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水利水电工程物探规程

水利水电工程物探规程

水利水电工程物探规程范文第1篇

【关键词】水利工程;地质勘测

1、水利勘测设计质量面临的主要问题

从最近几年的安全鉴定报告和水利行业的设计质量检查以及质量管理情况来看,设计中出现了很多计算方法不够规范,以及设计参数选用不恰当,并且还出现了个别设计在不按照规定的程序作出论证以及审批等情况的发生,从我国水规总院对于前期项目进行的审查情况可以看出,曾经用过了一次性审查其通过率还不到30%,对于病险水库处理进行加固这一项目的检测情况之外,还存在着非常多的工作深度不够,设计方案设计不合理以及施工图案设计的没有达到具体要求等问题出现,甚至有的工程还出现完全忽视分析大坝的稳定性的情况。在进行水利建设这一过程最为常见的问题是投资难以控制,频繁更换设计方案,严重拖欠工期等问题。

2、影响水利勘测设计质量的主要因素

有关水利工程建设的勘测设计影响因素非常多,但是最主要的体现在如下方面:最近几年来我国进行了水利勘测单位从先前的事业单位进行改制成为现今的企业制,另外有些设计单位单方面为了赚取高额利润,外加整个水利工程建设的勘测设计行业质量管理制度并不健全,规定方面不够完善,没能跟上时代的反战,自我约束力在不断下降,对内部质量管理还有控制方面不够约束,对单位内部的专业技术人员在业务培养方面不够完善;水利设计单位由于在市场上供大于求,表现出无序的竞争状态,这也给设计单位带去了很大的竞争压力。有的设计单位一味追求高额利润,为了争取更多的设计项目,进而导致了无序竞争,出现弄虚作假的情况,尤其是使用资质挂靠以及虚报业绩的情况比较明显;在市场经济作用下,很多设计单位故意压低勘测设计费用,故意压缩水利项目勘测设计周期,而且还拖欠设计费用;很多民营和国外投资的水利工程业务为了实现更多的利润,要求设计单位为了减少工程故意在公益方面进行压缩投资,而且在扩大盈利方面不断放大,使得包皮的方案和实际的施工设计不一样;水利工程从一开始的设计阶段到后期的工程建设阶段,中间需要经历非常多的复杂环节和实践,并且由于受到水质以及水文,还有气象等因素的影响非常大。

3、工程地质勘探

3.1 山地勘探

山地勘探是指采用人工或机械进行剥土,或开挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表浅层地质情况的勘探手段,可直接进行试验、取样和观察地质现象,使用的工具和技术要求相对简单,故在进行地表浅层地质勘察时运用较多。这亦是山地勘探的缺点,即它的勘探深度有限。

3.2 钻探

近年来,钻探方法、工艺及其施工水平的提高,加快了水利水电工程地质勘测水平的发展,其主要表现在以下几方面:

3.2.1 钻头、钻机等钻探设备的发展。例如:从20世纪80 年代开始,研制出各种转速快、扭矩大、性能稳定的新型钻机。另外,对较完整的硬岩进行钻探时,金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头,大大提高了钻进速度和岩心采取率。

3.2.2 砂卵石层、软弱夹层、破碎带等特殊层位的钻进取样技术的发展。砂卵石层卡钻、难以钻进,以及同软弱夹层等特殊层位中钻进一样,岩芯采取率低、取样困难等一直是水利水电工程钻探的技术难题。在软弱夹层、破碎带中钻进时,由于岩芯对磨,岩芯采取率一直很低并且很难取到原状土样。

3.2.3 其它一些钻进工艺的发展。例如,绳索取芯钻探新工艺实现了在不提钻的情况下采取岩芯的目的,其在水利水电工程中的应用实践证明,该工艺大大减少了取芯过程中来回提钻的工作量,较好地解决了在软弱层等特殊地层钻进过程中经常出现的难题,如塌孔、取芯质量低等问题。

3. 3 工程物探

地球物理勘探简称物探,它是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场,通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。

