水利工程勘察论文

2022-04-13 版权声明 我要投稿

摘要:本文基于笔者从事土工试验的相关工作经验,以面向水利工程勘察的土工试验为研究对象,论文首先探讨了土工试验的主要仪器和设备,进而分析了工程勘查中土工试验应当注意的问题。关键词:水利工程勘察土工试验问题仪器设备土工试验为工程设计或施工提供可靠的基础指标和参数。下面是小编精心推荐的《水利工程勘察论文 (精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。

水利工程勘察论文 篇1:

平衡计分卡在水利工程勘察企业的应用

作者简介:彭付宁(1978— ),男,汉族,江苏如东人。主要研究方向:企业财务管理。

摘要:“十四五”规划是事关我国经济社会发展的大事,也是第二个百年奋斗目标的起点。“十四五”规划强调生态文明建设,实现环境治理体系与治理能力现代化。水利工程勘察企业是推动我国水利水电事业发展的重要力量,通过参与各类大型工程规划、设计、建造、运维等活动,为国家生态文明建设添砖加瓦。新时期的历史使命赋予了水利工程勘察企业更多的历史重任。水利工程勘察企业应当树立战略管理思维,加强企业管理能力建设。平衡计分卡作为先进的绩效管理工具,通过实施平衡计分卡能有效的将企业战略落地,实现企业发展目标,为水利水电事业发展贡献力量,创造良好的社会、经济效益。文章对水利工程勘察企业实施平衡计分卡的意义及路径进行探讨,并提出相关建议。

关键词:水利工程勘察企业;平衡计分卡;战略地图;全面预算管理;内部控制

随着“十四五”规划及2035年远景目标的提出,我国生态文明建设开启了一个崭新的阶段。水利水电事业作为生态文明建设的重要组成部分,迎来了新的发展机遇。水利工程勘察企业主要从事水利水电工程项目全过程建设活动,是推动水利水电事业发展的核心力量。

企业发展离不开战略目标的制定,战略落地也需要借助先进的管理工具。平衡记分卡作为一种先进的绩效管理工具,可以应用于水利工程勘察企业,帮助企业提升管理效益。

一、水利工程勘察企业实施平衡计分卡的意義

平衡计分卡是罗伯特·卡普兰与戴维·诺顿在1992年提出的,以战略为导向的绩效评价体系。平衡计分卡被评为最具影响力的管理工具之一,打破了传统的使用单一财务指标衡量业绩的方法。平衡计分卡在财务指标的基础上加入了未来驱动因素,即客户、内部业务流程和学习成长,将战略目标逐层分解转化为具体的、相互平衡的绩效指标体系,在战略规划与执行管理方面发挥非常重要的作用。

(一)实施平衡计分卡有助于企业战略管理

企业发展离不开战略。企业战略是企业为实现发展目标,根据远景规划而设计的战略规划。制定合适的发展战略是企业成功的第一步。实施平衡计分卡能提高公司客户关系管理、公司内部关系协调、员工队伍管理水平,为实现战略目标提供充分的保障。平衡计分卡兼顾了财务与非财务维度,在具体实施过程中改变了传统绩效评价中的单纯财务指标体系,为公司制定战略提供了更为清晰、明确的思路,有助于全体员工理解落实战略目标。

(二)实施平衡计分卡有助于加强全面预算管理

全面预算管理是全员参与、业务范围全覆盖、管理流程全跟踪的综合管理系统。通过编制全面预算可以将战略规划和经营目标细化分解为具体工作目标和行动计划。平衡计分卡从财务、客户、内部业务流程以及学习与成长四个层面出发,把公司战略发展目标具体细分成相互制衡的目标体系,能够促使预算管理的目标与战略发展目标保持一致,提升预算工作的执行效果。平衡计分卡与全面预算相结合,促进企业可持续发展。

(三)实施平衡计分卡有助于加强企业内部控制

企业实施内部控制的终极目标是实现企业发展战略。建立、实施高质量的企业内部控制规范体系,有助于提升企业管理水平和风险防范能力。平衡计分卡是基于企业战略的管理工具,具有整体性、全局性、前瞻性特点,与内部控制的发展要求高度吻合。

