随着国民经济的发展、交通基础设施的完善和机动车保有量的攀升,加油站已成为民众生活中不可或缺的一部分,规划新增的加油站数量也不断增长。一方面,加油站为汽车行业的发展提供了充足的资源保障;另一方面,加油站地面沾染的油品经水冲刷,以及个别加油站因管理不善导致油品外溢或地下油罐渗漏,给地下水和土壤带来了环境风险[1-4]。20世纪70年代—90年代建成的加油站有些已经出现了泄漏现象,近年来因加油站泄漏事件造成的环境污染屡见报道,加油站土壤与地下水环境管理问题日益受到关注[4-8]。今基于加油站对土壤与地下水的污染途径,分析其环境风险,并以广州为例,结合该市加油站分布现状及远景规划,借鉴国内外环境管理先进经验,为加油站土壤与地下水污染防治工作提供对策和建议。 1加油站的危害及土壤与地下水污染途径 1.1加油站的危害 加油站作为典型的储油场所,其渗漏的石油是土壤与地下水的主要污染源之一[3]。石油的天然性质决定了其污染具有易挥发、有毒、易扩散和致癌等4大特性[9]。加油站经营的油品为烃类有机物质,主要污染物包括苯系物(苯、甲苯、乙苯和二甲苯),多环芳烃,甲基叔丁基醚(MTBE)和总石油烃类。污染物进入土壤不仅会引起土壤理化性质变化,还会渗过土壤导致地下水的石油污染。此外,石油烃中的芳香烃类,尤其是多环芳烃中的一些物质,虽然占比较小,但有较强的致癌性。石油成分中的苯系物,高浓度长时间暴露会引起恶心、头疼、眩晕等人体不适症状,经常暴露还有致癌风险。 1.2污染途径 加油站对土壤与地下水的污染主要由油品渗漏和油罐清洗污水排放造成,虽然油品挥发后沉降最终也会回归土壤,但其污染贡献的比例相对较小[10-11]。加油站地下的储油罐、输油管线长期与地表水、土壤接触,在环境温度、土壤成分及湿度的作用下,通过化学腐蚀作用导致罐壁变薄,从而出现点蚀和渗漏现象。特别是地下水位相对较高的加油站,油罐腐蚀尤为严重[12-13]。油罐清洗是加油站产生含油污水的主要途径。在加油、接卸油品的过程中,“跑、冒、滴、漏”产生的油污经水冲洗后,若未能正确处理或进入油水分离池,则可能直接进入排水沟、河流和池塘。油分子集中在水面上,形成油膜,会破坏水的自净功能,造成水变黑发臭。含油污水进入地下水系还会直接污染地下水源,影响居民饮用或农田灌溉[12-13]。 2国内外加油站土壤与地下水环境管理经验 2.1国外加油站环境管理经验 20世纪80年代,欧美、日本等发达国家较早认识到加油站对土壤与地下水的环境风险,从国家层面成立专门机构,设立专项基金,相关修复标准,逐步形成了一套较为完整的技术和环境管理体系[2]。1984年,美国《资源保护及恢复法案》中的《危险和固体废物修正案》首次明确建立联邦计划,进行地下储油罐的环境管理,同时要求环保署制定地下储油罐的法规政策,以防止对环境的污染[14],之后又制定了《石油污染法案(1990)》[15],规定石油泄漏或存在泄漏威胁的责任方需要对其行为负有法律责任[16]。除了全国性的法律法规外,各州环保部门还根据实际情况,制定了地方性导则和操作手册等[17]。欧洲各国政府要求加油站建设时必须安装专门的装置和检测设备,用于检测油罐和管道溢油和泄露情况,普遍推行玻璃纤维油罐或采用钢罐阴极防腐及其他防腐装置,避免环境污染[18]。日本建立了统一的管理制度,依据现行法律法规对加油场站埋地油罐地下水监测做出具体规定,并制定了详细的调查评价制度,划分不同污染程度区域,通过污染整治及基金筹措制度进行污染修复[19-20]。 2.2国内加油站环境管理现状 与发达国家相比,我国在加油站环境管理及法律法规、标准规范方面相对滞后。2002年,我国出台了《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB50156—2002),虽然其中对加油站地下储油罐防渗提出了要求,但未明确具体的措施和指标,2012年针对上述不足进行了标准的局部修订和勘误[21]。2015年,国务院《水污染防治行动计划》,明确提出石化生产存贮销售企业应采取必要的防渗处理措施,要求加油站地下油罐在2017年底前全部更新为双层罐或完成防渗池设置,并将其作为地方政府的重要考核指标。2017年,原环保部印发《加油站地下水污染防治技术指南(试行)》,为开展加油站地下水污染防治工作提供了技术支持。2018年1月1日起施行的《中华人民共和国水污染防治法》将“加油站等的地下油罐应当使用双层罐或者采取建造防渗池等其他有效措施,并进行防渗漏监测,防止地下水污染”纳入法律条款,加油站环境污染防治与管理开始有法可依。已有研究结果表明,我国加油站土壤与地下水污染较为严重[1],而在污染状况调查方面尚缺乏强有力的工作部署。2011年的《全国地下水污染防治规划(2011—2020年)》仅针对加油站防渗进行了工作部署,却并未涉及土壤与地下水污染状况调查。2016年实施的《土壤污染防治行动计划》中虽然增加了重点行业企业用地土壤污染状况调查工作,但加油站仍未被纳入调查范围。 3广州市加油站环境管理状况分析 3.1加油站分布 2017年,广州市工业和信息化委员会了《广州市成品油零售体系“十三五”发展规划(2016—2020年)》[22]。规划显示,截至“十二五”末期,广州市保留在营陆上加油站524座,分布于该市各个行政区,其中番禺区数量最多(33座)。按照广州市机动车保有量、加油站布点现状及服务半径等数据预测,“十三五”期间规划建设陆上加油站182座,总量控制在706座以内。规划优先考虑在黄埔区(含开发区)和南沙区等经济发展重点且加油站服务水平不足的地区布局,越秀区、荔湾区等老城区的加油站基本保持现状。 3.2加油站土壤与地下水环境风险分析 (1)加油站建站时间较长。研究表明,地下管线平均使用达11a时,就会出现锈蚀导致的渗漏问题;地下储油罐发生渗漏的平均年限为17a,使用时间达10a以上的埋地油罐发生渗漏的概率为46%,使用15a以上的埋地油罐渗漏概率高达71%[23-24]。广州市加油站建设时间相对较早,建站超过20a的加油站约占总数的50%,其埋地油罐和输油管线在一定程度上存在老化、渗漏问题。此外,地下水水位浅、加油站前期规划选址考虑不周等问题,进一步加大了加油站对土壤与地下水的环境污染风险隐患。(2)加油站与敏感目标距离较近。出于生产成本和产品市场等考虑,广州市的加油站较多分布于城市建成区内人流密度较大的区域,如居民区、商业区附近。据统计,广州市现有在营陆上524座加油站中,坐落在城市建成区内的多达370座,占比为70.61%;其他位置分布为省道61座、国道57座、县乡道20座、快速路16座,占比分别为11.64%、10.88%、3.82%、3.05%。预计到“十三五”末期,广州市城市建成区内加油站将增至480余座。上述加油站在建设时距离居民区较近,一旦发生渗漏等事故,很短时间内就会对周边敏感目标造成影响。(3)选址与环境准入环节存在监管空白。广州市加油站建设主要由工信部门对站点进行初审,规划部门负责点位规划和选址。目前法律法规和监管体系中涉及的选址要求主要是基于对防火安全的考虑[21],就地下水保护而言,只有在饮用水水源保护区内建设加油站才须提交环境影响报告表,其他情况仅填报登记表即可。因此,加油站点建设规划多数从成品油需求、汽车保有量等方面考虑,未能在控制土壤与地下水污染的角度进一步优化。(4)环境管理体制制度不健全。目前,加油站油气方面的环境监管措施较为充分[25]。广州市于2009年6月底开展油气回收工程试点,同年8月全面启动油气回收工作,并进行了多次专项执法检查,而针对加油站土壤与地下水污染的环境管理手段相对缺乏。究其原因,主要是由于在加油站土壤污染防治方面尚缺乏统筹管理和政策导向,配套技术标准和监管手段不健全,环境污染情况不明晰,造成对加油站的环境监管难以形成合力。2016年5月,广州市人民政府印发的《广州市水污染防治行动计划实施方案》中提出了“防治地下水污染”的目标,要求加油站地下油罐应于2017年底前全部更新为双层罐或完成防渗池设置。相关部门已经根据方案要求开展加油站调查,并积极推进防渗设施改造工作。 4对策和建议 4.1全面开展加油站土壤与地下水污染隐患排查 结合正在开展的油气回收、污染源普查、重点行业企业土壤污染状况调查等工作,全面开展加油站环境风险隐患排查,以及土壤与地下水污染状况调查。加强土壤与地下水环境保护意识方面的培训,完善加油站自检、操作、维护保养等相关制度,核查易造成土壤与地下水污染的各个工艺环节。对地下油罐使用时间超过15a、周围存在较多敏感目标或渗漏风险较大的加油站,应优先排查。建议采取物理探测和快速检测设备等技术手段,识别污染异常点位,圈定渗漏污染物的通道、范围和深度,探测地下储油罐渗漏污染物的分布状况,掌握加油站土壤与地下水污染分布情况。 4.2强化加油站环境监测管理要求 制订加油站土壤与地下水监督性监测和自行监测环境管理要求,每年开展1次监督性监测。按照《排污单位自行监测技术指南总则》(HJ819—2017),督促加油站业主单位制订自行监测方案,开展自行监测及信息公开,并对其自行监测结果及信息公开内容的真实性、准确性、完整性负责。对于运行时间超过15a的加油站,应制订土壤与地下水污染现状评估计划,并根据评估结果提出相应的整改措施。 4.3加快推进加油站防渗设施改造工作 由生态环境部门联合有关部门组织油品经营企业对加油站地下油罐基本情况开展调查,在保障社会成品油供应的前提下,统筹安排、合理规划加油站改造时间节点和顺序,分批、分段推进地下油罐防渗设施改造。督查各加油站地下油罐改造的落实情况,对未按期完成改造任务、防渗设施达不到规定要求的加油站依法限期治理,下达限期治理通知书并进行处罚。 4.4完善加油站选址过程中的环保准入要求 在开展加油站规划和建设项目环境影响评价审批时,结合广州市地质水文实际情况,以规划新增加油站为契机,结合区域环境承载力,考虑土壤与地下水污染防治需求,完善加油站选址过程中的环保准入要求。对于不符合标准的加油站,应及时、有序地予以取缔和关闭。 4.5加强风险管控与修复工作 建议将关闭的加油站纳入广州市污染地块再开发利用环境管理范围[4,26-28],根据《广州市污染地块再开发利用环境管理实施方案(试行)》的要求,按照环境调查和风险评估、建立(更新)污染地块名录、风险管控、治理与修复、治理与修复效果评估等5个阶段组织实施,并进行备案管理。参考《广州市工业企业场地环境调查、修复、效果评估文件技术要点》,规范开展关闭加油站地块的环境调查、修复、效果评估工作。 [参考文献] [1]贾小飞.中国不同地区加油站土壤和地下水污染状况调查研究[D].苏州:苏州科技大学,2016. [2]文一,陈坚,康阳,等.加油站地下水污染现状及预防对策建议[J].环境保护科学,2015,41(6):54-57. [3]王博.加油站石油污染修复技术研究[D].北京:清华大学,2010. [4]谷庆宝,张倩,卢军,等.我国土壤污染防治的重点与难点[J].环境保护,2018,46(1):14-18. [5]曹云者,施烈焰,李丽和,等.石油烃污染场地环境风险评价与风险管理[J].生态毒理学报,2007,2(3):265-272. [6]国土资源部.2011中国国土资源公报[EB/OL]. 作者:赵璐 邓一荣 黄霞 孙琼莉 单位:广州市环境保护科学研究院
水文地质勘察论文:水文地质勘察中岩土工程论文 1水文地质勘察的重要性 水文地质勘察是岩土工程勘察中必不可少的组成部分之一,它和岩土工程相互影响,互利共生,下面以地下水环境的建筑物为例研究水文地质的勘察的重要性。在建筑物周围存在这地下水,这些水影响建筑物周边的土壤和岩石的耐久性和寿命,建筑物也会同时受到很大的影响,同时地下水作为岩土资源的一部分,对于其他的岩土体的特性也有很大的影响,对于岩土工程的勘察工作的效率也会有很大的作用。在勘查工作中加强水文地质勘察,这不仅提高了岩土工程的勘察效率和质量,而且还为工程的后续开展提供了理论依据。然而在很多的官方和非官方的岩土工程勘查中,水文类的地质因素经常被忽视,被当做是象征性的工作之一,在后续的施工过程中,因为缺乏水文地质的资料和分布状态,往往会发生一些重大的安全事故。因此水文地质勘察对于岩土工程的勘察极为重要。 2岩土地质和水的关系 建筑和地下工程的稳定性和岩土的地质情况有着很大的关系,在建筑和土木工程中发生的事故往往是由于岩石的强度不够或者土壤的勘查工作不够充分造成的。在岩土中的材料主要分为两种,一种是土壤,一种是岩石,这两个材料的成形都和水息息相关,土壤中一般都含有大量的水,而岩石的形状的成形是河流冲刷之后形成的,因此岩土地质和水有着重要的联系,主要可以分为以下三个方面。2.1岩土体的胀缩性岩土体的胀缩性是在空气的气氛下,在失去水之后体积收缩或者在吸收水之后体积膨胀的物理反应。由于岩土存在着和周围的空气交换水的现象,土壤中的水因为温度的升高而蒸发,散发到空气中,最后体积减小;然而在下雨天或者湿润气候的时候,土壤颗粒之间的间隙提高,吸收了水之后,在表面形成了一层水薄膜,最后体积增大,因此岩土体因为水文地质而存在缩胀性。 2.2岩土的软化性质 由于岩土体的只要成分包含了土壤和岩石,土壤颗粒之间存在着大量的空气,是一种膨胀的物质,与之相反的是岩石颗粒之间的间隙较小,基本不会体积缩小,但是在水中浸泡之后会存在强度和硬度减小的现象,因此岩土体存在着软化效应。一般的岩土体都存在着软化的问题,例如页岩,泥岩,松土岩等等,由于岩土地质中的水文因素的存在,岩土表现出了很强的软化现象。2.3岩土体的透水性质岩土体的透水性岩土体由于重力的作用,其中吸收的水分会逐渐流失并穿过土壤颗粒的现象。相对而言,松散的岩土的透水性较强,而坚硬的泥土的透水性较强。在岩土工程过程中,由于土壤中透过了水,土壤的结构会受到很大的影响和破坏,还可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然灾害。水分子没有透过土壤的部分可以把土壤黏在一起加强土壤的强度和硬度,因此水文因素在透水方面对于岩土工程的规划和勘察有着很多的影响,整体上改变了岩体的结构和强度。 3水文地质对岩土工程的危害 水是地球上最宝贵的东西,生命正是因为水而蕴育产生,因此水文地质对岩土工程有着很独特的作用,其中地下水对岩土工程有一定的危害。当地下水水位发生变化时,岩土体也会受到极大的伤害:水位上升,会造成一系列的问题,包括岩土沼泽化,斜体滑坡,山崩,溶洞坍塌,地下项目工程完全毁坏等等;当地下水水位降低时,往往是因为植被遭到破坏或者降雨不足引起的,这样会带来地质干枯,水质恶化,河流营养化等问题;地下水位频繁升降,由于地下水对岩土的软化作用和胀缩作用,岩土将会出现硬度发生改变,频繁的地下水水位升降会使得岩土层达到疲劳,土壤和岩石解体,造成土地坍塌,建筑损坏,土壤营养流失等问题。因此地下水位对岩土体的影响可以分为以下三类: 3.1地下水上升引起的岩土工程危害 水文地质的水位上升有很多的影响因素,主要的原因包括了气候因素如强降雨,降雪,气温变化等等以及人为因素如建筑工程如水坝建立,水电站的建造等等因素。这些问题会对岩土资源的分布和结构带来很大的影响,由于突然的软化效应,强降雨会造成泥石流和道路坍塌等问题,而由于岩土体的透水性,水位上升会导致过高的水位对地下项目如地铁,挖矿,隧道等等工程带来致命性的伤害,抑制项目的进度,同时由于水位过高,岩土的强度也会受到很大的影响,桥梁和山体的硬度都急剧降低,会导致山体崩塌和桥梁断裂的问题。因此水文地质的水位过高对岩土工程有着很大的伤害。 3.2地下水下降引起的岩土工程危害 地下水位过低会对岩土工程带来同样巨大的危害,水位降低主要是因为人为的因素造成的,人们大量的抽取地下水而浪费水资源,砍伐树木,毁坏植被,填湖造田等等,这些都会对地下水造成极大的伤害。地下水下降过多,会导致山崩地裂的问题,湖泊水源干枯,水中的生物死亡导致水质过于营养化,同时由于岩土体的胀缩性,岩土质量会受到很大的影响,土壤会过硬,导致植被也无法生存,农民的收入大幅度降低,农产品枯萎死亡。因此水文地质的水位过低对岩土工程有着很大的伤害。 3.3地下水频繁升降对建筑带来的影响 地下水的频繁升降会引起岩土产生不均匀,导致建筑的质量大幅度降低,由于地下水的大幅度升降会带来土壤中营养如铁,铝等缺失,同时频繁的地下水水位升降会使得岩土层达到疲劳,土壤和岩石解体,造成土地坍塌,建筑损坏,土壤营养流失等问题。 4结束语 在岩土工程的勘探过程中,水文地质的勘察有着十分关键作用,它影响了岩土体的结构和分布,由于岩土体具有胀缩性,软化性和透水性,岩土体的强度会受到水文地质的左右,为了防止水文地质对土岩工程的危害,我们需要认真的把握好水文地质勘察,按照规定的方法勘察岩土工程勘察概貌,切实地把水文地质融入到岩土工程中。 作者:刘冠红 单位:中国中铁四局集团有限公司市政工程分公司 水文地质勘察论文:岩土工程勘察水文地质论文 1岩土工程勘察中水文地质分析 在岩土工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题一直扮演着一个非常重要,但是很容易被忽视的角色,工程勘察的成果往往很少涉及对水文地质参数的利用,将其当做是一个象征性的工作。在一些水文地质状况比较复杂的区域,如果忽视水文地质勘测,地下水很容易会对工程造成各种各样的危害,影响工程的施工质量、施工进度和使用安全。现阶段,城市化进程的加快使得城市人地矛盾冲突问题日渐凸显,高层建筑成为城市建筑发展的主流方向。而为了保证建筑的稳定性,地基基础的深度也随之不断增加,对于区域内的地形和地下水位造成了巨大的影响,引发了非常严重的后果。在这种情况下,只有做好施工现场的水文地质勘察,了解和掌握水文地质变化情况,才能够尽可能减少风险和隐患,保证工程的安全性和可靠性。虽然在工程项目建设中,水文地质是一个非常小的组成部分,但是其作用是极其巨大的,做好水文地质勘察和评价工作,能够在很大程度上提高岩土工程勘察的质量和效率,减少和消除勘察中存在的各种不确定因素。在水文地质勘察中,应该从工程的实际需求出发,结合相应的水文地质资料,通过钻孔、测试等方式,对区域内的水文地质情况进行分析,了解地质条件与地下水之间的相互关系。 2水文地质在岩土工程勘察中的影响 2.1地下水位变化的影响 水文地质对于岩土工程勘察的影响是非常巨大的,尤其是地下水位的升降变化,会改变岩层内部结构的稳定性和可靠性,从而引发地表塌陷、沉降以及裂缝等问题,影响地表建筑的稳定和安全。造成地下水位上升的原因是多种多样的,如含水层结构、工程施工、降水量增加等,这些因素可能单独存在,也可能共同作用。正常情况下,地下水位上升并不会造成很大的影响,但是,如果其上升速度过快或者存在不正常的水位上升,则会造成建筑物的腐蚀,或者引发滑坡问题。如果地下水位出现大幅度下降,不仅可能会导致地面沉降、塌陷等灾害,还可能会造成水源枯竭、地下水质恶化等问题,在影响自然生态环境的同时,还会威胁人们的身体健康。如果一个区域的地下水位出现频繁升降,则会导致膨胀性岩层出现不均匀膨胀和收缩变形,引发地裂灾害,对建筑物造成严重的破坏。 2.2地下水动水压力的影响 地下水动水压力在岩土工程勘察中的影响是非常巨大的,如果出现人为触动,则会导致地下水自然条件出现不同程度的失衡,在地下水中产生强烈的动水压力,影响岩土勘察工作的进度和质量。同时,由于动水压力相对较大,会引发各种各样的地质灾害问题,影响工程建设的顺利进行。 2.3对基础埋深的影响 在岩土工程建设中,基础埋深直接影响着建筑工程整体的稳定和安全,是非常重要的。因此,在对基础埋深进行确定时,应该充分考虑各方面的影响因素,对水文地质条件及其发展变化进行详细把握。一般情况下,基础埋深应该位于地下水位以上,而如果地下水位较高,基础埋深必须深入到水位以下,则需要采取相应的降水措施。在对基础埋深进行确定时,还需要考虑承压水的作用,采取相应的防护措施,以免在深基坑开挖过程中,出现承压水冲破基坑底部土层的情况。立足建筑工程基础施工现状,天然地不仅施工便利,而且成本低廉,在工程施工中通常都会优先考虑,不过,如果地基稳定性差,或者基础沉降过大,无法充分满足工程设计要求,则需要对地基进行处理,提升其承载能力。不仅如此,地下水的存在,还会对工程基础的开挖施工造成一定的影响,必须采取有效措施进行预防和处理,以保证工程的顺利施工。 2.4对工程建筑的影响 基础对于工程建筑的作用是不言而喻的,一旦基础遭到破坏,建筑必然会受到相应的牵连,产生沉降、倾斜甚至倒塌等问题。当区域内地下水位较高时,会导致建筑地下结构或者地下水受潮,影响结构的稳固性,会导致土壤盐渍化,对建筑基础造成侵蚀,同时也可能导致整个建筑地基以及周围附着物的变形、塌陷和损毁。在施工中,如果采用人工降低地下水位的方式,应该充分考虑其对于地层的影响,避免出现地表坍塌等问题。 3水文地质在岩土工程勘察中的应用 在岩土工程勘察中,勘察人员应该充分重视水文地质,对其抱有一个客观、全面的形态,做好相应的分析和评价,以确保岩土工程勘察工作的效率和质量。在对水文地质进行评析时,一是必须做好防腐处理,充分考虑岩土体的透水性、胀缩性、崩解性及软化性,消除各种不确定因素对于勘察结果的影响,对可能出现的地质问题进行预测;二是应该根据工程设计施工要求,对水文地质评析问题进行深入探究,通过可靠的水文参数,对岩土工程勘查中可能遇到的各种问题进行预测,并做好相应的防护措施。水文地质在岩土工程勘察中的实际应用,主要体现在以下几个方面: 3.1自然地理条件勘察 岩土工程勘察工作包括了多方面的内容,能够为工程项目的建设提供全面准确的岩土数据,而水位地质勘察能够为工程的安全施工提供可靠依据。因此,在岩土工程勘察中,应用水文地质勘察是非常重要的。自然地理条件勘察是水文地质勘察的重要组成部分,主要是对区域内地形地貌和地下水文特征的勘察,帮助工程建设人员了解施工现场周边的地形地貌、水系、气候等特征。 3.2地质条件勘察 地质条件不仅影响着工程基础的施工质量,同时也在很大程度上影响着建筑整体结构的安全性、稳定性和耐久性。在岩土工程勘察中,地质条件勘察主要是针对工程建设区域的地质构造特征、地层岩性、构造运动等进行勘测,为岩土工程的建设提供必要的数据支持。 3.3地下水位勘察 上文中提到,地下水位的升降变化会对建筑主体和地基造成不容忽视的影响,因此,在正式施工前,做好地下水位的勘察工作,是非常重要的。通常情况下,地下水位勘察需要对最近3-5年的最高水位、最低水位及水位变化情况进行勘测,并对地下水的排泄条件、与地表水的补排水关系等进行明确,进而对地下水位在岩土工程建设中的影响进行分析,做好相应的预防和应对。 4结语 总而言之,在岩土工程勘察中,应该充分重视水文地质勘察发工作,了解水位地质对于岩土工程勘察的影响,对水文地质进行评析,确保其能够在岩土工程勘察中得到有效利用,把握水文地质对于岩土工程勘察的实际危害和影响,充分重视水文地质工作,确保岩土工程建设的顺利开展。 作者:廖祥才 刘华 单位:江西赣南建研工程勘察有限公司 水文地质勘察论文:地质勘察水文地质论文 1工程地质勘察水文地质的评价内容 1.1地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响 在岩土工程中,地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响已经成为最需要考量的问题,对地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响进行重点预测,并根据相关评价结果,制定切实可行措施,对工程项目顺利实施有重要意义。勘察评价内容主要包括勘察目的、地下水埋藏情况、水位变化情况、场地稳定性、地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。 1.2水文地质勘察要与建筑物地基类型结合 水文地质勘察需要与建筑物地基类型紧密结合,查明地质水文情况,可以为建筑物地基选择提供最准确地质资料。勘察内容评价主要包括水文地质历史情况、地下水成因类型、岩土性质、岩土风化程度、岩土物理力学性质等,还要将岩土、水文和建筑物三者因素进行对比分析,形成完善的评价体系。要在具体操作中判定和明确场地是不是存在地震断裂的地质情况、场地有没有断裂活动,周围有没有其他不良的地质作用。通过多元评价,为工程提供全面水文地质评价报告。 1.3地下水对工程建设的作用和影响 地下水对工程的作用和影响呈现多元性,需要从不同角度展开具体评价。首先是对埋藏在地下水水位以下的建筑物基础和砼内钢筋的腐蚀情况进行评价;其次是地下水对选用的软质岩石、残积土、膨胀土等基础持力层形成的软化情况进行评价;再就是地下水对地基基础范围内存在的粉细砂、粉土产生的潜蚀、流砂、管涌的可能性进行评价;在地下水水位以下开挖基坑,需要进行富水性和渗透性试验,要对人工降水可能引起的土体沉降、边坡失稳等情况进行评估。 2岩土主要水理性质和具体测试方法 根据地下水在岩土中的存在方式可以分为:结合水、毛细管水和重力水三种形式。所谓岩土的水理性质,是指岩土和地下水相互作用产生的物理性质。根据地下水存在的方式具体分析其物理性质,对制定科学测试方法有积极作用。 2.1岩土的软化性 岩土的软化性,是指岩土在地下水作用下发生了力学强度降低的变化,一般情况要用软化系数进行表示,根据软化系数可以判断岩土的耐水浸、耐风化的能力。如果在岩土层中存在较多容易被软化的岩层,地下水对其产生的软化作用就会更为显著。在粘性土壤、泥岩、页岩、泥质砂岩等地质条件下,都存在软化特性。在地下水作用时,也容易产生较多软化层,对建筑工程的影响自然呈现显性。 2.2岩土的透水性 岩土都有透水性,自然水在重力作用下,穿过岩土下沉。岩土性质有差异,其透水性也表现出个体差异。松散岩土的颗粒加大,透水性较好;如果颗粒很细小,其透水性就差。岩土透水性用渗透系数来表示。岩土透水性大小,对岩土产生的软化作用自然不同,进而对工程建设产生直接影响。岩土的渗透系数需要通过抽水试验获得。 2.3岩土的崩解性 岩土在地下水作用下,土粒连接被破坏,很容易造成土体崩散和解体等现象。岩土崩解系数高低,与岩土的颗粒成分、矿物质和结构有直接关系。如果是水云母、高岭土为主的残积土,大多会以散开方式崩解,如果是石英为主的残积土,则会以裂开的形式崩解。厘清岩土崩解方式,可以针对性地制定防范措施。 2.4岩土的胀缩性 岩土在地下水浸透下,会吸收众多水分,土体增大,而失水后,土体又会缩小。这是由于岩土的颗粒表面结合水膜吸水变厚了,而水分失去后,颗粒表面就会变薄。如果岩土发生大幅度胀缩,就会形成地裂、基坑隆起等现象,严重影响工程基础的稳定性。对岩土的胀缩性进行测量时,需要针对如下指标:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。 2.5岩土的给水性 所谓给水性,是指岩土在地下水重力作用下从孔隙裂缝中自由流出水分的性能。测量岩土给水指数,对岩土稳定性做出科学推断。给水性以给水度进行标识,需要进行相关试验才能测定。 3水文地质问题对工程造成的危害分析 3.1地下水活动产生的压力形成的危害 地下水活动会产生一定的压力,对岩土形成的危害也不容小视。地下水活动是自然现象,在天然情况下,地下水活动产生的压力不会造成多么严重的地质裂变现象,但在人工作用下,由于工程施工打破了地下水活动的平衡状态,地下水活动会形成比较大的压力,对岩土工程的危害也就显示出来。在地下水活动作用下,岩土中的粉土、粉细砂等,在地下水活动中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情况,给工程施工造成严重的影响。 3.2地下水水位变化引发岩土缩涨变形 地下水水位处于周期性变化之中,对岩土形成的物理作用也是非常显著的。地下水水位变化,可以促使岩土结构发生不均匀胀缩,甚至会形成地裂,导致地基较浅建筑物出现坍塌现象。如果地下水水位发生大幅度变化,还会导致岩土胀缩幅度提升,对工程施工造成严重影响。在工程施工时,要注意对地下水具体情况进行勘察,尽量减少在地下水变动比较大的地带进行施工。地下水水位变化虽然有一定规律,但也存在很多例外情况,在针对地下水水位变化勘察时,要注意地下水水位变化的多种可能性。通常情况下,如果地下水水位在建筑基础底面以下压缩层范围内,不管是上升还是下降,都会造成建筑物的基础失去稳定性。地下水水位上升,建筑物基础地基的土质就会发生软化现象,自然会导致建筑物发生沉降和变形。如果地下水水位下降,压缩层岩土的自重力就会增加,也会导致建筑物发生沉降或变形。地下水发生频繁升降,对岩土工程造成的危害更为严重。地下水水位变化能够引起岩土结构产生胀缩变形等现象,当地下水升降频率加大,岩土产生的胀缩幅度也会不断加大,有可能形成地裂等剧烈地质现象,很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降过于频繁,也会促使岩土中铁、铝等成分的流失,土壤发生内质变化,土质变松、含水量孔隙增多,其承载力自然降低,也会对工程基础造成严重威胁。工程水文地质勘察中,要了解和明确基坑开挖对周围多种自然因素的影响,主要是岩性、承压性、含水层类型等。 4结语 水文地质勘察对工程建设有重要影响,特别是地下水给岩土结构和建筑基础形成的危害是工程亟待解决的难题。通过水文地质勘察,为工程制定科学施工方案提供各种数据参数,对促进工程建设有积极帮助。地下水活动有个性特点,地下水水位变化也存在不确定性,这一些都给水文地质勘察带来挑战,掌握先进的勘察技术,总结勘察历史经验,都能够提升水文地质勘察质量。 作者:易韵彬 单位:广西第四地质队 水文地质勘察论文:工程地质勘察水文地质论文 1.水文地质的重要意义 从特点上来看,工程地质与水文地质两者是相互影响,相互联系的,彼此间相互作用,两者之间并不是独立存在。众所周知,岩土上的一种重要组成结构是地下水,地下水不仅会影响到岩土体工程的特性,更会对基础工程造成一定影响,进而对建筑工程的耐久性和稳定性造成干扰。做好水文地质勘察工作,避免水文地质危害的影响,不仅能够保证勘察结果的质量,能够促进建筑质量的提升与强化,对于建筑行业的发展具有重要现实意义。通常情况下,对于那些具有较为复杂的水文地质地区而言,由于受到客观因素的影响和制约,使得我们不能够对水文地质进行深入研究和分析,如果在设计阶段没有做好充分的准备工作,那么就会出现各种问题,岩土工程也有可能受到地下水危害的影响。这就在一定程度上体现出了我们在进行工程地质的勘察过程中,必须做好水文地质的研究工作,在条件受限的情况下应当做好意外情况的预防和应对措施,保证工程勘查的质量和工程的稳定性。与此同时,我们在进行工程地质勘查的过程中不仅要将水文地质情况清除,还要将建筑物受到地下水的影响作为探讨的重点内容,根据勘查的实际情况来提出相应的预防和整治措施,最大限度上降低地下水对工程的危害和影响,保证工程建设的顺利进行,强化工程的质量和稳定性。 2.工程地质勘察中水文地质危害 工程地质勘察中水文地质的危害对工程建设来说具有重要的不良影响,无论是地下水位的升降变化,还是动力水压都有可能对岩土工程产生危害。通常情况下,造成地下水位变化的原因主要有两点,分别是自然因素和人为因素。一旦地下水位产生较大波动,超过了规定限值,将会促使岩土工程质量问题的产生。一般来说,水文地质的灾害主要分为三类:潜水位上升形成的危害。通常情况下,河流、湖泊等水位的上升,都会造成潜水位的升高,灌溉工程的渗漏问题也会影响到潜水位的变化。相关的调查统计显示,潜水位升高将会对建筑物的质量造成重要不良影响,一方面潜水位上升将会促使建筑物地基硬度的弱化,含水量增加,土壤的强度也将会得到不同程度上的下降,在这样的环境下建筑物极易产生沉降变形问题,影响到工程质量。地下水位下降造成的危害。一般来说,造成地下水位下降的主要原因在于人为因素,人们为了获取水源大多会采用开取地下水的方式来满足自身对于水源的需求,大量的地下取水造成了地下水位的下降。地下水位突然下降将会对地面造成重要的破坏,地面沉降、地裂等问题都是由于地下水位下降产生的,这些问题为人们的正常生产、生活带来了重要的干扰,也在一定程度上破坏了自然环境,造成了生态环境的恶化。地下水位波动所带来的危害。地下水位的波动对于岩土工程来说具有很大的影响,一般来说造成地下水位波动的因素有很多,自然因素中季节气候的变化、河流水位的变化等都会造成地下水位产生不同的变化和反应。具体来说,地下水位带来的危害主要有如下几点,地下水位的变化将会压密土地,增加土体的密度;建筑物的基础建筑材料的腐蚀程度也将会有所加剧;地下水位的波动还会促使岩土产生涨缩现象,在多次涨缩变化后,将会造成地裂问题的产生。对于地下水来说,如果其水位一直保持在较为平稳的状态,其动水压力也将极为有限,其破坏程度基本上可以忽略不计,很难影响到工程的质量。但如果地下水位在人为因素或自然因素的影响下出现了失衡变化,将会为岩土工程带来较大的干扰,甚至产生相应的灾害。 3.地质勘察中水文地质危害的预防措施 针对水文地质的危害对岩土工程的建设具有直接的影响,为了能够保证工程的建设质量,我们就要在工程地质勘察过程中处理好水位地质的危害,最大限度上避免水文地质危害的产生。为此,我们在现实的工程地质勘察过程中应当加大对水文地质的研究力度,将与岩土工程相关的水文地质因素查找出来,对这些因素的影响进行分析和探究,并对有可能形成的危害作出提前的预防和应对,将水文地质信息交给后期工程的施工单位,在这样的环境下工程的建设质量就能够得到很大的保证,使水文地质的危害处于一种可控状态。经过对水文地质危害的分析后,我们已经了解到其对岩土工程的重要影响,因此在未来的工程建设中,相关部门应当加大对地下给水管道和引水管道的巡视力度,如果发现渗漏现象要予以及时修复。对于地下取水行为也要予以严格规范,避免出现地下水位突然降低或大幅度降低现象的发生。 4、结束语 工程地质勘察中的水文地质危害不仅会影响到工程建设的正常进行,更会对自然环境造成破坏和影响,因此我们要在未来的发展中加大对水文地质的考察和研究力度,根据勘察结果来采取相应的预防和控制措施,确保建筑物的质量与安全。 作者:魏廷忠 单位:山东省鲁南地质工程勘察院 水文地质勘察论文:地下水勘察水文地质论文 一、现阶段在水文地质勘查工作中有关地下水的相关问题 1、潜水位的上升会对工程的实施产生一定的影响 在对水文地质进行勘查的过程中,这一工作的主要目的是确认勘察地以及它周围的地区是否可以进行工程建筑的施工工作,这是因为在实际的施工过程中,工程建筑的施工工作会对当地的水位产生一定的影响,从而会造成水库或是河流的潜水位等出现上升的情况,类似的情况在水文勘察的过程中是非常普遍的,它会对常规性的水文勘察工作产生十分严重的影响。其中的问题主要体现在以下方面中,一是岩土本身就存在力学性能不够稳定的情况,这就会导致如果一旦出现潜水位的上升就会使工程建筑受到非常大的影响,进而无法对它的安全性以及稳定性进行维持;第二,如果潜水位上升就会导致河床或是斜坡等处发生滑移或是崩塌的现象,这不仅会对岩体自身功能的正常发挥产生严重的妨碍,还会对建筑物的安全造成一定的威胁。 2、在水文地质勘查工作中地下水位问题是勘察工作的重点 地下水位的下降会对工程施工产生非常严重的影响造成地下水位波动的原因可能有:气候的变化,季节变化,地球与月球引力变化,河流、湖泊、水库水位变化,潮汐变化及气压变化等。地下水位的下降体现在三个方面中:一是地下水位与地基中的岩土层密度之间有直接的关系,如果地下水位出现下降的情况就会使岩土层所承受的压力加大,相关的密度同样会增加,如果出现这样的情况,就非常容易出现地面的塌陷或是沉降,从而对建筑施工工作的正常进行产生威胁。第二,如果地下水位出现下降就会使原有的地区内部的平衡被打破。如果附近的土岩出现干湿交替的现象,就会对打地基的木桩造成十分大的影响。石膏层与钠盐层自身就容易出现溶解的现象,会对建筑物的地基产生影响,使地基的不稳定性加剧,进而出现偏移的现象。第三,如果地下水位出现下降的现象,就会使岩石出现变坏或是膨胀,更有甚者可能出现地裂问题,对建筑物造成损坏。地下水在天然状态下的动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件。在浮压力或扬压力的作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。 3、地下水易对建筑物造成危害如果地下水出现问题 在很大程度上是由人为原因造成的。人们进行矿床疏干、建筑堤坝、修建水库或是过量抽取地下水都会使地下水的水位出现下降。如果地下水的水位出现下降就会造成地裂、地面沉降或是地面塌陷等问题,随着这类问题的出现,还很可能造成建筑施工场地的水质发生恶化,还可能造成水资源的枯竭。这些由地下水所引起的问题,有极大的可能会对人类的生存环境造成十分恶劣的影响。在建筑施工的过程中,随着地下水的问题逐渐被人们所重视,现在,在对地下水进行勘查的过程中就得到了先进科学技术的帮助,保证地质勘查工作可以得到进一步的发展,从而在工程施工前发现这类问题并将其解决,以便加大工程的科学性以及合理性。 4、地下水动压力作用的不良影响 地下水如果在天然的状态下动水的压力作用是比较微弱的,一般不会造成什么危害,但在人为的工程活动中因为改变了地下水天然动力平衡的条件,在移动着的动水压力作用下,往往会产生一些严重的岩土工程的危害,例如管涌、流砂、基坑突涌等等。 二、如何解决在水文地质勘察工作过程中存在的地下水问题 1、要对地下水文的勘查工作中与地下水位有关的工作引起高度的重视 对水文地质进行勘察是一件比较复杂的工作,这项工作需要进行全方面的、彻底的、深入的研究才能够被做好。因此,负责建筑施工的单位一定要从自己的思想上对这一问题重视起来,并把它看做是一个会对整个建筑工程产生十分重要的影响的问题。从全面的角度对这一问题进行分析,在进行水文勘查工作时需要对当地的自然条件以及自然环境进行全方位的考虑,其中包括地形地貌以及水文气象等自然、地理方面的问题。另一方面,水文气象问题还能够从天气的湿润度、气候以及季风等问题上来入手。对于水文地质勘查工作来说,地貌地形是其中十分重要的一部分,在进行勘察工作时应考虑到用来进行施工的相关地区中的地貌是否存在不同程度上的侵蚀以及如果表面有十分明显的堆积物的话是否会造成建筑物的地基不稳等等。对于建筑工程来讲,适合进行施工的地形最基本的要求就是要保证他的平坦与开阔,所以,在进行勘察时一定要对这一问题给予足够的重视。 2、要建立起科学的、完善的勘查机制 在对施工地的水文条件进行勘察的过程中,这一工作只有受到科学的、完善的机制的指导,才会使水文勘察工作的水平与质量得到显著的提升。相关机制的建立是一个漫长的过程,在建立期间需要对其进行不断地更新与完善,才能使它适应实际工作中不断出现的各种变化。另外,对于工作中实际情况变化的掌握问题也应引起相关部门的重视,要在最大限度上使由于地下水位给建筑物所带来的各种影响得到降低。 3、使水文勘察工作中的技术含量得到加强 这项工作是一项对技术含量要求较高的工作。如果技术含量得到增加则必然可以避免那些可能发生的地下水问题。在勘查工作中,持水性、容水性以及透水性等许多方面的问题都可需要使这一工作中的技术含量得到加强。另外,还要熟悉施工地区的具体水质情况以及在水中所含有的成分,例如钙离子、镁离子以及总硬度等。在实际的工作过程中,施工单位可能会遇到更加复杂的情况,所以,施工单位要做好相应的技术准备,才能针对具体情况实施具有针对性的措施。 4、跟踪调查水文地质变化,全面掌握变化规律 对工程的相关情况要全面的掌握,尤其是地基的基础类型,并且对水文地质问题与地基基础类型相关的问题调查情况,以备工作中的不时之需,提供充足的资料。不仅要掌握地下水现在的状态,更要掌握随着工程的施工,实时跟踪其变化的规律,以及可能发生的任何不良反应,提早做出应对举措,保证工程的顺利施工。 5、从实际出发,落实施工要求 结合地区及工程实际,以辩证法的角度,用具体情况具体分析的原则,探明相关水文地质问题,提供准确的水文地质资料参数,同时积极检测地下水位,确保水文地质条件对建筑的安全性。 三、结束语 在对工程的施工地址进行勘查的过程中,对施工地中的地下水的情况进行勘察是整个工作中十分重要的环节之一。为了能够使地下水方面存在的问题可以得到及时的解决,就要求相关单位一定要给予足够的重视,同时针对存在的实际情况采取相应的解决方法来将其解决,在解决问题的同时还要保障这些措施在实施过程中的全面性以及有效性。另外,在展开工作的过程中,还需要注意勘察工作的有序性,要以明了勘查工作的内容为前提来开展有关的勘察工作。 作者:宁庆艳李权明单位:浙江省第三地质大队浙中地质工程勘察院 水文地质勘察论文:工程勘察中的水文地质论文 1工程勘察中的水文地质的概述 1.1重要性 所谓的水文地质就是自然界中各种地下水的变化和运动现象。由于思想认识的不足,忽视了对这一环节工作的认识,所以导致工程施工中各种安全事故频发,究其原因就是因为水文地质的因素导致的。严重的可能影响到勘察工程的施工进度和工程成本的投入。水文地质在工程地质勘察中十分的重要,但是也是最容易被忽视的一个问题。其在工程勘察中占据着非常重要的地位,作为岩土重要组成部分的地下水对于岩土特性产生着巨大影响,还会对地面建筑的稳定持久性造成一定的破坏。在工程勘察过程中,对于水文地质各种参数的运用并不是直接的,致使绝大多数人存在着一个思维定式,即认为水文地质勘察不重要。在进行水文地质勘察时工程勘察人员仅仅是对水文地质进行简单的分析和评价,并没有深入调查水文地质与岩土工程有何种关系,对水文地质如何造成建筑物的腐蚀的情况也没有科学的评价,这对建筑物的使用寿命以及建筑稳定性都是一种破坏,对于工程产生的社会经济效益都会大打折扣。在工程勘察过程中,加强对水文地质的勘察研究,就会有效促进工程项目设计的科学合理,保障工程项目的稳定,意义重大。 1.2勘察基本要求 当前社会大环境下,建筑物对地基的要求越来越高,各种综合因素的影响,导致地下水位发生着巨大的变化,这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势,为了有效保障工程的安全可靠性,必须要对工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分,但确实非常关键的一个部分,优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的,同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说,在水文地质勘察中,对于地下水位、地理地质条件等都会涉及,在进行水文勘测时,对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行,进而分析某一地区具体的水文地质情况。这其中需要考虑多方面的因素,例如地下水位、水质的特性、地理位置、自然地形、地质构造、地质特性等,充分掌握地质条件和地下水之间的密切联系,同时通过对水文参数的测定,确定施工场地的地质条件。 2水文地质对工程勘察产生的影响分析 2.1地下水对基础埋深产生的影响 基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定,如果存在地下水问题,基础底面应当置于地下水之上的;如果基础底面只能埋藏在地下水下的话,务必做好排水降水的相关措施,以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑,以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。在进行桥梁墩台埋藏时,对于地表流水的因素需要多加考虑,桥梁墩台的稳固必须保证在洪水的最大冲刷线以内埋藏。如果采用天然地基会降低不少成本费用,并且施工过程也方便简单,这在工程施工中通常是首选的。当基地不够稳固、基础的承受能力过大时,应当对地基的上部结构进行更改,或者对地基进行加固。 2.2地下水对建筑物产生的影响 万一建筑物的基础被破坏,连带着对其周围建筑物也会产生影响。如果地下水位过高时,地下结构、地下室都会受潮,结构变得不稳固,土壤进而产生盐渍变化,对于建筑物产生超强腐蚀;地基周围的附着物以及整个地基都会出现变形、损毁及塌陷。采取人工手段进行地下水位降低时,需要对地质灾害进行考量,例如地表塌陷和地面裂缝等。遇到地下水位出现不定时上升的状况,膨胀土就会出现胀缩效应,出现地裂,造成建筑物出现倒塌的状况。 2.3地下水对基坑开挖支护的影响 社会经济的持续发展,建筑规模以及建筑数量不断增加,特别是高层建筑施工中,对于基坑多数采用垂直挖掘的方式进行,为了有效降低水位主要采取抽水方式进行。这种方式对土地的压力是一种有效减轻,然而由于是局部进行抽排水,基础地面下的水位就会发生骤然降低的现象,周围的建筑、墙体都会发生形变,严重的甚至造成地面塌陷的状况。所以,在进行地下工程施工时,需要设立水帷幕,并安装相应的防护体,避免地下水流入地下施工的地方,对工程施工造成不利影响。 3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策 3.1建立健全完善施工管理制度和技术 为了保证工程勘察的顺利有序进行,在工程勘察中应当采取相应的对策来对其进行强化。首先应当建立完善的管理制度,熟练掌握工程勘察的具体流程以及施工目的,带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进;其次,对于工程勘察中运用的施工技术应当高度重视,根据相关规章制度做好勘察准备工作,布置好施工勘察的位置,不断提升勘察水平,整理好勘察数据和资料,数量掌握信息技术的运用,对结果的准确性有明确的把握,能够更好地指导施工。 3.2促进工程勘察操作流程的规范性 在工程勘察之初,对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排,勘察计划的编写应当明晰,保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行,现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况,应当多方进行分析研究,综合运用多种方法,保证结果的准确,指导工程施工的顺利开展。 3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能 工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响,所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍,人员不仅能够胜任工作,还能满足每一项的操作规范及要求,尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用,所以应当建立完善的人员培训管理制度,定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核,将考核结果与其绩效相挂钩,促进员工学习先进的积极主动性,在履行好自身职责的前提下,保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作,提高工作效率,用计算机对各种数据进行处理,不仅提高工作速度,对于勘测精度也是有效的提升,全而掌握水文地质情况,为岩上工程施工顺利进行奠定基础。 4结束语 总言之,把握好工程勘查中水文地质勘察问题,不仅需要掌握全面的理论知识,还应有科学准确的方法和技术做支撑,保证水文地质中的每一项参数是精确的,避免因为水文地质因素造成施工事故的发生。要求勘察工程技术人员开展工作时,对于水文地质应当进行科学的分析研究,根据勘测的结果制定防御方案和施工方案,不断发挥工程勘测的作用,确保工程在顺利实施的同时,质量也有所保障。 作者:褚长征 水文地质勘察论文:工程勘察水文地质论文 1工程地质勘查中的水文地质问题 水文地质与工程地质有着紧密的关系,沿途的主要组成结构就是地下水,所以它对岩土体工程有着重要的影响,同时也会影响基础工程的建设,从而影响到建筑的安全性和稳定性。工程地质效果在很大程度上是受地下水位影响的,工程地质土质发生转变的原因是由于水位的升降变化。地下水位对工程地质的影响主要表现在以下四个方面。 1)地下水位上升引起的工程危害。岩土工程所出现土壤沼泽化、盐渍化等现象及其所导致的成岩土工程质量下降是由水位上升引起的,地下水位上升对于建筑物的腐蚀会造成更加严重的影响,建筑物更容易坏掉,不能长久的使用,导致人力,物力,财力的大量浪费,给国家经济造成不利影响。部分水位上升还是引起岩土结构破坏的主要因素,同时会造成岩土层结构强度降低而出现流砂、管涌等现象。在实际地质工程中,大量降雨、温度上升、含水层结构及总体岩土性质改变等是导致水位上升的主要因素。 2)地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以导致地面下降,工程地面出现塌陷,整个建筑物会坍塌,不仅造成财力的浪费,还可能会造成人员伤亡,后果不可想象。地下水位的恶化主要就是地下水的枯竭造成的,会影响到工程地质的稳定性和安全性。导致正常地质地下水位下降的主要的原因包括采矿人员采矿活动、建筑水库补给、地下水大量抽取等一些人为因素。 3)地下水位频繁升降造成的工程危害。频繁升降的现象有时候会在地下水中出现。岩土层膨胀以及岩土出现不均匀胀缩都是由地下水位频繁升降导致的,岩土层出现变形往复所导致的地下岩土层中的铝、铁等物质丧失的主要原因就是膨胀收缩。进而出现上层土层失去胶结物以及岩土层表面出现松动的现象,降低了整体的岩土层效果降低。可见地下水位频繁升降造成的后果也是十分严重的。 4)地下水动压力作用引起的工程危害。地下水天然动力平衡效果降低导致的移动水压的改变在很大程度上是由地下水动压力改变引起的,同时岩土层所出现的流砂、管涌、基坑突涌等导致的水文地质整体状况大幅降低的现象也是岩土工程地下水动压力改变引起的。除此之外,地下水动压力作用还可以导致地下水天然动力平衡的条件发生转变。 2解决水文地质问题的有效措施 水文地质对于地质勘查越来越重要,采取切实有效的方法对水文地质的各种有关参数进行测定对于提高工程施工的安全性。保证建筑的稳定性以及避免人为诱发水文地质灾害的发生有着非常重要的作用,应当对其进行正确客观的评价。为了充分发挥水文地质在工程地质勘察中的积极作用就要做好水文地质勘察工作,那么,面对以上水文地质问题,我们该采取哪些措施去有效防治呢? 1)详细的水文地质评价内容。岩土工程勘察报告是展示工程地质勘察的最终成果的主要方式,建筑工程地基基础设计及施工都是以岩土工程勘察报告为主要科学依据的。全面可靠的报告内容能够保证后期工程设计施工的安全性,报告内容的错误会造成非常严重的后果,一点点的差错就会引发不可想象的后果,因此要求技术人员必须要有耐心与责任心。在水文地质评价的报告中除了要将下水类型,含水层的埋深以及具体的分布状况、岩土类型、岩土厚度,静止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度内容包括在内以外,还应该包括各个含水层间的水力联系以及含水层与地表水体间的水力联系;地下水的补给和排泄情况等 2)调查准确的工程地质条件。应该将地形地貌、水文地质、岩土的物理力学性质,地质现象等条件作为工程地质勘察中的工程地质条件。在调查这些工程地质条件时,要做到准确详细。为确保建筑的安全防护措施提供相关科学准确的依据。为了预测工程地质作用会带来什么样的影响应当给出正确的客观的评价,应当查明工程地质条件并结合项目的具体特点,确保对建筑实施具有科学准确性的安全措施。 3结束语 在对水文地质状况进行全面客观的研究的前提下可以减少岩土工程存在的风险隐患,人们逐渐开始关注水文地质勘查状况,因此在对水文地质进行勘察的过程中,对于存在的水文问题相关人员要进行全面的勘察,为了提高工程质量应当从本质上降低水文地质对地质工程的影响。在工程勘察不断发展的过程中水文地质工作推动了勘察水平的提高,为了有效的减少和消除地下水对岩土工程的危害应当合理的查明与岩土工程有关的水文地质问题。 作者:贺云单位:华刚矿业 水文地质勘察论文:地质勘察中水文地质论文 1水文地质的勘察评价内容 在对岩土工程受到的地下水影响进行评价的时候,之前的勘察报告很少把施工中的需要和基础的设计进行联系,不能对其危害做出正确的评价,导致很多质量的事故发生。为了对以后的岩土工程进行准确的危害预测,及时得找出危害防止事故发生的有效措施,就必须吸取以前的教训,对地下水的作用进行重视,准确的对水文地质出现的问题进行评价。为了能够对各种条件情况下的水文地质问题进行重点的评价,需要对建筑物的地基类型进行勘察,对其相关的水文地质问题进行调查,给出工程中需要的相关资料。对于基础在地下水位之下的建筑物,它的基础持力层需要采用软质岩石、残积土、强风化岩等,并且对岩土体可能受到地下水作用产生的现象进行重点的评价。对压缩层、承压含水层内的地质进行重点的评价。 2对岩土水理的性质进行测试及研究 岩土由于受到地下水的影响,两者之间发生反应,这时岩土就会表现出一些性质,这种性质就是岩土的水理性质。该性质包含许多特性,例如透水性、给水性、容水性等,它们对岩土的三态有着很大的影响作用。岩土中的地下水能够有许多方式存在于其中,比较典型的有承压水、上层滞水、岩溶水和孔隙水,前两种是按照埋藏条件划分的,后两种是依据水层的空隙性质划分的。然而不仅岩土的水理性质会因为地下水存在的形式而有所影响,具体的程度不尽相同,而且该性质也会受到岩土类型的影响。为了能够对以后可能产生改变的地下水量进行及时的观测,方便在施工中进行有效的处理措施,需要对岩土的水理性质进行准确的测试。不仅建筑本身的稳定可能会因为岩土的某些水理性质而发生改变,岩土本身也可能由于某些性质产生特性的改变。为了能够有效的对地质性质等情况进行全面的评价,就必须重视对岩土水理性质的测试。 3岩土工程由于地下水的原因引起的危害 3.1岩土工程因地下水位变化引起的危害 在岩土工程中,地下水对其造成的危害很多,其中主要的危害原因有地下水位的上升、地下水位的下降以及地下水频繁的升降等。很多因素都会造成潜水位的上升,例如地质、水文气象、温度或者人类行为等因素。岩土工程产生的危害可能不是单一因素引发的,而是多种因素共同作用的结果。土壤的盐渍化、沼泽化等的形成都是由于不断上升的潜水位造成的,建筑下边的岩土或者地下水可能会对其进行腐蚀。此外,岩土还可能产生软化、流砂等不良的地质现象。人们的一些行为,例如对地下水无节制的开采,对下游的地下水进行截取等都可能会使地下水的水位下降。一些经常出现的地质危害、贫乏的地下水源以及地下水的水质不断的恶化等,都是由于地下水的下降幅度超出了正常范围引起的。这些危害对人们的生活环境以及建筑物等都有很大的影响。针对那些膨胀性的岩石,它们的膨胀会受到不断升降的地下水影响,从而发生不均匀的变形。岩石的变形会由于不断升降的地下水而重复的进行着,并且随着重复次数的增多变化的幅度也逐渐的增加。这种现象的发生就会使地面出现裂缝,不断的损害轻小型的建筑物。土质也会受到地下水升降的影响,不断变化的地下水会减少土质层中的一些胶结物,最终将都会流失,从而使土质没有胶结性,就会非常的松动。岩土的承载能力会受到含水量的影响,不断变大的空隙导致承载力越来越低,使得岩土工程的工作产生很大的困难。 3.2岩土工程受地下水动压力作用产生的危害 动水压力在自然状况下不会有很强的作用,几乎不会造成任何的危害。但是这只是在自然的状况下,如果遇到人为的干扰,修建的岩土工程打破了原有的动力平衡,使一些条件得到了改变,这时遇到比较强的移动水时,产生比较强的动水压力,就会使得岩土工程受到很大的损害。这些危害现象一般都包括流砂、基坑突涌或者是管涌等。对于这些危害现象,相关的部门应该对其形成的原因进行细致的研究,通过研究做出合理的治理对策,使其对岩土工程造成的危害能够及时的被解决。 4结语 总之,在快速发展的工程勘察工作中,水文地质的重要性是显而易见的。在工程施工中,为了避免其受到地下水的影响,产生损害,就必须对相关的水文地质进行调查,确定问题的原因,所以人们对水文地质存在的问题进行了重点关注,必须做好水文地质的工作。 作者:金恒平单位:辽宁省第六地质大队辽宁地质海上工程勘察院 水文地质勘察论文:岩土工程勘察中水文地质论文 1地下水文对岩土工程产生的影响 第一,对基础埋深产生的影响。在岩土工程施工中,在基础埋深时,需要的地下水文的条件、动态等情况进行详细的掌握,如果地下水存在时,基础埋深要在地下水以上,如果必须埋深到地下水以下,需要采取降水位措施。在基础埋深时还需要考虑到承压水的作用,以免在基坑开挖时基坑底土被承压水冲破。从基础工程施工现状进行分析,天然地的造价较低,而且施工方便,在工程施工中都会优先考虑,但是在基础沉降过大或者是地基稳定性无法满足设计要求时,就需要对地基进行处理,提高地基的承载力,提高基桩成桩号质量。除此之外,地下水文还会对基础开挖产生一定的影响,如果出现土体软化强度降低等,会影响基础开裂。第二,对建筑工程产生的影响。地基是建筑工程安全的前提,也是建筑工程施工的基础,在地基受到地下水文影响后,必然会对地上的建筑物产生一定的影响。如果地下水位高,会对地下室等建筑物产生潮湿等影响,还会增加土壤的盐渍化,加强对建筑物自身的腐蚀,进而破坏建筑物。所以在建筑工程施工前,都会先对地下水文可能造成的灾害和产生的影响进行分析。第三,对支护产生的影响。随着城市的发展,高层建筑成为城市的一个标志,越来越多的高层建筑建起,随着高层建筑不断增加,城市建筑施工,受到施工场地、施工工艺的影响,会采用垂直开挖的方式进行施工。在高层建筑施工的过程中,基坑的开挖,会采用抽水的方法将地下水位降低,减少土侧的压力影响。但是地下水位的突然下降,会对相邻建筑产生影响,引发变形或者是造成地面沉降等,所以在建筑工程施工前进行岩土勘察、水位地质勘测非常重要。在岩土工程的勘察和施工中,水位地质的勘察发挥着重要的作用,水文与岩体两者是相互作用、相互影响的关系,对建筑物的稳定性和耐久性均会产生较大的影响,所以在岩土工程勘察中,水文地质勘察工作需要得到重视并加强,为建筑工程的施工,提供可靠的水文地质资料,进而减少水文地质对岩土工程产生的危害。 2岩土工程勘察中水文地质的应用 水文地质是岩土工程勘察中需要面对的一个实际性的问题,因为水文地质与岩土工程有着密切的关系,某些地方的水文地质又较为复杂,在没有对水文地质有一个详细的了解下,进行岩土工程施工,则会引发一些水文地质问题,影响工程的正常施工,为了保证工程施工的安全性和稳定性,并对水文地质灾害进行预防,需要在岩土工程勘察中加入水文地质的勘察,并加强勘察和监督管理。在岩土工程施工中,影响其施工安全性和稳定性的水文地质因素有,地下水文的类型、地下水位、地下水位的变动幅度等,为了提高岩土工程的勘测质量,降低地下水文地质对其产生的危害,需要在岩土工程勘察中加入地下水文地质的勘察。水文地质的勘察内容有: 2.1自然地理条件的勘察 岩土工程的勘察工作为岩土工程、建筑工程的施工,提供了良好的岩土数据,进行水文地质的勘察,可以为岩土工程和建筑工程的安全施工,提供可靠的水文勘察依据。所以需要在岩土工程勘察中,应用水文地质勘察。水文地质勘察中包含很多内容,自然地理条件的勘察是其中的组成部分,自然地理条件的勘察需要包含的内容有地下水文特征、地形地貌。水文特征主要是指工程建设地区的气候,湿度、热量等,而地形地貌则是工程施工场所周围的水系、平原等的特征,地形是否开阔、地貌是否受到了侵蚀等。 2.2地质条件的勘察 在岩土工程、建筑工程的施工中,地质条件非常重要,其影响工程地基施工建设的质量,还影响着地面上建筑结构的安全性、耐久性等,所以需要对地质条件进行勘测。岩土工程勘测中水文地质的地质条件勘察,主要是对工程建设所在区域的地质构造特征、基底构造、地层岩性、构造运动等进行勘测,为岩土工程的施工提供地质勘测数据支持。 2.3地下水位勘察 在岩土工程、建筑工程等施工中,地下水位对地基施工、地上建筑物的安全性均会产生影响,地下水位的变化,会造成建筑物、地基出现下沉、变形等,所以在施工前,对地下水位进行勘测,有重要的意义。地下水位的勘测需要对近3~5年的最高水位、最低水位、水位变化等进行勘测。同时还要对地下水的排泄条件、地表水与地下水的补排水关系等,对地下水位产生的影响进行勘测分析。因为地下水位对岩土工程会产生较大的影响,所以在岩土工程勘察中,地下水位的勘察工作是重点内容。 2.4隔水层、含水层的勘察 在岩土工程勘测中水文地质的勘察包含了很多的内容,除了以上这些需要勘察之外,隔水层、含水层的情况也需要进行勘察。隔水层和含水层的地下水类型、地下水流向、水位、变化幅度等,都需要进行勘察,其中主要对含水层的厚度、深度、分布进行勘察,还可以通过现场地层渗透系数等水文地质参数,对岩土工程的地下隔水层、含水层进行勘察,进而判断水文地质对建筑材料产生的腐蚀程度进行判断。水文地质在岩土工程施工中发挥着重要的作用,准确地勘察出地下水文地质,可以为岩土工程的施工提供一个有效的水文地质参数依据,还可以保证岩土工程、建筑工程施工的安全性和稳定性,所以在岩土工程勘察中,水文地质的应用在提高岩土工程勘察质量中,有重要的意义。 3结语 在经济的快速发展下,建筑行业取得了显著的发展成绩,然而在建筑行业发展的过程中,各种各样的建筑问题不断产生,沉陷、下降、变形等,这些建筑工程出现的问题与岩土、水文地质有着密切的联系。水位地质在现代建筑工程中的作用越来越重要,在岩土工程勘察中,水文地质发挥着关键性的作用,所以在岩土工程勘察中,加强水文地质的应用,可以为岩土工程的稳定、安全提供水文地质依据,提高岩土工程的勘察质量。 作者:祝凤春杨晓飞单位:山东省物化探勘查院 水文地质勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质论文 一、岩土水理的性质 岩土水理性质也是岩土工程勘察工作中的需要勘察测量的重要内容。岩土水理性质指的是地下水和岩土相互作用表现出来的性质。在自然界当中地下水的赋存形式主要有结合水、毛细管水和重力水三种。岩土的主要的水理性质判定岩土水理性质的办法有五种,包括软化、透水、崩解、给水、胀缩。在实际测量岩土水理性质的时候根据不同的情况采用不同的方法。在这五种方法里面软化性是使用的比较多的一种。软化就是指岩土主体在浸水之后,力学强度会出现下降的特性,在工程当中我们用软化系数来表示这个特性的强弱,这种特性可以判断岩石是不是耐风化、抗水侵。胀缩性是指岩土主体在吸水之后体积会变大,失水后体积会相应的减小的特性,岩土的胀缩性的起因是在岩土的颗粒表面有一层结合水膜,这层水膜吸水会变厚,失水会变薄。岩土的这种特性决定了岩土工程是比较容易出现裂缝还是不容易出现裂缝。 二、地下水可能引起的岩土工程的主要危害 地下水之所以能够引起岩土工程出现问题主要是因为地下水会出现不稳定的水位变化以及地下水的水动压力以及地下水对于建筑物的腐蚀这三个方面,其中前两个方面是最为主要的两个方面。地下水的水位变化主要有三种形式,一种是地下水的水位上升,一种是地下水的水位下降,另外一种是地下水的水位频繁变化,不断地上升和下降。如果地下水的水位只是在小范围内出现波动一般不会对岩土工程造成很大的影响,但是一旦浮动范围过大,则非常容易影响岩土工程的施工和使用。地下水位频繁的升降波动对岩土共程可能造成的危害主要有:能引起建筑物的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。地下水动压力作用对岩土工程造成的危害上要原因是自然原因或者人为工程活动改变了地下水的天然动力平衡条件,在移动水压动力力作用下。引起岩土的渗透变形,造成流砂,管涌。基坑突涌等一些非常严重的、带有毁灭性的工程危害,造成安全隐患影响工程的质量。 1.地下水的水位下降可能引起的岩土工程的危害现如今,地下水的水位降低大多是由于人为因素,比如说人类为了某些商业原因会集中大量的抽取地下水、在采矿的时候可能出现矿床疏干、还有就是在河流的上游筑坝、修建水库等水利工程会截夺下游的地下水补给等等。地下水的水位过分下降,可能会导致地裂、地面沉降、地面塌陷等许多严重的地质灾害以及地下水源桔竭、水质恶化等恶劣的、不可修复的环境问题,这些后果无论是对岩土体、建筑物的稳定还是人类自身的居住环境都会造成很大威胁。 2.地下水的水位上升可能引起的岩土工程危害能够引起地下水的水位上升的原因有很多种,最主要的是地质因素就是地下含水层的结构变化。另外像气象因素比如说降水变化,气温变化都有可能导致地下水位的上升。还有一些人为因素比如说灌溉、施工也有可能造成地下水位的上升。地下水位上升会造成土地的沼泽化、盐碱化,导致地下水对建筑物的腐蚀性增强。地下水位上升还可能导致岩石层出现滑移和崩塌等地质灾害。 3.地下水水位的频繁升降可能对岩土工程造成的危害地下水水位的升降变化能够造成膨胀性的岩土因为膨胀系数不同,吸水多少不同产生不均匀的胀缩变形,当地下水的水位升降比较频繁的时候,不仅会导致岩士的膨胀收缩变形不断的往复出现,而且会导敛岩土的膨胀收缩幅度不断地加大,久而久之会导致地裂引起建筑物特别是质量不大的轻型建筑物的破坏。地下水水位的升降变动带内可能出现的情况就是由于地下水的水位变动过快,土层中的胶结物比如铁、铝等主要的成分会被水带走,土层一旦失去了胶结物就会出现土质变松、含水量增大、孔隙增大等问题,给岩土工程的基础选择、处理带来很多不必要的麻烦。 4.水文地质勘察在岩土工程勘察中的评价岩土工程的勘察中涉及的基本理论主要包括土力学的一些基本知识以及一些主要的工程地质理论等。岩土工程问题的解决实际上就是在理论知识的指导之下,岩土工程的操作人员利用自己的工作经验结合实际的工作情况来建立合适的模型,进行试验得到相关参数,进而判断的一个解决问题的过程。 三、结语 水文地质问题是在岩土工程勘察工作当中非常重要的一个问题,也是我们国家工程建设在实际工作当中做的还不够好的地方。在具体的岩土工程当中需要因地制宜的进行水文地质的勘察工作。严格依照操作规范和建设规则来进行水文地质勘查工作。提供有效的方法,采用合理的手段和科学的技术来处理岩土工程勘察工作中的水文地质问题。 作者:梁娟娥单位:天津市地质工程勘察院 水文地质勘察论文:工程地质勘察水文地质论文 1水文地质评价内容 在进行水文地质评价时,要根据掌握的水文地质条件,分析和评价地下水可能对岩土体造成的影响,科学的预测水位变化造成的岩体工程变换,结合实际情况,制定合理的防范措施;根据自然环境下水文地质对岩土工程造成的影响,分析预测人为活动,对岩土工程造成的影响;分析地下水对持力层岩土体产生的分解、软化、胀缩等影响,评价地下水为对工程建筑物的腐蚀状况;当工程项目的基础在地下水位以下时,要根据实际情况进行渗透试验、富水试验,分析评价地下水位变化造成的基础沉降、位移,从而判断地下水位变化对工程建筑物稳定性的影响。 2水文地质对工程项目的危害 据统计,在地质灾害中,地下水造成的灾害占很大的一部分,因此,要认真分析地下水变化引起的灾害,并制定合理的预防措施,确保工程建筑物的安全、稳定,从而为和谐社会的构建打下良好的基础。 2.1地下水变化引起的工程危害地下水在自然环境和人为因素的影响下,水位会发生升降变化,当地下水位变化到一定程度后,就会对岩土工程造成危害,从而对整个工程项目造成危害。引起地下水为上升的主要因素有降水量的增加、气温的变化、人工灌溉、施工破坏等,地下水位上升会加快土壤中盐碱化现象,加大地下水对工程建筑物的腐蚀;地下水位上升后,斜坡、河岸还会产生比较严重的地质灾害,例如斜坡崩塌、滑移等,对工程项目造成严重的破坏;地质水位上升还会造成岩土体软化、强度下降等现象,从而对工程项目的稳定性造成影响。引起水位下降的主要原因是人为因素造成的,例如河流改道、地下水排除等,当地下水位下降后,岩土层会变硬,在这种情况,很容易引起地面开裂、沉降等现象,对地质条件产生严重的破坏,从而对工程项目造成影响。受各种因素的影响,地下水位会出现反复变化的现象,这样很容易造成基础变形,同时地下水位反复变化还会将岩土层中的胶结物带走,降低岩土体的强度,对工程施工造成影响。 2.2地下水压力作用引起的岩土危害在自然环境中,地下水很少产生动压力,但受开矿、灌溉等人为活动的影响,地下水的压力平衡会受到破坏,导致局部产生大的压力,如果遇到粉土层,就很容易引起流砂、管涌等现象,从而造成基础变形、位移等现象,甚至会造成边坡失稳,因此工程安全施工事故,对工程项目的顺利施工造成严重的影响。因此,在进行工程项目施工前,勘察人员要认真分析人为活动带来的地下水压力变化状况,并根据实际情况,制定合理的防范措施,从而为工程项目的安全施工提供保障。 2.3地下水对基础的影响当工程项目的基础需要埋深时,需要考虑到地下水变化对基础的影响,因此,在进行工程项目基础设计时,在没有特殊要求下,要保证工程项目的基础设置在地下水为上面,如果基础需要埋设在地下水位以下,要采用合理的方法进行防水处理,为保证工程的稳定性,还要对基础钢筋混凝土进行防腐处理。如果基础埋设在承压水层中,要根据实际情况采用合理的排水措施,降低地下水水位,防止在施工过程中,出现地下水喷出的现象,对施工的顺利进行造成影响。当工程项目处于河岸附近时,还要考虑到地表水和地下水的补给关系,防止地表水对工程项目的基础造成影响。 3总结 水文地质是工程地质的重要问题,做好水文地质工作,调查清楚地下水位及其变化情况,确保资料的可信度,对工程项目的持力层选择、基础设计、预防工程地质灾害有十分重要的作用,因此,相关单位要重视工程地质勘察中水文地质勘察工作的重要性,努力提高水文地质勘察水平,为工程项目的安全施工和正常使用提供保障。 作者:王存钱蔡金平单位:核工业赣州工程勘察院 水文地质勘察论文:地质勘察中的水文地质论文 1工程地质勘察中水文地质的影响危害 (1)地下水位上升带来危害。地下水属于流动的水流,由于天气和季节的变化,地下水的水位也随之发生变化,尤其在每年的雨季,水位变化会更加明显,地下水位会显著上升,水位上升对岩土结构和整个地质的含水量都带来非常大的变化,最直接的影响将是未来建筑工程的危害,因此,在工程地质勘察时,要充分的考虑到地下水位上升带来的危害问题,进而做出有效的对策。 (2)地下水位下降带来的危害。我国属于多地形多气候环境,很多地区都缺水严重,地表水不足,地下水位明显下降,从而导致整个地质结构发生变化,这些是由于气候干旱带来的水位下降,从而影响了岩土层,影响施工操作;同时,还有一些水位下降是由于地表一些工厂施工,抽取了大量了地下水,造成地下水位明显下降,也会直接危害到后续的建筑施工,从而使得水源越来越少,环境受到严重威胁,建筑工程受到阻碍。 (3)地下水位影响岩土结构带来的危害。水文地质变化是影响岩土结构的主要因素,而且这种变化是没有规律的、随机的,地下水位如果忽高或者忽低,就容易造成岩土结构发生变形,导致地表开裂,对建筑物带来损害,水位上升时,岩土结构变得松软,强度低,使得低沉易于压缩,这就会造成建筑物下沉和变形;而数位下降时,岩土结构就会变得坚硬,强度增高,使得地基随之而下降,从而造成地表建筑下沉,遭到损坏。 2解决水文地质带来的危害的具体措施 (1)对地下水位变化危害的解决措施。地下水位的上升和下降都会直接影响岩土结构,影响水源分布,进而影响了建筑物地基的稳定性,所以,在工程地质勘察中,要高度观察地下水位的变化,结合周围环境和气候的变化,密切注意岩土层随地下水位变化的规律,从而制定出切实可行的预先规划和施工方案,对发生意外的情感做好预测措施,使得建筑物所承受的危害降到最低。 (2)水源性质危害的解决措施。在实际的水文地质勘察过程中,地下水由于会和岩土结构发生相互作用,从而影响岩土层的含水量,使得岩土结构发生变化,进而对建筑物带来安全隐患,所以,在勘察时,要注意定期的对地下水进行取样和监测,使得岩土含水量变化可以更好的被监测,对地下水进行综合的分析,得出可靠的数据,以便于可以第一时间发现问题,从而做出正确的解决措施,降低安全隐患。 (3)评价机制不足的解决措施。完善的水文地质评价体系可以提高勘察质量和水平,所以,勘察部门要提高工作人员的技术水平和责任意识,不断完善工程勘察的评价机制,从而提高管理水平,使得水文地质勘察工作更为高效和准确,对地下水位的监控更为严格,确保对各类问题可以做出正确的预防和解决措施,从而有助于建筑工程的施工规划,提高建筑工程的稳定性。 (4)地下水性质变化的解决措施。在勘察过程中,对地下水自身的性质分析也是非常重要的,地下水的PH值、硬度等相关因素的变化,也会对岩土结构和建筑工程带来一定的危害,为此,必须要对地下水的性质做出准确的分析,找出性质变化与岩土结构变化的规律,及时发现问题,确保将风险降到最低,全方位的保证建筑施工可以有序开展。 3总结 综上所述,工程地质勘察作为建筑工程地质结构的监测工作,必须要充分考虑影响地质结构的因素,尤其要重视水文地质问题的勘测,严格关注低下水文地质的变化,监控地下水位,从而更好的维持岩土结构的稳定性,进而为建筑工程提供地质结构保障,对于水文地质的问题,针对不同的问题要采取不同的解决措施,同时勘察部门也要制定相应的规章制度与措施,关注水位变化,从而更好的完成地质勘察工作,保证建筑工程的稳定,提供完善的建筑保障,进而促进工程建设更好的完成。 作者:王亚玲单位:广西壮族族自治区二七二地质队 水文地质勘察论文:岩土工程勘察设计与水文地质问题分析 摘要: 作为岩土体中的重要部分,地下水不能仅看作一种环境因素,它还能对岩土体性质造成直接影响,继而威胁到整个岩土工程。因此水文地质问题是实施工程项目时必须重视的环节,岩土工程勘察设计有着至关重要的意义,必须保证资料的准确获取,通过对关键因素的把握,提高岩土工程勘察设计的效率。文章对水文地质影响岩土工程的因素,勘察时的重点,以及提高岩土工程勘察设计的策略进行探讨。 关键词: 岩土工程勘察设计;施工;水文地质 实地调查、资料获取和研究是岩土工程勘察工作的基本内容,以对工程施工区域的水文地质结构有充分的把握,其主要包括以下内容:地下水类型;地下水位;含水层的分布;地下水补给等。 1水文地质影响岩土工程的主要因素 1.1地下水下降 在实际工程中,地下水位的下降或将造成非常巨大的影响,比如导致地层、岩层出现悬空状况,让原本岩土工程结构的支撑力逐渐失去,继而出现一系列的地质问题,如地表下沉和崩塌等,对整个施工结构造成很大的威胁。不仅如此,当地下水位出现下降情况以后,会直接增大施工区域内沉降和地裂的幅度,加上严重的地表塌陷情况,将对整个土层基础持力造成影响,大大降低施工结构的稳定性。 1.2地下水上升 在施工建设中,地下水上升也是一种常见的状况,主要原因是地质的降水、地质的变化,以及其它不确定因素等。当岩土工程出现地下水上升时,其会出现如下问题:①下降地基的承载力,因为土质的力学性质、物理性质都将因为水位的上升而遭到破坏,出现土地的软化和饱和情况,继而下降岩土结构的承载力;②岩土极易出现崩塌和滑移的可能,当下降地基承载力以后,本土会因此产生形变和滑移的情况,继而出现更多不可预估的地质问题;③在不断加剧施工主体沉降的条件下,岩土结构的强度会因为黏土地基,以及砂性地基出现再次降低的情况,这样不断累积沉降量,将会使地表出现盐碱化和池泽化。 1.3地下水反复升降 通常情况下,地下水的流动都是具有一定规律的,其大多顺着通道或者轨迹进行,这也将导致升降反复问题时常出现在施工建设过程中。当出现水位上升时,会膨胀土体和区域内的岩土,而当下降水位时,则会收缩本土和岩土,这种反复的升降会直接减弱岩土层本身具有的弹性恢复功能,并直接影响到整个施工建设的质量。同时,地下水的反复升降还会对岩层中的胶结物造成影响,使其逐渐缺失,长期以往会导致土体和岩石层出现松动的情况,继而出现变形。加上进一步加大土体间的含水孔,会对岩土层本身具有的承载力造成影响,最终产生一些不良现象,如管涌、流沙、突涌等。 2岩土工程勘察与施工中的重点内容 在进行岩土勘察时,施工区域内的水文地质条件必须有效把握,勘察过程的质量将直接影响水文情况的有效性。在勘察设计时应当逐一勘察自然地理条件、地质状况、地下水以及地下水位。其中,自然地理条件主要勘察的是地形地貌和水文特征,包括施工范围内的气温、湿润度等方面;地质状况包括地层的构造运动、基底结构、地质岩层、地质构造等;地下水会对整个施工项目造成重要影响,也是勘察设计的重中之重,必须对可能影响项目工程的相关因素进行着重分析,其中包括含水层的厚度、富水层系数等方面;地下水位勘察需要对施工区域内水文情况最近五年的资料进行整理,特别是它的最高水位、补给等,对地下水和地表水的相互影响、规律进行判断,并对地下水位可能产生的变化情况进行预测。水文地质情况不仅会对施工项目的可靠性、稳固性造成重要影响,还会直接影响到它的耐久性。因此岩土工程的勘察设计是至关重要的环节,以发挥出水位地质工作的意义。在岩土工程勘察中,评估水文地质是一个关键问题,必须根据实际情况进行分析,通过地质结构的全面掌握,来保证防范措施的细密安排。同时,在计算岩土工程时必须谨慎仔细,避免人为计算失误而造成误差。如果遇到地质结构、参数等比较模糊的情况下,必须再次做好实地勘察工作,以保证数据的真实性和准确性。 3实施策略 3.1施工前期准备 在项目工程实施以前,对范围内的水文地质信息进行全面收集和分析,以此来考虑可能影响到建筑工程的不良因素,并提前将防治计划做好,保证整改措施的准确制定。不仅需要对天然因素进行充分考虑,还需要对人为因素、工程因素造成的地下水变化问题进行充分考虑,并对岩土层和施工项目可能遭遇的反作用进行评估,以将防御计划进行清晰制定。一般对岩土工程中的水文地质情况进行勘察,应分清楚建筑物的使用特性、建筑类型等。在建筑施工的要求上,结合区域内的水文信息,将可能产生不良反应的区域内进行反复、仔细的勘察,并对相关内容进行取样和实验分析,以实现评估的全面性和准确性。在项目开始以前,必须彻底确定水位、水位变化、地下水类型、地下水变化幅度、土质的渗透性等,以准确判断可能出现管涌、流沙等问题的大致区域,从而减少地下水给建筑物中钢筋、混凝土等材料造成的腐蚀性。 3.2提高施工质量 要将水文地质造成的影响降到最低,其可以从施工角度来着手,比如地下水位中隐藏的一些基础建筑,必须对其进行有效的防腐蚀处理。为了避免建筑钢筋和混凝土出现胀缩、软化等情况,可以选择膨胀土和软质岩层来进行,以提高基础持力层的质量。如果地基基础压缩层土质出现饱和松散时,必须对接下来可能出现的管涌、潜蚀情况进行及时预估,并将防治措施进行制定和落实。同时,相关人员需要有效的计算,并评估含水层在基坑挖掘后产生的数据,对基层底板可能被承压水破坏的几率进行预测。另外,可以通过富水实验和渗水实验来进行准确的预测,了解建筑基体在人工降水后出现的各种问题,并以此而采取准确的措施,保证施工范围内土体的稳定结构。 4结束语 总而言之,在岩土工程勘察设计与施工中,有关于水文地质的相关参数必须采取科学有效的方法来获取和分析,并作出准确的评估,其是保证项目工程质量的关键原因。同时,在进行勘察设计时,每一个环节都需要谨慎对待,通过准确、全面的勘察,以保证设计方案的准确性。 作者:袁明 单位:建材福州地质工程勘察院 水文地质勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质浅析 【摘要】我国近年来现代化建设的步伐在逐渐加快,涌现了很多大型项目,其中很多涉及到深基坑、桩基础,场地的水文地质条件对其施工质量和工程安全影响较大。只有科学的对拟建场地的水文地质条件进行评价,才能合理预测可能对岩土工程造成的影响,从而有针对性的进行防范,减少不必要的经济损失和人员伤亡。 【关键词】岩土工程;水文地质;深基坑 1勘察工作中的水文地质调查工作 伴随着我国现代化建设脚步的快速迈进,岩土工程勘察领域也取得了突飞猛进的发展,而在此领域中很重要一点就是合理评价地下水对工程的影响。地下水普遍赋存于岩土体中,它与岩土体之间不断发生机械的、物理的和化学的相互作用。科学合理的对地下水的评价能有效的指导工程设计和施工。我国的相关规范及行业经验表明,在岩土工程勘察工作正式开展之前,有必要对建筑区域以及周边一定范围内的水文地质情况进行详尽且科学的整体调查。在岩土工程勘察的过程中首先应该查明拟建场地中的地下水类型、埋藏条件;附近河湖中地表水与地下水的补给、排泄关系及对地下水位的影响,判别地下水和土对建筑材料的腐蚀性等级。调查施工区域内的年降水量、蒸发量。其次要查明相应的含水层的分布规律,如含水层的分布范围、厚度和水量、水位变化幅度以及水流流向,测定各含水层的渗透系数等,必要时可做抽水试验和注水试验或开展专项水文地质勘察工作。在岩土工程勘察工作过程中还应查明拟建场地的工程地质条件对地下水赋存和渗流状态的影响。在地下水的评价方面应主要包含地下水对拟建建筑物的物理力学作用和腐蚀作用。前者主要是指地下水对地下室产生浮力作用;影响挡土墙、抗滑桩以及边坡的稳定;因地下水位升降而产生对建筑物持力层和室内地坪等的影响。腐蚀作用主要是指地下水对混凝土、钢筋、钢结构的腐蚀性等,并且提出相应的预防和治理措施。在地下水位下开挖基坑或实施地下工程时应评价降水或隔水措施的可行性及对基坑稳定和附近建(构)筑物的影响。岩土工程勘察工作不但要评价天然状态下的地下水对拟建工程的影响,还应考虑因农田灌溉等其他人类活动导致地下水变化而可能对建筑物造成的影响。在目前的岩土工程勘察报告中一般重点评价拟建场地的主要持力层的分布和工程力学性状,对于地下水一般的分类及埋藏条件也能有较明确的阐述,但是对施工过程中可能造成的影响,地下水在将来一段时间内可能发生的变化趋势以及对建成后的建筑物有无影响均较少提及。在同一勘察场地同时分布有承压水和潜水或者承压水和上层滞水时,若需要评价基坑底部的抗突涌稳定性,在测量水位时应采取止水措施,分层测量承压水和潜水或上层滞水的水位。有时候没有采取止水措施或采取的措施不当,仅提供混合水位,则有可能导致设计人员对抗突涌稳定性等做出不合理的处置方案。 2地下水的分类及特征 一般将建设工程区域的地下水分为三种,即上层滞水、潜水和承压水。上层滞水主要赋存于表部的填土中,分布不连续,一般无稳定的自由水面,主要受大气降水和地表水渗入补给,以蒸发及侧向径流形式排泄。上层滞水受地形、地势、填土厚度、大气降水及邻近基坑排水影响较大。上层滞水一般来说是不连通的,大部分可通过明排的方式处理。根据工程经验,潜水的分布有以下特点,一般在粉质粘土、粉土以及砂性土中赋存,主要水源补给为侧向补给,一般与附近的河流和湖畔有一定的水力联系,若水位较高,一般对工程影响较大。承压水主要是指分布在某个稳定隔水层之下的含水层中的地下水。承压水由于顶部有隔水层,一般不会受污染。比如很多地区下伏基岩中赋存有承压水,其径流方向受岩层面起伏变化、岩层产状、节理、裂隙发育等因素影响明显,水量与节理、裂隙发育程度及土层饱水性有关。 3地下水给岩土工程带来的影响 岩土工程勘察涉及到许多方面的问题,其中地下水问题占据了相当大的一部分。过去在很多情况下忽略了地下水问题的重要性,主要是由于以前建筑物以多层为主,较少有2层及以上的地下室。但是目前随着土地资源的紧缺以及业主单位要求的提高,深基坑、深基础较为常见,而工程场地的水文地质条件恰恰对其影响较大。因此在进行岩土工程勘察的过程中,需要对建筑区域的水文地质情况进行详尽严格的调查工作,以保证施工活动的正常开展以及后期建筑物的安全使用。 3.1地下水给岩土体本身带来的影响 针对不同的岩土体,地下水会对其产生不同的影响。膨胀土是一种高塑性黏土,具有吸水膨胀、失水收缩、浸水承载能力下降、风干后裂隙发育等特性。若不按照规范设置处理措施,上层滞水常使低层建筑物产生不均匀的竖向或水平的胀缩变形,造成建筑物开裂甚至破坏,且这种破坏方式经常带有区域性,危害性较大,主要特征是在山墙上产生对称或不对称的倒八字形裂缝等;在地坪上一般则表现为出现纵向长条或者网格状的裂缝。对于湿陷性黄土和新近填土而言,由于土体本身尚未完成自重作用下的固结沉降,当在一定压力或自重作用下受水浸湿,土体自身结构会迅速破坏,产生较大附加下沉,强度迅速降低。 3.2地下水水位变化对岩土工程造成的影响分析 工程场地内的地下水位下降可能造成较为严重的危害,造成地下水水位下降的一般原因是人为造成的,例如附近施工场地开挖基坑或者实施人工挖孔桩而出现大规模地下水抽取,这些活动都会造成地下水水位的下降。一旦发生地下水水位下降幅度太大,就可能会造成地裂、附近建筑物的不均匀沉降以及地面塌陷等一些问题的发生,影响了建筑物的安全性与正常使用。地下水水位上升也可能造成一定程度的危害。一般而言,造成地下水水位上升的原因很多,其中主要是水文气象因素的影响,例如降雨量、季节影响等,有时候也会有人为因素的干扰,如农田灌溉或水管破裂等原因。造成地下水水位上升的原因有时候不是单一性的,也可能是多种因素共同作用的结果。地下水水位上升可能会造成岩土体自身的结构发生软化,在减少了有效应力的同时也降低了土体的承载能力。地下水水位出现上升情况还可能造成对建筑材料的腐蚀性加剧,加速边坡或者是河岸土体出现滑坡甚至崩塌情况的发生。在地震设防区,地下水水位的上升还会使得砂性土分布场地的抗液化能力降低。地下水位的上下反复波动会对岩土体中的胶结物产生冲洗作用导致其强度降低,长期以往,可能导致建筑物产生不均匀沉降等问题,影响建筑物的正常使用。地下水位的上下反复波动也会增强地下水的腐蚀性。 3.3动水压力对岩土工程造成的影响分析 在原始状态下,地下水的动水压力一般较小,对工程影响不大,但是在一定的人为影响作用下,可能会产生较大的危害。如在赋存有承压水或潜水的区域进行基坑的开挖,或者进行桩基的施工。若使地下水的平衡状态遭到破坏而产生较强的动水作用,甚至可能会造成流砂以及管涌等灾害的发生,对工程建设尤其是基础工程施工带来严重的安全隐患和巨大的经济损失。 4结语 在现代岩土工程勘察的过程中,调查清楚场地及附近区域的水文地质条件越发重要,甚至对整个地基基础工程的型式和施工工艺的选择起到关键性作用。在岩土工程勘察工作中采用科学的方法测定水文地质相关参数,对评价参数的准确性具有重要意义,应有针对性的评价工程场地的水文地质条件对岩土体或建筑物所带来的影响及危害,并对可能造成的损失加以预测,并提出相应的切实可行的预防方案。勘察单位提交的岩土工程勘察报告应对工程场地的水文地质问题进行全方位、多角度的调查,应提供详实的水文地质资料,以便确保工程建设的安全性和经济性。 作者:尤胜明 单位:安徽省城建设计研究总院有限公司 水文地质勘察论文:岩土工程勘察中水文地质研究 1岩土工程地质勘察的概述 工程地质勘察是建筑方面的一门科学,它主要是为了对工程建筑的相关地质条件进行调查和研究,勘察施工场所的地质情况,对其中存在的各种地质问题进行综合分析和评价。然后结合地质特点,推断在工程建筑的作用之下,地质情况可能发生的变化。以此来寻找工程建筑的最佳建设地点,并采取相应的工程措施,解决可能出现的地质问题影响。这样能够充分的保障工程建筑的安全、顺利的进行施工。岩土工程地质勘察的主要研究内容是确定岩土的成分、结构、物理性质、化学性质及其对工程建筑稳定性的影响等,进而对工程地质的类别进行区分,以制定相应的工程方案。而岩土工程地质勘察的主要目的是利用地质学等相关知识,对工程地质情况进行调查和分析,查找工程地质中存在的问题,然后提出解决办法,最终确保建筑工程的顺利施工。 2岩土水文勘察中存在的问题 1)缺乏充分的勘察依据。 在岩土水文勘察工程中,勘察单位和技术人员没有充分认识到重要性。在对施工现场进行勘察时,没有考虑到工程项目的特点和性质与地形地貌的结合,也没有考虑到水文情况的影响和条件。这就导致了岩土水文勘察工作达不到预定的效果。 2)勘察报告质量较低。 一些勘察单位或勘察人员在编制勘察报告的时候,没有对岩土水文勘察得出的数据资料进行充分的分析与总结,同时也无法保证勘察质量。这就使得勘察单位提供的勘察报告质量很低,有些甚至无法达到合格的标准,对于建筑施工的方案设计没有任何帮助。 3)无法实事求是的反映实际情况。 有很多勘察人员提供的勘察报告中,存在着大量的空话、套话,缺乏实际的勘察内容,也没有实际的工程施工条件。同时,勘察报告中也体现不出必要的理论基础知识与逻辑思维能力,对于实际地质的分析和研究内容也较为缺乏。 3岩土水理性质 岩土的水理性质是通过与地下水的相互作用而体现出来的,因此地下水的赋存形式会对岩土的水理性质造成影响。地下水的赋存形式主要分为结合水、毛细管水和重力水这三种形式。而其中,结合水又可以分为强结合水和弱结合水这两种类别。针对不同的地下水赋存形式,在对岩土的水理性质进行测试的时候,通常有五个方面,即胀缩性、给水性、透水性、软化性和崩解性。 1)胀缩性。 胀缩性指的是岩土在吸水和失水之后,体积发生变化的特性,这是由于岩土颗粒表面的结合水膜会因为吸水和失水而发生厚薄的变化。岩土的胀缩性是引起地表裂缝和基坑隆起的主要因素之一,因此会影响到地基的形变程度以及突破表层的稳定程度。而岩土胀缩性的表示方法有膨胀率、体缩率、胀缩系数等。 2)给水性。 给水性指的是饱水岩土能够在重力的作用下,从孔隙和裂隙中自动流出一部分水的特性。给水性通常用给水度来表示,这是一个十分重要的水文地质参数,能够对场地的疏干时间产生一定的影响。采用实验室的方法能够对给水性进行测试。 3)透水性。 透水性指的是在重力的作用下,水能够透过岩土的特性。在松散岩土中,颗粒越细、分部越不均匀,其透水性就越弱。而坚硬的裂隙或岩溶越多,其透水性也就越强。透水性通常用渗透系数来表示,可以通过抽水试验来进行测试。 4)软化性。 软化性指的是岩土在浸水之后,力学强度发生降低的特性。软化性通常用软化系数来表示,它能够对岩石的抗风化、抗水浸的能力进行判断。如果岩石层当中存在容易被软化的岩石,那么地下水的影响就会使其形成软弱夹层。 5)崩解性。 崩解性指的是当岩土在浸水变湿之后,土粒之间的连接受到了削弱和破坏,导致岩土发生崩散和解体的特性。岩土的崩解性与其中的颗粒和矿物的成分,及其自身结构有着很大的关系。除了以上这些之外,岩土的水理性质还有持水性、毛细管性、可塑性、溶水性等一些其他的特性,对此,在岩土工程勘察工作中,也应当加以重视。 4水文地质的重要性 在岩土工程勘察工作当中,水文地质问题是一个不容忽视的重要问题,它与岩土工程勘察之间存在着十分深远的影响。在实际工程建设中,如果建筑物周边有地下水的存在,建筑物周边地下的岩石和土壤将会受到地下水的侵袭和影响,从而使自身的耐久性和坚固性发生一定的变化,从而引起承载力和承载范围的变化。在这种情况下,建筑物的地基受力情况也会发生变化,从而影响到建筑物的稳定性和坚固程度,进而给建筑物的安全造成威胁。此外,由于地下水属于岩土体中的一个重要组成部分,将会改变其他岩土体的性质和特征,这些都会对岩土工程勘察造成影响。针对以上情况,在岩土工程勘察的过程中,要加深对水文地质问题的认识和重视程度。这样,不但能够对岩土工程勘察的效果产生积极的影响,还能够为以后的工程项目开发建设中的质量安全提供前提保障。但是,在当前很多实际的岩土工程勘察当中,却没有对水文地质问题产生足够的重视,很多勘察人员都是将其当作一种必要的工作流程,并没有真正的认识到水文地质问题的重要性。这就往往会导致在工程项目正式施工建设的过程中,时常会因为水文地质所造成的不良影响,而引发一些严重的安全事故。由此可见,在岩土工程勘察工作当中,水文地质的重要性是绝对不容忽视的。 5水文地质的影响 1)地下水水位变化的影响。 地下水对岩土工程勘察的影响,除了水动压力以外,还存在着水位升降变化所带来的问题。地下水位的升降会引起岩土层结构稳定性的变化,可能造成地表开裂、地面沉降或地表塌陷等情况。很多原因都可能会导致地下水水位的过度上升。其中地质方面的因素主要有总体岩性产状、含水层的结构等。水文气象方面的因素则主要有气温、降水量,或人为施工的影响。有时多种因素综合可能会带来更大的危害。一旦地下水位发生过度上升的现象,将有可能会加快建筑物地基的腐蚀,导致建筑物倾斜、滑坡甚至倒塌。地下水位的过度下降同样具有十分严重的危害。当地下水位突然大幅度下降时,很可能会导致地表开裂、地面塌陷、地面沉降等情况。此外,还有可能导致地下水水质的恶化、水资源枯竭等生态环境方面的问题。这样,不但会对岩土工程勘察造成不良影响,同时还会影响到人们的生活质量。如果地下水位在一段时间之内,频繁的发生上升和下降的变化,将会导致岩土当中的膨胀性岩土发生不均匀的膨胀和收缩形变。地下水位升降变化频率越快,岩土的膨胀和收缩形变的幅度就会越强,进而引起地面的形变或开裂,使岩土工程勘察无法顺利进行,也会对整体工程项目的施工造成很大的影响。 2)地下水动水压力的影响。 在岩土工程勘察工作中,水文地质所带来的首要影响就是地下水所产生的动水压力的问题。在具体施工过程中,自然条件下的地下水不会主动对勘察工作造成影响。但是,一旦人们的施工行为对其产生影响,那么地下水的自然条件就会发生变化,出现失衡的现象。此时,地下水将会产生出很大的动水压力,严重影响岩土工程勘察工作的顺利进行。而且,如果动水压力过大,将会对岩土工程造成一定的地质危害,如管涌等问题。这样不但会影响到岩土工程勘察的进展,甚至影响到整个工程项目的正常施工。 6水文地质勘察的注意事项 1)了解水文地质条件。 在对水文地质进行勘察的过程中,要注意对水文地质条件进行了解。例如,需要对地下水的蒸发量、降水量、水位变化规律、年平均水位等信息进行勘测掌握,同时对地下水和地表水之间的关系进行了解。对地下含水层的厚度和深度信息进行了解和掌握,调查在不同地下含水层当中,地下水的流动方向、水位变化、水质种类等信息。结合岩土工程勘察的各项信息,对地下水的情况进行研究。同时,还要勘测地下水和地表水是否受到了污染,以及受到污染的严重程度。 2)评价水文地质问题。 在工程项目施工建设之前的岩土工程勘察当中,一定要对水文地质问题进行严格、详细的评价,将其可能对岩土体性质和建筑施工所造成的影响进行详细的分析和预测,并对可能造成的安全危害和可能带来的安全事故进行研究。之后,根据分析研究和预测的结果,有针对性的采取相应的解决或预防措施,以确保工程建设的安全。同时,在对水文地质问题进行多角度、全方位的调查和了解之后,结合实际情况,为建筑工程施工提供相关的水文资料信息,使建筑项目在进行地基施工的时候,能够对相应的问题加以注意。此外,还应当对施工场地的地下水进行全面的了解,结合工程项目的施工计划,推断施工过程中可能会对地下水造成的影响,以及可能产生的安全问题,并且提前做好应对措施。在对水文地质问题进行评价的时候,应当注意因地制宜,对不同岩土性质地区的勘察,应当选择不同的评价内容和侧重点。如果当地是软质岩石和强风化岩的地质条件,应当注重地下水对岩土体胀缩、崩解、软化的影响。如果当地是粉细砂、粉土等松散地质条件,就要注重地下水可能引起的潜蚀、管涌等现象。 7水文地质勘察的要求 由于现代科技和建筑工艺的不断发展,建筑物越建越高,因此地基也越打越深。再加上生态环境的变化,导致地形、水位、岩土的水理性质等情况都发生了很大的变化,并带来了十分严重的后果。因此,在岩土工程勘察工作中,应当充分重视对水文地质的勘测。这样才能进一步确保工程建设的可靠性和安全性。虽然水文地质的勘测只是岩土工程勘测中一个很小的部分,但是其重要程度却不亚于其他任何工程项目。做好水文地质的勘测能够提高岩土工程勘察的效率和质量,同时减少勘察工作中的不利因素。在水文地质的勘测工作中,涉及到地理条件、地质环境、地下水位等诸多方面。在具体勘测过程中,根据工程项目的具体要求,结合之前记载的水文地质情况的资料,可以采取钻孔、测试等方法,来对该地的水文地质情况进行勘测和分析。在满足规范文件中要求的同时,也要充分考虑到当地的地理位置、自然地形、地质特性、地质结构、地下水位以及水质特征等问题。通过对水文参数的测定,能够明确当地的地质条件和岩土的水理性质,从而有针对性的制定工程建设方案。 8水文地质问题的勘察措施 在岩土工程勘察对水文地质问题进行勘察之前,应当对拟施工地点相关的基础水文地质资料进行收集和整理,利用这些资料与工程项目的施工方案进行对比,分析当地水文地质中可能存在的不安全因素,然后有针对性的对地下水和当地岩土体之间的相互作用进行分析,全面系统的了解当地的水文地质情况。然后以所收集的水文地质资料为基础,与工程项目施工的现实情况相结合,对可能存在安全隐患的区域进行认真的勘察。同时利用取样等试验方法,全面、系统的勘察和评价。通过现场勘察和评价,对地下水的水位变化幅度、变化规律以及地下水的类型等信息进行详细的了解和掌握。之后与当地的岩土体的性质相结合,分析地下水在当地的渗透性,从而判断管涌、流沙、突涌等安全事故的发生几率。最后,结合事先收集的当地水文地质资料、现场的勘察数据等资料信息,对工程项目建设施工区域岩土工程勘察中的水文地质问题进行综合性的评价和分析,对其可能带来的不良影响与安全问题进行总结和列举。结合工程项目具体的施工方案和建筑用途,采取相应的预防或补救措施。针对不同的地质条件,可以采取地下水补充或地下水截留外排等措施。尤其是针对地表沉降、基坑安全、管涌、流沙、潜蚀以及持力层等方面,要进行适当的处理,从而确保岩土体的安全和稳定。 9结语 随着社会发展速度的不断加快,工程建筑领域的发展也十分迅速。在进行工程项目施工建设之前,要进行岩土工程勘察,对施工地点的地质情况进行充分的了解。而在岩土工程勘察当中,水文地质问题是最为重要的问题之一,对于工程项目的施工质量和施工安全有着直接的影响,因此,要充分关注和重视岩土工程勘察中水文地质的问题,采取适当的措施,避免水文地质问题带来的安全影响,从而确保工程项目的安全。 作者:刘敏 单位:北京航勘建设有限公司 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题 摘要:水文地质问题是建设工程地质勘察的必要环节,特别的水文地质的指标参数直接关系到工程的施工质量。因此,本文旨在分析水文地质问题在工程地质勘察的重要性,探究其重要意义,并阐述具体的勘察内容。 关键词:工程地质勘察;水文地质;问题;重要性 水文地质情况对建筑工程的基础设计、持力层选择和工程地质灾害防治方面具有十分重要的影响,建筑工程中的基础内容就是水文地质的勘查,因此,提高对工程地质勘查中的水文地质问题的重视,分析水文地质勘察的主要内容,了解自然地理条件、地质环境、地下水位情况、各含水层和隔水层对工程建筑的影响,可以有效开展工程建设工作,提高规划设计的科学性、施工的合理性、勘查的准确性,使得工程安全、稳定地开工建设。 1.水文地质勘查简析 1.1水文地质勘查概述 水文地质勘查是工程地质勘察的重要环节,主要勘查水文地质对工程建设的影响。水文地质勘查就是在前期的水文地质基础数据前提下,使用适当的比例进行科学验证,运用先进的勘察技术和仪器设备对水文地质指标因素进行分析判断,探究影响水文地质勘察结果各个环境因素,分析水文地质各个参数变量对整个工程建设的影响的一种勘查。 1.2水文地质勘查内容 1.2.1自然地理勘查。自然地理条件是影响勘察的主要因素之一,主要涉及的施工环境的气候特点、水文特征、地形地貌等。具体来说,自然地理条件的勘查内容是气象特征、施工区域的气候分布、大气湿度热度、风向指标风速、周边水系数量、地下水位置特点、流向、流速等,以及工程所在位置的地形平原、高原特征,地貌被侵袭程度,地形冲刷效果,地形堆积形态。1.2.2地质环境勘查。地质环境的勘察的主要内容是对地质特征、基底构造、岩石性质、新构造运动、第四系厚度的勘查,了解岩土工程所在区域的地质环境,分析岩层的对水作用的抗压能力,并测定岩层的腐蚀程度,有效的判断岩土工程的建筑物的耐久性。1.2.3地下水位勘查。地下水位内容包括地下水位的升降特点,水位变化趋势,周边岩石环境的水补充作用,地下水在岩土的排泄情况,勘察地下水最高水位和最高水位的历史特点,并分析造成高低水位的具体历史原因;水类型和水流速的变动差异也是水文勘察的内容,动态水位分析,对岩土工程的基底调整有指导性的意义。1.2.4含水层、隔水层勘查。含水层、隔水层的勘察主要有各个含水层的埋深条件和埋深水位,厚度分布和水位情况,地下水的类型和流速流向及水位动态情况。1.2.5水文地质参数勘测。水文地质参数的测定主要方式通过抽水试验,由于岩石的受力情况与岩石的干燥程度呈现正比关系,需要用软化的办法对岩石层面的耐风性、耐水性、透水性的指标参数进行测定,保证水文地质参数测量工作数据准确性和科学性。 2.水文地质问题的重要性分析 2.1水文地质勘查影响建筑的基础埋深。建筑物在地基的埋深的程度与水文地质情况有着密不可分的关系,地基的打入的深浅,都是依据前期的水文地质各个参数的数据分析,进而推断地基的深浅数据,选择符合地基的合理埋深范围的指标。掌握水文地质的动态数据,结合实际的施工现场周边环境,判断建筑物在地下的埋深尺寸。在实际的岩土工程地基设计中,勘察出准确的静态地下水位。一般来说建筑物的埋深必须在地下水位的上面,但也存在着特殊的建筑工程,地下水位较高,地基的基础埋深必须符合客观的基础埋深的区间范围,那么建筑物埋深位置必须低于于地下水位,这就要求在施工前期采用先进手段进行降低水位,保障建筑物的埋深位置处在不受地下水影响的深度。此外,工程地基受到地下水流经会降低地基的硬度,容易出现软化湿陷,这些土壤一旦失去水分又会出现干裂的情况,对建筑物的地基埋深有着消极的影响,因此必要的水文地质的勘察,是保障建筑物的埋深的基础。2.2水文地质影响建筑工程的质量。地下水位受到多种因素的影响,出现水位高低起伏不平稳的水文现象。高水位和低水位都是制约着建筑工程的良性发展的关键因素。具体而言,土壤都有其的酸碱平衡,才能维持土壤的稳定性和坚硬度,然而当水位升高时,这种岩石的平衡会被地下水打破,地下水丰富的可溶性的盐物质会对建筑材料有一定的腐蚀作用,这种情况下,建筑物的基础承载力受到一定程度的降低。同时水位上升造成的暗河积水,更易致使建筑材料出现裂缝缺陷。当水位降低时,地下水本身承载着对建筑物的压力就会减弱,建筑物的基础水压降低,造成地基下沉,建筑物凹陷,岩石层中的土壤固有的颗粒和粉砂分散流失,对建筑物的基础建筑材料的基础结构受到破坏,这对建筑工程的安全性造成巨大的威胁。2.3水文地质影响建筑工程的支护效果。地下水动力循环是一个良性的循环过程,在自然条件和地质条件的多种作用下,处在一种平衡的水动力循环状态,然而当受到工程建筑施工的影响,这种平衡将被打破,给建筑工程的稳定性和安全性带来不可估量的消极影响。例如,在受到人口激增的时代背景下,地产商对土地的开发有限,土地的使用权限也受到一定程度的制约,因此必须采取加高楼层的方式进行建筑物的高结构的建造。而楼层越高越需要更深的地基,则会采取抽水或者垂直开挖的降低水位的方式,这种严重破坏地下水动力的人为手段,极度造成地下水所处的地质环境发生质变,地下岩层出现空心等土壤结构,这就会影响工程后期建设的质量,减少了建筑物的使用寿命。 3.加强工程地质勘察中水文地质问题处理的措施 3.1规范工程地质勘察。完善的管理制度是做好地质水文工作的前提保障。第一,工程勘察单位要设立专门的水文地质勘查机构,指定人员负责水文地质管理工作,认真落实好水文地质内容有关的勘察工作。第二,在完善勘察管理制度的基础上,加强其重要性的宣传,让工程人员都明白水文地质问题对工程地质勘察的危害,从而规范操作规程、熟悉勘察内容,充分发挥管理制度的约束力,并在工程建设过程中进一步的强化,逐渐形成对水文地质问题的重视,避免发生危害工程建设的情况发生。最后,工程地勘单位需要加强勘察人员的培训,提高勘察人员的技术水平和思想理念,做到熟悉相关的法律和规范,了解勘察内容和流程,提升其综合素质水平,保障工程建设的稳定发展,降低水文地质问题对工程地质勘察的影响。3.2加强现场监测。加强地质情况的调查是预防水文地质问题对地质勘查造成影响、对工程建筑产生影响的有效措施,所以勘察单位必须重视地质水文状态调查。在对地质水文进行状态监测的时候,应该明确监测目的,建立相应的监测标准和地质水文在进行地下水调查的过程中,勘察人员要明确调查目的,并建立调查标准,便于制定合理的工程施工方案。3.3加强技术应用。信息资源的共享和先进技术的支撑是提高勘察质量的必要条件。科技时代的到来,应加大对水文地质勘察的技术投入,如建立工程、天文、地理等学科共通的信息服务平台,引进先进的测量设备,建立指标数据化管理的服务系统等。不仅如此,不同类型、不同深度、不同广度的水文地质,勘察的方法不尽相同,勘察方式需要技术化,采用先进探测设备抽取勘察地质样本,避免人为的随机抽查地质样品,提高地质勘察的效率。3.4做好水文地质环境勘察。第一,勘察自然地理条件。工程勘察中一项重要内容即勘察自然地理条件,要对施工场所地质情况,气候条件和水文条件进行系统勘察与分析,以便于能够为后续作业的开展提供可靠参考。不仅如此,还需综合考虑水文特征,不但要将区域气候,湿度以及热量等内容进行综合考虑,还需将地方地形特征,水系分布情况考虑在内。并且还应将季节变化,气候特征以及降水情况等内容进行综合考虑,以确保后续作业得以高效,安全开展。第二,仔细勘察作业周围地质环境。勘察作业周围地质环境包括了勘察作业场所地层岩性,新构造运动,地质构造特点,基底构造和第四系厚度控制等。 4.结束语 本文通过对水文地质勘查的简析,进而探究了水文地质问题对工程地质勘查的重要性和重要内容,并根据相关的情况提出几点优化策略,旨在预防水文地质问题对工程建筑造成危害,影响人民的幸福安居。 作者:王泽波 单位:鄂尔多斯市鄂托克前旗国土资源局
地质工程勘察论文:岩土工程勘察水文地质论文 1岩土工程勘察中水文地质分析 在岩土工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题一直扮演着一个非常重要,但是很容易被忽视的角色,工程勘察的成果往往很少涉及对水文地质参数的利用,将其当做是一个象征性的工作。在一些水文地质状况比较复杂的区域,如果忽视水文地质勘测,地下水很容易会对工程造成各种各样的危害,影响工程的施工质量、施工进度和使用安全。现阶段,城市化进程的加快使得城市人地矛盾冲突问题日渐凸显,高层建筑成为城市建筑发展的主流方向。而为了保证建筑的稳定性,地基基础的深度也随之不断增加,对于区域内的地形和地下水位造成了巨大的影响,引发了非常严重的后果。在这种情况下,只有做好施工现场的水文地质勘察,了解和掌握水文地质变化情况,才能够尽可能减少风险和隐患,保证工程的安全性和可靠性。虽然在工程项目建设中,水文地质是一个非常小的组成部分,但是其作用是极其巨大的,做好水文地质勘察和评价工作,能够在很大程度上提高岩土工程勘察的质量和效率,减少和消除勘察中存在的各种不确定因素。在水文地质勘察中,应该从工程的实际需求出发,结合相应的水文地质资料,通过钻孔、测试等方式,对区域内的水文地质情况进行分析,了解地质条件与地下水之间的相互关系。 2水文地质在岩土工程勘察中的影响 2.1地下水位变化的影响 水文地质对于岩土工程勘察的影响是非常巨大的,尤其是地下水位的升降变化,会改变岩层内部结构的稳定性和可靠性,从而引发地表塌陷、沉降以及裂缝等问题,影响地表建筑的稳定和安全。造成地下水位上升的原因是多种多样的,如含水层结构、工程施工、降水量增加等,这些因素可能单独存在,也可能共同作用。正常情况下,地下水位上升并不会造成很大的影响,但是,如果其上升速度过快或者存在不正常的水位上升,则会造成建筑物的腐蚀,或者引发滑坡问题。如果地下水位出现大幅度下降,不仅可能会导致地面沉降、塌陷等灾害,还可能会造成水源枯竭、地下水质恶化等问题,在影响自然生态环境的同时,还会威胁人们的身体健康。如果一个区域的地下水位出现频繁升降,则会导致膨胀性岩层出现不均匀膨胀和收缩变形,引发地裂灾害,对建筑物造成严重的破坏。 2.2地下水动水压力的影响 地下水动水压力在岩土工程勘察中的影响是非常巨大的,如果出现人为触动,则会导致地下水自然条件出现不同程度的失衡,在地下水中产生强烈的动水压力,影响岩土勘察工作的进度和质量。同时,由于动水压力相对较大,会引发各种各样的地质灾害问题,影响工程建设的顺利进行。 2.3对基础埋深的影响 在岩土工程建设中,基础埋深直接影响着建筑工程整体的稳定和安全,是非常重要的。因此,在对基础埋深进行确定时,应该充分考虑各方面的影响因素,对水文地质条件及其发展变化进行详细把握。一般情况下,基础埋深应该位于地下水位以上,而如果地下水位较高,基础埋深必须深入到水位以下,则需要采取相应的降水措施。在对基础埋深进行确定时,还需要考虑承压水的作用,采取相应的防护措施,以免在深基坑开挖过程中,出现承压水冲破基坑底部土层的情况。立足建筑工程基础施工现状,天然地不仅施工便利,而且成本低廉,在工程施工中通常都会优先考虑,不过,如果地基稳定性差,或者基础沉降过大,无法充分满足工程设计要求,则需要对地基进行处理,提升其承载能力。不仅如此,地下水的存在,还会对工程基础的开挖施工造成一定的影响,必须采取有效措施进行预防和处理,以保证工程的顺利施工。 2.4对工程建筑的影响 基础对于工程建筑的作用是不言而喻的,一旦基础遭到破坏,建筑必然会受到相应的牵连,产生沉降、倾斜甚至倒塌等问题。当区域内地下水位较高时,会导致建筑地下结构或者地下水受潮,影响结构的稳固性,会导致土壤盐渍化,对建筑基础造成侵蚀,同时也可能导致整个建筑地基以及周围附着物的变形、塌陷和损毁。在施工中,如果采用人工降低地下水位的方式,应该充分考虑其对于地层的影响,避免出现地表坍塌等问题。 3水文地质在岩土工程勘察中的应用 在岩土工程勘察中,勘察人员应该充分重视水文地质,对其抱有一个客观、全面的形态,做好相应的分析和评价,以确保岩土工程勘察工作的效率和质量。在对水文地质进行评析时,一是必须做好防腐处理,充分考虑岩土体的透水性、胀缩性、崩解性及软化性,消除各种不确定因素对于勘察结果的影响,对可能出现的地质问题进行预测;二是应该根据工程设计施工要求,对水文地质评析问题进行深入探究,通过可靠的水文参数,对岩土工程勘查中可能遇到的各种问题进行预测,并做好相应的防护措施。水文地质在岩土工程勘察中的实际应用,主要体现在以下几个方面: 3.1自然地理条件勘察 岩土工程勘察工作包括了多方面的内容,能够为工程项目的建设提供全面准确的岩土数据,而水位地质勘察能够为工程的安全施工提供可靠依据。因此,在岩土工程勘察中,应用水文地质勘察是非常重要的。自然地理条件勘察是水文地质勘察的重要组成部分,主要是对区域内地形地貌和地下水文特征的勘察,帮助工程建设人员了解施工现场周边的地形地貌、水系、气候等特征。 3.2地质条件勘察 地质条件不仅影响着工程基础的施工质量,同时也在很大程度上影响着建筑整体结构的安全性、稳定性和耐久性。在岩土工程勘察中,地质条件勘察主要是针对工程建设区域的地质构造特征、地层岩性、构造运动等进行勘测,为岩土工程的建设提供必要的数据支持。 3.3地下水位勘察 上文中提到,地下水位的升降变化会对建筑主体和地基造成不容忽视的影响,因此,在正式施工前,做好地下水位的勘察工作,是非常重要的。通常情况下,地下水位勘察需要对最近3-5年的最高水位、最低水位及水位变化情况进行勘测,并对地下水的排泄条件、与地表水的补排水关系等进行明确,进而对地下水位在岩土工程建设中的影响进行分析,做好相应的预防和应对。 4结语 总而言之,在岩土工程勘察中,应该充分重视水文地质勘察发工作,了解水位地质对于岩土工程勘察的影响,对水文地质进行评析,确保其能够在岩土工程勘察中得到有效利用,把握水文地质对于岩土工程勘察的实际危害和影响,充分重视水文地质工作,确保岩土工程建设的顺利开展。 作者:廖祥才 刘华 单位:江西赣南建研工程勘察有限公司 地质工程勘察论文:地质工程勘察论文 1各种成因不良土质的工程地质特性 1.1杂填土以及膨胀土 杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的,它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性,属于黏土。具有高度的塑造性,是部分地质工程勘察中的地基方案选择。 1.2饱和粉土和饱和粉细砂 饱和粉土和饱和粉细砂的特点有:结构松散,在静载作用力下能够保持较高的强度,但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大,颗粒之间的作用力降低,土中排水不畅时可以使土悬浮,产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。 1.3软弱黏性土 软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物,它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。 2地基基础方案的选择 地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。 2.1杂填土和膨胀土 杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基,但在填筑年代超过5年后,性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后,可作为一般建筑物的天然地基持力层,但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土,可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除,将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土,可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土,对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层,应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩,遇到水变膨胀的特性,因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件,分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率,最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况,处理地基的膨胀力,保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土,要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下,可以利用地基土的上部,对基础进行浅埋工作,减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m~1m,膨胀土处于地表3m~2m之间时,可以采用全部挖出膨胀土的方法,挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时,使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。 2.2饱和粉细砂以及饱和粉土 当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时,要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析,不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如,可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地,对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响,此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地,在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限,通过改善排水条件或增加土地的密实程度,可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施,还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理,在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。 2.3软弱黏性土 面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法,对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。 2.4天然地基 天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时,需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异,天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的,首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层,然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算,看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时,为了加大厚度,需要对基础进行浅埋处理,在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时,在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。 3结论 在地质勘察工作中,勘察人员要在充分分析水文地质和工程地质的基础上,根据上部结构、基础和地基的共同作用,选择合理的地基处理方案。地基处理方案的选择,首先考虑的是充分利用天然地基的优势,在天然地基无法满足条件的情况下,再对几种方案进行比较,从中选出一种既经济又合理的地基方案。 作者:常德峰 单位:齐齐哈尔矿产勘查开发总院 地质工程勘察论文:工程勘察中的水文地质论文 1工程勘察中的水文地质的概述 1.1重要性 所谓的水文地质就是自然界中各种地下水的变化和运动现象。由于思想认识的不足,忽视了对这一环节工作的认识,所以导致工程施工中各种安全事故频发,究其原因就是因为水文地质的因素导致的。严重的可能影响到勘察工程的施工进度和工程成本的投入。水文地质在工程地质勘察中十分的重要,但是也是最容易被忽视的一个问题。其在工程勘察中占据着非常重要的地位,作为岩土重要组成部分的地下水对于岩土特性产生着巨大影响,还会对地面建筑的稳定持久性造成一定的破坏。在工程勘察过程中,对于水文地质各种参数的运用并不是直接的,致使绝大多数人存在着一个思维定式,即认为水文地质勘察不重要。在进行水文地质勘察时工程勘察人员仅仅是对水文地质进行简单的分析和评价,并没有深入调查水文地质与岩土工程有何种关系,对水文地质如何造成建筑物的腐蚀的情况也没有科学的评价,这对建筑物的使用寿命以及建筑稳定性都是一种破坏,对于工程产生的社会经济效益都会大打折扣。在工程勘察过程中,加强对水文地质的勘察研究,就会有效促进工程项目设计的科学合理,保障工程项目的稳定,意义重大。 1.2勘察基本要求 当前社会大环境下,建筑物对地基的要求越来越高,各种综合因素的影响,导致地下水位发生着巨大的变化,这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势,为了有效保障工程的安全可靠性,必须要对工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分,但确实非常关键的一个部分,优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的,同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说,在水文地质勘察中,对于地下水位、地理地质条件等都会涉及,在进行水文勘测时,对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行,进而分析某一地区具体的水文地质情况。这其中需要考虑多方面的因素,例如地下水位、水质的特性、地理位置、自然地形、地质构造、地质特性等,充分掌握地质条件和地下水之间的密切联系,同时通过对水文参数的测定,确定施工场地的地质条件。 2水文地质对工程勘察产生的影响分析 2.1地下水对基础埋深产生的影响 基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定,如果存在地下水问题,基础底面应当置于地下水之上的;如果基础底面只能埋藏在地下水下的话,务必做好排水降水的相关措施,以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑,以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。在进行桥梁墩台埋藏时,对于地表流水的因素需要多加考虑,桥梁墩台的稳固必须保证在洪水的最大冲刷线以内埋藏。如果采用天然地基会降低不少成本费用,并且施工过程也方便简单,这在工程施工中通常是首选的。当基地不够稳固、基础的承受能力过大时,应当对地基的上部结构进行更改,或者对地基进行加固。 2.2地下水对建筑物产生的影响 万一建筑物的基础被破坏,连带着对其周围建筑物也会产生影响。如果地下水位过高时,地下结构、地下室都会受潮,结构变得不稳固,土壤进而产生盐渍变化,对于建筑物产生超强腐蚀;地基周围的附着物以及整个地基都会出现变形、损毁及塌陷。采取人工手段进行地下水位降低时,需要对地质灾害进行考量,例如地表塌陷和地面裂缝等。遇到地下水位出现不定时上升的状况,膨胀土就会出现胀缩效应,出现地裂,造成建筑物出现倒塌的状况。 2.3地下水对基坑开挖支护的影响 社会经济的持续发展,建筑规模以及建筑数量不断增加,特别是高层建筑施工中,对于基坑多数采用垂直挖掘的方式进行,为了有效降低水位主要采取抽水方式进行。这种方式对土地的压力是一种有效减轻,然而由于是局部进行抽排水,基础地面下的水位就会发生骤然降低的现象,周围的建筑、墙体都会发生形变,严重的甚至造成地面塌陷的状况。所以,在进行地下工程施工时,需要设立水帷幕,并安装相应的防护体,避免地下水流入地下施工的地方,对工程施工造成不利影响。 3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策 3.1建立健全完善施工管理制度和技术 为了保证工程勘察的顺利有序进行,在工程勘察中应当采取相应的对策来对其进行强化。首先应当建立完善的管理制度,熟练掌握工程勘察的具体流程以及施工目的,带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进;其次,对于工程勘察中运用的施工技术应当高度重视,根据相关规章制度做好勘察准备工作,布置好施工勘察的位置,不断提升勘察水平,整理好勘察数据和资料,数量掌握信息技术的运用,对结果的准确性有明确的把握,能够更好地指导施工。 3.2促进工程勘察操作流程的规范性 在工程勘察之初,对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排,勘察计划的编写应当明晰,保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行,现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况,应当多方进行分析研究,综合运用多种方法,保证结果的准确,指导工程施工的顺利开展。 3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能 工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响,所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍,人员不仅能够胜任工作,还能满足每一项的操作规范及要求,尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用,所以应当建立完善的人员培训管理制度,定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核,将考核结果与其绩效相挂钩,促进员工学习先进的积极主动性,在履行好自身职责的前提下,保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作,提高工作效率,用计算机对各种数据进行处理,不仅提高工作速度,对于勘测精度也是有效的提升,全而掌握水文地质情况,为岩上工程施工顺利进行奠定基础。 4结束语 总言之,把握好工程勘查中水文地质勘察问题,不仅需要掌握全面的理论知识,还应有科学准确的方法和技术做支撑,保证水文地质中的每一项参数是精确的,避免因为水文地质因素造成施工事故的发生。要求勘察工程技术人员开展工作时,对于水文地质应当进行科学的分析研究,根据勘测的结果制定防御方案和施工方案,不断发挥工程勘测的作用,确保工程在顺利实施的同时,质量也有所保障。 作者:褚长征 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质论文 1工程地质勘查中的水文地质问题 水文地质与工程地质有着紧密的关系,沿途的主要组成结构就是地下水,所以它对岩土体工程有着重要的影响,同时也会影响基础工程的建设,从而影响到建筑的安全性和稳定性。工程地质效果在很大程度上是受地下水位影响的,工程地质土质发生转变的原因是由于水位的升降变化。地下水位对工程地质的影响主要表现在以下四个方面。 1)地下水位上升引起的工程危害。岩土工程所出现土壤沼泽化、盐渍化等现象及其所导致的成岩土工程质量下降是由水位上升引起的,地下水位上升对于建筑物的腐蚀会造成更加严重的影响,建筑物更容易坏掉,不能长久的使用,导致人力,物力,财力的大量浪费,给国家经济造成不利影响。部分水位上升还是引起岩土结构破坏的主要因素,同时会造成岩土层结构强度降低而出现流砂、管涌等现象。在实际地质工程中,大量降雨、温度上升、含水层结构及总体岩土性质改变等是导致水位上升的主要因素。 2)地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以导致地面下降,工程地面出现塌陷,整个建筑物会坍塌,不仅造成财力的浪费,还可能会造成人员伤亡,后果不可想象。地下水位的恶化主要就是地下水的枯竭造成的,会影响到工程地质的稳定性和安全性。导致正常地质地下水位下降的主要的原因包括采矿人员采矿活动、建筑水库补给、地下水大量抽取等一些人为因素。 3)地下水位频繁升降造成的工程危害。频繁升降的现象有时候会在地下水中出现。岩土层膨胀以及岩土出现不均匀胀缩都是由地下水位频繁升降导致的,岩土层出现变形往复所导致的地下岩土层中的铝、铁等物质丧失的主要原因就是膨胀收缩。进而出现上层土层失去胶结物以及岩土层表面出现松动的现象,降低了整体的岩土层效果降低。可见地下水位频繁升降造成的后果也是十分严重的。 4)地下水动压力作用引起的工程危害。地下水天然动力平衡效果降低导致的移动水压的改变在很大程度上是由地下水动压力改变引起的,同时岩土层所出现的流砂、管涌、基坑突涌等导致的水文地质整体状况大幅降低的现象也是岩土工程地下水动压力改变引起的。除此之外,地下水动压力作用还可以导致地下水天然动力平衡的条件发生转变。 2解决水文地质问题的有效措施 水文地质对于地质勘查越来越重要,采取切实有效的方法对水文地质的各种有关参数进行测定对于提高工程施工的安全性。保证建筑的稳定性以及避免人为诱发水文地质灾害的发生有着非常重要的作用,应当对其进行正确客观的评价。为了充分发挥水文地质在工程地质勘察中的积极作用就要做好水文地质勘察工作,那么,面对以上水文地质问题,我们该采取哪些措施去有效防治呢? 1)详细的水文地质评价内容。岩土工程勘察报告是展示工程地质勘察的最终成果的主要方式,建筑工程地基基础设计及施工都是以岩土工程勘察报告为主要科学依据的。全面可靠的报告内容能够保证后期工程设计施工的安全性,报告内容的错误会造成非常严重的后果,一点点的差错就会引发不可想象的后果,因此要求技术人员必须要有耐心与责任心。在水文地质评价的报告中除了要将下水类型,含水层的埋深以及具体的分布状况、岩土类型、岩土厚度,静止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度内容包括在内以外,还应该包括各个含水层间的水力联系以及含水层与地表水体间的水力联系;地下水的补给和排泄情况等 2)调查准确的工程地质条件。应该将地形地貌、水文地质、岩土的物理力学性质,地质现象等条件作为工程地质勘察中的工程地质条件。在调查这些工程地质条件时,要做到准确详细。为确保建筑的安全防护措施提供相关科学准确的依据。为了预测工程地质作用会带来什么样的影响应当给出正确的客观的评价,应当查明工程地质条件并结合项目的具体特点,确保对建筑实施具有科学准确性的安全措施。 3结束语 在对水文地质状况进行全面客观的研究的前提下可以减少岩土工程存在的风险隐患,人们逐渐开始关注水文地质勘查状况,因此在对水文地质进行勘察的过程中,对于存在的水文问题相关人员要进行全面的勘察,为了提高工程质量应当从本质上降低水文地质对地质工程的影响。在工程勘察不断发展的过程中水文地质工作推动了勘察水平的提高,为了有效的减少和消除地下水对岩土工程的危害应当合理的查明与岩土工程有关的水文地质问题。 作者:贺云单位:华刚矿业 地质工程勘察论文:铁路隧道工程勘察地质环境论文 1关于隧道工程地质的勘察方式 为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对围岩状况进行级别分段,为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案,地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。 1.1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较,打破了调绘范围的限制,让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况,尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。 1.2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,一部分煤系地层地带的岩石粉碎,采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外,都应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录,记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式,隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作,以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。 1.3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质,则能采用高密度电物探法,物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统,方法是用α排列方式予以高密度数据采集,采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况,改善隧道工程施工的危险性,降低严重社会问题的发生率,有时还能避免路线更改,从而节约建设项目的投资资本。 1.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度严重,钻探取芯能力弱,岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度,很少客观判断岩体基本质量,未能科学划分隧道围岩类型。因而,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定了岩石风化情况与隧道围岩类型,该方式更为合理,更具创新特色。 1.5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭,其水文地质单元更加复杂,含有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段,空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验,以便同单一试验进行对比。 1.6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验,其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行,结果接近实际情况,具有相对开拓性。 2关于工程地质环境对隧道工程的影响 在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中,会遇到各种各样的地质环境问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。 2.1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。 1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变; 2)隧道结构会受软土蠕变的影响,及时进行支护与衬砌有重要作用; 3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时,对于软土地基,长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道,因其软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此,在海域上存在众多沉积软土地带时,借助盾构穿越软土层,必须充分重视所存在的安全隐患。 2.2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响,各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是: 1)因为隧道施工排水,使得周边砂层的机械塌陷与管涌; 2)砂层涌入会引发丰富地下水; 3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患; 4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工,严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。 在厚砂层上建设隧道时,要注重下述几点: 1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀; 2)进行大量抽水后,水位降低迟缓,产生压力水头,极易使得下方的大量砂层溃入; 3)下方存在相对隔水层时,因为上方隧道抽水降低水压,下方高压水汇合;4)透水层凸起,形成众多越流向上补给,影响隧道运行。 2.3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,作用结果为在地表上形成奇特山峰,地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点,具体包括: 1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在; 2)不含水岩体与含水岩体同时存在; 3)非承压水流同承压水流之间互相变换; 4)层流运动和紊流运动同时存在; 5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中,具有相当明显的三相流,即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性,泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的,而气体能被压缩,受压气体还会发生多种变化。 3结语 区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究,监测隧道结构收敛变形情况,对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境,得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论,希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。 作者:张志远单位:山西省地勘局二一四地质队 地质工程勘察论文:地质工程勘察作用下的工程设计论文 1地质工程勘察工作中存在的问题 随着科学技术的发展,地质工程勘察技术也在不断的进步,但是与国外的一些先进的技术相比,还是存在一定的问题的,具体表现在以下几个方面。第一,地质工程勘察工作的人员没有对自己的工作足够的重视,在撰写地质勘察报告的时候,只是以之前的数据为参考,而不是对参考资料进行详细的分析,这样就导致勘察报告涉及的技术参数不是很准确,从而影响工程的设计和施工。第二,地质勘察人员只是重视报告的理论性和专业性,而忽略了实用性,这就使得工程设计人员在阅读报告的时候产生的巨大的难度,影响了设计的结果,而且地质勘察人员与设计人员之间缺乏必要的沟通,这就增加了工程的成本,也为企业造成了一定的损失。第三,地质勘察工作前期的资金投入不足,而地质勘察工作是具有一定的周期的,等到报告的时间截止了,才匆忙提交报告,这就影响了地质勘察报告的可靠性,为后期工作增加了不必要的麻烦,同时也导致工程存在了安全隐患。第四,地质工程勘察的管理比较混乱,这样就直接影响了地质勘察工作的质量。在整个地质勘察工作中,技术管理工作也做的不到位,使得形成的报告非常不规范,一些工作人员的缺乏必要的专业知识,面对重大的工程时,不能够及时的处理相关的问题,直接降低了勘察报告的质量,从而影响了整个工程的设计与施工。第五,地质勘察人员在工作中缺乏创新意识,不能够根据勘察的具体地质条件,采取不同的措施,不能够充分考虑实际的情况,导致勘察报告质量降低。第六,很多地质勘察人员在工作中不能够按照相关的规范进行,使得勘察的结果具有很大的误差,大幅度的降低了勘察的精度,而这些误差没有被及时的发现,从而直接影响了工程的设计和施工,很有可能造成重大安全隐患,对工作人员的生命财产产生巨大的威胁。第七,地质勘察人员缺乏标准意识,在工作中不重视文字的校对,不能够规范的进行数据的表达以及公式的使用,在数据单位、计量单位、符号、专业术语等方面也不够规范,这些直接降低了勘察报告的质量,从而影响了工程的设计和施工。 2提高地质工程勘察工作质量的措施 针对以上总结的地质勘查工作中存在的问题,提出了提高地质勘察工作质量的基本措施,主要体现在以下几个方面。首先,要不断的规范地质勘察工作的相关规程,在进行地质勘察工作时严格按照规程执行,所有的工程项目在进行设计和施工前必须要严格的地质勘察工作,如果在进行地质勘察工作的时候,不能按照规程执行,将会直接影响到工程设计和施工的质量,从而为整个工程造成安全隐患。另外,为了规范地质勘察工作的行为,要建立相关的行业规范,这样才能保证地质勘查工作按照规范执行,从而保证工程设计和施工的质量。政府相关部门要建立与完善地质勘察方面的法律、法规,对地质勘察以及工程设计与施工的整个过程进行严格的监督与检查。此外,要对工程项目采取全程监理的原则,做好工程项目的事前预防、事中控制以及事后的监督评价。这样就能够使得地质勘察工作逐渐趋于规范化,提高其工作的质量,进而提高工程设计与施工的质量。其次,在进行地质勘察工作时,要尽量使用一些高新测试技术,这样得到的数据信息就比较真实,然后对这些数据信息进行详细的分析,并与调查得到的资料进行对比,这样就能够确保工程设计中参数的可靠性,进而保证了工程设计与施工的质量。再次,要对地质勘察的工作人员进行综合的培训,以提高他们的综合素质,从而保证地质勘察工作的质量。在勘察工作单位的内部实施轮换岗位的制度,这样就能加强各个专业之间的沟通与交流,并通过座谈会或者讲座的方式,拓展勘察人员的知识面,提高他们的综合素质。另外,要规范管理地质勘察工作人员的行为,逐渐培养他们标准化的意识,让每一个工作人员都严格按照相关的规范进行工作,并对他们的工作开展绩效考评,以提高他们工作的积极性。此外,还要培养地质勘察人员的安全意识,以保证地质勘察工作的防护工作做的到位,从而提高地质勘察工作的安全性。 3总结 综上所述,想要保证工程设计和施工的质量,首先要做好地质勘察工作,通过详细的地质勘察工作,可以获取工程所需的各项参数,从而保证了工程设计的准确性,并为工程施工提供了一定的参考。因此,要不断完善地质勘察工作的规范,严格按照规范执行,以提高工程设计与施工的质量。 作者:杨虎 邱洪亮 杜祥波 单位:四川省川建勘察设计院 地质工程勘察论文:煤田地质工程勘察论文 1煤田地质勘察钻探探讨 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。实验室人员工作优秀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 煤田工业发展速度非常快,其不断推进煤田地质勘查技术更新。煤田地质工作开展,需要获得科学指导,需要基于技术保障基础下开展,基于创新手段下开展。不断提升资源利用开发能力,在资源开发中更好的保护自然环境。构建出地质科技体系,从而更好的为煤田工业健康发展奠定基础。 作者:谭龙泉 单位:山西省煤炭地质114勘查院 地质工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质论文 1地下水文对岩土工程产生的影响 第一,对基础埋深产生的影响。在岩土工程施工中,在基础埋深时,需要的地下水文的条件、动态等情况进行详细的掌握,如果地下水存在时,基础埋深要在地下水以上,如果必须埋深到地下水以下,需要采取降水位措施。在基础埋深时还需要考虑到承压水的作用,以免在基坑开挖时基坑底土被承压水冲破。从基础工程施工现状进行分析,天然地的造价较低,而且施工方便,在工程施工中都会优先考虑,但是在基础沉降过大或者是地基稳定性无法满足设计要求时,就需要对地基进行处理,提高地基的承载力,提高基桩成桩号质量。除此之外,地下水文还会对基础开挖产生一定的影响,如果出现土体软化强度降低等,会影响基础开裂。第二,对建筑工程产生的影响。地基是建筑工程安全的前提,也是建筑工程施工的基础,在地基受到地下水文影响后,必然会对地上的建筑物产生一定的影响。如果地下水位高,会对地下室等建筑物产生潮湿等影响,还会增加土壤的盐渍化,加强对建筑物自身的腐蚀,进而破坏建筑物。所以在建筑工程施工前,都会先对地下水文可能造成的灾害和产生的影响进行分析。第三,对支护产生的影响。随着城市的发展,高层建筑成为城市的一个标志,越来越多的高层建筑建起,随着高层建筑不断增加,城市建筑施工,受到施工场地、施工工艺的影响,会采用垂直开挖的方式进行施工。在高层建筑施工的过程中,基坑的开挖,会采用抽水的方法将地下水位降低,减少土侧的压力影响。但是地下水位的突然下降,会对相邻建筑产生影响,引发变形或者是造成地面沉降等,所以在建筑工程施工前进行岩土勘察、水位地质勘测非常重要。在岩土工程的勘察和施工中,水位地质的勘察发挥着重要的作用,水文与岩体两者是相互作用、相互影响的关系,对建筑物的稳定性和耐久性均会产生较大的影响,所以在岩土工程勘察中,水文地质勘察工作需要得到重视并加强,为建筑工程的施工,提供可靠的水文地质资料,进而减少水文地质对岩土工程产生的危害。 2岩土工程勘察中水文地质的应用 水文地质是岩土工程勘察中需要面对的一个实际性的问题,因为水文地质与岩土工程有着密切的关系,某些地方的水文地质又较为复杂,在没有对水文地质有一个详细的了解下,进行岩土工程施工,则会引发一些水文地质问题,影响工程的正常施工,为了保证工程施工的安全性和稳定性,并对水文地质灾害进行预防,需要在岩土工程勘察中加入水文地质的勘察,并加强勘察和监督管理。在岩土工程施工中,影响其施工安全性和稳定性的水文地质因素有,地下水文的类型、地下水位、地下水位的变动幅度等,为了提高岩土工程的勘测质量,降低地下水文地质对其产生的危害,需要在岩土工程勘察中加入地下水文地质的勘察。水文地质的勘察内容有: 2.1自然地理条件的勘察 岩土工程的勘察工作为岩土工程、建筑工程的施工,提供了良好的岩土数据,进行水文地质的勘察,可以为岩土工程和建筑工程的安全施工,提供可靠的水文勘察依据。所以需要在岩土工程勘察中,应用水文地质勘察。水文地质勘察中包含很多内容,自然地理条件的勘察是其中的组成部分,自然地理条件的勘察需要包含的内容有地下水文特征、地形地貌。水文特征主要是指工程建设地区的气候,湿度、热量等,而地形地貌则是工程施工场所周围的水系、平原等的特征,地形是否开阔、地貌是否受到了侵蚀等。 2.2地质条件的勘察 在岩土工程、建筑工程的施工中,地质条件非常重要,其影响工程地基施工建设的质量,还影响着地面上建筑结构的安全性、耐久性等,所以需要对地质条件进行勘测。岩土工程勘测中水文地质的地质条件勘察,主要是对工程建设所在区域的地质构造特征、基底构造、地层岩性、构造运动等进行勘测,为岩土工程的施工提供地质勘测数据支持。 2.3地下水位勘察 在岩土工程、建筑工程等施工中,地下水位对地基施工、地上建筑物的安全性均会产生影响,地下水位的变化,会造成建筑物、地基出现下沉、变形等,所以在施工前,对地下水位进行勘测,有重要的意义。地下水位的勘测需要对近3~5年的最高水位、最低水位、水位变化等进行勘测。同时还要对地下水的排泄条件、地表水与地下水的补排水关系等,对地下水位产生的影响进行勘测分析。因为地下水位对岩土工程会产生较大的影响,所以在岩土工程勘察中,地下水位的勘察工作是重点内容。 2.4隔水层、含水层的勘察 在岩土工程勘测中水文地质的勘察包含了很多的内容,除了以上这些需要勘察之外,隔水层、含水层的情况也需要进行勘察。隔水层和含水层的地下水类型、地下水流向、水位、变化幅度等,都需要进行勘察,其中主要对含水层的厚度、深度、分布进行勘察,还可以通过现场地层渗透系数等水文地质参数,对岩土工程的地下隔水层、含水层进行勘察,进而判断水文地质对建筑材料产生的腐蚀程度进行判断。水文地质在岩土工程施工中发挥着重要的作用,准确地勘察出地下水文地质,可以为岩土工程的施工提供一个有效的水文地质参数依据,还可以保证岩土工程、建筑工程施工的安全性和稳定性,所以在岩土工程勘察中,水文地质的应用在提高岩土工程勘察质量中,有重要的意义。 3结语 在经济的快速发展下,建筑行业取得了显著的发展成绩,然而在建筑行业发展的过程中,各种各样的建筑问题不断产生,沉陷、下降、变形等,这些建筑工程出现的问题与岩土、水文地质有着密切的联系。水位地质在现代建筑工程中的作用越来越重要,在岩土工程勘察中,水文地质发挥着关键性的作用,所以在岩土工程勘察中,加强水文地质的应用,可以为岩土工程的稳定、安全提供水文地质依据,提高岩土工程的勘察质量。 作者:祝凤春杨晓飞单位:山东省物化探勘查院 地质工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质的应用 摘要:岩土工程的施工步骤主要可以分为勘察、设计与施工,其中勘察工作是确保后期工程项目顺利进行的重要条件。采用合理勘察方式,从而制定相关的勘察技术,为岩土工程的顺利开展奠定良好的基础。本文主体探讨了水文地质在岩土工程勘察中的应用。 关键词:水文地质;岩土工程;勘察 引言 随着近年我国人均GDP水平不断的提升,在城市的发展中高层建筑如雨后春笋般崛起,越来越多的新型建筑项目出现。受全球信息化的影响,建筑逐渐向智能化、信息化方面发展,为人们的生活提供更加便利的服务,这也是现代人们美好生活的一种表现。在这种环境下,人们对于建筑的质量要求开始增加,岩土工程是确保所有建筑工程项目顺利进行的一个重要条件,而水文地质对岩土工程勘察起着关键性的约束作用。但在目前岩土工程勘察工作中,有不少的工程建设人员容易忽视水文地质这个环节,没有将水文地质的作用充分的发挥在岩土工程勘察中。 1水文地质对岩土工程勘察产生的危害 1.1地下水位上升 对以往地下水位上升的情况进行分析,了解到致使其水位上升的主要原因可以分为人为影响、气候变化与含水层结构这三个方面。比如今年的总降雨量比往年要高出很多、人为对土体进行开挖灌溉,且没有相关部门的严格控制与监督、工程施工行为不规范等都能导致地下的水位出现上升的现象。如果地下水位的上升情况没有得到及时有效的控制,任由水位不断的上升,会给岩土工程的建设与整体质量带来严重的影响。同时,地下水位上升水平超出规定的范围,极有可能导致地质表面出现盐渍化的现象,对土壤质量构成极大的威胁,进而使岩土工程的地基遭受到很强的腐蚀。并且地下水位上升还会导致岩土工程中岩石性质的物体出现滑动与崩塌情况,尤其是一些硬度与强度水平较低的岩石极容易被破坏。除此之外,在水位上升没有得到及时的控制下,还会加快地质表面细沙流失的速度,导致地基发生下陷的现象,给地质的稳定结构带来严重的影响。所以,要使地下水平上升水平不超过规定的范围,必须做好岩土工程的水文地质勘察工作,及时了解地下水位的上升情况。 1.2地下水位下降 通常情况下,一般导致地下水位出现下降是受人力行为的影响。比如,对地下水资源的开挖没有限制、浪费水资源的情况以及无限量的对地下进行煤矿开采工作,同时堤坝工程的建设质量都会对地下水位产生影响。由于堤坝工程建设的方式比较特殊,一般分上游、中游与下游这三个部分进行相关的施工。在上游建设期间,下游的水量没有得到及时的流送,从而导致地下水位出现下降的现象[1]。地下水位的降低不仅会破坏地质表面的平整性,还极导致地质表面发生下陷与崩塌的现象,而且还会给地下水源的质量带来严重的影响。因地下水位降低,而出现的一些问题若是没有得到及时解决,就会对岩土工程边坡内支体结构的稳定性造成极大的危害,同时对人们的财产安全与生命安全构成了一定的威胁。所以,在进行水文地质勘察工作的过程中,需要制定相关的地下资源开挖制度,从根本上解决地下水位降低的 1.3地下水位反复升降 导致岩土工程中岩石性质的物体出现变形的主要原因是地下水位反复升降,同时还会给岩土工程的稳定结构带来严重的影响。当地下水位的上升水平超出规定的范围,岩石性质的物体开始出现膨胀的情况。而当地下水位下降时,岩石性质的物体体积与地下水位上升中的岩土变化相反,其体积会慢慢地缩小。在地下水位出现持续反复升降的情况时,岩土的变化没有固定的规律,其膨胀与缩小的状况不断的发生,如果没有及时地采取针对性的解决城市,会形成不可逆的岩石形变[2]。同时,在地下水位的升降水平没有得到科学合理的控制,极有可能会导致地质出现开裂的现象,对岩土工程相关的建筑物体的稳定性产生破坏性的作用。另外,地下水位的反复升降,不仅会降低土壤的承受力,还会造成土壤中的铁与铝这两种化学元素的流失,从而致使土质发生疏松,这在一定的程度上会增加岩土工程建设的难度。 2水文地质在岩土工程勘察中的应用 2.1自然地理条件的勘察 通常情况下,一般将自然地理条件分为水文特征与地形特点。水文特征主要是指建筑工程施工区域的气候特点,比如降雨量、空气的湿度等这些都属于气候的特点。地形特点是指工程建筑附近高原与山地地形分布的特征,同时地形的水土流失与平整性都属于地形特点。自然地理条件的勘察是确保岩土工程顺利的进行一个重要条件,为工程项目的后期建设提高了可靠性的分析,以此达到提高整个工程项目施工的安全性,为工程的顺利开展奠定了良好的基础[3]。所以,在岩土工程建设过程中,利用自然地理条件进行勘察,不仅可以增加工程建设人员对当地地质与气候的了解,还保障了土门工程开展的可靠性。如图1,岩土工程中水文地质勘察流程图。 2.2地质情况的勘察 对岩土工程施工现场的地质情况进行勘察,是岩土工程最基础的工程部分。通常情况下,地质勘察涵括了地质构造、地形板块与地层结构的这三个内容,对施工点的地质运动情况展开勘察工作。同时地下水的水位高低水平也是影响岩土工程顺利进行的一个重要因素。地质勘察需要了解近几年岩土工程区域内的地下水位变化情况,对地下水位出现上升与下降、供给问题进行分析,以及还要对地质表面水与地下水的转化情况进行地质勘察。地质情况的勘察是水文地质勘查工作中一个重要的环节,是确保岩土工程施工顺利开展的必不可少的条件,并且还解决岩土工程建筑物体的使用寿命问题,进一步地提升了岩土工程施工的质量。因此,地质情况的勘察是决定岩土工程是否能够顺利开展的一个重要因素。 2.3含水层以及隔水层分布情况的勘察 水文地质勘察涉及的内容较多,其中对岩土工程建设影响较大的是含水层与隔水层。地下水的水位升降变化、水流方向、供给问题都与隔水层及含水层的分布情况有着密切相关的联系。通常情况下,岩土工程的施工人员会根据工程区域实际情况进行分析,记录影响隔水层与含水层分布的因素,并做成相关的统计表。比如,含水层厚度、渗透系数和水流情况都是正确判断含水层分布状况的重要依据,根据其判断的结果,为建筑基层的腐蚀与下陷制定相关的解决及防护措施。对含水层与隔水层分布情况进行勘察,不仅可以为岩土工程后期的施工提供可靠性的分析,还有利于提高工程施工的质量。因此,在对水文地质进行勘察的过程中,要重视含水层与隔水层分布情况勘察工作的作用。 2.4地下水位的勘察 在岩土工程建设的过程中,地下水位与工程的稳定性、施工的安全性属于三角对立的关系,地下水位的变化对整体岩土工程项目的建设具有现实性的意义。在地下水位的升降水平超过工程建设规定的范围,会给工程的建设带来严重的影响。所以,在准备开始建设岩土工程相关的建筑物体前,要对地下水位进行全方面的勘察,并将勘察的数据与当地近几年的地下水位变化情况进行对比及分析,为工程的顺利进行奠定良好的基础。另外,对地下水的补给与排泄问题展开调查也是地下水位勘察工作中非常重要的环节。 3结语 综上所述,在岩土工程中开展水文地质勘察工作,不但可以确保建筑的稳定性,还有利于提高工程施工的安全性。从而为岩土工程的顺利进行奠定了扎实的基础,有效地降低了水文地质对岩土工程施工的影响,为岩土工程后期的建设提供了可靠性的分析。 作者:谢建华 单位:江西省交通设计院有限责任公司 地质工程勘察论文:水文地质在工程勘察中的重要性 摘要: 此文由评价水文地质开始,详细描述岩土工程因地下水带来的害处来指出地质水文于地质工程勘探的必要性,列出测地质水文参数的方式。 关键词: 工程勘察;水文地质;测量评定 现今,因为对地质水文的问题疏忽经常发生工程的危机。人们都知道,对岩土工程的勘探在地质工程勘探中是必要的,所以岩土工程的危机是决不可忽视的。对于工程地质的勘探从往至今是国家交通建筑部门的重要工作。地质工程勘探的重点也都是与和岩土相关的地质水文状况。水文资料的精确性对降低岩土工程因地下水造成的害处有很重要的参考。因此,在地质水文作出准确评估是在勘探中必须做的,精确的水文信息能使工程的设计施工有数据作支撑,这样消除与减少地下水危害岩土工程也能有所根据。 1简要分析地质水文勘探具体评价 地质水文对工程的安全性能有很大影响。工程勘探的执行者必须要重视地质水文的评价,水文环境的评价和分析足够,工程数据才能是有力并令人信服的,工程勘探的要求才能达标。哪些评价属于地质水文主要的评价呢?作者觉得能通过以下几点进行解析:最先,应该对地下水天然分布的态势进行深层次研讨,能对地下水带来的影响作具体的估计计算,了解建筑因为地下水造成的害处并且对产生的后果进行必要预计。次之,对影响各种工程的不同的地质条件考究,再与地质条件具体情况相结合,请设计工程的专家对地下水对工程带来的反面影响制定出合理的措施。里面与之相关联的主要包含研讨腐蚀性和地下水位的确定。详细的方法是根据地下水活动状况与水位分布,解析地下水建筑基础的岩土体因地下水受到损害的地步,以此对会产生的损害情况作出推测,并且规划出能够实施的方案来降低损失。最后,当对大型项目检查时,若地质环境的材料信息不够全面,那么应当进行专项的地质水文勘探,搞清楚各种地质水文的参数,建筑实际采用桩基的形式与专业工程设计才能有参数可依。也能够与地质水文部门合作,在实际施工区域架设观察测试装置来不间断连续的观测地质水文状况,便于把控精确、具体、系统的数据,这样能有力防止地质水文问题给工程带来的影响。由此证明地质水文的精确评价在地质工程勘探中是十分重要的,能够对工程施工正常的进行起到促进作用。 2简要分析岩土工程因地下水受到的害处 普遍来说,工程勘探的重中之重是岩土工程已经损害到的程度,地质水文主要是因为水位动水压力和水位升降变化两点对岩土工程的害处。因此,对地下水危害岩土工程的研究时,以下三点需要着重掌握: 2.1地下水位的升与降而带来的岩土工程危害 对于地质工程勘探首先得对地下水位升降的变化进行研究。人们都了解,雨水和季节能影响水位的升与降,这都是自然条件水位的变化,这些边幅都不大。平常生活中,我们很明显会察觉人为带来的部分区域地下水位的升降,此幅度比较起自然因素来讲很大,当然,这将会更严重危害岩土工程。首先,对水位的上升带来的岩土工程害处了解。水位上升的影响原因非常多,例如降雨量增幅,人为施工灌溉和气温起伏变动等都可能造成水位大幅度的上涨。我们要重点掌握水位的上升对岩土工程有什么严重影响。普遍来讲,土壤盐渍和沼泽化由水位的上涨导致,这两个变化对地下水和岩土腐蚀建筑物有加强作用,也造成地质工程潜在的危险情况加重。而且水位上升之后斜坡,河岸等岩土体会造成塌崩等严厉的地质状况,这也是不能忽视的。有些特别的岩土,水位上升后能够出现结构软化破坏等状况,这些岩土工程的害处都是水位关系带来的。另外一个方面,需要再剖析各种水位的下降带来的危害岩土工程的状况。人为造成了大部分地下水位下降的状况。比如说地下水超量采集、对下游的地下水过量的采取等都造成地下水位严重降低。地下水位降低一点点,地面下沉、地表裂开等地质危害就能够持续不断出现,接踵而至的便是水质逐步恶化,这样会极大威胁建筑和岩土体。 2.2岩土的物理性质由地下水升降造成的变化 地下水升降可以使膨胀性的岩土发生不规则变形,如果较为严重地裂都会形成,尤其破坏轻型和低层建筑。如果地下水变动幅度大。岩土收缩膨胀会来回变形,并且会加大岩土收缩膨胀的幅度。所以,勘探膨胀性岩土的区域必须深入研究场地地质水文条件,尤其是地下水变动的规律,这样地基的基础深度的采用才会有所参考。因为地下水位以上部分受到长时间淋滤的作用,铝铁都很富集,对土颗粒产生充填及胶结,土拉间连力加强能够导致“硬壳层”产生,所以含水缝隙比变小但承载力及压缩模量增长。位于水位变动带周围的土层,因为土壤中铝铁成分的流失,土质因此变得疏松,所以间隙比和含水量增长,承载力和压缩模量的降低使之处在地下水位下的土层带,这样地下水的交替非常慢,水解与氧化作用降低,并且加上自重压力在扭土层的作用,土质状况会密且实,所以间隙比和含水量降低,而压缩模量承载力会变高。各种种类的风化积土、软质岩石和成因不同的粘性土的物理性质的规律变化和地下水位有紧密的关系。所以,在对岩土的物理变化规律研究时,特别需要关注地下水位的影响。 2.3地下水的动水压力对岩土工程的影响 地下水自然条件下地下水的动水压力作用是很弱的,但由于人为改动了地下水自然平衡,一些严重的岩土工程危害将会由一定的动水压力所引起。例如基坑突涌、管涌和流砂等。综上所述,由地下水带来的岩土工程害处是非常严重,同时也表明地质水位对于勘探的关键性,因此一名地质的工作者,要想防止危险情况必须把握好测量地质水位参数的方法,并且这样才能有效帮助勘探的进行。 3简要陈述工程勘探中地质水文参数的测量评定 在工程勘探中,水文参数是必须提及的,因为它是地质水文状况具体表现的形式。如果想要了解具体的水文信息,我们必须掌握水文参数的测量方法。作者觉得下面几个方面必须要了解: 3.1测量的主要方法 地质水文参数包含吸水率、地下水位的测定,还有渗水及倒水系数等参数逐个的测量。当然,由于不同的参数,测定的方法肯定也会是不同的。因此掌握他们的不同是应该首先做的,例如对地下水位进行测量时,常常会用到测验管观测和基钻孔的方式来得到所需要的数据,不过若是在深水情况下必须要使用注水压水实验之类的方式。 3.2测量要求的规定 首先测量地下水位时,静止的地下水位是我们需要注意的,所以所有勘探工作结束后来测定此项是最好的,因为这种时候人为造成的影响很小,另外一点,采取止水和隔水来预防数据不精确性是必须的,因为多层含水地质是我们测定时所遭遇的。另外,对地下水流速进行测量评定时,因为弹孔的测量会有一定的偶然性发生,所以我们应该采用几何法对地下水的方向测定,这样整个测量会变得更加精确。其次,符合抽水试验详细要求是抽水试验中需要遵守的,一般,三次降深方式是抽水试验中的最佳方法,其中,最大降深满足设计工程时需要的地下水位降深标高是必须的。 3.3其余要求 一般情况下做试验压水时,必须选定好试验孔位置,必须要依据把握的地质信息资料认真选定,根据信息所表示岩土的渗透性确定的划出试验的区域,还要与实际工程相结合,对压力的实际大小进行确定。测定孔和孔之间的水压力时,必须要认真选择测定方法并联系实际试验,不能使用乱套,不依实际讲话。 4总结 综上所述,水文信息资料的准确性才能确保安全施工,这是保证地质工程勘探的基础。当然一名地质的工作者不但需要懂得地质水文的关键性,还要对测定水文参数的各种方法所掌握,这样水文参数测量的精确性才能确保,才能够在地质工程勘探中具有有效的根据,各种类型的由于水文状况带来的动工危险才能最大程度得到制止。 作者:郭建如 单位:江西省地矿局九一五地质大队 地质工程勘察论文:地质工程勘察中问题及危害 摘要: 在我国现阶段的工程建设中,水文地质勘察对于工程建设的水平有着重要的影响,但是,近年来水文地质工程项目逐渐爆发出了不少质量问题,而受到越多越多的社会关注,其中很大一部分原因就是水文地质工程勘察工作中存有一些问题和缺陷。基于此,本文将水文地质工程勘察中存在的问题及危害作为论述的重点,详细列举了水文地质工程勘察中存有的问题,并提出了相应的解决对策。 关键词: 水文地质工程;勘察;问题 1水文地质工程勘察危害的影响因素 1.1地下水位降低 随着社会经济的飞速发展,人为活动也愈加多样和活跃,而现代地下水位的降低和人为活动的开展两者之间存在一定的关联。比如由于用水量的激增,出现地下水超额使用,甚至是地下水截流等现象。而地下水位的飞速下降将对地质引起严重的损害,比如地质的沉陷、建筑物的倾斜等,甚至将进一步破坏周边的生态环境,近些年来沙尘暴出现频率成上升趋势,这其实也是一部分的后果,而这些地质灾害也将严重影响水文地质工程的建设安全和质量。 1.2潜水位上涨 潜水位的上涨将影响水文地质工程的稳固系数,重点体现在以下4方面,第一,潜水位上涨将降低地质的强度,进而使建筑物的稳固系数受到影响,因为土层的水体变多将增加形变的可能性,所以建筑物的稳固性下降;第二,潜水位上涨将增加建筑物倒塌的机率;第三,如果土层的水体过多,达到某一临界点的时候,渗流破坏形成流沙;第四,潜水位上涨将直接导致建筑物地层长期受潮,进而影响地基的稳定性及建筑使用功能。 1.3基坑施工危害 当进行水文地质工程施工的时候,如果没有对一些施工障碍进行排除的话,将造成基坑工程缺少充分的施工空间,由于施工空间的不足,施工队伍通常将选用垂直施工的方案,从而有效降低周边建筑物以及施工者对基坑工程所带来的干扰。除此之外,施工人员还将采用抽取地下水的方法降低地下水的水位。然而如果施工人员对施工地质缺乏充分的掌握,盲目减低地下水水位的话,就将大大增加水文地质工程施工的危险性。 2水文地质工程勘察中存有的问题 2.1勘察技术与设施较为落后 先进的勘察技术与设施是水文地质工程勘察工作质量的一大有效保证,具有重要意义。但是,就目前而言,国内水文地质工程勘察工作中所运用的技术或者设施都不够先进,不少施工单位由于资金、技术等技术的限制,仍然应用一些较为落后的勘察设施,这样一来,就极大阻碍了水文地质工程勘察工作的高质量开展。 2.2勘察人员综合素质不高 勘察人员综合素质的高低将严重影响到水文地质勘察工作质量的好坏,因为只有拥有较高的综合素质,才能使勘察人员更出色地完成各项任务。然而在实际操作过程中,大部分工程建设单位并没有充分意识到勘察人员综合素质高低的重要性,而是将绝大多数的精力和关注力放在工期等方面上,造成工程勘察的工作质量、效率受到极大影响。 2.3勘察体系不够完善 目前国内水文地质工程勘察水平提升的最大阻碍因素之一就是相应的管理系统不健全,从而导致了勘察质量、效率低下,并且勘察人员缺乏快速反应能力和危机事件处理能力,造成了巨大的施工隐患。不仅如此,施工单位对勘察准备工作的不重视也进一步阻碍了我国水文地质工程勘察工作水平的提高。勘察人员容易出现懈怠的情况。 3水文地质工程勘察问题的解决对策 3.1重视对先进勘察技术与设施的引进 水位地质勘察工作是水文地质工程建设质量的基础保障和关键支持。一方面,我国应当注重自主研发,拥有一定实力的勘察团队可以和相关的科研机构进行合作,加大研究资金的投入力度,从而研制出适合国内地质情况的地质勘察设施。另一方面,需要重视和西方发达国家大型水文地质勘察机构的交流以及合作,必要时可以引进国外先进的勘察设施与勘察技术。 3.2提升勘察人员的综合素质 勘察人员是水文地质工程勘察工作的一线接触人员,对水文地质工程勘察工作质量有着极为重大的影响,因此相关单位必须充分重视对专业勘察人员综合素质的提升,进而给水文地质工程勘察工作的高质量开展提供保证。首先,应当重视对专业勘察人员的引入工作,适当的利用各类渠道进入优秀的勘察人员,从而提升勘察团队的总体水平。除此之外,当进行勘察人员的招聘时,也应当对面试人员的综合素质等方面开展考察。其次,必须建立健全勘察团队的内部培训系统,利用网络平台学习、外派交流等形式推动勘察人员专业技能的提升,强化勘察团队建设工作。最后,建立适当的物质奖励体系来充分激发勘察人员的学习、工作热情,打造积极、有效竞争的工作氛围,激励勘察人员运用空余时间开展专业技能的强化和学习,从而提升自我的综合素质。 3.3抓紧建立、健全勘察体系 勘察体系是水文地质工程勘察工作能够正常开展的重要保证,因此要想切实提升现代水文地质勘察工作的水平,就必须抓紧建立、健全相应的勘察体系。首先,充分重视勘察工作的准备工作,加大准备工作的队伍建设以及资金投入,对于勘察地点的有关地质信息与地理材料要进行科学的规整,进而给勘察工作的开展提供精准的参考材料。其次,要加强对勘察数据的处理队伍建设,勘察工作的勘察数据较为繁杂,需要系统的对各类勘察数据、信息开展归纳分类与处理,从而给设计以及施工工作提供明确、清楚的参考数据。最后,要重视施工现场的资料收集工作,随着施工工作的开展,对水文地质情况很有可能会造成一定的影响,因此,勘察团队的工作不但要在施工前进行,也必须在施工过程中进行关注和跟进,针对施工过程中出现的水文地质情况应当及时反馈和解决,从而为水文地质工程的顺利开展提供保障。 4结语 水文地质工程勘察是一项既繁杂而又十分艰巨的工作,相关的建设单位与机构都必须加强对水文地质工程勘察工作以及应用水平的重视程度,为现代水文地质工程的建设质量打好坚实基础,进而有效推动我国社会经济建设的发展。 作者:刘大金 单位:大连市勘察测绘研究院有限公司 地质工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘察分析 摘要:近年来随着我国经济的迅猛发展,社会的各类基础建设项目不断发展,特别是水利水电、公路与铁路网,更是获得了极大的发展,为了严格控制这些建设项目的质量,也为了这些项目在建设完成以后的正常使用,在工程施工之前对施工区域的地质地蚝相应的岩土工程勘察是一项十分重要的工作,这项工作完成的质量关系着整个工程的施工质量,以及投入使用后的经济与社会效益,为整个工程的质量提供保证。而在岩土工程勘察中水文地质勘察是其中最为重要的一项内容,对岩土工程勘察工作的成效与结果都有着重要的影响,间接影响着工程的质量。 关键词:岩土工程勘察;水文地质勘察;地位内容;分析 随着各类工程建设的增加,在工程施工中进行相应的岩土程勘察已经成为一项必要的工作,岩土工程勘察已经成业制约工程建设的重要因素,也是影响工程施工质量的重要影响因素,在岩土工程勘察中地质水文勘察已经成为重要的组成部分,地质水文勘察工作做的是否到位,已经成为影响工程施工质量的重要因素,地质水文勘察工作做的越好,工程施工就会越顺利。但是在实际的工程施工中,很多的施工单位对于地质水文勘察工作并不重视,很多开展了地质水文勘察工作的施工单位,也往往流于表面功夫,地质水文勘察工作并不到位,这就为工程施工带来了安全隐患,甚至会由此而引发一些安全事故,造成的不仅仅是经济方面的损失,而且威胁到人们的生命安全。所以在当前的工程施工中,对地质水文勘察工作给予足够的重视,就成为一项重要的工作。 1岩土工程勘察中水文地质勘察的地位 1.1水文地质勘察对工程施工中的基础深埋有重要的影响 在工程施工中最为基础的工作就是进行基础深埋工作,基础深埋工作对整个工程施工有着重要的影响,在一定的意义上可以说基础深埋工作开展效果决定了整个工程施工的质量,对整个工程施工将会产生深远的影响。这是因为在工程施工的岩土之下,是有一定的几率存在地下水的,而这些地下水则会对工程的基础深埋工作产生影响,这种影响在有些时候将会是关键性的。如果进行了相应的水文地质勘察,则可以对整个地下水的情况有一个详细而准确的了解,在工程施工中就可以有针对性的采取不同的措施,对于不同的地下水情况采用不同的基础深埋处理,以有效地防止地下水对工程施工的影响,尽可能减少地下水对工程施工的影响,为整个工程施工的有序进行提供保证。 1.2水文地质勘察对整个工程质量的影响 在岩土工程的施工中开展科学的水文地质勘察工作,会影响到整个工程施工的质量,对整个工程建设的质量以及投入使用后的经济与社会效益都会有重要的影响。特别是工程施工人员对于整个施工区域地下水情况的详细而准确的了解,可以避免因为地下水而造成的诸多问题。比如地下水的水位有可能会产生变化,如果出现上升的情况,则地下水会对其上层的岩土造成侵蚀,从而破坏到岩土层原有的结构,这种情况最终将会引发滑坡的问题,这就增加了工程施工中的难度与安全隐患,不仅会造成经济方面的损失,而且对工程施工人员的生命造成威胁。但是如果将水文地质勘察工作做好,采集详细而准确的地下水的信息,则可以避免这些问题的出现,从而提高了工程施工的安全性,也有效地提高了工程施工的效率。 1.3水文地质勘察对工程支护的影响 工程的施工中,支护也是一项重要的工作,支护工作的好坏直接关系到工程施工中地下部分的施工质量,对于建筑地下部分的稳定性有重要的影响,工程施工中地下部分的稳定性又关系着工程的整体质量,所以支护工作对于其施工的周边环境有着严格的要求。在实际的支护工作中,最先要做的就是地下水的抽取,而进行地下水的抽取工作时,地下水水位会不断下降,这样在地下水与地面之间就会产生一些缝隙,而随着地下水的不断抽取,极易出现地面的下降,甚至会现出地面塌陷的问题,从而对工程施工中的安全产生影响。对于这种问题的解决还是以水文地质勘察为主,只用充分掌握了地下水的情况,才能对地下水与支护工作的关系有一个充分的预期,在支护工作中才能有相应的预案,从而保证工程施工的质量,提高工程施工的效率。 2岩土工程勘察中水文地质勘察的内容 2.1水文地质勘察工作对地理条件的勘察 在工程中进行水文地质勘察最基础的一项工作就是对施工区域的地理条件进行勘察,这也是整个水文地质勘察中最为重要的一个环节。对地理条件的勘察得到的数据,可以为整个工程施工提供一个准确的数据保障。在地理条件勘察中的内容有很多,其中最为主要的就是地形与气候,地形主要是指的对施工区域的土壤情况、水环境情况、泥土的堆积情况等进行勘察;气候勘察主要是指的对工程施工区域的天气情况、周边的温度与温度等情况进行勘察。 2.2水文地质勘察对地质情况的勘察 在水文地质勘察中除了对地理条件进行勘察以外,还要对工程施工区域的地质情况时行详细的勘察,一定要注意,这里说的所有的勘察主要指的都是工程施工区域的勘察。在对工程施工区域的地质情况进行勘察时,首先要对当地土地的渗透系数有一个准确的认定,通过这一系数可以了解到当地雨水可能会对工程施工与勘察工作的影响,从而为地质勘察工作打下一个基础;其次,要对工程施工所在区域的地质构造、地质厚度、岩石种类等进行相应的勘察,为工程施工提供准确、详细的地质数据。 2.3水文地质勘察对地下水位的勘察 通过上文中地下水位对工程施工的影响可以看出来,地下水对岩土工程的施工产生重要的影响,直接影响到岩土工程施工的质量与效率。所以在开展岩土工程施工之前,对施工区域的地下水情况进行详细的勘察就成为了首要的工作,也是其中最为重要的工作。地下水位的勘察主要包含地下水位的上升与下降情况,统计施工区域曾经出现过的最高水位与最低水位,同时考查地下水的流动情况以及渗透情况,对于这些数据要准确、及时的进行记录与汇总。地下水的勘察可以说已经成业整个岩土工程施工中最订的工作。在进行相应的勘察时,可以通过对地下水层的渗透性测试来进行勘察,如果在勘察阶段在水位测量之前,可以进行泥浆的钻进,将其中的测水管打到地下水层的22cm之后,然后进行相应的测量。对于地下水分为多层的情况,一定要进行相应的防水措施以后再开展测量荼。 2.4水文地质勘察中对含水层与隔水层的勘察 在岩土工程施工中,含水层与隔水层的情况一定要充分了解,这将会对岩土工程的施工质量产生重要的影响,在水文地质勘察中对于施工区域的地下水情况进行详细的勘察,尤其是其中的含水层与隔水层的情况开展全方位的勘察,在取得覆盖尽可能全的数据。同时对含水层与隔水层的分布、厚度等进行全方位的勘察,并对勘察结果进行多次的复测,以保证勘察数据的准确性。 3结语 综上所述,在岩土工程勘察中水文地质勘察是一项重要的工作,对岩土工程施工有着重要影响,同时对整个工程的施工质量也是一个重要的影响因素,不仅决定了工程施工的效率,同时也关系着人们的生命与财产安全,影响着工程投入使用后的经济与社会效益。本文就岩土工程勘察中水文地质勘察的重要地位进行了说明,并就岩土工程勘察中水文地质勘察的内容进行了简要的总结,希望对这方面的研究工作有所帮助。 作者:隆延 单位:江西核工业工程地质勘察院 地质工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘察探析 摘要:在当前阶段,随着社会的不断发展,不论是水利水电建设,还是公路、铁路等建设,都在不断增加。为了使这些工作能够更好地进行,在工程施工的前期阶段就要进行岩土工程勘察工作,这项工作完成的质量,对之后的施工有严重的影响。在岩土工程勘察过程中,水文地质勘察占据重要的地位,对施工场所内的所有的环境情况进行调查,能够为之后的工程施工提供保证,使其更加安全与稳定。为了使岩土工程勘察中水文地质勘察更好地进行,本文就对岩土工程勘察中水文地质勘察的地位及内容进行了分析。 关键词:岩土工程勘察;水文地质勘察;地位;内容 在一些工程建设中,必须要进行岩土工程勘察工作,在这一过程中,水文地质勘察是其中重要的组成部分,水文地质勘察的效果越好,施工就会越稳定、越安全。但是在实际的水文地质勘察中,一些勘察单位往往忽略了这一项工作的重要性,勘察的过程往往不具体,勘察的结果常常不详细。这样就给施工过程增加了隐患,使得施工过程中出现了一些安全事故,不仅使人们的经济受到了一定的损失,而且还严重威胁到了人们的生命安全。因此,在当前阶段中,加强对岩土工程勘察中水文地质勘察的地位及内容进行研究具有重要的意义,使勘察单位更好的了解这一项工作,增加施工过程的安全与稳定。 1岩土工程勘察中水文地质勘察的地位 1.1水文地质勘察对岩土工程基础深埋具有重要的影响 在岩土工程中,最开始就要进行基础深埋工作,这项工作进行的还坏对整个工程都会造成重大的影响。而在岩土下面,往往会存在着地下水,这些地下水的存在对基础深埋工作带来了严重的影响。而进行水文地质勘察之后,就会使施工人员对地下水的情况有了准确的了解,根据不同的基础深埋的要求,对其进行不同的处理,以防止地下水对基础深埋造成影响,减少施工过程中受到的干扰,为后续的施工工作提供了保障。 1.2水文地质勘察对岩土工程的整体质量具有重要的影响 在岩土工程过程中,有效的进行水文地质勘察,还会对整个工程的质量具有重要的影响,尤其是施工人员对地下水的了解程度,可以避免很多地下水发生变化对工程造成严重的影响。例如地下水位出现上升的变化,就会对上面的岩土造成侵蚀,破坏了岩土原本的结构,在一些情况下,就会出现滑坡的问题,增加了施工过程中的安全隐患,严重的威胁了施工人员的生命。而通过水文地质勘察,就能掌握这一问题发生的可能性,并提前做好预防工作,增加了施工的安全性。 1.3水文地质勘察对建筑支护具有一定的影响 在施工建设中,支护在其中也起到了关键的作用,支护建设的性能越好,越能增加建筑地下部位的稳定性,同时,还会施工过程更加的安全性。因此,基坑支护对周围环境的要求相当的严格。进行支护工作的过程中,需要使用将地下水进行抽取,这时就会使地下水位下降,使地面与地下水面之间产生空隙,很容易出现沉降、塌陷的现象,从而对施工造成了安全隐患。在这种情况下,通过水文地质勘察就可以掌握地下水对支护的影响,需要时对其进行处理,使施工工作的安全性得到了保障。 2岩土工程勘察中水文地质勘察的内容 2.1勘察施工场所的地理条件 在进行水文地质勘察时,最基础的一项工作就是对施工场所的地理条件进行勘察,同时,这行勘察工作也是最重要的一项任务。根据勘察得到的地理条件,可以合理的安排施工,为施工的正常进行提供了保障。在这项工作中,要勘察很多的内容,主要包括了气象与地貌两个方面。在气象中有施工场所所在地的气候情况,天气变化情况,施工场所的温度以及湿度情况等。在地貌中有土壤的侵蚀情况,周围水环境,土地堆积情况等。 2.2勘察地质环境情况 除了要对上述的地理条件进行调查,还要对地质环境情况进行勘察,在这一勘察的过程中,全部是在施工区域来进行的,首先对确定出当地土体的渗透系数,以排除雨水对勘察工作的影响,然后就要对施工地的地质结构,地层中的岩石种类以及最近一个地质年代遗留下的地质厚度进行了控制等,为施工的进行提供了保证。 2.3勘察施工区域地下水位 通过上文的分析可以发现,地下水将对岩土工程的施工产生一定的影响,这就使在开展岩土施工工程前,应当对施工区域范围内的地下水位进行全方面的检查,包括水位的上升下降情况,对该范围内地下水位的历史最高位以及最低位进行统计,并对地下水流动的情况进行考量。地下水位的勘测作为岩土工程开展中的优秀环节,在对其进行测试时,可以通过对水层的渗透性进行测量,若此时使用泥浆钻进,则应当于水位测量前,将测水管打入含水层中22cm后,方可测量。针对部分多层含水层的水位,必要时可以采取一定的止水措施进行测量。 2.4勘察施工场所含水层、隔水层状况 在岩土工程内,其含水层以及隔水层的基本情况将对工程的质量产生至关重要的影响,在对施工区域范围内进行勘察时,应当对各个隔水层以及含水层的基本埋藏条件、地下水的性质以及流向、水位变化频率和幅度等进行全方面的开展。除此之外,也应当对水层的分布以及厚度进行勘测,并于现场对勘察结果进行反复检验,利用试验的方式实现对底层渗透系数以及水文地质参数等内容的测定。 3结论 综上所述,在进行沿途工程勘察的过程中,水文地质勘察在其中占据了重要的地位,不同的地理环境,勘察的项目也存在着一定的差异。为了使这项工作进行的更好,加强勘察单位对其的了解程度,本文对其进行了一定的探讨,具有一定的参考价值。但是,还需继续对其进行研究,将其进行创新与完善,为施工的正常进行提供更高的保障。 作者:秦怀玉 单位:滨州市建筑设计研究院 地质工程勘察论文:工程勘察中水文地质监测探究 摘要:在岩土工程建设中,勘察工作是保证工程顺利施工的前提和基础,尤其是水文地质监测,具有非常重要的意义,需要工程勘察人员的重视,充分分析水文地质条件对于工程建设的影响,采取相应的处理措施,保证工程项目的质量和安全。本文结合水文地质勘察工作的内容,对其中存在的问题进行了分析,并提出了强化水文地质监测的有效措施。 关键词:工程勘察;水文地质监测;强化措施 前言: 在经济发展的带动下,我国的各类岩土工程项目的数量不断增加,在施工过程中,不可避免的会遇到一些特殊的地质地形,在这种情况下,为了保证施工的顺利进行,保证工程质量和使用安全,做好工程勘察工作,是非常必要的。水文地质监测是岩土工程勘察的重要组成部分,其监测质量直接影响着整个工程项目的质量,需要勘察人员的重视,构建科学合理的工程勘察系统,确保工程项目预期目标的顺利实现。 1、水文地质监测的内容 在岩土工程建设中,水文地质与工程地质有着非常密切的联系,其监测质量直接影响了整个工程项目的质量,需要勘察人员的重视。通常来讲,在工程勘察中,水文地质监测和主要内容包括以下几点:(1)地理条件,包括了施工区域的地形地貌以及气象水文特征等;(2)地质环境,包括工程施工区域内的地质构造、基地构造、地层岩性等方面的内容;(3)地下水位,包括最近几年内区域地下水最高水位以及水位变化情况、地下水补给排泄条件、地下水与地表水的补排关系,以及气候因素对于地下水位的影响等;(4)含水层和隔水层,包括埋藏条件、分布状况、地下水类型、水位、流向,结合现场试验,测定地层渗透系数等参数,判断地下水对于建筑材料可能造成的影响和危害等。 2、水文地质监测中存在的问题 在岩土工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题一直扮演着一个非常重要,但是很容易被忽视的角色,工程勘察的成果往往很少涉及对水文地质参数的利用,将其当做是一个象征性的工作。在一些水文地质状况比较复杂的区域,如果忽视水文地质监测,地下水很容易会对工程造成各种各样的危害,影响工程的施工质量、施工进度和使用安全。水文地质监测中存在的问题主要体现在以下几个方面: 2.1缺乏足够的重视 在当前市场经济背景下,市场竞争的日趋激烈,对于企业提出了更高的要求,如果水文地质监测无法跟上市场发展的步伐,无法有效满足市场需求,则必然会影响到工程勘察的进步以及企业的长远发展。 2.2缺乏专业技术人员 勘察人员的专业素质和实践经验对于水文地质监测工作的影响是非常巨大的,而从目前来看,高端技术人才缺乏是工程勘察中存在的主要问题之一。许多从业人员并没有经过专业的岗位培训,没有能够熟练掌握专业勘察知识和技能,对于水文地质的认知也没有及时更新。另一部分勘察人员虽然实践经验丰富,技术熟练,但是缺乏理论知识的配合,难以有效满足现代水文地质监测的要求。不仅如此,在人员之间,没有建立互帮互助、紧密联系的团队体系,缺乏相互沟通和配合。 2.3缺乏先进的技术支持 在岩土工程勘察中,没有建立专业的水位地质监测体系,缺乏相应的配套设施,缺乏科学的管理,技术力量薄弱,加上人员的监测观念落后,导致水文地质监测工作的安全缺乏保障,影响了监测工作的顺利进行。 2.4缺乏完善的规章制度 在工程勘察中,并没有相对完善的规章制度,导致水文地质监测缺乏政策性保障,缺少法律依据,导致水文地质监测没有能够满足制度化、标准化和规范化的相关准则。 3、强化工程勘察中水文地质监测的有效措施 3.1做好地下水风险预测 在岩土工程施工前,勘察人员应该明确地下水可能对岩土体和建筑材料的危害,预测建筑工程施工中存在的风险因素,设置相应的预防和应急处理措施。地下水对于工程的危害主要体现在三个方面,一是对地表建筑的危害,如过度抽取地下水,导致地表塌陷,造成建筑物出现应力裂缝、结构变形乃至倒塌;二是对地基工程的危害,如地下水较多且流速大,可能会导致地基岩土松动流失,影响基础的稳固性;三是对基坑工程的危害,如在基坑施工过程中,通常都需要通过抽水的方式,适当降低地下水位,在这个过程中,如果不了解地下水的具体情况,就可能导致基础部分土层的突然下沉,影响施工安全。在水文地质监测中,岩性是划分地下水类型和含水层的基础,通常一定类型的岩石,会赋存对应类型的地下水,不同类型岩石赋存的地下水类型如下表所示。通过对岩土密度、地下水位等的综合分析,结合相应的计算结果,可以对建筑材料的性能进行合理选择,保障工程项目的质量和安全。 3.2对岩土层水文地质进行监测评估 勘察人员应该清楚的认识到,在不同的环境中,不同的物象对于水文地质监测的要求有着很大的区别,因此,在勘察过程中,应该对当地水文地质的相关历史记录进行查询,找出影响水文地质的因素。应该加强对于水文地质有关的建筑物和岩土层的监测和评估,结合当地的水文地质条件,制定严谨的预见方案,将其作为后期工程的参考依据,并在施工中,对方案进行不断调整,预测水文地质可能对工程建设造成的影响和危害,采取切实可行的防治措施。 3.3制定相应的规章制度体系 水文地质监测体系直接关系着工程勘察体系的整体效益,是一项比较复杂和繁琐的工作,而对于勘察人员而言,要想保证水文地质监测和合理性和有效性,充分发挥水文地质监测的作用,就必须确保监测体系具有法律层面的约束力和规范性。在制度上,应该从人员、设备、技术等方面,做出明确的规定。例如,对勘察人员的专业素质以及必备能力进行限定,保证检测人员能够满足相应的岗位需求;立足水文地质监测工作的要求,提升设备的现代化水平,确保监测任务的有效实施;在技术层面,要求监测方案的合理性和可行性,能够满足勘察工作的实际要求。 3.4明确监测任务 在进行水文地质监测的过程中,应该对监测任务进行明确,从监测内容出发,选择科学合理的方法,利用各种各样的监测工具,保证监测工作的质量和安全。而在后期监测任务中,施工人员和管理人员应该服从上级部门的管理,主动接受审核,同时定期对监测设备进行定期维护,确保水文地质监测工作的基础条件能够符合现代化的要求。 3.5强化监测人员培训 在科技发展的带动下,各种先进的技术设备不断涌现,对于人员的专业素质和能力提出了更高的要求,水文地质监测工作需要更多的综合性人才。在人员配置方面,必须重视技术人员的采用,设置相应的专题讲座和技能培训,定期对员工进行教育和培训,同时对其专业技能和理论知识等进行考核与评定,不断提升监测队伍的整体素质。不仅如此,还可以邀请专家,对员工进行相应的技能指导,以及先进技术和设备的使用指导,加强员工之间的经验交流,创设相应的学习环境,促进水文地质监测技术的不断提高。另外,还应该加强安全教育,引导员工树立相应的安全意识和风险意识,使得其能够主动关注自身安全和工程安全,减少和避免安全事故的发生。 3.6将工程勘察与水文地质监测结合起来 在岩土工程建设中,应该结合水文地质情况以及具体的工程项目,选择恰当的水文地质监测材料,避免因材料选择不当而导致监测结果出现误差的情况。同时,应该对监测设备与工程勘察设备存在的互通之处进行有效把握,在设备使用过程中,适应彼此的操作流程,对不同的水文地质条件,有着不同的工程勘察方法和监测方法。 结语: 总而言之,在岩土工程勘察中,水文地质问题一直都是一个不容忽视的问题,勘察人员应该充分重视起来,不断对自身的专业素质和技术知识进行完善,探索更加有效的处理措施,对水文地质监测中存在的问题进行解决,保障企业的生存和发展,进而推动我国工程建设的稳定健康发展。 作者:黄小龙 单位:广东省地质局第八地质大队 地质工程勘察论文:水文地质问题在工程勘察中的体现 【摘要】在岩土工程勘察作业中,经常会出现水文地质条件比较复杂的情况。如果忽视了水文地质问题,则很容易导致岩土工程受到危害影响。因此,在岩土工程勘察中,必须充分了解水文地质问题的影响。对此,本文首先对岩土水理性质进行了介绍,然后对水文地质勘察的评定内容以及其对工程勘察的影响进行了分析,并具体探究了其在工程勘察中的体现。 【关键词】水文地质;工程勘察;影响 1引言 随着我国经济的发展,工程地质勘察的技术也在不断发展和提高,极大地促进了我国地质勘察事业的发展。目前,在工程勘察中,水文工程地质对于岩土工程勘察的影响较大,因此必须对其进行深入研究。 2岩土水理的性质 岩土水理的性质勘察,是水文勘察中的基本组成部分。岩土水理的性质,就是地下水对岩土造成的不同程度的影响。岩土的水理性质勘察主要对岩土的水量性质及地下水的储存形式进行勘察。地下水在岩土中的储存形式主要有重力水、毛细管水及结合水。岩土的水量性质主要包括软化性、透水性:①对岩土的软化性,是指岩土被地下水浸泡,造成其力学性能下降,从而表现出相应的软化。一般软化的程度用量化的指标来表示软化系数,软化系数越高,岩土的耐风化和耐水浸泡的能力越高。②对岩土的透水性,就是水透过岩土本身的性能,透水性通常用渗透系数表示,其主要取决于岩土自身的结构,如岩土的空隙越大,透水性就越强。 3水文地质勘察的主要评定内容 对水文地质情况进行勘察,并依据勘察的结果进行相应的评价,可以为建筑工程施工提供比较可靠的资料,减少不必要的安全事故。水文地质勘察的主要评定内容包括周边地下水的分布情况、地层结构、岩土成分及地下水的影响。对于地下水分布情况的评定,主要是针对工程地下水的含量及与地表距离,如在进行基坑开挖的过程中是否会使地下水位发生变化,而地下水是否会影响施工环境等。在地下水评定方面,要严格禁止工程施工过程中产生的污水影响地下水的质量,否则,地下水的流动就会腐蚀整个建筑物的地基,从而产生安全事故。对于周边的岩土结构和成分,要总结出对施工不同程度影响的排序,并且对这些有可能产生的危害进行深入分析,制定具体的防范措施。在此过程中,要充分结合地下水的特性、分布情况等。对于地下水对工程的积极、消极的影响,要根据周围不同的地质条件制定相应的设计方案:①要明确位于地下水里的地基内的钢筋会不会腐蚀;②要分析工程地基是否处在软弱地层。建筑物的基础是整个建筑物质量安全的保证,相关人员要做好与基础相关的勘察设计工作;③还要对工程周边的水文地质的具体参数进行勘察,如有可能影响桩基稳定性的渗透系数等,确保工程建筑的安全。 4水文地质对岩土工程勘察的影响 4.1地下水位升降变化的影响 (1)地下水上升主要因为岩土体的综合状况、含水层的构造、气温和降雨量等方面的不同,同时还受到人工灌溉等因素的影响,或可引起潜水位上升。而潜水位的上升能让建筑物的腐蚀度变得更加严重;导致地区里的自然灾害,例如:泥石流、山体滑坡以及岩土体崩塌等形势的出现;如果特殊的岩土体构受到破坏,还可以影响到其强度,进而发生建筑物失稳、流砂还有管涌等情况。 (2)人为因素是引起地下水下降最优秀因素。例如:建造水库、在河流上游搭建大坝、过多的抽取地下水,均可引起下游地区的地下水位降低。地下水位的下降能发生地面下沉和土地干裂等一系列的情况;恶化水质,以至于发生地下水直接枯竭的状况。因此,地下水位下降,一定程度上会对建筑物、岩土体进行破坏,同时还会给人文环境带来影响。 (3)地下水频繁升降。假使地下水位发生频繁的升降状况,则可以直接危害到岩土工程建设,作为建筑地基持力层,膨胀性岩土的膨胀和收缩没有适当的规律性,从而给建筑物结构带来了破坏,尤其是对以天然地基作为持力层的建(构)筑物影响甚大。同时,地下水位交替极其频繁,还会发生土质松动、土层承载力减小的趋势,给工程的有序施工带来影响。 (4)自然状态下,地下水的动力作用不会严重影响到岩土工程,其危害程度较小,然而假使地下水运动是由于人为因素引起的,则可以形成很大的动力作用,引起基坑突涌、流砂还以及管涌等情况,直接影响到工程质量。 4.2地下水动水压力的影响 地下水动水压力,是影响岩土工程勘察的重要因素,在进行岩土工程勘察时,若地下水动水压力的影响规模大,一旦发生人为触动,就会使得地下水自然条件出现失衡现象,这就会从本质上给岩土勘察工作的进度带来影响。另外,由于这种动水压力巨大,造成大量的工程地质危害问题出现,比如出现的管涌问题,从本质上会给岩土工程勘察工作的质量与效率带来影响。严重时由于地下水动力的改变造成的此生灾害,甚至可能造成工程事故,引起人员伤亡。 5案例分析 5.1工程概况 某岩土工程全程长度为800m,宽度为40m,采用的是U型槽或盲沟连续壁结构,拟采用钢筋混凝土基础,基底埋深标高为-6.50m,水文地质勘察等级为乙级。本次勘察主要是要查明各含水层和隔水层层位,埋深和分布规律;查明各含水层(包括上层滞水、潜水、承压水)的补给条件和水力联系;查明场地范围内各含水层的渗透系数及影响半径;分析结构实施后,水位变化对周边环境及周边建筑物结构稳定的影响。 5.2场地水文地质条件 该岩土工程所在地区属于近海沉积平原地貌。本工程根据地下水的动力性质,可以将含水层分成上下两个含水层组。工程地质钻探发现,上部潜水含水层透水性差,含水微弱,对工程降水意义不大,故抽水试验均布置在承压水层中,按稳定流完整井(3#井按非完整井)计算。根据抽水试验,该地区地下水已明显受到海水入侵的影响。 5.3水文地质条件对工程的影响分析 在该岩土工程中,无论采用的是哪一种结构形式,该地区的水文地质条件都决定了该地区不适宜长期抽取地下水的结构方案,其理由分析如下:5.3.1上下含水层的水力联系所带来的问题根据勘察资料可以知道,亚粘土隔水层被分成上下两个含水层,它的厚度以及地板所埋的深度,都在平面分布上存在比较大的变化。本场地内为隔水层,而在较大范围内已变薄甚至消失,上下含水层相互连通,变为潜水含水层,这在建国木器厂(中房星苑一、二期)的勘察中已得到证明。另外,潜水含水层水位在平水期和丰水期比承压含水层的水位高,属于潜水含水层补给承压水。新开河槽基本切穿了潜水含水层,海水倒灌,首先侵入上部潜水,而后逐步侵入下部承压水。道路两侧由于长期的工程建设勘察,大量钻孔(含本次勘察钻孔,钻井)已在一定程度上破坏了隔水层的完整性,上部潜水也可通过这些垂直通道渗入补给下部承压水。另外,路堑基底设计标高最低处接近-6.5m,钻探剖面显示中部地段将揭穿隔水层底板进入承压含水层,另有部分地段隔水层保留厚度也不足1.0m,这就增加了上下含水层的连通性。因此,本工程单纯考虑降低上部潜水水位而进行施工显然已不可能,必须同时考虑采取两层地下水同时降低的方案。5.3.2新开河对地下水补给量估算该岩土工程所在区域的地下水补给量主要有地下径流、降水渗入、新开河测向渗流三个部分组成。很难准确的计算式每一部分所占据的比例。但是根据地下水含盐量多少对比分析可知,本场地取自2#抽水井承压含水层的水样分析,其中Cl-+SO42-的含量是新开河水同成分的84%,可见河水渗入的严重程度。估计新开河补给量约为总涌水量的30~50%。考虑到路堑在长期降水的条件下含水层的渗透性还会提高,其渗透量还可能增大。 5.4建议 根据上述勘察资料可得知,本工程的水文地质条件比较复杂,不仅存在潜水,还存在承压水,尤其是场地紧邻直接受海潮影响的新开河入海口段,工程场地中段已明显受河水渗入补给影响,水质变差。北段虽较轻微,但今后随工程建设力度加大,基坑降水施工在所难免。如不采取相应的保护地下水的措施,海水入侵范围必将进一步扩大,加剧地下水水质的恶化,对环境的破坏将逐步加剧。鉴于本工程处于水文地质条件不良地段,建议采取有利保护地下水质,有利于保护环境的结构形式U型结构,避免采取在正常使用期间长期降低地下水位的盲沟连续壁结构形式。为保证结构在使用期间的稳定安全,应在线路的东侧设3~5个水文地质长期观测孔,对水位及水质的变化实施监测。 6结语 总而言之,在工程勘察中,地下水会对基础工程产生较大影响,甚至会影响工程建设的稳定性。因此,必须对岩土工程水文地质问题进行仔细分析,明确其对岩土工程勘察的影响,并采取有效措施提高地质勘察质量。 作者:王洁 单位:贵州省水利电力学校 地质工程勘察论文:水文地质在工程勘察中的重要性研究 摘要:在工程项目中,对水文地质进行相关的勘察是为了保证工程顺利实施的前提,为了保证工程的质量,必须要引起重视,本文主要分析了水文地质在工程勘察中的重要性。 关键词:水文地质;工程勘察;重要性 我国最近几年建筑工程行业发展的速度非常的快,在发展的过程中不仅需要发展的速度,更加需要保证工程的质量,在建筑工程建设中安全的施工是非常重要的,安全有效的施工就必须要对工程进行相应的勘察,在勘查的过程中水文地质问题是非常关键的一个因素。 1水文地质的重要意义 水文地质对于工程勘查来说非常的重要,它不仅对岩土体工程的特性影响非常的大,对于建筑物的稳定性和耐久性也有影响,对于工程比较复杂的地方,在事先必须要进行相关的水文地质勘查,这样能够保证工程在施工中的准确性以及合理性,提高工程勘察的质量。水文地质勘察工作能够全面的分析工程的地下水对岩土体的作用以及会产生怎样的影响,能够很好的预测出岩土体会对建筑施工造成怎样的危害,这样有利于在具体的施工中能够有效的进行采取预防措施,保证工程的安全施工。总之,水文地质对于工程勘察来说有着重要的积极作用,能够对工程的建设提出综合性的评价,保证建筑工程专业的施工[1]。 2对水文地质评价的内容上进行分析 在建筑工程施工中还存在着许多的问题,这时候就需要对水文地质评价的内容上分析,减少建筑施工中存在的问题。第一,在施工中,施工技术人员需要加强对水文地质条件的了解,认真的分析地下水与岩土工程和建筑物之间的相互关系,及时预测出相关的危险因素,做好防范的工作;第二,根据工程的具体施工情况,进行相关的勘察工作;第三,不同的地下水对岩土体的影响也不同,因此需要根据实际的情况来进行具体的评价,一般有以下几种情况: (1)如果在建筑施工中,根基深埋在地下水位以下时,需要对钢筋混凝土的影响进行考虑,会不会对混凝土和钢筋材料造成侵蚀; (2)在施工中,建筑根基的下部分有承压含水层,在工程具体的施工中需要考虑到承压水对工程基底部建筑材料的影响,对可能产生的影响进行分析与预测; (3)在施工根基的底部是膨胀土、强风化岩等岩土体,就需要考虑到在施工的过程中会导致土体的崩塌; (4)建筑工程的根据需要开挖到地下水位以下时,这时候需要展开深入性的实验,以此来防止后续施工会遇到渗水等问题,在施工的工程中同时也需要注意人工降水,也会对建筑造成一定的影响,在施工的过程中需要特别的注意。 (5)在建筑施工中压缩层有松散、饱和的粉土和粉细砂的根基来说,需要考虑到管涌、液化侵蚀等现象[2]。 3对岩土水理性质进行分析 水理性质是指地下水和岩土之间相互作用的过程中体现出的相关的性质,水理性会对岩土的形成程度以及强度造成一定的影响,在特殊的情况下甚至会对建筑物的稳定性造成影响。水理性质在工程的勘察中占据非常重要的位置,在具体的勘察中不容忽视。在建筑物施工的过程中,需要根据施工的具体环境对水理性进行全面的分析。地下水根据赋存的方式可以分为三种,第一种是重力水,又被称为自由水,岩土中在重力作用下能自由运动的地下水,它能传递静水压力,有溶解能力、易于流动。泉水、井水和矿坑涌水都是重力水,是水文地质学研究的主要对象。第二种是结合水,是水在生物体和细胞内的存在状态之一,是吸附和结合在有机固体物质上的水,主要是依靠氢键与蛋白质的极性基(羧基和氨基)相结合形成的水胶体。一般分为强结合水和弱结合水,强结合水存在于最靠近土颗粒表面处,工程上也叫吸着水;弱结合水距土粒表面较远地方的结合水,又叫薄膜水。第三种是毛细管水,又被称为毛细水,是由于毛细作用保持在土层或岩层毛细空隙中的地下水,能够传递静水压力,并且能够在毛细空隙中进行运动,它在砂土和粉土层中较多,孔隙大的砂砾层中较少。孔隙过小的粘土其孔隙多为结合水所占据,毛细管水也较少。地下水面离地表较浅时,毛细管水有时会引起土壤沼泽化或盐碱化,以及道路冻胀和翻浆等,毛细管水的研究在农业和工程建筑方面都有重要意义[3]。对于岩土水理性质的参数,在施工中需要考虑以下几点: (1)容水性,指是在常压下岩石空隙中能够容纳若干水量的性能,在数量上以容水度来衡量,也就是说岩石的全部空隙如果被水充满,容水度在数值上等于空隙度。但在实际的情况中,岩石可能存在比较密闭的空间,导致空气不能流通,这时候就会形成气泡,因此一般的容水度的值要小于空隙度;如果岩石在充水后体积增大,这时候容水大要大于空隙度。 (2)持水性,是指在分子力和表面张力的影响下,岩石的空隙中能够保持一定的水量性能,它的持水量的多少主要是由岩石颗粒直径以及空隙直径大小来决定的,如果岩石的颗粒直径越小,空隙越小,岩石的持水度越大。 (3)给水性,主要是指饱和岩石在重力的作用下能够自由的排除水量,岩石的给水度与岩石的颗粒、大小、形态、排列的方式以及压实度等有密切的关系,存在于坚硬岩石裂隙和溶隙中的地下水,结合水及毛细水所占的比例非常小,岩石的给水度可看作分别等于它们的容水度或空隙度。 (4)透水性,如果岩石的空隙直径越大,透水性越强,根据岩石透水性的强弱,把岩石分为透水层以及不透水层,透水层的岩石有砂石层、砂砾岩层,不透水层的岩石有粘土、页岩、岩浆岩、变质岩等。这四种水理性质对于建筑工程都有一定的影响,会对整个工程的耐久性以及稳定性造成直接的影响,因此在具体的勘察中需要对这几种水理进行分析。 4地下水对岩石造成的影响 如果地下水上升会造成山体滑坡,会对建筑物造成侵蚀的影响,相应的对土壤的危害也非常的大。在建筑物施工中会对地下水压力造成一定的影响,因此,在具体的施工中,要注意保护动水压力的作用,以免对建筑施工的工程质量形成一定的危害,像出现流砂、管涌、基坑突涌等形象,影响建筑施工工程的质量。 5结语 总之,水文地质在工程勘察中起着非常重要的积极作用,在建筑施工中必须引起重视,保证建筑工程的质量。 作者:魏日铭 单位:福建省闽北地质大队 地质工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘察地位 摘要:在岩土工程勘察中,水文地质勘察发挥了重要的作用。通常情况下,水文地质勘察主要勘察工程施工区域的含水层隔水层状况、地下水位状况、地质环境情况以及自然地理条件等,其中重点要仔细勘察施工区域的地下水位情况,避免地下水升降影响岩土工程的施工进程。只有加强水文地质勘察工作,才可以提高岩土工程的安全性。 关键词:岩土工程勘察水文地质勘察地位内容 在岩土工程勘察中,水文地质占据了相当重要的地位。水文地质与岩土工程地质是紧密相连的,其对于岩土工程有着较大的影响。因此,只有加强水文地质勘察,才能有效的提高岩土工程的施工质量。因为水文地质勘察包含了诸多内容,其具有较大的工作量,因此,要从细节上控制水文地质勘察,最大程度的提升水文地质勘察的经济性与精确性,最终有效的提升岩土工程的施工质量。 1岩土工程中水文地质勘察的地位探析 水文地质勘察是岩土工程勘察中十分关键的组成部分之一,经常被勘察人员忽视。当前,在岩土工程勘察工作中,只有进行仔细的水文地质勘察,才能够有效的提升岩土工程勘察的精确度与勘察质量。众所周知,岩土工程的其中一个关键特性就是地下水,地下水也是岩土工程施工中的关键环节。因此,从上述可知,只有仔细开展水文地质勘察工作,才可以最大程度的确保岩土工程结构的稳定程度、整体性等。 1.1目前水文地质勘察的现状。 随着时间的发展与推移,人们历经了诸多地质灾害。在这之中,大多数地质灾害的成因都是地下水的作用。通过实际调研发现,由于岩土和地下水作用而形成的地质灾害大多都拥有如下特征:可控制、种类多种多样、严重灾害、复杂的机理等。除此之外,由于在实际工程勘察中,人们没有充分认识到地下水对于工程的影响,相关的科研投入也不足,由此导致在岩土工程勘察中,对于地下水的分析还处于起步阶段。 1.2水文地质对于工程基础埋深有较大影响 基础埋深是岩土工程初期阶段的关键环节。在考虑工程基础埋深的过程中,一定要全面考虑到施工区域地下水的变化情况及基本水文情况,由此才能设计出合理的基础埋深。如果岩土工程施工区域有地下水赋存的话,一定要确保地下水在工程基础埋深以下,但值得注意的是,部分岩土工程基础埋深需要位于地下水以下,在这种情况下,要提前思考降低地下水位的措施。除上述之外,水文地质勘察工作对工程地质结构有一定影响,举例来说,地下水会影响到施工区域的土壤结构,在一定程度上导致土地软化,甚至会造成建筑地基出现裂缝,若没有及时进行补救,将会严重影响建筑物的稳定性。 1.3水文地质勘察影响岩土工程的整体质量 水文地质勘察的有效性对于岩土工程的整体质量有直接的影响,特别是勘察人员掌握地下水位变化情况的能力对工程有较大的影响。在实际岩土工程勘察中,若水文地质勘察人员没有全面而充分的掌握施工区域的地下水位近些年来的变化情况,就会在一定程度上影响岩土施工方案的可操作性,进而导致安全质量事故的发生。举例来说,如果地下水位突然上升,就会破坏土壤的酸碱平衡,在这种情况下,土壤中含有的可溶性盐就会对混凝土产生腐蚀,降低工程建筑物的稳定性。除此之外,如果地下水位上升,极易致使岩土工程施工区域周边地区发生滑坡、泥石流等灾害,严重影响了岩土工程施工进程,同时对于周围区域人们的生命安全与财产安全造成了一定的威胁。 1.4地下水动力作用影响岩土工程 一般情况下,如果没有受到人为原因的影响,地下水动水压力对于岩土工程的危害性比较小。但在岩土工程施工中,受到人为活动的影响,导致地下水天然动力平衡被打破,在地下水移动压力的影响下,通常会导致岩土工程危害的产生,包括突涌问题、基坑以及流砂管涌问题,严重影响了岩土工程的施工质量。 1.5水文地质对于建筑的支护有一定影响 随着城市化进程的发展,我国城市建设范围持续缩小,由此,建筑开发单位只能转向高层建筑的开发。虽然在一定程度上,高层建筑的发展推动了城市的发展,成为城市的代表。但在建设高层建筑的时候,水文地质会影响到建筑的支护结构,降低了建筑物的稳定性。在高层建筑施工过程中,工程施工工艺及施工环境对于建筑质量都有一定的影响,通常情况下,都会利用垂直开挖和抽水的方式进行施工。在利用抽水方式施工的过程中,对直接影响到建筑区域的地下水位,降低地下水位,进而对于高层建筑的耐久性能与稳定性能产生影响,甚至会导致地面沉降的发生。因此,在工程施工之前,要全面考虑到工程施工区域的水文地质状况,制定出可行合理的勘察方案,在工程施工中要尽可能避免对原有地质环境造成破坏,为后期施工创造便利条件。 2岩土工程勘察中水文地质勘察的主要内容 2.1勘察区域自然地理条件 自然地理条件主要包括地形地貌情况以及气象水文状况。其中地形地貌的勘察主要是勘察岩土工程施工区域的地貌侵蚀情况、地貌堆积情况、水系情况、地形情况等。气象水文特征的勘察主要是勘察施工区域的气候条件,包括是气候类型及湿润度等。 2.2勘察地质环境状况 岩土工程施工范围内地质环境状况勘察的主要内容包括:新构造运动、地质构造情况、地层岩性、基底构造和对第四系厚度的控制情况。 2.3勘察施工区域地下水位 对于岩土工程来说,地下水位对其的影响是及其巨大的。地下水位的上升与下降极有可能导致工程发生坍塌和沉降,严重影响工程的地基,进而严重的影响工程的稳定性能与安全性。所以,在岩土工程实际施工之前,要考虑到施工区域的具体水文地质状况,仔细勘察施工区域地下水位变化情况。勘察施工区域的地下水位状况,主要需要勘察以下内容:施工区域最近五年来地下水位变化情况、历史最低地下水位与最高地下水位、地下水位升降的主要原因、地表水渗漏状况、地下水的流动状况。 2.4勘察施工区域含水层、隔水层情况 具体勘察内容如下:地下水水质对建筑材料的腐蚀程度;含水层埋藏条件;隔水层埋藏条件;主要含水层的分布状况、基础埋深以及厚度;地下水的变化情况、水位状况、流向及类型等;水文地质相关参数;地下水赋存状况、渗流情况。 3岩土工程勘察中水文地质工作的主要方法 3.1实验分析法 所谓实验分析法具体指的就是通过实验手段,检测与分析工程勘察区域的参数样本,掌握水文地质条件。当前,水文地质勘察中所应用的实验分析方法主要包括放水、抽水、联通、注水、压水等。其中应用最为广泛的是抽水试验。借助抽水试验,通过相关的勘察测量工具,可以获知抽水孔的实际抽水量与特征曲线等相关数据,通过分析这些数据信息,评估含水层的具体特征,可以促使勘察人员深入了解工程勘察区域的税问题致条件,特别是水文条件。简单来说,实验分析方法的应用价值较高,但其全面性不足,要配合其他方法使用。 3.2工具探测法 所谓工具探测法具体指的就是在水文地质勘察中,通过精密仪器、先进仪器对施工区域地质岩石性质进行勘察,主要包括准确勘测地质岩石的密度、弹性、放射性、硬度、构成成分、硬度以及电性等相关参数,通过这些信息的勘测可以帮助勘察人员更好理解水文地质状况,确保其制定的岩土工程方案的可行性与合理性。工具探测方法是岩土工程勘察中水文地质勘察中应用较为广泛的方法,其适用性与针对性较强。在当前情况下,水文地质勘察中工具探测法主要包括电磁波探测方法、声波探测方法、浅震探测方法、电阻率法探测等。虽然工具探测发的探测速度较快、具有较高的针对性与适用性,但也需要配合其他勘测方法共同使用。 4结束语 本文重点分析了岩土工程勘察中水文地质勘察的地位及内容,以供参考。 作者:叶荣健 饶新泉 单位:江西省核工业地质局二六四大队
煤矿地质灾害特征及防治措施:煤矿地质灾害特征及防治措施的探讨 【摘 要】近些年随着国家经济的发展,煤炭工业也取得了长足的进步,但是有采矿活动引起的地质灾害仍然多发,不仅对煤矿企业的经济和社会效益造成了严重的影响,而且对周边环境的破坏是及其严重的。文章分析了我国煤矿常见的地质灾害,并进一步探讨了为降低煤矿地质灾害应当采取的应对措施,在确保煤炭安全开采的基础上,减少地质灾害的发生率,保护地质环境,实现人与自然的和谐共处。 【关键词】煤矿;地质灾害;对策 引言 煤炭资源的大量开采,为我国的经济发展提供了充分的保障,带动了我国工业繁荣发展。与此同时,由于地下煤炭资源大幅度开采,地下原岩应力的平衡状态遭到破坏,导致了一系列煤矿地质灾害的发生,破坏了局部地区的生态平衡,与可持续发展道路背道而驰[1]。在当代煤矿地质灾害与防治越来越突出的情况下,地质工作面临着前所未有的挑战,又因为煤矿地质灾害严重制约着煤矿企业的经济效益,因此,加大对煤矿地质灾害发生类型、原因及防治措施的研究成为当下很重要的研究工作[2]。 1 煤矿地质灾害的诱因分析 煤矿地质灾害的发生在很大程度上是由于在煤炭开采过程中由于采、掘而造成煤田地质受到破坏而造成的,对煤矿员工生命安全造成了严重威胁,并给煤矿企业带来了较大的经济损失。在煤炭生产的过程中,采场围岩原岩应力平衡状态受到破坏,由于煤炭的采出导致煤层上方出现“三带”,即垮落带、裂隙带和弯曲下沉带。由此会导致一些列灾害的发生,如地表下沉、地下水位下降、瓦斯爆炸、地震及山体滑坡等。我国煤炭资源储量丰富,但储存条件比较差,煤炭地质灾害的发生率较高,而且造成次生灾害的可能性较高,如由于煤炭开采造成的地震,在一些山区容易造成山体滑坡等次生灾害。这些地质灾害不仅严重威胁着煤矿员工的安全,而且对当地人们正常的生产生活带来了不利的影响,因此,加强对煤矿地质灾害的研究已刻不容缓。 2 煤矿地质灾害种类分析 2.1 山体滑坡 由于煤矿开采活动的影响,采动区的原始应力的平衡状态被打破,造成一部分区域的应力集中的现象,这是导致山体滑坡的一个重要因素。由于煤炭开采活动造成的山体滑坡,属于煤炭开采的次生灾害,给国家造成了巨大的经济损失。抚顺西露天矿区地质构造比较复杂,又加上采矿作业对当地地应力的扰动,造成抚顺西露天矿北边频繁的发生滑坡灾害,据统计自 1935 年以来, 共发生滑坡 50 多次, 最大塌方量达129万m3, 其中1993年的滑坡还伴有泥石流,危及到附近工厂的安全生产,严重威胁到当地人员的安全,而且给该矿造成了重大的经济损失。 2.2 地面沉降与塌陷 地面沉降与塌陷现象是煤炭开采活动中经常出现出现的一种地质灾害。在巷道掘进、煤炭采出过程中,围岩的原始应力平衡状态受到破坏,致使煤层的上覆岩层出现三带,即垮落带、裂隙带和弯曲下沉带,造成地表发生不同程度的沉降、塌陷。发生地表沉降与塌陷的另外一个重要原因是采空区的的不断扩大及地下水不断被抽排,这些对采空区及围岩中的地下水的分布具有重要的影响,在一定程度上加剧了地面的沉降与塌陷。近年来, 在国有煤矿区出现的密布的小煤窑,造成地地表下沉现象更为明显和突出, 这种现象不仅增加了煤矿地质灾害,而且能引起一系列次生灾害,对矿区人们的生产生活造成了及其恶劣的影响;另外,这一系列灾害的发生,对矿区环境造成威胁的同时,对煤矿及其相关产业的经济效益与社会效益影响严重。因此,对于矿区地表沉降与塌陷应从科学的角度,对煤炭开采的方法,特别是采空区的处理要加强试验研究,减少这类灾害的发生及其造成的一系列次生灾害。 2.3 瓦斯突出 瓦斯可以在储气封闭系统中, 以吸附或游离状态赋存于煤层的孔隙、裂隙、缝隙之中, 当地应力作局部平衡调整时, 破坏储气封闭系统, 使蓄积的气体外溢释放[3]。矿井瓦斯爆炸是受限空间的爆炸,它的传播和影响范围特别大,往往造成重大的人员伤亡和巨大的财产损失。瓦斯爆炸危害主要为:高温、冲击波和有害气体。据不完全统计,我国在1984-1995年间的11年间,煤矿中发生煤与瓦斯突出近10万余次,给国家造成了严重的经济损失。我国煤矿安全生产形势仍然十分严峻,重大特大瓦斯事故多发的问题尚未得到根本的解决。突出表现在:一是煤与瓦斯突出事故多发,二是基建与技改矿井瓦斯事故多发,三是低瓦斯矿井事故多发。 3 煤矿地质灾害的防治措施 3.1 加强地质灾害宣传教育以形成全民防灾意识 首先,为了有效地防治地质灾害,最大限度地降低经济损失和相应的人员伤亡,相关部门应加强常发的煤矿地质灾害的宣传,如常发地质灾害种类、原因、危害程度及相关预防措施等。对于煤矿企业来说,政工部门应加强政工工作,改变传统政工部门形同虚设的现象,应将思想教育、灾害宣传工作切实做到位,使煤矿员工对频发地质灾害有较熟悉的了解,以便在工作中严格遵守相关规章制度,将煤矿地质灾害的发生率降到最低,同时,将地质灾害发生后的损失最小化。 3.2 合理开采煤矿资源, 保护地质环境 对于煤矿工作者来说,在进行煤炭开采的一系列工作中,应严格遵循《环境保护法》、 《矿产资源法》中的合理开发利用和保护地质环境的准则, 加强地质灾害防治管理工作, 提高人们的环境意识, 避免或减少煤矿地质灾害事件发生。相关部门应加强监督力度,避免只重经济而忽视环境的现象,同时对一些违章生产加大处罚力度,规范生产。 3.3 提高建筑物防灾能力, 减轻煤矿地质灾害 在淮北矿区由于煤炭开采而引起的矿区建筑物损坏特别严重,给人们的生命及财产安全带来了极大的威胁。为了减轻由于煤矿地质灾害而造成的建筑物破坏问题,应从一下两个方面着手,第一,对矿区的建筑队伍进行科学的培训管理,并进行相关技术指导,第二,要着重提高煤矿区民宅建筑材料和砌筑质量,增强地基、上部结构牢固性, 提高民宅建筑物的总体抗灾性能, 将次生危害降到最低程度。 3.4 改进煤炭开采技术 随着两淮地区乃至全国煤矿的开采深度逐渐增加,我国的煤炭开采面临着前所未有的难题,煤矿地质灾害的发生率较高。为了从根本上降低煤矿地质灾害的发生率,减少煤矿企业经济损失,煤矿企业应当加大对煤矿开采技术的科技投入,优化开采方法,合理布置各个生产工序,达到煤炭开采过程中采、支、运的和谐运作。 4 结束语 煤炭构成了我国能源成分的重要组成成分,为我国经济的繁荣发展提供了能源基础,做出了极为重要的贡献。但近年来,随着我国煤矿产业的发展及规模的迅速扩大,由与煤炭开采造成的地质环境灾害越来越严重,比如由采矿活动带来的山体滑坡、地表沉陷及瓦斯突出等灾害,对矿区人们的生产生活及煤矿的经济效益带来了比较严重的影响。矿区环境比较复杂,往往一种灾害的发生会引起一系列次生灾害,同时,某种灾害的发生是受到多种因素的共同影响,因此对于煤矿工作者及相关部门而言,在煤矿地质灾害的治理中,应综合考虑多方面因素,采取科学措施,有效的加以治理。 作者简介: 夏春林,出生于1981年3月22日,男,籍贯江苏,大专学历,工作于安徽省煤田地质局水文勘探队,助理工程师,主要从事野外地质工作。 煤矿地质灾害特征及防治措施:煤矿地质灾害特点与对策的探讨 【摘 要】随着我国煤炭行业的快速发展,由于煤炭开采而引起的地质灾害问题越来越突出。由于煤矿行业特殊的作业环境,在采煤过程中发生地质灾害的几率较大,且对地质环境造成严重的破坏,不仅严重影响了人们的生活,而且在一定程度上限制了我国经济的发展。文章介绍了我国煤矿地质灾害的背景及煤矿地质灾害的主要类型,并提出了相应的防治措施,在有效利用资源的基础上,保护矿山环境,防止煤矿地质灾害的发生,以实现煤矿的可持续发展。 【关键词】煤矿地质灾害;类型;防治措施 引言 随着社会、经济的发展,可持续发展与经济一体化建设逐步成为发展重点。现代人类活动已经逐步参与到自然地质作用之中, 共同作用于地质环境, 打破了地质环境的原有平衡, 使地质环境所受影响和压力日渐明显, 环境保护和灾害的防治等有关问题愈加突出, 甚至直接影响和制约经济的发展[1]。煤炭地质环境状况影响煤矿生产的安全,关系到人民生命财产的安全,煤炭资源的滥开采造成煤矿地区周围环境的恶化,并容易造成安全事故[2]。因此,如何能有效地反映煤矿地质灾害特征、灾害的诱发因素及如何防治煤矿地质灾害,是目前较为重要的一个研究课题。 1 煤矿地质灾害的研究背景 煤矿生产是一种特殊行业,严重受到水、火、煤尘、瓦斯、顶板等五大自然灾害的威胁。一旦发生事故,往往造成群死伤的后果,经济损失无法弥补。煤矿地质灾害是地质灾害的一个分支,也是自然灾害的重要组成部分。煤矿开采开煤弃石, 加速水土流失, 引发地表塌陷、 山体滑坡;煤矿抽排水造成地下水位下降、矿区周围地下水资源枯竭;地下开采诱发地震、 岩爆、冒顶片帮突水、瓦斯爆炸、地面开裂及沉陷等;煤矿剥离堆土、尾矿废渣堆积引起地表环境污染,及其失稳滑移造成严重的泥石流灾害等, 凡此种种, 均是煤矿地质灾害的具体表现[3]。煤炭在我国的能源结构组成中占有很大的比重,大力推动了我国经济的快速发展。而煤矿灾害的发生已经严重制约着煤炭工业的健康发展和社会、经济的快速发展。煤炭开采不仅受到地面地质自然灾害的威胁, 更严重的是还遭受井下各种灾害的威胁;无论从灾害的经济损失, 还是从死亡的人数看, 煤炭行业均占全围灾害损失的 1/10 以上[4]。 在煤矿开采中不断发生的地质灾害一次次给我们敲响了防治的警钟,应从根本上找出煤矿地质灾害发生的原因及其发生特征,最大限度地避免灾害的发生或降低次生灾害的发生率。 2 煤矿地质灾害特征及诱因分析 2.1 山体滑坡 由于煤矿开采活动的影响,采动区的原始应力的平衡状态被打破,造成一部分区域的应力集中的现象,这是导致山体滑坡的一个重要因素。由于煤炭开采活动造成的山体滑坡,属于煤炭开采的次生灾害,给国家造成了巨大的经济损失。抚顺西露天矿区地质构造比较复杂,又加上采矿作业对当地地应力的扰动,造成抚顺西露天矿北边频繁的发生滑坡灾害,据统计自 1935 年以来, 共发生滑坡 50 多次, 最大塌方量达129万m3, 其中1993年的滑坡还伴有泥石流,危及到附近工厂的安全生产,严重威胁到当地人员的安全,而且给该矿造成了重大的经济损失。 2.2 地面沉降与塌陷 地面沉降与塌陷现象是煤炭开采活动中经常出现出现的一种地质灾害。在巷道掘进、煤炭采出过程中,围岩的原始应力平衡状态受到破坏,致使煤层的上覆岩层出现三带,即垮落带、裂隙带和弯曲下沉带,造成地表发生不同程度的沉降、塌陷。发生地表沉降与塌陷的另外一个重要原因是采空区的的不断扩大及地下水不断被抽排,这些对采空区及围岩中的地下水的分布具有重要的影响,在一定程度上加剧了地面的沉降与塌陷。近年来, 在国有煤矿区出现的密布的小煤窑,造成地地表下沉现象更为明显和突出, 这种现象不仅增加了煤矿地质灾害,而且能引起一系列次生灾害,对矿区人们的生产生活造成了及其恶劣的影响;另外,这一系列灾害的发生,对矿区环境造成威胁的同时,对煤矿及其相关产业的经济效益与社会效益影响严重。因此,对于矿区地表沉降与塌陷应从科学的角度,对煤炭开采的方法,特别是采空区的处理要加强试验研究,减少这类灾害的发生及其造成的一系列次生灾害。 2.3 瓦斯突出 瓦斯可以在储气封闭系统中, 以吸附或游离状态赋存于煤层的孔隙、裂隙、缝隙之中, 当地应力作局部平衡调整时, 破坏储气封闭系统, 使蓄积的气体外溢释放[5]。矿井瓦斯爆炸是受限空间的爆炸,它的传播和影响范围特别大,往往造成重大的人员伤亡和巨大的财产损失。瓦斯爆炸危害主要为:高温、冲击波和有害气体。据不完全统计,我国在1984-1995年间的11年间,煤矿中发生煤与瓦斯突出近10万余次,给国家造成了严重的经济损失。我国煤矿安全生产形势仍然十分严峻,重大特大瓦斯事故多发的问题尚未得到根本的解决。突出表现在:一是煤与瓦斯突出事故多发,二是基建与技改矿井瓦斯事故多发,三是低瓦斯矿井事故多发。 3 煤矿地质灾害的防治措施 3.1 加强地质灾害宣传教育以形成全民防灾意识 首先,为了有效地防治地质灾害,最大限度地降低经济损失和相应的人员伤亡,相关部门应加强常发的煤矿地质灾害的宣传,如常发地质灾害种类、原因、危害程度及相关预防措施等。对于煤矿企业来说,政工部门应加强政工工作,改变传统政工部门形同虚设的现象,应将思想教育、灾害宣传工作切实做到位,使煤矿员工对频发地质灾害有较熟悉的了解,以便在工作中严格遵守相关规章制度,将煤矿地质灾害的发生率降到最低,同时,将地质灾害发生后的损失最小化。 3.2 合理开采煤矿资源, 保护地质环境 对于煤矿工作者来说,在进行煤炭开采的一系列工作中,应严格遵循《环境保护法》、 《矿产资源法》中的合理开发利用和保护地质环境的准则, 加强地质灾害防治管理工作, 提高人们的环境意识, 避免或减少煤矿地质灾害事件发生。相关部门应加强监督力度,避免只重经济而忽视环境的现象,同时对一些违章生产加大处罚力度,规范生产。 3.3 提高建筑物防灾能力, 减轻煤矿地质灾害 在淮南矿区由于煤炭开采而引起的矿区建筑物损坏特别严重,给人们的生命及财产安全带来了极大的威胁。为了减轻由于煤矿地质灾害而造成的建筑物破坏问题,应从一下两个方面着手,第一,对矿区的建筑队伍进行科学的培训管理,并进行相关技术指导,第二,要着重提高煤矿区民宅建筑材料和砌筑质量,增强地基、上部结构牢固性, 提高民宅建筑物的总体抗灾性能, 将次生危害降到最低程度。 4 结论 我国煤矿分布广、户数多、 规模大小多样话, 由于技术、 管理及效益等原因的影响, 资源开发中引起的地质灾害相当严重, 给矿区的人民生命财产安全带来了严重影响。各个煤矿的地质环境条件是复杂的, 单独的强调任何一种诱发因素和只采取某项防治措施都是片面的。因此, 合理有效的利用资源、保护煤矿环境, 采取合理的措施防止煤矿地质灾害, 实现煤矿的可持续发展, 是一个非常重要的问题。 作者简介: 张斌(1976-)男,安徽宿州人,大专学历,助理工程师,从事水文地质、煤田地质勘探。 煤矿地质灾害特征及防治措施:防治煤矿地质灾害有效方法研究 [摘要]随着我国经济的不断发展,对于资源和能源的消耗量也在逐渐增加,煤炭是我国主要的不可再生消耗资源之一,其在我国国民经济发展过程中占有着极为重要的地位。煤炭在利用过程中首先需要将其从矿脉中开采出来,而开采的过程中势必会对周围的自然环境造成一定的破坏,因而也容易引发各类自然灾害,给采矿者和矿主带来较大的经济和生命损害。本文即是对煤矿地质灾害进行了分析,从煤矿地质灾害的类型和特征出发,探讨如何加强对这类事故进行防治,以期能为相关工作提供参考。 [关键词]煤矿 地质灾害 类型 特征 防治 随着21世纪的到来,我国迎来了工业发展的新时代,各类先进技术的引入使得我国工业的发展速度越来越快,而工业的快速发展必然伴随着对资源的快速消耗,煤炭就是其中之一。在我国,煤炭开采行业的发展已经有了百年以上的历史,现代化煤炭开采也已经进行了几十年,在这个过程中,部分企业为了谋求自身更大的利益,对煤矿进行了无节制的开采,导致了对周围环境的严重破坏,地质灾害发生率明显提高,严重威胁了附近地区人民的生命安全。 1煤矿地质灾害的主要类型 煤矿采集是属于地下或山体开采作业,其在日常工作中即使按照相关规定对煤矿进行开采,也会造成周围环境的破坏,况且目前国内有部分企业对于煤矿的开采是在无节制的情况下进行的,对于环境的破坏性进一步提升,造成了多种地质自然灾害。 1.1山体滑坡或塌方 对于煤炭的开采作业来说,其一般是在山体中进行的,在山体中将被应充满其中的煤炭开采出来,同时对于矸石的不标准对方都会使得山体本身的受力情况发生转变,因而很容易引发山体发生滑坡或塌方的情况。尤其是在雨季时期,暴雨对于山体的冲刷力大大增加,并且带走了部分土壤,造成了山体间的土质疏松,就会产生滑坡或塌方的情况。滑坡所产生的泥石流会迅速向山下蔓延,别对山下的人群聚居地造成较大的危害,引发人员和经济的双重损失。 1.2地面沉降和坍塌 由于部分煤炭的开采工作是在地下进行,其会对开采区的岩层受力情况造成极大的影响,使得岩层以下的空间处于真空状态,减小了岩层所受到的支持力。在这种情况下,一旦岩层受到比较大的外力冲击或持续作用,就可能会导致部分岩层出现沉降或坍塌的情况,特殊情况下还可能会出现地表岩层的平行位移。这也就使得一定区域内形成了面积较大的“漏斗形”深坑,给开采工作带来较大的阻碍,同时也对开采人员造成一定的损伤。 1.3瓦斯爆炸 一般情况下,拥有煤矿的地质地貌都比较特殊,其内部构造相对复杂,并且绝大多数情况都会含有瓦斯气体,并且各地区或各个矿脉中瓦斯的含量也并不一致,这也就为预防工作造成了一定的困难。在通常情况下,张性断层的密闭性较差,其主要是由地表逐渐形成的,这样有助于瓦斯的自然排放;但是如果遇到压性断层,其密闭性十分好,是极长时间内地质沉降所形成的,不利于瓦斯的排放,这种地质地貌下能够蕴含较多的瓦斯气体,可能是以吸附状态,也可能是以游离状态分布在煤炭矿脉的缝隙中。当煤炭矿脉的结构被破坏,瓦斯气体就可能从破口处大量涌出,遇到电流或者明火就会引发瓦斯爆炸的情况,对人员造成极大的损伤,即使不发生爆炸也可能引发开采人员的气体中毒情况。 1.4泥石流 泥石流是煤矿地质灾害过程中对周围人员危害最大的一种,其主要是在山体滑坡或塌方的基础上产生的。尤其是在南方多雨地区,一旦遇到暴雨季节,煤矿地区的山体就可能会发生泥石流的现象。泥石流的主要危害是由于泥石流中夹杂着巨大的石块或木材所引起的,从高处滑落所产生的冲击力较大,能够对山下的建筑和人员造成加大的破坏。这种情况在已经停产的煤矿山体上也时有发生,给人民财产和生命安全带来了严重的危害。 1.5地下水反涌 由于煤矿的矿脉中有大部分是出于较为深层的位置,因此在对煤矿开采的过程中,很容易造成对地下水脉的破坏,导致矿井内地下水反涌的情况。而这种事故诱发的主要原因就是在对煤炭的开采过程中未严格按照规定对矿脉的走向进行勘探,对于地下水脉的分布情况了解不足,一味的滥采乱挖,导致了矿井开采方向的错误,与地下水脉向交。而这种地下水反涌情况会对地下作业的煤炭开采人员造成极大的损伤,严重时则可能导致人员出现大范围死亡情况。 2煤矿地质灾害发生的特征 2.1群发性 地质开发本身就是对开采点周围的环境进行改变,尤其是在煤矿开采的过程中,其给周围环境和地表岩层多带来的影响更大,因此一般情况下煤矿地质灾害的发生并不具有独立性,其是属于一个地区在一定条件下的长期做所所导致的。一旦该地区发生自燃灾害,那么必然会会产生群发效应,造成大面积的毁坏。例如在发生山体塌方的时候,一定不会出现单独一处大方,而是大面积、多发性的坍塌,并且会引发各类连锁反应,造成的损失较大。 2.2衍生性 煤矿地质灾害在发生过程中还具有明显的衍生特性,主要指的是在一种地质灾害产生后可能会引发多种“次生”灾害,二者之间的关系就类似于链条,环环相扣。举例说明,当矿井内发生地下水反涌的情况时,其必然会导致低下水的大范围流失,导致地下水位发生下降的情况,引发地表坍塌,对周围地区造成较大的危害,并且可能造成低下河道流向的改变,影响周围的生态环境,对农耕和畜牧造成极大的影响。 2.3持续时间多样性 在煤矿的地质灾害中拥有着较多的灾害类型,其每一种类型灾害的持续时间均有所不同,具有着明显的多样性。例如,泥石流和山体滑坡的持续时间较长,其破坏面积较大,在灾害发生的过程中,这类灾害可能会持续数分钟,甚至几十分钟,给附近的居民带来极大的破坏;又例如瓦斯泄露,这种灾害的持续时间有长有短,如果只是单纯的瓦斯泄露,未遇到明火,那么这种灾害会持续较长的时间,并且可能导致人员中毒,但如果其遇到明火则可能转化为瓦斯爆炸,这种灾害的持续时间较短,往往是几分钟甚至几秒钟,但造成的人员死亡几率极大。由此可见,煤矿灾害在发生的持续时间上存在着多样化的特征,在工作中需要根据不同的灾害情况制定相应的防治措施。 3针对于煤矿地质灾害的防治方法 3.1强化防灾意识 在制定煤矿地质灾害的防治方法时,首先需要做的就是强化相关工作和管理人员的防灾意识。政府作为各行各业的监管部门,其应该加大对于煤矿开采企业的监督力度,并在煤矿所在地区进行全方位的煤矿地质灾害预防方法的宣传教育,将相关内容尽量多的呈现在人们眼前,提高普通民众对于煤矿地质灾害的认识。同时,各级监督部门还应该派出专人到各个煤矿采集点进行调查,了解当地地质灾害的发生情况,另外还需要带领附近居民进行防灾演戏,降低地质灾害对人民造成的损失。 3.2合理化开采煤矿 根据相关研究显示,绝大多数煤矿地质灾害均是由于不合理煤矿开采造成的,部分企业为了自身的利益,不按照有关规定,超范围对煤矿进行开采,并且在开采时对于周围地质地貌的研究不够深入,造成了对周围地质结构的严重破坏。因此,政府应该加强对这方面的法律约束力,严格要求煤矿开采企业按照安全开采标准进行作业,对于不合理开采行为予以严重的罚款,从根本上杜绝这种情况的发生。 3.3改进开采技术 先进的开采技术是保证煤矿开采工作顺利进行的重要前提,因此,在煤矿开采的过程中应该引入目前世界上较为先进的煤矿开采技术。尤其是煤矿开采工作过程中,其所受到的自然条件约束性极大,同时也需要面临极多的不可确定因素,在很多情况下,对于部分地质灾害的发生是不可避免的。但是在引入先进的开采技术后,可以有效地将这种不可确定因素进行延迟或规避,尽最大可能将灾害的发生率降到最低。 3.4彻底了解地质构造 在对煤矿进行开采前,相关企业应该对该处的地质地貌进行详细的勘探,这是煤矿开采的基础工作,也是防止煤矿地质灾害的基础工作。对于在煤矿开采过后,地下岩层受力情况的变化要进行合理化、科学化的预估,并制定相应的解决对策。这样在开采煤矿的过程中,就可以充分按照煤矿的走向进行开采,并且对岩层进行有效固定,减少滑坡和塌方的发生。而对于含有瓦斯的区域,则需要事先喷洒阻燃剂,防止瓦斯泄露和爆炸的产生。 4结语 我国的煤矿企业分布较为广泛,虽然近几年相关技术已经有了较好的发展,但是在管理方法上仍然有较大的缺失。因此,应该加强对于地质灾害的预防管理工作,减少人员和经济的损失。 [作者简介]王国录(1987~),男,2011年毕业于中国石油大学(华东)地质学专业,地质助理工程师,研究方向为井下地质构造分析。 煤矿地质灾害特征及防治措施:煤矿地质灾害的特征分析及防治策略 摘 要:文章分别从煤矿开采过程中和闭坑后两方面分析了煤矿潜在地质灾害的特征,论述了加强安全生产、防治煤矿地质灾害发生的多重策略。 关键词:煤矿地质灾害;特征;防治策略 经济社会发展离不开能源的支持,煤炭是当前我国的主要能源类型,多年来其需求量一直维持在较高水平,煤炭生产压力较大,与之伴随的是煤矿安全生产问题。我国幅员辽阔,地质地貌复杂,加之煤矿管理模式落后,煤矿地质灾害较为频繁。为减少煤矿地质灾害的发生,应加强对其特征的研究,并积极探讨防治煤矿地质灾害的策略。 1 煤矿开采过程中潜在地质灾害的特征分析 1.1 地面沉降和地面塌陷 在煤矿开采过程中,地面沉降和地面塌陷状况时有发生。具体来说,煤矿开采使采空区围岩的最初应力场遭到了破坏,进而出现岩石破碎、冒落或地表位移的状况;煤矿开采改变地下水的分布面貌,水力坡加大,大面积降落漏斗由此出现,进而造成地表沉陷。地面沉降的后果不同设想,一方面,这使得煤矿地质灾害的程度有所增加;另一方面,开采影响叠加区的产生,使得开采赔偿问题更难解决,易导致各种纠纷和矛盾。 1.2 山体滑坡 在煤矿开掘、矸石堆放过程中,坡体丧失了其原初应力的平衡性,这就容易造成滑坡崩塌这一严重的地质灾害。相关资料显示,由煤矿开采造成的山体滑坡不仅使环境遭受破坏,其经济损失也相当严重。以抚顺西露天矿为例,该煤矿所处的地质构造复杂,其滑坡灾害发生率较为频繁,从民国初期至今,在百年左右的时间里,已经出现过许多次严重的滑坡灾害,记录在册的灾害数目就50余次,其中,最严重的一次塌方量为129万立方米。 1.3 矿井突水 煤矿开采过程中,突水事件也时有发生,对煤矿的安全、生产和效益造成了较大威胁。我国的大多数煤矿处于季风气候区,夏季易暴雨频发,这成为山体边坡崩塌、滑坡的最大诱因,继而出现泥石流,使得沟谷堵塞,当矿井被洪水冲入,就会出现煤矿的大面积冲淤,这不仅会造成巨大的经济损失,还将严重威胁煤矿工作人员以及周边人们的生命安全。 1.4 瓦斯突出 瓦斯能够以游离或吸附的形式在储气封闭系统中停留在煤层裂缝等孔隙内,在地应力进行局部平衡调节的时候,储气封闭系统会因之遭到破坏,蓄积的气体会随之释放出来。在其他外力作用下,容易产生瓦斯突出爆炸、人员中毒等事故。据相关统计,仅上世纪80年代中期至90年代中期,就有近十万次煤矿瓦斯突出灾害发生,导致了百亿元以上的经济损失。 2 煤矿闭坑后采场潜在地质灾害的特征分析 煤矿地质灾害不仅后果严重,而且其治理工作也相当不易,灾害治理无法获得长期效果,且因不确定因素较多而难以把握。因此,在开采任务完成、矿山闭坑之后,某些隐患是难以彻底消除的。对于地下煤矿来说,在采场闭坑后,其潜在的地质灾害包括地面沉降、地裂缝和地面塌陷等,也可能因为地面变形而出现山体开裂,其连锁效应为崩塌、滑坡的相继出现。一般来说,上述地质灾害的出现有一定的滞后性。换句话说,在开采期间不出现或程度不严重,没有达到平衡状态,经过闭坑后的一段时期,灾害突然发生会让人猝不及防。这些煤矿地质灾害一经出现就会出现严重后果,假如采场内已完成土地复垦,则这些土地会因灾害而遭到又一次破坏,还可能致使废弃。对于露天采场来说,闭坑后遗留的主要潜在地质灾害是崩塌和滑坡,其原因在于,高边坡会在露采之后留存下来,即便在坑底有废石回填处理,然而高边坡未能完全消除,尤其是露采较深的时候,在后期诱发动因的支配下,这些边坡发生灾害的可能性较大。 3 煤矿地质灾害的防治策略分析 3.1 制定地质灾害防治计划,实现科学开采 煤矿地质灾害虽然有一定的偶然性,但是大多数诱因是可以预测和控制的,从很大程度上说,改变煤矿的粗放型开采模式将对地质灾害防治产生明显效果。当前,许多煤矿固守传统的开采理念,缺少科学严谨的开采规划,安全意识和环保观念淡薄,防治地质灾害发生的能力较差,因此煤矿地质灾害发生的可能性较高,不利于煤矿的安全生产。因此,煤矿企业要转变发展观念,丰富开采手段,更新管理理念。一方面,在开采前须有地质灾害防治预案。从生态学的角度看,煤矿开采本质上是一种生态环境破坏行为,为降低煤炭生产对环境的不利影响,防治地质灾害出现,相关人员要对煤矿开采可能面临的地质问题有所准备,采取有效措施防患于未然。另一方面,要采用科学的开采方法,走科学发展的道路,这是煤矿企业发展的必然选择。在煤矿日常管理的每个环节都要贯彻科学的管理方式,健全各项管理制度,规范开采行为,实现合理的开采,杜绝盲目开采,从而避免地质结构失衡的发生。 3.2 做好测量工作,明确地质状况 为加强煤矿安全生产,了解煤矿所处地的地质状况变得十分重要,因此要加强煤矿地质测量工作,以便为煤矿开采提供必要的依据和参考。具体来说,地质状况测量工作的主要任务为对煤矿所处区域的地质状况进行测绘与勘探,所以,在实际的测量工作中,测量人员要着重加强对煤矿地质状况的明确和细化,反复考察测量发生地质灾害可能性较大的特殊区域,在图纸上准确标出来,且要与矿井工作相关负责人员进行有效沟通,使其对此特别注意。此外,煤矿的相关负责人要主动寻求煤矿测量部门的建议,不断改进煤矿的实际开采工作。 3.3 增强安全生产意识,提高安全生产水平 为防治煤矿地质灾害,对于各级地方政府来说,尤其是煤矿上级主管单位,应不断提高防治地质灾害发生的宣传力度,培养矿工的防灾意识,假如灾害不幸发生,煤矿工作人员能够有一定的心理准备和相应的应对能力,因此还要注重培养矿工的自我保护能力。对于煤矿内部来说,煤矿各级负责人和员工要从自身做起,积极了解煤矿自身的实际状况,对其特点进行全面的认识,主动学习各类防灾减灾方法,丰富防灾措施。一些处于灾害频发区的煤矿要特别注意,应聘请相关专家进行实地勘察和研究,努力探究地质灾害出现的规律,提升对煤矿地质灾害预测能力。 3.4 承担环保责任,恢复煤矿的生态环境 近几十年来,我国国民经济获得了长足发展,而其代价是对生态环境的破坏,对于煤炭行业来说,煤炭的大量开采使许多矿山废弃,并随之遭受不断破坏。在环保意识不断增强的背景下,政府相继出台了许多政策措施维护生态平衡,虽然取得了一定的成效,但目前来看这是远远不够的,环境保护需要全社会的努力,尤其是企业的参与。煤矿企业是生态环境的破坏者,应肩负起自身的社会责任,勇于承担生态环境保护者的角色,防治地质灾害的发生。煤矿加强安全生产是远远不够的,还要主动恢复煤矿生态系统,从生态系统的功能和技能方面入手,建设微生物群落、植物群落以及动物群落,为生态环境的全面恢复贡献力量。 4 结束语 防治煤矿地质灾害发生是煤矿生产过程中需要考虑的重大问题,煤矿地质灾害不仅会对企业造成巨大的经济损失,对周边环境形成严重威胁,更重要的是将给煤矿工作人员和附近人民带来生命威胁。因此,加强煤矿地质灾害防治刻不容缓。要对煤矿地质灾害特征有全面了解,结合自身煤矿的具体情况采取多方面的有效策略进行地质灾害的防治。 煤矿地质灾害特征及防治措施:煤矿地质灾害特征及防治措施的探究 [摘 要]国内煤矿产业不断发展的同时,煤矿灾害的发生越来越频繁。煤矿地质灾害是引发重大安全事故的根源,引起社会各界的广泛关注。地质灾害的发生给人类的生活带来了巨大的影响,一定程度上阻碍了国家经济的发展。本文通过对煤矿地质灾害特征的分析,提出了预防地质灾害的可行性措施。 [关键词]煤矿;地质灾害;特征分析 煤矿地质灾害是导致煤矿安全事故的主要原因,对地质灾害的成因及特征分析对煤矿地质灾害的防治具有积极的作用,现阶段,煤矿企业的工作人员必须将地质灾害的防治工作作为各项工作的重点,对施工过程中的开采行为进行反思,为施工安全着想,对地质灾害进行预防和治理,避免施工中出现安全事故。 1、煤矿地质灾害的特征分析 1.1 山体滑坡 开采过程中没有及时对坡体的应力进行分析,与原有的应力进行必要的对比,煤矿开采时产生的大量煤矸石堆砌后破坏了坡体原有的应力,打破了应力平衡,造成煤矿坍塌、山体滑坡。我国每年因山体滑坡而遭受的经济损失达到数亿元,造成的人身安全事故更为严重,例如重庆某煤矿煤矸石倒坍,大量煤矸石沿着坡面推移500m,把14户住房夷为平地,导致3人死亡、18人失踪、24人掩埋、1人生还的严重后果[1]。 1.2 地面沉降 地下煤矿被大量开采后,地下几乎成为中空的结构,导致地面沉降或塌陷现象,导致这种灾害的原因是开采作业破坏了地应力平衡,影响了地质结构,地应力再次分布时使矿井地下围岩层或周围地表开裂移动,最终导致岩石破碎。 若在煤矿开采的过程中,没有及时排除采空区的地下水,那么地下水格局将受到破坏,水土结构发生变化,出现大范围的漏斗现象与地表凹陷现象。地面一旦坍塌或沉降,将会出现非常严重的后果,地质灾害的破坏力也会加强,采矿区出现重叠[2]。 1.3 瓦斯突出 在煤矿开采之前,瓦斯以游离的状态吸附在煤炭表面或煤层的缝隙之间,达到相对稳定的状态,煤炭开采之后,开采区和周围地方的地应力受到影响,瓦斯储气封闭系统的平衡能力被破坏,瓦斯的相对稳定状态也被破坏,吸附在煤层之间的瓦斯释放出来,在自然环境或人为因素的作用下,常常发生爆炸,引发火灾、中毒等严重灾害。 1.4 矿井突水 在煤矿开采过程中,常发生矿井突水事故,矿井突水是由于地下水的整体结构被破坏,地质结构的稳定性受到影响造成的,这一现象势必会阻碍矿井内的正常生产。水势猛、涌水量大是矿井突水的主要特点,造成的损失也较大。目前,矿井突水事故已成为矿井安全的重要威胁因素。 1.5 矿井闭坑 地质灾害具有不可预见的特点,矿区灾害的防治措施具有较短的时效性,所以在矿井闭坑后会遗留安全隐患。 地质灾害是山体崩塌,露天开采后,往往出现高边坡,在自然环境的影响下,会出现山体滑坡或山体崩塌。 地质灾害是山体开裂、崩塌或地面裂缝,这些地质灾害在常见于开采较浅的地区,地面受到开采的影响形成一定程度的破坏,在自然环境的影响下,往往会出现泥石流、坍塌、山体滑坡等地质灾害,这些地质灾害有一个共同的特点,即具有明显的滞后性,也就是说这些地质灾害不会发生在开采过程中,而是出现在开采之后的一段时间,灾害发生的诱导因素是外界环境的直接影响[3]。 2、煤矿地质灾害的防止措施 2.1 科学管理生产过程 煤矿地质灾害有其本身的特性,通过对煤矿地质灾害的分析探讨,发现煤矿地质灾害没有绝对的偶然性和规律性,从施工安全出发,为了避免地质灾害引发安全事故,煤矿企业的管理人员必须在煤矿开采前制定相应的生产方案,加强安全生产规章的宣传力度,禁止开采过程中的乱挖乱采。随着煤矿产业的发展和进步,煤矿地质灾害成为有关部门重点关注的内容,煤炭生产企业也开设了安全管理课程,制定了较为完善的安全管理机制,以期提高安全管理水平,做好地质灾害的预防措施,减少安全事故的发生。 2.2 采空区地质调研和应急预案 结合地质灾害的相关特点,可以发现很多地质灾害是由于地质结构的不定向变化造成的。因此在煤矿的开采之前必须做好采矿区的地质调研工作,了解目标区域的地质构造和活动现象,及时找出安全隐患,做好应急预案,最大程度低防患于未然,降低地质灾害的发生频率[4]。 除了做好地质调研工作外,还要做好工程测量工作煤矿测量工作能为煤矿开采提供更精确的施工数据,提供更好的服务。测量工作主要是对每款给所处区域进行测绘和勘探,在进行测量工作的过程中,现对基本的地质参数进行测量,保证施工的精确度,另外必须对可能出现地质灾害的区域进行反复的测量,通过理论数据的对比,实施必要的防范措施,在煤矿开采的过程中不断纠正施工人员的开采方法,及时做好指导监督工作。 2.3 科学开采,制定防治计划 煤矿地质灾害与煤矿的开采方式密切相关,在大多数煤矿企业中,开采工艺缺乏科学系统的指导,依然沿用传统的开采方式,忽视了环境问题和地质灾害问题的控制和掌握,导致在煤矿开采过程中地质灾害频发,煤矿企业的经济利益会受到一定的损害。因此一些煤矿企业的高层管理人员对开采方式和管理方式进行了改革。 煤矿开采作业必须秉持科学发展的观念,对传统的开采方式进行必要的反思,结合现代科学技术对其进行完善。将科学合理的管理策略应用到当今的煤矿管理工作中去,制定出严格的管理制度,对开采方式进行规范,避免盲目开采给生态环境带来的破坏,导致地质结构失衡。应该预先对安全隐患制定必要的防治计划。必须深刻地认识到,煤矿开采给环境带来的破坏,为了降低对自然环境的危害,在煤矿开采之前,必须预测到开采将要带来的后果,制定出防治灾害、恢复自然的计划方案。 2.4 防止瓦斯超标 在煤矿生产中,矿井中的气体大多是烷烃,甲烷占大部分比重,还有少量的乙烷、丙烷、丁烷、硫化氢和氮气等气体,以上气体在遇明火时就可发生爆炸,或者当氧气浓度达到10%,瓦斯浓度在5%-16%之间就会发生爆炸,严重威胁着矿工的生命安全,将此类气体爆炸的危险统称为瓦斯问题,由于关系到工人的生命安全和生产效率,所以瓦斯问题一直都是煤矿开采过程中重点关注的对象,为了降低瓦斯对煤矿开采过程造成的影响,保障施工人员的安全,煤矿企业应从三个方面考虑。 第一要注重开采过程中瓦斯的抽取,瓦斯抽取是煤矿安全生产过程中的重要工作。随着科学技术的不断进步,应善于结合现代电子传感器技术,建立完善的瓦斯抽取系统,另外,在煤矿开采之前进行瓦斯的抽取工作,做好防范措施,保证瓦斯的排放质量。 第二要做好瓦斯超标的防治工作,瓦斯超标的防治必须先建立完善的预警体系,设定瓦斯应急处理机制。在传统的瓦斯检测中常以装有金丝雀的鸟笼放入矿井,一旦瓦斯浓度过高,金丝雀就会昏厥,金丝雀昏厥时的瓦斯浓度还不致对人体造成危害,采用这种方法可以提前撤出矿井,停止生产,待瓦斯浓度降低后再开始工作。随着现代科学技术的进步,必须积极借助现代科技手段进行监测,采用合理可靠的电子报警系统,及时预警,一旦出现瓦斯超标,系统给予准确的报警信号。另外,煤矿企业还必须制定出有效的应急措施,当瓦斯超标时可以在第一时间进行治理,避免瓦斯事故的产生,值得注意的是,在瓦斯治理的过程中,必须控制明火和电火的使用,避免瓦斯爆炸[5]。 第三要不断提高工人的预警及采取措施的能力。瓦斯超标严重威胁着工人的生命安全和煤矿企业的的生产效率,在借助现代先进的科学技术进行及时预警的同时,最重要的是要求煤矿开采工人具备较高的综合素质,煤矿企业可以定期进行技能培训,进行必要的危险救援演练,提高工人应对危险情况的能力。 2.5 加强生态治理,提升矿区环境 结合我国的煤炭开采现状来看,大部分矿区已经打破了原有的地质平衡和生态平衡,导致地质灾害频频出现。针对这种状况,煤矿企业必须对现有的工作内容进行调整,加强对矿区周边生态环境的重视,以科学有效的方法加强生态治理,提升矿区环境。生态治理涉及的内容较多,结合现阶段煤矿企业的发展,矿区的生态治理主要包括周边植被的恢复和地下采空区域的回填,降低环境污染的同时避免地质结构受到严重的破坏从而引发坍塌等事故,降低煤矿地质灾害的发生率。 结语 煤矿开采的过程中不仅为环境的治理带来了一定的压力,还严重影响了地质结构的稳定性,致使煤矿地质灾害频频发生,阻碍了国内煤矿产业的发展,为能源的利用带来了影响。在煤矿开采过程中,必须秉持可持续发展的观念,结合地质灾害的特征和诱发原因,对开采方式进行必要的反思,制定科学地质灾害的预防措施,寻找解决地质灾害的方法,维护矿区周边生态环境的同时,提高煤矿的开采质量,为工业生产提供更多的能源。
