时间:2023-05-30 10:06:31
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工程地质勘查,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
(一)工程地质勘查的目的
在我国工程地质勘查中,主要的目的就是对地质条件进行相应的勘查,同时还要分析影响工程施工的相关因素,从而获得工程规划和相关的地质资料,只有这样才能保证工程勘查的顺利进行,才能保证施工过程与周边的环境相适应,因此工程地质勘查也是保证工程顺利进行的重要基础保证。
(二)工程地质勘查的内容
为了提高工程地质勘查工作水平,就必须要从工程地质勘查的内容抓起,明确和了解工程地质勘查的内容。工程地质勘查的主要项目包括了对地质构造中的地貌、水文以及地质条件等内容的分析,同时还有天然建筑材料和地质现象等内容的研究。
二、工程地质勘查方法与原则
选择一个良好的工程地质勘查方法也是保证勘查工作顺利进行的有效措施,在工程勘查中,主要的方法有工程地质勘探、工程地质测绘、工程地质试验等。在制定相应的勘查方法时,一定要结合地质实际情况,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用GPS、工程地质调查与测绘、工程地质和水文地质试验等手段,对地质进行深入的研究,并收集完整、准确的地质资料,同时,在勘查的过程中,一定要采用先进的技术手段,尤其是要加强计算机技术在地质工程中的应用研究,从而保证工程地质勘查工程朝着规范化、标准化方向发展。目前,从我国工程勘查的现状来看,勘查方法比较落后,已经不能适应社会的发展需求,因此,要利用计算机技术对地质工程的各项工作进行科学、系统的管理,从而提高勘查工作的效率;同时,还要利用现代计算机技术分析、模拟复杂的岩土问题的发生、演化过程,从而制定出科学合理的方案;最后还要利用计算机对工程资料进行分析处理,如制作地质工程图件,进行指标统计分析等等。只有这样,才能提高工程地质勘查的水平。
三、工程地质勘查存在的问题
(一)地质勘查队伍和投资渠道不合理
在地质勘查的实际工作中,不免存在勘查队伍的结构不合理,以及投资渠道单一等问题,直接影响了地质勘查工作的有序发展。当前形势下,我国大部分地质勘查单位仍处于转型过程中,还未完全适应市场经济的发展形势。这就要求我们应当积极采取有效措施,加大力度拓宽地质勘查资金的途径和方式,建立并健全科学合理的资金机制和运行体制,对相关地质勘查的各项政策不断进行完善。要跟随时展的浪潮,逐步适应当前市场经济体制和发展形势,争取在激烈的市场竞争中占有一席之地,从整体上不断发展和进步。
(二)商业性矿产勘查发展滞后
从整体上看,基础性的地质勘查仍然未得到有效的运行,这就在一定程度上影响了地质勘查相关研究的深入和提高,使得地质勘查的难度逐渐加大。与此同时,探矿权市场的政策体系存在弊端,导致民营投资矿产的难度较大,从而制约了探矿权市场的良性运行。
(三)地质勘查规划体系不健全,宏观调控缺乏力度
立足于地质勘查的实际情况,可以发现地质勘查规划体系存在一定不足,并未进行科学有效的宏观调控,导致项目的实际情况难以满足社会经济发展的各项需求。部分地区地质勘查的监督力度不够导致存在勘查秩序不规范以及非法探矿等状况时有发生,极大程度的影响了探矿者的经济利益,宏观层面严重破坏了国家的矿产资源,不利于社会的稳定发展。这就要求全社会集中力量,加快推进现代化社会的建设,以可持续发展为核心,提高对质勘查工作的认识,培养责任意识和工作积极性,真正意义上对地质勘查工作进行科学合理的加强。
四、工程地质勘查的有效对策
(一)加强地质科技创新
在我国的工程地质勘查中,加强地质科技创新是非常重要的,这对于地质开矿具有非常大的价值意义。随着我国工业化、城镇化进程加快,经济和社会发展与资源环境矛盾日益突出,特别是矿产资源勘查滞后,与国外发达国家相比,我国的开矿技术还比较落后,工程地质勘查技术起步晚,因此,为了跟上现代化建设,就必须切实加强重要矿产资源勘查,为全面建设小康社会提供强有力的保证。据相关调查显示,要取得地质找矿的突破,就必须引进先进的工程地质勘查知识,新的找矿思路和理论的突破。从目前我国工程地质勘查的现状来看,找矿难度越来越大,因此,相关部门应该摒弃以往传统的勘查手段,引进国外发达国家的先进技术,从而提高工程地质勘查的水平,保证工程地质勘查工作的顺利进行。由此可见,要想提高工程地质勘查的水平,就必须积极推进地质科技创新,从而为开矿过程奠定坚实的基础。
(二)重要矿产和重要成矿带,要有具体规划部署为缓解制约
我国是人口大国,但是人均下来的资源是非常少的,因此,为了跟上社会发展的步伐,就必须加强能源和非能源重要矿产勘查。在地质工程勘查中,非能源重要矿产包括很多方面的内容,比如,有的是为了增加资源量;有的是以研究为主,要通过研究提出找矿靶区;还有的是以勘查为主,主要是提供可采储量;这些的目标任务各不相同。因此,相关部门要对重要矿产和重要成矿带编制具体的勘查规划,落实具体的任务和资金保证,以确保国家对重要矿产资源的需要。
(三)充分考虑地质勘查单位的权益
国家出资形成的矿业权价款收益,要充分考虑地质勘查单位的权益。财政部、国土资源部和中国人民银行联合发出通知,从而明确国家出资形成的探矿权和采矿权价款收入。另外,还要根据市场发展的需求,制定相应的措施,完善矿业权有偿取得,建议在制定具体政策时应“先留后分”考虑地勘单位的权益。
(四)加强地质改革措施
加强工程地质改革措施也属于工程地质勘查中一项非常重要的措施。要积极落实地勘单位改革的扶持政策,对保持地质队伍的稳定、加强地质工作和促进地勘单位改革与发展至关重要。在矿产资源合理开发利用和保护中,为了保证人与自然能够和谐相处,就需要政府用“有形的手”来调控宏观规模,坚持以人为本,从而加强工程地质勘查工作。与此同时,还要统筹公益性地质调查与商业性地质勘查,统筹矿产地质勘查与环境地质勘查,统筹国内地质事业发展与地质领域对外开放并按照国家的产业政策,从而保证工程地质勘查工作的顺利进行。
关键词:地质勘查;问题;危害
工程地质勘察的目的是查明影响工程建筑物的工程地质条件,分析预测可能出现的工程地质问题,为工程的规划、设计、施工、运用和管理提供可靠的地质资料,以便选择优良的工程场地,使工程建筑与周围地质环境相适应,保证工程建筑的稳定安全和正常运用。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。
一、工程地质勘查中水文地质评价内容
因为传统的建筑工程中,一般将建筑施工项目的重点都放在了地质的稳定性以及建筑材料等方面,很少会关注水文地质问题,结果在建筑施工的过程中就出现了大量的质量问题。因此在总结了之前的经验教训之后,在地质勘查中对水文地质评价的内容主要是以下这几个方面。
1、在对水文地质评价中应该要重点的关注地下水对地下岩体以及建筑的影响,同时要预测出地下水可能会对整个工程的危害,并要提出相应的解决对策。
2、在地质勘查的过程中,对水文地质进行分析的时候,选取的资料应该尽量的扩大年限的范围,应该选取全面的水文资料,将各种资料进行汇总分析。最后将得出的结论与建筑物地基基础类型的需要结合起来,从而得出水文地质中的问题。
3、在进行水文地质评价中,应该充分的挖掘出水文地质的特性,从而了解清楚地下水对整个工程的影响与作用,做到在不同的条件下应该重点评价的内容,具体主要有以下这几种情况。第一种,当建筑物地基基础是选在一些软质岩石、残积土、膨胀土以及强风化岩等地质上时,就应该要重点评价地下水对岩体的作用影响,比如地下水会对岩体产生软化或者崩解等作用[1]。第二种,如果在挖基坑的位置是在地下水位以下的时候,应该注意地质中的渗透性以及富水性,同时因为是在地下水的水位之下开工,所以必须要进行人工降水,但是在人工降水的过程中要评价人工降水对整个土层以及周围建筑结构的影响,是否会发生沉降。第三种,在施工的过程中,应该要评价好地下水的腐蚀性,也就是地下水对各种建筑材料的腐蚀性,要是发现地下水的水腐蚀性比较严重,要做好相应的防腐措施。第四种,要是在基础下部具有承压含水层的时候,要评价在基坑开挖之后承压含水层对基坑的地板的冲击性。最后一种是当地基的基础压缩层内有许多的细沙与细粉的时候,应该要注意预测可能会产生潜蚀、流砂以及管涌的可能性。
二、岩土主要水理的性质与测试方法
传统的地质勘查中往往注重的是岩土的物理性质,经常会忽略岩土的水理性质,其实岩土的水理性质与物理性性质对地质勘查的重要性是一样的。下面是几种重要的岩土水理性质与测试的方法。
在岩土中的地下水通常存在的形式可以分为以下这三种,第一种地下水是结合水,第二中毛细管水,还有最后一种是重力水。岩土层水理性质主要就分为:软化性、透水性、崩解性、给水性以及收缩性。第一种软化性的测试方法是利用岩土在浸水之后会出现力学强度降低的特性来判断岩土的软化性,第二种透水性是指岩土容许透过自身的性能,这种性能主要是看岩土本身的颗粒分布,主要通过检测岩土的渗透系数来测试。第三种崩解性是指岩土在浸水之后的解体特性,通常这种性能主要是检测岩土的主要组成成分以及整体的结构。第四种给水性指饱水岩土在重力的作用下从岩土裂缝中自由流水的性能,通常是通过给水度来测定的。
三、水文地质危害分析
水文性质影响岩土内部构造的稳定性,处理不当易造成岩土变位、滑落等,并且影响着地基的稳固性。传统的地质勘探工作对水文地质灾害的分析研究不够突出,没有显著的效果。水文地质危害对工程影响很大,造成的危害主要包括以下方面。
1、地下水水位升降变化造成的危害
天然因素和人为因素都会引起地下水水位的升降,无论什么原因,当地下水水位的升降变化达到一定程度时,就会对岩土工程造成巨大的危害,包括水位的上升、下降、频繁升降等造成的危害,导致建筑物沉降、崩塌、下陷等。水位变化引起的危害又可分为以下三种方式:
(1)潜水面上升造成的危害
①土壤盐渍化、沼泽化,增大了地下水对建筑物的腐蚀性。
②水位上升导致地质不稳定的区域如斜坡、河岸等易发生岩土体的滑移、崩塌等不良地质灾害。
③一些比较特殊的岩土土体结构易遭到破坏,其强度降低,地基软化等。
④ 容易引起一些工程粉细砂、粉土的饱和液化,出现流砂、管涌等不良现象,导致工程失稳等。
⑤地下洞室水位上升后,充水淹没基础上浮建筑物。
(2)地下水位下降造成的危害。
近年来,集中大量抽取地下水、私自开挖地下水、采矿中的矿床疏干、修剪水库、上游筑坝等使得地下水被大量开采、拦截,引发地下水的补给不平衡,地下水位的下降大多是人为因素造成的,地下水水位下降过多常诱发地面裂缝、沉降、塌陷等地质灾害,甚至造成地下水源的枯竭,水质恶化等环境问题也逐渐增多,对岩土工程、建筑物的稳定性影响很大,人类的居住环境受到威胁。
(3)地下水的频繁升降造成的危害。
1、地下水水位升降变化会引起岩土体产生不均匀的胀缩变形,水位频繁升降使岩土的膨胀收缩变形反复,直接加大了岩土的膨胀收缩变形幅度,容易引发地裂、沉陷,导致地基失去稳定性,造成建筑物尤其是轻型建筑物的土层失去胶结物,土质变松、土层孔隙比的含水量增大、承载能力降低,给岩土工程基础的处理带来很大麻烦,甚至造成建筑物的变形破坏。
2、地下水动水压力造成的危害
在天然状态下,地下水的动水压力作用较小不会造成影响,由于人为因素的作用经常会导致地下水的天然动力平衡条件不符合,动水压力变动的条件下,经常出现基坑突涌、管涌以及流砂等严重的地质危害。
总之,地质勘查作为工程建设过程中关键的环节,与后续的结构设计和建设施工有紧密联系,必须确保地质勘查工作的质量。因此地质勘查工作人员具备强烈的责任意识,良好的职业道德以及过硬的专业技术部,自身要能精心做好地质勘探工作的本职,不断努力提升自我能力,严格遵守标准、规范,有效控制勘查进度和质量。
参考文献
[1]朱文华,任庆弟.工程地质勘查中存在的危害及地质问题[J].科技论坛.2010.
