水电水利工程物探规程范文
时间:2023-07-06 17:42:56
导语:如何才能写好一篇水电水利工程物探规程,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公文云整理的十篇范文,供你借鉴。

篇1
【关键词】:混凝土裂缝超声波检测
中图分类号:TV331文献标识码: A
1引言
混凝土建筑在建造和使用过程中不可避免的会出现裂缝,裂缝的成因主要以塑性收缩、温差、基础不均匀沉降、荷载较为常见。裂缝破坏了建筑物的整体性,降低结构强度,如果不及时检查处理甚至会造成很大的安全隐患。
在水利水电工程中,裂缝直接影响到坝体的防渗抗漏能力以及梁柱的稳定性。所以要及时检查发现、及时处理,以保证工程的安全性。在进行处理前,要查明裂缝在混凝土内的延展深度,是否为贯穿性裂缝,以便于采取适当的处理措施,常用的工程物探检测方法有双面斜测法、单面平测法、钻孔透射法、钻孔全景图像等。
本文介绍的方法在水利水电工程中较为常用,不一定全面,权当抛砖引玉。
2双面斜测法
只要裂缝部位具有两个相互平行的表面,都可用双面斜测法检测。如常见的梁、柱及其结合部位。图2-1是双面斜测测点布置示意图。
采用等测距、等斜角的跨缝与不跨缝的斜测法检测。该方法是在保持激发和接收装置连线的距离相等、倾斜角一致的条件下进行跨缝与不跨缝检测,分别读取相应的声时、波幅与主频值。当激发与接收装置连线通过裂缝时,由于混凝土失去连续性,超声波在裂缝界面上产生很大衰减,仪器接收到的首波信号很微弱,其波幅、声时测值与不跨缝测点相比较,存在显著差异。据此便可判定裂缝深度以及是否在所处断面内贯通。
图2-1 双面斜测测点布置示意图
(a) 平面图;(b) 立面图
(a) 化灌前 (b) 化灌后
图4-1 某电站T梁主梁裂缝超声波测试曲线
3单面平测法
单面平测法适用于结构的裂缝只有一个可测面的情况,且裂缝的估计深度不大于500mm,裂缝垂直于检测面最理想。
平测时在裂缝的被测部位,以不同的测距,按跨缝和不跨缝布置测点(布置测点时应避开钢筋的影响)进行检测,其检测步骤为:
(1)不跨缝的声时测量:将T和R换能器置于裂缝附近同一侧,以两个换能器内边缘间距(Ɩ')等于100、150、200、250mm……分别读取声时值(ti),绘制“时─距”坐标图(图2-1)或用回归分析的方法求出声时与测距之间的回归直线方程:
Ɩἰ=a+btἰ
图3-1 平测“时-距”图图3-2绕过裂隙示意图
每测点超声波实际传播距离Ɩἰ为:
Ɩἰ= Ɩ'+|a|(3-1)
式中Ɩἰ─第ἰ点的超声波实际传播距离(mm);
Ɩ'─第i点的R、T换能器内边缘间距(mm);
a─“时─距”图中Ɩ'轴的截距或回归直线方程的常数项(mm)。
不跨缝平测的混凝土声波值为:
υ=(Ɩn'- Ɩ1') /(tn-t1)(km/s)(3-2)
或υ=b(km/s)
式中Ɩn',Ɩ1'─第n点和第1点的测距(mm);
tn、t1─第n点和第一点读取的声时值(us);
b─回归系数。
(2)跨缝的声时测量:如图(3-2)所示,将T、R换能器分别置于以裂缝为对称的两侧,Ɩ'取100、150、200mm、……分别读取声时值t01,同时观测首波相位的变化。
(3)平测法检测,裂缝深度应按下式计算:
