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水电勘测设计论文

水电勘测设计论文

水电勘测设计论文范文第1篇

[关键词]水利水电 工程建设 地质勘查

中图分类号:TV221.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)34-0164-01

所谓地质勘查,其主要任务就是在工程建设前,对工作区的地质条件进行勘测,并作出分析、 评价;预测水利水电工程建设中可能出现的问题,针对性地提出解决措施。近几十年来,水利水电工程建设中,地质勘查研究工作已经有了多方面的发展进步。从勘查技术、测试技术,再到数值分析技术等都取得了迅速的发展,但是由于地质勘查环境的复杂性、地质信息获取难等原因,导致水利水电建设中地质勘查工作还不完善,还存在众多问题。

一、目前水利水电工程建设中地质勘查的现状及不足

水利水电是我国社会电能供输的主要来源之一,兴建水电站是保证地区供电正常的基本条件,这些都依赖于水利水电工程建设的可持续发展。受主、客观因素的限制, 我国水利水电工程建设还处于相对落后阶段,水电站项目改建依旧达不到预定的成效, 水资源总体利用率偏低。为了改变传统水利水电项目建设的现状,新时期水利部门倡导把地质勘查工程融入水利水电建设中。这一方案起到了多方面的工程作用,如经过详细的地质勘查环节,可以提前查明水电站所处区域的地质构造、地层、岩浆岩及蚀变化特点,掌握地质病害发生的规律,为项目施工做好充分的抗病害准备。

地质测绘(填图)、地质工程编录和必要的钻孔勘探与取样试验工作,是目前地质勘查的重要技术程序与手段。要完成该项技术工作,各勘探单位又大都在有限时间及人力资源配置上深感压力,有着力不从心且须承担的极大考验。

总结水利水电工程建设中的主要问题,地质勘查方面主要表现为:①前期工作不足,如某个水利水电项目正式动工前,工程单位缺乏必要的准备工作,尤其是地质勘测不全面,误导了后续施工方案的制定; ②地质病害普遍,由于水电站所处地方条件的特殊性,如洪灾、地震、泥石流等时常发生,破坏了水电站建筑设施的完整性。

基于现状,目前地质勘查工作中存在的难点、弱项和失误等,仅就工作技术条件及水平的改进上看,应值得业内关注,对其改善和提高。

二、水利水电建设中地质勘查的必要性

2.1 水利水电工程建设的特殊性与复杂性

水利水电工程建设的特殊性首先表现在其工程建筑物的特殊性。一般建筑工程标准化较为规范化,可以见到基本相同甚至完全相同的建筑物设计,或者部分及全部套用的标准设计图纸。然而水利水电工程建筑物则不然,成千上万座水库大坝中,不可能找到两座完全相同的大坝。决定水利水电工程建设大坝规模、坝型、结构等工程要素的自然条件很复杂,其中工程建设所在区域或工作区地质条件则是最主要的自然条件之一。水利水电工程建设的特殊性是其与水密切相关,其中包括地下水与地表水,其所承受的荷载主要是水荷载。水利水电工程建设一旦失事,损失将十分惨重。如新丰江水电站,它是广东省最大的常规水力发电站。电站以发电为主,兼有防洪、灌溉、航运、供水、养殖、压咸、旅游等综合效益。通过水库滞洪,可使下游147万亩农田免受洪灾威胁,并能发展电力排灌,增加灌溉面积,还可压退东江下游河口咸潮上涌,改善农田及居民用水,提高下游航运能力。大坝为混凝土单支墩大头坝,最大坝高105m,长440m,曾经受6级地震考验而安然无恙。通过水库调节,可使东江百年一遇洪水降为20年一遇。

2.2 地质勘查工作的实践性与经验性

地质勘查理论的任何一项新进展、新方法、新技术,都必须通过大量试验研究、分析论证和工程实践的检验。许多工程实例足以说明采取慎重态度的必要性。有些工程从分析计算上看是安全的,实际上却出了问题,而另一些工程通过计算认为不安全,却安全运行了数十年。因此,我们搞水利水电工程建设,工程经验往往又是起决定作用的。

三、水利水电工程建设中地质勘查的主要内容、方法

通过地质勘查明确水利水电工程建设的地质条件、论证工程地质问题、选择地质条件优良的建筑场地、研究工程兴建后对地质环境的影响等。水利水电工程建设中必须查明和解决的地质勘查问题主要有:库区地层岩性、地质构造、地貌及物理地质现象、水文地质条件,水库渗漏、浸没、淤积、库岸稳定,坝基稳定、渗流、渗透变形、沉陷、渗漏、坝头边坡稳定,岩体工程地质分类、承载力、允许渗透水力坡度、液化、基坑涌水量、建筑材料等。

水库工程地质勘查内容包括:水库地质条件、水库渗漏的性质、途径和范围,计算参数的确定,计算公式的选用,计算成果及其分析和说明,处理方案的建议和结论。水库浸没区地质条件,地下水壅高计算参数和公式的选定及计算成果的分析说明,浸没标准的确定。根据水库运用水位预测的浸没范围,浸没区的分类,可能的发展情况和防护措施的建议。库岸稳定性分段,不同设计水位时的不稳定岩土体的位置、高程、方量,主要地质条件,计算参数选择,计算成果和观测资料等以及失稳影响和防治措施的建议。评价水库诱发地震的条件潜在震源区的确定及其震级上限的预测。

各建筑物的工程地质勘查内容包括:坝、闸址工程地质条件(包括地质概况与选定坝型、坝轴线、枢纽布置方案有关的工程地质条件,坝基岩体工程地质分类,工程地质问题及评价和有关工程地质问题处理的建议。

