水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)方法分析

時(shí)間:2022-06-09 03:33:47

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水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)方法分析

摘要:在中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中,水利水電工程十分重要,其作為一項(xiàng)基礎(chǔ)建設(shè),與大家的日常生活具有緊密聯(lián)系。水利水電工程基礎(chǔ)建設(shè)的主要工作為地質(zhì)勘測(cè),這一項(xiàng)工作將決定水利水電工程基礎(chǔ)建設(shè)的總體質(zhì)量。優(yōu)良的地質(zhì)勘測(cè)方式與技術(shù)有利于提升水利水電工程質(zhì)量,文中主要對(duì)水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)方式與技術(shù)運(yùn)用進(jìn)行剖析,以此為推動(dòng)在我國(guó)水利水電領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞:水利水電;地質(zhì)勘測(cè);技術(shù)

1水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)的定義

水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)就是指工程施工前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)勘查、勘探和精確測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)地講,水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)是通過(guò)各種各樣方式、手段對(duì)地質(zhì)進(jìn)行勘察、檢測(cè),尋找適合的持力層,依據(jù)持力層的承載力,確定基礎(chǔ)類(lèi)型、測(cè)算基礎(chǔ)主要參數(shù)的調(diào)查分析活動(dòng)。

2地質(zhì)勘測(cè)對(duì)水利水電工程的關(guān)鍵作用

(1)提升建設(shè)規(guī)劃的合理性。在水利水電工程中,設(shè)計(jì)的建設(shè)規(guī)劃關(guān)聯(lián)到?jīng)Q策的工程質(zhì)量,特別是在要重視方案的可行性分析,從工程投資、整體規(guī)劃及其工程施工管理等幾個(gè)層面著重考慮,確保建設(shè)規(guī)劃更為科學(xué)規(guī)范。針對(duì)水利水電工程來(lái)講,地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)水利水電工程基礎(chǔ)建設(shè)質(zhì)量造成直接影響,假如地質(zhì)構(gòu)造不穩(wěn)定,不但增加工程施工的難度系數(shù),還會(huì)對(duì)安全施工造成威脅。為確保水利水電工程質(zhì)量,要從地質(zhì)構(gòu)造可靠性進(jìn)行工程施工,制訂更為有效行得通的建設(shè)規(guī)劃。(2)提升中后期工程施工的安全系數(shù)。水利水電工程涉及多個(gè)領(lǐng)域,工程施工時(shí)間長(zhǎng)且難度系數(shù)大,基礎(chǔ)建設(shè)工程施工包含多個(gè)階段,僅有確保各個(gè)階段的質(zhì)量才可以確保新項(xiàng)目總體質(zhì)量。假如一個(gè)工程施工階段出現(xiàn)問(wèn)題,很有可能會(huì)影響工程總體質(zhì)量。有關(guān)工作人員必須貫徹落實(shí)各階段的工程施工工作,定期檢查施工工地。地質(zhì)勘測(cè)在施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)揮著關(guān)鍵指導(dǎo)意義,高度重視地質(zhì)勘測(cè)有利于提升水利水電工程施工的安全性。(3)提升工程造價(jià)成本控制效果。水利水電工程大多數(shù)經(jīng)營(yíng)規(guī)模極大,項(xiàng)目建設(shè)務(wù)必要獲得充裕的資產(chǎn)支持,因?yàn)楣こ淌┕r(shí)間長(zhǎng),一旦出現(xiàn)資金不足,必定會(huì)阻礙工程的順利施工?;A(chǔ)建設(shè)水利水電工程特別要重視成本管理,合理地進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè),精確把握地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)及其水文水利狀況,能夠避免工程施工安全事故的發(fā)生,降低附加開(kāi)支額度,減少工程施工成本。地質(zhì)勘測(cè)在工程成本控制中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。

