时间：2022-12-26 16:23:51
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篇岩土勘探论文，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。
关键词：岩土工程勘察,问题,措施
岩土工程勘察是地基设计的基础，主要是为建(构)筑物基础设计，地基处理和施工提供详细的工程地质资料和技术参数。而岩土参数的合理提供关系到基础设计安全性、经济性和可行性。而由于对岩土工程勘察的重视度不够，在实际的勘察工作中存在着各种各样的问题，本文仅就野外勘探工作和岩土工程分析评价中的问题进行分析，并提出相应的措施，旨在纠正岩土勘察中的不规范行为，提高岩土工程勘察的质量，为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。
1.岩土工程勘察中常见问题
1.1野外勘探工作
岩土工程勘察一般时间短、任务重且突击性强，若勘探前没有综合周密的计划，等发现问题时野外勘察工作已基本完成，若重新补充勘探工作事必会事倍功半。这集中表现在以下几方面。
(1)勘探点布设：基础形式及结构形式不同，勘探深度不同。如:一般5~6层砖混结构住宅，勘探孔深15m基本可满足要求,而5层框架结构商场由于柱网的柱荷载大,基础面积大甚至可能采用桩基,则勘探孔深度15m一般不够。地层工程地质性质不同,勘探深度不同。如:埋藏较浅且工程地质性质好的密实碎石土及基岩地区勘探孔深度较浅,而工程地质性质差的淤泥及松散杂填土地区勘探孔深度较深,这就要求在勘探前对勘探区域地层大致情况有所了解,做到有的放矢。地基复杂程度不同,勘探点密度不同。免费论文。遇复杂地基情况,应按规范要求加密勘探点,不能局限于经济或时间等因素而坚持原勘探方案不变,否则难以查明场地工程地质情况,埋下工程隐患。这种情况在工勘市场竞争剧烈而盲目压价的地区较严重。
(2)野外地层的划分:野外地层的正确划分是室内资料整理的关键因素,对较大型的工程,由于施工多采取多钻机平行作业形式,技术人员较多,各勘探班组往往各行其是,最后资料汇总后难以统一,给室内整理带来很大困难,为避免这种问题应将所有技术人员首先集中到一起共同勘探一到两个钻孔,统一编录形式,并派专人现场负责勘探区域整体野外分层连线,发现异常及时处理,只有这样才能更好地保证勘探质量。
(3)原位测试:原位测试应严格按规范进行,在施工中常会出现一些所谓“捷径”:静力触探按规定应定深调零以减少零漂,有时图省事不按要求调零,造成数据采集不准,尤其在气温与地温相差较大冬天、夏天触探指标相差更大。标准贯入试验不按规定进行杆长和孔深校正,在缩径和孔底有残留时,不能及时发现标贯器没落至应测试孔底位置,造成标贯数据严重失真。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入,并定深旋转触探杆(以减小侧摩阻),但在施工时由于连续贯入比较缓慢,且起杆困难或局部地段锤击不进而放弃连续贯入,使得对碎石土评价本来就缺乏相应手段的触探指标数据不够详实,因而造成对碎石类土的评价困难。
1.2岩土工程分析评价
(1)地基均匀性评价
高层建筑地基均匀性评价按《高层建筑岩土工程勘察规程》JGJ72-2004之规定进行,但对一般建筑,GB50021-2001规定要求进行地基均匀性评价,但没有给出相应的评价方法进行评价,许多单位参考高层建筑地基均匀性评价的方法进行评价,目前,许多专家认为这种评价方法不太合理,需要各地区定制相应的评价方法。
(2)地基承载力特征值的确定
我国幅员辽阔,土质条件各异,用查表法按GBJ7-89规范确定地基土承载力值在大多数地区可能适合或保守,也可能在某些地区会不安全,故GB5007-2002取消了按表格查取承载力的办法,但大多地区仍在采用,因为很多地区的经验不足,没有能够建立起自己的成熟经验,基本上仍是各勘察单位各自为政,沿用89规范,更有甚者,故意利用所谓地区经验,逃避责任,降低承
载力指标,造成工程浪费。
(3)地震效应问题
对丙类建筑可依据地层f值估算场地地层剪切波速,但对重要建筑必须进行波速测试。但有的勘察单位用一句“根据地区经验”来确定覆盖层厚度,判定场地类别,这将对工程的抗震造价有很大的影响。另外,地基处理后剪切波速、场地地基土类别及场地类别是否会发生变化呢,这在岩土工程评价中很少给予重视。对饱和粉土或砂土进行液化初判时,地下水位的选取应为设计基准期内年平均最高水位,也可按近期内年最高水位采用,但很多单位则采用勘探时量测的水位,这是不合理的。
(4)基础方案的选择
在基础方案的选择上,勘察人员应同设计人共同分析研究,从多个可行方案中选取既经济又合理的方案。现大多勘察单位图省事,既不与设计协商,也不多考虑工程造价,仅提供单一的基础方案,设计方也不问原由,拿起就用,可能给工程造价造成很大的影响。另外,基础方案的选择应依据场地地层情况,并结合地区经验两方面综合分析,忽视任何一方面均可能造成错误。免费论文。
2.岩土工程勘察中常见问题的原因分析
以上对岩土工程勘察中几个常见问题进行了探讨，究其原因，主要与以下几个因素有关。
2.1勘察市场不规范
《建筑工程勘察质量管理办法》第五条、第六条对勘察收费和承揽业务有明确规定。但勘察单位没有严格执行国家收费标准，互相压价，互相竞争，中标的勘察费很低，致使勘察工作粗糙，勘察手段选择不合理和布孔不规范，岩土工程勘察在深度和广度上还没有真正达到规范的要求，所以难以满足规范和设计要求。
2.2权责不明确
《建筑工程勘察质量管理办法》第十六条对观测员、试验员、记录员、机长等现场作业人员应当接受专业培训，方可上岗的规定。但目前勘察单位大量雇佣农民工，而这些人员又不懂勘察，又未经过专业培训和教育，就承担起开钻机、取样、测试、量测地下水位，甚至还做起了野外对土层鉴定与记录等重要工作。这样就难免会出现原位测试、地下水位量测等诸多野外作业的不规范，难以保证勘察质量。因此对从业人员的必须经专业培训和教育，取得合格证后方可上岗操作。
2.3缺乏岩土工程专业人才
专业的技术人才是对岩土工程正确分析评价的关键。未经专业培训和教育的人在搞勘察，就会导致地基评价力度不足，基础设计参数偏于保守，造成工程的浪费。因此勘察工程项目的负责人，审核人，审定人，国家也应划定门槛，让真正懂行的人员担当，这样才能提高勘察队伍的整体素质，提高工程勘察质量，使我们的工程建设真正建造在既经济，又安全的基础上，产生良好的经济效益和社会效益。
2.4 岩土工程勘察技术落后
随着经济和技术的高速发展，传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要。存在着诸多急需解决的岩土工程勘察技术问题。这些问题主要有以下几个方面：野外勘测中勘测点的合理布设问题、地质界面划分问题、岩土参数和地基承载力的确定问题、对勘察专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用问题。存在上述问题的主要原因是岩土工程勘查人员没有掌握先进的勘察技术，缺乏建筑、结构设计方面的知识，缺乏如何辨别真伪去伪存真，补充印证，归纳总结的能力，无法满足工程建设的需要。
3、岩土工程勘察改进的几点措施
3.1加强岩土工程勘察的体制化建设和人员培训
目前，岩土工程勘察的地位和作用与国家和政府给予岩土工程的定位和期望仍有一定的差距。这固然与人们“重设计轻勘察”的思维定式有关，与我国勘察行业体制尚未健全有关，与勘察市场的恶性竞争有关。在当前的形势下，如何完善市场准入制度，加强行业自律、约束机制，从根本上杜绝岩土勘察行业中的弊端，真正体现岩土工程师的价值，更好地应对进入WTO后与国际接轨的挑战。
（1）严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理
科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。
（2）严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度，加强相关人员培训
经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规
范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。
（3）加强勘察设计单位的质量认证，健全质量管理
ISO9001∶2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环思进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。为加入WTO后的国际竞争提供支持,为勘察设计企业进入国际市场创造条件。
3.2采用先进的岩土工程勘察技术
在健全上述体制的基础上，还应该注重使用先进的岩土工程勘察技术，提高岩土工程的勘察水平，具体可以采用以下技术：
（1）在岩土工程勘测中，为了避免勘探点布置的随意性，可使用克里格法。免费论文。
（2）在岩土工程分析评价中，为提高精确度，可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。
（3）岩土工程勘测中，为了准确确定地基承载力特征值，可使用回归分析
（4）岩土工程勘测资料的整理中，为了保证成果的正确性，应使用计算机进行处理。
4．结语
关键词：岩土工程；应用方法；数字化勘察
中图分类号：[TE132]文献标识码：A文章编号：
1、理论与经验的关系
岩土工程勘察所涉及的基本理论主要包括土力学的理论、工程地质理论、工程力学理论等，这些工程理论都是一种半科学半经验的理论，很多理论是建立在经验的基础上的，如很多公式都是经验公式。在学习和运用理论的过程中，一定要注意隐藏在公式和规律背后的背景知识和真正实际内涵及其假定边界条件。而积累经验的过程可分为分析与预测现场观测对分析、预测和现场观测结果进行比较、分析、评估和总结3个过程，可见积累经验的过程也离不开理论的支持。笔者认为：理论与经验在岩土工程勘察中具有同等的地位，过分强调哪一点都是不合适的。笔者讨论此问题，目的在于目前很多岩土工程技术人员过分强调经验，而对理论的学习和运用不足，这种现象对岩土勘察技术的发展不利；同时用于对年轻技术人员的传、帮、带上，不利于年轻技术人员的成长，甚至会出现以讹传讹。 2岩土工程勘察方法概述
2.1传统的岩土工程勘察方法存在的问题
2.1.1勘察资料过于地质化。
由于部门长期的条块分割，勘察、设计分散作业，加之岩土工程规范制定和新技术、新方法应用的滞后，以及专业设置过细，岩土工程本身的特殊性等原因，设计与勘察之间脱钩多，使得勘察提供的岩土工程信息通常以设计人员难以理解的形式出现，而且勘察也较难参与设计的全过程；设计人员也因知识的局限，很难深层次理解岩土工程勘察信息，因而勘察成果在设计中的转化率较低，造成许多不应有的浪费和损失
2.1.2数字化地图与数字化设计系统间不够贯通。
地形图是设计系统的底图或基础数据，由于数字化地图中的某些环节技术条件不成熟，与CAD设计软件的接口不匹配，很难顺利实现对接，设计系统不得不重新将勘察资料数字化，影响了设计系统CAD的推广应用。
2.1.3勘察信息数字化程度低。
勘察部门提供的勘察信息往往以图纸、表格、文字等形式为主，内容上定性描述较多。这一方面造成设计人员对于勘察信息难于准确理解，另一方面造成对勘察信息处理、利用上的困难。
2.1.4数字化勘察技术概述
数字化岩土工程勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术，通过计算机及其软件，把一个工程项目的所有信息(勘察、设计、进度、计划、变更等数据)有机地集成起来，建立综合的计算机辅助信息流程，使勘察设计的技术手段从手工方式向现代化CAD技术转变，作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化，逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、高柔性、智能化的工程勘察设计体系。该技术体系用系统工程观点，把勘察、设计的图纸、图像、表格、文字等以数字化形式存贮，供各专业设计使用。
2.2岩土工程数字化建模方法
岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法，表面模型法(也叫数字表面模型)的历史较早，它的基本内容就是通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法，也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料，包括测点的几何特征数据和属性特征数据，然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性按照一定的规则连接起来，构成网状曲面片，进而确定整个地质体的空间属性，有很多方法用来表示表面，常用的方法主要有数学模型法和图示模型法，本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等，其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法，将做详细分析讨论。
2.3数字化岩土勘察工程数据库系统
基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据，数据来源包括：
2.3.1基础地理数据这些数据主要包括：
①自然区划图。
该图反映被研究区域的地理区划、河流、道路、居民区、山川、公共设施等等自然地理信息。
②地形、地貌图。
该图反映被研究区域的自然地貌情况。
2.3.2岩土工程勘察数据这些数据主要包括：
所研究区域的工程地质勘探资料。经过筛选、处理的各勘探点包括地理、环境、土的物理力学指标在内的所有信息。各类建筑场地的地层信息，比如液化等级、液化指数、特征周期、年代、沉积相等。
3数字化岩土工程勘察应用实现的关键技术
3.1 岩土工程数字化建模方法
岩土工程地质建模的方法目前采用的主要有表面模型法，表面模型法（也叫数字表面模型）的历史较早，它的基本内容就是通过精确的表示出工程地质体的外表面来表示均质地质体的建模方法，也是目前广泛使用的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点获得的一系列离散的测点资料，包括测点的几何特征数据和属性特征数据，然后利用数据解释结果重构地质体界面。可以抽象为把一系列同属性点按照一定的规则连接起来，构成网状曲面片，进而确定整个地质体的空间属性，有很多方法用来表示表面，常用的方法主要有数学模型法和图示模型法，本论文主要讨论图示模型法。常用的图示模型法有边界表示法、规则格网法、等值线法、不规则格网法等，其中不规则格网法是本系统选用的模型表示法，将做详细分析讨论。
不规则格网法（TIN）是将区域内有限各点将区域划分为相连的三角面网络。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内，如果任意点不在顶点上，则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到（在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程），所以TIN是一个三维空间的分段线性模型，在整个区域内连续但不可微。有许多种表达TIN拓扑结构的存储方式，这里采用一个简单的记录方式是：对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录，三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针，边的记录有四个指针字段，包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针；也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段，分别存储X，Y，Z坐标。这种拓扑网络结构的特点是：对于给定一个三角形，查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率，当然可以在此结构的基础上增加其它变化，以提高某些特殊运算的效率。
3.2数字化岩土勘察工程数据库系统
基于GIS的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据，数据来源包括：
3.2.1岩土工程勘察数据这些数据主要包括：
经过筛选、处理的各勘探点包括地理、环境、土的物理力学指标在内的所有信息。
各类建筑场地的地层信息，比如液化等级、液化指数、特征周期、年代、沉积相等。
结合上述分析，数字化岩土勘察工程数据库系统可以按以下几个步骤实施构建：
①岩土工程勘察数据库的概念模型设计。
岩土工程勘察数据库管理作为岩土工程勘察数字化系统的一项基础工作是一个数据密集、处理复杂的数据库应用问题，为了能获得反映信息世界的概念性数据模型，将与实体和联系相关的功能与行为剥离出来，仅从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系，并在此基础上建立相对应的数据库表结构。
②数据库建立实现。
岩土工程一体化系统的数据有三类：用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。原始数据由测点数据组成，而测点数据又由测点几何属性数据（位置）和测点信息属性数据；中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等，根据这些模型可以生成用户需要的各种图件，还可以进行各种信息查询操作；最终数据种类繁多，主要是根据用户需要由中间数据生成，包括图形资料和文档资料.
