浅谈斜坡勘察技术在水利工程中的运用

摘 要：本文主要就斜坡勘察技术在水利工程中的运用进行了探讨，分别分析了斜坡勘察的主要目的和特点、斜坡勘察技术在水利工程中的实际运用、斜坡的稳定性和斜坡的工程处理措施。

关键词：斜坡勘察技术；水利；工程；运用

水利工程跟我们的日常生活息息相关，而水利工程建设的重点内容就是地质勘察工作。在水利工程的勘察工作中，常常使用斜坡勘察技术对斜坡的基本地质情况和斜坡岩石的相关参数进行了解，勘察数据对于分析斜坡的稳定性起到了至关重要的作用，也是开展水利工程建设的重要数据参考。

1 水利工程斜坡勘察的特点

勘察斜坡勘是为了更好的掌握斜坡岩石的相关参数和地质条件，以便更好的分析斜坡的稳定性，最终提出切实可行的水利工程处理方案和建议。一般而言，斜坡的稳定性会跟斜坡的坡体结构与外部因素息息相关，一旦岩石的硬度成为了最主要的影响因素时，重力的平衡状态的改变，比方说遇到降雨与地震等恶劣环境时就会严重影响斜坡的稳定性。

斜坡的岩石类型比较单一，它的稳定性在很大程度上跟岩石主体的抗剪强度和临空坡度相关。如果是结构面发育较硬的岩石，它本身的结构面形态与抗剪强度会对整体的强度造成很大的影响。如果是结构松散的软性岩石，或者是严重风化、质量均匀的碎裂岩石，因为这二者的整体强度跟松散土壤的强度接近，而岩石在成分构成上却存在较大的差异，这样一来，岩石分割面的强度、表现形态以及斜坡的坡度都会在很大程度上对斜坡的稳定性造成影响。

因为上文提到的两个主要的原因，斜坡勘察主要就是为了通过科学的勘探手段，更好的了解斜坡坡体的地质构成情况，并且清晰的认识岩石的构成参数与其他影响外部条件的因素，最终找出影响斜坡稳定性的软弱层和优势结构面的主要原因。另外，因为受到这些因素的共同影响，应该科学深入的分析影响斜坡的稳定性的相关因素，还要深入分析降雨和地下水变化等会对斜坡稳定性造成影响的情况。

2 斜坡勘察技术在水利工程中的运用

正如上文所述的斜坡勘察目的与特点，为了对水利工程的斜坡坡体结构空间形态有一个充分的了解，并且制定出适当的斜坡勘察的方案，工作人员必须确保勘察结果能从点线面到空间上都能够满足立体研究或者分析的要求。

另外，从以前的水利工程经验中可知，地面调查和调绘是直观反映方位关系的一种重要的工作方法。在建设水利工程时，倘若地面具有较好的露头情况，就能使用地面调查和调绘方法。在这种方法下，首先要做粗略的判断，接着使用适当的勘察方法来补充，最终实现科学的勘察。

但是如果遇到地面没有较高的露头情况时，就应使用槽探或坑探的方法揭露。从以前的工作经验中可知，要获得岩土体物理力学参数，不但可以通过工程经验来决定，也可以使用反复计算、室内试验或现场原位测试等方法进行确定。

2.1 室内试验方法的运用

从实际经验可知，抗剪强度的室内试验主要包括直剪试验和三轴试验两种方法，二者有各自的优点和缺点。直剪试验在试验中方法简单容易操作，不过因为试验条件对实际的模拟程度低，试验的准确度相比后者要低一些；在应用中发现三轴试验操作上要比前者麻烦些，不过却能够较为准确地对岩土实际的受力条件进行模拟。不过不管是前者还是后者，由于都存在着“室内”这一试验的局限性，与现场原位测试相比，室内试验在实际工程勘察中其代表性试验成果通常只是作为分析和计算参考。

