戴娜娜
朱濟祥,崔冠英 主編
中國水利水電出版社出版
水利工程在施工前需要勘測所在區域的工程地質狀況,確定當地工程地質狀況是否適合,這對完善水利工程項目的設計方案具有重要作用。 由于水利工程項目通常在環境較為復雜的地區建設,施工難度較大,因此開展地質勘測工作極為必要。 工程技術人員需要選取合適的勘測方法與勘測技術,全面且系統地評價工程項目的地質環境,以此強化水利工程項目的建設效果與質量。 由朱濟祥、崔冠英編寫,中國水利水電出版社于2017年8月出版的《水利工程地質(第5 版)》一書,深入研究我國工程地質學的發展,探討地質構造的相關特性以及水利工程地質勘測的相關內容,為我國水利工程項目建設以及地質環境的深入研究提供了科學指導。
《水利工程地質(第5 版)》共包括八個章節。 緒論部分簡單介紹工程地質學的相關概念以及研究現狀,展示其成就與發展歷程,并介紹工程地質學課程的特點與學習要求。 第一章介紹巖石與工程地質性質,主要分析巖漿巖、沉積巖以及變質巖的物理性質。 第二章探討地質構造的穩定性,詳細研究褶皺構造與斷層構造,主要介紹構造節理與地質圖,并對地震危險性、區域構造穩定性進行評價。 第三章分析河流地質作用,闡述地下水以及巖溶水,分析庫壩區滲漏的工程地質條件。 第四章介紹巖體,詳細描述其結構特性與力學特性,介紹巖體的天然應力以及工程分類。 第五章分析壩基巖體的穩定性,主要介紹其壓縮變形、承載力以及抗滑穩定的計算。 第六章分析邊坡巖體的穩定性,探究影響其穩定性的主要因素,并介紹評價方法以及防治措施。 第七章分析地下洞室的圍巖穩定性。 第八章詳細闡述水利工程的地質勘測工作。
水利工程的地質勘測主要是考察地質環境,針對巖體的物理性質、力學特性以及地質構造進行勘測,測驗周圍水土環境的水質狀況、地下水位等信息,基于對地質環境的詳細了解,制定科學合理的工程設計方案,避免出現滑坡、滲漏以及水庫堤壩垮塌等事故,導致水利工程的社會價值與經濟效益遭受損失。 為此,我國工程人員針對水利工程地質勘測開展研究,利用新型信息技術提高其勘測水平,促進水利工程項目的安全運行。 水利工程中常用的地質勘測技術包括以下三種。
第一,利用遙感技術勘測水利工程地質。 遙感技術是指利用傳感儀器發射電磁波,通過其輻射以及反射的相關信息繪制成像,主要應用于地質、氣象、考古以及航天、軍事領域,是極為實用的勘測技術。 在水利工程施工前,工程技術人員可利用傳感器發射紅外線或微波,這些電磁波在遇到巖體或地下水后,會發生反射,技術人員根據反射信息以及計算機信息技術對其具體特性進行判定,從而得到水利工程項目地質環境、地質構造以及水分含量等信息,幫助技術人員制定更加合理的工程設計與施工方案。 隨著我國科技水平的提高,遙感技術水平得到顯著提升,一方面可以更大范圍、更加快速地測定周邊環境或勘測目標,其準確率越來越高;另一方面,該技術還可與熱成像、數字掃描處理等技術相結合,使得勘測結果更加直觀、形象,從而促進勘測技術發展,為我國科技發展做出重要貢獻。
第二,利用3S 技術勘測水利工程地質環境。 相比遙感技術,3S 技術的功能更加全面,其勘測效果更加良好。3S 技術是RS、GIS 與GPS 三者的統稱,是指將遙感技術、全球定位系統以及地理信息系統相結合,并利用計算機信息技術對空間環境進行信息收集、處理、分析以及表達的新型技術,這一技術的應用范圍極為廣泛,其在水利工程地質勘測中的應用更是非常關鍵,能夠更加徹底、全面地了解工程項目地質環境,實現水利工程地質信息管理的智能化與集成化,進一步促進我國水利事業發展。
第三,鉆探技術在水利工程地質勘測中的應用。 這一技術是水利工程施工前最為常用的勘測技術手段,主要是勘測工程所在地的地質構造,了解巖層的物理性質與力學特性,繪制詳細的地質圖,從而為水利工程的具體施工提供參考。 在水利工程施工前,工程技術人員利用鉆探工具對地層進行探測,這一方法既能勘測地質構造,也能了解項目所在地的水文環境,得到地下水的水位信息、水質環境信息以及水體其他參數,從而幫助工程技術人員確定水利工程后續的水量調配與控制,實現水利工程的運行效果與經濟價值最大化。
除此之外,工程技術人員也會采用電磁勘探、地震勘探等新方法進行地質勘測,正如《水利工程地質(第5版)》一書中所述,進行地質勘測既可以了解工程項目的地質構造,分析其地震危險性與構造穩定性,也可以探究基礎巖體以及工程應力,使水利工程更加安全穩定,其建成運行后的惠民價值也能得到保證。可見,地質勘測技術對我國水利事業發展具有重要作用。