时间:2022-11-24 16:48:18
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篇地质工程勘察论文,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。

地质钻探机组是煤田地质勘察钻探中重要的组成部分,其工作质量直接影响着勘测数据的真实性。煤田地质钻探过程中要有质量管理体系做好保障。根据标准体系开展工作,这样能够满足质量管理体系要求。因此,在作业中,根据质量手册及施工程序文件需求进行工作,这样才可以更好的保障工作顺利执行。这个过程中,最关键的是进行质量管理,做好质量控制过程,这样才能满足地质勘探需求。当质量管理目的逐渐提升时,才能更好开展工作。实施质量管理工作,最根本的内容就是做好地质勘探工作,使得施工过程安全可靠。
1.1钻探的施工特点
所谓金刚石绳索取芯钻进是在直径较大的钻杆中置入芯管,它是勘探的主要步骤之一。随着勘探的深入,岩芯会逐渐进入取芯管中。对该取芯管进行提取,将钻杆中的底孔再放入其中,持续钻进。基于取出岩芯过程,可以进一步了解地下的地质情况,同时可以了解煤层的埋深深度。笔者认为,煤田地质勘探施工主要有以下几方面的特点:第一,钻机施工往往以单机作业为主,而对质量管理期间以扎根机组为主。第二,钻探作业施工使用的机组非常多,例如:液压钻机、变量泵,金刚石绳索取芯钻具等等,而且整个过程也比较复杂。进行施工时,需严格按照相关标准进行操作,以达到提高施工质量的目的。第三,施工过程中应先于勘探部位的上方搭设钻塔,并在钻机绞车的辅助下实现控制升降。这些施工辅助设备,对于开展施工有重要影响,这是保障机组质量的一大体现。在开展施工过程中,需要认真落实质量控制和管理工作。
1.2地质钻探质量管理
基于质量基础下,强调人的主观能动性,在ISO9000质量保证体系标准中,已经明确的指出,进行施工时,应该将质量放置在第一位。需要在以人为本基础上开展工作,人的安全意识、质量意识在施工中要体现出来。根据质量管理体系开展工作,这是保障工作前提和基础。因此,在工作进行时,每个部门技术人员相互配合,相互监督。同时严格按照地质编录、现场协调、报告编制等相关流程进行操作。工作人员明确了自身责任之后,这样才能更好的开展工作。员工开展工作,自身具备敬业精神,作业中严格要求自己,关注每个质量点。企业可以鼓励员工深入学习,参加培训,保障每个员工持证上岗。这样可以更好的把握新工艺、新方法,从而使得施工技能有所保障。
2勘探施工质量控制
2.1质量控制原则
相关部门应根据石油勘探现状、影响因素等,了解勘探期间存在的问题,并提出具体的解决措施。本文对钻探项目质量的影响因素进行深入探讨,从现状着手分析,从而进行正面评价。这个评价过程应该包含全方面的评价,相关的影响因素以及对严重程度分析。这样可以更加明确的看出质量事故斗争重点,在明确出现的问题时,如何采取有效措施进行应对。质量控制表现在多个方面,例如:人身安全,还应对其安全影响因素进行分析。进入钻探生产环节时,每个岗位人员应该严格做好质量控制工作,每个岗位都有明确的责任制,这是开展勘探工作必不可缺少的重要组成部分。因此,需要让广大职员明白,生产经营活动过程中,必须满足质量法律以及技术的要求,在生产过程中则需满足规范化和标准化需求,这样才可以更好的保障钻探工作质量。
2.2质量控制的实施
钻探的实质是流水作业,任何一个环节均可能对整体安全质量造成影响。因此,必须提高技术人员的专业素质,先对勘探的地质条件进行分析,从整个场地地质都有详细研究。记录人员对地质数据做好记录工作,严格检查钻孔进尺,施工期间再对其进行复查。技术人员进行核查期间,必须先对岩土的照片进行分析,核实野外描述。此外,还应及时加强对室内图片的核实。实验室人员工作核心是对岩芯质量进行提取,做好质量检测工作,将数据及时反馈到野外部门中,每个部门在工作中相互合作,相互配合。同时,还应加强对施工现场的控制,提高各工种之间的配合度。
2.3质量控制的持续改进
质量检查是一个强化管理监督过程,这是一个重要步骤。机组质量小组应该从施工管理上,从对设备的改造上做好自身工作。需要对施工质量、钻孔深度以及取芯的过程进行全面了解。从打分评价中对工程进行管理,对存在的薄弱环节应该及时提出整改意见。这样可以做好定性的质量检查工作,从而提升质量评估效益。这些工作最关键的部分是基于机组做好钻探工作。钻探机组需要基于实际检查中发现的问题进行分析,提出针对性意见,进入排查环节时,需要做到举一反三,作好复查工作。同时,还应按照自查、整改相结合的程序进行评价。做好施工设备维护工作,提升设备使用周期。另外,定期对勘探设备进行维护,了解施工现象存在的安全隐患,及时进行整改,提高施工安全性,这样就可以更好的提升质量管理目的,提升施工质量。改进钻探产品质量,可以更加完善管理体系,使得钻探工作得以顺利进行。当工作承诺并且履行工作,当做出承诺之后就应该积极推动,使得员工明确质量管理重要性,在工作中可以严格要求自己,可以明确自身职责。这样对煤田工程施工有推动作用,责任落实下去了,每个人都肩负起自身责任,这样开展工作会更加顺畅。
3结语
关键词:岩土工程 勘察 技术问题 措施
中图分类号:C35 文章标识码:A
引言
岩土工程勘察项目的主要探查对象都是隐伏于地下的非可见形态,且大多数对地表岩土工程有相应的地质构造都位于无法直观探查的深部岩层中。岩层的发育具有不均衡的特点,表现在不同区域的岩石特性不同,同一区域岩石在不同方向上的力学性质也存在差异,因此很难用统一的方法或是经验公式进行合理外推,必须实地进行分析和考察,这就造成了岩土工程勘察的复杂性、多变性和不确定性。一旦岩土工程勘察过程不能对区域地质构造调查清楚,或是调查结果出现偏差,就会影响地表岩土工程施工,严重的甚至出现地质灾害。岩土工程勘察具有高度的专业性,同时其勘察结果也决定了岩土工程项目的可行性与最终规划,因此必须高度重视岩土勘察中的技术管理和施工规范,如若出现技术性错误,将对岩土工程项目产生巨大的危害。
1岩土工程勘察工作阶段的划分及勘察技术的重要性
岩土勘察工作可划分为可研究勘察、初步勘查及详细勘察几个阶段,岩土工程建设须严格遵守先勘察,后设计,再施工的工作程序,其中勘查是最基础的环节。建设中开展岩土工程勘察,工作人员能够对工程建设地点的水文地质情况以及工程条件进行全面掌握,对施工地所具有的稳定性和适宜性进行准确评估,为工程的开展提供更加准确的施工方案,保证工程的顺利开展。
2岩土工程勘查技术中存在的主要问题
勘察过程中总体上要做好三个方面的工作:收集资料、布置钻孔和现场踏勘定位。由于地质水文情况复杂多样,勘察过程充满了未知性,探明地质水文情况,为岩土工程后续阶段提供勘察数据及结论,是勘察工作的主要任务。
勘察技术对勘察数据及分析结论准确性的重要影响具体体现如下:
2.1岩石界面的划分
对岩土部分和风化区域的界面划分不准确,会导致地质构造面的受力强弱的判定失误,以及可能引发地质问题的地质界面的确定错误。
2.2地质形态的确认
对岩土的组成和地下存在的管道,空洞,暗沟,等不明地下物体影响判定不准确,会影响后续工程的开展,甚至会严重影响工程进度,增加工程预算。
2.3岩土参数的获取和确定
岩土参数一方面受到取样,测试方法及选取的标准值影响,一方面有些在勘探工作中没有对岩土参数精确设计,还有部分土样受技术水平限制测定困难,无法提供准确的数据。
2.4据资料的分析总结
数据资料收集不准确,整理混乱,分析错误,资料不全面,不能满足工程开展的需要。
3岩土工程勘查技术存在问题的原因分析
3.1勘察技术人员的专业素质参差不齐
有些技术人员缺乏相应的专业知识和技能,表现在勘察方法的选择不合理;不能充分合理利用先进的技术和设备,缺少实际勘察过程中处理问题的经验;数据的收集分析和处理能力不足;还有些技术人员存在操作不符合规范,如取样点数量设置不足,随意编造数据等。
3.2勘察技术水平及设备落后
勘察技术不断发展,新的技术设备体现了快速准确便捷的特性,并且能实现以前的勘察技术无法实现的结果,对勘察工作起到很大帮助,先进的技术和设备,可以大大提高勘察技术水平,
3.3业主方不重视及市场竞争制约
现阶段还存在部分业主方对勘察工作不够重视,提供资料不够全面,不能积极组织勘察人员与设计施工人员及时沟通交流,随意压缩勘察费用和时间,使勘察工作无法顺利开展,先进勘查技术手段无法得到发挥,间接导致无法及时准确提供真实有效的勘察数据和结论的情况。一些勘察单位为了承接业务随意降低价格,导致开展工作的过程中,不能正常使用较为先进的设备和手段,导致许多勘察技术问题的出现。
4解决岩土工程勘察技术问题的具体措施
4.1提高人员的专业素质
一方面定期对技术人员进行培训,保证其掌握必备的勘察技术方法,能够正确使用仪器设备,并随着勘察水平的发展不断提高自身的能力;一方面需提升技术人员的沟通交流能力,使其能够准确理解工程背景和设计意图,能够和设计人员及时沟通交流,并能协同各专业人员共同解决复杂的问题;须加强对技术人员的管理,要求技术人员在勘察工作中严格遵守技术规范的操作方法和流程,提高数据有效性和可靠性。
4.2合理选择勘察方法
针对不同地质水文情况,认真选取合理的勘察方法。如软土地基应采用钻探的勘察方法;湿陷性黄土地基则由于坑探对地基扰动小,坑探的准确性高于钻探;膨胀土地基可采用钻探和静探相结合的方法等,合理的勘察方法可避免人力物力的浪费。相同的条件和要求下,如何在保证勘察质量的前提下用最经济的方法得到勘察结果,也是勘察技术水平的高低的体现。
4.3充分利用先进技术和设备
使用先进可靠的勘察设备和技术,做好内业和外业工作的衔接。如可通过物探加密测点获取连续界面,增加界面划分的准确性;利用探地雷达等先进物探技术与钻探相结合,解决地质形态不明确的问题。加强原始资料的科学管理,并利用计算机辅助技术进行制图及分析工作。
4.4加强勘察成果的利用
岩土勘查工程具有地域性,工作中注意进行相同地域类似工程的技术总结归纳,用于往后的工作中,可以起到事半功倍的效果。
4.5实现勘察与设计的有机结合
岩土工程勘察工作的最终目的就是为建设工程提供可靠的实际数据,便于建设单位设计出安全可靠的施工方案,因此岩土工程勘察工作必须要始终与设计保持一体,也就是实现岩土工程勘察设计一体化,运用现代计算机信息处理技术能够较为轻松的实现该要求。利用计算机信息处理技术能够排除设计中的人为主观因素,避免由于工作疏忽产生的数据抄录错误等问题。同时还能提高勘察数据的分析汇总效率,减少勘察设计时间,因此勘察单位在实际工作中要注意引用先进的工程建模技术、数据处理技术等,实现勘察与设计的有机结合。
4.6积极对岩土工程进行分析监测
目前部分勘察单位在勘察报告中依然沿用比较传统的方式,传统方式大部分以文字描述为主,缺乏对问题的定量分析,不能很好的为施工设计提供有价值的意见。比如对于某个地基以及桩基的承载力估计不准确,就会对施工过程中不能很好的制定相关基础性工作,如果对岩土参数的取值理解不正确,就会造成勘察结果分析误差较大,从而影响施工人员对场地的分析,积极对岩土工程进行数据分析检测,不仅能够对勘察数据进行及时的补充和修改,便于施工单位制定出可靠的施工方案,而且勘察单位还可以通过对数据的分析处理不断的积累经验,提高勘察的质量,因此勘察单位要强化对岩土工程的监督工作。
