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關鍵詞：水利水電；工程地質(zhì)問題；環(huán)境問題；勘測問題
一、水利水電工程建設與環(huán)境問題
1.1水利水電工程與地震問題水庫等水利水電工程建筑物蓄水后，由于地應力的調(diào)整或水體下滲等原因，觸發(fā)了地質(zhì)斷層的復活而誘發(fā)地震。研究表明，要觸發(fā)一個比較大的地震需具備以下三個條件：①水庫巖石比較破碎，且處理效果不十分理想；②存在有利于應力集中的地質(zhì)環(huán)境條件；③水庫水荷載所產(chǎn)生的超孔隙水壓力足夠大。關于水庫誘發(fā)地震的事件國內(nèi)外均有報道，一般而言，水庫的壩址沒有較大的斷裂帶存在，僅僅是水荷載引起的地應力，誘發(fā)地震的可能性是很小的。但如果誘發(fā)大的地震，那將是災難性的。從1987年的資料至今，我國已建設的壩高在15米以上的水庫共18000多座，已發(fā)現(xiàn)水庫誘發(fā)地震的有13座。
1.2水利水電工程與水文問題水利水電工程建成后改變了下游河道的流量過程或周圍環(huán)境水域的分布，從而對周圍環(huán)境造成影響。例如：①大壩水庫不僅存蓄了汛期洪水，而且還截流了非汛期的基流，往往會使下游河道水位大幅度下降甚至斷流，并引起周圍地下水位下降，從而帶來一系列的環(huán)境生態(tài)問題；②下游天然湖泊或池塘因斷絕水的來源而干涸；③下游地區(qū)的地下水位下降；④入海口因河水流量減少引起河口淤積，造成海水倒灌；⑤因河流流量減少，使得河流自凈能力降低；⑥以發(fā)電為主的水庫，多在電力系統(tǒng)中擔任峰荷，下泄流量的日變化幅度較大，致使下游河道水位變化較大，對航運、灌溉引水和養(yǎng)魚等均有較大影響；⑦當水庫下游河道水位大幅度下降以至斷流時，勢必造成水質(zhì)的惡化。由此可見，水利水電工程對水文的影響是不容忽視的一個重要問題。
1.3水利水電工程與氣候問題一般情況下，區(qū)域性氣候狀況受大氣環(huán)流和水體分布所控制。如果修建大、中型水庫及灌溉工程后，當?shù)厮w的分布會發(fā)生較大的變化。如原先的陸地變成了水體或濕地。局部地表空氣變得較以前更加濕潤，形成新的小氣候，對當?shù)貧夂驎a(chǎn)生一定的影響。主要表現(xiàn)在對降雨、氣溫、風和霧等氣象因子的影響方面。
1.4水利水電工程與魚類、生物物種問題①對魚類的影響：切斷了洄游性魚類的洄游通道；水庫深孔下泄的水溫較低，影響下游魚類的生長和繁殖；下泄清水，影響了下游魚類的餌料，從而影響魚類的產(chǎn)量；高壩溢流泄洪時，高速水流造成水中氮氧含量過于飽和，致使魚類產(chǎn)生氣泡病。②對植物和動物的影響：庫區(qū)淹沒和永久性的工程建筑物對植物和動物都會造成直接破壞；同時局部氣候變化、土壤沼澤化、鹽堿化等都會對動植物的種類、結(jié)構(gòu)及生活環(huán)境等造成影響。
二、工程地質(zhì)工作中存在的問題
2.1工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量問題在工程地質(zhì)勘察過程中，主要問題有以下幾種：①工程概念不清，勘探側(cè)重點不明確，針對性不強，方法不當，手段落后；②工程地質(zhì)分析工作中所選擇的理論、方法、計算公式等與實際情況有較大出入，其適應條件的物理意義混淆不清；③地質(zhì)報告中基本地質(zhì)條件不清楚。我們遇到的主要工程地質(zhì)問題有：①界定不準確或論證不充分，有問題遺漏甚至結(jié)論性錯誤；②有些地質(zhì)報告沒有地質(zhì)結(jié)論，也有些工程沒有做多少地質(zhì)工作就先下結(jié)論，極不嚴肅。此類問題產(chǎn)生往往造成階段性工程審查不能一次性通過，可能延誤開發(fā)時機；或者盡管通過了審查，但卻給工程留下了隱患，這種情況的危險性極大。
2.2勘測周期不合理的問題從工程地質(zhì)勘察到地質(zhì)報告的提交需要一定的工作周期，這是再簡單不過的道理，然而有些工程卻沒有進行基礎性的前期投入。主要存在問題有以下幾個方面：①一旦需要申報項目，立即就要求提交地質(zhì)報告；②今天剛剛提交可研報告，明天就要求提交初設報告。此類情況多為地方性工程，一般國家投資的大型工程出現(xiàn)這種局面的不多。沒有足夠的勘測周期所造成的后果是嚴重的，由于地質(zhì)條件不清楚，直接導致投資控制不住，施工后修改設計等情況。更可怕的是留下了工程隱患，可能造成重大的工程事故。
三、結(jié)語
工程地質(zhì)學是20世紀才建立和發(fā)展起來的一門地球科學。水利水電工程地質(zhì)勘察是所有行業(yè)中涉及面最廣、問題最復雜、任務最艱巨、聲望最高、最具權(quán)威性的龍頭行業(yè)，它具有自身的特殊性與復雜性。水利水電工程建設與環(huán)境保護是一項長遠的任務，是水利水電工程順利進行的重要保證之一。保護和改善工程環(huán)境是保證人們身體健康的需要，是現(xiàn)代化大生產(chǎn)和保證工程質(zhì)量的客觀要求，是保證工程永久利益的必須條件。工程地質(zhì)工作的質(zhì)量，對工程方案的決策和工程建設的順利進行至關重要。由于地質(zhì)問題引起的工程事故時有發(fā)生，輕則修改設計延誤工期，嚴重時造成工程失事，給人民生命財產(chǎn)帶來重大損失。近年來，工程地質(zhì)勘察質(zhì)量有下滑趨勢，工程地質(zhì)分析不夠深入，有時甚至出現(xiàn)工程地質(zhì)評價結(jié)論性錯誤這樣嚴重的問題。筆者認為，總結(jié)分析水利水電工程地質(zhì)勘察過程中存在的問題，具有重要的現(xiàn)實意義。
參考文獻：
[1]林妙月．區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性及地震性危險評價問題[M]．北京：地震出版社，2008：99-100.
[2]王連生．水利水電工程地質(zhì)[M]．武漢：武漢大學出版社，2008：13-15.
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。
1.1砂卵石層鉆進技術
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，憑借其良好的減阻、減震性能，能夠有效防止孔壁坍塌和保護巖心的作用。
1.2金剛石鉆進技術
目前，水利水電工程地質(zhì)勘測中金剛石鉆進技術較為常用。結(jié)合大量地質(zhì)勘測實踐經(jīng)驗，為提高金剛石鉆進效率，實際施工時應重點把握以下3項內(nèi)容:
1)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。
2)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。
3)下鉆時經(jīng)過掉塊或孔口管換徑位置時應緩慢下鉆，遇阻時應輕輕轉(zhuǎn)動鉆具，避免猛提和猛頓鉆具。
1.3金剛石繩索取芯鉆進技術
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。
1.4套鉆技術
利用套鉆技術能有效地從軟弱層帶中獲取原狀巖芯，尤其在軟弱或破碎夾層中能較好地保證巖芯質(zhì)量。具體施工時應做到:
1)在鉆孔段的中心位置鉆取36～46mm直徑大小的鉆孔，當鉆孔深度達到1～1.5m時進行插筋并將黏結(jié)劑灌入其中。
2)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。
1.5軟弱夾層鉆技術
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。
1.6大口徑鉆探技術
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)。
2遙感技術勘測方法
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。
2.1研究區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性
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。
2.2調(diào)查自然災害
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。
2.3調(diào)查巖溶情況
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。
2.4地質(zhì)測繪填圖
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)。
2.5地質(zhì)編錄巖土工程開挖面
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。
2.6研究防洪、水土保持情況
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。
3工程物探方法
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。
3.1地球物理層析成像技術
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。
3.2鉆孔彩色電視系統(tǒng)
該系統(tǒng)在確定泥化夾層位置、形狀和尺寸方面發(fā)揮重要作用。經(jīng)過多年的發(fā)展鉆孔彩色電視系統(tǒng)經(jīng)過了a91mm、a53mm、50mm階段，其中a53mm彩色電視系統(tǒng)中的鉆孔在a56mm金剛石鉆孔基礎上發(fā)展而來，50mm的鉆孔彩色電視系統(tǒng)為在地質(zhì)勘測中更好的觀察水平風鉆情況研制而成，該系統(tǒng)中首次運用了CCD光電耦合器件，具有性能穩(wěn)定、集成度高、設計合理等優(yōu)點。在科技發(fā)展推動下，鉆孔彩色電視系統(tǒng)融合了數(shù)字和圖像處理技術，功能越來越強大，例如主機將錄像機、監(jiān)視器、控制器融合為一體，能接入口徑不同的鉆孔電視探頭，不但實現(xiàn)了數(shù)字化壓縮存儲，而且為后期的處理提供較大便利。
3.3高密度電法勘探
高密度電法工作依據(jù)的原理仍包含在電阻率法的范疇之內(nèi)，不過其將地震勘探數(shù)據(jù)采集方法引入進來。進行野外實際勘測時能將所有電極設置在測點上，并利用電測儀和程控電極開關的轉(zhuǎn)換實現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時采集，同時將采集的數(shù)據(jù)進行處理進而獲得地電剖面圖。該方法融合了計算機和現(xiàn)代電子技術，能顯著提高地電數(shù)據(jù)采集效率。
4總結(jié)
GPS越來越廣泛地應用于水利水電工程地質(zhì)勘察測量及定位控制,它在高程控制方面能較好地解決跨河、跨溝水準難以傳遞的問題,以及在勘察區(qū)控制點較少,或在山區(qū)、林區(qū)等通視條件較差、觀測條件受限的區(qū)域進行工程地質(zhì)勘察時,運用GPS可大大減少作業(yè)時間,提高測量精度。
二、遙感技術的應用
遙感技術按照遙感平臺的高度不同,一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類。遙感技術由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛(wèi)星影像成周期性重現(xiàn)以及獲取資料快速等特點,被廣泛應用于水利水電工程中有關重大工程地質(zhì)問題及相關的環(huán)境等問題的調(diào)查與研究。
(一)區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究。由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構(gòu)造信息,較好地反映區(qū)域地質(zhì)特征、水系分布特征和地貌形態(tài),所以對研究區(qū)域構(gòu)造格架,確定斷裂體系及活動性以及評價工程及其周緣地區(qū)的構(gòu)造穩(wěn)定性有重大作用。因此遙感技術的應用也成為研究此問題必用的手段。
(二)水庫區(qū)塌、滑坡、泥石流調(diào)查。在大型水利水電工程庫區(qū)岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調(diào)查中,有一些工程應用遙感技術利用航衛(wèi)片或彩紅外片進行地質(zhì)解譯,結(jié)合野外現(xiàn)場觀察、復查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫岸穩(wěn)定性評價的大型或較大型、塌滑體的數(shù)量,分布及其穩(wěn)定狀態(tài)。
(三)巖溶調(diào)查。利遙感影像,特別是彩紅外影像進行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)查有其特殊的優(yōu)勢,像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現(xiàn)象,而且還可以充分利用和其它介質(zhì)紅外光譜的差異,判斷地下水的分布和泉水分布等。清江招來河、高壩洲,黃河萬家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來研究巖溶及巖溶滲漏問題,都取到了良好的效果。
(四)中小比例尺地質(zhì)測繪填圖。推廣遙感技術,在保持必須的野外工作量和成圖現(xiàn)場校核工作的前提下,中小比例尺地質(zhì)圖以遙感成圖取代常規(guī)地質(zhì)測繪;建筑物及其它重要地區(qū)大比例尺工程地質(zhì)圖優(yōu)先考慮遙感成圖。這是十年前在全國水利水電勘測工作會議上由水利水電規(guī)劃總院提出的“勘測技術發(fā)展目標”文件所確定的。
(五)巖土工程開挖面地質(zhì)編錄。為適應大型水利水電工程施工中進行反饋設計、安全預報和存檔備查的需在人工開挖高邊坡、大型地下建筑物和大壩基坑的開挖中采用地面遙感技術,進行地質(zhì)編錄,并為有關的穩(wěn)定分析和現(xiàn)場預報提供翔實的地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)是很必要的。為此長江勘測技術研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻關中開發(fā)和完善了“高邊坡快速地質(zhì)編錄系統(tǒng)”,并成功地應用于長江三峽永久船閘、瀾滄江小灣、清江水布埡等工程的巖質(zhì)高邊坡開挖中的地質(zhì)編錄。該項技術采用的是數(shù)碼像機攝影,微機現(xiàn)場采集及預處理,自主開發(fā)的軟件處理可隨時提供巖質(zhì)高邊坡的連續(xù)彩色影像圖和地質(zhì)所需的將邊坡開挖面置于任意方位的線劃圖。
(六)水土保持、防洪與移民安置容量研究。如1994年,長江勘測技術研究所承擔的長江上游水土保持重點治理區(qū)滑坡、泥石流發(fā)育程度與穩(wěn)態(tài)區(qū)域研究項目,該項目在研究中利用TM衛(wèi)片對隴南、金沙江下游、三峽庫區(qū)3大片進行解譯與發(fā)育程度的劃分(滑坡分四級,泥石流分五級)作出了區(qū)劃圖,提出了防治意見和預警系統(tǒng)建立的基本設想。1990年地礦部航空物探中心與長江委規(guī)劃處、綜勘局一道,開展長江中游干流防洪工程現(xiàn)狀遙感調(diào)查,用TM衛(wèi)片和1∶3萬～1∶5萬彩紅外航片進行解譯和編寫報告,提交的成果獲得了較好的成效。移民安置容量研究,航衛(wèi)片,尤其是彩紅外航片,以其對土地利用類型的可判讀性和現(xiàn)實性,為移民安置容量分析確定提供了新手段。
三、地理信息系統(tǒng)(GIS)
GIS技術可自動制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質(zhì)圖件,還能處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)及相應的屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理、空間分析等問題,將GIS技術應用于工程地質(zhì)信息管理和制圖輸出是近幾年工程地質(zhì)勘察行業(yè)的熱點和發(fā)展趨勢。目前,國內(nèi)應用較多且比較成熟的專業(yè)軟件是由中國地質(zhì)大學開發(fā)研制的MAPGIS,是一種專業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件。
四、工程物探技術
在我國工程物探雖然起步較晚,但在水利水電工程勘測設計單位從20世紀80年代初至90年代初逐漸引進和裝備了一些必要的儀器,如信號增強式地震儀、綜合測井儀、電法儀、透視儀、聲波儀、管線儀、地質(zhì)雷達和鉆孔彩色電視系統(tǒng)等,使物探儀器得到了全面的更新,其中有些是當時或至今都是世界水平的新儀器,大大地提高了數(shù)據(jù)采集精度和野外工作效率,促進了物探的發(fā)展。
(一)地球物理層析成像技術(CT)。CT技術是利用已有的平洞或鉆孔,通過對采用一定發(fā)射和一定接收方式產(chǎn)生的透射波的采集與處理,反演孔洞間巖體的波速值,并對區(qū)間巖體進行判斷、評價的一種技術方法。當前在勘探孔洞間了解巖體情況尚沒有一個經(jīng)濟的、有效的技術措施做進一步工作的情況下,CT技術不失為是一個查明孔洞間巖體總體完整性程度的好方法。做得好,不僅能節(jié)約一定的勘探工作量而且還會對巖體物理力學性的整評價質(zhì)量的提高有所促進。所以“七五”國家重點科技攻關以來,包括“八五”和“九五”攻關幾個涉及水電建設的項目,涉及水利水電工程地質(zhì)勘探的課題和專題中大多數(shù)都涉及CT技術攻關的內(nèi)容,并獲得許多很有成效的成果。
(二)鉆孔彩色電視系統(tǒng)。a53mm的鉆孔彩電是為適應水利水電工程勘察的大多數(shù)鉆孔都是a56mm的金剛石鉆孔而設計制造的;50mm的鉆孔彩色電視是在電子技術發(fā)展的基礎上為適應水平風鉆孔觀察而設計制造的,并首次將CCD光電偶合器件應用于鉆孔電視。該產(chǎn)品的特點是電路設計合理,集成度高,性能穩(wěn)定,與傳統(tǒng)的攝像管探頭相比,具有彩色圖像重現(xiàn)性好、幾何失真小、壽命長、耐沖擊、體積小、重量輕、功耗低等特點,是一個更新?lián)Q代產(chǎn)品。當前,隨著數(shù)字技術的發(fā)展,鉆孔彩電又在開發(fā)的圖像處理系統(tǒng)基礎上研制出多功能鉆孔彩色電視系統(tǒng),系統(tǒng)采用工控級主機,形成控制器、監(jiān)視器、錄相機三合為一的一體化主機。主機可配接多種不同口徑的鉆孔電視探頭,實現(xiàn)圖像數(shù)字化實時采集壓縮存儲,成果可刻錄成VCD光盤,還可進行后期圖像處理及制作。
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1.系統(tǒng)功能和特點地質(zhì)信息管理系統(tǒng)不僅具備傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理、查詢統(tǒng)計、分析和存儲等功能，而且具有為地質(zhì)三維建模和分析輸出數(shù)據(jù)格式，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)一次性輸入，多次應用，大大提高日常工作效率。開發(fā)過程考慮了地質(zhì)人員的工作性質(zhì)實現(xiàn)了離線和在線兩種工作模式進行入庫和管理，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的分布式訪問，其中離線操作方式方便野外地質(zhì)人員在沒有網(wǎng)絡的情況下對工程現(xiàn)場調(diào)查和勘探數(shù)據(jù)及時入庫，可以正常使用數(shù)據(jù)庫查詢、統(tǒng)計和成果輸出等基本功能，有效的對地質(zhì)信息數(shù)據(jù)進行管理；在線模式下管理員通過用戶管理和角色管理賦予相應的工程和數(shù)據(jù)庫操作權(quán)限來操作，有效的保證了數(shù)據(jù)的正確性和完整性，滿足前方現(xiàn)場新采集數(shù)據(jù)向后方服務器數(shù)據(jù)庫的更新。
2.系統(tǒng)模塊基本操作地質(zhì)信息管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、錄入、成果輸出、系統(tǒng)、程序等5個模塊組成，每個模塊內(nèi)包含數(shù)量不等的圖標命令，具體功能設計上既服從實際地質(zhì)工作流程、也打破了專業(yè)分工的制約。數(shù)據(jù)庫：包括連接、在線/離線兩個圖標命令，前者定義登錄方式，即在線登錄中心數(shù)據(jù)庫還是離線登錄本機數(shù)據(jù)庫；后者定義數(shù)據(jù)傳遞方式，即在線上傳到服務器端、還是離線從其他離線數(shù)據(jù)庫導入。錄入：包括工程、工程階段、和工程部位三個圖標，分別用于創(chuàng)建新的工程、選擇工程階段、和創(chuàng)建新的工程部位，構(gòu)成數(shù)據(jù)管理器的目錄和骨架。成果輸出：該系統(tǒng)可以輸出常用圖件及表格，鉆孔柱狀圖、節(jié)理統(tǒng)計圖、鉆孔平硐坑井統(tǒng)計表格等。系統(tǒng)：包括參數(shù)定義、角色管理、用戶管理三個圖標，其中的參數(shù)定義是對每個工程的相關術語進行統(tǒng)一定義與管理，比如，同一地層的名稱必須唯一，由授權(quán)用戶定義，無權(quán)限的用戶只能選擇定義的結(jié)果。角色管理包括創(chuàng)建新角色、選擇現(xiàn)有角色編輯和刪除角色，根據(jù)流程創(chuàng)建或選擇一個角色并授權(quán)其應具備的權(quán)限；用戶管理包括創(chuàng)建新用戶、選擇一個用戶進行編輯、刪除、鎖定或者解鎖用戶以及修改當前用戶密碼，在編輯一個用戶時，可以分配其角色并賦予相應工程的操作權(quán)限，一個用戶也可以擁有多個不同的“角色”。程序：窗口管理和退出系統(tǒng)，前者通過進行界面右側(cè)瀏覽器的顯示/隱藏設置，顧名思義，后者是退出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。其中系統(tǒng)模塊所包括的角色管理和用戶管理是對不同用戶數(shù)據(jù)庫操作權(quán)限進行管理，該系統(tǒng)在在線工作模式下可以實現(xiàn)角色管理和用戶管理兩項權(quán)限管理功能，對不同用戶的操作權(quán)限進行控制。
3.角色管理根據(jù)實際工程需要由系統(tǒng)管理員創(chuàng)建角色，也可以對已經(jīng)存在的角色進行編輯或刪除等操作，不同角色具有不同數(shù)據(jù)庫操作權(quán)限，管理員通過配置這個權(quán)限，控制其訪問功能菜單的行為。角色管理采用流程式操作，用戶根據(jù)需要可以勾選任意一個選項，但允許用戶（管理員）進行的操作方式存在差別。在對話框中可以對已有的角色名稱和描述進行修改，還可以在表單管理界面對訪問權(quán)限進行設置。目前該信息管理系統(tǒng)包含基本信息、鉆孔數(shù)據(jù)、平硐數(shù)據(jù)、地質(zhì)點數(shù)據(jù)、測試數(shù)據(jù)物探數(shù)據(jù)、地應力、文件管理和系統(tǒng)設置共九個表單文件，鑒于數(shù)據(jù)庫涉及到多個專業(yè)方向，如物探、地質(zhì)、測試等，具有角色管理權(quán)限的用戶可以通過對用戶設置專業(yè)需要的表單并賦予相應的只讀、讀寫和拒絕訪問的權(quán)限實現(xiàn)不同專業(yè)的不同用戶的數(shù)據(jù)庫操作權(quán)限。用戶管理系統(tǒng)管理員可以在用戶管理中創(chuàng)建一個新用戶、選擇一個用戶編輯、刪除和鎖定/解鎖用戶以及修改當前用戶密碼等操作。在用戶管理中選擇一個用戶賦予相應的角色，給予該用戶可操作的工程。此外，用戶還有一定的工程訪問權(quán)限，管理員可以通過配置用戶的工程控制其訪問工程的行為。當用戶需要在線使用中心數(shù)據(jù)庫，需要對用戶設置一定的權(quán)限，程序通過添加和編輯角色等功能實現(xiàn)。
二、結(jié)論
【關鍵詞】水文地質(zhì)；評價內(nèi)容；影響
水利工程勘察的任務是運用地質(zhì)學和力學的相關知識解決水利工程上的地質(zhì)問題，勘察的目的是通過對工程地質(zhì)條件、存在的地質(zhì)問題、工程地質(zhì)評價等，從地質(zhì)方面保證水利工程建筑和地質(zhì)環(huán)境的和諧發(fā)展，促進工程建設的順利完成。但在實際的勘察工作中，人們往往把注意力集中在地質(zhì)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的研究中，很少關注水文地質(zhì)問題，給水利工程的順利開展帶來了隱患。
一、水利工程勘察中對水文地質(zhì)的評價內(nèi)容
很多水利工程企業(yè)在進行水文地質(zhì)勘察時沒有在基礎設計和施工需要的基礎上評價水文地質(zhì)對巖土工程的影響，導致很多工程的質(zhì)量受到下沉和開裂的威脅，因此，水利工程的勘察一定要做好水文地質(zhì)的評價：首先，水利工程企業(yè)在進行勘察時要結(jié)合建筑物的實際情況，結(jié)合地基基礎類型，勘察水文地質(zhì)問題，為水利工程的開展提供有用的水文地質(zhì)資料。其次，要重視地下水對建筑物和巖土體的影響，預測地下水的危害，并針對危害提出預案措施。第三，根據(jù)地下水對建筑物和巖土體的影響，提出在不同的條件下，應該重點評價的水文問題。
二、地下水引起的巖土工程危害
地下水引起的巖土工程危害，主要是由于地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個方面的原因造成的。
2.1 地下水升降變化引起的巖土工程危害