岩土工程勘察中水文地质勘察探讨:浅析岩土工程勘察中水文地质勘察与评价 摘要:水文地质勘察是工程地质勘察中重要的组成部分,是工程建设施工中重要的参考依据,对工程的施工安全和施工质量有着直接的影响。对水文地质勘察高度的重视,仔细的勘察,能够最大限度的认清存在的安全隐患,以采取必要的措施防治危害的发生,为工程的顺利进行和高质量的建设打下良好的基础。 关键词:岩土工程;勘察;水文地质;评价 引言 作为工程地质勘察人员应该认真学习相关地质知识,充分了解没有区域地质因素,通过实践和理论的研究,在实施地质勘察过程中,主动积极的制定出勘察设计方向,分析勘察中遇到的可能原因,制定一套有效的方法指导工程地质勘察的有效进行,达到即安全有快速,更好的为工程勘察建设服务。 一、水文地质在岩土工程中的相关勘察要求 在岩土工程勘察中,需因地制宜,在搜集资料以及水文地质勘察工作的基础上,明确工程所处地区的水文地质条件、特性和变化规律。 1、地理条件 包含以气象、水文特征以及地形地貌为主的内容:气象、水文特征指代工程所在地区,是否属于亚热带或者热带、是否季风气候,它的湿润所达到的程度与拥有的热量等。地形地貌则指代工程地区四周的水源情况、平原或高原特点、地形是否开阔平坦、地貌侵蚀和堆积状况如何等。 2、地下水位情况 包括历史最高、最低地下水位和近年来水位动态变化走向;地下水排泄所需要求、地表水与地下水的补给和排泄关系以及排泄关系对地下水位的作用等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响,查明场地污染源及判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 3、地质环境 包括工程所处地区地质所拥有的构造特征、地基所有的构架及其对第四系厚度的影响、地层的特点、新构造活动等方面的内容。 二、工程地质勘察中水文地质评价内容在以往的工程勘察报告中 由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,在很多地区已发生多起因地下水造成基础下沉和建筑物开裂的质量事故,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质间题的评价,主要应考虑以下内容: 1、应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 2、工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 3、应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如: (1)对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对硷及硷内钢筋的腐蚀性。 (2)对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。 (3)在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。 (4)当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。 (5)在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。 三、分析地下水对工程地质造成的危害 这里我们主要用岩土体地质进行分析,地下水是岩土体的重要组成,从各方面影响岩土体的工程特性,影响施工的稳固性和长久性。地下水是怎么影响工程地质的,主要是由于地下水位上升和下浮变化影响的,也和地下水的动水压力有直接关系。了解水位升降变化引起的岩土工程危害在工程勘察中,地下水位的变化,影响了岩土工程。地下水的高度位置和和季节变化有关系的,夏天雨季时水位一定上升,冬季旱季时水位也会下降,水位的变动带也就是从最高水位与最低水位之间区别的,地下水位的天然变化是有区域性的,同时也在渐变的,我们难以发现,他的变化幅度不是很大。当然有些突发的自然危害除外,这些年通过人为因素引起的局部性地下水位问题也很常见,人为导致水位升降变化的也大于自然形成因素,人为的原因造成的岩土工程问题危害更为严重,所以我们为了正确了解和评价地下水位,使升降变化减少对岩土工程的影响,在勘察时候勘察人员首先要准确地测定静止的水位高度。只有测出天然状态下地质地下水稳定水位线,才可以做到勘察准确。在测定静水位时首先要了解水位知识:上部为潜水、下部为承压水或多层含水层地区,这些水位都应该分层测定结果,其次静水位的测定要有一定的稳定直接,刚开始接触到的水不一定是静水位。一般的每个地区都要分时间定时测试,通过基础的勘察得出结果。在测出结果后要对其进行比对研究。地下水位过大下降会引起的岩土工程问题人们在勘察中对地下水位局部进行集中、过量的抽取,使地下水补给量远远少于抽取量,导致地下水位持续过大减少,地下水位局部过大下降就会导致主要岩土工程问题,首先的问题就是地面塌陷和地面沉降断裂,不但破坏岩土体的基本稳定性,还会影响勘察施工进度。在有些特殊的地理环境地区,由于抽水过大造成地下水位过大下降,导致地下水降落漏斗不断扩大,使水资源短缺甚至枯竭,严重影响人们的生活质量。 四、工程地质勘察中水文地质危害的解决对策和建议 1、制定全面可靠的勘察报告,为工程建设提供有力的参考依据 在进行工程地质勘察的过程中要详细准确对相关的信息、资料、参数进行记录、整理和计算。勘察工作完毕后要对勘察结果进行归纳和总结,制定出全面、科学、准确的岩土工程勘察报告。勘察报告是整个建筑工程设计、施工的重要参考依据,直接关系到后续所有施工步骤能否顺利进行以及工程整体建设质量和施工安全。在地质勘察报告中,对尤其对水位地质评价的内容加以重视,除了必要的岩土结构、分布等岩土情况的内容,还要对地下水的类型、埋深、水位、涌水量等基本信息;地表水与地下含水层之间的水力联系以及水文地质的多项相关参数进行分析和计算,同时还要对因季节和气候变化引起的地下水位的变化规律进行分析。 2、进行水文和环境地球物理勘察 地面调查具有很大的局限性,对于地面勘察困难的区域可采取物探方法进行勘察,必要时将高密度电法勘探和激发极化法电法勘探结合起来,对工程地质情况和水文地质情况进行细致深入的勘察,对地下水的分布情况进行勘察,分析其水位变化的规律。 3、增强基坑突涌的防治措施 工程地基在施工前,要对基坑周围的地质情况和水文情况进行严密细致的勘察,对基坑周围隔水层的基本情况,如厚度、岩性查明,检验承压含水层顶板是否满足水文地质情况和建筑工程的需要,参考基坑深度核验突涌防治措施的有效性。同时,对突涌发生的可能性和发生的形式以及突涌发生可能产生的危害和影响进行预估。如果存在发生突涌的威胁,要及时采取有效的措施进行预防,如对基坑深度进行控制或者加设排水孔,使承压的水位有效降低等。 结束语 综上所述,通过文章的分析和探讨,如果水文条件很差那么势必会影响到工程建设的质量,为了避免一些问题的发生,防止一些问题对工程造成危害就应该做好水文地质工程勘察工作。无论是从自然环境方面、水文条件方面还是从人为的因素方面来展开工作都要对地质进行认真的分析不能有一点的疏忽。只有从多个方面入手才能发挥水文地质工程勘察工作的实效性,确保后期的工程顺利进行。 岩土工程勘察中水文地质勘察探讨:浅谈岩土工程勘察中水文地质勘察的地位及内容 摘要:近些年,我国岩土工程勘察当中水文地质研究不断深入,相对过去,地质勘察过程中发现的问题也不断增加。传统工程建设过程中,地质勘察工作对水文地质情况的重视程度不足,勘察研究资金不充分,造成了工程建设过程中矛盾逐渐激化。地下水属于岩土体中的一项,属于基础工程建设当中的环境因素。基于对岩土体质量影响,因此可以发现水文地质对整个工程建设都具有十分重要的意义。 关键词:岩土工程;工程勘察;水文地质 引言 在岩土工程的勘探过程中,水文地质的勘察有着十分关键作用,它影响了岩土体的结构和分布,由于岩土体具有胀缩性,软化性和透水性,岩土体的强度会受到水文地质的左右,为了防止水文地质对岩土工程的危害,我们需要认真的把握好水文地质勘察,按照规定的方法勘察岩土工程勘察概貌,切实地把水文地质融入到岩土工程中。 一、水文地质勘察的重要性 水文地质勘察是岩土工程勘察中必不可少的组成部分之一,它和岩土工程相互影响,互利共生,下面以地下水环境的建筑物为例研究水文地质的勘察的重要 性。在建筑物周围存在着地下水,这些水影响建筑物周边的土壤和岩石的耐久性 和寿命,建筑物同时也会受到很大的影响,同时地下水作为岩土资源的一部分, 对于其他的岩土体的特性也有很大的影响,对于岩土工程的勘察工作的效率也会 有很大的作用。在勘查工作中加强水文地质勘察,这不仅提高了岩土工程的勘察 效率和质量,而且还为工程的后续开展提供了理论依据。然而在很多的官方和非 官方的岩土工程勘查中,水文类的地质因素经常被忽视,被当做是象征性的工作 之一,在后续的施工过程中,因为缺乏水文地质的资料和分布状态,往往会发生 一些重大的安全事故。因此水文地质勘察对于岩土工程的勘察极为重要。 二、岩土地质和水的关系 建筑和地下工程的稳定性和岩土的地质情况有着很大的关系,在建筑和土木 工程中发生的事故往往是由于岩石的强度不够或者土壤的勘查工作不够充分造成的。在岩土中的材料主要分为两种,一种是土壤,一种是岩石,这两个材料的成形都和水息息相关,土壤中一般都含有大量的水,而岩石的形状的成形是河流冲刷之后形成的,因此岩土地质和水有着重要的联系,主要可以分为以下三个方面。 1、岩土体的胀缩性 岩土体的胀缩性是在空气的气氛下,在失去水之后体积收缩或者在吸收水之后体积膨胀的物理反应。由于岩土存在着和周围的空气交换水的现象,土壤中的水因为温度的升高而蒸发,散发到空气中,最后体积减小;然而在下雨天或者湿润气候的时候,土壤颗粒之间的间隙提高,吸收了水之后,在表面形成了一层水薄膜,最后体积增大,因此岩土体因为水文地质而存在缩胀性。 2、岩土的软化性质 由于岩土体的主要成分包含了土壤和岩石,土壤颗粒之间存在着大量的空气,是一种膨胀的物质,与之相反的是岩石颗粒之间的间隙较小,基本不会体积缩小,但是在水中浸泡之后会存在强度和硬度减小的现象,因此岩土体存在着软化效应。一般的岩土体都存在着软化的问题,例如页岩,泥岩,松土岩等等,由于岩土地质中的水文因素的存在,岩土表现出了很强的软化现象。 3、岩土体的透水性质 岩土体的透水性是岩土体由于重力的作用,其中吸收的水分会逐渐流失并穿过土壤颗粒的现象。相对而言,松散的岩土的透水性较强,而坚硬的泥土的透水性较强。在岩土工程过程中,由于土壤中透过了水,土壤的结构会受到很大的影响和破坏,还可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然灾害。水分子没有透过土壤的部分可以把土壤黏在一起加强土壤的强度和硬度,因此水文因素在透水方面对于岩土工程的规划和勘察有着很多的影响,整体上改变了岩体的结构和强度。 三、岩土工程勘察中有关水文地质问题的勘察内容 1、工程所在地的自然地理环境 岩土工程水文地质问题勘察,其中有关自然地理环境方面,主要勘察的内容有地形地貌、气象水文特征。地形地貌,一般是指岩土工程所在地的地面高程、地形特点以及水系分布等;而气象水文特征,一般是指工程所在地各方面的气象资料,例如气温、气候特征、降雨以及湿润程度等。 2、工程所在地的地质情况 这指的就是工程所在地的地层岩性、地质构造特点、第四系厚度控制状态、基底构造状、新生层的构造运动等等。 3、工程所在地的地下水位 对于地下水位的勘察,其勘察的主要内容。主要有:近几年的地下水位变化态势、最高地下水位、排泄条件、径流、地下水补给、地下水和地表水之间的相互关系。由于岩土工程的施工质量在某种程度上受地下水位动态变化的影响,因而,在岩土工程勘察的过程中,地下水位是其中一个至关重要的勘察项目。 4、地下水对岩土工程所带来的影响 通常情况下,主要是对地下水对岩土工程施工所带来的各种影响,比如地下水活动对基础持力层所带来的影响;地下水位改变亦或者是人工降水,对地表沉降所带来的影响,等等。 四、岩土工程勘察中水文地质重要问题 1、地下水环境下动水压力影响分析 针对岩土工程进行勘察的同时,勘察工作由于受到自然环境因素的影响。虽然说地下水环境下的动水压力因素影响相对较小,但是,这些因素一旦受人为因素的影响,必然会造成地下水当中的自然条件出现变化,甚至会造成地下水动水压力环境的失衡。出现动水压力以及动水压力过大就可能伴随产生多种恶劣工程危害,例如管涌、基坑突涌等问题。 2、地下水水位变化造成的影响分析 地下水水位下降可能造成十分严重的危害,总体来看,造成地下水水位下降的主要原因是人为造成的,例如地下水附近出现大规模地下水抽取,或者是在进行采矿的过程中,发生矿床疏干又或者是地下水上游出现筑坝、水库这些都有可能造成地下水水位出现补给不足情况。一旦发生地下水水位下降比例太大,就将会成为相关地质灾害的诱发原因。可能会造成地裂、沉降以及地面塌陷问题的发生。还会造成地下水水源枯竭、水质不断恶化等情况。更是对岩土体以及建筑物安全性与稳定性的巨大威胁。 除此之外,地下水水位上升也可能会造成严重的危害。同时需要注意的是造成地下水水位上升的原因种类很多,其中地下水水位上升主要会受到地质因素的影响,例如含水层结构、总体岩性因素影响。另外,还会受到水文气象因素的影响,例如降雨量、气温以及相关人为因素的影响,例如工程项目施工或者是灌溉等。造成地下水水位上升的原因往往不是单一性的,而是多样性因素共同影响造成的。地下水水位出现上升情况还可能造成建筑物的腐蚀,加速斜坡或者是河岸土体出现滑移甚至崩塌情况。地下水水位上升还会造成土体结构发生软化,并进一步降低土层本身的承载能力。同时,还会使得土层本身的液化情况加剧。严重情况可能会造成流砂以及管涌等灾害的发生,为工程建设尤其是基础工程建设造成巨大破坏。除此之外,地下水水位频繁出现升降情况也可能会造成巨大危害。因为地下水水位发生升降变化,可能会有建筑物膨胀性岩土发生膨胀变形的情况发生。但是由于水位上升和下降频繁,岩土收缩变形的幅度越来越大,且受力持续加强,会造成地裂以及相关危害的产生。 最终,建筑物尤其是轻型建筑物可能会受到严重损害。与此同时,因为地下水水位升降频繁,还会造成突然当中的水土流失进一步加剧,造成土壤承载能力急剧降低,可以说,这种情况将会导致岩土工程有关基础选型以及技术处理难题。 结束语 综上所述,岩土工程勘察过程中,水文地质问题是其中一项十分关键的内容,若岩土工程所在地的水文地质问题不好,那么将对岩土工程勘察带来极大的影响。虽然水文地质问题在岩土工程勘察中占有极为重要的地位,但是在实际工作中,往往会被忽视。因而,在今后的岩土工程勘察工作中,应加强对岩土工程中水文地质问题进行有效的分析,且强化水文地质问题在岩土工程勘察中的作用,以便促使岩土工程行业实现又好又快的发展。 岩土工程勘察中水文地质勘察探讨:岩土工程勘察工作中水文地质问题探析 摘要:经济和社会的快速发展带动了建筑行业的飞速进步,岩土工程也随之大量出现,岩土工程的勘察工作取得了较大突破。岩土工程在建设施工过程中,易受到当地水文地质状况的影响,两者是紧密相联,相互作用的。然而,在对岩土工程进行勘察设计及施工的过程中,现场的水文地质状况却没有得到应有的重视,这无疑为以后的施工留下了巨大的隐患。因此,在进行相关勘察工作时,应当注意对当地的水文地质状况及可能存在的问题进行一个深入的分析,制定周密的预防解决措施以减少水文地质问题所造成的负面影响。其中,地下水问题在岩土工程中是最常见的,会影响到基础的特性及建筑物的稳定性和持久性。 关键词:岩土工程水文地质工程勘察 引言 相关数据显示,因水文地质问题而引发的岩土工程事故频发,这和岩土工程勘察有着很大联系。为了保证岩土工程建设质量、减少事故的发生,必须充分认识到水文地质问题的重要性,然后根据不同的情况采取相应的处理措施。 一、岩土工程中水文地质问题的重要性探究 水文地质问题在一定程度上会对工程施工中的地质变化产生影响,地质变化又会影响到建筑的施工工程。在水文地质问题的探究方面存在着一定的局限性,许多岩土工程在设计时仅靠分析相关的数据和记录,很少到实际施工现场进行勘察,思想上重视程度不够,这样就导致水文问题得不到有效解决,影响工程施工质量。建设完成后,因地 下水问题而导致的岩土工程问题时有发生,从而影响到建筑的稳定性和安全性。上述方面确定了水文地质问题的重要地位。 一、水文地质的勘察要求 在岩土勘察工作当中水文地质的勘察要求是根据具体情况的不同而有所区别的。首先是需要通过搜集的资料来判别所属地区的水文地质基本情况。其次,需要考虑以下几个方面。 1.自然地理条件 自然地理条件主要包括的内容有施工地点的气候条件和水文特征以及当地的地形和主要地貌等内容,气象水文特征就是指土木工程施工所在的地域具体是属于什么类型的气候,比如说是温带、亚热带、热带、寒带等等。探究这个主要是为了了解岩土的湿度情况和岩土里面含有的热量等指标。 2.水在岩土中的存在形式 研究水在岩土中的存在形式主要是研究含水层和隔水层的存在形式,含水层的分布和厚度。地下水的类型和地下水是怎样流动的,地下水的水位还有地下水在一年当中有怎样的变化等诸多关于水的情况。 3.地下水位的情况 对于地下水在岩土工程勘察工作当中需要特别的关注。在勘察水文地质的时候需要详细地了解地下水位的当前状况和历史变化;了解地下水的水位、地下水的流向;地下水的补给情况、使用情况;水位的变化情况;地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。 二、水文地质勘察的主要内容 研究发现,在传统的岩土工程勘察资料中,因为缺少对岩土工程建设中地下水危害及作用分析,在很多地方都发生过由水文地质问题引发的建筑物裂缝及地基下沉类事故问题。以历史为鉴,我们应积极吸取经验教训,在以后的水文勘察工作中,必须重视水文地质问题,并积极评价其特点。在具体操作中,应注意以下几点内容: 首先,详细、准确评价水文地质对建筑物及岩土的影响与作用,预测极易发生的岩土工程故障,并提早做好防范工作;其次,在岩土工程勘察过程中,要紧密结合工程特点及建筑物实际需求,准确勘察工程地点的水文地质情况,积极提供建筑物建设所需要的水文地质详情;再次,应准确勘察岩土工程周围的水文地质自然风貌,并评估其对工程的各种影响,应重点分析并预测在工程建设过程中地下水会发生怎样的变化,这些变化会对建筑物及岩土发生怎样的影响;最后,从工程方面考虑,依照地下水对具体工程的影响与作用,详细提出各种情况下应重点评价的水文地质问题,例如:第一,地下水的腐蚀性,由于地下水中某种矿物含量过高,或水受到污染,某种化学成分过高。第二,不同类型土的孔隙性性,岩石的裂隙性对地下水的流动,对地质勘探的影响。第三,岩土的软化性、透水性、崩解性、给水性及胀缩性对岩土强度及变形的影响,有些甚至影响到建筑物的稳定性。第四,当建筑物的地基下部包含有承压含水层的话,应注重对地基坑开挖之后地下水对地基底板产生强大冲击的可能性进行评价与估算。第五,当工程地基在地下水位以下时,应积极进行富水性和渗透性试验,特别是在山区,应精准勘察水文详情并积极评价因人工降水而引发的山体滑坡、泥石流等问题,尽量避免影响建筑物的持久性与安全性。想要正确地评价岩土工程的水文地质情况,必须注意以下几点: (1)精准评价地下水对工程产生的各种影响,预测可能会发生的危害情况,并积极最好应对措施; (2)在具体勘察中,应依据具体的建筑地基情况,详细查找与该地基情况有关的水文地质问题,为未来的建筑施工准备详尽、准确的水文地质信息; (3)详细测量工程所在地地下水的自然状态及变化特点,准确地分析并预测人为原因对地下水位产生的影响,及由此引发对岩土工程的不利影响; (4)针对高层建筑,假如水文地质情况对其抗震性、地基产生较大影响时,有必要邀请专业的水文地质企业对该工程所在地进行详细的、全面的勘察。 三、水文地质对岩土工程的危害 水是地球上最宝贵的东西,生命正是因为水而蕴育产生,因此水文地质对岩土工程有着很独特的作用,其中地下水对岩土工程有一定的危害。当地下水水位发生变化时,岩土体也会受到极大的伤害:水位上升,会造成一系列的问题,包括岩土沼泽化,斜体滑坡,山崩,溶洞坍塌,地下项目工程完全毁坏等等;当地下水水位降低时,往往是因为植被遭到破坏或者降雨不足引起的,这样会带来地质干枯,水质恶化,河流营养化等问题;地下水位频繁升降,由于地下水对岩土的软化作用和胀缩作用,岩土将会出现硬度发生改变,频繁的地下水水位升降会使得岩土层达到疲劳,土壤和岩石解体,造成土地坍塌,建筑损坏,土壤营养流失等问题。因此地下水位对岩土体的影响可以分为以下三类: 1、地下水上升引起的岩土工程危害 水文地质的水位上升有很多的影响因素,主要的原因包括了气候因素如强降雨,降雪,气温变化等等以及人为因素如建筑工程如水坝建立,水电站的建造等等因素。这些问题会对岩土资源的分布和结构带来很大的影响,由于突然的软化效应,强降雨会造成泥石流和道路坍塌等问题,而由于岩土体的透水性,水位上升会导致过高的水位对地下项目如地铁,挖矿,隧道等等工程带来致命性的伤害,抑制项目的进度,同时由于水位过高,岩土的强度也会受到很大的影响,桥梁和山体的硬度都急剧降低,会导致山体崩塌和桥梁断裂的问题。因此水文地质的水位过高对岩土工程有着很大的伤害。 2、地下水下降引起的岩土工程危害 地下水位过低会对岩土工程带来同样巨大的危害,水位降低主要是因为人为 的因素造成的,人们大量的抽取地下水而浪费水资源,砍伐树木,毁坏植被,填湖造田等等,这些都会对地下水造成极大的伤害。地下水下降过多,会导致山崩地裂的问题,湖泊水源干枯,水中的生物死亡导致水质过于营养化,同时由于岩土体的胀缩性,岩土质量会受到很大的影响,土壤会过硬,导致植被也无法生存,农民的收入大幅度降低,农产品枯萎死亡。因此水文地质的水位过低对岩土工程有着很大的伤害。 3、地下水水位变化造成的影响分析 地下水水位下降可能造成十分严重的危害,总体来看,造成地下水水位下降的主要原因是人为造成的,例如地下水附近出现大规模地下水抽取,或者是在进行采矿的过程中,发生矿床疏干又或者是地下水上游出现筑坝、水库这些都有可能造成地下水水位出现补给不足情况。一旦发生地下水水位下降比例太大,就将会成为相关地质灾害的诱发原因。可能会造成地裂、沉降以及地面塌陷问题的发生。还会造成地下水水源枯竭、水质不断恶化情况出现。更是对岩土体以及建筑物安全性与稳定性造成了巨大威胁。除此之外,地下水水位上升也可能造成严重危害。同时需要注意的是造成地下水水位上升的原因种类很多,其中地下水水位上升主要会受到地质因素的影响,例如含水层结构、总体岩性因素影响。另外,还会受到水文气象因素的影响,例如降雨量、气温以及相关人为因素的影响,例如工程项目施工或者是灌溉等。造成地下水水位上升的原因往往不是单一性的,而是多样性因素共同影响造成的。地下水水位出现上升情况还可能造成建筑物的腐蚀,加速斜坡或者是河岸土体出现滑移甚至崩塌情况。地下水水位上升还会造成土体结构发生软化,并进一步降低土层本身的承载能力。同时,还会使得土层本身的液化情况加剧。严重情况可能会造成流砂以及管涌等灾害的发生,为工程建设尤其是基础工程建设造成巨大破坏。 结束语 由此可见,水文地质问题对整个工程的安全和稳定都起到了不可忽视的作用,为防止水文地质问题给整个施工过程带来一定的影响,需采用科学合理的方法提前对其做好相应的分析,对可能出现的问题作出预先的判断和相应的解决措施。实践证明,在岩石工程勘察工作中水文地质问题是个特别重要的问题,但是由于建筑单位并未引起一定的重视,致使在后续工作中经常出现无法弥补的问题。所以,在岩石工程勘查工作中,需高度重视工程所处地的水文地质问题的勘察,对特定条件进行一定的调查和了解,做好岩石工程勘察的分析工作,切实发挥其在整个工程中所能产生的积极影响。 岩土工程勘察中水文地质勘察探讨:对岩土工程勘察中水文地质勘察几点思考 摘要:在岩土工程的勘探过程中,水文地质的勘察有着十分关键作用,它影响了岩土体的结构和分布,由于岩土体具有胀缩性,软化性和透水性,岩土体的强度会受到水文地质的左右,为了防止水文地质对土岩工程的危害,我们需要认真的把握好水文地质勘察,按照规定的方法勘察岩土工程勘察概貌,切实地把水文地质融入到岩土工程中。 关键词:岩土工程勘察;水文地质勘察;问题;措施 引言: 水文地质勘察对保证工程的安全型和稳定性具有十分重要的作用 。在岩土工程勘察中,水文地质勘察是一个极其重要的步骤之一,但是由于这方面知识的缺乏,水文地质勘察往往会被项目人员所忽视,岩石工程勘察往往会存在一些缺陷,比如地下的岩石工程的勘察时,地下水的勘察必不可少的一部分,而且地下水的位置和大小极大地影响了岩石地质的形成状况。因此水文地质工程不仅会影响岩土工程勘探的分布概貌,还极大的影响了岩土分布的特性,是岩土工程勘察中至关重要的一步。 一、水文地质勘察的内容 工程地质中的水文地质勘察是在建筑工程施工前 ,对施工现场场地的地下水水理性质进行勘察 ,明确地下水的类型和存在状态 ,分析地下含水层的分布特点和地下水位的升降规律 ,勘察地下水的补给和排泄以及其于地表水相互之间的关系 ,对地下水整体系统进行科学的勘察、分析和评价。评价的结果为工程建设提供有价值的水文地质依据 ,为建筑工程的设计和施工方案的制定提供参考 ,以保证工程施工的顺利进行 ,提供建筑施工质量 ,保证人民的生命财产的安全 ,促进建筑行业的健康稳定发展。 我国以往在工程地质勘察中 ,虽然也对工程水文地质进行勘察 ,但是没能将地下水文勘察的评价结果与建筑设计和施工方案的需要有效的结合 ,使得水文地质勘察没能真正发挥作用 ,这也是我国多个地区建筑工程地基因地下水的问题而发生沉降、塌陷的主要原因。从以往的经验中我们可以清楚地认识到 ,必须重视工程地质中水文地质的勘察工作 ,严把质量关 ,做好勘察评价 ,为建筑工程质量和安全打下良好的基础。水文地质勘察的内容主要包括以下几点 :第一 ,在对水文地质评价时 ,应将评价的重点放在工程区域内的地下水与岩土结构以及工程建筑物之间的利害关系上 ,对水文地质中可能对岩土工程产生危害的安全隐患尽可能的估算和预测出来 ,并制定有效的预防和规避的办法。第二 ,在进行水文地质勘察的过程中应该充分考虑到建筑工程施工现场的实际情况和环境状况 ,根据建筑物功能的需要和地基类型的要求参考本区域内的之前水文地质问题的记录 ,为工程建设提供全面的水文地质参考资料。第三 ,为 了保证工程的顺利施工建设 ,根据对地下水水理的勘察分析结果 ,分析水文情况发生变化时对建筑的影响作用 ,对不同情况下水文地质问题所带来的危害的可能性进行评价。 二、水文地质勘察的重要性 水文地质勘察是岩土工程勘察中必不可少的组成部分之一,它和岩土工程相互影响,互利共生,下面以地下水环境的建筑物为例研究水文地质的勘察的重要性。在建筑物周围存在这地下水,这些水影响建筑物周边的土壤和岩石的耐久性和寿命,建筑物也会同时受到很大的影响,同时地下水作为岩土资源的一部分,对于其他的岩土体的特性也有很大的影响,对于岩土工程的勘察工作的效率也会有很大的作用。在勘查工作中加强水文地质勘察,这不仅提高了岩土工程的勘察效率和质量,而且还为工程的后续开展提供了理论依据。然而在很多的官方和非官方的岩土工程勘查中,水文类的地质因素经常被忽视,被当做是象征性的工作之一,在后续的施工过程中,因为缺乏水文地质的资料和分布状态,往往会发生一些重大的安全事故。因此水文地质勘察对于岩土工程的勘察极为重要。 三、水文地质对建筑工程的危害性分析 (一) 地下水位的变化对建筑工程的危害性 地下水位受多种因素的影响 ,幅度可能会发生变化。地下水位的变化包括水位的上升、水位的下降以及水位频繁升降变化。如果地下水位幅度上升使建筑工程地基的土体浸水潮湿 ,土体硬度软化减弱 ,软化的岩土承载能力下降对建筑物的压力的抵抗能力减弱 ,造成建筑物塌陷。如果地下水位幅度下降会对建筑物产生更加严重的破坏 ,形成危害性严重的地质灾害 ,不仅严重影响建筑物的安全 ,对生态环境也具有危害性。地下水位频繁的发生上升和下降的变化对建筑物的地基影响巨大 ,地基受到升降的作用容易产生裂缝乃至变形从而引起建筑物的变形 ,带来极大的安全隐患 ,直接对人民的生命财产造成威胁。 (二)地下水动水压力作用对建筑工程的危害性 在自然环境下 ,地下水动水压力对建筑物影响较小 ,倘若因为人类的行为将地下水的动力平衡打破 ,动水压力就会对建筑物物产生不利的影响 ,严重的动水压力作用可能会诱发管涌、地基塌陷等状况发生 ,引起严重的地质灾害 ,后果不堪设想。对此 ,在进行水文地质勘察工作的过程中 ,在对地下水动水压力作用的勘察时一定要秉持科学严谨的态度 ,严格进行专业的操作 ,尽可能的避免对动水压力平衡的破坏。 四、如何提高水文地质勘察工作的质量 (一)提高重视 ,认真全面的做好勘察工作 建筑行业要充分的认识到水文地质勘察对建筑工程的重要性 ,提高认识 ,认真全面地做好水文勘察工作。对地下水的水理进行勘察分析 ,掌握地下水的类型、埋深、分布状态、水压等资料 ,对于重点问题要加大调查力度 ,可借助先进的探测技术和探测设备 ,努力得到科学、准确、全面地勘察结果 ,提高水文勘察资料的参考价值。 (二) 勘察结果全面、客观 ,为建筑施工提供有效的数据支持 水文地质勘察的目的在于为建筑工程的设计和施工方案的制定提供全面、可靠的参考依据和数据支持 ,可以说水文地质勘察的质量直接影响建筑工程的质量。勘察工作的内容主要包括 ,地下岩土的类型和结构、地下水的类型、含水层的深度和分布形态 ,地下水水理的各项参数等资料和数据 ,同时对于地下水和地表水之间的联系 ,地下水的补给状况 ,水文的变化规律等都应该进行全面的勘察和计算 ,从而使水文地质勘察结果具有较高的参考价值 ,发挥指导性的作用。 (三) 结合实际情况 ,做好水文地质勘察结果的分析和评价工作 根据勘察得到的资料和数据 ,勘察工作人员应该根据专业知识和工作经验 ,结合工程实际的情况 ,对水文地质的勘察结果进行整理和分析 ,从而对建筑工程的设计和施工做出具体的判断和方案的制定。同时 ,对水文地质问题对建筑工程可能存在的影响和危害进行预测 ,以采取有效的措施进行提前的预防和规避 ,达到降低风险的目的。 结束语: 在岩石工程勘察过程中,水文地质问题对整个勘察工作的进行起着越来越重要的作用。其中,在勘查过程中工作人员采取科学合理的方法对水文地质进行一定的参数测定,并通过分析给出客观评价对整个工程勘察过程来讲是非常重要的。所以,加强对水文地质勘察问题的分析工作,积极发挥其在岩石勘察工作中的积极性,是整个岩石工程勘察过程的重要环节。水质问题解决后才能为岩石勘查工作的开展提供一定的依据,并且方便施工单位做好预防和治理。 岩土工程勘察中水文地质勘察探讨:岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题分析 [摘要]在实际工程的勘察、设计与施工过程当中,水文地质问题一直以来都是很重要但是也容易被人们忽略的问题。水文地质重要是因为它与实际的工程地质之间具有密切的关系,它们之间相互关联并相互作用,共同影响着实际工程地质的勘察。地下水是岩土的重要组成部分,同时也直接影响着岩土质量特性,它既是工程的基础环境,又决定着工程建筑的稳定性和持久。为了能够提高工程的勘察质量,在勘察过程中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,同时也要提出预防及治理水文地质问题的措施,这样就可以为工程的设计与施工提供相对必要的水文资料,可以消除和减少对实际工程的危害。 [关键词]岩土工程 勘察设计 水文地质 1工程地质勘察中水文地质研究的重要性 工程地质勘察中对水文地质的研究,对水文地质的条件能够充分了解,对所勘察的水文地质在勘察结束后按照工程需要进行有效的分析,提交详细的水文地质勘察报告,对后期工程质量的确保以及对地下水资源进行开发利用非常有利。在水文地质勘察时,对所勘察范围的水文地质环境需要做全方位的分析评价,地下水对工程地质的影响要加强重视。地下水位的上升和下降,都会对岩土体和工程质量造成危害,所以合理的防范措施和详实的水文地质数据是工程质量的保证。另外不同的地基基础,不同的建筑类型,不同的地质条件,不同的水文地质环境等,在工程地质勘察中水文地质勘察时,需要对具体的条件进行考虑,对不同的水文地质情况,利用具体问题具体分析的办法来解决。水文地质勘察中地下水对工程建筑有着不可分割的联系和影响,地下水问题带来的危害应引起高度重视。 2水文地质的评价性内容 在过去有很多关于工程勘察的报告,其中在基础设计与施工方面对于水文地质并没有做出深入的研究与评价,这就使得很多地区发生过许多因地下水造成的基础下沉与建筑物质量事件,通过实际的调研和以往案例的总结,在以后的工程勘察过程中,对水文地质问题要引起足够的重视,同时也要做出合理的评价,一般来说水文地质问题可以从以下几个方面来进行分析: 工程地质勘察中水文地质的评价内容一般可以分为三个部分:第一部分应该重点评价的是地下水对于岩土体和建筑物的影响和作用,根据其影响和作用来预测将来有可能产生的工程危害,同时也要提出相应的防治措施。第二部分是指在实际的工程勘察中应该以建筑物的地基类型为基础,找出相关工程中水文地质存在的问题,并且要提供出所需的水文资料。第三部分要从工程地质勘察的角度,认真分析地下水对于实际工程的作用,提出在不同的条件下应该重点评价哪方面的问题。由图1所示第三部分又可以分为四点:①针对那些埋在地下水位以下的建筑物要着重分析地下水对于混凝土和混凝土内钢产生的腐蚀性;②在建筑物建设过程中如果岩土体选择的是一些软质强风化岩石、膨胀土体为基础的,可以重点分析地下水对于以上岩石和土体的软化和崩解作用;③如果建筑地基的压缩过于松散或存在饱和的粉细砂,则重点考虑这种地基产生潜蚀、流砂以及管涌的可能性;④如果建筑地基下面是承受压力的含水层,那么就应该对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行重点分析和探讨。 3工程地质勘察中水文地质的影响危害 (1)地下水位上升带来危害。地下水属于流动的水流,由于天气和季节的变化,地下水的水位也随之发生变化,尤其在每年的雨季,水位变化会更加明显,地下水位会显著上升,水位上升对岩土结构和整个地质的含水量都带来非常大的变化,最直接的影响将是未来建筑工程的危害,因此,在工程地质勘察时,要充分的考虑到地下水位上升带来的危害问题,进而做出有效的对策。(2)地下水位下降带来的危害。我国属于多地形多气候环境,很多地区都缺水严重,地表水不足,地下水位明显下降,从而导致整个地质结构发生变化,这些是由于气候干旱带来的水位下降,从而影响了岩土层,影响施工操作;同时,还有一些水位下降是由于地表一些工厂施工,抽取了大量了地下水,造成地下水位明显下降,也会直接危害到后续的建筑施工,从而使得水源越来越少,环境受到严重威胁,建筑工程受到阻碍。(3)地下水位影响岩土结构带来的危害。水文地质变化是影响岩土结构的主要因素,而且这种变化是没有规律的、随机的,地下水位如果忽高或者忽低,就容易造成岩土结构发生变形,导致地表开裂,对建筑物带来损害,水位上升时,岩土结构变得松软,强度低,使得低沉易于压缩,这就会造成建筑物下沉和变形;而数位下降时,岩土结构就会变得坚硬,强度增高,使得地基随之而下降,从而造成地表建筑下沉,遭到损坏。 4解决水文地质带来的危害的具体措施 4.1对地下水位变化危害的解决措施。地下水位的上升和下降都会直接影响岩土结构,影响水源分布,进而影响了建筑物地基的稳定性,所以,在工程地质勘察中,要高度观察地下水位的变化,结合周围环境和气候的变化,密切注意岩土层随地下水位变化的规律,从而制定出切实可行的预先规划和施工方案,对发生意外的情感做好预测措施,使得建筑物所承受的危害降到最低。 4.2水源性质危害的解决措施。在实际的水文地质勘察过程中,地下水由于会和岩土结构发生相互作用,从而影响岩土层的含水量,使得岩土结构发生变化,进而对建筑物带来安全隐患,所以,在勘察时,要注意定期的对地下水进行取样和监测,使得岩土含水量变化可以更好的被监测,对地下水进行综合的分析,得出可靠的数据,以便于可以第一时间发现问题,从而做出正确的解决措施,降低安全隐患。 4.3评价机制不足的解决措施。完善的水文地质评价体系可以提高勘察质量和水平,所以,勘察部门要提高工作人员的技术水平和责任意识,不断完善工程勘察的评价机制,从而提高管理水平,使得水文地质勘察工作更为高效和准确,对地下水位的监控更为严格,确保对各类问题可以做出正确的预防和解决措施,从而有助于建筑工程的施工规划,提高建筑工程的稳定性。 4.4地下水性质变化的解决措施。在勘察过程中,对地下水自身的性质分析也是非常重要的,地下水的PH 值、硬度等相关因素的变化,也会对岩土结构和建筑工程带来一定的危害,为此,必须要对地下水的性质做出准确的分析,找出性质变化与岩土结构变化的规律,及时发现问题,确保将风险降到最低,全方位的保证建筑施工可以有序开展。 5结语 总之,在工程勘察的过程中,要对岩土体相关的水文地质问题进行消除,切实做好在工程地质勘察过程中的水文地质勘察控制工作,确保建筑施工顺利完成,提高岩土工程的安全性和可靠性。
矿山地质环境治理探讨:浅析矿山地质环境治理措施 【摘 要】浅析矿山由于矿产资源开发历史久远"矿山工程活动量大"环境和矿山地质构造复杂等原因引发了较多的矿山地质灾害问题。通过分析和评价浅析矿山的不科学开采所造成的问题,其中重点分析和评价矿山活动对地形地貌地貌、人文景观、土地资源、地下水环境等造成的影响、破坏和加剧、诱发地质灾害发生的问题。针对这些问题国家将拟定一些方案,实施一些治理工程。治理工程的实施,将有利于改善浅析矿山地质环境,从而实现资源与环境的协调发展。 【关键词】矿山地质环境;环境保护;治理措施 矿产资源是国民经济和社会发展的重要物质基础人类对矿产资源的开发利用在创造巨大财富的同时却忽略对矿山地质环境保护,导致了水源、土壤的污染、破坏了自然景观和植被。我国在对矿产资源的开发和利用的同时,应该注重对矿山开采所造成的环境问题进行整顿。要深入研究浅析矿山地质环境问题,并采取相应治理措施,对改善地质环境和促进地方经济转型具有重要意义。 1.浅析矿山地质环境的主要问题 1.1开采浅析矿山所造成的环境问题 煤歼,石粉尘和易挥发性的气体等污染物造成了严重的大气污染,其中煤歼石给大气带来的污染最为严重,煤歼石不仅给当地的水土带来危害煤歼石自燃、爆炸等现象很容易发生,而且会释放出大量的有害气体,直接对空气造成严重的污染。不可理的开采对水资源的污染也是极其严重的、在开采过程中堆积了大量的废渣,在降雨时废弃物中大量的重金属的酸水和一些微量元素顺着雨水流入地下水,对地下水源和地表水造成危害极其严重。与此同时浅析矿山的抽排地下水,导致地下水位大幅度下降,区域水均衡遭破坏,地下水资源枯竭,地表井泉干涸,直接影响当地生产、生活用水。因为不科学的开采再加上以前矿山管理不够规范,相对较薄弱,至使当地居民乱采乱挖,长期开采作业,使地表土壤、植被大面积毁坏,失去植被生长的天然基础,造成大量水土流失,且面积大,治理难度大。所开采的过程中出现了很多的废石,如卵石、砂砾,覆盖植被,影响植物生长,挤占了耕地或草场,同时矿山开采产生的废石、尾矿含有害元素,经过风化淋滤使有害元素转移到土壤中,造成了土壤质量下降和农作物的污染。 1.2开采浅析矿山所引发的地质问题 浅析矿山开发中矿石、煤矸石以及废碴的大量堆积,地面塌陷及大规模山体开挖与工业广场建设等,大量占用和破坏了土地资源。与此同时矿山地质环境的破坏可以诱发山体崩塌、泥石流、地面坍塌、滑坡等灾害的发生,因为对矿产资源的开采的不合理造成了地下采空,或者对地表的开采影响斜坡的稳定造成了滑坡,崩塌等地质灾害的发生,其中煤矿带来的地质危害最为恶劣。所开采的区域一般为林地与耕地,矿山废渣堆积、工业广场,裸露采面不仅影响景观,并且对区内居民生活环境造成较大影响。在开采过程中破坏了原始的地形地貌,矿坑分布较散乱,大小及深浅不一,大部分积水,给当地牧民生产生活及放牧带来严重不便和生命危害,据调查访问经常有人畜掉进矿坑里,造成了严重的经济损失及生命威胁。采矿活动中弃碴与矿石堆积、边坡开挖等不仅破坏了原有地形地貌,毁坏了原有森林植被,也影响了区域景观和道路周边环境。大量的这些未治理的地质环境灾害的问题,在人工和自然因素的作用下,有可能发展为更加严重的地质环境灾害,存在增加人员安全和财产损失的风险,同时地质灾害应急调查,处置任务繁重,技术力量薄弱,此外,地质灾害防治保证金制度不完善,地质灾害点多面广,防治经费不足,难以落实到位。 2.浅析矿山地质环境治理的具体措施 2.1保护环境的措施 我国针对我国生态环境的恢复状况,将我国制备恢复率、土地复垦、水土流失的治理和地下水的污染治理列入了生态环境恢复的指标当中。对于矿山的生态环境的治理,应建立矿山生态环境保护与恢复治理机制建设,首先应在明确开发的前提下制定保防污染等治理问题,其次应明确对破坏环境的企业应根据其可恢复力度进行相应补偿等问题的落实工作,为实现矿产资源的开发与生态环境保护相协调做好必要的准备工作。同时也可以由企业负担治理资金,政府可以辅助一些优惠政策鼓励人们对环境治理的投资,通过投资谁就拥有使用权的原则来解决资金不足的状况。应对河道局部淤塞处进行清理,由于河流改道河水冲刷岸出现滑塌处修建护堤或进行清理恢复其原有水流方向。在开采过程中出现了很多的滑坡体,应在滑坡体后缘修建截排水沟以减少滑床的地表水入渗量,在滑坡体上修建排水渠以排除滑坡体上的地表水,在滑坡体前缘修建挡土墙,在滑坡体上缩方减载并打抗滑桩。针对阶地的垦复采取采场栽种小叶榕与杜鹃,同时在岩壁上下栽种常青藤,实现乔灌结合绿化,攀援植物遮挡效果。在居民区与农田附近修建浆砌石护堤加固,城区堤后设置绿化休闲带,既提高了防洪,又打造出休闲场所。 2.2保护地质的措施 现如今我国已经进入工业化和城市化阶段,生活速度的不断加速使得对矿产资消耗也是与日俱增,因此加强对矿山地质环境保护是十分必要和迫切的。 首先应从我国的实际情况出发,制定适合我国国情的矿山地质环境保护的法律法规,使矿山地质环境的监管有法可依。其次是针对其破坏方式及分布情况,按照矿山地质环境保护与治理恢复分区原则,将该矿区划分为次重点防治区、一般防治区两个区域,对于不同的防治区采取不同的治理措施。针对矿山废弃工业广场、矿渣堆及塌陷破坏的土地,进行坡地梯级整治与浆砌石护坎支挡相结合的工程措施;整形平整后,覆耕植土,修建排灌设施,从而恢复土地资源。针对矿坑及尾矿废石堆对地形地貌的破坏,采用推坑覆平的方法,对矿坑进行填埋,对尾矿废石堆进行推平。而对于天池煤矿区 的矿山疏干影响破坏土地,宜采取水田改旱田,改变耕种条件与栽种作物 配合乡镇规划等需要,最终选种耐旱的花椒树,配套修建蓄水池及生产道路。对于无法耕种土地退耕还林,利用治理工程产生的土地,采取表层客土,种植水保涵养林等进行生态环境修复。同时政府也可以通过成立矿山地质保护基金会,通过对矿产产品收益中提取一定比例,或者通过征收资源税、补偿税、占地费用谁、排污费等形式,在或者可以从国家财政公公财政资金中拿出一部分资金成立基金会,来解决对矿山环境保护这方面资金投入不足的问题。面对着不同的地质环境问题应该采取不同的措施进行保护和恢复。 3.结语 由于人来的过度开发和不妥善的治理使得浅析矿山生态地质环境不断的恶化,这样不仅造成了环境的破坏,同时使得人类赖以生存的资源,人类的生命财产都受到了损失,也产生了不良的社会影响。浅析矿山地质环境的影响和破坏主要有地形地貌、人文景观、土地资源、地下水环境等造成的严重破坏,同时加剧和诱发地质灾害的发生。矿山地质环境问题严重影响了人们的生产和生活,同时制约着社会经济的发展,矛盾日渐突出,因此开展矿山地质环境保护和恢复治理工作具有十分重要的意义。 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理论文 1矿山地质环境恢复治理面临的困境 1.1资金困境 1.1.1历史遗留环境问题无资金保障 长期的计划经济体制,没有建立起相应的保护和恢复治理制度,政府没有收取专用资金,采矿企业也没有在成本提留治理的费用,使矿山特别是老矿山遗留下沉重的地质环境包袱。矿山地质环境问题历史欠账太多,而恢复治理是一项系统工程,需要投入的经费巨大,治理压力巨大。 1.1.2采矿企业没有专项治理资金 我国恢复治理保证金制度刚刚起步,而且标准低,远远没有达到恢复治理费用的标准,对采矿企业基本没有约束力。另外,由于没有专门用于保护与恢复治理矿山地质环境的资金,这也导致矿山地质环境被破坏后,矿山企业没有或缺少资金进行治理。 1.1.3政府财政资金渠道不畅 由于受地方财政的限制,地方政府基本没有关闭和废弃矿山治理资金预算,除非出现威胁群众生命财产安全的特大灾害,政府不得已才被动投入资金进行治理。另外,地方政府没有专项治理费用预算,保证金额外的定期利息不属于市、县政府支配,矿山地质环境保护与治理项目为公益性项目投入产出不成比例,地勘资金主要掌握在国家和省,且申请困难,这些都影响到地方政府地质环境治理的积极性。 1.1.4社会资金投入渠道不畅 2009年,国土资源部出台《矿山地质环境保护规定》,其中第六条规定:国家鼓励企业、社会团体或者个人投资,对已关闭或者废弃矿山的地质环境进行恢复治理。由于没有出台细化可操作的配套政策,且投入风险大,收益不高,因此社会资金参与关闭露采矿山治理极少。 1.2技术困境 开发利用技术落后是造成矿山地质环境问题的主因。另外,我国缺少矿山环境恢复治理的专业队伍和人才也是环境整治进度缓慢和效果不好的原因之一。 1.2.1开发利用技术落后 在计划经济时代,地方政府为所谓的经济指标,许可了众多乡镇及个体矿山企业,这些小企业经济实力差、生产规模比较小、设备陈旧、技术落后,再加上盲目开采,矿产资源利用率过低,很难对矿产资源进行综合利用,造成了资源的破坏和浪费。另外,我国大型矿山企业也没有采用分层台阶式开采、山体内部式、充填式开采、房柱式开采等先进工艺生产,也造成矿区生态环境的大规模破坏。 1.2.2矿山环境监测落后 煤、铁、石膏等地下开采矿山采矿活动对地质环境的影响和破坏极大,主要体现在地面沉降诱发地质灾害和严重的地质环境问题,此类问题专业性较强。由于监管单位和矿山企业本身都没有专业设备和人才,矿山环境监测预警系统和评价体系建设往往流于形式,更不可能准确预测地下采空区和特大型坑矿可能出现的重大地质灾害。有时,即使委托地质勘探专业队伍开展了矿山地质环境监理工作,但是大都没有达到预期效果,实施矿区地质环境监测工作依然任重道远。 1.2.3矿山环境恢复治理技术落后 矿山环境治理需要进行大量的科学技术研究,如借助现代技术手段,改进矿山环境破坏的治理技术,研究矿山开采造成的生态退化机理与修复技术,与地上景观相关的物种选择、配置和种植等方面的技术等。目前,我国的环境科学技术的研究起步较晚,虽然从20世纪70年代开始建立研究机构,目前已有200多个研究单位、近两万人从事这项工作,但仍不能满足环保工作的需要,地方更是缺乏相关技术人才。地方矿山地质环境恢复治理一般采取土地复垦、消除地灾隐患和削坡覆绿等办法,而不采取土地复垦、矿山资质灾害、地下水污染、矿区含水层和矿区地貌景观综合治理方法。有些地方急功近利,在采矿企业还有资源开采,没有闭坑、甚至没有稳沉的情况下就实施土地复垦,出现复垦又塌陷破坏的情况。有些治理项目不对污染地下水进行物理、化学处理,不对含水层顶底板进行防渗处理,就简单复垦和治理,致使原有的环境问题没有得到彻底解决,新的环境问题又不断涌现。 1.3制度困境 法律制度是矿山地质环境保护的关键。法律制度不完善,就会造成监管困难、资金保障不到位等系列问题。 1.3.1法律分散不具体 矿山地质环境保护涉及土地管理法、矿产资源法、水土保持法、环境保护法、水污染防治法、大气污染防治法、固体废物污染环境防治法等部门法,涉及土地复垦条例、地质灾害防治条例等部门条例,但是这些法律过于分散不具体,没有针对性。 1.3.2权责不统一 当前我国的矿山治理处于不成熟的阶段,有关矿山环境治理的部门之间出现职能交叉现象,这就导致了各部门都把责任推向其他部门,出现了“职能互推”的严重后果。矿产资源开发和矿山环境执法管理涉及到多个执法部门,相互责任不清,在具体执行和管理上存在推诿扯皮、有法不依、执法不严、违法不究的现象。 1.3.3法律约束力不强 我国法律没有赋予国土部门强制执行权,由于缺少强力司法机构支持和其他职能部门配合,在采矿企业不履行矿山地质环境恢复治理义务时,国土资源主管部门无力采取有效措施促使采矿权人及时治理,造成矿山闭坑时土地复垦、生态修复工程不了了之。 1.3.4《矿山地质环境保护规定》法律效力不高 《矿山地质环境保护规定》是部门规定,没有上升为国家法律和法规,权威性不足。另外,有些规定不够全面和细致,如没有明确政府专项资金的来源;对采矿权人不申请办理闭坑手续,不履行恢复治理义务或恢复治理仍达不到要求的,处罚力度就偏小;对采矿权人不定期报告矿山地质环境情况,不如实提交监测资料的,就没有处罚条款。 1.3.5责任主体不明确 我国法律规定的原则是“谁破坏、谁治理”,那么这些责任主体———排放污染、环境破坏的企业,就应该是环境问题的主要责任人。但是,大部分企业目前已没了踪影。按照公司法,已经倒闭、破产的公司已经在法律上消灭了责任主体,没有承担民事责任的能力“,谁破坏、谁治理”的原则只会成为一纸空文,这些企业遗留下来的环境责任并没有得到相应的承担。究竟谁来为矿山地质环境问题买单?是中央政府,还是地方政府,急需明确。 1.3.6保证金制度不合理 2009年5月1日,国土资源部颁布实施的《矿山地质环境保护规定》中规定:采矿权人应当在办理采矿许可证时缴存保证金,保证金的缴存数额不得低于矿山地质环境治理恢复所需费用。至此,保证金制度建设才全面到位。由于保证金制度刚刚起步,为了顺利推进,各地在调研的基础上,确定了能让企业承担得起的最低水平,恢复保证金远远没有达到恢复治理费用的标准。由于恢复治理保证金制度出台晚、标准低、收缴困难,不足以制约采矿企业,就导致采矿企业恢复治理缺乏主动性,拒不进行恢复治理的现象普遍存在。 1.3.7分类分级管理 目前,所有煤矿、铁矿、盐矿、石膏矿、矿泉水及大型采石企业采矿许可证均由部省发放。按照这种监管制度,部省发证矿山环境恢复治理保证金由省国土资源厅负责认定收缴,矿山地质环境保护与治理恢复方案审查备案在发证机关。因此,地方在对上述企业矿山地质环境保护与治理恢复情况进行监管时,缺乏必要的法律依据和行之有效的约束手段。 2矿山地质环境恢复治理的对策 要摆脱矿山地质环境恢复治理工作面临的困境,就要学习借鉴国外先进经验和国内成熟的案例,把好的理念、好的做法充分吸收,并付诸实践、对症下药,这样才能彻底把我国矿山地质环境保护和恢复治理工作做好。 2.1拓展投融资渠道,建立长效的多元化投入机制 2.1.1要建立分级投入机制 对于计划经济体制和恢复治理保证金收取前的老矿山环境恢复治理,要建立国家、省、市、县分级投入机制,国家和省要拿大头。同时,国家要对资源枯竭城市提供更多资金支持。 2.1.2要开辟稳定的资金渠道 进行矿山治理恢复,解决“老账”问题,就得拓展资金渠道。一是建立矿山恢复治理基金,从矿产资源采矿权价款和补偿费中拿出一定比例,集中农发资金、农重金,地方财政从矿山土地出让金中预留一定比例;二是征收矿业可持续发展金,标准不低于采矿权价款的5%,此项资金计入企业成本;三是提高恢复治理保证金标准,由地方政府征收,利息也由地方政府支配。 2.1.3要创新投融资体制 矿山地质环境恢复治理的资金在加大政府投入的基础上,很有必要引入市场机制,创新投融资体制。按照“谁投资、谁受益”的原则,出台相应的配套政策,明确投资主体条件、实施单位、监管流程、验收标准、收益分配和优惠政策等,如在符合土地利用总体规划的前提下,给予投资者一定年期内拥有被恢复治理土地的利用权;如可以实施修复式开采整治,以开采余量资源的收入作为矿山环境综合整治的资金,并可免交矿产资源补偿费用。 2.2鼓励新技术应用,做好技术支撑和服务 2.2.1严格准入条件 实行矿山开发“六个禁止,三个限制”的准入条件。将地质环境资源消耗费用、地质灾害损失费用、污染损失费用与矿山生产经济效益、社会效益进行综合评价,并作为是否颁发采矿许可证的重要指标。新建矿产资源开采项目必须进行地质灾害危险性评估和矿山环境影响评价,采取生态环境保护及预防和治理地质灾害的措施,避免或减少环境的影响和破坏。坚持“谁开发,谁保护;谁污染,谁治理;谁破坏,谁恢复”的原则,矿产资源开发利用方案必须包括水土保持方案、土地复垦实施方案、矿山地质灾害防治方案和环境影响评估报告,并按照规定程序报经有关部门审批。 2.2.2加大新技术推广应用 鼓励采矿企业矿山加大对开采技术的研究投入,鼓励企业采取国内外已取得明显效果的露采矿山台阶式开采、灰岩内部开采技术,地下矿山充填式开采、房柱式开采等新技术的应用。对因采用新技术增加的成本,建议由市、县财政予以补贴,切实保护地质环境。 2.2.3组建专业治理公司 国家组建矿区环境治理和生态修复专业公司,一方面,替代矿山企业进行矿山地质恢复治理,资金从采矿企业缴纳的恢复治理保证金、政府征收的可持续发展金中支付,不足部分从矿山恢复治理基金和恢复治理保证金利息中拨付;另一方面,加强矿山环境保护和生态恢复治理的科学研究,加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,促进资源综合利用和环境保护。 2.2.4编制技术规程 国家和省组织高校、科研单位技术力量和国外专家,编制《矿山环境监测指南》和《矿山环境恢复治理技术规程》,以指导环境监测和恢复治理工作。 2.2.5培养专业人才 重点培训地质勘探专业队伍和矿山企业的技术人员,以便使矿山企业和地质勘探专业队伍能正常开展矿山地质环境监测工作,及时发现矿山开采形成的地质环境问题。 2.3完善制度设计,提高法律约束力 2.3.1制定出台《矿区生态环境保护法》 借鉴发达国家矿山环境治理的经验,需强化立法形式管理矿山环境治理的思路,主要包括:尽快出台完善的矿山环境治理规程标准和在法规中体现对矿山环境治理科技创新的鼓励。应在现有法律法规的基础上,整合《矿产资源法》《环境保护法》《水土保持法》《土地复垦条例》《地质灾害防治条例》《矿山地质环境保护规定》的相关内容,制定《矿区生态环境保护法》,将“谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁收益”上升为法律原则。建立矿山环境审查评价制度、矿山环境许可证、环境恢复治理保证金制度和矿业可持续发展金制度。要落实各项制度,制定矿山地质环境质量等级标准,部省要定期开展等级评定,并向社会评定结果;恢复治理保证金由矿山所在地地方政府征收,利息可由地方政府支配;矿业可持续发展金按比例由地方政府留存;建立矿山地质环境恢复补偿机制,制定矿山环境保护的优惠政策,充分调动矿山企业对矿山环境保护与治理的主动性和积极性。有立法权的省市也可以出台《地质环境保护条例》,进一步细化以上规定和标准。 2.3.2明确责任主体 首先,中央政府应承担环境遗留问题的主体责任。因为,资源低价是中央控制的,财政税收最终收归中央,区域发展不均衡是中央政府的宏观布局所导致的,另外,也只有国家财政能承担得起。具体建议是:中央政府应承担更多的财政支持;应从宏观上提供更多的政策支持;应提供更多的环境治理的技术支持;应完善与资源相关立法,重点进行矿产资源税费体制的改革,为矿业乃至整个经济发展的重要推动力;应建立生态区域补偿制度,重点扶持资源枯竭城市。其次,地方政府也要承担起相应的环境治理责任。虽然资源型城市的地方政府已步入财政困境,无力承担所有环境恢复治理的资金,但是,为避免引发更多深层次的社会矛盾,加快城市产业转型,促进经济可持续发展,必须要进行环境治理。具体建议是:要制定和实施矿山地质环境保护规划,多方筹集资金,分期分批解决现有的环境问题;要建立完善的应急机制,排查隐患点、危险点,并落实防控措施;要对资源开发和利用过程中的环境影响评价和地质灾害危险性评估,实施动态监测。另外,对于虽有责任人,但因经济困难无力承担治理费用的的原国有矿山企业,要积极协调上级配套资金,协助企业共同治理。第三,现有矿山企业要履行环境保护和治理责任。对于生产矿山和新建矿山,要遵照“谁开发、谁保护“”谁破坏、谁治理”的原则,实行边开采、边治理,确保新出现的地质环境问题得到及时治理。 2.3.3创新监管模式 一是进行联合执法。积极发挥国土、环保、林业、农业、水利、计划、财政等职能部门的作用,做到分工负责,协同作战,齐抓共管。要形成政府推动,国土、环保监督,矿山企业负责,社会各界参与,全方位治理整顿的良好管理体制。二是进行全过程管理。将矿山地质环境保护贯穿勘察、基建、生产、闭坑等矿业活动的始终,改变过去的末端治理为及时治理。三是开展动态巡查。重点检查落实矿山地质环境评价制度、环境监测体系、保护方案执行情况、恢复治理和土地复垦进度、质量和效果。对矿山地质环境破坏严重的的采矿企业实行限期整改、停产整顿和关闭的措施。四是实行信息化管理。积极建设矿山地质环境监测数据库及信息系统,促进政府与企业之间的信息交流,确保国土资源管理部门动态掌握矿山信息,分析矿山现状,加强宏观管理和正确决策。 作者:安守林赵玉娟单位:徐州市国土资源局 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理 摘要:各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 关键词:矿山地质环境治理 1矿区地质环境现状 1.1矿区地质环境概述淮南矿区是我国重要的煤炭基地,淮南矿业(集团)有限责任公司现有矿井9座,截止2004年9月累计产煤5.262亿吨,为国民经济的发展作出了重大贡献。淮南矿区位于淮河两岸,地跨淮南市的五区一县和阜阳市的颖上县。矿区处于淮河冲积平原之上,地形平坦,地面标高一般在20~26m之间。区域内水系均属淮河流域。论文百事通天然河道流向一般沿区域地势由西向东,由北向南注入淮河。矿区内除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流济河和港河、架河、泥河、黑河已经人工开挖的有高新河、永幸河、光辉河等。 矿区内淮河防洪与农田水利设施多,农田水系纵横交错,基本形成适宜农业耕作的水利网络。绝大多数耕地夏季种稻,冬季种小麦。 淮南煤田煤层赋存于淮河及其冲积平原之下,第四系松散层厚20~483.5m,由东南向西北逐渐增厚。属水体下开采的矿区。 矿区大气降水及地表水资源时空分布不均,年际分布不均,浅层地下水水质良好,水源充沛,补给条件较好,目前矿区利用地下水不致引起地面沉降。 矿区开发引起地表塌陷下沉,扰乱水系,损坏耕地、村庄、河道、提防及其它建筑物受到破坏。矿区开发对地质环境的影响主要为:地面塌陷、固体堆积占地与污染,农业生态环境变化等方面。 1.2地表塌陷淮南矿业集团所属9座矿井、工业和生活居住等地面设施占地2624.2公顷(39363亩)。 9座矿井矿区总面积为301.12km2,截止2004年9月底开采塌陷面积达62.10km2,占矿区总面积20.59%。其中又有约17.7%为积水区,即积水累计总面积达10.97km2。积水范围随降雨量大小而变化。 随着煤矿开采的延深和规模扩大,塌陷范围逐渐扩大,据1997年以来的统计,1997年1月至2004年9月塌陷区增加了24.8km2,年增长率为5.15%。 开采塌陷区尚有15个村庄正在或有待搬迁。 开采塌陷区内,地形、地貌改变破坏了水系,影响河堤长度为15.1km,灌溉渠道5.9km,影响铁路线长度7.41km。 1.3固体堆积物 1.3.1煤矿开采,每年要排放大量的煤矸石,选煤厂也有相当的矸石排放,电厂排放粉煤灰。造成固体堆积物占地和环境污染。 据初步统计,目前现存矸石山(场)23处,占地63.9公顷(906亩),固体堆积物总量为1898万m3。 1.3.2淮河以南的矿区,煤层倾角较大,多煤层联合开采,全部煤层开采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量达18m。塌陷盆地积水深浅不一,农民进行粗放式养鱼。可耕地的质量下降,造成农业减产减收。 淮河以北广大矿区,煤层倾角平缓,基本属单一煤层方式开采,回采后形成碟形塌陷区盆地,最大下沉量达4.5m,地下水埋深较浅。因此,盆地中间积水,积水范围大小受降雨量控制,变化比较大,盆地的边缘下沉量小呈缓坡地仍可耕种,但不宜种水稻,造成农业减产,盆地的边缘带与积水区之间,地面坡度大,水土易流失,基本上为弃耕绝收地带。论文百事通 1.4地质环境改变对工农业生产和生态环境的影响 1.4.1对大气的影响煤矿生产过程中释放出大量的瓦斯,瓦斯气是一种有强烈温室效应的气体,瓦斯气向大气牌坊会导致全球气候变暖,给空气造成污染。 1.4.2对农业生态环境的影响煤矿开采引起的地表塌陷和矸石堆积导致耕地减少,土地质量下降,农业减产,造成农村搬迁。 1.4.3对城市环境的影响煤矿开采造成地表塌陷,矸石成山,导致市容脏乱差,影响市民生活,制约城市发展。 1.4.4对煤矿企业的影响为了减少村庄和城镇搬迁,降低生产成本,煤矿企业不得不改变开拓布置方式,甚至放弃准备煤量,影响了煤炭资源合理开发利用,制约了企业自身发展。 2矿山地质环境治理原则 2.1以人为本、防灾减灾所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。 2.2因害设防、综合治理针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。 2.3注重效益、分期实施矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。 2.4工程措施与生物措施相结合矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。 3矿区地质环境治理的基本设想 淮南矿区地处华东,是富饶的淮河平原,是我国重要产粮基地,土地十分珍贵。国家可持续发展战略,对地质环境的保护、生态平衡提出了更高的要求和法规制约。因此,煤矿开采地质环境的恢复引起了各级部门和煤炭企业的重视。塌陷区回填复垦是煤炭企业、地方政府和矿区农民长期以来的共同愿望,不塌陷影响经济发展、环境保护的不良因素转变为积极因素。淮南矿业集团实施矿山地质环境恢复示范工程项目。 实施示范工程的指导思想:治理与开发相结合,变害为利,企业、地方政府和农村基层组织紧密合作,中和开发现代化生态企业,建设小康型农村。 “珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是基本国策。煤矿开采对地质环境的影响和土地的破坏十分严重,是一个长期以来未能解决的问题,是一个共同关注的问题。 《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法规,都要求矿山开采保护地质环境,实现治理恢复“占补平衡”的最终目标,这也是可持续发展战略的组成部分。 我们将吸收有关兄弟单位回填复垦试验的成功经验,结合淮南矿区的具体地质环境,按照国家的有关法规和技术政策,实施示范工程项目。主要项目有:谢李示范工程,塌陷区回填后作为城市绿化地、改善生态和小气候;张集示范工程,结合农村搬迁、小城镇建设、改变农业结构相结合,由单纯的种植,变为种植和水产养殖、农鱼产品加工相结合的农业结构。 4结论 大部分采掘后遗留下来的废弃地(如废石场、尾矿坝等)通过治理与复垦,可再用于农业、林业或作其他护环境和保持自然生态平衡。土地整理和复垦。一方面使被破坏了的土地不要再增加。另一方面,对已经被破坏了的土地尽快地进行复垦造田、绿化植被、恢复生态平衡和保护自然环境,使已废弃的土地重新恢复利用,发挥出更大的社会经济效益。各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理论文 1矿区地质环境现状 1.1矿区地质环境概述淮南矿区是我国重要的煤炭基地,淮南矿业(集团)有限责任公司现有矿井9座,截止2004年9月累计产煤5.262亿吨,为国民经济的发展作出了重大贡献。淮南矿区位于淮河两岸,地跨淮南市的五区一县和阜阳市的颖上县。矿区处于淮河冲积平原之上,地形平坦,地面标高一般在20~26m之间。区域内水系均属淮河流域。天然河道流向一般沿区域地势由西向东,由北向南注入淮河。矿区内除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流济河和港河、架河、泥河、黑河已经人工开挖的有高新河、永幸河、光辉河等。 矿区内淮河防洪与农田水利设施多,农田水系纵横交错,基本形成适宜农业耕作的水利网络。绝大多数耕地夏季种稻,冬季种小麦。 淮南煤田煤层赋存于淮河及其冲积平原之下,第四系松散层厚20~483.5m,由东南向西北逐渐增厚。属水体下开采的矿区。 矿区大气降水及地表水资源时空分布不均,年际分布不均,浅层地下水水质良好,水源充沛,补给条件较好,目前矿区利用地下水不致引起地面沉降。 矿区开发引起地表塌陷下沉,扰乱水系,损坏耕地、村庄、河道、提防及其它建筑物受到破坏。矿区开发对地质环境的影响主要为:地面塌陷、固体堆积占地与污染,农业生态环境变化等方面。 1.2地表塌陷淮南矿业集团所属9座矿井、工业和生活居住等地面设施占地2624.2公顷(39363亩)。 9座矿井矿区总面积为301.12km2,截止2004年9月底开采塌陷面积达62.10km2,占矿区总面积20.59%。其中又有约17.7%为积水区,即积水累计总面积达10.97km2。积水范围随降雨量大小而变化。 随着煤矿开采的延深和规模扩大,塌陷范围逐渐扩大,据1997年以来的统计,1997年1月至2004年9月塌陷区增加了24.8km2,年增长率为5.15%。 开采塌陷区尚有15个村庄正在或有待搬迁。 开采塌陷区内,地形、地貌改变破坏了水系,影响河堤长度为15.1km,灌溉渠道5.9km,影响铁路线长度7.41km。 1.3固体堆积物 1.3.1煤矿开采,每年要排放大量的煤矸石,选煤厂也有相当的矸石排放,电厂排放粉煤灰。造成固体堆积物占地和环境污染。 据初步统计,目前现存矸石山(场)23处,占地63.9公顷(906亩),固体堆积物总量为1898万m3。 1.3.2淮河以南的矿区,煤层倾角较大,多煤层联合开采,全部煤层开采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量达18m。塌陷盆地积水深浅不一,农民进行粗放式养鱼。可耕地的质量下降,造成农业减产减收。 淮河以北广大矿区,煤层倾角平缓,基本属单一煤层方式开采,回采后形成碟形塌陷区盆地,最大下沉量达4.5m,地下水埋深较浅。因此,盆地中间积水,积水范围大小受降雨量控制,变化比较大,盆地的边缘下沉量小呈缓坡地仍可耕种,但不宜种水稻,造成农业减产,盆地的边缘带与积水区之间,地面坡度大,水土易流失,基本上为弃耕绝收地带。 1.4地质环境改变对工农业生产和生态环境的影响 1.4.1对大气的影响煤矿生产过程中释放出大量的瓦斯,瓦斯气是一种有强烈温室效应的气体,瓦斯气向大气牌坊会导致全球气候变暖,给空气造成污染。 1.4.2对农业生态环境的影响煤矿开采引起的地表塌陷和矸石堆积导致耕地减少,土地质量下降,农业减产,造成农村搬迁。 1.4.3对城市环境的影响煤矿开采造成地表塌陷,矸石成山,导致市容脏乱差,影响市民生活,制约城市发展。 1.4.4对煤矿企业的影响为了减少村庄和城镇搬迁,降低生产成本,煤矿企业不得不改变开拓布置方式,甚至放弃准备煤量,影响了煤炭资源合理开发利用,制约了企业自身发展。 2矿山地质环境治理原则 2.1以人为本、防灾减灾所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。 2.2因害设防、综合治理针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。 2.3注重效益、分期实施矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。 2.4工程措施与生物措施相结合矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。 3矿区地质环境治理的基本设想 淮南矿区地处华东,是富饶的淮河平原,是我国重要产粮基地,土地十分珍贵。国家可持续发展战略,对地质环境的保护、生态平衡提出了更高的要求和法规制约。因此,煤矿开采地质环境的恢复引起了各级部门和煤炭企业的重视。塌陷区回填复垦是煤炭企业、地方政府和矿区农民长期以来的共同愿望,不塌陷影响经济发展、环境保护的不良因素转变为积极因素。淮南矿业集团实施矿山地质环境恢复示范工程项目。 实施示范工程的指导思想:治理与开发相结合,变害为利,企业、地方政府和农村基层组织紧密合作,中和开发现代化生态企业,建设小康型农村。 “珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是基本国策。煤矿开采对地质环境的影响和土地的破坏十分严重,是一个长期以来未能解决的问题,是一个共同关注的问题。 《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法规,都要求矿山开采保护地质环境,实现治理恢复“占补平衡”的最终目标,这也是可持续发展战略的组成部分。 我们将吸收有关兄弟单位回填复垦试验的成功经验,结合淮南矿区的具体地质环境,按照国家的有关法规和技术政策,实施示范工程项目。主要项目有:谢李示范工程,塌陷区回填后作为城市绿化地、改善生态和小气候;张集示范工程,结合农村搬迁、小城镇建设、改变农业结构相结合,由单纯的种植,变为种植和水产养殖、农鱼产品加工相结合的农业结构。 4结论 大部分采掘后遗留下来的废弃地(如废石场、尾矿坝等)通过治理与复垦,可再用于农业、林业或作其他护环境和保持自然生态平衡。土地整理和复垦。一方面使被破坏了的土地不要再增加。另一方面,对已经被破坏了的土地尽快地进行复垦造田、绿化植被、恢复生态平衡和保护自然环境,使已废弃的土地重新恢复利用,发挥出更大的社会经济效益。各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 摘要:各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 关键词:矿山地质环境治理 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理中应用客土喷播技术 摘要:治理矿山为露天开采矿山,坡面表层岩石风化破碎严重,基本无植被覆盖,易发生崩塌落石灾害。应用客土喷播技术,在岩石边坡上打锚杆、铺设铁丝网,采用专门喷播设备喷播有机基材及植物种子,加盖无纺布快速养护形成边坡生态防护层。边坡表面形成保护层及与表土相近的生长基础,破损山体边坡得到绿化,能起到涵养水源、保持水土、调节气候和净化大气的作用,具有巨大的生态环境效益。 关键词:客土喷播;生态防护;地质环境保护 随着我国对大气污染治理力度的加大,矿山地质环境问题被列入整治范围中。矿山地质环境治理以改善矿山环境和空气质量为目标,坚持标本兼治、突出重点、整体推进,以铁路、高速公路两侧和城市周边等露天矿山为重点,通过关闭取缔、停产整顿、恢复治理,集中开展矿山及环境治理问题[1]。 1工程概况 1.1地形地貌 矿区属燕山南麓丘陵地貌,位于近南北走向山脉东坡,最高海拔标高95m,最低海拔标高70m,相对高差25m。因受长期剥蚀切割作用,本区山势低缓,坡顶浑圆,地形坡度一般为20°~30°。 1.2地层岩性 矿区范围内及其附近出露的地层为蓟县系雾迷山组一段及第四系。蓟县系雾迷山组一段(Jxw1)下部为灰白色中厚层含粉砂泥晶白云岩,与燧石条带白云岩互层,偶夹纹层状沥青质白云岩;上部为灰色粗晶白云岩和沥青质白云岩,夹灰白色厚、巨厚层含粉砂泥晶白云岩,韵律性明显。第四系分布于坡麓边缘及缓坡地带,表层一般为粉土、粉质粘土,下部一般为碎石土,成因类型主要为残坡积物,厚约0.5~1.0m,自山麓边缘至山间盆地厚度逐渐加大。 1.3地质构造与地震 矿区所处构造单元为燕山台褶带(Ⅱ22)马兰峪复式背斜(Ⅲ72)遵化穹褶束南缘(Ⅳ252)。矿区未见断裂构造,节理裂隙不发育,地层呈单斜产出,倾向280°,倾角35°。地层单层厚一般0.5~4m,中厚层状为主。区域抗震设防烈度为7°。 1.4水文地质条件 矿区位于丘陵区,因长期受剥蚀切割作用,山势低矮、平缓,坡顶浑圆,地形有利于自然排水,矿区附近最低侵蚀基准面50m左右,矿体均位于侵蚀基准面以上。根据地下水的赋存条件和含水介质的不同,矿区附近地下水类型主要分为第四系松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类岩溶裂隙水两种。 1.5矿山周边及人类工程活动 由于矿山目前已处于停产状态,矿区内人类工程活动主要为采场北侧工业场地料石运输,运输量较小。由于采场紧邻西侧采石场,目前采石场采坑正回填作业,且回填料石运输道路经过该矿山,回填方量较大,运输较频繁,人类工程活动较强烈。 2矿山地质环境问题分析 2.1地质灾害问题分析 矿区范围内存在地质灾害隐患地点共3处,分别为1号边坡1号陡坎、2号陡坎以及2号边坡坡顶处。1号边坡:矿区范围内仅坡顶边缘存在少量第四系覆盖,边坡岩性为中厚层白云岩,采面边坡与岩层呈顺向接触,不存在滑坡危害。但1号边坡由于开采形成2处陡坎,2处陡坎近直立状,坡顶岩石松动,易发生崩塌落石灾害。2号边坡:岩层与边坡呈斜向接触,坡顶陡坎边坡近直立状,表层岩石风化破碎严重,且顶部出现张拉裂隙,易发生崩塌落石[2]。 2.2地形地貌景观破坏 多年的矿山生产对地质环境造成了较大的破坏。开采区范围内,矿山采面边坡基岩裸露,植被消失,由于停采时间较长,现坡面局部已长有杂草。采面平台目前为水泥硬化地面,无植被覆盖。现场调查发现,采坑坡面及坡底种植杨树面,基本已覆绿,坡面较稳定。边坡边缘与采面平台砌有挡墙,由于修筑时间较长,局部已出现破损。故露天采场边坡对土地资源、地形地貌景观影响严重。 2.3水资源水环境破坏问题 该矿山未编制水土保持方案。矿区位于丘陵区,地形有利于自然排水,根据实地调查,采场底部无积水现象,采坑边帮亦无渗水现象。矿区最低开采标高70m,附近最低侵蚀基准面50m左右,仍处于地下水位以上,矿坑涌水来源不变,仍为大气降水,雨季降水可顺利排出矿区,对当地含水层影响较小,对周边生产、生活用水无影响。 2.4扬尘及视觉污染 矿区目前处于停产状态,但工业场地及道路未进行绿化覆盖,且石渣仍在售卖状态,石渣在装运过程中会产生大量扬尘;矿区内残留的白茬边坡也未进行山体覆绿,都会带来视觉污染[3]。 3矿山地质环境防治工程 3.1客土喷播技术的经济可行性 客土喷播技术本身是为石质边坡营造一种适宜植物快速生长的土壤营养层,其有机基材中采用高分子凝结剂,拌入泥炭土、纤维材料、本地沃土等,组成“客土”,利用高次团粒剂使客土形成密实结构,植物纤维在其中起到类似植物根茎的网络作用,造就具有耐降雨侵蚀、牢固且透气、与自然表土相近的生长基础。客土喷播适用于石质边坡等坡面高陡凹凸不平、传统种植工艺无法施工的地方;机械喷播可实现大面积快速绿化,施工效率高;由于覆盖料与稳定剂的膜状结构保护可以防止雨水冲刷、种子流失,绿化效果好;主要采用机械化操作,节省人工,成本低廉[4]。 3.2客土喷播技术的应用 客土喷播技术施工工艺流程见图1: 3.2.1坡面清理 对易产生崩塌的一号陡坎、二号陡坎进行削坡,削坡后坡面角≤60°,削坡后碎石回填于原坎下并压实。对坡面浮石进行清理。在一号边坡坡顶处设置双边丝护栏,防护网距离坡顶3.0m,丝径3.5mm,孔径9×17cm,立柱48mm(直径)×1.0mm(壁厚)×2.1m(高),网片外形尺寸1.8×3.0m,基础采用岩石钻孔,孔径0.2m,孔深0.3m,采用C15现浇混凝土灌注。防护网设置安全警示牌,警示牌间距50m。 3.2.2锚杆挂网 对清理后边坡坡面进行打锚,锚杆直径为16mm,锚杆长度0.5m,锚杆间距2.0m,梅花形布置。锚杆钻孔采用风钻或电钻,孔径42mm。水泥砂浆灌注。坡面敷设镀锌铁丝网,从坡顶沿坡面顺势铺下,坡顶留0.5m置于坡顶浆砌石下,坡顶浆砌石墙0.3m×0.3m。镀锌网搭接宽度为0.15m。 3.2.3客土喷播 主要工作步骤包括土料筛选,草炭土、复合肥、植物种子、保水剂、黏合剂等材料混合搅拌均匀,喷播机喷播。3.2.3.1土料筛选选取草炭土,颗粒直径不宜过大,用筛网过筛至尺寸小于15mm,筛选后备用。由于草炭土中有机质含量30%以上,土质松软均匀,比重0.7~1.05,以酸性为主,适合种子生长且通风透气。 3.2.3.2混合搅拌 将筛选后的土料中加入植物种子、复合肥、保水剂、黏合剂等材料混合搅拌均匀。种子选择适应矿区气候条件的灌木植物种子(荆条、沙棘)与草本植物种子(紫花苜蓿、沙打旺、草木樨)1:1混合,充分利用灌木植物的木质根系抗拉性能强、水土保持效果好,草本植物绿化效果均匀、美化环境的特点,达到护坡牢固快速绿化的目的。保水剂可以加速种子生根,提高种子活力,改善种子生存环境,增强种子的抗旱、抗逆功能。黏合剂可以防止基质材料流失,固水保温,保证种子的出苗率。复合肥料,主要包括氮(N)、磷(P)、钾(K)等,促进植物生长。 3.2.3.3喷播机喷播 喷播时采用专门喷播设备自上而下分两侧喷播,凹凸部分及死角部位要喷播均匀。喷播分两次进行,第一次喷播5~8cm厚基质底层,不含植物种子,增加草炭土、保水剂、复合肥的比例,保证能够提供植物生长所需水分及养分。待几个小时后客土稳定再喷播种子层3~5cm。分层喷播不仅成本降低,还大大提高了绿化效果。 3.2.4表层覆盖 对喷播后的坡面覆盖无纺布,不留边口,覆盖搭接宽度为15cm,用木桩固定,两端用土压埋固定。覆盖无纺布可以保证喷播层温湿度,减少水分蒸发,限制种子在发芽期的移动,防止雨水冲刷。当幼苗长至5~6cm时揭去无纺布。 3.2.5浇水养护 喷播后至少浇水养护4次,小水慢浇,如遇天然降雨应减少浇水次数。 4效益分析 4.1社会效益 矿山地貌景观得以治理、恢复,有利于构筑和谐社会,缓解地方政府、矿山企业与当地居民的关系,互惠互利,达到携手并进、共同繁荣的社会效应,社会意义深远。能有效地防御矿山地质环境问题,保护附近居民、企业员工的生命财产安全,创造良好的人居环境[5]。 4.2环境效益 通过对矿山地质环境治理和开发建设,矿区生态环境将会大大改善。破损山体边坡覆绿,环境优美,空气清新。植物的叶片可以洗尘、滞尘,吸收有毒物质,释放有益健康的杀菌物质,从而起到净化空气的作用。发达的根系可以固定砂土,减少水土流失,增加土壤的贮水能力。矿区生态系统将逐渐恢复涵养水源、保持水土、调节气候和净化大气的功能,具有巨大的生态环境效益。 4.3经济效益 通过对矿山地质环境治理恢复工程,有效地防御了矿山地质灾害的发生,起到了减灾防灾的目的;有效地减轻了矿山地质灾害造成的直接或间接的经济损失[6]。 5结语 对岩质边坡采用客土喷播技术进行治理,可固土护坡,有效防止崩塌落石,绿化效果明显,覆盖无纺布炼苗揭布养护管理客土喷播坡面清理喷播准备88环境监测与污染防治美化矿山环境。该技术适用范围广泛,成本较低。 作者:郭东升 张显 单位:河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队
煤矿绿色开采技术研究:煤矿及煤矿绿色开采技术 [摘 要]如何选用合理的采煤方法,并使之不断完善和发展,对提高矿井生产水平和经济效益,改变矿井技术面貌有决定性的意义,继续做好这方面的工作,是今后煤矿开采技术发展的重要方面。那么本文主要介绍了煤矿开采系统的分类及煤矿在选择采煤方法时的一些原则。 [关键词]煤矿;绿色开采方法;原则 1、引言 煤矿生产指标的优劣,除了受到自然资源条件限制外,更决定于所采用的采煤方法的实用性和适应性,只有选择合适的采煤方法,才能提高矿井生产水平和经济效益。因此,做好采煤方法的选择工作具有非常重大的意义。 2、煤矿开采系统的分类 煤矿开采系统所研究的是综合利用现代化科学理论与相关工程技术,深入分析、研究煤矿开采复杂多变的客观条件,掌握和利用煤矿开采的基本规律,系统地研究和开发高效、安全、高资源回收率和舒适作业条件的现代化煤矿开采的科学理论与工程技术。 它主要分为矿井通风系统和矿井运输系统: (一)矿井通风系统 我们都知道矿井通风是矿井安全生产的基本保障。矿井通风指借助于机械或自然风压,向井下各用风点连续输送适量的新鲜空气,供给人员呼吸,稀释并排出各种有害气体和浮尘,以降低环境温度,创造良好的气候条件,并在发生灾变时能够根据撤人救灾的需要调节和控制风流流动路线的作业。矿井通风系统由影响矿井安全生产的主要因素所决定。 (二)矿井运输系统 对矿井运输设计时,应对井下煤炭、矸石、材料、设备及人员等的运输作统筹安排。运输方式与设备的选型,应根据矿井设计生产能力、煤层赋存条件、瓦斯情况、采煤方法等因素确定。 ①采区运输:大、中型矿井的采区,要积极采用连续化运输,发展重载下运带式输送机。 ②辅助运输:要采用高效能、适应性能强、单机服务范围广的设备,减少环节逐步发展集装箱运输,要根据条件采用单轨吊车、卡轨车、胶套轮机车、齿轨机车、无轨胶轮车或其他运输设备,逐步实现全矿井辅助运输的机械化、连续化。 ③大巷运输:主要运输大巷的运输方式应根据运量、运距和技术经济效果优化确定。凡井型较大、采区生产集中、条件适合的矿井,可采用带式输送机,实现全矿井的连续运输。采用轨道运输的矿井,要发展底卸式或侧卸式矿车。要研制改造与底卸式矿车配套的双轨同步牵引电机车,大功率电机车和防爆柴油机车。 3、煤矿选择采煤方法的原则 我们在对采煤方法进行选择时,应根据煤层赋存情况、开采技术条件、地面保护要求、设备供应状况及安全、产量、效率、成本和煤的回收率等因素,经综合技术经济比较后确定。因此采煤方法的选择必须坚持安全、经济、回采率高的原则。 (一)生产安全:安全是为了生产,生产就必须安全。应当充分利用先进技术和提高科学管理水平,以保证井下生产安全,不断改善劳动条件。对于所选择的采煤方法应仔细检查采煤工艺的各个工序以及采煤系统的各生产环节,一般应该做到以下几个方面: (1)合理布置巷道,保证巷道维护状态良好,满足采掘接替要求,建立妥善的通风、运输、行人以及防火、防尘、防瓦斯积聚、防水和处理各种灾害事故的系统和措施,并尽量创造良好的工作条件。 (2)正确确定和安排采煤工艺过程,切实防止冒顶、片帮、支架倾倒、机械事故以及避免其他可能危及人身安全和正常生产的各种事故发生。 (3)认真编制采煤工作面作业规程,制定完整、合理的安全技术措施,并建立制度以保证实施。 (二)经济合理:经济效果是评价采煤方法好坏的一个重要依据。在选择采煤方法时不仅要列出几种方案进行技术分析,而且在经济效益上要进行比较,最后确定技术可行经济上合理的方案。一般应当符合以下五个方面的要求: (1)采煤工作面单产高 提高工作面产量,是实现矿井稳产、高产,提高采区和整个矿井各项技术经济指标的中心环节。提高工作面产量,主要应当提高工作面机械化程度,尽可能加大回采进度和合理加大工作面长度,加强生产的组织管理。 (2)劳动效率高 为了提高劳动效率,必须不断提高职工素质,改善经营管理。同时要选择合理的采煤工艺和劳动组织,采用先进的技术装备,努力实现机械化或综合机械化。 (3)材料消耗少 减少采煤工作面的各种材料消耗,特别是要减少坑木、钢材以及炸药、雷管等的消耗,为此必须加强管理,注意材料回收复用,正确确定钻眼爆破方法。 (4)煤炭质量好 要求煤炭的含矸率和灰分低,注意改进采煤工艺和支护设计,尽量防止矸石或岩粉混入煤中。 (5)成本低 成本是经济技术效果的综合反映。努力提高工作面单产和劳动效率,降低材料消耗,保证煤炭质量,是降低煤炭生产成本的主要途径。 4、绿色开采的技术 4.1采空区充填开采技术。采空区充填开采技术是绿色开采技术的重要组成部分,尤其在经济发达地区解决建筑物下开采更应受到重视。从理论上来说,充填采矿是解决煤矿开采环境问题的理想途径,但由于目前充填采矿的成本相对偏高,限制了该项技术在煤矿的试验与应用。在市场经济条件下,充填技术的关键是充填材料的选取及如何降低成本。另外就是充填技术本身,它应该包括充填系统与开采系统的协调;充填运输系统的畅通;充填后材料的力学特性等。顺利解决上述问题将根本改变将来我国经济发达区域的开采技术。为了降低充填成本,基于岩层控制的关键层理论,提出了部分充填(条带充填)控制开采沉陷的思路:仅充填部分采空区,只要保证未充填采空区的宽度小于覆岩主关键层的初次破断跨距,且充填条带能保持长期稳定,就可有效控制地表沉陷。 4.2煤与瓦斯共采。瓦斯是一种新能源,既可以用来发电,也可用作工业燃料、化工原料和居民生活燃料。因此若在开采高瓦斯煤层的同时,利用岩层运动的特点将煤层气开采出来将是我国煤层气开发的一条重要途径。减少巷道内的瓦斯含量,有效预防事故发生,让高瓦斯煤层变成低瓦斯煤层,实现安全生产。 4.3保水开采。保水采煤在不同的矿区有不同的技术内涵,缺水矿区要以水资源保护和利用为主;大水矿区,要以减少水资源破坏和防治水灾害为主。因此,保水开采包含水资源保护、水资源利用(煤水共采)和水灾害防治等多项重要内容。煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始径流,大量排出地下水;采空区上方导水裂隙带与地下水体贯通,形成大规模地下水降落漏斗,造成区域含水层水位下降,直接影响到区域水文地质条件。采动影响稳定后产生的地表沉陷往往影响到地表水体(河流、湖泊、井泉等)的原来形态,造成部分沟泉水量减少甚至干涸;影响当地居民正常的生产生活,进而影响区域植被生长,甚至土地沙漠化。我国大部分矿区处在干旱半干旱地区,而每年采煤破坏地下水22亿m3,可见保水开采具有重要的意义。 4.4煤矸石的综合利用。煤矿企业减少矸石排放的主要措施是将巷道布置在煤层内,也可以根据煤矸石的特点,进行综合利用。煤矸石分二类:一类是随着矿井建设、开拓掘进而产生的矸石,俗称“岩矸”,可以将井下岩巷掘进矸石不提升出井,将矸石充填到采空区,或进行巷旁与废弃巷道充填及矸石充填置换井下煤柱等。另一类是煤炭洗煤加工而产生的附产品,如洗选黑矸、筛上物、煤泥等,此类矸石可用于发电、供热,燃烧物还可用于制造砖、水泥、混凝土、砌砖、陶粒等。 4.5煤炭地下气化技术。煤炭地下气化是一种整体绿色开采技术,我国于1958~1960年曾在16个矿区进行试验。煤炭地下气化的特点是把埋藏在地下的煤炭直接变为煤气,通过管道把煤气供给工厂、电厂等各类用户,使现有的地下作业改为采气作业,是开采煤炭的一种新工艺。目前我国的地下气化技术仍处于工业试验阶段,有很多问题需要去研究和探索。 5、结论 总之,采煤技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,采煤技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进采煤技术的世界潮流,将其放在战略有限地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场敬振华中立于不败之地。 煤矿绿色开采技术研究:我国煤矿绿色开采技术分析研究 [摘要]随着我国煤矿开采带来的资源短缺和环境污染等众多问题,矿山的绿色开采已经成为了煤矿未来发展的趋势。本文结合我国煤矿开采现存的问题,引出了煤矿绿色开采体系,同时详细介绍了几种绿色开采技术,对技术的概念、研究以及应用进行了阐述,对实现煤炭资源的可持续发展具有一定的指导意义。 [关键词]绿色开采体系 保水开采;煤与瓦斯共采 煤炭地下气化 1我国煤矿开采现存的问题 随着经济的高速发展以及煤矿开采程度的不断加深,我国大部分矿区出现了资源的枯竭和环境的严重破坏,这不但对地表、水体、大气造成了污染,而且还给人们的生产生活造成了极大的威胁。煤矿开采造成的主要问题有: (1)地表的沉陷。煤矿在开采过程中如果不注意保护煤柱的留设,那么随着煤炭的不断挖掘,上覆岩层移动变形会逐渐加大,地表将会沉陷,造成地面水体、建筑物等的破坏。 (2)大气遭到破坏。作为与煤共生的产物,排到大气中的瓦斯将会造成严重的大气污染,另外,煤矸石在一定条件下会自燃,形成的SO2和CO等有毒有害气体还会威胁人们的身体健康。 (3)形成矸石山。煤矿在开采过程中矸石外运,将大量的煤矸石堆积在地面,从而形成了矸石山,造成植被的破坏和土地的沙漠化。做为以煤炭为主要能源的国家,我国社会经济发展对煤炭资源的依赖性越来越强,但是我国煤矿传统“高消费、高排放、低效率”的特点在许多矿区依然存在,煤矿开采之所以会出现上面的种种问题,就是由开采技术不合理、管理体制不严格、环保意识不强烈,可持续发展意识薄弱等原因造成的。因此,在煤炭开采带来的这些诸多弊端的影响下,煤矿开采与经济发展、环境保护之间的矛盾亟待解决,随着90年代可持续发展理念的提出,实现煤炭的绿色开采体系是煤矿必须要走的道路。 2煤炭绿色开采技术体系 煤矿绿色开采技术体系的本质就是和谐处理煤矿开采和环境保护之间的关系,一方面是要在尽可能保证环境不受污染的前提下利用合理的技术开采煤炭资源,取得经济的快速发展;另一方面还要综合利用煤炭开采过程中的其他资源,像瓦斯、水、煤矸石等。该体系创立的优秀是开采技术的研发和完善,针对上述煤炭开采造成的种种环境问题,我国学者钱鸣高以岩层控制关键层理论、水与瓦斯在裂隙岩体中的渗流规律、岩体在开采过程中的应力场分布等为理论依托,提出了相应的绿色开采技术[1],具体包括: (1)充填开采技术――针对地表沉陷,留设煤柱是目前广用的手段,但留设煤柱不利于煤炭资源的综合利用,因此,充填开采技术有极大的优势。 (2)煤与瓦斯共采技术――针对大气污染,减少瓦斯排放的途径就是利用瓦斯资源。 (3)减少矸石排放技术――针对矸石山造成的地表破坏,一方面是要减少井下的矸石外运,以煤巷代替岩巷,加强煤巷的支护技术,另一方面是对矸石山进行复垦绿化,或者改性加工成建筑材料或充填材料。 (4)煤炭地下气化技术――该技术通过减少巷道的开挖来减缓岩层移动造成的矿山压力显现,从而避免一切环境破坏的产生。 3煤炭绿色开采技术的主要内容 下面将对上述的几种煤炭绿色开采技术的概念、研究以及应用进行具体的说明。 3.1充填开采 3.1.1技术概念 充填开采主要是利用一些价值比较低的材料或者废弃物,像煤矸石、粉煤灰等,经过加工处理,然后注入采空区,对上覆岩层进行控制,最终控制地表的移动变形的技术,其能有效的保护地表环境,是煤矿绿色开采体系很重要的部分。 3.1.2技术研究 充填开采是控制岩层采动破坏、防止地表下沉塌陷的最佳途径。其主要有关键层离层充填和采空区充填两种。 关键层离层充填依据的是“关键层”理论,其认为,在采动影响下,关键层的离层断裂会直接影响到地面,造成地表塌陷,因此,对关键层进行处理,会有效的控制地表的下沉,“关键层”理论表明关键层在断裂之前,会先出现离层,随着离层距离的增大,关键层最终会发生破裂,所以,在关键层破裂之前,对其离层进行注浆,会防止其发生破裂,从而阻止了地表的沉陷。但是该方法的缺点是关键层的位置和最佳的注浆时机不好把握。 采空区充填是目前普遍认为的“充填开采技术”,而且其对地表下沉的控制效果好,因此,加强对采空区充填技术的研究将是绿色开采技术的重点。 采空区充填技术的主要内容是充填材料和设备的研制以及充填技术的改进。充填材料的研制主要围绕加工改造废弃物和减低充填成本展开。目前比较主流的材料有矸石充填、水砂充填、膏体材料充填和高水材料充填。充填材料的成本,以及它的稳定性、强度和流动性将是判别充填材料能否应用的依据。充填设备的用途主要是能有效的把充填材料运送到采空区,有充填泵和充填液压支架等。 开采系统和充填系统的配套协调也是充填采煤技术必须要解决的问题。 3.1.3“充填开采”技术应用 充填采煤技术在冀中能源集团邢台矿已经应用了很长时间,效果很好,该矿井将井下磨碎的煤矸石和电厂粉煤灰通过一定的比例混合搅拌,然后通过螺旋给料机运到充填钻孔,然后依靠自重落到井底,接着由皮带输送机运送到采空区进行充填,经过这一系列的操作,很好的控制了地表的下沉。 3.2煤与瓦斯共采 3.2.1技术概念 对于瓦斯,人们普遍认为它是矿井有害气体,会造成大气污染,而且达到一定浓度时会引发瓦斯爆炸,但是,它也是能源燃料,在煤层中储量很丰富。因此,瓦斯的安全高效抽采是治理瓦斯最有效的措施。 瓦斯抽采就是把煤层或采空区的瓦斯通过抽采钻孔采出地面的技术, 3.2.2瓦斯抽采分类 瓦斯抽采根据其抽采位置的不同可以分为:本煤层抽采、邻近层抽采和采空区抽采。 本煤层抽采:主要是回采和掘进工作面瓦斯的抽采,可以在巷道两侧打抽放钻孔进行抽采。 邻近层抽采:邻近层的抽采对本煤层有着保护作用,因为工作面在回采过程中将引起上覆或底板岩层的破裂,邻近层的瓦斯会通过生成的大量裂隙涌入到本煤层中来,从而造成瓦斯突出,因此,预先抽放邻近层的瓦斯是安全开采的保证。 采空区抽采:采空区的瓦斯含量也是很大的,通过地面钻孔或专门布置瓦斯抽采巷都能够对采空区瓦斯进行抽采。 3.2.3技术研究 煤层的渗透率影响着瓦斯的抽采率,由于我国煤层普遍属于低渗透性煤层,瓦斯不易抽采,所以,煤层渗透性的提高成为了改进瓦斯抽采技术的关键,我国学者针对这一点展开过大量的研究,像太原理工大学赵阳升教授经过二十多年的研究,研发出了水力割缝强化煤层渗透性,提高瓦斯抽采效率的成套技术与装备,并获得了工业试验的成功;还有的学者经过大量的研究表明,采动过程中岩层的移动会增大煤层渗透性,尤其是“关键层”的断裂移动会对邻近层的瓦斯涌出起着决定性影响,这为瓦斯的运移和抽采创造了有利的条件。除了增大渗透率,抽采钻孔的合理布置方式也是一项关键技术,我国学者提出了底板穿层钻孔隔缝网络化增透技术,优化了钻孔的布置方式,对瓦斯的高效开采起到了重要的作用。 除此之外,钻孔的密封性也是影响因素。经过大量的工业试验表明,大多数抽采钻孔存在密封性不佳的缺点,而这导致大量的瓦斯在抽采过程中泄露,所以封孔质量好、空口严密,才能使瓦斯抽采达到规定的指标。 3.2.4“煤与瓦斯“共采技术应用 瓦斯抽采技术在我国应用比较早,许多矿区都已经取得了可喜的成果,而且已经作为了其产业链中重要的一部分,像阳煤集团,晋煤集团、潞安集团等,已经在瓦斯抽采利用上走在了我国煤矿企业的前列。 3.3减少矸石排放 开采过程中矸石的外排会造成矸石的大量堆积,从而造成土地的沙漠化,所以减少矸石的产生是解决此问题的最基本方法。《煤炭安全规程》规定过,布置井下巷道时,要遵循“多掘煤巷,少掘岩巷“的原则,多掘煤巷既能够就能够从源头上解决矸石的产生,又能够增加煤炭的采出率;矸石的井下处理也能够解决矸石外排的问题,通过建立井下矸石处理系统,把开采过程中采出的矸石集中破碎加工,处理后的矸石可以用作采空区充填材料、钢轨的铺垫、巷道壁帮充填或者混凝土砌碹。 3.4煤炭地下气化 煤炭地下气化是未来煤矿发展的方向,基本流程就是从地表沿煤层相隔一定距离开挖两条斜井到达煤层,然后把这两条斜井通过煤层中的一条水平井连接起来,接着将煤层就地燃烧原位转化成煤气,最后排出地面的一种化学采煤方法。该方法对环境的污染较小,既不会造成地表沉陷,也不会产生矸石,而且受地质条件约束小,可以对薄煤层、深部煤层、遗留的煤柱或难采的边角煤等进行开采。煤炭地下气化技术虽然经过了很长时间的研究和实践,但是目前只在少数矿区进行了工业试验,还不能形成大规模的工业生产,其中还有好多问题需要解决,像如何防止地下燃烧生成的有毒有害气体不对地下水产生污染,如何控制燃烧速率等等。 4结语 随着煤矿开采的加重,环境污染逐年加深,资源开采成本不断加剧,在可持续发展理念的引导下,实施煤矿的绿色开采已经成为了时代的需要,目前虽然已有很多绿色开采技术,并且都取得了很好的效果,但是绿色开采是一项长期的目标,现存的好多技术仍然存在缺陷。 煤矿绿色开采技术研究:煤矿绿色开采技术的分析 【摘要】随着时代经济的不断发展以及科学发展观、绿色可持续发展理论的提出,绿色开采煤矿已经成为煤矿开采业的主流开采方式。本文主要从目前我国绿色开采煤矿中存在的安全问题以及环境污染问题方面入手,阐述我国绿色开采煤矿的整体工作框架,并对开采过程中存在的问题,以及开采技术进行了简要分析。 【关键词】煤矿开采:绿色开采:煤矿业绿色发展 我国的经济发展很大程度上依赖于煤炭资源,但是,在开发与利用煤炭资源的同时,也给环境以及资源造成了不可挽回的损害。为了解决这一问题,全国各煤矿企业都在遵循可持续发展战略,倡导节能减排,以达到和谐发展的目的。绿色开采煤矿这一理念,是在2003年,由中国矿业大学钱鸣高院士提出的,为资源可持续发展以及煤炭工业的发展,提供了一个新的思路与方式。笔者通过总结多年工作经验,对现有技术进行总结与分析,旨在帮助企业根据企业自身特点,采取不同种类的绿色开发技术,真正意义上实现绿色开采,最终达到煤炭工业可持续化发展的目标。 一、我国煤矿开采业存在的问题 1.安全问题:中国煤矿开采业较之国外来说,存在着生产工艺较为落后,安全意识薄弱、以及科学技术开发资金投入不足、经营管理模式不完善等问题。与此同时,由于开采的过程中将会对上覆岩层产生移动破坏,从而破坏了地下水层初始流动状态,以及阻碍了瓦斯的正常流转。致使多地发生因瓦斯突出、漏水以及冲击地压等灾害的发生。并且随着时间的推移,矿井采掘造成的水土流失、多地地面塌陷等问题也日益突出。 2.环境问题:我国煤炭地下开采,采空区部分,基本都采取全部冒落法管理顶板,会造成地面塌陷以及地面沉降现象,随之引发井水的水位下沉,最终导致铁路、公路、及各项依地面类建筑破坏。据不完全统计,2010年,我国约有16000座煤矸石山,历年来累计堆放的煤矸石重量约为45亿t,占地面积约为15000平方米,其中瓦斯以及煤矸石山自然时所产生的硫化物基本都会直接进行排放,对大气的污染十分严重。同时煤矿的开采会对当地水资源形成巨大的污染。煤炭在开采过程中,需要进行认为疏干排水以及采取形成的导水裂隙,对煤系的含水层进行自然疏干,这种做法不仅破坏地下水资源,继续开采下去必将重度污染地下水资源。在煤矿的开采过程中,会对大气环境造成一定污染,其主要污染源头来自矿井排除煤层瓦斯抽放,以及煤矿矸石山自燃。矿井瓦斯就是煤气层,是比CO2还要严重的一种温室气体,并且煤矿瓦斯也是导致煤矿重特大安全事故的导火索。据不完全统计,我国2000米的浅范围内,就会具有30-35万亿立方米的煤气层,名列世界前茅。但是由于我国每层的透气性相对较小,所以很难在煤矿开采前将其抽出。总结建国以来的煤矿事故记录,共计1500多次,死亡人数超过5000人,由此可见,大力倡导与开发绿色开采技术已经是迫在眉睫的事。 二、绿色开采体系及具体实施方式 1.钱鸣高院士从现有资源以及施工技术方面对煤炭的绿色开采进行了明确的定义,从资源角度认识以及对待瓦斯、水土等一系列可以利用的资源。绿色开采的基本出发点,就是从开采方的角度入手,尽可能减少煤矿开采对于矿井周围环境及资源的影响。旨在将社会效、经济效益以及环境效益最大化。 2.保水开采:笔者收集各方面资料显示,我国国有矿井存在透水性危险的,占据总矿井数的50%,并且这一情况正在逐年加重。所谓保水开采是指在开采过程中,对矿井周围水资源进行保护,并且最大化利用水资源。关键层理论中提到,煤炭开采过后,严重破坏开采地原始水体径流,随着时间的推移,上覆岩层当中的关键层会发生断裂,从而导致区域中形成地下水下降漏斗。想要恢复地下水,最重要的就是上覆岩层中是否有软弱岩层经过重新压实导致裂隙闭合,从而形成隔水带。如果存在隔水带,比表水以及地下水会逐渐填满,水位恢复。若不存在软弱岩层,就不能通过自然的方式进行水资源填筑,需要对裂隙填浆,技术难度较高。 3.煤炭瓦斯共采:煤炭瓦斯共采技术,充分的利用了开采过程中岩层的移动对瓦斯自身产生的泄压作用,提高矿井瓦斯抽采率。在开采过程中,形成煤与瓦斯的共同开采系统,实现共采。笔者总结多年工作经验认为,当煤炭开采过程中引起岩层移动,将会直接导致渗透率较低的煤层渗透率增加十倍有余,为瓦斯的运移以及涌出创造了条件,方便瓦斯开采,并且这部分瓦斯作为洁净能源,可以运用到生产生活中许多领域。所以应对“煤瓦共采”技术进行深入研究,最大限度推广该技术。 4.填充开采:填充开采技术为解决煤矿开采中压煤问题、矸石山问题以及地面沉降问题等方面提供了有效的解决方式。所谓填充开采是将煤矸石、粉煤灰及河砂等用作填充的材料,填充到采空区中,使资源利用率最大化,控制地面沉降与地面塌陷问题。同时也可以减少地面固体废物、建筑行业产生的垃圾对环境的损害。水砂填充技术是我国20世纪80年代开始使用的一种技术,因其投资大、施工程序较为繁琐的原因,难以大范围推广,目前已被淘汰。利用矸石进行填充,可以有效解决矿井矸石的堆放问题,但是将矸石作为填充材料进行施工,会增加整体的开采成本。膏体填充是将固体的废弃物,通过特定比例制成牙膏状的浆体。通过重力或是泵压作用,经过管道输送对采空区进行填充。膏体具有流动性好、凝结时间较短、以及凝结后强度较高等特点,目前在山东等地已经得到了广泛的运用。 结束语 笔者通过总结多年工作经验,并结合当前我国煤炭开采行业的现状,得出下述结论:煤矿绿色开采技术目前已经成为我国煤炭行业发展的必然方向,通过开发煤炭绿色开采技术,提高开采效率,实现资源节约,并且可以有效保护矿井周围环境,对于煤炭行业的可持续发展具有重要意义。 煤矿绿色开采技术研究:浅谈煤矿的绿色开采技术及发展 【摘要】绿色开采是煤炭开采的发展方向,对提高煤炭采出率、保护生态环境和实现煤矿可持续发展都具有十分重要的意义。本文介绍了煤矿绿色开采技术的提出和内容,从煤与瓦斯共采、保水开采、充填开采等方面对煤矿的绿色开采技术进行了介绍。 【关键词】绿色开采 保水开采 煤与瓦斯共采 充填开采 煤炭开采会造成岩层移动破坏,引起岩层中水与瓦斯的流动,导致煤矿瓦斯事故与井下突水事故。由于岩层移动,会造成地表沉陷,导致农田、建筑设施的损坏。另外,煤炭开采形成的大量堆积在地面的矸石,既占用良田,又造成环境污染。上述问题若得不到有效解决,在未来几十年内,随着能源总需求和煤炭产量的不断增长,煤炭资源开采所带来的矿区安全和生态环境问题将更为严重,人类的生存和社会发展环境将受到严重威胁。 绿色开采是煤炭开采的发展方向,对提高煤炭采出率、保护生态环境和实现煤矿可持续发展都具有十分重要的意义。如今,单纯地通过提高煤炭的产量,已经很难缓解煤炭供应的压力。如何综合考虑发展煤炭循环经济,减少煤炭开采对环境的破坏,把“发展煤炭循环经济,实现煤炭绿色开采”作为煤炭企业的发展理念,大力发展绿色的采煤技术,是解决上述问题的关键。 1、煤炭绿色开采的提出和内容 早在2003年,中国矿业大学钱鸣高院士首次提出了煤矿绿色开采的概念和技术体系,随后明确了实现煤炭资源开采和环境保护协调发展的绿色开采研究目标,为我国绿色开采技术的研究指明了方向。煤矿绿色开采的主要理论依据是关键层理论、开采对岩层移动的影响及移动规律、水在裂岩体中的渗流规律、开采后岩层内节理裂隙分布发育规律等。 煤矿的绿色开采以及相应的绿色开采技术的基本出发点是防止或尽可能减轻开采煤炭对环境和其他资源的不良影响。煤矿的绿色开采目标是取得最佳的经济效益和社会效益。根据煤矿中土地、地下水、瓦斯以及矸石排放等,绿色开采主要包括以下内容:水资源保护―“保水开采”;瓦斯抽放―“煤与瓦斯共采”;土地与建筑物保护―“充填开采”;排放矸石占用土地污染环境―“煤炭地下气化”等。 2、煤与瓦斯共采技术 瓦斯既是矿井有害气体也是洁净能源,因此应该使其资源化,这和煤炭的绿色开采理念不谋而合。煤与瓦斯共采的技术主要有留巷钻孔法、卸压法。开采瓦斯最好的方法是在煤矿开采前对瓦斯进行抽采,若能在开采前将煤层内瓦斯抽出,则是利用瓦斯改善煤矿安全的最好办法,但由于我国大部分煤体透气性低,在本层内抽采瓦斯有难度,在技术上和效益上很难保证。因此,就需要利用煤与瓦斯共采技术,卖炭开采后围岩压力降低,大量瓦斯在采空区释放,有利于瓦斯抽采,因此形成煤与瓦斯共采体系。另外,对于废弃矿井的瓦斯,可以采用直接抽采,鉴于废弃矿井煤层经过采动而充满瓦斯,因而可以利用采动后岩体内裂隙场的分布及钻孔,将瓦斯抽排管装在井下、封闭井口后,抽出瓦斯。 3、保水开采技术 保水采煤在不同的矿区有不同的技术内涵,缺水矿区要以水资源保护和利用为主,大水矿区,要以减少水资源破坏和防治水灾害为主。因此,保水开采包含水资源保护、水资源利用(煤水共采)和水灾害防治等多项重要内容。煤矿开采过程中破坏了地下含水层的原始径流,大量排出地下水,采空区上方导水裂隙带与地下水体贯通,形成大规模地下水降落漏斗,造成区域含水层水位下降,直接影响到区域水文地质条件。采动影响稳定后产生的地表沉陷往往影响到地表水体(河流、湖泊、井泉等)的原来形态,造成部分沟泉水量减少甚至干涸,影响当地居民正常的生产生活,进而影响区域植被生长,甚至土地沙漠化。 4、充填开采技术 我国多数煤矿存在建筑物下、水体下、铁路下压煤的问题,充填采矿法对解决这类问题具有重要的意义。充填开采法是用充填材料充填采煤工作面采空区的岩层控制方法。该法可以缓和工作面支承压力产生的矿压显现,改善采场和巷道维护状况,有效减少地表下沉和变形,提高煤矿采出率,保护地面建筑物、构筑物、生态环境和水体。按照充填材料的不同,充填采矿法分矸石充填、水砂充填和膏体充填。 4.1 矸石充填 利用井下采空区处置煤矸石的充填采煤方法,既可以减少煤矿固体废弃物排放,又可以减轻开采沉陷灾害、提高矿井资源回收率,是实现煤矿绿色开采的关键技术途径之一。抛矸机抛矸充填。将岩巷和半煤岩巷掘进矸石用矿车运至井下矸石车场,经翻车机卸载后,矸石经破碎机破碎,而后进入矸石仓;刮板输送机卸矸充填。充填装备由后端带悬梁的自移式液压支架和充填刮板输送机组成。在自移式液压支架后端增加后悬臂等配件,采用可调高但挂链悬挂充填刮板输送机溜槽,悬挂是为了增加充填垂直高度;风力抛矸充填。风力充填材料粒度的直径不宜大于充填管道的1/2~1/3。并且要求充填材料沉缩率低、不自然、腐蚀性小。矸石经充填机、充填管路充填采空区。一般采煤机割两刀煤充填一次,充填步距1.2~1.6 m,每次充填长度6~9 m,工作面每向前推进50~100 m,充填机前移一次。 4.2 水砂充填 水砂充填采煤法是利用水力通过管道把充填材料沙粒送人采空区的充填采煤法。我国早在20世纪初就开始应用水砂充填采煤法,目前水砂充填技术已经十分成熟。在地面用矿车将采出、破碎及筛分后的成品砂运到贮砂仓贮存。在贮砂室,砂与水混合成砂浆,经充填管路送至工作面采空区,并在采空区脱水,砂子形成充填体,废水经采区流水上山和流水道流入采区沉淀池,经沉淀后,澄清的水流入水仓,用水泵经排水管将水排至地面贮水池,以供循环利用。水砂充填采煤法充填致密,可减少煤尘危害,能有效地控制地表下沉和变形,但井上下充填系统复杂,设备及设施投资大,充填材料昂贵,提高了吨煤成本。 4.3 膏体充填 膏体充填具有料浆质量分数高、充填效率高、成本较低等优点,这项技术试验成功以后在金属矿山得到较快的发展。膏体充填采煤技术主要由三部分组成,即充填材料、充填设备与工艺、采动岩层充填控制理论。膏体是由煤矸石、粉煤灰、水砂、水泥等组成,由地面设备加工而成的类似牙膏的流体,具有十分良好的流动性和可泵性。充填时,膏体通过巷道中的管路,由充填泵提供动力,输送到液压支架后的采空区。膏体充填技术的优秀是膏体充填材料,膏体充填材料的强度对膏体充填的效果起决定作用。膏体充填后,地表下沉减小。膏体充填开采是绿色开采技术的重要组成部分,是解决煤矿开采环境问题的理想途径,是解决村庄等建筑物下大量压煤开采问题的迫切需要。 5、结束语 资源与环境协调的绿色开采是解决煤炭开采环境问题的根本出路。要实现绿色开采,需要综合研究和解决经济与技术等方面的问题。绿色采矿可以减少环境污染,还能带来良好的社会经济效益。绿色采矿是形成绿色矿业及矿区绿色家园的重要组成部分,相信随着绿色开采的不断发展和完善,煤矿绿色开采一定会发挥它应有的作用,为人类与自然的协调发展做出贡献。
工程地质勘察中水文地质的影响:工程地质勘察中水文地质的影响分析 摘要:文章分析了水文地质对工程地质勘察的影响,探讨了如何提高水文地质勘测的措施。 关键词:工程地质勘察;水文地质;影响 1 工程地质勘察概述 工程地质勘察指的是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模,作出正确评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。 2 水文地质对工程地质勘察的意义分析 一个地区的地下水、地质以及水文地质条件探索与研究的过程是通过水文地质调查而确定的。水文地质勘探要对区域水文地质条件加以充分把握,将基本资料提供给农业和建筑业;特殊水文地质勘探的主要目地就是对有关的实际问题和生产中的地下水进行解决研究,如矿床水文和工矿企业、城镇的供水水文以及土壤改良水文等地质勘探。 工程地质勘探工作和施工区地质条件是由工程地质勘察确定。各种工程地质情况工程建设的评估是其主要任务;对使地质条件产生变化的影响进行预测;提供可靠的科学依据保证设计、施工和正常运转工程。工程地质勘察工作,因地质情况具有不同程度的复杂性,混凝土建筑具有的类型各不相同,工程条件形式、建筑结构也不相同,可能存在的和要求的工程地质问题也各有差异,其勘探内容和项目是有很大区别。勘察水文地质和工程地质十分必要。 3 岩土工程中水文地质的勘察要求 第一:自然地理条件 这里面包括气象水文特征和地形地貌等内容,气象水文特征是指工程所属地域,是属于亚热带还是热带、季风气候与否,拥有的湿润程度与热量等,地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。 第二:地质环境 包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 第三:地下水位情况 包括近2~5年最高地下水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大,是工程勘察的重点内容。 第四:各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度 主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 3 工程地质勘察中的水文地质的应对措施 3.1 制定完善的岩土工程勘察报告 工程地质勘察所得出的最终成果为岩土工程勘察报告,它能够为建筑工程地基基础设计起到重要的参考作用。岩土工程勘察报告中包含很多方面的内容,如地下水类型、含水层分布状况、地表体与含水层间的水利联系、水文地质参数、地下水补给、径流及排泄、地下水位季节变化趋势等。因此在工程地质勘察工作中必须要确保岩土工程勘察报告的科学性、准确性与全面性。 3.2 查明情况、结合实际 工程地质勘察中主要包含水文地质、地形地貌及岩土物理性质等工程地质条件,在具体的工作中查明工程地质条件之后必须要充分结合项目的实际情况并对工程地质所带来的影响给出客观评价,从而为工程项目设置良好的安全防护措施提供重要参考依据。 3.3 运用高科技手段进行勘查 对水文与环境地球物理勘探进行调查,如地质、水文地质情况以及地下水分布状态。需要注意的是,重点应该放在地面调查较为困难或是难以解决问题的地段进行物探工作,条件允许的情况下还可以将高密度电法勘探和激发极化法电法勘探加以结合,从而保证工作能够达到深度、分辨率要求。 3.4 预防因地下水动水压力作用引起的岩土工程危害 在自然状态下,地下水动水压力的作用十分微弱。但是在建筑工程活动当中,由于地下水天然动力平衡的条件被改变,在动水压力作用下也会导致一些后果严重的岩土工程危害。 当建议采用桩基时,应评价采用桩的适宜性;对桩的类型、平面布置、直径、长度和桩基持力层,提出建议;对桩尖持力层的选择进行论证;提出桩的侧摩阻力和端阻力;提出单桩承载力的建议;在大面积堆载及欠压密地区,尚应分析桩周土对桩的负摩阻力;对预制桩或沉管桩的沉桩可能性,进行论证;挖孔桩、钻孔桩、冲孔桩的成孔工艺,成孔过程可能出现的问题及施工技术措施,桩的施工质量控制方法和要求;对桩基工程设计、施工、检测、监测的其他建议;一般应提出以桩的静载荷试验验证或确定单桩承载力的建议。 3.5 预防因地下水升降而引起的岩土工程危害 地下水位的升降超过一定程度有可能造成粉土以及粉细砂饱和液化而出现流砂、管涌等问题,也可能导致土壤盐渍化、沼泽化而腐蚀建筑物。因此在水文地质勘察工作当中要密切注意并调查掌握地下水位的条件以及升降变化的情况。在自然环境中,地下水位往往是季节性变化,旱季水位下降而雨季水位上升,这种变换幅度小,并且是渐变的、区域性的。 城市中由于人为因素导致的地下水位局部地区的升降变化往往要比自然变化的幅度大,导致的岩土工程危害也更加严重,需要引起高度警惕。对岩土的主要物理力学性质指标、原位测试数据进行分析、统计,并对岩土参数的可靠性、适用性进行评价,说明采用的试验方法和取值标准、不同测试方法所得结果的分析比较,分层提供各项统计指标的范围值(最小值、最大值)、平均值、标准差、变异系数、样本数(参加统计的数据的个数)、岩土参数的标准值或设计值。 3.6 预防地下水位对岩土物理力学性质的影响 地下岩层分为很多种,但是其中一些风化较为严重的受到岩层物理力的影响较大,而岩层物理力与水文状况之间的关系较为密切,因而从某种层度上来说水文状况之接影响着地下岩层物理力的变化,也就是直接影响着地下岩层的变化,其对于建筑施工的安全有着很大的影响。 4 地质勘查中水文地质勘测注意事项 首先:重视水文地质工作 地质勘查工作具有非常重要的意义,高质量的地质勘查工作,不仅能为工程提供设计和施工的科学依据,同时对工程质量的提高也能起到积极的作用,因此地质勘查工作不仅要对水文地质问题进行深入研究,同时还水文地质问题放在重要的位置上,从而保证地质勘查质量的提升。 自然地理条件。这主要包括工程所在区域的季风、气候湿润程度、所处水系、平原和高原、地形、地貌特点及堆积物等;其次,地质环境。工程区域的地质环境应该包括该地区的地质构造、基底构造、底层岩性以及新构造运动等等内容。 地下水位情况。水文地质勘查中的地下水位情况应该主要对近些年地下水位的最高值以及其变化趋势、地下水的补给排泄条件、地下水与地表水之间的补给关系等内容进行科学有效的分析。 含隔水层的情况。这一部分内容应该对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行勘查。另外对含水层的实际分布情况以及其厚度和深度等进行研究。对该区域的地层渗透系数、地下水赋存以及渗透的影响以及地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。 其次:确保水文地质参数测定的准确性 在地质勘察工作中,会涉及到对地下水水位进行测定,为了保证测量的准确性,应该先确定是静止的水位还是多层含水层,根据不同的情况选择不同的测量方法。如果是静止的水位,则需要在稳定的时间内进行,如果是多层含水层,在测量时就需要采取隔离措施。 在对地下水的流向进行测定时,可以采用几何法,与此同时,对孔内的水位进行测定,最终测出地下水的流向。 压水试验也是水文地质勘查中的一个重要试验。压水试验与工程地质测绘和钻探资料结合起来,根据工程实际要求,将试验孔位确定下来,试验段按照岩层的渗透特性来进行划分,按照实际需要对试验的起始压力、最大压力和压力基数进行确定,并将压力与压力入水量的关系曲线及时绘制出来,将试段的透水率计算出来,进而确定p-q 曲线类型。 工程地质勘察中水文地质的影响:探究工程地质勘察中水文地质问题的危害 摘要:本文分别从工程地质勘察中水文地质评价内容、岩土水理性质测试以及地下水引起的岩土工程危害三个方面阐述了水文地质问题在工程勘察中的危害,并指出了相应的解决措施。 关键词:地质勘察;水文地质问题;危害 引言 水文地质勘察是工程地质勘察的重要组成部分,二者间存在着不容忽视的相互作用关系,若工程地质勘察的设计和施工过程缺乏水文地质资料作为参考,工程建筑的安全将面临严重威胁,因此,水文地质的研究和评价工作是避免工程地质勘察出现障碍的必须环节。此外,对水文地质问题的研究不仅可以为工程地质勘察设计和施工提供准确的资料,也能够针对预测结果制定相应的危害预防措施,最大限度上降低水文地质问题对岩土工程的危害,防止地质环境恶化。 1.工程地质勘察中水文地质评价的内容 现阶段,我国工程地质勘察因忽视对水文地质问题进行科学评价而造成危害的案例屡见不鲜,我们要从失败中觉醒,吸取经验,制定全面、系统的水文地质评价方案,包括评价哪些指标、如何进行评价等方面的具体工作细则,最终形成规范的水文地质评价报告。通常来讲,对水文地质评价可以从以下几个方面进行: (1)在充分了解施工地区水文地质条件、岩土体性质的基础上,评价地下水可能对工程及岩土体的影响程度,对地质灾害及工程危害进行科学的预测,若危害等级较高,要结合以往经验制定行之有效的预防措施。 (2)根据工程的基础类型进行有针对性的水文地质勘察,获得准确的参数数据和基础材料,为工程的设计提供安全防线和参考资料,重点在于既能实现工程的预期成果,又能有效预防地质灾害。 (3)水文地质条件勘察的基本目的是获得地下水自然分布情况,更为重要的目标是辨识地下水对人为因素的敏感程度,预测施工过程可能对地下水造成的影响,以及变化趋势和结果,进一步分析出岩土体和建筑工程可能产生的变化。 (4)对于地质环境资料不完整的地区,应成立专业的水文地质勘察工作小组,对当地的地质情况进行有针对性的勘测,获得实时、完整的数据资料。同时,要谨慎区别地下水水位以上和以下部分对工程建筑的影响,结合实际情况对水位的高低进行具体分析,实现平价内容的逻辑性和全面性。 2 岩土水理性质测试 2.1 岩土水理性质 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时表现出来的软化性、崩解性、胀缩性、透水性和给水性等性质。软化性是指岩土体的力学强度在水的浸入后发生减弱的特征;崩解性是指地下水浸入岩土体后导致其内部的胶结物溶解,形成于土块颗粒表面的水化膜削弱了土颗粒的连结强度,导致岩土体内部结构连结被削弱甚至被破坏;胀缩性是指岩土体根据吸水和失水的程度而产生相应的膨胀和收缩的特性;透水性是指地下水在自身重力的作用下可以通过岩土体的内部结构渗透出来的性质;给水性是指在重力作用下,少量的水由岩土体缝隙流出的现象。然而,通常情况下人们给予岩土物理力学性质测试过多的关注,忽视了水理性质勘察对水文地质评价的重要性,造成评价内容过于片面,缺乏可靠性。 2.2 地下水在岩土中的赋存形式 岩土的水理性质是否发生改变受地下水赋存形式的影响,地下水在岩土中的赋存形式有结合水、毛细管水和重力水三种。结合水是主要存在于粘土中的不受重力影响、不传送净水压力的抗剪切水;毛细管水多存在于砂土和粉土中,在毛细管力和重力的作用下对岩土的物理力学性质产生较大影响;重力水即狭义的地下水,其特性与结合水恰好相反,在岩土中渗流活跃,是岩土水理性质的重要影响因素,即通常在水文地质勘察中所说的地下水。 2.3 岩土主要水理性质的测试方法 岩土的崩解性与矿物成分等有很大关系,在不同的地质条件下其崩解时间和崩解量不近相同,要结合具体的崩解方式对其崩散、解体的时间和数量进行有针对性的勘测;岩土的胀缩性严重影响其表层的稳定性,是裂缝产生的关键因素,通常用自由膨胀率和收缩系数等对其进行衡量;透水性通常用渗透系数表示,可通过抽水试验结果进一步计算取得;给水度是岩土给水性的表示方式,是影响到场地疏干时间的重要水文地质参数,可通过试验的方法取得。 3 水文地质问题的危害探讨 水文地质问题的危害通常是指地下水引起的岩土工程危害,可归纳为地下水位升降变化和地下水压力作用两个方面的因素。 3.1 地下水位变化引发的岩土工程危害 地下水位的变化有上升和下降两种形式,各自对岩土工程产生不同类型的危害,水位的频繁升降也同样会产生不良后果。 3.1.1 地下水位上升引发的危害 在气象、地质以及人为因素的单独或综合作用下,潜水位会出现上升现象,从而对岩土工程产生多种危害。若土壤质量不佳,出现盐碱化等特征,则地下水会对工程产生腐蚀性;即使岩土质量良好,具有特殊性质的岩土体内部结构也可能出现崩坏,造成岩体崩塌,降低工程的稳定性;此外,处于地下的洞室面临着被淹没的危险,工程建筑物的部分基础物也有上升的可能性,严重威胁工程安全。 3.1.2 地下水位下降导致的危害 人们在日常生活中肆意浪费水资源,在社会生产和建设中过度开采水资源,使得地下水位明显下降,从而引发了一系列地质问题,例如地面沉降、塌陷等。对建筑物的稳定性产生重要影响,从而波及人们的居住和工作环境。若此种情况得不到有效控制,人类面临的不仅仅是水资源枯竭问题,还面临着工程建筑坍塌的危险,生命健康受到挑战。 3.2 地下水压力导致的岩土工程危害 地下水在不受外界因素干扰的状态下动水压力几乎不会对岩土造成危害,但工程建筑过程扰乱了地下水的天然动力平衡,移动的动水压力会对岩土工程产生不容忽视的影响,基坑突、流砂等危害发生的概率大大增加。 4 工程地质勘察中水文地质危害的对策研究 首先,工程地质勘察是为建筑工程提供设计和施工依据的重要环节,关系到建筑工程的质量和人员安全,因此,工程地质勘察报告的内容必须同时具备系统性、全面性和可靠性,尤其是对水文地质部分的要求更为严格,需注明精准的岩土厚度、水力坡度等指标;必须包含水文地质评价相关的软化系数、渗透系数以及膨胀率等参数。 其次,水文地质情况并不是工程地质勘察中的唯一工程地质条件,因此要从全局的角度出发,综合考虑岩土的物理学性质、项目的结构特点、施工方式以及预计成果等,全方位的预测工程地质因素可能带来的危害,并且做出客观、科学的评价,制定综合性的工程地质勘察报告,为整个建筑工程项目提供合理的建议,以确保工程建设的进度和质量。 最后,要注重新技术的引进和方法的融合创新,加强人才队伍建设。利用先进的勘察、测量设备开展水文与环境地球物理勘探,系统的调查水文地质情况和地下水分布状态。其中,可以将高密度电法勘探和激发极化法电法勘探结合起来,对地质条件复杂、重要程度高的地段进行物探,同时实现深度和分辨率的严格要求。在地质勘察的实际工作中,应注重现有方法、设备的改良,不断地探索新思路,最大限度地提高勘测精度,降低水文地质危害等级。 工程地质勘察中水文地质的影响:论工程地质勘察过程中水文地质的研究 [摘 要]水文地质研究在工程勘察中有着十分重要的地位,本文全面分析其对工程施工建设的影响,并分析介绍了相应改善措施, [关键词]工程地质;工程勘察;岩土;水文地质;危害 随着科学技术的不断进步,我国工程地质勘查工作的发展取得了一定的进步,但是水文地质在工程地质勘察中占有重要地位却往往容易被忽视。因此,工程勘测中水文地质问题日渐显现,给地质勘测工作带来一定的影响。据大量事实统计,地下水与岩土相互作用所造成的地质灾害具有:类型的多样性、机理的复杂性、分布的广泛性、灾害的严重性和可控性等特征。因此,做好这方面的勘察工作可以客观地评价地下水对建筑工程的作用及其影响,并根据资料提出预防及治理措施的建议,保证建筑工程基础的耐久性和稳定性,进而切实提高工程的安全性。 1 影响工程地质勘察的主要水文因素 1.1地下水类型。地下水按照不同的分类方式可以分为不同的地下水,根据地下水的的性质可以分为松散岩类孔隙水、火山岩裂隙孔隙水以及基岩裂隙水等,地下水的侵蚀强度、膨胀强度以及流砂的含量等等都会直接改变水文地质勘察的结果。尤其是在一些水文条件较为复杂的地区,由地下水而引发的工程问题更为严重。 1.2水位的变化幅度。水位变化幅度与建筑的地基建设有着很密切的关系,所以在建筑施工之前一定要对水位的变化幅度有精准的测定,充分利用抽水孔检测方式的优势,保证检测结果的科学性和合理性。水文地质问题是工程建设地质勘查至关重要的一个环节。地下水位的上升、下降以及由此带来的孔隙水压力的变化都会对工程建设带来较大的影响。 1.3岩层的渗透性。水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。 1.4地下水的活动。对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。 2 全面勘察场地的水文地质需要注意的问题 2.1针对该地区的自然气候条件进行调查,主要包括降水量、气温变化、地下水位变化、河流水位变化含水层的分布以及具体厚度等等因素,“通过现场测验测定地层渗透系数等水文地质参数”,[2]第二,对地区附近的地下水是否遭到污染以及污染程度进行勘察测定,对河流水库、水坝对水位的影响进行考察等。要注意做到考察的全面性,充分把握各种可能性因素对水文地质的影响。 2.2在对地区的水文地质特点做出全面考察后,邀请相关的地质专家等专业技术型人才做出全面分析,并对各种因素的发展变化做出科学具体的预判,对各种因素可能对施工带来的影响进行分析,以便于提前做出预防措施,调整施工方案;对今后可能对岩层建筑带来的影响及时做出技术层面的预防工作,最大限度的减少安全隐患以及任何威胁工程质量的因素。 2.3对于水文条件相对复杂的地区来说,在充分勘察、预测的基础上,还要采取各种措施进行实时监测,例如邀请水利技术人员进行地下水位的监测,要求气象人员进行降水量的监测等等,充分把握该地区的各种水文地质问题,密切关注各种数值的变化,以便于及时防范,保障岩层工程建设的顺利进行。 2.4必须加强对水文地质问题的认识,在工程地质勘察过程中加强对水文地质问题的重视,不仅仅要查明与工程建设项目相关的水文地质特点,还要针对其有可能对工程建设产生的各方面影响进行全面的分析、预测,并针对其存在的危害提出合理可行的治理措施,从而在最大程度上减少水文地质问题对施工建设的影响,避免对建筑物造成危害。 2.5不同岩性对于地下水的评价重点也不相同,例如强风化岩、软质岩石等就要考虑地下水对建筑物的软化以及膨胀的作用;当建筑物基层存在流砂时,通过预测流砂的侵蚀程度来采取措施;当建筑物的基层含有积水层,需要评估积水层可能会给建筑物带来的伤害。从各方面考虑地下水可能造成的危害,保证建筑物的质量和安全。 2.6为了避免建筑再次出现下沉的情况,工程地质勘察部门的工作人员一定要加强水文地质勘察工作,重点评价地下水对建筑可能造成的影响,保证勘察数据的真实性,为下阶段的施工提供有利的条件。当建筑物出现质量问题时,根据水文地质勘察的数据以及建筑物本身的特征来制定相应的补救计划,尽可能将损失降到最小。 3 解决工程地质勘察水文地质问题的有效措施 3.1加强地下水的研究。相关的工作人员只有加深了对地下水的认识,才能为工程项目提供科学合理的建议,减少地下水对建筑物的伤害。地下水实验基地的建立,可以将地下水研究项目列入正式的研究工作中,引起社会各界的关注。地下水实验基地可以针对我国不同地区的地下水实施研究计划,根据地下水特有的性质来分析地下水可能会对建筑物造成的危害以及危害的程度,为工程地质勘查工作创造良好的条件。 3.2加强地下水的监测工作。在水文地质勘察工作中可以利用网络技术的优势来实现地下水的监测工作,全天24小时监控地下水的变化情况,将监测到的数据直接发到数据库中。这样的监测方式不仅能够大大提高监测的效率和质量,还能减轻监测人员的工作压力。我国传统的工程地质勘察方式不能很好地保证数据的精确度,监测结果存在一定的片面性。监测效率的提高,可以及时根据地下水的变化情况来制定相应的应对措施。 3.3推行新技术、新理念的发展,提高水文地质的勘察质量随着科学技术的发展,各种有关水文地质勘察工作的先进技术开始出现在人们的视野中,但是在实际的勘察工作中这些技术并没有得到很好地利用。很多的工作人员不能很好地掌握这些技术的使用方式,给实际的勘察工作带来一定的影响。这需要相关的部门加强员工的培训,提高员工的专业技能,加大新技术的宣传力度,让员工真正接受新技术,这样才能真正发挥技术的优势。员工树立进步的观念也十分重要,员工要改变传统的勘察观念,正确认识水文地质勘察工作的重要性,在新理念的指导下开展自己的工作。新技术和新理念得到很好地推广和发展,才能真正解决水文地质存在的问题。 3.4建筑物在设置地基的深度之前要计算砂土的液化情况以及膨胀土的膨胀深度,保证地基的稳定性。基层的压力计算、地下涌水量的计算都需要水位变化的数据,有效地把握地下水变化才能制定出最合理的施工方案。在勘察地下水水位变化时,要考虑到当地的地形、气候以及人为造成水位变化的情况,还要适当的扩大勘察的范围,不仅要加强当地的水文地质勘察工作,还要对临近地区的水文地质有详细的了解,动态把握水位的变化,查清地下水水位发生变化的根本原因。在不同季节,地下水的水位有很明显的区别,在建筑施工中要尽量设置高的地下室底板,避免在雨水季节中出现地下水渗透的情况。 4 结语 通过上述分析,可以了解到水文地质问题对工程建设的意义十分重大,容不得半点马虎,因此,在工程地质勘察的过程中我们要认真采取措施解决水文地质问题。工程地质中的地下水问题是不可忽视的重要问题,切实做好水文地质勘察工作,掌握水文地质的相关理论知识,正确运用各种方法准确地测定各个重要的水文地质参数,提高资料的可靠性,对于建筑工程的基础设计、持力层选择以及防治工程地质灾害等诸多方面都有着举足轻重的意义。 工程地质勘察中水文地质的影响:工程地质勘察中水文地质问题及对策探究 摘 要:随着工程施工数量的增加和气候的异常变化,近几年地质灾害发生的概率也越来越大,给人们的生命、财产安全造成了极大的威胁。本文从工程地质勘察中水文地质的基本内容着手进行论述,接下来以岩土工程为案例,分析了岩土工程中水文地质的条件、现状以及存在的问题,进而指出了应对问题的具体策略,希望对改进工程地质勘察工作有所帮助。 关键词:工程地质勘察;水文地质;问题;对策1 水文地质工作的基本内容 所谓的“水文地质工作”就是指对地下水的变化、运动情况进行分析研究的一项工作。通过研究地下水的运动、变化规律,了解地下水的化学成分与物理性质,从而能够实现对地下水的合理利用,并且能够有效地预防工程建设中出现的不利因素[1]。 在工程建设当中,有时会因人为或者自然的原因导致地下水位下降或者上升,致使地下水位的压力发生很大的变化,进而引发地基内的孔隙水压力发生变化,严重情况下还会导致地下水的越域渗流、地基的承载力降低或者地下水浮力增大等问题,这些问题的发生会对工程建筑的地基、地下室等地下建筑造成很大的破坏;更严重的是,地下水的腐蚀性对建筑物的安全性与稳定性造成很大的损害。由此可知,地质水文工作在工程勘察中意义重大[2]。 2 岩土地质工程勘察中水文地质的条件研究 岩土工程勘察的优秀问题就是水文地质的情况分析,针对具体问题,开展水文地质工作,需要制定严密的防范维护策略,从而保证岩土工程勘察符合相关的质量标准。地下水属于岩土本体的重要组成部分,因此,其一定会对岩土的建筑物质量产生很大的影响。地下水的情况会对建筑设施的稳定性、可靠性与持久性产生非常大的影响,但是,在实际的施工过程中,地下水因素却很容易被人们忽略,这是因为在施工开始之前,岩土工程勘察工作没有将水文测验数据作为勘察工作的依据,只是将水文地质工作当作一种表面性的工作开展,这也导致水文地质工作的价值无法实现。 3 岩土工程中水文地质问题研究分析 3.1 地下水环境对岩土工程勘察的影响 岩土工程勘察工作的进行会受到自然环境的影响,通常情况下,地下水环境的动水压力对岩土工程勘察的影响比较小,只是如果这一因素受到人的作用的影响,就会使得地下水的自然条件发生变化,进而很可能会导致地下水的动水压力失衡。一旦发生动水压力或者动水压力过大,就很可能会引发大量的恶劣情况发生,像基坑突涌、管涌等问题。 3.2 地下水位变动对岩土工程勘察的影响 地下水位下降大部分都是受人为因素的影响,而且会给工程勘察工作带来极大的影响。举个例子来说,如果地下水附近有大量的地下水被抽取,或者采矿的过程中,出现矿床疏干的情况。这些都会使得地下水位的补给发生不足的情况。而如果地下水位下降太大,就会导致地质灾害的发生,很可能会导致地面开裂、塌陷等地质灾害发生;更严重的可能导致地下水的水源枯竭、水质恶化等,从而对岩土的稳定性与安全性产生了很大的不利影响。 地下水位的下降会对岩土工程造成很大的不利影响,这并不意味着地下水位的上升对岩土工程有利。事实上,地下水位的上升也会对岩土工程造成不利的影响。一方面,致使地下水位上升的因素有很多,当然最主要的还是受地质因素的影响,水文因素也会对地下水位的上升产生影响。地下水位的上升极易使建筑物发生腐蚀,从而加大了斜坡、河岸土体出现崩塌的情况。除此之外,地下水位的上升也会使得土体的结构变得比较软,从而在很大程度上降低了土层本身的承载能力。 4 岩土工程勘察中水文地质工作的现状分析 地质勘察工作的开展主要是为了对建筑物的基础进行设计、对地基进行有效的处理,同时为施工提供一些详细的工程地质资料。但是由于很多的地质勘察单位在工程施工之前没有对所需的工程建设的基本资料进行有效的勘察、分析、研究,特别是在水文地质方面,勘察工作做得非常不到位,这也是无法保证勘察质量的主要原因,从而影响到工程的施工和质量管理。 我国工程勘察的相关规范对勘探点的规定非常地清楚、明确,但是很多的单位并没有按照规定的要求进行勘探,对勘探点的设置非常的随意,也没有沿着建筑物的周边线进行布置,这样的勘察工作所收集到信息资料肯定是无法对工程施工提供有效的帮助的,也使得勘察工作存在了很大的缺陷。 5 应对岩土工程勘察中水文地质工作存在问题的具体对策 5.1 水文地质的准备工作要充分 为有效地提高水文地质工作的质量,必须在开始水文地质工作之前对岩土工程进行积极的勘察,对场地的地形地貌、地质构造、地层结构等进行详细的分析,进而对场地的含水层进行深入的了解,从而为开展水文地质工作做好必要的准备工作。 5.2 严格按照水文地质工作的要求开展工作 为确保工程勘察的质量,必须严格地按照工程建设的要求进行水文地质工作。这就需要对工程建筑的设计资料进行全面的掌握,熟知建筑物的构造类型、建筑物的基础以及建筑物地下室的地下结构、埋藏的深度与规模等。只有这样,才能尽早地发现水文地质存在的问题,并及时地解决问题,确保水文地质工作的调查、测量以及试验工作能有效地进行,为工程施工提供详细的资料,从而确保工程施工的质量。 5.3 严格依照相关的规定开展水文地质工作 随着技术的进步,我国的水文地质规范已经相当的成熟,为保证工程勘察工作的质量,工程技术人员应该对相关的技术标准与规范进行认真的学习,掌握与工作相关的技术规范与标准,在工程勘察工作的开展过程中,严格地按照相关的要求开展地质水文工作,从而圆满地完成工程勘察的水文地质工作,为工程的施工奠定基础。 5.4 做好水文地质的调查、试验与测量工作 为保证水文地质的工作质量,必须对施工现场的水文地质情况进行详细的调查、试验与监测,在进行此项工作的过程中,必须运用精确的计量工具进行测量、调查工作,从而确保所测量数据的准确性,同时需要在水文地质中对所收集的数据进行试验、记录,从而为进一步的水文地质计算打下坚实的基础。 6 结语 综上所述,水文地质工作在岩土工程的勘察过程中起着非常重要的工作,对保证工程的施工质量至关重要。通过研究,我们也认识到影响水文地质的条件既包括自然因素,也包括人为因素。因此,为了保证工程的顺利施工,必须在工程的勘察过程中,重视水文地质工作,对影响水文地质的各项因素进行调查分析,保证水文地质工作的成效,从而为确保施工质量奠定基础。 工程地质勘察中水文地质的影响:谈工程地质勘察中水文地质勘察 【摘要】在工程地质勘察和设计施工过程中,水文地质的问题一直是至关重要的环节。由于地下水是岩土体的组成部分,它直接影响着岩土体的工程特性,也是基础工程的地质环境,因此,在一定程度上影响着整个建筑物的耐久性和稳定性。 【关键词】工程地质;水文地质;勘察;措施 1 岩土水理性质在工程勘察中的重要性 岩土水理性质指的是, 岩土与地下水互相作用时所显示出来的相关性质, 其结果并不单一。岩土水理性质与岩土物理性质两者都是岩土重要的工程地质性质,这些资料在工程地质勘察中有着不可或缺的重要性。岩土水理性质不仅会对岩土的强度和变形起到影响作用, 而且有一些性质还可能直接对建筑物的稳定性产生影响。在过去的勘察中, 对岩土物理力学性质的测试相对重视, 而对岩土水理性质却存在忽视,因此在这种情况下,对岩土工程地质性质的评价是没有达到最佳效果的。首先我们应当了解地下水的赋存形式以及对岩土水理性质的相关影响, 因为岩土的水理性质是岩土和地下水两者互相作用所显示出来的性质, 地下水按照其在岩土中的赋存形式可以分为:结合水、毛细管水、重力水这三种形式,其中的结合水又可细分为弱结合水与强结合水两种。岩土所存在的主要水理性质以及测试它们的方法有以下几种: 软化性、透水性、给水性、崩解性、胀缩性等。 2 地下水的分类 地下水分类的方法有很多种, 但归纳起来主要有两种,其一是根据地下水的某一因素或某一特征进行分类; 其二是根据地下水的若干特征综合考虑进行分类。如按照地下水的来源、水温、化学成分等特征分类属于前一种分类方法。这种分类方法有很大的局限性, 不能反映各特征间的内在联系。后一种分类方法即综合分类, 它是根据地下水的某一主要特征, 同时也考虑到其他特征来进行分类的。它能够比较全面的反映出不同类型地下水的规律和特征。综合分类主要考虑地下水的埋藏条件和含水介质( 空隙) 类型。地下水按照埋藏条件分为上层滞水、潜水和承压水; 按含水介质( 空隙) 类型分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。 3 认识地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水的动水压力作用两个方面的原因造成的。 3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起的危害又可分为三种方式:水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,主要有人类活动因素如工程建筑施工、工业废水和生活污水的渗透等影响;水文气象因素如降雨量、气温等;地质因素如含水层颗粒大小、总体岩性水平变化等。有时往往是几种因素的综合结果。 ①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。 ②斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。 ③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。 ④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。 ⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。 ⑥引起坚硬岩土软化,水解、膨胀、抗剪强度降低。 3.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。 地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、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。地下水的过大下降可能引起岩土工程的危害主要体现在以下几个方面: ①常常诱发地裂、地表塌陷、地面塌陷等地质灾害,对岩土体、建筑物的稳定性产生重大影响并直接威胁人类生命财产安全。 ②地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对人类自身的居住环境造成很大威胁。 ③施工降水等活动中产生水头差导致动水压力的产生,使粉细砂、粉土层中的土颗粒受到冲刷,将细颗粒冲走,使土的结构遭到破坏。 3.3地下水动力作用引起岩土工程危害 地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等,造成安全隐患及影响工程质量。 3.4 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复发生,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中胶结物铁、铝成分淋失,使土层失去胶结物而变得松软,孔隙比增大,含水量增多,压缩性增大,强度降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 3.5 基坑地下水对工程的影响 基坑工程一般位于地下水位以下, 地下水问题突出, 地下水对基坑工程的主要影响有以下几点: (1)恶化基坑开挖施工的条件。地下水渗入基坑, 淹没工作面,将严重影响开挖施工的质量和效率,同时坑内排水会造成基坑周围地面沉降、变形, 导致周围建(构)筑物下沉、变形、开裂、倾斜等破坏; (2)造成流沙、管涌等不良现象。在颗粒细小的非粘性土中开挖基坑, 由于坑内外产生水头差, 导致地下水向坑内渗流, 甚至产生流沙、管涌等破坏作用, 严重影响基坑工程及周围建( 构) 筑物的安全; (3)软化基坑周围的土质, 降低坑壁、坑低岩土体的强度,产生侧壁变形、底鼓等。 (4)增大支护结构上的压力。由于地下水的存在, 设计挡土止水结构上的水土压力增大, 相应地增加基坑支护的费用和施工困难。 4地下水控制采取的措施 地下水对工程的影响主要表现在以下两个方面: 地下水与岩土相互作用, 使岩土的强度和稳定性降低、性能变差, 从而产生各种不良的后果, 诸如滑坡、流沙、地基沉陷、隧道涌水、坝基渗漏等, 给各种土木工程的施工和运用造成不良的后果, 甚至带来灾难性的后果; 地下水中的有害化学成分,例如CO2、SO4- 2、CI-等, 对水位下的混凝土结构和钢结构产生侵蚀、破坏作用, 缩减建(构)筑物的使用寿命。基坑工程的地下水控制方法主要有明沟排水、降水和隔渗等几种类型。 (1)明沟排水。明沟排水时在基坑内设置排( 截) 水沟和集水井, 用抽水设备将地下水从集水井内排出, 达到坑内无地下水的目的。明沟排水适用于潜挖基坑, 地下水位高出坑底不多, 且坑壁土层不易产生流沙、管涌或坍塌。 (2)井点降水。井点降水是利用井( 孔) 在基坑周围同时抽水, 把地下水降低到基坑底面以下的降水方式。常用的井点降水方式主要有: 电渗法、轻型井点、喷射井点和深井井点。 (3)隔渗。基坑隔渗方法包括侧向隔渗和封底隔渗。侧向隔渗方法非为截水墙、截水帷幕和冻结法等。基坑侧向隔渗设施应穿过透水层底且应进入下卧隔水层一定深度。当透水层埋藏深、厚度大, 侧向隔渗设施穿过透水层难度大或不经济时, 也可采用悬挂式侧向隔渗( 未穿透透水层) 与基坑封底隔渗相结合的方法。 5.结束语 随着工程勘察技术的不断发展和人们对水文地质勘测重要性认识的不断提高,如何采取合适的方法对水文地质参数进行准确的测量,充分利用水文地质条件已经成为我们共同关注的问题。切实做好水文地质勘察,有效消除水文地质条件对建筑的危害,是不容忽视的重大问题,明确工程勘察中水文地质问题分析研究的内容及采用的方法,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。
工程地质论文:当代工程地质勘查论文 一、划分工程地质勘查阶段 (一)可行性研究勘查阶段 可行性研究勘查阶段科学的评价了拟建场地的稳定性以及适宜性。这一阶段对工程地质工作的要求如下:1、考察当地的地质、地形地貌以及附近地区的工程地质资料等;2、在搜集资料的基础上对场地的地层以及构造等工程地质条件进行了解;3、对于那些工程地质条件较为复杂的情况,要根据实际情况来测绘工程地质,开展勘探工作。 (二)初步勘查阶段 在初步勘查这一阶段,合理的评价建筑场地内建筑地段的地质状况。这一阶段的工程地质勘查工作如下:1、搜集一些可行性研究报告、建设规模等相关资料;2、对地层、构造、水质以及物理地质现象的成因、分部进行详细的了解;3、对建筑材料的场地以及储量进行合理的确定。 (三)详细勘查阶段 详细勘查这一阶段要与技术设计充分结合起来,并且在分析以及评价岩土工程的时候,要根据不同的建筑物来进行。详细勘查可以为基础设计、处理地基以及物理地质现象的防治提出了坚实的基础。 二、高层建筑物的主要工程地质问题 本文主要分析了高层建筑物的工程地质问题,由于高层建筑物具有重大的负荷以及分布不均匀,一般情况下要采用深基础,促使地基变形的深度加大。 (一)建筑物场地的稳定性问题 高层建筑物以及超高层建筑物地基变形会产生较大的影响,这一类建筑物的范围不仅会影响地表的松软土,而且也会影响到基岩风化带。在高层建筑物中,不仅要重视地基土体的稳定性,而且要注重下卧层的稳定性。岩性以及成因类型、土体结构等都影响着下卧层的稳定性。所以,在选择建筑场地的时候,要以城市地震基本烈度区划为基础,在勘探过程中验证以及查明建筑场地周围的地质结构,通过分析与比较选择合适的建筑场地。 (二)基础类型选择的工程地质论证 目前,高层建筑的主要形式是指箱基、桩基以及复合基础。第一,箱形基础。其中箱形基础的特点如下:较大的基底面积、整体性较好等特点。如果地基中的土体较为软弱以及分布不均匀的时候,此时要选择箱形基础,这种形式不仅会减少建筑物的不均匀沉降,而且可以合理利用其中的空部分。第二,桩基。桩基包括了钢管、墩基等几个部分。桩基具备较高的承载能力,而且可以避免基坑边缘的稳定性等问题。在上覆较厚软土层的地基中比较适合使用桩基。所以要按照地基工程的实际施工条件来进行,选择有效的桩基类型。第三,复合基础。如果仅仅采用复合基础这一种形式不能满足高层建筑对地基强度以及变形的实际要求。如果在施工过程中出现了困难,此时要选择箱基下桩基的复合基础类型,采用复合地基处理来降低承载量。现阶段,在实际施工过程中要采用深层搅拌桩。然而如果施工条件较为复杂,造价较高的时候,此时要结合建筑物的实际要求来进行,促使建筑物工程的顺利开展。 三、加强高层建筑工程地质勘查工作的途径 (一)详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求 工程师在勘查工作开展之前,要详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求,并且要充分结合工程的用途以及载荷大小,同时还要充分结合施工现场的实际情况编制科学的制度。另外在制定时间计划的时候要联系实际情况,注重资料整理、土木试验等环节,对试验、钻探施工等技术提出了合理的要求。 (二)工程地质勘查人员要充分结合施工现场实际条件进行勘查工作 在开工之前,工程地质勘查人员要从实际情况出发做好勘测以及核实工作,并且要核对钻机所使用钻杆的尺寸以及长度,确保各部门技术参数满足实际施工的具体要求。在岩土勘测这一工作中,要按照相关的规章制度来进行,选择合理的钻进方式。在测量高程和水位的时候,要选择黄海高程,如果条件不合适要采用假定高程,等到施工工程结束之后来测量地下水位。同时工程师要核对以及验收相关资料来确定相关数量,并且做好现场监督工作,提高勘查技术的质量。 (三)做好地质勘查工作,分析数据,做好整理勘查数据工作 在整理以及分析数据之后要查明现场等实际情况,促使施工工程的顺利进行。同时还要检测地基处理的质量,特别是做好记录工作,认真分析相关数据,便于日后工作的顺利进行,提高工程地质勘查的整体质量。 (四)加强回访工作,查明其中的不良地质问题 为了能够促使地基的质量与现实施工条件相符合,这就要采取有效的措施来检测工程的质量,特别是对于那些施工过程中的数据域勘查报告不相符,此时要合理的分析,减少工程过程中的质量问题。 四、结语 现阶段,在理论以及实践上,工程地质勘查学科已经积累了丰富的经验。然而随着科学技术的快速发展,此时提升了土质检查技术以及扩大了定性分析方法的运用情况,同时还提高了工程地质勘查的实际要求。随着计算机技术的不断发展,此时高层建筑工程地质勘查工作向着多元化的方向发展。 作者:肖军单位:景德镇市地质队 工程地质论文:水文工程地质勘查论文 1水文地质类型区概述 在一些比较复杂的地质环境下,如果存在地下水,则其和普通的水资源具有很大的相似性,主要表现在整体性和系统性等方面,通常也会表现出再生性和可调节性。可以通过对赋存环境进行系统勘查,划出不同的单元系统,水文地质类型在划分区域的时候,通常都是将赋存环境相类似的地下水地貌地质归为一类,这样做可以更好地进行系统性的管理。 1.1水文地质类型区的定义 所谓水文地质类型区,就是根据岩层下面地下水的分布形态、地貌特点以及含水层的成因相似性即其附近的岩石结构条件等内容对地下水进行不同区域的划分,使其按照各自的特点形成独立或相对独立的地下水分布区域。 1.2水文地质类型区的特征 在将地下水划分为不同水文地质类型区时,要使其形成一定的特色,即能够与其他水文地质类型区有着明显的不同特征。一般来讲,每个水文地质类型区独特的特征应该从地下水的流域面积及水流流动特点开始分析,并对其周边的地质与水文地质情况进行调查,指出其在自身空间范围内的地下水存储与运动,以及其自我补给、径流和排泄的方式和过程。 1.3水文地质类型区的划分原则 从上述对水文地质类型区的定义域特征分析可以看出,其区域的划分并不是随意进行的,而是通过一定的原则、规律和标准而进行区分的。一般来讲应该遵循以下原则:¹水文地质类型区的勘查要能够与地下水的评价进行密切的配合,只有这样,才能够提高类型区勘查的实际作用。水文地质的成因主要是由于地下水与岩层共同作用而形成的,因此,在水文地质的勘查中也要能够密切注意地质成因的研究工作。»要能够将地下含水层的各种介质类型与地质的岩性、埋藏条件以及地下水化学类型等进行密切的结合,只有这样,才能够扩大水文地质勘查的范围。水文地质勘查区的划分要能够达到分类命名简单、便于水政管理等目的。 2工程勘查中水文地质的勘查要求 在实际的建筑工程设计中,对于水文地质的勘查各自有着不同的侧重点,因此,应该在明确了岩土工程对于水文地质勘查的要求以后再进行实地的地质勘查。继而通过勘查所得的资料,对当地的水文地质条件进行分析。一般来讲,需要注意以下几点要求: 2.1自然地理条件 在水文地质勘查中,首先需要对自然地理条件情况进行勘查和研究。自然地理条件主要包括地貌地形以及气象水文特征等内容。其中,气象水文特征主要指的是建筑工程所在地的气候条件,主要包括气候带的分布情况,热量以及湿润情况等。 2.2地质环境 在水文地质的勘查过程中,水文条件与地质是分不开的,因此,需要对地质情况进行熟悉和了解。地质环境涉及的内容主要包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 2.3地下水位情况 地下水位勘查是水文地质勘查的重点项目,其勘查的内容主要包括近年来地下水位的最高水位以及最低水位以及水位的变化趋势,地表水与地下水的补给关系以及地下水的补给排泄条件等,地下水位的变化情况对于岩土工程的建设和后期使用都具有重要的影响,因此要加强对地下水位的勘查工作。各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度。主要研究的内容包括,含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 3工程地质勘查中水文地质问题评价内容分析 在工程建设过程中,对于工程质量影响较大的水文地质因素有很多,主要包括地下水位及变动幅度、地下水的类型、土层或岩层渗透性的强弱及渗透系数以及含水层和隔水层的厚度和分布及组合关系等。为了综合提高地质勘查水平,需要对地质勘查中涉及到的水文地质问题进行重点研究。通过对水文地质条件的分析,不仅能够对水文地质问题有明确的认识,而且能够对地下水对工程地质的影响做出明确的评价,进而能够针对可能出现的情况采取一定的措施。这能够在很大程度上消除建筑工程建设的盲目性,提高建筑工程的整体建设水平。很少有针对实际的工程需要来分析地下水可能会产生的危害的报告,这是当前的地质勘查工作中的缺陷与问题,必须要进行改进与完善。为此,笔者提出,在未来的工程进行地质勘查时,至少需要从下述几点内容对水文地质进行评价: 3.1注重地下水对岩土体和建筑的影响 在工程建设过程中,地下水是影响建筑质量的重要因素,因此,在工程地质勘查中,应重点评价地下水对岩土体和建筑的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,做出相应的防治措施的准备工作。 3.2水文地质对地基的影响 对于一项建筑工程来讲,地基是最重要的部位,其施工质量的好坏,直接关系到整个建筑工程的质量。因此,在工程地质勘查的过程中,要能够加强研究与地基有关的水文地质问题。工程地质勘查中要密切结合建筑物地基基拙类型,查明与该地基基拙类型有关的水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 3.3加强对地下水赋存状态和变化规律的研究 在工程地质的勘查过程中,要能够对水文地质自身的状态进行分析和研究。在地下水勘查过程中,应该对地下水的天然存在形态和今后可能的变化情况进行科学的研究,此外,更为重要的是,要能够对地下水的存在对于建筑工程的建设以及使用情况产生的影响进行分析,从而能够避免地下水对建筑工程造成的负面影响。此外,值得注意的是,地下水位的存在和变化情况对于每一种建筑物都具有很大的影响。因此,在进行工程地质分析的时候,要能够对地下水位之上和地下水位之下的情况进行区别对待。 4地下水位变化对岩土工程的影响 膨胀性岩土如果产生不均匀的胀缩变形,大多数情况下都是因为地下水位的升级所引起的,如果升降变化比较大就会导致严重的地裂灾害的发生,进而对建筑物产生较大的破坏,甚至会造成坍塌。所以在发现地下水位出现频繁升降变化的时候,要给予足够的重视,在进行膨胀性岩土地区的勘查工作过程中,应着重对该地区的水文进行详尽的研究和数据分析,进而掌握地下水位的升降变化规律。只有通过对地基基拙深度的选择依据水文的地下水位变化这个原则的有效执行,就可以尽可能避免出现变形和受损。如果当水位压缩层的范围内变化,就可能会让地基发生软化现象,导致地基强度降低,就可能让建筑物发生沉降和变形,所以在实际施工中一定要对地下水位的升降变化给予高度重视,以避免对岩土工程产生破坏和影响。 5结束语 在工程建设中,如果能够对地质问题进行全面的了解,就会及时避免地质存在状态以及可能的变动对工程的负面影响,从而全面提升建筑工程的质量。而在地质勘查过程中,水文地质勘查是重要的组成部分,其对于地质勘查水平具有决定性的影响。因此,相关工作人员应该加强对水文地质勘查及相关问题的研究。本文主要介绍和分析了工程地质勘查中水文地质勘查的相关内容,希望对工程建设中水文地质勘查工作有所借鉴。 作者:苟天红工作单位:贵州省地矿局114地质大队 工程地质论文:探求水利水电工程地质勘察存在的问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 1水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。[1] 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。[2] 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 2工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。[4] 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 3结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利工程地质勘察特征分析探究论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来,工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利水电工程地质勘察问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:水利工程地质环境论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质论文:环境地质、水文地质和工程地质的现状论文 摘要:随着社会经济的迅速发展,环境问题日益严重和突出,引起了各国政府首脑、政治家、科学家和公众的广泛关注。从斯德哥尔摩的《联合国人类环境会议宣言》到巴西《环境与发展的里约热内卢宣言》,从4月22日的地球日到6月5日的环境日,从“全球变化”到《21世纪议程》,使人类为了共有一个地球和共同的利益,联合起来对付全球环境恶化和灾害,以保证人类和社会的持续发展。 关键词:地质环境;灾害;突出;严重;问题研究;分析 1我国地质环境和灾害突出和严重性 我国环境地质和灾害地质极为突出和严重,而且有日益恶化之势。例如我国在经济调整增长的同时,灾害的损失也日渐增大。1989年,灾害损失525亿元,1990年为616亿元,1991年达1050亿元,占国民生产总值的1/6。如不考虑物价上涨因素,灾害所造成的经济损失增长1990为17.33%,1991年高达70.45%,问题严重,不容忽视。 要把保护地质环境,减轻地质灾害工作看作是创造财富的工作,其在社会发展中的作用与地矿勘查工作相同。 水资源的开发利用和合理调配是今后我国值得注意的重大问题。此外,地下水日益短缺,水质不断下降,过量开采还引起地面沉降、海水入侵等一系列地质灾害。土地利用不当,带来了水土流失、石漠化和沙漠化问题。一些跨世纪的重大工程,对区域的生态平衡和环境也存在着巨大的影响。因此,开展地下水资源和地质环境研究对我国经济发展和社会稳定具有重大意义。 这方面的研究工作:一是要围绕重要经济区和国土整治区、重要城市、重点工程项目、重要交通干线和重点矿山,开展地下水资源合理开发利用和科学管理水资源与环境协调发展、区域地壳稳定性、地质灾害预测与防治、地质—生态环境效应、污染的防治等方面的研究,为合理利用水资源、改善和保护环境、减轻地质灾害、促进经济建设和社会发展服务;二是加强区域地质—地球化学环境、生物地球化学特征、生态效应与系统控制,为人类健康与发展农业服务。 2我国地质环境和灾害问题研究分析 由于我国地质环境和灾害问题突出,除继续密切结合国土开发整治和国民经济建设需要,进行完善地质环境区划和区域评价,加强发展地质环境和地质灾害监控—预报—减轻系统以外,要重点开展以下几个领域的工作: 2.1干旱地区水资源的调查开发利用与保护研究我国干旱区面积占全国面积1/4以上,主要包括新疆大部,内蒙古、甘肃、青海西部、宁夏等,降水量不足200毫米。这里,土地资源、矿产资源飞能源和气候资源都比较丰富,农业、工矿业发展潜力比较大,但发展中的最大制约因素就是水资源问题。因此,加强西北干旱地区水资源的开发利用与保护研究,具有开发西北超前的战略研究意义。 2.2我国西南岩溶石山生态环境治理与农业持续发展试验基地研究我国西南六省岩溶区是世界上最大的联片裸露岩溶区,是我国重要能源和有色金属基地。然而近年来石漠化发展速度很快,生态恶化,人民生活贫困,是我国当前最贫穷的地区之一,严重制约了当地经济、社会发展,甚至还会威胁到长江、珠江中下游的生态平衡和发展。西南岩溶地区又是我国四大生态脆弱带(黄土、沙漠、红壤土、岩溶)之一,过去国家对其它三个类型的研究,已有较大持续的科技投入,有力地推动了对它们的治理。但对岩溶区,仅“六五”期间组织过一次以治水为主题的攻关,而在基础问题上无重大投入。 为了尽快改变岩溶山区落后面貌,要在这一地区选出的基础问题和应用问题开展多学科、多部门的综合治理试验基地研究,为岩溶石山治理、资源的合理评价开发、促进西南地区持续发展提供可靠的科学基础,对全区乃至全球岩溶石山治理都可起示范作用。 ①岩溶地区四层圈之间相互作用规律(碳、水、钙及其它元素环)。②西南岩溶石山的形成演化与人地协调发展关系研究。③岩溶地区资源形成机理和分布规律。④岩溶生态系统的类型、展布规律与经济开发关系。⑤岩溶地区石漠化的形成条件飞机理和演变过程。⑥岩溶石山区人口、粮食、环境、经济持续协调发展战略。 2.3东部沿海地区环境与灾害监测、预报和防治系统研究东部沿海地区作为我国经济改革的窗口,近十几年来获得了迅速的发展,成为我国一个重要而又独特的经济区域。但是,不能不看到,随着沿海经济建设的迅猛发展和对海洋资源的大规模开发,也带来了日益严重的环境问题和灾害的激发,自然环境正在进一步恶化。 20世纪70年代以前,我国只有零星的地区发生海水入侵。随着沿海开发,大量超采地下水、海水入侵范围不断扩大,辽宁、河北、山东、江苏、广东等省的沿海城市均出现了不同程度的海水入侵。北方城市尤为严重,如胶东湾海水入侵速度已从每年数十米增加到每年401米,入侵范围达627平方公里。海水入侵使陆地上的淡水资源遭到破坏,更加剧了水荒。同时,使大片土地变成盐荒地,仅山东莱州地区因海水入侵造成的工农业损失累计就高达50亿元。过量开采地下水造成的另一灾害是地面沉降。我国东部沿海地区已近20座城市出现地面沉降,上海、天津两城市最大累计沉降量达到263厘米左右,位于长江三角洲的苏州、无锡、常州、嘉兴、肖山地区已发展成数千平方公里的沉降带,沧州、保定等地的城市地面沉降达2000平方公里。地面沉降使一些民用建筑破坏,地下管道断裂,加大了海水入侵和内涝积水的危害。 人工采砂、淡水截流、乱采乱挖珊瑚礁和砍伐红树林造成海岸的侵蚀,如海南清兰港沿岸,近十年来海岸线后退了150~200米。海岸侵蚀使海岸建筑、土地资源、旅游资源遭到破坏,威胁到港口、码头的安全。 在我国海岸带上的一些城市、港口、海湾出现了不同程度的环境污染,有的地区甚至相当严重,大大超过了国家标准。污染不仅给渔业、盐业、旅游业造成损失,而且诱发赤潮灾害的发生。近年来,我国赤潮发生频率增高,每年数十次,给生态环境、渔业生产带来破坏,也威胁到人民身体健康。 特别需要指出的是,沿海地区灾害造成的损失有日益增长的势头。据统计,由海洋灾害造成的损失,20世纪50年代平均每年不足1亿元,80年代初期平均每年5亿元,1992年则高达100多亿元。在某种程度上,海洋灾害已成为制约沿海经济发展的因素之一。 沿海地区在国民经济建设中占有举足轻重的地位,沿海开发正显加速发展态势。而我国海岸带从北向南跨越了不同的古板块,地质环境相当脆弱复杂,一旦遭到破坏,要花很大财力和物力才能恢复。面对这种情况,除了加强对沿海地区开发的综合管理,建立健全资源、环境合理开发、综合利用和保护的法规体系,处理好资源、环境和建设的关系以外,要加强对该区环境与灾害监测、预报和防治系统的研究程度,力求控制重大地质灾害的突然发生和严重危害,减轻地质灾害造成的损失;另一方面,深入研究各类地质灾害的形成机制和发生、发展规律,研制和推广主要地质灾害的调查方面的监测、防治技术。通过这一地区的研究,为全国各地区环境、灾害监测、预报和防治,为减轻地质灾害积累经验提供依据。 2.4地表过程与土地的可持续利用研究最近国际地科联为了参与并推进《21世纪议程》的开展,成立了环境规划和管理地质学专门委员会(COGEOENNIRONMENT),以便更充分地发挥地质学在环境保护中的重要作用,提高公众和决策者对地学在有效地管理和保护环境及其资源的重要性认识。最近,该委员会向环境问题科学委员会(SCOPE)提出开展《地表过程与土地持续利用》研究的建议,作为地科联参加持续发展工作的一个项目,以便在国土利用和规划中发挥地质学家的作用。 最近一系列研究表明,地表过程对土地状况有着极大的影响,它们可以限制或增强土地利用变化和工程建设的可能性。据国际地科联主席W.S·法伊夫(1993)研究,全球表层土壤的年损失率达0.7%,水土流失产生严重地质生态后果甚至已超出粮食供应本身的问题。我国不少地区水土流失的情况日趋严重,不仅使土壤厚度变化剧烈,而且造成土壤养分降低,土质变差。为了协调和持续发展,我们应从对各种地表过程研究入手,并定量评价水土流失现状,进而提出地质上的治理措施和方案,以便探索不同类型地区的地表过程与生态系统和农业持续发展的关系,使土地能为人类的繁荣和社会发展而得到持续的发展。 2.5城市废物的地质安全处置研究目前,城市规模不断扩大,人口集居密度不断提高,从20世纪50年代到20世纪80年代,城市人口由0.6亿增加到2.2亿,城市废物迅速增长。据1985年粗略统计,仅我国城市垃圾量年产已达5188万吨,其增长率超过10%,预计现在年产量已达到1亿多吨。我国城市废物排放量大,而且集中,不但至今基本上未得到妥善处置,而且其数量有大幅度增长趋势,对大气、地表水和地下水的污染非常严重。此外,我国核废料的安全地质处置,特别是高放射性核废物的安全隔离还是一项艰巨的任务。为此,地质学家要与其它自然科学家一起,研究城市废物的地质安全处置技术和方法,实现废物的安全处置。 2.6化学定时炸弹与人类的生存和健康人类活动对地球环境的影响日益加剧。因此,协调人地关系,探讨人地作用机理,揭示人类生存与环境之间的内在联系,已成为维护人类继续繁荣和不断发展的关键,并开始成为人类认识地球新的出发点和突破口。 根据最近国内外的许多研究,人类作为一种重要的地质营力所引起的环境剧变,特别是化学定时炸弹效应,不仅超过自然变率,而且已危及到人类本身的健康和生存发展。许多专家认为,当今人类疾病90%以上与微量元素有关,许多疑难绝症和大面积的地方病都与人体微量元素失衡有关,而人体必需的微量元素只能由体外汲取。因此,地球化学环境背景对人类生存的健康至关重要。对它的研究不仅有理论意义,而且具有非常现实的意义。 我国是世界人口最多的国家。目前,处于经济建设大发展时期,已发生的和潜在的环境突变问题都极为突出。为此,建议从地球化学、生态学、水文学、医学与社会学综合研究入手,通过对地球化学与生物地球化学循环及其对人类和生态环境的影口向与约束,人类活动对地球环境影响的过程与机理,全球与区域水系统循环机理及人类对它的影响的研究入手,探索环境变化对人类生存健康的效应。 2.7重大工程建设对环境生态系统的影响围绕已经开始实施和建成的重大工程建设(如三峡工程、晋陕蒙能源基地、重要铁路干线)及可能实施的重大工程(如南水北调),开展环境地质调查、监控、预测等研究。 工程地质论文:地下工程地质防治对策论文 编者按:本论文主要从地下工程开挖引起的工程地质问题;防治措施等进行讲述,包括了地面沉降、洞室围岩失稳、斜坡破坏、地下水污染、开展详尽的工程地质勘察、做好开挖方案的优化选择、实行科学的降水设计、做好现场监测,开展信息化施工技术、积极采用新技术、新方法等,具体资料请见: 摘要:随着城市建设的大力发展,地下工程建设越来越多,由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来,根据城市地下工程的特点,对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。 关键词:地下工程;工程地质问题;预防 城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点,是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害,已经出现并且孕育诸多工程地质问题。 1地下工程开挖引起的工程地质问题 1.1地面沉降 1.1.1地层初始应力状态的改变引起的地表沉降:地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的,开挖引起地层初始应力状态的改变,即二次应力场,它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场,对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放,附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有: (1)地下工程开挖引起的附加应力; (2)地下工程施工对地层的扰动和地层损; (3)地下水渗流引起的地下水位的变化。 1.1.2土体的固结沉降:地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出,体积逐渐减少,这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结,土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此,土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有: (1)地下水位下降引起的固结沉降; (2)土体空隙水压力变化,引起土体的固结沉降; (3)土体扰动后,重新固结后产生沉降; (4)土体的次固结和流变。 1.2洞室围岩失稳 地下开挖后,洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形,如果变形超过了围岩所能承受的能力,围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏,围岩应力重分布,产生变形位移。 均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前,在开挖过程中的变形,以弹性变形为主,变形速度快,变量小,瞬时完成,一般不易察觉;当应力达到或超过岩土体强度时,塑性变形十分明显,发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时,与上述情况基本一样,但当结构面组合构成围岩不稳定条件时,岩体除了弹性变形外,塑性变形也比较明显,它表现为围岩分离体(岩块)的相互错动,围岩松动时围岩稳定性降低,为进一步松动创造了条件。 1.3斜坡破坏 斜坡破坏主要发生在山区城市,除直接经济损失外,还可能造成人员伤亡,其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的,而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害,但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。 斜坡破坏主要形式为滑坡,其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中,许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的,即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体,使岩体开裂,地面倾斜,并在一定条件的配合下,导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中,滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段,其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性,预防斜坡破坏导致的地质灾害,认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件,掌握其运动发展规律显得非常重要,尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区,斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的,都是由于工程活动不合理造成的。 1.4地下水污染 在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展,人类活动加剧,对地下水的污染越来越严重,主要表现为:多数城市垃圾随意堆放;工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水,经地表水补给地下水或渗入地下水,再污染地下水,使地下水具有侵蚀性,对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。 2防治措施 2.1开展详尽的工程地质勘察 工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据,通过详细的工程地质勘察,为设计施工提供需要的参数和指标,确定合理的开挖方案、开挖步骤,如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确,势必给支护工程带来事故隐患。 2.2做好开挖方案的优化选择 地下工程的开挖方法很多,以基坑工程为例,有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同,引起的位移不同,中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法,对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此,基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。 2.3实行科学的降水设计 水是影响基坑工程稳定的重要因素之一,从实际统计资料来看,约有70%的基坑事故与地下水有关,因此,地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位,就要合理地选择降水方法,在此基础上进行人工降水的方案设计,以及进行降水方案的水位预测,通过预测进行降水方案的优化,从而达到最佳的降水方案。 2.4做好现场监测,开展信息化施工技术 地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏,也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测,可以了解变化的态势,利用监测信息的反馈分析,就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施,保证施工和环境的安全;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施。 2.5积极采用新技术、新方法 工程实践证明,采用基坑内降水、坑内侧土体加固(化学灌浆、石灰桩加固等)、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等,对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中,如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。 结语 地下空间资源正越来越多被开发利用于各种领域,如地下轨道交通工程、地下街、地下室、地下车库等各类地下工程,已经成为现代城市功能转入地下的重要载体。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害。因此,研究城市地下建设工程引起的地质问题及其防治措施具有相当重要的现实意义。 工程地质论文:水利水电工程地质勘测论文 一、全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 二、遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 (一)区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 (二)水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 (三)岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 (四)中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 (五)岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。为此长江勘测技术研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻关中开发和完善了“高边坡快速地质编录系统”,并成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。该项技术采用的是数码像机摄影,微机现场采集及预处理,自主开发的软件处理可随时提供岩质高边坡的连续彩色影像图和地质所需的将边坡开挖面置于任意方位的线划图。 (六)水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 三、地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 四、工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 (一)地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 (二)钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 工程地质论文:工程地质研究论文 摘要:工程地质学科目前正在经历着前所未有的挑战,工程地质专业处境尴尬,工程地质勘察的市场竞争也有真假之别,工程地质分析与研究的深度和广度严重不足,工程地质新技术新方法的应用尚有较大差距,工程地质在工程建设中留下的隐患具有长期性和隐伏性。工程地质面临的困境,向工程建设敲响了警钟,也向地质师们提出了更大的难题。 关键词:工程地质岩土工程 1.工程地质学科的争议 教科书对工程地质学的三种定义:①工程地质学是研究与工程有关的地质问题的科学;②工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学;③工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学。 从以上三种定义的实质中均不难看出,工程地质学强调的工程和地质的关系,研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是,近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战,工程地质学被异名为岩土工程学,工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声,学术界有此呼应,一些大专院校也纷纷效仿,甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间,似乎工程地质已经成了守旧传统,岩土工程才是先进时髦的,才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。 这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化,工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的,但将岩土工程作为工程地质的救世主,则值得商榷了。 根据笔者的理解,岩土工程是一项工程应用技术,是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对地基的工程要求,因此又有“岩土工程处理技术”的别名,说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门独立的学科,尽管也仅仅是本世纪初的事,并不象数学、物理学、天文学等等著名学科那样历史悠久,然而,之所以将工程地质定义在“学科”这样的高度上,是因为她具备学科的一些基本特性和基本理论,这就是地质学的基本特性和基本理论,换句话说,工程地质学的基本理论就是地质学(当然更包括数学、力学、化学等等),因此,又将工程地质学界定为地质学的一个分支学科或应用学科,这是符合实际的。工程地质学的最新定义也是较为全面的:研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学。显然,工程地质与岩土工程尽管有相似之处,但也有天地之别。如果将岩土工程界定为工程地质学科的一个分支,好象还说得过去;而反过来用岩土工程来代替工程地质,则实在有些牵强附会。 1997年6月20-27日,国际工程地质学会在希腊召开了一次学术讨论会,会上决定将本学会名称改为:国际工程地质学与环境学会。我国组团15人参加,王思敬任团长。随后国内也有人提出工程地质学会改名,以便与国际接轨,但一直未获通过。在近几年的中国地质学会工程地质专委会会议上,学科和学会更名问题的交锋一直也没有停止过。我国工程地质界的前辈专家学者们多数也不同意更名,认为如此严肃的基础性应用性学科,没有必要放弃自己的传统风格,我国的工程建设任务十分繁重,工程地质学科的研究和发展前景仍然是艰巨和光明的。 2.工程地质工作的任务 在工程建设中,工程地质工作的任务十分繁重,也异常艰巨,主要任务是:①选址,选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地;②评价,阐明工程建筑区或场地的工程地质条件,进行定性和定量的工程地质评价,准确界定工程地质问题;③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化,为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据;④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。 3.工程地质专业的尴尬 工程地质专业是工程建设的基础性专业,没有这个专业,一切工程建设均将成为空中楼阁,这是常识性问题,我们在这里反复强调好象有些多于。然而,现实确让这一基础性专业处于一个十分尴尬的境地,主要表现在: ①工程地质专业本身的特殊性、复杂性和实践性; ②专业不景气,社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应,工作环境、工作条件的局限,择业行为中的浮躁动机,专业本身的局限性; ③规程规范存在的问题; ④工程地质勘察技术的局限性; ⑤相关专业对工程地质专业的轻视; ⑥长官意志,某些决策者对工程地质专业的无知或轻视; ⑦世人对工程地质专业的不了解与不理解。 4.在工程建设中的地质教训 由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多,教训太深刻,顺手拈来几个实例: ①云南漫湾水电站左坝肩顺层滑坡和建材问题; ②贵州天生桥二级水电站厂址、隧洞等问题; ③贵州东风水电站右坝肩和帷幕线上的岩溶问题; ④乌江彭水水利枢纽前期工作重复问题; ⑤雅砻江锦屏二级水电站岩溶地下水问题; ⑥软弱夹层的遗漏对工程建设的重大影响,葛州坝、西津溢洪道等。 5.工程地质在工程建设中的决定性作用 任何地质条件下都可以建工程,对吗?这个问题也是这些年来工程界的一个热门话题,笔者认为答案是否定的。 ①陕西东庄水库灰岩坝址渗漏严重不能建坝; ②小浪底滑坡性质界定对设计的影响; ③天生桥二级水电站移民区是否滑坡对移民安置的影响; ④堤防工程中的堤基垂直防渗引起的环境地质问题,有时可能是决定性的; ⑤地质边界条件和地质参数对工程设计的影响。 6.相关学科在工程地质中的应用 ①系统工程在工程地质中的应用; ②计算机技术在工程地质中的应用; ③遥感、物探、GPS等; ④水工设计施工与工程地质的关系。 清晰的工程概念是地质师所必需的。潘家铮院士对地质师的要求:应该有系统地学习水工建筑物的基本设计理论,计算方法,以及地基缺陷的影响,各种处理的措施,各种成功和失败的经验;最好补一些数学、力学、水力学、岩土力学、岩石试验、有限元分析和计算机应用等方面的基础课。五十年代初,由于我国水利水电工程地质专业人才奇缺,一批设计师改行从事工程地质专业的学习和工作,后来大都成为工程地质专业的优秀专家。实践证明,地质师的工程概念清晰,地质工作会得心应手;反之则可能事倍功半。 7.工程地质要面对现实着眼未来 汪恕诚部长最近讲话强调:不能老修改设计,因为搞招投标尤其是国际合同,修改设计就意味着被索赔。修改一个设计,似乎节省了某一个工程量,而索赔量比这个还大,大量修改设计怎么得了?汪部长的这段讲话似乎在批评设计,实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。 如何理解汪部长的这段话?我们认为首先要搞清楚为什么修改设计,水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。 修改设计往往赖地质,我们当然可以理直气壮地说:前期地质工作投入不够,工程地质条件不清楚,地质基础资料不准确,工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家,工程地质问题的界定不明确或界定有错误,学术技术问题得不到广泛的讨论和争论,工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。 很明显,要想不修改设计,地质工作必须做到家,基本的地质工作量必须保证。作为地质师,既要尊重事实,坚持真理,实事求是,还要努力学习,开拓进取,勇于创新,更要勤于实践,不迷信权威,不违心唯上。工程地质专业的形象靠地质师们去树立,去维护;工程地质专业在工程建设中的地位也只有靠地质师们自己去争取 地质师是当今社会最优秀的人才之一,许多人成不了地质师。 人类的进步,社会的发展,未来的世界,永远也离不开地质师!忽略了地质工作,怠慢了地质师,人类社会将会受到大自然的无情惩罚! 工程地质论文:岩体结构工程地质模型论文 摘要:岩体由结构面和结构体组成,其结构特性是岩体力学行为、变形和破坏形式的主要控制因素。岩体结构控制论是岩体工程的基础理论。本文从岩体结构的工程地质模型、力学模型出发,总结了现今较广泛应用的岩体结构力学分析方法,并简要介绍了岩体结构控制论的工程应用。 关键词:岩体结构控制论工程地质模型分析方法 一、岩体结构的工程地质模型 岩体形成和发展过程伴随着各种内、外地质营力的作用,从成岩的类型分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类,由于结构面的存在使岩体具有一定的结构,其结构特性控制着岩体的性质和变形破坏,因此,我们在解决岩体工程问题时,应该从岩体的地质模型出发。孙广忠教授建立了8个基本的地质模型:水平层状岩体、缓倾层状岩体、陡倾层状岩体、陡立层状岩体、弯曲层状岩体、完整块状岩体、碎裂块状岩体和岩溶化块状岩体。孙玉科在研究了大量露天矿和水电工程的边坡滑坡资料后,归纳出5种具典型意义的工程地质模型,即:金川模型、葛洲坝模型、盐池河模型、白灰厂模型和塘岩光模型。目前,这些模型广泛的应用在岩体工程中,从地质模型建立的角度考虑,首先应该调查岩体中结构面的发育特征以及与结构体的组合特征,查明岩体的赋存地质条件,如地下水、地应力条件等,再与上述的基本类型进行对比,选择适合岩体工程的模型。为了便于后面的力学分析,在建立地质模型时从各基本模型的共性特征入手,并根据工程自身的特点充分体现其个性的一面。因此,建立岩体的工程地质模型是一项系统的工作。 二、岩体结构力学模型 孙广忠提出了四种岩体介质,并根据介质的特性提出了四种岩体力学的分析方法,表1中是四种力学介质岩体特性。 对于基岩斜坡失稳破坏主要表现为软弱岩体的蠕滑变形、岩体沿着已存在的地质结构面发生剪切破坏、岩石块体的塌落和板状结构岩体的倾倒、上部岩体沿岩层层面或较软弱夹层发生剪切滑动等。李铁峰将基岩斜坡的变形模式进行了总结,根据结构面倾向、倾角与斜坡产状之间的关系,以及软弱夹层的发育情况,将斜坡的变形模式分为倾倒变形、溃屈型破坏、顺层滑动破坏、裂隙滑动、侵入接触滑动、拉裂-脱离母岩-崩塌、压缩流变。 三、岩体结构力学的分析方法 早期多数把岩体看成连续的介质,用一些连续的线性分析方法来解决岩体力学问题。根据岩体不连续、方向异性等特点,目前出现了许多的不连续分析方法,如:离散元算法、块体理论、DDA方法等,其理论基础更符合岩体的性状。 离散元法(DiscreteElementMethod)考虑结构体受力后的运动状态,以及由此导致受力状态及系统的变形(块体运动)随时间的变化,该法由Cundll于1971年首次提出,用来计算结构面和结构体组成岩体的非连续变形,以后又进一步发展了考虑块体本身的弹性变形,并推广至三维和动力问题。目前,离散元应用的文章较多,而研究基础计算方法的文章很少,因此,加强离散元法基础理论、基础算法及误差分析方面的研究,汲取有限元法等数值方法的优点,使之既能保持在描述散体的整体力学行为和力学演化全过程方面的优势,又能有效描述介质局部连续处应力状态和变形状态,使离散元法的模型建立真正满足几何仿真,物理(本构)仿真,受力仿真和过程仿真的原则,是离散元法研究领域的首要工作。 块体理论由石根华(1977)提出并在美与Goodman合作完善起来的,应用几何学、拓扑学碎裂结构岩体。近些年,块体理论在岩体工程中应用十分广泛,E.Hoek等(1998)应用块体理论开发了用于地下开挖工程的分析程序—Unwedge;2001年Rocscience公司推出了Swedge4.0,该软件可以用来计算边墙块体的体积及稳定系数。汪卫明、陈胜宏(1998)在矢体概念的基础上开发出三维岩石块体系统的自动识别方法,该方法能够有效解决包含不规则地形面和非贯通结构面等情况下的复杂块体的识别问题;卢波、陈剑平等通过应用随机不连续面三维网络模拟技术对复杂有限块体的自动搜索及确定其空间几何形态,并提出了“有形即是有限”的分析方法;张子新等把分形几何与块体理论相结合,提出分形块体理论,建立分形块体理论赤平解析法,并把随机概率模型引入分形块体理论,研究了三峡高边坡关键分形块体的滑落概率和分形块体的大小及其分布密度;张子新等将赤平投影图解析化,提出了块体理论的赤平投影解析法,并应用该法分析了某矿卷扬机硐室的稳定性;赵文把概率理论引入节理迹长分布的研究之中,推导了多组节理切割岩体形成关键块体概率的计算公式,从而使原来的一些关键块体转化为稳定块体,减少了关键块的数量。 近年来,石根华又将块体理论进一步发展,1993年由石根华提出的块体系统不连续变形数值分析新方法,简称为DDA方法,该方法是求解块体系统连续变形、大变形和大位移数值分析方法,块体的形状可以是任意的凸凹多边形,块体间也不一定要求角点接触。国内已研制了二维DDA程序软件,并与日本九州大学环境地盘工学研究中心合作将三维块体分析方法应用于三峡船闸高边坡的岩体稳定分析,并对船闸开挖施工过程及其支护效果的数值模拟,绘制了各开挖步序的岩体变形等值线图。 四、岩体结构控制论的工程应用 随着国民经济的发展和大型建设项目的实施,涉及到大量的地下工程建设项目,如采矿巷道、道路隧道、水电工程的地下洞室等。地下工程的一项主要研究工作就是分析围岩应力重分布特点以及变形破坏规律,这些都要受到岩体结构的控制。例如:康立勋通过研究块状结构岩体中自重应力传播的法则,得到了岩体的应力大小受岩块数量以及岩块几何参数控制的结论,并将研究结果用于计算煤炭地下采场顶结构载荷。隧道工程中岩爆和岩体结构关系密切,完整性好的岩体易发生岩爆,当节理裂隙发育到一定程度一般不会发生岩爆;岩层的层厚状态及层面与洞室的空间组合关系与岩爆有重要的关系;优势节 理组与最大主应力的夹角大小也与岩爆紧密相关。 上面提到了岩质边坡变形破坏形式主要受控于岩体的岩性和结构特性。如:河西走廊金川露天矿上盘西区边坡变形破坏、乌江鸡冠山崩破坏和清江水布垭水利枢纽马崖高边坡等属于倾倒破坏;因此,分析岩体稳定性时,应根据岩体的岩性、岩体结构特性等对边坡进行分区,分析各区岩体力学机制和变形破坏机制,再结合边坡开挖各项参数计算边坡稳定性。 一般计算地基沉降变形时,把地基岩体当作各向同性介质,未考虑结构面的影响。其实,当岩体中的节理裂隙发育程度及方位满足某种条件时,则地基的滑移变形将受其中的优势结构面控制。如:章杨松等对润扬大桥节理化岩体,运用优势结构面理论,分析确定了影响和控制岩体地基沉降变形的优势结构面组合,提出了“优势结构面模型”与“遍有节理单元模型”数值分析确定岩体地基沉降变形的联合算法。遍有节理单元模型是考虑遍布岩体中的节理对岩体的受力和变形的影响的数值分析方法计算时输入了众多组结构面的参数,而考虑优势面时只输入两组左右优势面的参数,次要的结构面则忽略之。在相同力条件下,考虑优势结构面影响时,计算的地基变形大于不考虑优势结构面影响时计算的地基变形,说明优势结构面对地基的变形有明显的影响,因而也将影响地基的承载力。 五、结论 本文从岩体工程地质模型、结构力学模型、分析方法和工程应用这四个方面总结了岩体结构控制论的研究和应用现状。根据岩体的岩性特征、结构面发育情况、岩体的地应力、地下水条件等建立岩体的工程地质模型,并将岩体划分为四种力学模型,分析岩体结构控制下的变形破坏机制。介绍了目前用于不连续岩体结构计算的方法。对岩体结构控制论在地下工程、边坡工程、库岸工程和地基基础中的应用作了简单介绍。 工程地质论文:岩体工程地质力学研究论文 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥隧道式锚碇施工图设计阶段岩体工程地质力学研究建议 1前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2岩体工程地质力学研究建议 2.1锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1)锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2)锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3)岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 工程地质论文:环境工程地质问题防治论文 摘要:本文结合南京地区深基坑实例,针对基坑失稳所造成环境工程地质问题,分析了地质问题所产生的原因,提出了防治对策,对深基坑施工的顺利进行及保护周边环境具有一定的实际意义。 关键词:环境工程地质深基坑管涌流砂 1引言 环境工程地质问题的主题是人类工程—经济活动引起的地质环境的异常变化。以往对城市环境工程地质问题研究的比较多的主要是过量开采地下水而引起的地面沉降。近年来,一些特大城市的超高层建筑均有地下室,那么建地下室便需进行基坑的开挖,基坑开挖对周围地质体、环境、生态等均产生一定的影响,即会产生一系列的环境工程地质问题,这些问题的严重程度与场地的地质条件、基坑开挖深度以及周边的环境等有关。下面以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。 南京位于长江边,有近四分之三的地域位于长江及秦淮河古河道漫滩区,地层软弱,工程地质条件复杂。地层上部以粘性土为主,下部以砂,砾石层为主,自上而下可划分为杂填土、可塑状粘土、淤泥质粉质粘土、可塑-硬塑状粘土、软塑状粉质粘土、粉砂或粉土夹软塑状粉质粘土、粉细砂、细砂,中粗砂,砾砂,碎石土等。这种地层比较突出的特点是上部粘性土层为软土层与硬土层互层结构,在软土层中夹有粉细砂层透镜体,下部砂层的厚度较大(3-40m厚),为承压含水层,南京地区的超高层建筑的地下室一般为一、二层,有的达三层,开挖深度一般超过6.0m。深基坑开挖主要在上部粘性土中进行,设有二层地下室的深基坑开挖一般都穿过上部粘性土而深入至下部的砂层中。由于南京地区具有这种特殊的地层结构,因此在深基坑开挖过程中的环境工程地质问题是较为突出。 2环境工程地质问题分析 南京地区深基坑开挖的环境工程地质问题主要为基坑边坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井点降水引起的地面沉降、道路开裂、房屋开裂等。 2.1基坑边坡滑移 南京地区深基坑开挖一般为垂直开挖,边坡以松软粘性土为主,在不采取任何有效支护措施的情况下,边坡会失稳而产生滑移或坍塌,有的即使采用支护,如果支护不当,挡墙也会整体位移,使护桩变形,坑底隆起,边坡会失稳而产生滑移。如南京交通银行,基坑深6.7m,挡土桩为钻孔桩,其后设置直径0.3m的旋喷桩作止水帷幕,地下水位在地表下1.0m处。由于钻孔桩和止水桩质量差,止水帷幕未现成,基坑开挖后,东南角桩间出现大量涌泥和流砂,挡土墙向基坑内侧倾斜达0.2m,桩后现成了5~10cm的地面裂缝,边坡滑移,使东南面的和平电影院严重开裂破坏,被迫停业拆除。 2.2基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷 南京地区的地下水位埋藏较浅,深基坑开挖过程中,改变了原有地下水的平衡状态,地下水便向基坑内产生流动,尤其是基坑壁或基坑底揭露砂层时,由于砂层的透水性较好,故地下水涌水现象更为严重,如不采取控制地下水的措施,则严重影响施工或无法施工。另外,如果砂层中的动水压力超过砂土本身抗渗能力时,则松散的砂土会部分或整体伴随地下水一起涌入基坑内(流砂),上部粘性土层中砂层透镜体流出后,会在粘性土中产生空洞,若空洞较大且距地面较近则会导致地面沉陷;同时由于地下水位的下降,使土体中孔隙水应力降低,有效应力增加,土体产生新的压缩变形,从而使地面产生沉降。如南京军区空后制药厂厂房基坑下面有一薄层不透水层,但该薄层不透水抵挡不住水头压力时,现成管涌;南京千帆大厦基坑由于存在连续厚层粉砂,砂土,选用压密注浆对止水缺陷补强失效,造成大量漏水、涌砂,引起基坑旁侧部分塌陷。 2.3降水引起地面沉降 南京地区很多深基坑在开挖过程中遇到坑底含水砂层,则在承压水压力的作用下,会产生涌水、涌砂现象。如果基坑底为厚度不大的粘性土,承压含水砂层中的地下水会冲破粘性土层而产生突涌现象(即涌水、涌砂)。为防止这种现象的发生,南京地区多采取隔水(如帷幕灌浆)或降水措施,其中井点降水是深基坑防护中较为经济且效果比较显著的方案,因此南京地区许多超高层建筑均采取了这种控制地下水的措施。但由于抽取地下水使地下水位下降进而引起地面沉降,沉降过大将危及周围建筑物及道路管线的安全。如南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生长约30m,宽约1.0m,深为2.0m左右的地面塌陷事故,距其深基坑支护结构约为5.0m左右。造成的原因为基坑采用井点降水,周围地下水位降低,孔隙水压力减小,有效应力增大,引起土层压密,导致地面沉降。 2.4不均匀沉降使房屋和道路开裂 由于基坑降水使地下水位降低、有效应力增大而使地基产生新的、不均匀的压缩变形。经对相邻建筑物及道路的变形监测,这种变形的不均匀程度随离基坑距离的减小而增大,当这种不均匀变形超过了建筑物和路面的承受能力时,就会产生破坏而造成房屋和路面的开裂和下沉。如南京国贸中心基坑,原设计双排深层搅拌桩止水,后因施工场地不够,仅施工一排深层搅拌桩止水,造成基坑开裂,中山东路主干道路面开裂。 3事故防治 由于在基坑支护结构上的作用具有许多不确定因素,以及在设计理论上存在着不完善现状,要避免产生重大基坑事故的最好办法是采取预防为主的对策。因此只要在施工期间引起高度重视,采取有效的防治措施,则可将环境工程地质问题所产生的危害减至最小甚至根除。选择防治措施考虑的因素主要是环境工程地质问题的类别以及基坑周边的环境状况。南京地区深基坑周围一般建筑物多,道路纵横,管线交错,支护方案的实施要确保这些民用设施的正常使用。南京地区最早的基坑开挖深度一般不超过8.0m,因此当时所采用的支护技术比较单一,主要是悬臂型支护排桩,如打入或静压预制桩,大直径钻孔或挖孔灌注桩等,其作用主要是支撑基坑周围土体。后来随着基坑开挖深度加大(深度一般大于10m),深基坑开挖中的环境工程地质问题愈来愈复杂,对引起基坑事故的原因,通常可以归纳为以下几个主要方面: 3.1地下水渗漏 在开挖过程中会经常遇到支护墙上的局部渗漏。这些渗漏主要是施工质量引起的。如果渗漏点的水量不大,而且水中基本上不夹带泥沙,此时只要及时用块凝材料把漏水点堵住就可以了。 如果墙面上出现具有一定压力的较大漏水,而且在水中夹带着较多泥砂,在开挖面上明显的泥沙沉积。此时,在墙背往往伴随发生较大的地面沉降,地下水位出现聚降,对于这种情况需要给予高度重视。首先应该了解墙背水源补给情况,如有上下水管漏水,必须及时修复。待漏点的水压减低后,马上在基坑内把漏洞堵好。随后要进一步观察在开挖面上沿墙边附件有没有隆起、冒砂或冒气现象,在沉积的砂堆中仔细观察有没有存在渗水通道。如果存在这种现象,表面开挖面以下还有墙体施工质量,或者可能是支护结构抗渗流不够。这种情况下,应该暂停基坑内挖土,并根据具体情况立即采取补救措施。常规方法如有: (1)用地质雷达等物探手段查明墙背土体中可能已经现成的空洞,以及空洞的位置和大小,然后用注浆或高压喷射等方法把空洞填实,增补隔水帷幕。 (2)在基坑内,把开挖面以下的沿着支护墙的那部分土层进行注浆加固,提高土体的抗渗性能。土体的加固宽度可取墙体在开挖面以下插入深度的1/2,加固深度一般不超过4m,或根据抗渗验算确定。 3.2承压水影响 在基坑底部有承压水,而且坑底的不透水土层又没有足够的厚度时,容易时坑内土体产生较大的隆起,严重时可能冲溃基坑底部的不透水层,在基坑外侧土体顶面引起较大的地面沉降。在发生隆起破坏之前,可能杂支护墙边以及支撑立柱四周看到冒水,冒砂现象。对待承压水,可以采用穿过坑底不透水层的减压井处理。 3.3土体变形 如果支护结构强度不足,墙体刚度较小,插入深度不够,或者在墙后有大量的水土流失,会有可能引起土体滑动,使支护构件遭到破坏,甚至导致整个支护结构倒坍;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷;在基坑内产生大量隆起,使主体工程的工程桩产生位移。同时,使周围环境受到严重破坏。遇到这种情况,一般可采取如下措施: (1)封堵在地面出现的所有裂缝,防止雨水或其它地面水流入缝隙。 (2)清除基坑周围的地面荷载,并尽可能卸除部分基坑边上的土方,以减小支护结构上的侧向荷载。 (3)情况严重时,应立即向基坑内回土,待土层加固后再重新挖除。 (4)将基坑内外沿滑动面上下进行加固,滑动面的位置可以根据现场所表现出的滑动现象,结合工程地质资料进行估计。加固的方法可采用能有效的提高土层抗剪强度的地基处理方法,如注浆,高压喷射等,也可以沿滑动面打抗滑桩加固。 以上各种事故抢险措施中,注浆方法是一种不得已的方法。因为处理不妥往往会由于注浆压力使地基土的原状结构破坏而于事无补。因此必须严格控制注浆压力,宁低不高,宁慢不快。而且应在浆液中掺合高效速凝材料。 4结束语 近年来,南京地区超高层建筑深基坑开挖所采取的支护措施种类繁多,总的来看,大多都是成功的,但有些基坑也出现一些大小事故,造成了经济上的巨大浪费,但迄今为止尚未出现整体塌坑的毁灭性事故。因此深基坑开挖的规范化、程序化、科学化对减少或防止深基坑事故即环境工程地质问题所产生的危害无疑是有积极作用的,尤其是在基坑开挖之前通过详细的工程地质勘察,分析与评价可能出现的环境工程地质问题,在此基础上,进行合理的支护设计是必不可少的;此外基坑施工期间强调信息化施工,即施工过程中随时监测,发现问题及时反馈,重新修改或补充设计从而进一步指导施工。 在这里我要首先感谢罗老师近两年来给我的谆谆教诲,您不仅让我学会了书本上的知识,同时也让我懂得了如何做人的道理,更教会我如何更好地去适应社会,在今后的人生道路上您的一言一行都将会为我的前进道路指引方向,我会永远铭记师恩。学生在这里祝您:身体健康,万事如意。 工程地质论文:工程地质三维建模管理论文 摘要:现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。本文分析了工程地质体三维建模与可视化研究的关键技术问题,并结合金沙江某水电工程坝址区的三维地质建模进行了初步开发和应用。 关键词:工程地质三维建模与可视化地质信息 1前言 现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。一个大型地质工程项目从可行性研究阶段、初步设计阶段到详细设计阶段,乃至到工程施工与运行阶段,往往积累了大量的地质资料,用三维模型图形图像来表达和解释如此庞大的资料,比光靠数据库和图表图纸等传统手段来得有效的多。建立工程地质体的三维模型,处理岩层界面与结构面组合关系,逼真反映地下主要地质结构全貌,将为工程地质工作者分析研究工程地质现象和发现掌握岩土体结构规律,提供一种崭新的研究手段和研究方法。 国外三维地质建模和可视化研究发展较快。加拿大阿波罗科技集团公司推出的三维建模与分析软件MicroLYNX,通过对离散点采样、钻探采样和探槽采样等空间数据的处理,产生剖面、块和面等模型,确定矿藏分布和等级变化并计算矿藏储量。加拿大GemcomSoftwareInternationalInc.公司开发的Gemcom软件通过钻孔、点、多边形等数据,利用实用的图形编辑和生成工具,显示钻孔孔位分布,运用不规则三角网建立表面和实体模型,运用多义线圈闭岩层和矿体边界进行储量和品位分析,提供了交互操作功能并允许用户根据自己的经验和专家知识勾画地质模型,实现任意剖面切割任意角度观察和实体与实体或实体与表面的交切与布尔运算等。国外软件主要是瞄准采矿工程,能够较好地满足采矿工程活动中的矿产资源勘探和评价、地下矿井和露天矿坑设计和规划、矿产资源管理和采矿生产管理等需求。美国Kinetix公司开发的3DStudioMAX,Alias/Wavefront公司开发的Maya和微软公司开发的Softimage等大众化的三维建模软件,在构建工业和建筑模型与动画制作方面有其独到之处,但交互查询的功能较弱,与工程勘测数据库结合并应用于工程地质三维建模方面还有较大距离。 张菊明等对风化带分布、多层地层等地质信息的可视化和断层错断岩层的表达和显示的算法[1,2]进行了较为深入的研究,为工程地质三维可视化软件的开发准备了数学基础,并借助AutoCAD平台实现了复杂三维地质图形的显示。国内的灵图VRMap地理信息系统软件有较强的地形模拟和地表地物的查询功能,但不是真三维的地质建模工具。北京东方泰坦科技有限公司开发TITAN三维建模软件,基于框架建模的思想,利用平行或基本平行的剖面数据,建立起三维空间复杂形状物体的真三维实体模型,但目前只是初步的三维建模与图形处理的引擎,在面向具体专业时,需要添加或扩充专业模块,比如工程地质专业模块等。 纵观国内外几种软件的研究与开发现状,它们为工程地质三维建模与可视化打下了很好的技术基础,提供了很宝贵的开发经验。但是,对于工程地质专业的地质体建模与可视化分析的针对性不强,不能够很好地满足工程地质生产与研究的专业功能需要。因此本文将从分析工程地质的三维建模和可视化的关键技术问题入手,简单描述作者在工程地质三维建模和可视化方面的初步开发研究成果。 2关键技术问题分析2.1离散数据的插值与拟合 工程地质复杂地质体中的各种地质信息,包括地表地形、地下水位、地层界面、断层、节理、风化带分布、侵入体及各种地球物理、地球化学、岩土体的物理力学参数或数据的等值面(线)等,都可以看作是三维空间中的函数,它们的拟合函数要根据实际勘测数据建立,实测数据越丰富,越能够真实描绘出这些信息的空间分布规律。地表地形测量数据、地下水位埋深测量信息等的单值曲面图形生成可归结为双自变量离散数据的插值和拟合,多值曲面如倒转褶皱和空间等值面等,则应采用多参变量插值等其他一些较复杂的方法。空间曲面插值函数有以下构造方法,如与距离成反比的加权方法(Shepard方法),径向基函数插值法(Multiquadric方法)[3],平面弹性理论插值法[1,2]等,它们同样适用于单个连续地层界面、地球物理勘探数据、地球化学勘探数据以及岩土体物理力学参数在地质体空间的分布。 2.2三维数据结构 工程地质体一般是不规则形体,在计算机图形学中曲线和曲面总是分别通过很多微小直线段和微小三角面逼近来模拟地层岩性界线和岩层曲面,即岩层界面(和地表曲线、地下水位面等地质层面界线)和岩层曲面都分别是许多微小直线段和微小三角面的集合。地质体三维空间数据结构是工程地质三维建模和可视化的基础,这就要求必须具备有效的分层的三维数据结构,能够确保人机交互和查询的实现。 2.3曲面求交 地质体中存在大量各种层面,当出现地层不整合、断层错断岩层、地层尖灭和地下水出露于河谷地表等情形时,就自然会遇到曲面间求交的问题;地质体三维模型的上部边界是地表曲面,通过数学方法拟合出的岩层面或地下水位面不应超出地表曲面,即超出部分不应显示。同样的,当显示多层地层时,下面的每一岩层应以其上一岩层为边界。因此,为了可视化地层界面必须要解决地层面与地表、断层面和其他地层面的求交问题。另一方面,在剖面图成图时,地质界线的绘制是通过显示剖面(平面)与各种地质界面(曲面)求交所得出的交线。因此曲面求交包括地质界面(层面)之间的相交,和地质界面与剖面的相交两类问题。 2.4三维拓扑结构分析 从地质学角度看,拓扑是地质对象间关系的表格,拓扑表存储层位间上覆、下伏和交切(被断层切割后地层的拓扑表达)等的地层学关系及地质空间位置关系。拓扑也可视为允许这些地质关系合理储存的数据结构。例如,考虑多层地层,上一个岩层的底面和与其相邻的下一个岩层的顶面是上下岩层这两个实体的公共部分或共享边界,它们之间的拓扑关系就是相邻和同一的关系,在存储数据时只存储上一个岩层的底面或其相邻的下一个岩层的顶面,即相邻岩层的边界曲面可以存为一个地层曲面,大大减少数据存储量。评价地质模型系统的优缺点往往决定于描述地质对象所用的拓扑结构[4]。 2.5可视化技术 工程地质复杂地质体可视化,是利用计算机技术将工程勘测获得的数据,转换为形象直观的便于进行交互分析的地下地质结构空间形态的立体图和剖面图形,其基础是工程数据和测量数据的可视化〔5〕。利用可视化技术可以从庞大的地质勘测数据中构造出地质工程中对于边破稳定性和地下硐室变形破坏等起关键作用的岩层和结构面,并显示其范围、走向和相互交切关系,帮助工程地质人员对原始数据做出正确解释,继而为工程地质分析具体问题提供决策支持。 3工程地质三维可视化技术的初步开发与应用3.1研究框图 工程地质复杂地质体三维建模与可视化的研究框图如图1所示。 基于离散采样数据的插值与拟合的思想,即将离散数据转化为连续曲线曲面,工程地质复杂地质体三维建模与可视化的过程是,从勘探数据库中提取各种地质信息的坐标位置及岩土体的物理力学参数,通过不同的拟合与插值函数得到地质层面(曲面)和地质实体的三维计算机图形显示,表达地质信息在研究区域内的分布规律。生成地质岩层面和地质实体后,实现从任意角度观察建立的模型,实现根据指定的剖面走向、倾向和倾角生成垂直剖面。 3.2初步开发与应用3.2.1工程勘测空间数据库管理 在收集整理现场勘测数据后录入金沙江某水电工程勘测空间数据库各分项数据表,这些数据表不仅包括地质信息的位置数据,更重要的是提供属性数据。 以地层岩性数据表为例,要求录入钻孔编号、岩层起始深度、岩层终止深度、层厚、岩性(地层名称)、地层代码(地层年代)、岩层走向、岩层倾向、岩层倾角、接触关系、地质描述等数据。随着工程勘测的进展,能够方便地修改补充和管理勘测数据。图2是工程勘测数据库中钻孔地层系统数据表的管理界面。 3.2.2三维浏览 通过孔口坐标和测量数据等的离散数据的拟合和插值法绘制坝址区的右岸地表曲面网格(图3),进而可在三维图形环境中进行虚拟现实浏览观察(图4)。 3.2.3三维地质立体图 利用工程勘测数据,建立了坝址区右岸三维立体地质图。该坝址区自上而下地层岩性组合为:第四系崩坡堆积物,侏罗系泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,三叠系上统厚至巨厚层状细至中粒砂岩,三叠系上统薄至中厚层状粉细纱岩、粉砂岩,三叠系上统中厚至厚层状中粗砂岩。通过有限的工程勘测数据得出的立体图,能够较好地满足工程地质的精度。图5表达了该坝址区右岸三维地质图。 3.2.4三维可视化查询 通过图形与工程勘测数据库中的属性数据的链接,实现可视化查询地层岩性和其他工程地质信息,最终完成向三维地质信息系统的转变。图6是一简单的被断层错断的水平多层地层模型,通过模型的每个地层实体名称与数据表中的岩石名称字段对应链接,能够查询地层的岩性,地质年代,起止深度和地质描述等工程地质人员关心的地质信息。 4结论 (1)运用先进的可视化技术与交互图形技术建立数据库,存储和管理现场勘探实测和试验数据,建立工程地质体的三维模型,工程地质工作者可随着勘察或研究工作的不断深入细致,对研究(工作)区域随时补充信息来自动显示地质信息在研究(工作)区域内的分布,从而不断提高模型精度,并且利用模型反馈回来的信息及时发现已有勘察工作中的不足,从而及时修改勘察或研究工作方案,指导下一步勘探或研究工作的实施。 (2)工程地质三维建模与可视化的深入研究,可以充分利用已有现场勘探实测或试验数据,达到节约投资减少勘察或研究成本的目的。当现场勘探和试验数据资料不足情况下,通过对已有数据的插值与拟合到建立三维模型,可以推断和预测未知区域或研究较少区域的地质信息或岩土体物理力学参数的分布趋势,从而为减少勘探工作量提供科学的可靠的依据,达到节约花费,为生产或研究部门产生直接经济效益的目的。 (3)工程地质岩土体是复杂的不规则形体,存在各种地质岩性层面、结构面以及各种空间分布的地质与力学信息,完全表达地质信息的空间分布及岩层和结构面间的位置关系,工程地质三维建模与可视化研究是大有作为的。 工程地质论文:工程地质系统开发分析论文 1前言 自2003年中国地质学会工程地质专业委员会发起建立“全国工程地质专家库”以来,得到全国各界工程地质(含岩土工程和地质工程相关专业)行业高科技人员的积极响应,已经收到420余份反馈回来的专家登记表,均已录入数据库。“全国工程地质专家库”已初具规模,从针对服务的行业来说,包括水利电力、铁路交通、矿山和工业民用建筑等;从专业领域来说,包括工程地质勘察、岩土工程施工、地质灾害研究等;从遍及的单位来说,包括高等院校、科研院所、各部委直属勘测设计院和公司等一百多家;从职称分布来说,包括工程院院士、勘察大师、教授级高级工程师、高级工程师、教授、副教授、研究员、副研究员等;从工作职务来说,包括院长、副院长、总工程师、副总工程师、经理、校长、系主任等。 入库的单位及其人数情况:北京国电华北电力工程有限公司14人;长安大学地质工程与测绘工程学院11人;成都理工大学环境与土木工程学院12人;国家电力公司成都勘测设计研究院43人;国家电力公司贵阳勘测设计研究院15人;国家电力公司昆明勘测设计研究院39人;建设综合勘察研究设计院11人;水利部天津水利水电勘测设计研究院11人;中国科学院地质与地球物理研究所17人;中航勘察设计研究院39人(这里只列出了10人以上的单位)。 2软件功能 2.1基本功能 ①显示工程地质(地质工程、岩土工程及相关专业)专家基本信息,包括姓名、性别、出生年月、技术职称、工作职务、工作单位、单位性质、联系方式。②显示专家专业特长,工作领域。③打印专家表。④按照入库序号、姓名和工作单位排序,方便检索。⑤可随时登记入库。 2.2查询 按照姓名、出生年月、工作单位、单位性质、技术职称、专业特长、工作领域等单个字段查询,查询的结果可显示专家基本信息、专业特长和工作领域,打印专家表。 2.3高级查询 多个字段的组合条件查询,查询结果可制作报表。 2.4数据库维护 数据库管理员能够轻松完成数据库的日常维护工作,如添加、删除、查询等。 专家库可用于人事档案管理、查找工程咨询专家、聘请工程项目评审专家、查找稿件评阅人、聘任学位论文审阅人等。 3系统界面及功能模块 3.1主界面 全国工程地质专家库系统主界面如图1所示。界面包括菜单区、查询区、信息管理区和信息显示区。菜单包括记录、查询、管理员和帮助等项。查询区包括单个字段的简单查询和高级查询按钮。信息管理区由基本资料、专业特长、工作领域、备注、全表浏览、打印、退出按钮组成,点选不同的按钮,信息显示区将显示不同的信息。 3.2高级查询界面 点击主界面窗口中查询区的高级查询按钮会弹出高级查询窗口,如图2所示。通过该窗口可生成查询条件、选择结果中要显示的字段、选择排序字段、选择组合查询条件,并执行查询。查询结果由查询结果窗口(图3)显示出来。 3.3查询结果窗口 点击高级查询窗口中的开始查询按钮就可弹出查询结果窗口。查询结果窗口左上部分显示符合查询条件的记录,右上部分是打印全部结果按钮和打印选中结果按钮。下部是选中专家的详细信息,当点选左上部的不同专家,其详细信息会改变。 3.4查询结果报表打印窗口 点击查询结果窗口中的打印全部结果按钮将弹出查询结果报表打印窗口,如图4所示。上部是打印按钮、导出按钮和缩放比例下拉列表框,中间是报表显示区,下部是页码显示和翻页按钮。 3.5选中结果报表打印窗口 点击主界面信息管理区打印按钮和查询结果窗口中的打印选中结果按钮将弹出选中专家资料报表打印窗口,如图5所示。 3.6数据库管理员界面 点击主界面管理员菜单下的管理员登陆菜单项后,弹出管理员登陆对话框(图6),输入帐号和密码后,点击确定按钮进入数据库管理员界面(图7)。 数据库管理员界面由菜单、工具按钮、专家信息编辑区和全表数据浏览和编辑区组成。工具按钮包括移动记录、添加、删除等按钮组成,专家信息编辑区用来编辑专家信息,全表数据浏览、编辑区浏览和编辑数据库记录。 4工程地质专家库系统开发 4.1数据库 (1)信息来源 通过学术会议、信件和网上下载(见/xwdt-040106.htm)等途径分发“全国工程地质专家库专家登记表”,收集反馈回来的原始登记表,录入数据库中。 (2)创建数据库 在MicrosoftOfficeAccess软件中建立专家数据库。数据库中包括的字段有:姓名、性别、出生年月、工作单位、技术职称、工作职务、专家特长、工作领域、通信地址、邮政编码、联系电话、传真和电子邮箱等,基本涵盖了专家的基本信息、特长、工作领域和联系方式。 (3)数据录入 数据录入方式有两种方式:①在Access中录入;②数据维护方式,即在数据库管理员界面中输入数据。 所有专家的信息存储在一个数据表中,每位专家的信息在数据表中表现为一条记录。 4.2系统功能的代码实现 采用MicrosoftVisualBasic6.0作为开发工具,运用其集成开发环境和快速应用程序开发技术,根据软件的功能模块分别创建程序界面和窗口(图1-图7)。开发过程中使用了ADOData控件、DataGrid控件、DataEnviornment设计器、DataReport设计器等。 下面着重叙述高级查询的实现。在高级查询窗口中,用户填写的查询条件包括查询结果中显示的字段、where子句查询条件、字段排序子句,用字符串连接生成SQL查询语句。然后在专家数据表中查找符合查询条件的专家记录并在查询结果窗口中显示给用户。 5结语 中国地质学会工程地质专业委员会建立“全国工程地质专家库系统”的目是便于相互了解、交流,以满足各单位部门了解专家专家信息的需求,充分发挥专家作用,更快推进工程地质学科和事业的创新发展。
