發布時間：2023-07-16 08:31:43
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們為您精選了8篇的水電水利工程物探規程樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發，請盡情閱讀。
關鍵詞:地質勘察；工程技術；應用發展
1 勘察新技術應用
1.1 工程地質
隨著建設項目規模的增大, 面對的工程地質問題越來越復雜且極具挑戰性。經過不斷探索、實踐和提高, 在諸多領域具備了很強的技術實力,如: 工程巖質高邊坡的工程地質勘察研究、高壩大庫場地的工程地質勘察研究、大型地下洞室群的工程地質勘察研究、喀斯特地區水文地質勘察研究、高地震烈度地區高壩大庫水庫誘發地震監測預警系統研究等領域。尤其是在水電站294m 高雙曲拱壩和近700 m 高邊坡工程、該水電站近30 m 大跨度地下洞室、水電站高心墻堆石壩和天生橋水電站高面板堆石壩等地質勘察研究技術上處于國際先進水平。地質分析的手段和方法也得到不斷發展。
( 1) 引進和開發實用軟件。引進邊坡穩定計算程序( 包括理正軟件和EMU 程序等) 用于滑坡、塌岸穩定分析, 提高勘察成果的定量化判識水平; 引進開發了勘探圖件、地質剖面制作程序及三維成像技術, 開發并進一步完善“工程地質軟件包程序( EGS2000)”, 較好地解決了鉆孔成圖中的很多難題, 也為地質平面及剖面圖的繪制起到了較好的輔助設計作用, 取得了較好的效果。
( 2) 結合工程實踐研究和開發新技術。與相關單位合作,開發邊坡斜面攝影成像技術用于工程實踐, 提高了地質編錄工作效率, 獲得了大量的工程地質數字信息; 采用院校合作方式開發水電站樞紐區工程地質三維可視化建模與分析研究系統, 已應用于生產之中。
( 3) 引進并應用新的地質勘察和分析手段。在水電站勘察過程中, 根據地質分析的需要, 在右岸構造軟弱巖帶勘察中, 使用了地震波CT 測試技術; 采用模型洞原位變形觀測分析地下洞室穩定性; 在右岸構造軟弱巖帶穩定性分均采用了目前比較先進的三維彈塑性有限法分析和三維流形元( FLAC) 分析方法, 為穩定性評價和工程施工設計提供了可靠的基礎資料和參考依據。
( 4) 其他新方法新技術的引進和應用。地下洞室圍巖分類、壩基巖體質量分類、邊坡巖體質量分類、邊坡穩定分析、巖體彈塑性理論、地質力學模型、巖( 土) 體物理力學性試驗方法的發展應用; 電腦與工程地質軟件包的開發應用; 勘測手段及鉆進取芯技術的提高、物探各種測試手段的廣泛應用強有力地促進了工程地質勘察中獲取工程地質資料周期的縮短和工程地質條件快速分析評價; 充分利用網絡技術, 進一步提高了地質專業勞動生產率。
1.2 工程勘探
在已有的設備(各型鉆機、夯管機、錨桿機、拉撥試驗機等)、使用新材料( 新型地質鉆桿、高壓鋼扁管) 、引進新技術新工藝( 大口徑鉆孔測斜技術、500m 深鉆孔地溫測量技術、勘探豎井開挖技術), 并進行了研發技改( 套管腳止水器、鉆具防磨裝置、金剛石鉆具雙管接頭的改造、自卡式絲錐、穩壓罐、旋轉式孔口封閉器、大口徑金剛石鉆頭等) 。近幾年, 又從生產需要出發, 推廣應用以下新技術新工藝: ①選取適合各類地層( 覆蓋層、松軟地層、嚴重坍塌漏失層) 的金剛石鉆頭, 提高鉆進效率, 降低生產成本; ②研制出適合復雜地層鉆進的薄金剛石鉆頭, 解決了軟硬相間巖石鉆進取芯困難的問題; ③繼續完善大壩灌漿變形觀測和抬動觀測技術, 確保壩體安全和工程質量滿足要求; ④在河床沖積層勘探中, 采用了SM膠取芯技術, 保證了試驗樣品的原始狀態, 為沖積層特性研究提供了真實可靠的材料。
1.3 工程測繪
