安全评价。
（2） 水利水电工程建设施工范围地裂缝隙勘察结果评价。
（3） 水利水电工程建设施工区域附近泥石流勘察结果评价。
（4） 水利水电工程建设施工区域地面沉降勘察评价
（5） 水利水电工程建设施工区域采空区勘察评价。
（6） 水利水电工程建设施工区域岩溶勘察評价。
（7） 水利水电工程建设施工现场岩石产状与地基的地震效益状态。
其次，工作人员还需要对工程环境进行特殊土壤影响的评价，主要包括：①软土的流变性、高压缩性、低强度、不均匀性。②黄土的湿陷性。③红粘土的分散性。④由于自然条件的变化，导致多年冻土工程地质条件发生变化。⑤新近沉积土、混合土结构不稳定性。⑥膨胀岩土的胀缩性等。
三、岩土力学参数
水利水电工程在建设过程中，要善于利用有利条件，有效的避开或者改造不利条件。因此在水利水电工程建设中，必须重视各种勘察手段和基础地质资料的收集，对岩土的力学参数、地应力以及岩土构造等方面进行分析，保证水利水电工程建设施工的顺利进行。下文就对岩土力学参数进行简单的分析：
（1） 土基力学参数取值
往往土基和土工建筑的破坏都属于剪切破坏，土的抗剪强度取决于颗粒之间的粘结强度，并伴随剪切面上的有效应力小大而改变。考虑到水利水电工程建设施工对地基土体的滑动面加载破坏过程是渐进破坏的，以及变形强度不均匀且平均强度小于峰值强度。因此在试验峰值强度的平均值或者屈服强度作为标准值。对粘性土地基摩擦系数标准值采用饱和固结快剪的90%，凝聚力标准值采用20%—30%；对砂性土地基，摩擦系数试验值保持在85%到90%范围内，凝聚力可以忽略不计。
（2） 岩体力学参数取值
在原位试件破坏时，混凝土坝体与基岩接触面的抗剪强度、坝基岩体的抗剪强度采用峰值强度的小值平均值，或者采用概率分布的0.2分位值作为标准值。因为试验混凝土强度比一般大坝混凝土后期强度低，可以以混凝土标号6.5%—7.0%估算凝聚力。
（3） 边坡稳定抗剪强度取值
①尚未滑动过的滑带可以取0.9—1.0倍的峰值强度。
②局部蠕动地段边坡采用1.1倍残余强度。
③多次滑动坡体取残余强度。
④由于高速滑坡滑带上的孔隙水压尚未消散，取饱和快剪强度。
⑤中速滑动采用饱和快剪强度，低速采用饱和慢剪强度。
四、 水利水电建设中岩土工程分析
（一）坝基岩体工程
随着坝基处理技术的发展，要求尽可能对微风化岩体或者新鲜岩体进行开挖。对于深山峡谷区域拱坝坝基的嵌入深度，需要考虑岩体类别、风化卸荷深度以及拱坝坝肩的稳定性。坝肩嵌深可能会给开挖高边坡的稳定以及坝基开挖过程中遇到的应力释放区和集中区的卸荷带来岩体破裂和变形。因此，高坝坝基挖开过程中，其深度一定要与河谷初始应力状态、二级应力状态、开挖变形、坝基处理等方式结合考虑，以便更科学合理的确定开挖深度，保证坝基岩体变形、渗压和渗漏均满足设计指标，使得水利水电工程建设施工能顺利进行。
在修建土石坝或者混凝土面板堆石坝时，受到岩体风化破碎等地质条件的限制，使得覆盖中砂层液化、渗透稳定性和面板基地不均匀沉陷等问题比较突出。因此需要对覆盖层的水文地质结构、分层渗透性能、明砂层的密度、级配和标准贯入击数等进行分析查明，为优化防渗方案的设计提供准确可靠的数据。
（二） 地下工程
地下工程是深入地面以下开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程。因地下工程具有良好的抗灾防护能力、良好的热稳定性和密闭性、很好的社会、环境和经济效益，被广泛的运用在各个领域中，如地下隧道、公路隧道、水下隧道等。目前我国水利水电建设中，已经建成长度在2000米以上的水工隧洞30余座，为我国发电、供水、输水、灌溉、通航等方面具有重要的意义。根据对水利水电围岩工程地质进行测试和调查，我国大多数水电站地下发电厂当河谷狭窄、岸坡陡峻，不仅不利于水利水电工程施工，其运营条件也相对较差。因此，必须结合岩石强度、 岩石完整程度、结构面状态等当面进行综合的考察和评价，并以围岩应力与围岩强度之间的关系作为修正依据。由于地下厂房规模较大，布置相对集中，为了选择合理的开挖工艺和支护参数，必须对其进行科学准确的计算，利用锚杆支护技术，对局部软弱构造带，进行锚杆加衬砌，使其提供围岩的支护能力。另外，在地下水位高于厂房顶拱40—200米处，地下水活动加剧。为了减少渗透压对厂房顶拱及边墙围岩的影响，可以在厂房四周设置排水洞和排水孔。再者，地下工程施工工期一般比较长，投资资金大，施工环境恶劣，相关部门应该充分考虑施工人员的心理状况和生理状况，随时保持地下道路的通畅。加强施工人员的专业技能培养，提高他们的安全意识和自我保护意识，降低工程事故发生的几率。只有这样才能进一步保证水利水电建设施工的质量与进度，带来最佳的社会效益、经济效益和环境效益。
五、 结束语
总而言之，在发展水利水电事业的同时，必须最大程度的保护生态环境。我国经济的快速增长和科学技术的进步为水利水电工程带来了更大的机遇与挑战，作为水利水电工作人员，必须深刻的认识到水利水电工程对建设地区生态环境的影响，重视岩土工程实际勘察工作，及时收集岩土的力学参数、地应力以及岩土构造等基础资料，同时不断引进先进的技术与设备，从而保证水利水电工程建设施工的质量与进度，促进我国水利水电事业更好更快的发展。
参考文献
[1]龚晓南. 对岩土工程数值分析的几点思考[J]. 岩土力学，2011，02：321-325.