二、平衡计分卡的应用——以A公司为例

(一)单位简介

A公司是具有从事遥感信息技术、监测技术、测绘技术、航空摄影、工程制图等综合能力的高新技术企业。A公司为长江三峡工程、南水北调中线工程等国家大型水利工程的建设与规划提供了强有力的测绘与地理信息技术支持,业务范围遍及国内外。

随着长江、金沙江等流域大型水电站陆续建成,公司业务拓展、管理转型的需求越来越大。公司制定了战略经营目标,提出了数字化、智能化转型方案,为实现企业战略需要实施一系列管理方式变革。为激励公司经理层及全体员工为实现企业战略目标共同努力奋斗,需要借助使用平衡计分卡等先进管理工具改进公司管理。

(二)总体设计

1.运用SWOT工具分析战略目标

SWOT模型综合考虑企业内部优势和劣势、外部环境机会和威胁,对企业进行全面、系统的评价。运用SWOT工具分析企业所面临的各类机遇和挑战,有助于企业制定战略目标。

首先,从外部环境分析。十四五规划提出,统筹推进生态文明建设,坚定不移地贯彻创新、绿色的新发展理念。A公司所从事的主营活动与国家战略规划紧密结合,符合国家政策导向,未来发展前景非常广阔。

其次,从企业内部分析。A公司自成立以来,参与建设了诸多国家大型水利水电工程,在工程建设中积累了深厚的宝贵经验,秉承客户至上的服务理念,在水利水电市场享有较好的声誉。A公司在市场经营开拓方面存在一定的劣势,缺少专业化的市场经营人才。随着社会的进步,智能化、数字化场景应用越来越广泛,A公司在人工智能、数字化产品开发方面还需要加大人力、物力的投入,才能抢占未来发展的先机。

综合以上分析,A公司应当将未来3-5年远景目标设定为:成为国内水利水电工程勘察行业领军企业。为实现远景规划,应当制定如下战略目标:①提升水利水电工程勘察市场占有率,进一步拓展细分领域市场,保持收入稳步增长;②保持稳定的盈利水平;③提高客户满意度,提升客户体验,为客户提供差异化服务和增值服务;④加大人工智能、数字化产品开发方面的研发投入;⑤提升员工素质,引导员工树立战略思维,激励员工创新,加强综合绩效考核。

2.应用平衡计分卡分析的总体思路

平衡计分卡是依据企业战略而设计的指标体系,是企业进行战略管理和绩效评价的管理工具。平衡计分卡从财务、客户、内部流程和学习成长四个维度出发,将企业战略分解转化为具体的、相互平衡的绩效指标体系,助力企业战略落地。当前,A公司在绩效评价方面是以结果类指标为主,忽视了动因类指标的考核。由于A公司对于与客户、内部流程、员工方面的考核较少,且指标设计较为单一,导致没有发挥绩效考核在员工激励、评价企业战略实施方面应有的作用。为此,A公司需要根据平衡计分卡设计完善绩效考核体系。

(三)应用方案

1.资源、环境、信息化条件等部署

实施平衡计分卡离不开企业全体员工的积极参与,需要统一战略思想,调集企业可使用的各类资源为实施平衡计分卡提供充分保障。

为有效实施平衡计分卡,需要做好以下几项准备工作:①在实施平衡计分卡之前需要先成立专门工作领导小组,做好实施概算的测算工作,准备充足的工作经费;②动员全体员工,开展实施前的摸底调查工作,有针对性的宣传贯彻相关理论思想,提高员工战略思维,让所有员工应知晓并深刻理解企业战略目标;③制定实施工作计划、时间进度表,并设定各个阶段应达到的预期效果,为后续完善改进提供相应的决策依据;④搭建企业管理信息化综合平台,将财务系统、人力资源系统、经营系统、客户关系系统进行有效融合,打通各个不同ERP系统之间的数据接口,实现数据集成、共享;⑤建立动态维护机制,定期、不定期对平衡计分卡系统进行评估,确保相关评价指标的及时性、有效性。

