水利工程斜坡勘探技术应用

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1斜坡勘察重点

斜坡勘察的目的，是为了查明斜坡的工程地质条件和岩土参数，进行斜坡稳定性分析，提出可行的工程处治措施。斜坡的稳定取决于斜坡的坡体结构~n#l-部影响因素。影响坡体稳定的外部因素是指使岩土体的强度、重力平衡状态发生变化的地下水、大气降水、爆破振动和地震作用等。单一岩士类型的斜坡的稳定性主要由岩土体的抗剪强度和临空面坡度决定。对于结构面发育的硬质岩体，整体强度主要受结构面的形态和抗剪强度影响。极软岩体、风化程度很高的岩体和破碎的均质岩体类，其整体强度与均质松散土体相类似。不同成分的岩土体构成的斜坡的稳定性取决于分割岩土体的结构面的强度、形态及其与斜坡坡面的组合关系。斜坡勘察的重点就是要采用科学有效的勘察方法，查明斜坡的坡体结构和岩土参数及其在外部条件影响下的变化情况，重点是查明决定坡体稳定程度的软弱层和优势结构面及其影响因素。分析在这些因素综合作用下斜坡工程发生失稳变形破坏的可能。特别需要重视大气降水和地下水对岩土工程性质的影响。

2斜坡勘察方法与任务

斜坡的勘察，由于需要查明坡体结构的空间形态特征，要求采用的勘察方案能够满足从点、线、面到空间的立体分析需要。地面调查和调绘，是能够反映方位关系的最直观的工作方法。在地面露头条件好的情况下，通过地面调查和调绘，一般就能够做大致的判断，再经过适当勘察手段的验证和补充，可以达到勘查目的。地面露头不好时，槽探或坑探揭露就很有必要。岩土体物理力学参数的取得，除了根据工程经验取定和反算之外，可以通过室内试验和现场原位测试取得。抗剪强度的室内试验一般采用直剪试验和三轴试验。直剪试验简单易行，但试验条件与实际情况差别较大，三轴试验可以比较准确地模拟岩土实际的受力条件。室内试验的局限在于采取的土样对构成坡体的代表性试验成果通常只是作为分析计算的参考。现场原位测试主要是原位剪切试验。现场原位剪切试验，需要注意选取具有代表性、符合坡体受力的试验点。不论采用何种实验方法，都需要根据坡体所处的实际情况取得不同含水量、不同状态的抗剪强度指标，以便根据可能出现的斜坡的不利工况进行稳定分析。对于大型斜坡工程，有时需要进行岩体应力测试、动力测试、空隙水压力测试和模型试验。模型试验最困难的是重力相似条件的模拟。为了取得符合实际工作状况的岩土参数，往往需要为具体斜坡的不同段落拟定岩土体试验测试方案，包括取样位置和方法、试验项目和方法程序。通常情况下，坡体稳定受不利的结构面组合控制时，结构面的抗剪强度将是主要试验项目；均质岩土体的结构面与临空面不构成不利组合时，岩土体的抗剪强度成为主要试验参数。必须注意到，这些参数往往随着抗风化性能、遇水软化或湿陷特性发生变化。斜坡勘察，需要根据现场具体情况和工作条件，选用合适有效的勘察方法，制定经济、合理的勘察方案。地面调查和调绘、深部勘探的剖面线，一般沿着斜坡坡面倾斜的方向布置，重点反映坡体结构与斜坡坡面的组合关系。地面调查和调绘的精度和勘探点、线的密度，以及具体的工作深度，按照有关规程规范规定执行。

3斜坡稳定性分析评价

斜坡稳定性分析评价是以工程地质勘察资料为基础，为提供岩土工程设计定性分析、定量计算的必要资料。按照一般的原则，要在定性评价的基础上进行定量计算。如果定量计算结果与定性分析判断相矛盾，应检查计算模型和方法，重新分析计算。

3．1斜坡稳定性定性分析

斜坡稳定性定性分析能综合考虑影响斜坡稳定性的各种因素，并可快速地对斜坡的稳定状况及其发展趋势作出评价。工程中主要采用的方法是工程地质分析法。它是斜坡稳定性分析评价的基础，主要从自然条件、作用因素等对比分析滑动与稳定之间的关系，判断斜坡的稳定程度。斜坡失稳是在一定地质条件下产生的，它的形成具备～定的不良地质基础，有其发育阶段的微地貌特征和地表迹象。因此，可以将需要判断斜坡稳定性斜坡的地层、岩性、地质构造、水文地质条件、软弱夹层和滑带土性质等与周围的稳定斜坡、类似地质条件下的稳定斜坡和不稳定斜坡及不同滑动阶段的斜坡进行对比分析，结合地质条件的可能变化，分析判断斜坡的稳定性。斜坡的稳定性受诸多因素的影响，如地壳上升使斜坡变陡，斜坡中后部加载、振动、水及风化作用与卸荷膨胀使土体的强度降低等，这些均可使下滑力增大而稳定性降低。因此，采用工程地质工作的各种手段，如调查、测绘、勘探和试验等找出引起滑动的主次要因素及其变化趋势，即可定性地判断斜坡的稳定性。滑动迹象及其发展变化分析。滑坡在各个发育阶段反映出各不相同的变形迹象，掌握了这些变形迹象就可以判明断坡当前所处的滑动阶段及发展趋势。如滑体前、后缘地貌的变化，裂缝出现的部位、性质、发育顺序及贯通情况，泉水及湿地变化情况，滑带及滑体各部分的位移及破坏情况，斜坡岩土破坏发出的声音等等。这些迹象可通过调查、访问、目测描述和动态观测等获得，这是判断斜坡稳定性的直观而可靠的一种手段。