地质勘测论文:关于地质勘测的水利水电工程论文 1工程钻探和山地勘探方法 工程钻探仍是当前获得地质状况的有效方法,而在山地勘探的常用方法有竖井和平硐勘探。经多年发展,钻探和勘探技术日益成熟而且不断出现新的技术,为水利水电工程地质勘测工作的顺利进行提供了坚实的保障。常用的方法有6种:砂卵石层钻进技术、金刚石钻进技术、金刚石绳索取芯钻进技术、套钻技术、软弱夹层钻技术和大口径钻探技术。 1.1砂卵石层钻进技术 砂卵砾石层因具有厚度大、埋藏深、结构复杂、质地坚硬等特点,一直是水利水电工程钻探面临的技术难题。后经大量的研究和实践,研究出了SM植物胶和MY-1A植物胶冲洗液金刚石钻进法,显著提高了砂卵石层钻进效率。实际施工时将膨润土、水、碱、SM植物胶按照一定的比例配置成冲洗液应用到钻进施工中,凭借其良好的润滑减阻、减震性能,能够有效防止孔壁坍塌和保护岩心的作用。 1.2金刚石钻进技术 目前,水利水电工程地质勘测中金刚石钻进技术较为常用。结合大量地质勘测实践经验,为提高金刚石钻进效率,实际施工时应重点把握以下3项内容: 1)结合岩石的风化程度选择合适的开孔钻头,通常情况下开孔时使用0.3~0.5m长的岩芯管进行施工。随着钻孔深度的增加,为避免孔倾斜应适当增加岩芯管长度。开孔钻进时应使用麻花钻,钻进到达风化岩石时应使用短岩芯管长取粉管钻进,以及时将岩粉捞取出来。 2)确定下套管层数时应综合考虑孔深和孔径情况,并且套管不能弯曲,各部位连接应牢固。同时,使用水泥或黏土将套管口封闭严密,以防止岩粉进入套管,给钻进工作造成干扰。 3)下钻时经过掉块或孔口管换径位置时应缓慢下钻,遇阻时应轻轻转动钻具,避免猛提和猛顿钻具。 1.3金刚石绳索取芯钻进技术 该技术最大特点为能在不提钻的状况下,利用绳索将包含岩心的内管提到地面上,进而能够方便地采取岩芯。因此被广泛应用到浅孔、深孔钻孔作业中。尤其在水利水电地质勘测过程中能有效避免孔壁掉块、坍塌情况的发生,能有效提高地质勘测效率。 1.4套钻技术 利用套钻技术能有效地从软弱层带中获取原状岩芯,尤其在软弱或破碎夹层中能较好地保证岩芯质量。具体施工时应做到: 1)在钻孔段的中心位置钻取36~46mm直径大小的钻孔,当钻孔深度达到1~1.5m时进行插筋并将黏结剂灌入其中。 2)等待黏结剂凝结后,使用直径110mm孔径套取岩芯。主要因为在黏结剂的作用下插入的细钢管和岩芯凝结在一起,因此能完整的取出软弱夹层且能使其保持较好的原有状态。该技术应用在众多的水利水电工程地质勘测中,取得了良好的效果。 1.5软弱夹层钻技术 在软弱夹层中使用一般的金刚石钻进法施工成功率较低,为此应使用专门的技术以提高软弱夹层钻进效率。在软弱夹层钻进施工时通常使用软夹层钻技术,该技术运用的取芯钻具包括岩芯阻塞报警装置、扶正装置、悬挂装置等部件构成。同时还包括一些减少振动、免受挤压和冲刷的保护系统。经实践证明该技术在水利水电工程地质勘测中发挥巨大的经济效益。 1.6大口径钻探技术 水利水电地质勘测中竖井的开凿很大程度上使用机械设备,一方面它能提高勘测施工效率,另一方面能降低劳动强度提高勘测作业安全系数,而且作业中能减小对岩体结构的影响。当前,大口径钻探技术使用的设备可开凿直径为800~1200mm的钻井,而且钻井深度可结合钻井方法调整,取芯操作时虽钻井直径不超过1200mm,但钻进深度可达50~60m。如进行全断面钻进孔径为800~1200mm,孔深可超过100m。总之,利用大口径钻探技术可通过孔壁和岩芯不但能观察地质风化、断层、透水性、岩性等状况,而且还可研究水文地质结构和岩体结构。 2遥感技术勘测方法 遥感技术在水利水电工程地质勘测上的应用,大大提高了地质勘测的灵活性和准确性。依据遥感平台高度可将遥感勘测技术分为地面遥感、航空遥感和航天遥感3种类型。且利用该技术获得的陆地摄影照片、航片、卫星照片等材料均是真实自然景观的图像,因此能够较清晰、全面的反映出岩溶、泥石流、崩塌、滑坡等地质现象,同时还能从中观察出地质构造、地层岩性和地貌形态。遥感勘测技术具有信息丰富、视野广阔、获得的影像具有一定周期性等优点,被广泛应用在水利水电工程地质勘测工作中。 2.1研究区域构造稳定性 利用遥感技术能够获得大量的高质量线性构造信息,因此能够准确地反映出地貌形态、水系分布以及地质特征等信息,进而帮助地质勘测技术人员更好地研究水利水电工程周围地区构造格架,评估工程周边地区构造稳定性提供准确素材。 2.2调查自然灾害 水利水电工程附近诸如泥石流、滑坡、崩塌自然灾害的调查是地质勘测工作的重要组成部分。针对该项内容的勘测如借助遥感技术提供的彩红外片或航卫片,结合现场勘查提供的资料进行全面的分析,能较详细的了解影响水利水电工程稳定性的自然灾害情况,对保证水利水电工程稳定性运行具有重要意义。 2.3调查岩溶情况 遥感技术提供的影像材料尤其彩红外影像,能为分析水利水电工程岩溶情况提供准确参考。一方面从影像中能很好的判读岩溶地貌状况,另一方面能从介质红外光谱差异性上分析泉水和地下水分布信息。国内很多水利水电工程地质勘测时,利用该方法研究岩溶及其渗漏问题取得较好效果。 2.4地质测绘填图 地质测绘时要求在保证成图现场校准和确保野外工作量的基础上,提倡使用遥感图进行地质测绘。而且部分地区大比例尺工程地质图应首先考虑遥感成图。这些要求均在我国水利水电工程勘测相关文件中有所体现。 2.5地质编录岩土工程开挖面 为更好的完成水利水电工程施工中存档备查、安全预报、反馈设计等环节工作,应借助遥感技术进行地质编录以指导水利水电工程地下工程开挖施工。为此,我国相关研究部门,在完善高边坡快速地质编录系统的基础上,成功应用到水利水电工程项目中。实际施工时结合使用数码摄像机,并进行现场采集和数据预处理,运用专门的软件系统进行处理后能够获得任意方位的线划图和连续的彩色影响。 2.6研究防洪、水土保持情况 我国相关科研单位曾利用TM卫片,对负责区域的水利水电工程附近的泥石流、滑坡情况进行解译,同时对其发育情况进行划分最终获得了区划图,并在此基础上提出了治理和建立预警系统意见,进而为负责区域的水利水电工程防洪、水土保持工作的开展提供价值较高的资料。 3工程物探方法 我国水利水电工程地质勘测中工程物探方法的应用起步较晚,直到20个世纪90年代,一些研究单位中才配备管线仪、声波仪、透视仪、电法仪以及综合测井仪等设备,使地质勘测野外数据采集精度得到较大提高,一定程度上促进了我国地质勘测技术的发展。 3.1地球物理层析成像技术 该技术借助已存在的钻孔或平洞,对发射和接受的投射波进行采集和处理,进而获得孔洞间波速值,最终对区间的岩体做出判断。实际勘测施工中如未找到有效且经济的方法,采用该技术往往能取得较好的效果,它不但减少操作劳动量,而且还能提高岩体物理力学整体评价质量。因此,我国非常重视该种技术在水利水电工程项目中的应用。 3.2钻孔彩色电视系统 该系统在确定泥化夹层位置、形状和尺寸方面发挥重要作用。经过多年的发展钻孔彩色电视系统经过了a91mm、a53mm、50mm阶段,其中a53mm彩色电视系统中的钻孔在a56mm金刚石钻孔基础上发展而来,50mm的钻孔彩色电视系统为在地质勘测中更好的观察水平风钻情况研制而成,该系统中首次运用了CCD光电耦合器件,具有性能稳定、集成度高、设计合理等优点。在科技发展推动下,钻孔彩色电视系统融合了数字和图像处理技术,功能越来越强大,例如主机将录像机、监视器、控制器融合为一体,能接入口径不同的钻孔电视探头,不但实现了数字化压缩存储,而且为后期的处理提供较大便利。 3.3高密度电法勘探 高密度电法工作依据的原理仍包含在电阻率法的范畴之内,不过其将地震勘探数据采集方法引入进来。进行野外实际勘测时能将所有电极设置在测点上,并利用电测仪和程控电极开关的转换实现数据的及时采集,同时将采集的数据进行处理进而获得地电剖面图。该方法融合了计算机和现代电子技术,能显著提高地电数据采集效率。 4总结 地质勘测质量对水利水电工程的长期运营具有重要影响,尤其地质结构较复杂地区,相关部门应结合地质结构特点,采取针对性方法以提高地质勘测数据准确性和完整性,为水利水电工程建设和运营提供良好的信息支撑。 作者:赵晖 单位:新疆水利水电勘测设计研究院 地质勘测论文:水利工程勘测地质环境论文 1.水利工程地质勘测的意义 在水利工程正式建设前,对水利工程环境中进行地质勘察意义非凡。对水利工程进行地质勘察,除了能够有效避免和降低水利工程在施工时的突发状况,比如地质滑坡以及坍塌等状况,还有助于保持自然环境的平衡稳定。湖北省三峡大坝的顺利建成,就很直观地表现出了地质勘察的重要性。三峡大坝工程在正式施工以前,水利工程师就对当地的地质环境作了非常细致和认真的勘察,所以在三峡大坝正式施工时,建筑工程师们便能够合理地使用新型材料和施工技术,很大程度上避免了混凝土开裂等问题,从而大大提高了三峡工程的安全系数,同时也为中国带来了巨大的经济效益。总而言之,水利工程地质勘察对于水利工程的建设是极其必要的,它能够在分析工程施工可行性的基础上,帮助建筑人员科学地设计和管理水利工程的设计方案与具体的施工措施,最终保证水利工程的环境能够得以完善的设计,同时又可以兼顾施工方面存在的特殊需求,从而建设出高质量的水利工程。 2.地质环境对水利工程的影响 地下水对水利工程的影响主要体现在以下两个方面:首先,由于岩土体与地下水的相互作用,会导致岩土的稳定性与强度降低,并且进一步引发多种地质灾害,如水坝渗漏,岩溶以及滑坡等,而这些灾害一般都会给建筑工程的施工和后期使用造成很大的影响,甚至引发安全事故。其次,因为地下水中富含大量的有害化学成分,容易破坏和侵蚀水位下的钢结构和混泥土结构,从而降低了建筑物的使用期。从地基和基础的层面来说,地下水水位的变化也会在对建筑工程造成不同程度的影响。如果地下水水位的变化在基础面之上,不会对建筑基础造成太大的损害;如果地下水水位变化在基础面以下,就会对建筑基础造成非常重大的损失。若是地下水水位上升,岩土体会软化,进而削弱建筑地基的强度。尤其当岩土体结构不稳定时,出现的软化现象会更加严重,而引发建筑物破坏、变形等后果。 3.水利工程地质勘测的主要手段 3.1山地勘探 山地勘探,是一种通过人工或机械剥土,开挖探坑、探槽、探井等,从而展示出地表浅层地质状况的勘探地质方法。山地勘探一方面可以直接有效地对地质现象进行试验、取样和观察,另一方面由于这种方法在使用的工具和技术方面不需要太高的要求,所以它大多数情况下是用来勘察地表浅层地质。由于它的勘探工具和技术简单,使得勘测的深度也有所限制,这也是山地勘探的缺点所在。 3.2工程物探 工程物探,它不同于山地勘探,它主要是用观测仪器对被勘探区的地球物理场进行直接精确的测量,然后对测量地球物理场所得的数据进一步处理来推断并预测地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置等其他具体属性的科学。工程物探方法主要包括重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等等,以及地震波勘探、电滋波勘探等。 3.3钻探 钻探,同山地勘探和工程物探一样,是一种勘察水利水电工程地质的重要方法。因为工程建设的地基条件和要求都变得越来越复杂,而且还出现了许多地质问题,比如软弱夹层的层位确定和取样,砂层取原状样,以及特硬地层的钻进等问题,如果只依靠常规的钻探方法,并不能得到理想的结果。我国的工程师为解决这些难题不断地钻研工作,最终取得一批效果良好的成果,如金刚石套钻取芯技术以及各种类型的砂层和软土层钻进及取样技术等。而且有很多技术都已达到了国际先进水平。 4.水利工程建设的工程地质环境分析 4.1地壳稳定性 地壳稳定性是指受到地球内因外因和工程共同作用下的断层移位,坡体的崩塌、滑坡、泥石流等。在水利工程地质勘察过程中主要对区域的地形地貌和地质构造等进行全面调查,分析制约系统应力场以及渗力场的规模以及强度的因素,最后获得这些工程地质现象发展的预测信息,从而可以提醒我们提前做准备,在最大程度上降低经济损失。除此之外,还要求对遭到破坏的现象进行应力应变反演算反分析,分析并找到影响稳定性的重要影响因素,然后尽可能地采取针对性的技术措施进行协调,从而达到系统的稳定。 4.2地基稳定性 水利工程中所指的地基稳定性指的不仅仅是水工构筑物的地基稳定性。坝基的稳定性所涉及的不仅仅是承载能力和变形问题,同时还涉及了坝体的抗滑移问题和坝基岩层的产状对坝基所产生的影响。由于水利工程的地基不仅要承受自身自重和水自重,同时还要承受水的作用所形成的各种荷载作用。地基在承受这些荷载之后,将会产生一定的变形,并且把应力能转化为应变能。尤其是岩基,在各种荷载作用之下,不仅是岩石的弹性发生变形,而且还会由于岩石的塑性变形或沿某节理裂隙发生剪切破坏引起基础沉降。 4.3地表稳定性 地表稳定性涉及的主要是地表层面的变形问题,它一般体现在动力工程地质现象中,各种地表变形破坏的情况中,以及地表岩土体的性质变化。仔细研究与勘测地表的稳定性会对这些工程地质现象的发育规模、发展速度及趋势的进一步预测带来便利。在研究地表稳定性的同时,还应该积极地提出工程技术措施来减弱这些变形破坏现象的发生。总而言之,在对地表稳定性进行分析时,要着重分析这些工程地质的物质基础岩土体的性质和这些岩土体在水作用前后性质的差异,而且要及时且科学地预测这些工程地质现象的规模、强度及发展趋势。 5.结束语 水利建设事业中的一个重要环节是工程地质勘察,它与水利工程特别是大型工程建设的好坏,有着密切的关系。因此在建设水利工程的时候,认真审视我国水利工程的各种勘测手段及其应用水平是很有必要的,只有这样,才能够积极推动各种水利工程地质勘察的勘测方法的进一步发展与应用。水利工程本身就是一项造福于民的重大福祉,在水利工程正式开工之前,有关负责人员一定要充分意识到地质勘察的重要意义,并且一定要认真地对工程地质环境进行严格地考察,除此之外,还要积极地把当地实际情况充分考虑在内,提高地质勘察工作的预见性和实用性,从而为我国水利工程的发展和建设奠定更好的基础,同时也为我国社会主义经济的进一步发展创造动力。 作者:李圣凡 单位:萍乡市水利水电勘察设计院 地质勘测论文:地质勘测铁路工程论文 1我国铁路工程地质的主要问题 我国铁路的地质情况直接影响了我国的铁路建设,因此在进行地质勘查时,应首先了解我国的主要地质情况,为使用何种地质勘查技术提供条件。1)高山峡谷区地质问题。我国高山峡谷区的地质问题主要是斜坡物质的运动,主要包括滑坡、泥石流、坍塌等情况;2)特殊岩土的破坏以及变形问题;3)越分水岭在深埋隧道时,山体的能量释放或者物质移动问题,其中主要包括软岩塑变、涌水、突水、围岩坍塌等情况;4)地壳运动地质问题。其中主要包括地震灾害、斜坡运动、地面变形以及位移破坏对铁路工程施工的影响。 2我国铁路工程地质勘测的主要方法 2.1传统的地质调查测绘方法在铁路进行地质综合勘查时,此传统方法是最基本的勘探方法,其主导了各个勘探阶段的地质勘查工作,为勘探点的布置和各种不同技术方法的选择提供了依据。传统的地质调查测绘方法贯穿了地质勘测工作的全过程。 2.2遥感技术方法遥感技术在对我国铁路工程进行勘察时,是利用遥感图像判释技术,对铁路工作的地质进行调绘。此方法是通过遥感图像获取信息迅速全面、视域宽阔的特点,在宏观上,对铁路工程所处地的地质情况进行初步的查明,避免重大不良地质对我国铁路工程施工的影响。遥感技术改变了常规的调查方法,使其调查方法由点到线到面的模式变成了由面到线到点的模式,使用判释成果来对地面调绘进行指导。遥感技术的基本方法是指以遥感图像的综合对比分析和判释方法,从宏观上调查铁路工程所处地的工程地质、水温地质以及区域地质等情况,为铁路工程通过地的地质条件评判提供依据。在一些特殊的地质段以及资料缺乏的铁路施工地区,比如出现施工地区地形和地质复杂、有越岭隧道工程的铁路项目等情况时,其作用非常明显。 2.3物探技术方法物探技术方法具有勘探深度相对随意、方法多的特点,在大面积勘测时,使用点、线、面相结合甚至是三维勘探,是我国铁路工程地质勘查的重要手段。有效合理的应用物探技术,可以提升地质勘查的宏观控制水平,有效降低钻孔布置的盲目性,提高其利用率。另外,物探技术可以勘测地层的磁化率、电阻率、弹性波速度、放射性、地温等,为铁路工程施工方案的设计提供多种参数。物探技术方法在使用时的原则是:1)物探是钻探前的先行工作,通过利用其信息量大和测点密集的优点,可以使用剖面性、全面性或者是透湿性探测技术,分析地下异常点,依据物探的异常、物性分区分段及界面合理经济的布置来设置钻孔点。2)使用此方法时,应注意将物探出的异常点与实测资料、地质钻孔资料和地质调绘资料相结合进行分析。依据物探方法取得勘查对象的物性参数,提升物探技术的解释精度。3)在遇到使用一种物探方法无法完全解决在勘探时遇到的问题时,应与其他物探方法相结合使用,进行综合性的地质物探。并且应考虑工程所处地的地形、地貌等干扰因素,进行合理的组合应用,确保地质勘查准确性。4)在选择合理的综合物探方法时,不仅要考虑勘查的效果性,也要考察方法的经济性。 2.4钻探技术方法钻探技术为铁路工程设计施工提供了科学的依据。可勘查工程所处地的基础地质条件,对所处地的水文地质进行试验并获取土工试样,且对其他勘探技术的推断和解释及地质调绘进行验证。在铁路工程地质进行综合勘探时,应注意其勘探原则。第一,关于重点工程较深程度的钻孔,都应该对其进行相应的孔内测试或者物探测井。第二,在孔位进行布置前,要求对地质进行详细的地质描绘和物探工作。 2.5土工试验方法土工试验方法指在地质勘查时,对所处地的地质进行野外采样,在室内对样品进行相应的物理力学和化学等指标的测试,获得按工程设计与施工时需要的实验参数指标。为钻探、物探、原位测试进行土名鉴别及获取试验指标提供依据。 2.6原位测试方法原位测试方法指对现场的地基土进行多种参数的测定获得施工需要的土样指标,是铁路工程地质勘测中经常使用的手段。其主要方法包括载荷试验、静力触探、十字板剪切试验以及预钻式旁压试验。 2.7综合勘探技术方法综合勘探技术方法指对铁路工程的地质实施勘探时,在利用遥感技术进行地质测绘的条件下,充分合理的与物探、原位测试方法、钻探等各种勘探方法相结合来勘测地质。各种方法通过取长补短来获得多性状的地质信息,提高铁路地质勘探的效益和质量。此方法尤其适合于大型的地质复杂型工程以及前期铁路选线的地质勘查。 3几种不同地质条件下的地质勘探方法 3.1关于岩浆岩及深变质岩地区的地质勘探方法1)在基岩覆盖地区的勘探方法。在基岩覆盖地区施行地质勘探时,探测较大范围的覆盖层厚度以及贯穿覆盖层对地区地下地质结构进行勘探,可以采取电剖面法和地震折射波法,这些方法精密度比较高而且效果比较好。另外,也可以采用电测探法,此方法在探测覆盖层与风化层厚度上的效果相对较好。若在探测时覆盖层下面出现明显的磁性差异情况时,应利用磁法对其进行勘探,确定隐伏的断层位置和基岩的岩性。2)在小于500m埋深的基岩裸露地区勘探方法。对此地质进行勘探时,因不明显的地层对比标志,所以使用地质调绘方法难度系数较大,应使用综合物探方法。其中物探方法的选择应根据地质问题和条件来确定,在实施中,可采用弹性波速度法等方法来实施勘探。3)在偏大埋深(200m~2000m)基岩覆盖或者裸露地区的勘探方法。在对较大深埋基岩覆盖或者裸露地区采用电法和地震勘探效果不佳时,可以使用大地可控源音频大地电磁法和高频大地电磁法对此地区进行勘探。 3.2沉积岩及浅变质岩地区的地质勘探方法1)在平缓褶曲结构区的勘探方法。在此地质中,其地质构造多是以交互的砂页岩地层、含煤地层、软硬相间地层以及石膏等级软地层等一些地层组成的。在平缓产状的岩层呈现格曲或者单斜状态时,应该使用电测探技术方法和地震反射波技术方法来获取三维或者二维地层发射图,并与控制性钻孔相互配合,对此地区地质进行准确的勘探。2)在单斜岩层结构区勘探方法。在进行该地区的地质勘探时,如果调查测绘方法获得的资料可以通过地表各层岩性推判地下设计标高时,此时应采取地震折射波技术方法勘探浅部完整基岩的界面速度。依据地质调绘和航片判释方法获取岩层的产状,从而通过地层波速推测设计标高,且在钻孔时使用声波测试对此地区的各地层岩性进行勘察,并比较钻孔和地表两种方法的纵波速度。如果基岩地区被土层大面积覆盖,此时除覆盖地段以外的地区,可以使用卫片判释和航判释方法,在覆盖地区运用综合物探技术和地质调绘相配合方法,为钻探布孔做指导。3)在强磁性地层区的勘探方法。在覆盖层厚的地区,因覆盖层下基岩有不一样的岩层,因此会出现磁性差异现象。可采用磁法勘探技术对隐伏的断层的位置及基岩的岩性进行勘探,并和电法及弹性波探测法相结合对该区地质进行勘察。 3.3在松散沉积层地区的勘探方法1)地质为细颗粒土时。在此地质上,应该在地质调绘的前提下,应用静力触探技术或者动力触探技术与钻探方法、物探方法及土工试验方法相配合,依据不同铁路工程类型和勘探阶段的要求,选择适合的勘探方法。2)在土石界面层时。在地表是第四系松散地层覆盖且下伏基岩时,一般在地质调绘的前提下,运用综合物探方法与动探、静探钻探技术相结合的模式,依据弹性波速度和电性的差异性,显示电剖面法、电测探法和地质折射波法的作用,对此地质进行勘探。 4结语 通过上文可以看出,我国的地质勘探技术有多种方法,应该根据铁路工程所处地的地质来确定使用何种勘探技术。地质的不同决定了勘探方法的不同。提倡对铁路的地质进行勘探时,应使用综合勘探技术对铁路地质进行勘探,各勘探方法之间扬长避短,提高地质勘探的效益和质量,确保我国铁路施工的正常进行,避免地质事故的发生。 作者:毛杰单位:山西省地勘局二一四地质队 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测论文 1(地理信息系统)在水利水电工程地质勘测中的应用 GIS(地理信息系统)是近些年开发与发展的一种空间信息分析方法与技术,具有处理图形、图像、空间数据、空间分析等的功能,广泛应用在资源与环境领域。将GIS方法与计算机技术相结合,从而能够提供相关的工程地质图件(如平面图、剖面图、等值线图等),伴随GIS方法与技术的不断成熟,其在水利水电工程地质勘测领域得到了广泛的应用,水利水电工程师可以利用GIS方法来获取一定的工程地质信息,以及相关的制图输出等信息,解决一些空间分析问题,这些对于水利水电工程师有效把握地形地质条件、提出相应工程建筑决策具有很大的帮助。其能为我国水利水电工程建设的土地利用与开发规划等提供科学参考依据,利于提高我国水利水电工程地质勘测的效率与水平。 2水利水电工程地质勘测的技术 2.1GPS技术在水利水电工程地质勘测中的应用 GPS(GlobalPositioningSystem)即全球定位系统,其作为一种测量技术可以为人们提供详细且精准的包含点、线、面内容的三维坐标及相关信息,快速、高效、精准、自动化、全天候等是该测量技术的主要优势。此外,GPS技术在结合了现代通信技术之后,其功能性更为强大,能够满足实时定位与导航,因而GPS技术被广泛应用于众多领域。水利水电工程的地质勘测工作属于大地测量领域范畴,常常需要对山区、林区等区域进行地质勘测,但由于地下形势复杂多变,为水利水电工程地质勘测带来一定的难度与挑战。将GPS技术应用在水利工程地质勘测中,水利水电工程师们可以利用GPS测量技术对目标地质进行勘测,采集与储存精准的观测点三维坐标、几何图形、观测数据等相关信息,并允许将相关信息导入计算机。如此,方便水利水电工程师对地质勘测的信息进行科学分析与处理。 2.2RS(遥感)在水利水电工程地质勘测中的应用 在对外动力地质现象勘测的过程中,RS(遥感)技术发挥着重要的作用。其原理是利用传感器装置获取被研究对象的特征信息,不需要直接接触被研究对象即可接收其电磁波反射与发射辐射,提取、加工这些辐射信息,并表达出可读取的相关信息。航天遥感、航空遥感、地面遥感是RS技术中的三个不同类型,将这三个RS技术应用于水利水电工程的地质勘测中,能够收获丰富的勘测信息。航天遥感技术与航空遥感技术可利用卫星来获取一些所需信息,如自然景观综合立体影像图、陆地摄影照片;而地面遥感技术则可以提供一定的地貌形态、地层岩性、地质构造等信息,并勘测如崩塌、泥石流、岩溶、滑坡等动态的地质现象。遥感技术还提供图像与影像,因而水利水电工程师们可以利用RS技术观察到区域的地质特征、水系分布特征、岩溶水文地质等,从而为水利水电工程地质勘测提供更为完善的相关信息,利于水利水电工程师做出正确的判断。 3结语 近些年来,我国在科学技术方面取得了快速的发展进步,而在新科技发展背景下我国的水利水电工程地质勘测也不断研究出相应的新方法与新技术,并将其应用在具体的水利水电工程地质勘测实践中,其取得了有目共睹的成果。在新方法与新技术的支持下,我国水利水电工程建设的地质勘测水平得到了很大的提高,这在一定程度上也在激励我国水利水电工作者以及技术研究者积极进取,以推动我国水利水电工程地质勘测的可持续发展。 作者:邓水根单位:新余市水利电力建筑工程有限公司 地质勘测论文:水文地质工程地质勘测论文 一、水文地质评价内容 水文地质评价对于水文地质勘测工作的顺利进行,有着重要作用。为了能够更好的进行水文地质勘测工作,保障勘测数据的准确性,全面掌握水文地质评价内容,是十分必要的。1.工程勘测是每一个建筑工程施工前都必须要进行的环节,勘测人员要依据工程的实际要求、地质类型等方面,有针对性的展开勘测,从而为建筑施工提供最为科学的水文地质资料。2.进行水文地质评价的最主要内容就是地下水对建筑物以及岩土结构的影响。工作人员会将最又可能出现的问题进行全面预测和分析,从而做好防预与治理措施,进而降低问题出现的几率。3.以地下水对工程的影响作用为基础,从不同条件下水文地质评价的问题出发,进行全面预测,是保障工程质量的有效途径。3.1对于部分基坑在地下水位以下进行开挖的情况,就需要做富水试验与渗透试验,进而有效的评价可能会对建筑物的边坡失稳与建筑物的的土体沉降造成一定影响的因素。3.2在建筑基础下部,如果有承压含水层,就需要对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的概率进行相应的评价与计算。3.3地下水位的变化,非常容易引发腐蚀作用以及流砂管涌现象的,针对这个问题应该首先做好预测工作,制定完善的预防处理措施,从而有效避免松散饱和的粉细砂在地基基础压缩层中出现的几率。3.4进行建筑物基础建设的过程中,岩土选择非常重要,如果选择的是膨胀土、强风化岩等,那么就需要针对地下水对岩土层的作用影响进行全面分析。 二、工程地质勘测中水文地质问题及其危害性 1.上文对水文勘测重要性进行了分析,通过这些分析能够更加透彻的了解到水文勘测对于岩土工程整体结构以及稳定性的影响,进行工程地质勘测的时候,正确对待水文地质勘测,全面分析存在于水文地质中的问题,针对这些问题,积极进行勘测,具体分析如下:1.1关于取土样做腐蚀性分析的问题在实际勘测中,一般都是取的水样,取土样做腐蚀性测试的较少,土试样的腐蚀性测试是将土试样放在纯净水中制备浸出液,对浸出液测定的结果作为土的腐蚀性。地下水的腐蚀性一般高于土的腐蚀性,因为地下水位以下的土长期浸在地下水中,显然地下水的腐蚀性高于土的腐蚀性,因此只要测定水的腐蚀性就可以了。1.2地下水的腐蚀问题地下水有很多种类型,其水位变化也非常大,同时季节不同,降水量不同,都会对地下水水位造成影响。与地表水一样,地下水也具有很大的腐蚀作用,其主要的原因就是因为内其中的矿物成分比较多,这个时候,一旦收到污染,其矿物质成份还会继续增加,所以说在进行岩土工程勘测的时候,工作人员必须要对地下水的腐蚀性进行严密的勘测。通过对其中矿物质成份的测量和分析,来确定其腐蚀性的高低,在地下水中的某一种化学成分含量超过一定标准时,其还会对建筑材料产生一定的腐蚀。2.岩土工程整体稳定性和可靠性与地下水的活动变化有着密切联系,地下水位不同程度的变化,必然会对岩土工程造成危害,为了能够最大限度的降低这些危害,稳定岩土工程结构,全面分析地下水变化引起的岩土工程危害,才能够有针对性的采取治理以及预防措施,下面就对一些常见危害进行分析:2.1水位上升问题引起的岩土工程危害地下水位上升必然会对岩土工程造成一定程度的危害,而导致其水位上升的原因有很多中,例如:总体岩性产状以及含水层结构,水文、气象以及温度等等都会导致地下水位上升,甚至有的时候是几种因素综合作用,从而导致水位上升。另外,还有一些比较特殊的岩土机构强度以及湿度不符合施工要求,并导致其出现粉土以及管涌现象发生,这些都是由于水位上升而引起的岩土工程危害。2.2地下水位下降引起的岩土工程危害无论是地下水位上升,还是下降,对于岩土工程都会造成带来巨大危害,上文对地下水位上升的危害性进行了研究,下面来具体分析地下水位下降的危害,通常来讲地下水位下降的大部分都是由于人为因素导致的,比如:大量抽取地下水、采矿、以及修改水库等等。这些行为会导致地下水位大幅度下降,从而造成地面沉降、塌陷以及开裂等现象。这些都对建筑物的稳定性造成巨大影响,并危及到人们的生命财产安全。2.3地下水频繁升降对岩土工程造成的危害针对地下水位的沉降现象,我国地质勘测技术人员经过多年的研究,已经取得了一些成绩,但是与实际的要求相比,还是远远不够的,由于地下水位的变化会导致膨胀性岩石发生一定程度的膨胀形变,因此,如果这种显现反复出现,必然会使岩土的膨胀收缩幅度更大,最终必然导致地面开裂,引发建筑物结构的破坏,这种破坏在轻型建筑结构中更加明显。另外,地下水的升降变动带,由于地下水的不断侵入,还会带走土层中的铝铁成份,土层失去胶结物,会变得松动、含水空隙变大、其承载力以及强度就会降低,从而对岩土工程基础处理带来巨大阻碍。 三、水文地质勘测的任务 在充分了解地下水变化所带来的危害性后,强化水文勘测力度,做好钻探以及物探工作,是提供准确情况评价与判断结果的前提。1.钻探的任务钻探工作是水文地质勘测中的重要环节,其最主要的任务就是冲击凿碎岩石,工作人员会借助专业的工具和设备进行,钻探的最大优点就是适应性强,能够在多种复杂的环境下进行,并能够深入到岩体内部,勘测结果精确度高。2.物探的任务电法勘测与弹性勘测是目前工程地质勘测中最为常见的两种方法,前者会受到地形条件的影响较大,并且要更具岩石的电学特性为基础,分析岩石缝隙,岩石程度强弱等情况对电法勘测效果的影响,专业的技术人员适用专业的勘测仪器,对目标岩层进行物理参数的测定,从而确定地下深层的地质状况。3.野外测验在水文地质勘测的过程中,还有一种测验方式也十分常见,那就是野外测验。这种勘察方法是能够获取全方位的水文地质资料,为日后的工程设计、测评、施工提供最为科学的参数依据。综上所述,我国的地质勘测工作人员,要不断提高自身的勘测技能,将以上三种勘测方法全面掌握,将水文地质勘察工作作为共组重点,积极进行创新和研究,做到具体问题,具体分析,科学采用检测方法,从而最大限度的提高勘测数据的准确性。 四、结束语 地质勘测是工程施工中的必然要进行的工作,在地质勘测中水文勘测非常关键,地质结构与地下水压力以及水位变化有着非常密切的练习,因此必须要全面细致的做好地质水文勘测,才能够为岩土工程施工提供必要依据,从而提高其施工质量,保障建筑物的整体稳定性。然而,从目前我国工程水文地质勘测的情况来看,形势并不十分乐观,一些施工单位和工作人员对于水文地质勘测的重要性了解不够透彻,从而都是勘测结果不准确,这就增加了日后岩土工程的施工隐患,为了有效改善这样的现象,从工程实际情况出发,做好野外测验以及钻探和物探工作,应该得到地质勘测者的高度重视,这样才能够为人们提供更加安全的生活环境,促进社会的和谐、稳定。 作者:孟庆艳单位:山西省第一水文地质工程地质队 地质勘测论文:水利水电地质勘测措施论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测论文 一、全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 二、遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 (一)区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 (二)水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 (三)岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 (四)中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 (五)岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。为此长江勘测技术研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻关中开发和完善了“高边坡快速地质编录系统”,并成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。该项技术采用的是数码像机摄影,微机现场采集及预处理,自主开发的软件处理可随时提供岩质高边坡的连续彩色影像图和地质所需的将边坡开挖面置于任意方位的线划图。 (六)水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 三、地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 四、工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 (一)地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 (二)钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 地质勘测论文:水利水电工程水文地质勘测的探讨 摘要:水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。但在实际的勘察工作中,容易被忽视,因为在勘探成果内很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深人,设计中又忽视了水文地质问题,因此经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,导致之前所做的勘察和设计偏离实际情况较大。本文针对建筑地基基础工程勘察中水文地质评价内容、岩土水理性质、地下水引起的岩土工程危害等三个方面的问题进行讨论。 关键词: 水文地质;工程勘察 一、工程地质勘察工作的基本原则 以查明与地质条件有关的险工、险段和险情部位的出险原因,这是除险加固工程勘察工作的基本原则,其余没有出险的部位不必进行勘察,除非委托方另有要求。此原则就相当于医生面对一个腿关节疼痛的病人,用不着给人家做胸部CT和谓镜检查,除非病人要求作全面体检,否则就有“敲诈”之嫌!对于病险工程的全面体检,那是安全鉴定的任务,这个原则一定要分清楚,否则费力不讨好。 某些工程还有大坝加高任务,是在原大坝上增加了新的荷载,坝基受力条件有所变化,这时必须进行坝基工程地质评价,作出坝基地质体是否能够满足大坝加高要求的地质结论,这一点在实际工作中往往容易被忽略,因为工程安全鉴定报告并不一定对此提出要求。某些特殊工程的大坝加高,还需对坝基地质体进行科学研究,以便得出具有足够说服力的结论。例如,南水北调中线水源工程~丹江口大坝加高工程,虽然在该大坝兴建时坝基就已经按照今后最终坝高要求进行了工程处理,但仍然不能简单地认为加高是可行的。因为原大坝已经建成运行了三十多年,坝基地质体受力变形已经达到了协调平衡,加高大坝后,坝基必需接受新增加的大坝荷载、水荷载和其它荷载,坝基地质体必然要打破原来的平衡并进行新的应力应变调整,以达到新的受力平衡。显然,研究新的平衡条件下地质体的工作状态及其对上部结构的影响,渗流场的改变等,也许是有必要的。 二、工程地质勘察中水文地质评价内容 在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: (1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 (2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 (3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 (4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 三、岩土水理性质的测试和研究岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。 1、岩土的主要的水理性质及其测试办法: (1)软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。 (2)透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性,其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。 (3)崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,以普洱景东地区的残积土为例,一般崩解时间5~24h,崩解量1.79%一34% ,以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。 四、地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 1、地下水升降变化引起的岩土工程危害 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为3种方式: (1)水位上升引起的岩土工程危害。 潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:① 土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。② 斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③ 一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④ 引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。⑤ 地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。 (2)地下水位下降引起的岩土工程危害。 地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、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。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 (3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替,会将土层中的胶结物——铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 2、地下水动压力作用引起岩土工程危害地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。 五、结语水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对地质工程勘察水平的提高起着极大。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展 【摘要】重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。定性分析和定量计算的紧密结合,对加快我国水利水电工程业的发展具有重大意义。 【关键词】水利水电工程;地质勘测;方法 1.全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2.遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 2.1区域构造稳定性研究 由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 2.2水库区塌、滑坡、泥石流调查 在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 2.3岩溶调查 利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 2.4中小比例尺地质测绘填图 推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 2.5岩土工程开挖面地质编录 为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。 2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究 如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 3.地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4.工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 4.1地球物理层析成像技术(CT) CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 4.2钻孔彩色电视系统 a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 地质勘测论文:复杂地质条件下综合勘测技术的应用 【摘 要】通过对大巴山隧道隧址区地层、地质构造的研究分析,采用综合勘测技术手段,预测隧道掘进过程中可能出现的各种不良地质灾害,预防和杜绝安全事故的发生,取得较好的勘查效果和良好的经济效益和社会效益。 【关键词】综合勘测手段;复杂地质构造;不良地质现象;病害预测 1 概况 阿荣旗至北海公路是交通部规划的八条西部开发省际公路通道之一,是连接我国西北、华北与西南地区及沿海省市的重要公路干线,在全国高速公路网中具有举足轻重的地位。陕(西)(四)川界秦巴山区的大巴山公路隧道长约6.2Km,为全线的控制性工程,根据《新大巴山隧道工程地质说明书》及大巴山隧道1:1万工程地质图,区内地层从震旦系到三叠系均有出露。地层中有高碳质泥岩、煤层、泥质砂岩、砂岩、灰岩、硅质白云岩等,地层岩性较多,可能出现的不良地质现象有岩溶突水、突泥、煤层瓦斯、硬质岩石的岩爆、软质岩石的变形等,工程地质条件极其复杂。 近年来,四川地区公路隧道施工和后期运营中,发生了几起事故,如:2005年12月22日,四川都江堰董家山隧道发生瓦斯爆炸事故,造成44人死亡,11人受伤的重大事故;四川华蓥山隧道根据施工阶段的观测资料,隧道溶洞、涌水(泥、砂石)多次出现,并含有大量的瓦斯及多种有害气体,遭遇特大涌突水(泥、砂)近30次。这些事故的发生,与勘察阶段地质资料的准确性关系密切,对后期隧道的勘察精度提出了更高的要求。 2 隧址区构造发育情况 大巴山隧道隧址区大地构造位于扬子准地台大巴山褶皱带,隧址区内褶皱、断裂构造非常发育。大巴山区地层多为二叠系长兴组、吴家坪组、茅口组灰岩,含有煤层和高炭质泥岩,三叠系嘉陵江组二段厚层状灰岩,岩溶管道大涌水以及砂岩裂隙水等比较发育。 区内褶皱构造紧密细长,轴部岩层直立,甚至倒转,脊线走向大致为北西向,起伏大致向南东倾伏,轴面多向北东倾斜。在隧址区前段,以源滩-莲花池背斜为主体,两侧均发育有复式褶皱。在大巴山隧址区出口段,有与轴面平行的逆断层7条,构成叠瓦式的断层系,由北东向南西推复,隧址区褶皱轴线及断裂线的方向,因受地台基底轮廓控制,而沿扬子准地台弯曲,在大巴山隧址区南部大体为北西向,在大巴山隧址区北部复式背斜大体为近东西向,短轴褶曲轴线及断裂线以源滩~莲花池背斜轴线为中心,呈外旋、放射状排列。其中的褶皱有子母梁~竹园向斜、后寨沟~刀淋沟背斜、后寨沟向斜、胡家屋基~庙梁上背斜、胡家湾向斜、胡家湾~黑垭口倒转背斜、张家坪~簸箕湾倒转向斜,发育的断裂既有区域性的大断裂,也有局部性质不明小断裂,其断裂走向与构造线基本一致,并以逆断层为主。 3 综合勘测技术的应用 本次大巴山隧道工程地质勘查,对各种手段要解决的主要地质问题加以研究,以求达到在同类工程地质条件下公路隧道勘测手段优先推广应用之目的。尤其是特长隧道,受地质条件的复杂性和勘察周期的限制,复杂场地(岩溶、破碎带、岩性纵横向差异大的地区)在设计阶段布置合理的勘察工作量,评价隧道的围岩级别,对隧道掘进过程中可能出现的涌水、突泥、煤层瓦斯、硬质岩石的岩爆、软质岩石的变形等不良地质现象做出合理、准确地预测。综合勘测技术的使用是在充分了解以上地质资料的基础上,本着客观准确的原则,利用多种手段,有针对性地查明各种地质灾害,为大巴山公路隧道的设计提供充分的地质依据,为隧道掘进过程中存在瓦斯、岩爆、突泥、突水等公路地质病害作出预测并建议合理的处治措施。 3.1工程地质调绘 主要对本区的地层、构造、水文等地质现象的核实与补充,在岩石出露较好地段,通过实测地质断面,分析并推断隧道在掘进时,通过各断层和褶皱核部时,可能出现的不良地质现象并作出合理的预测、预防。在褶皱与断层的交汇部位布置适量挖探工程,揭露断层破碎带的宽度及断层两侧岩石的完整性及风化程度,推测隧道通过段围岩的完整程度。 3.2 物探 利用瑞雷面波、浅层地震折(反)射法、视电阻率、高密度电法等常规手段,查明隧道洞身岩性的风化深度、进出口段覆盖层的厚度及密实程度,断层通过位置及隧道深埋段围岩结构特征并评价可能影响工程的地质异常区(带)。目前较为先进的技术有CSAMT大地测深仪,利用可控源音频大地电磁法为主,以激发极化法和瞬变电磁法为辅助手段,综合利用物探资料及地面工程地质勘察结果对深埋、长隧道围岩的结构特征进行解释,并评价可能影响工程的断层破碎带及异常区,对工程勘察及施工提供有用的信息。还可利用陆地声纳法、微分电测深、V8大地电磁仪相结合,可准确查明石灰岩地区岩溶发育的走向、规模、及顶底板埋深,对隧道的选线及施工的超前预报起到积极的作用。 3.3 钻探 为了验证异常区和取得一些原位测试数据,钻孔应布置在多种构造的复合部位,因为这些部位通常是构造薄弱地带和地下水富存部位,通过钻探,可以了解岩体的完整程度,采取岩样做物理力学试验和孔内水文试验,为隧道涌水量的预测提供参数,并在深孔内做地应力测试,以准确评价硬质岩石的岩爆和软质岩石的变形参数。 4 病害预测 通过以上勘察手段的使用,综合分析各种公路隧道病害发生的原因,了解其发生的机理,并对病害发生的地段做好预测。岩性以灰岩、白云质灰岩、硅质白云岩及凝灰质砂岩为主,隧道埋深较大(大于400m),穿越的地层岩性属硬质岩,有发生轻微~中等岩爆的可能,采用“短进尺、弱岩爆”,严格控制炮眼利用率,可以降低岩爆发生频率;进口段和出口段穿越(∈1s1、∈1sh)高碳质泥岩及煤层时,应予重视并加强通风与瓦斯检测工作。 该隧道段落预测的突水点11处、煤层瓦斯段2处、岩爆发生段5处。在隧道施工掘进中,都得到了验证,并采取积极主动的预防措施,杜绝安全事故的发生,取得良好的经济效益和社会效益。 作者简介: 卫建昌(1970—),男,山西运城人,地质工程师,1991年毕业于中国地质大学(武汉),主要从事工程地质勘察、矿产地质调查工作。 地质勘测论文:论水工环地质勘测工作中的技术应用 摘要:随着科学技术的发展,越来越多的科学技术手段运用到水工环勘测工作当中,提高了勘测的工作效率。然而,勘测的多种技术尚未全面展开运用,未能满足勘测的各种需求。 关键词:地质勘测;技术应用;水工; 引言:目前我国地质灾害防治、地质环境保护、地质的综合治理力度虽然得到很大的提高,但是在水工环地址勘测工作中,技术力量一直没有到位,导致缺乏必要的地质环境勘测资料,使得地质勘测设计的依据不足,可操作性不强,造成资源的极大浪费,甚至给工程安全埋下隐患。 一、水工环地质的概述 水工环地质调查和研究与人类的生存息息相关,尤其是在全球环境变化和推崇社会经济环境可持续发展的大背景下,各国都将其引入更广阔的空间。目前,各国水工环地质工作已经由过去以摸清资源家底为主要目的基础调查工作,转向以促进自然社会经济复合生态系统的可持续发展为战略思想,重点解决社会发展和人类生存的重大问题上来。这个转变重视了资源一环境一经济的协调发展,加强了资源信息、数据管理、灾害监测等方面的工作。 二、水工环地质勘测工作初测和技经阶段 水工环地质勘察的初测和技经阶段,由于地质前期工作尚不充分,而钻探和山地工作也没有全面展开,在地质资料成果的精度要求方面不是很高,因此勘测的技术手段可选用精确度较低的方案,根据勘测的任务确定应用。 1、地质填图。 ①勘测位置。复盖地区和水下地段。 ②技术应用。(1)高电阻:岩层的致密:(2)低电阻:岩层分布范围的疏松;(3)磁法:由于中性岩石、酸性岩石、基性火成岩和变质岩都是强磁岩石,而沉积岩呈弱磁性状态,因此。强磁岩石和若磁岩石地质勘测可应用磁性勘测技术:(4)自然电位:炭质、黄铁矿含量、地下水较为丰富的岩石分布范围,以地下水渗透活动地区分布范围的圈定。 2、基岩顶板深度。(1)电测探法:高程图制作;(2)电测剖面法I地质和电性条件一般,而勘测成果误差在15%左右,采用这种方法:(3)地震勘测;当基层埋藏的深度 30公尺,地震勘测法获得的精度会更高。 3、地下水位勘测。(1)在干旱地区,地下水位较低,含水层电阻低,用电测剖面法和电测深法进行勘测:(2)矿水的电阻高于淡水。因此可采用电剖面法将高电阻的范围圈定,并结合地质材料.用钻探对地下水位进行勘测验证。 三、水工环地质勘测工作初步设计阶段 水工环地质勘测的初步设计阶段,将会广泛使用到电法、地震、磁法和井测等技术。其任务包括。 1、建筑材料勘测。由予建筑材料如砂石、土壤等,对勘测的精度要求不是很高,因此建筑材料地延深和分布范围,通常是应用电阻法进行勘测.并且能够对地下水的水深进行确定。 2、地下水流速和流向的勘测。在水文地质的勘测中,地下水流速和流向的勘测通常是在钻孔附近较为平坦的地形上,在钻孔下套管进行充电法勘测。 3、破碎带厚度和范围的勘测。在利用电测探法进行破碎带范围和厚度勘测的之前,要对破碎带进行充水或者湿土处理,以降低破碎带的电阻;如果遇到磁性破碎带岩石的时候,可利用磁法勘测;而地震震波在破碎带的传播速度会下降,因此也可用地震法勘测。 4、滑坡的勘测。水文地质工作和山地工作经常遇到滑坡地段的地质断面,其厚度和坡底基岩的性质必须应用电测法进行勘测。 5、基岩裂缝的勘测。基岩裂缝的勘测是在基岩上设置一个定点,沿着定点再设置若干个方向进行电勘测,将标在平面图上得电阻率连成椭圆形曲线,从而判断裂缝的方向。 四、水工环地质勘测工作技术的设计阶段 此阶段是在水工环地质勘测的初步设计阶段之后,这个阶段将大量使用井法和地震勘测法,其主要任务的技术应用有。 1、岩性分层和岩性对比。(1)钻孔岩性柱状图:由于测井法的精确度高于钻探,可利用电阻测井、放射性测井和自然电位进行勘测,为不采岩心钻探的采取提供实现的可能性;(2)钻孔地质柱状图的补充和校准:电阻测井、放射性测井和自然电位可以在岩心获取率低得情况下进行勘测:(3)岩层的倾向和倾角:电阻测井。 2、钻孔勘测。(1)井孔变化情况的测量:测定范围是井孔德直径、倾向、倾角;测量方法是具有测井法功能的物探仪器;(2)钻孔含水层:由于含水层的电阻低,而且能够产生过滤电测,因此其位置和厚度要用电阻测井法或者温度测井法:(3)溶洞和漏水口:电阻测井法、自然电位测井法、温度测井法。 3、地下管道。(1)腐蚀地段:由于管道腐蚀地段的自然电位异常,因此通常利用自然电位法对地下管道腐蚀地段进行查明,以便防护;(2)线路:地下管道线路的低电阻带和自然电位带可用自然电位法勘测。 4、勘察埋藏或者淹没物品。(1)铁质类的遗失物品,譬如钢铁器材,可以用磁法和电法勘测迅速找出;(2)其他类得遗失物品一般使用电法勘测找出。 5、地层电阻力。由于电站的电气、高压线塔和避雷等设备都是直接与地面接触.因此在安装之前,必须对底层的电阻率进行勘测。 五、水工环研究中新技术、新方法的应用 (1)地理信息系统(GIS),地理信息系统作为一种应用技术是以处理空间数据为基础的,而地质信息的特点决定了使用GIS 技术的优越性,从而使该项技术在地学的各个领域得到了广泛的应用。 (2)遥感技术(RS),遥感技术在水文地质、工程地质以及新近形成的环境地质学科中近30 年的应用,走过一个从定性评价到半定量、定量评价,从指示要素分析到计算机模型模拟,从单一解译到综合方法互补等阶段,充分显示了其信息量大、宏观、快速、节省经费,且具有多时相动态监测等优势,广泛应用于水文地质勘查、评价、大型工程选线(址)、区域稳定性评价、地质灾害调查、评价预测及地质环境评价预测等领域。 (3)物探技术,由于物探技术能提供多种描述地质材料的物理参数并具有速度快、成本低和不破坏地质环境的优点,在水工环勘查的历史上已经得到了广泛的应用。近十几年来,在时空域内利用高分辨率技术勘查地质目标的成功,使水工环物探勘查技术取得了长足的进展。 (4)水质测试技术,目前国内外的实验测试手段,从分析原理划分,大致可分为两大类:即化学分析法和物理分析法。这两类分析方法之间并不是相互孤立和对立的,在实际分析工作中,应根据具体情况和要求,综合考虑仪器分析和化学分析的特点,扬长避短,选用适当的分析方法。这就要求分析化学工作者必须同时掌握好这两类分析方法。 结束语: 综上所述;随着科学技术水平的不断提高,作者结合多年的水工环地质工作情况,分析了城市建设和规划中的地质调查评价工作也逐渐成为一项重要任务。其中城市环境污染防治和监测、土地利用规划、工程地质灾害调查和风险评价、垃圾填埋场地质调查等逐渐成为目前水工环地质研究的重要领域之一,说明了应用高技术手段对提高水工环地质勘察工作效率具有重要的意义。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测的主要方法及其发展 摘要:重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。定性分析和定量计算的紧密结合,对加快我国水利水电工程业的发展具有重大意义。 关键词:水利水电工程;地质勘测;方法 1 全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2 遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 2.1 区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 2.2 水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 2.3 岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 2.4 中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 2.5岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。 2.6水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 3地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 4.1地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 4.2钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 地质勘测论文:浅析地质统计在矿物质勘测开采中的应用及其发展 [摘要]:讨论了地质统计学的产生、研究现状,介绍了地质统计学在我国矿物质勘测开采中应用,最后探讨了地质统计学研究存在的问题和发展方向。 [关键词]:地质统计、矿物质、勘测、发展方向 一、地质统计学的产生及现状。 地质统计学是由法国著名学者马特隆教授(G.Matheron)于1962年创立的。地质统计学是以区域化变量理论为基础,以变异函数为基本工具,以克立格法为基本方法,研究那些在空间分布上既有随机性又有结构性的自然现象的科学。 地质统计学经过40多年的发展,已成为能表征和估计各种自然资源的工程学科,并由法国、南非及一些法语国家推广到几乎全世界。经过长期的追新发展逐渐演变成以G.马特隆为首的参数地质统计学派和以A.G儒尔奈耳(A.GJournal)为首的“斯坦福地质统计学派”又称“非参数地质统计学派”。不同的数学方法不断地引进克立格法,多学科渗透形成各种新的克立格法。 二、地质统计学在矿物勘测与开采中的应用。 1、运用地质统计学进行矿物储量勘测。 地质统计学是DIMINE矿业软件进行矿量估算的基础,文中的估值结果建立在该软件之上,估值必须经过建立矿体三维可视化模型、地质数据库、理论变异函数等过程。 地质统计学法被认为是一种较好的品位估值方法,尤其适用于品位变化大,矿岩界线由品位控制的矿床。在估值计算过程中,当有了足够的地质钻孔数据时,对矿床进行正式可行性评价时,选用地质统计学法是一种较好的方法,而在对矿床进行初步评价或是数据量不足时,就要首选较简单的方法(一般是距离N次方反比法)。基于地质统计学原理和矿体三维可视化建模技术的DIMINE矿业软件,实现了按照不同的边界品位动态圈定矿体,能够以市场经济为向导,快速计算出矿体范围内的矿石量,并进行储量分级,在此过程中所得到的各中间参数,可以为投资决策和日常管理提供必要的参考依据。 2、运用地质统计学进行露天开采。 通过地质统计学勘测出矿物质的储量之后就是验证矿物的价值,进而安排相应的工序进行开采,根据储量合理的安排生产力,开采技术条件对生产能力的作用体现在矿山工程延伸速度和台阶水平推进速度。露天矿可能达到的生产能力与垂直延伸速度的关系为: 通过公式计算出来的结果进行生产能力的分配,为了更好的生产,尽可能的减少人力开工,节约成本开支,而且秩序严明的生产团队才能确保工作的有效性,为国家的重工业发展提供源源不断的能源原料,同样也为钢铁等金属行业做出极大的贡献。 三、地质统计学研究存在的问题和发展方向。 1、地质统计学研究存在的问题。 地质统计学研究存在的最大问题应该是在相关软件上面,地质统计本身就是一项庞大的工程,软件当然顺理成章成为地质学中重大帮手,这项工程同样也是需要广大从业者一起努力才能实现最完美发展。储量计算的过程受到矿床规律、特征及经济的、技术的诸多因素的影响,是一个创造性的认识过程,并非只是数学数字的简单组合运算。所以软件问题直接影响地质统计学的发展。 由于中国的发展制度,即使很多知名的矿业自主研发出了比较完善的软件,出于无法上市而被拒绝市场上进行竞争,同样没有压力也同样没有动力,对我国地质统计学软件的应用与发展有着巨大影响;在地质勘探和矿业开发领域的软件系统中,矿产资源储量评估软件在很多情况下,往往只是这些软件系统中的一个子系统软件。“认定”这个子系统软件,那么其它与此相关的子系统功能软件要不要认定?整个系统软件是否要认定?都是实际存在的问题。在市场中,有些企业还把子系统软件的认定,说成是对整个系统软件的认定,而影响用户的正确选择;矿产资源储量管理部门实施的这项“认定”工作,在时间的安排上有较大的随意性。政策性变化、机构调整、人员变动……甚至主管人员有无时间等因素都能影响到软件“认定”时间的安排。有些研发成功的资源储量估计软件已在矿山生产应用多年,取得很好的效果,只因得不到及时认定,一拖几年,无法在市场上发挥作用。这种情况让人无可奈何。 2、地质统计学研究的发展方向。 (1)经过几十年的理论研究与实践,线性平稳地质统计学的研究较为成熟和普及,但还应对其研究方法加于提高与改进,以便更能反映所研究区域化变量的空间结构特征,提高品位估值和储量计算精度。 (2)目前地质统计学的应用主要是二维或三维静态估值,应加强对时间-空间区域的地质统计学的研究,加上时间作为第四维即可真正地进行动态估值。 (3)我国引进的地质统计学软件和程序库,多为英文界面和基于DOS平台的“第三代”结构化编程语言,在Windows成为计算机操作系统的主流的今天,应加强面向对象编程的第四代程序语言以软件开发,编制出完全汉化、操作更为简单,界面更加优美的软件,以方便矿山工程技术人员使用。 (4)研制一批高水平、实用性强的人工智能型的地质统计学专家管理信息系统,并对成果实行商品化,以适用市场经济的发展,并以此激励科研人员的创新能力。 (5)加强线性非平稳地质统计学(如泛克立格法),非参数地质统计学、稳健地质统计学,多元地质统计学,非线性地质统计学,条件模拟,以及特异值的识别与处理等的研究。引进现代数学如空间拓扑学、人工神经网络等理论,以丰富和发展地质统计学的理论方法。 地质统计学总的发展趋势是由单元向多元发展,由点估计向区间估计发展,由空间克立格法向空间-时间克立格法发展,由参数方法向非参数方法发展,由估计向模拟发展,与其它数学分支相结合,引入更多的地质信息,从线性向非线性发展。总之,地质统计学正朝着理论体系化、方法多样化、手段现代化、成果实用化方向发展。 地质勘测论文:工程地质勘测分析 摘要:本文阐述了工程勘察的目的任务,介绍了工程勘察各阶段主要内容,提出了土木工程地质勘测中需要注意的问题。 关键词:工程;地质勘测;分析 随着整个科学技术的进展,勘察方法也日新月异,新的理论、计算技术渗入到勘察方法的各个方面。我们作为行业的从业人员,一定要细致精确的进行各个阶段的勘测工作,掌握并发展科学技术手段,努力规避需要注意的问题,从而使我们的工作更进一步。 1 工程勘察的目的任务 工程地质勘察工作是做好设计和施工的前提,是建筑程序中极重要的环节。必须先勘察、再设计、再施工。否则后续的工作将是盲目的、不安全的,势必造成巨大的浪费。工程勘察是指运用工程地质理论和各种勘察、测试技术手段和方法,为解决工程建设中的地质问题而进行的调查研究工作。其成果资料是工程规划、设计、施工的重要依据。 工程勘察的目的或任务就是根据工程的规划、设计、施工和运营管理的技术要求,查明、分析、评价场地的岩土性质和工程地质条件,提供场地与周围相关地区内的(岩土工程)工程地质资料和设计参数,预测或查明有关的(岩土工程)工程地质问题,以便使工程建设与工程地质环境相互适应。这样既保证建设工程的安全稳定、经济合理、运行正常,又尽可能地避免因兴建工程而恶化工程地质环境、引起地质灾害,达到合理利用和保护工程地质环境的目的。 2 工程勘察各阶段主要内容 2.1 规划勘察 勘察的任务主要是了解区域工程地质条件,对区域稳定性问题进行论证,对控制性工程地段和可能的建筑区作出定性的工程地质评价,可以提出几个比较方案。主要勘察方法就是广泛搜集已有的地质资料和其他有关资料,进行分析整理,对全区工程地质条件有一概略了解.往往还需要进行路线踏勘和中、小比例尺工程地质测绘,对区域稳定性进行初步论证,对主要建筑区的工程地质问题作出概括性分析。实际的勘探工作量不大,一般只在控制性工程地段和有可能作为第一期开发地区布置少量简单的勘探工程,取得有代表性的勘探剖面。物探常用来指导和配合测绘及勘探工程。试验工作主要是结合勘探取少量有代表性的试样,在室内作基本物理力学性质试验。 2.2 可行性研究勘察 这一阶段的勘察任务就是为满足选定建筑场地的位置、拟定建筑群的布置方式及单个建筑物的形式、规模等要求而进行的。在选址中应对几个比较方案作程度相近的了解,比较详尽地调查各方案的工程地质条件,对主要工程地质问题作出正确的定性分析和适当的定量分析,以说明各方案的优劣,从中选出最优方案,并为初拟建筑类型和规模提供资料。主要勘察方法为大、中比例尺工程地质测绘和工程地质勘探。室内试验工作量较大,并根据情况适当进行现场试验。物探工作仍起很大作用,重要的长期观测工作应开始布置,以取得较长时间序列的资料。 2.3 初步设计勘察 本阶段设计工作要确定主要建筑物的具体位置、结构形式和具体规模,以及它与各相关建筑物的布置方式等。勘察工作必须为此提供(岩土工程)工程地质资料.所以各种勘察手段都要使用。由于前两个阶段已将场址选定.勘察工作的范围就大大缩小了,一般仅限于工程所辖地段,因而勘察工作比较集中,以便全面详尽地了解场地(岩土工程)工程地质条件,深入地分析各种(岩土工程)工程地质问题.勘察方法以勘探和试验为主,侧绘工作只在地质较复杂、工程较重要的地段进行,比例尺较大精度要求较高。勘探工作量是主要的,能供直接观察的勘探工程可为主要手段之一,以便取得详尽的岩土资料。岩土力学及水文地质试验工作量也较大,常进行原位试验及大型现场试验,以取得较为准确可靠的计算参数。物探工作常用于测井和获得岩土物理力学参数,探测地层结构、地下溶洞等,随着新技术新方法的涌现,物探工作使用范围愈来愈广泛。天然建筑材料在可行性研究勘察就已进行普查,本阶段则应进行详查,对其质量和数量作出详细评价,同时还应开展地下水动态观侧和岩土体位移监测。 2.4 施工设计勘察(详细勘察) 勘察任务主要是对某些专门性(岩土工程)工程地质问题进行补充性的分析,提出治理意见;进行施工地质工作;布置工程监测工作等,勘察内容视需要而定,进行补充性的工作。以勘探和试验为主,结合地基处理可进行各种成桩试验、灌浆试验;结合基坑排水进行水文地质试验等。 施工地质工作主要是解决施工过程中新揭露的(岩土工程)工程地质问题,观察开挖过程中的地质现象和问题,检验前期勘察资料的准确性,总结经验。现场开挖面展示了清楚的地质现象。应及时进行观察、编录、照相,根据地质现象的变化提出施工地质预报,进行地基开挖工程的验收工作等。 勘察阶段的划分使勘察工作并然有序、经济有效,步步深人。研究的场地范围由人到小,认识的程度由粗略到精细,由地表渐及地下,由定性评价渐至定量评价。大范围的概略了解有利于选择较好的建筑地段,认识建筑场地的地质背景。场地选定后,勘察范围大大缩小,便于集中投人适量的勘探试验工作,深人地了解工程地质条件,取得详细的(岩土工程)工程地质资料和可靠的计算参数。这一勘察程序,符合认识规律,有助于提高勘察质量,应当遵循。当然工程较小、区域已有资料很多、对场地相关地区的(岩土工程)工程地质情况较熟悉时,勘察阶段可以简化。 3 土木工程地质勘测中需要注意的问题 3.1 地下水位的勘测工作。岩土工程勘察工作人员对于地下水位的勘测工作不够重视,岩土工程勘察中地下水位的测量要求所得结果具有很高的准确性。进行地下水位勘测工作时,要对地下水位的开采情况有所考虑,地下水位的测量应该和钻孔坐标、标高回测进行结合。但在实际测量中,工作人员对于这些问题没有充分重视,甚至没有考虑地下水溢出陡壁和勘测目标附近是否有抽水井,这样的工作态度最终导致了所测量的地下水水位数据不准确,在给地下水位勘测工作带来麻烦的同时也给岩土工程勘察工作带来了阻碍,最后使土木工程地质勘测工作出现不必要的困难。 3.2 基础方案的选择。工作岩土工程的勘察工作,需要按照岩土工程勘察工作基础方案一步一步的进行,因此,在进行岩土工程勘察之前,要对基础方案进行讨论和选择,最终从众多方案中选择一个最全面、最具体、最可行的方案来进行岩土工程勘察工作。可见,基础方案的选择工作在岩土工程勘察工作中尤为重要,既是岩土工程勘察工作的基础,也是岩土工程勘察工作的优秀。现在的岩土工程勘察工作存在对基础方案选择工作不够重视的现象。大多数勘察单位我行我素,不考虑工程的造价问题,甚至不与工程设计进行协商,仅仅提供自己的单一基础方案。基础方案应该是勘察人员与设计人员共同分析研究得出的既经济又合理的方案,只有选择这样的方案才能保证岩土工程勘察工作的顺利进行。有些勘察单位在提供方案的同时,甚至没有考虑场地的地层情况,这就给岩土工程勘察工作的顺利进行设置了不小的障碍。 4 结束语 从事工程建设必须先了解拟建场地的自然环境,区域和场地的稳定性条件,工程地质和水文地质条件,岩土体在工程荷载作用下及工程活动条件下的稳定性、强度及变形规律。工程地质勘察的目的就是以各种手段和途径了解、掌握上述各方面的情况,在此基础上,再根据工程项目的特点和要求对拟建场地做出综合评价,提出对策及方案建议,作为工程设计和施工的基本依据。 地质勘测论文:建设工程地质勘测浅析 摘要:本文分析了地质勘探的任务和常用的建设工程地质勘测方法,文字报告的编写以及工程地质的评价等。 关键词:建筑工程;地质勘测;浅析 1 工程地质测绘与编录 工程地质测绘与编录是地质勘察中最先进行的综合性基础工作,主要方法有:路线测绘法、地质点测法、实测剖面图法等。一般来说,对一个工程区,首先应研究并弄清楚区域地壳稳定性和地震活动状况,然后充分利用已有的区测成果进行专门的工程地质测绘并开展其它专项工程地质问题的研究等工作。全球定位系统( GPS) 、遥感(RS) 、地理信息系统( GIS)等3 S技术的应用,体现了工程地质测绘与编录的发展情况。 2 水文勘测 是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质,不仅影响岩土的强度和变形,而且还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。岩土的水理性质主要有软化性、透水性、崩解性、给水性和胀缩性。正确运用各种方法准确地测定上述特性参数,可以有效减少地下水对岩土工程造成的危害,是工程勘察的重要组成部分。水文地质条件包括地表水、含水层、隔水层和地下水的来源和水力联系等内容。建设工程场地水主要有地表水和地下水,地下水主要由降雨、雪融水、地表水浸透等方式补给。 3 工程地质勘测 3.1 山地勘探。山地勘探是指采用人工或机械进行剥土,或开挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表浅层地质情况的勘探手段,可直接进行试验、取样和观察地质现象,使用的工具和技术要求相对简单,故在进行地表浅层地质勘察时运用较多。这亦是山地勘探的缺点,即它的勘探深度有限。 3.2 钻探技术。各种转速快、扭矩大、性能稳定的新型钻机对较完整的硬岩进行钻探时,金刚石钻头基本取代了钢粒或硬质合金钻头,大大提高了钻进速度和岩心采取率。SM植物胶和MY21A植物胶冲洗液金刚石钻进砂卵石层取样新技术得到了广泛应用。在软弱夹层、破碎带中钻进时,由于岩芯对磨,岩芯采取率一直很低并且很难取到原状土样。 3.3 工程物探。是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场,通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。目前,在单源与单点测量的基础上,发展为多源、多点、多线测量,从而发展了三维观测技术。 3.4 工程地质野外试验,工程地质野外试验有触探试验、灌浆试验等岩土物理力学性质试验和地基处理试验。主要体现在试验仪器和设备的发展。例如:目前进行的灌浆试验用来测试地层岩体的透水率,推断岩体的完整程度及节理、裂隙、断层和破碎带等的发育和分布状况等,其灌浆试验的止浆栓塞已发展了高压气塞,灌浆孔浆液注入量则采用自动灌浆记录仪,而且目前灌浆记录仪已由原来的“一对一”发展到 “一对多”,即一台记录仪可自动记录多台灌浆泵注射浆液的流量。 4 文字报告 文字报告是将基本资料上升到理性分析的形式, 耍避免各种现象的罗列和迭加。在图件上已反映清楚的现象不应在文字上重复, 并尽量压缩对普通地质条件的描述。关键是对工程地质专题问题的分析, 最终应有明确的结论, 包括方案的选择, 工程地质问题的预侧和处理意见。报告编写人应该观点清晰,不能含糊其词。对存在的问题和下步工作意见不应超越现实水平, 也不能故意给自己留过分的余地。 5 工程地质的评价 土程地质评价是全部勘测工作的精华, 它是在各种原始资料的基础上, 通过概化、条理化和推断, 并结合各种经验判断上升到理性之后作出的, 由于评价标准不可能有固定的模式, 因而在某种意义上包含了创造性。工程地质评价的这种智力活动较之建筑物结构设计要困难若干倍。其原因是对千变万化的地质成因的认识存在一定的距离, 推断往往不准确。可惜的是, 对工程地质评价的复杂性还很少为社会所接受, 其结果是对地质问题的出现往往持不公正的态度, 长期以来把地质人员的劳动划归体力型范畴, 与设计师严格区别开来认为地质没有科研可搞等等。在当前的改革过程中, 只有摒弃这些偏见, 才能促使工程地质学更快地发展。水工建筑物往往是地质环境的改变、地质体内部矛盾转化的主因, 因而工程地质工作只有从不同建筑物的特点出发考虑问题, 才能比较符合实际工程地质以定量评价为标志, 从而区别于普通地质。建筑物的设计必须与岩基融合为一体,相辅相成。工程地质评价标准是不断提高的, 不能用固定的模式去限制它。在这方面我们有如下一些认识岩体分类从年代以岩石名称和单轴抗压强度为依据, 到目前已转向以岩体类型和多因子力学指标的综合分类。以地质背景为依据的区域稳定性评价转向工程运用标准年限的频率概念, 这样就使人们从无法定量的抽象地质概念中解脱出来, 而按近代地震活动的加速度进行工程设计, 从而简化了工作程序。可利用基岩面的标准已从风化程度的定性评价走向按建筑物规模、类型以及岩体强度与混凝土强度比值等因素的评价, 这就大大减少了坝基岩体的开挖量。岩体强度是岩体的一种力学指标, 以往对岩体强度的认识是肤浅的, 在大量工程实践中已经感到原来的强度参数定得比较低, 这就无形中提高了工程的造价。对软弱层带钓基本认识逐渐深化, 表现在三维空间走向、宽度、充填物等参数的随机性, 以及对地应力条件下的超压密和不可膨胀性有新了的认识, 这就为夹层参数的大幅度提高创造了条件。在地下工程设计中, 采用加固围岩自身强度来承担岩体和内外水荷载, 不但保证了施工安全,同时大大简化了前期勘测工作量和洞线评价的难度。在施工地质中, 结合喷锚支护、光爆、预裂爆破、超前排水等一整套快速施工方法。使地下洞室的难题得到完满的解决。当地材料坝的防渗料、坝壳料的评价标准大大改进, 做到了真正的就地取材。多专业协同配合, 对解决工程地质难题起到了非常积极的作用。 6 结束语 工程地质勘测主要有工程地质测绘、工程地质勘探、地球物理勘探、工程地质试验、工程地质长期观测等。工程地质勘察应与公路基本建设程序相适应, 提交的资料应满足各勘察设计阶段对地质工作的深度要求。由于地质、气候、水文、人类的生产活动等因素的作用,地下水位经常会有很大的变化,这种变化对已有建筑物可能引起各种不良的后果。特别是随着高层建筑日益增多,受施工场地、施工工艺影响,基坑开挖中常采用抽水方法降低地下水位,使得基础底面以下的地下水位突然下降,导致地表塌陷或地面沉降、邻近建筑物产生过大的沉降或不均匀沉降,甚至造成建筑物的倾斜或开裂。所以,分析了解工程场地的水文地质情况是保证建设工程安全的前提和基础。 地质勘测论文:土建施工前期地质勘测探析 【摘要】土建工程施工推动了地区城市化改造进程的加快,完善了国内各项公共基础设施的结构性能。按照图纸要求严格控制土建施工的作业质量,不仅防范了土建筑物结构病害的发生,也能创造了良好的竣工收益。地质勘测是工程建设前期的重要工作,根据勘测反馈的数据结果可引导施工单位制定科学可行的作业模式。基于此,本文对土建施工前期地质勘测进行了研究。 【关键词】土建施工前期地质勘测 重要性 施工企业内部经营的改革调整,其在作业思想上逐渐认识到地质勘测的必要性。并且肯定了地质勘测对土建工程建造的指导作用。除了传统地质勘测措施外,也要引入国内外先进技术建立数字化勘探系统,全面分析地质勘测对土建施工的指导意义。以地质勘测结果为依据,组织更加科学的土建施工方案,降低土建施工期间的成本耗资。 土建工程及其地质勘测 土建工程土木工程和建筑工程的总称,是指使用建筑材料和施工设备完成一切和水、土、文化有关的基础建设的计划、建造和维修的生产活动和工程技术。现时一般的土建工程项目包括:房屋、道路、水务、渠务、防洪工程及交通等。地质勘测是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。 土建施工前期地质勘测的重要性 1、收集图纸资料 地质勘探是图纸绘制的必备工作,工程绘图是将勘测结果绘制成形象的图形,此环节需要收集大量与工程相关的资料。地质勘测技术创新改革条件下,国内建筑测绘的质量水平有了显著的改善日。各类土建项目施工均要实施详细地地质勘测活动,给图纸方案编制及图纸测绘提供了依据。 2、发现质量病害 国内土建施工项目需要完成的任务日趋多样。而房屋、公路、水利等均属于土建工程的范畴,这些项目施工质量关系着社会新时期基础设施的改造水平。质量通病是土建施工无法预测控制的一个难点,多种因素均有可能减弱土建筑物的性能.通过地质勘测能发现土建工程潜在的病害隐患。 3、了解作业环境 最近几年,地质条件对土建工程质量的影响受到了共识,特别是异常水文运动会对土建筑物结构造成不同的病害,熟悉工程地质环境是保证施工方案顺利实施的基本条件。地质勘测可以从多个角度熟悉现场的地质条件,让施工人员尽快适应土建作业环境,发挥出更高的施工操作水平。 4、指导现场施工 施工是土建工程建设的重点环节,保持优越的施工质量是创造经济收益的基本条件。地质勘察时进行岩土测试、观测见土工试验、现场原型观测、岩体力学试验等,指导了施工单位根据地质条件制定科学的作业方案。给基于地质勘测的测绘图纸,也能科学地引导施工单位完成建造任务。 5、降低项目成本 成本资金投入与项目建造的经济收益存在着直接联系,相同工程在建筑质量相同的条件下,成本耗资最少的施工单位,其获得的经济收益越多。相反,降低成本造价投资也是提升项目收益的有效方法,基于地质勘测结果的施工方案更加科学,返工返修次数较少,成本造价 费用也相对较低。 三、地质勘测过程需要注意的问题 地质勘测对土建施工具有多方面的指导意义,从多个方面降低了施工单位安排现场作业的难度。未来我国将进入社会综合化改造时期,土建项目所涉及的范围更加广泛,建造单位面临的工程风险也有所增大。无论是从项目质量或者经济收益的角度考虑,重视地质勘测工作是必不可少的。设计地质勘测方案还需注意其它方面的问题,具体包括: 1、操作设备 不能过于依赖人工勘测,尽可能建立自动勘测系统,全方位搜索与地质环境相关的资料。如:地质钻探中选用多功能钻机,减小人工挖掘地质层的操作难度 采购勘测设备应及时运用于实际操作,使其发挥出高科技产品具备的使用价值,推动土建工程地质勘测活动的有序开展。 2、多次勘测 不同地区的地质条件存在较大的差异性,有时以此勘测并不能客观地反映现场的地址状况,此时应坚持多次勘测的原则。如:气候条件特殊的地区.地下水文运动会随着地质环境的变化而改变,需从不同时间段多次勘察测量,确保所得地质信息的真实有效性。 3、组织人员 工程单位安排的勘测人员必须符合专业要求,其理论知识、实践技能、勘测经验等方面要满足土建工程勘测的要求,以更好地完成各项地质勘测任务。一般情况下,施工单位应筛选一批高素质、高技能的职业人员,建立一支高效率的勘测团队,在规定期限内完成交付的地质勘测任务。 4、记录数据 土建工程现场勘测所得的数据必须详细记录,以客观事实为准,准确且具体地记录每一项数据,为施工单位的作业方案提供有效的参照。利用计算机操作系统建立数据库,定期存储录入勘测所得数据,长期积累形成庞大的数据资源,为相似土建工程勘测提供资料参考。 5、勘测点数量的确定 若在地质地层勘测中,能对地质状况勘测清楚,就可降低因支撑力不足而引起的机器利用率下降的影响,由于上方地表层的状况往往非常复杂,要完全对地质勘测清楚是不可能的;更何况勘测经费、地质勘探所需要的时间等也是工程不能完全许可的,因此,在施工过程中总是存在地质勘测不能充分实现,施工风险随时相伴的情况,科学制定地质勘测点数量,不仅可将施工风险降到最小程度,而且还可以对工期的制定、辅助措施、备用支撑材料的准备、工程概预算制定等提供依据。 在实际工程中,很难做到对地质地层状况进行充分地勘测,因此,对地质条件的认识总是存在着一定的局限性,即便增加勘测钻探孔数量,增加地质地层信息的收集,也只能做到相对减少施工过程中不良地质地层突然出现的风险,实际上在施工过程中不良地质地层的突然出现还是不可避免的,为规避这样的风险,在机器的选择上往往需要配置地质超前预报系统;在施工队伍的建设上,施工人员应能既懂机械、岩土、土建等专业知识,还应具有较强的应变能力——充分掌握并灵活运用不同地质条件下机器的操作规范、维护规范、机况检修规范及特殊工况下的作业操作规范等技术规定,以便做到在施工过程中,对不良地质地层状况提前知道、提前准备、提前处理,建立建全良好的风险管理与处理机制,以减少安全隐患。 总结 总之,伴随着城市交通、水利、建筑等多个行业的快速发展,相关建造工程的数量也持续增多,施工单位参与建设活动面临着巨大的压力。地质勘测在建筑工程、地下工程、混凝土工程等方面得到了广泛地运用,土建工程施工推动了地区城市化改造进程的加快,完善了国内各项公共基础设施的结构性能,对保证各个项目施工质量方面具有显著的意义。 地质勘测论文:刍议水利水电工程地质勘测方法与技术应用 摘要:文章在探讨工程地质测绘与编录主要内容的基础上,重点对水利水电工程地质勘测的方法及相关技术的应用及发展状况进行了详细的论述,以期对工程地质勘测过程中勘测方法的采用起到一定的参考作用。 关键词:地质勘测;水利水电;地球物理 中图分类号:P25文献标识码: 文章编号: 一、工程地质测绘与编录 工程地质测绘与编录是水利水电工程地质勘测技术中最基本、最重要的最先行的综合性工作。这一项工作往往需要大量的地质调查数据,并以此为基础,利用地质学、工程地质及相关经验来估测勘测地段内的地质体演变过程,再来确定地段下的地质状况和预测地段下可能存在的问题,并通一定手段来解决这些地质问题。我国的水利水电工程大都是通过工程地质测绘和编录技术来分析地质构造的稳定性,只是在实际操作过程中所使用的测绘比例有所不同。一般来讲,我国测绘与编录技术所使用的比例尺范围为1:25000-1:100,并且相关的专题研究也都有一定的成果,如我们熟悉的三峡工程,工程测绘比例尺是从1:50000-1:25000地质测绘,以研究工程区域地壳内的地层、岩性、地质史和大地构造环境等。而随着各种高新技术的应用,工程地质测绘和编录仍是基础技术,再辅以先进且有效的探测手段,进而更精确的判断出地质分布、结构特征,其应用所取得的优异成果可以很好的为工程设计提供依据。 二、工程地质勘探 钻探技术在工程地质勘测中拥有不估量的地位,是直接取得地质相关信息的重要手段之一。而现阶段我国的水利水电工程的地质勘探需求量还是很大,地质勘探一般可以分为三类: 1. 山地勘测 山地勘探适合用于探测浅层地质,其主要工作手段是人工或机械剥土,再通过直接试验、取样、观察地质现象。这里主要包含平�和竖井两类勘探,在工程勘测中,这两种山地勘探工作量与钻探的比约为0.1,这与国外发达国家相差较大。而近年来我国的山地勘探工作量已经有所增加,与钻探工作量的比值也逐渐接近发达国家的0.2。 2. 工程钻探 工程钻探不断的结合高科技技术,为近年的水利水电工程地质勘测工作带来了非常大的帮助,极大的提高了劳动生产率、缩短了勘探周期、提高了勘探质量,引起这些变化主要是钻探方法、工艺及施工水平的快速提高,其表现如下: (1)钻探设备的突破。如金刚石钻井技术,过去使用的钢粒或硬质合金钻头所取得的效果明显不如金刚石钻头的效果,这就使得勘探工作的钻井速度和岩心采取率有了极大的提升。 (2)一些特殊地质层的钻进技术的突破。这里特殊的地质层主要是指砂卵石层、软弱夹层、破碎带等。 3.工程物探 地球物理勘探,简称为物探,它是指采用观测仪器对被勘探区的相关地球物理场进行观测,然后根据对被测量场的相关数据进行处理及分析的基础上,根据相关的地质原理来解释、推断地下可能存在的地质体及地质构造的具体信息,包括具体位置、埋深、范围大小以及相关属性的一种科学。工程物探的方法主要包括:以位场理论为基础的重力场勘探法、磁场勘探法和直流电场勘探法;和以波动理论为基本理论的地震波勘探法、电滋波勘探法等。 (1) 重力场、磁场勘测法 重力场、磁场勘探法是一种最先采用的,可以说是一种比较古老的物探方式。相对于地震勘探法来讲,在精度与可靠度等方面都有差距。但是,随着技术的不断进步,一些高精度的重力、磁力仪被研发出来并得到应用,这使得重力场、磁场勘探所能达到的精度得到了极大的提高。同时,伴随着神经网络技术在等在重力场、磁位场勘探法中的应用,而且磁性矢量层析成像理论也得到了开发,这些因素都使得重力场、磁场勘探法又得到的广泛的应用,重新焕发出了青春。尤其是微伽级重力仪的使用,使得微重力测量在洞室勘探、边坡地质体变动形态的监测等方面的勘探工作更加方便可靠。 (2) 地震勘测法 地震勘探法,是指在工程地质勘探的过程中,利用人工激发震源产生的地震波来进行勘探的一种方法。其中,人工激发震源的方法较多。从当前的情况来看,地震勘探法在水利水电工程建设领域中的应用程度不断加快。例如,在对三峡等大型水利水电工程的岩体质量进行定性评价时所采用的弹性波纵波就取得了良好的工程效益和经济效益;另外,由中铁西南科学研究院所开发的水平地震剖面法和负视速度法、以及由美国NSA工程公司所研制的真正反射层析成像(TRT)超前预报技术等,在解决利用反射波地震勘探法对隧道进行超前预报等方面遇到的难题具有重要意义。从当前的情况来看,地震CT已逐步发展成为一整套系列的方法,尤其是其成像方式得到了极大的发展,它可以利用直达波、折射波、面波及反射波等多种波进行组合,同时还结合钻孔、隧道、边坡和山体等多种观测手段来进行二维和三维的地质成像,使得地质勘测从定性测量向着定量的方向前进。 (3) 电磁勘测法 电磁勘探法,主要包括利用天然磁场源的电磁测探(即MT法)以及人工场磁场源的连续电磁波勘探(即EM法)两种。由于电磁勘探法的独特优势,其在水利水电工程中的应用范围越来越广。例如,采用人工和天然的两种场源、多场源,二维与三维电阻率成像技术,采用可控源的音频大地电磁法等技术在水利水电工程勘探中具有重要的作用,诸如对深埋长隧洞围岩介质的结构、其中的隐伏断层、破碎层和异常区等影响工程的消极因素的检测具有明显的工程和经济效益。 (4) 电法勘测法 电发勘探是对电阻率法、充电法、激发极化法、自然电场法和电磁感应法的统称。根据其所依据的基本理论的不同,又可以分为稳定电流场理论和交变流法理论两种,而在水利水电工程的地质勘察过程中,使用得较多的还是电阻率法。对于近几年逐步发展起来的高密度电法勘探,虽然其在数据采集以及成像方式上有一定的特别之处,但是就其根本理论来讲依然属于电阻率法范畴。其通过对数据采集和成像方式的改进,具有相关的技术优势,诸如能实现数据的自动、快速采集,测量结果的实时显示及处理,由传统的一维勘探发展成为二维勘探。如果再结合单源、单点测量技术,可以发展成为三维勘探技术。 (5) 地球物理测井法 上世纪90年代开始,随着数值模拟方法以及计算机技术的快速发展,动态测井技术在地球物理勘探中的应用成为了可能。同时,随着数字技术的发展,钻孔彩色电视的可适范围从之前的90 mm钻孔逐步发展到50 mm钻孔,同时还能够实现对数字化后的图像进行采集、压缩和存储,使得图像的后期制作及处理工作成为可能。 三、3 S技术 3 S技术是全球定位系统、遥感技术和地理信息系统,三大技术系统的集成与整合。其中,遥感技术作为3 S技术的基础,主要提供遥感信息的来源。而GPS技术主要起到精确定位的功能,GIS技术主要给遥感信息的获取提供相关的辅助功能。近年来,国内外在一些大型、特大型的水利水电工程的地质勘察中开始采用3 s技术,并取得了良好的成果。 四、结束语 总之,水利水电工程勘探技术正处于一个飞速发展的阶段,综合采用各种勘探方法是促使勘探技术从“定性测量”向“定量测量”的关键。在技术的采用过程中,既要积极的采用新技术,同时不能够忽视传统技术的再利用,这样才能促进勘探技术的提高。 地质勘测论文:地质勘测中的综合物探技术应用分析 摘要:我国的幅员相当辽阔,经过多年的发展,我国的地理事业取得了大幅度的进步,就目前的情况而言,地质勘测方面的技术已经获得了很大的提升。但面对社会的快速发展,仍然需要进行一定的深化与加强工作,只有这样才能在各个方面达到一个较为高端的水平,从而更好的促进社会的发展和国家的进步。以目前的情况来说,综合物探技术主要应用在煤矿之中,但是效果不是特别的理想,因此在将来的工作中,需要在这种技术上进行一定的努力。 关键词:地质综合物探技术 对于综合物探技术来说,现阶段的发展还有很大的提升空间,很多的工作人员都反映在应用的过程中,需要对其进行一定的改进,这并不是对技术持有否定的态度。而是地质勘测中的综合物探技术能够在应用的过程中,通过不同的方式达到不同的要求,现阶段的社会进程较快,我们需要根据实际的情况进行一定的改良,这样才能达到一个较为理想的效果。从现阶段的应用来看,效果还是比较积极的。本文就地质勘测中的综合物探技术应用进行一定的分析。 一、综合物探基本原理 对于地质勘测中的综合物探技术来说,在实际的应用中,很多的工作人员之所以没有得到理想的效果,原因之一在于不了解综合物探的基本原理。现阶段的众多工作人员和科研人员比较注重于实践,但是从客观的角度来说,理论对于技术而言具有很强的指导作用,而且实践工作也需要建立在一定的理论基础上,这样才能保证综合物探技术的有效应用。在此,本文对综合物探基本原理进行一定的阐述,首先,(VR- f)曲线变化规律和层速度的关系:当频率发生变化时,面波速度VR 会随勘探深度的变化而逐渐趋近该深度地层的层速度。其次,(VR- f)曲线变化规律与层厚度的关系:当厚度发生变化时,由频散曲线可知,相应拐点位置明显向低频方向移动。即拐点的位置与层厚度存在着密切的关系。由此可见,对于地质勘测中的综合物探技术来说,要想在煤矿的工作中有效的应用,必须透彻的掌握原理,这样才能更好的为煤矿服务。 二、信号数据采集 在地质勘测中的综合物探技术当中,要想在应用的过程中,达到一个较为理想的效果,就必须将信号数据采集工作有效的进行。从客观的角度来说,信号数据采集工作对综合物探技术的应用具有一定的决定性影响,这是一个非常重要的方面,在将来的工作中,必须将信号数据采集工作当做重点来对待。如图一: (一)测线布置 在信号数据采集工作方面,有很多的步骤,每一个步骤都关系到工作的效果。首要的工作就是测线布置。就目前的情况而言,测线布置方面的工作主要采用综合物探技术主要是为了能够准确地探测出表层土层的厚度,现场测线布置必须保证面波测点和折射波测点对应一致,便于信号数据的综合利用。由此可见,对于测线布置来说,需要采用针对性的技术。不得不承认,现阶段的技术较为全面,每一个环节的工作都能够应用不同的技术来解决,但是对于测线布置来说,必须采用针对性的技术来完成,这样才能保证工作的质量。其它技术远远不及综合物探技术的效果。 (二)参数设计 对于任何一项技术来说,参数设计都是非常重要的工作。每一个参数对技术的应用都有很大的影响,在地质勘测中的综合物探技术当中,必须从多个方面谨慎的进行参数设计工作。有些工作人员认为,可以按照统一的标准进行参数设计,但实际的情况却不是这样。由于每一个地区的煤矿发展情况不一样,地区的开发情况也不一样,因此在应用综合物探技术的过程中,必须根据实际的情况进行参数设计工作。本文主要从以下几个方面进行阐述: 1.采集道数选择。在参数设计方面,采集道数的选择是一项较为基础的工作。有些工作人员对这项工作并不在意,虽然工作难度不高,但有很多的细节都需要注意,这样才能保证工作的效率和质量。从主观的角度来说,只有对基础性的工作进行一定的努力,才能在上层工作方面做出一定的成绩。本文认为,在实际的工作中,必须遵循一些严厉的要求,比方说要求测震仪具有多通道接受端口,一般为12 通道和24 通道。由于上覆土层厚度有可能较小,因此应在场形条件允许的情况下尽可能采用24 道信号数据采集,以保证足够的空间分辨率。由此可见,在采集道数选择方面的工作,必须要保证足够的空间分辨率,只有这样才能获得较大的发展。 2.激震方式选择。除了采集道数选择以外,还有一个非常重要的工作,就是激震方式的选择。我国在参数设计方面的工作之所以能够在各个发展阶段满足社会的需求,主要原因在于能够对参数设计的每一项工作都细致化的进行,不仅如此,还积极的进行深化和加强工作,有效的避免了一些漏洞和隐患的发生,从客观上和主观上将参数设计工作提升到了一个新的层次。对于参数设计而言,激震方式的选择是非常重要的,可以说对参数设计工作具有一定的决定性影响。就目前的发展情况而言,激震方式主要分为三种,3 种激震方式的最大勘探深度分别为:锤击震源的勘探深度可以达到20~30m;落重震源的勘探深度可以达到30~50m;炸药震源的勘探深度可以达到50~150m。激震点土质松软程度影响震源所能激发的频率,土质松软激发出的频率偏低,土质坚硬激发出的频率偏高。同时,激发频率与垫板尺寸有关,垫板尺寸越大,所能激发出的频率越大。在应用激震方式的过程中,必须结合具体的实际情况,这样才能得到一个较为理想的效果。有些地区在进行地质勘测的过程中,认为某一种激震方式能够获得较大的成功,而且综合来看,效果较好,因此在任何情况下都统一应用。这种方式是错误的。激震方式有三种,每一种都有自己的优势,我们需要结合地区的实际情况以及激震方式的优势来进行应用,从而达到一个理想的效果。 3.道间距选择。对于参数设计而言,除了上述两项以外,本文所要强调的另外一项就是道间距的选择。很多地区在进行地质勘测的过程中,虽然应用到了综合物探技术,但由于在一些细节方面做得不到位,导致结果并不精确,对地理事业的发展产生了一定的消极影响。道间距的选择就是一个非常重要的细节,由于我国的幅员比较辽阔,因此在应用综合物探技术的过程中,必须在一些细节方面进行足够的努力,有效的进行道间距的选择,能够让工作更加的完美,减少误差,同时可以增加精确度。从各个角度来说,道间距能够帮助综合物探技术更加有效的应用到地质勘测工作中。本文认为,在实际的工作中,可以在事先普查时,主要分析时域信号传播特征,道间距不必满足上式,可以将道间距选大一些。如果待测试区域较大,可以选择道间距为2m,采集道数设为24 道,以利于分析时域信号传播特征。 三、信号分析与资料解释 (一)信号数据的分析 在地质勘测工作中应用综合物探技术,必须进行信号数据分析工作,这样有助于技术的应用,以及地质勘测工作的准确性,同时可以及时的发现问题和解决问题。在信号数据的分析工作中,最重要的就是工作过程,很多地区之所以没有获得较大的成就,主要原因就在于没有按照规定的过程进行信号数据的分析工作。经过科研人员和工作人员的不断总结与归纳,认为信号数据的分析工作主要有面波信号数据的分析和折射波信号数据的分析两方面的工作,而面波信号数据分析工作主要包括面波有效信号的提取,设置合理的时间窗在时域信号窗口提取有效面波信号数据;面波频散曲线的求取,根据有效面波时域信号求取面波基阶模态的频散曲线,进行深度转换,得到深度-波速曲线;利用空间相似性原理进行测点间数据插值,得到测线面波波速云图等方面的工作。 (二)成果资料处理与解释 在成果资料与解释方面的工作中,需要在折射波的结果处理以及土石分层界限方面的工作进行一定的努力,这些工作都是成果资料与解释方面的重点工作,必须要谨慎的进行,尤其是在煤层当中。如图三: 总结:本文对地质勘测中的综合物探技术进行了一定的应用分析,从现有的成果来看,很多地区都在综合物探技术的应用方面,取得了较为积极的效果,并且呈现出了很强的朝阳趋势。相信在将来的发展中,还会有一个更大的成就。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测方法与技术应用综述 【摘要】近年来,随着科学技术的迅猛发展,水利水电工程地质勘测方法与技术得到了飞速的发展,相比以往的常规勘察方法,新的技术更加效率、精确、快速,本文对这些新型技术进行详细介绍, 【关键词】水利水电;地质勘测;技术应用 一、前言 文章对水利水电工程地质勘测中的常规方法进行了详细介绍,对先进科学技术在水利水电工程地质勘测中的应用进行了阐述,同时对遥感技术在我国水利水电工程地质勘测中的应用特点进行了分析探讨,具有一定的借鉴意义。 二、水利水电工程地质勘测中的常规方法 1.山地勘探 山地勘探是指采用人工或机械进行剥土,或开挖探坑、探槽、探井或平硐等揭示地表浅层地质情况的勘探手段,可直接进行试验、取样和观察地质现象,使用的工具和技术要求相对简单。它的勘探深度有限,故建议在进行地表浅层地质勘察时运用。 2.传统工程物探技术 地球物理勘探简称物探,工程物探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。 (一)重、磁位场勘探。重、磁位场勘探是最古老的一种物探,相对于地震勘探而言,其精度和可靠度较差。目前,由于一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用,使得重、磁位场勘探的精度有了很大程度的提高。微伽级重力仪的使用,使微重力测量被用来勘探洞室和边坡地质体的变动形态并监测其稳定性。建议在区域和深部地质构造研究、矿产勘探、考古等领域中采用重、磁位场勘探,而在工程地质勘测中应用较少。 (二)地震勘探 目前,地震勘探在水利工程领域发展较快。建议在水利工程勘测中运用地震CT,该地震CT可利用钻孔、隧道、边坡、山体等多种观测条件进行二维、三维地质成像,促进了地质勘测由定性向定量化的方向发展。 (三)电磁勘探。包括天然场源的电磁测探和人工场源的连续的电磁波勘探等多种方法。建议在水利工程中加强电磁勘探的应用。例如,可控源音频大地电磁法、人工与天然两种场源、多场源、二维和三维电阻率成像等技术,在水利工程勘测中用来推测深埋长隧洞围岩介质的结构特征、隐伏断层、破碎带及异常区等可能影响工程的各种因素,取得了显著的经济效益。 (四)电法勘探。主要包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法。建议在水利工程地质勘察中运用电阻率法。它引进了地震勘探的数据采集办法,可实现数据的快速、自动采集,其测量结果可实时处理并显示地电断面或剖面图,从传统的一维勘探发展到二维勘探。目前,在单源与单点测量的基础上,发展为多源、多点、多线测量,从而发展了三维观测技术。 三、先进科学技术在水利水电工程地质勘测中的应用 1.全球定位系统(GPS) GPS越来越广泛地应用于水利工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 2.地球物理层析成像技术(CT) CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整个评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 3.地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 4.遥感技术 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利工程中的区域构造稳定性研究、水库区塌、滑坡、泥石流调查、中小比例尺地质测绘填图、岩土工程开挖面地质编录等重大工程地质问题中。 四、遥感技术在我国水利水电工程地质勘测中的应用特点 遥感技术主要应用于预可行性研究阶段或可行性研究阶段,与其他勘察手段配合,有利于大面积地质测绘,提高填图质量和选线、选址的质量,减少野外地质调查的盲目性,减少外业工作量,进而提高了勘察效率。由于我国的地形、地域、工程项目的差别很大,所以感技术应用存在以下一些特点。 1.基础建设项目加快了我国遥感技术的发展 大家都知道,工程项目在施工之前必须要进行勘测设计。作为发展中国家的中国,最近几年建设了大量的工程项目,都采用了遥感技术。遥感技术在选址勘测、工程选线中的应用,不仅获得了显著的技术经济效益,并且通过许多工程项目的实际应用,进一步使遥感技术得到了发展,积累了大量宝贵的应用经验和判释经验。我国工程地质遥感技术应用已经位于国际先进水平之中。 2.我国工程地质遥感技术应用的特殊性 我国地形地质复杂,地域广阔,有许多地区人烟稀少、自然环境恶劣、交通欠发达,用旧式的地面调查方法相当困难,如果利用遥感技术则比较容易。面对上述复杂自然条件,我国的工程地质遥感技术解决了许多技术难题,积累了大量的宝贵经验,发挥了特殊的应用效果,这是其他国家或地区不能比拟的。 3.形成了中国特色遥感技术应用模式 几年之前,工程建设中遥感技术一般只在工程选址、选线的前期使用,勘测后期的应用被忽视,遥感技术在施工阶段的应用则被认为毫无意义。施工阶段不用遥感技术的理由已经查明。原因是我国地质条件十分复杂,大多数工程施工中展示的地质情况往往与设计文件有很大的差别。因此,铁路遥感技术人员想到应在施工阶段应用遥感技术,并且在1991年第一次在南昆铁路施工中应用遥感技术提供工程地质资料。事实证明,遥感技术在施工阶段的应用完全可以发挥很好的作用。工程地质遥感技术应用的一次突破是南昆铁路施工阶段应用的遥感技术,它的意义不仅体现在南昆铁路施工阶段发挥了作用,还有就是它证实了遥感技术在施工阶段依然可以发挥作用,使以往认为施工阶段应用遥感技术毫无意义的思想禁锢得以打破,极大的拓宽了工程地质遥感技术的应用范围。 五、结束语 随着我国经济的飞速发展,工程建设项目从深度、广度及精度上对工程地质勘测提出了更高的要求。这对我国的地质勘探技术是一个挑战,水利水电工程关系着我国的民生,因此,加强水利水电工程地质勘测技术的发展显得尤为重要。 地质勘测论文:遥感技术在水利工程地质勘测中的应用分析 摘要:本文从遥感技术的概念和理论基础出发,从遥感技术的使用层面阐述了遥感技术的概念和特点,最后,对于遥感技术在当前水利地质勘查中的应用进行了分析,特做如下报告。 关键词:遥感技术;地质勘察;水利工程施工 0前言 在当前水利工程建设中,勘查设计是当前设计工作的主要方面,如果采用常规的地质勘查,要对于水利工程项目的地质、地形、地质构造等条件进行详细勘查,其困难是非常大的,尤其是对于地形复杂、地质条件重叠性强的地区更是如此。目前,伴随遥感技术的快速发展,遥感技术在江河治理、水利项目区域稳定性方面、水利库区淹没范围、引水项目的选线等方面均起着至关重要的作用,是目前水利行业最为重要的技术手段。 1遥感技术及其特点 遥感技术在我国使用可以追溯到上世纪70年代,伴随遥感技术的快速发展,其逐步成为当前社会不可缺少的技术手段,目前,应用最广泛的领域是室内工业测量行业、广领域内的陆地以及海洋信息采集、全球范围内气候和环境变化趋势等。在上述这些领域,均具备显著的优势,以下就常见的几个重要特点进行简单介绍: 1.1能涉及的勘察范围广 利用一副卫星图片,就可以很容易地拍摄出至少34000km2的面积,对于我国960万km2的领土而言,也只需要500多张卫星图就可以全部覆盖;但是,如果使用航拍照相,如果将国土面积全部覆盖,则需要100多万张,这些特点足可以保证卫星遥感技术在今后能够大面积使用。 1.2信息获取速度快 利用气象卫星可以再1天以内对地球进行两次以上的遥感摄影工作;利用陆地卫星在半个月以内可以将地球遥感影像重复摄影一次。所谓的卫星遥感调查就是利用气象和陆地卫星在较短时间以内,可以准确获取大范围和突发性事件的基本资料。与此同时,利用遥感技术可以进行多层次、多波段、多领域的观察,并且形成综合性网络区域覆盖。 1.3遥感技术抗干扰能力低 利用卫星进行遥感预测,具备良好的抗干扰性能,受外界干扰少,人为影响较低,在此基础上,利用卫星对地面的库区进行遥感探测,再将一系列数据程序经过处理得到原始资料,然后进行分类规整,同时配合地面人员实际调查进行数据核实,因此,卫星遥感技术具备极高的抗干扰性能,防止了来自诸多认为因素的影响,这样一来,就使得资料的查找更加合理客观。 2遥感技术在水利工程地质勘测中的实际应用 2.1遥感技术在目前水利建设规划中的重要作用 进行合理的测勘是对水利规划的基础工作,为了最大程度实现水利现状的观测,为水利行业提供原始资料以及为日后可能出现的情况做合理预测,可以将传统手段和先进的遥感技术结合起来。由于一般情况下,主要是通过地形图和野外勘测资料来对目前的水利分布进行很好的规划,因此,合理的地形图对于调查的影响很大,如果地形图相对陈旧,就必须消耗大量的精力和时间对地形进行重新测绘。如果使用遥感技术,一般不会出现类似的问题,由于使用卫星遥感,获取的资料周期短,时效性强,在北方的气候条件下,受到的影响不大,因此,可以很容易地得到卫星遥感图像,即使在南方环境条件下,也可以获得不少的图像资料,据此就可以分析出当前的地形图是否有可用性,如果地形图同遥感信号资料无差别,只是单纯的减少了部分建筑物,对于此类地形图经过修改以后是可以继续使用的。 遥感技术在水利规划方面的应用也很普遍,首先要做的是,用可见光和红外线波段来检测某些已被污染的河流,并且找到既定的污染源,如果是由于煤矿、造纸厂等排放废水而导致的水污染可以用可见光进行探查,如果是由于热废水造成的污染可以用红外线进行评估,先测定河流可以承受的容量,再分析河流的污染成分、评估污染的严重程度,以及在不同时间内允许的污染物排放量。利用卫星遥感技术进行处理,就可以测量出不同时间内,不同季节的水域面积等基础资料,这样一来,我们可以最大程度简化工作内容,使工作人员的工作得到放松,节约了基础资金,此项技术已经在珠三角地区得到应用,并且取得了成功。 2.2遥感技术在水库设计方面的具体应用 在我国的水利建设中,不管是防洪和发电,农田灌溉和居民用水等方面都离不开水库,因此,水库项目的建设是目前水利项目的重点。关于水库工程的论证问题,所涉及的方面一般包括:基本识别问题、方案制定、评价影响分析、论证方案等,涉及到水库论证方面的问题包括水库建设、工程建设问题、泥沙填埋等问题,以及水库库区的淹没范围、库区周边环境评价以及工程效益评估等问题。在水库淹没范围的勘查和规划等方面,卫星的遥感技术有相当高的开发价值和潜力,在库区建设中,对于淹没损失的预估数额比较粗浅,一般情况下,是以小比例地图作为基本参考,并且,加之地图的更新周期较长,不能及时反映库区当时的情况,为了准确反映某一时间段的具体情况,必须组织工作人员进行现场勘查,对地图作出相应的修改,如果使用了卫星遥感技术,在使用计算机进行数据处理时,就可以极大地提高工作效率,使得统计出的数据更为可靠。在水库库区规划阶段,利用卫星遥感技术拍照或者航拍对淹没区域进行预估,数据不但全面精准,又使调查结果权威、具备说服力,目前这些技术已经得到论证,并且应用前景可观。 3结语 遥感探测技术获取的数据时同一时间段、覆盖地域的遥感数据,这些数据宏观、准确的反应了很多自然人文现象以及地球上的各种地质形态,真实反映了地质、地貌、植被、水文、构筑物等地物特征,全面展示了地理事物间的各种关系,遥感技术具备的测勘范围广、信息获取便捷、信心综合能力高、受外界影响小等特点,保证了在水利工程勘察中具备的强大的应用能力以及遥感技术在水利规划、水库工程建设、河流整治、水资源调查等方面的具体应用进行了分析,表明遥感技术在水利地质勘查方面具备良好的应用前景。 地质勘测论文:浅谈土建施工前期地质勘测的必要性 摘要:土建工程完善了各项基础公共设施的结构,加快了城市化改造的进程。在工程建设的前期地质勘测是一项非常重要的工作,根据勘测的数据结果,可以制定科学合理的作业流程。本文主要对地质勘测的目的、方法、必要性以及需要注意的事项进行了分析。 关键词:地质勘测;土建工程;工程施工;反馈结果 由于企业内部的改革和整改,其对地质勘测的必要性在思想上逐步有了新的认识,地质勘测对工程所起到的指导作用也给予了肯定。当前,除了传统的勘测方法,还引进了比较先进的国内外勘测技术,并建立起了数字化系统。依照地质勘测结果,构建更加科学合理的方案,是一项可以降低施工成本的有效措施。 一、地质勘查的主要目的 对地质环境和工程地质条件客观认识的过程就是工程地质勘测的过程,使建筑的结构、类型、场地、规模与场地地质条件、地质环境相适应,保证工程从设计到施工全过程达到经济、安全且适用的标准。由地表到地下,由定性到定量评价,由区域到场地,由一般性调查到专门性问题的研究。 规划阶段、技术设计、施工建设、初步设计以及施工设计,勘察一般可分为以上几个阶段。勘察工作为了给工程项目提供各个阶段所需要的资料,也可以相应的划分为三个阶段分别是:初步勘察、可行性勘察和详细勘察。对现有资料进行分析和搜集,进行工程地质测绘,对场址的适宜性和稳定性进行岩土工程评价,进行现场踏勘,进行少量的勘探工作,并进行方案比较和技术经济论证,以确定和选择符合要求的场地。 初步勘察包括确定建筑总面积的布置、对不良地质现象的防治工程进行论证,对建筑地段的稳定性岩土工程进行评价,论证主要建筑地基基础方案,同时还应该符合扩大初步设计和初步设计的要求。地基的基础设计、对不良地质现象的防治工程进行岩土工程评价和计算、基地的加固和处理、以及要满足施工设计图纸的要求等等,都包括在详细勘察之中。对于一些有特殊要求或者是地质条件比较复杂的地基,要对其可行性进行预测,对于一些占地面积较小,地质条件简单,或者是该地区有建设经验,那么勘察阶段是可以适当进行简化的。 二、土建施工前期地质勘测的主要方法 为了评价和查明地基岩土技术条件活工程场地,与工程之间可能存在的相互作用进行勘探、监测、调查、测试,对获取的资料进行及时的计算、分析和预测,并以此为基础有针对性的提出对岩土的改造、利用以及加固等方案或设计与相应的设计参数和设计基准等工作的总称就是我们所说的岩土工程勘察,其是一项综合型的工程地质调查工作。岩土工程勘察的主要技术手段和方法有:取样和勘探、现场监测和检验、工程地质测绘以及室内试验和原位测试。工程勘察的基础工作就是工程地质测绘,测绘工作一般都是在初期勘察阶段进行。运用工程地质理论和地质理论,描述和观察地面的地质现象,对其规律和性质进行分析,并对地下地质情况进行推断,为测试、勘探等工作提供相应的依据。 三、土建工程地质勘测 当前,水务、防洪工程、房屋、交通以及道路等为一般土建工程项目。为了查明对工程建筑有所影响的地质因素,进行的对地质进行的研究调查工作就是所谓的地质勘测。为了确保建筑的稳定和正常使用,以及为其提供相应的防护措施,在地质条件查明后,要根据建筑的运行特点和设计结构,对建筑与地质环境的作用特点、方式以及规模进行预测,并做出正确的评价。 四、施工前期进行地质勘测的必要性 周期长、成本高、结构多是土建项目的特点,某个环节如果出现了质量或其他问题,那么不但会对施工单位的形象造成影响,对其他各个方面的也会产生很多的不利影响。在新时期,地质勘测工作是施工前期的工作重点。 (1)收集图纸资料 在地质勘测技术的不断提高和改革下,建筑测绘的水平和质量都有了明显的提高,图纸的绘制是必备的地质勘探工作,此环节需要收集与工程相关的大量资料,将勘测结果绘制成形象的图形就是工程绘图。为了给图纸测绘和编制图纸方案提供依据,各类土建项目都需要进行详细的地址勘测活动。 (2)发现质量问题 公路、房屋以及水利等等都属于土建工程的范畴,而这些项目的质量与社会基础设施的改造水平有着直接的关系。在土建施工中质量病害是一个无法预测控制的难点,随着施工项目日渐增多的任务,各种病害也随之而出,这些因素都可能会降低建筑的使用性能,而通过地质勘测,我们可以发现这些潜在的工程隐患和病害。 (3)了解作业环境 对土建工程地质条件所带来的影响人们已经有了充分的认识,要保证施工方案的顺利进行就必须要熟悉工程的地质环境。进行地质勘测对现场的地质条件可以从多个不同角度对其进行分析,可以使相关人员很快的熟悉环境,并发挥出更好的施工水平。 (4)降低成本 项目的收益与成本的投入有着最为直接的关系,在工程相同,质量相同的前提下,投入的成本越少所获取的经济效益也就越好。另外,有效降低项目的投资成本,也是提高效益的一种有效方法。以地质勘测结果为依据所构建的施工方案,更加合理、更加科学,可以减少返修和返工的次数,在无形之中就降低了项目成本的投入。 (5)对现场施工的指导作用 在土建工程的建设过程中,可以说最为重要的一个环节就是施工,而创造良好的经济效益的基本条件就是保证优良的施工质量。在进行地质勘查时,分别进行了现场原型观测、岩土测试、岩体力学试验等,对施工单位制定科学合理的施工方案起到了重要的指导作用。 五、地质勘测需要注意的一些问题 在进行地质勘测的过程中我们需要注意以下几个方面的问题: (1)操作设备 与地质环境相关的资料,要进行全方位的搜索,要尽可能建立起自动的勘测系统,当前已经不能太过于依赖人工勘测。例如:为了进一步降低人工挖掘地质层的难度,可以使用多功能钻机进行地质钻探。为了推动地址勘测活动的有序开展,为了发挥出高科技产品的价值,要及时将采购的勘测设备应用到实际当中。 (2)多次勘测 由于不同地区的地质都存在着一定的差异,因此,有些时候勘测结果并不能一次就准确的反应出具体的地质情况,遇到这种他情况应该进行多次勘测。例如:气候条件比较特殊的地区,随着地质环境的变化其地下水文运动也会随之改变,为了保证地质信息的准确,这时就需要进行多次勘测。 (3)人员组织 必须要保证实践、经验、理论、技能等方面都安排满足要求的专业勘测人员进行勘测工作,这样才能更好地完成勘测任务。相关单位应该建立起一支具有高技能、高素质、高效率的勘测队伍,以保证精准并在规定时间内完成相关的勘测任务。 (4)数据记录 为了给施工单位提供有效的参考,要准确的记录每一项数据,同时勘测所得到的数据必须以客观事实为准且必须详细。建立起数据库,将勘测得到的数据定期进行存储,不仅为自身的工程项目提供了帮助,也可以为其他类似工程提供参考。 随着水利、交通以及建筑等行业的迅速发展壮大,建筑工程也随之不断增多,相关企业所面临的压力也越来越大。在地下工程、建筑工程以及混凝土工程等方面地质勘测都得到了极为广泛的应用,地质勘测在保证施工质量方面有着明显的作用。
地质勘察论文:地质勘察岩土工程论文 1.影响岩土工程地质勘察质量的因素 1.1人为因素 近年来,由于科技水平提高,岩土工程地质勘察设备和技术也不断提高,这也要求岩土工程地质勘察人员也需要具备更高的技术素养和实际操作能力,才能正确使用先进的勘察设备。但是,实际岩土工程一线地质勘察工作人员为农民工,他们不具备专业的技术知识和操作技能,也缺乏相应的安全意识和质量意识,导致地质勘察质量难以得到保证。不仅如此,许多岩土工程地质勘察工作的工期较短,促使勘察人员采用不规范、不科学的方法进行岩土勘察,导致勘察结果与实际结果的误差较大,严重干扰正常的岩土工程地质勘察工作,得出的勘察结果报表也不具有真实性。 1.2勘察方法 勘察方法问题主要表现在勘探钻进方法单一和取样方法不合理上。钻井措施需要根据地质条件选择勘探方法,这要求勘探单位对工程情况进行详细的地质调查,在根据勘探与布置勘探工程的结果选择勘探方法。但是一些勘探单位在未进行地质调查的情况下直接使用电力设备和机械设备进行钻进,不仅增加勘探时间,也消耗更多的资源。在取样方法上,勘探单位未根据设计勘察点的实际情况进行取样。如有些人员对软弱下卧层不进行取样分析,甚至因为表面上满足不少于件组的要求而将应当分层的层位加以合并,对数据的变异性不作检验、剔除。勘察结果经不得推敲,严重影响工程设计和建设质量。 1.3市场制度 虽然近年来我国岩土工程地质勘察单位的数量显著增加,但地质勘察市场化程度并不高,地质勘察市场制度严重缺失,市场调节作用失灵。而且许多新成立的地质勘察单位存在许多“水分”,存在许多皮包公司和外挂单位,严重扰乱地质勘察市场秩序,加剧行业内恶性竞争。激烈的恶性竞争导致一些地质勘察企业或单位为抢占勘察市场,采用压低报价方式提高市场竞争力。这种做法导致地质勘察单位为减少损失而采取偷工减料方式降低勘察成本,最终影响地质勘察质量。 2.岩土工程勘察质量控制对策勘察 2.1建立高水平勘察队伍 针对当前许多一线地质勘察人员非专业人员问题,首先可通过招聘方式引进专业人才,巩固一线地质勘察队伍,提高专业勘察能力。此外,还应针对当前一线勘察人员专业水平较低、知识结构陈旧问题,应加强人员培训工作,实现知识结构更新与新技术设备推广,提高岩土勘察工程人员的专业素质。最后,建立有效的激励机制。如建立两支或以上勘察队伍,实行内部竞争制度,促使勘察人员主动提高自身专业水平。 2.2运用新的勘察方法和技术 运用新的勘察方法和技术不仅可以提高勘察效率,还能提高勘察结果的质量和准确性,提高取样工作的精度。在选择钻进方法上,勘察人员要严格根据勘察规范做好实地地质勘察工作,并以此为基础选择正确的钻进方法;再结合更先进的钻探设备,改进传统钻探技术方法的不足。提高勘察方技术和方法的数字化水平,国际工程施工所采用的先进的设备一般都是数字化管理、智能控制。我国许多较为先进的岩体勘察部门也已经引进了先进的数字技术替代了传统的勘察技术。例如地形勘测方面,传统地形勘测需要借助手工测量,容易引起较大的误差。如采用新型数字化设备,可以方便地得到较为精确的测量结果。对于取样问题,应控制取样质量。如根据不同地质条件的不同选取不同的样本,如不同深度、不同类型的地质样本。 2.3完善岩土工程地质勘察制度 针对地质勘察市场混乱问题,必须建立有效的勘察监督制度,实行严格规范的勘察监督制度对勘察工作进行有效的监督,实行事前、事中和事后控制相结合,最大限度避免不当行为,保证勘察质量。严格市场准入机制,建立注册土木工程师制度。市场因素对勘察质量主要由于地质勘察资质门槛不高,导致地质勘察企业水平参差不齐。因而应尽快实施注册土木工程师制度,控制地质勘察企业及个人的职业资质。最后,加强勘察涉及单位的质量认证,健全质量管理。如采用PDCA循环思进行岩土工程勘察的实施和管理,提高勘察设计能力。 3.结语 勘察人员必须不断总结勘察工作,分析勘察工作中的不足,减少人员、方法以及环境对勘察质量的影响。在实际地质勘察工作应根据岩土工程的实际情况,再结合勘察要点,准确把握勘察工作的关键环节,灵活使用勘察技术,提高勘察质量,确保岩土工程建设有序进行。 作者:黄赛 刘志强 单位:长江三峡勘测研究院有限公司 地质勘察论文:水文地质勘察中岩土工程论文 1水文地质勘察的重要性 水文地质勘察是岩土工程勘察中必不可少的组成部分之一,它和岩土工程相互影响,互利共生,下面以地下水环境的建筑物为例研究水文地质的勘察的重要性。在建筑物周围存在这地下水,这些水影响建筑物周边的土壤和岩石的耐久性和寿命,建筑物也会同时受到很大的影响,同时地下水作为岩土资源的一部分,对于其他的岩土体的特性也有很大的影响,对于岩土工程的勘察工作的效率也会有很大的作用。在勘查工作中加强水文地质勘察,这不仅提高了岩土工程的勘察效率和质量,而且还为工程的后续开展提供了理论依据。然而在很多的官方和非官方的岩土工程勘查中,水文类的地质因素经常被忽视,被当做是象征性的工作之一,在后续的施工过程中,因为缺乏水文地质的资料和分布状态,往往会发生一些重大的安全事故。因此水文地质勘察对于岩土工程的勘察极为重要。 2岩土地质和水的关系 建筑和地下工程的稳定性和岩土的地质情况有着很大的关系,在建筑和土木工程中发生的事故往往是由于岩石的强度不够或者土壤的勘查工作不够充分造成的。在岩土中的材料主要分为两种,一种是土壤,一种是岩石,这两个材料的成形都和水息息相关,土壤中一般都含有大量的水,而岩石的形状的成形是河流冲刷之后形成的,因此岩土地质和水有着重要的联系,主要可以分为以下三个方面。2.1岩土体的胀缩性岩土体的胀缩性是在空气的气氛下,在失去水之后体积收缩或者在吸收水之后体积膨胀的物理反应。由于岩土存在着和周围的空气交换水的现象,土壤中的水因为温度的升高而蒸发,散发到空气中,最后体积减小;然而在下雨天或者湿润气候的时候,土壤颗粒之间的间隙提高,吸收了水之后,在表面形成了一层水薄膜,最后体积增大,因此岩土体因为水文地质而存在缩胀性。 2.2岩土的软化性质 由于岩土体的只要成分包含了土壤和岩石,土壤颗粒之间存在着大量的空气,是一种膨胀的物质,与之相反的是岩石颗粒之间的间隙较小,基本不会体积缩小,但是在水中浸泡之后会存在强度和硬度减小的现象,因此岩土体存在着软化效应。一般的岩土体都存在着软化的问题,例如页岩,泥岩,松土岩等等,由于岩土地质中的水文因素的存在,岩土表现出了很强的软化现象。2.3岩土体的透水性质岩土体的透水性岩土体由于重力的作用,其中吸收的水分会逐渐流失并穿过土壤颗粒的现象。相对而言,松散的岩土的透水性较强,而坚硬的泥土的透水性较强。在岩土工程过程中,由于土壤中透过了水,土壤的结构会受到很大的影响和破坏,还可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然灾害。水分子没有透过土壤的部分可以把土壤黏在一起加强土壤的强度和硬度,因此水文因素在透水方面对于岩土工程的规划和勘察有着很多的影响,整体上改变了岩体的结构和强度。 3水文地质对岩土工程的危害 水是地球上最宝贵的东西,生命正是因为水而蕴育产生,因此水文地质对岩土工程有着很独特的作用,其中地下水对岩土工程有一定的危害。当地下水水位发生变化时,岩土体也会受到极大的伤害:水位上升,会造成一系列的问题,包括岩土沼泽化,斜体滑坡,山崩,溶洞坍塌,地下项目工程完全毁坏等等;当地下水水位降低时,往往是因为植被遭到破坏或者降雨不足引起的,这样会带来地质干枯,水质恶化,河流营养化等问题;地下水位频繁升降,由于地下水对岩土的软化作用和胀缩作用,岩土将会出现硬度发生改变,频繁的地下水水位升降会使得岩土层达到疲劳,土壤和岩石解体,造成土地坍塌,建筑损坏,土壤营养流失等问题。因此地下水位对岩土体的影响可以分为以下三类: 3.1地下水上升引起的岩土工程危害 水文地质的水位上升有很多的影响因素,主要的原因包括了气候因素如强降雨,降雪,气温变化等等以及人为因素如建筑工程如水坝建立,水电站的建造等等因素。这些问题会对岩土资源的分布和结构带来很大的影响,由于突然的软化效应,强降雨会造成泥石流和道路坍塌等问题,而由于岩土体的透水性,水位上升会导致过高的水位对地下项目如地铁,挖矿,隧道等等工程带来致命性的伤害,抑制项目的进度,同时由于水位过高,岩土的强度也会受到很大的影响,桥梁和山体的硬度都急剧降低,会导致山体崩塌和桥梁断裂的问题。因此水文地质的水位过高对岩土工程有着很大的伤害。 3.2地下水下降引起的岩土工程危害 地下水位过低会对岩土工程带来同样巨大的危害,水位降低主要是因为人为的因素造成的,人们大量的抽取地下水而浪费水资源,砍伐树木,毁坏植被,填湖造田等等,这些都会对地下水造成极大的伤害。地下水下降过多,会导致山崩地裂的问题,湖泊水源干枯,水中的生物死亡导致水质过于营养化,同时由于岩土体的胀缩性,岩土质量会受到很大的影响,土壤会过硬,导致植被也无法生存,农民的收入大幅度降低,农产品枯萎死亡。因此水文地质的水位过低对岩土工程有着很大的伤害。 3.3地下水频繁升降对建筑带来的影响 地下水的频繁升降会引起岩土产生不均匀,导致建筑的质量大幅度降低,由于地下水的大幅度升降会带来土壤中营养如铁,铝等缺失,同时频繁的地下水水位升降会使得岩土层达到疲劳,土壤和岩石解体,造成土地坍塌,建筑损坏,土壤营养流失等问题。 4结束语 在岩土工程的勘探过程中,水文地质的勘察有着十分关键作用,它影响了岩土体的结构和分布,由于岩土体具有胀缩性,软化性和透水性,岩土体的强度会受到水文地质的左右,为了防止水文地质对土岩工程的危害,我们需要认真的把握好水文地质勘察,按照规定的方法勘察岩土工程勘察概貌,切实地把水文地质融入到岩土工程中。 作者:刘冠红 单位:中国中铁四局集团有限公司市政工程分公司 地质勘察论文:岩土工程勘察水文地质论文 1岩土工程勘察中水文地质分析 在岩土工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题一直扮演着一个非常重要,但是很容易被忽视的角色,工程勘察的成果往往很少涉及对水文地质参数的利用,将其当做是一个象征性的工作。在一些水文地质状况比较复杂的区域,如果忽视水文地质勘测,地下水很容易会对工程造成各种各样的危害,影响工程的施工质量、施工进度和使用安全。现阶段,城市化进程的加快使得城市人地矛盾冲突问题日渐凸显,高层建筑成为城市建筑发展的主流方向。而为了保证建筑的稳定性,地基基础的深度也随之不断增加,对于区域内的地形和地下水位造成了巨大的影响,引发了非常严重的后果。在这种情况下,只有做好施工现场的水文地质勘察,了解和掌握水文地质变化情况,才能够尽可能减少风险和隐患,保证工程的安全性和可靠性。虽然在工程项目建设中,水文地质是一个非常小的组成部分,但是其作用是极其巨大的,做好水文地质勘察和评价工作,能够在很大程度上提高岩土工程勘察的质量和效率,减少和消除勘察中存在的各种不确定因素。在水文地质勘察中,应该从工程的实际需求出发,结合相应的水文地质资料,通过钻孔、测试等方式,对区域内的水文地质情况进行分析,了解地质条件与地下水之间的相互关系。 2水文地质在岩土工程勘察中的影响 2.1地下水位变化的影响 水文地质对于岩土工程勘察的影响是非常巨大的,尤其是地下水位的升降变化,会改变岩层内部结构的稳定性和可靠性,从而引发地表塌陷、沉降以及裂缝等问题,影响地表建筑的稳定和安全。造成地下水位上升的原因是多种多样的,如含水层结构、工程施工、降水量增加等,这些因素可能单独存在,也可能共同作用。正常情况下,地下水位上升并不会造成很大的影响,但是,如果其上升速度过快或者存在不正常的水位上升,则会造成建筑物的腐蚀,或者引发滑坡问题。如果地下水位出现大幅度下降,不仅可能会导致地面沉降、塌陷等灾害,还可能会造成水源枯竭、地下水质恶化等问题,在影响自然生态环境的同时,还会威胁人们的身体健康。如果一个区域的地下水位出现频繁升降,则会导致膨胀性岩层出现不均匀膨胀和收缩变形,引发地裂灾害,对建筑物造成严重的破坏。 2.2地下水动水压力的影响 地下水动水压力在岩土工程勘察中的影响是非常巨大的,如果出现人为触动,则会导致地下水自然条件出现不同程度的失衡,在地下水中产生强烈的动水压力,影响岩土勘察工作的进度和质量。同时,由于动水压力相对较大,会引发各种各样的地质灾害问题,影响工程建设的顺利进行。 2.3对基础埋深的影响 在岩土工程建设中,基础埋深直接影响着建筑工程整体的稳定和安全,是非常重要的。因此,在对基础埋深进行确定时,应该充分考虑各方面的影响因素,对水文地质条件及其发展变化进行详细把握。一般情况下,基础埋深应该位于地下水位以上,而如果地下水位较高,基础埋深必须深入到水位以下,则需要采取相应的降水措施。在对基础埋深进行确定时,还需要考虑承压水的作用,采取相应的防护措施,以免在深基坑开挖过程中,出现承压水冲破基坑底部土层的情况。立足建筑工程基础施工现状,天然地不仅施工便利,而且成本低廉,在工程施工中通常都会优先考虑,不过,如果地基稳定性差,或者基础沉降过大,无法充分满足工程设计要求,则需要对地基进行处理,提升其承载能力。不仅如此,地下水的存在,还会对工程基础的开挖施工造成一定的影响,必须采取有效措施进行预防和处理,以保证工程的顺利施工。 2.4对工程建筑的影响 基础对于工程建筑的作用是不言而喻的,一旦基础遭到破坏,建筑必然会受到相应的牵连,产生沉降、倾斜甚至倒塌等问题。当区域内地下水位较高时,会导致建筑地下结构或者地下水受潮,影响结构的稳固性,会导致土壤盐渍化,对建筑基础造成侵蚀,同时也可能导致整个建筑地基以及周围附着物的变形、塌陷和损毁。在施工中,如果采用人工降低地下水位的方式,应该充分考虑其对于地层的影响,避免出现地表坍塌等问题。 3水文地质在岩土工程勘察中的应用 在岩土工程勘察中,勘察人员应该充分重视水文地质,对其抱有一个客观、全面的形态,做好相应的分析和评价,以确保岩土工程勘察工作的效率和质量。在对水文地质进行评析时,一是必须做好防腐处理,充分考虑岩土体的透水性、胀缩性、崩解性及软化性,消除各种不确定因素对于勘察结果的影响,对可能出现的地质问题进行预测;二是应该根据工程设计施工要求,对水文地质评析问题进行深入探究,通过可靠的水文参数,对岩土工程勘查中可能遇到的各种问题进行预测,并做好相应的防护措施。水文地质在岩土工程勘察中的实际应用,主要体现在以下几个方面: 3.1自然地理条件勘察 岩土工程勘察工作包括了多方面的内容,能够为工程项目的建设提供全面准确的岩土数据,而水位地质勘察能够为工程的安全施工提供可靠依据。因此,在岩土工程勘察中,应用水文地质勘察是非常重要的。自然地理条件勘察是水文地质勘察的重要组成部分,主要是对区域内地形地貌和地下水文特征的勘察,帮助工程建设人员了解施工现场周边的地形地貌、水系、气候等特征。 3.2地质条件勘察 地质条件不仅影响着工程基础的施工质量,同时也在很大程度上影响着建筑整体结构的安全性、稳定性和耐久性。在岩土工程勘察中,地质条件勘察主要是针对工程建设区域的地质构造特征、地层岩性、构造运动等进行勘测,为岩土工程的建设提供必要的数据支持。 3.3地下水位勘察 上文中提到,地下水位的升降变化会对建筑主体和地基造成不容忽视的影响,因此,在正式施工前,做好地下水位的勘察工作,是非常重要的。通常情况下,地下水位勘察需要对最近3-5年的最高水位、最低水位及水位变化情况进行勘测,并对地下水的排泄条件、与地表水的补排水关系等进行明确,进而对地下水位在岩土工程建设中的影响进行分析,做好相应的预防和应对。 4结语 总而言之,在岩土工程勘察中,应该充分重视水文地质勘察发工作,了解水位地质对于岩土工程勘察的影响,对水文地质进行评析,确保其能够在岩土工程勘察中得到有效利用,把握水文地质对于岩土工程勘察的实际危害和影响,充分重视水文地质工作,确保岩土工程建设的顺利开展。 作者:廖祥才 刘华 单位:江西赣南建研工程勘察有限公司 地质勘察论文:地质勘察水文地质论文 1工程地质勘察水文地质的评价内容 1.1地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响 在岩土工程中,地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响已经成为最需要考量的问题,对地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响进行重点预测,并根据相关评价结果,制定切实可行措施,对工程项目顺利实施有重要意义。勘察评价内容主要包括勘察目的、地下水埋藏情况、水位变化情况、场地稳定性、地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。 1.2水文地质勘察要与建筑物地基类型结合 水文地质勘察需要与建筑物地基类型紧密结合,查明地质水文情况,可以为建筑物地基选择提供最准确地质资料。勘察内容评价主要包括水文地质历史情况、地下水成因类型、岩土性质、岩土风化程度、岩土物理力学性质等,还要将岩土、水文和建筑物三者因素进行对比分析,形成完善的评价体系。要在具体操作中判定和明确场地是不是存在地震断裂的地质情况、场地有没有断裂活动,周围有没有其他不良的地质作用。通过多元评价,为工程提供全面水文地质评价报告。 1.3地下水对工程建设的作用和影响 地下水对工程的作用和影响呈现多元性,需要从不同角度展开具体评价。首先是对埋藏在地下水水位以下的建筑物基础和砼内钢筋的腐蚀情况进行评价;其次是地下水对选用的软质岩石、残积土、膨胀土等基础持力层形成的软化情况进行评价;再就是地下水对地基基础范围内存在的粉细砂、粉土产生的潜蚀、流砂、管涌的可能性进行评价;在地下水水位以下开挖基坑,需要进行富水性和渗透性试验,要对人工降水可能引起的土体沉降、边坡失稳等情况进行评估。 2岩土主要水理性质和具体测试方法 根据地下水在岩土中的存在方式可以分为:结合水、毛细管水和重力水三种形式。所谓岩土的水理性质,是指岩土和地下水相互作用产生的物理性质。根据地下水存在的方式具体分析其物理性质,对制定科学测试方法有积极作用。 2.1岩土的软化性 岩土的软化性,是指岩土在地下水作用下发生了力学强度降低的变化,一般情况要用软化系数进行表示,根据软化系数可以判断岩土的耐水浸、耐风化的能力。如果在岩土层中存在较多容易被软化的岩层,地下水对其产生的软化作用就会更为显著。在粘性土壤、泥岩、页岩、泥质砂岩等地质条件下,都存在软化特性。在地下水作用时,也容易产生较多软化层,对建筑工程的影响自然呈现显性。 2.2岩土的透水性 岩土都有透水性,自然水在重力作用下,穿过岩土下沉。岩土性质有差异,其透水性也表现出个体差异。松散岩土的颗粒加大,透水性较好;如果颗粒很细小,其透水性就差。岩土透水性用渗透系数来表示。岩土透水性大小,对岩土产生的软化作用自然不同,进而对工程建设产生直接影响。岩土的渗透系数需要通过抽水试验获得。 2.3岩土的崩解性 岩土在地下水作用下,土粒连接被破坏,很容易造成土体崩散和解体等现象。岩土崩解系数高低,与岩土的颗粒成分、矿物质和结构有直接关系。如果是水云母、高岭土为主的残积土,大多会以散开方式崩解,如果是石英为主的残积土,则会以裂开的形式崩解。厘清岩土崩解方式,可以针对性地制定防范措施。 2.4岩土的胀缩性 岩土在地下水浸透下,会吸收众多水分,土体增大,而失水后,土体又会缩小。这是由于岩土的颗粒表面结合水膜吸水变厚了,而水分失去后,颗粒表面就会变薄。如果岩土发生大幅度胀缩,就会形成地裂、基坑隆起等现象,严重影响工程基础的稳定性。对岩土的胀缩性进行测量时,需要针对如下指标:膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。 2.5岩土的给水性 所谓给水性,是指岩土在地下水重力作用下从孔隙裂缝中自由流出水分的性能。测量岩土给水指数,对岩土稳定性做出科学推断。给水性以给水度进行标识,需要进行相关试验才能测定。 3水文地质问题对工程造成的危害分析 3.1地下水活动产生的压力形成的危害 地下水活动会产生一定的压力,对岩土形成的危害也不容小视。地下水活动是自然现象,在天然情况下,地下水活动产生的压力不会造成多么严重的地质裂变现象,但在人工作用下,由于工程施工打破了地下水活动的平衡状态,地下水活动会形成比较大的压力,对岩土工程的危害也就显示出来。在地下水活动作用下,岩土中的粉土、粉细砂等,在地下水活动中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情况,给工程施工造成严重的影响。 3.2地下水水位变化引发岩土缩涨变形 地下水水位处于周期性变化之中,对岩土形成的物理作用也是非常显著的。地下水水位变化,可以促使岩土结构发生不均匀胀缩,甚至会形成地裂,导致地基较浅建筑物出现坍塌现象。如果地下水水位发生大幅度变化,还会导致岩土胀缩幅度提升,对工程施工造成严重影响。在工程施工时,要注意对地下水具体情况进行勘察,尽量减少在地下水变动比较大的地带进行施工。地下水水位变化虽然有一定规律,但也存在很多例外情况,在针对地下水水位变化勘察时,要注意地下水水位变化的多种可能性。通常情况下,如果地下水水位在建筑基础底面以下压缩层范围内,不管是上升还是下降,都会造成建筑物的基础失去稳定性。地下水水位上升,建筑物基础地基的土质就会发生软化现象,自然会导致建筑物发生沉降和变形。如果地下水水位下降,压缩层岩土的自重力就会增加,也会导致建筑物发生沉降或变形。地下水发生频繁升降,对岩土工程造成的危害更为严重。地下水水位变化能够引起岩土结构产生胀缩变形等现象,当地下水升降频率加大,岩土产生的胀缩幅度也会不断加大,有可能形成地裂等剧烈地质现象,很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降过于频繁,也会促使岩土中铁、铝等成分的流失,土壤发生内质变化,土质变松、含水量孔隙增多,其承载力自然降低,也会对工程基础造成严重威胁。工程水文地质勘察中,要了解和明确基坑开挖对周围多种自然因素的影响,主要是岩性、承压性、含水层类型等。 4结语 水文地质勘察对工程建设有重要影响,特别是地下水给岩土结构和建筑基础形成的危害是工程亟待解决的难题。通过水文地质勘察,为工程制定科学施工方案提供各种数据参数,对促进工程建设有积极帮助。地下水活动有个性特点,地下水水位变化也存在不确定性,这一些都给水文地质勘察带来挑战,掌握先进的勘察技术,总结勘察历史经验,都能够提升水文地质勘察质量。 作者:易韵彬 单位:广西第四地质队 地质勘察论文:地质工程勘察论文 1各种成因不良土质的工程地质特性 1.1杂填土以及膨胀土 杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的,它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性,属于黏土。具有高度的塑造性,是部分地质工程勘察中的地基方案选择。 1.2饱和粉土和饱和粉细砂 饱和粉土和饱和粉细砂的特点有:结构松散,在静载作用力下能够保持较高的强度,但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大,颗粒之间的作用力降低,土中排水不畅时可以使土悬浮,产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。 1.3软弱黏性土 软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物,它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。 2地基基础方案的选择 地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。 2.1杂填土和膨胀土 杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基,但在填筑年代超过5年后,性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后,可作为一般建筑物的天然地基持力层,但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土,可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除,将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土,可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土,对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层,应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩,遇到水变膨胀的特性,因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件,分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率,最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况,处理地基的膨胀力,保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土,要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下,可以利用地基土的上部,对基础进行浅埋工作,减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m~1m,膨胀土处于地表3m~2m之间时,可以采用全部挖出膨胀土的方法,挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时,使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。 2.2饱和粉细砂以及饱和粉土 当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时,要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析,不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如,可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地,对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响,此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地,在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限,通过改善排水条件或增加土地的密实程度,可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施,还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理,在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。 2.3软弱黏性土 面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法,对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。 2.4天然地基 天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时,需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异,天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的,首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层,然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算,看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时,为了加大厚度,需要对基础进行浅埋处理,在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时,在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。 3结论 在地质勘察工作中,勘察人员要在充分分析水文地质和工程地质的基础上,根据上部结构、基础和地基的共同作用,选择合理的地基处理方案。地基处理方案的选择,首先考虑的是充分利用天然地基的优势,在天然地基无法满足条件的情况下,再对几种方案进行比较,从中选出一种既经济又合理的地基方案。 作者:常德峰 单位:齐齐哈尔矿产勘查开发总院 地质勘察论文:工程地质勘察水文地质论文 1.水文地质的重要意义 从特点上来看,工程地质与水文地质两者是相互影响,相互联系的,彼此间相互作用,两者之间并不是独立存在。众所周知,岩土上的一种重要组成结构是地下水,地下水不仅会影响到岩土体工程的特性,更会对基础工程造成一定影响,进而对建筑工程的耐久性和稳定性造成干扰。做好水文地质勘察工作,避免水文地质危害的影响,不仅能够保证勘察结果的质量,能够促进建筑质量的提升与强化,对于建筑行业的发展具有重要现实意义。通常情况下,对于那些具有较为复杂的水文地质地区而言,由于受到客观因素的影响和制约,使得我们不能够对水文地质进行深入研究和分析,如果在设计阶段没有做好充分的准备工作,那么就会出现各种问题,岩土工程也有可能受到地下水危害的影响。这就在一定程度上体现出了我们在进行工程地质的勘察过程中,必须做好水文地质的研究工作,在条件受限的情况下应当做好意外情况的预防和应对措施,保证工程勘查的质量和工程的稳定性。与此同时,我们在进行工程地质勘查的过程中不仅要将水文地质情况清除,还要将建筑物受到地下水的影响作为探讨的重点内容,根据勘查的实际情况来提出相应的预防和整治措施,最大限度上降低地下水对工程的危害和影响,保证工程建设的顺利进行,强化工程的质量和稳定性。 2.工程地质勘察中水文地质危害 工程地质勘察中水文地质的危害对工程建设来说具有重要的不良影响,无论是地下水位的升降变化,还是动力水压都有可能对岩土工程产生危害。通常情况下,造成地下水位变化的原因主要有两点,分别是自然因素和人为因素。一旦地下水位产生较大波动,超过了规定限值,将会促使岩土工程质量问题的产生。一般来说,水文地质的灾害主要分为三类:潜水位上升形成的危害。通常情况下,河流、湖泊等水位的上升,都会造成潜水位的升高,灌溉工程的渗漏问题也会影响到潜水位的变化。相关的调查统计显示,潜水位升高将会对建筑物的质量造成重要不良影响,一方面潜水位上升将会促使建筑物地基硬度的弱化,含水量增加,土壤的强度也将会得到不同程度上的下降,在这样的环境下建筑物极易产生沉降变形问题,影响到工程质量。地下水位下降造成的危害。一般来说,造成地下水位下降的主要原因在于人为因素,人们为了获取水源大多会采用开取地下水的方式来满足自身对于水源的需求,大量的地下取水造成了地下水位的下降。地下水位突然下降将会对地面造成重要的破坏,地面沉降、地裂等问题都是由于地下水位下降产生的,这些问题为人们的正常生产、生活带来了重要的干扰,也在一定程度上破坏了自然环境,造成了生态环境的恶化。地下水位波动所带来的危害。地下水位的波动对于岩土工程来说具有很大的影响,一般来说造成地下水位波动的因素有很多,自然因素中季节气候的变化、河流水位的变化等都会造成地下水位产生不同的变化和反应。具体来说,地下水位带来的危害主要有如下几点,地下水位的变化将会压密土地,增加土体的密度;建筑物的基础建筑材料的腐蚀程度也将会有所加剧;地下水位的波动还会促使岩土产生涨缩现象,在多次涨缩变化后,将会造成地裂问题的产生。对于地下水来说,如果其水位一直保持在较为平稳的状态,其动水压力也将极为有限,其破坏程度基本上可以忽略不计,很难影响到工程的质量。但如果地下水位在人为因素或自然因素的影响下出现了失衡变化,将会为岩土工程带来较大的干扰,甚至产生相应的灾害。 3.地质勘察中水文地质危害的预防措施 针对水文地质的危害对岩土工程的建设具有直接的影响,为了能够保证工程的建设质量,我们就要在工程地质勘察过程中处理好水位地质的危害,最大限度上避免水文地质危害的产生。为此,我们在现实的工程地质勘察过程中应当加大对水文地质的研究力度,将与岩土工程相关的水文地质因素查找出来,对这些因素的影响进行分析和探究,并对有可能形成的危害作出提前的预防和应对,将水文地质信息交给后期工程的施工单位,在这样的环境下工程的建设质量就能够得到很大的保证,使水文地质的危害处于一种可控状态。经过对水文地质危害的分析后,我们已经了解到其对岩土工程的重要影响,因此在未来的工程建设中,相关部门应当加大对地下给水管道和引水管道的巡视力度,如果发现渗漏现象要予以及时修复。对于地下取水行为也要予以严格规范,避免出现地下水位突然降低或大幅度降低现象的发生。 4、结束语 工程地质勘察中的水文地质危害不仅会影响到工程建设的正常进行,更会对自然环境造成破坏和影响,因此我们要在未来的发展中加大对水文地质的考察和研究力度,根据勘察结果来采取相应的预防和控制措施,确保建筑物的质量与安全。 作者:魏廷忠 单位:山东省鲁南地质工程勘察院 地质勘察论文:地下水勘察水文地质论文 一、现阶段在水文地质勘查工作中有关地下水的相关问题 1、潜水位的上升会对工程的实施产生一定的影响 在对水文地质进行勘查的过程中,这一工作的主要目的是确认勘察地以及它周围的地区是否可以进行工程建筑的施工工作,这是因为在实际的施工过程中,工程建筑的施工工作会对当地的水位产生一定的影响,从而会造成水库或是河流的潜水位等出现上升的情况,类似的情况在水文勘察的过程中是非常普遍的,它会对常规性的水文勘察工作产生十分严重的影响。其中的问题主要体现在以下方面中,一是岩土本身就存在力学性能不够稳定的情况,这就会导致如果一旦出现潜水位的上升就会使工程建筑受到非常大的影响,进而无法对它的安全性以及稳定性进行维持;第二,如果潜水位上升就会导致河床或是斜坡等处发生滑移或是崩塌的现象,这不仅会对岩体自身功能的正常发挥产生严重的妨碍,还会对建筑物的安全造成一定的威胁。 2、在水文地质勘查工作中地下水位问题是勘察工作的重点 地下水位的下降会对工程施工产生非常严重的影响造成地下水位波动的原因可能有:气候的变化,季节变化,地球与月球引力变化,河流、湖泊、水库水位变化,潮汐变化及气压变化等。地下水位的下降体现在三个方面中:一是地下水位与地基中的岩土层密度之间有直接的关系,如果地下水位出现下降的情况就会使岩土层所承受的压力加大,相关的密度同样会增加,如果出现这样的情况,就非常容易出现地面的塌陷或是沉降,从而对建筑施工工作的正常进行产生威胁。第二,如果地下水位出现下降就会使原有的地区内部的平衡被打破。如果附近的土岩出现干湿交替的现象,就会对打地基的木桩造成十分大的影响。石膏层与钠盐层自身就容易出现溶解的现象,会对建筑物的地基产生影响,使地基的不稳定性加剧,进而出现偏移的现象。第三,如果地下水位出现下降的现象,就会使岩石出现变坏或是膨胀,更有甚者可能出现地裂问题,对建筑物造成损坏。地下水在天然状态下的动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件。在浮压力或扬压力的作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。 3、地下水易对建筑物造成危害如果地下水出现问题 在很大程度上是由人为原因造成的。人们进行矿床疏干、建筑堤坝、修建水库或是过量抽取地下水都会使地下水的水位出现下降。如果地下水的水位出现下降就会造成地裂、地面沉降或是地面塌陷等问题,随着这类问题的出现,还很可能造成建筑施工场地的水质发生恶化,还可能造成水资源的枯竭。这些由地下水所引起的问题,有极大的可能会对人类的生存环境造成十分恶劣的影响。在建筑施工的过程中,随着地下水的问题逐渐被人们所重视,现在,在对地下水进行勘查的过程中就得到了先进科学技术的帮助,保证地质勘查工作可以得到进一步的发展,从而在工程施工前发现这类问题并将其解决,以便加大工程的科学性以及合理性。 4、地下水动压力作用的不良影响 地下水如果在天然的状态下动水的压力作用是比较微弱的,一般不会造成什么危害,但在人为的工程活动中因为改变了地下水天然动力平衡的条件,在移动着的动水压力作用下,往往会产生一些严重的岩土工程的危害,例如管涌、流砂、基坑突涌等等。 二、如何解决在水文地质勘察工作过程中存在的地下水问题 1、要对地下水文的勘查工作中与地下水位有关的工作引起高度的重视 对水文地质进行勘察是一件比较复杂的工作,这项工作需要进行全方面的、彻底的、深入的研究才能够被做好。因此,负责建筑施工的单位一定要从自己的思想上对这一问题重视起来,并把它看做是一个会对整个建筑工程产生十分重要的影响的问题。从全面的角度对这一问题进行分析,在进行水文勘查工作时需要对当地的自然条件以及自然环境进行全方位的考虑,其中包括地形地貌以及水文气象等自然、地理方面的问题。另一方面,水文气象问题还能够从天气的湿润度、气候以及季风等问题上来入手。对于水文地质勘查工作来说,地貌地形是其中十分重要的一部分,在进行勘察工作时应考虑到用来进行施工的相关地区中的地貌是否存在不同程度上的侵蚀以及如果表面有十分明显的堆积物的话是否会造成建筑物的地基不稳等等。对于建筑工程来讲,适合进行施工的地形最基本的要求就是要保证他的平坦与开阔,所以,在进行勘察时一定要对这一问题给予足够的重视。 2、要建立起科学的、完善的勘查机制 在对施工地的水文条件进行勘察的过程中,这一工作只有受到科学的、完善的机制的指导,才会使水文勘察工作的水平与质量得到显著的提升。相关机制的建立是一个漫长的过程,在建立期间需要对其进行不断地更新与完善,才能使它适应实际工作中不断出现的各种变化。另外,对于工作中实际情况变化的掌握问题也应引起相关部门的重视,要在最大限度上使由于地下水位给建筑物所带来的各种影响得到降低。 3、使水文勘察工作中的技术含量得到加强 这项工作是一项对技术含量要求较高的工作。如果技术含量得到增加则必然可以避免那些可能发生的地下水问题。在勘查工作中,持水性、容水性以及透水性等许多方面的问题都可需要使这一工作中的技术含量得到加强。另外,还要熟悉施工地区的具体水质情况以及在水中所含有的成分,例如钙离子、镁离子以及总硬度等。在实际的工作过程中,施工单位可能会遇到更加复杂的情况,所以,施工单位要做好相应的技术准备,才能针对具体情况实施具有针对性的措施。 4、跟踪调查水文地质变化,全面掌握变化规律 对工程的相关情况要全面的掌握,尤其是地基的基础类型,并且对水文地质问题与地基基础类型相关的问题调查情况,以备工作中的不时之需,提供充足的资料。不仅要掌握地下水现在的状态,更要掌握随着工程的施工,实时跟踪其变化的规律,以及可能发生的任何不良反应,提早做出应对举措,保证工程的顺利施工。 5、从实际出发,落实施工要求 结合地区及工程实际,以辩证法的角度,用具体情况具体分析的原则,探明相关水文地质问题,提供准确的水文地质资料参数,同时积极检测地下水位,确保水文地质条件对建筑的安全性。 三、结束语 在对工程的施工地址进行勘查的过程中,对施工地中的地下水的情况进行勘察是整个工作中十分重要的环节之一。为了能够使地下水方面存在的问题可以得到及时的解决,就要求相关单位一定要给予足够的重视,同时针对存在的实际情况采取相应的解决方法来将其解决,在解决问题的同时还要保障这些措施在实施过程中的全面性以及有效性。另外,在展开工作的过程中,还需要注意勘察工作的有序性,要以明了勘查工作的内容为前提来开展有关的勘察工作。 作者:宁庆艳李权明单位:浙江省第三地质大队浙中地质工程勘察院 地质勘察论文:工程勘察中的水文地质论文 1工程勘察中的水文地质的概述 1.1重要性 所谓的水文地质就是自然界中各种地下水的变化和运动现象。由于思想认识的不足,忽视了对这一环节工作的认识,所以导致工程施工中各种安全事故频发,究其原因就是因为水文地质的因素导致的。严重的可能影响到勘察工程的施工进度和工程成本的投入。水文地质在工程地质勘察中十分的重要,但是也是最容易被忽视的一个问题。其在工程勘察中占据着非常重要的地位,作为岩土重要组成部分的地下水对于岩土特性产生着巨大影响,还会对地面建筑的稳定持久性造成一定的破坏。在工程勘察过程中,对于水文地质各种参数的运用并不是直接的,致使绝大多数人存在着一个思维定式,即认为水文地质勘察不重要。在进行水文地质勘察时工程勘察人员仅仅是对水文地质进行简单的分析和评价,并没有深入调查水文地质与岩土工程有何种关系,对水文地质如何造成建筑物的腐蚀的情况也没有科学的评价,这对建筑物的使用寿命以及建筑稳定性都是一种破坏,对于工程产生的社会经济效益都会大打折扣。在工程勘察过程中,加强对水文地质的勘察研究,就会有效促进工程项目设计的科学合理,保障工程项目的稳定,意义重大。 1.2勘察基本要求 当前社会大环境下,建筑物对地基的要求越来越高,各种综合因素的影响,导致地下水位发生着巨大的变化,这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势,为了有效保障工程的安全可靠性,必须要对工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分,但确实非常关键的一个部分,优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的,同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说,在水文地质勘察中,对于地下水位、地理地质条件等都会涉及,在进行水文勘测时,对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行,进而分析某一地区具体的水文地质情况。这其中需要考虑多方面的因素,例如地下水位、水质的特性、地理位置、自然地形、地质构造、地质特性等,充分掌握地质条件和地下水之间的密切联系,同时通过对水文参数的测定,确定施工场地的地质条件。 2水文地质对工程勘察产生的影响分析 2.1地下水对基础埋深产生的影响 基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定,如果存在地下水问题,基础底面应当置于地下水之上的;如果基础底面只能埋藏在地下水下的话,务必做好排水降水的相关措施,以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑,以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。在进行桥梁墩台埋藏时,对于地表流水的因素需要多加考虑,桥梁墩台的稳固必须保证在洪水的最大冲刷线以内埋藏。如果采用天然地基会降低不少成本费用,并且施工过程也方便简单,这在工程施工中通常是首选的。当基地不够稳固、基础的承受能力过大时,应当对地基的上部结构进行更改,或者对地基进行加固。 2.2地下水对建筑物产生的影响 万一建筑物的基础被破坏,连带着对其周围建筑物也会产生影响。如果地下水位过高时,地下结构、地下室都会受潮,结构变得不稳固,土壤进而产生盐渍变化,对于建筑物产生超强腐蚀;地基周围的附着物以及整个地基都会出现变形、损毁及塌陷。采取人工手段进行地下水位降低时,需要对地质灾害进行考量,例如地表塌陷和地面裂缝等。遇到地下水位出现不定时上升的状况,膨胀土就会出现胀缩效应,出现地裂,造成建筑物出现倒塌的状况。 2.3地下水对基坑开挖支护的影响 社会经济的持续发展,建筑规模以及建筑数量不断增加,特别是高层建筑施工中,对于基坑多数采用垂直挖掘的方式进行,为了有效降低水位主要采取抽水方式进行。这种方式对土地的压力是一种有效减轻,然而由于是局部进行抽排水,基础地面下的水位就会发生骤然降低的现象,周围的建筑、墙体都会发生形变,严重的甚至造成地面塌陷的状况。所以,在进行地下工程施工时,需要设立水帷幕,并安装相应的防护体,避免地下水流入地下施工的地方,对工程施工造成不利影响。 3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策 3.1建立健全完善施工管理制度和技术 为了保证工程勘察的顺利有序进行,在工程勘察中应当采取相应的对策来对其进行强化。首先应当建立完善的管理制度,熟练掌握工程勘察的具体流程以及施工目的,带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进;其次,对于工程勘察中运用的施工技术应当高度重视,根据相关规章制度做好勘察准备工作,布置好施工勘察的位置,不断提升勘察水平,整理好勘察数据和资料,数量掌握信息技术的运用,对结果的准确性有明确的把握,能够更好地指导施工。 3.2促进工程勘察操作流程的规范性 在工程勘察之初,对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排,勘察计划的编写应当明晰,保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行,现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况,应当多方进行分析研究,综合运用多种方法,保证结果的准确,指导工程施工的顺利开展。 3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能 工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响,所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍,人员不仅能够胜任工作,还能满足每一项的操作规范及要求,尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用,所以应当建立完善的人员培训管理制度,定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核,将考核结果与其绩效相挂钩,促进员工学习先进的积极主动性,在履行好自身职责的前提下,保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作,提高工作效率,用计算机对各种数据进行处理,不仅提高工作速度,对于勘测精度也是有效的提升,全而掌握水文地质情况,为岩上工程施工顺利进行奠定基础。 4结束语 总言之,把握好工程勘查中水文地质勘察问题,不仅需要掌握全面的理论知识,还应有科学准确的方法和技术做支撑,保证水文地质中的每一项参数是精确的,避免因为水文地质因素造成施工事故的发生。要求勘察工程技术人员开展工作时,对于水文地质应当进行科学的分析研究,根据勘测的结果制定防御方案和施工方案,不断发挥工程勘测的作用,确保工程在顺利实施的同时,质量也有所保障。 作者:褚长征 地质勘察论文:工程勘察水文地质论文 1工程地质勘查中的水文地质问题 水文地质与工程地质有着紧密的关系,沿途的主要组成结构就是地下水,所以它对岩土体工程有着重要的影响,同时也会影响基础工程的建设,从而影响到建筑的安全性和稳定性。工程地质效果在很大程度上是受地下水位影响的,工程地质土质发生转变的原因是由于水位的升降变化。地下水位对工程地质的影响主要表现在以下四个方面。 1)地下水位上升引起的工程危害。岩土工程所出现土壤沼泽化、盐渍化等现象及其所导致的成岩土工程质量下降是由水位上升引起的,地下水位上升对于建筑物的腐蚀会造成更加严重的影响,建筑物更容易坏掉,不能长久的使用,导致人力,物力,财力的大量浪费,给国家经济造成不利影响。部分水位上升还是引起岩土结构破坏的主要因素,同时会造成岩土层结构强度降低而出现流砂、管涌等现象。在实际地质工程中,大量降雨、温度上升、含水层结构及总体岩土性质改变等是导致水位上升的主要因素。 2)地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以导致地面下降,工程地面出现塌陷,整个建筑物会坍塌,不仅造成财力的浪费,还可能会造成人员伤亡,后果不可想象。地下水位的恶化主要就是地下水的枯竭造成的,会影响到工程地质的稳定性和安全性。导致正常地质地下水位下降的主要的原因包括采矿人员采矿活动、建筑水库补给、地下水大量抽取等一些人为因素。 3)地下水位频繁升降造成的工程危害。频繁升降的现象有时候会在地下水中出现。岩土层膨胀以及岩土出现不均匀胀缩都是由地下水位频繁升降导致的,岩土层出现变形往复所导致的地下岩土层中的铝、铁等物质丧失的主要原因就是膨胀收缩。进而出现上层土层失去胶结物以及岩土层表面出现松动的现象,降低了整体的岩土层效果降低。可见地下水位频繁升降造成的后果也是十分严重的。 4)地下水动压力作用引起的工程危害。地下水天然动力平衡效果降低导致的移动水压的改变在很大程度上是由地下水动压力改变引起的,同时岩土层所出现的流砂、管涌、基坑突涌等导致的水文地质整体状况大幅降低的现象也是岩土工程地下水动压力改变引起的。除此之外,地下水动压力作用还可以导致地下水天然动力平衡的条件发生转变。 2解决水文地质问题的有效措施 水文地质对于地质勘查越来越重要,采取切实有效的方法对水文地质的各种有关参数进行测定对于提高工程施工的安全性。保证建筑的稳定性以及避免人为诱发水文地质灾害的发生有着非常重要的作用,应当对其进行正确客观的评价。为了充分发挥水文地质在工程地质勘察中的积极作用就要做好水文地质勘察工作,那么,面对以上水文地质问题,我们该采取哪些措施去有效防治呢? 1)详细的水文地质评价内容。岩土工程勘察报告是展示工程地质勘察的最终成果的主要方式,建筑工程地基基础设计及施工都是以岩土工程勘察报告为主要科学依据的。全面可靠的报告内容能够保证后期工程设计施工的安全性,报告内容的错误会造成非常严重的后果,一点点的差错就会引发不可想象的后果,因此要求技术人员必须要有耐心与责任心。在水文地质评价的报告中除了要将下水类型,含水层的埋深以及具体的分布状况、岩土类型、岩土厚度,静止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度内容包括在内以外,还应该包括各个含水层间的水力联系以及含水层与地表水体间的水力联系;地下水的补给和排泄情况等 2)调查准确的工程地质条件。应该将地形地貌、水文地质、岩土的物理力学性质,地质现象等条件作为工程地质勘察中的工程地质条件。在调查这些工程地质条件时,要做到准确详细。为确保建筑的安全防护措施提供相关科学准确的依据。为了预测工程地质作用会带来什么样的影响应当给出正确的客观的评价,应当查明工程地质条件并结合项目的具体特点,确保对建筑实施具有科学准确性的安全措施。 3结束语 在对水文地质状况进行全面客观的研究的前提下可以减少岩土工程存在的风险隐患,人们逐渐开始关注水文地质勘查状况,因此在对水文地质进行勘察的过程中,对于存在的水文问题相关人员要进行全面的勘察,为了提高工程质量应当从本质上降低水文地质对地质工程的影响。在工程勘察不断发展的过程中水文地质工作推动了勘察水平的提高,为了有效的减少和消除地下水对岩土工程的危害应当合理的查明与岩土工程有关的水文地质问题。 作者:贺云单位:华刚矿业 地质勘察论文:铁路隧道工程勘察地质环境论文 1关于隧道工程地质的勘察方式 为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对围岩状况进行级别分段,为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案,地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。 1.1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较,打破了调绘范围的限制,让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况,尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。 1.2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,一部分煤系地层地带的岩石粉碎,采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外,都应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录,记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式,隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作,以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。 1.3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质,则能采用高密度电物探法,物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统,方法是用α排列方式予以高密度数据采集,采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况,改善隧道工程施工的危险性,降低严重社会问题的发生率,有时还能避免路线更改,从而节约建设项目的投资资本。 1.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度严重,钻探取芯能力弱,岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度,很少客观判断岩体基本质量,未能科学划分隧道围岩类型。因而,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定了岩石风化情况与隧道围岩类型,该方式更为合理,更具创新特色。 1.5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭,其水文地质单元更加复杂,含有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段,空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验,以便同单一试验进行对比。 1.6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验,其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行,结果接近实际情况,具有相对开拓性。 2关于工程地质环境对隧道工程的影响 在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中,会遇到各种各样的地质环境问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。 2.1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。 1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变; 2)隧道结构会受软土蠕变的影响,及时进行支护与衬砌有重要作用; 3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时,对于软土地基,长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道,因其软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此,在海域上存在众多沉积软土地带时,借助盾构穿越软土层,必须充分重视所存在的安全隐患。 2.2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响,各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是: 1)因为隧道施工排水,使得周边砂层的机械塌陷与管涌; 2)砂层涌入会引发丰富地下水; 3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患; 4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工,严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。 在厚砂层上建设隧道时,要注重下述几点: 1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀; 2)进行大量抽水后,水位降低迟缓,产生压力水头,极易使得下方的大量砂层溃入; 3)下方存在相对隔水层时,因为上方隧道抽水降低水压,下方高压水汇合;4)透水层凸起,形成众多越流向上补给,影响隧道运行。 2.3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,作用结果为在地表上形成奇特山峰,地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点,具体包括: 1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在; 2)不含水岩体与含水岩体同时存在; 3)非承压水流同承压水流之间互相变换; 4)层流运动和紊流运动同时存在; 5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中,具有相当明显的三相流,即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性,泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的,而气体能被压缩,受压气体还会发生多种变化。 3结语 区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究,监测隧道结构收敛变形情况,对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境,得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论,希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。 作者:张志远单位:山西省地勘局二一四地质队 地质勘察论文:地质勘察中取心技术运用探究 本文作者:李柏军宗绪永作者单位:核工业二四〇研究所 钻探施工工艺 1钻孔结构 根据地层情况,设计为三级钻孔结构,开孔使用φ110硬质合金钻头单管钻进,开孔钻至完整基岩,再下入φ108孔口管到位,用泥土填实再用钢夹板固定,之后使用φ91金刚石钻头单管钻进,钻至岩层4m,下入φ89套管,钻后更换S75金刚石绳索取心双管钻具进入正常钻进。以钻孔ZKⅡ-7-5为例,钻孔结构示意图如图1。 2现场布置及设备安装 现场布置:根据钻机型号规定的地盘面积154m2(14m×11m),由于地形复杂地盘面积适当缩小约为140m2,基台木、循环系统布置如图2、图3所示。设备:XY-44钻机,BW250/40泥浆泵,绳索取心绞车,30kW柴油机,64kW发电机组,拧管机等。设备安装:平整基台地基、钻孔定位,安装四角斜塔,钻塔底座与钻机采用重型工字钢联接以增强稳定性。用水准仪校正钻机的周正水平,安装天车时要求钢丝绳与滑轮上提引器下垂、钻机立轴中心、孔口中心在同一条铅垂线上。钻机卷扬的钢丝绳经过天车轮和打捞器连接,并向下垂直孔口中心。循环槽、沉淀池、水池、泥浆泵、高压管、机上钻杆,形成完整的吸排水循环系统。柴油机做泥浆泵、发电机组、照明灯、绞车、电焊机、磨光机的动力源。现场使用380伏电源、绝缘铜芯电缆线,电源制控箱分配电源。 3金刚石钻头的选择 该地区岩性主要有凝灰岩、安山岩、粗面岩、流纹岩,适用金刚石钻进的可钻性、研磨性等级及硬度如表1。选用φ75的孕镶金刚石钻头,根据钻遇岩性,岩石中硬—硬,坚硬致密,中弱研磨性,钻遇完整地层时金刚石钻头易抛光、打滑,钻进效率低,宜采用高强度,浓度低,胎体硬度HRC15~30的人造孕镶金刚石钻头;钻遇岩层松散、破碎,宜采用浓度高,胎体硬度HRC35~40的人造孕镶金刚石钻头。 4钻进规程参数 压力较普通双管钻头大25%左右,转速差不多,泵量泵压都较普通双管钻进时大些。(1)钻压正常钻进直径75mm的孕镶金刚石钻头,要求钻头压力10~12kN,最大压力15kN。根据称重相应控制加、减压数量,以使孔底钻压与称重表所示钻压一致。钻孔的深度越大,钻杆柱中间受到的扭矩越大,易折断,钻压要随孔的加深适当减少。(2)转速孕镶金刚石钻头所用金刚石粒度很小,出刃量微小,主要靠转速来获取钻进效率,75mm孕镶钻头转速在400~850r/min,如果岩层较破碎、软硬不均、孔壁不稳定时宜选用下限转速,钻孔结构简单、环空间隙小、孔深不大时尽量选用高转速,反之亦然。(3)冲洗液泵量孕镶金刚石钻头唇面与岩面间只存在漫流区,主要靠多个水口循环,加之常以高转速钻进,因此宜用较大的泵量,以防止发生烧钻,泵量值40~60L/min为宜。为加强排粉能力、钻头冷却效果,减少重复破碎,冲洗液要适中,采用水解聚丙烯酰胺,包裹、絮凝岩屑并增加泥浆粘度,用量0.05~0.1%,使用前将干粉溶成1%浓度的水溶液。采用含基础油的乳化油类润滑剂,用量0.3~0.5%。 岩心采取 地质钻探施工中要求岩心采取率≥65%,岩矿心采取率≥85%,因此采取率的高低与钻孔质量休戚相关,每次下钻前要对钻具检查:(1)外管总成的组装及检查,从弹档头到钻头连接进行检查,钻头及扩孔器是否合适。(2)内管总成的组装及检查,捞矛头是否折弯和伸直要自如可靠,回管上下提拉要可靠,弹头收缩和张开要可靠、单动机构要灵活、各部件要拧紧、到位报信机构调整要合适、内管要平直、加注润滑油、卡簧与卡簧座的轴向及卡簧的弹性要合适。(3)打捞器组装及检查:打捞钩松紧、缩、伸张要自如,与捞矛头的配合尺寸要适合,轴承单动性要好,绳索要夹牢。(4)内外管总成装备及调试:将内外总成在地面放到外管总成内测量轴向长度,卡簧座下端离钻头内台阶要有3~4mm间隙,弹头挡头与弹卡嵌要有2~3mm间隙。 钻进技术要素 升降钻具不能太快,过快易使金刚石钻头受到冲击而损坏,钻杆与接手处由于壁薄易造成钻杆折断、拉断。钻具下到位后,开泥浆泵送冲洗液排出岩粉,有冲洗液从孔内返出时用小钻压、慢转速扫孔,离合器离合要轻,过猛易造成钻杆折断、脱扣,钻具到达孔底后采用正常钻进参数钻进。正常钻进时工作人员精神要高度集中,时刻注意进尺快慢,观察机械运转及倾听孔内钻进声音,如有异常及时采取相应的措施。如进尺过快,可减少钻压,适当增加泵量;如进尺过慢,可适当加大钻压,提高钻进效率;如不进尺,可通过称重判断钻杆是否折断,自重不变则可能是自卡,可采取提钻或者对金刚石钻头抛光、打滑。钻遇复杂地层应注意以下几项:(1)缩水、遇水膨胀的底层,钻进时应增大卡簧座与钻头的间隙(大于0.3mm),低泵量、低转速钻进,以提高岩心采取率,保护孔壁,待穿过该底层后恢复正常钻进参数。(2)孔内不进尺,岩心堵塞,泵压升高,此时需提钻以防止岩心自磨或者提不起内管。(3)如内管堵死,可尝试在钻杆柱悬空状态时重新高转速送水回转,将堵塞的岩心甩掉,或送水继续钻进,将堵塞的岩心自磨掉。(4)打滑导致进尺慢时,可投入一些碎石子,加快钻头金刚石颗粒的出露,从而加快进尺。(5)地层破碎,冲洗液漏失的地层,可灌注水泥浆液或聚丙烯酰胺浆液。(6)地层破碎以致上部钻孔坍塌的地层,可按二级钻孔孔径扩孔,穿过坍塌地层后下套管护壁,扩孔时泵量适当加大将岩粉虽泥浆携带出地表。 事故预防和处理 (1)在升降钻具过程中要预防跑管事故,可能造成钻杆与接手形成喇叭口,钻杆柱与孔壁摩擦阻力增大甚至造成钻孔报废。(2)不合理的钻进参数可以造成烧钻,同时冲洗液采用低固相、低粘度、低失水性的泥浆。(3)在松散破碎地层要严格控制除砂,防止钻杆内壁形成泥皮而造成提不出内管,如出现该事故可在钻杆中加入柴油与机油的混合油。(4)钻进中难免遇到钻杆或接手折断,可有丝锥将钻杆柱提出。(5)钻遇卡钻,可慢速转动同时上下串动,以将掉块磨损掉。 结论 钻孔ZKⅢ-9-28、ZKⅢ-9-30、ZKⅡ-7-5金刚石绳索取心钻进的施工方法和经验,充分显示了金刚石绳索取心钻进方法的优越性,工程质量高,钻进效率高,钻头寿命高,事故率低,劳动强度低,设备材料消耗小,取得了良好的经济效益。本文根据该工程总结了一些施工工艺和经验,绳索取心钻进工艺也将会在更多的地质工作中得到广泛应用。 地质勘察论文:地质工程勘察作用下的工程设计论文 1地质工程勘察工作中存在的问题 随着科学技术的发展,地质工程勘察技术也在不断的进步,但是与国外的一些先进的技术相比,还是存在一定的问题的,具体表现在以下几个方面。第一,地质工程勘察工作的人员没有对自己的工作足够的重视,在撰写地质勘察报告的时候,只是以之前的数据为参考,而不是对参考资料进行详细的分析,这样就导致勘察报告涉及的技术参数不是很准确,从而影响工程的设计和施工。第二,地质勘察人员只是重视报告的理论性和专业性,而忽略了实用性,这就使得工程设计人员在阅读报告的时候产生的巨大的难度,影响了设计的结果,而且地质勘察人员与设计人员之间缺乏必要的沟通,这就增加了工程的成本,也为企业造成了一定的损失。第三,地质勘察工作前期的资金投入不足,而地质勘察工作是具有一定的周期的,等到报告的时间截止了,才匆忙提交报告,这就影响了地质勘察报告的可靠性,为后期工作增加了不必要的麻烦,同时也导致工程存在了安全隐患。第四,地质工程勘察的管理比较混乱,这样就直接影响了地质勘察工作的质量。在整个地质勘察工作中,技术管理工作也做的不到位,使得形成的报告非常不规范,一些工作人员的缺乏必要的专业知识,面对重大的工程时,不能够及时的处理相关的问题,直接降低了勘察报告的质量,从而影响了整个工程的设计与施工。第五,地质勘察人员在工作中缺乏创新意识,不能够根据勘察的具体地质条件,采取不同的措施,不能够充分考虑实际的情况,导致勘察报告质量降低。第六,很多地质勘察人员在工作中不能够按照相关的规范进行,使得勘察的结果具有很大的误差,大幅度的降低了勘察的精度,而这些误差没有被及时的发现,从而直接影响了工程的设计和施工,很有可能造成重大安全隐患,对工作人员的生命财产产生巨大的威胁。第七,地质勘察人员缺乏标准意识,在工作中不重视文字的校对,不能够规范的进行数据的表达以及公式的使用,在数据单位、计量单位、符号、专业术语等方面也不够规范,这些直接降低了勘察报告的质量,从而影响了工程的设计和施工。 2提高地质工程勘察工作质量的措施 针对以上总结的地质勘查工作中存在的问题,提出了提高地质勘察工作质量的基本措施,主要体现在以下几个方面。首先,要不断的规范地质勘察工作的相关规程,在进行地质勘察工作时严格按照规程执行,所有的工程项目在进行设计和施工前必须要严格的地质勘察工作,如果在进行地质勘察工作的时候,不能按照规程执行,将会直接影响到工程设计和施工的质量,从而为整个工程造成安全隐患。另外,为了规范地质勘察工作的行为,要建立相关的行业规范,这样才能保证地质勘查工作按照规范执行,从而保证工程设计和施工的质量。政府相关部门要建立与完善地质勘察方面的法律、法规,对地质勘察以及工程设计与施工的整个过程进行严格的监督与检查。此外,要对工程项目采取全程监理的原则,做好工程项目的事前预防、事中控制以及事后的监督评价。这样就能够使得地质勘察工作逐渐趋于规范化,提高其工作的质量,进而提高工程设计与施工的质量。其次,在进行地质勘察工作时,要尽量使用一些高新测试技术,这样得到的数据信息就比较真实,然后对这些数据信息进行详细的分析,并与调查得到的资料进行对比,这样就能够确保工程设计中参数的可靠性,进而保证了工程设计与施工的质量。再次,要对地质勘察的工作人员进行综合的培训,以提高他们的综合素质,从而保证地质勘察工作的质量。在勘察工作单位的内部实施轮换岗位的制度,这样就能加强各个专业之间的沟通与交流,并通过座谈会或者讲座的方式,拓展勘察人员的知识面,提高他们的综合素质。另外,要规范管理地质勘察工作人员的行为,逐渐培养他们标准化的意识,让每一个工作人员都严格按照相关的规范进行工作,并对他们的工作开展绩效考评,以提高他们工作的积极性。此外,还要培养地质勘察人员的安全意识,以保证地质勘察工作的防护工作做的到位,从而提高地质勘察工作的安全性。 3总结 综上所述,想要保证工程设计和施工的质量,首先要做好地质勘察工作,通过详细的地质勘察工作,可以获取工程所需的各项参数,从而保证了工程设计的准确性,并为工程施工提供了一定的参考。因此,要不断完善地质勘察工作的规范,严格按照规范执行,以提高工程设计与施工的质量。 作者:杨虎 邱洪亮 杜祥波 单位:四川省川建勘察设计院 地质勘察论文:煤矿地质勘察计算机技术论文 1.CAD技术的优势 CAD技术的优势十分明显。首先其在归类整理搜索资料方面有着不可比拟的优势。如将煤矿地质勘察中所需要和使用的资料使用纸质材料进行打印和归档整理的话则工作量将会大大增加,并且在调动需要数据资料时难度很大,无法进行快捷搜索。采用了CAD技术可以将图像、数据等资料压缩会放置于移动设备中存储,并且可以通过计算机进行快捷关键词或日期搜索十分便捷。同时CAD技术大大提升了图像的使用质量,减少了人工绘制图像的误差。 2.CAD在煤矿地质勘察中的应用 2.13D技术的应用 3D技术即为三维可视化技术,其实计算机数据处理与图像显示技术的综合体。通过3D技术可以在煤矿地质勘察过程中对地面以及地下的多种地质现象进行准确描述[2]。3D技术应用在煤矿地质勘察工作中有以下优势:1)3D技术具有强大的数据处理能力。当地质勘察人员在收集到大量数据资料后可以通过3D技术来对其连续性进行检查,从而判断数据的真实度;2)地质勘察人员可以通过3D技术来对地层现象进行解释,通过不同透明度的参数来分析地震反射率数据,进而在3D的空间里对地层现象进行解释,从而提高地质勘察的准确性。 2.2GIS技术的应用 建立三维地质勘察模型。煤矿地质勘察工作主要就是通过物理勘探等方式对探测对象地区的特点、地貌等进行分析调查,从而获得定量与定性的指标,通过文字或图像的形式表现出来。因此可以通过雷勇GIS技术来建立三维地质勘察模型,将地质成因、岩土性能等通过GIS空间分析功能抽象的展示出来,从而更加准确的准确矿床地体制边界。空间分析。在利用GIS技术对各项数据进行导入后对地层统计结果进行输出,获得煤矿地质勘察中所需要各项图标与数据图。根据勘察对象的地质体层特征利用GIS技术分析功能生成三维空间模型,从而判断岩体与矿床体边界。结果分析与结论。GIS技术在煤矿地质勘察工作中能够妥善处理众多问题。空间分析与索引技术能够处理信息处理与提取问题;空间数据库技术能够对数据进行录入、导出、统计以及搜索;并且GIS模型还能够将思维中的概念模型转变为预测评价模型,使得其更加直观形象[3]。 2.3数据库技术的应用 煤矿地质勘察过程中使用数据库技术一般体现在两大方面:第一,开发煤矿地质勘察工作信息系统。目前我国煤矿地质勘察工作所涵盖的内容十分宽泛,其中包括地面工程、地质构造、岩土特性等。这些内容中的数据之间都存在密切的联系,因此需要一个完善的信息管理系统来对其进行管理;第二,在煤矿地质勘察过程中众多数据的存储、分析以及展示都能够通过数据库技术来进行。 2.4高密度电阻率法的应用 高密度电阻率法是一种非直接性的勘察方式,其主要是通过地质体的物性来解释地质问题,其收集的数据容易受到各种因素的影响。因此其得出的结果需要其他直接手段加以验证。高密度电阻率法与地质勘察工作的点勘察方式不同,其是属于面勘察,因此其能够对地质勘察进行数据补充。高密度电阻率法经济高效、操作简便,勘察效果佳,获得数据简单易读。尤其是分布式高废止的高密度仪器能够在复杂的地表上完成地质勘察[4]。 3.结束语 煤矿地质勘察工作是一项工作量繁重,技术含量极高的工作。因此在进行煤矿地质勘察过程中应该合理、灵活的应用计算机技术来进行辅助。例如3D技术、GIS技术、数据库技术、高密度电阻率法等,从而切实的提高工作效率与工作质量。另外,为了保证煤矿地质勘察工作能够安全进行还需要其他措施进行保障,例如不断开展地质勘察工作创新、完善地质勘察机制等。在今后的煤矿地质勘察工作中,其在计算机技术的辅助下定能更加高效、准确的完成各项勘察工作。 作者:刘振强 单位:山东理工大学资源与环境工程学院 地质勘察论文:地质勘察下水利工程论文 1水利工程地质勘测存易出问题的原因 目前,水利工程报告不完善是主要存在的问题,原因来自各方面:原因一前期工作经费不够;二改扩建工程地质勘查资料不完善;三勘察任务不明确内容不详尽;四勘查方法不合理;五地质勘察力度不足。因为地质勘查工作进行不全面,无法为工程再建设项目提供原有资料。 2地质勘察的具体工作要求和方法 对于水利工程的地质勘察阶段可以分为四个它们分别是:规划———研究———设计———施工,在地质勘查时必须保证各阶段工作和设计要求相适应,每个阶段的地质勘察任务必须严格按照合同进行,要明确设计意图,清楚设计阶段和各项技术指标的要求,熟悉施工图纸,如果即将在野外进行勘察活动时,对前往地区的地质考察非常必要,收集资料和分析地形做好准备工作,为了进一步的了解当地自然条件必须结合实际的设计,编制出工程地质勘察总纲领。 2.1工程地质勘察大纲内容 工程地质大纲的内容应包括以下内容:(1)进行勘察的主要目的、现场的工程情况和勘查主要的阶段;(2)了解所要勘察地方的工作条件、地形和地质情况;(3)熟知勘察工作的内容使用方法和完成的工程量;(4)规定确定的计划进度和竣工时间;(5)预算所需经费;(6)书写勘察资料;(7)包含地质勘察工程绘制布置示意图。在制定勘察总纲领时可根据实际的地质变化做出相应的调整。 2.2工程地质勘察的施工要求 工程地质勘察的施工要求首先是地质测绘的进行,根据勘察阶段设定工程地质测绘的比例尺,也可以根据建设项目的特点和地点选取合适的比例;不论选取哪种比例尺,都必须有勘探点或者露头观察点表示在工程测绘的过程中。工程地质在测绘时可参考人造卫星、航空测量和地面摄像片遥感资料对地质解释,解释的结果可根据野外审核和检验。在水利工程的地质勘探过程中,保持适宜的岩土物性和场地地形,选择适合的物探方法和应用物探技术。像常见的坑、洞、孔、井常被这些勘探工程综合利用。在每次的施工前应对各类钻孔进行施工程序设计和钻孔的专业设计,并按原来设计的要求进行施工。岩土试验将原位测试和室内试验相结合所使用的。通常室内试验是土工试验的基础,辅助为原位测试。室内试验以及原位测试在岩土试验的眼中都是一样的重要。不同试样和原位测试点应该拥有地质代表性。 2.3工程地质勘察的编制程序 (1)对收集到的外业和试验资料进行核实统计。这项工作的开展总是在外业进行完开始,在勘察前需要对各个资料进行检查是否完善,尤其是实验资料,可依据这些资料绘制测量结果表、勘探点(钻孔)平面位置图和勘察工作量统计表。(2)参考土工试验和原位测试的相关资料,修正地质资料。这些工作的开展很重要很重要,在工作中却是常常被工作人员遗忘。因此,实验资料和野外定名出现不对应的现象,还出现了原位测试和砂土状态的实验资料不符合的结果,像一些野外定名为黏土的,实验结果塑性指数不大于17;此外,野外定名是细砂的,根据实验资料显示是中砂的,它的颗粒含量以每颗0.25~0.5mm颗粒到达含量的50%以上;还有野外名为可塑性黏性土的,它的实验液性指数不于0;野外名为稍密状况的砂性土,砂性土的贯入击数标准不大于10,野外定为淤泥或者名为淤泥质土的,实验结果的孔隙比不到1;对于那些野外名为硬塑性黏性土的,小于18击数。综上所述产生这些矛盾是由于野外分层深度和定名具有不准确性,还有个原因是试验资料具有不真实性,面对这样的情况应该找出问题,及时的改正,让实验资料和岩土定名的数据结果达到一致。(3)描述钻孔工程地质概况绘制综合柱状图。(4)对岩土地质层划分,绘制分层统计表,对数理统计。地基岩土的分层的适合性直接影响着评价好坏。所以这个工作需要按原因类型、地质年限、岩土特性、风化程度、状态、力学特征进行全面的考虑,合理的规划每个岩土层,根据数据绘制分层统计表,其中包含每个岩土层的埋藏条件和分布状态的统计表,实验测试和原位测试的物理力学统计表等。最后进行试验资料的统计整理,计算分层承载力。(5)绘制工程地质剖面图以及相关的专门图件。(6)书写文字报告,为了减少重复率就得按照以上的顺序进行,避免出错,提升工作效率是保证质量的大前提。对于勘察场规模大的场地或者地貌地质复杂的场地而言,可以采取有针对性的进行勘察例如分区勘察,最后做出评价。对于完整的工程地质勘察报告的书写,它是由五部分组成,分别为正文、附表、附图、附照和插表。而对地质勘察要书写的文字部分应包括该区域的地质情况、地质条件和地貌条件,还有地质勘察的结论和实施的意见建议等都是其中需要书写的部分。另外,为了使报告更具有真实性,相应的加入一些和勘探有关的图表数据等都会帮助提升内容的价值。 3结束语 综上所述,水利工程中地质勘察工作是最重要组成部分,它不仅对运行管理和水利工程的建设有深远的意义,还有指导作用,与此同时对于地质勘探工作来说是一个发展的契机,是设计单位走向工程项目的基础,地质勘探工作的开展为施工建设单位提供了发展潜力,它更是运行管理单位实现经济效益和安全质量的前提保障。根据水利建设工程的现阶段来说,注重地质勘查工作十分必要,它是实现工程经济最大化和安全质量第一位的前驱动力,使勘探工作走向合理化,规范化、科学化为了建设更好的水利工程不断努力。 作者:王石锋 单位:九江市水利电力规划设计院 地质勘察论文:煤田地质工程勘察论文 1煤田地质勘察钻探探讨 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。实验室人员工作优秀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 煤田工业发展速度非常快,其不断推进煤田地质勘查技术更新。煤田地质工作开展,需要获得科学指导,需要基于技术保障基础下开展,基于创新手段下开展。不断提升资源利用开发能力,在资源开发中更好的保护自然环境。构建出地质科技体系,从而更好的为煤田工业健康发展奠定基础。 作者:谭龙泉 单位:山西省煤炭地质114勘查院 地质勘察论文:地质勘察中水文地质论文 1水文地质的勘察评价内容 在对岩土工程受到的地下水影响进行评价的时候,之前的勘察报告很少把施工中的需要和基础的设计进行联系,不能对其危害做出正确的评价,导致很多质量的事故发生。为了对以后的岩土工程进行准确的危害预测,及时得找出危害防止事故发生的有效措施,就必须吸取以前的教训,对地下水的作用进行重视,准确的对水文地质出现的问题进行评价。为了能够对各种条件情况下的水文地质问题进行重点的评价,需要对建筑物的地基类型进行勘察,对其相关的水文地质问题进行调查,给出工程中需要的相关资料。对于基础在地下水位之下的建筑物,它的基础持力层需要采用软质岩石、残积土、强风化岩等,并且对岩土体可能受到地下水作用产生的现象进行重点的评价。对压缩层、承压含水层内的地质进行重点的评价。 2对岩土水理的性质进行测试及研究 岩土由于受到地下水的影响,两者之间发生反应,这时岩土就会表现出一些性质,这种性质就是岩土的水理性质。该性质包含许多特性,例如透水性、给水性、容水性等,它们对岩土的三态有着很大的影响作用。岩土中的地下水能够有许多方式存在于其中,比较典型的有承压水、上层滞水、岩溶水和孔隙水,前两种是按照埋藏条件划分的,后两种是依据水层的空隙性质划分的。然而不仅岩土的水理性质会因为地下水存在的形式而有所影响,具体的程度不尽相同,而且该性质也会受到岩土类型的影响。为了能够对以后可能产生改变的地下水量进行及时的观测,方便在施工中进行有效的处理措施,需要对岩土的水理性质进行准确的测试。不仅建筑本身的稳定可能会因为岩土的某些水理性质而发生改变,岩土本身也可能由于某些性质产生特性的改变。为了能够有效的对地质性质等情况进行全面的评价,就必须重视对岩土水理性质的测试。 3岩土工程由于地下水的原因引起的危害 3.1岩土工程因地下水位变化引起的危害 在岩土工程中,地下水对其造成的危害很多,其中主要的危害原因有地下水位的上升、地下水位的下降以及地下水频繁的升降等。很多因素都会造成潜水位的上升,例如地质、水文气象、温度或者人类行为等因素。岩土工程产生的危害可能不是单一因素引发的,而是多种因素共同作用的结果。土壤的盐渍化、沼泽化等的形成都是由于不断上升的潜水位造成的,建筑下边的岩土或者地下水可能会对其进行腐蚀。此外,岩土还可能产生软化、流砂等不良的地质现象。人们的一些行为,例如对地下水无节制的开采,对下游的地下水进行截取等都可能会使地下水的水位下降。一些经常出现的地质危害、贫乏的地下水源以及地下水的水质不断的恶化等,都是由于地下水的下降幅度超出了正常范围引起的。这些危害对人们的生活环境以及建筑物等都有很大的影响。针对那些膨胀性的岩石,它们的膨胀会受到不断升降的地下水影响,从而发生不均匀的变形。岩石的变形会由于不断升降的地下水而重复的进行着,并且随着重复次数的增多变化的幅度也逐渐的增加。这种现象的发生就会使地面出现裂缝,不断的损害轻小型的建筑物。土质也会受到地下水升降的影响,不断变化的地下水会减少土质层中的一些胶结物,最终将都会流失,从而使土质没有胶结性,就会非常的松动。岩土的承载能力会受到含水量的影响,不断变大的空隙导致承载力越来越低,使得岩土工程的工作产生很大的困难。 3.2岩土工程受地下水动压力作用产生的危害 动水压力在自然状况下不会有很强的作用,几乎不会造成任何的危害。但是这只是在自然的状况下,如果遇到人为的干扰,修建的岩土工程打破了原有的动力平衡,使一些条件得到了改变,这时遇到比较强的移动水时,产生比较强的动水压力,就会使得岩土工程受到很大的损害。这些危害现象一般都包括流砂、基坑突涌或者是管涌等。对于这些危害现象,相关的部门应该对其形成的原因进行细致的研究,通过研究做出合理的治理对策,使其对岩土工程造成的危害能够及时的被解决。 4结语 总之,在快速发展的工程勘察工作中,水文地质的重要性是显而易见的。在工程施工中,为了避免其受到地下水的影响,产生损害,就必须对相关的水文地质进行调查,确定问题的原因,所以人们对水文地质存在的问题进行了重点关注,必须做好水文地质的工作。 作者:金恒平单位:辽宁省第六地质大队辽宁地质海上工程勘察院
工程地质勘查论文:当代工程地质勘查论文 一、划分工程地质勘查阶段 (一)可行性研究勘查阶段 可行性研究勘查阶段科学的评价了拟建场地的稳定性以及适宜性。这一阶段对工程地质工作的要求如下:1、考察当地的地质、地形地貌以及附近地区的工程地质资料等;2、在搜集资料的基础上对场地的地层以及构造等工程地质条件进行了解;3、对于那些工程地质条件较为复杂的情况,要根据实际情况来测绘工程地质,开展勘探工作。 (二)初步勘查阶段 在初步勘查这一阶段,合理的评价建筑场地内建筑地段的地质状况。这一阶段的工程地质勘查工作如下:1、搜集一些可行性研究报告、建设规模等相关资料;2、对地层、构造、水质以及物理地质现象的成因、分部进行详细的了解;3、对建筑材料的场地以及储量进行合理的确定。 (三)详细勘查阶段 详细勘查这一阶段要与技术设计充分结合起来,并且在分析以及评价岩土工程的时候,要根据不同的建筑物来进行。详细勘查可以为基础设计、处理地基以及物理地质现象的防治提出了坚实的基础。 二、高层建筑物的主要工程地质问题 本文主要分析了高层建筑物的工程地质问题,由于高层建筑物具有重大的负荷以及分布不均匀,一般情况下要采用深基础,促使地基变形的深度加大。 (一)建筑物场地的稳定性问题 高层建筑物以及超高层建筑物地基变形会产生较大的影响,这一类建筑物的范围不仅会影响地表的松软土,而且也会影响到基岩风化带。在高层建筑物中,不仅要重视地基土体的稳定性,而且要注重下卧层的稳定性。岩性以及成因类型、土体结构等都影响着下卧层的稳定性。所以,在选择建筑场地的时候,要以城市地震基本烈度区划为基础,在勘探过程中验证以及查明建筑场地周围的地质结构,通过分析与比较选择合适的建筑场地。 (二)基础类型选择的工程地质论证 目前,高层建筑的主要形式是指箱基、桩基以及复合基础。第一,箱形基础。其中箱形基础的特点如下:较大的基底面积、整体性较好等特点。如果地基中的土体较为软弱以及分布不均匀的时候,此时要选择箱形基础,这种形式不仅会减少建筑物的不均匀沉降,而且可以合理利用其中的空部分。第二,桩基。桩基包括了钢管、墩基等几个部分。桩基具备较高的承载能力,而且可以避免基坑边缘的稳定性等问题。在上覆较厚软土层的地基中比较适合使用桩基。所以要按照地基工程的实际施工条件来进行,选择有效的桩基类型。第三,复合基础。如果仅仅采用复合基础这一种形式不能满足高层建筑对地基强度以及变形的实际要求。如果在施工过程中出现了困难,此时要选择箱基下桩基的复合基础类型,采用复合地基处理来降低承载量。现阶段,在实际施工过程中要采用深层搅拌桩。然而如果施工条件较为复杂,造价较高的时候,此时要结合建筑物的实际要求来进行,促使建筑物工程的顺利开展。 三、加强高层建筑工程地质勘查工作的途径 (一)详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求 工程师在勘查工作开展之前,要详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求,并且要充分结合工程的用途以及载荷大小,同时还要充分结合施工现场的实际情况编制科学的制度。另外在制定时间计划的时候要联系实际情况,注重资料整理、土木试验等环节,对试验、钻探施工等技术提出了合理的要求。 (二)工程地质勘查人员要充分结合施工现场实际条件进行勘查工作 在开工之前,工程地质勘查人员要从实际情况出发做好勘测以及核实工作,并且要核对钻机所使用钻杆的尺寸以及长度,确保各部门技术参数满足实际施工的具体要求。在岩土勘测这一工作中,要按照相关的规章制度来进行,选择合理的钻进方式。在测量高程和水位的时候,要选择黄海高程,如果条件不合适要采用假定高程,等到施工工程结束之后来测量地下水位。同时工程师要核对以及验收相关资料来确定相关数量,并且做好现场监督工作,提高勘查技术的质量。 (三)做好地质勘查工作,分析数据,做好整理勘查数据工作 在整理以及分析数据之后要查明现场等实际情况,促使施工工程的顺利进行。同时还要检测地基处理的质量,特别是做好记录工作,认真分析相关数据,便于日后工作的顺利进行,提高工程地质勘查的整体质量。 (四)加强回访工作,查明其中的不良地质问题 为了能够促使地基的质量与现实施工条件相符合,这就要采取有效的措施来检测工程的质量,特别是对于那些施工过程中的数据域勘查报告不相符,此时要合理的分析,减少工程过程中的质量问题。 四、结语 现阶段,在理论以及实践上,工程地质勘查学科已经积累了丰富的经验。然而随着科学技术的快速发展,此时提升了土质检查技术以及扩大了定性分析方法的运用情况,同时还提高了工程地质勘查的实际要求。随着计算机技术的不断发展,此时高层建筑工程地质勘查工作向着多元化的方向发展。 作者:肖军单位:景德镇市地质队 工程地质勘查论文:水文工程地质勘查论文 1水文地质类型区概述 在一些比较复杂的地质环境下,如果存在地下水,则其和普通的水资源具有很大的相似性,主要表现在整体性和系统性等方面,通常也会表现出再生性和可调节性。可以通过对赋存环境进行系统勘查,划出不同的单元系统,水文地质类型在划分区域的时候,通常都是将赋存环境相类似的地下水地貌地质归为一类,这样做可以更好地进行系统性的管理。 1.1水文地质类型区的定义 所谓水文地质类型区,就是根据岩层下面地下水的分布形态、地貌特点以及含水层的成因相似性即其附近的岩石结构条件等内容对地下水进行不同区域的划分,使其按照各自的特点形成独立或相对独立的地下水分布区域。 1.2水文地质类型区的特征 在将地下水划分为不同水文地质类型区时,要使其形成一定的特色,即能够与其他水文地质类型区有着明显的不同特征。一般来讲,每个水文地质类型区独特的特征应该从地下水的流域面积及水流流动特点开始分析,并对其周边的地质与水文地质情况进行调查,指出其在自身空间范围内的地下水存储与运动,以及其自我补给、径流和排泄的方式和过程。 1.3水文地质类型区的划分原则 从上述对水文地质类型区的定义域特征分析可以看出,其区域的划分并不是随意进行的,而是通过一定的原则、规律和标准而进行区分的。一般来讲应该遵循以下原则:¹水文地质类型区的勘查要能够与地下水的评价进行密切的配合,只有这样,才能够提高类型区勘查的实际作用。水文地质的成因主要是由于地下水与岩层共同作用而形成的,因此,在水文地质的勘查中也要能够密切注意地质成因的研究工作。»要能够将地下含水层的各种介质类型与地质的岩性、埋藏条件以及地下水化学类型等进行密切的结合,只有这样,才能够扩大水文地质勘查的范围。水文地质勘查区的划分要能够达到分类命名简单、便于水政管理等目的。 2工程勘查中水文地质的勘查要求 在实际的建筑工程设计中,对于水文地质的勘查各自有着不同的侧重点,因此,应该在明确了岩土工程对于水文地质勘查的要求以后再进行实地的地质勘查。继而通过勘查所得的资料,对当地的水文地质条件进行分析。一般来讲,需要注意以下几点要求: 2.1自然地理条件 在水文地质勘查中,首先需要对自然地理条件情况进行勘查和研究。自然地理条件主要包括地貌地形以及气象水文特征等内容。其中,气象水文特征主要指的是建筑工程所在地的气候条件,主要包括气候带的分布情况,热量以及湿润情况等。 2.2地质环境 在水文地质的勘查过程中,水文条件与地质是分不开的,因此,需要对地质情况进行熟悉和了解。地质环境涉及的内容主要包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 2.3地下水位情况 地下水位勘查是水文地质勘查的重点项目,其勘查的内容主要包括近年来地下水位的最高水位以及最低水位以及水位的变化趋势,地表水与地下水的补给关系以及地下水的补给排泄条件等,地下水位的变化情况对于岩土工程的建设和后期使用都具有重要的影响,因此要加强对地下水位的勘查工作。各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度。主要研究的内容包括,含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 3工程地质勘查中水文地质问题评价内容分析 在工程建设过程中,对于工程质量影响较大的水文地质因素有很多,主要包括地下水位及变动幅度、地下水的类型、土层或岩层渗透性的强弱及渗透系数以及含水层和隔水层的厚度和分布及组合关系等。为了综合提高地质勘查水平,需要对地质勘查中涉及到的水文地质问题进行重点研究。通过对水文地质条件的分析,不仅能够对水文地质问题有明确的认识,而且能够对地下水对工程地质的影响做出明确的评价,进而能够针对可能出现的情况采取一定的措施。这能够在很大程度上消除建筑工程建设的盲目性,提高建筑工程的整体建设水平。很少有针对实际的工程需要来分析地下水可能会产生的危害的报告,这是当前的地质勘查工作中的缺陷与问题,必须要进行改进与完善。为此,笔者提出,在未来的工程进行地质勘查时,至少需要从下述几点内容对水文地质进行评价: 3.1注重地下水对岩土体和建筑的影响 在工程建设过程中,地下水是影响建筑质量的重要因素,因此,在工程地质勘查中,应重点评价地下水对岩土体和建筑的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,做出相应的防治措施的准备工作。 3.2水文地质对地基的影响 对于一项建筑工程来讲,地基是最重要的部位,其施工质量的好坏,直接关系到整个建筑工程的质量。因此,在工程地质勘查的过程中,要能够加强研究与地基有关的水文地质问题。工程地质勘查中要密切结合建筑物地基基拙类型,查明与该地基基拙类型有关的水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 3.3加强对地下水赋存状态和变化规律的研究 在工程地质的勘查过程中,要能够对水文地质自身的状态进行分析和研究。在地下水勘查过程中,应该对地下水的天然存在形态和今后可能的变化情况进行科学的研究,此外,更为重要的是,要能够对地下水的存在对于建筑工程的建设以及使用情况产生的影响进行分析,从而能够避免地下水对建筑工程造成的负面影响。此外,值得注意的是,地下水位的存在和变化情况对于每一种建筑物都具有很大的影响。因此,在进行工程地质分析的时候,要能够对地下水位之上和地下水位之下的情况进行区别对待。 4地下水位变化对岩土工程的影响 膨胀性岩土如果产生不均匀的胀缩变形,大多数情况下都是因为地下水位的升级所引起的,如果升降变化比较大就会导致严重的地裂灾害的发生,进而对建筑物产生较大的破坏,甚至会造成坍塌。所以在发现地下水位出现频繁升降变化的时候,要给予足够的重视,在进行膨胀性岩土地区的勘查工作过程中,应着重对该地区的水文进行详尽的研究和数据分析,进而掌握地下水位的升降变化规律。只有通过对地基基拙深度的选择依据水文的地下水位变化这个原则的有效执行,就可以尽可能避免出现变形和受损。如果当水位压缩层的范围内变化,就可能会让地基发生软化现象,导致地基强度降低,就可能让建筑物发生沉降和变形,所以在实际施工中一定要对地下水位的升降变化给予高度重视,以避免对岩土工程产生破坏和影响。 5结束语 在工程建设中,如果能够对地质问题进行全面的了解,就会及时避免地质存在状态以及可能的变动对工程的负面影响,从而全面提升建筑工程的质量。而在地质勘查过程中,水文地质勘查是重要的组成部分,其对于地质勘查水平具有决定性的影响。因此,相关工作人员应该加强对水文地质勘查及相关问题的研究。本文主要介绍和分析了工程地质勘查中水文地质勘查的相关内容,希望对工程建设中水文地质勘查工作有所借鉴。 作者:苟天红工作单位:贵州省地矿局114地质大队 工程地质勘查论文:物探方法在工程地质勘查的应用 摘要:随着社会的不断发展,物探技术已经得到了广泛的应用,其具有很多优势,不仅能够有效的提高工程效率,同时也能够有效的确保工程安全,因此进一步加强对其的研究非常有必要。在进行地质勘察的时候需要做好资料的分析工作,并且合理的进行物探方法的选择,从而确保能够程度发挥物探技术的作用,进一步提高技术的精度及可靠性。基于此本文分析了物探方法在工程地质勘查中的应用,以期提供一些借鉴。 关键词:物探方法;地质勘查;应用 1、工程物探技术 工程物探技术也称之为地球物理勘探技术,是近几年一门新兴的地质学科,发展的十分迅速,其能够很好的应对工程中遇到的地质问题。以往在对岩土层自然或者人工物理场变化情况进行测量时,由于技术的限制所以结果会存在很大的差异。随着工程物探技术的发展,一些观测仪器更加精密,其在进行观测以后,能够根据地下岩土层物性差异情况,准确找到岩土层空间的展布范围以及得到岩土层的物性参数,打破了工程地质问题对工程质量的束缚。 2、物探技术的应用对地质勘查的作用 就目前的情况来看,物探技术得到了进一步发展,该技术已经被广泛的应用于各个领域中,尤其是在地质勘探方面,其取得了非常好的效果。例如在进行水文地质探测的时候需要根据水质的特性以及岩石的特点进行物探技术的选择以及应用。而在进行物质灾害的勘察过程中需要根据物探数据采取有效的措施进行自然灾害的预防,从而能够有效的保障勘察的结果,为工程施工安全提供保障。 3、物探方法在工程地质勘查中的应用 3.1、地震勘探法 地震勘探主要的原理是利用人工激发的一种弹性波可以在不同的地壳中进行传播的规律对地球的岩性和构造形态进行充分分析的一种物探方法。而进行传播的弹性波就是地震波,在整个过程中炸药如果作为了地震源,在进行底层表面的激发过程中就会影响到周围的环境,使其发生变形和破裂,如果震源比较远的岩石也会受到外力影响发生弹性变化,而在产生弹性结构的时候就会有一个反抗结构的形变,而随着弹性结构的不断变化,岩石也就会慢慢的回到初始状态。在整个运行过程中震源的震点主要的变化时跟着弹性结构进行的,因此对于每一个质点之间都存在关联,质点在进行移动的时候就会形成地震波。在这个运行过程中需要工作人员做好相关地震波的记录,从而方便后续的工作开展。 3.2、探地雷达 探地雷达是借助矿山地下的各种介质来发射其发出的高频率电磁波,将该电磁波反射到目标地质,根据电磁波反射回的频率来对该处地质进行勘察,筛选和分析。其工作原理接近于光学的原理,通过持续不断的反射折射将电磁波不断的深入地下,从而对金属矿山进行更深层次的勘察。根据电磁波传播的原理,要想确定电磁波在地下传播的深度就必须要了解该处地质中电磁波借助传播的介质特点。通过该处介质的特点从而对反射回的电磁波进行综合的分析和判断。在介质类似的情况下,通常接收回的电磁波频率也大致相同,因此相对较高的分辨率是探底雷达所必备的能力。 3.3、磁法 自然磁场法这种方法主要是对地下存在的天电场场源进行利用。所有对于地下水的分布情况以及储存方面的勘查都可以利用在地面上测量到的一些电场的变化情况去判断。但是这种方法也存在一定的局限性,只适用于水力坡度较大、埋藏较浅的区域。 3.4、瞬变电磁法 瞬变电磁法主要是通过电磁波与时间的变化来对该处的地质进行勘测,主要是依靠矿山下不同矿石的导电性不同,传出的电磁感应不同来分析磁场随时间的变化规律,从而确定矿山下矿石的分布位置。 4、物探技术的发展趋势 4.1、探测技术的创新 随着社会的发展,对于探测方法技术要求越来越高,因此进一步加强工程物探技术的研究非常有必要。在进行过程物探技术研究中可以选择使用多波理论,从而能够不断拓宽物理波的频谱范围。同时可以将计算机技术和电子信息技术引入到工程物探技术中,从而能够进一步实现自动化发展。 4.2、对物探工程技术的处理 工程物探的数据采集与翻译工作也是施工过程的重难点,首先,就前者来说,在进行野外采集工作时,必须要能敏锐的捕捉到一些重要的数据情况,一旦出任何偏差,都会威胁到后续的施工质量;对后者来说,将原始数据翻译为工程地质资料是每一个物探工程师必须具备的素质。只有准确的数据支持才能合理应对岩土工程问题,以及合理选择出工程处理方案,是施工各环节的基础保障。因此,物探工程师必须要扎实岩土工程专业知识以及工程物探理论知识,以良好的素养积极应对各种地质问题,保证施工质量。比如,应用弹性波勘探方法来进一步分析工程物探资料时,要求物探工程师必须要对干扰波进行准确的分离和压制。一般来讲,软件和硬件技术的共同作用是可以实现这一过程的。但是在实际工作过程中,由于种种因素的限制,对其的分离效率并不高,必须要借助于物探工程师对测试结果进行进一步的处理分析,才能得到理想的效果。此外,由于物探方法可以从多个角度进行解释,所以物探工程师必须要对原始数据和实验数据进行比对处理,最终得出合理准确的解释。 4.3、重视专业人才的培养,完善技术标准 为了能够进一步促进工程物探技术的发展,需要进一步加强人才的培养工作,人才是促进物探技术发展的关键部分,因此需要引起重视。同时在整个过程中还需要不断完善相关技术标准,从而能够更好的确保探测结果的准确性。不仅如此还需要不断的加强各个技术人员的交流合作,从而能够更好的应用各种新技术和方法,更好的促进物探技术的发展。 总之,就目前的情况来看,物探技术在地质勘察工作中占据着非常重要的意义,正确使用物探技术,能够有效保证工程的顺利进行,并有效的确保建设的安全系数,因此进一步加强对其的研究非常有必要。 作者:高倩 单位:辽宁省物测勘查院 工程地质勘查论文:建筑工程地质勘查问题分析 地质勘查工作与建筑工程的施工质量和使用安全密切相关,其本身属于一项相对复杂的系统性工作,容易受到气候、场地等因素的影响,因此虽然经过了较长时间的发展,但是在实际应用中仍然存在着一些不足和问题,考虑到地质勘查报告对于建筑工程设计施工的重要作用,工程技术人员必须高度重视地质勘查工作,保证勘查结果的可靠性和准确性。 1建筑工程地质勘查概述 建筑工程地质勘查,主要是由专业的勘查人员利用各种仪器设备,针对施工现场及周边区域的地质条件进行勘查,然后对收集到的各类数据进行分析,判断其可能对施工造成的影响,然后通过合理的规划设计和调整,确保施工的顺利进行,使得建筑工程能够与周边的环境相互协调。在建筑工程建设中,开展地质勘查工作的主要目的,是保障工程的顺利施工,勘查的内容需要实现全面覆盖,包括地形地貌、地质水文等。从我国目前的经济发展情况分析,城市化进程的加快以及人们生活水平的提高极大的推动了建筑行业的发展,对于地质勘查工作也提出了更高的要求,应该认识到,在建筑工程设计施工前,做好地质勘查工作是非常重要的,能够为设计提供合理的参考依据,排除地质条件异常的地点,确保建筑工程的施工进度和施工安全,也可以有效节约工程的成本造价[1]。 2建筑工程地质勘查中存在的问题 2.1认识问题 调查显示,现阶段许多地质勘查报告并非由专业的地质勘查人员书写,报告没有经过专业人员的校对,存在着制图错误、数据错误或者定义不明确的问题,更加缺乏对于地质报告的严格审核。从这些问题可以看出,当前我国对于建筑工程地质勘查工作的重要性认识不足,缺乏足够的重视,也没有形成一套相对完整规范的体系来对地质勘查报告进行约束,使得勘查结果的作用难以充分发挥。 2.2质量问题 在建筑工程地质勘查工作中,质量问题是一个必须关注的优秀问题,一旦质量不达标,则地质勘查工作的效果也就无从谈起。比较常见的质量问题包括概念的混淆、勘查地点不合理、数据采集不完整、作业方式落后等。一方面,与理论分析相比,实际操作中使用的地质勘查方法和数据计算方法可能存在一定的差异性,得到的地质勘查结果会有所不同,加上理解和认知层面的问题,容易导致地质勘查报告概念的混淆,影响其参考价值;另一方面,技术条件的限制使得很对地质勘查人员无法对施工现场地质的形态分布进行明确,也无法准确探知地下是否存在着溶洞、断层等问题,数据的缺失影响了地质勘查结果的准确性[2]。 2.3技术问题 技术人员的缺失是引发技术落后的关键因素,从目前来看,许多建筑设计人员都没有认识到地质勘查报告的重要作用,仅仅是将其作为一个参考资料,影响了设计的合理性和有效性。 2.4监管问题 一般情况下,地质勘查工作都是在工程前期进行的,通过对现场地质条件的检测分析,得到完整的地质报告,为工程的设计和施工提供必要的指导和参考。不过,由于技术条件落后,勘查手段单一,多数企业在地质勘查中得到的数据信息不足,无法保证方案的最优化。同时,地质勘查属于野外作业,不仅容易受到各种因素的影响,也存在着一定的安全隐患,如果缺乏监督管理,放任勘查单位独立完成所有的工作,很容易引发施工漏洞。 3建筑工程地质勘查问题的应对措施 针对建筑工程地质勘查中存在的问题,建筑企业必须重视起来,加强与地质勘查单位的沟通和交流,提出明确的要求,同时做好必要的监管工作,以确保地质勘查的良好效果,为工程的施工提供参考和引导。 3.1及时更新认识 在建筑工程建设中,地质勘查的作用有两个,一是了解建筑施工现场地基的地质构成,二是通过地质分析得到相应的力学指标,为地质环境的改善和处理提供参考意见。为了保证建筑工程的施工质量和施工安全,地质勘查必须严谨,勘查结果也必须准确可靠。对于设计施工人员和相关管理人员而言,应该认识到地质勘查的重要性,及时对自身的观念进行更新,确保地质勘查工作的有序开展,使得地质勘查成果可以得到充分的利用,保证建筑工程施工的顺利进行[3]。 3.2强化项目管理 应该认识到,项目管理是建筑工程建设中一个至关重要的工作,直接影响着工程整体的施工效果。通过强化地质勘查,完善地质勘查管理制度,可以实现职能的精细化,实现对每一个技术人员的明确分工,在这种情况下,勘查的结果将会更加可靠,更加完整,同时也更加准确。对于勘查部门而言,必须重视对于建筑工程勘查合同以及地质勘查报告的审核与管理工作,对地质勘查得到的数据信息进行核实,做好必要的分析计算,进一步强调对于工程项目的全生命周期管理,在充分保证建筑工程施工质量和施工安全的前提下,使得其可以按时完成。 3.3注重人员培训 专业的技术人才是保证地质勘查工作成效的关键,也是推动地质勘查行业稳定健康发展的重要动力,因此,必须加强对于勘查人员的教育和培训工作,在条件允许的情况下,可以定期将勘查人员送到专业机构中,参与技能培训,利用理论结合实际的方法,使得工作人员能够掌握最新的地质勘查技术,可以对地质勘查设备进行熟练操作。同时,应该构建起完善的标准和规范,对地质勘查工作的基本流程进行明确,对勘查人员进行分级,依照地质勘查的难度,做好任务分配,对于技术较高、成果显著的人员,应该予以一定的奖励,推动技术人员之间的良性竞争。 3.4加大监管力度 为了切实保证地质勘查工作的有效性,对其中存在的问题进行解决,有必要做好地质勘查工作的监督管理。事实上,在当前的地质勘查工作中,许多勘查人员并没有对工作的内容进行明确,很容易出现遗漏,影响勘查报告的完整性。而做好监管工作,能够实现勘查任务的合理分配,也可以有效减少人为因素导致的误差问题,进一步提升地质勘查的水平和质量[4]。 4结语 总而言之,地质勘查工作在建筑工程建设中是一个非常关键的环节,勘查的结果直接关系着建筑的设计施工效果,必须得到足够的重视,采取切实有效的措施,解决地质勘查中存在的问题,保证勘查结果的准确性,为建筑的顺利施工提供良好的保障。 作者:林晓聪 单位:上饶市鸿安水利水电勘测设计咨询有限公司 工程地质勘查论文:水文地质在工程地质勘查中的必要性 摘要:大家都有一个共识,那就是地下水是重要的水资源。在人类发展和建设中都有着十分重要的作用。众所周知,地下水中含有特殊的化学成分,不同地区的地下水也存在细微的差异,也可能是很大的差异,对我们建筑材料,比如说钢筋混凝土都有很大的影响。当然也对我们的工程建筑有着至关重要的影响,本文将结合天津市地下水对工程建设中的影响,还有就是对天津市区域地下水进行评价和分析。本文针对性的提出了,我们在水文勘测,还有工程设计,施工各个阶段的,地下水防治的一系列措施,和相关的处理手段。这就有效的防治了,由于我们地下水问题可能引发的的工程灾难,保护了我们公民的人身还有财产的安全。为我们的顺利施工奠定了坚实的基础,也提高了我们工程效率。 关键词:天津市地下水;工程建筑;区域地下水评价 1天津市地下水 1.1天津地下水现状 天津市人口众多,对水资源的需求量,远远大于其他城市,所以天津市的地下水长期的是处于严重开采的现状,因此我们发现问题越来越突出,比如我们的地下水位大幅度下降,地面下沉,还有就是许多厂家,把工业污水偷偷的排到地下,从而造成我们地下水的严重污染,地下水的质量,以及它在空间还有时间上的变化,都与人们的生活息息相关,对地下水的勘察和调研,不仅是我国的一项问题,也是世界上研究的一个重点[1,2]。针对天津地下水这种现状,我们要结合到我们以后的工程建筑中去,因为上文作者已经提到,地下水的质量直接关系到我们工程建筑的质量,与我们的人身还有财产安全密切相关,所以加大对它的研究是时代的趋势,也是我们发展城市经济的必由之路。 1.2天津市地下水的开发利用 天津市它坐落于我们华北地区的北部,由海河连接着,自古以来经济发达。是一个人口众多的城市,但是天津处于温带季风气候区,它的年降水量不大,地下水的分布区域,也不是很均匀,分布的条件复杂,埋藏的深度,也是随着地区的不同会发生相应的变化,我们对天津市地下水的开发,已有几十年的历史了,在历史上天津曾经出现干旱问题,因此在那段时间里不管是城市还是农村,人们都在忙着从事同一件事,那就是打井,打井热造成天津地下水的大量被使用,现在随着市区城市的建设,和人哭的逐年增加,市区的用水量,也出现了历史上从没有过的历史高潮,这一现象导致我们的地下水位下降,地面甚至出现坍塌的现象,我们国家近几年采取引滦入津,这一分针的采取,在一定的程度上缓解了了我们的我们市区地下水的开采量还有可开采量的平衡,但是由于地质条件的限制,在局部区域也存在着过渡开采问题。地下水不论是对对农业还是对工业都有着十分重要的影响所以我们对待其,要慎之又慎[3-5]。 2天津市地下水对工程建筑影响 2.1地下水的化学物理性质还有侵蚀性 地下水的形成我们知道,它是由地表逐渐深入到地下的,期间需要经过岩石,岩石中含有大量的可溶解性的物质,因此地下水中一般含有酸碱度,地下水中一般都含有二氧化碳,二氧化碳是地下水中不可缺少的成分。他们一般情况下以气体状态存在于水中。当我们的水中含有的二氧化碳的逐渐增加时,那么我们地下水溶解碳酸的能力也会逐步上升。当水中HCO-3的数量增大的时候,这是水中也必须有相对数量的CO2,只有这样才能保证我们平衡,他们是相互制约相互依存的。我们把游离的CO2称为平衡CO2。当游离的CO2和新生的HCO-3保持稳定的时候,其他的部分将对碳酸盐进行溶解,因此这后一部分的二氧化碳被我们称之为侵蚀性CO2。这并不是说,CO2和我们的碳酸盐在任何条件下都能发生化学的反应,他也存在着特殊性,而溶解碳酸盐二氧化碳众多我们熟知的作用里面的一个,还有就是,SO2-4它混凝土中的某些成分相互作用,能够生成水硫酸晶体,这就会对混凝土结构造成严重的破坏,这种破坏广泛的存在于我们工程建筑行业中,还有就是镁盐和混凝土中的Ca(OH)2相互作用从而形成Mg(OH)2还有非常容易易溶于水的CaCl2,这些都会使我们的混凝土建筑,遭到致命的破坏还有侵蚀。 2.2地下水对工程建筑的危害 地下水对工程建筑的影响,首先我们先讲一下地下水位的变化以及它对工程建筑的影响还有危害。如果地下水位上升那么我们的地基的承载力就会变低,重要问题就是可能造成建筑的坍塌,还有就是滑移等系列问题。如果由于气温原因,从而引起地下水的冻涨等问题,那么我们地上的建筑物,可能就会因为上升和下降的变化,从而导致建筑地基严重变形。尤其是对于结构不稳定的土壤来说这种情况,尤为严峻,是我们进行工程,建筑中,不得不考虑的一个问题,再者我们要说的一个问题就是地下水侵蚀可能会对混凝土,还有可溶性石料,金属制品造成严重的侵蚀性的危害[6,7]。这些问题主要是因为我们地下水中含有大量的可溶性化学物质,所有的这些问题都会在我们以后的工程建筑中,带来很大的危害性还有就是破坏性,地下水化学物质含量的多少,直接影响我们建筑材料的使用寿命,还有就是它的稳定性还有安全性,所以这些问题我们必须实现做好调查与研究只有这样我们才能减少地下水对工程建筑造成的不良的影响。 3天津市区域地下水 3.1不同区域的质量 我们现在以县级行政区作为我们划分的依据,对地下水的质量进行分析,比较各个行政区地下水的质量差异。从而我们就能整体上了解天津市整体的地下水的状况,我们经过调查研究发现,各个行政区都存在着一个共同的问题那就是地下水质量远远低于同等级的县级行政区,还有就是我们在调查中发现除了蓟县还有宝坻区外,水质相对较好外,其他各个行政区的水质都是五级,地下水存在的问题众多,比如我们的环境污染问题,还有就是工业污染。从调查的结果中我们发现在天津各个行政区,他们的深层地下水,质量要好于我们的浅层地下水,造成这种问题的原因主要是因为,我们人类生活中,主要用到的还有就是污染到的都是我们的浅层地下水,而深层地下水由于埋藏的深度较深,所以受污染的程度也就相对来说比较小,但是并不所有区域的深层地下水的程度都好,比如我们在调查中发现,塘沽,还有北辰区,深层地下水的质量也是比较差,这主要是和他们的本身土壤中含有的氯化物有关,当然也和当地经济的发展,有着不可推卸的责任与关系。 3.2不同水层地下水的质量 地下水,分为以下几种他们分别是浅层地下水,承压水,深层地下水。从调查结果中我们的出了浅层地下水的污染程度最高,而承压水,和深层地下水的污染程度是成下降的趋势的,所谓水质量的好坏,主要是看我们谁中所含有的氯化物的含量,还有铁元素,高锰酸钾等一些列元素的含量,从调查中我们发现浅层地下水这些微量元素的含量与深层地下水之间差异是比较明显的,而我们的承压水处于两者之间,水的酸碱度,还有氯化物的含量是我们做调查所必须研究和调研的一部分,缺一不可。浅层地下水的含量占地下水含量的绝大部分,因此它的质量的好坏,直接影响着我们的生活,在天津地区,浅层地下水分布的区域也是相对来说比较集中的,它主要分布在塘沽,汉沽,大港,东丽,北辰,市区等,但是静海还有宝坻的浅层地下水相对于其他地区来说,还是比较少的。 4结语 本篇论文主要是结合我们天津市区地下水的状况,综合分析了地下水对工程建筑的影响,还有就是对天津市地下水区域进行了一个比较详细和系统的分析与调研,我们通过文章了解到,天津地下水的现状,还有它的开发和使用的现状,我们通过研究发现了问题,找出问题的解决的方案还有措施,从而保证我们以后再开发地下水方面需要注意的一些问题,文章的第二部分主要讲的是地下水与我们的工程建筑,密切相关。我们要在工程开始之前,对当地的地下水做一个详尽的分析与调研,从而保证了我们工程建筑的使用寿命,还有就是提高了我们的工程建筑的效率,文章的第三部分主要以天津为例,分析了它不同区域之间地下水的差别,以及造成这种现象的自燃原因,还有就是次生问题原因。整片文章的布局作者始终保持着实事求是的研究态度,综合分析各项的研究数据,保证我们研究的准确性,还有对以后工作的可指导性,作者希望这篇文章,能对我们的地质工作人员,还有我们社会上的各个群体有所帮助,使它们明白我们现在所处的环境并不容乐观,我们要坚持可持续发展的路线,保护我们的地下水不受污染,只有这样我们才能有一个绿色的家园。 作者:唐宇鹏 单位:天津华北工程勘察设计有限公司 工程地质勘查论文:工程地质与水文地质勘查相关问题探讨 摘要:进入新时期后,工程建设在数量及规模上有了大幅提高,工程建设项目要与工程施工建设区域的地质及水文状况相吻合,并借助工程前期勘查工作,全面分析工程地质与水文地质信息,以此保障工程建设的顺利实施。具体到工程地质与水文地质勘查实践中,受其自身的专业性及其他因素制约影响,需要在勘查过程中把握一些基本问题,并做好相应的控制改进措施。本文就工程地质与水文地质勘查的相关问题进行简要分析探究。 关键词:工程地质;水文地质;勘查;要点 工程地质与水文地质勘查一方面是工程建设的必要环节,另一方面也是有效均衡能源开采与生态环境保护的重要举措。在工程地质与水文地质信息作用愈来愈重要的背景下,做好工程地质与水文地质勘查质量控制,了解两者在勘查实践中可能出现的问题,总结相应的改进方法及勘查技术要点尤为重要。 1工程地质与水文地质勘查的基本内容 工程地质与水文地质勘查最终需要以水文地质勘查报告的形式呈现,以此发挥其基于工程的参考作用及价值。在工程地质与水文地质勘查内容中,由于工程区域的地质状况,如岩土层等,与工程周边的地下水状况存在互为影响的关系,因而在工程地质与水文地质勘查中,应着重评价工程所处区域的岩土层与地下水赋存、水位变化间的动态关联性,以达到确保工程施工建设安全稳定的效果。具体而言,工程地质与水文地质勘查应涵盖以下几个方面的基本内容:首先,出于保障工程安全性的考虑,应重点对工程地质中的水文地质信息加以明确,形成具体细致的评价指标,全面掌握工程区域的水文地质信息基于工程岩土层的动态影响情况,并在此基础上结合工程项目施工区域实际,形成工程地质与水文地质勘查的评估报告。需要注意的是,相比于工程岩土层等地质信息,工程地下水等水文地质信息对工程项目的整体质量有着更重要的影响,工程地质与水文地质勘查的重点应放在水文信息的评估上,着重分析评价工程地下水对工程岩土土层的作用情况及可能诱发的工程危害情况,并采取针对性地预防及控制措施,以规避工程施工环节的安全隐患。其次,构建具备层次性及全面性的工程水文地质资料系统及评价体系,例如,围绕某一工程拟施工区域,收集区域周边的地质资料信息,梳理总结工程地质类型,将勘查的侧重点放在对岩土水理性质的评估及地下水运动特点的监测上,最终构建出全面而富有层次的工程地质与水文地质勘查评价体系。 2工程地质与水文地质勘查中的相关技术要点 (1)工程地质与水文地质勘查中的岩土水理性质。工程地质与水文地质勘查中的岩土水理性质监测及勘查是工程前期勘查的主要内容之一,借助于对工程岩土水理性质进行勘查,可以对岩土与地下水之间的作用关系及影响程度作出评价,例如,工程岩土所具备的水量性质、工程区域地下水赋存状况等。通常而言,在工程岩土水理性质的勘查中,主要勘察岩土中地下水的毛细管水、重力水及结合水等赋存形式,而工程岩土的水量性质评价主要侧重对岩土的透水性能、力学性能及软化性能研究,测算得出工程岩土的软化系数、渗水系数等指标数据,借此来衡量工程岩土的抗腐蚀性及渗水性,为后续的工程施工方案提供技术参考。(2)工程地质与水文地质勘查的流程内容及技术要点。工程地质及水文地质勘查在具体目标上是以勘查及明确工程地下水的形成规律、分布状况及水量水质信息为主的,例如涉及到水利工程及工矿的水质勘查等。在勘查的技术方法上主要是借助于物探、测绘、观测及试验,经由相应的勘查阶段及勘查流程,做到对地下水水量、径流、分布、补给等信息的定量及定性评价。一般而言,工程地质与水文地质勘查要经过普通勘查、详细勘察、开采试验等几个阶段,各阶段的具体技术要点如表1所示。而在工程地质与水文地质勘查的精度把控上主要是通过水文地质测绘的精度控制得以实现,即通过在工程勘查范围内设置相应的观测点及观测线路,获取相应的勘测样本,最后通过实验达到工程地质与水文地质精准勘查的目的。工程地质与水文地质勘查的精度要求体现在测绘图中时,不同测绘比例尺的勘查点数及勘查线路长度情况.。 3工程地质与水文地质勘查相关问题及注意事项 工程地质与水文地质勘查受到诸多因素的影响,首先,工程区域的地下水水位变化会对工程的岩土结构造成不利影响,如水位上升时可能给岩土层的含水层结构,岩土层水量等施加作用,可能引发工程岩土结构的变形及盐渍化现象,从而引发工程岩层位移及崩塌等危害,尽量减少对地下水的不合理抽取,保护工程地下水水质。其次,工程在开挖基坑时,会对工程地下水的分布情况造成一定程度的损害,使地下水分布呈现出不均衡特征,对地质及水文勘探的精度也会造成不良影响,对此,工程施工人员应合理布置施工方位,采取规范化的施工操作技艺及步骤,并同步做好工程基坑开挖环节的排水工作,将岩层发生崩塌及位移的概率降到最低。第三,要重点防控的工程施工作业中出现的基坑地下水积水、泉涌及流沙现象,避免工程地下水出现大幅波动。 4结语 综上所述,工程地质与水文地质勘查在保障工程效益发挥,提高工程施工效率方面起到重要作用。在进行工程地质与水文地质勘查工作时,应结合工程实际情况,明确工程岩土水理性质及工程地下水分布规律,然后把握工程地质与水文地质勘查的技术要点,辅之以规范化的勘查方法约束,以不断提高勘查的精度及效率。 作者:杨志远 单位:贵州省地质矿产勘查开发局 工程地质勘查论文:水文地质问题对工程地质勘查的意义 摘要:针对目前水文地质勘查过程中存在的问题,分析了控制水文地质问题对工程地质勘查的影响要点,以期为相关建设者提供一些理论依据。 关键词:水文地质问题;地质勘查;水理性质;渗透系数 地质勘查工作是保证工程施工建设安全性、稳定性的关键。相关建设人员要在明确水文地质问题对工程地质勘查影响的基础上,找出具体控制的方式方法。这里指的水文地质问题包括水文地质勘视问题、水文地质参数测定问题及与水文地质相关的评价内容问题。 1认识水文地质问题在地质勘查中的重要性 在工程的实际施工建设过程中,地质勘查是决定其成果质量的关键因素。因此,相关建设人员应在确保地质勘查工作质量的基础上,将相关资料形成报告提供给工程建设人员。其中,水文地质勘查是工程施工中最重要的一环,相关人员要充分认识到水文地质问题在地质勘查中的重要性,并采取一系列的控制措施以降低其所带来的负面影响。图1所示为水文地质问题对工程地质勘查所带来的影响。具体来说,水文地质勘查要考虑的问题有勘查所处的地理条件、地质环境、地下水位以及含隔水层情况。这里指的地理条件就是自然地质条件,比如气候湿润度、季风分布情况、工程所处水系以及地形地貌等;地质环境指的是基底构造、地质构造和底岩构造等;地下水位的勘察就是要对近几年工程所处区域出现的水位变化进行分析,以明确其未来变化的趋势;而含隔水层的勘察主要包括两个水层的埋藏同条件、地下水存在类型以及对应流向等。这样一来,施工技术人员就可以对工程所处的地层渗透系数情况进行全面的了解,进而采取相应的施工控制措施。 2确保水文地质参数测定的准确性 确保水文地质参数测定的准确性要从3个方面入手,即测定流向、含水层和压水试验。在测定流向方面,水文地质问题对工程地质勘查的影响要点在于地下水的水流流向。因此,相关建设人员可采用几何分析法来准确测定地下水流的具体流向。对于含水层参数的测定,工程勘查人员先要判断地下水水位是处在何种状态,然后再采用具有针对性的测量方式,以获得静止水位或多层含水层所带来的影响。而压水试验是水文地质勘查人员测定地质透水率的重要作业方法,其能够测出实际工程建设所需的压力基数,从而实现透水率的准确测定。 3明确与水文地质相关的评价内容 评价水文地质勘探工作中的相关内容,是保证水文地质勘探指标质量落于实际的关键。在工程的施工建设中,有效利用水文地质勘察资料,将在很大程度上提高工程体系的重要性和完整性。就目前来说,与水文地质勘察相关的评价指标主要体现在4个方面:①水文地质的勘查工作会对工程所处的岩土结构施工带来很大的影响。这是因为地下水是在土层结构中发挥作用的。②建筑地基也会给水文地质勘查带来一定影响。因此,工程勘查人员要对建筑结构进行全面而细致的分析。③由于处在自然环境下形成的地下水会给工程建筑期间的经济效益带来影响,因此,在进行水文地质的指标评价期间,要对人类活动因素对地下水造成的变化进行分析监测,以保证工程建设的顺利进行。④对于水文地质问题来说,其作用于不同的建筑工程所带来的影响是不同的。这就意味着相关建设人员必须根据工程建设的实际情况对水文地质问题进行有针对性的分析。在此情况下,水文地质相关的评价内容就能与实际工程建设结合起来,从而有效控制其问题可能造成的伤害。 4水理性质相关的评价内容 在工程地质的勘查工作中,岩土体的水文地质问题主要集中在地理性质上。而业内人士根据其存在特点将其划分为2类,分别是岩石的物理性质和水理性质。因此,相关建设人员应加大对这方面的科研力度。图2所示为我国各个岩石分布区域的水理性质变化情况。就目前来说,对岩土体的水理性质进行分析研究主要集中在4个方面,分别是崩解性、透水性、软化性和给水性。其中,岩土的崩解性是在静水环境中形成的,因此,相关研究人员可在检查期间对钻土、土体结构以及土体强度变化进行观察。经观察得出了造成岩土出现崩解现象的原因是:岩土中的颗粒、矿物质及相关结构会给建筑工程到来极大的影响。在岩土的透水性分析过程中,研究人员可利用自然重力对相关指标和工程设置内容进行测试分析,以保证水分的穿透性。此外,在研究期间,主要对渗透系数进行分析,人员利用抽水试验,将试验中的数据进行计算,并确定出透水系数,从而降低水文地质对工程建设的影响。当土层结构中的软化系数较大时,建筑工程的稳定性就会受到影响。对于给水性这一水理性质评价内容,相关建设人员可对地下水的可利用指标进行认真检查。勘察结果表示,当评价期间的给水参数指标较高时,其对建筑工程的影响较大。 5结束语 总而言之,水文地质问题对工程地质勘查工作的影响,是可通过相关建设人员加强对工程建设实际情况及设计要求的充分了解予以解决的。事实证明,只要控制好水文地质问题的影响,就能在很大程度上提升地质勘查工作地的准确性,工程建设才能在相对安全、稳定的施工环境下得以完成。因此,相关人员应将其作为重点研究对象,以提高施工建设的安全性和稳定性。 作者:孙贵平 单位:重庆市地质矿产勘查开发局南江水文地质工程地质队 工程地质勘查论文:工程地质勘查存在的问题与建议 摘要:我国经济水平的不断提高,国民经济快速发展,人们生活水平和质量快速提高,为建筑工程行业也带来了飞速的发展,并且提供了机遇和挑战,所以建筑工程的工程质量也成了工程进行过程的重中之重。而地质勘查是工程建设的基石,关系到工程的整体进度、完成的质量以及工程作业中的完成效率,因此,地质勘查作为工程建设的先驱,发挥着非常重要的作用。但是目前的大部分地质勘查实际操作中还存在一些问题,基于此,本文对在地质勘查中所遇到的问题进行了简要概括,并列举出了若干对于问题的解决对策,确保地质勘查能够顺利进行。 关键词:建筑工程;地质勘查;问题与对策 对于各种地质构造比如地质构造、水利条件、岩石条件等进行研究和勘察工作就是地质勘查的主要任务。工程建设主要分三个阶段进行:地质勘查、结构设计和最后的施工工作。为了确保后两个阶段的工作能够顺利进行,地质勘查在第一阶段的位置就是关键,只有第一步走好,后面的工作才能进行。但是在具体的施工过程中往往会出现一些危及工程施工安全和施工进度的问题,这就给整个施工整体造成了不小的困扰,所以在地质勘查过程中存在的问题亟待解决。 1什么是工程地质勘查 1.1地质勘查的含义 在工程学理论的基础上,在施工之前,为了确保工程建设整体与周围的自然环境以及人文环境能够有机的结合,对于建筑工程施工场地的地质条件以及其他地质构造进行的勘察和研究就是地质勘查,其目的是能够让工程能够顺利地进行设计、计划以及施工。在整个工程建设的过程中,地质勘查是首要阶段,连接着后续阶段的每一个程序,是工程的安全保障,为工程建设提供了理论与实际的依据。 1.2地质勘查的具体工作 调查工程建设场地岩土的地层时代、岩土的类型、地质结构、岩土的性质、水质的情况以及地下水的类型和分布规律等是工程地质勘查的具体的基本内容。简单地说,就是工程进行前期,对选址周围的地层、水文和地质环境进行有效的分析研究与勘查,查明一些能够威胁到工程建设施工的不稳定因素,保证工程建设的顺利实施并且能够迅速做出调整。工程地质勘查可以分三步来进行:第一步是选址勘察,即对建设地段土质情况的调查,选定适合施工建设的场地;第二步是初步勘察,对所选定的施工场地土质的稳定性情况进行调查与判断;第三步是详细勘察,也就是按照工程的施工图来进行详细的测量、实验和对比分析等任务。 1.3地质勘查工作的方法 工程地质勘查的内容主要包括测绘、地质勘探、地质检验、观测等方面。对于勘察方法的选择,应该注意其实用和高效,使得勘察工作高效顺利进行。使用这些方法时应该注意地区的地理条件和自然环境并且结合遥感等现代技术,辅助勘察工作。 2地质勘查存在的问题 2.1地质勘查的特点要全面关注 完成好工程建设这个国家高度重视的重点项目工程,要对地质勘查的特点进行重点关注,要不断总结工作中的方法,吸取过去的经验,将技术进一步的提高,还要正确认识地质勘查的过程并不是一个简单的过程,注意到它的困难度,不能掉以轻心,避免出现成本价格过高,以至于投标价格不及成本。在工作量布置方面也要特别注意,不能过分要求工作量,也不能让工作量太轻,一定要满足规范的要求,而且不能让特殊实验项目过少甚至降至没有,要重视起其重要性。还要加强工作人员的综合素质和技术水平,调动其积极性,让因为对勘查现场的难度没有正确估算导致的工期拖延、现场管理人员不能尽职尽责、勘测报告不准确、甚至退标等现象不再发生。 2.2缺乏科学高效的勘察方法 主要体现在两个方面:首先,不能够正确的使用地质勘查方法手段。做事只要找对方法就能够事半功倍,因此,勘察方法如果使用不当就会导致整个勘察过程都是白费力气,对勘察结果产生不利的直接影响。比如有些勘察人员采用静荷载实验来作为确定土层承载能力作业的评判标准,但是由于压裂深浅不同的土层两侧的压力也是不同的,这就导致了在地基承载压力的时候按照哪种压力值来确认计算出现分歧,造成勘察结果的不同,并且也不能够确定此压力值就是地基承载力的竖直压力值;其次,就是地质勘查所用的设备技术未达到先进水平。改革开放后,计划经济转变为市场经济,市场经济就会导致竞争,竞争激烈的结果就是择优选取,这就导致了成本的高低起决定性作用。有些需要成本比较低的勘察团队就能够接到更多工程,但是这也造成了价格低的勘察队伍技术也相对落后,因为为了节省成本,勘察单位的地质勘查设备并没有跟随这个时展而与时俱进,依旧保持着比较落后的设备水平,所以在进行勘察任务的时候不能满足勘察任务的根本需要,造成勘察过程中的数据不可靠,为勘察工作后期造成困难。 2.3地质勘查团队缺乏技术人才 在勘查过程中,对勘察任务影响最重要的就是参与地质勘查的工作人员的技术水平、工作能力以及工作态度。在人才辈出的现今社会,不免出现滥竽充数者,有些员工并没有接受过专业的课程教育和技术培训,更没有进行过实践操作,因其自身能力的原因,导致其无法对专业设备和技术数据进行合理有效的操作和处理。另一方面,工作人员的工作态度问题也是至关重要的,如果态度不认真造成人为的严重后果,更是得不偿失了。 2.4地质勘查工程施工过程存在问题 地质勘查施工中的问题会导致勘察结果的错误,无法为 工程建设提供科学合理的依据。例如,在对既含有潜水层,又含有承压含水层的地层进行勘察作业时,不对承压水头和分层量测水位进行测量施工,会使得建设人员对地下水质模糊,无法进行地下水相关的施工工序,进而影响到工程建设的质量。 3地质勘查问题的解决对策 工程地质勘查的质量与项目建设的质量有着密切的联系,将会对日后的投入使用的安全性产生一定的影响,为此必须有效地解决地质勘查工作中存在的问题。针对以上涉及的几点问题,现提出了以下几点解决对策。 3.1加强地质勘查过程的管理监督 最近几年,地质勘查工作不再是一个整体作业了,分出了几个标段,但是因为各个标段的工作任务、工作重点以及工作方式不尽相同,这就导致工作的结果对不上号,出现较大的差异,对使用过程产生不利后果。要想妥善的解决这类问题,就要建立完善的管理系统,勘察管理系统的建立能够有效地解决这类问题,在地质勘查设计和施工的过程中能够做到有条不紊,还要建立监管机制对勘察工作进行监督,在施工的过程中就能及时发现问题,避免完工后的麻烦。 3.2完善地质勘查规范 随着科学技术的发展,地质勘查的技术提升也今非昔比,各种专业技术都有了较大的发展,但是也带来了一系列的规范问题,因此,要注重完善地质勘查工作规范的修订,将地质勘查工作的流程和具体措施加以规范,能够达到安全、快捷、高效地完成任务的目的。 3.3重视勘察人员技术素质的培养 随着工程建设项目成长得越来越迅速,地质勘查工作对技术型人才的要求也越来越高,因此,地质勘查部门要尽快加强对勘察人员的技术和专业素质进行培养。在地质勘查的工程中,因其不是一个小规模的技术性项目,所以在工作中只要出现人员的不合格,就会导致整个工程进度缓慢,就更不用说当多个地质勘查项目进行时,对于工作人员的要求是有多重要了。另一方面,因为勘察人员在地质勘查的工作中不是每天进行,并不会有机会长期作业,难免技术会有些生疏,这也是导致勘察工作者中出现技术不足的问题了。还要加强工作人员的综合素质,要做到文明施工,具有高责任感,保证施工的安全。 4结束语 综上所述,我国地质勘查工作经过了长期的发展已经积累了一定的工作经验与技术支持,形成了特有的地质勘查技术,有了自己的特色,由于地质勘查的难度较大,安全系数较低,对于地质水文和城市道路建设的要求较大,因此,在地质勘查的过程中要严格按照相关的规章制度和流程办事,做好三个阶段的工作,结合各地的地质特点,对地质状况进行勘察,要不断总结新方法,吸取新经验,加强对勘查技术的研究与更新,做到工作量小,完成质量高。还要加强相关规范的制定工作,制约地质勘查工作的各种不文明行为,让地质勘查工作顺利进行。还要合理构建数据勘查系统,完善各类数据的统计与应用,对于地质勘查内在存在的风险加以控制,确保整个过程安全顺利地进行,为我国工程建设贡献一分力量。 作者:王渊 单位:中国地震局地球物理勘探中心 工程地质勘查论文:工程地质勘查水文地质危害分析 摘要:伴随着我国城市化进程的加快和科技水平的进步,我国的工程地质勘查技术也取得了相当可喜的成就。对工程地质勘查工作的质量造成制约的主要因素就是水文地质危害,所以,要想切实提升工程地质勘查工作的水平和质量,就必须对当地的水文地质条件有深入的了解及掌握,确保工作人员在施工作业时能真正做到心中有数,并采取针对性较强的措施,以对水文地质灾害予以有效避免。该文旨在对现阶段我国工程地质勘查中与水文地质灾害相关的问题进行分析论述,并提出针对性的解决策略,以期行业人员借鉴与指正。 关键词:工程地质勘查;水文地质危害 1引言 作为建筑施工的前期准备阶段,工程地质勘查对于工程项目整体质量有着极为重要的意义。但是反观我国现阶段的工程地质勘查工作,依然存在着对水文地质危害不够关注和重视的问题。我们都知道,水文地质危害对于工程地质勘查工作来说非常重要,只有对其予以足够的重视,预先制定好相应的应对措施,才可实现对此类危害的有效控制,由此可大幅度提升工程质量水平。 2工程地质勘查工作中水文地质评价概述 在进行工程地质勘查工作时,要充分考虑到工程项目所处区域的水文地质条件,对于周边地下水可能会对建筑物与岩土体造成的影响进行分析和考量,由此精确判断地下水能否对工程造成影响,并提出相应的解决措施。在勘查工作开始后,需要对建筑物的地基基础种类进行详细了解,并结合工程类型着手对水文地质问题进行探究,除了要对各类水文地质影响进行科学评价之外,还要为之后的工程施工提供扎实、可信的水文地质参考资料,最大限度地降低工程建设整体进度和质量受到负面影响的可能性。需要注意的是,水文地质危害有可能出现于地基基础下方的承压含水层,因此工程技术人员要估算和判断基坑底板被承压水突破的可能性,尤其是要考虑到岩土因水位升降而发生的不均匀涨缩以及地下水位所处的状态等指标。此外,在开展工程地质勘查工作中,还要测量和记录地表水与地下水的腐蚀性,在开挖位于地下水位下方的基坑时,必须首先做好富水性与渗透性试验,继而对建筑物稳定性受到人工降水所引发的地表沉降干扰的可能性进行科学评估。 3工程地质勘查中水文地质危害的影响因素分析 3.1地下水位升降 工程地质勘查中的水文地质危害后果极为严重,若不加以足够的关注与重视,一旦发生危害后果将不堪设想。就工程项目来说,水文地质危害主要来源无疑是地下水,不管地下水位是受到人为因素还是自然环境因素的干扰,也不管水位是上升还是下降,都将会对建筑物造成不同程度的影响。若将其的变化幅度控制在合理范围之内,建筑物将不会受到威胁,但如果其超越了临界值,就将会对建筑产生不可忽视的巨大影响。举例而言,地下水位的上升可能会引发基础土壤的盐渍化、沼泽化等问题,还有可能引发建筑物的倾斜或断裂,甚至导致建筑物地基稳定性的下降和地下室被水淹没等等。而地下水位的下降则很容易造成地面沉降等危害,这将对建筑物周边的土体结构产生负面制约,不仅影响到建筑物整体的稳定性,也会大大缩短建筑物的使用寿命。从总体上看,引发地下水位下降的最主要原因在于人为因素,对此,施工人员务必要高度重视工程项目施工过程中的相应防范工作,否则将很容易导致地下水水位沉降的多发,进而对周边岩土体的结构和膨胀收缩度产生较大影响,导致岩土的不均匀膨胀,最终影响到建筑物的地基基础,致使建筑物地基土承载力的不断下降。 3.2地下水压力变化 一般而言,地下水有着相对较小的作用力,地下水的状态如果始终正常,就不会对工程项目造成不良影响。但是,工程人员如果未能在施工过程中足够重视地下水压力问题,就很有可能导致地下水压力平衡被打破,诱发地下水压力危害。在地下水的压力作用下,将有可能发生流沙与基坑突涌,对建筑物地基基础的稳定程度破坏极大。而如果建筑物的地基基础出现问题,那么建筑物的质量和寿命都将会受到严重影响。所以说,工程技术人员实时关注工程地质勘查工作中地下水压力的变化情况,从根本上防范地下水压力危害的发生。 3.3地下水位的升高 地下水位的升高也会对建筑物造成诸多影响,而地下水位的升降会受到周边水库、河流、湖泊等水体的制约。同时,排水管道的铺设、工业废水的排放以及灌溉工程的渗透作用都会影响到工程项目的总体水平,这一问题可以从以下两方面予以分析:1)地下水位的升高可软化建筑物的地基基础,加大周边土壤中的水分含量,使土壤强度的降低和压缩性的增强,这样便会引发工程项目的沉降和变形;2)地基易受到地下水位的影响而发生侧移,并且地基也容易出现隆起造成建筑物稳定性的破坏。 4水文地质危害的解决策略分析 4.1调整和规范地质勘查工序 就工程项目而言,前期的工程地质勘查工作非常重要,这不仅决定了建筑物的质量,也会对建筑物的使用年限产生极大影响。工程地质勘查工作不仅复杂程度高,系统性和专业性也很强。就目前而言,我国对于工程地质勘查工作的重视程度越来越高,也逐渐出台和颁行了较为系统和完善的规章制度体系。通过科学合理的规章制度,地质勘查工作的科学性将得到有效地保障,同时工程施工的合理性也有着大幅度的提升。可以说,工程地质勘查规章制度应涵盖勘查工作的方方面面,并对诸如勘查的目的、任务、评价等每一个工序和环节都进行详细规定,这对于工程地质勘查工作的效果和进程都有着极好的推动和促进作用。此外,相关调查研究表明,大多数工程地质勘查人员都未能对相应规章制度有着充分的了解和掌握,在实际工作中往往更依赖于自身经验,这也会造成勘查工作的效果不甚理想。所以,工程地质勘查人员必须对自己工作和职责的重要性有着清醒的认识,严格按照相应的规章制度和工作标准来要求自己,确保勘查工作能够达到预期效果,从根本上为工程项目的质量提供保障。 4.2深入调查地下水实时状态 施工人员应在工程前期调查地下水的埋藏状况,确保工程项目不会受到水文地质危害的影响。这可以从以下几个方面来着手:1)确定调查目的,设置相应的调查指标;2)了解当地的地下水类型,确定地下水位埋深,进而对水位的变化规律以及水质腐蚀性有了深入的了解。以上因素只有先经过认真、细致的调研,才能够为之后的工程施工提供坚实的第一手资料。在选材时,工程人员应根据勘查结果确定选用的材料以及施工方案,并在动工之前预先做好应急预案,并通过基坑深度的控制、水压力与地水位的降低等手段来避免水文地质危害的发生。 4.3将地下水控制在正常范围内 若建筑物下方地下水位有变动,其质量和寿命将受到严重制约。因此,地下水位的上升必须得到相关部门的高度关注,并从引水渠管道和地下给排水管道两方面予以支持。地下水位的下降也会造成类似后果,因此施工单位必须增强地下水的抽取工作,一旦出现地下水水位的失控,必须尽快的采取有针对性的措施,避免对工程项目总体质量带来不可挽回的后果。 5结语 综上所述,水文地质危害将会对工程项目的整体质量带来不容忽视的影响,所以,为了保障工程施工作业安全及日后的使用安全,相关人员就必须在工程地质勘查工作中严抓每一个细节,高度重视地下水的调查及分析,将工程地质勘查工作中水文地质危害的治理和预防工作落到实处,大幅度提升建筑的稳定与安全性能,从而在推动工程事业向前发展的同时,更好地为我国现代化建设做出应有贡献。 作者:石晓青 单位:山西省勘查设计研究院 工程地质勘查论文:金属矿山工程地质勘查思考 摘要:简述岩土水文地质的基本内涵,分析金属矿产工程地质勘察中岩土水文地质特征,探究水文地质变化对金属矿产工程勘察造成的不利影响,并针对性提出相应的解决措施。在金属矿产工程地质勘察中岩土水文地质的探测与治理工作,要做到对水文地质的合理开发和运用,在施工或开采过程中要适度而为,不可过分破坏国家的地下水资源。金属矿产工程地质勘察中对岩土水文地质的探测与治理,对我国资源开发和保护具有重要意义。 关键词:金属矿产;工程地质勘察;岩土水文;地质思考 在金属矿产工程地质勘察中,岩土水文地质直接影响着工程质量和安全,对于岩土水文地质的研究与探测是一个不容忽视的重要工作。针对水文地质的变化可能会造成工程建设的危害制定出一些相应的防护措施,确保工程安全实施和顺利进行。 1岩土水文地质的基本内涵水文地质[1] 是工程地质勘察的一个重要内容,主要是关于地下水的分布、形成规律及地下水的物理性质、化学成分,另外就是地下水会对工程修建产生的一些不利影响及合理有效利用下水资源等。在金属矿产工程勘察中主要通过钻探、勘探遥感技术、观测和试验技术调查研究水文地质,利用抽水试验和各种地下水模拟技术等来进行研究[2,3]。水文地质研究在金属矿产工程勘察与岩土工程的施工中有非常重要的作用。水文地质研究在工程勘察与岩土工程的施工中有非常重要的作用。在工程修建中,水文地质是不可避免的问题,如果忽视调查,会在修建时或以后的发展中出现一些不可避免和无法挽回的工程危害。应该在施工前调查、研究这样的问题,并且针对地质水文条件提出相应的解决措施,不断挑战与克服各种工作中的难题,实现工程建造安全持久发展。 2金属矿产地质勘察中岩土水文地质的探究内容 在金属矿产工程地质勘察的过程中,岩土水文地质探究主要从两方面内容来进行。从金属矿产工程基地水文地质出发,了解地下水情况,探寻地下水运动规律,对地下水的开采利用情况,了解地下水补给与径流状况等,通过抽水等调查研究方式检测当地地下水的化学性质及矿产工程修建过程中物质的反应现象,为日后的工作实施打下良好的基础。要关注岩土结构研究调查,包括岩土结构层次、岩土类型及它所具有的特质。通过对岩土的了解,利用地下水对岩土和建筑物的作用和影响,预测出可能会发生的危害,再根据岩土具体情况提出解决方案。因此,在金属矿产工程地质勘探中对水文与岩土之间的关系的探究是尤为重要的,在金属矿产工程地质勘察过程中不能忽视二者之间的相互关系。 3岩土水文地质对工程的影响 3.1关于地下水位下降 如果一个地方用水过度或修建水库,在人类各种不合理的开发活动之下,导致地下水资源枯竭等,这些都会引起水文地质变化,使地下水水位下降,会对工程实施产生不利影响。水位下降会诱发一系列地质灾害,容易出现地面沉降塌陷或地面开裂,使建筑地基不稳,甚至引起建筑物塌陷,影响金属矿产工程地基的稳定和安全性,同时地下水资源枯竭、水质不断恶化,可能导致沙漠化发生,破坏了一个地区的地质环境。 3.2关于地下水位上升 在一般情况下,出现地下水位上升的情况可能是水利工程建设、修地下水库引起水文地质条件变化、湖泊河流等地下水增多的情况,这些都会引起地下水位升高。但是这会对金属矿产工程建设产生很大危害,因为岩土具有透水性、软化性、崩解性、涨缩性、给水性等,这些特性同时也决定了地下水位的上升会使岩土产生一定的变化,并且会造成一些不利的影响。 3.3关于水土之间的化学反应 水文地质条件对金属矿产工程造成危害的另一个主要原因就是地下水和岩土之间会发生一些化学反应。潜水位比较高时,地下水中的一些化学物质会使岩土出现盐渍化或沼泽化,影响地基的稳定性,对于金属矿产工程施工产生不利影响;另外就是地下水的腐蚀性,会腐蚀地下基础和钢筋混凝土,对金属矿产工程产生不良影响,影响工程施工,影响工程安全质量。总的来说,地下水位的变化受到很多因素的影响,如气压、气候、地球和月球引力、潮汐等,还有就是人为的开发与破坏、水文地质反复升降变化,都会对我们工程建设产生不利影响。 4相关的防护应对措施 4.1从工程实际出发制定解决方案 每个工程都有自己的特点,应该根据实际情况来制定相应的解决方案,要对情况多加分析,不能一味遵循旧方法,需要不断探索试验寻求更好的解决方案。例如,在金属矿产探测中遇到多层含水时,要将其它的含水层隔离,做好防水和止水工作,要防治钢筋混凝土腐蚀,面对水位升降要及时采取措施排水或降水等。其中涉及的工作很多,同时也需要考虑多方面情况,并提出一些假设猜想,做出相应解决和调整措施,这样才能确保金属矿产工程顺利实施。 4.2重视对水文地质的调查 地质水文问题一直是金属矿产工程勘察中一个不可忽视的问题,然而在现实施金属矿产勘察中却往往被忽视。虽然,水文地质变化对于我们来说是看不见摸不着的,但是这并不代表它的变化是不存在、不重要的,而且它的变化产生的许多后果也是我们不可想象的。所以,应该加强探索,及时了解水文地质、地下水分布走向、人类破坏及它的升降变化的规律和过程等。只有在对其有了一个更深入的了解后,我们才能够掌握、好好利用水文地质。重视地下水的影响及对金属矿产工程造成的危害,才能够根据问题制定出相应解决方案,克服一切困难,取得进一步的成功。 4.3加强对金属矿产工程地质勘察人员的培养 人才是一切工作的基础,所以要加强对于金属矿产工程地质勘察人员的培养,开设地质勘察规范或规程学习,重在培养高素质的专业性人才,努力提高技工人员的文化水平,加强专业知识培训,提高技工操作技能等。专业的人才队伍有利于在金属矿产工程勘测过程中及时发现问题,提高工作效率,并能有效解决工作中的一些技术性问题,在很大程度上避免工程危害,减少施工损失,确保工作质量安全和水平。同时,一切工作要遵守规定,一定要遵照国家相关要求,认真负责地对待工作。 4.4合理开发利用实现可持续发展 关于金属矿产工程地质勘察中岩土水文地质的探测与治理工作,要做到对水文地质的合理开发和运用,在施工或开采过程中要适度而为,不可过分破坏国家的地下水资源。同时政府也应该加大对于地下水的开发与保护力度,合理利用自然资源,实现全面可持续发展。 5结语 通过对金属矿产工程地质勘察中岩土水文地质简单的分析和探讨,我们充分了解了金属矿产工程地质勘察的重要性,并且在工程的施工修建中积极采取对策,来确保我们施工能够实现安全和顺利进行。 作者:陈宏伟 单位:广西壮族自治区桂林水文工程地质勘察院 工程地质勘查论文:建筑工程地质勘查技术研究 摘要:建筑工程中起到基础性作用的无疑是地质勘查。地质勘查主要是对施工场地周围的自然环境进行详细的勘测和记录,主要包括地形地势、水文状况等等。进行地质勘测的主要目的是为建筑工程的正式开始提供详细的地质参数等数据信息,为工程的顺利进行奠定良好的基础,在不破坏自然环境的前提下完成建筑施工,做到和自然的和谐相处,达到建筑施工的科学、安全、可持续发展。因此,地质勘测在建筑工程中的意义是十分巨大的,对后续的建筑施工质量有着很大的影响,要在建筑工程的施工中注重地质勘查技术的分析及研究。文章对建筑工程中地质勘查的勘测技术进行了简要介绍,并提出了建筑工程地质勘测未来努力的方向。 关键词:建筑工程;地质勘查;技术分析 1建筑工程地质勘察技术 1.1全球定位法 全球定位法是指运用GPS全球定位系统对施工场地的地理区域进行准确定位,找到施工场地的准确地理位置,并根据当地的地质环境制定详细的施工计划。全球定位法的运行原理简单来讲就是运用卫星定位的先进技术,获得详细的目标地和接收机之间的距离数据,多个卫星的综合数据可以获得目标地的具体地理位置。由于该技术具有监测时间长、定位准确度高、仪器操作简单、所需时间短等多项优势,因此在地质勘测中被经常使用,也是地质勘测中十分重要的技术手段。 1.2遥感地质法 遥感地质法是作为集多种功能于一身的探测手段,在现阶段的地质勘测中得到了广泛的应用。它的主要工作原理是通过传感器的电磁波信息传递来确定和识别目标,还需要相关的设备来处理电磁波中蕴含的信息。遥感地质法可以利用遥感技术完成对施工场地地质环境的勘测,并依据勘测数据绘制出施工场地的详细地形地势的地图,为施工勘测工作的开展提供精确的指导,拥有勘测面积广、获取信息速度快、所需成本较低等诸多优势因素,可以提高地质勘测工作的工作效率,节约一定的地质勘测时间,为建筑工程的及早竣工提供一定条件。 1.3数字摄影测量法 数字摄影测量法是摄影测量学的一大重要分支,具有精确、高效、稳定、快速等诸多优势,还有最为重要的优势就是不受地质条件的制约,并且测量设备易于携带,有助于勘测工作的顺利实施。 2做好建筑工程地质勘查工作的具体方法 2.1制定严格规范的地质勘测工作制度和规范 首先,建筑工程地质勘查的负责人应该在正式开始之前对相关的岩石勘测技术、方法及要求只有充分的了解,并要对建筑工程的设计方案有一个较为清晰的了解和认知,包括建筑的用途、结构、负载量等等,除此之外,负责人还要知道如何在实际勘测和规范制度出现矛盾的时候如何妥善处理;其次,要在地质勘测工作开始之前制定严格的工作制度规范,可以根据实际的勘测情况作出合理的变动和修改;要提前列好勘测工作的勘测项目,并对每一项勘测制定一定的时间限制,在有限的时间内做好勘测工作,合理安排时间,提高工作效率和缩短工作时间;最后,要安排好所需要进行的勘测项目的勘测顺序,包括取样、钻孔、实验、记录等,保证勘测工作有条不紊地进行。 2.2对勘测现场工作进行严格的监督 在正式开始施工现场勘测工作之前,地质勘测工作的负责人员需要仔细核验建筑施工的组织者出示的各种资料和施工现场是否有较大的出入,还有要注意勘测所使用器械的具体型号、尺寸及其他技术参数是否合乎相关文件的标准;在进行地质勘测工作的时候,要结合施工现场的地质状况选择合适的钻孔方法,还要在进行钻孔的时候根据不同的岩层条件确定不同的钻孔速度,尤其要注意的是,当钻孔的位置处于地下水位以下时,要放缓钻进速度,确保岩层受到最小程度的破坏;在进行取样工作的时候,要选择合适的尺寸,切忌通过切取岩芯进行岩石取样,对于已经完成取样的岩石要用合理的存储方法小心保存,并做好样品名称的标注,避免因标注不清导致的岩石样品之间的混淆;要把握好测量水位的时机,不可在工程施工之前就进行水位的测量,一定要在施工告一段落后进行水位的测量工作;地质勘测工作的负责人要做好地质勘测工作中的监督工作,保证勘测活动在不破坏当地自然环境的基础上有序进行,为建筑施工提供丰富的地质、水文等方面的数据支持,加快建筑施工的进程。 2.3地质勘测工作结束之后要完成高质量的勘测报告 在地质勘测工作结束,获取并记录好详细的勘测数据后,要对勘测数据进行进一步的整理及分析,要保证数据的真实性和完整性;可以通过使用不同的数据分析方法来进行数据分析及展示,增加勘测报告的可读性和生动性;注意在进行勘测报告的撰写的时候和建筑工程的设计方案紧密结合,还要和建筑工程施工方案的设计人员做好衔接和沟通工作,对具有特殊性的勘测数据作出必要的解释及说明,避免因为衔接不当造成的误差,从而确保建筑工程的顺利开始。 2.4做好回访工作,总结工作成果 建筑工程地质勘测队伍要在建筑施工进行到一定程度的时候再次对岩层的情况进行勘测和分析,确保土层没有防空洞等情况的发生,避免因为勘测工作的疏漏造成的损失和人员伤亡;还要及时检查地基是否符合条件,对于不符合条件的地基要采取相关措施来提高地基的稳定性,并再次做好监测工作;另外,地质勘查工程队伍在做完日常的地质勘测和复检工作之后,要对地质情况等做出详细的记录和分析,要注重地质条件发生改变的地方,分析该地地质条件发生改变的具体原因,为日后的地质勘测工作提供相关的参考和借鉴,促进地质勘测水平的提高,为建筑工程提供更为坚实的相关数据支撑。 3结语 建筑工程施工过程中,地质勘测起到的作用是最为重要的,往往可以决定整个建筑项目施工是否成功。只有对地质勘测工作重视起来,在建筑施工开始之前做好相关勘察记录工作,保证记录的完整性及精准性,才可以做出科学合理的建筑施工设计方案,保证施工建筑的稳定性,促使建筑工程施工的顺利完结,做到施工场地周围的自然环境和谐相处,为建筑施工的可持续发展奠定良好的基础。 作者:张潇 单位:山西省矿山调查测量队 工程地质勘查论文:城市人防工程地质勘查探讨 1城市地面塌陷灾害 城市地下空间是以岩土体为介质和环境,地下防空洞所引发的地质灾害因地质构造、岩土体性质、工程规模和施工方法而异,优秀地质问题是岩土体强度、变形、水文条件以及岩土体与地下结构相互作用下的稳定性问题.一般情况下,由地下防空洞引发的地质灾害破坏机制为:上部(荷载、水浸等)作用洞室顶板受压变形、岩土体局部屈服变形洞顶、拱脚及洞脚附近应力集中顶板弯曲变形(伴有局部脱落)岩土层发生拉伸或局部剪切破坏顶拱附近塑性破坏区扩展并与地表贯通上覆岩土体剪切错动洞室破坏地基基础悬空地面变形(不均匀沉降塌陷地面裂缝产生)地表建筑物变形破坏(墙体裂缝、局部倾斜)危害城市建设、威胁人身财产安全.由于城市地下防空洞是隐蔽的,几乎无任何外在的直观信息,如果顶板突然坍塌,时间短暂,一旦发生,造成的后果相当严重.例如,大连市某大楼因防空洞塌陷造成基础悬空;清华大学第三教学楼配电间因防空洞影响产生局部沉降,导致墙体开裂;西宁市人防工程失效产生的地面变形已构成环境地质问题等. 2城市地面塌陷灾害勘查与防治 2.1工程测量与现场调查相辅助 在现场进行细致的调查、记录,对灾害区实测定点,掌握原始的基础资料,为后期的综合分析提供直接的依据和支撑,同时也有利于治理方案的适宜性选择. 2.2工程物探与钻探相结合 对城市地下防空洞引发的地质灾害进行工程地质勘查,其目的是查明浅埋洞室的范围、规模、赋存的地质条件,提供围岩的物理力学性质,分析其稳定程度,从而判断其引发的地质灾害的危害程度,预测发展趋势并提出预防和治理方案.目前浅埋洞室的勘查手段较多,一般采用物探加钻探等综合勘查方式,常用的物探方法有:高密度电阻率法、地质雷达等,数字化采集设备及专业处理软件等都对浅埋地下洞室的地面勘测定位提供了条件.在物探的基础上,再通过钻探验证,可进一步对浅埋洞室做精确、合理的定位和探查,对物探成果也可做出准确的解译. 2.3定性分析与定量评价相统一 勘查定位之后,就需要对地下结构的稳定性和安全性等问题进行分析和评价.经过几十年的发展,研究地下结构稳定性的方法和手段已经越来越丰富.浅埋地下洞室围岩稳定性分析和评价经历了从定性到定量的过程,具体评价可概括为:实际洞体几何模型力学模型数学模型计算方法结论.其优秀内容是数学模型、计算方法以及力学模型模拟的研究,近几年来,随着计算机的广泛应用,数值模拟分析方法的运用越来越多.定性分析方法适用于初勘阶段选择场地及一般工程,洞室围岩稳定性定性分析方法主要有综合分析法、工程类比法等.定量分析法有荷载传递线交汇法、顶板厚跨比法、结构力学近似分析法(按梁板抗弯估算安全厚度和按梁板抗剪估算安全厚度)、普氏压力拱理论分析法等,在具体确定围岩稳定性时,还需依靠现场工程人员的经验.此外,随着现代化的计算手段和计算工具的发展,具有考虑各种因素、描述材料非线性和几何非线性等能力和特点的数值分析方法的应用较为广泛,其分析方法和成果更接近工程实际,成为近年来的方向和趋势. 2.4城市地面塌陷灾害防治 对于防空洞引发的地面塌陷灾害防治,应结合现场地质条件、防空洞的现状以及建筑物基底压力等多种不同情况,综合考虑采取防治措施.由于不同工程所处地质、水文环境条件和防空洞形式有较大差异,可采用的处理方法较多,处理效果差别较大.因此,需要根据具体情况选择合理的处理方法,方法是否得当将关系到工程建设的经济合理性与建筑的安全性.若地下防空洞洞顶距离基础底面较浅,洞顶覆土不足以承受上部结构传来的荷载,防空洞又无利用和加固价值,上部存在拟建建筑时,一般可采用揭露回填压实的办法进行处理,即采用灰土夯填压实等方法,加强地基土强度,提高地基承载力.若防空洞上方存在正常使用建筑设备,为不破坏原有基础,需尽可能小地扰动地基土,可选择桩基加固法.即用基础外扩承台梁+托换桩的加固处理方案,将基础上的荷载扩散传至承台梁,再由承台梁通过托换桩(灌注桩)传至深部较硬地层来加固处理. 3工程实例 3.1工程概况 郑州市某小区建于20世纪70年代,建筑区存在地下防空洞,因年代久远,地下防空洞发生一定程度的破坏,引发了地面塌陷,造成地面住宅楼墙体裂缝发育并贯通,威胁住户安全.由于资料记载缺失,且没有统一的标准和图纸,仅搜集到早期简要的手绘图纸.因此,在治理之前必须进行勘查工作,查明场区的工程地质条件以及浅埋洞室的位置,分析地面塌陷的成因、分布范围和规模、发展趋势及对建筑物的危害情况,为治理工程设计提供地质依据. 3.2勘查方案(方法)制定 由于已有资料相对简单,不能满足现行地质灾害防治的需求.因此,本次采用综合勘探方法,以工程地质测绘、工程物探、钻探以及土工试验为主,并辅以现场调查等手段,对获得的数据资料进行综合分析. 3.2.1既有建筑物现状调查 经调查,该小区住宅楼共5层,总高度约15m,条形基础,砖混结构,埋深1.5m,下设0.3m厚三七灰土垫层.资料显示,地下防空洞洞宽约1.5m,洞高约2.0m,埋深约10.0m,砖砌拱形结构.小区地面局部已发生塌陷脱空现象,如图2所示.曾采取素土轻压回填措施,未压实.对现状墙体的裂缝发育情况进行调查,主要特征有:①多处发育斜向裂缝,高端指向地面塌陷一侧,长度1.0~3.0m,宽度0.5~1.0cm,部分裂缝已贯通;②竖向裂缝,主要分布在发生沉降的横、纵墙交接部位,呈撕裂状.根据该建筑物发生裂缝的部位及形态,经判断裂缝的发生系地面塌陷导致地基基础不均匀沉降所致,且裂缝最集中的区域为地面塌陷脱空部位. 3.2.2现场勘探(物探、静探、钻探等) 现场勘探的目的是查明场区的工程地质条件以及浅埋洞室的位置,布设高密度电法物探、工程钻孔、静力触探和探坑.在钻孔内取原状土样进行土工试验,同时在现场勘探过程中加强对软弱地层(人工回填土等)的勘探.根据调查结果,选择在地面塌陷、建筑物墙体裂缝发育较多的区域布设物探线,采用温纳装置测量,电极间距为1.0m.根据物探成果解译出异常区位置和走向,进而在异常区布置勘探点,以提高工效.经钻探验证,浅部异常区是浅埋排水管道局部渗漏及地表局部下陷积水所致,深部异常区则为地下人防工程塌淤所致.现场钻探与物探成果相互验证,吻合较好.考虑到需对现状地基、基础进行保护,防止地表水和地下水沿着钻孔、探坑入渗浸泡地基而使其软化,勘探结束后对钻孔、探坑进行黏性土分层回填、压实.现场勘探验证地下人防工程存在塌落及泥土淤埋,查明的人防工程位置、走向以及不均匀沉降及塌陷部位情况均与搜集的资料基本吻合. 3.2.3室内试验 根据资料及现场勘探情况,场地土自上而下主要划分为7层,对所取的土样进行了物理力学试验,对主要土层物理力学指标进行数理统计。 3.3人防工程围岩稳定性分析 3.3.1定性分析 根据现场调查情况,结合勘查揭露的地下土层情况、地下防空洞的分布及现状条件,对其稳定性进行的定性分析如下:地下防空洞埋深较浅,约10.0m,横断面宽度1.2~1.5m,防空洞存在变形,且场地土层主要为粉土、粉质黏土,渗透性较强,防空洞稳定性较差. 3.3.2定量分析 利用快速拉格朗日有限差分法FLAC软件进行数值模拟定量研究,分析验证地面塌陷地质灾害与下伏防空洞围岩稳定情况的相互关系. 4结语 1)城市地下防空洞引发的地质灾害主要为不均匀沉降及地面塌陷,采用综合勘测方法———工程测量、钻探、静探以及土工试验,并结合高密度物探,确定了地下防空洞与既有建筑物的相对位置,查明了既有建筑物基础持力层岩性特征及土的物理力学性质指标,同时运用FLAC进行数值模拟,综合分析地面塌陷灾害的成因及影响因素,提出符合实际情况的设计参数,为后续的防治措施提供依据.2)住宅楼裂缝及地面塌陷的主要成因为地下防空洞的破坏变形以及地基土水浸后变软、承载力下降引起的不均匀沉降.该防空洞为砖砌筑的拱形结构,由于建设时间较久,局部出现变形破坏,不宜承受过大荷载,存在安全隐患,需采取治理措施.3)结合该工程特点,建议采用基础外扩承台梁+托换桩的加固处理方案;建筑物局部脱空部位建议采用半干水泥砂浆进行挤密式充填,充填后上部做防渗处理;对上部结构建议选取适宜的设计方案做加固性处理. 作者:王迎霜 苏志军 单位:中化地质矿山总局化工地质调查总院 工程地质勘查论文:水文地质问题对工程地质勘查的影响 一、基本概念 工程地质勘查是工程项目施工前期的必要环节。工程地质勘查的主要内容有岩土组织结构、物理化学性质等,也就是重点勘查队建筑物具有影响的各种地质因素。勘查人员通过实地考察,并采取一定的勘查技术和勘查设备,将调查所得到的数据分析整理为工程地质勘查报告。该报告将作为工程项目施工方案制定的重要依据之一。确定好工程地质条件后,方可开始正式的施工项目。工程地质勘查的主要目的就在于确定拟建工程项目所处区域的地质条件是否符合工程项目的施工要求,并尽早排除各类不良影响因素,降低工程项目施工期间出现的各类质量风险,确保工程的顺利开展。 二、工程水文地质勘查评价内容 (一)水文地质评价内容 科学合理评价水文地质勘查,能够提升水文地质勘察指标的有效性。在建筑工程项目建设过程中积极融入水文地质资料,有利于完善工程项目建设体系。当前,水文地质勘查有以下四项评价指标:①对工程岩土结构的影响。建筑工程的土层结构会直接受到地下水的影响,所以在对地下水进行勘察的过程中,勘查人员应全面分析地下水状况,依据地下水分布规律、水位、化学成分等内容,合理调整工程设计方案,最大程度的保障工程结构和岩土结构的一致性,最大限度的避免工程项目施工过程中的沉降或者坍塌事故;②对建筑地基的影响。在进行水文地质勘察的时候,需重点关注地下水影响建筑结构的具体程度,例如腐蚀程度等。以便于合理调整地下水位,减低其影响建筑地基的程度,提升预防性;③对工程项目的影响。地下水状况对于建筑工程施工效益有着直接的影响,所以在评价时,对于地下水变化情况应给予重点关注,继而对其影响建筑工程的程度进行判断;④对不同工程的影响。应分析和评价水文地质勘查对不同工程的影响,密切观察水文地质在不同工程的影响作用,提升地质勘查评价的全面性和有效性。 (二)水理性质评价内容 岩土体的物理性质和水理性质共同组成了岩土体的地理性质。评价水理性质的时候,其优秀评价内容应该是岩土体的透水性、崩解性、软化性、给水性和胀缩性等等,且不同的评价内容需有明确的评价性质指标。第一,透水性。透水性的确定应基于预先设置的测试指标的基础上,并合理运用自然重力。据研究显示,岩土体具备较好的松散性时,其透水性相对较好。也就是说岩土透水性的重要评价指标就是渗透系数。地质勘察人员可以通过抽水试验的途径,来计算岩土体的渗透系数,从而判断待测区域水文地质条件对工程项目的影响程度;第二,崩解性。岩土体崩解性的测试需基于静水环境下。在进行地质勘察的时候,应全面分析粘土的性质,同时对岩土体之间结构和强度变化进行测试,以便于对岩土体的崩解状况进行全面的观察;第三,软化性。软化系数是进行岩土体软化性检查的重要内容。岩土体结构的具体软化情况需要借助软化系数来进行判断。显而易见,岩土体具备越高的软化性质,则其对于工程项目的不利影响就越大,工程项目的稳定性也就越差;第四,给水性。在地质勘察的时候,需根据地下水指标和给水度的具体要求来计算饱和岩土体中的出水效果,确定给水参数。如果岩土体的给水指标越高,则其对于工程项目的不利影响也就越高;第五,胀缩性。在测定岩土体的胀缩性的时候,应合理分析不同的水文指标,依据相应的水文指标合理分析水文地质环境,以便于提升胀缩性测量的有效性及合理性。在实际测量的时候,应重点把握岩土体的胀缩系数及正确处理胀缩导致的形变,以便于为工程项目提供更加精准的水文地质环境参数。 三、工程水文地质勘查注意事项 (一)加大工程水文地质勘视度 在进行工程水文地质勘查的时候,需重视地质勘查工作,并着重分析水文地质问题。依据水文地质问题合理构建工程设计指标,优化工程体系。需增加水文地质勘查的工作设置,合理规划水文地质勘查的内容,严格依照水文地质勘查指标来对工作内容进行确定,保障水文地质勘查工程高效有序的开展,切实提升水文地质勘查效益。 (二)调整水文地质参数的测定 在测定水文地质参数的时候,需依据工程项目的具体环境进行合理调整。具体测量的时候,测量人员应对不同时期的地下水文情况予以明确。例如静止状态或者是阴雨天气状况下的水文状况等。同时应全面丰富地下水水文测量的指标,以便于更加全面、真实和准确的反应待测区域的水文地质环境。此外,还需合理分析含水层,选取合理的方法有效分离含水层,以便于通过单一性的测量系数即可获得整个地下水水文状况,有利于提高水文地质环境勘察的科学性、合理性和准确性。总之,在进行工程地质勘查的时候,应重视对水文地质的勘查,合理确定水文地质勘查指标和参数,明确水文地质勘查评价内容,进而得出科学、准确的水文地质勘查结果,为建筑工程的顺利开展实施奠定良好基础。 作者:张强 付群剑 单位:江西省核工业地质局二六七大队 工程地质勘查论文:建筑工程地质勘查问题研究 1.建筑工程地质勘查常见问题 1.1勘查质量与技术问题。(1)建筑地质形态方面主要包括不能精确判定不明空洞、地下物体与形态分布,不能精确确定土层分布与埋深。(2)岩土参数方面主要包括很难获取原状岩土样,在室、内外难以开展岩土层包括残积土、粗粒土以及风化岩等试验,很难确定岩土层主要参数。 1.2建筑工程勘查质量问题。常见勘查质量问题如事物概念不清,勘探点布置不合理,数据采集方法落后,勘查水平偏低,而在工程地质勘查工作中所采取方法、理论及计算公式都与实际情况存在一定偏差,地质适应条件与其物理意义理解混淆,对地质报告阐述地质条件存在偏差,对于主要建筑工程地质不能精确界定,专业论证数据不充分,存在参数遗漏甚至出现结论错误等情况,笔者发现少数地勘人员出的地质勘查报告缺少地质结论,甚至先下结论后勘探等极不负责任等行为。 1.3人才断档与流失问题。在建筑工程出现责任事故时责任主体互相推脱,建筑行业的从业人员的事业心与责任感普遍不强,随着建筑行业的快速发展,市场竞争已经转化为人才竞争,勘测企业要想获取更大的市场,务必要重视专业性人才的培养,关注人才引进与培养。当前培养复合型人地勘才是工程地勘行业发展的需求,同时培养具有地质勘查分析素质,能妥善解决地质问题的专业人才,是老地勘工程师的主要义务与责任,在开展建筑工程实践活动中,要求具有吃苦耐劳精神,注重理论结合实际操作方法,加强专业知识的理解与学习,这也是地勘从业人员必备素质,总而言之,培养专业人才目标更是留住人才。 1.4建筑工程地勘技术管理问题。笔者发现部分勘查单位提供的一些勘测结果报告对于地质章节内容并不是由地质师撰写的,编制报告中缺少专业负责以及校对人员,对于地质报告缺少专业负责人进行严审与把关,对于制作报告以及测绘图纸存在较多错误,同时勘察资质挂靠现象严重,这对总院加大了审查难度,对勘测设计公司形象产生严重损害,甚至延长建筑工程报批周期。 2.建筑工程地勘问题处理措施 2.1加大勘查行业的监督力度。为了妥善处理地勘问题,必然需要监管人员要基于勘查市场监管、规划以及管理,加强勘查合同、刚要的管理与审查,避免出现盲目勘察工作无用功,并重视勘查工作的具体内容,严格审查关于地勘报告的数据信息的真实性,强化质检部门对勘察市场的监督职能,突出政府主管部门与社会监督组织作用,积极促进勘查行业健康发展,避免因恶性竞争而造成互相压价等情况。 2.2加强勘查技术培训力度。勘探设计院需要定期对从业人员进行专业培训,在培训过程中需要集合高新的勘探技术,通过培训来从找出适合建筑工程地勘行业发展契机,并对这些高新技术理论通过加工,通过传播手段对从事勘查工作人员做好理论传递,同时勘查设计院应以注册岩土工程师作为个人执业的唯一资质,来规范勘查人员的技术水准,为增强勘查人员业务能力,推动勘查工作水平提高,确保勘查任务顺利完成创造良好条件。 2.3细化地质勘查工作任务。勘察单位要对新技术、勘测参数等先进技术内容进行研究,对于在勘探项目中出现问题要究其根本,并从细节去处理上述问题,真正落实好每个施工环节与流程,积极重视工具材料规范应用标准,对提升勘查人员整体素质,增强员工与领导、员工之间协调性与沟通,对于研究的最新测试资料与数据,应用至实际勘查中,做到理论与实际结合,着重分析地质环境与拟建工程间内在联系,为获取成熟的勘查技术与作业思路提供理论基础,勘探单位为了强化从业人员的责任意识,需要将各项勘探任务进行细分,积极落实设计、校对、审核三级责任制度。 3.结束语 总而言之,本文主要阐述了在建筑工程勘查中出现的问题以及原因,并从上述内容中剖析工作失误根本因素,同时从勘查行业监督、专业培训、工作任务分配等角度去解决实际的勘探过程技术难题,夯实技术科研效果,提升勘察能力,为顺利完成勘查工作创造良好条件。 作者:徐丽萍 单位:无锡市民用建筑设计院有限公司 工程地质勘查论文:工程地质勘查中水文地质的研究 摘 要: 随着我国经济的不断发展,地质勘查工作的质量水平不断提升。值得注意的是,在地质勘查的过程中,水文地质勘查是一个重要的环节,如果没有对当地的水文地质情况进行分析,就无法制定科学的勘探计划,提高项目工程的质量和水平,因此建筑行业应该把水文地质勘查作为地质勘查工作的重点。本文将具体探讨工程地质勘查中水文地质的相关问题,希望能为相关人士提供一些参考。 关键词: 工程地质勘查; 水文地质; 研究 进入新世纪以来,我国的建筑行业不断发展,工程地质勘查工作的压力不断加大。在工程地质勘查中,水分地质非常重要,如果没有对水文地质进行分析,就会影响项目工程的稳定性,严重的甚至会破坏项目工程的结构。在目前我国的工程地质勘查中,许多技术人员忽视了水文地质的重要性,加大了项目工程的风险,为了降低风险指数,对水文地质进行分析势在必行。 1. 水文地质情况概述 所谓的水文地质情况,就是研究地下水的运动变化,从这个角度来看,研究水文地质,也就是研究地下水,只要掌握地下水的运动规律和性质,就能得到科学的水文地质参数。地下水在运动的过程中会产生两种影响,第一是积极影响,第二是消极影响。具体来说,积极影响包括以下几点:第一,地下水运动可以提供充足的水资源。第二,地下水运动能提升水资源的自净能力,提升水资源的循环利用效率。如图1所示,地下水蒸发,形成降水,为植物提供补给。一部分降水被植物吸收,一部分降水在空气中蒸发,还有一部分降水形成了地下径流,也就是地下水,促进了水资源的循环利用。第三,地下水的运动变化相对稳定,受外部环境的影响较小。第四,地下水运动可以改善局部气候。就地下水运动的消极影响来看,主要包括以下几点:第一,落后的灌溉方法会影响当地的生态环境。第二,对地下水资源的过度利用会对水质产生不利影响,甚至会出现地面沉降。 2. 水文地质对项目工程的不利影响 2.1 地下水频繁升降的不利影响 地下水频繁升降会对项目工程产生不利影响。地下水经常会在外部条件的影响下发生升降变化。具体来说,地下水位会受到两方面要素的影响,第一方面是自然要素,如果该区域降水过多,地下水位就会上升,如果该区域正处在旱季,地下水位就会下降。第二方面是人为要素,如果该区域的水资源利用率较高,地下水位就会较高,如果该区域的水资源浪费情况严重,地下水位就会相应较低。地下水位上升对项目工程的危害如下:当地下水位上升之后,周围区域会出现盐碱化等问题,而一旦出现盐碱化,土壤的结构就会遭到破坏,建筑物的整体稳定性会下降,严重的甚至会出现坍塌等情况[1]。地下水位下降对项目工程的危害如下:当地下水位下降之后,地面会发生沉降,项目工程也会出现沉降现象,严重的甚至会引发地震等问题。 2.2 地下水压力的不利影响 地下水压力会对项目工程产生不利影响。地下水压力对项目工程的作用力相对较弱,但是仍然会对建筑物产生影响。导致地下水压力发生变化的原因是人为要素,当施工人员采用了落后的施工手段,就会打破地下水的平衡状态,影响地下水的压力。一旦地下水压力发生变化,建筑物底部的承重结构会遭到破坏,建筑物的基础会出现损坏的情况。 2.3 地下水下降的不利影响 再次,地下水位下降会对项目工程产生不利影响。导致地下水位下降的最主要原因就是人为因素。为了满足发展需求,人们大量地开采地下水,在上游修建堤坝,以此来拦截水源,阻碍了地下水的补充。一旦地下水位下降,项目工程就会出现塌陷的情况,严重的甚至会引发地震。除了对项目工程的质量产生不利影响之外,地下水位下降还有破坏当地得自然环境,导致水源枯竭、水质恶化,影响当地社会的和谐发展。 3. 应对水文地质问题的科学举措 3.1 进行地质勘查 首先,为了科学应对水文地质问题,应该进行地质勘查。我国的科学水平不断提高,地质勘查的机械设备越来越先进,就目前来看,我国已经修订了完备的地质勘查规章制度,形成了健全的地质勘查规范体系,对地质勘查工作的内容、目的等做出了明确规定。因此在进行地质勘查的过程中,勘探人员应该做到如下几点:第一,勘探人员必须遵照我国的地质勘查规范,展开水文地质的分析工作。第二,勘探人员必须采用现代化的机械设备,提高地质勘查的水平。第三,勘探人员要明确自身的勘探任务,对水文地质的各项参数进行获取、分析和处理。 3.2 进行状态调查 其次,为了科学应对水文地质问题,应该进行状态调查。地下水会对项目工程产生重要影响,因此勘探人员必须进行状态调查。具体来说,勘探人员应该做到以下几点:第一,勘探人员要对地下水位进行测量,并和以往的水位进行比对。第二,勘探人员要分析地下水位升降的幅度。第三,勘探人员要预估地下水位可能造成的风险,以此为依据采取防护措施。 3.3 提升重视程度 再次,为了科学应对水文地质问题,应该提升重视程度。当前我国许多建设单位都没有提高对水文地质的重视,这些建设单位在展开项目工程的过程中,没有对水文地质进行调查,给工程埋下了巨大的安全隐患,为了保障项目工程的质量,建设单位必须提高对水文地质的重视。具体来说,建设单位应该做到以下几点:第一,采用宣讲会等形式,宣传水文地质的重要性。第二,聘请专业的勘探人员,提升单位内部勘探人员的业务素质。第三,明确水文地质勘查对工程造成的影响,以此为依据制定科学的施工方案。 3.4 进行规范学习 此外,为了科学应对水文地质问题,应该进行规范学习。我国的经济社会不断发展,水文地质的勘查工作也进入了快速发展阶段。就当前来看,我国已经成立了水文地质勘查的科学体系,国家已经提出了各项纲领文件,对地质勘查加以引导,为了提升水文地质的勘查水平,勘察人员应该遵照规范性文件上的内容,展开具体的勘查工作。具体来说,勘查人员要做到以下几点:在进行水分地质勘探之前,勘察人员要掌握工作内容,全面理解国家规定的勘查技术方法。第二,勘察人员要计算自身的工作量,包括采集数据、分析数据、划分地段等等。第三,勘察人员应该不断学习,使自己的知识体系与时俱进,满足现代化勘查的需要。第四,勘察人员应该不断丰富自身的勘察经验,提升实践操作的水平,促进理论与实践的密切结合。 3.5 明确勘察目标 最后,为了科学应对水文地质问题,应该明确勘查目标。具体来说,勘察人员应该做到以下几点:第一,形成科学的水文地质勘查体系,规划水文地质勘查的内容,包括对地下水埋藏的分析、对地下水类型的判断等等。第二,要把水文地质条件和项目工程联系起来,判断水文地质条件对项目工程造成的威胁,并制定相应的防范举措。 4. 结论 综上所述,为了提升项目工程水平,施工单位必须进行地质勘查和状态调查。