2.运用战略地图构建绩效评价体系

企业的绩效管理应当与战略相结合。实施平衡计分卡需要使用战略地图分析描述企业战略目标之间的因果关系,绘制战略因果关系图。具体而言就是,先要全面梳理公司业务流程,对各项业务进行描述和定义;然后找出各项业务因果关系,将各个层面的关键指标KPI进行分解落实。

(1)财务维度。在平衡计分卡中,应以财务维度为核心,重点对企业经济利益的绩效进行考核。只有激励全体员工共同努力实现既定的财务目标,才能保障企业战略能高质有效的得以实施。A公司在水利水电工程勘察行业具有较强的行业竞争力,为实现既定目标可以采用年营业收入增长率、销售收现率、净利润增长率、净资产收益率、经济增加值、自由现金流量、资产负债率进行衡量。根据A公司各项财务指标历史最高值以及分析近几年同行業上市公司行业标杆相关指标数值,设定不同档次对应分值,关键财务指标未达标可视为整体绩效不达标。同时,可采用相对数指标和绝对数指标相结合的方法进行综合评价。

(2)客户维度。A公司始终秉承“服务客户,切实维护客户利益”的经营理念。站在客户角度,客户所关心的内容主要包括:工程设计、工程质量、工程完工时间、工程综合成本、工程后续运营维护。为了使平衡计分卡在公司生产经营中能发挥其作用,A公司可以采用客户获取率、客户保持率、客户满意度、战略客户数量、目标与区域市场占有率作为客户维度评价指标。A公司所从事的工程勘察设计是依据客户的需求而专门定制的,不同工程项目之间存在着较大差异。无论是项目规划设计阶段还是项目投产或者是项目售后服务阶段,在提供技术服务时都应考虑前瞻性需求,站在客户角度思考问题,以提供相应的增值服务。

(3)内部业务流程维度。为了实现公司战略目标,就需要我们密切关注企业内部关键的生产经营活动。传统的工程勘察设计活动越来越无法满足客户的智能化管理需求,工程勘察企业产品转型升级迫在眉睫。数字化、人工智能是未来发展的方向,A公司要实现战略目标需要加大相关领域的研发投入,推动产品持续改进和技术创新,增强企业核心竞争力。

运用平衡计分卡评估内部运作活动时,应当重点关注对实现公司整体战略具有重大影响的业务程序,包括影响工程周期、工程质量、工程安全、生产效率的各种因素。针对A公司内部业务流程,可采用市场与产品的把握能力、设计的创新、工程合格率、企业资源共享度、安全生产作为绩效评价指标。

(4)学习与成长维度。创新能力是企业发展的必要条件,也是公司核心竞争力的重要体现。A公司在工程项目实施过程中,通过与国内科研院所、知名大学等合作,攻克了工程技术难题的同时,公司积累了较多技术专利,同时参与人员学习能力得到了很大提升。公司产品和技术升级离不开员工持续不断的学习,为提高学习效率,需要搭建学习交流平台,为员工学习成长提供保障。A公司要实现战略目标还需要引进、培养战略经营人才和技术研发人才,增强人才、技术储备。从学习与成长维度看,可以采用员工培训比率与周期、储备人才比率、员工满意度、员工岗位交叉培训制度指标进行绩效评价。

(四)应用平衡计分卡的效果分析

A公司把可量化的模型指标按公司内部业务职能划分的职责,分解到各主要负责部门和主要的支持部门,并确定目标值。公司各部门再根据平衡计分卡分解的指标,建立自己部门的平衡计分卡,为确保主要负责指标和主要支持指标完成,设置子目标,并根据具体情况增加部分控制指标。通过建立各部门的平衡计分卡,从总体上就形成了纵横交错相互联系的业绩指标评价体系,覆盖到了公司各部门和全体员工。