hci= Ɩἰ/2・(3-3)
mhc=1/n・ (3-4)
式中Ɩἰ─不跨缝平测时第i点的超声波实际传播距离(mm);
hci─第i点计算的裂缝深度值(mm);
t0i─第i点跨缝平测的声时值(us);
mhc─各测点计算裂缝深度的平均值(mm);
n─测点数。
(4)裂缝深度的确定方法如下:
1)、跨缝测量中,当在某测距发现首波相反时,可用该测距及两个相邻测距的测量值按照(3-3)式计算hci值,取此三点hci的平均值作为该裂缝的深度值(hc);
2)跨缝测量中如难以发现首波反相,则以不同测距按(3-3)式、(3-4)式计算hci及其平均值(mhc)。将各测距Ɩn'与mhc相比较,凡测距Ɩi'小于mhc和大于3mhc,应剔除该组数据,然后取余下hci的平均值,作为该裂缝的深度值(hc)。
4钻孔透射法
钻孔透射法是在裂缝估计深度较深,且混凝土体积较大的情况下,采取在裂缝两边钻孔的方式,进行声波跨孔透射检测。
现场钻孔布置如图4-1,这样就可以跨裂缝测两组钻孔,不跨缝测一组钻孔进行对比。
图4-1 钻孔透射法测点布置图
声波波幅的处理较为简单,用专用的声波处理软件就可以实现,通过波幅振幅频率的变化,可以比较直观的判断裂缝延展深度情况。
超声波在介质中总是沿着最短的路径传播,裂缝在混凝土中的存在,造成混凝土不连续,当遇到裂缝时,声波能量会衰减,检测结果就表现为波幅的衰减和频率的降低。
图4-2 某水利枢纽工程未跨缝声波波列图
图4-3 某水利枢纽工程跨缝声波波列图
从图4-3中可以看出,未跨缝检测的波列图中波幅均匀,跨缝检测的灌浆处理前波列图,可见明显的波幅衰减,通过波列图的波幅衰减可推断裂缝深度。灌浆处理后跨缝检测的波列图则可反映灌浆处理对裂缝的封闭效果。
5钻孔全景图像
当裂缝估计深度较深或裂缝为近水平时,可以考虑使用钻孔全景图像进行孔内观察,确定裂缝走向和深度。
钻孔全景图像一般是和声波检测配合使用,在检测部位顺裂缝走向或垂直裂缝钻孔,孔内清洗干净,用钻孔全景图像进行孔内检查,可以实时观察孔内裂缝宽度、倾向,还可获得全孔全景展布图,用于分析。
图5-1 某水利枢纽工程钻孔全景图像反映水平层间裂缝
图5-1是某水利枢纽工程钻孔全景图像成果,图中所标裂缝为一水平裂缝。钻孔全景图像可实现全孔壁成像,对裂缝宽度和倾向都可以进行判定。
6结语
在检测过程中应注意检测条件适合应用何种检测方法,充分结合工作测试条件选用适当的方法,如果条件允许还可采取多种方法综合检测,以提高成果判断的可靠性。
上述几种水利水电工程检测中常用的混凝土裂缝检测方法,限于专业范围不可能涵盖所有,故无法对其他混凝土缺陷检测方法进行讨论,还希望能有机会学习借鉴其他同行的先进经验。
参考文献:
【1】田连义.超声法检测混凝土缺陷在小湾水电工工程中的应用【C】.曾宪强等.水利水电工程物探技术应用与研究,郑州:黄河水利出版社,2010:449,453
【2】沙椿等.工程物探手册【M】.北京:中国水利水电出版社,2011.
【3】中华人民共和国国家发展和改革委员会.DL/T 5010-2005水电水利工程物探规范【S】.北京:中国电力出版社,2005.
【4】中国工程建设标准化协会.CECS 21:2000超声法检测混凝土缺陷技术规程【S】.北京:中国计划出版社,2000.
