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摘要:随着全民生活水平的提高,人们对水利水电工程的要求也越来越高,为了确保水利水电工程的质量,获得良好的经济效益,做好地质勘测工作具有重要意义。本文从地质勘察阶段入手,切实落实地勘工作,确定好地下参数,为设计与施工质量的提升打下前期保障。笔者在参考相关文献资料的基础上,针对水利水电工程的地质问题与勘察设计问题,从水利水电地质勘察技术现状入手,对其发展趋势进行了简要分析,以供参考。
关键词:水利水电;地质勘察;数据
0引言
水利水电工程建设的首要工作为地质勘测,这一项工作将决定水利水电工程建设的整体质量。较好的地质勘测方法与技术有助于提高水利水电工程质量,准确客观的地勘报告可以为后期设计工作的有效开展给以基础的数据支持,能够尽可能确保设计指标与工程实况的一致性。而地质勘察工作的有效开展必须要有可靠的勘察技术为支持,故有必要加强对相关技术的研究与分析工作,进而在了解其实质的基础上,将其合理引用于工程实践中,以此全面提高地质勘察效率与质量。
1 水电工程地质勘察主要方法
水电工程体量大,建设工期长,多处于环境地质条件复杂的地段,为保障工程质量,提高勘察成果的准确性、有效性和实用性,有必要加强工程地质勘察工作,要通过有效的地质勘察,实现对建设地段地质条件的全面掌握和合理分析,为后期工程的顺利实施打下坚实的基础。工程地质勘察常用的技术方法主要包括工程地质测绘、工程地质勘探、工程地质测试与试验、工程地质观测与监测、工程地质物理模型与数值分析等。水电地质勘察工作具有研究范围广,涉及学科领域多、勘察工作量大且周期长、采用的方法和手段需要有针对性等特点。因此,勘察技术方法的选择与勘察工作效率和成果质量关系十分密切。要利用先进的勘察手段和方法对现场进行地质勘察,提高水电工程的勘察精度和工作效率。在开展工程地质勘察时,应该结合实际需求灵活的选择勘察方式。
2水利水电工程地质与勘察问题
2.1水利水电工程地质问题
就水利水电工程的地质问题来看,主要存在水库、坝基岩体以及边坡三方面。无论是拦河筑坝而构建的地面水库还是大面积开挖形成的地下水库,其在蓄满水以后,受人为干预影响,水库附近的水文与地质条件都会产生不同程度的变化,这就给附近区域工程地质条件的勘察带来一定的困难。且在水库蓄水完毕后,其地质条件也将更加复杂。如在水位上升的情况下,由于水流的冲刷,会导致洼地、岸壁产生地质问题,可能出现水库地震、塌岸等事故。而不同类型的水库,其坝基建设形式也会存在一定差别,且对地质条件的标准也存在差异,在坝基岩体存在缺陷,存在未发现软弱岩层或土层时,很容易出现失稳开裂问题。另外,水利水电工程的边坡如存在缺陷,很容易产生不均匀形变,继而出现坍塌、开裂等病害问题。一般来说,基岩、地质结构、地下水以及地形等因素都会对边坡稳定性产生影响,在其本身存在安全风险因素的情况下,如盲目建设水利水电工程,不光质量难以得到保障,还容易引发重大安全事故,故必须合理利用地质勘察技术,全面把控地质、地形以及水文地质条件,进而通过可靠的地勘报告,为工程后期建设给以可靠的基础保障。
2.2水利水电工程勘察问题
目前水利水电工程在勘察过程中,普遍存在作业凭经验行事,操作不规范等问题,而当工程建设地点地质水文情况较为复杂时,勘察工作往往难以得到有效的开展,不按科学的程序勘察,不光效率低下,也会造成勘察结果存在一定偏差。具体表现为勘察所得基础资料参数客观性与精确度不高,报告内容过于偏向于地质,难以为后期水利水电工程的设计提供可靠的参数支持。比如,在勘察过程中,部分勘查人员并未落实对地下软弱层的合理判定,对地下物体的具体位置、分布情况以及深度等难以给出精确的报告。另外,部分勘察设计人员的职业技能与职业素养不高,综合素养不强,难以切实实现对地质资料的分析与处理,对既有资源的利用能力不强,很难辨别资料参数的真伪性。该类问题都会制约勘察质量的提升,容易给后期工程埋下安全隐患。
3水利水电地质勘察技术现状
水利水电勘察技术的合理应用是保障勘察结果精确性的重要基础保障,合理利用该类技术能够切实提高勘察工程的质量与效率,而就目前主流的地质勘察技术来看,主要有以下几类:
3.1物探技术物探技术
全程地球物理勘探技术,该技术主要依托于观测仪器,实现对工程建设地点勘察区域地球物理场地条件的观测,进而依托于对采集数据的处理与分析,实现对地质结构的有效判定,能够实现对地下物体位置、大小以及埋深等参数的确定。伴随着工程勘察技术的不断发展,现今国内勘测设计单位已经引进了较多先进的勘查仪器,如信号增强式地震仪、声波仪、钻孔彩色电视系统、透视仪等等,但使用最为广泛的主要是钻孔彩色电视系统,其体积较小,携带方便,不需要耗费太大能量,使用稳定性强等优点,在物探过程中发挥了极大作用。另外,地球物理层析成像技术也得到了较为广泛的应用,其可以利用已有钻孔,通过发射与接收电磁波波速的测定,实现对地质情况的判定与评价。
3.2地理信息系统
