水利水電工程物探規(guī)程
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水利水電工程物探規(guī)程范文第1篇
Abstract: The proposed embankment project of city section of Taizi River is by way of Dongjingling township in Taizi River district, Shuguang township in Hongwei Distric, Qingyang street office in Wensheng district, Xiaotun town in Liaoyang county, Ludatai town and Xidayao town in Dengta city, Anping township in Gongmaling area, and is the important area of flood control. In the area, there is almost no embankment, and the function of flood prevention can not be implemented. According to the city flood prevention and control plan of Liaoyang, the embankment modification is urgent. Taking the project as an example, this paper expounds the methods of such engineering geological exploration, so as to provide a reference for the similar projects.
關(guān)鍵詞： 河道；地質(zhì)勘查；方法
Key words: river channel；geological exploration；methods
中圖分類號(hào)：TU984 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）20-0088-03
1 項(xiàng)目概況
1.1 勘察范圍 此次地質(zhì)勘察范圍為：左岸太子河一號(hào)橋～湯河入太子河河口處，右岸太子河一號(hào)橋～施官屯村，左岸總長(zhǎng)度約11.5公里，右岸總長(zhǎng)度約21公里。
1.2 勘察任務(wù) 調(diào)查區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造情況，進(jìn)行區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。基本查明堤防工程方案各堤線的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件及主要的工程地質(zhì)問(wèn)題。初步預(yù)測(cè)堤防擋水后可能出現(xiàn)的環(huán)境工程地質(zhì)問(wèn)題。
1.3 勘察內(nèi)容 基本查明：堤線區(qū)地形地貌單元、微地貌類型、特征及分界線，河道變遷情況，注意古河道、古沖溝等的分布位置、規(guī)模及特性；各地層成因類型、地質(zhì)年代、結(jié)構(gòu)組成、巖土性質(zhì)、分布規(guī)模、埋藏條件及其性狀。重點(diǎn)是堤基范圍內(nèi)的軟土層、粉細(xì)砂層、人工雜填土層、卵礫石層及易風(fēng)化、軟化巖層的分布范圍，并提出各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)；基巖淺埋或出露區(qū)基巖的時(shí)代及巖性特征、巖層產(chǎn)狀、風(fēng)化程度、巖土接觸面起伏變化情況等；喀斯特發(fā)育特征，論證其對(duì)堤基滲漏的影響程度；穿越工程區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造及不良物理地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育程度、形成原因及分布范圍，前分析其對(duì)工程的影響；透水層的性質(zhì)和滲透特性，地下水類型、水位變化規(guī)律、補(bǔ)排條件、與地表水體的關(guān)系，堤基相對(duì)隔水層的埋藏條件和特性。地表水、地下水的物理性質(zhì)和化學(xué)成分，初步評(píng)價(jià)對(duì)混凝土的腐蝕性；評(píng)價(jià)工程區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性，確定地震基本烈度；對(duì)各堤線主要工程地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，并對(duì)堤線工程地質(zhì)條件進(jìn)行初步的分段評(píng)價(jià)；涵閘址區(qū)的水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件，對(duì)存在的主要工程地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行初步評(píng)價(jià)。
1.4 勘察依據(jù) 《水利水電工程地質(zhì)鉆探規(guī)范》SL291-2003；《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》DL5073-2000；《水利水電工程地質(zhì)測(cè)繪規(guī)程》SL299-2004；《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50286－98）；《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（SL188－2005）；《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50287－2005）；《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021－2001）2009年版；《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50123—99）；《巖土工程勘察報(bào)告編制標(biāo)準(zhǔn)》（DB21/T214－2001）。
1.5 勘察方法及完成主要工作量 按工程地質(zhì)勘察任務(wù)委托書要求，結(jié)合現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范、規(guī)程，布置勘察工作量如下：
①勘探線沿?cái)M建壩頂中心線布置，鉆孔間距為1000米，共布設(shè)鉆孔30個(gè)；橫剖面每隔2000米布設(shè)一條，堤頂1孔，堤外1孔，堤內(nèi)1孔，孔間距50米，共布設(shè)鉆孔30個(gè)；壩堤沿線排水閘等建構(gòu)筑物各布置1個(gè)鉆孔，共布設(shè)鉆孔3個(gè)。根據(jù)以上布孔原則，本次勘察共布置鉆孔63個(gè)，孔深8.0-10.0米。
工程地質(zhì)測(cè)繪沿?cái)M建堤防進(jìn)行，測(cè)繪寬度堤線內(nèi)側(cè)500米，堤線外側(cè)1000米，測(cè)繪比例尺1:25000，測(cè)繪總面積約43.8平方公里。