3工程地質(zhì)勘測(cè)和編錄

工程地質(zhì)測(cè)繪工程和編錄是水利水電新項(xiàng)目中的關(guān)鍵,依據(jù)地質(zhì)勘察規(guī)定得知,為確??辈斓目煽啃?,及時(shí)處理地質(zhì)勘測(cè)中的各類(lèi)工作,完成合理編錄。地質(zhì)測(cè)繪工程和編錄以地質(zhì)勘測(cè)為前提條件,在執(zhí)行環(huán)節(jié),小結(jié)工程施工工作經(jīng)驗(yàn)后,通過(guò)地質(zhì)測(cè)繪工程和編錄工作剖析工作中存在的不足,通過(guò)多種學(xué)科數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析后,處理在其中存有的地質(zhì)問(wèn)題。依據(jù)目前定編規(guī)則和實(shí)際規(guī)定得知,工程地質(zhì)測(cè)繪工程和編錄是一項(xiàng)基礎(chǔ)和重要的工作,在全部處理過(guò)程中,必須對(duì)地質(zhì)點(diǎn)勘測(cè)方法、線路勘察等進(jìn)行解剖。針對(duì)特殊的水利水電工程新項(xiàng)目定編以提高地表可靠性為前提條件,融合目前勘測(cè)方式,落實(shí)地質(zhì)研究工作。從這一視角來(lái)講,要想確保水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目的可靠性,要有效運(yùn)用勘測(cè)技術(shù)。

