水利水电工程勘察设计规范汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇水利水电工程勘察设计规范范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

在河流（河段）水电规划的基础上，水电工程，特别是大中型水电工程通常要经过预可行性研究阶段、可行性研究阶段之后，才能进入招标设计和施工图设计阶段。预可行性研究和可行性研究通称为水电工程前期工作。总结以往特别是最近的经验，大中型水电前期工作的周期，一般为3～4年，长则6～7年。从水电工程投资大、工期长、涉及面广、技术复杂的特点而言，必要的前期工作时间和前期工作的投入是确保勘测设计质量和水平的基本要求，是决策准确和提高效率的基本保证。

按照《建筑法》、《建设工程勘察设计管理条例》和《建设工程质量管理条例》以及水利水电工程强制性技术标准的要求，水电工程必须分阶段开展设计，循序渐进，充分研究，科学论证，依法决策。预可行性研究阶段的任务是，根据水电工程开发任务的要求，初步查明、分析和评价工程建设的基本条件，对工程技术、经济、资源和环境影响等因素进行初步研究和论证，从市场需求和建设条件角度对工程规模和选址提出初步意见，编制工程预可行性研究报告，供项目法人确立投资项目和政府投资主管部门立项决策使用。可行性研究阶段的任务是结合电力市场形势和发展规划，具体分析工程建设必要性，工程建设条件，对重大技术、经济和社会环境等问题进行专题研究，提出解决方案、具体措施和实施计划，计算工程投资和经济评价指标，提出工程可行性研究报告，供项目法人投资决策和政府主管部门核准项目开工建设使用。

我认为，大中型水电工程前期工作的两个阶段是必不可少的。贯彻落实《国务院关于投资体制改革的决定》是在贯彻执行《建设工程勘察设计管理条例》和《建设工程质量管理条例》的基础上，更应该加强水电工程前期勘察设计工作的管理，执行国家强制性技术标准，才能确保水电工程建设质量和安全，规避市场风险，提高投资效益，实行科学决策。为简化审批程序，缩短前期工作时间，条件较为简单的中小型水电站的预可行性研究和可行性研究可以考虑合并，但需要在前期工作过程中，加强对工程技术、经济、环境影响和其他社会问题的研究和决策。

水电工程勘测设计阶段性研究报告的审查是政府主管部门、行业主管部门履行部门职责，实行水电工程勘察设计质量管理的基本途径，是检查落实工程建设法律法规、方针政策和技术标准的基本手段，是项目法人决策项目进程和启动下一个设计阶段的前提和基础，是项目立项申请和核准的技术基本条件之一。水电工程前期工作设置预可行性研究报告和可行性研究阶段性综合审查是必要的和适当的。综合性审查会议有助于与水电工程建设有关的各方，包括政府有关部门，互通信息，交流观点，统一认识，协调关系和解决问题，有助于明确进一步工作的重点和方向，部署和落实有关任务，共同促进和推动水电工程建设有关工作的进展。

除综合性审查之外，水电工程还有不少的专项审查审批环节。这些专项审查审批环节过多，是造成水电工程立项程序复杂，手续繁琐、周期过长、建设成本增大的主要原因。市场经济形势瞬息万变，审批程序繁琐的确与市场经济的形势不协调，容易延误工程决策，造成工程建设的被动局面，增大投资风险，特别是大中型水电工程，其开工时间、机组发电投产时间，受到枯期、汛期的制约，耽误一、二月时间，可能就会影响发电工期一年。因此，对于水电工程而言简化行政审批，简化立项程序，有关部门转变政府职能，树立服务意识，主动服务市场、服务项目、服务项目法人就显得尤为重要。

目前，水电工程的专项审查包括环境影响和环境保护、水资源利用论证、水土保持方案、劳动安全卫生、场地地震安全性、地质灾害评估等，每一项专题审查，还区分若干阶段，如大纲的评审，报告书的评审、设计报告的评审，评审后提出意见修改补充，然后复审，再报批和批复，有时还需要等待很长的报批和批复时间，实在是程序复杂，不厌其烦。本人并非一味反对专项审查，但希望合理设置设计审查批复程序，突出重点，提高效率，确保效果，真正起到专项审查的作用，特别是大中型水电工程的专项审查中，切忌本末倒置，喧宾夺主，而应以促进项目的进展，满足建设要求为出发点。

近些年，河流水电开发规划设计研究中，通常要求从流域和区域的角度，对水电工程的环境影响、环境保护、水土保持、水资源利用、地质灾害等问题进行充分论证，阐述，并且在规划报告的审查或批复意见中对此有专门的结论和意见。水电前期工作中的环境影响应该以规划审查意见为基础，着重于减免不利影响和对策措施的研究，尽量避免重复的评价和审批。我以为简化设计审批程序，可取消环保、水保、劳动安全工业卫生等的专项大纲评审，通过颁布标准或规范，规定专项设计研究要求，并将专项评审纳入阶段性综合审查之中，统一协调，统筹考虑，综合处理。

建议有关部门按照市场经济和法制社会建设的要求，从国家利益出发，重新审视和修订专业部门在水电工程建设上的管理体制和管理程序，按照《国务院关于投资体制改革的决定》的要求，统一到国家综合管理部门的管理体制和程序上。

2.立项核准和工程建设

按照《国务院关于投资体制改革的决定》，对于企业不使用政府投资建设的项目，一律不再实行审批，区别不同情况实行核准和备案制。企业投资建设实行核准制的项目，仅需向政府提交项目申请报告，不再经过批准项目建议书、可行性研究报告和开工报告的程序。应该申请核准而为未经核准的项目，不得开工建设，项目核准文件的有效期为2年。项目在核准文件有效期内未开工建设，也未事先申请延期的，原项目核准文件自动失效。既要规范操作，又要加快建设，这些规定，给水电工程的前期工作、立项申请、施工筹建和施工准备提出了新的要求。

大中型水电工程的建设周期很长，除前期工作外，施工期少则5～6年，长则7～8年，有的长达10年以上。水电工程的施工分为筹建期、准备期、主体工程施工期和完建期四个阶段。从准备期开始至第一台（批）机组投产发电称为发电工期，至全部机组投产称为总工期。工程筹建期一般不包含在总工期之内。

根据有关设计规范和国内工程建设经验，水电工程筹建期一般应完成的项目包括对外交通、施工用水、用电、场内主干道路（含桥梁）、部分生产生活设施、场地平整和沟水处理工程、通讯和征地移民等工作，水电工程筹建期一般为1年，有的长达2年，且需要投入较大的人力、物力、财力和设备；施工准备期工程项目主要有：施工通道、导流泄水建筑物、导流挡水建筑物、主体建筑物岸坡开挖和支护、截流施工准备，生产生活设施建设等，水电工程施工准备期一般为2年，长的要3年。施工筹建和准备工作不仅项目多、工期长、投资大，而且矛盾集中、问题突出，协调解决难度较大，程序较复杂。

按照水电工程建设惯例，水电工程的开工，是指工程截流，开始进入主体工程施工阶段。水电工程项目获得核准批复之前，必须完成大量的现场施工准备工作，才能确保进入主体工程施工阶段后，各项工程施工顺利展开，项目之间、工序之间计划进度合理衔接，从而保证发电工期的实现和按照计划完成工程建设。

面对水电前期项目储备不足，而各地要求加快水电开发的这一矛盾，必须正确处理勘察设计、立项核准和工程施工之间的关系，在保证必要的设计周期和前期投入的前提下，合理搭接勘察设计、立项核准和施工准备三者间的时间，从而保证水电工程建设计划的科学性和可行性。

