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        水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)方法與技術(shù)應(yīng)用

        2022-11-10 18:08:06祁玉峰
        科技視界 2022年20期
        關(guān)鍵詞:遙感技術(shù)工程施工

        祁玉峰

        (甘肅省張掖市甘蘭水利水電建筑設(shè)計(jì)院,甘肅 張掖 734000)

        0 引言

        社會(huì)生產(chǎn)生活建設(shè)過(guò)程中,電力能源是其中十分重要的能源,在科技革命中產(chǎn)生電力能源,以及社會(huì)各個(gè)行業(yè)發(fā)展中凸顯著十分重要的作用。伴隨經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)全球化發(fā)展,我國(guó)抓住重要機(jī)遇,積極發(fā)展社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),在長(zhǎng)時(shí)間發(fā)展后,社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)成就突出,在不同領(lǐng)域中均實(shí)現(xiàn)迅猛發(fā)展。水利水電工程建設(shè)過(guò)程中,占據(jù)電力能源傳輸整體項(xiàng)目中的重要部分,基于上述社會(huì)背景,以往水利水電工程勘測(cè)技術(shù)難以滿(mǎn)足現(xiàn)階段工程項(xiàng)目需求,在新型化技術(shù)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)以及應(yīng)用過(guò)程中具有必要性。將水利水電工程勘測(cè)技術(shù)作為重要研究對(duì)象,分析目前較為常見(jiàn)的先進(jìn)化勘測(cè)技術(shù),為水利水電工程順利開(kāi)展提供重要指導(dǎo)。

        1 水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)作用

        水利水電工程中,地質(zhì)勘測(cè)發(fā)揮著重要作用。一方面,地質(zhì)勘測(cè)可以提高工程規(guī)劃建設(shè)科學(xué)合理性。水利水電工程設(shè)計(jì)建設(shè)規(guī)劃與工程質(zhì)量決策有關(guān),尤其需要注重方案是否可行,需要重點(diǎn)考慮工程投資、整體規(guī)劃、施工管理等方面,保證建設(shè)規(guī)劃科學(xué)規(guī)范。對(duì)于水利水電工程而言,地址標(biāo)準(zhǔn)會(huì)影響工程基建質(zhì)量,若是地址不穩(wěn)定,不僅會(huì)導(dǎo)致施工難度增加,也會(huì)導(dǎo)致安全施工受到影響。因此,為提高工程質(zhì)量,需要保障地質(zhì)構(gòu)造,制定可行性的建設(shè)規(guī)劃。另一方面,地質(zhì)勘測(cè)可以提高工程安全性,水利水電工程涉及內(nèi)容較多,工程施工時(shí)間長(zhǎng)、難度大,基建施工涉及階段也比較多,需要保證各階段施工質(zhì)量才能夠保證工程整體質(zhì)量。因此,相關(guān)人員需要貫徹落實(shí)好各階段施工質(zhì)量,并對(duì)施工工地進(jìn)行定期檢查,將地質(zhì)勘測(cè)作用發(fā)揮出來(lái),指導(dǎo)工程施工,保證施工安全性。

        2 工程鉆探以及山地勘探情況

        目前,工程勘察過(guò)程中,鉆探是其中較為重要的措施,山地勘探階段,其內(nèi)容主要包括山硐勘探以及豎井勘探等。勘察工作進(jìn)行階段,相比之下平硐的實(shí)際鉆探量可占據(jù)豎井勘探量的十分之一。近些年,勘探工作實(shí)現(xiàn)不斷發(fā)展,過(guò)程中會(huì)增加平硐以及豎井的勘探量,占比數(shù)值逐漸接近五分之一。

        2.1 金剛石鉆進(jìn)技術(shù)

        我國(guó)勘探工作的實(shí)際起步時(shí)間相比于其他國(guó)家來(lái)說(shuō)較晚,初步發(fā)展時(shí)間是在20世紀(jì)70年代,直至20世紀(jì)80年代才實(shí)現(xiàn)逐漸推廣。過(guò)程中借助這一技術(shù)可有效轉(zhuǎn)變鋼粒鉆進(jìn)以及硬質(zhì)合金鉆進(jìn)落后局面,鉆探效率得以有效提升。金剛石鉆進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)不斷發(fā)展進(jìn)步,這一過(guò)程中也逐漸帶動(dòng)相應(yīng)設(shè)備以及儀器的發(fā)展與進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)勘探事業(yè)的良好有效發(fā)展。

        2.2 金剛石繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)

        與其他技術(shù)相比,此種技術(shù)屬于比較先進(jìn)的技術(shù)之一,技術(shù)凸顯的原理內(nèi)容是在勘測(cè)過(guò)程中不提鉆的情況下獲取巖芯。早在20世紀(jì)80年代,此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在深孔中,但在實(shí)際淺孔中的應(yīng)用也凸顯著一定的優(yōu)勢(shì)。

        2.3 砂卵石層鉆進(jìn)技術(shù)內(nèi)容分析

        水利水電工程鉆探過(guò)程中,其中難度較高的技術(shù)之一是砂卵石鉆進(jìn)技術(shù),伴隨社會(huì)不斷進(jìn)步,我國(guó)對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的認(rèn)識(shí)逐漸深化,解決該技術(shù)難題過(guò)程中,深入化研究了砂卵石鉆進(jìn)以及取樣技術(shù),難題得到有效解決。這一過(guò)程中,研制成功的技術(shù)內(nèi)容有SM植物膠以及MY-1A植物膠,深入化研究砂卵石層鉆進(jìn)階段提供十分重要的支持作用。

        2.4 軟弱夾層鉆進(jìn)技術(shù)

        通常情況下,金剛石鉆進(jìn)技術(shù)難以有效處理軟弱夾層問(wèn)題,成功率數(shù)值僅僅在50%左右,因此難以滿(mǎn)足生產(chǎn)需求,產(chǎn)生較大的成本壓力。出于解決這一問(wèn)題的目的,需采取一定措施。將原有技術(shù)作為基礎(chǔ),利用其他新型化技術(shù),例如,懸掛裝置或者是扶正裝置等。此項(xiàng)技術(shù)在長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用過(guò)程中效果反映較好,因此凸顯了較強(qiáng)的實(shí)用性,現(xiàn)階段這一技術(shù)已經(jīng)被納入行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中。

        3 遙感技術(shù)內(nèi)容分析

        3.1 深入化研究區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性

        遙感技術(shù)凸顯的主要特點(diǎn)是遼闊的視野,因此使用過(guò)程中可形成宏觀性線形結(jié)構(gòu)化指征,以此研究人員可更有效掌握地質(zhì)情況以及水文情況等。施工資料部分可提供給區(qū)域構(gòu)造框架以及斷裂體系重要作用。在目前社會(huì)生產(chǎn)生活中遙感技術(shù)可妥善解決相關(guān)問(wèn)題。

        3.2 地質(zhì)測(cè)繪填圖技術(shù)

        使用遙感技術(shù)過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)野外以及成圖現(xiàn)場(chǎng)的核對(duì),因此將現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)作為基礎(chǔ),借助先進(jìn)化的遙感技術(shù),發(fā)揮重要作用,以此推動(dòng)勘測(cè)工作順利開(kāi)展。測(cè)繪中小比例尺地質(zhì)圖過(guò)程中,可借助遙感成圖模式,遙感技術(shù)應(yīng)用可提高準(zhǔn)確性,因此在地質(zhì)測(cè)繪填圖中發(fā)揮著十分重要的作用。

        工程建設(shè)在前些年發(fā)展過(guò)程中遙感技術(shù)僅僅應(yīng)用在工程選址以及選線前期階段,后期勘測(cè)工作技術(shù)應(yīng)用較少,不夠重視,施工過(guò)程中應(yīng)用遙感技術(shù)也比較少。施工過(guò)程中,遙感技術(shù)應(yīng)用較少的原因有以下幾點(diǎn),我國(guó)地質(zhì)條件具有復(fù)雜性,多數(shù)工程施工展示出的地質(zhì)情況相比于設(shè)計(jì)資料來(lái)說(shuō),差別較大?;诖?,相關(guān)技術(shù)人員重視在施工過(guò)程中使用這一技術(shù),時(shí)間追溯到1991年南昆鐵路施工過(guò)程中使用過(guò)這一技術(shù),為施工提供重要地質(zhì)資料數(shù)據(jù)。結(jié)局證明,遙感技術(shù)可實(shí)現(xiàn)在施工過(guò)程中的有效應(yīng)用。工程地質(zhì)遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)重要突破,其意義并不僅僅局限于施工階段,其可證實(shí)工程施工階段可借助這一技術(shù)重點(diǎn)發(fā)揮作用,因此打破施工階段使用這一技術(shù)是無(wú)意義的認(rèn)識(shí),對(duì)工程地質(zhì)遙感技術(shù)應(yīng)用范圍擴(kuò)大具有重要作用。

        4 工程物探

        4.1 鉆孔彩色電視系統(tǒng)技術(shù)

        這一系統(tǒng)研究過(guò)程中,時(shí)間追溯到20世紀(jì)70年代中期階段,直至20世紀(jì)70年代末期逐漸發(fā)展成熟,葛洲壩建設(shè)過(guò)程中,技術(shù)應(yīng)用發(fā)揮著十分重要的作用。技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)凸顯更加強(qiáng)大的電路集成度,系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行效果凸顯順暢性。相比于舊式探頭,這一技術(shù)應(yīng)用具有更高的彩色圖像識(shí)別度,因此該技術(shù)使用效果更好,在應(yīng)用過(guò)程中可有效承擔(dān)鉆孔產(chǎn)生的沖擊力,體積上進(jìn)行重要?jiǎng)?chuàng)新,相比于傳統(tǒng)模式,重量更輕,產(chǎn)生的能耗也較小。

        4.2 地球物理層析成像技術(shù)