引水隧洞工程地质勘查内容包括:工程地质条件分段及说明,围岩工程地质分类和工程地质问题评价及处理建议。渠道工程地质条件应包括:工程地质条件分段及说明,渠道建筑物的工程地质条件和工程地质问题评价及处理建议。

斜坡现场以不扰动底层的情况下,开展各项地质勘查工作,从而获得斜坡地层的物理力学性质,其同室内试验方式相比能够更好的在工程场地进行测试,并且不需要对土质进行取样;其次,其所测试影响的范围要明显室内试验方式,从而能够具有更好的代表性。由于这种方式能够使用良好的多种原位测试方式,所以其也能够获得更好的地质物理力学指标以及地层剖面;最后,这种测试方式也具有较好的经济性以及效率性,从而较好的节约了勘查时间。

地质勘查采用的方法主要包括钻探、物探、坑探,三种勘探方法均有规程规范遵循。通过钻探、物探、坑探、触探、静探、十字板剪切、岩体应力测试、岩体地质描述、渗透变形试验、压水、高压压水、注水、抽水试验、地下水动态观测等,在充分的工程地质分析与论证的基础上提交设计建议值。

参考文献

[1] 王思敬.工程地质学的任务与未来[J].工程地质学报.1999,7(3):195~196.

[2] 韦港.工程地质随想(二).中国水利学会勘测专业委员会,2000.年学术研讨会论文集[G].北京.中国水利水电出版社:2000,126~128.

[3] 龚晓南.21世纪岩土工程发展展望[J].岩土工程学报.2000,22(2):238~239.

水电勘测设计论文范文第2篇

【关键词】水利水电;勘测;设计水平;进步;发展

一、我国水利水电勘测技术的发展历程

我国社会主义市场经济的发展和进步推动了水利水电事业的发展,在改革开放60多年以来,我国的水利水电事业得到了极大的发展,其工程建设工作和以前相比产生了巨大的变化,相关的水利水电技术水平从以前的落后已经发展到现今处于世界顶尖水平上来。回顾我国水利水电技术的发展历程,主要可分为以下几个阶段:第一阶段,该阶段主要包括了第一个五年计划以及三年经济恢复时期,具体时间为1949~1957年。在该阶段中,我国初次尝试组建相应的水利水电勘测设计单位,同时开始自行设计并逐步修建出了国内第一批大型水利水电工程,如佛子岭、大伙房以及官厅等,从而给我国水利水电事业的发展打好了基础,积累了许多的经验;第二阶段,该阶段主要包括国名经济调整阶段和“”时期,具体时间为1958~1965年。在这一阶段,虽然当时我国经历了一段坎坷的时期,但是水利水电事业依然继续在往前发展;第三阶段,该阶段主要是指“”时期,具体时间为1866――1976。虽然在该阶段中,我国的水利水电工程难免会收到影响,但是从总体技术水平上来看,水利水电事业依然处在持续发展的过程中;第四阶段,该阶段主要是指当时我国对水利水电事业进行调整改革和整顿的阶段,具体时间为1977~1983年,我国的水利水电事业在该阶段内加强了对水利水电勘测设计的研究和开发,然后对我国了许多大江大河进行了全面的水利水电工程开发项目布局和规划工作;第五阶段,该阶段我国的水利水电事业正处于改革发展的新时期,具体时间为1984~1999。该时期修建的如三峡、二滩等水利工程,代表了我国当时的水利水电水平已经处于世界顶尖水平;第六阶段,该阶段是最后一个阶段,时间包括从2000开始至今。随着我国越来越多的大型水利水电工程项目的开工建设,代表我国的水利水电事业已经进入的一个飞速发展的大时期。据相关报道显示,我国的大型水利水电项目是最多的,水利水电各方面的技术已经处于了世界的领先水平上,并且还领导了全世界水利水电技术的发展与进步。

二、我国水利水电工程的勘测手段

对水利水电工程来说,其勘测工作的深度及精度直接关系到整个水利水电工程的整体质量和功能水平。随着我国水利水电事业的逐渐发展,其工程建设的规模也在逐渐增大,这样在对水利水电工程地质勘测的深度、广度、以及精度提出了更高的要求,以前的传统的工程勘测技术和方法已经无法满足现今社会不断发展对水利水电事业的需要。近年来,随着地质学的飞速发展,我国水利水电事业的勘测技术也处速发展的过程中。

(一)勘探技术

水利水电工程的地质勘探主要包括了钻探、物探以及山地勘探等三种勘探方法,具体主要为:第一,钻探。在以前传统的钻探工作中,主要使用钢砂钻进、根管钻进以及合金钻进等方法进行,而随着科学技术的发展,各种转速快、扭矩大和性能稳定的新型钻机的出现,当前在水利工程钻探工作中已经使用金刚石钻头取代了传统的钻头,并使用SM植物胶和MY21A植物胶冲洗液、金刚石钻进砂卵石层取样等新型技术的应用,极大的促进了我国水利水电工程的钻探技术的发展。第二,物探。物探方法主要包括了重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探、地震波勘探以及电磁波勘探等,其中前三种是以位场理论作为基础,后两种是以波动理论为基础。第三,山地勘探。与其它两种勘探方法相比,山地勘探的施工技术比较简单,使用的工具也很方便,因此其主要应用在对地表浅层进行地质勘探,但是其缺陷在于勘探深度不足。

(二)野外试验技术

工程地质野外试验水平的发展主要体现在试验仪器和设备的发展上。例如,在灌浆试验中应用的止浆栓塞现今已经发展成为高压气塞,而灌浆孔浆液的注入量记录则已经从传统的人工记录发展为使用自动灌浆记录仪进行记录。