篇2
关键词:工程勘察,新技术,应用,发展
经过半个多世纪的工程勘察经验,公司承担完成国内六十余座大、中型水电勘察及数以千计的各类岩土勘察、施工治理、检测、测绘等工程的磨炼、积累了大量的工程经验,形成了不少行业领先的核心技术和专业优势,整体勘察技术水平处于省内领先。今后,我国将引进先进地质分析软件应用在工程分析中,结合工程开展地质难题的研究,加快利用三维制图技术的应用、推广提高工程技术人员现场工作能力和资料综合分析整理能力,引进、研究数码摄影等现场资料数据采集的新技术、新方法,实现现场基础资料收集的快速性、准确性和多样化,提高工作效率。
1工程勘察新技术的应用
1.1工程地质
工程地质分析方法发展势头良好,部分勘察技术已经跻身与世界领先水平行列。(1)先进勘察软件的引进及研发。虚心借鉴国外先进技术成果和经验,引进边坡稳定计算程序用于分析滑坡或塌岸等,并促进勘察成果量化判断水平的不断提高;引进并研发地质剖面制作程序、三维技术等,研发工程地质软件包程序等,通过努力,诸多钻孔成图难题得以解决;(2)从实际出发,积极致力于新技术的研发。联合相关部门,从现实条件出发,研发边坡斜面成像技术并予以实践,进而促编制工作效率的提升;与相关院校开展广泛合作,研发地质三维可视建模及分析技术。
1.2水文勘察
自主研发电波流速测试仪,并将其应用于实践;研发自动检测水情系统,目前部分大规模水电站已经实际应用;积极致力于多普勒剖面流速仪的论证,以便妥善解决目前水情报测试中存在的测流时间长等问题。
1.3工程测绘
当前,工程勘察工作中已经拥有全球定位系统仪以及红外测距仪等,这样,长期以来存在的无法开展航测内业的问题得以很好解决;在地形测绘中应用全数字摄影测量技术;在水中地形以及线路测量中应用全球定位系统;在水电站高边坡以及相关施工测量工作中,应用测量机器人开展相关工作;水电站边坡安装检测使用全球定位一机多线检测系统等。水上钻探技术是公司的业务优势。岩土方面典型工程有:莆田三江口、福清东壁岛海上钻探,三明列东公路大桥沙溪河上钻探,闽江、汀江等河流库区防护工程水上勘察等。注重岩土工程的勘察手段与评价分析综合能力,计算机成图率100%。
1.4工程勘探
选取金刚石钻头,以便在诸如松软地层、塌陷严重的地段等地质环境下均可正常开展工作,进而工作效率得到了有力保障,成产成本得到了很好的控制;与相关院校合作,研发可以应用于地层较为复杂的薄金刚石钻头,这样,即使是软硬相间的岩石的钻进取芯工作也可以顺利实现;此外,将SM胶取芯技术应用于河床积层勘探中,确保样品保持最初原貌,以便在进行冲击层研究时具有可靠性资料。
1.5科研实验
先后进行水电站坝基高压压水、灌浆实验,断层破碎及渗透变形灌浆实验,此外还对断层破碎岩体灌浆处理方式展开深入研究。
地质勘察中除常规勘察手段外,推广采用了勘察新技术:①小口径金刚石钻探:坝址采用了先进的金刚石小口径工艺进行钻探,不仅提高了钻进速度,且取芯质量有较大的提高,提高了地质分析判断精度。②孔内电视技术的应用:在河床中有35个孔采用孔内的电视新技术(9inch)黑白图象进行透视检测,并与岩芯对照进行结构产状要素测定,为地质构造分析提供了可靠的依据。
2工程勘察新技术的发展
遵循实事求是,从实际出发的基本原则,以立足当前,顾及发展为指导,切实落实以人为本,践行科学发展观,制定符合自身条件及实际的地质勘测人才培养及科技发展发展规划,以促进结构合理、技术先进的专业勘察队伍建设为目标,并保持与世界工程勘察领域发展的关注,寻求与相关院校及单位的合作机会,虚心借鉴国外先进技术,并认真加以剖析和吸收,并积极致力于拥有自主知识产权的先进技术的研发。
