引言：易發(fā)表網(wǎng)憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇水電水利工程物探規(guī)程范例。如需獲取更多原創(chuàng)內(nèi)容，可隨時聯(lián)系我們的客服老師。

第1篇

【關(guān)鍵詞】：混凝土裂縫超聲波檢測

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

1引言

混凝土建筑在建造和使用過程中不可避免的會出現(xiàn)裂縫，裂縫的成因主要以塑性收縮、溫差、基礎(chǔ)不均勻沉降、荷載較為常見。裂縫破壞了建筑物的整體性，降低結(jié)構(gòu)強度，如果不及時檢查處理甚至?xí)斐珊艽蟮陌踩[患。

在水利水電工程中，裂縫直接影響到壩體的防滲抗漏能力以及梁柱的穩(wěn)定性。所以要及時檢查發(fā)現(xiàn)、及時處理，以保證工程的安全性。在進行處理前，要查明裂縫在混凝土內(nèi)的延展深度，是否為貫穿性裂縫，以便于采取適當?shù)奶幚泶胧Ｓ玫墓こ涛锾綑z測方法有雙面斜測法、單面平測法、鉆孔透射法、鉆孔全景圖像等。

本文介紹的方法在水利水電工程中較為常用，不一定全面，權(quán)當拋磚引玉。

2雙面斜測法

只要裂縫部位具有兩個相互平行的表面，都可用雙面斜測法檢測。如常見的梁、柱及其結(jié)合部位。圖2-1是雙面斜測測點布置示意圖。

采用等測距、等斜角的跨縫與不跨縫的斜測法檢測。該方法是在保持激發(fā)和接收裝置連線的距離相等、傾斜角一致的條件下進行跨縫與不跨縫檢測，分別讀取相應(yīng)的聲時、波幅與主頻值。當激發(fā)與接收裝置連線通過裂縫時，由于混凝土失去連續(xù)性，超聲波在裂縫界面上產(chǎn)生很大衰減，儀器接收到的首波信號很微弱，其波幅、聲時測值與不跨縫測點相比較，存在顯著差異。據(jù)此便可判定裂縫深度以及是否在所處斷面內(nèi)貫通。

圖2-1 雙面斜測測點布置示意圖

(a) 平面圖；(b) 立面圖

(a) 化灌前 (b) 化灌后

圖4-1 某電站T梁主梁裂縫超聲波測試曲線

3單面平測法

單面平測法適用于結(jié)構(gòu)的裂縫只有一個可測面的情況，且裂縫的估計深度不大于500mm，裂縫垂直于檢測面最理想。

平測時在裂縫的被測部位，以不同的測距，按跨縫和不跨縫布置測點（布置測點時應(yīng)避開鋼筋的影響）進行檢測，其檢測步驟為：

（1）不跨縫的聲時測量：將T和R換能器置于裂縫附近同一側(cè)，以兩個換能器內(nèi)邊緣間距（Ɩ＇）等于100、150、200、250mm……分別讀取聲時值（ti），繪制“時─距”坐標圖（圖2-1）或用回歸分析的方法求出聲時與測距之間的回歸直線方程：

Ɩἰ=a+btἰ

圖3-1 平測“時-距”圖圖3-2繞過裂隙示意圖

每測點超聲波實際傳播距離Ɩἰ為：

Ɩἰ= Ɩ＇+|a|（3-1）

式中Ɩἰ─第ἰ點的超聲波實際傳播距離（mm）；

Ɩ＇─第i點的R、T換能器內(nèi)邊緣間距（mm）；

a─“時─距”圖中Ɩ＇軸的截距或回歸直線方程的常數(shù)項（mm）。

不跨縫平測的混凝土聲波值為：

υ=（Ɩn＇- Ɩ1＇） /（tn-t1）（km/s）（3-2）

或υ=b（km/s）

式中Ɩn＇，Ɩ1＇─第n點和第1點的測距（mm）；

tn、t1─第n點和第一點讀取的聲時值（us）；

b─回歸系數(shù)。

（2）跨縫的聲時測量：如圖（3-2）所示，將T、R換能器分別置于以裂縫為對稱的兩側(cè)，Ɩ＇取100、150、200mm、……分別讀取聲時值t01，同時觀測首波相位的變化。

（3）平測法檢測，裂縫深度應(yīng)按下式計算：

hci= Ɩἰ/2?（3-3）

mhc=1/n? （3-4）

式中Ɩἰ─不跨縫平測時第i點的超聲波實際傳播距離（mm）；

hci─第i點計算的裂縫深度值（mm）；

t0i─第i點跨縫平測的聲時值（us）；

mhc─各測點計算裂縫深度的平均值（mm）；

n─測點數(shù)。

（4）裂縫深度的確定方法如下：

1）、跨縫測量中，當在某測距發(fā)現(xiàn)首波相反時，可用該測距及兩個相鄰測距的測量值按照（3-3）式計算hci值，取此三點hci的平均值作為該裂縫的深度值（hc）；

2）跨縫測量中如難以發(fā)現(xiàn)首波反相，則以不同測距按（3-3）式、（3-4）式計算hci及其平均值（mhc）。將各測距Ɩn＇與mhc相比較，凡測距Ɩi＇小于mhc和大于3mhc，應(yīng)剔除該組數(shù)據(jù)，然后取余下hci的平均值，作為該裂縫的深度值（hc）。

4鉆孔透射法

鉆孔透射法是在裂縫估計深度較深，且混凝土體積較大的情況下，采取在裂縫兩邊鉆孔的方式，進行聲波跨孔透射檢測。

現(xiàn)場鉆孔布置如圖4-1，這樣就可以跨裂縫測兩組鉆孔，不跨縫測一組鉆孔進行對比。

圖4-1 鉆孔透射法測點布置圖

聲波波幅的處理較為簡單，用專用的聲波處理軟件就可以實現(xiàn)，通過波幅振幅頻率的變化，可以比較直觀的判斷裂縫延展深度情況。

超聲波在介質(zhì)中總是沿著最短的路徑傳播，裂縫在混凝土中的存在，造成混凝土不連續(xù)，當遇到裂縫時，聲波能量會衰減，檢測結(jié)果就表現(xiàn)為波幅的衰減和頻率的降低。

圖4-2 某水利樞紐工程未跨縫聲波波列圖

圖4-3 某水利樞紐工程跨縫聲波波列圖

從圖4-3中可以看出，未跨縫檢測的波列圖中波幅均勻，跨縫檢測的灌漿處理前波列圖，可見明顯的波幅衰減，通過波列圖的波幅衰減可推斷裂縫深度。灌漿處理后跨縫檢測的波列圖則可反映灌漿處理對裂縫的封閉效果。

5鉆孔全景圖像

當裂縫估計深度較深或裂縫為近水平時，可以考慮使用鉆孔全景圖像進行孔內(nèi)觀察，確定裂縫走向和深度。

鉆孔全景圖像一般是和聲波檢測配合使用，在檢測部位順裂縫走向或垂直裂縫鉆孔，孔內(nèi)清洗干凈，用鉆孔全景圖像進行孔內(nèi)檢查，可以實時觀察孔內(nèi)裂縫寬度、傾向，還可獲得全孔全景展布圖，用于分析。

圖5-1 某水利樞紐工程鉆孔全景圖像反映水平層間裂縫

圖5-1是某水利樞紐工程鉆孔全景圖像成果，圖中所標裂縫為一水平裂縫。鉆孔全景圖像可實現(xiàn)全孔壁成像，對裂縫寬度和傾向都可以進行判定。

6結(jié)語

在檢測過程中應(yīng)注意檢測條件適合應(yīng)用何種檢測方法，充分結(jié)合工作測試條件選用適當?shù)姆椒ǎ绻麠l件允許還可采取多種方法綜合檢測，以提高成果判斷的可靠性。

上述幾種水利水電工程檢測中常用的混凝土裂縫檢測方法，限于專業(yè)范圍不可能涵蓋所有，故無法對其他混凝土缺陷檢測方法進行討論，還希望能有機會學(xué)習(xí)借鑒其他同行的先進經(jīng)驗。

參考文獻：

【1】田連義．超聲法檢測混凝土缺陷在小灣水電工工程中的應(yīng)用【C】．曾憲強等．水利水電工程物探技術(shù)應(yīng)用與研究，鄭州：黃河水利出版社，2010：449，453

【2】沙椿等．工程物探手冊【M】．北京：中國水利水電出版社，2011．

【3】中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會．DL/T 5010-2005水電水利工程物探規(guī)范【S】．北京：中國電力出版社，2005．

【4】中國工程建設(shè)標準化協(xié)會．CECS 21:2000超聲法檢測混凝土缺陷技術(shù)規(guī)程【S】．北京：中國計劃出版社，2000．

第2篇

關(guān)鍵詞：工程勘察新技術(shù)工程建設(shè)

工程勘察是調(diào)查研究擬建工程場地的地形、地質(zhì)環(huán)境特征及其與工程建設(shè)相關(guān)關(guān)系的綜合應(yīng)用的活動。它為工程建筑物的規(guī)劃、設(shè)計、施工和使用提供地質(zhì)資料和依據(jù),是設(shè)計的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。工程勘察技術(shù)包括工程地質(zhì)勘察、工程物探檢測、工程勘探、工程測繪、水文勘測及試驗與監(jiān)測技術(shù)等。隨著國家“西部大開發(fā)”及“西電東送”戰(zhàn)略的實施,工程勘察工作面臨前所未有的大好形勢,對工程勘察工作的要求也不斷提高。各專業(yè)由于技術(shù)裝備逐步改善,注重引進、開發(fā)和推廣應(yīng)用新技術(shù)和新工藝,并不斷開拓市場,除了常規(guī)的水電河流規(guī)劃、前期工程勘察及施工地質(zhì)工作以外,還不斷向市政工程、公路工程、工業(yè)與民用建筑、水利工程、新能源工程及國外工程拓展,技術(shù)手段也趨于多樣化,勘察技術(shù)水平得到了較大提高。