5结论
通过对现阶段岩土工程勘察技术产生的一些问题以及解决措施的探讨可以了解到,在岩土工程勘察过程中,需注意各个阶段和环节,从细节着手,全面正确认识勘察过程中产生的问题,积极的寻求解决方法,这样才能保证勘察技术工作的顺利开展。
参考文献:
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【摘 要】随着计算机信息技术的发展,岩土工程勘察数字化技术逐渐得到广泛应用。在分析了传统勘察技术的不足,并介绍了岩土工程数字化勘察技术,在此基础上重点分析讨论了数字化勘察技术实现应用的关键技术,对于进一步促进岩土工程数字化勘察技术的研究和应用具有一定的借鉴意义。
【关键词】岩土工程;数字化勘察;应用方法
On the digital technology widely used in geotechnical engineering investigation
Li Tian-fen
(272 Geological Brigade of Jiangsu Nuclear Industry Nanjing Jiangsu 210003)
【Abstract】With the development of computer information technology, geotechnical engineering investigation of digital technology is increasingly widely used. Analysis of the lack of traditional survey technology of, and introduced a geotechnical engineering digital investigation technology, digital investigation technology to achieve the application of key technologies based on focus analysis to discuss further promote the geotechnical engineering figures of Exploration Technology''s research and the application has a certain reference.
【Key words】Geotechnical engineering;Digital investigation;Application methods
1. 引言
岩土工程勘察是工程设计的先决条件。一般岩土工程信息,包括地形地貌、地层界面、断层、地下水位、风化层厚度以及各种物探、化探资料,这些资料只是一些离散的数据,岩土工程技术人员较难直接利用它们再去分析场地中工程地质参数的分布规律,更何况传统的岩土工程资料分析和解释一般都局限于二维、静态的表达,这种表达描述空间构造起伏变化的直观性差,往往不能充分揭示它们空间变化的规律,难以使人们直接、完整、准确地理解,也就越来越不能满足工程的空间分析要求。 随着计算机图形处理技术的完善,已经完全可以集成以岩土工程建模、岩土工程数字化、岩土工程数据库管理、岩土工程特性分析、岩土工程地质解释以及空间分析和预测、地学统计和图形可视化的一体化系统,继而发展成为现代化、信息化为一体的岩土工程勘察数字化新体系。本论文就将主要对数字化的岩土工程勘察进行简单的探讨,以期和同行分享。
[论文摘要]近年来城市建设的飞速发展,建筑项目众多,工程勘察档案的管理任务也越来越繁重。简要分析建筑工程勘察档案的特点,并结合工作实践探讨在当前时期如何做好勘察工程档案管理。
地质勘察是建筑工程的基础工作,其勘察档案记录了现场地质勘察数据、土工试验数据统计、技术人员的数据分析图表和结论性文字报告,除具有科技档案的一般共性外,还有其自身的特点。充分认识这些特点,对加强工程勘察档案管理工作并充分发挥其作用十分重要。
一、工程勘察档案的特点
(一)组成的成套性
勘察单位以一个独立的工程项目作为勘察工作对象,按照严格的、科学的勘察程序,一个环节紧扣一个环节有规律地开展勘察工作。一项工程勘察全部勘察技术资料,按照一个独立的工程项目把它们组成一套完整、准确、系统的档案,其中每一张图纸、每一页文字或表格都是该套档案不可缺少的组成部分,这就是它的成套性。工程勘察档案收集、整理、保管和利用等管理工作,都为这种成套性的特点所制约。
(二)形成的阶段性
根据勘察工作的基本程序,一项工程一般都要经过勘察准备(即前期)、初步勘察、勘察采样等几个阶段。前一阶段勘察工作没有完成,不得开展下一阶段的勘察工作。前后不同阶段的勘察活动之间,既有密不可分的有机联系,又有明显的严格的阶段区分,因此,每个勘察阶段各个专业的勘察活动分别组成各自互相联系的有机整体,并决定勘察技术资料形成的阶段性。
(三)内容的专业性
一项工程勘察是由多种专业技术人员按不同专业分别开展具体勘察作业,又相互配合共同完成,一项工程的勘察技术资料其形成过程是多学科、多专业的协同过程。因此,工程勘察档案在分类、编号、编制检索工作时,都要考虑勘察技术资料专业性,以及专业间的联系特点。不同专业的技术文件材料一般不能混淆在一起,在确定分类、标号结构层次时,要考虑图纸文件所属专业与工程勘察之间的隶属关系。此外档案管理人员应学习勘察各专业的基础知识,了解各专业的业务范围,能识别和看懂各专业的图纸文件,不断提高管理业务水平。
(四)贮存的空间需求性
工程勘察具有唯一性的特点,每一个项目的勘察资料都是一个独立档案项目。因此,在勘察技术活动中形成图纸文件必然具有数量大、递增快的特点。所以,在管理上需要考虑有较大、较多的库房,要有足够的橱、柜、架、盒、夹等装具及设备;现在的自动检索及光盘技术现代管理手段,提高了贮存密度和检索效率。
(五)使用的效益性
工程勘察档案是从事工程勘察技术活动的成果和产品。首先它是为某具体工程项目提供勘察图纸文件,作为工程设计和施工必要条件,其次,它是可供利用的勘察技术资源,对内可参考借鉴,对外可供技术交流。在档案管理工作中必须克服技术封锁、保护主义,变封闭性为开放性,面向第一线的勘察技术人员,及时、准确、方便有效地提供档案资料,让工程勘察档案最大限度地发挥经济效益。
(六)使用价值的时效性
工程勘察档案用于工程项目第一次实现使用价值以后,还会多次利用并发挥作用。按照技术文件生命周期理论,工程勘察档案按其使用价值有它的活跃期和衰减的规律,在近期内的查阅率较高,时间越长其查阅率就越低。可见,工程勘察档案的使用价值具有一定的时效性。此外,还要根据保管、利用和库房、设备的状况,经常定期进行档案资料的清理鉴定,将使用价值不大,不常查用的档案置于“冷库”或适当减少库存份数。工程勘察档案的特点是由勘察活动的规律所决定的,认识并掌握这些特点,有利于不断改进档案管理,以便最大限度地发挥工程勘察档案的作用。二、当前的勘察工程档案管理
当前,如何做好工程勘察档案管理工作,成为工程勘察的坚实后盾,是工程勘察档案管理工作人员所应深刻思考的问题和不可推卸的责任。
(一)标准化管理是工程勘察档案管理的首要基础
当前,对工程勘察档案管理提出标准化要求,有利于提高工程勘察档案的质量,有利于工程勘察档案的归档利用。同时,为工程监督管理人员对各设计、施工单位进行监督管理提供资料,提高工程建设的质量和效率。
(二)收集档案的内容要齐全
勘察档案管理人员要与工程勘察技术人员相配合,对已收集的档案资料进行鉴定、补充。工程勘察档案管理人员还要经常去施工现场,了解工程概况,配合勘察技术人员做好图纸资料的收集整理工作。在施工过程中形成的资料要做到心中有数,同时根据资料的形成规律,定期检查施工单位收集的资料是否齐全,与现场技术人员核对是否同施工现场相符,不相符的及时查明原因。如资料缺失不全,确实需要增补,应及时通知勘察技术人员。这样才能更好地保证工程档案资料在收集、整理上做到准确、完整。
(三)图纸、资料的标准化归档
当前,对工程勘察档案资料的归档,要摒弃旧有的过时的观念,要以高效、准确为前提,提高勘察工程档案管理水平,必须抓紧做好以下几个方面工作:
一是建立起以办公自动化为载体的档案管理系统。工程勘察档案管理单位必须开发完善工程勘察档案管理软件。档案管理人员必须熟练使用计算机,以便准确、迅速的录入与使用工程档案管理软件。
二是要对现有档案认真进行整理、完善。要结合工程勘察的特点,更加严格、科学地做好档案的分类和著录,在此基础上,对历史档案进行清理,对号入座。清理的同时要尽可能地进行完善,填补相关资料。
三是要不断丰富补充档案的存贮的内容。要结合工程特点,有意识地丰富档案的形式和内容,加大图片、声像档案归档的比重,逐步使呆板、单调的勘察工程档案生动化、形象化。
(四)建立勘察工程档案员岗位责任制
一名合格的工程勘察档案管理员:一是负责档案的集中统一管理;二是及时做好档案的收集、鉴定、立卷、归档工作;三是经常督促工程图纸、资料的归还;四是负责编制工程档案工作计划和组织改革等编研资料;五是做好工程档案工作的日常保管。
总之,工程勘察档案管理人员要不断的提高自身素质,熟练掌握业务知识,提高业务技巧,在归档时,做到既“清晰”又“全面”,在取档时,做到既“准确”又“迅速”,做好工程勘察档案管理工作。
参考文献:
关键词:喀斯特;岩土工程勘察技术;承载力参数选取;确定
Abstract: Geotechnical engineering work is the goal of the engineering geological conditions to find out the seat of the construction project, to analyze the geological problems of concrete, to provide scientific basis for the design and construction of the construction project. This paper introduces in detail the geotechnical engineering in karst areas of Karst survey and related technology, determination and selection principle of the rock and soil bearing capacity parameters, through theoretical research and perfect for geotechnical engineering investigation of Karst landform area provide theoretical support, to ensure the safety and smooth construction of the project.