[2]陈志芳. 水利水电工程中环境岩土工程勘察及地质灾害评估[J]. 中华建设，2011，12：104-105.
[3]林海燕. 水利水电工程建设中的生态环境问题探析[J]. 中国市场，2009，41：58-59.
[4]本刊编辑部. 第三届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会将在杨凌召开[J]. 水利水电科技进展，2010，03：16.
[5]徐玖平，李姣. 大型水利水电工程建设项目动态联盟组织模式的结构集成[J]. 系统工程理论与实践，2012，11：2447-2458.
关键词：水利水电工程；岩土工程；岩土力学参数
一、 引言
改革开放以来，我国水电水利工程规模不断扩大，不仅影响着我国千万用电用户，还对水利水电建设地区的生态环境有着十分重要的影响。目前，我国水利水电事业得到了高速发展，对工程建设中的岩土勘察也带来了一定的困难。我国中西部地质条件复杂多样，如高地震烈度与活断层、坝基软弱层带、高地应力地区以及地下工程的围岩稳定等。对岩土工程地质问题的预测与分析是水利水电工程建设中重要的任务之一。在水利水电工程建设施工中，容易对岩土体的应力平衡造成一定的破坏，促使地基、围岩和边坡原有的应力重新调整。如何使水利水电工程的勘察设计和施工顺利进行，就必须对工程建设中的岩土工程进行分析，并提出相应的应对措施。
二、 水利水电工程中岩土工程勘察工作内容
水利水电工程是我国重要的基础设施和基础产业，工程周围的地形地貌不仅决定了水利水电事业未来的发展方向，也体现了存在的诸多问题。若想建设出一个比较完善合理的水利水电工程，就必须对其周围的岩土进行勘察，对地质进行评估，这不仅保证了水利水电工程施工的质量与进度，对附近居民的正常生产生活影响较小。对水利水电工程建设环境岩土勘察工作来讲，主要目的在于保证水利水电工程周围的地基与基础、边坡和地下工程不受太大的影响，保护土壤和岩石的自然风貌，避免后期水利水电工程在运行过程中出现不必要的地质灾害和经济损失。其岩石工程勘察的工作内容有以下几个方面：
（1） 工作人员需要对水利水电工程施工范围构造稳定性能做出安全评价。
（2） 水利水电工程建设施工范围地裂缝隙勘察结果评价。
（3） 水利水电工程建设施工区域附近泥石流勘察结果评价。
（4） 水利水电工程建设施工区域地面沉降勘察评价
（5） 水利水电工程建设施工区域采空区勘察评价。
（6） 水利水电工程建设施工区域岩溶勘察評价。
（7） 水利水电工程建设施工现场岩石产状与地基的地震效益状态。
其次，工作人员还需要对工程环境进行特殊土壤影响的评价，主要包括：①软土的流变性、高压缩性、低强度、不均匀性。②黄土的湿陷性。③红粘土的分散性。④由于自然条件的变化，导致多年冻土工程地质条件发生变化。⑤新近沉积土、混合土结构不稳定性。⑥膨胀岩土的胀缩性等。
三、岩土力学参数
水利水电工程在建设过程中，要善于利用有利条件，有效的避开或者改造不利条件。因此在水利水电工程建设中，必须重视各种勘察手段和基础地质资料的收集，对岩土的力学参数、地应力以及岩土构造等方面进行分析，保证水利水电工程建设施工的顺利进行。下文就对岩土力学参数进行简单的分析：
（1） 土基力学参数取值
往往土基和土工建筑的破坏都属于剪切破坏，土的抗剪强度取决于颗粒之间的粘结强度，并伴随剪切面上的有效应力小大而改变。考虑到水利水电工程建设施工对地基土体的滑动面加载破坏过程是渐进破坏的，以及变形强度不均匀且平均强度小于峰值强度。因此在试验峰值强度的平均值或者屈服强度作为标准值。对粘性土地基摩擦系数标准值采用饱和固结快剪的90%，凝聚力标准值采用20%—30%；对砂性土地基，摩擦系数试验值保持在85%到90%范围内，凝聚力可以忽略不计。
（2） 岩体力学参数取值
在原位试件破坏时，混凝土坝体与基岩接触面的抗剪强度、坝基岩体的抗剪强度采用峰值强度的小值平均值，或者采用概率分布的0.2分位值作为标准值。因为试验混凝土强度比一般大坝混凝土后期强度低，可以以混凝土标号6.5%—7.0%估算凝聚力。