1.勘察專業(yè)新技術(shù)在實踐中的具體應(yīng)用：

隨著建設(shè)項目規(guī)模的增大,面對的工程地質(zhì)問題越來越復(fù)雜且極具挑戰(zhàn)性。經(jīng)過不斷探索、實踐和提高,我們在諸多領(lǐng)域具備了很強的技術(shù)實力,如:工程巖質(zhì)高邊坡的工程地質(zhì)勘察研究、高壩大庫場地的工程地質(zhì)勘察研究、大型地下洞室群的工程地質(zhì)勘察研究、喀斯特地區(qū)水文地質(zhì)勘察研究、高地震烈度地區(qū)高壩大庫水庫誘發(fā)地震監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)研究等領(lǐng)域。地質(zhì)分析的手段和方法也得到不斷發(fā)展。

1.1.我國工程地質(zhì)研究部門引進和開發(fā)實用軟件。引進邊坡穩(wěn)定計算程序用于滑坡、塌岸穩(wěn)定分析,提高勘察成果的定量化判識水平;引進開發(fā)了勘探圖件、地質(zhì)剖面制作程序及三維成像技術(shù),開發(fā)并進一步完善“工程地質(zhì)軟件包程序”,較好地解決了鉆孔成圖中的很多難題,也為地質(zhì)平面及剖面圖的繪制起到了較好的輔助設(shè)計作用,取得了較好的效果。

1.2.結(jié)合工程實踐研究和開發(fā)新技術(shù)。我國工程地質(zhì)研究部門開發(fā)邊坡斜面攝影成像技術(shù)用于工程實踐,提高了地質(zhì)編錄工作效率,獲得了大量的工程地質(zhì)數(shù)字信息;開發(fā)水電站樞紐區(qū)工程地質(zhì)三維可視化建模與分析研究系統(tǒng),已應(yīng)用于生產(chǎn)之中。

1.3.積極引進并應(yīng)用新的地質(zhì)勘察和分析手段。在水電站勘察過程中,根據(jù)地質(zhì)分析的需要,在右岸構(gòu)造軟弱巖帶勘察中,使用了地震波CT測試技術(shù);采用模型洞原位變形觀測分析地下洞室穩(wěn)定性;在右岸構(gòu)造軟弱巖帶穩(wěn)定性分析、左岸地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析及溢洪道邊坡穩(wěn)定性分析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分析方法,為穩(wěn)定性評價和工程施工設(shè)計提供了可靠的基礎(chǔ)資料和參考依據(jù)。

1.4.其他新方法新技術(shù)的引進和應(yīng)用。地下洞室圍巖分類、壩基巖體質(zhì)量分類、邊坡巖體質(zhì)量分類、邊坡穩(wěn)定分析、巖體彈塑性理論、地質(zhì)力學(xué)模型、巖(土)體物理力學(xué)性試驗方法的發(fā)展應(yīng)用;電腦與工程地質(zhì)軟件包的開發(fā)應(yīng)用;勘測手段及鉆進取芯技術(shù)的提高、物探各種測試手段的廣泛應(yīng)用強有力地促進了工程地質(zhì)勘察中獲取工程地質(zhì)資料周期的縮短和工程地質(zhì)條件快速分析評價;充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),進一步提高了地質(zhì)專業(yè)勞動生產(chǎn)率。

近幾年,我國從生產(chǎn)需要出發(fā),新技術(shù)新工藝得到很好地推廣應(yīng)用：選取適合各類地層(的金剛石鉆頭,提高鉆進效率,降低生產(chǎn)成本;繼續(xù)完善大壩灌漿變形觀測和抬動觀測技術(shù),確保壩體安全和工程質(zhì)量滿足要求;在河床沖積層勘探中,采用了SM膠取芯技術(shù),保證了試驗樣品的原始狀態(tài),為沖積層特性研究提供了真實可靠的材料。.5水文勘測開發(fā)的電波流速儀,在電站簡易測流中投入使用,達到了預(yù)期的效果。近年,又開發(fā)出水情自動測報系統(tǒng),現(xiàn)已逐步應(yīng)用于大型水電站的測報中;為改善以往在水情測報中一直采用的點測量及測流時間過長等問題,水文勘測技術(shù)人員正著手對聲學(xué)“多普勒剖面流速儀(簡稱ADCD)”技術(shù)進行論證和調(diào)研,并逐步將此技術(shù)運用在對西部山區(qū)性河流的水情預(yù)報中,計劃通過不斷實踐和探索,最終實現(xiàn)水情的“瞬時”測量預(yù)報。

1.6工程物探在水電站開展了大范圍的河床沖積層地震波探測;應(yīng)用聲波垂直反射波法、聲波CT法及紅外線熱成像三種相結(jié)合的方法,準確地探測到了壩體面板脫空等工程質(zhì)量問題;在多項水利工程和多個水電站勘察中,應(yīng)用高密度電法勘探方法,解決了水庫漏水問題和斷層構(gòu)造發(fā)育范圍及深厚覆蓋層地質(zhì)問題,且成效顯著。研究并應(yīng)用“隧洞施工監(jiān)控量測一體化”,“壩基巖體質(zhì)量測試的空間分析”,“數(shù)字式全景鉆孔攝像系統(tǒng)”,“堆積體的綜合物理探測技術(shù)”,“大壩面板脫空綜合物理探測技術(shù)”,“小波變換在水電工程地球物理中的應(yīng)用”等新方法新技術(shù),拓展了物探的應(yīng)用領(lǐng)域,提高了物探的探測精度。

2.勘察專題研究成果應(yīng)用

2.1大型水庫庫岸穩(wěn)定工程地質(zhì)勘察成果應(yīng)用20世紀80年代以來,采用了航空遙感技術(shù)與實地驗證相結(jié)合的方法,相繼對一批大型水電站進行了庫岸穩(wěn)定性研究,為快速、高質(zhì)量地評價庫岸穩(wěn)定性及其他水庫工程地質(zhì)問題發(fā)揮了良好的作用。形成了一套較完整的勘察、研究、評價、預(yù)測水庫區(qū)天然狀況和蓄水運行條件下庫岸穩(wěn)定性問題的思路和工作方法,包括岸坡類型劃分及其變形破壞機制、庫岸再造及滑坡穩(wěn)定性分析評價及預(yù)測、岸坡失穩(wěn)及水庫誘發(fā)地震災(zāi)害調(diào)查與分析預(yù)測、移民安置選點與處理措施建議等。該項目成果在后來開工建設(shè)的大、中型水電工程水庫庫岸穩(wěn)定性地質(zhì)調(diào)查中得到廣泛應(yīng)用,提高了水庫庫岸穩(wěn)定與移(居)民點調(diào)查地質(zhì)工作效率及成果質(zhì)量。

2.2大壩面板脫空無損探測研究與應(yīng)用“大壩面板脫空無損探測研究與應(yīng)用”是通過試驗比較論證提出了采用3種物探方法(聲波垂直反射法、遠紅外熱成像法、地質(zhì)雷達法)進行綜合評價的方法。為消除大壩病害,采取相應(yīng)的處理措施,提高大壩的安全性提供了重要的依據(jù)。與傳統(tǒng)的單一物探方法相比,本項研究成果具有多種方法互為驗證、利用了不同的物性差異特征﹑探測成果準確可靠的優(yōu)點。大壩面板脫空的處理質(zhì)量,節(jié)約了處理成本,而且具有廣闊的推廣應(yīng)用前景,具有較高的經(jīng)濟效益和社會效益。

2.3采用EH4進行深厚堆積體厚度探測應(yīng)用該方法測量深度大,野外勞動強度小,生產(chǎn)效率高,現(xiàn)場測量直接成像,能十分清楚地辨別地下二度體的異常。該項新技術(shù)即EH4電導(dǎo)率成像探測非常實用。而該方法不受這些因素影響,較準確地探測出了堆積體厚度。研究成果及時運用于工程中,減少了工程量,節(jié)約了工程投資,節(jié)省了時間,經(jīng)濟效益顯著。

2.4軟弱巖帶的工程地質(zhì)特性研究成果應(yīng)用：對壩址右岸構(gòu)造軟弱巖帶的分布范圍和工程地質(zhì)特性進行了大量有針對性的勘探以及室內(nèi)和現(xiàn)場試驗工作,并完成了現(xiàn)場高壓固結(jié)灌漿試驗和現(xiàn)場滲透變形試驗,針對軟弱巖帶的工程特性、成因進行了系統(tǒng)的分析論證,對工程適宜性進行了分析評價,并提出了切實可行的基礎(chǔ)處理措施。該專題成果為可行性研究的經(jīng)濟技術(shù)分析論證提供了堅實的基礎(chǔ),對國內(nèi)外同類工程的地質(zhì)勘察和設(shè)計工作具有很好的參考價值.5“深挖高邊坡快速地質(zhì)編錄成圖技術(shù)”在高陡邊坡地質(zhì)資料收集應(yīng)用中取得了較好的效果。引進該項技術(shù)用于水電站具有針對性強、收效高、安全快速等良好作用。該技術(shù)運用攝影測量的原理,通過計算機軟件技術(shù),完成高陡邊坡影像的正射、線畫圖的生成,從而完成了地質(zhì)編錄工作。其技術(shù)特點:①在地質(zhì)編錄生產(chǎn)中高效、實時;②減少現(xiàn)場工作量,提高工作效率;③利用無站標測量技術(shù)和手段可完成傳統(tǒng)方法無法完成的任務(wù);④高邊坡計算機快速編錄成圖還可以不斷地積累邊坡數(shù)字化的編錄數(shù)據(jù),為以后建立工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫提供良好的數(shù)據(jù)源。該技術(shù)在小灣主體工程邊坡及壩基開挖中均有應(yīng)用,可實現(xiàn)安全、高效、準確地進行地質(zhì)編錄,通過軟件功能還可在圖像上對地質(zhì)現(xiàn)象進行較精確的定位,這是傳統(tǒng)的地質(zhì)編錄所難以做到的。

3.今后工程勘察技術(shù)在實踐中應(yīng)用的總體思路

第3篇

關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘察；工程技術(shù)；應(yīng)用發(fā)展

