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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,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12篇工程地質勘查,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
(一)工程地質勘查的目的
在我國工程地質勘查中,主要的目的就是對地質條件進行相應的勘查,同時還要分析影響工程施工的相關因素,從而獲得工程規劃和相關的地質資料,只有這樣才能保證工程勘查的順利進行,才能保證施工過程與周邊的環境相適應,因此工程地質勘查也是保證工程順利進行的重要基礎保證。
(二)工程地質勘查的內容
為了提高工程地質勘查工作水平,就必須要從工程地質勘查的內容抓起,明確和了解工程地質勘查的內容。工程地質勘查的主要項目包括了對地質構造中的地貌、水文以及地質條件等內容的分析,同時還有天然建筑材料和地質現象等內容的研究。
二、工程地質勘查方法與原則
選擇一個良好的工程地質勘查方法也是保證勘查工作順利進行的有效措施,在工程勘查中,主要的方法有工程地質勘探、工程地質測繪、工程地質試驗等。在制定相應的勘查方法時,一定要結合地質實際情況,遵循面點結合、由淺入深的原則,綜合運用GPS、工程地質調查與測繪、工程地質和水文地質試驗等手段,對地質進行深入的研究,并收集完整、準確的地質資料,同時,在勘查的過程中,一定要采用先進的技術手段,尤其是要加強計算機技術在地質工程中的應用研究,從而保證工程地質勘查工程朝著規范化、標準化方向發展。目前,從我國工程勘查的現狀來看,勘查方法比較落后,已經不能適應社會的發展需求,因此,要利用計算機技術對地質工程的各項工作進行科學、系統的管理,從而提高勘查工作的效率;同時,還要利用現代計算機技術分析、模擬復雜的巖土問題的發生、演化過程,從而制定出科學合理的方案;最后還要利用計算機對工程資料進行分析處理,如制作地質工程圖件,進行指標統計分析等等。只有這樣,才能提高工程地質勘查的水平。
三、工程地質勘查存在的問題
(一)地質勘查隊伍和投資渠道不合理
在地質勘查的實際工作中,不免存在勘查隊伍的結構不合理,以及投資渠道單一等問題,直接影響了地質勘查工作的有序發展。當前形勢下,我國大部分地質勘查單位仍處于轉型過程中,還未完全適應市場經濟的發展形勢。這就要求我們應當積極采取有效措施,加大力度拓寬地質勘查資金的途徑和方式,建立并健全科學合理的資金機制和運行體制,對相關地質勘查的各項政策不斷進行完善。要跟隨時展的浪潮,逐步適應當前市場經濟體制和發展形勢,爭取在激烈的市場競爭中占有一席之地,從整體上不斷發展和進步。
(二)商業性礦產勘查發展滯后
從整體上看,基礎性的地質勘查仍然未得到有效的運行,這就在一定程度上影響了地質勘查相關研究的深入和提高,使得地質勘查的難度逐漸加大。與此同時,探礦權市場的政策體系存在弊端,導致民營投資礦產的難度較大,從而制約了探礦權市場的良性運行。
(三)地質勘查規劃體系不健全,宏觀調控缺乏力度
立足于地質勘查的實際情況,可以發現地質勘查規劃體系存在一定不足,并未進行科學有效的宏觀調控,導致項目的實際情況難以滿足社會經濟發展的各項需求。部分地區地質勘查的監督力度不夠導致存在勘查秩序不規范以及非法探礦等狀況時有發生,極大程度的影響了探礦者的經濟利益,宏觀層面嚴重破壞了國家的礦產資源,不利于社會的穩定發展。這就要求全社會集中力量,加快推進現代化社會的建設,以可持續發展為核心,提高對質勘查工作的認識,培養責任意識和工作積極性,真正意義上對地質勘查工作進行科學合理的加強。
四、工程地質勘查的有效對策
(一)加強地質科技創新
在我國的工程地質勘查中,加強地質科技創新是非常重要的,這對于地質開礦具有非常大的價值意義。隨著我國工業化、城鎮化進程加快,經濟和社會發展與資源環境矛盾日益突出,特別是礦產資源勘查滯后,與國外發達國家相比,我國的開礦技術還比較落后,工程地質勘查技術起步晚,因此,為了跟上現代化建設,就必須切實加強重要礦產資源勘查,為全面建設小康社會提供強有力的保證。據相關調查顯示,要取得地質找礦的突破,就必須引進先進的工程地質勘查知識,新的找礦思路和理論的突破。從目前我國工程地質勘查的現狀來看,找礦難度越來越大,因此,相關部門應該摒棄以往傳統的勘查手段,引進國外發達國家的先進技術,從而提高工程地質勘查的水平,保證工程地質勘查工作的順利進行。由此可見,要想提高工程地質勘查的水平,就必須積極推進地質科技創新,從而為開礦過程奠定堅實的基礎。
(二)重要礦產和重要成礦帶,要有具體規劃部署為緩解制約
我國是人口大國,但是人均下來的資源是非常少的,因此,為了跟上社會發展的步伐,就必須加強能源和非能源重要礦產勘查。在地質工程勘查中,非能源重要礦產包括很多方面的內容,比如,有的是為了增加資源量;有的是以研究為主,要通過研究提出找礦靶區;還有的是以勘查為主,主要是提供可采儲量;這些的目標任務各不相同。因此,相關部門要對重要礦產和重要成礦帶編制具體的勘查規劃,落實具體的任務和資金保證,以確保國家對重要礦產資源的需要。
(三)充分考慮地質勘查單位的權益
國家出資形成的礦業權價款收益,要充分考慮地質勘查單位的權益。財政部、國土資源部和中國人民銀行聯合發出通知,從而明確國家出資形成的探礦權和采礦權價款收入。另外,還要根據市場發展的需求,制定相應的措施,完善礦業權有償取得,建議在制定具體政策時應“先留后分”考慮地勘單位的權益。
(四)加強地質改革措施
加強工程地質改革措施也屬于工程地質勘查中一項非常重要的措施。要積極落實地勘單位改革的扶持政策,對保持地質隊伍的穩定、加強地質工作和促進地勘單位改革與發展至關重要。在礦產資源合理開發利用和保護中,為了保證人與自然能夠和諧相處,就需要政府用“有形的手”來調控宏觀規模,堅持以人為本,從而加強工程地質勘查工作。與此同時,還要統籌公益性地質調查與商業性地質勘查,統籌礦產地質勘查與環境地質勘查,統籌國內地質事業發展與地質領域對外開放并按照國家的產業政策,從而保證工程地質勘查工作的順利進行。
關鍵詞:地質勘查;問題;危害
工程地質勘察的目的是查明影響工程建筑物的工程地質條件,分析預測可能出現的工程地質問題,為工程的規劃、設計、施工、運用和管理提供可靠的地質資料,以便選擇優良的工程場地,使工程建筑與周圍地質環境相適應,保證工程建筑的穩定安全和正常運用。所需勘察的地質因素包括地質結構或地質構造:地貌、水文地質條件、土和巖石的物理力學性質,自然(物理)地質現象和天然建筑材料等。這些通常稱為工程地質條件。查明工程地質條件后,需根據設計建筑物的結構和運行特點,預測工程建筑物與地質環境相互作用(即工程地質作用)的方式、特點和規模,并作出正確的評價,為確定保證建筑物穩定與正常使用的防護措施提供依據。
一、工程地質勘查中水文地質評價內容
因為傳統的建筑工程中,一般將建筑施工項目的重點都放在了地質的穩定性以及建筑材料等方面,很少會關注水文地質問題,結果在建筑施工的過程中就出現了大量的質量問題。因此在總結了之前的經驗教訓之后,在地質勘查中對水文地質評價的內容主要是以下這幾個方面。
1、在對水文地質評價中應該要重點的關注地下水對地下巖體以及建筑的影響,同時要預測出地下水可能會對整個工程的危害,并要提出相應的解決對策。
2、在地質勘查的過程中,對水文地質進行分析的時候,選取的資料應該盡量的擴大年限的范圍,應該選取全面的水文資料,將各種資料進行匯總分析。最后將得出的結論與建筑物地基基礎類型的需要結合起來,從而得出水文地質中的問題。
3、在進行水文地質評價中,應該充分的挖掘出水文地質的特性,從而了解清楚地下水對整個工程的影響與作用,做到在不同的條件下應該重點評價的內容,具體主要有以下這幾種情況。第一種,當建筑物地基基礎是選在一些軟質巖石、殘積土、膨脹土以及強風化巖等地質上時,就應該要重點評價地下水對巖體的作用影響,比如地下水會對巖體產生軟化或者崩解等作用[1]。第二種,如果在挖基坑的位置是在地下水位以下的時候,應該注意地質中的滲透性以及富水性,同時因為是在地下水的水位之下開工,所以必須要進行人工降水,但是在人工降水的過程中要評價人工降水對整個土層以及周圍建筑結構的影響,是否會發生沉降。第三種,在施工的過程中,應該要評價好地下水的腐蝕性,也就是地下水對各種建筑材料的腐蝕性,要是發現地下水的水腐蝕性比較嚴重,要做好相應的防腐措施。第四種,要是在基礎下部具有承壓含水層的時候,要評價在基坑開挖之后承壓含水層對基坑的地板的沖擊性。最后一種是當地基的基礎壓縮層內有許多的細沙與細粉的時候,應該要注意預測可能會產生潛蝕、流砂以及管涌的可能性。
二、巖土主要水理的性質與測試方法
傳統的地質勘查中往往注重的是巖土的物理性質,經常會忽略巖土的水理性質,其實巖土的水理性質與物理性性質對地質勘查的重要性是一樣的。下面是幾種重要的巖土水理性質與測試的方法。
在巖土中的地下水通常存在的形式可以分為以下這三種,第一種地下水是結合水,第二中毛細管水,還有最后一種是重力水。巖土層水理性質主要就分為:軟化性、透水性、崩解性、給水性以及收縮性。第一種軟化性的測試方法是利用巖土在浸水之后會出現力學強度降低的特性來判斷巖土的軟化性,第二種透水性是指巖土容許透過自身的性能,這種性能主要是看巖土本身的顆粒分布,主要通過檢測巖土的滲透系數來測試。第三種崩解性是指巖土在浸水之后的解體特性,通常這種性能主要是檢測巖土的主要組成成分以及整體的結構。第四種給水性指飽水巖土在重力的作用下從巖土裂縫中自由流水的性能,通常是通過給水度來測定的。