云贵高原群山环绕,地势陡峭,群山之间大多形成狭窄的冲沟,但在合理的运输距离范围内,可供选择的理想排土场并不多。因此,提高排土场边坡稳定性,可增加排土容量,带来显著经济价值,且煤矿对排土场的安全负有终生责任。经验表明,水对边坡的影响巨大[1]。南方露天矿雨季降雨集中,而排土场中排弃物料大多为黏性土,对水吸附力强[2],一旦出现疏排水工程失效,容易在压脚区积水,对安全生产带来挑战[3]。对于排土场边坡的疏排水措施,以往大多集中于疏干孔等抽排手段。于鹏等[4]在分析了胜利露天煤矿水文地质资料的基础上,采用地面疏干降水孔的方法对矿区地下水进行疏干,并分析了其可行性;马熹焱[5]研究了抚顺西露天矿的实际情况,采用水平疏干排水方式对矿区进行疏干排水,降水效果明显;宋景辉等[6]分析了小龙潭矿务局新邓耳排土场水文地质特点,采用贴坡疏排水的措施,疏干效果良好;王卫卫[7]在内蒙古某露天煤矿矿床疏干研究中提出运用矿床疏干、采坑排水、地面防水联合降水;杨丽萍[8]对伊敏三号露天煤矿疏干排水工程提出了降水孔和地面截排水方案;吴建等[9]对于疏干条件下隧洞涌水量及衬孔隙水压力的变化规律进行了研究;施成华[10]推导了隧道开挖疏水渗降漏斗曲线方程和考虑水渗流作用的隧道周边岩土体中有效应力的计算公式。由此可见对于地下水天然疏排措施的还研究得较少。 1工程概况 研究区属于一溶蚀谷地,场地总体上呈近南北向展布,东、西、南三面为溶蚀中山,自然地形坡度8°左右。排土场自1989年运营至今,堆填形成了20个水平台阶,总排弃高度达225m,总排弃量达4000万m3。排土场安全等级为一级。排土场原始地形分布有第四系淤泥质黏土层(层厚2.60~10.40m,平均厚度6.48m)和残坡积层黏土(层厚0.70~10.10m,平均厚度3.83m)。而人工排土层厚度一般小于40m,黏土含量高,力学强度低。排土场区域地下水总体向北部径流、排泄。补给水源主要为大气降水的入渗补给和下伏基岩中承压水的渗透补给,2个补给水源相遇后沿原始地形的沟谷向北水位低的溶洞、裂隙径流排泄。排土场曾于1994年、2007年发生的2次滑坡,均是由于集中降雨后,大气降水及排土场下伏基岩岩溶承压水对填土段不断补给造成。排土场底部排水暗涵已破坏,845m水平以下排水不畅积水,排土物料受水软化造成的滑坡。滑坡变形又进一步破坏已有排水设施,加剧排土场底部积水。排土场底部积水的危害主要表现在:①浸泡软化边坡土体,降低边坡土体强度,②产生水压力增大边坡土体下滑力,引发滑坡。根据某勘察公司2019年11月27日—2020年1月22日旱季期间对排土场坡脚地段的水位观测,测得地下水积水范围面积约为0.158km2(该区的大小随地下水位的升降而发生变化),在点821.57~822.29m水平和806.32~807.21m水平之间均呈线状分布渗出。可见排土场底部地下水较为丰富,坡脚地段地下水积水严重。 2排土场底部积水区疏干措施 2.1疏干措施方案 针对排土场填土层潜水,传统的垂直疏干难以得到长期稳定持续有效的疏干效果,主要是由于该排土场基底承压水富水性、岩溶裂隙发育不均匀,且填土层堆积物成分、密实度不同,导致填土区含水性变化大。为了降低地下水位,矿山需频繁启泵排水,运行过程中疏干孔容易出现过涌砂堵孔、损坏水泵设备等情况,加大了垂直降水孔疏干的管理维护难度及费用。另一种常见的疏干措施有昂斜钻孔疏干,该方式在排土场边坡台阶坡角处,通过钻机向排土场钻凿微向上倾斜(约3°~10°,考虑排砂的最低要求)的钻孔,可使排土场地下水通过该钻孔自流淌出。根据排土场积水情况,计算出排除排土场底部积水需要施工的单个疏干钻孔长约260m。目前国内昂斜疏干钻孔最大深度100m,超过100m施工困难。昂斜疏干孔不仅施工长度短,还仅能对排土场较低坡脚地带地下水进行疏排,无法覆盖大部分积水区,疏干效果有限。经分析,排土场积水主要由下伏基底承压水补给造成,若能考虑在基岩中实施疏干隧洞,一方面可降低地下水位,达到快速排水目的,也可实现快速施工,满足低成本维护需求。 2.2全基岩隧洞疏水措施特征及技术参数 本方案隧洞全部在基岩内开挖,即隧洞水平全长596.76m,全部建在中风化灰岩中,且位于潜在滑动面下不小于7.12m。隧洞不受排土场变形、滑坡的影响。1)隧洞疏干水文地质。基岩疏干隧洞布置在基底薄菜田组灰岩内,结合已有的排土场基底水文地质资料,疏干隧洞采用呈单线列的承压转无压完整井型水文地质计算模型,预测隧洞涌水量及降落曲线。经计算,隧洞涌水量为956m3/d,当该灰岩地下水被隧洞疏干之后,降落曲线也将变得更加平缓而贴近底板隔水层直至消失。2)疏水隧洞断面大小及支护形式。隧洞入口段其下覆基岩为基底薄菜田组灰岩,属Ⅲ~Ⅳ围岩。在平面定线确定后,可通过调整隧洞入口段标高及起始段纵坡,使得隧洞尽早落至基岩。经公路科学院合理化公式计算,确定疏水隧洞横断面尺寸为净宽4.00m、净高2.50m的半圆拱断面。隧洞支护形式,采用锚喷支护,锚杆长2.0m,间距1.0m,80mm厚喷射C35砼。前后洞口段长分别为15m,采用钢筋混凝土衬砌。3)疏水隧洞放水孔布置。全基岩疏水措施需配合放水孔,才能够实现对排土场的地下水疏干,选用短机身全液压坑道钻机。由于放水孔出水口向下,故能够长期持续稳定的疏干上部填土层积水。考虑到薄菜田组灰岩含水层富水性、岩溶裂隙发育的不均匀性,为了尽可能减少该层承压水向排土场排弃物料补给,削弱其对排土场底板的上顶推力作用,布置疏干隧洞的同时,在每个专用放水硐室处的隧洞横向两侧侧壁上各设置2个斜向放水孔,在每个专用放水硐室处的巷道底板上设置1个垂直放水孔,用以沟通灰岩导水裂隙通道,加强隧洞对灰岩含水层的疏干排水效果。根据灰岩风化程度可暂不设置孔口管。4)建立地下水位观测网。矿山可利用已有的垂直降水孔或新设置地下水观测孔。若观测孔存在涌砂堵塞,煤矿应尽快对涌砂堵塞的钻孔进行修复,形成完整的地下水动态观测网,以便掌握现有疏降水条件下的地下水位变化规律。5)疏水效果评价。经过对土工试验成果的分析,在试验方法、土样类型相似条件下,土体饱和固结快剪指标约为天然固结快剪指标的0.5~0.75;饱和快剪指标约为天然快剪的0.5~0.75。因此,排土场底部在疏干后边坡土体抗剪强度,可在饱和抗剪强度的基础上提高33%~100%。根据推测的排土场底部疏干后边坡岩体抗剪强度指标,选取典型剖面对排土场疏干后达到预计的90%疏水效果,即排土场底部基本不存在积水,及仅能达到疏水效果的80%、70%、60%等不同疏干效果情况下,对现状及最终排弃边坡稳定系数进行了验算。边坡稳定计算结果见表1。通过稳定性计算可知,疏干效果达到90%时,边坡稳定系数可满足GB50197—2015《煤炭工业露天矿设计规范》边坡稳定系数不小于1.2的要求。 3结语 1)隧洞全部位于中风化基岩中,位于潜在滑动面下不小于7.12m。隧洞不受排土场变形、滑坡的影响。工程地质条件良好。2)全基岩疏水措施配套放水孔,能够实现长期持续稳定的疏干上部填土层积水。创造天然排水条件,有利于收集、排除排土场地下水。较传统的疏干措施比,具有运行管理简单、施工容易、施工工期短的优势。3)全基岩疏水措施配套地下水位观测,可形成完整的地下水动态观测网,以便掌握现有疏降水条件下的地下水位变化规律。实践和理论计算表明,该排土场实施疏水效果后,排土场稳定性大大提高。 参考文献: [1]马可.伊敏露天矿地下水对含弱层边坡稳定性影响研究[J].露天采矿技术,2021,36(4):18-21. [2]陈辉,王雅玲.浅谈水对黄土边坡的破坏与防治[J].地产,2019(12):139. [3]赵权利.缓倾滑坡中承压水作用机理研究[D].杭州:浙江大学,2013. [4]于鹏,石广洋,徐进军,等.胜利露天煤矿防治水研究及综合治理[J].露天采矿技术,2017,32(7):67-70. [5]马熹焱.抚顺西露天矿边坡治理中不同疏干排水方案的对比[J].露天采矿技术,2020,35(2):73-75. [6]宋景辉,何以剑,毛永祥,等.小龙潭矿务局新邓耳排土场隔水地层贴坡疏排水[J].露天采矿技术,2015(10):1-4. [7]王卫卫.凹陷型露天煤矿疏干防治水措施研究[J].露天采矿技术,2018(5):41-43. [8]杨丽萍.伊敏三号露天矿疏干防排水设计[J].露天采矿技术,2014(11):16-19. [9]吴建,周志芳,庄超,等.疏干条件下隧洞涌水量及孔压分布解析研究[J].岩土工程学报,2020,42(10):1894. [10]施成华.隧道开挖及疏水引起的地表沉降与变形[J].中国公路学报,2007(1):91-95. 作者:毛永祥 何以剑 王然 王胆 单位:昆明煤炭设计研究院 云南先锋煤业开发有限公司
地质工程论文:地质雷达隧道工程论文 一、地质雷达测试原理 地质雷达一种利用电磁波信号在不同介质中传播运动特性的宽带高频电磁波信号探测方法。地质雷达探测系统发射机将高频电磁波以短脉冲、宽频带的方式,通过发射天线将其定向发射至地下,经过不同特质的地下岩层或目标体反射回地质雷达并由接收天线接收。高频电磁波在岩层中传播时,由于岩层所含介质的差异,导致其传播路径、电磁场强度及波形呈不同几何形态,通过对时域波形的采集、数据整理及分析,可确定地下岩层界面或异常岩体的空间结构及其位置。隧道结构地质岩层具有明显的电性差异,这是地质雷达应用的前提;这些界面可以形成良好的电磁波反射形态,是地质雷达在隧道衬砌质量检测中应用的主要原理。 二、砼厚度的地质雷达探测试验 试验目的是分析地质雷达对钢筋砼构件的检测精度。试件尺寸为2m×2m钢筋砼方柱,强度为C25,配合比(kg/m3)为水∶水泥(标号为325)∶粗骨料∶细砂=195∶464∶551∶1170。其中粗骨料为19~31.5、9.5~19、4.75~9.5mm,经筛分试验确定3种规格的掺量分别为30%、60%、10%,形成连续级配。经检验,碎石为同颜色,不带杂物,含泥量0.5%,压碎值10.4%,符合规范要求。钢筋主筋为直径16mm二级螺纹钢,间距93mm;箍筋为直径10mm一级圆钢,间距90mm。保护层厚度统一设置为40mm响了检测精度,实际检测精度可能更高,地质雷达对于不同介质界面的探测具有较高的精度,检测结果较为可靠。 三、工程应用案例 工程概况某隧道位于赣南山区,为小净距短隧道。隧道纵坡为单向坡,左、右线纵坡坡率分别为2.125%、2.1%。洞门均为1∶1.6削竹式。按新奥法原理设计为复合式支护衬砌结构。根据地质勘察揭示的围岩情况,将洞身(包括紧急停车带)划分为FS3b、FS4a、FS4b、FS5a、FS5b、FS5c及明洞FSM等衬砌结构类型。试验主要采用地质雷达对浅埋一般段FS4a衬砌施工质量进行扫描检测。FS4a型衬砌的结构如下:初期支护为22药卷锚杆(单根长3.0m),锚杆环距×纵距为1.0m×1.0m,喷射23cm厚C25砼,6@20×20cm双层钢筋网片,工字钢(拱架)纵距1.0m;二次衬砌结构为40cm厚C30钢筋砼拱圈,40cm厚C30素砼仰拱。检测结果分析为地质雷达检测10榀钢拱架纵向间距的结果,为地质雷达扫描检测初期支护砼喷射厚度的结果,为地质雷达扫描检测二次衬砌砼钢筋网片保护层厚度的结果。从表2来看,2#、5#、7#钢架间距超过规范的允许偏差,施工方需在后续施工过程中严格控制钢筋间距,确保钢筋榀数满足设计要求。 四、结语 利用地质雷达检测钢筋砼结构试件的保护层厚度,检测结果精度较高,具有较高的可靠性,在工程实体无损检测中具有较广阔的应用前景。将地质雷达应用到隧道工程中,可真实反映隧道工程的施工质量缺陷,及时提醒施工单位加以修复或加固处理,为确保隧道施工质量提供技术保障。 作者:余辉王吉庆肖钦单位:江西省高速集团赣州管理中心 地质工程论文:水电工程地质信息管理论文 一、地质信息管理系统 1.系统功能和特点地质信息管理系统不仅具备传统数据库的数据管理、查询统计、分析和存储等功能,而且具有为地质三维建模和分析输出数据格式,实现了数据一次性输入,多次应用,大大提高日常工作效率。开发过程考虑了地质人员的工作性质实现了离线和在线两种工作模式进行入库和管理,实现了数据库的分布式访问,其中离线操作方式方便野外地质人员在没有网络的情况下对工程现场调查和勘探数据及时入库,可以正常使用数据库查询、统计和成果输出等基本功能,有效的对地质信息数据进行管理;在线模式下管理员通过用户管理和角色管理赋予相应的工程和数据库操作权限来操作,有效的保证了数据的正确性和完整性,满足前方现场新采集数据向后方服务器数据库的更新。 2.系统模块基本操作地质信息管理系统由数据库、录入、成果输出、系统、程序等5个模块组成,每个模块内包含数量不等的图标命令,具体功能设计上既服从实际地质工作流程、也打破了专业分工的制约。数据库:包括连接、在线/离线两个图标命令,前者定义登录方式,即在线登录中心数据库还是离线登录本机数据库;后者定义数据传递方式,即在线上传到服务器端、还是离线从其他离线数据库导入。录入:包括工程、工程阶段、和工程部位三个图标,分别用于创建新的工程、选择工程阶段、和创建新的工程部位,构成数据管理器的目录和骨架。成果输出:该系统可以输出常用图件及表格,钻孔柱状图、节理统计图、钻孔平硐坑井统计表格等。系统:包括参数定义、角色管理、用户管理三个图标,其中的参数定义是对每个工程的相关术语进行统一定义与管理,比如,同一地层的名称必须唯一,由授权用户定义,无权限的用户只能选择定义的结果。角色管理包括创建新角色、选择现有角色编辑和删除角色,根据流程创建或选择一个角色并授权其应具备的权限;用户管理包括创建新用户、选择一个用户进行编辑、删除、锁定或者解锁用户以及修改当前用户密码,在编辑一个用户时,可以分配其角色并赋予相应工程的操作权限,一个用户也可以拥有多个不同的“角色”。程序:窗口管理和退出系统,前者通过进行界面右侧浏览器的显示/隐藏设置,顾名思义,后者是退出数据库系统。其中系统模块所包括的角色管理和用户管理是对不同用户数据库操作权限进行管理,该系统在在线工作模式下可以实现角色管理和用户管理两项权限管理功能,对不同用户的操作权限进行控制。 3.角色管理根据实际工程需要由系统管理员创建角色,也可以对已经存在的角色进行编辑或删除等操作,不同角色具有不同数据库操作权限,管理员通过配置这个权限,控制其访问功能菜单的行为。角色管理采用流程式操作,用户根据需要可以勾选任意一个选项,但允许用户(管理员)进行的操作方式存在差别。在对话框中可以对已有的角色名称和描述进行修改,还可以在表单管理界面对访问权限进行设置。目前该信息管理系统包含基本信息、钻孔数据、平硐数据、地质点数据、测试数据物探数据、地应力、文件管理和系统设置共九个表单文件,鉴于数据库涉及到多个专业方向,如物探、地质、测试等,具有角色管理权限的用户可以通过对用户设置专业需要的表单并赋予相应的只读、读写和拒绝访问的权限实现不同专业的不同用户的数据库操作权限。用户管理系统管理员可以在用户管理中创建一个新用户、选择一个用户编辑、删除和锁定/解锁用户以及修改当前用户密码等操作。在用户管理中选择一个用户赋予相应的角色,给予该用户可操作的工程。此外,用户还有一定的工程访问权限,管理员可以通过配置用户的工程控制其访问工程的行为。当用户需要在线使用中心数据库,需要对用户设置一定的权限,程序通过添加和编辑角色等功能实现。 二、结论 1、根据水电工程地质数据的特点和实际工程需要,采用C/S和B/S两种开发模式,研制开发了地质信息管理系统,形成了规范通用的地质数据分类方法,实现了工程地质资料与地质数据的数字化存储和计算机信息化管理。支持离线和在线两种工作方式,离线模式确保地质工作者在断开网络的环境下亦能正常使用系统进行业务操作,进而保证了地质工作的高效性;在线模式增强了系统在水电工程地质应用的健壮性和实用性,不仅实现了数据库信息的资源共享,而且提高了大量地质数据的数字化存储、管理及分布式访问效能。系统的角色管理和用户管理有效的控制了用户的权限,很好的处理了数据的同步以及不同用户对数据库的操作冲突,实现了对水电工程地质数据库有效的管理,在实际生产任务中提高了工作效率。该系统不仅具备传统数据库的功能,而且可以为地质三维建模和分析提供数据来源,能够很方便快捷地应用于建立三维地质模型,实现了数据一次性输入,多次应用,为数字水电建设、综合地质研究、企业信息化建设等提供统一的、标准化的安全数据平台支持。 作者:张春峰王小兵贾新会单位:西北勘测设计研究院有限公司工程地质勘察院 地质工程论文:岩土工程地下水水文地质论文 一、承德市区水文地质状况分析 武烈河沿岸及山间沟谷地段主要为第四系松散孔隙潜水及基岩表层风化裂隙潜水,孔隙潜水主要赋存于第四系全新统地层下部的砂砾石中。武烈河Ⅰ级阶地,地下水水位埋深3.2~5.1m,含水层厚度为6.0~8.0m,地下水水位一般年变幅1.5~2.5m。山间沟谷的含水层主要为圆砾层,地下水稳定水位埋深0.9~8.5m,地下水年变幅1.5~2.0m。水质分析结果表明,该区地下水为HCO3--SO32--Ca2+型弱碱性微硬淡水,pH值为7.1~7.4,属二类地质状况,地下的砼结构和钢砼混合结构可能会受到地下水的微弱腐蚀。该河区的二级阶地、缓坡、暴露的山脊部分几乎没有地下水,所以区中的地下水大都由降水产生,和武烈河、滦河的水位也有着很大的关系,一般通过地下径流排出。 二、岩土工程中地下水引起的危害及预防措施 开展岩土工程的施工时,地下水的不良影响主要体现在地下水位的变动和地下水的运动引起的压力,但这两者会导致地下的土层结构发生改变,进而使土质疏松、软化,最终使大量地下水层流失,产生管涌、基坑突涌等事故。 1地下水位变化引起的危害 (1)导致地下水位上升的因素多种多样 一般有地质状况、环境状况和人类活动等,例如:岩土层状况、岩石性质、降水多少、温度和具体操作等。这些因素可能都会使地下水位上升。该现象导致的不利后果有:地下土体质量的降低,建筑物所受到的腐蚀作用增大;岩土体可能出现位移、崩塌等情况;一些岩土体的自然结构、硬度等也会被破坏;还可能会使该地区的土壤出现饱和液化、流砂、管涌等现象;由于渗透作用的提高,还可能会影响建筑基础的稳定性。 (2)地下水位下降多半是人为因素所致 如地下水被大量抽取、修建水库截流,导致下游地下水补给不足等。地下水位下降趋势较大时,会引起地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害,还可能产生水源匮乏、水体污染,地表植物无法生长等恶劣影响,这对于岩土结构和建筑物的稳定性都有着非常不利的影响,甚至还会威胁人们的生命财产安全。 (3)若地下水位经常变化则极易使岩土结构发生不均匀胀缩或是不规则的变形 若岩土结构的胀缩变化太大,还可能产生地裂问题,影响附近建筑物的整体稳定性。此外,地下水位的变化必然会使其渗透性受到影响,这可能会使土体硬度降低、含水量提高等,进而影响土体的承载力和强度,严重威胁岩土工程的正常施工。 2地下水活动产生的压力作用引起的危害 自然条件下,地下水的各种运动只会出现很小的压力,附近建筑、土体等也不会受到不良影响。可是人类在进行岩土工程的施工时,会使地下水的运动平衡遭到破坏,再加之动力压力的影响,就会导致一系列恶劣的岩土工程问题,流沙、管涌等就是出现频率最高的。 3岩土工程中地下水引起危害的预防措施 进行工程勘察工作时,要先对基坑挖掘可能对周边土体的隔水层厚土、性质等造成的影响,并科学的确定含水层隔板的深度和承压水头的具体位置。还要以基坑实际的挖掘深度为依据。来预估进行开挖工作时含水层及隔水层受到的影响,是否可能出现突涌和管涌情况。若有出现该现象的可能,则必须事先制定高效应对方案:首先,进行基坑挖掘工作时,一定要把握好实际的深度,并将基坑底部的隔水层厚度控制合理的范围内,将突涌发生的可能性降到最小。其次,基坑周围要设置排水孔,降低承压水头压力。施工过程中,要在基坑周边修建排水沟,强化地面硬化处理,确保基坑内及周边积水能够及时排出,避免地表水下渗至基坑周边土体中,导致基坑周边水位抬高等影响基坑安全性和稳定性的不利状况发生。此外,建筑物的四周还要留有补水设备,防止因降水不足而出现干旱或供水不足现象,这也可能引起地裂、地基沉降等问题。 三、结语 开展岩土工程的勘察工作时,就必须严谨的进行评估、试验和分析工作,必须对所有可能导致水文地质问题发生的因素进行深入的探究,减少岩土工程施工中的不利影响。现今的岩土工程业发展迅速,各界群众也给予了高度的重视,所以相关工作人员更加需要做好水文地质工作,这可以促进勘察技术的发展提高,进而促进岩土工程业的健康可持续发展。 作者:王玉杰孔凡龙单位:河北省地质矿产勘查开发第四地质大队 地质工程论文:工程勘察中的水文地质论文 1工程勘察中的水文地质的概述 1.1重要性 所谓的水文地质就是自然界中各种地下水的变化和运动现象。由于思想认识的不足,忽视了对这一环节工作的认识,所以导致工程施工中各种安全事故频发,究其原因就是因为水文地质的因素导致的。严重的可能影响到勘察工程的施工进度和工程成本的投入。水文地质在工程地质勘察中十分的重要,但是也是最容易被忽视的一个问题。其在工程勘察中占据着非常重要的地位,作为岩土重要组成部分的地下水对于岩土特性产生着巨大影响,还会对地面建筑的稳定持久性造成一定的破坏。在工程勘察过程中,对于水文地质各种参数的运用并不是直接的,致使绝大多数人存在着一个思维定式,即认为水文地质勘察不重要。在进行水文地质勘察时工程勘察人员仅仅是对水文地质进行简单的分析和评价,并没有深入调查水文地质与岩土工程有何种关系,对水文地质如何造成建筑物的腐蚀的情况也没有科学的评价,这对建筑物的使用寿命以及建筑稳定性都是一种破坏,对于工程产生的社会经济效益都会大打折扣。在工程勘察过程中,加强对水文地质的勘察研究,就会有效促进工程项目设计的科学合理,保障工程项目的稳定,意义重大。 1.2勘察基本要求 当前社会大环境下,建筑物对地基的要求越来越高,各种综合因素的影响,导致地下水位发生着巨大的变化,这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势,为了有效保障工程的安全可靠性,必须要对工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分,但确实非常关键的一个部分,优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的,同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说,在水文地质勘察中,对于地下水位、地理地质条件等都会涉及,在进行水文勘测时,对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行,进而分析某一地区具体的水文地质情况。这其中需要考虑多方面的因素,例如地下水位、水质的特性、地理位置、自然地形、地质构造、地质特性等,充分掌握地质条件和地下水之间的密切联系,同时通过对水文参数的测定,确定施工场地的地质条件。 2水文地质对工程勘察产生的影响分析 2.1地下水对基础埋深产生的影响 基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定,如果存在地下水问题,基础底面应当置于地下水之上的;如果基础底面只能埋藏在地下水下的话,务必做好排水降水的相关措施,以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑,以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。在进行桥梁墩台埋藏时,对于地表流水的因素需要多加考虑,桥梁墩台的稳固必须保证在洪水的最大冲刷线以内埋藏。如果采用天然地基会降低不少成本费用,并且施工过程也方便简单,这在工程施工中通常是首选的。当基地不够稳固、基础的承受能力过大时,应当对地基的上部结构进行更改,或者对地基进行加固。 2.2地下水对建筑物产生的影响 万一建筑物的基础被破坏,连带着对其周围建筑物也会产生影响。如果地下水位过高时,地下结构、地下室都会受潮,结构变得不稳固,土壤进而产生盐渍变化,对于建筑物产生超强腐蚀;地基周围的附着物以及整个地基都会出现变形、损毁及塌陷。采取人工手段进行地下水位降低时,需要对地质灾害进行考量,例如地表塌陷和地面裂缝等。遇到地下水位出现不定时上升的状况,膨胀土就会出现胀缩效应,出现地裂,造成建筑物出现倒塌的状况。 2.3地下水对基坑开挖支护的影响 社会经济的持续发展,建筑规模以及建筑数量不断增加,特别是高层建筑施工中,对于基坑多数采用垂直挖掘的方式进行,为了有效降低水位主要采取抽水方式进行。这种方式对土地的压力是一种有效减轻,然而由于是局部进行抽排水,基础地面下的水位就会发生骤然降低的现象,周围的建筑、墙体都会发生形变,严重的甚至造成地面塌陷的状况。所以,在进行地下工程施工时,需要设立水帷幕,并安装相应的防护体,避免地下水流入地下施工的地方,对工程施工造成不利影响。 3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策 3.1建立健全完善施工管理制度和技术 为了保证工程勘察的顺利有序进行,在工程勘察中应当采取相应的对策来对其进行强化。首先应当建立完善的管理制度,熟练掌握工程勘察的具体流程以及施工目的,带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进;其次,对于工程勘察中运用的施工技术应当高度重视,根据相关规章制度做好勘察准备工作,布置好施工勘察的位置,不断提升勘察水平,整理好勘察数据和资料,数量掌握信息技术的运用,对结果的准确性有明确的把握,能够更好地指导施工。 3.2促进工程勘察操作流程的规范性 在工程勘察之初,对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排,勘察计划的编写应当明晰,保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行,现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况,应当多方进行分析研究,综合运用多种方法,保证结果的准确,指导工程施工的顺利开展。 3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能 工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响,所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍,人员不仅能够胜任工作,还能满足每一项的操作规范及要求,尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用,所以应当建立完善的人员培训管理制度,定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核,将考核结果与其绩效相挂钩,促进员工学习先进的积极主动性,在履行好自身职责的前提下,保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作,提高工作效率,用计算机对各种数据进行处理,不仅提高工作速度,对于勘测精度也是有效的提升,全而掌握水文地质情况,为岩上工程施工顺利进行奠定基础。 4结束语 总言之,把握好工程勘查中水文地质勘察问题,不仅需要掌握全面的理论知识,还应有科学准确的方法和技术做支撑,保证水文地质中的每一项参数是精确的,避免因为水文地质因素造成施工事故的发生。要求勘察工程技术人员开展工作时,对于水文地质应当进行科学的分析研究,根据勘测的结果制定防御方案和施工方案,不断发挥工程勘测的作用,确保工程在顺利实施的同时,质量也有所保障。 作者:褚长征 地质工程论文:工程勘察水文地质论文 1工程地质勘查中的水文地质问题 水文地质与工程地质有着紧密的关系,沿途的主要组成结构就是地下水,所以它对岩土体工程有着重要的影响,同时也会影响基础工程的建设,从而影响到建筑的安全性和稳定性。工程地质效果在很大程度上是受地下水位影响的,工程地质土质发生转变的原因是由于水位的升降变化。地下水位对工程地质的影响主要表现在以下四个方面。 1)地下水位上升引起的工程危害。岩土工程所出现土壤沼泽化、盐渍化等现象及其所导致的成岩土工程质量下降是由水位上升引起的,地下水位上升对于建筑物的腐蚀会造成更加严重的影响,建筑物更容易坏掉,不能长久的使用,导致人力,物力,财力的大量浪费,给国家经济造成不利影响。部分水位上升还是引起岩土结构破坏的主要因素,同时会造成岩土层结构强度降低而出现流砂、管涌等现象。在实际地质工程中,大量降雨、温度上升、含水层结构及总体岩土性质改变等是导致水位上升的主要因素。 2)地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以导致地面下降,工程地面出现塌陷,整个建筑物会坍塌,不仅造成财力的浪费,还可能会造成人员伤亡,后果不可想象。地下水位的恶化主要就是地下水的枯竭造成的,会影响到工程地质的稳定性和安全性。导致正常地质地下水位下降的主要的原因包括采矿人员采矿活动、建筑水库补给、地下水大量抽取等一些人为因素。 3)地下水位频繁升降造成的工程危害。频繁升降的现象有时候会在地下水中出现。岩土层膨胀以及岩土出现不均匀胀缩都是由地下水位频繁升降导致的,岩土层出现变形往复所导致的地下岩土层中的铝、铁等物质丧失的主要原因就是膨胀收缩。进而出现上层土层失去胶结物以及岩土层表面出现松动的现象,降低了整体的岩土层效果降低。可见地下水位频繁升降造成的后果也是十分严重的。 4)地下水动压力作用引起的工程危害。地下水天然动力平衡效果降低导致的移动水压的改变在很大程度上是由地下水动压力改变引起的,同时岩土层所出现的流砂、管涌、基坑突涌等导致的水文地质整体状况大幅降低的现象也是岩土工程地下水动压力改变引起的。除此之外,地下水动压力作用还可以导致地下水天然动力平衡的条件发生转变。 2解决水文地质问题的有效措施 水文地质对于地质勘查越来越重要,采取切实有效的方法对水文地质的各种有关参数进行测定对于提高工程施工的安全性。保证建筑的稳定性以及避免人为诱发水文地质灾害的发生有着非常重要的作用,应当对其进行正确客观的评价。为了充分发挥水文地质在工程地质勘察中的积极作用就要做好水文地质勘察工作,那么,面对以上水文地质问题,我们该采取哪些措施去有效防治呢? 1)详细的水文地质评价内容。岩土工程勘察报告是展示工程地质勘察的最终成果的主要方式,建筑工程地基基础设计及施工都是以岩土工程勘察报告为主要科学依据的。全面可靠的报告内容能够保证后期工程设计施工的安全性,报告内容的错误会造成非常严重的后果,一点点的差错就会引发不可想象的后果,因此要求技术人员必须要有耐心与责任心。在水文地质评价的报告中除了要将下水类型,含水层的埋深以及具体的分布状况、岩土类型、岩土厚度,静止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度内容包括在内以外,还应该包括各个含水层间的水力联系以及含水层与地表水体间的水力联系;地下水的补给和排泄情况等 2)调查准确的工程地质条件。应该将地形地貌、水文地质、岩土的物理力学性质,地质现象等条件作为工程地质勘察中的工程地质条件。在调查这些工程地质条件时,要做到准确详细。为确保建筑的安全防护措施提供相关科学准确的依据。为了预测工程地质作用会带来什么样的影响应当给出正确的客观的评价,应当查明工程地质条件并结合项目的具体特点,确保对建筑实施具有科学准确性的安全措施。 3结束语 在对水文地质状况进行全面客观的研究的前提下可以减少岩土工程存在的风险隐患,人们逐渐开始关注水文地质勘查状况,因此在对水文地质进行勘察的过程中,对于存在的水文问题相关人员要进行全面的勘察,为了提高工程质量应当从本质上降低水文地质对地质工程的影响。在工程勘察不断发展的过程中水文地质工作推动了勘察水平的提高,为了有效的减少和消除地下水对岩土工程的危害应当合理的查明与岩土工程有关的水文地质问题。 作者:贺云单位:华刚矿业 地质工程论文:岩土工程水文地质论文 一、水文地质评价内容 在做工程地质勘察工作的同时,必须将相应的数据调查信息记录在有关报告中,在此之前,由于一些工程建设在起步时对所需要进行的地下水质勘察以及评价没有依照要求进行,以至于在很多地区出现建筑物开裂的现象,这之中绝大部分都是由于地下水引起的。基于此,在工程勘察中着重于对水文地质的勘察就显得十分有必要,通常情况下要注意对以下问题的考虑。首先是针对地下水方面,考虑其可能对岩土体以及建筑物产生的影响,同时对相应的危害做出应对措施;再者是工程建筑过程中必须将建筑物本身的类型和当地实际地质状况相结合,尤其是对相关水质的调查;最后,则是工程必须对地下水可能引起的工程变化做以详细的判断,以应对各种不同状况的发生。 二、岩土水理性质当岩土和地下水之间发生相互作用 是一些性质会得以显现,这边是岩土水理性质。在工程地质性质中,除了岩土的物理性质以外,便是岩土水理性质最为重要了。这一性质在多方面都有所影响,一方面是对岩土的强度和变形有一定作用,另一方面,建筑的稳定性受到极大影响。在以往的勘察经验中,大部分的精力都被投入到物理力学性质的测试方面,相对于水理性质关注很少,因此之前的对于岩土工程地质性质的相关评价并不完善。由于在岩土的水理性质中,岩土和水是主要的相互作用力,所以这里对地下水的赋存形式及其对岩土水理性质和几个较为重要的水理性质(包括其测试方式)做一下简要介绍。首先是地下水的赋存形式方面,依照其在岩土中的分布,可以直接划分为结合水、毛细管水和重力水。再者在主要的水理性质方面(包括测试方法),简要来说可以分为五种,软化性、透水性、崩解性、给水性以及胀缩性。软化性,岩土经过水的浸湿,力学强度相对降低的特性,以此可以对岩石的耐风化和耐水浸能力做出合理的判断,这类特性普遍存在于粘性土层、泥岩、页岩和泥质砂岩中;透水性,在重力作用下,水可以透过岩土流出,而在判断透水性的强弱时,可以依据岩土的颗粒粗细以及均匀程度来进行识别,一般来说,颗粒较细、分布不均的最容易发生这一性质的作用,反则相反;崩解性,当岩土被水浸湿后,一些土粒间的连接能力降低,便容易发生解体;给水性,在重力作用下,过于饱和的岩土中的水便会经由孔隙、裂隙中自由流出,通常以给水度进行标示,而一般在对给水度进行测定时需要在实验室中进行;胀缩性,一般来说,岩土经过吸水作用后会促使体积的不但扩大,反之则体积减小,所以岩土在胀缩性能方面发生的变化主要是由于水膜对水的吸收程度来决定的。 三、地下水引起的岩土工程危害 在岩土工程中,较为主要的危害是地下水的作用,在升降变化的水位以及动水压力的影响下所造成的。 1.岩土工程受到地下水升降影响后产生的危害对于地下水位方面的变化,引起的因素可能是多方面的,有自然原因以及人为原因,不论缘由为何,结果必须引起重视,因为在地下水位达到一定的标准时,就会对岩土工程造成不同程度的危害。在引起方式方面,主要有以下三种。第一种,水位上升引起岩土工程危害。促使水位上升的因素是有很多,不过最为主要的是地质方面的影响(含水层结构、总体岩性产状)。除此之外,水文因素、气温因素以及人为因素都会对其造成影响,甚至很多时候多种因素结合造成影响。潜水位上升会对地质造成不少影响,比如土壤沼泽化、盐渍化,斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌,粉细砂及粉土饱和液化而出现流砂、管涌,以及地下洞室充水等所造成的建筑失衡。第二种,水位下降引起的岩土工程危害。在这一状况中,大多是由于人为因素所造成的,比如大量抽取对地下水以及大量开采矿物资源,一些地方还利用下游地下水补给大坝,都会造成严重的水位下降。由此,会出现地质灾害(地裂、地面沉降、地面塌陷)和环境问题(地下水源枯竭、水质恶化),使得建筑遭受很大安全威胁。第三种,地下水频繁升降所造成的危害。地下水升降会使得岩土本身不断膨胀收缩,从而导致变形,如果升降水位的现象发生的过于频繁,则会促使地裂的发生,最容易受到影响的便是轻型建筑物。 2.岩土工程在地下水动压力影响下产生的危害通常来说,地下水纯天然状态存在时,相应的动水压力会比较微弱,对安全没有什么影响,但是加之人为的工程作用,纯天然的自然环境遭到破坏,这一情况下回使得岩土工程发生较为危险的事故,对安全造成威胁。 四、结束语 综上所述,水文地质工作在当今社会的运行和发展中具有重要地位,不论是在选择建筑物持力层方面,还是基础设计方面,或者是对工程地质灾害的预防上,都发挥了很大作用,随着社会的重视以及科技的发展,水文地质中的勘察工作必定会更加精准,为工程建设奠定良好的基础和前提。 作者:罗禾单位:四川省地质矿产勘查开发局一九地质队 地质工程论文:防治工程地质环境论文 一、矿山采后地质环境预测 1矿山开采影响范围 1.1放炮影响范围根据开发方案,采场每次布置3排钻孔,每排10个孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30个孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以确保爆破后台阶高度达15m。 1.2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采,高度为15m;开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述:矿山开采影响范围为露天采场外延215m。 2地质灾害危险性预测根据开发技术方案,矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡,边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF,边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图 3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段(T1j3)石灰岩矿层,开采标高均高于当侵蚀基准面;开采范围内无河流、水库等地表水体;地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小,矿山开采后不会对含水层结构破坏,不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。 4地形地貌预测按照开发利用方案,矿山开采后将形成高度0~105m的边坡,矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。 5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场,在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路,占用耕地资源4.41ha;工业广场修建占用耕地资源1.59ha;矿区为露天采场,占用耕地资源43ha;石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。 6建(构)筑物影响预测矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158.45m,计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m;对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建(构)筑物影响严重。 二、矿山地质环境防治 针对矿山开采影响范围及采后地质环境因素的影响预测结果,将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区,设计以下防治工程:1)矿山开采时应及时清除边坡上的掉块,特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2)对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡;对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3)对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4)修建截排水工程。 1边坡防治工程 1.1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°,自上而下台阶式分层开采,采高15m,台阶宽度约10.5m;AB边坡长约600m,高2~50m;BC边坡长约440m,高50~106m;CD边坡长约360m,高40~96m3;DE边坡长约526m,高17~42m3;EF边坡长约210m,高2~17m;放坡处理各段边坡。 1.2清理危石及时清理采场边坡上的危石,避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则,对各边坡上的危石清理完成后,才能进行下一台阶的开采。 1.3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部,地形呈浑圆状的小型独立山包,自然排水条件良好,汇水面积小,在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m,以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m,高差10~20m,设置横向和竖向的截排水沟,将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟,避免对坡面草籽植物造成冲刷,竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。 2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面,对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水,需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m,墙体宽度为0.3m,预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水,设计每个污水处理池采用尺寸为2.5m×2.5m×1.6m,容积10m3污水处理池3个,墙体宽度为0.3m。预计开挖工程量30m3;砌筑工程量约为14.4m3,污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水,对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘,防止粉尘飞扬。 三、地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。 1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案,露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2,矿山开采前矿区土地主要为耕地,以种植果树为主;矿山开采难以恢复原来的地面植物,故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,预计回填方量为241610m3;(2)平整场地,场地平整应采坑中间高,四周低,便于地表水排入排水沟中;(3)植树,行距×株距为5m×5m,预计12080株,建议种植樟树或果树等经济类树木(4)排水,沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟,保证采坑内地表水排泄通畅,将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段,用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面,底宽400mm,顶宽700mm,高800mm,壁厚300mm,预计长度约2350m。排水沟每隔10~15m设置一道伸缩缝,用沥青麻丝进行有效止水。 2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化+截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡+绿化处理。每级边坡分阶高度取15m,每阶平台宽度取10.5m,种植蔓藤类植物绿化坡面,在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体,墙体嵌入基岩0.1m,墙体截面0.3m×0.5m(宽×高)。墙背回填0.3m厚的土壤,蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。 3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化,预计植树60株。待矿山闭坑后,建筑垃圾清除干净,将表层1.0m范围土地掘松,种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2,可采用挖掘机松土,植树绿化,行距×株距为5m×5m,预计176株。 4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场,矿山闭坑后,采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复,工业广场建(构)筑物提供给当地使用,不进行处理。 5地表建(构)筑物的处理矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏,对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全,对在影响范围内的村民实施搬迁。 四、结论 1)分析了矿山地质条件,认为矿山开发技术条件的级别为中等; 2)根据矿山开采方式,采用赤平投影的方法,对矿山采后地质环境进行评估,得出矿山开采影响范围为露天采场外延215m;水泥用石灰岩矿采矿活动诱发地质灾害的可能性大,造成的损失小,危险性中等,影响严重;对含水层影响较轻;对地形地貌景观影响严重;对土地资源影响严重。因此,预测矿山采矿活动对矿山地质环境影响严重。 3)结合露采对石灰石矿区各地质要素的影响程度,提出相应的防治措施,对采后矿区环境的恢复起到指导作用。 作者:尹小波张云鹏邵静静任翔单位:河北联合大学河北省矿业开发与安全技术实验室四川科技职工大学 地质工程论文:矿井工程钻探水文地质论文 1水文地质钻探的必要性 地质勘探工作一直是煤矿生产有效进行所不可获取的重要部分。其中水文地质的勘探就是其主要构成环节之一。在矿井的建设生产中,水文地质一直是其主要干扰因素之一,如何有效地对矿井水文地质情况进行勘查一直是管理者所关注的焦点,其中水文地质钻探作为水文地质勘查中最基本也是最主要的手段,有着诸多其他勘探手段所不具备的优点:首先水文地质钻探不仅能直接揭露地下含水层的位置,确定相关地质特性,明确所测含水层与地表水及其他含水层的联系,更能通过抽水实验,对含水层水文地质参数、水质等进行测定,并对其水位变化实施动态监控。可以说积极开展对相关理论实践的深入研究,有效促进水文地质钻探技术的发展是确保矿井长久、高效生产的重要条件和必然要求。 2煤矿水文地质钻探现状 2.1矿井水文来源介绍1)地表水及断层水。矿井地表水通常指自然降水、江河湖泊水以及植物根部的储水等,不过由于煤炭埋藏深度的问题,地表水虽是矿井水源的来源之一却非主要因素,影响一般。断层水是指存储在地质断层中的地下水,其对于地下水的排泄、流动方向等均有着显著影响,是水文地质钻探的重点之一,在矿井建设前,必须由专业人员对井田范围内的断层水分布进行详细的调查。2)地下水。依据岩性组合的不同和水利性质的不一,矿区内地下水含水层大致可划分为两种类型,即含水层与含水带。以碎石土及粘土为主要构成的散层空隙含水带,因其储水能力的地下河含水层厚度不偏小被称之为弱含水层,对矿井影响较小;以碎石灰岩和硅质层为主要构成的岩溶裂隙含水带厚度多为数十米且裂隙发育完善呈蜂窝状,有着较为严重水蚀现象,对矿井生产影响较大。 2.2矿井水文地质钻探现状鉴于矿井水文地质条件的复杂性和水源来源的多样性以及相关技术、设备、人员等影响因素,在实际的矿井水文地质钻探中有着诸多问题,其大致可总结为以下几点:1)现场施工人员水平不足。目前我国多数煤炭企业中的水文地质钻探施工与管理人员普遍存在专业水平不足、职业道德修养低下、工作散漫、法律法规意识不足等问题,在实际施工中施工人员不遵守相关规定,随意施工,技术监管人员不仅未进行有效监管,在后期勘查报告上也多应付了事,例如未进行测井参数的对比就随意对水文地质的观测曲线进行绘制,从而使得勘查报告与施工实际存在出入,阻碍施工的有效进行。2)钻探设备选择不当。国内多数矿区的水文地质钻探施工均施行分包制度,将其承包给第三方施工队伍进行施工。而这些施工队伍为节约成本,在钻探设备的选择上不会依据所在地水文地质状况进行合理选择和替换,而是以一概全,选择一个型号一干到底,从而使得施工中存在许多问题,例如钻机钻压、钻机速度和旋转速度等数据之间不匹配,难以满足实际需求等。此外这些第三方施工队伍的钻探设备不仅型号老旧且疏于维护,设备质量问题突出,例如钻头磨损严重、泥浆泵压力不足等。3)水文地质条件复杂、施工环境不佳。矿井水文地质钻探的条件极为复杂多变,钻探施工时不仅会遭遇断层、溶洞等自然因素的干扰,还会不时受到老窑等人为生产的地质环境影响。在断层裂隙等发育良好的岩层中,岩体整体性受到严重破坏,岩层内水力联系复杂难测,严重制约了钻机的工作效率,从而导致钻头岩石钻取的不均匀,易引起泥浆充填裂隙无法顺利排出,严重的还可能引起卡钻、掉钻等严重事故。而对于矿井老窑废水,因其长时间处于密闭环境,内部可能封存有大量的有毒有害气体,钻机一旦钻通,就有可能威胁到施工人员的生命健康。 3促进矿井水文地质钻探工作质量提升的措施 3.1进行科学、合理的钻探设备选择钻探设备的选择对于钻探效率有着直接影响,在实际施工时必须依据当地岩层的钻探难度对钻机参数进行科学选型,尽量选用先进的设备,以为施工提供保障,譬如选用新型的正方向一体化钻头;此外应注重对钻探设备的保养维护,一旦发现钻头过度磨损应及时更换,以确保钻机的最佳工作状态。 3.2对钻探工艺进行优化钻探中必须委派专人对钻机中的水文变化、冲洗液消耗状况、水温变化以及钻头状态等进行实时观测和记录,以避免事故的发生;委派技术人员对泥浆翻浆速度、颜色变化等进行观测,以实时、合理的对钻进措施进行调整和完善,确保事故的最高效;遭遇断层、溶洞等复杂地质条件时,对其水力联通情况进行及时准确的判断,从而选用适宜的短钻杆和岩芯管及起拔钻进工艺以避免断裂处岩块的掉落而引起卡钻、掉钻现象。 3.3对钻孔布置进行改良水文地质钻探中钻孔依据功效的不同可划分为勘探孔、观测孔、试验孔、开采孔等多种类型。在实际施工前施工方首先充分收集相关水文地质资料,依据“先疏后密、点线与深浅”的原则进行科学的布孔规划;其次钻孔相关参数的设计上必须充分考虑钻孔类型、出水量、过滤器等相关因素,避免废孔出现的同时,尽可能实现一孔的多次利用。 3.4增强对现场施工及管理人员的培训伴随科技的不断发展,各类高新科技产品不断应用到矿井水文地质钻探工作中,相关设备的机械自动化水平不断提升,这也就对现场施工与管理人员的技术水平和职业道德素养提出了更高的要求,除在掌握必要的理论与实践知识外,还应对相关的技术操作规范有着深入的理解,并能将其贯彻到生产实际中。在企业积极招收青年人才的同时还应增强对原有工人的再培训,使其可以紧跟时代变迁,养成求真务实工作态度的同时及时掌握各种相关的新型技术与设备操作工艺,确保生产高效高质进行的同时有效避免安全事故的发生。 4水文地质钻探新技术发展 近年来,科技的进步亦让水文地质钻探技术获得显著进步。各类新型技术不断涌现并在实践中成功应用,在此对当前几种新型技术加以介绍:1)液动冲击回转钻探。该技术一方面增强对洗井液的驱动,另一方面在液动回转上增强了潜孔锤的功效,实现了对其潜力的充分挖掘,进而极大的提升了钻机的钻探动力和钻探效率,可以说这一技术的应用是水文地质钻探技术新时代的显著标志,目前已在实际中取得良好的使用效果。2)空气钻探。这一技术以被充分压缩后的空气为介质对钻探出的孔洞进行二次冲洗,从而大幅提升了钻机的破岩能力,加快了钻探工作的整体进度,节约了生产成本。3)绳索取芯钻探。通过这一技术的运用可大幅提升水文地质钻探中的岩芯提前效率,避免了钻机的多次提降,显著降低了设备的磨损。此外绳索取芯钻探技术还有着极强的适应性,在各类地质条件下均可使用。 5水文地质钻探技术发展前景 伴随着中国现代化建设的不断进行,国家能源消耗亦在不断增长,各类能源尤其是煤炭的地表浅层储量已逐渐消耗殆尽,煤炭矿井水文地质钻探技术的发展必须开始向深层地下水文探查进行转变,积极开展适用于地层深部的钻探理论与相关技术的研究,从而为今后煤炭行业的深部开采的有效进行提供充足的数据参考,为生产的安全、高效提供保障。 作者:杨伟单位:山西省煤炭地质水文勘查研究院 地质工程论文:工程治理地质灾害论文 1项目概况 清涧县位于陕西省北部,榆林东南部与延安交界处及无定河、黄河交汇处。属陕北黄土高原丘陵沟壑区,是陕西省地质灾害多发县之一。寨沟小学崩塌位于清涧县宽州镇东门湾村,寨沟小学崩塌南侧坡面人为破坏轻微,坡度较缓,基本保持原地形,北侧坡面形成较陡的土坡,在遇连续降雨的情况下,坡面很容易发生滑塌,直接威胁12家住户36孔窑洞的安全。 2自然地理及地质条件 清涧县属暖温带大陆性季风气候区。治理区地下水位埋深大,隐患点范围内未见地下水出露,工程不考虑其影响。治理区受降雨影响较大,在雨季,降水下渗和产生地面径流,对坡体的稳定性产生较大危害。治理点位于县境西北部,属黄土峁梁状丘陵沟谷区。拟治理工程滑坡体均为第四系黄土,出露基岩为三叠系上统永坪组。黄土层根据出露情况,依次为:中更新统黄土层(离石黄土Q3eol)、上更新统黄土层(马兰黄土Q3eol)、全新统(Q4)。 3地质灾害现状 根据现场踏勘,该滑坡为小型黄土崩塌。在强降雨、冻融及其它外力等条件下,发生再次崩塌的可能性较大,直接威胁道路过往车辆行人、小学45名教师和学生的安危,危险性较大。崩塌形成的原因主要有以下几点: 3.1地形条件由于本区地处陕北黄土高原丘陵沟壑区,地形破碎、梁峁起伏、下部冲沟常年冲刷坡脚,边坡高差大。坡面较徒,坡度大于45°,为崩塌形成创造了良好的地形条件。 3.2土体结构条件高陡边坡的物质主要为第四系中上更新统黄土组成。黄土在干燥情况下,强度较高,壁立性好,遇到连阴雨或暴雨,土体稳定性差。 3.3降水降水是地质灾害发生的主导诱发因素。长时间的降雨入渗使土体抗剪强度大幅度降低,易湿陷变形和崩解抗剪强度降低。降水是引起本处崩塌的主要原因。 3.4人类工程活动人类在进行道路改扩建时大量开挖坡脚,使土体的完整性受到破坏而松动。对该地区的稳定性进行分析结果如下:据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001),榆林地区抗震设防烈度Ⅵ度,设计基本地震加速度值为0.05g,本次设计不考虑地震作用。 3.4.1边坡安全系数根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001),按次要工程,取边坡安全系数Fs为1.15。 3.4.2岩土物理力学性质根据我公司在榆林南部黄土地区的工作经验,参考临近场地的工程地质资料,设计对场地松散土的物理力学参数取值如下:(1)马兰黄土(Q3):天然重度γ=18.2g/cm3粘聚力C=35kpa内摩擦角φ=27°(2)离石黄土(Q2):天然重度γ=19.6g/cm3粘聚力C=50kpa内摩擦角φ=30° 4工程治理方案 4.1工程设计 4.1.1削坡卸载工程由于该边坡高度大于45°,采用分级开挖的方法,在平台上削坡卸载。根据坡高,北部坡分3级设2个平台进行,南部和西部坡分2级设1个平台进行,平台宽1.2m,刷方坡面坡比取1:0.85。共开挖土方911m3。 4.1.2护坡工程对坡脚刷浆砌石护坡,刷坡高度为5m,刷坡厚度为0.3m。共需浆砌石26m3。 4.1.3排水方案排水方案分为截水渠、平台截水渠两种。截水渠布置在滑坡体的外部,不让坡体外部雨水进入坡体,同时,收集平台截水渠的水,排入下部沟道;平台截水渠布置在削坡平台上,每个平台布置一条横线截水渠,收集削坡坡面水,汇入排水渠中。排水渠:根据实际地形,北面高南面低,在北部坡面一端沿坡体走向设置排水渠,用浆砌石砌筑。截水渠长度为36m,浆砌石20m3。平台截水渠设置:在削坡平台的内侧,用浆砌石砌筑,坡降取1:100。向两边排水渠排水,平台截水渠长度为26m,浆砌石14m3。截水渠总长度为62m,开挖土方量56m3,浆砌石34m3。 4.1.4植物防护方案在每个削坡坡面上种植柠条、紫穗槐等根系发达、耐旱的灌木,既可起到稳坡固坡的作用,又可美化环境和工程效果。株间距1.5m×1.5m,共约100株,工程验收前要保证100%的成活率。 4.2施工方法及放线根据场地地形地貌条件,削方按自上而下、自后向前的顺序进行,放线时以边坡坡脚与操场西侧水平面为施工定位线,施工放线应保证定位线的施放准确,自定位线向上按设计坡度及台阶刷方并校核上边界。 5工程实施效果评价 5.1环境影响评价本次治理工作中,其主要的机械设备有混凝土搅拌机、钻机、挖掘机、发电机等,这些设备在施工过程中,发出声音的强度较低,不致于达到噪声污染的程度。本次施工过程中的混凝土制作过程中产生扬尘,对大气环境不会产生多少影响。施工过程中所排放的废水不含有任何有毒有害的物质,不含有任何超标因子。 5.2经济效益评价本工程项目建设区环境质量现状良好,工程的实施可以完全消除崩塌地质灾害对村民及居民安全的威胁,保障人民生命财产安全。 5.3社会效益评价地质灾害治理项目的实施,清涧县下甘里铺乡梨家湾村的地质环境将会得到明显的改善,使得村民能够安居乐业。 6项目风险分析与控制 6.1项目风险分析按照本项目风险产生的原因及其性质分类如下:(1)管理风险:项目实施单位在管理制度、管理经验等方面的不足,导致管理不善,成本增加,故存在管理不善的风险。(2)经济风险:一是资金到位不及时,导致工期延长;二是资金使用不合理,开支与灾害治理无关的费用,或专项资金挪作他用;三是受市场因素影响,价格上涨,人工、材料费增加。以上因素均会导致工程造价增加。(3)技术风险:一些新技术条件的不成熟及地质灾害治理的复杂性,均会造成技术风险。 6.2项目风险控制为了使项目能更快更好的实施,使项目风险降到最低,对于上述的项目风险就要进行科学合理的控制。(1)管理风险控制:组建地质灾害治理领导小组,依法对项目实施组织管理,并聘请项目监理单位对工程进行监理,严格按要求执行,确保工程质量。(2)经济风险控制:资金到位后,设立专门的资金管理账户,对项目经费实行专款专用。(3)技术风险控制:参考同类地质灾害治理的技术方法,确保设计方案在实际、安全、经济可靠的情况下进行实施。 7建议 (1)本次治理用时较长,工程施工时应对坡体进行必要的监测工作,并做好安全保障工作,时刻将安全放在第一位。(2)工程设计中边角部的位置、尺寸与现场有出入时,可按实际情况进行调整,原则上与自然坡面弧形衔接,确保消除隐患,达到根治的目的。(3)工程验收合格后,建议做好边坡的日常管理,保障边坡的完整性。 作者:李玮娜张旭梅张舜尧单位:西安地质矿产勘查开发院 地质工程论文:地质勘测铁路工程论文 1我国铁路工程地质的主要问题 我国铁路的地质情况直接影响了我国的铁路建设,因此在进行地质勘查时,应首先了解我国的主要地质情况,为使用何种地质勘查技术提供条件。1)高山峡谷区地质问题。我国高山峡谷区的地质问题主要是斜坡物质的运动,主要包括滑坡、泥石流、坍塌等情况;2)特殊岩土的破坏以及变形问题;3)越分水岭在深埋隧道时,山体的能量释放或者物质移动问题,其中主要包括软岩塑变、涌水、突水、围岩坍塌等情况;4)地壳运动地质问题。其中主要包括地震灾害、斜坡运动、地面变形以及位移破坏对铁路工程施工的影响。 2我国铁路工程地质勘测的主要方法 2.1传统的地质调查测绘方法在铁路进行地质综合勘查时,此传统方法是最基本的勘探方法,其主导了各个勘探阶段的地质勘查工作,为勘探点的布置和各种不同技术方法的选择提供了依据。传统的地质调查测绘方法贯穿了地质勘测工作的全过程。 2.2遥感技术方法遥感技术在对我国铁路工程进行勘察时,是利用遥感图像判释技术,对铁路工作的地质进行调绘。此方法是通过遥感图像获取信息迅速全面、视域宽阔的特点,在宏观上,对铁路工程所处地的地质情况进行初步的查明,避免重大不良地质对我国铁路工程施工的影响。遥感技术改变了常规的调查方法,使其调查方法由点到线到面的模式变成了由面到线到点的模式,使用判释成果来对地面调绘进行指导。遥感技术的基本方法是指以遥感图像的综合对比分析和判释方法,从宏观上调查铁路工程所处地的工程地质、水温地质以及区域地质等情况,为铁路工程通过地的地质条件评判提供依据。在一些特殊的地质段以及资料缺乏的铁路施工地区,比如出现施工地区地形和地质复杂、有越岭隧道工程的铁路项目等情况时,其作用非常明显。 2.3物探技术方法物探技术方法具有勘探深度相对随意、方法多的特点,在大面积勘测时,使用点、线、面相结合甚至是三维勘探,是我国铁路工程地质勘查的重要手段。有效合理的应用物探技术,可以提升地质勘查的宏观控制水平,有效降低钻孔布置的盲目性,提高其利用率。另外,物探技术可以勘测地层的磁化率、电阻率、弹性波速度、放射性、地温等,为铁路工程施工方案的设计提供多种参数。物探技术方法在使用时的原则是:1)物探是钻探前的先行工作,通过利用其信息量大和测点密集的优点,可以使用剖面性、全面性或者是透湿性探测技术,分析地下异常点,依据物探的异常、物性分区分段及界面合理经济的布置来设置钻孔点。2)使用此方法时,应注意将物探出的异常点与实测资料、地质钻孔资料和地质调绘资料相结合进行分析。依据物探方法取得勘查对象的物性参数,提升物探技术的解释精度。3)在遇到使用一种物探方法无法完全解决在勘探时遇到的问题时,应与其他物探方法相结合使用,进行综合性的地质物探。并且应考虑工程所处地的地形、地貌等干扰因素,进行合理的组合应用,确保地质勘查准确性。4)在选择合理的综合物探方法时,不仅要考虑勘查的效果性,也要考察方法的经济性。 2.4钻探技术方法钻探技术为铁路工程设计施工提供了科学的依据。可勘查工程所处地的基础地质条件,对所处地的水文地质进行试验并获取土工试样,且对其他勘探技术的推断和解释及地质调绘进行验证。在铁路工程地质进行综合勘探时,应注意其勘探原则。第一,关于重点工程较深程度的钻孔,都应该对其进行相应的孔内测试或者物探测井。第二,在孔位进行布置前,要求对地质进行详细的地质描绘和物探工作。 2.5土工试验方法土工试验方法指在地质勘查时,对所处地的地质进行野外采样,在室内对样品进行相应的物理力学和化学等指标的测试,获得按工程设计与施工时需要的实验参数指标。为钻探、物探、原位测试进行土名鉴别及获取试验指标提供依据。 2.6原位测试方法原位测试方法指对现场的地基土进行多种参数的测定获得施工需要的土样指标,是铁路工程地质勘测中经常使用的手段。其主要方法包括载荷试验、静力触探、十字板剪切试验以及预钻式旁压试验。 2.7综合勘探技术方法综合勘探技术方法指对铁路工程的地质实施勘探时,在利用遥感技术进行地质测绘的条件下,充分合理的与物探、原位测试方法、钻探等各种勘探方法相结合来勘测地质。各种方法通过取长补短来获得多性状的地质信息,提高铁路地质勘探的效益和质量。此方法尤其适合于大型的地质复杂型工程以及前期铁路选线的地质勘查。 3几种不同地质条件下的地质勘探方法 3.1关于岩浆岩及深变质岩地区的地质勘探方法1)在基岩覆盖地区的勘探方法。在基岩覆盖地区施行地质勘探时,探测较大范围的覆盖层厚度以及贯穿覆盖层对地区地下地质结构进行勘探,可以采取电剖面法和地震折射波法,这些方法精密度比较高而且效果比较好。另外,也可以采用电测探法,此方法在探测覆盖层与风化层厚度上的效果相对较好。若在探测时覆盖层下面出现明显的磁性差异情况时,应利用磁法对其进行勘探,确定隐伏的断层位置和基岩的岩性。2)在小于500m埋深的基岩裸露地区勘探方法。对此地质进行勘探时,因不明显的地层对比标志,所以使用地质调绘方法难度系数较大,应使用综合物探方法。其中物探方法的选择应根据地质问题和条件来确定,在实施中,可采用弹性波速度法等方法来实施勘探。3)在偏大埋深(200m~2000m)基岩覆盖或者裸露地区的勘探方法。在对较大深埋基岩覆盖或者裸露地区采用电法和地震勘探效果不佳时,可以使用大地可控源音频大地电磁法和高频大地电磁法对此地区进行勘探。 3.2沉积岩及浅变质岩地区的地质勘探方法1)在平缓褶曲结构区的勘探方法。在此地质中,其地质构造多是以交互的砂页岩地层、含煤地层、软硬相间地层以及石膏等级软地层等一些地层组成的。在平缓产状的岩层呈现格曲或者单斜状态时,应该使用电测探技术方法和地震反射波技术方法来获取三维或者二维地层发射图,并与控制性钻孔相互配合,对此地区地质进行准确的勘探。2)在单斜岩层结构区勘探方法。在进行该地区的地质勘探时,如果调查测绘方法获得的资料可以通过地表各层岩性推判地下设计标高时,此时应采取地震折射波技术方法勘探浅部完整基岩的界面速度。依据地质调绘和航片判释方法获取岩层的产状,从而通过地层波速推测设计标高,且在钻孔时使用声波测试对此地区的各地层岩性进行勘察,并比较钻孔和地表两种方法的纵波速度。如果基岩地区被土层大面积覆盖,此时除覆盖地段以外的地区,可以使用卫片判释和航判释方法,在覆盖地区运用综合物探技术和地质调绘相配合方法,为钻探布孔做指导。3)在强磁性地层区的勘探方法。在覆盖层厚的地区,因覆盖层下基岩有不一样的岩层,因此会出现磁性差异现象。可采用磁法勘探技术对隐伏的断层的位置及基岩的岩性进行勘探,并和电法及弹性波探测法相结合对该区地质进行勘察。 3.3在松散沉积层地区的勘探方法1)地质为细颗粒土时。在此地质上,应该在地质调绘的前提下,应用静力触探技术或者动力触探技术与钻探方法、物探方法及土工试验方法相配合,依据不同铁路工程类型和勘探阶段的要求,选择适合的勘探方法。2)在土石界面层时。在地表是第四系松散地层覆盖且下伏基岩时,一般在地质调绘的前提下,运用综合物探方法与动探、静探钻探技术相结合的模式,依据弹性波速度和电性的差异性,显示电剖面法、电测探法和地质折射波法的作用,对此地质进行勘探。 4结语 通过上文可以看出,我国的地质勘探技术有多种方法,应该根据铁路工程所处地的地质来确定使用何种勘探技术。地质的不同决定了勘探方法的不同。提倡对铁路的地质进行勘探时,应使用综合勘探技术对铁路地质进行勘探,各勘探方法之间扬长避短,提高地质勘探的效益和质量,确保我国铁路施工的正常进行,避免地质事故的发生。 作者:毛杰单位:山西省地勘局二一四地质队 地质工程论文:地质工程测量技术质量控制论文 1地质工程测量技术常见的问题分析 1.1地质工程测量方案存在着套用的现象,与实现不符 (1)设计人员对作业情况勘察和调查分析较少。由于设计人员不深入作业一线,所以对作业区具体情况缺乏必要的勘察和调查,对于设计方案的正确性不能及时进行检查,而且发现问题后不能及时进行处理。 (2)编写依据不科学。部分设计人员对现行的法规和技术标准缺乏深入的了解,对相关的地质工程测量产品的定额管和装备标准也缺乏重视,这就导致在编写过程中存在着较多不科学的地方,由于过多的参考过进的教材和规范,则会导致所编辑的测量方案与实际存在较多不符合的地方。 (3)对利用已有资料的情况分析不全。目前在测量方案设计时,由于对所参考的资料缺乏了解,部分资料由于时间较久,或是不是本单位所测,再加之一些资料很难收集到,同时在对这些资料利用时,缺乏必要的调查和科学的分析,盲目的对这些类似资料中的分析结查进行照搬,从而导致设计方案的科学性缺乏。 (4)标准意识差。地质工程测量方案由于缺乏统一的法规和标准,这就导致无论是文字、公式、数据和图表等都存在着不准确的地方,而且有关的名词、术语、符号、代号及计量单位等在表述上也存在不一致的地方,由于缺乏一定的标准意识,这就导致在对技术方案、作业方法和设计思想的评价中存在着不客观性,普遍存在评价偏高的情况。 (5)设计不深入。在设计中,不仅没有从作业区的实际情况出发,而且在设计过程中对于各种新技术、新材料、新方法等应用的较少,这就导致所选择的设计方案不是最佳的,同时对于所选择的措施也缺乏深入的研究,无法实现取期的效果。 1.2地质工程测量项目中的问题 (1)在控制测量与碎部测量中可能难以对后期工作的需求进行认真考虑,造成后期工作的被动,增加整体测量上的工作量。 (2)在控制测量布网中可能使测区精度要求布局不合理。 (3)可能使测区有的地方控制布网漏布。后期补充布网不仅会增加控制测量的工作量。还会使原的统一性受到损害。 (4)在片面追求节省经费、缩短工期的前提下,抛弃分级布网的基本原则,采用缺乏校核条件的一次性布网形式,其结果是缺乏误差控制方法,造成误差的过大积累,精度难以满足工程要求。有时甚至出现地质事故不能及时发现,造成难以挽回的损失。这样,不仅使节省经费、缩短工期的最初目的没有达到,反而使测量工作处于极度被动的状态。 (5)有些测量人员对测量方案设计缺乏认识,甚至还往往错误使用概念,以至出现一些不应有的概念与应用错误。 2提高地质工程测量成图质量的具体措施 2.1有效提高地质工程测量人员的技术素养目前从事地质工程测量的人员多为新毕业的大中专毕业生,这些人员对于计算机较为熟悉,但缺乏实际工作经验,所以在培训过程中,需要加强对技能和基本功的培训,通过野外实则并与讲授相结合,这样有利于地质工程测量人员专业技能的提高。 2.2观测员在工作前应仔细检查仪器在测量过程中,观测号不仅需要与跑迟员之间做好配合工作,同时还要在安置好相关测量仪器后,做好仪器的检查工作,确保仪器安置与输入高度都没有差错时,还需要对后视方向相关站点进行观测检查,确保数据的正确性,所以做为一名观测员需要具有较强的责任心。 3结束语 近年来,地质工程测量项目不断增加,对测量的要求也不断提升,这就对地质工程测量工作提出了更高的要求。在地质工程测量工作中,通过技术设计来确保地质工程测量生产的顺利进行,加快对新技术和新产品的应用,充分的利用各种高新测量技术,加快传统测量向电子化、数字化、自动化方向的转变,加强地质工程测量作业队伍的建设,努力提高作业人员的综合技术素质,不断拓宽地质工程测量的服务领域,为地质工程测量的发展奠定良好的基础,从而加快我国地质工程测量技术的发展。 作者:李红张桂蓉曾凡清单位:中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司三峡电力职业学院长江三峡勘测研究院有限公司 地质工程论文:工程地质教学改革下的土木工程论文 一、国内相关院校土木工程地质教学内容的设置及其与我校教学内容的对比 通过互联网以及信函咨询的方式,对国内同济大学、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、中南大学和湖南大学6所高校的土木工程地质教学课程内容设置进行了调查,通过调查发现,以上学校主要存在以下几个共同点: 1、强调对工程地质基本概念的学习。在课堂学习过程中,主要课时都集中于学习在工程实践中经常用到的专业术语,强调概念的厘清。课堂学习的主要内容主要包括以下几个方面:(a)地质作用与地质构造的基本知识,包括地质年代的识别、地质图的识图、常见地质结构的概念(褶皱、节理、断层等);(b)三大岩石(岩浆岩、沉积岩、变质岩)的成因、归类和鉴别;(c)第四纪地质的基本知识,包括残积土、沉积土、冲积土、坡积土等概念、成因及对工程的影响;(d)地下水的基本知识,包括地下水的分类、运动基本规律、补给与排泄方式、对工程的影响等;(e)工程地质勘察与分析在具体工程的应用,包括在隧道工程、边坡工程等方面的应用。 2、强调室内实验是课堂书本学习的延伸。室内实验主要目的是为野外地质实习做准备,学习地质罗盘等地质考察工具的使用,同时亦学习通过岩石标本来鉴别各类岩石,还要学习地质图的填图和阅读等。 3、强调课堂学习与室外地质调查相结合的学习方式。从书本上学习到的知识仅仅停留在理论阶段,书本上对地质相关概念的描述仍比较抽象,因此,各所高校皆强调野外地质实习对学习该门课程的重要性,把课堂上学习到的基本概念与现实工程中的真实地质条件一一对应起来,加深对基本知识的理解和掌握。一般而言,野外地质实习内容常包括野外岩石的识别、地质构造和地质年代的识别、岩层、节理等产状的测定和描述等。各所大学对以上工程地质基本知识的学同小异,其目的是对工程地质这门课程有一个基础的认识和感知,但是,同时,各所高校之间在这门课程内容设置方面有各有所侧重。清华大学、同济大学增加了现代先进的地质勘查技术的学习内容,介绍了地质超前预报的相关方法、原理及应用,比如介绍了地质雷达、红外线探水、TSP等先进手段在隧道工程建设的应用。中南大学、湖南大学对野外地质实习极为注重,实习内容包括地质认识实习和工程实践实习两个阶段,实习实践时间长达20~30天,考察湖南西部地区在建或已建项目所处较为复杂的地质条件,以一个工程建设者的角度参与到实际项目的建设中去认识地质现象。石家庄铁道大学地质教研室现有8名教师,教授2名,副教授3名,讲师3名,其中具有博士学位的4人,硕士学位的4名。获得的奖项包括校级讲课比赛特等奖1名,二等奖1名,校级优秀教师1人,今年主持或参研的省部级及以上科研项目10余项,并承担省级精品课程1项。虽然教研室在老师们的努力下取得了不错的教学和研究成果,但是,和兄弟院校的工程地质教研相比,我们仍然存在诸多不足之处。首先就是教师队伍建设的不足,工程地质是一门经验型极强的专业,需要足够丰富的现场工程经验,因此需要老中青传帮带,让青年老师尽快熟悉和掌握工程地质教学的技巧和方法。其次,对工程地质教学的重视程度不够,课时设置偏少。最后,教学内容更新不够及时,工程地质中先进的技术方法在教学中介绍的内容不够多。因此,为了跟上国内兄弟院校土木工程地质教学的步伐,教学改革刻不容缓。 二、当前土木工程地质教学存在的问题 通过以上详细的调查和对比分析,目前土木工程地质教学仍存在以下问题: 1、土木工程地质教材的使用各自为政。目前各个高校使用的教材基本上是各自高校的老师根据自己的讲义编排而成,缺乏一个统一的标准,因而导致经典精品教材较少。单从教材的题目上足可看出目前教材缺乏统一性和协调性。例如中南大学所用的教材为《土木工程地质概论》,浙江大学的教材题名为《土力学与工程地质》,石家庄铁道大学所用教材题名为《工程地质学基础》等。 2、在教学内容上与其它课程交叉重复,无法突出本门课程的特色。工程地质是一门基础课程,是岩土工程、隧道工程等课程学习的基础,因此,由于与其它学科老师交流不够充分,往往存在重复讲授的情况。比如,以有效应力这个概念为例,在工程地质、土力学、基础工程等课程都涉及到,由于这个概念的重要性,各科老师为了追求各门学科的系统性和完整性,都会着重讲解这个概念,虽然在一定程度可以加深学生对这个知识点的理解,但是从侧面也可说明知识的重复交叉导致学业内容的累赘。 3、课时安排过少。目前各所高校对土木工程地质这门课的重视程度,课堂课设课时大多是32~48个学时,因此,老师在安排教学进度时显得极为紧张而紧凑。从实际教学安排来看,基本上讲解完三大岩石、地下水、地质构造基本概念后,没有足够的时间深入来探讨地质条件对工程的影响,往往后面工程应用的章节皆为学生自学。 4、知识学习与工程案例结合程度不够。由于部分老师本身参与的工程项目不多,同时又由于课时的不够,这两部分原因导致学习的主要内容集中在枯燥的理论知识部分,学生容易产生枯燥情绪。 三、土木工程地质教学改革措施 为了很好地解决当前土木工程地质教学中存在的问题,让学生从这门课程中更多地学习到有助于工程实践的知识,必须有针对性对当前教学实践中存在的问题进行改革,具体改革措施如下所述: 1、建立和完善土木工地质程精品课程精品课程建设既是压力,又是动力。通过精品课程建设,可以找出当前教学中存在的薄弱环节,精简重复的教学内容,突出本门课程的特色,使土木工程地质这门课的教学目标和任务更加明确。精品课程建设首先就是教材建设,因此,有必要根据新时期土木工程培养目标,并结合当前土木工程建设中出现的新问题、新方法、新技术,编写一本深入浅出的教材,教材中不仅包含传统的知识要点和概念,还应包含当前新的地质知识观点、新的地质勘查手段等,同时还应包含工程实例,让学生尽可能地更深入地建立起工程地质与工程项目的联系。精品课程建设中重要的一条就是教师队伍的建设,因此,有必要加大对教师队伍的培养力度,引进和培养一批有新视野、新知识的老师,以此给课堂注入新的气象。 2、注重教学手段和教学方法的革新注意授课的科学性与艺术性,在教学过程中,善于发挥学生的主导地位,采用“讨论试”、“启发式”教学模式。同时,要注重课前的准备,精心备好每一节课,善于总结归纳每节课的重点,以“主线法”讲授课程知识。 3、增强对工程地质教学的重视对工程地质教学的重视首先就体现在教学和学习的时间上。尽量安排更多的课时,让老师有足够充分的时间去讲解基础概念和工程实例。同时,老师也可以通过其它方式来增加学生们的学习时间,比如规定某个主题,要求学生自主独立进行文献调研,完成该主题相关文献的归纳总结,并加大平时学习报告在总成绩中的比例。另外,强化考试试题库建设,完善考试规范和制度,强化对学生进行专业知识训练。最后,要重视工程地质实习在教学中的作用,因为该门课程的实践性很强,需要从大自然中去认识和掌握工程地质现象,使学生巩固在书本上学到的知识,有感性认识上升到理性认识,同时在野外地质实习过程中,亦可锻炼学生们的体魄和吃苦耐劳的能力。 4、紧密联系工程实践学习的目的最终是为解决实际工程的问题,在教学的过程中融入工程实例有助于学生在正式进入工作岗位之前对其有初步的认识和了解,因此,工程实例教学是一个非常重要的手段。比如,老师可以把自身主持或参与的工程项目作为案例,结合书本知识讲解如何解决工程问题,分享在解决工程问题过程中的心得体会,这样寓教于乐的方式既能激发学生的学习兴趣,又能让他们积累相应的工程经验知识。 工程地质勘察与研究是土木工程建设中一项重要的内容,因此,加强该门课程的教学改革具有重要的实践意义。本文针对目前存在的教学问题提出了若干改革措施,以期提高教学质量和效果。但是,教学改革的进程没有终点,随着时代的发展,工程地质教学改革理应紧跟时代的步伐,不断推成出新,与不断发展的新技术新方法相结合,不断培养学生的实践能力和创新意识,为国家的工程建设作出新的贡献。 作者:王伟袁维刘伟超孟硕温进芳单位:石家庄铁道大学土木工程学院 地质工程论文:铁路隧道工程勘察地质环境论文 1关于隧道工程地质的勘察方式 为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对围岩状况进行级别分段,为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案,地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。 1.1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较,打破了调绘范围的限制,让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况,尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。 1.2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,一部分煤系地层地带的岩石粉碎,采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外,都应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录,记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式,隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作,以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。 1.3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质,则能采用高密度电物探法,物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统,方法是用α排列方式予以高密度数据采集,采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况,改善隧道工程施工的危险性,降低严重社会问题的发生率,有时还能避免路线更改,从而节约建设项目的投资资本。 1.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度严重,钻探取芯能力弱,岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度,很少客观判断岩体基本质量,未能科学划分隧道围岩类型。因而,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定了岩石风化情况与隧道围岩类型,该方式更为合理,更具创新特色。 1.5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭,其水文地质单元更加复杂,含有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段,空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验,以便同单一试验进行对比。 1.6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验,其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行,结果接近实际情况,具有相对开拓性。 2关于工程地质环境对隧道工程的影响 在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中,会遇到各种各样的地质环境问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。 2.1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。 1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变; 2)隧道结构会受软土蠕变的影响,及时进行支护与衬砌有重要作用; 3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时,对于软土地基,长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道,因其软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此,在海域上存在众多沉积软土地带时,借助盾构穿越软土层,必须充分重视所存在的安全隐患。 2.2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响,各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是: 1)因为隧道施工排水,使得周边砂层的机械塌陷与管涌; 2)砂层涌入会引发丰富地下水; 3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患; 4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工,严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。 在厚砂层上建设隧道时,要注重下述几点: 1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀; 2)进行大量抽水后,水位降低迟缓,产生压力水头,极易使得下方的大量砂层溃入; 3)下方存在相对隔水层时,因为上方隧道抽水降低水压,下方高压水汇合;4)透水层凸起,形成众多越流向上补给,影响隧道运行。 2.3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,作用结果为在地表上形成奇特山峰,地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点,具体包括: 1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在; 2)不含水岩体与含水岩体同时存在; 3)非承压水流同承压水流之间互相变换; 4)层流运动和紊流运动同时存在; 5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中,具有相当明显的三相流,即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性,泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的,而气体能被压缩,受压气体还会发生多种变化。 3结语 区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究,监测隧道结构收敛变形情况,对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境,得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论,希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。 作者:张志远单位:山西省地勘局二一四地质队 地质工程论文:铁路隧道工程地质环境论文 1关于隧道工程地质的勘察方式 为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对围岩状况进行级别分段,为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案,地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。 1.1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较,打破了调绘范围的限制,让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况,尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。 1.2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,一部分煤系地层地带的岩石粉碎,采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外,都应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录,记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式,隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作,以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。 1.3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质,则能采用高密度电物探法,物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统,方法是用α排列方式予以高密度数据采集,采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况,改善隧道工程施工的危险性,降低严重社会问题的发生率,有时还能避免路线更改,从而节约建设项目的投资资本。 1.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度严重,钻探取芯能力弱,岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度,很少客观判断岩体基本质量,未能科学划分隧道围岩类型。因而,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定了岩石风化情况与隧道围岩类型,该方式更为合理,更具创新特色。 1.5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭,其水文地质单元更加复杂,含有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段,空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验,以便同单一试验进行对比。 1.6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验,其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行,结果接近实际情况,具有相对开拓性。 2关于工程地质环境对隧道工程的影响 在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中,会遇到各种各样的地质环境问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。 2.1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变;2)隧道结构会受软土蠕变的影响,及时进行支护与衬砌有重要作用;3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时,对于软土地基,长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道,因其软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此,在海域上存在众多沉积软土地带时,借助盾构穿越软土层,必须充分重视所存在的安全隐患。 2.2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响,各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是:1)因为隧道施工排水,使得周边砂层的机械塌陷与管涌;2)砂层涌入会引发丰富地下水;3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患;4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工,严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。在厚砂层上建设隧道时,要注重下述几点:1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀;2)进行大量抽水后,水位降低迟缓,产生压力水头,极易使得下方的大量砂层溃入;3)下方存在相对隔水层时,因为上方隧道抽水降低水压,下方高压水汇合;4)透水层凸起,形成众多越流向上补给,影响隧道运行。 2.3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,作用结果为在地表上形成奇特山峰,地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点,具体包括:1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在;2)不含水岩体与含水岩体同时存在;3)非承压水流同承压水流之间互相变换;4)层流运动和紊流运动同时存在;5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中,具有相当明显的三相流,即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性,泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的,而气体能被压缩,受压气体还会发生多种变化。 3结语 区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究,监测隧道结构收敛变形情况,对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境,得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论,希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。 作者:张志远单位:山西省地勘局二一四地质队 地质工程论文:岩溶地区人防工程地质灾害论文 1概况 1.1工程概况拟建人防工程项目位于贵阳市,除公园路为地下一层外,其余均为地下两层。工程建成后总建筑面积约42×104m2,将成为目前国内建筑规模较大的单建式平战结合人防工程;除中山路道路宽度为16m外,其余道路宽度都为26m,工程主体位于道路以下,出入口位于道路两侧人行道上。工程施工采用盖挖逆作法。 1.2地质概况评估区大地构造单元属扬子准地台黔北台隆贵阳北东向复杂构造变形区之贵阳向斜,区内无断层通过,受褶皱作用影响,区内地层产状变化较大,向斜西翼地层倾向94°~118°,倾角24°~36°,向斜东翼地层倾向171°~226°,倾角20°~32°,向斜核部倾向近南,倾角20°。区内主要发育三叠系下统安顺组(T1a)白云岩、溶塌角砾岩、中统花溪组(T2h)白云岩、砂屑白云岩及第四系红粘土、人工填土。 2地质灾害危险性预测 建设工程区由于受城市现代化建设影响,建设区内地形平坦,岩石类型主要为碳酸盐岩,无大断裂构造通过,属于区域地壳基本稳定区。因此,评估工作主要从区内地质、褶皱、水文地质、工程地质条件以及气候条件、工程特征、施工条件等对工程建设可能引发或遭受的地质灾害进行预测分析。现将常见的几种地质灾害类型简述如下。 2.1隐伏岩溶塌陷区内地下人防工程施工过程中所经地层及岩石类型主要为三叠系下统安顺组(T1a)及中统花溪组(T2h),其岩性为白云岩。施工区主要处于贵阳向斜轴部,为深部岩溶易发育地段。岩溶发育深度集中在地面以下10~30m、50~70m、80~90m、110~150m等。结合邹成杰、李茂秋对深部岩溶的划分方案,区内属河谷—向斜盆地型深岩溶,但因建设区地下水位分布较浅,所以隐伏岩溶地面塌陷是施工过程中主要灾种之一。拟建工程采用9m×8m的柱网,溶洞顶板承受的压力有人防工程结构自重、水压力、土压力等静荷载以及人防顶板上的车辆轮压荷载、层间楼板上的使用荷载等活荷载,地震荷载下结构的动力影响,结构顶板处的主应力最大。建设工程处于贵阳向斜轴部,隐伏小断层较发育,受之影响岩石节理、裂隙发育,这加剧了岩溶的发育,易导致岩溶地面塌陷。以往水文地质资料也显示,岩溶水钻孔单位涌水量0.1~3.4L/(s•m)。在自然条件下,由于区内地下水活动的交替变化比较强烈,溶洞顶板较薄,并覆盖第四系土层,这也进一步增加了塌陷的可能性。在附加压力(主要为静荷载和活荷载)的作用下,产生隐伏岩溶塌陷的可能性更大。预测工程建设引发或遭受岩溶地面塌陷的可能性大,地质灾害发生后造成的危害程度大,危险性大。 2.2基坑突水及隧道涌水[11]地下人防工程建设过程中经过地段的地下水类型主要为碳酸盐岩岩溶水,局部为孔隙水、裂隙水。地下水水位埋深较浅,一般小于10m。根据区域水文地质资料分析结果,泉水、地下河流量一般10~20L/s,枯季地下水径流模数4.42~9.48L/(s•km2)。地下人防工程属浅埋隧道,且所有路段均为强含水层,地下水涌水将对工程施工造成威胁。预测基坑突水及隧道涌水的可能性较大,危害性中等—大。地下人防工程穿过贯城河(中华路地下人防工程)、市西河(瑞金路地下人防工程)及隐伏断层带时,隧道基坑突水及隧道涌水的可能性及危险程度更大。 2.3疏干排水引发地面塌陷已有资料记载,老城区曾发生过多次抽水引起岩溶地面塌陷事件。如1973年,贵州博物馆地基塌陷;1973年、1978年湘雅村塌陷;2001年中华北路喷水池塌陷等。地下人防工程顶板无明显隔水层,全路段均为碳酸盐岩强含水层,且区内地下水位埋深浅,隧道内大面积的排水,将有可能改变区内地下水径流场及渗流场,地下水水位以基坑为中心呈漏斗状向四周扩散,从而导致地下水水位下降,静态水平衡遭受破坏,水压力大幅度消减,地基可能因承载力不足而产生不均匀沉降。尤其建设工程区为岩溶发育区,易形成局部地面塌陷。塌陷区范围可根据抽水影响半径确定。隧道抽水影响半径涉及含水层包括第四系人工填土、粘土及白云岩,地表以下0.5~2m基本为钢筋混凝土,白云岩岩体溶洞、裂隙等发育不均匀,对渗透系数取加权平均值后,可近似认为含水层属均质各项同性。计算时假设隧道底板标高为0m,采用含水层底板标高为-800m,依上述假设条件,隧道涌水量预测采用抽水影响半径公式按式(1)进行概算。R=2SHK(1)式中:R——抽水影响半径,m;S——设计水位降深,m,取坑底至静止水位标高的距离;H——取含水层底板至静止水位的距离,m;K——渗透系数,m/d;式中各参数取经验数值(概数)为:K=0.2m/d,S=10m,H=800m,代入各参数计算得R=253m。另外,可以根据影响半径的经验数值及评估路段岩层性质、单位涌水量来确定影响半径,《贵州省贵阳市城市供水水文地质勘察报告》(1∶5万)区域地质资料显示,岩溶水钻孔单位涌水量一般0.1~3.4L/(s•m),取值约1.7L/(s•m)。对照表1,大概可确定区内抽水影响半径R=255m,最小可小于10m,最大可大于500m。地下人防工程属浅埋隧道,预测疏干排水引发影响半径范围(R)内地面塌陷的可能性较大,危害性中等。邻近未采用桩基的老式建筑、道路等遭受工程建设中抽排水引发的岩溶塌陷危害的可能很大。 2.4围岩失稳人防工程均采用地下开挖,相当于采用隧道通过,所经路段地层岩性主要为三叠系碳酸盐岩及部分第四系地层。第四系地层厚一般1~8m,岩性主要为白云岩,呈弱—中等风化,属于脆性围岩。区内局部可能发育隐伏小断层,断层带及其影响范围内岩石裂隙发育、稳定性差,加之工程施工破坏岩石的完整性,从而易沿裂面产生应力集中(尤其是产状较平缓不大于30°的裂隙),导致顶板坍塌、掉块。因此,认为工程施工中容易发生的灾害主要为隧道顶板塌落、掉块、坍塌及地下人行通道进出口开挖边坡失稳。其发生的可能性大,危害程度大,危险性大。 2.5小结综上所述,贵阳市地下人防工程建设引发和遭受地质灾害主要为隐伏岩溶地面塌陷,其可能性大,危害程度大,危险性大;其次为基坑突水及隧道涌水,其可能性大,危险性和危害程度中等—大。其最大的威胁除了地下水以外,其次就是土层的坍塌、滑塌和滑坡、地面塌陷问题。其中地面塌陷的形成方式主要有以下2种:①隧道施工直接导致上覆地层失稳破坏形成的地面塌陷;②隧道施工导致地层中不良地质体(以隐伏岩溶、地下水为代表)破坏,进而引发的地面塌陷。 3探讨 通过对贵阳市地下人防工程地质灾害进行危险预测评估,其主要引发和遭受的灾种为隐伏岩溶地面塌陷、基坑突水及隧道涌水、疏干排水引发地面塌陷、隧道围岩失稳,其中隐伏岩溶地面塌陷的危害性最大。今后在岩溶地区从事地下人防工程建设及地质灾害危险性评估工作时,应首先了解和掌握岩溶特性及形成机制,针对不同地区、不同地质构造类型等特征,选取相应的评估方法和对策,以使评估工作更有成效,以避免地质灾害的发生,保证人民的人身和财产安全。贵阳市地下人防工程地质灾害危险性评估工作及评估对策可为上述工作的有效开展提供重要借鉴。如果在地震易发区、断裂活动区、构造发育区、沙土液化区、厚层软土区等,应根据实际的地质、构造、水文地质、工程地质条件以及气候条件、工程特征、施工条件等进行单独评估。其中,隧道围岩失稳、基坑突水及隧道涌水、疏干排水引发地面塌陷这3种灾害是地下人防工程最常见的。岩溶塌陷主要是发生在碳酸盐岩地区。 4总结 上述结论及观点是笔者在从事贵阳市地下人防工程地质灾害预测评估工作过程中的一些认识,不一定具有“普适性”,相信随着今后地下人防工程的逐步开展,会涌现出大量优秀的地质灾害危险性评估工作者、评估报告及相关文章,最终将会形成基本统一的认识和评估方法。 作者:郑禄林郑禄璟单位:贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院贵州大学资源与环境工程学院,
工程勘察论文:市政工程勘察论文 自20世纪70年代以来,随着我国城市建设速度的加快,以高架、内环和地铁为标志的现代市政工程大量出现,开展全面的市政工程地质勘察工作已势在必行。但是,由于市政工程所处环境较为复杂,因此其勘察工作也与其他工程勘察大大不同。 1市政工程勘察的特点 1)勘察项目种类繁多,勘察工作者需具备较强的综合素质和业务能力。随着各地城市化进程的不断加快,市政工程包含的范围越来越广,除了传统的市政道路、桥涵、堤岸、管道和广场工程外,还出现了地铁、垃圾填埋或焚烧厂、地下空间开发利用、污水厂、旧桥旧路旧厂区的改造、航空港、工业产业园和河道综合治理等为适应城市发展而产生的一些新的工程类型。这些市政工程,不仅建筑风格迥异,而且结构和功能也复杂多变,因此勘察工作涉及的项目种类十分繁杂,这就要求相关勘察技术人员必须具有较强的综合素质以及一定广度和深度的专业知识,尤其是对项目特性和设计意图要有充分的了解,并在市政工程勘察规范的基础上灵活结合建筑、公路、道桥、水利、堤防、垃圾填埋和地铁等不同行业的勘察规范[1],综合考虑场地岩土特征、可能出现的不良地质情况以及场地条件等各方面因素,进而制定出满足规范和设计要求且经济合理的勘察方案。 2)地区勘察经验影响勘察效果。我国地域辽阔,岩土类别多且分布范围广,同一类岩土常会在不同的地区出现。这些岩土体虽有一定的共性,但由于地质作用过程和成因等差别,不同地区甚至同一城市内不同区域的同类岩土个性上都可能存在很大的不同[2]。而这些个性上的差异,对工程建设的影响十分巨大。市政工程勘察的场地范围相对于其他工程而言,常常集中在城区及其周边,因此对同一地区不同区域、类别的岩土个性进行总结,充分积累地区经验就显得尤为重要。以岩溶区为例,有些白垩系地层中发育有岩溶,其成因是碎屑岩中存在可溶岩物源区,这类岩溶一般发育不均匀,规模不大,层数少。此外,同为上古生界灰岩,不同地区岩溶发育的程度与岩性的纯度、是否夹有不可溶岩、地下水的运移情况及断层破碎带发育状况都有密切的关系。同为淤泥,不同的地区会因为成因、形成时间、分布区域、土的成分、夹层发育和有机质含量情况的不同而在岩土特性方面存在很大的区别。所以,在进行市政工程勘察时需特别注意对以往工程进行总结,只有充分考虑了该地区岩土特性及物理力学性质的差别,才能制定出有针对性的且经济合理的勘察方案,才能取得较好的勘察效果。 3)协调工作日趋重要。随着城市开发的日渐深入,市政工程所在场地的地貌也越来越复杂,常常位于道路、山边坡地、果园、菜地、江河、涌沟、民宅、厂房及绿化带等场地内,因此勘察工作的进场就牵涉到园林、交通、城管、海事、航道、水利(堤防)、电力、电信、煤气、地铁、人防、石油、供水、排水、部队、用地单位、村委会以至村民等众多部门或个人。由于市政工程一般工期较紧,勘察时往往未完成征地工作,勘察单位进场作业时不仅需要申请报批,而且常常需要多方联系谈判。这也决定了市政工程勘察是一项系统性比较强的复杂的组织工作,必须进行大量的协调工作,包括与业主、设计和政府等各管理部门的沟通协调,以及作业过程中与城市管理部门、土地权属部门甚至是个人的协调等。这些协调工作是现场工作的重要组成部分,必需有相应的组织架构来保证实施。只有这些协调工作完成后,勘察人员才能进场亮证施工,并设立、公示项目部的投诉电话,对影响市民出入或短时间内造成交通影响的情况进行解释说明,争取市民的理解。 4)场地条件通常较为复杂。地下管线是城市基础设施的重要组成部分。近20多年来,随着城市现代化建设的迅速发展,市政管网不仅铺设长度激增,而且已由过去的形式单一发展到了包括给水、排水、电力、电讯、燃气和工业等多类别与多权属管理布局的复杂管网系统。按照规定,管线埋设于地下的覆土厚度最小不能小于0.5m,某些管线甚至要求埋深达10m。探查这些管线,如果没有仪器,仅靠地面标志是非常困难的。而这些管线中,除了近年铺设的市政、电力和通讯等管线有一定的标志符号外,其他管线大都主要靠检查井来探查。但在现有城市管网中,除了污水、雨水、通讯和电力等管线具有规律分布的检查井,探查可以相对准确外,其他给水、热力和燃气等管线因检查井设置距离过长,很难进行详细探查。同时,在市区道路下的市政管线往往并排敷设多根或重叠多层,甚至存在多种管线共沟敷设现象,其种类识别也存在一定的难度。因此,勘察场地前应事先收集地下管线资料,提前与管线所属部门协调,并通过人工开挖、地质雷达探测等手段预先对地下管线状况进行了解,以最大程度地规避钻穿管线的风险。在市内路面及两侧钻探时,一般0~5m内需人工开孔,管线密集的地段,常常需多次开孔,甚至可能因多次开孔不得而放弃。这样,不仅耗时、费力,而且还要支付较多的人力成本。此外,市政工程勘察需特别注意对空中各种高架电缆、通信线路的避让,并针对不同的电线电压,保持不同的垂直和水平安全距离。 5)施工现场的作业要求更加严格规范。市政工程的勘察工作经常是在车流和人员密集的地区进行,存在一定的安全隐患,因此施工时必须采取措施,预防事故发生。这些措施包括:①路面施工时需设置围蔽屏障,并设置标示物提醒行人及过往车辆绕行。②钻探人员应穿反光服,晚间应设标志灯,且操作时注意观察车辆和行人动态,以确保各方人员的人身及机械安全。③在农田、绿地和苗圃等场地进行施工时,还需铺设塑料彩条布,以减少钻探施工造成的环境污染及对绿地的破坏。④钻探结束后,必须按市政工程施工管理办法的要求进行余泥、余浆的清运和施工环境的维护。⑤重视钻探孔、观测孔和测试孔的回填工作,以防因没有及时回填而引发事故和灾害。 6)注重人类活动对场区地质条件的影响。由于用地紧缺,许多城市的新建建筑物往往是建筑在旧有建筑的基础上或是建筑在由建筑、生活和工业垃圾所形成的城市杂填土上。城市杂填土的主要特点是无规划堆积、成分复杂、性质各异、厚薄不均和规律性差,这也导致同一场地土质的压缩性和强度差异明显。使用这类土作为地基,建筑物易发生不均匀沉降,因此通常需要进行预先处理。使用这种杂填土做为工程开挖或支护穿越的土层,其成分、硬质物含量及块径大小等都会对工程施工造成一定的影响。因此勘察过程中尤其需慎重对待,必要时应增大勘探孔密度,查清其分布范围及埋深等。此外,在城市改造过程中,有些市政工程的场区位于原化工厂或工矿区等有污染的地段。在该处进行勘察时,必须有针对性地采集地下水样及土样,并加强场区地下水及土壤的腐蚀性评价,以切实为设计和施工提供真实有效的依据。 7)即有资料可重复利用。市政工程勘察主要集中在城区及其周边。经过多年的城市建设,这些地方大多已经积累了大量的岩土工程勘察数据。这些岩土工程信息,至少是第四纪以来在长期的地质历史过程中形成的固有的岩土工程特征,一般情况下不会发生变化,因此具有十分宝贵的可重复利用价值。但是,既有资料在重复利用时尚需考虑2个方面的因素:①真实性和可靠性。由于种种原因,导致现有的勘察资料质量参差不齐,因此在利用这些数据时,必须通过抽验或利用其他方法对资料的可靠性和真实性进行判别。②知识产权。在利用既有资料前,必须依据现行的数据产权保护法规及信息服务收费的配套政策与标准合法地获得该资料的使用授权。 2结语 随着城市建设的不断发展,市政工程勘察正经历着一个重要的阶段,面临着新的挑战和机遇。只有充分了解市政工程勘察的特点,对各种可能存在的问题予以充分考虑,才能有针对性地制定勘察方案,确保安全、优质、高效地完成市政工程勘察工作。 作者:伊颖锋 周清华 单位:广州市市政工程设计研究院 工程勘察论文:工程勘察设计与企业科学发展论文 我们广大勘察设计工作者及相关部门的辛勤劳动和智慧结晶,主要体现在: (一)勘察设计单位改制工作稳步推进 改革开放20多年来,工程勘察设计单位虽进行了一系列的改革,但总体上发展不平衡,仍有不少单位保留着事业性质,政企不分、股权单一、机制不活、队伍结构不合理、负担过重等,影响到勘察设计单位和行业健康发展。两年来,不断学习和贯彻落实最新文件精神。为及时掌握和解决改革中出现的问题,对勘察设计单位改制工作进行调研和分类指导,并充分运用市场机制,发挥中介咨询单位的作用,推进工程勘察设计单位的改制与重组。企业收入和员工工资都大幅增长。 (二)勘察设计咨询行业不断壮大 几年来,勘察设计咨询行业保持稳步发展,行业结构不断调整、从业队伍不断壮大,并取得了较好的经济效益。“十一五”末,进一步培育和发展了建筑装饰、建筑智能化、建筑幕墙、轻型钢结构、消防、环保等专项设计企业。 (三)勘察设计质量水平不断提高 勘察设计质量水平不断提高,一批大型、特大型建设工程项目如:XXXX等项目都是技术先进、经济合理、环保节能的示范工程,其设计水平和综合效益均达到国内领先或国际一流水平。 (四)勘察设计质量及市场监管不断加强 根据《建设工程质量管理条例》、《建设工程勘察设计管理条例》,进一步完善了市场准入和清除制度。坚持资质申报的收审分离、严格审批程序,明确审查责任,做到了审查结果上网公示,审批过程公开透明。建立和完善了施工图设计文件审查制度,是政府实施市场监管的有效支撑,对全面和实时地反映勘察设计质量中存在的问题,提高勘察设计质量水平发挥了重要作用。 要树立和落实科学的发展观,我们应该怎么做,首先,我认为必须全面准确把握科学发展观的深刻内涵和基本要求,即以人为本,全面发展,协调发展,坚持发展。在此基础上要着重把握如下几个问题:一是必须始终坚持以经济建设为中心,聚精会神搞建设,一心一意谋发展。二是必须在经济发展的基础上推动社会的全面进步和人的全面发展,促进社会主义物质文明、政治文明、精神文明的协调发展。三是必须着力提高经济增长质量,努力实现速度和结构、质量和效益相统一,实现经济发展和人口、资源和环境相协调,不断保护和增强发展的可持续性。第四,必须坚持理论与实际相结合,因地制宜,因时制宜的把科学发展观的要求贯穿于各项工作的各个方面之中。第五,要树立“四个观念”,也就是以人为本的观念,节约资源的观念,保护环境的观念和人与自然相和谐的观念。 社会要进步,科技事业要发展,都离不开科学的发展观。这就要求我们要紧密结合新时期下工作的新特点,新要求,加强部门自身建设,落实岗位职责,转变观念,拓宽思路,不断创新,在委党组的领导下,在同志们支持和配合下,牢固树立和落实科学发展观,做好各自分管工作。作为勘察设计行业的部门,如何贯彻落实科学发展观,推动勘察设计事业又好又快的发展是摆在我们面前的一个重要课题。 要加快建设资源节约型、环境友好型社会,促进经济发展与人口、资源、环境相协调。对于即将进入的“十二五”时期,中国仍将处于重要战略机遇期。机遇前所未有,挑战也前所未有,机遇大于挑战。因此,“十二五”是深入实践科学发展观、全面落实十七大提出的新的发展要求的五年规划,也是勘察设计行业改革和创新发展的机遇与挑战共存的时期。 (一)转变思维、创新管理,提高勘察设计整体实力 一是提高外地入我市勘察设计企业标准,改变外地勘察设计企业的备案方法。变逐项备案为外地企业年度备案,并建立信誉等级考核制度,对该单位承担的项目进行跟踪问效。确保工程勘察设计质量与服务再上一个新台阶。 二是推行优质优价,保证设计收费,从优化方案设计入手,丰富勘察设计企业信息平台建设,丰富设计创作,杜绝设计作品跟风重复、近亲繁殖。 三是开展争先创优活动,根据上级部门相关规定的要求,结合行业实际,研究制定创优设计的实施办法以保证优秀设计活动广泛深入地开展。 四是实行县区联管机制。发挥各县区建设局监管职能,上下协调,齐抓共管。合理分工、统筹协调,使勘察设计管理工作在管理层次上相配套,工作上更深入、细致、全面,更具实施性。尤其是部分县区独自开展施工图审查工作后,给施工图审查的监管工作带来很大的困难。为此,我们充分调动各县、区建设主管部门的积极性。 (二)示范引导、优势互补,抓好勘察设计企业资质整合。 勘察设计企业在体制、机制、经营模式、服务功能、管理水平和技术质量等方面均需不断提高。今后一个时期,首先要把解决人才、政策和市场等问题作为企业发展的主要矛盾来抓,从提高企业竞争能力入手,加大政策引导,整合设计资源,形成人才、市场政策三大支柱。积极尝试协调低资质、低水平建筑设计院同市场机制运转灵活、综合实力较强的建筑设计院所整合,达到双方互惠互利,实现双赢。 (三)强化监管,进一步提高勘察设计质量水平,开展工程勘察设计质量回访试点工作。 建立勘察设计质量检查和季度通报制度,组织建设业主、施工单位、工程设计单位、施工图审查机构定期对有代表性或重点的工程设计项目进行回访,总结设计工作经验和存在的问题,以不断改进设计工作,提高设计质量,塑造一支设计科学、技术过硬、勇于创新、积极开拓人才队伍。 其次是要强化市场监管。进一步完善监管体系,合理设置监管环节,界定监管职责,创新监管机制。监管机制的建设应从五个层次来考虑,一是主动的自律机制。勘察设计企业要制定相应的管理制度,打造诚信文化,做遵纪守法的市场主体。二是充分的中介服务机制,充分发挥中介服务在质量监管中的辅助作用,规范和完善其运行机制,并积极引导和发展设计责任保险和设计咨询等中介机构。三是严格的政府监管机制。我们要进一步转变职能,形成行为规范,运转协调,分工透明,廉洁高效的行政监管体系,努力提高各级干部的政治素质和业务本领,提高各级建设行政管理部门的行政能力,推动勘察设计行业的党风廉政建设和精神文明建设。四是积极的行业引导机制,充分发挥协会、学会的桥梁和纽带作用,树文明新风,提高服务质量,反映企业诉求,规范行业行为。五是有效的市场约束机制,按照“守法经营,诚实守信、失信必惩、保障有力”的原则。建立强有力的诚信激励和失信惩戒机制,以整肃市场秩序,引导诚信经营,营造良好的诚信环境。 (四)充分发挥建筑学会职能,加强行业自律管理。 进一步转变职能,变政府管理为行业管理,充分发挥勘察设计行业协会在勘察设计咨询业中的地位和作用,维护行业利益,为会员单位服务,为政府主管部门服务。让协会在推进技术进步、加强对会员单位的监督与管理、维护市场秩序、规范职业道德等方面发挥更大的作用,逐步建立起比较完善的行业自律机制。 (五)增强自主创新能力,提高企业优秀竞争力 科技实力是综合国力的重要内容和基础,自主创新能力是国家竞争力的优秀。因此,必须大力提高自主创新能力,才能突破资源、能源和环境的制约,逐步实现经济发展从要素驱动型增长转向创新驱动型增长,实现经济社会的可持续发展。 勘察设计工作不仅是工程建设的龙头,也是工程建设技术创新的龙头。长期以来,工程勘察设计单位在引进消化吸收国外先进技术和自主创新方面做了大量卓有成效的工作。但总的来看,勘察设计行业的自主创新能力仍需要进一步加强,集成创新和原始创新能力明显不足;要实现勘察设计行业增长方式的转变,必须把提高行业的自主创新能力,建立健全技术创新体系、机制,特别是在引进、消化、吸收的基础上,把提高集成创新能力和原始创新能力,作为勘察设计行业发展的中心环节,抓紧抓好。要以建筑节能,资源循环利用为重点,大力开展具有自主知识产权的科技创新。首先,要建立以企业为主体、市场为导向、产学研结合的技术创新体系,形成自主创新的基本体制框架。充分发挥大型勘察设计院技术创新主力军的作用。大型勘察设计企业必须充分发挥人才优势和技术积累优势,占领技术制高点,通过技术研发形成自己的独有品牌和专有技术。 其次,要建立健全勘察设计成果知识产权的激励机制和交易制度。大力发展为企业服务的各类科技中介服务机构,促进知识流动和技术转移,同时,要将科技创新内容纳入资质审查、技术评审等各环节,形成鼓励自主创新的有效机制。 第三,要重视人才、珍爱人才。人才是自主创新之本,勘察设计是知识密集、人才集中的行业。要牢固树立以人为本、人才资源是第一资源的观念,加强人才资源能力建设,规范人才市场管理,精心培育满足现代化工程建设需要的勘察设计专业技术人才队伍。要用事业凝聚人才,用实践造就人才,用机制激励人才,用法制保障人才。对于勘察设计单位,一个学术带头人往往意味着一个市场领域,要通过工作实践和有针对性的培养,形成由专业学术带头人、技术骨干组成的专业人才梯队。要积极探索企业优秀骨干持股的股权激励机制,以及创新符合企业实际且与市场接轨的各种激励方式,吸引并留住人才。勘察设计单位要制定本企业的人才战略,创新人才工作机制,改进工作方法,形成人才辈出、人尽其才的良好局面。同时,要继续通过各级创优评优,大师评选等活动,大力繁荣设计创作,树立创新意识、精品意识,引导正确的设计理念和发展方向,鼓励创新人才脱颖而出。 (六)发挥勘察设计在建设资源节约型、环境友好型社会中的先导作用 勘察设计是工程建设的灵魂和龙头,是控制投资的关键,是集中运用各项政策、标准,把科技成果转化为生产力的桥梁和纽带。勘察设计对于贯彻落实科学发展观,建设资源节约型、环境友好型社会,对于实现节约发展、清洁发展、安全发展起着重要作用。要充分发挥勘察设计在工程建设中的先导作用,通过设计蓝图,把科学发展观落实到每一个建设项目中。勘察设计人员要进一步增强紧迫感和责任感,转变观念。端正设计指导思想,精心勘察,精心设计。一是要在工业工程设计中要积极采用新工艺、新设备、新材料、新技术,确保新建工厂和技术改造后的老企业都能实现低投入、低消耗、低排放和高效率,为我国工业部门产业结构优化升级和经济增长方式转变发挥积极的作用。二是民用建筑设计要回归到内容决定形式的基本原理上来,要大力发展节能省地型建筑,用节能、节地、节水、节材新技术建造新建筑,改造既有建筑。充分发挥勘察设计工作在建设资源节约型、环境友好型社会中的先导作用,努力提高固定资产投资的经济效益、环境效益和社会效益。三是在大型公共建筑设计中要更加注重质量和安全问题,重视建筑功能,艺术风格要与周围自然和人文景观协调,注重资源和能源的节约及再利用。在建筑节能方面,要严格执行国家颁布的节能强制性标准,建筑设计要按功能要求合理组合空间造型,积极选用成熟、可靠、先进、适用的节能成套技术、材料和产品,采用低能耗建筑设备和设计系统;设计师可以考虑合理开发利用地热、风力等资源,减少空调和热力采暖。在建筑节地方面,可以考虑合理提高城市建筑密度和容积率,开发利用城市地下空间;进一步减少粘土砖的使用。在建筑节水方面,岩土工程师如果在基础施工方案中采用截水的方式而不是降水,就可以大量节约和保护地下水资源。在建筑节材方面,要研究建立新型建筑体系,推广应用高性能、低能耗、可再生循环利用的建筑材料,提高建筑品质,延长建筑物使用寿命,降低对建筑材料的消耗。对设计单位和设计人员来说,要始终将建筑节能、节地、节水、节材放在突出的位置。各级建设行政主管部门要将“四节”及保护环境作为今后一段时期质量工作的突出重点,要把建筑节能的监管放到与地基基础和主体结构质量监管工作同等重要的位置。施工图审查单位要把建筑节能作为审查工作的重点,按照建筑节能强制性标准进行审查,并在施工图审查报告中增加节能内容,标准编制部门要按照更严格、更科学的要求,加强“四节”及环境保护相关标准的制定和修订,完善标准和技术支持体系。 深入学习实践科学发展观活动是党中央全面贯彻党的十七大精神,高举中国特色社会主义伟大旗帜,突出科学发展主题,全面建设小康社会,推动我国经济又好又快发展的一项重大战略举措。就工程勘察企业而言,是要紧紧围绕发展建设中的重大问题和全体员工的迫切要求,着力解决在企业理念、企业规划、企业举措、企业发展等方面存在的突出问题。通过学习实践活动,把企业的各项工作转到科学发展的轨道上来,真正达到党员干部受教育、科学发展上水平、人民群众得实惠的总体要求。 勘察设计行业拥有广阔的发展空间,我们要用科学发展观统领勘察设计工作,坚持以人为本,转变发展观念、创新发展模式、提高发展质量,解放思想,开拓创新,为全面推进勘察设计行业的改革与发展,为国民经济跨越发展和社会全面进步,做出新的、更大的贡献。 这些是需要认真吸取,认真思考的。总书记指出:考核各级领导干部的政绩,既要看经济建设的成果,又要看社会进步;既要看城市变化,又要农村发展;既要看硬环境的加强,又要看软环境的改善;既要看当前的发展,也要看发展的可持续性;既要看经济增长的总量,又要看人民群众得实惠!这对我们学习实践科学发展观具有重要指导意义。 科学发展观要求“坚持以人为本,树立全面、协调、可持续的发展观,促进经济社会和人的全面发展”,因此,科学发展观的第一要义是发展,发展才是硬道理,这是改革开放三十年来实践检验的真理,因此,在实践科学发展观中,正确处理企业发展和效益的关系,是工程勘察企业学习实践科学发展观的关键,密切联系群众,是学习实践科学发展观的前提,求真务实的工作作风,是学习实践科学发展观的保证,坚持实事求事,是学习实践科学发展观的根本原则。 工程勘察论文:水利工程勘察论文 1水文地质考察对水利工程的重要性 地下水位是不断变动的,有时升,有时降,地下水在其升降过程中会产生能动水压力,会直接影响到岩土体,进而转化为对建筑物的影响,无论是人为因素还是自然因素,都会可能引起地下水位的变化,对岩土工程造成影响。 1.1水位的上升对水利工程的危害 造成地下水位上升的原因有很多种,水文气象地质因素的共同作用就能引发水位的上升。水位上升后会造成很多的危害,使土地盐渍化和沼泽化,水对建筑物的腐蚀性会大大增强,此外,水位的上升还会产生斜坡,在河岸附近会引起崩塌等现象,在对特殊型岩土的情况下,还会破坏岩层结构,引起建筑物的不稳定,造成流沙管涌等危害。 1.2水位的下降对水利工程的危害 近年来,由于灌溉、采矿等工程的兴起,大量的抽取地下水来使用,这些人为的因素都会造成大量的地下水被抽空、移位,从而引起水位的下降,常常会导致地裂、地面下降、塌陷,严重的造成地下水枯竭,水质恶化,严重影响到了岩土体、水利工程的稳定,而且对环境造成难以恢复的影响。 1.3地下水的频繁升降所造成的危害 地下水的水位频繁升降,会使得岩石体进行不断收缩膨胀的过程,以致发生变形,会造成地裂的现象,对我们工程的影像非常巨大。自然状态下的地下水对我们的危害是可以忽略不计的,但是由于人为因素对地下水的平衡进行了破坏,经常发生一些流沙,基坑的现象。 2水文地质的工程地质勘查工作建议 2.1地下水质污染状况调查 对于我国目前阶段的水质出现严重污染的实际情况,所以应当发展的全面充分调查地下水的水质情况,当做一项主要技术来把控执行。在具体的工作部署上为大流域或者经济发展相应的重点地区、城市群地区与农牧业重点开发地区不断发展。 2.2建设区域型部级示范基地 第一个实行联和构建生态系统实现综合评价相应地下水资源的实际目的,在若干年后以评估潜在形式的地下水资源作为关键点,能够符合国家的战略转移发展目标,进行能源基地的大力建设。 2.3提升地下水均衡实验基地建设水平 需要加强水文地质标准参数,为各个不同区域相应的地下水科学实验基地,发展与地下水有关的具体科学实验项目。西北区域除了需要测试地下水相应的蒸发蒸腾相关性研究,还应充分结合各种不同的时机地貌类型,研究各种不同介质水和相应的人渗机理,东部地区应当依据各种不同区域,研究相应的包气带水分运移土壤与盐分的水,充分合理的运用内容的变革化研究。 2.4充分实行地下水监测具体性项目规划 全面实行地下水相应的监测网络建设,引入数据采集系统与自动传输系统,同时提升一部分具有代表性意义的实际检测点。由我国开始实行监测措施以来,不可以直接反映出真实情况的数据,应当需要一部分新型的监测孔,这作为实行国土资源部对于地下水监测,为了能够防止地下水过度开采污染的现象。 2.5积极落实新兴理论,新型技术和新颖方法的研究与应用 遥感技术、同位素技术、数值模拟技术与信息技术等各种实用技术是提升水文地质特征的主要技术方法。目前阶段所研究的相应服务不断得到扩大,有利于降低相应的实际工作量,为相应的决策与分析提供一定成的技术支持和管理。地下水相应的系统理论在水文地质中的实际应用,地下水运动与分析相应的水资源评价具有相应的基本理论,需要充分结合中国的实际情况,实现进一步完善与提高的目的。 2.6强化区域性综合研究与专题研究 我国相应地域广阔,相应的自然地理与地质条件显得十分复杂,地质条件相对比较复杂,我国地下水相应的分布与演化存在着重要影响作用。中国相应的地质调查局已经确定地区性研究院,是一家具体性质的转型研究机构,也作为区域性管理中心,培训相互的水文地质专家的相应理论与结合实际应用的实际专家,不断大力提升我国的水文地质研究进程。 2.7强化地下水合理利用 不断维持实施工程学院的全局性与长期性特点,进行定向形式的问题研究。在实际的国民经济具体发展规划体系当中,相应规划的有关水文地质工作过程的面对着带非常巨大的实际机遇。国家应当需要的以水文地质工作作为响应的出发点与落脚点,充分结合经济与社会发展的实际需要,实行服务经济社会的有效性发展,水文工作才可以显示巨大的生命力。依据政府的相关职能部门,应当不断提升地下水开发使用与保护的有关政策环节的具体战略研究,保证地下水这一项宝贵资源相应的自然属性与社会属性能够实现紧密与经济结合的目标,实现能够适合于我国基本国情与自然环境达到综合和协调目的具体办法。 3结束语 加强对工程建设区域的水文地质的勘察对我们水利工程的顺利进行有重要作用,我们在施工前首先要查清楚施工区域的水文地质,对当地的地下水河岩石进行实地分析,最终提出施工方案,在施工前就能够起到避免水文地质问题对水利工程的不利影响,保证水利工程的顺利施工。 作者:赖先华 单位:九江市水利电力规划设计院 工程勘察论文:地基工程勘察论文 1软土地基勘察的工作准备 (1)等级确定:岩土工程勘察应依据工程形成,按照干岩土工程勘察规范在对地基复杂程度、地基设计、现场场地复杂状况分析的基础上,与工程实践相结合开展等级划分,如若某软土工程依照规范设定为二级,则场地等级与复杂程度等都应依据二级标准,也就是场地中包含灰色粉质土、杂填土、中粗砂、粉质土、粉质粘土及细砂等土质成分,所以工程勘察等级定为乙级。(2)工作量与勘察手段确定:工程勘察前应先估算工作量,初步确定需用的勘察技术手段;如对建筑周围的勘察点不知,孔深与间距确定及钻孔数量计算,由此整理汇总为整体工程所需的工程量及总采样数量;整理完成后制定恰当的工程流程并选用有效勘察手段。(3)取样数量:在前期土壤勘察基础上可相应的制定试验取样位置与数量,以保证在标准时间内完成样品检测;取样数量的设定还要以工程量为依据,明确勘察试验的具体时间流程,以确保试验充分。(4)工程水文状况:勘察过程中应及时了解工程周围的水文状况,如掌握地下水的排泄、径流情况等。由于地下水对软土地基影响较大,地下水的波动可能会造成勘察失误,所以应根据地下水状况实行有效的勘察及试验手段,以防止周期性地下水波动干扰勘察试验结果。 2软土地基工程勘察技术要点 2.1调查测绘 调查测绘中需注意的要点包括:软土层厚度、埋深与层间性质类型;软土分布范围、形成方式与基地低层类型;地下水排泄与补给状况及其与地表水的水利联系;软土内砂夹层的颗粒成分、厚度及透水性能;软土地基上已完成建筑对于地基变形及强度的影响;软土地基分布路段的地貌、地形及第四纪地层沉积联系。 2.2勘探点布置及深度 (1)勘探点应以建筑周边线及角点为依据进行布置,对于地基的主要受力层或下卧层起伏过大的部位应加设勘探点以探测其变化过程;对于单栋高层建筑,需符合地基均匀性评价标准,勘探点布置应在4个以上;对于建筑密集区域,勘探点可适当减少,但应保证各栋建筑含有1个控制性勘探点;(2)勘探孔深度应能控制地基主要受力层,若基础底面宽度在5m以下时,勘探孔的深度对独立柱基础应大于基础底面宽度的1.5倍,对条形基础应大于基础底面宽度的3倍,且均应在5m以上;当存在大面积软弱下卧层或地面堆载时需适当调整控制性勘探孔深度;高层建筑的一般性勘探孔深度应为基底下基础宽度的0.5~1倍,且应深入至稳定地层。 2.3钻探 钻探是进行岩土工程土层划分的关键环节,其主要用于探测软土颜色、厚度、层位、状态,掌握地下水的排泄条件、径流方式及埋入深度,了解岩土层的基本物理学性质指标等。钻探技术要点包括:(1)对于软土的取样应尽量使用薄壁取土器静压法,由取样到试验的整体过程都应采取有效保护措施,以避免样品收到水分流失、变形及扰动等外界环境条件影响;(2)对于铁路或高速公路软土地基岩土工程的勘察,为防止软粘土收到扰动和地层性质受到破坏,通常采用干钻法;若需选用泥浆护壁回转钻进时,应采取保护措施以保证软土地基结构变化不会对土层原始物理力学性质造成影响;(3)钻孔数量与质量应符合施工方案标准,钻孔深度需满足变形与应力设计计算要求;钻探时各项深度数据都通过丈量采集,累积测量误差应控制在5cm以下。 2.4测试 (1)原位测试:①剪切波速测试应在沿线选取具有样本代表性的地段开展,以保证软土震陷评价的有效性和地基刚度、岩土动力学参数、阻尼比计算的准确性;合理划分建筑场地搞震设计类别,对于场地地基的卓越周期计算要以样品性质为依据;②十字板剪切测试应选取代表性路段沿深度方向对地基稳定性存在不同程度影响的软土层进行测定,勘察在无排泄条件下土层的参与抗剪强度、抗剪强度及灵敏性指标;准确计算地基承载力以确定软土地基临界高度,分析软土固结历史;测试点的安设间距应符合各代表性路段的每段软土低层内都存在大于两组的有效现场剪切标准;③静力触探可利用贯入阻力的变化探查软土在垂直和水平方向上的状况,并可依据勘探资料和土层划分状况,分析软土的变形模量、承载力、类别等其他力学性能指标;其触点间距可依据场地环境类型进行确定。(2)软土剪切试验:若软土的卸载和加载频率过高,其内部水产生的空隙水压消散速率同时出现变化,此时应选用自重压力预固结德尔不固结排水三轴剪切试验;对于透水性能较差的粘性土质可选用无侧限的压强度试验或十字板剪切试验;对于可能出现较大突变项目的土体在探测其残余剪切强度时可采用动态扭剪切试验、蠕变试验和动态三轴试验;对于软土排水速率快但施工精度较慢可采用直接剪切试验或固结不排水三轴剪切试验。(3)室内测试:为有效评估地下水对建筑材料的腐蚀影响,应对地下水开展水质化学分析试验;对于力学试验中的加荷标准与级别、应力及路径条件、试验边界条件确定等应以工程现场地质环境作为主要参考,并结合运营期、预压期、施工工期等进行综合分析判定;试验项目也能够包含前期固结压力、酸碱度、有机物含量、天然快剪、压缩系数、液限、粒径成分、天然密度、固结快剪、天然含水量等。 3结束语 地基勘察质量将直接关系着软土地基的整体处理质量及工程使用,因此,相关技术与施工人员应加强有关软土地基工程勘察技术要点的研究,总结软土地基勘察工作难点及关键部位技术处理措施,以逐步改善软土地基勘察水平。 作者:曹文亮 单位:中冶集团武汉勘察研究院有限公司 工程勘察论文:岩土软弱层工程勘察论文 1软弱层的处理方法 1.1浅层软弱层的处理方法 1.1.1浅层软弱土层通常采用换填垫层法进行处理,也可采用压实地基和夯实地基对浅层软弱层进行处理。当采用换填垫层法进行处理时,其处理厚度不应大于3.0米,所采用的垫层材料通常为砂石、粉质粘土、灰土、矿渣等,可根据实际情况确定。垫层的厚度根据需置换软弱土层的深度或下卧土层的承载力确定,并满足公式pz+pcz≤faz的要求,垫层底面处的附加压力值pz可通过公式计算确定,垫层底面的宽度应满足基础底面应力扩散的要求,垫层顶面每边超出基础底边边缘不应小于300mm,且从垫层底面两侧向上,按要求放坡。垫层的压实标准依据压实系数确定。其承载力通过现场静载试验确定。[2]1.1.2工程实例[3]。石家庄某电力器材有限公司办公楼,长50.9米,宽12.9米,地上4层。砖混结构,条形基础,设计要求承载力特征值为130kPa。通过勘察,天然地基不能满足设计要求,由于开槽后软弱层厚度相对较小(1.0-1.4米),若进行桩基处理,造价相对较高,而且工期较长,故采用换填垫层法进行处理。处理方法:全部清除第②粉土层,垫层材料为3:7灰土,厚度1.4米,压实系数≥0.95,施工严格执行《建筑地基处理技术规范》(JGJ78-2012)。施工结束后,经过静载试验,其承载力特征值≥135kPa,满足设计要求。 1.2受力层软弱层的处理方法 1.2.1若软弱层埋藏相对较深,处于主要受力层范围,往往采用预压法、桩基础和复合地基进行处理。由于预压法工期相对较长,桩基础造价较高,采用较少,常用的是采用复合地基处理,其处理方法包括振冲碎石桩复合地基、夯实水泥土桩复合地基、水泥土搅拌桩复合地基、旋喷桩复合地基、灰土挤密桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基等等。1.2.2工程实例[4]。保定市某园艺有限公司某花苑,共由三部分组成:西部沿街为商业综合楼,地上2层,高10米,框架结构;中部为温室,一层,高3-5米,轻钢结构;东部为办公楼,地上二层,高7米,砖混结构。设计要求承载力特征值为140kPa。通过勘察,持力层为古河道新近沉积粉质粘土,天然地基不能满足设计要求,受力层也存在软弱层。该建筑场地地层特征为:①杂填土层:杂色-灰黄色,松散,湿,以粉土为主,含砖块、白灰渣等杂质,杂物含量5%-15%。分布整个场地。②新近沉积粉质粘土层:灰褐色,可塑,含小青砖粒及铁锰结核,粒径2-5mm,具氧化铁染色。分布整个场地。③1新近沉积粉土层:灰黄色-灰色,湿,密实-中密,含小青砖粒,粒径2-5mm,偶见铁锰结核,粒径1-3mm。分布整个场地。③2新近沉积粉土层:灰色,湿,中密,局部稍密,偶见青砖块、朽木。分布整个场地。③3新近沉积粉土层:灰黄色-灰色,湿,密实-中密,砂性较大,夹粉细砂透镜体,偶见青砖块、朽木。分布整个场地。④粉质粘土层:灰黄色-灰色,可塑,含姜石。分布整个场地。⑤粉土层:褐黄色,稍湿-湿,密实,含小姜石,偶夹薄层粉质粘土。分布整个场地。⑥粉质粘土层:褐黄色,可塑-硬塑,含姜石,底部砂性较大。分布整个场地。⑦中砂层:灰褐-灰白色-灰色,中密,稍湿,主要成分:长石,石英,少量云母。其力学指标如表2所示。处理方法:依据设计要求,基底埋深-1.8米,持力层为第②粉质粘土层,承载力特征值为120kPa,不能满足设计要求,若采用换填垫层法进行处理,其下还有第③2粉土层,承载力特征值仅为100kPa,不满足公式pz+pcz≤faz的要求,为软弱下卧层,经综合分析,采用夯实水泥土桩复合地基进行地基处理,桩径350mm,设计桩长4.5m,有效桩长4.2m,以第④层粉质粘土为桩端持力层,施工结束后,经过静载试验,其复合地基承载力特征值≥140kPa,满足设计要求。 2结束语 软弱层如果划分不准确或者是处理不当,会对建筑物产生不良的影响,比如建筑物的开裂、倾斜,严重的也会造成建筑物倒塌,因此,对软弱地基的处理,加强其承载能力、降低软土沉降量在建筑施工的过程中尤为重要。 作者:朱党生 刘宾 单位:河北省保定地质工程勘查院 工程勘察论文:软土地基工程勘察论文 1软土工程勘察的基本内容与工作准备 1.1软土工程勘察的基本内容 软土勘察包括:对软土固结状况进行勘察,分析总结其变形、强度特征及伴随应力变化的整体规律,并掌握其结构破坏对变形与强度的影响程度;勘察软土的层理特征、形成方式、表层硬壳厚度、立体分布的均匀性、底部硬土层状况、分布与发展规律、埋藏深度及渗透性能等;了解地下水埋藏状况,探讨软土对安全保护措施、施工材料级周围环境的影响;勘察软土内包含的地形地貌差异、河道与填土的分布深度及范围等。 1.2软土地基勘察的工作准备 (1)等级确定:岩土工程勘察应依据工程形成,按照干岩土工程勘察规范在对地基复杂程度、地基设计、现场场地复杂状况分析的基础上,与工程实践相结合开展等级划分,如若某软土工程依照规范设定为二级,则场地等级与复杂程度等都应依据二级标准,也就是场地中包含灰色粉质土、杂填土、中粗砂、粉质土、粉质粘土及细砂等土质成分,所以工程勘察等级定为乙级。 (2)工作量与勘察手段确定:工程勘察前应先估算工作量,初步确定需用的勘察技术手段;如对建筑周围的勘察点不知,孔深与间距确定及钻孔数量计算,由此整理汇总为整体工程所需的工程量及总采样数量;整理完成后制定恰当的工程流程并选用有效勘察手段。 (3)取样数量:在前期土壤勘察基础上可相应的制定试验取样位置与数量,以保证在标准时间内完成样品检测;取样数量的设定还要以工程量为依据,明确勘察试验的具体时间流程,以确保试验充分。 (4)工程水文状况:勘察过程中应及时了解工程周围的水文状况,如掌握地下水的排泄、径流情况等。由于地下水对软土地基影响较大,地下水的波动可能会造成勘察失误,所以应根据地下水状况实行有效的勘察及试验手段,以防止周期性地下水波动干扰勘察试验结果。 2软土地基工程勘察技术要点 2.1调查测绘 调查测绘中需注意的要点包括:软土层厚度、埋深与层间性质类型;软土分布范围、形成方式与基地低层类型;地下水排泄与补给状况及其与地表水的水利联系;软土内砂夹层的颗粒成分、厚度及透水性能;软土地基上已完成建筑对于地基变形及强度的影响;软土地基分布路段的地貌、地形及第四纪地层沉积联系。 2.2勘探点布置及深度 (1)勘探点应以建筑周边线及角点为依据进行布置,对于地基的主要受力层或下卧层起伏过大的部位应加设勘探点以探测其变化过程;对于单栋高层建筑,需符合地基均匀性评价标准,勘探点布置应在4个以上;对于建筑密集区域,勘探点可适当减少,但应保证各栋建筑含有1个控制性勘探点; (2)勘探孔深度应能控制地基主要受力层,若基础底面宽度在5m以下时,勘探孔的深度对独立柱基础应大于基础底面宽度的1.5倍,对条形基础应大于基础底面宽度的3倍,且均应在5m以上;当存在大面积软弱下卧层或地面堆载时需适当调整控制性勘探孔深度;高层建筑的一般性勘探孔深度应为基底下基础宽度的0.5~1倍,且应深入至稳定地层。 2.3钻探 钻探是进行岩土工程土层划分的关键环节,其主要用于探测软土颜色、厚度、层位、状态,掌握地下水的排泄条件、径流方式及埋入深度,了解岩土层的基本物理学性质指标等。钻探技术要点包括: (1)对于软土的取样应尽量使用薄壁取土器静压法,由取样到试验的整体过程都应采取有效保护措施,以避免样品收到水分流失、变形及扰动等外界环境条件影响; (2)对于铁路或高速公路软土地基岩土工程的勘察,为防止软粘土收到扰动和地层性质受到破坏,通常采用干钻法;若需选用泥浆护壁回转钻进时,应采取保护措施以保证软土地基结构变化不会对土层原始物理力学性质造成影响; (3)钻孔数量与质量应符合施工方案标准,钻孔深度需满足变形与应力设计计算要求;钻探时各项深度数据都通过丈量采集,累积测量误差应控制在5cm以下。 2.4测试 (1)原位测试:①剪切波速测试应在沿线选取具有样本代表性的地段开展,以保证软土震陷评价的有效性和地基刚度、岩土动力学参数、阻尼比计算的准确性;合理划分建筑场地搞震设计类别,对于场地地基的卓越周期计算要以样品性质为依据;②十字板剪切测试应选取代表性路段沿深度方向对地基稳定性存在不同程度影响的软土层进行测定,勘察在无排泄条件下土层的参与抗剪强度、抗剪强度及灵敏性指标;准确计算地基承载力以确定软土地基临界高度,分析软土固结历史;测试点的安设间距应符合各代表性路段的每段软土低层内都存在大于两组的有效现场剪切标准;③静力触探可利用贯入阻力的变化探查软土在垂直和水平方向上的状况,并可依据勘探资料和土层划分状况,分析软土的变形模量、承载力、类别等其他力学性能指标;其触点间距可依据场地环境类型进行确定。 (2)软土剪切试验:若软土的卸载和加载频率过高,其内部水产生的空隙水压消散速率同时出现变化,此时应选用自重压力预固结德尔不固结排水三轴剪切试验;对于透水性能较差的粘性土质可选用无侧限的压强度试验或十字板剪切试验;对于可能出现较大突变项目的土体在探测其残余剪切强度时可采用动态扭剪切试验、蠕变试验和动态三轴试验;对于软土排水速率快但施工精度较慢可采用直接剪切试验或固结不排水三轴剪切试验。 (3)室内测试:为有效评估地下水对建筑材料的腐蚀影响,应对地下水开展水质化学分析试验;对于力学试验中的加荷标准与级别、应力及路径条件、试验边界条件确定等应以工程现场地质环境作为主要参考,并结合运营期、预压期、施工工期等进行综合分析判定;试验项目也能够包含前期固结压力、酸碱度、有机物含量、天然快剪、压缩系数、液限、粒径成分、天然密度、固结快剪、天然含水量等。 3结束语 地基勘察质量将直接关系着软土地基的整体处理质量及工程使用,因此,相关技术与施工人员应加强有关软土地基工程勘察技术要点的研究,总结软土地基勘察工作难点及关键部位技术处理措施,以逐步改善软土地基勘察水平。 作者:曹文亮 单位:中冶集团武汉勘察研究院有限公司 工程勘察论文:煤田地质工程勘察论文 1煤田地质勘察钻探探讨 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。实验室人员工作优秀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 煤田工业发展速度非常快,其不断推进煤田地质勘查技术更新。煤田地质工作开展,需要获得科学指导,需要基于技术保障基础下开展,基于创新手段下开展。不断提升资源利用开发能力,在资源开发中更好的保护自然环境。构建出地质科技体系,从而更好的为煤田工业健康发展奠定基础。 作者:谭龙泉 单位:山西省煤炭地质114勘查院 工程勘察论文:道路工程勘察论文 1岩土工程要素分析 1.1场地地形地貌和地质构造 对于旧有道路改造的项目,原有的地形地貌与目前是否一致,是要考虑道路建设对原有地形地貌的影响。因为拟建道路的勘察是在道路未建的情况下进行的,当道路建设后,除该地方平坦,道路建设没有挖方和填方外,地形地貌都会有不同程度的变化。但是对于地质构造,在道路使用寿命期的十几年,即便是几十年里,也基本不会有变化。因此对于以前的详细勘察资料应参考采用,同时结合现场情况对地形地貌做适当的调整。 1.2场地地层和水文地质条件 根据地质条件演变规律,道路场地地层是不会有变化的,但不可忽略人为改造的可能。主要通过查找原设计和施工记录,结合现场调查了解是否存在大的挖方和填方问题,特别是高边坡工程的影响,特别注意的是路基和路面的改变,在道路建设过程中,往往会清除表层的杂填土,对于路基部分则通过分层碾压,保证路基的压实度。对于深层地层,如果不存在挖方和填方的,地层是不会有变化的。近些年来,地区气候发生变化,地区降水各年度有所不同,因而地下水位会改变。另外也要调查道路沿线地下水的开采情况,以及影响地下水的补给和排泄条件的变化。应查明地下水变化的原因,预测道路使用期地下水位对拟建道路的影响。除此之外,也应考虑道路沿线工业建设对地下水的污染情况,查看道路结构的腐蚀性情况,分析地下水对道路结构的腐蚀性。 1.3场地岩土物理力学性质 场地岩土物理力学性质是否变化则比较复杂,道路建设之前,道路地层受到外界的影响较小,场地岩土物理力学性质各年变化不大。但在道路建设之后,过往车辆的碾压,改变了岩土力学性质,对于一般的粘土强度状态变硬,对于砂土则变密实,对于软土,由于车辆碾压作用,状态则可能会变的更软。一般情况下,道路建设后,沿线地层3m以内会有不同程度的变化。深层则变化较小,针对这一点,本文将结合工程实例,进一步分析。对于岩土含水量的变化则与地下水位的变化有关,一般地下水位升高,由原来的地下水位以上变为地下水位以下,含水量会增加,反之,含水量会降低。对于粘土处于毛细水能达到的地层,也会有不同程度的变化。 1.4场地稳定性评价和地震效应 对于道路项目,除非道路经过的地方存在地下工程,场地稳定性一般不会有变化。对于一些特殊地区,如存在地下采矿区,会影响地基的稳定性,应重新评定场地的稳定性。在确定场地稳定性之前,应在查看拟建期勘察报告的基础上,对道路沿线进行调查。对于场地的地震效应,应在查看拟建期勘察报告中的测试资料的基础上,调查道路运营期沿线区域是否存在地震液化,发生地震时的不利情况。另外也要考虑拟建建(构)筑物对道路的影响。 1.5岩土工程重点分析评价内容 重视踏勘和资料的收集工作,对所有的岩土工程勘察都非常重要。获取资料能够帮助我们了解现场的实际情况,准确客观的分析和评价。结合现行市政勘察规范可知,道路工程详细勘察阶段重点分析评价的内容包括10条,对于特殊岩土包括6条内容。对于道路路基干湿类型划分发生了变化,评价过程中,在充分考虑表层土含水量变化的基础上,注意两规范的区别。道路工程勘察报告评价应全面,评价结果应合理。岩土工程评价还包括对于岩土分布特征、提供道路设计所需的岩土参数,以及地下水和地表水对工程的不利影响,不良地质作用的分布及其对工程的影响,分析评价高路堤的地基承载力、稳定性,评价挖方路堑段岩土条件、地下水对支护结构的影响等等。对于特殊性岩土,还要根据规范,进行一些特殊的分析评价。对如湿陷性土路基,还应评价路基的湿陷程度;对冻土路基,分析评价融沉(融陷)对道路工程的不利影响;对膨胀土路基,评价膨胀岩土地基的变形特点;对软土路基,预测路基沉降量,分析沉降与时间的关系;对厚层填土路基,评价地基承载力,提供路基沉降计算参数;对于盐渍土,评价其地基的变形特点和对路基、路面、边坡的危害程度,评价盐渍土对工程材料的腐蚀性,提出病害防治措施的建议。这些特殊土,在道路运营期会产生不同程度的变化,如湿陷性土路基经过浸泡后失去湿陷性,软土路基失水后硬化,盐渍土经过改良而失去盐渍性。因此,在评价之前,应在查看拟建期勘察资料的基础上,现场取样和原位测试相结合进行分析。 2勘察工作量 2.1勘察点布置 市政道路一般位于城市区域、为线状勘察范围,其地质勘察的手段、方法与其他建(构)筑物工程勘察有较大区别,因此在确定工作量的时候,应充分考虑工程特点。市政工程勘察规范2012版对勘探点的布设进行了细化,分初步勘察和详细勘察2部分。通过对原94版市政工程勘察规范和2012版规范进行对比,就详细勘察孔的布设情况,分析相同点和不同点。相同点包括:(1)勘探点沿道路中线布置;(2)公交站场和城市的道路与地面可按方格网布置勘探点;(3)每个地貌单元和不同地貌单元交界部位均应布置勘探孔,同时,在微地貌和地层变化较大的地段予以加密。不同点包括:(1)对于沿线的布设,新规范增加一般路基的道路宽度>50m、其他路基形式的道路宽度>30m时,宜在道路两侧交错布置勘探点,当路基岩土条件特别复杂时,应布置横剖面;(2)广场、停车场的勘探孔布设,新规范增加勘探点间距50~100m;(3)详细勘察阶段道路勘探点的间距可根据道路分类、场地和岩土条件的复杂程度确定;(4)增加路堑、陡坡路堤及支挡工程的勘察要求;(5)增加线路通过填埋的沟坑和暗藏的古河道、沟、浜等地段时的勘察要求。从以上对新旧规范勘探点布置要求分析结果可知,在利用旧有勘察资料的时候,应结合新的标准,当确认原有的勘察孔可以利用时,应结合新的标准增加适当的工作量。 2.2勘察点深度确定 了解工程勘察点的深度,首先对新旧市政工程勘察规范进行比较,分析它们之间的相同点和不同点。经过认真比较,新旧规范勘探孔深度的要求相同点包括:(1)对于场地分布有填土、软土和可液化土等不良土层,应适当增加勘探孔深度;(2)勘探孔应钻(挖)入基岩一定深度,查明基岩风化特征;(3)对于高陡坡、高填方路堤,勘察孔深度应满足稳定性和变形评价及地基处理的要求。新旧规范勘探孔深度的要求不同点包括:(1)对于一般路基,旧规范要求达到原地面以下2~3m,而新规范要求达到地面以下5.0m;(2)对于挖方路段,旧规范规定应达到路面设计标高以下2~3m,而新规范规定宜达到路面设计标高以下4m;(3)对陡坡路堤、路堑、支挡工程,新规范的要求更加严格。因此,在了解拟建勘察资料的基础上,结合现场情况确定勘察孔位置和孔深度。 2.3取土(水)样和原位测试 取土样和水样及原位测试的内容为勘察的主要内容,应按照行业规范的要求布置工作量。研究拟建期勘察的时效性,应重点了解这部分内容,当然也是要考虑新旧规范相同点和不同点。经过综合分析和比较,相同点包括:(1)采取土样的竖向间距应按地基的均匀性和代表性确定,在原地面或路面设计标高以下1.5m内,取样间距为0.5m,其下深度可适当放宽;(2)划分路基土类别和路基干湿类型,应进行颗粒分析、天然含水量、液限、塑限试验;(3)对高填路堤和陡坡路堤,需要时对筑填土料进行击实试验。不同点包括:(1)新规范增加软土地区高路堤宜进行固结试验(提供Cv、Ch)、现场十字板剪切试验或室内不固结不排水试验及无侧限抗压强度试验的内容;(2)新规范由“全部勘探点均应采取土试样”改为“一般路基的钻孔均应采取土样,髙路堤、陡坡路堤、路堑、支挡结构采用土试样和进行原位测试勘探孔的数量不应少于勘探孔总数的1/2,控制性勘探孔的比例不应少于勘探孔总数的1/3”;(3)新规范更加细化和明确,避免引起歧义的内容,执行更方便。在了解新旧规范差别的基础上,分析土试样和水试验测试结果可能产生的差异,重点在通过目前的采样试验结果与以前进行对比。对于原位测试的内容,从理论上分析,如果是浅层岩土,会有一定程度的变化,深层岩土则变化不大,应通过试验结果进行比较。在进行原位测试时,应严格按操作规程执行,同时应分析现场可能影响结果的因素。 3工程实例分析 3.1工程概况 某县城城区道路改造工程,现场查看表明,道路破坏严重,50%的路基已经出现翻浆,其余为网裂、沉陷和变形破坏等多种病害。已经严重影响正常的交通运行,因此该县城道路主管部门拟对该道路进行改造建设。因该工程存在路基破坏现象,因此需要进行道路工程勘察。 3.2勘察方法 在研究拟建期的勘察报告之后,我们组织有关勘察技术人员对该工程进行了充分的讨论,同时征求道路设计工程师的意见。大家一致认为对道路路基破坏的部分应重点勘察,而对于路面网裂为主的道路部分,则利用拟建期勘察资料,采用现场调查为主、钻探为辅的方法。查阅拟建期勘察报告,资料显示该场地路基以下的地层为:①粉质粘土层,厚度为1.2~2.1m;②中粗砂层,层厚为1.8~2.6m;③砾砂层,最大揭露厚度5.0m。从测试结果看,②层中粗砂为松散~稍密状态,③层砾砂以中密状态为主。从道路影响深度范围来看,理论分析主要为①层粘土、②层中粗砂,而对于③层砾砂层,对道路运营影响则不大。对于该项目,进行现场标贯测试,共进行24次标贯试验。从试验结果看,②层中粗砂为稍密~中密状态,③层砾砂层为中密状态。中粗砂层的密实性提高,砾砂层提高则不明显。从地层深度范围来看,4.0m以内为主要影响深度范围。对于①层粉质粘土,以路基破坏为主的路段,性质变化较大;而以网裂破坏为主的路段,性质变化不大。因粘性土的影响因素较多,除受到上部荷载的影响外,还受到地下水位、降水以及季节气候影响等等。粘性土性质变化相对复杂,因此需要对大量的试验资料进行分析研究。 4结论 综上所述,通过对市政道路工程改造项目的拟建期和改建期勘察资料从理论角度进行对比分析,同时结合工程实例进行研究,从经济科学合理的角度分析探讨拟建期资料的时效性,在充分利用拟建期资料的基础上,合理布置改造期的工作量,达到节约工期和降低勘察成本的目的。对于道路改造项目,拟建期的勘察资料的利用应主要考虑以下几点:(1)场地地形地貌和地层,应在充分了解建设前后现场变化的基础上确定;(2)地下水和岩土物理力学性质,应考虑气候的变化和当地工程地质条件和水文条件的变化;(3)对于路基破坏为主的路段,应以现场勘察为主,而以路面网裂破坏为主,则可以充分利用拟建期资料;(4)对于以砂土为主的地区,4m以内为主要影响深度范围,超出该深度范围,砂土层密实性变化不大;(5)勘察工作量布置时,利用拟建期勘察资料时,应考虑新旧规范的差异。 作者:王汉席 杨淼 单春雪 胡博 单位:长春市海威市政工程设计有限公司 工程勘察论文:关于城市岩土工程勘察论文 1岩土工程勘察的主要方法及手段 岩土工程勘察主要是了解工程场地的地基土构成情况,以及其对工程建设的影响,通过对地基土物理力学性质的分析进而为优化地基基础方案。岩土岩土工程勘察需要技术的支撑也需要科学的方法,常规的勘察方法主要是钻探、原位测试和土工试验,经过分析资料,绘制相应的图表。作为简单易行的、非常重要的勘察方法是工程测绘,因为它不仅操作起来较方便,而且数据的分析较全面,成果图一目了然便于研究,这有利于了解工程场地地形地貌特点。对土样进行室内试验,地基土的物理力学性质可以量化,通过现场观察分析、原位测试、实内试验及计算分析等方法进行综合勘察,这在工程建筑的过程中是一项非常重要的工作,是必不可少的一项任务,所有具有非常重要的地位和意义。由于工程建设的场地不同,对于工程场地的勘察要区别对待,例如对于山大沟深,地势陡峭,地形地貌复杂的地带进行岩土工程勘察的重点是研究工程建筑所在场地的不良地质作用、场地的稳定性及建筑的适宜性,从而为制定工程场地的选址提供借鉴参考依据,对于地势相对平坦,海拔较低,地质环境相对比较简单的工程场地而言,主要是查清场地地基土的物理力学性质,如地基承载力、地基土的均匀性及场地是否有湿陷性、场地是否具有液化土层等。 2岩土工程勘察难点 钻探是获得地层结构最主要的方法,了解一个场地的地层结构情况,仅靠调查及踏勘察是不够的,能够了解不同深度地层的地质结构构成情况,但由于钻探工艺自身的缺点,如地层遇到卵石层或杂填土时钻进较慢,且成本较高,对土样的扰动性较大,在勘察进掌握地层的结构及其物理力学性质时难度较大,例如:位于山西太原市东部的府东街东延棚户区改造安置用房项目勘察,在现场踏勘时了解到场地位于太原市杏花岭区府东街东延段以北,太行路的东侧,490仓库的的南侧。拟建场地原为黄土冲沟,近十年周边建筑时将弃土和建筑垃圾填到此沟,附近的居民将生活垃圾也倾倒此沟,现状下东高西低,整体呈缓坡状,勘探点绝对高程864.71~895.44m,高差30m左右。场地中杂填土平面分布情况及杂填土的埋藏深度成为该项目勘察的难点。 3探索岩土勘察中难点改进的方法 针对府东街东延棚户区改造安置用房项目场地杂填土较厚的情况,在勘察时除采用了常规的测绘、钻探等手段外,采用了孔内摄像的方法,在场地内选不同钻孔进行了摄像之后终于得到了重要的数据资料,在通过对这些材料的分析和处理,终于绘制出了该场地的工程地质剖面图,明确的显示了该场地的杂填土层厚度,及分布范围,在通过对这些情况加以分析和研究,终于确定了一个行之有效、较为合理的地基基础处理方案,该方法的应用,对地层结构无影响,赢得了良好的经济效益和社会效益。 4结语 总的来说,勘察是一项时间紧,任务重的工程,而且难度较大。所以我们要以工程周边地形、地貌及地质构造的分布特点为依据,制定勘察方法,但由于城市建设的发展,建筑场地环境越来越复杂,造成勘察难度加大,同时也带来了新的课题和挑战。希同行研究出新的科学的勘察手段及工艺,使勘察技术上一个新台阶,提高勘察的经济效益和社会效益。 作者:慕凤林 单位:太原市建筑设计研究院 工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质论文 1地下水文对岩土工程产生的影响 第一,对基础埋深产生的影响。在岩土工程施工中,在基础埋深时,需要的地下水文的条件、动态等情况进行详细的掌握,如果地下水存在时,基础埋深要在地下水以上,如果必须埋深到地下水以下,需要采取降水位措施。在基础埋深时还需要考虑到承压水的作用,以免在基坑开挖时基坑底土被承压水冲破。从基础工程施工现状进行分析,天然地的造价较低,而且施工方便,在工程施工中都会优先考虑,但是在基础沉降过大或者是地基稳定性无法满足设计要求时,就需要对地基进行处理,提高地基的承载力,提高基桩成桩号质量。除此之外,地下水文还会对基础开挖产生一定的影响,如果出现土体软化强度降低等,会影响基础开裂。第二,对建筑工程产生的影响。地基是建筑工程安全的前提,也是建筑工程施工的基础,在地基受到地下水文影响后,必然会对地上的建筑物产生一定的影响。如果地下水位高,会对地下室等建筑物产生潮湿等影响,还会增加土壤的盐渍化,加强对建筑物自身的腐蚀,进而破坏建筑物。所以在建筑工程施工前,都会先对地下水文可能造成的灾害和产生的影响进行分析。第三,对支护产生的影响。随着城市的发展,高层建筑成为城市的一个标志,越来越多的高层建筑建起,随着高层建筑不断增加,城市建筑施工,受到施工场地、施工工艺的影响,会采用垂直开挖的方式进行施工。在高层建筑施工的过程中,基坑的开挖,会采用抽水的方法将地下水位降低,减少土侧的压力影响。但是地下水位的突然下降,会对相邻建筑产生影响,引发变形或者是造成地面沉降等,所以在建筑工程施工前进行岩土勘察、水位地质勘测非常重要。在岩土工程的勘察和施工中,水位地质的勘察发挥着重要的作用,水文与岩体两者是相互作用、相互影响的关系,对建筑物的稳定性和耐久性均会产生较大的影响,所以在岩土工程勘察中,水文地质勘察工作需要得到重视并加强,为建筑工程的施工,提供可靠的水文地质资料,进而减少水文地质对岩土工程产生的危害。 2岩土工程勘察中水文地质的应用 水文地质是岩土工程勘察中需要面对的一个实际性的问题,因为水文地质与岩土工程有着密切的关系,某些地方的水文地质又较为复杂,在没有对水文地质有一个详细的了解下,进行岩土工程施工,则会引发一些水文地质问题,影响工程的正常施工,为了保证工程施工的安全性和稳定性,并对水文地质灾害进行预防,需要在岩土工程勘察中加入水文地质的勘察,并加强勘察和监督管理。在岩土工程施工中,影响其施工安全性和稳定性的水文地质因素有,地下水文的类型、地下水位、地下水位的变动幅度等,为了提高岩土工程的勘测质量,降低地下水文地质对其产生的危害,需要在岩土工程勘察中加入地下水文地质的勘察。水文地质的勘察内容有: 2.1自然地理条件的勘察 岩土工程的勘察工作为岩土工程、建筑工程的施工,提供了良好的岩土数据,进行水文地质的勘察,可以为岩土工程和建筑工程的安全施工,提供可靠的水文勘察依据。所以需要在岩土工程勘察中,应用水文地质勘察。水文地质勘察中包含很多内容,自然地理条件的勘察是其中的组成部分,自然地理条件的勘察需要包含的内容有地下水文特征、地形地貌。水文特征主要是指工程建设地区的气候,湿度、热量等,而地形地貌则是工程施工场所周围的水系、平原等的特征,地形是否开阔、地貌是否受到了侵蚀等。 2.2地质条件的勘察 在岩土工程、建筑工程的施工中,地质条件非常重要,其影响工程地基施工建设的质量,还影响着地面上建筑结构的安全性、耐久性等,所以需要对地质条件进行勘测。岩土工程勘测中水文地质的地质条件勘察,主要是对工程建设所在区域的地质构造特征、基底构造、地层岩性、构造运动等进行勘测,为岩土工程的施工提供地质勘测数据支持。 2.3地下水位勘察 在岩土工程、建筑工程等施工中,地下水位对地基施工、地上建筑物的安全性均会产生影响,地下水位的变化,会造成建筑物、地基出现下沉、变形等,所以在施工前,对地下水位进行勘测,有重要的意义。地下水位的勘测需要对近3~5年的最高水位、最低水位、水位变化等进行勘测。同时还要对地下水的排泄条件、地表水与地下水的补排水关系等,对地下水位产生的影响进行勘测分析。因为地下水位对岩土工程会产生较大的影响,所以在岩土工程勘察中,地下水位的勘察工作是重点内容。 2.4隔水层、含水层的勘察 在岩土工程勘测中水文地质的勘察包含了很多的内容,除了以上这些需要勘察之外,隔水层、含水层的情况也需要进行勘察。隔水层和含水层的地下水类型、地下水流向、水位、变化幅度等,都需要进行勘察,其中主要对含水层的厚度、深度、分布进行勘察,还可以通过现场地层渗透系数等水文地质参数,对岩土工程的地下隔水层、含水层进行勘察,进而判断水文地质对建筑材料产生的腐蚀程度进行判断。水文地质在岩土工程施工中发挥着重要的作用,准确地勘察出地下水文地质,可以为岩土工程的施工提供一个有效的水文地质参数依据,还可以保证岩土工程、建筑工程施工的安全性和稳定性,所以在岩土工程勘察中,水文地质的应用在提高岩土工程勘察质量中,有重要的意义。 3结语 在经济的快速发展下,建筑行业取得了显著的发展成绩,然而在建筑行业发展的过程中,各种各样的建筑问题不断产生,沉陷、下降、变形等,这些建筑工程出现的问题与岩土、水文地质有着密切的联系。水位地质在现代建筑工程中的作用越来越重要,在岩土工程勘察中,水文地质发挥着关键性的作用,所以在岩土工程勘察中,加强水文地质的应用,可以为岩土工程的稳定、安全提供水文地质依据,提高岩土工程的勘察质量。 作者:祝凤春杨晓飞单位:山东省物化探勘查院 工程勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质论文 一、岩土水理的性质 岩土水理性质也是岩土工程勘察工作中的需要勘察测量的重要内容。岩土水理性质指的是地下水和岩土相互作用表现出来的性质。在自然界当中地下水的赋存形式主要有结合水、毛细管水和重力水三种。岩土的主要的水理性质判定岩土水理性质的办法有五种,包括软化、透水、崩解、给水、胀缩。在实际测量岩土水理性质的时候根据不同的情况采用不同的方法。在这五种方法里面软化性是使用的比较多的一种。软化就是指岩土主体在浸水之后,力学强度会出现下降的特性,在工程当中我们用软化系数来表示这个特性的强弱,这种特性可以判断岩石是不是耐风化、抗水侵。胀缩性是指岩土主体在吸水之后体积会变大,失水后体积会相应的减小的特性,岩土的胀缩性的起因是在岩土的颗粒表面有一层结合水膜,这层水膜吸水会变厚,失水会变薄。岩土的这种特性决定了岩土工程是比较容易出现裂缝还是不容易出现裂缝。 二、地下水可能引起的岩土工程的主要危害 地下水之所以能够引起岩土工程出现问题主要是因为地下水会出现不稳定的水位变化以及地下水的水动压力以及地下水对于建筑物的腐蚀这三个方面,其中前两个方面是最为主要的两个方面。地下水的水位变化主要有三种形式,一种是地下水的水位上升,一种是地下水的水位下降,另外一种是地下水的水位频繁变化,不断地上升和下降。如果地下水的水位只是在小范围内出现波动一般不会对岩土工程造成很大的影响,但是一旦浮动范围过大,则非常容易影响岩土工程的施工和使用。地下水位频繁的升降波动对岩土共程可能造成的危害主要有:能引起建筑物的破坏和膨胀性岩土胀缩变形。地下水动压力作用对岩土工程造成的危害上要原因是自然原因或者人为工程活动改变了地下水的天然动力平衡条件,在移动水压动力力作用下。引起岩土的渗透变形,造成流砂,管涌。基坑突涌等一些非常严重的、带有毁灭性的工程危害,造成安全隐患影响工程的质量。 1.地下水的水位下降可能引起的岩土工程的危害现如今,地下水的水位降低大多是由于人为因素,比如说人类为了某些商业原因会集中大量的抽取地下水、在采矿的时候可能出现矿床疏干、还有就是在河流的上游筑坝、修建水库等水利工程会截夺下游的地下水补给等等。地下水的水位过分下降,可能会导致地裂、地面沉降、地面塌陷等许多严重的地质灾害以及地下水源桔竭、水质恶化等恶劣的、不可修复的环境问题,这些后果无论是对岩土体、建筑物的稳定还是人类自身的居住环境都会造成很大威胁。 2.地下水的水位上升可能引起的岩土工程危害能够引起地下水的水位上升的原因有很多种,最主要的是地质因素就是地下含水层的结构变化。另外像气象因素比如说降水变化,气温变化都有可能导致地下水位的上升。还有一些人为因素比如说灌溉、施工也有可能造成地下水位的上升。地下水位上升会造成土地的沼泽化、盐碱化,导致地下水对建筑物的腐蚀性增强。地下水位上升还可能导致岩石层出现滑移和崩塌等地质灾害。 3.地下水水位的频繁升降可能对岩土工程造成的危害地下水水位的升降变化能够造成膨胀性的岩土因为膨胀系数不同,吸水多少不同产生不均匀的胀缩变形,当地下水的水位升降比较频繁的时候,不仅会导致岩士的膨胀收缩变形不断的往复出现,而且会导敛岩土的膨胀收缩幅度不断地加大,久而久之会导致地裂引起建筑物特别是质量不大的轻型建筑物的破坏。地下水水位的升降变动带内可能出现的情况就是由于地下水的水位变动过快,土层中的胶结物比如铁、铝等主要的成分会被水带走,土层一旦失去了胶结物就会出现土质变松、含水量增大、孔隙增大等问题,给岩土工程的基础选择、处理带来很多不必要的麻烦。 4.水文地质勘察在岩土工程勘察中的评价岩土工程的勘察中涉及的基本理论主要包括土力学的一些基本知识以及一些主要的工程地质理论等。岩土工程问题的解决实际上就是在理论知识的指导之下,岩土工程的操作人员利用自己的工作经验结合实际的工作情况来建立合适的模型,进行试验得到相关参数,进而判断的一个解决问题的过程。 三、结语 水文地质问题是在岩土工程勘察工作当中非常重要的一个问题,也是我们国家工程建设在实际工作当中做的还不够好的地方。在具体的岩土工程当中需要因地制宜的进行水文地质的勘察工作。严格依照操作规范和建设规则来进行水文地质勘查工作。提供有效的方法,采用合理的手段和科学的技术来处理岩土工程勘察工作中的水文地质问题。 作者:梁娟娥单位:天津市地质工程勘察院 工程勘察论文:工程勘察中计算机技术论文 (一)计算机技术推动了工程勘察手段的进步 工程勘察各个专业基本上是边缘学科,她的发展离不开其它学科的发展,而计算机技术对其发展起到了不可忽视作用,这可以从工程勘察的仪器、机具发展明显看出。 1、测量专业 测量仪器,七十年代无论是经纬仪还是水准仪大都是光机型,八十年展到光电型。电子经纬仪、工程测量机助制图数据处理系统等等都采用电子计算机技术,促进了数据采集、处理、制图的自动化。随着空间技术的发展、全球卫星定位系统的问世,使测绘工作步入了“实时测绘”时代。全球定位系统是美国国防部主持开发的第二代卫星导航系统,可以说该定位系统是目前将计算机技术和空间技术应用到测绘工作中的顶峰。 2、摄影测量专业 摄影测量专业的仪器设备由七十年代的模拟型发展到八十年代的解析型,从加密到制图都采用了计算机技术。特别是遥感技术的发展,由于遥感图象使用不同电磁波谱区,扩大了视野范围,反映更多的地物性质和特征。如红外图象所反映的温差影象是普通象片所没有的,而遥感图象的信息解译其中就有了电子计算机解译方法,比如符号图象,微波数码图象的解译。再比如实时摄影测量(简写为RTP)是以1/30~1/25秒为周期的非接触性三维测量技术。固态摄像机(CCD相机)、数字图像处理技术和微型计算机技术的飞速发展,使视觉系统、人工智能等成为现实,从而将近景摄影测量推进到实时测量的全新领域。 3、工程地质专业 工程地质专业机具、仪器由七十年代的机械型发展到八十年代的机电型。土的动力特性参数——动模量和阻尼比至少要受动应变和约束力的强烈影响,因此在土动力试验仪器的设计中须考虑能够反映这些影响因素。早就由相应传感器所取代,量测的电信号经过运算放大器,提高信/噪比,再经过滤波器消除高频干扰信号,最后由模/数转换器把模拟量转换为数字量进入计算机,通过以硬件形式固化在只读存贮器ROM中的程序进行计算,由打印机输出实验成果。象这样将单板计算机用于三轴剪切试验自动数据采集的还有高压固结试验、压缩试验、直接剪切试验、静力触探、旁压仪原位测试等。 (二)计算机技术提高了工程勘察评价水平 工程勘察是为工程设计提供第一性资料的,从数据采集到数据处理以及成果提交所涉及的数据量是比较大的,手工处理费时费力,影响了勘察周期。计算机技术的应用使工程勘察数据计算处理与评价水平上了个新台阶。 1、测量专业 测量专业利用计算机进行科学运算的有前方交会计算、后方交会计算、导线计算、水准计算以及三角网、测边网、边角网、导线网、水准网的平差计算。侯伯男东北石油大学地球科学学院资源勘察工程2011级 2、航测专业 用计算机进行空中三角测量,使函数模型从近似的航带法平差发展到独立模型平差,发展到从严密的以共线方程出发的严格光束法平差;从单一的摄影测量观测值平差发展到非摄影测量观测值(如大地测量的原始观测值:角度、距离、高差等)的联合平差;从单一的考虑偶然误差发展到补偿系统误差直至发现并改正粗差。进而使摄影测量的定位精度提高几乎几十倍。 3、地下水资源计算与评价 对于大型的地下水取水源地的水资源评价,需要全面考虑含水层的补给、迳流与排泄条件及地下水的动态特点,最后给出地下水开采期的水量或水位动态变化预测值。比如:大庆油田供水公司水文地质队对大庆油田西部地区地下水资源评价,通过分析该区水文地质条件,建立了含水层的数学模型,采用有限单元法编程上机运算,拟合了八个时段的水位、水量资料,并根据实测资料调参,准确地反映了地下水动态变化的实际规律。并且选择了三个预报方案,从不同角度预报开采区地下水开发前景,确定目前开采区的最佳开采量50×10t4/d除此之外不少单位利用计算机采用层次分析法选择城市水资源系统管理方案;在非越流承压含水层中进行定流量的抽水实验,利用计算机求泰斯系数等等。 4、工程地质专业和城市地质环境质量评价 工程地质专业科学运算主要是土试样分析计算,岩土参数的统计,各种原位测试数据处理,拟建建(构)筑物的沉降计算,场地的地震危险性分析等等。环境工程地质工作一个重要问题就是对地质环境受人类活动与作用使环境变异后的环境质量等级及可承受能力给出评价。实现这个评价要运用数理统计类、模糊数学类、决策分析类等数学模型,靠电子计算机技术与处理方法来完成。 (三)计算机技术变革了工程勘察成图方法 计算机除了能进行科学运算和数据处理之外,还能够绘制各种图件,它是通过A/D转换和D/A转换而完成的。以测绘专业成图过程来说,利用电子速测仪(或全站型仪器)野外采集数据或者利用数字化仪在原地形图上采集数据,经过计算机计算,在CRT上显示基本图形,通过人机对话编辑,按采集数据编码确定地物、地貌符号线性种类,调用按规范生成的图形符号库及汉字注记,最后由绘图仪输出,实现了机助制图,出两种产品即数字化图和线划图。国内在机助制图方面起步较早且自成体系的上海市测绘院、北京市测绘院等单位在这方面发展很快。 (四)计算机技术实现了工程勘察资料管理现代化 工程勘察成果资料大都为永久性档案资料,保存年限起码五十年以上,这是由于工程勘察成果资料是人们认识自然的记录写实。随着工程勘察手段的发展,认识自然的广度和深度不断增加,后来的认识水平提高离不开前面认识的成果。所以工程勘察成果资料管理是一项非常重要的工作。大多数单位还沿用传统的管理方法即底图、兰图、印刷图都在资料出版室或档案室存放。由于工程勘察资料逐年递增,就会给资料管理和开发利用这些资料带来一系列的问题。比如资料的增多,不断的扩大存放空间;对资料的开发查询利用费时费力;长期以来资料的防火、防腐问题随着资料的增加也日益突出;日常管理工程量不断加大;资料分析总结也比较困难;不能满足计算机辅助设计的各专业对工程勘察资料共享问题。因此国内不少工程勘察单位开始利用计算机管理资料。总之,从上面所述不难看出计算机技术在工程勘察中的应用使得整个勘察工作发生了十分巨大的发展与变化。 作者:侯伯男单位:东北石油大学地球科学学院资源勘察工程2011级 工程勘察论文:工程勘察单位财务管理论文 一、地质工程勘察单位现有财务管理制度不适应深化改革后的企业发展 地质工程勘察单位是地质勘查单位的一个经济实体,按理说也应该采用事业单位体制的财务管理与核算模式。但实际上,为了适应市场和企业化管理需求,针对目前市场上存在的这些非主业经营实体,地质勘察单位在充分保留事业单位会计制度,也没有打破事业单位性质的前提下实施了企业会计核算制度和企业财务管理制度,最终导致地质勘察单位财务管理存在两种制度,对地勘单位的各项财务核算带来很多麻烦。 二、地质工程勘察单位整体财务人员素质偏低,影响了单位财务管理水平的提升 为适应转型需要,地质勘察单位近几年也在不断强化会计队伍建设,取得了一定效果,但整体素质与实际需要仍存在差距。地勘单位是事业单位,财务专业也非主体专业,财务人员的引进与培养也没有得到高度重视,从业人员半道出家、非科班出身较多,不管是专业水平、学习能力还是职业道德方面都与实际需要有所偏差,严重影响了单位财务管理水平的提升。 三、创新地质工程勘察单位财务管理,实现财务管理的中心地位 地勘单位发展到今天已是事业单位与企业的并存体,它的发展既要体现收益性,还要体现公益性,财务管理工作也要二者兼顾,实现社会效益与经济效益的最大化,可以从以下方面实现地勘单位财务管理工作创新。 1.加强组织领导、强化责任意识 领导班子要高度重视财务管理工作,建立健全财务管理责任制。单位主要负责人要切实履行《会计法》所赋予的会计工作第一责任人的职责,对本单位的会计工作和会计资料的真实性、完整性负主要领导责任。分管财务工作的领导要对本单位的财务工作负分管责任。领导班子其他成员也要对分管工作领域中资金使用和管理承担责任。财务部门也应根据履行职责情况承担相应责任。要建立健全财务管理决策与监督机制,单位重大经济事项要集体研究决定,并形成文字纪要。 2.树立现代财务管理意识,建立与现代企业制度相适应的财务管理模式 转变财务管理观念,树立现代化财务管理的企业发展战略管理理念。地勘单位经历了从计划经济到市场经济的变革,很多观念和管理理念都发生了变化,为促进地勘单位财务管理工作的顺利开展,提高单位经济效益和综合效益,必须牢牢树立现代化财务管理的企业发展战略管理理念。还要树立现代财务管理意识,建立与现代企业制度相适应的财务管理模式。地勘单位应根据自身情况,选择结构层级,充分利用内部资源,降低成本,合理配置与有效使用企业资本资源,提高财务管理效率,为企业创造价值并实现价值,还要加强对财务风险的防范意识,了解经营中的财务风险并加以控制,建立完整的风险控制机制,减少企业损失,保证资金安全。 3.进一步强化财务队伍建设,提高财务管理水平 地质勘察单位想要提高财务管理水平离不开优秀的财务专业人员,可以从以下几方面着手提高会计人员水平:一是财务人员要根据当下形势和要求不断学习更新专业知识和业务知识;二除加强专业知识和先进工作方法学习外,还要加强财务管理工作相关知识的学习和掌握,以更加有效的执行账务管理相关制度;三是根据市场经济发展和改革需求拓展财务管理内容、方法和手段,增强风险决策能力;四是建立健全各项内控制度,以规范化、科学化的财务基础工作,保证其单位经营管理中发挥应有的作用;五是创新管理模式,实现地勘单位财务管理信息化,加大财务信息监管力度,以确保财务管理目标与政策的贯彻落实。 4.强化地质勘察单位资金管理 地质工程勘察单位企业管理以财务管理为中心,财务管理又以资金管理为中心,企业在资金管理中必须要合理使用资金,充分考虑资金的使用效益和机会成本。应当加强资金营运的过程管理,统筹协调内部各机构的资金需求,切实做好资金在提供劳务各环节的综合平衡,全面提升资金营运效率。严格按照预算要求组织协调资金调度,确保资金及时收付,实现资金的合理占用和营运的良性循环,严禁资金体外循环。定期组织召开资金调度会,检查资金安全,对资金预算执行情况进行综合分析,发现异常情况,及时采取措施妥善处理,避免资金冗余或资金链断裂。加强对营运资金的会计系统控制,严格规范资金的收支条件、程序和审批权限。办理资金业务时,应当遵守现金和银行存款管理的有关规定,不得由一人办理货币资金全过程业务,严禁将办理资金业务的相关印章和票据集中一人保管。对单位资金要实时监控,集中调控,全局统筹安排,保证资金的合理运行。与此同时还要注重资金回收,提高资金周转率,杜绝垫资、交付“保证金”、拖欠工程款等问题,财务部门需要适度控制,适时安排,认真及时清理应收账款,避免资金的无效占用,减少沉淀积压资金。 5.加强对备用金的管理 要切实加强地质工程勘察单位备用金的监督管理,按照生产任务情况合理确定备用金借用额度,切实规范备用金的借出、使用和清理手续,严控备用金使用过程中的资金风险,认真执行外业生产备用金管理规定,坚决杜绝侵占、挪用或私自改变备用金用途的行为。 市场经济体制下,地质工程勘察单位要提高财务管理水平,就要创新财务管理模式,确立以财务管理为中心的现代企业管理体制机制,全体财务人员共同配合努力,从而做好财务管理工作,不断提高单位经济效益和社会效益。 作者:李银亮单位:河南省地矿局第二地质勘查院 工程勘察论文:岩土工程勘察措施论文 摘要:本文仅就岩土工程勘察存在的问题进行分析,并提出相应的措施,旨在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。 关键词:岩土工程勘察措施手段 引言 岩土工程勘察在快速的发展过程中,不论是在体制还是在勘察方法、计算机辅助软件、勘察报告编制等各方面工作都有了长足的进步,并且还在在不断优化中。岩土工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术间题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,岩土工程勘察才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。 一、岩土工程勘察的方法 1.1工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。 1.2勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。 1.3原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。 1.4现场检验与监侧。现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监朋则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,井以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。 二、岩土工程勘察常见的问题 2.1勘察质量不高。目前许多勘察单位已实行企业化,由原来的行政拨款改为自负盈亏,勘察任务也由原来的上级下达改为单位自找。于是,有的勘察单位为了眼前利益,放松了对勘察质量的管理,造成勘察成果质量下降。主要表现有:第一,由于勘察工作量不足,为了能争取任务,只好压低预算价,但又要利润,就减少工作量,该做的项目不做或者少做;其次,是钻探、测试及取样不符合规范要求,现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄的软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚的是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。 2.2勘察纲要编制不完整。部分单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核审定就施工。也没有勘探点平面布置图。个别单位甚至无勘察纲要。责任人签名或仪器编号填写不全。如室内土工试验、野外施工记录、静探试验记录缺责任者签名及试验日期,缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。不少单位对勘察原始资料的校审未真正落到实处少数单位原始资料归档制度不完善,有的原始资料缺失。 2.3忽视生态环境的论证。一些勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,其结果是导致灾难性后果。如建筑场地四面紧邻高层建筑物或马路,对于这种建筑场地,岩土工程勘察时,除了按高层建筑岩土工程勘察规定的一般要求进行外,还应重点论证工程施工及运营时对周围环境的影响,但勘察报告中常常忽略这方面的工作,致使无法满足岩土工程施工及设计的要求。基坑开挖时使用的很多技术手段很难取得预期效果,反而造成很大的经济损失。 三、强化岩土工程勘察的措施 3.1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。 3.2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。 3.3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。 3.4采用先进的岩土工程勘察技术在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。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。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。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。 工程勘察论文:工程勘察技术分析论文 1.勘察专业新技术在实践中的具体应用: 随着建设项目规模的增大,面对的工程地质问题越来越复杂且极具挑战性。经过不断探索、实践和提高,我们在诸多领域具备了很强的技术实力,如:工程岩质高边坡的工程地质勘察研究、高坝大库场地的工程地质勘察研究、大型地下洞室群的工程地质勘察研究、喀斯特地区水文地质勘察研究、高地震烈度地区高坝大库水库诱发地震监测预警系统研究等领域。地质分析的手段和方法也得到不断发展。 1.1.我国工程地质研究部门引进和开发实用软件。引进边坡稳定计算程序用于滑坡、塌岸稳定分析,提高勘察成果的定量化判识水平;引进开发了勘探图件、地质剖面制作程序及三维成像技术,开发并进一步完善“工程地质软件包程序”,较好地解决了钻孔成图中的很多难题,也为地质平面及剖面图的绘制起到了较好的辅助设计作用,取得了较好的效果。 1.2.结合工程实践研究和开发新技术。我国工程地质研究部门开发边坡斜面摄影成像技术用于工程实践,提高了地质编录工作效率,获得了大量的工程地质数字信息;开发水电站枢纽区工程地质三维可视化建模与分析研究系统,已应用于生产之中。 1.3.积极引进并应用新的地质勘察和分析手段。在水电站勘察过程中,根据地质分析的需要,在右岸构造软弱岩带勘察中,使用了地震波CT测试技术;采用模型洞原位变形观测分析地下洞室稳定性;在右岸构造软弱岩带稳定性分析、左岸地下洞室围岩稳定性分析及溢洪道边坡稳定性分析均采用了目前比较先进的三维弹塑性有限法分析和三维流形元分析方法,为稳定性评价和工程施工设计提供了可靠的基础资料和参考依据。 1.4.其他新方法新技术的引进和应用。地下洞室围岩分类、坝基岩体质量分类、边坡岩体质量分类、边坡稳定分析、岩体弹塑性理论、地质力学模型、岩(土)体物理力学性试验方法的发展应用;电脑与工程地质软件包的开发应用;勘测手段及钻进取芯技术的提高、物探各种测试手段的广泛应用强有力地促进了工程地质勘察中获取工程地质资料周期的缩短和工程地质条件快速分析评价;充分利用网络技术,进一步提高了地质专业劳动生产率。 近几年,我国从生产需要出发,新技术新工艺得到很好地推广应用:选取适合各类地层(的金刚石钻头,提高钻进效率,降低生产成本;继续完善大坝灌浆变形观测和抬动观测技术,确保坝体安全和工程质量满足要求;在河床冲积层勘探中,采用了SM胶取芯技术,保证了试验样品的原始状态,为冲积层特性研究提供了真实可靠的材料。.5水文勘测开发的电波流速仪,在电站简易测流中投入使用,达到了预期的效果。近年,又开发出水情自动测报系统,现已逐步应用于大型水电站的测报中;为改善以往在水情测报中一直采用的点测量及测流时间过长等问题,水文勘测技术人员正着手对声学“多普勒剖面流速仪(简称ADCD)”技术进行论证和调研,并逐步将此技术运用在对西部山区性河流的水情预报中,计划通过不断实践和探索,最终实现水情的“瞬时”测量预报。 1.6工程物探在水电站开展了大范围的河床冲积层地震波探测;应用声波垂直反射波法、声波CT法及红外线热成像三种相结合的方法,准确地探测到了坝体面板脱空等工程质量问题;在多项水利工程和多个水电站勘察中,应用高密度电法勘探方法,解决了水库漏水问题和断层构造发育范围及深厚覆盖层地质问题,且成效显著。研究并应用“隧洞施工监控量测一体化”,“坝基岩体质量测试的空间分析”,“数字式全景钻孔摄像系统”,“堆积体的综合物理探测技术”,“大坝面板脱空综合物理探测技术”,“小波变换在水电工程地球物理中的应用”等新方法新技术,拓展了物探的应用领域,提高了物探的探测精度。 2.勘察专题研究成果应用 2.1大型水库库岸稳定工程地质勘察成果应用20世纪80年代以来,采用了航空遥感技术与实地验证相结合的方法,相继对一批大型水电站进行了库岸稳定性研究,为快速、高质量地评价库岸稳定性及其他水库工程地质问题发挥了良好的作用。形成了一套较完整的勘察、研究、评价、预测水库区天然状况和蓄水运行条件下库岸稳定性问题的思路和工作方法,包括岸坡类型划分及其变形破坏机制、库岸再造及滑坡稳定性分析评价及预测、岸坡失稳及水库诱发地震灾害调查与分析预测、移民安置选点与处理措施建议等。该项目成果在后来开工建设的大、中型水电工程水库库岸稳定性地质调查中得到广泛应用,提高了水库库岸稳定与移(居)民点调查地质工作效率及成果质量。 2.2大坝面板脱空无损探测研究与应用“大坝面板脱空无损探测研究与应用”是通过试验比较论证提出了采用3种物探方法(声波垂直反射法、远红外热成像法、地质雷达法)进行综合评价的方法。为消除大坝病害,采取相应的处理措施,提高大坝的安全性提供了重要的依据。与传统的单一物探方法相比,本项研究成果具有多种方法互为验证、利用了不同的物性差异特征﹑探测成果准确可靠的优点。大坝面板脱空的处理质量,节约了处理成本,而且具有广阔的推广应用前景,具有较高的经济效益和社会效益。 2.3采用EH4进行深厚堆积体厚度探测应用该方法测量深度大,野外劳动强度小,生产效率高,现场测量直接成像,能十分清楚地辨别地下二度体的异常。该项新技术即EH4电导率成像探测非常实用。而该方法不受这些因素影响,较准确地探测出了堆积体厚度。研究成果及时运用于工程中,减少了工程量,节约了工程投资,节省了时间,经济效益显著。 2.4软弱岩带的工程地质特性研究成果应用:对坝址右岸构造软弱岩带的分布范围和工程地质特性进行了大量有针对性的勘探以及室内和现场试验工作,并完成了现场高压固结灌浆试验和现场渗透变形试验,针对软弱岩带的工程特性、成因进行了系统的分析论证,对工程适宜性进行了分析评价,并提出了切实可行的基础处理措施。该专题成果为可行性研究的经济技术分析论证提供了坚实的基础,对国内外同类工程的地质勘察和设计工作具有很好的参考价值。.5“深挖高边坡快速地质编录成图技术”在高陡边坡地质资料收集应用中取得了较好的效果。引进该项技术用于水电站具有针对性强、收效高、安全快速等良好作用。该技术运用摄影测量的原理,通过计算机软件技术,完成高陡边坡影像的正射、线画图的生成,从而完成了地质编录工作。其技术特点:①在地质编录生产中高效、实时;②减少现场工作量,提高工作效率;③利用无站标测量技术和手段可完成传统方法无法完成的任务;④高边坡计算机快速编录成图还可以不断地积累边坡数字化的编录数据,为以后建立工程地质数据库提供良好的数据源。该技术在小湾主体工程边坡及坝基开挖中均有应用,可实现安全、高效、准确地进行地质编录,通过软件功能还可在图像上对地质现象进行较精确的定位,这是传统的地质编录所难以做到的。 3.今后工程勘察技术在实践中应用的总体思路 近几年来,我国在高边坡系统排水、锚索加固、复合支护、变形监测、标准化与动态设计方面有所创新和突破,网络技术、数据库技术、数字可视化技术、地理信息技术等不断地被应用到勘察各专业,取得了一定的效果。在计算机建设上已实现局域网共享资源;基本实现计算机辅助工程勘察,达到信息化初始阶段目标;由于工程勘察专业具有多样性、复杂性、随机性和数据海量性等特点,信息化水平还有待进一步提高。要密切关注、跟踪、研究国内一流的工程勘察企业的技术水平和发展动态,通过加强行业协作及与国内高校、科研院所的密切合作,在引进、消化、吸收国内外先进技术的基础上,进行技术创新。今后技术发展总体思路如下:(1)注重研究复杂坝基、高边坡及大型地下洞室群岩体(围岩)稳定性量化分析及三维地质数字模型软件与三维成像技术,并对复杂岩体(包括软弱蚀变岩体、大型松散堆积体、卸荷松动岩体、高地应力区岩体)成因机制、工程地质性状、工程适应性进行科学试验研究;同时开展区域构造地质科学研究及对水电工程开发、建设的影响。(2)重点研究水电水利工程地质综合勘察技术,开展岩土工程和环境工程地质方面的研究并向深度拓展;开展地质灾害勘察、防治与治理,地质灾害险性评估方面的实践与研究。(3)完善和提高目前使用的常规物探方法,使其应用技术水平达到或超过本行业平均水平,积极开展新技术、新方法的引进应用工作,结合目前物探应用技术的发展情况,对新技术、新方法进行重点研究。(4)广泛应用全站型自动速测仪、全球卫星定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)于水利水电工程建设;在野外数据采集、处理、存储、提供等方面逐步完善计算机技术在测绘领域的应用,以提高全数字摄影测量及全野外数字成图的精度和速度,增加测绘产品的多样化,满足市场需求。(5)积极配合新的钻探规程、抽水试验规程、压水试验规程的贯彻实施。对勘探设备和试验工器具进行重新整合,尽快开展“自由震荡法”抽水试验的研究工作,研制小口径双管钻具轴承储油密封系统,并研究特殊岩体取芯技术。(6)开发先进的水情自动测报软硬件技术,自主开发改装一些较先进适用的水文测验仪器,特别是泥沙采样器。加快水文数据库的建设。 摘要:工程勘察在工程建设中具有重要的作用,如何积极采用新技术、新方法和新工艺,创新发展模式,提高勘察技术水平,缩短勘测周期,是工程勘察行业面临的共同问题。为此,本文对近年来工程勘察新技术在实践应用中的情况进行了介绍。 关键词:工程勘察新技术工程建设 工程勘察是调查研究拟建工程场地的地形、地质环境特征及其与工程建设相关关系的综合应用的活动。它为工程建筑物的规划、设计、施工和使用提供地质资料和依据,是设计的基础环节。工程勘察技术包括工程地质勘察、工程物探检测、工程勘探、工程测绘、水文勘测及试验与监测技术等。随着国家“西部大开发”及“西电东送”战略的实施,工程勘察工作面临前所未有的大好形势,对工程勘察工作的要求也不断提高。各专业由于技术装备逐步改善,注重引进、开发和推广应用新技术和新工艺,并不断开拓市场,除了常规的水电河流规划、前期工程勘察及施工地质工作以外,还不断向市政工程、公路工程、工业与民用建筑、水利工程、新能源工程及国外工程拓展,技术手段也趋于多样化,勘察技术水平得到了较大提高。 结语:工程勘探新技术在实践中的推广应用大大提高了勘察技术水平和工作效率,勘察产品也得到了业主的信任和好评,工程勘察新技术的引进和应用、勘察专题的研究与应用使勘察技术水平得到了飞速提高,不但使勘测周期缩短、成本降低、准确性提高;同时拓宽了勘察技术的应用领域,解决了工程中许多技术难题,提高了工程质量。
工程地质勘察论文:工程地质勘察水文地质论文 1水文地质评价内容 在进行水文地质评价时,要根据掌握的水文地质条件,分析和评价地下水可能对岩土体造成的影响,科学的预测水位变化造成的岩体工程变换,结合实际情况,制定合理的防范措施;根据自然环境下水文地质对岩土工程造成的影响,分析预测人为活动,对岩土工程造成的影响;分析地下水对持力层岩土体产生的分解、软化、胀缩等影响,评价地下水为对工程建筑物的腐蚀状况;当工程项目的基础在地下水位以下时,要根据实际情况进行渗透试验、富水试验,分析评价地下水位变化造成的基础沉降、位移,从而判断地下水位变化对工程建筑物稳定性的影响。 2水文地质对工程项目的危害 据统计,在地质灾害中,地下水造成的灾害占很大的一部分,因此,要认真分析地下水变化引起的灾害,并制定合理的预防措施,确保工程建筑物的安全、稳定,从而为和谐社会的构建打下良好的基础。 2.1地下水变化引起的工程危害地下水在自然环境和人为因素的影响下,水位会发生升降变化,当地下水位变化到一定程度后,就会对岩土工程造成危害,从而对整个工程项目造成危害。引起地下水为上升的主要因素有降水量的增加、气温的变化、人工灌溉、施工破坏等,地下水位上升会加快土壤中盐碱化现象,加大地下水对工程建筑物的腐蚀;地下水位上升后,斜坡、河岸还会产生比较严重的地质灾害,例如斜坡崩塌、滑移等,对工程项目造成严重的破坏;地质水位上升还会造成岩土体软化、强度下降等现象,从而对工程项目的稳定性造成影响。引起水位下降的主要原因是人为因素造成的,例如河流改道、地下水排除等,当地下水位下降后,岩土层会变硬,在这种情况,很容易引起地面开裂、沉降等现象,对地质条件产生严重的破坏,从而对工程项目造成影响。受各种因素的影响,地下水位会出现反复变化的现象,这样很容易造成基础变形,同时地下水位反复变化还会将岩土层中的胶结物带走,降低岩土体的强度,对工程施工造成影响。 2.2地下水压力作用引起的岩土危害在自然环境中,地下水很少产生动压力,但受开矿、灌溉等人为活动的影响,地下水的压力平衡会受到破坏,导致局部产生大的压力,如果遇到粉土层,就很容易引起流砂、管涌等现象,从而造成基础变形、位移等现象,甚至会造成边坡失稳,因此工程安全施工事故,对工程项目的顺利施工造成严重的影响。因此,在进行工程项目施工前,勘察人员要认真分析人为活动带来的地下水压力变化状况,并根据实际情况,制定合理的防范措施,从而为工程项目的安全施工提供保障。 2.3地下水对基础的影响当工程项目的基础需要埋深时,需要考虑到地下水变化对基础的影响,因此,在进行工程项目基础设计时,在没有特殊要求下,要保证工程项目的基础设置在地下水为上面,如果基础需要埋设在地下水位以下,要采用合理的方法进行防水处理,为保证工程的稳定性,还要对基础钢筋混凝土进行防腐处理。如果基础埋设在承压水层中,要根据实际情况采用合理的排水措施,降低地下水水位,防止在施工过程中,出现地下水喷出的现象,对施工的顺利进行造成影响。当工程项目处于河岸附近时,还要考虑到地表水和地下水的补给关系,防止地表水对工程项目的基础造成影响。 3总结 水文地质是工程地质的重要问题,做好水文地质工作,调查清楚地下水位及其变化情况,确保资料的可信度,对工程项目的持力层选择、基础设计、预防工程地质灾害有十分重要的作用,因此,相关单位要重视工程地质勘察中水文地质勘察工作的重要性,努力提高水文地质勘察水平,为工程项目的安全施工和正常使用提供保障。 作者:王存钱蔡金平单位:核工业赣州工程勘察院 工程地质勘察论文:探求水利水电工程地质勘察存在的问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 1水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。[1] 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。[2] 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 2工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。[4] 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 3结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质勘察论文:水利工程地质勘察特征分析探究论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来,工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质勘察论文:水利水电工程地质勘察问题论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 工程地质勘察论文:堤防工程地质勘察管理论文 堤防工程建设的基础是设计,而设计的依据是地质,这是工程建设的常识性问题,不会有什么质疑。然而在实际工作中却往往并非如此。问题主要出在人们对堤防工程地质勘察工作的片面理解或被一些假象所迷惑,走了两个极端。一个极端是过高地要求地质勘察能在“查明”工程地质条件的同时,“准确”地提供设计需要的地质图件和堤基岩土体物理力学参数,一旦在有限的勘探控制工作量之内不能完全同时达到“查明”和“准确”的要求时,就立即降低了对地质勘察工作的认可和重视程度;另一个极端是我们的祖先在数百年乃至上千年来与洪水搏斗的岁月里修建的大量堤防工程,却从来没有进行过任何地质勘察工作,许多堤防工程至今也是安全的。这两个极端,不同程度地影响着堤防工程地质勘察工作的有序开展,在大规模的堤防工程建设中,难免存在这样那样的问题。为使堤防工程地质勘察工作能够科学、客观、完整、系统地为设计提供可靠的地质资料,我们有责任将近年来堤防工程地质勘察工作中出现的若干问题展示出来,供同行们讨论参考。 1堤防工程地质勘察的过去与现状 我国已建江河堤防工程总长20余万公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在规划建设中。许多已建堤防工程过去基本上没有进行过真正工程意义上的工程地质勘察,更谈不上各大江河湖海堤防工程系统化规范性的地质资料的汇编与分析整理工作。正因为如此,许多堤防工程在98特大洪水期间险象环生,出险堤段堤基的地质条件没有足够的资料可供抢险分析,为确保万无一失,只能按最坏情况进行抢险,其人力物力的巨大付出实在是不得已而为之;洪水期间上至中央下到地方的各级领导以及全国人民的精神紧张程度和精力耗费更是无法用实物价值去衡量。如此被动局面,一方面是大自然教训人类的生动一课,另一方面则是祖先给我们留下的世纪难题。 建国以来,随着大规模工程建设的需要,工程地质专业从无到有,日益发展壮大,成为国家工程建设不可缺少的重要基础性专业。工程地质勘察的法规性准则也逐渐成熟与完善,与工程地质相关的规程规范相继出台,并结合工程实践的反馈信息进行修订修编。水利部1997年2月了行业标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号SL/T188,同年5月1日起实施),这是我国堤防工程地质勘察的第一部法规性行业标准。而国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)则是98特大洪水之后出台的。特大洪水前后出台的这两部法定标准或许是历史的巧合,也许是历史的必然。巧合与必然都说明这样一个事实:工程地质是工程建设的基础和侦察兵,具有超前意识和预见性,信不信由你。 《规程》颁布前的堤防工程地质勘察工作基本上没有什么标准。《规程》颁布后,地质工作有规可循,有法可依。更为98特大洪水后大规模堤防建设奠定了基础。首次颁布此《规程》,与工程实际存在一些差异再所难免。《规程》实施三年多来,主要存在三方面的问题,一是《规程》本身的实践性与可操作性问题;二是地质师对《规程》的理解程度与把握尺度;三是人们对堤防工程地质勘察的认识程度与理解程度。近两年来,生产第一线的广大地质师对《规程》提出了许多好的意见和建议,我们在工程审查过程中,也在逐渐地深化对堤防工程和《规程》的理解,力求较准确地把握审查尺度,紧密地与工程实际相结合,避免教条和呆板地执行《规程》中明显与工程实际不相符合的条款,要求客观地、创造性地应用和执行《规程》,同时也强调执行《规程》的严肃性。 近年来,堤防工程地质勘察工作基本上可以满足堤防工程设计与施工的要求。随着工程实践经验的积累和对堤防工程深层次的认识与理解,一些具有全局性和普遍性的问题,迫切需要提出来进行讨论,以便引起足够的重视。 2堤防工程隐患与险情分类 2.1分类的意义与原则 堤防工程存在隐患出现险情,导致大洪水时十分紧张。大规模的堤防工程建设正是针对隐患和险情而提出来的“整险加固”或“除险加固”。显然,对隐患和险情实施科学分类,不仅是从实践上升到理论的成熟过程,也为堤防工程的勘测设计工作明确了任务,同时为“加固”工程指明方向,提供依据。 在分类之前,我们先给出险情和隐患的定义: 险情是指正在发生或发生过程中被抢险保住了的事故堤段,具有直观性,措施明确性等特点。针对险情,需要分析出险原因,界定险情性质,预测再次出险的可能性,落实工程措施,确保大堤安全。 隐患是指尚未发生或可能将要发生险情的事故堤段,具有隐伏性,随机性,再生性等特点,更需要技术人员的分析判断,以便对症下药,采取措施消除隐患。 险情与隐患有明显区别但又并没有严格的界线,往往在险情中存在着隐患,在隐患中孕育着险情。辩证地看,险情是隐患发展到一定程度后的质变或必然结果,隐患是潜藏着的险情。从过程时态来看,险情是现在进行时或过去完成时态;隐患是过去、现在和将来组成的全过程时态,或单个过程时态。 本文分类的原则主要体现在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)与天然地质体(堤基)区别开来,出险堤段和存在隐患的堤段与非出险堤段和不存在隐患的堤段区别开来,再按险情和隐患的性质进一步细化,作为指导后续工作的纲要。 2.2堤防工程险情分类 按出险部位可分为堤基险情、崩岸险情、堤身险情和穿堤建筑物险情,这是出险时首先要明确的基本类型。前两类与地质条件直接有关,后两类与地质条件间接有关。可进一步划分如下: (1)与地质条件与河势演变均有关系的险情:崩岸险情,具有可预见性、直观性、发展性和多变性特征。 崩岸类险情多发生在河流凹岸迎流顶冲或深弘逼岸区段,地质条件往往是抗冲刷能力较差的细砂类土或粘性土。由于河水位与河势流态的变化关系,有的崩岸险情并不发生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以进一步将崩岸险情分为洪水期崩岸险情和枯水期崩岸险情,前者抢险紧张,后者可以从容对待。 (2)与地质条件直接有关的险情(主要为堤基险情,包括穿堤建筑物地基险情):堤基渗透破坏险情、堤基滑动破坏险情和堤基沉降破坏险情等。 堤基渗透破坏险情具有一定的隐伏性,往往不易准确判断,洪水期发生的渗透破坏实例与理论计算有较大出入。另外,还需注意将承压水性质的渗透破坏与堤基接触冲刷或砂性土堤基渗透破坏区别开来,因为渗透破坏机制不同,工程措施当然也不一样。 存在滑动或沉降破坏险情的堤段,堤基大多分布有软弱土层,土体抗剪强度低,压缩系数大;另一类滑动或沉降破坏是随着崩岸险情而产生的,此类险情危害最大,抢险最困难。此外,堤基内或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出现类似破坏。 以上险情实际上也就是我们通常要求界定明确的堤防工程的三大主要工程地质问题:崩岸、渗透破坏、滑动或沉降破坏。 (3)与地质条件基本无关或关系不大的险情(主要为堤身险情):堤身渗透破坏险情(与堤身质量有关,如堤身土体的密实程度、填筑土体的渗透性质和堤身单薄等)、堤身滑动破坏险情和堤身沉降破坏险情等。 2.3堤防工程隐患分类 按隐患存在的部位可分为:堤身隐患、穿堤建筑物隐患和堤基隐患。 按隐患的性质可分为:常规性隐患和特殊性隐患。 常规性隐患:堤身单薄,堤坡太陡,填筑质量差,填筑体中存在砂性土夹层,有明显的堤身裂缝等。与地质条件直接有关的主要为堤基类隐患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土层薄,或本身即为砂性土堤基(包括浅层砂性土透镜体),存在渗透破坏的可能性;堤基有软弱土层分布,存在滑动稳定问题。 常规性隐患具有直观性和可检测性,隐患的分析和工程处理措施都较为明确,一般情况下可以通过常规性的堤防工程维修加固予以消除。 特殊性隐患:进一步可分为随机性隐患(堤身或堤基随机分布有生物洞穴、植物腐烂物等)、再生性隐患(生物洞穴类隐患具有再生性)、人类活动留下的隐患(例如城市区与堤外江河相通的早已被废弃了的各类排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的钻孔等)以及地质条件不明的堤基隐患等等。 特殊性隐患规律性差,检测困难,在洪水期一旦演变成险情,其突发性质增加了抢险难度。 2.4险情和隐患与堤型之间的关系 堤防工程的主体~防洪大堤,绝大多数为就地取材填筑的土堤类型,由于筑堤的历史条件、筑堤材料、自然环境等等因素复杂,为后人留下了长期隐患,洪水期险情不断,令人心惊。鉴于土堤存在的这些问题,近年来一些城市区的堤防工程比较倾向于改土堤为混凝土防洪墙(堤)。混凝土墙可以基本排除堤身隐患和险情,但却增加了堤基的出险负担。一是堤基的受力条件发生了较大变化,原来的土堤是大面积分布荷载,混凝土墙改为集中荷载;二是堤基较长渗径变为水头集中的较短渗径。混凝土墙显然对堤基地质条件提出了更高的要求,这是地质工作需要重视的。 另一方面,险情和隐患与堤防工程的挡水性质在很大关系。例如一些丘陵山区城市堤防工程,其挡水性质为暴涨暴落,远不能与长江中下游堤防工程高水位较长时间运行情况相提并论,其险情和隐患的性质也是有差别的,需要区别对待。而《规范》中只是对堤防工程的等级标准有所规定,并没有对反映出险情和隐患与等级标准之间的关系,需要由有经验的地质师和设计师根据具体情况去理解与把握。 3堤基工程地质分段 3.1堤基工程地质分段存在的问题 自然界的地质条件千差万别。堤防工程是长距离线状工程,跨越了不同的地质单元,不进行分段分类区别对待显然是不行的。堤基工程地质分段又称堤基工程地质分类。在实际工程中,一些勘测设计单位不进行工程地质分段,或分段不合理,或即便是进行了地质分段,但其岩土体的物理力学参数又不进行分段统计分析,工程地质条件明显不同的堤段没有区别开来。还有一些堤基工程地质分段的结果不同程度地存在自相矛盾性,对工程设计和工程措施的选定缺乏针对性。当然,更多的情况是工程地质分段的合理性与科学性不足。 例如某设计院参加过大量堤防工程地质勘察,有丰富的堤防工程地质勘察经验,他们进行堤基工程地质分段所考虑的因素有:上覆粘性土层的厚度、外滩宽度和历史险情等,将堤基分为工程地质条件好、较好、较差和差四个等级。如此分段其大原则没有什么问题,但对于一些特殊组合则不易明确。例如,某堤基段其上覆粘性土层足够厚,堤内也没有任何险情,但堤外无滩,受水流冲刷崩岸严重,是典型的险工险段。将这种堤段分成工程地质条件差或较差都不一定合适。因为出现的险情不是堤基本身的工程地质条件差,而是堤外脚受水流冲刷产生的崩塌或塌滑,且在不同水位条件下其险情不同,与江河水流及河势变化都有关系。显然,崩岸类险工险段在堤基工程地质分段时应结合河势水流特征单独进行分类,以便于有针对性考虑工程处理措施。例如对某一类崩岸问题,抛石护脚是有效的,而另一类崩岸问题或许要与“丁坝”挑流改变流态相结合才能从根本上解决问题,或者无建“丁堤”的条件,则需考虑“桩”、“笼”等工程措施。 另一方面,对于堤基工程地质条件用“好”与“差”来评价,其针对性不强。例如,存在渗透破坏的堤基划为工程地质条件差,而实际上可能此类堤基的承载能力和抗滑稳定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥质土类堤基,其承载能力和抗滑稳定性差些,但渗透系数却很小,抗渗条件是好的。如此等等,用常规的工程地质条件好或差来评价,都存在明显的矛盾。 目前各勘测单位自行制定的堤基工程地质分段原则,基本上是以工程地质条件为基础,再考虑一些自然因素和工程因素,笔者认为这种分段法的思路源自于常规的工程地质分类法,跳不出传统思维的约束,不能较好地适应堤防工程的实际,需要探索新路。 3.2堤基工程地质分段 我们在进行传统意义上的工程地质评价时,通常从工程地质条件出发,结合工程建筑物特点,界定出主要工程地质问题。在堤基工程地质分段中,我们不妨借用逆向思维的思想,以工程地质问题为主线,以工程地质条件为基础,再结合历史险情类型,争取探讨出一个符合工程实际的堤基工程地质分段法。 本文强调的是“工程地质”分段,因此主要是对堤基而言的。我们知道,无论堤基地质条件有多复杂,其主要工程地质问题则是明确的,归纳起来主要为三类(即三大主要工程地质问题):崩岸、渗透破坏、滑动与沉降变形。绝大多数堤基岩土体不外乎为:砂性土、粘性土和砂性土与粘性土的混合结构;城市区杂填土较为复杂,另当别论。 根据以上以工程地质问题为主线的分段原则,我们首先将堤基分为三大类:Ⅰ类(不存在问题的堤基)、Ⅱ类(可能存在问题的堤基)和Ⅲ类(存在问题的堤基)。对于Ⅱ类和Ⅲ类堤基,按其存在问题的性质可继续划分亚类。 (1)Ⅲ类(存在问题的堤基) 堤基发生过历史险情,尤其是一些每年汛期都要出险的部位,在汛期要投入大量的人力物力抢险才能保证大堤安全的堤段。按出除性质又分为两个亚类:Ⅲ-1和Ⅲ-2类。 Ⅲ-1类:主要指崩岸类,这是在堤基分段时对有问题的堤基段应首先分出来的一类。 Ⅲ-2类:除崩岸之外的一切堤基存在问题的堤段。按工程地质问题继续分出两个子类: Ⅲ-2-1类:存在渗透破坏的堤基段。汛期出现过冒砂、涌混水等险情;堤基为砂性土,或表层粘性土较薄,或浅层有砂性土透境体分布,或堤身与堤基接触部位存在渗漏破坏问题。 Ⅲ-2-2类:存在滑动与沉降变形的堤基段。运行期或施工期发生过堤基土层滑动,或沉降过大导致堤身开裂;堤基有压缩性大、承载力和抗剪强度低的软弱土层分布,或堤基清基不彻底,导致堤身与堤基接触面存在滑动软弱带。 (2)Ⅱ类(可能存在问题的堤基段) 此类与前述的堤基隐患相对应。在汛期有一定渗水情况发生,但并未发展成为险情;或经地质勘察,地基中存在砂性土透镜体、软弱夹层等不利地质条件,经渗控或稳定性验算,安全系数达不到规范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隐患的堤基。 (3)Ⅰ类(不存在问题堤基段) 历史上无险情发生,堤基为厚度较大的粘性土或基岩,物性指标和力学指标均较好,不存在三大主要工程地质问题。 (4)结合工程实际进一步细分亚类的原则 以上分类法,从宏观上将堤基分为三大类别,但在具体实施过程中,还可以根据工程实际按不同工程地质条件和工程地质问题进一步细化。例如,对于Ⅱ类堤基段,可以按可能存在问题的性质进一步细化;对于Ⅲ类堤基段,也可以按存在问题的严重程度或岩土体的性质等进一步细化。堤基分段的科学性、合理性、实用性和可操作性,不但是地质师对堤防工程理解程度的反映,更是一项创造性的工作。本文所提出的分段原则和方法,尚有待工程实践去检验。 3.3堤基工程地质分段对勘测设计工作的指导作用 在进行工程地质勘察时,Ⅲ类是重点,应根据具体情况加密勘探点;Ⅱ类次之,实施常规性勘探即可;Ⅰ类基本上可以不考虑地质勘察。设计方面,Ⅲ类堤基必须考虑工程措施;Ⅱ类堤基应视具体情况而定,也可以通过进一步勘探和检测或监测结果来确定工程措施;Ⅰ类堤基则不需要采取工程措施,仅仅通过堤防工程的常规性维护即可。 4执行《堤防工程地质勘察规程》的基本原则 从《堤防工程地质勘察规程》颁布实施三年多来的实践可以看到,除了《规程》本身存在一些尚需修订的问题之外,能够将《规程》与工程实际相结合,创造性地执行和应用《规程》,准确地把握《规程》的原则性与灵活性,是对地质师综合素质的高标准要求。业务能力和创新意识,是检验和考察我们对堤防工程的认识深度与理解能力。笔者的理解主要反映在以下几个方面。 4.1勘测阶段 已建堤防除险加固工程可以一次进场,达到初设深度;新建堤防可按可研和初设两个阶段进行。其理由是:新建堤防存在线路比选问题,不可能将比选堤线的工程地质条件都按初设要求做到相同深度;已建堤防一般不存在线路比选问题,因此也就不存在多阶段多方案的反复比选问题。另外,新建堤防工程应该在规划阶段即开展工程地质工作,以便将规划线路从地质专业的角度先期界定其可行性。 4.2勘测深度及勘探工作量 在实际工作中,对于堤防工程勘测深度与勘探工作量问题,在理解和把握上有较大差异。有人喜欢严格按《规程》要求布置勘探工作量,而少在工程地质条件的查明与工程地质问题的分析方面下功夫。笔者强烈主张,一是将安全正常运行的堤段与险工险段区别开来,二是将堤身出险情况与堤基出险情况区别开来,分别对待。这也是本文费了较多笔墨进行险情隐患分类和堤基工程地质分段的目的之一。特别是经历了98特大洪水考验过的堤防工程,未出险的堤段完全没有必要“严格”按照《规程》要求的勘探工作量去实施地质勘探,即使按照《规程》中的上限要求,也是一种毫无意义的巨大浪费。而应在分析险工险段的具体问题之基础上明确勘察目的,研究和选择勘探方法,合理布置勘探工作量,重点在工程地质问题的分析上下功夫。如果认可本文提出的堤基分段原则和方法,地质勘探工作的布置则更为方向明确目标清楚。 4.3《规程》原则性与灵活性的准确把握 《规程》的原则性和严肃性是不可置疑的,这并不等于“死”规定。明显与工程实际不相符合的具体问题,需要由地质师的创造性劳动加以“灵活”处理。规程规范是指导技术工作的法规性文件,并不等同于为犯罪分子定罪的法律条款,因此执行规程规范是可以有“灵活”性的。灵活性的把握原则是:不应因忠实严格执行规程规范而遗漏重大工程地质问题,留下工程隐患造成工程事故;也不应造成不必要的浪费。例如,对于某些特殊的险工险段、Ⅲ类堤基、城市区规律性差的杂填土和人类活动留下的隐患管道等,《规程》规定的勘探工作量可能就不能满足要求;而对于安全正常运行多年的Ⅰ类堤基,按《规程》规定的勘探工作量又显得没有必要。总之,准确把握执行规程规范的原则性与灵活性,需要地质师的责任心、业务水平和创新意识,同时也体现出了工程地质专业的特殊性与复杂性。 5不同行业标准之间的关系 堤防工程地基多为土质地基,其工程地质评价的基本理论依据是土力学,因而容易与工民建基础设计相混淆。目前反映比较集中的是执行水利行业标准还是执行以工民建为主要对象的《岩土工程勘察规范》(国家标准GB50021—94简称《岩土规范》)。两个标准既有共同之处,又有一定的差异。我们认为应该以水利行业标准为主要依据,同时参照《岩土规范》。原因是:①《岩土规范》主要是针对一般性工民建地基勘察与评价,而水工建筑物与工民建有根本性的区别,前者地基所承受的荷载以垂直向为主,建筑物对地基的要求主要反映在承载力;后者的荷载是垂向与水平向的组合,地基岩土体处于复杂应力状态,特别是水荷载对地基岩土体的复杂作用,是水工建筑物与工民建的根本区别。②《岩土规范》在总则中表示该规范适用于除水利工程、……以外的工程建设岩土工程勘察。明确了不适用于水利工程。③《岩土规范》中对勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照岩土工程勘察等级来制定,而堤防工程则主要从工程勘测设计的阶段来确定。 关于土的分类问题,也是近年来较为混乱的问题之一。1990年以前,土的分类主要以1962年版的《土工试验操作规程》为依据,采用土的分类三角坐标,这种分类法以颗分为基础,以砾石、砂粒和细粒的含量百分比来给细粒土定名。广大设计院应用这种分类方法比较成熟。1991年国标《土的分类标准》(GBJ145-90)颁布,此标准以颗分为基础,以塑性指数和液限为控制指标对土进行分类,1999年颁布的水利行业标准《土工试验规程》对土的分类也沿用此国标。我们认为,目前两种分类都有各自的特点,原则上应使用国标和最新的行业标准为主,现阶段也可以根据各单位对标准的理解和与工程相结合的具体情况,互相参照使用,只要能够客观地反映工程实际,满足为工程设计提供有关地质参数的要求即可。另一方面,我们也提倡和鼓励对此类问题深入探讨,为进一步统一标准进行实践和理论准备。 6堤防工程地质勘察的成果资料 堤防工程地质勘察所获得的基础性资料数据,具有种类繁多数量巨大的特点。这些资料数据的分析整理归纳汇总,要求标准化,计算机化,最后形成能够通过计算机综合管理的数字化的基础资料数据库系统,并与堤防工程的其它资料数据库系统集成,充分应用计算机网络技术,为堤防工程建设、管理和抗洪抢险提供使用方便功能强大的检索查询指挥调度系统。集成后的系统可在局域网、城域网、广域网和Internet/Intranet上运行。系统要求具有灵活的结构定义、多种存储方式、强大方便的查询定位功能、丰富的统计报表功能以及可靠的数据安全保证体系等;能够通过图示图表提供隐患预测、险情分析、抢险提示、决策支持、模拟溃堤和决口后洪水进堤的演变趋势。目前的基础性工作是制定目标,统一规划,结构设计,系统集成。 堤防工程数据库系统需要列为专题研究,力争全国统一,至少也应该全流域统一。各类资料数据的使用权限、归档管理、存储格式和形式、存储介质等等,都应该及早研究,统一规定。 7结语 98特大洪水期间,抗洪抢险场面之惊心动魄,至今仍然令人难以忘怀。大洪水给人以大启示。中国历史上前所未有的大规模堤防工程建设在98特大洪水之后迅速拉开序幕。经历了98特大洪水洗礼过的江河堤防工程,其工程隐患基本暴露无遗,认真研究堤防工程的出险机理,总结未出险工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的历史经验,做好堤防工程的勘测设计工作,是肩负着堤防工程建设的各级领导和工程技术人员的神圣职责。 近几年来我们参加了大量堤防工程审查,在向生产第一线的广大工程技术干部学习的同时,也对堤防工程地质勘察中普遍存在的一些问题进行了认真思考。本文对于执行《规程》的原则、勘探工作量的控制、勘测资料的整理等等问题表明了我们的观点;关于堤防工程险情和隐患分类,我们认为是实践上升到理论的必然过程;关于堤基分段分类的原则与方法,属于工程地质理论与实践相结合的探讨性课题,同时又是指导工程勘测设计的基础性工作。 本文观点供同行们参考,愿与大家共同讨论。 工程地质勘察论文:堤防工程地质勘察中的若干问题 摘要:【摘要】在近年来较大范围的堤防工程地质勘察工作中,一些共性的问题不断地引起了同行们的关注,很有必要深入探讨下去。例如在执行《堤防工程地质勘察规程》时,怎样理解原则性与灵活性的准确把握,如何处理规程中明显与工程实际不相符合的条款规定;堤防险情与隐患的分类;堤基工程地质分段分类方法;堤防勘察资料的整理等等,我们都进行了一些粗浅讨论。关于堤防工程地质分段分类的问题,一直是各勘测单位颇感难以照顾周全的焦点,我们提出的分类法但愿对此有所帮助,并希望有助于堤防工程勘测设计工作的进一步深化。关键词: 关键词:堤防 工程地质 勘察 规程 规范 隐患 险情 分类 堤防工程建设的基础是设计,而设计的依据是地质,这是工程建设的常识性问题,不会有什么质疑。然而在实际工作中却往往并非如此。问题主要出在人们对堤防工程地质勘察工作的片面理解或被一些假象所迷惑,走了两个极端。一个极端是过高地要求地质勘察能在“查明”工程地质条件的同时,“准确”地提供设计需要的地质图件和堤基岩土体物理力学参数,一旦在有限的勘探控制工作量之内不能完全同时达到“查明”和“准确”的要求时,就立即降低了对地质勘察工作的认可和重视程度;另一个极端是我们的祖先在数百年乃至上千年来与洪水搏斗的岁月里修建的大量堤防工程,却从来没有进行过任何地质勘察工作,许多堤防工程至今也是安全的。这两个极端,不同程度地影响着堤防工程地质勘察工作的有序开展,在大规模的堤防工程建设中,难免存在这样那样的问题。为使堤防工程地质勘察工作能够科学、客观、完整、系统地为设计提供可靠的地质资料,我们有责任将近年来堤防工程地质勘察工作中出现的若干问题展示出来,供同行们讨论参考。 1 堤防工程地质勘察的过去与现状 我国已建江河堤防工程总长20余万公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在规划建设中。许多已建堤防工程过去基本上没有进行过真正工程意义上的工程地质勘察,更谈不上各大江河湖海堤防工程系统化规范性的地质资料的汇编与分析整理工作。正因为如此,许多堤防工程在98特大洪水期间险象环生,出险堤段堤基的地质条件没有足够的资料可供抢险分析,为确保万无一失,只能按最坏情况进行抢险,其人力物力的巨大付出实在是不得已而为之;洪水期间上至中央下到地方的各级领导以及全国人民的精神紧张程度和精力耗费更是无法用实物价值去衡量。如此被动局面,一方面是大自然教训人类的生动一课,另一方面则是祖先给我们留下的世纪难题。 建国以来,随着大规模工程建设的需要,工程地质专业从无到有,日益发展壮大,成为国家工程建设不可缺少的重要基础性专业。工程地质勘察的法规性准则也逐渐成熟与完善,与工程地质相关的规程规范相继出台,并结合工程实践的反馈信息进行修订修编。水利部1997年2月了行业标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号SL/T188,同年5月1日起实施),这是我国堤防工程地质勘察的第一部法规性行业标准。而国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)则是98特大洪水之后出台的。特大洪水前后出台的这两部法定标准或许是历史的巧合,也许是历史的必然。巧合与必然都说明这样一个事实:工程地质是工程建设的基础和侦察兵,具有超前意识和预见性,信不信由你。 《规程》颁布前的堤防工程地质勘察工作基本上没有什么标准。《规程》颁布后,地质工作有规可循,有法可依。更为98特大洪水后大规模堤防建设奠定了基础。首次颁布此《规程》,与工程实际存在一些差异再所难免。《规程》实施三年多来,主要存在三方面的问题,一是《规程》本身的实践性与可操作性问题;二是地质师对《规程》的理解程度与把握尺度;三是人们对堤防工程地质勘察的认识程度与理解程度。近两年来,生产第一线的广大地质师对《规程》提出了许多好的意见和建议,我们在工程审查过程中,也在逐渐地深化对堤防工程和《规程》的理解,力求较准确地把握审查尺度,紧密地与工程实际相结合,避免教条和呆板地执行《规程》中明显与工程实际不相符合的条款,要求客观地、创造性地应用和执行《规程》,同时也强调执行《规程》的严肃性。 近年来,堤防工程地质勘察工作基本上可以满足堤防工程设计与施工的要求。随着工程实践经验的积累和对堤防工程深层次的认识与理解,一些具有全局性和普遍性的问题,迫切需要提出来进行讨论,以便引起足够的重视。 2 堤防工程隐患与险情分类 2.1 分类的意义与原则 堤防工程存在隐患出现险情,导致大洪水时十分紧张。大规模的堤防工程建设正是针对隐患和险情而提出来的“整险加固”或“除险加固”。显然,对隐患和险情实施科学分类,不仅是从实践上升到理论的成熟过程,也为堤防工程的勘测设计工作明确了任务,同时为“加固”工程指明方向,提供依据。 在分类之前,我们先给出险情和隐患的定义: 险情 是指正在发生或发生过程中被抢险保住了的事故堤段,具有直观性,措施明确性等特点。针对险情,需要分析出险原因,界定险情性质,预测再次出险的可能性,落实工程措施,确保大堤安全。 隐患 是指尚未发生或可能将要发生险情的事故堤段,具有隐伏性,随机性,再生性等特点,更需要技术人员的分析判断,以便对症下药,采取措施消除隐患。 险情与隐患有明显区别但又并没有严格的界线,往往在险情中存在着隐患,在隐患中孕育着险情。辩证地看,险情是隐患发展到一定程度后的质变或必然结果,隐患是潜藏着的险情。从过程时态来看,险情是现在进行时或过去完成时态;隐患是过去、现在和将来组成的全过程时态,或单个过程时态。 本文分类的原则主要体现在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)与天然地质体(堤基)区别开来,出险堤段和存在隐患的堤段与非出险堤段和不存在隐患的堤段区别开来,再按险情和隐患的性质进一步细化,作为指导后续工作的纲要。 2.2 堤防工程险情分类 按出险部位可分为堤基险情、崩岸险情、堤身险情和穿堤建筑物险情,这是出险时首先要明确的基本类型。前两类与地质条件直接有关,后两类与地质条件间接有关。可进一步划分如下: (1)与地质条件与河势演变均有关系的险情:崩岸险情,具有可预见性、直观性、发展性和多变性特征。 崩岸类险情多发生在河流凹岸迎流顶冲或深弘逼岸区段,地质条件往往是抗冲刷能力较差的细砂类土或粘性土。由于河水位与河势流态的变化关系,有的崩岸险情并不发生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以进一步将崩岸险情分为洪水期崩岸险情和枯水期崩岸险情, 前者抢险紧张,后者可以从容对待。 (2)与地质条件直接有关的险情(主要为堤基险情,包括穿堤建筑物地基险情):堤基渗透破坏险情、堤基滑动破坏险情和堤基沉降破坏险情等。 堤基渗透破坏险情具有一定的隐伏性,往往不易准确判断,洪水期发生的渗透破坏实例与理论计算有较大出入。另外,还需注意将承压水性质的渗透破坏与堤基接触冲刷或砂性土堤基渗透破坏区别开来,因为渗透破坏机制不同,工程措施当然也不一样。 存在滑动或沉降破坏险情的堤段,堤基大多分布有软弱土层,土体抗剪强度低,压缩系数大;另一类滑动或沉降破坏是随着崩岸险情而产生的,此类险情危害最大,抢险最困难。此外,堤基内或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出现类似破坏。 以上险情实际上也就是我们通常要求界定明确的堤防工程的三大主要工程地质问题:崩岸、渗透破坏、滑动或沉降破坏。 (3)与地质条件基本无关或关系不大的险情(主要为堤身险情):堤身渗透破坏险情(与堤身质量有关,如堤身土体的密实程度、填筑土体的渗透性质和堤身单薄等)、堤身滑动破坏险情和堤身沉降破坏险情等。 2.3 堤防工程隐患分类 按隐患存在的部位可分为:堤身隐患、穿堤建筑物隐患和堤基隐患。 按隐患的性质可分为:常规性隐患和特殊性隐患。 常规性隐患:堤身单薄,堤坡太陡,填筑质量差,填筑体中存在砂性土夹层,有明显的堤身裂缝等。与地质条件直接有关的主要为堤基类隐患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土层薄,或本身即为砂性土堤基(包括浅层砂性土透镜体),存在渗透破坏的可能性;堤基有软弱土层分布,存在滑动稳定问题。 常规性隐患具有直观性和可检测性,隐患的分析和工程处理措施都较为明确,一般情况下可以通过常规性的堤防工程维修加固予以消除。 特殊性隐患:进一步可分为随机性隐患(堤身或堤基随机分布有生物洞穴、植物腐烂物等)、再生性隐患(生物洞穴类隐患具有再生性)、人类活动留下的隐患 (例如城市区与堤外江河相通的早已被废弃了的各类排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的钻孔等)以及地质条件不明的堤基隐患等等。 特殊性隐患规律性差,检测困难,在洪水期一旦演变成险情,其突发性质增加了抢险难度。 2.4 险情和隐患与堤型之间的关系 堤防工程的主体~防洪大堤,绝大多数为就地取材填筑的土堤类型,由于筑堤的历史条件、筑堤材料、自然环境等等因素复杂,为后人留下了长期隐患,洪水期险情不断,令人心惊。鉴于土堤存在的这些问题,近年来一些城市区的堤防工程比较倾向于改土堤为混凝土防洪墙(堤)。混凝土墙可以基本排除堤身隐患和险情,但却增加了堤基的出险负担。一是堤基的受力条件发生了较大变化,原来的土堤是大面积分布荷载,混凝土墙改为集中荷载;二是堤基较长渗径变为水头集中的较短渗径。混凝土墙显然对堤基地质条件提出了更高的要求,这是地质工作需要重视的。 另一方面,险情和隐患与堤防工程的挡水性质在很大关系。例如一些丘陵山区城市堤防工程,其挡水性质为暴涨暴落,远不能与长江中下游堤防工程高水位较长时间运行情况相提并论,其险情和隐患的性质也是有差别的,需要区别对待。而《规范》中只是对堤防工程的等级标准有所规定,并没有对反映出险情和隐患与等级标准之间的关系,需要由有经验的地质师和设计师根据具体情况去理解与把握。 3 堤基工程地质分段 3.1堤基工程地质分段存在的问题 自然界的地质条件千差万别。堤防工程是长距离线状工程,跨越了不同的地质单元,不进行分段分类区别对待显然是不行的。堤基工程地质分段又称堤基工程地质分类。在实际工程中,一些勘测设计单位不进行工程地质分段,或分段不合理,或即便是进行了地质分段,但其岩土体的物理力学参数又不进行分段统计分析,工程地质条件明显不同的堤段没有区别开来。还有一些堤基工程地质分段的结果不同程度地存在自相矛盾性,对工程设计和工程措施的选定缺乏针对性。当然,更多的情况是工程地质分段的合理性与科学性不足。 例如某设计院参加过大量堤防工程地质勘察,有丰富的堤防工程地质勘察经验,他们进行堤基工程地质分段所考虑的因素有:上覆粘性土层的厚度、外滩宽度和历史险情等,将堤基分为工程地质条件好、较好、较差和差四个等级。如此分段其大原则没有什么问题,但对于一些特殊组合则不易明确。例如,某堤基段其上覆粘性土层足够厚,堤内也没有任何险情,但堤外无滩,受水流冲刷崩岸严重,是典型的险工险段。将这种堤段分成工程地质条件差或较差都不一定合适。因为出现的险情不是堤基本身的工程地质条件差,而是堤外脚受水流冲刷产生的崩塌或塌滑,且在不同水位条件下其险情不同,与江河水流及河势变化都有关系。显然,崩岸类险工险段在堤基工程地质分段时应结合河势水流特征单独进行分类,以便于有针对性考虑工程处理措施。例如对某一类崩岸问题,抛石护脚是有效的,而另一类崩岸问题或许要与“丁坝”挑流改变流态相结合才能从根本上解决问题,或者无建“丁堤”的条件,则需考虑“桩”、“笼”等工程措施。 另一方面,对于堤基工程地质条件用“好”与“差”来评价,其针对性不强。例如,存在渗透破坏的堤基划为工程地质条件差,而实际上可能此类堤基的承载能力和抗滑稳定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥质土类堤基,其承载能力和抗滑稳定性差些,但渗透系数却很小,抗渗条件是好的。如此等等,用常规的工程地质条件好或差来评价,都存在明显的矛盾。 目前各勘测单位自行制定的堤基工程地质分段原则,基本上是以工程地质条件为基础,再考虑一些自然因素和工程因素,笔者认为这种分段法的思路源自于常规的工程地质分类法,跳不出传统思维的约束,不能较好地适应堤防工程的实际,需要探索新路。 3.2 堤基工程地质分段 我们在进行传统意义上的工程地质评价时,通常从工程地质条件出发,结合工程建筑物特点,界定出主要工程地质问题。在堤基工程地质分段中,我们不妨借用逆向思维的思想,以工程地质问题为主线,以工程地质条件为基础,再结合历史险情类型,争取探讨出一个符合工程实际的堤基工程地质分段法。 本文强调的是“工程地质”分段,因此主要是对堤基而言的。我们知道,无论堤基地质条件有多复杂,其主要工程地质问题则是明确的,归纳起来主要为三类(即三大主要工程地质问题):崩岸、渗透破坏、滑动与沉降变形。绝大多数堤基岩土体不外乎为:砂性土、粘性土和砂性土与粘性土的混合结构;城市区杂填土较为复杂,另当别论。 根据以上以工程地质问题为主线的分段原则,我们首先将堤基分为三大类:Ⅰ类(不存在问题的堤基)、Ⅱ类(可能存在问题的堤基)和Ⅲ类(存在问题的堤基)。对于Ⅱ类和Ⅲ类堤基,按其存在问题的性质可继续划分亚类。 (1)Ⅲ类(存在问题的堤基) 堤基发生过历史险情,尤其是一些每年汛期都要出险的部位,在汛期要投入大量的人力物力抢险才能保证大堤安全的堤段。按出除性质又分为两个亚类:Ⅲ-1和Ⅲ-2类。 Ⅲ-1类:主要指崩岸类,这是在堤基分段时对有问题的堤基段应首先分出来的一类。 Ⅲ-2类:除崩岸之外的一切堤基存在问题的堤段。按工程地质问题继续分出两个子类: Ⅲ-2-1类:存在渗透破坏的堤基段。汛期出现过冒砂、涌混水等险情;堤基为砂性土,或表层粘性土较薄,或浅层有砂性土透境体分布,或堤身与堤基接触部位存在渗漏破坏问题。 Ⅲ-2-2类:存在滑动与沉降变形的堤基段。运行期或施工期发生过堤基土层滑动,或沉降过大导致堤身开裂;堤基有压缩性大、承载力和抗剪强度低的软弱土层分布,或堤基清基不彻底,导致堤身与堤基接触面存在滑动软弱带。 (2)Ⅱ类(可能存在问题的堤基段) 此类与前述的堤基隐患相对应。在汛期有一定渗水情况发生,但并未发展成为险情;或经地质勘察,地基中存在砂性土透镜体、软弱夹层等不利地质条件,经渗控或稳定性验算,安全系数达不到规范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隐患的堤基。 (3)Ⅰ类(不存在问题堤基段) 历史上无险情发生,堤基为厚度较大的粘性土或基岩,物性指标和力学指标均较好,不存在三大主要工程地质问题。 (4)结合工程实际进一步细分亚类的原则 以上分类法,从宏观上将堤基分为三大类别,但在具体实施过程中,还可以根据工程实际按不同工程地质条件和工程地质问题进一步细化。例如,对于Ⅱ类堤基段,可以按可能存在问题的性质进一步细化;对于Ⅲ类堤基段,也可以按存在问题的严重程度或岩土体的性质等进一步细化。堤基分段的科学性、合理性、实用性和可操作性,不但是地质师对堤防工程理解程度的反映,更是一项创造性的工作。本文所提出的分段原则和方法,尚有待工程实践去检验。 3.3 堤基工程地质分段对勘测设计工作的指导作用 在进行工程地质勘察时,Ⅲ类是重点,应根据具体情况加密勘探点;Ⅱ类次之,实施常规性勘探即可;Ⅰ类基本上可以不考虑地质勘察。设计方面,Ⅲ类堤基必须考虑工程措施;Ⅱ类堤基应视具体情况而定,也可以通过进一步勘探和检测或监测结果来确定工程措施;Ⅰ类堤基则不需要采取工程措施,仅仅通过堤防工程的常规性维护即可。 4 执行《堤防工程地质勘察规程》的基本原则 从《堤防工程地质勘察规程》颁布实施三年多来的实践可以看到,除了《规程》本身存在一些尚需修订的问题之外,能够将《规程》与工程实际相结合,创造性地执行和应用《规程》,准确地把握《规程》的原则性与灵活性,是对地质师综合素质的高标准要求。业务能力和创新意识,是检验和考察我们对堤防工程的认识深度与理解能力。笔者的理解主要反映在以下几个方面。 4.1 勘测阶段 已建堤防除险加固工程可以一次进场,达到初设深度;新建堤防可按可研和初设两个阶段进行。其理由是:新建堤防存在线路比选问题,不可能将比选堤线的工程地质条件都按初设要求做到相同深度;已建堤防一般不存在线路比选问题,因此也就不存在多阶段多方案的反复比选问题。另外,新建堤防工程应该在规划阶段即开展工程地质工作,以便将规划线路从地质专业的角度先期界定其可行性。 4.2 勘测深度及勘探工作量 在实际工作中,对于堤防工程勘测深度与勘探工作量问题,在理解和把握上有较大差异。有人喜欢严格按《规程》要求布置勘探工作量,而少在工程地质条件的查明与工程地质问题的分析方面下功夫。笔者强烈主张,一是将安全正常运行的堤段与险工险段区别开来, 二是将堤身出险情况与堤基出险情况区别开来,分别对待。这也是本文费了较多笔墨进行险情隐患分类和堤基工程地质分段的目的之一。特别是经历了98特大洪水考验过的堤防工程,未出险的堤段完全没有必要“严格”按照《规程》要求的勘探工作量去实施地质勘探,即使按照《规程》中的上限要求,也是一种毫无意义的巨大浪费。而应在分析险工险段的具体问题之基础上明确勘察目的,研究和选择勘探方法,合理布置勘探工作量,重点在工程地质问题的分析上下功夫。如果认可本文提出的堤基分段原则和方法,地质勘探工作的布置则更为方向明确目标清楚。 4.3 《规程》原则性与灵活性的准确把握 《规程》的原则性和严肃性是不可置疑的,这并不等于“死”规定。明显与工程实际不相符合的具体问题,需要由地质师的创造性劳动加以“灵活”处理。规程规范是指导技术工作的法规性文件,并不等同于为犯罪分子定罪的法律条款,因此执行规程规范是可以有“灵活”性的。灵活性的把握原则是:不应因忠实严格执行规程规范而遗漏重大工程地质问题,留下工程隐患造成工程事故;也不应造成不必要的浪费。例如,对于某些特殊的险工险段、Ⅲ类堤基、城市区规律性差的杂填土和人类活动留下的隐患管道等,《规程》规定的勘探工作量可能就不能满足要求;而对于安全正常运行多年的Ⅰ类堤基,按《规程》规定的勘探工作量又显得没有必要。总之,准确把握执行规程规范的原则性与灵活性,需要地质师的责任心、业务水平和创新意识,同时也体现出了工程地质专业的特殊性与复杂性。 