(三)测量技术

近年来,在我国大型水利水电工程地质勘测过程中已经开始使用3S技术。3S技术主要包括:全球定位系统(GPS)、遥感(RS)、地理信息系统(GIS)等三种技术。其中,通过在高程控制使用GPS技术,可以有效解决地质勘测中跨河与跨沟水准无法传递的问题。在勘察区控制点比较少,或者在林区、山区等视野环境比较差,并且观测条件受制约的区域中进行地质勘测工作的时候,通过使用GPS技术不仅可以提高勘测效率,还可以确保勘测的精确性;RS技术主要在水利水电工程前期的勘测工作中应用的比较多,通过和其他的勘测方式进行搭配,有助于进行大面积的地质勘测,从而尽量减少外业的工作量,提高勘测效率;而GIS技术主要用于制图,其可以自动制作平面图、柱状图、剖面图以及等值线图等工程地质图件,并且还能解决地质勘测中许多相应的数据问题。

参考文献

[1] 穆文智.对现阶段做好水利水电勘测设计工作的探讨[J].黑龙江水利科技,2013,41(8).

[2] 陆立振.水利水电勘测设计项目合同管理模式的探讨[J].企业科技与发展,2012(14).

[3] 刘志明.中国水利水电勘测设计技术进步与发展[J].中国水利,2010(20).

水电勘测设计论文范文第3篇

关键词:水利水电 工程地质 技术审查 勘察质量 基本原则

近年来,水利水电工程勘测设计报告一次通过阶段性技术审查的很少,一般都要补充修改报告,二次报审甚至三次报审才能勉强通过。为什么会出现如此多的重复性工作?最直接的解释是勘测设计产品的质量不能满足要求。我院是水利水电工程建设项目勘测设计技术把关的主要机构之一,主要任务就是工程技术审查,凡是国家投资(部分或全部)的水利水电工程项目,不能通过我院的技术审查,就不能上报立项上马兴建。

影响勘测设计产品质量的因素可以列出许多,政治的、经济的、社会的、人文的、专业技术的等等,我们只讨论纯技术性的。笔者在本文中浅议关于某些工程勘察产品质量问题之后,主要还是从工程技术审查的角度,就我们所审查过的具有一定代表性的工程技术问题的把握原则,就工程地质专业(其他专业不议)而言作些浅显分析,希望对从事水利水电工程地质勘察的朋友们有些帮助。从不同角度对某些技术问题开展讨论,或许是有益处的。

1 关于工程地质勘察产品质量的理解

物理产品是大家十分熟悉的看得见摸得着的物质所组成的有体型轮廓的物理实体,例如大楼、大坝、桥梁、汽车、飞机以及日常生活用品中的书桌饭碗等等。物理产品的质量,可以用明确的质量特性来描述:a)功能性;b)可信性;c)安全性;d)适应性;e)可实施性;f)经济性;g)时间性。

逻辑产品也是大家所熟悉的,例如勘测设计产品、文化产品、软件产品等等。逻辑产品的质量与物理产品的质量有较大区别,可能不太适宜采用关于物理产品的质量评价体系进行界定。因为,勘测设计报告图纸这样的逻辑产品,是生产出大坝这样的物理产品的前奏,因此又被称为工程建设的“前期工作”;而大坝这样的物理产品的质量特性必须是物理产品生产出来之后才能检验。问题的根本还在于,怎样用逻辑产品的质量特性来有效地控制其将产生的物理产品的质量特性?显然,我们已经越搅越糊涂了!20世纪90年代后期,水利水电工程勘测设计系统曾经组织参照物理产品的质量评价体系搞过一阵质量特性评定实施细则的推广应用工作,好像后来也没有什么实质性的勘测设计产品质量的起色。

关于建设工程和工程勘测设计的质量控制,国家建设部和各行业均了若干法规性文件(《工程勘察企业质量管理体系标准》、《勘察设计质量管理标准》、《建设工程质量管理规定》、《建筑工程质量监督管理实施办法》、《建设工程质量管理条例》、《水利水电工程设计文件质量特性和质量评定实施细则》、《ISO900X》等)和标准(各类《规程》、《规范》、《强制性条文》等),还有质量管理和控制的专门机构,质量体系认证中心、质量技术监督局(站、所、中心等)、资质认证等。从20世纪80年代开始的“全面质量管理(TQC、QC小组)”,到20世纪90年代的轰轰烈烈的“贯标”运动,21世纪开始的“强制性条文宣讲”、“资质认证”、“质量认证”等运动,甚至不惜采用高科技的“工程勘测设计信息管理系统”等等,措施可谓全面,但却永远也不可能不出现工程质量问题,就像法律再严格但永远不可能不出现犯罪问题一样。

可见,关于勘测设计产品的质量问题,我们除了许多措施手段之外,也许还要从更为全面更为人性化的方面去考虑,就像国家强大了经济发展了但还需要加强哲学社会科学研究一样,勘测设计产品的质量问题,或许也该去寻找新的出路了。

2 工程地质勘察产品常见的质量问题

根据笔者的理解,工程勘察产品质量的优劣主要应该表现在:基础资料、分析论证、专业结论和成果表述四个方面。之所以技术审查通过率低,自然与勘察产品质量有关。体现质量优劣的这四个方面是紧密相关的,任何一个方面的放松,都将影响到产品的整体质量。

2.1 基础资料

基础资料的获取一般有两条途径:收集和实测。我们只要随意翻开任何一本专业教科书,都可以见到关于如何获取基础资料的详尽阐述。

2.1.1收集类资料

一般说来,工程区的区域地质资料,基本地质环境条件,一方面可以从一些公开出版发行的图书、教科书、地质图、专著、专业性期刊杂志上获取,最权威的是全国各省区都有的《区域地质志》;另一方面可能是前人留下的、他人提供的,或其他行业为其他工程已经提交的勘察报告、工程介绍等等,尽可能收集为我所用。