Keywords: Karst; geotechnical engineering technology; bearing capacity parameters determination;
中图分类号: TU449 文献标识码:A文章编号:
0 前言
喀斯特是外文的音译,简单理解即岩溶,指的是一种水对碳酸盐、石膏之类的可溶性岩石的冲蚀、溶蚀等作用以及伴随而生的现象的总称。由此而产生的地貌,我们称之为喀斯特岩溶地貌。喀斯特岩溶地貌在全世界有广泛的分布,而在我国也有很大的分布区域,主要集中在广西、云南及贵州等省份,在这些地区由于长时间的流水侵蚀作用,容易形成岩溶塌陷区,这对地面建筑物或构筑物将是巨大的威胁。在喀斯特岩溶地区进行各项工程项目建设,做好岩土工程勘察工作显得尤为重要。岩土工程勘察工作涉及到许许多多专业的理论和技术,需要从业人员扎实地掌握这些知识,以便于更好的完成工作。下文将为读者详细介绍具体的岩土工程勘察方法技术以及各岩土参数选取的方法,最后通过一个工程实例更加具体地描述相关技术在实践中的应用情况。
1 简述喀斯特岩溶地区的岩土工程勘察相关技术
岩土工程勘察技术多种多样,勘察工作最基本的方法是勘探和取样,勘探是运用特定方法了解地下岩体的相关特性;取样是为了提取岩土样品进行鉴定,获取第一手的岩土特性资料。常见的勘察技术主要有以下几种:一、常规钻探方法;二、地球物理勘探;三、工程地质勘察;四、遥感技术;五、示踪试验;六、模型试验;七、工程地质原位测试技术。
1.1 钻探技术
钻探技术依靠特定的岩层钻探设备,钻入岩土层中,提取岩土样品做进一步的分析,以便揭示工程地下岩体的特性。钻探技术作为一种重要的岩土工程勘察技术,早已经在实践中得到广泛的使用,钻探技术分析出的最终结果将作为工程项目设计、施工以及评价中重要的基础资料。岩土工程钻探工作应包括以下内容:(1)鉴别岩层岩性,确定岩层埋深和厚度;(2)查明勘探范围内的地下水的分布情况;(3)提取符合要求的岩土样品、水样品并进行各种试验。
1.2 地球物理勘探技术
地球物理勘探技术,简称物探技术,是一种以地下岩石的性质或地球的某些物理特性为理论基础,运用相关技术手段,进一步揭示地下岩层的构造及岩层特性的方法。常见的物探方法有电测井法、浅层地震勘察以及高密度电阻率法等,电测井法是一种常见的地球物理勘探方法,用于确定地下含水层厚度、位置以及涌水量等相关水文地质参数。在上世纪九十年代,地质雷达和层析成像技术已经相当成熟,广泛应用于岩溶地区塌陷区、溶洞等分布情况及形态的勘察。地质雷达的优势在于能直接及时地了解岩溶形成的空洞管道系统中的水气压力变化情况,能有效对岩溶地区地面沉降量进行监测。地球物理勘探有利于大范围岩溶分布情况的勘察,该勘探技术准确度容易受到外界因素的影响,还需要进一步改进。
1.3 工程地质勘察与测绘技术
工程地质勘察与测绘是一种实地调查的方法,需要深入实地调查了解喀斯特岩溶地貌、地下水分布情况、岩土的岩性,并进行测绘工作。工程地质勘察与测绘能够对喀斯特岩溶的分布情况有个整体性的了解,有利于地质勘探工作的深入开展。相比于其他方法,工程地质勘察与测绘技术操作性强,简单实用,能够取得所需的有效数据。
1.4 遥感技术
遥感技术是建立在航空航天技术基础上的一项较为新颖的技术,常见的遥感技术,大多是借助运行于地球外空间的卫星,对地面地貌进行测绘。遥感技术还包括航空遥感、雷达遥控传感及红外线遥感,长期的实践证明,遥感技术在对岩溶地貌的研究工作起到很好作用,大大提升了科研的效率,适用于大面积区域的遥测。遥感技术主要适用于国家大型建设项目的选址,比如三峡水坝等,而普通的工民建项目不提倡使用该技术,成本较高。
1.5 示踪试验
利用示踪元素等对岩溶地区地下水进行一定时期的观测试验,查明地下溶洞的分布范围以及联通情况。示踪试验操作比较简单,对人员素质要求不高,最终的试验结果可靠,但该法只适用于地下溶洞存在流水的情况,没有地下水无法进行示踪试验。
1.6 模型试验
在实验室,模拟实际岩土、水流的现状,制作一定规模的模型,研究不同条件下地下岩溶地基的侵蚀程度及侵蚀后的整体稳定性,该法适用于理论研究。
1.7 工程地质原位测试技术
工程地质原位测试技术主要依靠动力触探和标准贯入这两项试验,对地下溶洞及岩溶塌陷区的堆积物进行测试分析,以便于了解其工程地质性质和岩层的承载力。工程地质原位测试技术是一项应用时间较长的技术,操作简便,成本低廉,易为工程人员所接受。
2 喀斯特岩土层承载力参数的确定
喀斯特岩溶地区岩土层承载力参数一般主要有:
①岩层承载力参数:岩层承载力特征值fak(kpa)、以基岩为持力层的桩桩端阻力极限值qpk(kpa);入岩段桩侧阻力极限值qsk(kpa)。
②土层(一般粘性土、红粘土、碎石土、回填土)承载力参数fak(kpa):土层段桩周侧阻力极限值qsk(kpa)。
2.1.岩层承载力特征值的确定
2.1.1岩层承载力特征值fak(kpa)和桩端阻力极限值qpk(kpa)的确定
①桂林喀斯特岩溶地区的岩层主要是上泥盆统融县组(D3r)灰岩、桂林组(D3g)灰岩,下石炭统岩关阶(C1Y)泥炭质灰岩。影响岩层(体)承载力的因素主要有:岩石的风化程度、破碎程度、岩溶发育程度等。选作地基持力层的岩层通常是指中风化或中-微风化的岩石层;强风化或全风化的岩石层只宜按碎石土使用。
②岩层承载力特征值fak(kpa)和桩端阻力极限值qpk(kpa)的确定
在实际钻探工作中,经野外识别鉴定后随机选取有代表性的岩芯样(不少于6组,3块/每组),在实验室做饱和单轴抗压强度试验,根据实验结果并按如下经验公式确定岩层承载力特征值fak(kpa)和桩端阻力极限值qpk(kpa)。
公式: qpk(kpa)=1000ΨRW(kpa);fak(kpa)=1/2·qpk(kpa)。
RW~岩石饱和单轴抗压强度标准值(Mpa);
Ψ~折减系数,系经综合岩层(体)的风化程度、破碎程度、岩溶发育强度等因素后
的经验系数。取值:0.2~0.3。要求岩层(体)是完整或比较完整。实际工作中
应根据岩层(体)的完整性适度把握。
【例】桂林市*****小区详勘,拟建建筑楼高26层。场地内下伏基岩为上泥盆统桂林组(D3g)灰岩,岩石为较硬岩,岩体比较完整,岩体质量等级为Ⅲ级。根据其岩石饱和单轴抗压强度试验结果确定其岩层承载力特征值fak(kpa)和桩端阻力极限值qpk(kpa)如下:
桩端阻力极限值:qpk(kpa)=1000Ψfrk(kpa)=1000(0.20)30.63≈6000(kpa)。
