發(fā)布時(shí)間:2022-04-08 09:34:45
開(kāi)篇:寫(xiě)作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇地質(zhì)勘測(cè)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過(guò)程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1工程鉆探和山地勘探方法
工程鉆探仍是當(dāng)前獲得地質(zhì)狀況的有效方法,而在山地勘探的常用方法有豎井和平硐勘探。經(jīng)多年發(fā)展,鉆探和勘探技術(shù)日益成熟而且不斷出現(xiàn)新的技術(shù),為水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)工作的順利進(jìn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。常用的方法有6種:砂卵石層鉆進(jìn)技術(shù)、金剛石鉆進(jìn)技術(shù)、金剛石繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)、套鉆技術(shù)、軟弱夾層鉆技術(shù)和大口徑鉆探技術(shù)。
1.1砂卵石層鉆進(jìn)技術(shù)
砂卵礫石層因具有厚度大、埋藏深、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)地堅(jiān)硬等特點(diǎn),一直是水利水電工程鉆探面臨的技術(shù)難題。后經(jīng)大量的研究和實(shí)踐,研究出了SM植物膠和MY-1A植物膠沖洗液金剛石鉆進(jìn)法,顯著提高了砂卵石層鉆進(jìn)效率。實(shí)際施工時(shí)將膨潤(rùn)土、水、堿、SM植物膠按照一定的比例配置成沖洗液應(yīng)用到鉆進(jìn)施工中,憑借其良好的潤(rùn)滑減阻、減震性能,能夠有效防止孔壁坍塌和保護(hù)巖心的作用。
1.2金剛石鉆進(jìn)技術(shù)
目前,水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中金剛石鉆進(jìn)技術(shù)較為常用。結(jié)合大量地質(zhì)勘測(cè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),為提高金剛石鉆進(jìn)效率,實(shí)際施工時(shí)應(yīng)重點(diǎn)把握以下3項(xiàng)內(nèi)容:
1)結(jié)合巖石的風(fēng)化程度選擇合適的開(kāi)孔鉆頭,通常情況下開(kāi)孔時(shí)使用0.3~0.5m長(zhǎng)的巖芯管進(jìn)行施工。隨著鉆孔深度的增加,為避免孔傾斜應(yīng)適當(dāng)增加巖芯管長(zhǎng)度。開(kāi)孔鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)使用麻花鉆,鉆進(jìn)到達(dá)風(fēng)化巖石時(shí)應(yīng)使用短巖芯管長(zhǎng)取粉管鉆進(jìn),以及時(shí)將巖粉撈取出來(lái)。
2)確定下套管層數(shù)時(shí)應(yīng)綜合考慮孔深和孔徑情況,并且套管不能彎曲,各部位連接應(yīng)牢固。同時(shí),使用水泥或黏土將套管口封閉嚴(yán)密,以防止巖粉進(jìn)入套管,給鉆進(jìn)工作造成干擾。
3)下鉆時(shí)經(jīng)過(guò)掉塊或孔口管換徑位置時(shí)應(yīng)緩慢下鉆,遇阻時(shí)應(yīng)輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)鉆具,避免猛提和猛頓鉆具。
1.3金剛石繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)
該技術(shù)最大特點(diǎn)為能在不提鉆的狀況下,利用繩索將包含巖心的內(nèi)管提到地面上,進(jìn)而能夠方便地采取巖芯。因此被廣泛應(yīng)用到淺孔、深孔鉆孔作業(yè)中。尤其在水利水電地質(zhì)勘測(cè)過(guò)程中能有效避免孔壁掉塊、坍塌情況的發(fā)生,能有效提高地質(zhì)勘測(cè)效率。
1.4套鉆技術(shù)
利用套鉆技術(shù)能有效地從軟弱層帶中獲取原狀巖芯,尤其在軟弱或破碎夾層中能較好地保證巖芯質(zhì)量。具體施工時(shí)應(yīng)做到:
1)在鉆孔段的中心位置鉆取36~46mm直徑大小的鉆孔,當(dāng)鉆孔深度達(dá)到1~1.5m時(shí)進(jìn)行插筋并將黏結(jié)劑灌入其中。
2)等待黏結(jié)劑凝結(jié)后,使用直徑110mm孔徑套取巖芯。主要因?yàn)樵陴そY(jié)劑的作用下插入的細(xì)鋼管和巖芯凝結(jié)在一起,因此能完整的取出軟弱夾層且能使其保持較好的原有狀態(tài)。該技術(shù)應(yīng)用在眾多的水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中,取得了良好的效果。
1.5軟弱夾層鉆技術(shù)
在軟弱夾層中使用一般的金剛石鉆進(jìn)法施工成功率較低,為此應(yīng)使用專門(mén)的技術(shù)以提高軟弱夾層鉆進(jìn)效率。在軟弱夾層鉆進(jìn)施工時(shí)通常使用軟夾層鉆技術(shù),該技術(shù)運(yùn)用的取芯鉆具包括巖芯阻塞報(bào)警裝置、扶正裝置、懸掛裝置等部件構(gòu)成。同時(shí)還包括一些減少振動(dòng)、免受擠壓和沖刷的保護(hù)系統(tǒng)。經(jīng)實(shí)踐證明該技術(shù)在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中發(fā)揮巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
1.6大口徑鉆探技術(shù)
水利水電地質(zhì)勘測(cè)中豎井的開(kāi)鑿很大程度上使用機(jī)械設(shè)備,一方面它能提高勘測(cè)施工效率,另一方面能降低勞動(dòng)強(qiáng)度提高勘測(cè)作業(yè)安全系數(shù),而且作業(yè)中能減小對(duì)巖體結(jié)構(gòu)的影響。當(dāng)前,大口徑鉆探技術(shù)使用的設(shè)備可開(kāi)鑿直徑為800~1200mm的鉆井,而且鉆井深度可結(jié)合鉆井方法調(diào)整,取芯操作時(shí)雖鉆井直徑不超過(guò)1200mm,但鉆進(jìn)深度可達(dá)50~60m。如進(jìn)行全斷面鉆進(jìn)孔徑為800~1200mm,孔深可超過(guò)100m??傊?,利用大口徑鉆探技術(shù)可通過(guò)孔壁和巖芯不但能觀察地質(zhì)風(fēng)化、斷層、透水性、巖性等狀況,而且還可研究水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)和巖體結(jié)構(gòu)。
2遙感技術(shù)勘測(cè)方法
遙感技術(shù)在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)上的應(yīng)用,大大提高了地質(zhì)勘測(cè)的靈活性和準(zhǔn)確性。依據(jù)遙感平臺(tái)高度可將遙感勘測(cè)技術(shù)分為地面遙感、航空遙感和航天遙感3種類(lèi)型。且利用該技術(shù)獲得的陸地?cái)z影照片、航片、衛(wèi)星照片等材料均是真實(shí)自然景觀的圖像,因此能夠較清晰、全面的反映出巖溶、泥石流、崩塌、滑坡等地質(zhì)現(xiàn)象,同時(shí)還能從中觀察出地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性和地貌形態(tài)。遙感勘測(cè)技術(shù)具有信息豐富、視野廣闊、獲得的影像具有一定周期性等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)工作中。
2.1研究區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性
利用遙感技術(shù)能夠獲得大量的高質(zhì)量線性構(gòu)造信息,因此能夠準(zhǔn)確地反映出地貌形態(tài)、水系分布以及地質(zhì)特征等信息,進(jìn)而幫助地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)人員更好地研究水利水電工程周?chē)貐^(qū)構(gòu)造格架,評(píng)估工程周邊地區(qū)構(gòu)造穩(wěn)定性提供準(zhǔn)確素材。
2.2調(diào)查自然災(zāi)害
水利水電工程附近諸如泥石流、滑坡、崩塌自然災(zāi)害的調(diào)查是地質(zhì)勘測(cè)工作的重要組成部分。針對(duì)該項(xiàng)內(nèi)容的勘測(cè)如借助遙感技術(shù)提供的彩紅外片或航衛(wèi)片,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘查提供的資料進(jìn)行全面的分析,能較詳細(xì)的了解影響水利水電工程穩(wěn)定性的自然災(zāi)害情況,對(duì)保證水利水電工程穩(wěn)定性運(yùn)行具有重要意義。
2.3調(diào)查巖溶情況
遙感技術(shù)提供的影像材料尤其彩紅外影像,能為分析水利水電工程巖溶情況提供準(zhǔn)確參考。一方面從影像中能很好的判讀巖溶地貌狀況,另一方面能從介質(zhì)紅外光譜差異性上分析泉水和地下水分布信息。國(guó)內(nèi)很多水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)時(shí),利用該方法研究巖溶及其滲漏問(wèn)題取得較好效果。
2.4地質(zhì)測(cè)繪填圖
地質(zhì)測(cè)繪時(shí)要求在保證成圖現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)和確保野外工作量的基礎(chǔ)上,提倡使用遙感圖進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪。而且部分地區(qū)大比例尺工程地質(zhì)圖應(yīng)首先考慮遙感成圖。這些要求均在我國(guó)水利水電工程勘測(cè)相關(guān)文件中有所體現(xiàn)。
2.5地質(zhì)編錄巖土工程開(kāi)挖面
為更好的完成水利水電工程施工中存檔備查、安全預(yù)報(bào)、反饋設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)工作,應(yīng)借助遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)編錄以指導(dǎo)水利水電工程地下工程開(kāi)挖施工。為此,我國(guó)相關(guān)研究部門(mén),在完善高邊坡快速地質(zhì)編錄系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,成功應(yīng)用到水利水電工程項(xiàng)目中。實(shí)際施工時(shí)結(jié)合使用數(shù)碼攝像機(jī),并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采集和數(shù)據(jù)預(yù)處理,運(yùn)用專門(mén)的軟件系統(tǒng)進(jìn)行處理后能夠獲得任意方位的線劃圖和連續(xù)的彩色影響。
2.6研究防洪、水土保持情況
我國(guó)相關(guān)科研單位曾利用TM衛(wèi)片,對(duì)負(fù)責(zé)區(qū)域的水利水電工程附近的泥石流、滑坡情況進(jìn)行解譯,同時(shí)對(duì)其發(fā)育情況進(jìn)行劃分最終獲得了區(qū)劃圖,并在此基礎(chǔ)上提出了治理和建立預(yù)警系統(tǒng)意見(jiàn),進(jìn)而為負(fù)責(zé)區(qū)域的水利水電工程防洪、水土保持工作的開(kāi)展提供價(jià)值較高的資料。
3工程物探方法
我國(guó)水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中工程物探方法的應(yīng)用起步較晚,直到20個(gè)世紀(jì)90年代,一些研究單位中才配備管線儀、聲波儀、透視儀、電法儀以及綜合測(cè)井儀等設(shè)備,使地質(zhì)勘測(cè)野外數(shù)據(jù)采集精度得到較大提高,一定程度上促進(jìn)了我國(guó)地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)的發(fā)展。
3.1地球物理層析成像技術(shù)
該技術(shù)借助已存在的鉆孔或平洞,對(duì)發(fā)射和接受的投射波進(jìn)行采集和處理,進(jìn)而獲得孔洞間波速值,最終對(duì)區(qū)間的巖體做出判斷。實(shí)際勘測(cè)施工中如未找到有效且經(jīng)濟(jì)的方法,采用該技術(shù)往往能取得較好的效果,它不但減少操作勞動(dòng)量,而且還能提高巖體物理力學(xué)整體評(píng)價(jià)質(zhì)量。因此,我國(guó)非常重視該種技術(shù)在水利水電工程項(xiàng)目中的應(yīng)用。
3.2鉆孔彩色電視系統(tǒng)
該系統(tǒng)在確定泥化夾層位置、形狀和尺寸方面發(fā)揮重要作用。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展鉆孔彩色電視系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了a91mm、a53mm、50mm階段,其中a53mm彩色電視系統(tǒng)中的鉆孔在a56mm金剛石鉆孔基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái),50mm的鉆孔彩色電視系統(tǒng)為在地質(zhì)勘測(cè)中更好的觀察水平風(fēng)鉆情況研制而成,該系統(tǒng)中首次運(yùn)用了CCD光電耦合器件,具有性能穩(wěn)定、集成度高、設(shè)計(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)。在科技發(fā)展推動(dòng)下,鉆孔彩色電視系統(tǒng)融合了數(shù)字和圖像處理技術(shù),功能越來(lái)越強(qiáng)大,例如主機(jī)將錄像機(jī)、監(jiān)視器、控制器融合為一體,能接入口徑不同的鉆孔電視探頭,不但實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化壓縮存儲(chǔ),而且為后期的處理提供較大便利。
3.3高密度電法勘探
高密度電法工作依據(jù)的原理仍包含在電阻率法的范疇之內(nèi),不過(guò)其將地震勘探數(shù)據(jù)采集方法引入進(jìn)來(lái)。進(jìn)行野外實(shí)際勘測(cè)時(shí)能將所有電極設(shè)置在測(cè)點(diǎn)上,并利用電測(cè)儀和程控電極開(kāi)關(guān)的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時(shí)采集,同時(shí)將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理進(jìn)而獲得地電剖面圖。該方法融合了計(jì)算機(jī)和現(xiàn)代電子技術(shù),能顯著提高地電數(shù)據(jù)采集效率。
4總結(jié)
地質(zhì)勘測(cè)質(zhì)量對(duì)水利水電工程的長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)具有重要影響,尤其地質(zhì)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜地區(qū),相關(guān)部門(mén)應(yīng)結(jié)合地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),采取針對(duì)性方法以提高地質(zhì)勘測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和完整性,為水利水電工程建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供良好的信息支撐。
作者:趙暉 單位:新疆水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院
1.水利工程地質(zhì)勘測(cè)的意義
在水利工程正式建設(shè)前,對(duì)水利工程環(huán)境中進(jìn)行地質(zhì)勘察意義非凡。對(duì)水利工程進(jìn)行地質(zhì)勘察,除了能夠有效避免和降低水利工程在施工時(shí)的突發(fā)狀況,比如地質(zhì)滑坡以及坍塌等狀況,還有助于保持自然環(huán)境的平衡穩(wěn)定。湖北省三峽大壩的順利建成,就很直觀地表現(xiàn)出了地質(zhì)勘察的重要性。三峽大壩工程在正式施工以前,水利工程師就對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境作了非常細(xì)致和認(rèn)真的勘察,所以在三峽大壩正式施工時(shí),建筑工程師們便能夠合理地使用新型材料和施工技術(shù),很大程度上避免了混凝土開(kāi)裂等問(wèn)題,從而大大提高了三峽工程的安全系數(shù),同時(shí)也為中國(guó)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益??偠灾こ痰刭|(zhì)勘察對(duì)于水利工程的建設(shè)是極其必要的,它能夠在分析工程施工可行性的基礎(chǔ)上,幫助建筑人員科學(xué)地設(shè)計(jì)和管理水利工程的設(shè)計(jì)方案與具體的施工措施,最終保證水利工程的環(huán)境能夠得以完善的設(shè)計(jì),同時(shí)又可以兼顧施工方面存在的特殊需求,從而建設(shè)出高質(zhì)量的水利工程。
2.地質(zhì)環(huán)境對(duì)水利工程的影響
地下水對(duì)水利工程的影響主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:首先,由于巖土體與地下水的相互作用,會(huì)導(dǎo)致巖土的穩(wěn)定性與強(qiáng)度降低,并且進(jìn)一步引發(fā)多種地質(zhì)災(zāi)害,如水壩滲漏,巖溶以及滑坡等,而這些災(zāi)害一般都會(huì)給建筑工程的施工和后期使用造成很大的影響,甚至引發(fā)安全事故。其次,因?yàn)榈叵滤懈缓罅康挠泻瘜W(xué)成分,容易破壞和侵蝕水位下的鋼結(jié)構(gòu)和混泥土結(jié)構(gòu),從而降低了建筑物的使用期。從地基和基礎(chǔ)的層面來(lái)說(shuō),地下水水位的變化也會(huì)在對(duì)建筑工程造成不同程度的影響。如果地下水水位的變化在基礎(chǔ)面之上,不會(huì)對(duì)建筑基礎(chǔ)造成太大的損害;如果地下水水位變化在基礎(chǔ)面以下,就會(huì)對(duì)建筑基礎(chǔ)造成非常重大的損失。若是地下水水位上升,巖土體會(huì)軟化,進(jìn)而削弱建筑地基的強(qiáng)度。尤其當(dāng)巖土體結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定時(shí),出現(xiàn)的軟化現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重,而引發(fā)建筑物破壞、變形等后果。
3.水利工程地質(zhì)勘測(cè)的主要手段
3.1山地勘探
山地勘探,是一種通過(guò)人工或機(jī)械剝土,開(kāi)挖探坑、探槽、探井等,從而展示出地表淺層地質(zhì)狀況的勘探地質(zhì)方法。山地勘探一方面可以直接有效地對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行試驗(yàn)、取樣和觀察,另一方面由于這種方法在使用的工具和技術(shù)方面不需要太高的要求,所以它大多數(shù)情況下是用來(lái)勘察地表淺層地質(zhì)。由于它的勘探工具和技術(shù)簡(jiǎn)單,使得勘測(cè)的深度也有所限制,這也是山地勘探的缺點(diǎn)所在。
3.2工程物探
工程物探,它不同于山地勘探,它主要是用觀測(cè)儀器對(duì)被勘探區(qū)的地球物理場(chǎng)進(jìn)行直接精確的測(cè)量,然后對(duì)測(cè)量地球物理場(chǎng)所得的數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理來(lái)推斷并預(yù)測(cè)地下可能存在的局部地質(zhì)體、地質(zhì)構(gòu)造的位置等其他具體屬性的科學(xué)。工程物探方法主要包括重力場(chǎng)勘探、磁場(chǎng)勘探、直流電場(chǎng)勘探等等,以及地震波勘探、電滋波勘探等。
3.3鉆探
鉆探,同山地勘探和工程物探一樣,是一種勘察水利水電工程地質(zhì)的重要方法。因?yàn)楣こ探ㄔO(shè)的地基條件和要求都變得越來(lái)越復(fù)雜,而且還出現(xiàn)了許多地質(zhì)問(wèn)題,比如軟弱夾層的層位確定和取樣,砂層取原狀樣,以及特硬地層的鉆進(jìn)等問(wèn)題,如果只依靠常規(guī)的鉆探方法,并不能得到理想的結(jié)果。我國(guó)的工程師為解決這些難題不斷地鉆研工作,最終取得一批效果良好的成果,如金剛石套鉆取芯技術(shù)以及各種類(lèi)型的砂層和軟土層鉆進(jìn)及取樣技術(shù)等。而且有很多技術(shù)都已達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
4.水利工程建設(shè)的工程地質(zhì)環(huán)境分析
4.1地殼穩(wěn)定性
地殼穩(wěn)定性是指受到地球內(nèi)因外因和工程共同作用下的斷層移位,坡體的崩塌、滑坡、泥石流等。在水利工程地質(zhì)勘察過(guò)程中主要對(duì)區(qū)域的地形地貌和地質(zhì)構(gòu)造等進(jìn)行全面調(diào)查,分析制約系統(tǒng)應(yīng)力場(chǎng)以及滲力場(chǎng)的規(guī)模以及強(qiáng)度的因素,最后獲得這些工程地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)展的預(yù)測(cè)信息,從而可以提醒我們提前做準(zhǔn)備,在最大程度上降低經(jīng)濟(jì)損失。除此之外,還要求對(duì)遭到破壞的現(xiàn)象進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變反演算反分析,分析并找到影響穩(wěn)定性的重要影響因素,然后盡可能地采取針對(duì)性的技術(shù)措施進(jìn)行協(xié)調(diào),從而達(dá)到系統(tǒng)的穩(wěn)定。
4.2地基穩(wěn)定性
水利工程中所指的地基穩(wěn)定性指的不僅僅是水工構(gòu)筑物的地基穩(wěn)定性。壩基的穩(wěn)定性所涉及的不僅僅是承載能力和變形問(wèn)題,同時(shí)還涉及了壩體的抗滑移問(wèn)題和壩基巖層的產(chǎn)狀對(duì)壩基所產(chǎn)生的影響。由于水利工程的地基不僅要承受自身自重和水自重,同時(shí)還要承受水的作用所形成的各種荷載作用。地基在承受這些荷載之后,將會(huì)產(chǎn)生一定的變形,并且把應(yīng)力能轉(zhuǎn)化為應(yīng)變能。尤其是巖基,在各種荷載作用之下,不僅是巖石的彈性發(fā)生變形,而且還會(huì)由于巖石的塑性變形或沿某節(jié)理裂隙發(fā)生剪切破壞引起基礎(chǔ)沉降。
4.3地表穩(wěn)定性
地表穩(wěn)定性涉及的主要是地表層面的變形問(wèn)題,它一般體現(xiàn)在動(dòng)力工程地質(zhì)現(xiàn)象中,各種地表變形破壞的情況中,以及地表巖土體的性質(zhì)變化。仔細(xì)研究與勘測(cè)地表的穩(wěn)定性會(huì)對(duì)這些工程地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育規(guī)模、發(fā)展速度及趨勢(shì)的進(jìn)一步預(yù)測(cè)帶來(lái)便利。在研究地表穩(wěn)定性的同時(shí),還應(yīng)該積極地提出工程技術(shù)措施來(lái)減弱這些變形破壞現(xiàn)象的發(fā)生??偠灾?,在對(duì)地表穩(wěn)定性進(jìn)行分析時(shí),要著重分析這些工程地質(zhì)的物質(zhì)基礎(chǔ)巖土體的性質(zhì)和這些巖土體在水作用前后性質(zhì)的差異,而且要及時(shí)且科學(xué)地預(yù)測(cè)這些工程地質(zhì)現(xiàn)象的規(guī)模、強(qiáng)度及發(fā)展趨勢(shì)。
5.結(jié)束語(yǔ)
水利建設(shè)事業(yè)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)是工程地質(zhì)勘察,它與水利工程特別是大型工程建設(shè)的好壞,有著密切的關(guān)系。因此在建設(shè)水利工程的時(shí)候,認(rèn)真審視我國(guó)水利工程的各種勘測(cè)手段及其應(yīng)用水平是很有必要的,只有這樣,才能夠積極推動(dòng)各種水利工程地質(zhì)勘察的勘測(cè)方法的進(jìn)一步發(fā)展與應(yīng)用。水利工程本身就是一項(xiàng)造福于民的重大福祉,在水利工程正式開(kāi)工之前,有關(guān)負(fù)責(zé)人員一定要充分意識(shí)到地質(zhì)勘察的重要意義,并且一定要認(rèn)真地對(duì)工程地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格地考察,除此之外,還要積極地把當(dāng)?shù)貙?shí)際情況充分考慮在內(nèi),提高地質(zhì)勘察工作的預(yù)見(jiàn)性和實(shí)用性,從而為我國(guó)水利工程的發(fā)展和建設(shè)奠定更好的基礎(chǔ),同時(shí)也為我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造動(dòng)力。
作者:李圣凡 單位:萍鄉(xiāng)市水利水電勘察設(shè)計(jì)院
1我國(guó)鐵路工程地質(zhì)的主要問(wèn)題
我國(guó)鐵路的地質(zhì)情況直接影響了我國(guó)的鐵路建設(shè),因此在進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí),應(yīng)首先了解我國(guó)的主要地質(zhì)情況,為使用何種地質(zhì)勘查技術(shù)提供條件。1)高山峽谷區(qū)地質(zhì)問(wèn)題。我國(guó)高山峽谷區(qū)的地質(zhì)問(wèn)題主要是斜坡物質(zhì)的運(yùn)動(dòng),主要包括滑坡、泥石流、坍塌等情況;2)特殊巖土的破壞以及變形問(wèn)題;3)越分水嶺在深埋隧道時(shí),山體的能量釋放或者物質(zhì)移動(dòng)問(wèn)題,其中主要包括軟巖塑變、涌水、突水、圍巖坍塌等情況;4)地殼運(yùn)動(dòng)地質(zhì)問(wèn)題。其中主要包括地震災(zāi)害、斜坡運(yùn)動(dòng)、地面變形以及位移破壞對(duì)鐵路工程施工的影響。
2我國(guó)鐵路工程地質(zhì)勘測(cè)的主要方法
2.1傳統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪方法在鐵路進(jìn)行地質(zhì)綜合勘查時(shí),此傳統(tǒng)方法是最基本的勘探方法,其主導(dǎo)了各個(gè)勘探階段的地質(zhì)勘查工作,為勘探點(diǎn)的布置和各種不同技術(shù)方法的選擇提供了依據(jù)。傳統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪方法貫穿了地質(zhì)勘測(cè)工作的全過(guò)程。
2.2遙感技術(shù)方法遙感技術(shù)在對(duì)我國(guó)鐵路工程進(jìn)行勘察時(shí),是利用遙感圖像判釋技術(shù),對(duì)鐵路工作的地質(zhì)進(jìn)行調(diào)繪。此方法是通過(guò)遙感圖像獲取信息迅速全面、視域?qū)掗煹奶攸c(diǎn),在宏觀上,對(duì)鐵路工程所處地的地質(zhì)情況進(jìn)行初步的查明,避免重大不良地質(zhì)對(duì)我國(guó)鐵路工程施工的影響。遙感技術(shù)改變了常規(guī)的調(diào)查方法,使其調(diào)查方法由點(diǎn)到線到面的模式變成了由面到線到點(diǎn)的模式,使用判釋成果來(lái)對(duì)地面調(diào)繪進(jìn)行指導(dǎo)。遙感技術(shù)的基本方法是指以遙感圖像的綜合對(duì)比分析和判釋方法,從宏觀上調(diào)查鐵路工程所處地的工程地質(zhì)、水溫地質(zhì)以及區(qū)域地質(zhì)等情況,為鐵路工程通過(guò)地的地質(zhì)條件評(píng)判提供依據(jù)。在一些特殊的地質(zhì)段以及資料缺乏的鐵路施工地區(qū),比如出現(xiàn)施工地區(qū)地形和地質(zhì)復(fù)雜、有越嶺隧道工程的鐵路項(xiàng)目等情況時(shí),其作用非常明顯。
2.3物探技術(shù)方法物探技術(shù)方法具有勘探深度相對(duì)隨意、方法多的特點(diǎn),在大面積勘測(cè)時(shí),使用點(diǎn)、線、面相結(jié)合甚至是三維勘探,是我國(guó)鐵路工程地質(zhì)勘查的重要手段。有效合理的應(yīng)用物探技術(shù),可以提升地質(zhì)勘查的宏觀控制水平,有效降低鉆孔布置的盲目性,提高其利用率。另外,物探技術(shù)可以勘測(cè)地層的磁化率、電阻率、彈性波速度、放射性、地溫等,為鐵路工程施工方案的設(shè)計(jì)提供多種參數(shù)。物探技術(shù)方法在使用時(shí)的原則是:1)物探是鉆探前的先行工作,通過(guò)利用其信息量大和測(cè)點(diǎn)密集的優(yōu)點(diǎn),可以使用剖面性、全面性或者是透濕性探測(cè)技術(shù),分析地下異常點(diǎn),依據(jù)物探的異常、物性分區(qū)分段及界面合理經(jīng)濟(jì)的布置來(lái)設(shè)置鉆孔點(diǎn)。2)使用此方法時(shí),應(yīng)注意將物探出的異常點(diǎn)與實(shí)測(cè)資料、地質(zhì)鉆孔資料和地質(zhì)調(diào)繪資料相結(jié)合進(jìn)行分析。依據(jù)物探方法取得勘查對(duì)象的物性參數(shù),提升物探技術(shù)的解釋精度。3)在遇到使用一種物探方法無(wú)法完全解決在勘探時(shí)遇到的問(wèn)題時(shí),應(yīng)與其他物探方法相結(jié)合使用,進(jìn)行綜合性的地質(zhì)物探。并且應(yīng)考慮工程所處地的地形、地貌等干擾因素,進(jìn)行合理的組合應(yīng)用,確保地質(zhì)勘查準(zhǔn)確性。4)在選擇合理的綜合物探方法時(shí),不僅要考慮勘查的效果性,也要考察方法的經(jīng)濟(jì)性。