为了合理衔接项目核准和工程开工建设之间的法律手续，有必要在项目核准之前，设立预核准，类似项目建议书的审批，使获得预核准后的水电项目，能够启动施工筹建和施工准备工作，而不违背基本建设程序。

我认为，项目预核准的基本要求，包括

1）水电站预可行性研究报告通过审查；

2）水电站输电方案研究报告通过评审；

3）水电站建设征地通过预评审；

4）移民安置去向获得地方政府同意；

5）环境影响评价报告书通过评审；

6）水土保持方案报告书通过评审。

水电工程预可行性研究报告及其审查意见具有技术法规性质，可以作为可行性研究工作的基础和启动其他相关工作的依据。例如，项目法人可依据预可行性研究报告及其审查意见，当地国民经济发展计划和工程建设计划进度安排，及时向当地人民政府申请下达封库令；项目法人也可根据预可行性研究报告及其审查意见、水电站输电方案评审意见，委托接入系统设计，从而为可行性研究的机电设备选型、布置以及电气主接线设计提供依据；此外，以预可行性研究报告及其审查意见为基础，可以委托建设征地预审；委托编制环境影响报告书；委托编制水土保持方案报告书；委托编制劳动安全和工业卫生预评价报告等等。

水电项目预核准通过后，准许开展施工筹建和施工准备。其间，继续深入设计研究，完成可行性研究报告以及项目核准手续，待项目核准申请报告书获得批准，主体工程施工便可开始并顺利实施。这种“合理搭接”需要以周密计划和高效管理为保障，从而有助于保证勘察设计周期，加快工程建设进度，促进国民经济发展。

3.意见和建议

1）水电是可再生的清洁能源，落实优先开发水电的基本战略，需要制定相应的优惠政策和简化行政审批手续，鼓励和保护投资人水电开发的积极性。

2）政府有关部门在水电开发权管理中，要根据地方经济发展规划，特别是电力发展计划，充分考虑前期工作周期、投入、立项核准和投资风险等问题，合理确定工程建设进度表。

3）条件比较简单的中小型水电工程，预可行性研究和可行性研究两个阶段可合并为一个阶段，或适当简化，相应有关专业评审、审查和批复以及立项核准等管理程序也要考虑做适当调整。

4）为合理搭接勘察设计、立项核准和施工准备三者间的时间，满足加快水电开发，降低工程投资的要求，建议大中型水电工程实施预核准制度，通过预核准申请的项目，允许开展施工筹建和施工准备。

篇（2）

中图分类号：TU996 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）06-0138-03

1 工程概况

三古水库位于广宁县江屯镇大岗村委会，距县城38.0km，水库于1968年建成和投入使用。水库现最大坝高为4.0m，坝顶长58.0m，坝顶宽2.0m，坝顶高程300.0m，总库容10.5万m3，属小（二）型水库。大坝为均质土坝，坝坡平均坡率：迎水坡1：1.3，背水坡1：1.6。加固后坝顶高程302.0m，校核洪水位300.84m，相应总库容14.3万m3；设计洪水位300.38m，相应设计库容13.3万m3；正常蓄水位299.0m，相应正常蓄水库容7.6万m3；死水位296.50m，相应死水库容1.4万m3。广宁县江屯镇三古水库工程的主要施工项目有进库公路开挖、坝体土方填筑、溢洪道工程、反滤体、管理室等。下面我谈下以下几个工序的施工方法：

工序1：进库公路土石方开挖

施工顺序：清除草木测量放线挖掘机挖土自卸汽车弃土。

施工方法：清除杂草、竹木，测量放线，填筑施工道路，机械设备进场，请监理工程师验线审核。经审核符合要求后才进行施工。

施工过程：该进库公路主要是土方开挖，但是遇一坚硬大岩石不能用挖掘机开挖。经研究，决定用爆破的手段实现。具体施工方法分析计算如下：

本爆破适合加强抛掷爆破，故爆破作用指数n=r/w>1。设计进库公路宽度为6米（上图标注R），所以如拟定漏斗半径r为5米，药包埋置深度为4米，那么满足n=r/w=5/4=1.25>1。查爆破手册K表值K=1.5kg/m3，那么根据公式：

Q=（0.4+0.6n3）KW3（2-1）

=（0.4+0.6×1.253）×1.5×43

=150.72（kg）

所以解得所需埋设炸药150.72kg，爆破达预期效果，R为6.2米。

技术措施：

（1）机械开挖时，基底预留15CM用人工修整，其高程、尺寸符合设计图纸要求。

（2）开挖过程中，先由中轴线分层开挖到底，再挖边坡。同时测量人员随时控制开挖深度和边线，防止超挖或欠挖。

（3）在开挖区内设置足够的排水设备，排除施工区内积水以保证施工。

（4）主体工程基坑开挖完成后，按水利水电工程技术规范及验收规程进行检验，并请监理工程师进行检查。

（5）施工排水：在临时道路旁开挖排水沟，防止地表水流入基坑；土方开挖过程中，为防止基坑积水，拟在坡脚外4米处（左、右）各挖一条排水沟，沿线每隔50米设一个集水井，使水汇流于集水井内，用水泵排出基坑外引入原河道。

（6）质量要求：边坡符合设计标准；基础尺寸和高程符合设计和规范要求。开挖测量剖面图成果自检后，报监理检查，签字认可。

工序2：坝体土方填筑计算

由土料场取样检验得知，土料为中等密实粘土，属III级土。根据本工程的实际情况，要求开挖填筑强度4500m3/d，每天两班施工。而施工队拥有2m3正铲挖掘机，8吨的自卸车。正铲每分钟循环次数为2次（转角为90?），汽车生产率为65m3/h。

由以上已知条件可以计算得：

（1）经开挖后的土料松散体积：

V=KsV1（式中Ks'为土料的松散系数）

=1.3×4500=5850（Ks'取1.30，根据水利工程施工表6-1查得）

（2）挖掘机生产率，及确定挖掘机的数量：

生产率：2×2×60=240m3/h；

5850÷16（两台班）=366m3/h，366÷240=1.52，故取2台2m3挖掘机施工。

（3）配合一台挖掘机所需汽车数量n，其总生产率应略大于一台挖掘机的生产率，即：

Pa≥Pc/n

式中：

Pa——一部汽车的生产率，m3/h

Pc——一部挖掘机的生产率，m3/h

故n=Pc/Pa=240÷65=3.7，取n=4台，即1台挖掘机配套4台汽车。

技术措施：

（1）现场开挖的土料经检验合格和向监理工程师批准后方可作回填土料。

（2）施工工艺，表面清理验基（合格）土料运输碾压验收。

（3）施工方法，采用5T自卸车运到填筑部位，卸土铺平。

填筑前进行碾压试验，压实质量符合设计规范要求，土料铺筑时，分为若干直填区或条带区，按刨毛、铺料、碾压次序进行。采用59KW推土机铺土，铺土宽度超出设计边线两侧30CM，厚度为30CM，分层统一铺盖，统一碾压，连续进行，每段作业长150M。

压路机碾压时，行走方向与坝堤轴线平行，碾迹搭接宽度：平行轴线为0.5M，垂直轴线为3M，碾压不到的部位采用蛙式打夯机夯实。雨后，对压实土面积水排除干净，铲除表面，使土料风干，含水率合要求即进行土料填筑施工。