3.3.1 重、磁位场勘探。重、磁位场勘探是最古老的一种物探,相对于地震勘探而言,其精度和可靠度较差。目前,由于一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用,使得重、磁位场勘探的精度有了很大程度的提高。同时,神经网络技术等在重、磁位场勘探中的应用,以及磁性矢量层析成像理论的研究和应用,使重、磁位场勘探在上个世纪获得了广泛的发展应用。微伽级重力仪的使用,使微重力测量被用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。磁法勘探主要用于区域和深部地质构造研究、矿产勘探、考古等领域,在工程地质勘测中应用较少。

3.3.2 地震勘探。在工程地质勘探中应用较多的为人工激发震源地震波勘探,其人工激发震源有多种。目前,地震勘探在水利水电工程领域发展较快。

近年来,地震CT已经发展成为一个方法系列,其成像方式发展到可利用直达波、反射波、折射波、面波等多种波组合,可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像,促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。

3.3.3 电磁勘探。包括天然场源的电磁测探(MT法)和人工场源的连续的电磁波勘探( EM

法)等多种方法。近年来,电磁勘探在水利水电工程中应用越来越广泛。例如,可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术,在水利水电工程中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素,取得了显著的经济效益。地质雷达(频率范围1~100MHz)是目前分辩率最高的物探方法。地质雷达对断裂带,特别是含水带、破碎带地层有较高的识别能力。

3.3.4 电法勘探。主要包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法。可分为稳定电流场理论、交变流法理论两个分支。在水利水电工程地质勘察中应用较多的是电阻率法。

综上所述,勘测设计主要是针对工程项目建设过程中实行全面规划以及描述的整体过程,勘测设计也被称之为是工程建设的灵魂。勘测设计文件作为工程施工建设的重要依据。如果勘测设计存在重大安全隐患,其后果将难以想象。所以,应该高度重视设计质量对于建设工程项目质量的影响,并且还应该在水利行业不断加强推行质量管理检查工作。应该加强并且全面推行监督和管理勘测的设计质量,在第一时间有关水利工程设计质量的有关监督管理办法,不断健全和完善管理制度,创建有效的质量管理机制,并且需要长期坚持下去;逐步研究真正有利于改善水利监管制度措施,制定相关办法,不断推进和开展整个水利行业工程设计施工图审查工作。

参考文献:

水利水电工程物探规程范文第2篇

【关键词】工程地质;物探;应用

前言

随着社会的发展,在当前的工程地质勘查中各种先进的技术和理论层出不穷,而随着这些层出不穷的技术以及理论在工程地质勘查中的发展应用,使得现代工程地质勘查的质量和效率都得到了大幅度提高,从而为我国的工程地质工作创造了有利条件,同时也为我国的经济建设奠定了坚实的基础。物探方法是当前工程地质勘查中应用较为广泛且实用性非常高的方法,随着物探方法在工程地质勘查中的发展应用,使得我国工程地质勘查的水平得到了显著提升。然而就物探方法在工程地质勘查中应用的实际情况而言,要想进一步提高物探方法的水平和工程地质勘查的质量和效率,加大对物探方法以及工程地质勘查的分析研究力度不仅意义重大,而且迫在眉睫。“物探”是地球物理勘探的简称。物探在满足我国资源、环境与工程领域中的需求方面作出了重要贡献。近几年的物探工作围绕资源、环境、工程这三大市场。其仪器装备方法技术取得了长足的进步和发展,为经济社会的发展作出了贡献。传统的工程地质勘察手段有钻探取土、标准贯入试验、双桥静力触探等,这些常规方法也有各自的适应范围,如果单单采用一种勘察手段是不能达到勘察目的的,采用多种勘探手段,相互补充才能达到较好的效果。

一、工程物探工作的特点分析研究

基于地质条件多变引起的电场、地震波场、磁场、重力场、地热场、放射性等物理场的变化,可选用电法、地震法、磁法、重力、测温、放射性勘探等各种方法,在陆地、水域和地下(井中及坑道)等不同条件下很多岩土工程、环境地质问题,其中包括地下水、地质构造、滑坡、埋藏物、物理特性的探测等。物探方法高效、经济、施工灵活、信息丰富,能取得较好的探测效果。工程物探具有如下特点:一是工程探测深度小。工程设计探测的地下地质问题多为浅层,地球物理探测的深度多为几米到几十米,最深在百米左右。

二是探测精度高。工程建设单位希望城市物探方法有较高的精度,深度与平面位置误差达到厘米级。三是施工场地狭小。工程地球物理探测作为工程地质勘察、工程测试任务,常要求在几天或十几天内快速完成,其中抢险工程评价项目,则可能要求在一天或几个小时提供探测结果。