2.4鉆探技術(shù)方法鉆探技術(shù)為鐵路工程設(shè)計(jì)施工提供了科學(xué)的依據(jù)??煽辈楣こ趟幍氐幕A(chǔ)地質(zhì)條件,對(duì)所處地的水文地質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)并獲取土工試樣,且對(duì)其他勘探技術(shù)的推斷和解釋及地質(zhì)調(diào)繪進(jìn)行驗(yàn)證。在鐵路工程地質(zhì)進(jìn)行綜合勘探時(shí),應(yīng)注意其勘探原則。第一,關(guān)于重點(diǎn)工程較深程度的鉆孔,都應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的孔內(nèi)測(cè)試或者物探測(cè)井。第二,在孔位進(jìn)行布置前,要求對(duì)地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)描繪和物探工作。
2.5土工試驗(yàn)方法土工試驗(yàn)方法指在地質(zhì)勘查時(shí),對(duì)所處地的地質(zhì)進(jìn)行野外采樣,在室內(nèi)對(duì)樣品進(jìn)行相應(yīng)的物理力學(xué)和化學(xué)等指標(biāo)的測(cè)試,獲得按工程設(shè)計(jì)與施工時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)參數(shù)指標(biāo)。為鉆探、物探、原位測(cè)試進(jìn)行土名鑒別及獲取試驗(yàn)指標(biāo)提供依據(jù)。
2.6原位測(cè)試方法原位測(cè)試方法指對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地基土進(jìn)行多種參數(shù)的測(cè)定獲得施工需要的土樣指標(biāo),是鐵路工程地質(zhì)勘測(cè)中經(jīng)常使用的手段。其主要方法包括載荷試驗(yàn)、靜力觸探、十字板剪切試驗(yàn)以及預(yù)鉆式旁壓試驗(yàn)。
2.7綜合勘探技術(shù)方法綜合勘探技術(shù)方法指對(duì)鐵路工程的地質(zhì)實(shí)施勘探時(shí),在利用遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪的條件下,充分合理的與物探、原位測(cè)試方法、鉆探等各種勘探方法相結(jié)合來(lái)勘測(cè)地質(zhì)。各種方法通過(guò)取長(zhǎng)補(bǔ)短來(lái)獲得多性狀的地質(zhì)信息,提高鐵路地質(zhì)勘探的效益和質(zhì)量。此方法尤其適合于大型的地質(zhì)復(fù)雜型工程以及前期鐵路選線的地質(zhì)勘查。
3幾種不同地質(zhì)條件下的地質(zhì)勘探方法
3.1關(guān)于巖漿巖及深變質(zhì)巖地區(qū)的地質(zhì)勘探方法1)在基巖覆蓋地區(qū)的勘探方法。在基巖覆蓋地區(qū)施行地質(zhì)勘探時(shí),探測(cè)較大范圍的覆蓋層厚度以及貫穿覆蓋層對(duì)地區(qū)地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘探,可以采取電剖面法和地震折射波法,這些方法精密度比較高而且效果比較好。另外,也可以采用電測(cè)探法,此方法在探測(cè)覆蓋層與風(fēng)化層厚度上的效果相對(duì)較好。若在探測(cè)時(shí)覆蓋層下面出現(xiàn)明顯的磁性差異情況時(shí),應(yīng)利用磁法對(duì)其進(jìn)行勘探,確定隱伏的斷層位置和基巖的巖性。2)在小于500m埋深的基巖裸露地區(qū)勘探方法。對(duì)此地質(zhì)進(jìn)行勘探時(shí),因不明顯的地層對(duì)比標(biāo)志,所以使用地質(zhì)調(diào)繪方法難度系數(shù)較大,應(yīng)使用綜合物探方法。其中物探方法的選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)問(wèn)題和條件來(lái)確定,在實(shí)施中,可采用彈性波速度法等方法來(lái)實(shí)施勘探。3)在偏大埋深(200m~2000m)基巖覆蓋或者裸露地區(qū)的勘探方法。在對(duì)較大深埋基巖覆蓋或者裸露地區(qū)采用電法和地震勘探效果不佳時(shí),可以使用大地可控源音頻大地電磁法和高頻大地電磁法對(duì)此地區(qū)進(jìn)行勘探。
3.2沉積巖及淺變質(zhì)巖地區(qū)的地質(zhì)勘探方法1)在平緩褶曲結(jié)構(gòu)區(qū)的勘探方法。在此地質(zhì)中,其地質(zhì)構(gòu)造多是以交互的砂頁(yè)巖地層、含煤地層、軟硬相間地層以及石膏等級(jí)軟地層等一些地層組成的。在平緩產(chǎn)狀的巖層呈現(xiàn)格曲或者單斜狀態(tài)時(shí),應(yīng)該使用電測(cè)探技術(shù)方法和地震反射波技術(shù)方法來(lái)獲取三維或者二維地層發(fā)射圖,并與控制性鉆孔相互配合,對(duì)此地區(qū)地質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的勘探。2)在單斜巖層結(jié)構(gòu)區(qū)勘探方法。在進(jìn)行該地區(qū)的地質(zhì)勘探時(shí),如果調(diào)查測(cè)繪方法獲得的資料可以通過(guò)地表各層巖性推判地下設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),此時(shí)應(yīng)采取地震折射波技術(shù)方法勘探淺部完整基巖的界面速度。依據(jù)地質(zhì)調(diào)繪和航片判釋方法獲取巖層的產(chǎn)狀,從而通過(guò)地層波速推測(cè)設(shè)計(jì)標(biāo)高,且在鉆孔時(shí)使用聲波測(cè)試對(duì)此地區(qū)的各地層巖性進(jìn)行勘察,并比較鉆孔和地表兩種方法的縱波速度。如果基巖地區(qū)被土層大面積覆蓋,此時(shí)除覆蓋地段以外的地區(qū),可以使用衛(wèi)片判釋和航判釋方法,在覆蓋地區(qū)運(yùn)用綜合物探技術(shù)和地質(zhì)調(diào)繪相配合方法,為鉆探布孔做指導(dǎo)。3)在強(qiáng)磁性地層區(qū)的勘探方法。在覆蓋層厚的地區(qū),因覆蓋層下基巖有不一樣的巖層,因此會(huì)出現(xiàn)磁性差異現(xiàn)象??刹捎么欧碧郊夹g(shù)對(duì)隱伏的斷層的位置及基巖的巖性進(jìn)行勘探,并和電法及彈性波探測(cè)法相結(jié)合對(duì)該區(qū)地質(zhì)進(jìn)行勘察。
3.3在松散沉積層地區(qū)的勘探方法1)地質(zhì)為細(xì)顆粒土?xí)r。在此地質(zhì)上,應(yīng)該在地質(zhì)調(diào)繪的前提下,應(yīng)用靜力觸探技術(shù)或者動(dòng)力觸探技術(shù)與鉆探方法、物探方法及土工試驗(yàn)方法相配合,依據(jù)不同鐵路工程類(lèi)型和勘探階段的要求,選擇適合的勘探方法。2)在土石界面層時(shí)。在地表是第四系松散地層覆蓋且下伏基巖時(shí),一般在地質(zhì)調(diào)繪的前提下,運(yùn)用綜合物探方法與動(dòng)探、靜探鉆探技術(shù)相結(jié)合的模式,依據(jù)彈性波速度和電性的差異性,顯示電剖面法、電測(cè)探法和地質(zhì)折射波法的作用,對(duì)此地質(zhì)進(jìn)行勘探。
4結(jié)語(yǔ)
通過(guò)上文可以看出,我國(guó)的地質(zhì)勘探技術(shù)有多種方法,應(yīng)該根據(jù)鐵路工程所處地的地質(zhì)來(lái)確定使用何種勘探技術(shù)。地質(zhì)的不同決定了勘探方法的不同。提倡對(duì)鐵路的地質(zhì)進(jìn)行勘探時(shí),應(yīng)使用綜合勘探技術(shù)對(duì)鐵路地質(zhì)進(jìn)行勘探,各勘探方法之間揚(yáng)長(zhǎng)避短,提高地質(zhì)勘探的效益和質(zhì)量,確保我國(guó)鐵路施工的正常進(jìn)行,避免地質(zhì)事故的發(fā)生。
作者:毛杰單位:山西省地勘局二一四地質(zhì)隊(duì)
1(地理信息系統(tǒng))在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用
GIS(地理信息系統(tǒng))是近些年開(kāi)發(fā)與發(fā)展的一種空間信息分析方法與技術(shù),具有處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)、空間分析等的功能,廣泛應(yīng)用在資源與環(huán)境領(lǐng)域。將GIS方法與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,從而能夠提供相關(guān)的工程地質(zhì)圖件(如平面圖、剖面圖、等值線圖等),伴隨GIS方法與技術(shù)的不斷成熟,其在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,水利水電工程師可以利用GIS方法來(lái)獲取一定的工程地質(zhì)信息,以及相關(guān)的制圖輸出等信息,解決一些空間分析問(wèn)題,這些對(duì)于水利水電工程師有效把握地形地質(zhì)條件、提出相應(yīng)工程建筑決策具有很大的幫助。其能為我國(guó)水利水電工程建設(shè)的土地利用與開(kāi)發(fā)規(guī)劃等提供科學(xué)參考依據(jù),利于提高我國(guó)水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)的效率與水平。
2水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)的技術(shù)
2.1GPS技術(shù)在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用
GPS(GlobalPositioningSystem)即全球定位系統(tǒng),其作為一種測(cè)量技術(shù)可以為人們提供詳細(xì)且精準(zhǔn)的包含點(diǎn)、線、面內(nèi)容的三維坐標(biāo)及相關(guān)信息,快速、高效、精準(zhǔn)、自動(dòng)化、全天候等是該測(cè)量技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)。此外,GPS技術(shù)在結(jié)合了現(xiàn)代通信技術(shù)之后,其功能性更為強(qiáng)大,能夠滿足實(shí)時(shí)定位與導(dǎo)航,因而GPS技術(shù)被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。水利水電工程的地質(zhì)勘測(cè)工作屬于大地測(cè)量領(lǐng)域范疇,常常需要對(duì)山區(qū)、林區(qū)等區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè),但由于地下形勢(shì)復(fù)雜多變,為水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)帶來(lái)一定的難度與挑戰(zhàn)。將GPS技術(shù)應(yīng)用在水利工程地質(zhì)勘測(cè)中,水利水電工程師們可以利用GPS測(cè)量技術(shù)對(duì)目標(biāo)地質(zhì)進(jìn)行勘測(cè),采集與儲(chǔ)存精準(zhǔn)的觀測(cè)點(diǎn)三維坐標(biāo)、幾何圖形、觀測(cè)數(shù)據(jù)等相關(guān)信息,并允許將相關(guān)信息導(dǎo)入計(jì)算機(jī)。如此,方便水利水電工程師對(duì)地質(zhì)勘測(cè)的信息進(jìn)行科學(xué)分析與處理。
2.2RS(遙感)在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用
在對(duì)外動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象勘測(cè)的過(guò)程中,RS(遙感)技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。其原理是利用傳感器裝置獲取被研究對(duì)象的特征信息,不需要直接接觸被研究對(duì)象即可接收其電磁波反射與發(fā)射輻射,提取、加工這些輻射信息,并表達(dá)出可讀取的相關(guān)信息。航天遙感、航空遙感、地面遙感是RS技術(shù)中的三個(gè)不同類(lèi)型,將這三個(gè)RS技術(shù)應(yīng)用于水利水電工程的地質(zhì)勘測(cè)中,能夠收獲豐富的勘測(cè)信息。航天遙感技術(shù)與航空遙感技術(shù)可利用衛(wèi)星來(lái)獲取一些所需信息,如自然景觀綜合立體影像圖、陸地?cái)z影照片;而地面遙感技術(shù)則可以提供一定的地貌形態(tài)、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等信息,并勘測(cè)如崩塌、泥石流、巖溶、滑坡等動(dòng)態(tài)的地質(zhì)現(xiàn)象。遙感技術(shù)還提供圖像與影像,因而水利水電工程師們可以利用RS技術(shù)觀察到區(qū)域的地質(zhì)特征、水系分布特征、巖溶水文地質(zhì)等,從而為水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)提供更為完善的相關(guān)信息,利于水利水電工程師做出正確的判斷。
3結(jié)語(yǔ)
近些年來(lái),我國(guó)在科學(xué)技術(shù)方面取得了快速的發(fā)展進(jìn)步,而在新科技發(fā)展背景下我國(guó)的水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)也不斷研究出相應(yīng)的新方法與新技術(shù),并將其應(yīng)用在具體的水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)實(shí)踐中,其取得了有目共睹的成果。在新方法與新技術(shù)的支持下,我國(guó)水利水電工程建設(shè)的地質(zhì)勘測(cè)水平得到了很大的提高,這在一定程度上也在激勵(lì)我國(guó)水利水電工作者以及技術(shù)研究者積極進(jìn)取,以推動(dòng)我國(guó)水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)的可持續(xù)發(fā)展。
作者:鄧水根單位:新余市水利電力建筑工程有限公司
一、水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
水文地質(zhì)評(píng)價(jià)對(duì)于水文地質(zhì)勘測(cè)工作的順利進(jìn)行,有著重要作用。為了能夠更好的進(jìn)行水文地質(zhì)勘測(cè)工作,保障勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,全面掌握水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容,是十分必要的。1.工程勘測(cè)是每一個(gè)建筑工程施工前都必須要進(jìn)行的環(huán)節(jié),勘測(cè)人員要依據(jù)工程的實(shí)際要求、地質(zhì)類(lèi)型等方面,有針對(duì)性的展開(kāi)勘測(cè),從而為建筑施工提供最為科學(xué)的水文地質(zhì)資料。2.進(jìn)行水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的最主要內(nèi)容就是地下水對(duì)建筑物以及巖土結(jié)構(gòu)的影響。工作人員會(huì)將最又可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行全面預(yù)測(cè)和分析,從而做好防預(yù)與治理措施,進(jìn)而降低問(wèn)題出現(xiàn)的幾率。3.以地下水對(duì)工程的影響作用為基礎(chǔ),從不同條件下水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的問(wèn)題出發(fā),進(jìn)行全面預(yù)測(cè),是保障工程質(zhì)量的有效途徑。3.1對(duì)于部分基坑在地下水位以下進(jìn)行開(kāi)挖的情況,就需要做富水試驗(yàn)與滲透試驗(yàn),進(jìn)而有效的評(píng)價(jià)可能會(huì)對(duì)建筑物的邊坡失穩(wěn)與建筑物的的土體沉降造成一定影響的因素。3.2在建筑基礎(chǔ)下部,如果有承壓含水層,就需要對(duì)基坑開(kāi)挖后承壓水沖毀基坑底板的概率進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)價(jià)與計(jì)算。3.3地下水位的變化,非常容易引發(fā)腐蝕作用以及流砂管涌現(xiàn)象的,針對(duì)這個(gè)問(wèn)題應(yīng)該首先做好預(yù)測(cè)工作,制定完善的預(yù)防處理措施,從而有效避免松散飽和的粉細(xì)砂在地基基礎(chǔ)壓縮層中出現(xiàn)的幾率。3.4進(jìn)行建筑物基礎(chǔ)建設(shè)的過(guò)程中,巖土選擇非常重要,如果選擇的是膨脹土、強(qiáng)風(fēng)化巖等,那么就需要針對(duì)地下水對(duì)巖土層的作用影響進(jìn)行全面分析。
二、工程地質(zhì)勘測(cè)中水文地質(zhì)問(wèn)題及其危害性
1.上文對(duì)水文勘測(cè)重要性進(jìn)行了分析,通過(guò)這些分析能夠更加透徹的了解到水文勘測(cè)對(duì)于巖土工程整體結(jié)構(gòu)以及穩(wěn)定性的影響,進(jìn)行工程地質(zhì)勘測(cè)的時(shí)候,正確對(duì)待水文地質(zhì)勘測(cè),全面分析存在于水文地質(zhì)中的問(wèn)題,針對(duì)這些問(wèn)題,積極進(jìn)行勘測(cè),具體分析如下:1.1關(guān)于取土樣做腐蝕性分析的問(wèn)題在實(shí)際勘測(cè)中,一般都是取的水樣,取土樣做腐蝕性測(cè)試的較少,土試樣的腐蝕性測(cè)試是將土試樣放在純凈水中制備浸出液,對(duì)浸出液測(cè)定的結(jié)果作為土的腐蝕性。地下水的腐蝕性一般高于土的腐蝕性,因?yàn)榈叵滤灰韵碌耐灵L(zhǎng)期浸在地下水中,顯然地下水的腐蝕性高于土的腐蝕性,因此只要測(cè)定水的腐蝕性就可以了。1.2地下水的腐蝕問(wèn)題地下水有很多種類(lèi)型,其水位變化也非常大,同時(shí)季節(jié)不同,降水量不同,都會(huì)對(duì)地下水水位造成影響。與地表水一樣,地下水也具有很大的腐蝕作用,其主要的原因就是因?yàn)閮?nèi)其中的礦物成分比較多,這個(gè)時(shí)候,一旦收到污染,其礦物質(zhì)成份還會(huì)繼續(xù)增加,所以說(shuō)在進(jìn)行巖土工程勘測(cè)的時(shí)候,工作人員必須要對(duì)地下水的腐蝕性進(jìn)行嚴(yán)密的勘測(cè)。通過(guò)對(duì)其中礦物質(zhì)成份的測(cè)量和分析,來(lái)確定其腐蝕性的高低,在地下水中的某一種化學(xué)成分含量超過(guò)一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),其還會(huì)對(duì)建筑材料產(chǎn)生一定的腐蝕。2.巖土工程整體穩(wěn)定性和可靠性與地下水的活動(dòng)變化有著密切聯(lián)系,地下水位不同程度的變化,必然會(huì)對(duì)巖土工程造成危害,為了能夠最大限度的降低這些危害,穩(wěn)定巖土工程結(jié)構(gòu),全面分析地下水變化引起的巖土工程危害,才能夠有針對(duì)性的采取治理以及預(yù)防措施,下面就對(duì)一些常見(jiàn)危害進(jìn)行分析:2.1水位上升問(wèn)題引起的巖土工程危害地下水位上升必然會(huì)對(duì)巖土工程造成一定程度的危害,而導(dǎo)致其水位上升的原因有很多中,例如:總體巖性產(chǎn)狀以及含水層結(jié)構(gòu),水文、氣象以及溫度等等都會(huì)導(dǎo)致地下水位上升,甚至有的時(shí)候是幾種因素綜合作用,從而導(dǎo)致水位上升。另外,還有一些比較特殊的巖土機(jī)構(gòu)強(qiáng)度以及濕度不符合施工要求,并導(dǎo)致其出現(xiàn)粉土以及管涌現(xiàn)象發(fā)生,這些都是由于水位上升而引起的巖土工程危害。2.2地下水位下降引起的巖土工程危害無(wú)論是地下水位上升,還是下降,對(duì)于巖土工程都會(huì)造成帶來(lái)巨大危害,上文對(duì)地下水位上升的危害性進(jìn)行了研究,下面來(lái)具體分析地下水位下降的危害,通常來(lái)講地下水位下降的大部分都是由于人為因素導(dǎo)致的,比如:大量抽取地下水、采礦、以及修改水庫(kù)等等。這些行為會(huì)導(dǎo)致地下水位大幅度下降,從而造成地面沉降、塌陷以及開(kāi)裂等現(xiàn)象。這些都對(duì)建筑物的穩(wěn)定性造成巨大影響,并危及到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。2.3地下水頻繁升降對(duì)巖土工程造成的危害針對(duì)地下水位的沉降現(xiàn)象,我國(guó)地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多年的研究,已經(jīng)取得了一些成績(jī),但是與實(shí)際的要求相比,還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,由于地下水位的變化會(huì)導(dǎo)致膨脹性巖石發(fā)生一定程度的膨脹形變,因此,如果這種顯現(xiàn)反復(fù)出現(xiàn),必然會(huì)使巖土的膨脹收縮幅度更大,最終必然導(dǎo)致地面開(kāi)裂,引發(fā)建筑物結(jié)構(gòu)的破壞,這種破壞在輕型建筑結(jié)構(gòu)中更加明顯。另外,地下水的升降變動(dòng)帶,由于地下水的不斷侵入,還會(huì)帶走土層中的鋁鐵成份,土層失去膠結(jié)物,會(huì)變得松動(dòng)、含水空隙變大、其承載力以及強(qiáng)度就會(huì)降低,從而對(duì)巖土工程基礎(chǔ)處理帶來(lái)巨大阻礙。
三、水文地質(zhì)勘測(cè)的任務(wù)
在充分了解地下水變化所帶來(lái)的危害性后,強(qiáng)化水文勘測(cè)力度,做好鉆探以及物探工作,是提供準(zhǔn)確情況評(píng)價(jià)與判斷結(jié)果的前提。1.鉆探的任務(wù)鉆探工作是水文地質(zhì)勘測(cè)中的重要環(huán)節(jié),其最主要的任務(wù)就是沖擊鑿碎巖石,工作人員會(huì)借助專業(yè)的工具和設(shè)備進(jìn)行,鉆探的最大優(yōu)點(diǎn)就是適應(yīng)性強(qiáng),能夠在多種復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行,并能夠深入到巖體內(nèi)部,勘測(cè)結(jié)果精確度高。2.物探的任務(wù)電法勘測(cè)與彈性勘測(cè)是目前工程地質(zhì)勘測(cè)中最為常見(jiàn)的兩種方法,前者會(huì)受到地形條件的影響較大,并且要更具巖石的電學(xué)特性為基礎(chǔ),分析巖石縫隙,巖石程度強(qiáng)弱等情況對(duì)電法勘測(cè)效果的影響,專業(yè)的技術(shù)人員適用專業(yè)的勘測(cè)儀器,對(duì)目標(biāo)巖層進(jìn)行物理參數(shù)的測(cè)定,從而確定地下深層的地質(zhì)狀況。3.野外測(cè)驗(yàn)在水文地質(zhì)勘測(cè)的過(guò)程中,還有一種測(cè)驗(yàn)方式也十分常見(jiàn),那就是野外測(cè)驗(yàn)。這種勘察方法是能夠獲取全方位的水文地質(zhì)資料,為日后的工程設(shè)計(jì)、測(cè)評(píng)、施工提供最為科學(xué)的參數(shù)依據(jù)。綜上所述,我國(guó)的地質(zhì)勘測(cè)工作人員,要不斷提高自身的勘測(cè)技能,將以上三種勘測(cè)方法全面掌握,將水文地質(zhì)勘察工作作為共組重點(diǎn),積極進(jìn)行創(chuàng)新和研究,做到具體問(wèn)題,具體分析,科學(xué)采用檢測(cè)方法,從而最大限度的提高勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
四、結(jié)束語(yǔ)
地質(zhì)勘測(cè)是工程施工中的必然要進(jìn)行的工作,在地質(zhì)勘測(cè)中水文勘測(cè)非常關(guān)鍵,地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地下水壓力以及水位變化有著非常密切的練習(xí),因此必須要全面細(xì)致的做好地質(zhì)水文勘測(cè),才能夠?yàn)閹r土工程施工提供必要依據(jù),從而提高其施工質(zhì)量,保障建筑物的整體穩(wěn)定性。然而,從目前我國(guó)工程水文地質(zhì)勘測(cè)的情況來(lái)看,形勢(shì)并不十分樂(lè)觀,一些施工單位和工作人員對(duì)于水文地質(zhì)勘測(cè)的重要性了解不夠透徹,從而都是勘測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確,這就增加了日后巖土工程的施工隱患,為了有效改善這樣的現(xiàn)象,從工程實(shí)際情況出發(fā),做好野外測(cè)驗(yàn)以及鉆探和物探工作,應(yīng)該得到地質(zhì)勘測(cè)者的高度重視,這樣才能夠?yàn)槿藗兲峁└影踩纳瞽h(huán)境,促進(jìn)社會(huì)的和諧、穩(wěn)定。
作者:孟慶艷單位:山西省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)
摘要:水利水電工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的任務(wù),是水利水電工程順利進(jìn)行的重要保證。工程地質(zhì)工作的質(zhì)量,對(duì)工程方案的決策和工程建設(shè)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。由于地質(zhì)問(wèn)題引起的工程事故時(shí)有發(fā)生,輕則修改設(shè)計(jì)延誤工期,嚴(yán)重時(shí)造成工程失事,給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失。由此可見(jiàn),總結(jié)分析水利水電工程地質(zhì)勘察過(guò)程中存在的問(wèn)題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞:水利水電;工程地質(zhì)問(wèn)題;環(huán)境問(wèn)題;勘測(cè)問(wèn)題
一、水利水電工程建設(shè)與環(huán)境問(wèn)題
1.1水利水電工程與地震問(wèn)題水庫(kù)等水利水電工程建筑物蓄水后,由于地應(yīng)力的調(diào)整或水體下滲等原因,觸發(fā)了地質(zhì)斷層的復(fù)活而誘發(fā)地震。研究表明,要觸發(fā)一個(gè)比較大的地震需具備以下三個(gè)條件:①水庫(kù)巖石比較破碎,且處理效果不十分理想;②存在有利于應(yīng)力集中的地質(zhì)環(huán)境條件;③水庫(kù)水荷載所產(chǎn)生的超孔隙水壓力足夠大。關(guān)于水庫(kù)誘發(fā)地震的事件國(guó)內(nèi)外均有報(bào)道,一般而言,水庫(kù)的壩址沒(méi)有較大的斷裂帶存在,僅僅是水荷載引起的地應(yīng)力,誘發(fā)地震的可能性是很小的。但如果誘發(fā)大的地震,那將是災(zāi)難性的。從1987年的資料至今,我國(guó)已建設(shè)的壩高在15米以上的水庫(kù)共18000多座,已發(fā)現(xiàn)水庫(kù)誘發(fā)地震的有13座。
1.2水利水電工程與水文問(wèn)題水利水電工程建成后改變了下游河道的流量過(guò)程或周?chē)h(huán)境水域的分布,從而對(duì)周?chē)h(huán)境造成影響。例如:①大壩水庫(kù)不僅存蓄了汛期洪水,而且還截流了非汛期的基流,往往會(huì)使下游河道水位大幅度下降甚至斷流,并引起周?chē)叵滤幌陆?,從而帶?lái)一系列的環(huán)境生態(tài)問(wèn)題;②下游天然湖泊或池塘因斷絕水的來(lái)源而干涸;③下游地區(qū)的地下水位下降;④入海口因河水流量減少引起河口淤積,造成海水倒灌;⑤因河流流量減少,使得河流自凈能力降低;⑥以發(fā)電為主的水庫(kù),多在電力系統(tǒng)中擔(dān)任峰荷,下泄流量的日變化幅度較大,致使下游河道水位變化較大,對(duì)航運(yùn)、灌溉引水和養(yǎng)魚(yú)等均有較大影響;⑦當(dāng)水庫(kù)下游河道水位大幅度下降以至斷流時(shí),勢(shì)必造成水質(zhì)的惡化。由此可見(jiàn),水利水電工程對(duì)水文的影響是不容忽視的一個(gè)重要問(wèn)題。
1.3水利水電工程與氣候問(wèn)題一般情況下,區(qū)域性氣候狀況受大氣環(huán)流和水體分布所控制。如果修建大、中型水庫(kù)及灌溉工程后,當(dāng)?shù)厮w的分布會(huì)發(fā)生較大的變化。如原先的陸地變成了水體或濕地。局部地表空氣變得較以前更加濕潤(rùn),形成新的小氣候,對(duì)當(dāng)?shù)貧夂驎?huì)產(chǎn)生一定的影響。主要表現(xiàn)在對(duì)降雨、氣溫、風(fēng)和霧等氣象因子的影響方面。
1.4水利水電工程與魚(yú)類(lèi)、生物物種問(wèn)題①對(duì)魚(yú)類(lèi)的影響:切斷了洄游性魚(yú)類(lèi)的洄游通道;水庫(kù)深孔下泄的水溫較低,影響下游魚(yú)類(lèi)的生長(zhǎng)和繁殖;下泄清水,影響了下游魚(yú)類(lèi)的餌料,從而影響魚(yú)類(lèi)的產(chǎn)量;高壩溢流泄洪時(shí),高速水流造成水中氮氧含量過(guò)于飽和,致使魚(yú)類(lèi)產(chǎn)生氣泡病。②對(duì)植物和動(dòng)物的影響:庫(kù)區(qū)淹沒(méi)和永久性的工程建筑物對(duì)植物和動(dòng)物都會(huì)造成直接破壞;同時(shí)局部氣候變化、土壤沼澤化、鹽堿化等都會(huì)對(duì)動(dòng)植物的種類(lèi)、結(jié)構(gòu)及生活環(huán)境等造成影響。
