發(fā)布時間:2015-01-06所屬分類:科技論文瀏覽:1次
摘 要: 摘要:為更好的完成水利水電工程施工中存檔備查、安全預報、反饋設計等環(huán)節(jié)工作,應借助遙感技術進行地質(zhì)編錄以指導水利水電工程地下工程開挖施工。為此,我國相關研究部門,在完善高邊坡快速地質(zhì)編錄系統(tǒng)的基礎上,成功應用到水利水電工程項目中。實際施工
摘要:為更好的完成水利水電工程施工中存檔備查、安全預報、反饋設計等環(huán)節(jié)工作,應借助遙感技術進行地質(zhì)編錄以指導水利水電工程地下工程開挖施工。為此,我國相關研究部門,在完善高邊坡快速地質(zhì)編錄系統(tǒng)的基礎上,成功應用到水利水電工程項目中。實際施工時結(jié)合使用數(shù)碼攝像機,并進行現(xiàn)場采集和數(shù)據(jù)預處理,運用專門的軟件系統(tǒng)進行處理后能夠獲得任意方位的線劃圖和連續(xù)的彩色影響。
關鍵詞:水利水電,工程建設,水利工程
我國相關科研單位曾利用TM衛(wèi)片,對負責區(qū)域的水利水電工程附近的泥石流、滑坡情況進行解譯,同時對其發(fā)育情況進行劃分最終獲得了區(qū)劃圖,并在此基礎上提出了治理和建立預警系統(tǒng)意見,進而為負責區(qū)域的水利水電工程防洪、水土保持工作的開展提供價值較高的資料。
我國水利水電工程地質(zhì)勘測中工程物探方法的應用起步較晚,直到20個世紀90年代,一些研究單位中才配備管線儀、聲波儀、透視儀、電法儀以及綜合測井儀等設備,使地質(zhì)勘測野外數(shù)據(jù)采集精度得到較大提高,一定程度上促進了我國地質(zhì)勘測技術的發(fā)展。
該技術借助已存在的鉆孔或平洞,對發(fā)射和接受的投射波進行采集和處理,進而獲得孔洞間波速值,最終對區(qū)間的巖體做出判斷。實際勘測施工中如未找到有效且經(jīng)濟的方法,采用該技術往往能取得較好的效果,它不但減少操作勞動量,而且還能提高巖體物理力學整體評價質(zhì)量。因此,我國非常重視該種技術在水利水電工程項目中的應用。
工程鉆探仍是當前獲得地質(zhì)狀況的有效方法,而在山地勘探的常用方法有豎井和平硐勘探。經(jīng)多年發(fā)展,鉆探和勘探技術日益成熟而且不斷出現(xiàn)新的技術,為水利水電工程地質(zhì)勘測工作的順利進行提供了堅實的保障。常用的方法有6種:砂卵石層鉆進技術、金剛石鉆進技術、金剛石繩索取芯鉆進技術、套鉆技術、軟弱夾層鉆技術和大口徑鉆探技術。
砂卵礫石層因具有厚度大、埋藏深、結(jié)構(gòu)復雜、質(zhì)地堅硬等特點,一直是水利水電工程鉆探面臨的技術難題。后經(jīng)大量的研究和實踐,研究出了SM植物膠和MY-1A植物膠沖洗液金剛石鉆進法,顯著提高了砂卵石層鉆進效率。實際施工時將膨潤土、水、堿、SM植物膠按照一定的比例配置成沖洗液應用到鉆進施工中,憑借其良好的潤滑減阻、減震性能,能夠有效防止孔壁坍塌和保護巖心的作用。
結(jié)合巖石的風化程度選擇合適的開孔鉆頭,通常情況下開孔時使用0.3~0.5m長的巖芯管進行施工。隨著鉆孔深度的增加,為避免孔傾斜應適當增加巖芯管長度。開孔鉆進時應使用麻花鉆,鉆進到達風化巖石時應使用短巖芯管長取粉管鉆進,以及時將巖粉撈取出來。
確定下套管層數(shù)時應綜合考慮孔深和孔徑情況,并且套管不能彎曲,各部位連接應牢固。同時,使用水泥或黏土將套管口封閉嚴密,以防止巖粉進入套管,給鉆進工作造成干擾。
該技術最大特點為能在不提鉆的狀況下,利用繩索將包含巖心的內(nèi)管提到地面上,進而能夠方便地采取巖芯。因此被廣泛應用到淺孔、深孔鉆孔作業(yè)中。尤其在水利水電地質(zhì)勘測過程中能有效避免孔壁掉塊、坍塌情況的發(fā)生,能有效提高地質(zhì)勘測效率。