岩层承载力特征值: fak(kpa)=1/2·qpk(kpa)=1/2·7600≈3000(kpa)。
岩石饱和抗压强度检测报告
工程名称:*****住宅小区报告日期:2012.10.09 表1
2.2 土层承载力特征值的确定
桂林喀斯特岩溶地区土层主要有:中上更新统-全新统冲洪积成因(Q2-3a-pl、Q4al)的一般粘性土层(包括粘土、粉质粘土)、碎石土、第四纪溶余堆积或残坡积成因(Qel-s、Qel-l、Qdl)的红粘土、次生性红粘土、碎石土等。土层承载力特征值的确定主要是依据常规土工试验结果和现场原位测试(标准贯入试验和动力触探试验)结果,并按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)和《广西壮族自治区岩土工程勘察规范》DBJ/T45-002-2011有关要求确定。
2.2.1一般粘性土承载力特征值的确定
野外钻探编录应由有一定工作经验的编录员担任,对各土层的颜色、成份、结构、物理特性等做好现场记录、描述、鉴别,并进行准确分层。然后对各土层分别取土工试样,进行室内土工试验。
对一般粘性土取Ⅰ级(或原状土)土工试样,对主要土层的取样数不应少于6件(组)。室内土工试验主要测定计算土的含水量W(%)、天然密度ρo(g/cm2)、天然孔隙比eo、液限WL%、塑限Wp%、液性指数IL、塑性指数Ip、压缩比a1-2(Mpa-1)、压缩模量Es(Mpa)、粘聚力C(kpa)、内摩察角Φ(°),对于红粘土或次生红粘土应增加:含水比αw、液塑比Ir、自由膨胀率δef(%)等。取样后接着做原位测试(标准贯入试验)。根据土工试验结果和标准贯入试验结果综合确定该土层承载力特征值fak(kpa)、压缩模量Es(Mpa)。
对于碎石土则应取颗粒分析样,在室内土工试验中进行颗粒分析,测定计算颗粒样中的卵砾砂粘粒的含量。取样后接着做原位测试(重型动力触探试验)。根据颗粒分析结果和重型动力触探试验结果综合确定该碎石土层承载力特征值fak(kpa)、压缩模量Es(Mpa)。
【例】桂林市*****小区详勘,拟建建筑楼高7层,框架结构。场地内上覆土层为中-上更新统冲洪积成因(Q2-3a-pl)的粘土,呈褐黄色,湿,可塑状,强度中等,土层厚度6-8m。该层取Ⅰ级土工试样6件,经土工试验其主要物理力学参数见《土工常规试验成果表》和《土工试验主要物理力学参数统计表》;该层做标准贯入触探试验6次,平均锤击数5.8击/30cm。根据土工试验结果和标准贯入试验结果综合确定该土层承载力特征值fak(kpa)、压缩模量Es(Mpa)如下:
附表2.《土工常规试验成果表》附表3.《土工试验主要物理力学参数统计表》
附表4.《标准贯入试验成果表》
制表: 审核:
①据土工试验结果查附表5-4土层承载力特征值:fak(kpa) = 203kpa。
②据标准贯入试验结果查附表5-9土层承载力特征值:fak(kpa) = 163.45kpa。
综合土工试验和标贯试验成果,并结合在本地区的工作经验,该土层承载力特征值:fak(kpa) = 160kpa。压缩模量Es(Mpa)=6(Mpa)。
3 工程实践---喀斯特岩溶地区综合物探方法的应用
3.1 工程地形地质概括
工程项目名称是南方某花园小区,占地面积30.68公顷,小区建筑群包含有25栋高层住宅楼、5个篮球场、6个网球场、4个地下车库以及2个健身会所。小区所处的场地位于一个岩溶平原和谷地平原的相交部位,属于典型的喀斯特岩溶地貌。小区三面环山,北面为宽阔的岩溶平原,山峰的平均高程为286.56米,场地中心地段平均标高为158.46米。其中小区西边方向的地下有两条发育比较完全的地下河,流向东端远处的漏斗落水洞区。经过勘察,落水洞底部平均标高为135.47米。此外,小区所在地处于一个北东走向倾斜构造中。
该小区建设项目所在地属于岩溶发育较强烈区,上覆土层为第四系中-上更新统(Q2-3apl)冲洪积层,为一般粘性土,稍湿-湿,可塑状,底部或对应于溶沟、溶槽部位多为软-流塑状粘性土;下伏基岩为上泥盆统桂林组(D3g)灰岩,灰-浅灰色,细晶结构,中厚层状,岩溶发育较强烈。
该项目勘察,除采用常规工程地质钻探等技术方法外,尚需配合于工程物探技术(波速),水文工程勘察等方法技术。
3.2 工程地球物理特性
小区场地内下伏基岩为上泥盆统桂林组(D3g)灰岩,纵波在灰岩中传播的波速较快,而在黏土中比较慢;在不良地质体发育的地带,波速也会变慢。此外,灰岩的电阻率高于黏土,不良地质体的电阻率也处于一个较低的数值。由上可知,无论是在波速或是电阻率上,岩层、土层以及不良地质体间都存在着明显的差异,这就为物探中电阻率测试法或浅层地震勘探法创造了有利条件。
3.3 具体的物探方法
根据实际的情况,本次物探采用电阻率测试法和浅层地震勘察法进行勘察工作,最终目的是查明上覆土层的厚度,了解下伏基岩中溶洞、裂隙的位置及分布规律。
高密度电阻率测试法,通过使用先进精密的高密度电法仪对地学实行层析成像。高密度电阻率测试法能查明地下覆盖层的岩层厚度,探查地下不良地质体的分布位置及地下溶洞的发育情况。
浅层地震勘察法分为两种,一是多波列地震映像法;二是面波法。多波列地震映像法使用的勘察与检测系统工作效率比较高,该系统可以快速地对现场采集而来的数据进行综合分析,通过设备的数据处理,工程人员可以及时地了解勘察区域内的地层情况。面波法的原理是面波在某种介质中传播的频散特性、速度和介质的力学性质具有紧密的联系。通过反馈回来的波速等信息,我们可以依据此划分地层。而频散特性能反映出地下岩溶、裂隙及不良地质体的分布情况。
3.4 勘察结果
经过具体勘察,小区全部的建设区域得出了足够量的多波列地震映像以及电阻率法剖面,同时也得到了十多个地震面波勘探点。再根据收集到的其它探测数据,可以绘制出物探推断剖面图、等高线图、面波波速断面图等,最后综合各项图纸,分析出建设区域内所有的溶洞、裂隙以及不良地质体。依据最终的勘察成果,在工程建设中可以按场区进行划分,分为稳定性高、中、低三个层次,为以后小区的建筑物布局提供依据。
4 结语
如上文赘述,喀斯特岩溶地区的岩土工程勘察相关技术对实际的勘探工作具有重要意义,岩土层承载力参数的选取也涉及到后续的设计与施工。随着技术的不断完善,相信在不久的未来,岩土工程勘察工作将更加便捷,更加高效,为建设项目安全顺利的进行打下扎实基础。
参考文献
[1] 曹英武.王哲.岩溶区工程物探地电特征分析[J].中国勘察设计,2008,(7):12-13.