二、工程地質(zhì)工作中存在的問(wèn)題
2.1工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量問(wèn)題在工程地質(zhì)勘察過(guò)程中,主要問(wèn)題有以下幾種:①工程概念不清,勘探側(cè)重點(diǎn)不明確,針對(duì)性不強(qiáng),方法不當(dāng),手段落后;②工程地質(zhì)分析工作中所選擇的理論、方法、計(jì)算公式等與實(shí)際情況有較大出入,其適應(yīng)條件的物理意義混淆不清;③地質(zhì)報(bào)告中基本地質(zhì)條件不清楚。我們遇到的主要工程地質(zhì)問(wèn)題有:①界定不準(zhǔn)確或論證不充分,有問(wèn)題遺漏甚至結(jié)論性錯(cuò)誤;②有些地質(zhì)報(bào)告沒(méi)有地質(zhì)結(jié)論,也有些工程沒(méi)有做多少地質(zhì)工作就先下結(jié)論,極不嚴(yán)肅。此類(lèi)問(wèn)題產(chǎn)生往往造成階段性工程審查不能一次性通過(guò),可能延誤開(kāi)發(fā)時(shí)機(jī);或者盡管通過(guò)了審查,但卻給工程留下了隱患,這種情況的危險(xiǎn)性極大。
2.2勘測(cè)周期不合理的問(wèn)題從工程地質(zhì)勘察到地質(zhì)報(bào)告的提交需要一定的工作周期,這是再簡(jiǎn)單不過(guò)的道理,然而有些工程卻沒(méi)有進(jìn)行基礎(chǔ)性的前期投入。主要存在問(wèn)題有以下幾個(gè)方面:①一旦需要申報(bào)項(xiàng)目,立即就要求提交地質(zhì)報(bào)告;②今天剛剛提交可研報(bào)告,明天就要求提交初設(shè)報(bào)告。此類(lèi)情況多為地方性工程,一般國(guó)家投資的大型工程出現(xiàn)這種局面的不多。沒(méi)有足夠的勘測(cè)周期所造成的后果是嚴(yán)重的,由于地質(zhì)條件不清楚,直接導(dǎo)致投資控制不住,施工后修改設(shè)計(jì)等情況。更可怕的是留下了工程隱患,可能造成重大的工程事故。
三、結(jié)語(yǔ)
工程地質(zhì)學(xué)是20世紀(jì)才建立和發(fā)展起來(lái)的一門(mén)地球科學(xué)。水利水電工程地質(zhì)勘察是所有行業(yè)中涉及面最廣、問(wèn)題最復(fù)雜、任務(wù)最艱巨、聲望最高、最具權(quán)威性的龍頭行業(yè),它具有自身的特殊性與復(fù)雜性。水利水電工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的任務(wù),是水利水電工程順利進(jìn)行的重要保證之一。保護(hù)和改善工程環(huán)境是保證人們身體健康的需要,是現(xiàn)代化大生產(chǎn)和保證工程質(zhì)量的客觀要求,是保證工程永久利益的必須條件。工程地質(zhì)工作的質(zhì)量,對(duì)工程方案的決策和工程建設(shè)的順利進(jìn)行至關(guān)重要。由于地質(zhì)問(wèn)題引起的工程事故時(shí)有發(fā)生,輕則修改設(shè)計(jì)延誤工期,嚴(yán)重時(shí)造成工程失事,給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)重大損失。近年來(lái)。工程地質(zhì)勘察質(zhì)量有下滑趨勢(shì),工程地質(zhì)分析不夠深入,有時(shí)甚至出現(xiàn)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)論性錯(cuò)誤這樣嚴(yán)重的問(wèn)題。筆者認(rèn)為,總結(jié)分析水利水電工程地質(zhì)勘察過(guò)程中存在的問(wèn)題,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、全球定位系統(tǒng)(GPS)的應(yīng)用
GPS越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于水利水電工程地質(zhì)勘察測(cè)量及定位控制,它在高程控制方面能較好地解決跨河、跨溝水準(zhǔn)難以傳遞的問(wèn)題,以及在勘察區(qū)控制點(diǎn)較少,或在山區(qū)、林區(qū)等通視條件較差、觀測(cè)條件受限的區(qū)域進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí),運(yùn)用GPS可大大減少作業(yè)時(shí)間,提高測(cè)量精度。
二、遙感技術(shù)的應(yīng)用
遙感技術(shù)按照遙感平臺(tái)的高度不同,一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類(lèi)。遙感技術(shù)由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛(wèi)星影像成周期性重現(xiàn)以及獲取資料快速等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于水利水電工程中有關(guān)重大工程地質(zhì)問(wèn)題及相關(guān)的環(huán)境等問(wèn)題的調(diào)查與研究。
(一)區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究。由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構(gòu)造信息,較好地反映區(qū)域地質(zhì)特征、水系分布特征和地貌形態(tài),所以對(duì)研究區(qū)域構(gòu)造格架,確定斷裂體系及活動(dòng)性以及評(píng)價(jià)工程及其周緣地區(qū)的構(gòu)造穩(wěn)定性有重大作用。因此遙感技術(shù)的應(yīng)用也成為研究此問(wèn)題必用的手段。
(二)水庫(kù)區(qū)塌、滑坡、泥石流調(diào)查。在大型水利水電工程庫(kù)區(qū)岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調(diào)查中,有一些工程應(yīng)用遙感技術(shù)利用航衛(wèi)片或彩紅外片進(jìn)行地質(zhì)解譯,結(jié)合野外現(xiàn)場(chǎng)觀察、復(fù)查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫(kù)岸穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的大型或較大型、塌滑體的數(shù)量,分布及其穩(wěn)定狀態(tài)。
(三)巖溶調(diào)查。利遙感影像,特別是彩紅外影像進(jìn)行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)查有其特殊的優(yōu)勢(shì),像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現(xiàn)象,而且還可以充分利用和其它介質(zhì)紅外光譜的差異,判斷地下水的分布和泉水分布等。清江招來(lái)河、高壩洲,黃河萬(wàn)家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來(lái)研究巖溶及巖溶滲漏問(wèn)題,都取到了良好的效果。
(四)中小比例尺地質(zhì)測(cè)繪填圖。推廣遙感技術(shù),在保持必須的野外工作量和成圖現(xiàn)場(chǎng)校核工作的前提下,中小比例尺地質(zhì)圖以遙感成圖取代常規(guī)地質(zhì)測(cè)繪;建筑物及其它重要地區(qū)大比例尺工程地質(zhì)圖優(yōu)先考慮遙感成圖。這是十年前在全國(guó)水利水電勘測(cè)工作會(huì)議上由水利水電規(guī)劃總院提出的“勘測(cè)技術(shù)發(fā)展目標(biāo)”文件所確定的。
(五)巖土工程開(kāi)挖面地質(zhì)編錄。為適應(yīng)大型水利水電工程施工中進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)、安全預(yù)報(bào)和存檔備查的需在人工開(kāi)挖高邊坡、大型地下建筑物和大壩基坑的開(kāi)挖中采用地面遙感技術(shù),進(jìn)行地質(zhì)編錄,并為有關(guān)的穩(wěn)定分析和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)報(bào)提供翔實(shí)的地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)是很必要的。為此長(zhǎng)江勘測(cè)技術(shù)研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻關(guān)中開(kāi)發(fā)和完善了“高邊坡快速地質(zhì)編錄系統(tǒng)”,并成功地應(yīng)用于長(zhǎng)江三峽永久船閘、瀾滄江小灣、清江水布埡等工程的巖質(zhì)高邊坡開(kāi)挖中的地質(zhì)編錄。該項(xiàng)技術(shù)采用的是數(shù)碼像機(jī)攝影,微機(jī)現(xiàn)場(chǎng)采集及預(yù)處理,自主開(kāi)發(fā)的軟件處理可隨時(shí)提供巖質(zhì)高邊坡的連續(xù)彩色影像圖和地質(zhì)所需的將邊坡開(kāi)挖面置于任意方位的線劃圖。
(六)水土保持、防洪與移民安置容量研究。如1994年,長(zhǎng)江勘測(cè)技術(shù)研究所承擔(dān)的長(zhǎng)江上游水土保持重點(diǎn)治理區(qū)滑坡、泥石流發(fā)育程度與穩(wěn)態(tài)區(qū)域研究項(xiàng)目,該項(xiàng)目在研究中利用TM衛(wèi)片對(duì)隴南、金沙江下游、三峽庫(kù)區(qū)3大片進(jìn)行解譯與發(fā)育程度的劃分(滑坡分四級(jí),泥石流分五級(jí))作出了區(qū)劃圖,提出了防治意見(jiàn)和預(yù)警系統(tǒng)建立的基本設(shè)想。1990年地礦部航空物探中心與長(zhǎng)江委規(guī)劃處、綜勘局一道,開(kāi)展長(zhǎng)江中游干流防洪工程現(xiàn)狀遙感調(diào)查,用TM衛(wèi)片和1∶3萬(wàn)~1∶5萬(wàn)彩紅外航片進(jìn)行解譯和編寫(xiě)報(bào)告,提交的成果獲得了較好的成效。移民安置容量研究,航衛(wèi)片,尤其是彩紅外航片,以其對(duì)土地利用類(lèi)型的可判讀性和現(xiàn)實(shí)性,為移民安置容量分析確定提供了新手段。
三、地理信息系統(tǒng)(GIS)
GIS技術(shù)可自動(dòng)制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質(zhì)圖件,還能處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)及相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理、空間分析等問(wèn)題,將GIS技術(shù)應(yīng)用于工程地質(zhì)信息管理和制圖輸出是近幾年工程地質(zhì)勘察行業(yè)的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。目前,國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多且比較成熟的專業(yè)軟件是由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)開(kāi)發(fā)研制的MAPGIS,是一種專業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件。
四、工程物探技術(shù)
在我國(guó)工程物探雖然起步較晚,但在水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)單位從20世紀(jì)80年代初至90年代初逐漸引進(jìn)和裝備了一些必要的儀器,如信號(hào)增強(qiáng)式地震儀、綜合測(cè)井儀、電法儀、透視儀、聲波儀、管線儀、地質(zhì)雷達(dá)和鉆孔彩色電視系統(tǒng)等,使物探儀器得到了全面的更新,其中有些是當(dāng)時(shí)或至今都是世界水平的新儀器,大大地提高了數(shù)據(jù)采集精度和野外工作效率,促進(jìn)了物探的發(fā)展。
(一)地球物理層析成像技術(shù)(CT)。CT技術(shù)是利用已有的平洞或鉆孔,通過(guò)對(duì)采用一定發(fā)射和一定接收方式產(chǎn)生的透射波的采集與處理,反演孔洞間巖體的波速值,并對(duì)區(qū)間巖體進(jìn)行判斷、評(píng)價(jià)的一種技術(shù)方法。當(dāng)前在勘探孔洞間了解巖體情況尚沒(méi)有一個(gè)經(jīng)濟(jì)的、有效的技術(shù)措施做進(jìn)一步工作的情況下,CT技術(shù)不失為是一個(gè)查明孔洞間巖體總體完整性程度的好方法。做得好,不僅能節(jié)約一定的勘探工作量而且還會(huì)對(duì)巖體物理力學(xué)性的整評(píng)價(jià)質(zhì)量的提高有所促進(jìn)。所以“七五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)以來(lái),包括“八五”和“九五”攻關(guān)幾個(gè)涉及水電建設(shè)的項(xiàng)目,涉及水利水電工程地質(zhì)勘探的課題和專題中大多數(shù)都涉及CT技術(shù)攻關(guān)的內(nèi)容,并獲得許多很有成效的成果。
(二)鉆孔彩色電視系統(tǒng)。a53mm的鉆孔彩電是為適應(yīng)水利水電工程勘察的大多數(shù)鉆孔都是a56mm的金剛石鉆孔而設(shè)計(jì)制造的;50mm的鉆孔彩色電視是在電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上為適應(yīng)水平風(fēng)鉆孔觀察而設(shè)計(jì)制造的,并首次將CCD光電偶合器件應(yīng)用于鉆孔電視。該產(chǎn)品的特點(diǎn)是電路設(shè)計(jì)合理,集成度高,性能穩(wěn)定,與傳統(tǒng)的攝像管探頭相比,具有彩色圖像重現(xiàn)性好、幾何失真小、壽命長(zhǎng)、耐沖擊、體積小、重量輕、功耗低等特點(diǎn),是一個(gè)更新?lián)Q代產(chǎn)品。當(dāng)前,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,鉆孔彩電又在開(kāi)發(fā)的圖像處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上研制出多功能鉆孔彩色電視系統(tǒng),系統(tǒng)采用工控級(jí)主機(jī),形成控制器、監(jiān)視器、錄相機(jī)三合為一的一體化主機(jī)。主機(jī)可配接多種不同口徑的鉆孔電視探頭,實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)字化實(shí)時(shí)采集壓縮存儲(chǔ),成果可刻錄成VCD光盤(pán),還可進(jìn)行后期圖像處理及制作。
摘要:水文地質(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)系極為密切,互相聯(lián)系和互相作用,地下水既是巖土體的組成部分,直接影響巖土體工程特性,又是基礎(chǔ)工程的環(huán)境,影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。但在實(shí)際的勘察工作中,容易被忽視,因?yàn)樵诳碧匠晒麅?nèi)很少直接涉及水文參數(shù)的利用,水文地質(zhì)問(wèn)題往往只被認(rèn)為是象征性的工作,在勘察中大多只是簡(jiǎn)單地對(duì)天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件作一般性評(píng)價(jià)。在一些水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū),由于工程勘察中對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題研究不深人,設(shè)計(jì)中又忽視了水文地質(zhì)問(wèn)題,因此經(jīng)常發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問(wèn)題,導(dǎo)致之前所做的勘察和設(shè)計(jì)偏離實(shí)際情況較大。本文針對(duì)建筑地基基礎(chǔ)工程勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容、巖土水理性質(zhì)、地下水引起的巖土工程危害等三個(gè)方面的問(wèn)題進(jìn)行討論。
關(guān)鍵詞: 水文地質(zhì);工程勘察
一、工程地質(zhì)勘察工作的基本原則
以查明與地質(zhì)條件有關(guān)的險(xiǎn)工、險(xiǎn)段和險(xiǎn)情部位的出險(xiǎn)原因,這是除險(xiǎn)加固工程勘察工作的基本原則,其余沒(méi)有出險(xiǎn)的部位不必進(jìn)行勘察,除非委托方另有要求。此原則就相當(dāng)于醫(yī)生面對(duì)一個(gè)腿關(guān)節(jié)疼痛的病人,用不著給人家做胸部CT和謂鏡檢查,除非病人要求作全面體檢,否則就有“敲詐”之嫌!對(duì)于病險(xiǎn)工程的全面體檢,那是安全鑒定的任務(wù),這個(gè)原則一定要分清楚,否則費(fèi)力不討好。
某些工程還有大壩加高任務(wù),是在原大壩上增加了新的荷載,壩基受力條件有所變化,這時(shí)必須進(jìn)行壩基工程地質(zhì)評(píng)價(jià),作出壩基地質(zhì)體是否能夠滿足大壩加高要求的地質(zhì)結(jié)論,這一點(diǎn)在實(shí)際工作中往往容易被忽略,因?yàn)楣こ贪踩b定報(bào)告并不一定對(duì)此提出要求。某些特殊工程的大壩加高,還需對(duì)壩基地質(zhì)體進(jìn)行科學(xué)研究,以便得出具有足夠說(shuō)服力的結(jié)論。例如,南水北調(diào)中線水源工程~丹江口大壩加高工程,雖然在該大壩興建時(shí)壩基就已經(jīng)按照今后最終壩高要求進(jìn)行了工程處理,但仍然不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為加高是可行的。因?yàn)樵髩我呀?jīng)建成運(yùn)行了三十多年,壩基地質(zhì)體受力變形已經(jīng)達(dá)到了協(xié)調(diào)平衡,加高大壩后,壩基必需接受新增加的大壩荷載、水荷載和其它荷載,壩基地質(zhì)體必然要打破原來(lái)的平衡并進(jìn)行新的應(yīng)力應(yīng)變調(diào)整,以達(dá)到新的受力平衡。顯然,研究新的平衡條件下地質(zhì)體的工作狀態(tài)及其對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響,滲流場(chǎng)的改變等,也許是有必要的。
二、工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
在以往的工程勘察報(bào)告中,由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害,總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),我們認(rèn)為今后在工程勘察中,對(duì)水文地質(zhì)問(wèn)題的評(píng)價(jià),主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容:
(1)應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用和影響,預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害,提出防治措施。
(2)工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類(lèi)型的需要,查明有關(guān)水文地質(zhì)問(wèn)題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料。
(3)不僅要查明地下水的天然狀態(tài)和天然條件下的影響,更重要的是分析預(yù)測(cè)在人為工程活動(dòng)中地下水的變化情況,及對(duì)巖土體和建筑物的反作用。
(4)應(yīng)從工程角度,按地下水對(duì)工程的作用與影響,提出不同條件下應(yīng)當(dāng)著重評(píng)價(jià)的地質(zhì)問(wèn)題。
三、巖土水理性質(zhì)的測(cè)試和研究巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時(shí)顯示出來(lái)的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形,而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試比較重視,對(duì)巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視,因而對(duì)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)是不夠全面的。巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來(lái)的性質(zhì),而地下水在巖土中有不同的賦存方式,不同形式的地下水對(duì)巖土水理性質(zhì)的影響程度有所不同,而且影響程度又與巖土類(lèi)型有關(guān)。
1、巖土的主要的水理性質(zhì)及其測(cè)試辦法:
(1)軟化性,是指巖土體浸水后,力學(xué)強(qiáng)度降低的特性,一般用軟化系數(shù)表示,即巖石在浸水飽和狀態(tài)下與風(fēng)干狀態(tài)下極限抗壓強(qiáng)度之比,它是判斷巖石耐風(fēng)化、耐水浸能力的指標(biāo)。在巖石層中存在易軟化巖層時(shí),在地下水的作用下往往會(huì)形成軟弱夾層。各類(lèi)成因的粘性土層、泥巖、頁(yè)巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。
(2)透水性,是指水在重力作用下,巖土容許水透過(guò)自身的性能。巖土的滲透性的強(qiáng)弱首先決定于巖土空隙的大小和連通性,其次是空隙度的多少。松散巖土的顆粒愈細(xì)、愈不均勻,其透水性便愈弱。堅(jiān)硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育,其透水性就愈強(qiáng)。透水性一般可用滲透系數(shù)表示,巖土體的滲透系數(shù)可通過(guò)抽水試驗(yàn)求取。
(3)崩解性,是指巖土浸水濕化后,由于土粒連接被削弱、破壞,使土體崩散、解體的特性。巖土體的崩解特性包括崩解所需時(shí)間、崩解量、崩解方式等。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結(jié)構(gòu)等關(guān)系極大,以普洱景東地區(qū)的殘積土為例,一般崩解時(shí)間5~24h,崩解量1.79%一34% ,以蒙脫石、水云母、高嶺土為主的殘積土以散開(kāi)方式崩解,而以石英為主的殘積土多以裂開(kāi)狀崩解為主。
四、地下水引起的巖土工程危害
地下水引起的巖土工程危害,主要是由于地下水位升降變化和地下水動(dòng)水壓力作用兩個(gè)方面的原因造成的。
1、地下水升降變化引起的巖土工程危害
地下水位變化可由天然因素或人為因素引起,但不管什么原因,當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí),都會(huì)對(duì)巖土工程造成危害,地下水位變化引起危害又可分為3種方式:
(1)水位上升引起的巖土工程危害。
潛水位上升的原因是多種多樣的,其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀;水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響,有時(shí)往往是幾種因素的綜合結(jié)果。由于潛水面上升對(duì)巖土工程可能造成:① 土壤沼澤化、鹽漬化,巖土及地下水對(duì)建筑物腐蝕性增強(qiáng)。② 斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。③ 一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化。④ 引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象。⑤ 地下洞室充水淹沒(méi),基礎(chǔ)上浮、建筑物失穩(wěn)。
(2)地下水位下降引起的巖土工程危害。
地下水位的降低多是由于人為因素造成的,如集中大量抽取地下水、采礦活動(dòng)中的礦床疏干以及上游筑壩、修建水庫(kù)截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水的過(guò)大下降,常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問(wèn)題,對(duì)巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類(lèi)自身的居住環(huán)境造成很大威脅。
(3)地下水頻繁升降對(duì)巖土工程造成的危害。
地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí),不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù),而且會(huì)導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動(dòng)帶內(nèi)由于地下水的積極交替,會(huì)將土層中的膠結(jié)物——鐵、鋁成分淋失,土層失去膠結(jié)物將造成土質(zhì)變松、含水量孔隙比增大,壓縮模量、承載力降低,給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來(lái)較大的麻煩。
2、地下水動(dòng)壓力作用引起巖土工程危害地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱,一般不會(huì)造成什么危害,但在人為工程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件,在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下,往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。
五、結(jié)語(yǔ)水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用,隨著工程勘察的發(fā)展,必將受到越來(lái)越廣泛的重視,切實(shí)做好水文地質(zhì)工作將對(duì)地質(zhì)工程勘察水平的提高起著極大。
【摘要】重新認(rèn)識(shí)和審視目前我國(guó)水利水電工程的各種勘測(cè)手段及其應(yīng)用水平,大力推進(jìn)各種勘測(cè)方法的發(fā)展及其綜合應(yīng)用,從而使水利水電工程地質(zhì)勘察工作由“定性分析”向“定量計(jì)算”方向發(fā)展。定性分析和定量計(jì)算的緊密結(jié)合,對(duì)加快我國(guó)水利水電工程業(yè)的發(fā)展具有重大意義。
【關(guān)鍵詞】水利水電工程;地質(zhì)勘測(cè);方法
1.全球定位系統(tǒng)(GPS)的應(yīng)用
GPS越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于水利水電工程地質(zhì)勘察測(cè)量及定位控制,它在高程控制方面能較好地解決跨河、跨溝水準(zhǔn)難以傳遞的問(wèn)題,以及在勘察區(qū)控制點(diǎn)較少,或在山區(qū)、林區(qū)等通視條件較差、觀測(cè)條件受限的區(qū)域進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí),運(yùn)用GPS可大大減少作業(yè)時(shí)間,提高測(cè)量精度。
2.遙感技術(shù)的應(yīng)用
遙感技術(shù)按照遙感平臺(tái)的高度不同,一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類(lèi)。遙感技術(shù)由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛(wèi)星影像成周期性重現(xiàn)以及獲取資料快速等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于水利水電工程中有關(guān)重大工程地質(zhì)問(wèn)題及相關(guān)的環(huán)境等問(wèn)題的調(diào)查與研究。
2.1區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究
由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構(gòu)造信息,較好地反映區(qū)域地質(zhì)特征、水系分布特征和地貌形態(tài),所以對(duì)研究區(qū)域構(gòu)造格架,確定斷裂體系及活動(dòng)性以及評(píng)價(jià)工程及其周緣地區(qū)的構(gòu)造穩(wěn)定性有重大作用。因此遙感技術(shù)的應(yīng)用也成為研究此問(wèn)題必用的手段。
2.2水庫(kù)區(qū)塌、滑坡、泥石流調(diào)查