水利水電工程物探規(guī)程范文第2篇
【關(guān)鍵詞】高密度電阻率法；裂縫；巖土體導(dǎo)電性差異；陣列勘探方法
1 工程概況
本次探測(cè)范圍為槐蔭黃河堤防4+000～4+700堤段。位于北店子黃河灘區(qū)內(nèi)，該堤段現(xiàn)作為玉清湖水庫(kù)沉砂池圍堤使用；該段黃河大堤2000年進(jìn)行了加高幫寬，2004年進(jìn)行了道路硬化，硬化路面寬度6m，同年完成機(jī)淤固堤工程，淤區(qū)寬度100m。
2012年下半年，槐蔭黃河堤防4+000～4+700堤段堤防道路中線附近開(kāi)始出現(xiàn)縱向裂縫。隨著沉砂池蓄水位的變化，堤防頂部裂縫也隨之不斷變寬、加深，并向兩端延長(zhǎng)。
2 工作原理及方法技術(shù)
本次探測(cè)采用高密度電阻率法。高密度電阻率法是一種以巖土體導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ)的一類陣列勘探方法，研究在人工施加電場(chǎng)的作用下地層中的傳導(dǎo)電流以達(dá)到解決各類地質(zhì)問(wèn)題的目的。當(dāng)?shù)叵陆橘|(zhì)間電阻率存在較大差異時(shí)，人工施加電場(chǎng)作用下的傳導(dǎo)電流的分布會(huì)因電阻率的高低而分布有疏有密，傳導(dǎo)電流的分布與地下介質(zhì)（土性、裂縫、孔洞等）的性質(zhì)、大小、埋深等賦存狀態(tài)各因素有著密切的關(guān)系。因此從探測(cè)到的傳導(dǎo)電流的分布規(guī)律可以分析地下電阻率在不同區(qū)域間的變化，從而可以推測(cè)地下的地質(zhì)情況，尤其是地下裂縫、孔洞、松散帶等不良地質(zhì)體的發(fā)育情況。
高密度電阻率法進(jìn)行二維地電斷面測(cè)量，兼具剖面法與測(cè)深法的功能，有點(diǎn)距小、采樣密度高的特點(diǎn)，實(shí)測(cè)時(shí)，一次布好所有電極，電極切換工作由儀器自動(dòng)控制，敷設(shè)一次導(dǎo)線后可進(jìn)行數(shù)多個(gè)記錄點(diǎn)的數(shù)據(jù)觀測(cè)，其信息量大、工作效率高，因此在堤防隱患探測(cè)方面得以廣泛應(yīng)用。
本次探測(cè)采用高密度電阻率法。由于堤身裂縫走向均為縱向，近似呈直線展布，基本與大堤走向一致。限于場(chǎng)地及堤防兩側(cè)邊界條件的影響，為側(cè)重于堤防基礎(chǔ)隱患的探測(cè)，并兼顧堤身質(zhì)量的檢測(cè)，選定垂直堤身布置探測(cè)剖面，以臨河堤腳為探測(cè)起點(diǎn)，堤中心為探測(cè)剖面中點(diǎn)，測(cè)線垂直路面，橫跨路面兩側(cè)路沿石至臨、背河堤坡。為探明整個(gè)堤身情況，沿堤頂裂縫走向靠近大堤軸線布置測(cè)線兩條。采用受地形影響較小的四極裝置（α2），對(duì)瀝青路面采用人工鉆孔穿透硬化層并于測(cè)前半小時(shí)在孔內(nèi)注入鹽水以提高其導(dǎo)電性。由于該段堤高為 9.00 ～11.00米，堤頂寬約8.0米，受地形所限，高密度電阻率法總電極數(shù)40個(gè)，測(cè)量點(diǎn)距采用1.0m，測(cè)量層數(shù)為13層，測(cè)量最大極距（AB/2）為13.5米，最大供電電壓220V。
3 工作質(zhì)量評(píng)述
本次探測(cè)工作遵循ISO9001質(zhì)量管理體系和計(jì)量認(rèn)證質(zhì)量管理體系，外業(yè)數(shù)據(jù)采集和內(nèi)業(yè)資料整理皆處于質(zhì)量體系管理下，保證了工程質(zhì)量。并采取了以下技術(shù)措施：
①測(cè)線丈量：以相對(duì)應(yīng)的百米樁為起點(diǎn)對(duì)大堤樁號(hào)進(jìn)行測(cè)量并記錄。
②保證測(cè)量精度的措施：a、觀測(cè)前先對(duì)分布式電極單元進(jìn)行檢測(cè)。確保每個(gè)單元都通暢。b、電極單元檢測(cè)完畢并合格后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行接地電阻檢測(cè)，對(duì)接地不良的電極，要先處理再觀測(cè)。C、測(cè)量中應(yīng)隨時(shí)注意觀測(cè)電壓、電流值，保證每個(gè)測(cè)點(diǎn)電壓值不小于2mV，電流值不小于10mA。如達(dá)不到要求，要查明原因，予以排除后再繼續(xù)觀測(cè)。d、加強(qiáng)數(shù)據(jù)觀測(cè)和復(fù)測(cè)工作。在探測(cè)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，即行復(fù)測(cè)，以確定異常是隱患引起的不是由于接線等原因造成的失誤，并作出正確的選擇。
③按要求對(duì)探測(cè)儀進(jìn)行系統(tǒng)檢查。
4 依據(jù)規(guī)程及辦法
①《水利水電工程物探規(guī)程》 SL 326-2005
②《堤防隱患探測(cè)規(guī)程》 SL 436-2008
資料分析與解釋：
按要求選取2個(gè)剖面，采用高密度電阻率法對(duì)堤身裂縫發(fā)育情況進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理采用了多次迭代的方法，得到該探測(cè)剖面視電阻率剖面圖，反映了區(qū)域內(nèi)地下電阻率的變化情況，從而推斷探測(cè)區(qū)域的地質(zhì)情況。縱坐標(biāo)表示供電極距的一半（即影響深度AB/2）（m），橫剖面灰階圖的橫坐標(biāo)表示平面位置（m）（從背河堤肩至臨河堤肩），縱剖面的橫坐標(biāo)表示大堤起始位置（大堤樁號(hào)），不同的色階表示不同的電阻率區(qū)段，色階深且與周邊色階差距大則認(rèn)為有隱患存在。
現(xiàn)按剖面（測(cè)線）分述如下：
D1剖面：該剖面為垂直堤身橫向布置，斷面位置在4+385。該區(qū)在距背河堤肩2.0、4.0及6.0米處肉眼可見(jiàn)三條較大裂縫分布。由ρs灰階圖可以看出，該區(qū)上部呈高阻分布，推測(cè)堤頂筑堤土較為干燥松散；在距離背河堤肩2.0～3.0米處上部分布一豎向高阻體，推測(cè)為松散體伴隨裂縫，埋藏深度至3.0～3.5米；距背河堤肩6.0～7.0處分布一高阻體推測(cè)為表層松散體并伴隨裂縫，其下延深度為1.5～2.0米。
圖1 D1剖面灰階圖
D2剖面：該剖面為垂直堤身橫向布置，斷面位置在4+500。該區(qū)在距背河堤肩3.0～5.0米處肉眼可見(jiàn)較大裂縫兩條并有多條小裂縫發(fā)育。由ρs灰階圖可以看出，該區(qū)上部呈高阻分布，推測(cè)堤頂筑堤土較為干燥松散；在距離背河堤肩3.0～5.0米處上部分布一大范圍高阻體，推測(cè)為松散體，埋藏深度至3.5～4.0米。
圖2 D2剖面灰階圖
5 結(jié)論與建議
本次抽檢在委托方指定的測(cè)段內(nèi)共完成了2個(gè)斷面的探測(cè)工作，符合《水利水電工程物探規(guī)程》（DL5010-92）要求。根據(jù)資料解釋結(jié)果和現(xiàn)場(chǎng)觀察記錄可得出以下結(jié)論：
5.1 測(cè)段內(nèi)有明顯的裂縫發(fā)育現(xiàn)象，裂縫目前主要發(fā)育在堤頂中線附近 基本貫穿該堤段，長(zhǎng)約700米，其兩側(cè)局部分布有長(zhǎng)約幾十米～百余米的伴生裂縫，該區(qū)發(fā)育裂縫均有向下發(fā)展趨勢(shì)，裂縫深度集中分布在3.0～3.5m之間，部分位置可達(dá)3.5～4m，局部有松散體或松散體伴隨裂縫發(fā)育。深度最大的裂縫集中出現(xiàn)在路面中部，裂縫一般2-10cm，最寬處寬約15cm。
