水利水电工程地质测绘规范范文

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关键词： 河道；地质勘查；方法

Key words: river channel；geological exploration；methods

中图分类号：TU984 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）20-0088-03

1 项目概况

1.1 勘察范围 此次地质勘察范围为：左岸太子河一号桥～汤河入太子河河口处，右岸太子河一号桥～施官屯村，左岸总长度约11.5公里，右岸总长度约21公里。

1.2 勘察任务 调查区域地质构造情况，进行区域构造稳定性评价。基本查明堤防工程方案各堤线的水文地质、工程地质条件及主要的工程地质问题。初步预测堤防挡水后可能出现的环境工程地质问题。

1.3 勘察内容 基本查明：堤线区地形地貌单元、微地貌类型、特征及分界线，河道变迁情况，注意古河道、古冲沟等的分布位置、规模及特性；各地层成因类型、地质年代、结构组成、岩土性质、分布规模、埋藏条件及其性状。重点是堤基范围内的软土层、粉细砂层、人工杂填土层、卵砾石层及易风化、软化岩层的分布范围，并提出各岩土层的物理力学性质参数；基岩浅埋或出露区基岩的时代及岩性特征、岩层产状、风化程度、岩土接触面起伏变化情况等；喀斯特发育特征，论证其对堤基渗漏的影响程度；穿越工程区的地质构造及不良物理地质现象的发育程度、形成原因及分布范围，前分析其对工程的影响；透水层的性质和渗透特性，地下水类型、水位变化规律、补排条件、与地表水体的关系，堤基相对隔水层的埋藏条件和特性。地表水、地下水的物理性质和化学成分，初步评价对混凝土的腐蚀性；评价工程区域构造稳定性，确定地震基本烈度；对各堤线主要工程地质问题进行初步评价，并对堤线工程地质条件进行初步的分段评价；涵闸址区的水文地质、工程地质条件，对存在的主要工程地质问题进行初步评价。

1.4 勘察依据 《水利水电工程地质钻探规范》SL291-2003；《水工建筑物抗震设计规范》DL5073-2000；《水利水电工程地质测绘规程》SL299-2004；《堤防工程设计规范》（GB50286－98）；《堤防工程地质勘察规程》（SL188－2005）；《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287－2005）；《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）2009年版；《土工试验方法标准》（GB/T50123—99）；《岩土工程勘察报告编制标准》（DB21/T214－2001）。

1.5 勘察方法及完成主要工作量 按工程地质勘察任务委托书要求，结合现行的有关规范、规程，布置勘察工作量如下：

①勘探线沿拟建坝顶中心线布置，钻孔间距为1000米，共布设钻孔30个；横剖面每隔2000米布设一条，堤顶1孔，堤外1孔，堤内1孔，孔间距50米，共布设钻孔30个；坝堤沿线排水闸等建构筑物各布置1个钻孔，共布设钻孔3个。根据以上布孔原则，本次勘察共布置钻孔63个，孔深8.0-10.0米。

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论文摘要:工程(地质)勘察信息化是一项复杂的系统工程,其中既涉及各种信息处理技术及其集成化应用,也涉及方法论和其它问题。因此,提出工程地质勘察信息化的要求,不但是地质信息科学发展的必然趋势,也是促进地质信息科学的理论框架、方法论体系和技术体系形成主要动力。 

 

0引言 

当前,伴随着一般信息科学、地球信息科学、地球空间信息科学和地理信息科学的兴起,地质信息科学已经逐渐形成雏形。这是一门崭新的边缘学科,是关于地质信息本质特征及其运动规律和应用方法的一个综合性学科领域。它的形成与地质学和地质工程各个分支学科的发展和促进密不可分。历史分析的结果表明,计算机技术的引进、改造、融合、集成和应用过程,实际上就是工程(地质)勘察信息化的过程。 

1水利水电工程地质信息处理 

1.1 信息处理技术地质测绘、钻探、山地工程等所获取的数据是水利水电工程地质信息处理的数据源,是水利水电工程地质信息处理流程的起点,这些数据包括搜集到的早期勘察数据和现阶段地质勘察获取的状态数据,不但具有多来源、大数量、多种类、多层次、多维和多应用主题等特点,同时又具有可采集性、可存储性、可管理性、可复制性、可共享性等可信息化的特征。这个过程可以划分为勘察数据获取、勘察数据整理与管理、勘察图件制作、地质体空间分析、勘察成果编制、管理与查询等环节。每个环节都可以对应一种或数种信息技术,如数据的采集与管理可以用数据库技术来实现,勘察图件的制作可以用计算机辅助设计技术或gis技术来实现,地质体空间分析可以用三维建模与空间分析技术来实现,勘察成果的编制可以通过数据库中资料的组合来生成,成果的查询检索可以通过数据库和网络技术来实现。[1] 

1.2 信息处理方法数据采集是整个处理过程的起点,也是水利水电工程勘察的主要工作之一。所采集的数据包括可以搜集到的前期资料和工程勘察获取的数据,这些数据都可以通过直接录入、导入与二维平面图或三维模型绑定输入等四种方式来进行处理。[2]报告、汇报、归档部分是指利用数据库、二维辅助制图和三维模型与空间分析成果来编制工程勘察报告等勘察成果,并对所取得的成果数据进行审查汇报,最后把成果进行数据库管理和归档。以上这些工作全部处在标准化体系的制约之下,这些标准包括工程勘察规范、数据编码标准、图层设置标准等等,同时这一过程被网络技术进行全面的改造,从而组成水利水电工程地质信息处理的完整流程。 

1.3 信息处理流程①数据采集阶段。在确定了工作目标后,首先搜集工作区域的各种已有资料,在对搜集到的资料进行分析后,在可能的工作区域内进行野外考察,进一步确定工作区域。在基本确定的工作区域内进行野外测量和工程地质测绘工作。在测绘的基础上进行钻探、物探、地质试验和可能的山地工程等工作。这个阶段主要是获取工作区域内地表、地下的各种地质资料。②室内整理阶段。室内整理阶段是对获取到的地质资料进行校对、分析和分类的工作,使获取到的数据条理分明,便于后期工作的使用。

这一阶段可以滞后于数据采集阶段,也可以与数据采集阶段同时进行。③分析处理阶段。分析处理阶段主要是利用整理后的数据进行各种地质图件的编制,对野外勘探的数据进行统计、分析、计算等,为下一步勘察报告的编制提供各种资料。④编制报告阶段。工程勘察的最终成果是勘察报告,这一过程主要依赖地质技术人员对地下地质空间的感悟与工作经验,充分利用获取的数据和前期对数据的整理与分析处理成果来编制工程勘察报告。⑤成果审查与汇报阶段。这一过程是对整个勘察工作的检查和验收,如果分析不够充分,要返回到分析处理阶段进行更充分的分析处理,如果分析结果缺乏足够的数据,要返回到数据采阶段,进行补充勘探工作,直到审查通过。⑥资料归档阶段。这一阶段主要是把原始勘探资料和勘探成果资料进行分类归档工作。这部分资料同时也是其它工作的资料依据。从信息处理角度也可以把这个过程划分为数据采集、数据管理和数据应用三部分,其中数据管理包括对所采集数据进行管理和对数据应用的结果进行管理,数据应用包括数据统计分析、空间模拟与分析、地质图编制和报告编制等。 

2实现地质信息技术的集成化 

为了最大限度地发挥各种信息技术的作用,需要实现信息集成化。其原则和出发点是:使各部分信息有机地组成一个整体,每个元素都要服从整体,追求整体最优,而不是每个元素最优;各个信息处理环节相互衔接,数据在其间流转顺畅,能够充分共享。系统有了这样的的整体性,即使在系统中每个元素并不十分完善,通过综合与协调,仍然能使整体系统达到较完美的程度。从工程勘察信息系统实现的逻辑结构看,系统集成的内容包括:技术集成、网络集成、数据集成和应用集成。分布式的工程勘察点源信息系统的建立,就是上述四方面集成的结果。 

3结语 

工程(地质)勘察信息化是一项复杂的系统工程,其中既涉及各种信息技术及其集成化应用,也涉及方法论和其它问题,要求深化对地质信息机理基础理论的研究。因此,工程地质勘察的信息化需求,也是地质信息科学发展的动力,促进地质信息科学的理论框架、方法论体系和技术体系形成。工程(地质)勘察的计算机应用的理论、方法和技术作为地质信息科学的重要组成部分,在自身发展的过程中也不断地借鉴和引进其它地质与矿产勘查领域的成果,并且逐渐融入地质信息科学的总体发展轨道,伴随着地质信息科学的发展而发展。 

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1 前 言

某公司拟建山阳县马滩河庙台子水电站工程，位于陕西省山阳县南部板岩镇白头寨村至庙台子村一带，该水电站规划用溢流坝抬高水位，于河左岸以隧洞等设施引马滩河之水形成落差发电，为一座径流式小型发电站，装机容量为3000kw，属V等小（2）型工程。取水坝为有坎宽顶堰上布设翻板闸挡水，坝轴线长58.5m，正常蓄水位497.00m，坝前一般水深约4m。其中溢流坝段长40m，坝顶高程498.50m，设5孔5×10m的翻板闸门；左岸非溢流坝段长6m，右岸非溢流坝段长2.5m，坝顶高程498.50m，坝高约5m。紧靠冲砂闸布置引水隧洞进水口。

