浅谈水利水电工程的勘测技术及规划设计

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:高俊霞
[导读] 摘要:在水利工程地质勘测技术应用的过程中,要秉持综合勘测的相应规范原则,明确工程地质勘测技术和方法对水利工程建设的适用性,然后落实周密且科学的勘测方案,一定程度上可以提高地质勘测工作的整体水平。
        无棣水总建设工程有限公司  山东省滨州市  251900
        摘要:在水利工程地质勘测技术应用的过程中,要秉持综合勘测的相应规范原则,明确工程地质勘测技术和方法对水利工程建设的适用性,然后落实周密且科学的勘测方案,一定程度上可以提高地质勘测工作的整体水平。对于地区发展而言,水利工程项目发挥了重要的作用,因其施工难度高、施工条件复杂,所以工程施工前要进行一系列的地质勘测工作。因此,选取合理且有效的地质勘测方法,对后续的设计施工及项目的安全运行都起到了重要的作用。
        关键词:水利水电工程;勘测技术;规划设计
        1导言
        为了保障水利工程建设项目的综合质量,项目施工前要对建筑场区的工程地质条件进行一系列的地质勘测工作,这些工作为后续的设计、施工提供有力地支撑,及时排除安全隐患,打造更加安全、稳定的工程环境,为水利工程项目的经济效益发挥了至关重要的作用。
        2地质环境对水利工程项目的影响
        地质环境属于自然环境的一种,是指由岩石圈、水圈和大气圈组成的环境系统。对水利工程而言,发挥主要作用的为岩石圈表层覆盖层与水圈中的地下水,两者的互相作用形成了复杂的地质环境。一方面,地质环境中岩土体的水理性质会对水利工程项目质量形成影响,其中,岩土体水理性质主要包括透水性、给水性以及软化性等,不同的性质决定了岩土体的强度、影响因素等,尤其是在地下水不断的作用下,只有选择有效且合理的地质勘查方法,才能保证项目后期建设的质量,避免出现渗水、滑坡等严重的工程质量问题。例如,针对珠三角沿海的软土层,其往往呈现高含水率、高压缩性、厚度大、微透水性,此时项目区的主要工程地质问题为软土层的抗滑稳定及变形稳定问题。为了测定软土层的抗剪强度,采用现场十字板剪切试验为有效且可靠的地质勘测方法。另一方面,地质环境中地下水位、水质会对水利工程项目质量形成影响。水中矿物质的含量、水体的pH数值、水硬度等参数都会对工程稳定性产生不同程度的作用,加之工程项目会出现水位升降的影响,不均匀形变也是严重的安全隐患。例如,若是工程项目接近地下水流动区域,水中存有大量的SO4-2和H+,由于离子作用,长期的侵蚀冲刷就会对地基稳定性产生不良影响,存在严重的安全隐患。
        3水利工程地质勘测技术与方法应用实践
        在明确水利工程项目中地质勘测技术重要性的基础上,就要结合实际工程需求落实完整的勘测技术方案,确保技术能发挥其实际价值。与此同时,满足工程项目技术应用平台的建设标准,推动水利工程项目的全面进步。
        3.1物探技术
        3.1.1电磁勘探
        近几年,在水利水电工程建设项目中应用电磁物探的范围在不断扩大,其中,多场源技术、二维电阻率成像技术、三维电阻率成像技术、人工配合天然场源可控音频大地电磁技术等,都能发挥其实际应用作用,进一步对围岩介质的断层结构、破碎带结构以及异常区域予以勘测。案例1:陂村电排站原址扩容重建项目,工程部门依据工程量集中安装了3台400kW排水电泵,保留原陂寨电排站和自排涵,扩容后总装机容量1300kW,工程等别为III等中型,增设1座面积1150m2调蓄前池,建设自排涵、控制房等配套设施。排涝标准为10a一遇24h暴雨3d排干提高到10a一遇24h暴雨1天排干。技术方案:因项目区处于构造断裂带附近,因此,勘测部门在工程项目开始前进行了电磁勘测处理,为保证地质条件满足施工要求以及日后应用,采取三维电阻率成像技术进行电法观测(图1),充分了解了场区的地质构造特征。
       
        图1三维电法观测系统
        3.1.2电法勘测