实施平衡计分卡前,绩效考核是通过预算管理的方式,将财务指标作为主要绩效考核依据,忽视了非财务指标的重要性。实施平衡计分卡后,客户满意度得到有效提升,也为公司积累了广泛的人脉资源;内部管理效率得到了很大提升,各部门协调性、凝聚力得以加强;员工学习自主能力、创新能力得到加强,员工队伍稳定性较以往有明显改善。

(五)相关建议

(1)平衡计分卡是多维的综合管理体系。实施平衡计分卡应当从以下几个方面把握:①财务目标是企业战略执行和经营情况的最终体现,企业应以财务维度作为焦点;②企业应以目标客户和目标市场为方向,以是否满足客户需求为关注点;③内部运营始终是围绕着客户满意度和实现财务目标进行,企业应以内部流程维度作为重点;④企业各层次管理人员及生产人员知识不断更新关系到企业战略目标的实现与否,企业应当学习与成长维度作为基点实施战略管理。

(2)实行量身定做。平衡计分卡不是通用模板,不能照搬其他企业的成功经验,应针对企业自身情况量体裁衣。不同企业远景战略不同,具体目标选择也不相同。

(3)坚持全员参与。平衡计分卡落地需要公司各部门全体员工参与进来,根据定制的战略规划,将每个任务分解到最末端。只有这样才能高效率的完成各自既定目标,最终实现公司战略规划目标。

(4)及时改进与完善。平衡计分卡是一个长期的、持续的绩效管理系统。平衡计分卡使用过程是动态的,只要外部环境变化或者企业自身管理变化就需要我们实时的对当前使用的平衡计分卡进行及时修正、改进,而不是一劳永逸。

四、结语

水利工程勘察企业在我国生态文明建设的新时期,迎来了新的发展机遇。水利工程勘察企业作为水利水电事业发展的重要组成部分,需要借助于先进的管理工具增强企业治理,进一步提升企业管理水平,为实现国家战略贡献力量。平衡计分卡是企业绩效评价的重要管理工具,也是先进的战略管理工具。基于平衡计分卡来开展企业战略规划工作,有益于企业可持续发展目标的实现。综上所述,水利工程勘察企业实施平衡计分卡能更好的实现企业发展战略。

参考文献:

[1]宋奕,夏芒.设计服务企业绩效评价体系设计研究——基于平衡计分卡[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2021(05):107-109.

[2]高艳艳,肖萍.基于平衡计分卡的中小企业全面预算管理研究[J].中国经贸导刊(中),2021(03):131-133.

[3]张玉洁.平衡计分卡在企业内部控制中的应用探讨[J].中国乡镇企业会计,2021(02):159-160.

[4]李思凝.浅析平衡计分卡在石油企业绩效管理中的应用[J].中国管理信息化,2021(03):101-102.

[5]李勤.基于平衡计分卡的企业战略规划研究——以CM公司为例[J].经营与管理,2020(06):72-75.

作者:彭付宁

水利工程勘察论文 篇2:

面向水利工程勘察的土工试验技术研究

摘 要:本文基于笔者从事土工试验的相关工作经验,以面向水利工程勘察的土工试验为研究对象,论文首先探讨了土工试验的主要仪器和设备,进而分析了工程勘查中土工试验应当注意的问题。

关键词:水利工程勘察 土工试验 问题 仪器 设备

土工试验为工程设计或施工提供可靠的基础指标和参数。如果测试指标失真,不仅使按此设计的工程失稳甚至于破坏,就会造成财力、物力的浪费。土工试验成果因试验方法和试验技巧的熟练程度不同,会有较大差别。这种差别远大于计算方法所引起的误差。工程勘察的主要目的就是查明有无影响施工场地稳定的不良地质作用,经过检查发现,这一作用却是存在,那么就对其作用进行分析,找出导致现象的原因,并将其对工程建设的影响作出客观地评价。土工试验是工程勘察中不可缺少的一个环节。

1 土工试验主要仪器和设备(图1)