5.2 根據(jù)測(cè)線布置較密測(cè)段斷面圖結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)觀察記錄分析，裂縫發(fā)育基本上是相互貫通的。
水利水電工程物探規(guī)程范文第3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(chǎng)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(dòng)。它為工程建筑物的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和使用提供地質(zhì)資料和依據(jù)， 是設(shè)計(jì)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(cè)、工程勘探、工程測(cè)繪、水文勘測(cè)及試驗(yàn)與監(jiān)測(cè)技術(shù)等。隨著國(guó)家“西部大開(kāi)發(fā)”及“西電東送”戰(zhàn)略的實(shí)施，工程勘察工作面臨前所未有的大好形勢(shì)， 對(duì)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(jìn)、開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用新技術(shù)和新工藝， 并不斷開(kāi)拓市場(chǎng)， 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(guó)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(shí)踐中的具體應(yīng)用：
隨著建設(shè)項(xiàng)目規(guī)模的增大， 面對(duì)的工程地質(zhì)問(wèn)題越來(lái)越復(fù)雜且極具挑戰(zhàn)性。經(jīng)過(guò)不斷探索、實(shí)踐和提高， 我們?cè)谥T多領(lǐng)域具備了很強(qiáng)的技術(shù)實(shí)力，如: 工程巖質(zhì)高邊坡的工程地質(zhì)勘察研究、高壩大庫(kù)場(chǎng)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(kù)水庫(kù)誘發(fā)地震監(jiān)測(cè)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(guó)工程地質(zhì)研究部門引進(jìn)和開(kāi)發(fā)實(shí)用軟件。引進(jìn)邊坡穩(wěn)定計(jì)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(shí)水平; 引進(jìn)開(kāi)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(kāi)發(fā)并進(jìn)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(jì)作用， 取得了較好的效果。
1.2.結(jié)合工程實(shí)踐研究和開(kāi)發(fā)新技術(shù)。我國(guó)工程地質(zhì)研究部門開(kāi)發(fā)邊坡斜面攝影成像技術(shù)用于工程實(shí)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(kāi)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(jìn)并應(yīng)用新的地質(zhì)勘察和分析手段。在水電站勘察過(guò)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(cè)試技術(shù); 采用模型洞原位變形觀測(cè)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(jìn)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(píng)價(jià)和工程施工設(shè)計(jì)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(jìn)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(yàn)方法的發(fā)展應(yīng)用; 電腦與工程地質(zhì)軟件包的開(kāi)發(fā)應(yīng)用; 勘測(cè)手段及鉆進(jìn)取芯技術(shù)的提高、物探各種測(cè)試手段的廣泛應(yīng)用強(qiáng)有力地促進(jìn)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(píng)價(jià); 充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)， 進(jìn)一步提高了地質(zhì)專業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率。
近幾年， 我國(guó)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(jìn)效率， 降低生產(chǎn)成本; 繼續(xù)完善大壩灌漿變形觀測(cè)和抬動(dòng)觀測(cè)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(yàn)樣品的原始狀態(tài)， 為沖積層特性研究提供了真實(shí)可靠的材料。
1.5 水文勘測(cè)開(kāi)發(fā)的電波流速儀， 在電站簡(jiǎn)易測(cè)流中投入使用， 達(dá)到了預(yù)期的效果。近年， 又開(kāi)發(fā)出水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)， 現(xiàn)已逐步應(yīng)用于大型水電站的測(cè)報(bào)中; 為改善以往在水情測(cè)報(bào)中一直采用的點(diǎn)測(cè)量及測(cè)流時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等問(wèn)題， 水文勘測(cè)技術(shù)人員正著手對(duì)聲學(xué)“多普勒剖面流速儀( 簡(jiǎn)稱 ADCD) ”技術(shù)進(jìn)行論證和調(diào)研， 并逐步將此技術(shù)運(yùn)用在對(duì)西部山區(qū)性河流的水情預(yù)報(bào)中， 計(jì)劃通過(guò)不斷實(shí)踐和探索， 最終實(shí)現(xiàn)水情的“瞬時(shí)”測(cè)量預(yù)報(bào)。