压实土体不出现松土、弹簧土，光面应一致。

斜坡结合面，坡面经刨毛处理，压实时跨缝搭接不小于3M。

每填一层土应进行自检，自检合格再请监理检查，合格后方能铺填新土，以使层间结合紧密。

质量要求：

（1）检测基土、回填土压实指标，保证工作面无积木。

（2）按技术规范对土料力学性质进行抽料检查，并定期检查土料的含水量。

（3）对填土厚度，压实度指标，上下层结合连接质量进行检查。碾压参数和碾压成果经监理认可。

（4）用烘干法测定土料含水量，环刀法测定回填土的密实度。每2000M坝堤长抽一个断面，每个断面抽二层，每层不少于3个点。

工序3：混凝土施工配合比计算

在混凝土浇筑前14天，将拟采用的混凝土配合比资料提交给监理人审核，资料内容包括材料来源、强度、骨料级配、混合料级配、水灰比、骨料与水泥的比例、坍落度，未经监理人批准，不得改变经批准的混凝土配合比。

已知设计提供的混凝土配合比为C：W：S：G=1.0：0.45：2.5：4.5，水泥用量为300kg/m3。而该水库施工现场所用的砂和碎石的含水量分别为3%和2%。工地用的出料容量为500升的搅拌机搅拌。试计算施工中拌和一次所需的水泥、砂和碎石的重量。

计算：设计配合比：C：W：S：G=1.0：0.45：2.5：4.5

=300：135：750：1350

由于砂和碎石的含水量分别为3%和2%，所以：

S=750÷（1-3%）=773.2kg

G=1350÷（1-2%）=1377.6kg

W=135-（773.2-750）-（1377.6-1350）=84.2kg

由此可得施工配合比为：

C：W：S：G=300：84.2：773.2：1377.6

即是，

C：W：S：G=1.0：0.28：2.58：4.95

而现在是出料容量为500升的搅拌机搅拌，所以搅拌机完成一次搅拌所需的材料为：

水泥：300×（500升/1000）=150kg

水：84.2×（500升/1000）=42.1kg

砂：773.2×（500升/1000）=386.6kg

碎石：1377.6×（500升/1000）=688.8kg

所以，该工程混凝土施工配合比为1.0：0.28：2.58：4.95，搅拌机搅拌一次所要投入的材料水泥为150kg、水42.1kg、砂386.6kg、碎石688.8kg。

混凝土浇筑要求：（1）混凝土浇筑前，应通知监理单位检查地基处理、模板、钢筋、预埋件等是否按施工详图规定执行。并做好记录。征得监理单位同意后方可开始浇筑作业。（2）浇筑前，应清除留在模板表面和预埋材料表面结壳的砂浆或液浆。（3）已浇混凝土表面的清理：

新浇混凝土与老混凝土结合表面，必须人工打毛。施工缝的表面在覆盖新混凝土或砂浆前，应是干净潮湿的，并清理干净所有的乳浆皮、疏松或有缺陷的混凝土、涂层、养护剂及其它杂质。所有施工缝表面，包括老混凝土表面应用气、水混合射流清洗；混凝土浇筑前要清除干净表面上的积水。

浇筑：

（1）浇筑混凝土：不合格的混凝土严禁入仓，拌好的混凝土不得重新拌和。凡已变硬而不能保证浇筑作业的混凝土必须清除，浇筑混凝土每层厚度不超过50cm。

（2）混凝土浇筑应保持连续性，如因故中止且超过允许间歇时间，则应按工作缝处理。

（3）混凝土浇筑期间如表面泌水较多，应及时清除，并研究减少泌水的措施，严禁在模板上开孔赶水，以免带走灰浆。结构物设计的顶面混凝土浇筑完毕后，应使其平整，高程应符合施工详图规定。

（4）浇入仓面的混凝土应随浇随平仓，不得堆积。仓内若有粗骨料堆叠时，应均匀地分布于砂浆较多处，不得用水泥砂浆覆盖，以免造成内部蜂窝。

（5）混凝土工作缝的处理：已浇好的混凝土强度未达到25Kg/cm2前，不得进行上一层混凝土浇筑。混凝土表面应用压力水、风砂枪和刷毛机等加工成毛面，并清洗干净，排除积水，方可浇筑新混凝土。

捣实：

（1）每一位置的振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡并开始泛浆时为准，应避免振捣过度。

（2）振捣器距模板的垂直距离不应小于振捣器有效半径的1/2，不得触动钢筋及预埋件。浇筑的第一层混凝土以及在两罐混凝土卸料后的接触处应加强平仓振捣；凡无法使用振捣器的部位，应辅以人工捣固。

养护：混凝土的养护在浇筑完毕后12～18小时内开始进行，用水养护14天，在干燥、炎热的气候条件下，延长至28天。养护用水及材料不能使混凝土产生不良外观，提供的覆盖材料应事先得到监理人的同意，不论采取何种养护措施，在拆模前应连续保持湿润。

工序4：钢筋代换计算

在溢洪道交通桥钢筋制安施工中，交通桥主梁受拉钢筋设计是3?22，但水库工地缺少这种钢筋，库存有足够的?16钢筋。设计部门已同意代换，下列计算钢筋的代换：

（1）设计钢筋面积：As=（22/2）2×3.14×3根=1140mm2

（2）计划用6根?16钢筋代换：

As'=（16/2）2×3.14×6根=1206mm2

代换后钢筋的面积As'>As，满足设计及规范要求，但考虑到代换还应满足构造方面的要求，如钢筋的间距等，钢筋的安放与设计也作如下改变：

2 结语

近年全县的小型水库进行除险加固工程建设，通过加固工程全县的水库的防洪能力和经济效益得到大大提高。水库工程的施工工序比较繁多，在施工过程中我们着重抓住重点和关键工序，以点带面。在质量、进度、投资控制三者之间找其平衡点，使整个水库的施工达到最佳效果。

参考文献

[1] 水利水电工程爆破施工技术规范.2001.

篇（3）

1工程概况

大寨河一级水电站位于云南省临沧市大寨镇，坝段左岸岸坡地形上缓上陡，坡度平均约为34°，上覆第四系崩坡积粉土夹大量孤碎石、块石，厚5m～8m；下伏地层为印支期全、强风化黑云母二长花岗岩，中粒结构，岩石成分较为复杂，动力作用明显，溶蚀、包裹及各种变余结构、构造和残留体发育。风化深度较深，全风化土层发育深度在20m以上。

电站左坝肩和沉砂池边坡高约35米，由于边坡土具高压缩性且有地下水出露，边坡稳定性较差。边坡在开挖时由于堆积土体应力释放，临空面产生多级裂缝并产生了滑动。初步分析其失稳成因机制:（1）、原边坡设计的开挖坡比为下1：0.5上1：0.75，偏陡，远小于边坡土体自稳休止角，不能满足工程实际；（2）边坡在未开挖扰动时处于极限平衡状态，开挖时临空面加大，受压土体收缩，甚至在水与土压作用下产生流变，边坡沿该层土体剪出，前缘局部塌滑，并形成上部发生裂缝，土体产生牵引式变形、蠕滑和倾覆。

边坡的稳定性及其施工加固处理方案对工程而言至关重要，本文运用专业软件就施工期、运行期及地震作用等多种复杂工况对沉砂池边坡二维典型剖面的稳定性进行分析，评价边坡静力工况下的稳定安全度及建议支护方案的效果。