（3） 边坡稳定抗剪强度取值
①尚未滑动过的滑带可以取0.9—1.0倍的峰值强度。
②局部蠕动地段边坡采用1.1倍残余强度。
③多次滑动坡体取残余强度。
④由于高速滑坡滑带上的孔隙水压尚未消散，取饱和快剪强度。
⑤中速滑动采用饱和快剪强度，低速采用饱和慢剪强度。
四、 水利水电建设中岩土工程分析
（一）坝基岩体工程
随着坝基处理技术的发展，要求尽可能对微风化岩体或者新鲜岩体进行开挖。对于深山峡谷区域拱坝坝基的嵌入深度，需要考虑岩体类别、风化卸荷深度以及拱坝坝肩的稳定性。坝肩嵌深可能会给开挖高边坡的稳定以及坝基开挖过程中遇到的应力释放区和集中区的卸荷带来岩体破裂和变形。因此，高坝坝基挖开过程中，其深度一定要与河谷初始应力状态、二级应力状态、开挖变形、坝基处理等方式结合考虑，以便更科学合理的确定开挖深度，保证坝基岩体变形、渗压和渗漏均满足设计指标，使得水利水电工程建设施工能顺利进行。
在修建土石坝或者混凝土面板堆石坝时，受到岩体风化破碎等地质条件的限制，使得覆盖中砂层液化、渗透稳定性和面板基地不均匀沉陷等问题比较突出。因此需要对覆盖层的水文地质结构、分层渗透性能、明砂层的密度、级配和标准贯入击数等进行分析查明，为优化防渗方案的设计提供准确可靠的数据。
（二） 地下工程
地下工程是深入地面以下开发利用地下空间资源所建造的地下土木工程。因地下工程具有良好的抗灾防护能力、良好的热稳定性和密闭性、很好的社会、环境和经济效益，被广泛的运用在各个领域中，如地下隧道、公路隧道、水下隧道等。目前我国水利水电建设中，已经建成长度在2000米以上的水工隧洞30余座，为我国发电、供水、输水、灌溉、通航等方面具有重要的意义。根据对水利水电围岩工程地质进行测试和调查，我国大多数水电站地下发电厂当河谷狭窄、岸坡陡峻，不仅不利于水利水电工程施工，其运营条件也相对较差。因此，必须结合岩石强度、 岩石完整程度、结构面状态等当面进行综合的考察和评价，并以围岩应力与围岩强度之间的关系作为修正依据。由于地下厂房规模较大，布置相对集中，为了选择合理的开挖工艺和支护参数，必须对其进行科学准确的计算，利用锚杆支护技术，对局部软弱构造带，进行锚杆加衬砌，使其提供围岩的支护能力。另外，在地下水位高于厂房顶拱40—200米处，地下水活动加剧。为了减少渗透压对厂房顶拱及边墙围岩的影响，可以在厂房四周设置排水洞和排水孔。再者，地下工程施工工期一般比较长，投资资金大，施工环境恶劣，相关部门应该充分考虑施工人员的心理状况和生理状况，随时保持地下道路的通畅。加强施工人员的专业技能培养，提高他们的安全意识和自我保护意识，降低工程事故发生的几率。只有这样才能进一步保证水利水电建设施工的质量与进度，带来最佳的社会效益、经济效益和环境效益。
五、 结束语
总而言之，在发展水利水电事业的同时，必须最大程度的保护生态环境。我国经济的快速增长和科学技术的进步为水利水电工程带来了更大的机遇与挑战，作为水利水电工作人员，必须深刻的认识到水利水电工程对建设地区生态环境的影响，重视岩土工程实际勘察工作，及时收集岩土的力学参数、地应力以及岩土构造等基础资料，同时不断引进先进的技术与设备，从而保证水利水电工程建设施工的质量与进度，促进我国水利水电事业更好更快的发展。
参考文献
[1]龚晓南. 对岩土工程数值分析的几点思考[J]. 岩土力学，2011，02：321-325.
[2]陈志芳. 水利水电工程中环境岩土工程勘察及地质灾害评估[J]. 中华建设，2011，12：104-105.
[3]林海燕. 水利水电工程建设中的生态环境问题探析[J]. 中国市场，2009，41：58-59.
[4]本刊编辑部. 第三届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会将在杨凌召开[J]. 水利水电科技进展，2010，03：16.
[5]徐玖平，李姣. 大型水利水电工程建设项目动态联盟组织模式的结构集成[J]. 系统工程理论与实践，2012，11：2447-2458.