5 不同行业标准之间的关系 堤防工程地基多为土质地基,其工程地质评价的基本理论依据是土力学,因而容易与工民建基础设计相混淆。目前反映比较集中的是执行水利行业标准还是执行以工民建为主要对象的《岩土工程勘察规范》(国家标准GB 50021—94简称《岩土规范》)。两个标准既有共同之处,又有一定的差异。我们认为应该以水利行业标准为主要依据,同时参照《岩土规范》。原因是:①《岩土规范》主要是针对一般性工民建地基勘察与评价,而水工建筑物与工民建有根本性的区别,前者地基所承受的荷载以垂直向为主,建筑物对地基的要求主要反映在承载力;后者的荷载是垂向与水平向的组合,地基岩土体处于复杂应力状态,特别是水荷载对地基岩土体的复杂作用,是水工建筑物与工民建的根本区别。②《岩土规范》在总则中表示该规范适用于除水利工程、……以外的工程建设岩土工程勘察。明确了不适用于水利工程。③《岩土规范》中对勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照岩土工程勘察等级来制定,而堤防工程则主要从工程勘测设计的阶段来确定。 关于土的分类问题,也是近年来较为混乱的问题之一。1990年以前,土的分类主要以1962年版的《土工试验操作规程》为依据,采用土的分类三角坐标,这种分类法以颗分为基础,以砾石、砂粒和细粒的含量百分比来给细粒土定名。广大设计院应用这种分类方法比较成熟。1991年国标《土的分类标准》(GBJ145-90)颁布,此标准以颗分为基础,以塑性指数和液限为控制指标对土进行分类,1999年颁布的水利行业标准《土工试验规程》对土的分类也沿用此国标。我们认为,目前两种分类都有各自的特点,原则上应使用国标和最新的行业标准为主,现阶段也可以根据各单位对标准的理解和与工程相结合的具体情况,互相参照使用,只要能够客观地反映工程实际,满足为工程设计提供有关地质参数的要求即可。另一方面,我们也提倡和鼓励对此类问题深入探讨,为进一步统一标准进行实践和理论准备。 6 堤防工程地质勘察的成果资料 堤防工程地质勘察所获得的基础性资料数据,具有种类繁多数量巨大的特点。这些资料数据的分析整理归纳汇总,要求标准化,计算机化,最后形成能够通过计算机综合管理的数字化的基础资料数据库系统,并与堤防工程的其它资料数据库系统集成,充分应用计算机网络技术,为堤防工程建设、管理和抗洪抢险提供使用方便功能强大的检索查询指挥调度系统。集成后的系统可在局域网、城域网、广域网和Internet/Intranet上运行。系统要求具有灵活的结构定义、多种存储方式、强大方便的查询定位功能、丰富的统计报表功能以及可靠的数据安全保证体系等;能够通过图示图表提供隐患预测、险情分析、抢险提示、决策支持、模拟溃堤和决口后洪水进堤的演变趋势。目前的基础性工作是制定目标,统一规划,结构设计,系统集成。 堤防工程数据库系统需要列为专题研究,力争全国统一,至少也应该全流域统一。各类资料数据的使用权限、归档管理、存储格式和形式、存储介质等等,都应该及早研究,统一规定。 7 结语 98特大洪水期间,抗洪抢险场面之惊心动魄,至今仍然令人难以忘怀。大洪水给人以大启示。中国历史上前所未有的大规模堤防工程建设在98特大洪水之后迅速拉开序幕。经历了98特大洪水洗礼过的江河堤防工程,其工程隐患基本暴露无遗,认真研究堤防工程的出险机理,总结未出险工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的历史经验,做好堤防工程的勘测设计工作,是肩负着堤防工程建设的各级领导和工程技术人员的神圣职责。 近几年来我们参加了大量堤防工程审查,在向生产第一线的广大工程技术干部学习的同时,也对堤防工程地质勘察中普遍存在的一些问题进行了认真思考。本文对于执行《规程》的原则、勘探工作量的控制、勘测资料的整理等等问题表明了我们的观点;关于堤防工程险情和隐患分类,我们认为是实践上升到理论的必然过程;关于堤基分段分类的原则与方法,属于工程地质理论与实践相结合的探讨性课题,同时又是指导工程勘测设计的基础性工作。 本文观点供同行们参考,愿与大家共同讨论。 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质的分析 摘要:水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视。本文介绍了工程地质勘查的概念,阐明了岩土工程中水文地质的勘察要求,探讨了水文地质勘察实施及注意事项。 关键词:工程地质 勘查 水文地质 前言 在工程勘察中设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。由于没有足够的重视。导致地下水引起的各种岩土工程危害时有发生。为此,在岩土工程勘察中要求查明与岩土工程有关的水文地质问题评估地下水对岩土工程有关的水文地质问题。评估地下水对岩土工程和建筑物的作用及影响。为设计和施工提供必要的水文地质资料以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 一、工程地质勘查概述 地质勘查是地质勘查工作的简称 (一般可理解为地质工作的同义词)。是根据经济建设、国防建设和科学技术发展的需要,对一定地区内的岩石、地层构造、矿产、地下水、地貌等地质情况进行重点并有所不同的调查研究工作。工程地质是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地球科学,起源于 20 世纪初,20 世纪 50 年代以后在我国才有了长足的进步和发展。今天,工程地质勘查已成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。近 20 年来,随着各种新技术、新方法、新手段不断推陈出新,特别是计算机技术的应用,为工程地质带来了一场真正的技术革命,从外业资料收集和内业资料整理的工作程序、工作方法、产品成果、质量标准等等均与传统的工程地质有了较大的差异。而在工程地质勘查工作中,水文地质依然具有较大的影响作用。 二、岩土工程中水文地质的勘察要求 在岩土工程勘察中,应根据工程的具体要求,通过搜集资料和水文地质勘察工作,查明工程所属区域的水文地质条件。 1、自然地理条件 这里面包括气象水文特征和地形地貌等内容,气象水文特征是指工程所属地域,是属于亚热带还是热带、季风气候与否,拥有的湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。 2、地质环境 包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 3、地下水位情况 包括近2~5年最高地下水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响等。地下水位的变化对岩土工程的影响巨大,是工程勘察的重点内容。 4、各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度 主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 三、水文地质勘察实施 工程实施前,对建筑地周围,地下水可能造成的岩土工程危害进行评估,危害的形势主要有两种,即地下水位的升降变化和低下水动造两种原因,引起低下水位变化的因素可能有两种,第一是水位发生改变,第二人为因素造成的改变,无论根源是什么,引起地下水位变化出现一定程度后,岩土工程就出现了危害,低下水位变化出现的影响因素有以下几种: 1、水位上升造成的岩土工程损害 浅水位升涨得原因复杂,最主要的原因是地质含水层的总体结构、岩层情况;其次还有,水文气候因素,如降雨、气温变化、浇灌、施工影响,或者是多种因素的混合影响。具有包括以下几种:第一,土壤沼泽化、岩渍化、岩土对地下建筑造成的腐蚀;第二斜坡、河岸地质,造成的岩层滑落、崩塌等情况;第三,某些特殊的岩土层,结构易改变、软化、下降;第四,粉细砂和粉土饱和液化、流砂出现、造成管涌;第五,地下室被地下水淹没,建筑上浮,失衡。 2、地下水位的降低造成的岩土危害 地下水位下降,多是由于人为因素造成,比如,往常我们经常大量的抽取地下水、采集矿物,造成的矿床疏干,又或者是上游筑坝、水库修建时,造成下游水源紧张,一旦下降程度过大,往往诱发地质裂缝、地面沉降、塌陷等地质灾害,使得地下水枯竭、水质恶化等问题出现,对岩层、建筑的稳定性造成威胁。 3、水文地 工作的作用 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。地下水的频繁的上升、下降也会对工程的稳定性造成影响,地下水的水位变化造成了膨胀性的岩土出现彭缩形变,一旦地下水升降频率加快,则导致岩土膨胀、收缩过度,伸缩幅度不断增大,进而使得地裂产生,建筑物不稳定,尤其一些小型建筑容易被破坏,自然状态下的动水压力作用较小,难以造成很大的危害,若人工工作过程中,导致地下天然环境失衡,则移动动水压力作用中,岩土出现松散、管涌。 四、地质勘查中水文地质问题应注意的事项 1、把水文地质问题放在重要的位置 地质勘查工作具有非常重要的意义,高质量的地质勘查工作,不仅能为工程提供设计和施工的科学依据,同时对工程质量的提高也能起到积极的作用,因此地质勘查工作不仅要对水文地质问题进行深入研究,同时还水文地质问题放在重要的位置上,从而保证地质勘查质量的提升。 首先,自然地理条件。这主要包括工程所在区域的季风、气候湿润程度、所处水系、平原和高原、地形、地貌特点及堆积物等;其次,地质环境。工程区域的地质环境应该包括该地区的地质构造、基底构造、底层岩性以及新构造运动等等内容。 再次,地下水位情况。水文地质勘查中的地下水位情况应该主要对近些年地下水位的最高值以及其变化趋势、地下水的补给排泄条件、地下水与地表水之间的补给关系等内容进行科学有效的分析。 最后,含隔水层的情况。这一部分内容应该对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行勘查。另外对含水层的实际分布情况以及其厚度和深度等进行研究。对该区域的地层渗透系数、地下水赋存以及渗透的影响以及地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。 2、确保水文地质参数测定的准确性 首先,在地质勘察工作中,会涉及到对地下水水位进行测定,为了保证测量的准确性,应该先确定是静止的水位还是多层含水层,根据不同的情况选择不同的测量方法。如果是静止的水位,则需要在稳定的时间内进行,如果是多层含水层,在测量时就需要采取隔离措施。 其次,在对地下水的流向进行测定时,可以采用几何法,与此同时,对孔内的水位进行测定,最终测出地下水的流向。 最后,压水试验也是水文地质勘查中的一个重要试验。压水试验与工程地质测绘和钻探资料结合起来,根据工程实际要求,将试验孔位确定下来,试验段按照岩层的渗透特性来进行划分,按照实际需要对试验的起始压力、最大压力和压力基数进行确定,并将压力与压力入水量的关系曲线及时绘制出来,将试段的透水率计算出来,进而确定p-q 曲线类型。 结论 不同的岩土水理性质对岩土地质效果具有非常大的影响,直接决定着地质施工质量。通过对不同水文地质状况进行全面研究,可以在最大限度控制危害因素,减少岩土工程存在的风险隐患。水文地质勘查状况已经成为人们关注的焦点,因此在进行水文地质勘查的过程中,相关人员要对存在的水文问题进行全面勘查,确保从本质上降低水文地质对地质工程的影响,提高工程质量。 工程地质勘察论文:水文地质问题在工程地质勘察中的重要性 摘要:水文地质问题是工程地质勘察中的重要问题。在工程中,地下水会对岩土工程造成十分重要的问题。笔者在本文中分析了水文勘察的重要性,对水文地质勘察的内容、具体的勘测内容进行了分析讨论。 关键词:水文地质 工程地质 地质勘查 重要性 一、前言 对水文地质进行勘察有助于工程顺利的展开。只有了解工程的地质特点和具体情况,才能选择合适的施工方法,减少对周边建筑物的影响。 二、水文勘察的重要性 在日常的岩土施工作业中,水文地质勘测占据着十分重要的地位,但是它却很容易被人们所忽视。水文地质与工程地质二者的关系十分紧密,它们之间相互影响。在建筑施工过程中,地下水是一项十分重要的外部环境,它会对岩土工程产生影响。所以说,对水文地质的勘察十分重要,不容忽视。水文地质勘察可以为工程的设计和今后的施工带来积极意义,达到提高工程勘察水平,提高工程施工质量的目的。在实际的施工中由于人们对水文地质勘察的认识不足,以往的勘察经验和勘察结果相对较少,对水文参数的利用没有熟练等问题,造成勘察结果出现误差。除此之外,还有施工中勘测数据不真实、对数据中存在的问题不重视等问题,都为后期的设计施工带来了潜在的危害。 三、地下水对于岩土工程建设的不利影响 如果水文地质勘察工作不能正常展开,就会对工程造成十分不利的影响。笔者主要从地下水位和压力两方面展开分析。通常而言,对地下水的处理合理与否在较大程度上决定了岩土工程的整体质量,因而水文地质勘查工作的工作重点是对工程项目所在地区的地下水进行勘察。地下水的不利影响主要体现在其水位的升降变化与动水压力两方面。 1、地下水位的影响 地下水以结合水、毛细管水、重力水形式存在于岩土体中。在一般情况下,这些水流动性比较差。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。 第一,在地下水位上升期。地下水位上升是在多方面因素的共同影响下发生的,其中水文气象因素为降雨或者气温等,地质因素则是岩体岩性或含水层结构发生变化,人为因素包括大面积灌溉、大型建筑施工等。同时,地下水位上升将导致土壤盐渍化、沼泽化,增加地下室对于地下岩土的腐蚀性,从而造成山坡岩滑、崩塌等不良地质现象,致使地下基础稳定性下降。 第二,在地下水下降期。造成地下水位下降的人为因素有对地下水集中、大量开采,上游修建大坝而导致下游地下水补给困难等。地下水位的快速下降可能导致地面出现裂缝、发生沉降或塌陷等地质灾害。 第三,地下水位升降变化频繁时期。通常而言,岩土在在水分充足的情况下体积会有一定程度的膨胀,而在水分较少的情况下就会发生收缩。由此可见,在地下水位发生频繁变化的时期将致使岩土在不断的膨胀与收缩的过程中发生不均匀变形,从而造成基土的稳定性下降,对地面单位也会造成损坏。 2、动态压力的影响 对于建筑工程而言,地下水所具有的动态压力也会造成一定的影响。地下水动态压力在自然状态下相对而言较弱,一般情况下不会对地表的工程产生负面影响,然而随着工程项目的施工,地下水在自然状态下的动态平衡在人类活动的影响下被打破,导致动水压力增加,对工程构造及其相关设施将产生较大的不利影响。就近些年来的施工状况而言,对工程质量产生较大影响的即是岩土层地质变化,水文地质勘察中最重要的部分是对系下水问题的处理,同时这一问题也是在实际勘察工作中往往被忽视的关键问题。 通过以上分析,我们可以清楚地认识到水文地质的重要性以及忽略考虑会带来的严重后果。总之,工程勘察必须加强对水文地质的勘察力度。工程勘察人员不但要注意岩土性质,还要认清地下水的类型和矿物成份,分析地下水在岩土中的存在形式,重点监测分析毛细管水和重力水。其次,工程勘察人员必须考察周围的环境影响如:河流、水库等能够引起地下水水位剧烈变化的因素,做好预防和应对措施。此外,水文地质勘探人员还应该考虑到季节性降水的影响,做好建筑的排水工作。 四、水文地质评价内容 综合笔者在上文中对水文地质勘察重要性的分析,明确了展开评价工作的重要下。 一般而言,水文地质评价一般从以下几个方面展开。 1、建筑工程在进行工程建设之前,都需要进行相应的工程勘察工作,而具体的勘察工作应结合建筑物的地基的基础类型进行,依据相关的水文地质的情况,提供与类型相关的水文地质的资料。 2、应重点的评估地下水对建筑物、岩土体的影响与作用的强度,对于可能产生的危害情况进行具体的预测与评估,进而提前做好准备,进行有效的防治。 3、从工程角度出发,应依据地下水对工程的影响与作用,按不同条件评价水文地质的问题。 (一)对于部分基坑在地下水位以下进行开挖的情况,就需要做富水试验与渗透试验,进而有效的评价可能会对建筑物的边坡失稳与建筑物的的土体沉降造成一定影响的因素。 (二)在建筑基础下部,如果有承压含水层,就需要对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的概率进行相应的评价与计算。 (三)应对可能发生的腐蚀流砂管涌的情况做好有效的预测,而且也应尽量避免可能会造成这种情况发生的松散饱和的粉细砂在地基基础压缩层内出现的可能性。 (四)当建筑物的基础进行岩土体选择时,若选择的是膨胀土、残积土、强风化岩、软质岩石等,就需要考虑地下水对岩土层作用产生的影响。 五、水文地质勘测的任务 在了解地下水以及压力对工程地质造成的问题后,要加大对水文地质的勘测才能为工程的展开打下良好的基础。在水文地质勘测中,要做好钻探、物探等工作。 水文地质方面勘测的目的主要是为了及时的查明、有效的掌握地下水的构成、组成特点与分布的规律,同时对地下水的基础与情况作出正确的评估与判断。 1、钻探的任务 钻探的任务具体是指冲击凿碎岩石,钻探在具体的操作过程中是应用比较广泛的设备与工具。在进行钻探时,可以组成直径小、深度大的圆形钻孔,并在钻孔中进行取样,可以选取水样与岩样,然后再对其进行水文地质方面、工程地质方面、灌浆方面的测验。钻探的优点是可以在多种的情况下进行取样,同时可以直观的观察到岩体内部的结构,这种勘测的精度较高,对于人们在实际的勘测中的应用比较便利。通过分辨岩芯的情况,我们可以比较直观的确定地质结构、地层岩性、岩体风化的特点等诸多情况。 2、物探的任务 工程地质方面勘测中物探通常进行的操作主要是电法勘测与弹性波勘测。电法勘测受地形条件的约束与限制的影响较大。电法勘测通常以岩石的电学性质作为基础与前提,因此,需要了解与分析岩石电性的分歧,进而发现岩石的缝隙、岩石的程度的强弱等方面的情况对于电法勘测效果的影响。通过工人专门负责操作专门仪器,进而测定岩层物理参数的情况,进而发现地下深处地质方面体的状态与情况。 3、野外测验 工程地质方面与水文地质方面勘测中常进行的一种重要的勘测方式就是野外测验。野外测验也是获得水文地质相关方面、工程地质相关方面资料,进行工程设计、定量评测、工程施工与水文地质方面评测地下水所需参数的重要手段。 六、结束语 综上所述,水文地质勘测工作十分重要,在勘测中要做好钻探、物探以及野外的测验,以此来对水文情况进行综合分析,防止由于水文因素对工程造成不利影响,确保岩土工程的正常展开。 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质研究 摘要:水文地质研究在工程勘察中有着十分重要的地位,本文主要阐述工程地质勘查中水文地质评价内容,岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害等问题。 关键词:工程勘察;水文地质;岩土;危害 1 工程地质勘察中水文地质评价内容 在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。 2 岩土水理性质 岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。 2.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。 ③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 3 地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: 3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。 3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.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。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。 4 结束语 综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 工程地质勘察论文:试论公路工程地质勘察报告的编写工作 论文 关键词:公路工程 地质勘察报告 报告编写 论文摘要:公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。 公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果,是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、 经济 合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同。下面谈一谈有关公路工程地质勘察报告的编写工作。 一、公路工程地质勘察内容 1.路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案,在地形、地质条件复杂的地段,重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题,确定路线的合理布设。 2.路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段,根据选定的路线位置,对中线两侧一定范围的地带,进行详细的工程地质勘察,为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。 3.桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求,进行相应的工程地质勘察,为桥涵的基础设计提供地质资料。一是对各比较方案进行调查,配合路线、桥梁专业人员,选择地质条件比较好的桥位;二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察,为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。 4.隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容:一是隧道方案与位置的选择,包括隧道与展线或明挖的比较;二是隧道洞口与洞身的勘察。 5.天然筑路材料工程地质勘察。筑路材料勘察的任务是充分发掘、改造和就近利用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和 工业 废料,按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察,为公路设计提供筑路材料的资料。 二、报告的编制程序 1.外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是试验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)工程地质平面图。 2.对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与试验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。 3.对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性,属于多专业合作工程。因此,对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。 4.编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。 5.划分岩土工程地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意,工程地质层的划分,不是越细越好,当然也不是越粗越好,除了遵循一般的划分原则之外,还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后,编制分层统计表。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。 6.编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分,对公路工程的设计和施工有着重要意义。 7.编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。 8.编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的优秀框架,它全面地分析了整条路线的工程特征,是设计人员掌握全线地质情况的指南。 三、全线工程地质总说明书论述的主要内容 一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成: 1.前言:要叙述工程概况、勘察的目的和任务,勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是:公路的等级,勘察所属阶段,编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本,已经废弃的规范不能作为勘察依据。 2.工程地质条件: 自然 地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。 3.岩土的主要物理力学指标:本部分主要是把整条路线的岩土参数,按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析,然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。 4.工程地质评价:包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较,主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析,最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。 5.沿线天然筑路材料:取土场要依据有关规范的要求,根据土料强度cbr、含水率w、液限wp、塑性指数ip等参数对料场质量进行评述。 6.结论及建议:结论是勘察报告的精华,一般包括以下几点:(1)区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价;(2)勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小;(3)重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施;(4)勘区内的地下水及地表水的腐蚀性评价;(5)路线方案的评选;(6)其他需要专门说明的问题。 7.附表及附图:全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括:完成工程量一览表、地震液化判别 计算 表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。 四、工点工程地质勘察报告的内容 应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定,主要包括以下内容: 1.拟建工程概述,介绍拟建构筑物的地理位置、中心里程和规模。 2.勘察方法和勘察任务布置,介绍本工点所使用的勘察手段及布设工作量的多少。 3.地质地貌概况,应从以下三个方面加以论述:(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,路线所经地区的构造状况,构造与线路关系及影响程度;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度;(2)地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分;(3)不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。 4.地基岩土分层及其物理力学性质,这一部分是工点工程地质勘察报告着重论述的问题,为工程地质评价、基础类型和地基处理方案建议提供基础数据。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容: (1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。 (2)分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层ⅰ-1、ⅰ-2、ⅰ-3……岩层ⅱ-1、ⅱ-2、ⅱ-3……第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积黏土2-1、冲积粉质黏土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质黏土3-1、残积硬塑状粉质黏土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。 (3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容: 分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。 埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。 岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。 取样和试验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。对叙述的每一物理力学指标,应有最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。 原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。 承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本容许值和摩阻力标准值。 5.地下水简述:地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中一般涉及有关地下水的参数有:(1)地下水埋藏条件:是孔隙水,或是裂隙水,或是岩溶水;是承压水,或是潜水,或是滞水,或是层间水,含水岩组的岩性,渗透性大小空间分布特征。(2)地下水的动态:水位水量随年度、季节等时段的变化 规律 和幅度大小,水质变化情况,径流方向的变化。(3)补径排条件:补给区在哪,补给量多大,补给范围多大;径流区在哪,径流量多大,径流方向如何;排泄区在哪,排汇量多少。(4)水质特征:一般性指标,腐蚀性指标,特殊指标(如矿泉水)。 6.场地稳定性和适宜性的评价:场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:(1)场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层;(2)地震基本烈度,地震动峰值加速度;(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷;(4)场地及其附近有无不良地质现象,其 发展 趋势如何;(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土;(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。 7.其他专门要求,论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述。 8.结论与建议。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。 9.对于公路工程中的收费站及服务区的勘察及报告编写,属于 工业 与民用建筑范畴,要依据现行版的《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地震设计规范》和其他相关规范。 五、工程地质图表编制要点 1.综合工程地质平面图,在总说明中的附图,要求提纲契领,应纲要性标出各种工程地质现象,或可作专门图件,不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。 2.勘探点平面布置图,勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置,并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制,地形地貌复杂时应专门作测绘工作。 3.钻孔柱状图,反映场地的地层变化情况,在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。 4.工程地质剖面图,此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。理论上剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状,但由于公路工程中的构筑物一般呈条带状,如大中桥等,致使纵、横比例尺一般相差较大,一般横比例尺采用(1∶2000),受报告篇幅影响,纵比例尺一般采用(1∶200)~(1∶500),具体比例要按钻孔的深度而定。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或f-f′。剖面中各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。 5.土工试验成果表,主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等,一般由土工试验室提供。 6.现场原位测试图件,包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。 7.桩基力学参数表,如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。 8.其他专门图件,对于特殊地质条件及专门性工程,根据各自的特殊需要,绘制相应的专门图件等。 六、结语 本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法,由于公路工程的勘察阶段较多,线路工程所跨越的地质单元繁杂,一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求,因此本文很难将各种情况一一尽述,更详尽的内容,有待于进一步论述。 工程地质勘察论文:浅析水利水电枢纽泄水输水建筑物冲刷地段的工程地质勘察 摘要:冲刷与地基地质条件密切相关,因此查明冲刷地段的地质条件,既是进行工程地质评价的前提,也是为水工模型试验和结构专业进行消能防冲设计提供可靠地质资料。 关键词:泄水输水建筑物;冲刷;影响因素;工程地质评价 1 泄水输水建筑物的工作特点和冲刷地段 水利水电枢纽中常见的泄水建筑物如溢流重力坝、溢洪道、泄洪隧洞、泄水闸等;输水建筑物如渠道等,各建筑物具有不同的工作特点,不同建筑物的各组成部分与水流接触的地基或边坡一般要经受水流冲刷。冲刷破坏程度主要与水流和地质两方面因素有关,根据破坏程度的差异,可分为一般冲刷地段和严重冲刷地段。但仅就水流方面而言,溢流重力坝下游河床及两岸、溢洪道泄水槽和消能段、泄洪隧洞出口段、水闸下游连接段、渠道落差建筑物陡坡、消力池段水流急,甚至为高速水流,单宽水流所含能量大,多会产生比较严重的冲刷破坏,属于严重冲刷地段。而建筑物的其余组成部分起到引水、导流作用,或将水源区水流平缓地引入主控段,或将消能后水流平稳地泄入原河道,水流流速均不大,属于一般冲刷地段。[1] 2 冲刷引起主要工程地质问题及其影响因素 高速水流具有较大能量,长期冲刷将会引发多方面的工程地质问题:①水流冲刷两岸岸坡,造成大量塌方、滑坡。②射流跌入水垫后形成回流,剧烈冲刷坝脚,导致地基及建筑物失稳。③冲刷坑形成后,上游坡溯流 发展 ,危及坝基稳定。④冲刷坑的不断加深,切断坝基下的软弱夹层、缓倾角断层,形成临空面,可能引起深层滑动。⑤泄水输水建筑物本身受高速水流冲刷而破坏。 影响冲刷的因素很复杂,外因主要为水流特征、下游水深、水舌入射角、冲刷时间等,另外还包括水库调度时间、闸门运行方式等运行管理方面;内因为冲刷地段的地质条件,是影响地基抗冲刷稳定性的基本因素,主要包括:岩土体的物理力学性质、软硬状态、风化程度、断层、破碎带、软弱夹层、裂隙等构造发育程度、产状、性质及相互组合形式等。[2] 3 冲刷地段的工程地质勘察 冲刷地段工程地质勘察工作目的和任务是查明影响冲刷的地质因素,进行正确的工程地质评价和决策,为水工专业和水工模型试验提供相应的工程地质模型,为结构专业进行消能防冲设计提供可靠的地质资料。 3.1 勘察内容 这里所述的勘察内容仅是为查明影响冲刷的地质因素,对某些冲刷地段而言,还存在渗漏、渗透变形和稳定问题。 土质地基:①查明地形地貌特征、微地貌类型;②查明第四系成因类型和分布,特别注意软土层、粉细砂层、膨胀土层、湿陷性黄土层、冻土层、易崩解土层、盐渍土层等;③查明各类土层的物理力学性质。 岩质地基:①查明地形地貌、地层岩性、地质构造;②查明软岩、易溶盐、膨胀性岩或夹层的分布及其性质;③查明岩体的风化程度;④查明主要断层、破碎带、缓倾角断层、裂隙密集带的性质、产状、规模、延伸情况、充填和胶结情况,进行节理裂隙统计,分析各类结构面相互组合形式,进行岩体结构分类,评价冲刷对地基及两岸边坡的影响程度。[3] 3.2 勘察方法 ①工程地质测绘比例尺与各泄水输水建筑物一致,若各建筑物距坝很近时,应与坝址工程地质测绘范围连接。②一般冲刷地段,勘探剖面线应结合查明其它地质问题沿建筑物轴线布置,钻孔深度以查明其它地质问题所需要的深度为准。③严重冲刷地段,如溢流重力坝、溢洪道下游河床,可结合横向围堰、导水墙等导流工程,也可专门布置勘探工作,宜采用钻探和物探进行综合勘察,钻孔深度须进人最大冲刷坑底以下适当深度;当存在软弱夹层、缓倾角断层,冲刷坑的形成可能切割夹层、断层影响坝基、建筑物地基或两岸岸坡稳定时,应结合地形布置竖井或大口径钻孔。④对冲刷地段岩土体,应分层取样,进行岩土物理力学性质试验。⑤加强冲刷地段的施工地质工作,根据施工揭露情况及时核对、调整有关参数和 计算 成果。 4 冲刷地段的工程地质评价 若冲刷坑边坡切割缓倾角断层、软弱夹层等结构面,还需专门对坝体或相关建筑物进行地基或边坡稳定评价。拱坝溢流一般有向心集中作用,应重点考虑冲刷坑形成后对坝肩稳定的影响。另外,还可用岩土的抗冲刷流速作为评价标准,若岩土抗冲刷流速小于水流流速,则会产生冲刷破坏。[4] 地基冲刷的影响因素十分复杂,地质上需综合分析岩体结构、泄流特征、模型试验、简易估算并结合工程经验作出判断。但在高应力地区,泄流冲击力与高地应力解除的叠加组合作用,如何判断其对岩体的冲刷破坏尚无良策。而高落差高速水流的水锤效应,它象震动传到岩体上并渗入裂隙内,并象爆炸一样急剧地降低岩体的有效应力,以破坏其稳定性,问题相当难解决。因此,冲刷评价应注意留有余地,同时在工程运行期间,对严重冲刷地段必须加强安全监测。若地基存在冲刷地质问题,地质方面仅需提出消能防冲建议,具体采用何种措施由结构专业根据地质资料、水工模型试验成果经技术 经济 比较后确定。 5 结语 泄水输水建筑物是水利水电枢纽工程十分重要的水工建筑物,水流冲刷作用会产生诸多地质问题。冲刷的影响因素主要有地质和水流两个方面,其中前者是根本。目前冲刷坑计算采用的是建立在室内模型试验和原型观测成果基础上提出的经验公式,最终冲刷结果还需通过水工模型试验予以验证。地基冲刷的影响因素十分复杂,地质上应综合分析和评价,注意要留有余地。同时在工程运行期间,对严重冲刷地段必须加强安全监测,为枢纽的正常运行提供安全保障。 工程地质勘察论文:工程地质勘察探讨 摘要:介绍了工程地质勘察的目的以及决定勘察任务的因素,具体阐述了工程地质勘察流程,包括前期准备、各阶段勘察内容及工程地质勘察报告,以期指导相关人员正确进行工程地质勘察,为设计施工提供准确的地质资料。 关键词:工程地质勘察;目的;任务;勘察报告 建筑是建在地面以上的,地面以下土层的分布,土质的疏松、强度,地下水的深度等都会影响到在建建筑的安危。所以,为了确保建筑及其地基设计的准确性,就必须有建筑场地的地质资料作为科学依据。只有对建筑场地的地质资料有个全面的了解、准确把握才能更好的对建筑及其地基进行设计。 一、工程地质勘察的目的 工程地质勘查的主要目运用坑深、触探、钻探等勘查手段和方法,对在建工程的场地进行调查研究分析,为工程设计和施工提供所需的地质资料。 二、决定勘察任务的因素 (一)建筑场地的复杂程度 根据建筑场地的地形情况将场地复杂程度分为三个级别:简单场地,对建筑地基影响不大;中等场地,对建筑的地基可能会造成一定的影响;复杂场地,对建筑的地基存在很大的影响。 (二)工程所在场地地质条件的研究机当地建筑工程经验 比如,在某一陌生区域,对当地的地质条件缺少研究,则勘查工作量就有加大;相反,如果在此地有工程施工经验,则花费时间及工作量都会减少。 三、建设规模及建筑物等级 依据所建工程类类型,建筑地基负荷大小、建筑地基损坏后造成建筑整体后果的程度等,可将建筑分为三个等级。一级建筑物,主要指的是关键性或有纪念意义的建筑物,破坏后果很严重。二级建筑,主要指的是地基负荷较大的建筑物,破坏后果严重。三级建筑,主要指的是建筑地基负荷不大,破坏后果不严重。 勘察工作的准备。1)接受工程地质勘查任务书,结合工程场地地质条件制定相应的勘查工作计划;2)建筑规模较大或地质条件复杂的场地,应当进行工程地质测绘,并实地观察场地地质情况;3)设置勘查点和勘查线,采用各种地质勘查手段或方法探明场地地质情况,并取得地质试样;4)对取得地质试样进行物理力性测试和水质分析测试。 四、地质勘察各阶段的内容 (一)选址勘察 1.目的 选址勘查是指对工程场地的地质的稳定性和适宜性做出评价。 2.选址阶段的勘察工作 1)对工程场地所在区域的地形地貌、地震、矿产资源和工程地质信息以及气候、自然条件等信息进行收集;2)工程现场实地踏勘,初步了解场地的土层结构情况,形成原因和大致成型年代,主要土层、地下水位等情况。3)对附近区域的建筑物规模、结构、地质资料等情况有所了解;4)工程场地地质情况复杂,现有资料不能不能准确反映地质信息,应当进行必要的地质测绘及勘探工作。 (二)初步勘察 1.目的 1)对在建建筑的地基稳定作出评价;2)为建筑的总体平面提供必要信息;3)为工程的主要建筑地基施工发案提供参考资料;4)如遇不良地质现象提交防治方案。 2.主要任务 1)对场地地质初步了解。2)对地下水水位和冻结深度有个初步了解3)查明场地中不明地质现象,范围,对工程项目的影响和发展趋势 (三)详细勘探 1.目的 1)从工程地质角度评价建筑地基,提出相应建议;2)为建筑地基设计提供详细的地质工程资料;3)为建筑地基的加固和处理提供工程资料支持;4)为不良地质情况的防治提供地质资料。 2.主要任务 1)详细勘查主要采用的手段以原位测试、勘探和室内试样检测为主。2)复杂场地或一、二类建筑物,详细勘探点宜按主要柱列线布置;对其他场地和建筑物可沿建筑物周边或建筑群布置;对重要设备基础应单独布置。3)要以地基主要受力层为原则钻探勘探孔深度。如果地基需要进行变形验算,部分勘探孔可以底基层压缩深度。4)对场地进行详细勘探时,原位测试井、探孔数量级所取地质试样,应依据地质的复杂程度、建筑规模或类别进行确定。取试样和进行原位测试部位,应依据设计要求、地基情况进行确定。 (四)施工勘察 1)对较重要建筑物的复杂地基需进行验槽。验槽时应对基槽地质素描,实测地层界限,查明人工填土的分布和均匀性等,必要时应进行补充勘探测试工作。2)基坑开挖后,地质条件与原勘察资料不符,并可能影响工程质量。3)深基坑设计及施工中,需进行有关地基监测工作。4)地基处理、加固时,需进行设计和检验工作。5)地基中溶洞或土洞较发育,需进一步查明及处理。6)施工中出现边坡失稳,需进行观测及处理。 五、工程地质勘察报告 (一)文字部分 1)勘查工作的任务和概况;2)是否存在影响建筑物地基不稳情况存在及其影响程度;3)工程场地的地质土层结构、强度及各土层物理力学性质;4)低下水位的深度、水质情况、变化情况及对建筑材料的腐蚀程度;5)在地震设防区划分场地类型和场地类别,并判别饱和沙土及粉土;6)对建筑地基基础方案进行分析,提出经济可行的设计方案意见,尤其对地基设计和施工中需注意的地方检出建议;7)当工程需要时,尚应提供:深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的技术参数,论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响;基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。 (二)图表部分 1)勘探点平面布置图; 2)工程地质剖面图、综合工程地质图或工程地质分区图; 3)土的物理力学性试验总表。重大工程根据需要,绘制综合工程地质图或地质分区图、地质柱状图或综合地质柱状图和有关试验曲线。 工程地质勘察论文:水利工程坝址选择的工程地质勘察探析 【论文关键词】工程地质勘察 水利工程 坝址选取 【论文摘要】通过结合工程实践表明,工程地质勘察人员不仅要了解地质也要了解设计,同时应当对工程地质的相关问题提出分析,并结合水利工程的实际情况而选取合适的坝址。 1.引言 水工建筑物不同于其他建筑物,有其自身的特点。因水工建筑物的建成,而使广大范围内的水文和水文地质条件发生变化。这种变化就可能引起水库岸坡再造、水库渗漏、水库淤积和坝下游河床冲刷等作用。因此,必须重视勘察、设计、施工全过程,否则,后果极其严重。在坝址选择时除了考虑主体建筑物拦水坝的地质条件外,还应研究包括溢洪、引水、电厂、航闸等建筑物的地质条件,为规划、设计和施工提供可靠依据。 2.坝址选取的工程地质勘察 在自然界中,地质条件完美的坝址很少,尤其是大型的水利枢纽,对地质条件的要求很高,更不能完全满足建筑物的要求。所谓“最优方案”是比较而言的,最优坝址在地质上也会存在缺陷。所以在坝址选择时,应当考虑不同方案,并采取改善不良地质条件的处理措施。因此,地质条件较差,预计处理困难,投资高昂的方案,应首先被否定。坝址选择时,工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等,还要预计到可能产生的工程地质问题和处理这些问题的难易程度,工作量大小等,下面分别论述。 2.1 区域稳定性 区域稳定性问题的研究在水利水电建设中具有特别重要的意义。围绕坝址或要开发的河段,对区域地壳稳定性和区域场地稳定性进行深入研究是一项战略任务。特别是地震的影响直接关系着坝址和坝型的选择,一般情况下,地震烈度由地震部门提供,但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。因此,对于大型水电工程,在可行性研究阶段,应组织专门力量解决区域稳定性评价。 2.2 地形地貌 地形地貌条件是确定坝型的主要依据之一,同时,它对工程布置和施工条件有制约作用。狭窄、完整的基岩“v”型谷适合修建拱坝,宽高比大于2的“u”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层,一般适于修建土坝。不同地貌单元,其岩性、结构有其自身的特点,如河谷开阔地段,其阶地发育,二元结构和多元结构往往存在渗漏和渗透变形问题。古河道往往控制着渗漏途径和渗漏量等。因此,在坝址比选时要充分考虑地形、地貌条件。 2.3 岩土性质 岩土性质对建筑物的稳定来说十分重要,对坝址的比选具有决定性意义。因此,在坝址比选时,首先要考虑岩土性质。修建高坝,特别是混凝土坝,应选择坚硬、完整、新鲜均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正在施工的70余座高坝中,有半数建于强度较高的岩浆岩地基上,其余的绝大多数建于片麻岩、石英岩和砂岩上,而建于可溶性碳酸盐岩、强度低易变形的页岩、千枚岩上的极少。通过结合工程实践,根据不同成因类型岩土的建坝适宜性及其主要问题作简要概述。 (1)侵入的块状结晶岩体,一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱,是修建高混凝土坝最理想的地基,其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面,平缓的原生节理,风化壳和风化夹层的分布,选坝时避开这些不利因素。 (2)喷出岩类强度较高、抗水性强,也是较理想的坝基。我国东南沿海、华北和东北有不少大坝坐落在这类岩石上。喷出岩的喷发间断面往往是弱面,存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层,还有凝灰岩的泥化和软化等,对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外,玄武岩中的柱状节理,透水性很强,在选坝时也须注意研究。例如:桑干河干流上的山西省册田水库大坝坝基为新生代的玄武岩,柱状节理极发育,坝基及绕坝渗漏严重,影响着水库效益。 (3)深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等,强度高、抗水性强、渗透性差,也是较理想的坝基。但是在这类岩体中选坝址,必须注意片理面的各向异性及软弱夹层的存在,选坝时,应避开软弱矿物富集的片岩(如云母片岩、石墨片岩、绿泥石片岩、滑石片岩)。在浅变质岩的板岩、千枚岩区,应特别注意岩石的软化和泥化问题。 (4)沉积岩中,以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层,这些夹层力学强度低,抗水能力差,易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等,强度与胶结物类型有关,一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动,经过次生作用易于发生泥化。在坝址比选时必须十分注意这一问题。此外,碳酸盐岩的岩溶洞穴和裂隙的发育,可能会产生严重的渗漏。 另外,在坝址比选中,河床松散覆盖层具有重要意义。修建高混凝土坝,坝体必须座落在基岩之上,若河床覆盖层过厚,就会增加坝基的开挖工程量,使施工条件复杂化。所以当其他条件大致相同时,应将坝址选择在覆盖层较薄的地段。有的河段因覆盖层过厚,只得采用土石坝型。比选松散土体坝基的坝址时,须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题,而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。 2.4 地质构造 地质构造在坝址选择中同样占有重要地位,对变形较为敏感的刚性坝来说更为重要。在地震强烈活动或活动性断裂发育的地区,选坝时应尽量避开或远离活断层,而位于区域稳定条件相对较好的地块上。在选坝前的可行性研究时,应进行区域地质研究,查明区域构造格局,尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率,并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区,倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时,在后期次生作用下往往演化为泥化夹层,若有其他构造结构面切割的话,对坝基抗滑稳定极为不利,在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微,容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层,由于构造形变强烈,岩石完整性受到强烈破坏,在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之,要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址,避开断裂、裂隙强烈发育的地段。 2.5 水文地质条件 在以渗漏问题为主的岩溶区和深厚河床覆盖层上选坝时,水文地质条件应作为主要考虑的因素。从防渗角度出发,岩溶区的坝址应尽量选在有隔水层的横谷、且陡倾岩层倾向上游的河段上。同时还要考虑水库有否严重的渗漏问题,库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷,且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下,坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。 2.6 物理地质作用 影响地址选择的物理地质作用较多,诸如岩石风化、岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等,但从一些水库失事实例来看,滑坡对选择坝址的影响较大。在河谷狭窄的河段上建坝可节省工程量和投资,所以选择坝址时总希望找最窄的峡谷段。但是,峡谷地段往往存在岸坡稳定问题,一定要慎重研究。如法国罗曼什河上游一坝址,地形上系狭窄河段,河谷左岸由花岗岩和三叠纪砂岩及石灰岩构成。右岸是里亚斯页岩,表面上看来岩体较完整,后经钻探发现页岩下面为古河床相的砂砾石层,表明了页岩是古滑坡体物质,滑坡作用将河槽向左岸推移了70m。因而只得放弃该坝址而另选新址。 2.7 天然建筑材料 天然建筑材料也是坝址选择的一个重要因素。坝体施工常常需要当地材料,坝址附近是否有质量合乎要求,储量满足建坝需要的建材,如砂石、黏土等,是坝址选择应考虑的。天然建筑材料的种类、数量、质量及开采条件及运输条件对工程的质量、投资影响很大,在选择坝址时应进行勘察。 3.结语 从实践表明,选择坝址是水利水电建设中一项具有战略意义的工作,它直接关系到水工建筑物的安全、经济和正常使用。工程地质条件在选坝中占有极其重要的地位,选择一个地质条件优良的坝址,并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物,以便充分利用有利的地质因素、避开或改造不利的地质因素。 工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察中的质量控制因素 摘要: 岩土工程建设问题一直是建筑界在建筑过程中存在的问题,施工人员在施工前都会对施工现场进行勘察,确保岩土工程建设的质量安全。本文分析岩土工程地质勘查中质量方面的控制因素,对地质勘查中存在的问题提供相应的解决措施,为施工人员岩土工程建设提供一些参考意见。 关键词: 岩土工程;地质勘察;质量控制因素 岩土工程勘察工作是一项细致的任务,施工人员想要获得完整的资料,就需要提高地质勘察工作的质量。而想要提高地质勘查工作的质量,就需要对能够影响岩土工程地质勘察质量的因素进行分析,针对地质勘查中存在的问题进行防护措施,确保获得的资料真实可靠。 1分析影响岩土工程地质勘察质量的因素 1.1人为因素 地质勘察工作是一项比较细致的工作,需要相关的地质勘察人员拥有坚实的地质勘察技术和丰富的地质勘察经验。相关勘察部门在进行地质勘察的时候,需要有专业的地质勘察人员从旁协助,如此才能保证地质勘察结果的准确性和真实性。然而建筑方在这方面的资源比较稀缺,建筑方在地质勘察人才方面的资源稀少,在地质勘察方面的工作缺乏正确的指导方向,具有高精度勘察能力的仪器也很稀缺,许多建筑方都是利用的地质勘察仪器比较陈旧。建筑方虽然在岩土工程方面加大了地质勘察的队伍,却无法对地质勘察的质量起到促进作用。因为建筑方在岩土工程地质勘察方米缺乏专业的技术指导和科学的理论依据[1]。 1.2技术因素 地质勘察质量需要精确的数据分析和真实的地质状况为依据,这需要建筑方在岩土工程勘察方面具有专业的地质勘察技术和高精度的勘察仪器。然而建筑方在地质勘查技术方面的发展与时代的潮流没有接轨,导致很多建筑方在勘察仪器方面存在老旧现象,或者地质勘察技术不足,无法对岩土工程的地质状况进行详细而全面的勘察,导致建筑方勘察出来的结果与实际近况不符,影响建筑方在建筑方面的全体布局,造成大量的经济损失和安全隐患[2]。(岩土工程事故如图1)。 1.3市场因素 随着建筑工程的蓬勃发展,建筑界多出了很多地质勘察团队。建筑方在地质勘察方面的市场越来越大,地质勘察工作的竞争日益激烈。部分建筑方由于规模不足或者处于经济的考虑,在地质勘察方面的投入力度不足,导致一些从事地质勘察工作的专业人才看不到地质勘察工作发展的前景,渐渐退出地质勘察工作的领域,转向其他行业发展。 1.4制度因素 建筑方在地质勘察方面的制度不够完善,无法提高地质勘察人员的工作效率和工作质量。多数的建筑方在进行岩土工程地质勘察方面,没有对地质勘察人员的工作进行划分,导致勘察人员的工作任务不明确,容易在勘察过程中出现盲目跟从、组织散漫等不良现象。建筑方勘察出来的结果与岩土工程地质的实际情况不相符,因为建筑方在地质勘察方面勘察的内容不够全面。当建筑方施工过程中出现问题时,无法及时做出补救措施,容易引起事故纠纷,从而影响施工方的信誉,对建筑工程的发展造成一些不利影响[2]。 2防范措施 根据上述列出的岩土工程地质勘察过程中影响地质勘察质量的因素,下面提出具体的应对措施。 2.1建立优秀的人才队伍 建筑方应该从外界寻找地质勘察方面的专业人才,包括拥有地质勘察技术的技术型人才,拥有丰富的地质勘察理论的教师。建筑方可以花费一定的资源建立起一支小型的地质勘察队伍,这支队伍中的地质勘察人员必须是清一色的专业地质勘察人员,为建筑方在建筑界快速的树立起一个良好的形象。同时,建筑方要对原有的地质勘察人员大力培养,特别是一些可塑性人才。建筑方可以对地质勘察人员进行系统的理论知识培养,使地质勘察人员对岩土工程地质勘察中需要勘察的内容进行全面的了解。为了加强地质勘察人员对理论知识的深入理解,建筑方应该定期安排部分人员在地质勘察队伍身边临场观察。 2.2完善地质勘察技术 首先,建筑方需要对地质勘察工作的设备进行更新,将陈旧的设备淘汰掉,引进一批先进的勘察设备。然而,建筑方应该聘请专业的技术人员,对地质勘察人员的仪器使用进行专业指导,使地质勘察人员能够很快适应先进的地质勘察设备。同时,建筑方应该对地质勘察人员灌输新的地质勘察技术,将传统的地质勘察技术适当的筛选。当然,建筑方不能过于依赖仪器,对于传统地质勘查技术中仍然适用的技术适当的保留。将传统的地质勘察技术与新型的地质勘察技术结合起来,不断完善建筑方的地质勘察技术。最后,建筑方应该对地质勘察人员进行一定的训练,使地质勘察人员在工作中不断完善自己的地质勘察技术,尽快的适应地质勘查工作[3]。 2.3正确看待市场 虽然地质勘察工作的市场逐渐扩大,建筑方在地质勘察工作方面的竞争压力逐渐增大,但建筑方应该端正自己的态度,用正确的眼光看待地质勘察工作市场,不能因为市场上的激烈竞争而放弃了自己的既定目标,降低对地质勘察工作的投入力度。建筑方应该加强对地质勘察工作的投入力度,使前来应征的地质勘察人才能够看到建筑方对地质勘查工作的重视程度,从而不断壮大建筑的地质勘察队伍。同时,对于地质勘察市场出现的一些不良现象,建筑方应该组织相应的监察部门,严厉打击那些皮包公司和商业诈骗团伙,肃清市场的不良风气,使更多的地质勘察人才进入市场,为建筑方后面的发展提供源源不断的人才队伍。 2.4建立完善的制度 为提高地质勘查工作的质量,建筑方应该建立完善的制度,约束地质勘察人员的行为规范,确保每一个地质勘察人员能够在地质勘查工作中明确自己的工作任务。同时,建筑方应该建立相应的监察机制,对地质勘察人员的施工现场进行监督,确保地质勘察人员的勘察质量。 3结语 岩土工程地质勘察中的质量问题,是建筑界普遍存在的现象。主要原因还是建筑方对岩土工程地质勘察工作的重视程度不足,在地质勘察人员方面的管理没有做到位,使勘测出来的地质状况与岩土工程的实际地质状况不符,从而影响施工方在建筑方面的施工质量。相关建筑方应该加强对岩土工程中地质勘察技术的质量控制,确保地质勘察的结果与岩土工程的实际地质状况相吻合。如此,施工方才能按照地质勘查结果,制定出安全有效的施工方案,确保施工方的工程质量。 作者:张念 单位:安徽省合肥市327地质队 工程地质勘察论文:高速公路工程地质勘察的问题 摘要: 随着社会经济的快速发展,人们生活水平的不断提升,使得高速公路行业得到了快速的提升和发展,高速公路的建设也能促进交通系统的完善和发展,从而进一步促进我国社会经济的发展。而在高速公路工程的建设之中,地质勘察工作是重要的环节和组成部分,同时也关系到了高速公路工程的总体质量。而文章则对高速公路工程地质勘察中的问题进行了研究分析。 关键词: 高速公路;工程质量;地质勘察 在高速公路的建设过程中,进行地质勘察具有重要的现实意义。良好的勘察结果能够将高速公路建设场地的地质情况进行较为全面的了解,为后面的施工方案设计工作提供数据支撑力,避免在施工过程中出现不能施工或施工困难的情况,造成拖延工期或质量不达标的情况。所以进行高速公路工程地质勘察的研究具有重要的现实意义。 1高速公路工程地质勘察中的问题 1.1勘察方案具有不合理性 通过相关的调查研究能够发现,很多的高速公路工程地质勘察方案中,都存在着一定的不合理性,因此在开展工作的过程中,就容易出现较多的差错。但是对于高速公路工程的建设工作来说,准确的地质勘察工作直接决定了施工方案的设计、施工以及最终的使用环节有效的开展。但是目前我国的高速公路工程中,很多情况下为了能够提升施工速度,缩短工期,其往往忽视了地质勘察工作开展的重要性,甚至没有对地质勘察工作进行具体的勘察方案的设计制定,并且在具体的勘察过程中,也出现了大量的不合理的现象和工作,导致后期的施工环节中遇到了较多的困难性,甚至一些地方施工不能够顺利的开展和结束,对施工质量也造成了即为严重的威胁和影响。同时,部分地质勘察人员工作开展的不合理性,也直接影响了工程质量不安全性的产生。 1.2勘察没有充足的针对性 目前,在高速公路工程地质勘察过程中,还有很多问题没有解决,严重的影响了后期的工程施工以及质量,其中较为常见的是,在地质勘察工作开展的过程中,其往往没有明确的目的性和内容的针对性。随着社会科技的快速发展,勘察技术也得到了快速的发展,但是很多的施工单位依然使用比较传统落后的方式进行地质勘察工作,其不仅不能满足现代化高速公路建设的实际需求,还会对施工以及工程质量造成严重的影响。且由于高速公路工程的建设往往不是在同一地段进行的,因此其地质条件之间也存在着较大的差异性,而使用同样的地质勘察手段,就没有针对性的体现,也不能够获得对应的地质信息数据,同样就会对之后的施工环节造成严重的影响。所以在实际的高速公路工程中地质勘察工作的开展,具有较强的目的性和针对性,才能有效的提升其勘察工作的有效性,对于不同地质环境的施工路段,要使用不同的地质勘察手段,平原地区、山区都有很大的差异性。 1.3勘察工作人员没有专业的知识水平和技能能力 在高速公路工程的建设过程中,最开始进行的环节应该就是地质勘察环节,因此其工作开展的有效性就具有十分重要的意义。在开展工作中就需要专业的勘察人员才能进行,因此工作人员在地质勘察环节就承担着重要的责任。其工作开展的有效性也直接决定了勘察工作质量和后期施工环节工作的开展以及工程质量。但对现阶段,我国高速公路工程地质勘察工作的开展情况来看,工作人员往往不具备较强的专业知识水平和地质勘察的技能能力。因此,其在进行地质勘察工作中,对地质环境没有完备的知识体系和认知能力,甚至很多的地质勘察人员不了解施工地段的地质情况,其也往往采用不专业的勘察技能进行地质勘察。而其的不专业性则直接体现在了勘察报告上。而后期的施工方案的设计环节,甚至不能够从中获取有用的信息,对后期的高速公路工程建设造成了重要的隐患。 2高速公路工程地质勘察中出现的问题及有效措施 2.1尽量完善高速公路地质勘察的方案 只有更好地解决目前出现在我国高速公路工程地质勘测中的问题和隐患,才能提升工程的施工效率和质量,从而提升整体的工程质量。则首先尽量的完善高速公路地质勘察的方案。在实际的工程中,在进行地质勘察之前,需要对相关资料信息进行充分的了解把握,这样才更好地进行地质勘察工作方案设计,才能在实际的地质勘察工作顺利开展。而在实际的工作过程中,必须要重视工作开展的可行性和安全性,另外需要对周边环境进行考察和测量,要避免对生态环境造成影响和破坏。完善高速公路工程的地质勘察工作,在收集到的所有数据进行相关的比较后,发现勘察方案中产生的问题,并且要能够及时的改正和完善。同时还需要对地质勘察的方案进行多次细致的修改,才能够使最为完善的方案应用在实际的勘察工作中。使地质勘查工作能够更好的为之后的施工设计、施工环节提供有力的支撑,同时提升整体工程的施工质量。 2.2加强勘察工作的针对性 在高速公路地质工程的地质勘察过程中,由于其没有较强的针对性和计划性,往往对之后的工作造成较大的障碍和影响,因此只有加强勘察工作的针对性,找出工作开展环节中的难点与重点,才能更好的开展相关的工作,并且提升其工作的效率和质量。这也需要地质勘察的工作人员首先要对高速公路施工场所进行大概的了解,并且根据不同的地质特征设计不同的勘察方案,之后再进行具体的地质勘察工作。这也是由于不同的地质环境需要不同的勘察方案。同时需要对施工计划进行较为全面的了解和认识,就山区而言,隧道工程以及环山公路之间,所要进行的地质勘察之间就有较大的差异性。同时根据国家相关的要求进行地质勘察的设计,由于地质勘察工作的具有较强的复杂性,所以在实际的地质勘察过程中,还需要对地质勘察工作的重点内容进行寻找和确定,并且围绕着重点内容开展相关的工作,才能有效的提升勘察工作地质量和效率。 2.3加大对于勘察工作人员的培训力度 通过以上描述,已经能够了解到,在高速公路工程地质勘察的过程中,勘察的工作人员也是影响其工作质量的主要因素,由于工作人员对地质知识认识的不到位,以及不具备专业的技能水平,缺乏足够的责任心和综合素质,也直接对勘察工作的质量造成了严重的影响。在管理方面,要加大勘察工作人员的培训力度,首先需要培养其专业的地质知识能力,使其具备完善的地质知识体系。其次,需要加强对其工作能力和专业技能的培训力度,使其在工作中不会出现原则性的错误。此外,还要增强其责任心,增加对地质勘测工作的重视程度,避免在工作中出现敷衍的情况。这样才能够提升其综合素质,保证高速公路工程地质勘察工作的效率和质量。 3结束语 综上所述,在高速公路工程的地质勘察工作开展的过程中,往往会受到人为以及外界或者自然界多种因素的限制,对勘察工作造成一定的影响。因此,在现阶段我国的高速公路工程的地质勘察过程中依然存在着大量的问题需要解决。而在此工作环节出现问题,则会对整体的工程施工环节以及工程质量造成严重的影响,会使人们的生命财产安全受到严重的损害。所以必须要有有效的处理措施,完善勘察工作的设计方案,加强管理,从而提升工作的有效性,保证工程施工顺利,质量合格。 作者:朱经亮 单位:中设设计集团股份有限公司
地质勘查论文:固体矿产地质勘查论文 摘要:刻槽样的代表性选取对于地质勘察工作成效有着很大的影响。因此,本文将对如何保证刻槽样的代表性进行讨论,并分析几种样本采集法的主要适用范围,以便更好地开展实际操作,促进固体矿产勘探开发的顺利进行。 关键词:地质勘察;固体矿产;刻槽样 随着我国的社会经济迅速发展,固体矿产资源这一社会发展不可或缺的资源的作用日益明显,因此,对固体矿产的地质情况进行勘探,并进一步对矿产样品进行采样分析,就显得尤为重要。而对固体矿产样品分析的多种方法中,刻槽样是最常见、应用最为广泛的一种。预查、普查、详查和勘查是固体矿产地质勘查工作正常开展中,需要进行的四个阶段,然而为了掌握矿产资源的情况,对固体矿产进行远景调查必须在预查之前开展[1]。 1选取的样品代表性 所谓的样品代表性,是指所采集的样本较好地反映了当地矿层的矿种构成及所占比例、分布和矿化程度。因此,为了避免检测结果出现偏差,最好选择矿区的优秀位置开展样品采集的工作。首先,为了对刻槽样品的测试结果进行更好的掌握,在进行矿产地质勘探工作时,就必须要对矿产地质样品进行详细严密的分析和测试。其次,也要对矿产资源的数量及质量进行分析。此外,还可以对矿产资源的可采性进行评估。由此可见,对样品的代表性进行进一步的掌握,离不开对样品与实际构组的相似度进行必要的分析研究。在取样过程中,刻槽样品的选取必须具备足够的代表性,才能够准确而真实地反映矿产情况,反之,假如刻槽样品的代表性差,则会误导人们了解实际情况,对矿产的构成、分布和走向等做出错误的判断。然而,在实际工作中,许多矿产刻槽样采样工作人员并没有根据矿区的实际情况来采取科学的采样方法。比如随意选取样品采集地点、粗暴采集样本,混入其它与检测试验无关的物质,如此便导致样品代表性差,样品检测结果出现偏差,从而无法准确反映实际情况。因此,为了矿产开采工作能够顺利进行,避免资源的浪费,刻槽样品的选择必须具有足够的代表性。 2对刻槽样品的采集方法及其适用性进行基本分析 判断地质矿层历经了数亿年漫长岁月的演化,在固体矿产实际开采过程中,所面临的地质环境复杂多样、千奇百怪。因此,在实际工作中,对样品的采集方法也要因地制宜,对不同的地质特征和矿产要采取科学合理的样品采集方式,才能取得最好的成果。一般来说,样品的采集方法有拣块法、剥层法、全巷法和刻槽样以及方格法这五种方法,其中,刻槽样是最常见、应用最为广泛的一种。拣块法,这种为了得到矿石碎块样品而对侵蚀变化的地质岩层的露出部分进行敲打的方法,是取样方式中较为简单的一种。此方法所花费的时间与成本较低,一般用于区域的地质调查和矿化线索的寻找,较少用于矿产开发中的样本采集。因为这种方法所采集的矿石代表性差,具有极大的偶然性,(特殊情况如捡拾的“狗头金”)容易使人通过捡拾的矿石对整个矿产产生错误的判断,对于精准了解区域矿产的情况适用性不大[2]。剥层法,这是一种适用于地质情况较为复杂的样品采集方法。一是薄板状和薄脉状矿化脉使其他的采样方式无法采集到足够质量的样品时;二是地质体的矿用物颗粒较为粗大,或是组成结构十分不均匀时;三是用于检验其他方法是否合理可行时。是否选择此方法,主要依靠采样成本和困难程度、地质体组成复杂度及均匀度等因素。此方法则连续或是有间隔地,沿着地质矿层露出部分均匀开凿一块矿石充当样品。全巷法,通常在三种情况下采用:第一,是采用其他方式无法到达需要采集验分析用的矿层区时;第二,需要采集数量较多的样品时;第三;需要利用全巷法来对采集的样品检测结果进行实时监测的时。此方法则是在矿区某个指定的特殊位置来开掘一条井巷,在其中采集矿石样本。刻槽样,它是现在最为普遍且应用广泛的的样品采集方式。此方式可用于大多数矿区及矿产类型,广泛用于地质勘查的各个阶段。刻槽法基本是沿着矿岩的大致延伸方向,按一定的比例来凿刻一条长长的矿槽来采集样品。方格法,则是适用范围十分狭窄的一种样品采集方法。此种方法按照一定距离内的网格点来开凿采样。但在实际的操作过程中,受到现实条件的局限,仅在矿体厚度大、矿化对比均匀的矿体中使用[3]。 3合理选取刻槽样断面 自然环境的千差万别和矿物自身特点的不同,导致同一矿种在同一矿床的分布也是极不均匀的,矿种的差异及其矿化类型的不同,自然对其采集样槽规格要求的选取也是不同的。首先,如果是众多矿种伴生和共生时,应该以单矿种规格要求中,占据样槽面积最大的那一矿种为准来选取样槽规模;其次,两种或两种以上的矿物类型在同一矿床中分布时,应该以矿化不均匀、矿石类型较为复杂的那一类型为主来选择样槽规模;否则,则无法保证样品具备足够的代表性,能够准确反映矿产分布情况。此外,某些较为特殊的矿石有特殊要求,如Ag的氧化矿采用5cm*10cm的规格截取断面,而Fe、Mn和Cr的风化矿采用10cm*25cm的规格;其他情况则最好采取矿产的最大横截面,不宜选择规格较小的断面来刻槽取样。因为在矿产资源的勘察阶段,样槽断面规格过小,会对样品的代表性有一定的影响,并对矿产资源的分析有负面影响。 4控制样品的重量误差 为了确保所采取的样品分析结果的代表性,不仅需要选用合理的样品采集方法和刻槽样断面的规模,还要把好采集施工过程中的质量关。一要预防采集过程中样品缺失和其他物质掺杂;二要确保能够按照事先设计好的样槽规格来刻取岩石样本,不能过大或过小;三要控制好样品的重量误差,样品的原始重量误差应该在规定的范围之间,尽量使其降到最小,因为评价样品质量的主要指标之一就是样品质量的误差值。此外,应当详细填地写采样的记录、样品的登记表和送往检验的单据,以便使样品有据可查,确保刻槽样品的代表性和质量。总而言之,固体矿产勘探的重要性,随着我国社会主义建设和地质勘探事业的不断向前发展而日益上升。在每一次的实际勘探中,相关的工作人员都必须遵守地质勘探的行为准则,根据矿区的地质条件、矿种类型以及矿层结构等等,因地制宜地选择实行刻槽样品采集的方法,以确保刻槽样品具备足够的代表性来反映矿产情况,帮助矿产开采者省时省力地开采矿产,提高资源的利用效率。 作者:李俊锋 单位:河南省有色金属地质矿产局第三地质大队 地质勘查论文:煤田水文地质勘查论文 摘要:煤矿资源是我国社会发展中的重要资源,但是煤矿开采的过程中,必须进行详细的水文地质勘察工作,只有这样,才能够了解地下水的分布特征和参数,为煤矿开采提供安全保障。现阶段,煤田水文地质勘查工作主要以野外抽水试验为主,为了保证抽水试验的成功,水文孔的固井技术尤为重要。固井技术具体实现的方法包括管内注浆法和管外注浆法。在此,本文首先对水文孔固井技术在煤田地质勘查中的应用进行了探讨,并有针对性的对管内注浆法和管外注浆法进行了对比分析,希望对我国相关领域的全面发展起到促进作用。 关键词:水文孔固井技术;煤田水文地质勘查;应用 1水文孔固井技术在煤田地质勘查中的应用 (1)管内注浆法。对海带进行编制,形成辫子形,用于对水井管止水部位下端进行缠绕,同钻孔直径相比,缠绕的直径略小,将其扎紧的过程中,应使用螺丝,同时,为了加大保护力度,应将托盘焊接到两端。在焊死滤水管时,需要将铁板应用于滤水管以上0.3~0.5m的位置,焊死操作在井管内进行,预防含水层被水泥砂浆灌入。止水胶皮位于注浆口管外,在高出这一部位3~5m的位置,应构建一个切口,15~20cm和1cm分别为长度和宽度,切口应有4~8个,对抽缝隙应在管壁两侧进行,同时将弹性胶皮门帘加在管壁外,在预防脱落时,应对胶皮两侧进行捆扎[1]。完成下管后,由于环状间隙存在于孔壁和井管之间,必须在海带有效膨胀后才可以对其进行封闭,此时应对水泥浆进行应用。注浆前需焊封孔口,此时应对3~5m厚度的钢板进行应用,在其中间位置进行挖孔,焊接时应用钢管,大小为0.3m,并将阀门开关安装到孔口阀门钢管上。完成注浆以后,应继续注入清水,顶出泥浆泵残余水泥浆和清水将注浆管,并关闭孔口阀门,在48小时以后,应扫开托盘,此时需要对钻具进行应用,并展开洗井工作。(2)管外注浆法。对海带进行编制,形成辫子形,用于对水井管止水部位下端进行缠绕,同钻孔直径相比,缠绕的直径略小,将其扎紧的过程中,应使用螺丝,同时,为了加大保护力度,应将托盘焊接到两端。同时,将胶皮环绕捆绑到海带上部,确保半湿粘土被填充到胶皮中,同钻孔直径相比,胶皮最大直径偏大。完成下管后,由于环状间隙存在于孔壁和井管之间,必须在海带有效膨胀后才可以对其进行封闭,此时应对水泥浆进行应用。注浆前准备工作同管内注浆法相同,但是,在注入水泥浆的过程中,需要分两次进行,首次注浆时,应对止水位置下部10m左右的位置进行封闭,并应用泵送法注浆,并应用清水冲孔,直到清水从井口上泛出以后才能够进行封孔操作,一边提钻具一边注入水泥浆,严禁浆面与钻具脱离[2]。在水泥浆初步凝固以后,应再次进行水泥浆的注入操作,完成两次注浆并等到水泥浆初凝以后,才可以展开洗井工作。 2管内注浆法和管外注浆法对比分析 (1)管内注浆法优点与缺点。第一,优点。在对管内注浆法进行应用的过程中,可以实现一次性注浆,因此能够节省施工时间,保证工程进度。在焊死滤水管时,需要将铁板应用于滤水管以上0.3~0.5m的位置,焊死操作在井管内进行,在这一过程中,一定的静压力将产生于滤水管中,而在实际展开注浆操作的过程中,含水层在滤水管中就不会被井管外的水泥浆污染,因此施工效率和质量都能够得到保障。第二,缺点。在应用管内注浆法展开施工的过程中,由于属于一次性注浆,如果拥有较深的止水部位下端,在注浆时,将导致较大的压力产生于管内。并且在操作中,不可以中途停止注浆,因此必须在实际施工中应用高质量和高性能的营建和设备,而一旦一定的故障产生于注浆设备中,就将对整个施工过程造成严重的损失。在完成注浆以后,48小时后才可以扫开托盘,即铁板,如果此时含水层在滤水管中被水泥浆灌入,那么在处理这一事故的过程中将耗费大量的施工时间。(2)管外注浆法优点与缺点。第一,优点。注浆中可以通过多次注浆完成施工,中途可以进行一定时间的停留,同时,可以一边对钻具进行提离一边展开灌浆操作,这样一来,就可以促使压力在管内有效降低。同时,在对这一方法进行应用的过程中,对设备的性能要求相对偏低,设备在运行中产生故障,也不会对整个注浆工作造成严重的影响,因此操作成功率更高。第二,缺点。在对多次注浆法进行应用的过程中,需要消耗较多的施工时间,如果施工人员没有及时发现滤水管含水层中的水泥浆,将对后续施工造成影响。(3)可能发生的问题。在对管内注浆法进行应用的过程中,如果机械设备发生故障,或者两个环节之间的衔接存在问题,都将直接造成失败的注浆结果,同时会促使钻孔无法在接下来的施工中继续使用,从而影响工程进度的基础上,给施工企业带来严重的经济损失[3]。在对管外注浆法进行应用的过程中,由于含水层位于滤水管内部,当有水泥浆灌入时,也将导致接下来的施工程序无法顺利开展,最终影响工程进度。值得注意的是,当这一现象产生时,需要耗费比管内注浆法更多的时间,因此,对工程经济效益造成的影响更大。 3结束语 综上所述,近年来,我国在积极进行现代化建设的过程中,对煤矿资源的需求量有所增加,在这种情况下,相关部门加大了煤矿开展力度。值得注意的是,此项工作开展中拥有较高的危险性,因此,相关工作人员必须对煤田的水文地质条件进行详细的勘查,才能够有针对性的采用开采技术,提升开采的效率和安全性。水文孔固井技术的有效应用极大的促进了煤田地质勘查工作的进步,对我国相关领域的发展起到了重要的推动作用。 作者:曾庆博 单位:安徽省煤田地质局第三勘探队 地质勘查论文:地质勘查全面预算控制论文 一、实行地质勘查全面控制的必要性 现阶段我国的地质勘查全面控制预算主要运用于计划预算报告上级机构,但该计划不等于预算,有缺点的准备方法,往往出现一些调整不合理的现象。随着我国经济的发展和市场经济的改革,在全面预算控制管理方面逐渐形成了一套预算管理体系。为了能更好的满足预算管理体系改革的需求,促进地质勘查预算的全面控制,就必须要做好这一方面的工作准备。只有形成一套完整全面的预算体系,才能在市场经济的改革中取得有效的地质勘查全面预算工作。 二、地质勘查企业全面预算控制的原则 企业在进行全面预算中应遵守以下原则:一致性的原则:企业进行全面预算控制时首先要考虑到自身的特点,把握经营方向和经营目标等,制定长期和全面的预算控制。控制性的原则:地质勘探企业预算目标应该被控制。首先,充分考虑宏观经济,法律体系,无法控制的因素的影响如原材料价格;第二,地质勘探企业,如转让定价也将创造许多不可控因素影响企业的利润和亏损,成本。因此企业预算,应充分考虑。弹性原则:地质勘探企业生产经营环境是不断变化的,为了确保在全面预算的过程中出现预算失控现象,在进行预算的过程中要保持一定的灵活性。参与性原则:地质勘探企业全面预算控制需要积极参与,为预算管理出谋划策。地质勘探企业预算应充分考虑整个企业的全力支持预算总目标的可实行性,实现整体监督决策;最后加强激励机制,建立全面预算实施企业发展战略和业务目标。 三、地质勘查现阶段全面预算控制存在的问题 (一)全面预算控制缺乏长期的预算计划和科学性、细节等许多不足;大多数的地质勘探单位预算分配是基于各部门在使用预算,预算数据缺乏科学预测、地质勘查单位和现代化的道路发展背道而驰,不是地质勘探单位建立长期的预算计划。一是最大化项目资金部分部门出现错误的资金预算,出现铺张浪费,贪污和重大隐患。地质勘探单位,特别是建立时间早退休人员数量较大,地质勘探单位人员缺乏资金,因此,长期占领在职人员退休基金基本开支占项目资金,甚至有些单位和使用基本建设预算,项目资金支付员工补贴。二是容易导致虚高预算地质勘探单位项目资金使用不平衡,使得整个财务规划的使用和效益受到影响。 (二)预算实施过程不严格、不规范一是项目预算监督的缺乏,在项目实施前,实现后,实施全面监督。尽管某些跟踪监督,但由于没有有效的监管手段,监督不到位,工程验收不严格,导致正式的监督工作,甚至误接受的现象。第二,预算执行计划需要进一步规范。地质勘探单位预算项目的重要依据是财政部门和项目部门负责实施的监督检查,项目验收、绩效评估。预算和实施过程中的项目管理,项目实施计划并不是严格的和项目审计检查,在一定程度上影响项目的顺利实施。三是系统的性能是不完美的。目前地勘单位预算绩效评价系统项目工作不到位,深度、广度远远不够。 (三)使用专项资金预算单位资金的一部分,而不是基于经济效益主要基于财务管理理念,注重资本投资和管理,注意的静态平衡基金,关注资金使用预算审计和光线效果,缺乏有效的监督管理和绩效评估。在预算执行过程中,基金审计不严,借口奖金,随意扩大支出的范围,未经授权的修改基金的使用,提高补贴标准。甚至一些地质勘探单位为了使用这些钱方便,超限额闲钱,容易导致犯罪和腐败。单位预算资金使用效率不高。 (四)资金核算管理不规范一个是人事管理的预算和结算和转移。一些地质项目实施单位不按照会计制度的有关规定对项目资金预算执行账户核算,设计混合单元和其他公共基金。第二,项目资金没有实施有效的控制,“专款专用”现象经常发生,未经授权的修改项目基金申请。虽然有些地质勘探单位建立了预算系统的一部分,但是没有跟踪效益审计的预算基金,即使跟踪,也是一个简单的总结分析,主要性能,评估的过程中基本没有使用成本,因此,许多项目计划不能实现预期的社会效益。 四、预算控制具有十分重要的作用,对于地质勘查企业来说 地质勘查企业预算控制的作用主要表现在一下几个方面:地质勘探企业有效控制的责任部门。预算控制在企业管理中的一个重要手段是实行各部门责任制的原则。有利于地质勘探企业在进行生产经营的过程中合理分配各种资源,协调各个部门的生产经营活动,促进企业每个部门的责任更加明确和具体实施战略规划的发展是促进地质勘探企业的基本目标。实施预算全面控制可以明确公司管理,对各个责任部门和负责单位的发展战略有一定的促进作用,从而有效的引导企业的资本运作,使得在进行战略规划和业务计划更加积极主动,地质勘探企业的长期战略规划目标。协调责任部门之间的关系。在实行全面预算控制的过程中使各部门相互之间的配合和协调方面取得最大化的利益,从而维护企业的目标,提高地质勘探企业凝聚力、提高地质勘探企业的市场竞争能力。为所有部门负责检查和评估性能。通过预算控制,明确责任部门管理目标,和有自己的关系,等等,以促进企业管理评估,评估责任部门生产经营表现,也便于自我控制的责任部门,评估和调整等。有助于提高地质勘探企业的管理。在预算执行的过程中,实际运行结果与预算标准相比,发现问题,及时纠正偏差,鼓励企业业务活动,为了提高企业的整体管理,实现企业管理的目标。有利于动员所有负责任的部门成员的积极性和主动性。地质勘探企业预算,考虑所有负责任的部门的意见,这有利于调动每个部门成员热情,积极性和创造性,使每个部门开展其业务活动从整个企业的角度。 五、结语 构建一个全面预算控制模式为中心,以资本预算为企业加强内部控制和正常的生产经营活动,以提高企业整体市场的竞争力。地质勘探企业全面预算控制是加强地质勘探企业管理控制是一种有效的方法。地质勘探技术在中国已经有几十年的发展,已经积累了一些经验和基础,为固体矿产在增加,勘探技术也在快速发展,新技术的应用为固体矿产区域矿产调查提供了保证。现在越来越多的地质勘探企业规模和生产业务多元化,全面预算控制的基础越来越弱。通过分析地质勘探企业预算控制的特点,确保从中获得最大经济效益。 作者:徐积荣 单位:贵州省地质矿产勘查开发局117地质大队 地质勘查论文:铁矿地质勘查论文 1地质勘查类型及工程密度 1.1类型 按照不同的划分标准,包括矿体分布范围、矿产规模大小、矿质形态变化以及铁矿构造的难易程度等将铁矿类型划分为四类。在完成类型划分后,依据不同的类型使用不同的工程密度设置工程,以此圈定矿体进而控制铁矿的变化。在我国的铁矿分布中,第一类型的铁矿主要是由变质沉积而形成的,如蒙库铁矿;还有的是由于海相沉积而形成的,比如庞家堡铁矿。第二类型的铁矿有由于岩浆作用产生的铁质,比如攀枝花铁矿,另外,以梅山、大顶铁矿为代表的形态比较简单的铁矿也属于第二类型。第三类铁矿形成原因较为复杂,是由陆相火山岩作用形成的铁矿床,比如大冶铁矿。第四类铁矿因其规模较小、形态复杂且矿石质量与数量不稳定的特点而单独成为一大类型。 1.2工程密度 在进行铁矿勘探时,依据经济的原则对铁矿控制矿体,最为基础的一步是确定工程密度。当前,我国常使用的铁矿勘探确定方法包括:经验法、类比法、精度分析法以及地质对比法、资料对比法。随着科技的不断进步与应用,梳理分析法正逐步成为广泛应用的新的确定矿床的方法之一,除此之外,地质对比法也是常用的确定探矿工程密度的方法。 2地质勘探深度 铁矿具体的勘探深度以及勘探程度要遵照矿山建设的实际要求来确定。就目前我国的勘探及建设实例来说,铁矿勘探深度一般控制在1000m以内,对于深度超过1000m的勘探矿体要以特殊技术控制其储量,以为将来的远景规划提供数据支持。对于难度较高的大型铁矿矿床勘探来说,一般采用分阶段的方式进行,以避免全面开采而导致浪费现象的出现。 3地质勘探技术要求 为保证铁矿地质研究的可靠性及真实性,使用的各项地质勘探技术必须严格遵照相关勘探规范,以促使勘探质量有据可循,进而达到规定要求,比如对地质图的比例尺要求,必须使用国家测地坐标的规范比例尺,除此之外,铁矿探矿工程必须依据矿体形状以及具体的地形、地质条件使用。铁矿石的质量是铁矿质量最为关键的影响因素,因此,铁矿勘探的最主要目标就是要采集最为可靠的矿体标本以确定铁矿质量,为此必须最大限度穿切矿体,以保证矿石样本的科学性,保证矿石化验的真实性。 3.1基本分析 矿石中的铁含量是铁矿质量的最为关键的部分,为保证化验结果的真实可靠,必须对铁矿石实地取样。一般样长在1~2m为佳,采样方法常使用1/2劈心发法,采集规格一般为10cm×3cm。基本的化验分析项目为全铁,但当样本中含有较高含量的硫化铁或者硅酸铁时,应做磁性铁实验。除此之外,对于矿石中含有的伴生成分,要依据含量变化及具体的要求具体分析。 3.2组合分析 所谓组合分析是指在查明矿石基本成分的基础上,对矿石中的伴生成分进行具体分析的过程,组合样重量一般为100g到200g,分析方法包括光谱全分析和化学全分析两种。 3.3光谱全分析 采用光谱全分析的方法是为了了解矿石中的化学成分及其含量,以确定矿石的不同类型。化学全分析方法是为了全面了解矿石类型中的主要组成元素及其元素成分,进而以此为依据确定铁矿石的不同性质及特点,化学全分析是以光谱全分析为基础的。 3.4物相分析 物相分析方法是利用矿石中含有的化学成分,以此确定矿石中铁含量的分析方法,为确定铁矿石的自然分带提供最为真实的数据支持。物相分析方法一般应用于分析磁性铁、硫化铁以及碳酸铁等类型。 3.5单矿物分析 单矿物分析是为了分析出矿石中含有的矿物化学成分,以确定铁矿石中的铁含量以及分布情况,为铁矿冶炼工艺的选择提供依据,较为容易分析出的单矿物重量一般在2~20g。为保证矿石的利用性能,确定矿石冶炼的工艺流程,必须选取试验样进行可选性试验或者流程试验。一般情况下,选矿试验基本由勘探单位负责,半工业试验则有工业部门与勘探单位协助完成,工业试验则主要有工业部门单独完成。 4水文地质勘探技术要求 地质水文条件对于铁矿的开发影响尤为显著,在矿产开发的各个阶段都要对地质水文的详细变化情况了解清楚。不但要进行地质调查,开展水文观测工作,还要详细部署矿区水文及地质勘查工作。主要的地质水文工作是在研究掌握区域水文地质条件的基础上,查明导致铁矿矿床充水的具体原因,了解地质复杂的原因以及复杂程度,进而为保证铁矿开发的安全性全面掌握矿区含水层的富水性。除此之外,通过专门的试验,取得真实可靠的数据,为矿床开发开拓方案的实行提供数据支持。要依据矿区地质的复杂程度,分析矿床的地质类型,以便进一步开展铁矿地质勘探工作。对矿产开发可能引起的环境问题做出正确的预测,以最大程度降低矿产开发的阻挠因素影响。 5结语 总之,我国的工业发展离不开矿产资源的大力支撑,铁矿资源作为当前应用较为广泛的资源,在工业发展中占有不可磨灭的地位,发挥着不容忽视的作用。就目前及未来的发展趋势而言,对于矿产资源的需求会日益加大,因此,不断发展地质勘探的技术与方法,是保证工业发展的最为重要的一部分。该文通过分析铁矿地质勘探的类型及勘探工程密度,通过分析勘探技术的深度以及程度,表明勘探技术发展的重要基础,通过分析当前勘探技术以及对于地质水文的要求,为以后铁矿地质勘查提供可借鉴的经验。 作者:叶斯波拉提·木古拉希 单位:紫金矿业集团股份有限公司西北矿产地质勘查院 地质勘查论文:地质勘查工程施工成本控制论文 1地质勘查工程施工成本控制工作的内容 地质勘查工程施工成本控制工作的内容主要包括以下几个方面,一是建立健全地质勘查工程成本管理体系,成本管理体系在地质勘查工程的施工过程中发挥着极强的指导作用,能够保障复杂的勘查工作顺利的进行,也就能够降低工程的成本。二是保障地质勘查工程成本管理体系的严格运行。只有该管理体系在实际中得以实施,才能够发挥其作用,保证地质勘查的质量,降低其成本。三是做好施工过程中的成本控制,合理安排工期,做好风险事故的防范工作,全方面降低施工成本。 2地质勘查工程施工成本控制工作的原则 2.1遵循全员成本控制原则。地质勘查工程施工的过程中,有多个部门和大量工作人员的参与,如果只是依靠地质勘查管理人员进行成本控制工作,是无法实现最终的降低成本的目标的。因此,必须使地质勘查工作中的各个部门及每一位职员都充分意识到节约工程施工成本的重要意义,从而使各部门及职员能够自觉地为工程施工节约成本。只有实现了全员成本控制,才能够使控制工程施工成本的目标得以实现。 2.2遵循全过程成本控制原则。地质勘查工程的全过程中,包括工程项目的准备、工程施工以及后期检验等多个环节,在每一个环节中,都需要大量的人力消耗和资金的支出,地质勘查工程的施工成本就是出自于这个过程中的各个环节中。如果只是注重某一环节的成本控制,那么其他环节中的资金支持很有可能出现超出预算的情况,整体来看,并未能达到理想的成本控制的效果。因此,地质勘查工程施工的成本控制必须贯穿整个过程,在保证施工每一个环节正常进行的前提之下,均衡地控制施工成本,不仅能够实现成本控制,也更有利于对施工质量的整体把握。防止因返工而再次投入更多成本。 2.3遵循成本目标风险分担的原则。在地质勘查工程施工的整个过程中,要达到更好的成本控制效果,必须明确不同岗位职员的职责。将整个工程施工的成本控制目标分解为多个小的目标,并为各个职员制定相应的工作指标。在这种情况下,每位职员的责任就非常明确了。并且不会因为多位职员责任重复而出现相互推卸责任的情况。在这种情况下,每位职员都会为了完成自己的工作指标而付出自己的精力,从而从工程施工的每一个阶段节约成本。 2.4遵循开源与节流并行的原则。地质勘查工程中,需要耗费大量的资金,只有不断地拓宽融资渠道,为工程施工获取更多的资金支持,才能够保证工程施工的正常进行,使工程施工的过程中有足够的资金进行周转,从而避免因资金短缺而降低质量或延误工期,只有在拥有足够资金的基础上,才能实现成本控制。而节约资金则是进行成本控制的另一种方式,在地质勘查工程施工过程中,可以通过不断提高勘查技术,聘用具有丰富经验的专业人员、优化地质勘查设备等多种方法来减少施工中的资金支出,从根本上达到成本控制的效果。 3地质勘查工程施工成本控制工作的具体方法 3.1从成本支出目标进行控制。首先,是人工费用的控制,地质勘查企业在工程施工之前,应当根据勘查工作人员的不同类型、专业素质等进行合理的安排,通过合理配置人力资源来节约成本。其次,则是要控制施工材料的费用,一方面,购置质优价廉的施工材料,选择最为适合施工环境的材料,且购置数量应当合理,避免不足或过量。另一方面则是要控制施工过程中材料的使用量,避免浪费材料。再次,则是要控制施工设备的费用支出,根据施工现场的具体情况采用合适的施工设备,减少机械设备的磨损,节约检修费用。最后,则是控制施工现场支出费用,从施工现场的各个部分中节约资金。 3.2从减少资源消耗方面进行控制。在地质勘查工程施工之前,应当根据施工现场的具体情况,制定合理的施工计划,这个计划中包括对各类资源的消耗的预计,在施工过程中提供基本的依据。其次,则是要制定科学严格的施工方案,根据该方案,合理配置人力资源、机械设备、施工材料等,进行有计划地施工,保证施工过程安然有序,从而减少意外状况而造成的成本增加。最后,则是要权衡施工整体价值,对施工方案进行优化,以达到更好的成本控制效果。 3.3利用施工网络图进行成本控制。第一步是要根据地质勘查工程施工时间做出工程施工网络图,并指出其中最重要的施工路线,再根据这些施工路线,寻找最为适合通过缩短施工时间而节约成本的方案。第二步,则是要对一些并存的施工路线进行分析,找出几条路线中相同的施工工序,并优先完成这些工序,从而一次性缩短多个施工时间。通过对施工网络图的优化,得出最终的施工路线,就能够通过缩短工期来节约成本。 3.4成本赢得值控制。运用成本赢得值的方法来控制地质勘查工程施工的成本,则是将施工的工程量用货币量来代替。使得较为复杂的工程量转变为较为直观的货币量,对于指导工程施工过程中各个环节的成本控制有着更为高效的作用。赢得值中包含三个基本值,一是计划累计成本额,二是完成投资额,三是实际成本额。三个基本值可以较为明确直观地表达出施工过程中的成本量,对于控制施工成本有着极大的作用。 4地质勘查工程施工各个阶段的造价控制 首先是通过对施工项目的仔细考查,了解项目的具体情况,结合市场中成本的投入情况,制定合理的投标方案。获得施工资格后,则要进行施工前的具体准备,做好施工预算。施工过程中,抓好工程质量,减少施工消耗,控制好施工进度。工程竣工后,则是要对工程进行严格的检验,并分析全过程中的成本投入。通过对地质勘查工程施工各个阶段的造价控制,达到最佳的成本控制效果,为施工企业节约更多的成本,获得更大的效益。 作者:杨继锋单位:河北省矾山磷矿有限公司 地质勘查论文:地质勘查单位档案管理论文 一、地质勘查单位档案管理工作中存在的问题 1)档案管理制度有待进一步规范、健全。主要表现为档案管理职责分散、不明确,不同单位的档案管理可谓是各自为政、标准不一,存在着严重的档案资料重复保存且利用率低下问题,需从制度上加以解决。 2)档案管理工作水平有待提高。目前,我国部分地质勘查单位的档案管理水平,还停留在人工收集、整理与检索阶段,可接触和获取的信息量较小,非常不利于档案的二次开发和利用。 3)档案管理工作开展欠缺协调、合作。部分地质勘测单位的档案管理工作人员与同单位负责其他工作人员之间欠缺协调、合作,没有更好的利用协调、合作支持档案管理工作开展,导致档案管理工作变成了单位里的一块“世外桃源”,档案管理工作效果始终不甚明为。 4)档案管理工作未与地勘行业建设实现同步规划、发展。任意一个地勘单位都有自己的近期、远期规划,规划涉及地勘单位的未来规模、发展技术水平、形成何种人员结构等都会做出详细规划;而这些规划中却很少涉及单位的档案管理,导致单位的档案管理工作水平落后于地勘事业发展,势必会影响地勘单位整体管理工作水平的提高。 5)监督、指导工作不到位问题。本级档案管理部门工作离不开上级档案管理部门的监督、指导,起到把关下属单位档案管理的作用。但在实际工作过程中,由于欠缺上级部门的监督、指导,本级档案管理部门不能及时发现、纠正工作过程中存在的问题,导致本级档案管理部门工作水平难以得到有效提高。 6)管理经费不足问题。部分地勘单位由于经济效益不高影响,可用于档案管理的经费严重不足,这样用于档案管理的设施、设备就难以及时得到更新,严重限制单位档案管理工作水平的提高。 7)工作人员队伍素质问题。较高的地勘单位的档案管理工作水平,离不开高素质的档案管理工作人员,特别是工作人员高水平的专业素质支持。存在部分地勘单位档案管理工作由其他工作人员兼职现象,这些“兼职”人员的档案管理专业素质势必不高,加之这些人员的频繁调动、调整也会进一步影响到单位的档案管理工作。 8)不能得到有效开放和利用问题。新时期的我们必须充分发挥档案及其管理工作作用,使档案能真正的为社会主义经济建设、社会发展服务,而这些目标的实现离不开档案的开放和利用。开放恰恰是地勘单位档案管理工作的短板,原因一方面是数字化档案工作相对滞后,不能很好支持档案开入工作,另一方面则是受到管理观念落后影响不能大胆进行档案开放、利用工作。 二、地质勘查单位档案管理工作问题对策与建议 (一)建立、健全档案管理制度,拓展档案归档范围 通过建立科学的档案管理体系来进一步健全地勘单位档案管理工作规章制度,是提高地勘单位档案管理工作水平的关键。伴随社会的转型与发展,必须建立与现代社会发展相适应的档案管理制度,必须建立与现代社会发展相适应的档案管理体系。比如,在地勘单位内部建立专门的档案科室,明确档案管理工作职能,以及将档案管理工作与单位其他工作共同纳入到单位发展规划、制度制定和考核范围之中。 (二)做好档案收集、整理、归档工作 文件收集是档案归档的重要环节,收集人员要与各部门定期进行沟通联系,建立良好的协作关系,做到重要文件、材料不分散、遗失,能够完好无缺的归档。 (三)促进档案的科学化、规范化管理 为保证地勘单位档案管理工作的科学化、规范化,首先要增强地勘单位领导、职工的档案管理工作意识,领导干部的档案管理工作意识尤为重要。因为领导重视是地勘单位档案管理工作顺利开展的前提和基础,必须视作为地勘单位重要的工作内容来抓,地勘单位档案管理工作与其他工作同样重要,同样需要制定相关发展规划来促进档案管理工作的科学化、规范化发展。 (四)加强对档案管理工作的监督和指导 上级档案管理部门有责任、有必要对下级部门的档案管理工作进行监督和指导;首先,在做好本级档案管理工作基础上,要加强对下级档案管理工作的监督和指导,工作效果的坚决予以表彰,不符合相关要求、规范的坚决予以通报、批评,并限期整改;其次,逐步扩大对下级档案管理工作的监督、指导范围,除对工作进行成果监督外,还要尝试监督其工作过程,保证档案管理工作的规范化操作。 (五)加大档案管理投入,保证管理质量 各级地勘单位都应该有计划的加大档案管理工作经费投入,目的在于确保地勘单位档案管理工作的顺利开展和工作水平的顺利提高。无论是硬件条件还是软件条件都需要一定经费的投入。档案管理专用设施是档案管理工作的硬件条件,例如档案消毒灭菌机、防磁声像柜、除湿机、移动密集架等对档案具有极强的保护作用,而档案管理系统则是软件条件,它也是档案管理工作逐步实现信息化的关键条件。 (六)加强队伍建设,提高人员专业素质 档案管理事业发展水平高低,很大程度上取决于人才专业素质水平的高低,档案管理工作人员的素质直接影响档案管理工作的水平。鉴于此,有必要将专业培训、进修学习纳入地勘单位档案管理人才培养计划之中,旨在建立一支高水平的地勘单位档案管理人才队伍,为地勘单位档案管理工作水平的提高、我国档案事业的健康发展提供保证。特别是伴随我国改革开放政策的深入,社会环境已经发生很大变化,越来越多的档案开放、利用需求在产生,要求档案管理必须向数字化、网络化方向发展,借网络的开放性特点为更多人提供服务,这些都离不开档案管理工作人员专业素质的支持,特别是较高信息技术素质的支持,因此必须加大地勘单位档案管理工作人员的信息技术培训,以及尝试招聘正规高等院校、专业的档案管理毕业生来充实档案管理人才队伍;总之,多措并举加强地勘单位档案管理人才队伍建设,为高水平的地勘单位档案管理工作打下坚实的人才基础。 作者:金丽双单位:山东省第六地质矿产勘查院 地质勘查论文:煤炭地质勘查论文 1煤炭地质勘查的危险因素分析 煤炭是我国经济快速发展的重要保证,而且这种作用越来越凸显。煤炭是经济活动开展的支持,是资源开发工作的职称。煤炭的开采已经受到了社会成员的关注,特别是煤炭的质量。煤炭的开采过程是十分复杂的,其中地质勘查工作是最为重要的部分,其质量的高低直接关系到煤炭的开采质量。随着社会体制改革的不断加强,煤炭的需求量也越来越多,进而地质勘查工作量也增多了。为了促进社会经济的平稳发展,我们必须保证地质勘查工作的质量,进而保证煤炭的质量。煤炭作为一种社会发展资源,其作用是不言而喻的。煤炭行业也成为社会热点行业。国家对于煤炭行业的重视与日俱增,出台了很多相关政策,为煤炭行业的有序发展提供了保障,反而来煤炭行业也促进了社会经济的发展。但是当前的社会经济体制变化速度越来越快,煤炭行业需要迎接机遇和挑战。但是当前有很多煤矿企业一味地追求经济利益而忽视产品质量,这就使得整个市场中的煤炭资源水平有所下降。煤炭地质勘查的安全已经成了煤炭生产的前提。下面就对当前煤炭地质勘查中的危险因素进行分析,以此提出相应的解决措施。 1.1“三边”工作力度不足 所谓“三边”指的就是在煤炭地质勘查过程中必须保证边勘察施工、,边地质资源分析,边做好勘察设计活动调整。这三边工作也是当前地质勘查工作需要遵守的原则之一。不过当前这三边原则在实际的地质勘查过程中约束力有所下降,管理力度不够。这就导致一些煤炭企业在地质勘查工作结束后出现工程安排不合理、资源浪费、开采质量问题。究其原因,主要是因为在地质勘查工作中对勘查结果记录不足,或者只是应付了事。此外,只有在上级部门来检查的时候才会集中补。种种现象表明,我国当前煤炭地质勘查工作的管理力度还不够,对煤炭企业的约束力不足。 1.2盲目违规操作增多 地质勘查工作对于整个煤炭开发的作用十分大。随着地质勘查工作越来越多,有很多勘查工作都在地质基础比较薄弱的地方开展,安全系数大大降低。但是即使是这样有些施工人员也不会按照相关的规定进行施工。例如,在施工过程中没有按照施工图的指示进行。甚至有些人员只是为了完成工作在没有进行实地勘察的前提下就直接编写报告,这就使得后面的工作没有科学指导。就算出现了错误也没办法改正。 1.3以包代管现象严重 社会的不断进步促进了煤炭行业的快速发展,生产效率和规模都有大幅度提升和扩大。地质勘查工作有些情况下必须依靠外部力量共同完成,这也是当前煤矿企业适应市场的一个表现,但是在进行分包时,有很多地质勘查工作没有得到妥善分配。对于承包者的资质没有全面评估和审核,这就使得勘查工作得不到保证,技术方面的指导也不够科学。如果外包工作出现问题,那么势必会影响到后面煤矿开采工作的进行。 2煤炭地质勘查的加强对策分析 2.1重视“三边”工作 当前煤炭地质勘察工作中的“三边”工作力度不足,影响了地质勘查工作的合理化安排,甚至导致勘查单位出现违规现象。针对这一问题,作为煤矿企业必须加强对“三边”问题的重视,提高相关制度在这方面的落实。通过对地质勘查工作的设备、人员等进行控制,实现资源的合理化分配。根据外部环境的变化,引进先进技术和人才,摆脱过去只依赖于钻机进行地质勘察的情况,进一步促进三边工作的有序开展,提高地质勘查工作的质量。每个行业都有每个行业的标准。在进行地质勘查工作的过程中,必须严格地按照行业的规范进行,保证施工进度符合相关标准,施工行为符合相关制度。这样才能够保证地质勘查工作的顺利进行。针对地质勘查中出现的各种数据和资料都要进行细致的分析,并通过对这些资料和数据进行研究绘制出图表,通过合理化编辑上报给上级部门。在进行地质勘察的过程中,如果出现了勘查情况和设计有出入,那么应该及时地上报上级部门,找到出现这种现象的原因,并对设计进行修改,进而加快地质勘查工作的进程。 2.2加强人才建设 人才建设是解决煤矿地质勘察问题的关键,同时也是煤矿企业发展的基础。人的因素能够直接影响到整个煤炭地质勘查工作的质量,所以我们必须不断加强地质勘查人员的专业素质,这样才能够保证地质勘查工作满足相关要求。当前,煤矿人才建设面临的问题就是人员素质不高、人才分配不合理,这也是导致地质勘查工作出现问题的重要原因。所以,如何建立高素质人才队伍,并对这些人才进行合理化分配,是当前煤炭行业必须解决的方面。例如,企业可以直接选拔高素质人才,同时根据外部环境的变化对内部员工进行培训,可以采用一个人带一个人的方法,也就是一个经验丰富的师傅带一个刚选拔上来的员工,在实际的工作中,能够不断的增长见识。此外,还应该对人才进行引导,进一步提升业务水平。企业应该在工作中对每个员工的优势加以掌握,并对他们进行科学分配,安排在合适的岗位上。人才得到了锻炼,企业也获得了更多经济效益。 2.3加强制度建设 建立健全煤炭地质勘查的管理制度,并将其进行全力落实是保障煤炭地质勘查工作安全与质量的重要方法。管理制度,更明确地来说是煤炭地质勘查的质量管理制度。煤炭企业要严格按照IS09001:2000质量体系,结合本企业内部的具体工作情况与实力,进行质量管理体制与制度的创新。科学的管理制度不仅应该具有职能分化制度,同时还应该具有质量管理制度,帮助地质勘查人员明确自身的责任和义务,在具体的工作中能够按章办事。落实制度是制度建设工作中的重点。企业可以通过员工大会对员工进行思想教育,明确每名职工应尽的责任和遵守的制度,规范员工的行为,这也是衡量企业工作水平的一项指标。只有这样,在严格的质量标准与高度的实施之下,煤炭地质勘查工作的质量与安全才能得到保障。 3结束语 综上所述,文章主要对当前煤炭地质勘查中的危险因素进行了分析,并提出了相应的解决办法,这就为我国煤炭事业的发展提供了很好的借鉴作用。社会的发展需要煤矿企业,而煤矿企业则需要煤炭资源的支撑。我国经济学家研究发现,我国国民经济每增长1%,建立其上的煤炭行业就增长2%。可见,经济发展和煤炭行业之间有着十分紧密的联系。经济的不断发展对煤矿企业提出了更高的要求。作为煤炭企业必须解决煤矿地质勘查中的危险因素,保证煤炭资源的质量。 作者:周菲单位:黑龙江省煤炭地质物测队 地质勘查论文:找矿技术下煤田地质勘查论文 1煤田地质勘查的内容和找矿技术要点 1.1煤田地质勘查的内容 1.1.1可开发煤田资源的勘查。煤的产生过程很复杂,属于不可再生资源。为了保证国家各项发展都能够顺利进行,应该在煤炭开发的过程中寻找替代资源,进而延长煤炭开发的年限。对已经开发的煤炭资源进行勘察,必须采取科学的手段预测出矿产的最佳区域以及估计出煤矿的储量。 1.1.2煤田生产的勘查。每一座矿山的可使用年限都是不同的,在开采煤矿之前,煤矿公司应该对要开采的矿山进行科学准确的计算使用年限,进而合理规划资源开发。同时对已经开采的矿山区域加强勘查力度,尽可能地提高开采量。勘查人员应该以开采区域为中心点向周围扩大勘查范围。勘查的准确性是由技术的科学性决定的,所以应该采用最为先进的勘查技术,保证勘查的高效性。对于正在开采的区域,应该对其进行记录,主要包括开采日期、开采量、开采问题等方面,进一步增加矿山开采的信息量,方便工作人员日后查找和使用。 1.1.3共伴生矿和尾矿的勘查。通常情况下,矿山都会有共伴生矿以及尾矿。在开采矿山的时候,应该对这两部分的矿产进行有效地开采和利用。特别是这两部分中的紧缺资源,更是应该使用先进技术,按照相关的标准进行开采。此外,在勘查尾矿时,应该考虑到各个方面的影响,提高资源的使用效率。 1.1.4关闭煤田的勘查。在煤矿开采完成后或者因特殊情况需要关闭煤田的勘查时,需要相关的法律法规,在关闭之前对煤矿的情况进行细致地检查,特别是对矿区周围的环境。关闭时矿区的稳固性十分重要,必须由专门的技术人员对这方面进行严格地检查,由相应的管理部门进行监督。 1.2煤田地质勘查的技术要点 1.2.1工程和地形测量技术。每个行业都有其应该遵守的标准,煤炭勘查工作必须严格按照相关标准进行才能够达到目标和保证质量。勘查工作中的测量技术应该按照国家规定的基准点以及国际上通用的坐标系统。煤矿一般都是在一些比较偏远的山区,在这些地方这种高科技就不能使用,只能够根据卫星定位来帮助工作人员完成勘查工作。 1.2.2地质填图。煤炭勘查工作是十分复杂的,而地质填图工作是地质勘查中最为基础的环节,也是当前使用比较多的技术手段。这项技术主要是根据地质学中的基本理论,采用某种方法有目的地对煤矿矿区进行地质勘查和研究,通过调查矿区的地质构造情况、煤层、煤质等方面,对后面的工作具有指导性作用。地质填图就是把勘查结果通过一定的图形图像表现出来,是进行勘查设计的主要依据。 1.2.3山地工程。在我国众多地形中,山地是煤矿储藏的主要地形之一。在山地矿区中针对一些暴露或者半暴露的区域,通常实行坑探工程。这项技术主要是在绘制地质图之前,这样才能够方便工作人员观察和研究矿区的地表和地质情况,提高后面工作的质量。使用的坑探工程目的在于:揭露及研究被表土所覆盖的含煤地层;进行煤层的取样与煤质的研究;了解煤层的产状要素及地质构造等。坑探工程包括探槽、探井、探硐和小窑调查等。利用探井可以揭露含煤地层,了解和查明含煤层数及层位、煤层厚度和结构、标志层层数和层位,地层产状和构造变化,追索煤层和标志层露头,以及采取煤样等。 1.2.4钻探工程。钻探工程是利用机械传动钻杆和钻头,向地下钻进成直径小而深(从数十米到1000多米,甚至数千米)的园孔,称为钻孔。 (1)钻探的优点。钻探工程是勘探中极其重要的手段。其主要原因有以下五点:a.在地球物理勘探确定有希望的含煤区,或经过地质预测而推定的含煤区,必须依靠钻探去验证、揭露和圈定。b.表土覆盖很厚的掩盖地区和老矿区的深部,钻探就成为最重要的手段。c.表土含水过多的半沼泽和含煤地层赋存于地表水体下的地区,即使表土层很薄也不能使用山地工程,其他手段的应用也受到限制,钻探成为重要的手段。d.钻探能够揭露整个含煤地层,取得完整的含煤地层柱状和含煤地层的岩性、煤层、煤质、构造、水文地质、工程地质及其他开采技术条件等方面的资料。e.大规模生产各种各样的钻探机械及其配套设备,并且大量出现安装在汽车上的轻便钻机,为地质勘探广泛采用钻探工程创造了条件。 (2)钻探的缺点。在肯定钻探技术优点的同时也应该考虑到它的缺点。这项技术通常只能获得一个点的相关情况,不能够全面的进行观测,而且不能够进行实时观测。此外,这项技术主要是靠推断来认识钻孔间的地质构造情况,科学性和准确性都不够。设备相对来说也比较重,施工技术复杂,特别是在一些地势高的地区施工难度增强。 2煤田地质找矿技术要点 2.1电磁法找矿 这种方法的优势就是具有瞬变性,在地质找矿的过程中使用该方法,能够在没有回线或者有地线源的情况下地下传输的过程中所产生的脉冲。伴随着不断增大的传输效果,就会形成电磁场,在线圈中则会产生涡流长,进而满足探测的要求。一般来说,在矿区中存在的厚度层位都比较大,可以从低阻的异常情况判断出何处是空矿区。 2.2提高找矿技术水平的三大途径 2.2.1创新成矿理论。矿床成矿系列是指在一定的地质历史时期,在一定的地质构造单元,与一定的地质成矿作用有关,在不同地质构造部位形成的不同矿种、不同类型并具有成因联系的矿床自然组合。属于这种组合的矿床在不同层次上发生相互联系。按层次可将成矿系列分为成矿系列组合、成矿系列类型、成矿系列、成矿亚系列、矿床式和矿床共六个序次。成矿系列的概念,采用成矿分析理论基础,对促进成矿预测起到了很好的作用。 2.2.2提取准确的矿化信息。 (1)地表矿化信息。很多矿体直接出露表地,地表可见到各种蚀变标志和矿体露头,周围可以发现各种矿化分散晕。 (2)浅部矿化信息。矿体未出露地表的浅部矿床,地表可见各种蚀变带和物化探异常,包括各类盲矿体和被掩盖的矿体。 (3)深部矿化信息。深埋地下的矿体,地表无矿化显示,基于地质概念模型,应用深传透地球化学手段和信息处理技术综合提取矿化信息。 2.2.3培养煤田地质人才。人是各种活动的主体。地质人才的培养是当前以及未来煤矿产业发展的前提。我国也根据市场这一需求制定出了地质勘查人才培养计划,并通过对我国当前地质系统人才队伍的调查和研究,了解了地质工作的具体需求,提出了未来应该根据当时的实际情况以及国家提出的培养政策和标准培养地质系统人才,为我国地质行业输送高素质的人才。 3结束语 综上所述,当前我国煤矿找矿技术虽然有很大发展,但是随着外界环境的不断变化,我们要想紧跟时代,就必须不断更新技术,加强对煤矿地质勘查工作的重视。不论哪种技术都有其缺点,我们必须根据以往的经验对技术进行研究,从国外学习先进的理论和技术,结合自身的情况,进一步提高煤炭地质勘查的科学性和准确性,推动煤矿企业的快速发展。 作者:张兆萌单位:黑龙江省煤田地质物测队 地质勘查论文:工程水文地质勘查论文 1工程地质勘查中的水文地质评价 任何一项工程地质勘察工作都需要对水文地质的勘察结果进行评估,可是,在长期的工作过程中,我们都没有重视地下水对岩土层的不良作用,并且在评价时也没有考虑施工现场地下水活动会带来的各种影响。如果继续沿袭这样的工作方式,就可能对建筑工程的稳定性产生极大的威胁,导致许多施工工程问题的产生,可能威胁使用者的人身安全。所以,我们在深入的分析探究了这些问题后,对评价工作的重点进行了调整和更新。主要有下列几个方面:第一,进行工程地质勘查工作时,水文地质勘查的评价过程中,传统的评价报告中往往会忽略地下水对岩土层的影响,同时也没有结合具体的施工现场地下水的特性。因此在这样的一种情况下,就会让地下水对建筑工程造成很大的危害,各种各样的施工质量问题就会出现,甚至会造成很大的安全事故。我们在总结了以往经验与教训之后,可以事先制定一套防护方案,以保证勘测工作的有效性。第二,要深入探究地下水的运动情况,并探究地下的岩土状况,并且要将与之有关的众多水文地质文件找出来作为借鉴,只有为工作奠实基础,才能得出最准确的结论。第三,要深入分析地下水可能对工程施工造成的不良影响,并针对岩土结构的差异分别进行讨论。 2岩土水理的性质 岩土由于受到地下水的影响,就可能出现各种各样的性质,这就是岩土的水理性质。我们在进行工程地质勘察工作时,一定要将岩土水理性质的勘察作为关键工作,这样才能掌握最真实的岩土地质状况。 2.1地下水的储存形式 我们平时生产、生活中所使用的地下水,都是以三种状态储存在岩土层中的,也就是重力水、结合水和毛细管水。地下水之所以能以这种状态储存在岩土深处,其实就是因为地下水有着赋存的特征。 2.2岩土的水量性质 2.2.1软化性。若岩土受到水的浸湿,就会使其力学强度显著降低,在这种条件下,岩土就会体现出软化性的特征。我们在评估岩土的软化性强弱时通常会将软化系数作为指标。而在评价岩土的耐风化程度和耐水浸性能时,则需要以软化系数为依据,因此我们必须准确的确定软化系数。几乎所有类型的岩石都会表现出一些软化性特征。 2.2.2透水性。岩土的透水性就是指当水受到重力的作用,岩土让水通过自身的一种性质。岩土的透水性通常都是用渗透系数来表示的,但岩土的透水性强弱却要受到岩土自身的物质组成和结构的很大影响,通常情况下,岩土的坚硬性和岩土的透水性是成反比的。此外,岩土的颗粒直径也会对其透水性产生一定的影响。 3地质勘查中水文地质的问题分析 工程勘察中,应密切结合建筑物地基基础的类型预测地下水对建筑工程可能存在的危害,并以实际状况为前提,根据勘察区域的水文地质条件差异,对地下水存在的问题按照水文地质勘察计划,找出应对的措施,保证水文地质勘察工作的进行,降低地下水对地质勘察工程的危害,提高建筑质量。进行水文地质勘察工作时,地下水与岩土的相互作用是重要的工作内容。尤其是地下水的运动,对于岩土工程的整体质量有着不可估量的影响,所以我们必须做好这方面的工作。它可能带来的不良作用主要包括下述几点: 3.1给基坑开挖造成的影响。进行基坑的挖掘工作时,地下水常常会流到基坑的内部,这便会影响基坑挖掘工作的顺利开展,不仅延误工作进度,还可能降低工作质量。这时,我们应该做的工作是及时的排水,可是这有可能会影响基坑结构的稳定性,甚至可能会使附近的建筑工程发生不均匀沉陷。 3.2给土质造成的影响。万一基坑内涌入了地下水,则处理会影响工程的顺利施工,还可能会影响地质结构的稳定性,极易产生流沙或者是管涌等问题,因此我们要极力避免地下水的这种恶劣影响。若基坑中存有地下水,还可能导致基坑的侧壁变形或者是底鼓,无法保障基坑工程的质量。所以,在整个基坑施工的过程中,我们都一定要注意避免地下水的不良影响。 3.3地下水水位上升。导致地下水位升高的诱因是多种多样的,主要有环境影响、人类活动和地质的变动等主要方面。在岩土工程的施工中,一旦地下水位发生变动,则会给工程施工带来极其恶劣的影响。比如说地下水的水位上升会让土壤沼泽化,水量的增大会增大对建筑物的腐蚀性,对整个岩体的结构造成破坏,导致一些岩土出现滑移、崩塌等现象,甚至使整个建筑工程丧失结构的稳定性,无法正常使用。 3.4地下水水位下降。在岩土工程施工中,经常会出现的一个问题就是地下水位的下降,主要原因是人们日常的生产生活中常常会抽取地下水,这便会导致地下水位的下降。而这一变化对于岩土工程的施工同样有着非常恶劣的影响,可能会出现地面的不均匀沉陷、塌陷或者是地裂等问题,这对于岩土工程的整体结构是致命性的破坏,并且也不利于生态环境的稳定发展,因此,在施工的过程中一定要注意好这一问题,保证好施工的质量和安全。 4地质勘查过程中水文地质问题的注意事项 开展岩土工程的水文地质勘察工作时,不仅要分析水文地质状况,还需要解决好与之相关的各种问题。在工作过程中一般会做好下列几项工作:首先,必须给予各种水文地质问题足够的关注,并保证各项水文地质参数的准确性,要了解施工地区的水文地质状况、岩土结构和地下水的运动状况。其次,开展工程地质的水文地质勘察工作时,若土层内含有地下水,则必须深入探究地下水的性质及相关参数,这样才能给后续的工作提供科学的依据。 5结语 综合本文论述,我们在开展工程地质和水文地质的勘察工作时,一定要处理好地下水所带来的各种不利的影响。只有这样才能保证各项工作的顺利开展。要真正的解决好地下水问题的难度是很大的,所以我们一定要不断的深入研究,不断提高水文地质勘察工作的科学性,并安排专业工作水平较强的工作者来进行这项工作,以真正的处理好岩土水理性质所带来的负面作用,促进我国工程地质勘察工作的长远可持续发展。 作者:郑河丁垒单位:内蒙古自治区第九地质矿产勘查开发院 地质勘查论文:煤田煤层对比地质勘查论文 1煤层对比对煤田开采的重要作用 煤田地质勘查工作对于煤田开采设计的科学性和合理性有重要的参考价值和指导意义,在地测当中,钻井之后的煤层取样对比工作及其重要。根据大量统计数据表明,煤田勘测过程中与煤田储量大小的相关计算和设备选用失误造成的过大误差相比较,煤层对比判断工作实效造成的勘测数据偏离最为严重。因此在煤田地测当中,关于煤层对比的工作要充分引起大家的重视,关于煤系地层剖面图中,煤层的数量、各层的位置,每层的煤炭储量,以及整个煤系当中各个煤层的渐变趋势等等,都要进行真确的测量和记录。工作经验表示,煤层对比的准确性程度和勘测后续工作中的图文设计质量呈现正相关的态势。某煤田有富足的煤炭存储量,初步估算其煤炭储量高达二十亿吨,可以在此建设现代大型矿井进行煤炭资源的开发。该地域中的煤层分布非常多,因此关于煤层对比的工作开展起来也非常的复杂。 2煤层对比的依据和方法 2.1煤层对比的参考量 煤层对比的主要参考量是根据煤质形成的根本原因来确定的,通常情况下,煤炭是有古生物的化石经过一系列复杂的地壳运动和气候变化最终在一定的温度及压力的共同作用下最终形成的固体的能够燃烧的物质。煤炭的形成原因受到原始生物残骸的种类和其堆积方式以及孕育环境等多种印度的影响,所以各种成因的煤层的理化性质、煤层厚度、间距、结构以及物性反应等都有较为明显的差别。这些差异性也就是煤层对比的主要参考量,运用多种方法和技术手段对其进行综合分析和对比工作。 2.2煤层对比的方法 主要的煤层对比法有岩性、岩相对比法,标志层对比法,煤层厚度、间距、结构、顶底板岩性对比法,煤岩煤质特征对比法,古生物对比法,地球物理测井对比法等。 3适用于该煤田地质勘查的煤层对比法 3.1岩性、岩相对比法 该煤田的煤层经过了多次复杂的地壳运动变化,最终形成了丰富的煤炭资源。该煤田的侧剖面可以看出其各个煤层之间的岩石的种类和形态有非常明显的差别。从纵向来看,其岩石的种类依次是泥质岩和灰岩,然后是煤炭。但是在泥质岩和灰岩之间出现交替现象,并且没有明显的界限,但是煤层部分结构跟完整煤炭的性质也非常稳定。通过对岩石性质和外观的比较,可以对其相近区域的煤层分布的判定有重要的参考作用。 3.2标志层对比法 在煤层对比中最常用的方法是标志层对比法,其显著的优点是无需大量的先进设备和技术手段,具体的方法是用肉眼进行直接观察,寻找到外观特点明显并且地质性质稳定的岩层作为标志层,此外标志层的岩石要分布非常广泛。在该煤田当中,有五个明显的分组,每个分组中均有发育非常好的岩层可以作为标志层。由上至下依次为一组底部的北岔沟砂岩标志层,整合于二组之上,区内稳定发育,为灰白色中、粗粒砂岩,底部含砾,本砂体垂向上表现为多阶性,发育大型板状斜层理,厚度一般为5m左右。区内K1标志层位于本溪组地层中下部为一层生物碎屑灰岩,厚度一般在2.3m左右,灰黑色,间有贝壳状、斑点状白色碎屑(生物碎屑),岩石坚硬、节理发育,碎屑结构,块状构造,全区稳定发育。本溪组底部为一层杂色含铁、铝质泥岩(俗称铁铝岩带),也就是常说山西式铁矿、G层铝土矿都产于此层,层位稳定性较差,可作为辅助标志层。K3、K2、K1标志层和铁铝岩带辅助标志层分别控制了一组、二组、三组煤系地层。 3.3煤层厚度、间距、结构、顶底板岩性对比法 山西组山4号煤层厚度一般为2~3m,夹矸层数0~2层,顶底板岩性为泥岩,它与下伏5号煤层间距一般在47m左右;太原组5号煤层厚度一般为10~12m,夹矸层数3~7层,顶板岩性为砂岩,底板岩性为泥岩、黏土岩,它与下伏8号煤层间距一般在27m左右;太原组8号煤层厚度一般为2~3m,夹矸层数0~2层,顶板多为泥岩,局部为中细砂岩,底板为粉砂质黏土岩。其中,5号煤层特有的煤厚及煤层结构的复杂程度为较好的对比依据,进而依据上表对山4号煤层及8号煤层进行对比。 3.4煤岩煤质特征对比法 此方法是依据煤层的煤岩特征和煤质指标的差异,进行煤层对比的一种方法。对于本区主要是依据煤质指标中灰份和硫份的变化特征,来进行煤层对比。由于受当时沉积环境等因素的影响,各煤层在煤质特征方面各具特点。4号煤层为低硫、高灰煤;5号煤层为中硫、中灰煤;8号煤层为中高硫、中灰煤。参照上述煤质特征,进行煤层对比。 3.5煤层对比的可靠程度 通过对该煤田地质的各种数据信息进行中和的分析和评定之后,运用了以下方法进行煤层的对比工作:岩性、岩相对比,标志层对比,煤层厚度、间距、结构、顶底板岩性对比等等。应用多种对比方法对煤层进行综合分析取得了精确度非常高的对比结果,因此煤层对比工作的数据信息具有很高的可靠性,具有较高的参考价值,所以针对煤层对比工作中的工作方法和相关设备的工具支持是非常有必要的。 4结语 煤田煤层对比分析的结果对于其地质勘查结果的数据信息的准确度有非常重要的影响,其对于煤炭后续开采方案设计的具体的可行性有决定性的作用。所以在煤炭开采领域必须提高对地质勘测部门煤层对比分析的重视程度,提供相关的技术支持和设备供应以使得煤层对比工作能够有效地开展。将煤层对比信息详细记录并且整理编录,能够为煤炭的综合开采计划做参考,同时这些也是该地区珍贵的煤田开采历史资料。通过煤层对比数据不仅仅能够为当下煤矿开采方案设计进行指导,也能根据该区域地质成因科学推测其煤炭的孕育发展状况。 作者:王涛单位:黑龙江省煤田地质勘察院 地质勘查论文:地质勘查公路工程设计论文 一、公路工程设计分析 作为一项系统化工程,公路设计涉及多个专业,因此,相关企业必须重视各个环节之间的联系性,特别是在施工图纸设计环节。在施工设计中作为公路工程施工的基础环节,路基设计的科学性、有效性将对其安全性起到关键性的作用,并对整个道路结构起到重要影响作用。在设计路基时,为达到施工相关规范,必须确保其测绘数据信息的准确性,这也离不开精确的地质勘查数据。同时,还要按照实际施工现场的地形地貌、地质结构、岩石类型等地质勘查信息进行公路设计。在设计中相关部门必须将地质勘查数据作为设计工作开展实施的重要依据,做一个全面、系统化的分析,才能确保公路设计的合理性、可行性。 二、地质勘查工作在公路工程设计中的概况 地质勘查工作在公路设计中主要通过一些综合勘察技术与方式勘探公路沿线的地质条件并对其进行分析和探究。其主要技术为工程地质调绘、探坑、螺纹钻、原位测试、钻探、室内试验等,在选择、应用地质勘查中必须对其有效性和适应性加以重视,确保勘察提交资料的完整性与精确性,能最大限度满足设计不同环节对勘察工作深度的要求。 (一)地质调绘 地质调绘必须结合路线和沿线工程,并通过相应的遥感解译和勘探技术进行。主要勘察地形地貌的成因、类型及分布情况等,还可以勘察岩层的产状,地质规划勘察设计院有限责任公司从事公路地质勘查和岩土工程设计工作。的构造类型等。 (二)地质勘探 作为公路工程地质勘查的主要手段,勘探是进行深度地质资料获取的重要技术。目前公路工程设计中最常用的地质勘探方式有以下几种:第一,挖探,主要包括两种:坑探、槽探。开挖的探坑、探槽深度必须控制在地下水位以下,并遵循公路工程地质勘探的需求对其长度、断面进行确定。在资料提取中主要包括岩性描述、断面图等。第二,钻探,作为地质深度资料获取的另一种技术,钻探必须对其钻进的回次长度进行严格控制,确保其低于岩芯管长度。并对岩芯采取率进行有效控制,在地层构造较为简单时,其勘探方式还可以选用一些简单的手段,如小螺纹钻、洛阳铲等。第三,物探,地球物理勘探是以各类岩、土物理性质的差别为前提,为对地下地质情况进行判断,可以通过对天然或人工物理场变化观测的方式进行。目前公路工程设计地质勘探中最常见的方式为:电法勘探、地震法勘探、声波勘探等。物探成果解释必须相比一些勘探资料,并进行综合分析。 (三)试验 作为公路工程地质勘查的重要内容,试验主要是定量评价岩土的工程性质,从而得出岩土的相应参数。目前公路工程设计地质勘查中主要分为二种试验,为原位测试、室内试验。原位测试主要的试验项目内容含有补充标准贯入试验、静力触探、动力触探等。室内试验通常都包含各个类型岩石物理力学试验、土工试验等。确保其各项试验与国家相关指标相符合。 三、地质勘查工作在公路工程设计中的作用 (一)勘察路线工程地质 主要对路线方案、布设相关的地质情况进行勘察。应根据施工现场的实际情况进行路线方案的选择,通常情况下都会选择良好地质情况的方案,着重对复杂地形地貌路线进行勘察,有效控制其方案及布设的地质情况,并对路线的最终方案与布设进行确定。 (二)勘察路基、路面工程地质 在初期勘察及测量定位环节,必须按照相应的路线,认真勘察中线两边规定范围内的工程地质情况,为设计路基路面及施工提供强有力的保障。 (三)勘察桥涵工程地质 在桥涵基础工程设计中根据各个阶段勘探深度要求的不同,初期勘探与详细勘探施工中,必须进行相关的地质勘探作业。首先调查各个方案的合理性,根据路线、桥梁设计的实际情况,选择良好地质情况的桥梁位置;其次对桥梁位置进行选择后,必须对其地质进行认真勘察,这样可以为设计桥梁及相关工程进行提供准确地质资料。 (四)勘察隧道工程地质 在公路设计中对路线方案选择影响最多的就是隧道施工,隧道地质勘查中,如勘察数据不准确,将对路线布设控制点造成极大的影响。目前勘察隧道地质中必须做好两点,选择隧道方案和位置,主要包含对比隧道和展线、明挖的地质情况;还要详细勘察隧道洞口和洞身的具体情况。 (五)勘察天然筑路材料工程地质 勘察筑路材料的主要目的就是对沿线所有材料对在沿线分布的天然筑路材料、工业废料进行最大限度地开发、改造及利用。根据各个阶段勘察深度的不同,可以为公路设计各个阶段的施工提供可靠的依据。 四、地质勘查工作在公路工程设计中的要点分析 (一)准备工作 在实施公路工程设计地质勘查工作前期,必须和实际勘察工作相结合,进行实地公路沿线的观测,并进行勘察方案的详细制定。制定勘察方案时,必须对项目设计图纸、地质情况、水文状况等施条件进行充分考虑,并遵循相关部门提供的勘察技术要求及其他施工要求进行勘察方式、技术的合理选择,确保布置工作量的合理性。 (二)可行性研究工程地质勘查 在对已有地质资料充分收集的前提下进行可行性研究阶段工程地质勘查工作,这个环节主要工作内容为地质资料调查,进行有效的工程地质勘查作业,其勘察重点地质为复杂性地质或不良地质,如特殊性岩石区等,对其路线控制点、路线走向、选择工程方案等进行研究和分析,以此降低对施工路段的影响,进而优化路线设计方案。 (三)初勘与详勘 必须遵循现行相应勘察方案进行勘察工作的实施,按照勘察材料对勘察施工中的方案进行及时调整。室内试验时,应根据施工要求对土样、水样的试验项目进行选择,对各个地层构造及其物理力学特性进行统计、分析。 (四)准确评估地质灾害 部分复杂地质如出现不良地质状况将严重制约其公路路线的选择,常发生的不良地质状况主要有断裂、滑坡、泥石流等。在评估地质灾害过程中必须对路线所处位置的地质问题、不良地质状况进行分析与探究,确保地质勘查的准确性,同时还要对施工中易发生安全事故的位置加以重视,对不良地质状况进行分析,对其产生的范围、规模和治理成本进行分析、判断,为路线走向分析、研究和选择方案提供可靠的依据。在工程建设中设计是实施的灵魂与依据,设计的优劣直接影响着工程建设的整体质量。地质勘查工作在公路设计中主要通过一些综合勘察技术与方式勘探公路沿线的地质条件并对其进行分析和探究。为避免在规定年限内出现损坏路基、边坡滑塌等问题,避免给交通运输造成极大影响。相关部门必须重视公路设计的地质勘查工作,确保其勘察深度的准确性,为工程建设施工提供质量保证。 作者:曹延海单位:河南省交通规划勘察设计院有限责任公司 地质勘查论文:风险分级管理与地质勘查论文 1研究地质勘查施工项目风险分级管理的意义 首先有利于促进经济的快速转型,实现经济的新常态发展。随着我国经济转型的要求以及自然资源的日益紧缺,加强对矿产资源的勘查,扩大我国矿产资源的探明量,成为促进经济可持续发展,实现新常态下经济发展的基础。我国地质勘查施工区域以及范围在不断扩大,勘查施工作业当前主要集中在人烟稀少的环境中,施工人员在施工过程中不仅要面临各种恶劣自然环境的威胁,还要面对来自施工作业过程中的不安全因素,因此加强对地质勘查施工项目的分级管理是降低安全事故发生的根本,是构建和谐社会的根本途径。其次有利于促进地勘单位的经济效益。地质勘查项目的分级管理可以全面的了解地质勘查项目施工过程中的安全管理现状,并且能够确定项目施工中的风险等级,进而及时的发现施工中的安全管理弱点,从而提前采取相应的安全管理措施,避免因为管理问题而导致的安全事故的发生,避免勘查单位因为发生安全事故而影响地质勘查施工进度以及增加经济费用支出。最后有利于指导地质勘查项目的安全管理,提高施工安全管理效率。通过地勘项目综合安全评价分级管理可以实现对重点项目、重点施工环节的监管,并且根据安全综合评价的结果,对施工项目进行科学的定位与分析,及时帮助地勘单位降低或者消除各种安全隐患,为地勘单位的项目施工管理工作提供全面的参考分析。 2地质勘查项目施工的程序以及危险因素 2.1地质勘查项目施工的程序 地质勘查项目施工程序是指在地质勘查施工过程中施工人员必须要遵守的施工程序,是指导施工流程的具体规范,它是经过科学的论证与实施而得出了的施工管理规范。地质勘查项目施工程序包括:接受任务、施工准备、组织施工以及竣工验收四个阶段。 ①接受任务。地质勘查单位获取经济效益的主要途径就是接受来自不同主体的勘查任务,目前我国地质勘查任务主要来源于:政府立项项目和市场招投标项目。政府立项主要包括中央、地方政府地质勘查基金项目、矿山资源补偿费矿产勘查项目以及国外矿产资源风险勘查项目等等。其具体流程是:地质勘查单位提出申请,申请经过政府部门审核之后,向地勘单位下达勘查施工任务书,地质勘查单位按照任务书的要求实施;市场招投标项目,主要是对于从政府项目中获取比较困难的地质勘查单位需要通过参与市场竞争投标的方式获得地质勘查项目,并与市场地质勘查的主体签订具体的施工合同。 ②施工准备。地勘单位在获得相应的地勘施工项目任务后,需要对地勘施工的主体进行施工的前期准备工作,首先要了解施工区域的自然环境,并且根据施工的特点、施工进度以及工程质量的要求编制地质勘查施工方案;其次要根据施工现实需要组织好施工人员,保证施工人员的质量与数量,同时也要征用相应的施工场地;最后要制定具体的施工安全管理制度等。 ③组织施工。在经过地质勘查施工方案的预定之后,需要根据施工要求,做好勘查工程的施工组织工作:一是要保障各种地质勘查施工设备的到位、施工人员的进场,合理分配不同施工人员的工作内容;二是要站在地勘工作的全局战略高度,合理协调各工种之间的关系,保证施工项目在预定的方案中进行;三是要做好各种后期保障工作。地质勘查施工由于多是在人烟稀少的恶劣环境中进行,因此地勘单位施工管理人员必须要做好各种后期保障工作,避免因为后期物资的不到位而导致施工进度中断。 ④竣工验收。竣工验收是指对地质勘查项目成果和施工质量的检验,竣工验收是对地质勘查项目的最终评价,也是地质勘查单位向地质勘查主体单位履行其义务的终结标准。 2.2地质勘查施工项目分项工程 地质勘查施工项目分项工程主要包括:一是野外踏勘。野外踏勘要求地质项目施工人员进行区域踏勘,根据表面的地形等进行查勘,从而确定了解当地的构造特征等。二是地质测量。通过系统的踏勘之后,对本区域的地层结构特点等进行总结,进而编制相关的基础性资料。三是工程物探。工程物探就是借助先进的探测仪器,对地质体空间展布范围进行勘测,并且测定岩石体的物性参数。四是钻探工程。钻探工程主要是利用浅钻和机械回转钻对矿体走向、产状以及品位等进行检查验证。 2.3地质勘查施工项目危险因素辨识 由于地质勘查施工项目的环境比较恶劣,施工过程复杂,因此在施工过程中存在很多危险因素,这些危险因素既有人的原因、也有物的原因,总体而言地质勘查危险因素的存在是由“人、物、环境以及管理”四个方面共同作用的结果。 ①人的不安全行为。人的不安全行为是构成地质勘查安全事故发生的主要原因,也是在地质勘查中经常容易出现的不安全行为现象之一。由于人是具有主观意识的,在具体的安全管理中很难做到全面的控制人的行为,在具体的地质勘查施工中人的不安全行为主要包括:违反机械使用规定,施工过程中没有采取相应的安全保护措施,冒险进入旧矿井、丛林、高山等危险区域,忽视安全警告标志等。 ②物的不安全状态。在地质勘查中物的不安全状态主要包括:机械设备的保养不及时导致安全性能下降,电气设备的安装存在安全隐患,易燃易爆品的保存不当以及相关机械设备存在超负荷运转的现象等等。 ③不良环境条件。不良环境条件是影响地质勘查施工安全的最主要特点,由于地质勘查施工作业多是在人烟稀少的恶劣环境中,因此地质勘查施工作业受到不良环境条件的影响比较大,比如施工作业中经常会遇到各种恶劣的天气以及照明、采光以及通风等方面的限制。结合笔者的工作经验,当前面临的主要不良环境包括:作业区域地形复杂、山沟比较多、现场施工环境不理想、高海拔、缺氧环境作业等。 ④管理缺陷。管理缺陷主要是在安全管理中存在的问题以及漏洞,其主要包括:项目安全管理制度不完善、施工人员安全教育培训制度落实不到位、操作规程不健全以及应急救援预案制度存在漏洞等。 3地质勘查施工项目风险分级管理的对策 3.1安全工程技术对策 ①强化安全防护措施。做好安全防护措施是保护作业施工人员安全,降低安全事故发生的根本措施。加强安全防护措施一是要加强对施工人员自身安全的防护,地质勘查施工单位要严格按照国家相关部门的规定采取相应的安全防护措施。二是要加强机械设备的安全防护,尤其是要避免机械设备对施工人员造成人身安全事故。机械运行过程中要采取安全防护措施,比如在机械外部安装防护罩。三是加强施工现场临边安全防护措施。在地质勘查施工中经常会在悬崖边上或山坡上进行施工,因此要在悬崖边上或山坡上安装防护栏,避免施工人员出现坠崖或滑下事故的发生。 ②加强危险辨识评价。加强对地质勘查施工项目的危险因素的识别评价,在进行风险分级管理评价时一定要结合施工作业的实际情况开展,尤其要对施工项目全面风险的管理进行评价,并且要结合不同的施工工艺和技术等进行对危险辨识的评价。对于不同的风险项目要采取不同的风险评价标准,对于风险度较高的项目则可以采取定量评价。 3.2安全教育对策 ①增强安全教育培训的针对性。加强人员的安全教育培训,提高施工人员的安全防范意识是降低地质勘查安全施工发生、提高地质勘查施工管理效率的主要途径。加强安全教育培训要在坚持原来的统一安全教育的基础上做到有针对性的教育。一是要根据不同的施工人员进行专门的安全教育,比如对电气设备使用人员则要重点开展安全用电等方面的培训。二是培训的模式要具有针对性。在开展安全教育培训前一定要结合施工的实际情况,站在参加培训人员的需求角度,通过开展不同形式的安全教育培训活动提高安全教育培训的效果。三是培训的内容要侧重针对性。 ②保障安全教育培训的实效性。为切实提高安全教育培训的效果,地质勘查单位要对安全教育的培训结果进行考核,并且通过合理安排培训内容、培训形式以及设定培训目标等作为提高安全教育培训实效性的主要手段。地质勘查单位要定期对参加安全教育培训的人员进行考核,评价培训的效率。同时单位也要提高对安全培训的资金投入,加大对安全培训工作的支持。 3.3成本控制对策 ①准确编制工程预算书,科学选择地质勘查施工业务。由于地质勘查施工的环节比较多,其不可预测的事项比较复杂,因此在具体的施工过程中会出现各种不可预测的资金支出项目,因此地质勘查单位在承揽各种地质勘查施工项目时,一定要组织相关的专业人员,对该业务进行成本预算与风险评估,并且要编制风险评估报告。同时在决定是否承接该业务时一定要有地质勘查企业的相关决策者召开相关的论证会等,以便保证决策的科学性。 ②做好工程结算工作。由于地质勘查施工中出现不可预测的支出因素导致施工的成本超出了预期的预算,因此地质勘查单位在发生预算支出增减时一定要及时与委托方进行沟通,并且形成文字并现场签证,以便在项目完工后与委托方进行工程结算提供文字依据。在工程完工后,地质勘查施工的单位要及时的编制工程结算书并且报送委托方,以此按照合同约定的内容履行其相应的权利与义务。同时财务部门也要及时的与委托方进行最终的工程结算。 3.4安全管理对策一是建立应急预案机制 地质勘查单位要结合具体的地质勘查施工情况编制应急预案机制,应急预案的编制要尽量简化,并且具有较高的可操作性,保证预案内容的衔接性,同时要多组织施工人员进行应急预案演练,提高施工人员的安全意识,从而一旦发生安全事故可以第一时间做出正确的反应。二是强化安全监督检查。为避免安全管理措施赋予形式,地质勘查单位要加强对安全检查的监督力度,要建立规范的检查机制,坚持日常检查与日巡检查相结合的安全检查制度,保证在第一时间发现各种安全隐患,进而解决。三是规范地质勘查施工现场管理。在地质勘查施工过程中要运用安全检查、教育培训以及安全考核的手段加强对施工现场的管理力度,规范施工现场的秩序,制定严格的施工现场管理制度。 总之,基于地质勘查项目施工过程中所存在的高危险因素,需要地质勘查管理人员一定要加以防范管控,根据不同的施工环节采取有针对性的风险防控措施,及时将各种风险控制在可以控制的范围内,维护职工的安全健康,促进地质勘查工作的可持续发展。 作者:刘杰单位:福建省地质工程勘察院 地质勘查论文:RTK定位技术与煤田地质勘查论文 1GPS、RTK定位技术的测量精度 根据GPS定位系统的相关规范,在地心参照系中,通过静态定位的精度能够达到毫米。在连续观测中,相邻的多次观测基线的产犊年变化率值能够控制在2毫米的范围内。通过多年的勘察和几率,工程精度三百千米到一千五百千米定位中,每小时的测量误差都不会超过一毫米。在使用RTK作业过程中,基准线能够通过数据链把基准站采集到的载波香味及时地发送给流动测量站。在计算机系统中通过一些算法就能够定位坐标点,进而计算出具体的定位,精度达到厘米。 2煤田地质勘查中GPS、RTK定位技术的应用 2.1构建煤田勘探控制网 建立煤田勘查控制网需要勘查测量人员不仅要完成地质勘查研究区域的地质剖面测量数据,还需要控制测量数据以及勘查的点位等工作,并对这些数据进行整合。在收集这些资料的过程中,应该对地形的高差、坡度等方面加以注意,我们应该采用相关的定位系统测量规范中的精度要求来进行设置测量点并对这些点进行网络实时测量。在煤炭勘察测控网建立后,我们就可以利用RTK技术进行控制测量点位。主要的优势在于能够在实时的测量中对这些定点的精度和坐标实时获取,实现了不同点的完全通视,比传统测量方法操作更加方便。 2.2修缮煤田工程地质平面图 煤田工程地质平面图大多都是使用1:5000或者是1:10000比例尺的地形图。为了能够保证煤炭开采工程的质量,我们需要在测量之前就成立专门的测绘小组,根据当时当地的情况选择最佳的测量手段,而且如果使用全站仪进行修缮地质平面图的话,那么就需要增加测量水文地形情况、附近新增加的居民点、公路网络等方面,这对于工程人员来说面临时间久、任务量大、成本高、精度低的问题。如果我们采用RTK定位技术做这项工作,则能够很好地解决这些问题。 2.3工程测绘地质剖面图及地质勘探放样 RTK定位技术的优点主要有勘查半径大、通视条件要求低、能够长时间的连续性工作,精准度也比较高。这项技术不仅能够避免一些通视环境比较差的地区,而且其勘查的精度能够符合相关标准。在进行放样的时候,就直接把坐标对应到这项技术的手册当中,该系统就自动生成坐标点,方位以及相对距离也能够直接反映出来,这就方便了放样人员的工作。 3结束语 GPS和RTK技术的结合能够帮助我们更好地进行定位,当前它们在我国工程建设、交通网络建设、土地资源的管理、气象和环境监测等行业的应用,促进了我国社会建设的快速发展。煤炭的开采和我国很多行业都有着直接关系,为了能够保证开采的质量,需要对煤炭地质勘查的精确性提出更高要求。煤炭大多数位于丘陵、山地等区域,地质情况比较复杂,交通条件不好,而且勘查的区域范围很大,如果只是沿用以前的传统的勘查方法,那么得到的测量结果精确度不够。如果把这两种技术相结合在煤炭地质勘查中应用,不仅能够减轻地质勘察人员的工作强度,同时还能够提高效率和精度,这也是未来煤炭产业中需要用到的方法,对于煤炭勘察具有重要意义。 作者:王仁鹤单位:黑龙江省煤田地质物测队 地质勘查论文:水文地质与煤田地质勘查论文 1煤田地质勘察中水文地质评价内容及基本要求 由于各种综合因素的影响,导致地下水位发生着巨大的变化,这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势,为了有效保障煤田勘察工程的安全可靠性,必须要对煤田地质勘察工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分,但确实非常关键的一个部分,优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的,同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说,在水文地质勘察中,对于地下水位、地理地质条件等都会涉及,在进行水文勘测时,对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行,进而分析煤田地质勘察地区具体的水文地质情况。 2水文地质对煤田地质勘察产生的影响 2.1地下水对基础埋深产生的影响 基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定,如果存在地下水问题,基础底面应当置于地下水之上;如果基础底面只能埋藏在地下水下的话,务必做好排水降水的相关措施,以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑,以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。 2.2地下水压力作用引起的岩土危害 受开矿等人为活动的影响,地下水的压力平衡会受到破坏,导致局部产生大的压力,如果遇到粉土层,就很容易引起流砂、管涌等现象,从而造成基础变形、位移等现象,甚至会造成边坡失稳,因此工程安全施工事故,对工程项目的顺利施工造成严重的影响。所以要求勘察人员认真分析人为活动带来的地下水压力变化状况,并制定合理的防范措施,保障施工安全。 3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策 3.1建立健全完善的施工管理制度和技术 首先应当建立完善的管理制度,熟练掌握地质勘察的具体流程以及施工目的,带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进;其次,对于地质勘察中运用的施工技术应当高度重视,根据相关规章制度做好勘察准备工作,布置好施工勘察的位置,不断提升勘察水平,整理好勘察数据和资料,数量掌握信息技术的运用,对结果的准确性有明确的把握,能够更好地指导施工。 3.2促进工程勘察操作流程的规范性 在地质勘察之初,对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排,勘察计划的编写应当明晰,保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行,现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况,应当多方进行分析研究,综合运用多种方法,保证结果的准确,指导地质勘察施工的顺利开展。 3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能 煤田工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响,所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍,人员不仅能够胜任工作,还能满足每一项的操作规范及要求,尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用,所以应当建立完善的人员培训管理制度,定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核,将考核结果与其绩效相挂钩,促进员工学习先进的积极主动性,在履行好自身职责的前提下,保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作,提高工作效率,用计算机对各种数据进行处理,对于勘测精度也是有效的提升。 4结语 总之,把握好工程勘查中水文地质勘察问题,不仅需要掌握全面的理论知识,还应有科学准确的方法和技术做支撑,保证水文地质中的每一项参数是精确的,避免因为水文地质因素造成施工事故的发生,进而确保煤田地质勘察工程在顺利实施的同时,质量也有所保障。 作者:周睿单位:山西省煤炭地质148勘查院 地质勘查论文:煤田地质勘查论文 1工作现状分析 (1)矿井防治水工作发展良好。由于煤矿是现代经济发展的重要能源物质,因此随着市场经济的不断延伸,煤矿行业正向着事业性行业发展,但是由于过渡开采,无节制无计划的索取,大部分的浅层煤矿资源均以枯竭,为了保证工业生产能够顺利推进,很多煤矿已经开始乡下开采更深层次的煤矿资源。深部开采工作不但要求更加高超的开采技术,还改变了地下环境,其中防治水工作是深层煤矿资源开采的重点,通过有效的防治水工作能够延长矿井寿命。因此在防治水工作上各部门都投入了大量的资金,以此减少能源开发所带来的不利影响。 (2)煤矿开采区的环境问题得到了重视。长期不合理的开采,影响了煤田开采区域的环境,尤其是当地居民的生活。现代社会是以节约以及环保作为社会发展的基础的,现代资源开发应当是以友好性开发作为基础的,环境保护已经成为了各行各业发展的前提条件。在煤田开采区环保工作中,国家加大了投入,并针对不同的环境状况提出了不同的环保工作计划,从而保证环境经济共同发展、协调可持续发展。 2煤田地质勘查中的水文地质问题 (1)水资源缺乏影响经济发展。我国水资源丰富地区相对煤炭资源较少,相反,煤炭资源丰富的地区水资源相对匮乏。据统计,我国北方占有90%以上的煤炭资源,但是只有30%的水资源,而在陕、晋、宁等煤炭储量丰富的地区,水资源占有量少于10%。很多煤炭生产地用水都需要依靠水利工程或者小流域水资源,当地的实际用水需求无法得到满足。改革开放后,我国煤矿地区的水文地质研究工作发展受到了限制。水资源的缺乏不但影响了当地居民的生活,更会阻碍煤矿行业的发展。 (2)水害事故不断。我国的煤田行业发展迅速,在经济飞速发展的当前由于对煤矿资源的需求量不断提高,因此各地都大量进行煤炭资源的开发。但是我国北方煤田地区大部分都含有含水层,而浅层煤矿开采完全后,很多煤矿企业都开始向着深层煤矿资源着手开发。但是随着开采深度的增加,水害事故频发。由于含水层下含有丰富的煤矿资源,因此很多煤矿企业不惜冒险向下开采,但是由于对水文地质勘查工作的不重视,因而导致了开采过程中发生各类水害事故,威胁了工作人员的生命安全。随着能源供需矛盾不断突出,煤矿开采深度的增加是必然的趋势,但是在近20年中,我国有超过200座矿井遭受了水害,死亡人数更是多达1000余人。这是由于对地下环境认识不足所致,煤田地质勘查工作不到位提高了开采风险系数。同时威胁着当地居民的生命财产安全。另外,水害频发也降低了煤矿资源的开采效率,缩短了矿井的使用寿命。还会影响后期水文地质工作的开展,因此,必须通过规范的开采行为切实有效的降低水害的威胁。这就需要充分重视并开展水文地质勘查工作,丰富水文地质资料。 (3)环境污染问题。水文地质条件会极大的影响到矿区周遭水环境以及煤田地区的生活生产用水,受到煤田开采行为的影响,煤田地下水位会有所上升,但是浅水区水位仍旧不足,受到浅水区水量开发影响,在煤田开发地区的路面便会出现沉降现象,这进一步加重了缺水问题。依照相关数据,在过去的五年间,我国由于不规范的开采行为导致的矿区周围环境地面沉降面积已经超过了60万km2,并且,煤田这一数字还在增加。煤矿开发事业不断发展的同时却牺牲了当地的环境。尤其是我国的西部地区,本身环境就相对较为恶劣,加之水资源匮乏,进一步影响了经济的发展。 3如何解决水文地质问题 (1)将水文地质勘查作为煤矿开采的基础和前提。随着工业的不断发展,对于煤炭资源的需求也越来越大,大部分的煤炭开采企业过分重视产量而忽视了水文地质勘查在开采中的重要地位,给当地的生态环境以及居民的日常生活造成了直接的影响。科学合理的开采应该是建立在水文地质勘查的基础上,只有清楚了解当地的生态环境、水文状态,才能在开采过程中规避很多的风险,提高开采的质量和效率,减少开采的工作对自然环境的危害。当代的煤矿开采企业想要实现自身的健康发展,必须坚持以水文地质勘查作为基础和前提,这样才能在保证经济利益的同时,减少对环境以及生态的污染,实现人与自然和谐相处,符合社会发展的需要。 (2)重视勘查研究以及应用。先进的水文地质勘查技术和方法是实现煤炭行业健康长远发展的基础,所以现代煤矿企业想要健康长久的发展,就需要新的勘查技术以及先进的勘查方法,并将之应用于实际的生产中,依靠科学的力量提高勘查的精度以及勘查的效率。水文地质勘查研究主要包括对开采地区生态环境状况的了解,开采中可能出现地质问题的处理方式以及勘查技术的研究、水文地质勘查水平以及矿区煤矿资源分布状态等,提高该方面内容的研究可以大大提高煤炭资源的开发效率以及煤矿资源的利用率。 (3)勘查标准的创新。现在我国使用的大部分勘查的标准和规范都是在几十年之前制定的,为我国的水文地质勘查做出了巨大的贡献,但是随着社会的不断进步和发展,其中很多的内容与实际情况已经有很大的出入,无法真正发挥相应的指导作用。现今的煤矿开采企业应该在科学技术的支持下不断进行创新,根据发展的实际需要制定相关的勘查标准,提高勘查的质量和效率。在注重水文地质勘查工作的同时,还要采取规范的开采方式,降低煤矿开采的风险系数。 4水文地质勘查工作相关注意事项 (1)设计问题。煤田开采中需要依照实际情况配套制定水文地质勘查方案,首先需要注重水文地质勘查的准备工作:收集完善的资料并进行实地的考察,确保信息获取的完整、真实。将收集来的所有资料进行整理分析,并整合勘查结果,判定勘查结果数据的有效性。同时还需要对勘查工作进行审查,保证所有的勘查环节符合规定。 (2)工程布置注意事项。钻孔工程中应当按照需要进行钻孔的布置,尽可能减少工程量,保证水文孔符合设计需求,所有的钻孔度应当同煤田内部结构保持一致,按照实际的资源分布状况进行设置。在抽水试验中更要注意水位变化,通过直线法来获取相应的数值。 (3)勘查技术的使用。由于矿区水文地质状况相对较为复杂,单纯的利用一种勘查手段无法准确掌握实际的水文地质状况,这就需要综合多种技术手法,按照实际的变化需求,制定勘查方案,以此确保准确了解矿区的水文地质状况。 作者:徐春平单位:黑龙江省鹤岗长安工贸有限责任公司 地质勘查论文:地质勘查技术人员管理论文 编者按:本论文主要从地勘单位技术人员激励机制存在的问题;地勘单位技术人员激励机制探讨等进行讲述,包括了技术人员薪酬分配上未体现艰苦性、薪酬分配上没有体现绩效业绩、技术人员的个人理想与用人现实存在差距、对专业技术人才的人力资本投入不够、科学配置技术人才队伍,充分发挥技术人才资源价值、注重薪酬激励与精神激励、情感激励机相结合等,具体资料请见: 摘要:地质勘查工作作为一项基础性、先行性、战略性的工作,在我国国民经济中占有举足轻重的地位,随着2006年1月国务院《关于加强地质工作的决定》的颁布实施,地质工作得到了进一步加强,各地勘单位对技术人员的需求与依存度日趋加大。文章从地勘单位激励机制存在的问题为出发点进行探讨研究,进而提出合理有效的技术人才激励机制。 关键词:地勘单位技术人员激励机制 1引言 在由计划经济向市场经济转化过程中,从事地质勘查的地勘单位为适应市场经济的需要,逐步开展事改企与商业经营思维的改革和变迁。虽然逐渐实行企业化管理,但传统的事业型管理模式仍然束缚着地勘单位人们的思维模式,在一定程度上也阻碍事业单位的市场化进程。这种普遍存在的诸如管理者对激励机制的思想认识不够、激励制度不完善等问题,导致了地勘单位出现招人难、留人难与用人难的局面,所以建立合理有效的激励机制已成薪酬管理工作的当务之急。 2地勘单位技术人员激励机制存在的问题 2.1技术人员薪酬分配上未体现艰苦性 地质勘查单位92%以上的专业技术人员从事着野外技术工作,其工作环境比较艰苦,工作压力比较大。而在目前地质勘查单位实行的岗效薪级工资制中,从事一线野外技术人员没在福利及其他补贴上予以考虑,影响了野外技术人员的工作积极性和主动性。以前,面对地质条件复杂、自然环境恶劣的客观因素,在外的地质技术人员一次又一次出色地完成工作任务。但随着市场经济的发展和商业经济在中国经济社会的影响,技术人员工作环境的艰苦性却没有在收入分配上充分体现出来,造成技术人员心理不平衡,阻碍了地勘工作的顺利开展。 2.2薪酬分配上没有体现绩效业绩 由于单位领导与技术人员思想意识本身的原因,特别是作为从浓厚的计划经济背景下走出来不久的地勘类事业单位,平均主义思想尤为深刻,表现为:一是技术人员相互之间的平均分配,薪酬的差别基本只体现在野外工作时间与项目的工期长短上,而与技术人员的工作能力、工作业绩没有太大关系;二是反映在岗位工资制度的标准差距非常小,虽然在工资改革过程中引入效益工资起到一定的激励作用,但效益工资也仅与职位和职称有关联,而与实际绩效挂钩不够明显。 2.3技术人员的个人理想与用人现实存在差距 任何一名从事地勘事业的技术人员都有自己的理想和追求,他们都有自己的个人职业生涯规划,但在地勘事业单位中传统的“官本位”思想根深蒂固,造成一些技术骨干从主观上不愿留下从事艰苦的技术工作。这种技术人才的职业生涯规划与组织目标之间相互矛盾,在一定程度上造成了技术人才资源的浪费和内耗。同时从地勘单位的干部用人的实际情况来看,管理干部与技术干部之间存在着错位现象,使技术人才产生错误的职业生涯规划,不利于技术人才发挥其应有的价值。 2.4对专业技术人才的人力资本投入不够 地勘事业单位未能体现使用、培养和开发的优秀环节,是目前地勘单位人力资源管理的一个明显特征。人员的进出、业绩的考核等具体事务占据了人事工作者的大部分时间,对人力资源的引进、培养、开发等缺乏长远性和系统性的科学规划,更未将人力资源的合理配置提升到单位发展战略的高度。部分地勘单位出现对职工教育培训投资力度小、培训形式单一或过程形式化甚至只使用不培训开发的问题,阻塞了技术人才专业提升的直接通道,也没有满足作为技术人员特有福利的更高层次的精神需求,降低了其工作的的主动性。 3地勘单位技术人员激励机制探讨 3.1科学配置技术人才队伍,充分发挥技术人才资源价值 要进一步健全高级专业技术人才的吸引、培养、任用机制。一是建立宽松灵活的人才引进机制,对地勘单位急需和岗位紧缺的专业技术人才坚持特事特办、减少环节,以各种灵活的方式利用专业技术人才的智力;二是建立多元一体的人才培养机制,根据专业技术人才成长规律和总队发展需要,推行以职业技能培训、职业资格培训等为主要内容的培养和培训体系;三是竞争择优的人才使用机制,努力使优秀专业技术人才脱颖而出;四是制订适应技术人员自身特点的职业生涯通道,让他们实现个人的人生价值。 3.2注重薪酬激励与精神激励、情感激励机相结合 作为地勘单位队伍优秀的技术人员,在当前实行的项目经理制与承包制模式下,更多的需要发挥项目团队的作用来共同完成组织安排工作任务,而尽管物质需要是人们从事一切社会活动的基本动因,但有机地发挥基于团队考虑的绩效激励机制以及目标激励、工作授权激励、参与决策激励与荣誉激励等精神激励以及感情沟通、尊重员工等形式的情感激励的共同作用,更能在较高层次上调动职工积极性,其激励深度大,维持时间也较长。 3.3建立针对性强的具体激励措施 应建立能对地勘单位技术人员起明显激励作用的激励机制。一要建立差距较大的薪金制,实行效益工资与岗位工资相结合的工资制度。二要建立具体的奖励制度,除地勘单位统一设立的质量奖、安全奖与年终奖之外,可以依据广大技术人员设立重大勘查项目或找矿成果奖、技术革新(管理)创新奖并设置技术带头人等奖项。三可采用晋升激励制度,可通过建立通畅、明确的晋升渠道,为优秀技术人才构筑施展才华的舞台,为技术人才创造晋升的机会。 3.4完善绩效考核机制,讲求奖励效果 地勘单位的技术人员分布在技术生产与技术管理等不同岗位,其工作性质、内容与条件存在着很大的差异,所以应建立完善的绩效考核体系,同时量化的评价结果不仅为实施有效的激励约束机制提供了准确的依据,而且对于在地勘单位内部建立起职工“能进能出、能上能下、奖罚分明”的管理新机制创造有利的条件,从而实现对技术人才的激励。 4结束语 固然,激励对一个组织的生存和发展有着非常重要的作用,而企业的经济效益始终是衡量企业薪酬支付能力的唯一指标。目前,各地勘单位的整体效益水准不高,应坚持以人为本,建立一套随各发展阶段、环境、市场形式的变化而变化的动态的员工激励与约束机制。应深入调查广大技术人员的实际需要,坚持“尊重知识、尊重人才并倾斜野外一线、效率和公平并重”的原则,采取“精神激励与物质激励并用,情感激励与工作激励并用”的方式,将工作的目标与任务和技术人员个人需要与职业抱负融为一体,因势利导地开发个人的潜在能力,才能充分调动广大技术人员的积极性,顺利实现地勘单位的整体目标。 地质勘查论文:矿产地质勘查风险投资运行机制分析论文 一、我国矿产地质勘查投资的现状 近年来,随着我国社会主义市场经济体制的建立、矿业法律法规体系的不断完善和矿业投资体制改革的进一步深化,我国矿产地质勘查投资状况发生了明显的变化。投资总额稳步增长,投资结构不断改善,投融资渠道进一步拓宽,投资主体多元化格局已初见端倪,整个行业的资金市场有所扩大,矿业权市场正在建立并不断完善,境外投资逐渐增加。中国矿产地质勘查投资向着开放的、法制的、市场化方向发展。 但是,还存在一些比较突出的问题。与其他产业相比,20世纪90年代以来,全行业的投资增长较慢,计划性财政地勘投入正在逐渐淡出历史舞台,投资比重由1999年的11.83%下降到2003年的6.02%;企业自筹资金的比例不断增加,由1999年的64.58%上升到2003年93.55%。但是,如果除去油气矿产,这一比重则要大大改变,自2003年以来,我国非油气矿产的矿产地质勘查资金还有相当大的部分是依靠国家财政投入,发展后劲显得不足。而且,市场化程度较低,中央部门投资比重过大,社会投资和外资投资比重过小。整个资金市场规模偏小、发育不健全。投资体制需要进一步深化改革。矿产地质勘查存在的问题可以归纳为以下几个方面。 1.“探、采”的体制性障碍,没有真正确立企业在商业性矿产地质勘查中的主体地位,形成了“国家投资低效、社会投资进入受阻”的困境,一定程度上抑制了商业性矿产地质勘查的发展。 2.勘查权益的保障体系不完善,相关的政策法规滞后,政策法规的稳定性、透明性等还不能完全满足商业性投资的要求。 3.市场发育的程度不高,矿产地质勘查要素市场不发育。矿业资本市场缺失,非油气矿产地质勘查的投入规模偏小;专业技术服务市场和中介组织不发育,数量少,不规范。市场主体改革滞后。国有地勘单位和国有老矿山作为特殊的市场主体,继续依赖于旧的运行机制,对市场信号和市场调节不灵敏。我国符合完全市场主体要求的涉勘企业并不多,大多是事企混合运行的地勘单位。 4.探矿权流转不畅。我国目前探矿权的流转不活跃,转让方式单一。商业性矿产地质勘查市场仍然是为“大而全”的国有地勘单位所垄断,缺少机制灵活、经营有进有退的中小型勘查公司和找矿人,整个矿产勘查市场缺乏活力。在矿业权融资过程中,风险投资家往往作为矿产勘查风险企业的股东参与运作,并充分利用自身的金融、财务等专长,一方面保证矿业权融资的顺利实现,另一方面又在谈判中保障了风险企业原有股东的权利。 二、构建我国矿产地质勘查风险投资运行机制的配套措施 现在将在以上分析的基础上,结合我国的现状,提出构建我国矿产地质勘查风险投资运行机制的几点具体配套措施如下。 1.加快矿业权市场建设 矿业权市场是矿产地质勘查和矿山开采的中介,只有矿业权市场运转灵活而高效,中小型高风险勘查企业才能实现其潜在的高收益,真正的融入风险投资市场中。为了迅速培育和完善矿业权市场,必须从如下几个方面着力推进矿业权市场的进程:(1)尽快完善国家法律法规体系。(2)建立合理的矿业权资产收益分配制度。矿业权资产交易成功后的收益分配问题,如果处理不好,会阻碍矿业权资产进入市场。因此,要制定出一个合理的分配办法,以调动各方面的积极性。(3)维护良好的矿管秩序,没有良好的矿管秩序,就无法建立规范的矿业权资产交易市场,应加强矿管秩序的整顿和规范工作,为建立公正、公平、公开的矿业权资产市场打下良好的基础。 2.努力拓宽退出渠道 风险投资只有顺利地实现退出,才能形成良性循环。但在我国,风险投资的退出渠道一直是一个薄弱环节,需大力加强,主要可以从以下两个方面来做:(1)探索建立专门服务于勘查业的资本市场;(2)利用国外的勘查风险资本市场,在合适的时候可根据自己的业务特点和筹资需要选择合适的上市地点。 3.加快地勘单位市场化改革 中小型的地勘企业是勘查风险投资机制中的客体,该机制的正常运行离不开地勘企业的发展。要加强对企业化经营的行政指导和理论指导。地勘单位改革遇到的政策性障碍,如企事业离退休待遇的不同、财政预算管理的新规定等,以及在改革中出现的不正常现象或改革的方向性问题,都需要加强行政和理论指导。地勘单位要正确处理好事业牌子和企业化经营的关系,把工作重点放在实施企业化经营上。 4.加大政府扶持力度 尽快制定国家有关勘查风险投资的指导原则、战略方针、中长期规划;尽快出台政府低息贷款制度、银行贷款政府担保制度、有限合伙企业制度、勘查补贴制度、勘查税收减免政策等;进一步完善矿业法及其配套法规制度,建立勘查风险投资退出机制,完善矿权流转市场。还要注重培养矿产地质勘查风险投资人才,以运作好矿产地质勘查风险投资活动。 三、结论 矿产地质勘查具有高风险、高收益的特征,而且在当代日益呈现出以高新技术为先导的趋势,这些特点决定了矿产地质勘查业很难像一般产业一样从普通融资渠道获得资金,而结合风险投资的特点,在矿产地质勘查中引入风险投资机制就成为了一个切实可行的选择。现阶段财政支出在矿产地质勘查中仍占相当比重,商业性矿产地质勘查还不能满足经济社会对资源保障的需求。本文在研究过程中吸收和借鉴了大量的前人研究成果,并在此基础上结合我国矿产地质勘查的现状和风险投资的特点,进行了大胆的探索和创新。这集中体现于矿产地质勘查风险投资机制的构建研究之中。
环境工程地质问题研究:环境工程地质问题防治论文 摘要:本文结合南京地区深基坑实例,针对基坑失稳所造成环境工程地质问题,分析了地质问题所产生的原因,提出了防治对策,对深基坑施工的顺利进行及保护周边环境具有一定的实际意义。 关键词:环境工程地质深基坑管涌流砂 1引言 环境工程地质问题的主题是人类工程—经济活动引起的地质环境的异常变化。以往对城市环境工程地质问题研究的比较多的主要是过量开采地下水而引起的地面沉降。近年来,一些特大城市的超高层建筑均有地下室,那么建地下室便需进行基坑的开挖,基坑开挖对周围地质体、环境、生态等均产生一定的影响,即会产生一系列的环境工程地质问题,这些问题的严重程度与场地的地质条件、基坑开挖深度以及周边的环境等有关。下面以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。 南京位于长江边,有近四分之三的地域位于长江及秦淮河古河道漫滩区,地层软弱,工程地质条件复杂。地层上部以粘性土为主,下部以砂,砾石层为主,自上而下可划分为杂填土、可塑状粘土、淤泥质粉质粘土、可塑-硬塑状粘土、软塑状粉质粘土、粉砂或粉土夹软塑状粉质粘土、粉细砂、细砂,中粗砂,砾砂,碎石土等。这种地层比较突出的特点是上部粘性土层为软土层与硬土层互层结构,在软土层中夹有粉细砂层透镜体,下部砂层的厚度较大(3-40m厚),为承压含水层,南京地区的超高层建筑的地下室一般为一、二层,有的达三层,开挖深度一般超过6.0m。深基坑开挖主要在上部粘性土中进行,设有二层地下室的深基坑开挖一般都穿过上部粘性土而深入至下部的砂层中。由于南京地区具有这种特殊的地层结构,因此在深基坑开挖过程中的环境工程地质问题是较为突出。 2环境工程地质问题分析 南京地区深基坑开挖的环境工程地质问题主要为基坑边坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井点降水引起的地面沉降、道路开裂、房屋开裂等。 2.1基坑边坡滑移 南京地区深基坑开挖一般为垂直开挖,边坡以松软粘性土为主,在不采取任何有效支护措施的情况下,边坡会失稳而产生滑移或坍塌,有的即使采用支护,如果支护不当,挡墙也会整体位移,使护桩变形,坑底隆起,边坡会失稳而产生滑移。如南京交通银行,基坑深6.7m,挡土桩为钻孔桩,其后设置直径0.3m的旋喷桩作止水帷幕,地下水位在地表下1.0m处。由于钻孔桩和止水桩质量差,止水帷幕未现成,基坑开挖后,东南角桩间出现大量涌泥和流砂,挡土墙向基坑内侧倾斜达0.2m,桩后现成了5~10cm的地面裂缝,边坡滑移,使东南面的和平电影院严重开裂破坏,被迫停业拆除。 2.2基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷 南京地区的地下水位埋藏较浅,深基坑开挖过程中,改变了原有地下水的平衡状态,地下水便向基坑内产生流动,尤其是基坑壁或基坑底揭露砂层时,由于砂层的透水性较好,故地下水涌水现象更为严重,如不采取控制地下水的措施,则严重影响施工或无法施工。另外,如果砂层中的动水压力超过砂土本身抗渗能力时,则松散的砂土会部分或整体伴随地下水一起涌入基坑内(流砂),上部粘性土层中砂层透镜体流出后,会在粘性土中产生空洞,若空洞较大且距地面较近则会导致地面沉陷;同时由于地下水位的下降,使土体中孔隙水应力降低,有效应力增加,土体产生新的压缩变形,从而使地面产生沉降。如南京军区空后制药厂厂房基坑下面有一薄层不透水层,但该薄层不透水抵挡不住水头压力时,现成管涌;南京千帆大厦基坑由于存在连续厚层粉砂,砂土,选用压密注浆对止水缺陷补强失效,造成大量漏水、涌砂,引起基坑旁侧部分塌陷。 2.3降水引起地面沉降 南京地区很多深基坑在开挖过程中遇到坑底含水砂层,则在承压水压力的作用下,会产生涌水、涌砂现象。如果基坑底为厚度不大的粘性土,承压含水砂层中的地下水会冲破粘性土层而产生突涌现象(即涌水、涌砂)。为防止这种现象的发生,南京地区多采取隔水(如帷幕灌浆)或降水措施,其中井点降水是深基坑防护中较为经济且效果比较显著的方案,因此南京地区许多超高层建筑均采取了这种控制地下水的措施。但由于抽取地下水使地下水位下降进而引起地面沉降,沉降过大将危及周围建筑物及道路管线的安全。如南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生长约30m,宽约1.0m,深为2.0m左右的地面塌陷事故,距其深基坑支护结构约为5.0m左右。造成的原因为基坑采用井点降水,周围地下水位降低,孔隙水压力减小,有效应力增大,引起土层压密,导致地面沉降。 2.4不均匀沉降使房屋和道路开裂 由于基坑降水使地下水位降低、有效应力增大而使地基产生新的、不均匀的压缩变形。经对相邻建筑物及道路的变形监测,这种变形的不均匀程度随离基坑距离的减小而增大,当这种不均匀变形超过了建筑物和路面的承受能力时,就会产生破坏而造成房屋和路面的开裂和下沉。如南京国贸中心基坑,原设计双排深层搅拌桩止水,后因施工场地不够,仅施工一排深层搅拌桩止水,造成基坑开裂,中山东路主干道路面开裂。 3事故防治 由于在基坑支护结构上的作用具有许多不确定因素,以及在设计理论上存在着不完善现状,要避免产生重大基坑事故的最好办法是采取预防为主的对策。因此只要在施工期间引起高度重视,采取有效的防治措施,则可将环境工程地质问题所产生的危害减至最小甚至根除。选择防治措施考虑的因素主要是环境工程地质问题的类别以及基坑周边的环境状况。南京地区深基坑周围一般建筑物多,道路纵横,管线交错,支护方案的实施要确保这些民用设施的正常使用。南京地区最早的基坑开挖深度一般不超过8.0m,因此当时所采用的支护技术比较单一,主要是悬臂型支护排桩,如打入或静压预制桩,大直径钻孔或挖孔灌注桩等,其作用主要是支撑基坑周围土体。后来随着基坑开挖深度加大(深度一般大于10m),深基坑开挖中的环境工程地质问题愈来愈复杂,对引起基坑事故的原因,通常可以归纳为以下几个主要方面: 3.1地下水渗漏 在开挖过程中会经常遇到支护墙上的局部渗漏。这些渗漏主要是施工质量引起的。如果渗漏点的水量不大,而且水中基本上不夹带泥沙,此时只要及时用块凝材料把漏水点堵住就可以了。 如果墙面上出现具有一定压力的较大漏水,而且在水中夹带着较多泥砂,在开挖面上明显的泥沙沉积。此时,在墙背往往伴随发生较大的地面沉降,地下水位出现聚降,对于这种情况需要给予高度重视。首先应该了解墙背水源补给情况,如有上下水管漏水,必须及时修复。待漏点的水压减低后,马上在基坑内把漏洞堵好。随后要进一步观察在开挖面上沿墙边附件有没有隆起、冒砂或冒气现象,在沉积的砂堆中仔细观察有没有存在渗水通道。如果存在这种现象,表面开挖面以下还有墙体施工质量,或者可能是支护结构抗渗流不够。这种情况下,应该暂停基坑内挖土,并根据具体情况立即采取补救措施。常规方法如有: (1)用地质雷达等物探手段查明墙背土体中可能已经现成的空洞,以及空洞的位置和大小,然后用注浆或高压喷射等方法把空洞填实,增补隔水帷幕。 (2)在基坑内,把开挖面以下的沿着支护墙的那部分土层进行注浆加固,提高土体的抗渗性能。土体的加固宽度可取墙体在开挖面以下插入深度的1/2,加固深度一般不超过4m,或根据抗渗验算确定。 3.2承压水影响 在基坑底部有承压水,而且坑底的不透水土层又没有足够的厚度时,容易时坑内土体产生较大的隆起,严重时可能冲溃基坑底部的不透水层,在基坑外侧土体顶面引起较大的地面沉降。在发生隆起破坏之前,可能杂支护墙边以及支撑立柱四周看到冒水,冒砂现象。对待承压水,可以采用穿过坑底不透水层的减压井处理。 3.3土体变形 如果支护结构强度不足,墙体刚度较小,插入深度不够,或者在墙后有大量的水土流失,会有可能引起土体滑动,使支护构件遭到破坏,甚至导致整个支护结构倒坍;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷;在基坑内产生大量隆起,使主体工程的工程桩产生位移。同时,使周围环境受到严重破坏。遇到这种情况,一般可采取如下措施: (1)封堵在地面出现的所有裂缝,防止雨水或其它地面水流入缝隙。 (2)清除基坑周围的地面荷载,并尽可能卸除部分基坑边上的土方,以减小支护结构上的侧向荷载。 (3)情况严重时,应立即向基坑内回土,待土层加固后再重新挖除。 (4)将基坑内外沿滑动面上下进行加固,滑动面的位置可以根据现场所表现出的滑动现象,结合工程地质资料进行估计。加固的方法可采用能有效的提高土层抗剪强度的地基处理方法,如注浆,高压喷射等,也可以沿滑动面打抗滑桩加固。 以上各种事故抢险措施中,注浆方法是一种不得已的方法。因为处理不妥往往会由于注浆压力使地基土的原状结构破坏而于事无补。因此必须严格控制注浆压力,宁低不高,宁慢不快。而且应在浆液中掺合高效速凝材料。 4结束语 近年来,南京地区超高层建筑深基坑开挖所采取的支护措施种类繁多,总的来看,大多都是成功的,但有些基坑也出现一些大小事故,造成了经济上的巨大浪费,但迄今为止尚未出现整体塌坑的毁灭性事故。因此深基坑开挖的规范化、程序化、科学化对减少或防止深基坑事故即环境工程地质问题所产生的危害无疑是有积极作用的,尤其是在基坑开挖之前通过详细的工程地质勘察,分析与评价可能出现的环境工程地质问题,在此基础上,进行合理的支护设计是必不可少的;此外基坑施工期间强调信息化施工,即施工过程中随时监测,发现问题及时反馈,重新修改或补充设计从而进一步指导施工。 在这里我要首先感谢罗老师近两年来给我的谆谆教诲,您不仅让我学会了书本上的知识,同时也让我懂得了如何做人的道理,更教会我如何更好地去适应社会,在今后的人生道路上您的一言一行都将会为我的前进道路指引方向,我会永远铭记师恩。学生在这里祝您:身体健康,万事如意。 环境工程地质问题研究:环境工程地质问题分析 1城市环境所引起的地质问题 1.1水质污染问题的进一步加剧 在现代化城市建设当中不可避免地都会出现“三废”问题,“三废”对水质的污染有着绝对不可推卸的责任且要负主要责任,尤其是工业废水的排放方式的不恰当,废水的排放是严禁排向江河、海洋的,所以只有通过排水渠、排水沟或污灌等方式来排放出污水,但是这样一来便严重影响到了地下水质量,有些工业废水甚至会影响到供正常饮用的地下水,工业金属垃圾的长期排继而损害了土质与地质,如矿压矿层、工业废渣以及各种固体废物,这一系列垃圾都是水资源污染的主要来源。 1.2环境工程建设中的地质问题 随着中国的市场经济的飞速发展,城市现代化也随之如火如荼地开展,公路、铁路、机场、码头、厂房等建设也日益兴起,正是这一系列建设而引起了各种环境地质问题。如果在此类工程的施工过程中不注意地质条件就大大增加了遇到流沙、淤泥、含盐底层、软弱夹层等特水地质复杂情况的可能性,继而会导致所建设的建筑物出现变形的情况[2]。中国当前有部分地区在修建大型水利机构和与水利建设相关的具体施工等一系列工程,比如黄河灌溉,此类工程更是加剧了从前地质的越发盐碱化,且面积也进一步扩大。环境工程的地质问题如果不能对之进行有效解决,人们的生活质量、工农等各行业的顺利发展、城市的现代化建设,大至国家的经济发展,无论就哪个方面而言都就此会受到影响与阻碍。因此,相关的机构或部门应该积极对环境地质展开专项调查,从中探索出相关的发展规律,依据各不相同的地质条件与地质结构进行具有针对性的科学规划,或是采取合理的防控措施,这样一来便可以在一定程度上对环境地质进行控制,继而减轻城市建设所造成的各种危害。 1.3城市的“三废” 城市环境中所存在的各项地质问题,大多是由于“三废”所造成的严重影响。“三废”具体是指固体废弃物、液体废弃物以及气体废弃物。在中国,“三废”问题无处不在,大到城市小到乡镇都环境地质都有或多或少的受到“三废”的影响。固体废弃物的产生主要是来源于城市居民在日常生活中所废弃的垃圾,或是工业生产中所淘汰的废弃物,即为化工垃圾[3]。我们通常将城市生活垃圾分为居民的生活垃圾、社会保洁集中化垃圾、企业事业单位团体的垃圾和城镇建筑施工过程中所产生的垃圾。而在工业生产过程中所产生的废弃物主要有电厂、水泥厂、矿区和化加工厂等产生各种化工垃圾,比如高炉灰渣、粉尘灰以及煤矸石等。中国在近几年来,化工产业发展有了很大的进步,生产规模也不断在扩大,这样也随之进一步产生了城市电子类固体废弃物,一旦产生了这一系列垃圾,如听之任之,环境也会因此而岌岌可危且持续时间长。液体废弃物通常是由居民生活中的废水以及工业生产中的废水排放而产生的,也可以将之称为液态化工业的污染垃圾。就气体废弃物而言,我们通常按照废弃物的类型而将之划分为工业生产活动所产生的粉尘以及废气,建筑工程施工过程中所产生的扬尘,以及各中风化、扬尘等。“三废”问题不仅是对城市居民,同时也对中国的城市发展及环境工程建设形成了巨大阻碍。 2就地质问题应采取的措施 2.1建立人与地质之间的和谐关系 在城市的建设过程中务必要合理处理人与地质间的关系,对环境要有个完整的认识。人们在城市建设的过程中总是会犯一些目光短浅的错误,为了维护自身的利益而忽略整体环境对人类发展的长久利益,即未能充分遵守可持续发展的战略。正是此类人对环境保护的片面认识继而导致对城市地质环境的保护,地质环境也因此渐渐陷入泥潭难以自拔。引起地质问题的原因在于人,所以在城市的发展过程中要充分贯彻可持续发展战略,加强对地质环境的保护是人类推动城市现代化建设第一要完成的任务,且此项任务任重而道远。 2.2加强地质环境的容量与质量改善 就城市建设中的环境工程地质问题,在处理过程中对地质环境的质量和容量要引起充分的重视。所谓的地质容量是指其空间在人类社会经济发展下的最大负荷。容量是有限的,在建设城市工程中不对之加以考虑势必会引发各种地质问题,因此要尽力在允许的范围容量来展开各项工程活动。当然,工程在施工过程中难免会采取一些会损害地质环境的措施,但是也不可放任不管,而是尽力采取有效措施来遏制地质环境的进一步恶化。例如控制工业污染,解决城市“三废问题”等。当建筑工程中的地质问题能够得以有效解决的时候,可持续发展这项战略将被得以实际上的充分贯彻。 作者:王开亮单位:黑龙江省先锋环保工程有限公司 环境工程地质问题研究:环境工程地质问题分析 摘要:随着我国经济的不断增长,推动了我国城市现代化的发展。城市中的建筑物越来越多,地面可利用空间不断建设,促使现代城市逐渐重视地下空间的利用,地下工程数量也不断增长。地下工程建设虽然提高了地下空间利用率,但是其引发的环境和地质问题也受到社会的广泛关注。文章主要针对城市地下工程建设中的环境工程地质问题展开分析。 关键词:城市建设;地下工程;环境工程地质 由于大部分城市地下工程建设位置都在市区,且地下工程建设施工会破坏地层,因此地下工程施工造成的地下水污染、地表开裂和塌陷等问题也成为地下工程需要解决的首要问题。现代社会越来越重视城市地下工程建设引起的环境地质问题。 1地下工程引起的环境地质问题 (1)地下水环境变化。为了保障地下工程施工的顺利开展,需要对施工区域的地下水进行处理,这就会对施工区域周边地下水分布造成一定的影响[1]。此外,地下挖掘工作会对地下岩体造成影响,岩体形变容易导致地下水分布受到影响,这主要是由于岩体是地下水的载体,当岩体发生形变后,地下水的径流也会随之改变,从而适应载体的变化,当这种状态无法保持平衡时,很可能会造成地质灾害。此外,地下工程施工对地下淡水资源造成一定的污染,加重了地下水污染。在地下工程施工过程中,若地下水位较高,需要通过人工抽水的方式将水位降低。部分水压高的地区可能在施工过程中出现突水事件,对施工人员的生命安全造成威胁。 (2)地表开裂或塌陷。地表开裂或塌陷是地下工程施工中常见的地质问题,这与地下工程的深度、断面大小以及施工技术有直接的相关性,同时也与地层环境等地质条件有密切的关联[2]。随着人们对生活质量要求的提升,人们也越来越关注地下施工造成的地表破坏,因此出现了许多新型技术,减小了对地表造成的破坏。对于深度较浅的地下工程,容易引发地表形变,形成沉降槽,进而造成地表塌陷,对道路、管道以及建筑物的完整性造成一定的破坏。 (3)影响建筑物的稳定性。地下工程施工必然会对地表及周围建筑物造成一定的影响,这主要是地下施工会引起地层沉陷,严重破坏建筑物地基的稳定性,同时部分地层不均匀的建筑物可能会出现建筑物的倾斜或倒塌[3]。此外,地下工程施工比如会产生大量的施工垃圾,施工垃圾的堆积会占用有限的地面空间资源,同时也存在环境污染问题。一旦遇到恶劣天气,可能引起沙城暴、泥石流甚至地表塌陷等地质问题,影响周围居民的生活质量,同时对于周围居民的财产及生命安全造成一定的威胁。 2如何解决城市地下工程建设引起的环境地质问题 (1)科学评价地下工程施工。与普通工程施工不同,地下工程需要在环境地质方面做更多的研究,同时要从三维空间对地下施工环境进行评价和研究,除了需要考虑到一般工程要素(包括地形、地貌、水文等方面)外,还需要观察岩层的性质以及抗震性、吸水性等物理性能,同时要根据地下地质条件对施工进行计划,才能够保障地下工程施工顺利的开展,减少环境地质问题的发生[4]。岩土层结构对于评价地下工程施工引发的环境地质问题具有重要作用,因此需要了解施工现场的岩土层结构,分析施工区域岩土结构以及岩土层变化,能够为地下工程施工提供科学依据,从而保证地下工程施工的安全性。 (2)科学评价区域稳定性。在地下工程选址过程中,需要对施工区域岩土层的稳定性进行科学评价,这也是保证地下工程施工顺利开展的重要前提。只有科学评价施工区域岩层的稳定性,才能够为工程设计和准备工作提供可参考依据,并有效针对地下工程施工中可能出现的问题进行预测,能够提高地下施工的安全性。在地下工程施工的全过程中,都需要对施工区域的地质条件进行科学探查,并做好资料整合,尤其是工程设计和施工环节的现场勘探。通过科学、全面的地质勘探,能够了解施工区域的地质状况,包括岩层结构、岩层类型以及水文条件等,能够为工程设计提供更多参考依据,从而决定最合适的施工方案。 (3)选择合适的开挖工艺。地下掘进是地下工程建设的重要环节,能够使用的开挖方法有许多,例如分层开挖、中心岛式开挖等。开挖方法的不同,对周围地质环境的影响也不同。因此,在进行地下掘进工作时,要根据施工现场地质环境,选择合适的开挖工艺,减少对建筑物地基和道路的破坏。 (4)完善降水计划。在影响地下工程施工相关因素中,水是一大要素,目前有许多地下水引起的意外事故。因此,在实际地下施工的过程中,需要结合地下水分布进行思考。大部分地下工程需要根据地下水位进行人工降水计划设计,为了确保施工人员的生命安全,需要选择合适的降水工艺,从而制定降水方案。只有不断完善降水计划,才能避免地下水造成的意外事故,保障地下工程施工的顺利进行。 (5)加强对施工现场的监测。地下工程施工的开展与周围地质环境的变化是处于一个持续变化的过程中,如果仅依靠理论及相关经验是无法保证施工的顺利开展,必须要加强对施工现场的监测,才能够及时发现施工现场存在的隐患,并通过采取积极的治理措施,避免事故的出现。 3结束语 城市地下工程建设推动了我国城市现代化的发展,同时也带来一系列的环境地质问题。文章首先分析了地下工程引起的环境地质问题,然后提出了解决城市地下工程建设引起的环境地质问题的措施,旨在保障地下工程施工的顺利进行。 作者:周集忠 单位:兰州资源环境职业技术学院 环境工程地质问题研究:环境工程地质问题探索 摘要:随着城市化进程的加快,越来越多的工程项目施工了,但由此也造成了越来越严重的地质环境的变化。通过以南京地区的深基坑为例,对这一现象进行分析,并提出本人的一些建议,期望能够促进深基坑施工的顺利进行,帮助改善周围的环境。 关键词:环境工程地质;深基坑;建议;改善 1 引言 随着国民经济的快速发展促进了城市化进程的加快,出现各种各样的工程项目的实施,从而造成了城市地质环境的变化。以往研究分析城市地质环境的变化通常体现在过量开采地下水而引起的地面沉降。但是最近几年城市建设出现了更多的拔地而起的高层建筑,这些建筑通常伴有地下室,这些地下室的开发就需要开挖基坑,这样的话就会导致周围的地质环境、生态系统受到严重的破坏。地质环境的破坏程度受不同建筑开挖的程度的影响,下文就是以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。 2 地质环境问题的表现 因为开挖深基坑而对地质环境造成的影响通常表现在:建筑物出现裂缝、周边道路出现断裂,地面的下沉和塌陷,基坑出现积水,基坑四周土的滑落等。 2.1基坑墙体的滑落 基坑的开挖需要采取相对的保护措施,在基坑的四周需要进行一些支架的保护,若是不采取这些保护措施,那么就会造成四周墙体土质的坍塌和滑落,就算采取支护措施,若是措施不当,那么四周的墙体也会产生滑移,压力在护架上导致变形等等[1]。南京地区的基坑的开挖通常是采用垂直开挖的形式,比若说南京交通银行,开挖了6.7m深的基坑,钻孔桩都是一些挡木桩,后面的止水帷幕桩只有的0.3m的直径。这样两个桩的质量得不到保证,就不能形成止水帷幕,那么在开挖的过程中就会有大量的泥沙的产生,护桩就不能产生保护的作用,导致地面出现裂缝,土质滑落,四周的墙体出现了严重的裂缝,由此不得不停止施工。 2.2积水造成地面塌陷 开挖较深的基坑的时候需要考虑到地区原本的地下水的平衡状态,像南京地区就存在比较浅的地下水位,这样开挖的过程中忽视的这点使得基坑内出现了大量的积水,特别是当挖到砂层的时候,水流就更容易从砂层中渗出,,若是不及时采取措施制止,那么将会给施工造成严重的影响[2]。 2.3降水造成地面沉降 在施工过程中因为触及到含水砂层,常常会伴随着涌水、涌砂的情况,这些都是因为基坑的底部都是一些厚度浅薄的土层,由此地下水在压力的作用下就很容易冲破这层土。为了对这样的情况进行防范,进而有很多措施被采用,在南京地区大多采用隔水或者降水措施,并且在所有解决涌水、涌砂问题的措施中最有效并且最为经济的方法就是井点降水,所以这种措施被广为采用,特别是南京地区。另外也出现地下水过度的抽取而造成地面下沉的现象,从而低于安全的底线。很典型的案例就是南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生地面塌陷事故,经过调查分析发现正是因为通过井点降水过度的抽取地下水导致地面下沉的原因。 2.4基坑不同程度地发生变形 通过降水措施抽取地下水,使得地下水位变低,增强了有效应力,进而导致基坑发生不同程度的变形。通过对这些变形的情况进行分析发现因为基坑距离的不断变化导致了基坑不同程度的变形,但是当建筑物和路面不能够承受这种变形带来的压力时,那么就产生可建筑路或者路面的裂缝或下沉现象。在南京比较典型的案例就是国贸中心基坑,在最初的设计要求是使用双排深层搅拌桩止水,但是因为施工场地的限制,就减少了一个深层搅拌桩,导致基坑和周边的道路表层出现了裂缝情况。 3 防御措施 对于工程地质的问题的产生还有很多因为一些意想不到的因素的影响,也有可能是因为工程设计阶段出现的漏洞,因此为了能够有效地防止这些因为基坑造成的事故甚至人员的伤亡,做佳措施就是采取预防为主的对策。所以这就需要相关的人员高度重视有关施工的情况,制定完善的预防政策,从而在最大程度上降低甚至排除因为基坑带来的危害。考虑到南京地区周围的情况,在进行基坑支护措施的时候一定保证能够正常使用周围的一些民用设施。最初的那旌德基坑开挖通常都是低于8.0m的,所以当时的支护措施主要是为了能够对基坑四周的墙土进行支撑,但是随着越来越深的基坑深度的开挖,造成的地质危害也越来越复杂,下文对此进行一些事故的阐述: 3.1堵住漏水点 工程的施工质量不过关很容易影响施工过程中的一些墙体的渗漏,这是工程项目普遍存在的现象。但是这些现象在不同程度上是可以采取相应的措施的,比如说渗漏出的水中含有泥沙,那么就可以采用凝材料堵住漏水的地方即可[3]。 3.2 减压井处理措施 开挖基坑时常常会出现过度开挖,忽视了地下水的平衡,并且基坑底部土层厚度比较浅薄时,土层就会慢慢形成一个凸起,在这个凸起没有受到冲破之前,基坑的四周就会出现冒水、冒砂的情况,然后水力就很有可能会冲破土层,从而造成地面沉降,对这这种情况的处理就需要采取减压井处理措施[4]。 3.3 基坑周围架设支架保护 在对基坑周围架设支架保护时,避免支架措施采取不当,需要注意墙体是否出现冒水或者冒砂的现象,确保墙体的刚度够强,支架扎入土层的时候要够深,这样才能够防止引起墙体土质的滑落,从而造成支护结构整体坍塌;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷,从而导致严重破坏周围的环境。所以出现以上情况可以采用以下的办法: (1)对造成路面出现的所有的裂缝进行封堵,避免雨水或其它地面水流入缝隙。 (2)对基坑四周的地面荷载力进行减轻,使得支护结构上的一些朝向上的荷载得到降低[5]。 (3)出现不可收拾的现象的时候立即向基坑内填土,一直到基坑四周的土层刚度够强的时候在重新开始开挖。 (4)采取措施加固基坑中可能滑移的墙面,并对这些现象的严重程度进行评估。 对以上各种情况的处理还有一种不得已的措施,就是注浆。采取这个措施的时候需要注意注浆的压力,不然则会严重破坏基土的原状结构。 4 结束语 从最近几年有关南京地区的基坑开挖的情况来看,对于出现的危害情况采取的措施比较多,并且都取得了相应的效果,但是还是会出现一些不大不小的事故,造成了严重的经济损失,不过至今还没有产生整体塌坑的毁灭性事故。因此对于基坑开挖出现的危害有必要进行规范这些开挖的程序,从而从根本上避免一些环境工程地质的危害。另外需要在基坑开挖之前进行地质勘测,对于可能造成的环境危害进行评估。同时引进信息技术到基坑的开挖过程中,随时监督开挖的过程,及时发现存在的问题,进而采取措施解决。 环境工程地质问题研究:浅谈城市环境工程地质 摘要:随着我国经济的快速增长,各种地质环境问题日益突出。城市作为人聚集密度最高的区域,环境地质问题越是显著。首先本文对城市相关的地质环境问题做个分类,阐述了城市地质环境问题的严重性,然后工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循的基本原则。 关键词:地质灾害 环境地质 城市地质 0前言 随着经济和社会的发展以及人口的剧增,环境问题已经是全人类必须面对的一个很紧迫的问题之一。我们生存的环境出现了一系列的问题如:空气污染,气候恶化,臭氧层耗损,全球温室效应,耕地减少,土壤污染,森林锐减等等。由于城市是人类活动最集中的体现,城市环境地质问题也是人在城市的空间使用与开发过程中所遇到的严重问题之一。主要表现在以下几个方面: 1.城市水资源开发相关的环境地质工程问题 由于我国是一个贫水国家,而且在上世纪90年代前对地下水无序大量的开采,造成了全国缺水城市已达2/3。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起了世界各国的普遍关注!在我国近年来由于地下水的超量开采,许多城市出现了地面沉降,岩溶塌陷,海水倒灌及泉水枯竭等诸多环境地质工程问题。其中城市的地面沉降和地裂缝的问题则是尤其严重。地面沉降和地裂缝对城市建设有着很严重的影响,对城市规划的发展造成了很大的困扰。而这些问题的出现与城市地下水的开发有着密切的联系。 城市的地面沉降与地裂缝现在已经引起了很多人重视,采取了多种补救的方法,我们现在很多城市已用法律法规的方式规定了地下水的开采和利用,这样就为治理提供了法规依据。在技术方法面采取了地下水人工回灌为主的方式,而且取得了很显著的成绩!由此可见对水资源的保护和合理规划,不仅对我们自己城市建设至关重要,而且对我们后代的生存有着很重要的影响! 2.城市垃圾等废弃物引起的环境地质工程问题 城市垃圾主要包括生活垃圾和工业废渣,废料等。随着我国城市化进程的加快,城市的数量也在急剧增加,城市人口越来越多。随之而来的城市垃圾问题也日益突出。在2000年我国城市垃圾年产量就达19000多万吨。如此大的垃圾如存放不当,将会对城市环境造成很大的破坏,如遭受雨水冲刷,阳光作用,将会使地面和地下水受到污染及土壤土质恶化。这样不仅对城市生活用水安全产生了巨大的威胁,而且酸性污水对城市建设的基础结构,如桥梁,桩,沉箱以及基础中的钢筋混泥土的工作性和耐久性造成很大危害。人工废弃物存放的不合理也会引起很多环境地质问题,如滑坡、泥石流、淤积等。若这些地质灾害发生在城市,则会对我国人民的生命财产造成很大损失,如“舟曲8·8特大泥石流”遇难1434人,失踪31人。 目前,城市垃圾处理方法主要有填埋、围海造田,分类回收等。最常用的方法则是填埋,即把固体垃圾在处置场内分层放置夯实,并用粉质粘土进行覆盖。 3.城市地表工程引起的地质环境问题 城市工程建设的时候,人类工程经济活动对地形的影响是厉害的,修筑堤岸、堤坝、筑坡、挖掘等可以产生地形改变,导致城市地区水土流失严重。再者,城市高层建筑的深基坑,大重量则影响原来地下水流场的变化,也容易造成地表之下的水土流失。 在我国,经济的发展一直在提速,城市对土地的需求也就日益加大,而有些山地城市原有平地本身比较少,因此许多城市建设者把目光投向了对山体的改造。从而形成了很多的人工边坡,规模越来越大。由于建设对坡脚开挖,建筑物使得坡体上部荷载加大等因素的影响使边坡失稳的概率加大! 以上是比较常见的城市环境地质工程问题,无数的灾害表明, 人类的生存离不开地质环境,人类的发展同样要与地质环境协同发展,其优秀问题是谋求在工程建设和施工过程中,注意论证工程施工的可靠性和经济效益,且必须考虑保护和利用环境。所以工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循以下基本原则: 1.客观性原则 工程建设应充分应用工程地质环境的规律和特点,做好经济建设、 社会与环境的综合协调,努力做到既要把地质环境潜能用足, 又不超越地质环境容量的负荷能力, 给其留有适当余度。 2.开发性原则 在工程建设中对现实地质环境中存在的负面效应,应充分考虑通过人工技术的地质改造作用在经济、技术上的可行性,在此基础上合理规划对地质环境的开发利用。 3.预测性原则 在城市规划中不仅重视地质环境的现状,而且必须认真考虑到未来地质环境可能发生的变化及对工程建设的影响,力求做到使工程建设即能满足现实的建设要求,又要适应未来发展变化。所以, 工程建设应该体现对地质环境变化的预测性要求。 4.保护性原则 在工程建设中对那些目前技术水平尚无法通过人工控制和改造的不良地质环境问题,宜通过规划进行保护。特别是对土地资源、 水资源、 生态环境等敏感性极强的环境问题,则应遵循保护的原则进行协调。 城市环境与地质作用是相互联系,相互制约的两个因素,城市建设中的环境工程地质问题也多种多样,十分复杂。因此在城市化建设过程中,应该根据本城市的地质环境状况特点,合理规划城市建设发展规模和发展速度,努力协调好城市建设与地质环境之间的关系,对可能出现的地质问题采取相应的措施以达到预防的目的,确保城市建设的安全与稳定。
城市环境工程地质探讨:浅谈城市环境工程地质 前言 随着经济和社会的发展以及人口的剧增,环境问题已经是全人类必须面对的一个很紧迫的问题之一。我们生存的环境出现了一系列的问题如:空气污染,气候恶化,臭氧层耗损,全球温室效应,耕地减少,土壤污染,森林锐减等等。由于城市是人类活动最集中的体现,城市环境地质问题也是人在城市的空间使用与开发过程中所遇到的严重问题之一。主要表现在以下几个方面: 1.城市水资源开发相关的环境地质工程问题 由于我国是一个贫水国家,而且在上世纪90年代前对地下水无序大量的开采,造成了全国缺水城市已达2/3。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起了世界各国的普遍关注!在我国近年来由于地下水的超量开采,许多城市出现了地面沉降,岩溶塌陷,海水倒灌及泉水枯竭等诸多环境地质工程问题。其中城市的地面沉降和地裂缝的问题则是尤其严重。地面沉降和地裂缝对城市建设有着很严重的影响,对城市规划的发展造成了很大的困扰。而这些问题的出现与城市地下水的开发有着密切的联系。 城市的地面沉降与地裂缝现在已经引起了很多人重视,采取了多种补救的方法,我们现在很多城市已用法律法规的方式规定了地下水的开采和利用,这样就为治理提供了法规依据。在技术方法面采取了地下水人工回灌为主的方式,而且取得了很显著的成绩!由此可见对水资源的保护和合理规划,不仅对我们自己城本文由论文联盟收集整理市建设至关重要,而且对我们后代的生存有着很重要的影响! 2.城市垃圾等废弃物引起的环境地质工程问题 城市垃圾主要包括生活垃圾和工业废渣,废料等。随着我国城市化进程的加快,城市的数量也在急剧增加,城市人口越来越多。随之而来的城市垃圾问题也日益突出。在2000年我国城市垃圾年产量就达19000多万吨。如此大的垃圾如存放不当,将会对城市环境造成很大的破坏,如遭受雨水冲刷,阳光作用,将会使地面和地下水受到污染及土壤土质恶化。这样不仅对城市生活用水安全产生了巨大的威胁,而且酸性污水对城市建设的基础结构,如桥梁,桩,沉箱以及基础中的钢筋混泥土的工作性和耐久性造成很大危害。人工废弃物存放的不合理也会引起很多环境地质问题,如滑坡、泥石流、淤积等。若这些地质灾害发生在城市,则会对我国人民的生命财产造成很大损失,如“舟曲8·8特大泥石流”遇难1434人,失踪31人。 目前,城市垃圾处理方法主要有填埋、围海造田,分类回收等。最常用的方法则是填埋,即把固体垃圾在处置场内分层放置夯实,并用粉质粘土进行覆盖。 3.城市地表工程引起的地质环境问题 城市工程建设的时候,人类工程经济活动对地形的影响是厉害的,修筑堤岸、堤坝、筑坡、挖掘等可以产生地形改变,导致城市地区水土流失严重。再者,城市高层建筑的深基坑,大重量则影响原来地下水流场的变化,也容易造成地表之下的水土流失。 在我国,经济的发展一直在提速,城市对土地的需求也就日益加大,而有些山地城市原有平地本身比较少,因此许多城市建设者把目光投向了对山体的改造。从而形成了很多的人工边坡,规模越来越大。由于建设对坡脚开挖,建筑物使得坡体上部荷载加大等因素的影响使边坡失稳的概率加大! 以上是比较常见的城市环境地质工程问题,无数的灾害表明, 人类的生存离不开地质环境,人类的发展同样要与地质环境协同发展,其优秀问题是谋求在工程建设和施工过程中,注意论证工程施工的可靠性和经济效益,且必须考虑保护和利用环境。所以工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循以下基本原则: 1.客观性原则 工程建设应充分应用工程地质环境的规律和特点,做好经济建设、 社会与环境的综合协调,努力做到既要把地质环境潜能用足, 又不超越地质环境容量的负荷能力, 给其留有适当余度。 2.开发性原则 在工程建设中对现实地质环境中存在的负面效应,应充分考虑通过人工技术的地质改造作用在经济、技术上的可行性,在此基础上合理规划对地质环境的开发利用。 3.预测性原则 在城市规划中不仅重视地质环境的现状,而且必须认真考虑到未来地质环境可能发生的变化及对工程建设的影响,力求做到使工程建设即能满足现实的建设要求,又要适应未来发展变化。所以, 工程建设应该体现对地质环境变化的预测性要求。 4.保护性原则 在工程建设中对那些目前技术水平尚无法通过人工控制和改造的不良地质环境问题,宜通过规划进行保护。特别是对土地资源、 水资源、 生态环境等敏感性极强的环境问题,则应遵循保护的原则进行协调。 城市环境与地质作用是相互联系,相互制约的两个因素,城市建设中的环境工程地质问题也多种多样,十分复杂。因此在城市化建设过程中,应该根据本城市的地质环境状况特点,合理规划城市建设发展规模和发展速度,努力协调好城市建设与地质环境之间的关系,对可能出现的地质问题采取相应的措施以达到预防的目的,确保城市建设的安全与稳定。 城市环境工程地质探讨:现代城市环境工程地质研究 摘要:伴随我国城市化建设不断加快,促使大量工程活动频繁出现,从而引发自然地质改造工作出现较大变化,随之不断出现环境工程地质相关问题,而对城市环境的工程地质进行具体研究和勘察,逐渐被人员所广泛关注。对此,文章对现代城市环境工程地质研究的关键技术进行分析,并针对研究问题进行详细探讨,通过相关有效措施的应用,从而促进城市环境工程地质得到改善。 关键词:城市环境;工程地质;关键技术;问题 对于现代人类而言,城市作为重要聚集地,在社会进步、城市化加快下,人类也随之加大了地质环境的改造力度,长此以往,导致城市地质环境出现严重破坏。与此同时,城市地质的变化也会引发各种问题,甚至危害人们生命安全。基于此,我国需要对城市环境工程地质研究技术进行重点分析,意在营造良好城市环境,进而实现社会的可持续发展目的。 一、分析现代城市的工程建设 在现代城市的工程建设中,其发展趋势呈现出“高,多,大”的基本特点。城市化属于人类社会重要演化过程,其涉及范围相对较广,如人口职业、产业结构、土地空间等转变,而以上这些转变又会随之呈现内在联系。就发达国家而言,城市化背景下其变化主要表现为:农村人口逐渐向城市集中,促使城市人口呈现明显上升趋势,而非城镇人口为了生存发展,只能谋存生路,从而导致城市生产、住房、地价出现不断上涨,使建筑物出现高空发展。近几年,在城市化进程逐渐加剧下,城市建设愈发频繁,尤其表现为高层建筑,使其具有建设速度较快和数量多等特点。城市化建设不断加快下,地下空间已经逐渐成为我国城市建设的另一发展趋势,促使地下空间得到有效开发与利用,例如:地下交通,通过长期不断发展,我国已经占据世界前列,但是,随着地下工程规模的增加,直接对我国城市环境工程地质造成不同程度影响,从而引发各种地质问题。 二、现代城市环境工程地质问题 (一)地表工程 在城市人口逐渐加剧下,我国为了更好解决城市的用地问题,开始加大了高层建筑、地下空间的建设力度,尤其平原地区为实现城市化建设,对耕地的占用,而山区的城市建设则是以山坡开发为主,由此造成边坡失稳、水土流失和软土地基等问题频繁发生,当边坡失稳和水土流失等问题持续发生时,极易导致环境的再次破坏,甚至危机后代。 (二)地下工程 城市的工程建设中,地下空间的发展属于较为重要的一个建设项目,但是,随着地下工程规模的不断扩大,对城市地质环境造成的影响也会随之增加,例如:生态环境的逐渐恶化、地面变形以及洞室围岩的失稳等。另外,在地下工程施工过程中,地面变形属于较为常见的一种地质问题,较为典型的案例:日本东京在地铁施工过程,由于各种因素的影响引发地面塌陷,对于我国地下交通的建设人员而言,该事件无疑会起到一定的警示作用。 (三)水资源 中国水资源的总量位于世界第六,而人均水量则是总人均水量四分之一,是目前贫水国家之一,全国缺水城市更是超过三分之二,因此,我国水资源短缺问题,已经成为阻碍社会经济发展的重要因素,部分城市因为过多采集地下水,导致地面出现塌陷或沉降问题,例如:太原、上海和宁波等城市,以其中的上海为例,通过调查研究发现,累计沉降数量已经达到2.63米左右,具相关统计发现,全国由于地下水超采所引发地面塌陷大约800左右。 (四)废弃物 在城市工业快速发展下,工业废弃物也随之不断增加,其中固体废弃物的堆放问题日渐恶劣,例如:生活垃圾,通过对生活垃圾相关调查显示,其总量呈现每年以八个百分点的速度增加。由于固体废物难以进行有效堆放,导致许多工程地质出现环境问题,如地表土壤和地下水的污染等。 三、现代城市环境工程地质研究的关键技术与问题探讨 (一)关键技术 在城市环境逐渐恶劣下,对其进行工程地质的相关研究已经成为地学重要研究内容,其中城市环境工程地质研究的关键技术具体包括:预测技术、改造技术、评价技术、计算技术、绘图技术等。而在环境工程地质学中,重点是对预测工程建设作为研究课题,详细研究环境影响因素,为改善城市环境提供有力支持。而地学研究过程中,预测作为重要工作内容,强化该项工作不仅可以全面了解城市环境情况,而且还对工程地质质量的改善起到一定促进作用。部分规模较大的建筑工程,在选址与规划前均会对工程地质进行环境评估,例如:三峡工程、南水北调工程等。由此得出,地质环境监管、地质灾害防治均需地质勘探技术的参与,该项技术具有良好的应用前景,从而真正发挥技术自身价值。 (二)发展趋势 根据目前我国城市发展现状,地质环境研究工作发展趋势如下:第一,必须要在短时间构建城市环境质量系统和数据库,在计算机技术逐渐完善下,制图技术、工程地质数据库开始受到人们的广泛关注,基于工程地质系统,需要尽快完成城市环境质量系统和数据库的建立工作,并将其作为研究重要方向。第二,对城市的三维空间给予高度重视,同时强化工程地质预测、评价等工作,使其形成较为完善的预测体系、评价体系,从而全面掌握工程建设所导致的环境问题。第三,加大城市环境工程地质的研究力度,并将相关理论和标度方法作为优秀,促进环境工程地质学的更好发展,使其取得跨越式、突破性成绩。第四,积极探索工程建设和地质环境两者相协调的发展道路,从而促进我国实现可持续发展的战略目标。 结束语: 总结上文,在对城市环境工程地质进行详细分析后发现,目前,该项研究和原有工程地质的研究存在较大区别,其中前者的研究内容具有较强的针对性,且研究方法相对比较综合,其研究成果同样呈现出一定的预测性、准确性。因此,对城市环境工程地质进行具体研究至关重要,并通过相关措施的优化,为社会发展提供有力支持。 作者:贺力宽 单位:重庆一三六地质队 城市环境工程地质探讨:浅谈城市环境工程地质 摘要:随着社会经济与文化的飞速发展,城市规模日益扩大,人类的工程活动对地质环境的改造与破坏作用日趋严重,首先本文对城市相关的地质环境问题做个分类,阐述了城市地质环境问题的严重性,然后工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循的基本原则。 关键词:地质灾害 环境地质 城市地质 前言: 城市地质作用受区域地质环境、气候分带条件和人类对环境的作用三方面的因素所制约。具体可分为六大类:由城市热力场变化引起的地热地质作用;由地下水圈变化引起的水成地质作用;由静力负载引起的重力地质作用;由动力负载引起的岩石动力地质作用;由开采矿产和地下建筑引起的地质作用;人为的岩石成因作用。从城镇的类型和功能看,不同类型、不同功能的城市,其地质作用的侧重点和强度也是不一样的。例如山区城市,挖填方量大,诱发重力地质作用显著;平原城市,常因过量抽汲地下水而诱发地面沉降;老城市环境工程地质问题较多,人工堆积物作用显著;对于新城市,当有较好规划时,环境工程地质问题较少;矿业城市,人为改变渗流场,形成采空区,改变应力场,恶化水质, “三废”污染严重,环境工程地质问题较多;风景旅游城市,城市用地往往紧张,地质环境承受城市地质作用的能力较弱;海港城市,间歇性动荷载较大,等等。 一、城市水资源开发相关的环境地质工程问题 由于我国是一个贫水国家,而且在上世纪90年代前对地下水无序大量的开采,造成了全国缺水城市已达2/3。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起了世界各国的普遍关注!在我国近年来由于地下水的超量开采,许多城市出现了地面沉降,岩溶塌陷,海水倒灌及泉水枯竭等诸多环境地质工程问题。其中城市的地面沉降和地裂缝的问题则是尤其严重。地面沉降和地裂缝对城市建设有着很严重的影响,对城市规划的发展造成了很大的困扰。而这些问题的出现与城市地下水的开发有着密切的联系。 城市的地面沉降与地裂缝现在已经引起了很多人重视,采取了多种补救的方法,我们现在很多城市已用法律法规的方式规定了地下水的开采和利用,这样就为治理提供了法规依据。在技术方法面采取了地下水人工回灌为主的方式,而且取得了很显著的成绩!由此可见对水资源的保护和合理规划,不仅对我们自己城市建设至关重要,而且对我们后代的生存有着很重要的影响! 二、城市环境地质的主要研究内容 1、区域地壳稳定性评价。 区域稳定性主要指现代构造运动、地震运动以及岩浆活动影响下地壳的相对稳定程度。它是城市区域工程地质环境质量的主要问题,涉及活动断裂、地震活动、构造成因的地裂缝、火山活动及其它不良地质作用的强度等方面。地质资料表明,二十世纪六七十年代以来,地球岩石圈进入了新的强烈活动与调整时期(地史以来的第五个强烈地震活动期,其延持时间很可能超过未来人类历史),致使不少城市均发生由新构造运动引起的地裂、地陷、滑坡、危岩、崩坍、泥石流、地震及地下水异常(包括地下水水位及水质等异常变化)等各种地质灾害。决定地壳稳定性的最突出因素是地震活动。我国地震烈度超过7度的大、中城市已达l10座之多,因此,加强地震预报和提高城市整体的综合抗震能力显得越来越重要。 2、地基条件的勘察。 地基条件的勘察主要包括微地貌、岩土体结构及其物理力学性质、水文地质条件等。我国特殊土的分布具有区域性,如软土主要分布在我国沿海城市,天津、塘沽、长江三角洲、浙江、珠江三角洲以及福建的沿海城市。软土具有松软、孔隙比大、压缩性高和强度低的特点,因此,在软土地区进行工程建设经常遇到一些工程地质问题,最常见的是墙体开裂、地面裂缝、基坑边坡塌落或桩基位移、建筑物的不均匀沉降。地下水作为一个易变因素,当其发生变化时经常引起土体物理力学性质的改变。因此,为保证地基的稳定性及建筑的安全使用,查明地基土体的结构特征、物理力学性质及水文地质条件尤为重要。 3、供水条件及水资源保护问题。 随着生产的发展和人口的增加,城市供水量不断地增加,因此,城市水资源成为制约城市发展的重要因素。我国水资源居世界第六位,但人均水量仅为世界人均水量的1/4,属贫水国家。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起世界各国的普遍关注。近年来,由于超采地下水,我国许多城市出现了地面沉降、岩溶塌陷、海水倒灌及泉水枯竭等环境工程地质问题,如上海、天津、西安、济南、太原、杭州、青岛等。供水条件及水资源保护问题主要包括地下水水源地的选择、评价,地下水的调节利用,水资源的合理开发、管理和保护。地下水人工回灌是水资源管理与保护的重要方法,尤其是在干旱、半干旱地区。因此,对城市水资源进行全面调查,制定合理的城市发展计划,不仅可以节减工程建设资金,还将对水资源的保护起到一定的作用。 4、城市垃圾等废弃物。 城市垃圾主要包括生活垃圾和工业废渣、废料。随着城市规模的不断扩大,建筑、工业及生活垃圾等固体废物日益积累,对城市构成了直接和潜在的危害。这种危害可分为三个方面:地表污染、地下岩土体中渗流运移污染和酿成泥石流(垃圾流)等灾害。人工废弃物存放的不适宜会引起诸多环境工程地质问题,如滑坡、泥石流、淤积等,造成地表工程地质环境质量的降低,从而使环境发生恶化。生态学家指出,超大规模垃圾山的形成已使地球生物圈的物质循环产生严重影响。堆放的垃圾通过自身分解,并接受大气降水的淋滤,其污染物必将随同渗出液一起,以不同的运移方式(下渗式径流)间接和直接地污染地下水和地表水。此外垃圾对土壤也可造成污染,大气降水及地下水径流的淋滤作用.使垃圾中的易溶有害成分,渗入土壤中,使土壤土质恶化,危害农作物生长。 三、城市地表工程引起的地质环境问题 城市工程建设的时候,人类工程经济活动对地形的影响是厉害的,修筑堤岸、堤坝、筑坡、挖掘等可以产生地形改变,导致城市地区水土流失严重。再者,城市高层建筑的深基坑,大重量则影响原来地下水流场的变化,也容易造成地表之下的水土流失。 在我国,经济的发展一直在提速,城市对土地的需求也就日益加大,而有些山地城市原有平地本身比较少,因此许多城市建设者把目光投向了对山体的改造。从而形成了很多的人工边坡,规模越来越大。由于建设对坡脚开挖,建筑物使得坡体上部荷载加大等因素的影响使边坡失稳的概率加大! 以上是比较常见的城市环境地质工程问题,无数的灾害表明,人类的生存离不开地质环境,人类的发展同样要与地质环境协同发展,其优秀问题是谋求在工程建设和施工过程中,注意论证工程施工的可靠性和经济效益,且必须考虑保护和利用环境。所以工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循以下基本原则: 1、客观性原则 工程建设应充分应用工程地质环境的规律和特点,做好经济建设、社会与环境的综合协调,努力做到既要把地质环境潜能用足,又不超越地质环境容量的负荷能力,给其留有适当余度。 2、开发性原则 在工程建设中对现实地质环境中存在的负面效应,应充分考虑通过人工技术的地质改造作用在经济、技术上的可行性,在此基础上合理规划对地质环境的开发利用。 3、预测性原则 在城市规划中不仅重视地质环境的现状,而且必须认真考虑到未来地质环境可能发生的变化及对工程建设的影响,力求做到使工程建设即能满足现实的建设要求,又要适应未来发展变化。所以,工程建设应该体现对地质环境变化的预测性要求。 4、保护性原则 在工程建设中对那些目前技术水平尚无法通过人工控制和改造的不良地质环境问题,宜通过规划进行保护。特别是对土地资源、水资源、生态环境等敏感性极强的环境问题,则应遵循保护的原则进行协调。 城市环境与地质作用是相互联系,相互制约的两个因素,城市建设中的环境工程地质问题也多种多样,十分复杂。因此在城市化建设过程中,应该根据本城市的地质环境状况特点,合理规划城市建设发展规模和发展速度,努力协调好城市建设与地质环境之间的关系,对可能出现的地质问题采取相应的措施以达到预防的目的,确保城市建设的安全与稳定。 城市环境工程地质探讨:现代城市环境工程地质问题研究 摘要:本文详细论述了现代城市环境工程地质问题的起源与发展,在此基础上从水资源,地表工程和地下工程三个方面介绍了现代城市建设中面临的重大环境工程地质问题,并分析了城市环境工作地质研究的主要原则和方法,最后指出未来城市环境工程地质研究所亟待解决的关键问题。 关键词:环境工程地质,现代城市,研究方法,问题展望 1前言[]* 城市是社会人口的聚集中心,是现代文明和杜会财富的发探地,也是人与自然地质环境产生冲突最剧烈的场所。由于人类工程经济活动规模的空前巨大,大型城市的不断出现,大型的和新型的工矿企业的大量兴建,大型水利水电或新型能源工程以及大型的或新型的交通运输工程的大批建成投产,其对工程地质环境影响的广度和深度达到了一个前所未有的水平[1] [2]。如此巨大的,越来越严重的集聚型人口压力,不仅给防范突然性的、难以抗拒的地质灾难带来困难,而且加剧了人类工程-经济活动时自然环境的破坏,不断引起迭加在自然灾难之上的人为地质灾害的产生[3]。 环境工程地质正是传统工程地质在环境科学中的重新认识和确立。环境工程地质是在区城工程地质研究的墓础上,主要研究由于人类工程-经济活动引起的地质环境的变化,以及这种变化所造成的影响[4]。其目的是为了改造,利用和保护地质环境。城市环境工程地质是环境工程地质研究的重要组成部分。 2 现代城市建设中面临的重大环境工程地质问题 城市是人类工程活动对环境影响最为强烈的地域单元,现代城市的工程建设,已经引起或遇到日益严重的环境工程地质问题[5]。 2.1城市水资源开发引起的环境工程地质问题 我国许多城市由于超采地下水,而引起了地面沉降、地面塌陷等环境工程地质问题,如我国上海、天津、西安、太原、常州、宁波等城市均出现地面沉降,其中上海累计沉降量达2.63m,天津1.78m。据不完全统计,全国各地因开采地下水而引起的地面塌陷已多达800余处。 2.2 城市地表工程建设引起的环境工程地质问题 随着城市人口的增加,城市用地短缺,城市建设在中心区大量建设高层建筑的同时,有的山地城市建设还向山坡开发土地,有的是占用农业耕地,摊大饼式的发展。由此造成的水土流失、边坡失稳及软土地基问题时有发生。 2.3 城市地下工程建设引起的环境工程地质问题 城市地下工程的大规模建设,对地质环境也有影响,主要有地面变形、洞室围岩失稳、地下水流场改变和地质生态环境恶化。 3 城市环境工程地质研究的主要原则和方法 3.1 工程体系的复杂性 城市是一个不断发展变化的庞大复杂的工程体系。城市环境工程地质工作就其总体而言必须具有与之相适应的全面的、系统的、发展的观点。在空间上要有足够的广度和深度,在时间上要强调超前性、跟踪性和阶段性,在资料积累和使用上要注意系统性,连续性和同后期多用途开发性。 3.2 地质评价和优化的提前性 城市环境工程地质研究是以城市建设为中心,解决地质环境资源利用和地质灾害防治问题,因此,必须紧密结合城市规划、建设的意向和方案进行,同时要充分发挥地质工作的主观能动性。对城建选址,土地、水源开发, 地墓处理, 废物堆放及各种环境工程地质问题的防治,都要从地质方提出优化意见。 3.3 以防为主的重要性 在环境工程地质问题或地质灾害的防治研究中, 要始终认真贯彻以防为主、防治结合的方针。防―有防止外来地质灾害对城市环境的影响和防止城市工程造成的社会环境危害两个方而。防止外来地质灾害的最大机会存在于城建选址之中,对重大的灾害危险以躲开为上策。当然, 选址之后以及城市运营时期, 也要及时发现和制止邻近地区各种工程经济活动对本城市可能造成的工程地质灾害。治―需要工程措施与社会措施并重。防治地质灾害的目的是最大限度地减轻灾害损失。当灾害危险已经存在而又难以消除时,包括采取治理措施,应根据其发展情况采取相应的社会防灾措施以达到减轻灾害的目的。社会防灾措施应采取的时机和程度取决于对灾情危险性的正确预测。所以做好地质灾舍的预测预报工作是城市环境工程地质的一项重要任务。 3.4 规律与机制研究的相辅性 城市环境工程地质问题的研究途径必须遵循性状表现一发育规律一成因机制一防治措施的科学轨道进行。客观地、全面地搜集阐明问题的性状表现、(初始的和变化的)是正确研究一切问题的基础。发育规律是指问题的性状(性质、强度等)表现随时间、地点和特定条件的变化规律。揭示、反映这种规律要靠足够数量的观察对比和相关分析。摸清特别是谁确掌握问题表现与主要关键性条件的相关性,是判断问题成因的基础。而解释规律和最终确定成因必须要搞清问题的形成机制。所以规律研究和机制研究是相辅相成的,必须同时并重。 4 现代城市环境工程地质研究亟待解决的关键问题 环境工程地质学的产生,是工程活动不断加剧的必然产物,为了在城市建设的同时,保护地质环境,使人类工程活动与地质环境保持良好的协调关系,今后环境工程地质学研究应重点解决如下问题。 4.1 建立与完善城市工程地质环境质量数据库 近年来,计算机应用有明显的拓宽,工程地质数据库、专家系统及制图技术得到更多研究着的重视,许多城市的工程地质数据库系统都已建立,并逐步投入使用。但目前尚未建立城市工程地质环境质量数据库,今后应加强这方面的研究。 4.2 开展城市三维空间的工程地质环境质量预测与评价 工程地质环境质量评价是环境工程地质学的重要研究内容(胡广韬,1992)。随着环境工程地质问题的不断出现,相应的评价方法也越来越多,但城市工程地质环境是一个多目标、多层次、多因素的复杂动态大系统,环境工程地质研究的目的在于揭示人类工程活动对地质环境的影响程度,及这种影响给人类所带来的危害程度。城市环境工程地质工作不仅要对工程地质条件中的各个组分的质量作出定量评价,而且还要将人类工程活动、社会经济环境综合成一个系统一并考虑;不仅要进行二维空间的工程地质环境质量评价,而且随着地下工程的建设与发展,还应积极开展三维空间的工程地质环境质量预测与评价;不仅研究城市的工程地质环境质量,还要研究岩土体的保温、隔热、抗震性能。在综合研究的基础上,选择最佳土地使用方案、最佳工程建设区,并指出不利的工程地质条件分布区。 4.3 研究城市工程地质环境质量标度的制定理论与方法 怎样更好地定量表述人类工程活动对地质环境的影响与改造程度是当今环境工程地质学研究的重点与难点,而加强工程地质环境的规范与标度理论研究,是解决这一问题突破口,为此,应加强工程地质环境质量标度制定理论与方法研究,使环境工程地质学的研究再上一个新的台阶。 4.4探讨城市工程地质环境恶化的系统调控与工程建设的协调发展理论 环境工程地质学是环境科学的组成部分,环境工程地质问题是环境问题的重要类型,而且其危害性往往是巨大的,对待这样的问题,我们认为也要贯彻可持续发展战略,走城市工程建设与工程地质环境协调发展之路,在城市建设的过程中,采取一系列有效措施,避免、减缓环境工程地质问题的发生,因此,现代城市的建设,应探讨城市工程地质环境恶化的系统调控与工程建设的协调发展理论。 城市环境工程地质探讨:浅谈城市环境工程地质 摘要:随着我国经济的快速增长,各种地质环境问题日益突出。城市作为人聚集密度最高的区域,环境地质问题越是显著。首先本文对城市相关的地质环境问题做个分类,阐述了城市地质环境问题的严重性,然后工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循的基本原则。 关键词:地质灾害 环境地质 城市地质 0前言 随着经济和社会的发展以及人口的剧增,环境问题已经是全人类必须面对的一个很紧迫的问题之一。我们生存的环境出现了一系列的问题如:空气污染,气候恶化,臭氧层耗损,全球温室效应,耕地减少,土壤污染,森林锐减等等。由于城市是人类活动最集中的体现,城市环境地质问题也是人在城市的空间使用与开发过程中所遇到的严重问题之一。主要表现在以下几个方面: 1.城市水资源开发相关的环境地质工程问题 由于我国是一个贫水国家,而且在上世纪90年代前对地下水无序大量的开采,造成了全国缺水城市已达2/3。水资源的日趋短缺及由此引起的诸多环境问题已引起了世界各国的普遍关注!在我国近年来由于地下水的超量开采,许多城市出现了地面沉降,岩溶塌陷,海水倒灌及泉水枯竭等诸多环境地质工程问题。其中城市的地面沉降和地裂缝的问题则是尤其严重。地面沉降和地裂缝对城市建设有着很严重的影响,对城市规划的发展造成了很大的困扰。而这些问题的出现与城市地下水的开发有着密切的联系。 城市的地面沉降与地裂缝现在已经引起了很多人重视,采取了多种补救的方法,我们现在很多城市已用法律法规的方式规定了地下水的开采和利用,这样就为治理提供了法规依据。在技术方法面采取了地下水人工回灌为主的方式,而且取得了很显著的成绩!由此可见对水资源的保护和合理规划,不仅对我们自己城市建设至关重要,而且对我们后代的生存有着很重要的影响! 2.城市垃圾等废弃物引起的环境地质工程问题 城市垃圾主要包括生活垃圾和工业废渣,废料等。随着我国城市化进程的加快,城市的数量也在急剧增加,城市人口越来越多。随之而来的城市垃圾问题也日益突出。在2000年我国城市垃圾年产量就达19000多万吨。如此大的垃圾如存放不当,将会对城市环境造成很大的破坏,如遭受雨水冲刷,阳光作用,将会使地面和地下水受到污染及土壤土质恶化。这样不仅对城市生活用水安全产生了巨大的威胁,而且酸性污水对城市建设的基础结构,如桥梁,桩,沉箱以及基础中的钢筋混泥土的工作性和耐久性造成很大危害。人工废弃物存放的不合理也会引起很多环境地质问题,如滑坡、泥石流、淤积等。若这些地质灾害发生在城市,则会对我国人民的生命财产造成很大损失,如“舟曲8·8特大泥石流”遇难1434人,失踪31人。 目前,城市垃圾处理方法主要有填埋、围海造田,分类回收等。最常用的方法则是填埋,即把固体垃圾在处置场内分层放置夯实,并用粉质粘土进行覆盖。 3.城市地表工程引起的地质环境问题 城市工程建设的时候,人类工程经济活动对地形的影响是厉害的,修筑堤岸、堤坝、筑坡、挖掘等可以产生地形改变,导致城市地区水土流失严重。再者,城市高层建筑的深基坑,大重量则影响原来地下水流场的变化,也容易造成地表之下的水土流失。 在我国,经济的发展一直在提速,城市对土地的需求也就日益加大,而有些山地城市原有平地本身比较少,因此许多城市建设者把目光投向了对山体的改造。从而形成了很多的人工边坡,规模越来越大。由于建设对坡脚开挖,建筑物使得坡体上部荷载加大等因素的影响使边坡失稳的概率加大! 以上是比较常见的城市环境地质工程问题,无数的灾害表明, 人类的生存离不开地质环境,人类的发展同样要与地质环境协同发展,其优秀问题是谋求在工程建设和施工过程中,注意论证工程施工的可靠性和经济效益,且必须考虑保护和利用环境。所以工程地质环境与工程建设的协调发展需要遵循以下基本原则: 1.客观性原则 工程建设应充分应用工程地质环境的规律和特点,做好经济建设、 社会与环境的综合协调,努力做到既要把地质环境潜能用足, 又不超越地质环境容量的负荷能力, 给其留有适当余度。 2.开发性原则 在工程建设中对现实地质环境中存在的负面效应,应充分考虑通过人工技术的地质改造作用在经济、技术上的可行性,在此基础上合理规划对地质环境的开发利用。 3.预测性原则 在城市规划中不仅重视地质环境的现状,而且必须认真考虑到未来地质环境可能发生的变化及对工程建设的影响,力求做到使工程建设即能满足现实的建设要求,又要适应未来发展变化。所以, 工程建设应该体现对地质环境变化的预测性要求。 4.保护性原则 在工程建设中对那些目前技术水平尚无法通过人工控制和改造的不良地质环境问题,宜通过规划进行保护。特别是对土地资源、 水资源、 生态环境等敏感性极强的环境问题,则应遵循保护的原则进行协调。 城市环境与地质作用是相互联系,相互制约的两个因素,城市建设中的环境工程地质问题也多种多样,十分复杂。因此在城市化建设过程中,应该根据本城市的地质环境状况特点,合理规划城市建设发展规模和发展速度,努力协调好城市建设与地质环境之间的关系,对可能出现的地质问题采取相应的措施以达到预防的目的,确保城市建设的安全与稳定。
随着我国社会的不断发展和进步,人们开始越来越重视生态环境,在水利工程建设过程中对生态环境造成影响的各种因素予以分析,以此来保证生态环境达到预期效果,并且减少较易出现的各种隐患。在水利工程项目的实际施工建设中,尽管在运行方面能够发挥出预期的积极作用,但是立足于实际施工建设的角度可以看出,还会影响到附近的生态环境,进而造成了一些负面影响。基于此,为了最大限度地发挥出水利工程施工建设的环境效益,在水利工程施工建设中既需要关注水利疏导功能,同时也应该对水利工程施工建设对环境造成的影响引起高度重视并采取必要的保护和修复措施。 1水利工程施工建设中需要遵循的原则 1.1维持河流生态环境的平衡 水利工程的施工建设应该因势利导,不能毫无针对性地进行建设。由于不同的河流具备不同的条件,因此,更应该采取因地制宜地措施对河流加以保护。以不对河流的多样化环境造成破坏为前提来保护河流生态环境。 1.2维持动物栖息地的稳定 无论哪条河流均会包括一些栖息的野生动物,因此不能由于水利工程的施工建设而对其生存环境造成严重的破坏。由此可见,生态栖息地的施工建设也是水利工程施工建设中的一项主要内容。 1.3不破坏河流的自净能力 虽然河流具备自净能力,但是,也是存在一定限度的。如果超过了自净的最大限度,就会严重污染到河流。另外,由于水利工程可能导致农业或者是工业排放出大量的废水,因此,应该有规划地对废水进行排放,以此来避免对河流生态环境造成的影响,实现长远发展。 2水利工程建设的实际情况 社会的发展与进步无法同资源的消耗相脱离。随着社会的飞速发展,资源的消耗也在日益增加。当前,由于水资源十分短缺,应该合理利用水资源,以防出现过度消耗。由于我国人口众多,人均水资源较少,基于此,一定要采取节约化的方式来使用水资源。而水利工程建设是一种有效节约水资源的手段。另外,由于水利工程的大力兴建,必然会破坏施工区域的生态环境,因此,一定要对水资源进行合理开发,并且在工程建设方面加大研究力度,力求探索出有效解决水利工程施工建设对生态环境造成破坏的措施。 3水利工程施工建设对生态环境产生的作用 立足于我国目前水利工程施工建设的实际情况可以看出,水利工程同附近环境之间存在的联系十分紧密,这主要是由于施工环境保护措施应同项目一起实施,施工环境管理工作应项目管理工作共同开展。另外,再加上水利工程施工建设过程中涵盖了较多的生态环境因素,既涉及到了水利工程施工区域的水环境,同时也包括附近陆地生态环境,所以会造成相应的影响,甚至还可能对附近的生态环境造成致命的影响。 3.1对河流生态环境产生的作用 水利工程施工建设基本是针对“水”来进行的,即大自然中的地上水与地下水,要想达到用水目的,就必须大力修建水利工程,比方说,堤坝、水闸、进水口、渠道以及渡槽等基础设施。水利工程施工建设会对河流生态环境造成较大的影响。大多数水利工程的施工建设均会破坏河流自身的生态环境,通过人工对河流实施截流或者是加以改造,从而不仅改变了其之前的水流速度、水流的流动方向以及河水的深度,而且还影响到了河流中的泥沙含量、水质以及水温。另外,还对河流中的生物栖息环境造成了间接地影响。如三峡工程而言,此项工程的施工建设就对栖息在长江中游的鱼类造成了严重的影响,波及到了我国数以千计的稀有鱼类生存地,随后建设完成的葛洲坝却直接造成白鳍豚的数量骤然减少到了数百条,越来越多的稀有物种濒临灭绝。除此之外,水利工程施工建设还会严重污染河流的水质。一般来讲,在工程的施工阶段,可能会向河流中排放施工废水和污水,再加上水库的修建限制了河水的流通,基于太阳光的长期照射,水中鱼类和微生物死亡释放出来的有害物质出现了变化,难以被稀释分解,就可能沉到水库的底部、或者是寄生在岩石的缝隙里,进而污染到了河流的水质,如果在外渗的作用下影响到了附近的农田与地下水源。与此同时,还严重威胁到了附近居民日常饮用的水资源。 3.2对陆地生态环境产生的作用 水利工程施工建设过程中,由于水体附近的大面积土地需要用来通车和施工,因此一定会无法避免地破坏陆地生态环境,树木被砍伐、农田和草坪夷为平地,由此可见,非常类似于对河流生态环境造成的影响,进而严重威胁到了许多陆地生物的生存。同时水库蓄水也会侵害到附近的农田和土地,如果水库蓄水量超出了限定的数值,水库中的水就可能向地下渗入,或者是渗出堤坝,必然会对附近的农田产生冲击,这样就造成了一些农作物长时间浸泡在水中,进而对农作物的产量造成了影响。其中,因水利工程施工建设造成的最为严重的破坏就是淹没了大量大面积的土地和产生大量移民。从而打破了广大居民长期赖以生存的生产生活方式,尽管政府给予了他们较好地安置,但是对此陆地区域造成的破坏是无法抹灭和恢复的。 3.3对局部气候条件产生的作用 水利工程施工建设可能严重影响到库区附近的局部气候条件,因此,将改变局部的气温与降雨量。水库蓄水以后,由于局部区域内的水量发生了较大的变化,会大大提高此区域的空气湿度,增加周围的降雨量与降雨次数。在大中型水库中以及进行灌溉蓄水时,越来越多的水积聚在了一起,基于日光的照射,逐渐增加了水面的蒸发量,进而导致了降雨的发生,在水库低温效应的作用下,水库附近的降雨常常会比库区上空多,在冬季此种现象更加明显。一旦蓄水,库区内的积水就会改变区域内的空气湿度,同时也改变了当地物种生存的生态环境,比方说,部分对温度与湿度十分敏感的鸟类,如果突然改变了其原本已经适应的空气湿度与温度,就必然导致其大量迁徙。 3.4对土壤环境与地质条件产生的作用 水利工程施工建设过程中往往会因为水资源时空分布出现了变化而改变了局部区域土壤的水分条件,进而对库区的土壤环境造成了影响。水库水位升高导致地下水位升高,湿度过大导致植物根系死亡,土壤出现了沼泽化和潜育化的现象;通过库岸渗漏对地下水进行补给,然后在毛细管的作用下上升到地表,基于较强的蒸发作用让水中盐分浓度集中在地表,最终造成了土壤的盐碱化。在水库的浸没区域,由于土壤中不具备较好的通气条件,因此,减少了土壤中的微生物活动量,肥力较差,进而对作物的生长造成了影响;对于干旱或半干旱区域来说,水利工程的施工建设中如果未合理分配水资源,就会降低局部区域的地下水位,最终造成土壤沙化。 3.5施工噪音、扬尘对居民日常生活产生的作用 进行水利工程施工建设时,运输土石方和其它施工材料的重型汽车、水利工程施工中的爆破施工以及施工现场的各种施工设备在工作的过程中往往会发出各种噪音和扬尘,对当地居民的日常生活造成了严重的影响。 4水利工程施工建设过程中保护生态环境的有效对策 要想在水利工程施工建设过程中保护好生态环境,尽量避免对生态环境造成影响,就应该采取合理有效的保护措施。为了保证其生态环境的原有稳定性或改善水利工程附件区域的生态环境,可以从以下几方面来加以控制,具体体现如下: 4.1构建完善的施工环境规划设计 综合设计水利工程施工建设时,应该充分考虑到水利工程施工建设可能对生态环境产生的严重影响,事先将各种预案制定好,将环境的最大承受能力作为设计的重要基础,重点考虑河流的截流、土地的淹没以及居民的搬迁安置等方面问题,另外,在水利工程施工建设中,更应该尽量避免对生态环境造成负面影响,最好在异地埋掉废物和废料,不允许直接排放污水和废水。除此之外,还应该将防尘以及防治大气污染等方面的工作落实好,尤其是在运输、储存以及使用施工物料的过程中更应该引起注意,水利工程竣工后,一定要对区域内生态环境的恢复工作引起重视,尽量保持生态平衡,不对其造成破坏。 4.2加强环保的行政执法管理 水利工程与大气污染防治以及水质监测等部门有必要加强合作,严格根据相关法律法规来监管水利工程施工单位,建立健全水利工程施工建设规范,加强监督水利工程施工建设中的各个领域与环节,加强惩罚在施工建设过程中无故对生态环境造成破坏的个人与单位。重点监督处理违规排放污染物的行为,在水利工程施工建设过程中,违规排放污染物对附近生态环境产生的不可扭转性与可持续性是非常巨大的,很多工程建设都会由于违规排污而严重影响到了当地的水质,甚至在水利工程竣工以后,居民在水库下游池塘中饲养的鱼类还会由于数据无法达标而被禁止食用,由此而引起的纠纷屡屡发生。 4.3建立健全环境保护体系,运用生态修复技术,确保治水和改善环境和谐发展 水利工程的施工建设不能同生态环境的保护之间形成一种对立的关系,相关部门不仅要落实好水利工程施工建设工作,而且还应该树立起较高的生态环境保护意识,在工程施工建设中重视环境保护理念的应用,设置好相关负责人与责任区域,由此可见,环境保护体系的建立健全并非单纯依靠施工单位或者是企业个人来完成的工作,同时也需要引起水利工程建设部门的重视。所谓生态修复停止人为干扰,以减轻负荷压力,依靠生态系统的自我调节能力与自组织能力、自我恢复能力辅以人工措施使其向有序的方向进行演化,使遭到破坏的生态系统逐步恢复或使生态系统向良性循环方向发展。比如砍伐的森林要种植上,退耕还林.让动物回到原来的生活环境中。这样,生态系统得到了更好的恢复。 4.4合理使用施工机械设备,控制使用低效能高排放的施工机械 就水利工程的实际施工过程而言,由于其采用的不同施工方法和施工设备会对生态环境造成不同程度的污染,因此,应该严格控制好此方面的有关问题,确保最大限度地降低其对生态环境产生的威胁。 4.5积极应用新技术、新材料和新工艺实现水利工程建设 和生态环境保护并举的良好格局水利工程施工属于一项十分复杂的工程,涵盖了大量的施工环节与内容,而且每个环节的施工建设均对施新技术、新材料和新工艺提出了较高的要求,基于此,有关施工单位应该积极采用新型新技术、新材料和新工艺,并且在水利工程施工现场的具体情况加以利用来来保护生态环境、提升生态环境质量。如在水利工程施工建设过程中应该尽量采用建筑预制装配式技术进行水利工程的施工。预制装配式施工技术是一种以预制装配式混凝土结构为主要构件,经工厂化生产后进行现场装配、连接的建筑技术,运用该技术可以减少现场生产的污染实现绿色、环保、节能的目的。再有采用绿色、可再利用的环保材料,并将其体现在环境保护体系当中,以防由于施工材料的原因而破坏到生态环境如生态石笼墙驳岸、透水混凝土等材料的利用和推广都能有效的起到生态保护和修复作用。最后尝试使用水体生态修复技术综合措施,对目标水体生态治理进行系统综合规划设计,建立以:生态拦截、污水处理站尾水入湖口处理措施、水下地形改造、底质改良、生态系统构建以及漂浮湿地等6部分的功能区保证水利工程建设与生态保护、恢复和谐发展。 5结语 综上所述,水利工程施工建设不仅会影响到当地河流流域的生态环境,而且还会影响到河流上下游和入海口的生态环境。另外,在现如今的水利工程施工建设中一定要积极开展工程环境评价工作,重点分析工程施工建设对生态环境造成的影响,采取科学合理地解决措施来推动遭受破坏的环境朝向更好的方向发展,以此来保证切实达到环保的目的,进而有利于促进水利工程建设和生态环境保护获得和谐、持续的发展。 作者:孙威
自离子型稀土矿发现至今,一直采用溶液浸矿工艺开采。随着科学技术的进步和我国生态环境保护制度的逐步完善,离子型稀土开采技术也在研究与实践中不断改进和完善。按溶液浸矿工艺的浸矿方式可以分为池浸工艺、堆浸工艺和原地浸矿工艺三种,这三种开采方式对矿区生态造成的影响程度各不相同。原地浸矿工艺有对矿区地表植被破坏程度小、尾矿无需异地堆放、开采前后矿区植被和地貌变化小等优点,因此得到广泛的推广。离子型稀土开采历程中,溶浸剂大量工业化的有氯化钠、硫酸铵,因氯化钠造成土壤盐碱化的问题,目前工业上大面积采用硫酸铵作为溶浸剂,同时硫酸铵带来了严重的氨氮污染问题,因此,我国大量科研工作者正寻找一种新型无氨氮污染溶浸剂,现阶段正在研究的无铵溶浸剂有镁盐、铝盐等[1-6]。研发新型溶浸剂的同时,本文就离子型稀土发展历程中不同浸取工艺和溶浸剂对生态环境的影响进行分析,剖析不同浸矿方式对生态造成的破坏程度,结合环境质量标准要求分析各种溶浸剂浸矿给矿区带来不同的污染因子对环境的影响,论述了离子型稀土开采中生态环境防治措施,为离子型稀土矿山开采过程生态环境保护提供一定的理论依据。 1离子型稀土矿浸矿方式与生态环境影响 1.1池浸工艺与生态环境影响 池浸工艺是最早形成的第一代工业化离子型稀土矿开采方式,工业上大量采用的溶浸剂以氯化钠为主,沉淀剂以草酸为主。池浸工艺首先需建造一些砖混结构或混凝土结构的浸矿池,浸矿池容积一般较小,池底沿收液方向倾斜,浸出的浸出液会顺着倾斜角流向收集池。浸矿池底部设置人工底板和过滤介质,将筛选出粒度较小、品位较高的稀土原矿堆在人工底板上方,然后注入氯化钠溶液浸矿,浸出浓度较低的母液循环浸矿,浓度较高的浸出液用草酸沉淀[7],池浸开采首先要剥离矿山的植被和表土,开挖出品位高的矿石进行浸矿,表土、尾矿和低品位矿石的异地堆放给矿山生态带来非常大的影响,造成矿山开采后水土流失严重,引起矿山沙漠化。采用氯化钠溶浸剂残留在离子型稀土尾矿中,导致土壤盐碱化、板结,部分矿山开采后寸草不生,经雨水冲刷后甚至会污染地下水。沉淀剂草酸pH值较低,泄漏到环境中导致周边土壤和水体pH值降低。离子型稀土矿山开采历程中,池浸工艺开采对矿区生态环境影响非常大,目前还遗留了大面积的污染地块[8],池浸工艺已列为淘汰类生产工艺。 1.2堆浸工艺与生态环境影响 随着机械化发展,池浸已无法满足开采需求,科研工作者在池浸的基础上进行改进,研发了离子型稀土矿堆浸工艺开采,主要采用的是溶浸剂硫酸铵,沉淀剂碳酸氢铵。堆浸工艺是在堆场上方先布置好防渗层,防止浸出液渗漏到土壤中,同时布置好收液沟、集液管、导流管等浸出液收集工程,然后再把离子型稀土矿石堆放在收集系统上方,在堆顶注入溶浸剂,浸出液经矿堆底部集液系统收集。与池浸工艺相比,工程机械设备的使用大大提高了工作效率,降低了筑堆的成本,使低品位离子型稀土矿开采也具有了价值,减少了低品位离子型稀土矿石丢弃现象的发生,但矿山开采规模急剧加大,造成了大规模的生态破坏[9],堆浸工艺剥离表土、破坏植被、转运矿石、尾砂堆积等问题依然存在,因其开采规模更大,大量的表土剥离和尾砂堆积,对生态环境的影响范围更广。堆浸工艺用硫酸铵作为溶浸剂,用量较大,致使大量的硫酸铵残存在尾矿中,经雨水冲刷进入周边环境中,导致矿区土壤及周边的水体氨氮超标严重,硫酸根也对水体有一定的污染,堆浸工艺已列为淘汰类生产工艺。 1.3原地浸矿工艺与生态环境影响 随着环境保护制度的逐步完善,同时人们认识到生态环境保护的重要性。为减轻离子型稀土矿山开采生态环境破坏严重的问题,科研工作者经科技攻关,在堆浸工艺的基础上研发出了原地浸矿开采工艺。原地浸矿开采工艺首先要破坏少量矿山植被,在矿体地表布设注液管网,同时在矿山底部布设集液沟或在矿体底部开挖巷道和布导流孔等集液工程,从注液管网注入溶浸液,浸出的浸出液经集液系统收集[10-13],原地浸矿开采方式与池浸、堆浸开采方式相比,具有非常明显的优势,如开采效率高、对矿区植被破坏程度小、无尾砂异地堆存等优点,因而原地浸矿开采工艺在离子型稀土矿山开采中得到广泛的应用,目前还是离子型稀土开采的最佳工艺。但原地浸矿相比于池浸工艺和堆浸工艺,缺点是浸矿液的浸矿途径、母液收集更难控制。原地浸矿母液收率低,易发生浸出液渗漏,污染矿区周边土壤及水体,采空区内残留溶浸剂受雨水冲刷也会对环境造成污染,且经原地浸矿开采的离子型稀土矿山存有山体滑坡等安全隐患[14-15]。 2离子型稀土开采溶浸剂产生的污染因子 原地浸矿开采工艺是目前离子型稀土矿山开采的最佳工艺,目前科研工作者研究较多的是离子型稀土原地浸矿工艺中选用的溶浸剂种类。离子型稀土矿开采过程中溶浸剂是环境污染的源头,目前研发绿色环保的溶浸剂是实现离子型稀土绿色开采的热门研究内容。可以作为离子型稀土矿山开采溶浸剂的主要是K+、Ca2+、Na+、Mg2+、NH+4等阳离子与Cl-、SO2-4、NO-3等阴离子组合的盐类。这些溶浸剂用于离子型稀土矿开采,分别会造成矿区环境pH值、氨氮、总硬度、氯化物等因子超标[16-18]。 2.1pH的污染 pH是水溶液酸碱程度的衡量标准[19]。离子型稀土开采过程中,使用的溶浸剂和沉淀剂是不同的盐类,呈酸性、中性和碱性,若土壤对酸或碱的缓冲能力较弱时,离子型稀土开采过程中渗漏的化学试剂溶液会引起土壤及地下水pH值变化,甚至会因土壤pH值变化引起二次污染[20]。 2.2氨氮污染 氨氮是指以游离氨(NH3)和铵离子(NH+4)形式存在的氮。水体中主要耗氧污染物包含氨氮,氨氮氧化分解过程会消耗水中的溶解氧,水中溶解氧减少会使水体发黑发臭;另外氨氮可为水体中藻类生长提供营养源,氨氮浓度过高会使水体富营养化。从人体健康角度来看,氨氮属低毒类污染因子,人类饮用含氨氮的水与人体健康没有很大的关联。但硝酸盐的污染已成为全球很多地方较为普遍的地下水污染因子,由于植物、霉菌、人的口腔和肠道细菌有将硝酸盐转化为亚硝酸盐的能力,因此,硝酸盐往往会带来有毒性亚硝酸盐。人类摄入较多的硝酸盐和亚硝酸盐会引起高铁血红蛋白血症[21]。离子型稀土矿山采用铵盐或硝酸盐作为溶浸剂浸矿都会引起矿区周边水体氨氮浓度超标,很容易造成水体富营养化,导致水体质量恶化。氨氮相对于其他金属离子,更容易在自然环境中净化循环。 2.3总硬度的污染 总硬度是指水中Ca、Mg离子的总量,有暂时硬度和永久硬度之分。暂时硬度是指水中Ca2+、Mg2+与CO2-3、HCO-3形式结合存在的部分,遇热即形成碳酸盐沉淀而被除去。永久硬度是指水中Ca、Mg离子与SO2-4、NO-3和Cl-等离子结合存在的部分,性质比较稳定,通过加热的方式也不能够除去。硬度是衡量水质的一个主要指标之一,在工业用水上,水的总硬度高是形成锅垢和影响产品质量的主要原因,对工业影响很大[22]。钙、镁盐作为离子型稀土开采的研发的主要新型溶浸剂,若工业化应用,长期在矿山中累积富集很大可能会引起周边水体的总硬度增高,带来氨氮污染以外的新污染。 2.4氯化物污染 氯化物是指Cl-和带正电的阳离子结合而形成的盐类化合物。当水中的Cl-达到一定浓度时,常常和钙、镁、钠等离子共同使水产生不同的味觉,给水质带来感官污染。如当水中氯化物浓度达到250mg/L,与钠离子结合会使人察觉出咸味;而当水中氯化物浓度达170mg/L与镁离子结合会使人察觉出苦味。不同阳离子与Cl-结合使人产生的味觉不同,所以饮用水对氯化物含量有要求,饮用水中氯化物含量大得高于250mg/L;且工业行业作为生产用水的氯化物含量也不能太高[23-25]。离子型稀土历史开采中采用的氯化物作为溶浸剂会引起矿区水体氯化物增高,影响水资源的开发与利用。 3离子型稀土开采过程中的生态环境保护措施 3.1源头控制 3.1.1矿体的选择 原地浸矿工艺集液工程对矿体赋存的要求较高,要求矿体全部位于当地侵蚀基准面以上,矿体非均质及底板较完整,或者矿床开采技术条件相对简单,能够采用工程手段有效控制浸出液回收率,而且对矿体渗透性、滑坡风险等均提出了要求。3.1.2分区防渗离子型稀土矿开采时要加强管理,一方面要确保把溶浸剂溶液按要求注入到矿体;另一方面要防止浸出液泄漏污染矿区土壤及地下水环境,浸出过程需采取有效的防控措施[26-27]。1)清污分流,对原地浸矿采场的收液系统和地表汇清水进行分流,从源头上控制地表径流水及雨水等进入母液收集系统,防止收集的浸出液浓度被其他水体稀释。2)防渗工程,原地浸矿采场所有收液巷道、导流孔、集液沟、集液池、避水沟、车间工艺池的底板均需做防渗处理,工程中使用的设备、管道等设施均需做好防漏措施,提高浸出液回收率,同时从源头上减少母液进入地下水和地表水,降低环境污染的风险。 3.2监测回收系统 在浸釆过程中,应加强对注液量、浸出液量、母液浓度及监测孔(井)、环保回收井的日常监测记录工作。要加强矿山巡查和监测,及时发现滑坡地质灾害征兆,以便采取预防和控制措施,对存在高陡边坡的拟采矿块应建立边坡变形监控预警系统,监测矿山边坡的稳定性[28-29]。1)在矿块下游合适的位置布置若干环保井,在抽取环保井地下水时,会在围绕抽取的中心区域,形成地下水降落漏斗。地下水降落漏斗在潜水层中表现为漏斗状的地下水水面凹面。抽取的浅层水为矿山补充生产用水,一旦监测有母液渗漏,及时收集渗漏的母液返回生产流程,实现闭路循环。环保回收井是防控地下水污染重要的设施。2)矿块需布置若干浸出液监测井,一般设置在矿块山脚集液沟,井深达到潜水层或基岩,对监测井中的水进行监测,及时回收泄漏的浸出液。布设原地浸矿采场、母液处理车间和矿区下游地下水长期动态监测系统,掌握原地浸矿区域及周边地下水的水质变化情况,一旦发现有污染因子超标,及时采取措施,防止污染扩散。 3.3生态修复与环境治理 离子型稀土矿山要依法依规“边开采,边治理”,编制矿山地质环境保护与恢复治理方案、水土保持方案及土地复垦等方案,按照方案进行矿山生态、地质环境恢复治理和矿区土地复垦[30]。矿块开采前应对预采矿块是否存在滑坡、坍塌风险进行预测。对存在较大滑坡、坍塌风险矿块,暂不开采,并采取措施保护起来;对存在较小滑坡、坍塌风险的预采矿块,应做好防滑坡、防坍塌工程。防滑坡、坍塌工程设计施工应参照相关标准执行,同时应加强后续监控及巡查,及时发现滑坡、坍塌征兆,为采取进一步防控措施争取时间。浸采结束后,对生产废水进行治理达标后排放,对注液井、集液沟、工艺池等设施进行恢复矿山原貌处理,并做好复垦工作。 4结论 1)离子型稀土矿山原地浸矿工艺是目前最佳的开采方式,但是开采过程中,会对矿山表土植被造成一定程度上的破坏,开采过程的植被保护和开采后的生态修复是离子型稀土绿色开采的重要措施。2)离子型稀土原地浸矿开采选用任何溶浸剂,均会对矿区土壤及周边地表水、地下水带来不同的污染因子,因此,离子型稀土开采过程中污水收集及污水治理是防治矿山环境污染的唯一途径。3)离子型稀土开采原地浸矿过程中,前置条件是甄别矿块条件是否适合开采,不符合原地浸矿工艺开采条件的矿山待技术改善后再开采,确保开采矿块的稳定性,防止发生山体滑坡。因山体结构的差异性,浸出液的收集难以完全掌控,先进的母液收集工程、完善的防渗措施和科学合理的浸出液监测回收系统是离子型稀土绿色开采的重要工程。 参考文献 [1]丁嘉榆.离子型稀土矿开发的历史回顾———纪念赣州有色冶金研究所建所60周年[J].有色金属科学与工程,2012,3(4)14-19. [2]姚栋伟,程莉,李天慈,等.稀土矿不同开采方式引发地质环境问题及治理[J].山西建筑,2016,42(10):198-200. [3]邹国良,吴一丁,蔡嗣经.离子型稀土矿浸取工艺对资源、环境的影响[J].有色金属科学与工程,2014,5(2):100-106. [4]李天煜,熊治廷.南方离子型稀土矿开发中的资源环境问题与对策[J].国土与自然资源研究,2003(3):42-44. [5]周丹,罗才贵,苏佳,等.离子型稀土矿区土壤生态恢复[J].金属矿山,2014(10):103-109. [6]赵中波.离子型稀土矿原地浸析采矿及其推广应用中值得重视的问题[J].南方冶金学院学报,2000(3):179-183. [7]魏东东.弱渗透性离子型稀土矿堆浸浸矿工艺优化[D].赣州:江西理工大学,2016. [8]郑先坤.离子型稀土原地浸矿废弃地中残存浸取剂与稀土的垂直分布规律研究[D].赣州:江西理工大学,2019. [9]王秀丽,张哲源,李恒凯.离子型稀土矿开采的环境影响及治理措施[J].国土与自然资源研究,2020(2):20-22. [10]郭小斌,杨勇,李健,等.低品位离子型稀土资源开采技术研究[J].有色金属(矿山部分),2016,68(6):16-21. 作者:王明 洪侃 李健 单位:赣州有色冶金研究所有限公司