三、水文地質危害分析
水文性質影響巖土內部構造的穩定性,處理不當易造成巖土變位、滑落等,并且影響著地基的穩固性。傳統的地質勘探工作對水文地質災害的分析研究不夠突出,沒有顯著的效果。水文地質危害對工程影響很大,造成的危害主要包括以下方面。
1、地下水水位升降變化造成的危害
天然因素和人為因素都會引起地下水水位的升降,無論什么原因,當地下水水位的升降變化達到一定程度時,就會對巖土工程造成巨大的危害,包括水位的上升、下降、頻繁升降等造成的危害,導致建筑物沉降、崩塌、下陷等。水位變化引起的危害又可分為以下三種方式:
(1)潛水面上升造成的危害
①土壤鹽漬化、沼澤化,增大了地下水對建筑物的腐蝕性。
②水位上升導致地質不穩定的區域如斜坡、河岸等易發生巖土體的滑移、崩塌等不良地質災害。
③一些比較特殊的巖土土體結構易遭到破壞,其強度降低,地基軟化等。
④ 容易引起一些工程粉細砂、粉土的飽和液化,出現流砂、管涌等不良現象,導致工程失穩等。
⑤地下洞室水位上升后,充水淹沒基礎上浮建筑物。
(2)地下水位下降造成的危害。
近年來,集中大量抽取地下水、私自開挖地下水、采礦中的礦床疏干、修剪水庫、上游筑壩等使得地下水被大量開采、攔截,引發地下水的補給不平衡,地下水位的下降大多是人為因素造成的,地下水水位下降過多常誘發地面裂縫、沉降、塌陷等地質災害,甚至造成地下水源的枯竭,水質惡化等環境問題也逐漸增多,對巖土工程、建筑物的穩定性影響很大,人類的居住環境受到威脅。
(3)地下水的頻繁升降造成的危害。
1、地下水水位升降變化會引起巖土體產生不均勻的脹縮變形,水位頻繁升降使巖土的膨脹收縮變形反復,直接加大了巖土的膨脹收縮變形幅度,容易引發地裂、沉陷,導致地基失去穩定性,造成建筑物尤其是輕型建筑物的土層失去膠結物,土質變松、土層孔隙比的含水量增大、承載能力降低,給巖土工程基礎的處理帶來很大麻煩,甚至造成建筑物的變形破壞。
2、地下水動水壓力造成的危害
在天然狀態下,地下水的動水壓力作用較小不會造成影響,由于人為因素的作用經常會導致地下水的天然動力平衡條件不符合,動水壓力變動的條件下,經常出現基坑突涌、管涌以及流砂等嚴重的地質危害。
總之,地質勘查作為工程建設過程中關鍵的環節,與后續的結構設計和建設施工有緊密聯系,必須確保地質勘查工作的質量。因此地質勘查工作人員具備強烈的責任意識,良好的職業道德以及過硬的專業技術部,自身要能精心做好地質勘探工作的本職,不斷努力提升自我能力,嚴格遵守標準、規范,有效控制勘查進度和質量。
參考文獻
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關鍵詞: 工程地質勘查; 水文地質; 研究
進入新世紀以來,我國的建筑行業不斷發展,工程地質勘查工作的壓力不斷加大。在工程地質勘查中,水分地質非常重要,如果沒有對水文地質進行分析,就會影響項目工程的穩定性,嚴重的甚至會破壞項目工程的結構。在目前我國的工程地質勘查中,許多技術人員忽視了水文地質的重要性,加大了項目工程的風險,為了降低風險指數,對水文地質進行分析勢在必行。
1. 水文地質情況概述
所謂的水文地質情況,就是研究地下水的運動變化,從這個角度來看,研究水文地質,也就是研究地下水,只要掌握地下水的運動規律和性質,就能得到科學的水文地質參數。地下水在運動的過程中會產生兩種影響,第一是積極影響,第二是消極影響。具體來說,積極影響包括以下幾點:第一,地下水運動可以提供充足的水資源。第二,地下水運動能提升水資源的自凈能力,提升水資源的循環利用效率。如圖1所示,地下水蒸發,形成降水,為植物提供補給。一部分降水被植物吸收,一部分降水在空氣中蒸發,還有一部分降水形成了地下徑流,也就是地下水,促進了水資源的循環利用。第三,地下水的運動變化相對穩定,受外部環境的影響較小。第四,地下水運動可以改善局部氣候。就地下水運動的消極影響來看,主要包括以下幾點:第一,落后的灌溉方法會影響當地的生態環境。第二,對地下水資源的過度利用會對水質產生不利影響,甚至會出現地面沉降。
2. 水文地質對項目工程的不利影響
2.1 地下水頻繁升降的不利影響
地下水頻繁升降會對項目工程產生不利影響。地下水經常會在外部條件的影響下發生升降變化。具體來說,地下水位會受到兩方面要素的影響,第一方面是自然要素,如果該區域降水過多,地下水位就會上升,如果該區域正處在旱季,地下水位就會下降。第二方面是人為要素,如果該區域的水資源利用率較高,地下水位就會較高,如果該區域的水資源浪費情況嚴重,地下水位就會相應較低。地下水位上升對項目工程的危害如下:當地下水位上升之后,周圍區域會出現鹽堿化等問題,而一旦出現鹽堿化,土壤的結構就會遭到破壞,建筑物的整體穩定性會下降,嚴重的甚至會出現坍塌等情況[1]。地下水位下降對項目工程的危害如下:當地下水位下降之后,地面會發生沉降,項目工程也會出現沉降現象,嚴重的甚至會引發地震等問題。
2.2 地下水壓力的不利影響
地下水壓力會對項目工程產生不利影響。地下水壓力對項目工程的作用力相對較弱,但是仍然會對建筑物產生影響。導致地下水壓力發生變化的原因是人為要素,當施工人員采用了落后的施工手段,就會打破地下水的平衡狀態,影響地下水的壓力。一旦地下水壓力發生變化,建筑物底部的承重結構會遭到破壞,建筑物的基礎會出現損壞的情況。
2.3 地下水下降的不利影響
再次,地下水位下降會對項目工程產生不利影響。導致地下水位下降的最主要原因就是人為因素。為了滿足發展需求,人們大量地開采地下水,在上游修建堤壩,以此來攔截水源,阻礙了地下水的補充。一旦地下水位下降,項目工程就會出現塌陷的情況,嚴重的甚至會引發地震。除了對項目工程的質量產生不利影響之外,地下水位下降還有破壞當地得自然環境,導致水源枯竭、水質惡化,影響當地社會的和諧發展。
3. 應對水文地質問題的科學舉措
3.1 進行地質勘查
首先,為了科學應對水文地質問題,應該進行地質勘查。我國的科學水平不斷提高,地質勘查的機械設備越來越先進,就目前來看,我國已經修訂了完備的地質勘查規章制度,形成了健全的地質勘查規范體系,對地質勘查工作的內容、目的等做出了明確規定。因此在進行地質勘查的過程中,勘探人員應該做到如下幾點:第一,勘探人員必須遵照我國的地質勘查規范,展開水文地質的分析工作。第二,勘探人員必須采用現代化的機械設備,提高地質勘查的水平。第三,勘探人員要明確自身的勘探任務,對水文地質的各項參數進行獲取、分析和處理。
3.2 進行狀態調查
其次,為了科學應對水文地質問題,應該進行狀態調查。地下水會對項目工程產生重要影響,因此勘探人員必須進行狀態調查。具體來說,勘探人員應該做到以下幾點:第一,勘探人員要對地下水位進行測量,并和以往的水位進行比對。第二,勘探人員要分析地下水位升降的幅度。第三,勘探人員要預估地下水位可能造成的風險,以此為依據采取防護措施。
3.3 提升重視程度
再次,為了科學應對水文地質問題,應該提升重視程度。當前我國許多建設單位都沒有提高對水文地質的重視,這些建設單位在展開項目工程的過程中,沒有對水文地質進行調查,給工程埋下了巨大的安全隱患,為了保障項目工程的質量,建設單位必須提高對水文地質的重視。具體來說,建設單位應該做到以下幾點:第一,采用宣講會等形式,宣傳水文地質的重要性。第二,聘請專業的勘探人員,提升單位內部勘探人員的業務素質。第三,明確水文地質勘查對工程造成的影響,以此為依據制定科學的施工方案。
3.4 進行規范學習
此外,為了科學應對水文地質問題,應該進行規范學習。我國的經濟社會不斷發展,水文地質的勘查工作也進入了快速發展階段。就當前來看,我國已經成立了水文地質勘查的科學體系,國家已經提出了各項綱領文件,對地質勘查加以引導,為了提升水文地質的勘查水平,勘察人員應該遵照規范性文件上的內容,展開具體的勘查工作。具體來說,勘查人員要做到以下幾點:在進行水分地質勘探之前,勘察人員要掌握工作內容,全面理解國家規定的勘查技術方法。第二,勘察人員要計算自身的工作量,包括采集數據、分析數據、劃分地段等等。第三,勘察人員應該不斷學習,使自己的知識體系與時俱進,滿足現代化勘查的需要。第四,勘察人員應該不斷豐富自身的勘察經驗,提升實踐操作的水平,促進理論與實踐的密切結合。
3.5 明確勘察目標
最后,為了科學應對水文地質問題,應該明確勘查目標。具體來說,勘察人員應該做到以下幾點:第一,形成科學的水文地質勘查體系,規劃水文地質勘查的內容,包括對地下水埋藏的分析、對地下水類型的判斷等等。第二,要把水文地質條件和項目工程聯系起來,判斷水文地質條件對項目工程造成的威脅,并制定相應的防范舉措。
4. 結論
綜上所述,為了提升項目工程水平,施工單位必須進行地質勘查和狀態調查。
參考文獻:
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[關鍵詞]工程地質勘查 水文地質 問題
[中圖分類號] P2 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-7-323-2
0前言
加強對工程地質勘查中水文地質問題的研究,有利于保護人們的切身利益和生命財產安全。因此,我們要重視工程地質勘查中水文地質問題,提高做好水文地質防治工作,提高勘查水平。