1 勘察新技術(shù)應(yīng)用

1.1 工程地質(zhì)

隨著建設(shè)項目規(guī)模的增大, 面對的工程地質(zhì)問題越來越復(fù)雜且極具挑戰(zhàn)性。經(jīng)過不斷探索、實踐和提高, 在諸多領(lǐng)域具備了很強的技術(shù)實力,如: 工程巖質(zhì)高邊坡的工程地質(zhì)勘察研究、高壩大庫場地的工程地質(zhì)勘察研究、大型地下洞室群的工程地質(zhì)勘察研究、喀斯特地區(qū)水文地質(zhì)勘察研究、高地震烈度地區(qū)高壩大庫水庫誘發(fā)地震監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)研究等領(lǐng)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(zhì)勘察研究技術(shù)上處于國際先進水平。地質(zhì)分析的手段和方法也得到不斷發(fā)展。

( 1) 引進和開發(fā)實用軟件。引進邊坡穩(wěn)定計算程序( 包括理正軟件和EMU 程序等) 用于滑坡、塌岸穩(wěn)定分析, 提高勘察成果的定量化判識水平; 引進開發(fā)了勘探圖件、地質(zhì)剖面制作程序及三維成像技術(shù), 開發(fā)并進一步完善“工程地質(zhì)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(zhì)平面及剖面圖的繪制起到了較好的輔助設(shè)計作用, 取得了較好的效果。

( 2) 結(jié)合工程實踐研究和開發(fā)新技術(shù)。與相關(guān)單位合作,開發(fā)邊坡斜面攝影成像技術(shù)用于工程實踐, 提高了地質(zhì)編錄工作效率, 獲得了大量的工程地質(zhì)數(shù)字信息; 采用院校合作方式開發(fā)水電站樞紐區(qū)工程地質(zhì)三維可視化建模與分析研究系統(tǒng), 已應(yīng)用于生產(chǎn)之中。

( 3) 引進并應(yīng)用新的地質(zhì)勘察和分析手段。在水電站勘察過程中, 根據(jù)地質(zhì)分析的需要, 在右岸構(gòu)造軟弱巖帶勘察中, 使用了地震波CT 測試技術(shù); 采用模型洞原位變形觀測分析地下洞室穩(wěn)定性; 在右岸構(gòu)造軟弱巖帶穩(wěn)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(wěn)定性評價和工程施工設(shè)計提供了可靠的基礎(chǔ)資料和參考依據(jù)。

( 4) 其他新方法新技術(shù)的引進和應(yīng)用。地下洞室圍巖分類、壩基巖體質(zhì)量分類、邊坡巖體質(zhì)量分類、邊坡穩(wěn)定分析、巖體彈塑性理論、地質(zhì)力學(xué)模型、巖( 土) 體物理力學(xué)性試驗方法的發(fā)展應(yīng)用; 電腦與工程地質(zhì)軟件包的開發(fā)應(yīng)用; 勘測手段及鉆進取芯技術(shù)的提高、物探各種測試手段的廣泛應(yīng)用強有力地促進了工程地質(zhì)勘察中獲取工程地質(zhì)資料周期的縮短和工程地質(zhì)條件快速分析評價; 充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù), 進一步提高了地質(zhì)專業(yè)勞動生產(chǎn)率。

1.2 工程勘探

在已有的設(shè)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(zhì)鉆桿、高壓鋼扁管) 、引進新技術(shù)新工藝( 大口徑鉆孔測斜技術(shù)、500m 深鉆孔地溫測量技術(shù)、勘探豎井開挖技術(shù)), 并進行了研發(fā)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(wěn)壓罐、旋轉(zhuǎn)式孔口封閉器、大口徑金剛石鉆頭等) 。近幾年, 又從生產(chǎn)需要出發(fā), 推廣應(yīng)用以下新技術(shù)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(chǎn)成本; ②研制出適合復(fù)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(xù)完善大壩灌漿變形觀測和抬動觀測技術(shù), 確保壩體安全和工程質(zhì)量滿足要求; ④在河床沖積層勘探中, 采用了SM膠取芯技術(shù), 保證了試驗樣品的原始狀態(tài), 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(shù)量的紅外測距儀, 還先后購置了先進的GPS全球定位系統(tǒng)儀, 打破了以往只會作航測外業(yè), 不會作航測內(nèi)業(yè)的歷史缺陷。采用全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)進行地形測繪; 采用GPS、RTK 技術(shù)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(jiān)測控制網(wǎng)及其他電站施工測量控制網(wǎng)進行自動化觀測。在測繪監(jiān)測新技術(shù)的應(yīng)用中, 采用了“GPS 一機多天線監(jiān)測系統(tǒng)新技術(shù)”對水電站的邊坡安全進行了監(jiān)測。到目前為止, 系統(tǒng)運行良好, 該方法在提高工效的同時, 還有效節(jié)約了成本。在水電站樞紐及庫區(qū)地形圖測繪中還采用了全數(shù)字攝影測量系統(tǒng)成圖;新開發(fā)的橫剖面調(diào)制及記錄程序, 也在測量橫剖面制作工作中得到廣泛應(yīng)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(yīng)用聲波垂直反射波法、聲波CT 法及紅外線熱成像三種相結(jié)合的方法, 準確地探測到了壩體面板脫空等工程質(zhì)量問題; 在多項水利工程和多個水電站勘察中, 應(yīng)用高密度電法勘探方法, 解決了水庫漏水問題和斷層構(gòu)造發(fā)育范圍及深厚覆蓋層地質(zhì)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(shù)”, 對規(guī)模巨大的“兩家入堆積體”進行探測, 在研究的同時進行應(yīng)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(shù)”, 并與彈性波速測試成果結(jié)合進行動靜對比, 給出了壩基的三維變模分區(qū),效果顯著。另外, 研究并應(yīng)用“隧洞施工監(jiān)控量測一體化”, “壩基巖體質(zhì)量測試的空間分析”, “數(shù)字式全景鉆孔攝像系統(tǒng)”,“堆積體的綜合物理探測技術(shù)”, “大壩面板脫空綜合物理探測技術(shù)”,在水電工程地球物理中的應(yīng)用等新方法新技術(shù), 拓展了物探的應(yīng)用領(lǐng)域, 提高了物探的探測精度。

2 勘察科技進步與新技術(shù)發(fā)展

3.1 科技進步與勘察成果

近幾年來, 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)字可視化技術(shù)在工程勘察領(lǐng)域得到應(yīng)用。在計算機建設(shè)上已實現(xiàn)局域網(wǎng)共享資源; 大部分電子版產(chǎn)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(xiàn)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(yè)具有多樣性、復(fù)雜性、隨機性和數(shù)據(jù)海量性等特點, 信息化水平還有待進一步提高。

3.2 新技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展思路

地質(zhì)、勘察系統(tǒng)人才培養(yǎng)與科技發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃, 明確了“培養(yǎng)建設(shè)一支結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)一流的工程勘察專業(yè)人才隊伍, 保持國內(nèi)工程勘察行業(yè)的領(lǐng)先水平, 力爭國際一流水平”的科技發(fā)展目標, 主要任務(wù)是密切關(guān)注、跟蹤、研究國內(nèi)一流的工程勘察企業(yè)的技術(shù)水平和發(fā)展動態(tài), 通過加強行業(yè)協(xié)作及與國內(nèi)高校、科研院所的密切合作, 在引進、消化、吸收國內(nèi)外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上, 進行技術(shù)創(chuàng)新。技術(shù)發(fā)展總體思路如下:

( 1) 注重研究復(fù)雜壩基、高邊坡及大型地下洞室群巖體( 圍巖) 穩(wěn)定性量化分析及三維地質(zhì)數(shù)字模型軟件與三維成像技術(shù), 并對復(fù)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(yīng)力區(qū)巖體) 成因機制、工程地質(zhì)性狀、工程適應(yīng)性進行科學(xué)試驗研究; 同時開展 “三江干流”區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)科學(xué)研究及對水電工程開發(fā)、建設(shè)的影響。

( 2) 重點研究水電水利工程地質(zhì)綜合勘察技術(shù), 開展巖土工程和環(huán)境工程地質(zhì)方面的研究并向深度拓展; 開展地質(zhì)災(zāi)害勘察、防治與治理, 地質(zhì)災(zāi)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(guī)物探方法, 使其應(yīng)用技術(shù)水平達到或超過本行業(yè)平均水平, 積極開展新技術(shù)、新方法的引進應(yīng)用工作, 結(jié)合目前物探應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展情況, 對新技術(shù)、新方法進行重點研究。

(4) 廣泛應(yīng)用全站型自動速測儀、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS) 、遙感技術(shù)(RS) 、地理信息系統(tǒng)(GIS) 于水利水電工程建設(shè); 在野外數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、提供等方面逐步完善計算機技術(shù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用, 以提高全數(shù)字攝影測量及全野外數(shù)字成圖的精度和速度, 增加測繪產(chǎn)品的多樣化, 滿足市場需求。

( 5) 積極配合新的鉆探規(guī)程、抽水試驗規(guī)程、壓水試驗規(guī)程的貫徹實施。對勘探設(shè)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(tǒng), 并研究特殊巖體( 硬、脆、碎地層及

第4篇

關(guān)鍵詞：工程勘察，新技術(shù)，應(yīng)用，發(fā)展

經(jīng)過半個多世紀的工程勘察經(jīng)驗，公司承擔完成國內(nèi)六十余座大、中型水電勘察及數(shù)以千計的各類巖土勘察、施工治理、檢測、測繪等工程的磨煉、積累了大量的工程經(jīng)驗，形成了不少行業(yè)領(lǐng)先的核心技術(shù)和專業(yè)優(yōu)勢，整體勘察技術(shù)水平處于省內(nèi)領(lǐng)先。今后，我國將引進先進地質(zhì)分析軟件應(yīng)用在工程分析中，結(jié)合工程開展地質(zhì)難題的研究，加快利用三維制圖技術(shù)的應(yīng)用、推廣提高工程技術(shù)人員現(xiàn)場工作能力和資料綜合分析整理能力，引進、研究數(shù)碼攝影等現(xiàn)場資料數(shù)據(jù)采集的新技術(shù)、新方法，實現(xiàn)現(xiàn)場基礎(chǔ)資料收集的快速性、準確性和多樣化，提高工作效率。

