[摘要] 摘要：水利工程是一项较为复杂的任务, 通常水利工程都在山区进行, 它的重点部分是对工程区域的斜坡结构进行勘察, 在山地地形中, 斜坡地
摘要：水利工程是一项较为复杂的任务, 通常水利工程都在山区进行, 它的重点部分是对工程区域的斜坡结构进行勘察, 在山地地形中, 斜坡地形是较为重要的一环节, 所以在地质勘察前, 需要对斜坡地形进行重点勘察。本文将先介绍斜坡勘察的目的和重点, 再说明斜坡勘察方法和措施。
1 斜坡勘察的目的和重点
1.1 斜坡勘察目的
斜坡勘察具有一定的目的性, 就其目的来看, 勘察工作就是为了要弄清楚斜坡工程的地质条件和岩土参数, 因为这些数据都能为之后的水利工程建设提供依据, 为保障斜坡稳定性提供数据, 也为了进一步处理斜坡的地质问题。大量的工程实践表明, 斜坡的稳定性与斜坡本身的结构、外部的环境有关, 并受其影响, 其中, 外部环境因素对斜坡勘察影响较大的因素包括岩土的强度、重力平衡等, 最主要的外部环境有水质水文特征、爆破引发的振动, 还有地震带来的影响等, 岩体类型上也各有不同, 比如说有的岩体的强度和稳定性不同, 这些不同的岩体在斜坡上, 就会影响斜坡的强度和稳定性, 比如斜坡上的岩体类型是单一岩体结构, 那么斜坡的稳定性就会受到岩体抗剪强度和临空面的影响, 如果斜坡上分布较软的岩土, 或者是受到风化或者破碎程度较高的岩土, 那么就会影响斜坡的松软程度, 使斜坡强度不高, 如果斜坡上是一些结构较硬的岩体, 那么斜坡的稳定性和强度就会受到岩体结构面的形态影响, 经过实践研究表明, 不同的岩体、岩体结构面的强度以及岩体的大小、形态特征等都对斜坡的稳定性及强度有影响。
1.2 斜坡勘察重点
斜坡勘察具有重点, 斜坡勘察的重点在于凭借科学的方法对斜坡的结构进行勘察, 并获得有关岩体参数, 通过分析对比这些数据, 观察在外力影响下岩体的结构变化, 尤其是要勘察出岩体的软弱层以及结构面, 因为这两者都会对坡体的稳定性产生影响, 得出了数据和影响因素后, 然后需要对这些因素产生的效果进行综合评定, 并对斜坡出现稳定性失衡, 发生变形和破坏的现象做出判断和预测, 许多工程实践表明, 岩土地质工程的性质是与大气降水和地下水相关的, 而外部影响因素和岩体的结构直接影响了斜坡的稳定程度。而在外部影响因素中, 主要包括岩体的重力、岩体的强度和岩体的平衡度, 有这些因素导致的地震、降水、地下水活动等, 单一类型的岩体斜坡结构稳定性是由岩体的临空面和抗剪力强度决定的, 同时, 抗剪力强度和结构面也会影响岩体的强度, 如果岩体的破碎化程度较高, 风化程度较高, 那么松散的土体结构就与松软结构岩体类似如果是分割的岩体, 那么它与斜坡的整合关系相类似, 因为岩体结构面的形态、强度受到不同结构土质的影响。因此, 斜坡勘察的重点就在于弄清楚影响斜坡稳定性的因素是什么, 然后分析其结构面以及软弱层, 并勘察在外部环境影响下, 岩体参数及斜坡结构的变化, 尤其是要关注地下水以及降水对斜坡的影响。
2 山区水利工程中斜坡勘察的方式和方法
我们对斜坡勘察的目的进行分析, 是为了更好地分析山区斜坡的结构和形态, 以选择出勘察斜坡的最佳方案和有效方法, 在选择方法的过程中, 我们需要保证分析立体完整, 最好是从点到面, 以满足实际需求, 从工程的实际经验中看, 我们了解到在实际操作中, 使用最多的两种方式是调绘和调查, 调绘主要是指把地面的实际东西在草图上写清楚, 在设计中使用较多。在实际勘察中, 如果地面情况较为理想, 那么就可以运用调绘和和地面调查的方法, 先是需要对地质情况做一个大致的判断, 然后再利用较为精细的勘察手段进行验证, 看是否达到勘察的目的, 相反, 如果地面露头的情况较差, 就需要运用槽坑的方式进行勘察, 我们要想从具体的勘察工作中获得岩体数据和物理参数, 除了以上的利用工程经验进行测定以外, 还可以运用现场的原位测试以及室内试验两种方式来获取物理岩体参数。
2.1 现场的原位测试
目前在山区水利地质工程勘察中运用的最多的方法之一是原位测试, 也就是原位剪切实验, 原位剪切实验是常用的一种, 方法是在山区选择一点试验点, 在选择试验点的过程中, 一定要选择具有代表性的一点, 同时坡体的受力情况需要表现在实际工程状况中, 在实际勘察中, 不论人员采用什么样的勘察手段, 都需要与坡体的实际情况相结合, 通过勘察, 我们需要了解到坡体在不同含水量和不同状态下, 抗剪强度和稳定性如何, 并将数据记录下来, 通过这些数据对坡体的稳定性和进行分析, 并预测坡体会出现的不稳定和危险情况, 经过一些数据资料的分析, 我们可以得出斜坡工程量越大, 需要进行的原位测试也就越多, 比如在岩体的应力测试中, 包括岩体的水压测试、岩体的动力测试和模型试验等, 其中, 在模型试验中, 重力的条件需要模拟, 当然也是最为困难的一大环节。