地质雷达技术在隧道地质超前中的运用:地质雷达探测技术在隧道地质超前预报中的应用探析 摘 要:在隧道项目的施工作业中,施工范围的水文地质以及工程地质等情况是影响项目施工质量以及施工安全的重要因素,施工范围的地质条件恶劣易引发多种意外事故。例如,突泥涌水、隧道坍方等,突发事故的发生不仅增加隧道施工的困难度,还易导致不良后果,例如工期延误、设备损伤、人员伤亡等,严重损害了隧道项目的经济效益。本文通过分析雷达探测技术在隧道地质探测工作中的应用,分析雷达探测技术的应用价值。 关键词:地质探测;雷达探测技术;应用 隧道地质常用的地质探测技术有多种,常见的有瑞雷面波法、地质雷达法以及地震反射波剖面法等,隧道施工中通过多种探测方法以获取子面工程的地质情况,从而对隧道周围进行精确预报。隧道地质超前预报主要是借助探测手段掌握施工现场的围岩级别、围岩完整度以及不良地质特征等情况,对隧道施工的安全进行给予指导。地质雷达监测方法是用于了解地下介质其分布状况的一种电磁波法。其工作原理是确定受测范围在无铁磁性物质大量干扰的前提下,采用宽频脉冲形式的高频电磁波,借助发射天线将其送入指定方向的地质中,在受到具有电性差异目标体或是地层的反射后,回到地面被接受天线所接受。在地下传播中的高频电磁波在经过介质时,该介质的集合几何形态以及电性性质将会影响电磁波的波形、磁场强度以及路径等。所以,经过分析、处理以及采集时域波形,可掌握地下界面以及地质体的结构、空间、位置等信息。 1 雷达探测技术对断层破碎带的地质探测 断层属于隧道施工过程中的重要地质构造,而地质雷达探测技术的主要目的则是要明确断层的规模、产状以及空间分布状况。国内有部分隧道均存在不同程度的断层现象,例如有些隧道常有岩脉断层、压扭性断层以及岩性的接触断层等。断层带内部还发育有多种岩体,例如角砾岩、糜棱岩等,此外还有地下水以及断层泥等物质,介质的均一性偏低且分布不均匀,电性存在明显差异,断层两侧岩体发育特点通常具有节理性与褶皱性。断层的内部的电性差异偏大则为地质探测作业提供了良好物理基础。地质雷达在探测断层破碎带的发育区时,自动增益的梯度范围通常控制在8~30dB之间,断层富水带自动增益的梯度存在更大的变化,断层破碎带内部雷达图形的色彩分布散乱,电磁波具有规律性差、能量衰减迅速等特点,反射波形杂乱无规律,幅度变化较大;因为断层破碎带与高效滤波系统均有滤波效果,因此电磁波在断层破碎带的穿越过程中,其频率程度会因此而发生巨变,从高频转变成低频。 根据对A隧道进行地质雷达探测结果(如图1)发现,K79+765~K79+771段与K79+776~K79+781段的地质雷达探测波形反射波组呈均匀的低幅水平,该段推断为完整性较高的变质石英砂岩。另外K79+772~K79+776段与K79+782~K79+785段地质雷达探测波形反射波组较强,其缓倾角呈不连续状态,波形紊乱无序,可推断出该段断层破碎带属于陡倾角的辉绿岩脉。其中,K79+782~K79+785段岩脉掌子面与走向的平行情况基本一致,脉内所组成的物质及其强度情况较为均一,岩体结构呈镶嵌、压碎状;K79+772~K79+776段的走向和掌子面交角约为20°,厚度分布较为分散,脉内岩体的风化情况不一致,裂隙发育呈压碎、松散结构。 根据对B隧道进行地质雷达探测结果(如图2)发现,K3+840~K3+847段地质雷达探测波形反射波组呈低幅水平,其中有强反射同相轴存在于一些桩号部位,少数部位波形较为杂乱,根据K3+840段掌子面的地质情况反映出该段围岩属于完整性较高的硅质砂岩,其岩体结构主要呈中厚层状,断层层面较为发育,无水。K3+847~K3+860段之间普遍存在有强反射同相轴,图中波形杂乱无序,变化明显,系岩体存在增大的物性差异,围岩质越往下越差,探测结果图中可明显看出,电磁波能量在时间段200~300ns处已相当微弱,图中波形同相轴较为模糊,岩体含水量高,软弱破碎,电磁波大量能量被吸收。根据该隧道工程地质的整体分布情况以及掌子面调查情况,可推断出有断层存在于K3+847处,K3+847~K3+860段的岩体结构层碎裂、松散状,围岩含水量高,破裂。 2 雷达探测技术对溶洞的地质探测 隧道施工过程中主要的不良地质岩体为岩溶,若隧道中存在岩溶,开挖时极易发生突水突泥以及坍塌下沉事件,未事先进行地质探测而盲目的进行隧道施工可能会引起严重的安全事故以及生产事故。施工前对隧道岩体的规模、空间分布、含水率以及充泥情况等信息进行探测是超前预报的主要任务之一。B隧道的进出口位置均属于炭质灰岩,该段岩溶发育较好,隧址中的溶洞主要分布在灰质页岩岩体的下方,以炭质页岩作为隔水层,该地段中的溶洞多无填充物,为空洞,少部分会存在少许呈流塑状的红粘土。B隧道LK3+629~LK3+649段地质雷达探测情况(如图3),该段范围内存在的异常反射体共有3个,呈双曲线型,可推断出该隧道的溶洞地质。 3 雷达探测技术对富水带的地质探测 B隧道发育处为山体内部的煤层,之前所经历过的采掘时间长达数百年,山体内部具有大量巷道,巷道以下行巷道为主,有严重的积水情况。一些老煤窿延伸到隧道底部的距离甚至长达一百多米,山体中存在大量煤窿增加了隧道施工的困难度与危险性。常见的介质中,水体的介电相对常数最大是81,相比基岩介质,两者电性具有显著性差异。雷达电磁波在含水破碎带以及基岩中越过时,有强反射情况在界面产生,同时还会有散射与散射现象、波形紊乱、频率降低等情况在含水破碎带内部发生[2]。 B隧道LK3+756~LK3+776段地质雷达探测结果中显示(如图4),其中LK3+756~LK3+764段反射波组呈相对低幅水平,少数部位有强反射同相轴存在,根据掌子面的地质情况分析结果可推断出,LK3+756~LK3+764段的围岩主要为砂岩互层、中层煤层以及薄层,岩体松散、破碎,易发生坍塌,岩体结构层碎状,构造发育具有节理性,围岩偏破碎状。此外,LK3+764~LK3+776段水平分布有较多具有强规律性特质的强反射同相轴,同时使深部的岩体探测受到掩盖,LK764处出现有雷达电磁波横穿隧道柱状富水带的异常情况,此处含有丰富的水体,有涌水甚至是突水现象存在的可能,围岩破碎。 4 雷达探测技术对裂隙密集带的地质探测 隧道中的软弱夹层、岩脉带以及断层影响带等处是存在裂隙密集带的主要部位,由于具有成分不同且不均匀物质存在于裂隙中,与周边的围岩形成了差异性电性 。因此,地质雷达探测技术对于岩体中裂隙的探测具有良好的物理基础。当裂隙表面有雷达电磁波传到时,此处界面将会产生较强的反射波,裂面的平直性与连续性由同相轴是否连续反映出;裂隙中若存在不均匀的填充物质,电磁波在穿越裂隙时将会有波形杂乱无序、波幅不稳定、散射、绕射等情况产生。 A隧道LK79+745~LK79+765段地质雷达探测结果中显示(如图5),LK79+745~LK79+751段反射波组较均匀,呈相对低幅水平与次块状,属于结构呈镶嵌、破裂状的变质石英砂岩。LK79+751~LK79+765段有多组呈平行、杂乱状存在的反射波,可推断出此处地质属于岩脉条带与裂隙密集带。 结语 地质雷达探测技术对探测地质的含水性、介质分层、溶洞以及断层等情况的分辨率较高,且地质雷达探测技术的成本低廉,探测效果明显,在高速公路隧道建设项目施工中的地质探测中具有良好的发展前景。 地质雷达技术在隧道地质超前中的运用:地质雷达法在隧道地质预报中的分析研究 摘要:隧道施工的超前预报工作是隧道安全施工及管理的重要环节,亦是隧道施工的重要技术保障。本文以广东梅州至大埔高速公路盐水坳隧道工程中的预报经验,结合工程实例,对隧道运用地质雷达进行超前地质预报的技术作简单阐述。 关键词:公路隧道 地质超前预报 地质雷达 1 引言 在山岭公路隧道施工中,隧道工程地质对隧道施工的安全性具有十分显著的影响,因此,预先掌握隧道掌子面前方的地质情况,对保障施工安全,预防塌方、涌水、突泥等灾害,优化施工工艺和设计参数具有十分重要的意义。隧道施工过程中的超前预报工作是隧道施工过程中的一个重要组成部分,是实现合理的施工组织,避免意外事故,保证施工安全和质量,加快施工速度,按期完成隧道施工任务,节约工程投资的必要保证。 2 隧道工程概况 盐水坳隧道位于广东省梅州梅县与梅州大埔县交界处,本隧道为小净距分离式短隧道,起止桩号左线ZK36+596~ZK36+885,长289m;右线K36+610~K36+895,长285m。隧址区属于华南褶皱系粤东北-粤中拗掐带之永梅凹褶断束内,所见晚古生代地层褶皱为过渡型褶曲,上部被上三迭-下侏罗统地层不整合覆盖,形成于印支运动,伴有永梅区域动力变质岩带的发育,并为中、新生代岩浆岩、火山岩、红色盆地和断裂所叠加,形态不完整;隧址区属于单斜地层,倾角16~25°,岩性为侏罗系金鸡组砂岩、泥岩。 3 超前地质预报的方法和原理 物探法是目前隧道地质超前预报较为先进的方法,主要有声波测井法、声波透射法和波反射法,其中以基于波反射法的地质雷达和Tgp最为常用。波反射法主要是利用声波、超声波、地震波及电磁波在地层中传播、反射,然后通过信号采集系统接收反射信号,借助分析软件解译隧道掌子面前方反射界面(断层、软弱夹层等)距隧道掌子面的距离进行预报。本文主要介绍地质雷达方法。 地质雷达(Ground Penetrating Radar ,简称GPR)方法是一种用于探测地下介质分布的广谱(1MHz—1GHz)电磁技术。地质雷达用一个天线发射高频电磁波,另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。通过对接收的反射波进行分析就可推断地下地质情况。 对于不同深度、不同岩性的探测目的层与目的物,在应用地质雷达检测时,需选择相应频率的天线和适当的仪器参数。要探测到较深的地质情况,就必须选用相对较低频率的天线,本工程检测选用了100MHz天线。 在掌子面上布设测线或测点,由天线向地层中发射一定强度的高频电磁波,电磁波在传播过程中遇到与周围电阻抗有差异的地层或目标体时,部分能量反射回来,被接收天线所接收,通过分析雷达图像特征,预测前方围岩情况。该方法分辨率较高,方向性较好,能够分辨出较小规模的地质异常,能及时预报出掌子面附近的破碎带、溶洞及赋水等不良地质情况。地质工程师根据区域地质知识和经验,综合分析判断,对掌子面前方的地质情况进行预测,并对地质预报仪及地质雷达探测出的地质现象做出合理的解释。 现场预报时,采用SIR-3000型地质雷达沿掌子面进行测试,每次预报范围10~35米。 4 超前地质预报的具体应用 掌子面里程K36+820,围岩由强风化砂岩组成,岩体破碎呈块~块碎状结构,节理裂隙较发育,强度及稳定性差,整体稳定性较差,本次采用了连续线测及点测试方法,测线、测点布设见下图 图1雷达测线及测点布设图 图2 雷达测试波形图 本次雷达预报探测范围K36+820~K36+855段计35米,从点测及线测结果来看:本测段范围内雷达反射波波幅及相位变化不大,预计该段围岩特征与目前掌子面基本相似,岩体破碎,节理裂隙较发育,强度及稳定性差,受构造影响严重,拱顶岩体组合受震动易掉块、坍塌,岩块结合性较差,整体稳定性较差。相比较而言,距目前掌子面5~15米(即K36+825~K36+835)范围雷达电磁波反射较强,反射界面较多,预计本段范围内节理、裂隙极发育,呈碎~碎状结构,层理明显,围岩较破碎,含水量稍大或存在夹层,围岩整体稳定性较差。拱顶层面组合受震动易掉块、坍塌,应根据炮孔钻进情况谨慎掘进,并注意加强支护,做好施工安全监控。 5 结语 目前,盐水坳隧道已经贯通,由于经济技术水平的限制,期望在施工前的勘测设计阶段,将所有可能存在的不良地质问题搞清楚是极其困难的。为了保证隧道快速、安全、经济、顺利进行,避免或者尽可能的减少地质灾害的产生,隧道超前地质预报是强有力的保证。本文就盐水坳隧道工程的特点只简单阐述了地质雷达方法,对于不同的隧道工程,应根据隧道工程自身的地质特点及问题选用合适的超前地质预报方法,以针对工程的特点满足其准确性及针对性。 地质雷达技术在隧道地质超前中的运用:浅谈如何提高岩溶隧道地质雷达预报的准确性 摘要:湖北恩施地处溶蚀发育山区,在隧道施工中经常遭遇地质灾害,为了保障施工安全,在隧道开挖的同时需要进行超前地质预报。结合宜万铁路云雾山隧道中的雷达应用实例,介绍地质雷达的工作原理及其在隧道超前预报中的应用和技巧。 关键词:地质雷达;岩溶隧道;超前预报;地质灾害;准确性 一、工程概况 云雾山隧道全长6640m,是宜万铁路的重点工程,是宜万线八座Ⅰ级风险隧道之一,隧道地处低中山区越岭地段,地形起伏大,地形陡峻,区内受地形、地质及构造等各种条件的影响,岩溶发育强烈,溶洞、暗河、漏斗及岩溶洼地等随处可见。有5条地下暗河穿越其间,设计日最大涌水量为16141m3,设计有突水、突泥、岩爆、天然气、溶洞等突发性地质灾害。 为了更好的探测隧道开挖面前方围岩情况,确保施工人员及设备安全,我们运用了目前国内最先进的物探方法之地质雷达超探测法。 二、地质雷达探测的特点: 地质雷达探测具有分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图像显示等优点,近年来在公路路基检测、隧道超前预报、衬砌厚度检测、工程地质与水文地质工作等方面,发挥着越来越重要的作用。美中不足的是由于岩土层对电磁波的吸收较大,导致地质雷达的探测距离较短,因此雷达更常用于工程检测方面。但在岩溶发育山区,容易发生涌水事故,含水性的预报又是难中之难,而地质雷达在探测地下水方面有其独到之处,加之岩溶山区隧道开挖的推进速度较慢,用雷达进行地质超前预报,完全可以满足施工需求。在实际工程应用中,地质雷达对岩溶发育预报的准确性,也受到了相关单位的普遍认可,值得研究与推广。 三、地质雷达工作原理: 地质雷达(GroundPenetratingRadar ,简称GPR)方法是一种用于探测地下介质分布的广谱(1MHz—1GHz)电磁技术。地质雷达用一个天线发射高频电磁波,另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。通过对接收的反射波进行分析就可推断地下地质情况。 四、针对影响地质雷达预报准确性的主要原因制定对策如下表: 1 掌子面周边有金属物质 非开挖工作期探测 不受金属物质磁场影响 退平台后探测 2 掌子面残留有泥或水 加大雷达的叠加次数和信号强度 不受泥或水工作影响 同上 3 雷达参数设置不准确 探测前根据不同围岩设置相应参数 避免参数不准确 将探测仪放置在探测点半小时,确保仪器内部参数稳定 4 数据分析不准确 请相关地质专家对检测人员培训并帮助分析 准确分析采集数据 认真对采集数据进行分析,确保结论接近现场实际 地质雷达技术在隧道地质超前中的运用:地质雷达技术在隧道地质超前中的应用 摘要:隧道修建过程中,由于地下岩石、水文等地质条件不明确,常常发生一些意外事故。发生坍方、突然涌水等突发事故,不仅造成严重的人员伤亡,而且还使工期延误,及其设备损伤。使隧道的修建困难重重。还降低了隧道修建的经济效益。因此,超前预测在隧道修建工程中非常重要。它对隧道修建的工期,安全,质量,投资等有非常重要的作用。地质雷达技术探测为隧道的修建提供有用的资料,减少隧道修建过程中的不安全因素,也是隧道能安全且快速修建的关键性因素。 关键词:地质雷达技术;隧道地质;应用 隧道超前预测现在越来越受到修建隧道工程实施的关注,其重要原因是隧道修建过程中安全问题越来越受到关注。但隧道地质超前最重要的应用技术是地质雷达技术。地质雷达技术对隧道超前预测非常重要。故我们此篇文章重要讨论其应用。 超前地质预报工作的目的及任务 1.1目的 为隧道的修建提供有用的资料,减少隧道修建过程中的不安全因素,使隧道能安全经济并且快速的修建成功。 1.2任务 1.2.1对没有修建的地段进行围岩地质条件的探测 对未修建的但是将要修建的地段,我们探测的内容有:是否有地下水的存在,溶岩溶洞是否发育,岩性变化的情况,是否存在断层和发育有破碎带等。 1.2.2预报有可能会发生的灾难性突发状况 例如在地下储藏有害气体的大量溢出。由于岩土的不稳定导致的塌方。地下储藏有地下水。这些都会对隧道施工造成严重后果。要通过雷达技术分析判断,避免事故发生。 2.地质雷达进行超前预报的基本理论 地质雷达技术在隧道超前预测中至关重要,但是其原理却是非常简单,即就是物理中的电磁波反射原理。电磁波在岩体岩土介质中传播,由发射天线发出一束电磁波脉冲。电磁波在地下传播,由于波有反射性质,当传播的电磁波遇到物质时,即就是介质,会在物质与物质的分界面发生电磁波反射。反射的波会被接收天线所接收,由接收天线处理。 3.地质雷达的探测方法和步骤 3.1准备工作 由于地质雷达技术的原理是电磁波反射原理,所以所有能干扰电磁波的物件,都会对探测造成一定影响。我们在应用电磁波的时候首先排除地面干扰电磁波的物体。例如一些有磁性的物体或者是金属。 3.2测线布置 测线的布置应该是越密越精确,但是有些时候由于地质条件有些点测不出。一般情况下我们布置测线是按照‘十’字形布置。但有时我们也按照‘井’字形布置。在有些崎岖不平的地方一般是一个点一个点的探测,点数一般为5到12个。两点间的距离一般为0.5到1米。 3.3数据采集及处理 为了使数据更加精确,明确介质条件,都要对原始的雷达波进行一系列处理。对平均道的抽取。对时间要静校正、增益。压制干扰波,突出有效波。 3.4数据分析与解释 地质超前预测是应用雷达技术来探测未施工地段的岩体情况,做到防患于未然。这里所谓的“防患”就得根据雷达探测的数据资料来分析隧道可能发生的事故。数据资料在雷达技术上用图像显示出来。所以我们根据雷达显示的图像异常的形态,特征,还有电磁波的衰弱情况来分析我们看不到的岩体的性质以及地质特征。若是存在特殊异常体,则电磁波反射信号强。若是岩体质量差则反映在雷达上电磁波衰弱,这是根据岩石对电磁波的吸收性来决定的。掌子面跟未施工地段的地下特征差异越大,反射波则能量则越强。可以根据这些异常做出有用的地质解释。 4.地质雷达在隧道超前预报中的应用 4.1对不利于施工的地质体的探测 溶洞带,含水带,富有裂隙带,断层以及破裂带,岩土疏松带。这些地质岩体带不利于施工,更不利于隧道的修建,我们要利用地质雷达技术,结合掌子面的附近地质水文,地质工程情况将这些不利于施工的地质带的位置基本上确定。确定这些不良地质带后,根据具体情况下做出不同的施工方案,以此避免在施工过程中发生意外。 4.2探测未知岩溶 喀斯特是岩溶的另一个地貌名称,指的是一些可溶性岩石收到水中化学物质的溶蚀,水的物理冲刷作用,所形成的具有一定空间的沟,槽,和一些空洞。岩溶发育的必不可少的条件是可溶性岩石,例如碳酸盐岩,含有化学成分的可流通的水等。下渗的地表水以及流动的地下水,对溶岩非常重要。岩溶与围岩性质差异很大,所以其地质雷达图像很容易判断其异常。在溶洞内大量充填围岩碎块,水,空气,上覆岩石,这些充填物与称为“槽”的可溶性岩石之间的物质差异很大。由于介质的多样性,以及物质的差异性,而在溶岩中形成电性界面。我们只要探测出这个电性界面就探测出了岩溶的位置。同样,由于介质的多样性,电磁波的反射波图像随着溶岩溶洞的具体情况而发生相应的变化一般情况是在横向上变化。 若存在强反射包围弱反射,则说明可能是溶洞存在的雷达图像。强反射是溶洞侧壁反射的,并且常常有弧形的绕射现象。溶洞内的物质为填充物,填充物的反射为弱反射,具有高频,低幅,波形密集的特征。但是,如果填充物为水,局部的波可变强。 4.3富水带探测 含有大量水的岩体区域,如果没有被预测出来,在隧道施工过程中将会释放出大量的水,这将影响隧道的施工进程和施工安全。 如果岩体中含有水,则会影响岩体岩石介质的介电常数,从而影响反射波的波形,传播时间等。具体是,岩石中含水时,岩石的介电常数增大,在介质中具体表现为电磁波的传播速率降低,时间变长,在反射波形图像中则可能出现的是异常的正峰。另一方面,还产生强反射和绕射现象。还会由于出现散射现象而使波形紊乱。不仅如此,频率也发生变化,由高频迅速的变为低频。 4.4探测断层破碎带 断层破碎带由于存在裂隙,这是由外来物质充填到裂隙中,外来物质和原岩性质差异大,所以介质常数差异也大。同时在裂隙中也可能有大量的水充填,这也影响介质常数,裂隙中地下水的存在,使得断层附近以及破碎带附近稳定性差。破碎带空隙多,所以含水多。电磁波在穿过破碎带时,由于破碎带的胶结情况不同岩石性质不同,而使得波形比较乱。具体表现在地质雷达的图像中则表现为:频率变化,偶尔出现断面波,地层发育有反射波,错短的同相轴,振幅能量明显增强,有时有绕射波。破碎带两侧的物质差异构造差异,使得具有波阻抗差异。由于这些波阻抗差异,使得电磁波在通过界面时电磁波的电磁能能量增强同时波幅增大。 4.5裂隙密集带的探测 断裂的两岩体,它们没有发生明显的错动,即就是节理,也称之为裂隙。裂隙的发育对岩体的稳定性有很大的影响。对岩体的强度也有很重要的作用。由于裂隙中可充填不同物质,导致介质常数不同,与周围围岩形成电性差异。当电磁波传播到裂隙时,会产生较强的界面反射波。由于裂隙内充填的物质具有不均一性,直接表现在雷达图像中就是,会有散射、绕射、波形杂乱等特征,波幅变化大。同相轴连续,反映了裂面的平直。 小结 虽然地质雷达技术是目前一种既方便又快捷而且还精确的探测技术,但是地质雷达所得到的资料有时候具有多解性,我们在对探测地区进行分析的时候,最好将地质雷达探测资料与掌子面的地质情况性质相结合,得到更加全面更加有效更加精确的结果。
1问题分析 1.1地质问题基本类型 1.1.1地下水文环境的变异 为确保地下工程项目建设施工的稳定性,就需对施工现场所在地区地下的水位予以人工化处理。那么,在人工化处理期间,就会破坏该地区地下水原有的分布状态。地下工程项目在开挖施工期间,会影响施工区域当中的岩土体,导致岩土体出现变形情况以至于影响地下水质。在一定程度上,岩土体为地下水的流动载体与介质,当该岩土体形态或结构有所改变时,地下水径流与补给就会随之改变。那么,若这一改变状态无法持续进行,则必然会导致地质灾害问题出现。 1.1.2地表的变形与移动 地表的变形与移动,为地下工程项目建设期间较为常见的一类环境工程的地质问题,主要与地下工程项目施工操作方法、断面的尺寸及埋深等有着紧密联系。通常情况下,也会受地层条件及其它自然因素所影响。伴随着城市建设不断加快,人们对于地下的工程建设当中地表的变形与移动愈加关注。由此就出现了许多施工方法及工艺,来降低其对于地表所产生的相关不利影响。 1.1.3洞室围岩的失稳 在地下工程项目建设期间,通常会对其周边岩土体产生一定影响。当围岩的稳定性被影响之后,在地下工程项目建设施工时,发生坍塌事故的几率相对较高。同时,在岩土体自重的作用之下,在开挖施工期间就很难确保平稳。因此,在地下工程项目开挖建设施工期间,围岩出现失稳的情况相对较多。 1.2具体问题 1.2.1城市地壳较低的稳定度 城市地壳的稳定性综合评价,通常是对该城市所在的区域内地质构造的运动、岩浆运动、地震运动等稳定性进行系统化的评价,主要目地为有效防止该城市区域遭受到地壳运动所带来的损失及灾害问题。城市工程的地质环境综合质量优秀内容,主要是对城市地壳实际稳定性的评价,包含着火山、地裂、断裂、地震等不良地质灾害。部分城市通常会因新构造而引发异常的地下水、地震、泥石流、崩塌、地陷、地裂、断裂及地震等灾害。在一定程度上,这些灾害形成的根本原因多数在于并未对该城市区域地壳的稳定性,进行系统化评价与分析,以至于该城市的地下工程项目在建设期间,无法充分了解该区域内部地壳的稳定性情况,建设施工期间的安全性很难的得以保障,地质灾害问题很难得以防治。 1.2.2地下工程施工建设方面影响因素 在地下工程项目建设施工期间,通常都需开挖地基才可进行后续的施工操作。而开挖的实际深度大多都超过12m范围,基坑开挖期间,会改变原有的土体应力场,以至于周边地层出现移动情况,甚至会导致整体结构出现变形及移动等问题。同时,土体的应力若发生了改变,就会导致基坑周围的地表出现稳定性逐渐降低会沉降等一系列的地质问题,对于地质环境的破坏程度相对较高。 1.2.3水源与供水对地质产生的影响 供水量基本理论与人口总数量通常为正比,伴随着城市人口的不断增长,城市供水量也必然会随之增加。环境工程为水资源保护的优秀部分。基于城市的地下工程项目建设,对于地下的水文环境会产生一定的不利影响,极易引发沉降岩溶或塌陷等一些地质问题。因而,将地下工程项目建设所引发的相关地质环境问题将至最小化,无论对于我国的环境工程来说,还是城市的地下工程项目建设业来说,都是当下最为重要的工作内容。在一定程度上,若不能够更好地防治城市的地下工程项目建设对于环境工程中的地质问题,不仅会诱发更为严重的地质灾害问题,更对城市水资源供给产生不利影响,阻碍我国城市化的建设发展。 2防治对策研究 2.1注重全面性的地质勘查 为了能够更好地防治城市的地下工程项目建设对于环境工程所造成的地质问题,就需从地质勘查入手,注重全面性的地质勘查。在城市的地下工程项目建设前期,建设施工单位需先对工程建设施工现场周边地质环境及相关情况,进度全方位的、系统化的勘察,确保所采集到的各项勘察数据资料的完整性、真实性与时效性,可作为城市的地下工程项目总体规划建设的依据。那么,依据该系统化的地质勘查数据,进行城市的地下工程项目开挖施工方案的确定,若城市的地下工程项目实际勘察资料不能够达到完整性、真实性与时效性等要求,则必须重新做全面性的勘察工作,以确保万无一失,降低城市的地下工程项目建设施工的安全风险,降低其对于环境工程所产生的不利影响,防止相关地质问题出现。 2.2注重先进施工技术的引入 为了能够从根本上防止城市的地下工程项目建设对环境工程的地质环境造成不利影响,就需引入先进的施工技术。如充分利用BIM技术,在城市的地下工程项目建设开展初期,综合各方面勘察数据资料及项目建设的可行性方案,进行城市的地下工程项目建模,来综合模拟与分析其会对环境工程的地质环境可能造成的影响,以及时对建设可行性方案进行合理化调整。从而降低地质问题出现的几率。 3结语 综上所述,为避免城市的地下工程项目建设对环境工程的地质环境造成不利影响,就需要城市地下的工程建设业加以重视,对其所诱发的相关环境工程的地质问题,进行系统化的分析与研究。从而能够构思出最佳的防治措施,以降低此类问题发生的几率,最大限度地保护城市的地下环境。 作者:陈锐海 单位:东莞市石鼓污水处理有限公司
摘要:重金属是土壤修复工程中常见的污染物之一,重金属污染在土壤中迁移性较弱,现有修复技术很难去除,其易随食物链进入人体,潜在危害大。该文以某冶炼厂重金属污染土壤修复案例为研究重点,对项目概况、修复工艺选择、方案设计及修复自检进行分析,为各地实施类似冶炼厂重金属污染场地修复提供思路和经验参考。 关键词:土壤污染治理;修复;重金属;固化稳定化;工艺 随着社会经济快速发展,城市迅速扩张,大量工业场地会进行迁移与重建,土壤污染问题开始逐渐显露,我国土壤重金属污染日益严重,而在受污染土壤上种植农作物,通过食物链作用进入人体也同样需要重视,日本的镉米事件就是一个鲜明的例子。因此,土壤系统中的金属(特别是有毒重金属)污染、防治与修复一直是国际上的难点和热点研究课题。国外重金属土壤修复工作开展较早,有大量成功修复案例。目前,土壤重金属污染的修复技术主要有工程措施、物理化学方法、化学修复方法和植物修复方法。工程措施主要以挖掘填埋方式为主,即所谓的客土法,但这并不是一个永久措施,只是把环境问题从高危害区转移到低危害区,填埋法还存在占用土地、渗漏、污染周边环境等负面影响,因此在当今的土壤修复中使用较少。物理化学修复技术主要包括化学固化、土壤淋洗、电动修复;化学修复技术主要包括化学改良、表面活性剂清洗和有机质改良等;植物修复技术主要包括植物稳定、挥发及提取。此外,植物修复技术也逐渐得到人们的重视,特别是深入研究了一些植物修复技术的新方法和方式,推动了重金属污染土壤修复的发展。本案例主要采用“异位稳定化/固化+阻隔填埋”技术对冶炼厂土壤进行修复处理。 1项目概况 1.1工程概况本地块土壤中主要污染物为铅、锰及锌,表层污染土壤采用“异位稳定化/固化+阻隔填埋”技术处理,异位修复土壤面积40000m2,异位修复土方量130000m3,最大修复深度8.0m;深层污染土壤则结合开挖土壤的阻隔填埋采取“黏土封顶阻隔”措施。工程工期为12个月。1.2场地条件分析 1.2.1场地水文地质条件 据详细调查及地下水补充调查阶段对该层地下水的水位测量,发现丰水期地块内各位置均有松散岩类孔隙水的分布,水量丰富,埋深较浅,测量地下水埋深为0.52~5.32m;枯水期该层地下水埋深比丰水期低4.0~6.5m,在部分区域如该地块西部、东部等区域因水位下降未发现该层地下水,而该地块中部、西部该层地下水相对较丰富,地下水埋深为6.585~11.39m。 1.2.2场地现状 项目范围内设施已完成拆除,部分区域遗留有建筑垃圾。其中,该地块北部已修建一条约3m高的围墙,将该地块分为南北2个部分,围墙以北区域与莲花山庄相连接,大部分区域已完成绿化。1.2.3场地未来用地规划该地块的未来规划应属于GB36600—2018《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》中的第一类用地。地块未来利用规划为公园绿地。 1.3场地污染情况 土壤中铅、锰和锌超过第一类用地筛选值,其最大超标倍数分别为66.25倍、9.86倍和4.97倍,最大超标深度为11.0m。此外,地块范围内存在铅超过第一类用地管制值情况,说明地块对人体健康存在不可接受的风险,需采取风险管控或修复治理措施。 1.4治理修复范围及工程量 根据该地块内车间分布、地层分布及土壤重度污染主要分布在填土层和黏土层顶部的情况,将其分为西部区域、中部区域及东部区域。本项目对该地块进行分区确定表层土壤治理深度,其中西部表层深度确定为2.0m,中部表层深度确定为5.0m,东部表层深度为8.0m。共需清挖治理表层重度污染土壤约130000m3。 1.5场地修复目标 本地块内土壤采用风险管控技术的风险管控目标值验收标准见表1。 2工程设计方案 2.1技术路线 以重金属土壤污染治理与现有主流修复技术为指导,以现有国家标准和技术规范为依据,在场地初步、详细调查和风险评估的基础上,采用稳定化/固化修复技术,通过污染土壤清挖、转运、稳定化/固化、养护、自检、阻隔填埋或外运处置、资源化利用等一系列步骤,以达到重金属污染土壤修复治理的最终目的。 2.2工艺流程本项目重金属污染土壤修复技术路线和工艺流程如图1所示。 1)将污染土壤挖掘装车运输至土壤稳定化/固化处理区的堆场等待处理。 2)根据土壤的水分含量,进行土壤预处理,用少量石灰调节土壤含水率。将待处理土壤采用MT320-H75破碎筛分斗进行初筛,将土壤中大石块、杂质和建筑垃圾等进行有效分离,分离出来的固体物质应进行集中堆放,冲洗后用作回填或临时道路路基回填料。 3)重金属污染土壤与修复药剂混合的均匀程度是决定稳定化/固化修复效果的关键因素。将污染土在修复区堆置成条状或块状,将修复药剂均匀铺撒于污染土壤上方,利用MT320-H75破碎筛分斗对污染土壤和药剂进行混合搅拌。 4)经搅拌均匀含稳定化/固化剂处理后的土壤转运至土壤养护区,养护时间根据养护情况一般为3~7d,需要保证稳定化/固化反应完成彻底。养护完成的稳定化/固化土壤经过浸出毒性试验进行分析,未达标的土壤重新进行稳定化/固化处理直至处理达标。 2.3主要工艺、设备的技术参数修复药剂选用是稳定化/固化剂,主要成分为水泥、氢氧化钠、磷酸盐。可初步对稳定化/固化阶段药剂的选用、规格、药剂投加比进行确定。异位稳定化/固化修复的关键工艺参数见表2。 2.4总体施工 2.4.1施工顺序1)场内转运。开挖后的土壤转运至暂存区进行暂存,并及时苫盖,防止扬尘。根据修复进程转运至修复区,土壤转运须合理安排转运顺序,避免二次污染。污染土、修复后的待检土分别单独设置标记,防止错运。 2)初步筛分破碎。采用专业施工机械MT320—H75筛分破碎搅拌斗进行污染土壤的初步筛分及破碎。筛分破碎时能将石块、建筑垃圾等杂物剔除,同时对污染土壤进行破碎。本项目采用MT320-H75设备,处理效率高,斗内滚轴可朝2个内外方向切换转向并持续旋转,确保高效的力矩传输保障启动和运行,每小时可筛分破碎污染土300~500m3。 3)土壤预处理。采用MT320-H75破碎筛分斗将预处理药剂与土壤混合搅拌,充分接触,将预处理药剂与土壤混合,同时进一步对于土壤进行破碎。破碎次数根据土壤粒径确定,破碎工艺完成后控制土壤粒径小于20mm的比例大于90%。筛分破碎时,MT320-H75斗离土堆高度不超过50cm,以减少扬尘;污染土壤预处理后,粒径小于20mm污染土壤转运至稳定化处理区进行处置。 4)稳定化/固化药剂撒布。根据小试中试实验结果以及现场检测结果,根据污染情况,最终确定药剂的添加量。推荐添加质量比约为2%的药剂,现场施工时根据实际情况可进行调整。根据待处理的土方量,计算药剂的用量,本地块土壤容重平均值为1.77t/m3,经估算本地块污染土壤稳定化/固化处理大约需要3540t。用普通挖机将吨袋中的稳定化/固化药剂均匀地铺洒于土壤上方。 5)稳定化/固化施工。采用MT320-H75破碎筛分铲斗将预处理药剂与土壤混合搅拌,充分接触,同时喷洒清水,控制含水率在30%左右,让药剂与土壤充分接触,每小时可筛分破碎污染土300~500m3。根据土壤与药剂的混合情况进行多次筛分破碎,预计筛分1~2遍,确保混合均匀。 6)土壤养护。对混合后的土壤需喷洒一定量的水,保证养护土壤中的含水率在25%。然后由装载机将土壤转运至养护区域进行堆放养护。在修复区设置土壤养护暂存区,按照批次依次堆置成长条土剁,封闭养护,养护区地面作硬化处理。养护区堆存高度为3m,堆好的土壤表面覆盖薄膜进行保水处理,需要养护5~7d时间来保证稳定化/固化反应的效果。为保证药剂与污染土壤中的重金属发生有效的反应,修复土养护时间应至少为5~7d。养护期间土壤避免阳光直射及雨水淋洗,同时避免大风时出现扬尘。 7)土壤自检。修复过程及验收自检过程中计划采样频率为每500m3修复土采集一个样品。采集过程严格依照采样技术规范布置采样点,使用采样工具在预定深度采集土壤样品。将采集到的所有修复后的土壤样品送至具有相关CMA检测资质的第三方检测单位进行分析检测。 8)土壤回填。检测合格的土壤由封闭式运输车场内转运至阻隔填埋区原地回填。 2.4.2施工计划 本场地修复工程,包括以下分部分项工程:地表清理、土壤开挖转运工程、降水作业工程、土壤异位稳定化/固化修复工程和废水处理工程等。项目部计划在10个月内完成本项目全部工作。 3修复自检 为确保项目施工正常进行,成立项目自检小组,项目的技术负责人兼任环境自检负责人,担任小组组长,配备自检人员,负责自检整个运输过程中的污染情况。确保污染土无遗漏、运输过程中无空气污染和水体污染等。本项目自检工作流程主要如下。 3.1基坑验收自检流程 1)单个基坑清挖至边界红线和设计深度后,基坑自检验收正式开始。 2)基坑清挖至边界红线和设计深度后,对颜色异常、气味较重的地方立即检测,检测采样需要监理在场旁站巡视,所有样品送第三方检测单位进行检测分析。 3)对于基坑土壤基底和边界的异常值,报监理和业主审批是否继续清挖。 4)如判定需要继续清挖,按0.5~1m深度或边界距离在异常值的区域或点位继续开挖。 5)基坑清挖完毕后,包括特别区域或点位的清挖,再进行全面布点的基坑自检检测,直至全部合格为止。 3.2土壤(建筑垃圾)修复验收自检流程 1)土壤修复完成后即开始验收自检。 2)按照修复深度和边界,对修复后土壤采取每500m3取1个土壤样品进行分析检测,进行采样检测分析。 3)若检测合格,则暂存后进行原址回填,若检测不达标,则继续进行修复。自检合格后,即可以申请修复效果评估。 4修复效果评估 4.1污染土壤清挖验收 本项目对表层重度污染土壤进行清理修复,以清除填土层和黏土层顶部的重度污染为目标。基坑底部以清理到设计范围和深度为目标,也可对基坑底部采样进行检测;基坑侧壁的清理目标以土壤风险管控与修复目标值为验收依据。参照HJ25.5—2018《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则(试行)》,基坑底部采用系统布点法,一般随机布置第一个采样点,构建通过此点的网格,在每个网格交叉点采样,网格大小不超过40m×40m。基坑侧壁采用等距离布点法,将基坑侧壁等距分为若干段,每段不大于40m,在纵向上,当侧壁开挖深度小于等于1m时,侧壁不进行垂向分层采样,当开挖深度大于1m时,侧壁应进行垂向分层采样,其下一定距离进行分层,分层的距离不小于1m且不大于3m。每段内每层取9个表层样品混合成一个样品。具体根据实际情况确定。 4.2污染土壤修复验收 稳定化/固化处理后的土壤原则上每个采样单元(每个样品代表的土方量)不应超过500m3;也可根据修复后土壤中污染物浓度分布特征参数计算修复差变系数,根据不同差变系数查询计算对应的推荐采样数量。固化/稳定化处理后的土壤一般采用系统布点法设置采样点;同时应考虑处理效果空间差异,在处理效果薄弱区增设采样点。将处理后的土壤进行分堆堆放,按照堆体方量大小采用网格布点法,每个网格设1个土壤采样点,每个样品代表堆体不超过500m3。每个堆体分上下、内外采集9个点形成混合样,采用洛阳铲、挖机或人工挖掘的方式进行取样。污染土壤经稳定化/固化修复后需达到风险管控目标值,即GB8978—1996《污水综合排放标准》中的相关要求。 4.3修复效果评估总结 本项目基坑验收共采集基坑坑底和侧壁污染土壤样品共156个,通过第三方检测单位的检测分析,采集基坑土壤的重金属浓度均达到修复目标值(筛选值)。修复后的土壤样品共328个,经稳定化/固化处理后,土壤中铅、锰及锌的浸出率显著下降,均能满足GB8978—1996《污水综合排放标准》的要求,本项目最终达到稳定化/固化修复治理的目标。 参考文献: [1]李珊珊,张文毓,孙长虹,等.基于文献计量分析土壤修复的研究现状与趋势[J].环境工程,2015(35):160-162. [2]吴志能,谢苗苗,王莹莹.我国复合污染土壤修复研究进展[J].农业环境科学学报,2016,35(12):2252-2253. [3]师艳丽,陈明,李凤果,等.土壤重金属污染修复技术研究进展[J].有色金属科学与工程,2018,9(5):66-71. [4]串丽敏,赵同科,郑怀国,等.土壤重金属污染修复技术研究进展[J].环境科学与技术,2014,37(120):213-215. 作者:李杨 吴晓烽 梁吉哲 单位:辽宁省生态环境监测中心 环壤(上海)环境工程有限公司 辽宁省环保集团辐洁生态环境有限公司
1引言 影响公路隧道工程正常施工的主要因素就是水。在公路隧道工程施工过程中,由于地下水的影响,围岩会变得不稳定,所以会影响前期施工。在后期施工过程中,地下水将沿施工缝隙渗漏,使其积聚在隧道中,导致隧道内的照明等设备腐蚀,在严重的情况下,会对过往车辆的安全造成影响,从而威胁到人们的生命。此外,因为地下水侵蚀性比较强,所以,可能会严重破坏衬砌结构。在隧道施工过程中,地下水是一直都存在的,所以,施工企业有必要利用有效的措施,来降低地下水对隧道的损害程度,从而有效保障隧道工程质量。 2分析防水设施的重要性 在公路隧道工程施工过程中,对于防水工程,大多数施工单位都不太重视,甚至有些施工技术人员的专业知识和水平相对落后,所以在施工中出现各种问题,以至于影响防水设施的作用无法发挥出来。另外,如若在施工过程中不采用防水设施,则也很难充分发挥出防水材料的作用,再有施工程序缺乏严谨度,都会造成质量问题的产生。为此,在公路隧道工程施工中,有必要进行防水设施建设,这样对隧道防水效果可以起到提升的作用,同时,还可以保障隧道工程质量。在施工过程中,必须进行科学合理的选择防水材料以及防水设备,以确保提高公路隧道的防水性。如果隧道施工不合理控制防水质量,就会发生泄漏,这不仅会影响隧道的美观,还会造成安全事故。在公路隧道的建设中,必须应用防水设施,以保证工程质量。 3分析公路隧道防水施工中潜在的问题 3.1关于施工裂缝渗水漏水的问题 大多数施工企业一直都在使用传统的施工方式,也就是先拱后墙整体衬砌施工法。在该方法施工过程中,上部导坑具有较快的开挖速度,与此同时,上下部导坑间距较大,如果关闭不及时,在修成基层后会导致端部下沉。这是因为导坑开挖扩大,导致拱顶沿施工缝开裂,止水带断裂,最终发生渗水漏水的问题。 3.2关于纵向施工缝下的漏水问题 在施工中,通常在边墙以及拱圈之间存在纵向施工缝。在填塞马口时,如果尚未进行合理的处理旧混凝土表层的凿毛,就无法对新旧混凝土进行粘结牢固,从而在混凝土填塞过程中,导致止水带变形,并造成止水带应有的防水作用无法正常发挥。在进行混凝土填塞马口时,其中所用的抗渗混凝土材料,强度比较高,但是在凝固时,因为过大的收缩度而造成混凝土与止水带之间的密实度不够,以至于发生漏水问题。 3.3关于外纵向盲沟管渗水漏水问题 在衬砌混凝土施工中,如果没有进行完好的包裹外纵向盲沟管施工,那么就会出现堵塞的问题,从而减慢水流聚集的速度。此外,在安装排水导管时,如若不合理设置排水导管的坡度,那么很难正常排出地下水,以至于发生渗水漏水问题。 4分析公路隧道工程施工中防水设施的应用策略 4.1关于防水层设置的分析 在防水层中,施工人员必须仔细测量隧道凿除以及混凝土断面。倘若发生钢筋外漏以及锚杆头现象,必须切断外漏部,平整外漏部表面,关于排水衬砌必须合理进行,之后检查排水管的连接密实度。在铺设完毕后,对防水层以及焊接质量进行检查,在防水板检查过程中,可以抬起防水板,以便能够对其表面扎破等现象认真检查。在维护防水层过程中,在进行二次衬砌时,可能会损坏防水层,如果防水层被破坏,必须立即修理。在公路隧道的拱仰处铺设细石混凝土以及跳板,保持厚度在50米,禁止混凝土管架直接接触防水层,这样可以减少混凝土管架破坏防水层。在对拱部基面进行处理时,采用有效对策对边墙防水层进行保护,禁止浮渣入侵,防止在焊接时烧坏防水层。二次衬砌抗渗混凝土施工对公路隧道工程而言,是对防水层进行完善的关键性环节,有效保障防水层密封的状态,能够形成全面的排水系统,促使防水混凝土的密实度得到提升。 4.2关于初期支护的分析 初期支护完毕后,就会出现大量的浮渣以及灰浆情况,在这样的状态下,禁止直接铺设防水板。首先,需要对表面浮渣和砂浆进行排出,以便处理隧道拐角处的阴阳角,使阴角的半径大于5cm,阳角度半径大于5cm,从而确保更好的防水层界面。在公路隧道工程施工中,施工缝可能会受损,因此应减少设置施工缝,以确保新旧混凝土的附着力;另外,有必要改善建筑接缝的混凝土夯实的紧凑性,在建造施工缝时,采用不同的接缝来延长隧道管道,加强中心位置膨胀型止水带的使用。除此之外,在工程施工中,穿墙管和施工缝漏水渗水现象经常发生,所以对待穿墙管以及施工缝的防水工作应高度重视。在对施工缝进行设计时,必须在模筑混凝土内部设置加强型防水层,其厚度保持在600mm左右,再用聚氨酯密封胶对结构进行密封,并顺着施工缝进行环向涂抹,尤其是要高度重视,一定不要出现密封胶断点现象。 4.3关于防水卷材的分析 在隧道工程中,影响防水层质量的因素有很多,其中,防水卷材的质量以及铺设方式也是其影响因素。所以,有必要加强控制防水卷材的质量,并对采购方案进行严格制定,加强对防水卷材质量及规格的要求,禁止防水卷材出现褶皱的现象,与此同时,对防水卷材的厚度要保持一致。在铺设防水卷材时,有必要表明隧道拱顶中心线部分,第一层进行搭设板台架,之后从拱顶开始,向拱顶两侧进行防水卷材铺设,在铺设过程中,必须保证铺设的稳定性和平整度,在防水卷材的结合处,要重视塔接的科学性,以便使搭接更加牢固。环形铺设是最常见的防水卷材铺设方式,其宽度超过100mm,短边超过150mm,相邻的两幅卷材应交错铺设。大多数情况下,使用的都是复合式的防水卷材,先支护,之后进行订水泥钉,但这种操作往往会在很大程度上增加损坏防水卷材的风险,以及增加隧道渗漏的几率。所以,在施工中可以利用隐形钉进行铺设,隐形钉铺设是一种非常主要的施工方法,先支户,之后悬挂土工布,(如图1铺设面中央分隔带防排水示意图。)然后固定,在这样的情况下,再进行钉水泥钉效果会更好,之后在其外侧铺设防水卷材,在铺设的整个过程中,为了对防水层的整体密封进行保障,可以利用热熔的焊接技术来进行铺设。 4.4关于排水通道设施的分析 隧道防水主要是为了防止地下水大量的聚积在衬砌结构的基底以及周围,所以,在防水工程中,可以将排水当作是其主体,在围岩裂隙处,将地下水引入盲沟,然后通过排水沟流入排水孔,最后排出隧道。盲沟设施可以保证大量的地下水被引导排疏,构成局部集中的水资源,这部分水资源汇聚到排水孔内,防止因为地下水堵塞而引起的积水问题。 5结束语 在我国的公路隧道工程中,防水设施占据着十分重要的位置,防水设施的功能对整个工程的质量以及使用寿命具有至关重要的作用。因此,在公路隧道工程施工中,要按照实际的施工状况进行利用防水设施,不断对公路隧道工程的防水功能进行有效提升,并在使用后有效降低隧道工程的安全风险,为中国公路隧道工程使用的安全性提供有利的保障。 参考文献: [1]谭国锋.公路桥梁隧道工程施工防水设施应用研究[J].山西建筑,2017(34):183~184. [2]王鹏,付兰,许双喜,宁响亮,陈忠海,王进.聚氨酯材料在轨道交通方面的应用及研究进展[J].聚氨酯工业,2017(1):5~8. [3]《中国公路学报》编辑部.中国隧道工程学术研究综述•2015[J].中国公路学报,2015(5):1~65. 作者:杨文刚 陈汉斌 邵坤 单位:云南省公路局道桥技术工程公司
岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察中控制质量的因素分析 摘要:随着我国土木工程技术的发展,岩土工程勘察也越发的重要,但是,随着勘察技术的进步和创新,使得现阶段我国在岩土工程的勘查中又有了新的发展,然而,随着勘察企业之间竞争的加剧,岩土工程在地质勘察中出现了一系列的问题,本文就岩土工程勘察过程中存在的问题、优化岩土工程勘察工作的建议 及勘察技术在岩土工程施工中的运用进行分析。 关键词:岩土工程;地质勘察;控制质量;因素;分析 引言 经济和社会的快速发展带动了建筑行业的飞速进步,岩土工程也随之大量出现,岩土工程的勘察工作取得了较大突破。岩土工程在建设施工过程中,易受到当地水文地质状况的影响,两者是紧密相联,相互作用的。然而,在对岩土工程进行勘察设计及施工的过程中,现场的水文地质状况却没有得到应有的重视,这无疑为以后的施工留下了巨大的隐患。因此,在进行相关勘察工作时,应当注意对当地的水文地质状况及可能存在的问题进行一个深入的分析,制定周密的预防解决措施以减少水文地质问题所造成的负面影响。 一、岩土工程勘察过程中存在的问题 随着国民经济的发展,我国的勘察行业得到了很大的提升,一些个人和小团队在缺乏设备的情况也能够进行勘察工作,但是由于安全措施和技术装备的限制,岩土勘察过程的意外事故也屡次出现,这些问题影响了整体的岩土工程的勘察水平。我们队以往的事故问题进行析因分析,总结出了以下几方面的问题。 (一)准备工作不足 在岩土工程勘察项目进行之前,需要大量的前期准备工作才能保证理论的设计工作和实际的勘察情况相吻合,否则勘查工作将会在进行到一定程度而终止。例如,当一个小型的勘察小组接受了一个山体勘察项目时,由于经验的有限,勘察小组仍然携带以往的正常勘察设备而没有做岩土工程前期的准备工作,那么在山体中存在着地下水的话,勘察小组的设备在水中无法正常的工作,那么勘察工作将无法继续进行下去而被迫终止。因此,岩土工程的前期准备工作对于勘察研究而言是十分重要的一步。 (二)设计工作和勘察工作相违背 随着勘查技术的发展,岩石工程的勘察也在高速的现代化和国际化,设计师的想法总是领先于勘察人员的工作状态的,有时候因为设计人员所设计的技术方案超过了勘察工作人员的经验范畴时,勘察人员并不会根据设计图纸而进行勘察,那么在没有充分的交流的情况下,勘察人员改变了其中的一个步骤的方案,设计师的全盘的方案都会受到很大的影响,这不仅仅影响了岩土工程勘察的效率,同时也无法获得高质量的勘察数据。另一方面,设计人员的设计工作没有因为实际情况而做出修订,那么这样的设计方案无法满足勘察工作的需求,同样的勘察工作也会就此而受到影响,效率和质量都达不到要求的水平。 (三)勘察设备的局限性 在岩土工程的勘察的过程中,勘察的工作人员需要测量多元的数据信息,其中包括勘察地的土壤压力分布,水含量分布情况,岩石种类信息,矿产类金属资源的信息等等,这些信息种类多样,探测方法复杂,行业内的探测标准不一,在我国国内对于一部分岩土地质的勘察信息的测定方法也没有做出国家标准的规定,因此这让勘察工作存在很大的难度,也给勘察小组的设备提出了很高的要求。在勘察工作中,设备的作用十分重要,一个高质量的设备可以大幅度的降低勘察的时间,提高勘察效率。然而由于国内的勘察团队的规模较小,中小勘察队伍进行勘察工作居多,勘察设备存在着很大的局限性,这给岩土工程的勘察工作带来了巨大的压力。 二、优化岩土工程勘察工作的建议 (一)采用先进的勘察技术 岩土工程的勘察涉及到多个学科的专业知识,随着我国科学技术的不断创新,应当将先进的勘测技术应用到岩土工程的勘察中来,例如工程物力专业理论和电磁波理论等,同时,在勘测设备的使用方面也应当引入先进的、高效的、准确的勘察设备,尽管这些设备会耗费更多的成本,但国家要想更好的完成岩土工程的勘测就应当加大投资力度,提升勘测数据的准确性,一些经济不发达的地区仍然使用传统的勘测技术,因此,地质勘测企业最好能够实现电子化的办公,让更多的勘测数据通过计算机网络实现整合与分析,从而极大提升勘测的效率,尤其是对一些复杂的数据处理,可见,只有不断的创新和使用先进的勘察技术才能够促进我国勘察事业的进步。 (二)增强勘察规范性 岩土工程的勘察还需要规范的操作步骤,每一个操作环节都是相辅相成的,只有认真的做好每一个勘测环节,才能够确保最终检测结果的准确,与此同时,国家应当出台相应的管理制度来规范勘察市场的操作行为,对一些不符合规定的行为予以严厉的打击,只有这样才能够不断的净化我国的地质勘测事业,对于勘察报告的检察也要设立专门的监测机构,从而制止一些以假乱真、谋取个人财产的行为。另一方面,通过规范岩土勘察的设计来约束实际的勘测行为,确保勘测人员能够严格的按照设计要求进行操作,不能偷工减料或者凭借经验填写检测报告,每一个勘测数据都有其相应的功能,只有规范操作才能实现其真正的价值。 (三)提高勘察人员专业技能 任何先进设备的使用和创新技术的应用都需要高素质、高水平的专业人员,而岩土工程的勘察更是如此,我国现在急需一大批优秀的地质勘探人才,不仅能够数量的掌握各种勘察技术,还具备较高的职业道德及综合素质,因此,我国应加大力度培养和提升勘察人员的专业技能,可以在各大高校开展地质勘测相关专业,教育学生将勘察理论与实践相结合,确保勘测数据的准确性,从而提高岩土工程的勘察质量。与此同时,勘测人员的专业素质和技能水平直接关乎我国勘测事业未来的发展,无论从眼前的利益来看还是着眼于未来,提升地质勘测人员的技能水准是至关重要的,勘测企业不仅要聘用综合型技术人才,还要定期开展从业人员技能培训,将先进的理念和经验教授新人,同时采用严格的奖惩制度和责任制度来激发勘测人员的工作热情,不断进取,从而促进我国地质勘测事业的进步。 三、勘察技术在岩土工程施工中的运用 (一)工程地质进行测绘 对工程地质进行的测绘在勘察过程中属于最基础的一步,作用是确定场地的地形地貌以及地层中不良地质之间存在的相互作用关系。原理是采用相关的理论知识,对施工现场的施工场地进行勘测,对地质的分布规律进行分析,然后推测现场的地质。然后将勘测出来的东西展现在地形设计图纸上,编制工程地质图。作为建设项目规划、设计施工的重要参考数据。 (二)勘探与取样 看看过程中常用的方法主要有以下三种:物探、钻探、坑探等。主要被用来调查地下地质。因此,在进行勘测的过程中,要根据现场具备的条件以及地质的条件选择适合的勘测方法。物探并不是直接的进行探测,采用的间接的方法,这样比较省钱,方便,对解决勘测过程中遇到的问题是十分有利的但需及时了解地下地质情况的问题,也可以给钻探和坑探提供一定的指导。但是,它存在数据不准确,使用受地形限制的缺点。钻探和坑探都是一种直接的方法,能够直接了解地况,在勘测的时候使用频率较高。而钻探实在勘测的时候最常使用的技术选择钻探需要根据底层类型进行。 结束语 勘察技术的发展对于建筑行业的可持续发展有着巨大的影响,是建筑业健康发展的最关键的环节之一。因此,施工过程中的问题需要通过对勘察技术的系统进行细致的分析,并且不断结合勘察工作的实践经验,归纳整理有效信息和资料,取得技术上的创新发展,不断解决出现的新难题,为施工奠定良好的基础,减少施工过程因勘察数据不精确出现的工程事故。将先进的勘查技术与传统意义上的技术进行整合和调整,才能真正解决岩层工程勘察技术问题。在勘察施工中,需要谨记,任何先进的技术手段都存在局限性和适用性,要想解决出现的问题,必须适用各种勘察手段,结合实践经验,互相补充,严格分析工程勘察数据,详细观察场地情况,科学合理的剔除解决方案。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察的影响因素与控制措施 [摘要]岩土工程建设过程中,地质勘察是基础性的技术环节,地质勘察对岩土工程整体的顺利进行有着重要的支撑作用。 [关键词]岩土工程 地质勘察 控制质量 因素 地质勘察工作是规划、建设岩土工程的必要前提,只有通过严格的地质勘察才能够对岩土工程所在区域的表面特征、内部结构等具体情况做到全面、深刻的把握,才能制定出岩土工程设计与施工的相应策略,在应用地质学、建筑学规律的前提下,使岩土工程的建设有一个根本性、基础性的保障。 1岩土工程地质勘察的重要价值 工程地质勘查是岩土工程施工过程中最为重要的组成部分,对于后续工程的开展有着至关重要的影响作用。而勘察的质量对于岩土工程的整体质量所具有的影响意义,更是不言而喻的。岩土工程地质勘察中需要应用大量的先进技术和专业知识,因此岩土工程地质勘察具有一定的复杂性和专业性,只有通过科学而全面的岩土工程地质勘察工作,才能够了解岩土工程的地质情况,在取得岩土工程地质第一手资料的前提下,明确岩土工程建设环节和步骤,在确保岩土工程建设准确性、协调性和科学性的基础上,使岩土工程在安全、有序的环境中高效进行。 2岩土工程地质勘察工作的影响因素 2.1人为因素对岩土工程地质勘察的影响 人员是决定岩土工程地质勘察工作质量的第一要素,随着市场经济体系的建设,先进的岩土工程地质勘察仪器、设备、技术、手段不断出现,这就需要岩土工程地质勘察人员具备高超的技术素养和实际操作素质。岩体工程勘察过程中,通常是以大量农民工搭配少量的专业技术人员,而这些勘察人员的整体素质水平、综合素质以及专业知识、安全意识都存在非常严重的不足之处,难于保证勘察质量。此外,当前岩土工程地质勘察工作一般具有时间上的紧迫性,这就导致一些操作人员在工期紧张的情况下,采用不规范、不科学的岩土工程地质勘察方法,使得误差变大、偏差明显,给正常的岩土工程地质勘察工作造成了干扰和影响,所得出的岩土工程地质勘察报表和报告失去了事实和科学的支持。 2.2市场因素对岩土工程地质勘察的影响 从岩土工程地质勘察的市场看,当前岩土工程地质勘察存在着市场不健全、制度缺失、调节制度失灵等实际问题。目前岩土工程地质勘察单位在数量上有逐年增长的态势,并且有大量皮包公司和外挂单位活跃在岩土工程地质勘察市场,这就形成了岩土工程地质勘察市场内激烈的业内竞争,一些企业和单位为了自身的生存和发展,采用压低报价的方法挤占市场份额,这给岩土工程地质勘察工作带来了偷工减料、不正当竞争等风险。 2.3制度因素对岩土工程地质勘察的影响 在制度建设方面,由于当前阶段中勘探市场中的所有单位基本上都没有自己的钻机,而私人老板和操作工人为了最大限度的提升钻机的使用效率,获得更多的经济利益,往往要求钻机每天不停的钻探,这种情况下,勘探的结果显然无法真正意义上的达到相应的标准,影响工程施工整体质量和工期。严重的甚至会导致工程出现安全风险,危害施工人员的生命安全。 2.4缺少岩土工程勘察野外监理制度 目前我国国内的岩土工程勘察作业中,监理制度方面仍然有着较大的空白。必须认识到,如果仅仅通过施工人员的经验,是无法真正有效的提高勘察效率和勘察水平的。这种情况下的客观存在,主要是由于当前市场经济环境中,市场的客观规律要求勘探人员必须提供更为优质低价的产品,那么土工没有与之相对应的监理制度作为支持,那么依靠制度上的漏洞获取经济收益也就成为了顺理成章的事情。与此同时,由于行业内部的整体监督管理力度不足,为这种行为的滋生和发展提供了土壤和温床,甚至成为了行业内部的潜规则,只有按照这种去进行勘探施工,才能够在市场中顺利的生存下去。因为,市场介入到勘探市场中来,通过行政手段构建了一套完善而科学的岩土工程勘察监理制度是非常有必要的。 3控制岩土工程地质勘察质量的方法 3.1选择好的勘察施工队伍 人为因素是影响施工质量的重要因素之一,因此在实际的施工过程中我们必须选择一支符合勘探勘测要求的施工队伍。而这绝对不是一件简单的事情。作为一个长期需要有勘察劳务施工单位作为供方的勘察单位,必须根据自身的实际情况,选择两支以上的优秀勘察施工队伍,并对施工的整体质量进行定期和不定期的监督检查,并构建相应的奖惩制度体系。 3.2完善岩土工程地质勘察制度体系 针对当前岩土勘察施工市场中价格战四起、影响整体勘查质量的情况,我们必须建立健全一套行之有效的市场监督管理体系,从市场发展出发。也应注意到粒径的标准与颗粒的质量等指标,在对粉土的承载力进行液化判别以及深宽修正时,必须要按照它的黏粒含量进行计算,因此,必须要做好地质的粉土黏粒含量工作,选用合理的工程剪切方法。 3.3制定岩土工程勘察野外施工监理制度 作为一项相对复杂而专业的施工项目,岩土工程勘察工作的特殊性直接导致了监理的困难。这种情况下,我们必须构建符合国家标准的监理制度,勘察单位要根据任务要求、国家“工程建设强制性标准”及地方标准变质岩土工程勘察大纲,明确勘察监理单位的勘察监理资格。对于勘察过程中所获得的数据要进行相应的检查,真正意义上的保证勘察结果的准确性和有效性。 3.4提高勘察针对性 提高勘察针对性对于保障地质勘察质量有着非常重要的现实意义,以黄土勘察中取样的控制为例:黄土的湿陷性的检查,是目前阶段黄土地球岩土勘察过程中的关键问题之一。这里我们所说的湿陷性主要是指在黄土地区,地下水在短时间内对黄土结构的破坏,导致明显下沉的现象。这种情况下,由于黄土本身重量的增加,产生了非常严重的的下沉问题,对于地表建筑的稳定性影响是非常明显的。 4结束语 岩土工程勘察施工质量的控制工作,对于最终的施工效果和工期有着至关重要的作用,值得我们给予足够的关注和肯定。这种情况下,勘察企业不仅仅要采取更为有效的措施进行勘察和处理,更是要进一步加强行业内部道德水平的建设。并通过自身专业技能水平的提升来加强勘探工作的专业性水平。当然,对于市场内部的不正当竞争行为,同意也需要构建相应的体系加以规范。否则勘探工作的质量无法保障,必然造成工程安全隐患,造成不必要的损失。 岩土工程地质勘察论文:桥梁岩土工程地质勘察探讨 摘要:随着工程地质岩土力学和土木工程等学科的发展、相互渗透和衔接,岩土工程体制的形成使岩土工程勘察在资源、能源开发、交通、城乡建设、农田水利、国土整治及国防建设等领域发挥更重作用,显示出勃勃生机,同时,推动着勘察技术向高精深方向发展。 关键词:桥梁;岩土工程;地质勘察 引言:桥梁岩土工程地质勘察的目的,主要是为了了解并解决桥梁工程项目建设过程中与岩土介质相关的一系列问题,是桥梁工程项目建设中十分重要的一个环节。桥梁工程项目建设只有经过地质勘察,才能够详细地掌握桥梁工程施工现场中的水文地质与地质条件,为桥梁工程项目设计提供准确的依据,确保桥梁工程设计方案的合理性,保证桥梁工程项目施工的顺利进行。 1、桥梁岩土工程地质勘察中经常使用的方法 1.1 地质测绘 地质测绘是桥梁岩土工程地质勘察中的一项基础工作,它主要是对桥梁工程施工现场中的地表情况、地面地质构造进行详细的描述与观察,对桥梁工程施工现场中地表呈现出来的特征,对施工现场地下的地质情况进行推断。 1.2 勘探、取样 采取钻探、挖探等一系列方式对桥梁工程施工现场进行取样与勘查,进一步了解施工现场中地质、水文的情况,并且对各个岩土层进行取样试验。 1.3 试验测试 将桥梁工程施工现场中的岩土进行取样,然后将岩土样本送入实验室中进行试验,对试验数据进行深入的分析,以获取准确的技术参数。 1.4 现场监测 将桥梁工程施工现场中地质试验检验结果、测绘结果与现场的实际情况有机地结合在一起,以此核实桥梁岩土工程中存在的问题及其性质,主要包括施工现场岩土对于施工造成的影响、岩土呈现的性状以及岩土环境的影响进行合理的监测。 2、岩石工程地质勘察中质量控制的意义 工程建设过程中,掌握施工资料、确定投资方案的关键是对地质进行实际的勘察,只有具备准确的地质资料,才能设计出合理的方案。工程施工的效果在很大程度上取决于地质勘察信息的准确性,如果地质勘察资料不能真实、客观地反映拟建工程场地的实际情况,则可能带来不可挽回的损失。因此,确保岩土工程地质勘察的质量,就必须要将影响地质勘察质量的相关因素进行严格的控制,确保勘察的客观性、真实性、完整性。 3、岩土工程地质勘察中勘察工作的任务及目的 岩土工程勘察工作是一项基础工作,其包括水文地质、工程地质、环境地质及岩土力学各方面的综合知识,进行岩土工程勘察不仅为设计提供基础设计的依据和相关参数,还为施工的环境进行预测和评价,建议合理的解决方案,作为一项重要的基础性工作服务于工程建设。 4、岩土工程地质勘察质量的控制 4.1岩溶地基勘察质量的分析 4.1.1勘察重点分析:岩溶是因可溶性岩层因为溶蚀作用,形成千奇百态的地表岩溶和地下岩溶形态,岩溶地基的勘察就是针对这些现象,来研究地表、地下的各种不同的岩溶现象,并对其覆盖的红粘土层和溶洞中的填充物及地下水的特点进行各自分析,通过分析结果用于拟建建筑物的勘察数据参数。 4.1.2勘察方法分析:勘探深度至岩层浅层发育带是勘察工程的控制勘探深度。岩溶勘察的主要内容是对岩溶地基上覆盖层的均匀性和分布情况等进行了解,给工程的设计单位提供荷载数据。初步勘察阶段,根据物探与工程地质测绘相结合的方法,一旦发现异常的地段,就选择有代表性的位置进行钻孔以核实验证,以及在大规模的地下岩溶洞隙适当增加勘探点。控制勘探孔要穿过表层岩溶发育带,并且控制深度在三十米以上;详细勘察阶段,勘察单位应该做详细的勘察以支持工程单位的需要。补充勘察,一旦工程单位有特别的需要,勘察单位应该按照要求进一步进行补充勘察,例如勘察地表塌陷地段和勘察土洞等,一般针对基槽内进行触探和钎探勘察,在直径嵌岩桩或者针对墩基地段,可以在桩和墩的位置布置勘探点,其深度控制在桩径的三倍但是要不大于五米的范围,适当增加在基岩面起伏较大区域的勘探深度。 4.1.3勘察指标拟定:勘察的指标主要包括地层岩性、地形地貌、地质构造、岩溶水、岩溶形态。这些指标基本可以将岩溶地基质量勘察的主要内容反映出来,给出工程建设的主要岩土参数。 4.2卵石地基勘察质量的分析 4.2.1勘察重点分析:在进行卵石的取样过程中非常不容易,因为卵石的硬度相对较大,其颗粒也较大,中间有大量的砂砾存在,在进行钻探过程中,不容易钻进,卵石容易滑落,也就导致了其取样的困难性。因此,了解卵石地基的质量特征,卵石取样是一个关键的问题,只有控制好取样过程,才能避免因为样品取样不全面导致的地基分析不全面。 4.2.2勘察方法分析:在勘察单位进行勘探时,由于卵石的物理特性,常常会出现塌孔的情况,无法正确取到真实的样品;有时因为卵石的流失问题,目标样品也难以正确的取样成功;还有卵石的硬度非常大,钻机成孔非常困难。要实现卵石地基土的质量控制,可以使用双层单动、三层岩芯管、双层双动、金刚石钻头的多种方法都可以保障卵石的采芯率,这样就确保了岩土分层的准确率,也了解透镜体的分布特点及位置;通过对卵石的力学测试进行原位试样的测试,干密度的测试使用灌砂法,水上和水下止角的了解通过扰动砂样的方法来获取。 4.2.3勘察指数分析:通过卵石压强实验,将卵石的含量、最大粒径、强度和渗透性进行评估指标的测定,这些指标可以将卵石地基的构造与分布详细的体现出来。 4.3软土地基勘察质量的分析 4.3.1勘察重点分析:软土地基因为具有含水率高、压缩性高、孔隙比大、承载力低几个典型的特征,工程进行的地段一旦有软土地基,就需要对软土地基做出特殊处理,这样工程建设才能正常进行。所以,勘察软土地基的目的就是将地表下的软土地基及软土的物理力学性质了解清楚,为工程建设提供资料。 4.3.2勘察方法分析:软土地基的勘察方法一般使用钻探和物探多种方法相结合的勘察办法,必要时使用静力触探和十字板剪切等方法来实现取样困难地带的取样工作。软土取样可以利用软土取样器进行均匀连续压入的方法进行样品取样,也可以在软土区使用重锤敲击取样。利用原位测试的办法来进行不便取样的地点进行取样。 4.3.3勘察指标分析:软土样品分析主要是获取其物理力学性质指标,一般通过力学测试和常规的物理实验得到所需要的分析结果。一般采用直剪、三轴剪切试验等物理实验方法进行分析。评估软土样品的参数,主要获取有机质含量、烧失量、基床系数等参数。 5、岩土工程地质勘察中质量控制的因素 5.1目标因素。研究岩土工程地质勘察就要先了解在岩土勘察过程中得到的东西,这也是进行岩土工程地质勘察质量控制的重要目标。根据勘察的目标,来确定勘察样品的选择和勘察方法的选择,不同的目标,具有不同的勘察手段。 5.2方法因素。在实际的岩土工程勘察中样品的取样数量要合理,多取样可能浪费勘察成本,取样过少,可能就无法对整个岩土地质进行全面的了解。因此,样品的选取是做好地质勘察工作的前提。不同的地质样品、不同深度的样品、类型不同的样品是选择样品的科学做法,是勘察全面化的基础。 5.3分析控制。分析包括指标的选取方面和科学的方法分析。前者是进行分析的基础,只有合理的选取样品,才能保证勘察工作质量的保障;后者则是运用科技的手段对样品进行科学合理的分析,得出准确的分析结果,为工程的建设提供重要依据。 结语:岩土工程地质勘察控制好质量是工程开展的前提条件。我们可从本文看出抓好确认勘察目标、合理的提取样品、利用科学方法对样品进行分析是控制岩土工程勘察质量控制的三个重要因素,只要控制好这三个方面,就可以实现勘察质量的保证。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察中质量控制因素分析 摘要:岩土工程地质勘察工作是规划,也是建设岩土工程的必要前提,因为通过严格的地质勘察才能对岩土工程中所在的区域表面上的特征,内部结构等的具体情况做到更加全面和深刻并且有把握,只有这样才能制定出岩土工程设计与施工中的对策,并且在应用地质学,建筑学规律的前提下,使岩土工程的建设有一个根本性,基础性上的保障。我们在岩土工程具体中的地质勘察工作中,我们要理解地质勘察工作的重要的内在价值,并且要对影响地质勘察工作的要素进行全面的分析,这样就形成了岩土工程地质勘察的一些建议和操作要点,在岩土工程建设中打好地质勘察的基础,并且要确保岩土工程建设的整体质量。 关键词:岩土工程;影响因素;质量的控制;方法;因素 引言:做好岩土工程地质勘察质量的控制是确保与地质相关的工程项目能顺利开展的基础,从流程中可以看到,岩土工程地质勘察质量重点是确认勘察目标、合理提取样本为分析打下基础、用科学的方法作好评估分析才能做好质量控制。 1 .岩土工程地质勘察的重要价值 地质勘察是岩土工程建设中强制性的工作,也是整个工程规划与施工中最为重要的部分,由于地质勘察属于岩土工程建设的前期工作,因此对于整个工程建设有着直接而重要的影响。岩土工程地质勘察中需要应用大量的先进技术和专业知识,因此岩土工程地质勘察具有一定的复杂性和专业性,只有通过科学而全面的岩土工程地质勘察工作,才能够了解岩土工程的地质情况,在取得岩土工程地质第一手资料的前提下,明确岩土工程建设环节和步骤,在确保岩土工程建设准确性、协调性和科学性的基础上,使岩土工程在安全、有序的环境中高效进行。 2. 岩土工程地质勘察工作的影响因素 2.1 人为因素对岩土工程地质勘察的影响 人员是决定岩土工程地质勘察工作质量的第一要素,随着市场经济体系的建设,先进的岩土工程地质勘察仪器、设备技术、手段不断出现,这就需要岩土工程地质勘察人员具备高超的技术素养和实际操作素质。而在实际的岩土工程地质勘察工作中,大量农民工充斥在一线作业,这些人员没有专业技术的培训,综合素养和操作技能都存在不足,特别是安全意识和质量意识欠缺,使得岩土工程地质勘察工作难于得到质量保障。此外,当前岩土工程地质勘察工作一般具有时间上的紧迫性,这就导致一些操作人员在工期紧张的情况下,采用不规范、不科学的岩土工程地质勘察方法,使得误差变大、偏差明显,给正常的岩土工程地质勘察工作造成了干扰和影响,所得出的岩土工程地质勘察报表和报告失去了事实和科学的支持。 2.2 市场因素对岩土工程地质勘察的影响 从岩土工程地质勘察的市场看,当前岩土工程地质勘察存在着市场不健全、制度缺失、调节制度失灵等实际问题。目前岩土工程地质勘察单位在数量上有逐年增长的态势,并且有大量皮包公司和外挂单位活跃在岩土工程地质勘察市场,这就形成了岩土工程地质勘察市场内激烈的业内竞争,一些企业和单位为了自身的生存和发展,采用压低报价的方法挤占市场份额,这给岩土工程地质勘察工作带来了偷工减料、不正当竞争等风险。 2.3制度因素对岩土工程地质勘察的影响 一方面,针对岩土工程地质勘察工作的制度没有形成规范的体系,这使得对岩土工程地质勘察市场和工作的规范难于得到有效管理。另一方面,岩土工程地质勘察工作的基本作业制度和操作环节没有得到足够的执行,特别是在经济利益和时间要求的背景下,岩土工程地质勘察工作会超负荷、长时间运行,严重影响岩土工程地质勘察的质量,甚至会导致岩土工程地质勘察工作的安全问题。 3. 岩土工程地质勘察中勘测质量的控制 3.1勘察方法分析 勘察工程要控制勘探深度至岩层浅层发育带。岩溶勘察,需要了解岩溶地基上覆土层的分布情况、均匀性等,能够给工程单位提供荷载数据。初步勘察阶段,使用工程地质测绘与综合物探的方法,如果发现有异常地段,需选择有代表性的位置布置钻孔进行验证核实,并在初划的岩溶分区及规模较大的地下岩溶洞隙地段适当增加勘探孔。控制孔应穿过表层岩溶发育带,但深度不宜超过30 m;详细勘察阶段,勘察单位需要按照工程单位做详细的勘察。补充勘察,如果工程单位有特别的要求,勘察单位需要补充勘察,比如勘察土洞和地表塌陷地段,可以在开挖的基槽内布置触探和钎探,对在直径嵌岩桩或墩基地段,可将勘探点按桩或墩布置,勘探深度应为底面以下桩径的3倍且≤5 m,当相邻桩底的基岩面起伏较大时需要适量加深。岩溶地区描绘方法如下:地层岩性、地质构造、地形地貌、岩溶地下水、岩溶形态。对上述指标详细分析,就能够较准确的反映岩溶地基质量勘察的结果。 3.2勘察方法分析 卵石地基中卵石含量大且粒径大,它的石质强度极高,中有沙质掺入,设备钻进不易,且取样时卵石易滑落,所以取样不易。要详细了解卵石地基土地质量的特征就需要重点控制卵石的取样,以免因为样本的疏失对地基的了解不够全面。由于卵石物理性质的特点,有时勘察单位钻孔取样时出现塌孔的问题,使样本无法正确取得;有时其为砂石流失问题,使目标样本难以正确取得;由于卵石自身硬度太强,有时钻取成孔困难。要控制卵石地基土地的质量,可使用双层单动、双层双动、三层岩芯管、金刚石钻头等方法保证卵石的采芯率,使岩土分层分析更准确,同时也便于了解砂透镜体的分布特点;对于硬质卵石可用原位砂样的方 法做力学测式,还可用灌砂法测试砂的干密度;使用扰动砂样的方法了解砂土的水上、水下休止角。在做卵石压强实验时,需要对砾石的含量、最大的粒径、强度、渗透性等指标进行评估,通过以上指标,可以了解到卵石地基土地的构造与分布。 3.3勘察重点分析 软土地基的含水率高、孔隙比大、压缩性强、承载力低,如果工程进行的地段出现软土地基,需对软土地基作特殊处理才能继续工程。因此,勘察软土地基的目的是为了详细了解地表以及地表以下是否存在软土地基及软土地基的物理性质。对软土地基,可使用钻探、物探等多种方法相结合的勘测方法,对取样比较困难的地带可使用静力触探、十字板剪切等方法。软土取样可使用软土取样器,使用均匀连续压入的方法取得软土样本,或在软土地区使用击式重锤敲击下少许样本。部分不便取样的地点可用原位测试的方法软土样本的分析需要使用做力学测试的方法和常规物理试验的方法得到它的物理性质参数。通常使用直剪、三轴剪切试验等方法实验。评估软土样本的参数主要为有机质的含量、烧失量、基床系数等参数。 4. 控制岩土工程地质勘察质量的方法 4.1选择好的勘察施工队伍 人为因素是影响施工质量的重要因素之一,因此在实际的施工过程中我们必须选择一支符合勘探勘测要求的施工队伍。必须根据自身的实际情况,选择两支以上的优秀勘察施工队伍,并对施工的整体质量进行定期和不定期的监督检查,并构建相应的奖惩制度体系。 4.2完善岩土工程地质勘察制度体系 针对当前岩土勘察施工市场中价格战四起、影响整体勘查质量的情况,我们必须建立健全一套行之有效的市场监督管理体系,从市场发展出发。也应注意到粒径的标准与颗粒的质量等指标,在对粉土的承载力进行液化判别以及深宽修正时,必须要按照它的黏粒含量进行计算,因此,必须要做好地质的粉土黏粒含量工作,选用合理的工程剪切方法。 5. 岩土工程地质勘察中质量控制的因素 5.1目标因素 从以上岩土工程地质勘察质量的控制可以看到,要研究当地的岩土工程地质,首先需要了解到自己要勘察什么。勘察的目标不同,那么选取样本与勘察的方法就会有区别。一项工程开展以前,需要勘察的对象可能有好几种,准确的找到自己需要勘察的目标,是做好质量控制的首要问题。 5.2方法因素 在进行岩土工程地质勘察时,如果选取的样本过多,可能会无谓的增加勘察成本,然而如果选取的样本过少,则可能不能对该地的工程地质全面的了解。因此,要控制岩土工程地质的勘察质量,就要做好样本的选取。它需要选取不同地质的样本、不同深度的样本、不同类型的样本。做好样本选取才能为科学的分析打好基础。从以上的岩土工程地质勘察中可以看到,不同类型的勘察目标需要使用不同的方法勘察,如果选用的勘察方法不正确,会造成样本的选取不完整。因此在选好样本提取的范围后,要选取科学的样本提取方法精确的提取需要的样本。 5.3分析控制 分析的控制主要包括两个方面:指标的选取方面,要做好科学的分析,就要科学的拟定指标,该指标要能够全面的描述出勘察目标的全部特征,拟定好科学的指标是科学分析的基础;其次是要用科学的方法分析,随着科学技术的发展,目前各种先进的设备都已经应用到岩土工程地质勘察中,尽量使用先进的设备,用科学的方法分析,才能使勘察分析的结果更明晰、更准确。 6.结束语 在岩土工程建设过程中,地质勘察是基础性的技术环节,地质勘察对岩土工程整体的顺利进行有着重要的支撑作用。但是由于在岩土工程地质勘察工作中存在范围、内容、技术方面等因素和问题的制约,使得地质勘察难于在岩土工程中充分发挥出应有的作用。应该从岩土工程的实践出发,结合地质勘察的要点,在把握岩土工程地质勘察各技术和环节的前提下,更好地开展地质勘察技术运用在有效防范地质勘察工作问题的同时,确保岩土工程建设的有序进行。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察与基础设计的作用 摘要:在我国的基础建设性工程当中,由于地质勘察技术是作为主要的程序,并且在施工之前必须要仔细的做好地质勘察工作,从而科学全面的为工程提供一个合理的勘察条件,以及技术帮助。本文主要对岩土工程地质勘察与基础设计相关问题进行了简要分析。 关键词:岩土工程;地质勘查;基础设计 引言 随着我国经济水平的不断提高,国民生活水平的日益上升,建筑业已发展成为我国的第三大产业。作为建筑工程的基础性工程,岩土工程的地位非常重要。我国国土辽阔,地质地形复杂,又处于地震多发区,岩土受勘测自然条件的影响非常大,这些特点均给岩土工程提出了大量的难题。 一、岩土工程地质勘察 1、勘察准备工作 (1)勘察纲要 勘察纲要是指:勘察工作的设计书、计划和指导性文件。在勘察工作开始以前,由设计单位会同建设单位提出勘察任务书。工程意图、设计阶段、要求提交的勘察资料内容,并提供为勘察工作所必需的各种图表资料(场地地形图、建筑平面布置图以及建筑物结构类型与荷载情况表)。岩土勘察单位根据根据勘察任务书,搜集附近已有地质、地震、水文、气象及当地的建筑经验等资料,编写勘察纲要。 (2)工程地质测绘与调查 查明拟建场地的地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件、不良地质现象、工程活动对场地稳定性的影响等、为确定工程勘探与测试方法,为场地工程地质分区与评价提供依据。在遇到地质条件复杂或有特殊要求的工程项目时,在可行性研究勘察和初勘阶段进行。 2、原始资料的采取 (1)野外地层的划分应尽量详细。按颜色、状态、湿度甚至钻进难易程度、岩心采取率等不同指标详细划分,为室内资料整理提供最详实的编录地质资料;对多钻机共同作业情况,应首先集中技术人员勘探一二个钻孔,统一编录形式,避免各行其是,尽而造成野外资料分层、定性、描述等难以统一,给资料整理带来困难。 (2)原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零,尤其在气温与地温相差较大的冬天、夏天,触探指标相差较大;标准贯入试验按规定进行杆长和孔深校正,一方面可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段,另一方面可以及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象,从而确保标贯数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩心采取率低(因钻进多采用泥浆循环,细颗粒易冲失),对碎石类土的相对软弱夹层较难发现,碎石土的承载力一般较好,但其均匀性对地基变形影响很大,现实中不乏因碎石土的局部夹层导致建筑不均匀变形过大的实例,连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为连续贯入效率较低且起杆困难,在勘探时不能做到连续贯入。 (3)地下水位的观测。一方面充分考虑周围地下水开采因素,另一方面观测应在最后一个钻孔施工24h后进行,再者水位观测宜与钻孔标高回测相结合。我们知道,由水位换算地下水的正确流向允许±2cm的误差,水位量测直接参照孔口是根本无法满足该要求的(水位深度会因孔口参照位置不同而不同)。 3、室内试验 (1)原状土样的采取、保管。首先,不同的土应采用相匹配的取土器采取土样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬的土可采用单动或双动二重管取土器,有些勘探单位为图省事经常采用钻进岩心切取土样(既欺骗甲方又欺骗自己);其次,土样要妥善保管,夏天要防晒、冬天要防冻、送样要及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理(不宜放到汽车钻驾驶室内,以免使土样振动、受热)。 (2)土的定性划分。要对各种土的基本工程地质性质加深理解,掌握各种类型土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,而且在50及100kPa压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况(因我国膨胀土的膨胀力一般在50~100kpa之问),若不注意这些特点,很容易把膨胀土定名为常规的粘性土。此外,对粉土定名时不能只重视塑性指数≤10的指标,还要注意粒径 0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%的指标,若仅按塑性指数划分必然会造成一些误判,粉砂有时也可测定一定的塑性指数),另外对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算,故粉土的粘粒含量是必做的项目。在有些地方,由于建筑不需进行液化判别且粉土非持力层不必进行深宽修正,而常常省略了粘粒含量试验。 (3)剪切方法的选择。直剪试验剪切破坏面与实际土体剪切破坏面不一致,剪切时排水条件不易控制,按《土工试验方法标准》(GB/T50123―1999)规定,快剪试验只适用于渗透系数 二、土工程中基础地质的勘察应用 在岩土工程勘察当中,野外勘察是非常重要的,它是获取第一手资料的主要源头。在野外勘察当中,对于搜集到的相关地质资料,不仅可以全面了解施工现场的主要地形地貌、施工的具体条件以及地质等方面的条件,而且有的放矢进行勘探,避免工作中的盲目性和随意性,大大提高工作效率,缩短外业时间,从而达到科学合理的应用勘察技术。对于在岩土工程当中基础地质的勘察工作一般都是在现场进行,所以,为了促使现场工作有目的、按计划进行,并且防止工程出现漏洞以及返工,就必须要充分做好勘察前的准备工作,搜集有关资料,这也是基础地质的勘察内容,而准备工作是否做到到位、思路是否清晰、工作目标是否明确、所有可能出现的问题是否考虑到,都会影响到勘察工作进度与质量。由于在建设工程中岩土工程勘察时间一般都很短且任务重,所以,在获取原始地质资料(第一手资料)时,必须要做到全面、准确,这是作为勘察工作为最基本的条件,如果误判出错,则会影响到勘察工作的质量。因此,进行野外勘察划分地层非常重要,必须科学、仔细、全面;并且根据岩土的状态、色泽以及湿度、岩心采取率等方面进行现场编录,然后整理划分;也就是说,现场的钻探班报表及地质人员的编录非常重要,应严格执行岩土工程勘察技术相关规范、操作规程,严禁超钻取芯,及时记录和编录每一次的取芯情况,并有序摆放在岩芯箱里,杜绝回忆式的班报表。对现场的原位测试同理,也必须严格按照规范、规程及技术标准进行。比如:碎石土的均匀性及物理力学性指标问题,用传统的方式进行取样是非常难道的且不均匀;同时,岩芯的采取率也是低的。所以用传统的钻探方式去发现碎石类土的均匀性及软弱夹层是很难的;然而碎石土具有良好的承载力,但它的均匀性会影响到基础的变形,导致上部建筑物出现变形以及不均匀沉降的现象发生。对此,我们可以用贯入法通过连续贯入的方式去发现碎石土中存在的软弱夹层,以及判断碎石土的密实程度和均匀性。从而可以解决碎石土的均匀性及物理力学性指标问题。 结束语 总之,在我国工程建设的发展过程当中,虽然岩土工程的勘察技术得到了一定的良好的发展,然而,仍有很多经验需要总结和存在不足的地方,由于岩土工程的勘察技术是一项基础性工作,它所涉及的范围很广,内容也复杂。对此,合理的应用勘察技术,并充分了解基础地质的详细资料,从而才可以全面的掌握岩土工程在技术上的主要规程,更好的开展工作,以确保工程有序的进行。 岩土工程地质勘察论文:工程地质勘察与岩土工程施工的水文地质研究 摘要:水文地质研究在工程勘察与岩土工程施工中有着十分重要的地位,本文主要阐述工程地质勘查和岩土工程施工中水文地质评价内容,岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害等问题。 关键词:工程勘察;水文地质;岩土工程;施工;危害 1 工程地质勘察中水文地质评价内容 在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性,重点查明地下水的化学类型。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。⑤其它情况需评价地下水的运动规律,调查因人工开采和各类工程建设引起的地下水补给、径流、排泄条件的改变,水质变异和由此引起的地质环境问题。 2、岩土工程施工中水文地质评价内容 在岩土工程施工中涉及建(构)筑物、矿区坝体、水工构筑物、地质灾害治理山体等,对水文地质问题的评价,主要应考虑如下内容: 2.1建(构)筑物施工中其基础是保证建筑物稳定的前提条件,应重点评价地下水对基坑开挖稳定性的影响,提出防治措施。 2.2 矿区坝体(如尾沙坝、拦沙坝)中矿砂堆积至一定高度,其库内水位增高,静水压力增大,对坝体侧向压力加大,存在垮坝的危险,应重点评价库区内水体对坝体的影响评估,提出相应排渗措施。 2.3 水工构筑物施工,应评价地下水的动态情况、水体对围堰施工的影响,提出防治措施。 2.4 地质灾害治理的山体,需重点评价区域水文地质情况、岩土体的富水性。并提出山体排水措施。 论述地下水在岩土工程施工中的影响,水文地质研究的重要性 1、如矿区内尾矿库的拦砂坝因库内砂体堆积剧增,严重影响至坝体的稳定性,通过水文地质评价,按调查结果采取坝体设置排渗管、集渗井排水施工,排除水体对坝体稳定性的影响。 2、地质灾害治理的山体,像南方地区降水充沛,对多危岩体的山体存在极大的隐患,通过水文地质调查,按评价情况设置排水沟、截水沟也是关键。 3、基坑施工中地下水对基坑开挖支护有着重要影响,水体是引起基坑坍塌的主要因素。地下水改变了土体以及支护结构的应力状况以及受力情况,并弱化了土体自身的物理力学性质和支护结构的支护强度。水文地质评价对基坑施工起至到头重要的作用。 3岩土水理性质 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。 3.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 3.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 4地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 4.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: 4.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。 4.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.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。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 4.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 4.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。 5 结束语 综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平与岩土工程施工的提高起着极大的推动作用。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察中基岩完整性检测分析 摘要:我国岩溶发育地区的面积广阔,基岩的完整性情况对工程的安全性具有重要意义。文章说明了岩石工程地质勘察中质量控制的意义、岩土工程地质勘察中勘察工作的流程、岩土工程地质勘察中勘测质量的控制,通过以上各个方面的详细分析,可以了解到影响岩土工程地质勘察控制质量的重点因素。找到岩土工程地质勘察控制质量的重点因素就能够找到控制质量的方法,提高勘察的水平。 关键词:岩土工程;地质勘察;基岩完整性 一.岩石工程地质勘察中质量控制的意义 在岩体工程建设中,对地质进行实际的勘察是掌握施工资料、确定投资方案的关键所在,合理的设计方案是建立在准确资料基础之上的。地质勘察信息的准确性,对工程施工效果起着决定性的作用,一旦勘察的资料不真实都可能给工程带来无法弥补的损失。为确保岩土工程地质勘察的质量得到保证,就需要对影响勘察质量的因素严格控制。 二.岩土工程地质勘察中勘察工作的目的及任务 岩土工程勘察工作是结合水文地质、工程地质、环境地质及岩土力学方面专业知识所从事的一项基础性工作,为设计提供基础设计依据和基坑支护参数,对施工环境条件作出准确判断,预测环境影响,提出解决方案,是服务于基础工程建设的一项重要工作。 三.岩土工程地质勘察中勘测质量的控制 3.1 岩溶地基土地质量勘察的分析 3.1.1 勘察重点分析 岩溶地基的勘察不仅要针对可溶性岩层因溶蚀作用,形成千奇百态的岩溶现象,研究地表及地下的各种形态大小不一的溶蚀现象,还要对其上覆红粘土层、溶洞填充物及地下水的活动特点做详细的分析判断。 3.1.2 勘察方法分析 勘察工程要控制勘探深度至岩层浅层发育带。岩溶勘察,需要了解岩溶地基上覆土层的分布情况、均匀性等,能够给工程单位提供荷载数据。 初步勘察阶段,使用工程地质测绘与综合物探的方法,如果发现有异常地段,需选择有代表性的位置布置钻孔进行验证核实,并在初划的岩溶分区及规模较大的地下岩溶洞隙地段适当增加勘探孔。控制孔应穿过表层岩溶发育带,但深度不宜超过30m;详细勘察阶段,勘察单位需要按照工程单位做详细的勘察。 补充勘察,如果工程单位有特别的要求,勘察单位需要补充勘察,比如勘察土洞和地表塌陷地段,可以在开挖的基槽内布置触探和钎探,对在直径嵌岩桩或墩基地段,可将勘探点按桩或墩布置,勘探深度应为底面以下桩径的3倍且≤5 m,当相邻桩底的基岩面起伏较大时需要适量加深。 3.1.3 勘察指标拟定 岩溶地区描绘方法如下:地层岩性、地质构造、地形地貌、岩溶地下水、岩溶形态。对上述指标详细分析,就能够较准确的反映岩溶地基质量勘察的结果。 3.2 卵石地基质量勘察的分析 3.2.1 勘察重点分析 卵石地基中卵石含量高且粒径大,它的母岩强度极高,中有砂质掺入,设备钻进不易,且取样时卵石易滑落,所以取样不易。要详细了解卵石地基土地质量的特征就需要重点控制卵石的取样,以免因为样本的疏失对地基的了解不够全面。 3.2.2 勘察方法分析 由于卵石物理性质的特点,有时勘察单位钻孔取样时出现塌孔的问题,使样本无法正确取得;有时其为砂石流失问题,使目标样本难以正确取得;由于卵石自身硬度太强,有时钻取成孔困难。要控制卵石地基土地的质量,可使用双层单动、双层双动、三层岩芯管、金刚石钻头等方法保证卵石的采芯率,使岩土分层分析更准确,同时也便于了解砂透镜体的分布特点;对于硬质卵石可用原位砂样的方法做力学测式,还可用灌砂法测试砂的干密度;使用扰动砂样的方法了解砂土的水上、水下休止角。 3.2.3 勘察指数分析 在做卵石压强实验时,需要对砾石的含量、最大的粒径、强度、渗透性等指标进行评估,通过以上指标,可以了解到卵石地基土地的构造与分布。 3.3 软土地基土地质量勘察的分析 3.3.1 勘察重点分析 软土地基的含水率高、孔隙比大、压缩性强、承载力低,如果工程进行的地段出现软土地基,需对软土地基作特殊处理才能继续工程。因此,勘察软土地基的目的是为了详细了解地表以及地表以下是否存在软土地基及软土地基的物理性质。 3.3.2 勘察方法分析 对软土地基,可使用钻探、物探等多种方法相结合的勘测方法,对取样比较困难的地带可使用静力触探、十字板剪切等方法。软土取样可使用软土取样器,使用均匀连续压入的方法取得软土样本,或在软土地区使用击式重锤敲击下少许样本。部分不便取样的地点可用原位测试的方法。 3.3.3 勘察指标分析软土样本的分析需要使用做力学测试的方法和常规物理试验的方法得到它的物理性质参数。通常使用直剪、三轴剪切试验等方法实验。评估软土样本的参数主要为有机质的含量、烧失量、基床系数等参数。 四.基岩的完整性检测 3.1溶槽探测 岩面起伏、石芽、溶沟、溶槽等在基坑内常有基坑中间粘土充填或是半边岩石半边泥,有时由于开凿困难,施工队常用碎石填平形成基坑全为岩石的假象,如果验收不到位对工程基础的安全影响很大。溶槽部位含水破碎岩石或粘土等充填物为高吸收、低波速的介质、且雷达波在浅埋杂乱碎石和两种介质接触界面产生多次反射、散射、浇射等原因,探测剖面上呈现雷达波能量衰减快、波形细窄,同相轴杂乱的特征,而完整基岩部位波形相对粗宽、同相轴相对连续规则。 3.2软弱夹层探测 在基坑小面积范围内,软弱夹层可视为连续性较好的反射界面,因介质电磁性差异明显,界面反射系数较大,电磁脉冲反射信号较强、雷达探测剖面上,软弱夹层反射同相轴明显、连续。 3.3超声波检测 超声波脉冲可穿透被测岩体,试验结果能反映被测基岩的质量,测试工作灵活性较好,能在同一部位重复测试,且仪器携带方便,能在交通不方便的桥下使用。检测中,当超声波脉冲遇到基岩有裂隙、夹泥和密度差等原因时,将发生衰减,部分声波绕过缺陷前进,传播时间延长,波速减小,产生漫射现象。而遇到空洞的空气界面要产生发射和散射,使声波的振幅减小。当被测体缺陷存在,使声波的路径复杂化,引起波形的畸变,这就是超声波检测的基本原理。 四.基岩完整性判定 对于基岩完整性的判定,主要参考文献[2]中对桩基完整性判定的相关规定,见表1。参照文献[2]。 表中的相关规定,对内容进行调整,用于基岩完整性判定;判定时,应根据不同声学参数反映不同的缺陷特征―――一般声时反映基岩的弹性性能,波幅衰减反映基岩裂隙情况,综合声时(声速)判据、声幅判据、PDS判据等及各深度的波形特征对桩底基岩完整性进行判断,见表2。 对桩基进行超声检测时正常、畸变、严重畸变波形图,可参照文献[3]中的图形进行判断。完整性较好的基岩,声时曲线基本是一条直线,无明显折点,波幅也无明显衰减,波形为正常波形。 结语 做好岩土工程地质勘察质量的控制是确保与地质相关的工程项目能顺利开展的基础,从流程中可以看到,岩土工程地质勘察质量重点是确认勘察目标、合理提取样本为分析打下基础、用科学的方法作好评估分析,这三个是岩土工程地质勘察质量控制最重要的三个因素,抓好这三个因素才能做好质量控制。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察中质量控制因素分析 摘要:在岩土工程中非常重要的部分是地质勘察,对保证岩土工程充分发挥社会和经济效益具有重要意义,因此加强岩土工程地质勘察的研究非常有必要的,就目前的情况来看,岩土工程地质勘察中会受到很多因素影响到勘察质量,对此本文分析了岩土工程地质勘察中质量控制的相关方面。 关键词:岩土工程;地质勘察;质量控制 1、岩土工程勘察概述 1.1、岩土工程勘察含义 所谓岩土工程勘察,就是查明工程地质条件,分析存在的地质问题,为工程建筑地区做出工程地质评价,岩土工程勘察的任务是根据不同的勘测要求,反映出不同施工地区的地质条件和岩土形态,并根据具体的施工条件,建筑要求,做出符合标准规范的勘察成果报告,并指导建筑施工。岩土工程勘察的内容涉及广泛,为优化岩土工程勘察,对施工场地工程地质条件进行准确分析就需要提高技术与方法,如工程地质调查和测绘,勘探及采取土试样,原位测试,室内测试,现场检验和检测等方面,不断提高其勘测能力,优化勘测方法。 1.2、岩土工程地质勘察中勘察工作的任务及目的 岩土工程勘察工作是一项基础工作,其包括水文地质、工程地质、环境地质及岩土力学各方面的综合知识,进行岩土工程勘察不仅为设计提供基础设计的依据和基坑支护参数,还为施工的环境进行预测和评价,确保得出准确判断,提出相应的解决方案,作为一项重要的基础性工作服务于工程建设。 2、岩石工程地质勘察中质量控制的意义 岩土工程建设过程中,掌握施工资料、确定投资方案的关键是对地质进行实际的勘察,只有具备准确的地质资料,才能设计出合理的方案。工程施工的效果在很大程度上取决于地质勘察信息的准确性,如果地质勘察资料不能真实、客观地反映工程的实际,则可能带来不可挽回的损失。因此,确保岩土工程地质勘察的质量,就要将影响地质勘察质量的相关因素进行严格的控制,确保勘察质量。 3、岩土工程勘察的方法 3.1、工程地质测绘 工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。 3.2、勘探与取样 勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。 3.3、原位测试与室内试验 原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。 4、岩土工程地质勘察中质量控制的因素 4.1、目标因素 研究岩土工程地质就要先了解在岩土勘察过程中得到的东西,这也是进行岩土工程地质勘察质量控制的重要目标。根据勘察的目标,来确定勘察样品的选择和勘察方法的选择,不同的目标,具有不同的勘察手段。 4.2、方法因素 在实际的岩土工程勘察中样品的取样数量要合理,多取样可能浪费勘察成本,取样过少,可能就无法对整个岩土地质进行全面的了解。因此,样品的选取是做好地质勘察工作的前提。不同的地质样品、不同深度的样品、类型不同的样品是选择样品的科学做法,是勘察全面化的基础。 4.3、分析控制 分析包括指标的选取方面和科学的方法分析。前者是进行分析的基础,只有合理的选取样品,才能保证勘察工作质量的保障;后者则是运用科技的手段对样品进行科学合理的分析,得出准确的分析结果,为工程的后期建设提供重要依据。 5、目前岩土工程勘察的问题 5.1、缺少勘察纲要,勘察质量不高 我国目前岩土工程勘察处于盲目化阶段,缺少勘察纲要指导,许多企业为了眼前的收益,降低勘察质量,减少预算价格,招揽生意,提高利润,为提高工作效率,做出一系列不作为的行为,有些地方缺少勘察,有些地方不勘察,导致了岩土勘察不准确,严重影响工程建筑质量,对我国岩土勘察工作产生不利影响。 5.2、岩土工程勘察方案不合理,违反岩土勘察规范 施工单位在工程设计施工之前未按照基本建设程序进行岩土工程勘察针对勘测孔深度的控制,未能控制在地基主要受力层,岩土工程勘察方案未按照国家统一法律法规制定,严重影响后续的建筑施工的安全性,规范性。 5.3、原位测试未按照规范进行,测试方法选择出现问题 原位测试在岩土勘察工程中有着重要的作用,是岩土勘察重要的技术手段,一旦原位测试未按照规范进行,测试方法选择出现问题,必然会导致岩土勘测出现误差,影响建筑施工,不利于优化岩土工程勘察。 6、岩土工程地质勘察质量的控制 6.1、建立健全相关的勘察体系 因为勘察结果直接影响着工程是否得以顺利地完成,所以勘察部门应该通过相关的勘察管理体系来对勘察人员的行为、勘察工作进行约束、管制。勘察部门只有建立相应的勘察管理体系,才能确保岩土工程勘察工作顺利完成,才能使勘察结果更加准确、可靠,此外,在进行岩土工程勘察工作时,建立健全勘察管理机制,防止勘察部门出现造假、不合理的勘察情况。勘察结果的可靠性及稳定性不是依靠勘察部门就可以得到确保,还必须依靠政府及具体的法律法规才能使勘察工作、勘察人员的行为得到约束。因此,只有加强相关的管理体系才能使勘察数据的准确性得到保证,才能使勘察质量得到确保,才能顺利完成岩土勘察工作。 6.2、提高岩土工程地质勘察的技术 岩土工程地质勘察的技术水平要不断提高,才能满足建筑工程的需求,才能适应社会发展的需要。地质勘察单位可以采购先进的工作设备,从而保证地质勘察工作的有效开展;同时地质勘察单位要对先进的勘察技术与手段进行学习与掌握,才能提高工作效率,保证质量。勘察人员要进行定期的学习,对其工作理念、工作方法、工作手段、工作技术等进行掌握,通过及时的更新,才能提高建筑工程地质勘察的技术水平。现阶段,工程地质勘察技术水平的提高,要加强测试技术的应用,加强施工检测、监测技术的应用,从而为岩土工程提高科学的、可靠的数据。 6.3、完善岩土工程地质勘察的制度 建筑工程地质勘察要建立健全管理、监督制度,对勘察的合同进行有效地管理,提高勘察工作的质量;对勘察的现场进行有效地监督,防治勘察工作的随意性,保证勘察工作有序开展;对勘察的报告进行严格的管理,促使勘察工作为建筑工程提高可靠的数据分析。同时岩土工程地质勘察管理、监督机制的健全要通过国家、政府、社会等监督机构的共同作用,才能实现科学的管理,才能实现全方位的监督。 6.4、勘察部门应该增强对相关设备及勘察人员的投入 在岩土工程勘察工作中,因为勘察设备及勘察人员对勘察结果的准确性、稳定性有直接的影响,且勘察人员是勘察工作得以顺利进行的前提,也是勘察部门得以在竞争激烈的市场中站稳脚跟的关键所在。所以勘察部门应不断增强勘察人员的技术水平及专业知识,给勘察人员提供更多培训的机会,使勘察人员的勘察能力、经验得到提升。另外,勘察部门应该加大对勘察设备的投入,在资金充足的前提下,应购买先进、科学的勘察设施,使勘察结果的准确性得到有效保证。勘察部门只有使勘察设备得到保证,使勘察人员的专业技能及专业知识及综合素质得到不断的提升,岩土工程勘察的质量才会得到保证,才能使岩土工程勘察工作顺利、有效地进行。 结束语 岩土工程勘察的质量控制与管理是岩土工程勘察工作的重点,也是整个岩土工程勘察的工作主线,加强岩土工程勘察质量管理工作,规范岩土工程勘察质量管理行为,促进岩土工程勘察质量水平的提高,是确保岩土工程勘察质量的关键。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察中质量控制因素分析 摘要:岩土工程勘察工作直接影响到建筑工程项目的施工方案设计以及方案选择,可以说岩土工程勘察工作的可靠性、准确性越高,建筑工程的施工以及使用质量安全也就越强。本文就主要对岩土工程地质勘察中质量控制相关问题进行了简要分析。 关键词:岩土工程;地质勘查;质量控制 引言 岩土工程勘察的质量控制与管理是岩土工程勘察工作的重点,也是整个岩土工程勘察的工作主线,加强岩土工程勘察质量管理工作,规范岩土工程勘察质量管理行为,促进岩土工程勘察质量水平的提高,是确保岩土工程勘察质量的关键。 一、岩土工程勘察的目的和任务 1、勘察场地概貌 查明勘察范围内场地原始地形、地貌,岩土层的成因、类型、深度、分布、工程特性和变化规律,分析评价地基的稳定性和均匀性。 2、埋藏物情况 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、旧基础、孤石等对工程不利的埋藏物及其分布范围。 3、地质作用的影响 查明影响建筑场地稳定性的不良地质作用(包括:岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降、场地和地基的地震效应、活动断裂等)和特殊土(包括软土、填土、污染土、湿陷性土、膨胀土、红粘土、多年冻土等)的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,并提出相应防治措施的建议。 4、地下水埋藏情况 查明地下水埋藏情况、类型、补给及排泄条件,地下水位,水位变化幅度及规律;评价地下水(土)对建筑材料的腐蚀性。对基坑工程还应查明各土层的渗透性质,分析评价地下水的静水压力、动水压力及浮托力的作用和影响;预估产生基坑突涌、流沙(土)或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度,并提出相应的防治措施建议;提供基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。 5、基坑周边环境 基坑工程还应查明基坑周边环境,提供基坑设计所需的岩土参数,分析评价放坡开挖的可能性和基坑边坡稳定性,适宜选用的支护结构类型及其稳定性,基坑开挖与降水对地基变形、周围建筑物和地下设施的影响。 二、岩土工程勘察出现的问题 1、作业面较为狭隘 岩土工程勘察工作所得到的最终结论以及结果,在某种程度上是通过经验的总结以及实践而得出的。比如说对建筑工程项目所进行的岩土勘察工作,若是没有站在总体的角度分析探究工程区域的岩土工程情况,也就不能够得到施工区域与其周边场所的地基土层变化规律以及性质等等。若是在不了解施工区域与其周边场所地基情况的基础下就进行岩土勘察工作,那么就不能保证岩土工程勘察工作的最终评价以及分析结果的真实性、可靠性。我国现阶段的岩土工程勘察只是单纯的勘察施工现场的区域,很少有岩土工程勘察人员对施工场所周边的地质结构情况进行勘察,所以这类岩土工程勘察人员所出示的勘察报告往往不包含地区性因素,尽管这类报告能够提供给建筑工程施工一定的施工依据以及施工方案支持,但是在建筑工程项目完工之后的使用过程之中,是否会出现地基结构改变情况则很难保证。 2、市场竞争压力过大,导致勘察市场出现严重的压价问题 因为我国当前的勘察市场竞争非常激烈的,导致勘察部门的竞争压力非常大,所以出现了很多的压价现象,而且这种现象越来越严重。我国很多勘察部门所收取的勘察收费远远小于国家的相关收费标准,这就导致了勘察部门为了中标只能够跟随行业规则,降低勘察费用。勘察部门在中标之后,为了获取经济效益,往往会偷工减料,这样该勘察部门所出示的勘察报告质量往往不能满足工程实际需求或者是不符合国家相关质量标准。 三、岩土工程勘察质量控制主要因素 1、完善勘察市场制度,不断的完善符合当地特点的勘察招投标相关制度。例如 可以把各个地区建设工程的交易中心当做信息平台,对工程勘察要进行招投标的总额进行规定,在开展的时候,需要注意以下两点:(1)预防恶意压价,不提倡低价中标的现象,借鉴别市对勘察市场整顿的方法来完善本土勘察工作(2)防止施工单位和勘察单位之间有假合同以及双合同等现象出现。 2、勘察部门应该不断强化岩土工程勘察的规范性 勘察部门要想让岩土工程勘察的规范性得到增强可以从下面几点来进行:一,对勘察前的工作进行规范在勘察工程正式开始之前,应对施工地的水文、地质等资料进行详细地了解,制定详细的勘察方案。二,应该对勘察方法进行选择勘察的方法不同,其存在的优点、缺点也各不相同,因此在具体的岩土勘察中,相关人员应该根据施工现场的岩土环境情况选择最适当的勘察手段。三,必须加大检测、分析岩土工程的力度因为在实际的施工中,岩土会随着各种因素如季节变化而产生相应的变化,进而与具体的勘察结果之间就会存在相应的差异。所以,相关部门在进行岩土工程勘察工作时必须加强对岩土的检测,这样才可以使施工中可能出现的问题得到有效解决。 3、勘察部门应该增强对相关设备及勘察人员的投入 在岩土工程勘察工作中,因为勘察设备及勘察人员对勘察结果的准确性、稳定性有直接的影响,且勘察人员是勘察工作得以顺利进行的前提,也是勘察部门得以在竞争激烈的市场中站稳脚跟的关键所在。所以勘察部门应不断增强勘察人员的技术水平及专业知识,给勘察人员提供更多培训的机会,使勘察人员的勘察能力、经验得到提升。另外,勘察部门应该加大对勘察设备的投入,在资金充足的前提下,应购买先进、科学的勘察设施,使勘察结果的准确性得到有效保证。勘察部门只有使勘察设备得到保证,使勘察人员的专业技能及专业知识及综合素质得到不断的提升,岩土工程勘察的质量才会得到保证,才能使岩土工程勘察工作顺利、有效地进行。 4、勘察部门应该不断建立健全相关的勘察体系 因为勘察结果直接影响着工程是否得以顺利地完成,所以勘察部门应该通过相关的勘察管理体系来对勘察人员的行为、勘察工作进行约束、管制。勘察部门只有建立相应的勘察管理体系,才能确保岩土工程勘察工作顺利完成,才能使勘察结果更加准确、可靠,此外,在进行岩土工程勘察工作时,相关部门还应该全面检查、监督整个勘察工作,建立健全勘察管理机制,防止勘察部门出现造假、不合理的勘察情况。勘察结果的可靠性及稳定性不是依靠勘察部门就可以得到确保,还必须依靠政府及具体的法律法规才能使勘察工作、勘察人员的行为得到约束。因此,只有加强相关的管理体系才能使勘察数据的准确性得到保证,才能使勘察质量得到确保,才能顺利完成岩土勘察工作。 5、勘察部门应该明确勘察的相关依据 想要使岩土工程勘察工作顺利地完成,相关部门必须对勘察的相关依据进行明确,且在具体的工作中应该严格根据以下三点来进行勘察工作:首先,必须对勘察报告严格地进行审查,特别是报告中资料数据及勘探质量的分析,必须严格进行审查,而且还必须对场地的稳定性进行评价,避免勘察报告、结果中存在重复性的描述。然后,勘察部门必须增强相关的勘察力度,使勘察工作可以有效进行。最后,还必须做好勘察纲要、勘察合同的管理、审查工作,以免实际的勘察工作受到不必要的影响。 结束语 勘察工作是进行工程施工的前提,为之后工程的设计以及施工、投入使用等提供基础和原始资料,对工程的经济性以及安全性产生十分直接的影响,做不好的话,还会由于勘察工作而引起重大的事故,给人们的生命、财产带来重大的损失,埋下很大的安全隐患。因此,岩土工程勘察质量的高低对整个工程的安全性及经济性都起着关键性的作用,只有不断的总结相关的对策,做好管理,才能确保工程没有安全隐患的存在。 岩土工程地质勘察论文:关于岩土工程地质勘察的探讨 摘要:目前,我国经济在随着快速的发展,而城市建设的速度也随之前行,尤其在岩土工程当中的勘察方法也在不断的革新与进步,并成为了工程建设的一个先导,有着重要的作用。本文就结合岩土工程勘察的目的和任务,详细分析了目前岩土工程主要的勘查方法并提出个人建议。 关键词:岩土工程;地质勘察;建议 岩土工程勘察在快速的发展过程中,不论是在体制还是在勘察方法、计算机辅助软件、勘察报告编制等各方面工作都有了较大的进步,并且还在在不断优化中。岩土工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土解决哪些主是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要要技术间题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,岩土工程勘察才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。 1岩土工程勘察的目的和任务 1.1勘察场地概貌 查明勘察范围内场地原始地形、地貌,岩土层的成因、类型、深度、分布、工程特性和变化规律,分析评价地基的稳定性和均匀性。 1.2埋藏物情况 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、旧基础、孤石等对工程不利的埋藏物及其分布范围。 1.3地质作用的影响 查明影响建筑场地稳定性的不良地质作用(包括:岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降、场地和地基的地震效应、活动断裂等)和特殊土(包括软土、填土、污染土、湿陷性土、膨胀土、红粘土、多年冻土等)的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,并提出相应防治措施的建议。 1.4地下水埋藏情况 查明地下水埋藏情况、类型、补给及排泄条件,地下水位,水位变化幅度及规律;评价地下水(土)对建筑材料的腐蚀性。对基坑工程还应查明各土层的渗透性质,分析评价地下水的静水压力、动水压力及浮托力的作用和影响;预估产生基坑突涌、流沙(土)或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度,并提出相应的防治措施建议;提供基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。 1.5基坑周边环境 基坑工程还应查明基坑周边环境,提供基坑设计所需的岩土参数,分析评价放坡开挖的可能性和基坑边坡稳定性,适宜选用的支护结构类型及其稳定性,基坑开挖与降水对地基变形、周围建筑物和地下设施的影响。 2岩土工程勘察的主要方法 2.1工程地质测绘 工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。 2.2勘探与取样 勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。 2.3原位测试与室内试验 原位测试与室内试验的主要目的是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。 2.4现场检验与监侧 现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监朋则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,井以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。 3加强岩土工程勘察的建议 3.1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。 3.2采用先进的岩土工程勘察技术。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。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。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。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。 综上所述,技术性问题是制约岩土工程勘察工作向前发展的瓶颈,因此要高度重视勘察技术的提高和改良。在实际工作中,要尽可能地采用高科技的勘测方法和仪器设备,确保勘察结果的准确性,另外加强勘察人员的技术水平也是至关重要的。总之,随着新技术、新方法、新材料在地质勘察工程中应用,地质勘察工作必将迈向新的台阶。 岩土工程地质勘察论文:关于建筑工程施工中的岩土工程地质勘察探析 摘 要:本文从建筑工程施工中的岩土工程地质勘察相关问题及对策进行分析,包括明确勘察目的、合理分布取样、勘探孔深度及间距设置、选择勘察测试方法、原位测试等等,实现对建筑工程施工中的岩土工程地质勘察的基本了解。 关键词:建筑工程;施工;岩土工程;地质勘察 一、概述 作为建筑工程施工中一项极为重要的管理与控制内容,岩土工程地质勘察工作在建筑工程施工中具有举足轻重的作用。建筑工程施工中合理的岩土工程地质勘察能够提升能源的重复使用效率,提高平均劳动力水平,使质量问题与安全事故发生率降到最低,对施工的管理系统进行升级,促进建筑工程系统稳步发展。近年来,我国在建筑工程施工中的岩土工程地质勘察的管理方面依旧发展缓慢,应加大发展力度,若要保障建筑工程的合理发展,则需对建筑工程施工中的岩土工程地质勘察相关问题及对策进行分析,包括明确勘察目的、合理分布取样、勘探孔深度及间距设置、选择勘察测试方法、原位测试等的管理。以上即为建筑工程施工中的岩土工程地质勘察的基本分析层次。 二、建筑工程施工中的岩土工程地质勘察相关问题及对策 1 勘察依据不充分、目的不明确 为能够更好地使得工程设计和施工中的岩土工程问题得以解决,首先要明确设计意图,其次工作量的安排也要合理。对于详细勘测时,《岩土工程勘察规范》中有具体的规定,需要搜集众多资料包括建筑物的性质、规模、结构特点、基础型式、地基允许变形以及附有坐标和地形的建筑总平面图等资料。然而实际操作过程中却出现了许多不合规的地方,第一,不重视公众利益方面的安全环节;第二对工程场地原有地形地貌、地质灾害调查以及不良地质作用缺乏重视;第三,缺乏齐全的勘察报告前期资料,没有清晰明确的拟建工程的结构形式、勘探点坐标以及规划地坪标高等;第四,欠缺科学的勘察技术。例如,在某勘察报告中提到工程场地内在进行钻孔时遇到防空洞,并且多次遇到,防空洞3m之外就是地下室底板,然而在勘察文件的平面布置图上却没有明确标示作为提醒。例如,某住宅小区是由鱼塘进行堆填后用于住宅开发的。在施工前某勘察单位并不了解原有地形资料,只在钻探成果的基础上推荐了天然地基,然而施工过程中发现和勘察报告并不相同,扰乱了原来的施工计划。 2 勘探工作及测试取样分布不合理 《岩土工程勘察规范》中对不同建、构筑物的勘察间距、勘探点的数量、位置及深度布置有明确规定。但是,实际操作中不按规范要求设计勘察点的情况十分普遍,有些人员对软弱下卧层不进行取样分析,甚至于为表面上满足不少于件组的要求而将应当分层的层位加以合并,对数据的变异性不作检验、剔除。勘察结果经不得推敲,严重影响建筑设计。 3 勘探孔深度及间距 勘探深度要根据基础形式及结构形式不同进行确定。5-6层砖混结构住宅勘探孔深要达到15m;而5层框架结构商场勘探孔深度要大于15m,因为柱网有较大的柱荷载以及较大的基础面积。勘探深度也要根据地层工程地质性质不同来确定。只需进行较浅的勘探孔深度的,是工程地质性质好,或是密实碎石土埋藏较浅,或是基岩地区,然而勘探孔深度较深则是工程地质性质差,主要是淤泥及松散杂填土地区,对于地质的性质的了解需要勘探前能够了解勘探区域地层,根据地质不同实施不同的方案。勘探点间距也是根据地基复杂程度不同来确定。如果地基情况较为复杂,应减小勘探点之间的距离,不能不考虑实际情况,一味按照原方案进行。否则,必然会出现工程隐患。这种情况在工程勘察市场竞争较为激烈的地区,由于经济的因素考虑,出现较多。建筑层数越高的情况下,勘探孔间距就越小,要小于安全等级高的建筑。 钻孔孔距并不是取决于建筑物安全等级,场地的复杂程度决定了实际上钻孔间距,具体包括场地是否有暗沟、塘等异常带,对于地下水存赋形态以及钻探所揭露地层能准确反映水平和垂直方向土质等情况能有所保证,此外,拟建建筑物的条件也是布孔位置考虑的要素,如勘探点应控制在主体建筑角上、荷载和建筑体形变异较大的地方;同时也要加密勘探不同地貌交界处。 4 勘察测试手段、方法的不适宜性 对勘探装备、勘探手段、取土器规格、取样方法的适宜性和合理性缺乏了解。如对静力触探装备不定期标定、贯入速率控制不严,甚至单纯采用静力触探来取代全部勘察工作在碎石土层中做标准贯入试验,圆锥动力触探试验不连续、不提供综合修正结果,没有清除孔底废土就进行标准贯入试验,原位测试结果与现场鉴别及土工试验成果相悖的情况时有出现。 5 原位测试 原位测试应严格按规范进行,标准贯入试验应按规定进行杆长和孔深校正,一方面可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段,另一方面可及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象,从而确保标贯数据的真实性。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)。 结语 结合以上内容,可知我国处于社会主义初级阶段,正大力投入经济建设大潮中,并且进步显著,由于我国在建筑工程施工中逐步注重岩土工程地质勘察相关问题及对策,如今已逐渐体现出这一做法的显著效果。在当前良好的经济发展势头下,强化建筑工程施工中的岩土工程地质勘察管理,将会取得显著成果。不仅如此,在建筑工程的发展战略之下,重视建筑工程施工中的岩土工程地质勘察管理,运用科学合理的管理方法,不仅能够推动工程项目的安全运行,促进投资成本合理配置,还能够提升建筑工程项目的增值水平,促进我国社会主义经济水平发展,加速我国的城市化进程。 岩土工程地质勘察论文:桥梁岩土工程地质勘察探讨施工 摘要:随着桥梁工程建设的迅速发展,岩土工程地质勘察工作也取得了一定的进步。桥梁岩土工程的地质勘察是桥梁工程建设的基础和重点,为桥梁的设计与施工建设提供依据。本文主要在分析桥梁岩土工程地质勘察常用的方法和目前勘察存在的问题,并针对这些问题提出了几点对策和建议。 关键词:桥梁;岩土工程;地质勘察 引言:桥梁岩土工程地质勘察的目的就是为了了解、掌握和解决与桥梁建设工程中存在的与岩土介质相关的问题,是桥梁建设工程中必不可少的部分。只有通过地质勘察才能够了解桥梁工程建设所面临的地质条件和水文地质,进而为桥梁设计提供基础数据,设计合理的施工方案,从而为桥梁建设打下坚实的基础。 一、桥梁岩土工程专业体制的现状与发展趋势 1、我国桥梁岩土工程专业体制基本形成 我国的桥梁岩土工程勘察体制是在建国初期学习前苏联基础上建立的, 包括地形测量、工程地质、水文地质3个独立的专业。80年代初以来, 桥梁岩土地质勘察逐步向岩土工程过渡。现在, 桥梁岩土工程专业体制在我国已基本确立。岩土工程是市场经济国家普遍实行的专业体制,在发达国家已有40年左右的历史。与工程地质勘察相比, 桥梁岩土工程要求勘察与设计、施工、监测密切结合, 而不是彼此机械分割; 要求服务于工程建设的全过程, 而不是单纯为设计服务; 要求在获取系统而准确资料的基础上,对桥梁岩土工程利用、整治方案深入论证; 提出技术可行、经济合理的具体建议,而不是单纯地提供桥梁岩土技术资料。这种体制更贴近工程实际, 更注重于解决工程实际问题, 从而要求技术人员具备全面的知识, 为工程建设做出更大的贡献。 2、国内外现状比较 在美国、加拿大等发达国家, 桥梁岩土工程师主要在咨询公司服务。这些公司集中了一批有理论、有经验的工程师, 为投资者、为项目设计和施工、为政府和司法部门、为社会各界, 提供各种形式的服务, 其中包括勘察、设计、监测、监理等。他们提供的产品是知识、信息, 科技含量很高, 属于知识密集型企业。在这种公司中, 有的是高水平的科技人才和高质量的仪器、电脑, 一般设有钻探或桥梁岩土工程施工力量, 属于第三产业, 较之属于第二产业的施工企业, 其区别、分工是十分清楚的。在我国, 由于市场经济刚刚起步,桥梁岩土工程专业体制尚待完善, 故目前从事桥梁岩土工程专业的单位不定型,有以勘察为主, 有以咨询为主, 有以施工为主, 有的多种兼有, 这在过渡时期是很自然的。但从长远看, 知识密集型和劳动密集型的分离是迟早的事。通过建国以来数十年工程实践的积累, 特别是改革开放以来的巨大技术进步, 我国桥梁岩土工程勘察的技术水平已有了显著提高, 已经完全有能力承担各类大型复杂工程的勘察、设计和施工。 二、桥梁岩土工程地质勘察常用方法 1、地质测绘。这是桥梁岩土工程地质勘察的基础性工作,是对现场地面的地质构造和地表状况进行观察和描述,通过分析地表所表现出来的特征来推断地下的地质状况。 2、勘探取样。运用物探、钻探等手段对现场进行勘察和取样,通过勘探手段对场地的地质状况进行进一步了解,并对各岩土层进行取样。试验测试。将取得的岩土样本带回实验室进行室内试验,以获得准确的各项技术指数,如岩土的渗透性指数、岩土的强度指数等。另外对岩土层进行原位测验,即在不脱离岩土本身所处环境的情况下对岩土的胜质和特征进行检测。 3、现场监测。把地质测绘结果和试验检验结果与现场实际状况结合起来,进一步核实岩土工程的性质和存在 的问题,主要包括对岩土所表现 出来 的性状进行监测、岩土对施工产生的影响以及岩土环境影响进行监测。 三、桥梁岩土工程地质勘察工作中存在的问题 1、桥梁岩土工程地质勘察纲要不规范 桥梁岩土工程地质勘察的前期工作要制定一份较清晰的、有具体要求的、规范的勘察纲要,对勘察的 目的和内容要进行详细准确的规定。但是在实际操作中,由于桥梁岩土工程地质勘查涉及到桥梁投资者、桥梁设计者以及桥梁技术顾问等各个方面,是一种相互合作、相互配合的运行机制。但是在目前的岩土工程勘察体制下,没有明确各个部 门的义务和权利,不论是投资者、设计者和施工单位都有权利对桥梁岩土工程进行勘察,都会基于自身的角度对岩土工程的地质勘察提出要求,这样就会导致桥梁勘察纲要不明确。 2、桥梁岩土工程地质勘察技术存在问题 勘察技术包括勘察手段、勘察质量以及勘察报告三个方面。在勘察手段方面,由于许多勘察单位所使用 的勘察设备落后、勘察手段单一造成勘察的进度跟不上桥梁建设的速度和要求,如在勘察设备方面,许多单位采用的是立轴式岩心钻机进行钻探,但是这种设备的技术标准落后,不能很好满足勘察要求和取样,同时大多数的勘察人员存在缺乏专业知识技能和技术水平不高等问题。在勘察质量方面,由于我国有着较为明确的工程勘察收费标准,但是建设单位在实际操作中为了节约成本,往往对勘察价格进行尽可能的压低,加上许多勘察单位为企业发展和生存而进行激烈市场竞争,往往出现为了追求经济利益,缩短勘察时间和勘察成本,进而影响到勘察质量。由于勘察质量不高,勘察报告就显得较为简陋,很多勘察报告只是对勘察内容简单的定性描述,没有相应的数据支撑,缺乏定量分析。 3、桥梁岩土工程地质勘察外部环境恶化 桥梁岩土工程的外部环境主要是指 自然灾害和人为环境破坏。由于地质环境进人新一轮的地质活动期,因此地震、滑坡以及泥石流等自然地质灾害加剧,这种不可抗力对岩土工程的地质勘察造成十分严重的影响。另外由于人为的破坏,导致的环境问题也会对勘察工作造成影 响,如人们大量的抽取地下水导致的地面沉降,资源的大量挖掘造成的塌方等,都对岩土工程勘察造成不利影响。 四、改进和加强桥梁岩土工程地质勘察工作的措施和建议 1、规范桥梁岩土工程地质勘察体制 根据相关法律法规和工程技术标准,结合桥梁工程 的特点,制定一套合理、严谨的桥梁岩土工程地质勘察体制,对勘察责任、勘察内容、勘察要求、勘察标准和勘察技术等进行明确的规定,明确违反规定的处罚办法,对勘察工作进行规范有效的指导。此外,还要加强对工程勘察的监督和管理,完善监督机制,及时发现问题并采取有效措施进行解决。 2、优化桥梁岩土工程地质勘察技术 做好勘察工作的前期准备工作,加强现场勘察与相关资料的搜集,更好的了解地形地貌和地质条件。勘察设备方面尽可能的选取精度高、勘察效果好的设备进行工作,采取代表性强的样本;勘察技术不要拘泥于固定的方式和步骤,根据现场实际状况灵活运用理论和方法,另外还要加强对勘察人员知识和技能的培训,提高从业素质。保证桥梁岩土工程地质勘察工作的质量,不能为了眼前利益而缩短勘察时间和降低质量。 3、提高桥梁岩土工程地质勘察区域环境研究 由于我国地质条件多种多样,桥梁架设在不同的地域所采用的方法和面临的环境是不同的,因此在实际勘察过程中,要加强区域性地质研究,制定相应的勘察技术要求。另外由于桥梁工程建设可能会对区域的土壤环境、水环境和生物等产生负面影响,因此在岩土工程地质勘察工作 中要注重环境保护工作 结束语: 随着我国经济的快速发展,各项基础工程建设全面展开岩土工程勘察是工程建设的基础和重中之重,为建设工程设计提供可靠依据。在实际操作中,要不断总结经验,根据桥梁建设的区位和所在 的环境,采用合适的勘察技术进行地质勘察,为桥梁的合理设计和顺利施工建设提供有力保障。 岩土工程地质勘察论文:软土地基岩土工程地质勘察分析 摘 要:软土地基是常见的一种地质情况,其不可预见性大,在设计和施工过程中,稍有疏忽就会出现质量事故,为此,软土地区岩土工程的地质勘察工作就显得十分重要了。本文通过介绍软土的基本特征,重点就软土地基勘察中的关键问题进行分析,并总结软土地基岩土工程地质勘察工作的流程,以期指导实践。 关键词:软土地基;地质勘察;基本特征;关键问题 随着我国社会经济建设的快速发展,城市化水平不断提高,社会各界对于建筑工程的质量安全的要求越来越高。我国沿海地区软土分布广泛,软土主要是指滨海、谷地和河滩沉积的细粒土,具有天然含水量高、压缩性高、抗剪强度低、透水性差和固结时间长等特点,若在这种软土地基上进行公路、建筑物等工程的施工,稍有疏忽就会出现安全质量事故,并且对公路、建筑物等工程投入使用后的安全构成极大的威胁。因此,施工单位应对这些软土区域进行岩土工程地质勘察,为基础、边坡等工程的设计准则和岩土工程施工提高指导性的意见,从而确保软土地基区域建筑物的质量安全。 1 软土的基本特征 所谓软土就是指淤泥和淤泥质土的总称。主要是由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土。它主要特性如下: (1)高含水量和高孔隙性:软土的天然含水量一般为50%~70%,最大甚至超过200%。液限一般为40%~60%,天然含水量随液限的增大成正比增加。天然孔隙比在1~2之间,最大达3~4。其饱和度一般大于95%,因而天然含水量与其天然孔隙比呈直线变化关系。软土的如此高含水量和高孔隙性特征是决定其压缩性和抗剪强度的重要因素。 (2)渗透性弱:软土的渗透系数一般在1×10-4~1×10-8cm/s之间,而大部分滨海相和三角洲相软土地区,由于该土层中夹有数量不等的薄层或极薄层粉、细砂、粉土等,故在水平方向的渗透性较垂直方向要大得多。 由于该类土渗透系数小、含水量大且饱和状态,这不但延缓其土体的固结过程,而且在加荷初期,常易出现较高的孔隙水压力,对地基强度有显著影响。 (3)压缩性高:软土均属高压缩性土,其压缩系数a0.1~0.2一般为0.7~1.5MPa-1,最大达4.5MPa-1(例如渤海海淤),它随着土的液限和天然含水量的增大而增高。由于土质本身的因素而言,该类土的建筑荷载作用下的变形有如下特征:1)变形大而不均匀;2)变形稳定历时长. (4)抗剪强度低:软土的抗剪强度小且与加荷速度及排水固结条件密切相关,不排水三轴快剪所得抗剪强度值很小,且与其侧压力大小无关。排水条件下的抗剪强度随固结程度的增加而增大。 (5)较显著的触变性和蠕变形。 2 软土勘察的基本内容与要点分析 2.1 软土勘察的内容 软土勘察主要包括了:软土的形成类型、埋藏情况、分布和发展规律、层理特征、渗透性能、立体分布的均匀性、表层硬壳的厚度、地下硬土层的情况等等;对软土的固结情况进行勘察,强度、变形特征以及随着应力改变而变化的规律,并且了解其结构破坏对强度和变形的影响情况;软土中存在的地貌形态差异、填土、河道等的分布范围和深度等;地下水埋藏的情况,分析其对施工材料、安全设置、环境等影响。 2.2 软土地基勘察的基本要点 软土勘察的勘探点布置应根据实际情况进行设计,工程性质、场地形状、勘察分段、成因类型、复杂情况评价等都应当考虑在内。当土层出现复杂变化时应对此位置进行加密;勘察中钻探取样的时候应结合原位置测试的结果,去氧应利用薄壁取土装置,原位测试应采用静力触探或者十字板剪切试验完成。 2.3 软土剪切试验 当软土的加载和卸载的频率过高的时候其内部的水分形成的空隙水压消散速率也会发生改变,此时应采用自重压力预固结德尔不固结排水三轴剪切试验,对透水性较低的粘性土质可以采用无侧限的压强度试验或者十字板剪切试验来完成测试;当软土排水速率快切施工过程缓慢的时候应采用固结不排水三轴剪切试验或者直接剪切试验获得数据;对土体可能发生大的应变项目因此测定其残余的剪切强度必要的时候应将蠕变试验、动态扭剪切试验、动态三轴试验等纳入到检测中。 3 软土地基勘察的关键问题 3.1 土层检测 在勘察中除了对土层的类型、条件、分布情况等进行勘察外,还应当对软土的排水固结条件、沉降速度、强度增加等情况进行细致统计与试验,特别是薄层中夹杂着砂层的情况;土层的均匀度指标是指土层厚度、延性强度、立体分布状况的变化情况等;作为浅层基础、深基础土层的持力层的埋藏情况进行勘察,即前面提及的硬土层情况;在基础影响的范围内对基岩的情况进行勘察,描述其分布特点和风化的程度。 3.2 力学性质 在软土的勘察中应对其力学性质进行评价,探测软土的固结历史,对欠固结或者固结正常、超固结的情况进行勘察和分析。先期固结压力前后变形的性能并不相同,不同的固结历史的软土的应力存在的特征是不同的,因此在勘察中应对其进行重点分析,以此确定前期固结的压力;同时对其变形参数进行测定,室内试验中应确定先期固结压力、压力系数、压力指数、回弹指数、固结系数等各种参数的具体数值,以此指导施工实践;对地下的地貌进行全面的勘察和分析,以此准确描述地层的具体结构情况,有助于对软土层的进一步了解;对施工中的措施可能引起的软土性能改变进行预测,包括其强度、压缩性等的改变。 3.3 勘察技术选择 软土的勘察的过程中其主要的目的就是获得其埋藏条件和分布范围、物理力学性质等,即描述其对工程性质,同时以此为依据提出施工中对软土的处理措施等。通常采用的方式是钻探、静探、贯入、十字板等技术,同时辅助以物探技术,即采用多种方法进行勘察。 1)钻探技术 此种技术是岩土工程中较为常见也重要的技术措施,也是划分土层的重要环节,对揭示软土厚度、状况、颜色等进行描述,尤其可以探明地下水的深度、径流、排除等条件,确定岩土的主要物理和力学指标。 2)现场检测技术 在实际的勘测中,因为软土的性质特殊,具有触变性和流变性等不利于检测的物理性质,其土样很容易出现水流失,容易被扰动而出现性质改变,因此仅仅利用钻探技术对其进行取样是不能完全描述其物理学性质的,因此可以采用原地检测的方式对其进行检测,针对软土的具体特征和工程等级选择具体的原位检测技术。软土地基的勘测中常用的现场原位检测技术有标准贯入试验、轻型动力触探试验、静力触探试验、十字板剪切试验等。 3)物探技术 在软土地基的勘测中如果常规的原位检测技术不能很好的满足勘测需求的时候,而场地的地理位置和情况适合采用地球物理技术进行勘测的时候就可考采用物探的方式结合常规的原位检测技术共同对地基进行勘测。 4)室内试验 在地基实际采样完成后,就是对土样进行室内的土工试验获得更多的物理和力学数据。土工试验的内容包括软土的物理性质、化学形式、力学性质试验,其中软土力学形式是最为重要的检测指标。一般对工程项目的地基检测要求固结不排水抗剪试验、无侧限抗压强度试验、固结和直剪试验等。 4 软土岩土工程勘察的基本流程 4.1 确定等级 岩土勘察的等级需要根据工程的性质进行划分,现场的场地复杂程度、地基的设计和复杂程度等,干岩土工程勘察规范进行分析和划分,结合工程实践对工程的等级进行划分,如某工程按规范设定为二级,则其复杂程度、场地等级等均按照二级标准,即存在杂填土、粉质土、灰色粉质粘土、细砂、中粗砂、粉质粘土,因此综合判断场地的勘察等级为乙级标准。 4.2 确定勘察措施和工作量 在实施具体的勘测之前因确定工作的基本工作量,初步选定勘察措施。如工程勘察中按照建筑物周边来布置勘察点,设定其间距和孔深,并计算整个工程的钻孔数量。 4.3 确定取样的数量 针对前面的工作量确定取样的数量,以此为检测试验制定一个完善的流程,保证试验充分,并且明确勘察试验的具体时间表,为后续施工提供参考。 4.4 项目的水文情况 在勘察过程中应对项目区域的水文情况进行了解,如确定地下水的类型、径流、排泄等情况。因为软土受到水的影响较大,地下水的波动会直接导致勘察结果的改变,因此应针对地下水的情况而制定勘察和试验的措施,避免周期性出现的地下水影响勘察工作的开展和试验的结果。 5 数据处理 5.1 试验数据处理 软土地区的岩土工程试验往往采用的是土工试验,其优势的简单而方便。获得数据和处理的时候,应保证岩土试验室内的项目设计应从岩土类型和工程性质出发进行综合考虑,并结合工程分析计算的要求确定试验的方式和数据处理方法,并最终确定软土的基本性质,这才是数据处理的最终目标。 5.2 原位测量的数据处理 在进行数据处理时,应考虑到原位数据的处理,如项目针对粘土和砂土等进行贯入标准试验。贯入试验的指标将直接影响数据处理的结果。 5.3 地下水影响分析 在数据处理中必须将地下水的影响纳入到影响因素中,地下水的水文情况将直接影响软土的物理力学性质,因此在数据处理的时候应将地下水的水文情况融入到勘察数据处理中,如地下水为承压水,其补给方式为降水和地下径流,勘察获得的稳定水文在3-4m之间,而项目建筑的基础设计为2.5m,因此地下水对建筑的混凝土结构没有过大的影响,对钢结构存在一定的腐蚀性。 6 结束语 软土地区地质勘察工作的质量是工程能否顺利进行的基础,也是为工程查明地质条件和做出地质评价的重要保障。因此,应重视软土区域的岩土工程地质勘察工作,对岩土的工程地质特征做出准确的分析及判断,并且还要结合工程实际情况选取合理的设计及施工方案,保证软土地基勘察工作的质量,以预防软土地基对建筑工程的破坏。 岩土工程地质勘察论文:浅析岩土工程地质勘察的发展现状 [摘要]随着社会经济的快速发展,科学技术水平的不断提高,岩土工程地质勘察技术也取得了一定的进步。在建筑工程的建设过程中,岩土工程就是其建设的基础与前提,其技术水平的高低将直接影响建筑工程的质量与效益。本文主要对岩土工程地质勘察的现状进行分析,从而分析其未来的发展趋势。 [关键词]岩土工程 地质勘察 现状 发展 在岩土工程建设过程中,地质勘察工作发挥着非常重要的作用。在开展地质勘察工作的时候,可以对工程所在地的地质条件进行详细的分析,找出工程所在地中存在的相关地质问题,通过科学、合理的分析与评价,提出有效的解决方法,促进工程建设的顺利进行。 1岩土工程地质勘察的现状 1.1界面划分不科学 目前,我国大部分地质勘察工作人员在实际勘察工作中,在界面划分方面存在着一定的不科学性,如,不同岩土体与岩石风化的界面划分、不良地质的界面划分、软弱结构与地质构造的界面判定等工作,没有严格按照相关规范标准执行,缺乏一定的实用性。 1.2取样不全面 在开展地质勘察工作的时候,在对岩土取样操作中,没有收集所有土样,致使缺少对一些土样的研究,如,残积岩、风化岩等。这样不全面的取样操作,致使取得的数据缺乏一定的科学性,无法保证后续工作的顺利开展。 1.3勘察人员素质不足 在开展岩土工程地质勘察工作的时候,一些勘察人员的素质能力还无法达到勘察工作的实际要求,对于一些复杂工程而言,这些勘察工作人员还无法快速、高效的完成工作,同时工作质量也无法得到保证。除此之外,在开展地质勘察工作的时候,一些勘察工作人员还无法独立完成相应的工作,同时也无法和工程施工的实际情况进行结合,致使勘察工作无法得到全面的展开,阻碍了工程施工的顺利进行。 2改进岩土工程地质勘察的策略 2.1强化地质勘察测绘 在岩土工程中,地质勘察测绘工作非常重要,主要就是对工程所在地的地质、地形、地貌等条件进行勘察,方便施工的顺利进行,比如,勘察工程所在地是否存在塌陷、滑坡等地质问题,同时对岩石、软土地质的分布状态也要进行一定的了解。在完成相应的勘察工作之后,一定要将数据填写在图纸上。除此之外,一定要对岩土工程的地下水情况进行了解,将有关数据填写在图纸上。如图1所示。在完成相关工作之后,一定要对勘察地点进行素描取景或者拍照,保证勘察资料的完整。 2.2强化钻探技术 针对不同岩土地质情况选用适应的钻探技术,比如,在对地下水水位以上地层进行钻探的时候,通常采用的均是勺型钻锤击干法掏土钻进法,这种钻探技术的震动较大,比较适合浅层的钻探;又比如,冲击钻探法、双管单动钻进法等此类对地质影响较大的技术,一般均适合应用在普通地质勘察中。在某城市小区的建设中,其用地面积为6万平方米,建筑物高25米,设有一层地下室,土层分布为填土层、淤泥土层、粉质粘土、砂土、卵石土层、灰岩层,在开展钻探施工的时候,使用的就是冲击钻探法,取得了很好的施工效果。冲击钻探如图2所示。 2.3强化取样技术 在岩土工程中,取样是分析岩土性质与特点的主要工作,所以,一定要予以充分的重视,在进行岩土取样的时候,一定要结合地质情况展开。通常情况下,在开展取样工作的时候,尽可能选取一些微风化层与中风化层的土样,因为风化层的过渡特点,使其土样可以有效反映岩土的条件。同时,一定要精心保管好采集的土样,利用蜡封等处理措施,确保岩土样本的有效性。并且在每一份样本上都要注明标识,方便集体管理,最后,进行相关的试验分析。 3岩土工程地质勘察的发展趋势 随着岩土工程地质勘察工作的不断开展,其相应的技术已经得到了快速发展,在很多方面都取得了进步。但是,在今后的地质勘察工作中,还有很多方面需要深入分析与研究。首先,在钻探方面,不仅要深入分析钻探技术的应用,还要加强对地质条件的分析,进而选用合理的钻探技术,并且不断完善相应的钻探技术,优化钻探环节。其次,在取样方面,一定要不断加强取样技术的规范性与标准性,实现取样的科学化与完整化。再次,在测试方面,一定要加强对测试技术的研究,使用一些先进参数,明确勘察数据。最后,在勘察方面,一定要加强技术的突破,在传统技术的基础上,开创新的勘察技术,促进岩土工程的顺利进行。通过以上四个方面的发展与创新,有效提高地质勘察技术,促进岩土工程的可持续发展。 4结束语 总而言之,随着科学技术的不断发展与进步,在开展岩土工程地质勘察工作的时候,一定要加强先进技术与科技的运用,不断提高勘察技术,同时完善相关的勘察资料,保证岩土工程的顺利展开。 岩土工程地质勘察论文:东莞市民营经济总部大厦拟建场地岩土工程地质勘察分析 [摘要]受东莞市民盈广场开发有限公司(甲方)的委托,我院(乙方)承担了东莞市民营经济总部大厦项目拟建场地的岩土工程地质勘察工作,为初步勘察阶段,勘察结果为项目的建设提供了可靠的数据。 [关键字]岩土工程 地质 勘察 1 场地地理位置及拟建工程概况 场地位于东莞市中心金融区东莞大道与鸿福路交汇处北东侧,西邻东莞大道,南倚鸿福路,北侧紧靠簪花东路,东侧边界线距新世纪豪园约30m,附近有东莞商务中心区第一国际、东莞国际会展中心、广盈大厦、台商大厦等东莞市标志性建筑,其中场地南侧鸿福路和西侧东莞大道为拟建东莞市城市轨道交通的“会展中心站”R1、R2线地铁,交通十分便利。场地总用地面积104870.81㎡,拟建主楼地上高度310m,地下室4层深度约20m,属超高层建筑,建筑面积、地上(主楼、裙楼)建筑层数、上部结构体系、设计地坪标高甲方暂未确定。 2 勘探方法和工作布置 2.1 勘探方法 2.1.1 钻探 钻探设备采用北探XY-100型油压工程钻机。钻探技术工艺采用硬质合金钻头及金刚石钻头单管回旋钻进,全孔取芯或孔底环状钻进全取芯法及套管和泥浆循环护壁等方法进行施工。钻探作业完成后,进行了简易水文观测,量测了各孔孔内地下水的稳定水位。 2.1.2 原位测试 原位测试主要为标准贯入试验:标准贯入试验采用回转钻进清孔,并保持孔内水位略高于地下水位,钻至试验标高清除孔底残土后再进行。试验时使用国产标准贯入器,试验过程是利用自动脱钩的自由落锤法,锤重63.5kg,落距76cm,锤击速率小于30击/min,当贯入器打入土中15cm后,开始记录每打入10cm的锤击数,累计打入30cm的锤击数为标准贯入试验锤击数N’,当N’ 50时,终止本次试验。 2.1.3 样品采取和室内岩、土、水测试 根据不同土性及状态采用厚壁和薄壁取土器采取土试样,一般粘性土使用国产标准取样器,采用重锤少击法或压入法;软土使用国产薄壁取土器,采用压入法;样品质量达Ⅱ类。砂土、碎石土取原位扰动样。用钻探岩芯采取岩石样品进行室内单轴抗压强度测试。在钻孔内采取地下水样进行工程水质分析。 水的室内测试主要针对建筑物的腐蚀性指标进行简分析;岩石室内测试主要进行常规力学性质试验。室内土工、岩石试验目的主要用于土层定名、土层划分、岩土工程力学性质评价,为确定地基承载力、基础变形及桩基计算等提供必要的物理、力学性质指标。 2.1.4 抽水试验 利用钻孔进行多孔的稳定流抽水试验方法进行抽水试验,抽水孔口径为170mm,花管为130mm,上部为套管,进水部位为过滤管(外包扎40目钢丝网),底部用盖头封闭止水。抽水前进行洗孔至砂净水清。记录抽水水量和回水时间、测量水位变化。 2.1.5 水位长期观测 为查明地下水位的变化规律,为设计抗浮水位提供依据,在场地内选择2个钻孔作为月观测孔,选择8个钻孔作为年观测孔,具体方法为:钻孔施工完成后,采用清水清洗孔内泥浆,直至孔口返流清水为止,孔内插入不小于φ73mm的PVC管,端部1m范围内打孔且用滤网包裹,管长宜大于初测地下水稳定水位以下1m,水位测量频率如下: 月观测孔:测量频率为每日两次,即每日早晚同一时段进行测量、记录,并记录每日的天气情况,测量时间为15~30天。 年观测孔:测量频率为每月三次,即每月的上中下旬同一时段进行测量、记录,若雨天则应增加测量次数,特别是下雨次日应测量,并记录测量时的天气情况,测量时间为1年。 2.1.6 钻孔剪切波速 测试仪器采用“武汉岩海工程技术开发公司研制的RS-1616K型动测仪”。本次测试采用单孔波速法,是速度检层法的一种。选择ZK1、ZK34、ZK55孔进行了地层剪切波速测试工作。 2.2 勘探工作布置 本次勘探孔孔位和数量由甲方确定,布设钻孔56个,钻孔编号为ZK1~ZK56,按场地用地红线以40×65m网格状布设,其中控制性深孔8个,技术孔10个,鉴别孔38个;每孔均作标贯试验,在技术孔内取岩、土样作室内测试分析。 本次勘察为初步勘察阶段,按甲方提供的“初步勘察阶段的技术要求”,钻孔深度按如下要求控制;钻孔深度按进入连续微风化岩层以下8m控制。钻孔深度按进入连续中风化岩层以下6m或进入连续微风化岩层1~2m控制。 2.3 勘察工作完成情况 接到任务后,我院迅速派出9台钻机于2011年2月25日进场施工,于2011年4月15日完成野外钻探及取样工作,室内试验工作于2011年3月17日开始,于2011年4月20日结束。 3 结论 (1)本次勘察除发现有松散状人工填土层、流-软塑状淤泥质土和松散状粉(中)细砂层,未发现其他可影响该场地稳定性的不良地质因素。场地地震强震弱,地形地貌相对较简单,区域稳定性程度较高,场地整体趋于稳定,场地作为该项目建设用地是适宜的。对于场地内揭露的断裂,由于工作程度有限,对其空间分布特征、产状、规模、力学性质、活动性与否等了解不够,因此,建议在详细勘察阶段应布置专门的勘察手段,对其活动性与否及空间展布作出准确评价;尤其要评价对拟建建筑物的影响程度。 (2)为抗震设防烈度6度区,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度值按0.05g取值,特征周期0.35s。 (3)场地土类型为中软土;场地类别为Ⅱ类;为建筑抗震不利地段。 (4)场地环境类别为Ⅱ类;地下水对基础砼具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。场地土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。 (5)工程重要性等级为一级;场地等级为复杂(一级)场地;地基等级为复杂(一级)地基;岩土工程勘察等级甲级。 (6)本着技术优先、经济合理性原则,拟建建筑物基础类型选择建议。①裙楼及其它附属设施,待地下室开挖至设计基坑底板标高后,基底揭露地层主要为全风化岩和强风化岩层,局部(如ZK36、ZK42孔地段)将揭露至中风化岩,可采用天然地基深基础,选用条形基础或筏板基础,并分别以全风化岩(层序号5-1)和强风化岩(层序号5-2)为基础持力层。②主楼建议采用桩基础,桩基形式宜选用钻冲孔桩施工,并以微风化岩(层序号5-4)或中风化岩(层序号5-3)为桩端持力层,桩长、桩径以满足设计要求为原则。③拟建4层地下室:基坑支护工程安全等级为一级。基坑支护形式建议2种支护形式:第一种为桩锚(排桩+锚索)+止水桩(高压旋喷桩止水帷幕)联合支护;第二种为钻孔灌注桩排桩+剪力墙+内支撑联合支护。地下水控制:可采用集水明排与基坑井点降水相结合的方式疏干基坑内积水,施工时地下水位宜保持在施工坑底以下1m以下,严防地下水和地表水浸泡坑壁土体,基坑周边地面一定范围应作防水处理,防止地表水下渗增大土压力,坑底不能长久积水,加强排水工作,做好坡面保护。抗浮问题:建议抗浮设防水位取室外设计地坪标高。对于地面以上无建筑的地下室,建议采用抗浮桩,裙楼及主楼地下室采用抗浮锚杆或作结构处理,利用上部荷载抵消水的浮托力。 (7)根据初勘成果,初步提供了各岩土层的物理力学指标,可作为方案论证和初步设计的依据。 4 建议 (1)场地地质情况变化大,基岩岩性较复杂,岩面起伏变化大,在同一水平面上岩石风化程度不均一,建议在在初步勘察的基础上,根据拟建建(构)筑物的规划格局,详细勘察阶段按12~24m钻孔间距布置钻孔,钻孔深度建议以入连续完整的微风化岩层不小于10m控制标准,重点查明强、中、微风化岩的破碎程度、厚度和顶面埋深情况和构造碎裂带分布范围。 (2)对于本次勘察揭露的断裂构造带(ZK47、ZK48、ZK54、ZK56孔地段),不排除邻近钻孔(如ZK35、ZK36、ZK40、ZK42、ZK46、ZK53孔)同样下伏有断裂构造软弱岩,倘若条件容许,建议拟建主楼位置尽量避开以上地段。 (3)初勘阶段在ZK47、ZK48、ZK54、ZK56孔一带发现有断裂构造角砾岩和构造碎裂岩分布,初步判断为一走向近东西,倾向北的断裂带,与邻近的广盈大厦、台商大厦所揭露的断裂带大致呈雁行状平行排列,属于同一期次的断裂。建议在详勘阶段应加强对这一断裂的勘察研究。①在此区域内加密钻孔控制,同时根据断裂构造破碎带的埋深资料适当加大钻探深度,以查明断裂的空间展布特征。②通过地球化学勘察,利用断层气(氡气)的异常点分析,确定断裂的位置和走向分布,利用氡气异常强度判别断裂现今活动与否及活动强度。③对钻探发现的断裂破碎物质,进行形成年代测试,确定场地内断裂的最新活动年龄,对断层(裂)上覆盖沉积物年龄测试,确定断裂最后停止活动的年限,借以判断断裂是否有活动性以及对建筑物的影响。④对场地进行场地稳定性和地震安全性评价。⑤本次初步勘察大体查明了场地岩土层分布及力学性质,后期勘察应严格执行有关规范,更加准确地提供各岩土层力学指标。⑥鉴于本工程为310m的超高层建筑,且场地内分布有断裂构造带,岩土层分布较复杂,建议在详勘阶段的地质钻孔应采用单柱单孔布置。
公路工程地质论文:浅析山区高速公路工程地质勘察常见误区 [摘要]在进行山区高速公路工程地质勘察过程中,常常存在一些误区,这些误区对工程建设有明显影响。作者在这里简要提出来,与同行共同切磋。 [关键词]山区高速公路 工程地质勘察 误区 在近年来的公路建设中,尤其是山区高速公路正在占有着越来越大的比例。同平原公路相比,山区公路路线所经过的区域地质环境更加脆弱,地质条件更为复杂,因此,对山区公路工程的勘察难度要远大于平原公路工程。 对公路工程开展地质勘察,其目的是了解公路沿线的水文地质以及工程地质条件,以便为规划、设计公路工程及其施工提供必要的依据与参数。但在目前高速公路勘察现状是工期紧、任务重、多,工程地质勘察人员不足,设计与勘察粉粒、技术与劳务分离,往往容易在某个环节出现纰漏或存在误区,使得勘察成果的质量不高。笔者就这几年从事山区高速公路勘察中所经历的一些误区和问题提出来,与同行切磋,欢迎大家批评指正。 1常见误区 1.1忽略工程地质调绘的作用 通过工程地质调绘,可以观察和描述出公路所在山区场地的地形地貌以及地质构造,其它如山区场地的地质界线、不良地质作用以及水文地质等相关地质现象也在观察范围之内。经过对路线区工程地质条件进行初步查明,以便可以对山区场地的稳定性和适宜性做出评价。上述观察和描述可以为布置和设计公路后期勘探工作量及其掌握工程地质条件起到针对性的指导作用。 因为忽略工程地质调绘的作用,加之地质选线的原则未能在工可阶段得到有效的贯彻,公路工程建设所在的走廊带中便出现了比较多的地质病害。更为令人着急的是,这些地质病害的处理难度很大。这种情况的存在也给公路工程的后期工作造成了极大难度。 另外,在公路勘查的初步设计阶段,由于勘查不够严密,导致路线方案常常需要较大的调整。加上工期紧张,就造成很多勘察工作量因此作废。这样的后果也造成路线地质的精度不够,部分工点甚至缺少地质资料,无形中也给设计工作带来了隐患。上述情况的存在使得施工图设计阶段路线方案有时需要进行较大调整。有时,由于对路线地质调查的深度不够,导致遗漏了一些地质敏感点,而这些敏感点正是出现在施工中的地质病害的源头。有的根本没有进行地质调查或深度不到,没有按比例尺定地质调绘路线及地质点。 1.2勘察手段单一,忽略综合勘察技术手段的应用 在山区公路建设中,滑坡等地质灾害是最应该首先考虑到的。如果在勘察时将这些地质病害或不良地质同一般勘察混同,勘察时只采用单一的钻探方法,就查不清一些重要的地质现象,在对地质病害进行分析、判断时自然会造成误导,甚至作出错误的结论。 因此,在对山区公路工程进行地质勘察时需要用到综合物探。综合物探可以与其他勘察方法相互验证,实现更有针对性地指导勘察工作的目的。在应用综合物探方法进行常规地质钻探时,可以以点带(线)面,避免带有按正常地质变化规律推断地质成果的倾向,即便地质条件发生突变,也可以据其揭露出的地质情况对其做出合理的推断,这时就需要物探法来辅助探明。采用适当的物探方法,能及时发现不良地质隐患,避免工程项目直到实施阶段才暴露地质隐患。 1.3不重视特殊岩土的分布及特性 在山区公路工程勘察中,要多考虑山区场地的特殊性岩土。因为山区场地中,这些岩土较为常见。这些岩土会影响到构造物的稳定性,也会影响其正常使用。为了尽量减少这些影响,在进行勘察时应着重查明这些岩土的分布特征及岩土特征,查明其岩土工程特性,查明其对构造物的影响,做出正确的评价,以保证构造物的安全稳定和正常使用。因此,在进行勘察时应考虑山区场地的特殊性,对于特殊岩土的分布范围及特征一定要查明,以便为公路工程建设提供切实可行的整治方案。但在实际操作过程中,往往忽略了特殊性岩土特别是斜坡软土的勘察及分析。 1.4对路基工程勘察的不够重视 在公路工程地质条件的勘察中,对于桥位和隧道等构造物工点常常较为重视。但是深路堑和陡路堤、斜坡路堤以及支挡构造物等路基方面的工点特别是高边坡和不良地质体就不然了,常常被严重忽视。其实,对于它们同样应该引起重视,包括筑路材料料场以及弃土场,也要重视对其的勘察。例如在路基工程勘察中,如果不能充分考虑到横断面的地质条件变化,会导致路基工程在施工中的设计会需要过多变更。 1.5对相关地质现象未进行有效分析 对于山区高速公路的地质勘察完成后,需要整理出勘察报告。可是在以往的报告中,常常出现比较笼统的描述。此外,比较多的一些定性的描述,使得设计与施工人员采纳困难,甚至无法利用。如在外业工作中,发现钻孔岩芯极其破碎,与周围钻孔岩芯变化大,未能进行及时处理分析,在后期施工过程中发现地质问题,需要补钻或修改设计、甚至重新施工等,严重影响施工进度及勘察设计质量。 1.6不够重视资料的综合分析 山区高速公路工程地质条件具有复杂性,工程勘察时需要采取收集大量资料,多种方法如原位测试、综合物探、地质调绘、钻探以及室内试验等的应用,会得出很多的资料和信息。各方面资料和成果都需要进行综合整理和分析研究,以便准确评价线路的工程地质条件、场地以及构造物的稳定性、适宜性。但实际情况是在勘察过程中往往缺乏对整个场地的稳定性、适宜性以及岩土的均匀性的全面认识。除此之外,也缺乏对原始资料以及收集的第一手资料的全面分析,岩土物理力学参数就不能恰当得出,自然也会影响设计,甚至出现质量隐患,发生的工程事故和工程损失比较大。 2结束语 (1)山区公路工程地形地貌、地质构造、地质条件复杂,工作量大,内容繁多,在勘察初期应进行资料收集、汇总分析,加强地质调绘工作。 (2)公路工程地质勘察技术上不仅要解决地基的问题,更主要的是环境地质方面的问题;在进行地质勘察时,不能仅仅使用常规钻探,还需要结合物探、地质调绘等方法对其进行综合分析评价,为设计施工提供准确合理的数据方案。 (3)加强对工程地质勘察人员的培训,提高其专业素质,使公路工程地质勘察队伍更专业。 公路工程地质论文:关于公路工程地质勘察报告编写工作的探讨 【摘要】公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果,是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同。本文就有关公路工程地质勘察报告的编写工作进行了有益探讨。 【关键词】公路工程;地质勘察报告;报告编写 前言 公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。 一、公路工程地质勘察内容 1.路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案,在地形、地质条件复杂的地段,重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题,确定路线的合理布设。 2.路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段,根据选定的路线位置,对中线两侧一定范围的地带,进行详细的工程地质勘察,为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。 3.桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求,进行相应的工程地质勘察,为桥涵的基础设计提供地质资料。一是对各比较方案进行调查,配合路线、桥梁专业人员,选择地质条件比较好的桥位;二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察,为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。 4.隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容:一是隧道方案与位置的选择,包括隧道与展线或明挖的比较;二是隧道洞口与洞身的勘察。 二、报告的编制程序 1.外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是试验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)工程地质平面图。 2.对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与试验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。 3.对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性,属于多专业合作工程。因此,对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。 4.编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。 5.划分岩土工程地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意,工程地质层的划分,不是越细越好,当然也不是越粗越好,除了遵循一般的划分原则之外,还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后,编制分层统计表。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。 6.编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分,对公路工程的设计和施工有着重要意义。 7.编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。 8.编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的优秀框架,它全面地分析了整条路线的工程特征,是设计人员掌握全线地质情况的指南。 三、全线工程地质总说明书论述的主要内容 一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成: 1.前言:要叙述工程概况、勘察的目的和任务,勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是:公路的等级,勘察所属阶段,编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本,已经废弃的规范不能作为勘察依据。 2.工程地质条件:自然地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。 3.岩土的主要物理力学指标:本部分主要是把整条路线的岩土参数,按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析,然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。 4.工程地质评价:包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较,主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析,最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。 5.沿线天然筑路材料:取土场要依据有关规范的要求,根据土料强度CBR、含水率W、液限WP、塑性指数Ip等参数对料场质量进行评述。 6.结论及建议:结论是勘察报告的精华,一般包括以下几点:(1)区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价;(2)勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小;(3)重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施;(4)勘区内的地下水及地表水的腐蚀性评价;(5)路线方案的评选;(6)其他需要专门说明的问题。 7.附表及附图:全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括:完成工程量一览表、地震液化判别计算表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。 四、工程地质图表编制要点 1.综合工程地质平面图,在总说明中的附图,要求提纲契领,应纲要性标出各种工程地质现象,或可作专门图件,不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。 2.勘探点平面布置图,勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置,并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制,地形地貌复杂时应专门作测绘工作。 3.钻孔柱状图,反映场地的地层变化情况,在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。 4.工程地质剖面图,此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。 5.土工试验成果表,主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等,一般由土工试验室提供。 6.现场原位测试图件,包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。 7.桩基力学参数表,如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。 结语 本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法,由于公路工程的勘察阶段较多,线路工程所跨越的地质单元繁杂,一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求,因此,本文很难将各种情况一一尽述,更详尽的内容有待于进一步论述。 公路工程地质论文:山区公路工程地质勘察问题的研究 摘 要:为了正确处理山区公路工程建筑与自然条件的关系,充分利用有利条件,避免或改造不利条件,需要进行公路工程地质勘察,查明建设地区的工程地质条件。本文针对山区公路工程地质勘察过程中有几率发生的地质勘察工程问题进行分析,并提出了解决的对策,为类似工程地质条件的公路建设具有一定参考意义。 关键词:山区公路;地质条件;勘察方法 0 引言 随着我国经济的飞速增长,山区经济和资源的开发进程越来越快,由于山区面积占了我国土地面积的大部分,所以各地的条件不尽相同且多样复杂。如果没有深入细致的地质勘察工作和完整可靠的施工方案,山区公路工程将会有巨大的问题。因此结合地质勘察原则并使用有效的手段对工程地质进行勘察是重要任务。下面对此进行讨论分析。 1 勘察方法的选择 从山区公路工程地质条件的特点不难看出,要准确查明山区公路沿线的地层岩性、地质构造、水文地质、地质病害的分布、类型、危害等工程地质条件以及确定建(构)造物基础岩土的物理力学参数,单一运用常规的工程地质勘探方法是十分困难的,如钻探,虽比较直观且能提供满足设计需要的资料,但因受地形、交通、工期和费用等条件限制,工作量很难做够,勘察深度难予保证。因此在勘探方法的选择上应充分利用当地的有利条件和工程地质条件特点,从全面查清工程地质条件,有利于施工实施和节约成本费用等方面出发,采用适当的勘探方法。 2 山区公路工程地质勘察中存在的问题 2.1 工程地质勘察方案不合理 在山区公路工程地质勘察中, 大多工程地质勘察项目虽然也制定了勘察大纲, 但多数项目勘察方案简单、未能针对项目的工程地质条件和工程的特点, 对项目工程地质勘察进行详细规划, 所采用的勘察方法, 时有不合理或欠缺的地方。如桥梁钻孔布置未考虑到山区地质条件的复杂多变, 钻孔数量偏少、钻孔位置不合理;高边坡勘察中对横断面的地质条件变化考虑不足, 地质条件未勘察清楚, 导致施工中高边坡加固设计变更过多;对活动性断层勘察欠缺;隧道勘察中未进行水文测试等等。 2.2 工程地质勘察工作针对性不强 工程地质勘察目的不明确, 勘察针对性不强是山区公路勘察项目较常见的问题, 部分勘察单位仍习惯于“钻探、取样、提承载力”的模式, 无论是路基、桥梁、还是隧道勘察都是这种勘察模式, 这种早期的工程地质勘察模式, 已不能适应山区公路工程地质勘察工作要求[1]。山区公路工程地质勘察的对象主要包括桥梁、涵洞通道;隧道;高边坡、高路堤、软基及不良地质等。不同勘察对象的勘察目的不同,勘察工作中应针对不同的勘察对象, 对勘探方法、取样试验、物理力学指标分析评价等做出不同的要求,并非所有的勘察对象都应提出地基承载力。如高边坡的勘察目的, 主要是查明边坡开挖后的稳定性, 勘察在查明岩土层结构的同时, 还要查明软弱夹层和构造结构面情况, 并提供抗剪、抗滑指标。 2.3 勘察深度不够、定量成果不足 勘察报告描述较笼统, 多是一些定性的描述, 设计及施工人员很难采纳, 甚至无法利用。如在深路堑勘察中,常见地质报告中未能进行稳定性分析, 所推荐的处理方案及措施较笼统, 设计人员无法利用;或者虽然也进行了稳定性分析, 但未用设计拟采用的坡率, 进行稳定性分析;此外, 边坡稳定性评价方法单一, 完全依赖极限平衡法, 未采用工程地质类比法、图解法、极限平衡法和数值分析方法进行综合分析评价,也是较常见的问题。又如在桥基勘察中, 常见对终孔深度把握不准。未能根据桥梁荷载的要求及可能采取的基础形式, 确定钻孔深度。因此, 要么钻孔钻深了, 浪费了大量的财力和时间;要么钻浅了, 不能满足桩基对钻孔深度的要求。再如某山区高速公路初勘中, 对断层构造勘察时, 在评价区域断裂构造对公路的影响时有这样的论述评价“根据区域地质资料, K25 +600处有一断层, 建议路线与断层呈大角度相交”。没有深入查明断裂带的规模和路线的关系对公路的影响等[2] 。 3 山区公路工程地质勘察问题的研究 基于当前山区公路工程勘察中存在的问题, 应在加强从业人员培训, 提高专业技术水平的基础上, 转变勘察技术人员的观念, 在公路的勘察中加强岩土工程的理念, 进一步提高山区公路工程地质勘察水平。 3.1 路段勘察 (1)一般路基 一般路基工程勘察主要按沿线微地貌特征分段,查明各段的地质结构,岩土类别、土的密度和含水状态,基岩风化情况,地下水埋深、变化规律和地表水活动情况;确定路基基底的稳定性,边坡结构形式及坡度;确定设置支挡构造物和排水工程的位置,划分土石工程等级。 (2)高路堤 高路堤作为陡坡路堤的一种特例,也属于重点路基工程(即地形起伏大、路基填挖量大、工程地质条件差的路段),高路堤边坡必须进行稳定性验算,其参数的选择是稳定性验算的关键,需要对地基土及路堤填土提出准确的物理力学参数,因此要针对高路堤做专门的工程地质勘察。 高路堤主要病害是总体沉降、局部沉降、局部沉陷、滑移、路基破坏等。一般的填方路堤和高路堤对路基基底要求应有足够的承载力,路堤基底土的变形性质和变形量的大小主要决定于路堤填土高度、基底土的力学性质、基底倾斜程度、软土层和软弱结构面的性质和产状等。软土层或较软结构面往往使基底发生较大的塑性变形而造成路基的破坏。因此其勘察中的重点是沿陡坡路基顶面或软土层及较软结构面,对陡坡路堤进行设计时必须进行地基稳定性验算,应通过有针对性的工程地质勘察提供准确的陡坡路堤地基岩土物理力学参数。 (3) 陡坡路堤 当地面自然横坡陡于1∶5时就应视为斜坡路堤,当地面横坡陡于1∶2.5时,就视为陡坡路堤。根据斜坡路基病害调查,公路陡坡路基常见病害是纵向裂缝和路基滑移。影响陡坡路基稳定性的主要工程地质因素有以下两个方面: (1)陡坡覆盖层土体与基岩接触带为透水软弱面,地下水活动引起陡坡路基下滑 (2)陡坡路基岩层软硬相间,其软弱面顺路基倾斜,由于风化强弱差异或地下水侵蚀,地基和路基顺软弱面滑移 对陡坡路堤勘察主要查明地层层位、层厚、岩土类别、分布范围,调查地下水埋深、分布;确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标。判定在路堤附加荷载作用下,路基沉降和滑移的稳定性。高路堤一般位于沟谷地段,特别是沟底的软弱层应作为勘察重点。 3.2 隧道勘察 由于山区的地形特点及隧道出入口对地形有较高的要求,进行工程钻探往往比较困难。近年来,随着物探技术逐渐成熟和山区高速公路的发展,已被作为主要勘察手段,广泛应用在山区公路隧道勘察中,目前,常用的方法主要有:地震法、瞬变电磁法、高密度电法及可控源音频大地电磁法。工程物探作为公路隧道工程地质勘探的主要手段,测得岩质隧道围岩岩体、岩石纵波速、横波速,从而求得围岩动弹性模量、泊松比等物理力学指标,为隧道洞身的围岩分类、隧道洞室的开挖和衬砌设计提供依据[3]。 4 结束语 综上所述,山区公路工程的建设任务越来越多,传统的勘察方法和手段已经不能适用于今天的工程建设当中了。多方法结合并使用新技术才能满足公路工程的需求,工作人员一定要认真对待地质勘查工作,严格按照有关要求来进行作业,虚心听取专家的讨论对策,为山区公路工程的发展做出应有的贡献。 公路工程地质论文:公路工程地质问题探讨 摘要:进行公路工程建设的过程中,对地质问题要进行首先考虑。地质灾害会对公路工程的建设造成很大的影响,在延长工程时间的同时,增加了工程费用,给人们的生产生活造成损失的同时,也造成了工程巨大的经济损失,有的甚至出现人员伤亡。因此进行公路的建设要对其地质情况进行分析,本文就公路工程地质问题进行分析,提出了具体的地质问题的解决措施,这对促进公路工程准时、顺利的完成有很大的积极作用。 关键词:公路工程;工程地质;地质问题 一、地下水对工程建设造成的危害分析 1.地下水动力作用对工程建设造成的危害 地下水在天然状态下的动水压力作用相对较小,通常不会对工程建设造成危害,但是由于工程活动打破了地下水的平衡状态,在移动的动水压力作用下,通常会产生坑基突涌、管涌、流砂等现象,会对工程建设造成严重的危害,给工程建设的安全埋下隐患。 2.地下水位下降对工程建设造成的危害 地下水位下降通常是人为引起的,例如修建水库截夺下游地下水、大量抽取地下水等,地下水下降程度过大对工程建设造成危害主要表现在以下几个方面:通常会诱发地面塌陷、地表塌陷以及地裂等地质灾害,对工程建设以及工程的稳定性造成严重的危害;地下水水质恶化、水源枯竭,对人们自身的居住环境和用水都会产生不利的影响;工程建设的过程中产生的动水压力,将土颗粒冲刷走,破坏土的机构。以西安市为例,地下水水位下降,加剧了西安地裂缝的活动性。西安市1970年以前,承压水位基本稳定,1976~1985年,承压水下降漏斗中心水位以每年3~6m的速度下降。区域降落漏斗在平行于洼地的伸展方向上面积不断扩大,漏斗中心不断加深,这是产生西安地面沉降的主要原因,也是西安地裂缝在地表活动加快的主要诱因。 3.地下水位上升对工程建设造成的危害 地下水位上升可能是自然因素也可能是人为因素,地下水位上升对工程建设造成的危害主要表现在以下几个方面:导致出现管涌、流砂等现象;一些特殊性质的土体结构被软化,强度降低;会导致出现崩塌等地质灾害;会导致土壤盐渍化、沼泽化,地下水对工程建筑的腐蚀性增强。 二、常见公路工程地质问题 1.滑坡产生的原因及防治措施 建筑场地开挖、山体开裂、采矿、降雨、地震、人工切坡等都会引起滑坡现象的出现,斜坡体有足够的滑动空间,斜坡两侧有切割面,都会导致滑坡的出现,在我国西南的丘陵地区,山势陡峭,山体众多,河流沟壑遍布,滑坡的条件基本满足,因此在此地区滑坡现象经常发生。滑坡具有“小雨小滑、大雨大滑、不雨不滑”的特点,因此降雨最容易引起滑坡现象的出现,雨水在土层大量的渗透,降雨很容易导致滑坡,一般的特点,雨水的大量渗透,斜坡下部的隔水层上形成积水,斜坡上部的土石层饱和,滑体的重量就会增加,土石层的抗剪强度就会降低,滑坡现象就会出现。为了对此类现象进行有效的避免,要采取合适的手段进行预防,卸荷减载工程、坡面防护工程、排截水工程、支挡工程等都是可以运用的手段。 2.崩塌产生的原因及防治措施 崩塌的特点是动量大,面积广,瞬间性破坏极强,这主要同人类不合理的工程开挖活动有关,对路堑开挖过深就会出现边坡过陡的现象,对路基进行开挖时,路基的软弱构造面就会暴露出来,被切割的岩体没有支撑就容易崩塌;不合理的爆破工程等都是造成崩塌的原因。因此进行公路工程施工的过程中,对不合理的高、陡边坡要尽量避免使用,对大切大挖要尽量避免,爆破施工不适合用于构造破碎地段、地质疏松地段,对山体的平衡要进行维持。目前在我国,护坡、护墙、拦截、遮挡、排水等措施被用在预防崩塌中。 3.泥石流产生的原因及防治措施 在沟谷深壑,山区等地形险峻的地区,因自然灾害、暴雨暴雪等引起携带有大量石块以及泥沙的山体滑坡,形成特殊洪流的就是泥石流。泥石流具有流量大、流速快、破坏力强、瞬间性等特点。要形成泥石流,上游堆积有丰富的松散固体物质,容易积水、陡峭的地形要存在,再加上很短的时间内大量的流水,形成泥石流的条件就会具备。在山区道路中,泥石流是其中主要的地质灾害,一般在植被破坏严重、水土流失、地震强度大、频率高、岩体风化破碎的山区容易出现。在高山冰川融化、暴雨季节等最容易发生。封山育林、改良植被,修建遮挡物或者排洪道,调节地表径流,避免积水等是预防泥石流的主要措施。 三、公路工程地质勘查具体方法 1.重视岩土水理性质的测试研究 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理力学性质都是岩土的重要性质。岩土内部的水理性质会对其整体的强度与形状造成一定的影响,有部分性质甚至会对工程的稳定性能造成直接性的影响,其中包含了软化性、胀缩性以及崩解性等。岩土崩解性的相关因素是其土质颗粒的构成成分、矿物质的成分等。过去在对岩土的勘察过程中,往往会将着重点放置在其物理的力学相关方面,其水理性受到了忽视,因此,在对岩土方面的地质评价过程中,其全面性有待加强。岩土内部的水理性主要是由其岩土与地下水之间发生相互的作用产生,地下水在岩土中的存在方式各有不同,其对岩土水理性质的总体影响也存在着不同,其影响度又与岩土自身的类型有所关联。 2.制定完善的岩土工程勘察报告 工程地质勘察所得出的最终成果为岩土工程勘察报告,它能够为建筑工程地基基础设计起到重要的参考作用。岩土工程勘察报告中包含很多方面的内容,如地下水类型、含水层分布状况、地表体与含水层间的水利联系、水文地质参数、地下水补给、径流及排泄、地下水位季节变化趋势等。因此在工程地质勘察工作中必须要确保岩土工程勘察报告的科学性、准确性与全面性。 3.查明情况、结合实际 工程地质勘察中主要包含水文地质、地形地貌及岩土物理性质等工程地质条件,在具体的工作中查明工程地质条件之后必须要充分结合项目的实际情况并对工程地质所带来的影响给出客观评价,从而为工程项目设置良好的安全防护措施提供重要参考依据。 4.提高对工程地质研究力度 工程地质研究是保证工程质量的优秀内容,所以必须加强对工程地质的研究力度,举例而言,增加地质勘探报告的数据分析内容,从而增大报告自身的使用价值,使其成为日后勘探作业的宝贵财富。与此同时还要提升综合分析的能力,不仅要对地质地貌进行研究,还要对水资源等自然资源进行深入剖析。 5.规范勘探技术的应用 随着经济的高速发展,传统的技术管理理念已经无法在二十一世纪得到普遍的应用,在此基础上所使用的技术也要得到统一的规范,建立一支专业技术团队,加强技术的指导是志在必行的措施。这一内容目前得到众多企业的认可,并已经采取实际行为,规范勘探技术,从根本杜绝问题的产生,为工程地质勘探提供最佳的“工具”。 6.运用高科技手段进行勘查 对水文与环境地球物理勘探进行调查,如地质、水文地质情况以及地下水分布状态。需要注意的是,重点应该放在地面调查较为困难或是难以解决问题的地段进行物探工作,条件允许的情况下还可以将高密度电法勘探和激发极化法电法勘探加以结合,从而保证工作能够达到深度、分辨率要求。不仅如此,在工程地质勘探和水文地质勘探中还可应用瞬变电磁法和高密度电发勘探结合使用进行深部精细地质结构的勘察工作。 综上所述,针对公路工程建设中可能出现的地质问题,我们对其水文地理等要进行分析、勘察,对影响工程建设的因素要进行分析,得出保证工程质量的具体办法,只有这样才能保证公路工程的建设,保证工程建设的质量,保证公路使用功能的发挥,使用寿命的延长,促进我国公路事业不断的发展。 公路工程地质论文:试论公路工程地质勘察的主要方法和步骤 摘要:公路是陆地交通运输的干线之一,作为既是线性建筑物,又是表层建筑物的公路和桥梁,往往要穿越许多地质条件复杂的地区和不同的地貌单元。所以,为了确保公路工程的安全性,就必须对公路工程沿线的地质进行详细的勘察。本文对公路工程地质勘察的主要方法和步骤进行了详细的论述,以供广大同仁交流探讨。 关键词:公路工程地质勘察;方法;步骤 引 言:公路工程的地质勘察,就是运用工程地质的理论和各种技术手段,实行调查、研究公路要穿越地带的工程地质条件、为公路选线、设计、施工和使用提供经济合理而又正确完整的工程地质资料。同时公路工程地质勘测直接关系到路基、桥隧的安全,应引起高度重视。 1 公路工程地质勘察的主要方法 1.1 工程地质测绘 一般采用沿程测绘的方法,其测绘宽度一般包括中线两侧各200 m、300m。对于专门目的或地质条件的重点工程地段,应进行大面积工程地质测绘,这时的测绘线布置常采用路线穿越法和顺层追索法。而观测点的布置必须选在具有代表性的地质现象的天然露头、人工露头处。目前在公路桥梁测绘中应用最多的测绘技术是应用航片和卫片测绘。航片的应用主要是运用室内光学仪器编制地形图,或者通过地质专业判译编绘工程地质图。而测绘技术中效果比较好应是卫片测绘技术,其优点主要是卫片拍摄地面范围大;反映宏观形态特征较清楚、解释效果比较好;卫片中包含的信息量大,可根据色调和形态特征,能够解决工程地质测绘中的很多问题。 目前公路勘察中可利用卫星遥感影像信息资料对项目区的地形地貌、地层岩性、地质构造、不良地质与特殊性岩土等进行圈定、判释,为路方案选择、线位展布提供宏观资料。在此基础上利用1:5 万和1:1 万线位地形图为底图,进行实地工程地质调绘、验证,对路线通过地带及重点构造物场地进行全面的工程地质分析研究,编绘 1:5 万和 1:1 万综合工程地质图。 1.2工程地质勘探 勘探是工程地质勘察的重要方法,是获取深部地质资料必不可少的手段。能提供设计所需的技术参数,在桥隧、涵洞、不良地质处理中应用广泛。在进行地质勘探时,应充分利用地面调查测绘资料,合理布置勘探点,认真分析勘探成果,避免不必要的工作;公路工程地质勘探方法主要有挖探、钻探、地球物理勘探(简称物探)几种。 (1)挖探 挖探是工程地质勘探中最常用的一种方法,可分为坑探和槽探。它就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽,以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层之间接触关系等地质结构,并能取出接近实际的原状结构土样,该方法的特点是地质人员可以直接观察地质结构细节,准确可靠,且可不受限制地取得原状结构试样,因此对研究风化带、软弱夹层、断层破碎带有重要的作用,常用于了解覆盖层的厚度和特征。 (2)简易钻探 简易钻探是公路工程地质勘探中经常采用的方法。具有工具轻,体积小,操作方便,进尺较快,劳动强度小等优点。但缺点是:不能采取原状土样或不能取样,在密实或坚硬的地层内不易钻进或不能使用。“麻花钻”是在公路工程中常见的简易钻探方法。 (3)钻探 在工程地质勘测工作中,钻探是广泛采用的一种最重要的勘探手段,它可获得深部地层的可靠地质资料。钻探按钻进方法分有回转、冲击、振动和冲洗四种。在公路工程地质勘测中,钻探主要用于桥梁、隧道及大型滑坡等不良地质现象的勘探,一般是在挖探、简易钻探不能达到目的时采用。钻探作为最重要的勘探手段其提供的成果亦是相当详尽的。 (4)物理勘探 物理勘探简称“物探”。不同成分、不同结构、不同产状的地质体在地下空间呈现不同的物理场分布,物探采用专门的仪器,通过观测这些物理场的变化,来判断地下地质情况。物探的优点是效率高、成本低、仪器和工具比较轻便。但是由于不同土、石可能具有某些相同的物理性质,或同一种土、石可能具有某些不同的物理性质,因此有时较难得出肯定的结论,必须使用钻孔加以校核、验证,所以物探有其一定的适用条件。 1.2 公路工程地质试验及长期观测 (1)为了进一步验证工程地质情况,有时候需要在现场取有代表性的试样,送到试验室进行相关项目的试验。或者直接进行原位测试,就是直接在野外现场进行测试。两种试验方法相比来说,原位测试由于不用花费人力、物力搬迁土样,因此原位测试在工程地质试验中采用最多。目前原位测试中采用最多的有静力载荷试验(CPT)静力触探试验、圆锥动力触探、标准贯入试验、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验、旁压试验、波速测试、现场大型直剪试验、块体基础振动试验等。 静力载荷试验指在拟建场地上,在挖至设计的基础置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板,在其上逐级加荷载,测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量,分析研究地基土的强度与变形特性,求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。静力载何试验分为平板载何试验、螺旋板载荷试验、深层平板载荷试验等。用以确定地基土的临塑荷载、极限荷载,为评定地基土的承载力提供依据;估算地基土的变形模量、不排水抗剪强度和基床反力系数。其试验装置为承压板、加荷与传压装置及沉降观测装置等。根据实测结果绘制沉降与时间(s~t)关系曲线及荷载与沉降(p~s)关系曲线,由此确定地基承载力、地基土的变形模量、估算地基土的不排水抗剪强度、估算地基土基床反力系数。 静力触探试验指通过一定的机械装置,将某种规格的金属肩探头用静力压入土层中,同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯入阻力,以此来判断、分析、确定地基土的物理力学性质。静力触探试验适用于粘性土、粉土和砂土,主要用于划分土层、估算地基土的物理力学指标参数、评定地基土的承载力、估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等。 (2)进行公路地质勘察时应对工程地质进行长期观测,其观测内容主要是观测与工程有关的地下水的动态观测;不良地质现象的观测;建筑物修建与周围环境相互作用的动态观测。 2 公路工程地质勘察规范运用过程和步骤 2.1 钻孔布置 平面布置规范规定,应沿道路中线布置,当道路宽度较大时,宜在道路两侧交错布置占孔。当路基岩土条件复杂时应布置横剖面。我认为在路堑、陡坡路堤(经常是半挖半填路段),须进行支挡工程的地段应布置横剖面,具体布置可参考”边坡工程规范”。 2.2 勘探孔孔距 在一般情况下可按道路性质布孔,布孔时应注意两点,一是每个地貌单元,不同地貌单元的交界处均应布置勘探孔。同时在微地貌和地层变化较大地段予以加密。此处的地貌单元指平原(堆积地貌)岗地(剥蚀堆积地貌),丘陵山区(剥蚀地貌),微地貌指平原中的,河漫滩,低平原,高亢平原等,岗地中的坳沟岗地等。二是规定有机质垃圾,疏松的杂填土,未经沉实的近期回填土及软土分布地段应查明其分布范围,勘探孔距宜控制在20~40m。 2.3 勘探孔孔深 原地面或设计地面标高(挖方地段)以下2~3m,规定为原地面以下5m,或挖方地段为设计路面下4m。规范同时规定当为有机质垃圾、疏松的杂填土,未沉实的近期填土,软土和可液化层时孔深应适当加深或钻穿该土层;当高路堤地段孔深应满足地基承载力、变形计算、稳定性分析评价要求及地基处理要求。路堑,陡坡路堤,支挡工程孔深也应满足上述要求。总的说来道路工程钻孔的特点是:①所有钻孔都必须取样;②市政钻孔应封孔;③多数钻孔应量测水位。 2.4 取样与试验 (1)地基土与路基土 市政规范规定桥涵,室外管道,堤岸工程等划分地基岩土应与现行建筑地基础规范一致,对道路路基土应执行《城市道路设计规范》。地基土的概念大家已很清楚。主要说一下路基土。什么是路基,路基是路面的基础,承受由路面传来的行车荷载,它又分为路床、路堤。路床又分为上部0.3m,称做上路床,0.3~0.8m,称下路床。0.8~1.5m称上路堤,1.5m以下称下路堤,需要指出的是,路堤是填方路基,当为挖方路基,或以后地面为路面标高时就不存在路堤而只有路床存在。对于路基土也就是路床及路堤部分土的定名及试验方法均应遵照现行公路土工试验规程。路堤土来自取土场,如进行取土场勘察时应遵照上述规程办理。路基土下面的土分类规范没有说,我想应该称地基土,按目前习惯似乎可以按《建筑地基规范》的规定来执行。 (2)取样间距与测试 规范规定在原地面或设计地面以下1.5m范围内每间隔0.5m取一个样(公路规范是0.5、1.0、2.0、4.0m取样)。采取的土样应做颗粒分析,天然含水量和液塑限,以便划分路基土类别和土基干湿类型,干湿类型的划分按路床顶面以下0.8,深度内平均液性指数按大于1.00,为过湿,0.75~1.0为潮湿类型,0.5~0.75为中湿类型,小于0.5为干燥类型,需要指出的是公路规范规定应按平均稠度指标来判定,二者有不一致之处。 2.5 工程地质勘察报告 首先是文字部分:(1)勘查工作的任务和概况;(2)是否存在影响建筑物地基不稳情况存在及其影响程度;(3)工程场地的地质土层结构、强度及各土层物理力学性质;(4)低下水位的深度、水质情况、变化情况及对建筑材料的腐蚀程度;(5)在地震设防区划分场地类型和场地类别,并判别饱和沙土及粉土;(6)对建筑地基基础方案进行分析,提出经济可行的设计方案意见,尤其对地基设计和施工中需注意的地方检出建议;(7)当工程需要时,尚应提供:深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的技术参数,论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响;基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。 其次是图表部分:(1)勘探点平面布置图;(2)工程地质剖面图、综合工程地质图或工程地质分区图;(3)土的物理力学性试验总表。重大工程根据需要,绘制综合工程地质图或地质分区图、地质柱状图或综合地质柱状图和有关试验曲线。 3 结束语 总之,公路工程地质勘察工作任务艰巨,必须明确其目的,克服各种因素,正确利用公路工程地质勘测方法对提高设计质量,有效控制工程造价和工期有着无法替代的作用。公路工程地质勘测作为公路建设中的重要手段,应引起我们足够的重视。 公路工程地质论文:高速公路工程边坡的工程地质分类 摘要:作为道路工程中比较重要的一种――高速公路,也是受到了各方面的重视。在高速公路工程的建设中,边坡的分类关系到了整个高速公路工程的设计,因此,对于边坡的分类应该高度重视。现在的边坡分类,大都是按照其破坏的形式进行简单的分类,对未变形边坡并没有分类。在结合了工程的实践之后,提出了比较适合高速公路工程的边坡地质分类。本文便对这些边坡的分类进行深入浅出的探究和分析。 关键词:基础设施;高速公路;边坡分类;地质 根据工程的实践以及对高速公路边坡勘察结果的分析,对于未变形边坡进行大方向上的分类。一般分为岩质边坡、土质边坡和土石边坡。对于变形边坡就按照其变形的特性进行分类。 一、 边坡分类的现状 目前,国内外对于边坡的研究都比较深入,对边坡的分类也有自己的见解,这就造成了对边坡的分类有很多种方法。其中依据的原则、标准及目的也都不相同。迄今为止也并有一个统一的标准来对边坡进行分类。在实际的勘测中,大都是按照各自确定的分类标准对边坡的破坏形式进行分类。对于未变形的边坡,大都不去研究,对于专门为某项工程目的服务的边坡分类更是匮乏 现在来说,常见的分类所依据的标准是:边坡的形成的原因、边坡的结构、边坡的岩土特性、边坡的变形破坏形式等等。对变形破坏形式的分类尤为复杂,有的根据变形的特征,有的根据变形的时间,有的则是根据变形的发育阶段进行分类。 总而言之,对于边坡的分类,国内外的研究人员提出了许多的方式方法,同样的分类的目的也是不尽相同的。但是在这其中,这些分类的方法都有一个共同的特点,那便是仅仅只是对变形形式的分类。对于边坡并没有进行综合的工程地质分类,这样对于我国的高速公路工程的勘测就带来了不便。本文试着综合工程的实际,提出一种比较适合应用于高速公路工程边坡的地质分类。 二、 分类的目的和原则 (1)分类的目的 高速公路工程边坡的地址分类是在结合了我国高速公路工程的勘测的结果之后,将各种不同地质特性的边坡加以区分和整理,不同的边坡代表不同的工程地质特性。各自之间对于工程的影响也是不尽相同的。因此,对于边坡工程地质分类的主要目的便是: ①结合实地的工程勘测,能够根据分类的特征对边坡属于哪一种类进行快速的辨认,从而能够迅速的掌握其特性和主要应用的工程。 ②根据分类,能够迅速的对边坡的各种属性做出判断,比如对其的稳定性进行初步的分析和评价,从而能够判断出对整个工程的影响。 ③根据分类,能够结合理论的数据分析等,对在工程实施过程中可能出现的问题进行预测,同时也可以针对性的提出解决方案。 ④根据分类,当出现的边坡问题比较复杂时,能够为下一步的勘测工作提供有力的理论依据和工作方向指标 (2)分类的原则 为了能够在实际的工程应用中比较方便,按照以下的原则进行分类: ①分类以实践为基础。 ②为了方便在实地的勘测中对边坡进行快速的辨认,并对其特性做出评价,在分类中,需要对边坡的特性以及可能对工程出现的影响加以说明。 ③对边坡工程地质的特质进行分析分类时,要说明其对工程的影响。 ④分类依据为:结构、岩土性、变形的特征。 三、 高速公路工程边坡的工程地质分类 根据上述的分类原则,结合了实际的高速公路工程中所遇到的边坡,进行了如下的分类。按照边坡和工程之间的将边坡分为了人为边坡和自然边坡两种;按照人工边坡的建筑方式分为填方路堤边坡和挖方路堑边坡两种;按照边坡便性情况的不同分为了变形边坡和未变形边坡两种;按照边坡的岩土性质分为了岩质边坡、土质边坡以及土石边坡三种。根据其结构的不同还可以进行更加细致的分类。按照边坡的高度、坡脚等还做出了一般性质的分类。 (1)岩质边坡的分类。 根据岩质边坡的岩土性质的不同进行以下分类。 ①侵入岩边坡。比如说花岗岩等性质的边坡,此类边坡的岩土性质比较单一,强度比较高,呈块状的结构,一般是形成陡坡,并且具有发育成卸荷裂缝的特性。 ②喷出岩边坡。比如说玄武岩以及流纹岩等等。这种边坡的强度不同的岩质之间的强度差距比较大,一般的具有层状或者是类似层状的结构,受到其形状的影响,边坡的形态不固定。 ③碎屑沉积岩边坡。比如说砂岩、页岩等。强度的差别比较大,形成的边坡呈现层状结构。边坡的形状收到其本身形状的控制,不具备唯一性。 ④碳酸岩类的边坡。比如说石灰岩等等。强度比较高,大都呈现层状结构,边坡常常形成悬崖状。 按照边坡的岩体结构来进行分类,可以分为: ①块状结构的岩土质边坡。块状边坡指的是由大块的沉积岩或者是岩浆岩所构成的边皮,这类的边坡没有细致的层状节理分布,并且不具备层状边坡的特性。 ②碎裂结构状的岩土质边坡。碎裂状的岩土边坡指的是有强烈发育的不规则的节理的各种岩石边坡。由于边坡上面的节理比较复杂和混乱,所以边坡的状态大都是相互镶嵌式的碎块。 (2)土质边坡分类 ①黄土边坡。黄土边坡一般称棕黄色,并且具有多孔性。成分多以颗粒为主,质地比较均匀,干燥的时候较为坚固,但是遇到水容易受到侵蚀而脱落,边坡的形态一般为直立状。 ②砂土性边坡。砂土边坡指的是由结构较为疏、粘聚力较为低的砂土构成的,一般透水性比较大,在振动力比较大的时候,容易液化。 (3)土石边坡 由土和质地较为坚硬的岩石所组成的边坡便称之为土石边坡,根据土和岩石在边坡中的种类的不同,可以分为碎石土边坡和岩土混合边坡这两类。 碎石土边坡是指由比较坚硬的碎石块和砂土的碎屑所组成的边坡。而按照其形成的条件又可以分为堆积型和残积型,这两种的区别在于前者是经过了砂土的迁移和搬运形成,而后者并没有经过砂土的迁移和搬运,残积所自然形成的。边坡由岩石和砂土较为杂乱的混合而成,称之为岩土混合边坡。这种边坡呈现叠状结构,一般的上部为岩石,下部为砂土。 (4)按照边坡的高度和边坡的坡脚分类如下表: (5)变形边坡的分类 ①滑动变形边坡。这类的边坡是由岩石的一部分沿着一定的角度和平面,受到某种力的作用下,相对于另一块岩体进行了滑动所产生边坡。滑坡是滑动边坡的常见形式。 ②蠕动变形边坡。蠕动变形边坡指的是由于种种原因,岩体发生了长期的缓慢的变形的情况。这种变形可以是长期、连续性的,也可以是间接性的跳跃性的。 ③崩塌变形边坡。崩塌变形边坡指的是,一部分岩体在受到某种力的作用下,突然性的从母体的岩体上脱离所形成的的半坡。崩塌边坡一般的呈现堆积状。 结语: 本文结合了高速公路工程勘测的实际,深入的对边坡的分类进行了分析和探究,对于边坡的分类也进行了详细的叙述和分析,更是对高速公路工程边坡的工程地质分类也提出了相应的见解。 公路工程地质论文:论公路工程地质勘查方法的应用 摘要:目前,公路地质勘查的方式繁多,且都有着各自的特点和作用,为了实现对不同方法的综合使用,提高公路地质勘查工作的水平。本文结合工程实例,对不同的勘查方法及应用进行了简要的阐述。 关键词:公路;地质勘查;方法;综合运用 1 工程概况 某公路工程全长约140km,是贵州省公路网的重要组成部分,也是所在地区前往其他省份的唯一快速汽车通道。公路穿越的地形包括丘陵区、低山区、山间盆地区等。其中,低山丘陵区在公路全长中所占比例约为85%,高差相对较大,地形坡度在25°~45°之间,尤其是某一路段需要穿过山脉,地形条件极其复杂。由于这段路线地形陡峭,且以隧道和桥梁为主,因此给勘察工作带来了极大的挑战。 2 地质情况 2.1 地质特征 区域内的构造活动较为强烈,岩浆侵入面积较大,次级构造极为发育。同时,线路的中段区域表现为背、向斜相接合部位。区域性构造方向与构造发育形迹基本相同,以北东向为主,北西向网络状构造体系少量存在,岩石破碎、断层发育、风化强烈。路线穿越的地层较多,岩性复杂,依次为寒武系、志留系、中上泥盆统、白垩系与第四系。中段燕山期和花岗岩大面积出露,西段变质岩广泛分布,东段沉积岩广泛分布。岩性包括砂岩、片岩、板岩、泥灰岩、粉砂岩等多种类型。 2.2 水文地质 沿线地下水主要包括基岩风化层孔隙裂隙水、第四系冲洪积砂- 卵砾石层孔隙潜水、灰岩岩溶水、基岩裂隙水等。地层、地形等因素对地下水的排泄条件和补给影响较大,其中,岩溶发育、断层破碎地段是本次勘察工作的重点和难点,也是整个线路中的重点地段。 3 勘查方式 针对线路所在区域地质构造复杂、地形条件交叉、地形单元多、水文地质条件复杂、地层岩性多变、植被发育等特点,除了常规的勘察方式外,工作人员还针对性地选择了勘察方法。 3.1 遥感技术 在线路的对比和选择阶段,对遥感技术(即RS技术)进行综合应用,可以收到非常理想的效果。该技术的图像具有全面性、真实性、宏观性等特点,能够为不良地质、地质构造、地形的有效识别提供依据,且能够消除覆盖层、植被、地形等带来的不利影响,通过对图片的分析即可获得区域内的工程地质、水文地质、环境地质、地层、地质构造等多方面资料,避免在项目实施过程中遭遇特殊性岩土或不良地质,不仅为安全、优质的施工奠定了坚实的基础,也让工作人员的选线得到了有效的数据支持。 通过对RS图像资料的分析,可以对沿线的不良地质现象、地质构造、地层岩性等位置进行区分,为地质测绘人员提供工作靶区。例如在K65+400~980段,RS图像表现为块状灰色调夹平直灰黑色调,宽度较大,高差较小,因此,将其判定为宽度较大的断层,这一结论在随后的现场操作中得到了证实。在花岗岩分布区,RS图像则表现为大片姜状图形,色调为浅灰~灰白,高差较小,地形较缓;在变质岩区,图像表现为大片块状的灰黑和灰色,高差较大,地形较陡;在花岗岩分布区,滑坡区图像表现为灰白色,局部存在灰黑色调;在变质岩区,滑坡区图像表现为灰色加局部灰白色。 3.2 GSP技术 GSP定位的优势在于全天候、高精度、高效率、操作简单、功能较多,通过GSP进行不良地质点的定位、构造点的追索延伸、地质点测量定位等具有较高的应用价值,能够使定位精度得到进一步的提升。 在实际工作中,K65+400~980段为断层分布,后期岩浆侵入,岩性多变。断裂破碎带的宽度约为200m,原岩为砂岩和砂砾岩,裂隙发育,白色石英脉大量,构造岩破损,裂隙中常见填充的石英,整体性较差。通过GSP定位,将野外的实际情况直接反映在平面图当中,不仅速度快,而且精确度高,对于勘查工作的指导具有重要意义。 4 物探测试的相互补充 4.1 GPR的应用 GPR也就是我们常说的探底雷达,主要用于地下介质分布的确定。该技术主要采用雷达天线将无载波电磁脉冲发往地下,并接收由不同介质界面反射的回拨。由于电磁波在介质传播的过程中,电磁场强度、波形和路径会因为介质的几何形态与电性质的差异而发生变化,因此,通过回波旅行时间、波形和幅度即可探知地下介质的埋藏目的体和地层结构。不同介质内部的电磁波传播特点会使其发生折射、透射、反射等现象,GPR的工作原理也在于此。电磁波被反射后,会被接收天线接收,并由主机对电磁波的运动特征进行记录,处理后形成断面的扫描图。工作人员通过对图像的读取即可了解地下目标物结构的实际情况。线路处于山区,林密山高,勘察工作较难开展,而GPR技术的应用则有效解决了这一难题。在K65+400~980断层分布地 段,断层部位的纵波速度为513~822 m/s,较正常的1 210~3 930 m/s出现了大幅度的下降。物探曲线的分析结果为土层较厚,实际为断层具有向下延伸的趋势,不过界限并不明显。在岩土层正常分布的地段,GPR结合钻孔资料能够对岩土分层情况 进行全面反映,有利于地层分层评价的顺利进行,对隧道围岩的分级具有重要的指导意义。 4.2 高密度电阻率法的应用 该方法是常规电法的进一步发展,工作原理与之类似,即借助岩土介质的导电性差异,通过分析和研究构建地下稳定电流场的分布规律,从而解决相应的地质问题。与传统的工作方式相比,高密度电阻率法能够自动进行测量电极的转换,测量次数因此大幅降低,具有高精度、高分辨率、直观等特点。地下介质的电性变化可通过人工建立的稳定电流场的变化进行测定,分析后即可得出地下障碍物的形状、性质、埋深等内容,因此在滑坡体、断层破碎带、岩溶等的探测中得到了非常广泛的应用。在K65+400~980断层的分布地段,受地形高差大、土层较厚、植被发育、难以钻孔等因素的影响,井探、槽探无法达到测量要求,因此换用高密度电阻率法。通过野外地质测绘队大致走向进行判断,并按照垂直走向进行无探险的设置。 4.3 基础地质成果的应用 在公路地质勘查工作中,钻探是了解地面下岩土层的最为基本的方式,而工程地质测绘则是对地面岩土层分布情况进行掌握的最直观方法,如果能够使用物探进行补充,就可以收到更为显著的效果。在采用物探、遥感等勘查方式的同时,工作人员对基础地质十分重视,将物探、钻探、地质工作有机地结合到一起。例如在对K66+500的边坡进行测绘时,设计边坡与石英砂岩同向,列席组合为顺坡向。钻探资料表明,基岩埋藏较浅,且硬度较大,在进行边坡的开采后非常容易导致顺层滑动的问题。因此建议将路线向南移动,或采用锚索、放坡等方式进行加固处理,但是这两种方法不仅造价较高,而且在日后的使用中还会引起一些不必要的麻烦。设计部门对这些结论进行了分析,在充分结合相关地质勘查资料的基础上,对线路进行了相应的调整。 5 结语 1)在进行山区公路勘查时,综合采用钻探、物探、遥感、地质等方法,将会收到更为显著的勘查效果。 2)在山区勘探工作中,RS技术无疑是先行者之一,能够有效地将各类地质内容总结归纳为“靶区”,对于其他地质工作的开展具有重要的指导意义。 3)GPR、高密度电阻率法等物探方式的应用,能够提前预报下伏地层的相关情况,为提升钻探工作的针对性提供依据。 4)基础地质工作的有效开展,能够为山区公路路线的合理选择提供借鉴和指导。 5)山区公路地质勘查工作的有效开展,离不开GSP的路线导向作用和现场定位功能,对其进行合理使用,将会在很大程度上提高工作的精确度和效率。 公路工程地质论文:高速公路工程边坡的工程地质分类分析 【摘 要】随着经济的持续发展和公路工程项目建设的持续发展和进步,高速公路工程项目建设也逐渐受到了重视,公路工程项目的建设推动了经济的发展以及国家的进步。而高速公路工程边坡的工程地质的分析和研究的增多,对高速公路的建设有着十分重要的意义,通过对告诉公路边坡工程地质的分析,为高速公路的建设奠定了基础。 【关键词】高速公路;工程边坡;工程地质;分类 江西地貌以山地、丘陵为主,约占全省总面积的78%;地势周高中低,省境边缘群山环绕,中南部丘陵起伏,山体多由变质岩和花岗岩组成。江西省是我国地质灾害比较严重的省份之一,属于地质灾害易发程度较高的地区。省内地质灾害发育,因地质灾害造成的人员伤亡、财产损失情况严重。据不完全统计,全省共有地质灾点25712,规模较大、损失较严重的地质灾害点1209个,共造成869人伤亡,直接经济损失达32669.73万元。特别是近几年来,降雨诱发的地质灾害发生的频率、强度越来越高,造成的损失和危害越来越严重。由此,对于相关地区工程边坡的工程地质的分析有着十分重要的现实作用和意义。 1 按照岩性进行分类 (1)侵入岩边坡。例如花岗岩边坡,岩性相对单一,具有较高的强度并呈块状结构分布,呈陡坡发育卸荷裂隙。 (2)碎屑沉积岩边坡,例如砂岩、页岩、砾岩边坡,不同类型的沉积岩的强度不同,往往呈层状结构进行分布,边坡的形态受到岩层的产出状况的影响,页岩的透水性相对较弱。 (3)喷出岩边坡,例如玄武岩凝灰岩、凝灰角砾岩、流纹岩边坡等等。不同类型的喷出岩边坡的强度差异也较大,并且呈裂隙发育,有时具有层状或者类似层状的结构,孔隙性较大,边坡的形态收到其结构形态的控制。 (4)碳酸岩类边坡,例如石灰岩、白云岩边坡等等,边坡的形态受到岩层产出状况的影响,往往形成悬崖,部分岩溶发育。 (5)软弱岩层边坡,例如泥岩、页岩、泥灰岩、河湖相砂页岩、半成岩等,强度较低,容易分化。 (6)夹有软弱夹层的沉积岩边坡,例如带有泥化夹层或者坡碎夹泥层的砂岩、石灰岩、页岩等等,具有层状结构。 (7)变质岩类边坡,例如片岩、片麻岩、千枚岩、石英岩边坡。大多呈现片状或者层状结构分布,岩体不够完整。 (8)特殊岩类边坡,例如带有石膏、盐等易溶岩层,强度较低。 2 按照岩体结构进行分类 2.1 碎裂结构岩石边坡 是指带有强烈发育的不规则节理裂隙的岩石边坡,在沉积岩、岩浆岩或者变质岩等地区都可能出现,尤其是在断层交汇部位以及严重构造挤压部位较为常见,由于边坡上节理裂隙较为密集且方向凌乱,有时难以划分出岩石的层状结构,边坡岩性多为相互镶嵌的碎块结构,然而从宏观上可将该种边坡形式视为散体,边坡的形态与节理裂隙的切割程度以及组合形态密切相关。 2.2 块状结构岩石边坡 一般由块状岩浆岩或者巨厚层沉积岩所构成的边坡,该种边坡就局部地段而言并没有层状节理分布,并不具备各种层状岩石边坡的特性,根据其物质组成分析可将其视为相对均质体。 2.3 层状同向缓倾岩石边坡 大部分是由坚硬层状岩石够构成的边坡,岩层的倾向与边坡倾向保持一致,但其倾角比边坡的坡脚要小,坡面切断了岩层的层面。由于其具有该项特征,由此在坡脚以上的岩层具有路面方向活动的空间,而当层面之间的抗剪强度较低之时,将沿着层面产生滑动。 边坡稳定性主要受到岩层倾角、层面抗剪强度以及边坡岩体的节理裂隙切割状况的影响。层状同向缓倾边坡较为常见,这是由于施工开外对边坡坡脚进行人为改动,从而导致边坡由缓变陡,从而切断了层面,尤其边坡岩层被坡面切断之后,最为常见的是顺层滑动,尤其是沿着软弱夹层进行滑动。若是节理裂隙的切割便于坡体的切割,下伏设有软弱夹层之时,在雨后更容易产生滑动。 2.4 层状反向结构岩石边坡 该种类型的岩石边坡,岩层的走向与边坡的走向基本保持一致,而倾向则与坡面的倾向相反,也可称为逆向边坡,该种边坡由于沿着层面缺少滑动变形的空间,由此无论岩层倾角的大小,一般状态下基本能保持稳定。 2.5 层状斜向结构岩石边坡 是指岩层与坡面走向呈现一定的夹角的层状岩石所构成的边坡,也可称为切向边坡,是高速公路当中较常见的一种边坡的类型。 2.6 层状同向陡倾岩石边坡 是指岩层的走向与边坡的走向基本保持一致,然而岩层倾角比边坡坡脚的岩石边坡要大,同时由于坡面未将岩层的层面切断,由此,并未给岩层层面下滑的空间,一般状况下能保持稳定。 3 按照土质进行分析 3.1 砂性土质边坡 主要由砂或者砂型土所构成的边坡,其结构较为稀疏,年距离较低,一般而言透水性较强,饱和含水的均质砂土边坡,容易在振动力的作用下液化产生液化边坡。 3.2 粘性土质边坡 颗粒细密,而由于不同边坡的生长环境不一致,不同粘土的组织结构、物理力学特征等具有较大的差别,同时对边坡的稳定性影响也不一致,然而一般具有干时坚硬开裂,遇水膨胀分解等软塑性特征。 3.3 黄土质边坡 一般呈淡黄色或者棕黄色,呈现多孔性特征孔隙比例一般为40~50%,以粉粒为主,质地均一,无层理发育,无柱状节理以及垂直节理发育,天然状况下含水量较少,干燥时较为坚固,呈现竖直状,然而遇水容易剥落或者受到侵蚀。 3.4 胀缩土质边坡 呈现特殊的物理力学特征,这是由于土质当中包含蒙脱石等容易膨胀的矿物,具有明显的干湿效应。 3.5 软土质边坡 是由泥变、淤化、淤泥实土以及其他类型的抗剪强度较低的土质所构成的边坡类型。粘土由于其抗剪强度极低,其流变性特征十分显著,由此并不利于边坡的稳定性。 4 土石混合边坡 该种边坡形式是由土以及坚硬岩石混合而成,可分为碎石土边坡以及岩土混合边坡两种类型。 碎石土边坡是由坚硬的岩石碎块以及砂土碎屑细颗粒物质所混合构成的土石边坡形式,具体还可细分为碎石土边坡以及岩土混合边坡两种类型。 碎石土边坡是指由坚硬的岩石碎块以及砂土所混合构成的边坡,按照相应的形成条件,可分为堆积型以及残积型碎石土边坡。堆积型碎石土边坡是由于土石碎屑经过搬运位移或者土石混杂,例如坡积体以及变形边坡的残留体等等;而残积型的土石边坡则是由于挤眼原位风化而成,岩土并未经过搬运和位移。按照其结构形态又可分为土石混合机构以及土石叠置结构。 公路工程地质论文:浅谈工程地质选线对山区高等级公路工程造价的影响措施 【摘 要】近年来,山区高等级公路建设发展迅速,如何降低公路工程造价,已引起公路建设在决策、设计、施工、管理等各环节的高度重视。 【关键词】高等级公路;工程地质选线;工程造价 0 概述 随着公路建设的高速发展,对交通的要求开始向“快速、方便、舒适、安全”方面转变。高等级公路逐步向山区延伸,对于山区高等级公路的勘察设计、施工运营等方面的环保要求也越来越高。山区公路环境主要是自然环境,也是地质环境。我市嵩县、栾川地处山区,地形地貌复杂,地势崎岖坎坷,工程地质条件差异较大,岩土种类繁多,公路穿行于山岭之间,建设难度高,土石方工程量大,投资多,成本高,而这些县经济条件却相对较差,资金能力有限,就如何降低公路工程造价,已引起公路部门的重视。因此,工程地质条件对评价路线设计方案的优劣和决定造价的高低起着至关重要的作用。处理不好还会诱发和加剧各种地质灾害,增加公路建设投资,影响工期,甚至给运营阶段带来严重的安全隐患。因此山区高等级公路的环保主要是地质环境的保护和地质灾害的防治。 1 重视山区公路工程地质选线 影响公路工程造价的因素很多,主要有设计、施工、管理和建设环境影响等方面,但是,从控制整个工程造价上来说,起决定作用的还是设计因素,如果没有好的设计,就不可能有优良的工程产生,没有经济合理的设计方案,就不可能使整个工程的造价降下来,而工程地质选线工作的重视程序、专业技术人员水平的高低和工作程度的深浅恰恰是决定设计质量优劣的关键,又是合理降低工程造价最有效的途径。所以除了详细的地质勘察工作之外,还要贯彻综合设计原则,在路线设计的各个阶段,对工程地质条件要有充分的了解,保证路线方案的科学性。 对于平原区的公路工程而言,工程地质条件和地形地貌都比较简单,大部分以填方路基为主,不良地质只有一些软土地基,地质病害比较简单。而对山区来说,工程地质条件比较恶劣,高等级公路与一般低等级公路相比,由于其指标高、路基宽,不可能随地形地势布设线形,为满足高等级公路的技术要求,高填深挖在所难免,必然导致原有自然地貌状态的破坏,对于存在不良地质的地段,极易诱发滑坡等地质病害,而且产生了大量的人工边坡,增大了环境保护、边坡防护工程量,毫无疑问,将进一步导致工程造价的上升。同时,还给施工和养护带来很多麻烦,使后期养护管理费用加大,即便如此,有些病害还得不到彻底根治。因此,山区高等级公路选线,工程地质条件是首要的制约因素。 2 工程地质选线对山区公路工程造价的影响 就拿洛栾快速通道来说吧!嵩县至栾川段,相对高差较大,地质条件比较复杂,地质病害较多,有滑坡、崩塌、软土、断层等。从初步设计阶段起就十分重视工程地质选线工作,外业历经1个多月,得到比较方案3个,最后确定的方案造价最低,在施工图设计阶段也认为是最优方案而被采用。但在进入施工阶段后仍在进行变动,其根本原因仍然是由地质问题引起的,由于治理边坡,从而导致了工程投资的追加。 实践证明,山区公路工程建设设计变更的绝大多数都是由地质原因引起的,而且无一例外地都要追加工程投资!如果项目开工前期能重视、加强地质选线工作,加大工程地质工作力度和深度,有效地避开或者预见这些病害地段,都比方案确定、工程开工、甚至施工完成后再采取处治措施要好得多。因为,只要工程到了要另外采取处治措施这一步,与早期发现采用避让或尽可能少挖等方案相比,任何再优秀、经济的处理方案这时都是很不优秀、经济的,由于治理的不彻底性,工程隐患和风险始终难以消除。作为公路工程勘察设计人员,我们应该总结经验教训。 3 把握公路工程地质选线要点 公路工程的线型主要受地形、地物和工程地质条件控制,地形和地物比较直接客观,易被选择和利用,而工程地质条件则具有很强的隐蔽性,不易被直接把握和认识,因此,工程地质因素就成了路线方案比选的难点和主要控制因素。对地质较为复杂地段还应注意在确定路线线型后诱发并加剧地质病害的可能性,谨慎的确定路线的线位和采取的工程措施。公路工程地质选线是一个循序渐进、由浅入深、由表及里的过程,需要丰富的经验和较长的时间,所以,要在正常的测量工作之前进行大量细致而繁琐的工作。除了收集研究已有的区域地质资料、还要在1:10000地形图上确定初步方案进行实地调查,发现重大不良地质地段或预测以后会出现难以治理的地质病害的路段要及时反馈信息,以便尽快调整路线线位。对明显的不良地质进行筛选,对那些病害规模大、治理困难且费用高的病害地段应加以避让,剔除明显无可比的方案,再进行现场踏勘,继续选择可比方案。通过钻探等各种勘察手段获得的资料做进一步优化,最终选出既经济又合理的理想方案。因此,搞好公路工程地质选线,一是需要足够的重视,二是需要较长的周期,三是需要一定人力物力的投入。 4 各种方案的综合考虑 工程地质条件对高等级公路工程造价的影响很大,除重大工程地质选线以确定大的路线走向外,对于局部高填方与桥梁跨径、深路堑与隧道穿越、拆迁与避让等小方案也应进行比较,综合考虑。只有这样,才有充分保证工程质量,降低工程造价。对于是采用填筑路堤还是架桥跨越,要根据填方高度、土基地质条件、沟底纵坡、筑路材料料场和弃方利用的经济合理性等因素进行综合考虑。通常情况下,如果自然地面工程地质条件好、沟内不需设置其它通道、沟底自然纵坡对设涵排水有利、有足够的弃方可利用的条件下,填方高度在20米以内,采用路堤是较为经济的方案,否则就使用桥梁,至于采用何种桥型,除从经济的角度考虑外,还要结合地质、环境景观等条件而定。对于那些大挖方地段究竟是采用深路堑还是隧道穿越,要结合工程地质条件、弃方运距、边坡防护工程量及防护型式、环境保护等因素进行综合考虑,它既是降低公路工程造价的有效途径,又是环境保护所必须考虑的因素。通过多年来山区公路建设的实践证明,如果最大挖深在30米以内,在工程地质条件好的情况下,以深路堑通过较为经济,其最大问题是对生态环境的破坏和诱发滑坡病害,后期隐患较多,增大滑坡治理和养护管理费用。因此,如果挖深在30米以上、长度在200米以内,则用隧道进行详细比较,一般来说使用隧道较为有利。关于建筑物,至于是拆迁还是避让,则要看实际情况,具体问题具体分析,要结合可持续发展降低工程造价等进行综合考虑。 5 结束语 公路工程选线对地质现象和规律的认识是由面到线、由线到点、由表及里、由粗到细、由宏观到微观,逐步深入的,根据不同阶段应采取不同的方法和手段。 公路工程选线工程地质资料不仅是公路工程设计、建设、养护的依据,而且是方案决策的基础,在高等级公路选线过程中,只有重视并加强地质选线工作,充分发挥可持续性发展的思路,才能达到公路工程建设风险小,可预见性强,潜在问题少的目的,公路工程才能控制潜在的投资和风险,从而获得潜在风险和投资最小的最优方案,从根本上降低工程造价,以保证设计质量和工程质量达到预期目标。 公路工程地质论文:小议公路工程地质灾害类型及防治策略 [摘要]近年来,国家不断加大交通基础设施建设力度,公路交通条件日益改善,伴随而来的地质灾害问题也显著增加。公路的修建常常需要跨越不同的地貌单元、地层岩性,会遇到多种地质环境问题,地质灾害类型较多,常见的地质灾害主要有崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、冻土冻融。本文对公路工程施工中常见地质灾害进行了分析,详细阐述了相应的防护措施,并对地质灾害的防治工作提出了一些策略。 [关键词]公路工程 地质灾害类型 防治策略 1公路工程建设项目常见的地质灾害类型 1.1崩塌、滑坡 崩塌是指陡峻斜坡上的块状岩土体高速倾倒、翻滚、坠落于坡脚现象,崩塌的特点是垂直位移分量大于水平位移分量。滑坡是指斜坡上的岩土体主要在重力和地下水作用下,沿着一定软弱面或软弱带以水平位移为主的整体向下滑动的作用和现象。崩塌、滑坡地质灾害是山区公路工程常见的地质灾害之一,主要是由地质原因或人为开挖坡脚造成的。由于山坡或路基边坡发生崩塌、滑坡,常使交通中断,影响公路的正常运输。大规模的滑坡可以堵塞河道,摧毁公路,砸坏路基及公路桥,中断交通,破坏厂矿,淹没村庄,造成行车事故,甚至引起人身伤亡。 1.2泥石流 泥石流是指发生在山区的一种含有大量泥砂、石块的暂时性急水流。泥石流具有强大的破坏力,它往往在很短时间内摧毁一切工程设施和夺取千百人、甚至上万人的生命财产,是严重威胁山区人民和工程建设的地质灾害。泥石流是公路,尤其是山区公路建设过程中普遍存在且破坏作用及其强烈的公路水毁类型,是毁坏穿越泥石流沟的公路路基、路面及相应防治结构物的重要外在机制,危害方式只要是淤积、掩埋、堵塞、冲击及冲刷公路,我国公路每年因泥石流造成的经济损失数亿至数十亿。 1.3地面塌陷 地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下,向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种地质现象。有岩溶塌陷、矿山采空塌陷、黄土湿陷等类型,公路工程若在上述塌陷地区通过,经常会造成路面开裂、路基及路面变形、沉降甚至塌陷,影响公路正常通行,甚至威胁人身生命、财产安全。 1.4冻土冻融 冻土冻融是指在季节性冻土区,地基土冬季冻胀,夏季融化沉陷的一种现象。此种灾害是东北地区等高纬度或高海拔地区特有的地质灾害,常会造成道路翻浆、冻胀、融陷及路面冻裂,影响道路正常通行。 2地质灾害的防治措施 (1)崩塌、滑坡具体措施主要包括①掌握崩塌活动分布规律,公路要尽可能避开崩塌、滑坡危险区及可能的危害区;②加强对危岩体监测、预测、预报工作,临崩、滑前及时疏散人员和重要财产;③实施必要的工程措施,加固斜坡或防护受威胁的工程设施。主要工程措施有:护墙或护坡,防止斜坡岩土剥落;镶补、填堵坡体岩石缝洞;削坡,人工消除小型危岩体或减缓陡峭高坡;锚固,加固危岩体,提高其稳定程度,防止崩落、滑坡;排水、疏通地表水和地下水,减缓对危岩陡坡的冲刷和潜蚀;拦截、修筑挡石墙、落石平台、拦石栅栏等,阻止崩滑物对公路设施的破坏。 (2)泥石流。泥石流防治是一项由多种措施组成的系统工程。它主要由四方面措施组成:①防止和削弱泥石流活动的防治体系--通过生物措施和工程措施,保护和治理流域环境,消除或削弱泥石流发生条件;②控制泥石流运动的防治体系-采用拦挡坝、谷坊、排导沟、停淤场等工程措施,调整和疏导泥石流流通途径和淤积场地,减少灾害破坏损失;③预防泥石流危害的防护工程体系~一修建渡槽、涵洞、隧道、明硐、护坡、挡墙、顺坝、丁坝等工程,对重要危害对象进行保护;④预测、预报及救灾体系一一对于遭受泥石流严重威胁的居民、企业和重要工程设施,及时搬迁、疏散,受灾时有效地抢险救灾,减少灾害破坏损失。 (3)地面塌陷。预防和治理地面塌陷的工作有多方面内容,首先,为避免或减少地面塌陷灾害,必须十分重视公路场地的地质环境,查明建设区地面塌陷的危险程度和形成条件,对地面塌陷进行预测,尽可能布设在塌陷危险性小的安全地带;对于无法避让路段,则应根据具体情况,在设计和施工中采取钻孔灌浆、旋喷加固等必要的防塌措施。除上述预防途径外,在地面塌陷危险区进行抽水、排水、蓄水、爆破等活动时,要采用适当方法,防止诱发地面塌陷活动。为了减轻矿区采空塌陷灾害,限制采空区范围,或者增多、加大保安柱,减小塌陷规模。对于已经发生的塌陷灾害,要在查明地面塌陷发育状况和形成原因的基础上,因地制宜地采取针对性措施加以治理。其方法除了消除促使地面塌陷发展的各种动力活动外,还可采用填堵法、跨越法、强夯法、灌注法、深基础加固法、控制抽水(或排水)强度法、疏导水流法、地下水气调压法等充填加固地面塌陷坑和地下孔洞,堵截水流,强化土层及洞穴沉积物强度,削弱地面塌陷活动能力,保证工程设施安全。 (4)冻土冻融。①工程应根据岩土工程勘察报告所确定的地基土冻胀级别,采取相应的防冻胀融沉措施。②在拟建工程施工时,一是回填粗颗粒抗冻材料,并在地面做好防水工作,防治冻胀产生的冻切力破坏基础;二是采取清基换填砂砾或粗砂等透水性好的填筑材料等措施处理基础。 3防治地质灾害的策略 地质灾害不仅对公路工程施工造成了极大的影响,而且由于其成灾的缓变性还将对公路造成持续的影响,需要公路工程施工中防治相结合,进行规划治理。对防治地质灾害的主要建议如下:(1)注重地质勘察,做好工程规划。公路工程施工前要进行细致、全面的地质勘察工作,根据施工区域的具体地质情况敲定工程规划,兼顾工程的经济效益和环境效益。(2)环保工作与工程施工同时进行。公路环保工作包括设立各种防护林带等针对地质灾害易发区域的绿化防护工程,确保在公路工程施工的过程中同时完成相关的环境保护工作,从根本上防治地质灾害。(3)建立公路地质灾害的预测和保障体系。通过高科技技术手段健立健全防治公路地质灾害的相关体系,提高公路系统预测、防护和控制地质灾害的能力。(4)提高公路工程施工人员对地质灾害防治工作的重视和工作能力。通过地质灾害相关知识的培训教育来提高相关人员对地质灾害的重视,提高其防范地质灾害工作的能力。建立责任制度并完善奖惩制度来保障公路工程施工中地质灾害防治工作的执行力度。 4结束语 综上所述,公路工程施工对地质灾害的具体防治工作中深入研究灾害产生的机理和有效防治措施,尽量减少公路工程施工期间造成的灾害隐患,对突发灾害情况先做好应急措施,并随后做好防治灾害的长久性工作。 高速公路工程边坡的工程地质分类分析 [摘要]鉴于不同的边坡对高速公路工程的施工会有着不同的影响,需要对高速公路边坡的工程地质情况进行分析和研究,进而为高速公路的合理施工提供参考和依据。本文笔者从对边坡分类的概述着手,分析了影响边坡分类的因素,重点探讨了高速公路工程边坡的地质分类和特征,目的是为高速公路工程边坡的工程地质分类分析提供借鉴。 [关键词]高速公路 边坡 地质分类 影响因素 变形 一般而言,高速公路的工期要求紧张,需要能够快速准确的对边坡的稳定性作出评价,进而为公路建设创造良好的条件,这就需要对高速公路的边坡工程地质分类进行研究。 1边坡分类的概述 越来越多的学者开展关注边坡的分类问题,涌现出较多的边坡分类方法,对进行工程的施工起到了一定的促进作用。 1.1边坡分类的目的 边坡的特征不同,其稳定性就存在着较大的差异,进而对工程的施工产生了不同程度的影响,因此对边坡分类的研究是为了通过野外的调查,较快的对边坡进行辨认,进而明确工程的地质特征。其次,通过对边坡分类进行分析,可以对其稳定性形成初步的评价,并总结出边坡对工程施工的影响,进而对工程施工的地质问题的处理提出合理化的建议。此外,对边坡进行分类还可以为了勘察试验工作提供参考和依据。 1.2边坡分类的原则 为了更好是为工程施工创造有利的条件,在对边坡进行分类时需要坚持一定的原则。首先,边坡分类必须是建立在实践的基础上,并以岩性、结构和变形特征为主要的分类依据;其次,在进行边坡分类的过程中,要分析边坡的特征以及主要的形式和可能出现的问题;再次,在对边坡进行分类描述时,要阐述边坡与工程的关系;同时,在分类时,需要对其稳定性进行分析和评价,目的是为了对工程施工起到指导作用。就高速公路工程边坡的地质分类而言,为了提高论述的规范化和使用方便,需要根据边坡的高度、坡度以及人工改造情况进行一般性的分类。 1.3影响边坡稳定性的因素 边坡的稳定性对高速公路的工程施工起着至关重要的影响,而影响边坡稳定性的因素也是多种多样的,主要包括岩石风化、结构面以及地表水和地下水等诸多因素。因此在对边坡的稳定性分析时,需要综合考虑上述多种因素的综合作用,力求收集到精准的数据,为工程的施工提供参考和依据。 2高速公路工程边坡的工程地质分类 在对高速公路工程边坡的工程地质分类中,依据不同的分类依据,会有不同的地质分类。按边坡与工程的关系可以将边坡分为人工边坡和自然边坡,前者按照形成方式可以分为填方路堤边坡和挖方路堑边坡;根据岩性不同,可以将边坡分为岩质边坡和土质边坡。 2.1岩质边坡分类 首先,按照岩质边坡的岩性分类,主要分为侵入岩边坡、喷出岩边坡、碎屑沉积岩边坡、碳酸岩类边坡、夹杂软弱夹层的沉积岩边坡、软弱岩层边坡以及特殊岩类边坡以及变质岩类边坡等,并且每种岩质边坡都举具备自身的特性。其中侵入岩边坡的岩性单一且强度较高,其结构呈块状;喷出岩边坡属于裂隙发育,强度差异大,且形状会严重影响着边坡的形态;碎屑沉积岩边坡多是层状结构,且不同岩石在强度方面存在着较大的差异,其中页岩具有较强的透水性;碳酸岩类边坡具有较高的强度,多形成悬崖或者是岩溶;夹杂软弱夹层的沉积岩边坡呈层状结构,如砂岩、页岩等;软弱岩层边坡的强度很低,容易被风化或者是崩解;特殊岩类边坡多易溶于水;变质岩类边坡多呈片状或者是层状结构,其岩体的完整性和强度较差。其次,按照岩质边坡的岩体结构分类,主要分为块状结构的岩石边坡、碎裂结构岩石边坡、层状同向缓倾岩石边坡、层状反向结构岩石边坡、层状斜向结构岩石边坡等多种。 2.2土质边坡分类 在土质边坡分类中也包含着多种岩石边坡,且结构各不相同。其中黄土边坡具有多孔性,且含水量较少,相对来说比较坚固。但是黄土边坡多是直立边坡,这样就容易出现脱落或者是受到侵蚀;砂性土边坡的结构较为松散且粘聚力较低,具有较好的透水性,但是在振动力的作用下,容易产生液化边坡;粘性土边坡的颗粒细密,但是容易出现坚硬开裂以及遇水分解的现象,呈现出软塑性状的特点;软土边坡主要特征为抗剪强度较低,特别是其流变性明显,严重的影响了边坡的稳定性;胀缩土边坡的主要特征为富含膨胀矿物,因此干湿效应显著。 2.3土石边坡 土石边坡主要是由土和坚硬的岩石混合而成的,主要包括碎石土边坡和岩土混合边坡两种。碎石土边坡主要是有坚硬的岩石和砂土构成,按照形成条件分为堆积型和残积型,按照结构形态可以分为土石混合结构和土石叠置结构。 2.4高度和坡度不同的边坡 根据高度的不同可以将边坡分为超高边坡、高边坡、中边坡和低边坡,同时根据坡度的不同可以将边坡分为平缓边坡、陡坡边坡、急坡边坡以及悬坡。 2.5变形边坡分类 变形边坡中的滑动变形边坡主要是岩土体在大量的岩土体的重力作用下,容易出现滑坡现象;蠕动变形边坡是在岩体的长期缓慢变形中出现的,并且蠕动变形是多样性的,既可以是连续的、也可以是间歇性的和跳跃式的;张裂变形边坡主要是由于岩体在多种原因下产生的微量变位,并且经常发生在坡度较为陡峭的块状结构岩石;崩塌变形边坡,主要是岩土突然脱离母体产生的急剧变形,进而堆积成为岩土堆积体;塌滑变形边坡是一种复合型的变形,会出现着整体或者是局部的滑动,并产生一些综合性的变形;剥落变形边坡主要是受到外界因素的影响出现的岩层碎裂解体的现象,并且多发生在高寒地区。 3结束语 对于边坡分类,大多是按分类原则就边坡的破坏形式进行分类,对于未变形边坡则很少进行分类,为高速公路工程服务的边坡分类还没有。在总结高速公路工程边坡勘察成果的基础上,结合工程实践,提出了适合高速公路工程的边坡工程地质分类,并将未变形边坡统分为岩质边坡、土质边坡和土石边坡,对岩质边坡按边坡体岩性和结构进行了细致分类,而对变形边坡则按其变形特征进行简要分类。 公路工程地质论文:铁岭至本溪高速公路工程地质分区简述 【摘 要】本文着重介绍了铁岭至本溪高速公路在可研阶段的工程地质分区情况及区段内的主要工程地质问题,为线路的比选及初步设计提供了可靠的地质资料。 【关键词】可研;工程地质分区;地质问题 1 工程概况及自然地理情况 辽宁中部环线高速公路铁岭至本溪段,位于辽宁中部地区,行政区划隶属于沈阳市与本溪市。起点与新民至铁岭段对接,经抚顺市区,终点在本溪高台子与丹东至阜新高速公路连接,采用设计速度80km/h的四车道标准。 设计线位北部铁岭地区属中温带亚湿润区季风型大陆性气候,热量充足,四季分明,气候温和。南部本溪地区属中温带湿润气候区,春天风和日丽,夏季稍热多雨,秋季天高气爽。设计线路流经的河流主要有:浑河、东洲河、古城河、太子河。 设计路线区内地貌成因、形态受地质构造、岩性及内外营力的控制。地貌类型以构造剥蚀低山、丘陵为主,其次是剥蚀堆积地形,包括山前倾斜平原及坡洪积扇、山间谷地、河谷平原等。 2 工程地质分区 设计带地貌以低山、丘陵为主,根据设计带地形、地貌、岩土体类型及工程地质特征、水文地质条件、筑路材料等诸多因素影响,将设计带划分为两大工程地质区,即第四系松散土体工程地质区和低山丘陵岩体工程地质区。各工程地质区又可细分为次级区。现据各区工程地质性质的差异及对高等级公路工程建设的影响,将其特征分述如下: 2.1 第四系松散土体工程地质区(I) 位于线路设计带的浑河、太子河及其支流平缓阶地、漫滩,山间沟谷、山前地段。属河流冲积、冲洪积阶地和山间河谷平原地貌。可进一步划分为阶地、河床、漫滩松散碎屑岩类工程地质亚区(I1)、坡洪积松散碎屑岩类工程地质亚区(I2)。 2.1.1 阶地、河床、漫滩松散碎屑岩类工程地质亚区(I1) 该亚区以条带状分布于浑河、太子河两岸,主要由第四系冲积-冲洪积砂、砾、卵石、粉土、粉质粘土组成,区内地下水较为丰富,水位埋深一般1~3m,属松散岩类一般天然地基,该亚区未发现不良地质现象,总体适宜高速公路建设。但局部低洼地段,见有小面积的湖沼堆积的黑色草炭夹微薄层粉质粘土,该类土体长期处于饱水状态,具高压缩性、流动性较大等特征,对工程建设不利。 2.1.2 坡洪积松散碎屑岩类工程地质亚区(I2) 带状分布于山间沟谷地带,属河流冲积、冲洪积及坡洪积山间谷地地貌。岩性主要为冲洪积、坡洪积粉质粘土、粉土,砂砾石、砾卵石、粉土含砾(碎)石或粉质粘土含砾(碎)石等,该类土体由上至下,固结度逐渐增强,属较稳定土类。区内地下水水量中等,属第四系孔隙潜水,地下水埋藏深度1~2m,水质较好。属松散岩类一般~较好天然地基,总体适宜高速公路建设。 主要工程地质问题有: 1)黄土状粉土具轻微湿陷性,路基稍作处理可保安全; 2)季节性河流,在洪水季节,水深流急,对路基具冲刷作用; 3)土质边坡在雨季有坍塌现象,山前地段土体饱水后可能产生滑坡。以上问题对公路路基及桥基稳定性可造成一定的影响,下一步公路勘察中应作为重点查清对象。 2.2 低山、丘陵岩体工程地质区(Ⅱ) 位于线路区两侧,工程地质条件属基本稳定地区,工程地质特征如下: 1)山体多为圆顶、尖顶状,坡角一般20―50°,局部地段大于50°,岩层倾角一般大于30°,存在滑坡、崩塌等地质灾害发生、发展的条件。 2)区内大部分为坚硬、较坚硬岩石,一般可满足公路建设对工程地质条件的要求; 3)区内断层发育,是构成本区不稳定的主要因素,在断裂带附近,路基应采取相应的抗震措施; 4)区内碎屑岩、火山碎屑岩夹有凝灰岩、页岩等软弱地层,浸水后强度降低,容易产生顺层滑坡、崩塌等不良工程地质问题。 进一步划分为坚硬块状火成岩工程地质亚区(Ⅱ1)、坚硬块状变质岩工程地质亚区(Ⅱ2)、坚硬层状碳酸盐岩工程地质亚区(Ⅱ3)、较坚硬层状碎屑岩工程地质亚区(Ⅱ4)。 3 结论建议 通过对铁岭至本溪高速公路可研阶段工程地质分区的论述,我们得到了以下结论: 1)设计线路带可划分为两大工程地质区,即第四系松散土体工程地质区和低山丘陵岩体工程地质区。 2)第四系松散土体工程地质区存在的主要问题为:黄土状粉土具轻微湿陷性,路基稍作处理可保安全;季节性河流,在洪水季节,水深流急,对路基具冲刷作用;土质边坡在雨季有坍塌现象,山前地段土体饱水后可能产生滑坡。 3)低山丘陵岩体工程地质区存在的主要问题为存在滑坡、崩塌等地质灾害发生、发展的条件。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察监理及勘察管理标准化 摘 要:结合多年参加的地勘监理项目的经验,提出了工程地质勘察监理的方法和内容以及推行地勘及地勘监理标准化工作的建议。 关键词:公路工程 地质勘察 监理 标准化 近年来,由于勘察设计原因造成的工程变更及工程事故频频发生,造成了一定的经济损失。为了保证设计参数的准确、可靠、真实,那就首先要保证工程地质勘察质量,所以在公路工程地质勘察项目中引入地勘监理十分重要。目前,我国公路工程地勘监理正处于初期阶段,相对国外较晚,且往往是业主自己监理或直接委托其他单位监理。这种模式流于形式现象比较普遍,以至于原始资料失真、工程质量差、地质成果可信度不高。而通过专项项目监理,则能严把质量关,对不符合设计、规范要求的工作提出整改意见,并可以下令停工整顿。这在以往是做不到的。 1 监理依据和程序 1.1 监理依据 国家、行业等相关部门法律法规,工程地质勘察规程、规范,及相关岩土工程勘察工具书,建设单位的暂行规定及监理与业主签订的合同书。 1.2 监理程序 2 监理方法和内容 2.1 监理方法 (1)现场检查、旁站、巡视相结合,以现场检查为主;重大工程的关键部位和重要环节进行必要的旁站监控。 (2)对试验室进行检查,对试验过程进行旁站,对试验资料进行抽查。 (3)定期召开监理工地例会。 (4)出现一般质量问题或隐患时,监理单位项目经理及时填写《工程勘测勘察质量问题通知单》,以书面形式通知勘察设计人改正,并要求设计人将整改情况以《工程勘测勘察监理工程师通知回复单》书面回复。 (5)出现重大质量问题或隐患时,监理单位项目经理及时填写《工程勘测勘察质量问题通知单》或《工程勘测勘察暂停通知单》,以书面形式分别通知设计人,并报建设单位。重大质量问题处理完毕,监理单位向业主书面报告处理经过及结果。 2.2 监理内容 负责本项目设计合同段范围内初步设计阶段初勘和施工图设计阶段详勘的监理工作,对勘察单位的勘察质量、进度、中间性资料检查和初勘、详勘外业工作验收,提出审查意见并编写监理报告。根据合同主要完成以下检查和审查。 (1)勘察大纲; (2)勘察设备、人员的配备; (3)勘察手段、方法和程序; (4)调查测绘范围、内容和精度; (5)勘探点数量、深度及勘探工艺; (6)水、土、石试样的数量,取样、运输和保管方法,试验内容和方法; (7)原位测试和水文地质试验的内容、数量和方法; (8)原始资料(包括地质调绘观测点卡片、钻探日志、物探记录、原位测试记录、水文地质实验记录、水土石试验报告等)、勘探报告及图件。 3 地质勘察及地勘监理存在的问题 3.1 勘察项目比较 通过自己参加的几条高速公路的地勘监理工作将部分勘察项目进行对照如下表1。 3.2 存在问题 由于公路工程地质勘察监理开展较晚,尚处于初步发展时期,必然存在一些问题。通过对自己参加的几条高速公路地质勘察勘测项目的对照,自认为存在以下几点问题。 (1)人们对公路工程地质勘察监理还存在认识上的不足和轻视,认为公路工程地质勘察监理主要是地质钻探的监理,往往忽略或轻视地质调查、调绘、勘探方法、勘探工作量布置、勘测方法的监理。 (2)勘察单位对勘察监理的引入尚处于适应阶段。 (3)勘察单位的成果大多是自查自审体系,监理对其成果资料无须签字,只是提出意见和建议,没有实际约束力。 (4)勘察单位的组织结构和职责、外包管理、质量控制和验收等等,形式各异,各不相同。 (5)勘察单位的勘察方法、勘测方法、试验能力都存在一定的差异。 (6)勘察单位的报告格式各异,部分参数和术语引用不统一。 (7)地勘监理尚未形成一套完整的体系,缺少相关的规范、规程,勘察监理人员的专业素质相对不高。 (8)勘察监理的监理费用偏低,没有统一的地质勘察监理收费标准,不利于地勘监理市场的可持续发展。 鉴于以上问题,应制订地勘管理标准化规定并推行。 4 推行地勘管理标准化的建议 4.1 地勘工作组织机构及其管控体系的标准化 (1)各标段建立起健全、有效的地勘质量管理组织机构、编制统一的《标段岩土分层表》、沿线地层分布说明、安全作业指导书、现场地质技术人员及编录员岗位培训资料汇编。 (2)公路工程岩土分类标准 标准贯入试验、动力触探、主要岩土承载力基本容许值、摩阻力标准值参考表的标准化。 (3)各类工点勘察方法和技术要求的标准化 (4)土工试验要求标准化 4.2 野外地勘(钻探)作业的标准化 (1)钻探质量关键工序流程图的标准化 (2)钻探工作中的人员及对应岗位职责 (3)下达钻探任务单和技术交底标准作业表 (4)地质技术人员对编录员及现场机组的质量管理和指导 (5)机组准备工作标准作业 人员配置及文件资料的准备、钻探设备的标准化。 4.3 钻探工艺选择的标准作业 硬质合金钻进、钢粒钻进、金刚石钻进、干钻及无泵反循环钻进、活套闭水接头单管钻进、不同地层与特殊场地钻探、冲洗液和护壁堵漏。 4.4 取芯钻进及孔内测试的标准作业 岩芯采取、岩土样的采取、原位测试。 4.5 样品采取、保管、运输的标准作业 基本要求、取样质量要求、土样封装、土样的运输、岩样采取和储存、钻探记录的标准作业、检查与验收标准。 4.6 室内工作(内业)的标准化 (1)一般性的技术报告和图件的标准化要求 (2)工程地质勘察报告编制要求. 总体要求、报告格式统一、各类报告格式。 4.7 工地实验室标准化 (1)工地试验室的设立、建设(基地建设、仪器设备、试验人员)以及工地试验室的管理。 (2)试验室能力认定 认定流程、认定资料、委托试验室认定。 (3)试验项目 原位测试、室内试验、土工试验、岩石试验、水质分析、集料试验、试验项目说明。 (4)试验方案 工地试验、母体试验、委托试验。 公路工程地质论文:雅安至康定高速公路工程地质问题浅谈 [摘要]雅安至康定高速公路(以下简称雅康路)位于四川盆地西部,成都西南部,走廊带地理坐标:东经103°00′48″~102°14′05″,北纬29°58′50″~29°54′51″,呈近东西向条带状展布。通过路线工程地质调绘及必要的实验与观测,查明此路段走廊范围内的地形地貌、地质条件,并结合区域地质资料,对路基、桥梁、隧道及其它结构物的稳定性、适宜性作出评价,并为其勘察设计提供地质依据。 [关键字]雅康路 地质地貌 地层岩性 不良地质地貌 雅康路段位于泸定县境内,沿线经过咱里,沙湾,烹坝,岚安乡,冷竹关进入康定境内。沿线主要道路为国道318线,其余为乡村道路。 1雅康路地形地貌 雅康路项目区属四川盆地西缘山地,为盆地到青藏高原的过渡地带。由海拔平均4000多米的世界屋脊向东倾斜,降至海拔500多米的四川盆地西角。西部抬升幅度大,东部小,形成由西向东倾斜地势。工作区山脉绝大多数为背斜山,与地质构造带走向一致。沿线山脉纵横,地表崎岖,地貌类型复杂多样。雅康路段地貌类型按成因主要有以下2种类型:(1)侵蚀堆积类型(2)构造、侵蚀类型。 2雅康路地层岩性 雅康路段内分布岩层主要为元古界岩浆岩,属于花岗岩、闪长岩类坚硬岩工程地质岩组。元古界早期岩浆岩以火山岩为主,在元古界咱里期主要有海相喷发的基性火山岩,可以见到变余杏仁状玄武岩,变余枕状体,在冷竹关期为酸性火山熔岩等,这些岩石已混合岩化。元古界晚期岩浆岩,包括超基性-酸性侵入岩和火山岩。其中:基性—超基性岩:包括超基性岩和基性岩,二者相伴产出,其时代为早震旦世,流纹岩石多分布于东部边缘及南部得妥境内。酸性侵入岩:元古界酸性侵入岩分布广泛,其岩石可分为:钾长花岗岩,见于杵坭、得妥、德威等地,单个岩体面积从不足1平方公里到5平方公里,岩石为肉红色,以中粒(2-5毫米)结构为主;碱质钾长花岗岩分布于五里沟、盘顶上——二郎山火夹沟垭口——冷碛这一范围内;普通花岗岩,零散分布于加郡、化林坪、得妥等地;普通花岗岩——花岗闪长岩类岩石其中普通花岗岩见于大坝、杵坭等地,为灰白色、浅红色、肉红色,花岗闪长岩见于小板厂等地;雅康路段内第四纪地层主要有以砂砾、卵石、碎石为主的松散岩组和以碎石、砂土为主的松散-半胶结岩组。 3雅康路断裂构造 雅康路段的断裂构造主要为泸定断裂(带)。泸定断裂(带)是发育于康滇南北构造带北部元古代康定群变质火山岩和澄江期岩浆岩体之中的一条断裂,因该断裂在泸定县一带沿大渡河流域呈南北向分布而将其称为大渡河断裂带。该断裂在泸定县一带宽约500~1000m,其西界称西支断层,东界称东支断层,泸定断裂东、西支断层之间所夹持的是一套强烈韧性变形而形成的碎裂岩、糜棱岩,它们三者共同构成泸定断裂带或韧性剪切带。 泸定断裂(带)总体上呈南北走向沿大渡河流域延伸,在走向上呈波状弯曲变化,其北段康定县岚安乡-泸定县五里沟基本上呈南北走向;中段泸定县城北四湾向南至泸定县湾东走向呈北北东向;其南段从泸定县湾东-石棉县田湾走向又转为近南北向延伸;从田湾以南至断裂带的终点大石包,走向又呈北北西向。 泸定断裂(带)向西倾斜,倾向变化范围在255°~320°之间;断裂带倾角普遍较陡,变化范围在50°~85°之间。 据2001年版1/400万GB18306-2001《中国地震动参数区划图》及GB18306-2001《中国地震动参数区划图》国家标准第1号修改单,泸定县一带地震动峰值加速度为0.20g,对应地震基本烈度为Ⅷ度。 4对路线影响较大的工程地质问题 雅康路段区内由于新构造运动强烈,降水较为充沛,内外地质作用强烈,地质灾害频发。主要有泥石流、危岩崩塌、滑坡和不稳定斜坡四种。 4.1泥石流 由于线路所处段断裂发育,地质历史构造强烈切割岩体,导致区内的岩体的完整性、坚固性和稳定性遭到严重破坏,易于风化破碎呈为泥石流的物源;再者频繁而强烈的地震活动使已有松散堆积物的结构遭受破坏,使岩土体的物理力学强度降低,从而产生大量的松散物,为泥石流发生提供了丰富的物质来源。区内线路所经区域山高沟深,地形起伏极大,陡峻的地形为泥石流发生提供了良好的势能和动能条件,主要表现在沟谷流域高差一般较大,从数百米到数千米不等,沟谷形态以V型谷为主,这都使得沟道内或两岸松散堆积物具有较大势能,有利于向动能转化并进而引发泥石流。段内有泥石流沟四条,规模小,主要分布在五里沟二郎山隧道出口处、沙湾南北两侧冲沟和蚂蜂沟,对线路影响不大。 4.2危岩(崩塌) 雅康路段大部分属强烈切割中高山地形,层峦叠峰,巍峨险峻,坡陡谷深; 构造强烈,断裂发育,岩石节理、裂隙发育,岩石多呈碎裂、碎裂镶嵌结构,岩体稳定性差。在地震、降雨、人工开挖影响下极易产生(危岩)崩塌。另外山体坡面覆盖的第四系松散-半胶结松散层在同样外在触发因素作用下,也易发生崩塌。本段落内(危岩)崩塌较多,主要发育在隧道出入口,路基挖方段、桥梁墩台架设处。 4.3滑坡和不稳定斜坡 雅康路段大部分属割中高山地形,在缓坡地带往往分布较厚的第四系砂砾、卵石、碎石为主的松散层,该层结构松散,透水性好,稳定性差。在地震、降雨影响下易沿内部软弱夹层或基岩面产生滑坡。段内不稳定斜坡有2处。 通过本次对拟建线路的工程地质调绘,初步了解了沿线工程地质条件。在“5.12”汶川8.0级强烈地震中和“4.20”雅安芦山7.0级强烈地震,场区受到强烈的波及和影响,局部房屋墙体开裂、倒塌,山体崩塌。建议加强对沿线危及线路的不良地质体的勘察。 公路工程地质论文:关于公路工程地质灾害评价理论的研究 摘 要:一条公路的修建常常需要跨越不同的地貌单元,会遇到各种各样复杂的地质问题,如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶等特殊的地质灾害。随着我国经济快速发展,为满足经济建设的要求,就要及时预防。 关键词:公路地质灾害评价、环境地质、岩土工程 今年来中央为进一步扩大内需、促进经济增长的投资中,加快铁路、公路和机场等重大基础设施建设的投资约占整体投资的45%,随着国家对基础建设投入的不断加大,我国铁路和高速公路建设必将迎来一个新的黄金期。这些交通基础设施的建设,为地域经济社会发展起到了积极推动作用,然而由于这些工程具有“一重二大一多”的特点,如不加强对日常施工过程中的地质环境监管,有可能会引发一些新的地质灾害隐患,如果把地质问题处理的妥当,不仅可以提高公路测设质量、减少道路病害,而且可以有效的避免事故的发生。相反,如果地质问题处理得不好,不仅会增加工程费用、延长工期,而且会增加公路病害,甚至会造成不必要的人员伤亡。因此,我们应该以严谨的态度对待工程地质学这门学科,掌握常见的地质问题和处理方法。 1 公路工程中常见地质灾害概述 无论是公路工程、桥梁工程、铁路工程还是地下工程、隧道工程、水利工程,在建设初期都要重点考虑地质问题,比如常见的崩塌、滑坡、泥石流、地基塌陷等。 1.1滑坡。斜坡上的岩体由于某种原因在重力的作用下沿着一定的软弱面或软弱带整体向下滑动的现象。 1.2崩塌。发生在较陡的斜坡上的岩土体在重力的作用下突然脱离母体崩落、滚动堆积在坡脚的地质现象。 1.3地面塌陷。地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑的自然现象。 1.4泥石流。在山区由于降水而形成的一种带大量泥沙、石块等固体物质条件的特殊洪流。主要在中游沟身长不对称,参差不齐;沟槽中构成跌水;形成多级阶地等。 2地质灾害现状评估 诱发地质灾害的因素主要是由于采掘矿产资源不规范,预留矿柱少,造成采空坍塌,山体开裂,继而发生滑坡。现状地质灾害点主要通过在国土、勘察设计、水利水电、气象等相关部门资料的收集,初步了解当地的地质环境条件,掌握评估区范围内地质灾害类型特征,然后逐一调查,分析其形成机理及危害程度。 1.1主要从地质环境条件进行分析。地形地貌先划分区域地貌类型,然后确定微地貌形态,通过访问原地貌形态,查明不同地质灾害类型与地形坡度、沟谷形态、坡降及植被发育程度之间关系。地层岩性重点应调查第四系松散层成因类型,土质滑坡、厚度等,基岩岩性、产状、结构面特征,特别是软弱夹层、软弱面和顺坡向结构面的分布特征,地层岩性是引发地质灾害内在因素。基岩裂隙水出露部位往往是断裂构造带或是裂隙密集带,地下水的流动降低了岩土体的粘聚力,形成薄弱面或软弱带。平原区或软土地区地面沉降与地下水集中开采密切相关,既要了解区域地面沉降量,又要调查沉降速率与地下水开采量之关系。 1.2现状地质灾害危险性评估是根据地质灾害点的规模和对公路工程可能遭受危害程度的评价。人类工程活动是引发地质灾害最主要原因,随着人类工程活动日益加剧,破坏了边坡体的自然平衡,特别是在坡脚形成许多陡立边坡,呈临空状,从而引发崩塌、滑坡等地质灾害。据现场分析,由构造带和基岩风化引发的崩塌时间久远,稳定性较好,公路边坡或平基建房等人类工程活动引发的崩塌,稳定性差,但规模小,地质灾害危害性小。废土、弃渣无序堆放,成为引发泥石流的物质来源,滑坡主要从滑坡体规模大小、稳定性及滑坡前缘与拟建公路之间的距离确定遭受地质灾害危险性大小。 3地质灾害的预测勘查 3.1 工程建设可能诱发的地质灾害危险性评估根据建设项目的特点、不同地貌部位、不同路基形式及构筑物,确定地质灾害危险性预测评估体系和方法,公路工程常用的评估方法有:地质条件分析法、工程地质类比法和半定量估算法。 3.2 工程建设可能遭受地质灾害危险性评估。根据已发生的地质灾害现状和工程建设可能引发地质灾害的危险隐患进行预测,概述地质灾害危险性中等(大)区段的地质环境条件,根据不同地质灾害的类型、特征、规模,对工程建设可能遭受的危害程度作出综合评估。 3.3公路的地质灾害有很多,影响也较大,在公路工程中长借助简单的测量工具、仪器装置和量测方法,监测灾害体、房屋或构筑物裂缝位移变化的监测方法。一般常用监测方法主要有埋桩法、埋钉法、贴片法。 3.4充分认识灾害体的地质结构,从其结构出发研究其稳定性,重视变形原因的分析,并把它与外界诱发因素相联系,研究主要诱发因素的作用特点与强度(灵敏度)。 3.5勘查阶段结束不等于勘查工作结束,后续的工作如监测或施工开挖常常能补充、修改勘查阶段的认识,甚至完全改变以前的结论。 3.6地质灾害勘查方法选择是强谰应用经验与技巧,寻求以最少的工作量和最低的投资,获得最佳的勘查效果,勘查工作量确定的最基本原则是能够查明地质体的形态结构特征和变形破坏的作用,满足稳定性评价对有关参数的需求。 4 公路地质灾害防治方法及特点 4.1崩塌灾害防治的措施主要有削坡、清除危石、排水、控制爆破、挡土墙支挡、支顶、嵌补等。 4.1.1削坡。在较稳定的岩体斜坡上,将危险斜坡岩体按照一定的设计坡度进行爆破开挖,目的是为了减小斜坡体的重量,同时也是为了清除表面较松散的岩体,使斜坡坡度达到理想的稳定坡度。但削坡不宜在岩体破碎强烈,开挖影响较大的岩体上进行,开挖工程量也较大。 4.1.2清除危石。与爆破方法结合,采用人工或机械清除。该方法主要适合于近于完全脱离基岩的危石和孤石、浮石。在一定条件下,危石清除方法是最为经济的措施,但是它通常是难以实现彻底清除的,且随着风化或侵蚀过程的继续,必将产生新的危石,必须根据情况进行周期性清除。 4.1.3排水。排水的主要目的在于提高边坡的稳定性,特别是对侵蚀作用比较敏感的边坡,其效果尤为明显。因此,通常作为一种辅助措施予以考虑。 4.1.4控制爆破。通过控制来最大限度地实现岩体原有平衡结构及其整体强度的保护或最低程度的破坏,一般在较陡的边坡采用,减少了开挖量,弱化了对边坡防护的要求,减少了长期维护工作量。但对爆破的质量要求较高。 5.1.5挡土墙支挡。挡土墙是治理坡脚应力集中、低矮边坡或较高边坡坡脚溜坍、塌落甚至小规模滑坡等极为有效的常见措施,包括混凝土、加筋土、浆砌石、石笼等挡土墙形式,其主要目的是提高抵抗边坡运动的阻力。但是,挡土墙的修建需要具备良好的承力基础,较大的横向空间需要也将增大开挖量,在边坡较高时,对上部坡面上可能发生的变形破坏不起作用。 4.1.6支顶。该方法技术简单适用,其主要作用在于利用支顶结构的支撑作用来平衡危岩的坠落、错落或倾倒趋势,提高危岩的稳定性。支顶结构自身体积和重量一般较大,需要有很好的基础,否则其自身稳定性将存在问题,施工难度和风险等较大。 4.1.7嵌补。对外悬或坡面凹腔形成的危石采用浆砌片石、混凝土或水泥砂浆填筑,以提高危石稳定性的一种方法。嵌补结构也必须要有稳定的基础,且必须与坡面紧密结合。 4.1.8浆砌片石护面。用以封闭边坡,防止坡面风化剥落和水土流失等各种坡面地质灾害。该方法技术简单,经济实用,较为美观,将继续作为低矮边坡和第一级边坡的一种重要护坡手段。但该方法对坡面条件要求高,因结构抗力低,存在自身稳定性问题。为此要求边坡不能太陡,单级高度不能过高,对高度较大的边坡,需分级开挖后分级砌筑, 开挖量较大。 4.1.9喷射混凝土。该方法技术成熟,机械化程度高,施工速度快,对地形适应能力强,也比较经济。同时该方法本身能通过添加纤维来提高强度和韧性,并常与锚杆、钢筋网或钢丝格栅结合使用,从力学性能上人们通常把它当作钢筋混凝土结构,具有很高的承载能力。此外,喷射混凝土对坡面的封闭作用,非常好地隔绝了地表水下渗,提高了边坡的稳定性。 4.1.10落石槽。公路修建于坡脚附近时,应在坡脚留置或设置具有一定宽度和深度的沟槽来承接落石,落石槽的设置要保证落石不致直接落到需要保护的区域,但是当场地条件受限,需要通过增加开挖来提供满足宽度要求的落石槽区域时,则会增大开挖量,由此带来的投资增加可能超过采用其他工程措施的费用,且会带来较大的环境破坏。 4.2滑坡灾害防治措施。根据公路沿线滑坡地质灾害的类型及特点,防治措施的选用一定要结合滑坡的类型、规模、地形地貌等具体工程条件,有针对性地实施。 4.2.1清除或减少滑坡形成的因素。对小型浅层滑坡可全部或部分挖除;修建导滑工程,改变滑坡滑动方向;修建截水沟、排水沟、疏通自然沟以排出地表水;修建盲沟、盲硐、渗沟、垂直钻孔群、水平钻孔群等以排除地下水;修建防冲挡水墙、砌石护坡、抛石护坡等工程防止水的冲刷;削坡、护坡、整平、修梯级台阶、填实裂缝等进行边坡面的整理。 4.2.2修建排水设施及铺设防渗层。治理初期,地面起伏变化时,可采用造价较低的临时排水设施,并对滑体后缘裂缝进行防渗处理,一般用粘土或水泥浆充填裂隙,并用聚乙烯布覆盖;当修建永久排水设施时,根据滑坡的形状特点,若在滑体上设置纵横交错的排水沟是比较困难的,一般只需布设在滑坡周界,防止区域外的地表水流入滑坡区既可,断面尺寸要按最大降雨量设计,沟内结合土质、流速铺设防渗层,同时要整平地表,尽量减少植被坏。 4.2.3拦石墙。一种修建于落石路径上(坡脚或坡面上)的拦挡结构,通常由浆砌片石或浇筑混凝土构成。结构的刚性特征决定了它的抗冲击效果较差,因此,受经济、场地条件和结构自身稳定性等因素限制,其修建尺寸通常是有限的,抗冲击能力也是有限的,故需要有稳定而庞大的基础。 4.2.4避让。对于潜在规模和频率极大,特别是可能伴有其他边坡地质灾害发生的现场,避让可能是一种有效而最为安全可靠的措施,其根本目的是将建筑物修建在潜在灾害所威胁的范围以外,做到一劳永逸,但其缺陷通常也是明显的,首先是必然会需要更大的投资,其次是可能会丧失部分使用功能或提高其功能使用的成本。 4.3修建导流堤和设置截挡建筑物。泥石流是山区的主要地质灾害,泥石流多分布在断裂或褶皱发育、新构造运动强烈,地震频率高、烈度强,岩体风化破碎,植被不良、水土流失严重的山区。在干旱多年的暴雨季节,或高山冰川与积雪强烈消融时期最易发生。现在,泥石流防治主要采取封山育林,以保护汇水区和可能形成泥石流的地带;调节地表径流,沿坡修建导流堤;设置截挡建筑物,如堤、坝等,也可设置排洪道等。 4.4岩溶防治措施。岩溶与工程建设的关系密切,在建设中岩溶造成的库水渗漏是建设中主要的工程地质问题。在岩溶地区修建公路,应该深刻了解岩溶发育的程度和岩溶形态的空间分布规律,以便充分利用某些可以利用的岩溶形态,避免或防治岩溶病害对路线布局和路基稳定造成的不良影响。对基础下有溶沟、溶槽、漏斗等溶洞现象时,首先在建(构)基础施工时,应挖去其中的充填物,回填碎石或毛石混凝土;若出现溶层顶板不稳定时,可炸开顶板,挖除充填物,回填碎石的方法;对基础下的溶洞埋藏较深的情况,可通过钻孔向溶洞内灌注水泥砂浆、混凝土、沥清等填充物,以堵填溶洞。同时并加固坍塌体,防止坍方扩大,然后施做套拱和超前大管棚,保证正洞开挖施工安全;管棚施做完成后挖除坍塌体,进入隧道正常开挖、支护工序,并对隧道基底进行注浆加固处理,增强隧底承载力;溶洞段通过后,进行拱部坍腔回填处理。 5结束语 在公路建设中,应坚持在查明评估区地质环境条件的基础上,通过对已有地质灾害和对工程建设可能遭受或加剧地质灾害危险性评估,划分地质灾害危险性区段,及时提出灾害防治措施,避免地质灾害隐患。