首先,关注较为复杂的坝基、高坡以及地下董事群的稳定性分析,深入研究三维地质建模及成像技术,积极开展针对诸如松散或蚀变等复杂地质地段的分析及实验;其次,将水电水利工程地质勘察技术作为一项重点工作,狠抓落实,并研究岩土工程以及环境工程地质领域的相关问题,并不断加大研究深度;积极开展地质灾害勘测、预警及灾后治理等方面的实验及研究;再次,进一步促进当前所应用的物探方式的改进及完善,尽可能的确保实际应用技术水平赶上甚至是超越本领域的平均水平,并组织专门的人力、物力及财力,与当前物探方面所使用的现有技术相结合,不断的研究新技术、新方法,并积极应用于实践当中;进一步扩大全占星自动测速检测仪、全球定位系统、遥感技术以及地理信息系统等在水里水电工程当中的应用,促进测绘的收集、分析、处理、保存等方面计算机应用程度的扩大,促进师资摄影测量以及野外数字成像技术更加快速和精确,尽可能的满足日益扩大的市场需要;与钻探规程、抽水试验及压水试验规程相配合,促进其贯彻实施,同时对勘探设备以及实验工具和器具进行进一步的整合,可以进一步的促进自由振荡法抽水试验的研究工作的开展,同时可以推动小口径双管钻具轴承储油密封系统的研制,并且开展特殊岩体的硬、脆、碎地层以及软弱松动岩体的取芯技术的研究;开发先进的水情自动测报软硬件技术,可以根据目前迅猛发展的信息技术自主开发,或者根据已经较为成熟的技术改装一些比较先进而且适用范围比较广泛的水文测验仪器,尤其是可以开发泥沙采样器,进一步加快水文数据库的建设步伐。
3结语
国家西部发展战略部署,在很大程度上促进了对西部水资源的勘察及开发,这也为工程勘察工作提供了有利机遇,然而,水电建设规模的增加势必会提高对工程勘察工作的要求。大力引进并实施工程勘察新技术,并致力于发展工程勘察新技术,对于我国整体发展规划的顺利实施以及国民经济的协调发展具有十分重要的意义。
参考文献:
[1] 刘永青.提高工程勘察质量的关键因素与对策.岩土工程界,2001年 第08期
[2] 王平.工程勘探新技术在实践中的应用.科技资讯,2007年 第16期
篇3
关键词:地质灾害;地质雷达; 调查;可行性; 应用;
中图分类号:F407.1文献标识码:A 文章编号:
地质灾害是由于各种(自然的或人为的)地质作用导致地质体或地质环境发生变化,给人民的生命财产、生存环境以及国家建设造成损失的灾害事件的统称。近年来,许多地区各种地质灾害(滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等)频发,给当地的经济建设和人民生命财产安全构成了严重威胁。我们知道,任何地质灾害的发生、发展都会引起地球物理场的变化,因此,加强对地质灾害勘查与治理过程中的物探工作研究是当今环境地质工作中的一项重要课题。
1.地质雷达用于地质灾害调查的可行性
常见的地质灾害主要有地震、地裂缝、地面沉降、岩溶塌陷、滑坡、崩塌以及泥石流等。严格地讲,任何一种地质灾害的发生都会在介质(土壤、岩层等)中留下痕迹,即通常所说的介电界面,如地裂缝留下的裂隙、活动断裂留下的破碎带、滑坡留下的滑脱面以及塌陷留下的地穴或陷坑等,这些界面两侧介质的物性差异很大,致使电磁波穿过该界面时的反射能量发生增减、波形幅值出现明显变化,据此可解译出该界面的准确位置及大致形态等相关信息,因而,探地雷达用于地质灾害调查是可行的。并且由于使用了高频、宽频带、短脉冲及高速采样等技术,其探测精度及速度均高于其它种类的物探手段。
2.地质雷达在地质灾害调查中的应用
2.1工程概况
某工程为山地地质,该区地表主要岩性为灰岩,区内横向河谷发育,水源丰富,地表灰岩有溶蚀环境。该区域近年多次发生塌陷地质事故,部分民房出现不均匀沉降、开裂等不良现象,且该现象有继续加剧的趋势。为提出合理的治理方案,需要对该区域的岩溶分布进行较为详细的了解,故采用地质雷达对该区域进行探测。由于测区位于居民区,房屋、沼气池、沟渠、地形大起伏等原因对雷达探测效果均会造成一定的不良影响。
2.2探测原理及仪器
探测设备为用美国地球物理公司(GSSI)的SIR-2000型地质雷达,100MHz地质雷达天线。雷达波法检测是利用高频电磁脉冲波的反射来探测目标体的,它通过发射天线向介质发射高频带、短脉冲电磁波,通过接收天线接收其反射波。电磁波在介质中传播时,其路径、电磁场强度、能量衰减及波形变化将随所通过介质的电磁学性质及几何形态的变化而变化。介质的电磁学性质主要包括导磁率μ、导电率σ和介电常数ε,它们与介质的组成物质、密实程度密切相关。根据雷达波的旅行时间、幅度与波形等实测数据,即可探测介质的构造分布及其相关深度等。测试记录如图1。