在大型水利水電工程庫(kù)區(qū)岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調(diào)查中,有一些工程應(yīng)用遙感技術(shù)利用航衛(wèi)片或彩紅外片進(jìn)行地質(zhì)解譯,結(jié)合野外現(xiàn)場(chǎng)觀察、復(fù)查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫(kù)岸穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的大型或較大型、塌滑體的數(shù)量,分布及其穩(wěn)定狀態(tài)。
2.3巖溶調(diào)查
利遙感影像,特別是彩紅外影像進(jìn)行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)查有其特殊的優(yōu)勢(shì),像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現(xiàn)象,而且還可以充分利用和其它介質(zhì)紅外光譜的差異,判斷地下水的分布和泉水分布等。清江招來(lái)河、高壩洲,黃河萬(wàn)家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來(lái)研究巖溶及巖溶滲漏問(wèn)題,都取到了良好的效果。
2.4中小比例尺地質(zhì)測(cè)繪填圖
推廣遙感技術(shù),在保持必須的野外工作量和成圖現(xiàn)場(chǎng)校核工作的前提下,中小比例尺地質(zhì)圖以遙感成圖取代常規(guī)地質(zhì)測(cè)繪;建筑物及其它重要地區(qū)大比例尺工程地質(zhì)圖優(yōu)先考慮遙感成圖。這是十年前在全國(guó)水利水電勘測(cè)工作會(huì)議上由水利水電規(guī)劃總院提出的“勘測(cè)技術(shù)發(fā)展目標(biāo)”文件所確定的。
2.5巖土工程開(kāi)挖面地質(zhì)編錄
為適應(yīng)大型水利水電工程施工中進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)、安全預(yù)報(bào)和存檔備查的需在人工開(kāi)挖高邊坡、大型地下建筑物和大壩基坑的開(kāi)挖中采用地面遙感技術(shù),進(jìn)行地質(zhì)編錄,并為有關(guān)的穩(wěn)定分析和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)報(bào)提供翔實(shí)的地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)是很必要的。
2.6水土保持、防洪與移民安置容量研究
如1994年,長(zhǎng)江勘測(cè)技術(shù)研究所承擔(dān)的長(zhǎng)江上游水土保持重點(diǎn)治理區(qū)滑坡、泥石流發(fā)育程度與穩(wěn)態(tài)區(qū)域研究項(xiàng)目,該項(xiàng)目在研究中利用TM衛(wèi)片對(duì)隴南、金沙江下游、三峽庫(kù)區(qū)3大片進(jìn)行解譯與發(fā)育程度的劃分(滑坡分四級(jí),泥石流分五級(jí))作出了區(qū)劃圖,提出了防治意見(jiàn)和預(yù)警系統(tǒng)建立的基本設(shè)想。1990年地礦部航空物探中心與長(zhǎng)江委規(guī)劃處、綜勘局一道,開(kāi)展長(zhǎng)江中游干流防洪工程現(xiàn)狀遙感調(diào)查,用TM衛(wèi)片和1∶3萬(wàn)~1∶5萬(wàn)彩紅外航片進(jìn)行解譯和編寫(xiě)報(bào)告,提交的成果獲得了較好的成效。移民安置容量研究,航衛(wèi)片,尤其是彩紅外航片,以其對(duì)土地利用類(lèi)型的可判讀性和現(xiàn)實(shí)性,為移民安置容量分析確定提供了新手段。
3.地理信息系統(tǒng)(GIS)
GIS技術(shù)可自動(dòng)制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質(zhì)圖件,還能處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)及相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理、空間分析等問(wèn)題,將GIS技術(shù)應(yīng)用于工程地質(zhì)信息管理和制圖輸出是近幾年工程地質(zhì)勘察行業(yè)的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。目前,國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多且比較成熟的專業(yè)軟件是由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)開(kāi)發(fā)研制的MAPGIS,是一種專業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件。
4.工程物探技術(shù)
在我國(guó)工程物探雖然起步較晚,但在水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)單位從20世紀(jì)80年代初至90年代初逐漸引進(jìn)和裝備了一些必要的儀器,如信號(hào)增強(qiáng)式地震儀、綜合測(cè)井儀、電法儀、透視儀、聲波儀、管線儀、地質(zhì)雷達(dá)和鉆孔彩色電視系統(tǒng)等,使物探儀器得到了全面的更新,其中有些是當(dāng)時(shí)或至今都是世界水平的新儀器,大大地提高了數(shù)據(jù)采集精度和野外工作效率,促進(jìn)了物探的發(fā)展。
4.1地球物理層析成像技術(shù)(CT)
CT技術(shù)是利用已有的平洞或鉆孔,通過(guò)對(duì)采用一定發(fā)射和一定接收方式產(chǎn)生的透射波的采集與處理,反演孔洞間巖體的波速值,并對(duì)區(qū)間巖體進(jìn)行判斷、評(píng)價(jià)的一種技術(shù)方法。當(dāng)前在勘探孔洞間了解巖體情況尚沒(méi)有一個(gè)經(jīng)濟(jì)的、有效的技術(shù)措施做進(jìn)一步工作的情況下,CT技術(shù)不失為是一個(gè)查明孔洞間巖體總體完整性程度的好方法。做得好,不僅能節(jié)約一定的勘探工作量而且還會(huì)對(duì)巖體物理力學(xué)性的整評(píng)價(jià)質(zhì)量的提高有所促進(jìn)。所以“七五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)以來(lái),包括“八五”和“九五”攻關(guān)幾個(gè)涉及水電建設(shè)的項(xiàng)目,涉及水利水電工程地質(zhì)勘探的課題和專題中大多數(shù)都涉及CT技術(shù)攻關(guān)的內(nèi)容,并獲得許多很有成效的成果。
4.2鉆孔彩色電視系統(tǒng)
a53mm的鉆孔彩電是為適應(yīng)水利水電工程勘察的大多數(shù)鉆孔都是a56mm的金剛石鉆孔而設(shè)計(jì)制造的;50mm的鉆孔彩色電視是在電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上為適應(yīng)水平風(fēng)鉆孔觀察而設(shè)計(jì)制造的,并首次將CCD光電偶合器件應(yīng)用于鉆孔電視。該產(chǎn)品的特點(diǎn)是電路設(shè)計(jì)合理,集成度高,性能穩(wěn)定,與傳統(tǒng)的攝像管探頭相比,具有彩色圖像重現(xiàn)性好、幾何失真小、壽命長(zhǎng)、耐沖擊、體積小、重量輕、功耗低等特點(diǎn),是一個(gè)更新?lián)Q代產(chǎn)品。當(dāng)前,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,鉆孔彩電又在開(kāi)發(fā)的圖像處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上研制出多功能鉆孔彩色電視系統(tǒng),系統(tǒng)采用工控級(jí)主機(jī),形成控制器、監(jiān)視器、錄相機(jī)三合為一的一體化主機(jī)。主機(jī)可配接多種不同口徑的鉆孔電視探頭,實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)字化實(shí)時(shí)采集壓縮存儲(chǔ),成果可刻錄成VCD光盤(pán),還可進(jìn)行后期圖像處理及制作。
【摘 要】通過(guò)對(duì)大巴山隧道隧址區(qū)地層、地質(zhì)構(gòu)造的研究分析,采用綜合勘測(cè)技術(shù)手段,預(yù)測(cè)隧道掘進(jìn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種不良地質(zhì)災(zāi)害,預(yù)防和杜絕安全事故的發(fā)生,取得較好的勘查效果和良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【關(guān)鍵詞】綜合勘測(cè)手段;復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造;不良地質(zhì)現(xiàn)象;病害預(yù)測(cè)
1 概況
阿榮旗至北海公路是交通部規(guī)劃的八條西部開(kāi)發(fā)省際公路通道之一,是連接我國(guó)西北、華北與西南地區(qū)及沿海省市的重要公路干線,在全國(guó)高速公路網(wǎng)中具有舉足輕重的地位。陜(西)(四)川界秦巴山區(qū)的大巴山公路隧道長(zhǎng)約6.2Km,為全線的控制性工程,根據(jù)《新大巴山隧道工程地質(zhì)說(shuō)明書(shū)》及大巴山隧道1:1萬(wàn)工程地質(zhì)圖,區(qū)內(nèi)地層從震旦系到三疊系均有出露。地層中有高碳質(zhì)泥巖、煤層、泥質(zhì)砂巖、砂巖、灰?guī)r、硅質(zhì)白云巖等,地層巖性較多,可能出現(xiàn)的不良地質(zhì)現(xiàn)象有巖溶突水、突泥、煤層瓦斯、硬質(zhì)巖石的巖爆、軟質(zhì)巖石的變形等,工程地質(zhì)條件極其復(fù)雜。
近年來(lái),四川地區(qū)公路隧道施工和后期運(yùn)營(yíng)中,發(fā)生了幾起事故,如:2005年12月22日,四川都江堰董家山隧道發(fā)生瓦斯爆炸事故,造成44人死亡,11人受傷的重大事故;四川華鎣山隧道根據(jù)施工階段的觀測(cè)資料,隧道溶洞、涌水(泥、砂石)多次出現(xiàn),并含有大量的瓦斯及多種有害氣體,遭遇特大涌突水(泥、砂)近30次。這些事故的發(fā)生,與勘察階段地質(zhì)資料的準(zhǔn)確性關(guān)系密切,對(duì)后期隧道的勘察精度提出了更高的要求。
2 隧址區(qū)構(gòu)造發(fā)育情況
大巴山隧道隧址區(qū)大地構(gòu)造位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)大巴山褶皺帶,隧址區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造非常發(fā)育。大巴山區(qū)地層多為二疊系長(zhǎng)興組、吳家坪組、茅口組灰?guī)r,含有煤層和高炭質(zhì)泥巖,三疊系嘉陵江組二段厚層狀灰?guī)r,巖溶管道大涌水以及砂巖裂隙水等比較發(fā)育。
區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造緊密細(xì)長(zhǎng),軸部巖層直立,甚至倒轉(zhuǎn),脊線走向大致為北西向,起伏大致向南東傾伏,軸面多向北東傾斜。在隧址區(qū)前段,以源灘-蓮花池背斜為主體,兩側(cè)均發(fā)育有復(fù)式褶皺。在大巴山隧址區(qū)出口段,有與軸面平行的逆斷層7條,構(gòu)成疊瓦式的斷層系,由北東向南西推復(fù),隧址區(qū)褶皺軸線及斷裂線的方向,因受地臺(tái)基底輪廓控制,而沿?fù)P子準(zhǔn)地臺(tái)彎曲,在大巴山隧址區(qū)南部大體為北西向,在大巴山隧址區(qū)北部復(fù)式背斜大體為近東西向,短軸褶曲軸線及斷裂線以源灘~蓮花池背斜軸線為中心,呈外旋、放射狀排列。其中的褶皺有子母梁~竹園向斜、后寨溝~刀淋溝背斜、后寨溝向斜、胡家屋基~廟梁上背斜、胡家灣向斜、胡家灣~黑埡口倒轉(zhuǎn)背斜、張家坪~簸箕灣倒轉(zhuǎn)向斜,發(fā)育的斷裂既有區(qū)域性的大斷裂,也有局部性質(zhì)不明小斷裂,其斷裂走向與構(gòu)造線基本一致,并以逆斷層為主。
3 綜合勘測(cè)技術(shù)的應(yīng)用
本次大巴山隧道工程地質(zhì)勘查,對(duì)各種手段要解決的主要地質(zhì)問(wèn)題加以研究,以求達(dá)到在同類(lèi)工程地質(zhì)條件下公路隧道勘測(cè)手段優(yōu)先推廣應(yīng)用之目的。尤其是特長(zhǎng)隧道,受地質(zhì)條件的復(fù)雜性和勘察周期的限制,復(fù)雜場(chǎng)地(巖溶、破碎帶、巖性縱橫向差異大的地區(qū))在設(shè)計(jì)階段布置合理的勘察工作量,評(píng)價(jià)隧道的圍巖級(jí)別,對(duì)隧道掘進(jìn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的涌水、突泥、煤層瓦斯、硬質(zhì)巖石的巖爆、軟質(zhì)巖石的變形等不良地質(zhì)現(xiàn)象做出合理、準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)。綜合勘測(cè)技術(shù)的使用是在充分了解以上地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上,本著客觀準(zhǔn)確的原則,利用多種手段,有針對(duì)性地查明各種地質(zhì)災(zāi)害,為大巴山公路隧道的設(shè)計(jì)提供充分的地質(zhì)依據(jù),為隧道掘進(jìn)過(guò)程中存在瓦斯、巖爆、突泥、突水等公路地質(zhì)病害作出預(yù)測(cè)并建議合理的處治措施。
3.1工程地質(zhì)調(diào)繪
主要對(duì)本區(qū)的地層、構(gòu)造、水文等地質(zhì)現(xiàn)象的核實(shí)與補(bǔ)充,在巖石出露較好地段,通過(guò)實(shí)測(cè)地質(zhì)斷面,分析并推斷隧道在掘進(jìn)時(shí),通過(guò)各斷層和褶皺核部時(shí),可能出現(xiàn)的不良地質(zhì)現(xiàn)象并作出合理的預(yù)測(cè)、預(yù)防。在褶皺與斷層的交匯部位布置適量挖探工程,揭露斷層破碎帶的寬度及斷層兩側(cè)巖石的完整性及風(fēng)化程度,推測(cè)隧道通過(guò)段圍巖的完整程度。
3.2 物探
利用瑞雷面波、淺層地震折(反)射法、視電阻率、高密度電法等常規(guī)手段,查明隧道洞身巖性的風(fēng)化深度、進(jìn)出口段覆蓋層的厚度及密實(shí)程度,斷層通過(guò)位置及隧道深埋段圍巖結(jié)構(gòu)特征并評(píng)價(jià)可能影響工程的地質(zhì)異常區(qū)(帶)。目前較為先進(jìn)的技術(shù)有CSAMT大地測(cè)深儀,利用可控源音頻大地電磁法為主,以激發(fā)極化法和瞬變電磁法為輔助手段,綜合利用物探資料及地面工程地質(zhì)勘察結(jié)果對(duì)深埋、長(zhǎng)隧道圍巖的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行解釋,并評(píng)價(jià)可能影響工程的斷層破碎帶及異常區(qū),對(duì)工程勘察及施工提供有用的信息。還可利用陸地聲納法、微分電測(cè)深、V8大地電磁儀相結(jié)合,可準(zhǔn)確查明石灰?guī)r地區(qū)巖溶發(fā)育的走向、規(guī)模、及頂?shù)装迓裆?,?duì)隧道的選線及施工的超前預(yù)報(bào)起到積極的作用。
3.3 鉆探
為了驗(yàn)證異常區(qū)和取得一些原位測(cè)試數(shù)據(jù),鉆孔應(yīng)布置在多種構(gòu)造的復(fù)合部位,因?yàn)檫@些部位通常是構(gòu)造薄弱地帶和地下水富存部位,通過(guò)鉆探,可以了解巖體的完整程度,采取巖樣做物理力學(xué)試驗(yàn)和孔內(nèi)水文試驗(yàn),為隧道涌水量的預(yù)測(cè)提供參數(shù),并在深孔內(nèi)做地應(yīng)力測(cè)試,以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)硬質(zhì)巖石的巖爆和軟質(zhì)巖石的變形參數(shù)。
4 病害預(yù)測(cè)
通過(guò)以上勘察手段的使用,綜合分析各種公路隧道病害發(fā)生的原因,了解其發(fā)生的機(jī)理,并對(duì)病害發(fā)生的地段做好預(yù)測(cè)。巖性以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、硅質(zhì)白云巖及凝灰質(zhì)砂巖為主,隧道埋深較大(大于400m),穿越的地層巖性屬硬質(zhì)巖,有發(fā)生輕微~中等巖爆的可能,采用“短進(jìn)尺、弱巖爆”,嚴(yán)格控制炮眼利用率,可以降低巖爆發(fā)生頻率;進(jìn)口段和出口段穿越(∈1s1、∈1sh)高碳質(zhì)泥巖及煤層時(shí),應(yīng)予重視并加強(qiáng)通風(fēng)與瓦斯檢測(cè)工作。
該隧道段落預(yù)測(cè)的突水點(diǎn)11處、煤層瓦斯段2處、巖爆發(fā)生段5處。在隧道施工掘進(jìn)中,都得到了驗(yàn)證,并采取積極主動(dòng)的預(yù)防措施,杜絕安全事故的發(fā)生,取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
作者簡(jiǎn)介:
衛(wèi)建昌(1970—),男,山西運(yùn)城人,地質(zhì)工程師,1991年畢業(yè)于中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢),主要從事工程地質(zhì)勘察、礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作。
摘要:隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,越來(lái)越多的科學(xué)技術(shù)手段運(yùn)用到水工環(huán)勘測(cè)工作當(dāng)中,提高了勘測(cè)的工作效率。然而,勘測(cè)的多種技術(shù)尚未全面展開(kāi)運(yùn)用,未能滿足勘測(cè)的各種需求。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘測(cè);技術(shù)應(yīng)用;水工;
引言:目前我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害防治、地質(zhì)環(huán)境保護(hù)、地質(zhì)的綜合治理力度雖然得到很大的提高,但是在水工環(huán)地址勘測(cè)工作中,技術(shù)力量一直沒(méi)有到位,導(dǎo)致缺乏必要的地質(zhì)環(huán)境勘測(cè)資料,使得地質(zhì)勘測(cè)設(shè)計(jì)的依據(jù)不足,可操作性不強(qiáng),造成資源的極大浪費(fèi),甚至給工程安全埋下隱患。
一、水工環(huán)地質(zhì)的概述
水工環(huán)地質(zhì)調(diào)查和研究與人類(lèi)的生存息息相關(guān),尤其是在全球環(huán)境變化和推崇社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的大背景下,各國(guó)都將其引入更廣闊的空間。目前,各國(guó)水工環(huán)地質(zhì)工作已經(jīng)由過(guò)去以摸清資源家底為主要目的基礎(chǔ)調(diào)查工作,轉(zhuǎn)向以促進(jìn)自然社會(huì)經(jīng)濟(jì)復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展為戰(zhàn)略思想,重點(diǎn)解決社會(huì)發(fā)展和人類(lèi)生存的重大問(wèn)題上來(lái)。這個(gè)轉(zhuǎn)變重視了資源一環(huán)境一經(jīng)濟(jì)的協(xié)調(diào)發(fā)展,加強(qiáng)了資源信息、數(shù)據(jù)管理、災(zāi)害監(jiān)測(cè)等方面的工作。
二、水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)工作初測(cè)和技經(jīng)階段
水工環(huán)地質(zhì)勘察的初測(cè)和技經(jīng)階段,由于地質(zhì)前期工作尚不充分,而鉆探和山地工作也沒(méi)有全面展開(kāi),在地質(zhì)資料成果的精度要求方面不是很高,因此勘測(cè)的技術(shù)手段可選用精確度較低的方案,根據(jù)勘測(cè)的任務(wù)確定應(yīng)用。
1、地質(zhì)填圖。
①勘測(cè)位置。復(fù)蓋地區(qū)和水下地段。
②技術(shù)應(yīng)用。(1)高電阻:巖層的致密:(2)低電阻:巖層分布范圍的疏松;(3)磁法:由于中性巖石、酸性巖石、基性火成巖和變質(zhì)巖都是強(qiáng)磁巖石,而沉積巖呈弱磁性狀態(tài),因此。強(qiáng)磁巖石和若磁巖石地質(zhì)勘測(cè)可應(yīng)用磁性勘測(cè)技術(shù):(4)自然電位:炭質(zhì)、黃鐵礦含量、地下水較為豐富的巖石分布范圍,以地下水滲透活動(dòng)地區(qū)分布范圍的圈定。
2、基巖頂板深度。(1)電測(cè)探法:高程圖制作;(2)電測(cè)剖面法I地質(zhì)和電性條件一般,而勘測(cè)成果誤差在15%左右,采用這種方法:(3)地震勘測(cè);當(dāng)基層埋藏的深度>30公尺,地震勘測(cè)法獲得的精度會(huì)更高。
3、地下水位勘測(cè)。(1)在干旱地區(qū),地下水位較低,含水層電阻低,用電測(cè)剖面法和電測(cè)深法進(jìn)行勘測(cè):(2)礦水的電阻高于淡水。因此可采用電剖面法將高電阻的范圍圈定,并結(jié)合地質(zhì)材料.用鉆探對(duì)地下水位進(jìn)行勘測(cè)驗(yàn)證。
三、水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)工作初步設(shè)計(jì)階段
水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)的初步設(shè)計(jì)階段,將會(huì)廣泛使用到電法、地震、磁法和井測(cè)等技術(shù)。其任務(wù)包括。
1、建筑材料勘測(cè)。由予建筑材料如砂石、土壤等,對(duì)勘測(cè)的精度要求不是很高,因此建筑材料地延深和分布范圍,通常是應(yīng)用電阻法進(jìn)行勘測(cè).并且能夠?qū)Φ叵滤乃钸M(jìn)行確定。
2、地下水流速和流向的勘測(cè)。在水文地質(zhì)的勘測(cè)中,地下水流速和流向的勘測(cè)通常是在鉆孔附近較為平坦的地形上,在鉆孔下套管進(jìn)行充電法勘測(cè)。
3、破碎帶厚度和范圍的勘測(cè)。在利用電測(cè)探法進(jìn)行破碎帶范圍和厚度勘測(cè)的之前,要對(duì)破碎帶進(jìn)行充水或者濕土處理,以降低破碎帶的電阻;如果遇到磁性破碎帶巖石的時(shí)候,可利用磁法勘測(cè);而地震震波在破碎帶的傳播速度會(huì)下降,因此也可用地震法勘測(cè)。
4、滑坡的勘測(cè)。水文地質(zhì)工作和山地工作經(jīng)常遇到滑坡地段的地質(zhì)斷面,其厚度和坡底基巖的性質(zhì)必須應(yīng)用電測(cè)法進(jìn)行勘測(cè)。
5、基巖裂縫的勘測(cè)?;鶐r裂縫的勘測(cè)是在基巖上設(shè)置一個(gè)定點(diǎn),沿著定點(diǎn)再設(shè)置若干個(gè)方向進(jìn)行電勘測(cè),將標(biāo)在平面圖上得電阻率連成橢圓形曲線,從而判斷裂縫的方向。
四、水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)工作技術(shù)的設(shè)計(jì)階段
此階段是在水工環(huán)地質(zhì)勘測(cè)的初步設(shè)計(jì)階段之后,這個(gè)階段將大量使用井法和地震勘測(cè)法,其主要任務(wù)的技術(shù)應(yīng)用有。
1、巖性分層和巖性對(duì)比。(1)鉆孔巖性柱狀圖:由于測(cè)井法的精確度高于鉆探,可利用電阻測(cè)井、放射性測(cè)井和自然電位進(jìn)行勘測(cè),為不采巖心鉆探的采取提供實(shí)現(xiàn)的可能性;(2)鉆孔地質(zhì)柱狀圖的補(bǔ)充和校準(zhǔn):電阻測(cè)井、放射性測(cè)井和自然電位可以在巖心獲取率低得情況下進(jìn)行勘測(cè):(3)巖層的傾向和傾角:電阻測(cè)井。
2、鉆孔勘測(cè)。(1)井孔變化情況的測(cè)量:測(cè)定范圍是井孔德直徑、傾向、傾角;測(cè)量方法是具有測(cè)井法功能的物探儀器;(2)鉆孔含水層:由于含水層的電阻低,而且能夠產(chǎn)生過(guò)濾電測(cè),因此其位置和厚度要用電阻測(cè)井法或者溫度測(cè)井法:(3)溶洞和漏水口:電阻測(cè)井法、自然電位測(cè)井法、溫度測(cè)井法。
3、地下管道。(1)腐蝕地段:由于管道腐蝕地段的自然電位異常,因此通常利用自然電位法對(duì)地下管道腐蝕地段進(jìn)行查明,以便防護(hù);(2)線路:地下管道線路的低電阻帶和自然電位帶可用自然電位法勘測(cè)。
4、勘察埋藏或者淹沒(méi)物品。(1)鐵質(zhì)類(lèi)的遺失物品,譬如鋼鐵器材,可以用磁法和電法勘測(cè)迅速找出;(2)其他類(lèi)得遺失物品一般使用電法勘測(cè)找出。
5、地層電阻力。由于電站的電氣、高壓線塔和避雷等設(shè)備都是直接與地面接觸.因此在安裝之前,必須對(duì)底層的電阻率進(jìn)行勘測(cè)。
五、水工環(huán)研究中新技術(shù)、新方法的應(yīng)用
(1)地理信息系統(tǒng)(GIS),地理信息系統(tǒng)作為一種應(yīng)用技術(shù)是以處理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的,而地質(zhì)信息的特點(diǎn)決定了使用GIS 技術(shù)的優(yōu)越性,從而使該項(xiàng)技術(shù)在地學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
(2)遙感技術(shù)(RS),遙感技術(shù)在水文地質(zhì)、工程地質(zhì)以及新近形成的環(huán)境地質(zhì)學(xué)科中近30 年的應(yīng)用,走過(guò)一個(gè)從定性評(píng)價(jià)到半定量、定量評(píng)價(jià),從指示要素分析到計(jì)算機(jī)模型模擬,從單一解譯到綜合方法互補(bǔ)等階段,充分顯示了其信息量大、宏觀、快速、節(jié)省經(jīng)費(fèi),且具有多時(shí)相動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等優(yōu)勢(shì),廣泛應(yīng)用于水文地質(zhì)勘查、評(píng)價(jià)、大型工程選線(址)、區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)及地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià)預(yù)測(cè)等領(lǐng)域。
(3)物探技術(shù),由于物探技術(shù)能提供多種描述地質(zhì)材料的物理參數(shù)并具有速度快、成本低和不破壞地質(zhì)環(huán)境的優(yōu)點(diǎn),在水工環(huán)勘查的歷史上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。近十幾年來(lái),在時(shí)空域內(nèi)利用高分辨率技術(shù)勘查地質(zhì)目標(biāo)的成功,使水工環(huán)物探勘查技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。
(4)水質(zhì)測(cè)試技術(shù),目前國(guó)內(nèi)外的實(shí)驗(yàn)測(cè)試手段,從分析原理劃分,大致可分為兩大類(lèi):即化學(xué)分析法和物理分析法。這兩類(lèi)分析方法之間并不是相互孤立和對(duì)立的,在實(shí)際分析工作中,應(yīng)根據(jù)具體情況和要求,綜合考慮儀器分析和化學(xué)分析的特點(diǎn),揚(yáng)長(zhǎng)避短,選用適當(dāng)?shù)姆治龇椒?。這就要求分析化學(xué)工作者必須同時(shí)掌握好這兩類(lèi)分析方法。
結(jié)束語(yǔ):
綜上所述;隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,作者結(jié)合多年的水工環(huán)地質(zhì)工作情況,分析了城市建設(shè)和規(guī)劃中的地質(zhì)調(diào)查評(píng)價(jià)工作也逐漸成為一項(xiàng)重要任務(wù)。其中城市環(huán)境污染防治和監(jiān)測(cè)、土地利用規(guī)劃、工程地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、垃圾填埋場(chǎng)地質(zhì)調(diào)查等逐漸成為目前水工環(huán)地質(zhì)研究的重要領(lǐng)域之一,說(shuō)明了應(yīng)用高技術(shù)手段對(duì)提高水工環(huán)地質(zhì)勘察工作效率具有重要的意義。
摘要:重新認(rèn)識(shí)和審視目前我國(guó)水利水電工程的各種勘測(cè)手段及其應(yīng)用水平,大力推進(jìn)各種勘測(cè)方法的發(fā)展及其綜合應(yīng)用,從而使水利水電工程地質(zhì)勘察工作由“定性分析”向“定量計(jì)算”方向發(fā)展。定性分析和定量計(jì)算的緊密結(jié)合,對(duì)加快我國(guó)水利水電工程業(yè)的發(fā)展具有重大意義。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;地質(zhì)勘測(cè);方法
1 全球定位系統(tǒng)(GPS)的應(yīng)用
GPS越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于水利水電工程地質(zhì)勘察測(cè)量及定位控制,它在高程控制方面能較好地解決跨河、跨溝水準(zhǔn)難以傳遞的問(wèn)題,以及在勘察區(qū)控制點(diǎn)較少,或在山區(qū)、林區(qū)等通視條件較差、觀測(cè)條件受限的區(qū)域進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí),運(yùn)用GPS可大大減少作業(yè)時(shí)間,提高測(cè)量精度。