        此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用是借助被鉆出的平硐或者是鉆孔,借助透射波發(fā)射或者是接受,以此開(kāi)展處理以及采集工作,通過(guò)此種方式可詳細(xì)掌握巖體具體波速值,以此對(duì)巖體進(jìn)行有效判斷以及評(píng)價(jià)?,F(xiàn)階段未出現(xiàn)新型化技術(shù)情況下,這一技術(shù)應(yīng)用優(yōu)越性較強(qiáng),在勘察空洞完整性過(guò)程中凸顯獨(dú)特作用。此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用效果突出情況下,可有效節(jié)約工作量,同時(shí)深入化了解空洞的物理學(xué)力學(xué)性知識(shí),掌握整體勘測(cè)效果。在工程建設(shè)過(guò)程中,逐漸提高此項(xiàng)技術(shù)重視程度,以此開(kāi)展技術(shù)攻關(guān),實(shí)踐效果較好。

        4.3 淺層地震反射法技術(shù)

        此種技術(shù)內(nèi)容出現(xiàn)并且實(shí)現(xiàn)發(fā)展的主要時(shí)間段是在20世紀(jì)70年代末直至80年代初,其屬于新型化的地震勘測(cè)技術(shù),實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用。最初研究是通過(guò)加拿大人完成的,初期階段技術(shù)利用形式主要是增強(qiáng)信號(hào),借助窗口技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。后期階段逐漸引入我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)中,經(jīng)過(guò)多個(gè)階段的技術(shù)攻關(guān)后,獲取突出成果。針對(duì)P波或者是SH波反射上存在較大發(fā)展。基于此種基礎(chǔ),其反映出淺層反射震源以及最佳窗口,經(jīng)過(guò)相關(guān)試驗(yàn)后,獲得重要突破。在橫波反射震源方面,設(shè)置釘耙震源墊板,以此方式激發(fā)橫波能量,在選擇參數(shù)以及系統(tǒng)觀測(cè)等過(guò)程中突破較大,豐富經(jīng)驗(yàn),采集以及處理數(shù)據(jù)過(guò)程中獲得重要成果。相關(guān)工作人員在應(yīng)用ES數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),制作與差異性情況相適應(yīng)的反射數(shù)據(jù)處理軟件。這一過(guò)程中采集系統(tǒng)以及軟件處理系統(tǒng)可有效整合數(shù)據(jù),以此激發(fā)工作效率。

        4.4 高密度電法勘測(cè)技術(shù)

        分析根本性原因,這一技術(shù)屬于電阻率法勘測(cè)范疇內(nèi),出于獲取理想化勘測(cè)效果目的,這一技術(shù)可借助數(shù)據(jù)采集措施,在野外環(huán)境中開(kāi)展測(cè)量工作,將其放置于檢測(cè)位置上,借助針對(duì)性的電極轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)以及電測(cè)儀設(shè)備,自動(dòng)化采集數(shù)據(jù)。借助測(cè)量結(jié)果數(shù)據(jù),剖面圖可有效顯示。伴隨電子信息技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步,將其應(yīng)用在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)工作中,此舉可有效提升工作效率,大幅度提升電力信息采集數(shù)量,推動(dòng)其由之前的一維勘探朝著二維勘探進(jìn)行跨越。

        5 地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用措施

        這一技術(shù)主要應(yīng)用在水利水電工程地質(zhì)勘探過(guò)程中,內(nèi)容主要涉及圖像處理、空間數(shù)據(jù)處理等,基于此種技術(shù)背景,地質(zhì)勘測(cè)工作在數(shù)據(jù)分析工作以及制圖過(guò)程中工作效率獲得顯著提升,通過(guò)此種方式有效提升水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)效果?,F(xiàn)階段,使用比較廣泛的技術(shù)系統(tǒng)是GIS系統(tǒng),其能夠凸顯較強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)性,屬于地理信息系統(tǒng)軟件中的一種。

        6 全球定位技術(shù)應(yīng)用措施

        此種技術(shù)也稱(chēng)作GPS技術(shù),這一技術(shù)應(yīng)用在地質(zhì)勘測(cè)工作中,其主要功能是定位觀測(cè)點(diǎn)位置的三維坐標(biāo)。分析其技術(shù)優(yōu)勢(shì),這主要有以下幾種,定位過(guò)程中凸顯的精度數(shù)值較高,觀測(cè)時(shí)間相對(duì)較短,操作比較便利,可實(shí)現(xiàn)全天候觀測(cè),使用過(guò)程中可采集以及儲(chǔ)存觀測(cè)數(shù)據(jù),觀測(cè)人員在數(shù)據(jù)觀測(cè)過(guò)程中可為其數(shù)據(jù)分析提供重要支持?;诖耍姽こ炭睖y(cè)過(guò)程中技術(shù)應(yīng)用愈發(fā)廣泛,針對(duì)跨河或者是視野條件較差的林區(qū)地質(zhì)勘測(cè)階段,使用這一技術(shù)可在條件惡劣前提下確??睖y(cè)精度,縮短作業(yè)時(shí)間,相比于其他技術(shù)來(lái)說(shuō),這一技術(shù)優(yōu)勢(shì)比較突出。

        7 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,通過(guò)分析水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)以及措施,可促使人們?cè)诠こ探ㄔO(shè)過(guò)程中更加明確了解工程實(shí)際發(fā)展情況,提高工程建設(shè)質(zhì)量。

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