关键词: 工程地质勘查; 水文地质; 研究
进入新世纪以来,我国的建筑行业不断发展,工程地质勘查工作的压力不断加大。在工程地质勘查中,水分地质非常重要,如果没有对水文地质进行分析,就会影响项目工程的稳定性,严重的甚至会破坏项目工程的结构。在目前我国的工程地质勘查中,许多技术人员忽视了水文地质的重要性,加大了项目工程的风险,为了降低风险指数,对水文地质进行分析势在必行。
1. 水文地质情况概述
所谓的水文地质情况,就是研究地下水的运动变化,从这个角度来看,研究水文地质,也就是研究地下水,只要掌握地下水的运动规律和性质,就能得到科学的水文地质参数。地下水在运动的过程中会产生两种影响,第一是积极影响,第二是消极影响。具体来说,积极影响包括以下几点:第一,地下水运动可以提供充足的水资源。第二,地下水运动能提升水资源的自净能力,提升水资源的循环利用效率。如图1所示,地下水蒸发,形成降水,为植物提供补给。一部分降水被植物吸收,一部分降水在空气中蒸发,还有一部分降水形成了地下径流,也就是地下水,促进了水资源的循环利用。第三,地下水的运动变化相对稳定,受外部环境的影响较小。第四,地下水运动可以改善局部气候。就地下水运动的消极影响来看,主要包括以下几点:第一,落后的灌溉方法会影响当地的生态环境。第二,对地下水资源的过度利用会对水质产生不利影响,甚至会出现地面沉降。
2. 水文地质对项目工程的不利影响
2.1 地下水频繁升降的不利影响
地下水频繁升降会对项目工程产生不利影响。地下水经常会在外部条件的影响下发生升降变化。具体来说,地下水位会受到两方面要素的影响,第一方面是自然要素,如果该区域降水过多,地下水位就会上升,如果该区域正处在旱季,地下水位就会下降。第二方面是人为要素,如果该区域的水资源利用率较高,地下水位就会较高,如果该区域的水资源浪费情况严重,地下水位就会相应较低。地下水位上升对项目工程的危害如下:当地下水位上升之后,周围区域会出现盐碱化等问题,而一旦出现盐碱化,土壤的结构就会遭到破坏,建筑物的整体稳定性会下降,严重的甚至会出现坍塌等情况[1]。地下水位下降对项目工程的危害如下:当地下水位下降之后,地面会发生沉降,项目工程也会出现沉降现象,严重的甚至会引发地震等问题。
2.2 地下水压力的不利影响
地下水压力会对项目工程产生不利影响。地下水压力对项目工程的作用力相对较弱,但是仍然会对建筑物产生影响。导致地下水压力发生变化的原因是人为要素,当施工人员采用了落后的施工手段,就会打破地下水的平衡状态,影响地下水的压力。一旦地下水压力发生变化,建筑物底部的承重结构会遭到破坏,建筑物的基础会出现损坏的情况。
2.3 地下水下降的不利影响
再次,地下水位下降会对项目工程产生不利影响。导致地下水位下降的最主要原因就是人为因素。为了满足发展需求,人们大量地开采地下水,在上游修建堤坝,以此来拦截水源,阻碍了地下水的补充。一旦地下水位下降,项目工程就会出现塌陷的情况,严重的甚至会引发地震。除了对项目工程的质量产生不利影响之外,地下水位下降还有破坏当地得自然环境,导致水源枯竭、水质恶化,影响当地社会的和谐发展。
3. 应对水文地质问题的科学举措
3.1 进行地质勘查
首先,为了科学应对水文地质问题,应该进行地质勘查。我国的科学水平不断提高,地质勘查的机械设备越来越先进,就目前来看,我国已经修订了完备的地质勘查规章制度,形成了健全的地质勘查规范体系,对地质勘查工作的内容、目的等做出了明确规定。因此在进行地质勘查的过程中,勘探人员应该做到如下几点:第一,勘探人员必须遵照我国的地质勘查规范,展开水文地质的分析工作。第二,勘探人员必须采用现代化的机械设备,提高地质勘查的水平。第三,勘探人员要明确自身的勘探任务,对水文地质的各项参数进行获取、分析和处理。
3.2 进行状态调查
其次,为了科学应对水文地质问题,应该进行状态调查。地下水会对项目工程产生重要影响,因此勘探人员必须进行状态调查。具体来说,勘探人员应该做到以下几点:第一,勘探人员要对地下水位进行测量,并和以往的水位进行比对。第二,勘探人员要分析地下水位升降的幅度。第三,勘探人员要预估地下水位可能造成的风险,以此为依据采取防护措施。
3.3 提升重视程度
再次,为了科学应对水文地质问题,应该提升重视程度。当前我国许多建设单位都没有提高对水文地质的重视,这些建设单位在展开项目工程的过程中,没有对水文地质进行调查,给工程埋下了巨大的安全隐患,为了保障项目工程的质量,建设单位必须提高对水文地质的重视。具体来说,建设单位应该做到以下几点:第一,采用宣讲会等形式,宣传水文地质的重要性。第二,聘请专业的勘探人员,提升单位内部勘探人员的业务素质。第三,明确水文地质勘查对工程造成的影响,以此为依据制定科学的施工方案。
3.4 进行规范学习
此外,为了科学应对水文地质问题,应该进行规范学习。我国的经济社会不断发展,水文地质的勘查工作也进入了快速发展阶段。就当前来看,我国已经成立了水文地质勘查的科学体系,国家已经提出了各项纲领文件,对地质勘查加以引导,为了提升水文地质的勘查水平,勘察人员应该遵照规范性文件上的内容,展开具体的勘查工作。具体来说,勘查人员要做到以下几点:在进行水分地质勘探之前,勘察人员要掌握工作内容,全面理解国家规定的勘查技术方法。第二,勘察人员要计算自身的工作量,包括采集数据、分析数据、划分地段等等。第三,勘察人员应该不断学习,使自己的知识体系与时俱进,满足现代化勘查的需要。第四,勘察人员应该不断丰富自身的勘察经验,提升实践操作的水平,促进理论与实践的密切结合。
3.5 明确勘察目标
最后,为了科学应对水文地质问题,应该明确勘查目标。具体来说,勘察人员应该做到以下几点:第一,形成科学的水文地质勘查体系,规划水文地质勘查的内容,包括对地下水埋藏的分析、对地下水类型的判断等等。第二,要把水文地质条件和项目工程联系起来,判断水文地质条件对项目工程造成的威胁,并制定相应的防范举措。
4. 结论
综上所述,为了提升项目工程水平,施工单位必须进行地质勘查和状态调查。
参考文献:
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[关键词]工程地质勘查 水文地质 问题
[中图分类号] P2 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-7-323-2
0前言
加强对工程地质勘查中水文地质问题的研究,有利于保护人们的切身利益和生命财产安全。因此,我们要重视工程地质勘查中水文地质问题,提高做好水文地质防治工作,提高勘查水平。
1水文地质所产生的危害性
水文地质引起的危害性问题通常体现在下面两方面:潜水位出现升降导致的危害和地下水位出现变化引发的岩土工程危害。若地下水位出现大幅升降将极易引发膨胀性岩土出现不均匀的胀缩变形现象,甚至导致地裂。同时若地下水位出现变化的次数过多或者变化幅度过大时,膨胀性岩土将发生往复性涨缩,并且一旦涨缩幅度过大,甚至将破坏建筑物,尤其是在建筑物较低或较轻时。而潜水位出现上升现象将会软化建筑物地基,增强土壤含水量,降低其强度,使其具有更强的压缩性,从而使建筑物出现沉降变形的几率大大增加;地基也会因此出现侧移现象或隆起现象,进而导致基础上浮,降低建筑物稳固性。而潜水位下降的主要原因多为人为原因,所导致的自然灾害也很多,在此就不做赘述了。因此,因水文地质问题对于岩土工程和建筑工程产生安全的影响作用很大。
2地质勘查发现的水文地质问题
2.1地下水动压力作用引起的问题
天然状况下,地下水所具有的水动压力并不会对工程产生较大作用,通常情况下也不会产生危害。但其若加入人为作用,就可能对地下水产生较大的动力,打破自然的平衡环境,有些移动水所具有的较大压力,可能会导致岩土工程受到损害,如:流砂、管涌及基坑突涌等问题。
2.2水位上升引发的各种问题
引发水位上升的诱因很多,但地质方面的因素主要有含水层结构和总体岩性状,而水文气象类因素主要有降水量、温度等,人为因素则主要有灌溉和施工等,有时导致水位上升的因素则包含其中几种。水位上升造成工程质量问题很多,如:土壤出现沼泽化和盐渍化问题,建筑物加快被岩土和地下水腐蚀的速度;斜坡与河岸等出现岩土体滑移、崩塌等重大地质灾害;有些非常特殊的岩土体结构会因遭到破坏而强度减少、软化,导致粉细砂和粉土发生饱和、液化、流砂及管涌等各种问题;地下洞室被倒灌、地基上浮及建筑物稳固性减弱。