我院于2011年8月承担了该项目工程地质勘察任务，由于拟选坝址一带河道砂卵石层厚达30m，造成建坝工程坝基建基面强度要求与渗透稳定要求、以及部分库区渗漏均成为问题，也成为该项目勘察的重点。选择合理有效的勘察方法与手段，取得主要岩土层物理力学参数、水力学参数，才可以解决该上述问题。

2 勘察实施

2.1勘察工作

为了达到勘察目的与任务要求，解决工程地质问题，主要依据《中小型水利水电工程地质勘察规范》SL55―2005规范和工程场地特征，布置工作如下：对坝址区、水库范围及附近进行比例尺为1：1000的工程地质测绘；沿拟选坝址中轴线，布置1条勘探线3个钻孔，钻孔间距约为45～150m，孔深15～35m，钻进中按要求进行标准贯入试验、动力触探试验，在主要钻孔中分段进行了压水试验；在控制性钻孔中采取了岩土样、水样，对样品进行了室内岩石试验、土工试验及水质分析试验，并在钻进过程中进行了相关的原位测试试验；沿坝轴线布置人工浅震物探剖面一条，长度约300m。勘探点及物探线布置详见综合工程地质平面图。

2.2取得的成果

2.2.1 地形地貌

拟选坝位于马滩河河曲转弯部位，该处河槽宽约200m，高程约为492.10m，左岸为修建于高漫滩上的公路路基，路面高出河床约8m，岸坡陡直，下部为砌石挡墙，路后侧为板岩山体，稳定性良好；右岸为河流一级阶地前缘阶坎，高程约为500m，呈缓坡，高约3～5m，主要由砂卵石组成，坡体稳定性良好。河槽内水域宽约25m，其余均为砂卵石漫滩，砂卵石最大深度达32m。

坝址区位于本区镇安―北沟寺背斜北翼，北翼岩层主要倾向于北，倾角约40～60°，区域构造稳定性良好。

2.2.2 岩土层工程特性

⑴坝基岩土层结构

坝址区勘探测绘范围内地层主要为第四系松散堆积层和泥盆系上统板岩。其埋藏与组合关系见剖面图。按由新至老依次为：①卵石层＼②圆砾层＼③卵石层＼④泥盆系板岩。

⑵砾卵石层颗粒粒组分析

坝基土颗粒分析统计表见表2-1。

⑶砾卵石层密实度

为了评价砾卵石层密实度，本次勘察在各层均进行了重型动力触探试验，按照岩土工程勘察规范GB50021―2001附录B进行了修正，统计结果和密实度评价见表 2-2。

2.2.3坝基砂土液化

勘察区地震基本烈度为Ⅵ度，地基土存在部分可能发生液化的饱和砂土，根据标准贯入试验实测击数，按《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487--2008）附录P，计算地基砂土临界值为13.6～15.2，砂层标准贯入实测击数为16～17，判断为不液化砂土，设计时可不考虑地基土液化问题。

2.2.4 坝址区水文地质特征

坝址区河槽第四系松散层覆盖较厚，富含丰富的地下水，两岸基岩和高阶地，其强风化带节理裂隙中含有地下水、高阶地砂卵石层底部含有孔隙水，地下水较贫乏。坝址区岩土层渗透系数见表2-4。

坝址区地下水主要受大气降水和河流补给，其径流途径沿孔隙裂隙由高至低，基本与地形地势变化具一致性，最终主要沿河流排泄。

3 工程主要问题分析

3.1坝基强度分析

根据勘探与测试资料，①层卵石厚度不均，稍密～中密，力学变异性较大，不宜作为坝基持力层；②层圆砾分布较稳定，承载力特征值可取280kPa，③层卵石分布稳定，承载力特征值可取400kPa，②③层均可作为坝基持力层，选择适当的坝基尺寸，即可满足坝基垂直承载力及水平推力要求，但其均属强渗透性，应采取适当的防渗处理措施。下部基岩层承载力和渗透性均可满足建坝要求。

3.2渗透稳定分析

从拟建坝工程特征和坝基岩土结构分析，选择②层圆砾作为大坝建基层从施工作业难易程度和投资上是较适宜的。②层圆砾为全新统冲积层，中密，依据颗分试验结果，该层属级配连续土，不均匀系数平均值为59.5，砾石磨圆高，级配良好，依据《水利水电工程地质勘察规范》GB50487-2008附录G计算评价：

d=√d70.d10=√1.018×25.3=5.07mm

P=14.8%

D10/d10=0.326÷1.018=0.32

判定坝基②砾石渗透变形破坏类型为管涌型，与③层不会发生接触冲刷，允许水力比降可取0.15。

选择②层圆砾作为坝基持力层时，该层及以下的砂卵石层均属强～中等透水层，不能满足坝基防渗要求，应采取帷幕注浆等防渗措施，处理深度根据大坝设计参数计算确定。坝肩部位均分布强透水的砂卵石层，宜采取有隔水能力的挡墙等进行衬砌支护。

3.2水库渗漏分析

拟建坝设计为宽顶堰上布设翻板闸挡水，坝高约5m，库区常水位设计为497.00m。库区位于老河槽内，右岸二级阶地段岸坡以板岩为主，为弱～微透水层，不存在渗漏问题；一级阶地段岸坡以砂卵石为主，属强透水层，且该段阶地地形上呈窄梁，后侧为老河道，具备渗露条件，本段属渗漏段，长约100m；左岸二级阶地部分，基岩出露较高，为弱～微透水层，不存在渗漏问题；位于河漫滩的人工堤防段，堤下为砂卵石层，属强透水层，其外侧宽阔的漫滩和阶地外属基岩山体，库水会渗漏，但途径不畅，其渗漏量对库区蓄水不构成影响，长约500m。

根据本次地质测绘、勘探和压水试验，水库区主要库岸地层分布见剖面图，各主要层渗透参数统计如下表3-1。

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勘察项目是按一定的工作流程来完成的。每道工序的质量决定勘察项目的整体质量。工程地质勘察的一般工作流程为（括号内为该工序的关键工作）：准备工作（勘察大纲）测量放点（勘探点）工程地质测绘（地质平面图）勘探取样（岩土水砂等原状和扰动样本）原位测试（设备与方法）室内岩土水砂试验（设备与方法）编制报告（内容与方法、校审）成果加工（加工单）资料归档（分类方法）。文献[1][2][3]根据不同的勘察对象、不同的勘察阶段，详细而明确地规定了水利水电工程地质勘察外业的内容、工作量、勘探测试方法和内业资料整理的方法、《勘察报告》的内容和图件等。本人针对勘察外业、内业整个工序流程中容易出现的质量问题，提出以下措施，做好勘察工作。

1. 准备工作

根据《勘察委托书》，对工程项目编号，组织踏勘，签订《勘察合同》约后组建项目质量管理小组，明确质量目标，职责落实到人；编制《勘察大纲》和《钻孔设计任务书》，拟定勘察技术方案；搜集前期地质资料、检测和监测记录等，搜集区域地质与地震资料及相关图件。

2. 外业

2.1 测量放点。

（1）向建设单位索要勘察场区的测量平面图、测量剖面图及其电子图、勘探点坐标和高程、堤路桩号。根据平面图和实地的测量控制点、地形地物的标志点，校核勘探点位，实测勘探剖面的方位角和钻孔间距。

（2）测量资料是最基础的资料。没有准确的测量资料，一切勘察和设计都将是“空中楼阁”。

2.2 工程地质测绘。

（1）工程地质测绘对于了解和掌握勘察场区整体的区域地质和地震条件，反映勘察对象的隐患险情和场区的工程地质问题，指示下一步的勘探工作，起着重要的指导作用。文献[1][2][3]（2）根据不同的勘察对象、不同的勘察阶段，详细规定了工程地质测绘的内容、工作量、勘测方法和成图比例等。

（3）实际工作中，工程地质测绘还是比较容易被忽视。建设单位和勘察单位都应该对照规范要求，理解工程地质测绘的重要性，从工期、资金和人力方面加大投入。

2.3 钻（挖）探和编录。

（1）钻（挖）探取样——主要指钻探取样——的质量受到钻探方法和钻探器具、取样方法和取样设备的质量的影响，也受到现场钻孔原始记录和岩芯编录的质量影响。

（2）文献[1][3][5][7]对水库、电站、堤防、电排等不同工程建筑物，根据不同勘察阶段、不同地质体和不同勘察要求等，对各种勘探方法的适用范围、勘探设备和操作方法、回次进尺和岩芯采取率、物探方法的适用性、室内岩土试验和原位测试项目的适用性、勘察成果和附图等，作了详细的规定。