图1:异常界面雷达典型记录
测试按现行《水电水利工程物探规程》(DL/T5010-2005)、《城市工程地球物理探测规范》CJJ7-2007标准执行,仪器参数设置如下:增益:0~66db;采样点数:2048点;发射速率:主要为50脉冲/秒;时间窗口:500ns;滤波系统:20MHz~200MHz。
2.3地质雷达在地质灾害调查中的应用
2.3.1地质雷达应用范围
2.3.1.1在地裂缝调查中的应用
地裂缝是一种常见且比较严重的地质灾害,地下水过量超采、地面不均匀沉降、断裂活动、砂土液化以及地震活动等均可引起地裂缝。由于地裂缝在地表断续出露,刚出现时规模较小,甚至宽仅数mm,不易引起人们的注意。由于其规模较小,以往常用的超声波法很难探测其横向及纵向的延伸变化情况,而使用地质雷达则可有效地解决这些问题。
2.3.1.2在岩溶塌陷调查中的应用
在隐伏基岩为灰岩及白云岩等可溶性岩石的地区,岩溶塌陷是一种较为常见的地质灾害,由于地下水的溶蚀作用,基岩中出现溶洞,溶洞的扩大可导致其上部覆盖层中形成土洞而造成塌陷。由于这一切均发生在地下,隐蔽性较强,不易引起人们重视,隐患也就更大。在这方面的调查中,地质雷达具有较大的优势。
2.3.1.3在滑坡调查中的应用
在斜坡地貌发育的地区,滑坡是一种较为常见的地质灾害,地表流水的侵蚀、地下水的潜蚀和溶蚀以及工程荷载和地震作用等都可能引发滑坡。滑坡体下滑时与母体之间的分界面称滑坡面。在工程方面,为了对滑坡灾害采取有效的防治措施,首先必须要找出滑坡面。一般采用的是电测法及地震勘测法,但这两种方法的花费较高,且受地质因素的干扰较大,远不及地质雷达快速、高效和经济。
2.3.1.4在活动断裂调查中的应用
活动断裂作为一种巨大的灾害隐患已引起人们的注意和重视,它可以诱发地震、地裂缝以及地面沉降等多种地质灾害,危害极大,如果能准确地确定出活动断裂的位置,从而在以后的工程建设中避开或采取有效的防护措施,可以最大限度地减少损失。在活动断裂的调查方面,快速、高效、经济的地质雷达已逐渐取代了钻探及变形监测等传统方法。
2.3.2探测结果
本次测试共计14条测线,长1479m。各测线所得雷达测试图像清晰,满足预期探测要求。本文对其中3条测线进行了分析阐述。
2.3.2.1测线1
测线长145m,覆盖层厚度为1.2~2.5m之间。详细探测结论见表1与图2。
表1:探测结果
图2:测线1成果图
2.3.2.2测线2
测线长145m,覆盖层厚度为1.2~2.5m之间。详细探测结论见表2与图3。
表2:探测结果
图3:测线2成果图
2.3.2.3测线3
测线长145m,覆盖层厚度为1.2~2.5m之间。详细探测结论见表3与图4。
表3:探测结果
图4:测线3成果图
3.结束语
本文通过地质雷达在地裂缝、岩溶塌陷、滑坡以及活动断裂调查中的应用实例分析。探地雷达以其无损、快速、准确的工作特点,正逐渐取代钻探、电法及超声波等传统方法对地质灾害的防治进行了分析,这也证明了地质雷达对地质灾害防治起了重要作用。
参考文献:
[1] 闫长斌, 徐国元. 探地雷达技术在岩土工程中的应用现状与展望[J]. 湖南理工学院学报(自然科学版), 2003
[2] 李大心. 探地雷达在滑坡调查中的作用[J]. 中国地质灾害与防治学报, 1994
篇4
【关键词】除险加固;地质勘察;原则
1. 存在的问题
(1)现行的水利水电工程地质勘察规程规范基本上是针对新建工程而编制的,倒是堤防工程地质勘察规程还对已建堤防工程的地质勘察工作有所界定。这也许与没有大张其鼓地实施除险加固工程有关。虽然某些典型病险工程从一开始运行就被珍断为“有病”,甚至数十年来一直就没有停止过除险加固,但却一直没有被治好过,为什么?道理似乎也太简单了,一是没有找到病因,二是没有钱或不愿花钱去治病,三是……大家捉摸去吧,这里也不好意思全部写出来了。