2.3水位下降导致的一些问题
造成地下水位下降的因素有很多,但大多是人为因素,如因为生活和生产对地下水进行大量抽取、矿业进行矿床疏干、上游修筑堤坝或水库拦截下游水等。而地下水位一旦出现大幅度下降,地面将出现开裂、沉降,甚至塌陷等问题,而地下水则会出现枯竭、水质恶化等各种问题,这些环境问题的存在将会导致岩土体与相关建筑物失稳,并在很大程度上危害到人类的生存环境。
3水文地质勘察需注意的事项
3.1水文地质调查
地质勘察必须在工程施工前完成,勘察工作应符合工程地基的种类,同时重点勘察评估地下水位升降对于岩土体及相关建筑产生的作用与影响,估量岩土工程因此出现危害的可能性,并做好防治工作。其次,工程勘察的方式应符合建筑地基要求,查清水文地质的相关问题,为选型提供需要的水文地质资料。再次,查清人为活动引起的地下水位升降变化及对岩土体与建筑物造成的危害是地质勘查的主要工作,同时也要查清天然条件下地下水的状态和影响。此外,工程不同面临的地址问题也大不相同,因此要根据工程的变化,勘查地下水对工程造成的影响,并对地质环境做出相应的评价。
3.2水文地质勘查的主要问题
水文地质勘查和其他的工程地质勘查相比需要对其评价内容进行更复杂的分析,其主要体现在:首先应勘查出自然状态下地下水的分布状况,以便明确地下水对水文地质勘查造成影响的可能性,同时将工程建设中的人为活动作为依据,预测地下水位可能出现的变化,进而评估将对建筑物与岩土体产生怎样的消极影响;然后根据评估结论,制定相应的预防措施,根据外界的具体环境着重分析地质问题,如地下水对建筑物造成的腐蚀危害、建筑工程对施工场地的建设基础持力层的材料要求,及在符合标准要求的情况下,地基基础压缩层出现意外状况的几率;最后是根据建筑工程施工标准测定有关水文地质情况,并为其提供有效数据。
3.3勘查水文地质参数
(1)建筑工程地质勘查一旦遭遇含水地层,必须测量其地下水水位。其中在对静止水位进行测量时应保留一段稳定时间,时间长短根据含水层渗透性决定,有必要时可以在勘查工作完成后统一进行静止水位测量;在应用泥浆钻进的过程中,应先将测水管打入含水层约20cm处;在遇到多层含水层时,应先将其与其他含水层隔离,并做好止水工作。(2)测量地下水流向常用的方法为几何法,先量出各孔内部水位,据此测定地下水流向。而测量流速则常应用充电法及指示剂法。压水试验在地质勘查过程中必不可少,并将其结合地质测绘,根据工程标准,决定试验孔位,再依据岩层渗漏实况确定试验段,再根据实际要求决定试验的相关数据,如压力基数、压力极限及起始压力等,并及时计算压力和压力入水量之间的关系,确定试验段透水率,最终决定其曲线类型。
3.4追踪水文地质变化状况,全面把握变化规则
勘查工作人员应对地质勘查有关数据了解全面,重视掌握水文地质和地基基础类型等相关数据,特别是和工程地基基础类型有关的数据,以便及时应用到现实工作中,一旦出现需求,就能马上提供充足资料。同时,不仅需要掌握勘察过程中水文地质情况在工程施工过程中的状况,更要了解工程施工状况,实时掌握其变化规则,及任何可能出现的有碍施工的问题,及早做好防范措施,确保工程能顺利竣工,保证工程的施工质量。在进行工程地质勘察的过程中要详细准确对相关的信息、资料、参数进行记录、整理和计算。勘察工作完毕后要对勘察结果进行归纳和总结 ,制定出全面、科学、准确的岩土工程勘察报告。在地质勘察报告中 ,对尤其对水位地质评价的内容加以重视,除了必要的岩土结构、分布等岩土情况的内容,还要对地下水的类型、埋深、水位、涌水量等基本信息 ;地表水与地下含水层之间的水力联系以及水文地质的多项相关参数进行分析和计算 ,同时还要对因季节和气候变化引起的地下水位的变化规律进行分析。
3.5对地下水应合理应用并加以保护
水文工作规划应具有全局性、长期性及定向性特点。国民经济发展为水文地质开发工作创造了良好的机遇。水文地质工作必须与国民经济发展相适应,为经济社会发展贡献力量,并服务于经济社会,这样才会具有旺盛的生命力。政府相关部门应加大地下水开发与保护力度,结合相关政策法规制定战略,使地下水这个非常宝贵的资源能够在自然属性符合社会属性的情况下被开发利用,创造性地走出一条符合我国国情并能与大自然和谐互利的可持续发展道路。
4结语
随着社会经济的发展,人们对建筑施工设计和工艺提出更高的要求,这也为工程地质和水文地质勘查与水文地质勘查加大了难度,而科学、合理的工程地质与水文地质勘查是工程施工质量的有力保证。因此我国应重视工程地质与水文地质勘查技术的学习与创新应用,尤其是水文地质勘查,这对于减少建筑工程危险系数,及保护建筑安全具有重要意义。
参考文献
1地质勘查的重要性
建筑工程地质勘查工作是指对所建施工场地进行全面的分析,研究地质条件是否符合施工需求,并结合分析结果,精准预测影响施工质量的各种地质因素,进而采取对应的解决策略,以免给建设带来损失,另外,通过对施工场地的勘查和检测,可以协调建筑工程与周边环境的关系,使其达到完整和统一,建筑工程地质勘查的目的是为了全面保障工程的顺利开展,工程地质勘查工作所涉及的内容包括:地形地貌、地质条件、地表水环境、地质现象等,通过深入的分析和检测,可为日后建筑物设计提供依据,以提高建筑物的安全性和稳定性。
2地质勘查的意义和特征
2.1意义分析。随着近年来各地建筑项目的不断增多,地质勘查取得了显著成效,地质勘查施工单位制定出各项决策方案,提供准确的参考依据。所以,施工前,勘查单位必须对建筑场地进行全面的勘探和检测,看其各项指标是否符合施工需求,一旦发现问题,应立即进行处理,尤其是容易发生工程事故的地段,要彻底排除安全隐患,待能够满足施工条件时,方可进行工程建设,以保证建筑物的安全性和牢固性。另外,地质勘查还能在满足建筑施工图的设计需求前提下,结合勘查结果来确定施工材料,并在保证施工进度的前提下,有效控制工程造价,从而提升建筑工程的效益。2.2特征分析。通常,建筑物主要包括工业建筑和民用建筑两种类型,而不同建筑类型所获取的勘查结果不同。一般情况下,城市总规划方案在未成熟前,都会以场地的选择和类型作为主要规划依据,所以,必须详细勘查各地地质条件,才能有效规划整体城市建筑。建筑工程在选址过程中,一定要勘查当地地形地貌、地质条件,并根据勘查结果来确定适宜的建筑场地,且在所有地质因素都满足工程建设需求后,方可实施工程建设,进一步提高建筑工程的安全性和稳定性,为人们的居住安全提供可靠的保障。
3存在的主要问题
3.1认识问题。目前,我国大部分建筑工程地质勘查报告中,存在一些不完善的地方。如果报告的编制和核对工作内容由非专业的人员完成,极易导致地质勘查报告中出现制图错误、数据错误等问题。究其原因,是由于建设单位对地质勘查工作缺乏正确的认识,忽视其重要性,未建立完整、规范的勘查队伍以及审核体系,从而使得工程地质勘查结果错误百出,难以发挥其真正的实效。3.2质量问题。在工程地质勘查工作中,工程质量问题是最重要的管理要素之一,倘若工程质量达不到规范标准,则地质勘查工作的重要性也难以体现。在地质勘查工作中,可以影响工程质量的常见因素主要包括:勘查区域不合理,地质信息采集缺少完整性,勘查技术滞后等。可分为以下两方面原因:(1)从勘察理论角度来看,实际勘查方式和数据计算方法的差距,勘查结果也会出现差异,再加上相关勘查人员对于地质数据分析缺少正确的认知,使得地质勘查报告概念常常发生交叉现象,降低了其准确性;(2)部分施工企业未利用先进的勘查技术,无法清晰勘测出当地地形地貌,一些相关的地质信息也出现了缺失,如:溶洞、断层分布等信息。3.3技术问题。目前,一部分建筑企业缺少专业技术人才,这也使得部分企业技术水平处于落后状态。而大部分建筑设计人员并未对地质勘查工作给予正确的认识,因此,不仅影响了工程设计的合理性和科学性,而且在很大程度上也降低了工程建设水平。3.4管理问题。地质勘查工作贯穿于工程施工决策阶段,通过对现场地质条件的全面检测和分析,从而编制出详细、科学的地质勘查报告,以便于更好的进行施工设计。但由于部分施工单位缺少完善的管理体系,勘查方式极为单一和滞后,所得的勘查结果缺乏精准性和实效性,使施工方案难以确定。另外,地质勘查工作大多处在露天环境,极易受到各种因素的影响,如:天气、地质条件等,且存在其他未知因素,一旦疏于管理,则会给工程施工带来很大的安全隐患。