（3）编制《勘察大纲》时应根据具体情况，选择适宜、高效的钻进方法和工艺，及时维修更新钻具设备，加强对钻探操作人员的质量和安全教育，按操作规程严格控制回次进尺，在破碎基岩层中钻进时应采用双层岩芯管，软弱破碎层用双层单动岩芯管，提高岩芯采取率、减少岩芯损坏，防止因岩体质量评价指标RQD值失真而影响评价结果，保证采取率，保证钻进质量。

（4）钻孔现场记录，岩土现场鉴别与描述、岩芯的编录，应符合文献[3][5][6]，以及其关文献的规定。

（5）野外现场对岩土名称、物理性质的鉴别与描述，靠的是直观肉眼观察，人的因素很重要，需要现场记录人员积累一定的实践经验，使用标准化的术语进行编录。项目质量管理小组应强化质量意识，认真学习规范和勘察方案，统一认识，通过会审、探讨来保证编录的准确性和一致性。

2.4 钻进取样。

（1）取样是为了判别岩土体的物理力学性质，获取岩土力学参数。取样质量受钻进方法、取土器类型、取样全过程的技术影响。取样位置和数量要严格按勘察方案和规范要求执行。样本应具有代表性，应尽量减轻扰动影响。

（2）为使试样不受扰动，文献[3]规定应采用泥浆护壁回转钻进，和回转式取土器，取土器的内壁必须光滑，取样前清孔；饱和软粘土取样时必须选择薄壁取土器以静压方法取土；坚硬、密实的土类以至软岩必须选择回转式取土器，以快速、连续的贯入方法取土，对地下水位以上非饱和土采用不使用循环液的回转取土器取土；尤其软土土样提升、卸出、封装、储存与运输过程中应注意防振措施，减少人为扰动。

（3）对于颗粒较粗的砂土、砾卵石层，要注意筛分样品的代表性。砾卵石取样的重量必须大于2Kg，土中主要颗粒的大小、各粒组的含量、粒径的变化和级配，直接影响土的密实度，颗粒间相互嵌挤和咬合的形式与程度，最终反映在力学指标上，筛分样必须真实、可靠，才能保证勘察质量。

2.5 原位测试。

2.5.1 为了更准确地测定岩土物理力学性质，进行室内外试验成果的综合分析利用，必须做一些原位测试。最常做的是标准贯入试验和重型圆锥动力触探。文献[6]中指出：细颗粒的砂土、粘性土、软岩适合做标准贯入试验；粉土、粗颗粒的砂土、碎石土、全风化岩等，适宜做圆锥动力触探试验。其他的原位测试项目，如十字板剪切试验、静力触探比较适合河流两侧堤防工程的软土层；平板载荷试验仅用于地表浅层地基土的勘察。

2.5.2 动力触探试验的质量，对岩土工程地质评价的影响极大。为确保动力触探试验的可靠性，必须按试验操作规程要求对下列工序进行严格的质量管理。

（1）一是试验设备的标准化控制。文献[3]附录B规定了动力触探试验的标准锤的质量和成套设备的规格尺寸，对陈旧老化的设备要及时更新，对不符合要求的要坚决取缔。

（2）二是试验方法的标准化控制。试验必须采用自动脱钩的自由落锤方法，最大限度地减少锤与导向杆之间的摩擦力。测试的钻孔要尽量采用回转钻进，用套管护壁，仔细清除孔底和套管内的残土到试验标高；在地下水位以下钻进时如遇承压含水层，要采用压力平衡法保持孔内水位始终高于地下水位足够的高度，以减少土的扰动，防止产生孔底涌土，防止锤击数异常地急剧升高。

（3）三是试验过程的标准化控制。先将整个杆件系统连同静置于钻杆顶端的锤击系统一起下到孔底，扭紧探杆接头，并始终保持钻杆垂直，防止锤击偏心、探杆歪斜和探杆侧向晃动。锤击贯入应连续进行，锤击速率一般每分钟15～30击，砂土和碎石类土为每分钟60击。先预打15cm，再记录标贯器贯入30cm的锤击数n，贯入度未达30cm的，记录实际贯入度 及累计击数n，锤击数N=30n/ ；重型触探则记录贯入10cm的锥探锤击数，或记录实际贯入度 及锤击数n，锤击数N63.5=10n/ 。

2.5.3 影响动力触探试验的因素是很复杂的，杆长、地下水位、不同单位的操作人员、不同机具、不同操作水平，锤击数的出入较大，不能依据单孔的N值对土的工程性能进行评价。要对N值进行杆长、地下水位等修正后，进行数理统计，舍弃异常数值后，方可利用。杆长校正按文献[3]附录B的规定执行。

2.6 水文地质试验和地下水监测。

（1）水文地质试验是水利水电工程地质勘察中的一个重要环节。 通过水文地质试验，求取岩土层的水文地质参数，可以判定岩土层的透水性，评价工程的渗透稳定性。

（2）水文地质试验包括抽水试验、压水试验、注水试验、渗水试验，以及水位恢复试验等等。不同的地层条件下，选用适宜的试验项目和计算公式。一般地，砂砾（卵）石层和河边地层中适宜做抽水试验和提水后的水位恢复试验，基岩做压水试验，填土、含泥砂土和粘性土层适宜做注水、渗水试验。文献[6]对每一种水文地质试验的操作规程都有明确而详尽的规定。必须按规程的规定连接设备和进行操作，使用合格的水表、秒表、水位仪、压力表等，观测足够长的时间，确保每一个试验观测数据的准确性，减少误差。

（3）一般情况下，应查明地下水位的初见水位、稳定水位、地下水的水质、地下水的补给条件等，对地下水实行动态监测。为此，钻探时不要使用泥浆，保证水位和水质测量真实；监测各孔的日期要尽量统一，以便于比对；要在不同深度取水样做水质分析，评价地下水的腐蚀性；要收集当地水文、气象资料，分析地下水与地表水体的补排关系；要论述地下水对岩土工程的不良现象、危害程度，提出防治措施。

2.7 外业检查和验收。

（1）外业的检查包括巡视和抽查二种方式，参照文献[4]执行。主要检查钻进方法及工艺、取样、原位测试等是否符合规范和勘察大纲的要求，标识是否齐全，有无填写送样单，是否存在质量缺陷等，及时纠正，对出现的特殊情况及时沟通，制定整改方案，保证勘察工作的顺利进行和正确实施。

（2）外业检查、验收是保证勘察质量的强制手段。制度是保证，主动及时是关键。钻孔钻到预定的深度后，要由现场地质人员对照《钻孔设计任务书》的要求，及时检查、验收，并如实地将钻孔深度、时间、岩土层的厚度、岩（土）芯的采取率、岩土芯装箱保留、岩芯编录拍照、岩土水砂样本的采取、原位测试、孔深孔斜误差、封孔标识等信息填入《钻孔质量验收表》。检查合格的，准予终孔并发给《终孔通知书》；不合格的，不予验收。没有现场地质人员的验收、签字，一律视为不合格钻孔，对验收不合格的钻孔应视情况补钻、重钻。

（3）技术负责人、项目负责人不定期地到勘察现场巡查，对整个勘察项目流程中的勘察大纲、测量放点、工程地质测绘、钻（挖）探、原位测试、岩土水砂试验、勘察报告书、资料加工复制等各个工序逐项进行验收和评分，填写《岩土工程勘察单项工程质量验收评定表》 （以下简称《评定表》）。

（4）室内预（决）算组可以根据《钻孔设计任务书》、《终孔通知书》和《钻孔质量验收表》三个要件，核算钻探班组的实物工作量。并以《评定表》的综合评分作为百分数，结算外业班组的工程作业费。四件不齐的，视为未经验收的孔、不合格孔，不承认其工作量，不予结算。

3. 内业

3.1 室内试验。

（1）室内岩土水砂试验是获得岩土力学参数、进行岩土工程定量评价的主要手段。但由于试验所用的样本脱离了原有的赋存环境，受到一定的扰动的破坏，土样的原位特征或多或少会发生改变。所以，必须选择模拟条件最佳、误差最小、代表性最大、最经济的试验方案，从试样的制备到最后试验数据的整理计算都要进行严格的质量管理。

（2）首先，室内试验设备要标准化，室内试验必须指定有CMA认证资质、具有良好试验设备并具有一定研发能力的正规单位来做；其次是试验人员要具有相当的专业技术水平，试验环境、技术标准、试验方法和试验周期也应实现标准化控制；其三是试验数据的采集与统计处理应系统化、标准化，由传统的肉眼读数、手工计算、手工绘图，转变为自动化采集数据、计算机专用软件计算、绘图和制表，输出试验报告。

3.2 编制勘察报告。勘察报告是勘察项目的成果。勘察报告的编制应符合文献[1][3]的要求，应与勘察主体、勘察阶段相适应，对所有的原始资料及各项试验指标均应整理、检查、分析、鉴定，经认定无误后，进行数理统计，综合利用。报告中的图表资料应清楚齐全，其格式、术语、图例、符号应按文献[1]的要求标示，做到主题突出、目的明确、言简意骇、图面清晰、字体端正、线条均匀、主次分明，图面布置协调美观，应避免图件、表格、文字说明间不吻合甚至相互矛盾。报告中应对整个工程场地地形、地貌特征、地层岩土性质、区域地质构造、地下水、地震、不良地质现象及特殊岩土做出描述和评价，并根据勘察方案要求，提供承载力、边坡坡度、渗透系数、建议基础形式等，综合评价场地工程地质条件，提出推荐方案。