2计算基本原理

计算分析方法采用刚体极限平衡法对电站沉砂池边坡进行数值仿真分析，评价边坡的稳定性及加固方案的合理性。刚体极限平衡分析法是岩土工程中分析边坡稳定所用到的最广泛的一种方法，其基本思路是：假定岩土体的破坏是由于滑体内滑面上发生滑动而造成的，滑动体被看成是刚体，不考虑其变形，滑面上岩土体处于极限平衡状态，并满足摩尔―库伦准则。滑面的形状可以为平面、圆弧面、对数螺旋面或其它不规则面，然后通过由滑裂面形成的隔离体的经历平衡方程，确定沿滑裂面滑动的可能性大小，即该滑裂面上安全系数Fs的大小。假定不同的滑裂面就可以得到不同的安全系数值，其中安全系数Fs值最小的滑面就是最危险滑动面，其对应的安全系数值即为该边坡稳定的安全系数值。毕肖普法为边坡稳定分析常用的方法之一。

根据摩尔－库伦条件应有

（2-1）

由每一土条竖向力的平衡得

（2-2）

联合两式：得出

（2-3）

按滑动体对圆心的力矩平衡

可有

（2-4）

上式右端的Ni需要按式（2-3）进行计算。由于公式两端均含有Kc，故需要迭代求解。

3计算参数及计算工况确定

3.1计算参数及控制标准

在静动力计算中，边坡岩（土）体均采用弹塑性模型，岩土体物理力学参数为在地质专业提出的基础上进行反演所得，见表1。

表1岩土体物理力学计算参数

岩(土)体 变形模量 泊松比 渗透系数

(cm/s) 容重(g/cm3) 粘聚力(KPa) 内摩擦角(°)

天然 饱和 天然 饱和 天然 饱和

崩坡积层 20MPa 0.375 2×10-3 1.75 1.85 15 11 25 24

冲洪积层 40MPa 0.345 3×10-2 2 2 0 0 25 25

全风化花岗岩 20MPa 0.36 1.6×10-3 1.75 1.90 20 13 26.5 25

强风化花岗岩 0.5-2GPa 0.28 7×10-4 2.50 2.60 250 150 35.0 33.5

弱风化花岗岩 2-5GPa 0.24 8×10-5 2.60 2.65 550 350 42.0 40.0

碾压回填碎石土

（93%以上压实度） 2.1 2.2 65 50 30 28

大寨河一级水电站工程等别为Ⅳ等小⑴型工程，根据《水利水电工程边坡设计规范》（DL/T 5353-2006）规定边坡稳定分析应区分不同的荷载效应组合或运用状况，其设计安全系数应不低于规范规定的数值。根据规范，本工程边坡属于A类枢纽工程区边坡，其级别为Ⅲ级，因此，持久工况下设计安全系数应不低于1.15～1.05，计算时采用1.08，短暂工况下安全系数不低于1.10～1.05，计算时采用1.05，偶然工况下安全系数应不低于1.00。

3.2计算荷载及计算工况

边坡设计需考虑的荷载包括自重、岸边外水压力、地下水压力、加固力、地震作用等。

（1）岩（土）体的自重作用：①在地下水位以上时，岩土体的自重采用天然重度；在地下水位以下时，则应根据计算方法正确选择。②坡体上的建筑物，包括加固治理结构物，应作为坡体自重计。根据典型剖面的地质剖面图，在这种地形和构造条件下，构造应力是很难集中的，而且根据初始地应力场反演的回归分析可以知道该区域内构造应力的量值较低。鉴于此，模型计算时只考虑了自重应力。（2）地下水作用：边坡各部位孔隙水、裂隙水或层间承压水的压力应根据水文地质资料和地下水位长期观测资料确定。采用地下水最高水位作为持久状态水位。（3）加固力：加固力指采用加固结构将不稳定岩体（或潜在不稳定岩体，下同）固定到滑动面以下稳定岩体的力。（4）地震作用：电站挡水建筑物为四级，50年超越概率10%的场地地表峰值加速度为0.15g，相应地震基本烈度为Ⅶ度。

4计算模型建立

结合边坡地质条件，选取典型剖面进行边坡稳定研究。根据边坡地质特征及岩土体分层情况，选取冲坡积层、崩坡积层、下伏基岩的全、强、弱风化程度作为分区边界建立软件二维刚体极限平衡法计算模型，Slide提供模型的基本框架并将模型的左右边界和底边界设置为约束边界。针对选取典型剖面采用软件Slide进行边坡稳定性分析。

5基于当前开挖状态下边坡稳定性分析

基于表1的岩（土）体物理力学参数，运用专业岩土分析软件Rocscience Slide校核当前开挖状态下边坡典型剖面的稳定性。图1给出了Bishop法的计算结果。

从图1在当前开挖状态下典型剖面稳定性分析示意图可以看出，边坡稳定的安全系数为0.985，根据《滑坡防治工程设计与施工技术规范DZT0219-2006》规定，安全系数介于0.95～1.00之间，边坡处于整体变形～滑动的区间内，此时的边坡出现裂缝到滑动的临界状态下，并且滑弧的位置与实际边坡滑动的位置相似，因此，反演的结果和实际较为相符。

图1当前开挖状态下典型边坡剖面稳定计算图

6重新开挖后边坡在无支护工况下稳定性分析

在提出建议支护方案之前，需要对重新开挖后边坡（未施加支护措施）的稳定性有一个大概了解，求解典型剖面开挖后（无支护）的安全系数，以便于支护方案的设计。

根据现场实际条件，边坡在1391m～1401m间拟按1:1开挖，1401m～1411m之间的开挖坡比为1:1.25，1411m高程以上边坡的开挖坡比也为1:1.25，开挖无支护计算成果见图2。

开挖后未采取支护措施的边坡安全系数为0.923，小于施工期安全系数允许值1.05。边坡的剪出面较低，和沉砂池底板开挖高程基本一致，滑弧基本穿过坡积层和全风化层。在施工过程中极易发生滑坡现象，开挖过程中必须采取合理的支护措施。

7建议支护方案下边坡稳定性分析

基于提出的岩土体物理力学参数，针对典型剖面进行建议支护方案下的边坡稳定性分析。重点研究施工期以及运行期下的边坡稳定性，验算是否符合边坡稳定要求，同时对典型剖面提出最优建议支护方案。

建议支护方案：边坡挂网喷护C20砼厚15cm；在1411m～1421m边坡上布设两排100吨级预应力锚索（锚索间距4米，排距4米），在1401m～1411m间布设5排长锚杆，长度为9m，桩距2.0m，排距2.0m，采用φ25钢筋。在实际边坡治理中，锚筋桩端头设置锚拉板，预应力锚索端头设置网格梁，这些措施均作为安全裕度考虑，计算模型中不予以考虑。计算结果见图3，推测最危险滑动面位置在河边剪出。

从图3建议支护方案下典型剖面稳定性分析示意图可以看出，边坡稳定的安全系数为1.058，符合短暂工况下安全系数不低于1.10～1.05的要求，能满足施工期的稳定。

图2施工期无支护边坡稳定计算图

图3建议支护方案工况下边坡稳定计算图

8正常运行期边坡稳定性分析

8.1正常运行期稳定性分析

边坡按建议支护方案完成边坡治理后下挖至沉砂池建基面且待沉砂池建筑物浇筑完成后，在沉砂池的混凝土边墙与坡脚间回填石渣（93%压实度）至上坝公路。计算结果见图4，从图4稳定性分析示意图看出，边坡稳定的安全系数为1.211，符合持久工况下设计安全系数应不低于1.15～1.05的要求。

