水利工程勘察设计中的土工实验技术探索

水利工程勘察设计中的土工实验技术探索

白杨梦龙

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摘要：在水利工程施工前，做好地质勘查工作十分重要。土工实验是水利工程地质勘察工作中的重要内容之一，为工程勘察的正确评价提供全面、必要的科学依据。在土工实验技术的探索过程中，需要借助先进的土工勘察技术，提高水利工程建设的工作效率。本文结合现阶段水利工程勘察概述，提出水利工程勘察设计中的土工实验技术探索应用，以提高水利工程项目质量与建设效率。

关键词：水利工程；勘察设计；土工实验技术

引言

在社会经济大发展的背景下，我国各地的水利工程项目充分发挥了防洪排涝作用，极大保障了广大群众的生命财产安全。水利工程企业要想尽快实现可持续发展目标，在大力发展建设水利工程的同时，也应做好地质灾害防治工作，面对各种类型的地质灾害能够快速做出正确反应，减少灾害带来的损失。对此，文章根据实际情况，分析水利工程地质灾害防治技术具有重要的现实意义。

1工程地质勘查的作用

所谓工程地质勘查，主要是将自然科学与地球科学内容结合在一起，通过调查土地质量，以及分析物质矿产资料等，明确地质历史工程中存在的问题，从而开展勘查工作。从以往工程地质勘查工作中可知，技术人员需要掌握的技术内容有很多，如物理学科、化学技术、数学地质测试手段等，这些技术手段为数据的准确收集和探测创造良好条件，同时也能为我国经济建设提供勘查服务。地质勘查另一种说法为地质监测，从广义角度来说，地质勘查与地质工作类似，能够为我国安防、经济建设提供良好条件，帮助相关人员了解测试区域中岩石层、矿产资源等构造，明确地质特点所在，并针对实际地质情况开展数据调查与研究，维护相关工作顺利执行。

2土工实验概述

岩石在经过风化与沉积后，形成的疏松沉积物，我们称之为土，土有矿物颗粒极成骨架，颗粒骨架之间字在空隙，空隙之间字在空气和水。骨架、水、空气组成了土的三相体系，这三相体系之间的量比决定了土的物理性质。对着三相体系的测验也就被称为土工实验。在水利工程前期勘察设计中，通过土工实验对工程当地的土质进行研究，测定地基土和回填土等材料性质进行实验，通过实验得到相应数据，进行整体分析与计算，得出水利工程勘案设计的参数依据，提高工程建设科学性，保证水利工程施工质量。

3水利工程勘察设计中的土工实验技术探索

3.1可视化技术的应用

遥感技术中的可视化技术在地质勘查工作中起到至关重要的作用。其中，通过三维地形建模技术，可以构建出3种模型：①分形地景仿真模型。其主要是根据几何特点，结合递归算法得到相关数据。该模型得到的数据量有限，计算过程又比较复杂，无法将地形地貌的特点展示出来，整体应用率不高。②曲面拟合地形仿真模型。其在邻面斜率方面能够展示出连续性特点，但在方程参数控制上难度较高。③基于实际情况的地形数据模拟模型。该模型以真实的地形数据为基础进行多边形模拟操作，主要是通过在真实地形中进行踩点，构建相应的集合，以模拟地形表面形式。应用该模型，可以全方位了解相关地形，应用优势较为明显。虽然该种模拟形式能够呈现出明显的线性特点，并能够与绘图模式相结合，但如果地形数据量大幅提升，相对应的多边形数量也会处于增加状态，影响最终的实时绘图操作。为了应对该类问题，可以引入三维地形简化技术，在实现数据动态分析的同时，明确地形纹理数据特性，将可视化技术的优势真正展示出来。

3.2数据采集和传输

来自传感器的数据由微控制器收集，该微控制器有14个数字输入/输出引脚和6个模拟输入引脚，用于连接传感器。它有1个支持在线串行编程的USB连接器，支持多种通信协议。采集到的传感器数据通过互联网传输，可以使用各种技术，如Wi-Fi、WCDM、GPRS。由于传感器数据没有多媒体信息。因此，使用GPRS通过Internet传输它。传感器数据通过GPRS技术使用AT命令发送，这些命令被编程为使用微控制器顺序执行。GSM模块与微控制器接口，用于将数据从传感器节点实时传输到农民的手机。

3.3勘察成果编制

优秀的的勘察成果，主要体现在实用性，与工程设计密切相关的地质条件应详细论述，不仅有工程区自然地质条件，还包括工程（环境）条件。水利工程一般规模大或线路长，不仅存在多种建筑物，且常穿跨多个地质地貌单元。不同区（段）的工程地质条件不同、工程地质问题也不同，应分区（段）分别评价。

一些勘察报告对工程区地质概况只是从区域地质资料中摘抄一些内容，没有结合工程实际，对工程区及周边构造进行针对性论述，工程区的微地貌、库岸、河岸、堤岸等的稳定状况也相对缺乏，对场区的基本地质条件认识不充分。

勘察成果中岩土工程参数的建议是设计工作的主要依据，而实际勘察中采样带有随机性，岩土工程参数分析的内容不仅仅是试验成果的简单统计、误差分析，应针对试验样本先进行代表性分析、可靠性评价，再结合工程经验和规范要求进行取舍。

水利工程所要查明和解决的主要工程地质问题有渗透变形、抗滑稳定、沉降变形、抗冲、抗震稳定和特殊土问题。提高工程地质勘察成果质量的关键在于地质综合分析，充分分析评价地质因素、工程因素和环境因素。不同地貌差异本质上就是地质结构的差异，要认识到其相互联系，找出影响工程成败的主要工程地质问题，从不利和有利的角度分析其对工程的影响。某些地质报告，缺乏针对工程建筑物特性的工程地质评价，仅是岩土分层的一般性描述，或仅做简单评价，没有认真分析、推理，或基本结论模糊不清，这显然不能很好地为后续设计、施工提供依据。

3.4加强仪器设备的管理与监督工作

在建设中，要想保证水利工程建设质量的安全性与可靠性，提高土工实验的准确性，相关工作人员必须严格按照设计的规范和要求进行工作。随着我国水利工程勘察市场发展速度的加快，相关仪器设备生产单位也在不断发展。仪器设备的质量对土工实验结果准确性起到决定性作用。因此要加强相关仪器设备的管理工作，在设备选择时，应考虑有威信有资质的大型厂家，严格按照相关标准和规范进行仪器设备检测，一般大厂家的仪器设备价格较贵，但产品质量更有保障，售后服务也伕更好。在进行土工实验时，实验宣仪器设备的监督管理不可忽视，幵且这项工作是非常重要的，淘汰掉经鉴定后不合格的仪器设备，当采购仪器设备时，首先选择质量好，正规的厂家，保证土工实验质量，减弱或消灭土工实验的重复劳动。在完成勘察设计后，所有的文件与图纸需要经过有关部门的签字确认，保证实验结果与设计勘案的一致性，提高水利工程勘察设计工作中土工实验的作用，保证水利工程顺利实施，保证施工质量，提高我国水利工程建设发展。

结语

综上所述，工程地质勘察是一项复杂的技术工作，由于地质条件千差万别，在工作过程中，必须充分调动广大地质勘察人员的积极性与创造性，重视已有资料的分析和现场地质测绘，勘察目的明确，重点突出，才能客观全面地反映工程地质条件及问题。技术人员应加强经验总结和技术交流，提高对工程地质问题的认识水平，在执行有关规程规范的基础上，注意根据各地具体情况和工程实践，从而为工程建设提出合理的地质参数及处理措施建议。

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