3.3 内业审查。

（1）首先“自审”。报告底稿完成后，由报告编制人对报告的封面、签名栏、目录、正文、附图、附表、附件（各种试验检验报告）、附照等逐项检查报告的底稿，发现有错漏的，立即修正和补充，做到完整齐全，并按规定完成签署。自审完毕后，填写《校审单》，连同勘探测试原始记录、勘察委托书、合同等支撑材料等一起交项目负责人进行校对、初审。

（2）然后“初审”。项目负责人对勘察报告进行校对，在《送审单》“校对”栏中注明错漏之处，提出补充、校正、修改意见，由报告编制人员补正，确认无误后签名，形成正式文件；参照本部门《程序文件》和文献[4]之规定，对整个勘察项目工序流程中的项工序，进行初审、验收和评分，主要检查钻探和原位测试原始资料的完整性和准确性、图件的正确合理性、岩土力学参数的可靠性和依据，以及岩工程问题的发现、分析和处理方案等，填写《评定表》的“初审栏”，之后交地质专业总工复审。

（3）再到“复审”。地质专业总工对勘察资料的技术和质量方面进行评定，检查报告和图件的完整性、参数和结论的合理性和可靠性，提出补充、校正、修改意见，填入《送审单》“审核”栏，对勘察项目工序流程中的各项工序进行复审、验收和评分，填写《评定表》的“复审”栏，由项目负责人进行补正并确认无误后签署，形成正式文件，交技术领导终审。

（4）最后“终审”。技术领导重点审查、验收和评定勘察成果能否全面满足勘察任务书和勘察合同的要求、取证和分析是否合理和深入、技术结论是否可靠、建议是否可行等，提出补充、校正、修改意见，填入《送审单》“审定”以及《评定表》的“终审”栏，由地质总工进行补正并确认无误后签署，形成正式文件。并在《送审单》的“批准”栏明确提出“复制加工”的要求。

3.4 成果复制加工。项目负责人填写“资料加工单”，对“复制加工”的要求进一步细化、明确，然后交由“资料室”负责复制加工、盖章和分发资料。

3.5 资料归档的质量控制。地质勘察报告必须归档。归档可参照文献[8]的要求进行，宜按工程名称、工程项目分别编号，连同质量记录一起归档，建立《资料存档目录》，以便查阅。原始记录应装订成册，记录本分装袋内，控制性钻孔的砂样箱、岩芯应保存至竣工验收后一年。

3.6 跟踪回访和客房反馈意见。项目负责人承担跟踪回访和收集客户的反馈意见，将《岩土工程勘察质量反馈表》寄给客户（或发电子邮件），邀请对方在表中填写“勘察质量问题”和“要求处理意见”，并盖章或签名。根据客户的反馈意见，不断改进勘察手段和方法，提高勘察水平和勘察质量。

参考文献

[1] 《水利水电工程地质勘察规范》（GB 50487-2008），中华人民共和国住房和城乡建设部、国家质量监督检验检疫总局联合，中国计划出版社，2009，北京.

[2] 《堤防工程地质勘察规程》（SL 188-2005），中华人民共和国水利部，中国水利水电出版社，2005，北京.

[3] 《岩土工程勘察规范（2009年版）》（GB 50021-2001），中华人民共和国建设部、国家质量监督检验检疫总局联合，中国建筑工业出版社，2002，北京.

[4] 《岩土工程勘察成果检查、验收和质量评定标准》（YB/T 9009-98），中华人民共和国冶金工业部，冶金工业出版社，1998，北京.

[5] 《建筑工程地质勘探与取样技术规程》（JGJ/T 87-2012），中华人民共和国住房和城乡建设部，中国建筑工业出版社，2012，北京.

篇5

一、有关岩土工程勘察

1.岩土工程勘察定义。岩土工程勘察,英语为geotechnical invesigation,就是根据建设工程的要求,查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件,编制勘察文件的活动。

2.岩土工程勘察阶段。按其进行阶段可分为:预可行性阶段、工程可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段、补充勘察、施工勘察等。

3.岩土工程勘察对象。根据勘察对象的不同,可分为:水利水电工程(主要指水电站、水工构造物的勘察)、铁路工程、公路工程、港口码头、大型桥梁及工业、民用建筑等。由于水利水电工程、铁路工程、公路工程、港口码头等工程一般比较重大、投资造价及重要性高,国家分别对这些类别的工程勘察进行了专门的分类,编制了相应的勘察规范、规程和技术标准等,通常这些工程的勘察称工程地质勘察。因此,通常所说的“岩土工程勘察”主要指工业、民用建筑工程的勘察,勘察对象主体主要包括房屋楼宇、工业厂房、学校楼舍、医院建筑、市政工程、管线及架空线路、岸边工程、边坡工程、基坑工程、地基处理等。

4.岩土工程勘察内容。岩土工程勘察的内容主要有:工程地质调查和测绘、勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测,最终根据以上几种或全部手段,对场地工程地质条件进行定性或定量分析评价,编制满足不同阶段所需的成果报告文件。

5.岩土工程勘察的方法与技术。岩土工程勘察的方法或技术手段,有以下几种:(1)工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。(2)勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的;并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。(3)原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。(4)现场检验与监测。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。

二、努力提高报告的编写能力

1.要具备牢固的地质地貌和工程理论地质基础理论方面,主要是岩石学、构造地质学、第四纪地质学和地貌学;工程地质方面,主要是土质学、土力学、工程地质分析、工程动力地质学、工程地质勘察。

2.要熟悉和把握有关的规范规程规范规程既是经验的总结,又是技术的指南,具有很强的勘察工作指导性。对于国家的、行业的、省和地方的有关规范规程,必须熟悉把握,并在具体勘察工作中认真执行。

3.要了解工作区的地质情况对于勘察地段的区域地质、水文地质、工程地质资料,应尽可能地搜集并熟悉。对于邻近地段已有的工程地质勘察资料,也要尽可能了解,以便在勘察工作中发挥其参考作用。

4.要把握工程设计的基本要求和基础施工的技术要点只要明确了工程设计的基本要求和基础施工方法,作出的工程地质评价才能有的放矢、正确客观,提出的建议才能合理适用。

5.要切实保证第一手资料的质量岩土工程勘察报告是工程地勘察的最终成果。一份高质量的勘察报告,必须来自于高质量的第一手原始资料。

6.提高综合知识方面的技能。如基本的数理统计知识、文字表达能力、编图技巧、综合分析能力。

三、确保岩土工程勘察质量

1.严格按基本建设程序办事,先进行地质勘察后设计。对无地质勘寒资料工程的设计应不予报建,对(未能按照相应的等级)降级进行地质勘察的工程不予报建。

2.提高地质勘察单位员工的质量意识,加强职业道德教育,健全岗位责任制度,培养良好的认真负责的工作作风,避免出现地质勘察资料的失误。

3.建立审查、复核制度,对室内室外技术资料要有资深的专业人员进行审查和复核,敢于对钻探、土工试验结果提出质疑,并通过对相近建筑物的钻探资料对照分析,确保资料的准确性。必要时可重探可疑探点、可重做相关试验。

4.要根据建筑物的安全等级与场地类别,并结合地质历史(注意收集相关资料)与地形特色进行探点的布设,并按规范进行相应比例和数量的取土探孔和原位测试探孔的布置,避免漏探特殊地质现象。

5.勘察布孔。勘察与设计的接口:收到设计人的勘察任务书后,应认真阅读,仔细分析,充分了解设计意图,不明白的地方及时与设计人沟通,存在疑虑的地方需向设计人提出。设计人往往有偏于保守的倾向,如对地基承载力要求过高、要求一桩一钻、对桩基承载力提出过高要求等。由于岩土体始终是一个灰箱,无法彻底查清岩土体的分布及其物理力学参数,在做与岩土相关的工程设计时固然要留有一定的安全富余度,但是必须在了解场地岩土条件的情况下才能准确把握安全的尺度,采用过于保守的岩土参数,过高的安全系数将不可避免的造成工程建设的极大浪费。做岩土工程勘察的人一般比做结构设计的人更清楚或者更容易把握场地的岩土条件情况,因此岩土工程师应当,也有必要提出意见供设计人参考。在勘察任务书与工程平面布置图确认无误后,勘察人员应到现场踏勘,了解场地情况,并提出勘察纲要供钻探等供外业使用。

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Abstract: In this paper, the present situation of dangerous sluice sluice, existing problems, discussed the preliminary design of the problem of strengthening dangerous sluices, combined with the actual case, the individual in the preliminary design of the opinion proposal of strengthening dangerous sluices are given, the sluice reinforcement project preliminary design reference.