1工程勘察新技術(shù)的應(yīng)用

1.1工程地質(zhì)

工程地質(zhì)分析方法發(fā)展勢頭良好，部分勘察技術(shù)已經(jīng)躋身與世界領(lǐng)先水平行列。（1）先進勘察軟件的引進及研發(fā)。虛心借鑒國外先進技術(shù)成果和經(jīng)驗，引進邊坡穩(wěn)定計算程序用于分析滑坡或塌岸等，并促進勘察成果量化判斷水平的不斷提高；引進并研發(fā)地質(zhì)剖面制作程序、三維技術(shù)等，研發(fā)工程地質(zhì)軟件包程序等，通過努力，諸多鉆孔成圖難題得以解決；（2）從實際出發(fā)，積極致力于新技術(shù)的研發(fā)。聯(lián)合相關(guān)部門，從現(xiàn)實條件出發(fā)，研發(fā)邊坡斜面成像技術(shù)并予以實踐，進而促編制工作效率的提升；與相關(guān)院校開展廣泛合作，研發(fā)地質(zhì)三維可視建模及分析技術(shù)。

1.2水文勘察

自主研發(fā)電波流速測試儀，并將其應(yīng)用于實踐；研發(fā)自動檢測水情系統(tǒng)，目前部分大規(guī)模水電站已經(jīng)實際應(yīng)用；積極致力于多普勒剖面流速儀的論證，以便妥善解決目前水情報測試中存在的測流時間長等問題。

1.3工程測繪

當前，工程勘察工作中已經(jīng)擁有全球定位系統(tǒng)儀以及紅外測距儀等，這樣，長期以來存在的無法開展航測內(nèi)業(yè)的問題得以很好解決；在地形測繪中應(yīng)用全數(shù)字攝影測量技術(shù)；在水中地形以及線路測量中應(yīng)用全球定位系統(tǒng)；在水電站高邊坡以及相關(guān)施工測量工作中，應(yīng)用測量機器人開展相關(guān)工作；水電站邊坡安裝檢測使用全球定位一機多線檢測系統(tǒng)等。水上鉆探技術(shù)是公司的業(yè)務(wù)優(yōu)勢。巖土方面典型工程有：莆田三江口、福清東壁島海上鉆探，三明列東公路大橋沙溪河上鉆探，閩江、汀江等河流庫區(qū)防護工程水上勘察等。注重巖土工程的勘察手段與評價分析綜合能力，計算機成圖率100%。

1.4工程勘探

選取金剛石鉆頭，以便在諸如松軟地層、塌陷嚴重的地段等地質(zhì)環(huán)境下均可正常開展工作，進而工作效率得到了有力保障，成產(chǎn)成本得到了很好的控制；與相關(guān)院校合作，研發(fā)可以應(yīng)用于地層較為復(fù)雜的薄金剛石鉆頭，這樣，即使是軟硬相間的巖石的鉆進取芯工作也可以順利實現(xiàn)；此外，將SM膠取芯技術(shù)應(yīng)用于河床積層勘探中，確保樣品保持最初原貌，以便在進行沖擊層研究時具有可靠性資料。

1.5科研實驗

先后進行水電站壩基高壓壓水、灌漿實驗，斷層破碎及滲透變形灌漿實驗，此外還對斷層破碎巖體灌漿處理方式展開深入研究。

地質(zhì)勘察中除常規(guī)勘察手段外，推廣采用了勘察新技術(shù)：①小口徑金剛石鉆探：壩址采用了先進的金剛石小口徑工藝進行鉆探，不僅提高了鉆進速度，且取芯質(zhì)量有較大的提高，提高了地質(zhì)分析判斷精度。②孔內(nèi)電視技術(shù)的應(yīng)用：在河床中有35個孔采用孔內(nèi)的電視新技術(shù)（9inch）黑白圖象進行透視檢測，并與巖芯對照進行結(jié)構(gòu)產(chǎn)狀要素測定，為地質(zhì)構(gòu)造分析提供了可靠的依據(jù)。

2工程勘察新技術(shù)的發(fā)展

遵循實事求是，從實際出發(fā)的基本原則，以立足當前，顧及發(fā)展為指導(dǎo)，切實落實以人為本，踐行科學(xué)發(fā)展觀，制定符合自身條件及實際的地質(zhì)勘測人才培養(yǎng)及科技發(fā)展發(fā)展規(guī)劃，以促進結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)先進的專業(yè)勘察隊伍建設(shè)為目標，并保持與世界工程勘察領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)注，尋求與相關(guān)院校及單位的合作機會，虛心借鑒國外先進技術(shù)，并認真加以剖析和吸收，并積極致力于擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進技術(shù)的研發(fā)。

首先，關(guān)注較為復(fù)雜的壩基、高坡以及地下董事群的穩(wěn)定性分析，深入研究三維地質(zhì)建模及成像技術(shù)，積極開展針對諸如松散或蝕變等復(fù)雜地質(zhì)地段的分析及實驗；其次，將水電水利工程地質(zhì)勘察技術(shù)作為一項重點工作，狠抓落實，并研究巖土工程以及環(huán)境工程地質(zhì)領(lǐng)域的相關(guān)問題，并不斷加大研究深度；積極開展地質(zhì)災(zāi)害勘測、預(yù)警及災(zāi)后治理等方面的實驗及研究；再次，進一步促進當前所應(yīng)用的物探方式的改進及完善，盡可能的確保實際應(yīng)用技術(shù)水平趕上甚至是超越本領(lǐng)域的平均水平，并組織專門的人力、物力及財力，與當前物探方面所使用的現(xiàn)有技術(shù)相結(jié)合，不斷的研究新技術(shù)、新方法，并積極應(yīng)用于實踐當中；進一步擴大全占星自動測速檢測儀、全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)以及地理信息系統(tǒng)等在水里水電工程當中的應(yīng)用，促進測繪的收集、分析、處理、保存等方面計算機應(yīng)用程度的擴大，促進師資攝影測量以及野外數(shù)字成像技術(shù)更加快速和精確，盡可能的滿足日益擴大的市場需要；與鉆探規(guī)程、抽水試驗及壓水試驗規(guī)程相配合，促進其貫徹實施，同時對勘探設(shè)備以及實驗工具和器具進行進一步的整合，可以進一步的促進自由振蕩法抽水試驗的研究工作的開展，同時可以推動小口徑雙管鉆具軸承儲油密封系統(tǒng)的研制，并且開展特殊巖體的硬、脆、碎地層以及軟弱松動巖體的取芯技術(shù)的研究；開發(fā)先進的水情自動測報軟硬件技術(shù)，可以根據(jù)目前迅猛發(fā)展的信息技術(shù)自主開發(fā)，或者根據(jù)已經(jīng)較為成熟的技術(shù)改裝一些比較先進而且適用范圍比較廣泛的水文測驗儀器，尤其是可以開發(fā)泥沙采樣器，進一步加快水文數(shù)據(jù)庫的建設(shè)步伐。

3結(jié)語

國家西部發(fā)展戰(zhàn)略部署，在很大程度上促進了對西部水資源的勘察及開發(fā)，這也為工程勘察工作提供了有利機遇，然而，水電建設(shè)規(guī)模的增加勢必會提高對工程勘察工作的要求。大力引進并實施工程勘察新技術(shù)，并致力于發(fā)展工程勘察新技術(shù)，對于我國整體發(fā)展規(guī)劃的順利實施以及國民經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展具有十分重要的意義。

參考文獻：

[1] 劉永青.提高工程勘察質(zhì)量的關(guān)鍵因素與對策.巖土工程界,2001年 第08期

[2] 王平.工程勘探新技術(shù)在實踐中的應(yīng)用.科技資訊,2007年 第16期

第5篇

關(guān)鍵詞：平面換能器對測法；穿透聲波法；圍巖分類；波速測試；動彈性參數(shù)

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

1引言

長期以來，在工程地質(zhì)勘探中，多采用鉆探和電法等物探方法 [1]。這些方法很難與巖體的物理力學(xué)性質(zhì)建立關(guān)系。近些年來,在水工隧洞領(lǐng)域研究采用一種新的探測方法：聲波探測技術(shù)。該法既是工程地質(zhì)的物探手段，又是巖體力學(xué)的測試手段，具有重大的實用價值和意義。在國內(nèi)外隧洞巖體探測方面得到廣泛研究應(yīng)用。

本文結(jié)合工程實例，通過聲波探測技術(shù)中各種方法的對比，選取了適合該工程區(qū)的探測方法：平面換能器對測法和穿透聲波法[2]，對該工程區(qū)的巖體地質(zhì)情況進行了分類，從而為設(shè)計和施工提供依據(jù)。

2 工作原理

從工程地質(zhì)勘探看，超聲波探測法是小型輕便的地球物理勘探方法，其工作原理是用人工的方法在巖石介質(zhì)和結(jié)構(gòu)中激發(fā)一定頻率的彈性波[3]。由一聲源訊號發(fā)生器(發(fā)射機),向壓電材料制成的發(fā)射換能器發(fā)射一電脈沖,激勵晶片振動,產(chǎn)生聲波向巖石發(fā)射,作為聲波探測的聲源。聲波在巖石中傳播,經(jīng)由接收換能器接收,把聲能換成微弱的電訊號送至接收機,經(jīng)放大后由示波管在屏幕上顯示出波形圖。本次探測主要使用NM-4A型非金屬超聲檢測分析儀，引水隧洞圍巖級別判定采用帶信號放大功能的10kHZ低頻平面換能器，用黃油耦合，聲時測量精度為±0.1us，通過超聲波在巖體發(fā)射和接受換能器之間巖體的距離F和聲波通過巖體距離所需傳播時間T來計算波速，從而根據(jù)聲波傳播速度V來判別巖石和巖質(zhì)情況，對巖體進行圍巖分類。