4相关强化措施
4.1提高建筑单位的认识度。地质勘查对建筑工程有着至关重要的影响,其既可以体现工程基础建设的地质情况,又可以分析出施工现场的力学指标,为改善地质环境和确立地质勘查方案提供参考。因此,为了提高建筑工程质量,必须做好地质勘查工作,确保其勘查的准确性和实效性。另外,还要提高施工单位对地质勘查的正确认识,确保其顺利开展,进而充分发挥勘查结果的可行性,为日后工程建筑创造良好的条件。4.2加强质量管理。建筑工程在建设过程中,涉及多种施工项目,有效管理施工项目质量也是地质勘查顺利开展的重要保障。因此,不仅要强化施工管理,还要加大对地质勘查的管理,完善相关规范制度,明确划分勘查职责和工作内容,使勘查结果更为准确和完整。另外,工程勘查管理部门,要认真核查相关勘查报告及地质勘查合同,看其报告及合同内容是否与实际工程施工情况相符合,并查验其信息数据的时效性,从而针对整体施工项目采取相应的管理措施,这样才能进一步确保建筑工程施工质量和施工安全,并如期完工。4.3建立完善的管理制度。任何工程建设都离不开严格的规章制度,同样,建筑工程地质勘查工作也不例外,建立完善的地质勘查管理制度,才能将地质勘查工作彻底落实到实处,另外,相关管理部门在制定工程地质勘查质量管理制度时,应结合企业实际发展情况,并通过质量管理体系来优化和完善质量管理制度,以提升建筑企业的管理水平,帮助其促进职能分化,同时,还能规范地质勘查人员的工作行为,加强其工作意识,使之以积极饱满的心态,投入到工程地质勘查工作中。此外,在完善地质勘查质量管理制度后,必须彻底落实到各项勘查环节中,确保地质勘查的准确性和实效性。4.4大力培养专业性勘查人才。勘查单位要定期对工作人员普及地质勘查专业知识和专业技巧,掌握各种先进的勘查设备,处理各种勘查难题,进而大大提高我国建筑工程地质勘查水平。同时,还要建立相应的规范制度,明确具体工作流程,并按技术能力将勘查人员划分成不同等级,按劳分配,对于技术精湛的员工应给予一定的奖励,全面调动勘查人员的工作热情。4.5强化工程地质勘查管理工作。由于在建筑工程地质勘查过程中存有很多难点,所以,企业一定要加大监管力度,完善勘查工作内容,提升工作人员的岗位意识和责任意识,使其可以运用先进的勘查技术和勘查设备全面分析施工现场地质条件,并针对各种常见问题采取解决措施。
5结语
综上所述,在现代建筑工程建设中,地质勘查工作是最重要的环节之一,勘查成效直接影响到工程施工质量和施工效率,因此,相关企业必须重视地质勘查工作的开展,不仅要建立高效、高素质的地质勘查队伍,而且还要建立完善的管理制度,强化工程地质勘查管理工作,保证勘查结果的准确性,这样才能从根本上提高工程质量,为地质勘查工作的顺利开展提供保障。
作者:郝磊 单位:新疆伊犁州水利电力勘测设计研究院
参考文献:
[1]庞博.建筑工程地质勘查中常见问题分析[J].科学中国人,2016(10):24-25.
关键词:高层建筑、地质勘察
中图分类号:TU97文献标识码: A
一、前言
高层建筑首先应注意的问题是保证高层建筑的安全,在此基础上保障其质量。地质勘察是建筑建设最为基础的关键的环节。要设计出合理的施工方案,必须通过地质勘察对欲施工地点的地质进行全面了解,促使施工顺利进行。
二、高层建筑工程地质勘查阶段的划分情况
1、可行性研究勘查阶段
可行性研究勘查阶段主要是针对即将进行的施工场地进行稳定性以及适宜性作出正确的评估。此阶段主要有以下几点要求:
(1)搜集与建筑工程地质相关的材料,例如:区域地质、地形、环境气候、是否存在矿区等,并采纳当地的施工经验
(2)对现有的建筑工程勘察资料进行分析整理,通过去施工现场进行实地勘查,对地层的结构以及岩土性质进行充分的了解确保这些条件满足施工需求。
(3)可行性研究勘查阶段的主要工作内容是在施工场地选择比较大的地方进行测绘工作,这样一来勘查的工作量就会增加。
2、区域规划阶段结合己有地质资料以及建筑经验,对区域的总体稳定性进行定性,对区域一般性工程地质条件进行阐述
3、总体规划阶段此阶段的主要任务就是查明规划区内的工程地质条件,提供工程地质资料,以便于规划区内建筑特性的分带和建筑功能的分区其主要工作是结合地貌、水文地质和地质结构条件进行工程地质的测绘工作,其勘测的范围应大于实际的建筑面积此外,还需要做实验室研究、部分勘探及长期观测工作。
4、初步勘查阶段
初步勘查阶段的主要工作内容是针对建筑工程施工场地内的地质稳定性进行评估主要体现在以下几个方面:
(1)为施工单位提供详细的地质资料以及施工设计中能用到的所有技术参数,这样更有利于施工单位选择关于建筑物的相关技术以及施工方法和费用。
(2)初步对施工场地的地层结构、岩土性质、地下条件、等多种地质条件进行勘查充分了解产生这些现象的原因,然后分析这些原因对施工场地的稳定性以及未来施工中可能造成的影响。
(3)初步勘查阶段的主要工作是查明各勘探点之间的距离,然后勘查地基挖坑的深度以及施工中需要的其他地质条件。
5、详细勘查阶段
详细勘查阶段的主要工作内容是充分利用科学技术按照施工图纸所设计的方案进行勘查工作,再根据不同的建筑物提供不同的技术资料以及施工过程中所需要的各项技术参数,最后对建筑场地地质的岩土实际情况作出详细的分析,并采取相应的措施避免发生因为设计、地基、地质、防治等原因发生的问题。详细勘察的具体内容应结合建筑物的实际情况制定符合施工条件的政策,详细勘查阶段的地质勘查工作主要包括:布置勘探坑孔并确定深的程度,然后按照活动层的物理学指标进行勘查工作,必要的时候还可以进行抽水化验以及荷载能力试验。
三、高层建筑物地质存在的主要问题
1、建筑物场地的稳定性问题
高层建筑物一旦发生地基变形,不仅仅是地表的软土结构以及基岩风化带将受到严重的影响,建筑物地基的持力层以及下卧层对地基土体的稳定性也会受到不大影响,因为下卧层稳定的首要前提条件就是岩性和土体的结构以及水文地质条件、抗震性等因素所以,高层建筑场地应该选择己经完成城市地震烈度的区域,然后经过更进一步的勘查工作证实高层建筑场地的地质结构能否满足各项施工条件,以便高层建筑工程顺利进行。
2、基础类型选择的工程地质论证
(1)箱形基础
箱形基础具有抗弯性强、刚度大、整体性能突出的显著特点箱形基础适合的地基情况复杂且不均匀的施工现场,箱形基础可以充分利用中空的部分作为地下室使用,这样做的目的是为了能有效的减少高层建筑物因为地基软弱或是不均匀从而发生沉降现象。
(2)桩基
桩基的主要特点是承载能力较强、发生沉降现象的几率小、发生沉降现象的速度比较慢、抵抗外来力量较强,它适合上覆比较厚而且是软土层的地基或者是具有膨胀性的土层。施工中应采取何种类型的桩基主要依据建筑工程的地基特征以及施工场地的条件而定。
(3)复合基础
复合基础主要是采用箱基下加桩基的方式方法,复合基础的运用能够弥补箱形基础和桩基在单独使用中的不足,它可以更好的满足高层建筑关于承载能力和变形等情况的发生。复合地基的部分土体被置换成增强体,因为它可以再很大程度上提高地基的承载能力从而降低了沉降的发生率,使用这种地基应在工程验收阶段进行压板载荷试验,而这种施工工艺比较复杂而且造价比较高,所以在运用复合基础的时候应根据建筑工程地质的实际条件以及要求进行使用。
四、怎样做好高层建筑工程地质勘查工作
1、建筑工程地质勘查工作人员应在正式施工之前,全面的了解施工单位对于岩土勘测工作的各项要求,以便更好的掌握地质结构、用途以及荷载能力,然后按照施工现场的实际勘查情况进行编制,制定出完善的施工方案,合理的安排施工时间以及整理施工中所需要的资料等内容,规定取样以及实验、钻探等施工技术要求。