Keywords: dangerous sluice reinforcement; preliminary design;

中图分类号：TV66 献标识码：文章编号：2095-2104（2013）1-0020-02

1 现阶段水闸状况

1.1 水闸除险加固背景

我国是一个人均水资源紧缺的国家，加之水资源在时间和空间分布不均。导致水资源供需矛盾更加突出。随着社会的发展，水利事业在国民经济中占有越来越重要的作用。在国家十二五规划中，更是提出要大力发展水利事业，加强水利基础设施建设。

1.2水闸病险情况

水利枢纽工程对保障国民经济各行业用水发挥了重要作用，水闸作为水利工程的重要组成部分，其安全关系到工程的安全运行和效益的发挥。但是水闸大部分建成于上世纪50~70年代，经过几十年运行，一些建筑物、金属结构等已接近折旧年限，同时由于历史原因，大部分水闸存在工程标准偏低、建设质量较差、老化失修严重、工程管理落后、配套设施不全、缺乏良性的管理体制与机制等一系列问题，致使水闸安全隐患严重，制约着工程效益的发挥。

（1）建设先天不足，工程质量差

现有的水闸，绝大多数修建于“”、“”和“农业学大寨”期间，据统计，大型水闸的84%、中型水闸的82.6%，是在1990年以前建成的。限于当时的经济条件、技术水平，水闸工程设计标准普遍偏低，有不少水闸是“边勘测、边设计、边施工”的“三边”工程，施工质量较差。有些水闸的建设甚至没有设计。加之，当时的施工设备简陋，水泥、钢材等建筑材料短缺、大量使用替代材料等，致使许多水闸建设质量先天不足，隐患较多。

（2）管理后天失调，老化失修严重

受水闸管理体制不顺、机制不活、管理人员素质低等因素的制约，水闸管理投入长期不足，管理水平低。由于缺乏维修加固资金，管理单位难以完成必要的维修加固工作，或搞限额设计，应急处理，致使水闸的维修加固不及时或不彻底，久而久之，工程“积病成险”。除工程本身存在病险问题外，水闸的管理设施非常落后，绝大部分水闸缺少必要的雨水情和工情观测设施。

（3）安全标准偏低

部分水闸修建时，实测水文系列较短，随着水文系列的延长，以及极端天气现象的频繁发生，按照现行规范重新进行设计洪水复核，很多水闸的洪水标准低于部颁标准。同时，随着国民经济和科学技术的发展，与水闸建设有关的技术标准不断得到修订、完善，很多水闸的安全标准偏低，亟待提高。

（4）病险水闸的病险问题主要表现为：

防洪标准偏低；不均匀沉降引起的损坏普遍；渗漏导致的破坏严重；闸室结构混凝土老化导致的破损严重；闸下游消能防冲设施损坏严重；泥沙淤积问题突出；闸门及启闭设备老损严重。

2 病险水闸除险加固初步设计中应注意的问题

病险水闸除险加固是按照“安全鉴定”和“初步设计”两个阶段开展工作。初步设计是严格按照相关报告编制大纲的要求编制的，其中水文、工程地质、枢纽总体布置以及除险加固内容是初步设计的核心内容。

2.1 水文

水文资料是水闸工程设计的基础。就病险水闸而言，在进行除险加固初步设计时，洪水数据的选择不能再采用原水闸设计时闸址处洪水计算成果，而应采用延长至近期水文系列数据，必须编制专题的工程水文报告。报告中要概括以下内容：

（1）水系、水利工程及计算断面的简介；

（2）基本资料搜集、分析；

（3）径流分析计算；

（4）洪水分析计算；

（5）水位流量关系分析和复核计算；

（6）河流泥沙情况分析；

（7）说明水体主要离子含量；

（8）闸前现状冰情分析。

2.2 工程地质

地质勘察工作是水闸工程建设中的重要环节，它能够查明地质病害和隐患部位的范围和类型、分析其产生原因，评价其危害程度，为枢纽工程除险加固初步设计提供设计依据。水闸除险加固工程地质勘察工作，重点应查明下列内容：

（1）复核工程区地震动峰值加速度，并附工程区及的地震动参数区划图。

（2）调查分析水闸病险成因，评价其危害程度。

（3）复核原地质图，如果无前期勘察资料应补充进行工程地质测绘，测绘范围包括整个闸枢纽布置区和近闸区，比例尺可选用1：2000。

（4）查明河床覆盖层的埋深与厚度、分层情况，特别要注意查明河床覆盖层中有无沙层、粉细沙层、软土、淤泥等不良工程地质土层的分布和厚度。

（5）沿闸基应有足够的勘探剖面（垂直和平行闸基），勘探剖面上应有钻孔控制，钻孔深度应深入现灌注桩基以下。

（6）如无前期勘察资料，应补充闸基和闸肩与岸坡接合部位的土层物理力学性质试验，每区试验组数不宜少于6组。

（7）对可液化沙层应进行标准贯入试验，进行液化判别。

（8）对河水、地下水和土体应取样进行腐蚀性评价，试件数不应少于3件。

（9）对天然建筑材料应根据设计所需材料和数量进行详查，并对其储量、质量进行评价。勘察方法和勘察工作量应满足《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-2005)的要求。

2.3 病险水闸除险加固内容

病险水闸除险加固内容包括：

2.3.1 等级划分及洪水标准

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中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号：

从当前我国水利工程勘探实践来看，水利勘探过程中最常使用的一些技术是工程地质勘探和“3S”技术，其中“3S”技术主要是指GPS全球定位系统、GIS地理信息系统和RS遥感。

1、工程地质勘探

一般而言，工程地质勘探主要建立在工程地质测绘基础之上 ,它是为查明地下工程问题及深部地质资料信息而存在的,通过有钻探、山地勘探和物探三种方法。具体分析如下：

（1）钻探

水利工程建设过程中的地质钻探方法主要表现在三个方面：第一，钻头与钻机设备。上世纪八十年代，国内研制出了转速快、性能稳定和扭矩相对较大的一些新型钻机；同时，对于那些较为完整的硬岩而言，其钻探过程中传统的钢粒或者硬质合金钻头已经被金刚石钻头所取代，这就大幅度地提高了岩心的采取率和钻井速度；第二，砂卵石层、破碎带以及软弱夹层的钻进取样技术得到了快速的发展。比如套钻技术、专用取芯具等技术设备，较好地解决了当前存在的岩芯采取率低和取样困难等技术难题。第三，还出现了其他一些先进的钻进工艺，比如绳索取芯钻探工艺，其在当前水利工程中的实践应用证明该工艺可以有效减少取芯时来回提钻之工作量，也较好地解决了塌孔和取芯质量差等技术难题。

（2）山地勘探

所谓山地勘探，主要是指通过人工或者机械手段进行剥土，或者开挖探坑、探井、探槽以及平硐等，来揭示地表浅层的地质情况,并且可以直接对其进行试验和取样观察,而且该技术所使用的工具要求比较简单。因此，该技术在对地表浅层进行地质勘探过程中，使用范围和频率比较高。该技术的主要勘探缺在于其勘探的深度相对比较有限。

（3）物探

物探是地球物理勘探的简称，它主要是运用观测仪器来测量某个勘探区域的地球物理场,在通过对该测量场中所获得的信息数据进行处理和分析，来推断地下层中的地质条件和地质构造。水利工程物探方法，主要表现为以位场理论作为基础条件的重力场勘探磁场勘和直流电场勘探，同时还要以波动理论作为基础条件的地震波勘探和电滋波勘探。

2、“3S”技术

（1）GPS

GPS是Global Positioning System的简称，全名全球定位系统。从当前我国水利工程勘察实践来看，实践操作过程中对GPS技术的应用主要集中在对具体观测点三维坐标的确定；由于GPS技术具有定位精度高等特点，不仅可以有效地减少操作人员来的工作量和操作难度，而且还可以对勘探目标进行全天候、全方位的实时测量和勘探，最难能可贵的的是它受自然环境的影响程度非常的小。

（2）GIS

所谓GIS，实际上就是指地理信息系统，其英文是Geographic Information System。从本质上来讲，GIS地理信息系统主要是建立在地理空间数据库基础之上的，在现代计算机软、硬件支持下，它可以充分运行现代系统工程与信息科学方面的理论，对具有空间的地理数据进行分析和管理，并未决策的做出提供所需的信息。GIS地理信息系统，实际上就一个能够综合处理与分析目标地理空间数据信息的技术系统，建立在测绘和测量基础之上，通过数据库对相关数据进行分析和储存，并通过计算机编程对全球空间进行分析和管理。仅就这一点，就可以使水利工程勘探工作受益匪浅。