论文摘要：为了使岩溶地区岩土工程勘察技术与质量、地基处理设计以及施工水平得以促进提高, 本文分析了岩溶的成因、特点以及分布, 介绍了当前岩溶地区岩土工程的基本勘察方法和探测技术，并且汲取借鉴前人理论经验,总结了安全、合理处理岩溶地基的方法。
1.前言
岩溶又可以称为 “喀斯特”,它是可溶性岩石如泥灰岩、石灰岩、岩盐层、大理岩、石膏等，在水的长期作用下经过物理、化学变化而形成的溶沟、溶洞、裂隙、石芽、暗河、钟乳石、漏斗等地质形态的总称。目前我国三分之一以上的国土面积分布着可溶性碳酸盐岩，约为344万km2, 而碳酸盐岩出露面积约为91万km2,其中贵州、广西、云南、四川、湖南、湖北、河北、山西、新疆、、内蒙、青海等地均有大面积出露，具备了岩溶发育的基本要求。目前越来越的专家学者日益重视岩溶这一特殊的地质现象,并从诸多方面加以研究分析，如岩溶的形成机制、条件、类型以及作用因子、形态发育等,并在许多研究方面取得突破和成功。伴随经济的日益发展和西部大开发的深入落实, 工程建设项目广泛涉及岩溶地区,因此岩土工程勘察的技术水平要不断提高以适应岩溶地区工程项目的需要。
2.岩溶的形成条件。
2.1存在大量可溶性岩石
喀斯特地貌广泛分布在我国西南地区,因为这些地区广泛存在岩溶发育主体-可溶性岩石，这是岩溶形成的基本条件。其中硫酸盐岩、碳酸盐岩以及卤化盐岩在水的长期侵蚀溶解作用下,形成了奇特的喀斯特地貌，广泛分布在地表及地面。
2.2岩石的透水性
岩石本身具有的裂隙和孔隙为流动水的下渗提供条件。岩石的透水性随着裂隙的增大而增强,岩溶现象也越发明显。岩溶作用的强弱影响着溶洞的大小,以及地下管道复杂程度,岩溶作用越强，地貌发育越完整,并逐渐形成不断增大、完善的地下循环网。
2.3流水的溶蚀、动力作用。
二氧化碳是岩溶地貌形成的必要条件,空气、矿物风化以及有机物的分解是水中二氧化碳的主要来源。二氧化碳与水反应生成的碳酸,这个反应赋予了水溶蚀的能力。流水的动力作用增强了水的溶蚀能力,流水作用使水中的二氧化碳得到及时补充,以保证水的溶蚀作用不断进行,溶蚀能力不断加强巩固。与此同时流水带动水中砂石碎粒与岩石产生机械摩擦，进一步的侵蚀有利于岩溶作用的不断加强与深入。
2.4气候的影响
我国西南地区地表径流较为稳定,流水下渗作用连续,得益于这些地区湿润的气候条件,降水规律且降水量大使流水得以及时补充和更新，岩溶作用得以不断进行。
3.岩溶地区工程施工存在的问题
3.1地基稳定性受岩溶引起的地表破坏、形变影响
水库渗水、桥涵下沉开裂、建筑物损坏等现象是岩溶作用的结果。岩体洞穴顶板形变造成地基不稳定;岩溶岩面起伏造成土质地基的不均匀压缩形变;岩溶水流无规则变化造成工程施工及建筑使用的不便。这些现象不仅阻碍生产生活的顺利进行,并且危及人的生命财产安全。
3.2工程施工的地基处理受岩溶影响存在一定难度。
岩溶地区地基处理异常复杂受诸多因素影响，如岩溶面的标高起伏高低不一，各溶洞连通性难以确定, 水流变化无规律，形成岩洞的大小方位无规律可循，时常有同一垂直面出现多个岩洞的情况。
4.岩溶地区岩土工程勘察方法及探测技术
目前岩溶地区岩土工程勘察方法及探测技术,通常采用钻探这一常规手段, 但由于该法成本高、勘探周期长，不可能全面探明复杂的岩溶分布情况。因此要求采用综合物探的方法对岩溶进行立体勘探，才能解决某些地质学方法无法解决的问题。
4.1工程地质调查与测绘
包含了地层岩性、水文地质、岩溶地形地貌的调查测量及试验。如勘察岩溶的一般发育区，应重点摸清溶沟、溶洞的分布状况、规模大小，以及充填性、危害性等等。勘察岩溶的发育区：由于岩溶发育区地基十分复杂，应重点摸清基岩溶洞的分布状况、规模大小，以及充填性，溶洞间连通性，地下水的径流流向，地下水与地表水的水力联系等。工程地质调查与测绘的方法实用简单,能较为直观获得野外工程地质资料。
4.2地球物理勘探
岩体中复杂的岩溶洞穴的探测适用此法,除了电阻率法、无线电波透射法、声波透射法、射气测量高密度电法、地面地震反射波法、微重力法等, 在岩土工程勘察过程中得以广泛应用的还有层析成像、地质雷达等技术。这些技术在确定岩溶溶洞、土洞及塌陷等的形态分布以及充填情况时起着不可替代的作用。由于岩溶塌陷具有复杂性、隐蔽性和突发性，单纯监测地面沉降、地面和建筑开裂情况来监测塌陷的效果并不理想,此时采用层析成像等直接监测和间接监测技术来监测塌陷则能收到良好的效果。对于隐伏的岩溶问题监测,首选地质雷达、微重力和地震面波法,其次是地震反射波法、地震折射波、电阻率成像法等。作为最理想的勘探方法之一，地球物理勘探在勘探大面积岩溶发育和深部岩溶分布状况上有着不可替代的作用,但探测结果的准确性易受地理位置地等因素干扰影响。
4.3工程地质原位测试技术
通过采用动力触探试验、原位标准贯入试验，对溶洞、土洞中充填物、岩溶塌陷堆积物的地基土承载力和工程地质性质进行探测。该技术具成本低、操作简单的特点，在各岩溶地区得以广泛应用。
4.4遥感技术
包括航空遥感、侧视雷达遥感、热红外遥感、地球资源卫星遥感(MSS、TM、SPOT)等技术，遥感技术具有重复性好、勘测范围大等特点,利于从总体研究岩溶地形地貌、地质构造、岩溶层组划分等,因此被广泛应用于岩溶地区大型工程的岩土工程勘察工作，而民用与工业建筑不常用。
4.5示踪试验
用荧光染料等示踪剂对岩溶地下水联通进行测试及长期监测研究，以测明岩溶的发育程度和溶洞分布、连通情况。该方法简单方便，可信度高，但不适用于无地下水的溶洞。
4.6模型试验
采用一定规模的模拟试验装置,模拟土层沙砾在诸如不同水动力条件的岩溶塌陷过程，以此探求岩溶地基的稳定性。该法通常用于研究岩溶的塌陷。
4.7插钎试验
在地基基坑开挖后,用一定长度钢钎以相同间距插入上覆土层的方法,探明土层中是否存在发育中的岩溶土洞或塌陷软弱层。该法具有施工简单、经济实用、效果显著的特点。
5.常用的岩溶地基处理方法
5.1溶洞地基的处理方法
对于风化裂隙破碎、围岩不稳定的岩体,可采用清爆填塞以及灌浆加固等处理方法;对于顶板破碎、高度较大，但洞壁完整的溶洞,可以采用钢筋混凝土梁板跨越处理方法;对于较为宽大的洞隙,可采用调整柱距和洞底支撑等处理方法。
5.2土洞地基的处理方法
一般对洞体采用挖填灌浆、梁板跨越的处理方法以及处理地表水和地下水的方法。
5.3岩溶塌陷的处理方法
通常采用灌浆、强夯、换土垫层、旋喷加固、梁板跨越以及地表水疏排围改治理的处理方法。
6.结语
岩溶地区地质情况研究是一个较为复杂的问题，实际岩土勘探工作中遇岩溶问题时，我们应根据具体的情况，全面分析考虑当时的地质条件，从而采取合理有效的岩土勘察方法，以此清楚了解岩溶的发育状况和趋势，正确评价工作区地质环境，并提出合理的解决方案。
参考文献：
[1]杨漫熙.浅谈强化岩土工程勘察的措施与手段[J]中小企业管理与科技(上旬刊),2010,(05).
[2]陈伟海.重庆武隆喀斯特地质遗迹评价及形成演化研究[D].中国地质大学（北京）,2011.
【关键字】膨胀土，岩土工程，勘察方法
中图分类号：TU475+.5文献标识码： A 文章编号：
一．前言
中国是膨胀岩土分布最广的国家之一,在黄河流域及其以南的20 余个省区均有不同范围的分布。由于膨胀土分布广泛，种类繁多，而且不同地区膨胀土差异较大，作用机理复杂，对其成因的认识还不够充分,因此在工程应用中对膨胀土造成的危害的影响远未达到消除与解决，因而加强对膨胀土的研究工作，是一件现实而有意义的工作。
二. 膨胀土的组成
膨胀土是指黏粒成分主要由强亲水性矿物组成的,液限大于40%且胀缩性能较大的黏性土。主要由次生黏土矿物—蒙脱石和伊利石组成,同时具有显著的吸水膨胀和失水收缩两种变形特性。由于组成成分及比例的不同,其外观一般呈现褐色、红色、黄色或灰白色等,一般土质细腻,黏性大,呈硬塑状态,斜交裂隙和光滑面发育,裂面颜色呈灰白、黄褐等杂色交混,无明显界限。膨胀土的微结构特征值随母岩与地质成因不同而各异，灰白色膨胀土主要是残积膨胀土，由岩石风化而成，富含CaO颗粒（疆石结核）。
三．膨胀土的膨胀收缩成因及危害
1、膨胀土的膨胀收缩成因
粘性土具有亲水性，当浸水膨胀时，因土的外层膨胀量大，土粒间的联结强度就降低得更多，如果降低到不能承受土本身的自重时，就会崩裂、散开，即崩解，如此由外向里地发展，直到完全崩解。当含水量减少，结合水膜变薄，粒间引力作用增强，土粒相互靠拢，粘性土的体积因而缩小。天然含水量越小，膨胀性越大，反之，则收缩性越大。
2、膨胀土的危害
坐落在膨胀土地基上的房屋建筑，随季节性气候的变化会反复不断地产生不均匀的升降，从而使房屋破坏，尤其以单层或低层砌体房屋较为严重，危害性很大，并具有如下特征：
建筑物的开裂破坏具有地区性成群出现的特点。遇干旱年份裂缝发展更为严重，建筑物裂缝随气候变化而张开和闭合。
房屋墙面两端转角处的裂缝。如外墙出现垂直裂缝，端部斜向裂缝和窗台下水平裂缝，山墙上的对称或不对称的八字形、X形裂缝等。
（三）室内地坪和楼板发生纵向隆起开裂，并常与室外地裂相连，在地裂通过建筑物的地方，建筑物墙上出现上小下大的竖向或斜向裂缝。
四．对膨胀土地区岩土工程勘察的目的
1、查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案和建议；
2、查明场地岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力，提供岩土层的物理力学性质指标和变形计算参数；
3、查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物；
4、调查地表水的排泄和积聚情况以及地下水类型、水位和变化规律；查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度；
5、判定场地水与土对建筑材料的腐蚀性；
6、查明膨胀岩土的岩性、地质年代、成因、产状、分布以及颜色、节理、裂缝等外观特征；
7、划分地貌单元和场地类型，查明有无浅层滑坡、地裂、冲沟以及微地貌形态和植被情况；
8、搜集当地降水量、蒸发力、气温、地温、干湿季节、干旱持续时间等气象资料，查明大气影响深度；
9、评价场地与地基的地震效应；
10、对场地工程地质条件进行分析评价，提供经济合理的地基基础设计方案和建议；并提供满足设计、施工所需的岩土参数；
11、对桩基类型、适宜性、持力层选择提出建议，提供桩基设计计算参数，并对成桩可行性、施工对环境的影响及桩基施工中应注意的问题提出建议；
12、对基坑的设计、施工方案提出建议，提供基坑稳定性计算、基坑开挖与支护设计所需的岩土技术参数。提供基坑开挖采取的地下水控制措施，提出抗浮设防水位。当采用降水控制措施时，分析评价降水对周围环境的影响。
五．膨胀土的勘察方法
对于膨胀土地区的勘察方法主要有钻探取样进行室内试验及原为测试等方法。为了对膨胀土的特性有一定的了解，采用钻探结合原位测试如：静力触探、标准贯入试验、旁压试验等方法对膨胀土进行综合评价。对于埋藏较浅的膨胀土欲采用天然地基时，条件允许的情况下采用浸水载荷试验的方法来确定地基土的承载力，取其破坏载荷的1/2 来作为地基土承载力标准值，单更切合实际的是根据建筑物情况按实际变形要求在P-S 曲线上选取所对应的荷载作为地基土承载力。另外，据有关资料表明，采用SWS 型多波列数字图像工程与工程检测仪对膨胀土地区进行勘察发现，该方法对膨胀土层面的划分效果明显，对于浅层膨胀土中夹层及不良地质体的探明尤为突出，因此，大面积的勘察时，宜采用SWS 工程勘探与检测仪进行剖面的勾勒，然后有重点的进行指标选取。
六．膨胀土勘察要点
膨胀土勘察的要点包括勘探、室内试验、资料整理等。勘探方法包括钻探、静力触探、井探、人力钻等；试验主要为室内试验、标准贯入试验、动力触探试验；膨胀土路基资料整理的重点在于划分膨胀土的分布范围、判定膨胀土的膨胀潜势。在进行勘察时我们应注意：
1、外业：野外记录应注重颜色、状态、湿度、包含物、裂隙等详细记采。结合勘探情况，详细调查地表水的排泄和集聚情况，地下水类型，特别是上层滞水的排泄和富积情况，常年水位和变化幅度等。野外钻探严禁用水，确保取样质量，取样位置应从地面下1到3.5米，间距宜为0.5到1米。
室内试验：可按拟建工程的设计要求选作不同的试验项目，对低矮砖混建筑物和市政工程建设除了进行常规项目的测试且，还应按要求做特殊试验。
资料整理：膨胀土地基变形量的计算，在不同地区的不同条件下应注意采用相适应的计算方法，考虑到天气气候等条件的影响。
七．膨胀土的处理方法
膨胀土最大的危害在于其胀缩性引起地基基础的变化，因此，膨胀土的处理方法也是针对该特点来进行的：
1、垫层：对于埋藏较小的膨胀土层，且下伏非膨胀土层较深时，可将表层强风化层挖除后采取砂或砂石垫层来进行处理，以充分利用膨胀土承载力较高的优点。
2、砂桩：砂桩与垫层相结合的的办法在于改变膨胀土的内因特性。布庄宜采用梅花点或矩形点布桩，砂桩的长度应大于大气影响深度，桩径及桩距视膨胀土等级而定，一般取置换率为6.5-12%，砂为中砂，垫层顶面必须有防水措施，但该方法只有膨胀土等级较高时才采用。
3、桩基础：对于埋深较大（大于8.0 米）上覆土层强度指标较低的膨胀土层，可考虑采用桩及扩底桩等基础形式，膨胀土首选为桩基持力层。据有关资料，此时膨胀土可按一般粘性土考虑，结合其特点，桩侧平均摩阻力值宜取180kPa，通过几种桩型试验和应用情况的分析比较，认定扩底桩是较为理想的桩基形式。
八．结束语
膨胀土是影响房屋建筑安全稳定的不良地质，其危害性较大，在房屋设计中应尽量将基础埋在大气影响深度以下，或直接坐在非膨胀土层上，避开膨胀土的膨胀应力，否则应采取安全有效的措施对其进行处理，最大限度地减少膨胀土带来的危害，以确保建筑物的安全使用。
参考文献：
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[2]刘特洪 龚福洪膨胀土地区工程建设中岩土工程的进展新世纪岩石力学与工程的开拓和发展——中国岩石力学与工程学会第六次学术大会论文集2000-10-01中国会议
[3]王诗基于正交试验方法优化膨胀土地区桩板结构路基设计参数的研究 兰州交通大学2011-05-01
[4]王建军 《广西膨胀土地区建筑技术条例》修订的若干问题研究广西大学2003-05-01
关键词：岩土工程；实施；地质勘查；数字信息化
Abstract: with the geotechnical investigation technical requirements in practice and increases project, for exploration geology exploration process the related data appear unified paper, geology exploration of the design used by the analysis of the data, in view of the geotechnical engineering work well early planning and unified effective implementation of geotechnical investigation work for the unity of the digital information processing, ensure the overall construction of geotechnical engineering smoothly.
