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山區(qū)水利工程地質(zhì)勘察中的斜坡勘察論文
摘要：水利工程是一項較為復(fù)雜的任務(wù)，通常水利工程都在山區(qū)進(jìn)行，它的重點(diǎn)部分是對工程區(qū)域的斜坡結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘察，在山地地形中，斜坡地形是較為重要的一環(huán)節(jié)，所以在地質(zhì)勘察前，需要對斜坡地形進(jìn)行重點(diǎn)勘察。本文將先介紹斜坡勘察的目的和重點(diǎn)，再說明斜坡勘察方法和措施。
關(guān)鍵詞：山區(qū)水利工程；地質(zhì)勘察；斜坡勘察；
1斜坡勘察的目的和重點(diǎn)
1.1斜坡勘察目的
斜坡勘察具有一定的目的性，就其目的來看，勘察工作就是為了要弄清楚斜坡工程的地質(zhì)條件和巖土參數(shù)，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)都能為之后的水利工程建設(shè)提供依據(jù)，為保障斜坡穩(wěn)定性提供數(shù)據(jù)，也為了進(jìn)一步處理斜坡的地質(zhì)問題。大量的工程實(shí)踐表明，斜坡的穩(wěn)定性與斜坡本身的結(jié)構(gòu)、外部的環(huán)境有關(guān)，并受其影響，其中，外部環(huán)境因素對斜坡勘察影響較大的因素包括巖土的強(qiáng)度、重力平衡等，最主要的外部環(huán)境有水質(zhì)水文特征、爆破引發(fā)的振動，還有地震帶來的影響等，巖體類型上也各有不同，比如說有的巖體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性不同，這些不同的巖體在斜坡上，就會影響斜坡的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，比如斜坡上的巖體類型是單一巖體結(jié)構(gòu)，那么斜坡的穩(wěn)定性就會受到巖體抗剪強(qiáng)度和臨空面的影響，如果斜坡上分布較軟的巖土，或者是受到風(fēng)化或者破碎程度較高的巖土，那么就會影響斜坡的松軟程度，使斜坡強(qiáng)度不高，如果斜坡上是一些結(jié)構(gòu)較硬的巖體，那么斜坡的穩(wěn)定性和強(qiáng)度就會受到巖體結(jié)構(gòu)面的形態(tài)影響，經(jīng)過實(shí)踐研究表明，不同的巖體、巖體結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度以及巖體的大小、形態(tài)特征等都對斜坡的穩(wěn)定性及強(qiáng)度有影響。
1.2斜坡勘察重點(diǎn)
斜坡勘察具有重點(diǎn)，斜坡勘察的重點(diǎn)在于憑借科學(xué)的方法對斜坡的結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘察，并獲得有關(guān)巖體參數(shù)，通過分析對比這些數(shù)據(jù)，觀察在外力影響下巖體的結(jié)構(gòu)變化，尤其是要勘察出巖體的軟弱層以及結(jié)構(gòu)面，因?yàn)檫@兩者都會對坡體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，得出了數(shù)據(jù)和影響因素后，然后需要對這些因素產(chǎn)生的效果進(jìn)行綜合評定，并對斜坡出現(xiàn)穩(wěn)定性失衡，發(fā)生變形和破壞的現(xiàn)象做出判斷和預(yù)測，許多工程實(shí)踐表明，巖土地質(zhì)工程的性質(zhì)是與大氣降水和地下水相關(guān)的，而外部影響因素和巖體的結(jié)構(gòu)直接影響了斜坡的穩(wěn)定程度。而在外部影響因素中，主要包括巖體的重力、巖體的強(qiáng)度和巖體的平衡度，有這些因素導(dǎo)致的地震、降水、地下水活動等，單一類型的巖體斜坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性是由巖體的臨空面和抗剪力強(qiáng)度決定的，同時，抗剪力強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)面也會影響巖體的強(qiáng)度，如果巖體的破碎化程度較高，風(fēng)化程度較高，那么松散的土體結(jié)構(gòu)就與松軟結(jié)構(gòu)巖體類似；如果是分割的巖體，那么它與斜坡的整合關(guān)系相類似，因?yàn)閹r體結(jié)構(gòu)面的形態(tài)、強(qiáng)度受到不同結(jié)構(gòu)土質(zhì)的影響。因此，斜坡勘察的重點(diǎn)就在于弄清楚影響斜坡穩(wěn)定性的因素是什么，然后分析其結(jié)構(gòu)面以及軟弱層，并勘察在外部環(huán)境影響下，巖體參數(shù)及斜坡結(jié)構(gòu)的變化，尤其是要關(guān)注地下水以及降水對斜坡的影響。