        主要是借助自然电场法、电磁感应法、激发极化法等方式进行地质勘测分析,在集中收集数据的基础上,按照数据结构完成分析。值得一提的是,近几年高密度电法受到了广泛关注,利用地震勘探技术体系中的数据采集模式,有效完成数据采集工作、数据汇总处理工作,然后集中显示测试结果,真正建立了多维勘探技术框架。
        3.1.3地震勘测
        主要技术分为水平地震剖面分析技术、水负视速度法技术、反射技术、TSP长距离超前预报技术等,能有效借助弹性波完成岩体质量的评估分析,最大化的提升数据汇总的效果,保证了水利工程地质勘测中定性分析和定量分析并行的质量,进一步满足经济效益和工程效益的需求。
        3.2遥感技术
        在水利工程项目施工前,借助遥感技术进行地质勘测工作具有重要的实践意义,因为遥感技术无需直接接触目标物就能建立信息搜索模式和信息汇总模式,因此,能大大提升工作的便捷性,技术人员针对收集的信息展开分析和数据研究即可了解相应的属性关系,确保工程地质环境参数分析工作顺利落实。案例2:高陂镇陂寨移民安置区电排站扩建工程,新建泵站1座,工程等别为Ⅴ等5级,永久性主要建筑物按20a一遇洪水标准设计(设计流量3237m3/s),按30a一遇洪水标准校核(校核流量4202m3/s)。主要建设内容涉及进水前池工程、基础开挖及基础处理工程、泵房下部结构工程、泵房上部结构工程、压力水箱工程、自排涵工程、出口工程、堤防工程等重要项目。由于场区为山地,地质条件复杂,勘测范围广,交通条件差,为了全面提升工程质量,勘测部门在开展相应工程单元前利用遥感技术进行了工程区域地质条件的勘测分析。技术方案:1)利用地质界线进行准确的地质环境判定,分析地层结构,然后了解工程区域内隐伏断裂以及活动断裂的数据。2)利用遥感技术成像过程明确施工区域水体参数、地下水浅埋带等地质条件,然后评断出施工区域周围地下水补给以及径流情况,有效完成数据的富集。3)搭配GPS技术完成影像区的设置,选取控制点进行比例尺的地形读取。
        3.3钻探技术
        在水利工程项目开展地质勘测工作中,钻探技术是最为常见的手段,主要是借助钻探处理工序充分了解岩芯信息和数据,判定地层岩性、地质构造基础结构、岩体风化水平和特性等,进一步完成室内试验处理,从而打造合理且高效的施工方案,减少水文地质环境产生的安全隐患。案例3:大埔县高陂枢纽库区的塘溪泵站工程项目,大泵设计流量6.20m3/s,大泵单机装机容量为355kW,共3台机组,小泵设计流量0.4m3/s,小泵单机装机容量为55kW,共3台机组,总装机规模为1230kW。技术方案:在实际工程项目中,因为主要是进行泵站的设计施工,因此,勘察部门决定采取钻孔压水试验技术,有效分析了场区地基岩土层的透水性。
        3.4 坑探技术
        主要是借助人工配合设备完成掘进处理,然后借助相应的技术手段对地表以下浅表层的工程地质条件进行集中的检测分析,其中,斜井测试、平洞测试、深槽测试以及深坑测试等都是较为常见的方式。因为坑探技术对地质环境以及区域土地造成的扰动较小,且观察和记录较为便捷,所以能更加直观的完成信息的汇总。另外,坑探技术还能了解工程区域内的地质现象,并且结合数据挖掘技术完成边坡强风化和卸荷带参数的信息整理工作,有效提高测试水平。
        4结语
        综上所述,在水利工程项目中应用工程地质勘测技术要秉持技术优先的原则,结合实际情况选取适宜的技术方案,确保能提高工程综合分析质量和效果,按照投资标准、工期要求等约束技术运行流程,从根本上提高工程项目的整体水平,有利于经济效益和社会效益的双赢。
        参考文献:
        [1]尚亚东.对水利水电工程地质勘测方法与技术应用研究[J].工程建设与设计,2019(23):106-107+110.
        [2]李毅.水利水电工程地质勘测方法[J].低碳世界,2019,9(07):71-72.
        [3]李华剑.水利水电工程的水文地质勘察策略[J].城市建设理论研究(电子版),2019(18):184.
        [4]张乔军,李长江.水利水电工程地质勘测方法与技术应用[J].建材与装饰,2018(38):287-288.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: