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水利水電工程地質測繪規范范文1
論文關鍵詞:信息處理 技術集成 工程勘察 工程地質
論文摘要:工程(地質)勘察信息化是一項復雜的系統工程，其中既涉及各種信息處理技術及其集成化應用，也涉及方法論和其它問題。因此，提出工程地質勘察信息化的要求，不但是地質信息科學發展的必然趨勢，也是促進地質信息科學的理論框架、方法論體系和技術體系形成主要動力。
0引言
當前，伴隨著一般信息科學、地球信息科學、地球空間信息科學和地理信息科學的興起，地質信息科學已經逐漸形成雛形。這是一門嶄新的邊緣學科，是關于地質信息本質特征及其運動規律和應用方法的一個綜合性學科領域。它的形成與地質學和地質工程各個分支學科的發展和促進密不可分。歷史分析的結果表明，計算機技術的引進、改造、融合、集成和應用過程，實際上就是工程(地質)勘察信息化的過程。
1水利水電工程地質信息處理
1.1 信息處理技術地質測繪、鉆探、山地工程等所獲取的數據是水利水電工程地質信息處理的數據源，是水利水電工程地質信息處理流程的起點，這些數據包括搜集到的早期勘察數據和現階段地質勘察獲取的狀態數據，不但具有多來源、大數量、多種類、多層次、多維和多應用主題等特點，同時又具有可采集性、可存儲性、可管理性、可復制性、可共享性等可信息化的特征。這個過程可以劃分為勘察數據獲取、勘察數據整理與管理、勘察圖件制作、地質體空間分析、勘察成果編制、管理與查詢等環節。每個環節都可以對應一種或數種信息技術，如數據的采集與管理可以用數據庫技術來實現，勘察圖件的制作可以用計算機輔助設計技術或GIS技術來實現，地質體空間分析可以用三維建模與空間分析技術來實現，勘察成果的編制可以通過數據庫中資料的組合來生成，成果的查詢檢索可以通過數據庫和網絡技術來實現。[1]
1.2 信息處理方法數據采集是整個處理過程的起點，也是水利水電工程勘察的主要工作之一。所采集的數據包括可以搜集到的前期資料和工程勘察獲取的數據，這些數據都可以通過直接錄入、導入與二維平面圖或三維模型綁定輸入等四種方式來進行處理。[2]報告、匯報、歸檔部分是指利用數據庫、二維輔助制圖和三維模型與空間分析成果來編制工程勘察報告等勘察成果，并對所取得的成果數據進行審查匯報，最后把成果進行數據庫管理和歸檔。以上這些工作全部處在標準化體系的制約之下，這些標準包括工程勘察規范、數據編碼標準、圖層設置標準等等，同時這一過程被網絡技術進行全面的改造，從而組成水利水電工程地質信息處理的完整流程。
1.3 信息處理流程①數據采集階段。在確定了工作目標后，首先搜集工作區域的各種已有資料，在對搜集到的資料進行分析后，在可能的工作區域內進行野外考察，進一步確定工作區域。在基本確定的工作區域內進行野外測量和工程地質測繪工作。在測繪的基礎上進行鉆探、物探、地質試驗和可能的山地工程等工作。這個階段主要是獲取工作區域內地表、地下的各種地質資料。②室內整理階段。室內整理階段是對獲取到的地質資料進行校對、分析和分類的工作，使獲取到的數據條理分明，便于后期工作的使用。 這一階段可以滯后于數據采集階段，也可以與數據采集階段同時進行。③分析處理階段。分析處理階段主要是利用整理后的數據進行各種地質圖件的編制，對野外勘探的數據進行統計、分析、計算等，為下一步勘察報告的編制提供各種資料。④編制報告階段。工程勘察的最終成果是勘察報告，這一過程主要依賴地質技術人員對地下地質空間的感悟與工作經驗，充分利用獲取的數據和前期對數據的整理與分析處理成果來編制工程勘察報告。⑤成果審查與匯報階段。這一過程是對整個勘察工作的檢查和驗收，如果分析不夠充分，要返回到分析處理階段進行更充分的分析處理，如果分析結果缺乏足夠的數據，要返回到數據采階段，進行補充勘探工作，直到審查通過。⑥資料歸檔階段。這一階段主要是把原始勘探資料和勘探成果資料進行分類歸檔工作。這部分資料同時也是其它工作的資料依據。從信息處理角度也可以把這個過程劃分為數據采集、數據管理和數據應用三部分，其中數據管理包括對所采集數據進行管理和對數據應用的結果進行管理，數據應用包括數據統計分析、空間模擬與分析、地質圖編制和報告編制等。