2山區(qū)水利工程中斜坡勘察的方式和方法
我們對斜坡勘察的目的進(jìn)行分析，是為了更好地分析山區(qū)斜坡的結(jié)構(gòu)和形態(tài)，以選擇出勘察斜坡的最佳方案和有效方法，在選擇方法的過程中，我們需要保證分析立體完整，最好是從點(diǎn)到面，以滿足實(shí)際需求，從工程的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)中看，我們了解到在實(shí)際操作中，使用最多的兩種方式是調(diào)繪和調(diào)查，調(diào)繪主要是指把地面的實(shí)際東西在草圖上寫清楚，在設(shè)計中使用較多。在實(shí)際勘察中，如果地面情況較為理想，那么就可以運(yùn)用調(diào)繪和和地面調(diào)查的方法，先是需要對地質(zhì)情況做一個大致的判斷，然后再利用較為精細(xì)的勘察手段進(jìn)行驗(yàn)證，看是否達(dá)到勘察的目的，相反，如果地面露頭的情況較差，就需要運(yùn)用槽坑的方式進(jìn)行勘察，我們要想從具體的勘察工作中獲得巖體數(shù)據(jù)和物理參數(shù)，除了以上的利用工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行測定以外，還可以運(yùn)用現(xiàn)場的原位測試以及室內(nèi)試驗(yàn)兩種方式來獲取物理巖體參數(shù)。
2.1現(xiàn)場的原位測試
目前在山區(qū)水利地質(zhì)工程勘察中運(yùn)用的最多的方法之一是原位測試，也就是原位剪切實(shí)驗(yàn)，原位剪切實(shí)驗(yàn)是常用的一種，方法是在山區(qū)選擇一點(diǎn)試驗(yàn)點(diǎn)，在選擇試驗(yàn)點(diǎn)的過程中，一定要選擇具有代表性的一點(diǎn)，同時坡體的受力情況需要表現(xiàn)在實(shí)際工程狀況中，在實(shí)際勘察中，不論人員采用什么樣的勘察手段，都需要與坡體的實(shí)際情況相結(jié)合，通過勘察，我們需要了解到坡體在不同含水量和不同狀態(tài)下，抗剪強(qiáng)度和穩(wěn)定性如何，并將數(shù)據(jù)記錄下來，通過這些數(shù)據(jù)對坡體的穩(wěn)定性和進(jìn)行分析，并預(yù)測坡體會出現(xiàn)的不穩(wěn)定和危險情況，經(jīng)過一些數(shù)據(jù)資料的分析，我們可以得出斜坡工程量越大，需要進(jìn)行的原位測試也就越多，比如在巖體的應(yīng)力測試中，包括巖體的水壓測試、巖體的動力測試和模型試驗(yàn)等，其中，在模型試驗(yàn)中，重力的條件需要模擬，當(dāng)然也是最為困難的一大環(huán)節(jié)。
2.2室內(nèi)試驗(yàn)
對坡體進(jìn)行試驗(yàn)分析，除了室外的現(xiàn)場原位測試以外，還需要進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，在室內(nèi)試驗(yàn)中，包括抗剪強(qiáng)度的試驗(yàn)和直剪試驗(yàn)，我們將這兩種試驗(yàn)進(jìn)行比較，會發(fā)現(xiàn)兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)，在進(jìn)行抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)時，需要對巖體的實(shí)際受力情況進(jìn)行分析并模擬，這一試驗(yàn)過程較為復(fù)雜，而在直剪試驗(yàn)中，操作比較簡單，較抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)相比，實(shí)驗(yàn)條件有所不同，所以從準(zhǔn)確性來看，直剪強(qiáng)度試驗(yàn)比抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)更差，就其整體來說，這兩種室內(nèi)試驗(yàn)都存在一定的局限性，因?yàn)榈玫降臄?shù)據(jù)資料只能在普通情況下用于參考。
3對斜坡的穩(wěn)定性進(jìn)行分析