目前,已擁有相當數量的紅外測距儀, 還先后購置了先進的GPS全球定位系統儀, 打破了以往只會作航測外業, 不會作航測內業的歷史缺陷。采用全數字攝影測量系統進行地形測繪; 采用GPS、RTK 技術進行水下地形和線路測量; 采用測量機器人( TCA2003全站儀) 對水電站高邊坡、水電站變形監測控制網及其他電站施工測量控制網進行自動化觀測。在測繪監測新技術的應用中, 采用了“GPS 一機多天線監測系統新技術”對水電站的邊坡安全進行了監測。到目前為止, 系統運行良好, 該方法在提高工效的同時, 還有效節約了成本。在水電站樞紐及庫區地形圖測繪中還采用了全數字攝影測量系統成圖;新開發的橫剖面調制及記錄程序, 也在測量橫剖面制作工作中得到廣泛應用。
1.4 工程物探
水電站開展了大范圍的河床沖積層地震波探測; 在水電站應用聲波垂直反射波法、聲波CT 法及紅外線熱成像三種相結合的方法, 準確地探測到了壩體面板脫空等工程質量問題; 在多項水利工程和多個水電站勘察中, 應用高密度電法勘探方法, 解決了水庫漏水問題和斷層構造發育范圍及深厚覆蓋層地質問題, 且成效顯著。在兩家虎跳峽工地進行深厚堆積體厚度探測時, 采用了“EH4 深厚堆積體厚度探測技術”, 對規模巨大的“兩家入堆積體”進行探測, 在研究的同時進行應用, 取得了很好的效果,為這一方法的進一步使用起到了積極的推動作用。
電站還采用了“鉆孔彈性模量測試新技術”, 并與彈性波速測試成果結合進行動靜對比, 給出了壩基的三維變模分區,效果顯著。另外, 研究并應用“隧洞施工監控量測一體化”, “壩基巖體質量測試的空間分析”, “數字式全景鉆孔攝像系統”,“堆積體的綜合物理探測技術”, “大壩面板脫空綜合物理探測技術”,在水電工程地球物理中的應用等新方法新技術, 拓展了物探的應用領域, 提高了物探的探測精度。
2 勘察科技進步與新技術發展
3.1 科技進步與勘察成果
近幾年來, 網絡技術、數據庫技術、數字可視化技術在工程勘察領域得到應用。在計算機建設上已實現局域網共享資源; 大部分電子版產品直接在計算機上進行傳閱和校審, 大大提高了工作效率; 基本實現計算機輔助工程勘察, 達到信息化初始階段目標; 由于工程勘察專業具有多樣性、復雜性、隨機性和數據海量性等特點, 信息化水平還有待進一步提高。
3.2 新技術創新與發展思路
地質、勘察系統人才培養與科技發展戰略規劃, 明確了“培養建設一支結構合理、技術一流的工程勘察專業人才隊伍, 保持國內工程勘察行業的領先水平, 力爭國際一流水平”的科技發展目標, 主要任務是密切關注、跟蹤、研究國內一流的工程勘察企業的技術水平和發展動態, 通過加強行業協作及與國內高校、科研院所的密切合作, 在引進、消化、吸收國內外先進技術的基礎上, 進行技術創新。技術發展總體思路如下:
( 1) 注重研究復雜壩基、高邊坡及大型地下洞室群巖體( 圍巖) 穩定性量化分析及三維地質數字模型軟件與三維成像技術, 并對復雜巖體( 包括軟弱蝕變巖體、大型松散堆積體、卸荷松動巖體、高地應力區巖體) 成因機制、工程地質性狀、工程適應性進行科學試驗研究; 同時開展 “三江干流”區域構造地質科學研究及對水電工程開發、建設的影響。
( 2) 重點研究水電水利工程地質綜合勘察技術, 開展巖土工程和環境工程地質方面的研究并向深度拓展; 開展地質災害勘察、防治與治理, 地質災害險性評估方面的實踐與研究。
( 3) 完善和提高目前使用的常規物探方法, 使其應用技術水平達到或超過本行業平均水平, 積極開展新技術、新方法的引進應用工作, 結合目前物探應用技術的發展情況, 對新技術、新方法進行重點研究。
(4) 廣泛應用全站型自動速測儀、全球衛星定位系統(GPS) 、遙感技術(RS) 、地理信息系統(GIS) 于水利水電工程建設; 在野外數據采集、處理、存儲、提供等方面逐步完善計算機技術在測繪領域的應用, 以提高全數字攝影測量及全野外數字成圖的精度和速度, 增加測繪產品的多樣化, 滿足市場需求。
( 5) 積極配合新的鉆探規程、抽水試驗規程、壓水試驗規程的貫徹實施。對勘探設備和試驗工器具進行重新整合, 盡快開展“自由震蕩法”抽水試驗的研究工作, 研制小口徑雙管鉆具軸承儲油密封系統, 并研究特殊巖體( 硬、脆、碎地層及