2.2 室内试验
对坡体进行试验分析, 除了室外的现场原位测试以外, 还需要进行室内试验, 在室内试验中, 包括抗剪强度的试验和直剪试验, 我们将这两种试验进行比较, 会发现两者各有优缺点, 在进行抗剪强度试验时, 需要对岩体的实际受力情况进行分析并模拟, 这一试验过程较为复杂, 而在直剪试验中, 操作比较简单, 较抗剪强度试验相比, 实验条件有所不同, 所以从准确性来看, 直剪强度试验比抗剪强度试验更差, 就其整体来说, 这两种室内试验都存在一定的局限性, 因为得到的数据资料只能在普通情况下用于参考。
3 对斜坡的稳定性进行分析
进行斜坡稳定性分析之前, 需要先分析斜坡勘测得到的数据和相关资料, 因为这是进行斜坡稳定性分析的基础, 而对斜坡进行稳定性分析包括两种分析方法, 一种是定量分析, 另一种是定性分析, 当人员同时采取了这两种分析方法后, 获得的结果并不相同, 就需要运用检验方法计算其误差, 或者重新计算。
3.1 斜坡稳定性的定性分析
我们要对斜坡进行稳定性的定性分析, 是因为这项分析会考虑到斜坡稳定性的影响各因素, 并且判断其未来发展趋势和稳定性, 结合斜坡周围的环境因素来分析稳定之间的各项联系, 随后再评价斜坡的稳定性, 这种评价方法叫工程地质分析, 它是进行稳定性分析的基础, 因为一般情况下, 斜坡不稳定是由于地质不良, 在发育初期会显示出一些地貌特征, 我们在分析斜坡的地质结构时, 需要分析斜坡的底层结构、岩石属性、水文特征以及地质等, 将参数和周围的稳定性做对比, 从而对斜坡的稳定性进行判断, 斜坡的稳定性并不固定, 会受到一些因素的影响, 比如地壳变化、斜坡的负荷以及风化等, 都会加大斜坡的下滑力, 使斜坡的稳定性降低, 对于这种情况, 我们在进行工程地质勘测时, 需要选择合适的方法搞清楚斜坡稳定性的影响因素, 区分主要因素与次要因素, 对这些因素的变化趋势进行预测和分析, 从而对斜坡的稳定性进行定性分析, 分析斜坡的滑动现象以及变化特征, 滑坡会发生在不同阶段上, 只有当人员充分掌握了其变化规律后, 就可以准确预测滑坡的现状以及未来的发展趋势, 根据滑坡出现之前的特征, 以及地表地貌的变化特征, 斜坡出现的裂缝位置以及程度, 实地出现的变化现象, 以及滑坡的范围等因素, 人员不仅通过观察的方法, 还可以采用调查的方法, 通过这些判定出斜坡下滑的影响因素, 这样有利于进一步分析斜坡的稳定性。
3.2 定量分析
对斜坡稳定性影响因素进行分析, 出了定性分析以外, 还有定量分析, 斜坡稳定性的定量分析是需要在定性分析基础之上进行的, 在斜坡地质表面进行剖面分析, 利用静力平衡的方式来分析斜坡稳定性的系数, 通过一些计算和评价, 再用反演分析法反推试验数据, 和室内试验进行比较, 最终获得传递系数, 从而进行定量分析。 (试验数据直接用于计算往往和实际不符合, 通常用反演分析法反推试验数据再和室内试验比较, 建议在此拓展一点)
4 山区水利工程中斜坡的处治措施
在山区的斜坡工程中, 需要人员重点把握影响斜坡的稳定性因素, 因为它也是防治措施中的重中之重, 将其作为防治措施的参考依据, 以此为基础, 对工程进行科学分析, 从而有效提升工程斜坡的稳定性, 防止因为坡体下滑或者坡体破坏而导致工程出现损失, 通过工程的实际操作, 就能够得到一些具体的防治措施, 在工程施工前期, 需要结合坡体的实际情况进行分析, 分析影响坡体失稳的因素, 使得坡体发生变形, 变形的主要模式需要选取一定作用力, 作用力大小的范围可以帮助一起对工程制定防治措施。
5 结束语
总之, 随着我国经济建设的快速发展, 水利工程建设不断兴起, 所以水利工程项目的安全性受到越来越多的重视, 因此, 山区水利工程地质勘察中的斜坡勘察变得尤为重要, 这可以有效提升斜坡稳定性, 促进水利工程建设的发展。
参考文献:
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