2 遙感技術(shù)的應(yīng)用
遙感技術(shù)按照遙感平臺(tái)的高度不同,一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類(lèi)。遙感技術(shù)由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛(wèi)星影像成周期性重現(xiàn)以及獲取資料快速等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于水利水電工程中有關(guān)重大工程地質(zhì)問(wèn)題及相關(guān)的環(huán)境等問(wèn)題的調(diào)查與研究。
2.1 區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究。由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構(gòu)造信息,較好地反映區(qū)域地質(zhì)特征、水系分布特征和地貌形態(tài),所以對(duì)研究區(qū)域構(gòu)造格架,確定斷裂體系及活動(dòng)性以及評(píng)價(jià)工程及其周緣地區(qū)的構(gòu)造穩(wěn)定性有重大作用。因此遙感技術(shù)的應(yīng)用也成為研究此問(wèn)題必用的手段。
2.2 水庫(kù)區(qū)塌、滑坡、泥石流調(diào)查。在大型水利水電工程庫(kù)區(qū)岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調(diào)查中,有一些工程應(yīng)用遙感技術(shù)利用航衛(wèi)片或彩紅外片進(jìn)行地質(zhì)解譯,結(jié)合野外現(xiàn)場(chǎng)觀察、復(fù)查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫(kù)岸穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的大型或較大型、塌滑體的數(shù)量,分布及其穩(wěn)定狀態(tài)。
2.3 巖溶調(diào)查。利遙感影像,特別是彩紅外影像進(jìn)行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)查有其特殊的優(yōu)勢(shì),像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現(xiàn)象,而且還可以充分利用和其它介質(zhì)紅外光譜的差異,判斷地下水的分布和泉水分布等。清江招來(lái)河、高壩洲,黃河萬(wàn)家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來(lái)研究巖溶及巖溶滲漏問(wèn)題,都取到了良好的效果。
2.4 中小比例尺地質(zhì)測(cè)繪填圖。推廣遙感技術(shù),在保持必須的野外工作量和成圖現(xiàn)場(chǎng)校核工作的前提下,中小比例尺地質(zhì)圖以遙感成圖取代常規(guī)地質(zhì)測(cè)繪;建筑物及其它重要地區(qū)大比例尺工程地質(zhì)圖優(yōu)先考慮遙感成圖。這是十年前在全國(guó)水利水電勘測(cè)工作會(huì)議上由水利水電規(guī)劃總院提出的“勘測(cè)技術(shù)發(fā)展目標(biāo)”文件所確定的。
2.5巖土工程開(kāi)挖面地質(zhì)編錄。為適應(yīng)大型水利水電工程施工中進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)、安全預(yù)報(bào)和存檔備查的需在人工開(kāi)挖高邊坡、大型地下建筑物和大壩基坑的開(kāi)挖中采用地面遙感技術(shù),進(jìn)行地質(zhì)編錄,并為有關(guān)的穩(wěn)定分析和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)報(bào)提供翔實(shí)的地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)是很必要的。
2.6水土保持、防洪與移民安置容量研究。如1994年,長(zhǎng)江勘測(cè)技術(shù)研究所承擔(dān)的長(zhǎng)江上游水土保持重點(diǎn)治理區(qū)滑坡、泥石流發(fā)育程度與穩(wěn)態(tài)區(qū)域研究項(xiàng)目,該項(xiàng)目在研究中利用TM衛(wèi)片對(duì)隴南、金沙江下游、三峽庫(kù)區(qū)3大片進(jìn)行解譯與發(fā)育程度的劃分(滑坡分四級(jí),泥石流分五級(jí))作出了區(qū)劃圖,提出了防治意見(jiàn)和預(yù)警系統(tǒng)建立的基本設(shè)想。1990年地礦部航空物探中心與長(zhǎng)江委規(guī)劃處、綜勘局一道,開(kāi)展長(zhǎng)江中游干流防洪工程現(xiàn)狀遙感調(diào)查,用TM衛(wèi)片和1∶3萬(wàn)~1∶5萬(wàn)彩紅外航片進(jìn)行解譯和編寫(xiě)報(bào)告,提交的成果獲得了較好的成效。移民安置容量研究,航衛(wèi)片,尤其是彩紅外航片,以其對(duì)土地利用類(lèi)型的可判讀性和現(xiàn)實(shí)性,為移民安置容量分析確定提供了新手段。
3地理信息系統(tǒng)(GIS)
GIS技術(shù)可自動(dòng)制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質(zhì)圖件,還能處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)及相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理、空間分析等問(wèn)題,將GIS技術(shù)應(yīng)用于工程地質(zhì)信息管理和制圖輸出是近幾年工程地質(zhì)勘察行業(yè)的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。目前,國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多且比較成熟的專業(yè)軟件是由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)開(kāi)發(fā)研制的MAPGIS,是一種專業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件。
4工程物探技術(shù)
在我國(guó)工程物探雖然起步較晚,但在水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)單位從20世紀(jì)80年代初至90年代初逐漸引進(jìn)和裝備了一些必要的儀器,如信號(hào)增強(qiáng)式地震儀、綜合測(cè)井儀、電法儀、透視儀、聲波儀、管線儀、地質(zhì)雷達(dá)和鉆孔彩色電視系統(tǒng)等,使物探儀器得到了全面的更新,其中有些是當(dāng)時(shí)或至今都是世界水平的新儀器,大大地提高了數(shù)據(jù)采集精度和野外工作效率,促進(jìn)了物探的發(fā)展。
4.1地球物理層析成像技術(shù)(CT)。CT技術(shù)是利用已有的平洞或鉆孔,通過(guò)對(duì)采用一定發(fā)射和一定接收方式產(chǎn)生的透射波的采集與處理,反演孔洞間巖體的波速值,并對(duì)區(qū)間巖體進(jìn)行判斷、評(píng)價(jià)的一種技術(shù)方法。當(dāng)前在勘探孔洞間了解巖體情況尚沒(méi)有一個(gè)經(jīng)濟(jì)的、有效的技術(shù)措施做進(jìn)一步工作的情況下,CT技術(shù)不失為是一個(gè)查明孔洞間巖體總體完整性程度的好方法。做得好,不僅能節(jié)約一定的勘探工作量而且還會(huì)對(duì)巖體物理力學(xué)性的整評(píng)價(jià)質(zhì)量的提高有所促進(jìn)。所以“七五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)以來(lái),包括“八五”和“九五”攻關(guān)幾個(gè)涉及水電建設(shè)的項(xiàng)目,涉及水利水電工程地質(zhì)勘探的課題和專題中大多數(shù)都涉及CT技術(shù)攻關(guān)的內(nèi)容,并獲得許多很有成效的成果。
4.2鉆孔彩色電視系統(tǒng)。a53mm的鉆孔彩電是為適應(yīng)水利水電工程勘察的大多數(shù)鉆孔都是a56mm的金剛石鉆孔而設(shè)計(jì)制造的;50mm的鉆孔彩色電視是在電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上為適應(yīng)水平風(fēng)鉆孔觀察而設(shè)計(jì)制造的,并首次將CCD光電偶合器件應(yīng)用于鉆孔電視。該產(chǎn)品的特點(diǎn)是電路設(shè)計(jì)合理,集成度高,性能穩(wěn)定,與傳統(tǒng)的攝像管探頭相比,具有彩色圖像重現(xiàn)性好、幾何失真小、壽命長(zhǎng)、耐沖擊、體積小、重量輕、功耗低等特點(diǎn),是一個(gè)更新?lián)Q代產(chǎn)品。當(dāng)前,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,鉆孔彩電又在開(kāi)發(fā)的圖像處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上研制出多功能鉆孔彩色電視系統(tǒng),系統(tǒng)采用工控級(jí)主機(jī),形成控制器、監(jiān)視器、錄相機(jī)三合為一的一體化主機(jī)。主機(jī)可配接多種不同口徑的鉆孔電視探頭,實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)字化實(shí)時(shí)采集壓縮存儲(chǔ),成果可刻錄成VCD光盤(pán),還可進(jìn)行后期圖像處理及制作。
[摘要]:討論了地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的產(chǎn)生、研究現(xiàn)狀,介紹了地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在我國(guó)礦物質(zhì)勘測(cè)開(kāi)采中應(yīng)用,最后探討了地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)研究存在的問(wèn)題和發(fā)展方向。
[關(guān)鍵詞]:地質(zhì)統(tǒng)計(jì)、礦物質(zhì)、勘測(cè)、發(fā)展方向
一、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的產(chǎn)生及現(xiàn)狀。
地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是由法國(guó)著名學(xué)者馬特隆教授(G.Matheron)于1962年創(chuàng)立的。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是以區(qū)域化變量理論為基礎(chǔ),以變異函數(shù)為基本工具,以克立格法為基本方法,研究那些在空間分布上既有隨機(jī)性又有結(jié)構(gòu)性的自然現(xiàn)象的科學(xué)。
地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展,已成為能表征和估計(jì)各種自然資源的工程學(xué)科,并由法國(guó)、南非及一些法語(yǔ)國(guó)家推廣到幾乎全世界。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的追新發(fā)展逐漸演變成以G.馬特隆為首的參數(shù)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)派和以A.G儒爾奈耳(A.GJournal)為首的“斯坦福地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)派”又稱“非參數(shù)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)派”。不同的數(shù)學(xué)方法不斷地引進(jìn)克立格法,多學(xué)科滲透形成各種新的克立格法。
二、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在礦物勘測(cè)與開(kāi)采中的應(yīng)用。
1、運(yùn)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)進(jìn)行礦物儲(chǔ)量勘測(cè)。
地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是DIMINE礦業(yè)軟件進(jìn)行礦量估算的基礎(chǔ),文中的估值結(jié)果建立在該軟件之上,估值必須經(jīng)過(guò)建立礦體三維可視化模型、地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、理論變異函數(shù)等過(guò)程。
地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)法被認(rèn)為是一種較好的品位估值方法,尤其適用于品位變化大,礦巖界線由品位控制的礦床。在估值計(jì)算過(guò)程中,當(dāng)有了足夠的地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)時(shí),對(duì)礦床進(jìn)行正式可行性評(píng)價(jià)時(shí),選用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)法是一種較好的方法,而在對(duì)礦床進(jìn)行初步評(píng)價(jià)或是數(shù)據(jù)量不足時(shí),就要首選較簡(jiǎn)單的方法(一般是距離N次方反比法)?;诘刭|(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和礦體三維可視化建模技術(shù)的DIMINE礦業(yè)軟件,實(shí)現(xiàn)了按照不同的邊界品位動(dòng)態(tài)圈定礦體,能夠以市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)為向?qū)?,快速?jì)算出礦體范圍內(nèi)的礦石量,并進(jìn)行儲(chǔ)量分級(jí),在此過(guò)程中所得到的各中間參數(shù),可以為投資決策和日常管理提供必要的參考依據(jù)。
2、運(yùn)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)進(jìn)行露天開(kāi)采。
通過(guò)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)勘測(cè)出礦物質(zhì)的儲(chǔ)量之后就是驗(yàn)證礦物的價(jià)值,進(jìn)而安排相應(yīng)的工序進(jìn)行開(kāi)采,根據(jù)儲(chǔ)量合理的安排生產(chǎn)力,開(kāi)采技術(shù)條件對(duì)生產(chǎn)能力的作用體現(xiàn)在礦山工程延伸速度和臺(tái)階水平推進(jìn)速度。露天礦可能達(dá)到的生產(chǎn)能力與垂直延伸速度的關(guān)系為:
通過(guò)公式計(jì)算出來(lái)的結(jié)果進(jìn)行生產(chǎn)能力的分配,為了更好的生產(chǎn),盡可能的減少人力開(kāi)工,節(jié)約成本開(kāi)支,而且秩序嚴(yán)明的生產(chǎn)團(tuán)隊(duì)才能確保工作的有效性,為國(guó)家的重工業(yè)發(fā)展提供源源不斷的能源原料,同樣也為鋼鐵等金屬行業(yè)做出極大的貢獻(xiàn)。
三、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)研究存在的問(wèn)題和發(fā)展方向。
1、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)研究存在的問(wèn)題。
地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)研究存在的最大問(wèn)題應(yīng)該是在相關(guān)軟件上面,地質(zhì)統(tǒng)計(jì)本身就是一項(xiàng)龐大的工程,軟件當(dāng)然順理成章成為地質(zhì)學(xué)中重大幫手,這項(xiàng)工程同樣也是需要廣大從業(yè)者一起努力才能實(shí)現(xiàn)最完美發(fā)展。儲(chǔ)量計(jì)算的過(guò)程受到礦床規(guī)律、特征及經(jīng)濟(jì)的、技術(shù)的諸多因素的影響,是一個(gè)創(chuàng)造性的認(rèn)識(shí)過(guò)程,并非只是數(shù)學(xué)數(shù)字的簡(jiǎn)單組合運(yùn)算。所以軟件問(wèn)題直接影響地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的發(fā)展。
由于中國(guó)的發(fā)展制度,即使很多知名的礦業(yè)自主研發(fā)出了比較完善的軟件,出于無(wú)法上市而被拒絕市場(chǎng)上進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),同樣沒(méi)有壓力也同樣沒(méi)有動(dòng)力,對(duì)我國(guó)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件的應(yīng)用與發(fā)展有著巨大影響;在地質(zhì)勘探和礦業(yè)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的軟件系統(tǒng)中,礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量評(píng)估軟件在很多情況下,往往只是這些軟件系統(tǒng)中的一個(gè)子系統(tǒng)軟件?!罢J(rèn)定”這個(gè)子系統(tǒng)軟件,那么其它與此相關(guān)的子系統(tǒng)功能軟件要不要認(rèn)定?整個(gè)系統(tǒng)軟件是否要認(rèn)定?都是實(shí)際存在的問(wèn)題。在市場(chǎng)中,有些企業(yè)還把子系統(tǒng)軟件的認(rèn)定,說(shuō)成是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)軟件的認(rèn)定,而影響用戶的正確選擇;礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量管理部門(mén)實(shí)施的這項(xiàng)“認(rèn)定”工作,在時(shí)間的安排上有較大的隨意性。政策性變化、機(jī)構(gòu)調(diào)整、人員變動(dòng)……甚至主管人員有無(wú)時(shí)間等因素都能影響到軟件“認(rèn)定”時(shí)間的安排。有些研發(fā)成功的資源儲(chǔ)量估計(jì)軟件已在礦山生產(chǎn)應(yīng)用多年,取得很好的效果,只因得不到及時(shí)認(rèn)定,一拖幾年,無(wú)法在市場(chǎng)上發(fā)揮作用。這種情況讓人無(wú)可奈何。
2、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)研究的發(fā)展方向。
(1)經(jīng)過(guò)幾十年的理論研究與實(shí)踐,線性平穩(wěn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的研究較為成熟和普及,但還應(yīng)對(duì)其研究方法加于提高與改進(jìn),以便更能反映所研究區(qū)域化變量的空間結(jié)構(gòu)特征,提高品位估值和儲(chǔ)量計(jì)算精度。
(2)目前地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的應(yīng)用主要是二維或三維靜態(tài)估值,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)時(shí)間-空間區(qū)域的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的研究,加上時(shí)間作為第四維即可真正地進(jìn)行動(dòng)態(tài)估值。
(3)我國(guó)引進(jìn)的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件和程序庫(kù),多為英文界面和基于DOS平臺(tái)的“第三代”結(jié)構(gòu)化編程語(yǔ)言,在Windows成為計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的主流的今天,應(yīng)加強(qiáng)面向?qū)ο缶幊痰牡谒拇绦蛘Z(yǔ)言以軟件開(kāi)發(fā),編制出完全漢化、操作更為簡(jiǎn)單,界面更加優(yōu)美的軟件,以方便礦山工程技術(shù)人員使用。
(4)研制一批高水平、實(shí)用性強(qiáng)的人工智能型的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)專家管理信息系統(tǒng),并對(duì)成果實(shí)行商品化,以適用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,并以此激勵(lì)科研人員的創(chuàng)新能力。
(5)加強(qiáng)線性非平穩(wěn)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)(如泛克立格法),非參數(shù)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、穩(wěn)健地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué),多元地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué),非線性地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué),條件模擬,以及特異值的識(shí)別與處理等的研究。引進(jìn)現(xiàn)代數(shù)學(xué)如空間拓?fù)鋵W(xué)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等理論,以豐富和發(fā)展地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論方法。
地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)總的發(fā)展趨勢(shì)是由單元向多元發(fā)展,由點(diǎn)估計(jì)向區(qū)間估計(jì)發(fā)展,由空間克立格法向空間-時(shí)間克立格法發(fā)展,由參數(shù)方法向非參數(shù)方法發(fā)展,由估計(jì)向模擬發(fā)展,與其它數(shù)學(xué)分支相結(jié)合,引入更多的地質(zhì)信息,從線性向非線性發(fā)展??傊?地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)正朝著理論體系化、方法多樣化、手段現(xiàn)代化、成果實(shí)用化方向發(fā)展。
摘要:本文闡述了工程勘察的目的任務(wù),介紹了工程勘察各階段主要內(nèi)容,提出了土木工程地質(zhì)勘測(cè)中需要注意的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:工程;地質(zhì)勘測(cè);分析
隨著整個(gè)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展,勘察方法也日新月異,新的理論、計(jì)算技術(shù)滲入到勘察方法的各個(gè)方面。我們作為行業(yè)的從業(yè)人員,一定要細(xì)致精確的進(jìn)行各個(gè)階段的勘測(cè)工作,掌握并發(fā)展科學(xué)技術(shù)手段,努力規(guī)避需要注意的問(wèn)題,從而使我們的工作更進(jìn)一步。
1 工程勘察的目的任務(wù)
工程地質(zhì)勘察工作是做好設(shè)計(jì)和施工的前提,是建筑程序中極重要的環(huán)節(jié)。必須先勘察、再設(shè)計(jì)、再施工。否則后續(xù)的工作將是盲目的、不安全的,勢(shì)必造成巨大的浪費(fèi)。工程勘察是指運(yùn)用工程地質(zhì)理論和各種勘察、測(cè)試技術(shù)手段和方法,為解決工程建設(shè)中的地質(zhì)問(wèn)題而進(jìn)行的調(diào)查研究工作。其成果資料是工程規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工的重要依據(jù)。
工程勘察的目的或任務(wù)就是根據(jù)工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)管理的技術(shù)要求,查明、分析、評(píng)價(jià)場(chǎng)地的巖土性質(zhì)和工程地質(zhì)條件,提供場(chǎng)地與周?chē)嚓P(guān)地區(qū)內(nèi)的(巖土工程)工程地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)參數(shù),預(yù)測(cè)或查明有關(guān)的(巖土工程)工程地質(zhì)問(wèn)題,以便使工程建設(shè)與工程地質(zhì)環(huán)境相互適應(yīng)。這樣既保證建設(shè)工程的安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行正常,又盡可能地避免因興建工程而惡化工程地質(zhì)環(huán)境、引起地質(zhì)災(zāi)害,達(dá)到合理利用和保護(hù)工程地質(zhì)環(huán)境的目的。
2 工程勘察各階段主要內(nèi)容
2.1 規(guī)劃勘察
勘察的任務(wù)主要是了解區(qū)域工程地質(zhì)條件,對(duì)區(qū)域穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行論證,對(duì)控制性工程地段和可能的建筑區(qū)作出定性的工程地質(zhì)評(píng)價(jià),可以提出幾個(gè)比較方案。主要勘察方法就是廣泛搜集已有的地質(zhì)資料和其他有關(guān)資料,進(jìn)行分析整理,對(duì)全區(qū)工程地質(zhì)條件有一概略了解.往往還需要進(jìn)行路線踏勘和中、小比例尺工程地質(zhì)測(cè)繪,對(duì)區(qū)域穩(wěn)定性進(jìn)行初步論證,對(duì)主要建筑區(qū)的工程地質(zhì)問(wèn)題作出概括性分析。實(shí)際的勘探工作量不大,一般只在控制性工程地段和有可能作為第一期開(kāi)發(fā)地區(qū)布置少量簡(jiǎn)單的勘探工程,取得有代表性的勘探剖面。物探常用來(lái)指導(dǎo)和配合測(cè)繪及勘探工程。試驗(yàn)工作主要是結(jié)合勘探取少量有代表性的試樣,在室內(nèi)作基本物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)。
2.2 可行性研究勘察
這一階段的勘察任務(wù)就是為滿足選定建筑場(chǎng)地的位置、擬定建筑群的布置方式及單個(gè)建筑物的形式、規(guī)模等要求而進(jìn)行的。在選址中應(yīng)對(duì)幾個(gè)比較方案作程度相近的了解,比較詳盡地調(diào)查各方案的工程地質(zhì)條件,對(duì)主要工程地質(zhì)問(wèn)題作出正確的定性分析和適當(dāng)?shù)亩糠治?,以說(shuō)明各方案的優(yōu)劣,從中選出最優(yōu)方案,并為初擬建筑類(lèi)型和規(guī)模提供資料。主要勘察方法為大、中比例尺工程地質(zhì)測(cè)繪和工程地質(zhì)勘探。室內(nèi)試驗(yàn)工作量較大,并根據(jù)情況適當(dāng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。物探工作仍起很大作用,重要的長(zhǎng)期觀測(cè)工作應(yīng)開(kāi)始布置,以取得較長(zhǎng)時(shí)間序列的資料。
2.3 初步設(shè)計(jì)勘察
本階段設(shè)計(jì)工作要確定主要建筑物的具體位置、結(jié)構(gòu)形式和具體規(guī)模,以及它與各相關(guān)建筑物的布置方式等??辈旃ぷ鞅仨殲榇颂峁?巖土工程)工程地質(zhì)資料.所以各種勘察手段都要使用。由于前兩個(gè)階段已將場(chǎng)址選定.勘察工作的范圍就大大縮小了,一般僅限于工程所轄地段,因而勘察工作比較集中,以便全面詳盡地了解場(chǎng)地(巖土工程)工程地質(zhì)條件,深入地分析各種(巖土工程)工程地質(zhì)問(wèn)題.勘察方法以勘探和試驗(yàn)為主,側(cè)繪工作只在地質(zhì)較復(fù)雜、工程較重要的地段進(jìn)行,比例尺較大精度要求較高??碧焦ぷ髁渴侵饕模芄┲苯佑^察的勘探工程可為主要手段之一,以便取得詳盡的巖土資料。巖土力學(xué)及水文地質(zhì)試驗(yàn)工作量也較大,常進(jìn)行原位試驗(yàn)及大型現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),以取得較為準(zhǔn)確可靠的計(jì)算參數(shù)。物探工作常用于測(cè)井和獲得巖土物理力學(xué)參數(shù),探測(cè)地層結(jié)構(gòu)、地下溶洞等,隨著新技術(shù)新方法的涌現(xiàn),物探工作使用范圍愈來(lái)愈廣泛。天然建筑材料在可行性研究勘察就已進(jìn)行普查,本階段則應(yīng)進(jìn)行詳查,對(duì)其質(zhì)量和數(shù)量作出詳細(xì)評(píng)價(jià),同時(shí)還應(yīng)開(kāi)展地下水動(dòng)態(tài)觀側(cè)和巖土體位移監(jiān)測(cè)。
2.4 施工設(shè)計(jì)勘察(詳細(xì)勘察)