3、在建筑工程未开始施工之前,建筑工程地质勘查人员应结合实地考察结果建立报告并进行整理,首先应该核实的是施工现场用到的机械设备是否符合要求,例如钻机上用到的钻杆尺寸和长度,保证报告中给出的技术参数真实准确并与施工现场保持一致,岩土勘测工作关于各项原位测试项目必须符合《岩土工程勘察规范》以及满足建筑工程在施工中的各项规章制度的要求,应根据岩层的实际强度确定要钻进的速度,钻进的位置在地下水位之下的粪土、砂土、软土层的时候必须采用泥浆护壁钻进去,并严格控制好钻进的速度,然后做好取样准备,在进行取样的时候,应该检查钻杆的尺寸确定切勿超过岩芯管取原状土样,对己经取好的样本应及时贴上标签并进行保管。在对高程进行测量的时候根据实际情况进行选择,如果黄海高程不符合条件的情况下选择假定高程,然后将基准点埋设在不容易受到损坏的地方是最理想的效果。待整个建筑工程竣工之后安排进行水位测量工作,建筑工程师还应该进行外业资料的验收工作,确保原位测量的数量与主要持力层的取样数量满足条件,与此同时还应严格控制持力层的起伏状况,对未来可能发生的异常情况进行小范围内的钻探工作,查明具体情况将现场的勘查监督工作做好,确保建筑工程的勘查技术质量。
4、在获得地质勘查数据之后,地质勘查工作人员应根据高层建筑工程的实际情况作出分析,并结合施工环境特点将得到的数据进行分析研究,这样做的目的主要是为了能更好地提高建筑工程地质勘查报告的质量。除了科学合理的进行土层划分工作之外还应准确的记录好测量数据,在建筑工程未施工之前应与设计人员进行充分的沟通,以便确保施工单位更好的掌握建筑物的相关信息施工单位应加强同访工作,建筑工程地质勘查工作人员应还合适土层层位的情况,然后查看施工现场是否还存在影响地质作用的不良情况发生,保证地基质量是按照施工要求完成的,还应该采取对地基质量的相应措施,避免发生问题的时候毫无头绪,详细记录施工过程中与勘查报告不同之处,并及时采取相关补救措施,待工程竣工之后总结勘查、施工经验,为今后建筑工程地质勘查工作保证质量。
五、结语
地质勘察是城市高层建筑的一项重要环节,为确保基本处理与结构施工设计顺利进行,有必要做全面准确的地质勘察工作。
参考文献:
[1] 牛仲耘 张仲灵:《浅谈高层建筑工程施工测量质量管理》,《科技促进发展》,2010年06期
[2] 黄光琼:《工程地质勘查及高层建筑物地基处理措施探讨》,《现代商贸工业》,2011年02期
摘要:物探技术人员在进行地质勘查工作的时候,应该先对已有的勘查资料进行详细的分析,进行实地的勘测可以选择多种物探的方法,发挥物探技术的先进作用,使各种方法成果互相补充,取长补短,才能提高物探技术的精度和可靠性,达到最佳的勘查效果。
关键词:物探方法;工程地质勘查;应用
伴随着科学技术的快速发展,物探技术已被引用到地质资源勘查工作中。物探技术是地质科学中新兴的、相对活跃的、具有重要价值的勘查方法,大大的提升了地质勘查的速度质量,也提高了生产力,是地质勘查现代化水平的标志。
一、 工程物探工作的特点
基于地质条件多变引起的电场、地震波场、磁场、重力场、地热场、放射性等物理场的变化,可选用电法、地震法、磁法、重力、测温、放射性勘探等各种方法,在陆地、水域和地下(井中及坑道)等不同条件下很多岩土工程、环境地质问题,其中包括地下水、地质构造、滑坡、埋藏物、物理特性的探测等。物探方法高效、经济、施工灵活、信息丰富,能取得较好的探测效果。工程物探具有如下特点:
1.工程探测深度小
工程设计探测的地下地质问题多为浅层,地球物理探测的深度多为几米到几十米,最深在百米左右。
2. 探测精度高
工程建设单位希望城市物探方法有较高的精度,深度与平面位置误差达到厘米级。
3.施工场地狭小
工程地球物理探测作为工程地质勘察、工程测试任务,常要求在几天或十几天内快速完成,其中抢险工程评价项目,则可能要求在一天或几个小时提供探测结果。
二、 地质勘察中常用物探技术方法及基本原理
1. 电法勘探
电测深法是测量观测点深度方向以下视电阻率变化规律,以研究地下不同深度的岩层的分布状况的一种方法。在研究覆盖层厚度及岩性变化情况等有广泛应用。新近发展起来的高密度电阻率法在城市工程中,成为以获取浅层导电性信息较为活跃的方法,在地质结构划分、地下管道探测中发挥着重要作用。所研究的对象主要是有不同电阻率的水平岩层,最有利的条件是呈水平或倾角不大的岩层,而对倾角很大的岩层,解译工作也会变得困难。所以采用此方法的前提条件:测量的目的层和周围的物质必须存在明显的物性差异,通过一定的电极装置测得视电阻率异常的分布规律,达到认识地下地质体电性结构的目的。
2. 电剖面法
电剖面法和电测深法没有本质不同,都是以研究人工电场在地下的分布规律为基础,是广泛采用的一种方法。它与电剖面法配合,对研究基岩面起伏规律、断裂带分布等效果较为明显。主要有对称四极法及联合剖面法等。电法勘探主要研究对象是沉积岩。在电法勘探中,岩层电性差异是进行电法工作的物理前提(即电阻率差异)。影响电阻率(主要是离子导电)的主要因素是岩层含水情况,同时还决定于水溶液的矿化度、水溶液的存在状态。如果水在岩石中呈分散和不连通方式,则对电阻率的影响较小,而互相连通状态则使岩层电阻率大大降低。因此在同样含水情况下,矿化度不同电阻率也不同,甚至差异较大。沉积岩在含水情况下电阻率可达数千万,另外孔隙度小的岩石电阻率较高(岩浆岩及大部分变质岩),而孔隙度大、渗透性小的岩石(各种泥岩)其电阻率较低。
3.地震勘探
地震勘探主要有反射波法及折射波法。主要原理是根据对反射波或折射波时间场沿测线方向的时空分布规律的观测确定地下反射面或折射面深度及构造形态及性质。地震勘探相比其它物探方法,具有精度高、解释成果单一的优点,但是成本相对较高。我们所看到的物探剖面是一种经过校正后的并赋以地质内涵的反射波或折射波时间剖面(实质是不同地质体的反射波或折射波波速差异)。地震勘探成果同其它物探解释成果一样,由于物理力学指标差异,不同地质体的波速有可能相近,而相同地质体由于所遭受的内力或外力地质作用不同,波速也有可能不同。浅层折射法在覆盖层探测中具有技术优势,在隐伏构造、空洞以及考古探查中也有成功应用,但是该方法受施工场地影响明显。直达波法或透射波法是波速测试的主要方法,对测试条件的依赖较强。弹性波CT技术已可为工程建设场地动力学研究提供有价值的参数。
三、综合物探技术在地质勘查中的应用
基本原理:激发地层表面产生振动信号:通过地层进行传播,过程中会产生一些面波、体波相关信号。Rayleigh波和Love波属于面波信号;横波和纵波属于体波信号。通过非均匀介质进行传播,面波信号就会发生频散现象。
面波信号频散特性规律如下:l)(vR才)曲线变化规律与层速关系:频率产生变化时,vR(面波速度)将会依据勘探深度变化的情况逐渐向该深度层层速度趋近;2)(vR一f)与层厚度之间的关系:厚度产生变化的时候,频散曲线相应的拐点位置会依据厚度变化情况向低频方向移动,即证明:拐点的位置、层厚度之间存在密切关系。处于特定的地层条件下,体波信号会发生明显的反射或是折射的现象产生。地震信号进行传播是通过分层的地层,如果上覆层的波速相较下伏层波速较小,地震信号在进行传播时将会发生明显的折射现象;如果上覆层的彼阻抗比不上下伏层的波阻抗大时,地震信号传播时将发生反射波现象。折射波有两种:初至折射波、对比折射波。因为初至折射波只负责追踪初至区某个界面的折射波,相对容易辨认,识别率较高;对比折射波不仅对初至区进行追踪,对续至区折射波也要进行追踪。折射波相对于薄层的探测能力十分差,同样也不适用地质速度逆转层。
四、物探方法发展展望
1. 技术方法发展
鉴于工程涉及的地质与检测问题,探测技术将会进一步提高,多波理论会得到进一步应用,可利用的物理波场的频谱范围会越来越宽,电磁波谱可利用的范围由纯直流扩到雷达波,弹性波谱由瑞雷波向超声波频率扩展。陆地声纳法、地震映像法、高密度电阻率法、大地电磁电导率剖面法等探测数据快速连续自动采集技术将会日益活跃。
2. 物探仪器设备的发展
复杂的地质勘测环境条件要求仪器设备具有良好的防尘、防震、防潮等性能,要求增强其智能化程度、具有捕捉较大动态范围的长远信号能力,仪器将会由单一化的专用仪器向多功能化发展,促进各种探测方法相互渗透和综合应用。
总之,对各种物探手段原理的了解有助于我们正确使用物探成果,提高对各种地质体工程地质性质的认识。因为相似的物探曲线或接近的数值并不一定属于同一地质体,而同一岩性也可能有不同的的物探曲线或接近的数值(如同一岩性中不同风化带地震波波速不同)。物探成果是地质研究的理论依据,对其正确使用必将能提高地质工作效率和精度,为生产和科研带来可观效益,促进生产力更快发展。
参考文献:
[1] 蒋庆民.物探方法在工程地质勘查中的应用[J].科海故事博览:科技探索,2011,(6):41-41,36.