2實現地質信息技術的集成化
為了最大限度地發揮各種信息技術的作用，需要實現信息集成化。其原則和出發點是:使各部分信息有機地組成一個整體，每個元素都要服從整體，追求整體最優，而不是每個元素最優;各個信息處理環節相互銜接，數據在其間流轉順暢，能夠充分共享。系統有了這樣的的整體性，即使在系統中每個元素并不十分完善，通過綜合與協調，仍然能使整體系統達到較完美的程度。從工程勘察信息系統實現的邏輯結構看，系統集成的內容包括:技術集成、網絡集成、數據集成和應用集成。分布式的工程勘察點源信息系統的建立，就是上述四方面集成的結果。
3結語
工程(地質)勘察信息化是一項復雜的系統工程，其中既涉及各種信息技術及其集成化應用，也涉及方法論和其它問題，要求深化對地質信息機理基礎理論的研究。因此，工程地質勘察的信息化需求，也是地質信息科學發展的動力，促進地質信息科學的理論框架、方法論體系和技術體系形成。工程(地質)勘察的計算機應用的理論、方法和技術作為地質信息科學的重要組成部分，在自身發展的過程中也不斷地借鑒和引進其它地質與礦產勘查領域的成果，并且逐漸融入地質信息科學的總體發展軌道，伴隨著地質信息科學的發展而發展。
參考文獻
水利水電工程地質測繪規范范文2
關鍵詞：動力觸探；試驗；問題
一、動力觸探貫入機理
所謂動力觸探貫入機理，就是土體在沖擊荷載的作用下，按照孔穴擴張理論，在不排水條件下，假設觸探頭貫入，土體作為彈塑性介質，在臨界深度內，貫入觸探頭時，土體的破壞以整體剪切為主；貫入觸探頭后，由于周圍應力的不斷增大，土中不再出現整體剪切破壞，剪切破壞或孔穴擴張的破壞只在錐頭附近出現，在黏性土中，由于超孔隙水壓消散比較慢，隨著深度的不斷增加，超孔隙水壓也在逐漸增加。
在工作過程中，在導桿摩擦、錘擊偏心等因素的影響和制約下，與理論計算值相比，自由落錘能量比較小。因探桿本身長度、質量、彈性變形及探桿周圍土體摩阻力的影響，傳到探頭的能量也被消耗一部分，所以，根據荷蘭的動貫入阻力公式計算土對探頭貫入的阻力：
式中：Rd、M、m、H、A、e、D、N63.5、g 分別代表動貫入阻力（kPa）、落錘質量（kg）、圓錐探頭及桿件系統的質量（kg）、落距（m）、圓錐探頭截面積（cm2）、貫入度（mm），e=D/N63.5、規定貫入深度、規定貫入深度的擊數、重力加速度， g=9.8m/s2。
二、動力觸探設備及應用范圍
在使用動力觸探種類方面國外比較多，根據錘擊能量，國內將動力觸探分為輕型（N10）、中型（N28）、重型（N63.5）、超重型（N120）等4 種。觸探頭、觸探桿、穿心錘3 部分共同組成我國動力觸探設備，根據重錘質量、落距所組成的動力能量之間的差異，可以將動力觸探分為輕―特重型。在測試過程中，為了充分發揮一機多能的作用，80 年代以后，63.5kg 類型的錘重得到廣泛使用。
三、動力觸探試驗的工程應用
某水利工程在初步設計階段進行地質勘察工作，勘察以結果滿足水利工程初步設計階段精度為目標。勘察工作主要采用資料收集、整理，工程地址測繪、沿堤線及建筑物工程地質鉆探，現場原位試驗和室內土工試驗等綜合勘察手段。原位試驗選用的設備為重型（N63.5）動力觸探設備。執行的國家有關規范、規程包括《堤防工程地質勘察規程》（SL188-2005）、《中小型水利水電工程地質勘察規范》（SL55-2005）、《水利水電工程地質測繪規程》（SL299-2005）、《土工試驗規程》（SL237-2000）、《巖土工程地質勘察規范》（GB50021-2001）、《水利水電工程天然建筑材料勘察規程》（SL251-2000）、《工程地質手冊》等。