我们在工程审查中感到,此类通过收集就可以获取的基础资料,在工程地质勘察报告中却往往大有欠缺,主要表现在引用资料不能做到合理取舍为我所用,对正在勘察中的工程针对性不强,不能明确地给读者一个清晰的工程区地质环境的概念,也不能正确地应用这些已有资料为自己工程添砖加瓦。当然这还是属于不足之处的小问题,只要认真对待即可解决。

2.1.2 实测类资料

针对正在勘察的工程的实测类资料是必须的也是最可靠的。此类资料包括勘探类(钻探、硐探、坑槽探、物探等)、地质测绘类(地质填图、实测剖面、地质描述、洞穴测试等)、测试类(岩土体室内外各种试验测试、渗透测试及长期观测、地质体变形位移监测等)以及由这些实测资料经过分析整理后的归类资料。

实测类资料最怕做假。尽管个别造假资料并未对工程带来灾难性后果,但其性质是十分恶劣的,后果也是最可怕的。实测类资料要尽可能避免以偏概全,例如某岩溶工程区经调查某一高程有泉水出露,但就以此当成该区岩溶地下水位,是不可靠的。

实测资料的分析整理是较为复杂的课题之一。经分析整理后的资料,需要提出工程区各类岩土体物理力学参数的地质建议值。这个地质建议值的技术含量最高,是建立在可靠的测试资料、类比资料和地质师的经验之上的,也是地质师对工程区地质环境的理解、对所在工程建筑物受力条件和运行条件的理解、对工程总体把握的程度等等方面的反映。从这里也可以看出,地质参数与地质师的专业素质关系重大,从而导致了人为因素的存在。学术界研究了许多地质参数的取值方法和理论,试图消除人为因素。我们搞工程,数学力学计算分析是必不可少的,然而某些方面仍然是经验性半经验性决策,这就是人为因素。当采用了所谓的理论方法消除了人为因素之后,不知道是科学的还是非科学的!请不要忘记毛泽东时代强调的是“人的因素第一”。

实测类资料中对工程稳定(边坡、坝基、洞室等)有重要影响的地质缺陷体、结构面、洞穴区、渗漏区等条件的查明,边界条件的确定,技术要求较高,需要认真对待,重大问题还应考虑专门性勘察研究。此类问题对于重大工程一般不会遗漏,非重大工程出问题的较多。

2.2 分析论证

在充分获取基础资料的基础上,结合工程实际进行分析论证,这是体现地质师的技术水平和学术思想的升华过程。我们的许多勘察报告所欠缺的正是分析论证这一环节,因此地质师们往往又被学院派人士白眼为理论素养不足的地质匠。当然,经验丰富的地质师对学者们的讽刺也是有说法的,因为学者们时而也在工程实际面前大跌眼镜。

其实,就搞工程而言,最实用最能解决工程实际问题的理论就是最好的理论;深入浅出摆事实讲道理式的文字说明就是最有说服力的分析论证报告!那些让人看不懂的与工程实际相去甚远的所谓的理论性很强的杰作,请学者们慢慢研究去。地质师们需要做的其实也很简单,就是用我们已经掌握了的经过实践检验的正确理论和方法,去分析回答工程中的实际问题,在工程勘察报告中讲出道理,作出评价,这就是理论与实践相结合的最好体现。当然,在分析论证充分说理的过程中,地质师的丰富经验与创新思想相结合,碰撞出超级火花,就可以申请工程院院士了。

我们所常见的工程地质勘察报告,在分析论证方面略显不足的主要表现在少有或没有分析说理的过程;有时应用的分析方法和理论不符合当前研究的工程实际问题;所选取的类比工程与当前工程有本质性差异;对设计意图吃不透因而地质评价的针对性不强;对基本资料研究不透因而对问题的分析不能深入;缺相关专业的知识而导致对问题的研究抓不住实质;对规范的理解存在唯书论;等等。

2.3 专业结论

工程地质结论应该包括:确定性结论、推测性结论、可能性结论和暂时无法作出的结论。根据所掌握的资料和对工程的把握,通过认真的理性的分析论证,准确地给出地质专业性结论,这是地质师的基本任务。当能够明确地得出确定性结论时,一定不要拖泥带水留下尾巴影响工程技术决策或误导后续勘测设计工作;而对于基础资料不足分析论证不充分暂时作不出明确性结论的,就一定不要勉强作出结论,但必须提出建设性的解决方案;对于推测性和可能性结论,则应留有余地并提出继续开展相应工作的建议。

地质报告中关于专业结论方面存在的问题主要有:某些问题没有结论,例如摆了许多水库区的地层岩性条件之后,并不回答水库渗漏与否这样的实质性问题;某些问题超权限作结论,例如库区矿产问题,只能由地矿部门来回答且必须出具确认性文件;某些问题结论错误,例如某一类软弱夹层对某一类工程的稳定问题并不起控制作用,但却被作为主要问题来研究;还有一些不属于地质专业的表态性结论,例如坝址选择,我们只能从地质专业的角度实事求是地分析论证工程地质条件的优劣就完成任务了,并不需要我们这个专业去进行什么施工方便经济合理这样的综合性比较。这就相当于侦察兵和情报部门的任务是搞清敌情为战略决策服务但并不负责战略决策一样。当然有时地质专业在工程决策中可以起到决定性的作用,那也是多专业全面比较综合评价的结果;只有当地质环境恶劣到根本不宜兴建工程,或兴建工程代价太大甚至可能诱发严重地质灾害时,地质专业就可以起到一票否定的作用。