（3）RS

RS（英文remote sensing），即遥感，主要是指一种非接触，可以远距离地进行探测的一种现代智能技术。通常是运用传感器或者遥感器，对目标物体的自身所携带的电磁波辐射以及反射特性进行探测，在根据这一特性对目标物体的特征、性质以及所处的状态进行全面的分析。RS遥感技术，作为当前水利工程地质勘探过程中的一项重要手段, 在国内水利工程建设过程中得到了非常广泛的应用。从现代水利工程地质勘探实践来看，该技术的主要应用表现在水利工程项目的地质勘察与图形制作, 岩溶的调查及滑坡、崩塌以及泥石流等地质灾害和现象的研究；同时其应用范围还涉及到输水隧洞和渠道跨区域调查、长距离线状工程项目建设的地质条件调查，以及地形、地质、地貌和水文气候条件等相对比较复杂地区的水利工程施工地质调查等,实践证明，通过该技术不仅可以有效地节省费用开支，而且还可以有效地缩短工程的施工周期。

基于以上分析可知，“3S”技术在当前我国水利工程勘探过程中发挥了巨大的作用，作为一种现代化的智能技术，其在水利工程勘探中的应用必将有所拓展。

3、加强水利工程质量管理的有效措施

基于以上对当前我国水利工程地质勘探过程中用到的先进技术分析，笔者认为要加强水利工程管理，保证其质量，仅有技术的引进是不够的，还要认真做好以下几个方面的工作：

（1）转变思想观念，加强对水利工程地质勘探重要性的认识

近年来，随着我国社会经济的快速发展和水利工程建设活动的日益频繁，水利工程地质勘探逐渐成为一门重要的学科，并为人类的可持续发展发挥着至关重要的作用。但就目前来看，水利工程地质勘探工作正面临着严峻的挑战。据统计数据显示，目前我国病险水库大约有37000座，占全国水库总量的40％以上。从实践来看，这些出现了病险的水库或者堤坝主要是中小型的土石坝，坝体与坝基病害是最为主要的病险类型。究其原因，除施工质量外，主要是由于前期的地质勘察工作落实不到位造成的。近年来，随着水利水电工程的建设不断开放，水电开发市场出现了前所未有的热闹场面。为了在激烈的市场竞争中占据有利位置，他们节省时间和资金，往往缩短前期勘察工作的周期。许多建设单位在还没搞清具体地质条件的情况下，就匆忙签下了施工合同，由于没有做足地质勘察工作，结果不是施工一半再回头重新设计，就是发生了严重的工程事故，整个工程也随之报废。诸如此类的问题，给我们的工作人员敲响了警钟。因此，只有转变传统的思想观念，加强思想重视，才能保证工程建设顺利进行。

（2）建立健全水利工程质量管理体系

正所谓“无规矩不成方圆。”一定要制定一套科学有效的工程质量管理体系，将责任落实到实处，使工程质量管理工作有章可循、按章办事。随着我国水利工程建设行业的快速发展，地质环境也在发生着巨大的改变，水利工程将面临前所未有的挑战。水利工程地质工作的质量直接决定着工程建设的进程，对人类的生存环境保护起着至关重要的作用。因此，我们要将水利工程地质勘察、设计以及施工等环节的具体要求纳入工程质量管理体系，重点抓过程中易出现问题的地方，从而真正实现工程质量管理的科学化、规范化和制度化。

结语：总而言之，水利工程勘探是一个非常复杂的工作，水利工程勘探技术也正处于一个不断创新和发展的动态过程之中。在新的历史形势下，我们应当从实际出发，重新审视当前我国水利工程勘探过程中所使用的这些技术和手段，并在此此基础上加强思想重视与技术创新，并采取积极的措施加强工程质量监管，只有这样才能保证我国水利工程建设事业的可持续发展。

参考文献：

[1]解满收.GPS全球定位系统在水利工程测量中的应用[J].科技风.2011(15)

[2]许继.浅谈水利工程勘察技术措施及管理对策[J].城市建设理论研究（电子版）,2012(14)

[3]戴雪光.GPS在水利工程勘测中的应用[J].城市建设理论研究（电子版）,2011(22)

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Abstract: this paper analyzes the YongDengXian zhuang city to city GaoGuWan wave river section generalization of the mountain wind pitch, and engineering geological investigation and the scale of the task, and points out that the impact on the environment and economic evaluation.

Keywords: meteorological and hydrological; Engineering geology; The environmental impact; Water and soil conservation; economic

中图分类号：X143 文献标识码：A文章编号：

一、综合说明

庄浪河系黄河一级支流，是一条山区性冲积河流，发源于青海省门源县与甘肃省天祝县交界的马雅山脉冷龙山东侧，大致东南向流经本省天祝县、永登县，于兰州市西固区河口镇汇入黄河，全长184.8km，控制流域面积4007km2，其中永登境内河长95km，控制流域面积2335 km2。

本次治理河段为永登县城关镇高家湾至红城镇风山段，治理河道长12km，共分四段：城关段2.5km（城关永尧大桥至高家湾大桥右岸）；大同段5km（贾家场大桥至保家湾村右岸）；红城段2.5km（风山上桥至风山下桥右岸）；柳树段2km（李家湾渠首至牌路村左岸）。受永登县治河管理站委托，我院完成了该工程的初步设计任务。

二、水文气象

2.2 气象

庄浪河流域地处西北内陆、地势高，受内蒙古高气压控制，80%以上地带气候干燥，属湿带半干旱气候区，气候特点是春干、夏旱、秋湿；气候要素随高程有一定变化规律，逾向上游冰冻期逾长，气温逾低降水量增大蒸发量减少。流域宽度上宽下窄，平均宽22km，流域内大多属半干旱气候，降雨量由北向南递减（500～290mm），蒸发量由北向南递增（1300～2100mm）。降雨多集中在7～9月，且多局部暴雨。

庄浪河流域气象特征以五里墩站为代表，年平均气温5.9℃，年平均降水量284.8mm，降水多集中在7～9月，占全年降水量的60%，且多以暴雨形式出现，历时多在1小时左右，最大1小时暴雨强度为48.1mm。年平静蒸发量1888.1mm。干旱指数6.6。

2.3 径流

庄浪河永登段多年平均径流量上游武胜驿站为1.85亿m3，下游红崖子站为1.20亿m3，多年来平均流量武胜驿为5.88 m3/s，红崖子为3.80 m3/s。其特点主要是：（1）年径流主要来自武胜驿以上河道，本河段区间径流很少。由于区间大量用水，径流有沿程递减现象。（2）年径流在年际之间变化很大，武胜驿站最大最小年径流之比为3；红崖子站为11.35。（3）径流年内分配差异也很大，以年平均流量为界，则月平均流量大于平均流量的月份为7～10月，可定为汛期，月平均流量小于年平均流量的月份定为非汛期，则年来水量集中于汛期， 非汛期红崖子站尚出现断流情况。（4）洪、枯水流量相差悬殊，无稳定的中水期，实测最大流量与最小流量一般相差约83倍，最大流量多发生在汛期内7～9月，最小流量多出现在11月至来年3月。由于区间大量用水，红崖子站在11月和来年5、6月发生断流。

三、工程地质

本次治理河段地质勘察按初设要求进行，勘察的主要任务是：

（1）调查区域地质构造情况，进行区域构造稳定性评价；

（2）基本查明堤防工程方案各工程地质段堤基及邻近区的工程地质条件，并对有关的主要工程地质问题做出工程地质评价；

（3）查明治导线工程地质条件，并提供相关地质参数；

（4）进行天然建筑材料勘察。

勘察在调查、搜集项目区区域地质资料、地震资料等基础上，主要采用工程地质测绘、剖面测绘，结合野外人工探坑及土工试验等方法进行工作。

四、工程任务和规模

庄浪河永登段两岸岸线总长度186.92km，根据设防标准和已核算的设防洪水位，结合河道实际现状，确定需设堤防的段落有127km ，其中已规划治理77km，未治理的险工险段仍有50km，本次治理河段为永登县城关镇高家湾至红城镇风山段，治理河道长12km，共分四段：城关段2.5km（右岸）、大同段5km（右岸）、红城段2.5km（右岸）、柳树段2km（左岸）。

五、工程布置原则及标准

5.1工程布置原则

（1）以防洪为主。

（2）稳定河势，兼顾两岸，重点治理。

（3）因势利导，因地制宜，节约投资。

（4）充分利用现有工程和天然节点，尽量少占或不占耕地。

（5）以河相关系为基础进行治导线布置，保证治理宽度不小于稳定河宽，并充分考虑河床的泄洪能力。

5.2 工程等别及建筑物级别

根据项目建设规模，依据《防洪标准》（GB50201-94）和《堤防工程设计规范》（GB50286-98），防洪标准按20年一遇洪水设防，河堤等永久建筑物级别为4级。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）划分，项目区地震动峰值加速度0.15g，地震动反映谱特征周期0.45，相应的地震基本烈度为Ⅶ度。

5.3堤防工程主要指标

按照河道天然状态下稳定河段的实测资料分析及河道特征值经验公式的计算结果，河道治理规划主要采用以下指标。根据河道纵剖面处于稳定且冲淤基本平衡的特点，治理规划中对河道纵比降不做大的平衡调整。