3.1臨界深度her在貫入設備的初始階段，隨著貫入深度h的增加，動探擊數N63.5逐漸增大，導致地面出現隆起、開裂現象，當貫入達到一定深度后，N63.5值趨于穩定，地表不再繼續變形，在N63.5-h曲線上出現明顯的變化點，該深度值就是動力探觸臨界深度（her）。
在地面以下，臨界深度范圍之內，在貫入探頭的過程中，土體以剪切變形為主，土的側向約束力隨著貫入深度的增加逐漸增大，壓縮變形逐漸取代剪切變形。當貫入深度超過臨界深度后，土體的壓縮性或者密實度將影響和制約動力觸探擊數。在“動力初探試驗技術的研究與應用”一文中，趙昭熔，曹化平指出：①在同一均勻土層中，隨著探頭直徑增大，臨界深度不斷加深；②當探頭直徑相同，隨著N63.5增大，臨界深度逐漸加深；
在一般地層（N63.5在2-50擊/cm）中，對于重型動力觸探來說，臨界深度通常為0.5-1.0m，相當于探頭直徑的7-14倍。
3.2判斷土的密實度密實程度作為最主要的指標，可以對非粘性土地基強度進行評定。對于非粘性土的密實程度來說，如何進行判定。目前，通過相對密度對砂土進行評定，通過目測觀察的方式對碎石類土進行評定。對于同一級配的非粘性土來說，如果密度越大，那么對應的土層越密實。對于地基土密實程度通過采用密度可以進行間接的判定。通過對50組資料進行綜合統計，統計結果顯示，對于砂土來說，N63.5隨著密實程度的增大逐漸增大，相應的地基強度呈線性增長的關系。在低密實度時，卵石土也呈線性關系，擊數N63.5隨著密實程度的增加其增大值明顯增大，與地基強度的增長率相比，其增長率明顯偏大。在較密實狀態下，擊數N63.5與地基強度呈非線性關系。動力探觸的試驗成果包括標貫擊數和修正標貫擊數，確定砂土的液化性時，采用未修正的斯嶧魘，而確定承載力時，采用了修正后的擊數。這樣試驗主要是因為主要因為用標準貫入擊數查地基承載力的經驗關系統計時所用的標準貫入擊數是經過修正的；而液化判別公式中已經包含了深度的影響，只采用未修正的標貫擊數即可。粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50%的土稱為碎石土，粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%，粒徑大于0.075mm的顆粒質量超過總質量50%的稱為砂土。碎石土和砂土密實度分類標準見表1。
3.3 其他應用
3.3.1 液化判定：砂土層的密度通過原位標準貫入試驗的擊數可很好地反映，然后結合砂土層和地下水位的埋藏深度，進行局部的調整和修正，砂土液化的可能性通過查表即可判定。根據GB50011-2001《建筑抗震設計規范》的相關規定，需要進行液化判別時，通過采用標準貫入試驗進行相應的判別。但是，在對飽和砂土層作標貫試驗時，由于某些工程項目將快速提升孔內鉆具換成標準貫入器作標試驗，進而在一定程度上造成孔內水位接近孔底，與地下水位之差大則孔底發生涌砂，特別是埋深較大且又是純凈的中細涌砂最嚴重，進一步造成誤判。
3.3.2 土層劃分：靜力觸探試驗的主要作用之一就是精確分層、確定土體的類型，為工程建設提供設計依據與參數。依據鉆進和取土情況以及錘擊數差異變化，并按照沉積規律綜合判定。我們認為并非是單一的厚層砂和礫卵石簡單結構，而是由多個沉積韻律組成的不均勻復雜土層結構，并依此作為土層劃分的依據。
四、結束語
動力觸探試驗野外現場作業簡單、方便，測試需時短，可以縮短勘察工期，進行土體巖性劃分及確定土體力學參數效果良好。比較客觀地測試土層的工程特性，為工程地質地基評價和設計基礎型式的選取提供合理、科學的依據。
參考文獻：
[1]趙昭熔，曹化平.動力觸探試驗技術的研究與應用[J].鐵道工程學報，2005，（S1）：431-439.
水利水電工程地質測繪規范范文3
關鍵字：水利堤防；地質勘察；問題；對策
Abstract: China has a long history of water conservancy dyke projects, and has hundreds, even thousands of years history, built a lot of water conservancy levee, accumulated a wealth of experience. But along with the development of our society and the change of geology, engineering geology exploration in the dyke, there have been some problems, this paper of the geological survey for the development history and these problems are discussed and puts forward the corresponding solutions.
Keyword: water conservancy levee; Geology survey; Problem; countermeasures
中圖分類號：TV文獻標識碼：A 文章編號：
一、水利堤防工程中地質勘察的發展歷程
我國的水利堤防工程歷史悠久，到目前為止，已建水利堤防工程20多萬公里，在98年特大洪災后仍有許多水利堤防工程在規劃與建設中。但在過去，大量的水利堤防工程都沒有進行過相關的地質勘查，更不用說堤防工程地質資料的系統化、規范化。正因如此，大量的水利堤防工程在98年的特大洪災期間不能及時提供足夠的相關資料，以至于不能對出險地段進行正確的搶險分析。為了確保當地人民的安全，當時只能按最壞的設想進行搶險，這無疑給我國的經濟帶來了巨大的損失。98年特大洪災的被動局面是大自然給人類的教訓，是祖先留下的難題，需要我們銘記于心。
建國以后，我國經濟高速發展，工程建設大規模興起，出現了工程地質專業，此專業并成為了我國工程建設中不可或缺的基礎性專業。在規章制度方面，有關堤防工程的地質勘察法規準則日益完善，相關規程規范也相繼出臺。1997年2月水利部頒布了我國地質勘察史上的第一部具有法規性的行業標準——《堤防工程地質勘察規程》，隨后針對在實際操作過程中的具體問題又制定了《水利水電勘察規范》、《堤防工程地質勘察規程以及鉆探》、《土工試驗》等等一系列的規章制度，促進了我國水利堤防地質勘察的進一步發展。
二、目前水利堤防工程中地質勘察存在的問題
我國的水利堤防工程雖然有著豐富的經驗，但我國的社會在不斷發展，地質情況在不斷改變，因此，在水利堤防工程地質勘察上仍會存在一些問題，具體如下：
（一）沒對水利堤防工程中地質勘察引起重視
目前，我國相關人員沒有對水利堤防工程的地質勘察引起重視，認為水利堤防工程的工作十分簡單，輕視了地質勘察在工程建設上的重要性，這給我國堤防工程質量安全埋下了隱患。水利堤防工程的路線一般較長，地質條件相對變化較大，對此，相關人員首先應該在思想上引起高度重視。
（二）部分工程未按地質勘察規章進行操作
隨著我國水利地質工程建筑的發展，該行業的勘察規程不斷完善，目前，出現了不少的勘察規程與規范，主要有《水利水電工程地質勘察規范》、《水利水電勘察規范》、《堤防工程地質勘察規程以及鉆探》、《土工試驗》、中、小型《天然建筑材料調查》、《內部整理規程》等等，但在實際操作中卻很少有人將其徹底落實，具體表現在：
1、勘探布置方面