二、地质勘察中常用物探技术方法及基本原理分析研究

1、电法勘探。电测深法是测量观测点深度方向以下视电阻率变化规律,以研究地下不同深度的岩层的分布状况的一种方法。在研究覆盖层厚度及岩性变化情况等有广泛应用。新近发展起来的高密度电阻率法在城市工程中,成为以获取浅层导电性信息较为活跃的方法,在地质结构划分、地下管道探测中发挥着重要作用。所研究的对象主要是有不同电阻率的水平岩层,最有利的条件是呈水平或倾角不大的岩层,而对倾角很大的岩层,解译工作也会变得困难。所以采用此方法的前提条件:测量的目的层和周围的物质必须存在明显的物性差异,通过一定的电极装置测得视电阻率异常的分布规律,达到认识地下地质体电性结构的目的。

2、电剖面法。电剖面法和电测深法没有本质不同,都是以研究人工电场在地下的分布规律为基础,是广泛采用的一种方法。它与电剖面法配合,对研究基岩面起伏规律、断裂带分布等效果较为明显。主要有对称四极法及联合剖面法等。电法勘探主要研究对象是沉积岩。在电法勘探中,岩层电性差异是进行电法工作的物理前提(即电阻率差异)。影响电阻率(主要是离子导电)的主要因素是岩层含水情况,同时还决定于水溶液的矿化度、水溶液的存在状态。如果水在岩石中呈分散和不连通方式,则对电阻率的影响较小,而互相连通状态则使岩层电阻率大大降低。因此在同样含水情况下,矿化度不同电阻率也不同,甚至差异较大。沉积岩在含水情况下电阻率可达数千万,另外孔隙度小的岩石电阻率较高(岩浆岩及大部分变质岩),而孔隙度大、渗透性小的岩石(各种泥岩)其电阻率较低。

3、地震勘探。地震勘探主要有反射波法及折射波法。主要原理是根据对反射波或折射波时间场沿测线方向的时空分布规律的观测确定地下反射面或折射面深度及构造形态及性质。地震勘探相比其它物探方法,具有精度高、解释成果单一的优点,但是成本相对较高。我们所看到的物探剖面是一种经过校正后的并赋以地质内涵的反射波或折射波时间剖面(实质是不同地质体的反射波或折射波波速差异)。地震勘探成果同其它物探解释成果一样,由于物理力学指标差异,不同地质体的波速有可能相近,而相同地质体由于所遭受的内力或外力地质作用不同,波速也有可能不同。浅层折射法在覆盖层探测中具有技术优势,在隐伏构造、空洞以及考古探查中也有成功应用,但是该方法受施工场地影响明显。直达波法或透射波法是波速测试的主要方法,对测试条件的依赖较强。弹性波CT技术已可为工程建设场地动力学研究提供有价值的参数。

三、物探方法发展展望

1、 技术方法发展。鉴于工程涉及的地质与检测问题,探测技术将会进一步提高,多波理论会得到进一步应用,可利用的物理波场的频谱范围会越来越宽,电磁波谱可利用的范围由纯直流扩到雷达波,弹性波谱由瑞雷波向超声波频率扩展。陆地声纳法、地震映像法、高密度电阻率法、大地电磁电导率剖面法等探测数据快速连续自动采集技术将会日益活跃。

2、物探仪器设备的发展。复杂的地质勘测环境条件要求仪器设备具有良好的防尘、防震、防潮等性能,要求增强其智能化程度、具有捕捉较大动态范围的长远信号能力,仪器将会由单一化的专用仪器向多功能化发展,促进各种探测方法相互渗透和综合应用。

四、结语

自改革开放以来,我国的经济建设步伐随着加快,从而使我国的经济呈现出高速发展的态势,而在我国的经济建设过程中,工程地质勘查所起到的作用自然不言而喻。工程地质勘查为我国的经济建设和能源资源的开发都起到了极其重要的作用,尤其是在城市地下工程的建设过程中,对各种物探手段原理的了解有助于我们正确使用物探成果,提高对各种地质体工程地质性质的认识。因为相似的物探曲线或接近的数值并不一定属于同一地质体,而同一岩性也可能有不同的的物探曲线或接近的数值(如同一岩性中不同风化带地震波波速不同)。物探成果是地质研究的理论依据,对其正确使用必将能提高地质工作效率和精度,为生产和科研带来可观效益,促进生产力更快发展。