六、环境影响评价

6.1 工程环境现状

工程区属大陆性干旱气候，空气干燥，降水量少，蒸发量大，昼夜温差较大，日照时间长，光照充足。庄浪河多年平均径流量1.98亿m3，多年平均含砂量13.56kg/ m3，区内水土流失严重。险段治理工程涉及城关、红城、大同、柳树四个乡镇，受益区有6个村28个社，农业人口16200人，农田7200亩，是永登县农业经济发达地区。另有兰新铁路及312国道通过，县、乡道路纵横交织。

6.2 环境影响

工程实施后将对区内社会经济及自然环境产生长期的、潜在的有利影响。沿河两岸建立各种防护林带，增加林草覆盖面积，将降低风速，减少风害，增加降水及湿度，减少水土流失，极大地改善了当地的生态环境河小气候条件。使沿岸村镇、学校、企业、农田等免受洪灾威胁，保证了人民群众生命财产安全，支持了国家西部地区经济建设。

6.3 环境保护及管理

合理利用庄浪河水资源及沿岸土地资源，优化农、林、草结构比例，以保证工程区内生态平衡。为防止沙化和水土流失，须严禁滥挖草皮、草根，严格控制区内林木砍伐量，保持良好的生态体系。建立河道管理部门对河道进行分段管理，严禁在河道内乱挖砂石。对易产生泥石流的沟道开展水土保持工作。

6.4 工程区环境影响评价

本工程是国家公益事业，工程实施后将对区内自然、社会环境产生长期的、多方面的正面效应，形成农、林、草共同发展的高效人工生态体系，对净化空气，防止洪涝灾害和水土流失将起到积极作用，是对区内环境保护的有利贡献。

七、工程水土保持

7.1 水土流失现状

工程区地处西北黄土沟壑区，水土流失类型可分为干旱风沙区、丘陵沟壑区、洪积冲积扇区。土壤侵蚀深平均为2.43mm，侵蚀模数为4000t/km2•a左右，侵蚀方式以水力侵蚀为主，风力侵蚀次之。

7.2 水土保持措施

本工程自身具有水土保持功能，水土流失防治主要在施工过程中。水土保持措施如下：

（1）要合理安排工期，避免在易发生暴雨、洪水的季节里进行推砂筑堤施工，防止造成不必要的水土流失。（2）在河道内挖砂筑坝施工中，挖砂深度应控制在河道深泓线以上，并归顺河道、杜绝乱采乱挖，以保持河流长期发展过程中形成的悬移质冲淤平衡，尽量避免因施工造成的水土流失加剧的情况发生。（3）砂坝施工必须及时分层洒水碾压填筑，避免长期堆放造成的风雨侵蚀。（4）生物措施方面：可在河堤外侧布置10m宽护岸林带，林带面积180亩，并在堤坝外坡种草护堤。

八、经济评价

经济评价的依据主要有：《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）、《建设项目经济评价方法与参数》等。经济分析着重评价该工程实施后恢复发展河滩耕地、保护耕地、减免工商业、交通、通讯损失等直接效益，或次年农田减产损失等间接效益，分析该工程的投入与产出，计算国民经济评价指标。

本工程是一项防洪减灾的治河工程，兴建的目的主要是固堤护岸、防灾减灾，保护两岸国民经济生产和建设，是一项以社会效益为主的工程，受益对象涉及到工商业、交通、运输、学校、村庄、农业及人民群众生命财产等各方面，所以项目效益应计入直接效益和间接效益，按规范规定，防洪工程属公益性工程，仅作国民经济分析，经济分析计算期取31年。

参考文献

[1]《堤防工程地质勘察规程》（SL/T188-2005）.

篇9

边坡地质勘察主要是为了能够查明边坡地质、确定边坡类型以及相应的破坏模式，更好的为分析边坡稳定性和设计计算提供所需数据，并制定相应的不稳定边坡治理措施。

一、边坡论述

1、边坡变性破坏

1.1.1边坡松弛张裂

松弛张裂是边坡侧向应力削弱后，由于卸荷回弹而在斜坡上出现张裂的现象。随着河谷的进一步深切，则卸荷裂隙向深部发展，还可以产生与坡面大角度相交或近于垂直的剪切裂隙，卸荷裂隙由坡面向深部有时呈多层发育，在边坡形成松弛张裂―――卸荷裂隙带。2）蠕动变形。蠕动变形，是指边坡岩体主要在重力作用下向临空方向发生长期缓慢的塑性变形的现象，有表层蠕动和深层蠕动两种类型。表层蠕动主要表现为边坡表部岩体发生弯曲变形，多是从下部未经变动的部分向上逐渐连续向临空方向弯曲，甚至倒转、破裂、倾倒。表层蠕动多发生在陡倾层状岩层或陡倾结构面发育的岩体中，层面或结构面走向与斜坡面走向平行或交角很小。一般反坡向倾斜或倾角大于60°者更易发生。如图 1 所示。深层蠕动，是由于坚硬岩层组成的边坡底部存在较厚的软弱岩层时，由软弱岩层发生塑性流动而引起的长期缓慢的边坡蠕动变形。3）滑坡。滑坡是指边坡一部分岩体以一定加速度沿某一滑动面发生剪切滑动的现象。滑动面可以是受剪应力最大的贯通性剪切破坏面或带，也可以是岩体中已有的软弱结构面。按滑动面的形态，可划分为圆弧形滑面和平面两种类型。

1.1.2治理原则

以防为主，治理为辅。把防灾贯穿工程建设各环节，在工程规划选址、设计、施工各阶段均应注重防灾减灾。例如灾害预测及危险性评估正体现了这一原则。消除和减轻地表水和地下水的危害。在水利水电工程中，水的作用，往往是导致边坡变形破坏的主要因素。为防止地表水进入滑坡区，可在滑坡边界修截水沟；在滑坡区内，可在坡面修筑排水沟。截、排水沟如修在岩坡上，沟底裂隙应用灰浆沟缝；如修在覆盖层上，应用浆砌片石铺砌，以防水流下渗。岩质边坡面可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土；边坡人工加固。修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑制程工程；预应力锚杆或锚索；固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度；锚固洞、抗滑键以提高边坡岩体强度；用预裂爆破、减震爆破等控制爆破技术防止岩土体强度的削弱。

二、边坡地质勘探

勘察需要依照不同的阶段布置不同勘察工作；通常在初步勘察阶段要求在收集已有的地质资料的基础上，进行工程地质测绘、勘探和试验工作，通过分析边坡的变形机制，以达到初步评价边坡稳定性的目的。而详细勘察则是对经过初勘发现不稳定或稳定性差的边坡及其邻近地段进行工程地质测绘、勘探、测试和分析计算，提出边坡计算参数，作出边坡的稳定性评价。施工勘察主要是对前阶段勘察的补充。不同阶段勘察中采用的勘察手段所占工作量是不同的，应当符合相关规范的要求。

1、地质测绘

边坡工程地质测绘的主要任务是在图上如实反映出边坡的地形、地貌、地物特征以及结构面的产状和性质等。边坡测绘范围应超出工程处治范围一定距离，一般为20m。地形图所用比例尺一般不小于1∶500。边坡横断面地形图测绘通常每隔 20m 一道。当地形复杂变化较大时，在地形变化特征点处应加测横断面地形图。横断面地形图所用比例尺通常不小于1∶200。

2、勘探手段

仅通过工程地质测绘是难于查明边坡的工程地质条件的，所以在边坡的工程地质勘察中必须采用地质勘探工作。边坡工程地质勘探工作的首要任务就是要全面查明边坡的工程地质条件，包括地质构造、地貌特征及其成因、滑动面形状特征以及水文地质条件，其次就是为测定边坡岩土的物理力学性质、地下水运动规律准备条件。勘探的主要手段有钻探、探井、探槽和物探等。

3、工程地质物探

以专门仪器探测地质体的物理场来进行地层划分，判定地质构造、水文地质条件及各种物理地质现象的勘探方法。电阻率法为物探中一种常见的勘察手法，电阻率法对地质体以人工形成电场，通过电测仪测定地质体电阻率的大小及变化，从而推断地下一定范围地质体的情况。它可以用作划分地层岩性、地质构造、覆盖层或风化层的厚度、含水层分布和深度、古河道及天然建筑材料分布范围和储量。边坡为岩土工程，而岩土工程中，电阻率变化范围很大，火成岩最大，变质岩次之，沉积岩最小。粗粒土电阻率高，细粒土电阻率低。

4、现场原位测试

在岩土原来所处的位置，基本保持天然结构、天然含水量及天然应力状态下，测定岩土的工程力学性质指标。其可以可测定难以取样的边坡岩土体的性质；并且其影响范围大，因而更具代表性；还可连续进行，因而可得到完整的地层剖面；并且其可以快速、经济，能大大缩短勘察周期。但是其难以控制边界条件；费工费时，成本高；所测参数和岩土工程性质之间的关系建立在大量统计的经验关系之上。

