水利水電工程地質(zhì)勘測方法分析
時間:2022-06-09 03:33:47
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摘要:在中國社會經(jīng)濟發(fā)展過程中,水利水電工程十分重要,其作為一項基礎建設,與大家的日常生活具有緊密聯(lián)系。水利水電工程基礎建設的主要工作為地質(zhì)勘測,這一項工作將決定水利水電工程基礎建設的總體質(zhì)量。優(yōu)良的地質(zhì)勘測方式與技術(shù)有利于提升水利水電工程質(zhì)量,文中主要對水利水電工程地質(zhì)勘測方式與技術(shù)運用進行剖析,以此為推動在我國水利水電領域的可持續(xù)發(fā)展打下基礎。
關(guān)鍵詞:水利水電;地質(zhì)勘測;技術(shù)
1水利水電工程地質(zhì)勘測的定義
水利水電工程地質(zhì)勘測就是指工程施工前對現(xiàn)場進行的現(xiàn)場勘查、勘探和精確測量。標準地講,水利水電工程地質(zhì)勘測是通過各種各樣方式、手段對地質(zhì)進行勘察、檢測,尋找適合的持力層,依據(jù)持力層的承載力,確定基礎類型、測算基礎主要參數(shù)的調(diào)查分析活動。
2地質(zhì)勘測對水利水電工程的關(guān)鍵作用
(1)提升建設規(guī)劃的合理性。在水利水電工程中,設計的建設規(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層面著重考慮,確保建設規(guī)劃更為科學規(guī)范。針對水利水電工程來講,地質(zhì)標準對水利水電工程基礎建設質(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),還會對安全施工造成威脅。為確保水利水電工程質(zhì)量,要從地質(zhì)構(gòu)造可靠性進行工程施工,制訂更為有效行得通的建設規(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領域,工程施工時間長且難度系數(shù)大,基礎建設工程施工包含多個階段,僅有確保各個階段的質(zhì)量才可以確保新項目總體質(zhì)量。假如一個工程施工階段出現(xiàn)問題,很有可能會影響工程總體質(zhì)量。有關(guān)工作人員必須貫徹落實各階段的工程施工工作,定期檢查施工工地。地質(zhì)勘測在施工現(xiàn)場發(fā)揮著關(guān)鍵指導意義,高度重視地質(zhì)勘測有利于提升水利水電工程施工的安全性。(3)提升工程造價成本控制效果。水利水電工程大多數(shù)經(jīng)營規(guī)模極大,項目建設務必要獲得充裕的資產(chǎn)支持,因為工程施工時間長,一旦出現(xiàn)資金不足,必定會阻礙工程的順利施工。基礎建設水利水電工程特別要重視成本管理,合理地進行地質(zhì)勘測,精確把握地質(zhì)標準及其水文水利狀況,能夠避免工程施工安全事故的發(fā)生,降低附加開支額度,減少工程施工成本。地質(zhì)勘測在工程成本控制中發(fā)揮著主導作用。
3工程地質(zhì)勘測和編錄
工程地質(zhì)測繪工程和編錄是水利水電新項目中的關(guān)鍵,依據(jù)地質(zhì)勘察規(guī)定得知,為確保勘察的可靠性,及時處理地質(zhì)勘測中的各類工作,完成合理編錄。地質(zhì)測繪工程和編錄以地質(zhì)勘測為前提條件,在執(zhí)行環(huán)節(jié),小結(jié)工程施工工作經(jīng)驗后,通過地質(zhì)測繪工程和編錄工作剖析工作中存在的不足,通過多種學科數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析后,處理在其中存有的地質(zhì)問題。依據(jù)目前定編規(guī)則和實際規(guī)定得知,工程地質(zhì)測繪工程和編錄是一項基礎和重要的工作,在全部處理過程中,必須對地質(zhì)點勘測方法、線路勘察等進行解剖。針對特殊的水利水電工程新項目定編以提高地表可靠性為前提條件,融合目前勘測方式,落實地質(zhì)研究工作。從這一視角來講,要想確保水利水電工程建設項目的可靠性,要有效運用勘測技術(shù)。
4水利水電工程地質(zhì)勘測方式與技術(shù)運用
(1)GPS技術(shù)。GPS技術(shù)也就是全球定位技術(shù),地質(zhì)勘測期內(nèi)GPS技術(shù)常常被用以觀測點位上明確三維坐標。該技術(shù)具有高精度定位。這類技術(shù)能夠?qū)⒂^察數(shù)據(jù)信息收集并存儲起來,為數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析奠定基礎。應用這類技術(shù)無須受氣溫和地區(qū)的影響,數(shù)據(jù)信息觀察工作十分方便快捷,這種優(yōu)點也促進該技術(shù)在工程中的廣泛運用。比如:在跨河、跨溝等工程項目中,不具有通視條件,應用此項技術(shù)能夠迅速得到精準數(shù)據(jù)信息,它是別的數(shù)據(jù)信息無法達到的效果。(2)遙感技術(shù)。進行地質(zhì)勘測時應用遙感技術(shù),能夠完成規(guī)模性工程測繪工程,讓填圖和選址質(zhì)量獲得確保,另外給地質(zhì)勘測提供具體指導,降低非重要性外業(yè)工程施工。遙感技術(shù)在無線電波理論基礎上創(chuàng)立,憑借感應器向目標傳出輻射源,接收目標反射回的無線電波,對信息內(nèi)容進行處理,最后以影像方式表現(xiàn)出來。