在工程勘察中要注意調(diào)查了解地下水位條件及其升降變化。在天然條件下地下水位一般是季節(jié)性變化雨季水位上升旱季水位下降。地下水位的天然變化是區(qū)域性。漸變的。而且變幅較小但是，人為因素引起的局部性地下水為升降變化的幅度往往大于天然變化所引起的巖土工程危害更為嚴重。水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的．其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀；水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響，有時往往是幾種因素的綜合結(jié)果。由于潛水面上升對巖土工程可能造成如下影響；土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強：斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象：一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強度降低、軟化：引起粉細砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象；地下洞室充水淹沒，基礎上浮、建筑物失穩(wěn)。（2）地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的降低多是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降，常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題．對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。
2.2 地下水位對巖土物理力學性質(zhì)的影響
地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，嚴重若形成地裂，引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當?shù)叵滤殿l繁時或變化幅度大時。不僅使巖土的膨脹收縮變形往復。而且會導致巖土的膨脹收縮幅度加大。因此，在膨脹性巖土地區(qū)進行工程勘察時應特別注意對場地水文地質(zhì)條件的研究 特別地下水往往升降變化中高度和變化規(guī)律這對地基基礎深度的選擇（宜選在第下水位以上或地下水位以下，不宜選在地下水位變動帶內(nèi)）有主要的參考價值。在建筑工程的地基內(nèi)，當?shù)叵滤辉诨A底面以下壓縮層范圍內(nèi)發(fā)生變化時，就能直接影響建筑物的穩(wěn)定性。若水位在壓縮層范圍內(nèi)上升時，軟化地基土，使其強度降低、壓縮性增大，建筑物可能產(chǎn)生較大的沉降變形若水位在壓縮層范圍下降時，巖土的自重應力增加）可能引起地基基礎的附加沉降，如果土質(zhì)不均勻或地下水位的突然下降也可能使建筑物發(fā)生變形破壞在地下水位以上、地下水位變動帶和地下水位以下，具有明顯的變化規(guī)律土體從上到下，有天然含水量、孔隙比由小大一小，壓縮模盆、承載力由大一小一大的變化規(guī)律。這是由于地下水位以上部位，經(jīng)長期淋濾作用，鐵鋁富集，并對土顆粒起膠結(jié)和充填作用，增大了土拉間連接力，往往形成“硬殼層”，因而含水、孔隙比小而壓縮模和承載力增高而位于地下水位變動帶的土層，由于地下水積極交替，土中的鐵鋁成分流失，土質(zhì)變松，因而含水量、孔隙比增大，壓縮模量、承載力降低位于地下水位以下的土層，由于地下水交替緩慢，氧化、水解作用減弱，加之上覆土層的自重壓力作用。土質(zhì)比較密實。因而含水貧、孔隙比減小，壓縮模、承載力增巖土特別是各類軟質(zhì)巖石、風化殘積土、不同成因的粘性土等，其物理力學性質(zhì)的變化規(guī)律 與地下水位有著密切的聯(lián)系。因此，在分析研究巖土物理力學的變化規(guī)律時。應充分重視地下水位這一重要影響因素。
2.3 地下水動水壓力作用引起的巖土工程危害
地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，但是在人為工程活動中由于改變了地下水天然動力平衡條件，在一定的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴重的巖土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。
三、水文地質(zhì)問題對水利工程的影響
3.1 地下水位上升對水利工程造成的影響
地下水位上升可能會使土壤鹽堿化、沼澤化，增強地下水對建筑物的腐蝕性；使一些特殊性巖土結(jié)構(gòu)破壞、強度和硬度降低；河岸、斜坡等發(fā)生滑坡、崩塌等現(xiàn)象；地下室充水，使地基上浮，建筑物失去穩(wěn)定性；使粉砂粉土飽和液化，產(chǎn)生流砂管涌現(xiàn)象。
3.2 地下水位下降對水利工程造成的影響
由于人們?nèi)狈φ_的觀念，進行不合理的采礦、抽取地下水、上游筑壩、修建水庫使下游的地下水沒有補給等活動，容易導致地下水位的下降。地下水位的下降會導致地面下沉、塌陷、地裂等地質(zhì)災害，影響地下水資源的質(zhì)量，還可能會導致地下水資源的枯竭，對建筑物的穩(wěn)定性也帶來很大威脅。
3.3 地下水位頻繁升降對水利工程造成的影響
地下水位頻繁的升降不僅會給巖土質(zhì)量帶來很大的損害，還可能直接造成建筑物的毀壞。地下水升降能使膨脹性的巖土變得不均勻，導致脹縮變形，如果巖土的膨脹收縮變形過于頻繁，會導致巖土膨脹收縮的幅度增大，造成巖體破裂，導致建筑物的破壞。地下水上升下降的頻繁交替，會使土層中形成一種膠結(jié)物，造成巖土中鐵、鋁等營養(yǎng)成分的流失，失去膠結(jié)物的土層變得疏松，土質(zhì)之間的縫隙也增大，降低了巖土的承載力，增加了工程基礎選擇的難度。
四、總結(jié)
綜上所述，在新時期新形勢下，加強對水利工程勘察中水文地質(zhì)問題的研究是非常必要的，水文地質(zhì)工作在預防工程地質(zhì)災害、建筑物基礎設計以及建筑物基礎持力層選擇等方方面面所發(fā)揮的作用是不可替代的。因此，我們必須予以水文地質(zhì)研究工作高度的重視，轉(zhuǎn)變觀念，從實際出發(fā)，加強對于水文地質(zhì)問題的研究與分析，讓水利工程地質(zhì)勘察的成果更具有說服性、實用性以及預見性，最終有效地服務于工程的建設，促進我國全面構(gòu)建社會主義市場經(jīng)濟偉大戰(zhàn)略目標的最終實現(xiàn)。
參考文獻：
關鍵詞：巖土工程；工程勘察；水文地質(zhì)；工程施工
在巖土工程勘察活動中，最為重要且最易被人忽視的問題，就是水文地質(zhì)問題。究其原因，是因為工程地質(zhì)與水文地質(zhì)之間的關系十分密切，兩者之間是相互作用相互影響的關系。但是，地下水是巖土的重要組成部分，因此其對巖土的性質(zhì)具有重大影響。同時，其對建筑物的穩(wěn)定性與持久性具有決定性作用。在我國一些地質(zhì)、水文情況十分復雜的地區(qū)，由于缺乏對水文地址的準確、深刻研究，致使設計人員在設計過程中忽視了對水文情況的考慮，時常發(fā)生因地下水原因引起的巖土工程事故。在這種情況下，要想切實提高建筑物的施工質(zhì)量，是難以實現(xiàn)的。由此可見，在建設巖土工程時，進行嚴格、精準、全面的水文地質(zhì)勘察是十分有必要的。
1地下水文對巖土工程產(chǎn)生的影響
地下水文與巖土工程有重要的關系，從以上的地下水文與巖土工程的作用中可以看出，地下水文會對巖土工程產(chǎn)生一些影響，這些影響主要有：