三、边坡治理地质勘察安全问题及对策

1、安全问题

体制不健全：特别是体制改革以来，有中央管理地质勘察单位和属地化管理地质勘察单位，而民营地质勘察单位也正在不断发展。一段时间内，行业主管部门不明确，出现体制上的管理”真空”和”盲区”；管理比较薄弱。地质勘察行业涉及海、陆、空及地下多维空间交叉作业，工作流动分散，施工环境千差万别，危险源灾害类型种类繁多。加之施工现场多聘用当地农民工，文化素质低，自我保护意识和能力差，增加了管理难度。虽然群死群伤事故不多，但零星事故不断发生；工作环境差，远离城市，发生事故后抢救难度大，处理工作滞后。

2、安全对策

地勘企业在安全生产管理方面积累了比较丰富的经验。根据各自实际情况，以安全生产责任制为基础，建立了比较完整的、切实可行的安全生产规章制度和安全责任考核、激励机制，做到安全管理有章可循；地勘单位必须依法设置安全管理机构，并配备安技力量，努力培养建设一支责任心强、技术水平高，懂安全知识和规范，掌握安全技能，有比较丰富的管理经验和较强的单兵作战能力的基层骨干队伍，从而加强对生产过程不安全因素的检查，及时发现存在问题；建立完善宣传教育体系，增强全员安全生产意识。综合地说，应有如下转变：从事故观向安全观的转变，变事后型为预防型；进一步落实“三个责任”，强化“三个意识”。在建设有中国特色的社会主义市场经济的过程中，安全不仅关系个人的生命健康，还关系着社会的稳定，影响着我国的国际形象。在市场经济中重要的是要加大对单位法人的制约，强化法人的安全责任。要落实“三个责任”，强化“三个意识”，形成自我约束机制；以人为本，积极推进企业安全文化建设；通过大力发展经济来推动安全工作。企业要以发展生产来促进安全生产。

三、结论

边坡问题对于我国的社会经济建设有着非常大的危害，严重困扰着地质勘查的发展。为此，我们需要在进行边坡治理的过程中，综合各类地质勘察手段合理勘查，争取将边坡失稳所带来的各类灾害降低最低，以此来更好的保障我国人民生命财产安全。

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引 言：地质勘察作为水利工程建设过程中的一项基础工作，对工程的安全运行以及工程的造价和周期都会产生直接影响。在地质勘察中，水文始终都是一个主要问题，地下水不仅是岩体的重要组成部分，而且会对岩土体工程特征产生直接影响，对工程的耐久性和稳定性都会产生影响，因此在工作中需要加强对地下水特征的分析，对地质勘察与岩土问题进行预测，确保水利工程的质量和安全施工的开展。

1 水利工程中地质勘察概述

1.1 地质勘察的内涵

我国水利工程的发展史比较长，在这方面积累了大量的经验和资料。地质勘察的历史也比较长。随着科学技术的发展，水利工程中地质勘察的技术越来越先进。总的来说，水利工程中的地质勘察是一项综合性的工作，同时也是一项专业性非常强的工作，需要综合运用水文地质学、工程地质学、岩土力学等学科的理论知识和方法来分析和评价工程地质条件，为工程设计、施工提供可靠的地质勘察资料，以确保水利工程的设计经济可行、安全可靠。水利工程中地质勘察的环节比较多，主要包括钻探、物探、地表地质测绘、原位与室内试验等，但是这些环节并不是相互独立的，而是相互联系的。地质勘察的方法、深度、质量直接影响着水利工程设计的质量。

1.2 地质勘察工作的重要意义

在水利工程建设中，进行地质勘察工作可以对水利工程中存在的一些问题进行合理避免，从而使工程建设和自然环境能够处于一个平衡状态。例如，我国三峡大坝在建设过程中就克服了许多难题，其中比较典型的有：永久船闸高边坡开挖、深水围堰、大面积混凝土浇注等。水利工程中对岩土进行仔细科学的勘察，有效的把握地质变形量，在施工中对新材料和新技术的应用，避免了施工过程中混凝土发生裂缝，提高水利工程的整体施工质量。综上所述，水利工程地质勘察工作可以对地质存在的问题进行合理的分析和评价，从而为工程建设与施工提供准确、详细的数据资料，对水利工程的地基和岩石也可以进行确定，确保其满足施工要求。

2 水利工程地质勘察的阶段和内容

2.1 水利工程地质勘察内容

工程地质测绘、岩土取样、现场试验和室内试验是水利工程地质勘察的关键环节，勘察人员要对地质条件进行定量和定性分析，编制成地质勘察报告。在地质勘察阶段，勘察人员要首先进行地质测绘工作，勘察包括了坑探、钻探和物探等，勘察人员要在调查岩土性质的基础上选择合适的勘探方法。现场试验和室内试验主要是确定地质的强度参数、物性指标、渗透性参数和应力、固结变形参数以及应变时间参数等，而现场监测主要是对岩土荷载以及环境影响进行分析评价，避免不良影响的产生。

2.2 控制性勘探点

地质勘察的质量直接影响着水利工程地基处理的质量，勘察人员要按照《水利水电工程地质勘察规范》来确定控制性钻孔和一般性钻孔，对钻孔比例进行控制。控制性勘探点主要是针对初步勘探来确定，详细勘察中不需要确定控制性勘探点。此外，勘察人员还要对地质进行评价，确定水利工程施工场地地质的稳定性和承载力，对岩土变形进行事先分析，确定岩土的压缩指标和强度指标，评价地基稳定性。

2.3 岩土承载力确定

岩土工程承载力的确定方法有多种，首先是根据汉森公式等来进行地基极限承载力的确定，安全系数取值和工程的荷载性质、安全等级以及抗剪强度指标相关，安全系数一般是 2或者3。勘察人员可以根据岩体抗剪强度指标来确定地基承载力的特征值，确保工程地基的承载力能够满足施工的要求。其次，勘察人员可以根据荷载试验来确定，通过原位测试来进行分级加载，在测定沉降量的基础上来确定地基的整体承载力。

2.4 地下水确定

勘察人员在勘察期间要对地下水的高程以及水位进行确定，地下水丰水期和枯水期的水位对施工的影响很大，受工期的限制，地质勘察人员可以去相关部门搜集资料，掌握地下水变化的规律和信息，采取合适的地基处理措施。此外，勘察人员还需要对地基的渗透系数进行确定，其确定主要是通过室内试验和现场试验的方法来确定，现场试验的准确性和科学性较高，可以采用室内试验和现场试验的方法来确定。

3 水利工程地质勘察与岩土治理中应注意的问题

3.1 水文地质的评价

水利工程地质勘察的目的，就是对于一些不良地基所进行的处理，从而提升地基稳定性与整体的承载力。勘察人员需要对其水文地质来进行合理的评价，来避免其设计的漏洞与其他状况。水文地质方面的评价还包含地下水，对工程以及周遭建筑物等方面的影响，地下水对要建造的水利项目的影响，还要进行合理预测，核查好与其有关的水质等问题，规划和制定完善的水文地质有关的资料。从水利工程施工角度来看，勘察人员需要对其岩土体进行有效合理的分析。对岩土体产生的不良作用来进行确定，对地下水进行富水性与渗透性的试验，才能避免其人工沉降所造成的不稳定的影响。

3.2 岩土的水理性质

岩土工程的性质，是指岩土的物理性质与岩土的水理性质，岩土的水理性质是说地下水与岩土在互相作用时，所体现出的性质，水理性质不但可以导致岩土变形与强度不适，还关系着整个工程使用年限和稳定性能。勘察人员需要加大勘察，对于水理性质还要进行详细分析，着重测试其正水体透水性和软化性、以及胀缩性和崩解性来进行确定的，还要确定其岩土的耐水浸与耐风化等方面的能力。另外，工程勘察人员需要对其持水性和可塑性，以及溶水性来进行相关确定，提高整个工程施工的质量。

3.3 岩土测试方式

水利工程地质勘察测试包括了现场原位测试和室内测试，一般普通粘性土可以进行室内试验，饱和度高和无粘性沉积土则需要进行现场的测试，对岩土的压缩性、强度以及密实度进行研究。研究的方法包括了圆锥动力研究、十字板剪切研究、标准贯入研究以及波速控制研究。首先，圆锥动力研究是指将圆锥的探头植入土中，对地基进行分层研究，该试验的设备较少，操作方便，但是也具有准确性不高的问题。其次，十字板剪切研究要首先清理干净套管，将十字板通过套管压入土中，测试地质的受力状况。再次，标准贯入研究适宜的土层较广，比较适合砂土和粉土使用，但是也存在离散性大的缺点。因此，勘察人员要选择合适的勘察方法来做好地质勘查工作，提供岩土治理的方案与建议。

4 结语

总之，水利工程的施工建设是关乎国计民生的重要项目。同时水利工程勘察工作的开展，还面临着任务重、环境差和难度大等问题，同时岩土治理问题也直接关系到水利工程质量，因此在水利工程施工之前，就需要对其进行地质勘察，对岩土进行针对性治理，提高其整个工程的质量。

参考文献：

[1]卢元静.水利工程中的地质勘察[J].中小企业管理与科技，2010（10）.

[2]董在付.论述水利工程中的水文地质问题分析[J].中国新技术新产品，2010（12）.