1.1 物理试验仪器

土工试验在水利工程勘察单位量大面广,要消耗巨大的时间和精力,仪器设备的改进会给提高试验效果以及实验资料的质量。(1)电子天平。在土工试验中,电子天平是利用率最高的设备。(2)液塑限试验仪器。液限塑限的确定目前很多单位还是采用圆锥仪法、搓条法来进行,但是水利部门已经开始使用液塑限联合测定仪,液限塑限采用这种仪器进行测定使试验结果受人为因素的影响这种问题解决了。(3)颗粒分析仪器。系列标准筛分析主要针对粒径大于0.075 mm的颗粒,在筛分的过程中基本上都是使用振筛机;悬液沉降分析法主要是针对粒径小于0.075 mm的颗粒,大多数的单位都采用密度计法,还有一些单位采用移液管法。

1.2 力学性能试验仪器

(1)固结试验仪器。近些年来,随着技术的不断发展,固结试验仪器种类和规格越来越多,系列和多功能化的格局初步形成。固结试验仪器种类主要有砝码杠杆式固结仪和气压固结仪。①砝码杠杆式固结仪。这种仪器是比较旧的,但是它随着时间的推移已经形成了系列化。从施加的压力大小来看,分为低压固结仪、中压固结仪和高压固结仪。砝码杠杆式固结仪适用于做高压回弹试验,它稳定性好,加荷直观,精度较高,但是其劳动强度大,自动化程度较低,加砝码时所产生的振动在一定程度上影响了试验结果。②气压固结仪。气压固结仪的压力源主要是采用高压气体,其加荷方便、操作简单,劳动强度得到大大减轻,试验的自动化程度得以提高,但是漏气、压力不稳定等现象比较容易发生。

(2)直剪试验仪器。在土的抗剪强度试验中,有以下几种比较常用:①双速电动等应变直剪仪,其应变速度为0.8 mm/min 和 2 mm/min,可进行固结快剪和快剪试验。②三速电动等应变直剪仪,在双速基础上剪切速度增加 0.02 mm/min,与此同时,还可以进行慢剪试验。③电动四联等应变直剪仪,它将四台直剪仪联为一体,经变速箱变成三种切速率,可以将慢剪、固结快剪和快剪试验同时进行,它具有手摇加荷装置,根本不需要将砝码每次都进行挪动。

(3)静三轴试验仪器。近年来,各勘察单位对三轴试验重视程度日益增加。目前,应变控制式三轴压缩仪是勘察单位所普遍使用的仪器,根据土的类别与工程要求,进行不固结不排水试验、固结不排水试验或固结排水试验。

1.3 土工试验数据采集与处理系统

随着计算机网络的快速发展,土工试验中数据采集和处理能力得到较大提高。土工试验中运用计算机,使得数据采集、数据处理、绘制曲线和打印成果融为一体,同时还完成了系统与微机的通讯,使得分散采集、集中处理的多重功能得以实现。

2 面向水利工程勘察的土工试验问题分析

2.1 土工试验人员素质问题

土工试验人员基本上都是由技术负责人和土工试验操作人员组成。我国的水利工程勘察设计单位有一部分是非正规的,而针对正规的水利工程勘察设计单位的人员而言,他们都在一定程度上受过正规的岩土工程专业教育,具有工程师或高级工程师的资质。但是也有一些小企业的人员根本没有经过专业的教育。目前,各试验人员都比较重视业务培训,经常开展技术性竞赛等活动,因此,他们具有较丰富的实践经验。但是随着信息技术的不断普及,很多土工试验人员不能熟练应用计算机。另外,长期以来,土工试验的工作都没有得到足够的重视,在人员安排方面也存在一些问题,在土工试验中,我们可以看到一些根本不懂这方面的工作人员,他们都是勘察单位无法安置的人员,这些人员根本没有专业的土工试验知识,没有经过专业的培训,也没有足够的多的操作经验。很多土工试验室处于成本的考虑,用民工和在校学校替代专业技术人员。