Keywords: geotechnical engineering; Implementation; Geological exploration; Digital information
中图分类号：TU71文献标识码：A文章编号：
【正文】：施工过程中地基的承载力是整个勘察中实时性的一个全面总结，整体岩土勘察工程状况是依据有效的工程设计参数做好合理的规划，对地质的稳定性做出评估做好地质承载力和压缩模量，由此便可以更好的保证整体工程的设计和实施。在勘察勘察过程中，对于地质的整体控制是需要根据每个不同的工程中所出现的不同地质而进行的更加准确的勘察方法。
一、地质勘察工程的承载力确定
施工技术人员在对岩土勘察工作进行施工的过程中，对于地基的能力勘察设计，主要有三种方法：①荷载实验法；②理论公式化；③规范查表法。在建筑物的整体实施中对于地基的荷载力的确定是最直接最准确的建筑物工程整体的实施情况。整体的工程实施再结合工程实践综合确定。在应用中主要是对土的抗剪强度指标c、值的确定，由于在实际的现场操作过程中，针对现场的取样和工程的检验以及对于承载量的认为因素的控制进行有效的综合性分析，这样才能够更好的对工程检验进行有效的保证，许多地方差距的整体控制的表述进行地区经验值分析，可以运用土工试验的数据以及对于工程的施工地基承载力进行分析，保证工程的整体施工质量。
二、压缩模量的确定
压缩模量的确定值，在具体工程的实施中有着多种不同的方法，而且在岩土工程勘察工程中对于这些方法的使用也并是不太规范。施工员在岩土勘察的过程中，总体而言还是需要针对具体工程中出现的粘土性质和标贯基数进行有效的确定，但是所得出来的数据数值也不是完全的明确，有着较大的差异存在，通过模拟间的变换的出来的数据所显的误差依旧是很大的。
不论是低级的荷载力的计算还是对于土质的压缩模量变换的计算都需要具有一定的技术手段为依据。在岩土工程地质勘察过程中，对于工程的整体施工需要进一步更加充分的利用有效的技术手段进行搜集勘察信息和科学的进行整理，保证工程施工的准确性和合理性。由于在岩土勘察过程的技术使用，对于所得的参数计算有误不够准确，需要针对工程的整体施工进行有效而全面的控制，在一定的基础上能够做到开销平衡。
三、岩土勘察信息化工程的应用
岩土勘察首先需要做的是对岩土层的土质进行针对性的分析，分析施工现场的土质也是整个施工工程的必要条件。在整体工程施工中，对于地貌和底层以及底下各种各样的物质进行勘探，将勘察出来的资料信息进行汇总，初步的出来的数据都是比较零散，那么由此整体的数据就没有一定意义上的工程应用性。所以，对于岩土勘察工程整体的进展还是必须要做好数据资料的汇总工作。针对以往传统的岩土勘察工程，对于所得到的数据处理都还是处于二维静态的表达模式上。所以，针对整体工程的数据运算和岩土工程空间变化的规律，施工技术人员就很难对其进行比较完善的系统性调整，那么在日常实际工作当中就有必要做好信息化的预测和分析，这样才可以保障整体岩土勘察工作的正确实施。
数字化岩土勘察是指应用当代测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络通信技术和CAD技术，通过计算机及其软件，建立综合的计算机辅助信息流程，这也使得勘察的手段从人工的勘察记录转向现代化的勘察技术手段进行。作到数据采集信息化、勘察资料处理数字化、硬件系统网络化、图文处理自动化，逐步形成和建立适应多专业、多工种生产的高效益、智能化的工程勘察设计体系。从该技术体系的整体控制手段就是针对工程的施工观点把设计的图像、文字等艺术字信息化的方式进行存数，使勘察的质量更准确。
（一）岩土工程的数字建模方法
对于岩土工程地质建模所采用的方法目前主要是利用表面模型法，这种方法也被称之为数字表面模型，这种方法的使用由来已久，此方法在运用中的基本内容是通过精确的表示出工程地质的外表来表示均质地质的建模方法。表面模型法的数据来源是通过测点而获得的一系列零散的测点数据资料，其中包括测点的几何特征数据和属性特征数据，然后对所测出来的数据进行分析以及解释结果重构地质提界面。可以抽象为把一系列同属性的按照一定的规则连接起来，构成网状曲面片，进而确定整个地质体的空间属性。
不规则格网法(TIN)是将区域内有限个点将区域划分为相连的三角面网络。区域中任意点落在三角面的顶点、边上或三角形内，如果任意点不在顶点上，则该点的数字属性值通常通过线性插值的方法得到(在边上用边的两个顶点的高程，在三角形内则用三个顶点的高程)，所以TIN 是一个三维空间的分段线性模型，在整个区域内连续但不可微。有许多种表达TIN 拓扑结构的存储方式，这里采用一个简单的记录方式是：对于每一个三角形、边和节点都对应一个记录，三角形的记录包括三个指向它三个边的记录的指针，边的记录有四个指针字段，包括两个指向相邻三角形记录的指针和它的两个顶点的记录的指针；也可以直接对每个三角形记录其顶点和相邻三角形。每个节点包括三个坐标值的字段，分别存储X，Y，Z 坐标。这种拓扑网络结构的特点是：对于给定一个三角形，查询其三个顶点属性和相邻三角形所用的时间是定长的。它在沿直线计算地形剖面线时具有较高的效率，当然可以在此结构的基础上增加其它变化，以提高某些特殊运算的效率。
（二）数字化的数据库系统
基于GIS 的岩土工程勘察涉及到的原始数据主要为地理信息方面的空间数据和非空间数据，数字化岩土勘察工程数据库系统可以按以下几个步骤实施构建：①岩土工程勘察数据库的概念模型设计。对于岩土工程勘察数据库的管理，作为岩土工程数字化系统的一项基础工作是一个具有密集型和处理复杂的数据库应用问题，为了能够获取反映实施的概念性数据模型，将会与实体和联系相关的功能与行为相互剥离出来，仅仅是从现实世界中实体的数据侧面来建立模型即研究数据对象与属性及其关系，并在此基础上建立相对应的数据库表结构。
② 数据库的建立。岩土工程一体化系统的数据有以下类：用户输入的原始数据、系统生成的中间数据及最终数据。原始数据均是由测点数据组成，然而测点数据又是由测点几何属性数据 (位置)和测点信息属性数据；中间数据包括根据原始数据系统自动生成的地层层面等值线模型、三维表面模型、剖面模型等，根据这些模型可以生成用户需要的各种图件。
（三）数字化管理的发展
通过对岩土工程勘察数字化的改造，已经构成了一套较为完整的模块，以标准参数作为参照，固定管理程序作为整个程序的管理机制。岩土工程勘察在进行数字化管理手段之后，全部的施工信息就可以通过数字化进行表示。有了这些数字化管理的基础和环境，就可以引进计算机网络技术等高科技含量的管理技术，对这些施工信息进行搜集、处理和反馈，促使勘察施工管理达到数字信息化水平。勘察施工的同一模块编码、特征数据以及标准数值等，都能够通过建立数据库进行处理和存储反馈，标准化的管理过程能够通过先进的管理分析软件进行落实，计算机网络技术等为施工信息的搜集、处理、反馈和共享提高了快速有效的平台。
【总结】：现代社会信息技术的高速发展，对于岩土工程勘察方法的全面改进，在勘察过程中融入现代化信息化技术，由此不仅仅是将土质勘察的手段进行了全面有效的改善，而且对此还做出了相应的推广，这也是岩土勘察工程整体的发展模式。因此，在顺应符合社会经济发展的要求基础上，对于岩土的勘察工作还需要进一步加强，在勘探施工方面做好工作人员的统一分配，将信息数字化的应用保证在岩土勘察建筑过程中得以广泛使用。
参考文献：
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[4] 赖惠明. 岩土工程勘察中存在的技术问题探讨[J]. 四川建材. 2007(03)
【关键词】：岩土勘测；技术问题；提高方法；
【 abstract 】 : geotechnical investigation is the important foundation of the construction project, the survey for the accurate or not, decided the engineering construction safety and investment efficiency. In this paper, we introduced the geotechnical engineering survey problems of technology and puts forward improving the method of geotechnical engineering survey.
【 key words 】 : geotechnical survey; Technical problems; Improve methods;
中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：
0. 引言
岩土工程勘察其主要作用是为设计配套服务，提供设计需要的勘察资料，工程勘察体现的主要是认知作用，通过必要的勘察手段和工作，认识地基岩土的物理力学属性，为设计提供必要的依据。对工程地质条件作出正确的评价分析，将直接影响到工程的安全性及工程造价的高低，故在勘察过程中，要选择最为适合及全面的勘察方法。
1. 我国岩土工程勘测发展现状
在建国初，我国开始引进国外的勘测技术，把只负责查明工程场地的地质、评估地质条件等等的工程地质勘察演变为岩土工程勘察，由原来的不参与解决工程实际问题或具体办法的状态，逐渐转变为勘察工作报告中还要涉及拟定工程地基基础的合理方案、相关的注意事项、选定施工方案的理由等等工作。因此，它既不作出指导性的建议，也不用走进基层工作中，导致其工程勘察工作范围比较狭隘，其发展也比较缓慢，“重前期轻后期”的现象令勘测工作与工程设计和工程实际施工不相符，也令勘察成效在工程整体操作流程中不能有效的发挥作用，但在当时国内岩土工程体系已经逐渐形成。
2. 岩土工程勘测中存在的技术问题
20世纪以来，岩土工程技术作为近代科学中的一部分，被广泛应用于社会建设的各个领域，得到了较大发展，也存在许多不足。岩土工程技术是实践性很强的一门年轻学科，发展至今还是一门不够严谨、不够完善、不够成熟的技术学科。因其难度大，发展潜力也更大，需要广大岩土工程师的继续努力和不断实践，为祖国的现代化建设多做贡献。随着我国国民经济不断高速发展，众多基础建设项目和现代化超高层建筑物不断兴建，基础和基坑开挖深度越来越深，各种公共建筑物的建筑风格迥异。其平面和立面变化大，给结构和勘察专业带来诸多的新课题，采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要，存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。这些问题主要以下几个方面：
2.1界面划分问题
由于我国地域辽阔，地质形态也较为多样，各省市、地区的地质、地形、地貌、岩层等都有较大的差别．因此，在岩土工程勘察技术应用和管理中普遍会面临界面划分的问题。岩土界面的划分主要是依据岩土体和岩石风化程度等，并且使用勘察仪器、设备。以及实验室检测技术对于地质构造和软弱结构面进行判定结，进而才能准确对岩土层面进行科学的划分。但是由于技术管理中存在操作、数据采集、资料分析、综合处理等方面的问题，进而导致所得出的岩土参数与实际不符，进而影响到勘察工作的整体效果。
2.2地质形态问题
主要有不明地下物体、空洞及其分布形态、埋藏位置和埋藏深度的确定。
2.3岩土参数问题
主要是那些难于取到原状岩土样和难于进行室、内外试验的岩土层即粗颗粒土、残积土和风化岩等。其岩土设计参数(承载力、变形指标等)难于确定。
2.4综合能力问题
主要表现在一部分勘察技术人员缺乏对勘察各专业的野外和室内原始资料的整理、分析、利用的能力，缺乏如何辨别真伪、去伪存真、补充印证、归纳总结的能力，缺乏建筑、结构设计方面的知识，常造成勘察的目的性不明确，所提供的资料不能满足设计的需要。
2.5技术素质问题
目前，国内岩土工程勘察技术应用和管理中，技术人员数量不足、专业素质相对较差、操作水平薄弱、数据综合分析能力不强等问题是客观存在的，也是影响勘察技术实际应用效果的重要因素。目前，我国仅有部分综合性高等院校开设了岩土工程勘察专业，而培养出的专业人才数量和综合素质与实际工作要求仍然存在一定的差距，这是造成国内勘察技术水平低于西方国家的因素之一。同时，在岩土工程勘察工作中，技术人员对于野外及室内相关地质数据、资料的整理和分析能力较差，难以及时、准确为工程项目设计方提供科学、可靠的地质数据，进而导致设计、施工工作的延误。
3.提高岩土工程勘测技术的方法
3.1实用新型设备并控制其管理质量水平
伴随着电子、电子计算机技术的飞速发展，近十几年来，工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批集适时采集处理，软、硬件功能于一体的工程物探探测设备，它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点；并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题，如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震动参数。相对传统的钻探方法，工程物探技术使用时受场地、地形条件的限制较少，具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。但是，各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象的适用性，物性条件的适用性越强，解决问题的可靠性越大，因此，为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题，必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法，起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合，无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。
加强勘察设备的生产监管力度，严格监督和检查勘察仪器设备的质量水平。对于不符合规范和要求的设备，严禁出厂。另外，应严肃、严格地核查各企业现有勘察仪器设备，一旦发现不合格的仪器设备，要求其立即更换，并处以相应的惩罚。从仪器设备的生产厂家到仪器设备的使用单位，都要进行设备质量的大普查。
3.2加强对于新型勘察技术的应用
加强室内、外测试新技术（比如多功能静力触探头、标准贯入试验、波速测试、静载荷试验等）和施工检测、监测技术的使用，通过其所获得的数据和资料，经过分析、对比，建立它们之间的经验关系，并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据，确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。
3.3加强勘察技术人员的培训和管理
随着现代电子计算机及网络技术的不断发展．岩土工程勘察工作对于技术人员的素质要求已经由单纯的地质知识向综合能力提升的方向转变，特别是在部分地质条件较为复杂区域的勘察工作中，技术人员往往需要借助装配专业软件的计算机进行承载力、受压层深度、土压力、基坑支护等项目的数据分析和处理。因此，勘察技术人员必须掌握较强的计算机和相关软件的实际操作能力。同时，岩土工程勘察单位也要定期组织技术人员进行岗位培训。并逐渐选拔和构建一支业务精湛、野外适应能力强的高素质勘察队伍，以便能够从容应对较为复杂的岩土工程勘察工作。
4.结语
总而言之，岩土工程勘察是岩土工程的一项基础性工作，也是整个岩土工程工作的重要组成部分之一。进行岩土工程勘察工作时，应根据工程建设各勘察阶段的要求，查明地质灾害和不良地质作用，正确反映工程地质条件，精心分析，精心勘察，提出评价正确、资料完整的勘察报告，供设计、监理和施工使用。对于当前岩土工程勘察技术管理中存在的问题，应严格对待，提出相应的解决办法，以便于岩土工程勘察技术管理的提高和完善。
参考文献
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关键字：岩土工程；勘察；技术；应用；处理方法
Abstract: this article from the current our country the reality of the development of geotechnical engineering exploration technology, the present survey technology in the application potential of some of the contradictions in the process of analysis, focusing on the contradiction at the same time put forward the corresponding processing method, hope to have a certain reference value.