1水文地質所產生的危害性
水文地質引起的危害性問題通常體現在下面兩方面:潛水位出現升降導致的危害和地下水位出現變化引發的巖土工程危害。若地下水位出現大幅升降將極易引發膨脹性巖土出現不均勻的脹縮變形現象,甚至導致地裂。同時若地下水位出現變化的次數過多或者變化幅度過大時,膨脹性巖土將發生往復性漲縮,并且一旦漲縮幅度過大,甚至將破壞建筑物,尤其是在建筑物較低或較輕時。而潛水位出現上升現象將會軟化建筑物地基,增強土壤含水量,降低其強度,使其具有更強的壓縮性,從而使建筑物出現沉降變形的幾率大大增加;地基也會因此出現側移現象或隆起現象,進而導致基礎上浮,降低建筑物穩固性。而潛水位下降的主要原因多為人為原因,所導致的自然災害也很多,在此就不做贅述了。因此,因水文地質問題對于巖土工程和建筑工程產生安全的影響作用很大。
2地質勘查發現的水文地質問題
2.1地下水動壓力作用引起的問題
天然狀況下,地下水所具有的水動壓力并不會對工程產生較大作用,通常情況下也不會產生危害。但其若加入人為作用,就可能對地下水產生較大的動力,打破自然的平衡環境,有些移動水所具有的較大壓力,可能會導致巖土工程受到損害,如:流砂、管涌及基坑突涌等問題。
2.2水位上升引發的各種問題
引發水位上升的誘因很多,但地質方面的因素主要有含水層結構和總體巖性狀,而水文氣象類因素主要有降水量、溫度等,人為因素則主要有灌溉和施工等,有時導致水位上升的因素則包含其中幾種。水位上升造成工程質量問題很多,如:土壤出現沼澤化和鹽漬化問題,建筑物加快被巖土和地下水腐蝕的速度;斜坡與河岸等出現巖土體滑移、崩塌等重大地質災害;有些非常特殊的巖土體結構會因遭到破壞而強度減少、軟化,導致粉細砂和粉土發生飽和、液化、流砂及管涌等各種問題;地下洞室被倒灌、地基上浮及建筑物穩固性減弱。
2.3水位下降導致的一些問題
造成地下水位下降的因素有很多,但大多是人為因素,如因為生活和生產對地下水進行大量抽取、礦業進行礦床疏干、上游修筑堤壩或水庫攔截下游水等。而地下水位一旦出現大幅度下降,地面將出現開裂、沉降,甚至塌陷等問題,而地下水則會出現枯竭、水質惡化等各種問題,這些環境問題的存在將會導致巖土體與相關建筑物失穩,并在很大程度上危害到人類的生存環境。
3水文地質勘察需注意的事項
3.1水文地質調查
地質勘察必須在工程施工前完成,勘察工作應符合工程地基的種類,同時重點勘察評估地下水位升降對于巖土體及相關建筑產生的作用與影響,估量巖土工程因此出現危害的可能性,并做好防治工作。其次,工程勘察的方式應符合建筑地基要求,查清水文地質的相關問題,為選型提供需要的水文地質資料。再次,查清人為活動引起的地下水位升降變化及對巖土體與建筑物造成的危害是地質勘查的主要工作,同時也要查清天然條件下地下水的狀態和影響。此外,工程不同面臨的地址問題也大不相同,因此要根據工程的變化,勘查地下水對工程造成的影響,并對地質環境做出相應的評價。
3.2水文地質勘查的主要問題
水文地質勘查和其他的工程地質勘查相比需要對其評價內容進行更復雜的分析,其主要體現在:首先應勘查出自然狀態下地下水的分布狀況,以便明確地下水對水文地質勘查造成影響的可能性,同時將工程建設中的人為活動作為依據,預測地下水位可能出現的變化,進而評估將對建筑物與巖土體產生怎樣的消極影響;然后根據評估結論,制定相應的預防措施,根據外界的具體環境著重分析地質問題,如地下水對建筑物造成的腐蝕危害、建筑工程對施工場地的建設基礎持力層的材料要求,及在符合標準要求的情況下,地基基礎壓縮層出現意外狀況的幾率;最后是根據建筑工程施工標準測定有關水文地質情況,并為其提供有效數據。
3.3勘查水文地質參數
(1)建筑工程地質勘查一旦遭遇含水地層,必須測量其地下水水位。其中在對靜止水位進行測量時應保留一段穩定時間,時間長短根據含水層滲透性決定,有必要時可以在勘查工作完成后統一進行靜止水位測量;在應用泥漿鉆進的過程中,應先將測水管打入含水層約20cm處;在遇到多層含水層時,應先將其與其他含水層隔離,并做好止水工作。(2)測量地下水流向常用的方法為幾何法,先量出各孔內部水位,據此測定地下水流向。而測量流速則常應用充電法及指示劑法。壓水試驗在地質勘查過程中必不可少,并將其結合地質測繪,根據工程標準,決定試驗孔位,再依據巖層滲漏實況確定試驗段,再根據實際要求決定試驗的相關數據,如壓力基數、壓力極限及起始壓力等,并及時計算壓力和壓力入水量之間的關系,確定試驗段透水率,最終決定其曲線類型。
3.4追蹤水文地質變化狀況,全面把握變化規則
勘查工作人員應對地質勘查有關數據了解全面,重視掌握水文地質和地基基礎類型等相關數據,特別是和工程地基基礎類型有關的數據,以便及時應用到現實工作中,一旦出現需求,就能馬上提供充足資料。同時,不僅需要掌握勘察過程中水文地質情況在工程施工過程中的狀況,更要了解工程施工狀況,實時掌握其變化規則,及任何可能出現的有礙施工的問題,及早做好防范措施,確保工程能順利竣工,保證工程的施工質量。在進行工程地質勘察的過程中要詳細準確對相關的信息、資料、參數進行記錄、整理和計算。勘察工作完畢后要對勘察結果進行歸納和總結 ,制定出全面、科學、準確的巖土工程勘察報告。在地質勘察報告中 ,對尤其對水位地質評價的內容加以重視,除了必要的巖土結構、分布等巖土情況的內容,還要對地下水的類型、埋深、水位、涌水量等基本信息 ;地表水與地下含水層之間的水力聯系以及水文地質的多項相關參數進行分析和計算 ,同時還要對因季節和氣候變化引起的地下水位的變化規律進行分析。
3.5對地下水應合理應用并加以保護
水文工作規劃應具有全局性、長期性及定向性特點。國民經濟發展為水文地質開發工作創造了良好的機遇。水文地質工作必須與國民經濟發展相適應,為經濟社會發展貢獻力量,并服務于經濟社會,這樣才會具有旺盛的生命力。政府相關部門應加大地下水開發與保護力度,結合相關政策法規制定戰略,使地下水這個非常寶貴的資源能夠在自然屬性符合社會屬性的情況下被開發利用,創造性地走出一條符合我國國情并能與大自然和諧互利的可持續發展道路。
4結語
隨著社會經濟的發展,人們對建筑施工設計和工藝提出更高的要求,這也為工程地質和水文地質勘查與水文地質勘查加大了難度,而科學、合理的工程地質與水文地質勘查是工程施工質量的有力保證。因此我國應重視工程地質與水文地質勘查技術的學習與創新應用,尤其是水文地質勘查,這對于減少建筑工程危險系數,及保護建筑安全具有重要意義。
參考文獻
1地質勘查的重要性
建筑工程地質勘查工作是指對所建施工場地進行全面的分析,研究地質條件是否符合施工需求,并結合分析結果,精準預測影響施工質量的各種地質因素,進而采取對應的解決策略,以免給建設帶來損失,另外,通過對施工場地的勘查和檢測,可以協調建筑工程與周邊環境的關系,使其達到完整和統一,建筑工程地質勘查的目的是為了全面保障工程的順利開展,工程地質勘查工作所涉及的內容包括:地形地貌、地質條件、地表水環境、地質現象等,通過深入的分析和檢測,可為日后建筑物設計提供依據,以提高建筑物的安全性和穩定性。
2地質勘查的意義和特征
2.1意義分析。隨著近年來各地建筑項目的不斷增多,地質勘查取得了顯著成效,地質勘查施工單位制定出各項決策方案,提供準確的參考依據。所以,施工前,勘查單位必須對建筑場地進行全面的勘探和檢測,看其各項指標是否符合施工需求,一旦發現問題,應立即進行處理,尤其是容易發生工程事故的地段,要徹底排除安全隱患,待能夠滿足施工條件時,方可進行工程建設,以保證建筑物的安全性和牢固性。另外,地質勘查還能在滿足建筑施工圖的設計需求前提下,結合勘查結果來確定施工材料,并在保證施工進度的前提下,有效控制工程造價,從而提升建筑工程的效益。2.2特征分析。通常,建筑物主要包括工業建筑和民用建筑兩種類型,而不同建筑類型所獲取的勘查結果不同。一般情況下,城市總規劃方案在未成熟前,都會以場地的選擇和類型作為主要規劃依據,所以,必須詳細勘查各地地質條件,才能有效規劃整體城市建筑。建筑工程在選址過程中,一定要勘查當地地形地貌、地質條件,并根據勘查結果來確定適宜的建筑場地,且在所有地質因素都滿足工程建設需求后,方可實施工程建設,進一步提高建筑工程的安全性和穩定性,為人們的居住安全提供可靠的保障。
3存在的主要問題
3.1認識問題。目前,我國大部分建筑工程地質勘查報告中,存在一些不完善的地方。如果報告的編制和核對工作內容由非專業的人員完成,極易導致地質勘查報告中出現制圖錯誤、數據錯誤等問題。究其原因,是由于建設單位對地質勘查工作缺乏正確的認識,忽視其重要性,未建立完整、規范的勘查隊伍以及審核體系,從而使得工程地質勘查結果錯誤百出,難以發揮其真正的實效。3.2質量問題。在工程地質勘查工作中,工程質量問題是最重要的管理要素之一,倘若工程質量達不到規范標準,則地質勘查工作的重要性也難以體現。在地質勘查工作中,可以影響工程質量的常見因素主要包括:勘查區域不合理,地質信息采集缺少完整性,勘查技術滯后等。可分為以下兩方面原因:(1)從勘察理論角度來看,實際勘查方式和數據計算方法的差距,勘查結果也會出現差異,再加上相關勘查人員對于地質數據分析缺少正確的認知,使得地質勘查報告概念常常發生交叉現象,降低了其準確性;(2)部分施工企業未利用先進的勘查技術,無法清晰勘測出當地地形地貌,一些相關的地質信息也出現了缺失,如:溶洞、斷層分布等信息。3.3技術問題。目前,一部分建筑企業缺少專業技術人才,這也使得部分企業技術水平處于落后狀態。而大部分建筑設計人員并未對地質勘查工作給予正確的認識,因此,不僅影響了工程設計的合理性和科學性,而且在很大程度上也降低了工程建設水平。3.4管理問題。地質勘查工作貫穿于工程施工決策階段,通過對現場地質條件的全面檢測和分析,從而編制出詳細、科學的地質勘查報告,以便于更好的進行施工設計。但由于部分施工單位缺少完善的管理體系,勘查方式極為單一和滯后,所得的勘查結果缺乏精準性和實效性,使施工方案難以確定。另外,地質勘查工作大多處在露天環境,極易受到各種因素的影響,如:天氣、地質條件等,且存在其他未知因素,一旦疏于管理,則會給工程施工帶來很大的安全隱患。