这些人员往往都不经过专业培训就直接上岗,并且大部分人的文化素质不能满足生产的需求,大部分试验人员不能多元化发展。测试任务相对来说是非常繁重的,每天的任务量也是非常大的,进而导致很多人员在试验过程中不按照相关规定来进行操作,从而使得试验结果的可靠性和准确性受到很大影响。由此可知,必须加大土工试验的专业培训和继续教育力度,使土工试验人员能够更系统地掌握专业知识,从而培训出全方面发展的高级人才(具有很强的专业技术能力,能够及时发现问题、分析问题和解决问题)。

2.2 仪器设备管理问题

近些年,勘察市场发展速度非常快,进而也促进了仪器设备生产单位的发展,并且越来越多的这样的单位油然而生,尤其是个体仪器设备生产厂家增长速度较快,但是没有有效地监管土工试验仪器设备,导致在出厂时一些仪器设备就没有按照相关的规范和标准进行,因此出现了这一状况:同一仪器对不同性质的软件进行试验,其结果竟然是一样的。有威信的厂家生产出来的仪器价格较高,并且售后也不够好,而一些小的单位的仪器价格适当,具有很好的售后服务,基于上述因素,很多单位在购买仪器时就选择后者,而舍弃有威信的厂家的产品,从而导致试验结果的可信度受到怀疑。

随着ISO9000标准的推广执行,在绝大多数的单位中都已经重视计量认证工作,并普遍开展起来。在每个单位中,每年都必须进行计量认证,因此这些单位将会有一大部分的费用消耗在此处,这样就增加了企业成本,对于一些小企业而言,尤其是那些具有负债的土工实验室,每年进行计量工作有些困难。而且大多数的土工试验工序较复杂、工期较紧迫,根本没有时间停下来进行计量,计量合格证也只是通过某些渠道得来的,从而使得土工试验结果的可靠性和准确性有所降低。根本有关规定,土工仪器都要进行每年一次检定,检定不合格的则被淘汰。而现实工作中,土工试验所用的仪器设备严重老化,没有专门的部门对这些仪器进行专业的检定,加之部分单位为了节省成本,只要是仪器还能使用就继续使用,从而使得土工试验检测结果的准确性和可靠性严重受到影响。

在现在的土工试验相关规程中,没有明确要求试验室的环境,尤其是对温度和湿度没有明确要求。针对土木试验室环境条件而言,很多单位都比较差,尤其是在冬、夏两个季节,室外温度偏低或者偏高,使用空调随意控制工作环境的温度,导致没有及时试验的试样失去水分,导致上下午试验的数据有很大差别,从而使得试验数据的真实性受到很大影响。

总而言之,在进行土工试验时,实验室仪器设备的监督管理是不可忽视的,并且这项工作是非常重要的。淘汰掉经检定后不合格的仪器设备;当采购仪器设备时,首先对厂家要有较高的要求,即选择质量好、正规的厂家,其次,对仪器设备要有较高的要求,即选择以自动化为主的仪器设备,这样在保证试验质量的同时,从而减弱了或者消灭了土工试验的重复劳动。

2.3 体制及制度问题

在水利工程勘察单位中,一个必不可少的部门就是管理土工实验仪器设备的部门。随着市场经济的快速发展,面对新的市场经济条件下的制度,传统的计划经济条件下的管理制度已经无法满足它的需求,在时代的发展下,必须对其进行更新和完善。有些单位长远目标意识较弱,只是看到目前的短期经济效益,为此,忽视了试验室内部管理,导致试验室内部管理混乱,甚至有些已经将试验室管理承包出去,导致缺乏有效的技术控制和管理,从而使得土工试验质量逐渐下降。土工试验室隶属于水利工程勘察单位,没有明确的行业标准和要求来规范土工试验室的资质,也没有有关的监督管理部门。

近些年来,土工试验常存在重复劳动,严重影响了土工试验进度,加之专业技术人员缺乏,他们比较重视土工试验成果的审核,因此,为了将这一项工作做好,几乎将所有的仅有的专业技术人员都应用于此,而致使对工程的分析总结没有重视起来,从而使得土工试验技术水平的提高受到阻碍。随着水利工程建设的快速发展,水利工程勘察单位也越来越多,按照国家相关部门规范要求。就目前情况而言,必须进一步加强勘察资质和土工试验的规范化管理,从而促进水利工程建设的顺利进行,这也是它们亟须解决的一个问题。总而言之,土工试验为水利工程勘察提供了可靠地数据支持。