1.6 工程物探在水電站開(kāi)展了大范圍的河床沖積層地震波探測(cè);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(zhǔn)確地探測(cè)到了壩體面板脫空等工程質(zhì)量問(wèn)題; 在多項(xiàng)水利工程和多個(gè)水電站勘察中， 應(yīng)用高密度電法勘探方法， 解決了水庫(kù)漏水問(wèn)題和斷層構(gòu)造發(fā)育范圍及深厚覆蓋層地質(zhì)問(wèn)題， 且成效顯著。研究并應(yīng)用“隧洞施工監(jiān)控量測(cè)一體化”， “壩基巖體質(zhì)量測(cè)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(cè)技術(shù)”， “大壩面板脫空綜合物理探測(cè)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(cè)精度。
2 .勘察專題研究成果應(yīng)用
2.1 大型水庫(kù)庫(kù)岸穩(wěn)定工程地質(zhì)勘察成果應(yīng)用20 世紀(jì) 80 年代以來(lái)， 采用了航空遙感技術(shù)與實(shí)地驗(yàn)證相結(jié)合的方法， 相繼對(duì)一批大型水電站進(jìn)行了庫(kù)岸穩(wěn)定性研究， 為快速、高質(zhì)量地評(píng)價(jià)庫(kù)岸穩(wěn)定性及其他水庫(kù)工程地質(zhì)問(wèn)題發(fā)揮了良好的作用。形成了一套較完整的勘察、研究、評(píng)價(jià)、預(yù)測(cè)水庫(kù)區(qū)天然狀況和蓄水運(yùn)行條件下庫(kù)岸穩(wěn)定性問(wèn)題的思路和工作方法， 包括岸坡類型劃分及其變形破壞機(jī)制、庫(kù)岸再造及滑坡穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)、岸坡失穩(wěn)及水庫(kù)誘發(fā)地震災(zāi)害調(diào)查與分析預(yù)測(cè)、移民安置選點(diǎn)與處理措施建議等。該項(xiàng)目成果在后來(lái)開(kāi)工建設(shè)的大、中型水電工程水庫(kù)庫(kù)岸穩(wěn)定性地質(zhì)調(diào)查中得到廣泛應(yīng)用， 提高了水庫(kù)庫(kù)岸穩(wěn)定與移( 居) 民點(diǎn)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(wú)損探測(cè)研究與應(yīng)用“大壩面板脫空無(wú)損探測(cè)研究與應(yīng)用”是通過(guò)試驗(yàn)比較論證提出了采用 3 種物探方法( 聲波垂直反射法、遠(yuǎn)紅外熱成像法、地質(zhì)雷達(dá)法) 進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)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(xiàng)研究成果具有多種方法互為驗(yàn)證、利用了不同的物性差異特征﹑探測(cè)成果準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點(diǎn)。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(jì)效益和社會(huì)效益。
2.3 采用 EH4 進(jìn)行深厚堆積體厚度探測(cè)應(yīng)用該方法測(cè)量深度大， 野外勞動(dòng)強(qiáng)度小，生產(chǎn)效率高， 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量直接成像， 能十分清楚地辨別地下二度體的異常。該項(xiàng)新技術(shù)即 EH4 電導(dǎo)率成像探測(cè)非常實(shí)用。而該方法不受這些因素影響， 較準(zhǔn)確地探測(cè)出了堆積體厚度。研究成果及時(shí)運(yùn)用于工程中， 減少了工程量， 節(jié)約了工程投資， 節(jié)省了時(shí)間， 經(jīng)濟(jì)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(duì)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(jìn)行了大量有針對(duì)性的勘探以及室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)工作， 并完成了現(xiàn)場(chǎng)高壓固結(jié)灌漿試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)滲透變形試驗(yàn)， 針對(duì)軟弱巖帶的工程特性、成因進(jìn)行了系統(tǒng)的分析論證， 對(duì)工程適宜性進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)， 并提出了切實(shí)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(jì)技術(shù)分析論證提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)， 對(duì)國(guó)內(nèi)外同類工程的地質(zhì)勘察和設(shè)計(jì)工作具有很好的參考價(jià)值。 轉(zhuǎn)貼于
2.5 “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(jìn)該項(xiàng)技術(shù)用于水電站具有針對(duì)性強(qiáng)、收效高、安全快速等良好作用。該技術(shù)運(yùn)用攝影測(cè)量的原理， 通過(guò)計(jì)算機(jī)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(diǎn): ①在地質(zhì)編錄生產(chǎn)中高效、實(shí)時(shí); ②減少現(xiàn)場(chǎng)工作量， 提高工作效率; ③利用無(wú)站標(biāo)測(cè)量技術(shù)和手段可完成傳統(tǒng)方法無(wú)法完成的任務(wù); ④高邊坡計(jì)算機(jī)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(kù)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(kāi)挖中均有應(yīng)用， 可實(shí)現(xiàn)安全、高效、準(zhǔn)確地進(jìn)行地質(zhì)編錄， 通過(guò)軟件功能還可在圖像上對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)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(shí)踐中應(yīng)用的總體思路
水利水電工程物探規(guī)程范文第4篇
Abstract： This paper analyzed method and content of geotechnical engineering investigation and put forward the corresponding suggestions and countermeasures to improve the level of geotechnical engineering investigation and ensure the quality of the construction from the use of advanced technology， personnel training and system construction， etc.