（1）

3 探測方法的對比

3.1 平面換能器對測法

平面換能器對測法是將發(fā)射和接收換能器放在相距一定距離F的巖體表面，用黃油耦合，通過發(fā)射換能器發(fā)射一定頻率的聲波，穿過發(fā)射和接收換能器之間巖體，在相距F的接收換能器得到接收波，接收波起點時標讀數(shù)即為聲波通過距離為F的巖體所需傳播時間，見圖1。

本方法適用于巖體圍巖地質(zhì)情況和巖體分類，而工程區(qū)大多數(shù)開挖段由于巖體巖性軟弱，節(jié)理裂隙發(fā)育，風化強烈，為防止圍巖塌落等而進行了混凝土噴錨，故該方法只能反映一部分巖體的地質(zhì)情況，并不能真實反映整個開挖段巖體地質(zhì)。

3.2穿透聲波法

穿透聲波法是為了克服上述的不足，根據(jù)鐵路隧道探測兩鉆井之間的工程地質(zhì)情況原理，使用聲波儀一發(fā)單收換能器，在兩個測試孔內(nèi)同時放入換能器進行測試，其中一個為發(fā)

射換能器，另一個為接收換能器。孔內(nèi)灌滿水，作為換能器與孔壁巖體的耦合劑。這種方法可以真實反映該工程區(qū)巖體情況并進行圍巖分類，見圖2。

圖1 平面換能器對測法圖2 跨孔測試方法示意圖

4工程應(yīng)用

建設(shè)中的迭部溝潔寺水電站引水隧洞，隧洞全長約5km，洞徑約為3.6m，橫穿過達拉河右岸巖體上。對引水隧洞有影響的沖溝有3條，分別為引1#沖溝；2#沖溝及3#沖溝，尤以3#沖溝最大。沖溝走向基本垂直河流，坡降較大，呈“V”，相對高差100～300m，溝內(nèi)覆蓋第四系沖洪積物，厚度10～30m。沿途洞室圍巖巖性為變質(zhì)砂巖夾板巖、板巖夾少量砂巖呈互層狀。變質(zhì)砂巖巖性致密堅硬，板巖巖質(zhì)較軟，板理發(fā)育，局部呈片理化帶。巖體中斷裂發(fā)育，層間擠壓帶和層面裂隙地帶多，故在設(shè)計施工階段，探測巖體地質(zhì)狀況，并判斷巖性級別非常重要，為設(shè)計施工提供主要依據(jù)，并對巖體穩(wěn)定性進行定量評價。

4.1 測孔布置及數(shù)據(jù)采集

按設(shè)計要求，隧洞圍巖級別測試共劃分為3個測區(qū)，分別為引水隧洞、廠房和壩址處，每個測區(qū)隨機選取3～6個測點進行測試，采樣間距0.5～1m，采用接收信號放大功能的10kHZ低頻平面換能器，以得到較清晰的波形，見圖3。

a. 隧洞平面換能器測試波形 b. 穿透聲波法孔1和孔2跨孔測試波型

圖3隧洞測試波形

一般巖性堅硬，風化微弱，結(jié)構(gòu)面不發(fā)育，巖體完整性好則波速高、振幅大；反之，當巖性軟弱，節(jié)理裂隙發(fā)育，風化強烈，巖體破碎則波速低，吸收衰減厲害，振幅小。應(yīng)力增大，波速增高；反之，則降低。

4.2引水隧洞圍巖分類

引水隧洞根據(jù)已有的勘察資料和設(shè)計資料，利用地質(zhì)推斷和作圖等方法初步推測了一些定性指標及圍巖的變化情況，引水發(fā)電洞圍巖除進水口和沿線的主要沖溝段巖體屬Ⅲ～Ⅳ類圍巖外，其它地段洞室埋深較大，厚度在100～400m之間，隧洞均處于微風化～新鮮巖體中，屬Ⅱ～Ⅲ類圍巖，板巖由于巖體軟弱，圍巖變形較大，因此圍巖分類時將微～新鮮巖體劃分到Ⅲ類圍巖中。圍巖分類及巖體力學(xué)參數(shù)建議值見表1[4]，國外按比值和動泊松比協(xié)值對巖體分類情況見表2。

表1 圍巖分類及巖體力學(xué)參數(shù)建議值

圍巖

類別 巖體結(jié)構(gòu)類型 縱波速度VP 巖石抗壓強度Rb 巖體完整性系數(shù)

KV 變形

模量 抗剪斷 彈性抗力系數(shù)K0 堅固

系數(shù)

f

f c

m/s MPa GPa Mpa MPa/cm

Ⅱ 完整層狀 >4100 >80 >0.55

10

∫

15 1.1

∫

1.2 0.8

∫

0.9 70

∫

90 6

∫

8

Ⅲ 中厚層狀 3000

∫

4000 40

∫

80 0.55

∫

0.30 5

∫

8 0.8

∫

0.9 0.0.6

∫

0.80 40

∫

50 3

∫

5

Ⅳ 層狀

∫

碎裂 2000

∫

3000 >25 0.3

∫

0.17 2

∫

3 0.50

∫

0.60 0.30

∫

0.40 15

∫

20 ＜2

表2國外按Vp/Vs比值和動泊桑比巖體分類

動態(tài)參數(shù)比 比值范圍 巖石質(zhì)量好壞 圍巖

類別

縱橫波速比Vp/Vs 1.7～1.6 質(zhì)量好 I、II

2.0～3.0 巖石質(zhì)量變壞 III、IV

3.0～3.5 巖石質(zhì)量較破碎 IV

3.5以上 巖石非常破碎 V

動泊松比 0.25～0.30 質(zhì)量好 I、II

0.30～0.36 巖石質(zhì)量變壞 III、IV

0.36～0,40 巖石相當壞 IV

0.40～0.43 巖石破碎并充水 V

4.3 資料的分析與處理

根據(jù)聲波探測法的測試原理，對引水隧洞的4條引水支洞開挖段的所有巖層和廠房、壩址的巖體進行探測，對其中一部分探測資料進行整理分析[5]，并判斷其巖性情況，整理結(jié)果見表3.

根據(jù)彈性波的傳播速度（縱波和橫波），還可以利用下列資料計算一些動態(tài)彈性參數(shù)反映巖體地質(zhì)情況[6]，整理結(jié)果見表4.

動彈性模量：（2）

動泊松比：（3）

動剪切模量：（4）

式中：為巖體密度（g?cm-3）；為縱波波速（m/s）；為橫波波速（m/s）

表3溝潔寺水電站引水隧洞圍巖分類情況

里程范圍 縱波波速/（m/s） 泊松比 巖性類別 T/（us） A/（m） F/（m）

引0+023 2205.3 0.34 Ⅳ類圍巖 263.0 23.52 0.58

引0+630 2249.1 0.36 Ⅳ類圍巖 231.2 26.44 0.52

引1+240 4252.6 0.27 Ⅱ類圍巖 155.2 25.11 0.66

引1+760 3006.3 0.30 Ⅲ類圍巖 252.8 26.44 0.76

引2+200 2690.8 0.35 Ⅳ類圍巖 204.4 58.75 0.55

引3+270 2665.4 0.34 Ⅳ類圍巖 217.6 25.11 0.58

引3+800 2508.7 0.34 Ⅳ類圍巖 231.2 27.23 0.58

引3+850 3042.0 0.31 Ⅲ類圍巖 233.4 26.85 0.71

引4+090 2006.8 0.33 Ⅳ類圍巖 264.1 25.58 0.53

引4+390 2272.7 0.34 Ⅳ類圍巖 246.4 38.16 0.56

引4+800 2444.8 0.33 Ⅳ類圍巖 212.7 23.52 0.52

管0+032 2051.1 0.37 Ⅳ類圍巖 297.4 22.92 0.61

管0+120 2217.1 0.35 Ⅳ類圍巖 261.6 26.02 0.58

廠右0+019 2358.5 0.34 Ⅳ類圍巖 275.6 25.11 0.65

壩0+000-壩右0+017 2717.4 0.33 Ⅳ類圍巖 202.4 23.52 0.55

壩下0+005-壩右0+018 2207.1 0.34 Ⅳ類圍巖 235.6 25.58 0.52

表4勾潔寺水電站引水隧洞動彈性參數(shù)計算表

里程范圍 縱波波速/(km/s) 橫波波速/(km/s) 縱橫波速比Vp/Vs 泊松比 動彈性模量

/(Gpa) 動剪切模量

/(Gpa)

引0+023 2.205 1.086 2.03 0.34 8.47 3.16

引0+630 2.249 1.052 2.14 0.36 8.07 2.97

引1+240 4.252 2.386 1.78 0.27 39.48 15.54

引1+760 3.006 1.607 1.87 0.30 18.00 6.92

引2+200 2.691 1.293 2.08 0.35 12.09 4.48

引3+270 2.665 1.312 2.03 0.34 12.36 4.61

引3+800 2.509 1.235 2.03 0.34 10.95 4.09

引3+850 3.042 1.596 1.91 0.31 18.02 6.88

引4+090 2.007 1.011 1.99 0.33 7.29 2.74

引4+390 2.273 1.119 2.03 0.34 8.99 3.36

引4+800 2.445 1.232 1.98 0.33 10.82 4.07

管0+032 2.051 0.932 2.20 0.37 6.39 2.38

管0+120 2.217 1.065 2.08 0.35 8.21 3.04

廠右0+019 2.359 1.161 2.03 0.34 9.68 3.61

壩0+000-壩右0+017 2.717 1.369 1.98 0.33 13.36 5.02

壩下0+005-壩右0+018 2.207 1.087 2.03 0.34 8.49 3.17

5 結(jié)論

采用聲波探測技術(shù)探測溝潔寺水電站引水隧洞圍巖地質(zhì)情況，結(jié)合超聲波波速（縱波和橫波）所得出的動彈性系數(shù)，得出以下結(jié)論：

（1）.穿透聲波法能真實反映水工隧洞圍巖的地質(zhì)情況，巖體完整性及某些巖體動態(tài)彈性參數(shù)，能夠克服混凝土對圍巖地質(zhì)情況的影響；

