【论文】水利水电工程地质勘测方法与技术应用.doc

水利水电工程地质勘察方法与技术应用【摘要】文章首先阐述了水利水电工程地质勘察对于工程建设的重要性，然后对水利水电工程地质勘察方法与技术应用进行了探讨。【关键词】水利水电，地质勘察，方法技术一、前言水利水电是国民经济和社会发展的基础产业。水利水电工程项目协作部门多、建设周期长、投资大，受自然资源、水文气象、地质、地形条件的影响很大。而地质勘察作为项目开展的排头兵，勘察质量直接影响到工程建设质量、进度及投资等各个方面。因此，合理地应用各种勘察技术，提高水利水电工程勘察质量，对选择合理的设计方案、优化工程建设有着重要意义。二、水利水电工程地质勘察的现状近年来，我国在水利水电工程勘察技术及手段上取得了飞速发展，但依然存在勘察手段方法过于单一、勘察精度不高等问题，造成施工阶段实际地质条件与初步设计阶段预估的地质条件差别较大，小则影响工期，大则造成设计方案调整，使项目投资额远远超出概算。由此可见，在建设社会主义和谐社会的新时期，加强水利水电工程地质勘察工作，运用多种勘察方法对勘察成果进行互相验证，提高勘察质量，对确保水利水电工程正常推进意义重大。三、水利水电工程地质勘察方法与技术应用1.工程钻探钻探是水利水电工程勘察中最为基础，应用最为广泛的勘察方法。通过采取岩芯可直观地确定地层岩性，地质构造，岩体风化特征等，从钻孔中取出的岩样、水样可进行室内试验，利用钻孔可进行工程地质、水文地质及灌浆试验、长期观测工作及地应力测量等。在钻探过程中，地质人员应对钻探质量提出要求，并及时对钻探中出现的各种地质现象进行记录；对于像滑坡等特殊地段，应选择合理的钻探方法以保证成果能够真实反映该地段的地质条件。2工程物探岩层有不同的物理性质，如导电性、弹性、磁性、密度等，物探就是应用观测仪器来测量勘探区的物理参数，通过分析其地球物理场的变化特征，再结合地质资料来发现和推断地下深处地质体分布情况的勘察方法。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。而下文则选择其中三种应用较为普遍的技术来进行详细说明。（1）、地震勘探在工程地质勘探过程中应用较多的是人工激发震源地震波勘探，而人工激发震源有多种。就如今看来，地震勘探在水利水电工程的领域中发展较快。例如，由中铁西南科学研究院开发研制的水平地震剖面法和水负视速度法由美国NSA工程公司开发研制的真正反射法等多种方法、由瑞士Amberg测量技术公司开发的TSP长距离超前预报法；利用弹性波纵波对诸多大型水利水电工程的岩体质量来做定性评价,取得了显著的经济和工程效益。（2）、电磁勘探电磁勘探在水利水电工程中应用也较为广泛。例如,人工与天然两种场源、可控源音频大地电磁法、多场源、三维和二维电阻率成像等技术,在水利水电的工程中用来推测深埋的长隧洞围岩介质隐伏断层、结构特征、破碎带以及异常区等存在的可能影响工程的各种因素,取得了显著的经济效益。（3）、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。近年来发展起来的高密度电法勘探,也属于电阻率法的范畴,但它引进了地震勘探的数据采集办法,可实现数据的快速、自动采集,其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图,从传统的一维勘探发展到二维勘探。目前,在单源与单点测量的基础上,发展为多源、多点、多线测量,从而发展了三维观测技术。3坑探坑探是用人工或机械掘进的方式来探明地表以下浅部的工程地质条件的勘察方法，主要包括探坑、探槽、浅井、竖井、斜井、平洞等。由于对地质体扰动较小，且地质人员能够深入地进行观察，记录，揭示的地质现象非常直接，可以不受限制地采取原状结构试样，并可用来做现场大型试验，所以坑探在水利水电项目中作为一种辅助勘察手段被广泛使用。在水利水电工程勘察过程中，很多项目都在坝肩部位布置平洞，查明边坡强风化、卸荷带及破碎带分布状况；而滑坡勘察中常通过竖井来确定滑面的准确位置，另外还可以在滑面用原状土进行现场剪切试验。4遥感技术与此同时，遥感技术在勘察中也有着其运用。它是不直接接触目标物或现象而搜集信息，通过对信息的分析、研究，确定目标物属性和相互关系的一种技术。遥感技术根据遥感平台高度的不同，一般分为地面遥感、航空遥感和航天遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、具立体感、信息丰富、卫星影像成周期性重现和获得资料等快速等众多特点，被广泛地应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题的调查与研究。GIS技术可自动制作等值线图、剖面图、柱状图和平面图等工程地质的图件，还能处理图像、图形、相应的属性数据及空间数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用在工程地质信息管理是近几年来工程地质勘察行业的发展趋势。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，经常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。5工程地质野外试验水利水电工程试验是利用一定的方法测试岩土的反应或一些特定的物理、力学指标，进而依据理论分析或经验公式评定岩土体工程性能和状态。按大类可分为岩体力学性质试验和土体力学性质试验。而跟水利水电工程关系较为密切的是岩体力学性质试验。主要包括了岩体变形试验、岩体抗剪试验、岩体抗压试验和点荷载试验。6.长期观测长期观测工作在工程地质水文地质勘察中是一项很重要的工作，有些动力地质现象及地质营力随时间推移将不断地明显变化，尤其在工程活动影响下某些因素和现象将发生显著变化，影响工程的安全、稳定和正常运行。这时仅靠一般的勘察及试验手段不足以准备预测和判断复杂地质作用对工程使用年限的影响，这就需要进行长期观测工作。五、结束语当前水利水电工程超工期、超投资等方面的问题较为突出，这正是由于部分单位对勘察工作的不够重视造成的。因此，提高水利水电工程地质勘察的水平对于勘察技术进步及行业的健康发展是非常重要的