關(guān)鍵詞： 巖土工程；勘察技術(shù)；探討；建設(shè)
Key words： geotechnical engineering；exploration technology；discussion；construction
中圖分類號(hào)：TU195 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）33-0078-02
0 引言
巖土工程勘察是根據(jù)建設(shè)工程的要求編制勘察文件的活動(dòng)，查明并評(píng)價(jià)建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)和環(huán)境特征、分析巖土工程條件。巖土工程勘察的主要內(nèi)容是編制滿足不同階段所需的成果報(bào)告文件，并最終對(duì)場(chǎng)地工程地質(zhì)條件根據(jù)原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)、工程地質(zhì)調(diào)查和測(cè)繪、現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)和檢測(cè)、勘探及采取土試樣等幾種或全部手段進(jìn)行定性或定量分析評(píng)價(jià)。國(guó)家分別對(duì)港口碼頭、水利水電工程、公路工程、鐵路工程等比一般工程重大且投資造價(jià)也高的工程勘察進(jìn)行了專門分類，按其進(jìn)行階段和勘察對(duì)象的不同分別分為不同的階段和工程：①前者包括：工程可行性研究階段、施工圖設(shè)計(jì)階段、預(yù)可行性階段、初步設(shè)計(jì)階段、補(bǔ)充勘察和施工勘察等。②后者包括：民用建筑、水利水電工程、公路工程、港口碼頭、鐵路工程、大型橋梁及工業(yè)等。工程地質(zhì)勘察通常是對(duì)這些編制了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和勘察規(guī)范等內(nèi)容的工程的勘察。
1 具體的安排巖土勘察工作量和內(nèi)容
1.1 準(zhǔn)備工作：一支勘察隊(duì)伍的經(jīng)濟(jì)實(shí)力，設(shè)備配備，人員素質(zhì)等等是從事勘察項(xiàng)目之前的準(zhǔn)備工作做的好壞的必備因素。但在實(shí)際工作中要明確準(zhǔn)備工作的重要性就是要避免窩工或返工保證工程勘察質(zhì)量的前提條件和保障從而使現(xiàn)場(chǎng)勘察工作有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行，避免盲目性的無(wú)準(zhǔn)備的工作對(duì)工程造成費(fèi)用的浪費(fèi)，其主要還是對(duì)準(zhǔn)備工作的重要性的認(rèn)識(shí)問(wèn)題，這是能否把準(zhǔn)備工作做得避免疏忽遺漏既具體、又充分的關(guān)鍵。巖土工程勘察可按不同的勘察階段由粗到細(xì)的進(jìn)行。不同的勘察階段的勘察任務(wù)不同其勘察準(zhǔn)備工作的內(nèi)容也不盡相同，其準(zhǔn)備工作的內(nèi)容是根據(jù)不同的勘察階段的勘察任務(wù)決定的，按不同的勘察階段分為詳細(xì)勘察、選擇場(chǎng)址勘察和初步勘察。
1.2 鉆孔問(wèn)距：根據(jù)相關(guān)的規(guī)定越是安全等級(jí)高的建筑的間距就越小，其具體是指高層建筑的勘探間距要在15m—35m之間并小于一般建筑要求高層建筑的巖土勘探的間距[1]。在選擇布孔位置時(shí)還要考慮不同的地貌特點(diǎn)，在地貌的交接地要設(shè)置更多的勘探點(diǎn)，還要考慮到建筑物的條件來(lái)確定布孔的位置。在實(shí)際工作中不能按照建筑的安全等級(jí)來(lái)決定勘探的孔距，鉆孔的間距要根據(jù)場(chǎng)地的狀況。地層在一定的深度中都是有一定規(guī)律可循的，一般比較穩(wěn)定地層的范圍都在一百米以內(nèi)。經(jīng)驗(yàn)豐富的勘探隊(duì)的地質(zhì)勘探技術(shù)都很豐富，高層建筑地表以下的構(gòu)造比較復(fù)雜且基礎(chǔ)埋的很深所以調(diào)節(jié)孔距時(shí)必須結(jié)合實(shí)際情況。然而在那些建筑經(jīng)驗(yàn)比較豐富的地區(qū)且結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的場(chǎng)地則可以放大孔距。
1.3 鉆孔深度：探測(cè)孔要能夠承受主要的受力層。在采用樁或墩基的時(shí)候要使得勘探孔的深度滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，若是采用筏基和樁基的話，勘探孔的深度就需要大于壓縮層的下限。引起勘探深度的大小變化的主要原因包括：樁基的長(zhǎng)短情況、壓縮層和基礎(chǔ)的埋藏的深度大小。對(duì)于基礎(chǔ)埋深設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，在沒(méi)有什么特別的要求之下，能夠?qū)⒔ㄖ锔叨鹊墓浪阒底鳛槭且阎浚辉谑褂脴痘鶗r(shí)，要預(yù)計(jì)樁的長(zhǎng)度大小是要進(jìn)行相應(yīng)但是考察，研究區(qū)域地質(zhì)資料、大量的了解附近建筑經(jīng)驗(yàn)，測(cè)量建筑的荷載大小等，而對(duì)于樁長(zhǎng)的選取則是要對(duì)樁的類型、分布方式等進(jìn)行分析。壓縮層深度的估算方法比較多，包括有國(guó)標(biāo)地基規(guī)范、勘察規(guī)范，以及有關(guān)地方規(guī)范等，但是比較關(guān)鍵性的參數(shù)的計(jì)算一般都是基礎(chǔ)寬度。而現(xiàn)實(shí)中的基礎(chǔ)寬度在通常狀態(tài)下都是根據(jù)壓縮層深度隨荷載變化而由很大的變化。比如說(shuō)，根據(jù)勘察規(guī)范相關(guān)的條文預(yù)估控制孔深高達(dá)70m的時(shí)候，在現(xiàn)實(shí)情況下只需要50m孔深。
1.4 勘探、取樣：勘探工作勘探方的法選取主要是基于巖土性質(zhì)。一般情況下可以采用用于研究地下地質(zhì)條件和可利用勘探工程取樣原位測(cè)試和監(jiān)控，包括坑探、物探和鉆探等方法。通常被使用來(lái)測(cè)繪工作的物探方法不是一種比較直接的方法，它主要是用于鉆孔探測(cè)的先行或非主要性的手段。這樣的方法的優(yōu)勢(shì)就是在工程地質(zhì)測(cè)繪的過(guò)程之中，對(duì)于那些使用鉆井和探測(cè)能夠比較低成本的、高效益的解決好工程地質(zhì)測(cè)繪出有一定難度的或者是比較急需的了解的地質(zhì)條件，但是不利的條件就在于它的物探解釋常常有不同的解決方案、使用的方法。它的地形條件以及其他的所有影響因素都必須進(jìn)行相應(yīng)的驗(yàn)證。在巖土工程勘察工作中，比較關(guān)鍵性的措施就是直接勘探，因?yàn)橹苯涌碧侥軌驅(qū)⒌刭|(zhì)條件檢測(cè)出來(lái)。直接勘探包括鉆井、點(diǎn)蝕和勘探項(xiàng)目等，它主要是按照各個(gè)類型的階層和偵察需求選取相應(yīng)的鉆井措施，最廣為使用的鉆井措施就是鉆探工作。在鉆井措施沒(méi)有辦法按照這樣的地質(zhì)條件時(shí)選取坑探的方法的時(shí)候，勘探工程一般都要采用機(jī)械和電力設(shè)備，這樣比較耗時(shí)耗力，所以說(shuō)要這樣的方法盡量不進(jìn)行沒(méi)有計(jì)劃性的削減，并具有工程地質(zhì)調(diào)查，勘探和布置勘探工程的結(jié)果為依據(jù)并根據(jù)調(diào)查和選擇隧道工程的種類，一些勘探工程建設(shè)周期較長(zhǎng)并受到許多條件的限制。