2.4 成果表述

工程地质勘察成果以勘察报告和图件的形式提交。报告和图纸主要是逻辑性质的产品,这些逻辑产品的形成,是一个复杂的思维过程。一本勘察报告,你完全可以从字里行间去读出报告编写者的工作态度、业务水平、学术思想和工作能力;你更可以体验那些报告的校核人、技术把关的总工程师们的工作态度。你也可以从一张普通的工程地质图去感悟制图者的专业境界。工程地质勘察报告主要由前述的基础资料、分析论证和专业结论三大部分内容组成,其中存在的技术质量问题前面业已阐述,下面我们主要集中于报告编写方面的讨论。

2.4.1 工程地质勘察报告

水利水电工程地质勘察报告,与工民建系列的岩土工程勘察报告有本质区别,完全不能相提并论。岩土工程勘察报告较为规范化标准化,甚至已有软件帮你写报告,你只需要填写一些基本数据就可以了。水利水电工程地质勘察报告没有标准的编写格式,只有大致轮廓的章节顺序。因为不同工程区条件和问题差异太大,分析论证的过程需要根据工程的复杂程度安排大量文字章节,辅以若干插图插表,以及分析计算成果等等。

勘察报告编写质量主要表现在章节安排、逻辑顺序、文字质量、插图插表,最后是编辑打印等等方面。工程勘察花去了大量人力物力时间财力,成本较高,最终成果就是提交的勘察报告,因此在报告的编写方面下功夫不够差错较多是很不值得的。

2.4.2 工程地质图

工程界勘察已实现了计算机制图。图形看上去很美观漂亮,但有时却往往经不起专业推敲,甚至存在一些制图常识性错误。例如图纸上的图形在图例中找不到,给本来就令人头痛的地质图带来识图困难;而图纸上没有的却在图例中出现了,这种情况在手工制图中决不会出现,因为多画一个图例就多花一分功夫,而用计算机制图时就被一个简单的拷贝命令立即成批地实现了。图件方面表现出的质量问题,一般还不是专业技术方面的,主要是制图者、校核人审批人工作态度的反映。

3 阶段性工程技术审查不能一次性通过的技术原因

近年来有相当比例的水利工程勘测设计报告不能一次性通过技术审查,在工程地质专业中纯粹属于技术原因的有两大类:第一类属于实测类资料差得太多,必须按需要布置地质勘探试验等外业工作予以获取。第二类属于基本资料尚可,但分析论证不力,结论有误;或尚差缺部分外业资料但并不影响到本阶段的技术设计方案的变更或重大修改,可以放到下阶段去补充勘察,但本阶段需要补充内业工作,修改勘察报告达到阶段性要求。第一类问题影响较大,补充外业勘探试验工作也会受到许多客观条件的限制,周期较长,有可能还会失去当前项目立项时机,因此应尽量避免。

最近我们审查过一个水利枢纽工程(初步设计阶段),230余米高的双曲拱坝。按规范要求,两岸30m~50m高程应有一层勘探平硐控制,但此工程两岸仅仅只有一至二层勘探平硐,且还不全在坝肩位置上,对于影响到大坝抗滑稳定的地质结构面的空间方位和性状等问题根本不能有效控制,现场岩体力学试验只有两组,完全不能满足高坝工程分析研究对基本资料的要求,属于勘探工作量严重不足且地质条件对工程设计方案有重大影响,设计方案没有可靠地质基础资料的支撑,重大技术问题不清楚不落实,技术审查当然不能通过,并且需要补充大量地质勘察试验工作。

大家知道,拱坝由于受力条件的特殊性,因而对坝基(肩)地质条件的要求是所有坝型中最为严格最为苛刻的。坝基岩体结构面的空间方位、性状、物理力学性质,对大坝抗滑稳定和变形控制都具有至关重要的影响。任何分析研究推测判断,没有可靠的勘探资料予以确认,是不能作为设计依据的,特别对于重要工程的关键部位更是如此。规范规定30m~50m高程就要有一层人可以进去详细地进行地质测绘、试验、结构面统计等等地质工作的勘探平硐,也是从众多工程实践中归纳和提炼出来的,属于必须遵照执行的硬性规定。上面这个工程实例比较典型,勘察工作出现了较大反复,在此列举希望引以为戒。

当然,某些特殊问题也有留到施工期去补充勘察的。例如某工程为当地材料坝,河床坝基存在5m~12m厚第四系冲积砂砾石覆盖层,初步设计阶段的工程地质勘察应该对此覆盖层进行详细勘察,覆盖层的颗粒级配、密实程度、液化性质、变形特征、承载能力等均应作出评价,以便对覆盖层作出保留还是开挖的设计决策。但是往往许多工程在前期工作中由于种种原因,达不到作出保留与开挖的准确评价,这时可以考虑留到施工期继续研究,但在前期工作阶段宜按覆盖层全部开挖考虑,施工期可以通过补充工作后考虑全部开挖、部分开挖或全部保留的决择。

4 争取阶段性工程技术审查一次性通过的基本原则

阶段性工程技术审查不能一次通过,不一定是地质专业的原因。本文不涉及其他原因和其他专业的问题,只议工程地质专业争取一次性通过技术审查的基本原则。其实,前述第3节的工程举例中,已经表明了工程地质专业技术审查通过与不通过的基本尺度,这里我们来归纳出几条,以便大家来共同把握。

(1)勘探工作量应基本达到规范要求。特别是对于混凝土高坝类坝型,其对地质条件的要求远高于当地材料坝坝型,勘探和试验工作量至少应达到或接近规范规定的最低要求,不能像前节中列举的拱坝实例那样相差太远。

(2)对于本阶段稍微欠缺一些勘探试验工作的,地质应建议按最差条件考虑工程处理措施,这就是暂时不能作出确定性结论的,以工程量“包得住,留有余地”的方式去处理;各类地质建议参数在初期勘察阶段也应按“包得住,留有余地”的原则考虑。如此处理后,可以考虑将欠缺工作量留至下阶段补充,地质参数和设计方案也可以待下阶段进一步优化。