图4 运行期边坡稳定计算图

8.2地震工况下稳定性分析

电站挡水建筑物为四级，50年超越概率10%的场地地表峰值加速度为0.15g，相应地震基本烈度为Ⅶ度。运行期如遇地震，其计算结果见图5，从图5稳定性分析示意图看出，边坡稳定的安全系数为1.123，符合地震工况下的安全的要求。

图5 地震工况下边坡稳定计算图

9结论

在建议采取建议用锚索、锚筋桩、网格梁支护方案下，电站沉砂池边坡典型剖面在不同工况下基于Bishop法得到的安全系数均大于规范规定的允许值，能满足边坡稳定要求，故建议支护方案是合理可行的。

参考文献

[1]《大寨河一级电站工程地质勘察报告》 庞崇林等 中水十四局勘察设计院 2007年11月

[2]《大寨河一级电站沉砂池边坡处理报告》 庞崇林、项国松等中水十四局勘察设计院2010年12月

[3]《水电水利工程边坡工程地质勘察技术规程》DZ/T5337-2006

[4]《水电水利工程边坡设计规范》DZ/T5353-2006

作者简介：

篇（4）

关键词：结构工程计算；结构计算软件；计算机应用技术；工程计算机制图

 

从20世纪八十年代开始，在水利、水电、建筑、公路等各种工程建设的勘察设计工程中，就开始引入了计算机替代人工进行计算的计算机应用技术的应用，但是现在很多刚离校就业的大学生们，完全依赖着计算机，以计算机的计算数据为准，进行工程设计，这对工程建设的安全是极大的威胁。对工程勘察设计工程师进行正确应用计算机技术进行工程勘察设计工作的教育和提醒，是当前应该注意的比较突出的一个问题。

1结构工程中计算机技术应用现状

随着计算机硬件技术、软件技术的高速发展。各种计算机应用程序的开发形成了这一批结构工程师从走出校门，就在计算机上进行结构工程计算、设计。他们不再经历老一代结构工程师们通过手工计算的过程。甚至迷信计算机，以为计算机是解决工程问题的源泉，简单地信赖计算机。随着大量的计算机软件的开发，但又缺乏对计算机软件的质量的保证，包括对软件开发者和其技术支持的技术资质证明；软件开发商的质量保证、质量控制过程的严格评价，软件中所用技术的理论依据的严格评价；简单和复杂例题测试结果的严格评价及其与其他独立求解结果的比较；等等很多威胁到工程结构安全的问题，被计算机软件应用的发展所掩盖了。

在当今世界，计算机的滥用开始日益威胁着公众的安全，计算机被抬高到了是知识、经验、思维的替代品。人们越来越愿意相信计算机使他们能对工程作出正确的判断，而很少有人在想，特别是年轻的结构工程们更很少去想，如果没有计算机，结构设计工程中需要哪些必要的知识和经验。大家都相信，解决工程问题的专业知识就是怎样使用计算机以及计算机本身的专业知识。甚至把使用计算机的能力当成能胜任工作的能力。大量的结构工程师们相信，他们仅仅依靠计算机就可以“解决”工程问题。没有人认识到高质量的工程只能是渊博的工程理论知识、丰富的工程实践经验、以及艰辛的脑力劳动、高质量的设计思想相结合的产物。

在工程结构设计计算中利用计算机自动化技术已有了很严重的负面影响，它使年轻的一代结构设计工程师们相信计算机的安全性、知识性和能力。他们变得如此依赖计算机，以至于丧失了不依赖计算机进行计算工作的能力。他们不懂得，计算机不可能记录有关模型、分析和设计的一些技巧。在现实工程实践经验中，工程结构，特别是水利水电工程结构的模型是千差万别的，计算机不可能识别上千万种工程设计思想，除了具有快捷的计算速度以外，计算机程序只是一些离散的知识。而真正的工程知识是经验、直觉、灵感、领悟力、创造力、想象力和“认知”的巨大综合体，它超越了任何计算机程序和程序员对结构工程的“理解”。

现代工程具有复杂的理论依据、集体的设计思想，依靠计算机是不可能让人们学习有意义的经验的。越来越多的工程师们都期盼计算机软件能将结构工程设计程序完全自动化。希望在解决工程问题时他们只需要区化类型和条件，让程序自动生成必要的数学模型，完成复杂而重复的分析和设计过程。最后由制图工具完成设计图纸。这样，结构工程唯一的责任就是明确所要解决的问题，然后评价最后的设计“成果”。而对于是否能可靠的检测特征值，在进行分析时是否用了足够的模型、状态，或计算机建立数学模型的理论是否正确，是否符合工程实际的特征，分析结果对工程结构敏感部位是否敏感，计算结果是否在条件允许范围之内，是否能根据实际的工程结构模型对某些边界条件进行调整。这些在年轻一代的结构工程师们心中，都变得模糊不清。

很多软件开发商，在对计算机知识的精通之外，毕竟不是结构工程师，专业技术知识肯定有着各种方面的欠缺。计算机是一种工具，不可能替代人的脑力劳动、人的知识、经验的积累，计算机能处理大量的信息，但计算机程序是没有多少工程实际工作经验的程序员编制的，程序对工程建立的数学模型也不会很完善，在计算中，即使是错误的信息，计算机也不可能识别，同样的都在计算机上显示给专业技术工程师们。这就要求专业技术工程师们自己能通过专业技术知识的掌握，来控制设计计算中的偏差。

在软件的实际应用方面，那些只有极少经验、极少学识、年轻的结构工程师依靠计算机软件来解决极度复杂的结构分析和设计问题。他们对结构力学基本原理和设计规范的背景知识了解很少。无法判断程序算法所蕴含的假设和步骤，也无法判断计算机运算结果的质量。宁愿相信计算机程序产生的任何结果都是正确的，无法怀疑计算机作出的所有结果，以及用独立的例题校验结果。

2在工程结构设计计算中正确合理的应用计算机技术

首先，在年轻一代的结构工程师中，应让他们对工程设计的危险性、对公众安全的威胁、对工程建筑设计的责任感有一定的认识，结构工程师应该知道，工程结构特性是由结构工程设计的质量决定的。真正的结构工程师，应该不用计算机就能工作，计算机应用技术本身并不是坏事，问题的核心是在结构工程计算中计算机的使用方法，不能滥用计算机。要强调工程实践中知识、专业技术以及经验的重要性，了解“为什么”这样设计才是关键。专业的结构工程师应在参加工作的最初一段时间内，对结构工程设计计算进行手工求解，了解手工求解的原理、基本原则和提炼模型、识别计算结果中的错误，解决问题的其他方法，判断计算结果的有效性。对计算机的计算结果应持批评态度，尊重工程实践经验，通过工程实践学习工程设计，强调从那些资深的或有经验的结构工程师那里学习结构工程设计。不依赖计算机解决工程问题，经常怀疑计算机，在没有深入的谁以前不使用计算机的结果。在被工程师证实正确之前，假设计算机提供的结果是错误的。在用计算机求解之前，必须先知道答案。不崇拜计算机，而崇尚知识和经验，提倡全面了解工程理论和实践中的所有经验。