[2] 杨建成.物探方法在工程地质勘查中的应用[J].中外建筑,2008,(7):169-170
[3] 李晓斌,蔡向民,赵勇等.物探方法在城市地质勘查中的应用[J].城市地质,2008,3(4):31-36
关键词:水文地质问题;地质勘查;水理性质;渗透系数
地质勘查工作是保证工程施工建设安全性、稳定性的关键。相关建设人员要在明确水文地质问题对工程地质勘查影响的基础上,找出具体控制的方式方法。这里指的水文地质问题包括水文地质勘视问题、水文地质参数测定问题及与水文地质相关的评价内容问题。
1认识水文地质问题在地质勘查中的重要性
在工程的实际施工建设过程中,地质勘查是决定其成果质量的关键因素。因此,相关建设人员应在确保地质勘查工作质量的基础上,将相关资料形成报告提供给工程建设人员。其中,水文地质勘查是工程施工中最重要的一环,相关人员要充分认识到水文地质问题在地质勘查中的重要性,并采取一系列的控制措施以降低其所带来的负面影响。图1所示为水文地质问题对工程地质勘查所带来的影响。具体来说,水文地质勘查要考虑的问题有勘查所处的地理条件、地质环境、地下水位以及含隔水层情况。这里指的地理条件就是自然地质条件,比如气候湿润度、季风分布情况、工程所处水系以及地形地貌等;地质环境指的是基底构造、地质构造和底岩构造等;地下水位的勘察就是要对近几年工程所处区域出现的水位变化进行分析,以明确其未来变化的趋势;而含隔水层的勘察主要包括两个水层的埋藏同条件、地下水存在类型以及对应流向等。这样一来,施工技术人员就可以对工程所处的地层渗透系数情况进行全面的了解,进而采取相应的施工控制措施。
2确保水文地质参数测定的准确性
确保水文地质参数测定的准确性要从3个方面入手,即测定流向、含水层和压水试验。在测定流向方面,水文地质问题对工程地质勘查的影响要点在于地下水的水流流向。因此,相关建设人员可采用几何分析法来准确测定地下水流的具体流向。对于含水层参数的测定,工程勘查人员先要判断地下水水位是处在何种状态,然后再采用具有针对性的测量方式,以获得静止水位或多层含水层所带来的影响。而压水试验是水文地质勘查人员测定地质透水率的重要作业方法,其能够测出实际工程建设所需的压力基数,从而实现透水率的准确测定。
3明确与水文地质相关的评价内容
评价水文地质勘探工作中的相关内容,是保证水文地质勘探指标质量落于实际的关键。在工程的施工建设中,有效利用水文地质勘察资料,将在很大程度上提高工程体系的重要性和完整性。就目前来说,与水文地质勘察相关的评价指标主要体现在4个方面:①水文地质的勘查工作会对工程所处的岩土结构施工带来很大的影响。这是因为地下水是在土层结构中发挥作用的。②建筑地基也会给水文地质勘查带来一定影响。因此,工程勘查人员要对建筑结构进行全面而细致的分析。③由于处在自然环境下形成的地下水会给工程建筑期间的经济效益带来影响,因此,在进行水文地质的指标评价期间,要对人类活动因素对地下水造成的变化进行分析监测,以保证工程建设的顺利进行。④对于水文地质问题来说,其作用于不同的建筑工程所带来的影响是不同的。这就意味着相关建设人员必须根据工程建设的实际情况对水文地质问题进行有针对性的分析。在此情况下,水文地质相关的评价内容就能与实际工程建设结合起来,从而有效控制其问题可能造成的伤害。
4水理性质相关的评价内容
在工程地质的勘查工作中,岩土体的水文地质问题主要集中在地理性质上。而业内人士根据其存在特点将其划分为2类,分别是岩石的物理性质和水理性质。因此,相关建设人员应加大对这方面的科研力度。图2所示为我国各个岩石分布区域的水理性质变化情况。就目前来说,对岩土体的水理性质进行分析研究主要集中在4个方面,分别是崩解性、透水性、软化性和给水性。其中,岩土的崩解性是在静水环境中形成的,因此,相关研究人员可在检查期间对钻土、土体结构以及土体强度变化进行观察。经观察得出了造成岩土出现崩解现象的原因是:岩土中的颗粒、矿物质及相关结构会给建筑工程到来极大的影响。在岩土的透水性分析过程中,研究人员可利用自然重力对相关指标和工程设置内容进行测试分析,以保证水分的穿透性。此外,在研究期间,主要对渗透系数进行分析,人员利用抽水试验,将试验中的数据进行计算,并确定出透水系数,从而降低水文地质对工程建设的影响。当土层结构中的软化系数较大时,建筑工程的稳定性就会受到影响。对于给水性这一水理性质评价内容,相关建设人员可对地下水的可利用指标进行认真检查。勘察结果表示,当评价期间的给水参数指标较高时,其对建筑工程的影响较大。
5结束语
总而言之,水文地质问题对工程地质勘查工作的影响,是可通过相关建设人员加强对工程建设实际情况及设计要求的充分了解予以解决的。事实证明,只要控制好水文地质问题的影响,就能在很大程度上提升地质勘查工作地的准确性,工程建设才能在相对安全、稳定的施工环境下得以完成。因此,相关人员应将其作为重点研究对象,以提高施工建设的安全性和稳定性。
作者:孙贵平 单位:重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队
参考文献:
[1]刘承宏.水文地质问题对工程地质勘查的影响要点研讨[J].科技资讯,2014(29):119,130.
【关键词】地质勘查;水文地质;评价;水理性质;注意事项
1、地质勘查中水文地质的评价内容
在很长一段时期内,在工程地质勘查报告中都没有地下水对工程的影响进行评价,从而导致工程在建造或是使用过程中由地下水对岩土的侵蚀等引起基础下沉或是建筑物开裂等事故的发生,所以在地质勘查过程中,应充分的认识到水文地质问题对工程的影响,从而对水文地质问题进行有效的评价,为工程设计和施工提供准确的地质勘查水文地质情况资料。目前水文地质评价内容主要包括以下几种:
1.1应着重评价地下水对岩土结构、建筑物的影响和作用,提前预测地下水可能产生的危害,以便于提前采取预防措施。
1.2地下水与建筑地基是息息相关的,所以在地质勘查过程中应该将地下水与地基设计相结合,从而提供准确的水文地质资料来为地基的设计和选择奠定科学的基础。
1.3地下水的自然状态、对建筑物的影响、人为活动下地下水的变化和对建筑物的影响等都是水文地质勘查中应该着重勘查的内容。
1.4不同地下水情况对工程的影响和作用也是不同的,所以可以从工程的角度出发对其重点内容进行评价。比如,工程有部分基础是处于地下水以下的,那么就应该把评价内容重点放在地下水对砼和钢筋的腐蚀性上面;如果基础是以岩土层来进行施工的,则需要对地下水对岩土层的软化、崩解和胀缩作用进行重点的评价;某此建筑基础层中存着松散、粉细砂和粉土等,这就需要对流砂及管涌等情况进行重点评价;目前在地下水位许多时候会进行基坑作业,这就需要对渗透性和富水性进行试验,并对土体沉降和边坡失稳等情况进行重点评价。
2、岩土体的水理性质
岩土体的地理性质分为岩土物理和水理两种,其水理性质即是岩土体与地下水相互作用而产生的各种性质。当地下水作用于岩土体时,其岩土的强度和形状则会发生一定的改变,从而影响到建筑物的稳定性。所以可以针对岩土体的水理性质进行测试,通常情况下测试方法有以下几种:
2.1透水性。透水性是利用自然重力的原理,对水穿过岩土的性能进行的分析的方法。岩土越松散、颗粒越大,则其透水性则越好。在工程地质勘查中,通常利用渗透系数来对岩土的透水性来进行表示的,渗透系数则通过抽水试验来获得,岩水的透水性对建筑的影响较大,二者之间呈正比关系。
2.2崩解性。岩土体的崩解即是指土体的崩散解体,通常是在静水情况下,当有粘性土浸入后,使土粒间的结构和强度发生变化,从而使土体崩解。导致岩土体崩解的因素较多,如颗粒、结构、矿物成分等都与崩解性有直接的关系。同时岩土体在崩解时崩解的方式也是不同的,如残积土是以散开的方式,而石英石则是以裂开的方式进行崩解的,岩土体的崩解性与对建筑物所产生的影响也是呈正比的关系。
2.3软化性。当岩土处于地下水的浸泡下时,其岩土强度则会明显降低,软化性通常通过软化系数来进行体现,这是判断岩土体耐水和耐压能力的主要参数,通常情况下粘性土层、页岩和泥岩等岩土结构容易发生软化性,另外,岩土的软化性与建筑物的稳定性呈反比的关系。
2.4给水性。给水性指的是在水的作用下,饱水岩土体从裂缝和孔隙中流出水的能力。通常利用给水度来进行形容。给水度是水文地质中较为重要的参数,它对施工现场的疏干时间有着重要的影响作用。与前面的方法相同,给水性越强的岩土体对建筑物的影响越强。
2.5胀缩性。所谓岩土的胀缩性是指岩土在受到地下水的作用后,其体积会逐渐增大,而当岩土的水分流失时,其体积又会变小的能力。这种现象产生的原因主要是因为岩土表面的膜会在吸水后变厚,而失水时膜的厚度又会变小。岩土的胀缩性常常会导致基坑出现突起或裂缝,直接导致土层表面及地基出现变形现象,从而对建筑物的稳定性产生较大的影响。
3、地质勘查中水文地质问题应注意的事项
3.1把水文地质问题放在重要的位置
地质勘查工作具有非常重要的意义,高质量的地质勘查工作,不仅能为工程提供设计和施工的科学依据,同时对工程质量的提高也能起到积极的作用,因此地质勘查工作不仅要对水文地质问题进行深入研究,同时还水文地质问题放在重要的位置上,从而保证地质勘查质量的提升。
首先,自然地理条件。这主要包括工程所在区域的季风、气候湿润程度、所处水系、平原和高原、地形、地貌特点及堆积物等;其次,地质环境。工程区域的地质环境应该包括该地区的地质构造、基底构造、底层岩性以及新构造运动等等内容;再次,地下水位情况。水文地质勘查中的地下水位情况应该主要对近些年地下水位的最高值以及其变化趋势、地下水的补给排泄条件、地下水与地表水之间的补给关系等内容进行科学有效的分析;最后,含隔水层的情况。这一部分内容应该对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行勘查。另外对含水层的实际分布情况以及其厚度和深度等进行研究。对该区域的地层渗透系数、地下水赋存以及渗透的影响以及地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。
3.2确保水文地质参数测定的准确性
首先,在地质勘察工作中,会涉及到对地下水水位进行测定,为了保证测量的准确性,应该先确定是静止的水位还是多层含水层,根据不同的情况选择不同的测量方法。如果是静止的水位,则需要在稳定的时间内进行,如果是多层含水层,在测量时就需要采取隔离措施。