勘察任務(wù)主要是對(duì)某些專門(mén)性(巖土工程)工程地質(zhì)問(wèn)題進(jìn)行補(bǔ)充性的分析,提出治理意見(jiàn);進(jìn)行施工地質(zhì)工作;布置工程監(jiān)測(cè)工作等,勘察內(nèi)容視需要而定,進(jìn)行補(bǔ)充性的工作。以勘探和試驗(yàn)為主,結(jié)合地基處理可進(jìn)行各種成樁試驗(yàn)、灌漿試驗(yàn);結(jié)合基坑排水進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)等。
施工地質(zhì)工作主要是解決施工過(guò)程中新揭露的(巖土工程)工程地質(zhì)問(wèn)題,觀察開(kāi)挖過(guò)程中的地質(zhì)現(xiàn)象和問(wèn)題,檢驗(yàn)前期勘察資料的準(zhǔn)確性,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)?,F(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖面展示了清楚的地質(zhì)現(xiàn)象。應(yīng)及時(shí)進(jìn)行觀察、編錄、照相,根據(jù)地質(zhì)現(xiàn)象的變化提出施工地質(zhì)預(yù)報(bào),進(jìn)行地基開(kāi)挖工程的驗(yàn)收工作等。
勘察階段的劃分使勘察工作并然有序、經(jīng)濟(jì)有效,步步深人。研究的場(chǎng)地范圍由人到小,認(rèn)識(shí)的程度由粗略到精細(xì),由地表漸及地下,由定性評(píng)價(jià)漸至定量評(píng)價(jià)。大范圍的概略了解有利于選擇較好的建筑地段,認(rèn)識(shí)建筑場(chǎng)地的地質(zhì)背景。場(chǎng)地選定后,勘察范圍大大縮小,便于集中投人適量的勘探試驗(yàn)工作,深人地了解工程地質(zhì)條件,取得詳細(xì)的(巖土工程)工程地質(zhì)資料和可靠的計(jì)算參數(shù)。這一勘察程序,符合認(rèn)識(shí)規(guī)律,有助于提高勘察質(zhì)量,應(yīng)當(dāng)遵循。當(dāng)然工程較小、區(qū)域已有資料很多、對(duì)場(chǎng)地相關(guān)地區(qū)的(巖土工程)工程地質(zhì)情況較熟悉時(shí),勘察階段可以簡(jiǎn)化。
3 土木工程地質(zhì)勘測(cè)中需要注意的問(wèn)題
3.1 地下水位的勘測(cè)工作。巖土工程勘察工作人員對(duì)于地下水位的勘測(cè)工作不夠重視,巖土工程勘察中地下水位的測(cè)量要求所得結(jié)果具有很高的準(zhǔn)確性。進(jìn)行地下水位勘測(cè)工作時(shí),要對(duì)地下水位的開(kāi)采情況有所考慮,地下水位的測(cè)量應(yīng)該和鉆孔坐標(biāo)、標(biāo)高回測(cè)進(jìn)行結(jié)合。但在實(shí)際測(cè)量中,工作人員對(duì)于這些問(wèn)題沒(méi)有充分重視,甚至沒(méi)有考慮地下水溢出陡壁和勘測(cè)目標(biāo)附近是否有抽水井,這樣的工作態(tài)度最終導(dǎo)致了所測(cè)量的地下水水位數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,在給地下水位勘測(cè)工作帶來(lái)麻煩的同時(shí)也給巖土工程勘察工作帶來(lái)了阻礙,最后使土木工程地質(zhì)勘測(cè)工作出現(xiàn)不必要的困難。
3.2 基礎(chǔ)方案的選擇。工作巖土工程的勘察工作,需要按照巖土工程勘察工作基礎(chǔ)方案一步一步的進(jìn)行,因此,在進(jìn)行巖土工程勘察之前,要對(duì)基礎(chǔ)方案進(jìn)行討論和選擇,最終從眾多方案中選擇一個(gè)最全面、最具體、最可行的方案來(lái)進(jìn)行巖土工程勘察工作??梢?jiàn),基礎(chǔ)方案的選擇工作在巖土工程勘察工作中尤為重要,既是巖土工程勘察工作的基礎(chǔ),也是巖土工程勘察工作的優(yōu)秀?,F(xiàn)在的巖土工程勘察工作存在對(duì)基礎(chǔ)方案選擇工作不夠重視的現(xiàn)象。大多數(shù)勘察單位我行我素,不考慮工程的造價(jià)問(wèn)題,甚至不與工程設(shè)計(jì)進(jìn)行協(xié)商,僅僅提供自己的單一基礎(chǔ)方案?;A(chǔ)方案應(yīng)該是勘察人員與設(shè)計(jì)人員共同分析研究得出的既經(jīng)濟(jì)又合理的方案,只有選擇這樣的方案才能保證巖土工程勘察工作的順利進(jìn)行。有些勘察單位在提供方案的同時(shí),甚至沒(méi)有考慮場(chǎng)地的地層情況,這就給巖土工程勘察工作的順利進(jìn)行設(shè)置了不小的障礙。
4 結(jié)束語(yǔ)
從事工程建設(shè)必須先了解擬建場(chǎng)地的自然環(huán)境,區(qū)域和場(chǎng)地的穩(wěn)定性條件,工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,巖土體在工程荷載作用下及工程活動(dòng)條件下的穩(wěn)定性、強(qiáng)度及變形規(guī)律。工程地質(zhì)勘察的目的就是以各種手段和途徑了解、掌握上述各方面的情況,在此基礎(chǔ)上,再根據(jù)工程項(xiàng)目的特點(diǎn)和要求對(duì)擬建場(chǎng)地做出綜合評(píng)價(jià),提出對(duì)策及方案建議,作為工程設(shè)計(jì)和施工的基本依據(jù)。
摘要:本文分析了地質(zhì)勘探的任務(wù)和常用的建設(shè)工程地質(zhì)勘測(cè)方法,文字報(bào)告的編寫(xiě)以及工程地質(zhì)的評(píng)價(jià)等。
關(guān)鍵詞:建筑工程;地質(zhì)勘測(cè);淺析
1 工程地質(zhì)測(cè)繪與編錄
工程地質(zhì)測(cè)繪與編錄是地質(zhì)勘察中最先進(jìn)行的綜合性基礎(chǔ)工作,主要方法有:路線測(cè)繪法、地質(zhì)點(diǎn)測(cè)法、實(shí)測(cè)剖面圖法等。一般來(lái)說(shuō),對(duì)一個(gè)工程區(qū),首先應(yīng)研究并弄清楚區(qū)域地殼穩(wěn)定性和地震活動(dòng)狀況,然后充分利用已有的區(qū)測(cè)成果進(jìn)行專門(mén)的工程地質(zhì)測(cè)繪并開(kāi)展其它專項(xiàng)工程地質(zhì)問(wèn)題的研究等工作。全球定位系統(tǒng)( GPS) 、遙感(RS) 、地理信息系統(tǒng)( GIS)等3 S技術(shù)的應(yīng)用,體現(xiàn)了工程地質(zhì)測(cè)繪與編錄的發(fā)展情況。
2 水文勘測(cè)
是指巖土與地下水相互作用時(shí)顯示出來(lái)的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì),不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形,而且還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試比較重視,對(duì)巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視,因而對(duì)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)是不夠全面的。巖土的水理性質(zhì)主要有軟化性、透水性、崩解性、給水性和脹縮性。正確運(yùn)用各種方法準(zhǔn)確地測(cè)定上述特性參數(shù),可以有效減少地下水對(duì)巖土工程造成的危害,是工程勘察的重要組成部分。水文地質(zhì)條件包括地表水、含水層、隔水層和地下水的來(lái)源和水力聯(lián)系等內(nèi)容。建設(shè)工程場(chǎng)地水主要有地表水和地下水,地下水主要由降雨、雪融水、地表水浸透等方式補(bǔ)給。
3 工程地質(zhì)勘測(cè)
3.1 山地勘探。山地勘探是指采用人工或機(jī)械進(jìn)行剝土,或開(kāi)挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表淺層地質(zhì)情況的勘探手段,可直接進(jìn)行試驗(yàn)、取樣和觀察地質(zhì)現(xiàn)象,使用的工具和技術(shù)要求相對(duì)簡(jiǎn)單,故在進(jìn)行地表淺層地質(zhì)勘察時(shí)運(yùn)用較多。這亦是山地勘探的缺點(diǎn),即它的勘探深度有限。
3.2 鉆探技術(shù)。各種轉(zhuǎn)速快、扭矩大、性能穩(wěn)定的新型鉆機(jī)對(duì)較完整的硬巖進(jìn)行鉆探時(shí),金剛石鉆頭基本取代了鋼?;蛴操|(zhì)合金鉆頭,大大提高了鉆進(jìn)速度和巖心采取率。SM植物膠和MY21A植物膠沖洗液金剛石鉆進(jìn)砂卵石層取樣新技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。在軟弱夾層、破碎帶中鉆進(jìn)時(shí),由于巖芯對(duì)磨,巖芯采取率一直很低并且很難取到原狀土樣。
3.3 工程物探。是應(yīng)用觀測(cè)儀器測(cè)量被勘探區(qū)的地球物理場(chǎng),通過(guò)對(duì)測(cè)量場(chǎng)數(shù)據(jù)的處理和地質(zhì)解釋來(lái)推斷和發(fā)現(xiàn)地下可能存在的局部地質(zhì)體、地質(zhì)構(gòu)造的位置、埋深、大小及其屬性的科學(xué)。工程物探方法主要有以位場(chǎng)理論為基礎(chǔ)的重力場(chǎng)勘探、磁場(chǎng)勘探、直流電場(chǎng)勘探等,以及以波動(dòng)理論為基礎(chǔ)的地震波勘探、電滋波勘探等。目前,在單源與單點(diǎn)測(cè)量的基礎(chǔ)上,發(fā)展為多源、多點(diǎn)、多線測(cè)量,從而發(fā)展了三維觀測(cè)技術(shù)。
3.4 工程地質(zhì)野外試驗(yàn),工程地質(zhì)野外試驗(yàn)有觸探試驗(yàn)、灌漿試驗(yàn)等巖土物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)和地基處理試驗(yàn)。主要體現(xiàn)在試驗(yàn)儀器和設(shè)備的發(fā)展。例如:目前進(jìn)行的灌漿試驗(yàn)用來(lái)測(cè)試地層巖體的透水率,推斷巖體的完整程度及節(jié)理、裂隙、斷層和破碎帶等的發(fā)育和分布狀況等,其灌漿試驗(yàn)的止?jié){栓塞已發(fā)展了高壓氣塞,灌漿孔漿液注入量則采用自動(dòng)灌漿記錄儀,而且目前灌漿記錄儀已由原來(lái)的“一對(duì)一”發(fā)展到 “一對(duì)多”,即一臺(tái)記錄儀可自動(dòng)記錄多臺(tái)灌漿泵注射漿液的流量。
4 文字報(bào)告
文字報(bào)告是將基本資料上升到理性分析的形式, 耍避免各種現(xiàn)象的羅列和迭加。在圖件上已反映清楚的現(xiàn)象不應(yīng)在文字上重復(fù), 并盡量壓縮對(duì)普通地質(zhì)條件的描述。關(guān)鍵是對(duì)工程地質(zhì)專題問(wèn)題的分析, 最終應(yīng)有明確的結(jié)論, 包括方案的選擇, 工程地質(zhì)問(wèn)題的預(yù)側(cè)和處理意見(jiàn)。報(bào)告編寫(xiě)人應(yīng)該觀點(diǎn)清晰,不能含糊其詞。對(duì)存在的問(wèn)題和下步工作意見(jiàn)不應(yīng)超越現(xiàn)實(shí)水平, 也不能故意給自己留過(guò)分的余地。
5 工程地質(zhì)的評(píng)價(jià)
土程地質(zhì)評(píng)價(jià)是全部勘測(cè)工作的精華, 它是在各種原始資料的基礎(chǔ)上, 通過(guò)概化、條理化和推斷, 并結(jié)合各種經(jīng)驗(yàn)判斷上升到理性之后作出的, 由于評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不可能有固定的模式, 因而在某種意義上包含了創(chuàng)造性。工程地質(zhì)評(píng)價(jià)的這種智力活動(dòng)較之建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要困難若干倍。其原因是對(duì)千變?nèi)f化的地質(zhì)成因的認(rèn)識(shí)存在一定的距離, 推斷往往不準(zhǔn)確。可惜的是, 對(duì)工程地質(zhì)評(píng)價(jià)的復(fù)雜性還很少為社會(huì)所接受, 其結(jié)果是對(duì)地質(zhì)問(wèn)題的出現(xiàn)往往持不公正的態(tài)度, 長(zhǎng)期以來(lái)把地質(zhì)人員的勞動(dòng)劃歸體力型范疇, 與設(shè)計(jì)師嚴(yán)格區(qū)別開(kāi)來(lái)認(rèn)為地質(zhì)沒(méi)有科研可搞等等。在當(dāng)前的改革過(guò)程中, 只有摒棄這些偏見(jiàn), 才能促使工程地質(zhì)學(xué)更快地發(fā)展。水工建筑物往往是地質(zhì)環(huán)境的改變、地質(zhì)體內(nèi)部矛盾轉(zhuǎn)化的主因, 因而工程地質(zhì)工作只有從不同建筑物的特點(diǎn)出發(fā)考慮問(wèn)題, 才能比較符合實(shí)際工程地質(zhì)以定量評(píng)價(jià)為標(biāo)志, 從而區(qū)別于普通地質(zhì)。建筑物的設(shè)計(jì)必須與巖基融合為一體,相輔相成。工程地質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是不斷提高的, 不能用固定的模式去限制它。在這方面我們有如下一些認(rèn)識(shí)巖體分類(lèi)從年代以巖石名稱和單軸抗壓強(qiáng)度為依據(jù), 到目前已轉(zhuǎn)向以巖體類(lèi)型和多因子力學(xué)指標(biāo)的綜合分類(lèi)。以地質(zhì)背景為依據(jù)的區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向工程運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)年限的頻率概念, 這樣就使人們從無(wú)法定量的抽象地質(zhì)概念中解脫出來(lái), 而按近代地震活動(dòng)的加速度進(jìn)行工程設(shè)計(jì), 從而簡(jiǎn)化了工作程序??衫没鶐r面的標(biāo)準(zhǔn)已從風(fēng)化程度的定性評(píng)價(jià)走向按建筑物規(guī)模、類(lèi)型以及巖體強(qiáng)度與混凝土強(qiáng)度比值等因素的評(píng)價(jià), 這就大大減少了壩基巖體的開(kāi)挖量。巖體強(qiáng)度是巖體的一種力學(xué)指標(biāo), 以往對(duì)巖體強(qiáng)度的認(rèn)識(shí)是膚淺的, 在大量工程實(shí)踐中已經(jīng)感到原來(lái)的強(qiáng)度參數(shù)定得比較低, 這就無(wú)形中提高了工程的造價(jià)。對(duì)軟弱層帶釣基本認(rèn)識(shí)逐漸深化, 表現(xiàn)在三維空間走向、寬度、充填物等參數(shù)的隨機(jī)性, 以及對(duì)地應(yīng)力條件下的超壓密和不可膨脹性有新了的認(rèn)識(shí), 這就為夾層參數(shù)的大幅度提高創(chuàng)造了條件。在地下工程設(shè)計(jì)中, 采用加固圍巖自身強(qiáng)度來(lái)承擔(dān)巖體和內(nèi)外水荷載, 不但保證了施工安全,同時(shí)大大簡(jiǎn)化了前期勘測(cè)工作量和洞線評(píng)價(jià)的難度。在施工地質(zhì)中, 結(jié)合噴錨支護(hù)、光爆、預(yù)裂爆破、超前排水等一整套快速施工方法。使地下洞室的難題得到完滿的解決。當(dāng)?shù)夭牧蠅蔚姆罎B料、壩殼料的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)大大改進(jìn), 做到了真正的就地取材。多專業(yè)協(xié)同配合, 對(duì)解決工程地質(zhì)難題起到了非常積極的作用。
6 結(jié)束語(yǔ)
工程地質(zhì)勘測(cè)主要有工程地質(zhì)測(cè)繪、工程地質(zhì)勘探、地球物理勘探、工程地質(zhì)試驗(yàn)、工程地質(zhì)長(zhǎng)期觀測(cè)等。工程地質(zhì)勘察應(yīng)與公路基本建設(shè)程序相適應(yīng), 提交的資料應(yīng)滿足各勘察設(shè)計(jì)階段對(duì)地質(zhì)工作的深度要求。由于地質(zhì)、氣候、水文、人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)等因素的作用,地下水位經(jīng)常會(huì)有很大的變化,這種變化對(duì)已有建筑物可能引起各種不良的后果。特別是隨著高層建筑日益增多,受施工場(chǎng)地、施工工藝影響,基坑開(kāi)挖中常采用抽水方法降低地下水位,使得基礎(chǔ)底面以下的地下水位突然下降,導(dǎo)致地表塌陷或地面沉降、鄰近建筑物產(chǎn)生過(guò)大的沉降或不均勻沉降,甚至造成建筑物的傾斜或開(kāi)裂。所以,分析了解工程場(chǎng)地的水文地質(zhì)情況是保證建設(shè)工程安全的前提和基礎(chǔ)。
【摘要】土建工程施工推動(dòng)了地區(qū)城市化改造進(jìn)程的加快,完善了國(guó)內(nèi)各項(xiàng)公共基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)構(gòu)性能。按照?qǐng)D紙要求嚴(yán)格控制土建施工的作業(yè)質(zhì)量,不僅防范了土建筑物結(jié)構(gòu)病害的發(fā)生,也能創(chuàng)造了良好的竣工收益。地質(zhì)勘測(cè)是工程建設(shè)前期的重要工作,根據(jù)勘測(cè)反饋的數(shù)據(jù)結(jié)果可引導(dǎo)施工單位制定科學(xué)可行的作業(yè)模式?;诖?,本文對(duì)土建施工前期地質(zhì)勘測(cè)進(jìn)行了研究。
【關(guān)鍵詞】土建施工前期地質(zhì)勘測(cè) 重要性
施工企業(yè)內(nèi)部經(jīng)營(yíng)的改革調(diào)整,其在作業(yè)思想上逐漸認(rèn)識(shí)到地質(zhì)勘測(cè)的必要性。并且肯定了地質(zhì)勘測(cè)對(duì)土建工程建造的指導(dǎo)作用。除了傳統(tǒng)地質(zhì)勘測(cè)措施外,也要引入國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)建立數(shù)字化勘探系統(tǒng),全面分析地質(zhì)勘測(cè)對(duì)土建施工的指導(dǎo)意義。以地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果為依據(jù),組織更加科學(xué)的土建施工方案,降低土建施工期間的成本耗資。
土建工程及其地質(zhì)勘測(cè)
土建工程土木工程和建筑工程的總稱,是指使用建筑材料和施工設(shè)備完成一切和水、土、文化有關(guān)的基礎(chǔ)建設(shè)的計(jì)劃、建造和維修的生產(chǎn)活動(dòng)和工程技術(shù)?,F(xiàn)時(shí)一般的土建工程項(xiàng)目包括:房屋、道路、水務(wù)、渠務(wù)、防洪工程及交通等。地質(zhì)勘測(cè)是為查明影響工程建筑物的地質(zhì)因素而進(jìn)行的地質(zhì)調(diào)查研究工作。查明工程地質(zhì)條件后,需根據(jù)設(shè)計(jì)建筑物的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特點(diǎn),預(yù)測(cè)工程建筑物與地質(zhì)環(huán)境相互作用的方式、特點(diǎn)和規(guī)模,并作出正確的評(píng)價(jià),為確定保證建筑物穩(wěn)定與正常使用的防護(hù)措施提供依據(jù)。
土建施工前期地質(zhì)勘測(cè)的重要性
1、收集圖紙資料
地質(zhì)勘探是圖紙繪制的必備工作,工程繪圖是將勘測(cè)結(jié)果繪制成形象的圖形,此環(huán)節(jié)需要收集大量與工程相關(guān)的資料。地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)創(chuàng)新改革條件下,國(guó)內(nèi)建筑測(cè)繪的質(zhì)量水平有了顯著的改善日。各類(lèi)土建項(xiàng)目施工均要實(shí)施詳細(xì)地地質(zhì)勘測(cè)活動(dòng),給圖紙方案編制及圖紙測(cè)繪提供了依據(jù)。
2、發(fā)現(xiàn)質(zhì)量病害
國(guó)內(nèi)土建施工項(xiàng)目需要完成的任務(wù)日趨多樣。而房屋、公路、水利等均屬于土建工程的范疇,這些項(xiàng)目施工質(zhì)量關(guān)系著社會(huì)新時(shí)期基礎(chǔ)設(shè)施的改造水平。質(zhì)量通病是土建施工無(wú)法預(yù)測(cè)控制的一個(gè)難點(diǎn),多種因素均有可能減弱土建筑物的性能.通過(guò)地質(zhì)勘測(cè)能發(fā)現(xiàn)土建工程潛在的病害隱患。
3、了解作業(yè)環(huán)境
最近幾年,地質(zhì)條件對(duì)土建工程質(zhì)量的影響受到了共識(shí),特別是異常水文運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)土建筑物結(jié)構(gòu)造成不同的病害,熟悉工程地質(zhì)環(huán)境是保證施工方案順利實(shí)施的基本條件。地質(zhì)勘測(cè)可以從多個(gè)角度熟悉現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件,讓施工人員盡快適應(yīng)土建作業(yè)環(huán)境,發(fā)揮出更高的施工操作水平。
4、指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工
施工是土建工程建設(shè)的重點(diǎn)環(huán)節(jié),保持優(yōu)越的施工質(zhì)量是創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)收益的基本條件。地質(zhì)勘察時(shí)進(jìn)行巖土測(cè)試、觀測(cè)見(jiàn)土工試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)原型觀測(cè)、巖體力學(xué)試驗(yàn)等,指導(dǎo)了施工單位根據(jù)地質(zhì)條件制定科學(xué)的作業(yè)方案。給基于地質(zhì)勘測(cè)的測(cè)繪圖紙,也能科學(xué)地引導(dǎo)施工單位完成建造任務(wù)。
5、降低項(xiàng)目成本
成本資金投入與項(xiàng)目建造的經(jīng)濟(jì)收益存在著直接聯(lián)系,相同工程在建筑質(zhì)量相同的條件下,成本耗資最少的施工單位,其獲得的經(jīng)濟(jì)收益越多。相反,降低成本造價(jià)投資也是提升項(xiàng)目收益的有效方法,基于地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果的施工方案更加科學(xué),返工返修次數(shù)較少,成本造價(jià)
費(fèi)用也相對(duì)較低。
三、地質(zhì)勘測(cè)過(guò)程需要注意的問(wèn)題
地質(zhì)勘測(cè)對(duì)土建施工具有多方面的指導(dǎo)意義,從多個(gè)方面降低了施工單位安排現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的難度。未來(lái)我國(guó)將進(jìn)入社會(huì)綜合化改造時(shí)期,土建項(xiàng)目所涉及的范圍更加廣泛,建造單位面臨的工程風(fēng)險(xiǎn)也有所增大。無(wú)論是從項(xiàng)目質(zhì)量或者經(jīng)濟(jì)收益的角度考慮,重視地質(zhì)勘測(cè)工作是必不可少的。設(shè)計(jì)地質(zhì)勘測(cè)方案還需注意其它方面的問(wèn)題,具體包括:
1、操作設(shè)備
不能過(guò)于依賴人工勘測(cè),盡可能建立自動(dòng)勘測(cè)系統(tǒng),全方位搜索與地質(zhì)環(huán)境相關(guān)的資料。如:地質(zhì)鉆探中選用多功能鉆機(jī),減小人工挖掘地質(zhì)層的操作難度 采購(gòu)勘測(cè)設(shè)備應(yīng)及時(shí)運(yùn)用于實(shí)際操作,使其發(fā)揮出高科技產(chǎn)品具備的使用價(jià)值,推動(dòng)土建工程地質(zhì)勘測(cè)活動(dòng)的有序開(kāi)展。
2、多次勘測(cè)
不同地區(qū)的地質(zhì)條件存在較大的差異性,有時(shí)以此勘測(cè)并不能客觀地反映現(xiàn)場(chǎng)的地址狀況,此時(shí)應(yīng)堅(jiān)持多次勘測(cè)的原則。如:氣候條件特殊的地區(qū).地下水文運(yùn)動(dòng)會(huì)隨著地質(zhì)環(huán)境的變化而改變,需從不同時(shí)間段多次勘察測(cè)量,確保所得地質(zhì)信息的真實(shí)有效性。
3、組織人員
工程單位安排的勘測(cè)人員必須符合專業(yè)要求,其理論知識(shí)、實(shí)踐技能、勘測(cè)經(jīng)驗(yàn)等方面要滿足土建工程勘測(cè)的要求,以更好地完成各項(xiàng)地質(zhì)勘測(cè)任務(wù)。一般情況下,施工單位應(yīng)篩選一批高素質(zhì)、高技能的職業(yè)人員,建立一支高效率的勘測(cè)團(tuán)隊(duì),在規(guī)定期限內(nèi)完成交付的地質(zhì)勘測(cè)任務(wù)。
4、記錄數(shù)據(jù)
土建工程現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)所得的數(shù)據(jù)必須詳細(xì)記錄,以客觀事實(shí)為準(zhǔn),準(zhǔn)確且具體地記錄每一項(xiàng)數(shù)據(jù),為施工單位的作業(yè)方案提供有效的參照。利用計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)庫(kù),定期存儲(chǔ)錄入勘測(cè)所得數(shù)據(jù),長(zhǎng)期積累形成龐大的數(shù)據(jù)資源,為相似土建工程勘測(cè)提供資料參考。
5、勘測(cè)點(diǎn)數(shù)量的確定
若在地質(zhì)地層勘測(cè)中,能對(duì)地質(zhì)狀況勘測(cè)清楚,就可降低因支撐力不足而引起的機(jī)器利用率下降的影響,由于上方地表層的狀況往往非常復(fù)雜,要完全對(duì)地質(zhì)勘測(cè)清楚是不可能的;更何況勘測(cè)經(jīng)費(fèi)、地質(zhì)勘探所需要的時(shí)間等也是工程不能完全許可的,因此,在施工過(guò)程中總是存在地質(zhì)勘測(cè)不能充分實(shí)現(xiàn),施工風(fēng)險(xiǎn)隨時(shí)相伴的情況,科學(xué)制定地質(zhì)勘測(cè)點(diǎn)數(shù)量,不僅可將施工風(fēng)險(xiǎn)降到最小程度,而且還可以對(duì)工期的制定、輔助措施、備用支撐材料的準(zhǔn)備、工程概預(yù)算制定等提供依據(jù)。
在實(shí)際工程中,很難做到對(duì)地質(zhì)地層狀況進(jìn)行充分地勘測(cè),因此,對(duì)地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)總是存在著一定的局限性,即便增加勘測(cè)鉆探孔數(shù)量,增加地質(zhì)地層信息的收集,也只能做到相對(duì)減少施工過(guò)程中不良地質(zhì)地層突然出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn),實(shí)際上在施工過(guò)程中不良地質(zhì)地層的突然出現(xiàn)還是不可避免的,為規(guī)避這樣的風(fēng)險(xiǎn),在機(jī)器的選擇上往往需要配置地質(zhì)超前預(yù)報(bào)系統(tǒng);在施工隊(duì)伍的建設(shè)上,施工人員應(yīng)能既懂機(jī)械、巖土、土建等專業(yè)知識(shí),還應(yīng)具有較強(qiáng)的應(yīng)變能力——充分掌握并靈活運(yùn)用不同地質(zhì)條件下機(jī)器的操作規(guī)范、維護(hù)規(guī)范、機(jī)況檢修規(guī)范及特殊工況下的作業(yè)操作規(guī)范等技術(shù)規(guī)定,以便做到在施工過(guò)程中,對(duì)不良地質(zhì)地層狀況提前知道、提前準(zhǔn)備、提前處理,建立建全良好的風(fēng)險(xiǎn)管理與處理機(jī)制,以減少安全隱患。
總結(jié)
總之,伴隨著城市交通、水利、建筑等多個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展,相關(guān)建造工程的數(shù)量也持續(xù)增多,施工單位參與建設(shè)活動(dòng)面臨著巨大的壓力。地質(zhì)勘測(cè)在建筑工程、地下工程、混凝土工程等方面得到了廣泛地運(yùn)用,土建工程施工推動(dòng)了地區(qū)城市化改造進(jìn)程的加快,完善了國(guó)內(nèi)各項(xiàng)公共基礎(chǔ)設(shè)施的結(jié)構(gòu)性能,對(duì)保證各個(gè)項(xiàng)目施工質(zhì)量方面具有顯著的意義。
摘要:文章在探討工程地質(zhì)測(cè)繪與編錄主要內(nèi)容的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)的方法及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了詳細(xì)的論述,以期對(duì)工程地質(zhì)勘測(cè)過(guò)程中勘測(cè)方法的采用起到一定的參考作用。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘測(cè);水利水電;地球物理
中圖分類(lèi)號(hào):P25文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: 文章編號(hào):
一、工程地質(zhì)測(cè)繪與編錄