勘探布置是地質勘察的基礎也是重點，在《堤防工程地質勘察規程》中明確提出“勘探布置前需進行堤防區的工程地質測繪或現場踏勘，以了解堤防區所處地貌單元（階地、殘丘、古河床、漫灘、深潭、外灘寬度、岸坡形態等）；了解堤防區的地層巖性、相對含水層和隔水層的分布、特征、埋藏條件、厚度、形狀；了解已有堤防的堤身、堤基、穿堤建筑物的狀況和堤岸險情得到位置、規模、類型、處理措施和效果”等等，但目前我國省內中小型地質勘察中鉆孔布置絕大多數是由水利局的設計人員完成的。一般情況下，他們不會事先對勘察地進行全面的了解與分析，而是根據地形圖直接布孔，這樣，所作出的勘探布置往往會出現一些偏差，給后期水利工程的順利進行帶來了困難。
2、勘探深度方面
根據我國《堤防工程地質勘察規程》得知，在勘探深度上應結合不同的地貌單元的實際情況具體問題具體分析，但考慮到許多中小型堤防大多位于殘丘區或丘陵地帶，堤基的透水層比較淺，堤高也比較低，洪水相對持續時間比較短，因此，出現由堤基問題而引起的潰堤情況比較少。所以，在對這一類中小型堤防勘探深度的問題上，只需按照規程要求操作即可一次性達到標準。但在實際操作中，往往會出現不少堤防勘探深度過深的現象，造成不必要的浪費。
3、取樣與試驗方面
《堤防工程地質勘察規程》中對土質的取樣有著嚴格的規定，但目前，許多中小堤防勘探的勘察單位經常把勘察工作承包給無資質的私人，讓其完成堤防工程的地質勘察。由于其非專業性導致了在對土質的取樣過程中發生了一系列的不規范行為，使土樣在一定程度上出現失真的現象。在試驗方面，由于私人承包隊基本上缺乏相關設備和高素質的操作人員，而使現場試驗無法正常進行，出現了鉆孔多且鉆進深的現象。這些做法都讓前期勘察花費了大量的費用卻還沒有達到完全了解堤防工程具體地質條件的目的。
4、勘察報告方面
勘察報告是相關堤防設計中十分重要的基礎文件，報告中抗剪強度、滲透參數等一系列的地質參數的正確性、合理性關系到堤防工程的投資收益和質量安全。但在許多中小堤防的勘察報告中，往往存在不合理、不正確的參數建議值或者缺乏對應的肯定結論等等，這嚴重影響了堤防工程的經濟收益和質量安全。
（三）忽略對天然建筑材料進行勘探
實踐證明，天然建筑材料的好壞在一定程度上決定了堤身質量的高低，部分工程在筑堤時為了節約時間和成本，在堤基周圍倉促就近挖取建筑材料，表面上看，節約了成本但實際上卻埋下了安全隱患，導致散浸甚至滑坡的現象頻繁出現，給我國的經濟帶來了嚴重的損失。
三、相關對策
（一）、加強對地質勘察重要性的宣傳，提高勘察人員的素質
只有相關人員在思想上對水利堤防工程的地質勘察工作引起重視，才可能真正意義上提高我國水利堤防工程的質量，推進我國水利堤防工程的進步。加強對地質勘察重要性的宣傳勢在必行，首先，政府有關部門應對勘察工作引起重視，解決并加大勘察的經費。其次，應當定期對勘察工作進行監督、檢查，對勘察重要性進行宣傳。再者，加強對勘察隊伍綜合素質的培訓，提高其責任心和積極性，堅決杜絕無資質人員的進入，保證勘察隊伍的優質性。
（二）、完善監督、管理制度，落實地質勘察規章
地質勘察規程是對勘察工作內容、方法以及程序的歸納與總結，是勘測人員控制質量的標準，是相關行業主管進行工程審核的依據，是保證水利堤防工程順利進行的基礎。因此，堅持完善監督、管理制度，使地質勘察規程得以徹底落實。
（三）對天然建筑材料的勘探工作引起重視
1、在天然建筑材料的選定上應與有關部門商榷，并且不能在堤基的保護范圍內進行挖取，以確保堤基的防滲和堤身的穩定。
2、對儲存量較大、有用層分布較穩定、地質條件較簡單的天然建筑材料場，其勘察的精度可按照初查精度來進行；若相反，則按照詳查精度來控制。
3、天然建筑材料場可通過一次勘察就能達到詳查或初查要求的，最好在可行性分析研究階段完成；反之，在可行性分析研究階段至少完成天然建筑材料場分布圖的繪制和控制指標的確定，在初設階段再進一步詳細勘察以及取樣試驗，最后完成用于具體工程部位的天然建筑材料分布的確定。
參考文獻：
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[3]韋港.小型病險水庫除險加固工程地質勘察的若干問題[J].中國水能及電氣化.2009(4).