2.2 现场原位测试方法的运用

现阶段国内很多水利工程中常常会使用原位剪切试验的方法。如果使用这种方法，就必须满足两个条件，即试验点必须极具典型代表性，而且跟坡体的受力情况相符合。

从水利勘察的相关经验可知，不管在实际的勘察工作中使用了何种方式，都要充分结合坡体所在位置的具体情况，在勘察的方式下，获取含水量不同或者状态不同情况下的抗剪强度指标。并且在这个基础上，对水利工程实际开展时可能发生的不利情况进行预测，并且就这些不同的情况做出不同的稳定分析。从众多的统计资料和水利工程实际施工经验来看，一般大型的斜坡工程不但需要基本的工作，还要开展岩体应力测试、空隙水压力测试、动力测试和模型试验等工作。特别是在整个模型试验过程中，重力相似条件的模拟是一个相当困难的阶段和环节。

3 水利工程斜坡情况勘测方法的具体使用

3.1 工程地质测绘分析

水利工程的地质勘查方法常会用到地质测绘分析法，这种地质测绘方法是建立在地质勘测技术的前提下，分析施工地区的地质现象和地质特点状况，并用参数的形式呈现地质特点的实际情况，并归纳当前地质结构特点形成的各个要素间的联系，应该在在地质勘查设计图上标明地质特点的要素。山体斜坡勘察工作除了勘察基本地质结构的形态外，还要使用几何建模方法量化分析斜坡的基本情况，比方说斜坡斜率问题在基本地质稳定结构条件下所能承受的外部抗形变影响参数等，充分分析不良地形存在的隐患，并且通过总结斜坡不良地形的管理经验，及时做好斜坡防治对策。斜坡测绘采用基础测绘原理，可以使用放线观察测绘以及GPS测绘等方法，根据不同地质条件对斜坡情况进行分析，从而判断出斜坡工程的基本状况。

3.2 斜坡勘察与样本选取

在对山体斜坡进行勘察的过程中需要对勘察地区进行取样分析，对斜坡勘察过程中应当注意斜坡样本的垂直分布情况，在选取勘测点范围50m的距离以内，退岩土层结构以下的地质层进行开挖取样，取样分析需要在样本区域钻取3个以上的取样孔，在岩石结构比较密集的区域可以适当加大钻孔口径，对地形以下的基本结构进行岩石基础样本的选取。另一方面，在进行钻探取样的过程中，地质勘查可以使用三层岩芯管对斜坡软土层进行密集取样，并且在岩土地基稳定性允许的情况下，对软弱层结构进行连续多次取样。

3.3 岩土测试工作

在分析斜坡岩土结构后，应该对已知结构地形区开展岩土层的测试工作，岩土层测试工作主要是对斜坡地形样本的基本层面进行剪力测试，并就岩土层的抗外力基本参数进行测定。测试工作有室内试验和现场原位试验两种，室内试验也包括了直剪试验以及三轴试验，直剪试验虽然简便易行，但是受试验条件的限制较大，而三轴试验的准确度较高，在实际的试验工作中可以对两者进行综合的使用。此外，现场原位试验也可以称之为原位剪切试验，试验点必须具有一定的代表性，还要与斜坡受力情况相符。

4 斜坡结构治理措施

治理水利工程的斜坡，应该针对斜坡潜在隐患开展有效的防治，并且在测量和分析斜坡基本参数后，有效布控斜坡地点问题，以便增强斜坡结构的基础稳定性。结合传统的水利工程斜坡勘察实践经验可知，斜坡的结构不稳定性主要是因为内外平衡力的作用失衡所致，会导致斜坡在斜率方向上因为重力的作用而发生变形和垮塌。所以，斜坡结构治理应该针对斜坡的破坏程度开展有效防治，充分了解岩土参数以及地形变化特征，并且考虑斜坡结构的外力作用下，开展斜坡支护处理。

参考文献：

[1]范凯华.山区水利工程地质勘察中的斜坡勘察问题[J].江西建材.2012，（4）：201～204

[2]艾则孜江.山区水利工程地质勘察中的斜坡勘察探析[J].科技与企业.2012，（10）：145～148.

[3]张云霞.水利工程施工中的水土保持方案及工程设计[J].民营科技.2010，（11）：156～159.

[4]蔡汉辉.对于病险水库除险加固工作的一些看法[J].科技风.2010，（20）：133～136.

推荐访问:斜坡 水利工程 浅谈 勘察 技术