(3)本阶段的基本地质结论可以在下阶段的深入勘察中进一步充实和论证,但至少对重大工程地质问题应有一个基本把握,在勘测设计初期阶段就不应被遗漏。例如在项目建议书阶段水库不存在渗漏问题,可研阶段发现存在重大渗漏问题,这是不能允许的;又如可研阶段选定坝址初定坝型,不能在初设阶段由于地质原因将坝址和坝型都推翻重来;再如需要进行工程处理的地质缺陷,在项目建议书和可研阶段即需要打足处理工程量,不能随着勘测设计阶段的深入由于地质原因导致处理工程量的大幅度增加。

(4)基础资料不能有假,本阶段提交的工程地质勘察报告的质量基本满足本文前述的阶段性质量要求;各类地质图件其全,质量符合技术要求。

把握好以上这四条基本原则,对于工程地质专业来说,一次性通过阶段性技术审查就没有问题。当然,这主要是针对大型枢纽工程而提出的,其他类型的工程可参照考虑,注意理解“原则性与灵活性的准确把握”。

5 结束语

工程勘察产品是逻辑产品,其质量特性不同于物理产品。此逻辑产品的质量实际上也就代表了整个工程勘察阶段的工作质量。水利水电工程地质勘察的阶段性技术要求,现行规范有明确规定,满足了规范的技术要求,也就满足了勘察产品的质量要求(如果没有其他更为权威的质量标准,现行规范就是老大)。

水电勘测设计论文范文第4篇

【关键词】工程地质;水文地质;勘察

勘察工程地质时,水文地质勘查作为一项极为重要工作,却极易被忽略,从事工程地质勘察人员,一味注重岩土类型、地质结构与性质问题研究,而忽略水文地质参数勘察。在工程地质中,水文地质问题通常不被重视,而只是作为形式化、象征性工作,某些区域因水文地质比较复杂,对水文地质问题研究不够充分,时常发生岩土工程危害、地下水问题。因此,通过水文地质勘察,为工程施工、工程设计提供详细水文地质信息与资料,方可缓解岩土工程受地下水的危害。笔者根据自身多年的工程地质勘察经验,分析工程地质与水文地质勘察。

1 工程地质勘察和水文地质勘查目的

工程地质是调查、研究各种地质问的难题,解决建筑工程、人类活动的各类地质问题,实施工程地质研究,有利于查明拟建工程的地质条件,客观评价、分析工程区域的地质问题,科学预测地质条件可能对建筑施工的影响。因此,强化工程地质研究,为建设单位工程选点、工程施工提供地质数据。若遭遇不良地质问题,可提供行之有效的处理计划。工程地质研究主要包含岩土力学性质、化学性质、物理性质,岩土组织结构、岩土组成成分。

首先,工程地质勘察。针对大型工程而言,给予科学、合理的地质勘察,主要为分析建筑物现场与周围的地质条件,预测地质问题的可能性,有效发挥地质条件的优势与作用,避免出现不利于地质的因素,为工程设计与规划、工程施工与管理提供准确地质资料。针对工程地质勘察而言,主要分为四个阶段:规划与可行性研究、初步与技术实施。其一,规划勘察,初步采集地质资料与数据,规划勘察任务为:对地貌与地形等资料进行采集和整编,掌握天然建筑材料情况,普查建筑材料;其二,可行性研究。选定河流规划、河段规划方案之后,再实施可行性研究,目的在于选定坝址方案、引水线路方案、枢纽布置方案等,并进行地质论证,为其提供可靠、准确的工程地质资料;其三,初步设计。确定工程坝址及场地之后,给予初步勘察设计,主要为分析建筑物区域与水库区域的地质条件,对枢纽布置与坝型选定进行地质论证;其四,技术实施设计勘察,检验阶段,对地质资料进行总结,进而提升建筑物设计的优化率。

其次,水文地质勘察。分析水文地质条件,掌握地下水形成及分布规律,对水质与水量进行评价,获取准确、科学的水文地质信息数据。在水文地质勘察过程中,通过各种勘察技术、测绘技术,结合试验与观测方法,有效解决水文地质的可能性问题,掌握水文地质条件。

2 工程地质测绘与水文地质测绘

首先,工程地质测绘。按照不同设计阶段,其比例尺也不同。同时,按照建筑物类型、地质条件、建筑物规模等因素,选择不同的比例尺。小比例尺为1:100000~1:50000测绘,中比例尺为1:25000~1:10000测绘,大比例尺为1:1000~1:5000测绘。

其次,水文地质测绘。现阶段,我国已初步形成与完善水文测绘站网,创建了专业性、整体性的测绘团队,长期从事测绘工作,积累相关的水文资料与经验,主要任务是为水量、水质监测提供科学信息服务。另外,也为预测与预报、评价与分析提供水文测绘服务,针对地质勘查而言,水文地质测绘作为基础性工作,对水文地质条件与地貌、构造进行调查。给予水文地质测绘,获取地下水文因素、气象因素,分析地貌特征、地质特征,查明地下水排泄条件、补给与径流,掌握含水层分布规律、埋藏条件。另外,按照地下水资源,初步评价其开采条件,为建设部门提供准确、完整的水文地质资料、水资源资料。