【关键词】岩土工程;勘察;水文地质问题
引言
进入新世纪以来,我国的市场经济持续繁荣,岩土工程项目不断增多。在岩土工程项目的施工中,水文地质勘察工作的效率直接关系着岩土工程的建设水平,因此需要对当地的水文地质条件进行分析。值得注意的是,当前我国对岩土工程勘察的投入资金较少,无法为水文地质勘察提供专项资金,阻碍了岩土工程项目的顺利开展。
1岩土工程中的地质勘察
1.1地质勘察概述
在岩土工程中需要进行水文地质勘察,而地质勘察是水文地质勘察中的重要组成部分,所谓的地质勘察,就是对岩土工程建设区域的地址问题进行分析,并对当地可能出现的地质灾害进行预估,避免对地质灾害对岩土工程造成不利影响。在岩土工程的地质勘察过程中,需要判定岩石的构成、岩石的化学性质和物理性质,以及岩石在项目工程整体中担任的角色,以此形成科学的施工方案,指引项目工程的顺利开展[1]。在进行地质勘察时,勘察人员必须具备专业的地质学知识,并应用专业的理论知识对当地地质情况进行分析,提出解决地质灾害的举措,提高岩土工程的施工效率。
1.2当前地质勘察的不足之处
就目前来看,我国岩土工程的地质勘察还存在一些不足之处:①岩土工程的地质勘察依据较为缺乏。很多勘察单位忽视了地质勘察的重要性,在进行勘察时,仅仅对水文情况进行了调研,没有对当地的地质条件进行分析,影响了勘察工作的实效性。②岩土工程的地质勘察报告水平较低。自然环境处在不断的变化之中,地质条件也在发生变化,很多勘察单位在工作时以以往的地质勘察资料为依据,进行勘察报告的编撰,导致勘察报告的实用价值非常低。③岩土工程的地质勘查内容欠缺。地质勘察工作对勘察人员的要求较高,一些勘察人员的专业知识不足,逻辑思维系统没有形成,研究内容存在空洞化、套路化的弊病[2]。
1.3岩土性质
对岩土性质进行分析,可以发现地下水会对岩土的性质产生重要影响。地下水的结构形式如图1所示,地下水的结构类型不同,岩土性质也会呈现出较大的差异性。一般来说,岩土性质包括以下几点:①岩土的伸缩性,当岩土吸收水分,岩土会呈现出膨胀形态,体积会相应增加。当岩土缺失水分,岩土会呈现出收缩形态,体积会相应减小。②岩土的补水性,当岩土本身储存了一部分水分,会在重力作用下流出水分。③岩土的透水性,当岩土长时期处在水环境中,水分会透过岩石的表层。④岩土的软化性,当岩土的透水程度持续上升,就会出现岩土软化的情况。⑤岩土的崩散性,当岩土内部结构被水分破快时,土粒就会出现崩散的情况。
2岩土工程中的水文地质勘察
2.1地下水对工程的影响
(1)地下水上升会对岩土工程产生不利影响。上文已述,地下水会对岩土的性质产生重要影响,在外界自然环境的影响下,地下水会出现水位上升的情况,当潜水位上升,会造成土壤盐碱化,加剧水分对岩土的侵蚀性。一旦岩土出现软化、崩散等情况,就会引发山体滑波等自然灾害,严重的甚至会导致岩土工程彻底坍塌。(2)地下水下降会对岩土工程产生不利影响。地下水上升主要是由自然因素造成的,而地下水下降主要是由人为因素造成的。人类生产生活需要大量的水资源,一些区域过度抽取地下水,导致地下水水位下降,地面发生沉降,加剧了当地的水体污染。当地下水下降后,不仅会对当地的自然环境造成不利影响,还会破坏岩土工程的结构,致使工程整体沉降[3]。(3)地下水升降会对岩土工程产生不利影响。当地下水上升,岩土吸水,体积相应增加,会呈现出膨胀状态。当地下水下降,岩土失水,体积相应减小,会呈现出收缩状态。岩土的频繁膨胀收缩会影响内部结构的稳定性,当岩土的胶结层流失,岩土的整体稳定性无法得到保障,轻型的岩土工程会出现崩塌等情况。
2.2水文地质的勘察内容
(1)在对水文地质进行勘察时,应该对地下水的结构形式进行分析,并对当地岩土的伸缩性、补水性、透水性、软化性、崩散性进行判定,根据岩土性质预估该岩土工程可能将会出现的地质灾害等,并提前采取预防措施。(2)在对水文地质进行勘察时,应该对建筑物的特点进行分析。项目工程的地下水环境直接关系着岩土工程的结构稳定性,因此在勘察过程中,应该编制详细的勘察报告,以此为依据对水分地质问题进行分析。(3)在对水文地质进行勘察时,应该对岩土工程的地基进行加固。岩土工程的地基长期处在地下水环境中,地下水会对地基产生腐蚀作用,如果腐蚀的程度较大,就会导致地基失稳,影响岩土工程的稳定性,因此在进行地基施工时,应该选择抵抗性能更好的岩土材料。
2.3水文地质的勘察要求
(1)施工单位在开展岩土工程建设的过程中,应该了解当地的水文地质条件。一方面,勘察人员应该对地下水情况进行分析,了解当地地下水的蒸发量、最高水位、最低水位等等,并判断地下水和地表水的关系。在不同的结构层中,地下水的运动方式不同,因此应该对地下水的类型进行研究。除了上述的基本地下水参数外,勘察人员还要检测地下水的污染情况,如果当地的地下水污染较为严重,应该立刻治理水体污染,或者是对项目工程的建设地点进行迁移。(2)施工单位在开展岩土工程建设的过程中,应该评价当地的水文地质状况。在岩土工程施工之前,只有对水文地质状况进行科学评价,才能保障岩土工程的整体质量,折损地下水造成的不利影响。地下水对岩土性质具有重要影响,一旦岩土结构被破坏,岩土工程的整体稳定性将无法得到保障。在进行施工之前,勘测人员应该根据评价结果,制定预防水文地质灾害的举措,保障岩土工程的安全可靠性能。同时,施工单位应该做好地基防护工作,根据地质条件选择合适的地基材料。(3)施工单位在开展岩土工程建设的过程中,应该遵循科学的勘察步骤,如图2所示。在勘测过程中,施工单位应该进行水文地质的勘察策划工作,优化人力物力资源的配置,并对勘察人员进行技术交底。勘察人员在进行勘测时,一方面要掌握当地的水文地质参数,另一方面要结合岩土工程的特点,充分考量当地的自然环境、地质特征等等,以此来优化施工方案。
3结论
综上所述,我国的经济社会不断发展,岩土工程项目越来越多。在岩土工程的开展过程中,水文地质问题十分突出,只有对当地的水文地质条件进行分析,才能制定科学的施工计划,保障岩土工程的整体质量。为了提高岩土工程的建设水平,克服水文地质灾害的不利影响,施工单位必须遵循勘测步骤,对当地的水文地质情况进行科学评价。
参考文献
[1]曹小勇.浅谈岩土工程勘察设计和施工过程中的水文地质问题[A].2012年2月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会,2012:2.
[2]刘兴波.工程地质勘察中水文地质问题的重要性探讨[A].2013年3月建筑科技与管理学术交流会论文集[C].《建筑科技与管理》组委会,2013:2.
【关键词】静力触探技术;工程地质勘察;应用
1引言
随着我国社会经济及科技水平的迅速发展,对岩土工程勘探工作的质量要求也越来越高,传统的勘探方式已经不适用于当前时代的发展要求,只有加强对各类信息技术的有效应用,才能进一步提高工程地质勘察工作的效率及质量。静力触探技术是近几年被广泛应用于工程地质勘察工作中的技术之一,对地质勘察工作的精确度及专业性的提升都有较高的帮助作用。因此,本文将分析该技术在工程地质勘察工作中的具体应用情况,希望能为日后地质勘察工作的顺利开展有所帮助。
2静力触探技术工作原理及特点
静力触探技术主要是采用静力探头进入土层在,其钻进的过程中了解各土层的性质。原理为:根据岩层、土层物理学性质不同,探头进入土层所产生的阻力也会不同,而阻力能够反映土体的强度,探头中的阻力传感器能够准确地记录钻头穿过土层时受到的阻力,并将其转换为电学信号传送至计算机,由计算机进行数据分析,为岩土工程勘察提供数据。相较于传统的勘探方法,该技术优势较为明显。传统的技术会破坏土层的含水层,使土层的应力发生一定的变化,导致得到的数据不准确,而且也会影响土层内部结构,尤其体现在饱和砂土和粉土等土层中,而静力触探技术可以避免破坏土层,并且得到的数据的准确性较高,并且该技术的工作量非常小,可以缩短工作周期。另外,通过计算机的应用,能够提高数据的处理效率,进一步弥补了传统技术的局限。
3静力触探技术在岩土勘探中的具体应用
本文主要从以下几个方面对静力触探技术在岩土勘探中的具体应用进行阐述:确定土层剖面和土层的类别、地层划分、岩土变形方面、预测单桩竖向承载力以及预测人防工程。
3.1确定土层剖面和土层的类别
由于自然环境等因素的影响,不同土层的密度和形态都会存在一定的差异。传统的勘探技术在岩土勘察工作中,不能针对土层的差异采取不同的措施提高岩土勘察工作的质量与效率,而通过静力触探技术,可以对土层进行科学有效的分层,这样在此基础上相关工作人员就可以根据该技术所反馈的信息及数据支持,对日后的相应工作对于整个工作合理的进行。
3.2地层划分