Key words: geotechnical engineering; Survey; Technology; Applications; Processing method
中图分类号：TF769.9文献标识码：A文章编号：
一我国岩土工程制度大体上形成
岩土工程勘察准求跟工程作业规划、检查紧密联系，是一个有机结合的整体。岩土工程勘察是要为工程建设所服务。要在准时获取精准性材料的前提下，对岩土工程运用、相关处理方案进行深入求证，提出高科技含量、具备可执行性的岩土技术资料。岩土工程专业工作者能够在岩土工程施工规划及监管岗位上承担起自己的义务和责任，重视对工程存在现实矛盾，严格压球技术工作人员具备全方位的技术知识，以便于更好的为岩土工程贡献出自己的力量。
最近十多年以来，因建设部门及工程勘察协会对岩土工程勘察工作在资金和科技专业人员上的支持，在很大程度上推动了岩土工程勘察的进步和发展，目前岩土工程专业制度已经逐渐形成，但是该制度存在很多不完善的地方。为此，需要我们不断的进行努力，运用先进的科学技术方法及成熟的相关体制，促使我国岩土工程向成熟化发展，以满足当下市场经济各方面的需求，岩土工程必然会成为工程建设领域当中一个具备良好社会及经济效益的行业。
二针对我国岩土工程勘察技术与国外发达国家进行的对比
在一些发达国家中，岩土工程重要的作用在于咨询服务。这些单位拥有一大批具备丰富经验及理论知识的工程师，他们为投资人、工程项目施工设计、工程监管等所服务。他们对产品所供应的相关信息知识、科学技术都是非常高的，归属于知识密集型企业。在这样的公司当中，拥有非常多的高科技专业人员及高质量的仪器设备，他们才是岩土工程勘察的中流砥柱。
因我们国家的社会主义市场经济处于最初的起步阶段，岩土工程制度上还有很多不足之处，为此当下进行岩土工程的单位企业类型上市各不相同的。有咨询类、勘察类、施工类等，这种多类型下的岩土工程勘察单位的存在是很正常的一种现象。
当下我国勘察业从业人员非常多，工人占据的比重较大，人员整体素质比较低，跟国外发达国建比较存在很大的距离。依据国家《建筑勘察技术政策》(1996～2010)，此种现状必将产生变化，国家将逐渐创立较为完善的市场经济制度，合理调整产业结构，激励岩土工程企业单位逐渐向国际化的高科技性质发展。
历经国家创建之后十多年的不断发展，尤其是在改革开放以后，岩土工程勘察技术水准有一个大范围的提升，逐渐开始能够顺利的完成一些大型工程的勘察规划及施工，包含一些超高层及高层建筑、复杂地基处理、深基坑开挖、大型边坡工程、移山填沟、围海造陆、海上平台、核电站等。隔一年会评选出一个优秀的勘察项目，过奖的岩土工程勘察企业都具备了国际化的水准。与此同时，存在很多勘察技术水准相差很多的情况，更为过分的是一些企业竟弄虚作假，岩土工程勘察施工技术、技术方法及成果明显低于国际上的水平。
能够预测的是，在将来的十多年的时间中，我国市场体制逐渐趋于成熟，我国与国际大市场将逐渐融合。譬如，我国不少知名企业开始于不少的大型建筑岩土工程项目合作，像我国的黄河小浪底、长江三峡水利枢纽工程都是有发达国家知名企业与我国岩土工程积极配合的作用下完成的。因岩土具备非常显著的地域性，工程勘察企业对前期一席经验的总结就变得极为重要。所以，在今后一定要倡导基本框架结构的支持，发展出专属自己的优点和特征，促使岩土工程业走向世界性的轨道。
当下我国岩土工程在取样的质量上潜在的矛盾是非常大的。第一，图样质量低，特别是工程技术工作者对专属自己负责的工程是极为怀疑的。譬如，有的工程在开展深层取样的时候，通常运用单层岩心管，卸取图样的时候需要运用惯性办法甩出来，一旦有粘性土容易甩出来的时候，图样将会出现好几次的变形，有缩颈状况的出现，遭受很大的干扰。这样的图样也做为Ⅰ级原状样开展室内试验，这就是为什么工程技术负责人员对室内实验结果潜存疑虑的原因所在。第二，取样科学技术与国际上通用的标准存在很大的差异性，不被国外发到国家所认可。针对后者形成的矛盾，我国标准规范工作人员已经做出了很多的工作，《岩土工程勘察规范》、《原状取样技术标准》、《原状取土器标准》相继出台，让岩土工程勘察有法可依。且所出台的标准规章体制与国际上标准相符，同时也兼顾到了我国现有国情。
在建筑物中承担整体重量的是地基，地基的稳定性能及强度对建筑物能否正常运用有直接性的影响作用。为了有效的适应黄土地区建设发展的需求，文章以陕北黄土地基为研究对象，首先对黄土地基承载力原位试验结果开展浅析，同时针对运用强夯法对黄土地基处理开展承载力的试验。第三，运用现有单元法针对路堤修筑施工中复合黄土地基的受力和变形特征进行浅析。
针对那些严重失陷性、失陷下限深度较大的失陷性黄土地区建筑物地基护理的时候，需要对所在场地进行相关治理，做好场地排水及建筑物基础的隔水层，预防失陷性黄土地基浸水，达到预防场地、地基失陷的目的，同时能够掌控建筑物的比例，提升建筑物整体性能的结构措施。
通过探究能够为黄土地区工程的现实状况供应技术支持，通常包含以下几方面的工作：
⒈运用静力触探、旁压试验、动力触探等原位试验对黄土地基的特理力学性质以及地基的承载力开展试验，同时对各种办法所获得的试验成果进行对比，来确定黄土地区承载的最佳方式，同时经过试验确定本场地黄土湿陷等级，为地基处理供应充足的根据。
⒉针对强夯法处理地基的特征及机理进行浅析，提出运用强夯法处理黄土地基，同时运用现场静力触探、旁压试验、动力触探等试验对经过处理的复合黄土地基进行承载力实验，同时运用试验成果浅析强夯法处理效果。
⒊首先对灰土桩和透水桩加固黄土地基的机理进行分析，再对处理后的复合黄土地基承载力进行计算，最后基于Biot固结理论，并结合有限单元法对采用灰土桩和散体材料透水桩加固饱和黄土的变形和固结性状进行分析，同时跟试验的结果进行对比。
三 岩土工程勘察技术中矛盾的处理方法：
1、工程现实情况表现：科学的挑选、运用工程勘察技术及保守的勘察技术进行紧密的结合，这是对岩土工程勘察潜在技术矛盾进行处理的最佳方法。但由于不管是哪种技术都会存在很大的局限性，为此只有有效的解决岩土工程勘察技术中潜在的矛盾，就一定要运用多种形式的勘察方法，才能够使其获得验证。
2、各种间接勘察手段所获取的资料应与传统的勘察方法(如钻探、原位测试、岩土试验等)、施工检测、施工监测成果进行对比、验证，建立相对应的经验关系，从而建立定量分析、判定标准，确保工程勘察质量。
3、提高工程勘察技术人员业务水平和综合能力的关键是：①培养勘察技术人员的技术素质;②拓宽专业知识的广度和深度;③积极参与工程实践。
四结束语
伴随着岩土工程业制度的创建和不断完善，使其变成独具潜在发展能力的行业。为此，增加技术工作者的责任心，必然会促使岩土工程勘察工作得到一个很大程度的提升。因岩土勘工程勘察会受到市场经济的巨大影响，这就需要有效的运用先进的科技手段、优良的工程勘探设备等独特优势，开拓全新的运用空间变成了未来发展的道路。
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关键词：水利工程；工程地质；水文地质
前言
水文地质是勘查水利工程地质的重要组成部分，它对建设场地地基岩土体的特性有很大影响，特别是对水利工程地基的稳定性及耐用性的作用，更为突出。在水利工程地质勘查中，主要是对工程建设相关的地质因素进行勘探，然而勘查人员一般都只注重对岩土类型、地质性质及结构的研究，很少会将注意力放在水文地质上，水文地质成了可有可无的勘查因素。然而在勘查工作中，工作人员常常将水文地质勘查放在一个无不起眼的位置，在勘查报告上只是做了一般性的评价，特别是在一些水文地质条件较复杂的地区，没有进行深入研究，常因没有意识到水文地质对整个工程的影响而导致由此引发的各种岩土工程危害问题，进而威胁到整个工程的质量安全。笔者基于此，分析了水利工程地质问题及水文地质危害，望能够相关工作人员一些启示。
一、水利工程地质情况
1、关于坝基岩体
不同的坝型具有自己的工作特点，也决定了其对地质条件要求的差异。由此可知，要做好坝基岩体的地质工作，在了解不同类型坝体的工作特点的同时，还应掌握每种坝型对地质条件的适应性及对工程地质条件的要求。另外，还应注意研究坝区岩体本身存在的地质缺陷，防止因缺陷而引起的坝基不稳和坝区渗漏情况。
2、关于边坡
引起边坡变形破坏的因素有多种，如地形地貌条件、岩土类型和性质、水等，此外还有风化因素、人工挖掘、振动、地震等。边坡不稳的类型主要包括四种：松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡。
3、关于地下洞室围岩稳定性
围岩变形的类型有以下几种：脆性破裂、块体滑动和塌方、层状弯折和拱曲、塑性变形和膨胀。一般对于工作人员来说，洞室地质较简单、岩层厚、具有一定的间距，不存在影响洞室稳定性的断裂带，整体的岩体具有较强的硬度及完整性、整个地形没有滑坡及塌方等的趋势、地形完整、地下水其地基基础影响小、环境好、无异常地热等，具备这些条件的建洞山体是比较理想的。
4、关于水库工程
水库包括两类：地面水库和地下水库。前者即人工湖泊，是通过筑坝在河流上拦水形成的；后者则是通过地下蓄水构造，然后进行人为的控制所形成的。水库蓄水虽然能够造福于人类，然而库区及库周的水文条件都会发生较大的变化，从而影响周围的地质情况，如库水升高浸润库岸，风浪作用冲蚀库岸及地下水位上升浸没洼地等，这些情况都会影响工程地质，从而影响工程的施工、质量。
5、关于软土基坑
软土基坑的地质问题主要涉及到土质边坡稳定和基坑降排水两个方面。为了保证边坡稳定，在施工中常会采取坡度及边坡护面的合理设置、基坑支护、降低地下水位等措施，确保施工安全。而基坑降排水的途径主要有两种：明排法和人工降水，后者常选用轻型井点或管井井点的降水方式。进行软土基坑降排水有很多好处，不仅保证了边坡的稳定，防止了流砂和管涌的发生，还在下卧承压含水层的黏性土基坑中，避免了基坑底部的隆起。另外，软土基坑降排水后，基坑土体相关干燥，方便了施工。
二、地下水引起的各种岩土工程危害
地下水主要是通过地下水位升降变化和地下水动水压力作用来引起岩土工程危害的。一般来说，地下水位变化引起的危害可分为三种：
1、 关于潜水位上升
在附近修建水库，导致河流、湖泊、水库中的水位上升是引起潜水位升高的重要因素，另外灌溉工程（包括引水渠道和水浇地渗漏工程施工、工业废水和各种地下给排水管道的渗漏等）也是影响潜水位上升的一个方面。潜水位上升对建筑物的安全稳定性构成了巨大的威胁：
（1）地下水渗入地基，导致粘性土含水率增高、整体强度下降、可压缩性大大增加，长此以往，建筑物很容易发生沉降变形；
（2）地基无法保持稳定，出现隆起，或产生侧向位移，地基不稳，引起上浮，最终导致建筑物不稳定，更甚者发生位移；
（3）砂土及粉土出现含水量饱和，引发砂土地震液化问题，或者引发流砂、管涌等现象；
（4）斜坡、河岸临空面的岩土体力学性能降低，引发滑移、崩塌等危害，使得其失去原有的功能；
（5）没有进行防护的地下室出现浸水而无法使用；
（6）土壤沼泽化、盐渍化严重，对建筑物的腐蚀性大大增强。
2、关于地下水位下降
此种危害大多由人为因素引起。抽取地下水没有节制、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等人为操作都可引起地下水位下降。地下水位急剧下降对地质灾害及自然环境都造成很大的影响，前者主要表现在地裂、地面沉降、地面塌陷等，后者主要是地下水源的缺乏、水质污染等，严重的地区还会出现沙漠化或海水倒灌现象。因此其严重影响了建筑物的稳定安全及人类的居住环境。
3、关于地下水位升降
气候、季节的变化，地球与月球引力的变化，河流、湖泊水位的变化，潮汐的变化等都会影响地下水位波动。此类危害对工程建设的影响也很大：
（1）地下水位波动，引起土体卸载再加载，而加载后的土体密度比原来的大，因此导致土压密；
（2）建筑基础工程材料的使用期限受到影响，加剧了腐蚀性；
（3）干湿交替较频繁，诱发木桩腐烂，因此跟埋于水下的地基相比，泥炭土地基的使用年限大大减少；
（4）石膏层和钠盐层等含盐地层出现溶解现象，进而导致建筑物发生位移。
三、结语
综上所述，水利工程的地质问题分析可以让我们了解到在勘查过程中，应注意哪些问题，防止一些小的问题引起大的危害，而水文地质因其常被勘查人员所忽略，在工程中引发较多的危害，因此本文重点介绍其引起的各类岩石危害，望能给相关工作人员一些思考。
参考文献：
[1]会议论文.水利工程中的工程地质环境分析.中国水利学会勘测专业委员会.2002年学术研讨会，2002.