1.1對基礎埋深產(chǎn)生的影響。在巖土工程施工中，在基礎埋深時，需要的地下水文的條件、動態(tài)等情況進行詳細的掌握，如果地下水存在時，基礎埋深要在地下水以上，如果必須埋深到地下水以下，需要采取降水位措施。在基礎埋深時還需要考慮到承壓水的作用，以免在基坑開挖時基坑底土被承壓水沖破。從基礎工程施工現(xiàn)狀進行分析，天然地的造價較低，而且施工方便，在工程施工中都會優(yōu)先考慮，但是在基礎沉降過大或者是地基穩(wěn)定性無法滿足設計要求時，就需要對地基進行處理，提高地基的承載力，提高基樁成樁號質(zhì)量。除此之外，地下水文還會對基礎開挖產(chǎn)生一定的影響，如果出現(xiàn)土體軟化強度降低等，會影響基礎開裂。
1.2對建筑工程產(chǎn)生的影響。地基是建筑工程安全的前提，也是建筑工程施工的基礎，在地基受到地下水文影響后，必然會對地上的建筑物產(chǎn)生一定的影響。如果地下水位高，會對地下室等建筑物產(chǎn)生潮濕等影響，還會增加土壤的鹽漬化，加強對建筑物自身的腐蝕，進而破壞建筑物。所以在建筑工程施工前，都會先對地下水文可能造成的災害和產(chǎn)生的影響進行分析。
1.3對支護產(chǎn)生的影響。隨著城市的發(fā)展，高層建筑成為城市的一個標志，越來越多的高層建筑建起，隨著高層建筑不斷增加，城市建筑施工，受到施工場地、施工工藝的影響，會采用垂直開挖的方式進行施工。在高層建筑施工的過程中，基坑的開挖，會采用抽水的方法將地下水位降低，減少土側(cè)的壓力影響。但是地下水位的突然下降，會對相鄰建筑產(chǎn)生影響，引發(fā)變形或者是造成地面沉降等，所以在建筑工程施工前進行巖土勘察、水位地質(zhì)勘測非常重要。
2水文地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容
2.1詳細、準確評價水文地質(zhì)對建筑物及巖土的影響與作用，預測極易發(fā)生的巖土工程故障，并提早做好防范工作；
2.2在巖土工程勘察過程中，要緊密結(jié)合工程特點及建筑物實際需求，準確勘察工程地點的水文地質(zhì)情況，積極提供建筑物建設所需要的水文地質(zhì)詳情；
2.3應準確勘察巖土工程周圍的水文地質(zhì)自然風貌，并評估其對工程的各種影響，應重點分析并預測在工程建設過程中地下水會發(fā)生怎樣的變化，這些變化會對建筑物及巖土發(fā)生怎樣的影響；
2.4從工程方面考慮，依照地下水對具體工程的影響與作用，詳細提出各種情況下應重點評價的水文地質(zhì)問題，例如：第一，水對深埋在地下水水位之下的建筑物地基中鋼筋及混凝土的腐蝕程度。第二，對選擇膨脹土、殘積土、強風化巖、軟質(zhì)巖石等巖土當成基礎里層的工程場地，應重點評價地下水文對各種巖石可能產(chǎn)生的脹縮、崩解、軟化等作用。第三，當?shù)鼗膲嚎s層中出現(xiàn)了飽和、松散的糞土、細砂時，應預防產(chǎn)生管涌、流砂、潛蝕等可能性。第四，當建筑物的地基下部包含有承壓含水層的話，應注重對地基坑開挖之后地下水對地基底板產(chǎn)生強大沖擊的可能性進行評價與估算。第五，當工程地基在地下水位以下時，應積極進行富水性和滲透性試驗，特別是在山區(qū)，應精準勘察水文詳情并積極評價因人工降水而引發(fā)的山體滑坡、泥石流等問題，盡量避免影響建筑物的持久性與安全性。
3巖土工程勘察的重點
3.1地下水位上升問題
因地下水水位上升引發(fā)的巖土工程問題，主要體現(xiàn)：1）具有一定坡度的巖土發(fā)生大規(guī)模滑坡、崩塌，或者出現(xiàn)泥石流等，這種情況主要出現(xiàn)在風化現(xiàn)象嚴重的山區(qū)、丘陵地帶；2）崩解性強的巖土易被崩解或軟化，進而破壞巖土結(jié)構(gòu)，使其穩(wěn)定性降低、壓縮能力增強。這種情況主要發(fā)生在強風化及風化后存在積土的地區(qū)；3）造成粉土及粉細砂被水浸泡成松散、飽和狀態(tài)，極易發(fā)生砂土液化、流砂等狀況這種情況多出現(xiàn)在第四系湖積細砂、沖積細砂層中；4）可引起地下洞、地下室內(nèi)嚴重充水甚至被淹沒，導致建筑物地基上浮，最終造成建筑物失穩(wěn)、傾斜等問題。這種情況在各個地區(qū)都可能發(fā)生。
3.2地下水位下降問題
地下水水位不均衡大幅下降的主要原因，通常是由人為因素引起的，比如，過量或過于集中地取用地下水，造成地下水的取用量遠遠大于補給量，造成地下水位不斷大幅下降，形成漏斗區(qū)。另一方面，工程活動比如施工排水、降水工程、礦床疏干等，可可能引發(fā)地下水位局部大幅下降。這種情況下，引起的巖土工程危害主要表現(xiàn)在地裂、地面下沉、地面塌陷等，其嚴重破壞了巖土的穩(wěn)定性，降低了建筑物的持久性。在有些地區(qū)，因為排水、供水引起的地下水位大幅度下降，引起地下水漏斗區(qū)過度擴大，可造成該地區(qū)水資源的枯竭，繼而引發(fā)嚴重的地裂及地面坍塌事件。
4結(jié)論
水文地質(zhì)問題在巖土工程的地質(zhì)災害防御、基礎設計、持力層選擇等方面都發(fā)揮著很大的積極作用，只有深刻認識水文地質(zhì)隊巖土工程的重要影響，才能從根本上重視其作用，并積極采取措施予以應對，最終減少危害的發(fā)生。
想要正確地評價巖土工程的水文地質(zhì)情況，必須注意以下幾點：1）精準評價地下水地工程產(chǎn)生的各種影響，預測可能會發(fā)生的危害情況，并積極最好應對措施；2）在具體勘察中，應依據(jù)具體的建筑地基情況，詳細查找與該地基情況有關的水文地質(zhì)問題，為未來的建筑施工準備詳盡、準確的水文地質(zhì)信息；3）詳細測量工程所在地地下水的自然狀態(tài)及變化特點，一邊準確地分析并預測因人為原因?qū)Φ叵滤划a(chǎn)生的影響，進而對巖土工程產(chǎn)生不利影響；4）針對高層建筑，假如水文地質(zhì)情況對其抗震性、地基產(chǎn)生較大影響時，有必要邀請專業(yè)的水文地質(zhì)企業(yè)對該工程所在地進行詳細的、全面的勘察。
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關鍵詞：水利工程 地質(zhì)問題 水文地質(zhì) 危害
隨著社會的發(fā)展，建設水利工程的規(guī)模和數(shù)量日益增加，因此水利工程的質(zhì)量安全問題也被提到了日程上來。在水利工程中，作為巖土體的重要組成部分，地下水對水利工程建筑的地基有很大的影響。然而在勘查工作中，工作人員常常將水文地質(zhì)勘查放在一個無不起眼的位置，在勘查報告上只是做了一般性的評價，特別是在一些水文地質(zhì)條件較復雜的地區(qū)，沒有進行深入研究，常因沒有意識到水文地質(zhì)對整個工程的影響而導致由此引發(fā)的各種巖土工程危害問題，進而威脅到整個工程的質(zhì)量安全。筆者基于此，分析了水利工程地質(zhì)問題及水文地質(zhì)危害，望能夠相關工作人員一些啟示。
一、水利工程地質(zhì)情況
1、關于壩基巖體
不同的壩型具有自己的工作特點，也決定了其對地質(zhì)條件要求的差異。由此可知，要做好壩基巖體的地質(zhì)工作，在了解不同類型壩體的工作特點的同時，還應掌握每種壩型對地質(zhì)條件的適應性及對工程地質(zhì)條件的要求。另外，還應注意研究壩區(qū)巖體本身存在的地質(zhì)缺陷，防止因缺陷而引起的壩基不穩(wěn)和壩區(qū)滲漏情況。
2、關于邊坡