静力触探技术能够利用贯入阻力分析土层的可塑性和强度,从而对土体进行分层。应用静力触探技术时,可以依照获得的数据绘制力学剖面图,并根据图中曲线的特点对土层进行分层。需要注意的是,在我国的工程地质勘察工作中,不同地区的沉积环境、场地环境之间的区别会造成地层性质的不同,导致侧壁摩阻力和锥尖阻力上会有较大的差别,因此,勘察人员更需要注重这2个数据,并以此为根据完成地层划分[1]。3.3岩土变形方面在岩土勘察过程中,需要确定各土层的抗变形性能,而对岩土变形指标的分析少不了对其穿透阻力值的研究,静力触探技术能够通过设备穿透土层,直接获得穿透土层过程中的阻力数值及相关的土层数据信息,再根据国家的相关规范和标准确定土层的压缩模量等,最终确定所测土层的变形指数。但是,该探测技术只能大体概测得土层的沉降变形程度,无法进行精确测量,并且只适用于土层沉降变形测量中,而且对技术要求较高,要使该技术发挥更大的价值,还要对其进行进一步的研究[2]。
3.4预测单桩竖向承载力
在高层建筑中,桩基础的应用非常广泛。在桩基施工中,常见的桩载试验方式包含:低应变检测、高应变检测以及钻孔取芯法等,但是近些年以来,静力触探技术已经发展为桩载试验当中的新方式,它可以在现场完成对单桩竖向承载力的试验工作,使用静力触探技术可以非常准确地测出软地基下面各个岩层岩性的相关锥尖阻力以及侧壁摩阻力,最终根据单桥探头实测比贯入阻力以及相应的双桥头实测成果,再结合单桩竖向承载力的具体估算公式算出单桩竖向的具体承载力。
3.5预测人防工程
由于历史原因,我国一些区域的地下有很多人防工程,但是,当时没有对各个地区的地道数量以及路线与规模等都没有进行比较清晰的记录,并且近年出现了非常多的地道口被生活垃圾等掩埋或者破坏的现象,为开展工程建设埋下了非常大的隐患,因此,在开展工程建设之前对这些既有建筑或结构进行检测非常重要。通过静力触探技术的原理可知,当应用经理触探技术进行探测的过程中,如果探头遭受到土层的阻力,会通过传感器显示出相应的数据,如果在工作的过程中,静力触探的触探头没有受到任何的阻力,那么静力触探器的显示器就会显示所受阻力为0,并且静力触探的曲线为直线状态。因此,采用静力触探技术可以非常有效地对地下是否存在空洞的问题进行很好的勘测,为工程的建设除去了非常大的隐患。
4进一步推动该技术应用的措施
目前,该技术在我国仍处于发展阶段,因此,在日后的工作中,要重视该技术在其他国家的应用,学习他们的发展经验,并且结合我国的实际情况,不断促进该技术在我国的应用,并且随着我国科学技术的迅速发展及信息化水平的不断提高,还要加大对该施工技术的创新力度。通过对当前信息化技术的应用,提升工程地质勘察的技术水平与质量。最后,要注重与一些科研院校和相关高校的交流与合作,为该技术的发展提供人力资源。通过人力资源的开发,为工程建设提供更加强有力的技术支撑,从而有效提升该技术的应用水平[3]。
5结语
【关键词】岩土工程;实地勘察;建筑结构
1引言
岩土工程勘测关系着施工的安全性,是对建筑结构设计和确定的关键依据。随着我国人民生活水平的提高,城乡建设和高层建筑工程呈现可持续发展的趋势,但为了保障建筑工程的安全性就需要更加注重岩土工程勘察,这将对推动我国建筑事业的改革和发展产生重大影响。但就目前来说,我国岩土工程勘察发展较为缓慢,仍存在些问题急待解决。
2岩土工程勘察的关键意义及存在的问题
2.1岩土工程勘察的关键性
相对来说,就岩土工程勘察方面与一些发达国家相比较,我国已经取得了一些显著的成果,但尚存在很多不足之处需要解决,例如,我国在岩土工程勘察的领域不够宽泛,有待开拓新的地区。虽然我国在很多施工建设工程中要采用岩土工程勘察技术确保施工的安全性,但在整体上还有很大的进步空间,并且我国在岩土勘察工程中不能很好地利用高科技技术和设备,对此应该认识到自己的不足并积极解决。岩土工程勘察的发展关系着很多企业的发展,其为推动我国经济的发展起到不可估量的作用。在未来很长的时间内,我国的岩土工程勘察需要勘察人员正确面对勘察中存在的问题,并结合自身经验,以科学发展的眼光寻找解决方法和突破传统的岩土工程勘察模式,开辟新的路径去更好地完成岩土工程勘察工作。在建筑工程动工之前,需要根据岩土工程勘察所提供的相关数据信息对施工进行设计,这对保证建筑的安全和质量达标起到关键作用,否则将导致严重的问题产生。若施工的设计过于保守将对成本要求过高,降低效益;若过于不严谨会导致工程的安全性不够,不利于施工有效顺利进行,严重甚至威胁到人们的生命财产安全。由此可见,在岩土工程勘察中相关人员要时刻担负起社会责任感,时刻保持清醒的头脑,以科学的发展态度看待施工对象和范畴。然而,在实际的勘察工作中数据资料的丢失和不足往往会受到费用等外界条件的影响,而数据和参考资料的可信度越低会使施工进展变得艰难而缓慢。
2.2勘察工作准备前期出现的问题
在勘察工作准备前期因受到众多外界因素的干扰,如时间、地点和气候等不可控制的客观因素,因此进行工作时为满足工作需要需选择合理的方案,故而没有一成不变的死板方案,其要根据不同的场合进行适当灵活的变动。除此外,同样需要勘察人员对勘测地点进行周详的调查,这对勘察人员来说无疑是非常严峻的考验,其需要根据施工工程制定好工作的预案和工作的流程。勘察人员在勘察时要尽可能地做到细致严谨,在收集和记录数据资料时应该避免一味地追求速度而忽略了效率,使数据不能真实地反映勘察工程的实际状况,对施工工地造成安全性威胁[1]。另外,在进行采取样本的勘察工作时对选取的样本数量和质量都有很高的要求,但若样本数量不足或并不能真实反映勘察地点的实际情况时,将使勘察结果严重不符合实际。
2.3勘察技术不足
随着科技的发展,计算机等高科技产品进入了我们的生活当中,在商业活动和工程建设当中也起到关键性作用。国外一些发达国家早已将计算机应用到了岩土工程勘察工作中并取得了可观的成果,而我国在这方面来说相对较弱,存在很大提升空间。而这种现象产生的主要原因是因为我国在勘察工作中设计应用到的软件功能性单一,对数据处理的能力并不可靠,存在一定局限性,使得实际勘察所得数据不具有代表性,造成施工困难。对此,我国应当积极吸收国外先进的技术来提高计算机在相关领域的应用,顺应时代的发展潮流,促进各领域的经济发展。为提高勘察水平和数据可靠性需要引入高科技设备,合理使用科学技术解决实际勘察时人力所无法做到的工作,为工作提供方便快捷,实现岩土工程勘察的电子信息化,促进其经济效益的加速产生。
2.4勘察人员的素质不高
在我国,就岩土勘察人员应具备的素质来讲主要分为两种,其一,需要具备很强的野外实地勘察能力,确保勘察数据信息的准确力度;其二,勘察人员在室内需对施工数据进行合理实验和有效检验。而就目前国内形势来说我国对高素质的勘察人员供不应求,很多勘察单位为了保证勘察工作顺利进行将并不达标的勘察人员分配安排到勘察工作当中,对勘察工作造成不利影响,因此,我国应该加强对勘察人员综合素养的提升,保证岩土勘察工作的安全性、专业性。
3改进岩土工程勘察的相关举措和实施办法
3.1完善勘察前期工作
由于我国岩土的分类众多和勘察环境的差异,故而对不同的岩土需要采用不同的勘察方法。但在勘察的过程中为了提高勘察效率需要根据不同的实际情况对勘察方法进行合理选择,更不能为降低成本而选择不当的勘察方法对施工造成一定安全隐患。在岩土勘察前期需要做好相关调查以便在进行勘察时做出正确判断。
3.2提高勘察效率
为了提高勘察效率需要确保设计工作和勘察工作同时开展,方便岩土勘察工程收集到可靠的施工工程相关数据信息供设计单位设计出安全的方案时使用,而在实际的勘察中要充分利用好计算机处理数据的功能,可有效避免人工在进行数据分析时的粗心造成数据不当。就如何合理高效使用计算机提高设计的质量,对勘测单位要求很高,需要其不断学习和引进先进的数据处理技术。而岩土工程勘察与设计的有效相结合,不仅能促进整个行业的经济发展,在一定程度上还能够避免资源浪费和勘察人员方面消耗,还能降低人为的失误[2]。岩土工程勘察应该及时引进先进的技术,例如数字化和相关的地理探测技术。
3.3提高勘察人员的素养
勘察人员的素养高低直接影响着勘察工作的质量好坏,在一定程度上决定着勘察数据的准确度,对提高施工工程的效率有关键作用。对此,我国应该重视对勘察人员的综合素质培养,对勘察人员做好相关培训工作,培养其爱岗敬业的精神并愿意对勘察工作进行深入的学习研究。在勘察单位对人员进行聘用选拔时,应该划定合适的标准,为勘察人员选择合理的岩土勘察工作岗位,增强勘察团队的凝聚力和团结力,才能更好地使勘察工作准确顺利进行。
4结语
在本文中,对当前岩土工程勘察的发展趋势和发展中存在的问题进行讨论和研究,同时对出现的问题提出了一些客观的见解和有效的建议,可以看出要想大力发展岩土工程勘察工作,需要勘察人员的不懈努力和积极学习探索的精神,只有加强培养勘察人员的综合素质和其严谨的工作态度,同时提高勘察人员的工作效率,才能确保数据的精确性和可靠性,保证施工工程的质量和进程,保证我国建筑相关行业的稳定发展。
【参考文献】
【1】万齐.关于深基坑的支护设计与岩土勘察技术探讨[J].价值工程,2012(31):122-124.