4水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)方式與技術(shù)運(yùn)用

(1)GPS技術(shù)。GPS技術(shù)也就是全球定位技術(shù),地質(zhì)勘測(cè)期內(nèi)GPS技術(shù)常常被用以觀測(cè)點(diǎn)位上明確三維坐標(biāo)。該技術(shù)具有高精度定位。這類(lèi)技術(shù)能夠?qū)⒂^察數(shù)據(jù)信息收集并存儲(chǔ)起來(lái),為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析奠定基礎(chǔ)。應(yīng)用這類(lèi)技術(shù)無(wú)須受氣溫和地區(qū)的影響,數(shù)據(jù)信息觀察工作十分方便快捷,這種優(yōu)點(diǎn)也促進(jìn)該技術(shù)在工程中的廣泛運(yùn)用。比如:在跨河、跨溝等工程項(xiàng)目中,不具有通視條件,應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)能夠迅速得到精準(zhǔn)數(shù)據(jù)信息,它是別的數(shù)據(jù)信息無(wú)法達(dá)到的效果。(2)遙感技術(shù)。進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)時(shí)應(yīng)用遙感技術(shù),能夠完成規(guī)模性工程測(cè)繪工程,讓填圖和選址質(zhì)量獲得確保,另外給地質(zhì)勘測(cè)提供具體指導(dǎo),降低非重要性外業(yè)工程施工。遙感技術(shù)在無(wú)線電波理論基礎(chǔ)上創(chuàng)立,憑借感應(yīng)器向目標(biāo)傳出輻射源,接收目標(biāo)反射回的無(wú)線電波,對(duì)信息內(nèi)容進(jìn)行處理,最后以影像方式表現(xiàn)出來(lái)。遙感技術(shù)常常被用以選址或選線工作,遙感技術(shù)能夠合理輔助測(cè)繪工程人員進(jìn)行工作。由于遙感技術(shù)優(yōu)點(diǎn),使遙感技術(shù)得到廣泛運(yùn)用。如水利水電工程進(jìn)行地質(zhì)繪圖和地質(zhì)調(diào)研等工作,調(diào)研巖漿巖情況、山體滑坡?tīng)顩r等狀況時(shí),常常應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行測(cè)繪工程工作。針對(duì)一些跨地區(qū)、長(zhǎng)隧道施工等規(guī)模性項(xiàng)目,也常常應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行調(diào)查。①地區(qū)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究。因?yàn)檫b感圖像能提供很多宏觀的線形結(jié)構(gòu)信息內(nèi)容,較好地體現(xiàn)地區(qū)地質(zhì)特點(diǎn)、水體遍布特點(diǎn)和地形地貌形狀,因此對(duì)研究地區(qū)結(jié)構(gòu)層架,明確破裂體系及活躍性及其點(diǎn)評(píng)工程以及周緣地域的結(jié)構(gòu)可靠性有重大作用。因而遙感技術(shù)的運(yùn)用也變成研究水利水電工程必備的手段。②水利樞紐勘測(cè)、山體滑坡、山體滑坡調(diào)查。在大中型水利水電工程作業(yè)區(qū)壩坡的山體滑坡、坍塌及其一些疏松堆積體的調(diào)研中,有一些工程運(yùn)用遙感技術(shù)或紅外線進(jìn)行地質(zhì)解譯,融合郊外當(dāng)場(chǎng)觀察、復(fù)查和查驗(yàn)很多影響庫(kù)岸穩(wěn)定性的大中型或大型塌滑體分布。③巖溶調(diào)查。利用遙感圖像,尤其是紅外線影像進(jìn)行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)研有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),相片解譯不但能非常好地判斷各種各樣巖溶地貌狀況,并且還能夠靈活運(yùn)用和其他物質(zhì)紅外光譜分析的差別,分辨地表水的遍布和山泉水遍布等。清江水利工程、高壩洲水電站、萬(wàn)家寨水利樞紐等工程曾運(yùn)用紅外相片解譯來(lái)研究巖溶及巖溶漏水問(wèn)題,取到優(yōu)良的實(shí)際效果。④中小型比例尺地質(zhì)測(cè)繪工程填圖。推廣遙感技術(shù),中小型比例尺地質(zhì)圖以遙感技術(shù)成圖替代基礎(chǔ)地質(zhì)測(cè)繪工程;房屋建筑以及其他重要地域大比例尺精度工程地質(zhì)圖優(yōu)先選擇考慮到遙感技術(shù)成圖。它是在全國(guó)各地水利水電勘測(cè)工作報(bào)告上由水利水電整體規(guī)劃總院明確提出的“勘測(cè)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃”文檔所明確的。⑤巖土工程開(kāi)挖面地質(zhì)編錄。為融入大中型水利水電工程施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行意見(jiàn)反饋設(shè)計(jì)、安全預(yù)報(bào)和歸檔備查的需要,在人力開(kāi)挖邊坡、大中型地底房屋建筑和堤壩深基坑的開(kāi)挖中選用路面遙感技術(shù),進(jìn)行地質(zhì)編錄,并為相關(guān)的平穩(wěn)剖析和形成預(yù)報(bào)提供詳實(shí)的地質(zhì)材料和數(shù)據(jù)信息必需的。