[2]水利工程中的水文地质问题[J].民营科技，2011（05）
土以碎散的颗粒为骨架，由固、液、气三相物质组成；在其由岩石风化的生成、搬运和沉积过程中几经沧桑，形成了不同于其他材料的复杂的力学性质，而不同时空条件下土的性状也各不相同。所以尽管已提出的土的本构关系理论数学模型不下百种，动用了传统力学和现代力学的各种理论和手段，但是到目前为止，还没有一种为人们所公认的，能够准确、全面反映各种土的应力应变关系的数学模型。是否存在这样的模型也是值得怀疑的。
在计算机和计算技术基础上发展起来的，以有限元为代表的数值计算是解决边值问题的强有力的手段。当用来计算弹性体时其精确程度令人叹为观止。其计算结果与光弹试验结果毫厘不差，结果光弹试验很快被废止。土是碎散材料，而在一般数值计算中首先被假设为连续体，然后被离散化，假设各单元间的结点位移协调，计算土体的应力变形关系。这常常不能反映土的变形的微观机理。以DDA（DiscontinuousDeformationAnalysis）为代表的离散单元计算方法在计算某些农产品（如谷类）和工业零件（如滚珠）时是相当成功的。以至被称为“数值试验”可以精确地代替模型试验。在定性地探索土的变形的微观机理时，也是很有价值的。但是用以描述由不同尺寸、不同形状、不同矿物成分的颗粒组成的土，反映不同三相成分及其物理、化学和力学的相互作用，即使是可能，恐怕也是相当遥远的事。
数学模型和数值计算预测的另一个难点是土的参数的选取，它受到取样(制样)和试验手段的限制。原状土在取样过程中不可避免地受到扰动和发生应力释放，会破坏其结构性。即使是重塑土试样，制样的方式、器具和操作程序的差别也严重影响试验的结果。另一方面，目前使用的土工试验仪器也存在局限性。以真三轴仪为例，由于边界之间的干扰，试样的应力和应变的均匀是很难保证的。
在对地基和土工建筑物的探测方面，土层的时空变异及人类活动给勘探测试及其结果的判释造成困难。除此以外，岩土工程中的复杂边界条件和施工过程中的诸多因素也严重影响工程的实际结果。
在我国每年发表和撰写了大量的论文和报告，提出了各种理论、模型、计算方法、计算程序和技术手段，常常伴以试验或者实测数据的验证，其结果也常常是“符合得很好”。自己的试验或观测证实了理论或者方法的完美，正是：“各夸自家颜色好，百花园中各称王。”这种结果的可信性很值得怀疑。笔者在评阅一些论文和成果时，对于那些二者符合得完美到天衣无缝的图与曲线，常常怀有很大的不信任感；而对于存在相当差别，甚至坦率地承认预测的不成功的情况，则是完全理解的。可惜后者较少。
近年来，主要在国外进行了多次的“考试”或者“竞赛”活动：首先委托一个（或几个）单位进行所谓的“目标试验”，亦即需要预测或者预算的试验或实例。其结果是保密的，或者预测前不做试验，预测以后在试验。事先公布有关的土的一般资料、基本试验的数据（为确定有关参数）和目标试验的应力（应变）路径。在全世界或者一定范围征求参赛者（参加目标试验的人不参赛）。全部预测结果上交以后，公布试验结果。一般是召开研讨会，评估或者评分。参赛者也常常进行申辩和总结。这是一种客观、公正和有权威性的检查比较方式。也是推动岩土工程发展的十分有益的活动和手段。它使我们认识到在岩土工程领域，我们的认识能力和预测能力到底有多高。
试验方法和设备的检验比较
1.不同仪器的相同试验的检验
1982年在法国Grenoble召开的“土的本构关系国际研讨会”上①，用剑桥式的立方体真三轴仪分别由德国的Karlsrube大学和法国的Grenoble大学对同样的砂土和粘性土进行复杂应力路径和应变路径的真三轴试验，两份试验结果是存在着差别的。由于使用的仪器与土料都是相同的，差别主要源于操作方法和技巧。
1987年在美国克里夫兰召开的“非粘性土的本构关系国际研讨会”上②，利用美国Case大学的空心圆柱扭剪仪和法国Grenoble大学的剑桥式立方体真三轴仪进行砂土的相同应力路径的试验。试验内容包括：
(1)b＝不同常数的不同密度两种砂土的真三朝试验；其中，b=（σ1-σ2）／（σ1-σ3）
(2)在π平面上应力路径为圆周（两周）的的真三轴试验。
（b=常数的真三轴试验与空心圆柱试验的比较）表示了对于Hostun密砂（干密度ρd＝1.65g/cm3）在b＝不同常数，中主应力ρ2=500kPa保持不变，用两种仪器试验得到的轴向应力与轴向应变关系曲线，轴向应变和体应变的关系曲线。可见在b=0和0.28时，不同仪器试验结果的差别是很大的。但是在评价它们时，主持者说：对于轴应变，除了0.286的结果很差（verypoor）以外，其他的曲线符合的很好(verywell)；（b.体应变εv与轴向应变εz间试验曲线）的曲线认为符合得很优良（excellent）。对比我们的一些论文中理论与实际曲线二者丝丝入扣的符合，就显得很不真实。在这两个试验中试样的破坏形态也有很大不同：空心圆柱试样发生颈缩；立方体试样产生V形的剪切带。这些差别可能是由于试样的制样方法不同，试样中的实际应力分布不同和试验中的边界条件不同引起的。
2.土工离心机模型试验
1986年由欧洲共同体资助，发起“土工离心机的合作试验”③。参赛者有三家：英国的剑桥大学、法国的道桥中心研究室和丹麦的工程院。试验的内容是模拟饱和砂土地基上的圆形浅基础的承载力和荷载—沉降关系。试验土料统一为巴黎盆地天然沉积的一种均匀石英细砂。模型地基的孔隙比规定为e=0.66(相对密度Dr=86％)，规定圆形基础的模型尺寸为直径D=56.6mm,离心加速度＝28.2g，基底完全粗糙。此前，由丹麦岩土研究所对于这种土进行了物性试验和三轴试验，其结果公布于众。要求荷载—沉降关系表示成无量纲的变量q/γˊnb-s/b公关系曲线。
其中：
q=基础上施加的荷载(kPa)
γˊ=乙土的浮容重(kN-m3)
n=重力加速度水平，即模型比尺
b=模型基础的尺寸(m)
s=基础的中心垂直沉降(m)
同时也进行了相同条件下的现场载荷试验，以便与模型试验结果对比。
这三家使出了浑身解数，精心制样、安装、运转和量测，反复摸索，反复校验，校正各种参数和影响因素。剑桥大学还在离心机上作了静力触探试验。最后，剑桥大学提交了一组试验结果，另外两家按要求给出了一条曲线。图2（圆形天然浅基础的试验荷载-沉降关系曲线）表示了其试验结果，其中剑桥大学是笔者选取的最接近于要求的条件的试验结果(e＝0.664)。
可见，这种世界先进水平的土工离心模型试验的误差在±30%以上。值得提出的是，这是一种条件非常简单明确的模型试验。而现场的工程实际情况的条件和影响因素远比这复杂。在这个试验中，加载速率、模型地基砂的密度、制样方法和运行程序对试验结果都有影响。例如剑桥大学的试验表明，砂土的孔隙比变化0.01（相当于相对密度变化3％），则其承载力变化18％，如图3（地基承载力与模型地基孔隙比间关系—剑桥大学试验结果）所示。而由于模型地基是先制样，后运转，保证地基内砂土处处均匀，孔隙比误差在0.01范围内是有较大难度的。
3.单桩的动测法的考试
1992年在荷兰海牙进行了一次动测桩的“考试”④。在第一轮，10根预制桩预先被沉入地基，桩径250mm，桩长18m（7#桩17m）。要求测出其预制的“缺陷”。其中一根桩完整无缺；其余的9根桩各有缺陷：颈缩、扩径和在不同部位的10mm宽，130mm深的刻槽。事先由特尔夫公司进行了地基勘察，将土层资料公布于众。有12家具有国际声誉的公司参赛，用小应变动测法检测。结果是：平均测对4根；最多对7根，最少对两根。没有一家测出那根完整无损的桩。他们认为对于只有10mm宽的缺痕很难分辨。
第二轮是沉入11.5m-19m长的5根桩，然后用静载荷试验测出极限承载力。10家公司用大应变动测法测试其极限承载力。其结果也不乐观。比如，由静载试验为340kN的一根桩，各家给出的结果分布在90kN-510kN的范围。
4.堤防隐患检测的“大比武”
我国目前有各类堤防25万公里，很多已具有几百年的历史。是民堤逐年加高培厚或者在汛期抢修形成的。地质条件及堤身土料和质量千差万别，隐患很多。1998年洪水期间发生的许多险情和决口都是由于渗透通道形成的管涌和蚁穴鼠洞、裂隙异物和局部疏松土体等造成的。为此水利部和防汛办于1999年3月在湖南宜阳召开了“堤防隐患综合检测技术检验会”也北被称为“大比武”。
有我国的十几家科研院所、大专院校和少数厂家（包括美国的劳雷公司）参加。检测堤段位于宜阳的一段废堤上。每个参赛的检测方法负责200米堤段，时间是两小时。几处“隐患”是事先人工布置的，埋设了稻草、钢管，模拟蚁穴和鼠洞。一般在两米深范围内。人们使用的测试手段包括：高密度电阻率法、瞬变电磁法、地震波法、弹性波法和探地雷达等。这些方法都有一定的分辨率限制，即分辨尺寸与深度之比一般是相对固定的。因而两米深的隐患的检测不应算是难题。检测结果聘请有关专家评审，打分。图4（堤防隐患的检测结果评分）所给的分数只是相对的。组织者对于测试结果是不满意的。参赛者各自对其结果的误差的原因进行了解释。针对这种结果，水利部斥资几百万，开展专题研究，目标是“傻瓜”式的快速检测仪器和方法。关键问题可能是要结合各地具体情况和长期的抗洪防汛经验，因地制宜，积累资料和经验，合理判释，仪器才会发挥作用。很难想象，可以身背“傻瓜机”，走遍天下都会灵验。
土的本构关系的检验
80年代以来，关于土的本构关系的“考试”至少进行了3次。1980年美国和加拿大召开了“岩土工程中极限平衡、塑性理论和一般的应力应变关系北美研讨会”⑤。会前用两种天然粘土、一种重塑的高岭粘土和渥太华砂进行了一系列试验。试验包括：
平均主应力p=常数的三轴试验，
b＝常数的真三轴试验
砂土在π平面上应力路径为圆周的真三轴试验
天然粘土大主应力方向与其沉积方向成不同角度的三轴试验。
事先将土的物性参数和基本试验的结果公开提供。然后在全世界范围征求参赛者。参加预测的有个不同国家的17个本构模型。从给出的结果看，轴向应力应变关系（σ1-σ3）~ε1预测的精度一般尚可；体应变预测的精度差别很大。对于应力路径在π平面上为圆周的情况，许多模型无能为力。由于原状土的各向异性，对于其循环加载和超固结性状很难预测，只有少数模型参加了预测。结果表明，没有一个模型能够合理地预测所有的试验情况。正如会议主席Finn所说：“没有给任何一个本构模型戴上王冠”。这也是符合当前的土力学理论发展的现状的。
1982年在法国召开了“土的本构关系国际研讨会”人们用不同的理论模型对砂土和粘土的复杂应力路径和应变路径的试验结果进行了类似的预测。如上所述，也对试验本身进行了检验⑥。
1987年在美国克里夫兰召开了“非粘性土的本构关系国际研讨会”⑦。会议征求对真三轴试验和空心扭剪试验结果用理论模型进行预测。共有世界各国的32个土的本构模型参赛。其中包括：
3个次弹性模型(H)
3个增量非线性弹性模型(I)
1个内时模型(E)
9个具有一个屈服面的弹塑性模型(EP1)
10个具有两个屈服面的弹塑性模型(EP2)
6个其他形式的弹塑性模型(EP)
会议将预测结果与试验结果比较，按四个单项评分。评分的标准见图5（本结构模型预测的评分标准）。规定了上下限，按统计方法打分。图6（轴向应力应变关系得分的直方图—满分100）与图7（体应变与轴向应变关系得分的直方图—满分100）表示出b＝常数的真三轴试验的预测得分情况。可见其轴向应力应变关系预测经过还差强人意；而体应变的预测则基本是全不及格。
这些“考试”基本上反映了人们当前认识和描述土的应力应变关系的能力和水平。它表明，即使对于实验室制作的重塑土试样，其应力应变关系也是相当复杂的。现有的关于土的本构关系的数学模型的描述能力在精度和条件方面都是有限的。有的模型使用了20多个，甚至40多个常数，结果仍然不另人满意。
1．土工加筋挡土墙的计算
60年代以来，随着计算机和计算技术的发展，土工数值计算大大加强了我们解决复杂的岩土工程边值问题的能力。有人提出可将土力学分成理论土力学、实验土力学和计算土力学三部分。由于它几乎可以精神任何边值问题，似乎一台打计算机，几页打印纸，就可以驰骋在岩土工程的所有领域。这种表现上的简单、快捷和“精确”，常使青年岩土工作者产生误解，忽视了其与实际工程问题间的距离，轻视在岩土工程实践中积累经验的重要意义。
加筋土的计算是岩土数值计算中很有代表性的课题。它涉及到土的本构模型，筋材的应力应变关系模型和筋土间的界面模型及这些模型涉及的参数。目前已经有较多的计算程序和经验。1991年在美国的科罗拉多大学，由美国联邦公路局资助，在足尺试验的基础上进行了加筋土计算的竞赛⑧。
目标试验是在一个高3.05米，宽1.22米，长2.084米的大型的试验槽中进行的。铺设了12层长为1.68米的无纺土工织物，作成土工织布加筋挡土墙。墙顶采用气囊加压。气囊下铺设5厘米的砂垫层。试验用的土料有两种：一种是均匀的砂土，D50=0.42m；另一种为粉质粘土，塑限Wp=19％，液限Wl=37%。事先公布了砂土的三轴试验，粘土的不同排水条件下的三轴试验，土工布的拉伸试验和筋土问的界面直剪试验等试验的结果。征求世界各国同行们进行数值计算，预算试验观测结果。预测项日有：
(1)两种加筋挡土墙在顶部加载103.5kPa以后的墙顶最大位移、不同位置的墙面位移及筋的应变
(2)在加载100小时后的以上各项位移和应变
共有15个不同国家的大学和研究单位参赛。包括美国的科罗拉多大学等8家，英国的哥拉斯格大学等两家，日本的东京大学等3家。中国和加拿大各一家。其中14家参加了荷载—变形和应变关系的预测。计算的结果见图8（砂土加筋挡土墙的墙顶最大位移计算的误差）和图9（粘土加筋挡土墙的墙顶最大位移计算的误差）。它们分别表示了砂土和粘土在上述荷载下的墙顶最大位移的预测误差。有几家没有预测粘土加筋挡土墙，有几家计算得到的结果表明，在此荷载下挡土墙早就破坏。只有少数计算的误差在30％以内。
对于砂土加筋挡土墙试验的破坏荷载是207kPa，预测值从10kPa到517kPa不等。粘土加筋挡土墙在荷载加到230kPa时由于气囊爆破而未能继续试验，但挡土墙并没有破坏。计算的破坏荷载在21kPa到207kPa之间。其误差之大令人沮丧。
2．土的液化分析方法的检验
在1989-1994年间由美国NSF拨款350万美元，资助用离心机模型试验来检验地震反应分析方法。这是NSF历年来投入单项经费最多的项目。项目简称VELACS。参加的单位和个人包括：