4相關強化措施
4.1提高建筑單位的認識度。地質勘查對建筑工程有著至關重要的影響,其既可以體現工程基礎建設的地質情況,又可以分析出施工現場的力學指標,為改善地質環境和確立地質勘查方案提供參考。因此,為了提高建筑工程質量,必須做好地質勘查工作,確保其勘查的準確性和實效性。另外,還要提高施工單位對地質勘查的正確認識,確保其順利開展,進而充分發揮勘查結果的可行性,為日后工程建筑創造良好的條件。4.2加強質量管理。建筑工程在建設過程中,涉及多種施工項目,有效管理施工項目質量也是地質勘查順利開展的重要保障。因此,不僅要強化施工管理,還要加大對地質勘查的管理,完善相關規范制度,明確劃分勘查職責和工作內容,使勘查結果更為準確和完整。另外,工程勘查管理部門,要認真核查相關勘查報告及地質勘查合同,看其報告及合同內容是否與實際工程施工情況相符合,并查驗其信息數據的時效性,從而針對整體施工項目采取相應的管理措施,這樣才能進一步確保建筑工程施工質量和施工安全,并如期完工。4.3建立完善的管理制度。任何工程建設都離不開嚴格的規章制度,同樣,建筑工程地質勘查工作也不例外,建立完善的地質勘查管理制度,才能將地質勘查工作徹底落實到實處,另外,相關管理部門在制定工程地質勘查質量管理制度時,應結合企業實際發展情況,并通過質量管理體系來優化和完善質量管理制度,以提升建筑企業的管理水平,幫助其促進職能分化,同時,還能規范地質勘查人員的工作行為,加強其工作意識,使之以積極飽滿的心態,投入到工程地質勘查工作中。此外,在完善地質勘查質量管理制度后,必須徹底落實到各項勘查環節中,確保地質勘查的準確性和實效性。4.4大力培養專業性勘查人才。勘查單位要定期對工作人員普及地質勘查專業知識和專業技巧,掌握各種先進的勘查設備,處理各種勘查難題,進而大大提高我國建筑工程地質勘查水平。同時,還要建立相應的規范制度,明確具體工作流程,并按技術能力將勘查人員劃分成不同等級,按勞分配,對于技術精湛的員工應給予一定的獎勵,全面調動勘查人員的工作熱情。4.5強化工程地質勘查管理工作。由于在建筑工程地質勘查過程中存有很多難點,所以,企業一定要加大監管力度,完善勘查工作內容,提升工作人員的崗位意識和責任意識,使其可以運用先進的勘查技術和勘查設備全面分析施工現場地質條件,并針對各種常見問題采取解決措施。
5結語
綜上所述,在現代建筑工程建設中,地質勘查工作是最重要的環節之一,勘查成效直接影響到工程施工質量和施工效率,因此,相關企業必須重視地質勘查工作的開展,不僅要建立高效、高素質的地質勘查隊伍,而且還要建立完善的管理制度,強化工程地質勘查管理工作,保證勘查結果的準確性,這樣才能從根本上提高工程質量,為地質勘查工作的順利開展提供保障。
作者:郝磊 單位:新疆伊犁州水利電力勘測設計研究院
參考文獻:
[1]龐博.建筑工程地質勘查中常見問題分析[J].科學中國人,2016(10):24-25.
關鍵詞:高層建筑、地質勘察
中圖分類號:TU97文獻標識碼: A
一、前言
高層建筑首先應注意的問題是保證高層建筑的安全,在此基礎上保障其質量。地質勘察是建筑建設最為基礎的關鍵的環節。要設計出合理的施工方案,必須通過地質勘察對欲施工地點的地質進行全面了解,促使施工順利進行。
二、高層建筑工程地質勘查階段的劃分情況
1、可行性研究勘查階段
可行性研究勘查階段主要是針對即將進行的施工場地進行穩定性以及適宜性作出正確的評估。此階段主要有以下幾點要求:
(1)搜集與建筑工程地質相關的材料,例如:區域地質、地形、環境氣候、是否存在礦區等,并采納當地的施工經驗
(2)對現有的建筑工程勘察資料進行分析整理,通過去施工現場進行實地勘查,對地層的結構以及巖土性質進行充分的了解確保這些條件滿足施工需求。
(3)可行性研究勘查階段的主要工作內容是在施工場地選擇比較大的地方進行測繪工作,這樣一來勘查的工作量就會增加。
2、區域規劃階段結合己有地質資料以及建筑經驗,對區域的總體穩定性進行定性,對區域一般性工程地質條件進行闡述
3、總體規劃階段此階段的主要任務就是查明規劃區內的工程地質條件,提供工程地質資料,以便于規劃區內建筑特性的分帶和建筑功能的分區其主要工作是結合地貌、水文地質和地質結構條件進行工程地質的測繪工作,其勘測的范圍應大于實際的建筑面積此外,還需要做實驗室研究、部分勘探及長期觀測工作。
4、初步勘查階段
初步勘查階段的主要工作內容是針對建筑工程施工場地內的地質穩定性進行評估主要體現在以下幾個方面:
(1)為施工單位提供詳細的地質資料以及施工設計中能用到的所有技術參數,這樣更有利于施工單位選擇關于建筑物的相關技術以及施工方法和費用。
(2)初步對施工場地的地層結構、巖土性質、地下條件、等多種地質條件進行勘查充分了解產生這些現象的原因,然后分析這些原因對施工場地的穩定性以及未來施工中可能造成的影響。
(3)初步勘查階段的主要工作是查明各勘探點之間的距離,然后勘查地基挖坑的深度以及施工中需要的其他地質條件。
5、詳細勘查階段
詳細勘查階段的主要工作內容是充分利用科學技術按照施工圖紙所設計的方案進行勘查工作,再根據不同的建筑物提供不同的技術資料以及施工過程中所需要的各項技術參數,最后對建筑場地地質的巖土實際情況作出詳細的分析,并采取相應的措施避免發生因為設計、地基、地質、防治等原因發生的問題。詳細勘察的具體內容應結合建筑物的實際情況制定符合施工條件的政策,詳細勘查階段的地質勘查工作主要包括:布置勘探坑孔并確定深的程度,然后按照活動層的物理學指標進行勘查工作,必要的時候還可以進行抽水化驗以及荷載能力試驗。
三、高層建筑物地質存在的主要問題
1、建筑物場地的穩定性問題
高層建筑物一旦發生地基變形,不僅僅是地表的軟土結構以及基巖風化帶將受到嚴重的影響,建筑物地基的持力層以及下臥層對地基土體的穩定性也會受到不大影響,因為下臥層穩定的首要前提條件就是巖性和土體的結構以及水文地質條件、抗震性等因素所以,高層建筑場地應該選擇己經完成城市地震烈度的區域,然后經過更進一步的勘查工作證實高層建筑場地的地質結構能否滿足各項施工條件,以便高層建筑工程順利進行。
2、基礎類型選擇的工程地質論證
(1)箱形基礎
箱形基礎具有抗彎性強、剛度大、整體性能突出的顯著特點箱形基礎適合的地基情況復雜且不均勻的施工現場,箱形基礎可以充分利用中空的部分作為地下室使用,這樣做的目的是為了能有效的減少高層建筑物因為地基軟弱或是不均勻從而發生沉降現象。
(2)樁基
樁基的主要特點是承載能力較強、發生沉降現象的幾率小、發生沉降現象的速度比較慢、抵抗外來力量較強,它適合上覆比較厚而且是軟土層的地基或者是具有膨脹性的土層。施工中應采取何種類型的樁基主要依據建筑工程的地基特征以及施工場地的條件而定。
(3)復合基礎
復合基礎主要是采用箱基下加樁基的方式方法,復合基礎的運用能夠彌補箱形基礎和樁基在單獨使用中的不足,它可以更好的滿足高層建筑關于承載能力和變形等情況的發生。復合地基的部分土體被置換成增強體,因為它可以再很大程度上提高地基的承載能力從而降低了沉降的發生率,使用這種地基應在工程驗收階段進行壓板載荷試驗,而這種施工工藝比較復雜而且造價比較高,所以在運用復合基礎的時候應根據建筑工程地質的實際條件以及要求進行使用。
四、怎樣做好高層建筑工程地質勘查工作
1、建筑工程地質勘查工作人員應在正式施工之前,全面的了解施工單位對于巖土勘測工作的各項要求,以便更好的掌握地質結構、用途以及荷載能力,然后按照施工現場的實際勘查情況進行編制,制定出完善的施工方案,合理的安排施工時間以及整理施工中所需要的資料等內容,規定取樣以及實驗、鉆探等施工技術要求。
3、在建筑工程未開始施工之前,建筑工程地質勘查人員應結合實地考察結果建立報告并進行整理,首先應該核實的是施工現場用到的機械設備是否符合要求,例如鉆機上用到的鉆桿尺寸和長度,保證報告中給出的技術參數真實準確并與施工現場保持一致,巖土勘測工作關于各項原位測試項目必須符合《巖土工程勘察規范》以及滿足建筑工程在施工中的各項規章制度的要求,應根據巖層的實際強度確定要鉆進的速度,鉆進的位置在地下水位之下的糞土、砂土、軟土層的時候必須采用泥漿護壁鉆進去,并嚴格控制好鉆進的速度,然后做好取樣準備,在進行取樣的時候,應該檢查鉆桿的尺寸確定切勿超過巖芯管取原狀土樣,對己經取好的樣本應及時貼上標簽并進行保管。在對高程進行測量的時候根據實際情況進行選擇,如果黃海高程不符合條件的情況下選擇假定高程,然后將基準點埋設在不容易受到損壞的地方是最理想的效果。待整個建筑工程竣工之后安排進行水位測量工作,建筑工程師還應該進行外業資料的驗收工作,確保原位測量的數量與主要持力層的取樣數量滿足條件,與此同時還應嚴格控制持力層的起伏狀況,對未來可能發生的異常情況進行小范圍內的鉆探工作,查明具體情況將現場的勘查監督工作做好,確保建筑工程的勘查技術質量。
