云南省水利水电勘测设计院 云南昆明 650000
摘要:水利水电工程是我国经济体系的重要组成部分,其建设质量不仅关乎自然能源的利用率,也直接决定着国家的发展效率,想要增强水利水电工程的建设质量,必须先落实水利水电工程的地质勘察工作。本文主要论述了水利水电工程地质勘察的主要方法及难点,希望可以为相关人士提供有力的参考依据,从而优化水利水电工程地质勘察模式,妥善消除勘察工作中的难点,为水利水电工程的顺利落成奠定坚实的基础。
关键词:水利水电工程;地质勘察;主要方法及难点
前言
随着社会的发展和时代的进步,我国越来越重视自然能源的开发和利用,建设水利水电工程是国家现阶段的首要任务。地质勘察是水利水电工程建设的关键流程,也是一项最重要的前期工作。基于此,我们应该明确地质勘察的难点和主要方法,以期高质量、高效率的完成地质勘察工作,从而保障水利水电工程建设完工后能够稳定运行,下面我们就针对这些问题展开简单探讨。
一、水利水电工程地质勘察的难点
水利水电工程地质勘察是一项复杂而庞大的工作,想要高质量的完成这项工作,就必须先明确地质勘察的目标和难点。经过深入的分析研讨,我们总结了水利水电工程地质勘察的五个难点:第一,掌握地层岩性的变化规律。水利水电工程的地质环境是复杂多变的,比如覆盖层的性质和厚度,岩体性质和风化带特征等等,全面采集相关信息的难度较大。第二,勘察工程的地质构造。地质构造包括岩层的产状变化、断层性质、破碎与裂隙密集带的分布情况等等。第三,采集工程地下水位的变化规律、含水性特征、库坝区的渗漏途径以及滑坡体的位置及性质等信息。第四,落实与岩石物理力学性质和水文地质现场试验有关的勘探工作,并为后续长期性的观测工作整理地质信息依据。第五,探明工程地貌与不良地质现象的规模、物质结构和空间分布情况,掌握工程范围内的天然建筑材料的分布、储量以及材料质量等相关数据信息[1]。
二、水利水电工程地质勘察的主要方法
(一)电法勘察
电法是对水利水电工程实施地质勘察的主要方法,也是目前地质勘探领域应用最广泛的方法。电法勘察的原理主要是通过人工方式使地质体形成电场,利用电测仪等设备测定地质体视电阻率的大小和变化规律,进而根据测定数据和变化规律推断出工程地下一定范围的地质体特征[2]。在实际应用过程中,勘察人员应该结合具体的工程情况和勘察目标,合理甄别是否应用电法勘察。比如,在揭示工程地下岩性变化规律、地质构造、地下岩层覆盖和风化厚度以及地下天然建筑材料分布范围和储量时,勘察人员就可以采取电法,不仅可以顺利解决水利水电工程地质勘察难点,也能显著提高地质勘察效率。
(二)震法勘察
在水利水电工程地质勘察领域,震法也是一种经常使用的勘察方法。震法可以划分到物探的范畴,它的原理主要是通过人工手段制造弹性波,根据弹性波在地壳内部的传播规律来分析地质结构,对地层进行较为准确的划分,是判定水利水电工程地质构造、水文地质条件和各种物理地质现象的科学方法。在实际应用过程中,勘察人员应该根据工程的实际情况采用适宜频度的弹性波,通常来讲,水利水电工程地质勘察应用高频(<200-250Hz)地震波线层折射法即可。
(三)坑探法勘察
坑探法是水利水电工程地质勘察的主要方法之一,该方法的优势是采集到的地质数据更加精确,劣势是适用场景具有局限性,通常适用于小范围、地表浅部的工程地质勘察,主要原因是坑探法需要依靠人工或者机械掘进的方式进行勘探,如果勘察范围过大或勘察部位在地表深层,就会耗费大量的人力和物力,进而拖慢探查进度、增加勘察成本。在水利水电工程地质勘察中应用坑探法时,勘察人员应该根据想要了解的具体工程地质条件,有针对性的采用探坑、探槽、斜井、浅井、竖井或者平洞实施坑探,从而得到更加精准的地质数据。
(四)钻探法勘察
钻探是水利水电工程地质勘察的有效方法之一,钻探法勘察的原理是利用钻探机械设备或者其他工具直接在工程岩土层中钻孔,这种勘察方法最大的优势就是具有直接性,可以直接探明工程地层的地质构造、岩性特征、地下水埋深、岩层含水量和类型以及滑坡位置和岩溶情况,与此同时,钻探法还可以较为便捷的取出岩心,在钻孔中进行地质试验。钻探法在水利水电工程地质勘察中应用主要有两个途径:第一是人力钻探,利用洛阳铲和麻花钻等工具,适用于工程地表浅部的勘察工作;第二是机械钻探,利用不同类型的钻机设备,如冲击钻、回转钻、振动钻和冲洗钻等等,适用于工程地面深层的勘察工作。此外,施工人员在实施钻探法勘察时,还应该进行钻孔水文地质观测和钻进动态观测,积极利用井下电视和孔内摄影技术采集岩心数据。
(五)野外试验勘察
野外试验属于水利水电工程地质勘察的进阶方法,近年来在地质勘察工作中备受推崇。野外试验勘察法具有很多优点,比如可以科学测定难以取样岩土体的性质,可以连续进行,得到完整的工程地层剖面,影响范围大、勘察结果更具代表性,勘察效率高、能极大程度的缩短勘察周期等等。野外试验勘察法大体上还可以细化为三类,即岩土力学性质试验、水文地质试验以及地基处理试验。勘察人员在实际应用过程中,应该做好所测参数和水利水电工程之间的统计工作,从而为后续长期性的观测工作提供全面的地质信息依据。
(六)遥感技术勘察
近年来我国的地质勘察技术取得了丰硕的研究成果,遥感技术就是其中之一,遥感技术又称RS技术,将其应用于水利水电工程地质勘察不仅是一种新型勘察手段,也是提高地质勘察质效的主要途径[3]。目前,应用在水利水电工程地质勘察的遥感技术有三类,既航天遥感、航空遥感和地面遥感。此外,遥感技术在地质勘察领域的应用途径也很多,比如,勘察人员在进行地质测绘填图、勘察工程水文情况、岩溶情况时,都可以运用遥感技术的地质信息采集和卫星成像功能,得到更加全面精准的地质数据。
总结
总而言之,地质勘察是水利水电工程建设前期最关键的工作程序,直接影响到工程建设质量。基于此,相关人员必须明确水利水电工程地质勘察的难点,同时采取科学的勘察方法将这些难点逐一攻克,不仅可以高质量的完成地质勘察工作,也能为水利水电工程后期的规划、设计、施工和运行提供充足可靠的地质依据,从而助推我国水利水电事业的和谐发展。
参考文献
[1]杨锋.水利水电工程地质勘察中的问题分析[J].长江技术经济,2021,5 (S1):82-84.
[2]黄耐石.水利水电工程地质勘察的主要方法及难点[J].河南科技,2020 (11):40-42.
[3]陈德贤.水利水电地质勘察技术现状与发展的若干思考[J].低碳世界,2018(12):108-109.