3 工程地质勘探和水文地质勘探

针对工程地质勘察,地质勘探属于其重要性、关键性工作。分析任一工程存在地质问题,地质条件复杂,研究工程区域的地下、地表,给予定量评价、定性评价,均需依靠勘探工作。

首先,物探工作。针对不同岩层,存在不同性质特点,包含放射性、磁性、刚度、密度等,采用科学探测仪器,有效测定岩层的物理性质,根据物理场特征,对异常情况进行分析,结合地质资料,分析地下地质物体的状况。对于工程勘探,通常选择用弹性波勘探法与电法勘探法。电法勘探采用仪器对岩土导电性差异进行测定,进而识别地下的地质状况,以岩石电学性质为基础,岩石电性差异、孔隙大小、富水强度等因素,均可能影响电法勘探结果。因此,需配合钻孔、试坑校验,方可获得准确、可靠的判别资料。使用电法勘探,需考虑地形条件,要求地形起伏差小,因此电法勘探法普遍应用于河谷区、平原地区。物理勘查方法主要分为三种:其一,高密度电阻率法。它是根据岩体的导电性差异来进行物探,一次性可以采集多装置数据,主要研究深度方向的电性变化和水平方向的电性变化。对有效异常的比值数据进行参数换算,有利于推测前者的灾害埋深和范围,它主要应用于深度较浅的采空区、岩石分化层等勘查;其二,视电阻率法。主要是对采空区的填充空气的电阻率与硫化物矿体的电阻率的进行鉴别,应用于圈定采空区;其三,瞬变电磁法。这种方法主要根据不接地回线或接地线源发送一次脉冲电磁场的间歇期间,利用线图或电极对地下半空间二次涡流场的变化进行观测,而且这种方法的信噪比高、分辨率强、探测的深度、速度较大、较快,容易发现采空区的异静。

其次,钻探工作。在钻探过程中,需采用探测工具与设备,利用人工与动力的结合作用,对岩石进行旋转切割,或者冲击凿碎,简历直径小与深度达的圆形钻孔。待取出岩心,可直观反映地质岩性与地质构造。从钻孔去除水样或岩样,给予实验室试验,试试钻孔之后,给予灌浆、水文地质与工程地质试验,对预应力进行长时间观测。同物探比较,钻探不受环境限制,可直接取样,直观观察岩心,具有较高的勘探精度。

4 工程地质野外试验和水文地质野外试验

对于工程地质勘察、水文地质勘察而言,野外试验作为重要勘察手段,是定量评价水文地质问题,工程设计与施工,认识水文地质条件所需参数的重要获取手段。

首先,钻孔压水试验。采用专业性的止水机械,设置间隔性钻孔段,在钻孔段,选择固定水头试试钻孔与压水,让水通过孔壁裂隙,可直接渗透至周围,直至渗透水量逐渐处于稳定状态。根据试验段长度与渗入水量,确定压水水头,分析裂隙岩石水渗透性能。

其次,抽水试验。选择一定抽水设备,在地下暗河、方塘、钻孔、上升泉、截流工程上进行抽水试验,对含水层各项参数进行测定,对地下水的水文地质、运动性质进行判断,分析地下水和地表水的水力关系。

5 结束语

综上所述,工程地质勘察作为一项复杂性、系统性的工作,其勘察结果好坏,对工程选点、设计、施工具有直接影响,而水文地质勘察作为工程地质研究的重要内容,建设单位必须重视水文地质勘察。进行水文地质勘察,主要为研究水文地质条件,为查明地下水的分布规律与形成规律,评价地下水的水质、水量,为国民经济建设提供可靠、准确的水文地质数据,在水文地质勘察时,可采用钻探方法,加强钻孔压水试验与抽水试验,为工程建设更为准确、科学、可靠的水文地质资料。

参考文献:

水电勘测设计论文范文第5篇

关键词:基本建设项目 勘测设计 水利水电工程 设计监理 咨询

1 概述

我国的基本建设项目,从20世纪80年代开始实行改革,从计划经济逐步向市场经济体制过渡。基本建设项目推行了项目法人(业主)负责制、招标投标制、建设项目监理制和合同管理制。发展到现在,我国的水利、能源、交通、建工、铁路等基本建设行业的建筑安装工程、设备制造采购工程的合同实施均采用了“四制”。实践证明,采用“四制”可以在市场体制条件下更好地保证工程质量、工程进度、控制工程项目投资。

然而,基本建设工程的勘察设计项目实行上述“四制”比起工程建设项目工程来还滞后很多。特别是勘察设计项目的招标投标制和项目监理制在许多行业还未真正实行。究其原因,我认为有以下几点:

(1)我国勘测设计单位原来是按行业分属各部门,条块分割管理的。计划经济时期,其勘测设计任务由上级主管部门下达。目前,勘测设计单位正在由事业单位向企业单位转化,但还没有真正脱离部门领导,推向社会。近年来,各个行业的勘测设计企业化的改革力度很大,但发展很不均衡。

(2)我国基本建设项目大多是由国家投资兴建的公共工程项目,许多项目是项目的可行性研究完成报国家批准后才组建项目业主,由项目业主代表国家管理该项目。许多大型工程项目,勘测设计单位比业主先介入项目,仅由设计单位与业主签订“勘测设计合同”,谈不上业主对设计项目进行招标。

(3)我国规范勘测设计市场的法律、法规和相应的勘测设计市场管理制度还不健全。尽管我国在1983年颁布了《勘察设计合同管理条例》,但我国勘测设计市场发育不完善,相应的设计规程规范、勘察设计收费办法、勘测设计资质管理等文件和条例等有很多部分不适宜市场管理体制的需要。所以我国基本建设项目,特别是大型工程项目的勘测设计招标还有很长的一段路要走。

2 我国水利水电工程设计市场概况

2.1 水利水电工程的特点

水利水电工程属关系国计民生的公共工程项目,多由国家投资。一般工程规模大,工期较长,投资大。工程的设计方案受诸如水文、地质、气象、地貌自然条件,移民等社会条件影响比较大。