（2）.探測段巖體的密度越大、空隙越小，則波速越大；巖性軟弱，節(jié)理裂隙發(fā)育，風化強烈，巖體破碎則波速小；

（3）.巖體結(jié)構(gòu)面對波速有明顯影響，如平行層理波速要高一些，垂直層理波速則低一些；

（4）.聲波探測對巖體的了解較為細致,且具有簡便、快速、經(jīng)濟、便于重復(fù)測試，對測試的巖體(巖石)無破壞作用等優(yōu)點；

（5）.利用聲速、聲幅及超聲電視測井的資料劃分鉆井剖面巖性,進行地層對比,查明裂隙、溶洞及套管的裂隙等（不做介紹）；

（6）.根據(jù)波速隨巖體裂隙發(fā)育而降低及隨應(yīng)力狀態(tài)的變化而改變等規(guī)律,圈定開挖造成的圍巖松弛帶,為確定合理的襯砌厚度和錨桿長度提供依據(jù)（不做介紹）；

（7）.用聲波探測法判斷出的巖體地質(zhì)情況與巖石類別，跟設(shè)計院在設(shè)計階段用其他方法以及該工程區(qū)以往經(jīng)驗資料基本吻合，準確率高。

參考文獻：

[1]陳成宗,何發(fā)亮.隧道工程地質(zhì)與聲波探測技術(shù)[M].西南交通大學(xué)出版社,2005：009

[2]中華人民共和國電力行業(yè)標準，DL/T 5010-2005 水電水利工程物探規(guī)程[S].中華人民共和國國家發(fā)展和改革委員會，2005

[3]孫寶喜,吳春山,黃銳.聲波探測技術(shù)方法和應(yīng)用[J].黑龍江水利科技，2009（02）:225

[4]張承娟.水電工程聲波圍巖分類指標的探討[J].全國第三次工程地質(zhì)大會論文選集,2005

第6篇

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；地質(zhì)雷達；防治調(diào)查；技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：F407.1文獻標識碼：A 文章編號：

地質(zhì)災(zāi)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(chǎn)、環(huán)境造成破壞和損失的地質(zhì)作用（現(xiàn)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(tǒng)稱。近年來，許多地區(qū)各種地質(zhì)災(zāi)害(滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等)頻發(fā)，給當?shù)氐慕?jīng)濟建設(shè)和人民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴重威脅。我們知道，任何地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展都會引起地球物理場的變化，因此，加強對地質(zhì)災(zāi)害勘查與治理過程中的物探工作研究是當今環(huán)境地質(zhì)工作中的一項重要課題。

1.地質(zhì)雷達用于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的可行性

通常我們所常見的地質(zhì)災(zāi)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(zhì)災(zāi)害的發(fā)生都會在介質(zhì)(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(cè)介質(zhì)的物性差異很大，致使電磁波穿過該界面時的反射能量發(fā)生增減、波形幅值出現(xiàn)明顯變化，據(jù)此可解譯出該界面的準確位置及大致形態(tài)等相關(guān)信息，因而，探地雷達用于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)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(shù)，其探測精度及速度均高于其它種類的物探手段。

2.地質(zhì)雷達在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

2.1工程概況

工程位置位于重慶市沙坪壩某工業(yè)區(qū)，該區(qū)地表主要巖性為灰?guī)r，區(qū)內(nèi)橫向河谷發(fā)育，水源豐富，地表灰?guī)r有溶蝕環(huán)境。該區(qū)域近年多次發(fā)生塌陷地質(zhì)事故，部分民房出現(xiàn)不均勻沉降、開裂等不良現(xiàn)象，且該現(xiàn)象有繼續(xù)加劇的趨勢。為提出合理的治理方案，需要對該區(qū)域的巖溶分布進行較為詳細的了解，故采用地質(zhì)雷達對該區(qū)域進行探測。由于測區(qū)位于居民區(qū)，房屋、沼氣池、溝渠、地形大起伏等原因?qū)走_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(shè)備為用美國地球物理公司（GSSI）的SIR-2000型地質(zhì)雷達，100MHz地質(zhì)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(fā)射天線向介質(zhì)發(fā)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(zhì)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(zhì)的電磁學(xué)性質(zhì)及幾何形態(tài)的變化而變化。介質(zhì)的電磁學(xué)性質(zhì)主要包括導(dǎo)磁率μ、導(dǎo)電率σ和介電常數(shù)ε，它們與介質(zhì)的組成物質(zhì)、密實程度密切相關(guān)。根據(jù)雷達波的旅行時間、幅度與波形等實測數(shù)據(jù)，即可探測介質(zhì)的構(gòu)造分布及其相關(guān)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(xiàn)行《水電水利工程物探規(guī)程》（DL/T5010－2005）、《城市工程地球物理探測規(guī)范》CJJ7-2007標準執(zhí)行，儀器參數(shù)設(shè)置如下：增益：0～66db；采樣點數(shù)：2048點；發(fā)射速率：主要為50脈沖/秒；時間窗口：500ns；濾波系統(tǒng)：20MHz～200MHz。

2.3地質(zhì)雷達在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

2.3.1地質(zhì)雷達應(yīng)用范圍

2.3.1.1在地裂縫調(diào)查中的應(yīng)用

地裂縫是一種常見且比較嚴重的地質(zhì)災(zāi)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(xù)出露，剛出現(xiàn)時規(guī)模較小，甚至寬僅數(shù)mm，不易引起人們的注意。由于其規(guī)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(zhì)雷達則可有效地解決這些問題。

2.3.1.2在巖溶塌陷調(diào)查中的應(yīng)用

在隱伏基巖為灰?guī)r及白云巖等可溶性巖石的地區(qū)，巖溶塌陷是一種較為常見的地質(zhì)災(zāi)害，由于地下水的溶蝕作用，基巖中出現(xiàn)溶洞，溶洞的擴大可導(dǎo)致其上部覆蓋層中形成土洞而造成塌陷。由于這一切均發(fā)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(diào)查中，地質(zhì)雷達具有較大的優(yōu)勢。

2.3.1.3在滑坡調(diào)查中的應(yīng)用

在斜坡地貌發(fā)育的地區(qū)，滑坡是一種較為常見的地質(zhì)災(zāi)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(fā)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(zāi)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(zhì)因素的干擾較大，遠不及地質(zhì)雷達快速、高效和經(jīng)濟。

2.3.1.4在活動斷裂調(diào)查中的應(yīng)用

活動斷裂作為一種巨大的災(zāi)害隱患已引起人們的注意和重視，它可以誘發(fā)地震、地裂縫以及地面沉降等多種地質(zhì)災(zāi)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(shè)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(diào)查方面，快速、高效、經(jīng)濟的地質(zhì)雷達已逐漸取代了鉆探及變形監(jiān)測等傳統(tǒng)方法。

2.3.2探測結(jié)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(yù)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(jié)論見表1與圖2。

表1：探測結(jié)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(jié)論見表2與圖3。

表2：探測結(jié)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(jié)論見表3與圖4。

表3：探測結(jié)果

圖4：測線3成果圖

3.結(jié)束語

探地雷達作為一種快速、高效和經(jīng)濟的高新探測技術(shù)，在工程建設(shè)、地災(zāi)防治以及其它領(lǐng)域的作用日益顯著，尤其在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)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(tǒng)方法，隨著對電磁波研究的日益深入，其應(yīng)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(shù)中的應(yīng)用[J]. 河南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)， 2004，(02)

[2] 楊志鵬. RAMAC探地雷達在地下管線探測中的應(yīng)用[J]. 科技資訊， 2007，(10)

第7篇

關(guān)鍵詞：地質(zhì)災(zāi)害；地質(zhì)雷達； 調(diào)查；可行性； 應(yīng)用；

中圖分類號：F407.1文獻標識碼：A 文章編號：

地質(zhì)災(zāi)害是由于各種(自然的或人為的)地質(zhì)作用導(dǎo)致地質(zhì)體或地質(zhì)環(huán)境發(fā)生變化，給人民的生命財產(chǎn)、生存環(huán)境以及國家建設(shè)造成損失的災(zāi)害事件的統(tǒng)稱。近年來，許多地區(qū)各種地質(zhì)災(zāi)害(滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等)頻發(fā)，給當?shù)氐慕?jīng)濟建設(shè)和人民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成了嚴重威脅。我們知道，任何地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展都會引起地球物理場的變化，因此，加強對地質(zhì)災(zāi)害勘查與治理過程中的物探工作研究是當今環(huán)境地質(zhì)工作中的一項重要課題。

1.地質(zhì)雷達用于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查的可行性

常見的地質(zhì)災(zāi)害主要有地震、地裂縫、地面沉降、巖溶塌陷、滑坡、崩塌以及泥石流等。嚴格地講，任何一種地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生都會在介質(zhì)(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(cè)介質(zhì)的物性差異很大，致使電磁波穿過該界面時的反射能量發(fā)生增減、波形幅值出現(xiàn)明顯變化，據(jù)此可解譯出該界面的準確位置及大致形態(tài)等相關(guān)信息，因而，探地雷達用于地質(zhì)災(zāi)害調(diào)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(shù)，其探測精度及速度均高于其它種類的物探手段。