参考文献:

[1]潘广灿,张金来.岩土工程勘察中常见问题探讨[J]. 2004

水利水电工程物探规程范文第3篇

【关键词】:中小型水电站;工程特点;地质勘察;问题

云南中小电资源丰富,随着西部大开发,云南迎来了中小水电站开发的高峰。近20年来我院在云南进行了近60座中小型水电站进行勘察设计工作,为充分利用云南水能资源作出了应有的贡献。中小型水电站的建设已成为云南县域经济建设发展的新的增长点,同时也有效地缓解了县级电力紧张的局面。

1 中小型水电站工程特点

1.1 中小型水电站工程建设特点

对近20年来我院在进行的近50座中小型水电站工程的统计,引水式电站44个(最大为维西县南极洛河,1080m水头、装机96 MW),混合式电站3个(达开68MW、块泽河36MW、把边江长田电站84MW),河床式电站3个(罗平色依电站24 MW、牛拦沟电站20 MW、南康河25 MW),小型电站,装机为0.5~2.55万kW不等,工程规模均不大。这些水电站有以下特点:

(1) 坝低库小,水库条件简单,水库淹没及工程占地少。引水式的电站位于山区小型河流上,坝较低矮,库区范围小,引水线路大部分采用隧洞引水,河床式的电站库水一般不出河槽,都尽可能地减少了征地和移民数量。水库成库条件好,库区地质问题相对简单。

(2) 引水式水电站多以隧洞引水为主,而且线路较长,洞径小,水头高。一般山区小型河流落差大,通常采用引水方式进行发电,有的电站通过长引水线路获得较高的发电水头,如南极洛河水电站通过近5km的引水线路获得近1080 m的水头。高水头电站设计要求相对较高,地质工作对隧洞的成洞条件以及围岩稳定性进行了评价,但有些电站地形复杂,交通条件差,给地质工作带来一定的难度。

(3) 坝型以重力坝为主,坝高较低。高坝有1个,块泽河电站高拱坝90m,中坝有达开电站35m、色依电站45m土石坝,长田电站68m(土石坝),南康河拱坝68m。低重力坝占80%以上,是中小型水电站的一大特点,各电站多是结合工程实际情况,根据其地质条件及当地的建筑材料来源情况等综合经济比较后确定的坝型。

1.2 地质勘察工作特点

在各中小型水电站的地质勘察过程中,工程地质勘察的工作内容基本按照《中小型水利水电工程地质勘察规范》[1]和参照《水力发电工程地质勘察规范》[2]执行。同时这些中小型水电站的工程地质

勘察工作基本上都是由各市、甚至县一级的勘察单位进行,勘察经费、勘察手段、设备和技术力量参差不齐,勘察产品质量有高有低,有些勘察成果质量还有待于提高。与大型工程比较,云南中小型水电站

地质勘察工作具有以下特点:

(1) 勘察阶段简化,周期短,费用少。中小型水电站工程一般技术难度不大,水工建筑物对地质的要求也相对较低,按规范,小型工程地质勘察阶段可适当简化,一般分为规划和设计两个勘察阶段和施工地质阶段。按照水利部水电[1997155号文《关于调整小型水电站工程设计阶段的通知》的要求,小型水电站工程的可研和初设两个阶段可以合并为一个阶段,缩短了前期工作周期,加快工程建设速度。各地在开展中小型水电站工程地质勘察工作中一般均按照有关政策执行,也充分发挥了地质工作的作用。

(2) 勘察手段单一,轻型勘探及现场试验少做。这些中小型水电站的地质勘察工作在勘察手段上差别不大,一般是在收集和利用工程区已有的地形及区域地质资料基础上,勘察手段普遍采用地质测绘和机械钻探相结合的勘察手段,极少采用物探、以坑(槽)探、钻勘探手段,现场试验一般不做,只有中坝以上,进行探洞、现场试验。在各工程的坝址勘察中,一般均进行了机械钻探(重型勘探),成本较高,勘察周期相对较长,但能够准确地评价坝址地质条件