3．2稳定性定量分析

斜坡稳定性定量分析评价是在定性分析评价的基础上，根据勘察所确定的斜坡地质剖面，采用静力平衡理论计算评价斜坡的稳定系数，根据计算得的稳定系数来评价斜坡的稳定性。日前工程中常用的定量分析评价方法主要是传递系数法。

4斜坡处治的工程措施

斜坡处治工程措施根据影响坡体稳定的主要因素，采取适当的工程措施以提高坡体稳定性，防止坡体破坏而造成工程损失。工程措施可以分为削坡减载、地表和地下截排水、支档加固三类。在制定处治工程方案之前，应该根据斜坡失稳变形的模式、分析导致坡体失稳变形的主要因素、确定变形范围和作用力的大小、破坏模式和变形类型，有针对性地选择处治工程措施。由于影响斜坡稳定的因素存在一定的不确定性，如岩土参数的变异性、地下水的变化等，通过确定斜坡稳定系数与主要参数变化之间的关系，找出对坡体稳定影响最敏感的因素，有助于斜坡处治工程设计和选择合理的处治方案。现场监测是工程地质勘察与处治工程设计、施工的另一个衔接点。由于构成斜坡坡体的岩土体结构和工程性质的复杂多变性，现场监测可以掌握构成坡体的岩土体在各类荷载的作用下应力应变情况，同时也是保证工程安全施工和运营的重要措施。通过现场监测，可以明确斜坡失稳变形的范围和位移的方向等定量数据；可以用于分析反算岩土参数；还可以根据应力应变情况验证处治]_程效果，必要时采取补救措施。现场监测生产或经营活动的基层组织，是企业取得良好经济效益的源泉。企业就是通过班组，利用施工任务书的形式，把施工生产任务落实到每一个劳动者身上。班组是由同工种职工或性质相近，配套协作的不同工种职工组成的。班组的构成有人、材料、机械、工艺和环境五大因素组成，企业在保证劳动者安全健康的前提下，通过班组挖掘内部潜力，以较少的人力、物力和财力的投入，取得数量最多、质量最好的产品，提高企业的经济效益和劳动生产率。可见，班组的管理是企业一切工作的落脚点，班组管理的好坏，是建筑企业科学管理水平高低的缩影。龙首项目部经营管理办公室协助各厂队制定出适合本队(厂)的班组核算量化管理实施细则，细则充分征求广大职工的意见，经过2～3个月的试行，并在试行中不断补充完善已经形成一项制度。以主攻单位浇筑一队为例，通过几个月的实践已形成良性循环。浇筑一队有三个班组，具体办法是浇筑结算员根据各班完成的工程量和班组核算表中的单价计算出班组完成的产值，再根据班组发生的材料费用、机械费用及其它费用计算出班组发生的实际成本，以此作为班组考核依据计算出本班组的工资总额。成本核算到班组，较大程度提高职工的成本意识，职工在工作动脑筋节约材料，固定模板每一根铁丝的长度，焊一根拉杆所需的电焊条都有严格的控制，放在后方的短钢筋头也有用武之地了。每个职工都意识到了控制成本的重要性，浪费一根焊条就等于自己工资中少了一根焊条的钱。以前铁丝、钢筋头在工地随地可见，班组核算以后几乎见不到这种浪费现象了。量化管理就是根据班组各工序制定出量化指标，量化指标是根据《水利水电建筑安装工程统一劳动定额》结合龙首工程实际情况按分解工序确定每工日完成的工程量。量化管理的主要目的是为提高劳动生产率，杜绝劳动力窝工。班组核算是将成本细化到班组，工资和整个班组挂钩，量化管理的实质是工资收入直接同个人劳动挂钩，是一种激励制度，真正体现“按劳分配，多劳多得”分配原则，真正体现出了激励在企业管理目标包括地面位移和变形监测、深部应力应变和位移监测、地下水监测。常用的监测方法有建立地面测量监测网进行定点监测、垂直钻孔倾斜和位移监测、水平钻孔应力应变监测、地下水位和水流以及孑L隙水压力监测、结构工程应力应变监测。

5结束语

地质勘察是水利工程建设中的核心。在山区修建大型水利工程，往往还受到地质条件的制约和影响，而斜坡又是山区地质的重要组成部分。因此在山区修建大型水利工程，对山体斜坡进行地质勘测是水利工程中非常重要的一环。