2.地質(zhì)雷達在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

2.1工程概況

某工程為山地地質(zhì)，該區(qū)地表主要巖性為灰?guī)r，區(qū)內(nèi)橫向河谷發(fā)育，水源豐富，地表灰?guī)r有溶蝕環(huán)境。該區(qū)域近年多次發(fā)生塌陷地質(zhì)事故，部分民房出現(xiàn)不均勻沉降、開裂等不良現(xiàn)象，且該現(xiàn)象有繼續(xù)加劇的趨勢。為提出合理的治理方案，需要對該區(qū)域的巖溶分布進行較為詳細的了解，故采用地質(zhì)雷達對該區(qū)域進行探測。由于測區(qū)位于居民區(qū)，房屋、沼氣池、溝渠、地形大起伏等原因?qū)走_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(shè)備為用美國地球物理公司（GSSI）的SIR-2000型地質(zhì)雷達，100MHz地質(zhì)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(fā)射天線向介質(zhì)發(fā)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(zhì)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(zhì)的電磁學(xué)性質(zhì)及幾何形態(tài)的變化而變化。介質(zhì)的電磁學(xué)性質(zhì)主要包括導(dǎo)磁率μ、導(dǎo)電率σ和介電常數(shù)ε，它們與介質(zhì)的組成物質(zhì)、密實程度密切相關(guān)。根據(jù)雷達波的旅行時間、幅度與波形等實測數(shù)據(jù)，即可探測介質(zhì)的構(gòu)造分布及其相關(guān)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(xiàn)行《水電水利工程物探規(guī)程》（DL/T5010－2005）、《城市工程地球物理探測規(guī)范》CJJ7-2007標準執(zhí)行，儀器參數(shù)設(shè)置如下：增益：0～66db；采樣點數(shù)：2048點；發(fā)射速率：主要為50脈沖/秒；時間窗口：500ns；濾波系統(tǒng)：20MHz～200MHz。

2.3地質(zhì)雷達在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中的應(yīng)用

2.3.1地質(zhì)雷達應(yīng)用范圍

2.3.1.1在地裂縫調(diào)查中的應(yīng)用

地裂縫是一種常見且比較嚴重的地質(zhì)災(zāi)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(xù)出露，剛出現(xiàn)時規(guī)模較小，甚至寬僅數(shù)mm，不易引起人們的注意。由于其規(guī)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(zhì)雷達則可有效地解決這些問題。

2.3.1.2在巖溶塌陷調(diào)查中的應(yīng)用

在隱伏基巖為灰?guī)r及白云巖等可溶性巖石的地區(qū)，巖溶塌陷是一種較為常見的地質(zhì)災(zāi)害，由于地下水的溶蝕作用，基巖中出現(xiàn)溶洞，溶洞的擴大可導(dǎo)致其上部覆蓋層中形成土洞而造成塌陷。由于這一切均發(fā)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(diào)查中，地質(zhì)雷達具有較大的優(yōu)勢。

2.3.1.3在滑坡調(diào)查中的應(yīng)用

在斜坡地貌發(fā)育的地區(qū)，滑坡是一種較為常見的地質(zhì)災(zāi)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(fā)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(zāi)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(zhì)因素的干擾較大，遠不及地質(zhì)雷達快速、高效和經(jīng)濟。

2.3.1.4在活動斷裂調(diào)查中的應(yīng)用

活動斷裂作為一種巨大的災(zāi)害隱患已引起人們的注意和重視，它可以誘發(fā)地震、地裂縫以及地面沉降等多種地質(zhì)災(zāi)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(shè)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(diào)查方面，快速、高效、經(jīng)濟的地質(zhì)雷達已逐漸取代了鉆探及變形監(jiān)測等傳統(tǒng)方法。

2.3.2探測結(jié)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(yù)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(jié)論見表1與圖2。

表1：探測結(jié)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(jié)論見表2與圖3。

表2：探測結(jié)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(jié)論見表3與圖4。

表3：探測結(jié)果

圖4：測線3成果圖

3.結(jié)束語

本文通過地質(zhì)雷達在地裂縫、巖溶塌陷、滑坡以及活動斷裂調(diào)查中的應(yīng)用實例分析。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(tǒng)方法對地質(zhì)災(zāi)害的防治進行了分析，這也證明了地質(zhì)雷達對地質(zhì)災(zāi)害防治起了重要作用。

參考文獻：

[1] 閆長斌， 徐國元. 探地雷達技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望[J]. 湖南理工學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)， 2003

[2] 李大心. 探地雷達在滑坡調(diào)查中的作用[J]. 中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學(xué)報， 1994

第8篇

    關(guān)鍵詞:工程地質(zhì) 巖土工程 

    1.工程地質(zhì)學(xué)科的爭議

    教科書對工程地質(zhì)學(xué)的三種定義:①工程地質(zhì)學(xué)是研究與工程有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué);②工程地質(zhì)學(xué)是研究人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境相互作用的科學(xué);③工程地質(zhì)學(xué)是研究人類工程建設(shè)活動與自然地質(zhì)環(huán)境相互作用和相互影響的一門地質(zhì)科學(xué)。

    從以上三種定義的實質(zhì)中均不難看出,工程地質(zhì)學(xué)強調(diào)的工程和地質(zhì)的關(guān)系,研究的是人類工程活動與自然地質(zhì)環(huán)境的相互作用。但是,近年來工程地質(zhì)學(xué)科卻正在經(jīng)歷著前所未有的挑戰(zhàn),工程地質(zhì)學(xué)被異名為巖土工程學(xué),工程地質(zhì)勘察被稱之為巖土工程勘察。工程界有此呼聲,學(xué)術(shù)界有此呼應(yīng),一些大專院校也紛紛效仿,甚至工程地質(zhì)這個專業(yè)在高校也被取消了。一時間,似乎工程地質(zhì)已經(jīng)成了守舊傳統(tǒng),巖土工程才是先進時髦的,才是可以適應(yīng)市場經(jīng)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(zhì)勘察的不景氣以及市場競爭的不規(guī)范化,工程地質(zhì)勘察隊伍增加了巖土工程的業(yè)務(wù)是完全必要的,但將巖土工程作為工程地質(zhì)的救世主,則值得商榷了。

    根據(jù)筆者的理解,巖土工程是一項工程應(yīng)用技術(shù),是針對地質(zhì)體的工程缺陷實施的工程措施而進行的一系列設(shè)計和施工過程的總稱。巖土工程的任務(wù)是“處理”地質(zhì)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(shù)”的別名,說明巖土工程的確是一項實實在在的工程技術(shù)。確立工程地質(zhì)學(xué)是一門獨立的學(xué)科,盡管也僅僅是本世紀初的事,并不象數(shù)學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)等等著名學(xué)科那樣歷史悠久,然而,之所以將工程地質(zhì)定義在“學(xué)科”這樣的高度上,是因為她具備學(xué)科的一些基本特性和基本理論,這就是地質(zhì)學(xué)的基本特性和基本理論,換句話說,工程地質(zhì)學(xué)的基本理論就是地質(zhì)學(xué)(當然更包括數(shù)學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等等),因此,又將工程地質(zhì)學(xué)界定為地質(zhì)學(xué)的一個分支學(xué)科或應(yīng)用學(xué)科,這是符合實際的。工程地質(zhì)學(xué)的最新定義也是較為全面的:研究人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境相互作用的科學(xué)。顯然,工程地質(zhì)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(zhì)學(xué)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(zhì),則實在有些牽強附會。

    1997年6月20-27日,國際工程地質(zhì)學(xué)會在希臘召開了一次學(xué)術(shù)討論會,會上決定將本學(xué)會名稱改為:國際工程地質(zhì)學(xué)與環(huán)境學(xué)會。我國組團15人參加,王思敬任團長。隨后國內(nèi)也有人提出工程地質(zhì)學(xué)會改名,以便與國際接軌,但一直未獲通過。在近幾年的中國地質(zhì)學(xué)會工程地質(zhì)專委會會議上,學(xué)科和學(xué)會更名問題的交鋒一直也沒有停止過。我國工程地質(zhì)界的前輩專家學(xué)者們多數(shù)也不同意更名,認為如此嚴肅的基礎(chǔ)性應(yīng)用性學(xué)科,沒有必要放棄自己的傳統(tǒng)風格,我國的工程建設(shè)任務(wù)十分繁重,工程地質(zhì)學(xué)科的研究和發(fā)展前景仍然是艱巨和光明的。

    2.工程地質(zhì)工作的任務(wù)

    在工程建設(shè)中,工程地質(zhì)工作的任務(wù)十分繁重,也異常艱巨,主要任務(wù)是:①選址,選擇在地質(zhì)條件上相對最優(yōu)的工程建筑地區(qū)或場地;②評價,闡明工程建筑區(qū)或場地的工程地質(zhì)條件,進行定性和定量的工程地質(zhì)評價,準確界定工程地質(zhì)問題;③預(yù)測工程建筑物興建和運用過程中地質(zhì)條件的可能變化,為研究改善和防治工程地質(zhì)缺陷的措施提供依據(jù);④調(diào)查工程建筑物所需的天然建筑材料等。

    3.工程地質(zhì)專業(yè)的尷尬

    工程地質(zhì)專業(yè)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)性專業(yè),沒有這個專業(yè),一切工程建設(shè)均將成為空中樓閣,這是常識性問題,我們在這里反復(fù)強調(diào)好象有些多于。然而,現(xiàn)實確讓這一基礎(chǔ)性專業(yè)處于一個十分尷尬的境地,主要表現(xiàn)在:

    ①工程地質(zhì)專業(yè)本身的特殊性、復(fù)雜性和實踐性;

    ②專業(yè)不景氣,社會地位和經(jīng)濟地位與工程地質(zhì)專業(yè)不相適應(yīng),工作環(huán)境、工作條件的局限,擇業(yè)行為中的浮躁動機,專業(yè)本身的局限性;

    ③規(guī)程規(guī)范存在的問題;

    ④工程地質(zhì)勘察技術(shù)的局限性;

    ⑤相關(guān)專業(yè)對工程地質(zhì)專業(yè)的輕視;

    ⑥長官意志,某些決策者對工程地質(zhì)專業(yè)的無知或輕視;

    ⑦世人對工程地質(zhì)專業(yè)的不了解與不理解。

    4. 在工程建設(shè)中的地質(zhì)教訓(xùn)

    由于地質(zhì)問題而嚴重影響工程建設(shè)的實例太多,教訓(xùn)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(fù)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(shè)的重大影響,葛州壩、西津溢洪道等。

    5. 工程地質(zhì)在工程建設(shè)中的決定性作用

    任何地質(zhì)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?guī)r壩址滲漏嚴重不能建壩;

    ②小浪底滑坡性質(zhì)界定對設(shè)計的影響;

    ③天生橋二級水電站移民區(qū)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(huán)境地質(zhì)問題,有時可能是決定性的;