(3) 地质参数取值以工程地质类比为主,工程地质评价与“地质问题”和“工程”二者结合不够紧密。地质参数的选取多是在少量的试验成果基础上采用工程地质类比法和靠地质人员的经验判断提供物理力学参数建议值。

(4) 施工地质服务投入不足,施工期地质验证的第一手资料收集有待于加强。有些勘察单位为节约成本或人员力量不足,对施工期的地质工作重视不够,缺少对资料的收集,没有对前期地质工作进行很好的验证、总结,不利于勘察队伍水平的提高。

2 地质勘察工作需注意的一些问题

随着《中华人民共和国可再生能源法》的颁布,确定了水能在可再生能源中的主体地位,其中农村水电(装机在5万kW 以下小水电)明确列入了可再生能源当中的水能能源,对中小型水电站的规范开发建设有着现实的意义。近年来,云南各地进入了中小型水电站的建设高峰期,我们必须重视中小型水电站的工程地质勘察工作,在此提出一些问题供地质同行们参考。

(1) 坚持按照规范要求,分阶段进行地质勘察工作。地质勘察工作是水电站工程建设的基础,不按一定的程序进行深入的地质工作,就难以取得可靠的地质资料。地质问题对于一个工程区来说,是一个循序渐进的认识过程,地质勘察工作应遵循科学的工作步骤,一般先由面到点,由宏观到微观,由地面到地下,由浅人深的原则开展各项工作。中小型水电站与大型电站相比,虽然工程规模小,但是“五官俱全”,必须查明影响工程建设的地质问题,确保工程安全,所以地质工作应坚持按照规范要求,分阶段进行地质勘察工作。

(2) 地质与设计密切合作,确定主要工程地质问题。中小型水电站工程地质勘察工作经常由于资金、设备等条件的限制,不可能投人较多的勘探工作,又必须把地质问题讲清楚,地质应与设计专业密切合作,了解水工建筑物的特点,初步确定工程的主要工程地质问题,便于有针对性地开展外业工作。对于中小型水电站的库区地质问题,引水式电站位于山区,库区范围小,河床式电站库水一般不出河槽,只要库区不存在严重的渗漏问题,水库能蓄水,一般说库区地质问题不会影响到工程的建设。枢纽建筑物(坝址、溢洪道、引水线路及厂址)地质问题,一般在勘察初期,宏观上首先要掌握工程的区域地质资料,经过地面地质测绘把工程区的基本地质条件摸清,进入设计阶段时,应充分了解设计意图,分析已有地质资料,找出可能影响工程建设的主要地质问题,对不同建筑物有针对性地布置勘探工作,做到有的放矢,把勘探工作量放在需要解决问题的地方,可以节省勘察工作量和缩短勘察时间。对于一些小型水电站工程,在地质测绘基础上确信工程地

质条件简单,勘察工作可以适当简化,而一般地质问题和一些不良地质现象,如一些小断层破碎带的处理等可在施工开挖揭露以后再研究处理方案。

(3) 强调采用有效的勘察手段,辅之于经验。

中小型水电站工程规模较小,地质工作一般以地质测绘为主,因地制宜地采用有效的勘察手段,针对不同的地质问题采取不同的勘察手段,结合经验判断,把地质问题查清。充分运用已有工程的勘察经验就是强调了工程地质类比法和经验分析法在中小型水电站地质勘察中的作用。在经验上,云南已建成的电站较多,各地掌握了较丰富的勘察经验,同时也积累了大量的基础地质资料和工程处理方法的经验,地质人员的经验也越来越丰富。往往中小型水电站地质勘察由于资金等条件限制,不可能做较多的试验工作,岩土物理力学试验也不可能做得很多的组数,但又必须提供岩土的物理力学参数。在上报项目中多是在少量的试验成果基础上采用工程地质类比法和靠地质人员的经验判断提供物理力学参数建议值。地质人员在运用类比法时需注意的是类比的条件应相类似,如建筑物基础的地层岩性相类似,水工建筑物的特点相类似等,在相类似的条件下提出的地质参数建议值才更符合实际。