篇（5）

中图分类号：TV文献标识码： A

引言

随着我国经济水平的发展，人民生活水平的不断提高，社会对住宅商品的需求日趋高涨。这几年住宅小区项目的开发红红火火，设计、生产和管理取得了长足的进步。然而，随着竞争变得越来越激烈，市场逐渐走向成熟，客户购房理念也日趋理性，房地产开发商对住宅小区项目开发策化和设计阶段越来越重视。以往开发商搞到地皮，找几个人炒炒更绘出图纸，建楼卖楼的日子已经一去不复返了。

一、房地产项目设计阶段管理的概念

所谓房地产项目设计阶段管理，是对房地产进行设计开发整体过程项目管理的重要组成部分，主要由项目管理公司以建设单位或者开发商的身份对房地产项目设计阶段所进行的监督和管理工作，能够有效地保证房地产开发项目的整体设计质量、工程进度以及控制造价。加强房地产项目设计阶段管理，能够及时、快速地发现、解决问题，防止在施工过程中对项目建设的质量、成本造价以及工程进度等方面产生不利的影响，进而有效地避免投资成本资源的浪费。

二、房地产住宅项目工程勘察设计各阶段的工作内容及控制要点

1、编制设计任务书

设计任务书的编制工作相当于项目的输入，所设计好的建筑产品相当于设计的输出工作，要设计一个好的作品，必须以做好设计输入为前提条件。对于不同的设计阶段，均有不同的所需要设计的内容。在方案的设计阶段，任务书的设计主要包括建设单位最高层领导所制定的规划意见、营销部门对产品的定位、物业单位与客服部门所提出的客户建议、开发部门所提供的相关政府意见、预算管理部门制定的成本以及项目现场管理部门所提供的地质勘测报告等内容。在项目设计与施工图设计的阶段，所编制的设计任务书主要包括以往的设计成果、报批阶段获得的反馈建议、预算部门提出的细化成本要求以及项目现场管理部门所提出的相关配套设备的设计要求等内容。设计过程的阶段不同，所编制的设计任务书侧重点也就不同，因此，要掌握好所编制的任务书的重心。

2、工程勘察阶段

（1）工程测量。工程测量的内容包括平面控制测量、高程测量、地形测量等，其中注意平面控制测量的宗地面积数据是否与土地部门提供红线图宗地面积数据一致。因此建设单位应在领取土地证之前会同国土及规划部门核实宗地面积。

（2）工程地质勘察。工程地质测量是为了查明建设地区的工程地质条件，提出建设场地稳定性和地基承载能力的正确评价而进行的工作。

3、设计过程的控制

设计过程的控制是设计意图得以实现图纸化的有效措施。大多数工程在设计中缺乏对设计过程的控制，缺乏必要的追踪，导致设计结果出现不应有的偏差。我认为，做好此环节的工作需要从以下几点考虑：

（1）过程记录。在与设计单位的交流过程中，做好每一次设计交底记录，往来邮件信函的整理记录，避免同一问题反复出现，也为可能存在的纠纷做好证据材料。

（2）关键节点控制。在项目设计阶段开始之前，设计部门及公司领导应拟定该设计项目的关键节点计划；在关键节点，由设计部门组织检查工作，如有必要可组织相关部门人员开会参与讨论，遇到不确定的问题，应尽快征求规划部门意见，及时发现解决问题。

（3）日常跟踪。在项目的设计过程中，设计管理部门应指定专门人员负责项目的追踪工作，尽量避免出现设计方向的偏差，返工重做的现象。

4、设计成果的评审

设计成果的评审是设计意图得以实现图纸化的一项重要手段，是建设单位或开发商对设计成果所进行的最后一次检验，此项工作的好坏决定了日后在施工阶段出现设计变更及洽商的多少,很多房地产开发单位忽视此项工作或仅仅走过场了之，导致大量的后续工作出现，我认为做好设计成果评审，需要做好以下几项工作：

（1）评审会的合理组织。合理的组织需要有合理的时间安排，房地产开发项目的专业人才时间都非常宝贵，应在评审会前根据图纸量的大小提前数日下发图纸，使从业务部门抽选的评审会成员提前熟悉图纸，评审时能立即作出判断。另外应采用有资历的人员作为评审会主持人，以使大家对评审会给予足够的重视，在遇到模棱两可的问题时也可由其当即拍板，避免问题一拖再拖。

（2）参与部门要充分。一般而言，提供设计输入资料的部门及相关领导均应该参加，以确认输入时所提供的设计要求在设计图纸中的体现情况。如有必要，还应邀请外部相关专家参与评审会。

（3）评审纪要详细。只有对评审纪要认真对待方可提高各部门对评审会的重视程度，还可为日后的分析总结做好足够的资料积累，每次的评审纪要都应详细，并要求相关人员签字确认。

（4）参与部门的充分重视。只有参与部门足够重视才可能出现良好的评审预期，但参与的部门一般都是比较繁忙的业务部门，这就需要采取措施，避免到会充数的状态。

四、设计管理的方法

1、推行限行（限量）设计以节约成本

在项目招投标或合同签署阶段，设计尚处于初步设计阶段，很多工程量和报价是根据估算和经验估算而得，因此推行限额设计或限量设计，对于建设单位的投资控制尤为重要，甚至直接决定了项目的赢了指标。

2、推行方案优化以节约成本

在满足使用功能和设计规范的条件下，推行优化环节是节约成本的重要途径之一。

3、做好技术基础工作，保证设计范围和设计质量

不能陷入“设计管理工作就是设计人员的事情”的误区，而应该是项目各责任主管单位，部门工作协作的关系。建设单位应该结合大量的工程实践，做好包括勘察，设计，建设，监理等各单位意见的汇总工作，为设计管理工作创造条件。

4、设计变更的控制

设计变更既可能带来对建设单位或开发商有利的结果，如减少了建设成本，也有可能带来对业主不利的结果，如成本的超支。在实际工程中发生设计变更的原因很多，概括起来，主要有以下几种：

（1）公司领导要求的变更：领导对于设计有了新的要求，想法，这是可能性之一，还有一种情形是领导换届后新领导对于原有领导的设计要求并不赞成，要求改变。

（2）营销部门要求的变更：产品的功能设计不符合业主的要求或给业主带来不便等情况，营销部门因此提出进行变更。

（3）设计院要求的变更：此类情况多数发生于多边工程（边勘察、边设计、边施工、边图审、边报批），这是由于工程设计仓促、图审报建滞后等原因，所导致的施工图错、漏、碰、缺、等问题。

（4）施工单位要求的变更：施工单位因材料设备的使用问题而提出的设计变更，如原有材料设备缺货要使用替代产品，施工单位发现图纸有缺项，漏项而提出的变更等。

结束语

房地产项目的设计管理工作决定了项目执行的成败，是项目管理中最为核心的部分。特别需要强调的是，要做好设计管理工作，必须引起公司领导的高度重视，从满足设计管理的规章制度，考核制度等方面给予充分的完善，为项目管理打下坚实的基础，创造最为有利的条件。要做好设计管理工作，还需要一线的设计管理尤其是施工单位的技术负责人，总工程师们提供大量的工作实践资料和他们的切身体会，经验，对设计管理工作进行质的改变，使设计管理工作更上一个台阶，提高企业的管理水平和社会声誉，使企业在市场竞争中立于不败之地。

参考文献

篇（6）

0 前言

波速测试技术是地震勘探方法之一，也是地球物理勘探技术的一个重要分支，目前已广泛应用于水利水电工程、石油工程、铁路工程、冶金工程、工业与民用建筑等众多岩土工程地质勘察领域，取得了良好的应用效果。