美国加州大学戴维斯分校，加州理工大学，英国剑桥大学等7座大学；其中有10名美国国家科学院院士和英国皇家学会会员。参加考试的考生有美、加、日和欧洲的23个数值计算专家和研究组。
项目动用了9台带有振动台的土工离心机，并且进行了平行试验。模拟地震的振动模型试验内容包括：
(1)水平自由地基
(2)倾斜地基
3)组合地基（一半是密砂，另一半是松砂）
(4)成层水平地基(刚性箱和柔性箱各一种)
(5)护岸的重力式挡土墙
(6)堤坝
(7)心墙坝
(8)砂基础上的刚性建筑物
涉及以上9种边值问题的模型试验，都是相当简单的工程问题。在土工离心机试验的基础上，提出了三类考题：
A在离心机试验前，提供试验的初始条件和边界条件，在尚无任何试验资料的情况下，进行数值计算。是一种“盲测”。
B离心试验完成以后，但不公布试验结果。但向计算者提供试验的较为详细的条件和细节。
C公布试验结果，让“考生”用自己的数值计算进行计算，比较。
考试的成绩按照ABC的次序有所提高，对于A类考题，有30多个数值计算模型参加考试。预测的地震反应加速度比较接近；计算的静孔压和沉降量与试验量测的结果比较，趋势还是相同的。但二者差别很大，多达几十倍。但是在试验后，考虑了试验中的具体条件量测方法，修正计算条件和参数，计算结果明显改善。
结论与讨论
土的力学性质是非常复杂多变的，岩土工程问题具有很强的不确定性。目前我们的理论分析、数值计算和勘探试验还远不能精确定量地描述，反映和预测它们。对此应当有清醒的认识。但是正确的理论和有效的方法应当能够揭示土受力变形的基本规律，反映岩土工程中的影响因素及影响的范围。
对于岩土工程问题，正面的纯理论和数值预测和计算，往往是很难奏效的。必须详细地了解实际的条件和过程，熟悉当地的情况，积累经验，对理论和参数进行合理修正；在工程中不断观测和积累数据，在其基础上合理选取参数，再计算和预测以后的变化，往往达到很高的精度。因而，有人提出在复杂的岩土工程中需要“理论导向，经验判断，精心观测，合理反算”。这是非常中肯和宝贵的认识。
在土力学和岩土工程中逐步引进不确定性的理论方法是一个重要的发展方向。
参考文献
①ConstitutiveRelationforSoil,Ed.Gudehus,G.,1984
②Bianchini,G.et.al,,ComplexStressPathsandValidationofConstitutiveModel,GeotechnicalTesting,Journal,1991,14(1):13-25
③Corte,J.F.Etal.,.ModelingofTheBehaviorofShallowFoundation_ACooperativeTestProgramme,Centrifuge88,Corte(Ed)1988Balkema,Rotterdam,ISBN9061118138
④盛崇文，从桩的测法谈起。地基处理，1996，7（3）
关键词：地震勘探 爆破安全 技术条件 论证
中图分类号:P624.8
文献标识码:A
文章编号:1004-4914（2012）03-291-04
一、论证依据
1.《中华人民共和国安全生产法》（中华人民共和国主席令【2002】第70号）。
2.中华人民共和国安全生产行业标准（AQ2004-2005）《地质勘探安全规程》（国家安全生产监督管理局）。
3.爆破安全规程（2003年9月12日国家质量监督检验检疫总局自2004年5月1日起实施）。
4.中华人民共和国煤炭行业标准MT/T897-2000《煤炭煤层气地震勘探规范》。
5.爆破基础理论。
6.《化工矿物与加工》科技刊物（2010第8期）《炮孔爆破堵塞研究现状及存在的问题》论文成果。
二、地震勘探爆破机理
地震勘探是地球物理勘探中的重要方法之一。它是以岩石的弹塑性为基础，利用炸药的爆炸能量对介质作功，使浅层激发层位产生地震波，在沿测线的不同位置用地震勘探仪器检测大地的振动,并把数据记录在磁带上,以探明矿产目的层位在地下的赋存形态，为矿山企业安全生产提供可靠的地质技术资料。
地震勘探爆破的机理是：炸药爆轰时,对周围岩土的作用称作爆破作用。在药包爆破作用下,由于药包周围介质岩性的不均质性和各向异性及药包爆炸反应的高温、高压、高速度等复杂因素的影响,人们目前只能通过爆破产生的宏观现象,对爆破作用分为爆破内部作用和外部作用。
（一）爆破内部作用
当埋置在距地表很深处的药包爆炸时,药包的爆破作用只局限在地面以下,在地面没有显现出爆破作用,这种条件下的爆破作用叫做内部作用。通常按岩石被破坏的特征,可将爆破作用范围内的岩石划分为三个圈。
1.压缩圈。在压缩粉碎圈内,由于岩石直接受到药包爆炸的巨大压力和高温作用,如果岩石是可塑性的,就会遭受到压缩而形成空腔,如果岩石是弹脆性,就会遭受到粉碎。
在此圈内内,由于岩石遭受到压缩或粉碎性破坏,能量消耗很大,爆破作用力急剧减小，所以压缩粉碎圈得范围很小，其半径不超过药包半径的2-3倍。
2.破碎圈。围绕在压缩粉碎圈以外的一圈岩石，虽然受到的爆炸作用力较压缩圈中的岩石小得多，但受到岩石结构性破坏，生成纵横交错的裂隙，岩体被割裂成块，此范围叫破裂圈。破裂圈的范围大约为药包半径的8―10倍。
3.震动圈。在破裂圈以外的范围内,爆破力的作用以衰减到不能使岩石结构产生破坏,而只能引起岩石颗粒产生弹性振动。这一圈叫做震动圈。震动圈的范围很大，直到爆破作用力完全被岩土所吸收为止。
（二）爆破外部作用
当药包埋置深度不大，接近地表时，药包除了使岩石破裂和震动外，被破裂的岩块由于碎胀而在地表隆起,或被抛离地表并形成一个爆破坑――爆破漏斗。爆破作用已显现在地表,这种情况叫做爆破的外部作用。也就是炸药爆破后的能量分解为爆破内部作用和爆破外部作用。
三、影响地震勘探安全爆破的技术参数
地震勘探爆破是以岩石的弹塑性为基础, 利用炸药的爆炸能量对介质作功,使浅层激发层位产生地震波，也就是说将药包的爆破作用只局限在地面以下,在地面上不产生飞石、冲击波、面波等危害因素，与工程爆破有着本质的区别。工程爆破是利用炸药的爆炸能量粉碎周围介质，使其按照一定方向搬运或抛掷。
为了便于研究地震勘探爆破的安全技术条件，提高地震勘探爆破内部作用，下面把影响爆破外部作用的因素叙述如下:
（一）自由面
自由面又叫临空面,通常是指被爆岩石与空气的交界面,也是对爆破作用能发生影响并能使爆后岩石发生移动的那个岩面。一般情况下，自由面越多,爆破破岩越容易,爆破效果越好。当岩石性质、炸药品种相同时,随着自由面的增多,炸药的单耗将明显降低。对地震勘探而言，尤其是进入山区地震勘探，炮孔面临的自由面主要有两个：
1.炮孔与地面垂直的临界面。炮孔方向与自由面垂直,爆破效果最差，爆破破环量最小。考虑到地震勘探爆破的安全性和地震资料的采集问题，地震勘探炮孔方向在规程规范设计上，都采取竖井成孔。这样既利于安全爆破，又利于地震资料的采集。
2.自由面位于炮孔的一侧。根据多年的生产实践证明，当自由面位于炮孔一侧，并且距离小于5米时，炸药起爆后能使陡坎或悬崖炸塌，产生飞石，爆破破坏量较大。
（二）最小抵抗线
最小抵抗线是指爆破时岩石产生抵抗力(阻力)最小的方向。在爆破中,通常将药包中心或重心到最近自由面的最短距离,称为最小抵抗线,一般常用W表示。
最小抵抗线是工程爆破中的一个重要参数，对它选取的是否合理，将影响到爆破的各项重要指标。由于它代表了爆破时岩石阻力最小的方向，所以在此方向上岩石运动速度最高，爆破作用最集中。因此，最小抵抗线是爆破作用的主导方向，也是抛掷作用的主导方向。
（三）起爆药卷的位置
起爆药卷的位置决定起爆方向和炸药爆炸时气体压缩运动方向。起爆药卷应放在孔口第一药卷中，炸药能量往下传播，属于正向起爆。这个起爆方法有利于地震勘探能量往下传播，能提高矿产目的层地震反射波的能量。放在装药的中部属于中部正向起爆，炸药能量被分解为向上和向下传播。放在孔底药卷中，属于反向起爆，炸药能量往上传播。中向和反向起爆只适用于工程爆破，提高爆破的破岩量，不利于地震勘探资料的采集和安全施工，应当是禁止的作业行为。
（四）爆破漏斗
爆破漏斗是炸药被埋置在一个合适深度的水平自由面下，岩石爆破的变形产物。它是由爆破漏斗半径、最小抵抗线、漏斗破裂半径、漏斗可见深度、漏斗张开角组成。其分类由爆破作用指数决定。
在岩石性质和爆破条件一定,当装药量不变而改变药包的埋置深度或药包埋置深度固定不变而改变装药量时，都可发现爆破漏斗尺寸发生变化。这种变化可用爆破漏斗底圆半径r与最小抵抗线的比值来表征，此比值称为爆破作用指数，用n来表示。即n=r/W。当n发生变化时，爆破的作用性质、爆破漏斗的大小、岩块的抛掷量和抛掷距离都将发生变化。所以根据n的不同，可将爆破作用性质和爆破漏斗进行如下分类：
1.标准抛掷爆破漏斗。当爆破作用指数n=1时，药包爆破后即可形成标准抛掷爆破漏斗，此时爆破漏斗不仅全部破碎，而且有相当数量的岩块被抛掷到漏斗以外，出现了明显的漏斗坑，且漏斗半径r等于最小抵抗线W，漏斗张开角等于90°，形成这种标准抛掷爆破漏斗的爆破作用，称为标准爆破。
2.加强抛掷爆破漏斗。当1＜n＜3时，药包爆破后，漏斗中的大部分岩块将被抛掷到漏斗以外，所形成的漏斗半径r大于最小抵抗线W，漏斗张开角也大于90°，这种漏斗称为加强抛掷爆破漏斗。
3.减弱抛掷爆破漏斗。当0.75＜n＜1时,药包形成的爆破漏斗的底圆半径r小于最小抵抗线W,漏斗张开角也小于90°,漏斗范围内的岩石遭到破坏,而且有少部分岩块被抛掷到漏斗以外,出现深度不大的漏斗坑。这种漏斗坑称为减弱漏斗坑，或叫加强松动爆破漏斗。
4.松动爆破漏斗。当爆破作用指数n在0.4-0.75的范围内时,药包爆破后只使漏斗范围内的岩石被破碎，基本上没有抛掷作用，地表上只看到鼓包现象，而看不到爆破漏斗，这样的漏斗称为松动爆破漏斗，起爆破作用叫松动爆破。松动爆破由于装药量较小，爆堆比较集中，几乎不产生飞石，炸药爆破的能量向底下传播的多。
由上述可见，爆破作用指数n表征着爆破作用的性质，因此在爆破工程中，可通过选择适宜的n值来控制爆破作用的性质，从而达到预期爆破的目的。在一定范围内n值愈大，抛掷方量愈大，抛掷距离愈大，炸药爆破能量向地表或临空界面分解的愈多。在地震勘探中，如果要控制飞石、冲击水柱和空气冲击波的危害，在药量一定的情况下，必须最大限度地提高最小抵抗线值即井深，使n值趋于无穷小。
四、地震勘探爆破事故风险分析
随着地震勘探技术的不断发展和矿山企业对地震勘探技术成果高度的重视，地震勘探技术已经进入全面发展的时代。由过去的只能在平原地区进行勘探，现已进入山区；由过去的单纯二维地震勘探转变为高密度的三维地震勘探。由于地形条件复杂和施工难度进一步加大，地震勘探安全爆破面临着以下几种事故风险。
（一）爆破飞石伤人
起因有三个方面：
1.孔浅，实际井深不足1.5米。山区坡积物或河沟地段，由于碎石、河卵石松散，钻机在钻进过程中因松散层塌孔原因，不易成孔，炮井深度普遍小于3米，有的甚至在河床地段靠挖坑放坑炮来完成施工任务，致使地震勘探爆破形成强掷爆破漏斗现象，漏斗中的大部分岩块将以抛物线运动方式被抛掷到漏斗以外，另外加上山区地形复杂高差大，炮孔中冲起的飞石在水平方向上将产生200-500米运动距离，有的甚至更长，从而导致以炮井中心，在距离炮井200-500米范围内的人员和设备将会受到致命的伤害。
2.炮孔处于悬崖或陡崖边界。炮孔处于悬崖或陡崖边界导致药包中心（重心）到悬崖壁的垂向距离成为炸药起爆时的岩石产生抵抗力(阻力)最小的方向，是爆破作用和抛掷作用的主导方向，从而将悬崖壁炸塌，将产生的飞石以抛物线运动轨迹抛掷在悬崖底下，对在悬崖底部200-500米范围内的人员和设备产生致命的危害。
3.起爆卷的位置处在炸药底端。起爆药卷的位置决定起爆方向和炸药爆炸时气体压缩运动方向。过去在山区地震勘探中，施工单位为了节约成本，采用45mm钻头成孔，炸药采用纸皮小节硝胺炸药，药节长0.25米，每节炸药仅有0.2公斤，每个孔需下5节炸药，才能满足地震勘探的需要，也就是说3米深的炮井内药柱高度为1米。对于雷管位置究竟放在炸药底端还是顶端，起初人们凭借经验，认为雷管应放在炸药底端，可以完全引爆炸药，造成地震勘探爆破成为反向起爆，使炸药能量冲向井炸，产生飞石，对炮区内的人和设备造成危害。
（二）爆破触电事故
起因是在高压线附近、黄土地区潜水位以下施工放炮，因爆生气体把孔内积水和爆炸线冲出孔外，在风力的作用下把水柱和爆炸线搭在高压线上，使高压线短路产生触电事故，造成烧毁仪器、人员触电和用电户因停电带来生产损失。
在黄土区成孔，地震勘探一般用水钻成孔，由于黄土层含有一层较厚的红色胶泥层，一般不渗水，成孔下药后积水仍然保留在孔内。起爆后，孔内积水在爆生气体的冲力下，将孔内积水冲出孔外形成水柱，水柱高度一般为10-20米。另外水柱在上冲瞬间，其周围1米范围内将会形成真空带，使空气流动产生紊乱，形成风力，使水柱产生移动，同时如果遇有刮风天气，水柱将会产生倾斜，倒向下风方向，对周围50米范围内的高压线产生危害，形成触电事故，造成高压线短路、地震仪器、设备烧毁、人员伤亡。
（三）对炮点附近的居民区建筑物、地下水气管道等造成危害
地震勘探爆破同工程爆破一样，炸药起爆后会产生冲击波、地震波，其中地震波的横波对居民建筑物、地下水气管道、水库等破坏力较为强烈，造成居民住家玻璃震裂、地下水管道震断等事故。其原因是主要有三个方面：一是炮点离居民区、地下水管太近，实际距离不足30米；二是药量太大，没有实行减药措施；三是井口没有采取埋压措施，造成爆生气体冲出井口形成空气冲击波。
五、地震勘探爆破安全生产技术条件效果评估与论证
鉴于对地震勘探爆破机理、爆破技术参数、爆破事故风险分析等多方面的研究和论证，笔者在地震勘探生产实践中，分三个阶段推行了“震源药柱+炮孔偏移+深孔+小药量+填塞+沙袋”等六项安全技术措施为一体的地震勘探爆破安全安全生产技术条件，做到了对地震勘探爆破安全技术措施最差效果的研究与改进，为实现地震勘探爆破安全提供了技术支撑。
（一）单纯的扣压沙袋阶段
扣押沙袋安全技术措施不是笔者的发明，主要借鉴于兄弟单位的做法。2003年我们在某矿区进行三维地震勘探时，发现相邻测区兄弟单位在每个井口上，都压有三袋土砂，沙袋口用炮线封口，实行纵横交错扣压沙袋。炮点炸药起爆后，仅见沙袋中部有裂缝，沙袋原地不动。为了控制井口飞石，压制空气冲击波，笔者借鉴了兄弟单位这一做法，并对这一做法进行了改进。我们采取的措施是，将沙袋口朝下，倒立在炮点井口上，一方面减少了压砂袋数量，减少了沙袋封口工作环节，另一方面利用沙袋直立加大沙袋对井口的压强，基本保证了井口飞石被压制的安全效果。