关键词:上堆积尾矿库 勘察 研究
中图分类号:D918.2文献标识码:A
1 勘察的目的、任务
建立尾矿库的目的是保证有足够的库容储存尾矿砂、确保尾矿库的安全正常运行。
尾矿库勘察的主要内容有:1)从地质条件方面论证所选库址的可行性;2)为拟建的构筑物提供设计所需的坝材及地基土的物理力学指标,对地质条件不良地段提出治理的措施建议;3)对已有尾矿坝坝体进行进行勘查,对坝体稳定性进行分析、评价坝体加高的可能性及为闭库设计提供坝体各土层的物理力学指标。
2 尾矿库勘察阶段及方法
按不同的设计、建设阶段,尾矿库勘察分为:初步设计阶段勘察,施工图设计阶段勘察和尾矿库正常运行后的勘察。
2.1 初步设计阶段勘察
主要是建库选址勘察,内容是查明拟建场区的地形地貌和不良地质灾害的发育程度,藉以避开抗震不利、不良地质现象发育地段。
抗震不利地段主要包括孤立山咀、地震液化、采空塌陷等。
不良地质现象主要包括活动断层、岩溶塌陷、采空区、崩塌、滑坡、泥石流等发育地段。库区下游应避开厂矿、村镇、景观、文物、人员集中场所。
工作内容有踏勘、地形测量、水文地质和工程地质测绘等,藉以查明场区地形地貌特征,地层岩性、岩层产状,地质构造、活动断裂,汇水面积,不良地质现象,采矿及矿产赋存情况,库区下游影响范围内的村镇、工矿企业、人文、景点分布情况。
2.2 施工图设计阶段勘察
主要目的是查明选定库址的地基稳定性、渗透性、压缩性指标及被水淹没后不稳定岩层的分布范围,并提出各项防治措施。主要方法是用钻孔进行勘察。为达到勘察目的,钻孔应沿拟建初级坝位置布设,用以查明坝基的岩土层分布、土层的渗透性,有无软弱层、液化层和岩溶、采空塌陷的分布情况。
此外,对尾矿坝各附属设施包括排洪系统,尾矿输送管道、库水循环管道等部位也应布置一定钻孔,确保基础位于稳定地层中,避免不均匀沉降而造成管道破裂,威胁库体安全。
2.3 尾矿库建成后的工程勘察
目的是为尾矿库稳定分析提供基本参数,提供尾矿库继续加高扩容的设计依据,为闭库设计提供必要的技术参数。
凡设计坝高大于20米或总库容大于60万方的上游式尾矿库,必须进行稳定分析并宜在下列时间进行:1)坝体堆积至1/2~2/3最终设计坝高时;2)尾矿堆积坝整体外坡比陡于设计值时;3)堆积坝已接近或达到设计最终坝高,拟继续加高坝体时;4)当尾矿库出现不安全症状时;5)尾矿库终了,应进行闭库后的坝体稳定性分析评价。
主要通过钻探、原位测试、室内试验辅以调查、测绘查明影响坝体稳定的因素。钻孔主要沿垂直坝体方向布设。查明堆积坝的土层的组成、分布和密实程度;查明尾矿堆积体的物理力学性质,包括动力性及高应力状态下的强度与变形性质;查明勘查期间浸润线,渗漏途径。应查明坝体坡度是否满足设计要求,初级坝的构成及结构形式,坝移、破坏、浸润线变化和出漏情况及其它影响尾矿库安全的因素。
3 尾矿库存在的问题及解决方法
尾矿库勘察中存在的问题,有尾矿库本身的,也有勘察工作中的。
3.1 尾矿库本身存在的问题及解决方法
1)没有专业的尾矿库施工队伍,尾矿库建设是一个高风险,高技术含量的工作。以前往往由企业自行设计施工,不按规范和无施工标准及必要的监督机制。解决方法:加强尾矿库设计、施工统一管理。建立尾矿库建设改造的专业队伍和资质审批制度。加强库区建设的事前、事中、事后监督管理。2)堆积坝坡度陡不符合设计要求;干滩长度不足;排洪、排水系统损坏,坝体渗水。解决方法:按设计进行放坡;分散放矿,保证尾矿砂合理的沉积次序和干滩长度;修复或重建排水、排洪系统,贴坡反滤处理。3)老尾矿库选址不当,尾矿库位于居民区、工矿企业、文物、景点上游,严重威胁下游生命财产安全;库区位于滑坡、泥石流、岩溶塌陷、采空区等地质灾害危险地段。解决方法:闭库、及时清运;搞好地质灾害治理,闭库、清运。4)安全检查存在走过场现象,对真正的隐患未能认真查清。解决方法:提高对尾矿库安全的重视,建立健全完整的管理监督制度。加强尾矿库安全知识的培训,及时发现隐患和采取有效的防范措施。
3.2 勘察工作中存在的问题及解决方法
1)无上坝的道路,勘察设备无法到达现场进行工作,不利于尾矿库抢险、和监测工作。解决方法:尾矿库设计、施工时预留道路以利于今后的抢险、监测、勘察工作。结合坝坡改造,修复库区道路。 2)尾矿堆积坝主要由尾矿砂堆积而成,结构松散,很难取到原状土样进行物理力学分析。解决方法:利用探坑环刀取样;采用双管单动、专用内置环刀取砂器;建立原位测试数据与物理力学指标的对应关系;预埋取样器、取样盒。3)勘察钻探期间,未按规范使用泥浆、套管护壁,钻孔完成后未及时按规范采用水泥砂浆封孔,造成坝体溃坝。解决方法:合理使用泥浆、套管护壁;钻孔完成后未及时按规范采用水泥砂浆封孔。
4 今后工作的展望
随着国家对尾矿安全及环境保护的重视,涌现了许多尾矿生产、利用的新方法、新技术。如尾矿浆干法排放解决了环境污染问题,实现尾矿再造废水的闭合循环,有效地减少尾矿库沉积的泥浆,增加了安全系数;旋流器分级沉砂脱泥技术使尾矿砂代替建筑河砂成为可能,使尾矿砂在改良土壤、制造彩瓦、行道砖、加气混凝土砌块及土栽培技术等方面拓展了尾矿砂的利用范围,化害为利、变废为宝。相信随着科学技术的不断发展,在尾矿砂的治理和利用上也将有着广阔的前景。
参考文献:
[1] 赵凤民.加强科研 保障铀矿大基地建设[A]. 全国铀矿大基地建设学术研讨会论文集(上)[C]. 2012
[2] 曾文乐,谢国发,姚亦军.江西相山铀矿整装勘查区铀资源远景区块划分与评价[A]. 全国铀矿大基地建设学术研讨会论文集(上)[C]. 2012
[3] 秦明宽,李子颖,郭庆银,漆富成,潘蔚,欧光习,程纪星,刘祜,张字龙.地浸砂岩型铀矿区域成矿环境与远景区筛选评价技术及应用[A]. 全国铀矿大基地建设学术研讨会论文集(上)[C]. 2012
[4] 蔡煜琦,朱鹏飞,李晓翠,张明林,张文明,朱晓彤.我国铀矿资源空间分布特征与大基地建设[A]. 全国铀矿大基地建设学术研讨会论文集(上)[C]. 2012
关键词:粉土,特性,工程地质,淮海,液化趋势
0、引言
淮海地区位于鲁南丘陵与苏北平原交汇的残丘平原上, 其地貌为侵蚀平原, 根据多年实际勘察了解, 除残丘外, 平原区第四系地层的上部广泛沉积了巧软土, 一般多为土质松软、饱和、高压缩性、工程性质较差的粉砂、粉土或淤泥质软粘土等。笔者通过收集大量资料, 对饱和粉土的工程地质性质进行了分析总结。
1、粉土的分布与成因
统观淮海的地貌形态, 四周被低山、丘陵所环抱, 中间低平。从地质成因方面分析, 本地区在第四纪全新世有沐水、泅水泛滥, 后有黄河冲积, 形成了泛滥冲积平原及冲积垅状高地。
淮海地区泛滥冲积平原分布较广, 标高一, 地势平坦, 从北西向南东微斜, 坡降很小, 表层为第四系全新统泛滥冲积粉土。冲积垅状高地即废黄河高漫滩, 分布于黄河故道两侧, 自北西向南东穿越市区, 由黄河带来的粉砂、粉土堆积而成, 标高一。两侧形成天然坝堤, 高出泛滥冲积平原一。
2、粉土的指标及相应的工程地质特征
据GB50021 - 2001 及GB50007 - 2002 规范,粉土定义为塑性指数≤10 且粒径>0. 075mm 的颗粒含量不超过全重50 %的土体。由砂粒、粉粒、粘粒组成。论文格式。粉土以塑性指数IP ≤10 为下限与粘性土分界;以粒径> 0. 075mm 的粒组含量不超过全重50 %为上限区别于砂土。这类土呈现的特征主要是粉粒所具有的特征,是介于砂土与粘性土之间的一类特殊土。因粉土的颗粒较粘性土大,故其粒间联结较弱。粉土有接近砂土及粘性土的双重特性,这主要是因为粉土既含有砂粒又含有粘粒成份的缘故。实践中证明:当粉土中的砂粒含量较高时,其特征与砂土相似;当粘粒成份含量较高时,粉土表现出来的性质则与粘性土接近,故有条件时我们可据粉土中颗粒的级配情况将之划分为砂质粘土(粒径< 0. 005mm 的颗粒含量不超过全重的10 %) 及粘质粉土(粒径< 0. 005mm 的颗粒含量超过全重的10 %) 。论文格式。 粉土中水与土颗粒表面的作用发生了质的变化,明显地与粘性土和砂土不同:因粘性土存在结合水,它与矿物颗粘表面的物理化学作用以及其自身结合水的变化,对粘性土的性质影响极大,形成了流塑—软塑—可塑—硬塑—坚硬等不同的土体状态。而砂土孔隙中存在的是自由水,水的存在与否几乎对砂土土性无多大影响,而粉土中水与颗粒间的毛细作用占较大的优势。据研究,淮海地区粉土在不饱水状态下有一定的强度及硬实性,在饱水状态下则易散化与结构软化,致使强度降低、压缩性增大。粉土在失水状态下具有迅速的孔隙水压消散过程,主固结完成很快,因而伴随明显的强度增大。
通过广泛搜集资料,统计出淮海地区范围内含水量和孔隙比统计频数图如图1、图2所示。
图含水统计频数图
从表、图1及图2可看出天然饱和粉土的含水量、孔隙比等土工参数指标的变化范围较大,说明饱和粉土在全区分布范围内,其工程地质性质不均含水量较高、孔隙比较大, 中等压缩性说明其工程地质性质较差。
3、粉土液化强度