一般来说，波速测试可原位测定压缩波(P波)、剪切波(S波)和瑞雷面波(R波)在岩(土)体中的传播速度，从而避免了室内测试所带来的误差，它能有效地解决许多地质问题，诸如确定场地土类型、建筑场地类别；提供断层破碎带、地层厚度、固结特性和软硬程度、评价岩(土)体质量等；并可计算工程动力学参数，如动剪切模量、动弹性模量等。本文介绍了波速测试技术的工作原理和野外测试方法，并结合工程实例，说明其应用效果。不妥之处，敬请批评指正。

1 工程概况

北大港水库位于天津市东南部大港区境内，东临渤海湾，地貌上属于海积平原的滨海洼地，隶属华北平原一部分。该库地处海河流域的大清河、南运河、子牙河水系，独流减河下游右岸。水库自1954年开始建设，1974年对围堤进行培厚加高加固处理，1976年初步建成，并陆续修建蓄、引、输、排水配套工程，至1980年建成。水库蓄水面积150km2，占地面积164km2，设计堤顶高程9.5m（大沽高程，下同），设计最高蓄水位7.0m，相应总库容5.0×108m3（兴利库容4.41×108m3）。是一座以蓄供水为主，兼有防洪、灌溉、养殖等综合效益的大（2）型平原水库，工程等级为Ⅱ类，围堤及主要穿堤建筑物级别为2级，其余次要建筑物级别为3级。

水库枢纽工程主要由围堤、穿堤建筑物（水闸、供水口门等）以及蓄水建筑物（扬水站、尾闸等）组成。其中水库围堤为均质土堤，总长54.511km，堤顶设计高程为9.5m，堤顶宽度10m，迎水坡1：3，背水坡上部1：3，马道以下1：4。主堤前紧接防浪林台，其边坡1：8，林台台顶宽度28～35m不等，台顶高程7.5m。在库内距围堤堤轴线200～1000m处，筑有防浪堤一道，总长36.048km。

勘探深度20.0m范围内堤基地层为第四系全新统第一陆相沉积物（alQ43）和第一海相沉积物（mQ42）。其中第一陆相层岩性主要为壤土、粘土、局部夹砂壤土透镜体，第一海相层岩性主要为粘土、壤土、砂壤土及少量淤泥质壤土。该区地层结构多呈层状发育，局部呈透镜体状分布。地下水位埋深一般为2.1～3.5m，水质多为半咸水～咸水。根据1/400万《中国地震动参数区划图》GB18306—2001，工程区地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.40s，按照地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表，本区地震基本烈度为Ⅶ度。

受水库管理单位委托，中水北方勘测设计研究有限责任公司勘察院承担了该工程除险加固地质勘察工作，物探总队进行了现场波速测试，其主要目的是对水库围堤及穿堤建筑场地类别及砂性土液化势做出判别。

使用仪器为：美国产R24数字化工程地震仪。面波法采用4Hz低频检波器接收，单孔法下孔探头采用三分量检波器接收。测试所用仪器设备均在计量认证有效期内，现场实施期间性能稳定、工作正常。

2 测试方法与技术

2.1 面波法（1）（2）（3）

面波勘探，也称弹性波频率测深，是国内外近几年发展起来的一种新的浅层地震勘探方法。面波分为瑞利波（R波）和拉夫波（L波），而R波在振动波组中能量最强、振幅最大、频率最低，容易识别也易于测量，所以面波勘探一般是指瑞利面波勘探。

人们根据激振震源的不同，又把面波勘探分为①稳态法、②瞬态法、③无源法。它们的测试原理是相同的，只是产生面波的震源不同罢了。目前常使用瞬态面波法进行勘探。

2.1.1 工作原理

面波是一种特殊的地震波，它与地震勘探中常用的P波和S波不同，它是一种地滚波。弹性波理论分析表明，在层状介质中，拉夫波是由SH波（水平方向S波）与P波干涉而形成，而瑞利波是由SV波（垂直方向S波）与P波干涉而形成，且R波的能量主要集中在介质自由表面附近，其能量的衰减与r-1/2成正比，因此比体波（P、S波∝r-1）的衰减要慢得多。在传播过程中，介质的质点运动轨迹呈现一椭圆极化，长轴垂直于地面，旋转方向为逆时针方向，传播时以波前面约为一个高度为λR（R波长）的圆柱体向外扩散。

在各向均匀半无限空间弹性介质表面上，当一个圆形基础上下运动时，由它产生的弹性波入射能量的分配率已由Miller（1955年）计算出来，即P波占7%、S波占26%、R波占67%，亦就是说，R波的能量占全部激振能量的2/3，因此利用R波作为勘探方法，其信噪比会大大提高。

综合分析表明R波具有如下特点：

⑴ 在地震波形记录中振幅和波组周期最大，频率最小，能量最强；

⑵ 在不均匀介质中R波相速度（VR）具有频散特性，此点是面波勘探的理论基础；

⑶ 由P波初至到R波初至之间的1/3处为S波组初至，且VR与VS具有很好的相关性，其相关式为：

式中：μ为泊松比；

由于第四系地层的泊松比一般为0.37～0.49，故VR=（0.938～0.954）VS，可以认为对土体而言，VR与VS基本相等，其误差只有5%左右。该关系奠定了R波在测定岩土体物理力学参数中的应用；

⑷ R波在多道接受中具有很好的直线性，即一致的波震同相轴；

⑸ 质点运动轨迹为逆转椭圆，且在垂直平面内运动；

⑹ R波是沿地表传播的，且其能量主要集中在距地表一个波长（λR）尺度范围内。

依据上述特性，通过测定不同频率的面波速度VR，即可了解地下地质构造的有关性质并计算相应地层的动力学特征参数，达到岩土工程勘察之目的。

2.1.2 测试方法

应用瞬态面波法进行现场测试时一般采用多道检波器接收，以利于面波的对比和分析。当锤子或落重在地表产生一瞬态激振力时，就可以产生一个宽频带的R波，这些不同频率的R波相互迭加，以脉冲信号的形式向外传播。当多道低频检波器接收到脉冲形振动信号后，经数据采集，频谱分析后，把各个频率的R波分离出来，并求得相应的VR值，进而绘制面波频散曲线。

当选取两道检波数据进行反演处理时，应使两检波器接收到的信号具有足够的相位差，其间距x应满足（λR/3）～λR，即在一个波长内采样点数要小于在间距x内的采样点数的3倍，而大于在间距x内的采样点数的1倍，该采集滤波原则对于不同的勘探深度及仪器分辨率和场地地层特性可作适当调整。

当采用多道检波数据进行反演处理时，虽然不受道间距公式的约束，但野外数据采集时也应考虑勘探深度和场地条件的影响。一般来说，当探测较浅部的地层介质特性时，易采用小的x值并用小锤作震源以产生较强的高频信号，即可获得较好的结果；当探测较深部的地层介质特性时，易采用较大的x值，并用重锤冲击地面，以产生较低频率的信号，使其能反映地下更深处的介质信息，达到岩土工程勘察之目的。

震源点的偏移距从理论上讲越大越好，且易采用两端对称激发，有利于R波的对比、分辨和识别，但偏移距增大就要求震源能量加大和仪器性能的改善。一般来说，偏移距应根据试验结果选取。就目前的仪器设备条件和反演技术水平，选用偏移距20～40m即可获得较好的测试结果。