1.5 原位測(cè)試和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)：在巖土工程分析與評(píng)價(jià)提供必要的技術(shù)參數(shù)是原位測(cè)試和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)的主要目的。原位測(cè)試可以反映出宏觀結(jié)構(gòu)的巖石和土壤性質(zhì)。室內(nèi)試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是容易控制測(cè)試條件，應(yīng)力和應(yīng)變條件可以批量取樣并支配收入；缺點(diǎn)是邊界條件復(fù)雜一些測(cè)試耗費(fèi)人力，試驗(yàn)應(yīng)力路徑也難以控制。
2 評(píng)價(jià)巖土工程
2.1 地基的液化勢(shì)及濕陷性評(píng)價(jià)：采用樁基時(shí)每一土層的液化勢(shì)要評(píng)價(jià)液化勢(shì)評(píng)價(jià)深度應(yīng)加大為提供樁側(cè)阻力做準(zhǔn)備，不論是否滿足由基礎(chǔ)埋深、水位埋深等控制的初判條件。
2.2 基坑開(kāi)挖和施工降水：根據(jù)開(kāi)挖深度及預(yù)估的場(chǎng)地巖土工程條件針對(duì)基坑開(kāi)挖及支護(hù)。針對(duì)施工降水則通過(guò)必要的測(cè)試手段提供相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)，掌握?qǐng)鰠^(qū)所在地段區(qū)域性水文地質(zhì)背景資料必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行水文地質(zhì)勘察。查明開(kāi)挖范圍和鄰近場(chǎng)地地下水分布特征和滲流特征，根據(jù)土層結(jié)構(gòu)及巖土性質(zhì)提出土的有效應(yīng)力強(qiáng)度參數(shù)或不排水抗剪強(qiáng)度參數(shù)。
3 對(duì)巖土工程勘察管理措施的加強(qiáng)
3.1 合理整理與編錄資料
3.1.1 許多技術(shù)人員在巖土物理力學(xué)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)值方面將所有數(shù)據(jù)一律參與統(tǒng)計(jì)無(wú)論數(shù)據(jù)多少或大小，導(dǎo)致得到與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)地地層情況不符的或不合理的結(jié)果其參數(shù)失真且誤差過(guò)大。所以技術(shù)人員要明確規(guī)范中的相關(guān)規(guī)定并正確理解巖土參數(shù)取值合理應(yīng)用各項(xiàng)指標(biāo)。許多勘察報(bào)告還殘留其他工程的痕跡且都十分神似是因?yàn)橹话压こ堂Q和一些數(shù)據(jù)修改即可就像做填空題，這些報(bào)告雖然符合國(guó)家規(guī)范的要求和編制深度的要求但報(bào)告缺乏對(duì)特定工程和特定地質(zhì)現(xiàn)象等的具體分析。
3.1.2 勘察資料的整理是需要現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員和報(bào)告編寫人員共同完成，很多勘察單位實(shí)行分工制后現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員只是把現(xiàn)場(chǎng)編錄和原始班表交給報(bào)告編寫人員了而報(bào)告編寫人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)并不了解，所以這樣就導(dǎo)致了脫節(jié)不利于資料的編錄。在進(jìn)行資料編制的過(guò)程中出現(xiàn)了異常或者矛盾的情況一定要認(rèn)真查找原因才可以進(jìn)行編制確保資料準(zhǔn)確沒(méi)有任何錯(cuò)誤，而在編制的同時(shí)要做到?jīng)]有一絲一毫的紕漏就要編寫人員進(jìn)行自檢且校驗(yàn)人員同時(shí)進(jìn)行校驗(yàn)。通過(guò)理論分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)合理取舍對(duì)于野外勘察和室內(nèi)試驗(yàn)中獲得的資料精心分析和整理，但也不能簡(jiǎn)單地以點(diǎn)蓋面忽視現(xiàn)實(shí)情況中的特殊情形，要重視細(xì)節(jié)也要盡量做到原始資料能真實(shí)反映工程的真實(shí)情況全面考慮整體。
3.2 加強(qiáng)培訓(xùn)：在當(dāng)前的形勢(shì)下，工程地質(zhì)專業(yè)人員習(xí)慣于工程勘察的原理及方法對(duì)巖土工程的方法、內(nèi)容及理論等缺乏了解，當(dāng)務(wù)之急是加強(qiáng)巖土工程技術(shù)人員及管理人員的培訓(xùn)，特別是巖土工程設(shè)計(jì)及施工技術(shù)人員的培訓(xùn)，以適應(yīng)巖土工程市場(chǎng)發(fā)展的急需。真正體現(xiàn)巖土工程師的價(jià)值并從根本上杜絕巖土勘察行業(yè)中的弊端的是如何完善市場(chǎng)準(zhǔn)入制度，加強(qiáng)行業(yè)自律和約束機(jī)制。我國(guó)大多數(shù)勘察單位由于將主要精力放在搶占市場(chǎng)份額當(dāng)中從而忽視了人才的培養(yǎng)，所以從事巖土工程勘察工作的技術(shù)人才嚴(yán)重不足而現(xiàn)有的勘察人員整體素質(zhì)又明顯偏低，為了能夠確保工程勘察的質(zhì)量，勘察單位通過(guò)專業(yè)知識(shí)和技術(shù)的學(xué)習(xí)加大對(duì)專業(yè)人員的培訓(xùn)和教育力度從而提高其綜合素質(zhì)和業(yè)務(wù)能力
3.3 調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)巖石和土壤的采樣和測(cè)試工作：在巖石和土壤的取樣、原位測(cè)試巖土工程勘察的結(jié)果的數(shù)據(jù)分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上解決勘察技術(shù)問(wèn)題是其重要的數(shù)據(jù)來(lái)源。巖土工程設(shè)計(jì)的計(jì)算參數(shù)的計(jì)算模式的準(zhǔn)確性和可靠性取決于計(jì)算模型和計(jì)算參數(shù)，沒(méi)有完整和可靠的測(cè)試數(shù)據(jù)時(shí)分析和評(píng)價(jià)是不現(xiàn)實(shí)的。