工程地質(zhì)測(cè)繪與編錄是水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)中最基本、最重要的最先行的綜合性工作。這一項(xiàng)工作往往需要大量的地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù),并以此為基礎(chǔ),利用地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)及相關(guān)經(jīng)驗(yàn)來(lái)估測(cè)勘測(cè)地段內(nèi)的地質(zhì)體演變過(guò)程,再來(lái)確定地段下的地質(zhì)狀況和預(yù)測(cè)地段下可能存在的問(wèn)題,并通一定手段來(lái)解決這些地質(zhì)問(wèn)題。我國(guó)的水利水電工程大都是通過(guò)工程地質(zhì)測(cè)繪和編錄技術(shù)來(lái)分析地質(zhì)構(gòu)造的穩(wěn)定性,只是在實(shí)際操作過(guò)程中所使用的測(cè)繪比例有所不同。一般來(lái)講,我國(guó)測(cè)繪與編錄技術(shù)所使用的比例尺范圍為1:25000-1:100,并且相關(guān)的專題研究也都有一定的成果,如我們熟悉的三峽工程,工程測(cè)繪比例尺是從1:50000-1:25000地質(zhì)測(cè)繪,以研究工程區(qū)域地殼內(nèi)的地層、巖性、地質(zhì)史和大地構(gòu)造環(huán)境等。而隨著各種高新技術(shù)的應(yīng)用,工程地質(zhì)測(cè)繪和編錄仍是基礎(chǔ)技術(shù),再輔以先進(jìn)且有效的探測(cè)手段,進(jìn)而更精確的判斷出地質(zhì)分布、結(jié)構(gòu)特征,其應(yīng)用所取得的優(yōu)異成果可以很好的為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
二、工程地質(zhì)勘探
鉆探技術(shù)在工程地質(zhì)勘測(cè)中擁有不估量的地位,是直接取得地質(zhì)相關(guān)信息的重要手段之一。而現(xiàn)階段我國(guó)的水利水電工程的地質(zhì)勘探需求量還是很大,地質(zhì)勘探一般可以分為三類(lèi):
1. 山地勘測(cè)
山地勘探適合用于探測(cè)淺層地質(zhì),其主要工作手段是人工或機(jī)械剝土,再通過(guò)直接試驗(yàn)、取樣、觀察地質(zhì)現(xiàn)象。這里主要包含平?和豎井兩類(lèi)勘探,在工程勘測(cè)中,這兩種山地勘探工作量與鉆探的比約為0.1,這與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相差較大。而近年來(lái)我國(guó)的山地勘探工作量已經(jīng)有所增加,與鉆探工作量的比值也逐漸接近發(fā)達(dá)國(guó)家的0.2。
2. 工程鉆探
工程鉆探不斷的結(jié)合高科技技術(shù),為近年的水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)工作帶來(lái)了非常大的幫助,極大的提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率、縮短了勘探周期、提高了勘探質(zhì)量,引起這些變化主要是鉆探方法、工藝及施工水平的快速提高,其表現(xiàn)如下:
(1)鉆探設(shè)備的突破。如金剛石鉆井技術(shù),過(guò)去使用的鋼粒或硬質(zhì)合金鉆頭所取得的效果明顯不如金剛石鉆頭的效果,這就使得勘探工作的鉆井速度和巖心采取率有了極大的提升。
(2)一些特殊地質(zhì)層的鉆進(jìn)技術(shù)的突破。這里特殊的地質(zhì)層主要是指砂卵石層、軟弱夾層、破碎帶等。
3.工程物探
地球物理勘探,簡(jiǎn)稱為物探,它是指采用觀測(cè)儀器對(duì)被勘探區(qū)的相關(guān)地球物理場(chǎng)進(jìn)行觀測(cè),然后根據(jù)對(duì)被測(cè)量場(chǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及分析的基礎(chǔ)上,根據(jù)相關(guān)的地質(zhì)原理來(lái)解釋、推斷地下可能存在的地質(zhì)體及地質(zhì)構(gòu)造的具體信息,包括具體位置、埋深、范圍大小以及相關(guān)屬性的一種科學(xué)。工程物探的方法主要包括:以位場(chǎng)理論為基礎(chǔ)的重力場(chǎng)勘探法、磁場(chǎng)勘探法和直流電場(chǎng)勘探法;和以波動(dòng)理論為基本理論的地震波勘探法、電滋波勘探法等。
(1) 重力場(chǎng)、磁場(chǎng)勘測(cè)法
重力場(chǎng)、磁場(chǎng)勘探法是一種最先采用的,可以說(shuō)是一種比較古老的物探方式。相對(duì)于地震勘探法來(lái)講,在精度與可靠度等方面都有差距。但是,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,一些高精度的重力、磁力儀被研發(fā)出來(lái)并得到應(yīng)用,這使得重力場(chǎng)、磁場(chǎng)勘探所能達(dá)到的精度得到了極大的提高。同時(shí),伴隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在等在重力場(chǎng)、磁位場(chǎng)勘探法中的應(yīng)用,而且磁性矢量層析成像理論也得到了開(kāi)發(fā),這些因素都使得重力場(chǎng)、磁場(chǎng)勘探法又得到的廣泛的應(yīng)用,重新煥發(fā)出了青春。尤其是微伽級(jí)重力儀的使用,使得微重力測(cè)量在洞室勘探、邊坡地質(zhì)體變動(dòng)形態(tài)的監(jiān)測(cè)等方面的勘探工作更加方便可靠。
(2) 地震勘測(cè)法
地震勘探法,是指在工程地質(zhì)勘探的過(guò)程中,利用人工激發(fā)震源產(chǎn)生的地震波來(lái)進(jìn)行勘探的一種方法。其中,人工激發(fā)震源的方法較多。從當(dāng)前的情況來(lái)看,地震勘探法在水利水電工程建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用程度不斷加快。例如,在對(duì)三峽等大型水利水電工程的巖體質(zhì)量進(jìn)行定性評(píng)價(jià)時(shí)所采用的彈性波縱波就取得了良好的工程效益和經(jīng)濟(jì)效益;另外,由中鐵西南科學(xué)研究院所開(kāi)發(fā)的水平地震剖面法和負(fù)視速度法、以及由美國(guó)NSA工程公司所研制的真正反射層析成像(TRT)超前預(yù)報(bào)技術(shù)等,在解決利用反射波地震勘探法對(duì)隧道進(jìn)行超前預(yù)報(bào)等方面遇到的難題具有重要意義。從當(dāng)前的情況來(lái)看,地震CT已逐步發(fā)展成為一整套系列的方法,尤其是其成像方式得到了極大的發(fā)展,它可以利用直達(dá)波、折射波、面波及反射波等多種波進(jìn)行組合,同時(shí)還結(jié)合鉆孔、隧道、邊坡和山體等多種觀測(cè)手段來(lái)進(jìn)行二維和三維的地質(zhì)成像,使得地質(zhì)勘測(cè)從定性測(cè)量向著定量的方向前進(jìn)。
(3) 電磁勘測(cè)法
電磁勘探法,主要包括利用天然磁場(chǎng)源的電磁測(cè)探(即MT法)以及人工場(chǎng)磁場(chǎng)源的連續(xù)電磁波勘探(即EM法)兩種。由于電磁勘探法的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),其在水利水電工程中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。例如,采用人工和天然的兩種場(chǎng)源、多場(chǎng)源,二維與三維電阻率成像技術(shù),采用可控源的音頻大地電磁法等技術(shù)在水利水電工程勘探中具有重要的作用,諸如對(duì)深埋長(zhǎng)隧洞圍巖介質(zhì)的結(jié)構(gòu)、其中的隱伏斷層、破碎層和異常區(qū)等影響工程的消極因素的檢測(cè)具有明顯的工程和經(jīng)濟(jì)效益。
(4) 電法勘測(cè)法
電發(fā)勘探是對(duì)電阻率法、充電法、激發(fā)極化法、自然電場(chǎng)法和電磁感應(yīng)法的統(tǒng)稱。根據(jù)其所依據(jù)的基本理論的不同,又可以分為穩(wěn)定電流場(chǎng)理論和交變流法理論兩種,而在水利水電工程的地質(zhì)勘察過(guò)程中,使用得較多的還是電阻率法。對(duì)于近幾年逐步發(fā)展起來(lái)的高密度電法勘探,雖然其在數(shù)據(jù)采集以及成像方式上有一定的特別之處,但是就其根本理論來(lái)講依然屬于電阻率法范疇。其通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)采集和成像方式的改進(jìn),具有相關(guān)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),諸如能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)、快速采集,測(cè)量結(jié)果的實(shí)時(shí)顯示及處理,由傳統(tǒng)的一維勘探發(fā)展成為二維勘探。如果再結(jié)合單源、單點(diǎn)測(cè)量技術(shù),可以發(fā)展成為三維勘探技術(shù)。
(5) 地球物理測(cè)井法
上世紀(jì)90年代開(kāi)始,隨著數(shù)值模擬方法以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,動(dòng)態(tài)測(cè)井技術(shù)在地球物理勘探中的應(yīng)用成為了可能。同時(shí),隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,鉆孔彩色電視的可適范圍從之前的90 mm鉆孔逐步發(fā)展到50 mm鉆孔,同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)字化后的圖像進(jìn)行采集、壓縮和存儲(chǔ),使得圖像的后期制作及處理工作成為可能。
三、3 S技術(shù)
3 S技術(shù)是全球定位系統(tǒng)、遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng),三大技術(shù)系統(tǒng)的集成與整合。其中,遙感技術(shù)作為3 S技術(shù)的基礎(chǔ),主要提供遙感信息的來(lái)源。而GPS技術(shù)主要起到精確定位的功能,GIS技術(shù)主要給遙感信息的獲取提供相關(guān)的輔助功能。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外在一些大型、特大型的水利水電工程的地質(zhì)勘察中開(kāi)始采用3 s技術(shù),并取得了良好的成果。
四、結(jié)束語(yǔ)
總之,水利水電工程勘探技術(shù)正處于一個(gè)飛速發(fā)展的階段,綜合采用各種勘探方法是促使勘探技術(shù)從“定性測(cè)量”向“定量測(cè)量”的關(guān)鍵。在技術(shù)的采用過(guò)程中,既要積極的采用新技術(shù),同時(shí)不能夠忽視傳統(tǒng)技術(shù)的再利用,這樣才能促進(jìn)勘探技術(shù)的提高。
摘要:我國(guó)的幅員相當(dāng)遼闊,經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,我國(guó)的地理事業(yè)取得了大幅度的進(jìn)步,就目前的情況而言,地質(zhì)勘測(cè)方面的技術(shù)已經(jīng)獲得了很大的提升。但面對(duì)社會(huì)的快速發(fā)展,仍然需要進(jìn)行一定的深化與加強(qiáng)工作,只有這樣才能在各個(gè)方面達(dá)到一個(gè)較為高端的水平,從而更好的促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展和國(guó)家的進(jìn)步。以目前的情況來(lái)說(shuō),綜合物探技術(shù)主要應(yīng)用在煤礦之中,但是效果不是特別的理想,因此在將來(lái)的工作中,需要在這種技術(shù)上進(jìn)行一定的努力。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)綜合物探技術(shù)
對(duì)于綜合物探技術(shù)來(lái)說(shuō),現(xiàn)階段的發(fā)展還有很大的提升空間,很多的工作人員都反映在應(yīng)用的過(guò)程中,需要對(duì)其進(jìn)行一定的改進(jìn),這并不是對(duì)技術(shù)持有否定的態(tài)度。而是地質(zhì)勘測(cè)中的綜合物探技術(shù)能夠在應(yīng)用的過(guò)程中,通過(guò)不同的方式達(dá)到不同的要求,現(xiàn)階段的社會(huì)進(jìn)程較快,我們需要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行一定的改良,這樣才能達(dá)到一個(gè)較為理想的效果。從現(xiàn)階段的應(yīng)用來(lái)看,效果還是比較積極的。本文就地質(zhì)勘測(cè)中的綜合物探技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行一定的分析。
一、綜合物探基本原理
對(duì)于地質(zhì)勘測(cè)中的綜合物探技術(shù)來(lái)說(shuō),在實(shí)際的應(yīng)用中,很多的工作人員之所以沒(méi)有得到理想的效果,原因之一在于不了解綜合物探的基本原理?,F(xiàn)階段的眾多工作人員和科研人員比較注重于實(shí)踐,但是從客觀的角度來(lái)說(shuō),理論對(duì)于技術(shù)而言具有很強(qiáng)的指導(dǎo)作用,而且實(shí)踐工作也需要建立在一定的理論基礎(chǔ)上,這樣才能保證綜合物探技術(shù)的有效應(yīng)用。在此,本文對(duì)綜合物探基本原理進(jìn)行一定的闡述,首先,(VR- f)曲線變化規(guī)律和層速度的關(guān)系:當(dāng)頻率發(fā)生變化時(shí),面波速度VR 會(huì)隨勘探深度的變化而逐漸趨近該深度地層的層速度。其次,(VR- f)曲線變化規(guī)律與層厚度的關(guān)系:當(dāng)厚度發(fā)生變化時(shí),由頻散曲線可知,相應(yīng)拐點(diǎn)位置明顯向低頻方向移動(dòng)。即拐點(diǎn)的位置與層厚度存在著密切的關(guān)系。由此可見(jiàn),對(duì)于地質(zhì)勘測(cè)中的綜合物探技術(shù)來(lái)說(shuō),要想在煤礦的工作中有效的應(yīng)用,必須透徹的掌握原理,這樣才能更好的為煤礦服務(wù)。
二、信號(hào)數(shù)據(jù)采集
在地質(zhì)勘測(cè)中的綜合物探技術(shù)當(dāng)中,要想在應(yīng)用的過(guò)程中,達(dá)到一個(gè)較為理想的效果,就必須將信號(hào)數(shù)據(jù)采集工作有效的進(jìn)行。從客觀的角度來(lái)說(shuō),信號(hào)數(shù)據(jù)采集工作對(duì)綜合物探技術(shù)的應(yīng)用具有一定的決定性影響,這是一個(gè)非常重要的方面,在將來(lái)的工作中,必須將信號(hào)數(shù)據(jù)采集工作當(dāng)做重點(diǎn)來(lái)對(duì)待。如圖一:
(一)測(cè)線布置
在信號(hào)數(shù)據(jù)采集工作方面,有很多的步驟,每一個(gè)步驟都關(guān)系到工作的效果。首要的工作就是測(cè)線布置。就目前的情況而言,測(cè)線布置方面的工作主要采用綜合物探技術(shù)主要是為了能夠準(zhǔn)確地探測(cè)出表層土層的厚度,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)線布置必須保證面波測(cè)點(diǎn)和折射波測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一致,便于信號(hào)數(shù)據(jù)的綜合利用。由此可見(jiàn),對(duì)于測(cè)線布置來(lái)說(shuō),需要采用針對(duì)性的技術(shù)。不得不承認(rèn),現(xiàn)階段的技術(shù)較為全面,每一個(gè)環(huán)節(jié)的工作都能夠應(yīng)用不同的技術(shù)來(lái)解決,但是對(duì)于測(cè)線布置來(lái)說(shuō),必須采用針對(duì)性的技術(shù)來(lái)完成,這樣才能保證工作的質(zhì)量。其它技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及綜合物探技術(shù)的效果。
(二)參數(shù)設(shè)計(jì)
對(duì)于任何一項(xiàng)技術(shù)來(lái)說(shuō),參數(shù)設(shè)計(jì)都是非常重要的工作。每一個(gè)參數(shù)對(duì)技術(shù)的應(yīng)用都有很大的影響,在地質(zhì)勘測(cè)中的綜合物探技術(shù)當(dāng)中,必須從多個(gè)方面謹(jǐn)慎的進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)工作。有些工作人員認(rèn)為,可以按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì),但實(shí)際的情況卻不是這樣。由于每一個(gè)地區(qū)的煤礦發(fā)展情況不一樣,地區(qū)的開(kāi)發(fā)情況也不一樣,因此在應(yīng)用綜合物探技術(shù)的過(guò)程中,必須根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)工作。本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述:
1.采集道數(shù)選擇。在參數(shù)設(shè)計(jì)方面,采集道數(shù)的選擇是一項(xiàng)較為基礎(chǔ)的工作。有些工作人員對(duì)這項(xiàng)工作并不在意,雖然工作難度不高,但有很多的細(xì)節(jié)都需要注意,這樣才能保證工作的效率和質(zhì)量。從主觀的角度來(lái)說(shuō),只有對(duì)基礎(chǔ)性的工作進(jìn)行一定的努力,才能在上層工作方面做出一定的成績(jī)。本文認(rèn)為,在實(shí)際的工作中,必須遵循一些嚴(yán)厲的要求,比方說(shuō)要求測(cè)震儀具有多通道接受端口,一般為12 通道和24 通道。由于上覆土層厚度有可能較小,因此應(yīng)在場(chǎng)形條件允許的情況下盡可能采用24 道信號(hào)數(shù)據(jù)采集,以保證足夠的空間分辨率。由此可見(jiàn),在采集道數(shù)選擇方面的工作,必須要保證足夠的空間分辨率,只有這樣才能獲得較大的發(fā)展。
2.激震方式選擇。除了采集道數(shù)選擇以外,還有一個(gè)非常重要的工作,就是激震方式的選擇。我國(guó)在參數(shù)設(shè)計(jì)方面的工作之所以能夠在各個(gè)發(fā)展階段滿足社會(huì)的需求,主要原因在于能夠?qū)?shù)設(shè)計(jì)的每一項(xiàng)工作都細(xì)致化的進(jìn)行,不僅如此,還積極的進(jìn)行深化和加強(qiáng)工作,有效的避免了一些漏洞和隱患的發(fā)生,從客觀上和主觀上將參數(shù)設(shè)計(jì)工作提升到了一個(gè)新的層次。對(duì)于參數(shù)設(shè)計(jì)而言,激震方式的選擇是非常重要的,可以說(shuō)對(duì)參數(shù)設(shè)計(jì)工作具有一定的決定性影響。就目前的發(fā)展情況而言,激震方式主要分為三種,3 種激震方式的最大勘探深度分別為:錘擊震源的勘探深度可以達(dá)到20~30m;落重震源的勘探深度可以達(dá)到30~50m;炸藥震源的勘探深度可以達(dá)到50~150m。激震點(diǎn)土質(zhì)松軟程度影響震源所能激發(fā)的頻率,土質(zhì)松軟激發(fā)出的頻率偏低,土質(zhì)堅(jiān)硬激發(fā)出的頻率偏高。同時(shí),激發(fā)頻率與墊板尺寸有關(guān),墊板尺寸越大,所能激發(fā)出的頻率越大。在應(yīng)用激震方式的過(guò)程中,必須結(jié)合具體的實(shí)際情況,這樣才能得到一個(gè)較為理想的效果。有些地區(qū)在進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)的過(guò)程中,認(rèn)為某一種激震方式能夠獲得較大的成功,而且綜合來(lái)看,效果較好,因此在任何情況下都統(tǒng)一應(yīng)用。這種方式是錯(cuò)誤的。激震方式有三種,每一種都有自己的優(yōu)勢(shì),我們需要結(jié)合地區(qū)的實(shí)際情況以及激震方式的優(yōu)勢(shì)來(lái)進(jìn)行應(yīng)用,從而達(dá)到一個(gè)理想的效果。
3.道間距選擇。對(duì)于參數(shù)設(shè)計(jì)而言,除了上述兩項(xiàng)以外,本文所要強(qiáng)調(diào)的另外一項(xiàng)就是道間距的選擇。很多地區(qū)在進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)的過(guò)程中,雖然應(yīng)用到了綜合物探技術(shù),但由于在一些細(xì)節(jié)方面做得不到位,導(dǎo)致結(jié)果并不精確,對(duì)地理事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了一定的消極影響。道間距的選擇就是一個(gè)非常重要的細(xì)節(jié),由于我國(guó)的幅員比較遼闊,因此在應(yīng)用綜合物探技術(shù)的過(guò)程中,必須在一些細(xì)節(jié)方面進(jìn)行足夠的努力,有效的進(jìn)行道間距的選擇,能夠讓工作更加的完美,減少誤差,同時(shí)可以增加精確度。從各個(gè)角度來(lái)說(shuō),道間距能夠幫助綜合物探技術(shù)更加有效的應(yīng)用到地質(zhì)勘測(cè)工作中。本文認(rèn)為,在實(shí)際的工作中,可以在事先普查時(shí),主要分析時(shí)域信號(hào)傳播特征,道間距不必滿足上式,可以將道間距選大一些。如果待測(cè)試區(qū)域較大,可以選擇道間距為2m,采集道數(shù)設(shè)為24 道,以利于分析時(shí)域信號(hào)傳播特征。
三、信號(hào)分析與資料解釋
(一)信號(hào)數(shù)據(jù)的分析
在地質(zhì)勘測(cè)工作中應(yīng)用綜合物探技術(shù),必須進(jìn)行信號(hào)數(shù)據(jù)分析工作,這樣有助于技術(shù)的應(yīng)用,以及地質(zhì)勘測(cè)工作的準(zhǔn)確性,同時(shí)可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題。在信號(hào)數(shù)據(jù)的分析工作中,最重要的就是工作過(guò)程,很多地區(qū)之所以沒(méi)有獲得較大的成就,主要原因就在于沒(méi)有按照規(guī)定的過(guò)程進(jìn)行信號(hào)數(shù)據(jù)的分析工作。經(jīng)過(guò)科研人員和工作人員的不斷總結(jié)與歸納,認(rèn)為信號(hào)數(shù)據(jù)的分析工作主要有面波信號(hào)數(shù)據(jù)的分析和折射波信號(hào)數(shù)據(jù)的分析兩方面的工作,而面波信號(hào)數(shù)據(jù)分析工作主要包括面波有效信號(hào)的提取,設(shè)置合理的時(shí)間窗在時(shí)域信號(hào)窗口提取有效面波信號(hào)數(shù)據(jù);面波頻散曲線的求取,根據(jù)有效面波時(shí)域信號(hào)求取面波基階模態(tài)的頻散曲線,進(jìn)行深度轉(zhuǎn)換,得到深度-波速曲線;利用空間相似性原理進(jìn)行測(cè)點(diǎn)間數(shù)據(jù)插值,得到測(cè)線面波波速云圖等方面的工作。
(二)成果資料處理與解釋
在成果資料與解釋方面的工作中,需要在折射波的結(jié)果處理以及土石分層界限方面的工作進(jìn)行一定的努力,這些工作都是成果資料與解釋方面的重點(diǎn)工作,必須要謹(jǐn)慎的進(jìn)行,尤其是在煤層當(dāng)中。如圖三:
總結(jié):本文對(duì)地質(zhì)勘測(cè)中的綜合物探技術(shù)進(jìn)行了一定的應(yīng)用分析,從現(xiàn)有的成果來(lái)看,很多地區(qū)都在綜合物探技術(shù)的應(yīng)用方面,取得了較為積極的效果,并且呈現(xiàn)出了很強(qiáng)的朝陽(yáng)趨勢(shì)。相信在將來(lái)的發(fā)展中,還會(huì)有一個(gè)更大的成就。
【摘要】近年來(lái),隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)方法與技術(shù)得到了飛速的發(fā)展,相比以往的常規(guī)勘察方法,新的技術(shù)更加效率、精確、快速,本文對(duì)這些新型技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹,
【關(guān)鍵詞】水利水電;地質(zhì)勘測(cè);技術(shù)應(yīng)用
一、前言
文章對(duì)水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中的常規(guī)方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹,對(duì)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述,同時(shí)對(duì)遙感技術(shù)在我國(guó)水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用特點(diǎn)進(jìn)行了分析探討,具有一定的借鑒意義。
二、水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中的常規(guī)方法
1.山地勘探
山地勘探是指采用人工或機(jī)械進(jìn)行剝土,或開(kāi)挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表淺層地質(zhì)情況的勘探手段,可直接進(jìn)行試驗(yàn)、取樣和觀察地質(zhì)現(xiàn)象,使用的工具和技術(shù)要求相對(duì)簡(jiǎn)單。它的勘探深度有限,故建議在進(jìn)行地表淺層地質(zhì)勘察時(shí)運(yùn)用。
2.傳統(tǒng)工程物探技術(shù)
地球物理勘探簡(jiǎn)稱物探,工程物探方法主要有以位場(chǎng)理論為基礎(chǔ)的重力場(chǎng)勘探、磁場(chǎng)勘探、直流電場(chǎng)勘探等,以及以波動(dòng)理論為基礎(chǔ)的地震波勘探、電滋波勘探等。
(一)重、磁位場(chǎng)勘探。重、磁位場(chǎng)勘探是最古老的一種物探,相對(duì)于地震勘探而言,其精度和可靠度較差。目前,由于一些高精度的重力儀、磁力儀的研制和應(yīng)用,使得重、磁位場(chǎng)勘探的精度有了很大程度的提高。微伽級(jí)重力儀的使用,使微重力測(cè)量被用來(lái)勘探洞室和邊坡地質(zhì)體的變動(dòng)形態(tài)并監(jiān)測(cè)其穩(wěn)定性。建議在區(qū)域和深部地質(zhì)構(gòu)造研究、礦產(chǎn)勘探、考古等領(lǐng)域中采用重、磁位場(chǎng)勘探,而在工程地質(zhì)勘測(cè)中應(yīng)用較少。
(二)地震勘探
目前,地震勘探在水利工程領(lǐng)域發(fā)展較快。建議在水利工程勘測(cè)中運(yùn)用地震CT,該地震CT可利用鉆孔、隧道、邊坡、山體等多種觀測(cè)條件進(jìn)行二維、三維地質(zhì)成像,促進(jìn)了地質(zhì)勘測(cè)由定性向定量化的方向發(fā)展。
(三)電磁勘探。包括天然場(chǎng)源的電磁測(cè)探和人工場(chǎng)源的連續(xù)的電磁波勘探等多種方法。建議在水利工程中加強(qiáng)電磁勘探的應(yīng)用。例如,可控源音頻大地電磁法、人工與天然兩種場(chǎng)源、多場(chǎng)源、二維和三維電阻率成像等技術(shù),在水利工程勘測(cè)中用來(lái)推測(cè)深埋長(zhǎng)隧洞圍巖介質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征、隱伏斷層、破碎帶及異常區(qū)等可能影響工程的各種因素,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
(四)電法勘探。主要包括電阻率法、充電法和自然電場(chǎng)法、激發(fā)極化法、電磁感應(yīng)法。建議在水利工程地質(zhì)勘察中運(yùn)用電阻率法。它引進(jìn)了地震勘探的數(shù)據(jù)采集辦法,可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速、自動(dòng)采集,其測(cè)量結(jié)果可實(shí)時(shí)處理并顯示地電斷面或剖面圖,從傳統(tǒng)的一維勘探發(fā)展到二維勘探。目前,在單源與單點(diǎn)測(cè)量的基礎(chǔ)上,發(fā)展為多源、多點(diǎn)、多線測(cè)量,從而發(fā)展了三維觀測(cè)技術(shù)。
三、先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用
1.全球定位系統(tǒng)(GPS)
GPS越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于水利工程地質(zhì)勘察測(cè)量及定位控制,它在高程控制方面能較好地解決跨河、跨溝水準(zhǔn)難以傳遞的問(wèn)題,以及在勘察區(qū)控制點(diǎn)較少,或在山區(qū)、林區(qū)等通視條件較差、觀測(cè)條件受限的區(qū)域進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí),運(yùn)用GPS可大大減少作業(yè)時(shí)間,提高測(cè)量精度。
2.地球物理層析成像技術(shù)(CT)