    ⑤地質(zhì)邊界條件和地質(zhì)參數(shù)對工程設(shè)計的影響。

    6.相關(guān)學(xué)科在工程地質(zhì)中的應(yīng)用

    ①系統(tǒng)工程在工程地質(zhì)中的應(yīng)用;

    ②計算機技術(shù)在工程地質(zhì)中的應(yīng)用;

    ③遙感、物探、GPS等;

    ④水工設(shè)計施工與工程地質(zhì)的關(guān)系。

    清晰的工程概念是地質(zhì)師所必需的。潘家錚院士對地質(zhì)師的要求:應(yīng)該有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)水工建筑物的基本設(shè)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(jīng)驗;最好補一些數(shù)學(xué)、力學(xué)、水力學(xué)、巖土力學(xué)、巖石試驗、有限元分析和計算機應(yīng)用等方面的基礎(chǔ)課。五十年代初,由于我國水利水電工程地質(zhì)專業(yè)人才奇缺,一批設(shè)計師改行從事工程地質(zhì)專業(yè)的學(xué)習(xí)和工作,后來大都成為工程地質(zhì)專業(yè)的優(yōu)秀專家。實踐證明,地質(zhì)師的工程概念清晰,地質(zhì)工作會得心應(yīng)手;反之則可能事倍功半。

    7.工程地質(zhì)要面對現(xiàn)實著眼未來

    汪恕誠部長最近講話強調(diào):不能老修改設(shè)計,因為搞招投標尤其是國際合同,修改設(shè)計就意味著被索賠。修改一個設(shè)計,似乎節(jié)省了某一個工程量,而索賠量比這個還大,大量修改設(shè)計怎么得了?汪部長的這段講話似乎在批評設(shè)計,實則是水利水電工程地質(zhì)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(shè)計,水利工程因為地質(zhì)問題而修改設(shè)計的可以舉出若干例子來。

    修改設(shè)計往往賴地質(zhì),我們當然可以理直氣壯地說:前期地質(zhì)工作投入不夠,工程地質(zhì)條件不清楚,地質(zhì)基礎(chǔ)資料不準確,工程地質(zhì)分析出力不夠或分析工作的深度不到家,工程地質(zhì)問題的界定不明確或界定有錯誤,學(xué)術(shù)技術(shù)問題得不到廣泛的討論和爭論,工程地質(zhì)問題的真理有時往往掌握在少數(shù)人手里。

    很明顯,要想不修改設(shè)計,地質(zhì)工作必須做到家,基本的地質(zhì)工作量必須保證。作為地質(zhì)師,既要尊重事實,堅持真理,實事求是,還要努力學(xué)習(xí),開拓進取,勇于創(chuàng)新,更要勤于實踐,不迷信權(quán)威,不違心唯上。工程地質(zhì)專業(yè)的形象靠地質(zhì)師們?nèi)淞?去維護;工程地質(zhì)專業(yè)在工程建設(shè)中的地位也只有靠地質(zhì)師們自己去爭取

第9篇

關(guān)鍵詞：工程地質(zhì) 巖土工程

1.工程地質(zhì)學(xué)科的爭議

教科書對工程地質(zhì)學(xué)的三種定義：①工程地質(zhì)學(xué)是研究與工程有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué)；②工程地質(zhì)學(xué)是研究人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境相互作用的科學(xué)；③工程地質(zhì)學(xué)是研究人類工程建設(shè)活動與自然地質(zhì)環(huán)境相互作用和相互影響的一門地質(zhì)科學(xué)。

從以上三種定義的實質(zhì)中均不難看出，工程地質(zhì)學(xué)強調(diào)的工程和地質(zhì)的關(guān)系，研究的是人類工程活動與自然地質(zhì)環(huán)境的相互作用。但是，近年來工程地質(zhì)學(xué)科卻正在經(jīng)歷著前所未有的挑戰(zhàn)，工程地質(zhì)學(xué)被異名為巖土工程學(xué)，工程地質(zhì)勘察被稱之為巖土工程勘察。工程界有此呼聲，學(xué)術(shù)界有此呼應(yīng)，一些大專院校也紛紛效仿，甚至工程地質(zhì)這個專業(yè)在高校也被取消了。一時間，似乎工程地質(zhì)已經(jīng)成了守舊傳統(tǒng)，巖土工程才是先進時髦的，才是可以適應(yīng)市場經(jīng)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(zhì)勘察的不景氣以及市場競爭的不規(guī)范化，工程地質(zhì)勘察隊伍增加了巖土工程的業(yè)務(wù)是完全必要的，但將巖土工程作為工程地質(zhì)的救世主，則值得商榷了。

根據(jù)筆者的理解，巖土工程是一項工程應(yīng)用技術(shù)，是針對地質(zhì)體的工程缺陷實施的工程措施而進行的一系列設(shè)計和施工過程的總稱。巖土工程的任務(wù)是“處理”地質(zhì)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(shù)”的別名，說明巖土工程的確是一項實實在在的工程技術(shù)。確立工程地質(zhì)學(xué)是一門獨立的學(xué)科，盡管也僅僅是本世紀初的事，并不象數(shù)學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)等等著名學(xué)科那樣歷史悠久，然而，之所以將工程地質(zhì)定義在“學(xué)科”這樣的高度上，是因為她具備學(xué)科的一些基本特性和基本理論，這就是地質(zhì)學(xué)的基本特性和基本理論，換句話說，工程地質(zhì)學(xué)的基本理論就是地質(zhì)學(xué)(當然更包括數(shù)學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等等)，因此，又將工程地質(zhì)學(xué)界定為地質(zhì)學(xué)的一個分支學(xué)科或應(yīng)用學(xué)科，這是符合實際的。工程地質(zhì)學(xué)的最新定義也是較為全面的：研究人類工程活動與地質(zhì)環(huán)境相互作用的科學(xué)。顯然，工程地質(zhì)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(zhì)學(xué)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(zhì)，則實在有些牽強附會。

1997年6月20-27日，國際工程地質(zhì)學(xué)會在希臘召開了一次學(xué)術(shù)討論會，會上決定將本學(xué)會名稱改為：國際工程地質(zhì)學(xué)與環(huán)境學(xué)會。我國組團15人參加，王思敬任團長。隨后國內(nèi)也有人提出工程地質(zhì)學(xué)會改名，以便與國際接軌，但一直未獲通過。在近幾年的

③規(guī)程規(guī)范存在的問題；

④工程地質(zhì)勘察技術(shù)的局限性；

⑤相關(guān)專業(yè)對工程地質(zhì)專業(yè)的輕視；

⑥長官意志，某些決策者對工程地質(zhì)專業(yè)的無知或輕視；

⑦世人對工程地質(zhì)專業(yè)的不了解與不理解。

4. 在工程建設(shè)中的地質(zhì)教訓(xùn)

由于地質(zhì)問題而嚴重影響工程建設(shè)的實例太多，教訓(xùn)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(fù)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(shè)的重大影響，葛州壩、西津溢洪道等。

5. 工程地質(zhì)在工程建設(shè)中的決定性作用

任何地質(zhì)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?guī)r壩址滲漏嚴重不能建壩；

②小浪底滑坡性質(zhì)界定對設(shè)計的影響；

③天生橋二級水電站移民區(qū)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(huán)境地質(zhì)問題，有時可能是決定性的；

⑤地質(zhì)邊界條件和地質(zhì)參數(shù)對工程設(shè)計的影響。

6.相關(guān)學(xué)科在工程地質(zhì)中的應(yīng)用

①系統(tǒng)工程在工程地質(zhì)中的應(yīng)用；

②計算機技術(shù)在工程地質(zhì)中的應(yīng)用；

③遙感、物探、gps等；

④水工設(shè)計施工與工程地質(zhì)的關(guān)系。

清晰的工程概念是地質(zhì)師所必需的。潘家錚院士對地質(zhì)師的要求：應(yīng)該有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)水工建筑物的基本設(shè)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(jīng)驗；最好補一些數(shù)學(xué)、力學(xué)、水力學(xué)、巖土力學(xué)、巖石試驗、有限元分析和計算機應(yīng)用等方面的基礎(chǔ)課。五十年代初，由于我國水利水電工程地質(zhì)專業(yè)人才奇缺，一批設(shè)計師改行從事工程地質(zhì)專業(yè)的學(xué)習(xí)和工作，后來大都成為工程地質(zhì)專業(yè)的優(yōu)秀專家。實踐證明，地質(zhì)師的工程概念清晰，地質(zhì)工作會得心應(yīng)手；反之則可能事倍功半。

7.工程地質(zhì)要面對現(xiàn)實著眼未來

汪恕誠部長最近講話強調(diào)：不能老修改設(shè)計，因為搞招投標尤其是國際合同，修改設(shè)計就意味著被索賠。修改一個設(shè)計，似乎節(jié)省了某一個工程量，而索賠量比這個還大，大量修改設(shè)計怎么得了？汪部長的這段講話似乎在批評設(shè)計，實則是水利水電工程地質(zhì)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(shè)計，水利工程因為地質(zhì)問題而修改設(shè)計的可以舉出若干例子來。

修改設(shè)計往往賴地質(zhì)，我們當然可以理直氣壯地說：前期地質(zhì)工作投入不夠，工程地質(zhì)條件不清楚，地質(zhì)基礎(chǔ)資料不準確，工程地質(zhì)分析出力不夠或分析工作的深度不到家，工程地質(zhì)問題的界定不明確或界定有錯誤，學(xué)術(shù)技術(shù)問題得不到廣泛的討論和爭論，工程地質(zhì)問題的真理有時往往掌握在少數(shù)人手里。

很明顯，要想不修改設(shè)計，地質(zhì)工作必須做到家，基本的地質(zhì)工作量必須保證。作為地質(zhì)師，既要尊重事實，堅持真理，實事求是，還要努力學(xué)習(xí)，開拓進取，勇于創(chuàng)新，更要勤于實踐，不迷信權(quán)威，不違心唯上。工程地質(zhì)專業(yè)的形象靠地質(zhì)師們?nèi)淞ⅲゾS護；工程地質(zhì)專業(yè)在工程建設(shè)中的地位也只有靠地質(zhì)師們自己去爭取