關鍵詞：地質災害；地質雷達；防治調查；技術應用
中圖分類號：F407.1文獻標識碼：A 文章編號：
地質災害是指在自然或者人為因素的作用下形成的，對人類生命財產、環境造成破壞和損失的地質作用（現象）。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化，以及地震、火山、地熱害等的統稱。近年來，許多地區各種地質災害(滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等)頻發，給當地的經濟建設和人民生命財產安全構成了嚴重威脅。我們知道，任何地質災害的發生、發展都會引起地球物理場的變化，因此，加強對地質災害勘查與治理過程中的物探工作研究是當今環境地質工作中的一項重要課題。
1.地質雷達用于地質災害調查的可行性
通常我們所常見的地質災害主要有：如崩塌、滑坡、泥石流、地裂縫、地面沉降、地面塌陷、巖爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、黃土濕陷、巖土膨脹、砂土液化，土地凍融、水土流失、土地沙漠化及沼澤化、土壤鹽堿化，以及地震、火山、地熱害等。嚴格地講，任何一種地質災害的發生都會在介質(土壤、巖層等)中留下痕跡，即通常所說的介電界面，如地裂縫留下的裂隙、活動斷裂留下的破碎帶、滑坡留下的滑脫面以及塌陷留下的地穴或陷坑等，這些界面兩側介質的物性差異很大，致使電磁波穿過該界面時的反射能量發生增減、波形幅值出現明顯變化，據此可解譯出該界面的準確位置及大致形態等相關信息，因而，探地雷達用于地質災害調查是可行的。并且由于使用了高頻、寬頻帶、短脈沖及高速采樣等技術，其探測精度及速度均高于其它種類的物探手段。
2.地質雷達在地質災害調查中的應用
2.1工程概況
工程位置位于重慶市沙坪壩某工業區，該區地表主要巖性為灰巖，區內橫向河谷發育，水源豐富，地表灰巖有溶蝕環境。該區域近年多次發生塌陷地質事故，部分民房出現不均勻沉降、開裂等不良現象，且該現象有繼續加劇的趨勢。為提出合理的治理方案，需要對該區域的巖溶分布進行較為詳細的了解，故采用地質雷達對該區域進行探測。由于測區位于居民區，房屋、沼氣池、溝渠、地形大起伏等原因對雷達探測效果均會造成一定的不良影響。
2.2探測原理及儀器
探測設備為用美國地球物理公司（GSSI）的SIR-2000型地質雷達，100MHz地質雷達天線。雷達波法檢測是利用高頻電磁脈沖波的反射來探測目標體的，它通過發射天線向介質發射高頻帶、短脈沖電磁波，通過接收天線接收其反射波。電磁波在介質中傳播時，其路徑、電磁場強度、能量衰減及波形變化將隨所通過介質的電磁學性質及幾何形態的變化而變化。介質的電磁學性質主要包括導磁率μ、導電率σ和介電常數ε，它們與介質的組成物質、密實程度密切相關。根據雷達波的旅行時間、幅度與波形等實測數據，即可探測介質的構造分布及其相關深度等。測試記錄如圖1。
圖1：異常界面雷達典型記錄
測試按現行《水電水利工程物探規程》（DL/T5010－2005）、《城市工程地球物理探測規范》CJJ7-2007標準執行，儀器參數設置如下：增益：0～66db；采樣點數：2048點；發射速率：主要為50脈沖/秒；時間窗口：500ns；濾波系統：20MHz～200MHz。
2.3地質雷達在地質災害調查中的應用
2.3.1地質雷達應用范圍
2.3.1.1在地裂縫調查中的應用
地裂縫是一種常見且比較嚴重的地質災害，地下水過量超采、地面不均勻沉降、斷裂活動、砂土液化以及地震活動等均可引起地裂縫。由于地裂縫在地表斷續出露，剛出現時規模較小，甚至寬僅數mm，不易引起人們的注意。由于其規模較小，以往常用的超聲波法很難探測其橫向及縱向的延伸變化情況，而使用地質雷達則可有效地解決這些問題。
2.3.1.2在巖溶塌陷調查中的應用