CT技術(shù)是利用已有的平洞或鉆孔,通過(guò)對(duì)采用一定發(fā)射和一定接收方式產(chǎn)生的透射波的采集與處理,反演孔洞間巖體的波速值,并對(duì)區(qū)間巖體進(jìn)行判斷、評(píng)價(jià)的一種技術(shù)方法。當(dāng)前在勘探孔洞間了解巖體情況尚沒(méi)有一個(gè)經(jīng)濟(jì)的、有效的技術(shù)措施做進(jìn)一步工作的情況下,CT技術(shù)不失為是一個(gè)查明孔洞間巖體總體完整性程度的好方法。做得好,不僅能節(jié)約一定的勘探工作量而且還會(huì)對(duì)巖體物理力學(xué)性的整個(gè)評(píng)價(jià)質(zhì)量的提高有所促進(jìn)。所以“七五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)以來(lái),包括“八五”和“九五”攻關(guān)幾個(gè)涉及水電建設(shè)的項(xiàng)目,涉及水利工程地質(zhì)勘探的課題和專題中大多數(shù)都涉及CT技術(shù)攻關(guān)的內(nèi)容,并獲得許多很有成效的成果。
3.地理信息系統(tǒng)(GIS)
GIS技術(shù)可自動(dòng)制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質(zhì)圖件,還能處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)及相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理、空間分析等問(wèn)題,將GIS技術(shù)應(yīng)用于工程地質(zhì)信息管理和制圖輸出是近幾年工程地質(zhì)勘察行業(yè)的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。目前,國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多且比較成熟的專業(yè)軟件是由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)開(kāi)發(fā)研制的MAPGIS,是一種專業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件。
4.遙感技術(shù)
遙感技術(shù)按照遙感平臺(tái)的高度不同,一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類(lèi)。遙感技術(shù)由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛(wèi)星影像成周期性重現(xiàn)以及獲取資料快速等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于水利工程中的區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究、水庫(kù)區(qū)塌、滑坡、泥石流調(diào)查、中小比例尺地質(zhì)測(cè)繪填圖、巖土工程開(kāi)挖面地質(zhì)編錄等重大工程地質(zhì)問(wèn)題中。
四、遙感技術(shù)在我國(guó)水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)中的應(yīng)用特點(diǎn)
遙感技術(shù)主要應(yīng)用于預(yù)可行性研究階段或可行性研究階段,與其他勘察手段配合,有利于大面積地質(zhì)測(cè)繪,提高填圖質(zhì)量和選線、選址的質(zhì)量,減少野外地質(zhì)調(diào)查的盲目性,減少外業(yè)工作量,進(jìn)而提高了勘察效率。由于我國(guó)的地形、地域、工程項(xiàng)目的差別很大,所以感技術(shù)應(yīng)用存在以下一些特點(diǎn)。
1.基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目加快了我國(guó)遙感技術(shù)的發(fā)展
大家都知道,工程項(xiàng)目在施工之前必須要進(jìn)行勘測(cè)設(shè)計(jì)。作為發(fā)展中國(guó)家的中國(guó),最近幾年建設(shè)了大量的工程項(xiàng)目,都采用了遙感技術(shù)。遙感技術(shù)在選址勘測(cè)、工程選線中的應(yīng)用,不僅獲得了顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,并且通過(guò)許多工程項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用,進(jìn)一步使遙感技術(shù)得到了發(fā)展,積累了大量寶貴的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和判釋經(jīng)驗(yàn)。我國(guó)工程地質(zhì)遙感技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)位于國(guó)際先進(jìn)水平之中。
2.我國(guó)工程地質(zhì)遙感技術(shù)應(yīng)用的特殊性
我國(guó)地形地質(zhì)復(fù)雜,地域廣闊,有許多地區(qū)人煙稀少、自然環(huán)境惡劣、交通欠發(fā)達(dá),用舊式的地面調(diào)查方法相當(dāng)困難,如果利用遙感技術(shù)則比較容易。面對(duì)上述復(fù)雜自然條件,我國(guó)的工程地質(zhì)遙感技術(shù)解決了許多技術(shù)難題,積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn),發(fā)揮了特殊的應(yīng)用效果,這是其他國(guó)家或地區(qū)不能比擬的。
3.形成了中國(guó)特色遙感技術(shù)應(yīng)用模式
幾年之前,工程建設(shè)中遙感技術(shù)一般只在工程選址、選線的前期使用,勘測(cè)后期的應(yīng)用被忽視,遙感技術(shù)在施工階段的應(yīng)用則被認(rèn)為毫無(wú)意義。施工階段不用遙感技術(shù)的理由已經(jīng)查明。原因是我國(guó)地質(zhì)條件十分復(fù)雜,大多數(shù)工程施工中展示的地質(zhì)情況往往與設(shè)計(jì)文件有很大的差別。因此,鐵路遙感技術(shù)人員想到應(yīng)在施工階段應(yīng)用遙感技術(shù),并且在1991年第一次在南昆鐵路施工中應(yīng)用遙感技術(shù)提供工程地質(zhì)資料。事實(shí)證明,遙感技術(shù)在施工階段的應(yīng)用完全可以發(fā)揮很好的作用。工程地質(zhì)遙感技術(shù)應(yīng)用的一次突破是南昆鐵路施工階段應(yīng)用的遙感技術(shù),它的意義不僅體現(xiàn)在南昆鐵路施工階段發(fā)揮了作用,還有就是它證實(shí)了遙感技術(shù)在施工階段依然可以發(fā)揮作用,使以往認(rèn)為施工階段應(yīng)用遙感技術(shù)毫無(wú)意義的思想禁錮得以打破,極大的拓寬了工程地質(zhì)遙感技術(shù)的應(yīng)用范圍。
五、結(jié)束語(yǔ)
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,工程建設(shè)項(xiàng)目從深度、廣度及精度上對(duì)工程地質(zhì)勘測(cè)提出了更高的要求。這對(duì)我國(guó)的地質(zhì)勘探技術(shù)是一個(gè)挑戰(zhàn),水利水電工程關(guān)系著我國(guó)的民生,因此,加強(qiáng)水利水電工程地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)的發(fā)展顯得尤為重要。
摘要:本文從遙感技術(shù)的概念和理論基礎(chǔ)出發(fā),從遙感技術(shù)的使用層面闡述了遙感技術(shù)的概念和特點(diǎn),最后,對(duì)于遙感技術(shù)在當(dāng)前水利地質(zhì)勘查中的應(yīng)用進(jìn)行了分析,特做如下報(bào)告。
關(guān)鍵詞:遙感技術(shù);地質(zhì)勘察;水利工程施工
0前言
在當(dāng)前水利工程建設(shè)中,勘查設(shè)計(jì)是當(dāng)前設(shè)計(jì)工作的主要方面,如果采用常規(guī)的地質(zhì)勘查,要對(duì)于水利工程項(xiàng)目的地質(zhì)、地形、地質(zhì)構(gòu)造等條件進(jìn)行詳細(xì)勘查,其困難是非常大的,尤其是對(duì)于地形復(fù)雜、地質(zhì)條件重疊性強(qiáng)的地區(qū)更是如此。目前,伴隨遙感技術(shù)的快速發(fā)展,遙感技術(shù)在江河治理、水利項(xiàng)目區(qū)域穩(wěn)定性方面、水利庫(kù)區(qū)淹沒(méi)范圍、引水項(xiàng)目的選線等方面均起著至關(guān)重要的作用,是目前水利行業(yè)最為重要的技術(shù)手段。
1遙感技術(shù)及其特點(diǎn)
遙感技術(shù)在我國(guó)使用可以追溯到上世紀(jì)70年代,伴隨遙感技術(shù)的快速發(fā)展,其逐步成為當(dāng)前社會(huì)不可缺少的技術(shù)手段,目前,應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域是室內(nèi)工業(yè)測(cè)量行業(yè)、廣領(lǐng)域內(nèi)的陸地以及海洋信息采集、全球范圍內(nèi)氣候和環(huán)境變化趨勢(shì)等。在上述這些領(lǐng)域,均具備顯著的優(yōu)勢(shì),以下就常見(jiàn)的幾個(gè)重要特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹:
1.1能涉及的勘察范圍廣
利用一副衛(wèi)星圖片,就可以很容易地拍攝出至少34000km2的面積,對(duì)于我國(guó)960萬(wàn)km2的領(lǐng)土而言,也只需要500多張衛(wèi)星圖就可以全部覆蓋;但是,如果使用航拍照相,如果將國(guó)土面積全部覆蓋,則需要100多萬(wàn)張,這些特點(diǎn)足可以保證衛(wèi)星遙感技術(shù)在今后能夠大面積使用。
1.2信息獲取速度快
利用氣象衛(wèi)星可以再1天以內(nèi)對(duì)地球進(jìn)行兩次以上的遙感攝影工作;利用陸地衛(wèi)星在半個(gè)月以內(nèi)可以將地球遙感影像重復(fù)攝影一次。所謂的衛(wèi)星遙感調(diào)查就是利用氣象和陸地衛(wèi)星在較短時(shí)間以內(nèi),可以準(zhǔn)確獲取大范圍和突發(fā)性事件的基本資料。與此同時(shí),利用遙感技術(shù)可以進(jìn)行多層次、多波段、多領(lǐng)域的觀察,并且形成綜合性網(wǎng)絡(luò)區(qū)域覆蓋。
1.3遙感技術(shù)抗干擾能力低
利用衛(wèi)星進(jìn)行遙感預(yù)測(cè),具備良好的抗干擾性能,受外界干擾少,人為影響較低,在此基礎(chǔ)上,利用衛(wèi)星對(duì)地面的庫(kù)區(qū)進(jìn)行遙感探測(cè),再將一系列數(shù)據(jù)程序經(jīng)過(guò)處理得到原始資料,然后進(jìn)行分類(lèi)規(guī)整,同時(shí)配合地面人員實(shí)際調(diào)查進(jìn)行數(shù)據(jù)核實(shí),因此,衛(wèi)星遙感技術(shù)具備極高的抗干擾性能,防止了來(lái)自諸多認(rèn)為因素的影響,這樣一來(lái),就使得資料的查找更加合理客觀。
2遙感技術(shù)在水利工程地質(zhì)勘測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用
2.1遙感技術(shù)在目前水利建設(shè)規(guī)劃中的重要作用
進(jìn)行合理的測(cè)勘是對(duì)水利規(guī)劃的基礎(chǔ)工作,為了最大程度實(shí)現(xiàn)水利現(xiàn)狀的觀測(cè),為水利行業(yè)提供原始資料以及為日后可能出現(xiàn)的情況做合理預(yù)測(cè),可以將傳統(tǒng)手段和先進(jìn)的遙感技術(shù)結(jié)合起來(lái)。由于一般情況下,主要是通過(guò)地形圖和野外勘測(cè)資料來(lái)對(duì)目前的水利分布進(jìn)行很好的規(guī)劃,因此,合理的地形圖對(duì)于調(diào)查的影響很大,如果地形圖相對(duì)陳舊,就必須消耗大量的精力和時(shí)間對(duì)地形進(jìn)行重新測(cè)繪。如果使用遙感技術(shù),一般不會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似的問(wèn)題,由于使用衛(wèi)星遙感,獲取的資料周期短,時(shí)效性強(qiáng),在北方的氣候條件下,受到的影響不大,因此,可以很容易地得到衛(wèi)星遙感圖像,即使在南方環(huán)境條件下,也可以獲得不少的圖像資料,據(jù)此就可以分析出當(dāng)前的地形圖是否有可用性,如果地形圖同遙感信號(hào)資料無(wú)差別,只是單純的減少了部分建筑物,對(duì)于此類(lèi)地形圖經(jīng)過(guò)修改以后是可以繼續(xù)使用的。
遙感技術(shù)在水利規(guī)劃方面的應(yīng)用也很普遍,首先要做的是,用可見(jiàn)光和紅外線波段來(lái)檢測(cè)某些已被污染的河流,并且找到既定的污染源,如果是由于煤礦、造紙廠等排放廢水而導(dǎo)致的水污染可以用可見(jiàn)光進(jìn)行探查,如果是由于熱廢水造成的污染可以用紅外線進(jìn)行評(píng)估,先測(cè)定河流可以承受的容量,再分析河流的污染成分、評(píng)估污染的嚴(yán)重程度,以及在不同時(shí)間內(nèi)允許的污染物排放量。利用衛(wèi)星遙感技術(shù)進(jìn)行處理,就可以測(cè)量出不同時(shí)間內(nèi),不同季節(jié)的水域面積等基礎(chǔ)資料,這樣一來(lái),我們可以最大程度簡(jiǎn)化工作內(nèi)容,使工作人員的工作得到放松,節(jié)約了基礎(chǔ)資金,此項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在珠三角地區(qū)得到應(yīng)用,并且取得了成功。
2.2遙感技術(shù)在水庫(kù)設(shè)計(jì)方面的具體應(yīng)用
在我國(guó)的水利建設(shè)中,不管是防洪和發(fā)電,農(nóng)田灌溉和居民用水等方面都離不開(kāi)水庫(kù),因此,水庫(kù)項(xiàng)目的建設(shè)是目前水利項(xiàng)目的重點(diǎn)。關(guān)于水庫(kù)工程的論證問(wèn)題,所涉及的方面一般包括:基本識(shí)別問(wèn)題、方案制定、評(píng)價(jià)影響分析、論證方案等,涉及到水庫(kù)論證方面的問(wèn)題包括水庫(kù)建設(shè)、工程建設(shè)問(wèn)題、泥沙填埋等問(wèn)題,以及水庫(kù)庫(kù)區(qū)的淹沒(méi)范圍、庫(kù)區(qū)周邊環(huán)境評(píng)價(jià)以及工程效益評(píng)估等問(wèn)題。在水庫(kù)淹沒(méi)范圍的勘查和規(guī)劃等方面,衛(wèi)星的遙感技術(shù)有相當(dāng)高的開(kāi)發(fā)價(jià)值和潛力,在庫(kù)區(qū)建設(shè)中,對(duì)于淹沒(méi)損失的預(yù)估數(shù)額比較粗淺,一般情況下,是以小比例地圖作為基本參考,并且,加之地圖的更新周期較長(zhǎng),不能及時(shí)反映庫(kù)區(qū)當(dāng)時(shí)的情況,為了準(zhǔn)確反映某一時(shí)間段的具體情況,必須組織工作人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘查,對(duì)地圖作出相應(yīng)的修改,如果使用了衛(wèi)星遙感技術(shù),在使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí),就可以極大地提高工作效率,使得統(tǒng)計(jì)出的數(shù)據(jù)更為可靠。在水庫(kù)庫(kù)區(qū)規(guī)劃階段,利用衛(wèi)星遙感技術(shù)拍照或者航拍對(duì)淹沒(méi)區(qū)域進(jìn)行預(yù)估,數(shù)據(jù)不但全面精準(zhǔn),又使調(diào)查結(jié)果權(quán)威、具備說(shuō)服力,目前這些技術(shù)已經(jīng)得到論證,并且應(yīng)用前景可觀。
3結(jié)語(yǔ)
遙感探測(cè)技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)時(shí)同一時(shí)間段、覆蓋地域的遙感數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)宏觀、準(zhǔn)確的反應(yīng)了很多自然人文現(xiàn)象以及地球上的各種地質(zhì)形態(tài),真實(shí)反映了地質(zhì)、地貌、植被、水文、構(gòu)筑物等地物特征,全面展示了地理事物間的各種關(guān)系,遙感技術(shù)具備的測(cè)勘范圍廣、信息獲取便捷、信心綜合能力高、受外界影響小等特點(diǎn),保證了在水利工程勘察中具備的強(qiáng)大的應(yīng)用能力以及遙感技術(shù)在水利規(guī)劃、水庫(kù)工程建設(shè)、河流整治、水資源調(diào)查等方面的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析,表明遙感技術(shù)在水利地質(zhì)勘查方面具備良好的應(yīng)用前景。
摘要:土建工程完善了各項(xiàng)基礎(chǔ)公共設(shè)施的結(jié)構(gòu),加快了城市化改造的進(jìn)程。在工程建設(shè)的前期地質(zhì)勘測(cè)是一項(xiàng)非常重要的工作,根據(jù)勘測(cè)的數(shù)據(jù)結(jié)果,可以制定科學(xué)合理的作業(yè)流程。本文主要對(duì)地質(zhì)勘測(cè)的目的、方法、必要性以及需要注意的事項(xiàng)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘測(cè);土建工程;工程施工;反饋結(jié)果
由于企業(yè)內(nèi)部的改革和整改,其對(duì)地質(zhì)勘測(cè)的必要性在思想上逐步有了新的認(rèn)識(shí),地質(zhì)勘測(cè)對(duì)工程所起到的指導(dǎo)作用也給予了肯定。當(dāng)前,除了傳統(tǒng)的勘測(cè)方法,還引進(jìn)了比較先進(jìn)的國(guó)內(nèi)外勘測(cè)技術(shù),并建立起了數(shù)字化系統(tǒng)。依照地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果,構(gòu)建更加科學(xué)合理的方案,是一項(xiàng)可以降低施工成本的有效措施。
一、地質(zhì)勘查的主要目的
對(duì)地質(zhì)環(huán)境和工程地質(zhì)條件客觀認(rèn)識(shí)的過(guò)程就是工程地質(zhì)勘測(cè)的過(guò)程,使建筑的結(jié)構(gòu)、類(lèi)型、場(chǎng)地、規(guī)模與場(chǎng)地地質(zhì)條件、地質(zhì)環(huán)境相適應(yīng),保證工程從設(shè)計(jì)到施工全過(guò)程達(dá)到經(jīng)濟(jì)、安全且適用的標(biāo)準(zhǔn)。由地表到地下,由定性到定量評(píng)價(jià),由區(qū)域到場(chǎng)地,由一般性調(diào)查到專門(mén)性問(wèn)題的研究。
規(guī)劃階段、技術(shù)設(shè)計(jì)、施工建設(shè)、初步設(shè)計(jì)以及施工設(shè)計(jì),勘察一般可分為以上幾個(gè)階段??辈旃ぷ鳛榱私o工程項(xiàng)目提供各個(gè)階段所需要的資料,也可以相應(yīng)的劃分為三個(gè)階段分別是:初步勘察、可行性勘察和詳細(xì)勘察。對(duì)現(xiàn)有資料進(jìn)行分析和搜集,進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪,對(duì)場(chǎng)址的適宜性和穩(wěn)定性進(jìn)行巖土工程評(píng)價(jià),進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘,進(jìn)行少量的勘探工作,并進(jìn)行方案比較和技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證,以確定和選擇符合要求的場(chǎng)地。
初步勘察包括確定建筑總面積的布置、對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程進(jìn)行論證,對(duì)建筑地段的穩(wěn)定性巖土工程進(jìn)行評(píng)價(jià),論證主要建筑地基基礎(chǔ)方案,同時(shí)還應(yīng)該符合擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)和初步設(shè)計(jì)的要求。地基的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程進(jìn)行巖土工程評(píng)價(jià)和計(jì)算、基地的加固和處理、以及要滿足施工設(shè)計(jì)圖紙的要求等等,都包括在詳細(xì)勘察之中。對(duì)于一些有特殊要求或者是地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地基,要對(duì)其可行性進(jìn)行預(yù)測(cè),對(duì)于一些占地面積較小,地質(zhì)條件簡(jiǎn)單,或者是該地區(qū)有建設(shè)經(jīng)驗(yàn),那么勘察階段是可以適當(dāng)進(jìn)行簡(jiǎn)化的。
二、土建施工前期地質(zhì)勘測(cè)的主要方法
為了評(píng)價(jià)和查明地基巖土技術(shù)條件活工程場(chǎng)地,與工程之間可能存在的相互作用進(jìn)行勘探、監(jiān)測(cè)、調(diào)查、測(cè)試,對(duì)獲取的資料進(jìn)行及時(shí)的計(jì)算、分析和預(yù)測(cè),并以此為基礎(chǔ)有針對(duì)性的提出對(duì)巖土的改造、利用以及加固等方案或設(shè)計(jì)與相應(yīng)的設(shè)計(jì)參數(shù)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)等工作的總稱就是我們所說(shuō)的巖土工程勘察,其是一項(xiàng)綜合型的工程地質(zhì)調(diào)查工作。巖土工程勘察的主要技術(shù)手段和方法有:取樣和勘探、現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和檢驗(yàn)、工程地質(zhì)測(cè)繪以及室內(nèi)試驗(yàn)和原位測(cè)試。工程勘察的基礎(chǔ)工作就是工程地質(zhì)測(cè)繪,測(cè)繪工作一般都是在初期勘察階段進(jìn)行。運(yùn)用工程地質(zhì)理論和地質(zhì)理論,描述和觀察地面的地質(zhì)現(xiàn)象,對(duì)其規(guī)律和性質(zhì)進(jìn)行分析,并對(duì)地下地質(zhì)情況進(jìn)行推斷,為測(cè)試、勘探等工作提供相應(yīng)的依據(jù)。
三、土建工程地質(zhì)勘測(cè)
當(dāng)前,水務(wù)、防洪工程、房屋、交通以及道路等為一般土建工程項(xiàng)目。為了查明對(duì)工程建筑有所影響的地質(zhì)因素,進(jìn)行的對(duì)地質(zhì)進(jìn)行的研究調(diào)查工作就是所謂的地質(zhì)勘測(cè)。為了確保建筑的穩(wěn)定和正常使用,以及為其提供相應(yīng)的防護(hù)措施,在地質(zhì)條件查明后,要根據(jù)建筑的運(yùn)行特點(diǎn)和設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),對(duì)建筑與地質(zhì)環(huán)境的作用特點(diǎn)、方式以及規(guī)模進(jìn)行預(yù)測(cè),并做出正確的評(píng)價(jià)。
四、施工前期進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)的必要性
周期長(zhǎng)、成本高、結(jié)構(gòu)多是土建項(xiàng)目的特點(diǎn),某個(gè)環(huán)節(jié)如果出現(xiàn)了質(zhì)量或其他問(wèn)題,那么不但會(huì)對(duì)施工單位的形象造成影響,對(duì)其他各個(gè)方面的也會(huì)產(chǎn)生很多的不利影響。在新時(shí)期,地質(zhì)勘測(cè)工作是施工前期的工作重點(diǎn)。
(1)收集圖紙資料
在地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)的不斷提高和改革下,建筑測(cè)繪的水平和質(zhì)量都有了明顯的提高,圖紙的繪制是必備的地質(zhì)勘探工作,此環(huán)節(jié)需要收集與工程相關(guān)的大量資料,將勘測(cè)結(jié)果繪制成形象的圖形就是工程繪圖。為了給圖紙測(cè)繪和編制圖紙方案提供依據(jù),各類(lèi)土建項(xiàng)目都需要進(jìn)行詳細(xì)的地址勘測(cè)活動(dòng)。
(2)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題
公路、房屋以及水利等等都屬于土建工程的范疇,而這些項(xiàng)目的質(zhì)量與社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施的改造水平有著直接的關(guān)系。在土建施工中質(zhì)量病害是一個(gè)無(wú)法預(yù)測(cè)控制的難點(diǎn),隨著施工項(xiàng)目日漸增多的任務(wù),各種病害也隨之而出,這些因素都可能會(huì)降低建筑的使用性能,而通過(guò)地質(zhì)勘測(cè),我們可以發(fā)現(xiàn)這些潛在的工程隱患和病害。
(3)了解作業(yè)環(huán)境
對(duì)土建工程地質(zhì)條件所帶來(lái)的影響人們已經(jīng)有了充分的認(rèn)識(shí),要保證施工方案的順利進(jìn)行就必須要熟悉工程的地質(zhì)環(huán)境。進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件可以從多個(gè)不同角度對(duì)其進(jìn)行分析,可以使相關(guān)人員很快的熟悉環(huán)境,并發(fā)揮出更好的施工水平。
(4)降低成本
項(xiàng)目的收益與成本的投入有著最為直接的關(guān)系,在工程相同,質(zhì)量相同的前提下,投入的成本越少所獲取的經(jīng)濟(jì)效益也就越好。另外,有效降低項(xiàng)目的投資成本,也是提高效益的一種有效方法。以地質(zhì)勘測(cè)結(jié)果為依據(jù)所構(gòu)建的施工方案,更加合理、更加科學(xué),可以減少返修和返工的次數(shù),在無(wú)形之中就降低了項(xiàng)目成本的投入。
(5)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工的指導(dǎo)作用
在土建工程的建設(shè)過(guò)程中,可以說(shuō)最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是施工,而創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益的基本條件就是保證優(yōu)良的施工質(zhì)量。在進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí),分別進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)原型觀測(cè)、巖土測(cè)試、巖體力學(xué)試驗(yàn)等,對(duì)施工單位制定科學(xué)合理的施工方案起到了重要的指導(dǎo)作用。
五、地質(zhì)勘測(cè)需要注意的一些問(wèn)題
在進(jìn)行地質(zhì)勘測(cè)的過(guò)程中我們需要注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
(1)操作設(shè)備
與地質(zhì)環(huán)境相關(guān)的資料,要進(jìn)行全方位的搜索,要盡可能建立起自動(dòng)的勘測(cè)系統(tǒng),當(dāng)前已經(jīng)不能太過(guò)于依賴人工勘測(cè)。例如:為了進(jìn)一步降低人工挖掘地質(zhì)層的難度,可以使用多功能鉆機(jī)進(jìn)行地質(zhì)鉆探。為了推動(dòng)地址勘測(cè)活動(dòng)的有序開(kāi)展,為了發(fā)揮出高科技產(chǎn)品的價(jià)值,要及時(shí)將采購(gòu)的勘測(cè)設(shè)備應(yīng)用到實(shí)際當(dāng)中。
(2)多次勘測(cè)
由于不同地區(qū)的地質(zhì)都存在著一定的差異,因此,有些時(shí)候勘測(cè)結(jié)果并不能一次就準(zhǔn)確的反應(yīng)出具體的地質(zhì)情況,遇到這種他情況應(yīng)該進(jìn)行多次勘測(cè)。例如:氣候條件比較特殊的地區(qū),隨著地質(zhì)環(huán)境的變化其地下水文運(yùn)動(dòng)也會(huì)隨之改變,為了保證地質(zhì)信息的準(zhǔn)確,這時(shí)就需要進(jìn)行多次勘測(cè)。
(3)人員組織
必須要保證實(shí)踐、經(jīng)驗(yàn)、理論、技能等方面都安排滿足要求的專業(yè)勘測(cè)人員進(jìn)行勘測(cè)工作,這樣才能更好地完成勘測(cè)任務(wù)。相關(guān)單位應(yīng)該建立起一支具有高技能、高素質(zhì)、高效率的勘測(cè)隊(duì)伍,以保證精準(zhǔn)并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)的勘測(cè)任務(wù)。
(4)數(shù)據(jù)記錄
為了給施工單位提供有效的參考,要準(zhǔn)確的記錄每一項(xiàng)數(shù)據(jù),同時(shí)勘測(cè)所得到的數(shù)據(jù)必須以客觀事實(shí)為準(zhǔn)且必須詳細(xì)。建立起數(shù)據(jù)庫(kù),將勘測(cè)得到的數(shù)據(jù)定期進(jìn)行存儲(chǔ),不僅為自身的工程項(xiàng)目提供了幫助,也可以為其他類(lèi)似工程提供參考。
隨著水利、交通以及建筑等行業(yè)的迅速發(fā)展壯大,建筑工程也隨之不斷增多,相關(guān)企業(yè)所面臨的壓力也越來(lái)越大。在地下工程、建筑工程以及混凝土工程等方面地質(zhì)勘測(cè)都得到了極為廣泛的應(yīng)用,地質(zhì)勘測(cè)在保證施工質(zhì)量方面有著明顯的作用。