4、在獲得地質勘查數據之后,地質勘查工作人員應根據高層建筑工程的實際情況作出分析,并結合施工環境特點將得到的數據進行分析研究,這樣做的目的主要是為了能更好地提高建筑工程地質勘查報告的質量。除了科學合理的進行土層劃分工作之外還應準確的記錄好測量數據,在建筑工程未施工之前應與設計人員進行充分的溝通,以便確保施工單位更好的掌握建筑物的相關信息施工單位應加強同訪工作,建筑工程地質勘查工作人員應還合適土層層位的情況,然后查看施工現場是否還存在影響地質作用的不良情況發生,保證地基質量是按照施工要求完成的,還應該采取對地基質量的相應措施,避免發生問題的時候毫無頭緒,詳細記錄施工過程中與勘查報告不同之處,并及時采取相關補救措施,待工程竣工之后總結勘查、施工經驗,為今后建筑工程地質勘查工作保證質量。
五、結語
地質勘察是城市高層建筑的一項重要環節,為確保基本處理與結構施工設計順利進行,有必要做全面準確的地質勘察工作。
參考文獻:
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摘要:物探技術人員在進行地質勘查工作的時候,應該先對已有的勘查資料進行詳細的分析,進行實地的勘測可以選擇多種物探的方法,發揮物探技術的先進作用,使各種方法成果互相補充,取長補短,才能提高物探技術的精度和可靠性,達到最佳的勘查效果。
關鍵詞:物探方法;工程地質勘查;應用
伴隨著科學技術的快速發展,物探技術已被引用到地質資源勘查工作中。物探技術是地質科學中新興的、相對活躍的、具有重要價值的勘查方法,大大的提升了地質勘查的速度質量,也提高了生產力,是地質勘查現代化水平的標志。
一、 工程物探工作的特點
基于地質條件多變引起的電場、地震波場、磁場、重力場、地熱場、放射性等物理場的變化,可選用電法、地震法、磁法、重力、測溫、放射性勘探等各種方法,在陸地、水域和地下(井中及坑道)等不同條件下很多巖土工程、環境地質問題,其中包括地下水、地質構造、滑坡、埋藏物、物理特性的探測等。物探方法高效、經濟、施工靈活、信息豐富,能取得較好的探測效果。工程物探具有如下特點:
1.工程探測深度小
工程設計探測的地下地質問題多為淺層,地球物理探測的深度多為幾米到幾十米,最深在百米左右。
2. 探測精度高
工程建設單位希望城市物探方法有較高的精度,深度與平面位置誤差達到厘米級。
3.施工場地狹小
工程地球物理探測作為工程地質勘察、工程測試任務,常要求在幾天或十幾天內快速完成,其中搶險工程評價項目,則可能要求在一天或幾個小時提供探測結果。
二、 地質勘察中常用物探技術方法及基本原理
1. 電法勘探
電測深法是測量觀測點深度方向以下視電阻率變化規律,以研究地下不同深度的巖層的分布狀況的一種方法。在研究覆蓋層厚度及巖性變化情況等有廣泛應用。新近發展起來的高密度電阻率法在城市工程中,成為以獲取淺層導電性信息較為活躍的方法,在地質結構劃分、地下管道探測中發揮著重要作用。所研究的對象主要是有不同電阻率的水平巖層,最有利的條件是呈水平或傾角不大的巖層,而對傾角很大的巖層,解譯工作也會變得困難。所以采用此方法的前提條件:測量的目的層和周圍的物質必須存在明顯的物性差異,通過一定的電極裝置測得視電阻率異常的分布規律,達到認識地下地質體電性結構的目的。
2. 電剖面法
電剖面法和電測深法沒有本質不同,都是以研究人工電場在地下的分布規律為基礎,是廣泛采用的一種方法。它與電剖面法配合,對研究基巖面起伏規律、斷裂帶分布等效果較為明顯。主要有對稱四極法及聯合剖面法等。電法勘探主要研究對象是沉積巖。在電法勘探中,巖層電性差異是進行電法工作的物理前提(即電阻率差異)。影響電阻率(主要是離子導電)的主要因素是巖層含水情況,同時還決定于水溶液的礦化度、水溶液的存在狀態。如果水在巖石中呈分散和不連通方式,則對電阻率的影響較小,而互相連通狀態則使巖層電阻率大大降低。因此在同樣含水情況下,礦化度不同電阻率也不同,甚至差異較大。沉積巖在含水情況下電阻率可達數千萬,另外孔隙度小的巖石電阻率較高(巖漿巖及大部分變質巖),而孔隙度大、滲透性小的巖石(各種泥巖)其電阻率較低。
3.地震勘探
地震勘探主要有反射波法及折射波法。主要原理是根據對反射波或折射波時間場沿測線方向的時空分布規律的觀測確定地下反射面或折射面深度及構造形態及性質。地震勘探相比其它物探方法,具有精度高、解釋成果單一的優點,但是成本相對較高。我們所看到的物探剖面是一種經過校正后的并賦以地質內涵的反射波或折射波時間剖面(實質是不同地質體的反射波或折射波波速差異)。地震勘探成果同其它物探解釋成果一樣,由于物理力學指標差異,不同地質體的波速有可能相近,而相同地質體由于所遭受的內力或外力地質作用不同,波速也有可能不同。淺層折射法在覆蓋層探測中具有技術優勢,在隱伏構造、空洞以及考古探查中也有成功應用,但是該方法受施工場地影響明顯。直達波法或透射波法是波速測試的主要方法,對測試條件的依賴較強。彈性波CT技術已可為工程建設場地動力學研究提供有價值的參數。
三、綜合物探技術在地質勘查中的應用
基本原理:激發地層表面產生振動信號:通過地層進行傳播,過程中會產生一些面波、體波相關信號。Rayleigh波和Love波屬于面波信號;橫波和縱波屬于體波信號。通過非均勻介質進行傳播,面波信號就會發生頻散現象。
面波信號頻散特性規律如下:l)(vR才)曲線變化規律與層速關系:頻率產生變化時,vR(面波速度)將會依據勘探深度變化的情況逐漸向該深度層層速度趨近;2)(vR一f)與層厚度之間的關系:厚度產生變化的時候,頻散曲線相應的拐點位置會依據厚度變化情況向低頻方向移動,即證明:拐點的位置、層厚度之間存在密切關系。處于特定的地層條件下,體波信號會發生明顯的反射或是折射的現象產生。地震信號進行傳播是通過分層的地層,如果上覆層的波速相較下伏層波速較小,地震信號在進行傳播時將會發生明顯的折射現象;如果上覆層的彼阻抗比不上下伏層的波阻抗大時,地震信號傳播時將發生反射波現象。折射波有兩種:初至折射波、對比折射波。因為初至折射波只負責追蹤初至區某個界面的折射波,相對容易辨認,識別率較高;對比折射波不僅對初至區進行追蹤,對續至區折射波也要進行追蹤。折射波相對于薄層的探測能力十分差,同樣也不適用地質速度逆轉層。
四、物探方法發展展望
1. 技術方法發展
鑒于工程涉及的地質與檢測問題,探測技術將會進一步提高,多波理論會得到進一步應用,可利用的物理波場的頻譜范圍會越來越寬,電磁波譜可利用的范圍由純直流擴到雷達波,彈性波譜由瑞雷波向超聲波頻率擴展。陸地聲納法、地震映像法、高密度電阻率法、大地電磁電導率剖面法等探測數據快速連續自動采集技術將會日益活躍。
2. 物探儀器設備的發展
復雜的地質勘測環境條件要求儀器設備具有良好的防塵、防震、防潮等性能,要求增強其智能化程度、具有捕捉較大動態范圍的長遠信號能力,儀器將會由單一化的專用儀器向多功能化發展,促進各種探測方法相互滲透和綜合應用。
總之,對各種物探手段原理的了解有助于我們正確使用物探成果,提高對各種地質體工程地質性質的認識。因為相似的物探曲線或接近的數值并不一定屬于同一地質體,而同一巖性也可能有不同的的物探曲線或接近的數值(如同一巖性中不同風化帶地震波波速不同)。物探成果是地質研究的理論依據,對其正確使用必將能提高地質工作效率和精度,為生產和科研帶來可觀效益,促進生產力更快發展。
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關鍵詞:水文地質問題;地質勘查;水理性質;滲透系數
地質勘查工作是保證工程施工建設安全性、穩定性的關鍵。相關建設人員要在明確水文地質問題對工程地質勘查影響的基礎上,找出具體控制的方式方法。這里指的水文地質問題包括水文地質勘視問題、水文地質參數測定問題及與水文地質相關的評價內容問題。
1認識水文地質問題在地質勘查中的重要性
在工程的實際施工建設過程中,地質勘查是決定其成果質量的關鍵因素。因此,相關建設人員應在確保地質勘查工作質量的基礎上,將相關資料形成報告提供給工程建設人員。其中,水文地質勘查是工程施工中最重要的一環,相關人員要充分認識到水文地質問題在地質勘查中的重要性,并采取一系列的控制措施以降低其所帶來的負面影響。圖1所示為水文地質問題對工程地質勘查所帶來的影響。具體來說,水文地質勘查要考慮的問題有勘查所處的地理條件、地質環境、地下水位以及含隔水層情況。這里指的地理條件就是自然地質條件,比如氣候濕潤度、季風分布情況、工程所處水系以及地形地貌等;地質環境指的是基底構造、地質構造和底巖構造等;地下水位的勘察就是要對近幾年工程所處區域出現的水位變化進行分析,以明確其未來變化的趨勢;而含隔水層的勘察主要包括兩個水層的埋藏同條件、地下水存在類型以及對應流向等。這樣一來,施工技術人員就可以對工程所處的地層滲透系數情況進行全面的了解,進而采取相應的施工控制措施。
2確保水文地質參數測定的準確性
確保水文地質參數測定的準確性要從3個方面入手,即測定流向、含水層和壓水試驗。在測定流向方面,水文地質問題對工程地質勘查的影響要點在于地下水的水流流向。因此,相關建設人員可采用幾何分析法來準確測定地下水流的具體流向。對于含水層參數的測定,工程勘查人員先要判斷地下水水位是處在何種狀態,然后再采用具有針對性的測量方式,以獲得靜止水位或多層含水層所帶來的影響。而壓水試驗是水文地質勘查人員測定地質透水率的重要作業方法,其能夠測出實際工程建設所需的壓力基數,從而實現透水率的準確測定。
3明確與水文地質相關的評價內容