其次,在对地下水的流向进行测定时,可以采用几何法,与此同时,对孔内的水位进行测定,最终测出地下水的流向。最后,压水试验也是水文地质勘查中的一个重要试验。压水试验与工程地质测绘和钻探资料结合起来,根据工程实际要求,将试验孔位确定下来,试验段按照岩层的渗透特性来进行划分,按照实际需要对试验的起始压力、最大压力和压力基数进行确定,并将压力与压力入水量的关系曲线及时绘制出来,将试段的透水率计算出来,进而确定P-Q曲线类型。
4、结束语
综上所述,在工程建设过程中,地质勘查工作为工程设计和施工过程中提供了准确的地质资料,保证了工程得以顺利进行,所以在许多情况下都需要对工程的水文地质问题进行详细的勘查,从而对建筑物下的地下水情况进行充分的掌握,对建筑物产生影响的需要采取有效的措施进行防治,从而保证工程的顺利进行。本文分析了地质勘查中水文地质的评价内容,并对岩土体的水理性质进行了说明,同时进一步对地质勘查中水文地质问题应该注意的事项进行阐述。
参考文献
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[4]郭岐山.工程地质勘察中水文地质问题的探讨[J].科技风,2010(16)
引言:
水文地质问题与工程地质的联系非常紧密,其在工程地质勘察、设计以及具体的施工过程中都具有非常重要的现实意义。在实际的工程设计中,由于水文地质情况往往都具有复杂性,如果工程地质勘察人员不能够很好的掌握水文地质情况,忽略水文地质问题对于工程的影响,就会有可能发生多种土木工程的危害事件。因此,为了确保工程地质勘察的质量,就应对水文地质的问题给予高度的关注,尽量的减少危害的发生率。
一、工程地质勘察中水文地质研究的重要性
工程地质勘察中对水文地质的研究,能够充分了解水文地质的条件,勘察结束后根据工程需要对所勘察的水文地质进行分析,详细提交水文地质勘察报告,有助于后期工程质量的保证和对地下水资源进行开发利用。在水文地质勘察时,需要对所勘察范围的水文地质环境做全方位的分析评价,重视地下水对工程地质的影响。地下水位的上升和下降,都会对岩土体和工程质量造成危害,因此详实的水文地质数据和合理的防范措施是工程质量的保证。另外不同的地基基础,不同的地质条件,不同的建筑类型,不同的水文地质环境等,在工程地质勘察中水文地质勘察时,都应考虑具体条件,对不同的水文地质情况,采取具体问题具体分析的办法来解决。水文地质勘察中地下水对工程建筑有着不可分割的联系和影响,地下水问题带来的危害应引起高度重视。
二、工程地质勘察中水文地质评价内容
1、应当重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。当地下水位发生,会对工程建筑产生极大的影响。例如地下水位如果突然上升,必然会降低浅基础地基的承载力。而在有地震、砂土液化的地区则会加剧液化速度,进而岩土体产生变形、失稳等不良的地质作用。另外,在寒冷地区会产生地下水的冻胀方面的不良影响。然而,拿建筑物本身来说,如果地下水位在压缩层内,也就是基础底面以发生了上升变化,水浸湿和软化岩土,进而降低了地基土的强度,增大其压缩性,此时建筑物就会产生过大的沉降问题,最终影响到地基,使其严重变形。
2、工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。在地质工作中,做好资料的收集工作和熟悉工作是对后续工作的前提准备。
3、应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:
(1)对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。
(2)对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。
(3)当基础下部存在承压含水层,应计算和评价基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性。
(4)当在地下水位以下开挖基坑的时候,应当进行富水、渗透试验,并对因人工降水而引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性做出评价。
三、工程勘察过程中对岩土水理性质的分析
1、岩土水理性质受地下水的影响
从地下水的类型属性为视角,将地下水对岩土水理性质的影响进行分类:
(1)岩土水理性质受结合水的影响:当结构土体为粘性土时,结合水是地下水最为主要的表现方式。结合水通过分子力的吸附作用,在岩土结构的周围会形成一层薄薄的水膜。勘测证明,当外压作用较大的时候,水膜的密度可以达到普通水体密度的3倍。而且在不考虑重力因素的影响下,水膜可以有效地传递静水压力。因而,结合水的运动范围是非常狭窄的,而粘性土会因此表现出很大的膨胀性和收缩性。
(2)岩土水理性质受重力水的影响:在岩土结构中,地下水水体由于重力作用而在土体缝隙中自由活动,这就是重力水的显著特征,重力水的基本性质与结合水几乎是完全相反的,结合水是分子吸附力的作用,而重力水则几乎不受分子力的影响。在岩土层结构中,重力水这种地下水水体是最为活跃的,而岩土水理性质受重力水的影响更加明显。
2、如何测试岩土水理性质
由于目前技术条件的限制,可以通过以下几种方式来测试岩土的水理性质:
(1)测试岩土透水性性质的方法:岩土自身的结构及渗漏状况影响着岩土的透水情况,岩土结构的空隙大小决定了岩土的透水性。很多时候,可以通过抽水试验对岩土的水性参数进行测试,从而正确判断岩土的透水性性质,一般来说,坚硬的岩土结构透水性强,而松散的岩土结构透水性弱。
(2)测试岩土软化性性质的方法:经过地下水的长期浸泡,岩土结构自身的力学强度会出现不同程度的变化。对岩土的耐水浸和耐风化性质进行测定可采用对岩土土体的极限抗压能力进行测试和分析。
(3)测试岩土给水性性质的方法:地下水在岩土的缝隙中能否自由活动及其程度通过岩土结构的饱水性表现出来,判定的时候大多依据给水度指标来分析,可以分析施工过程中基坑岩土结构的涌水量程度。
四、岩土工程中地下水的危害
1、岩土工程受地下水升降变化的危害
(1)岩土工程受地下水位上升的危害:很多因素都可能造成潜水位的上升,其中包括总体岩性产状、含水层结构属于地质因素,而气温、降雨量属于水文气象因素,施工及灌溉等属于人为因素,更多时候,潜水位的上升是由多种因素共同作用的结果。潜水位上升会对岩土工程造成以下影响:
①岩土的盐渍化和沼泽化增强,严重腐蚀建筑物。
②出现岩土体的崩塌或者滑坡等现象。
③岩土体的结构出现软化、破坏,强度降低。
(2)岩土工程受地下水位下降的危害:很多时候,人为因素是造成潜水位下降的主要原因,对水资源的过度开发,地下矿产开采,地面径流人为修建水利工程等,都会打破地下水的平衡。潜水位下降严重,就会引发地面沉降、塌陷甚至会引发地震,地下水位严重下降,会造成地下水资源枯竭,无论是对岩土工程和建筑物的稳定性还是对人类的居住环境都会造成很大影响。
(3)岩土工程受地下水剧烈变化的危害:岩土会因地下水的升降变化而出现不规律的膨胀或收缩,频繁的地下水位变化,岩土膨胀和收缩的幅度及频率就会越来越大,因此而引发的地裂等现象会严重破坏建筑物。在一定区域内地下水位的频繁升降会将岩土中的矿物质和胶结物冲刷掉,土质会因失去胶结物而变得疏松,地下水的运动更加自由,形成恶性循环,严重影响岩土的承载能力和抗压能力,危害岩土工程的进行。
2、岩土工程受地下水动压力作用的危害
天然状态下,岩土受地下水的动压力作用是不明显的,也基本不会形成危害,但是近年来由于人类的各种行为让地下水的动力平衡被打破,动压力就会对岩土造成明显的作用,严重的地方会出现基坑突涌、管涌、流砂等工程灾害,施工单位应采取策略积极应对这些危害的发生。
五、加强水文地质勘察的主要措施
1、高度重视水文地质勘察对工程质量的影响
在工程地质勘察中,水文地质的若干问题包括地下水的类型,地下水位的上升和下降的幅度,地下含水层的厚度和分布、地下隔水层的厚度和分布以及二者的组合关系,岩土层的渗透性和渗透系数等。在水文地质勘察报告中,应对地下水对于工程施工过程中的影响以及后期工程质量的影响做出详细的评价,明确水文地质勘察中地下水和岩土层可能造成的严重后果,引起工程施工方的高度重视,并制订出具体的可行性措施和施工方案,减少地下水对工程质量的危害。
2、高度重视水文地质勘察中水理性质的研究
水文地质勘察中,水理性质是指地下水和岩土相互作用所表现出来的性质,具体表现为岩土层的溶水性、透水性和持水性,它们与岩土的各种形态特征有非常密切的联系。工程地质勘察中,对地下水的采样通常为一年两次,在枯水期和丰水期各一次,实际勘察时,也可根据具体情况对地下水随时进行采样分析。地下水的种类很多,按照岩土体埋藏条件和含水层的不同有着不同的分类。在水文勘察的过程中,水理性质的测试分析数据是地下水水位、水量等变化的设计依据,对工程地质勘察有着重要的影响。
3、高度重视水文地质勘察中地下水的影响
在水文地质勘察中,地下水的勘察、分析、研究也是一项重要内容,对于水的各项指标例如PH值、水中含有的各种矿物质、水的硬度等要有准确的数据分析和测定。以往的水文地质勘察比较重视对岩土类型、地质结构的分析测试,对水文地质的测试不够重视,这是非常错误的。需要高度重视水文地质勘察中地下水的影响,对地下水问题进行全面透彻的分析,及时发现各种复杂的地理环境中地下水可能造成的危害,制订出合理的解决办法,从而使地下水问题对工程质量安全的影响在可控范围。
4、高度重视水文地质勘察中完善的评价机制
领导要高度重视工程地质勘察中水文地质勘察对工程建筑的影响,严格管理,提高勘察人员的安全意识。对水文地质勘察的评价机制不断进行完善,使分析测试报告能适应水文地质勘察的具体需要,对各类水文地质问题做出预测和预防措施,对各类问题的影响因素进行数据信息的收集整理,并进行详细分析,建立适用工程地质勘察的水文地质数据库,为以后的测试分析提供技术支持。
关键词:工程物探方法;物探与钻探相结合
引言