進(jìn)行斜坡穩(wěn)定性分析之前，需要先分析斜坡勘測得到的數(shù)據(jù)和相關(guān)資料，因?yàn)檫@是進(jìn)行斜坡穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)，而對斜坡進(jìn)行穩(wěn)定性分析包括兩種分析方法，一種是定量分析，另一種是定性分析，當(dāng)人員同時采取了這兩種分析方法后，獲得的結(jié)果并不相同，就需要運(yùn)用檢驗(yàn)方法計算其誤差，或者重新計算。
3.1斜坡穩(wěn)定性的定性分析
我們要對斜坡進(jìn)行穩(wěn)定性的定性分析，是因?yàn)檫@項分析會考慮到斜坡穩(wěn)定性的影響各因素，并且判斷其未來發(fā)展趨勢和穩(wěn)定性，結(jié)合斜坡周圍的環(huán)境因素來分析穩(wěn)定之間的各項聯(lián)系，隨后再評價斜坡的穩(wěn)定性，這種評價方法叫工程地質(zhì)分析，它是進(jìn)行穩(wěn)定性分析的基礎(chǔ)，因?yàn)橐话闱闆r下，斜坡不穩(wěn)定是由于地質(zhì)不良，在發(fā)育初期會顯示出一些地貌特征，我們在分析斜坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)時，需要分析斜坡的底層結(jié)構(gòu)、巖石屬性、水文特征以及地質(zhì)等，將參數(shù)和周圍的穩(wěn)定性做對比，從而對斜坡的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷，斜坡的穩(wěn)定性并不固定，會受到一些因素的影響，比如地殼變化、斜坡的負(fù)荷以及風(fēng)化等，都會加大斜坡的下滑力，使斜坡的穩(wěn)定性降低，對于這種情況，我們在進(jìn)行工程地質(zhì)勘測時，需要選擇合適的方法搞清楚斜坡穩(wěn)定性的影響因素，區(qū)分主要因素與次要因素，對這些因素的變化趨勢進(jìn)行預(yù)測和分析，從而對斜坡的穩(wěn)定性進(jìn)行定性分析，分析斜坡的滑動現(xiàn)象以及變化特征，滑坡會發(fā)生在不同階段上，只有當(dāng)人員充分掌握了其變化規(guī)律后，就可以準(zhǔn)確預(yù)測滑坡的現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢，根據(jù)滑坡出現(xiàn)之前的特征，以及地表地貌的變化特征，斜坡出現(xiàn)的裂縫位置以及程度，實(shí)地出現(xiàn)的變化現(xiàn)象，以及滑坡的范圍等因素，人員不僅通過觀察的方法，還可以采用調(diào)查的方法，通過這些判定出斜坡下滑的影響因素，這樣有利于進(jìn)一步分析斜坡的穩(wěn)定性。
3.2定量分析
對斜坡穩(wěn)定性影響因素進(jìn)行分析，出了定性分析以外，還有定量分析，斜坡穩(wěn)定性的定量分析是需要在定性分析基礎(chǔ)之上進(jìn)行的，在斜坡地質(zhì)表面進(jìn)行剖面分析，利用靜力平衡的方式來分析斜坡穩(wěn)定性的系數(shù)，通過一些計算和評價，再用反演分析法反推試驗(yàn)數(shù)據(jù)，和室內(nèi)試驗(yàn)進(jìn)行比較，最終獲得傳遞系數(shù)，從而進(jìn)行定量分析。（試驗(yàn)數(shù)據(jù)直接用于計算往往和實(shí)際不符合，通常用反演分析法反推試驗(yàn)數(shù)據(jù)再和室內(nèi)試驗(yàn)比較，建議在此拓展一點(diǎn)）
4山區(qū)水利工程中斜坡的處治措施
在山區(qū)的斜坡工程中，需要人員重點(diǎn)把握影響斜坡的穩(wěn)定性因素，因?yàn)樗彩欠乐未胧┲械闹刂兄兀瑢⑵渥鳛榉乐未胧┑膮⒖家罁?jù)，以此為基礎(chǔ)，對工程進(jìn)行科學(xué)分析，從而有效提升工程斜坡的穩(wěn)定性，防止因?yàn)槠麦w下滑或者坡體破壞而導(dǎo)致工程出現(xiàn)損失，通過工程的實(shí)際操作，就能夠得到一些具體的防治措施，在工程施工前期，需要結(jié)合坡體的實(shí)際情況進(jìn)行分析，分析影響坡體失穩(wěn)的因素，使得坡體發(fā)生變形，變形的主要模式需要選取一定作用力，作用力大小的范圍可以幫助一起對工程制定防治措施。
5結(jié)束語
總之，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，水利工程建設(shè)不斷興起，所以水利工程項目的安全性受到越來越多的重視，因此，山區(qū)水利工程地質(zhì)勘察中的斜坡勘察變得尤為重要，這可以有效提升斜坡穩(wěn)定性，促進(jìn)水利工程建設(shè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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