評價水文地質勘探工作中的相關內容,是保證水文地質勘探指標質量落于實際的關鍵。在工程的施工建設中,有效利用水文地質勘察資料,將在很大程度上提高工程體系的重要性和完整性。就目前來說,與水文地質勘察相關的評價指標主要體現在4個方面:①水文地質的勘查工作會對工程所處的巖土結構施工帶來很大的影響。這是因為地下水是在土層結構中發揮作用的。②建筑地基也會給水文地質勘查帶來一定影響。因此,工程勘查人員要對建筑結構進行全面而細致的分析。③由于處在自然環境下形成的地下水會給工程建筑期間的經濟效益帶來影響,因此,在進行水文地質的指標評價期間,要對人類活動因素對地下水造成的變化進行分析監測,以保證工程建設的順利進行。④對于水文地質問題來說,其作用于不同的建筑工程所帶來的影響是不同的。這就意味著相關建設人員必須根據工程建設的實際情況對水文地質問題進行有針對性的分析。在此情況下,水文地質相關的評價內容就能與實際工程建設結合起來,從而有效控制其問題可能造成的傷害。
4水理性質相關的評價內容
在工程地質的勘查工作中,巖土體的水文地質問題主要集中在地理性質上。而業內人士根據其存在特點將其劃分為2類,分別是巖石的物理性質和水理性質。因此,相關建設人員應加大對這方面的科研力度。圖2所示為我國各個巖石分布區域的水理性質變化情況。就目前來說,對巖土體的水理性質進行分析研究主要集中在4個方面,分別是崩解性、透水性、軟化性和給水性。其中,巖土的崩解性是在靜水環境中形成的,因此,相關研究人員可在檢查期間對鉆土、土體結構以及土體強度變化進行觀察。經觀察得出了造成巖土出現崩解現象的原因是:巖土中的顆粒、礦物質及相關結構會給建筑工程到來極大的影響。在巖土的透水性分析過程中,研究人員可利用自然重力對相關指標和工程設置內容進行測試分析,以保證水分的穿透性。此外,在研究期間,主要對滲透系數進行分析,人員利用抽水試驗,將試驗中的數據進行計算,并確定出透水系數,從而降低水文地質對工程建設的影響。當土層結構中的軟化系數較大時,建筑工程的穩定性就會受到影響。對于給水性這一水理性質評價內容,相關建設人員可對地下水的可利用指標進行認真檢查。勘察結果表示,當評價期間的給水參數指標較高時,其對建筑工程的影響較大。
5結束語
總而言之,水文地質問題對工程地質勘查工作的影響,是可通過相關建設人員加強對工程建設實際情況及設計要求的充分了解予以解決的。事實證明,只要控制好水文地質問題的影響,就能在很大程度上提升地質勘查工作地的準確性,工程建設才能在相對安全、穩定的施工環境下得以完成。因此,相關人員應將其作為重點研究對象,以提高施工建設的安全性和穩定性。
作者:孫貴平 單位:重慶市地質礦產勘查開發局南江水文地質工程地質隊
參考文獻:
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【關鍵詞】地質勘查;水文地質;評價;水理性質;注意事項
1、地質勘查中水文地質的評價內容
在很長一段時期內,在工程地質勘查報告中都沒有地下水對工程的影響進行評價,從而導致工程在建造或是使用過程中由地下水對巖土的侵蝕等引起基礎下沉或是建筑物開裂等事故的發生,所以在地質勘查過程中,應充分的認識到水文地質問題對工程的影響,從而對水文地質問題進行有效的評價,為工程設計和施工提供準確的地質勘查水文地質情況資料。目前水文地質評價內容主要包括以下幾種:
1.1應著重評價地下水對巖土結構、建筑物的影響和作用,提前預測地下水可能產生的危害,以便于提前采取預防措施。
1.2地下水與建筑地基是息息相關的,所以在地質勘查過程中應該將地下水與地基設計相結合,從而提供準確的水文地質資料來為地基的設計和選擇奠定科學的基礎。
1.3地下水的自然狀態、對建筑物的影響、人為活動下地下水的變化和對建筑物的影響等都是水文地質勘查中應該著重勘查的內容。
1.4不同地下水情況對工程的影響和作用也是不同的,所以可以從工程的角度出發對其重點內容進行評價。比如,工程有部分基礎是處于地下水以下的,那么就應該把評價內容重點放在地下水對砼和鋼筋的腐蝕性上面;如果基礎是以巖土層來進行施工的,則需要對地下水對巖土層的軟化、崩解和脹縮作用進行重點的評價;某此建筑基礎層中存著松散、粉細砂和粉土等,這就需要對流砂及管涌等情況進行重點評價;目前在地下水位許多時候會進行基坑作業,這就需要對滲透性和富水性進行試驗,并對土體沉降和邊坡失穩等情況進行重點評價。
2、巖土體的水理性質
巖土體的地理性質分為巖土物理和水理兩種,其水理性質即是巖土體與地下水相互作用而產生的各種性質。當地下水作用于巖土體時,其巖土的強度和形狀則會發生一定的改變,從而影響到建筑物的穩定性。所以可以針對巖土體的水理性質進行測試,通常情況下測試方法有以下幾種:
2.1透水性。透水性是利用自然重力的原理,對水穿過巖土的性能進行的分析的方法。巖土越松散、顆粒越大,則其透水性則越好。在工程地質勘查中,通常利用滲透系數來對巖土的透水性來進行表示的,滲透系數則通過抽水試驗來獲得,巖水的透水性對建筑的影響較大,二者之間呈正比關系。
2.2崩解性。巖土體的崩解即是指土體的崩散解體,通常是在靜水情況下,當有粘性土浸入后,使土粒間的結構和強度發生變化,從而使土體崩解。導致巖土體崩解的因素較多,如顆粒、結構、礦物成分等都與崩解性有直接的關系。同時巖土體在崩解時崩解的方式也是不同的,如殘積土是以散開的方式,而石英石則是以裂開的方式進行崩解的,巖土體的崩解性與對建筑物所產生的影響也是呈正比的關系。
2.3軟化性。當巖土處于地下水的浸泡下時,其巖土強度則會明顯降低,軟化性通常通過軟化系數來進行體現,這是判斷巖土體耐水和耐壓能力的主要參數,通常情況下粘性土層、頁巖和泥巖等巖土結構容易發生軟化性,另外,巖土的軟化性與建筑物的穩定性呈反比的關系。
2.4給水性。給水性指的是在水的作用下,飽水巖土體從裂縫和孔隙中流出水的能力。通常利用給水度來進行形容。給水度是水文地質中較為重要的參數,它對施工現場的疏干時間有著重要的影響作用。與前面的方法相同,給水性越強的巖土體對建筑物的影響越強。
2.5脹縮性。所謂巖土的脹縮性是指巖土在受到地下水的作用后,其體積會逐漸增大,而當巖土的水分流失時,其體積又會變小的能力。這種現象產生的原因主要是因為巖土表面的膜會在吸水后變厚,而失水時膜的厚度又會變小。巖土的脹縮性常常會導致基坑出現突起或裂縫,直接導致土層表面及地基出現變形現象,從而對建筑物的穩定性產生較大的影響。
3、地質勘查中水文地質問題應注意的事項
3.1把水文地質問題放在重要的位置
地質勘查工作具有非常重要的意義,高質量的地質勘查工作,不僅能為工程提供設計和施工的科學依據,同時對工程質量的提高也能起到積極的作用,因此地質勘查工作不僅要對水文地質問題進行深入研究,同時還水文地質問題放在重要的位置上,從而保證地質勘查質量的提升。
首先,自然地理條件。這主要包括工程所在區域的季風、氣候濕潤程度、所處水系、平原和高原、地形、地貌特點及堆積物等;其次,地質環境。工程區域的地質環境應該包括該地區的地質構造、基底構造、底層巖性以及新構造運動等等內容;再次,地下水位情況。水文地質勘查中的地下水位情況應該主要對近些年地下水位的最高值以及其變化趨勢、地下水的補給排泄條件、地下水與地表水之間的補給關系等內容進行科學有效的分析;最后,含隔水層的情況。這一部分內容應該對這兩個水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位等內容進行勘查。另外對含水層的實際分布情況以及其厚度和深度等進行研究。對該區域的地層滲透系數、地下水賦存以及滲透的影響以及地下水對建筑材料的腐蝕情況等等。
3.2確保水文地質參數測定的準確性
首先,在地質勘察工作中,會涉及到對地下水水位進行測定,為了保證測量的準確性,應該先確定是靜止的水位還是多層含水層,根據不同的情況選擇不同的測量方法。如果是靜止的水位,則需要在穩定的時間內進行,如果是多層含水層,在測量時就需要采取隔離措施。
其次,在對地下水的流向進行測定時,可以采用幾何法,與此同時,對孔內的水位進行測定,最終測出地下水的流向。最后,壓水試驗也是水文地質勘查中的一個重要試驗。壓水試驗與工程地質測繪和鉆探資料結合起來,根據工程實際要求,將試驗孔位確定下來,試驗段按照巖層的滲透特性來進行劃分,按照實際需要對試驗的起始壓力、最大壓力和壓力基數進行確定,并將壓力與壓力入水量的關系曲線及時繪制出來,將試段的透水率計算出來,進而確定P-Q曲線類型。
4、結束語
綜上所述,在工程建設過程中,地質勘查工作為工程設計和施工過程中提供了準確的地質資料,保證了工程得以順利進行,所以在許多情況下都需要對工程的水文地質問題進行詳細的勘查,從而對建筑物下的地下水情況進行充分的掌握,對建筑物產生影響的需要采取有效的措施進行防治,從而保證工程的順利進行。本文分析了地質勘查中水文地質的評價內容,并對巖土體的水理性質進行了說明,同時進一步對地質勘查中水文地質問題應該注意的事項進行闡述。
參考文獻
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引言:
水文地質問題與工程地質的聯系非常緊密,其在工程地質勘察、設計以及具體的施工過程中都具有非常重要的現實意義。在實際的工程設計中,由于水文地質情況往往都具有復雜性,如果工程地質勘察人員不能夠很好的掌握水文地質情況,忽略水文地質問題對于工程的影響,就會有可能發生多種土木工程的危害事件。因此,為了確保工程地質勘察的質量,就應對水文地質的問題給予高度的關注,盡量的減少危害的發生率。