等待黏結(jié)劑凝結(jié)后,使用直徑110mm孔徑套取巖芯。主要因為在黏結(jié)劑的作用下插入的細鋼管和巖芯凝結(jié)在一起,因此能完整的取出軟弱夾層且能使其保持較好的原有狀態(tài)。該技術應用在眾多的水利水電工程地質(zhì)勘測中,取得了良好的效果。
在軟弱夾層中使用一般的金剛石鉆進法施工成功率較低,為此應使用專門的技術以提高軟弱夾層鉆進效率。在軟弱夾層鉆進施工時通常使用軟夾層鉆技術,該技術運用的取芯鉆具包括巖芯阻塞報警裝置、扶正裝置、懸掛裝置等部件構(gòu)成。同時還包括一些減少振動、免受擠壓和沖刷的保護系統(tǒng)。經(jīng)實踐證明該技術在水利水電工程地質(zhì)勘測中發(fā)揮巨大的經(jīng)濟效益。
水利水電地質(zhì)勘測中豎井的開鑿很大程度上使用機械設備,一方面它能提高勘測施工效率,另一方面能降低勞動強度提高勘測作業(yè)安全系數(shù),而且作業(yè)中能減小對巖體結(jié)構(gòu)的影響。當前,大口徑鉆探技術使用的設備可開鑿直徑為800~1200mm的鉆井,而且鉆井深度可結(jié)合鉆井方法調(diào)整,取芯操作時雖鉆井直徑不超過1200mm,但鉆進深度可達50~60m。如進行全斷面鉆進孔徑為800~1200mm,孔深可超過100m。總之,利用大口徑鉆探技術可通過孔壁和巖芯不但能觀察地質(zhì)風化、斷層、透水性、巖性等狀況,而且還可研究水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)和巖體結(jié)構(gòu)。
遙感技術在水利水電工程地質(zhì)勘測上的應用,大大提高了地質(zhì)勘測的靈活性和準確性。依據(jù)遙感平臺高度可將遙感勘測技術分為地面遙感、航空遙感和航天遙感3種類型。且利用該技術獲得的陸地攝影照片、航片、衛(wèi)星照片等材料均是真實自然景觀的圖像,因此能夠較清晰、全面的反映出巖溶、泥石流、崩塌、滑坡等地質(zhì)現(xiàn)象,同時還能從中觀察出地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性和地貌形態(tài)。遙感勘測技術具有信息豐富、視野廣闊、獲得的影像具有一定周期性等優(yōu)點,被廣泛應用在水利水電工程地質(zhì)勘測工作中。
利用遙感技術能夠獲得大量的高質(zhì)量線性構(gòu)造信息,因此能夠準確地反映出地貌形態(tài)、水系分布以及地質(zhì)特征等信息,進而幫助地質(zhì)勘測技術人員更好地研究水利水電工程周圍地區(qū)構(gòu)造格架,評估工程周邊地區(qū)構(gòu)造穩(wěn)定性提供準確素材。
水利水電工程附近諸如泥石流、滑坡、崩塌自然災害的調(diào)查是地質(zhì)勘測工作的重要組成部分。針對該項內(nèi)容的勘測如借助遙感技術提供的彩紅外片或航衛(wèi)片,結(jié)合現(xiàn)場勘查提供的資料進行全面的分析,能較詳細的了解影響水利水電工程穩(wěn)定性的自然災害情況,對保證水利水電工程穩(wěn)定性運行具有重要意義。
遙感技術提供的影像材料尤其彩紅外影像,能為分析水利水電工程巖溶情況提供準確參考。一方面從影像中能很好的判讀巖溶地貌狀況,另一方面能從介質(zhì)紅外光譜差異性上分析泉水和地下水分布信息。國內(nèi)很多水利水電工程地質(zhì)勘測時,利用該方法研究巖溶及其滲漏問題取得較好效果。
地質(zhì)測繪時要求在保證成圖現(xiàn)場校準和確保野外工作量的基礎上,提倡使用遙感圖進行地質(zhì)測繪。而且部分地區(qū)大比例尺工程地質(zhì)圖應首先考慮遙感成圖。這些要求均在我國水利水電工程勘測相關文件中有所體現(xiàn)。