因此長(zhǎng)江勘測(cè)技術(shù)研究所在“七五”“八五”和“九五”科技創(chuàng)新項(xiàng)目中開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)和完善了“高邊坡快速地質(zhì)編錄系統(tǒng)”,并成功地運(yùn)用于長(zhǎng)江三峽永久船閘、瀾滄江小灣、清江水布埡等工程的巖質(zhì)高邊坡開(kāi)挖中的地質(zhì)編錄。(3)GIS技術(shù)。在水利水電勘測(cè)地質(zhì)時(shí),要應(yīng)用GIS技術(shù)對(duì)圖片、數(shù)據(jù)信息及其圖像進(jìn)行處理,同時(shí)管理數(shù)據(jù)庫(kù)及其分析數(shù)據(jù)空間。通過(guò)GIS的應(yīng)用,提升了繪圖和分析數(shù)據(jù)等內(nèi)容的效率?,F(xiàn)階段在我國(guó)絕大多數(shù)工程應(yīng)用MAP-GIS系統(tǒng)進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)工作,該系統(tǒng)憑著其技術(shù)專(zhuān)業(yè)工作效率獲得普遍的運(yùn)用。憑借互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,GIS技術(shù)慢慢發(fā)展為WebGIS技術(shù),歷經(jīng)Internet開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì),讓GIS技術(shù)具有了查找功能,也慢慢完成了一體化3S技術(shù),也就是將GPS技術(shù)、GIS技術(shù)和遙感技術(shù)(RS)技術(shù)融合起來(lái),在互聯(lián)網(wǎng)適用下,融合幾個(gè)API接口,產(chǎn)生了更具有實(shí)踐價(jià)值的技術(shù)系統(tǒng)。GIS技術(shù)提供數(shù)據(jù)集成、存儲(chǔ),追蹤并精準(zhǔn)定位目標(biāo)。RS技術(shù)負(fù)責(zé)語(yǔ)言信息。近幾年來(lái)VR技術(shù)被運(yùn)用于勘測(cè)中,產(chǎn)生了VR-GIS技術(shù),將GIS技術(shù)收集的數(shù)據(jù)信息融合起來(lái)創(chuàng)建三維仿真模型,提供給測(cè)繪工程工作人員。(4)地質(zhì)勘探技術(shù)。地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)建在地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)和方式融合的基礎(chǔ)上,地質(zhì)勘探技術(shù)應(yīng)用觀察儀器設(shè)備對(duì)目標(biāo)進(jìn)行勘測(cè),再應(yīng)用數(shù)據(jù)信息技術(shù)解決數(shù)據(jù)信息。在工程中應(yīng)用地質(zhì)勘探技術(shù)勘測(cè)地質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),能夠合理分辨地質(zhì)構(gòu)造及特性。這類(lèi)技術(shù)更合適在野外勘測(cè)工作,能夠提供精確的勘測(cè)數(shù)據(jù)信息。地質(zhì)勘探技術(shù)能夠?yàn)榭睖y(cè)工作提供精確的數(shù)據(jù)信息,便捷于勘測(cè)工作順利進(jìn)行。①地質(zhì)工程層析成像技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)主要是依靠既有的打孔或平洞,通過(guò)接納或反射的方法,完成針對(duì)射波的集中化收集和處理。該方式可以模擬所收集的孔眼間巖石波速值發(fā)展趨向,并搭建基礎(chǔ)實(shí)體模型,以作為推論該地區(qū)地質(zhì)巖石具體構(gòu)造、可靠性等層面轉(zhuǎn)變狀況的重要環(huán)節(jié)。在地質(zhì)勘測(cè)中運(yùn)用該技術(shù),能夠詳盡體現(xiàn)出孔眼間巖石構(gòu)造的水利水電工程地質(zhì)結(jié)構(gòu),及其構(gòu)造一致性等情況,并進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)評(píng)。②打孔彩色電視系統(tǒng)技術(shù)。該技術(shù)運(yùn)用于水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)工作上,充分發(fā)揮了合理提升信息內(nèi)容精確性的作用,可完成打孔電視、光耦合器設(shè)備二者的有機(jī)結(jié)合。該技術(shù)可以通過(guò)數(shù)字圖像的方法,再現(xiàn)所勘測(cè)到的地質(zhì)情況,另外提升地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果的應(yīng)用生命期,提升勘測(cè)精準(zhǔn)度的實(shí)際效果。③密度高的電法勘測(cè)。密度高的勘測(cè)方法歸屬于電阻勘測(cè)方法,為了實(shí)現(xiàn)理想化勘測(cè)效果,提早對(duì)技術(shù)剖析,在數(shù)據(jù)收集過(guò)程中獲得精確數(shù)據(jù)信息后,將其置放在被測(cè)量點(diǎn)上,利用相匹配的電級(jí)變換后完成信息收集。通過(guò)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和評(píng)定后,持續(xù)提高工作效能。④淺層地震反射法的運(yùn)用。