(2)近几年来,病险水库工程的除险加固在建设程序上已经比较正规化、程序化,规模较大的工程一般要通过总院审查,但一次性审查过关的工程并不多,可见此类工程看似难度不大,却存在着一些理解上的差异。勘测设计单位的理解与审查单位的要求有一定出入,使得除险加固工程的前期工作出现了一些反复,走了弯路。我们在工程审查过程中体会到一些带有普遍性的问题,因此也有必要提出来与大家讨论。
(3)就勘测单位而言,根据自己对所承担的除险加固工程的理解去做地质工作,无可非议;根据设计师的要求去做地质工作,似乎也说不出个所以然,地质是设计的辅助配合性专业,这一点我们还是有自知之明的;根据委托方的任务要求开展地质勘探工作,就不好说了;最具有说服力的是根据除险加固工程的安全鉴定报告的评价意见去做地质工作,名正言顺。对于审查人员来说,按什么标准和原则来把握?这恐怕就有些学问了。
(4)归纳以上存在的问题不难看出,勘测工作和审查工作中都存在着一定的人为因素,把握尺度有一定的揉性。例如根据自己的理解去做地质勘察工作,显然不同的人对同一问题的理解会有一定的差异,从而导致工程勘测工作的差异;虽然按设计师的要求去做地质工作也是符合一些勘测设计单位的管理程序的,但对于极赋创造性的地质工作来说,是否未免太过于呆板死心眼了?审查人员的把握尺度,其人为因素就更多一些,因为没有了规范标准,也就没有了机械性的硬指标,几乎完全取决于审查者自身的业务素质和职业素质。
2. 问题讨论
(1)以上若干问题很难有一个唯一的或权威性的定论,因此也就给思考者们留出了讨论空间。通过讨论,也许会有些启发。笔者先在此暴露一些个人体会,仅供讨论参考。
(2)顾名思义,病险工程首先有病后才有险,然后才引出除险加固。是否有病有险,工程安全鉴定报告最具有法律上的权威性(是否具有符合工程实际的权威性?本文回避)。因此笔者基本同意按照工程安全鉴定报告中的评价意见去考虑工程地质勘察工作,这是开展工程地质工作的基本依据和原则。这里存在的问题是某些安全鉴定报告中对某些问题的界定有些含糊,造成了理解误差。
(3)例如,安全鉴定意见指出坝基存在渗漏问题,但并没有指出渗漏问题的性质,这就让做具体工作的同志在技术把握上存在一定的疑惑性。这时,我们需要的是首先根据坝基地质条件,分析清楚渗漏的性质,进而决定开展工作的原则。从大坝安全角度只需回答存在渗透稳定问题或不存在渗透稳定问题,前者需要进行工程处理,后者不需要进行工程处理;如果从控制渗漏量的角度考虑,为了达到减渗的目的,即是不存在深透稳定问题,也可能仍然会考虑适当的防渗工程措施。这里的关键是对渗漏问题的定性,如果定性存在困难,针对性地布置勘探工作将是必要的。
(4)当工程安全鉴定报告中没有提及到某些建筑物地基存在病险问题,工程地质工作还需要考虑吗?回答应该是中性的,需视具体情况而定。例如坝基不存在病险问题,可以分两种情况区别对待。一种情况是大坝没有加高任务,或即是需要加高大坝但坝基工程地质条件能够通过分析前人留下的地质资料作出肯定性结论,这时不必进行坝基地质勘探;第二种情况是需要加高大坝且前人留下的地质资料不足以作出满足大坝加高的工程地质评价,则需要补充进行坝基地质勘探。
(5)对于早期地质资料与现行评价标准有出入的,有可能需要考虑一些复核性地质勘探,以便有利于对前人留下的地质资料加深分析与理解。
(6)需要讨论的还有一个值得思考的问题:必须用勘探资料说话,或先有勘探后才有地质分析,在某些情况下这可能是地质工作的一个误区。笔者比较强调先有地质分析判断,再行勘探验证,或进一步通过勘探资料修正先期的分析认识。这相当于我们在开展一个新工程的地质工作时,要尽可能地收集和分析已有的工程区地质资料,再根据分析结果结合工程需要布置勘探工作。反过来,在没有任何分析认识的基础上一开始就布置地质勘探,就可能会走弯路。传统的以勘探工作量来衡量勘测设计深度的原则,不是工程地质工作的正确选择,也不能体现出极具创新潜力的工程地质工作的水平!