2.2 历史背景

我国水利水电工程的勘测设计、工程建设及运行管理都隶属于水利部和原能源部。我国水利水电项目的勘测设计由六大流域管理机构(水利委员会)和八大水电工程勘测设计院分区域和条块分割进行。同时,各省区有省属水利水电勘测设计院,从事本省的水利水电工程的规划、勘测、设计工作。这样从历史上就形成了我国水利、水电工程勘测设计条块分割的格局。

水电工程要从事长时期的水文、水能资料的收集,并由所在区域的勘测设计院进行规划,而这些资料长期由该流域管理机构或勘测设计院掌握,造成了勘测设计单位对该工程项目的勘测设计垄断地位。

我国水电工程的业主有流域滚动开发的,也有单个水电工程的开发公司。他们一般都是滞后于勘测设计单位介入工程,由于勘测设计单位预先掌握了工程的基础资料,因而也不可能能进行勘测设计招标,仅能依靠原规划设计单位进行设计工程,只补充签订勘测设计合同并进行合同管理。 3 水利水电工程需要进行设计监理

设计是工程建设的灵魂,设计方案的优劣,直接关系到工程的功能、投资效益以及安全运行,对勘测设计加强管理,是完善工程项目法人负责制的一项有效措施,因而对设计进行有效的管理和监督是必要的。

3.1 什么是设计监理

在计划经济时期,勘测设计院设计的的水利水电工程设计方案(可行性研究报告、初步设计报告)要经过水利水电规划设计总院进行审查。这就是行业主管部门对下属设计单位的设计进行管理和监督,而且其设计费计划有时也由规划设计总院下达。现在推行水电项目项目法人(业主)负责制,由项目法人全权负责水利水电工程项目的资金筹措,征地移民,工程建设管理,协调社会各方关系等方面的工作。因而项目法人也理所当然要管理勘测设计工作,保证前期勘测设计工作按时提供优质勘测设计成果,以满足工程建设的招标投标和工程施工的需要。目前多数水利水电工程的开发公司人员较少,有些公司内部有一些水利水电设计方面的行家,但远不能满足对勘测设计成果进行审查、管理的需求。因而项目法人须借助外界的力量对工程的设计进行监督、控制和管理,以使工程的设计方案满足功能要求,安全、可靠,技术经济指标优化。设计监理就是监理单位受项目法人单位委托对设计单位进行的勘测设计工作过程及勘测设计成果进行质量、进度以及工作费用实行控制和管理,以使设计单位提交满足勘测设计合同需要的、技术经济指标较优的勘测设计成果,并提供满意的技术服务。

在工程项目批准立项的前提下,设计监理有以下几项工作内容:

(1)根据工程立项的预可行性研究报告和有关批文,审查勘测设计单位的“设计大纲”;

(2)组织工程设计方案投标和评定设计方案;

(3)协助项目法人选择勘测设计单位,委托勘测设计任务,帮助签订(下一阶段)勘测设计合同;

(4)督促、检查勘测设计合同的执行,进行设计质量、进度和费用控制;

(5)进行勘测设计预可研阶段以后各阶段的设计成果审查,使勘测设计单位提交可行性研究成果,招标设计成果和施工详图;

(6)过程中进行必要的设计方案的研究、核算。在现阶段,我国的水电工程设计监理可作(3)、(4)、(5)、(6)项工作。

3.2 我国现阶段对勘测设计控制的几种模式

近几年来,我国的水利水电项目的项目法人也是借助外界的专家或单位对设计单位的勘测工作进行控制,主要有以下模式:

(1)业主白行管理型:有些工程初步设计已经国家审查批准,其后的勘测设计管理工作由业主自行与设计单位签订合同,进行质量、进度和费用管理。并从社会聘请专家对设计成果进行审查,保证勘测设计成果的质量。三峡工程等都采用厂这种模式。设计审查的责任由业主承担。

(2)前期设计监理型:在设计之初,就聘请有资质的咨询机构对设计合同进行管理,控制设计质量、进度和费用。咨询机构有大量的技术专家,也负有设计成果的审查责任,监理从一开始介入了设计方案,对方案有较深的理解。清江水布垭、雅砻江二滩等工程就是这种模式。

3.3 设计监理和施工监理

设计监理是业主依据监理合同和勘测设计合同委托的设计监理对设计单位的勘测设计进行监督、控制管理,协调业主与设计单位的关系与并与双方一起把勘测设计成果做好。

施工监理则是业主依据监理合同和工程施工承包合同委托施工监理单位对工程建设质量、进度和合同费进行控制。

后者主要代表业主管理工程建设,协调业主与承包商之间的关系,一般不与设计单位发生直接的关系。对业主转发的施工图进行审核以检查施工图与施工合同的偏差及施工图的正确性。

两者的工作对象,依据的合同和工作内容、工作方式等均不相同,相同方面是都对业主负责。对业主而言如果监理单位有合格的设计咨询和工程监理资质,设计监理和工程监理选一个监理单位,从勘测设计到工程建设进行全工程监理则最好;它对工程特点比较熟悉,能更好把握设计、施工质量和进度,也可减少业主的协调工作量。

4 结论

(1)在水电工程界开展设计监理是必要的,它能帮助业主更好地控制工程勘测设计质量、设计进度和设计费用。从而更好地贯彻项目法人(业主)负责制,对设计质量进行评估和把关。

(2)推行设计监理象推行工程建设监理一样,有许多管理方面的工作要做。

①国家主管部门要出台相应的设计市场管理文件,健全设计监理行业指导文件,规范设计监理的工作内容和行为,规范设计监理行业的收费标准。以方便勘测设计工作的管理。主要要搞好设计资质管理和咨询资质管理,建立设计和监理单位的资质认证和信誉管理制度,资质认证和市场准人和清出、处罚等要结合起来,以便在设计、咨询领域扶优扶强,优胜汰劣。要求设计监理具备高水平的专家,并且有独立、公正的立场。