(4) 提高地质评价水平。地质勘察成果的主要内容一般包括工程区的基本地质条件以及地质评价的结论和建议。地质评价是在查明工程区的基本地质条件的基础上,加强勘察成果分析,结合工程的特点,抓住主要的工程地质问题,对工程不同的建筑物提出一个准确、合理的地质评价意见以及地质参数、具体的工程处理建议等。有些项目的地质评价内容没有很好地结合水工建筑物的特点进行评价,没有把“地质问题”和“工程”紧密结合,造成评价的内容空洞,缺乏实用性,地质评价的水平还有待于提高。地质评价是应抓住主要工程地质问题,如那恩水电站建高拱坝,应对坝肩拱座进行稳定性评价,评价内容应包括拱座的抗滑稳定、变形稳定以及渗透稳定等。对于重力坝,常见的地质问题是坝基的抗滑、变形问题、绕坝及坝基渗漏问题、两岸开挖边坡的稳定问题以及大坝下游的冲刷问题等。建在砂卵石层的闸坝如信都、扶隆水电站,突出问题是砂卵石层的压缩变形、渗漏及渗透稳定问题以及下游冲刷问题等等。在综合评价的基础上,提出合理的地质参数以及工程处理的建议。

(5) 重视施工期的地质检验、资料收集。中小型水电站工程在勘察阶段受各种条件限制,不可能投入大量的勘探工作,加上地质体的隐蔽性和复杂性,前期勘察不可能完全查明建筑物的工程地质条件,施工开挖后可利用暴露的有利条件,全面检验前期勘察结论,及时修正地质评价,为优化设计方案及工程处理方案提供依据。

(6) 重视总结提高。一个水电站工程从规划设计到施工,再到运行,对地质工作来说是预测、检验、验证的过程。通过资料收集,可以充分地检验设计阶段的地质勘察成果。通过施工期地质系统的工作,对前期地质工作的勘察方法、手段以及地质资料的分析判断等进行总结,改进不足之处,积累成功经验,才能够使地质人员水平迅速提高。

3 结语

云南中小型水电站具有坝低库小,水库条件简单,水库淹没及工程占地少;引水隧洞长而小,水头高,设计要求高、勘察周期短、费用少等特点,本文研究了我院近20年来各中小型水电站的勘察成果,分析其地质勘察特点,并提出了地质勘察需注意的一些问题,供电站建设者们参考,有不足之处敬请批评指正。

参考文献

[1] SL55―2005,中小型水利水电工程地质勘察规范

[2] GB50287―2006,水力发电工程地质勘察规范.

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水利水电工程物探规程范文第4篇

关键词:水利水电工程;地质勘测;方法

1 全球定位系统(GPS)的应用

GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。

2 遥感技术的应用

遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。

2.1 区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。

2.2 水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。

2.3 岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。

2.4 中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。

2.5岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。

2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。

3地理信息系统(GIS)

GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 转贴于

4工程物探技术

在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。

4.1地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。

4.2钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。

参考文献

[1]杨连生.水利水电工程地质[M].武汉:武汉大学出版社,2004.

[2]王妙月.勘探地球物理学[M].北京:地震出版社,2003.

[3]封云亚,沈春勇.喀斯特地区水利水电工程勘测与处理新技术[J].水利水电技术,2005,36(9):70~73.

水利水电工程物探规程范文第5篇

水利水电工程中的钻探施工环节和采矿、采煤、石油勘探等钻探施工均有所不同。水利水电中的钻探施工侧重于需要准确无误地分析出水利水电建筑物下的土石,岩层的特性与状况,确定地下岩层的划分位置,评定地下岩层的稳定性等。而采矿、采煤、石油勘探等钻探施工侧重于勘探目的和钻进工艺等方面。对水利水电的钻探需要对不同层位原状样进行各种物理力学和水文地质的测试,对地层的稳定性、区域的稳定性和地层的渗透性都需要做出合理的评定,这样才能对水利水电建筑物的安全性做出合理的施工预案,从而设定切合实际的工程造价。水利水电钻探施工中,必须要对作业环境进行一个全方位、多角度的了解,查明覆盖层的地质组成和厚度等情况,以利于制定合理的施工方案,确保钻探施工的顺利进行。