在隱伏基巖為灰巖及白云巖等可溶性巖石的地區，巖溶塌陷是一種較為常見的地質災害，由于地下水的溶蝕作用，基巖中出現溶洞，溶洞的擴大可導致其上部覆蓋層中形成土洞而造成塌陷。由于這一切均發生在地下，隱蔽性較強，不易引起人們重視，隱患也就更大。在這方面的調查中，地質雷達具有較大的優勢。
2.3.1.3在滑坡調查中的應用
在斜坡地貌發育的地區，滑坡是一種較為常見的地質災害，地表流水的侵蝕、地下水的潛蝕和溶蝕以及工程荷載和地震作用等都可能引發滑坡。滑坡體下滑時與母體之間的分界面稱滑坡面。在工程方面，為了對滑坡災害采取有效的防治措施，首先必須要找出滑坡面。一般采用的是電測法及地震勘測法，但這兩種方法的花費較高，且受地質因素的干擾較大，遠不及地質雷達快速、高效和經濟。
2.3.1.4在活動斷裂調查中的應用
活動斷裂作為一種巨大的災害隱患已引起人們的注意和重視，它可以誘發地震、地裂縫以及地面沉降等多種地質災害，危害極大，如果能準確地確定出活動斷裂的位置，從而在以后的工程建設中避開或采取有效的防護措施，可以最大限度地減少損失。在活動斷裂的調查方面，快速、高效、經濟的地質雷達已逐漸取代了鉆探及變形監測等傳統方法。
2.3.2探測結果
本次測試共計14條測線，長1479m。各測線所得雷達測試圖像清晰，滿足預期探測要求。本文對其中3條測線進行了分析闡述。
2.3.2.1測線1
測線長145m，覆蓋層厚度為1.2~2.5m之間。詳細探測結論見表1與圖2。
表1：探測結果
圖2：測線1成果圖
2.3.2.2測線2
測線長145m，覆蓋層厚度為1.2~2.5m之間。詳細探測結論見表2與圖3。
表2：探測結果
圖3：測線2成果圖
2.3.2.3測線3
測線長145m，覆蓋層厚度為1.2~2.5m之間。詳細探測結論見表3與圖4。
表3：探測結果
圖4：測線3成果圖
3.結束語
探地雷達作為一種快速、高效和經濟的高新探測技術，在工程建設、地災防治以及其它領域的作用日益顯著，尤其在地質災害調查方面，探地雷達以其無損、快速、準確的工作特點，正逐漸取代鉆探、電法及超聲波等傳統方法，隨著對電磁波研究的日益深入，其應用前景將日益寬廣。
參考文獻：
[1] 趙燕峰， 婁海. 道路探地雷達在高速公路檢測技術中的應用[J]. 河南師范大學學報(自然科學版)， 2004，(02)
[2] 楊志鵬. RAMAC探地雷達在地下管線探測中的應用[J]. 科技資訊， 2007，(10)
關鍵詞：工程地質 巖土工程
1.工程地質學科的爭議
教科書對工程地質學的三種定義：①工程地質學是研究與工程有關的地質問題的科學；②工程地質學是研究人類工程活動與地質環境相互作用的科學；③工程地質學是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地質科學。
從以上三種定義的實質中均不難看出，工程地質學強調的工程和地質的關系，研究的是人類工程活動與自然地質環境的相互作用。但是，近年來工程地質學科卻正在經歷著前所未有的挑戰，工程地質學被異名為巖土工程學，工程地質勘察被稱之為巖土工程勘察。工程界有此呼聲，學術界有此呼應，一些大專院校也紛紛效仿，甚至工程地質這個專業在高校也被取消了。一時間，似乎工程地質已經成了守舊傳統，巖土工程才是先進時髦的，才是可以適應市場經濟并與國際接軌的。這是近年來分歧最大的爭議。
這些年來工程地質勘察的不景氣以及市場競爭的不規范化，工程地質勘察隊伍增加了巖土工程的業務是完全必要的，但將巖土工程作為工程地質的救世主，則值得商榷了。