由多道检波数据反演处理后可得一条频散曲线，一般把它作为接收段中点的解释结果。实际上该曲线所反映的地层特性为接收段内地层性质的平均结果，故当探测场地地下介质水平方向变化较大时，只要能满足勘探深度的要求，尽量使反演所用的接收段减小，以使解释结果更具客观实际。

本次工作共布置5条测试断面，分别位于水库围堤桩号2+500、14+000、21+250、28+200及45+970处，同时在相应部位布置了单孔剪切波测试（相应孔号为G01～G05）。因进入第一海相层后缩孔严重，除G03、G04孔做了部分钻孔剪切波测试外（孔深小于12m、11m测段），在全部测试断面均布置了瑞雷面波测试剖面以代替钻孔剪切波测试。瑞雷面波测试剖面单一排列长度62m。

面波法采用瞬态瑞雷波探测技术，两端激发多道接收的完整对比观测系统，12道接收、道间距2m，经展开排列试验选择偏移距20m。锤击震源。

2.2 单孔法（4）（5）（6）

单孔检层法，也称弹性波速度测井，是在一个垂直钻孔中进行波速测试的一种方法。按照震源和检波器在钻孔中所处的位置，可分为①地表激发孔中接收法、②孔中激发地表接收法、③孔中激发孔中接收法、④孔底法等四种测试方法，常用地表激发孔中接收法。

2.2.1 工作原理

以岩(土)体的弹性特征为基础，通过测定不同岩(土)层的S波、P波的传播速度，计算岩(土)体的动弹性参数，据此判定岩(土)体的工程性质，为工程设计提供可靠的科学依据。

实测一般采用单孔检层的地表激发孔中接收法，即地面激发以产生弹性波，孔内由检波器接收弹性波。当地面震源采用叩板时可正反向激发，并产生S波，利用剪切波震相差1800的特性来识别S波的初至时间。

2.2.2 测试方法

实测通常由震源和记录仪器组成，叩板震源设置一般距孔口2～7m，平放一块压重物的木板，测试孔应位于木板长轴的中垂线上，使木板与地面紧密接触。木板长2.5～3.0m，宽0.3～0.4m，厚0.06～0.10m，上压约500～1000kg的重物。当分别水平敲击木板两端时，产生弹性波(此时以S波为主)。记录仪器由井中三分量检波器和工程地震仪构成，三分量检波器放置井中某一深度，接收由震源产生的弹性波信号，并通过连接电缆输送给地震仪，再由地震仪记录并存储以备后期数据处理之用，图1为单孔检层法测试示意图。

单孔检层法测试弹性波时，由于震源板离孔口尚有一定距离，所以计算测段内地层波速时需将弹性波的非纵测线旅行时校正为纵测线旅行时，计算公式如下：

式中：t’—纵测线旅行时(s);

t—非纵测线旅行时(s);

h—测点孔深(m)；

x—震源板距孔口的距离(m)。

由校正后的纵测线旅行时即可求得各测试地层的弹性波速度。

现场测试过程中应注意以下特征：

(1) P波传播速度较S波速度快，P波为初至波；

(2) 震源板两端分别作水平激发时，S波相位反向，而P波相位不变；

(3) 检波器下孔一定深度后，P波波幅变小，频率变高，而S波幅度相对较大，频率相对较低。

(4) 最小测试深度应大于震源板至孔口之间的距离，以避免浅部高速地层界面可能造成的折射波影响。

本次钻孔剪切波测试采用单孔检层地表激发孔中接收法，使用叩板震源，震源距孔口分别为2.8m、6.5m，孔内测点间距为1.0m，自下而上逐点施测。各点采用正、反向两次激发。由于第一海相层缩孔严重，仅在G03(21+250)、G04(28+200)两孔实施了部分孔段的剪切波测试(孔深分别为0～12m、0～11m测段)。

转贴于 3 资料整理与解释

3.1 面波法

R波在非均匀介质中传播具有频散特性，所以不同频率（波长）的R波具有不同的传播速度。模型试验和实测结果表明，当探测的岩土层介质较为均一时，R波的相速度随深度的加大而按线性增加，只有出现不同介质的分界面时，频散曲线会出现一个所谓“Z”字型变化，该变化特征是由于地表接收到的波从上一层漏能型波转入下一层漏能型面波，且此转折点与两介质间的界面埋深有密切的关系（一般为相应频率R波的半个波长），由此可依据实测频散曲线的“Z”字型变化点来划分地下岩性变化的分界面。

由野外获得的面波时程曲线原始记录，使用SFKSWS软件进行分析解释，划分地层层位求解厚度并计算各层R波速度（如图2、图3为实测面波反演解释结果，图中标出分层厚度及对应地层面波速度），然后由求得R波速度（VR）后，按公式(1)计算相应地层的S波速度。具体流程为：输入面波记录文件显示和检查实测曲线数据圈定面波数据窗口在F—K域搜索确定基阶面波频谱峰脊并拾取频散数据按搜索确定的基阶面波频谱峰脊圈定出基阶面波频谱范围生成面波频散曲线地质分层（人工或自动）绘制反演拟合曲线打印输出面波解释结果利用式(1)计算对应地层S波速度绘制S波测试成果图。

3.2 单孔法

在野外实测单孔剪切波测试波形记录上可直接读取各测点正、反向激发所获得的剪切波初至旅行时，由此取得非纵测线各测点的旅行时，按式(2)校正后得到纵测线对应深度旅行时，绘制时距曲线并求取各测试地层的弹性波速度，最后绘制弹性波测试成果图（见图4、图5中的实线为单孔法测试S波速）。

图4

图5

3.3 两种方法测试结果对比

分别在G03、G04钻孔孔深0～12m、0～11m做了单孔剪切波与地面面波测试的对比试验(见图4、图5，图中虚线是由R波速换算而得的S波速)，测试结果表明：使用两种不同方法所测剪切波速度值及其变化规律基本一致。在以下的计算、分析中，所使用的剪切波速度值均由瑞雷面波测试结果换算而得。

3.4 利用波速计算动力学参数

根据实测获得的弹性波速（剪切波速Vs和压缩波速Vp）即可计算岩(土)体的动弹性力学参数。计算公式如下：

式中：ρ—介质密度(g/cm3)；

Vp—压缩波速度(m/s)；

Vs—剪切波速度(m/s)；

μ—泊松比

Ed—动弹性模量(GPa)；

Gd—动剪切模量(GPa)；

转贴于 4 成果分析

4.1 剪切波速度统计

统计内容包括各测试断面剪切波速度范围值和等效剪切波速度，其中等效剪切波速度按式（7）计算，结果见表1。

表1

钻孔剪切波速度统计成果表

测试孔号

（桩号）

测试深度

(m)

剪切波速度Vs（m/s）

范围值

等效值

G01( 2+500)

20.0

139～197

169

G02(14+000)

20.0

100～189

151

G03(21+250)

20.0

114～200

154

G04(28+200)

20.0

129～199

168

G05(45+970)

20.0

91～193

142

式中：Vse—土层等效剪切波速度(m/s)；

H0—计算深度（m）

t—剪切波在地面至计算深度之间的传播时间（s）。

由表1可知：各测试部位埋深20m范围内剪切波速度范围值为91～200m/s，等效值为142～169m/s。

4.2 场地类别判定

按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）(7)，建筑场地类别应根据土层等效剪切波速度和场地覆盖层厚度按表2标准判定。等效剪切波速场地类别表中黑体部分为覆盖层厚度（m）

（m/s）