地理信息系统(GIS)可自动完成对等值线图、柱状图、平剖面图等地质图的绘制,还能够有效完成对图像的处理,具有较强的数据存储、管理、处理与分析能力。目前我国使用最为广泛的地理信息系统为中国地质大学开发的MAP-GIS系统,其以MAPCAD为基础进行开发,在空间数据采样、存储、分析等方面有着显著优势,同时配置了基本的绘图功能,能够完成高精度地质图的绘制,且数据查询功能极为强大,可以为多源信息的整合分析提供可靠的平台保障。
3.3遥感技术
遥感技术(RS技术)在水利水电工程建设可行性评估过程中应用最为广泛,且通过与其他勘察技术的有效融合,可为野外勘察工作提供必要的方向性指导,规避了传统勘察的盲目性,能够尽可能减少勘察人员的工作负担,在选址、选线方面有着显著应用价值,可高效完成大面积勘察工作,并自动完成地形图绘制。该项技术应用范围主要包括有地质勘察、绘图、岩溶调查以及多种地质问题的勘察,且在水文、气候以及地形地貌方面也有显著应用价值,尤其在长线跨区域勘察方面,效果极佳,在大型工程中多有运用。
3.4全球定位技术
全球定位技术(GPS技术)对测量条件要求不高,相较于传统信息采集与测量手段,其能够实现全天候的高效观测,且该技术的应用非常简单,经过简单培训就能够直接上手操作,观测精度高,且在数据采集上效率较高,不需要耗费过久的时间。GPS技术除了可以实现高效测量之外,在数据储存与处理上也具有较强性能,处理效率较高,多用于山林地区可视性不好区域的地质勘察中,另外在跨河区域也有着广泛应用。GPS技术的应用能够在保障采集数据精度的同时,简化操作流程,可进一步减轻勘察人员的工作负担,有助于勘察工作的高效开展。GPS系统示意图见图1。
3.5地球物理层析成像技术(CT)
在水利水电工程地质勘察中CT技术的应用效果比较好,CT技术主要是通过接受、发射透射波,能够实现发射波所到范围的地质勘测,该技术的应用原理是通过采集、分析与处理勘测数据,为确保地质勘测准确度奠定基础。与此同时,在遇到空洞间岩体的地质勘测时,将CT技术应用实际中,能够发挥自身的分析能力,准确对孔洞间的岩体进行准确评价与分析,为地质勘测人员的工作带来非常大的帮助,有效减少工作人员的工作量提高地质勘测工作质量与效率。
4水利水电地质勘察技术的发展趋势
在国内信息技术与互联网技术高速发展的背景下,信息技术与网络技术已经与社会各个领域结合在了一起,在信息传递、处理与分析等方面发挥出了重要作用。依托于目前主流技术的发展趋势,笔者认为水利水电地质勘察技术必然也会朝着信息化、数字化的方式不断发展。勘察技术的数字化发展可以从与CAD、计算机技术、网络技术、测绘技术以及大数据技术等融合的角度入手,利用数字化技术转变传统的地质信息采集模式,提高既有技术的信息化水平,尽可能做到数据采集过程的信息化。另外,在图文资料处理方面,也应该朝着自动化的方向不断发展,要充分利用好自动控制技术与计算机编程语言,提高图文资料的采集、处理与分析能力,确保资料处理过程能够朝着数字化的方向不断发展。同时,有必要推动水利水电地质勘察硬件设备的网络化发展,要利用网络将所有设备进行有效连接,并利用PLC以及电气技术,建立综合性的调动控制中心,实现对多种设备的远程控制,并做到信息资料的高度共享,及时将勘察结果反馈给勘察人员,为其后期工作的开展给以可靠的参考依据。此外,还需要加强综合监控系统的开发与应用,建立起全方位的监控体系,实现对水利水电地质工程勘察采样与原位测试等过程的有效监控,一方面保障点位布设的合理性与勘察内容的完整性,另一方面通过对勘察人员工作流程的有效监控,及时给出具有较强针对性的优化意见,充分发挥出监控系统的价值,以提高勘察结果的精确性与客观性。最后,还应该基于电气控制理论,加强对既有勘察仪器设备的改造,开发其自动报警与修复功能,确保其能够自动完成对运行装填的监控,确保所有仪器设备处于正常运转状态下,以提高勘察结果的精确性,并为后期维修养护工作的开展给以可靠的依据。
5结束语
针对目前水电工程勘察过程中所存在的实际问题,勘察单位有必要采取具有较强针对性的应对措施,优化勘察过程,提高勘测质量,为后期设计与施工工作的有效开展给以可靠的基础保障,以发挥出勘察工作的价值。水利水电工程较为复杂,施工周期较长,且在施工过程中极易受到较多的因素的影响,工作人员应当全面落实地质勘察工作,以此更好的提高水利水电工程质量。将先进的科学技术应用到地质勘察中,包括GPS技术、GIS技术、CT技术、RS技术、钻孔彩色电视技术等,能够使水利水电工程地质勘察的精准度得到提升,切实保障勘察质量,以保障后期设计与施工工作的顺利开展,切实保障工程质量。
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论文作者:陶历
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第27期
论文发表时间:2019/7/30
标签:地质论文; 技术论文; 水利水电论文; 工作论文; 工程地质论文; 后期论文; 质量论文; 《建筑细部》2018年第27期论文;