二、水利水电灌浆浆液材料

灌浆通常使用水和水泥、粉煤灰和外加剂等混合成的浆液。标准情况下,浆体制成的立方体试件,在标准情况下养护一周,并将亚强度控制在5兆帕以上。同时,浆体在施工中由于其具有优良的可泵性、保水性以至于浆体密度高不能很均匀地铺满板底的空隙。由于在现行灌浆施工规范中并未对此做出明文规定,我们可以与预制梁板压浆的施工经验进行对照,做水泥浆稠度实验漏斗,把浆体全部自由流完的时间当作流动度从而得到挖制。在同标准条件下,进行不同水灰比和材料配比之间的试件强度和流动度结果,在水泥净浆中不掺减水剂,使得其流动性都优越于同条件F粉煤灰水泥浆体。因此,对没有减水剂的水泥石,它的流动度应大于等于16s,而掺有减水剂的浆体中其流动度最大不超过26s。当然施工中浆体的流动度不能过小,控制在20~30s之间最合适,否则会出现泌水现象。

三、水利水电钻探与灌浆技术方法

1.水利水电钻探技术

根管清水钢粒钻进方法在施工过程中使用钢粒的冲击破坏岩土层的结构,再用清水充当清洗液冲洗,钻探时套管要不断跟进前端,以保护钻探截面的完整性,对岩土层的取样由专门的卡料结构完成,清水作为冲洗液有利有弊,清水价格低廉,容易制备而且能对钻头前端工作部分进行水冷,以降低钻头前端产生的高温,但是清水同时也容易破坏卡料结构获取的岩土层试样,造成难以对水利水电工程施工环境的地质情况做一个准确的判断和分析,即使通过提取返回清洗液中的岩土残渣进行一定程度的补救,但是仍然难以对岩土地貌具体分布做一个判断。钢粒钻进时,冲洗液量的大小也要准确控制,过大造成钻探前端难以迅速推进,过小不利于提取岩土试样。

2.水利水电施工中灌浆技术方法分析

近几年我国的灌浆施工技术得到长足发展,其环保、耐久性好、可以应用于各种苛刻的施工环境,并且灌浆施工成本低。在灌浆材料方面,现在也是品种多元化、应用面广。灌浆施工技术方面的研究也不断的改进和创新,在灌浆设备、仪器方面我们现在实现了产能化、固定形式化、系列化、成套化、标准化和环保化,其设备不仅能适应各种施工场合,其效率也相当高。水利水电灌浆施工技术一般有:混凝土灌浆技术、诱导灌浆技术。混凝土灌浆技术是最先被用于水利水电建筑坝体的堵漏和加固。随着灌浆技术的日益革新,混凝土灌浆技术也日新月异,我们将混凝土的防水抗震的特性应用得更好,所以在水利水电工程中混凝土灌浆技术的重要性是不可改变的,其前景更加广阔,全国范围内已有多个成功应用混凝土灌浆工艺建筑大坝和水利工程的先例。诱导灌浆技术是一项新兴的施工技术,它的工艺流程比较特殊,其主要是依据电化学的原理对施工中利用阻力或是利用浆液的成分和温度等因素来对水利水电中的中岩层的侧压力和控制浆液的流动范围,从而对水利水电工程建筑物进行加固。

四、讨论灌浆施工中应注意的事项

在水利水电工程中,灌浆施工环节重中之重,此环节的质量要求极高,关键控制点多。在此施工环节我们必须注意:灌浆施工方案是否适合;操作技术人员是否在施工过程中监督到位;工程进度是否合理等。控制灌浆工艺质量的关键点在于:依据工程预案对施工现场进行实际勘探,根据勘探情况制定合理的灌浆工艺技术,包括选择浆材,参考施工环境的温度分布、地质分布等,力争使灌浆工艺最大程度地契合工程特点。

(1)采用劈裂灌浆方式进行灌浆时,劈裂现象

必然会首先发生在载体中垂直最小主应力的平面上。

(2)劈裂灌浆方式一般是应用数值法和曲线法

相结合来确定灌浆载体中发生的水力劈裂性质。当流量与水头呈线性关系时,水在裂隙中呈层流状态,灌浆载体中未发生水力劈裂;流量与水头呈平方根函数时,渗流呈紊流状态,可能裂隙中发生了阻塞或裂隙中的充填料被压密;当流量的增长高于水流的增长时,表明渗流断面已被扩大,这是由于载体劈裂、裂隙充填物被冲走或裂隙变形等原因所致。

五、结语