一、工程地質勘察中水文地質研究的重要性
工程地質勘察中對水文地質的研究,能夠充分了解水文地質的條件,勘察結束后根據工程需要對所勘察的水文地質進行分析,詳細提交水文地質勘察報告,有助于后期工程質量的保證和對地下水資源進行開發利用。在水文地質勘察時,需要對所勘察范圍的水文地質環境做全方位的分析評價,重視地下水對工程地質的影響。地下水位的上升和下降,都會對巖土體和工程質量造成危害,因此詳實的水文地質數據和合理的防范措施是工程質量的保證。另外不同的地基基礎,不同的地質條件,不同的建筑類型,不同的水文地質環境等,在工程地質勘察中水文地質勘察時,都應考慮具體條件,對不同的水文地質情況,采取具體問題具體分析的辦法來解決。水文地質勘察中地下水對工程建筑有著不可分割的聯系和影響,地下水問題帶來的危害應引起高度重視。
二、工程地質勘察中水文地質評價內容
1、應當重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響,預測可能產生的巖土工程危害,提出防治措施。當地下水位發生,會對工程建筑產生極大的影響。例如地下水位如果突然上升,必然會降低淺基礎地基的承載力。而在有地震、砂土液化的地區則會加劇液化速度,進而巖土體產生變形、失穩等不良的地質作用。另外,在寒冷地區會產生地下水的凍脹方面的不良影響。然而,拿建筑物本身來說,如果地下水位在壓縮層內,也就是基礎底面以發生了上升變化,水浸濕和軟化巖土,進而降低了地基土的強度,增大其壓縮性,此時建筑物就會產生過大的沉降問題,最終影響到地基,使其嚴重變形。
2、工程勘察中還應密切結合建筑物地基基礎類型的需要,查明有關水文地質問題,提供選型所需的水文地質資料。在地質工作中,做好資料的收集工作和熟悉工作是對后續工作的前提準備。
3、應從工程角度,按地下水對工程的作用與影響,提出不同條件下應當著重評價的地質問題,如:
(1)對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎中水對砼及砼內鋼筋的腐蝕性。
(2)對選用軟質巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎持力層的建筑場地,應著重評價地下水活動對上述巖土體可能產生的軟化、崩解、脹縮等作用。在地基基礎壓縮層范圍內存在松散、飽和的粉細砂、粉上時,應預測產生潛蝕、流砂、管涌的可能性。
(3)當基礎下部存在承壓含水層,應計算和評價基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性。
(4)當在地下水位以下開挖基坑的時候,應當進行富水、滲透試驗,并對因人工降水而引起土體沉降、邊坡失穩進而影響周圍建筑物穩定的可能性做出評價。
三、工程勘察過程中對巖土水理性質的分析
1、巖土水理性質受地下水的影響
從地下水的類型屬性為視角,將地下水對巖土水理性質的影響進行分類:
(1)巖土水理性質受結合水的影響:當結構土體為粘性土時,結合水是地下水最為主要的表現方式。結合水通過分子力的吸附作用,在巖土結構的周圍會形成一層薄薄的水膜。勘測證明,當外壓作用較大的時候,水膜的密度可以達到普通水體密度的3倍。而且在不考慮重力因素的影響下,水膜可以有效地傳遞靜水壓力。因而,結合水的運動范圍是非常狹窄的,而粘性土會因此表現出很大的膨脹性和收縮性。
(2)巖土水理性質受重力水的影響:在巖土結構中,地下水水體由于重力作用而在土體縫隙中自由活動,這就是重力水的顯著特征,重力水的基本性質與結合水幾乎是完全相反的,結合水是分子吸附力的作用,而重力水則幾乎不受分子力的影響。在巖土層結構中,重力水這種地下水水體是最為活躍的,而巖土水理性質受重力水的影響更加明顯。
2、如何測試巖土水理性質
由于目前技術條件的限制,可以通過以下幾種方式來測試巖土的水理性質:
(1)測試巖土透水性性質的方法:巖土自身的結構及滲漏狀況影響著巖土的透水情況,巖土結構的空隙大小決定了巖土的透水性。很多時候,可以通過抽水試驗對巖土的水性參數進行測試,從而正確判斷巖土的透水性性質,一般來說,堅硬的巖土結構透水性強,而松散的巖土結構透水性弱。
(2)測試巖土軟化性性質的方法:經過地下水的長期浸泡,巖土結構自身的力學強度會出現不同程度的變化。對巖土的耐水浸和耐風化性質進行測定可采用對巖土土體的極限抗壓能力進行測試和分析。
(3)測試巖土給水性性質的方法:地下水在巖土的縫隙中能否自由活動及其程度通過巖土結構的飽水性表現出來,判定的時候大多依據給水度指標來分析,可以分析施工過程中基坑巖土結構的涌水量程度。
四、巖土工程中地下水的危害
1、巖土工程受地下水升降變化的危害
(1)巖土工程受地下水位上升的危害:很多因素都可能造成潛水位的上升,其中包括總體巖性產狀、含水層結構屬于地質因素,而氣溫、降雨量屬于水文氣象因素,施工及灌溉等屬于人為因素,更多時候,潛水位的上升是由多種因素共同作用的結果。潛水位上升會對巖土工程造成以下影響:
①巖土的鹽漬化和沼澤化增強,嚴重腐蝕建筑物。
②出現巖土體的崩塌或者滑坡等現象。
③巖土體的結構出現軟化、破壞,強度降低。
(2)巖土工程受地下水位下降的危害:很多時候,人為因素是造成潛水位下降的主要原因,對水資源的過度開發,地下礦產開采,地面徑流人為修建水利工程等,都會打破地下水的平衡。潛水位下降嚴重,就會引發地面沉降、塌陷甚至會引發地震,地下水位嚴重下降,會造成地下水資源枯竭,無論是對巖土工程和建筑物的穩定性還是對人類的居住環境都會造成很大影響。
(3)巖土工程受地下水劇烈變化的危害:巖土會因地下水的升降變化而出現不規律的膨脹或收縮,頻繁的地下水位變化,巖土膨脹和收縮的幅度及頻率就會越來越大,因此而引發的地裂等現象會嚴重破壞建筑物。在一定區域內地下水位的頻繁升降會將巖土中的礦物質和膠結物沖刷掉,土質會因失去膠結物而變得疏松,地下水的運動更加自由,形成惡性循環,嚴重影響巖土的承載能力和抗壓能力,危害巖土工程的進行。
2、巖土工程受地下水動壓力作用的危害
天然狀態下,巖土受地下水的動壓力作用是不明顯的,也基本不會形成危害,但是近年來由于人類的各種行為讓地下水的動力平衡被打破,動壓力就會對巖土造成明顯的作用,嚴重的地方會出現基坑突涌、管涌、流砂等工程災害,施工單位應采取策略積極應對這些危害的發生。
五、加強水文地質勘察的主要措施
1、高度重視水文地質勘察對工程質量的影響
在工程地質勘察中,水文地質的若干問題包括地下水的類型,地下水位的上升和下降的幅度,地下含水層的厚度和分布、地下隔水層的厚度和分布以及二者的組合關系,巖土層的滲透性和滲透系數等。在水文地質勘察報告中,應對地下水對于工程施工過程中的影響以及后期工程質量的影響做出詳細的評價,明確水文地質勘察中地下水和巖土層可能造成的嚴重后果,引起工程施工方的高度重視,并制訂出具體的可行性措施和施工方案,減少地下水對工程質量的危害。
2、高度重視水文地質勘察中水理性質的研究
水文地質勘察中,水理性質是指地下水和巖土相互作用所表現出來的性質,具體表現為巖土層的溶水性、透水性和持水性,它們與巖土的各種形態特征有非常密切的聯系。工程地質勘察中,對地下水的采樣通常為一年兩次,在枯水期和豐水期各一次,實際勘察時,也可根據具體情況對地下水隨時進行采樣分析。地下水的種類很多,按照巖土體埋藏條件和含水層的不同有著不同的分類。在水文勘察的過程中,水理性質的測試分析數據是地下水水位、水量等變化的設計依據,對工程地質勘察有著重要的影響。
3、高度重視水文地質勘察中地下水的影響
在水文地質勘察中,地下水的勘察、分析、研究也是一項重要內容,對于水的各項指標例如PH值、水中含有的各種礦物質、水的硬度等要有準確的數據分析和測定。以往的水文地質勘察比較重視對巖土類型、地質結構的分析測試,對水文地質的測試不夠重視,這是非常錯誤的。需要高度重視水文地質勘察中地下水的影響,對地下水問題進行全面透徹的分析,及時發現各種復雜的地理環境中地下水可能造成的危害,制訂出合理的解決辦法,從而使地下水問題對工程質量安全的影響在可控范圍。
4、高度重視水文地質勘察中完善的評價機制
領導要高度重視工程地質勘察中水文地質勘察對工程建筑的影響,嚴格管理,提高勘察人員的安全意識。對水文地質勘察的評價機制不斷進行完善,使分析測試報告能適應水文地質勘察的具體需要,對各類水文地質問題做出預測和預防措施,對各類問題的影響因素進行數據信息的收集整理,并進行詳細分析,建立適用工程地質勘察的水文地質數據庫,為以后的測試分析提供技術支持。
關鍵詞:工程物探方法;物探與鉆探相結合
引言
工程地質勘查的目的就是為擬建設場地查清地下巖土體包括一些未明目的物、構造斷裂帶、地下水等的物理力學性質、賦存狀態、分布特征等工程地質條件,為設計、施工部門提供依據。目前主要的勘探方法有鉆探、槽探、探井和物探等,其中因鉆探資料具有直觀、可靠的特點而使鉆探成為最常用的勘探手段,但由于鉆探只是在點線上揭示目的物,在一些較復雜的地質條件下,如石灰巖地區、大采空區地段等,很難完整地反映地下巖土層的變化情況,為查清巖土層在地下空間的展布情況,往往需施工大量鉆孔,費時費力,效率較低;而在物探方面隨著近幾年物探方法、技術的發展及先進的儀器設備的應用,可以以極高的效率完成對地下巖土體的形態、規模、分布的圈定及一些物理力學參數提供資料,但由于物探方法的多解性、復雜性使物探工作很難單獨地進行,被較少應用。
