我国幅员辽阔，地形和气候地区差异较大，相应的工程地质与水文地质也区别甚大。对于水利工程来说，稍微的疏忽都会影响到水利工程的质量，进而产生巨大的经济损失。水文地质和工程地质二者密不可分，只有对其进行细致勘查才能基本保障水利工程的顺利建设。正是因为水文地质和工程地质如此重要，我们要加强二者相结合的应用研究，为水利工程的顺利运行提供更多的支持。

一 水文地质和工程地质勘查的目的

水文地质与工程地质勘查是水利工程建设中不可或缺的必要工作，地质勘查工作的认真进行直接关系着水利工程方案的事实。在具体的实践中，水利工程事故常由地质问题引起，这些地质问题会导致工延长工期，甚至造成严重的生命财产损失。

1.1 水文地质勘查的目的

水文地质条件的研究主要依靠水文地质勘查，水文地质勘查主要是为了查明地下水的形成和分布规律，进而分析和评价地下水水量和水质，为国民经济的发展提供一定的水文地质依据。水文地质勘查通过多样的测绘、勘探、观测等方法，查明水文地质条件，解决一些水文地质问题。

1.2 工程地质勘查的目的

工程地质勘查主要是为了查明工程建筑物地区的工程地质条件，进而分析可能出现的工程地质问题，趋利避害，利用有利地质地形，为水利工程的设计规划和施工管理提供可靠的资料。通常来说，工程地质勘查包括以下四个阶段：规划勘查、可行性研究、初步设计和技术施工设计。规划勘查是为了给水利工程选址提供依据，此阶段中主要是搜集和整理编制区域的地质、地形等资料，分析建设水利工程的可能性以及对水利建筑材料进行普查。可行性研究勘查则是为了选定坝址，坝型和引水线路等所进行的地质论证，进一步提供有用的水利工程地质资料。可行性研究勘查完成以后，则是初步设计勘查，是为了查明水库区和建筑物地区的工程地质条件进行的地质论证，据以给有关建筑物提供可靠的地质信息。最后一个阶段则是技术施工设计勘查，勘查的目的是为了提供优化建筑物的设计的地质资料。

1.3.GPS技术及其原理

GPS是由地面监控站、用户设备和空间卫星星座三个部分组成，其中空间卫星包含21颗工作卫星和3颗备用卫星；地面监控站是由一个主控站和三个注入站及五个监测站组成；用户设备主要包含数据处理软件、GPS接收机和用户终端设备等组成。在GPS的各个组成部分相互协调工作才能够确保定位准确而获取准确的数据。在进行测距的过程中，空间卫星会向广大的用户发送导航定位信号，然后GPS接收机接收导航定位信号，最后由用户端的数据处理软件进行数据处理，在数据被数据软件处理后在经由客户终端的显示设备显示出来，进而获取测量的距离。

1.4 GPS技术在地质勘测中的具体应用

目前地质勘测中虽已采用电子全站仪等先进仪器设备，但常规测量方法受横向通视和作业条件的限制，作业强度大，且效率低，大大延长了设计周期。勘测技术的进步在于设备引进和技术改造，在目前的技术条件下引入GPS技术应当是首选。与传统的测量技术比，GPS无严格的控制测量等级之分，不必考虑测点间通视，不需造标，不存在误差积累，可同时进行三维定位等优点，在外业测量模式、误差来源和数据处理方面是对传统测量观念的革命性转变。当前，用GPS静态或快速静态方法，可以很好地按地质勘探工作的需要，为勘探矿区进行控制测量和各种比例尺地形图的测绘；根据地质勘探工程的设计，在实地定点、放线，测设工程的施工位置和方向，指导地质勘探工程的施工；及时、准确地测定已施工的勘探工程的坐标和高程，为储量计算和编写地质报告提供必要的测绘数据和资料，这仅仅是GPS在地质勘测中应用的初级阶段。GPS在地质勘测中的应用方面主要有以下几点：

1.4.1 GPS水准高程在地质勘测中的应用

虽然在地质勘测测量中可以应用GPS水准高程，但是一般是针对一些小的测量项目。采用GPS水准测量法和国家高程网进行联合测量，在每一个联测的点做好标记，同时确保联测的距离小于10千米，这样测量的结果能够满足四等水准测量的要求，进而达到预期的测量效果，保证了数据的准确性和精度。

在地质勘测中，GPS静态相对定位的过程中，对于一些没有固定解的基线需要进行优化处理。如果能够较长时间进行观测和有较多的观测卫星，获得更多有关基线解的信息。然后对这些信息加以详细的分析和研究，进而减小数据误差。通过对不合理的数据进行删除，将所有的数据连成一条基线，这样就能够得到较为满意的基线解的结果，从而获得更为准确的数据，提高地质勘测的效率，节约测量的时间。

1.4.2 图根控制测量的应用

在使用图根控制测量时，需要在首级控制点的基础上，使用GPS接收仪进行图根控制测量。在具体的测量过程中需要进行细致的观测，同时的接收卫星的同步观测数据和基站的数据，并且还要及时的解算结果。在解算结果趋于某一值时，就可以结束实时观测。如果在观测的过程中采用传统的测量方法，将会受到多种因素的影响，并且在有些自然环境特别恶劣的区域是难以完成测量工作的。但是采用GPS技术中的图根控制测量法能够解决上述的这些问题，并且还能够保障数据的准确性和精度，为相应的工程提供准确、有效的数据，进而确保工程的质量。

修建山岭区公路隧道可缩短行车里程，提高公路通行效率，不仅节约了宝贵的土地资源，保护环境，并且从根本上免除了公路路线常见的地质灾害，诸如滑坡、崩塌、泥石流、雪崩等道路病害。但是，隧道是地下隐蔽工程，其建设地质环境条件难以完全查明，其稳定性很难作出定量评价，施工中经常会遇到塌陷、突泥、涌水、岩爆、有害气体等不良地质问题，对隧道工程地质勘察质量的要求很高[1]。伴随着我国山区高速公路建设步伐的加快，愈来愈多的山岭隧道都需要修建。这些山岭隧道工程实质上也属于地质工程，它在进行设计、施工过程中、工期计算上、预算造价上，都会受到工程所在地区地质条件的限制。全面了解工程地区的地质状况，可以使隧道工程建设取得事半功倍的效果。所以，积极勘察隧道工程所在地区的地质状况，就有着十分重要的意义。

1.4.3山岭隧道工程地质勘察的工作重点

建设山岭隧道，特别是特长隧道，属于我国山区建设高速公路的重要建筑物类型之一。隧道选址的好坏，可以说决定了一条高速公路质量的高低。从隧道工程所在地地质状况的角度进行分析，山岭隧道地址的确定是否合理，主要是看山岭隧道地址的地质环境是否相对稳定，选择隧址的方案，主要是看一个工程所在地质环境或者工程的地质条件，以及水文地质条件是否更为优越[2]。山岭隧道工程进行地质勘察的重点，是研究隧址对于地形与地貌等各方面的要求，分析隧址区所在的地质环境状况以及地质环境的稳定性，要把重点放在不良或者特殊地质区山岭隧道所在位置的选择，并且预测出可能存在的各种工程地质问题，尤其是山岭隧道工程可能会诱发的环境工程的地质问题，从而为隧道建设奠定基础。

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知识点：山岭隧道工程地质勘察重点与分析评价研究