（二）“震源药柱+炮井偏移+深孔+小药量+扣押沙袋”综合措施阶段
实施单纯的扣押沙袋安全措施，基本控制了井口飞石。对不好采集资料的地段如坡积物松散层、河床地带，技术人员往往通过施工组合炮或加大药量来激发资料，当时为了保证爆破安全，虽然在井口上压制5-6袋沙袋，但是经现场试验，有的炮井扣押的沙袋起不到控制飞石的效果，有时沙袋会被冲起5-10米高。
为了彻底解决这一问题，笔者综合分析了现场施工存在的井浅、药量大、井口介质疏松、雷管位置设置错误等因素，采取了“雷管设置在炸药顶端+炮井偏移+深孔+小药量+扣押沙袋”等五个方面的安全技术措施。
1.雷管位置设置。针对采取纸皮硝铵炸药作为起爆炸药，雷管位置必须设置在炸药顶端，使地震勘探爆破形成正向起爆，并且将这一措施列入地震勘探安全生产管理制度中，持续执行。如雷管位置设置示意图，给现场职工明确示意雷管设置的具置，从根本上解决了地震勘探采用正向起爆的安全技术问题，有效地减少井炸能量。
2009年之后，为了减少包药工作环节，提高地震勘探现场采集质量，确保地震勘探爆破安全，采用了震源药柱和瞬发电雷管作为起爆器材，一方面可以提高炸药搬运的安全性，一方面解决了人为安装雷管的操作失误行为。震源药柱的雷管位置就设在炸药的顶端，包药员在安装雷管时，必然将雷管安装在炸药的顶端，克服了过去纸皮炸药安装雷管时，人为的操作失误。
2.炮井偏移+深孔。炮孔偏移主要针对坡积物松散层和处在悬崖或陡崖边界的设计炮点，其目的是在地震勘探规范允许的范围内，将不符合安全要求的设计炮点在测点中心10米的范围内进行挪动，解决松散层不易成孔和改变炮点最小抵抗线方向的问题，有效压制爆破飞溅物起飞高度。如炮点位置偏移图，明确告诉现场职工遇到陡坎或悬崖边界的炮孔，要么采取就低不就高，改变炮井的位置，要么将炮井位置向悬崖里挪动10米，排除炸药起爆时井壁坍塌的事故隐患。对松散层不易成孔的地段，采用偏移炮井设计位置，把炮井选在基岩上成孔，确保成孔井深达到3米以上。
3.小药量+扣押沙袋。上述三项安全技术措施是提高地震勘探爆破内部作用，合格采取地震勘探资料的基础参数。为了实现炸药在井中起爆时不起飞溅物，保证作业安全，实施一井一下公斤炸药，一井扣押一袋沙土措施，起到了保证安全和提高地震勘探采集质量的双重效果。从井口埋压沙袋效果示意图中，可以看出，井口扣押沙袋不仅控制了炸药起爆时飞溅的产生，而且保存了炸药能量，使爆生冲击波二次向下冲击，增强了矿层目的波的反射能量。
（三）实施炮孔爆破堵塞，完善地震勘探爆破安全技术条件
对于黄土测区如何压制孔内积水冲击水柱带来的触电事故危害，一直是困扰地震勘探爆破安全的问题之一。起初，通过单纯的扣押沙袋，改变了孔内积水冲击水柱的运动方向，使冲击水柱由垂直向上，改变为向沙袋四周喷贱，缓解了水柱冲击高度和冲击速度。但是由于水是弹性介质，尤其是在黄土潜水位以下放炮，由于地震勘探爆破矿层目的波的二次反射与首次激发弹性波叠加，使爆破冲击水柱能量加大，单靠压沙袋已远远不能解决爆破冲击水柱带来的危害。2011年，笔者查阅了大量的炮孔爆破堵塞研究资料，在潞安三维地震勘探测区施工中引用了《化工矿物与加工》科技刊物（2010第8期）《炮孔爆破堵塞研究现状及存在的问题》论文成果，就黄土层积水孔堵塞作用及技术参数进行了专题研究，认为炮孔在爆破前进行堵塞具有三个方面的作用。一是堵塞可以降低爆生气体运动速度，延长爆生气体在孔内作用时间；二是堵塞物可增强对冲击波的衰减作用；三是堵塞物填实后，可增强堵塞物与孔壁的摩擦力，在冲击波的作用下堵塞物的颗粒发生相互错移，产生新的粘结力，产生侧向膨胀，与孔壁成为一体，不但有利于爆炸能量的聚集，而且延长了它对岩石的作用时间，同时能改变药包最小抵抗线方向，人为地将爆炸能量最大限度地引至目标方向，而把非目标方向的能量损失减少到最低程度。
基于科技成果的指导，对潞安黄土测区三维地震勘探孔内积水冲击水柱的问题，采取了三个方面的技术措施：
1.抽水。为了最大限度地减少孔内积水冲击力，钻机成孔后，用钻机压井式水泵抽取孔内积水，使水位降低3-5米。
2.埋孔。在抽水、降低水位的基础上，用细粒干黄土填塞孔，具体要求是，每当向孔内填塞3-5铁锹黄土后，用锹把捣实一次被填黄土，如此反复直至填满填实，以增强填塞物与孔壁间的摩擦力和粘结指数。如果孔内积水没有明显下降，埋孔时用干土吸水、排水，用锹把先把孔内积水变成泥浆，再填土使孔内堵塞物成为湿土，直至用锹把把孔内填土捣实。
3.压沙袋。在填埋孔的基础上，对高压线附近炮孔还采取了压沙袋措施，具体方法是将井炸线捆在沙袋上，采取沙袋与爆炸线捆绑制，防止爆炸线飞起，搭在高压线上。第二是在第一袋沙袋的基础上，再压一袋沙土，增强井口压力，抑制爆破冲击力。
通过采取以上三个方面的措施，测区10000多个炮井中仅有10个炮井有冲起物，冲起物高度不足3米，冲起物的运动速度和能量大为减少，对测区高压线、人和设备器材没有构成危害，实现了安全生产。
六、论证结论
通过对地震勘探爆破安全生技术产条件的研究与论证，笔者在保证地震勘探爆破安全方面得出三个方面的结论。
（一）地震勘探爆破属于危险性作业，加强安全生产技术条件论证是实现地震勘探爆破安全作业必不可少的工作
长期以来人们在地震勘探工作中只注重现场采集资料质量，对地震勘探放炮产生的危害现象缺乏足够的认识，总以为炸药起爆后井口产生飞石或水柱是地震勘探工作中不可避免的现象，把爆炸线搭在高压线上、飞石砸死、砸伤人员的事故归结为操作员反应迟钝，警戒人员不负责任等，缺少从地震勘探爆破安全生产技术条件上找原因、找差距，从而使地震勘探爆破安全同类事故周期性重复发生。2005年初，笔者负责单位安全生产管理工作后，对地震勘探爆破应满足的安全生产技术条件进行了论证，就炸药起爆时控制井口飞溅物、冲击水柱、炸塌岩壁、炸塌田坎等安全生产问题，进行了长达六年的理论研究和生产验证，分三个阶段推行了“震源药柱+炮孔偏移+深孔+小药量+填塞+沙袋”等六项安全技术措施为一体的地震勘探爆破安全安全生产技术条件。为单位实现安全生产提供了可行的技术管理措施。
（二）明确地震勘探爆破作业目的，选择合理的爆破参数，是论证地震勘探爆破安全生产技术条件的前提
地震勘探爆破作业是以岩石的弹塑性为基础, 利用炸药的爆炸能量对介质作功,使浅层激发层位产生地震波的作业方法，与工程爆破既有密切的联系，又有着本质的区别。工程爆破是利用炸药的爆炸能量粉碎周围介质，使其按照一定方向搬运或抛掷，所以要想实现地震勘探爆破作业安全，必须选择合理的爆破参数，人为地将爆炸能量最大限度地引至目标方向，而把非目标方向的能量损失减少到最低程度，使炸药起爆时井口不产生飞溅物、冲击水柱和冲击波，为野外作业人员和设备提供一个安全可靠的作业环境。
（三）“震源药柱+炮孔偏移+深孔+小药量+填塞+沙袋”等六项安全技术措施为一体的地震勘探爆破安全生产技术条件简便、经济，具有科学性、可行性
“震源药柱+炮孔偏移+深孔+小药量+填塞+沙袋”安全技术措施，是在学习研究爆破理论基础知识的基础上，根据地震勘探专业规范、地质勘探安全规程和爆破安全规程规定要求研究实施的。它既符合规程要求，又能最大限度地满足施工现场安全要求，并在在生产实践中取得了明显的效果，是切实可行的安全技术管理办法，对地震勘探爆破安全生产有实际的指导意义。
参考文献：
关键词：可靠度地下结构岩土参数概率特征
1.前言
地下结构和其它岩土工程一样，在整个设计过程中存在大量的不确定性。传统方法设计时用一个笼统的安全系数来考虑众多不确定性的影响。对各参数、变量都假定未定值。这就是常规的定值设计法。虽然以后对某些参数（如材料的强度）取值时也用数理统计方法找出其平均值或某个分位值，但未能考虑各参数的离散性对安全度的影响。所以安全系数法不能真正反映结构的安全储备。
60年代末期，数理统计和概率方法在结构设计中成功应用，鼓励和启发了隧道工作者寻求用概率方法研究地下工程中各种不确定性并估计他们的影响。进入70年代，可靠度分析方法扩大到更多的设计领域。但是，这种方法仍然受到一些岩土工作者的反对和质疑。原因在于岩土工程本身的机理比较复杂，有些问题还没有充分认识；岩土工程概率方法还处在发展阶段，不少概念还不很明确，计算方法也不够简便；一些人对概率论和方法不很熟悉。这些困难也促使一些岩土工作者潜心钻研，他们吸收地面结构概率分析成果，针对岩土和地下工程的特点开展专题攻关，虽未完全解决技术上的关键，也取得了可喜的成果。研究表明，概率和可靠度分析方法在不确定性越严重的问题中越能显示出活力来。
1992年，国家技术监督局《工程结构可靠度设计统一标准》，作为其它各类工程结构设计共同遵循的准则。铁路、公路、水利、港口等行业先后开展结构设计统一标准的编制工作。作为上述各类工程的重要组成部分的隧道及地下工程，采用概率极限状态设计也提到日程上来。一些技术难题有待继续攻克，实用化问题也要同时解决。目前，可靠度分析在地下工程中的应用正在经历由粗糙到精细，由简单到复杂再回到简单并进入实用这一过程。
2.岩土参数概率特征的研究
确定围岩的物理力学参数和原始应力状态时分析地下结构力学行为的先决条件。对于重要的大型结构（如水电站地下厂房等）通常要在周围地层钻孔取样并进行一系列试验以取得有关参数。交通用途隧道纵向长度比横向长度大得多，经过的围岩也化，通常按各类围岩的综合力学参数进行计算。引入可靠度后，必须考虑这些物性参数的概率特征。这方面的研究成果对地下结构可靠度分析至关重要。
2.1围岩分级判据的可靠性研究
一般隧道设计时都要现场确定该隧道所处的围岩类别。各种围岩分类法都有各自的一套标准。但由于标准本身常存在模糊性或不确定性，或者不同人对标准的理解和处理不尽相同，不同人对同一围岩的评价结果总体会趋于一致，具体还不会完全同一。围岩分类的随机性值得我们进一步研究。
我国在围岩分类和分级方面已有不少成果，可惜各部门还不统一。东北大学林韵梅教授等提出围岩稳定性动态分级法，李强提出模糊聚类分析法。在动态分析法中对分级判据的分布进行初步分析，应用数理统计方法对分级判据进行研究。在定义分级判据可靠性的函数上，用柯尔莫洛夫法对其分布规律进行检验。还提出了分级标准和分级方法的评价准则。
2.2地质资料的概率处理
对于大型地下工程和重点长大隧道都要进行比较细致的地质勘探。但要从有限的勘探资料中获得隧道全长或大型地下工程周边围岩的地质状况和有关参数，必然存在不确定性和偶然性。用概率法可减少误判的机率。例如长江科学院包承纲研究员等以概率方法处理水坝地基钻孔之间的地层分界线，取得更为合理的结果。
地层中常有一些异常地质点存在，如软弱夹层、空洞等。他们对地下工程施工和运营有很大影响。为此，首先要弄清楚它们出现的可能性、大概的位置及其性质，然后通过可靠度分析法去分析它们的影响。Bercher(1979)及Tang(1987)等都对某地区在给定钻孔布置与地质历史推断情况下，对异常地质出现的概率和统计特征做过估计，先给予一个不出现异常的先验概率，然后根据一系列钻孔资料按Bayesion公式推得修正的不出现概率和联合分布。
2.3土性参数的随机场研究
据研究，土性参数变异系数可达0.29，比计算模型的不定性影响大得多。土性参数概率特征经历了两个阶段。早期研究建立在随机变量基础上。后期研究集中在随机场理论的应用上。
不难理解，岩土工程的性状是由某一空间范围内岩土的平均特征所控制。根据一个个试样求得的统计特征称为点特征。点特征与空间特性之间由一定的关系。空间平均特征的方差应小于点特征的方差。控制岩土工程可靠度的是土性参数的空间平均值方差而不是点方差。因此，土性参数的概率分析是一个随机场问题。对于空间分布的地层，由于沉积和埋藏等条件的联系，不同点之间虽有差别又有一定的相关性。这种相关性将随二点距离的增大而减弱。相关距离是岩土可靠度随机场研究中的一个重要参数。有关学者提出了相关距离的物理意义、集合意义及实际计算方法，提出了不同地层相关距离的年经验值。研究了不同统计方法的参数对可靠度分析的影响。
2.4岩体特性统计特征的研究有待加强
近几年由于土坡稳定、桩基承载力及地基承载力等方面可靠度分析实用化的需要，推动了土体概率特征的研究。而土性概率特征的研究成果又促进了上述几种典型工程实用可靠度分析。由于岩体的本构关系更为复杂，节理、裂隙、层状等对岩体特性影响更多，岩石地下工程计算模型不定性更为突出。对于众多不定性相互作用的岩石工程，更需要可靠度分析。国内勘察设计部门也积累过大量岩石资料，但用概率方法加以整理的参加横过较少。日本在这方面做过的工作值得重视。他们对各类围岩（如花岗岩、闪绿岩、砾岩、砂岩、泥岩等）的主要指标（如单轴抗压强度、压缩变形系数、抗剪强度、干密度等）的分布特征，均值及变异性以及相互关系等都做过分析整理，这些资料可供参考。
3.作用效应随机分析方法的成果
作用效应是可靠度分析中重要的综合随机变量，它占用很大的计算工作量。地下结构作用效应的定值分析方法不论是“荷载—结构”模式或“地层—结构”模式，目前大多采用有限元分析，考虑空间作用时还用三维有限元。对裂缝、节理发育的岩石地层主要有两种方法：
a.仍然利用连续介质力学理论，但要寻求反映不连续岩体特点的本构关系或把节理裂隙的力学性质作为附加条件加以考虑，然后求解；
b.应用块体理论，寻求关键块。利用量测到的位移信息反求地层的力学指标也是常用的方法。引入可靠度以后如何在上述各方法基础上进行随机分析时必须解决的问题。
3.1随机有限元的进展
有限元法在随机介质中的应用始于70年代初期。当时主要用于岩土理论与应力分析。其基本思路是采用蒙特卡洛模拟法。该法建立在大量确定性计算基础之上，费用较为昂贵。结构静力计算的随机有限元法70年代中期由瑞典的K.Handa首先提出，80年代末日本的Hisada和Nagagri等对随机有限元作了较为系统的研究。至此以后随机有限元理论朝着两个方向发展，一是基于摄动展开的有限元统计分析；另一是随机场的局部平均。具体的方法有：纽曼随机有限元法；随机有限元最大熵法；有限元一次二阶矩法；随机有限元响应面法；摄动随机有限元法等。上述各种方法各有其特点，有的理论上较为严密，但计算量大；有的较近似而计算简便。响应面法，摄动法及蒙特卡洛法在我国隧道可靠度分析中都已实际应用。