3.4 加強(qiáng)土工試驗(yàn)和原位測(cè)試新技術(shù)的應(yīng)用：巖土工程勘察地質(zhì)鉆探是主要的最有效的偵察手段之一，所以在巖土工程地質(zhì)鉆探過(guò)程中根據(jù)不同的巖石形成條件和取樣，測(cè)試要求鉆井設(shè)計(jì)和控制以達(dá)到既能滿足技術(shù)要求和提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，重視地質(zhì)鉆探過(guò)程控制并加強(qiáng)施工使用檢測(cè)和監(jiān)測(cè)技術(shù)是為了保證提供巖土工程的設(shè)計(jì)和施工參數(shù)的可靠性。
4 結(jié)束語(yǔ)
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)是巖土工程勘察，為保證工程建設(shè)安全、高效運(yùn)行，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，且它作為一門涉及到工程、結(jié)構(gòu)、力學(xué)等各方面知識(shí)的綜合性社會(huì)學(xué)科要求從業(yè)人員在工作的過(guò)程中要認(rèn)真負(fù)責(zé)，不斷的完善和提高自己的業(yè)務(wù)知識(shí)和業(yè)務(wù)技能并提交真實(shí)準(zhǔn)確評(píng)價(jià)合理的可行性勘察資料。
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水利水電工程物探規(guī)程范文第5篇
1涌水量預(yù)測(cè)方法的探討
關(guān)于隧道涌水量預(yù)測(cè)的方法，《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021－2001)、《鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(TB10012－2007)《水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50487－2008)和《水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50287－2006)中并未提及。《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(JTGC20－2011)只提出“隧道的地下水涌水量應(yīng)根據(jù)隧址水文地質(zhì)條件選擇水文地質(zhì)比擬法、水均衡法、地下水動(dòng)力學(xué)方法等進(jìn)行綜合分析評(píng)價(jià)。”并未給出具體的計(jì)算方法。《鐵路工程水文地質(zhì)勘察規(guī)程》(TB10049－2004)給出了幾種預(yù)測(cè)隧道涌水量的方法:簡(jiǎn)易水均衡法(包括地下徑流深度法、地下徑流模數(shù)法及降雨入滲法)、地下水動(dòng)力學(xué)法(古德曼經(jīng)驗(yàn)公式、佐藤邦明非穩(wěn)定流式、裘布依理論公式及佐藤邦明經(jīng)驗(yàn)式)和水文地質(zhì)比擬法。
1.1水均衡法水均衡法是地下水資源評(píng)價(jià)的一種基本方法，根據(jù)質(zhì)量守恒原理，視均衡區(qū)為一整體時(shí)，某一均衡時(shí)段內(nèi)地下水補(bǔ)給量與消耗量之差，應(yīng)等于該均衡區(qū)含水層中地下水總量的變化量(林壢等，2011)。基于水均衡的原理，可以查明隧道施工期水量的補(bǔ)給與消耗之間的關(guān)系，進(jìn)而可以獲得施工段的涌水量。常用的水均衡方法有地下徑流深度法(式1)、地下徑流模數(shù)法(式2)和大氣降水入滲法。由式1可見(jiàn)，地下徑流深度法預(yù)測(cè)隧道涌水量，需要考慮的因素很多，包括滲流域的氣候、降水量及其強(qiáng)度、植被、地形地貌和地質(zhì)(巖性、構(gòu)造)條件等，而且關(guān)系復(fù)雜。地下徑流模數(shù)法(式2)和大氣降水入滲法(式3):假設(shè)隧道涌水是通過(guò)大氣降水入滲造成的，入滲到隧道的水量受地下徑流模數(shù)(M)和降水入滲系數(shù)(α)的影響。而這兩個(gè)參數(shù)又受地形地貌、植被、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的影響。由此可見(jiàn)，水均衡法只能針對(duì)獨(dú)立的地表水流域內(nèi)或水文地質(zhì)單元，預(yù)測(cè)進(jìn)入施工段總的“可能涌水量”，而不能用來(lái)計(jì)算單獨(dú)隧道的涌水量，更不能對(duì)隧道進(jìn)行分段預(yù)測(cè)涌水量。由于水均衡法考慮的是地下水的補(bǔ)給與排泄之間的關(guān)系，而補(bǔ)給的主要來(lái)源是大氣降水，因此，采用水均衡法計(jì)算時(shí)，要求有比較豐富的氣象、水文及水文地質(zhì)資料。此外，埋深較大時(shí)，水量的變化受外界影響較小，因此，水均衡法一般適用于淺埋隧道。
1.2地下水動(dòng)力學(xué)法1962年P(guān)olubarinova-Kochina(1962)導(dǎo)出了隧道單位長(zhǎng)度涌水量的近似計(jì)算公式，自此之后許多學(xué)者以地下水動(dòng)力學(xué)理論為基礎(chǔ)，基于如圖1所示的計(jì)算模型，對(duì)隧道涌水量進(jìn)行了預(yù)測(cè)研究，推導(dǎo)出來(lái)了一系列的公式。這兩個(gè)公式是用日本2個(gè)隧道、前蘇聯(lián)1個(gè)坑道和我國(guó)2個(gè)隧道的最大涌水量、正常涌水量、平均滲透系數(shù)、平均含水體厚度和涌水影響寬度等實(shí)際資料，經(jīng)相關(guān)分析得出的。所以，這兩個(gè)公式在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的局限性，計(jì)算結(jié)果一般比上述理論公式要大，和實(shí)際結(jié)果相比，其預(yù)測(cè)值也較大。第四紀(jì)松散沉積物中的孔隙水分布較均勻，含水層內(nèi)水力聯(lián)系密切，具有統(tǒng)一的潛水面或測(cè)壓面。位于第四紀(jì)松散覆蓋層中的隧道，在預(yù)測(cè)其涌水量時(shí)，上述各公式計(jì)算結(jié)果與實(shí)際較符合。對(duì)于山嶺隧道，圍巖多為裂隙巖體，地下水以基巖裂隙水為主。相對(duì)于孔隙水，裂隙水的分布與運(yùn)動(dòng)要復(fù)雜得多。簡(jiǎn)單地利用上述公式進(jìn)行涌水量預(yù)測(cè)，誤差較大，需要開(kāi)展專門的研究。但是，對(duì)于多數(shù)隧道工程，一般不會(huì)開(kāi)展專門的地下水預(yù)測(cè)研究，而是利用上述公式中的幾種進(jìn)行預(yù)測(cè)。從上述公式中可以看出，要準(zhǔn)確預(yù)測(cè)隧道涌水量，需要解決兩個(gè)問(wèn)題:地下水位和滲透系數(shù)。
2地下水位的確定