1直流電阻率法
工程地質勘察中常遇到目的體埋深不大,規模較小的情況,在進行電法勘察時,要求小點距、高密度數據采集,這時用常規電法開展工作就顯得施工效率太低且精度不夠,當前探測地下巖土體最常用的是高密度電阻率法。高密度電阻率法進行二維地電斷面測量,兼具常規剖面法與測深法的功能,敷設一次導線后可進行數百至數千個記錄點的數據觀測,其信息量大、施工效率高,而且數據經自動采集系統采集后,可以通過處理軟件實現資料的現場實時處理,并根據需要自動繪制和打印各種成果圖件,大大提高了電阻率法的智能化程度,很適合一般勘查中對地下目的物的探測;高密度電法野外工作裝置形式較多,總電極數與點距可根據場地與勘察深度任意選擇。
一般固定斷面掃描測量,其視電阻率斷面為一梯型剖面;變斷面連續滾動掃描測量其視電阻率斷面為一平行四邊形剖面。對高密度電阻率法資料的反演分析方法主要有邊界單元法、有限單元法和目標相關算法等三種方法,三種方法各有千秋,可根據巖土層的具體形態選擇。高密度電法勘探的出現使得電法勘探的野外數據采集工作得到了質的提高和飛躍,同時使得資料的可利用信息大為豐富,使電法勘探智能化程度向前邁進了一大步。下面是用高密度電阻率法求取石灰巖基巖面的一個實例:廣東平遠河披水橋工程地質勘查共施工鉆孔四個,其地層自上而下為砂卵石層、含礫粘土層、二疊系灰巖。其中各孔內砂卵石層厚度變化不大,但灰巖巖面起伏非常明顯,左側鉆孔最淺處埋深僅7m,往右依次為9. 2m, 18m,最右側鉆孔至48m猶未能見到基巖,鉆孔中灰巖巖芯完整,未見溶蝕、溶洞現象。后進行橋樁超前孔施工時,發現入巖面相差很大,且見較大溶洞, 2#基礎處水平相距2. 5m,入巖面竟相差10m。為全面了解地下基巖面情況,采用高密度電法測量,共布設四條測線,點距2m,通過已有的鉆探資料選取測量參數,并校正深度,最終得出成果圖件,可以看出灰巖視電阻率在250~300Ω·m左右,灰巖巖面呈石林狀起伏分布,整體呈左高右深趨勢,溶洞反映相當明顯,在最右側鉆孔未見基巖處,顯示基巖面約60m深。后經鉆孔證實與實際情況基本吻合。
2地質雷達
地質雷達以其輕便、抗干擾性強、分辨率較其它物探方法高的特點,被廣泛地應用于地質勘探、公路質量檢測、文物考古等領域。地質雷達的探測深度和分辨率主要與天線的中心頻率、天線距離、偶極方向等設備參數及地下介質電性、電磁波在地下介質中的傳播速度等巖土層物理性質有關。目前的雙天線地質雷達的觀測方式主要有兩種:剖面法和寬角法。其中剖面法就是發射天線和接收天線以固定間隔沿測線同步移動,每移動一步便得到一個記錄,整條測線的記錄就是地質雷達的對地下探測的時間剖面圖像,這種記錄可以準確的反映正對測線下方的地下物體變化情況。寬角法觀測則是一個天線固定不動,而另一天線沿測線移動,通過記錄地下不同層面反射波的雙程走時而求取地下介質的電磁波傳播速度、地下介質的電性參數。地質雷達的資料處理與地震波的處理相似,可應用數字濾波、反褶積、偏移繞射處理、多次疊加等技術手段進行,一般都有專門的處理軟件。下面是地質雷達配合鉆探在對地下溶洞探測的實例:山東臨沂地區某廠區內部分道路及地面出現裂紋和下陷,懷疑地下有溶洞等物體,需進行勘探,由于不知地下物體的具置、形狀,如果純粹利用鉆探方法,則不僅費時費力,而且還可能勞而無功,拖延處理。
3瑞雷波法
瑞雷波法可分為穩態瑞雷波法和瞬態瑞雷波法。因穩態瑞雷波法設備較笨重,成本較高,一般難于推廣應用,而瞬態瑞雷波法以其簡便、快速、分辨率高的優點被廣泛應用于工民建巖土工程勘察和環境地質災害調查與評估當中。瞬態瑞雷波測試是由一個垂直作用于地面的沖擊震源(爆炸、落重、鐵錘等)產生信號,用兩個或多個檢波器從震源開始沿垂直于測線方向直線布置,對一定頻率范圍內的瑞利波信號進行記錄、提取,并利用專門軟件進行正演和反演分析。瑞雷波法尤其適用于層狀巖土體的探測、識別。
4瞬變電磁測深法
(TEM)瞬變電磁測深法是近幾年來發展起來的電法勘探分支方法,它利用采集的數據求取各個測點在不同深度的視電阻率,做出視電阻率的剖面圖,進而利用視電阻率異常來分辨和定位地下目的物的幾何形態與展布。它除了具有電磁法穿透高阻層能力強、分辨能力好,采用人工源隨機干擾影響小、探測效率高、成像清晰直觀明了等優點外,還具有耦合方便、受地形影響小的突出優點,在一些場地狹窄,其他物探方法難于開展工作的條件下,采用瞬變電磁法往往可取得良好的效果。更為難得的是由于該方法探測的為純二次場,故可采取簡單加大發射功率的方法以增強二次場提高信噪比,增加探測深度。正是由于瞬變電磁法的一系列優點使其在工程勘查、地質礦產、路基工程等領域獲得廣泛的應用。
5總結
在工程地質勘探中常用的物探方法尚有高分辯率淺層地震反射法、折射波法、高分辨率電阻率法、電阻率層析成像技術等,限于篇幅在這里不再一一敘述。實踐表明,在工程地質勘查中,單純利用一種勘探手段,往往不能取得良好的勘查效果,而將多種勘探手段有機地綜合利用,卻往往可取得事半功倍的收獲。
參考文獻:
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【關鍵詞】鉆探技術 鉆探方法 物探方法和鉆探方法相結合 工程地質勘查
一、鉆探技術
(一)鉆探技術的起源
鉆探技術發源于古代中國的四川,首要用途是找水喝,其次作用是找鹽吃。堪稱是我國四大發明之后的第五大發明。在1700年以前,中國人打了1萬多口井,深度都超過500米,目的就是取鹽。
所謂地質鉆探技術就是對地下進行鉆孔來打碎巖石的一種工藝方法,鉆探技術也是一種驗證、取得地下巖層材料信息、地下實物資料,評估礦石的品味和計算儲量的一個技術手段。對于不同鉆探的目的,那鉆探工藝和裝備也就不同,我國現在對鉆探技術投進了大量的人力物力財力,這也使我國的鉆探技術形成了一種技術體系,如反循環鉆探技術,繩索取心技術,定向對接井鉆探技術,液動潛孔錘鉆技術,還有新型的節水鉆探技術等。
(二)鉆探技術的一般要求
1.井下安全。井下安全無疑是一切工作的前提和保障;2.可鉆性。指定的技術措施對該區塊或者地層有較好的適應性或者說適用性;3.成本。任何技術措施的制定都要在保證安全,適用的前提下,盡可能的降低成本,這反面的空間很大很大,一個合格技能高的工程師應有的基本素養。
二、物探技術
(一)物探技術原理
物探――地球物理勘探的簡稱,它之所以能夠解決或查明有關地質和工程問題,是因為所要探測的地質對象與周圍介質間存在某種物性差異。而這種物性差異可影響被尋找地質體周圍某種天然或人工物理場的分布特征。物探技術就是利用先進的物探儀器來攝取這些物理場的分布并與均質條件下的物理場相比較,找出差異的部分來研究與勘探對象之間的關系,達到解決地質問題或工程問題之目的。在工程地質勘探中常用的物探方法尚有高分辯率淺層地震反射法、折射波法、高分辨率電阻率法、電阻率層析成像技術等
(二)物探方法及其應用
物探技術方法門類眾多,它們依據的原理和使用的儀器設備也各有不同,隨著科學技術的進步,物探技術的發展日趨成熟,而且新的方法技術不斷涌現,幾年前還認為無法解決的問題,幾年后由于某種新方法、新技術、新儀器的出現迎刃而解的實例是常見的。它是地質科學中一門新興的、十分活躍、發展很快的學科,它又是工程勘察的重要方法之一,在某種程度上講,它的應用與發展已成為衡量地質勘察現代化水平的重要標志。物探對探測對象不造成損傷,并具有準確、快速等特點,因而顯示出強大的生命力,在工程地質勘察中的應用越來越廣泛,在工程、環境、災害地質調查等方面都發揮著重要的作用。
三、物探方法和鉆探方法相結合在工程地質勘查中的效果以及應用
(一)鉆探與物探相結合對水害情況進行探測
隨著礦井開采深度的延伸,水害對礦井生產的威脅日益增大。為確保礦井的安全生產,避免水災水故的發生,除了加強水文地質預測預報,礦井采用物探和鉆探相結合的探放水技術手段,對工作面前方地質構造及水害情況進行探測和分析,確保巷道安全施工。
(二)鉆探與物探相結合開展深部找礦物
開展深部找礦工作是保障全面建設小康社會礦產資源供應的客觀要求,對于緩解資源瓶頸壓力、促進區域經濟發展及社會穩定、推動找礦理論和科技創新、提高礦業競爭力均具有重要意義。而鉆探與物探相結合開展深部找礦物卻成為最佳的尋找方式。
(三)鉆探與物探相結合在煤田火區勘察中的應用
鉆探與物探相結合工作方法在煤田火區勘察中的應用有許多真實案例。應用結果表明,綜合物探配合鉆探方法在煤田活火區勘察方面是一種行之有效的勘察方法。
(四)鉆探與物探相結合對采空區探查
隨著經濟建設的發展,在采空區上新建的高層建筑越來越多,采空區探查作為采空區地基穩定性評價的基礎工作尤為重要。采用鉆探一物探相結合的方法,對淺部多層采空區的發育、充填現狀進行精確探查,為正確進行采空區穩定性評價奠定了堅實的基礎。
物探與探方法相結合在工程地質勘查中的應用廣泛,效果顯著,為我工程勘查帶來了希望,帶來了福音,物探和鉆探相結合,取長補短,從而使工程勘查更準確、更安全、更高效。物探克服了鉆探的成本高、效率低、盲目性等缺點,鉆探使探測更精準,大大減少安全隱患的發生。
四、結論
實踐表明,鉆探與物探在工程地質勘查中,都有很重要的意義,單純利用一種勘探手段,往往不能取得良好的勘查效果,而將多種勘探手段有機地綜合利用,卻往往可取得事半功倍的收獲。鉆探與物探相結合的方法,為我們在探測方面解決了許多技術壁壘,同時為我們的安全探測、高效探測奠定了基礎。
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