3. 工程地质工作的原则
通过以上讨论,我们可以概括地归纳出除险加固工程地质勘察工作的一般性原则。
3.1 工程地质勘察工作的依据和范围。除险加固工程地质勘察工作的依据是工程安全鉴定报告中与地质有关的评价意见,此报告中没有提及到的建筑物地基的地质问题,说明没有问题或不是问题,不必自作多情地去布置地质勘探工作,即不必面面俱到象勘测一个新建工程一样将所有枢纽区工程地质条件勘察论证一遍。
3.2 工程地质勘察工作的基本原则。
(1)以查明与地质条件有关的险工、险段和险情部位的出险原因,这是除险加固工程勘察工作的基本原则,其余没有出险的部位不必进行勘察,除非委托方另有要求。此原则就相当于医生面对一个腿关节疼痛的病人,用不着给人家做胸部CT和谓镜检查,除非病人要求作全面体检,否则就有 “敲诈”之嫌!对于病险工程的全面体检,那是安全鉴定的任务,不是加固工程地质勘察的职责!这个原则一定要分清楚,否则费力不讨好。
(2)某些工程还有大坝加高任务,是在原大坝上增加了新的荷载,坝基受力条件有所变化,这时必须进行坝基工程地质评价,作出坝基地质体是否能够满足大坝加高要求的地质结论,这一点在实际工作中往往容易被忽略,因为工程安全鉴定报告并不一定对此提出要求。
(3)某些特殊工程的大坝加高,还需对坝基地质体进行科学研究,以便得出具有足够说服力的结论。例如,南水北调中线水源工程~丹江口大坝加高工程,虽然在该大坝兴建时坝基就已经按照今后最终坝高要求进行了工程处理,但仍然不能简单地认为加高是可行的。因为原大坝已经建成运行了三十多年,坝基地质体受力变形已经达到了协调平衡,加高大坝后,坝基必需接受新增加的大坝荷载、水荷载和其它荷载,坝基地质体必然要打破原来的平衡并进行新的应力应变调整,以达到新的受力平衡。显然,研究新的平衡条件下地质体的工作状态及其对上部结构的影响,渗流场的改变等,也许是有必要的。
3.3 加强工程地质分析工作。
(1)工程地质勘察成果的优劣,主要体现在工程地质的分析水平。某些地质报告,只有地质条件的一般性描述,勘探资料的汇积堆砌,工程地质的肤浅评价,而没有地质师的认真分析、逻辑推理和基本判断,缺乏针对工程建筑物特性的工程地质评价,少有地质预测,甚至遗漏基本结论。
(2)工程地质学发展到今天仍然不能在工程实践中体现出她的精髓与魅力,这是我们不得不承认的专业遗憾。话又说回来,这种现象显然不能单纯地去责怪在艰难环境下辛勤工作的地质师,深层次的原因也许并不在于地质师的责任心、素质、经验、能力和水平,或许属于深奥的哲学问题。笔者在此只好用一句不疼不痒的空话来勉励这个似乎陷于困境的尴尬专业:加强工程地质分析工作。
4. 关于坝体检测
(1)除险加固工程的勘测设计工作,往往包括对当地材料坝坝体某些部位的检测任务(有人将此项工作当成工程地质勘察,这是概念性的低级错误)。由于坝体是人类修建的水工建筑物,并不是天然地质体,完全不能沿用地质基本理论去作违反客观实际的“地质勘察”,但是却可以充分借用地质师的常规性或特殊性手段和方法,通过钻孔探测和取样试验,结合物探手段,研究大坝设计和施工资料,对坝体质量作出基本评价,这是地质师的本事,其他专业的技术人员是无能为力的。
(2)此项工作我们需要注意的是,充分估计到坝体质量缺陷的随机性、生物洞穴的再生性和检测手段的局限性,千万不要进行地质意义上的推理与判断,对于大坝的加高、陪厚、防渗和排水等工程处理措施的建议要留有余地。
5. 遗留问题
(1)本文所论的一般性原则,遗留了一些非一般性问题。例如,工程安全鉴定报告中没有提及到的与地质有关的又是地质师可能质疑的问题,或者已经存在但有可能被安全鉴定本身所遗漏的地质问题,或者不属于安全鉴定范围内的地质问题(如库区地质环境的改变、工程区潜在的地质灾害、加固工程完建后水库运行水位的抬高可能引起的一系列问题等),等等。