從式(1)～(10)中可以看出，不論哪一個(gè)公式，地下水位的確定是進(jìn)行計(jì)算的關(guān)鍵。在隧道工程中，尤其是山嶺隧道，只有在鉆孔處知道準(zhǔn)確的地下水位。相對(duì)于裂隙而言，基巖中的孔隙很小，尤其是在水體的賦存方面，基巖中的孔隙水可以忽略不計(jì)。因此，基巖中的地下水一般為裂隙水。和第四紀(jì)松散覆蓋層中的孔隙水相比，基巖裂隙水的埋藏和分布情況復(fù)雜。巖石裂隙是基巖裂隙水的儲(chǔ)存空間和運(yùn)移通道(圖2)，而巖體裂隙的大小和形狀受地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性和地貌條件等控制。這些因素造成了基巖裂隙水無(wú)統(tǒng)一的地下水面，有時(shí)呈無(wú)壓水和承壓水交替出現(xiàn)的情況，很難確定地下水位，依靠幾個(gè)鉆孔，無(wú)法建立連續(xù)的地下水位線。而且在實(shí)際工作中，鉆孔數(shù)量相對(duì)較少，《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021－2001)規(guī)定，初步勘察時(shí)鉆孔間距宜100～200m，詳細(xì)勘察時(shí)山區(qū)地下洞室鉆孔間距不應(yīng)大于50m;《油氣田及管道巖土工程勘察規(guī)范》(GB50568－2010)規(guī)定，陸上隧道初步勘察時(shí)鉆孔間距400～600m。如上所述，基巖裂隙水沒(méi)有統(tǒng)一的地下水面，實(shí)際上不存在連續(xù)的地下水位線(圖2)。而在勘察階段對(duì)涌水量預(yù)測(cè)時(shí)，需要一個(gè)連續(xù)的地下水位。因此，需要對(duì)裂隙巖體的滲流模型進(jìn)行假設(shè)。目前常用的滲流模型有等效連續(xù)介質(zhì)模型、離散裂隙網(wǎng)絡(luò)模型及二者聯(lián)合起來(lái)的混合模型(王海龍，2012)。從理論上講，離散裂隙網(wǎng)絡(luò)模型最符合實(shí)際情況，但在應(yīng)用中需要掌握巖體中每條裂隙的分布情況和幾何形態(tài)。在實(shí)踐上是不可能的。因此，目前的計(jì)算，一般把裂隙巖體簡(jiǎn)化為等效連續(xù)介質(zhì)模型，在此基礎(chǔ)上確定地下水位。基巖裂隙富水，導(dǎo)致巖體的地球物理特性表現(xiàn)為明顯的低阻性;地下水的存在，會(huì)在一定程度上對(duì)巖石起到軟化作用，其波速也會(huì)降低。基于含水巖體的這些地球物理特性，可以利用地球物理勘探的方法探測(cè)地下水。如地震法、電法等物探方法在探測(cè)地下水中得到廣泛應(yīng)用。隧道工程在勘察階段一般不進(jìn)行地下水探測(cè)，但為查明地下地質(zhì)條件，一般要采取地球物理勘探方法。如《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021－2001)要求地下洞室在初步勘察階段，應(yīng)采用在淺層地震剖面法或其他有效方法圈定隱伏斷裂、構(gòu)造破碎帶，查明基巖埋深、劃分風(fēng)化帶;在詳細(xì)勘察階段，可采用淺層地震勘探和孔間地震CT或孔間電磁波CT測(cè)試等方法，詳細(xì)查明基巖埋探、巖石風(fēng)化程度、隱伏體的位置。在分析地球物理數(shù)據(jù)時(shí)，可以結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，分析地下水的賦存情況。由于裂隙水不存在連續(xù)的地下水位線，在實(shí)際工作中應(yīng)結(jié)合物探結(jié)果和鉆孔中的地下水位，給出虛擬的連續(xù)地下水位線。
3滲透系數(shù)的確定
從上述各式中可以看出，確定地下水位后，為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)涌水量，還需要準(zhǔn)確的滲透系數(shù)。目前確定滲透系數(shù)的方法主要是進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)，包括抽水、壓水、注水和提水試驗(yàn)等。這些水文地質(zhì)試驗(yàn)都是在鉆孔中進(jìn)行的。一般在隧道勘察階段都需要選擇一定數(shù)量的鉆孔，在一定的深度進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)，測(cè)定巖體的滲透系數(shù)。通過(guò)水文地質(zhì)試驗(yàn)求得的巖體滲透系數(shù)應(yīng)該是最符合實(shí)際的。但水文地質(zhì)試驗(yàn)是在鉆孔內(nèi)進(jìn)行的，所求的滲透系數(shù)是地下水向鉆孔滲流時(shí)的系數(shù)。基巖裂隙水在巖體中的流動(dòng)與裂隙的產(chǎn)狀有密切關(guān)系，巖體中裂隙的各向異性導(dǎo)致裂隙水滲流的各向異性。也就是說(shuō)，滲透系數(shù)也表現(xiàn)為明顯的各向異性。利用地下水向垂直鉆孔滲流測(cè)得的滲透系數(shù)，很難適用于近水平隧道的地下水的滲流。即水文地質(zhì)試驗(yàn)測(cè)得的是水平方向的滲透系數(shù)，而隧道涌水量預(yù)測(cè)時(shí)需要的是垂直方向的滲透系數(shù)。目前幾乎沒(méi)有在勘察或設(shè)計(jì)期間求取垂直方向上的滲透系數(shù)。一般直接利用鉆孔水文地質(zhì)試驗(yàn)的結(jié)果。巖體及其滲透系數(shù)的各向異性均受巖體裂隙的控制。滲透系數(shù)與裂隙的密度、產(chǎn)狀應(yīng)該有密切的關(guān)系。同一巖體，水平方向和垂直方向上的差異應(yīng)該主要表現(xiàn)為裂隙傾角的差異。勘察階段進(jìn)行的工程地質(zhì)測(cè)繪及鉆孔巖芯編錄，可以得知巖體裂隙的優(yōu)勢(shì)傾角。因此，已知巖體水平方向上的滲透系數(shù)，可以通過(guò)裂隙傾角的修正，求得更符合實(shí)際的垂直方向上的滲透系數(shù)。
4工程實(shí)例
西氣東輸某隧道圍巖主要是上元古界黑云石英片巖、上元古界長(zhǎng)英質(zhì)糜棱巖和斷層破碎帶，地表覆蓋很薄的第四系碎石土(圖3)。在勘察階段，測(cè)出了鉆孔中的地下水位，如圖3中所示;同時(shí)進(jìn)行了鉆孔注水試驗(yàn)，測(cè)得了不同巖性的滲透系數(shù)。在對(duì)隧道涌水量進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)，首先根據(jù)物探結(jié)果(圖4)，建立了虛擬的連續(xù)地下水位線，如圖3中所示。其次，根據(jù)結(jié)構(gòu)面的發(fā)育情況和對(duì)滲透系數(shù)進(jìn)行了修正。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查結(jié)果，片理是工程區(qū)最主要的結(jié)構(gòu)面，其平均產(chǎn)狀為199°∠89°，與隧道軸線(走向131°)方向呈小角度相交。工程區(qū)的節(jié)理以陡傾角為主(圖5)，受區(qū)域構(gòu)造的影響，其主導(dǎo)走向105～114°，間距0.1m～1.0m，與隧道軸線(走向131°)方向呈小角度相交。由此可知，隧洞圍巖向隧洞方向的滲透系數(shù)要比鉆孔測(cè)得的滲透系數(shù)大。在進(jìn)行涌水量預(yù)測(cè)計(jì)算時(shí)，所取的滲透系數(shù)K值比表1所列的值大，黑云石英片巖取K=0.9m/d，長(zhǎng)英質(zhì)糜棱巖取K=0.5m/d。根據(jù)上述建立的虛擬的連續(xù)地下水位線和修正的滲透系數(shù)，對(duì)隧洞涌水量進(jìn)行了預(yù)測(cè)，其結(jié)果和當(dāng)?shù)仄渌淼篱_(kāi)挖的實(shí)際涌水量相近，符合該隧洞的實(shí)際情況。但滲透系數(shù)的具體修正值和修正方式，需等到該隧洞開(kāi)挖后和實(shí)際涌水量進(jìn)行對(duì)比，才能得出更可靠的結(jié)論。
5結(jié)論