轨道交通毕业论文:城市轨道交通突发大客流对车站客运服务水平的影响 【摘要】城市轨道交通客流预测的影响因素有很多,服务水平是经常被忽略的因素。通过查阅相关资料,再加以分析,得出了城市轨道交通客流预测与服务水平是相辅相成,相互促进的关系。 【关键词】城市轨道交通;客流预测;服务水平;关系 引言 近年来,为了解决日益严重的交通问题,国内各大城市决定发展以快速轨道交通为骨架,常规公交为主体,多种交通方式相互协调的综合客运交通体系。由于城市轨道交通选用的模式和规划的线网规模既要适应近期城市交通需求,又要适应远期城市交通发展的要求,而预测客流量决定了轨道交通发展的模式、路网规模、线路走向、枢纽设置及其内部空间的布局,是轨道交通项目投资决策的依据和项目评估的基础,因此对轨道交通进行客流预测是十分必要的。而影响客流预测的因素有很多,服务水平的影响尤其重要。 一、客流预测的作用 根据客流预测得到的各项数据,可以对以下重要问题作出判断和决策:(一)轨道交通工程建设的必要性和迫切性; (二)选定轨道交通制式和车辆选型;(三)确定系统设计运能,列车编组,行车密度和行车交路;(四)确定车站基本规模,站台长度、宽度,车站楼梯和出入口总宽度;(五)选择机电设备系统,计算其容量和用电负荷;(六)选定售检票系统制式和规模,拟定票价政策;(七)核算运营成本和经济效益评价。 二、客流预测的内容 (一)全线客流:全日客流量和各小时段的客流量及比例 (二)车站客流:包括全日、早、晚高峰小时的上下车客流、站间断面流量、相应的超高峰系数以及到达本站的客流所采用的各种交通方式的分类和比例 (三)分段客流:站间OD表、平均运距及各级运距的乘客量(四)换乘客流:各换乘站分向换乘客流量(五)出入口分向客流 三、影响客流预测的因素 (一)城市人口规模的大小和分布特点 城市人口规模的大小和分布从根本上决定了轨道交通的规划方向。人口密集的重工业城市,它的居民出行的目的主要为上班、上学、购物等,客流分布比较有规律,轨道交通的规划就应当满足居民出行的需要。而旅游城市客流中的一大部分来自旅游人口,这样居民出行规律的工业城市与旅游城市的客流预测模型并不相同。 1、城市的地形特点城市的地形特点对城市客流的分布有决定作用,若该城市为狭长的地形,则客流预测可以采用线状OD取代面状OD,不但可以简化计算,而且由于影响因素少,精度反而较高。2、城市的未来发展规划城市的未来发展规划对城市的客流预测也起着重要的作用。各个城市应当根据城市的性质、规模、用地布局、经济发展水平及有关国家政策,明确城市交通设施发展建设的宏观构架与目标,据此对轨道交通项目和客流预测进行控制。但因为城市规划是动态的,因此对客流预测的精度有很大的影响。 3、城市的地理位置、居民的生活习惯、气候特点 城市的地理位置、居民的生活习惯、气候特点对客流预测具有重要的作用。 四、城市公共交通的服务水平 城市公共交通服务质量的好坏主要通过方便性、迅捷性、准时性、舒适性、安全性和经济性等6个方面内容来体现。 (一)方便性。 方便性指乘客乘坐轨道交通的方便程度。影响乘客方便性的基本内容应该包括:线网布设的合理性、线网密度的高低、换乘系数的大小、发车频率的高低、站点布置的合理性、大的工业区和住宅区是否有多个方向和不同功能的公共交通线路、不同容量的出行需求等。轨道交通对乘客方便性的评价可以通过轨道线网的平均站距、换乘系数、换乘距离和乘客的候车时间4个评价指标来实现。 (二)迅捷性。 迅捷性主要是指运营速度。旅客在从起点到终点的整个出行过程中,旅行时间由两部分组成,即车内时间和车外时间。车内时间主要由列车运行速度决定,而车外时间则与线网布设、换乘方便性及站点布设合理与否等因素有关。轨道交通的运营速度要比常规公交高出l一3倍,因此影响旅客出行迅捷性的因素主要体现在车外时间上。此外,线路的发车频率、换乘路线的设置及换乘工具的迅速程度也会对轨道交通的迅捷性产生影响。评价轨道交通迅捷性的指标包括:轨道线网密度、运送速度和乘客的平均出行时间。 (三)舒适性。 舒适性指交通方式的舒适程度。为使乘客乘车舒适,应尽可能减少旅行途中的疲劳。因为轨道车辆加速与减速设计适当,所以行车比较平稳,舒适性一般要好于常规的公共交通。影响乘客乘坐舒适性的主要因素包括:乘客的乘坐率、车内拥挤程度、车内气温以及车辆行驶的平稳性等,舒适性可以用轨道交通乘客服务水平来直接反映。 (四)准时性和安全性 地铁和轻轨系统一般采用A类路权,轨道路线全封闭隔离设计,并采用先进的运营管理系统,在安全性和准时性方面是其他公共交通方式无法比拟的。 (五)经济性。 经济性主要是指对乘客而言的。对乘客来说,合理、便宜的票价,是轨道交通吸引乘客的主要因素。票价的制定既要保证运输企业效益,又要考虑社会整体利益。乘客所能接受的票价的高低也与该地区的经济水平有关。 五、客流预测与服务水平的关系 由上所述,可以看出,客流预测与服务水平关系密切。 (一)客流预测数据决定服务水平 客流预测得到的各小时段的客流量及比例,可以为全日行车组织计划提供依据,合理安排行车间隔,提高列车满载率及运营效益,保证了乘客乘车的方便性、迅捷性与准时性。 客流预测得到的全线早、晚高峰小时的站间断面流量,是全线运行交路设计的基本依据,由此确定区域折返交路、折返列车数量、折返车站位置及配线形式,并计算运用车辆配置数量,保证了乘客乘车的迅捷性与准时性。 客流预测得到的各车站早、晚高峰小时的上下车客流量及相应的超高峰系数,是各车站规模设计的基本依据,由此计算站台宽度,楼、扶梯宽度,售、检票机数量,车站出入口的总宽度等。其中晚高峰小时客流量对地下车站的空调、通风量计算具有控制性作用。保证了乘客乘车的舒适性。 (二) 服务水平影响客流大小 缩短发车间隔,可以吸引更多客流,提高列车满载率和运营效益。 通过与其他公共交通方式的高效接驳,减少车外时间,使乘客方便、快捷地到达地铁车站,有助于吸引更多的客流。 通过在车站附近建设较大规模的停车场,吸引乘坐小汽车进入市内的乘客改乘地铁出行,增加客流。 合理的票价,较高的票价与时间的性价比,有助于吸引更多中低阶层居民以及外来客流。 采用多种交路组合运行,减少停站次数,提高列车运行速度,可以吸引更多客流。 (三)相辅相成 相互促进 根据城市轨道交通前期客流预测得到的数据结果,可以根据近期及远期的客流需求,确定需要提供的服务水平,确保乘客乘车的方便性、快捷性、舒适性、安全性、准时性以及经济性。 通过提高服务水平,缩短发车间隔,提高运行速度等,吸引更多客流,提高列车满载率和运营效益,使城市轨道交通输送旅客,减轻道路交通压力的效能发挥到最大。 由于客流预测值会有所波动,如何确定波动范围限定值的下限,可以通过服务水平这一指标来确定,即在服务水平上应保证经济合理的行车间隔,在远期高峰小时段的列车运行间隔时间不得大于3min的服务水平,才可以满足客流预测数值的波动范围限定值的下限。 六、结论 客流预测是轨道交通投资决策的依据,也是项目评估的基础。轨道交通客流需求预测分析是整个轨道交通系统规划与设计的重要依据。服务水平对于客流预测的影响不可忽视。客流预测结果可以确定应提供的服务水平,而提高服务水平可以吸引更多的客流,可见,二者的关系是相辅相成,相互促进。因此,在进行客流预测时,必须将服务水平这一影响因素考虑进去,使得预测结果更接近实际。 轨道交通毕业论文:如何加强网络化轨道交通行车组织探讨 【摘要】随着城市化进程的不断深入,在我国部分发达城市中已形成了比较全面的轨道交通行车管理系统。本文主要基于网络时代下,通过介绍网络化轨道交通行车组织的特点,并分析网络化轨道交通行车组织中存在的问题,提出有效的加强措施。 【关键词】网络化;轨道交通;行车组织;信息平台 网络化轨道交通组织也就是轨道交通形成网络形式的轨道交通之后,制定全面、安全、稳定的网络化轨道交通行车管理系统,以对所有资源进行控制与管理,从而实现基于网络化的最高效益目标。随着社会的不断发展,轨道交通已在我国部分城市中得到运营。轨道交通既可以有效缓解城市地面交通紧张的局面,还能完善城市内部布局。在网络时代下,我国轨道交通在运营上存在一些问题需要解决,只有将这些问题解决,才能实现网络化轨道交通的高效运营。 1 网络化轨道交通行车组织的特点 1.1 轨道交通模式越来越复杂 随着人流量、车的使用量不断增加等因素的影响,现代轨道交通模式越来复杂,这就对复杂的轨道设计提出了更高的要求。 1.2 轨道交通运行指挥与调节 对列车运行影响的因素比较多,如节假日的客流量高峰期,轨道交通的提供未能满足人们的需求、轨道交通设备落后等。另外,车辆的延误存在传递性,若当有一辆列车出现延点,就会造成后面的车辆也随之延误,若未及时处理,容易导致整条交通线路,甚至整个交通系统处于延误的现象。 2 网络化轨道交通行车组织的常见问题 2.1 安全风险系数较大 随着现代网络化轨道交通的运行,使部门管理的范围不断增大,从而导致网络轨道交通的安全风险系数不断增大。 2.2 车辆供应和人流量之间存在矛盾 由于节假日出行的人流比较多,经常会出现轨道交通车辆供应不足的情况。虽然部分单位对车辆的发车时间进行相应的调整及增加后备车辆等措施,但并未能有效解决车辆供应不足的问题。导致容易出现以下几种问题: (1)列车超载运行。列车的超载运行,就会增加列车的损耗,在高峰时期就会有大量的乘客集中在车门处,容易导致车门损坏或者碰伤乘客等; (2)车站乘客的滞留量比较多。大量的乘客在车站滞留,就会导致各种不可预见的事件发生; (3)客流量大,出现误点。在客流高峰期,往往容易导致列车误点,大量乘客在挤进列车时容易出现误伤、车门夹伤等情况。 2.3 设施设计不合理 轨道交通中的一些设施在设计上不合理,也会对轨道交通形成组织管理上的带来不少的问题,如车站和车厢之间的存在高度差及距离大等问题。不合理的设计也会导致车站的基本设施不齐全,从而导致对客流量的合理组织管理存在一定的难度,如站台的面积较小等。 2.4 运行安全受到外部因素的影响比较大 轨道交通列车的安全运行受到外部因素的影响不断加大,若车站关键设施被盗、恐怖事件等,都会对轨道交通行车组织造成影响。 3 加强网络化轨道交通行车组织的有效措施 3.1 制定合适、可行的轨道交通运行方案 通常情况下,轨道交通的运营计划都是参考在某个时段内的人流量,并针对人流量数据信息进行详细的分析,并合理归纳客流的规律,从而根据客流规律制定一个合理、可行的运行方案。如针对节假日、双休日的客流高峰期,可采取限流入闸、分流上车的方法,严格控制进入的车站站台的人流量,以有效缓解客流拥挤的现象,有利于减少列车误点与碰伤乘客等情况的发生,从而有利于降低乘客的安全风险系数。 3.2 增加车站的指挥与安保人员,合理安排乘客上车 针对节假日、双休日、上下班客流高峰期,车站应合理增加车站的指挥与安保人员,指导乘客遵守安全规则,如先下后上,限流控制等,以避免出现想上车的上不了,想下车的下不了等局面。通过合理指导乘客,有利于减少客流拥挤导致摔伤、碰伤及被车门夹伤等情况的发生。如对于携带大件行李的乘客,应指导乘客乘坐升降机式电梯。同时增加车站的安保人员,不仅可以起到指导乘客的作用,还能及时发现车站的不安全因素,以保证乘客的生命财产安全及列车的安全运行。 3.3 制定合理轨道交通运营计划 针对错综复杂的行车交路,必须要根据其需求制定满足其使用要求的运行计划。由于工作日、节假日及各个时间段的客流量都不同,应根据客流规律制定相应的运行计划,以将运营计划制定和客流量规律相适应。增加线路的后备车辆,针对节假日、双休日以及上下班高峰期,客流量非常多,也因此可通过合理增加线路的后备车辆,以有效缓解客流高峰的交通压力[3]。另外,应合理安排轨道交通的行车时间,应使列车行车时间之间的连接越来越紧密,以提高列车的运行率,有利于提高列车送客量,缓解车站人流量过多、拥挤的局面。 3.4 建立完善的轨道交通行车监测系统与信息公布平台 网络化轨道交通行车组织和单线轨道线路交通不同,其要实行的是全网络的车辆管理机制。因此当某条线路发生突发事件或某辆列车的设备出现故障,不仅对影响该列车的正常运行,还会对后面的列车运行造成影响。因此,相关的运营部门就会根据这些因素制定一些科学、可行的方案,以更好地满足乘客的实际需求。通过需要建立完善的轨道交通行车监测系统与信息公布平台,以实现对轨道交通列车运行的实际进行实时监测,以更好地掌握列车行驶的情况,并通过信息公布平台将车辆的运行情况及时公布出来,有利于乘客根据列车的情况选择适合自己需求的班次,有利于起到缓解交通拥挤与保证列车安全运行的作用[4]。但目前我国轨道交通线路基本上都是通过自行招标投标的方式而进行施工的,会导致轨道交通建设时所采用的材料、技术、设备以及设计标准等都存在差异,从而对建立完善的网络化轨道交通行车系统及信息公布平台造成一定的影响。因此,在建立完善的网络化轨道交通行车系统及信息公布平台之前,应先对行车系统和信息平台制定一个统一的标准,有利于网络化轨道交通行车系统及信息公布平台的进一步完善。 4 结束语 综上所述,随着城市化进程的不断深入,轨道交通在城市中的发展越来越快。轨道交通在网络化时代背景下的发展越来越发达,但在网络化轨道行车组织中仍然存在一些问题需要解决,因此需要对现阶段的轨道交通行车组织进行必要的改革,通过采取有效的加强措施,以完善网络化行车组织的制度与设施,并对轨道交通做出有效的调整,以提高网络化轨道交通的高效运营。 轨道交通毕业论文:轨道交通AFC设备运营管理系统的探析和实现 【摘 要】随着经济的快速发展和城市化建设的推进,我国城市的轨道交通建设发展越来越快,轨道交通AFC设备的正常运行和管理对城市轨道交通正常运行有十分重要的作用,轨道交通AFC系统具有集中式信息管理、分布式监控、终端设备种类多、多样化运行等特点,轨道交通AFC设备运营管理系统对城市的轨道交通建设有十分重要的意义。 【关键词】轨道交通;AFC设备;运营管理;系统 随着经济的快速发展和城市化建设的推进,我国城市的轨道交通建设规模越来越大,随着科技的不断进步,轨道交通的售检票方式也逐渐从人工售检票变成自动售检票,标准化、集成化、自动化的售检票方式已经成为轨道交通发展的重要方向。轨道交通的AFC设备融计算机、财务管理、统计等知识为一体,实现轨道交通自动化售票、检票、收费、运营管理等,轨道交通AFC设备运营管理系统对城市轨道交通的建设有十分重要的意义。 1 轨道交通AFC设备运营管理系统概述 轨道交通AFC设备运营管理是指利用计算机、财务管理、统计等知识,对轨道交通的售检票进行有计划的组织、控制,达到轨道交通售检票自动化的目的。轨道交通AFC设备运营管理是AFC设备管理与AFC运营管理的结合体,轨道交通AFC设备运营管理能对运营中设备及各种部件进行维护、管理,监督运营设备的运行状态及运行效率,对运营设备的运行参数进行管理,对运营设备在运行中产生的各种数据如交易、审计等进行管理,对运营中所需的现金、票卡等进行管理。轨道交通AFC设备运营管理系统是城市轨道交通建设现代化的重要标志,在城市轨道交通管理中有十分重要的作用。 2 AFC设备运营管理系统设计 2.1 AFC系统的构架 AFC系统构架有分散式构架、线路式构架、区域式构架、分级集中式构架、完全集中式构架等五种情况。分散式构架系统结构比较简单,能满足区域换乘的需求,但不能满足各区域内的换乘需求;线路式构架的系统结构比较简单,只能适合线路独立运营需求,不符合路网换乘的需求;区域式构架系统结构比较复杂,系统数据信息量大,能满足区域及其他路线的换乘;分散集中式构架系统结构比较合理,能符合路网规划的要求,系统可靠性强,投资少、数据信息处理量比较大;完全集中式构架系统结构比较简单,容易扩展,投资比较少,数据信息处理量大,运营管理比较复杂。 2.2 AFC设备运营系统管理 2.2.1 票卡管理 票卡管理是指对票卡的发行、使用、回收及票务处理等过程进行管理。票卡可以分为可回收类车票和不可回收类车票,可回收类车票主要有单程票、往返票、出站票、福利票及预赋值单程票等几种车票;不可回收类车票主要有员工票、纪念票、车站工作票等。 2.2.2 规则管理 AFC设备运营规则管理主要有运营模式规则和终端设备服务规则,运营模式规则主要有运营模式的分类、运营模式的设定和解除、运营模式的转换、运营模式的联动处理等。 AFC设备运营模式有正常运营模式、降级运营模式、紧急放行模式等三种情况;运营模式的设定和解除是指根据轨道交通运行情况,对运营系统的服务模式进行开启或关闭;运营模式的转换是指对运营系统的正常运营模式、降级运营模式、紧急放行模式进行转换;运营模式的联动处理是指当线路的某一车站发生故障时,在线路中其他车站采取相应的模式进行处理。终端设备服务规则是指轨道交通AFC设备运营系统的增值功能、售票功能、检票功能、补票功能、退票功能、替换功能、票卡查询功能、修复功能、锁卡功能、解锁功能等。 2.2.3 信息管理 轨道交通AFC设备运营信息管理是指对系统的各种信息进行收集、处理、管理,由于信息生成的方式不同,信息可以分为派生信息和原生信息两种,原生信息是指系统自动生成的信息,没有经过人工处理的信息,派生信息是指为符合运营管理的要求,对原生信息进行处理,原生信息通过系统的信息采集系统,将收集到的信息存放在数据库中,然后对数据库中的信息进行分析、处理,达到运营管理的要求。 3 AFC设备运营管理系统功能模块划分 3.1 AFC设备运用管理系统模块划分 轨道交通AFC设备运营管理系统功能模块主要有设备信息管理模块、运营参数管理模块、设备监控管理模块、库存管理模块、收益管理模块、系统管理模块、通用管理模块、设备通信模块、数据采集和信息传输模块等九大模块。设备信息管理模块主要负责设备信息的收集、修改、更新、删除等;运营参数管理模块主要负责设备的运营参数及票务的管理,如通信配置、费率等运营参数的管理;设备监控管理模块主要是通过采集或接受设备终端的信息,对设备的运行状况进行监控管理,同时将设备的运行状况转发给设备中央系统;库存管理模块主要是实现中央系统与车站系统票卡库存交换工作,车站系统通过库存管理模块向中央系统进行库存请求,中央系统根据实际情况进行库存调拨;收益管理模块主要是指系统对设备运营过程中盈利的现金进行管理;系统管理模块主要指中央系统对整个系统的用户进行统一管理,将信息发送至车站系统,车站系统将受到的信息发送至车站终端设备中,然后获得相应的回复信息;通用管理模块主要负责管理系统中的通用功能,如数据库的读写、文件的读取、系统操作的记录等;设备通信模块只存在于车站系统中,主要负责车站和设备之间的信息交流,如传送设备登录时的验证信息、传送设备监控管理模块向设备传达的命令等;数据采集和信息传输模块主要负责采集系统上交易、审计、传输等过程的数据,并将数据转换为信息,传输到中央系统中。 3.2 AFC设备运营系统参考模型 参考模型是对数据处理和业务处理进行一种专业化和规范化的设计,AFC设备运营系统参考模型为设备信息管理模块、设备监控管理模块、运营参数管理模块、库存管理模块等有人机界面,通用管理模块、数据采集和信息传输模块等没有人机界面,系统的所有模块具有数据库读写、文件的读取、系统操作的记录等基本服务功能,设备通信模块直接与终端设备相连接,数据采集和信息传输模块负责中央系统与外部系统数据信息交换。 4 总结 轨道交通的AFC设备融计算机、财务管理、统计等知识为一体,轨道交通AFC设备运营管理系统的建设,能有效实现轨道交通自动化售票、检票、收费、运营管理等,推进轨道交通的自动化建设,促进城市现代化的建设,轨道交通AFC设备运营管理系统对城市轨道交通的建设有十分重要的意义。 轨道交通毕业论文:城市轨道交通行车组织的相关问题分析 【摘 要】随着我国的城市经济的快速发展,城市轨道交通问题引起了人们的高度重视。城市化进程不断加快,导致城市人口流动不稳定增加,从而加重了城市交通流量负担。因此,必须加强对城市轨道交通的监控,才能增强城市交通运营的合理性与安全性。本文主要分析我国目前的城市交通行车的组织问题,从而提出一些合理的建议,以提高城市交通运行的效率。 【关键词】城市交通安全;现状分析;解决措施 城市轨道交通的飞快发展,加快了旅客运输的深入改革,其优越性得到了全球的公认。与国外城市轨道交通对比,我国存在的差距比较大。面临严峻的城市轨道交通问题,加快城市道交通系统的建设具有重要的意义。在城市轨道交通行车组织相关问题研究中,必须深入分析城市轨道交通行车组织理论方法,优化配置城市轨道交通设计工作中线路和设备,充分发挥列车运行方案的优势等。 1 城市轨道交通发展的优势 城市经济的快速发展,不断加剧城市人口流动量,因此,我国交通事业必须提高运输数量,确保运输质量,才能改善城市的轨道交通,避免出现拥挤情况。同时,保持城市交通的顺畅,合理缩短站与站的间距,从而更好地发挥行车组织的优势。我国传统铁轮运营,难以协调人口数量增加和出行之间的矛盾。目前发展的城市轨道交通,大多以运营客运为主[1],不断提高了交通运行的效率。 2 我国轨道交通行车组织问题 随着城市化改革步伐的加快,城市间以及内部的客流量逐渐增多,使运输方式的发展更加多元化。全球各地产生了大量的研究成果,都有效促进了交通运输业的发展。第一,列车运行方案、列车的发展、载客能力问题。我国轨道交通行车组织中最突出的问题包括:列车运行方案、列车的发展、载客能力等,有效解决这些问题,才能更认清我国目前的发展情况。第二,所有权归属问题、资金问题。全球的城市交通研究大多是从交通运营的管理层面入手[2],进行预算与研究城市轨道交通的所有权归属问题、资金问题等,在解决这些问题时,必须进行实地考察,并采取先进的方法进行预算成本投入,才能优化现有的体制,解决其中存在的弊端。第三,我国的监测系统、客流的动向以及分配缺乏合理性。我国轨道交通行车组织的另一方面问题是,目前我国的监测系统还不够完善,客流的动向以及分配缺乏合理性。因此,在我国轨道交通行车组织中,必须引进全新的技术,不断完善城市视频监测系统,全方位掌握市民的出行方向。最后,加大科研资金投入,提高研究时效性,不断发挥城市轨道交通的快捷优势,拓展我国市场的发展。在规范城市交通行车方面,我国颁布了一些相应的法律法规,并采取积极的方法进行优化交通产业结构,以减少城市轨道交通行车组织车辆的消耗量,根据市民出行路线,并进行分析一些时间数据,从而构建实体化模型[3],以实现效益的最大化,实现城市交通事业的可持续发展战略。 3 城市轨道交通行车组织的可行性建议 随着交通运输业的快速发展,在促进城市化进程的同时,必须更加注重其中存在的问题,必须同步进行治理与发展,,才能落实科学的发展观,为人们的日常生活提供更多的便利,从根本上保障人民群众的生活安定。在城市的轨道交通行业组织过程中,大部分人会认为列车的主要运行问题以及车辆的客流问题,高度协调处理将客流和时间以及车辆的分配问题,才能切实保证城市交通的畅通无阻。 3.1 提供畅通舒适的乘车环境与外出环境 城市化进程使我国城市客流量越来越多,因此,我们必须进行构建城市轨道交通,制定符合实际的交通行业发展目标,积极为市民提供畅通的乘车环境以及安全舒适的外出环境。在城市轨道交通行车组织过程中,必须落实为人民服务的宗旨,提高广大人民群众的满意程度,才能实现经济效益与社会效益的最大化,实现更加广阔的城市发展前景。 3.2 合理解决城市道路交通的规划问题 在城市轨道交通行车组织过程中,最关键在于解决城市道路交通的规划问题,在城市交通中每天都有固定的上下班时间、上学高峰期,由于各种外界因素对客流形成了严重的影响。在全天候的车辆运行方案中,必须根据实际的客流量,采取24h的实时监控措施。在人流量增加速度比较快的情况下,应该投入更多的车辆,进行选择的相应的车型。比如,在繁华的市中心,其人流量比较大,只有使用载客量最多的车来运行,不断增加载客量,才能维持有序的交通秩序,确保市民的出行根据方便准时。目前,我国城市内的交通运行路线大多都是每一站都停车,切实节省了市民等车候车的时间,使市民的出行更加方便化,在最大程度上减缓了车辆的流通速度。在新政策法规的指导下,我们必须改善每一个站点停车的情况,针对一些路线较长车辆,中间选取较大型的站点来停车载客,其它的地方,可合理选择比较小型的交通方式来进行分流[4]。现阶段,我国很多区域都是选择这种方法,取得了明显的成效。 3.3 采取可行性的特殊规划方案 针对每一辆车的安排,需要经过严格提前预算的同时,针对每次的出行都必须提前做好交通规划,尤其是加强对双休日以及节假日出行问题的处理。节假日所载的数量一定多于平时车辆所承载的客流量,因此,必须在每个周期中,必须提前安排一些空余的、线路比较短的车辆来进行运输[5],增强每辆车安排的合理性,从而缓解出行的压力,提高交通运行有效率。在车站布置过程中,采取特殊规划方案,持续改进城市轨道交通行车的组织质量。对车站的布置进行特殊规划也可以加强城市轨道交通行车的改进。当组织快(大站停车)慢车行车的组织方式时,会产生快车越行慢车,越行站的股道配置应比非越行站多1~2 条。增加越行线不但可以给快车越行慢车提高服务质量,还可以带来更多便利。比如,第一,为了减少列车的停车线数量和工程规模,可将越行线作为夜间列车的停留线。第二,为了达到行车高峰时间的道路的实际标准,必须做好区间运行列车的折返线。第三,为了减少对正常运营的影响,提高交通运行的效率,还可作为事故列车的临时停留线。 4 结束语 随着城市进程的加快,充分城市轨道交通发展的优势,具有重要的意义。综上所述,深入分析我国轨道交通行车组织问题,根据城市发展的程度,进行优化城市轨道交通行车组织结构,创造新型的运营发展方式,从根本上提高城市交通行业的服务水平。 轨道交通毕业论文:基于GIS的城市轨道交通选线设计研究 【摘 要】随着科技的快速发展,我国城市化建设规模越来越大,城市轨道交通是城市建设的重要组成部分,对城市的发展有十分重要的作用。将GIS技术应用于城市轨道交通选线设计中,能满足城市轨道交通选线设计要求,提高城市轨道交通管理,GIS技术能保证城市轨道交通选线设计的合理性和有效性。 【关键词】GIS技术;城市轨道交通;选线设计 城市轨道交通选线设计是一项复杂的系统,其本身的影响因素特别多,选线方案的优劣性对城市的发展和人们的生活有很大的影响,因此,城市轨道交通选线设计十分重要。基于GIS平台进行城市轨道交通设计能确保选线设计的合理性和有效性,提高城市轨道交通的管理水平,GIS技术对城市轨道交通选线设计有十分重要的意义。 1 GIS概况 1.1 GIS简述 GIS是以地理模型方法为主要手段,产生高层次的地理信息,实现多要素综合分析、动态预测及空间分析,GIS的优秀是应用空间分析能力,通过计算机程序模拟专业的地理分析方法及常规的地理分析方法,形成有用的信息,从而完成任务。由于计算机系统的支持,GIS能快速、准确、综合的对复杂的地理信息进行空间定位和动态分析。GIS在空间位置信息工程研究中有十分广泛的应用前景,目前,GIS在环境资源管理、设施管理、交通运输、城市和区域的规划、石油产业、灾害预测等领域中有十分广泛的应用。 1.2 GIS主要功能 GIS系统具有数据管理系统的数据输入、存储、输出等功能,为满足用户的需求,GIS能对数据进行操作、运算、处理;制图功能是GIS系统的主要功能之一,它能在地图上将地理要素显示出来,并给予数值范围,GIS系统能为用户输出全要素图,根据用户的需求,分层次的将地图显示出来,将地图、各种专题图、图例、统计图表等一起打印出来;GIS系统能通过数字地形模型,用分散的平面点对地形进行模拟,从中提取数据进行地形分析。 2 GIS技术选线的可行性 在传统的城市轨道交通选线设计中采用CAD系统进行设计,虽然CAD系统具有图形交互设计功能,但CAD系统缺乏空间数据分析处理功能及管理功能,而GIS系统能实现空间数据分析和管理,GIS技术在城市轨道交通选线设计中具有线路勘测数据来源广,数据采集全面、质量高、更新速度快,勘探设计数据内容多样,空间定位、定量、定性功能强等特点,GIS系统为城市轨道交通选线提供了三维可视的选线环境,提供了精准的空间属性数据,GIS系统不仅具有CAD系统的图行交互设计功能,还具有很强的空间分析能力和地理信息管理功能,因此,基于GIS的城市轨道交通选线是可行的。 3 基于GIS的城市轨道交通选线设计 3.1 系统数据库的构成 城市轨道交通选线的设计需要的主要数据有勘探数据、设计数据、分析数据。勘探数据包括在进行线路勘测过程中涉及到的城市气候特征、经济发展状况、基础设施管理、市政道路、市政管线等所有数据;设计数据主要指设计过程中产生的所有数据,如平面曲线设计数据、纵断面设计数据、坐标表等;分析数据是指GIS系统空间分析产生的所有数据。因此,基于GIS的城市轨道交通选线设计数据库可以分为轨道交通勘测数据库、轨道交通设计数据库、中间结果数据库等三个层次,从而实现数据的分类管理。 3.2 勘测数据的处理 当轨道交通勘测数据库建成后,用户能对专题要素进行查询,能根据特定的属性查询空间元素,同时也能根据特定的空间元素查询各种属性数据,这样设计人员在进行设计过程中,能快速的获得各种详细信息,保证城市轨道交通选线设计的合理性和有效性。基于GIS的城市轨道交通选线设计的主要优势是GIS系统具有完善的空间数据输入、更新、分析、管理等功能,能保证线路设计的合理性。 3.3 GIS辅助城市轨道交通选线设计 3.3.1 线路设计 线路选线设计主要遵循以下原则:线路走向应符合轨道交通线网规划,结合工程实施条件,对局部线路走向进行调整,同时协调与其它线路的衔接、换乘;线路平面沿城市主干道并在道路规划红线范围内布置,车站分布可根据城市现状和规划综合考虑,车站位置尽量靠近客流集散中心和公交枢纽;地下区间线路穿过地上地下构筑物时,充分考虑到桩基础、市政管线、河流等因素的影响,合理选择埋深方案,确保隧道施工安全和构筑物安全;高架线应满足桥下各种道路净空要求,还应注重沿线环境保护;保护沿线文物古迹,注重景观。 结合线路选线的主要原则,可通过GIS辅助选线设计。在设计过程中,图形交互设计是线路平面、纵断面辅助设计的保障。图形交互设计时,GIS系统能对线路沿线的商业及居住建筑、大型市政设施、市政道路、重大管线、文物古迹、地质灾害、需要避让的控制点发出预告信息,根据空间信息及时的形成线路纵断面图、线路工程地质纵断面图、平面、纵断面交互设计成果等,并且将这些信息自动存在轨道交通勘测数据库中,供用户使用。 3.3.2 车站设计 车站站位对城市轨道交通选线设计有十分重要的作用,城市轨道交通对乘客的服务是通过车站实现的,城市轨道交通的服务水平如何很大一部分取决于车站所处的位置,车站站位的选址对城市轨道交通系统、居民出行状况、城市用地布局、城市社会经济发展、城市环境保护等有很大的影响。 因此,车站站位选址应符合城市总体规划,并与车站所在区域的城市规划相互协调,使车站成为周围环境有机整体的一个组成部分,与过街地道、天桥、物业开发相结合。同时,站位选址还要考虑与其它轨道线路车站的换乘,及其它公共交通方式的换乘;确定站址后,需对该地区的地下管线、工程地质、水文地质条件、地面建筑的拆迁或改造的可能性、地下构筑物之间的关系等作综合考虑,尽量减少房屋拆迁、管线迁移。 在进行车站站位选址时综合考虑城市规划、车站功能、工程经济、环境等各种因素,在GIS系统内,调取轨道交通勘测数据库相关数据,运用网络分析的手段,建立城市交通状况和客流量分布模型,对可能选择的站位进行全面分析,确保车站站位的合理性。 3.4 基于GIS的城市轨道交通选线方案评价模型 选线方案的评价是城市轨道交通选线设计的重要内容之一,由于城市轨道交通线路走向的影响因素比较多,进行选线评价时,在GIS空间数据库的基础上,利用GIS空间分析功能,对各种影响因素进行模型分析,从而获取全面的线路信息,通过分类、汇总、必选,实现选线防线进行全面的评价,为设计人员和决策人员的判断提供真实的数据依靠。 4 总结 GIS系统具有强大的空间数据综合分析管理能力,将GIS技术应用在城市轨道交通选线设计,能确保轨道选线的合理性和有效性,提高城市轨道交通的管理水平,提高城市轨道交通服务质量,促进城市轨道交通的发展,从而推动城市化的建设。 轨道交通毕业论文:轨道交通勘察应重点关注的几个问题 摘 要:地质体既是城市轨道交通工程的载体,也是工程施工改造的对象。城市轨道交通工程由于其自身的系统性、结构的复杂性、工法的多样性、环境的严格性等特点,使得其对勘察工作的要求远远高于一般的工民建和铁路、道路工程。轨道交通勘察重点关注问题成为业内岩土工程师长期探讨的话题。 关键词:轨道交通 勘察 重点关注问题 前言 城市轨道交通工程为复杂的系统工程,同时具有线路工程、建筑工程、地下工程、环境工程等特点,其结构类型多,施工方法、工艺复杂,对岩土工程勘察要求较高。依据对以往发生的100多起轨道交通工程事故的统计,80%的事故发生均与特定的工程地质条件有关。因此在轨道交通建设过程中,岩土工程问题往往被设计师特别重视,而岩土勘察重点关注问题显得尤为重要。 1不良地质作用和地质灾害问题 地质条件中的不良地质作用和地质灾害是直接影响建设场地的稳定性和工程建设适宜性的重要因素。岩溶、活动断裂、采空区、砂土液化、地裂缝、地面沉降等不良地质作用发育和地质灾害危险性大的地区都是会直接威胁地铁工程的安全。在《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001 2009年版)及《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB50307-2012,以下简称规范)均对不良地质作用及地质灾害勘察重点、难点进行详细阐述和要求。 尤其《规范》11.1.1强条规定 当拟建工程场地或其附近存在对工程安全有影响的不良地质作用时,应进行专项勘察工作。城市轨道交通工程是百年大计工程,本规范所列入的不良地质作用是城市轨道交通工程建设中常见的地质现象,对城市轨道交通工程的线路方案、施工方案、工程安全、工程造价、工期等会产生重大影响,同时不良地质作用随时空的变化而变化,伴随在城市轨道交通工程建设和运营的全过程中,因此,须对不良地质作用进行专项的勘察工作。 解决方案: (1)采用工程地质测绘和调查、物探、钻探、井探等多种手段结合的方法进行综合性地质勘察; (2)重点查明不良地质作用及地质灾害的空间分布范围、规模以及发展趋势,详细分析及阐述其对轨道交通工程的影响程度; (3)提供后续施工处理所需的岩土工程物理力学参数; (4)采取必要的结构处理措施; (5)充分重视后续施工现场踏勘、周边环境复核,或采取针对性强的勘察手段进行必要的补勘。 2地下水问题 地下水的类型反映出它的埋藏条件与含水介质,不同的地下水类型与不同的赋存状态,对轨道交通工程的作用机制与影响程度也不尽相同。已往轨道交通工程建设中因地下水问题引起的工程事故所占比例非常大。场地的水文地质条件直接关系到工程是否需要进行地下水控制,能否查明场地的水文地质条件、提供合理的水文地质参数,直接关系到地下水控制措施的选择及地下水控制的效果。地下水控制效果不好容易引起边坡失稳、涌水漏沙、基坑突涌等事故。 《规范》10.3.2对地下水位的测量明确提出:遇地下水应量测水位;当场地存在对工程有影响的多层含水层时,应采取止水措施,将目标含水层与其他含水层隔开,分层量测地下水位。多层地下水分层水位的量测,尤其是承压水水头的观测,对地下隧道设计与施工、地下车站基础和基坑支护设计与施工十分重要,目前不少勘察人员忽视这项工作,造成勘察资料的欠缺。 解决方案: (1)进行水文地质调查。水文地质调查主要用于调查区域水文地质条件,以及沿线地形、地貌、岩性、气象、水文、开采条件;调查地下水的水位、水力性质、流速、流向、含水层隔水层分布,地层的富水性;调查历年最高水位、最低水位以及动态变化;调查地表水体的流量、流速、冲刷线、防洪水位、蓄水、放水时间和规律等;调查地表水体衬砌、整治情况、沿线水井情况等;调查区域地下水控制施工经验以及地下水管理政策等。 (2)施工地下水位观测孔分层观测地下水位。根据含水层的赋水性质,按上层滞水、潜水、承压水分别设置观测孔,监测不同含水层的水位变化,获取地下水动态资料。 (3)分单元选择有代表性的含水层,进行现场抽水试验。利用抽水孔与观测孔的现场观测资料,结合区域水文地质条件,选择合理的计算公式,确定含水层的水文地质参数。 (4)采取岩土试样进行室内渗透试验获取各岩土层的渗透参数。 3地下水抗浮设防水位问题 轨道交通工程不同于一般民用单体建筑,其整体为线状形态,穿越城市多个水文地质单元及分区,且建成后将不同程度地改变区域水文地质环境及地下水赋存、运移条件,使抗浮设防水位确定更为复杂。轨道交通工程地下车站及区间结构全都处于地下,当地下位较高时,其结构底板承受的浮力荷载将十分可观,势必将产生严重的浮力破坏隐患。此外,随着季节和降雨量变化,结构底板的浮力荷载还存在明显的非确定性,更加大了灾害的风险程度。因此,轨道交通工程抗浮设防水位专项研究工作就显得十分必要。 解决方案: (1)在收集地下水长期观测资料的基础上,通过对沿线多年来地下水的动态分析,预测地下水的水位变化趋势,充分考虑历史地下水位的动态变化、线路附近地表水体的分布、河流的洪水位等,结合地层结构及地铁结构特点,提出安全可靠经济合理的抗浮设防水位高程。 (2)注重调研,进行地层结构的研究、了解地下水赋存条件、划分水文地质单元。尤其分析影响研究区内地下水动态变化规律的各种随机因素,预测今后100年内水位变化趋势。 (3)根据轨道交通工程的结构埋深、场地的地层结构、含水层与隔水层的组合关系,确定对基础产生浮力作用的含水层和地下水位。最后根据预测出的对基础产生浮力作用的最高水位,通过渗流分析,计算确定抗浮设计水位。 4勘察现场问题 (1)管线安全 轨道交通工程一般位于城市主要道路下,地下管线和构筑物密集且复杂。近年来由于勘察钻探过程中碰到地下管线的事故层出不穷,地下管线已成为钻探施工的重大安全影响因素。钻探施工前必须对勘探点位周边进行详细的管线探测,采取必要的挖探手段,对浅部岩土体进行全面识别和判断,确保钻探施工时管线安全。 (2)钻孔封闭 钻孔完成后应根据要求及时进行封闭。根据地层情况进行分层回填,孔口要用不透水粘性土封好孔,以免地上污水污染地下水。位于隧道、基坑结构线范围内的勘探点应列为回填的重点。 未按照要求封填,可能造成地下水涌入隧道的通道,也会导致上下含水层中地下水的连通,尤其是下部承压水沿钻孔上升,造成突涌,对施工造成严重的影响;还可能造成暗挖或盾构隧道施工注浆浆液沿未封闭钻孔溢流或喷出,影响地面人员及交通安全,对环境造成污染。 (3)钻具遗留 钻孔中遗留的钻杆、取土器等硬质金属物件,可能会导致盾构施工机械损坏,严重影响施工。因而,对于孔内有遗留钻具、取土器等硬质金属物件的勘探孔,在钻探记录表中应有详细记录,并在勘察报告编写时列出,以供设计及施工参考。 5 结语 城市轨道交通建设,地质是基础。地质勘察工作在轨道交通工程建设过程中贯穿始终,是保证质量、保证安全、防控风险最基础的工作之一。本文根据轨道交通勘察具体特点,总结了几个重点关注问题,供同行参考。 轨道交通毕业论文:论轨道交通大客流运营组织管理 摘要:轨道交通凭借快捷、准时、舒适的优势成为广大市民出行的首要选择,这不禁对轨道交通的运营组织提出了更高的要求。在简析轨道交通车站大客流组织的基本原则, 对大客流根据不同特点进行分类的基础上,又分别从行车组织、客运组织和票务组织等方面探讨了轨道交通运营单位在应对大客流时的组织举措。 关键字:轨道交通;客流预测;大客流;运营组织 引言: 随着轨道交通的发展和完善,轨道交通在社会中的影响越来越大,选择轨道交通出行已成一种趋势。在各种城市交通方式中,轨道交通是目前被公认为影响各大城市发展的最重要的交通方式。轨道交通为城市提供了一种容量大、运输速度快的交通工具,其根本任务是运送乘客,与其他公共交通相比较,具有客流量大、以车站为集散地、线路固定的特点。如何做好大客流情况下的运营组织,是目前我国轨道交通运营单位面临的重要课题。 一、轨道交通车站大客流组织的基本原则 (一) 以实现乘客安全运输为根本原则, 保持客流运送过程通畅, 尽量减少乘客出行时间成本, 避免拥挤, 便于大客流发生时能及时疏散。 (二)轨道交通车站的客流组织主要由客运值班员负责。 (三)在大客流的情况下, 应合理地采取措施对车站人流进行有效控制。人流控制应采取由内至外、由下至上的原则, 在车站出入口、入闸机处进行人流的两级控制。 (四) 如果站台乘客数量大于站台容积能力, 必须进行入闸机控制点的客流控制, 控制乘客下站台的数量。 (五) 如果站台乘客数量大于站台容积能力, 站厅乘客大于站厅容积能力, 就必须对出入口控制点进行控制, 临时限制或者不允许乘客进站。 二、轨道交通车站大客流分类以及特点 轨道交通车站大客流根据客流产生的原因不同,可以分为可预见性大客流和不可预见性大客流两大类,又不同类别的大客流又有各自不同的特点。 可预见性大客流主要有以下几类: (一)节假日时期 劳动节、国庆节是旅游、购物黄金周,大批游客的到来以及市民在节假日期间出行购物、休闲等会使轨道交通车站的客流大幅上升,特别是商业区或旅游景点附近的车站,客流的冲击会很大;春节前后大批外地劳务人员返乡,将对铁路客运站和长途汽车站附近的轨道交通车站造成较大冲击,但春节期间的客流会相对稳定,不会有太大影响;元旦、清明、端午、中秋等节日的假期短,游客不会对轨道交通车站的客流变化产生较大影响,但市民出行、购物会给商业区附近的轨道交通车站产生较大客流,同时使其他车站的客流也会比平常有所上升。 (二)工作日白领“掐点上班”、学生“掐点上学”高峰时期 在当前上下班高峰期间城区道路堵车的情况下,轨道交通高达99%以上的准点率成为都市上班族、学生族的首选。据实际工作中观察和网络信息显示,不少白领、学生都是依靠轨道交通“掐点上班”、“掐点上学”,几点几分起床,几点几分出门,坐公交,换轨道交通,甚至从几号口下,哪一扇门上车都算得清清楚楚,白领上班族们的“掐点上班”、学生族的“掐点上学”也人为造成了轨道交通车站的大客流。 (三)大型活动时期: 轨道交通车站周边如有体育场、展览馆、商场等,大型活动结束后,在短时间内会有大批的乘客涌人轨道交通车站,给车站造成很大压力。此类活动多在周末举行,所产生的大客流的时间、规模等特点可以预见,其影响范围较小,通常对该活动地点附近的车站影响较大。 (四)列车及设备发生故障时期 由于轨道交通网络化运营,“牵一发动全身”,当一车或一站的某个部位或设备发生故障时肯定对后续列车及全线列车运行造成影响,造成车站内大量乘客滞留引发大客流。 (五) 恶劣天气时期 天气的好坏对客流量的大小有直接影响,一般来说,天气好,客流则高,反之亦然。雨、雪等恶劣天气时,由于地面交通的拥挤堵塞以及等候时间的不可预测性,绝大部分市民首要选择乘坐轨道交通或是到轨道交通车站避风雨,与此同时轨道交通车站的客流瞬间激增。 不可预见性大客流主要有以下几类: (一)车站周边临时组织的大型活动; (二)天气突变; (三)地铁发生紧急事件,如地铁车站发生火灾、大面积停电、列车延误等事故时。 三、轨道交通车站大客流运营组织措施 1、行车组织: (1)根据预测客流量,提前编制针对大客流的特殊情况下的列车运行图,从运能上保证大客流的运营组织。节前1 天,由于许多单位提前下班,故需要制定节假日前一日专用运行图,增加在线列车数量,缩短行车间隔,从而提高轨道交通运输能力。节假日期间,根据以往客流判别高峰、平峰时期,制定节日期间专用列车运行图。 (2)及时使用备用车。控制中心根据现场客流情况,灵活安排备用车在高峰时段上线输运。备用车投入运行需结合车站客流、站台大小、是否是换乘站等因素综合考虑。 (3)灵活调整行车交路。对于各区段客流不均衡的线路,可采用灵活调整部分列车行车交路方式,将部分列车经中间折返站折返小交路运行, 加大高峰区段行车密度方式,疏导高峰区段客流。 (4)组织列车越站运行。对于换乘车站,在站台出现危及乘客人身安全的不可控局面时, 控制中心可及时组织列车越站运行,避免因乘客下车对车站站台造成进一步冲击。 2、客运组织 (1)密切关注节日期间的客流情况,做好大客流疏导工作,加强站厅、站台的广播。 (2)提前组织好充足的引导员和应急人员,并对引导员和应急人员进行服务、安全及票务方面的培训和跟岗学习,以便当大客流到来时,这些引导人员及应急人员可以熟练地进行乘客的疏导。 (3)在站厅、站台层采取临时疏导措施,设置临时导向标牌、警戒绳、导流栏杆等,采用人工引导以及通过广播引导的方式疏导客流。另外也可在出人口外设置导流栏杆,减缓乘客进站的速度。 (4)客运应急处理:当站台、站厅客流都接近饱和时,车站可以采取关闭出入口、关闭闸机、关闭自动扶梯、客流疏散和公交接驳等形式减缓乘客进站速度。 3、票务组织 (1)预赋值车票的制作:车站提前申报应对大客流的预赋值车票,中央AFC(自动售检票)系统提前根据车站需要在单程票内写入设定的金额和起始站名,由车站客服中心或临时增加的售票亭进行售卖,以满足大客流进站需要。 (2)临时售票亭的准备:车站根据大客流的进出方向,选择在进站客流集中的位置,设置临时售票亭。站厅面积较小的车站,可将临时售票亭设置在进站客流较多的通道内,但临时售票亭的位置不能影响客流的组织流线。 (3)增加备用金:大客流来临之前,车站应根据客流预测和以往大客流所消耗的备用金,在大客流发生前,申领和储备充足的备用金。 (4)调整售检票的速度:当大客流发生初期,站台客流压力不大时,除TVM正常发售单程票外,可在客服中心及临时售票亭增加发售预赋值车票、应急票。当站台客流压力较大时,车站需减缓售检票的速度,可以通过采取取消售卖预赋值车票、应急票,关闭部分TVM以及调整AGM方向等措施减缓进闸速度。 (5)票务应急处理:如果大客流持续时间较长,TVM发售单程票及预制票无法满足需求时,可使用员工票进行票务应急工作。另外,在安排好AFC日常检修基础上,部分大客流站要有AFC人员驻站,以确保AFC设备的正常工作;特殊情况下,可采取AFC的非正常运营模式,即进出站免检模式、列车故障模式、时间免检模式、紧急放行模式等。 4、增设应急抢险点 在大客流时,可在地铁沿线增加临时应急抢险点,增派专业抢险人员驻守,力争在最短时间内排除故障;另外可安排车辆专业检修人员跟车进行“保驾护航”,以确保满足大客流疏散的运能保障。 四、结语 随着各城市轨道交通建设热潮的持续发展, 轨道交通将逐步成为越来越多一线城市公共交通的主力工具。为应对轨道交通线网形成规模后急剧增长的客流, 轨道交通运营单位需从行车组织、客运组织、票务组织等方面,全面谋划和策动,确保在面对线网大客流时能够安全、有序、顺畅地进行客流疏导,体现城市轨道交通安全、便捷、人性化特点,更好地提升企业整体服务水平。 轨道交通毕业论文:论提升轨道交通车站服务质量探讨及加强班组管理研究 摘要:城市轨道交通车站站台是关系到乘客安全性与舒适性的最重要的车站设施。为了便于车站站台客流的动态管理, 及时掌握车站乘客的安全状况, 有必要建立轨道交通车站站台空间服务水平指标体系。对轨道交通站线站台等候区的服务水平进行调研, 分析了站台客流密度对乘客安全性与舒适性的影响。同时轨道企业发展对班组管理的具体要求也非常重要,主要包括:班组长要提高自己的管理能力和水平、班组管理要实行民主管理的方法和班组管理建设与企业文化的发展,为铁路企业班组管理建设提出了建议,有利于强化轨道企业职工的职业素质, 促进轨道交通经济的可持续发展。 关键词:城市轨道交通; 车站; 站台服务水平; 指标体系 一、建立城市轨道交通车站站台空间服务水平指标体系的必要性 在城市轨道交通(以下简为“城轨” )车站的设施中, 站台对乘客的安全尤其重要。站台客流量一旦超限, 就极易发生踩踏等事故, 对乘客造成极大的伤害。车站站台客流密度指标可判断车站客流量的大小以及乘客的安全程度。为了应对客流的不断增加以及各类突发状况,城轨运营相关部门采取了限流、 安检等管理措施来保证乘客的安全与城轨的正常运营。车站采取限流措施的直接原因是站台上的乘客拥挤:一方面是由于车辆的断面客流过高, 乘客无法上车导致乘客滞留在站台;另一方面如果出站疏散受阻也会导致乘客滞留在站台。目前尚无专门针对站台乘客的服务评价体系,车站站台乘客的状况及限流的客流量临界点一般依据主观判断, 缺少明确、 统一的管理标准, 不利于车站及时采取相关措施。因此, 有必要对车站站台的乘客服务水平等级进行研究并建立一个明确的体系, 以便在车站的客流动态管理中及时掌握车站的运营安全状态, 借助技术手段, 依据站台的乘客服务水平等级来判断车站限流的时机与限流的等级。 二、既有轨道交通车站站台空间服务水平相关标准 研究各个国家及地区的城轨车站站台的容纳能力发现, 目前尚无专门关于轨道交通车站站台容纳能力分级的规定, 只有美国《公共交通通行能力和服务质量手册(第二版)》 第 7. 3. 4. 1 提出了排队及等候区的服务水平分级, 其他国家仅提出了客流密度的设计标准。达到设施的通过能力;其服务水平描述为“站立时与他人的接触不可避免。在队列中行走是不可能的。在这样的情形下, 大多数时间内排队都将产生严重的不舒适感觉” 。合适的车站站台服务水平指标体系。 三、轨道交通发展对班组管理的具体要求 轨道交通内部组成, 是由不同的班组各个环节构成的, 这些班组就是一台机器的小螺丝钉, 虽然质量不大, 但功效强大, 不能有丝毫纰漏, 否则就会给人民的生命财产打来难以弥补的损失。因此, 必需做好积极的班组管理建设的工作, 只有这样才能确保轨道内部相关班组的有效协作, 这样才能保证轨道内部的安全运转, 促进轨道经济的发展。因此, 轨道交通要以发展的总规划为目标, 根据轨道内部管理的实际情况, 进行相关班组工程的建设, 满足轨道交通发展标准要求, 实现班组管理的科学化, 达到促进班组建设的综合能力的提高, 对其中的考核目标进行规范化、标准化规划, 以确保轨道内部班组建设的可操作性, 这样就可以制定统一性质的班组管理建设目标, 有利于实现轨道内部班组建设系统的健全, 确保轨道交通基础班组建设和管理的有效性。 (1)班组长要提高自己的管理能力和水平 轨道交通班组系统的管理建设, 有利于轨道交通整体管理体系的运行, 班组长是轨道交通基层单位的领头羊, 他的领导素质和领导能力具有重要的作用, 是他的影响具备广泛性, 也制约着轨道交通班组工作的质量和效率, 因此, 提高对班组长选拔的标准, 不仅可以选出合格的班组长, 确保班组建设管理水平的提高。同时,由于要按照技术水平, 职业水质, 以及人际关系等进行班组长资格的具体考核, 也有利于实现企业运行的人性化管理。把职工推选出来的人选作为班组长, 这样就可以保证班组长不仅具备优秀的职业素质, 专业能力, 还要具备先进的思维理念, 能够进行日常环节的科学化管理。这样就会有利于实现班组建设工作质量效率的提升, 使班组工作实施科学化管理, 实现班组的综合工作效益的提升, 有利于企业整体环节的顺利运行。有利于规范班组长的管理模式, 促进班组建设水平的不断提高。 (2)班组管理要实行民主管理的方法 为了提高班组的管理水平, 需要进行班组民主管理会的建立健全, 这是我国民主管理主要模式。在轨道交通的管理模式中, 要发挥民主集中制的原则, 在管理工作中, 要实施进行班组方案以及其他情况的表决, 来促进班组民主管理会的可持续性, 要发挥工会的作用, 班组工会组长要行驶主持工作的权力, 参与班组的各项管理工作, 要进行班组生产情况以及其他情节汇报工作, 进行班组建设的可持续发展。在进行民主管理会开会时间的具体规定, 做好积极的会议准备工作, 以确保相关环节的有效进行, 积极做好档案备案的工作, 及时开展一些开拓性的活动, 以确保民主管理系统的健全, 以促进日常班组建设的可持续发展。才能够有利于促进班组建设的可持续发展。 (3)班组管理建设与企业文化的发展 为了促进日常班组建设, 我们要建立班组的安全文化, 以有利于融洽氛围的产生, 在此环节中, 各组要及时明确各个季度的安全活动主题与相关目标, 以确保日常班组安全教育系列活动的开展,有利于做好积极的班组教育规划活动, 有利于建立健全相应的班组舆论体系, 有利于班组安全文化的建立, 企业的发展必需确保企业具备凝聚力, 才能在日常工作中无往不利, 从而促进企业整体环节的可持续发展。积极进行感情投资, 以确保良好的工作环境的形成, 进行班组管理的人性化控制, 发动感情优势, 激发员工的工作积极性以及其安全责任意识。企业文化建设要与警示教育结合起来, 要重视对发生事故的经验教训, 对每一次事故都要进行相关环节的记录, 如发生的时间、性质、教训, 按照时间、分类编辑资料以及图文并茂等, 把这种教训时时刻刻在班组举办 “重温历史、警示安全”系列事故案例展和安全漫画展, 警示职工; 在生产作业点悬挂了人性化的安全警示牌, 使安全文化落实到作业现场,保证消除不安全思想和行为。 四、结语 轨道交通车站服务的重要性是不可小觑的,然而班组管理也是重中之重。因为班组管理建设也是也是轨道交通发展的基石, 只有轨道交通的班组充满生机,轨道交通运营中才有活力和后劲, 才能发掘出蕴藏在广大职工群众中的积极性、智慧和创造力。随着市场竞争局势的激烈, 加强企业内部班组建设刻不容缓, 这需要所有铁路员工的不懈努力,为小康社会的发展贡献力量。 轨道交通毕业论文:自动化监控系统在轨道交通中的应用及发展 摘要:随着我国现代化建设事业的不断进步发展,城市建设的不断进步,轨道交通也得到了长足发展。发展轨道交通,提高了运输效率,减轻交通压力,提高行车的安全性。由于轨道交通涉及到公共安全问题,关系到广大乘客的生命、财产以及公共资源的安全,这就给轨道交通的监控系统要比普通的监控更安全、更稳定、更加可靠。下面,本文简要探讨自动化监控系统在轨道交通中的应用及发展。 关键词:自动化监控;轨道交通;应用发展 前言 随着我国社会主义现代化建设事业的不断发展和城市建设事业的不断进步。为了提高运输效率,减轻交通压力,提高行车的安全性等,许多城市都相继建设了轨道交通。在这种情况下,建设能够满足调度、运营的轨道交通自动化监控系统就成为必需的选择。这对于避免轨道交通事故、排除重大险性,保证轨道交通在运行高效、安全等方面具有非常重要的意义。 1轨道交通特点和监控内容 城市轨道交通与铁路的最大区别在于,城市轨道交通为满足高密度大运量以解决城市日常公共交通的负担。正鉴于此,决定了城市轨道交通其技术要求比铁路的技术要求高,具体体现在对列车运行时间间隔上,目前先进的轨道交通其列车运行时间间隔一般在90~120 s;由于时间间隔短,使得列车运行的安全性要求更高,采用简单的信号灯和道岔联锁控制基本无法满足如此高的要求,因此,列车自动控制系统技术在城市轨道交通建设中普遍获得了应用。对自动化监控系统也有较高要求。 近年,城市轨道交通建设得到了飞速发展。由于轨道交通本身具有自动化和连续性的特点,需要监控的内容非常复杂,面广、量大,专业性要求很强。其中主要部分有以下内容:车辆,包括和轨道相关的直流车、交流车;供电系统,包括主变电力、牵引电力、变电站等;机电设备,包括车站内的设备、区间内的各类配电设备,照明、报警设施、环境、设备的监控设备、自动售检票设备、电梯、给排水设施等等设备;通信设备,包括无线、广播、传输、程控交换、时钟、图像监控、电源等设备;信号设施,包括列车的自动运行信号系统、列车在紧急情况下的自动保护信号系统、列车内外的自动监控等内容。同时,对于轨道交通监控,涉及的内容有屏蔽门信息、门禁系统、旅客信息显示、车内信息、站台信息、公务通信、无线通信、广播系统、调度通信、闭路电视、时钟、防淹门等众多的监控系统,要涉及较多的专业,关联的子系统也非常繁多,需要的监控设备的种类也很不一致,但是,只有为这些设备建立完善的监控系统,才能保证上述设备能够始终安全、高效地运行。 2轨道交通对自动化监控的要求 由于轨道交通涉及到公共安全问题,关系到广大乘客的生命、财产以及公共资源的安全,这就给轨道交通的监控系统要比普通的监控更安全、更稳定、更加可靠。这需要在轨道交通的安全系统中,准备在系统万一出现故障,或者由于操作人员做出了错误操作时,系统仍然能够维护列车及乘客的安全。另一方面,作为保证安全的技术手段,需要轨道信号系统能够在保证行车安全、保持旅客舒适度的前提下,尽要能地提高运输的效率,增加运营的效益。 3轨道交通自动化监控系统的应用现状 如上所述,轨道交通的监控是一个非常复杂而又庞大的系统,涉及了包括自动化控制技术、计算机和网络技术等众多的专业领域,随着科学技术的不断发展,在解决轨道交通监控的自动化方面也有了相应的经验和技术基础。事实上,轨道交通的监控的发展大致经历了人工监控、分立监控、综合监控等几个不同的时期。目前,各城市的地铁公司在参考国内外监控自动化的基础上,陆续采用了综合性较强的监控系统,对不同的子系统加强了综合和集成,大大提升了轨道交通监控的自动化技术和水平。综合性自动化监控,实质就是按照监控的功能、对象、范围、特点等,把整个轨道交通整合成一个统一的整体,各专业和子系统都采用统一的机硬件、软件平台。这也是当前轨道交通监控的发展趋势和内在要求。整个监控系统遵循的机制为两级调度、三级控制,有中央监控系统、各骨干网、和车站的综合监控和前置接口等部分组成。实施自动化监控后,可以实现对轨道交通领域的资源、信息共享和互通,克服了原来分立系统的不足,对管理人员的操作也变得简单、直观,便于掌握,不易出错。同时也大大降低了监控系统的维护程序和费用。综合监控代表了目前国内外在轨道监控方面的前沿水平。 4轨道交通自动化监控系统的发展趋势 由于各相关领域的科学发展、技术进步的前提下,综合监控成为被国内外普遍采用的轨道交通监控系统,同时,在这一领域又出现了新的发展趋势。 4.1 集成化 综合监控系统进一步的发展,深度集成化是一个重要的方向。而考察一个综合监控系统,可以从两个方面进行观察:一是在横向上考察所集成的子系统数量。目前,随着城市轨道建设规模的扩大和发展,各城市的综合监控所集成的子系统也逐步有了增加等。有的系统几乎能够包括所有轨道交通的子系统。二是从纵向观察集成系统的层次。目前,各城市的综合监控所集成的界面过都有向下层深入的趋势。大部分的运营控制中心能够集成到车站级,有的还进一步集成到了现场级,直接到了各报警装置和传感器的探头上。 4.2 网络化 在同一城市,如果存在多条轨道交通,那么在运营上进行整合也是一个必然的趋势,这就要求把不同的线路资源进行网络化处理。这样,在轨道交通调度时所要面对就是一条线路,而是包括了所有轨道线路的一个网络。从单线路的综合监控,向路网级的综合监控,是城市轨道监控的另一个发展趋势。一般地,对于轨道交通路网的综合监控,可以采用层次性管理、分级进行控制的方式,正确处理好点、线和网三个方面的结合。所谓点,就是车站、车辆的基地,是线路的基本单元,可以看成整个网络上的一点。所谓线,即是一条条线路,作为轨道交通网的骨架。而所谓的网,就是整个的交通网络,由所有轨道交通线路所构成的系统。这种系统把计算机、通信和网络等多项技术融为一体,具有相对完善的网络结构,同时具备强大的数据处理能力,能够更好地满足和适应轨道交通网络在不同层面上的需求。 4.3国产化 近几年来,在国家产业政策支持下,城市轨道交通车辆、设备国产化的工作取得了一些成绩。据统计,具备较高国产化率的有BAS、自动扶梯、电梯系统和给排水系统;供电系统和通信系统国产化率达到85%以上;SIG和AFC的国产化率比较低。而综合监控系统构筑在这些子系统之上,直接面向运营调度人员,综合监控系统的国产化对推动这些相关子系统的国产化具有积极意义。这不仅是国家产业政策的目标,也是城市轨道交通调度自动化发展的需要。这一方面有助于降低城市轨道交通建设居高不下的投资额,为普及城市轨道交通打下基础;另一方面也有助于保证综合监控系统的维护和升级、改造,提高城市轨道交通运行的管理水平,保障其安全性和可靠性。 5结束语 城市轨道的自动化监控系统,不仅能够反映国家的科技水平和管理能力,也是一个国家综合实力的体现。建设安全、高效的轨道交通自动监控系统,有助于节约资源,促进社会的和谐。只有充分利用最新的科研结果,选择合适的监控系统策略, 才能实现快捷高效的运营和管理,便于预防事故,降低维护成本,提高轨道交通的运营效益。 轨道交通毕业论文:城市轨道交通运营安全管理协同机制 摘要:轨道交通在城市之中起到重要串联作用,它能将城市各个区域联系起来,拉近区域之间的距离。城市轨道交通是以城市地铁、轻轨、磁悬浮列车和城际铁路等形式构成的公共交通体系,城市轨道交通能够显著提高城市交通运输的能力,大大缓解并改善城市交通拥堵的状况。所以对其安全运营的管理协同机制的探讨应用是非常有意义的。 关键词:城市轨道交通;运营安全;管理;协同机制 由于我国人口众多,随着城市化进程脚步加快,城市发展与城市基础设施之间的矛盾逐渐显现,人流量大、交通拥堵、出行不便,严重制约了城市的稳健发展,在这种形式下,城市轨道交通应运而生,经过多年建设发展,我国城市轨道交通已经呈多样化趋势,无论是在建设规范,还是建设速度上,都开始步入高速发展时期。现阶段,随着轨道交通对城市发展的带动作用越来越明显,以轨道交通为优秀辐射状城市发展,是轨道交通与城市相互发展的一种趋势。城市轨道交通建设作为城市的生命线工程,是重要的基础设施建设,它涉及面广、综合性强、并且投资大。建设工期长与居民基本生活息息相关,由于城市轨道交通建设涉及到众多的城市资源,对城市发展模式将产生深远的影响。下面笔者就将从不同的层面对城市轨道交通运营安全管理协同机制相关问题进行分析探讨。 1、概述 1.1、城市轨道交通运营安全管理协同机制含义 城市轨道交通涉及多种技术领域,是由土木工程、轨道车辆、机电设备、计算机系统、通信信号系统等组成的复杂交通系统。我国城市轨道交通呈现高速发展的态势,截至2013年12月,全国运营里程己达2500余km。城市轨道交通大都建于地下,具有封闭性强、运行速度高、起停频繁、客流量大且来源复杂、设施设备科技含量高、乘客自助乘车、应急疏散难度大等特点,一旦发生危险,不仅造成设备设施的损坏,而且会直接或间接地造成乘客的伤亡,产生不良的社会影响。因此,保证安全是城市轨道交通运营企业的首要任务。城市轨道交通运营安全管理协同机制就是以协同学科的理论为基石,以内部组织的方式通过对信息的处理等手段,最终形成对空间、时间以及资源的监督和调控的系统,应用协同系统的规律变化和状态参量来提高城市轨道交通运营安全管理水平。可见,应用协同机制,能够对安全管理的每个相关因素进行时间变化、空间变化等的全面掌控,从而做到轨道运营安全管理的事前、事中、事后全面管理,提高事故的可预见性几率,降低事故损失。 1.2、城市轨道交通运营安全管理协同机制的重要性 对于城市来说,安全是城市轨道交通运营中不可忽视的重要问题,而事故的妥当处理是城市轨道交通运营安全管理的重要内容。一旦城市轨道交通运营出现停电故障、机械故障等,如何避免故障的发生率,如何快速对故障进行定位、修复,以及如何预见故障的性质与特点等,这些都是安全管理需要解决的重要问题。由于协同机制能够对安全管理进行全过程全要素的全面管理,能够有效掌握各因素之间的动态关系,所以能够很好的提高轨道运营安全管理的水平,对运营安全管理的成效促进作用非常大。 2、运营安全的影响因素 一般来讲,影响城市轨道交通运营安全的因素构成了安全评价的指标体系,包括复杂机电自动化设备系统、通信信号系统、计算机系统、运营管理人员的协调组织、大流量客流,另外还涉及社会的安全现状与各种大型活动的举办等。因而,针对城市轨道交通运营安全的问题,如果只单独研究城市轨道交通系统的某部门或者某个子系统,就不能完整、真实地反映城市轨道交通系统运营安全的状态。 3、城市轨道交通运营安全管理问题以及相关协同机制应用的必要性 3.1、城市轨道交通运营安全管理存在的问题 目前我国城市轨道交通在规划、设计、建设、运营各个环节上相互脱节,城市轨道交通管理体系有待进一步理顺;相关的安全管理法规有待进一步完善,建设部已于去年制订颁发了《城市轨道交通运营管理办法》,但仅此是不够的,城市轨道交通运营安全管理法规有待进一步完善;相关的安全标准规范尚未形成完整的体系,如何制定统一的安全标准,确定事故分类、事故等级及其划分办法,进而形成完整的安全标准体系,这都是尚未解决的问题;没有形成一种全民的安全意识,要实现城市轨道交通运营安全有序,在加强员工安全教育基础上,必须对广大乘客进行宣传教育,提高全民的安全防范意识。我国城市轨道交通在形成全面的安全意识方面尚有大量的工作需要做。 3.2、城市轨道交通运营安全管理协同机制应用的必要性 目前的轨道安全管理能够对运营事故做出快速回应,能够紧急调动轨道车辆来疏散人流,但是由于管理方面的不足,往往与人群发生矛盾,而且没有对事故的性质和特点进行预测,没有用更严格的标准来考量相关应急预案的制订、演练和实操;对乘客常量和变量估计不够均等。而协同机制在轨道交通运营安全管理上更精细化,对事故的处理更人性化。因此,协同机制在轨道安全管理中的应用很有必要性。 4、城市轨道交通运营安全管理协同机制依托的技术 4.1、安全预警与事故扩散分析模型 轨道线路网络应用GIS后,能够实现网格化的精细管理,应用预警扩散分析模型,对监控数据进行叠加分析,实现对重点安全区域的监测和预警。并可对事故救援所需的救援力量进行定性和定量的全面估计,为开展安全管理和事故救援工作提供可靠的决策依据。 4.2、安全事件空间定位与分析模型 城市轨道交通系统以线网的形式分布于广阔的空间中。该模型主要用于安全事件的空间定位,使安全管理人员实时了解安全事件周边信息。同时实现安全要素的空间化管理,随时了解各种要素的空间分布情况和类型、数量等信息,为寻找最合适的事故救援机构和人员,查找受困人员疏散地点,统计事故影响范围和破坏程度,为恢复重建提供决策依据。 4.3、安全调度路径分析与优化模型 路径分析以城市轨道交通系统的网络图为基础,建立基于时变的动态网络流模型用于安全信息、组织和资源调度的路径优化,如实地反映出安全管理网络中的信息流、组织流和资源流的变化状况,形成以全系统最优为目标的安全管理调度方案。 综上所述,随着社会科技的不断发展,也相应的促进了城市轨道交通的发展,城市轨道交通良好的运营离不开高效的管理,在规范化运营管理机制体系之下,才能真正的确保其自身得以稳定、安全、高效的运行。城市轨道交通的发展作为社会经济发展的标志,因此,城市轨道交通需要结合城市的发展需求,有计划有重点的管理,进一步提高管理的效果,在这个过程中,对于城市轨道交通运营安全管理协同机制的应用是十分必要的。应用先进的信息技术GIS,能够建立轨道交通运营的精细化、安全化、定位化的各种分析模型,能够更好的对事故进行预见、分析、处理,做到全面化、精细化、高效化和人性化的线路营运管理,改变轨道线路营运管理的现状,以此有效地促进城市轨道交通的发展和社会经济的发展,所以在以后的实际工作中我们要特别的重视对其的分析研究以及应用。 轨道交通毕业论文:讨论城市轨道交通信号系统维护保养模式与维修修成 摘要:随着我国经济的发展,地铁已然成为我国城市交通的重要设施。本文主要介绍了城市轨道交通信号系统的维护保养模式及维修修程,分析各种维护保养模式的优缺点,对维护保养模式的选择以及维修修程提出了一些建议 关键词:城市轨道交通;信号系统;维护保养模式;维修修程 城市轨道交通的运营管理和维护保养,对城市轨道交通运营安全至关重要。城市轨道交通信号系统是城市轨道交通的调度和指挥的优秀系统,是保证行车安全和运输效率的重要设备,因此提供高质量的、高水平的信号系统责任重大。但是目前的问题是我国的城市轨道交通信号系统发展尚不平衡,系统优秀列车自动控制系统(ATC)仍然多是引进国外成熟的现有设备和系统,因此在维护保养模式上具有较强的特殊性。 1、城市轨道交通信号系统维护保养模式 信号系统的维护保养在我国各城市的地铁运营单位主要有三种模式:自主维保、委外维保和联合维保。但是由于信号系统包含子系统比较多,对各个子系统的维护保养能力需求不尽相同,如车辆段信号、轨旁单项设备在国内铁路系统运用多,维修经验丰富,而其它如ATS系统、车载系统等新技术系统因引入国外设备多,系统构成不尽相同,优秀技术掌握有限。但是到底采用何种维保模式,各个城市考虑出发点不尽相同,每种维护保养模式均有各自的优缺点。 1.1自主维保模式 自主维保模式是指设备维保工作完全由运营公司独立自主完成的一种维保模式。但由于优秀系统的优秀技术不尽掌握,因此必须依赖于供货商的技术支持,因此目前国内地铁就信号系统而言完全独立自主而不依赖于供货商支持的维保较难实现。一般部分子系统能完全实现独立维保,而优秀系统仍然需要供货商的技术支持。 (1)运营公司完全独立自主维保模式 目前在城轨信号系统中,能够达到完全独立维保的信号子系统主要包括车辆段信号系统、轨旁子系统,如:信号机、道岔转辙设备、部分联锁子系统、DCS子系统和电源设备、局部继电设备。这些设备运营公司人员相对比较熟悉,同时也能独立处理设备故障,运营安全相对能够保障,同时也不必支付大量的维保费用。 (2)供货商技术支持下的自主维保模式 我国城市轨道交通信号系统中,优秀设备仍然是引进国外设备为主,比如车载系统等。这种维保模式借助于供货商的技术支持,但这种模式存在较大的缺点就是因为优秀设备多为引进国外设备,国外供货商是不可能现场提供技术指导,一般通过国内的商(或集成商)进行技术指导,由于技术保密而国内集成商也存在对优秀技术的掌握深度不够,造成一些技术难题需由集成商收集故障数据,而后发至国外供货商进行分析,造成信息交流缓慢,故障处理不及时。 自主维保模式的优点是无论独立维保还是供货商技术支持下的维保模式,作为运营公司都可以锻炼一批自己的生产技术人员,有利于自身技术队伍的建设,经过长时间的磨练,生产人员积累了经验,利于设备的应急处理,此外自主维保模式相对委外模式更节约成本,降低维修费用。 1.2委外维保模式 委外维保模式根据责权利划分可分为委外单位全权负责的维保模式和运营公司提供维保环境,委外单位承包维保业务的维保模式。 (1)委外单位全权负责的维保模式 该维保模式是由委外单位与运营公司签订合同,由委外单位全权负责信号系统设备的维护#保养以及应急故障的处理,委外所需的人员、材料、技术均由委外单位提供,关于运营场地、设备的使用均需要在合同中详细界定,对于运营中的安全效益目标、安全风险必须详细规定。 由于委外单位多为比较有经验的单位,其人员、材料及技术力量均能满足信号系统维保的需求,而且由于责任划分比较明确,安全性也比较高,同时为地铁减少了人力资源。但是由于委外单位承担了较大的运营安全风险,因此也必须付给较为昂贵的费用。此外由于运营公司完全依赖于委外单位,所承担的运营压力较大,容易造成维保垄断现象,不利于自身人员的培养。 (2)运营公司提供维保环境,委外单位承包维保业务的维保模式 该维保模式由运营公司提供维保用的设备、场地、能源及主要物资,委外单位提供人员#技术及一般材料,维保业务由委外单位完成,运营公司负责维保质量、安全效益目标的验收。这种维保模式对双方的责权利需在合同中明确、详细规定。从安全性上来说,委外单位多为有经验的单位,能够满足信号系统维保的需求,但是双方在“责权利”划分上较多,合同细节执行中容易出现偏差,易产生扯皮、推诿现象,不利于运营安全。从运营公司来说,由于设备、场地及主要物资仍然掌握在运营公司,因此当委外单位终止合同时,运营公司可以轻松找到委外单位,有一定的主动权。 1.3联合维保模式 联合维保模式是由运营公司和委外单位共同完成设备维保的模式,这种模式可以根据运营公司人员状况,合理搭配维保人员,有效利用现有人力资源。因此根据运营人员状况,可分为两种模式:运营公司完成日常保养,委外单位完成定期检修;运营公司完成日常保养,委外单位和运营公司共同完成定期检修。 (1)运营公司完成日常保养,委外单位完成定期检修 此种模式受限于运营公司人力资源的短缺,将相对比较简单的日常保养工作交由运营公司自己完成,而把技术含量稍高、检修程序复杂的定期检修交由委外单位完成。这样能够合理地利用人力资源,但是同样由于双方对于“责权利”细节会存在分歧,推诿扯皮现象时有发生,安全风险较大。因此在合同中对安全效益目标、应急处理等须有详尽的规定。 (2)运营公司完成日常保养,委外单位和运营公司共同完成定期检修 此种模式也是在运营公司有限的人力资源下,兼顾自身人员培养的任务,将相对简单的日常保养工作由运营公司自身完成,而把技术含量稍高、检修程序复杂的定期检修由运营和委外单位人员共同完成。这种模式能够减少委外人员,降低成本支出,同时也能培养运营人员,不失为一种过度维保模式。同样双方对于“责权利”细节容易产生分歧,安全隐患仍然存在。当然运营人员参与定期检修,能够提高检修的质量,减少维修不良故障的发生,不论采用何种维保模式,由于优秀技术的欠缺,对优秀设备的维保、故障处理仍然离不开供货商的技术支持,这是制约地铁信号系统维护保养的关键因素。 2、城市轨道交通信号系统的维修修程 调研国内相关城市轨道交通信号系统的维保模式,维修修程可划分为以下几种:日常保养、二级保养、小修、中修和大修。 (1)日常保养 日常保养是指日巡检和周巡检的任务,一般只是进行设备运行的访问了解、设备现象的观察、设备表面的清洁、报警监测信息的调看、设备房屋卫生打扫等工作,也就是说只检不修,对于发现的问题及时汇报后,根据程度采取相应的措施,原则上不影响使用的设备问题放在停运后进行处理。 日常保养的具体内容由各运营公司自己规定,不同设备有不同的保养内容和周期。 (2)二级保养 二级保养是指完成从半月检到半年检各阶段的检修任务,不同设备有不同的检修周期和检修任务。一般制定《设备检修规程》作为标准,因此维保人员必须严格按照《设备检修规程》规定的周期和内容认真完成检修工作。原则上每次检修后设备安全运营必须保证至下个检修周期之前,否则视为设备“失修”,作为安全考核的依据。因此二级保养是设备维保的最重要环节,直接决定着设备运营的安全性。二级保养一般包含半月检、月检、季检和半年检,并不是每项设备必须完成这四个修程,而是不同的设备,根据设备性能,使用频率,外部环境等因素综合考虑而定。 (3)小修 小修是指完成的年检任务。小修除要完成二级保养的所有检修内容外,还要对设备进行全面的整修,对于设备内部日常检修难以完成的工作或日常难以测试的内容做一次全面的检修和测试。可以理解为小修是对二级保养的补强,同二级保养一样小修也是设备维保的重要环节。 (4)中修 中修是对设备的进一步补强与加固,是对部分配件,单项设备由于长期运行出现的磨损,疲劳进行一次彻底的整治,多为对配件,单项设备的更换。中修的周期一般为2年至10年不等,不同设备根据性能、使用频度、外部环境等有不同的中修周期,具体运营公司要根据实际在《设备检修规程》中制定出标准。 (5)大修 大修是设备寿命到期后的一次彻底换新。大修的周期根据不同设备的使用寿命一般为15年至 25 年不等。不同的设备大修周期不同,可参考厂家提供的使用寿命来进行。 地铁信号系统的设备维修修程基于以上原则进行,各个城市地区的运营公司在维护使用过程中可根据实际情况适当进行调整。 结语 我国的城市地铁系统在维护保养模式上的选择不尽相同,但是从实际来看,各个城市的地铁运营公司采取自主维护的维保模式更为普遍一些。无论采取何种维保模式,都需要完整的设备修程为依据。 轨道交通毕业论文:智能照明系统在轨道交通下的运用探析 【摘要】当今,我国经济在高速发展,社会文明也在与时俱进,人们的环保意识逐渐强烈,人人参与环保已经成为人们生活中密不可分的部分。在轨道交通中,智能照明系统的出现为其实现环保提供了途径,它能够弥补传统照明控制方式的不足。本文首先对比了智能照明系统与传统照明系统的异同,重点就I-bus智能照明系统的工作原理、功能以及应用于轨道交通中的优点等进行了研究。 【关键词】I-bus;智能照明系统;轨道交通 0.引言 随着我国经济建设的加速发展,城市轨道交通越来越获得社会的青睐。车站照明关系到轨道交通的服务质量、运营安全、运营成本等多个方面,在既要保证运营安全又要满足国家“节能”要求的背景下,智能照明控制系统应运而生。智能照明以其控制方式灵活多样、人性化的特点在近十年获得了飞速地发展。 1.智能照明系统与传统照明系统对比 对比智能照明系统与传统照明系统的区别,主要体现在以下几个方面: 1)控制方式。 传统照明控制系统采用的是群组控制、时间控制[1];智能照明控制系统是对车站的照明进行智能化管理,实现用户的群组控制和时间控制;同时还增加了对照明设施进行场景控制、调光控制及传感器控制功能。 2)开关动作原理。 传统照明系统是通过控制接触器动作来实现照明控制的,不能采集电流波形曲线。智能照明控制系统在断开负荷时,可以根据采集的电流信号,使电流在正弦波电流过零时断开智能照明的开关。 3)接口不同。 传统照明控制系统通过接触器与二次控制元件实现综合监控系统的自动控制。智能照明控制系统为内部独立系统,内部接线通过总线形式,与综合监控系统接口界面在智能照明控制系统主机,接口形式为通讯接口,这样综合监控系统便可节省大量的连接线,提高了经济性[1]。 4)投资比较。 传统照明控制系统可通过设备监控系统系统对照明进行简单的节能控制。当采用智能照明系统后,可将回路划分得更细,对照度的控制更加精确和灵活多样,因此更加节能。对一个典型地铁车站采用智能照明控制系统比传统照明控制系统需增加投资约25万元,但采用智能照明控制系统可比传统的照明控制系统节约20%-30%的电能,一个地铁站照明系统每天使用大约800kWh电能,则每天最高可节约240度电能,按每度电0.85元计费,每月可以节省6120元,运营41个月即可收回一次性投资。 2.I-bus智能照明系统分析 在I-bus智能控制系统中,采用了一条总线,它能够将各个分散的元件连接起来,这些分散的元件具有智能化功能;在一条总线方式下,通过编程可以实现元件的独立控制,又可根据要求进行不同组合,从而实现不增加元件数量而使功能倍增的效果。由于只使用了一根I-bus总线,因此具有简洁方便、经济高效的特点。可以将I-bus系统的独立元件划分为三种类型,分别是:传感器、驱动器以及系统元件。其中,传感器的作用是依据现场的手动操作以及温度和光线的变化,将驱动信号发送给驱动器;驱动器的主要作用是接收来自传感器的控制信号并将信号进行相应的处理;最后是系统元件,它为整个系统提供电源并且划分区域网络。图1给出了I-bus系统的工作原理图。可见,在I-bus系统中,传统的面板开关被智能面板开关代替了,并且,这一开关仅仅与总线相连接。I-bus系统的结构属于全分散型结构,不需要中央控制器。 2.1 I-bus智能照明系统构成 就轨道交通智能照明系统来说,它主要应用于车站公共区,保证其正常照明,并实现智能化控制。在I-bus系统中,线是基本构成,使用线路耦合器可以实现线与线的连接,以实现完整的系统。在硬件组成上,I-bus智能照明系统包括:驱动器、电源供应器、智能面板、光线感应器、故障元件监视单元、中央控制计算机以及支线耦合器等[2]。采用专用电缆可以将以上模块连接起来,实现一个完整的体系。另外,通过网关,可以连接到环境与设备监控系统上,实现集成。在软件组成上,I-bus智能照明系统包括:计算机上的编程软件ETS2.0以及监控软件WinSwitch。 2.2 轨道交通车站照明方案分析 在地下车站,由于终日无法见到自然光,进行照明系统的设计就显得异常重要。良好的照明设计能够满足地铁空间的照明要求,另外还可以实现节能和环保等功能。就地铁车站而言,通常包括三个区域:出入口、站厅层以及站台层[3]。照明控制系统对它们进行统一模式的自动控制。控制方案如下: 1)依据不同时段,分别设置相应的灯光场景,并且有选择性的开启灯光。如:六点钟开启1/3的灯光,为运营人员提供照明;七点钟开启所有灯光,以供乘客照明使用;晚上十点,地铁运营结束,智能照明系统将会自动关闭2/3的灯光,以实现节能的目的,留下1/3的灯光为清洁人员提供照明。 2)采用触摸式以及图形化的界面,实现区域灯光的集中监控; 3)可以对事件实现自动记录,便于管理; 4)当回路设备出现故障时,智能照明系统会在人机界面上显示相应的故障信息,提示工作人员进行检查和维修; 5)如果光线充足,智能照明系统也会自动关闭出入口等处的照明; 6)当灯具的光源出现故障时,可以实现自动报警,保证车站控制系统的可靠运行; 7)如果发生火灾,车控室会对该情况进行确认,相关的非消防电源将会被自动切断,报警装置会被接通;火灾应急照明灯亮起。 3.结束语 I-bus智能照明控制系统的模式有几种,可以依据具体情况智能化选择相应的工作模式。另外,通过计算机的细化,还可以将运行模式进一步深化;与环境与设备监控系统连接后,I-bus智能照明控制系统还可以实现集中控制;它通过将相应的运营模式、支路状态、故障等信号传送给环境与设备监控系统,在人机界面上显示这些信息,工作人员可以以此了解照明的相关信息,实现可控照明。 轨道交通毕业论文:轨道交通不动产产权产籍数据库的设计及应用 摘要:为实现轨道交通不动产资产资料便捷和高效的管理,提升信息化管理和科学决策水平,达到“以图管资产,以图管档”的目的。北京京投轨道交通资产管理有限公司与北京城建勘测设计研究院有限责任公司合作开发了轨道交通不动产产权产籍信息库。数据库采用了目前最成熟稳定的Oracle+ArcSDE空间数据管理技术,首次将二三维一体化地理信息系统技术应用于轨道交通不动产产籍信息管理。数据库系统采用统一的大地基准和高程基准,并可实现到其他基准的转化,实现了多类型、多尺度、多时态空间数据的集成化管理,包括各种比例尺、多个时态的基础地理信息数据、卫星影像数据,数字高程模型、数字栅格地图等多种类型数据,并形成高度集成化的空间数据库。 关键词:轨道交通不动产;数据库 一、数据库的功能 轨道交通不动产产权产籍数据库实现了对城市轨道交通不动产产籍资料的门类的全面梳理,将资料划分出14个大类共80多个小类;系统包含了查询、测量、管理、统计、分析、地图标注、二三维实体创建、通视分析等多功能的产权产籍管理平台。系统可以实现对海量、大范围连续空间数据进行高效存储和管理,数据库将海量分幅数据组织成逻辑上无缝的空间数据库,并保证在整个空间数据库范围内能进行快速的浏览及查询,实现了城市轨道交通不动产产籍管理的网络化、系统化与可视化。 二、数据库的构成 轨道交通不动产产权产籍数据库由档案管理子系统、二维地理信息子系统和三维地理信息系统三大部分构成。 1.档案管理子系统 档案管理子系统负责档案录入、档案入库审核、档案快速查询、档案高级查询、档案借阅及拷贝、档案空间定位、档案版本管理和维护管理。其中,档案录入包括数字档案上传、纸质档案物力存放位置登记、档案属性录入等,具备空间地理属性的档案,在录入时调用或集成二三维地理信息相关接口,录入其空间定位属性,使档案与其相应的空间位置或物体关联;档案入库审核旨在保证审核录入的档案的完整性和正确性等方面,合格后方可入库,否则重新上传;档案快速查询是指按照“线路”、“区域”、“区间”、“车站”、“类型”等快速查询相关资料的功能;档案高级查询是指按照不同字段组合的方式提供高级定制查询;档案借阅及拷贝是指具备相应权限的用户对查询结果在线查看、下载;档案空间定位是指快速定位到相应的二维或三维地图空间。 2.二维地理信息子系统 二维地理信息子系统负责实现地图显示、量算功能、高级(基本)空间查询、地图定位和输出、C/S数据管理编辑功能。其中,地图显示支持影像图和矢量图叠加显示;量算功能包括距离量算、面积量算;高级(基本)空间查询是指点、框、多边形、圆方式的选取查询,范围内的所有资产要素自动关联其他档案资料;地图定位和输出是根据空间查询到的空间要素的属性数据和关联的档案资料快速定位到图上相应的要素,高亮显示;C/S数据管理编辑功能是指地图要素编辑、图层数据批量处理、坐标系统转换。 3.三维地理信息系统 三维地理信息系统用于进行B/S应用和C/S应用。其中,B/S应用可以实现空间三维测量、信息查询、房屋资产管理、叠加二维地图、三维标注及其他三维拓展功能;C/S应用可以用于三维实体创建、通视分析。 三、数据库的优势 不动产产权产籍数据库应用于轨道交通不动产管理中,具有使用方便、安全性高、界面简洁、功能强大、扩展性强等优势。 1.使用方便 数据库已经基本具有信息查找图形化、不动产管理动态化的特点,并且易于掌握,一般工作人员经过短期培训过后便能轻松使用。基于Angeo二三维地理信息系统的构建使得在日常使用过程中可靠性与可操作性得到了保障,为轨道交通不动产管理工作提供了很大便利。 2.安全性高 数据库在设计中充分考虑到了不动产信息资料的安全性,比如设置了多种账户的管理或使用权限,分别对应系统日常管理与维护、电子信息整体管理、上传权限、下载权限、只读权限等,切实具备了不动产电子信息资料专人专管、指定客户群浏览等功能,同时对于储存与服务器中的文件进行加密,保护了服务器中存储的原始资料。 3.界面简洁 数据库系统的操作界面简便易用,以二维和三维地理信息图层为主,能实现随图查阅和管理相关信息。同时具备图层编辑功能,可以根据实际情况及时更新土地使用情况等。除此之外,测量长度(二维)、面积(二维)、高度(三维)、体积(三维)的功能控件也可以随时激活并使用。 4.功能强大 数据库系统除了具备以上所述各项功能之外,档案管理也是该系统的主要功能之一。将文件分成三类目录,便于日常查阅和管理。同时可以实现文档同地理图层的结合,能够通过单选、圈选等方式迅速查阅对应地块或地区的全部相关资料,解决了资料数目庞大、人工查询速度慢的问题,为轨道交通不动产日产管理提供了极大的帮助。 5.扩展性强 数据库系统是开放性的三维信息系统,不但能满足土地的管理,对轨道交通的房产、地下空间、桥下空间、资产等的位置、高度、深度、体积等都可直观地反应出来。 四、经济和社会效益 轨道交通不动产产权产籍数据库的开发及应用,是实现轨道交通不动产信息化管理的基础保障,能够带来较高的经济效益和社会效益。 1.实现资料存储的信息化和系统化 区别于传统的纸质档案的保存,数据库作为大型产权产籍资料储备系统,将大量轨道交通不动产涉及的政府文件、各条线路不动产所在区域、涉及区间、宗地情况、土地办理手续资料分类储存。 2.快速形成批量的数据分析表 轨道交通不动产涉及数据数量庞杂,利用产权产籍数据库,能够批量处理相关文件资料,为利用土地提供强有力的数据资料支撑。 3.提高可利用土地的经济效益 随着轨道交通的迅猛发展,涉及土地管理利用的情况会愈来愈多。数据库将为土地后期利用提供数据及相关资料,为土地一、二级开发打下良好的基础。 4.提高资产管理效率 利用数据库能够快速便捷的查询轨道交通不动产的数据资料,提高查询速度与管理效率。 5.节省人工及场地成本 传统的纸质档案管理需要大量的人力、财力,以及库房所需场地,建立不动产产权产籍数据库,将传统的纸质档案按照门类、项目等全部存储到服务器,将极大的节约人工成本及库房场地的成本。 轨道交通毕业论文:城市轨道交通建设施工测量 摘要:根据城市轨道交通工程建设的特点,结合本人在轨道交通工程项目上施工测量的工作经验,编写了轨道交通工程高架区间施工对施工测量的要求,以及施工放样的方法,并介绍了城市轨道交通测量需要注意的地方。 关键词:轨道交通 控制测量 变形观测 精度 引言 城市轨道交通工程施工环境一般比较复杂,包括地面高架桥部分和岛式车站等土建工程,且线路一般在十几公里以上。轨道交通的高架区间是城市地铁交通的延伸,在工程建设过程中,施工测量精度要求高,涉及施工工艺繁多,施工周围建筑物多,难度大,工期紧的特点。为保证施工控制的精度要求,施工测量队分期进行地面和高空控制测量,控制点位精度要求均达到mm级以上。 一、前期的准备工作 前期进行工程控制点和坐标数据资料交接工作后,就开始进行现场勘擦,熟悉每个控制点的具体情况,并做好记录。准备将测量仪器等工具送相关单位校核,组织测量队编写测量方案。高级导线网点和高级高程控制网点一般由勘测设计研究院提供。 1、复核设计单位提供的线路控制点和高程控制点 交接工作完成后,立即组织项目测量队伍对设计单位提供的导线点和精密高程控制点进行复测,复测结果和交接资料有出入时,即刻上报监理工程师和业主代表及相关专业工程师,请求澄清。 在复核设计单位提供的控制点位时,如果考虑全面,可以同时加密施工用的控制点,按照复核精度要求,联测控制点,便于施工使用。 2、施工放样数据的计算与备档 在复核线路图,查看施工结构图过后,根据设计图纸,利用计算器提前计算桩基、围挡等工程开工后所需的放样数据,反复复查、验算,最后打印呈交监理专业测量工程师审批。 测量资料由测量办公室负责管理,因为测量数据较多,容易混淆,因此对测量资料的管理业应该重视。轨道交通测量放样的数据主要分为桩基、承台、墩柱和盖梁、箱梁,以及各种预埋件坐标;根据工程不同部位施工的先后进展,按照工程部位分类归档,使得测量资料管理简单,方便随时调用。 二、导线复测与加密 1、轨道交通工程测量精度设计的原则和要求 轨道交通工程测量的测量精度设计是根据工程的特征、施工方法、施工精度、设备安装精度和联线观测精度等诸多因素确定的,它不仅要保证全线不同标段的线路顺利连接,而且要满足线路定线和放样的精度要求。 在交接工作完成后,即刻组织项目测量队对业主单位提供的精密控制点进行复测。轨道交通测量精度要求应满足《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》(GB 50308-1999)上的技术要求,如下表所示: 本人施工测量时使用的全站仪和水准仪的观测中误差都满足本工程设计的精度要求。但是在仪器使用前,所使用的全站仪和水准仪都必须经过相关拥有资质的测量仪器检测中心检校合格后,才投入使用。并且在使用过程中,要定期将观测仪器送到相关拥有资质的测量仪器检测中心进行检校,保证仪器在进行施工测量中的精度和仪器稳定。 3、测量施工控制点的加密 (1)导线控制网的加密 设计单位提供的精密导线网控制点一般位于道路两侧的居民住房或单位楼顶上,在进行下部结构测量施工时,楼顶的精密控制点因高度较高,在进行地面桩基、承台等施工时,无法满足测量施工的需要,因此沿线路,在和平路两侧选取通视效果良好、地基稳定的地方建立附合导线加密控制点。加密导线控制网是在设计单位提供的精密导线网的基础上建立的,并且和精密导线点联测,联测的要求按照精密导线网的技术要求进行,再将观测结果按照严密平差进行,这样加密的导线控制点的精度就能够得到保证。 这种用高精度控制底精度、由整体控制局部的控制方法,有效的保证了加密导线点的精度,也满足了地面施工测量的需要。 控制测量遵循测量实施原则:“从整体到局部,先控制后碎部”。导线网观测采用6个测回,根据测得的距离和角度,计算平均值,最后进行严密平差。导线控制网前两个点Ⅲ309,Ⅲ310和另外两个项目是共用的;在布置导线网时,要将这两个控制点考虑到本项目的控制网内,便于两条线路合拢。 根据工作需要,更为了提高导线网的精度,本项目在建立加密导线控制网时,分两段进行加密,中间将精密导线控制点联测进来,有效的保证了加密导线点的精度。第一段从起始点Ⅲ310、Ⅲ309开始联测,到Ⅲ305、Ⅲ306结束;第二段从Ⅲ305、Ⅲ306起,到GPS202、GPS207结束。 (2)高程控制网的加密 高程控制网根据设计单位提供的高级控制点布置,是附合水准路线。高程控制网和导线控制网分开布设,在施工的时候,根据需要再将水准点的高程传递到导线控制点上;这样使得在工程施工时,能够同时进行坐标和高程的放样。 高程控制网加密测量采用四等水准测量即可满足施工控制要求。四等水准测量在一测站上水准仪照准双面尺的顺序为: 1) 照准后视标尺黑面,进行视距丝。中丝读数; 2) 照准前视标尺黑面,进行中丝、视距丝读数; 3) 照准前视标尺红面,进行中丝读数; 4) 照准后视标尺红面,进行中丝读数 这样的观测顺序简称为“后前前后”(黑、黑、红、红)。在观测时,要保证视距丝和中丝的读数均在水准管气泡居中时读取;每次测量时,分别在上午、下午进行,这样就有效的避免了大气和折光的影响,消减了观测误差。 三、满堂支架预压变形观测 为确保箱梁制作时的施工安全,必须在绑扎钢筋之前对满堂支架进行预压试验。预压的目的是对满堂支架的强度、刚度、稳定性进行检验,并且消除地基和支架交界处的非弹性变形。预压过程中进行严密观测,认真收取各项观测数据,经过对数据分析、整理,设置合理的支架施工预拱度,以确保完成后的箱梁在纵向线型保持平顺美观,符合设计要求。 本人从事的施工项目,在线路四分之一(M6’-M7’)和四分之三(G30-G31)两处做了预压试验。以在G30-G31箱梁之间支架预压为例,所用的变形观测步骤和方法如下 1)支架预压前测点布置 在堆载开始前,模板就位后,主要在箱梁的底模部位布置观测点,观测点布置如图2所示: 2)预压时进行有效观测和记录相关数据 在邻近的墩柱上架好水准仪,依次在布设的预压点位上进行观测,并做记录。每次观测完后,重复观看起始时观测的后视点,以检查在观测过程中是否发生人为或意外误差。 3)预压的变形观测次数和时间见表5。 表5 箱梁支架预压的变形观测安排 观测次数 观测时间 备 注 第一次 加载前 预压前,设置好变形观测点,并作好标识 第二次 第一次加载后的第二天 加载至结构物25%倍自重 第三次 加载至结构物50%的第二天 加载至结构物50%倍自重 第四次 加载至结构物100%的第二天 加载至结构物100%倍自重 第五次 加载至结构物120%的第二天 加载至结构物120%倍自重 第六次 卸载后的第二天 卸载后 对各次观测数据进行分析整理,得出地基和支架的非弹性变形值和弹性变形值,为后续施工提供技术参数。 四、城市轨道交通施工测量需要注意的地方 城市轨道交通项目主要包括高架区的车辆段和两个岛式车站。从工程结构上分,主要分为下部结构和上部结构。下部结构施工测量分为围挡,桩基,承台,墩柱、墩帽、横梁施工测量;上部结构施工测量有箱梁支架搭设范围放样,满堂支架预压变形观测,箱梁底高程施工测量和声屏障预埋件坐标施工测量。 轨道交通高架区间施工测量工作主要注意下面几点: 1)桩基施工放样,在放完桩基中心点位后,在桩基冲进5-10m时,进行第二次复测,防止冲孔机在冲孔时的偏位。 2)承台绑扎钢筋前,要对完成的桩基进行坐标和高程复测,桩基之间的间距施工误差在10mm之内,桩基高程误差在5mm之内;如果复测结果>10mm,标高>5mm,则立即采取补救措施,保证工程质量。 3)根据高架线路的地面中线控制点放样桥墩中心,横向放样允许误差应在±10mm之内,桥墩间距的允许误差为±10mm。各跨的纵向累积允许误差应在±10√n mm(n为跨数)之内。 4)在平时施工放样控制时,要经常检查控制点间是否发生偏移或控制点遭到破坏,后视距离和角度一旦出现较大的偏差,就说明控制点位已经发生偏移或遭到破坏,这时该立即重设控制点,保证施工放样的精度。 5)墩身施工中,应置镜于施工控制桩中互相垂直的四个端点上指导立模,墩身模板铅垂度的测量允许偏差为1%。墩身分段施工的高度,应从基础结构混凝土面或从灌注桩承台面用钢尺在四个位置向上量取,四个高度值的较差应小于10mm。 6)在进行墩帽中心施工测量时,要保证下列要求: (1)依据施工控制点,将墩的中心独立两次投测到顶帽子预埋钢板上,两次投测较差小于3mm。 (2)架梁段内的每一个墩中心进行穿线调整测量时,保证沿线路横向偏差在5mm以内。 (3)测设相邻墩顶中心间的跨距时,跨距测量允许误差要控制在±10mm之内。 图3 墩顶帽高程传递测量图 1―重锤;2、3―水准点 7)墩帽水准点的高程的传递方法: 墩柱一般在9-21m之间,用全站仪传递高程,因为仰角太大,误差也大,因此用水准仪和Ⅰ级钢尺联合将地面水准高程传递到每一个墩顶上,然后上部高程传递则可以通过墩顶与墩顶之间再传递。传递方法如图3: 8)在控制现浇梁和拼装梁时,梁的中线和高程与高架线路设计中线和高程的较差都要控制在5mm以内。 结语 城市轨道交通是人口密度高度集中的城市交通的发展趋势,城市轨道施工测量作为线路贯通的保障,必将越来越引起工程项目的重视。随着科技的发展,更精密的仪器设备也将被生产出来,各种更科学的测量方法也将随之产生,这就有待后来者探索和发掘了。 轨道交通毕业论文:轨道交通毕业论文:论ATS在城市轨道交通中的应用 引言: 城市轨道交通包括地铁在内的信号系统通常都是由列车自动控制系统组成,以下简称ATC,ATC系统包括列车自动监控系统(简称ATS)、列车自动防护子系统(简称ATP)、列车自动运行系统(简称ATO)三个子系统。这三个子系统都是经由信息交换网络来构成一个封闭连环的系统,这使得车上与地面控制、中央与地面控制得以互相结合,于是形成一个集列车运营情况的调整、列车的指挥以及列车无人驾驶自动化等多种功能为一体的列车自动控制系统。 这其中ATP系统是ATC系统至关重要的组成部分,它负责列车的超速警告,列车与列车之间安全间距、安全开关门的的监控等工作,以此来保障列车以及司乘人员的安全性能。同时ATS系统主要负责自动调整列车的运营时间表、生成列车运营时间表、监管列车运营的状态以及保障列车能够正点运营。ATO负责的是列车在车站能够准点停车、站点停的期间能够继续自动运营以及到达终点后可以自动折返。现如今的ATC系统大部分都可以满足现如今客运量对列车运营的安全性和列车运营正常时刻表等的需要,但是与此同时ATC系统还具备安全设备种类繁多、体积大、以及接口之间关系复杂等特点,因此在安全稳定性能方面仍有需要完善的地方。不过随着科学技术的快速进步,信号系统势必会发展成为更先进可靠、服务性能更好、智能化程度更高的系统。 一、ATS系统构成 ATS系统是集信息管理、综合决策以及自动监控为一体的综合系统。信息管理主要指对列车运营相关信息的管理,包括运营方案、列车运行相关计划、运行统计信息等;综合决策是指利用人工智能技术为调度人员提供决策支持,其中典型的应用是对列车运行调整的决策支持。同时,ATS系统又是一个面向列车运行的实时监测控制系统,根据运行计划对列车运营集中管理和对运行进行调整控制,从而使列车的运行与计划运行图一致,保证列车安全、正点、高密度地运营。 在ATC的各个子系统中,ATS起着组织和指挥的领导作用。由此ATS系统的体系结构设计应能保证具有足够的安全性、稳定性,同时具有实时性和可操作性。为了满足这些要求,ATS系统采用分布式的网络系统,由运营控制中心子系统、车站子系统、车辆段/停车场子系统、仿真培训中心子系统和连接各业务子系统的网络子系统构成。为了保证ATS系统的高可用性,关键设备均采用双机热备或集群方式的冗余配置。ATS系统的组网方案采用广域网的连接方式,各业务子系统内部采用局域网,各业务子系统之间采用广域网连接。 ATS系统由中央ATS控制中心、车站ATS控制中心、车辆段/停车场、仿真培训中心、网络连接系统五部分构成。 中央ATS控制中心包括:调度员操作台、调度长操作台、通信/应用服务器、数据库管理服务器、时刻表创建和验证系统、维护HMI服务器、实时时间发送器和主时钟、FEP前端处理器接口及屏幕控制器等。 车站ATS控制中心包括:车站操作员操作台、本地时刻表处理器、本地排列进路计算机、联锁下位机及FEP前端处理器接口等。 车辆段/停车场包括:车辆段终端、派班室终端、本地排列进路计算机及联锁上位机等。 仿真培训中心包括:仿真工作站、教师工作站及仿真服务器等。 排列进路计算机、联锁下位机及FEP前端处理器接口等。 二、列车自动监控(ATS)系统的基本功能与应用 由列车自动监控(ATS)系统的名称可看出,它的作用有两部分,一是监视功能,二是控制功能。监视功能是对全线的列车和设备进行监控,监控的重点是列车运行状态、设备是否正常等;控制功能主要是列车控制,使列车按时刻表运行,对列车偏离时刻表的情况做出调整,并记录列车运行数据,以备日后查询。具体的功能分类如下: (1)集中控制功能 通过调整列车的停站时间实现对列车运行的调整,在装备有ATO子系统的线路上,通过对列车运行速度等级的设置实现对列车运行的自动调整。甚至在必要时,控制中心的调度人员可按需要设置列车跳停,即命令列车在某个站或某几个站不停车,来尽快恢复被偏离的运行图。在进路的控制方面,系统通过列车识别信息和列车所处的轨道区段,自动生成前方道岔区段的进路控制指令,按照列车的接近条件自动控制道岔转换,开发信号机,运用安全联锁来实现列车进路的自动排列。 (2)集中显示功能 在控制中心内,通过大型的显示屏或值班员的显示终端,可以图形的方式集中显示现场设备的状态、列车的位置及运行状态、列车的车次号或列车的其他编号。这样,工作人员在控制室内,就可对全线的列车进行监控,可对列车运行过程中的一些异常事件进行及时地处理。 (3)列车运行时刻表管理功能 时刻表通常被安装在控制中心的计算机上,由时刻表编辑员根据客流量和线路的状况来提供多套不同情况下使用的运行图,并存储在ATS数据库中。在ATS中对时刻表的运行状态进行分析,利用车次号和列车位置可以对列车的计划位置和实际位置进行比较,在发生偏离(早点或晚点)时,系统一方面通过适当的显示通知调度员,另一方面列车自动调整子系统产生相应的纠正措施,对时刻表进行及时的修正。 (4)运行数据记录与统计功能 ATS系统能够记录大量的与列车运行有关的数据,并可根据用户的需求把这些记录的事件进行回放。 (5)仿真功能 通过仿真手段可离线模拟列车的在线运行,除了与现场之间没有任何表示信息和控制命令的信息交换外,能够实现在线控制中所有功能的模拟,由此可对所编制的运行计划和控制算法进行测试,亦可向受训人员提供仿真的列车控制环境。 三、结语 信号系统是城市轨道交通系统中的优秀部分,它既能保证列车的安全运营,同时也能够提高运营效率。历经几度演变过后,如今信号系统在地铁中的应用发展趋于成熟。随着不同信号系统的逐级发展,它在功能理念与设计层面都有一定的差别。希望通过本文对ATS系统功能及应用的探讨,更好的将ATS应用到城市轨道交通中。
矿山地质环境治理探讨:浅析矿山地质环境治理措施 【摘 要】浅析矿山由于矿产资源开发历史久远"矿山工程活动量大"环境和矿山地质构造复杂等原因引发了较多的矿山地质灾害问题。通过分析和评价浅析矿山的不科学开采所造成的问题,其中重点分析和评价矿山活动对地形地貌地貌、人文景观、土地资源、地下水环境等造成的影响、破坏和加剧、诱发地质灾害发生的问题。针对这些问题国家将拟定一些方案,实施一些治理工程。治理工程的实施,将有利于改善浅析矿山地质环境,从而实现资源与环境的协调发展。 【关键词】矿山地质环境;环境保护;治理措施 矿产资源是国民经济和社会发展的重要物质基础人类对矿产资源的开发利用在创造巨大财富的同时却忽略对矿山地质环境保护,导致了水源、土壤的污染、破坏了自然景观和植被。我国在对矿产资源的开发和利用的同时,应该注重对矿山开采所造成的环境问题进行整顿。要深入研究浅析矿山地质环境问题,并采取相应治理措施,对改善地质环境和促进地方经济转型具有重要意义。 1.浅析矿山地质环境的主要问题 1.1开采浅析矿山所造成的环境问题 煤歼,石粉尘和易挥发性的气体等污染物造成了严重的大气污染,其中煤歼石给大气带来的污染最为严重,煤歼石不仅给当地的水土带来危害煤歼石自燃、爆炸等现象很容易发生,而且会释放出大量的有害气体,直接对空气造成严重的污染。不可理的开采对水资源的污染也是极其严重的、在开采过程中堆积了大量的废渣,在降雨时废弃物中大量的重金属的酸水和一些微量元素顺着雨水流入地下水,对地下水源和地表水造成危害极其严重。与此同时浅析矿山的抽排地下水,导致地下水位大幅度下降,区域水均衡遭破坏,地下水资源枯竭,地表井泉干涸,直接影响当地生产、生活用水。因为不科学的开采再加上以前矿山管理不够规范,相对较薄弱,至使当地居民乱采乱挖,长期开采作业,使地表土壤、植被大面积毁坏,失去植被生长的天然基础,造成大量水土流失,且面积大,治理难度大。所开采的过程中出现了很多的废石,如卵石、砂砾,覆盖植被,影响植物生长,挤占了耕地或草场,同时矿山开采产生的废石、尾矿含有害元素,经过风化淋滤使有害元素转移到土壤中,造成了土壤质量下降和农作物的污染。 1.2开采浅析矿山所引发的地质问题 浅析矿山开发中矿石、煤矸石以及废碴的大量堆积,地面塌陷及大规模山体开挖与工业广场建设等,大量占用和破坏了土地资源。与此同时矿山地质环境的破坏可以诱发山体崩塌、泥石流、地面坍塌、滑坡等灾害的发生,因为对矿产资源的开采的不合理造成了地下采空,或者对地表的开采影响斜坡的稳定造成了滑坡,崩塌等地质灾害的发生,其中煤矿带来的地质危害最为恶劣。所开采的区域一般为林地与耕地,矿山废渣堆积、工业广场,裸露采面不仅影响景观,并且对区内居民生活环境造成较大影响。在开采过程中破坏了原始的地形地貌,矿坑分布较散乱,大小及深浅不一,大部分积水,给当地牧民生产生活及放牧带来严重不便和生命危害,据调查访问经常有人畜掉进矿坑里,造成了严重的经济损失及生命威胁。采矿活动中弃碴与矿石堆积、边坡开挖等不仅破坏了原有地形地貌,毁坏了原有森林植被,也影响了区域景观和道路周边环境。大量的这些未治理的地质环境灾害的问题,在人工和自然因素的作用下,有可能发展为更加严重的地质环境灾害,存在增加人员安全和财产损失的风险,同时地质灾害应急调查,处置任务繁重,技术力量薄弱,此外,地质灾害防治保证金制度不完善,地质灾害点多面广,防治经费不足,难以落实到位。 2.浅析矿山地质环境治理的具体措施 2.1保护环境的措施 我国针对我国生态环境的恢复状况,将我国制备恢复率、土地复垦、水土流失的治理和地下水的污染治理列入了生态环境恢复的指标当中。对于矿山的生态环境的治理,应建立矿山生态环境保护与恢复治理机制建设,首先应在明确开发的前提下制定保防污染等治理问题,其次应明确对破坏环境的企业应根据其可恢复力度进行相应补偿等问题的落实工作,为实现矿产资源的开发与生态环境保护相协调做好必要的准备工作。同时也可以由企业负担治理资金,政府可以辅助一些优惠政策鼓励人们对环境治理的投资,通过投资谁就拥有使用权的原则来解决资金不足的状况。应对河道局部淤塞处进行清理,由于河流改道河水冲刷岸出现滑塌处修建护堤或进行清理恢复其原有水流方向。在开采过程中出现了很多的滑坡体,应在滑坡体后缘修建截排水沟以减少滑床的地表水入渗量,在滑坡体上修建排水渠以排除滑坡体上的地表水,在滑坡体前缘修建挡土墙,在滑坡体上缩方减载并打抗滑桩。针对阶地的垦复采取采场栽种小叶榕与杜鹃,同时在岩壁上下栽种常青藤,实现乔灌结合绿化,攀援植物遮挡效果。在居民区与农田附近修建浆砌石护堤加固,城区堤后设置绿化休闲带,既提高了防洪,又打造出休闲场所。 2.2保护地质的措施 现如今我国已经进入工业化和城市化阶段,生活速度的不断加速使得对矿产资消耗也是与日俱增,因此加强对矿山地质环境保护是十分必要和迫切的。 首先应从我国的实际情况出发,制定适合我国国情的矿山地质环境保护的法律法规,使矿山地质环境的监管有法可依。其次是针对其破坏方式及分布情况,按照矿山地质环境保护与治理恢复分区原则,将该矿区划分为次重点防治区、一般防治区两个区域,对于不同的防治区采取不同的治理措施。针对矿山废弃工业广场、矿渣堆及塌陷破坏的土地,进行坡地梯级整治与浆砌石护坎支挡相结合的工程措施;整形平整后,覆耕植土,修建排灌设施,从而恢复土地资源。针对矿坑及尾矿废石堆对地形地貌的破坏,采用推坑覆平的方法,对矿坑进行填埋,对尾矿废石堆进行推平。而对于天池煤矿区 的矿山疏干影响破坏土地,宜采取水田改旱田,改变耕种条件与栽种作物 配合乡镇规划等需要,最终选种耐旱的花椒树,配套修建蓄水池及生产道路。对于无法耕种土地退耕还林,利用治理工程产生的土地,采取表层客土,种植水保涵养林等进行生态环境修复。同时政府也可以通过成立矿山地质保护基金会,通过对矿产产品收益中提取一定比例,或者通过征收资源税、补偿税、占地费用谁、排污费等形式,在或者可以从国家财政公公财政资金中拿出一部分资金成立基金会,来解决对矿山环境保护这方面资金投入不足的问题。面对着不同的地质环境问题应该采取不同的措施进行保护和恢复。 3.结语 由于人来的过度开发和不妥善的治理使得浅析矿山生态地质环境不断的恶化,这样不仅造成了环境的破坏,同时使得人类赖以生存的资源,人类的生命财产都受到了损失,也产生了不良的社会影响。浅析矿山地质环境的影响和破坏主要有地形地貌、人文景观、土地资源、地下水环境等造成的严重破坏,同时加剧和诱发地质灾害的发生。矿山地质环境问题严重影响了人们的生产和生活,同时制约着社会经济的发展,矛盾日渐突出,因此开展矿山地质环境保护和恢复治理工作具有十分重要的意义。 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理论文 1矿山地质环境恢复治理面临的困境 1.1资金困境 1.1.1历史遗留环境问题无资金保障 长期的计划经济体制,没有建立起相应的保护和恢复治理制度,政府没有收取专用资金,采矿企业也没有在成本提留治理的费用,使矿山特别是老矿山遗留下沉重的地质环境包袱。矿山地质环境问题历史欠账太多,而恢复治理是一项系统工程,需要投入的经费巨大,治理压力巨大。 1.1.2采矿企业没有专项治理资金 我国恢复治理保证金制度刚刚起步,而且标准低,远远没有达到恢复治理费用的标准,对采矿企业基本没有约束力。另外,由于没有专门用于保护与恢复治理矿山地质环境的资金,这也导致矿山地质环境被破坏后,矿山企业没有或缺少资金进行治理。 1.1.3政府财政资金渠道不畅 由于受地方财政的限制,地方政府基本没有关闭和废弃矿山治理资金预算,除非出现威胁群众生命财产安全的特大灾害,政府不得已才被动投入资金进行治理。另外,地方政府没有专项治理费用预算,保证金额外的定期利息不属于市、县政府支配,矿山地质环境保护与治理项目为公益性项目投入产出不成比例,地勘资金主要掌握在国家和省,且申请困难,这些都影响到地方政府地质环境治理的积极性。 1.1.4社会资金投入渠道不畅 2009年,国土资源部出台《矿山地质环境保护规定》,其中第六条规定:国家鼓励企业、社会团体或者个人投资,对已关闭或者废弃矿山的地质环境进行恢复治理。由于没有出台细化可操作的配套政策,且投入风险大,收益不高,因此社会资金参与关闭露采矿山治理极少。 1.2技术困境 开发利用技术落后是造成矿山地质环境问题的主因。另外,我国缺少矿山环境恢复治理的专业队伍和人才也是环境整治进度缓慢和效果不好的原因之一。 1.2.1开发利用技术落后 在计划经济时代,地方政府为所谓的经济指标,许可了众多乡镇及个体矿山企业,这些小企业经济实力差、生产规模比较小、设备陈旧、技术落后,再加上盲目开采,矿产资源利用率过低,很难对矿产资源进行综合利用,造成了资源的破坏和浪费。另外,我国大型矿山企业也没有采用分层台阶式开采、山体内部式、充填式开采、房柱式开采等先进工艺生产,也造成矿区生态环境的大规模破坏。 1.2.2矿山环境监测落后 煤、铁、石膏等地下开采矿山采矿活动对地质环境的影响和破坏极大,主要体现在地面沉降诱发地质灾害和严重的地质环境问题,此类问题专业性较强。由于监管单位和矿山企业本身都没有专业设备和人才,矿山环境监测预警系统和评价体系建设往往流于形式,更不可能准确预测地下采空区和特大型坑矿可能出现的重大地质灾害。有时,即使委托地质勘探专业队伍开展了矿山地质环境监理工作,但是大都没有达到预期效果,实施矿区地质环境监测工作依然任重道远。 1.2.3矿山环境恢复治理技术落后 矿山环境治理需要进行大量的科学技术研究,如借助现代技术手段,改进矿山环境破坏的治理技术,研究矿山开采造成的生态退化机理与修复技术,与地上景观相关的物种选择、配置和种植等方面的技术等。目前,我国的环境科学技术的研究起步较晚,虽然从20世纪70年代开始建立研究机构,目前已有200多个研究单位、近两万人从事这项工作,但仍不能满足环保工作的需要,地方更是缺乏相关技术人才。地方矿山地质环境恢复治理一般采取土地复垦、消除地灾隐患和削坡覆绿等办法,而不采取土地复垦、矿山资质灾害、地下水污染、矿区含水层和矿区地貌景观综合治理方法。有些地方急功近利,在采矿企业还有资源开采,没有闭坑、甚至没有稳沉的情况下就实施土地复垦,出现复垦又塌陷破坏的情况。有些治理项目不对污染地下水进行物理、化学处理,不对含水层顶底板进行防渗处理,就简单复垦和治理,致使原有的环境问题没有得到彻底解决,新的环境问题又不断涌现。 1.3制度困境 法律制度是矿山地质环境保护的关键。法律制度不完善,就会造成监管困难、资金保障不到位等系列问题。 1.3.1法律分散不具体 矿山地质环境保护涉及土地管理法、矿产资源法、水土保持法、环境保护法、水污染防治法、大气污染防治法、固体废物污染环境防治法等部门法,涉及土地复垦条例、地质灾害防治条例等部门条例,但是这些法律过于分散不具体,没有针对性。 1.3.2权责不统一 当前我国的矿山治理处于不成熟的阶段,有关矿山环境治理的部门之间出现职能交叉现象,这就导致了各部门都把责任推向其他部门,出现了“职能互推”的严重后果。矿产资源开发和矿山环境执法管理涉及到多个执法部门,相互责任不清,在具体执行和管理上存在推诿扯皮、有法不依、执法不严、违法不究的现象。 1.3.3法律约束力不强 我国法律没有赋予国土部门强制执行权,由于缺少强力司法机构支持和其他职能部门配合,在采矿企业不履行矿山地质环境恢复治理义务时,国土资源主管部门无力采取有效措施促使采矿权人及时治理,造成矿山闭坑时土地复垦、生态修复工程不了了之。 1.3.4《矿山地质环境保护规定》法律效力不高 《矿山地质环境保护规定》是部门规定,没有上升为国家法律和法规,权威性不足。另外,有些规定不够全面和细致,如没有明确政府专项资金的来源;对采矿权人不申请办理闭坑手续,不履行恢复治理义务或恢复治理仍达不到要求的,处罚力度就偏小;对采矿权人不定期报告矿山地质环境情况,不如实提交监测资料的,就没有处罚条款。 1.3.5责任主体不明确 我国法律规定的原则是“谁破坏、谁治理”,那么这些责任主体———排放污染、环境破坏的企业,就应该是环境问题的主要责任人。但是,大部分企业目前已没了踪影。按照公司法,已经倒闭、破产的公司已经在法律上消灭了责任主体,没有承担民事责任的能力“,谁破坏、谁治理”的原则只会成为一纸空文,这些企业遗留下来的环境责任并没有得到相应的承担。究竟谁来为矿山地质环境问题买单?是中央政府,还是地方政府,急需明确。 1.3.6保证金制度不合理 2009年5月1日,国土资源部颁布实施的《矿山地质环境保护规定》中规定:采矿权人应当在办理采矿许可证时缴存保证金,保证金的缴存数额不得低于矿山地质环境治理恢复所需费用。至此,保证金制度建设才全面到位。由于保证金制度刚刚起步,为了顺利推进,各地在调研的基础上,确定了能让企业承担得起的最低水平,恢复保证金远远没有达到恢复治理费用的标准。由于恢复治理保证金制度出台晚、标准低、收缴困难,不足以制约采矿企业,就导致采矿企业恢复治理缺乏主动性,拒不进行恢复治理的现象普遍存在。 1.3.7分类分级管理 目前,所有煤矿、铁矿、盐矿、石膏矿、矿泉水及大型采石企业采矿许可证均由部省发放。按照这种监管制度,部省发证矿山环境恢复治理保证金由省国土资源厅负责认定收缴,矿山地质环境保护与治理恢复方案审查备案在发证机关。因此,地方在对上述企业矿山地质环境保护与治理恢复情况进行监管时,缺乏必要的法律依据和行之有效的约束手段。 2矿山地质环境恢复治理的对策 要摆脱矿山地质环境恢复治理工作面临的困境,就要学习借鉴国外先进经验和国内成熟的案例,把好的理念、好的做法充分吸收,并付诸实践、对症下药,这样才能彻底把我国矿山地质环境保护和恢复治理工作做好。 2.1拓展投融资渠道,建立长效的多元化投入机制 2.1.1要建立分级投入机制 对于计划经济体制和恢复治理保证金收取前的老矿山环境恢复治理,要建立国家、省、市、县分级投入机制,国家和省要拿大头。同时,国家要对资源枯竭城市提供更多资金支持。 2.1.2要开辟稳定的资金渠道 进行矿山治理恢复,解决“老账”问题,就得拓展资金渠道。一是建立矿山恢复治理基金,从矿产资源采矿权价款和补偿费中拿出一定比例,集中农发资金、农重金,地方财政从矿山土地出让金中预留一定比例;二是征收矿业可持续发展金,标准不低于采矿权价款的5%,此项资金计入企业成本;三是提高恢复治理保证金标准,由地方政府征收,利息也由地方政府支配。 2.1.3要创新投融资体制 矿山地质环境恢复治理的资金在加大政府投入的基础上,很有必要引入市场机制,创新投融资体制。按照“谁投资、谁受益”的原则,出台相应的配套政策,明确投资主体条件、实施单位、监管流程、验收标准、收益分配和优惠政策等,如在符合土地利用总体规划的前提下,给予投资者一定年期内拥有被恢复治理土地的利用权;如可以实施修复式开采整治,以开采余量资源的收入作为矿山环境综合整治的资金,并可免交矿产资源补偿费用。 2.2鼓励新技术应用,做好技术支撑和服务 2.2.1严格准入条件 实行矿山开发“六个禁止,三个限制”的准入条件。将地质环境资源消耗费用、地质灾害损失费用、污染损失费用与矿山生产经济效益、社会效益进行综合评价,并作为是否颁发采矿许可证的重要指标。新建矿产资源开采项目必须进行地质灾害危险性评估和矿山环境影响评价,采取生态环境保护及预防和治理地质灾害的措施,避免或减少环境的影响和破坏。坚持“谁开发,谁保护;谁污染,谁治理;谁破坏,谁恢复”的原则,矿产资源开发利用方案必须包括水土保持方案、土地复垦实施方案、矿山地质灾害防治方案和环境影响评估报告,并按照规定程序报经有关部门审批。 2.2.2加大新技术推广应用 鼓励采矿企业矿山加大对开采技术的研究投入,鼓励企业采取国内外已取得明显效果的露采矿山台阶式开采、灰岩内部开采技术,地下矿山充填式开采、房柱式开采等新技术的应用。对因采用新技术增加的成本,建议由市、县财政予以补贴,切实保护地质环境。 2.2.3组建专业治理公司 国家组建矿区环境治理和生态修复专业公司,一方面,替代矿山企业进行矿山地质恢复治理,资金从采矿企业缴纳的恢复治理保证金、政府征收的可持续发展金中支付,不足部分从矿山恢复治理基金和恢复治理保证金利息中拨付;另一方面,加强矿山环境保护和生态恢复治理的科学研究,加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,促进资源综合利用和环境保护。 2.2.4编制技术规程 国家和省组织高校、科研单位技术力量和国外专家,编制《矿山环境监测指南》和《矿山环境恢复治理技术规程》,以指导环境监测和恢复治理工作。 2.2.5培养专业人才 重点培训地质勘探专业队伍和矿山企业的技术人员,以便使矿山企业和地质勘探专业队伍能正常开展矿山地质环境监测工作,及时发现矿山开采形成的地质环境问题。 2.3完善制度设计,提高法律约束力 2.3.1制定出台《矿区生态环境保护法》 借鉴发达国家矿山环境治理的经验,需强化立法形式管理矿山环境治理的思路,主要包括:尽快出台完善的矿山环境治理规程标准和在法规中体现对矿山环境治理科技创新的鼓励。应在现有法律法规的基础上,整合《矿产资源法》《环境保护法》《水土保持法》《土地复垦条例》《地质灾害防治条例》《矿山地质环境保护规定》的相关内容,制定《矿区生态环境保护法》,将“谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁收益”上升为法律原则。建立矿山环境审查评价制度、矿山环境许可证、环境恢复治理保证金制度和矿业可持续发展金制度。要落实各项制度,制定矿山地质环境质量等级标准,部省要定期开展等级评定,并向社会评定结果;恢复治理保证金由矿山所在地地方政府征收,利息可由地方政府支配;矿业可持续发展金按比例由地方政府留存;建立矿山地质环境恢复补偿机制,制定矿山环境保护的优惠政策,充分调动矿山企业对矿山环境保护与治理的主动性和积极性。有立法权的省市也可以出台《地质环境保护条例》,进一步细化以上规定和标准。 2.3.2明确责任主体 首先,中央政府应承担环境遗留问题的主体责任。因为,资源低价是中央控制的,财政税收最终收归中央,区域发展不均衡是中央政府的宏观布局所导致的,另外,也只有国家财政能承担得起。具体建议是:中央政府应承担更多的财政支持;应从宏观上提供更多的政策支持;应提供更多的环境治理的技术支持;应完善与资源相关立法,重点进行矿产资源税费体制的改革,为矿业乃至整个经济发展的重要推动力;应建立生态区域补偿制度,重点扶持资源枯竭城市。其次,地方政府也要承担起相应的环境治理责任。虽然资源型城市的地方政府已步入财政困境,无力承担所有环境恢复治理的资金,但是,为避免引发更多深层次的社会矛盾,加快城市产业转型,促进经济可持续发展,必须要进行环境治理。具体建议是:要制定和实施矿山地质环境保护规划,多方筹集资金,分期分批解决现有的环境问题;要建立完善的应急机制,排查隐患点、危险点,并落实防控措施;要对资源开发和利用过程中的环境影响评价和地质灾害危险性评估,实施动态监测。另外,对于虽有责任人,但因经济困难无力承担治理费用的的原国有矿山企业,要积极协调上级配套资金,协助企业共同治理。第三,现有矿山企业要履行环境保护和治理责任。对于生产矿山和新建矿山,要遵照“谁开发、谁保护“”谁破坏、谁治理”的原则,实行边开采、边治理,确保新出现的地质环境问题得到及时治理。 2.3.3创新监管模式 一是进行联合执法。积极发挥国土、环保、林业、农业、水利、计划、财政等职能部门的作用,做到分工负责,协同作战,齐抓共管。要形成政府推动,国土、环保监督,矿山企业负责,社会各界参与,全方位治理整顿的良好管理体制。二是进行全过程管理。将矿山地质环境保护贯穿勘察、基建、生产、闭坑等矿业活动的始终,改变过去的末端治理为及时治理。三是开展动态巡查。重点检查落实矿山地质环境评价制度、环境监测体系、保护方案执行情况、恢复治理和土地复垦进度、质量和效果。对矿山地质环境破坏严重的的采矿企业实行限期整改、停产整顿和关闭的措施。四是实行信息化管理。积极建设矿山地质环境监测数据库及信息系统,促进政府与企业之间的信息交流,确保国土资源管理部门动态掌握矿山信息,分析矿山现状,加强宏观管理和正确决策。 作者:安守林赵玉娟单位:徐州市国土资源局 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理 摘要:各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 关键词:矿山地质环境治理 1矿区地质环境现状 1.1矿区地质环境概述淮南矿区是我国重要的煤炭基地,淮南矿业(集团)有限责任公司现有矿井9座,截止2004年9月累计产煤5.262亿吨,为国民经济的发展作出了重大贡献。淮南矿区位于淮河两岸,地跨淮南市的五区一县和阜阳市的颖上县。矿区处于淮河冲积平原之上,地形平坦,地面标高一般在20~26m之间。区域内水系均属淮河流域。论文百事通天然河道流向一般沿区域地势由西向东,由北向南注入淮河。矿区内除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流济河和港河、架河、泥河、黑河已经人工开挖的有高新河、永幸河、光辉河等。 矿区内淮河防洪与农田水利设施多,农田水系纵横交错,基本形成适宜农业耕作的水利网络。绝大多数耕地夏季种稻,冬季种小麦。 淮南煤田煤层赋存于淮河及其冲积平原之下,第四系松散层厚20~483.5m,由东南向西北逐渐增厚。属水体下开采的矿区。 矿区大气降水及地表水资源时空分布不均,年际分布不均,浅层地下水水质良好,水源充沛,补给条件较好,目前矿区利用地下水不致引起地面沉降。 矿区开发引起地表塌陷下沉,扰乱水系,损坏耕地、村庄、河道、提防及其它建筑物受到破坏。矿区开发对地质环境的影响主要为:地面塌陷、固体堆积占地与污染,农业生态环境变化等方面。 1.2地表塌陷淮南矿业集团所属9座矿井、工业和生活居住等地面设施占地2624.2公顷(39363亩)。 9座矿井矿区总面积为301.12km2,截止2004年9月底开采塌陷面积达62.10km2,占矿区总面积20.59%。其中又有约17.7%为积水区,即积水累计总面积达10.97km2。积水范围随降雨量大小而变化。 随着煤矿开采的延深和规模扩大,塌陷范围逐渐扩大,据1997年以来的统计,1997年1月至2004年9月塌陷区增加了24.8km2,年增长率为5.15%。 开采塌陷区尚有15个村庄正在或有待搬迁。 开采塌陷区内,地形、地貌改变破坏了水系,影响河堤长度为15.1km,灌溉渠道5.9km,影响铁路线长度7.41km。 1.3固体堆积物 1.3.1煤矿开采,每年要排放大量的煤矸石,选煤厂也有相当的矸石排放,电厂排放粉煤灰。造成固体堆积物占地和环境污染。 据初步统计,目前现存矸石山(场)23处,占地63.9公顷(906亩),固体堆积物总量为1898万m3。 1.3.2淮河以南的矿区,煤层倾角较大,多煤层联合开采,全部煤层开采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量达18m。塌陷盆地积水深浅不一,农民进行粗放式养鱼。可耕地的质量下降,造成农业减产减收。 淮河以北广大矿区,煤层倾角平缓,基本属单一煤层方式开采,回采后形成碟形塌陷区盆地,最大下沉量达4.5m,地下水埋深较浅。因此,盆地中间积水,积水范围大小受降雨量控制,变化比较大,盆地的边缘下沉量小呈缓坡地仍可耕种,但不宜种水稻,造成农业减产,盆地的边缘带与积水区之间,地面坡度大,水土易流失,基本上为弃耕绝收地带。论文百事通 1.4地质环境改变对工农业生产和生态环境的影响 1.4.1对大气的影响煤矿生产过程中释放出大量的瓦斯,瓦斯气是一种有强烈温室效应的气体,瓦斯气向大气牌坊会导致全球气候变暖,给空气造成污染。 1.4.2对农业生态环境的影响煤矿开采引起的地表塌陷和矸石堆积导致耕地减少,土地质量下降,农业减产,造成农村搬迁。 1.4.3对城市环境的影响煤矿开采造成地表塌陷,矸石成山,导致市容脏乱差,影响市民生活,制约城市发展。 1.4.4对煤矿企业的影响为了减少村庄和城镇搬迁,降低生产成本,煤矿企业不得不改变开拓布置方式,甚至放弃准备煤量,影响了煤炭资源合理开发利用,制约了企业自身发展。 2矿山地质环境治理原则 2.1以人为本、防灾减灾所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。 2.2因害设防、综合治理针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。 2.3注重效益、分期实施矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。 2.4工程措施与生物措施相结合矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。 3矿区地质环境治理的基本设想 淮南矿区地处华东,是富饶的淮河平原,是我国重要产粮基地,土地十分珍贵。国家可持续发展战略,对地质环境的保护、生态平衡提出了更高的要求和法规制约。因此,煤矿开采地质环境的恢复引起了各级部门和煤炭企业的重视。塌陷区回填复垦是煤炭企业、地方政府和矿区农民长期以来的共同愿望,不塌陷影响经济发展、环境保护的不良因素转变为积极因素。淮南矿业集团实施矿山地质环境恢复示范工程项目。 实施示范工程的指导思想:治理与开发相结合,变害为利,企业、地方政府和农村基层组织紧密合作,中和开发现代化生态企业,建设小康型农村。 “珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是基本国策。煤矿开采对地质环境的影响和土地的破坏十分严重,是一个长期以来未能解决的问题,是一个共同关注的问题。 《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法规,都要求矿山开采保护地质环境,实现治理恢复“占补平衡”的最终目标,这也是可持续发展战略的组成部分。 我们将吸收有关兄弟单位回填复垦试验的成功经验,结合淮南矿区的具体地质环境,按照国家的有关法规和技术政策,实施示范工程项目。主要项目有:谢李示范工程,塌陷区回填后作为城市绿化地、改善生态和小气候;张集示范工程,结合农村搬迁、小城镇建设、改变农业结构相结合,由单纯的种植,变为种植和水产养殖、农鱼产品加工相结合的农业结构。 4结论 大部分采掘后遗留下来的废弃地(如废石场、尾矿坝等)通过治理与复垦,可再用于农业、林业或作其他护环境和保持自然生态平衡。土地整理和复垦。一方面使被破坏了的土地不要再增加。另一方面,对已经被破坏了的土地尽快地进行复垦造田、绿化植被、恢复生态平衡和保护自然环境,使已废弃的土地重新恢复利用,发挥出更大的社会经济效益。各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理论文 1矿区地质环境现状 1.1矿区地质环境概述淮南矿区是我国重要的煤炭基地,淮南矿业(集团)有限责任公司现有矿井9座,截止2004年9月累计产煤5.262亿吨,为国民经济的发展作出了重大贡献。淮南矿区位于淮河两岸,地跨淮南市的五区一县和阜阳市的颖上县。矿区处于淮河冲积平原之上,地形平坦,地面标高一般在20~26m之间。区域内水系均属淮河流域。天然河道流向一般沿区域地势由西向东,由北向南注入淮河。矿区内除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流济河和港河、架河、泥河、黑河已经人工开挖的有高新河、永幸河、光辉河等。 矿区内淮河防洪与农田水利设施多,农田水系纵横交错,基本形成适宜农业耕作的水利网络。绝大多数耕地夏季种稻,冬季种小麦。 淮南煤田煤层赋存于淮河及其冲积平原之下,第四系松散层厚20~483.5m,由东南向西北逐渐增厚。属水体下开采的矿区。 矿区大气降水及地表水资源时空分布不均,年际分布不均,浅层地下水水质良好,水源充沛,补给条件较好,目前矿区利用地下水不致引起地面沉降。 矿区开发引起地表塌陷下沉,扰乱水系,损坏耕地、村庄、河道、提防及其它建筑物受到破坏。矿区开发对地质环境的影响主要为:地面塌陷、固体堆积占地与污染,农业生态环境变化等方面。 1.2地表塌陷淮南矿业集团所属9座矿井、工业和生活居住等地面设施占地2624.2公顷(39363亩)。 9座矿井矿区总面积为301.12km2,截止2004年9月底开采塌陷面积达62.10km2,占矿区总面积20.59%。其中又有约17.7%为积水区,即积水累计总面积达10.97km2。积水范围随降雨量大小而变化。 随着煤矿开采的延深和规模扩大,塌陷范围逐渐扩大,据1997年以来的统计,1997年1月至2004年9月塌陷区增加了24.8km2,年增长率为5.15%。 开采塌陷区尚有15个村庄正在或有待搬迁。 开采塌陷区内,地形、地貌改变破坏了水系,影响河堤长度为15.1km,灌溉渠道5.9km,影响铁路线长度7.41km。 1.3固体堆积物 1.3.1煤矿开采,每年要排放大量的煤矸石,选煤厂也有相当的矸石排放,电厂排放粉煤灰。造成固体堆积物占地和环境污染。 据初步统计,目前现存矸石山(场)23处,占地63.9公顷(906亩),固体堆积物总量为1898万m3。 1.3.2淮河以南的矿区,煤层倾角较大,多煤层联合开采,全部煤层开采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量达18m。塌陷盆地积水深浅不一,农民进行粗放式养鱼。可耕地的质量下降,造成农业减产减收。 淮河以北广大矿区,煤层倾角平缓,基本属单一煤层方式开采,回采后形成碟形塌陷区盆地,最大下沉量达4.5m,地下水埋深较浅。因此,盆地中间积水,积水范围大小受降雨量控制,变化比较大,盆地的边缘下沉量小呈缓坡地仍可耕种,但不宜种水稻,造成农业减产,盆地的边缘带与积水区之间,地面坡度大,水土易流失,基本上为弃耕绝收地带。 1.4地质环境改变对工农业生产和生态环境的影响 1.4.1对大气的影响煤矿生产过程中释放出大量的瓦斯,瓦斯气是一种有强烈温室效应的气体,瓦斯气向大气牌坊会导致全球气候变暖,给空气造成污染。 1.4.2对农业生态环境的影响煤矿开采引起的地表塌陷和矸石堆积导致耕地减少,土地质量下降,农业减产,造成农村搬迁。 1.4.3对城市环境的影响煤矿开采造成地表塌陷,矸石成山,导致市容脏乱差,影响市民生活,制约城市发展。 1.4.4对煤矿企业的影响为了减少村庄和城镇搬迁,降低生产成本,煤矿企业不得不改变开拓布置方式,甚至放弃准备煤量,影响了煤炭资源合理开发利用,制约了企业自身发展。 2矿山地质环境治理原则 2.1以人为本、防灾减灾所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。 2.2因害设防、综合治理针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。 2.3注重效益、分期实施矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。 2.4工程措施与生物措施相结合矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。 3矿区地质环境治理的基本设想 淮南矿区地处华东,是富饶的淮河平原,是我国重要产粮基地,土地十分珍贵。国家可持续发展战略,对地质环境的保护、生态平衡提出了更高的要求和法规制约。因此,煤矿开采地质环境的恢复引起了各级部门和煤炭企业的重视。塌陷区回填复垦是煤炭企业、地方政府和矿区农民长期以来的共同愿望,不塌陷影响经济发展、环境保护的不良因素转变为积极因素。淮南矿业集团实施矿山地质环境恢复示范工程项目。 实施示范工程的指导思想:治理与开发相结合,变害为利,企业、地方政府和农村基层组织紧密合作,中和开发现代化生态企业,建设小康型农村。 “珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是基本国策。煤矿开采对地质环境的影响和土地的破坏十分严重,是一个长期以来未能解决的问题,是一个共同关注的问题。 《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法规,都要求矿山开采保护地质环境,实现治理恢复“占补平衡”的最终目标,这也是可持续发展战略的组成部分。 我们将吸收有关兄弟单位回填复垦试验的成功经验,结合淮南矿区的具体地质环境,按照国家的有关法规和技术政策,实施示范工程项目。主要项目有:谢李示范工程,塌陷区回填后作为城市绿化地、改善生态和小气候;张集示范工程,结合农村搬迁、小城镇建设、改变农业结构相结合,由单纯的种植,变为种植和水产养殖、农鱼产品加工相结合的农业结构。 4结论 大部分采掘后遗留下来的废弃地(如废石场、尾矿坝等)通过治理与复垦,可再用于农业、林业或作其他护环境和保持自然生态平衡。土地整理和复垦。一方面使被破坏了的土地不要再增加。另一方面,对已经被破坏了的土地尽快地进行复垦造田、绿化植被、恢复生态平衡和保护自然环境,使已废弃的土地重新恢复利用,发挥出更大的社会经济效益。各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 摘要:各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 关键词:矿山地质环境治理 矿山地质环境治理探讨:矿山地质环境治理中应用客土喷播技术 摘要:治理矿山为露天开采矿山,坡面表层岩石风化破碎严重,基本无植被覆盖,易发生崩塌落石灾害。应用客土喷播技术,在岩石边坡上打锚杆、铺设铁丝网,采用专门喷播设备喷播有机基材及植物种子,加盖无纺布快速养护形成边坡生态防护层。边坡表面形成保护层及与表土相近的生长基础,破损山体边坡得到绿化,能起到涵养水源、保持水土、调节气候和净化大气的作用,具有巨大的生态环境效益。 关键词:客土喷播;生态防护;地质环境保护 随着我国对大气污染治理力度的加大,矿山地质环境问题被列入整治范围中。矿山地质环境治理以改善矿山环境和空气质量为目标,坚持标本兼治、突出重点、整体推进,以铁路、高速公路两侧和城市周边等露天矿山为重点,通过关闭取缔、停产整顿、恢复治理,集中开展矿山及环境治理问题[1]。 1工程概况 1.1地形地貌 矿区属燕山南麓丘陵地貌,位于近南北走向山脉东坡,最高海拔标高95m,最低海拔标高70m,相对高差25m。因受长期剥蚀切割作用,本区山势低缓,坡顶浑圆,地形坡度一般为20°~30°。 1.2地层岩性 矿区范围内及其附近出露的地层为蓟县系雾迷山组一段及第四系。蓟县系雾迷山组一段(Jxw1)下部为灰白色中厚层含粉砂泥晶白云岩,与燧石条带白云岩互层,偶夹纹层状沥青质白云岩;上部为灰色粗晶白云岩和沥青质白云岩,夹灰白色厚、巨厚层含粉砂泥晶白云岩,韵律性明显。第四系分布于坡麓边缘及缓坡地带,表层一般为粉土、粉质粘土,下部一般为碎石土,成因类型主要为残坡积物,厚约0.5~1.0m,自山麓边缘至山间盆地厚度逐渐加大。 1.3地质构造与地震 矿区所处构造单元为燕山台褶带(Ⅱ22)马兰峪复式背斜(Ⅲ72)遵化穹褶束南缘(Ⅳ252)。矿区未见断裂构造,节理裂隙不发育,地层呈单斜产出,倾向280°,倾角35°。地层单层厚一般0.5~4m,中厚层状为主。区域抗震设防烈度为7°。 1.4水文地质条件 矿区位于丘陵区,因长期受剥蚀切割作用,山势低矮、平缓,坡顶浑圆,地形有利于自然排水,矿区附近最低侵蚀基准面50m左右,矿体均位于侵蚀基准面以上。根据地下水的赋存条件和含水介质的不同,矿区附近地下水类型主要分为第四系松散岩类孔隙水和碳酸盐岩类岩溶裂隙水两种。 1.5矿山周边及人类工程活动 由于矿山目前已处于停产状态,矿区内人类工程活动主要为采场北侧工业场地料石运输,运输量较小。由于采场紧邻西侧采石场,目前采石场采坑正回填作业,且回填料石运输道路经过该矿山,回填方量较大,运输较频繁,人类工程活动较强烈。 2矿山地质环境问题分析 2.1地质灾害问题分析 矿区范围内存在地质灾害隐患地点共3处,分别为1号边坡1号陡坎、2号陡坎以及2号边坡坡顶处。1号边坡:矿区范围内仅坡顶边缘存在少量第四系覆盖,边坡岩性为中厚层白云岩,采面边坡与岩层呈顺向接触,不存在滑坡危害。但1号边坡由于开采形成2处陡坎,2处陡坎近直立状,坡顶岩石松动,易发生崩塌落石灾害。2号边坡:岩层与边坡呈斜向接触,坡顶陡坎边坡近直立状,表层岩石风化破碎严重,且顶部出现张拉裂隙,易发生崩塌落石[2]。 2.2地形地貌景观破坏 多年的矿山生产对地质环境造成了较大的破坏。开采区范围内,矿山采面边坡基岩裸露,植被消失,由于停采时间较长,现坡面局部已长有杂草。采面平台目前为水泥硬化地面,无植被覆盖。现场调查发现,采坑坡面及坡底种植杨树面,基本已覆绿,坡面较稳定。边坡边缘与采面平台砌有挡墙,由于修筑时间较长,局部已出现破损。故露天采场边坡对土地资源、地形地貌景观影响严重。 2.3水资源水环境破坏问题 该矿山未编制水土保持方案。矿区位于丘陵区,地形有利于自然排水,根据实地调查,采场底部无积水现象,采坑边帮亦无渗水现象。矿区最低开采标高70m,附近最低侵蚀基准面50m左右,仍处于地下水位以上,矿坑涌水来源不变,仍为大气降水,雨季降水可顺利排出矿区,对当地含水层影响较小,对周边生产、生活用水无影响。 2.4扬尘及视觉污染 矿区目前处于停产状态,但工业场地及道路未进行绿化覆盖,且石渣仍在售卖状态,石渣在装运过程中会产生大量扬尘;矿区内残留的白茬边坡也未进行山体覆绿,都会带来视觉污染[3]。 3矿山地质环境防治工程 3.1客土喷播技术的经济可行性 客土喷播技术本身是为石质边坡营造一种适宜植物快速生长的土壤营养层,其有机基材中采用高分子凝结剂,拌入泥炭土、纤维材料、本地沃土等,组成“客土”,利用高次团粒剂使客土形成密实结构,植物纤维在其中起到类似植物根茎的网络作用,造就具有耐降雨侵蚀、牢固且透气、与自然表土相近的生长基础。客土喷播适用于石质边坡等坡面高陡凹凸不平、传统种植工艺无法施工的地方;机械喷播可实现大面积快速绿化,施工效率高;由于覆盖料与稳定剂的膜状结构保护可以防止雨水冲刷、种子流失,绿化效果好;主要采用机械化操作,节省人工,成本低廉[4]。 3.2客土喷播技术的应用 客土喷播技术施工工艺流程见图1: 3.2.1坡面清理 对易产生崩塌的一号陡坎、二号陡坎进行削坡,削坡后坡面角≤60°,削坡后碎石回填于原坎下并压实。对坡面浮石进行清理。在一号边坡坡顶处设置双边丝护栏,防护网距离坡顶3.0m,丝径3.5mm,孔径9×17cm,立柱48mm(直径)×1.0mm(壁厚)×2.1m(高),网片外形尺寸1.8×3.0m,基础采用岩石钻孔,孔径0.2m,孔深0.3m,采用C15现浇混凝土灌注。防护网设置安全警示牌,警示牌间距50m。 3.2.2锚杆挂网 对清理后边坡坡面进行打锚,锚杆直径为16mm,锚杆长度0.5m,锚杆间距2.0m,梅花形布置。锚杆钻孔采用风钻或电钻,孔径42mm。水泥砂浆灌注。坡面敷设镀锌铁丝网,从坡顶沿坡面顺势铺下,坡顶留0.5m置于坡顶浆砌石下,坡顶浆砌石墙0.3m×0.3m。镀锌网搭接宽度为0.15m。 3.2.3客土喷播 主要工作步骤包括土料筛选,草炭土、复合肥、植物种子、保水剂、黏合剂等材料混合搅拌均匀,喷播机喷播。3.2.3.1土料筛选选取草炭土,颗粒直径不宜过大,用筛网过筛至尺寸小于15mm,筛选后备用。由于草炭土中有机质含量30%以上,土质松软均匀,比重0.7~1.05,以酸性为主,适合种子生长且通风透气。 3.2.3.2混合搅拌 将筛选后的土料中加入植物种子、复合肥、保水剂、黏合剂等材料混合搅拌均匀。种子选择适应矿区气候条件的灌木植物种子(荆条、沙棘)与草本植物种子(紫花苜蓿、沙打旺、草木樨)1:1混合,充分利用灌木植物的木质根系抗拉性能强、水土保持效果好,草本植物绿化效果均匀、美化环境的特点,达到护坡牢固快速绿化的目的。保水剂可以加速种子生根,提高种子活力,改善种子生存环境,增强种子的抗旱、抗逆功能。黏合剂可以防止基质材料流失,固水保温,保证种子的出苗率。复合肥料,主要包括氮(N)、磷(P)、钾(K)等,促进植物生长。 3.2.3.3喷播机喷播 喷播时采用专门喷播设备自上而下分两侧喷播,凹凸部分及死角部位要喷播均匀。喷播分两次进行,第一次喷播5~8cm厚基质底层,不含植物种子,增加草炭土、保水剂、复合肥的比例,保证能够提供植物生长所需水分及养分。待几个小时后客土稳定再喷播种子层3~5cm。分层喷播不仅成本降低,还大大提高了绿化效果。 3.2.4表层覆盖 对喷播后的坡面覆盖无纺布,不留边口,覆盖搭接宽度为15cm,用木桩固定,两端用土压埋固定。覆盖无纺布可以保证喷播层温湿度,减少水分蒸发,限制种子在发芽期的移动,防止雨水冲刷。当幼苗长至5~6cm时揭去无纺布。 3.2.5浇水养护 喷播后至少浇水养护4次,小水慢浇,如遇天然降雨应减少浇水次数。 4效益分析 4.1社会效益 矿山地貌景观得以治理、恢复,有利于构筑和谐社会,缓解地方政府、矿山企业与当地居民的关系,互惠互利,达到携手并进、共同繁荣的社会效应,社会意义深远。能有效地防御矿山地质环境问题,保护附近居民、企业员工的生命财产安全,创造良好的人居环境[5]。 4.2环境效益 通过对矿山地质环境治理和开发建设,矿区生态环境将会大大改善。破损山体边坡覆绿,环境优美,空气清新。植物的叶片可以洗尘、滞尘,吸收有毒物质,释放有益健康的杀菌物质,从而起到净化空气的作用。发达的根系可以固定砂土,减少水土流失,增加土壤的贮水能力。矿区生态系统将逐渐恢复涵养水源、保持水土、调节气候和净化大气的功能,具有巨大的生态环境效益。 4.3经济效益 通过对矿山地质环境治理恢复工程,有效地防御了矿山地质灾害的发生,起到了减灾防灾的目的;有效地减轻了矿山地质灾害造成的直接或间接的经济损失[6]。 5结语 对岩质边坡采用客土喷播技术进行治理,可固土护坡,有效防止崩塌落石,绿化效果明显,覆盖无纺布炼苗揭布养护管理客土喷播坡面清理喷播准备88环境监测与污染防治美化矿山环境。该技术适用范围广泛,成本较低。 作者:郭东升 张显 单位:河北省地矿局秦皇岛矿产水文工程地质大队
石油化工论文:企业安全管理石油化工论文 1启用石油化工企业安全管理模式的现实意义 从现实的角度来说,石油化工企业安全管理过程中,每一个生产环节的工作人员都要提高规范化生产的意识,因而需从细节抓起,找到各环节中危险因素出现的根本原因,将可能发生的安全事故扼杀在萌芽之中,将安全防范措施与完善的生产技术相融合,才能体现出我国石油化工企业安全生产和管理的严密性,在此基础上才能谈及企业的生产效益以及社会效益。 2石油化工企业安全管理模式的优秀内容 2.1制定石油化工企业安全管理的应急预案 鉴于石油化工企业在实际生产中需要用到具有高毒性、强腐蚀性等特性的危险化学品,则制定基本的石油化工企业安全管理应急预案是极为必要的。企业需定期开展系统检查,严防出现重大生产事故,一旦发生爆炸、毒物泄漏等突发性事件,则要极力采取应急措施将损失降到最低[2]。 2.2严格规范石油化工类型企业生产原料的标准 我国行业监管机构对于石油化工行业所出台的政策较为明确,其优秀在于实现节能减排,严格控制能耗比指标[3]。与此同时,国家对石油化工类型企业生产原料的标准也有着严格的规范,不仅相关的原材料的挑选要符合国家标准,而且相关的技术操作人员要尽可能选择机械化、自动化的手段来维系生产,避免人体直接与化工硫酸等物质相接触,从而降低人体受到危害的概率,并要合理地使用相关原料及设备,管理者及一线工人要时刻注意生产安全制度的履行。 2.3针对相关的一线操作技术人员进行系统化安全教育 石油化工类型企业可以定期对操作人员进行培训,使其掌握先进的处理方法,并能严格遵守操作规程,配备相应品种和数量的消防器材,以及专门针对石油化工产品泄漏的应急处理设备,以系统内部层级宣传的模式来强化企业安全管理。石油化工企业安全管理模式探讨刘鹏(唐山中浩化工有限公司,河北唐山063611)摘要:随着我国石油化工类型企业生产规模的扩大,需要采取行之有效的企业安全管理模式来应对实际的生产状况。而且如若必要,企业管理层以及国家监管部门需依据企业的生产工艺和状况的变动,对规范化安全管理的模式进行适当的调整。本文就针对启用石油化工企业安全管理模式的现实意义以及石油化工企业安全管理模式的优秀内容进行阐述,并探究如何更好地改进石油化工企业的安全管理的策略,以期为同质类型企业管理带来有益的借鉴。 3更好地改进石油化工企业的安全管理模式 3.1安全管理模式的选用要与石油化工企业的生产实践相配套 通过对我国石油化工企业生产危险因素的分析,更加深刻地体会到安全生产的重要性。目前,我国绝大部分石油化工企业单位采用了HSE管理体系的框架来巩固自身在市场中的位置,并适时根据生产工艺技术的变化来调整安全管理模式,简单来说,我国石油化工企业要与时俱进,采取先进的管理模式来保障生产,其安全管理模式的选用要与石油化工企业当下的生产实践相匹配。 3.2实施石油化工企业安全管理与环保理念的整合模式 从各产业发展的实际状况来看,我国石油化工行业的发展较为迅速,为社会总体经济的发展贡献了较大的力量。但从环境保护的角度来看,石油化工行业的负面效益值得管理层深思。基于此,石油化工企业的安全管理模式的调整也要本着顺应国家环保标准要求的原则来执行,坚持“健康、安全与环境管理并重”的理念,将安全管理与环境治理结合起来操作,这样不仅能够提升企业生产管理的效能,还能有效降低企业管理成本,为石油化工产业的可持续发展夯实基础。 4结语 近几年来,随着我国现代工业的快速崛起,国民经济发展水平日益提升。从现在我国石油化工企业安全管理模式的优秀架构来看,仅仅停留在制定出石油化工企业安全管理的应急预案、严格规范石油化工类型企业生产原料的标准以及针对相关的一线操作技术人员进行系统化安全教育的层面上是远远不够的,还需要企业与时俱进,即安全管理模式的选用要与石油化工企业的生产实践相配套,并结合国家环保措施来强化安全管理与环保理念的整合应用实效,从而将石油化工企业的安全管理落到实处,提升产业的社会效益。 作者:刘鹏 单位:唐山中浩化工有限公司 石油化工论文:企业自动化控制石油化工论文 1石油化工企业应用自动化控制所需具备的条件 自动化控制是一项较为复杂的技术,它是以独特的控制算法和方案为前提,并以控制理论为基础,对石油化工整个生产过程中的各种模拟量进行自动控制,如温度、压力、液位等等。实现自动化控制需要具备以下基本条件:其一,先进的控制设备和系统,如分散集中控制系统、现场总线控制系统、火灾控制系统等。其二,满足控制系统运行的实施方案,为自动化控制目标的实现构建平台。其三,高素质人才。通过上述三个条件的有机协调,能够实现石油化工生产过程的自动化控制。 2自动化控制系统在石油化工企业中的具体应用 目前,国内很多石油化工企业都应用了大量的自动化控制技术,这使得生产能效和安全性大幅度提升,给企业带来了巨大的经济效益。由于石油化工企业的生产过程中存在大量的可燃性和有毒气体,一旦发生火灾后果极其严重,所以必须采取稳定、可靠地火灾控制系统。FDGS是可燃性气体监测与火灾控制系统的简称,与传统的DGS控制系统相比,FDGS的优势更加突出,具体体现在该系统能够独立完成对危险气体泄漏和装置火灾的检测、分析及防控。对于石油化工企业而言,其生产过程具有一定的特殊性,这使得各个生产环节对SIL(安全设备的安全完整性等级)要求相对较高,所以构成FDGS系统的各个部分均必须符合SIL国际认证。FDGS系统不仅可以连续不间断地进行探测,而且还能发现装置所在区域内可能出现聚集的各种危险气体,如可燃气体、有毒有害气体等等,不仅如此,系统还可以最早发现火情,并针对实际情况提供手、自动装置灭火。通过该系统的应用,能够极大程度地提高石油化工生产现场的安全性。 (1)FGDS系统的构成 FDGS系统的主辅设备会分布在两个区域当中,一个区域是装置现场,即危险区域,另一个区域是中央控制室,即相对安全区域。系统中的各个传感器具备检测功能,终端执行器主要负责执行功能。危险区域内的主要仪器和设备包括:IR火焰检测器、感温感烟探头、气体检测器、HVAC系统、熔断检测、火灾报警控制盘等,除了以上的自动化检测装置之外,在生产现场还布置了大量的手报按钮,当遇到突发火灾事件时,可通过该按钮进行报警。 (2)系统的主要功能和作用 ①FGDS系统具备连续不间断的探测功能,能够在早期发现各个区域内可能聚集的有毒气体以及可能出现的火情。②系统为灭火提供了手自动装置,并设置有声光报警器,不同颜色与声音代表着不同的危险,现场操作人员可按照报警时的颜色和声音对险情进行判断,据此采取应对措施。③具备执行控制欲连锁逻辑功能,可以提供事件石油化工企业中自动化控制的应用研究陈寿宝(中海油能源发展油田建设工程分公司,天津300459)摘要:本文首先阐述了石油化工企业应用自动化控制所需具备的条件,并在此基础上对自动化控制系统在石油化工企业中的具体应用进行论述。期望通过本文的研究能够对提高石油化工企业的生产能效有所帮助。关键字:石油化工;自动化控制;生产能效发生的顺序记录报告。 (3)系统设计方案 在对FGDS系统方案进行进行设计的过程中,要从全局的角度出发,对生产中的主要危险因素进行分析,并在此基础上确定最终方案。①火灾检测仪表选型。目前,市场中的火灾检测仪表种类十分繁多,每一种仪表的性能和应用场所均有所差别。为了达到最佳的效果,在选择仪表时,必须要结合生产现场的实际情况,同时,还要充分考虑防火分区的要求。按照我国现行GB50116-2013规范标准的规定要求,在选择火灾检测仪表时,应当满足如下以下几点要求:一是由于火灾发生的初期阶段会产生出烟和热,对于无明火辐射的场所应当选择感烟探测器。二是对于火灾发生后可能产生大量烟、热,且存在火焰辐射的场所,则应当选择感温感烟和火焰探测器。三是对于因温升过高可能引发火灾的场所,则必须选择感温探测器。②有毒及可燃气体检测仪表选型。在选择此类仪表时,应当以石油化工企业气体检测报警设计规范为依据,并确保所选的仪表满足以下规定要求:一是在工艺装置和储运设施的区域内应当安装可燃性气体检测器。二是对于使用有毒的装置和设施区域内,则应安装有毒气体检测器。三是如果可燃气体当中含有有毒气体,但有毒气体泄漏时达不到最高允许浓度时,应当安装可燃气体检测器。③安全性设计。由于FGDS系统归属于安全仪表系统的范畴,所以它的主要元件均应当选用故障安全型。如I/O应具备短路和断路检测功能;AI点则应具备异常电流检测功能;执行元件应当为励磁型;逻辑运算器要具备可靠地冗余和冗错功能。只有这样,才能确保整个系统的安全、稳定运行。 3结语 总而言之,在当前的新形势下,石油化工企业想要进一步提升生产能效,就必须对自动化控制技术予以足够的重视,并在实际生产的各个主要环节中合理应用自动化控制系统和设备,这样不但能够使生产设备得到有效的控制,从而提高生产效率,而且还能预防生产过程中安全事故的发生。在未来一段时期,应当加大对自动化控制技术的研究力度,除了要对现有的控制系统进行不断改进和完善之外,还应积极研发新的控制系统,使其能够更好地为石油化工生产服务,有助于推动石油化工企业的持续、稳定发展。 作者:陈寿宝 单位:中海油能源发展油田建设工程分公司 石油化工论文:消防安全规划石油化工论文 1石油化工园区消防安全规划现状分析 (1)规划缺乏科学性。部分石油化工园区消防规划不够合理,部分园区没有进行消防安全规划论证。没有按照危险源进行布局,在消防规划中没有按照危险源的变化而变化,使消防规划难以真正的发挥其关键作用。 (2)对大型火灾缺乏应对经验。在石油化工园区的消防安全规划中具有特殊性,部分石油化工园区的消防规划缺乏应对大型火灾的的经验,对于过热液体储存区、大型油罐一级石油化工产品的火灾特点缺少足够的认识和研究,没有做好提前的应对措施。对于化学园区化学品泄露、火灾等灾害后果与影响范围缺少科学分析和预测,没有建立相应的火灾风险管理机制。 (3)火灾事故的处置力量不足。对于化学工业园区事故救援和应急处理能力不足,特别是应当重大化工灾害时,缺少足够的救援能力,还没有建立对于石油化工园区相应的消防安全预案。 2加强石油化工园区消防安全规划的措施 (1)做好石油化工园区的消防安全规划研究。规划应当做好园区内危险源的分析,确定园区内可能存在的消防安全隐患,以及危害的模式和规模和最后导致的灾害后果;同时还有可能存在的次生灾害和引起的其它危害。通过对园区内的风险因素进行定量分析,并且对其社会风险进行评价,做好化工园内的安全规划工作。要做好园区内消防安全规划的评估,按照火灾风险的等级进行布局,建立满足园区长远发展所需要的科学规划体系。做好所有园区内的火灾危险源的辨识和分级规律研究,结合石油化工企业的火灾事故演变规律,对园区内的化工产品泄露、火灾等灾害建立相应的风险管理体系。园区消防规划作为园区整体规划的重要组成部分,应当从园区的整体布局出发,加强园区各种因素之间的协调。 园区内的消防安全规划应当在整个园区安全规划的基础上,做好相应的消防力量的配置,提高园区内的消防应急能力。园区内的消防安全规划要结合当地的实际情况,根据园区内石油企业的分布现状和园区的总体规划,对园区各功能区域进行科学合理的划分,满足科学规划的要求。同时园区消防安全规划还应当和其它专业规划石油化工园区消防安全规划现状及应对策略赵军潘金辉(新疆维吾尔自治区安全科学技术研究院,新疆 乌鲁木齐 830002)摘要:随着我国经济的快速发展,对于石油产品的需求也越来越旺盛。不少地区建设了石油园区,这些园区具备了生产、储存、加工等一体化的模式。但是在石油园区的规划中,消防安全是其中重要的基础,本文通过对石油化工园区消防安全规划的现状进行分析,提出了自己的看法。关键字:石油化工园区;消防安全;规划协调,例如供电规划、给排水规划、防洪规划等,建立有效的反馈机制,建立满足消防安全需要的安全体系。 (2)做好园区内的消防安全演练工作。对石油化工园区内重点危险源做好相应的安全监测和控制工作,在发生消防安全时能够进行及时的报警,并且加强和消防力量的联动,争取消防控制的时间。园区要建立相应的消防安全安全演练机制,定期做好消防应急救援和疏散演练。针对园区的消防安全现状和实际应急可能存在的火灾类型,做好园区内相应的灭火救援。通过火灾消防演练,检查灭火过程中的救援程序和疏散程序是否得当,预案措施是否符合要求,同时也检验了消防装备的性能。在演练中主要对消防资源和消防力量的配置情况进行检验,检查园区内的消防监控、消防通道等公共消防设施的运行情况,以及消防供水和消防人员的准备情况。通过对演练中存在的问题进行进行及时的调整,特别是检查园区消防规划是否合理,能否在发生灾难时快速的响应,满足消防安全的需要等。 (3)建立有效的消防力量。消防车要不断的吸收国外的先进经验,提高消防车的水泵压力,满足新型火灾的消防需要,同时还能够有效的解决远距离和高层供水问题,提高了灭火的强度。应当结合园区消防安全的规划的需要,配备特勤消防站,以便满足特种火灾和事故的需要。特勤站作为园区救援和灭火的图集力量,不仅能够完成一般的消防任务,同时还能够处置大型特种火灾的需要。特勤站能够具备处理化学灾害事故的能力,同时还应当具有处置地下、高层以及石油化工特殊化学品火灾的处置能力。 3结语 石油化工园区的消防规划应当加强防范能力,降低火灾发生的几率,提高园区的安全水平。同时还应当加强消防安全的规划研究,将消防安全融入到园区规划和建设中,配备专业的消防设备和力量,在发生火灾时能够快速的启动,降低火灾的危害。 作者:赵军 潘金辉 单位:新疆维吾尔自治区安全科学技术研究院 石油化工论文:安全管理石油化工论文 1.加强对员工的培训工作 施工人员,应加强施工人员的培训和管理,必须进行岗前培训在施工人员进入工地前,例如,施工人员的思想品质,建立相应的规章制度,施工过程的操作,以及各种设备模型和功能训练。仿真和实践各种意想不到的情况,熟悉事故,找出解决策略的实践。培养施工人员逃生意识同时,为了有效地确保发生事故时迅速逃离。安全教育是一个重要的方式来提高安全意识和员工的整体素质。 2.密封和密闭系统的管理 持续排放易燃、/粉尘、有毒气体、或生产,应设计成一个封闭的,并设置雾和除尘或吸收设施。可以低沸点易燃液体、有毒液体或空气中的氧气、水、氧化、分解、和反应或变质,应使用惰性气体密封,确保惰性气体系统的安全。腐蚀介质的过程做好防腐措施。 3.危险介质杜绝进入火场 在满足生产平稳的前提下,尽可能把材料在设备的停留时间缩短,选择的分离设备要减少储蓄流体。对大型设备底部、排量大于8m3/h液化烃泵入口、大排量泵、高温(\闪点,\自燃点)泵入口、液化烃罐出口,应考虑事故的发生设置隔离阀,紧急切断当事故发生时,减少事故外泄露。切断气源是气体消防和最好的方法。因此,应当建立事故隔离阀在天然气加工厂边界可燃气体歧管。 4.对设备布置的安全管理 设备布局设计等专业设计,需要操作满足工艺设计的要求和流程,控制布局时应考虑的第一个问题。设备布置根据工艺步骤,单元操作和工艺设备布局,特别是强调流程设计的设备高差的要求,温度下降和压降的要求,没有直接造成安全事故,经常会出现故障,不稳定和不连续性给生产带来危险。 5.管道器材的安全管理 选择管道设备,应该能够经得起最苛刻的操作过程产生的温度和压力的组合力量;不得超过规范允许范围内在管道设备的使用时,不允许使用的材料不符合规范;道应该仔细选择耐腐蚀材料和腐蚀裕量的腐蚀介质管,不同等级的管道连接,应该使用阀来连接,尽量避免异种钢对接口进行焊接;危险中应尽量避免使用波纹管伸缩接头解决挠性管;高毒性和液化烃管道阀门,不要使用螺纹盖阀门,高压阀门应选择压力密封结构或更好的密封结构。 6.管道机械的安全管理 必须确保管道的情况下设计是足够柔性。尤其是对高温、厚壁和大直径管与敏感设备(如泵、压缩机、发电机、空气冷却器,等等)的连接管,力矩作用在设备嘴子上,应满足设备制造商的要求;往复压缩机收购,除了考虑到灵活的脉冲振动分析也应该做;备用两个或两个以上的设备或开关操作时应考虑不同条件下的应力分析的影响,振动分析。 作者:吴兴云 单位:中石化第四建设有限公司 石油化工论文:化工仪表与石油化工论文 1现场总线与DCS的衔接 现场总线与DCS相结合主要是将现场总线智能仪表与DCS系统衔接在一起,这样不仅可以发挥DCS的独特优势,而且还能扩大现场总线的使用范围,从而有效降低了系统的整体成本,充分发挥了DCS和现场总线的优势。同时,需要不断提高管理监控一体化功能,进而对现场设备进行系统化管理。 2先进控制及优化 随着经济和技术的发展,我国已经掌握了一些先进控制技术,如鲁棒PID控制和多变量预测控制技术等。推动先进控制技术的使用,不仅可以提高产品效率和质量,提高经济收益,降低生产成本,而且还能提高控制系统装置运行的安全性和稳定性,有效地有助于企业的可持续发展。 3安全控制系统的应用 随着经济和科技的发展,石油化工企业的装置规模不断扩大,制作程序趋于复杂化,购买的材料一般具有易爆性和易燃性的特征,因此对各类设备的安全性提出了更高的要求。石油化工企业将安全控制技术推广到仪表控制系统中,能够提高设备运行的安全性和稳定性。加强紧急停车系统ESD的应用,能够减少意外事故和安全事故发生的概率。安全控制系统具体包括紧急停车系统、生产装置健康监控技术以及安全仪表系统等。 4石油化工仪表控制系统的发展 大量的实践研究证明,加强石油化工系统中自动化仪表的推广和应用是发展仪表控制系统的关键。随着经济的发展,人们逐渐意识到自动化技术发展的重要性和必要性,近几年,我国仪表控制系统的发展取得了较大的成绩。加强先进控制系统的应用是发展仪表控制系统的第一步,将先进控制系统安装在石油化工企业的装置上,能够保证装置稳定、安全运行,也降低了装置运行成本,增加了企业的经济收益。模型控制策略是先进控制系统发展的基础,先进控制是其发展的重要方向,比如,智能化控制以及模糊控制。当遇到复杂的多变量过程控制时,经常利用先进控制系统进行处理,先进控制是一种建立在常规单回路控制基础上的动态协调约束控制,促使控制系统在生产过程中能够充分满足动态性以及操作性要求。石油化工系统开始与美国Honeywell公司合作,有效的研发出了催化裂化装置先进控制。如今,自动化技术已经发展成为PCS、ERP和MES三层管理和控制系统。同时石油化工企业的生产、管理和经营过程包括三个层次,即操作控制层次、生产管理层次以及经营管理层次。控制操作层主要是实时更新数据库、安装DCS或FCS;生产管理层是进行油品储存、运输以及生产调度;经营管理层是ERP。近几年,石油化工企业基本都采用ERP、MES和PCS三层管理与控制系统,该系统是一种自动化技术,是控制系统发展的重要方向。 5总结 综上所述,信息化和工业化是相辅相成、相互促进的,石油化工仪表控制系统推动着石油化工企业的发展,石油化工企业也促进仪表控制系统的发展,将信息化技术和现场总线技术结合起来,能够实现石油与化工的共同发展。因此,企业需要大力引进油化工仪表控制系统,促使其在企业得到充分应用。 作者:吴春风 单位:中国石油吉林石化分公司乙二醇厂 石油化工论文:企业设备运行石油化工论文 1技术改造 根据化工企业生产特点可知,技术改造的实质就是进一步优化设备检测、维护方法。总结现阶段常见的设备检测、维护技术,无损检测方法是一种常见的故障检测技术,通过微型计算机清晰显示设备内部情况,为维修人员解决相关故障提供真实资料。对化工企业而言,应用无损检测技术具有以下几方面优势:①无损检测技术无需拆卸设备外壳,并且能在设备运行过程中完成检测,满足化工企业设备工作量大的特点;②无损检测技术适用于多种设备检测,满足化工企业设备种类繁多等特点,可为企业降低维修成本。因此,对于化工企业而言,应在技术改造过程中,可进一步扩大无损检测技术的应用范围。 2设备维修 设备维修的主要目的,是为保证设备能恢复良好的工作状态,与设备日常维护相比,设备维修属于一种消极的补救办法。但总体而言,设备维修在提升设备运行能力中发挥着重要作用,能提高设备品质,改善设备使用效率。(1)设备维修方法①预防性维修:预防性维修是指通过设备检修,发现潜在故障风险并进行维修,以防止更大的故障发生。常见的预防性维修方法主要为:设备内部擦拭、向设备内部添加润滑油等。②修复性维修:修复性维修是指在设备发生故障后,为保证设备能恢复到最佳工作状态而进行的维修活动,常见的修复性维修方法主要为:更换设备零件与设备经济性改良等。(2)维修方法选择从设备运行角度来讲,设备的故障具有征兆,是可以预测的,因此,在选择维修方法之前,可通过预测、观察和记录,及时判断设备的状态维修。一般而言,具有规律性但无明显发展期的故障,可按照设备使用寿命,开展定期修理;或设备故障不明显,可采用事后维修。对于部分偶发性并具有发展期的故障,例如轴承故障等,由于轴承出现故障的概率的不确定的,但故障却具有相应的发展期,可通过日常检测发现故障,所以应当采用状态维修。对于部分易于修理的零部件,可选择事后维修方式,并将维修工作的重点转移到其他故障处理中。对于偶发性但无发展期的故障,因无从得知其将要发生故障,只有采用事后维修,但对于重点设备,突然停机损失较大,应设置备用机器,出现故障时可立即更换或代用,直到故障排除为止。 3结语 在石油化工企业运行过程中,设备运行能力是影响企业生产能力的关键,因此,对设备运行可靠性的分析更具有实际意义。本文在分析石油化工企业设备运行可靠性分析中,先由设备运行可靠性入手,分析设备运行的基本内容,再讨论石油化工企业设备运行可靠性管理的几点措施,并从日常维护、维修管理两方面对如何进行有效的设备运行可靠性管理进行分析。但总体而言,在设备运行管理中,必须要根据设备的运行特点与运行要求进行改进,并结合本单位的生产强度进行判定,以保证设备运行可靠性管理的科学性。 作者:刘洪星 单位:中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司 石油化工论文:地下管线石油化工论文 1地下管线危险危害分析 石油化工企业地下管线损坏、破裂,物料发生泄漏,可造成供(排)水或工艺物料中断,会影响生产装置的正常运行,甚至造成生产装置停车。泄漏出来的易燃、有毒物料,易引发火灾、爆炸、中毒、污染等事故,造成重大损失。生产装置运行不正常或发生事故的情况下,泄漏出来的易燃、有毒生产物料以及事故处理产生的污水进入地下排水管网,也有可能引发火灾、爆炸、中毒、污染等事故。原料、成品油地下管线一般需要穿越公路、河流、田野、居住区、村庄等,地下管线长、埋设情况复杂、管理难度大。一旦损坏,如发生油气泄漏,不易及时发现,易引发火灾、爆炸、污染等事故,如处理不及时,往往会造成灾难性的后果。a)火灾、爆炸危险性分析。输送可燃物料的地下管线、含油污水管线如发生损坏、破裂,危害较大。其泄漏出来的油气、可燃物料,不易及时被发现,如积聚在管沟内、流入地下排水系统或渗入地面,遇点火源,有可能引发火灾、爆炸事故,造成危害。b)毒物危害因素分析。输送有毒物料的工艺地下管线、含硫污水管线如受到外力的影响,造成地下管线损坏、破裂,或管线发生腐蚀、损坏。管内有毒物料泄漏,人员接触,有可能发生中毒等事故。输送含硫化氢的天然气地下管线如腐蚀、损坏、破裂,管内天然气泄漏,人员接触,可发生硫化氢中毒事故。排水系统内的局部区域(如暗井、积水池等)在运行过程中,还有可能在局部空间、区域内积聚硫化氢等有毒有害物料。当检修作业时,如未置换合格,又未采取安全措施,作业人员即进入该空间、区域内作业,极易发生人员中毒或窒息事故。此类事故在石化企业曾多次发生。c)污染危害因素分析。输送可燃物料的工艺地下管线、含油、含硫及生产污水管线,如发生损坏、破裂,泄漏出来的油品、可燃物料、生产污水可漫溢到地面,处理不及时,油品、可燃物料、生产污水有可能进入排水系统。如处理不当,污水可通过排水系统进入自然水体,而发生污染事故。 2安全措施及建议 2.1地下管线的设置应严格执行国家法律法规、规章、标准的规定 原料、成品油地下长输管线的设置应严格执行国家《石油天然气管道保护法》、《危险化学品输送管道安全管理规定》等法律法规以及GB50253-2003《输油管道工程设计规范》等的规定。石油化工厂区地下管线的设置应符合GB50187-2012《工业企业总平面设计规范》、GB50489-2009《化工企业总图运输设计规范》、GB50160-2012《石油化工企业设计防火规范》、SH3034-2012《石油化工给水排水管道设计规范》等标准的规定。 2.2地下管线的设置应符合发展规划 厂外地下管线的布局、设置应符合地方政府的规划,与土地利用整体规划、城乡规划相协调。厂外地下油气管线应避开居民生活区、水源保护区、飞机场、火车站、海(河)港码头、军事设施、自然保护区、名胜古迹和地下文物遗址等敏感区域;远离居民区、村庄、公共设施等人员密集区域。油气管线规划建设还必须符合油气管道保护要求,应避开滑坡、崩塌、沉陷、泥石流等不良工程地质区、矿产资源区、严重危及管道安全的地区。对不符合安全生产和环境保护要求的现有地下油气管线,要立即制定整治方案,尽快组织实施。 2.3建立、完善地下管线的各项安全生产制度 建立、完善有关地下管线的各项安全生产制度,明确地下管线的安全管理职责。完善地下管线定期检测、维修、报废、更新制度。建立健全地下管线隐患排查治理制度,落实隐患排查治理责任。加强地下管线日常巡护,保证设备设施完好,确保地下管线安全稳定运行。建立地下管线安全风险评价制度,地下管线应与装置、设备、地上管线一样,进行安全风险评价。 2.4设置完善的安全设施 油气及工艺物料地下管线应设置压力、温度、流量监测、自动控制、调节系统,以及报警、联锁、超压泄放、紧急切断装置等安全设施。供水管线应设置压力、流量监测、调节设施,以及排气、安全阀、切断阀等安全设施。污水排水管道(含可燃液体)应设置管道水封、排气管等安全设施。厂区排水系统应设置雨水收集、监测控制以及事故消防废水收集、处理设施,防止发生污染,造成危害。雨水监控及事故污水收集系统的设计,应符合GB50483-2009《化工建设项目环境保护设计规范》的规定。在埋设地下管道的地面设立管道埋设标志。厂外输油管道地面沿线应设置里程桩、转角桩、阴极保护测试桩和安全警示标志。地下油气管线、工艺可燃有毒物料管线的封闭空间(如地下管沟)应设置可燃、有毒气体检测报警装置。钢质长输油气管线应设管道电流阴极保护设施,以减轻输油管道的腐蚀。 2.5设立地下油气管线安全监控及信息管理系统 设立地下油气管线自动监控及信息管理系统,实现生产操作自动化及工程管理信息化。地下油气管线生产操作采集和处理主要工艺变量数据,实时进行显示、报警、存储、记录、打印,通过控制系统进行远程控制、调节、全线紧急停运、水击控制、并进行管道的泄漏检测与定位。通过地下管线信息管理系统,对生产操作数据进行分析,给地下管线的运行管理、决策提供指导依据。 2.6提高地下管线安全保障能力 地下管道应采用防腐蚀的新材料、新技术,减轻地下管线的腐蚀危害,提高使用寿命。修订、完善地下管线安全法规标准,适当提高地下管线的安全等级和安全标准,提高地下管线所需的安全环境要求。解决地下管线,特别是地下油气管道的规划、设计、建设、运行面临的安全技术和管理难题。开展地下管线长周期运行、泄漏检测报警、泄漏处置和应急技术研究,提高地下管线安全保障能力。 2.7提高事故应急处置水平 企业应按照GB/T29639-2013《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》的要求,根据地下管线输送介质的危险特性及管道状况,制定有针对性的专项应急预案和现场处置方案,并定期组织演练。通过演练检验预案的实用性、可操作性,不断修订、完善应急预案和现场处置方案。加强事故应急处置队伍的建设,不断提高应急处置人员的专业素质。配套完善安全检测及管道泄漏封堵、油品物料回收等事故应急处理装备,保持处于备用状态。事故处置中要对事故的危害和风险进行辨识和评估,做到准确判断,杜绝盲目处置,防止事故扩大。并根据事故现场情况及救援需要及时划定警戒区域,疏散周边人员。建立地方政府与企业沟通协调机制,开展应急预案联合演练,提高应急响应能力。 3结语 石油化工企业地下管线存在的危险有害因素有多种,但危害最严重的是进入地下管线内的可燃、有毒、有害物料发生泄漏,引发火灾、爆炸或中毒事故,进而污染环境,造成大的安全或环境事故。只有对地下管线按标准要求进行科学合理地设计、制造、施工、监理;加强安全管理,定期进行检测、维修;制定地下管线破损事故应急预案,并定期组织演练,才能确保地下管线实现安全、长周期运行。 作者:王家见 张弘 路荣博 王建伟 单位:中国石化安全工程研究院 青岛大学附属医院 石油化工论文:控制室石油化工论文 1石油化工控制室设计规范 (1)操作室和机柜室应留有20%的扩展空间(定量要求)。(2)操作室面积每增加一个操作站,面积增加5~8m2。(老规范为6~10m2)。(3)成排机柜之间间距为1.6~2.0m(老规范为1.5~2.0m),机柜距墙(柱)间距为1.6~2.5m(老规范为1.5~2.0m),最小间距要求增大。(4)控制室建筑物耐火等级应为一级(老规范为二级)。(5)活动地板设计均布荷载不应小于23000N/m2(老规范为5000N/m2),活动地板荷载增大很多,更安全了。(6)操作室、工程师室净高不宜小于3.0m,机柜室不宜小于2.8m(老规范全部要求为2.8~3.3m),新规范没有对上限进行规定,设计灵活性更大了。(7)电缆穿墙入口宜采用专用的电缆穿墙密封模块,并满足抗爆、防火、防水、防尘要求。当条件受限,采用电缆沟进线方式时,电缆入口处洞底标高应高于沟底标高0.3m以上,应采取防水密封措施,室外沟底应有排水设施,并且电缆穿墙入口处的室外地面区域宜设置保护围堰(基础墙体洞口采用防火材料密封,沟内冲砂。不得在室内地面以上的外墙上开设电缆进线洞口)。(8)控制室的空调引风口、室外门的门斗处、电缆沟和电缆桥架进入建筑物的洞口处,需要时宜设置可燃气体和有毒气体检测器。(9)抗爆结构的控制室设置无线通信系统时,应设置无线信号增强设施,以保证与外界的正常通信。 2石油化工控制室抗爆设计规范 (1)抗爆控制室宜布置在工艺装置的一侧,四周不应同时布置甲、乙类装置,且布置控制室的场地不应低于相邻装置区的地坪。(2)抗爆控制室应独立设置,不得与非抗爆建筑物合并建造。(3)抗爆控制室应至少在两个方向设置人员的安全出口,且不得直接面向甲、乙类工艺装置。(4)抗爆控制室建筑平面宜为矩形布置,层数宜为一层(不应超过两层)。(5)抗爆控制室宜采用现浇钢筋混凝土结构。(6)在人员通道外门的室内侧,应设置隔离前室。(7)活动地板下地面以上(即活动地板与室内基础地面之间)的外墙上不得开设电缆进线洞口。基础墙体洞口应采取封堵措施,并应满足抗爆要求。(8)抗爆控制室的重要房间、一般房间的空调系统宜分开设置。(9)重要房间空调设备的启停及故障报警信号应引至DCS。 3石油化工仪表系统防雷设计规范 (1)控制室建筑物应按GB50057第一类防雷建筑物的规定,采取防雷措施。老规范要求为二级。(2)仪表系统设备的安装位置距建筑物外墙的内壁距离应大于1.5m。对于抗爆结构建筑物,仪表系统设备的安装位置距建筑物外墙的内壁距离应大于1.0m。 4结束语 控制室的设计是个系统工程,涉及到多个专业,需要各专业间的紧密配合,本专业必须了解规范中对其它专业的要求和规定,只有充分了解,相互配合,才能做好控制室的设计。由于控制室的相关设计规范已经很久没有更新,此次更新时间间隔较长,还需各设计人员对新规范认真仔细研读。 作者:邱学 孙来宝 李胜利 单位:中国石油工程建设公司 石油化工论文:电气仪表石油化工论文 1石油化工仪表供电系统存在的安全隐患 当前,石油化工的仪表供电系统一般采用220VAC、24VDC两种电压级别,其中220VAC交流电源由UPS来供电,再经低压断路器控制处理后,形成诸多分支回路分别通过AC/DC转化器或变压器等设备输出24VDC和110VAC的电源,向相应仪表提供电力负荷。在石油化工仪表中常见的不安全隐患比如照明、散热风扇等,石油化工仪表中常见的不安全供电系统构造如图1。从图1可以看出,该种供电系统,测控仪器和仪表设备系统运行安全性和可靠性得到一定的保障,但是存在安全隐患,主要是:1)对需要经过24VDC的直流供电的直流式仪表未按照标准和要求配置冗余电源;2)DCS系统、PL系统等需要采取双回路电源的仪表并未应用双回路电源供电,而仅仅在分支线路上配置并联两个电源,以对回路进行供电,当出现断路器开启、UPS电源发生故障、非主观断电等情况时,电气仪表会形成闭合式供电线路,进而引起短路;3)当照明、风扇等设备的供电短路时,会导致整个供电系统发生断电。所以,为提高石油化工仪表供电系统的安全性和可靠性,必须做好优化设计、安装调试、维护等方面的工作,采取积极有效的防护措施,消除安全隐患,避免供电事件的发生,保证石油化工生产的安全、稳定。 2提升石油化工电气仪表安全供电体系安全性的对策 2.1提升总电源的安全性和可靠性 提升整个石油化工仪表供电系统安全性和可靠性的重要基础就是要有一个安全可靠的总电源。所以,石化企业应该选择性能稳定、质量硬,且在10kVA以上的市电电源,以向生产过程中的各种自动化仪表提供电力支持。另外,还应采用市电供电和UPS的正常、稳定供电两种形式,以实现并行供电,强化整个石油化工电气仪表供电系统的安全与稳定[2]。特别强调的是,供电系统厂家还应科学有效地核算断路器容量。 2.2优化双回路电气仪表的供电系统 DCS分散控制系统、SIS仪表监控系统及PLC系统均为石油化工自动化生产过程中最为优秀的系统,对于整个生产系统的安全可靠供电具有很高的要求,所以对这些仪表系统的供电安全性要有足够的重视。在正常情况下,只需要保证控制站供电电源的正常稳定运行,一般不会对生产性仪表产生很大的影响。由于控制站在整个生产测控系统中是最为重要和关键的,所以在优化和改进过程中,应该对其所有关键元器件的供电都采用冗余联合容错控制模式。所以,控制站的冗余电源系统应严格设置两个独立电源,以确保其中任何一路出现故障不能正常运行情况下,另一路可正常供电,如此可确保整个仪表测控系统中诸多重要性仪表的正常稳定运行。 2.3优化配置直流供电仪表的冗余电源 在石油化工生产系统中,直流电源主要为24VDC的直流仪表提供电力支持。要确保直流仪表供电系统的安全性,应该采取不同电源供电的两台24VDC直流稳压电源进行并联式供电,同时还应该在每个直流电源输出端的正极上增加一个大功率的二极管,以此分开两个不同电源。两台24VDC直流稳压电源,其电源均来自两个不同的220VAC交流UPS电源,或者市电和UPS电源同时供电,这就实现了良好的冗余电源设置[3]。该模式设计和操作都较为简便,兼顾了经济性、安全性和可靠性。 2.4优化单项220VAC供电仪表的电源配置 在石油化工生产过程中,一些仪器仪表对供电系统的要求不高,即使出现暂时性断电,也不会对整个化工自动化生产系统产生很大的影响,比如:压力表、温度器等。所以,为了整个供电系统的优化,可直接应用220VAC的城市电网来完成供电,以节约企业的生产成本,提高生产经济效益。不管是从经济方面考虑,还是从技术安全性考虑,此类模式具有很强的可实施性。在供电模式中配置STS后,整个电气仪表供电系统的安全稳定性均要比UPS电源要好。另外,在该种模式中,如果UPS电源发生故障,则STS会在内部电路闭锁控制状态下自动切换到市电供电,并经市电分开、稳压电路来实现正常供电,这也极大方便了在不断电确保电气仪表的供电安全性基础上,对UPS电源进行检修。 2.5优化照明、风扇等设备配电 在系统供电回路的设计中,可将照明、风扇等设备采用市电单独供电。可以避免发生因此类辅助设备供电回路短路而产生的整个系统运行故障。 3结语 随着石油化工业的发展和进步,在石化生产过程中的各种自动化控制化系统还会不断更新、扩大,形成集中、统一的的电气仪表测控系统。总之,为了确保石油化工生产各种电气仪表的正常、安全、稳定运行,保证石化生产的安全与稳定,必须提高和确保电气仪表供电系统的安全与可靠。在优化和改进过程中,应该根据企业生产的实际情况、各种生产设备仪表的供电特性,从供电负荷、安全生产等方面,结合供电技术、经济性,采取科学合理的供电配置模式,确保生产系统中所有电气仪表的安全性、经济性,最终实现石化生产经济效益和社会效益的最大化。 作者:张霄芳 单位:中石化石油工程设计有限公司 石油化工论文:资源与能源石油化工论文 1石油化工产业优秀技术少,缺乏竞争 随着石油化工产业发展步伐的加快,石油化工的产品的更新速度也在逐渐加快,为了适应这个国际的发展趋势,我国相对的,就需要不断地加快石油化工产品的更新,而问题也就随之产生了。在我国石油化工产业中优秀技术少,缺乏竞争力的问题普遍存在着。结合我国目前的发展现状来看,我国这一方面的科研技术并不完善,新产品的开发速度也非常缓慢,并且生产量也很小,不能满足我国石油化工市场的需求。我国对于石油化工产业产品的需求量大,但是没有自给自足的能力,没有自己的优秀技术以及需要大量进口石油化工产业的产品这两点与我国可持续发展道路相互矛盾,严重阻碍了石油化工产业的进步与发展。 2改变传统观念,明确低碳转型走势 我国一直被认为是“富煤、缺油、少气”的国家,当前我国一直习惯用石油来解决生活和运输的问题需要被彻底改变,也就是说我国人们需要改变传统的观念,明确低碳转型的走势。我国一直要求低碳环保,进行可持续发展,这些发展趋势都是不可逆的。这样就要求我国人们必须进行科技创新,利用全球化发展的便利条件,发挥智慧和才能,使中国交通运输的能源和化工原料向多元化的方向发展,开创石油化工产业的新天地。 2.1从一次性能源转变为终端利用,提高资源利用率 资源都是经过日积月累积累起来的,如果对资源不加以合理地使用,即使有再多的资源也会出现资源枯竭的一天。目前,我国已经认识到了这一点的重要性,在未来的石油化工产业的发展道路中,遵循我国的可持续发展理念,对石油化工产业的产品进行二次利用,把对资源的利用率扩展到最大,实现低碳经济。在未来,石油化工产业还会把一次性能源向核能和地热能以及可再生的能源转变,并且不断地开发新的能源,实现低耗能,高发展,促进我国石油化工产业的发展。 2.2产业布局转变,产业集中度增高 将石油化工的产业都集中在一起,这样就可以减少在能源生产过程中所产生的运输里程,而且还会减少相对应的运输费用,提高石油化工产业的生产量。形成了高密度的石油化工产业布局,在减少运输的同时也降低了我国由于交通不便利而造成的运输资源压力,这样就可以及时地提供资源,减少时间。目前,我国的大连、大庆、吉林和上海等多个城市都已经建立了石油化工产业的生产基地,实现了集中型的产业格局。 2.3形成自身产业的优秀技术,提高产业竞争力 想要解决石油化工产业困难的现状,就要从根本上的原因入手,也就是说,从根本上解决产业自身的优秀技术问题,才能提高石油化工产业的竞争力。21世纪是一个需要人才的时代,在未来石油化工的发展道路上,只有加入了有创新性的人才,才能形成自身的科技竞争力。目前,加大力度对这方面的人才进行大力培养,在未来才有可能使我国的石油化工产业的产品不再依靠进口,逐渐实现自给自足。 3结语 我们要看到我国未来在石油化工产业方面将要面对的挑战和困难,要不断地进行技术创新、科学研究,提高我国在石油化工产业方面的竞争力,促使我国石油化工产业稳快速发展。 作者:陈骁良 单位:中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院 石油化工论文:射线检测技术石油化工论文 1.丫射线扫描技术在塔设备操作中的作用 在对塔设备进行故障诊断时,丫射线扫描技术的应用非常广泛。在实际的诊断过程中,在塔设备的两端防止探测器和丫射线源,同时要测出塔设备内的操作介质密度分布谱图。不管是板式塔或者是填料塔,处在不同位置的介质,密度也会存在一定的差异,对于丫射线的吸收也有差异。所以就可以通过扫描谱图来对塔设备内的操作情况进行判断。通过丫射线扫描技术能够有效的检测出塔设备内存在的一些问题,例如塔板的塌陷和失踪、填料层塌陷、泡沫严重、液泛、漏液情况严重等。丫射线扫描技术处理可以诊断塔设备存在的故障,同时也看可以在不停工、无干扰的情况下对塔设备进行监测。采用丫射线扫描石油化工生产过程中的一些关键设备,可以让生产过程保持长时间的稳定和安全,尤其是对于分离塔设备的操作,因为分离塔设备的原料波动非常严重,同时也容易出现堵塞、腐蚀和结垢,所以建立起分离塔设备的运行数据库具有非常重要的作用。通过丫射线扫描技术还能够进行有针对性的查找和跟踪,从而来掌握相关关键参数的变化情况,这样就能尽早发现潜在的问题和故障,然后采取有效的措施来解决,这样才能让设备安全和可靠的运行,停工时间就能得到有效减少。在对设备进行检修前对其进行扫描,这样就能够在既定的停工检修期前做好相关的准备工作,比如书人力、材料以及其他相关细节。如果塔设备需要经常置换,就可以在实际的运行周期中进行定期的扫描,同时对塔设备的损坏部分和操作变坏的部分进行详细记录,这样就能够对损坏的原因进行确认,从而找出相应的改进措施。 2.中子背散射线检测技术在石油化工装置中的作用 在石油化工装置中.可以用中子背散射线技术进行检测.其主要检测装置容器、管道等器壁的厚度或者是厚度的变化情况。在用中子背散射线进行检查时,需要使用慢化剂作用于中子,促进中子背散射线进行检查,这些慢化剂一般为水、酒精等含氢的物质。当中子发射的快中子与慢化剂作用形成热中子,热中子产生背散射现象,反射热中子中的一部分就被石油化工装置器壁所吸收,然后通过探测器检测出中子强度,根据反射规律得出慢化剂与探测器之间的距离。在石油化工装置中,通过中子背散射技术,主要是由于检测料位,从而检测出装置器壁液体与液体、液体与固体、液体与气体的界面,从而确定出装置中物质的高度,计算出存储物质的量等。在化工业中常采用Am一Be中子源,主要是因为其中子产出率比较活跃,能够测量较厚的装置,可是子啊进行防护时是一件困难的事情。如某化工厂存在堵塞的气液分离罐、加氢反应器,要求在不停工的情况下检测出装置中的料位。用一般方法进行测量计算存在一定的难度,因为该装置器壁后为55毫米,反应器的厚度为100毫米,工作状态下压强在107帕上。这时就采用中子产量为106/。的中子源进行某不停提工检修某化工厂对气液分离罐中的料位进行检测,用探测器检测出装置外壁中子背散射分布如图所示,从而就能准确的确定出装置中物质的料位。 3.放射性示踪技术在石油化工装置中的作用 放射性示踪技术也是现阶段石油化工装置中应用比较广泛的一种射线检测技术。丫射线扫描技术和中子背散射技术是一种密封源的放射性技术,这两种技术在对相关设备测量时只能够在外部来进行。而放射性示踪技术则能够对设备内部的介质量、频率和速率能够清楚的掌握,放射性示踪技术主要是通过在生产工艺流程中加入气体、固体或者液体放射性材料来实现的。但是现阶段在我国的石油化工企业中,放射性示踪技术还没有真正实现工业应用。放射性示踪技术可以对装置或者换热器的渗漏进行检测、测量反应物料的停留时间分布情况、测量管线、槽或者反应器的流体流量等。 4.结束语 通过射线检查技术在对石油化工装置的故障进行检测诊断时更加的准确、直观和快速,让生产过程和可靠操作得到有效的保障,让企业生产过程中的停工时间缩短,非正常停工时间也能得到有效减少,这样就能有效减少企业的经济损失,让石油化工装置能够长时间的高效、安全和稳定的运行。射线检测技术除了对装置进行故障诊断外,还能评价装置的运行状况、优化操作等,所以在石油化工行业中,射线检测技术将会得到更加广泛的应用。 作者:雷霆 单位:正能建工集团有限公司 石油化工论文:项目管理下石油化工论文 一、建设工程项目的主要内容 1.对于费用的控制 将不相同单位所参加的建设工程项目所出的费用分为成本的控制盒来进行投资控制,就是费用控制。坦白来说,费用控制其实就是项目的投资控制;本片文章主要就是讨论了建设工程项目的施工成本的控制,相比较其他项目的参与单位,所谓费用控制其实就是表示了个参与单位的利益的成本控制。主要的内容有建设工程的承包合同、整个施工成本的计划、整体进度报告和工程建设过程中的变更单等等组成了施工方的成本控制,根据这些资料来对施工成本进行研究比较,从而得到的研究成本结果来进行需要的修改措施,这样来实现建设项目的管理目标。 2.对于进度的控制 主要是以横道图进度计划以及工程网络计划作为主要的项目进度计划编制方法。所谓横道图进度计划就是现在使用最为广泛的传统进度计划,横道图进度计划这个项目最主要的是使用于小型项目和大型项目的字项目。工作网络计划跟横道图进度计划的应用大有不同,在双代号网络计划、双代号时标网络计划、单代号网络计划和单代号搭接网络计划这些地方应用的比较多。对于建设工程项目的进度计划的全面控制的过程是一个艰巨的过程,所以在进行进度计划的执行过程中,必须通过对整个进度计划的具体实施情况进行跟踪、统计,根据跟踪统计结果加以整理和分析,并且分析出的结果实时改正跟进度计划的偏差,具体的实施调整工作,调整关键线路和非关键工作时差以及增减工作项目和对工作中的逻辑关系进行调整,以此来完成建设工程项目的进度计划目标。 3.对于质量的控制 质量控制对于建设工程项目管理师首要任务。建立健全的项目管理制度来掌控整个建设体系,就能够将初步存在的质量问题和提前预防某些质量事故,这样一来整个建设工程项目管理的体系能够保证正常运转,从而达到建设工程的目标。在建设施工过程中建立健全的施工质量计划是给施工企业向业主明确的展示出质量管理的目标和具体该如何实现的方法,承担起对业主的责任。施工企业的质量控制主要对施工生产要素的质量进行控制、对施工的准备工作进行质量控制、对施工过程中的作业的质量进行控制。 二、总结 科学的制定进度计划。由于石油化工项目立项后,希望马上建成投产,给企业带来良好的经济效益和社会效益。因此,我们必须控制严格的进度计划。但是,由于大型设备到货时间晚等原因,拖延了时间,为了完成既定的进度计划,致使在一段时间里,时间紧、任务重。这时,应当对进度计划进行科学和客观的分析,实时的调整计划。如果只追求进度计划,将会对安全和质量产生不利影响。 作者:杜志文 单位:陕西延长石油(集团)有限责任公司 石油化工论文:管道施工下石油化工论文 一、石油化工管道施工过程中存在的问题 1.管道材料的质量问题 石油化工工程在施工过程中要使用多种材料,尤其是石油管道的选材对整个管道施工工程的质量有很重要的意义。石油管道的型号比较多、制造石油管道的材料也不同,这些对石油管道的质量影响也是不同的。因此,在选材过程中,管理人员要严格把关,对提供管道的厂家也要进行严格的审核和考察,对管道材料要进行严格的检验,检验合格才能安装使用。 2.施工人员的综合素质水平不高 施工人员参与在石油化工管道施工的每一个环节,只有施工人员在施工过程中严格管道施工质量,才能进一步保证石油化工管道施工质量。进行石油化工管道施工需要施工人员高度的专业技能和责任心,在现实施工过程中,一部分施工人员是不具备高度专业素质的。这就会导致在施工过程中,施工人员对细节把握不够,留下安全隐患造成石油化工管道安全事故的出现。 3.管道焊接存在问题 石油化工管道施工不同于其他工程的施工,石油管道的质量安全主要依靠石油管道的焊接。对管道焊接的要求是比较严格的,主要包括:是否漏焊、焊肉是否达标等问题,这些内容的施工对操作人员的要求是很严格的,因为这些问题时比较细致的,所以在操作中容易出现失误,而且在检测中也较难发现,这些问题的存在就给石油化工管道工程的施工造成了很大的威胁。 二、石油化工管道施工质量控制的办法 1.提高施工人员质量安全意识 施工人员和技术人员是保证石油化工管道施工质量安全的关键,所以石油化工企业要加强施工人员的技术人员的专业技能和提高质量安全意识,这方面可以采用员工知识培训的方式,让施工人员和技术人员在学习过程中加强自身的专业技能和提高质量安全意识,并把员工学习的结果作为考核的标准之一。 2.严格控制管道焊接的质量 在管道材料选购上,一定要保证提供管道材料的厂家质量是符合要求的。在管道焊接过程中,要,要特别注意焊接的每一个步骤,因为焊接工程影响整个管道施工项目的质量安全问题。管道焊接的内容主要是填充层、盖面和热焊,在对填充层进行焊接的时候一定要注意将内凹的位置填平,防止内凸出现影响工程质量。在焊接的过程中要注意焊肉是否符合标准,并切记不能漏焊。在管道焊接工作完成后,一定要由专业人员进行详细检查,每一个可能出现质量问题的环节都要进行详细的检查,以此确保石油化工管道施工的质量安全。石油输送管道的质量得到保证,整个石油化工项目的质量才是有保证的。质量不会出现问题,企业的社会形象才能得以提升,社会效益也才能提高。 3.做好管道防腐工作 一般有石油资源的地方,它的土壤酸碱度都会比较高,这会对石油管道造成严重腐蚀的后果,管道在长期腐蚀作用下就会容易坏,这样就会出现安全事故。因此,在铺设石油管道的时候就要做好防腐工作,目前我国对于石油管道的防腐依然采用的是给管道涂石油沥青和环氧煤沥青。对管道涂防腐材料之前要除去管道表面生锈物质和油污,然后进行喷砂处理,为了防止管道二次生锈,要先涂底漆再涂面漆,涂完后包裹玻璃布,再进行最后一次涂漆,最后,在所涂的防腐材料完全变干之后进行埋管工作,当然,对所涂的防腐材料也要进行严格的检查,对于检查不合格的一律不能采用。对管道做好防腐工作,可以延长管道的使用期,保障石油化工管道施工项目的质量安全。 4.施工完成后要对整个管道施工工程进行严格的检查 施工单位在施工完成后,一定要对整个施工项目及分项进行严格仔细的检查,在检查合格后要交由有关监管单位,由监管单位对检查资料进行进一步核实和检测,在确认工程达标后,才可以将工程投入使用。这个过程主要是对质量安全问题进一步详细检查,防止管道在使用过程中出现问题,造成安全事故。 三、结束语 综上所述,要实现石油化工管道施工质量安全的控制,就要在施工的各个环节进行严格的控制,只有这样才可以保证管道施工质量的安全。 作者:甄翔 徐东 单位:中国石油天然气管道局 石油化工论文:EPC风险管控下石油化工论文 一、EPC工程总承包模式概论 EPC工程总承包主要包含以下几个方面: 1.工程设计 工程设计一般包含两个阶段,一是方案设计阶段,另一个则是施工图设计阶段。强调和充分发挥设计在整个工程建设过程中的主导作用,有利于工程项目建设整体方案的不断优化,这也是EPC工程总承包的一项重要优势。 2.采购 施工材料材料采购包含设备材料的上报并批注、设备招标、制定供货合同、监造、质量检核、设备运输、工程验收和存储等项目工作。在这几个步骤中承包方应严格控制设备的监造和审核过程,减少因设备问题而造成的工程施工风险。 3.项目施工 承包商在施工前要对工程有个整体认识,并对施工技术人员交代清楚施工方案和细节。要充分了解图纸中的要求和相关内容,熟悉场地施工环境,做到既不脱离图纸又符合实际情况,并按业主的要求和意见进行合理优化。另外,施工方要合理安排工程进度和劳动力分配。为了确保工程整体进度和质量,施工前应对相关项目进行合理预估,然后按照工艺规范要求安排合理的计划以保证进度,同时还要合理分配劳动力。监理人员要建设生产管理制度和奖励机制,将责任层层落实同时激发员工的生产效率。EPC总承包商对工程的进度、安全风险、施工质量都要做到足够的控制,对施工后勤保障包括供电、供水、供暖、保安等也要做到严格把关。值得一提的是,EPC总承包商对于一些分项目的承包商也要做到有序管理,避免出现出现“以包代管”的现象。 二、EPC总承包项目风险的产生 1.合同条款变化 (1)EPC总承包的管理模式将一些原本由业主承担的风险全部转移到了承包商身上。EPC总承包合同中就有风险条款说明,设计风险和外部自然力风险全部转移为由承包商自行承担。(2)承担经济风险和不可预见因素风险新红皮书和黄皮书中规定由于金融汇率波动而带来的合同价格变化由业主自行承担。但是在EPC总承包模式下,合同规定这项经济风险由承包商承担。另外,对于一些不可预见的因素带来的风险也都由承包方承担。合同规定总承包商对于在施工过程中可能遇到的一些问题或者额外经济费用要有一定的预见性,不能要求业主给予补偿。 2.施工工序带来的风险 石油化工项目施工具有专业性强、程序化要求严格以及系统性作业等特点,所以在施工过程中要想保证整个工程的安全高效进行,就必须做到将各个施工环节进行合理有序地控制和管理,否则一个环节出现问题就会影响到其他施工环节,最终导致安全隐患的爆发。3.施工人员技术问题由于石油化工项目多涉及特种作业,其建设参入人员必须由专业人员担当,对施工企业资质有严格的要求,一些总承包商为节省施工成本或提高项目进度,经常将部分工程转包给一些挂靠单位。这些挂靠单位的施工人员往往缺乏足够的施工经验,本身又缺乏安全意识,加上对工程施工规范了解不足,在施工过程中经常由于操作失误或者自我保护不当从而导致安全事故的发生,对于自身和企业都会带来不小的损失和影响。 三、EPC总承包安全风险管理和防范措施 1.风险评估 从工程施工安全角度分析,风险评估的目的是最大化的降低安全隐患爆发的概率,从而实现最大限度的提高工程的施工效益。风险评估顾名思义就是通过实验和以往经验对施工中可能会出现的安全风险进行提前预测,随后针对性地进行风险控制,实现减小安全隐患的爆发概率。风险评估的方法在很多工程施工中都得到广泛运用。 2.风险控制 工程施工中一旦发生安全事故,将会给承包商带来很大的经济损失,风险控制就是通过和保险公司或者其他有经济联系的单位进行风险承担分析,将自身损失降到最小。一般的风险控制有分保险和担保险这两种方式,工程保险是由施工单位向保险公司投保,一旦施工单位在施工时发生安全事故造成人员和财产损失,保险公司则承担部分损失,这是工程风险控制最常见的方法之一。由于石油化工工程的复杂性,相对应的施工保险行业也应当根据工程的实际情况和企业自身的理赔能力,合理的判断是否对该项目进行投保。 3.加强施工监理 (1)严格审核施工组织设计。施工组织设计是整个工程施工的指导,应针对施工特点、组织人员等实行编制。监理人员应该对其严格审核,对施工过程中易发生的问题提前预想、预防。 (2)严格把守材料验收。在工程施工中,石油化工工程施工所用的材料种类多数量大,而且大多良莠不齐,为保证工程的建设质量,监理人员应该亲自对施工材料进行严格审核和验收,对不合格的材料要做到会分辨识别,并且把不合格的材料清出场外,严禁用于工程建造。 (3)严格监管工程质量验收。对于施工过程中的关键工序要把好质量验收关,一些关系到工程功能与安全的检测与试验要按规范进行检测,对于试验数据要及时记录以方便后期检测,不留下任何安全隐患和后期不必要的麻烦。 四、结语 工程施工过程中的存在很多的安全隐患和风险,安全风险的发生会给企业带来巨大的人员和财产的损失,这就要求施工管理人员要切实提高对施工安全风险的管理意识和管理手段。实际工程施工时通过对安全风险的分析和管理作出相应的风险防范措施,将安全风险造成的损失降到最小,保障工程的安全高效进行。以上是本人的粗浅之见,文中如有不到之处还望不吝赐教。 作者:钱德涛 卜伟 单位:浙江工程设计有限公司 石油化工论文:石油化工园区环境保护论文 1防渗措施 1)重点污染防治区:重点污染防治区主要是污水产生区、危险废物暂存库。该区要设防渗检漏系统,采用刚性或复合防渗结构。刚性防渗结构型式为水泥基渗透结晶型抗渗混凝土(厚度≥150mm)﹢水泥基渗透结晶型防渗涂层(厚度≥0.8mm),渗透系数≤1.0×10﹣10cm/s;复合防渗结构型式为土工膜(厚度≥1.5mm)﹢抗渗混凝土(厚度≥100mm),抗渗混凝土的渗透系数≤1.0×10﹣6cm/s; 2)特殊污染防治区(污水处理池适用):该区要设防渗检漏系统,采用刚性或复合防渗结构。刚性防渗结构型式为水泥基渗透结晶型抗渗混凝土(厚度≥250mm)﹢水泥基渗透结晶型防渗涂层(厚度≥1.0mm),渗透系数≤1.0×10﹣12cm/s;复合防渗结构型式为土工膜(厚度≥1.5mm)﹢抗渗混凝土(厚度≥250mm),抗渗混凝土的渗透系数≤1.0×10﹣6cm/s; 3)特殊污染防治区(含污染物介质的地下管道、储罐适用):该区要设防渗检漏系统,其中物料管网采用天然或柔性防渗结构,生产污水、污染雨水管道、储罐区采用柔性防渗结构。天然防渗结构型式为天然材料,防渗层厚度≥2m,饱和渗透系数≤1.0×10﹣7cm/s;柔性防渗结构型式为土工膜,厚度≥1.5mm; 4)一般污染防治区:包括雨水管道、生活污水管网、生活垃圾暂存点、循环水管网、海水管网等,该区不用布设防渗检漏系统,防渗结构可采用天然或刚性或复合,天然防渗结构型式为天然材料,防渗层厚度≥1.5m,饱和渗透系数≤1.0×10_7cm/s;刚性防渗结构型式为抗渗混凝土(厚度≥100mm),渗透系数≤1.0×10_8cm/s;柔性防渗结构型式为土工膜,厚度≥1.5mm。 2地下水监测 为及时准确掌握园区周围地下水环境质量状况,应根据《地下水环境监测技术规范》HJ/T164-2004的要求及地下水监测点位布设原则,在园区附近及下游布设地下水水质监测井。监测方案为: 1)对于整个园区的监测。在园区上游设置一口监测井,用于背景值监测;在园区内污水处理厂下游附近设置一口监测井,用于监测生产装置和污水处理站对地下水水质的影响,并作为长期监测井和事故应急处置井; 2)对园区入园企业的监测。对各入园企业的监测井设置,可分为3类:第一类监测点,布设在厂区内部生产装置区和污水处理设施下游附近,用于监测生产装置和污水处理设施对地下水水质的影响,并作为长期监测井和事故应急处置井。第二类监测点,布设在灌区附近下游,用于监测含油废水排放及储罐泄露对地下水水质的影响,并作为长期监测井和事故应急处置井。第三类监测点,布设在厂界地下水上游,用于背景值监测; 3)监测井结构:监测井孔深为见中风化板岩2m终孔,作为长期监测井和事故应急井的孔径,要求不小于Φ200mm,背景值监测井孔径可略小。为避免污染物沿孔壁深入地下,孔口以下3米(或至潜水面)宜用粘土或水泥止水,下部为滤水管,底部视井深情况设计沉砂管; 4)监测层位及频率:监测层位为潜水,每月采样一次; 5)监测项目:pH、温度、臭度、色度、总硬度、溶解性总固体、高锰酸盐指数、氯化物、氟化物、硫酸盐、挥发酚、总氰化物、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、氨氮、阴离子洗涤剂、铁、锰、铅、钴、六价铬、细菌总数、总大肠菌群、石油类及笨,另外加具体建设项目的特征污染物; 6)监测数据处理:监测结果要按规定及时建立档案,并定期向园区管理部门汇报,对于常规监测数据应该公开,特别是对园区所在区域的附近居民公开,满足法律中关于知情权的要求。如发现异常或发生事故,加密监测频次,改为每天监测一次,并分析污染原因,确定泄露污染源,及时采取对应应急措施。 3地下水应急预案和应急处置 3.1应急预案制定整个园区及各企业的地下水污染事故应急预案,并与其他应急预案相协调。地下水应急预案应包括以下内容: 1)应急预案的日常协调和指挥机构; 2)相关部门在应急预案中的职责和分工; 3)地下水环境保护目标的确定,采取的紧急处置措施和潜在污染源评估; 4)特大事故应急救援组织状况和人员、装备情况,平时的训练和演习;5)特大事故的社会支持和援助,应急救援的经费保障。 3.2应急处置 一旦发现地下水出现异常情况,必须按照应急预案马上采取紧急措施: 1)当确定发生地下水异常情况时,按照制定的地下水应急预案,在第一时间内尽快上报主管领导及上级部门,通知附近地下水用户,密切关注地下水水质变化情况; 2)组织专业队伍对事故现场进行调查、监测,查找环境事故发生点、分析事故原因,尽量将事故影响控制住,采取紧急措施切断生产装置或设施,防止事故扩散、蔓延及发生连锁反应,尽可能减少事故造成的人员伤害和财产损失; 3)当通过监测发现地下水已经受到污染时,根据监测井的反馈信息,对污染区地下水进行人工抽采,形成地下水漏斗,控制污染区地下水流场,防止污染物扩散,并抽取已污染的地下水送园区污水处理站处理; 4)必要时,请求社会应急力量协助处理; 5)对事故后果进行评估,并制定防止类似事件发生的措施。 4检漏系统及应急抽水系统 4.1检漏系统 为防止因污水管跑冒滴漏对地下水的污染,应设置管网检漏系统,该系统包括人工巡查、仪器检测、在线数据采集与监控及统计报表等部分。首先配备专门人员巡检,利用检漏线缆、超声检漏仪、听漏仪等仪器对管线漏点进行探测,最后在线对数据进行采集与监控,定期监测形成报表。 4.2应急抽水系统 该系统包括专业抽水技术人员、应急抽水井、抽水泵三部分,用于事故状态下的应急处置。其中第一类和第二类监测井既作为水质监测井,也作为事故应急处置井。抽水泵的功率根据场地地下水的实际情况确定,若发生事故,在污染物泄露1天后,根据园区水文地质条件,按照三个月将该区污染物的质点全部抽走的要求核算出抽水井每天应该抽走的水量。抽走的地下水送园区污水处理站处理,达标后返还生产系统使用。同时每月都要对抽水水质进行检测,以确定受污染的地下水全部被抽走。因抽水量不大,且为暂时短期抽水,对区域流场影响不大。 5结论 要做好石油化工园区的地下水环境保护工作,有一个重要的前提条件就是首先做好园区的基础资料的调查、收集、整理,获取园区地质、水文地质、环境地质的第一手资料,绘制出园区及所在区域水文地质图、地质构造图、地下水流场等专业图件,结合园区污染源调查,掌握地下水污染途径。在此基础之上,按照“源头控制、分区防治、污染监控、应急响应”的原则,对园区制定出防渗、监控方案,保证方案的有的放矢、经济可行性及安全性。 作者:高明哲 单位:南京大学
应用顶管施工的优势在于可以不用进行开挖,可以实现对公路、铁路、地下建筑物、各种管线的穿越、从20世纪的50年代开始,在80年代之时,我国北京、南京和上海等地陆续开始引进国外先进的顶管的设备,促使机械顶管施工技术得到较快的发展。特别是引进了日本的机械平衡土压力以及泥水平衡地下水压力的双重平衡功能的顶管掘进施工技术后,一批重大理论开始得到了广泛的研究,因此,我国顶管施工技术也进入到了一个全新的发展阶段。 1顶管工作基本原理分析 (1)应用顶管法施工其基本步骤可以分为两个部分,设置工作井以及接收井,在这之中工作井一般是应用千斤顶来将需要的材料逐渐顶进去,接着应用压浆系统促使管节周围构成泥浆套。在千斤顶的影响下,可以有效的把管道顶进到接收井中,在该过程中,不仅仅要求注重顶管的方向,同时也需要在进行顶进过程中注重调整管道的位置,对土壤进行清理。(2)在顶管施工中较为常见的工作原理有:气压平衡、土压平衡、泥水平衡。这些理论要求依据施工的具体情况和地质条件合理应用,在使用了科学合理的理论后,才可以有序展开顶管施工,可以确保工程效益的不断提升。①气压平衡作用基本原理是应用空气压力来确保地下水和挖掘面土层中地下水保持平衡。②泥水平衡其作用的基本原理是在挖进机中泥水舱之中灌满夹杂有黏土的高密度泥浆水,接着对其进行施压,进而促使地下水和地下则被挖掘的土层压力得到平衡。③土压平衡基本作用原理为应用掘进土舱中泥土自身压力来确保掘进机附近的土压力和地下水压。 2大管径顶管施工技术在市政工程中的应用 2.1顶管顶进施工 ①要求做好顶管推进和地层变形控制,依据地质报告和现场实地的勘察报告,根据项目具体情况,机械顶管施工应用的是土压平衡法,一般是通过压力仓中内部土压力的应用,进而实现开挖面土体的平衡,实现顶管机前方开挖面的支护。在设备顶管施工之时,要求对平衡压力设定,并且压力值的调整和维持作为顶管推进施工作业施工的优秀和重点。并且在进行推进中,顶管要求做到平稳,对于每次纠偏量进行合理控制,最大程度降低对土地造成的干扰。在这个基础上,要求对推进速度、推力、地层变形以及出土量等监测数据给与一定的重视,并且合理调整注浆量,避免地面出现冒浆问题的出现。如此就可以确保轴线和地层变形被控制在合理范围内。②顶力和顶速的合理控制,由于该路段顶程则是浅层覆土砂性土层,因此在进行顶进之时其速度保持均匀和稳定,一旦其顶进进行正常施工,则顶进的定力输出要求保持平稳,并且确保顶进速度和顶力进行有效配合。综合浅层覆土层土层特性进行分析,由于顶进机头同土层接触面的应力分布不够均匀,并且存在着上扬的风险。因此,顶进顶力同顶速应该控制在合理范围内,避免因为顶力和顶速比较大造成应力比较难进行分布,造成了应力总体较为集中,导致顶进出现偏差。③求合理控制轴线,在对浅层覆土层顶进轴线上进行控制时,其涉及的内容包括有高程和水平控制。然而由于浅层覆土的上部同下部应力之间的分布不够均匀,因此,在进行顶进中其机头就会出现上扬问题,如果要确保机头一直处在设计轴线上进行推进,就要求把顶进过程中的80m作为顶进试验段,并且对顶进轴线的偏差情况仔细观察,进而综合衡量其具体顶进轴线偏差趋势以及速率,进而制定出较为合理的控制方案。但在管道进入到土层后,那么就可以在纠偏油缸的影响下提升机头上端的推力,如此就可以对上部土层应力损失进行有效弥补,进而确保轴线设计可以满足具体要求,在使用纠偏油缸时,要求对纠偏量进行控制,避免影响到后期管道施工。 2.2顶进施工后施工措施 ①在二次注浆施工后,在结束了管道顶进施工后,如果要确保地面情况的稳定性,要求应用惰性浆液来替代顶进过程中出现的触变泥浆。但是置换泥浆则主要应用的是纯水泥浆置换。并且可以使用压注触变泥浆系统和管路实现置换目标。压注的具体顺序则为第一节管依次逐渐向后来进行。在对前一节管水泥浆在压注之时,要求将后续管节的压浆孔及时开启,进而确保之前管路中触变泥浆可以在水泥浆的作用下及时通过后续管节的压浆空中溢出。同时在后续压浆孔中冒出水泥浆满足相关压注压力的情况下,进而停止之前的水泥浆的压注,如此则就可以确保将其全部替换变为触变泥浆。在工程施工作业中,注浆可以应用42.5级普通硅酸盐水泥,但是浆液水灰比为0.8。为了最大程避免浅层覆土浆液置换不会出现冒浆的情况,就要求对注浆压力同数量做好严格控制,避免对农田造成影响。此外,要求对地面情况做好观察工作,出现异常的话,第一时间停止注浆。②对地面进行修复,在浅层覆土顶进施工过程中,由于覆土比较浅并且管道口径偏大,土层作为一种孔隙率比较大的松散性砂土,因此在其顶进之中比较容易发生冒浆或者是隆起等情况。 3工程案例 3.1工程概况 本次在施工中水西关街顶管工程设计管径是DN3500mm,汾河泵站至新建路为双管顶进,新建路至都司街为单管顶进,管道埋深为9~18m。依据相关地质勘查报告中可以看出,水西关街顶管施工范围中地质情况W为杂填土层、粉土层、素填土层,在这之中十五中往西有大量中砂层,中砂层液化指数、液化等级较高,需采取有效措施防止塌方的发生,此外,根据沉井作业时基坑开挖的土质情况来看,地下未探明的情况非常复杂,包括未知的大量墓穴群、未知砂卵石土层等。水文地质情况结合勘探期间实测的地下水位可知,地下水类型为潜水和微承压水的混合水,水位深度为2.00~5.00m。 3.2处理方案 ①在顶管机之前挖圆井施工中,同时在井中把顶管机头分前后节进行起吊。②8#工作井往圆井顶进。③对路面进行回填,第一时间进行修复。根据当前顶管机的实际位置,可以在混凝土路面放线来确定接收井的具体开挖范围,应用大型风炮机将沥青混凝土路面上将其及时外运,及时将路面前的地下管线的实际位置进行探明,在进行开挖之时对地下管线应用迁移或者是相关保护措施,进而通过地面和管段之间进行互通测量,确定出岩层在地面位置,接着在地面放样及时破除路面将其向下进行开挖,在8#井之中搭设顶管施工平台,同时在8#井向圆形接受井顶管进出洞口位置外应用双排高压旋喷桩其作为的顶管出洞止水挡土的实际需要,在这之中8#井外侧高压旋喷桩数量为38条,圆形接收井的外侧高压旋喷桩数量为30条,圆形接收井中两管端现浇钢筋混凝土连接在两段顶管施工后,根据设计图纸的要求在接收圆井中把两段管用现浇混凝土隧道之间进行连接,等到连接结构混凝土强度满足设计强度75%后,就可以将其连接段两侧均匀等高回填到地面上。 4结语 近些年来随着我国基础设施建设的不断推进,大管径顶管施工技术可以通过多种地质结构,一般可以应用电讯、燃气、热力、供水、供电等多种施工套管中。应用新技术,可以实现推进城市基础设施建设的不断推进,进而创造出良好的经济效益。 作者:刘亚明 单位:太原市政建设开发中心
1引言 随着城市经济和城市化进程的发展,对社会公共服务质量要求逐渐提升,而地下管廊施工技术就是有效优化城市发展问题的途径。 2城市地下管廊建设原则和现状分析 2.1地下城市管廊的基本原则 第一:遵循严格施工标准原则。在管廊地下施工过程中,整体的施工结构、施工设计以及施工细节都需要按照最高施工标准进行,这样才能优化每个环节城市地下管廊的质量,确保工程的安全性和稳定性。在进行地下管廊规划时,还需要综合分析城市规划和发展,确保管廊、管线以及断面尺寸能够与城市发展需求有效适应,为城市发展奠定优质的基础。与此同时,城市地下管廊是一项隐蔽性工程,工程使用年限非常久,一般是一百年以上。因而在管廊施工中,为了城市管廊施工需求,应该确保地下管道施工质量,完善施工的耐久性和抗震性。这样既可以提升城市地下管廊的使用年限,而且还能减少管廊维护费用,提升工程经济效益。第二:坚持科学规划设计原则。在城市地下管廊施工中,相关部门需要全面分析地下管廊情况,结合综合性分析评估方法和数据,优化城市地下空间的管理和控制,为城市管廊施工奠定基础。与此同时,城市地下管廊规划设计人员还需要确保管廊建设的可行性,构建合理规划目标、完善附件设施、强化投资评估等环节,为城市地下管廊的后期运行提供保障。第三:坚持共同协作、共同监督的原则。在城市化发展的进程中,综合性城市管廊结构对城市发展局势有着重要影响。因而在实际的建设规划中,需要结合城市地下交通、地下隧道以及地下空间的规划设计,综合考虑城市管廊的规划和设计,进一步提升管廊施工的合理性。另一方面,还需要全面优化地下管廊施工的各方协作,强化施工协作、施工投资以和施工管理等方面的合作,落实法律法规在规划管理的应用,进一步保障城市管廊建设的发展。 2.2城市地下管廊施工技术要素分析 在当前的城市地下管廊施工中,各种施工技术和方法都存在优缺点,直接影响着地下管廊施工质量。明挖现浇法就具有施工费用低、工期短的优势,但是对交通影响较大,影响城市发展。与此同时,城市地下管廊施工要点还包括:断面形式分为包含矩形和圆形;隔断形式包含单腔和双腔;施工方法包含明挖现浇法、明挖预制拼装法以及盾构法施工技术等。另一方面,在传统的城市地下管廊施工中,管线敷设和地下管廊两种方式是主要的建设方式。传统管敷设方式的开挖直埋、夯管、定向钻等都具有各自的优缺点,对建设施工有一定影响。例如,开挖直埋的建设方式的工作范围较广,需要较多的人力资源和设备资源,成本消耗较大。同时,开挖直埋方式还存在破坏环境、工期长的施工难题,不利于距离较长的管廊铺设施工。反正,城市地下管廊施工方式就具有比较大的优势,不仅可以提升城市地下空间利用效率,落实城市管廊的分散管理,而且还能为管道检修和维护提供便利,为城市发展奠定优质的地下管廊环境。 3明挖现浇法城市地下管廊的具体施工工序 3.1城市地下管廊维护结构施工工序 首先:选择合理的围护结构,奠定结构基础。在城市地下管廊的发展中,需要根据管廊顶板、侧壁厚度以及基坑面积,采用合理的管廊维护结构,这样才能确保管廊维护质量。例如,当施工区域地下管廊顶板侧面厚度薄、基坑面积和深度不足的时候,就不能利用钻孔灌注桩以及SMW等大规模维护方法,影响管廊维护结构的施工质量。其次:拉森钢板桩及H型钢围檩施工技术。在城市地下管廊中应用明挖现浇法技术,可以充分考虑管廊的标高和地下水位,综合利用拉森钢板桩及H型钢围檩,可以进一步避免基坑底部隆起,保障基坑施工的安全性,提升地下结构的承载力。最后:根据城市地下管廊施工状况,选择合理的钢管支撑。如果城市地下管廊施工中,管廊底部土地的水分过足、承受力小等情况,就需要适当降低围檩和支撑高度,进一步避免基坑底部隆起、拉森钢板桩位移现象的发生。另一方面,为了有效保障城市地下管廊侧墙顶板浇注的质量,完善其整体结构的防水功能,可以有效利用底板换撑的方式进行施工,提升混凝土的养护强度,确保管廊钢管支撑质量。 3.2城市地下管廊主体构造的施工工序 在进行城市地下管廊施工过程中,不仅需要全面掌握施工环境的分析和勘查,而且还要合理落实每个环节、每个时间段的施工技术,这样才能保障地下管廊施工的顺利进行,确保工程建设进度,避免过度影响城市交通和发展。当城市地下管廊施工中采取明挖现浇法时,需要对城市交通设施进行隔断处理,对施工周边区域进行保护,构建优质的施工环境。例如,在城市地下管廊明挖现浇法施工进行模板和混凝土施工时,模板可以采取传统的木模+木檩条+钢管撑的结构方式,在拉螺杆的中间部位衔接止水钢铁片,这样不仅可以巩固地下防水结构,而且还能提升防水质量。当城市地下管廊的模型混凝土拆模后,需要及时切断拉螺栓的突出部分,再利用水泥浆进行修补和维护,确保模型结构的完整性。通过这样的方式,可以进一步强化混凝土模型的结构质量,确保混凝土的密度,为地下管廊施工提供保障。另一方面,在进行城市地下管廊明挖现浇法施工中,还需要全面掌握施工缝的伸缩方向,综合考虑混凝土结构的伸缩变形趋势,采用合理有效的可拆卸式止水伸缩缝,保障城市地下管廊明挖现浇法施工质量。在管道安装前需要有效完善混凝土结构的缺陷处理、优化钢板表面的光洁度,综合利用压块固定橡胶止水带,全面实现伸缩缝结构的处理。与此同时,在进行下阶段的伸缩缝混凝土浇筑前期,还应该将挤塑聚苯板贴合两端混凝土的衔接部位,这样可以有效避免混凝土的伸缩变形,还能够巩固橡胶止水的作用,提升混凝土结构的强度。通过这样的方式,可以为城市地下管廊明挖现浇法施工提供良好的混凝土结构质量,强化明挖现浇法施工基础强度,全面提升地下管廊施工质量。另外,地下管道防水性是管廊质量和性能的评估要点,对管道的正常运行有着重要影响。通过结合明挖现浇法施工技术,完善自防水和外部防水的综合性能,进一步提升管廊两道的防水质量。例如,在明挖现浇法施工应用中,可以利用C35P6的防水体系,在地下管廊侧壁穿管处安装防水钢板,在管道衔接处利用橡胶防水带,提升管道自身防水质量。同时,在进行外部防水施工时,可以合理利用非固化沥青防水涂料,对混凝土的空隙和裂缝进行填补,进一步提升混凝土的防水质量。通过这样的方式,可以全面优化地下管廊施工的质量,为管廊的正常运行提供优质保障。最后,在城市地下管廊的建设中,如果涉及大规模的开挖方式,可以有效结合井点降水的施工方法,全面路落实土石的挖掘以及管道铺设。通过这样的方式,可以避免围护结构施工,提升管道施工时间和质量,提升了管道施工的效率。另一方面,城市地下管廊的施工中,还可以利用屏风式施工技术,落实“随挖随撑”的施工原则,对管廊基坑进行合理的挖掘。同时,在基坑挖掘的过程中,还应该合理规划基坑的排水降水措施,与地下水区域保持适度的距离,避免发生渗水的现象。通过这样的方式,可以进一步提升明挖现浇法施工价值,提升城市地下管廊施工质量,为城市运行提供保障。 4明挖现浇法在城市地下管廊施工应用途径 在城市化进程中,为了全面提升城市地下管廊的运行质量,推进城市经济和环境的全面发展,可以从几个途径进行落实:第一,全面优化标准化建设目标,落实地下管廊施工的严格性和规范性。城市地下管廊是城市发展的命脉,对城市未来发展和规划有着重要意义。因而,城市地下管廊规划设计需要具有前瞻性,需要综合分析城市发展趋势,合理优化城市地下空间,为城市发展奠定良好的管道布局。第二:进一步强化城市管道的拼接技术,提升管道的运输质量。在明挖现浇法技术的应用中,需要重视管廊模块的衔接,确保管廊长度得到有效的控制,进而实现长距离管道施工。第三:城市地下管廊施工技术是工程建设的保障,通过协调相关科学技术,落实地理信息技术的监督管理作用。这样不仅可以实现地下管廊信息的共享,进一步提升城市管廊的管理规划质量。 5结束语 总而言之,在城市地下管廊发展过程中,全面利用明挖现浇法技术优化管道施工质量,提升城市的地下发展空间,为城市规划营造良好环境。通过优化城市地下管廊结构、防水性能,可以提升管道的使用年限,提升管道工程的经济效益。 参考文献: [1]佚名.明挖现浇综合管廊防水设计与施工技术探讨[J].中国建筑防水,2018. [2]李文峰,董小三,宋立明.城市地下综合管廊防水施工技术要点[J].智能城市,2017(6):99. [3]姚守龙,王志鹤.关于城市地下综合管廊的施工技术研究[J].绿色环保建材,2017(1):111. 作者简介:吴博(1986—),男,汉族,海南海口人,本科,助理工程师,研究方向路桥。