工程地质勘查的目的就是为拟建设场地查清地下岩土体包括一些未明目的物、构造断裂带、地下水等的物理力学性质、赋存状态、分布特征等工程地质条件,为设计、施工部门提供依据。目前主要的勘探方法有钻探、槽探、探井和物探等,其中因钻探资料具有直观、可靠的特点而使钻探成为最常用的勘探手段,但由于钻探只是在点线上揭示目的物,在一些较复杂的地质条件下,如石灰岩地区、大采空区地段等,很难完整地反映地下岩土层的变化情况,为查清岩土层在地下空间的展布情况,往往需施工大量钻孔,费时费力,效率较低;而在物探方面随着近几年物探方法、技术的发展及先进的仪器设备的应用,可以以极高的效率完成对地下岩土体的形态、规模、分布的圈定及一些物理力学参数提供资料,但由于物探方法的多解性、复杂性使物探工作很难单独地进行,被较少应用。
1直流电阻率法
工程地质勘察中常遇到目的体埋深不大,规模较小的情况,在进行电法勘察时,要求小点距、高密度数据采集,这时用常规电法开展工作就显得施工效率太低且精度不够,当前探测地下岩土体最常用的是高密度电阻率法。高密度电阻率法进行二维地电断面测量,兼具常规剖面法与测深法的功能,敷设一次导线后可进行数百至数千个记录点的数据观测,其信息量大、施工效率高,而且数据经自动采集系统采集后,可以通过处理软件实现资料的现场实时处理,并根据需要自动绘制和打印各种成果图件,大大提高了电阻率法的智能化程度,很适合一般勘查中对地下目的物的探测;高密度电法野外工作装置形式较多,总电极数与点距可根据场地与勘察深度任意选择。
一般固定断面扫描测量,其视电阻率断面为一梯型剖面;变断面连续滚动扫描测量其视电阻率断面为一平行四边形剖面。对高密度电阻率法资料的反演分析方法主要有边界单元法、有限单元法和目标相关算法等三种方法,三种方法各有千秋,可根据岩土层的具体形态选择。高密度电法勘探的出现使得电法勘探的野外数据采集工作得到了质的提高和飞跃,同时使得资料的可利用信息大为丰富,使电法勘探智能化程度向前迈进了一大步。下面是用高密度电阻率法求取石灰岩基岩面的一个实例:广东平远河披水桥工程地质勘查共施工钻孔四个,其地层自上而下为砂卵石层、含砾粘土层、二叠系灰岩。其中各孔内砂卵石层厚度变化不大,但灰岩岩面起伏非常明显,左侧钻孔最浅处埋深仅7m,往右依次为9. 2m, 18m,最右侧钻孔至48m犹未能见到基岩,钻孔中灰岩岩芯完整,未见溶蚀、溶洞现象。后进行桥桩超前孔施工时,发现入岩面相差很大,且见较大溶洞, 2#基础处水平相距2. 5m,入岩面竟相差10m。为全面了解地下基岩面情况,采用高密度电法测量,共布设四条测线,点距2m,通过已有的钻探资料选取测量参数,并校正深度,最终得出成果图件,可以看出灰岩视电阻率在250~300Ω·m左右,灰岩岩面呈石林状起伏分布,整体呈左高右深趋势,溶洞反映相当明显,在最右侧钻孔未见基岩处,显示基岩面约60m深。后经钻孔证实与实际情况基本吻合。
2地质雷达
地质雷达以其轻便、抗干扰性强、分辨率较其它物探方法高的特点,被广泛地应用于地质勘探、公路质量检测、文物考古等领域。地质雷达的探测深度和分辨率主要与天线的中心频率、天线距离、偶极方向等设备参数及地下介质电性、电磁波在地下介质中的传播速度等岩土层物理性质有关。目前的双天线地质雷达的观测方式主要有两种:剖面法和宽角法。其中剖面法就是发射天线和接收天线以固定间隔沿测线同步移动,每移动一步便得到一个记录,整条测线的记录就是地质雷达的对地下探测的时间剖面图像,这种记录可以准确的反映正对测线下方的地下物体变化情况。宽角法观测则是一个天线固定不动,而另一天线沿测线移动,通过记录地下不同层面反射波的双程走时而求取地下介质的电磁波传播速度、地下介质的电性参数。地质雷达的资料处理与地震波的处理相似,可应用数字滤波、反褶积、偏移绕射处理、多次叠加等技术手段进行,一般都有专门的处理软件。下面是地质雷达配合钻探在对地下溶洞探测的实例:山东临沂地区某厂区内部分道路及地面出现裂纹和下陷,怀疑地下有溶洞等物体,需进行勘探,由于不知地下物体的具置、形状,如果纯粹利用钻探方法,则不仅费时费力,而且还可能劳而无功,拖延处理。
3瑞雷波法
瑞雷波法可分为稳态瑞雷波法和瞬态瑞雷波法。因稳态瑞雷波法设备较笨重,成本较高,一般难于推广应用,而瞬态瑞雷波法以其简便、快速、分辨率高的优点被广泛应用于工民建岩土工程勘察和环境地质灾害调查与评估当中。瞬态瑞雷波测试是由一个垂直作用于地面的冲击震源(爆炸、落重、铁锤等)产生信号,用两个或多个检波器从震源开始沿垂直于测线方向直线布置,对一定频率范围内的瑞利波信号进行记录、提取,并利用专门软件进行正演和反演分析。瑞雷波法尤其适用于层状岩土体的探测、识别。
4瞬变电磁测深法
(TEM)瞬变电磁测深法是近几年来发展起来的电法勘探分支方法,它利用采集的数据求取各个测点在不同深度的视电阻率,做出视电阻率的剖面图,进而利用视电阻率异常来分辨和定位地下目的物的几何形态与展布。它除了具有电磁法穿透高阻层能力强、分辨能力好,采用人工源随机干扰影响小、探测效率高、成像清晰直观明了等优点外,还具有耦合方便、受地形影响小的突出优点,在一些场地狭窄,其他物探方法难于开展工作的条件下,采用瞬变电磁法往往可取得良好的效果。更为难得的是由于该方法探测的为纯二次场,故可采取简单加大发射功率的方法以增强二次场提高信噪比,增加探测深度。正是由于瞬变电磁法的一系列优点使其在工程勘查、地质矿产、路基工程等领域获得广泛的应用。
5总结
在工程地质勘探中常用的物探方法尚有高分辩率浅层地震反射法、折射波法、高分辨率电阻率法、电阻率层析成像技术等,限于篇幅在这里不再一一叙述。实践表明,在工程地质勘查中,单纯利用一种勘探手段,往往不能取得良好的勘查效果,而将多种勘探手段有机地综合利用,却往往可取得事半功倍的收获。
参考文献:
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【关键词】钻探技术 钻探方法 物探方法和钻探方法相结合 工程地质勘查
一、钻探技术
(一)钻探技术的起源
钻探技术发源于古代中国的四川,首要用途是找水喝,其次作用是找盐吃。堪称是我国四大发明之后的第五大发明。在1700年以前,中国人打了1万多口井,深度都超过500米,目的就是取盐。
所谓地质钻探技术就是对地下进行钻孔来打碎岩石的一种工艺方法,钻探技术也是一种验证、取得地下岩层材料信息、地下实物资料,评估矿石的品味和计算储量的一个技术手段。对于不同钻探的目的,那钻探工艺和装备也就不同,我国现在对钻探技术投进了大量的人力物力财力,这也使我国的钻探技术形成了一种技术体系,如反循环钻探技术,绳索取心技术,定向对接井钻探技术,液动潜孔锤钻技术,还有新型的节水钻探技术等。
(二)钻探技术的一般要求
1.井下安全。井下安全无疑是一切工作的前提和保障;2.可钻性。指定的技术措施对该区块或者地层有较好的适应性或者说适用性;3.成本。任何技术措施的制定都要在保证安全,适用的前提下,尽可能的降低成本,这反面的空间很大很大,一个合格技能高的工程师应有的基本素养。
二、物探技术
(一)物探技术原理
物探――地球物理勘探的简称,它之所以能够解决或查明有关地质和工程问题,是因为所要探测的地质对象与周围介质间存在某种物性差异。而这种物性差异可影响被寻找地质体周围某种天然或人工物理场的分布特征。物探技术就是利用先进的物探仪器来摄取这些物理场的分布并与均质条件下的物理场相比较,找出差异的部分来研究与勘探对象之间的关系,达到解决地质问题或工程问题之目的。在工程地质勘探中常用的物探方法尚有高分辩率浅层地震反射法、折射波法、高分辨率电阻率法、电阻率层析成像技术等
(二)物探方法及其应用
物探技术方法门类众多,它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同,随着科学技术的进步,物探技术的发展日趋成熟,而且新的方法技术不断涌现,几年前还认为无法解决的问题,几年后由于某种新方法、新技术、新仪器的出现迎刃而解的实例是常见的。它是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科,它又是工程勘察的重要方法之一,在某种程度上讲,它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。物探对探测对象不造成损伤,并具有准确、快速等特点,因而显示出强大的生命力,在工程地质勘察中的应用越来越广泛,在工程、环境、灾害地质调查等方面都发挥着重要的作用。
三、物探方法和钻探方法相结合在工程地质勘查中的效果以及应用
(一)钻探与物探相结合对水害情况进行探测
随着矿井开采深度的延伸,水害对矿井生产的威胁日益增大。为确保矿井的安全生产,避免水灾水故的发生,除了加强水文地质预测预报,矿井采用物探和钻探相结合的探放水技术手段,对工作面前方地质构造及水害情况进行探测和分析,确保巷道安全施工。
(二)钻探与物探相结合开展深部找矿物
开展深部找矿工作是保障全面建设小康社会矿产资源供应的客观要求,对于缓解资源瓶颈压力、促进区域经济发展及社会稳定、推动找矿理论和科技创新、提高矿业竞争力均具有重要意义。而钻探与物探相结合开展深部找矿物却成为最佳的寻找方式。
(三)钻探与物探相结合在煤田火区勘察中的应用
钻探与物探相结合工作方法在煤田火区勘察中的应用有许多真实案例。应用结果表明,综合物探配合钻探方法在煤田活火区勘察方面是一种行之有效的勘察方法。
(四)钻探与物探相结合对采空区探查
随着经济建设的发展,在采空区上新建的高层建筑越来越多,采空区探查作为采空区地基稳定性评价的基础工作尤为重要。采用钻探一物探相结合的方法,对浅部多层采空区的发育、充填现状进行精确探查,为正确进行采空区稳定性评价奠定了坚实的基础。
物探与探方法相结合在工程地质勘查中的应用广泛,效果显著,为我工程勘查带来了希望,带来了福音,物探和钻探相结合,取长补短,从而使工程勘查更准确、更安全、更高效。物探克服了钻探的成本高、效率低、盲目性等缺点,钻探使探测更精准,大大减少安全隐患的发生。
四、结论
实践表明,钻探与物探在工程地质勘查中,都有很重要的意义,单纯利用一种勘探手段,往往不能取得良好的勘查效果,而将多种勘探手段有机地综合利用,却往往可取得事半功倍的收获。钻探与物探相结合的方法,为我们在探测方面解决了许多技术壁垒,同时为我们的安全探测、高效探测奠定了基础。
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