遙感技術(shù)常常被用以選址或選線工作,遙感技術(shù)能夠合理輔助測繪工程人員進行工作。由于遙感技術(shù)優(yōu)點,使遙感技術(shù)得到廣泛運用。如水利水電工程進行地質(zhì)繪圖和地質(zhì)調(diào)研等工作,調(diào)研巖漿巖情況、山體滑坡狀況等狀況時,常常應用遙感技術(shù)進行測繪工程工作。針對一些跨地區(qū)、長隧道施工等規(guī)模性項目,也常常應用此項技術(shù)進行調(diào)查。①地區(qū)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究。因為遙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、水體遍布特點和地形地貌形狀,因此對研究地區(qū)結(jié)構(gòu)層架,明確破裂體系及活躍性及其點評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)的運用也變成研究水利水電工程必備的手段。②水利樞紐勘測、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,有一些工程運用遙感技術(shù)或紅外線進行地質(zhì)解譯,融合郊外當場觀察、復查和查驗很多影響庫岸穩(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行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)研有其獨特的優(yōu)點,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、萬家寨水利樞紐等工程曾運用紅外相片解譯來研究巖溶及巖溶漏水問題,取到優(yōu)良的實際效果。④中小型比例尺地質(zhì)測繪工程填圖。推廣遙感技術(shù),中小型比例尺地質(zhì)圖以遙感技術(shù)成圖替代基礎地質(zhì)測繪工程;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。它是在全國各地水利水電勘測工作報告上由水利水電整體規(guī)劃總院明確提出的“勘測技術(shù)發(fā)展規(guī)劃”文檔所明確的。⑤巖土工程開挖面地質(zhì)編錄。為融入大中型水利水電工程施工現(xiàn)場進行意見反饋設計、安全預報和歸檔備查的需要,在人力開挖邊坡、大中型地底房屋建筑和堤壩深基坑的開挖中選用路面遙感技術(shù),進行地質(zhì)編錄,并為相關(guān)的平穩(wěn)剖析和形成預報提供詳實的地質(zhì)材料和數(shù)據(jù)信息必需的。因此長江勘測技術(shù)研究所在“七五”“八五”和“九五”科技創(chuàng)新項目中開發(fā)設計和完善了“高邊坡快速地質(zhì)編錄系統(tǒng)”,并成功地運用于長江三峽永久船閘、瀾滄江小灣、清江水布埡等工程的巖質(zhì)高邊坡開挖中的地質(zhì)編錄。(3)GIS技術(shù)。在水利水電勘測地質(zhì)時,要應用GIS技術(shù)對圖片、數(shù)據(jù)信息及其圖像進行處理,同時管理數(shù)據(jù)庫及其分析數(shù)據(jù)空間。通過GIS的應用,提升了繪圖和分析數(shù)據(jù)等內(nèi)容的效率?,F(xiàn)階段在我國絕大多數(shù)工程應用MAP-GIS系統(tǒng)進行地質(zhì)勘測工作,該系統(tǒng)憑著其技術(shù)專業(yè)工作效率獲得普遍的運用。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開發(fā)設計,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,在互聯(lián)網(wǎng)適用下,融合幾個API接口,產(chǎn)生了更具有實踐價值的技術(shù)系統(tǒng)。GIS技術(shù)提供數(shù)據(jù)集成、存儲,追蹤并精準定位目標。RS技術(shù)負責語言信息。近幾年來VR技術(shù)被運用于勘測中,產(chǎn)生了VR-GIS技術(shù),將GIS技術(shù)收集的數(shù)據(jù)信息融合起來創(chuàng)建三維仿真模型,提供給測繪工程工作人員。(4)地質(zhì)勘探技術(shù)。地質(zhì)勘探技術(shù)創(chuàng)建在地質(zhì)勘測技術(shù)和方式融合的基礎上,地質(zhì)勘探技術(shù)應用觀察儀器設備對目標進行勘測,再應用數(shù)據(jù)信息技術(shù)解決數(shù)據(jù)信息。在工程中應用地質(zhì)勘探技術(shù)勘測地質(zhì)標準,能夠合理分辨地質(zhì)構(gòu)造及特性。這類技術(shù)更合適在野外勘測工作,能夠提供精確的勘測數(shù)據(jù)信息。地質(zhì)勘探技術(shù)能夠為勘測工作提供精確的數(shù)據(jù)信息,便捷于勘測工作順利進行。①地質(zhì)工程層析成像技術(shù)。此項技術(shù)主要是依靠既有的打孔或平洞,通過接納或反射的方法,完成針對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,并搭建基礎實體模型,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)勘測中運用該技術(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,并進行相對應的點評。