总而言之,土工试验是水利工程勘察过程中的一种重要环节。土工试验的结果对水利工程勘察效果有着很大的影响。因此,在土工试验过程中,要将所有因素影响其准确性的现象降至最低,从而提高水利工程勘察的准确度。

参考文献

[1] 廖世淼.土工试验质量管理措施研究[J].科技资讯,2014(2).

[2] 孙秀英.工程勘察中土工试验应用流程研究[J].科技创新导报,2013(12).

作者:帅志强

水利工程勘察论文 篇3:

水利工程勘察钻孔压水、注水试验两个问题的探讨

摘要:钻孔压水、注水试验是测试岩土层渗透系数的原位测试方法,在水利工程勘察中应用广泛。

关键词:压水试验;注水试验;压力计算零线; 试段选择

1 采用观测水位确定压力计算零线对压水试验结果的影响

压水试验试段钻进结束后,除少数揭露承压水且承压水位标高高于孔口标高的,钻孔内的水位变为规律一般为:自孔口标高逐渐向稳定水位标高降落,变幅逐渐减弱,直至达到稳定水位或钻孔内无水。

钻孔内水位要达到稳定或者无水,时间较长,通常需要1-3天,甚至更久。《水利水电工程钻孔压水试验规程》SL31-2003规定,工作管内水位观测每隔5min进行一次,当水位下降速度连续2次均小于5cm/min时,观测即可结束,用最后的观测结果确定压力计算零线。也就是说,压水试验是以观测水位而非稳定水位来确定压力计算零线。

压水试验试段与地下水位的关系有三种情况,即地下水位在试段以下、地下水位在试段以上、地下水位在试段之间。针对这三种情况分别予以讨论。

压水试验透水率的计算公式为q=Q/LP,式中q为试段的透水率(Lu),L为试段长度(m),Q为计算流量(L/min),P为试验压力(MPa)。其中试验压力P由三部分组成,P=Pp+Pz-Ps,Pp为压力计指示压力(MPa),Pz为压力计中点至压力计算零线的水柱压力(MPa),Ps为管路压力损失(MPa)。以观测水位还是稳定水位确定压力计算零线影响的是压力计中点至压力计算零线的水柱压力Pz,进而影响试验压力P和透水率q。

当地下水位在试段以下,以通过试段1/2处的水位线作为压力计算零线。这种情况下,压力计中点至压力计算零线的水柱压力Pz与水位无关,Pz(观测)= Pz(稳定),P(观测)= P(稳定),进而推出q(观测)= q(稳定),试验结果是一致的。

当地下水位在试段以上,以地下水位线作为压力计算零线。前已论述,一般情况下,稳定水位埋深要大于观测水位,设稳定水位比观测水位埋深大ΔH(m),Pz(观测)= Pz(稳定)-ΔH/100,因ΔH为正值,故Pz(观测) q(稳定),试验结果是偏于大的。

当地下水位在试段之间,以通过地下水位以上试段1/2处的水平线作为压力计算零线。设稳定水位比观测水位埋深大ΔH(m),Pz(观测)= Pz(稳定)-ΔH/200,因ΔH为正值,故Pz(观测) q(稳定),试验结果是偏于大的。