下图为典型的粉土液化试验记录曲线。(取淮海区粉土试样)。将不同循环应力σd 条件下粉土液化时的循环次数 与动剪应力比σd /2σ′在单对数坐标系作图,可以得到液化强度曲线。图3为不同密度状态条件下的液化强度曲线,从图1中可以看出对于重塑粉土试样,密实度是影响抗液化强度的一个重要因素,随粉土干密的增大,抗液化能力增强。图2为不同细粒含量下液化强度曲线。从图中可以看出,当细粒含量从80%减少到55% ,土样的抗液化阻力也随之减小。但是细粒含量为45%的土样的抗液化阻力却稍大于细粒含量为55%的土样,这表明当粉土中细粒为55%时,抗液化强度接近最低。在图2中,细粒含量为45%和55%的土样的液化强度曲线几乎重合,根据的粉土中细粒含量对液化强度的影响作用存在分界点的概念,可以推断本区试验所用的土样,当细粒含量在50%左右时抗液化强度最低,当细粒含量小于50% ,土样的抗液化强度将随着细粒含量的减小而增大。细粒含量为50%也相当于平均粒径大约等于0. 074 mm。
图1 不同干密度粉土抗液化强度曲线 图2 不同细粒含量土样抗液化强度曲线
4、粉土液化分析
笔者认为,在P c 小于9%时, 粘粒分布在粉粒周围以点接触式胶结着粉粒。在力的作用下, 粉粒沿粘粒发生滑移。此时, 粘粒起了以为主的作用, 动剪应力比随粘粒含量的增加而减少; 当粘粒含量大于9% 时, 粉粒周围有足够厚的粘粒层, 此时的粘粒不但胶结粉粒, 也有自身固结的作用。随着粘粒含量和时间的增加, 粘粒对粉土颗粒的胶结和自身结构调整作用也将增强, 此时粘粒主要起稳定、镶嵌粉粒的作用。所以, 随粘粒含量的增加而动剪应力比也逐渐增大。无论那组干重度下, 粘粒含量P c= 9% 抗液化强度最低。通过一些试验及分析得出:粉土中所含粘粒量是影响其液化的重要因素。论文格式。通过对本区含天然粘粒的粉土进行实验,动剪应力比在P c= 9% 时最低, 并且曲线呈向上开口的抛物线型;粉土中无论粘粒含量如何, 都有随干重度增大抗液化强度增强的规律, 即干重度愈大,土的抗液化强度愈高, 反之, 抗液化强度降低。
5、小结
由于饱和粉土工程地质特性的变化范围较大,在岩土工程勘察时, 应针对具体工程项目,
对饱和粉土地基进行更详细更具体的分析研究。本文对淮海区的粉土进行了一定的实验分析和讨论,研究了干密度、细粒含量对粉土的抗液化强度的影响。分析发现该地区的粉土的抗液化强度并不是随细粒含量的变化而单调变化,而是当粉土中细粒含量达到某一定量时,粉土的抗液化强度将达到最低点。淮海区的粉土有粘性粉土及砂质粉土之分。水在粉土中影响较大,不饱和水状态有一定的强度和硬实性,饱和水后易散化,力学强度大幅下降等。
参考文献:
【1】( 王家斌、粉土的工程地质特征及承载力特征值的确定 西部探矿工程呢2004)
【2】(牛琪瑛、粉土抗液化特性的试验研究、太原工业大学学报、1996年9月)
【3】(刘辉、石磊论徐州市饱和粉土的工程地质特性、江苏煤炭、2003年第三期)
【4】(李志毅、杨裕云 工程地质学、中国矿业大学出版1994年10月)
【5】(隋旺华、土质学与土力学中国矿业大学出版 2007)
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:
[1]李大心 探地雷达方法与应用 1994
[2]张忠良;王峰 浅谈运用物探手段来寻找地下空洞 1996
关键词:GIS技术;水利工程;信息化
1引 言
地理信息系统(GIS)是由计算机系统、地理数据和用户组成的,通过利用数据的空间属性,实现了图形与数据的结合。它通过可视化平台多维地显示数据,揭示数据之间的关联和隐藏在数据背后的信息。作为传统地图学与现代信息技术相融合的一门空间技术,GIS是水利信息采集、存储、管理、分析、表达的有力工具。水利信息量大繁杂,既有实时数据,又有历史数据;既有环境数据,又有经济数据;既有矢量数据,又有栅格数据,这些信息中80%以上与空间信息相关。实践证明:GIS可以胜任存储、管理这么庞杂的数据。水利信息化是国家以信息化改造和提升传统产业思路在水利行业的具体体现,是推动水利现代化的重要措施之一。近年来,GIS技术已深入到水利工程的各个方面,并发挥了巨大的作用。如国家防洪抗灾总指挥部开发的“区域性防洪减灾信息系统”,是基于GIS工具软件Mapinfo平台开发的。文献[1]利用了GIS技术,开发了三峡工程信息系统(TGPIS)及三峡工程测绘管理系统(SMMS)。据此,GIS已经运用到水利工程的各个方面。
2GIS支持下的水利工程勘察信息管理
传统水利工程勘察资料管理方法以纸质档案为主,借助档案管理软件和数据库系统实现管理,这些管理方法无法适应信息化管理的需求,存在诸多弊端,[2]信息利用率低、信息交换手段缺乏、信息表现形式单调等。水利工程勘察信息具有明显的与地理位置相关的空间特性传统的信息表达手段对空间特性[3]的描述是非常困难的,而GIS空间数据处理和管理为勘察信息管理提供了技术支持。GIS能够管理并描述地表及其附着物的空间信息与属性信息,具有强大的图形、图像及属性数据处理能力,能够对地理信息及其相关信息提供采集、处理、管理、制图等功能。其次,现有水利工程勘察数据可以方便的与GIS数据进行融合。已有水利勘察资料包括岩层、构造、水文、岩土体的物理力学性质等,大多直接与钻孔资料相关,这些信息可以通过关系数据库进行管理,GIS可以通过一定技术与关系数据库关联。
基于GIS勘察信息管理系统设计与开发,目前并不成熟。[4]系统开发思路是通过背景图层的加载建立空间数据库,运用GIS统一管理,通过钻孔信息的收集录入建立勘察资料属性数据库,运用关系数据库(DBMS)进行管理。
3基于GIS的CAD地形图管理
在水利工程,特别是大型水利工程(如跨流域调水工程)中,工程选址是一个人机交会、反复修改优化、集设计和决策于一体的过程,往往涉及范围广泛,内容复杂。应用传统的选址方法往往需要大量的野外实地踏勘工作,这不仅耗费巨大的人力、物力和财力,而且给施工的进度造成了影响。目前,水利勘察信息管理中,GIS应用并不广泛。勘测设计部门对计算机的应用还处于CAD的机助制图阶段,还没有引入GIS进行数据管理和分析,如何充分发挥计算机在数据管理和辅助设计中的作用,是面临的主要问题。
应用GIS为水利工程服务,建立空间数据库是基础,空间分析是核心。数字地形信息是GIS的重组成部分,是地理空间数据的基本信息之一。地形图为各种勘察、规划、设计的地理信息载体,地形图数据要同时满足测绘制图、GIS数据交换及分发的需要。因此,建立GIS的第一步是设计并建立数字地图数据库。已有的AutoCAD数字地形图只是GIS数据库建立的数字化形式的基础数据源,将已有的 AutoCAD数字地形图数据转换为满足GIS要求的数据格式,已为技术所需。空间数据信息包括3方面:空间定位信息(实体的坐标)、空间关系及属性数据。实际应用中,CAD/GIS数据转换可分为直接转换和间接转换两种方法[5]。而地图生产中矢量数据格式的转换有两种方法,即自行编程转换法和商品软件工具转换法[6]。自行编程转换是使用计算机程序语言(如VB、VC、DEPH I等)自行编制程序,并通过运行程序来实现。软件工具转换,则是通过某一制图系统软件的转入、转出的功能菜单选项来实现,例如ArcGIS软件工具。
4基于GIS的水利工程施工可视化管理
大型水利水电工程施工是一项复杂而又艰巨的工作,利用计算机进行辅助管理是人们一直所追求的目标。因此,把GIS技术应用于水利水电工程施工管理领域,来辅助工程施工管理、模拟仿真施工过程,以及进行地形地质的数字化与可视化,是一种新的发展方向。以信息的数字化、直观化、可视化为出发点,GIS可将复杂的工程施工过程以可视化的形式表达出来,为全面、准确、快速地分析掌握工程施工全过程提供有力地分析工具,实现工程施工信息的高效应用和科学管理。GIS的应用,将推动水利水电工程施工的数字化、可视化、智能化的发展。
系统仿真技术是随着计算机科学与技术的发展而逐步形成的一门新兴学科。现代仿真技术已成为分析、研究、评价和管理复杂系统不可缺少的重要手段,为大型水利工程施工管理提供了有效的途径。集面向对象图形建模技术、动态仿真技术、可视化技术、动画技术及数据库技术于一体的可视化仿真技术正是当前先进仿真技术与应用研究的核心。目前,GIS与可视化仿真结合的方式主要包括:①融合式。这种集成方式数据传递方便高效,操作简便,但开发费用高,开发周期长;②扩展式。通过建立扩展模块来实现数据相互交换和信息共享,此方式开发简便、费用低廉,两者具有相对独立性及可扩展性,便于系统的维护及进一步开发。涉及虚拟地形的实时可视化技术,及基于分形理论的实时可视化的动态扩展技术等,目前是研究的热点。
5结 论
水利是国民经济的基础设施,是经济社会发展的制约因素。目前,水利信息化的研究与发展,成为提升传统行业的研究核心,水利行业与GIS的融合正如火如荼的展开。从水利工程地质勘察,到工程选址,到运用GIS对地形图管理以辅助设计,再到整个水利工程施工的可视化管理,GIS与水利工程的兼容,贯穿了整个水利工程建设过程。GIS将为水利工程的实施,提供一个科学有效、便捷直观的设计、分析及管理手段。
参考文献
1 敖 麟、甘维义.三峡工程信息系统(TGPIS)总体设计的基本思想和初步实践[A].98’水利水电系统计算机研讨会论文集[C],1998:48~64