②打孔彩色電視系統(tǒng)技術(shù)。該技術(shù)運用于水利水電工程地質(zhì)勘測工作上,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、光耦合器設備二者的有機結(jié)合。該技術(shù)可以通過數(shù)字圖像的方法,再現(xiàn)所勘測到的地質(zhì)情況,另外提升地質(zhì)勘測結(jié)果的應用生命期,提升勘測精準度的實際效果。③密度高的電法勘測。密度高的勘測方法歸屬于電阻勘測方法,為了實現(xiàn)理想化勘測效果,提早對技術(shù)剖析,在數(shù)據(jù)收集過程中獲得精確數(shù)據(jù)信息后,將其置放在被測量點上,利用相匹配的電級變換后完成信息收集。通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和評定后,持續(xù)提高工作效能。④淺層地震反射法的運用。該類技術(shù)方式運用在20世紀七十年代末八十年代初,作為當今運用普遍的一種地質(zhì)環(huán)境勘察技術(shù),其特性是前期利用性強,通過最佳對話框技術(shù)檢測后,其試驗較為成功。以P波或是SH波為前提條件,在這個基礎上對淺層反射地震源、最佳對話框等進行試驗后,能獲得精確的數(shù)據(jù)信息。以橫波動能為例子,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,能促使橫波的動能得到激發(fā)。在有關(guān)參數(shù)挑選觀察過程中,對屏幕分辨率及其信噪等技術(shù)有嚴苛的規(guī)定,執(zhí)行過程中累積許多工作經(jīng)驗,在數(shù)據(jù)的采集和解決上,獲得了相匹配的成效。運用ES數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)后,制作出系統(tǒng)和軟件圖像處理,對各種信息評定后,能完成數(shù)據(jù)信息信息的融合,從而提高工作效能。(5)工程項目勘探方式。就現(xiàn)階段來講,工程項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的方式。此項技術(shù)發(fā)展有悠久的歷史,技術(shù)標準相對完善,為水利水電工程項目的地質(zhì)環(huán)境勘察工作提供了強大的技術(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,其也是以往進行水利水電工程水文地質(zhì)勘察的技術(shù)問題之一。歷經(jīng)很多實踐,在對金剛石鉆進行清洗時可以用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)是較為常見的一種勘察方式。為合理提高鉆入效率,在工程施工時可留意下列三點內(nèi)容:第一,在對開孔麻花鉆進行挑選的過程時要緊密融合巖層的風化層水平。一般而言,打孔時要應用麻花鉆頭,巖樣管最好為0.3m~0.5m長。自此伴隨著打孔層的加深,可依據(jù)具體情況采用較長的巖樣管。第二,在對直徑和深度具體情況進行綜合性考慮后再明確,且對防水套管各位置應進行堅固聯(lián)接,且不能彎折。除此之外,還必須用粘土或是混凝土嚴實封閉防水套管口,防止巖粉進到防水套管中。第三,在歷經(jīng)孔口管換徑及其掉塊部位時要變緩速率,碰到摩擦阻力時要輕轉(zhuǎn)鉆探設備。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)境勘察過程中,應用一般的金剛石鉆入法,其通過率較低,因而可應用專業(yè)對于軟弱夾層層鉆技術(shù)提高鉆入的效率。此項技術(shù)的取芯鉆探設備關(guān)鍵包括牽正設備、堵塞警報系統(tǒng)及其有關(guān)的懸架設備等多個關(guān)鍵構(gòu)件構(gòu)成。④大口徑勘探技術(shù)。應用大口徑勘探技術(shù)可開鑿直接大概為80cm~120cm的鉆探,且其深層可調(diào)式,取芯時的深層可以達到五六十米??偟膩碚f應用大口徑勘探技術(shù)不但能夠通過巖樣及其孔邊的狀況來對地質(zhì)環(huán)境風化層、巖層、斷塊等層面進行全方位的觀察,還能夠同時對工程項目的巖石及其水文水利狀況進行研究。
5結(jié)語
總的來說,當今我國水利水電工程項目獲得了優(yōu)良的發(fā)展成效,但從具體情況看來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質(zhì)量。因為水利水電工程項目比較繁雜,工程施工周期時間較長,且在工程施工過程中受較多的要素的影響,工作人員理應落實工程勘察工作,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)運用到工程勘察中,可以使水利水電工程項目工程勘察的精確度獲得提高,推動工程勘察質(zhì)量的提升,為確保水利水電工程建設工程的總體質(zhì)量確立良好基礎。
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作者:劉新 單位:廣東城華工程咨詢有限公司
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