同理,当观测水位在试段以上、稳定水位在试段之间或之下的情况,以及观测水位在试验之间、稳定水位在试段之下的情况,均有Pz(观测) q(稳定),试验结果是偏于大的。

通过计算分别验证上述结论。某钻孔进行15-20m深度的压水试验,计算流量Q为100L/min,压力计指示压力Pz为1.0MPa,压力计中点高出地面0.40m,管路压力损失Ps为0.05MPa。第一种情况,当水位在试段之下时,q(观测)= q(稳定)=100/(5×(1.0+(0.4+17.5)/100-0.05))=17.71Lu;第二种情况,当水位在试段之上时,设观测水位埋深5.0m,稳定水位埋深10.0m,q(观测)=100/(5×(1.0+(0.4+5)/100-0.05))=19.92Lu,q(稳定)=100/(5×(1.0+(0.4+10)/100-0.05))=18.98Lu,q(观测)> q(稳定);第三种情况,当水位在试段之间时,设观测水位埋深17.0m,稳定水位埋深19.0m,q(观测)=100/(5×(1.0+(0.4+16)/100-0.05))=17.95Lu,q(稳定)=100/(5×(1.0+(0.4+17)/100-0.05))=17.79Lu,q(观测)> q(稳定);第四种情况,当观测水位在试段之上、稳定水位在试段之间时,设观测水位埋深10.0m,稳定水位埋深17.0m,q(观测)=100/(5×(1.0+(0.4+10)/100-0.05))=18.98Lu,q(稳定)=100/(5×(1.0+(0.4+16)/100-0.05))=17.95Lu,q(观测)> q(稳定);第五种情况,当观测水位在试段之上、稳定水位在试段之下时,设观测水位埋深10.0m, q(观测)=100/(5×(1.0+(0.4+10)/100-0.05))=18.98Lu,q(稳定)=100/(5×(1.0+(0.4+17.5)/100-0.05))=17.71Lu,q(观测)> q(稳定);第六种情况,当观测水位在试段之间、稳定水位在试段之下时,设观测水位埋深17.0m, q(观测)=100/(5×(1.0+(0.4+16)/100-0.05))=17.95Lu,q(稳定)=100/(5×(1.0+(0.4+17.5)/100-0.05))=17.71Lu,q(观测)> q(稳定)。计算结果证明,除水位在试段之上时q(观测)= q(稳定),其他情况下均有q(观测)> q(稳定)。

理论及计算结果均表明,以观测水位确定压力计算零线计算透水率相比以稳定水位确定压力计算零线计算透水率,其结果是一致或者偏大(即偏于保守)的,这对工程是无影响或者有利的。

2 钻孔常水头注水试验试段选择

《水利水电工程注水试验规程》SL345-2007中,钻孔常水头注水试验确定渗透系数分两种情况,当地下水位位于试段以上,渗透系数K=16.67Q/AH;当地下水位位于试段以下,且50

注水试验规程是这样规定的:在进行注水试验前,应进行地下水位观测,水位观测间隔为5min,当连续2次观测数据变幅小于10cm时,水位观测即可结束,用最后一次观测值作为地下水位计算值;试段止水可采用栓塞或套管黏土等止水方法,应保证止水可靠。规程规定的钻孔常水头注水试验工序的先后顺序是先观测水位、后进行试段止水,因此在进行试段止水时,是知道地下水位在试段之上或在试段之下的,当地下水位在试段之间时,要调整试验试段,以满足岩土体渗透系数计算的限定条件,否则,只进行现场试验而无法取得渗透性参数,试验的意义不大。

举个例子说明这个问题。某钻孔拟进行5.0-10.0m深度的常水头注水试验,当地下水位介埋深于5.0m到10.0m之间时,需对试段进行调整,比如地下水位埋深在7.0m,可以7.0m处止水进行7.0-10.0m的注水试验,也可以继续钻进,如钻进到12.0m,进行7.0-12.0m的注水试验,这两种对试段的调整,都满足地下水位在试段之上,可以求得岩土体的渗透系数。

同时也应该注意到,一个场地地下水位的埋深或高程是相对稳定或有一定规律的,注水试验开始前应充分了解场地地下水位的特征和规律,合理确定试验试段,尽量避免地下水位在拟进行试验的试段之间情况的出现,提高试验效率。

3 结束语

压水试验以观测水位确定压力计算零线相比以穩定水位确定压力计算零线计算出的透水率,对工程是无影响或者有利的;通过合理选择试段长度和试验压力,计算出的透水率偏差不大,可以满足工程需要。

作者:于涛 马延广 佟祎钏

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