該類(lèi)技術(shù)方式運(yùn)用在20世紀(jì)七十年代末八十年代初,作為當(dāng)今運(yùn)用普遍的一種地質(zhì)環(huán)境勘察技術(shù),其特性是前期利用性強(qiáng),通過(guò)最佳對(duì)話框技術(shù)檢測(cè)后,其試驗(yàn)較為成功。以P波或是SH波為前提條件,在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)淺層反射地震源、最佳對(duì)話框等進(jìn)行試驗(yàn)后,能獲得精確的數(shù)據(jù)信息。以橫波動(dòng)能為例子,在數(shù)據(jù)處理方法環(huán)節(jié)研發(fā)出釘靶在地震源墊塊,能促使橫波的動(dòng)能得到激發(fā)。在有關(guān)參數(shù)挑選觀察過(guò)程中,對(duì)屏幕分辨率及其信噪等技術(shù)有嚴(yán)苛的規(guī)定,執(zhí)行過(guò)程中累積許多工作經(jīng)驗(yàn),在數(shù)據(jù)的采集和解決上,獲得了相匹配的成效。運(yùn)用ES數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)后,制作出系統(tǒng)和軟件圖像處理,對(duì)各種信息評(píng)定后,能完成數(shù)據(jù)信息信息的融合,從而提高工作效能。(5)工程項(xiàng)目勘探方式。就現(xiàn)階段來(lái)講,工程項(xiàng)目勘探法和山坡地勘查法是合理獲得水文地質(zhì)狀況的最好方式,在其中,平硐勘查和立井法是在山坡地勘查中更為常見(jiàn)的方式。此項(xiàng)技術(shù)發(fā)展有悠久的歷史,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)完善,為水利水電工程項(xiàng)目的地質(zhì)環(huán)境勘察工作提供了強(qiáng)大的技術(shù)支撐。①砂河卵石層鉆入技術(shù)。掩埋深、薄厚大、材質(zhì)硬等都全是砂卵是砂礫層的主要特點(diǎn),其也是以往進(jìn)行水利水電工程水文地質(zhì)勘察的技術(shù)問(wèn)題之一。歷經(jīng)很多實(shí)踐,在對(duì)金剛石鉆進(jìn)行清洗時(shí)可以用MY-1A和SM二種膠相混合的方法,大大地提高了砂河卵石層的鉆入速率。②金剛石鉆入技術(shù)。金剛石鉆入技術(shù)是較為常見(jiàn)的一種勘察方式。為合理提高鉆入效率,在工程施工時(shí)可留意下列三點(diǎn)內(nèi)容:第一,在對(duì)開(kāi)孔麻花鉆進(jìn)行挑選的過(guò)程時(shí)要緊密融合巖層的風(fēng)化層水平。一般而言,打孔時(shí)要應(yīng)用麻花鉆頭,巖樣管最好為0.3m~0.5m長(zhǎng)。自此伴隨著打孔層的加深,可依據(jù)具體情況采用較長(zhǎng)的巖樣管。第二,在對(duì)直徑和深度具體情況進(jìn)行綜合性考慮后再明確,且對(duì)防水套管各位置應(yīng)進(jìn)行堅(jiān)固聯(lián)接,且不能彎折。除此之外,還必須用粘土或是混凝土嚴(yán)實(shí)封閉防水套管口,防止巖粉進(jìn)到防水套管中。第三,在歷經(jīng)孔口管換徑及其掉塊部位時(shí)要變緩速率,碰到摩擦阻力時(shí)要輕轉(zhuǎn)鉆探設(shè)備。③軟弱夾層鉆技術(shù)。黃土高原地區(qū)表面地質(zhì)環(huán)境松散,尤其是在遮馬峪水利水電工程地質(zhì)環(huán)境勘察過(guò)程中,應(yīng)用一般的金剛石鉆入法,其通過(guò)率較低,因而可應(yīng)用專(zhuān)業(yè)對(duì)于軟弱夾層層鉆技術(shù)提高鉆入的效率。此項(xiàng)技術(shù)的取芯鉆探設(shè)備關(guān)鍵包括牽正設(shè)備、堵塞警報(bào)系統(tǒng)及其有關(guān)的懸架設(shè)備等多個(gè)關(guān)鍵構(gòu)件構(gòu)成。④大口徑勘探技術(shù)。應(yīng)用大口徑勘探技術(shù)可開(kāi)鑿直接大概為80cm~120cm的鉆探,且其深層可調(diào)式,取芯時(shí)的深層可以達(dá)到五六十米??偟膩?lái)說(shuō)應(yīng)用大口徑勘探技術(shù)不但能夠通過(guò)巖樣及其孔邊的狀況來(lái)對(duì)地質(zhì)環(huán)境風(fēng)化層、巖層、斷塊等層面進(jìn)行全方位的觀察,還能夠同時(shí)對(duì)工程項(xiàng)目的巖石及其水文水利狀況進(jìn)行研究。

5結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō),當(dāng)今我國(guó)水利水電工程項(xiàng)目獲得了優(yōu)良的發(fā)展成效,但從具體情況看來(lái)在其中還存有一些不足,采取有效的地質(zhì)環(huán)境勘察方式與技術(shù),有利于提升水利水電工程建設(shè)質(zhì)量。因?yàn)樗姽こ添?xiàng)目比較繁雜,工程施工周期時(shí)間較長(zhǎng),且在工程施工過(guò)程中受較多的要素的影響,工作人員理應(yīng)落實(shí)工程勘察工作,更好地提升水利水電工程施工質(zhì)量。將精湛的研究技術(shù)運(yùn)用到工程勘察中,可以使水利水電工程項(xiàng)目工程勘察的精確度獲得提高,推動(dòng)工程勘察質(zhì)量的提升,為確保水利水電工程建設(shè)工程的總體質(zhì)量確立良好基礎(chǔ)。

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作者:劉新 單位:廣東城華工程咨詢(xún)有限公司