引起邊坡變形破壞的因素有多種，如地形地貌條件、巖土類型和性質(zhì)、水等，此外還有風化因素、人工挖掘、振動、地震等。邊坡不穩(wěn)的類型主要包括四種：松弛張裂、蠕動變形、崩塌、滑坡，
3、關于地下洞室圍巖穩(wěn)定性
圍巖變形的類型有以下幾種：脆性破裂、塊體滑動和塌方、層狀彎折和拱曲、塑性變形和膨脹。一般對于工作人員來說，洞室地質(zhì)較簡單、巖層厚、具有一定的間距，不存在影響洞室穩(wěn)定性的斷裂帶，整體的巖體具有較強的硬度及完整性、整個地形沒有滑坡及塌方等的趨勢、地形完整、地下水其地基基礎影響小、環(huán)境好、無異常地熱等，具備這些條件的建洞山體是比較理想的。
4、關于水庫工程
水庫包括兩類：地面水庫和地下水庫。前者即人工湖泊，是通過筑壩在河流上攔水形成的；后者則是通過地下蓄水構(gòu)造，然后進行人為的控制所形成的。水庫蓄水雖然能夠造福于人類，然而庫區(qū)及庫周的水文條件都會發(fā)生較大的變化，從而影響周圍的地質(zhì)情況，如庫水升高浸潤庫岸，風浪作用沖蝕庫岸及地下水位上升浸沒洼地等，這些情況都會影響工程地質(zhì)，從而影響工程的施工、質(zhì)量。
5、關于軟土基坑
軟土基坑的地質(zhì)問題主要涉及到土質(zhì)邊坡穩(wěn)定和基坑降排水兩個方面。為了保證邊坡穩(wěn)定，在施工中常會采取坡度及邊坡護面的合理設置、基坑支護、降低地下水位等措施，確保施工安全。而基坑降排水的途徑主要有兩種：明排法和人工降水，后者常選用輕型井點或管井井點的降水方式。進行軟土基坑降排水有很多好處，不僅保證了邊坡的穩(wěn)定，防止了流砂和管涌的發(fā)生，還在下臥承壓含水層的黏性土基坑中，避免了基坑底部的隆起。另外，軟土基坑降排水后，基坑土體相關干燥，方便了施工。
二、地下水引起的各種巖土工程危害
地下水主要是通過地下水位升降變化和地下水動水壓力作用來引起巖土工程危害的。一般來說，地下水位變化引起的危害可分為三種：
1、關于潛水位上升
在附近修建水庫，導致河流、湖泊、水庫中的水位上升是引起潛水位升高的重要因素，另外灌溉工程（包括引水渠道和水澆地滲漏工程施工、工業(yè)廢水和各種地下給排水管道的滲漏等）也是影響潛水位上升的一個方面。潛水位上升對建筑物的安全穩(wěn)定性構(gòu)成了巨大的威脅：
（1）地下水滲入地基，導致粘性土含水率增高、整體強度下降、可壓縮性大大增加，長此以往，建筑物很容易發(fā)生沉降變形；
（2）地基無法保持穩(wěn)定，出現(xiàn)隆起，或產(chǎn)生側(cè)向位移，地基不穩(wěn)，引起上浮，最終導致建筑物不穩(wěn)定，更甚者發(fā)生位移；
（3）砂土及粉土出現(xiàn)含水量飽和，引發(fā)砂土地震液化問題，或者引發(fā)流砂、管涌等現(xiàn)象；
（4）斜坡、河岸臨空面的巖土體力學性能降低，引發(fā)滑移、崩塌等危害，使得其失去原有的功能；
（5）沒有進行防護的地下室出現(xiàn)浸水而無法使用；
（6）土壤沼澤化、鹽漬化嚴重，對建筑物的腐蝕性大大增強。
2、關于地下水位下降
此種危害大多由人為因素引起。抽取地下水沒有節(jié)制、采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫截奪下游地下水的補給等人為操作都可引起地下水位下降。地下水位急劇下降對地質(zhì)災害及自然環(huán)境都造成很大的影響，前者主要表現(xiàn)在地裂、地面沉降、地面塌陷等，后者主要是地下水源的缺乏、水質(zhì)污染等，嚴重的地區(qū)還會出現(xiàn)沙漠化或海水倒灌現(xiàn)象。因此其嚴重影響了建筑物的穩(wěn)定安全及人類的居住環(huán)境。
3、關于地下水位升降
氣候、季節(jié)的變化，地球與月球引力的變化，河流、湖泊水位的變化，潮汐的變化等都會影響地下水位波動。此類危害對工程建設的影響也很大：
（1）地下水位波動，引起土體卸載再加載，而加載后的土體密度比原來的大，因此導致土壓密；
（2）建筑基礎工程材料的使用期限受到影響，加劇了腐蝕性；
（3）干濕交替較頻繁，誘發(fā)木樁腐爛，因此跟埋于水下的地基相比，泥炭土地基的使用年限大大減少；
（4）石膏層和鈉鹽層等含鹽地層出現(xiàn)溶解現(xiàn)象，進而導致建筑物發(fā)生位移。
三、結(jié)語
綜上所述，水利工程的地質(zhì)問題分析可以讓我們了解到在勘查過程中，應注意哪些問題，防止一些小的問題引起大的危害，而水文地質(zhì)因其常被勘查人員所忽略，在工程中引發(fā)較多的危害，因此本文重點介紹其引起的各類巖石危害，望能給相關工作人員一些思考。
參考文獻：
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術研討會,2002.
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2、主要課程：工程力學、流體力學、巖土力學、地基與基礎、工程地質(zhì)學、工程水文學、工程制圖、計算機應用、建筑材料、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、工程結(jié)構(gòu)、給水排水工程、施工技術與管理。
3、主要實踐性教學環(huán)節(jié)：包括工程制圖、認識實習、測量實習、工程地質(zhì)實習、專業(yè)實習或生產(chǎn)實習、結(jié)構(gòu)課程設計、畢業(yè)設計或畢業(yè)論文等，一般安排40周左右。
4、主要專業(yè)實驗：材料力學實驗、建筑材料實驗、結(jié)構(gòu)試驗、土質(zhì)試驗等。
Abstract： From the study of the derivation process of the coefficient k0 of unit elastic resistance， this paper puts forward the elastoplastic formula for determining the coefficient k0 of unit elastic resistance， and the determination method of correction factor α in the formula. α can be determined by the ratio of transverse wave and longitudinal wave of the rock mass. Through the calculation of construction practice， the difference between coefficient f0 of unit elastic resistance determined by the elastic-plastic theory and the sturdiness of rock mass coefficient and the experience value provided by the rules or regulations is small， they are in accordance with engineering practice.