根據筆者的理解，巖土工程是一項工程應用技術，是針對地質體的工程缺陷實施的工程措施而進行的一系列設計和施工過程的總稱。巖土工程的任務是“處理”地質體的工程缺陷,使之滿足工程建筑物對地基的工程要求，因此又有“巖土工程處理技術”的別名，說明巖土工程的確是一項實實在在的工程技術。確立工程地質學是一門獨立的學科，盡管也僅僅是本世紀初的事，并不象數學、物理學、天文學等等著名學科那樣歷史悠久，然而，之所以將工程地質定義在“學科”這樣的高度上，是因為她具備學科的一些基本特性和基本理論，這就是地質學的基本特性和基本理論，換句話說，工程地質學的基本理論就是地質學(當然更包括數學、力學、化學等等)，因此，又將工程地質學界定為地質學的一個分支學科或應用學科，這是符合實際的。工程地質學的最新定義也是較為全面的：研究人類工程活動與地質環境相互作用的科學。顯然，工程地質與巖土工程盡管有相似之處，但也有天地之別。如果將巖土工程界定為工程地質學科的一個分支，好象還說得過去；而反過來用巖土工程來代替工程地質，則實在有些牽強附會。
1997年6月20-27日，國際工程地質學會在希臘召開了一次學術討論會，會上決定將本學會名稱改為：國際工程地質學與環境學會。我國組團15人參加，王思敬任團長。隨后國內也有人提出工程地質學會改名，以便與國際接軌，但一直未獲通過。在近幾年的
③規程規范存在的問題；
④工程地質勘察技術的局限性；
⑤相關專業對工程地質專業的輕視；
⑥長官意志，某些決策者對工程地質專業的無知或輕視；
⑦世人對工程地質專業的不了解與不理解。
4. 在工程建設中的地質教訓
由于地質問題而嚴重影響工程建設的實例太多，教訓太深刻，順手拈來幾個實例：
①云南漫灣水電站左壩肩順層滑坡和建材問題；
②貴州天生橋二級水電站廠址、隧洞等問題；
③貴州東風水電站右壩肩和帷幕線上的巖溶問題；
④烏江彭水水利樞紐前期工作重復問題；
⑤雅礱江錦屏二級水電站巖溶地下水問題；
⑥軟弱夾層的遺漏對工程建設的重大影響，葛州壩、西津溢洪道等。
5. 工程地質在工程建設中的決定性作用
任何地質條件下都可以建工程，對嗎？這個問題也是這些年來工程界的一個熱門話題，筆者認為答案是否定的。
①陜西東莊水庫灰巖壩址滲漏嚴重不能建壩；
②小浪底滑坡性質界定對設計的影響；
③天生橋二級水電站移民區是否滑坡對移民安置的影響；
④堤防工程中的堤基垂直防滲引起的環境地質問題，有時可能是決定性的；
⑤地質邊界條件和地質參數對工程設計的影響。
6.相關學科在工程地質中的應用
①系統工程在工程地質中的應用；
②計算機技術在工程地質中的應用；
③遙感、物探、gps等；
④水工設計施工與工程地質的關系。
清晰的工程概念是地質師所必需的。潘家錚院士對地質師的要求：應該有系統地學習水工建筑物的基本設計理論，計算方法，以及地基缺陷的影響，各種處理的措施，各種成功和失敗的經驗；最好補一些數學、力學、水力學、巖土力學、巖石試驗、有限元分析和計算機應用等方面的基礎課。五十年代初，由于我國水利水電工程地質專業人才奇缺，一批設計師改行從事工程地質專業的學習和工作，后來大都成為工程地質專業的優秀專家。實踐證明，地質師的工程概念清晰，地質工作會得心應手；反之則可能事倍功半。
7.工程地質要面對現實著眼未來
汪恕誠部長最近講話強調：不能老修改設計，因為搞招投標尤其是國際合同，修改設計就意味著被索賠。修改一個設計，似乎節省了某一個工程量，而索賠量比這個還大，大量修改設計怎么得了？汪部長的這段講話似乎在批評設計，實則是水利水電工程地質的一個千載難逢的新的契機。
如何理解汪部長的這段話？我們認為首先要搞清楚為什么修改設計，水利工程因為地質問題而修改設計的可以舉出若干例子來。
修改設計往往賴地質，我們當然可以理直氣壯地說：前期地質工作投入不夠，工程地質條件不清楚，地質基礎資料不準確，工程地質分析出力不夠或分析工作的深度不到家，工程地質問題的界定不明確或界定有錯誤，學術技術問題得不到廣泛的討論和爭論，工程地質問題的真理有時往往掌握在少數人手里。
很明顯，要想不修改設計，地質工作必須做到家，基本的地質工作量必須保證。作為地質師，既要尊重事實，堅持真理，實事求是，還要努力學習，開拓進取，勇于創新，更要勤于實踐，不迷信權威，不違心唯上。工程地質專業的形象靠地質師們去樹立，去維護；工程地質專業在工程建設中的地位也只有靠地質師們自己去爭取