作为随机有限元的深入，有人还提出非线性随机有限元，但该理论正处于尝试中。采用目前流行的随机有限元通常只能确定荷载效应的某些数值特征，如均值、方差、相关矩等，难以确定荷载效应的概率分布及高阶矩，故还不能很好的满足可靠度分析的要求。蒙特卡洛法可求出概率分布，但计算量较大。成都电子科技大学张新培教授提出了改进的随机有限元法。该法以有限元为基础，利用荷载列阵与刚度矩阵各元素之间特征函数确定结构各单元荷载效应的特征函数，再根据特征函数与分布密度函数及数字特征的关系，求出荷载效应分布密度函数积极数字特征。此法概念简单，容易实行，较好地满足可靠度分析的要求。
3.2随机块体理论的提出和应用
块体理论是我国学者石根华和美国学者R.Goodman首先提出的岩体工程分析方法，为岩体洞室和边坡稳定分析开辟了新的途径，在国际上受到重视并得到日益广泛的应用。块体理论中关于岩体被不连续的空间平面切割成分离块体以及切割面上的力学参数c、Φ等都作为定值。由于实际岩体不连续面形成因素复杂，同一组不连续面的产状在一定范围内发生变化，连续空间平面切割成的变形状空间块体具有随机性。切割面力学参数也使随机变量。因此更适合概率分布。河海大学王保田、吴世伟提出的随机块体理论，用随机抽样法寻找可动块体的概率，并用一次二阶矩法求关键块的概率。二者结合可较好的解决已知结构面产状概型和力学性态是随机值的问题。南京航空专科学校的张广健等应用随机块体理论编制出计算程序，用以对隧道围岩稳定性进行可靠度分析，求得各类围岩的块体稳定可靠指标。所得结论与设计和施工经验基本一致。若能用现场实测数据统计分析，其结果将更能反映工程实际。
3.3三维随机边界元法的提出
地下结构的有限元分析特别是三维分析需要划分许多单元，计算机工作量和对计算机内存的要求都很大。特别对无限区域的课题，在一定范围内离散将忽略外方广大区域的影响而带来误差。因此人们的注意力又转到一些边界解法上，相应的边界单元法得到发展。隧道的边界元分析有其明显的优点，日益受到国内外重视。针对地下结构分析中参数都具有明显不确定性的特点，随机边界元法的研究和应用将对隧道可靠度分析起到新的推进作用。
武汉水利电力学院潘国宁等提出的三维随机边界法是将边界元计算过程作为函数转换过程，再参数取值时对函数过程做泰勒展开。通过边界计算得到应力和位移的均值；然后计算有关变量对参数的一阶导数和二阶导数在取均值时的值。最后考虑参数的变异性来分析计算结果的变异性。此法公式简洁，计算工作量小，对隧道分析有重要参考价值。
3.4围岩参数的随机反分析
由于围岩的物理力学指标不容易确定，现场取样试验或直接测试资料也只是得到点特性而不是我们所要求的围岩空间平均特性。因此，利用施工监测得到的位移信息反演求出围岩参数的方法在一定条件下能满足地下结构分析的要求。目前定值的反演分析比较成熟，已开发出很多程序可供应用。但是反演分析所依据的信息实际是带有一定离散性的随机变量，可靠度分析也要求反分析的结果能表示出概率特征。因此，随机反分析也逐渐受到重视。专门著作《反演理论》对反分析概率化有重要论述。同济、北方交大、西南交大岩土和地下工程专业的博士研究生的论文都曾涉及隧道随机反分析问题。目前采用的方法有传统的蒙特卡洛法、随机摄动法。
4.针对岩土工程特点的可靠度分析方法的新发展
《工程结构可靠度设计统一标准》在附录一中推荐用一次二阶矩法计算结构的可靠指标。同时指出对于变异系数很大、极限状态方程非线性程度很高等情况，宜用更精确的方法计算。岩土物性变异性比较大，常呈现一定的相关性，如内摩擦角与内聚力之间负相关，容重与压缩模量、内聚力等正相关。忽视这些相关性，会使计算结果出现误差。而一次二阶矩法是假定基本变量间是相互独立的。
目前针对相关性提出两种一次二阶矩的改进方法。一是将相关变量变为互不相关的变量，新变量的方差矩阵是由原变量标准化后的方差矩阵构成。另一方法是将极限状态方程的标准差展开后求得分离变量作为新变量的灵敏系数，在新的灵敏系数重反映与之相关的另一变量的影响。前法适用于多个相关的基本变量，后法只适用于两个相关变量。
对于非线性极限状态方程，用当量正态法有时计算误差过大，有时不易收敛。此时将蒙特卡洛模拟引入可靠度分析中，只要模型次数多就能得到精确的失效概率值。对于很小的失效概率需要很大的模拟次数。为节省机时，可从计算方法上改进。为避免概型拟和引入的误差，采用高阶矩发值得进一步探索。
对于一些判别准则易受人为因素影响的问题，也可将模糊数学方法引入可靠度分析中，发展成为模糊可靠度分析法。坑道稳定性位移判别的方法和准则就有很多主观和客观不确定性因素，坑道稳定性模糊概率分析法，把“坑道稳定性”作为一模糊随机事件，求其模糊概率，用模糊统计分析试验法结合专家综合评判来确定地下坑道周边位移与坑道稳定性的隶属函数，推导出坑道稳定性可靠度计算的一般表达式。
5.围绕《铁路隧道设计规范》的修订，隧道可靠性
铁路隧道在我国地下工程中占很大比例，第二层次的《铁路工程可靠度设计统一标准》也已。第三层次的铁路各专业设计规范可靠度设计修订工作已提上日程。针对人们对可靠度理论在隧道中的应用有怀疑态度甚至否定这一情况，铁道部先组织几批专家进行“以可靠性理论为基础修订铁路隧道设计规范的可行性研究”，得出可行的结论，并分别从“荷载—结构”模式、“地层—结构”模式和以工程类比为基础的经验设计模式等几个方面提出实现可靠度设计的途径和需要攻关研究的课题。该项研究经铁道部组织专家评审验收，人为结论正确，所建议的隧规改革目标明确，路径可行，可作为今后隧规改革的指导性文件。
为了使铁路隧道设计规范按可靠度设计加以修订这一难度较大的工作能逐步深入开展，铁道部主管部门已立项开展《按可靠度理论修改隧规的基础性研究》。研究内容包括围岩物性指标及深埋隧道围岩松动压力统计特征研究；浅埋隧道覆土荷载统计特征研究；明洞、棚洞填土荷载统计特征试验研究；衬砌混凝土偏压构件抗力计算方法及偏压强度统计特征研究；隧道衬砌几何特征研究等。由铁路各高校分别承担。铁路高校研究生论文选题也开始转向隧道可靠度设计这一领域。
与此同时，有关院校对人防工程按可靠度设计也提出过方法及若干建议。水电部门针对工程特点正对隧道工程的作用及作用效应进行统计参数整理。
【关键词】地质工作、煤矿生产、重要性
中图分类号：X752文献标识码： A 文章编号：
一、前言
在煤矿生产活动中，地质工作是其关键的构成部分。地质工作的勘察、探讨、控制标准的程度都对煤矿的安全生产与快速发展具有十分巨大的影响力，可以说煤矿开发、使用一直到废弃的整个周期都有地质工作的参与。根据相关调查数据，在煤矿的很多意外事故中，冒顶、瓦斯爆炸、透水等意外事故大概占据了所有事故的六成到七成，而且在地方性私营煤矿事故所占比重还更大，然而这些严重的意外事故都和地质工作有很大的关系。因此，提升矿井地质工作的力度能够防止或者是杜绝这些意外事故的发生，可以有效控制煤矿的安全性，提升我国煤矿事业的抗灾害能力，对提高国民生产总值具有重要意义。
二、煤矿生产中地质灾害的种类
因为归类标准不一样，所以煤矿地质灾害事故的种类也不尽相同。根据地质灾害的空间布局可以分为岩土体变形灾害、水文灾害及煤矿内在原因导致的事故。以水文灾害为例，根据水源的不同可以划分为地下水、地表水、老窖水事故。地表水也就是煤矿冲水水源，包括江河、水库、鱼塘及自然降雨等。比如因为相邻煤矿地表的排水不畅所引起的煤矿透水事故，或者雨水渗入煤层缝隙进入矿井所导致的渗井事故这些都属于是地表水灾害类型。基岩裂隙水、松散层孔隙水及岩溶溶洞水等等都属于地下水，在煤矿开采中如果挖掘到或者是接近这些地下水就很容易引起透水灾害。在煤矿开采过程时会留下比较大的挖掘空间，这其中会贮存大量的水就形成了老窖水，在接下来的开采工作中会因为没有注意或者其他一些原因导致透水意外的发生。
三、煤矿生产中地质灾害事故的成因
我国的煤矿生产地质灾害种类比较多，因此事故的成因也比较复杂。这就给防治地质灾害工作带来了很多困难。但是根本原因还是可以看出是部分煤矿工作者没有对地质工作认真了解研究，勘探测试技术应用上存在很多缺点，煤矿的管理工作、监督工作没有做好才是引起煤矿地质灾害的最主要原因。一些小型私营煤矿对地质工作研究不够细致谨慎，了解的地质情况也有限，对引起煤矿各种地质灾害的原理还没有认识清楚，这在一定程度上导致了煤矿地质灾害事故的发生。在勘探技术层面上还包含较大的缺陷。再者一些煤矿由于接替采掘紧张，不能严格履行预防地质灾害规程要求，在一定程度上提升了煤矿灾害事故发生机率。
四、矿井地质工作在煤矿生产中的重要性
1、预防煤矿水文意外事故的发生
煤矿的水文意外事故具有突发性、危害比较严重的特点，水文事故在严重的时候能够在很短暂的时期里就对煤矿带来颠覆性的灾害，合理增设排水设施可以有效控制水文灾害的发生，除此之外更重要的是对煤矿的水文地质工作进行深入的研究。在对煤矿水文地质特征进行认真细致地勘察过程中，记录煤矿水文地质特征，再对其进行综合归类整理，形成一套完整的科学分析水文地质特征的流程，这样能够使得我们掌握特定的范围内的主要含水岩系及其水文特点，主要含水层呢过的含水性随季节、年度及降雨量的改变而变化的客观规律，这样能够使得煤矿工作人员能够把握煤矿的整体生产布局；与此同时可以在煤矿生产活动中对有可能会有意外事故发生的地区和地形复杂的老塘、旧巷等提前进行打钻排水，以“有疑问必须探明、先探明情况再进行挖掘”为开采准则，这样做才能够在宏观上控制水文地质灾害的发生，可以有效减小煤矿水文灾害的发生几率，降低其给人们带来的危害。
2、防止发生瓦斯泄露、爆炸事故。
矿井中的瓦斯泄露、瓦斯爆炸属于煤矿重大安全事故之一，瓦斯事故具有突发性极强、涉及面积广、损害程度及其恶劣的特征。抑制和消灭瓦斯事故在煤矿安全工作中起着决定和主导作用。我国在以前的煤矿安全生产防治过程中，往往会比较从通风、预防这些方面来开展工作，但是却忽略了对煤矿瓦斯地质工作的探索。这样做的最终效果只是使人们处于被动预防的位置，却缺少高效预见和提前计划，不能从根本上控制这类重大安全事故的发生。以双鸭山一座煤矿为例，在高度为-109的位置挖掘岩石平巷的时候，根据设计巷道是将自底板至顶板穿越A8 煤层以及一个落差达4m 的正断层F14。因为那时候对这一片地区的煤矿地质工作还没有进行更深入的研究，没有认识到煤与瓦斯突发和埋藏深度，结构之间的关系，在掘进中当巷道接近A8层顶板及F14 断层的预定位置，此时观察到大量的瓦斯进入，煤层构成混乱和其他一些状况的时候，没有受到相应的重视，只是采用加大通风量，降低放炮火药的含量的处理方式来控制瓦斯含量。在一次炮后20分钟后，突然发生煤与瓦斯突出事故，喷煤距离50米,有18米的巷道全断面被煤粉封严。突出煤量627吨，沼气大概1180立方米。幸运的是发生事故的时候正是交接班的时间，矿井内没有工人，没有产生更严重的后果。事故发生之后，煤矿安全生产工作人员研究了这次事故的原因，这才确定了安全工作的主要方向，从此之后对煤矿地质工作、尤其是瓦斯地质工作进行了深入研究探讨。经过理论与实践相结合，最后确定了煤与瓦斯突出和煤层的埋藏深度、构成及其它原因之间的紧密联系。
3、防止因为不合理的设计所带来的安全隐患
在煤矿开采过程中，开采人员一定要按照操作规程和规定来进行开采工作，而这些操作规程和规定的制定就是建立在煤矿地质工作所得到的资料和成绩的基础之上的。清楚掌握一个地区的煤层状态、结构、特征、深度及其横向变化、瓦斯状况、水文特点、火区及岩浆岩侵入等煤矿地质资料，煤矿安全生产人员才能够提出更加科学合理的建议。这种建议的科学合理性富含着非常多内涵，它可以确保煤矿生产安全、规范、高效地进行，其中安全生产是重中之重。煤矿地质资料的完整性、准确性、真实性是煤矿能否安全生产的关键。例如，井田范围内某一地区存在火成岩侵入及局部含水层，假如地质资料能够真实、完整、详尽地表达这一情况，就会做出避开这一地区的施工建议，应该能够预先做出有利的方式来防止意外事故的产生，促使整个开采工作能够有预见性和安全性；假如不是这样，煤矿地质工作没有认真完成，不能提供准确的、真实的地质资料，那么施工安全设计就成了无源之河流，无根之树木，不能够随着外界环境的改变而迅速做出应对，煤矿开采工作就会混乱、盲目。这样就非常容易引起透水事故的发生，同时也可能会引起一些间接意外的发生。间接事故的意思就是不是直接引起的煤矿意外事故，可是却是未来可能发生的意外事故的一个原因。地质资料不详尽是导致类似事故发生的主要原因。实际上，施工周期和工程量等原因与意外事故的发生几率是成正比的关系。尽最大可能地提升工程的利用率，降低工程量，减缩工程时间才是一个真正优质的施工设计。想要获得这样的效果，就应该提高设计工作者的整体素质，防止人为的原因产生，与此同时还需要加强煤矿地质工作研究，尽最大可能地提升煤矿地质资料的准确性，这是能够减少和防止各种意外事故发生的基本要求，同时也是从根源上确保安全开采的关键原因。
4、 防止发生顶板事故
煤矿开采过程中的另一种比较容易发生的是顶板事故。最近几年，我国煤矿开采技术和管理方法逐渐得到了提升，这种类型的意外事故的发生几率已经有所下降，可是在一些落后区域、小型私营煤矿企业中，顶板事故仍然是一个多发事故。引起这种事故的因素有很多种，例如开采工艺不先进，开采工序不适合煤矿的实际状况；开采工人没有统一培训、不能够全面了解开采技术，防范工作没有做好；煤矿的地质情况限制，地质结构影响等等。其中发生顶板事故的主要因素就是对地质条件与地质结构不够了解。假如是以准确、详细的地质资料作为参考，在进行开采工作之前施工人员是可以对开采位置的围岩特征，断层、褶曲及煤层产状掌握准确，这样能够根据实际情况，科学地建立不同区域的开采方式，尤其是掘进爆破工艺及支护方式。材料、设备及人员配置等生产要素能提前到位，这样就能够在管理和技术层面上确保有效预防顶板事故的发生，大幅度地降低和防止这类事故的发生。
五、结束语
地质工作对煤矿安全生产起到了重要的作用，做好煤矿地质工作对水文地质灾害、瓦斯泄露爆炸事故及顶板事故具有预见性的意义，从而确保煤矿开采工作顺利进行，有效提高煤矿的开采效率带来经济收益。进行煤矿开采的企业，必须要对煤矿地质工作的特征有全面的掌握才能够发展好煤矿企业。因此，煤矿地质工作不仅仅是一项勘察技术，更重要的是关系着煤矿的实际运行，在煤矿开采活动中起到着无可替代的作用。
参考文献
[1]刘洋.水文地质对煤矿防治水工作的重要性 [期刊论文] 《中州煤炭》-2005年06期