關鍵詞： 單位彈性抗力系數(shù)；修正系數(shù)；堅固性系數(shù)；泊松比；變形模量；完整性系數(shù)；彈性模量
Key words： coefficient of unit elastic resistance；correction factor；firmness coefficient；Poisson's ratio；deformation modulus；integrity coefficient；elasticity modulus
中圖分類號：TV223.3 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）02-0124-02
1 緒言
巖體單位彈性抗力系數(shù)k0是地質(zhì)工作者提供的巖土體物理力學參數(shù)之一，目前對于單位彈性抗力系數(shù)的確定，除試驗方法外，還沒有一種較合理的確定方法。在沒有試驗數(shù)據(jù)的情況下，一般是結(jié)合具體的工程實際根據(jù)相關規(guī)范或規(guī)程提供的經(jīng)驗數(shù)據(jù)取值，而經(jīng)驗數(shù)據(jù)區(qū)間較大，該如何取值，對于地質(zhì)工作者來說很盲目，為了工程設計的安全，大多數(shù)地質(zhì)工作者采用經(jīng)驗值的下限，但取值符合工程實際嗎？值得研究、商榷。
2 各規(guī)范或規(guī)程關于單位彈性抗力系數(shù)經(jīng)驗取值比較
筆者就工程實踐過程中經(jīng)常使用的規(guī)范或規(guī)程對水工有壓引水隧洞設計時地質(zhì)工作者需要提供的巖體單位彈性抗力系數(shù)k0的發(fā)展和改進列于表1，從表中可以發(fā)現(xiàn)，對于Ⅴ類圍巖，各規(guī)范或規(guī)程所提供的k0值未有變化，Ⅳ～Ⅰ類圍巖改變較大，Ⅳ、Ⅲ類k0總體提高了，Ⅱ、Ⅰ類總體降低了，這些都是工程試驗、實踐檢驗后所做的修正或改進，隨著工程試驗、實踐數(shù)據(jù)的豐富及巖體力學的發(fā)展，還會進一步修正或改進，這就是規(guī)范或規(guī)程每隔一定時間段需要修訂，工程實踐中應該以最新規(guī)范或規(guī)程為準的原因。
3 根據(jù)彈塑性理論確定單位彈性抗力系數(shù)
據(jù)呂有年根據(jù)彈塑性模型研究[1]圓形水工有壓隧洞圍巖彈性抗力系數(shù)K的通用公式為：
式中E為巖體的彈性模量（MPa）；μm為巖體的泊松比；rb為隧洞開挖半徑（m）；R為裂隙區(qū)半徑或開挖影響半徑（m）；τs為巖體的極限抗剪強度（MPa）；Pb為洞壁所受徑向壓力（MPa）。
若不考慮塑性區(qū)時，Pbrb=Rτs，則式（1）變?yōu)椋?/p>
式（3）即為著名的錢令希公式。若裂隙區(qū)接觸邊界上的作用力等于巖石的極限抗拉強度Rt，則根據(jù)力的平衡條件，Pωrb=RtR，則式（3）可轉(zhuǎn)化為[4]：
式（5）即為喀列爾金公式，將rb=100，即為工程實踐中經(jīng)常用的單位彈性抗力系數(shù)K0的計算公式，從分析過程中可以發(fā)現(xiàn)，在相同開挖半徑，同一巖體中，式（1）～式（5）所計算的抗力系數(shù)關系為：k （1）< k （2）< k （3）（k （4））
采用式（6）計算的單位彈性抗力系數(shù)k0關鍵是修正系數(shù)α和巖體變形模量Em的確定，修正系數(shù)α、巖體變形模量Em與巖體的強度、完整程度及各向異性有關。
①修正系數(shù)α的確定。根據(jù)波動理論，對于連續(xù)、均質(zhì)各向同性介質(zhì)，巖體的縱波速Vp和橫波速Vs分別為[6]：
式中：Ed為動彈性模量；μd為動泊松比；ρ為介質(zhì)密度。
通過工程實踐檢驗，并參考相關規(guī)范、規(guī)程，當采用如下方法確定巖體的變形模量Em、巖體的泊松比μm、巖體的完整性系數(shù)kv時α=δ。
②巖體變形模量Em確定。巖體變形模量Em采用2006年，Hoek和Diederichs的修正式Hoek-Diederichs方程，如下式所示：
式中，Ei為完整巖石的彈性模量（MPa）。
根據(jù)胡卸文、鐘沛林、任志日的研究1和郭強、葛修潤、車愛蘭的研究成果，并根據(jù)大量工程實踐計算檢驗，并結(jié)合GBT 50218-2014 《工程巖體分級標準》（GBT 50218-2014）、《水電水利工程地下建筑物工程地質(zhì)勘察技術規(guī)程》（DLT5415-2009）、《中小型水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（DLT 5410-2009）、《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-2008）總結(jié)出如下公式確定巖塊的彈性模量Ei：
用式（10）、式（11）確定的巖體變形模量Em值與規(guī)范規(guī)程所給的經(jīng)驗取值相當吻合。
4 根據(jù)巖體的堅固性系數(shù)確定單位彈性抗力系數(shù)
根據(jù)工程試驗數(shù)據(jù)及工程實踐檢驗，結(jié)合《水電水利工程地下建筑物工程地質(zhì)勘察技術規(guī)程》（DLT5415-2009）表k.1各類圍巖主要物理力學參數(shù)經(jīng)驗取值，總結(jié)出了巖體的單位彈性抗力系數(shù)K0與巖體的堅固性系數(shù)f有如下經(jīng)驗關系：k0=10.75f-4.25 R=0.99838（12）
f=7f′-2.3 R=0.989949（13）
式中f′為巖體的抗剪斷摩系數(shù)，R相關性系數(shù)。
式中f為巖體的堅固性系數(shù)，α為修正系數(shù)，與巖體的強度、完整程度有關。對于修正系數(shù)α的取值，建議采用巖體的完整性系數(shù)kv進修修正，即α= kv。筆者將修正系數(shù)α采用α= kv，經(jīng)計算檢驗，其抗力系數(shù)k0與《水電水利工程地下建筑物工程地質(zhì)勘察技術規(guī)程》（DL/T5415―2009）提供的K0經(jīng)驗值基本吻合，其計算值與（13）式計算結(jié)果相比有些偏小。
5 兩種確定單位彈性抗力系數(shù)方法的比較
彈塑性理論法是借鑒有限元計算模型rb=6R，采用修正系數(shù)α=δ進行修正，利用式（6）確定k0。而堅固性系數(shù)法是采用完整巖塊的單軸飽和抗壓強度σc/10，然后采用α= kv進行修正和根據(jù)工程試驗數(shù)據(jù)及工程實踐檢驗，結(jié)合《水電水利工程地下建筑物工程地質(zhì)勘察技術規(guī)程》（DLT5415-2009）表k.1各類圍巖主要物理力學參數(shù)經(jīng)驗取值，總結(jié)出了巖體的單位彈性抗力系數(shù)K0與巖體的堅固性系數(shù)f的經(jīng)驗關系式（12）確定K0。
6 結(jié)論
①無論是彈塑性理論方法還是堅固性系數(shù)法，均需要采用修正系數(shù)α進行修正。彈塑性理論法按本文確定彈性抗力系數(shù)方法，修正正系數(shù)α=δ，δ為巖體橫波速與縱波速之比；本文提出的堅固性系數(shù)法，修正系數(shù)α主要體現(xiàn)在堅固性系數(shù)f的確定上，α=kv。②無論是彈塑性理論方法還是堅固性系數(shù)法所確定的單位彈性抗力系數(shù)f0，均與規(guī)范或規(guī)程提供的經(jīng)驗值懸殊不大，符合工程實際。
參考文獻：
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