岩体力学论文:关于岩体力学参数水利水电工程论文 1一般方法 1.1岩石力学试验法 (1)室内试验。 通过钻孔岩芯取样,利用室内岩块的单轴压缩试验确定岩石单轴抗压强度、弹性模量和泊松比。通过岩体的三轴压缩试验确定岩体的抗剪强度-凝聚力和摩擦角。通过岩体卸围压试验研究岩体卸荷过程中的变形和能量变化特点,确定卸载时岩体的参数,如弹模、泊松比、凝聚力、摩擦角。 (2)现场试验。 现场抗剪试验获得岩体、软弱夹层、混凝土与岩石接触面抗剪(断)强度;现场变形试验(刚性承压板法、狭缝法)获得岩体变形模量、弹性模量及泊松比。还有现场声波测试评价岩体完整性等。现场试验是确定岩体强度参数最准确的方法,但由于通常不具备施作原位试验的条件,而且试验周期长、费用高,所以这种方法应用较少。试验法是一种直接又可靠的方法,可以较好反映岩石特性。室内试验得到的是完整岩块的特性参数,但存在“尺寸效应”。现场试验受条件限制,试件制备难免受到扰动,试验结果分散,不能直接采用。 1.2工程岩体分级法 工程岩体分级法主要有:国标《工程岩体分级标准》、水利水电工程勘察规范的坝基和围岩工程地质分类法、巴顿的Q系统分类法及比尼威斯基的RMR分类法。这些分类方法往往是定性描述与定量评价相结合,采用多参数综合指标分级法给岩体进行评分和划分岩体级别,根据岩体级别并结合经验公式,给出岩体参数的范围值。国标《工程岩体分级标准》选取岩石坚硬程度和岩体完整程度这两个因素确定岩体基本质量,将影响岩体工程特性的因素如地下水、初始应力、结构面走向与工程轴线方位等作为修正因素,实现工程岩体的分级,并提供了各级别岩体物理力学参数表和结构面抗剪断峰值强度表。《水利水电工程地质勘察规范》的附录V提供了坝基岩体工程地质分类表,主要分类因素也是岩石坚硬程度和岩体完整程度,此外还有岩体纵波速度和钻孔RQD值,并在附录E中提供了坝基岩体抗剪断(抗剪)强度参数及变形参数经验值表和结构面抗剪断(抗剪)强度参数经验值表,用于规划和可研阶段。应注意该表的注明是参数仅限于硬质岩,软质岩应根据软化系数进行折减。 1.3工程地质类比法 工程地质类比法是利用大量已建工程的成功经验确定拟建工程的设计参数,是工程地质研究的传统方法之一。类比法是应用相似原理,要求主要的工程地质条件基本相同或相似,这其中最主要的是岩性和地层时代(或层位),其余还有地质构造(岩体完整性)、风化状态、应力条件、地下水等等。实际应用时应结合具体工程的地质条件,在类比、分析、判断的基础上提出合理参数。同时,在施工过程中,根据工程实际进展情况和出现的问题,特别是根据现场观测结果,对设计进行必要的调整和修改。类比的资料可以参考《岩石力学参数手册》、《岩基抗剪强度参数》、《工程地质手册》、《水利水电工程地质手册》,以及地区工程经验(资料库、数据库)等等。类比法完全依靠地质师所掌握的工程实例资料和他对工程岩体的经验判断,人为因素比较大,有时仅仅通过少量个别因素相比较而得到的参数,其结果可靠性较差。然而该方法简单、方便、快捷,在中、小型水利水电工程中应用较多。 1.4反演分析法 反演分析法是利用现场所测得的位移等数值反求岩体力学参数,包括位移反分析、应力反分析、混合反分析等。其中位移反分析方法是根据现场实测的位移值,采用解析法、有限元等方法以及弹性、弹塑性等本构模型进行求解。位移反分析的方法主要分为两类:直接逼近法和逆过程法。由于围岩本构关系的复杂性,目前的逆过程方法的位移反分析研究计算大都采用了线弹性等假设,设岩体为均值各向同性,而天然岩体地质条件复杂,这样与工程实际情况相去甚远。反分析方法在边坡稳定分析中应用较多。反分析时稳定系数取值为:蠕动挤压阶段宜采用1.00~1.05,初滑阶段宜采用0.95~1.00。滑带土抗剪强度(c,φ)参数反演分析的方法分为单参数反演和双参数反演两种。前者假定一个参数已知的前提下,反算另外一个参数,通常选择对滑坡稳定性影响较敏感的作为未知参数。后者在反演中有两个未知的参数,通常选择两个距主滑动面等距的剖面建立极限平衡方程求解,此外,还可以做参数的敏感性分析。 1.5人工神经网络法及模糊数学预测法 人工神经网络法是通过完成输入与输出问题的映射,自动建立复杂现象(系统)的模型并指出其控制规律。该方法考虑了影响岩石力学参数的各种定性因素,应用人工神经网络进行训练,随着数据的积累不断地对样本集进行补充和完善,使参数取值结果不断趋于合理。缺点是学习样本的选取具有很大的主观性。模糊数学预测法是考虑到影响岩体变形强度参数的相关因素模糊不确定性,根据经验确定权重集及隶属度,在此基础上进行岩体力学参数预测。该方法实质就是把岩石与岩体力学指标之间的比例系数当作模糊子集,依据经验进行模糊综合评判确定一个最佳模糊折减系数的问题,从定量上考虑影响力学参数的各种模糊因素,但在运用上不是很成熟,仍借助于经验。 1.6其他方法 除上述方法外,还有一些其他方法可以用来确定岩体强度参数,如:计算机模拟、声波测试技术、岩体分形分维理论、断裂损伤力学、统计数学等方法。 2岩体力学参数综合取值 岩体力学参数取值方法有很多,由于岩体的不连续性、各向异性和非均匀性等特有属性以及岩体结构的复杂性,使各种取值方法存在局限性,至今还没有一种令人满意的取值方法。实际工作中应该综合应用这些方法,互相验证,取长补短。笔者基于上述岩体力学参数的取值方法,并结合工程的规模和地质条件的复杂程度,在满足规程规范的前提下提出了岩体力学参数综合取值方法。该方法针对地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程和参数敏感的工程分为以下3个层次。 (1)第一层次。 对于地质条件简单的小型工程,或项目规划、可研阶段,可采用野外地质调查和钻孔取样室内抗压试验→进行岩体分级、查表→获得抗剪强度和变形模量范围值,通过相似工程类比,调整、修正取得地质建议值;或者采用RMR分类和Hoek-Brown经验强度准则公式计算,参考类似工程修正后得到地质建议值。 (2)第二层次。 对于地质条件复杂的中型以上工程,如重力坝、拱坝,结构面影响坝基、坝肩稳定,初步设计阶段应布置原位抗剪和变形试验,参考类似工程,结合现场地质条件进行调整,必要时由地质、试验和设计三方共同研究确定设计采用值。 (3)第三层次。 对于重要的大型工程和参数敏感的工程,应做专门研究,除运用上述方法外,还应开展计算机模拟试验、人工神经网络法、模糊数学预测法等,慎重确定地质建议值。在施工阶段可以利用监测资料进行反演分析,复核岩体稳定性,及时修改设计和施工方法,确保工程安全。总之,地质调查和岩石力学试验是基础,是岩体分级、经验估算及数值模拟的前提,因此应重视野外第一手资料的收集,并注意取样、试验成果代表性问题,使地质建议值符合现场实际。 3应注意的问题 反思多年来我们所做的中小型水利水电工程勘察设计,在岩石力学参数取值方面应注意以下问题: (1)在前期勘察时对设计意图不甚了解 设计方案不十分明确,加之勘察周期短,对地质条件的调查和分析不够深入,对试验只是要求做常规的内容,以室内试验为主,取样数量不足,成果代表性差,使得方案比选时难以取舍。按照有关规范,“小型水电工程岩土参数(取值)可在现场简易测试和必要的室内试验的基础上以类比为主。”“中型水电工程岩土测试以室内试验为主,必要时可采用大型野外原位试验。”对于拱坝和重力坝要特别注意,对影响坝基、坝肩稳定的岩土体及软弱结构面可视需要开展原位试验工作。尤其是软岩和完整性差的岩石,软弱结构面发育,且结构面对岩体稳定性不利,岩体稳定性的判别对工程影响很关键,这需要慎重研究,应在地质调查的基础上,布置适当的原位试验,并采取多种方法合理确定岩体力学参数。 (2)勘察报告中抗剪强度和变形参数仅仅根据室内岩石试验查规范,与现场地质调查结合不紧密。 抗剪强度和变形参数是混凝土坝稳定计算最重要的参数,对工程安全和造价影响很大。然而规范给出的值范围较大,勘察报告仅仅依据规范提供的参数表取值是远远不够的。中等规模以上和地质条件复杂的工程应进一步开展分析论证工作,结合现场地质条件调查,在岩体分级基础上,运用有关理论和经验公式,例如霍克-布朗(Hoek-Brown)经验强度准则公式等,并参考已建工程经验取值,必要时与地质、试验和设计专业共同会商,合理确定参数。 (3)在软岩地区建混凝土坝要特别注意 如页岩、千枚岩及白垩-第三系泥岩等,由于岩性软弱,构造发育,岩体强度较低,工程安全裕度小,岩体力学参数取值对工程安全和经济性影响大,甚至影响方案的成立。软岩地区一般不适合建中、高混凝土坝,万一要建,就应该投入一定的勘探和试验工作量,慎重研究和分析论证,并留有一定安全裕度。 (4)应考虑定值计算与可靠度问题。 实际勘察设计工作中,是由地质专业提供参数,设计人员进行计算。地质部门依据试验成果,结合地质条件和个人经验判断,提出地质建议值。设计一般直接采用地质建议值进行计算。问题是设计计算方法与地质模型是否一致,地质参数的可靠性或安全阈值是多少,即有多少安全储备。近十几年来国内外广泛开展了重力坝可靠度研究。结构可靠性分析是以概率理论为基础,采用极限状态设计方法,以可靠指标度量结构或工程的可靠性,比定值法不考虑参数的偏差有明显的优越之处。可靠度计算需要提供与大坝有关的各类荷载、材料和地基强度的统计特征值(均值、标准差、变异系数等)及分布类型,对地质参数的离散性进行评价。 (5)试验是基础。 如何看待试验成果,地质专业人员常常抱怨试验参数不准,造成的原因有几个方面,一是取样的代表性问题,或者原位试验选点问题,要考虑岩性、风化程度、构造等影响,对试验点做专门设计和布置;又譬如有的砂岩与页岩互层,页岩岩芯破碎取样困难,取样只能做砂岩的抗压强度试验,成果偏大;倾斜岩层抗压首先沿层面剪切破坏,成果偏小。二是试验中的误差,应采用数理统计法整理试验成果,在充分论证的基础上舍去不合理的离散值。对于原位抗剪试验,要了解试验点的岩性、构造、风化及地下水等因素对成果的影响。另外,试件制备时难免受到扰动,一般要求安排2组以上试验,以便对比和分析。 (6)确定参数时要处理好主观判断与客观评价的关系。 前述的岩体分级法、工程类比法及经验判据法(强度准则公式)都属于经验法,其取值时的人为因素和个人经验对结果影响很大,实际操作中应尽量避免人为因素干扰,从地质条件的客观出发,分别按不同因素对参数进行修正,减少取值的随意性。 (7)加强施工监测,利用监测资料进行“动态设计、信息化施工”。 由于工程地质条件的复杂性和不确定性,地质勘探、试验、计算分析方法的局限性,我们对工程岩体性状变化的认识有一定程度的不确定性。在施工中要加强岩体性状的监测,及时分析和判断,调整、修改设计和施工方法,以保证施工安全和工程安全。尤其是隧洞施工支护,要根据发现的新情况及时修改设计,即采取“动态设计、信息化施工”,既要确保工程安全,又不能造成浪费。 (8)利用已建工程进行类比确定岩体力学参数是我们常用的方法。 但是没有一个工程的地质条件是完全相同的,而我们个人掌握的资料有限,每个人的经验千差万别,往往仅通过少量个别因素相比较而获得参数,人为因素的干扰较大,其结果可靠性较差。应多参考类似工程,并不断积累工程经验。多年来笔者所在单位在湖北省水利水电工程勘测设计中做了大量的岩体物理力学室内外试验和原位测试,积累了丰富的实践经验。 4结论 (1)岩体力学参数的合理确定是水利水电工程中的一项基础工作 直接关系到坝基、边坡、地下洞室工程的安全性和经济性。由于岩体具有不均匀性、不连续性和随时间变化的特性,准确确定岩体力学参数是非常困难的。在研究了有关规程规范和各种取值方法特点的基础上,针对工程的重要性程度和地质条件的复杂程度提出了岩体力学参数的综合取值方法,分为地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程三个层次。针对具体的工程应当选择合理的方法来确定岩体力学参数。水利水电工程岩体力学经验参数综合取值研究对水利水电工程坝基、边坡、地下结构稳定性研究和计算具有重要理论意义和现实意义。 (2)中小型水利水电工程具有规模小、设计周期短、勘察试验工作量有限的特点 在详细地质调查和少量室内试验的基础上进行岩体分级,参考已建工程的成功经验类比确定岩体力学参数是一种简单、快捷而有效的方法。结合工程经验指出了水利水电工程岩体力学参数取值时应该注意的问题,可以供相关的工程技术人员参考。 作者:陈汉宝 黄定强 彭义峰 熊友平 江妤 单位:湖北省水利水电规划勘测设计院 中国地质大学武汉工程学院 岩体力学论文:“岩体力学”结构体系及教学方法探讨 【摘要】“岩体力学”是高等院校工程类专业的一门重要专业课,具有很强的理论性、综合性和实践性,对于从未接触过程相关工程实践的学生来说比较难以接受。根据本课程的特点及教学要求并结合多年来的工程实践经验,作者首先对课程的特点及教学内容结构体系进行了总体分析,从而加强学生对课程特点的认识和内容的掌握;其次,结合本课程的一个重要特点——实践性强,提出了相应的教学方法。 【关键词】“岩体力学”;实践性;结构体系;教学方法;探讨 一、引言 “岩体力学”(有些学者也称为“岩石力学”)是地质、土木、建筑、交通、能源、水利水电等工科专业优秀的专业课程之一,在上述专业的大学课程教育中占有非常重要的地位。尤其是近年来随着我国经济的快速发展,西部大开发、南水北调、高速铁路等项目的深入实施,大量的地质工程、岩土工程及地下工程建设广泛兴起,这一方面为岩土工程技术人员提供了施展才华的广阔空间,同时由于新问题、新技术层出不穷,因而也充满了前所未有的挑战。所以,当前的工程建设也对这方面的人才培养提出了更高的要求和期望,既要具备比较扎实的理论基础知识,又要有比较丰富的实践经验。高校作为人才培养的重要基地,更要担负起这一重要的历史使命。岩体力学作为一个在实践基础上发展起来的学科,不但有较强的理论性和系统性,而且更有着很强的实践性,这也是明显其区别于理论力学、材料力学及弹性力学等经典力学的一个重要特点,如黄明奎和刘开云都提出了实践环节在岩体力学教学中的重要性。从字面上理解,“岩体力学”包括“岩体”和“力学”两个词汇,通过前面对多门力学课程的学习,学生都已基本理解力学就是研究物体对外力的响应,包括内部响应(产生变形甚至破坏)及外部响应(产生运动),而岩体则是经过长期地质作用形成的复杂地质体,具有很强的地域性和个案性,因此明显不同于在材料力学中经常介绍的低碳钢等材料。因此,初学的学生都会明显感觉到岩体力学在理论上没有理论力学和弹性力学那么严谨,会出现很多的经验公式。所以在岩体力学的教学中一定要牢固地树立“实践性”这一根本特点,这样才能使学生更好、更快地掌握这门课程,进而灵活地运用于工程实践、服务于工程实践。 实践性强的特点应该贯穿在岩体力学教学的整个环节,具体地表现在教学手段和教学内容上分别为:在教学手段上应该充分安排一定的实践教学课时,让学生能够有机会接触到工程实践,比如让学生参观岩石标本,从感性上认识什么是岩石、结构面及岩体等,让学生去试验室亲自动手做一些岩石力学试验,去施工现场让学生见识一下什么是岩石隧道开挖、岩石边坡支护等,让学生自己动手做一个岩石工程设计等等,这样不但可以让学生增强感性认识,而且还可以激发他们的学习兴趣。另外在教学内容上,应该选择一本比较好的岩体力学教材,但是也决不能局限于教材。因为岩体力学从大的研究内容上来说基本是不会有太大变化的,主要就是研究岩体在外力作用下的变形与破坏机理,但是随着科学的发展,研究手段却会有很大的进展,如刚性试验机的出现使我们可以了解到岩石峰后的强度曲线、塑性及流变本构模型的提出可以使我们了解到岩石更为复杂的力学响应特征、有限元、离散元甚至流形元等数值方法的出现使我们更直观、方便地了解到岩石的变形及破坏过程,等等。下面就从岩体力学产生与发展的角度对其课程特点进行探讨,然后以黄醒春主编的《岩石力学》为例,从课程内容的结构体系上阐述其主要内容及其结构框架,最后在此基础上对其教学方法进行探讨。 二、课程特点及结构体系分析 2.1 课程特点。 岩体力学是运用力学原理和方法来研究岩体的力学以及与力学有关现象的一门新兴科学,即研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学。目前其主要有两种不同的发展方向:一是从力学的一般原理出发,考虑岩体的特殊力学性质,运用逻辑演绎的方法进行研究,这通常称为理论岩体力学;二是从经验出发,在大量实践的基础上归纳出对工程问题有指导意义的规律,这通常称为工程岩体力学。因此,岩体力学既是一门理论学科,也是一门实践性很强的工程学科,它不仅与国民经济基础建设、资源开发、环境保护、减灾防灾有密切联系,具有重要的实用价值,而且也是力学和地学相结合的一门应用型基础学科。 岩体力学的研究对象是各类岩体,由于岩体是一种经过漫长而复杂的地质作用而形成的地质材料,具有很强的个案性和地域性,因此对其物理力学性质的了解,远比其他各类工程材料困难,而岩体力学服务的各类岩土工程,如边坡工程、地基工程、隧道工程等既以天然岩体为岩体结构材料,又以天然岩体为建筑材料,同时以岩体所处的环境为建筑环境,而这环境包括岩体结构和岩体构造、地下水、气象、地温等是随着时间推移处于不断变化之中的。因此,对岩体物理力学性质的认识显然比其他工程材料更重要。现在有不少学者提出了“岩体结构”的观点,认为岩体是由岩石和结构面组成的有机结构,这比早期的“岩石力学”观点前进了一大步,该观点的提出也正是基于大量的岩体工程实践而得出的,这也充分说明了岩体力学是一门实践性很强的学科,其很多的研究课题及新观点都是从实践中总结出来的,同时又必须经过大量的实践检验。 2.2 课程结构体系分析。 下面对岩体力学课程的结构体系进行分析,进而对其教学方法进行探讨。“岩体力学”的主要内容结构如图1所示。由图1可以看出,岩体力学的研究内容、研究方法与研究流程和我们已经学过的土力学基本类似,这主要是由于二者的研究对象都是地质体,并且土体从某种意义上来说就是岩石,它是由岩石风化而来的,粘结力很低的岩石。所以二者研究内容上都是首先对介质本身的物理性质进行研究,研究其组成成分、结构特征及分类方法等。然后是研究工程上最为关切的三个主要问题,即强度、变形及渗透性。岩体与土体的一个重要区别是岩体含有明显的节理面,所以一般属于非连续介质,而土体颗粒之间的差别相对较小,所以土体一般可以认为是连续介质。在研究方法上,二者都是采用理论分析、试验研究和数值计算三种方法,其中理论分析都是采用弹性理论或弹塑性理论进行研究,采用试验研究主要是由于岩体和土体都是经过长期的地质演化发展而来的地质体,所以其物理力学性质有很大的变异性,因此在确定其物理力学性质时一定要采用试验的方法,尤其是对于重要的岩土工程,我国现行的规范都明确要求要根据现场试验结果进行设计。数值方法是近年来针对岩土体的复杂性而提出的,目前应用最多的有限元法,而有限元法也是弹性力学中的一部分内容。所以,由前面的阐述可以看出,岩体力学和土力学在研究方法上有很多的相似之处,而且它们的研究都是以弹性力学或弹塑性力学为基础。另外岩体力学与土力学区别的另外一个重要方面就是对地应力的研究,由于土体都处于地球的表层,所以其地应力主要就是指自重应力,因此土体中的地应力就比较简单。而岩体则不仅仅出现在地表,而且还更多地出现在地球深部,那么随着埋深的增加,岩体内不仅仅存在着自重应力,更重要的还有构造应力,而且随着埋深的增加,构造应力在地应力中占的比重也会越来越大。那么对于深部岩体工程如深部采矿、深部石油开采的设计与施工就必须要考虑到地应力的影响。另外在岩体工程稳定性分析方法上,除了土力学中常用的方法如工程类比法、地质力学分析法、刚体极限平衡及弹塑性有限元法以外,在岩体力学中还引入了赤平投影法,这也主要是由于岩体中存在结构面的原因。 岩体力学论文:浅谈我国岩体力学问题的现状和发展 [摘要]本文描述了中国岩石力学在土木工程、地质工程、采矿工程、水利工程、交通工程等的领域出现的应用,同时应用所学的岩体力学知识探讨和处理这类问题的一些现状和特征。对于岩石力学的发展给出了简单设想。 [关键词]岩石力学 现状 发展 1 岩体力学的时代背景 岩体力学是介于地学与力学两门学科之间的边缘学科,虽然说不是一门系统的学科,但其能解决传统的土力学不能解决的岩石问题,因此它在各种工程的领域都有广泛的应用。随着现阶段的矿山开采的智能化和集成化,处理岩体的问题越来越需要应用岩体力学的问题来完成设计和施工。近几十年来,尽管国内的工程规模和复杂程度的不断加大,我国优秀岩石工作者经过不懈努力,已经累积了在复杂地质条件下修建多种岩石工程的丰富经验。使得岩体力学的研究工作有了飞速的发展。这为笔者对本文的编写提供了丰富的资料。但是从总体上看,与国际先进水平相比,尚有一定的差距。尤其在综合运用研究成果,并将成果转化为生产力产生效益这一方面,尚嫌不足。并且不少岩体力学出来的新科研成果,未能充分应用于工程实践中去,发挥出更大的效益。 2 我国岩体力学的发展历史和现状 在新中国成立前,岩体力学研究基本上属于空白的。尽管我们的祖先们曾创造过世界瞩目的工程建设,如长城和岷江都江堰。但是岩体力学作为一门单独的学科进行研究还是相对起步较晚的。在中华人民共和国成立之后,我国充分发挥社会主义制度的优越性,对岩体力学中的一些前沿课题,在全国范围内组织力量进行了一系列的科技攻关。即便是在期间,岩体力学业的研究工作遭受到极大的干扰,我国的科技人员仍然发挥自强不息的爱国主义精神,在很多的重点水电工程(如葛洲坝,刘家峡)、矿山(工程如金川镍矿)、铁路工程(如成昆线),做出了突出的贡献。并且在总结了一系列的成功的经验与失败的教训后,我国的优秀科研工作者解决了像葛洲坝和三峡坝区以及秦山核电站等重大的岩石施工的建设项目。这些成就都使得岩体力学的研究工作取得了重大成果。 在取得重大的实践成功的基础上,我国在岩体力学的理论的研究进行了系统的的集成。自1978年以来,我国陆续在全国性的学会上成立了专门岩体力学的研究机构。如中国煤炭学会岩石力学专业委员会、中国水利学会岩土力学专业委员会等。并成立了相应的专门期刊。 这些的工作和成就,大大提高了我国的岩体力学的水平。 3 我国岩体力学面临的问题 随着取得成就的同时,面临的问题也逐渐突出而来。经过许多学者的总结现阶段大致分三点。 ①岩体力学的理论与技术研究中的有3个优秀问题。这三个优秀问题是:时间不可逆,多层次了系统与非线性,以及不确定的原始数值(初值)。上述3个优秀问题构成了非确定性研究的必要性,但是,在生产实践中的经验告诉我们,开挖过程中存在着两种稳定状态:一种是稳定的,可以做出决定性的决策。另一种是不稳定的,具有不稳定性或明显的危险表征。这就构成了研究方法的复杂性。而我国在处理这些非确定性的问题上没有形成系统的系数,对生产设计存在着一些不稳定因素。 ②西部开发首先面临着的生存发展基础的建设,即基础设施和生态环境的建设。而西部地区环境恶劣而且岩体脆弱。环境如沙澳戈壁,冻土灾害,黄土侵蚀般恶劣,地质作用活跃,环境灾害频繁,基础工程建设极为艰难,风险度高。岩体力学的理论数据在这些环境上的应用还显得不足。 ③现阶段的工程的规模巨大,在处理上是岩体力学的系统与系统动力学的多种集成或多重综合集成,因此在面对工程的问题解决上,因素的增多表示着变数的增多。研究对象的多种因素相互作用,极大地增强了问题的不确定性和非线性。这就要求我们科学研究者处理程问题需要极大的数据库资料和数据运算。有人说:“岩石力学是数学力学游戏,解决不了工程问题”。这是便是极其不对的。 4 我国岩体力学发展的新途径和新方法 随着科技的不断攀升,生产的智能化将是时代的主题。综合智能分析方法及其在岩石力学与工程中的采用是将要攻关的课题。智能科学与岩体力学的结合将把岩体力学推向新的领域。这是对全球化的工业发展的必然要求,也是兴旺之路。 在这些课题中,一些学者前辈提出的人工智能(专家系统)和人工神经网络或智能采矿学以及处理岩石力学智能化问题,都是智能化的体现。 智能化发展的同时,必然的要应用新的数值方法。随着电子计算机科学的速猛发展,作为岩石力学分析的重要内容的数值方法,功能越来越强的数值法将不断长进。比如孙钧博士提出的几种有前景的新的数值方法:1半解析元法2分形块体力学法3非连续变形分析(DDA)法4非线性大变形问题有限差分((FLAC)法5流形元法。这些新型的数值方法已经在许多的设计中体现出来其优秀简捷的特点了。如实践已证明,半解析元法适应性强而应用范围广,可用于分析非匀质、变刚度、非线性,特别是多维问题由于采用了解析函数而能以收到降维的效果。在计算工作量和程序前、后处理方面都会有很大程度的节约。 结语 笔者相信随着我国社会经济向新的战略目标迈进,坚持走中国特色的社会主义道路,发展中国特色的工业化道路,我们振兴中华的理想会越来越显出光辉,希望年轻的岩体力学将会随着我们这些年轻科研工作者的不懈努力迎来岩体力学新时代的来临,能为祖国的工业大力发展做出贡献。 岩体力学论文:岩体力学在工程中的应用 【摘要】随着岩体力学学科的不断完善和发展,它与工程实践的联系越来越紧密, 必将会推动工程建设的不断深入. 本文简要介绍了岩体力学的发展情况, 然后从学科知识应用于实际的工程的步骤, 阐述了当前的进展并付以工程实例和新的理论, 最后对今后岩体力学在工程实践中的运用进行了展望. 【关键词】岩体力学; 工程实践; 分析方法;试验手段 前言 岩体力学作为岩土工程三大基础学科(岩体力学、土力学、基础工程学) 之一, 在工程设计和施工中, 岩体力学问题往往具有决定性的作用. 因此, 岩体力学的发展直接关系到工程开发的深度和广度. 1 岩体力学的发展 岩体力学的发展经历了如下几个阶段:(一) 连续介质岩石力学阶段. (二) 裂隙岩体力学阶段. (三) 岩体结构力学阶段. (四) 地质工程岩体力学阶段.而今的岩体力学与地质研究工作密切相关, 必须是多学科协同操作, 方能有所作为. 因此岩体力学的发展进入地质工程岩体力学阶段. 2 岩体力学的几种模型 要解决具体的岩体工程问题都得建立相应的模型. 等效连续介质模型与不连续介质模型是岩体力学中并存的两大模型 , 两者均反映了岩体的不连续性, 但对岩体的不连续性的处理方式是不一样的. 等效连续介质模型与不连续介质模型是从对岩体产状的处理方式来分析的. 而从岩体的力学性质角度来看, 则需要建立力学模型, 即本构关系. 岩体的力学性质可以用弹性、塑性、粘性或三者之间的组合, 如粘弹性、弹粘性、弹塑性、粘弹塑性、弹塑粘性等来表示. 值得注意的是, 出现了一种岩体的自适应本构模型. 其中的岩体本构关系表达不借用传统的数学公式和力学基本定律, 而是靠神经网络的自组织、自学习和自适应功能直接从离散的试验数据中提取和存贮岩体行为的知识来实现. 岩体的本构关系实质上就是应力状态和应变状态的关系. 对于自适应本构模型来说, 输入层可以是部分应力分量和部分应变分量, 而输出层也可以是另一部分应力分量和另一部分应变分量. 输入和输出什么要根据已有的知识而定, 同时也要考虑用这一模型解决的问题. 自适应本构模型的输入与输出模式之间的非线性关系是通过网络的连接权值表达的, 因此, 它可以表示线性和非线性本构模型; 自适应本构模型有自学习功能, 因此, 随着知识的积累, 它的可能性和适用性将越来越高; 岩土的应变软化本构模型的建立, 一直未有突破性进展, 自适应本构模型将为这一领域的开拓提供有效手段. 3 试验手段更新对岩体力学及实际工程的影响 无论什么岩体力学理论, 都是基于岩体本身的性状来模拟的. 而对于岩体的性质研究有赖于实际工程的积累和试验手段的更新. 如本构模型的研究要求进行岩石的应力应变全过程测试, 裂隙岩体在拉应力状态下的开裂机理分析要求进行岩体断裂韧度测试, 边坡岩体卸荷带范围划分及岩体性质“弱化”程度研究要求采用声波等综合测试技术等. 4 地应力――岩体工程一个重要影响因素 对于岩体力学与具体工程的结合, 除了考虑岩体本身的力学性质与产状外, 另一个无法忽略的因素是地应力. 地应力是各种作用和各种起源的力, 它主要由自重应力和构造应力组成, 有时还存在流体应力和温差应力等. 地应力状态与岩体稳定性关系极大, 它不仅是决定岩体稳定性的重要因素,而且直接影响各类岩体工程的设计和施工. 越来越多的资料表明, 在岩体高应力区, 地表和地下工程施工期间所进行的岩体开挖, 常常能在岩体中引起一系列与开挖卸荷回弹和应力释放相联系的变形和破坏现象, 使工程岩体失稳. 当然, 地应力并不是在任何情况下都是不利的. 如岩体中具有较高天然水平应力时, 对有压隧洞围岩稳定有利. 总之, 岩体的地应力状态, 对工程建设有着重要的意义. 为了合理利用岩体地应力的有利方面,根据岩体地应力状态, 在可能的范围内合理地调整地下洞室轴线、坝轴线以及人工边坡走向, 较准确地预测岩体中重分布应力和岩体变形, 正确地选择加固岩体的工程措施. 5 计算机技术在岩体力学中的应用 随着对岩体力学的要求越来越高, 现代计算机的飞速发展为岩体力学的进一步发展提供了有力的平台. 同时, 其它各学科的发展也为岩体力学的发展起到了促进作用. 为岩体力学问题的解决提供了先进的理论与手段.有限元法、无单元法、边界元法、人工神经网络、遗传算法以及一系列的程序设计为岩体力学问题的解决和掌握提供了便利, 如: 本文第二节提到的基于BP 网络的自适应本构模型就是一个很好的例子. 6 岩体力学参数的确定 在岩石力学的研究和发展过程中, 其难题之一是工程岩体的力学参数的合理确定. 该原因涉及到工程岩体的连续性问题, 即一方面人们认为工程岩体是非连续性介质, 另一方面所用的力学理论又属于连续介质力学, 这是一个棘手的矛盾. 要想合理的确定工程岩体力学参数, 首先要解决上述矛盾.建立工程岩体连续性的概化方法. 该方法不仅适用于微观力学和细观力学介质的连续性判别, 也适合于宏观工程岩体的连续性问题. 在此基础上, 提出的工程岩体力学参数确定方法, 即根据室内完整岩块实验参数, 结合野外工程岩体结构特点进行计算机数值模拟实验, 从而确定工程岩体力学参数的新方法, 它展示了新理论、新方法的广阔应用前景. 7 岩体力学的展望 当今, 岩体工程中的各种课题如工程选址、设计、施工及运营等方面的许多问题亟待解决,岩体力学的发展与完善必须重视对众多已建岩体工程实例的分析与归纳总结, 加强现场判断研究,并逐步建立便于推广应用的切合实际的专家系统. 岩体力学在工程上应用的经验总结及专家系统建立将是本学科一个重要的研究方向. 今后, 岩体工程进一步发展, 必然要求数值分析迅速发展. 但应指出, 数值分析方法的发展,一方面要求计算技术的发展, 另一方面要求大规模的实验提供数值分析的发展基础. 加强学科渗透; 促进理论更新, 这是今后应用科学发展的一个趋势. 总之, 随着人们对岩体认识的不断深入以及其它学科手段的进步, 岩体力学将不断完善; 同时, 也将推动人们的工程实践的不断深化。 岩体力学论文:地下水渗流对岩体力学性质的影响 【摘要】针对地下水通过物理、化学和力学作用于岩石并引起岩石破坏的特点,分析了岩石水损伤机理,从总体上深化了对水―岩作用机理的认识。 【关键词】地下水;岩体;作用机理 引言 作为影响岩体力学性质的一个活跃因素,水对岩石强度、弹性模量等方面作用的研究越来越受到人们的重视0。然而,水对岩石作用机理的研究是真正关系到能否解决以上诸多问题的关键所在。 1 机理分析 地下水是一种重要的地质营力,它与岩体之间的相互作用,一方面改变着岩体的物理、化学及力学性质,另一方面也改变着地下水的物理、力学性质及化学组分。运动着的地下水对岩体产生三种作用,即物理的、化学的和力学的作用0。 1.1 地下水对岩体的物理作用 这种作用主要是由岩石中的结合水产生的,结合水是由于矿物对水分子的吸附力超过了重力而被束缚在矿物表面的水,水分子运动主要受矿物表面势能的控制,这种水在矿物表面形成一层水膜,产生下述几种作用: 润滑作用0。由可溶盐、胶体矿物连结成的岩石,当有水浸入时,可溶盐溶解,胶体水解,使原有的连结变成水胶连结,导致矿物颗粒间连结力减弱,摩擦力减低。这个过程在斜坡受降水入渗使得地下水位上升到滑动面以上时尤其显著。润滑作用使岩石的变形性提高,摩擦角减小。 软化和泥化作用。束缚在矿物表面的水分子通过其吸引力作用将矿物颗粒拉近、接紧,起连结作用,这种作用对于被土填充的结构面的力学性质的影响很明显0 。由于岩体结构面中充填物随含水量的变化,发生由固态向塑态直至液态的弱化效应,使岩体的力学性能降低,粘土质岩石尤甚0。此外,当硬岩断层破碎带中含有大量粘土质填充物时需注意这种作用[6]。 结合水的强化作用0。处于非饱和带的岩体,其中的地下水是结合水,处于负压状态,按照有效应力原理,非饱和岩体中的有效应力大于岩体的总应力,从而增强了岩体的强度。 冻融作用0。孔隙、微裂隙中的水在冻融时的胀缩作用对岩石力学强度破坏很大。这种作用我国北方应特别注意。 水楔作用0。当有水分子补充到矿物颗粒靠得很近的矿物表面时,矿物颗粒利用其表面吸着力将水分子拉到自己周围,在两个颗粒接触处由于吸着力作用使水分子向两个矿物颗粒之间的缝隙挤入。这种现象称水楔作用。饱水岩石在受力过程中,水楔作用的影响更大,岩石强度的降低也较多。 以上几种作用都是与岩石中结合水有关,而岩石含结合水的多少主要和矿物的亲水性(由粘土质矿物含量决定)有关。水对岩石的上述几种作用往往是其中几种同时发生。且绝大多数都降低了岩体的力学性能。根据实验研究,对于多孔隙的砂岩,饱水后的弹性模量甚至降低到了干燥时的1/3。Colback和Wiid对石英质页岩和石英质砂岩的研究,饱水抗压强度仅为干燥时抗压强度的50%0。 岩石试件的含水量也显著影响岩石的抗压强度指标值,含水量越大,强度指标值越低。水对岩石强度的影响通常以软化系数0。 1.2 地下水对岩体的化学作用0 主要是指地下水与岩体之间的离子交换、溶解作用(岩溶)、水化作用(膨胀岩的膨胀)、水解作用、溶蚀作用、氧化还原作用等。 离子交换。地下水与岩体之间的离子交换是由物理力和化学力吸附到岩土体颗粒上的离子和分子与地下水的一种交换过程。通常富含Ca或Mg离子的地下淡水在流经富含Na离子的土体时,使得地下水中的Ca离子或Mg离子置换了土体中的Na,一方面由水中Na的富集使天然地下水软化,另一方面新形成的富含Ca和Mg离子的粘土增加了孔隙度及渗透性能,使得岩土体的结构改变,从而影响岩土体的力学性质。 溶解作用和溶蚀作用。天然的大气降水在经过渗入土壤带、包气带或渗滤带时,溶解了大量的气体,弥补了地下水的弱酸性,增强了地下水的侵蚀性。这些具有侵蚀性的地下水对可溶性岩石如石灰岩(CaCO3)、白云岩(CaMgCO3)、石膏(CaSO4)、岩盐(NaCl)以及钾盐(KCl)等产生溶蚀作用,增大了岩石的空隙率及渗透性。 水化作用。水化作用是水渗透到岩土体的矿物结晶格架中或水分子吸附着到可溶性岩石的离子上,使岩石的结构发生微观、细观及宏观的改变,减小岩土体的内聚力。 水解作用。水解作用是地下水与岩土体(实质上是岩土物质中的离子)之间发生的一种反应,该反应一方面改变着地下水的PH值,另一方面也使岩土体物质发生改变,从而影响岩土体的力学性质。 氧化还原作用。氧化还原作用是一个电子从转移到另一个原子的化学反应。地下水和岩土体之间常发生的氧化过程有:硫化物的氧化过程产生Fe2O3和H2SO4,碳酸盐岩的溶蚀产生了CO2。地下水与岩土体之间发生的氧化还原作用,既改变着岩土体中的矿物组成,又改变着地下水的化学组分及侵蚀性,从而影响岩土体的力学性质。 以上地下水对岩土体产生的各种化学作用大多是同时发生的,一般地说化学作用进行的速度很慢。地下水对岩土体产生的化学作用主要是改变岩土体的矿物组成,改变其结构性而影响岩土体的力学性能。 1.3 地下水对岩体的力学作用0 岩石中的自由水不受矿物表面吸着力控制,其运动主要受重力作用控制,它对岩石力学性质的影响主要表现在孔隙水压力作用和溶蚀、潜蚀作用。 地下水对岩体的力学作用主要通过孔隙静水压力和孔隙动水压力作用对岩体的力学性质施加影响。前者减小岩体的有效应力而降低岩体的强度;后者对岩体产生切向的推力以降低岩体的抗剪强度。孔隙和微裂隙中含有重力水的岩石突然受载而水来不及排出时,岩石孔隙或裂隙中将产生高孔隙水压,减小了颗粒之间的压应力,从而降低了岩石的抗剪强度,甚至使岩石的微裂隙端部处于受拉状态从而破坏岩石的连结。地下水在松散破碎岩体及软弱夹层中运动时对土颗粒施加一体积力,可将岩石中可溶物质溶解带走,在孔隙动水压力的作用下可使岩体中的细颗粒物质产生移动,甚至被携出岩体之外,从而使岩石强度大为降低,变形加大,前者称为溶蚀作用,后者称为潜蚀作用,在岩石中有酸性或碱性水流时,极易出现溶蚀作用,当水力梯度很大时,对于孔隙度大,连结差的岩石易产生潜蚀作用;在岩体裂隙或断层中的地下水对裂隙壁施加两种力,一是垂直于裂隙壁的空隙静水压力(面力),该力使裂隙产生垂向变形;二是平行于裂隙壁的空隙动水压力(面力),该力使裂隙产生切向变形。具体同时还应当指出,除了上述几种作用外,还有一些作用值得我们去研究,如日本学者中龙之进等人的实验研究发现了磨光了的花岗岩表面湿润状态时比干燥状态时内摩擦角高的罕见现象。此外,还曾发现,当正应力增加到一定数值时,沿湿润状态的花岗岩磨光面进行剪切,会发生剧烈的粘滑。对于上述现象,目前还不能充分合理地阐明它们的机制。 2 工程实例0 鉴于岩体中水的性状是多样性的,水岩相互作用是多式的,二者再一叠加,其情况就错综复杂,因而开展水岩相互作用的敏感性研究有很大的必要性。通过敏感性的研究,不仅可深化水在岩体中的地位和作用,而且可精细地识别水在岩体中多方面的具体影响。为此,我们以实例开道,以便得到真实的启示。 实例一――平庄西露天煤矿。它的第16次滑坡,滑体长395m,宽181m,高41m。滑坡体积为4.212×105m3,主要岩性为砂页岩和页岩,滑坡前的倾角为20°,滑后的坡角16º30',滑坡面的倾角为18º40'。在滑坡顶部由于降雨积水,形成一条长约300m的积水区,它浸泡着软弱岩层。采用SARMA法进行稳定性演算时,在有水的情况下,其安全系数为K=1.15~1.21;如边坡处于疏干状态时,其安全系数为K=1.50~1.56。 实例二――哈密三道岭露天矿。侏罗纪系中的煤层底板一套泥岩与粉砂岩组成,厚度为12~19m。其底部的灰色泥岩遇水明显变软。人用肉眼就能作出判断;浸水后不久发出“丝丝”的声音,2小时内即崩解成糊状,实质上是泥化,就谈不上有太大的强度。显而易见,有些岩石对水的敏感性很强,像这样的情况,在煤系地层中屡见不鲜。 3 结论 通过上述实例以及大量工程实际表明,水对岩体的作用是十分明显的,它与岩体之间的相互作用,一方面改变着岩体的物理、化学及力学性质,另一方面也改变着地下水的物理、力学性质及化学组分,有时对岩石的破坏起着决定性的作用,所以,重视地下水渗流对岩体力学性质的影响的研究是很有意义的。 作者简介: 安新豪(1983.7-) ,男,河南禹州人,硕士研究生,主要从事地下岩土及结构工程方面的研究. 岩体力学论文:离散单元法在岩体力学中的应用 摘要:岩体是一种地质材料,岩体的力学性质具有各向异性,高度非均质,不连续性等特点。为了解决工程中遇到的岩体力学问题,数值模拟是岩体力学中常用的手段。由于岩体中存在大量节理面,基于非连续介质理论的离散单元法更加适合于岩体力学。本文主要介绍了离散元法块体元的基本原理,以及其在岩石力学中应用范围和应用过程中的典型问题。最后,提出一些个人见解。 关键词:离散元,非连续介质,岩体力学,数值模拟 一.引言 当前,我国正处在一个基础建设的繁盛时期,在水利水电,核电,矿山,隧道,地下工程等各领域都会遇到地质环境复杂的岩石力学问题。为了解决工程中遇到的问题,对于岩体的力学性质有一个较为准确的把握,数值模拟是一个广泛应用的方法。 岩土力学中常用的数值计算方法可以分为两大类。一类基于连续介质的理论。如有限元方法,有限差分法,边界元法等。特别是有限元和有限差分法,应用极为广泛。连续介质方法对于处理断层、节理、裂隙这样的不连续结构面具有一定的局限性,只能处理为数不多的不连续结构面,例如,在有限元中,岩体中的节理被看作是特殊的节理单元[2];在有限差分中,岩体中的节理被看作滑移面;在有限元与边界元的耦合中,岩体中的节理被看作是边界面单元。在这些方法中,对于节理的处理都是小数量、小位移的,因此,对多结构面的不连续介质不适合用连续介质方法模拟,而应采用非连续介质方法进行模拟。于是离散单元法应运而生。 离散单元法是Cundall 于1971年提出的[3]。该法将结构面切割的岩体视为复杂的块体的集合体,允许各个块体平移或者转动,甚至相互分离。离散元法以受裂缝切割或分立的块体为出发点,块和块之间的相互作用在角和面上有接触,角点可以有较大的位移。在某些情况下如滑坡或冒顶时,岩块可以滑动甚至脱离母体而自由下落。 二.离散单元法原理介绍 离散元法的单元从几何形状上分类可分为块体元和颗粒元两大类,本文主要介绍块体元在岩石力学中的应用。 1.基本原理; 它的基本原理是牛顿第二定律,其基本思想是将岩体看成是由断层、节理、裂隙等结构面切割而成的一个个刚性或者可变形块体,块体与块体之间通过角、面或者边进行接触,块体可以平移、转动或者变形,节理面可以被压缩、分离、滑动,所有块体镶嵌排列,在某一时刻当给定块体一个外力或者边界位移约束,各个块体在外界的干扰下就会产生力和力矩的作用,由牛顿第二定律可以得到各个块体的加速度,然后对时间进行积分,就可以依次求出块体的速度、位移,最后得到块体的变形量,块体在位移矢量的方向会发生调整,这样又会产生力和力矩的作用,如此循环,直到所有块体达到一种平衡状态或者处于某种运动状态之下。因此,离散单元法比较适合于模拟节理系统在准静态或者动态下的变形过程。 2.基本方程[4]: 从力学分析角度上离散元对三大定律的满足上与有限元方法不同。从平衡方程上看,离散元采用牛顿第二定律来控制,按围绕各刚性块体形心的力平衡和力矩平衡来满足。 a.运动方程:每一个单元在任意时刻都应当满足牛顿第二定律 b.本构方程:从材料本构关系上看,离散元法避开了复杂的本构关系推导,采用在刚性块体间设置不同种类弹簧和阻尼(法向刚度和阻尼、切向刚度和阻尼)来反映材料的应力-位移关系。 c.几何方程:相对于有限元,从几何方程上看,各刚性块体间不再位移连续,而是允许大变形和断裂分开,可以模拟岩体不连续结构面的滑移与开裂。其位移联系为刚性块体间各接触点的相对速度关系。 在块体离散元中,假设块体为刚体,这样单元间法向和切向的相对位移的大小就反映了材料的变形和相互作用,这反映了材料在发生变形情况下的几何关系。岩体应力水平较低的情况下,这种假设是合理的。 上述的运动方程、本构方程以及几何方程构成了离散元法的基本方程。对于材料的塑性和破坏可以通过单元间连接元件进行模拟, 即可以用单元间弹簧的断裂来模拟材料的局部破坏或通过限制弹簧的变形和改变弹簧刚度来模拟材料的塑性行为[4]。 三.适用范围 归纳起来,离散单元法适用于节理岩体的应力分析,其适用范围为[1]:采矿工程、露天和地下的开挖设计、地震工程、隧道工程、地下核废料处理系统 四.发展趋势 离散单元计算方法仍属于“发展中”方法,该方法在工程中应用远不如有限单元法等方法广泛。从前面所述典型问题可以看出,离散单元法若想在岩体力学中推广应用,还有很多问题需要解决。 1.离散元理论的研究 从总体上来看,利用离散元法计算工程问题的应用文章占绝大多数, 而研究离散元法的理论和算法的文章却很少。而离散元法自它诞生的那天起就带有缺乏理论严密性的先天不足。有人说离散元法是经验计算。理论基础的欠缺在块体元模型中尤为明显, 运动、受力、变形这三大要素都有假设或者简化[4]。离散元理论和算法有待于进一步研究。 接触力学模型与块体力学计算结果有直接联系,在离散元中,块体之间的接触是通过弹簧来实现的.目前广泛采用的弹簧方法还不能满足计算精度的要求,且人为因素多。建立更切合实际、人为干扰因素少或没有的接触力学模型也是今后研究的一个重要内容。 节理的确定也是经过统计分析处理的,这也是不真实的,在这些假定前提下,模拟的结果有可能偏离实际很大,因此,如何合理地确定离散元中相关参数,如何尽可能地反应真实节理在岩体中的位置和作用,这些都需要理论上的完善。 加强离散元相关理论的研究,可以保持其在模拟散体介质整体力学行为和力学演化方面的优势,可以有效地反应模拟介质地应力和应变状态,使其建立的模型满足几何、物理、受力和过程仿真的原则。另外,还应加强数值模拟结果与试验结果的比较。从中寻找离散元方法的不足,对其有针对性地进行改进。 2.与其它数值方法的耦合 有限元法、边界元法等数值方法基于连续性假设适合于解决连续介质问题, 而离散单元法适合于界面弱连接的非连续介质问题或连续体到非连续体转化的材料损伤破坏问题。因此, 如果能将离散元法与有限单元法和边界单元法等有机地结合起来, 便能充分发挥各自的长处, 可以极大地扩大该数值方法的范围。对于离散元和有限元等其他数值方法的耦合计算问题,已经有很多人进行了研究探索。离散元能否与其他数值方法如无网格方法等新兴算法进行耦合也是一个有价值的尝试。 3.多相多场耦合 随着浅部资源的逐渐减少和枯竭,矿产资源地下开采的深度越来越大。同时,地下工程建设如复杂地质条件下的核废物料堆放、地下水电站、地下厂房等的建设及深部丰富地热资源的开发利用,迫切需要展开对深部岩体力学问题的研究。由于深部岩体多处于高地应力、高温度和高渗透压即多场、多相介质耦合作用,因此,深部多相介质、多场耦合作用及其灾害发生机理与防治成为当前研究的重点之一。由于该问题的复杂性和非线性,有学者认为离散元法将成为解决深部复杂节理岩体中多相多场耦合作用问题的一种有效工具。 五.存在问题 1.在块体离散元中,依据节理、断层等结构面将岩体切割成单元。要想真实反映岩体的地质特征,就要有详细的统计资料(节理的走向、倾向、倾角、间距等),然而实际中要详细的统计这些地质资料,工作量是巨大的。实际中对节理几何信息的简化处理,可能导致误差。这是一个问题。 2.在离散元中,对于块体有不同的假设方法。1种方法是把结构面切割的块体处理成刚体,变形和破坏只沿结构面发生;还有方法把块体假设为可变形体,岩块、结构面同时可以发生不连续的变形和破坏。具体选择应视所面对的问题而定。比如如果研究对象是地表或近地表工程的块体稳定问题,在坚硬岩石条件下,如果岩石的变形相对结构面的变形可以忽略,块体可以处理成刚体,就没有必要太多地考究块体的力学参数,重点应该分析结构面的变形和强度特征。而若是在高地应力条件下,岩块变形不能忽视,再假设岩块为刚体就有问题了。 3.无论是离散单元法,还是有限元,边界元,有限差分都是很好的工具。针对不同的情况,要选择不同的工具。比如,假如受小型结构面切割的大面积块体可以处理成连续介质,岩块的变形处于主要地位,结构面的变形处于次要地位,就可以应用有限元方法来模拟。 在岩土力学中,应用数值方法计算十分普遍。然而在实际工程中,数值模拟的结果指导工程实践的作用还很有限,很多情况下,还是依靠工程人员的经验来解决工程问题。究其原因,往往问题不在数值方法本身。岩体参数的合理选择是很大的问题。 岩体力学论文:采矿工程岩体力学教学改革初探 摘要: 本文针对采矿工程专业本科生专业基础课《岩体力学》教学现状存在的不足,提出了理论实践并重、优化教学内容、革新教学方法、培养学生兴趣、拓宽学生知识结构等为一体的优化改革方案,教学实践表明,效果良好。 关键词: 采矿工程;岩体力学;教学改革 一、《岩体力学》教学现状 《岩体力学》作为采矿工程专业的一门重要的专业基础课,其目的在于培养学生掌握岩石工程(井工开采、隧道、地下空间工程等)中一些力学现象的分析能力,使学生接受矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的初步训练,为学生学习专业课程及从事理论研究打下良好的基础。《岩体力学》一般在先修课程(高等数学、弹性力学、材料力学、理论力学等)完成后开设,在学生学习本课程时,不仅可对先修课程进行系统回顾,又可有效运用前期基础课程相关分析与计算方法分析宏观工程问题;同时,该课程的学习可为《采矿学》、《矿山压力与岩层控制》等主干专业课程的学习夯实理论基础。但是,随着科技水平的提高及分析方法的多元化,岩体力学所涉及研究范围及方法日趋复杂,这也要求高校教师对岩体力学知识掌握更加全面,推陈出新,与时俱进。传统教学过程中,有关《岩体力学》的教学多以课堂原理的讲授,已不再适用于本科生的教育及行业人才培养的发展需求。因此,结合现有条件对该课程进行教学改革,适应工科专业发展方向,培养学生实践与应用能力势在必行。 二、《岩体力学》教学中存在的问题 对于采矿工程专业的学生,力学基础相对较弱,即使之前已对相关基础课程进行了学习,但由于前期多为应试型学习,且理论性较强,导致学生对于基础知识的掌握多为“碎片式”,无法有效形成知识网络,导致学生学习《岩体力学》时非常吃力。此时,若依然按照传统教育模式采用灌输式讲授方法,则事倍功半。总结传统教学方法下存在的主要问题如下: 1.学生基础知识薄弱,易形成被动接受方式。《岩体力学》是对前期相关力学课程的延伸学习,若前期基础力学知识及运算方法掌握不牢,将导致学生学习过程形成停顿感,由于课程逻辑性较强,一个知识点产生卡顿,学生对于后续知识的学习将产生被动接受的局面,学习效率低下。 2.教师课堂讲授方法单一,不易于接受。资料显示,目前非力学专业教师采用的《岩体力学》课件大同小异,均是对课本一些原理及方法的罗列,讲授过程中多采用灌输式,导致课堂教学环节枯燥乏味,缺乏与专业特点的联系,学生不易参与其中,知识点也难以接受。 3.教学方法机械性较强,难以融会贯通。《岩体力学》主要采用的教学方法包括课堂讲授与岩石力学实验,对于实验部分,一般由实验老师授课,学生容易将理论知识的学习与实验独立开来,因此,实验作为揭示岩体力学现象的一种有效手段,无法让学生理解其独特含义。 4.传统理论讲授过多,新型技术所占比例少。随着科技发展,行业内涌现了大批岩体力学分析软件,这些软件借助于力学原理,在分析工程问题中得到了普遍推广应用。高校教师分析岩体力学问题时,可充分利用新型技术,将问题分析方法多元化,辅助学生学习力学,又可拓宽学生知识面。 三、课程教学改革方法初探 近年来,随着国家经济的发展,我国逐渐跻身世界岩土工程大国,存在较大的发展空间。因此,对于工程类学生,掌握岩体力学分析方法及相关理论,为以后从事相关工作及科学研究铺垫良好的基石至关重要。针对采矿工程专业《岩体力学》课程教学中存在的一些问题,初步提出了课程教学改革,具体包括以下几个方面: 1.注重课堂效果,激发学生兴趣。由于《岩体力学》内容相对枯燥,学生容易失去兴趣,因此,教师在讲授时应注重方法,提高课堂效果。讲授内容时应充分结合本专业工程实例,循序渐进,让学生理解所讲知识的来龙去脉。如讲授平面应变问题下巷道弹塑性分析时,可以具体教学实例进行切入,首先对弹性力学中平面问题进行回顾,进而对问题进行假设简化,最后引入弹塑性力学知识对问题进行分析,不仅对前期所学知识进行了复习,同时应用于解决现场工程问题中去,事半功倍。 2.注重基础,构建知识框架。采矿专业学生由于力学基础相对薄弱,甚至对一些专业术语掌握都不够准确,给课程后期学习带来了极大的困难。因此,教师需注重基础理论、基础知识和基本技能的讲授,讲岩体力学中复杂的理论知识及工程实践成果浓缩在有限的课时内。同时,注重课本知识的统筹规划,强调基础的同时,合理规划授课内容,突出重点,构建知识框架,促使学生对知识内容形成一个宏观的认识,利于融会贯通。 3.理论结合实践,加强学习感知。《岩体力学》具有理论复杂和实践性强的特点,理论复杂体现在不确定性上,实践性强则因与工程实践密不可分。岩石力学实验则是连接理论知识与工程应用的桥梁,因此,在教学环节应注重对实验的教学,同时,实验应在授课教师与实验教师共同参与下由学生独立完成,提高学生的分析问题能力,调动学生独立思考的积极性,培养学生应用创新能力。 4.做好通识教育,触类旁通。岩体物理力学特性受外界条件及自身结构影响极大,不同行业接触的岩体也存在较大的差异性,不同专业分析问题的角度不尽相同。因此,应结合专业特点,对讲授内容突出侧重点,例如,边坡工程、地基工程及地下工程所涉及岩体力学问题求解方法存在较大差异,因此,非专业知识课简单讲授原理,专业知识则重点讲授,做到触类旁通。 5.创新教学方法,未雨绸缪。在《岩体力学》教学过程,可适当引入一些新型分析软件和方法,如有限元、离散元及有限差分等软件,做到与时俱进,同时辅助学生理解一些复杂的原理,学生对于一些数值分析软件的理解可为工作及深造后岩体力学问题的分析提供新的解决路径,做到分析问题针对性强、操作应用快,理解容易,易于自身能力的提升。结合工科采矿类本科学生的实际特点,加强《岩体力学》课堂讲授与工程应用的联系,优化教学内容,革新教学方法,培养学生学习兴趣,拓宽学生知识结构面,让采矿专业学生掌握岩体力学问题中涉及相关理论及分析方法,综合运用所学知识,在实际工程问题中找到突破口,提高授课效果,培养学生独立发现问题及解决问题的能力,为学生后期工作及学习打下良好的基础。以上具体方案,经过教学实践,授课效果得到良好改善。 作者:王猛 单位:河南理工大学能源科学与工程学院 岩体力学论文:浅谈如何改进岩体力学教授方法 一、课程内容及教学安排 1.教材选择。 目前国内岩体力学教材比较多,侧重点也有所不同,通过对国内其他兄弟院校授课教材调研发现,基本上都是采用本校权威教授所编的教材或者是国家规划教材。结合我校地质学专业特色及课程教学团队经验,采用我校刘佑荣教授所编的,由中国地质大学出版社出版的《岩体力学》教材;2009年又再次对教材进行了重新编审,由北京化工出版社出版了修订版的《岩体力学》教材,对部分章节进行了合并,并增加了目前国内外研究方面的成果,例如结构面网络模拟等内容。近2年授课则是以这本修编教材为主,但在部分章节的授课中也兼顾了蔡美峰主编的《岩石力学与工程》教材,供学生课后学习,以满足本专业学生对岩体力学知识的需求。 2.课程内容优化。 结合教材的内容编排,主要从以下几方面的内容来进行重点讲解,包括岩体的地质特征,岩体的物理、地下洞室围岩应力重分布,边坡岩体稳定性分析等内容。在具体内容编排中也适当地增加了部分内容,如在岩体的地质特征章节,补充安排了工程岩体分类等内容;在岩体强度与变形性质方面,增加了地下工程岩体分级标准及体系的相关介绍;在内容编排上突出地下建筑方向的专业特点及需求。 3.教学学时安排。 本课程的课时安排在第三学年的第五学期,总学时为40个学时,2.5个学分,其中课堂教学34个学时,实验课6个学时。本门课程是在系统学习完理论力学、材料力学等力学基础课后进行开设的。 二、课程教学方法改革 1.围绕专业工程实例展开授课。《岩体力学》课本身就是实践性特别强的一门课,在进行每一章节的授课时,可以多以工程实例来展开,尤其是国内外比较知名的工程实例,多多采用照片、录像等生动形象的方式,来增加学生的感性认识,使学生投入其中,增强学生学习的兴趣及热情。例如,在讲第五章地应力的时候,可以结合水利水电工程中,如锦屏电站的高地应力问题来说明地应力研究的重要性;在讲边坡工程,可以选用大量边坡地质灾害的图片。由问题入手,来追根溯源找到解决问题的源头。 2.结合专业方向特色来授课。岩体力学作为土木工程、地质工程、采矿工程等诸多工程的主干专业课,面对的专业层次不尽相同,在授课的时候尽量能结合专业背景展开。针对地下建筑工程方向的学生,要从学生的专业方向特色及专业需求来阐述。作为土木工程地下建筑方向的本科生,《岩体力学》这门学科的发展都与地下工程的发展是密不可分的。从本质来讲,纵观岩体力学发展的几个重要阶段,从19世纪末~20世纪初的初始阶段诞生的静水压力理论、侧压系数,到20世纪初~20世纪30年代的经验理论阶段出现的普氏理论、太沙基理论,然后在20世纪30年代~20世纪60年代产生的围岩和支护共同作用理论及地质结构理论,这些重大理论及思想的诞生过程就是对地下工程认识实践不断深入的过程,并促进了岩体力学学科向前发展。在授课时,可以将这一发展脉络讲述给学生,并贯穿到后续的课程教学中,不仅大大地培养了学生对自己专业的自豪感,也加深了对自己专业的认识。 3.结合教师科研工作来授课。讲授这门课的老师,不仅有科研经历丰富的教授博导,也有刚走出校园的博士年轻教师,他们在长期的工作和求学中,完成和参与了大量的科研项目,也取得了一定科研沉淀。在授课时,可以将这些科研成果进行整理,在每章结束时,抽出专门的时间,做个与授课内容相关的小型专题讲座,丰富学生的专业眼界的同时,也可将岩体力学最新的研究方法、手段和技术介绍给学生。例如,在讲地应力一章,就曾经将参与过的地应力测试及地应力反演分析的课题成果向学生进行介绍;讲地下洞室稳定性时,就将参与的软岩隧道科研项目成果进行介绍;上课时的反响很热烈,大大激发了学生科研的热情,建立了专业教师和学生之间一座良好的沟通桥梁。尤其是对那些希望继续攻读研究生的学生,也为他们开启了一扇科研的窗户;此外,也让学生了解授课老师及其团队的专业方向及特长,为后续研究生报考提供了便利条件。 4.结合学生实践课来展开。我校《岩体力学》课程是安排在大三上学期,上这门课的学生仅仅经历的与此相关的实践环节就是大二结束时的地质学专业教学实习。虽然是地质实习,但也是与这门课的研究对象———各类岩体在打交道,例如各种岩石、结构面。在上课时,不妨将课程中提到的各种岩块、结构面等内容与实习中能看到的种类联系起来,使学生的认识更为深刻。例如,在谈岩块、结构面和岩体的地质特征时,便可列举实习线路中各类成因、不同类型、不同特征的结构面及岩石;在讲结构面的强度及变形性质时,可以将实习中遇到的各种断层、软弱结构面等现象作为实例来分析其性质上的差异。这些实例学生在实习中都亲自参与过,已经有了部分感性上的认识,重新回到课堂上学习其相关的知识,认识和教学效果也会更好。 《岩体力学》课程内容丰富,更要求我们在教学时进行一定的教学改革,要结合所教学生专业方向的特点以及未来需求,多采用先进的教学手段和方法,注重加强理论基础联系工程实际的教学模式,提高学生认识问题深度和广度,培养学生良好的工程专业素养和专业精神,为学生后续的发展奠定良好的基础。 作者:左昌群 孙金山 罗学东 单位:中国地质大学 岩体力学论文:采矿工程专业《岩体力学》课程教学改革初探 (河南理工大学 能源科学与工程学院,河南 焦作 454000) 摘要:本文针对采矿工程专业本科生专业基础课《岩体力学》教学现状存在的不足,提出了理论实践并重、优化教学内容、革新教学方法、培养学生兴趣、拓宽学生知识结构等为一体的优化改革方案,教学实践表明,效果良好。 关键词:采矿工程;岩体力学;教学改革 一、《岩体力学》教学现状 《岩体力学》作为采矿工程专业的一门重要的专业基础课,其目的在于培养学生掌握岩石工程(井工开采、隧道、地下空间工程等)中一些力学现象的分析能力,使学生接受矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的初步训练,为学生学习专业课程及从事理论研究打下良好的基础。《岩体力学》一般在先修课程(高等数学、弹性力学、材料力学、理论力学等)完成后开设,在学生学习本课程时,不仅可对先修课程进行系统回顾,又可有效运用前期基础课程相关分析与计算方法分析宏观工程问题;同时,该课程的学习可为《采矿学》、《矿山压力与岩层控制》等主干专业课程的学习夯实理论基础。但是,随着科技水平的提高及分析方法的多元化,岩体力学所涉及研究范围及方法日趋复杂,这也要求高校教师对岩体力学知识掌握更加全面,推陈出新,与时俱进。传统教学过程中,有关《岩体力学》的教学多以课堂原理的讲授,已不再适用于本科生的教育及行业人才培养的发展需求。因此,结合现有条件对该课程进行教学改革,适应工科专业发展方向,培养学生实践与应用能力势在必行。 二、《岩体力学》教学中存在的问题 对于采矿工程专业的学生,力学基础相对较弱,即使之前已对相关基础课程进行了学习,但由于前期多为应试型学习,且理论性较强,导致学生对于基础知识的掌握多为“碎片式”,无法有效形成知识网络,导致学生学习《岩体力学》时非常吃力。此时,若依然按照传统教育模式采用灌输式讲授方法,则事倍功半。总结传统教学方法下存在的主要问题如下: 1.学生基础知识薄弱,易形成被动接受方式。《岩体力学》是对前期相关力学课程的延伸学习,若前期基础力学知识及运算方法掌握不牢,将导致学生学习过程形成停顿感,由于课程逻辑性较强,一个知识点产生卡顿,学生对于后续知识的学习将产生被动接受的局面,学习效率低下。 2.教师课堂讲授方法单一,不易于接受。资料显示,目前非力学专业教师采用的《岩体力学》课件大同小异,均是对课本一些原理及方法的罗列,讲授过程中多采用灌输式,导致课堂教学环节枯燥乏味,缺乏与专业特点的联系,学生不易参与其中,知识点也难以接受。 3.教学方法机械性较强,难以融会贯通。《岩体力学》主要采用的教学方法包括课堂讲授与岩石力学实验,对于实验部分,一般由实验老师授课,学生容易将理论知识的学习与实验独立开来,因此,实验作为揭示岩体力学现象的一种有效手段,无法让学生理解其独特含义。 4.传统理论讲授过多,新型技术所占比例少。随着科技发展,行业内涌现了大批岩体力学分析软件,这些软件借助于力学原理,在分析工程问题中得到了普遍推广应用。高校教师分析岩体力学问题时,可充分利用新型技术,将问题分析方法多元化,辅助学生学习力学,又可拓宽学生知识面。 三、课程教学改革方法初探 近年来,随着国家经济的发展,我国逐渐跻身世界岩土工程大国,存在较大的发展空间。因此,对于工程类学生,掌握岩体力学分析方法及相关理论,为以后从事相关工作及科学研究铺垫良好的基石至关重要。针对采矿工程专业《岩体力学》课程教学中存在的一些问题,初步提出了课程教学改革,具体包括以下几个方面: 1.注重课堂效果,激发学生兴趣。由于《岩体力学》内容相对枯燥,学生容易失去兴趣,因此,教师在讲授时应注重方法,提高课堂效果。讲授内容时应充分结合本专业工程实例,循序渐进,让学生理解所讲知识的来龙去脉。如讲授平面应变问题下巷道弹塑性分析时,可以具体教学实例进行切入,首先对弹性力学中平面问题进行回顾,进而对问题进行假设简化,最后引入弹塑性力学知识对问题进行分析,不仅对前期所学知识进行了复习,同时应用于解决现场工程问题中去,事半功倍。 2.注重基础,构建知识框架。采矿专业学生由于力学基础相对薄弱,甚至对一些专业术语掌握都不够准确,给课程后期学习带来了极大的困难。因此,教师需注重基础理论、基础知识和基本技能的讲授,讲岩体力学中复杂的理论知识及工程实践成果浓缩在有限的课时内。同时,注重课本知识的统筹规划,强调基础的同时,合理规划授课内容,突出重点,构建知识框架,促使学生对知识内容形成一个宏观的认识,利于融会贯通。 3.理论结合实践,加强学习感知。《岩体力学》具有理论复杂和实践性强的特点,理论复杂体现在不确定性上,实践性强则因与工程实践密不可分。岩石力学实验则是连接理论知识与工程应用的桥梁,因此,在教学环节应注重对实验的教学,同时,实验应在授课教师与实验教师共同参与下由学生独立完成,提高学生的分析问题能力,调动学生独立思考的积极性,培养W生应用创新能力。 4.做好通识教育,触类旁通。岩体物理力学特性受外界条件及自身结构影响极大,不同行业接触的岩体也存在较大的差异性,不同专业分析问题的角度不尽相同。因此,应结合专业特点,对讲授内容突出侧重点,例如,边坡工程、地基工程及地下工程所涉及岩体力学问题求解方法存在较大差异,因此,非专业知识课简单讲授原理,专业知识则重点讲授,做到触类旁通。 5.创新教学方法,未雨绸缪。在《岩体力学》教学过程,可适当引入一些新型分析软件和方法,如有限元、离散元及有限差分等软件,做到与时俱进,同时辅助学生理解一些复杂的原理,学生对于一些数值分析软件的理解可为工作及深造后岩体力学问题的分析提供新的解决路径,做到分析问题针对性强、操作应用快,理解容易,易于自身能力的提升。 结合工科采矿类本科学生的实际特点,加强《岩体力学》课堂讲授与工程应用的联系,优化教学内容,革新教学方法,培养学生学习兴趣,拓宽学生知识结构面,让采矿专业学生掌握岩体力学问题中涉及相关理论及分析方法,综合运用所学知识,在实际工程问题中找到突破口,提高授课效果,培养学生独立发现问题及解决问题的能力,为学生后期工作及学习打下良好的基础。以上具体方案,经过教学实践,授课效果得到良好改善。 收稿日期:2016-11-25 作者简介:王猛(1986-),男(汉族),江苏徐州人,博士,讲师,研究方向:从事矿山压力与岩层控制方面的研究。 岩体力学论文:青岛地铁上覆岩层岩体力学参数研究 0引言 青岛坐落于大面积分布的燕山晚期花岗岩上,具有良好的地质条件,而且青岛市地铁一期工程,80%以上的线路处于花岗岩中,其余隧道处于第四系地层中。青岛市特有的花岗岩地质条件,对土建方面而言,将节约大量的投资,土建造价大大低于其他城市,所以对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数的研究就有其重要意义!所以本文研究任务是针对现有规范对青岛地下工程设计不尽适应的问题,利用青岛地铁水清沟试验段的观测资料,对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数进行验算和反演,为青岛地区岩体分类进一步研究打下基础。极限分析有限元法在边坡稳定分析中取得了成功[1-2],并逐渐在地基、基坑稳定分析中得到推广应用[3]。郑颖人、胡文清、张黎明等人[4-6]开始将有限元强度折减法应用于隧道,由此求得隧道的剪切安全系数。这就给我们提出了一个新的思路,通过安全系数反演岩体的力学参数,进一步修正岩体力学参数,最终得到适合青岛地铁上覆岩层的岩体力学参数。 1剪切安全系数的定义 安全系数是指剪切破坏面上实际岩土体的强度与破坏时的强度的比值。就是事先假定一滑动面,根据力(矩)的平衡来计算安全系数。将安全系数定义为沿滑面的抗剪强度与滑面上实际剪力的比值,如式(1)所示: 可见,极限平衡法是将岩土体的抗剪强度指标c和tanφ减少为和,使得岩土工程达到极限稳定状态时的ω即为安全系数,实际上就是强度折减系数。 2工程概况 青岛地铁试验段工程选取了地质条件具有代表性的区间(水清沟~国棉五厂),由1200m的区间隧道和218m的青纺医院站组成。 青岛地铁试验段区间隧道为双洞单线,双洞之间的距离为9m,区间隧道埋深为10~20米,横断面型式为直墙三心圆拱,跨度为4.86m,直墙高3.54m,拱高1.82m。计算选取三个不同埋深的截面,分别为10m、14m和18m。 岩体主要为花岗岩,处于微~未风化带,结构、构造清晰,岩体以整体块状结构为主,完整性好,根据国际《工程岩体分级标准》GB50218-94,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。 在节理方面:产状走向以NE~NEE向为主体,其次以NW~NWW向,倾角70~80度为主,部分50度左右,节理裂隙存在一定程度的未贯通岩桥,裂隙连通率统计在24~75%,结构面紧闭,岩块坚硬。结构面以闭合~微张裂隙为主,平面光滑,犹如刀切。 3均质岩质隧道围岩稳定分析 计算按照平面应变问题来处理,准则采用DP4准则,边界范围取底部及左右两侧各5倍隧道跨度[2],地面超载按照国家规范标准20KN/m2,按照《工程岩体分级标准》,各级围岩的物理力学指标标准值如表1,下标上下表示围岩的上下限。 经过ANSYS有限元计算,逐步折减强度参数,分别得到各种工况的剪切破坏安全系数见表2,分析发现:①安全系数随埋深深度减少,明显出现两侧直墙先破坏;②通过破坏时等效塑性应变图可找出最大应变发生在拱角和墙角处,而且根据围岩等效塑性应变发生突变时各断面中等效塑性应变最大点的位置,可以发现围岩的潜在破裂面。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图1、图2所示。 4节理裂隙岩质隧道围岩稳定分析和岩体力学参数反演 选取埋深18米的断面,因为埋深18米的跨度最长,且通过地质勘探发现大部分为微~未风化花岗岩,且所处断面最上面基本没有覆土层,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。为了简化模型,考虑如下情况:只考虑一组起重要作用的结构面(产状走向为NE~NEE向),倾角75°,间距2.5米,贯通率为75%。各级围岩参数见表3。 经过有限元强度折减,最终分别得到各类围岩下的安全系数见表4。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图3、图4所示。 所以在埋深18m情况下,通过均质岩质中给出的安全系数与节理裂隙岩质的安全系数比较,进行反演,最终在表5中,对一、二、三类围岩岩体的强度参数提出了建议值。 对表5中给出的各级围岩岩体的强度参数建议值研究发现:对II类和III类围岩的,值较规范值增大,这说明青岛地铁上覆岩层主要是花岗岩,岩性好,所以岩体强度参数建议值要大于规范中的给定值。 最后通过《青岛地铁第一期工程 水清沟――青纺医院试验段 施工地质、变形量测、环境检测总结报告》中的位移检测,验证了反演的强度参数建议值的合理性。 最终通过分析发现:相对于青岛花岗岩地区,规范中给出的岩体分类的强度参数偏低,按照规范中的参数进行设计就会偏于保守,所以针对青岛地区花岗岩的岩性特征,笔者对规范中给出的岩体分类的强度参数做了修正,为进一步确定了青岛地铁上覆岩层岩体分类打下基础。 岩体力学论文:浅述岩体力学参数监测在隧道施工中的重要性 摘要:采用新奥法进行隧道工程施工时,设计单位只能根据监控单位和施工单位反馈的监控数据和隧道开挖揭露情况对设计的合理性进行宏观判断,隧道设计时应把力学计算和实际背景岩体力学参数相结合,才能更科学、经济的按照新奥法的理念完成隧道工程的设计、施工。 0 引言 在现时的公路建设中,为满足线型、车速、里程、生态环境等要求,隧道工程已被大量采用。建设环境的不可预知性是隧道工程最大的特点,在施工中,开挖的围岩与设计不符的情况屡见不鲜。 鉴于此,新奥法(NATM)被流行地应用于隧道工程工作中。而施工监控量测则是新奥法施工方法中的重要工序之一。 施工监控量测是将施工过程中的围岩稳定性、支护结构承载能力、初期补强及二次衬砌合理的施作时间、开挖揭露岩体的力学参数等情况反馈给设计与施工以达到优化设计参数、优化施工方案及施工工艺目的的工序。 1岩体力学参数的重要性及其在新奥法施工中的现状 监控量测的内容在相关技术规范中已做了相关规定,着重于对揭露围岩情况的观察以及开挖洞室的净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小量测等。由这些监控数据在指导施工中起到了很直观、重要的作用。但是对岩体的力学参数测试包括抗压强度、变形模量、黏聚力、内摩擦角、泊松比、围岩完整性指数、应力强度比等没有引起足够的重视。只有在少数工程中对力学参数进行了监测。在进行隧道的围岩基本质量分级和力学建模计算分析时,这些参数是必不可少的。 对于工程岩体这样复杂多变的隧道工程,为了选择一条正确的设计途径,一方面要使经验方法科学化;另一方面还要使设计中所进行的力学计算具有实际背景。 为了做到这点,现场的监控测试就应该提供更多的依据,这样才能把力学计算和实际情况更好的结合。 现在的勘察设计单位都存在时间紧、任务重的问题,勘察单位不能对隧道的地质情况做详细细致的勘察工作,而设计单位也只能根据勘察单位提供的有限的勘察资料更多的采用工程类比法进行设计。 然而隧道的围岩揭露情况与勘察情况有很大一部分不相符。在出现不相符时,设计单位只能根据监控单位和施工单位提供的资料进行设计变更。 变更时分两种情况,第一种,设计偏弱,设计只能根据有限的资料进行一定的补强设计;第二种,设计偏强,实际工作中,此种情况一般未变更设计。 第一种情况,在实际工作中影响施工进度,有时还给工程留下隐患,甚至造成质量安全事故;第二种情况,使工程不能体现其经济性,甚至造成不必要的浪费。要想隧道工程设计更加科学合理,设计方就必须要有足够的资料作为设计的背景。在施工过程中,监控量测作为提供设计资料背景方,应该不仅要为设计方提供净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小等作为宏观判断设计合理性的依据,还应提供更细致的岩体的力学参数为隧道的力学计算提供直观依据,这样才能更为科学、经济的完成整个隧道的新奥法设计、施工。 2岩体力学参数测试和计算方法简介 2.1 抗压强度是指岩石单轴饱和抗压强度(RC),按照抗压强度试验的试件的尺寸、精度、含水率制作试件,以0.5~1MPa/s的速度加载直到破坏,记录试件破坏形态,逐级记录荷载及应变值,并绘制应力与纵向应变和横向应变曲线图,按照R=计算其单轴抗压强度,按照Eav=,μav=计算平均弹性模量、平均泊松比(σa,σb分别为曲线上直线段始点、终点应力值,εa-εb分别为σa,σb处纵向应变值,εda-εdb分别为σa,σb处横向应变值)。 2.2 黏聚力、内摩擦角可由原位试验得到。 2.3 围岩完整性指数可以由KV=求得,纵波、横波速度可以用岩石超声波参数测定仪、纵横波换能器测得。 2.4 应力强度比可由Sm=式计算得到,σmax为岩体的最大主应力。 3结论及改善建议 逐步的优化设计、施工参数,使隧道工程建设经济、科学、安全的完成,使新奥法施工广泛应用于隧道工程修建的主要原因,但此种施工方法只是更多的反馈于施工,在设计中其作用还未得到更好体现。 要想新奥法中的监控量测结果更好地反馈于设计,岩体的力学参数的监测在监控量测中的重要性就必须得到体现。 岩体的力学参数的监测在隧道施工监控量测中很少实施,原因是隧道工程实施的相关人员未意识到此项工作的重要性。为了新奥法能更好的应用到隧道设计、施工生产中去,相关人员应对此项工作的作用给予足够的重视,配备相应的人员和设备来完成此项工作。 岩体力学论文:岩体力学本科教学改革探讨 摘要:为适应当前勘察、土木、地质、石油等行业对相关专业本科毕业生的高要求,本文基于岩体力学的特点,详细分析了当前我国岩体力学本科教学的现状以及进行改革的必要性。在此基础上,从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些措施,提高岩体力学本科教学质量,培养适应社会发展和时代要求的复合型人才。 关键词:岩体力学;教学内容;试验教学;数值仿真;教学方法 岩体力学是土木工程、石油工程、地下工程、水利水电工程、地质工程、采矿工程、勘查技术与工程等专业本科生的重要专业基础课之一,是研究岩体在外界因素(荷载、水、温度等)作用下的应力、变形、破坏、稳定性与加固的学科,理论基础广泛,涉及地质学、固体力学、流体力学、计算数学、地球物理学等学科知识[1,2]。通过这门课程的学习,学生能够建立起有关岩体力学的基本理论体系以及相应的工程概念(如强度理论、工程岩体分类、稳定性分析),为后面的相关专业课(如基础工程、钻探工艺学、计算岩土力学、矿山压力与岩层控制)提供必要的知识储备,也为毕业后从事建筑、勘探、采矿、采油等相关工作奠定必备的理论基础。随着我国社会经济的快速发展,大量的岩土工程广泛兴起,复杂的岩体力学问题不断涌现,从而对高校培养的相关专业人才的综合能力提出了更高的要求:不仅要具有扎实的专业基础知识,还要有一定的分析和解决现场实际问题的能力[3]。 作为人才培育的主要基地,高校在岩土工程人才培养过程中,在培养模式以及相关的各类软硬件条件等方面已经远远跟不上社会发展的步伐及社会对复合型人才的需求[4]。因此,针对当今社会的实际需求,如何安排好岩体力学教学,培养合格的本科生,成为摆在各大高校相关教师面前的重要问题。 一、岩体力学教学改革的必要性 岩体在形成与存在过程中,长期遭受着复杂的建造与改造地质作用,最终变成一种被大量不同类型与规模的断层、节理、层理、片理、裂隙等结构面切割包围而成的材料,具有非均质、非连续、各向异性的特点。同时,岩体还赋存于复杂的天然应力状态和地下水中。这些使工程岩体的力学行为极其复杂,通常呈高度非线性。岩体力学问题大多是病态的、不确定的、多尺度的,很难找到一种解析或数值算法进行精确地求解[5]。从而,依托于岩体上的各类工程(如地下空间与地下隧道工程、岩质边坡工程、岩石地基与坝基工程、采矿工程以及钻井工程)的设计计算分析极为复杂,目前实际工作中,仍通过以工程经验、现场试验与监测为主,理论指导为辅来完成。可以说,岩体力学还很年轻,知识体系还不够完善,许多理论尚不成熟,自身发展速度远远落后于工程实践的要求。 随着中国能源、交通、水利、国防、城市建设等事业的发展,岩体工程建设越来越多,规模也越来越大,这些给岩体力学带来了新的机遇与挑战,也对相关从业人员提出了更高的要求。然而,作为培养高级人才的摇篮,高校在岩体力学本科教学方面还存在很多问题,比如教材陈旧、内容落后、试验教学不足、理论与实际脱节严重、课堂教学方法落后、教学手段单一,在很大程度上影响了本科生在实际工作中解决复杂问题的能力和创新能力。因此,开展岩体力学本科教学改革是十分必要的。通过教学改革,旨在既提高相关从业人员的基本素质与实践能力,又为培养高层次复合型人才打下坚实的理论基础。 二、岩体力学本科教学改革的主要内容 笔者认为岩体力学本科教学改革应从多方面着手:与时俱进地优化教学内容,以实际工程为教学案例密切联系实际,增加室内试验与数值仿真等试验教学环节,改革教学方法,从而探索满足当今社会快速发展条件下的岩体工程建设需求的复合型人才培育的教学方法。 (一)优化教学内容 目前国内高校岩体力学本科课程无统一教材,教学内容由任课教师自己掌握。相关教材也比较多,如沈明荣与陈建峰主编的《岩体力学》(2006),刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》(2009),陈海波等主编的《岩体力学》(第2版,2013)以及阳军生与阳生权主编的《岩体力学》(2008)。各教材在基础理论方面的表述基本上是一致的,只是在工程应用方面侧重点有所不同。笔者认为各任课教师应根据其校本专业特点,依据教学大纲与学时安排,以一本教材为主、多本教材为辅的方针授课,在讲授岩体力学基本原理与知识的基础上,以实际工程进行案例教学,并适当向学生介绍当前的新概念、新技术、新方法等发展动态与学科前沿,提升学生的学习兴趣,拓宽学生的知识面。 本校地质工程专业(岩土钻掘方向)的岩体力学本科课程,根据国家学科组指定的教学大纲,编制授课计划,结合本专业的特色与发展需要,对大纲进行了适当调整与修改。教材以教育部地质工程教学指导分委会推荐的刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》为主,以《Fundamentals of rock mechanics》、《岩石力学与工程》、《岩石力学与石油工程》、《钻井岩石力学》、《矿山岩石力学》等相关教材为辅,删除其他相关课程的重复性内容,同时补充隧道钻掘、地下工程支护、工民建勘察、大陆科学钻探以及石油钻井等方面的工程实例,根据本校本专业本科教学计划40学时左右的内容进行编辑,在满足本专业学生对岩体力学认知与掌握的需求的同时,实现专业基础知识扎实、知识面宽的复合型人才培养要求。 (二)增加试验教学环节 试验是岩体力学教学的重要环节,但是限于学时、设备、经费等原因,在本科教学过程中一般只能有选择地让学生动手做几种相关室内试验,难以很好地培养学生的动手能力,因此,增加试验教学环节势在必行。笔者认为可以从如下三个方面来解决这个问题: 1.通过与相关试验室相关人员协调,在课余时间借用试验,开展相关岩体力学试验,从而尽可能多地锻炼学生的实际动手能力;在不影响试验室正常运行的前提下,将学生划分多批次,参观有关科研项目的岩体力学试验过程,以实现尽可能多地感性认识岩体力学课堂上讲授的理论知识。 2.通过鼓励和指导本科生积极参与所在院系教师的相关科研项目、科技报告会项目、大学生创新基金项目等活动,在项目中实际运用岩体力学知识,进一步锻炼学生认识、分析与处理岩体力学问题的能力。 3.充分利用计算机仿真技术[6],采用数值仿真手段弥补试验场地和设备的不足[7,8],并初步培养学生运用数值模拟与理论相结合的方法,分析边坡稳定性、地下隧道与矿山开采围岩变形、地基岩体稳定性、井壁稳定性等实际工程问题。 通过以上措施实现室内试验与数值仿真试验教学环节的增加,使本科生在实践中体会所学知识,找到自己的不足,增强对岩体力学的理解与掌握,锻炼动手能力,提高分析问题、解决问题的能力与创新能力。 (三)改革教学方法 目前以多媒体电子课件为主、黑板板书为辅的教学方式已被广泛应用于高校教学中。岩体力学是一门理论性与实践性均很强的学科,教师应针对此特点开展教学活动。但是,限于学时、安全等原因,任课教师通常无法带学生到现场进行实地参观讲解。为了加强理论与实践的相接轨,就需要充分利用电子课件能够图文并茂、声像俱佳的优势,形象生动地向学生传递工程现场信息,从而弥补实践的不足。 对于理论方面,采用传统的板书教学方法补充多媒体教学,对重点、难点公式用板书一步步推导,便于学生理解与记忆。增加课上与学生互动环节,如让学生回忆上堂课内容,多多就知识点提问,增加课堂作业环节,添加学生分组演讲报告环节。增加课下与学生互动,如建立QQ群、微信朋友圈,在上面经常行业最新动态的图片、新闻、视频,发表小课题引导学生讨论,以及邀请学生参加自己的科研项目。改革考核方式,总成绩既包括期末闭卷考试成绩,又包括平时表现、试验报告、文献综述报告等。 通过以上种种手段,更好地调动学生的学习积极性,更好地培养学生的学习能力与解决问题的能力,更加公平地评价学生的课业表现。 三、结语 岩体力学内容丰富、知识复杂,给本科教学带来了挑战与机遇。笔者针对目前岩体力学本科教学方面的不足,从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些改革,既能促进学生更好地掌握岩体力学的基础知识与技能,又能培养学生的创新能力与实践能力,为国家培养满足行业需求的复合型人才。 岩体力学论文:岩体力学发展史与新技术展望的综述 摘要:本文阐述岩土力学发展历史和概貌,岩体力学的基本研究内容和研究方法,以及当今岩土力学发展存在的问题,对岩石力学研究提出的更高一个层次的要求,使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战,急需解决和提高岩石力学理论和方法的研究水平,以适应工程实践的需要。 关键词:岩土力学,发展,新技术,展望 引言岩体力学是近展起来的一门新兴学科和边缘学科,应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地下工程等众多的与岩石工程相关的工程领域,一方面它是上述工程领域的理论基础,另一方面正是上述领域实践促使了岩体力学的诞生与发展,作为地球科学的一个重要组成部分面临一系列新的机遇和挑战。 一、岩体力学的发展历史和概貌 (1)初始阶段(19世纪末~20世纪初) 这是岩石力学的萌芽时期,产生了初步理论以解决岩体开挖的力学计算问题。海姆提出了静水压力的理论认为地下岩石处于一种静水压力状态,作用在地下岩石工程上的垂直压力和水平压力相等;朗金和金尼克也提出了相似的理论。 (2)经验理论阶段(20世纪初~20世纪30年代) 该阶段出现了根据生产经验提出的地压理论,并开始用材料力学和结构力学的方法分析地下工程的支护问题,最有代表性的理论就是普罗托吉雅柯诺夫提出的自然平衡拱学说,即普氏理论,该理论认为,围岩开挖后自然塌落成抛物线拱形,作用在支架上的压力等于冒落拱内岩石的重量,仅是上覆岩石重量的一部分。太沙基提出相同的理论, 只是他认为塌落拱形状是矩形,而不是抛物线型。普氏理论是相应于当时的支护型式和施工水平发展起来的,进一步说围岩和支护之间并不安全是荷载和结构的关系问题,在很多情况下围岩和支护形成一个共同承载系统,维持岩石工程的稳定最根本的还是发挥围岩的作用,尽管如此,上述理论在一定的历史时期和一定条件下还是发挥了一定作用的。 (3)经典理论阶段(20世纪30年代~20世纪60年代) 岩石力学学科形成的重要阶段,弹性力学和塑性力学被引入岩石力学,确立了一些经典计算公式,形成围岩和支护共同作用的理论,岩体工程技术问题的解决,这些都说明岩石力学发展到该阶段已完成为一门独立的学科。在经典理论发展过程阶段,形成了“连续介质理论”和“地质力学理论”两大学派。早在20世纪30年代,萨文就用无限大平板孔附近应力集中的弹性解析来计算分析岩石工程的围岩应力分布问题,20世纪50年代,鲁滨湟特运用连续介质理论写出了求解岩石力学领域问题的系统著作,同时,开始有人用弹塑性理论研究围岩的稳定问题,导出著名的芬纳-塔罗勃公式和卡斯特纳公式,塞拉塔用流变模型进行了隧峒围岩的粘弹性分析。 20世纪60年代,运用早期的有限差分和有限元等数值分析方法,出现了考虑实际开挖空间和岩体节理、裂隙的围岩和支护共同作用的弹性或弹塑性计算解,使运用围岩和支护共同作用原理进行实际岩石工程的计算分析和设计变得普通,促进了中国早期的地应力测量工作的开展。 地质力学理论注重研究地层结构和力学性质与岩石工程稳定性的关系,由德国人克罗斯创立起来的,理论反对把岩体当作连续介质简单地利用固体力学的原理进行岩石力学特性的分析,强调重视对岩体节理、裂隙的研究和结岩石工程稳定性的影响和控制作用,1951年在第一届地质力学讨论会,形成“地质力学研究组”并广泛应用于岩石工程。 (4)现展阶段(20世纪60年代~现在) 此阶段是岩石力学理论和实践的新进展阶段,其主要特点是用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩石力学问题,把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息技术等的最新成果引入岩石力学,20世纪60年代和70年代,原位岩体与岩块的巨大工程差异被揭露出来,岩体的地质结构和赋存状况到重视。20世纪70年代开始出现用于岩石工程隐定性计算的数值计算方法,主要是有限元法,20世纪80年代数值计算方法发展很快,有限元、边界元及混合模型得到广泛应用,成为岩石力学材料分析计算的主要手段,20世纪90年代数值分析终于在岩石力学和工程学科中扎根,岩石力学专家和数学家合作创造成一系列计算原理和方法。20世纪80年代和90年代,岩石工程三维信息系统、人工智能、神经网络、专家系统、工程决策支持系统等迅速发展起来,并得到普遍的重视和应用。20世纪90年代现代数理科学的渗透是非线性科学在岩石力学中的重要应用。 智能岩石力学涉及人工智能、神经网络、遗传算法、模糊数学、非线性科学、系统科学、固体力学和岩石工程等许多领域。 二、岩体力学的基本研究内容和研究方法 岩石力学服务对象的广泛性和研究对象的复杂性,对任何岩石工程领域来讲,下列基本内容是首要进行研究的。 (1)工程岩体的稳定性包括:1)各类工程岩体在开挖荷载作用下的应力、位移分布特征;2)各类工程岩体在开挖荷载作用下的变形破坏特征;3)各类工程岩体的稳定性分析与评价等。 (2)岩石的基本力学性质包括:1)岩块在各种力学作用下的变形和强度特征以及力学指标参数;2)影响岩石力学性质的主要因素,包括加载条件、温度、湿度等;3)岩石的变形破坏机理及其破坏判据。 (3)岩石的物理、水理与热力学性质。 (4)结构面力学性质内容包括:1)结构面在法向压应力及剪应力作用下的变形参数及其确定;2)结构面剪切强度特征及其测试技术和方法。 (5)岩体力学性质包括:1)岩体变形与强度特征及其原位测试技术与方法,2)岩体力学参数的弱化处理与经验估计;3)影响岩体力学性质的主要因素;4)岩体中地下水的赋存、运移规律及岩体的水力学特征。 (6)地应力分布规律及岩体规律及其测量理论与方法 (7)岩石、岩体的地质特征,内容包括:1)岩石的物质组成和结构特征;2)结构面特征及其对岩体力学性质的影响;3)岩体结构及其力学特征;4)岩体工程分类。 (8)岩石工程稳定性维护技术包括岩体性质的改善与加固技术等。 (9)各种新技术、新方法与新理论在岩石力学中的应用。 (10)工程岩体的模型、模拟试验以及原位监测技术,模型试验包括数值模型模拟、物理模拟等。 根据所采用的研究手段或所依据的基础理论所属学科领域的不同,岩石力学的研究方法可大概归纳以下四种: (1)工程地质研究方法;(2)科学实验方法;(3)数学力学分析方法;(4)整体综合分析方法。 三、岩体力学研究的主要问题 主要研究的问题有以下几种: (1)水利水电工程;(2)采矿工程;(3)铁道和公路建设工程;(4)土木建筑工程;(5)海洋勘探与开发工程。以上只是一些主要方面,随着岩石工程建设的发展,还会有新问题的不断提出。 四、岩体力学与工程发展趋势和前景展望 国际上岩石力学与岩石工程研究的最新趋势: (l)岩石工程对环境的影响越来越受到重视,这是同全球的环境保护意识增强离不开的。 (2)对岩石或岩体的力学和水力学特性与温度场、应力场等相关场的耦合问题的研究越来越多,不再是对简单环境下单一岩石力学性质的研究。 (3)对岩石力学特性及岩石工程的数值方法和数据模拟的研究一直是长盛不衰的。 (4)岩石或岩体特有的节理裂隙对其力学性质的影响的研究越来越深入和细致。 (5)原位测试及勘探。水压致裂及三维裂纹勘探受到重视,声发射致裂研究裂缝扩展及强度的破坏。 (6)越来越重视岩石力学的研究成果在实际工程中的应用。 (7)高科技在岩石力学与岩石工程中的应用开始崭露头角。 以下五个方面的问题应成为我们的主攻方向。 (1)岩体力学研究由局限的岩体走向解决山体和地体等大范围、大尺度的工程和资源开发问题。 (2)岩体力学由研究单一的固体不连续材料向多场耦合和多相运动研究发展。 (3)岩体力学从单纯的地球内动力驱动或外动力驱动模型向内外动力耦合作用模型的转变。 (4)岩体力学从工程岩体稳定性研究向极端灾害的非线性动力过程的预测及防治进军。 (5)从常规的岩石开挖的失稳防治到新型大规模暴力攻击的防护,以及人地关系的协调。 这些问题都是对岩石力学提出的更高的要求,使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战,急需发展和提高岩石力学理论和方法的研究水平,以适应工程实践的需要。 岩体力学论文:深部开采岩体力学研究的现状 摘 要:在深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,“三高一扰动”的复杂环境,是深部开采面临的挑战性、高难度课题。虽然目前对于深部开采工程的研究已经取得了部分成果,但对深层次、注重个案、侧重技术的基础研究重视仍然不够。今后主要研究方向应集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制以及深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 关键词:深部开采;岩石力学;三高一扰动 深部开采岩石力学,主要是指在进行深部资源开采过程中引发的与巷道工程及采场工程有关的岩石力学问题。目前,对能源的需求逐步增加,开采强度也不断加大,这些都造成了浅部资源的日益减少,因而国内外的矿山都相继进入深部资源开采状态。而开采深度的不断增加,工程灾害也随之增多,这对深部资源安全高效的开采造成了巨大威胁。 1 深部开采岩体的力学特点 1.1 开采环境 深部开采和浅部开采最明显的区别在于深部岩石所处的特殊环境,也就是“三高一扰动”的复杂力学环境。“三高”主要是指高地温、高地应力和高岩溶水压。“一扰动”主要是指强烈的开采扰动。当进入深部开采后,岩体呈现塑性状态,即由各向不等压的原岩应力引起的压、剪应力超过岩石的强度,并且对岩石造成破坏。 1.2 力学行为特性 深部岩石的“三高一扰动”复杂环境,对深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应产生根本性的影响。主要表现在深部岩体动力响应的突变性,深部岩体应力场的复杂性,深部岩体的大变形和强流变性,深部岩体的脆性一延性转化,深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性等五个方面。 2 深部开采工程中的岩石力学问题 目前对于深部开采工程的研究已经取得了一系列成果,但是对于侧重技术、注重个案的深层次基础研究始终没有得到足够的重视。深部开采“三高一扰动”的复杂力学环境,使深部岩石力学行为及其深部灾害的特征与浅部开采明显不同,因而在浅部开采基础上建立的传统理论不能适应现在的研究环境。 2.1 强度确定 深部开采时地应力水平比较高,因而工程开挖后的工程岩体在高围压作用下,一个或两个方向上应力状态的改变所表现出的强度变化并不是简单的表现在受拉或受压,而是复杂的拉压复合状态,即径向产生卸载,同时切向产生加载。所以深部开采时工程岩体的强度不能单纯用岩块强度来确定,必须建立符合深部开采特点的工程岩体拉压复合强度确定理论。 2.2 设计理论 深部开采时,由于工程围岩所表现出的非线性力学特性,在稳定性控制设计时不能采用简单的一次线性设计,因而必须建立采用二次以至多次非线性大变形力学稳定性控制设计理论。 2.3 稳定性控制理论 在深部开采环境下,工程开挖后工程围岩就会有不同程度的破坏,必须采用二次支护甚至多次支护才能够实现工程稳定性。因此,原有的稳定性控制理论不能适合新的环境,必须建立适合深部开采工程的二次(支护)稳定性控制理论。 3 今后研究重点 随着我国国民经济的提高和科学技术的发展,在复杂地质条件下一些长深铁路、公路隧道的修建,有了许多深部开采事故的预防应用,并由此发展了先进的科学技术和理论。我们认为对岩石力学问题,今后主要研究方向应集中在对深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制和深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 3.1 “深部”的概念及其分类体系 目前国内外对深部工程中所引发的岩石力学问题研究十分重视,但是在“深部”、“深部工程”等一系列概念上的差异较大,这些对该领域理论与技术研究的发展及交流有一定影响。因而,对“深部”的概念、分类体系以及评价指标进行科学的定义,是推动深部岩体力学的基础理论研究的当务之急。 3.2 深部岩石力学的基本特性研究 深部工程的“三高一扰动”复杂环境,使得深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应都发生了根本性的变化,同时也导致深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而,深部资源开采面临的优秀科学问题正是采掘扰动表现出来的特殊力学行为。其中的深部高应力场成因以及多个应力场的耦合作用状态研究、深部复杂应力状态下岩体拉压复合强度确定方法及其灾变机理更是今后研究的重点。 3.3 深部开采工程的稳定性研究 深部开采工程的稳定性问题是研究围岩在开采破坏后与支护系统相互作用所达到的二次稳定问题。在深部条件下的工作面回采所形成的采动应力场与巷道掘进形成的开挖应力场相互耦合叠加,这些形成了复杂的三维应力场。同时,采动应力的分布与回采空间动态、多维的时空规律以及支承压力区的范围和峰值应力等也将产生很大变化。因此,应该结合深部岩体的非线性力学特性研究,在对深部采场以及巷道围岩采动的应力时空分布规律的深入分析基础上,探讨深部开采采场及巷道一体化的稳定性非线性力学控制对策。 3.4 深部工程灾害的发生机理以及控制对策的研究 在深部条件下,“三高一扰动”环境使深部岩体的基本行为特征、组织结构和工程响应发生了根本性的变化,这同时导致了深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而,研究岩体在地下水、瓦斯、高地应力、温度等作用下的稳定与非稳定变形,破坏状态以及转化机理、条件和规律,探索深部多相介质、多场耦合的作用下工程灾害频度和强度等特征,这些对揭示深部工程灾害的诱发机理和成灾过程,并对相应的灾害提出预测方法及控制对策具有重要意义。 在“三高一扰动”特殊地质力学的环境下,传统的理论、方法和技术已经部分或全部失效。因此,对深部开采工程岩石力学基础理论研究的大力开展,能够对深部资源开发提供可靠的理论基础,并为我国经济的可持续发展和国家安全战略的实施提供有效的能源和资源保证。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学参数的选取及UDEC数值模拟分析 摘 要:由于12081采场围岩运移的复杂性,现场实测的数据反映的只是某一方面或者几方面的规律,对顶板活动难以有一个全面了解。研究方法采用相似模拟只能在部分方面取得较好的成果,但是会消耗较高成本。实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。 关键词:煤岩体 力学 参数 模拟 分析 由于12081采场围岩运移的复杂性,现场实测的数据只能反映某一些方面或某几方面的规律,难能对顶板活动有一个全面的了解。采用相似模拟的研究方法,虽然在某些方面能取得很好的效果,但是,模拟的成本高,实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。本次采用UDEC数值模拟方法,研究不同初撑力条件下,上覆岩层的稳定性。 1 煤岩体力学参数的选取 1.1 煤岩体力学参数的选取 关于岩体参数的参考值,其材料特性满足库仑—摩尔准则。确定模型材料参数如表1所示。 1.2 节理和角点圆弧化 可以将岩石块体之间的接触面认为是节理。根据不同的粗糙程度,个别的接触点构成接触面系,通常两个端点的接触可以代表,端点会在运动的时候发生相对的法向位移和切向位移。 块体不仅会有面接触还有点接触,不管是点还是面的接触,都会有数学上的奇异性,点接触会引起计算上的应力集中,但是实际情况是,尖角在力的作用下被折断钝化,因此还要将圆弧化处理加入到角点的计算中。 圆弧化处理角点之后,可以将圆弧的中心道边的垂线和边的交点作为边和角的接触点,节点的发现方向也就是垂线方向。两个焦点的接触点可以取两个圆弧中心的联机和圆弧交线的交叉点。经过圆弧化处理的角点增加了计算的时间,但是角点接触的奇异性被消除,这样的计算和实际接触点的物理图像更加符合。本次模拟时round取值0.2。 1.3 刚度系数 在UDEC中节理的法向和切向刚度系数kn和ks的正确选取是至关重要的。如果刚度系数取得太大,刚体块将连接成为一个整体,无相对运动可言;如果取得太小了,则刚体块将成为一盘散沙,相互间没有约束。作为一个经验的规则,刚度系数最大可取为刚度最大的邻接块体之间的等值刚度的十倍,即有: 式中:K为体积模量; G为剪切模量; Zmin为节理两侧块体单元的最小宽度。 如果取用太大的刚度系数,会将大幅增加计算时间,却不会改变物理图像。但是如果取用太小的刚度系数,时步会被增大,加快计算速度,但是节理“过软”,块体间“嵌入”太多,与实际情况不符。 刚度系数对于不同的岩石其变化是很大的。对于软弱粘土夹层可为10~100 MPa/m。而对于花岗岩或玄武岩等的致密节理,则刚度系数甚至可以超过100 GPa/m。 UDEC中的刚度系数不同于一般弹性体的刚度系数,它仅仅作为单元间传递力的因子。刚度系数应取足够大,以使计算结果趋于稳定值。同时考虑到计算费用的经济性,在满足精度和稳定收敛要求的前提下,宜尽量减小块体刚度,刚度系数一般取1010~1011 n/m较为适宜。计算中刚度系数取值1010。 2 UDEC数值模拟 2.1 低初撑力状态模拟 根据实测单体支柱平均支护力为13.8 kN,采用UDEC进行了数值模拟,按单体支柱平均支护力为90 kN,采用UDEC进行了数值模拟。 2.2 UDEC模拟结果分析 从模拟结果可以得出,低支护力状态下,顶板离层,平衡结构形成的层位相对较低,当地质条件发生变化时,遇断层或特殊地质结构岩体时,容易出现顶板事故。高支护力状态下,平衡结构的层位相对较高,对工作面的影响也较小,工作面变形量也较小,工作环境大大改善。 采场围岩运移是一个动态的过程,动态过程有两层内容,一是随着时间变化的动态过程;二是随支护力不同而变化的动态过程。如图1所示为低支护载荷条件下围岩运移状态,支护顶板距平衡结构8~12 m,平衡结构对采场的影响较大,由于支护力过小,顶板易发生离层,支护状态差。如图2为合理支护条件下围岩运移状态,平衡结构下方岩层厚度为15~19 m,距离支柱较远,支柱上方顶板发生离层的可能性较小,采场处于安全状态下。 2.3 FLAC数值模拟结果分析 从FLAC数值模拟可以看出,工作面的支护初撑力大小对工作面围岩应力分布有十分显著的影响。低载荷,应力峰值和高应力范围均显著增大,而导致顶板剪应力区显著扩大。而高载时,顶板剪应力仅在煤壁上方很小的范围出现峰值。 剪应力从煤壁附近向控顶区上方顶板的扩展是导致顶板破碎的主要原因,而顶板破碎范围与支架载荷有关。 随支护载荷的增加,煤壁前方的支撑压力明显减少。煤壁前方顶板应力减少。由于支架载荷较低,煤壁前方垂直应力增加,控顶区上方剪应力集中程度增加,范围增大。 控顶区上方的顶板铅垂应力随支架载荷的增加明显改善。支护载荷的增加,导致和围岩应力降低,从而改善围岩控制,避免顶板破碎。 随着支护载荷的加大,位移矢量也有所改变。位移矢量由低载垂直位移变为高载的水平位移。即控顶区围岩的稳定性有所增强。 在主应力图中低载时,应力矢量比较紊乱,很不规则。而高载时,主应力矢量在煤壁上方的顶板岩层,指向煤壁前方,显示了煤壁前方的应力集中效应和压力拱效应。 综上所述,选择合理的支护载荷(即高载荷)对工作面的围岩控制是非常重要而且有利的(如图3~4)。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学特性与电镜分析及底板特性测试 摘 要:为更好的服务生产,保证12081工作面回采顺利,并探索一套能够指导类似工作面的技术,我们在12081工作面进行工业性试验,对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 关键词:煤岩体 力学特性 电镜分析 底板特性 测试 为更好的服务生产,保证12081工作面回采顺利,并探索一套能够指导类似工作面的技术,我们在12081工作面进行工业性试验,对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 1 12081工作面煤体特性和电镜分析 12081工作面所采煤层为山西组二1 煤,煤种贫煤,煤质以低灰、发热量特高热值、特低硫、特低氯、低磷为主要特征,为一级含砷煤。煤灰属较高软化和较高流动温度灰。二1煤中无烟煤和贫煤可做为动力用煤和民用燃料。开采煤层煤质特征见表1。12081工作面煤体电镜分析见图1。 二1煤煤类有无烟煤和贫煤,以粉状为主,粒状、鳞片状次之,块状少许,易磨碎。二1煤为黑色-灰黑色,黑-灰黑色条痕,以粒状为主,次为块状,粉状,可见鳞片状。 块煤为金刚—— 玻璃光泽,贝壳状、参差状断口,内生裂隙发育,可见镜煤条带,莫氏硬度2~3度。粉、粒状煤污手、质软,煤芯疏松易碎。二1煤层相对真密度为1.49t/m3,相对视密度为1.45t/m3。 与底板特性测试的结果相吻合。说明煤体软而且酥,极易风化。工作面可见底板煤层浸水后,踩上去似泥窝一样把矿工靴陷进去。 2 12081工作面顶板和底板岩体力学性能与电镜分析 二1煤直接顶板多为砂质泥岩和泥岩,砂质泥岩为深灰色薄层及中厚层状,裂隙不发育。泥岩多为深灰色块状。也有砂岩为灰白色,一般致密坚硬,裂隙不发育。有伪顶,岩性为泥岩及炭质泥岩,厚度0.43~0.95m。 从电镜图可见,岩体破坏的界面与煤层截然不同,煤层的界面就像小米粒一样处于松散的状态;顶板岩体的界面就像坚硬的实木裂口一样,处于相互嵌合的状态。 综上所述,12081工作面即二1煤层直接顶板,为砂质泥岩和泥岩,岩石抗压强度较高,属易管理顶板。12081工作面即二1煤层底板,为泥岩和砂质泥岩为不易变形中硬度底板,亦易管理。 3 底板比压特性曲线图谱显示 12081工作面底板比压测点分布,如图3所示,在工作面每测区距煤壁1~4m之间建测点,共建16个测点。按照上述计算方法计算每个测点的对应数值,并绘出底板比压特性曲线图谱。 图3中编号:左起第一为数字是指,按照距离槽头的距离排序的序号;第二位数字是指,1代表用采用BPN型内注式静压比压仪测定底板实体煤层的比压,2采用DZD40-A底板比压仪测定底板表层煤层的比压。最后一位数字是与井下记录的联系,没有具体含义。空心曲线代表底板比压。当底板比压仪的底模尺寸大于的油缸内径时,因为折算后的值小,如空心曲线所示。 4 结论 为全面掌握12081工作面支柱与底板的相互作用现状,必须测量和研究12081工作面底板的煤层或岩层抗压入特性,确定容许的底板比压值,以选定单体支柱的底座面积与合理支护密度,增强支护系统的刚度。对指导和加强回采工作面底板管理工作,搞好安全生产有重要意义。 岩体力学论文:如何依据岩体力学理论确定巷道锚杆支护参数 摘 要:浅析巷道围岩松动圈的基本理论、围岩分类与松动圈的测定方法、巷道锚杆支护机理,以及锚杆支护参数的合理选择。 关键词:围岩松动圈;锚杆支护;参数选择;煤矿巷道 一、引言 锚杆支护在煤矿巷道的支护中,是一种应用形式最多的支护方式。应用锚杆支护,关键的一个问题就是如何选择锚杆支护的参数,如何达到既经济合理,又能取得较好的安全支护效果,这才是最根本的目的。运用围岩松动圈理论,以锚杆支护机理为基础,合理选择锚杆支护的参数,能够取得较好的支护效果。 二、围岩松动圈的理论概念 矿井下的岩体,在开挖前是处于原始的应力平衡状态,当开挖后这种平衡状态就会遭到破坏和打破,使得由单向应力状态变为双向应力状态,并且在巷道周围产生了应力集中。而巷道周边变为单向应力状态,其径向应力σr下降为零,切向应力σt集中。当围岩集中应力σt小于岩体强度时,围岩处于弹性变形状态;当围岩集中应力σt大于岩体强度时,围岩就会产生破裂松动,并由巷道周边开始向深部发展。这种破裂松动,深入围岩深部的距离称为围岩松动区的厚度,这个破裂区则称之为围岩松动圈。 三、围岩分类与松动圈的测定方法 围岩松动圈是由围岩应力和围岩强度所决定的,所以各煤矿的地质条件不同,其围岩松动圈的参数也不尽相同。确定围岩松动圈的最好办法,就是进行现场实测。我们可以采用围岩裂隙探测仪,根据声波波速和振幅,从而做出巷道围岩岩体声速振幅变化曲线,就很容易地确定了松动圈的范围。而对于采准巷道来说,测站间隔可达到50m以上,每个测站可设置几条测线,每个测线布置6~8个测孔即可。顶板测孔要垂直顶板层理方向,其它测孔可沿煤层倾斜方向布置。测孔长度,按煤层柱状图来确定,一般为2~3m,其钻孔钻好后用水将孔冲洗干净,并将探头插入钻孔,注水封闭后即可测试(实例见图1、图2)。 在实际操作过程中,可以根据围岩松动圈支护理论,并结合单位实测资料进行围岩详细分类。一般情况下,都将围岩分成三类,即稳定围岩(松动圈LP ≤40cm)、中等稳定围岩(40cm <LP ≤150cm)和不稳定围岩(LP>150cm)。按此分类,制定具体的支护方案与措施。 四、巷道锚杆支护机理 一般在现有的支护条件下,试图采用支护手段来阻止围岩的松动破坏而是不可能的。支护的的主要作用就是限制围岩松动圈形成过程中破碎力所造成的有害变形。锚杆支护要达到较好的支护效果,其布置及参数必须充分考虑到松动圈内岩体的变形及破坏情况。利用锚杆支护的作用,就是通过巷道周边的数根锚杆稳固,使岩体互相挤压,形成一个接近原岩强度的组合承载结构,这样既锚固围岩的表层和防止冒落,又可利用岩体本身强度实现稳定的支护效果。因此,锚杆支护参数的选择,必须适应围岩松动圈岩体的特性,这样才是确定松动圈参数与选择锚杆支护的基本依据。如此施工方能达到应有的效果和作用。 五、锚杆支护参数的合理选择 1、稳定围岩 由于松动圈围岩的自重有限,锚杆将不起较大的作用。因此,对于整体性好、耐风化的围岩可不进行支护,必要时可用单一的喷射混凝土来支护。这种工程实践表明,其混凝土的最大厚度以不超过20cm为宜。在节省材料的同时,也能起到稳定的支护作用。 2、中等稳定围岩 通过现场的理论和实践表明,这时围岩碎胀变形比较明显,其围岩的收敛变形将使巷道岩体表层产生裂缝或破坏,因而必须用锚杆来控制其变形。锚杆锚固端为松动圈以外的岩体,锚固端位于塑性区。所以采用悬吊理论来合理确定锚杆参数,使得锚杆能充分起到拉伸、挤压、加固作用,从而使松动圈内岩体保持稳定状态。 3、不稳定围岩 在岩石松动圈大于1.5m 时,巷道围岩的收敛变形较大,这时支护除要有一定的支护强度外,还应具备一定的可缩性。从现场实践表明,此时可采用锚喷网支护结构,其锚杆参数选择原理与上述相同。如松动圈厚度较大,锚杆过长也安装不易,且承受较大的拉力,锚固效果可能不好。因此,在层状岩层结构下,选择较坚硬的岩层作为锚杆的锚固点,并在巷道表面布置金属网进行喷层处理,这样会取得理想的支护效果。 六、结语 在巷道进行支护时,应根据围岩松动圈理论,并通过测定来确定围岩岩石的稳定性与硬度情况,从而科学合理地确定锚杆及其相应的支护形式。这样,既能在现有的支护投资条件下达到安全支护的目的,又能最大限度地节省支护材料。
地质环境论文:挥发酚地质环境论文 一挥发酚检测技术 1化学分析法 1.14-氨基安替比林分光光度法 4-氨基安替比林(4-Aminoantipyrine,4-AAP)分光光度法是测定挥发酚最经典的方法。在碱性缓冲溶液中,挥发酚在铁氰化钾的存在下与4-AAP生成橙红色的吲哚酚安替比林染料,用分光光度仪直接测定吸光度。若挥发酚含量较低或样品基质复杂,则显色后萃取,再测其吸光度。该方法通常采用蒸馏预处理将干扰物去除,选择性高、稳定性好、精密度高,检出限为0.04mg/L。Nassiri等采用液液萃取/4-AAP分光光度法测定伊朗查巴哈海湾海水中的挥发酚,检出限低至0.18μg/L。4-AAP分光光度法是4-AAP与邻位和间位取代挥发酚发生反应,未包含对位取代挥发酚,因此测定结果比实际含量偏低。除此之外,4-AAP显色试剂的潮解和氧化会增大试剂空白,实验操作繁琐,不适合批量样品分析。将流动注射进样技术与分光光度法相结合,在封闭的管道和载体流动下完成样品的前期处理、试剂加入、样品和试剂的混合反应,之后流经检测器完成检测。与蒸馏分光光度法相比,该方法能减少蒸馏损失和样品的交叉污染,且操作自动化、分析速度快、试剂和样品用量少,适合大批量样品的分析。目前,流动注射分光光度法已用于工业污水和地表水中挥发酚的测定,检出限最低可达0.15μg/L。对富含有机质土壤中的挥发酚进行检测时,精密度和加标回收率均优于蒸馏/4-AAP分光光度法。最重要的是流动注射分光光度法已用于挥发酚的户外应急和实时监测分析,在第一时间对挥发酚污染进行排查和控制。但该方法的影响因素较多,仪器管路和配件复杂,容易引起系统不稳定,造成测定误差,因此需要时刻保持仪器处于最佳的工作状态。 1.2紫外、荧光分光光度法 紫外光度法和荧光光度法也可用于挥发酚的测定。这两种方法无需蒸馏和显色,操作简便,分析速度快。但挥发酚在紫外光谱区域的摩尔吸光系数不高,有些挥发酚分子无荧光光谱。因此用这两种方法直接检测挥发酚的灵敏度不高。在紫外分光光度法中,通过改变溶液的pH值来测定碱性介质中的酚盐阴离子,可以提高方法灵敏度,检出限为0.1mg/L。在水样中加入一溴化碘,可将紫外分光光度法测定自然水和废水中痕量挥发酚衍生物的检出限降至1.1μg/L。用荧光法测定挥发酚时,用正丁醇先将水样中的挥发酚萃取后再进行测定,检出限可达到0.33μg/L,满足国家标准对饮用水中挥发酚的检测要求。 1.3溴化容量法 溴化容量法是测定高浓度挥发酚的方法。在过量溴的存在下,挥发酚与溴生成三溴酚,并进一步生成溴代三溴酚,加入碘化钾与过量的溴和溴代三溴酚反应释放出游离的碘,用硫代硫酸钠滴定游离的碘。根据硫代硫酸钠的用量计算挥发酚的含量。该方法用于水质中挥发酚的测定,检出限为0.1mg/L,线性范围为0.1~45.0mg/L,尤其适合工业废水等高浓度挥发酚的检测。溴化容量法准确度高、实验过程简单、仪器和试剂廉价。但其结果以苯酚计算,仅能测定与溴发生取代的挥发酚,所得结果偏低。由于不同种类的挥发酚在不同条件下的溴化量不同,因此在实验操作上,必须严格控制溴化温度、溴化时间及溴的过量度;控制滴定速度,在接近终点时,摇匀、静置,待溶液反应完全,才能保证滴定结果的准确性。操作步骤繁琐,分析速度慢、精确度不高。 2色谱法 2.1气相色谱法 气相色谱(Gaschromatography,GC)是20世纪50年代出现的一种分离与测定技术,现已成为地质环境有机物分析的常用方法。与化学分析法相比,气相色谱法分离度好、灵敏度高、分析速度快,能够实现多组分挥发酚的定性和定量分析,满足痕量分析的检测要求。文献报道测定挥发酚常用的气相色谱检测器有电子捕获检测器(Electroncapturedetector,ECD)、氢火焰离子化检测器(Flameionizationdetector,FID)和质谱检测器(Massdetector,MSD)。ECD对含强电负性元素(或基团)的有机物灵敏度高,多用于酚衍生物的检测。挥发酚经卤素试剂处理后,极性降低,挥发性增强,对色谱柱活性位置的作用力减小,使峰形拖尾有所改善。然而衍生化效率与实验条件及挥发酚的种类密切相关,在不同pH值和温度下,甲酚、氯酚和硝基酚等挥发酚的衍生化效果存在差异,需综合考虑实验条件的选取,再加上衍生化过程中组分的损失和杂质的引入,易造成实验结果偏低。此外,ECD对样品净化程度要求也较高。随着多组分检测趋势的形成,考虑到衍生化过程的繁琐,目前该方法已较少采用。FID属于选择性检测器。在多数情况下,无需衍生化处理,简单快速,已成功用于地表水、海水和工业废水及土壤等地质环境样品中挥发酚的测定。孙剑奇等用溶剂萃取-气相色谱-氢火焰离子化检测器检测饮用水中的多种微量挥发酚,检出限低至0.094ng/mL。张月琴等利用环糊精的手性识别特性,用自制的环糊精毛细管色谱柱成功将甲酚3种异构体分离,然而自制柱因制作耗时、繁琐而逐渐被淘汰。GC-FID和GC-ECD仅仅依靠色谱峰的保留时间进行定性分析,对于保留时间相近的共流出组分,难以作出准确判断。GC-MS是将具有强大分离功能的色谱仪与具有准确鉴定和定量能力的质谱仪联用,在提供色谱峰保留时间的同时,还可根据质谱图获取待测组分的分子结构信息。选取1个主离子和1~2个次离子作为特征离子,通过与标准品的保留时间和标准质谱图对比后实现定性分析,对主离子峰面积积分后实现定量分析。该方法排除了干扰物,解决了单靠保留时间定性的不确定性缺陷,扩大了检测范围,使分析结果更加可靠。用选择离子扫描(SIM)质谱检测方式,通过增大扫描频率,大大提高了分析的灵敏度。已有研究者用GC-MS/SIM分别检测了土壤、垃圾渗滤液等复杂地质环境样品中的痕量氯酚、苯酚及甲酚等挥发酚,方法快速简便、干扰小、灵敏度高、检出限低。而杨丽莉等将该技术扩展到空气中痕量苯酚、甲酚等污染物的测定,最低检测浓度为0.001mg/m3,实现了低采样量、高灵敏度的痕量组分检测。目前,GC-MS技术已用于挥发酚的排查和含量测定,成为现代挥发酚检测的重要技术。 2.2液相色谱法 近些年,液相色谱技术(Liquidchromatography,LC)发展较快。虽然LC更适用于高沸点、热稳定性差及高分子量有机物的测定,但其预处理无需衍生化便可直接分析,吸引着一些研究人员在挥发酚检测方面不断探索。LC操作简单、准确度高、重现性好。在分离度方面,酚羟基的易电离性使生成的离子与分子在固定相中有双重保留机制,导致峰形严重拖尾,使性质相近的酚分离性能不佳。通过改变流动相组成、采用梯度淋洗优化色谱分离条件,抑制酚的电离,在分离效果和峰形上均得到改善;与GC中自制的环糊精毛细管柱相比,LC仅在流动相中加入β-环糊精便可实现甲酚3种异构体的分离,操作简单。在灵敏度方面,Gonzalez-Toledo等用固相微萃取-液相色谱-二极管阵列检测器测定河水中的挥发酚,检出限为1.0μg/L,未达到水质中痕量挥发酚的检测要求;Penalver等将紫外检测器和电化学检测器相连接,使检出限降低至0.015μg/L。目前,高效液相色谱(HPLC)已应用于水质和土壤中挥发酚的定性和定量分析,检出限最低可达13μg/kg和3ng/L。随着近年来关于LC检测挥发酚的报道增多,LC方法有望在大量样品挥发酚检测中得到普及。除上述色谱法外,采用离子色谱、毛细管电色谱及毛细管电泳等技术检测挥发酚也有报道。与GC和LC相比,这些方法在分离效率、分离时间或灵敏度等方面有一定优势,但目前尚未广泛推广应用。 二其他分析方法 化学分析法和色谱法多需要复杂的样品预处理和大型分析仪器,因此将生物技术用于化学物质的分析逐渐被关注。电化学测酚中,将络氨酸酶、过氧化物酶(如辣根过氧化物酶等)等作为敏感材料用于制备生物传感器,在酶的催化下,挥发酚分子作为电子供体迅速与氧反应生成苯醌,利用苯醌在电极上还原时产生的电流测定酚的浓度。在测定水中挥发酚时响应时间仅为2s;通过对生物传感器制备和操作条件的优化,使废水中苯酚和对甲酚的检出限分别达到1.5×10-8mol/L和7.1×10-8mol/L。该方法选择性高,快速简单,易于实现自动化,尤其适合在线应急监测,但对于酶发挥活性作用的实验条件要求较高,且生物传感器在稳定性和使用寿命等方面存在缺陷,目前仍处于探索阶段,在实际检测中少见应用。综上所述,4-氨基安替比林分光光度法、紫外和荧光分光光度法以及溴化容量法等化学分析法主要应用于水质中挥发酚的总量分析,方法简单,仪器和试剂价格相对低廉,其中4-氨基安替比林分光光度法至今仍是使用最多的方法。但是化学分析法无法实现挥发酚单体的定性分析,由于灵敏度较低,对痕量挥发酚的检测困难,当前仍多用于高浓度挥发酚样品的分析。随着多组分检测趋势的形成,气相色谱法和液相色谱法等色谱分析法逐渐应用于空气、水质、土壤和沉积物中挥发酚种类的排查和组分含量的测定。液相色谱法由于其主要用于高沸点、高分子量化合物检测的局限,目前尚未被广泛使用。酚生物传感器等其他分析方法在挥发酚检测领域存在较大的研究空间,但现在仍处于研究阶段,甚少被实际应用。气相色谱法适用于挥发酚易挥发、较稳定的特性,且具有灵敏度高、分离度好、分析速度快及适合不同基质样品分析等特点而成为目前应用最为广泛的检测方法,也是现在地质环境样品中挥发酚测定的主要检测技术。 三展望 关于地质环境样品中挥发酚分析技术的研究越来越受到相关研究人员的关注。从挥发酚总量分析向挥发酚单体分析发展,从经典的化学分析向更高精密度和灵敏度的仪器分析发展,从预处理与检测分步实施向自动化与一体化的在线分析发展,将成为该技术未来的发展趋势。研发效率高、专一性强的新型萃取材料和样品预处理方法,研发灵敏准确、精密度高的痕量挥发酚自动化在线检测技术,将成为关注的研究重点。最终将建立适用于复杂地质环境样品中多种痕量挥发酚测定的分析方法,为挥发酚的迁移、转化、保留机制及毒性机理研究和环境监测提供更加可靠的技术支撑。 作者:刘娇吴淑琪贾静佟玲单位:国家地质实验测试中心 地质环境论文:影响评估下矿山地质环境论文 1矿山地质环境影响评估的重要性 环境影响评估是加强环境破坏管理,提高环境保护的重要措施,环境影响评估是指根据某一项目的建设计划或者某地区经济发展的规律,科学、全面、客观的预测该项目或者经济发展对当地环境引起的变化,从而针对性的制定环境保护措施,避免环境受到严重的破坏。环境影响评估对协调环境保护与经济发展有十分重要的意义。在矿山开采中,通过地质环境影响评估,能有效地避免矿产资源开发造成的环境污染现象,矿山地质环境影响评估是根据矿山地质环境现状,对其存在的问题、危害程度、发展趋势进行评估,从而制定相应的矿山地质环境保护措施。由此可见,矿山地质环境评估工作对矿山资源开采有十分重要的作用。 2矿山地质环境影响评估的主要内容 矿山地质环境影响评估的主要内容有:评估采矿活动对水环境、水资源造成的影响,如地下水资源枯竭、水质污染、地表水漏失、水均衡破坏等;评估采矿活动引起的山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝和地面塌陷等地质灾害程度;评估采矿活动对土石环境、土地资源造成的影响,如土石污染、土地沙漠化、土地利用情况改变等;评估采矿活动对重要工程设施、自然环境等造成的影响;评估矿山工程及设施可能受到的地质灾害;根据各项评估结果,制定相应的环境治理措施及矿山土地恢复方案。 3矿山地质环境影响评估技术 3.1矿山地质环境现状评估 在进行矿山地质环境影响评估时,要对矿区存在的土地资源破坏、山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地下水资源枯竭、水质污染、地表水漏失、水均衡破坏等各种地质问题进行详细的调查,分析这些地质问题的危害程度、发展趋势。在评估矿山地质环境现状时,要充分掌握当地的气象条件、地形地貌、水文环境、地质构造、地层岩性等相关资料,从而对矿区的地质环境问题种类、特征、规模、发展趋势进行评估,并分析相邻矿山在采矿过程中的相互影响情况。由于不同的地质因素在局部区域存在一定的差异性,为保证评估结果的精准度,可以将评估区域划分为几个子单元,相同的评价单元其地质环境一致,这样就能保证不同的评价单元之间具有对比性。根据各个评价区域的地质环境条件,赋予评价单元不同的属性,最后根据这些属性对各区域进行地质环境影响评估。为保证地质环境评价指标的权重,在选取评价指标时,要坚持简明性、针对性、普适性、指标量化性、数据易取性、动静结合性的原则。选取好评价指标后,建立相应的数学模型,评估当前矿山地质环境情况,并预测采矿活动对矿山地质环境的影响。 3.2矿山地质环境预测评估 在矿山地质环境现状的基础上,根据矿山的类型、开发方案等确定矿山的开采深度、开采范围、废弃物治理方案,并预测接下来的采矿活动可能引起或者加剧的地质环境问题,评估矿山建设造成的地质灾害危害对象、影响程度、发展趋势、治理难度。矿山地质环境影响评估主要包括:评估采矿活动造成的地质环境问题种类、原因、规模、危害程度;分析采矿活动引起的地质环境问题的恢复治理难度等。 4矿山地质环境治理措施 4.1矿山废弃物治理 矿山废弃物治理是矿山地质环境治理的基础,矿山废渣、弃土、废石等对矿山的地质环境有很大的影响,矿山废弃物的长期堆积很容易对矿山周围的植被、土地造成破坏,对矿山原来的地形地貌及水文环境造成影响。同时重金属的废弃物经过长期的雨林、曝晒,会逐渐析出重金属元素,从而对矿山周边环境造成影响,因此,加强矿山废弃物治理是十分重要的。在实际工作中,可以利用废弃物回填矿坑,同时还可以配制废气矿石和砂石混合物,进行矿坑回填,这样不仅能减少矿坑回填的成本,还能达到矿山废弃物治理的目的,对矿山地质的恢复有很大的帮助。 4.2矿山地质灾害治理 在以往的矿山开采中,很少对矿坑进行回填处理,极容易引起地质坍塌等现象,根据矿山地质灾害的发生快慢程度,可以将矿山地质灾害分为突变性地质灾害和缓变性地质灾害两种情况,突变性地质灾害包括地震、山体崩塌、泥石流、水土流失等,缓变性地质灾害包括地裂缝、地面塌陷、土地沙漠化等。在采矿过程中,地下岩石的应力会发生变化,岩石的应力平衡受到破坏,加上矿山废弃物的随意堆放,当外力诱发时,很容易发生泥石流、崩塌等灾害。对于矿山地质灾害的治理,首先应先查明该地质灾害的成因和发展趋势,科学合理地采取相对应的地质灾害防治措施。其次要加快矿山植被的恢复速度,可以采用移植树木的方式恢复矿山周围的植被,从而减少泥石流、水土流失等灾害的发生。土地沙漠化也是矿山地质环境问题的一种,引起土地沙漠化的主要原因是在采矿过程中,水资源逐渐减少,河流干枯,植被的生存环境受到破坏,植被逐渐减少,造成土地沙漠化,土地沙漠化的治理是一个长期的工程,需要缓慢恢复矿山周边的土壤水分和植被。为保证矿山环境治理工作的顺利进行,还要加快矿山环境保护与治理人才的培养,从而利用先进的科学技术进行矿山环境治理,这不仅能提高矿山环境治理效率,还能减少矿山环境治理过程中的资源浪费。 5总结 矿山地质环境影响评估对矿山地质环境治理有十分重要的意义,通过矿山地质环境影响评估,掌握采矿活动引起的矿山地质环境问题的危害程度、发展规模,并制定相应的地质环境治理措施,从而促进我国矿山环境保护的进步。 作者:贾胡萍单位:山西春晖工程勘察设计检测研究院有限公司 地质环境论文:代价核算地质环境论文 1系统总体设计 1.1系统开发的目标(1)将矿山地质环境相关的空间数据和属性数据进行录入,检索,查询和更新,并利用矿山地质代价核算评价技术,实现矿山地质环境损失核算,矿山环境污染损失核算,资源损毁、损失核算等功能模块的开发。(2)利用云计算技术构建高度灵活可扩展,标准化,自动化的基础架构平台,实现资源共享,提高资源利用率,确保系统的“零”中断。(3)探索矿山地质信息技术与云平台融合方案,为解决矿山地质信息技术“孤岛”问题,积累更多经验。 1.2系统开发的原则(1)先进性原则。采用微软最新开发平台.net4.0框架进行开发,采用系统工程思想,满足系统性能可靠,易于维护的要求。并充分考虑矿山企业的业务发展和信息技术的进步空间,将业务和信息技术有效结合。(2)统一性与规范性原则。在结构上实现开放,基于业界开放式标准,在国家相关标准和行业标准的指导下,采用遵循统一、规范的信息编码和坐标系统、规范的数据精度与符号系统等。(3)可扩展性原则。系统在设计的过程中,采用标准的API接口,满足客户后续的定制需求。同时底层数据接口已经预留了扩充升级的余地,为今后系统升级奠定了基础。(4)适应性原则。为应对今后不断发展和完善的统计核算方法、调查方法和指标体系,系统采用了组合建模方式,具有广泛的适应性。(5)实用性原则。系统结构应简洁,功能方便、灵活,用户界面友好,便于操作。 1.3系统体系结构设计 1.3.1系统基础设施架构设计矿山地质环境代价核算系统是以融合基础架构(HPCloudSystemMatrix)作为基础进行设计,从逻辑上划分为3层,普通用户通过资源请求层获取资源,包括创建或者访问矿山地质环境代价核算业务系统,管理员用户通过资源请求层实现对矿山资源地质环境代价核算业务系统实例的生命周期管理,包括增加CPU、内存、硬盘空间、启动关闭实例等。当用户确定提交服务目录的资源时,云控制器会调用工作流引擎检查资源的有效性,反之,则返回错误提示资源不足。如果资源满足要求,资源交付层将会通过工作流引擎,通知资源供应层供应资源。资源供应层根据资源交付层的要求分配计算资源、网络资源以及存储资源,同时会调用相应的安装源自动完成系统的安装与部署。底层的资源管理器利用虚拟化资源层将具体的硬件资源(服务器,存储,网络)进行池化,形成服务器资源池,存储资源池和网络资源池供上层使用。资源的池化利用VMware的ESXi或者Mircosoft的HyperV以及Linux的KVM实现的,因而本设计方案支持客户多种虚拟化选择,资源的监控借助HP的InsightDynamic软件实现。 1.3.2系统逻辑业务架构设计(1)矿山地质环境损失核算。在矿产资源勘查开发利用过程中,由于采矿活动的影响而产生的地质环境变异或破坏事件,主要包括矿区地面塌陷、地裂缝、崩塌、滑坡,含水层破坏损失补偿,地形地貌景观破坏造成的经济损失等。(2)矿山环境污染损失核算。在矿产资源开发过程中,所产生的废水、废气、废渣对环境造成损害,由此带来的经济损失。(3)水土流失损失核算。在矿产资源开发利用过程中,因施工或者开矿所产生的废石和矿渣引起土壤退化和植被破坏,造成土壤养分、水分损失等,由此带来的经济损失。 1.3.3系统空间数据库架构设计作为一个完整的矿产地质数据库系统,从业务的角度应该包含地质损害数据,未用矿产资源破坏数据,土地资源损失数据,森林生态系统破坏数据等,涵盖几乎全部进行地质环境代价核算业务技术工作数据。同时考虑到数据的易维护性和性能,将每个专题分别建库。另外,针对云平台的系统维护数据,譬如主机信息,系统资源池分配与回收信息等专门引入了一个云平台数据库进行保存。通过对整个系统进行总体分析,对数据进行层次划分,分别为基础数据层、专题代价核算数据层、专题空间数据层。基础数据层由云平台基础信息库、系统管理模块库组成,云平台基础信息库由HP云平台管理引擎自动维护和处理,主要维护数据包括云平台资源池信息,系统资源利用率信息,基础设施的生命周期信息等,系统管理模块库中主要包含用户权限信息,矿产资源信息,矿种信息,工业产值信息,人均GDP信息等;专题空间属性数据层能够对进行业务系统代价核算的成功数据进行查询,检索和保存。 2系统实现与自动化部署 2.1系统软件、硬件平台该平台采用HPCloudSystemMatrix(version7.2)作为底层资源平台,以C#作为主要开发语言实现, 2.2数据库设计 2.2.1空间数据库空间数据库存储图形数据,图形数据分为平面图形数据和遥感数据。建立平面图件库,首先利用计算机将平面图件数据栅格图形进行矢量化。平面图形数据又被拆分为3层———“图幅—层—目标”,根据地物分类和用户的实际需要,设计出相应的图层。并根据图形上不同的要素类型,将图形要素分为道路、水域、塌陷地、林(草)地、耕地、工矿用地、复垦区、地面建筑物、井下巷道、采掘工作面等10类,在矢量化过程中,将相同类别的图形要素放置在同一图层上,因此,一个平面图件被分为10个图层。遥感图像库存储的数据来源于利用遥感技术对矿山环境进行长期的动态监测获得的遥感数据,遥感数据包涵了地面物体的各种特征量,通过提取与分析这些数据实现对环境的监测与环境变化的反演,可为矿山环境管理提供直接、客观的数据支撑。 2.2.2属性数据库属性数据库主要存储矿山地质环境代价核算逻辑运算相关的数据和空间数据库中的图形上每一地物对应的若干属性数据。根据矿山地质环境代价核算的要求,设计各种表格,并规定各个数据项的类型、长度等,属性数据库具体的结构与矿山地质环境代价核算的逻辑业务关系表格一致。各数据表间通过ID号建立查询关系。 2.2.3成果数据库成果数据库主要为某地区矿产资源开发代价核算的成果数据,如:矿山地质环境损失代价核算、矿山环境污染损失代价核算、水土流失损失代价核算等。通过建设成果数据库可以系统地检查前期矿产资源开发环境影响评价工作过程中资料收集的完备性,提高下一步综合研究工作目标的清晰度,从而可以对该地区矿产资源开发的整体情况进行代价核算,为矿山地质环境保护工作奠定基础,为矿产资源开发和矿山环境的恢复治理工作提供决策依据。 2.3系统云图设计与自动化部署系统将业务处理模块部署在一台虚拟机(Min-eralApplication)上,将数据库服务器部署到另一台虚拟机(MineralDatabase)上,实现系统的自动化部署和升级。登录到云平台后,通过拖拽图标完成系统基础设施的构建,进行简单的连线与配置。通过该云图(矿产地质环境代价核算业务系统),普通用户就可以利用该云图进行自动化部署。系统自动化部署成功后,登录系统,进入各个系统模块进行相应业务的代价核算。 3系统安全设计 私有云计算安全涉及数据异地访问风险、数据存放地风险、信息管理风险、数据隔离风险、法律调查支持风险、持续发展和迁移风险等内容。结合该系统特性,云平台的安全控制方案为:(1)硬件层次上,将服务器、网络、存储采用冗余技术,保证运算平台的高可靠性,同时利用HPVC虚拟化技术来实现整个刀片的“热插拔”,提高系统的可用性。(2)在软件层次上,由于所涉及的矿业数据安全级别要求较高,将不同运行模块的数据分别建立子数据库,既确保数据的安全,又有利于数据的备份和维护。引入设置权限域和角色的方式,有效管控权限域内的数据源,根据权限隔离数据,防止误操作和越级行为,还可以采取数据加密和身份认证作为进一步的安全管控措施。(3)利用HP云平台提供的安全监控技术,实时监控平台的数据流向,记录操作日志,并定期分析数据异常,防止机密数据或信息被窃取或篡改,防止网络被恶意渗透或监听,确保系统安全稳定运行和数据安全。 4结语 通过将矿产地质环境代价核算业务特点与云计算技术相融合,提出了有效的系统架构设计方案,并验证了其可行性。下一步的工作重点是将大量的矿产资源信息系统进行架构的调整、迁移到云平台中,在保证系统高可用性的前提下,提高资源利用率,实现矿产资源信息系统的“大集中”。 作者:杨耀红单位:中国国土资源经济研究院 地质环境论文:监督管理地质环境论文 1、矿山地质环境保护与治理现状分析 我国相关法律法规中对矿山地质环境进行了明确规定,作为矿山采矿权人有责任对矿山开发中破坏的地质环境进行治理,但是由于受到我国国情及社会形态影响,只有很少一部分矿山企业会对矿山地质环境进行保护与治理,再加上我国小型矿山的比例近95%,所以矿产资源开发中的不合理开发、无视矿山地质环境保护工作等现象十分普遍,导致部分矿山地质环境及周围生态环境都遭到了严重破坏。本文认为矿山地质环境保护与治理主要存在以下几点问题: 1.1矿产资源开发与环境保护之间的矛盾地方政府及矿山企业大力开发矿产资源的主要目的在于创造经济效益,而大部分矿产资源开发过程中由于过于强调经济效益最目标,而严重忽略了矿山地质环境保护和土地资源节约利用的重要性,从而导致矿山企业运行中没有对矿山地质环境进行保护与治理,从而使矿业开发中不断衍生出新的地质环境问题,从而使其进入到一个恶性循环中。现阶段我国矿山地质环境保护与治理依旧处于较低水平,矿产资源开发创造的经济效益与环境保护创造的综合效益一直处于相互矛盾状态。 1.2矿山地质环境保护法律法规不完善现阶段我国相关法律法规对矿山地质环境保护的管理相对较为薄弱,虽然很多法律条文中要求矿产资源开发中必须对矿山地质环境进行保护与治理,但是相关法律法规中没有对具体的地质环境保护管理制度和规章进行界定。矿产资源开发管理部门的分散导致其环境执法管理存在职责交叉现象,管理体系的不完善是限制矿山地质环境保护与治理工作的主要原因,而且该项工作在开展中严重缺乏完善法制保障,难以威慑一些矿山企业对矿山地质环境的破坏行为。一些开采时间较长的矿山已形成了较为严重的地质环境问题,但是在追责过程中难以找到主要责任人,或矿山地质环境保护与治理资金来源的不持续性,使其难以形成一个长期有效的保护与治理机制,从而导致矿山地质环境保护与治理工作的成效普遍较差。 1.3矿山地质环境保护与治理应用技术落后我国矿山企业主要以小型矿山企业为主要成分,由于这类矿山企业在矿产资源开发中,存在矿坑设计不合理、采矿方法不当以及工艺技术落后等问题影响,甚至一些小型矿山企业还在使用“崩塌法”“放大炮”等传统开采技术进行矿产生产,导致矿山地质环境保护的严峻性和提高矿山地质环境治理工作的难度。再者,矿山地质环境保护与治理工作是一项技术性很强的工作,而一般的环境治理与保护技术无法满足矿山地质环境实际需求,在治理过程中由于受到矿山地质环境复杂、调研工作不到位以及经费不足等问题影响,导致矿山地质环境保护与治理中存在治理不彻底、治标不治本等问题,这势必会对我国社会经济的稳定发展产生影响。 2、加强矿山地质环境保护与治理工作的对策建议 2.1加强相关法律法规的建设与实施现阶段我国有关部门必须要将完善矿山地质环境保护与治理的法律法规、监督管理机制作为主要内容,只有健全的法律法规才能使矿山地质环境保护与治理向法制化、制度化、规范化以及科学化方向发展,以便于可以在新时期实现矿山企业的可持续发展。各地方政府应结合本地区矿山地质环境特点来完善环保的法律法规,并要基于可持续发展角度来建立产业政策和技术规范,将监督管理贯穿到各类矿产资源开发全过程,这样才能使我国矿山地质环境保护工作尽快走上法制化道路。再者,我国政府及有关部门必须要完善矿山地质环境保护监督管理体系,确保主管部门后要求其不断加大对矿山地质环境保护与治理工作的监督与管理,通过执法力度来彻底消除该项工作中所存在的问题及不足,并进一步落实矿山地质环境保护与治理责任制,确保通过矿山环境保护与治理工作来提高矿山环保力度。 2.2依靠科技进步来提高矿山开采技术水平矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展必须依靠先进采矿技术作为支撑,因此,这便要求我国矿山企业及相关领域要不断加大技术创新与技改力度,全面推动我国矿山生产领域进入新一轮产业技术升级,这对实现我国社会生产领域的可持续发展有着重要意义。矿山企业要在国家的宏观调控下不断提高科学技术水平,逐步施行强化技术改造和技术革新政策来推动其不断改造设备及生产工艺,积极采用国内外先进的新技术、新工艺、新设备以及新材料投入到矿产资源开发中,确保矿山企业在提高经济效益的基础上降低对矿山地质环境产生的影响。 2.3加大科学技术在矿山环境保护中的应用先进的科学技术是加强矿山地质环境与保护工作的重要保障,所以矿山企业要不断加大矿山环境保护及治理技术的研究应用,尤其是要不断加大对矿山的综合利用、尾矿、矿渣等开发利用的科技投入和生产开发研究工作,这样不仅可以有效提高矿山企业的整体生产效率,也可以降低矿山开发中对地质环境产生的影响。矿山企业要根据实际情况来积极引进和使用矿区损毁土地复垦及生态重建技术,通过加大矿山环境治理与土地复垦力度来提高我国矿山地质环境保护工作水平。 2.4境保护的经济政策,通过建立一个多元化、多渠道的投资机制来调动社会各领域的积极性,这样才能有效解决矿山地质环境保护与治理工作资金难得问题。各地方政府要制定矿山地质环境保护与治理的优惠政策,调动矿山企业和全社会积极投入到矿山地质环境保护与治理工作中,将矿山环境治理纳入到经济市场机制中,通过我国经济市场的调节作用来促进矿山地质环境保护与治理,这对实现我国社会各领域的可持续发展战略有着重要意义。 3、结语 综上所述,矿山资源开发对促进我国社会经济稳定发展有着重要意义,但是由于矿山地质环境承载容量毕竟有限,这便要求社会各领域都要意识到矿山地质环境保护的重要性,通过建立完善的矿山地质环境监管体系与法规体系,并不断提高矿山地质环境保护与治理相关技术水平,才能确保矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展。 作者:王成松单位:西藏地勘局第二地质大队 地质环境论文:帷幕注浆地质环境论文 1矿山地质环境问题 凡口铅锌矿地下水动、静储量大,水文地质条件极复杂。在矿山建设早期,曾多次发生突水、涌泥、淹井、地面塌陷、河水倒灌等水害,一度使矿山基建工作停滞。1958—1984年完成浅部截流疏干治水工程,使得矿区形成了一个降深120m、半径约2900m、影响范围达7.75km2的稳定疏干漏斗,有效地消除了地下水对采矿的威胁,保证了矿产资源的开发,但由于矿山长期疏干排水,主要导致以下地质环境问题:(1)在疏干漏斗范围内,地面塌陷活动频繁,从建矿以来,共产生塌陷3616个(不包括老塌陷复活),个别区域塌陷规模大,复活率高,由此毁坏水田、旱地、宅地共80.6万m2。同时塌陷也影响到矿区主要生产设施的安全运行,如加压站、风井、压风机站、充填站等,危及矿山安全生产。(2)塌陷使得局部土层丧失隔水性,成为沟通地表水和地下水的直接通道。在塌陷高发期,矿坑涌水量上升明显,平均每天增加5000~10000m3。2011年5月凡口河发生塌陷,河水全部导入井下,瞬时涌水量超过了50000m3,比正常涌水量增加了1倍。地面水通过塌陷向地下水转化的同时,其冲刷、搬运作用一方面将塌陷扩大,增加通道的过水能力,另一方面带走了大量的泥沙,使得矿井涌水的含沙量增加,井下水仓每年沉积泥沙达9390m3。从以上分析可以看出,矿区的主要地质环境矛盾为疏干排水引发的大范围地面塌陷,而地面塌陷又导致井下涌水量和泥沙量增加,从而引发塌陷扩大或者发生新的塌陷,在周而复始的恶性循环影响下,矿区的环境地质问题越来越恶化。 2矿山地质环境综合治理方案 2.1局部治理通过对塌陷的分布规模、活动规律及成因进行研究,发现矿区的塌陷频发区主要集中在4种地方:第一种是金星岭背斜轴部和F3、F4等断层局部破碎带附近,由于下覆地层完整性差,地下水活动频繁,导致塌陷相对密集;第二种是浅部矿体附近,由于受到硫化矿体氧化影响,地下水呈酸性,导致岩溶特别发育,该地段塌陷相对密集;第三种是地下水主要径流通道,岩溶含水层原排泄方向上(金星岭至铁石岭)塌陷特别发育;第四种是河床地段及附近,岩性以松散的砂卵石为主,塌陷最容易发生。从以上塌陷密集区的特点分析,发生塌陷必须具备2个条件:地下水活动频繁和下覆地层岩溶发育。针对以上2个特点,制定如下措施:①对已经发生的塌陷和未暴露洞口的塌陷,先用块石、碎石回填,接近地表时用黏土回填,并夯实高出地面0.5m,防止周边水流向塌陷区;对暴露岩溶洞口的塌陷,先清除塌陷松散土层,然后在洞底打10~15cm厚的混凝土底板,彻底封堵基岩洞口后,分层回填;②矿区主要河床进行块石护坡,混凝土铺底加固防渗,局部取直改道,对流经塌陷区内地表水系进行截流改道。 2.2整体治理矿区水文地质条件平面特点:西部和北部为隔水层,东部和南部为含水层,是主要进水通道,西部、北部隔水层对岩溶含水层构成“”型的隔水边界。矿区水文地质条件在垂直面上特点:上部为10~20m的黏土层,其下为灰岩,是矿区的主要岩溶含水层,岩溶发育标高为-20~-40m,灰岩以下为隔水层。利用矿区有利的水文地质条件,横切矿区南部和东部的主要进水通道,实施帷幕注浆截流,从根本上解决矿床充水的问题,最大限度地减少矿坑排水量,消除岩溶塌陷的诱发因素。但是凡口铅锌矿地下动水强烈,且为生产矿山,要求帷幕工程施工时不能影响矿山的正常生产,而且必须有成熟的帷幕设计及施工经验。矿山地面帷幕在我国经过近30多a的实践发展,工艺技术已日趋完善,目前已完成了近40多条矿区截流帷幕,如济南张马屯铁矿帷幕长480m,堵水率达到了53%;水口山铅锌矿帷幕长560m,堵水率达到了55%;新桥硫铁矿帷幕长690m,堵水率达到了78%;大红山矿帷幕长530m,堵水率达到了60%。在借鉴以往成功经验的基础上,经过多年的现场调查,2007年8月在凡口铅锌矿进行工业试验,2009年下半年开始大规模建设,于2012年底竣工,累计完成地面帷幕轴线1560m,施工钻孔240个,注浆量18.6×104m3,耗用水泥6×104t,黏土6.5×104t,水玻璃3800t。 3综合治理效果 3.1塌陷防治效果可以看出,2006—2010年累计塌陷个数为850个,年平均塌陷170个,2011年的塌陷个数就下降到118个,2012年帷幕工程竣工,2013年矿区全年的塌陷仅为14个,说明帷幕注浆效果明显,塌陷得到了有效控制。结合矿区地下水位观测,凡口铅锌矿帷幕注浆施工后,疏干漏斗回缩到帷幕线范围内,涌水量及含泥量大幅降低,水质较清,幕外水位基本恢复到疏干前的状态,雨、旱季涌水量和地下水位相对稳定,有效地消除了地面塌陷产生和活动的因素,进而从根本上解决地质环境恢复治理的难题。 3.2矿区地下水资源保护1997—2007年凡口铅锌矿-40m截流巷道(矿区的主要疏干巷道)平均排水量为928×104m3/a。2012年底矿区地面帷幕工程竣工后,-40m截流巷的水量明显减少,现在排水量约为7801m3/d,地下水涌水量减少70%,估计年平均减少在66%以上,每年减少排水量612.5×104m3。同时按照矿区的实测涌水含水率的平均值反算,每年减少地下水冲刷搬运泥沙量6490m3,所以该技术从根本上解决了因疏干地下水导致水位下降和地面沉降等问题,同时为保护区域地下水资源起到积极作用。 4矿坑水资源综合利用 地下水是一种量大、质优的水资源,但由于采矿活动使得区域的地下水资源受到了污染和破坏,极大的浪费了水资源。对矿坑水资源充分利用,一方面可以减少排水及矿坑排水对地表、地下水的污染,另一方面可以减少生产对地表水的需求。结合矿山实际情况对矿区的矿坑涌水进行综合利用。0m中段水质清澈,流量稳定,约3000m3/d,在井下沉淀后用于生产;-160m中段有一裂隙水,水质清澈,流量稳定,约800m3/d,直接用于井下生产;帷幕施工完后,拟对-40m中段地下水管路进行改造,约2000m3/d地下水用于生产,井下生产全部利用地下水。 5结论 凡口铅锌矿因地下水疏干引发地面塌陷等地质灾害,长期以来投入大量的人力、物力恢复治理地质环境。2007年开始采用以帷幕注浆为主的技术方法,从根本上解决了地面塌陷等地质环境问题,同时对矿坑涌水进行统筹安排、综合利用,进一步节约了水资源,取得了显著的社会效益和经济效益,值得同类矿山借鉴。 作者:熊万胜单位:深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿 地质环境论文:防治工程地质环境论文 一、矿山采后地质环境预测 1矿山开采影响范围 1.1放炮影响范围根据开发方案,采场每次布置3排钻孔,每排10个孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30个孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以确保爆破后台阶高度达15m。 1.2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采,高度为15m;开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述:矿山开采影响范围为露天采场外延215m。 2地质灾害危险性预测根据开发技术方案,矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡,边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF,边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图 3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段(T1j3)石灰岩矿层,开采标高均高于当侵蚀基准面;开采范围内无河流、水库等地表水体;地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小,矿山开采后不会对含水层结构破坏,不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。 4地形地貌预测按照开发利用方案,矿山开采后将形成高度0~105m的边坡,矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。 5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场,在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路,占用耕地资源4.41ha;工业广场修建占用耕地资源1.59ha;矿区为露天采场,占用耕地资源43ha;石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。 6建(构)筑物影响预测矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158.45m,计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m;对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建(构)筑物影响严重。 二、矿山地质环境防治 针对矿山开采影响范围及采后地质环境因素的影响预测结果,将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区,设计以下防治工程:1)矿山开采时应及时清除边坡上的掉块,特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2)对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡;对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3)对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4)修建截排水工程。 1边坡防治工程 1.1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°,自上而下台阶式分层开采,采高15m,台阶宽度约10.5m;AB边坡长约600m,高2~50m;BC边坡长约440m,高50~106m;CD边坡长约360m,高40~96m3;DE边坡长约526m,高17~42m3;EF边坡长约210m,高2~17m;放坡处理各段边坡。 1.2清理危石及时清理采场边坡上的危石,避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则,对各边坡上的危石清理完成后,才能进行下一台阶的开采。 1.3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部,地形呈浑圆状的小型独立山包,自然排水条件良好,汇水面积小,在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m,以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m,高差10~20m,设置横向和竖向的截排水沟,将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟,避免对坡面草籽植物造成冲刷,竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。 2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面,对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水,需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m,墙体宽度为0.3m,预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水,设计每个污水处理池采用尺寸为2.5m×2.5m×1.6m,容积10m3污水处理池3个,墙体宽度为0.3m。预计开挖工程量30m3;砌筑工程量约为14.4m3,污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水,对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘,防止粉尘飞扬。 三、地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。 1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案,露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2,矿山开采前矿区土地主要为耕地,以种植果树为主;矿山开采难以恢复原来的地面植物,故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,预计回填方量为241610m3;(2)平整场地,场地平整应采坑中间高,四周低,便于地表水排入排水沟中;(3)植树,行距×株距为5m×5m,预计12080株,建议种植樟树或果树等经济类树木(4)排水,沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟,保证采坑内地表水排泄通畅,将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段,用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面,底宽400mm,顶宽700mm,高800mm,壁厚300mm,预计长度约2350m。排水沟每隔10~15m设置一道伸缩缝,用沥青麻丝进行有效止水。 2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化+截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡+绿化处理。每级边坡分阶高度取15m,每阶平台宽度取10.5m,种植蔓藤类植物绿化坡面,在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体,墙体嵌入基岩0.1m,墙体截面0.3m×0.5m(宽×高)。墙背回填0.3m厚的土壤,蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。 3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化,预计植树60株。待矿山闭坑后,建筑垃圾清除干净,将表层1.0m范围土地掘松,种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2,可采用挖掘机松土,植树绿化,行距×株距为5m×5m,预计176株。 4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场,矿山闭坑后,采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复,工业广场建(构)筑物提供给当地使用,不进行处理。 5地表建(构)筑物的处理矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏,对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全,对在影响范围内的村民实施搬迁。 四、结论 1)分析了矿山地质条件,认为矿山开发技术条件的级别为中等; 2)根据矿山开采方式,采用赤平投影的方法,对矿山采后地质环境进行评估,得出矿山开采影响范围为露天采场外延215m;水泥用石灰岩矿采矿活动诱发地质灾害的可能性大,造成的损失小,危险性中等,影响严重;对含水层影响较轻;对地形地貌景观影响严重;对土地资源影响严重。因此,预测矿山采矿活动对矿山地质环境影响严重。 3)结合露采对石灰石矿区各地质要素的影响程度,提出相应的防治措施,对采后矿区环境的恢复起到指导作用。 作者:尹小波张云鹏邵静静任翔单位:河北联合大学河北省矿业开发与安全技术实验室四川科技职工大学 地质环境论文:层次分析地质环境论文 1地质环境质量影响因素分析 影响因素分析从浅层地温能的两类开发方式分析,浅层地温能地质环境质量的优劣主要取决于地质环境背景条件、区域环境地质问题、浅层地温能开发层的储水空间(第四系及含水层)、浅层地温能开发层的储水能力(水量环境)及影响浅层地温能开发设备运行的地下水水质环境。地质环境背景条件、区域环境地质问题包括的内容很多,在拉萨市对浅层地温能开发有影响的因素主要地形坡度、区域地壳稳定性、各种地质灾害。人类生存与工程活动适宜在一定的地形坡度区域,在这个区域内,人们耕种、建筑各类构筑物都适宜。地形坡度大于这个区域,人类的生活成本就会大幅增加,甚至是不可能生存。对于浅层地温能的开发也不例外,浅层地温能开发的适宜坡度应为0-35°,在这个地形坡度内,其坡度越小,其开发成本也会越小。区域地壳稳定性对浅层地温的开发影响也比较显著,在地震活动频繁,地震烈度较大的区域内,开发浅层地温能的建设及各种设施均会受到影响。地质灾害存在及其危险区域影响地面地表的各类建筑物,同样也影响浅层地温能的开发区。因此,地质环境背景影响因素中,地形坡度越小,其浅层地温能的开发条件越好;地震活动频率越小、地震烈度越小,越适宜于浅层地温能的开发。在滑坡、崩塌、泥石流、塌陷及不稳定斜坡等地质灾害发生地段及其危险区内,浅层地温能的开发条件差,地质灾害的影响区外,浅层地温能的开发条件好。浅层地温能蕴藏于地表以下一定深度范围内岩土体、地下水和地表水中,第四系松散层其储水能力强,渗透系数大,便于热交换;其厚度越大,热交换量越多。因此第四系厚度及含水层总厚度对浅层地温能开发的影响较大,其厚度大,有利于浅层地温能的开发。但是第四系中卵石层的存在对地埋管热泵式开发较为不利,地埋管热泵式开发要求第四系中卵石层厚度要小,卵石层厚度越小对地埋管热泵式开发条件越好。浅层地温能开发层的储水能力(水量环境)方面,在储水能力强的岩土体中,直接利用地下水中蕴藏的热量,进行浅层地温能开发,因此含水层的单位涌水量越大,越有利于浅层地温能的开发。当第四系松散层有一下厚度,含水层厚度小,单位涌水量小时,可利用第四系松散层的储水能力,利用地层吸水能力,交换岩土体中的热量,达到开发浅层地温能的目的。因此岩土体的回灌率越大,越利于开发浅层地温能。地下水位年下降幅大小对浅层地温能开发也有一定影响,其降幅越大,浅层地温能的开发条件越差。地下水水质环境情况对浅层地温能开发影响主要在设备运行方面。国家地下水质量标准中将地下水质量划分为五类,一、二、三类水中各组分含量适用于集中式生活饮用水水源及工、农业用水。随着水质类别的提高,水质变差,水中浑浊度以及其它组分含量大,易沉淀于开发设备中,影响开发设备的运行,对开发浅导温能也不利;同样地下水受污染与地下水易结垢也是影响开发设备的运行,从而影响浅层地温能的开发。 2地质环境质量因素层次分析法 2.1地质环境质量影响因素的层次性影响地质环境质量的因子具有层次性特征。地质环境背景条件、区域环境地质问题、浅层地温能开发层的储水空间(第四系及含水层)、浅层地温能开发层的储水能力(水量环境)及地下水水质环境是第一层次的因子,它们又包含有几个第二层次的因子,如地质环境背景条件包含地形坡度、区域地壳稳定性、地质灾害等,而第二层次因子中又可能包含几个第三层次甚至更低层次因子。为避免参评因子过多,致使各因子的权重分配过小,主要因子作用不突出,进而造成评价结果失真,本次评价采用两个层次评价(二级评价)即可。由于影响浅层地温能开发地质环境质量的因素较多,为突出主要因子的作用,避免参评因子过多造成评价结果失真,每个一级评价因子下以选取3个二级评价因子,共选取12个二级评价因子进行评价。 2.2评价指标的量化分级评价因子按其对地质环境质量正负效应的不同可分为正效应因子(正因子)和负效应因子(负因子)。所谓正效应因子指地质环境质量随因子指标值的增大而变好,如单位涌水量等;负效应因子指地质环境质量随因子指标值的增大而变差,如地形坡度、区域稳定性的地震烈度等等。正、负因子指标的量化方法不同,负因子直接采用其特征值,正因子采用特征值倒数或其它变数。 2.2评价因子权值的确定地质环境质量评价因子的贡献大小不同,对各因子具有权衡轻重作用程度的数值称为权值,因此求权值的过程就是对不同因子间重要性程度的分析过程。权值的确定有多种方法,如层次分析法、专家直接经验法、调查统计法等。其中层次分析法是较为理想的分析方法,它是通过组织经验丰富的专家,集中群体智慧,对各评价因子的相对重要性进行评估打分,然后通过层次分析运算得出各评价因子权重。拉萨市浅层地温能开发综合地质环境质量评价因子权值采用层次分析法确定。 3模糊质量指数与模糊数学模型的构建 3.1模糊质量指数利用GIS的属性赋值与空间分析,对地质环境质量评价区进行网格划分,在划分出的每个网格内,根据选定的地质环境因子,建立因子隶属度函数和评价矩阵,并进行模糊综合运算,计算出各网格单元的模糊质量指数(FQI)值,模糊质量指数(FQI)值的大小反映划分的网格内地质环境质量的优劣,FQI值越小,评价网格内的地质环境质量越好,反之FQI值越大,评价网格内地质环境质量越差。 3.2评价因子隶属度的确定隶属度是反映评价指标隶属于各种地质环境状态的程度,一般由隶属函数确定,它是用来定量描述评价因子对地质环境质量级别隶属程度大小的函数形式。由于影响地质环境质量因素的相互作用、影响及地质环境本身的复杂性和模糊性特点,针对拉萨市地质环境质量影响因素特征,构造半梯形分布隶属函数。下面以地质环境背景与环境地质灾害中的二级因子地形坡度为例构建的隶属函数。 4评价结果 通过对拉萨市浅层地温能开发利用地质环境影响因素的分析,构建模糊数学模型,计算划分的各网格单元的模糊质量指数值(FQI),利用MAPGIS的数字地面模型子系统,对拉萨市评价区绘制了模糊质量指数等值线,划分出环境质量评价分区图。从拉萨市浅层地温能地质环境质量评价图看出,开发浅层地温能的地质环境质量差和较差区分布在山前和沟谷内的滑坡、泥石流及崩塌分布区前缘,易于受地质灾害的影响区。地质环境质量中等区位于较差区的,少量位地山前,该区受地质灾的影响为中等。而地质环境质量良好和优等区分布于拉萨河谷两岸,该区内地形相对平坦,区域地质环境稳定,地质灾害少,第四系厚度大,水量丰富,地下水水质较好,适宜于浅层地温能开发。 5结语 1)影响浅层地温能开发的地质环境因素很多,本次评价第一层次考虑了地质环境背景与环境地质灾害、第四系及含水层环境、水量环境及水质环境四大因素,第二层次选择地形坡度、地质灾害等十二个因素的影响。 2)本次评价的地质环境质量是针对浅层地温能开发利用方面而进行,因其考虑的因素不同,针对的问题不同,因此与一般意义上的地质环境质量有所区别,评价的结果也不同。 3)本次评价是在分析各种因素、构建模糊数学模型,通过大量的网格单元计算作出的,评价结果具有连续分布的特点,且利用计算机成图,其结果对浅层地温能的开发具有一定的指导意义。 作者:罗水莲马利群谢烈平单位:成都水文地质工程地质中心 地质环境论文:环境保护下地质环境论文 1、矿山地质环境保护与治理现状分析 我国相关法律法规中对矿山地质环境进行了明确规定,作为矿山采矿权人有责任对矿山开发中破坏的地质环境进行治理,但是由于受到我国国情及社会形态影响,只有很少一部分矿山企业会对矿山地质环境进行保护与治理,再加上我国小型矿山的比例近95%,所以矿产资源开发中的不合理开发、无视矿山地质环境保护工作等现象十分普遍,导致部分矿山地质环境及周围生态环境都遭到了严重破坏。本文认为矿山地质环境保护与治理主要存在以下几点问题: 1.1矿产资源开发与环境保护之间的矛盾地方政府及矿山企业大力开发矿产资源的主要目的在于创造经济效益,而大部分矿产资源开发过程中由于过于强调经济效益最目标,而严重忽略了矿山地质环境保护和土地资源节约利用的重要性,从而导致矿山企业运行中没有对矿山地质环境进行保护与治理,从而使矿业开发中不断衍生出新的地质环境问题,从而使其进入到一个恶性循环中。现阶段我国矿山地质环境保护与治理依旧处于较低水平,矿产资源开发创造的经济效益与环境保护创造的综合效益一直处于相互矛盾状态。 1.2矿山地质环境保护法律法规不完善现阶段我国相关法律法规对矿山地质环境保护的管理相对较为薄弱,虽然很多法律条文中要求矿产资源开发中必须对矿山地质环境进行保护与治理,但是相关法律法规中没有对具体的地质环境保护管理制度和规章进行界定。矿产资源开发管理部门的分散导致其环境执法管理存在职责交叉现象,管理体系的不完善是限制矿山地质环境保护与治理工作的主要原因,而且该项工作在开展中严重缺乏完善法制保障,难以威慑一些矿山企业对矿山地质环境的破坏行为。一些开采时间较长的矿山已形成了较为严重的地质环境问题,但是在追责过程中难以找到主要责任人,或矿山地质环境保护与治理资金来源的不持续性,使其难以形成一个长期有效的保护与治理机制,从而导致矿山地质环境保护与治理工作的成效普遍较差。 1.3矿山地质环境保护与治理应用技术落后我国矿山企业主要以小型矿山企业为主要成分,由于这类矿山企业在矿产资源开发中,存在矿坑设计不合理、采矿方法不当以及工艺技术落后等问题影响,甚至一些小型矿山企业还在使用“崩塌法”“放大炮”等传统开采技术进行矿产生产,导致矿山地质环境保护的严峻性和提高矿山地质环境治理工作的难度。再者,矿山地质环境保护与治理工作是一项技术性很强的工作,而一般的环境治理与保护技术无法满足矿山地质环境实际需求,在治理过程中由于受到矿山地质环境复杂、调研工作不到位以及经费不足等问题影响,导致矿山地质环境保护与治理中存在治理不彻底、治标不治本等问题,这势必会对我国社会经济的稳定发展产生影响。 2、加强矿山地质环境保护与治理工作的对策建议 2.1加强相关法律法规的建设与实施现阶段我国有关部门必须要将完善矿山地质环境保护与治理的法律法规、监督管理机制作为主要内容,只有健全的法律法规才能使矿山地质环境保护与治理向法制化、制度化、规范化以及科学化方向发展,以便于可以在新时期实现矿山企业的可持续发展。各地方政府应结合本地区矿山地质环境特点来完善环保的法律法规,并要基于可持续发展角度来建立产业政策和技术规范,将监督管理贯穿到各类矿产资源开发全过程,这样才能使我国矿山地质环境保护工作尽快走上法制化道路。再者,我国政府及有关部门必须要完善矿山地质环境保护监督管理体系,确保主管部门后要求其不断加大对矿山地质环境保护与治理工作的监督与管理,通过执法力度来彻底消除该项工作中所存在的问题及不足,并进一步落实矿山地质环境保护与治理责任制,确保通过矿山环境保护与治理工作来提高矿山环保力度。 2.2依靠科技进步来提高矿山开采技术水平矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展必须依靠先进采矿技术作为支撑,因此,这便要求我国矿山企业及相关领域要不断加大技术创新与技改力度,全面推动我国矿山生产领域进入新一轮产业技术升级,这对实现我国社会生产领域的可持续发展有着重要意义。矿山企业要在国家的宏观调控下不断提高科学技术水平,逐步施行强化技术改造和技术革新政策来推动其不断改造设备及生产工艺,积极采用国内外先进的新技术、新工艺、新设备以及新材料投入到矿产资源开发中,确保矿山企业在提高经济效益的基础上降低对矿山地质环境产生的影响。 2.3加大科学技术在矿山环境保护中的应用先进的科学技术是加强矿山地质环境与保护工作的重要保障,所以矿山企业要不断加大矿山环境保护及治理技术的研究应用,尤其是要不断加大对矿山的综合利用、尾矿、矿渣等开发利用的科技投入和生产开发研究工作,这样不仅可以有效提高矿山企业的整体生产效率,也可以降低矿山开发中对地质环境产生的影响。矿山企业要根据实际情况来积极引进和使用矿区损毁土地复垦及生态重建技术,通过加大矿山环境治理与土地复垦力度来提高我国矿山地质环境保护工作水平。 2.4为矿山地质环境治理提供充足的资金支持矿山地质环境保护与治理工作的开展需要充足的资金支持,只有强有力的经济支持才能有效解决矿山地质环境问题,因此,我国政府及有关部门要完善矿山环境保护的经济政策,通过建立一个多元化、多渠道的投资机制来调动社会各领域的积极性,这样才能有效解决矿山地质环境保护与治理工作资金难得问题。各地方政府要制定矿山地质环境保护与治理的优惠政策,调动矿山企业和全社会积极投入到矿山地质环境保护与治理工作中,将矿山环境治理纳入到经济市场机制中,通过我国经济市场的调节作用来促进矿山地质环境保护与治理,这对实现我国社会各领域的可持续发展战略有着重要意义。 3结语 综上所述,矿山资源开发对促进我国社会经济稳定发展有着重要意义,但是由于矿山地质环境承载容量毕竟有限,这便要求社会各领域都要意识到矿山地质环境保护的重要性,通过建立完善的矿山地质环境监管体系与法规体系,并不断提高矿山地质环境保护与治理相关技术水平,才能确保矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展。 作者:王成松单位:西藏地勘局第二地质大队 地质环境论文:矿山环境地质环境论文 1矿山地质条件分析 璧山县周家槽水泥用石灰岩矿位于重庆市璧山县275°方位,直距9km,矿山CaO最低含量45.33%,最高含量52.55%,平均49.72%。矿区无常年性河流,年平均降雨量1072.7mm,季节性冲沟不发育,雨季降水后以分水岭为界,沿坡面或溶蚀槽谷向西流入小安溪,向东流入周家槽,矿山范围内无溪、河、水池、鱼塘等地表水体。矿区范围内植被分布不均,且无明显界限;矿区内基岩裸露与土壤分布无明显界限,土层在溶沟、溶槽或低洼地段较厚,厚度一般为2~3m,其余地段土层较薄,厚度一般为0~1.0m;岩性为红粘土,土壤类型为黄壤、黄棕壤;土地利用主要为耕地、林地、住宅用地、工矿仓储用地、交通用地、水域及难以利用的裸地,各种作用的土地之间无明显界限。如图1所示。矿区位于沥鼻峡背斜轴部,为一大致呈南北向嘉陵江组石灰岩岩溶槽谷地带,其间时有浑圆状小型独立山包。地形坡角一般10~25°,属岩溶丘陵-低山地形地貌。评估区内由于原开采形成高度3~38m的边坡,坡角45~80°,坡长约46~100m,边坡均未采取支护。边坡岩性均为嘉陵江组三段的石灰岩,岩石坚硬,抗风化能力强。岩矿体结构面主要有岩层面、裂隙面、松散层界面等,斜坡稳定性良好少许顺层坡矿山开采中可能产生局部崩滑等不良现象。综上所述:本矿山工程地质条件中等。 2矿山采后地质环境预测 2.1矿山开采影响范围 2.1.1放炮影响范围根据开发方案,采场每次布置3排钻孔,每排10个孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30个孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以确保爆破后台阶高度达15m。 2.1.2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采,高度为15m;开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述:矿山开采影响范围为露天采场外延215m。 2.2地质灾害危险性预测根据开发技术方案,矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡,边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF,边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图。分析边坡稳定性:AB边坡位于矿区南东侧,边坡坡向301°,坡角55°,坡高约2~50m,长约600m。岩层倾向108°,倾角7°。据地面调查,岩体中发育两组高角度构造裂隙,第Ⅰ组裂隙产状为25°∠84°;第Ⅱ组裂隙产状为102°∠73°。作赤平极射投影分析AB边坡的稳定性,如图3所示;按照相同的方法,分析BC、CD、DE、EF边坡的稳定性。 2.3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段(T1j3)石灰岩矿层,开采标高均高于当侵蚀基准面;开采范围内无河流、水库等地表水体;地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小,矿山开采后不会对含水层结构破坏,不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。 2.4地形地貌预测按照开发利用方案,矿山开采后将形成高度0~105m的边坡,矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。 2.5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场,在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路,占用耕地资源4.41ha;工业广场修建占用耕地资源1.59ha;矿区为露天采场,占用耕地资源43ha;石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。 2.6建(构)筑物影响预测矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158.45m,计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m;对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。因此,璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建(构)筑物影响严重。 3矿山地质环境防治针对矿山开采影响 范围及采后地质环境因素的影响预测结果,将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区,设计以下防治工程:1)矿山开采时应及时清除边坡上的掉块,特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2)对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡;对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3)对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4)修建截排水工程。 3.1边坡防治工程 3.1.1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°,自上而下台阶式分层开采,采高15m,台阶宽度约10.5m;AB边坡长约600m,高2~50m;BC边坡长约440m,高50~106m;CD边坡长约360m,高40~96m3;DE边坡长约526m,高17~42m3;EF边坡长约210m,高2~17m;放坡处理各段边坡。 3.1.2清理危石及时清理采场边坡上的危石,避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则,对各边坡上的危石清理完成后,才能进行下一台阶的开采。 3.1.3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部,地形呈浑圆状的小型独立山包,自然排水条件良好,汇水面积小,在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m,以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m,高差10~20m,设置横向和竖向的截排水沟,将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟,避免对坡面草籽植物造成冲刷,竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。 3.2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面,对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水,需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m,墙体宽度为0.3m,预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水,设计每个污水处理池采用尺寸为2.5m×2.5m×1.6m,容积10m3污水处理池3个,墙体宽度为0.3m。预计开挖工程量30m3;砌筑工程量约为14.4m3,污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水,对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘,防止粉尘飞扬。 3.3地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。 3.3.1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案,露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2,矿山开采前矿区土地主要为耕地,以种植果树为主;矿山开采难以恢复原来的地面植物,故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,预计回填方量为241610m3;(2)平整场地,场地平整应采坑中间高,四周低,便于地表水排入排水沟中;(3)植树,行距×株距为5m×5m,预计12080株,建议种植樟树或果树等经济类树木;(4)排水,沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟,保证采坑内地表水排泄通畅,将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段,用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面,底宽400mm,顶宽700mm,高800mm,壁厚300mm,预计长度约2350m。排水沟每隔10~15m设置一道伸缩缝,用沥青麻丝进行有效止水。 3.3.2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化+截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡+绿化处理。每级边坡分阶高度取15m,每阶平台宽度取10.5m,种植蔓藤类植物绿化坡面,在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体,墙体嵌入基岩0.1m,墙体截面0.3m×0.5m(宽×高)。墙背回填0.3m厚的土壤,蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。 3.3.3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化,预计植树60株。待矿山闭坑后,建筑垃圾清除干净,将表层1.0m范围土地掘松,种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2,可采用挖掘机松土,植树绿化,行距×株距为5m×5m,预计176株。 3.4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场,矿山闭坑后,采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复,工业广场建(构)筑物提供给当地使用,不进行处理。 3.5地表建(构)筑物的处理矿山为露天开采,将会对矿区范围内的所有建(构)筑物全部破坏,对矿区周边200m范围内的建(构)筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全,对在影响范围内的村民实施搬迁。 4结论 1)分析了矿山地质条件,认为矿山开发技术条件的级别为中等;2)根据矿山开采方式,采用赤平投影的方法,对矿山采后地质环境进行评估,得出矿山开采影响范围为露天采场外延215m;水泥用石灰岩矿采矿活动诱发地质灾害的可能性大,造成的损失小,危险性中等,影响严重;对含水层影响较轻;对地形地貌景观影响严重;对土地资源影响严重。因此,预测矿山采矿活动对矿山地质环境影响严重。3)结合露采对石灰石矿区各地质要素的影响程度,提出相应的防治措施,对采后矿区环境的恢复起到指导作用。 作者:尹小波张云鹏邵静静任翔单位:河北联合大学河北省矿业开发与安全技术实验室四川科技职工大学 地质环境论文:可持续发展地质环境论文 一、矿山地质环境保护与治理现状分析 我国相关法律法规中对矿山地质环境进行了明确规定,作为矿山采矿权人有责任对矿山开发中破坏的地质环境进行治理,但是由于受到我国国情及社会形态影响,只有很少一部分矿山企业会对矿山地质环境进行保护与治理,再加上我国小型矿山的比例近95%,所以矿产资源开发中的不合理开发、无视矿山地质环境保护工作等现象十分普遍,导致部分矿山地质环境及周围生态环境都遭到了严重破坏。本文认为矿山地质环境保护与治理主要存在以下几点问题: 1矿产资源开发与环境保护之间的矛盾地方政府及矿山企业大力开发矿产资源的主要目的在于创造经济效益,而大部分矿产资源开发过程中由于过于强调经济效益最目标,而严重忽略了矿山地质环境保护和土地资源节约利用的重要性,从而导致矿山企业运行中没有对矿山地质环境进行保护与治理,从而使矿业开发中不断衍生出新的地质环境问题,从而使其进入到一个恶性循环中。现阶段我国矿山地质环境保护与治理依旧处于较低水平,矿产资源开发创造的经济效益与环境保护创造的综合效益一直处于相互矛盾状态。 2矿山地质环境保护法律法规不完善现阶段我国相关法律法规对矿山地质环境保护的管理相对较为薄弱,虽然很多法律条文中要求矿产资源开发中必须对矿山地质环境进行保护与治理,但是相关法律法规中没有对具体的地质环境保护管理制度和规章进行界定。矿产资源开发管理部门的分散导致其环境执法管理存在职责交叉现象,管理体系的不完善是限制矿山地质环境保护与治理工作的主要原因,而且该项工作在开展中严重缺乏完善法制保障,难以威慑一些矿山企业对矿山地质环境的破坏行为。一些开采时间较长的矿山已形成了较为严重的地质环境问题,但是在追责过程中难以找到主要责任人,或矿山地质环境保护与治理资金来源的不持续性,使其难以形成一个长期有效的保护与治理机制,从而导致矿山地质环境保护与治理工作的成效普遍较差。 3矿山地质环境保护与治理应用技术落后我国矿山企业主要以小型矿山企业为主要成分,由于这类矿山企业在矿产资源开发中,存在矿坑设计不合理、采矿方法不当以及工艺技术落后等问题影响,甚至一些小型矿山企业还在使用“崩塌法”“放大炮”等传统开采技术进行矿产生产,导致矿山地质环境保护的严峻性和提高矿山地质环境治理工作的难度。再者,矿山地质环境保护与治理工作是一项技术性很强的工作,而一般的环境治理与保护技术无法满足矿山地质环境实际需求,在治理过程中由于受到矿山地质环境复杂、调研工作不到位以及经费不足等问题影响,导致矿山地质环境保护与治理中存在治理不彻底、治标不治本等问题,这势必会对我国社会经济的稳定发展产生影响。 二、加强矿山地质环境保护与治理工作的对策建议 1加强相关法律法规的建设与实施现阶段我国有关部门必须要将完善矿山地质环境保护与治理的法律法规、监督管理机制作为主要内容,只有健全的法律法规才能使矿山地质环境保护与治理向法制化、制度化、规范化以及科学化方向发展,以便于可以在新时期实现矿山企业的可持续发展。各地方政府应结合本地区矿山地质环境特点来完善环保的法律法规,并要基于可持续发展角度来建立产业政策和技术规范,将监督管理贯穿到各类矿产资源开发全过程,这样才能使我国矿山地质环境保护工作尽快走上法制化道路。再者,我国政府及有关部门必须要完善矿山地质环境保护监督管理体系,确保主管部门后要求其不断加大对矿山地质环境保护与治理工作的监督与管理,通过执法力度来彻底消除该项工作中所存在的问题及不足,并进一步落实矿山地质环境保护与治理责任制,确保通过矿山环境保护与治理工作来提高矿山环保力度。 2依靠科技进步来提高矿山开采技术水平矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展必须依靠先进采矿技术作为支撑,因此,这便要求我国矿山企业及相关领域要不断加大技术创新与技改力度,全面推动我国矿山生产领域进入新一轮产业技术升级,这对实现我国社会生产领域的可持续发展有着重要意义。矿山企业要在国家的宏观调控下不断提高科学技术水平,逐步施行强化技术改造和技术革新政策来推动其不断改造设备及生产工艺,积极采用国内外先进的新技术、新工艺、新设备以及新材料投入到矿产资源开发中,确保矿山企业在提高经济效益的基础上降低对矿山地质环境产生的影响。 3加大科学技术在矿山环境保护中的应用先进的科学技术是加强矿山地质环境与保护工作的重要保障,所以矿山企业要不断加大矿山环境保护及治理技术的研究应用,尤其是要不断加大对矿山的综合利用、尾矿、矿渣等开发利用的科技投入和生产开发研究工作,这样不仅可以有效提高矿山企业的整体生产效率,也可以降低矿山开发中对地质环境产生的影响。矿山企业要根据实际情况来积极引进和使用矿区损毁土地复垦及生态重建技术,通过加大矿山环境治理与土地复垦力度来提高我国矿山地质环境保护工作水平。 4为矿山地质环境治理提供充足的资金支持矿山地质环境保护与治理工作的开展需要充足的资金支持,只有强有力的经济支持才能有效解决矿山地质环境问题,因此,我国政府及有关部门要完善矿山环境保护的经济政策,通过建立一个多元化、多渠道的投资机制来调动社会各领域的积极性,这样才能有效解决矿山地质环境保护与治理工作资金难得问题。各地方政府要制定矿山地质环境保护与治理的优惠政策,调动矿山企业和全社会积极投入到矿山地质环境保护与治理工作中,将矿山环境治理纳入到经济市场机制中,通过我国经济市场的调节作用来促进矿山地质环境保护与治理,这对实现我国社会各领域的可持续发展战略有着重要意义。结语:综上所述,矿山资源开发对促进我国社会经济稳定发展有着重要意义,但是由于矿山地质环境承载容量毕竟有限,这便要求社会各领域都要意识到矿山地质环境保护的重要性,通过建立完善的矿山地质环境监管体系与法规体系,并不断提高矿山地质环境保护与治理相关技术水平,才能确保矿山地质环境保护与治理工作的顺利开展。 作者:王成松单位:西藏地勘局第二地质大队 地质环境论文:地质灾害地质环境论文 一、地质灾害与地质环境的形成 1地质灾害。地质灾害,是因为自然地质的变化,作用,或者是人为因素导致的地质环境恶化,从而对人类的生命以及财产造成的损失,人们称之为地质灾害。地质灾害,来自于自然,可以说是一种不可抗的灾害,预测以及治理都相对困难,一旦灾害发生,所带来的后果也是十分严重的,所以,我国政府在这个方面一直重视,但是因为,经济基础以及技术水平的制约,目前为止,也不能对地质灾害进行全面的防预。面对大自然的力量,人类所能做的就是尽最大的努力,减少灾害所带来的损失,全面分析地质环境,对其各种运动规律都分析掌握透彻,这样就能够对可能出现的灾害有所预测,并有针对性的制定相关防治措施,地质灾害的种类有很多,其中比较常见的为泥石流,山体滑坡,地面塌陷,地震,土地退化等等。 2地质环境。从广义上讲,地质环境就是指岩石、水以及大气等物质所构成的体系,那么从狭义来说,则是岩石团与其所产生的风化物,地球在不断变化和运动过程中,其地质环境也是在不断更改的,因此,地质环境,就是地球演化的结果,岩石团与水圈以及大气圈等进行作用,相互交换能量,从而形成了目前人们所看到的地质环境。它们是最后一次造山运动与冰期后形成的。地质环境是再一个相对开放的环境中发生的,其中会有水圈,生物圈以及大气圈等进行参与,各个圈层的相互作用与影响,形成了最终的地质环境。所以说,从地质环境中能够分析出地质运动的规律,从而对可能发生的地质灾害进行科学预测,减少损失。 二、地质灾害与地质环境的关系 通过对地质灾害与地质环境之间的关系,能够看出,想要有效控制地质灾害的发生,首先就是要对地质环境的规律进行全面分析和掌握,只有建立在这个基础之上,制定防治措施,才能够取得更好的治理效果,具体分析如下: 1地质灾害总是发育在一定的地质环境中。地质环境是地球自身运动与人类活动的相互作用的结果,而地质环境在不断演变过程中,会带来不同程度的地质灾害,尤其是在近些年来,我国的地质环境变化比较快速,人类改造自然的速度以及强度都在增加,追求经济效益的脚步越来越快,因此,地质环境的变化速度,也超过人们的想象,并超出了环境本身所能承担的范围,这样的结果,就是地质灾害频发,地质灾害的发生必然是在一定的地质环境中,它不可能脱离地质环境而独立存在,地形、地貌以及地质构造一起构成了地质灾害的发生的条件,它们的变化以及相互作用,成为了地质灾害发生的诱因。 2地质灾害影响地质环境质量的优劣。按环境学的定义,所谓环境质量一般是指:“在一个具体的环境内,环境的总体或环境的某些要素,对人类的生存和繁衍以及社会经济发展的适宜程度。”对地质环境而言,环境质量就是指构成地质环境的各要素对人类的生存和发展的适宜程度。如前所述,如果地质环境的改变超过了地质环境的自适应能力,就会产生某种地质灾害。从地质灾害的危害程度来看,地质灾害的发生给人类社会的发展造成难以估量的损失。在中国这样一个地域辽阔、地质条件复杂、气候因素繁多的国家,每年地质灾害造成的损失是以百亿元计的。总体来说,地质灾害的影响主要体现在两个方面:一方面影响人类的生命财产安全,另一方面是间接地影响整个人类经济与社会的健康发展。从地质环境保护角度来说,地质灾害的产生与发展,影响了反映地质环境质量优劣的地质环境各要素对人类生存和发展的适宜程度。地质灾害越严重,发展速度越快,危险性越大,对地质环境质量的影响也就越大。 三、地质灾害防治与地质环境保护 进行地质灾害的综合防治,必然要遵循地质环境发展规律,在灾害发生之前,采取可持续的防预措施,减少其发生的几率,或者是在灾害发生之后,在第一时间内采取治理措施,减少灾害所造成的损失,这两者就是人们常说的“防”与“治”。只有采取防治结合的手段,才能受到更好的治理效果。防止受灾对象与致灾作用遭遇的方法也有两种,一是防止将拟建工程设施(含居民点)放进有致灾作用存在或有其发生危险的危险区,这是“避”;二是将已处于致灾作用威胁之下的人、物、设施撤离危险区,这是“撤”。 在科技力量的支持下,我国在地质灾害的预测方面已经取得令人欣喜的成绩,但是这还远远不够,由于人类活动不会停止,因此,不断完善和创新地质灾害防治方法,是非常必要的,是维护人们生命健康以及减少财产损失的关键。结合地质环境,从其规律出发,科学预测,合理的制定治理措施,是文章所以表达的主旨,相关的技术人员,也要坚持将地质灾害治理与地质环境相结合,科学分析之后,再制定防治措施,从而提高治理效果。 作者:杨洪冯薪霖周芙蓉单位:四川省核工业辐射测试防护院 地质环境论文:我国矿山地质环境论文 一、我国矿山地质环境问题 (一)矿山开发破坏原有土地资源露天开采直接导致原有土层受到破坏;容易导致土地失去原有的自然性质,排土场和工业场地建设也会占用大片土地;井工开采易出现地面塌陷、地裂缝等灾害,极大地破坏原有土地的性能。 (二)地质地貌受到破坏近年来,越来越多的人意识到了矿山开采对交通干线两侧景观破坏的严重性。例如,由于在京藏高速公路两侧有很多矿山,矿山开采形成了许多的大坑,人工堆积物也相对较多,直接严重影响了道路两侧的地貌景观。 (三)井工开采引发地面塌陷、危岩体等地质灾害井工开采常遇到的地质灾害问题有:地裂缝、地面塌陷等。在包头市石拐矿区经常出现上述灾害,还出现了十几处危岩体,对开采的影响特别大,目前有几处地表已形成了巨大的塌陷坑,如赛乌素金矿和白洞山铁矿。 (四)固体废弃物占用土地、破坏植被露天开采剥离废弃石、土、矿渣、尾矿构成了主要固体废弃物。固体废弃物的大量堆放,无序且杂乱,严重地破坏了当地的生态环境,此外,有些堆积物随意堆放于河道旁或河道内,雨季固体废弃物很容易成为泥石流产生的主要来源。 二、我国矿山地质环境治理模式 (一)山前黄河冲积平原粘土矿治理模式山前黄河冲积平原粘土矿开采主要是用于制砖,治理模式为可以分为两种。第一种模式:(1)对采坑内垃圾及废弃砖瓦进行清理。(2)削坡,深度超过2.0m需要削坡。(3)将采坑底部整平。(4)覆土,依据恢复植被要求确定覆土厚度。(5)优先恢复为耕地,也可自然恢复植被,再改造为耕地。第二种模式:(1)对采坑内垃圾及废弃砖瓦进行清理。(2)将采坑建设为鱼塘。(3)鱼塘周边,自然恢复生态或种植庄稼。综上,山前冲积平原黏土矿的最终治理目标是恢复为耕地和鱼塘。 (二)京藏高速公路两侧砂石场治理模式京藏高速两侧砂石场是为城市建设而专门设立的,其治理模式亦有两种。第一种模式,治理对象地处京藏高速公路北侧、大青山与乌拉山山前的沙坑,其为:(1)削坡,消除存在的地质灾害隐患。(2)采坑内平整、恢复地表土地功能。(3)种植松树使其与乌拉山南坡及大青山绿化工程相一致。第二种模式,治理对象为京藏高速公路南及远离山前的沙坑,其为:(1)削坡,消除存在的地质灾害隐患。(2)将采坑内平整。(3)覆土,覆土厚度0.20m-0.30m。(4)恢复为草地。 (三)石拐煤矿区治理模式包头市石拐矿区经过长期开采,资源枯竭,矿井老化,多数矿井已闭坑,地质环境问题多且复杂。治理模式:(1)采用爆破方式消除地质灾害治理区的危岩体,而后设置围栏。(2)修复河道,清理河道内垃圾,疏通河道,建设河道两岸,恢复植被。(3)清理城市建筑物,整平清理区域。(4)石拐旧区城镇边坡护理。主要包括清理建筑垃圾,恢复植被,切块护坡。 (四)白云鄂博区稀土矿治理模式包头市白云鄂博稀土矿区为生产矿区,资源储量丰富,因此,白云鄂博稀土矿的恢复治理为治理与保护并举。治理模式:(1)已达到设计高度的排土场,在其周边设置挡土墙,墙高1.5m,宽1.0m,并用砌块护坡。(2)沿路排土场,需在沿路一侧设置挡土墙。挡土墙高0.70m,宽1.0m,并用砌块护坡。(3)沿排土场护坡墙外种植松树,行株距2×2,相间种植,共种植五行。(4)排土场堆满后,其顶部砌块封顶。 (五)金属矿山治理模式包头的金属矿山主要分布在石拐及固阳地区。(1)对露天采坑,将废弃原剥离物全部填入坑内,并依据实际情况确定削坡与否。(2)对于井工开采,其治理对象是地面塌陷。已经放顶或形成的塌陷坑的区域,设置网围栏,并在塌陷区稳定后,简单平整塌陷区,塌陷区处置后撒播草籽即可。(3)尾矿库,矿山闭坑后,在尾矿库上覆土,并结合植被情况,种植草籽或树木。对于靠近沿路或在村庄边的尾矿库,要做护坡工作,以防产生地质灾害。(4)工业场地及选厂建筑,矿山闭坑后,工业场地及选厂建筑要拆除及清理,并将建筑垃圾填入采坑内。三、结论通过对包头市矿山地质环境与治理模式的介绍,根据包头市矿山开采造成的实际地质环境问题,结合地理位置、开采方式、开采矿种、规模、地质构造等因素,划分为5类治理模式,通过治理改善了生态环境,消除了周边地区的安全隐患,对以后我国不同区域地质环境问题的治理具有一定的借鉴意义。 作者:侯晓志刘占宁单位:内蒙古科技大学 地质环境论文:环境影响矿山地质环境论文 1矿山地质环境背景 矿区位于娄烦县城南西约14km,境内降水特点是年际变化大,年内季节差异大,强度变化大。多年平均降雨量420.2mm,大多集中在6-8月。矿区位于吕梁山区,西临吕梁山主峰,东近汾河。矿区属中低山区,最高点位于7号拐点附近,海拔标高1763m,最低点位于矿区东南部,海拔标高1539.1m,相对高差220m左右,总体地势是中部高南北两侧低。区内地形切割严重,近东西向的与矿带走向基本一致的山梁和沟谷发育。经过多年开采及村民私挖滥采,在矿区内已经形成多处露天采场、高边坡和采坑。矿区出露为太古界吕梁群袁家村组和第四纪黄土。区内地层多为北西走向、倾向北东,以单斜产出,矿区岩层倾角30°-55°,表现为地表较陡而向深部变缓的趋势,深部变为15°-20°,矿区断层主要出现在矿区南部. 2矿山地质环境影响评估 2.1地质灾害对于露天采区来说,主要是剥离及开采,未出现地裂缝、地面塌陷。根据现场调查,矿区岩石完整性较好,地表风化层薄,植被发育良好。矿区内各沟谷两侧崩塌、滑坡地质灾害不发育。在原罗家岔铁矿,多年露天开采形成露天采坑深30-50m,边坡坡角为50°-70°,由于剥离、降水及风化的影响,采坑边坡发生零星崩塌。现状条件下,研究区崩塌、滑坡、泥石流地质灾害不发育,地质灾害危险性小。未来开采,环宇铁矿共设计有三个采区,先期采用露天开采方式开采一采区上部矿体,露采结束后转入地下开采,根据矿体赋存条件分三个采区规划三套开拓系统开采区内剩余资源。预计随着采矿活动的持续进行,地下采空区面积不断扩大,顶板的物力力学性质也在发生变化,当达到某个临界值,就会出现顶板冒落,从而在采空区及其影响范围出现由开采沉陷引发的地面塌陷、地裂缝。根据矿体顶、底板围岩的特性及周围矿井的生产实际,本次确定的地表移动参数为:顶板、端部岩石移动角取65°,第四系沉积层移动角取45°。依据地表移动范围计算公式得出了地表塌陷范围面积约47.5hm2。对于各矿体开采沉陷范围来说,由于地裂缝、地面塌陷的存在,可能造成的直接经济损失小于100万元,受威胁人数小于10人。预测评估采矿活动对地裂缝、地面塌陷地质灾害影响程度“较轻”。当矿山各矿体采空区达到一定范围、开采深度逐渐加大,因开采沉陷地表可能出现地裂缝、地面塌陷,从而破坏开采沉陷范围内坡体的完整性,极易引发沟谷边坡发生岩体崩塌、滑坡,预测崩塌、滑坡可能造成的直接经济损失小于100万元,受威胁人数小于10人。预测评估采矿活动对崩塌、滑坡地质灾害影响程度“较轻”。根据娄烦县气象资料,多年(1974-2009年)平均降雨量420.2mm,大多集中在6-8月,年最大降水量563.5mm(1988年),年最小降水量为277.1mm(1999年),日最大降水量88mm(1997年7月18日),1小时最大降水量39.4mm(1994年7月23日12时28分),10分钟最大降水量7.8mm。本区暴雨强度指标为8.23,泥石流发生的机率>0.8,根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DZ/T220-2006)可能发生泥石流的界限值,对比研究区所在区域的降雨量条件,初步判定矿区具备爆发泥石流灾害的降雨量条件。排土场所在范围汇水面积不大,上游所在沟谷植被覆盖良好,无松散的泥石流物源,且排土场堆积的废石及矿渣经分层堆放、压实后一般也不会构成泥石流物源,排土场沟谷在自然条件下遭受泥石流地质灾害的可能性小,预测评估排土场遭受泥石流地质灾害影响程度“较轻”。综上所述,现状条件下,矿区内地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流地质灾害均不发育,地质灾害危险性小。 2.2含水层影响现状条件下,经过多年的露天剥离及矿石的开采,对采坑所在范围的第四系冲洪积砂砾石孔隙含水层、矿带及顶底板岩石含水层造成彻底破坏,但由于含水层含水微弱或不含水,基本无矿坑涌水,露天开采对评估区地下水资源量影响小,现状评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”。未来该矿采用露天和地下开采方式采矿,预测未来开采条件下,露天采区将形成深近200m的采坑,将会破坏矿体上覆含水层的结构,而采坑以上的含水层主要为矿带及顶底板岩石含水层、第四系冲洪积砂砾石孔隙含水层,此处均为弱含水层,基本无矿坑涌水或涌水量小,采矿对矿体以上含水层地下水资源影响小。预测评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”。 2.3土地资源影响现状条件下,原罗家岔铁矿面积6.47hm2,经多年露天剥离及开采,批采标高以上资源基本已开采完毕,其土地类型为采矿用地。露天采矿活动对土地资源影响程度“较轻”。在原私挖滥采区,面积165.31hm2,其中旱地2.45hm2、有林地12.33hm2、灌木林地11.20hm2、其他草地35.31hm2、采矿用地104.03hm2;破坏土地资源面积61.29hm2,破坏土地类型为旱地、有林地、灌木林、其他草地,其中破坏耕地2.45hm2、林地面积23.53hm2、草地35.31hm2。露天采矿活动对土地资源影响程度“严重”。采矿活动对土地资源影响程度“严重”。未来开采条件下,一采区占地面积约31.74hm2,破坏土地面积约10.82hm2,破坏土地资源的类型主要为旱地、有林地、灌木林地、其他草地,其中旱地0.49hm2、有林地2.91hm2、灌木林地0.09hm2、其他草地7.33hm2;预测评估采矿活动对土地资源影响程度“严重”。 3防治对策 3.1矿山地质灾害防治对地裂缝、地面塌陷的整治以填埋裂缝、陷坑,恢复地表植被为主,具体应根据地形特点选择适宜的方法。对较小的裂缝、陷坑,可就地取土回填、夯实、局部整平;对较大的裂缝、陷坑,可先用废石回填至一定高度后,就近取土局部整平。地裂缝、地面塌陷填埋及崩、滑体清理后,及时恢复地表植被。清除影响区可能对人员及机械等有威胁的斜坡上的岩土体,降低临空面高度,减小斜坡坡度和上部荷载,提高斜坡稳定性,从而降低危岩(土)体的危险程度。同时加强(岩)土体形变监测,主要通过地面观察、形变测量等手段监测位移、裂缝变形。建立汛期巡查制度。 3.2矿山地质环境监测工程在矿体开采过程中,可能产生地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡地质灾害,对含水层和土地资源等造成破坏,因此必须实施矿山地质环境监测工程。 4结论 第一、现状条件下,矿区内地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流地质灾害均不发育,现状评估采矿活动对地质灾害影响程度“较轻”;现状评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”;现状评估采矿活动对露天采场土地资源影响程度“严重”,对其它区域影响程度“较轻”。第二、预测在矿山开采地表变形范围地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡地质灾害危险性小,废石场沟谷遭受泥石流地质灾害危险性小,预测评估采矿活动对地质灾害影响程度“较轻”;预测评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”;预测评估采矿活动对采区及废石场土地资源影响程度“严重”。第三、矿山地质环境保护与恢复治理主要措施及工程有:对地裂缝、地面塌陷综合整治,对崩塌、滑坡易发段进行整治,对废石堆场进行综合整治,植被恢复工程等,监测工程。 作者:牛志清单位:山西省煤炭工业厅 地质环境论文:矿山沟露天采场地质环境论文 1矿山工程现状 1.1开采现状分析团结沟采矿场为露天开采方式,采用单一公路开拓、汽车运输,组合台阶陡帮剥离,缓帮采矿方法开采。采区分东、西两个露天采场,两采场封闭圈相距约80m。东采场从1976正式开采,2000年初开采到65m标高后暂停开采,采坑距地表深度达125m;从2008年7月开始对东采场南帮二期工程设计境界外资源进行边界扩境开采,现开采到100m标高,计划2015年底开采到70m标高后结束开采。西采场从1994年正式开采,2008年6月开采到10m标高结束开采,采坑距地表深度达180m。1996年9月西采场南帮139~129勘探线间的边坡岩体发生大面积的滑坡,滑坡量约为130万m3。虽然该滑体量大,但未形成一般滑体那样的破碎状;经过几年的削坡减载和近10余年的应力释放,目前处于较稳定状态。 1.2地质环境存在的问题团结沟采矿场已有30多年开采历史,形成了一定规模的矿业遗迹景观。2005年8月国土资源部批准了当地政府上报的《黑龙江嘉荫乌拉嘎国家矿山公园申报书》,2007年10月矿山公园揭牌开园。公园规划为矿山公园标志牌、矿业遗迹、地质遗迹、自然河流和生态、鄂伦春民族风情园等5个参观景观;其中,矿业遗迹景观包括采场两个露天采坑、选矿厂、冶炼厂、尾矿坝等。经专业机构评估,目前采区地质灾害危险性以及采矿工程对水资源环境影响程度均较小,但由于30多年的矿山建设及生产,已对矿区内林地资源和地质地貌景观产生了较大破坏。1)植被荒芜。采场内石漠化严重,没有可供植物生长的土壤;采场周围植被也受到破坏,许多地方都被废石、废渣掩埋。2)占用大量林地。采剥作业中产生大量的固体废弃物(岩石),在排土场、废石堆堆放,占用了大量林地。截至2013年底,采矿场共计占用和破坏荒山及林地面积约1.92km。 2地质环境保护与恢复治理措施 2.1地质环境保护与恢复治理原则1)坚持“谁破坏谁治理、谁投资谁受益”的原则。2)坚持“预防为主,防治结合,在保护中开发,在开发中保护”的原则。3)坚持“边开采、边保护、边治理、边恢复”的原则。4)坚持社会效益、环境效益、经济效益的协调统一。 2.2地质环境保护与恢复治理目标针对团结沟露天采场地质环境与恢复治理项目存在的上述问题,拟定地质环境保护与恢复治理总体目标为:在矿山生产的同时,尽可能保护好现有的生态环境和地质环境,对生产中所造成的影响和破坏,一部分可以边生产、边保护与恢复,其余部分应在生产结束后及时进行恢复、治理,以实现保护和综合治理矿山环境为最终目标。 2.3地质环境防治工程鉴于目前团结沟露天采场及选矿厂、冶炼厂、尾矿坝等都已经获批为国家矿山公园,因此今后应以采坑边缘治理、废石堆地质环境治理恢复、排土场地质环境治理恢复为重点开展有关防治工程,使矿山公园更具有观赏及研究价值。 2.3.1矿山公园保护乌拉嘎国家矿山公园是当地政府在乌拉嘎镇区域设立的旅游参观景点,因此应采取围栏、警示牌、避让、加固等措施保护现有的矿山公园。该项工作以地方为主,企业予以配合。 2.3.2采坑边缘治理及绿化工程在采坑周边15m处设置绿篱带,绿篱宽0.9m;根据当地气候条件可种植灌木,规格为0.2m×0.3m,每处种植两株,总长度约为4.5km,共计种植灌木180000株,需客土约35830m3。在采坑边缘4~5m处与绿篱围栏之间覆土植树,恢复植被,树坑规格为0.3m×0.3m×0.4m,需覆土约17000m3。根据当地气候条件可种植生长快、易成活的杨树,植树规格为3m×3m,约种植8200株。种植时,采用“三埋两踩一提苗”的方法。 2.3.3废石堆地质环境治理恢复工程废石堆位于东采场北部和南部,占地面积约为82000m2。环境治理恢复措施为平整、削坡,平整厚度约为0.2m,平整量约为16000m3;平整后进行客土植树,树坑规格为0.3m×0.3m×0.4m,需客土约940m3。可种植杨树,植树规格为3m×3m,约种植9200株。 2.3.4排土场地质环境治理恢复工程排土场位于东采场西南,占地面积约为1050000m2。环境治理恢复措施为平整、削坡,使其与周边地形坡度基本一致,平整厚度约为0.2m,平整量约为210000m3;平整后场地进行植被恢复,可种植杨树,树坑规格为0.3m×0.3m×0.4m,共需客土约3960m3。植树规格为3m×3m,约植树116700株。 2.4地质环境监测工程 2.4.1露天边坡滑体监测露天边坡滑体是采剥作业中最大的地质灾害隐患,因此应对东、西采坑滑体位移情况进行定期监测,尤其在雪融时节和雨季更要加强监测。 2.4.2水质监测由于废石经长期日晒雨淋及气候影响,一些有害元素进入地下水,可能引起水质污染,因此应对地下水水质进行定期监测,每季度至少监测1次。 3保障措施与效益分析 3.1保障措施 3.1.1组织保障为保证地质环境恢复治理工程项目的顺利实施,企业应以公司法人为项目总指挥,主管领导为副总指挥,主抓项目施工及安全工作,生产部和采矿场负责项目的具体实施,安环部、企管部、纪委等部门负责项目日常监督。 3.1.2技术保障在施工过程中应严格按照地质环境恢复治理方案要求进行操作,并定期或不定期聘请有关专家对地质环境恢复治理工程进行专业咨询,对不当之处及时进行调整,使地质环境恢复治理工程切实有效。 3.1.3资金保障截至2013年底,企业从法律规定上已缴纳地质环境恢复治理保证金上千万元。在以后施工过程中,企业还应按规定定期提取地质环境恢复治理保证金,做到专款专用。 3.2效益分析 3.2.1社会效益地质环境恢复治理工程项目实施后,可以大幅度减少矿区附近的地质环境问题,使矿区的周边环境得以保护,生态环境得以恢复,使矿区及附近居民能够安居乐业,从而维护社会的稳定、和谐发展。 3.2.2环境效益地质环境恢复治理工程项目实施后,矿区内的地质环境问题可以得到抑制,基本改善了矿区内不良地质环境和生态环境,并提高了矿区及附近居民的生态环境质量,降低了地质灾害和环境污染,使矿区的生态环境发生明显改变。 3.2.3经济效益地质环境恢复治理工程虽然不直接产生经济效益,但项目竣工且通过地方政府主管部门验收后,可使缴纳的地质环境恢复治理保证金得到返还,从而缓解企业资金紧张状况。该项目实施后,可以最大限度地降低矿山地质环境问题和地质灾害发生几率,其减灾增值效益十分明显。 4结论 1)团结沟采场由于30多年的矿山建设及生产活动,已对矿区内林地资源与地质地貌景观产生了较大破坏,致使植被荒芜,大量林地被占用,需要采取有效措施进行恢复治理。2)团结沟采场地质环境恢复治理工程主要措施为矿山公园保护措施、客土植树绿化工程和露天边坡滑体监测预警。3)地质环境恢复治理工程项目的实施,需要企业从组织、技术、资金等方面提供保障。该项目实施后,将会产生一定的社会效益、环境效益和经济效益。4)矿山地质环境恢复治理工程是一项复杂而崭新的工作,整个项目的实施应严格执行工程管理,方可降低风险以及应付不确定的因素。该工程项目实施前,应委托有资质的单位进行勘察设计。 作者:袁凤斌于爱国单位:黑龙江乌拉嘎黄金矿业有限责任公司 地质环境论文:矿山周围地质环境论文 1矿山周围地质环境简析 1.1矿山地质环境的重要性众所周知矿产资源是我国现代化建设中必不可缺的重要资源和重要物质基础。但是与此同时需要注意的是,矿产资源在为我国的现代化建设做出巨大贡献的同时,其自身的开发和利用对于周边环境所造成的负面影响也开始受到了越来越多的关注与重视,并且这一问题在矿山周围地质环境中表现的最为明显。另外,随着我国社会经济的不断发展,矿产资源的开发与利用开始进入了一个新的规模并且也提升到了一个新的强度,因此在这一前提系对于矿山周边的地质环境进行研究与分析也开始引起了我国地质学界的关注与重视。 1.2矿山地质环境的脆弱性矿山周边地质环境的脆弱性是由于长期滥采滥挖问题造成的,因此这意味着进行矿山周边地质环境评价已经成为我国社会发展过程中的一个无法回避的沉重现实。因此在这一前提下我国地质工作者应当对矿山周边地质环境的脆弱性有着深刻的了解,从而能够矿查明主要的环境地质问题及其带来的危害。这同时能够为我国科学开发矿产资源和保护矿山地质环境、整治矿山环境、恢复与重建矿山生态、实施矿山地质环境监视治理等提供非常有用的科学资料和科学依据。 1.3矿山地质环境评价紧迫性众所周知矿山地质环境评价是一项极其紧迫的工作,这主要是由于这一工作的进行能够为矿山地质环境的综合整治提供较为科学的基础性依据,并且能够在此基础上给世人阐述出矿山地质环境评价的重要性同时能够更加有效的分析其重点评价的内容。另外,通过单元划分和地质环境评价指标权重的有效确立,我国地质学者和地质工作者可以更加高效的选用合适的数学模型来对我国矿山环境质量做出现状评价,最终在完成现状评价的基础上进行相应的猜测评价,从而使得综合评价的科学性和可靠性得到进一步的有效提升。 2矿山周围地质环境评价方法 矿山周围地质环境评价方法的有效选择需要许多环节的有效支撑,这主要包括了合理确定矿山地质环境评价重点、结合矿山周围气候环境进行分析、区域评价的有效进行、地质环境的精确总结等内容。以下从几个方面出发,对矿山周围地质环境评价方法进行了分析。 2.1合理确定矿山地质环境评价重点合理确定矿山地质环境评价重点是提升矿山周围地质环境评价方法有效性的重要内容。通常来说在矿山周围地质环境评价过程中,矿业活动引发的水资源减少、水环境变化,例如地表水漏失、地下水资源枯竭、区域水均衡破坏、水质污染问题加剧等都是矿山地质环境评价的重点内容。除此之外,当地矿业活动对于当地的土地资源和土石环境产生影响和破坏时,例如改变了当地土地利用现状和地面变形时,又或者造成土地荒漠化、土石污染时,这些内容也是矿山地质环境评价的重点之一。另外,矿山地质环境评价重点还包括了矿区存在的各类地质环境问题,例如土石环境污染、崩塌、滑坡等。因此地质工作人员应当在了解灾害规模、发育程度、危害对象和生产原因的基础上,对于其可能产生的影响和可能出现的危害程度进行有效的评价。 2.2结合矿山周围气候环境进行分析结合矿山周围气候环境进行分析是指地质工作人员在充分把握并且评价该地区的气象、水文、地形、地貌、地层岩性、地质构造、地震、地下水、工程地质等基础条件的前提下,通过进一步查明评价区存在的地质环境题目的种类、规模、特征、发育程度,查明与相邻矿山矿业活动的相互影响特征与程度。除此之外,在结合矿山周围气候环境进行分析的过程中地质工作人员应当注重针对各种地质因素在不同局部区域的差异性和复杂性,要做到较为精确的评价,需将整个评价区域划分成若干个评价单元,同一评价单元在地质环境条件方面具有一致性,而不同的评价单元之间应具有可比性。 2.3区域评价的有效进行区域评价的有效进行对于矿山周围地质环境评价方法的重要性是不言而喻的。在区域评价的过程中地质工作者应当注重根据矿山周边各个小区域的具体地质环境条件来分别赋予所选定的评价指标以不同的属性,从而能够在此基础上根据这些不同的属性来进行合理的区域评价。除此之外,在区域评价的有效进行过程中地质工作者可以采用三角形剖分法和正方形网格划分法以及不规则多边形网格划分法等方法来提升评价精确性,与此同时还能够依据具有针对性、简明性、普适性、数据易取性、指标可量化和动态与静态相结合的原则来对评价地区的基础条件和基本指标进行有效的选取甚至是矿山周边环境数据的标准化处理,最终促进评价方法可靠性的持续提升。 2.4地质环境的精确总结地质环境的精确总结是指在现状评价的基础上,地质工作人员根据矿山的类型和矿山的具体开发利用方案来确定的接下来的开采范围和深度以及规模,从而能够结合的评价矿山地区的地质环境条件以及其变化特征,同时能够猜测新一轮矿业活动的开展是否会产生并且加剧的地质环境问题的出现。另外,在进行矿山地质环境的综合评价的过程中,地质工作人员应当根据矿山周边的实际情况和现状来进行评价,并并进行相应的矿山地质环境分区,从而能够在此基础上对矿区地质环境总体影响程度做出综合评价结论,在进行矿山建设适宜性评价的同时促进矿山周围地质环境评价方法精确性的有效提升。 作者:郑翔单位:江西省核工业地质局二六七大队
矿山地质论文:炭煤矿矿山地质环境治理论文 1矿山主要地质环境问题 炭煤矿自1958年规划建井,设计年生产能力45万吨,投产以来,取得较大的经济效益,同时矿山地质环境也遭受到不同程度的破坏。炭煤矿存在的主要矿山地质环境问题如下。 1.1地面塌陷 炭煤矿井田范围内一1煤地下采空区面积10.5km2。根据实地调查,一1煤采空区出现地表塌陷,在采深200m以深地区,地表无明显裂隙,采深200~100m地区未见厂矿、民房明显破坏,采深100m以浅地区地面出现采动裂隙,对农田耕种有一定影响。采空区及其伴生地面裂缝对流经矿区的东泗河有严重影响。由于东泗河流经采空区,地面塌陷和地面裂缝破坏河道地层结构,已经成为地表水渗漏主要通道,河道地表水通过地裂缝下渗进入煤矿巷道,严重影响到采矿安全。需要采取综合工程措施对其进行应急治理,并加强监测工作。 1.2含水层破坏 炭煤矿矿井正常涌水量9000m3/d,已造成煤层顶板灰岩含水层和底板灰岩含水层水位下降,且降幅明显。采矿活动对深部岩溶含水层影响较严重,主要表现在承压水头有较大幅度的下降,深层地下水资源量减少,开采条件恶化。 1.3对原生地形地貌的破坏 炭煤矿一1煤层己基本采完,采空区面积已达10.5km2,上部的华泰煤矿开采二1煤,也已形成地下采空区面积2.1km2。对原生地形地貌景观影响明显,地表局部见有地裂缝,但相对丘陵地形而言,对矿区地形地貌景观影响较大。 1.4河床开裂渗漏,造成煤矿开采安全隐患 东泗河是矿区内的地表水和地下水的主要流通、排泄通道,该河向西北约10km流入伊洛河,属于季节性河流。该河流经井田范围内长度约900m,河道土质以碎石土为主,局部地段为粉土和淤泥及淤泥质土。河道从采空区或采空区附近通过,有地面塌陷及伴生地面裂缝发育,河道地层结构遭到破坏,有地表水入渗进入煤矿巷道的现象,影响炭煤矿生产安全。为了防止河道沟谷中地表水渗漏地下进入炭煤矿巷道,保证煤矿安全生产,本着安全合理、经济可行的原则,对炭煤矿区段东泗河河道进行必要的调查、勘查工作。 2工程主要治理措施 2.1河道治理工程 (1)排水渠治理 为了快速排泄地表水,防止地表水顺地面裂缝渗漏进入煤矿巷道,影响煤矿安全生产,在东泗河河沟内修建排水渠。排水渠为M7.5浆砌石结构,块石强度不小于40Mpa。排水渠过水断面为梯形,最小结构尺寸为底宽3.9m,顶宽4.5m,高3.0m,砌石厚度0.8-1.1m,修建排水渠长度为900m。主要工程量为:河道清淤土方开挖工程量18573.61m3,碎块石挤淤置换工程量720.83m3,浆砌石排水渠工程量为12967.80m3。 (2)沟渠地基处理 针对不同的地层类型,采用不同的地基处理方法。对于碎石土(无裂缝发育和其他异常情况),可以不进行地基处理。对于裂缝发育的地段,地基处理措施是:首先对裂缝进行适当的开挖清理,然后用粘土进行充填夯实,再铺设70cm厚的粘土防渗垫层,然后再砌筑沟渠。对于粉土地段,地基处理的措施是:首先铺设60cm厚的碎、块石置换层,并灌注水泥砂浆,然后再砌筑沟渠。对于淤泥和淤泥质土地段,首先采用碎块石挤淤置换的方式进行处理,然后再砌筑浆砌石排水渠。 (3)防渗及抗冲击 对于无裂缝发育地段,采用“浆砌块石+混凝土”双层复合防渗及抗冲击结构,即先铺设800-1000mm厚的浆砌石渠底,然后再浇筑200mm厚的混凝土(C20)防渗层,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。对于地裂缝发育地段,则采用“粘土防渗层+浆砌块石+混凝土防渗”三层复合机构,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。即先对裂缝采用粘土进行充填夯实,再铺设700mm厚的粘土防渗垫层,然后砌筑800mm厚的浆砌石渠底,再铺设200mm厚的混凝土(C20)防渗层。对未稳定的和潜在的采空塌陷区,预测变形参数,采用粘土垫层进行防渗,兼有调整塌陷变形的功能。 2.2土方回填夯实工程 在排水渠超挖部分以及原始地面至排水渠顶之间,用开挖出来的土方进行回填夯实,回填夯实地面高程应不低于排水渠顶面高程。土方回填夯实工程量为18712.99m3。 2.3植树绿化工程 在土方回填夯实区域范围内进行植树绿化,以恢复植被,美化矿山环境。绿化采用适应当地气候的杨树,在渠的两侧各栽植两排。树的规格为胸径3cm,植树网格间距3m。选择生长健壮、无病虫害、无机械损伤、树形端正和根系发达的苗木。主要工程量为:植树1100株,绿化面积9000m2。 3工程效益分析 (1)减灾效益 矿山地质环境恢复治理可以改善地表水的流通条件,防止地表水入渗煤矿巷道,降低煤矿生产安全隐患,具有减灾防灾的效益。 (2)环境效益 矿山地质环境治理工程可以有效防止水土流失,消除对居民和公路交通干道的安全隐患,提高植被覆盖率,改善生态环境和周围生态景观,使矿山生态环境得到一定程度的恢复和保护。 (3)社会效益 实施矿山地质环境治理工程,消除了灾害隐患,美化和恢复了矿山生态环境,在一定程度上保护了矿区附近居民的生命财产安全,美化了当地居民的居住环境,使得矿山企业和地方政府、地方群众和谐共生,共同发展。有利于促进地方经济的可持续发展,有利于形成安定团结、人民群众安居乐业的政治局面,有利于构建和谐社会。 (4)治理工程 可有效避免地表水入渗到煤矿巷道,降低对煤矿安全生产的干扰,提高煤矿的生产效率和生产能力,降低生产成本。同时植树1100株,新增绿化面积约9000m2,经济效益明显。 4结语 (1)河南大峪沟煤业集团炭煤矿存在开采引起地面塌陷、地裂缝,河床开裂渗漏,造成煤矿开采安全隐患等矿山地质环境问题。 (2)治理工程采取塌陷采坑回填防渗、河道治理、土方回填夯实、植树绿化等工程手段对矿区东泗河河道进行综合治理,恢复矿山地质环境。 作者:朱洪生 甄娜 孙建波 齐光辉 单位:河南省地质环境监测院 濮阳市地质环境监测中心 矿山地质论文:露天矿山地质环境论文 1露天开采的概况 露天的开采业带来了很多的问题。首先在对矿石进行开采的时候要对岩石进行层层的剥离,这就需要对岩石进行大面积的破坏,甚至还有一些较深的矿石的进行破石处理的时候要对很多的岩石进行破坏。破坏岩石不仅占用了很大的面积使很多的原本的农田无法耕种,在前期也要对这些地皮的购买上需要很多的购置费用,在矿石的开采的前期需要很大的资金的投入。其次是露天作业受到天气的严重影响,在对矿产进行露天的开采的石油需要工作人员和机器设备的露天的工作,于是工作的效率和设备的效率都收到气候的影响。最后,随着我国资源的不断的开采,目前的露天开采的范围也不断的加大,在露天开采的时候慢慢的对很多的较低的品味的矿床以及一些地下的残矿也进行不断的开采。 2露天开采所引发的主要的地质环境问题 在对矿产资源进行露天开采后会引发很多的地质环境的问题,这些的问题主要有对土地资源的大面积的占用,对地形地貌的严重的破坏,破坏了很多的自然的景观,影响了生态的平衡,甚至引发了严重的地质的灾害的发生,如坍塌和滑坡事件的发生就与现在的露天开采具有很大的联系。 2.1露天开采造成的土地资源的大量的占用 随着现在的矿产资源的不断的开采,矿业的开发的活动不断的持续,很多的地区都对天然的矿产资源进行了不同程度的开发和采集,在对矿区的矿产进行开采的时候,采用露天的开采方式更利于对矿产的资源的充分的利用,于是很多的土地资源都被征用,这就造成了很多的农田和土地受到了严重的破坏和影响,在开采中需要对土地的矿石进行爆破处理,开采完狂时候对开采区的破坏是无法进行修复的,这就造成了农田的失去,和土地类型的转变,造成了很大的土地的浪费现象。 2.2露天开采对土地的地形地貌以及自然景观的严重的破坏 很多的原生态的山林,因为矿石的开采而导致了当地的山林和丘陵以及很多的植被和生物链发生了严重的破坏,导致了植物退化,土壤贫瘠,这种严重的破坏之后,原有的生态平衡再难恢复,荒山荒地不断的增加。 2.3露天开采导致的滑坡和崩塌的地质灾害的发生 由于对矿石的开采需要对地表进行爆破和挖掘,这就需要对当地的岩石以及地质条件进行研究和考察,在开采中要做好相关的开采的边界以及开采的深度和很多的参数的确定,在开采中如果对这些的参数没有做好合理的安排和布局,就很容易造成对一些岩石的爆破的失稳,造成岩土的坍塌和岩石的滑坡的现象的发生。在开采的过程中,进行爆破的时候对开采的边坡比较陡的地方进行震动的时候或者在自身的重力的作用下,岩土进行了岩体的失稳,这就导致了滑坡和崩塌的现象的发生,这种地质灾害对施工的现场和人员设备的伤亡非常的严重。 3对矿山的地质环境的保护和恢复治理的措施 3.1对矿山的地质灾害的防护 如果已经发生了滑坡的事件,要对现场进行及时的清理和处理,以防事故的进一步的发展,做好台阶的处理。对矿石开采完毕后的闭坑的工作中要对可能发生的事故的隐患做好排查和处理,确保坡度的安全和减少岩石的崩塌的隐患的发生。做好警告牌的设立,和现场的管理和建设工作,做好安全的预防措施,尽量减少施工人员以及设备的破坏。 3.2地形地貌的恢复 对于一些开采后对地形地貌进行破坏的开采的矿区,要做好对废石场的填埋和修复美化的工作,主要是做好相关的措施来防止水土的流失和防止泥石流的发生。对一些矿场进行植树造林的绿化处理以及对一些矿坑的台阶进行美化处理。对工业的场地以及生活场地进行美化和生态的修复的工程,要对一些设施进行拆除来挖树坑,将客土进行回填工作,做好植被的种植和美化铬规划,修复生态环境。 3.3做好矿山的地质环境的检测工作 对开采的矿场进行灾害的隐患的检测和位置的确定,做好测量和检测结果的记录,及时发现及时汇报。还要做好水质的检测,在开采过程中尽量做好水质的保护工作,不要对地表水和地下水进行破坏,设置好水质的监测点,做好检测和记录。对土地的占用和地貌的破坏也要做好检测和报告,每月都要进行如实的调查和汇报。 4结语 为了保证露天采矿的安全和对矿山的环境资源的保护和治理工作的顺利进行,采取必要的措施来减少滑坡泥石流以及坍塌等地质灾害的发生是矿山企业和人们的生活环境负责的行为,为了恢复矿石开采后造成的土地的利用,要对土地资源做好矿山的恢复和调整的工作,为了促进社会的经济的发展和社会的和谐来做出最大的努力。 作者:王江 单位:宁波市地质环境监测站 矿山地质论文:矿山地质灾害论文 一、评估的方法和意义 在评估矿山地质灾害的时候,最重要的一点就是保证评估结果的科学性和准确性,由于其评估方法比较多,所以在评估的时候选择评估方法,应当根据当地地质的实际情况而定。在评估的时候首先应该搜集整理矿区的资料,其中包括矿区前期的地形、地质、矿山开采设计、矿体分布等等方面的资料,如果这些矿山基本的地质资料都没有收集到,那么定性评价的方法就比较适用;如果以上这些资料都能搜集到,不过由于这个矿区曾经比较少的发生地质灾害,导致采样数量不足,这种就最好采用模糊综合评判的方法了;而对于矿山历史上地质灾害频发,地质灾害的采样数据比较丰富的情况下,就可以选用神经网络、数理统计等方法进行评估。地质灾害的评估方法主要有: 1、专家评估法 此种方法一般是由在研究区当地生活工作多年,因而对当地的地质情况比较熟悉的的专家,对灾害进行直接的评估。这种方法虽然效率高,也能结合现场的很多因素进行考虑,不过人为因素比较大,评价的结果受制于专家的经验水平。 2、参数合成法 对影响质地灾害的所有因素分类,然后根据经验,对每一个因素给予一个权值,最后对这些所有的权值平均。此种方法是定量评估,利用软件,工作效率也很高,缺点是当矿山面积比较大时,灾害点多,应用就比较复杂,而且权值的确定主观性比较强。 3、数理统计 通过对现有地质灾害以及影响它的因素,建立调查和统计分析,总结地质灾害的发育规律,从而建立评价模型,并利用所建模型进行的评估预测。这种方法比较复杂,模型需要反复的验证,不过评估结果科学准确。 4、人工智能 这种方法包括神经网络、向量机、灰色聚类。 二、评估及治理工作开展的思路 在开展评估及治理工作的思路上,首先应该对矿区进行现场的调查和数据的收集整理,对以前的一些相关资料和评估方法进行一个综合的分析和评估,进而对矿山的地质灾害提出一个治理的合理措施,在治理完成后,还必须对矿山地质灾害进行监测,如果发现任何的安全隐患以便及时上报给相关部门。 三、矿山地质灾害的防护措施及治理方法 矿山地质灾害的防护措施和治理方法,必须要根据评估的结果以及灾害的类型来制定相应的措施。这是因为不同的灾害类型,它的灾害体所危害对象的范围也就相应的不同,所以在制定切实可行的措施的时候必须结合当地的实际情况。根据矿山的地质特点和条件以及地质灾害灾点的分布情况基本可以划为几个不同的防治区。其次是次重点防治区,这个主要针对的是矿山的生活区和进场公路,这两出地方很容易形成大量的边坡,周围还有一些废弃的渣,如果这些边坡失去稳定就很有可能造成塌方和滑坡,而那些沿途的废弃的渣也会造成矿区的水土流失,从而形成泥石流;最后一般防治区,就是指在无主要建筑和项目工程的建设的矿区内,一些地表岩石由于破裂、破碎等原因而造成的水土流失,这里应该减少人为因素的干扰,做好植被的防护工作。那么发生了地质灾害应该怎么做,采取哪些措施?下面是一些典型的地质灾害的治理方法:1、滑坡:修建排水设施,建立安全平台;2、塌陷:可以采用充填复垦的方法;3、崩塌:降低陡峭程度,清理或拦截危岩;4、泥石流:封固矿山的物质,建立拦挡设施,建设疏导通道;5、瓦斯爆炸、矿坑火灾:设置检测点,设计预火方案;6、水土流失:绿化植被;7、矿坑突水、涌水、涌泥:做好坑道排水、排沙设计。 四、对矿山地质灾害的监测方法 矿山地质灾害的监测方法主要有三种:即人工巡视法、工程测量法和遥感解译法。 (一)人工巡视法 人工巡视法可以监测不同类型的矿山,比如崩塌、滑坡、泥石流等,还能根据季节的变化,增加监测频率,比如在雨季的时候,监测频率要频繁一些。人工巡视法主要是针对矿山地质灾害点多、点散,规模较小的致灾地质体。 (二)工程测量法 工程测量法主要应用在三个方面:一是灾体已经发生变形,周围有青瓷的滑坡、不稳定斜坡的矿区;二是防治效果监测方面,如挡土墙等防治工程部位;三是矿区地表的变形和沉降等监测方面。工程测量法只要的是测量仪器对致灾体进行相对位移的测量,因此,大多时候是用在滑坡有变形的阶段以及防治工程效果的检测。 (三)遥感解译法 遥感解译法一般应用在对地质灾害的监测方面,这是由于遥感解译法可以发现大规模的泥石流和滑坡灾害,并且监测的效率比较高,不过同时也需要现场调查核实验证手段来进行辅助,所以遥感解译法一般应用在区域性的矿山地质灾害的监测,以达到大面积的观测的目的。 五、总结 综上所述,本文对矿山地质灾害的评估方法以及治理工作的内容、方法做了一个总结,并介绍了一些监测的关键技术,总之,对矿山地质灾害的研究必须引起我们高度的重视,认真总结这几年治理矿山地质灾害正反两方面的工作,因地制宜,依靠科学,不断推进矿山地质灾害的综合治理工作。 作者:郭昱宏 郭宇 韩旭渊 单位:成都理工大学 矿山地质论文:生态环境下矿山地质环境论文 1矿山生态环境存在的问题 1.1对地表环境的污染 1.1.1占用土地资源 矿产资源的开发过程中,本身就会占用大量的土地资源,而且会对土地资源造成破坏。在开发矿产资源时,会对地下水系统造成一定影响,导致地下水水 位下降,矿产开发区及其周围土壤的水分和营养物质流失,地表植被破坏,导致土地贫瘠,造成土地沙化。目前,我国对部分矿产开采和实用的技术相对落后,导致矿产开采中产生大量固体废弃物。这些固体废弃物经过长期的风吹日晒雨淋,逐渐渗入土壤,造成土壤污染。同时,部分金属矿产的开采过程中,原本储存于地下的矿产物质逐渐暴露在地表,导致其化学性质发生改变,金属污染物加大了对土壤的污染。 1.1.2对地表植物造成破坏 露天开采和地下开采分别为矿产资源开采的两种方式,露天开采主要用于开采埋于地球表层的矿产资源,相对地下开采而言,成本更低,但会对地表造成更大范围的影响。不仅地表植被会被破坏,其堆放在外的尾矿等也会对地表造成较大污染。地下开采的主要用于开采地下深层的矿产资源,大量的地下采矿作业,会使得地表失去支撑,进而导致坍塌等事故,也会对地表植被造成破坏。矿山开采前一般为森林或草地等,在开山采矿之后,往往森林被砍伐、草地被破坏,矿产废弃垃圾堆置严重,导致地表的自然景观破坏严重,其环境服务功能降低甚至消失。 1.2对水资源的破坏 矿产资源开采过程中,矿区塌裂等现象,导致矿区的储水结构发生变化,地下水水位下降。另外,采矿过程中对植被的破坏,也会导致地表涵养水源能力下降,造成地表水流失加速。同时,地下采矿的行为还有可能改变地下水的水流方向,甚至出现河流断流的现象,导致原有的水利设施失去原本的功效,对农业耕种造成直接影响。 1.3对大气的影响 矿物开采的过程中产生大量粉尘,导致矿山区空气污染。尾矿和采矿后遗留的废石,在受到风力等外力的影响,也会产生粉末和扬尘,导致空气污染。事实上,矿山开采过程中产生的扬尘不仅会污染环境,还会对农业造成破坏。矿产资源开采过程中,会导致土壤板结,破坏土壤结构,影响农作物生长。 1.4导致生物的多样性受到破坏 植被被破坏、水质污染、土壤污染、人类的入侵等都会对矿区的生物多样性都会造成破坏,并且这种破坏往往是不可逆的。矿区生物多样性若受破坏严重,其恢复工作将是一项浩大的工程,即使在被破坏后,再采用人工技术恢复,其质量也将大大下降。 1.5诱发地质灾害 矿产资源开采导致植被破坏、水系统破坏等,造成水土流失,进而诱发严重的自然灾害,例如山洪、泥石流等,还会加速土地沙漠化。据相关调查显示,矿山的开采和矿石的运输,是导致近些年来城市沙尘暴日益严重的重要因素之一。另外,矿产资源的地下开采方式,形成地下采空区,容易导致地表的坍塌和沉陷,甚至可能诱发地震等严重的地质灾害。在矿产资源开采的过程中,产生大量的采矿垃圾,不仅污染环境,而且由于其堆放的位置常位于山坡,在风雨的作用下,也容易产生泥石流等自然灾害,对人民的生命财产安全造成威胁。瓦斯突出和爆炸也是矿区常发生的地质灾害之一,另外,矿床顶板冒落、尾矿岩变形等也是威胁着矿区人民的生命财产安全。 2预防矿山生态环境问题的措施 2.1加强矿区环境监督和管理体系建设 目前,我国虽然意识到了矿山生态环境管理制度建立的重要性,但是关于矿山环境保护的法规存在“法多难治”的现象。政府部门应当对矿山的环境保护和管理中的经验和存在的问题进行分析,坚持科学发展观,加强法制建设。同时,要做好矿山环境监测和预报制度,做好矿山环境监测和预报制度,是做好矿山环境保护的重要措施。在不断扩大矿山环境监督范围的同时,对矿山生态环境存在的问题,采取有效预防和整治措施,建立健全矿山环境监督体系。 2.2加强舆论监督和宣传教育 加强舆论监督和宣传教育,一方面媒体曝光反面典型,可现实政府环境保护的觉醒,也对采矿企业起到督促作用,同时也可以提高矿区民众的环境保护意识,维护自身合法利益。 2.3提高矿山开采市场准入条件 提高矿山开采市场准入条件是做好矿山地质环境保护的重要措施。政府相关部门在建矿审批的环节中,应当严格按照审批标准进行,并设立环境问题产生的准入条件,提高容易产生环境问题矿产的准入门槛。 2.4加强对矿山生态环境保护的执法力度 近些年来,矿山生态环境破坏严重,这与执法不严有着一定的关系。企业作为盈利主体,不会主动履行矿山环境保护的责任。因此,政府部门就需要加强执法和监督,迫使矿山开采企业能够严格按照法律法规办事,确保矿山生态环境得到有效保护。 3结语 矿产资源是社会经济发展的基础,矿产资源在开发过程的环境保护问题,也是关系到国民经济发展的重要课题。在充分认识到我国矿山地质生态环境存在问题的基础上,探讨出行之有效的解决方案,有效遏制矿山环境,对社会、经济、环境的可持续发展具有重要意义。 作者:郑晓棣 单位:潼关中金黄金矿业有限责任公司 矿山地质论文:金属矿山地质灾害论文 一、金属矿山主要地质灾害 1、地表沉降、塌陷金属矿山的过度 开采会造成地面下沉和塌陷,其中代表性的矿场有凡口铅锌矿、山东莱州马塘金矿、兰坪县金顶镇南场铅锌矿。金属开采造成很多空区,这些空区会使矿山开采环境恶劣化,相邻作业区通道维护困难,如果空区突然坍塌,形成气浪,破坏开采设备,造成人员伤亡;虽然有的矿区再开采之后及时进行填充,但是地表还是会出现严重裂缝和岩层错动,开采深度越深这些痕迹会越来越明显,给居住在这附近的人的生活造成威胁。 2、地下水灾害 我国金属矿开采的深度逐渐增加,出现突水淹井、海水入侵、地下水水位下降、产生井下泥石流、引起地面塌陷等地下水灾害,因此企业管理者应该有较完善开采设施,员工在开采过程中对地下水及时进行疏干排水,甚至是进行深降强排。近些年,矿井突水事故频频出现,对地下水进行深降强排会形成水头差,会破坏一些防范较弱的地区,严重的会造成人员伤亡;还有可能在岩溶地区出现坍塌事故,破坏地面的建筑物和农田耕作和灌溉,甚至是影响作物生长,有的矿区甚至形成土地石化和沙化,生态环境遭到破坏,因采矿造成缺水的地区也在不断地增加。 3、深井岩爆 我国采矿工业越来越强,部分上世纪兴起的矿井在现在增加了开采深度,新兴的矿区开采深度也在不断加深,由于矿区开采深度加深,地表层的压力随之也在增大,引起的岩爆逐渐增多。如红透山铜矿目前开采已进入900至1100m的深度,在1999年发生的一次中等程度的岩爆,使100m长的斜坡道一次性崩塌报废和部分采场停产。近些年,矿山开采深度逐渐增大,岩爆危害逐渐凸现出来,以成为深井采矿的技术难题。 二、国内外矿山工程地质灾害研究的发展现状 在上世纪60年代之前,国外金属矿山地质灾害的研究主要局限于其破坏机理和预测方式,重点分析地质灾害形成原因和活动过程。而在二十世纪60年代中期,南非的库克和苏联的霍多几乎同时提出了冲击地压和突出的能量理论,这些理论在当下的研究中还具有借鉴价值,在这之后还有许多学者对金属矿山地质灾害进行研究,尤其是美国著名运筹学家T-J-Satty在二十世纪70年代初期提出的层次分析法,这个在该领域得到广泛应用。而在我国,矿业发展取得巨大进步的同时,给社会生态环境带来巨大危害,学者们对金属矿地质灾害的研究还局限在研究它的影响因素,局限性很大,人们缺乏环保意识,相关企业的开采技术和设备比较落后,甚至有的企业过度追求利益,再开采过程中不采取任何防护措施,对环境破坏很严重。 三、国内外技术现状及发展趋势 1、深井岩爆发生机理与防治技术 随着我国人口数量逐渐增多,对金属矿产品的需求逐渐增多,许多矿床开始进入中、深部开采,国内学者对深部矿床岩爆的相关信息进行研究,但是工业实验研究还是空白的。在岩爆发生机理研究方面,国内外着重对岩石的岩爆特性和产生岩爆的应力条件进行了较多的研究,并取得了一系列成果。在岩爆防治工程应用方面,主要对采矿引起的应力集中和能量聚积原因,以及如何防止应力在局部高度集中和阻止岩爆发生,开展了初步的探索和实践。但是对岩爆的发生机理或能量聚集形成规律还没有完全掌握。 2、地表沉降、塌陷防治技术 金属矿山采矿引起的地表沉降塌陷主要是由于采空区塌陷造成的。国内对这方面的研究少之又少,但开展过一些地表的观测活动,取得一定的成果。我国对地表沉降、坍塌的处理办法还是采用原始的填充法或压力灌浆技术,因此在未来研究中,如何有效快速地实现尾砂充填的水、砂分离,提高充填效率、效果,防止井下水的污染,使全尾砂充填采空区的方法取得成功并在实践中得以推广应用,仍需进行艰苦的试验研究工作。对于采矿引起的地表沉降和塌陷的治理,当前广泛应用方法是通过对采空区充填及塌陷区压力注浆。采空区充填在工艺角度看是比较科学的方式,一般有随采随充(充填采矿法)和集中充填(事后充填)两种方法;塌陷区进行压力注浆是在沉降或塌陷发生后对岩移或塌陷产生的孔洞、裂缝进行压力注浆充填,以防止沉降或塌陷的进一步发展。 3、地下水灾害防治技术 目前,我国对地下水灾害研究主要在地下水运动规律和突水机理等,利用挖掘机在防护薄弱的地区修帷幕,是当下最先进的堵水技术,在国外还没有企业运用这种堵水技术。为充分利用增加隔水层的厚度,减少排水量,国外正在对隔水层的隔水机理、突水量与构造裂隙的关系、高水压作业下的突水机理以及隔水层稳定性与临界水力阻力的综合作用等进行研究。 四、结束语 我国开采矿资源已经有几十年的历史了,我国国土上浅部的、易开采的矿山逐渐减少,而较深地区的矿床因为地势复杂,不易开采,但是目前的局势迫使我们不得不将开采方向转入这些矿床,引起的地质危害也来越严重,事故也频频出现。因此,学者们应该加强对开采矿区引起的地质灾害进行研究,主要还是金属矿山地质灾害发生机理和防治方法的研究。建议国家有关部门组织科研机构在典型矿山进行联合技术攻关,以尽快取得关键性的突破,满足我国金属矿产资源开采的需要。 作者:王晓阳单位:河北钢铁集团迁安红山铁矿有限公司 矿山地质论文:灾害治理矿山地质环境论文 一、矿山地质环境保护的几点建议 现阶段,虽然矿山开采行业的发展极为迅速,但是,在环境保护上做的工作却存在一定的不足,对此,作者主要提出几点矿山地质环境保护的建议,具体分析如下。 (一)培养综合素质较高的矿山地质勘查队伍 我国矿山资源极为丰富,矿山地质资源的开发和利用,也成为我国重要的发展行业之一,对提高我国综合的经济实力有着极大的作用。但是,在以往矿山地质资源开采的过程中,却经常出现资源开采给环境带来了极大的破坏,主要问题出现开采技术以及工艺设计的不合理。在这里作者建议应培养综合素质较高的矿山地质勘察队伍,矿山地质勘察是综合多工种、多学科的一项极为复杂的工程,不仅需要勘察人员熟练的掌握工程学、地质学等知识,更需要工作人员经过野外实践系统训练,并具有丰富的实践经验,这样才能根据矿山地质的实际情况,因地制宜的设计合理的开采技术和工艺,从而将对环境的影响降至最低,从而有效的提高矿山地质开采效率。 (二)完善矿山地质环境管理法律法规 首先,应适当的提升矿山资源开采的准入门槛,转变传统的观念,要将矿山地质环境保护工作放在首要的位置,来对矿山资源开采队伍的资质进行全面的审核,主要包括安全生产能力、技术水平、企业生产规模、职工权益保护能力、环境治理能力、环境恢复能力等,都必须设立相应的指标,必须保证各项都能达到指标,才有资格获得准入证,如果有任何一项不达标的话,都不得必批准查权以及开采权。其次,要结合矿山地质环境管理的实际情况,不断的完善相关的法律法规,加强对矿山地质开采管理的力度,对一些违规开采、不正当开采的情况,必须给予一定的处罚,必要时采取法律措施追究其刑事责任,环境是我们赖以生存的根本,环境的破坏就是在破坏我们生存的空间,因此,对于矿山开采恶意破坏环境没有按照规范要求施工的必须严惩。 (三)推行奖励机制推进绿色矿山建设 为了提升矿产开采效率,降低对地质环境的污染,国家应通过奖励机制来扶持施工企业积极投入新的开采技术和开采工艺,全面提升矿山开采效率,而且对降低环境污染也有着一定的作用。另外,要推行鼓励政策,不断的鼓励相关科研部门对矿山开采设备、工艺的研制和开发,不断的替换落后的装备以及工艺,全面提升矿山开采的装备以及工艺水平,一方面做到提升矿山资源开采的效率,减少资源浪费,另一方面要通过先进的装备以及工艺来实现绿色矿山开采,降低对周边环境的破坏,同时要做好环境治理和环境恢复的工作。 二、总结 综上所述,随着社会经济的不断发展,矿山开采行业的发展也极为迅速,但是,在矿山开采的过程中会对周边环境造成严重的破坏,甚至会引发地质灾害,如何做好矿山地质环境的灾害治理工作也成为矿山开采行业发展的关键工作。通过本文对矿山地质环境的灾害治理及建议分析,作者结合自身多年的工作经验,以及自身对矿山开采行业的了解,主要从矿山地质环境的灾害治理、矿山地质环境保护等方面进行分析,希望通过本文的探讨,对做好地质灾害治理工作提供参考意见,也希望能够与同行人士共同探讨相关问题。 作者:强银刚单位:灵宝金源矿业股份公司鑫灵分公司 矿山地质论文:钙芒硝矿山地质环境论文 1芒硝矿矿山环境地质问题 1.1地下水、地表水疏干四川钙芒硝矿资源赋 存于区内白垩系上统灌口组(k2g)地层中。矿山开采斜井的施工一般需穿过矿层上覆的基岩风化带,通常没有采取封堵措施,地下水便涌入矿山斜井,对矿山斜井、平巷的施工和矿床开采造成水害。为了避免地下水对矿山生产造成危害,斜井中地下水被持续不断的用提升设备排出地表,逐渐造成矿区及其周边地带岩层风化带中地下水、地表水的疏干。地下水、地表水疏干造成的危害是直接影响到疏干区居民的生产与生活,造成受影响区民井干涸、生活用水困难或缺乏,且水质变差,在贫、枯水季节尤为突出,部分地区群众患有结石等疾病。受地下水疏干影响的人数近万人,主要有东坡区万胜镇天乐村4组、彭山县岳油村2、3、4组、丹棱县张场镇洪坝村和郭村等3个村(约三千人)、洪雅县共同村6组大部分居民。其次,明星矿山、牧马山矿山地下水疏干也对当地居民有一定影响。。地下水、地表水疏干也造成了水土流失。据调查,眉山市芒硝矿区各矿山所在的村及小组均有作为农田灌溉水源的蓄水塘(共61处,面积51200m2)大多产生垂向渗漏,水塘干涸,特别是和昌矿山主斜井对地表水的疏干甚至造成付堰河枯季断流,对疏干段彭山县岳油村2、3、4组农民生产用水造成严重影响。另土壤中主要养分也会随着地下水、地表水疏干而流失,多地土地贫瘠,导致近万亩农田减产,或变为林地,甚至退化成为荒坡地,造成巨大经济损失。 1.2采空区地面塌陷 采空区地面塌陷发生在采深100m以内的大洪山矿区,位于东坡区万胜镇天乐村4组,采空区地面变形面积约0.13km2,地面高程457~468m,地下采矿高程389m。目前,在采空区采斜井与平巷结合部位已产生了地面塌陷,陷坑呈长15m、宽13m的近南北向椭圆形,塌陷深度约22m,在陷坑两侧不同程度地发育了塌陷裂缝、典型的有两条,一条裂缝长约300m,宽0.4m,可见深度1.1m,走向140°;另一条裂缝长约700m,宽0.1~0.3m,可见深度4.4m,走向275°。在采空区地面变形影响范围内有5户居民房屋受到不同程度的破坏,墙体开裂,地基下沉。若采空区地面变形(塌陷)继续发展,将严重威胁到当地5户居民40余人的生命财产安全。进行采空塌陷变形区治理,对于保护区内人民生命财产安全具有重要意义。 1.3地下水、地表水污染 根据芒硝矿的生产特征,矿区的地下水、地表水污染类型主要有矿渣场淋滤液污染和制硝车间废水污染两种类型。部分矿区内存在斜井排放水对地下水的污染和老硝井残存污染。 1.3.1矿渣场污染据 统计,眉山市各芒硝矿区均设置有矿渣场,由于渣场底部均无彻底的防渗措施,渣场内地层主要为灌口组砂岩、砂质泥岩和第四系冰水堆积层、残坡积层含卵石粉质粘土、含碎石粘性土,地层的富水性较差,载污能力较低,少量的溶滤水即可形成污染。支沟为污染最严重的地段,污染物在支沟内主要集中在沟的底部,一般呈纵向的条带状展布,向两侧至山前地带污染强度逐渐降低。矿渣场污染的特征是持续时间长,污染强度较稳定且随矿渣堆积规模的增大而增加。 1.3.2制硝车间污染 矿山企业制硝车间的废水均直接向附近的地表水排放。废水呈乳白色或黑色,悬浮质多,透明度差,向外排放前基本上未进行水质处理,绝大部分排污渠无防渗措施,废水中硫酸盐含量、矿化度高,绝大部分在5g/L以上,废水的入渗,对沿途的地下水存在污染,废水排入溪沟、河流后对支沟河流水质影响较大。地下水、地表水污染的危害主要是受影响区居民以肠胃伤害造成腹泻为主,身体健康受不同程度的影响,尤其以建新矿山(东坡区)、南风矿山(彭山县)村民患结石病的人数多;其次是对地表水域的污染并对生态环境造成破坏,影响农业生产的发展。另矿渣场淋滤水渗漏污染和矿坑水排放沿沟渠渗漏污染,这种污染对地下水及其区内土壤的污染,也影响区内居民的身体健康和后代人的成长。 1.4土地压覆 眉山市钙芒硝矿矿山开发建设,矿渣堆放不可避免地要占用大面积土地,且多为耕地,有的矿渣堆放场压覆的是千百年来农民耕种的良田。据统计,全市芒硝矿用于矿渣堆放征地面积约2072亩,到目前为止,实际矿渣压地面积已达994亩,已占征地面积的47.97%。 1.5土壤污染矿渣堆放 对堆放场地及周围的土壤环境造成污染。矿渣造成土壤污染的分布特征有两个比较明显的特点,一是矿渣的淋溶水对堆放场地及其周围土壤造成污染,其特点是离矿渣场近,土壤污染严重,离矿渣场远则土壤污染程度较轻;二是在矿渣场的下游,井下含硝废水抽出排放和地面制硝废水大量排放入未加防渗处理的沟(渠)、河道,土壤污染严重,而在矿渣场上游或远离井下含硝废水抽出排放和地面制硝废水排放的沟(渠)河道土壤污染程度较轻。土壤污染在平面上的分布也十分明显,在矿渣场的下游和制硝废水排放的沟(渠)、河道两侧形成10~30m的污染条带,当被污染的沟(渠)河水补给地下水或使用被污染的水体进行灌溉时,则会造成土壤被大面积污染,如彭山和昌钙芒硝矿、丹棱神虹钙芒硝矿和东坡区艺精钙芒硝矿周围及其下游的土壤污染面积达0.3~数平方公里不等。 2治理恢复建议 2.1工程治理方案 1)防渗挡墙。眉山市芒硝矿矿区均设置有矿渣场,各矿渣场一般位于矿区内的小型支沟或低矮斜坡,各渣场在地下水、地表水渗流方向均设置有淋滤液回收池,对硝水进行二次回收。但由于各点均无彻底的防渗措施,部分矿渣淋滤液直接污染地下水和地表水,因此对矿渣场需进行防渗处理。2)格构植草护坡。对各矿区的堆渣场形成的高陡边坡进行分级放坡,采用格构进行护坡,并在格构内植草,既做到生态恢复,也美化环境。3)地面塌陷治理。针对矿区地面塌陷区实际情况,建议对已产生的塌陷坑进行回填封堵,对沉陷裂缝进行回填和夯实。对采空区地面变形影响区内受损严重的居民住户进行搬迁避让,轻微受损的构筑物进行加固维修。 2.2生物工程方案 1)土地复垦。对矿山堆渣场进行土地平整,培植客土,种植林木、果树等,对于有条件的渣场可选择复耕,一方面可以恢复矿区自然环境,另一方面也可创造一定的经济收益,增加农民生活收入。2)土地整治。对部分矿区及周边的土地进行整治,采用工程、生物等措施,对田、水、路、林、村进行综合整治,采取复垦复绿的方式提高土地利用率、生产率、劳动生产率,改善农民生产、生活条件和生态环境。3)供水工程。矿山开采造成地下水疏干、直接影响到当地村民的生活与生产。受影响区的村民生活用水困难或缺乏,生产用水受到不同程度的影响,且在枯水季节更为突出。为保证当地村民和矿区工人的生活、生产用水,在地下疏干严重的矿区建设集中供水厂,解决当地村民和矿区的生活生产用水。 3结语 过去,矿山建设与开发利用为经济建设做出了积极贡献,由于技术水平不高、生产工艺较落后、环境保护意识不强等多方面原因,留下了许多矿山地质环境问题。加强矿山地质环境保护与采取治理恢复措施等,既可修复生态环境,也为社会建设发展提供更多资源。无论从哪方面来看都是有益的。 作者:刘民生张丰述钟东温清茂董义单位:中国地质科学院探矿工艺研究所四川省地矿局九一五水文地质工程地质队 矿山地质论文:影响评估下矿山地质环境论文 1矿山地质环境影响评估的重要性 环境影响评估是加强环境破坏管理,提高环境保护的重要措施,环境影响评估是指根据某一项目的建设计划或者某地区经济发展的规律,科学、全面、客观的预测该项目或者经济发展对当地环境引起的变化,从而针对性的制定环境保护措施,避免环境受到严重的破坏。环境影响评估对协调环境保护与经济发展有十分重要的意义。在矿山开采中,通过地质环境影响评估,能有效地避免矿产资源开发造成的环境污染现象,矿山地质环境影响评估是根据矿山地质环境现状,对其存在的问题、危害程度、发展趋势进行评估,从而制定相应的矿山地质环境保护措施。由此可见,矿山地质环境评估工作对矿山资源开采有十分重要的作用。 2矿山地质环境影响评估的主要内容 矿山地质环境影响评估的主要内容有:评估采矿活动对水环境、水资源造成的影响,如地下水资源枯竭、水质污染、地表水漏失、水均衡破坏等;评估采矿活动引起的山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝和地面塌陷等地质灾害程度;评估采矿活动对土石环境、土地资源造成的影响,如土石污染、土地沙漠化、土地利用情况改变等;评估采矿活动对重要工程设施、自然环境等造成的影响;评估矿山工程及设施可能受到的地质灾害;根据各项评估结果,制定相应的环境治理措施及矿山土地恢复方案。 3矿山地质环境影响评估技术 3.1矿山地质环境现状评估 在进行矿山地质环境影响评估时,要对矿区存在的土地资源破坏、山体滑坡、崩塌、泥石流、地裂缝、地面塌陷、地下水资源枯竭、水质污染、地表水漏失、水均衡破坏等各种地质问题进行详细的调查,分析这些地质问题的危害程度、发展趋势。在评估矿山地质环境现状时,要充分掌握当地的气象条件、地形地貌、水文环境、地质构造、地层岩性等相关资料,从而对矿区的地质环境问题种类、特征、规模、发展趋势进行评估,并分析相邻矿山在采矿过程中的相互影响情况。由于不同的地质因素在局部区域存在一定的差异性,为保证评估结果的精准度,可以将评估区域划分为几个子单元,相同的评价单元其地质环境一致,这样就能保证不同的评价单元之间具有对比性。根据各个评价区域的地质环境条件,赋予评价单元不同的属性,最后根据这些属性对各区域进行地质环境影响评估。为保证地质环境评价指标的权重,在选取评价指标时,要坚持简明性、针对性、普适性、指标量化性、数据易取性、动静结合性的原则。选取好评价指标后,建立相应的数学模型,评估当前矿山地质环境情况,并预测采矿活动对矿山地质环境的影响。 3.2矿山地质环境预测评估 在矿山地质环境现状的基础上,根据矿山的类型、开发方案等确定矿山的开采深度、开采范围、废弃物治理方案,并预测接下来的采矿活动可能引起或者加剧的地质环境问题,评估矿山建设造成的地质灾害危害对象、影响程度、发展趋势、治理难度。矿山地质环境影响评估主要包括:评估采矿活动造成的地质环境问题种类、原因、规模、危害程度;分析采矿活动引起的地质环境问题的恢复治理难度等。 4矿山地质环境治理措施 4.1矿山废弃物治理 矿山废弃物治理是矿山地质环境治理的基础,矿山废渣、弃土、废石等对矿山的地质环境有很大的影响,矿山废弃物的长期堆积很容易对矿山周围的植被、土地造成破坏,对矿山原来的地形地貌及水文环境造成影响。同时重金属的废弃物经过长期的雨林、曝晒,会逐渐析出重金属元素,从而对矿山周边环境造成影响,因此,加强矿山废弃物治理是十分重要的。在实际工作中,可以利用废弃物回填矿坑,同时还可以配制废气矿石和砂石混合物,进行矿坑回填,这样不仅能减少矿坑回填的成本,还能达到矿山废弃物治理的目的,对矿山地质的恢复有很大的帮助。 4.2矿山地质灾害治理 在以往的矿山开采中,很少对矿坑进行回填处理,极容易引起地质坍塌等现象,根据矿山地质灾害的发生快慢程度,可以将矿山地质灾害分为突变性地质灾害和缓变性地质灾害两种情况,突变性地质灾害包括地震、山体崩塌、泥石流、水土流失等,缓变性地质灾害包括地裂缝、地面塌陷、土地沙漠化等。在采矿过程中,地下岩石的应力会发生变化,岩石的应力平衡受到破坏,加上矿山废弃物的随意堆放,当外力诱发时,很容易发生泥石流、崩塌等灾害。对于矿山地质灾害的治理,首先应先查明该地质灾害的成因和发展趋势,科学合理地采取相对应的地质灾害防治措施。其次要加快矿山植被的恢复速度,可以采用移植树木的方式恢复矿山周围的植被,从而减少泥石流、水土流失等灾害的发生。土地沙漠化也是矿山地质环境问题的一种,引起土地沙漠化的主要原因是在采矿过程中,水资源逐渐减少,河流干枯,植被的生存环境受到破坏,植被逐渐减少,造成土地沙漠化,土地沙漠化的治理是一个长期的工程,需要缓慢恢复矿山周边的土壤水分和植被。为保证矿山环境治理工作的顺利进行,还要加快矿山环境保护与治理人才的培养,从而利用先进的科学技术进行矿山环境治理,这不仅能提高矿山环境治理效率,还能减少矿山环境治理过程中的资源浪费。 5总结 矿山地质环境影响评估对矿山地质环境治理有十分重要的意义,通过矿山地质环境影响评估,掌握采矿活动引起的矿山地质环境问题的危害程度、发展规模,并制定相应的地质环境治理措施,从而促进我国矿山环境保护的进步。 作者:贾胡萍单位:山西春晖工程勘察设计检测研究院有限公司 矿山地质论文:我国矿山地质环境论文 一、我国矿山地质环境问题 (一)矿山开发破坏原有土地资源露天开采直接导致原有土层受到破坏;容易导致土地失去原有的自然性质,排土场和工业场地建设也会占用大片土地;井工开采易出现地面塌陷、地裂缝等灾害,极大地破坏原有土地的性能。 (二)地质地貌受到破坏近年来,越来越多的人意识到了矿山开采对交通干线两侧景观破坏的严重性。例如,由于在京藏高速公路两侧有很多矿山,矿山开采形成了许多的大坑,人工堆积物也相对较多,直接严重影响了道路两侧的地貌景观。 (三)井工开采引发地面塌陷、危岩体等地质灾害井工开采常遇到的地质灾害问题有:地裂缝、地面塌陷等。在包头市石拐矿区经常出现上述灾害,还出现了十几处危岩体,对开采的影响特别大,目前有几处地表已形成了巨大的塌陷坑,如赛乌素金矿和白洞山铁矿。 (四)固体废弃物占用土地、破坏植被露天开采剥离废弃石、土、矿渣、尾矿构成了主要固体废弃物。固体废弃物的大量堆放,无序且杂乱,严重地破坏了当地的生态环境,此外,有些堆积物随意堆放于河道旁或河道内,雨季固体废弃物很容易成为泥石流产生的主要来源。 二、我国矿山地质环境治理模式 (一)山前黄河冲积平原粘土矿治理模式山前黄河冲积平原粘土矿开采主要是用于制砖,治理模式为可以分为两种。第一种模式:(1)对采坑内垃圾及废弃砖瓦进行清理。(2)削坡,深度超过2.0m需要削坡。(3)将采坑底部整平。(4)覆土,依据恢复植被要求确定覆土厚度。(5)优先恢复为耕地,也可自然恢复植被,再改造为耕地。第二种模式:(1)对采坑内垃圾及废弃砖瓦进行清理。(2)将采坑建设为鱼塘。(3)鱼塘周边,自然恢复生态或种植庄稼。综上,山前冲积平原黏土矿的最终治理目标是恢复为耕地和鱼塘。 (二)京藏高速公路两侧砂石场治理模式京藏高速两侧砂石场是为城市建设而专门设立的,其治理模式亦有两种。第一种模式,治理对象地处京藏高速公路北侧、大青山与乌拉山山前的沙坑,其为:(1)削坡,消除存在的地质灾害隐患。(2)采坑内平整、恢复地表土地功能。(3)种植松树使其与乌拉山南坡及大青山绿化工程相一致。第二种模式,治理对象为京藏高速公路南及远离山前的沙坑,其为:(1)削坡,消除存在的地质灾害隐患。(2)将采坑内平整。(3)覆土,覆土厚度0.20m-0.30m。(4)恢复为草地。 (三)石拐煤矿区治理模式包头市石拐矿区经过长期开采,资源枯竭,矿井老化,多数矿井已闭坑,地质环境问题多且复杂。治理模式:(1)采用爆破方式消除地质灾害治理区的危岩体,而后设置围栏。(2)修复河道,清理河道内垃圾,疏通河道,建设河道两岸,恢复植被。(3)清理城市建筑物,整平清理区域。(4)石拐旧区城镇边坡护理。主要包括清理建筑垃圾,恢复植被,切块护坡。 (四)白云鄂博区稀土矿治理模式包头市白云鄂博稀土矿区为生产矿区,资源储量丰富,因此,白云鄂博稀土矿的恢复治理为治理与保护并举。治理模式:(1)已达到设计高度的排土场,在其周边设置挡土墙,墙高1.5m,宽1.0m,并用砌块护坡。(2)沿路排土场,需在沿路一侧设置挡土墙。挡土墙高0.70m,宽1.0m,并用砌块护坡。(3)沿排土场护坡墙外种植松树,行株距2×2,相间种植,共种植五行。(4)排土场堆满后,其顶部砌块封顶。 (五)金属矿山治理模式包头的金属矿山主要分布在石拐及固阳地区。(1)对露天采坑,将废弃原剥离物全部填入坑内,并依据实际情况确定削坡与否。(2)对于井工开采,其治理对象是地面塌陷。已经放顶或形成的塌陷坑的区域,设置网围栏,并在塌陷区稳定后,简单平整塌陷区,塌陷区处置后撒播草籽即可。(3)尾矿库,矿山闭坑后,在尾矿库上覆土,并结合植被情况,种植草籽或树木。对于靠近沿路或在村庄边的尾矿库,要做护坡工作,以防产生地质灾害。(4)工业场地及选厂建筑,矿山闭坑后,工业场地及选厂建筑要拆除及清理,并将建筑垃圾填入采坑内。三、结论通过对包头市矿山地质环境与治理模式的介绍,根据包头市矿山开采造成的实际地质环境问题,结合地理位置、开采方式、开采矿种、规模、地质构造等因素,划分为5类治理模式,通过治理改善了生态环境,消除了周边地区的安全隐患,对以后我国不同区域地质环境问题的治理具有一定的借鉴意义。 作者:侯晓志刘占宁单位:内蒙古科技大学 矿山地质论文:环境影响矿山地质环境论文 1矿山地质环境背景 矿区位于娄烦县城南西约14km,境内降水特点是年际变化大,年内季节差异大,强度变化大。多年平均降雨量420.2mm,大多集中在6-8月。矿区位于吕梁山区,西临吕梁山主峰,东近汾河。矿区属中低山区,最高点位于7号拐点附近,海拔标高1763m,最低点位于矿区东南部,海拔标高1539.1m,相对高差220m左右,总体地势是中部高南北两侧低。区内地形切割严重,近东西向的与矿带走向基本一致的山梁和沟谷发育。经过多年开采及村民私挖滥采,在矿区内已经形成多处露天采场、高边坡和采坑。矿区出露为太古界吕梁群袁家村组和第四纪黄土。区内地层多为北西走向、倾向北东,以单斜产出,矿区岩层倾角30°-55°,表现为地表较陡而向深部变缓的趋势,深部变为15°-20°,矿区断层主要出现在矿区南部. 2矿山地质环境影响评估 2.1地质灾害对于露天采区来说,主要是剥离及开采,未出现地裂缝、地面塌陷。根据现场调查,矿区岩石完整性较好,地表风化层薄,植被发育良好。矿区内各沟谷两侧崩塌、滑坡地质灾害不发育。在原罗家岔铁矿,多年露天开采形成露天采坑深30-50m,边坡坡角为50°-70°,由于剥离、降水及风化的影响,采坑边坡发生零星崩塌。现状条件下,研究区崩塌、滑坡、泥石流地质灾害不发育,地质灾害危险性小。未来开采,环宇铁矿共设计有三个采区,先期采用露天开采方式开采一采区上部矿体,露采结束后转入地下开采,根据矿体赋存条件分三个采区规划三套开拓系统开采区内剩余资源。预计随着采矿活动的持续进行,地下采空区面积不断扩大,顶板的物力力学性质也在发生变化,当达到某个临界值,就会出现顶板冒落,从而在采空区及其影响范围出现由开采沉陷引发的地面塌陷、地裂缝。根据矿体顶、底板围岩的特性及周围矿井的生产实际,本次确定的地表移动参数为:顶板、端部岩石移动角取65°,第四系沉积层移动角取45°。依据地表移动范围计算公式得出了地表塌陷范围面积约47.5hm2。对于各矿体开采沉陷范围来说,由于地裂缝、地面塌陷的存在,可能造成的直接经济损失小于100万元,受威胁人数小于10人。预测评估采矿活动对地裂缝、地面塌陷地质灾害影响程度“较轻”。当矿山各矿体采空区达到一定范围、开采深度逐渐加大,因开采沉陷地表可能出现地裂缝、地面塌陷,从而破坏开采沉陷范围内坡体的完整性,极易引发沟谷边坡发生岩体崩塌、滑坡,预测崩塌、滑坡可能造成的直接经济损失小于100万元,受威胁人数小于10人。预测评估采矿活动对崩塌、滑坡地质灾害影响程度“较轻”。根据娄烦县气象资料,多年(1974-2009年)平均降雨量420.2mm,大多集中在6-8月,年最大降水量563.5mm(1988年),年最小降水量为277.1mm(1999年),日最大降水量88mm(1997年7月18日),1小时最大降水量39.4mm(1994年7月23日12时28分),10分钟最大降水量7.8mm。本区暴雨强度指标为8.23,泥石流发生的机率>0.8,根据《泥石流灾害防治工程勘查规范》(DZ/T220-2006)可能发生泥石流的界限值,对比研究区所在区域的降雨量条件,初步判定矿区具备爆发泥石流灾害的降雨量条件。排土场所在范围汇水面积不大,上游所在沟谷植被覆盖良好,无松散的泥石流物源,且排土场堆积的废石及矿渣经分层堆放、压实后一般也不会构成泥石流物源,排土场沟谷在自然条件下遭受泥石流地质灾害的可能性小,预测评估排土场遭受泥石流地质灾害影响程度“较轻”。综上所述,现状条件下,矿区内地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流地质灾害均不发育,地质灾害危险性小。 2.2含水层影响现状条件下,经过多年的露天剥离及矿石的开采,对采坑所在范围的第四系冲洪积砂砾石孔隙含水层、矿带及顶底板岩石含水层造成彻底破坏,但由于含水层含水微弱或不含水,基本无矿坑涌水,露天开采对评估区地下水资源量影响小,现状评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”。未来该矿采用露天和地下开采方式采矿,预测未来开采条件下,露天采区将形成深近200m的采坑,将会破坏矿体上覆含水层的结构,而采坑以上的含水层主要为矿带及顶底板岩石含水层、第四系冲洪积砂砾石孔隙含水层,此处均为弱含水层,基本无矿坑涌水或涌水量小,采矿对矿体以上含水层地下水资源影响小。预测评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”。 2.3土地资源影响现状条件下,原罗家岔铁矿面积6.47hm2,经多年露天剥离及开采,批采标高以上资源基本已开采完毕,其土地类型为采矿用地。露天采矿活动对土地资源影响程度“较轻”。在原私挖滥采区,面积165.31hm2,其中旱地2.45hm2、有林地12.33hm2、灌木林地11.20hm2、其他草地35.31hm2、采矿用地104.03hm2;破坏土地资源面积61.29hm2,破坏土地类型为旱地、有林地、灌木林、其他草地,其中破坏耕地2.45hm2、林地面积23.53hm2、草地35.31hm2。露天采矿活动对土地资源影响程度“严重”。采矿活动对土地资源影响程度“严重”。未来开采条件下,一采区占地面积约31.74hm2,破坏土地面积约10.82hm2,破坏土地资源的类型主要为旱地、有林地、灌木林地、其他草地,其中旱地0.49hm2、有林地2.91hm2、灌木林地0.09hm2、其他草地7.33hm2;预测评估采矿活动对土地资源影响程度“严重”。 3防治对策 3.1矿山地质灾害防治对地裂缝、地面塌陷的整治以填埋裂缝、陷坑,恢复地表植被为主,具体应根据地形特点选择适宜的方法。对较小的裂缝、陷坑,可就地取土回填、夯实、局部整平;对较大的裂缝、陷坑,可先用废石回填至一定高度后,就近取土局部整平。地裂缝、地面塌陷填埋及崩、滑体清理后,及时恢复地表植被。清除影响区可能对人员及机械等有威胁的斜坡上的岩土体,降低临空面高度,减小斜坡坡度和上部荷载,提高斜坡稳定性,从而降低危岩(土)体的危险程度。同时加强(岩)土体形变监测,主要通过地面观察、形变测量等手段监测位移、裂缝变形。建立汛期巡查制度。 3.2矿山地质环境监测工程在矿体开采过程中,可能产生地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡地质灾害,对含水层和土地资源等造成破坏,因此必须实施矿山地质环境监测工程。 4结论 第一、现状条件下,矿区内地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流地质灾害均不发育,现状评估采矿活动对地质灾害影响程度“较轻”;现状评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”;现状评估采矿活动对露天采场土地资源影响程度“严重”,对其它区域影响程度“较轻”。第二、预测在矿山开采地表变形范围地裂缝、地面塌陷、崩塌、滑坡地质灾害危险性小,废石场沟谷遭受泥石流地质灾害危险性小,预测评估采矿活动对地质灾害影响程度“较轻”;预测评估采矿活动对含水层影响程度“较轻”;预测评估采矿活动对采区及废石场土地资源影响程度“严重”。第三、矿山地质环境保护与恢复治理主要措施及工程有:对地裂缝、地面塌陷综合整治,对崩塌、滑坡易发段进行整治,对废石堆场进行综合整治,植被恢复工程等,监测工程。 作者:牛志清单位:山西省煤炭工业厅 矿山地质论文:矿山地质环境保护恢复治理对策论文 1矿山概况 1)地质环境背景。井田位于河东煤田中部,地层自老到新有奥陶系中统峰峰组(O2f);石炭系中统本溪组(C2b)、上统太原组(C3t);二叠系下统山西组(、下石盒子组(P1x)、上统上石盒子组(P2s);上第三系(N)、第四系(Q)地层。井田地质构造简单,褶皱、断层、裂隙构造均不发育。主要充水水源为奥灰水及采空区积水,充水通道主要为导水裂隙带、构造及封孔质量不佳的钻孔等。该煤矿主采4号煤层,其直接顶板泥岩为软弱岩石,稳定性差。 2)井田土地类型及植被。根据中阳县国土资源局2011年的《第二次土地调查土地利用现状图》数据,井田内土地类型为:旱地、其他园地、有林地、其他林地、其他草地、铁路用地、农村道路、坑塘水面、田坎、裸地、采矿用地、村庄。植被类型为:乔木以油松、侧柏、杨树、刺槐等为主,灌木以荆条、酸枣、胡枝子、蔷薇、刺梅等落叶阔叶灌木为主,草类以白羊草、黄背草、苜蓿等蒿类为主。阴坡植被覆盖率高于阳坡,自然植被覆盖率45%,植物种类相对丰富。区域植被类型属山地中生落叶阔叶灌丛区,群落结构为:林地植被、草地植被、农田植被、路际植被四种类型。当地乡土树(草)种主要以油松和刺槐等人工林为主;适生草本植物:白羊草、沙打旺、羊胡子、荆条;适生灌木植物:柠条、胡枝子、连翘、紫穗槐等。 2矿山地质环境主要问题 1)地质灾害。主要有地面塌陷及滑坡等,根据野外实地调查,地面塌陷并不明显,这与开采规模较小、开采方式落后、回采率低有关;荒坡上的地面蹋陷,因形成时间长、受雨水冲刷和自然风化、加之自然植被覆盖,也不易辨认。调查中发现4个较典型的滑坡,均为土质滑坡。随着矿山大面积的开采,区内会形成大面积的地面塌陷及滑坡,因此生产中应加强对地面塌陷及滑坡的监测和防治,确保人民生命财产安全。 2)地形地貌景观破坏。该矿目前建设项目主要有:矿井主副井工业场地、行政办公建筑、生活福利建筑、排矸场地等。场地修建时分台阶整平,有较大量的挖填方工程,排矸场目前有少量煤矸石,对地形地貌景观造成较重不良影。 3)土地资源的破坏。该矿目前土地类型主要为:旱地、林地、草地、村庄、采矿用地等,土地面积共581.99hm2。该矿主副井工业场地占用土地类型为采矿用地,排矸场占用土地类型为林地和草地,对土地资源的影响较轻。 3矿山地质环境恢复治理的方法对策 1)地质灾害治理工程。这是该矿主要的对策之一,规划应重视地面塌陷及滑坡等的恢复治理,要充填塌陷裂缝及治理已有滑坡,使矿山服务年限期满后,地质环境得到很好的恢复。淤地面塌陷治理工程:首先沿着地表塌陷裂缝剥离表土,剥离宽度为裂缝两侧各0.3耀0.5m,剥离土层就近堆放在裂缝两侧;然后充填裂缝、平整土地,当充填高度距地表1m左右时,应开始用木杆做第一次捣实,然后每充填40cm左右捣实一次,直到略低于原地表,再将之前剥离的表土赋予其上。塌陷坑、裂缝较小时,就近取土填埋、整平,保证其自然排水通畅。于滑坡治理工程:治理方法主要是对滑坡体上部进行减荷卸载,在滑坡体后缘修建排水沟,并进行防渗处理。 2)地形地貌及土地资源治理工程。矿山服务年限期满后,对排矸场内矸石进行清运,对风井工业场地进行拆除、并覆土恢复土地功能。据粗略估算,种植杨树按1500株/hm2,覆土约8000m3,补种杨树约2000株。 3)矿山地质环境监测工程。主要是对地面塌陷、崩塌等地质灾害,地形地貌及土地资源破坏等进行监测。监测方法为对地形地貌景观进行人工现场调查,现场测量监测;对采矿引发的地面沉降观测,采取布置地面沉降观测站进行长期观测。 4结束语 该矿采矿对地质环境的影响主要有:占用、破坏草地、林地;排矸场矸石堆放破坏原生地形地貌、土地资源等。矿山地质环境防治工程主要有:地质灾害、地形地貌、土地资源恢复治理工程,以及地质环境监测工程等。矿山开采中要加强地质环境监测,及时向有关部门通报崩塌、滑坡、水土流失等监测结果,切实搞好地质环境保护工作。 作者:刘润斌陈凤杰单位:山西省煤炭工业厅山西煤炭管理干部学院 矿山地质论文:遥感监测矿山地质环境论文 1矿山地质环境遥感监测关键技术 1.1图像处理关键技术在矿山环境监测中,实施监测的两个时相的遥感影像需具备一致的空间分辨率、成像时间及成像季节,且具备相同的植被覆盖状况及光谱值。但因遥感影像成像环境差异,遥感影像间常存在较多的辐射误差与几何误差,所以在遥感影像变化监测中要对成像环境进行修正,降低成像环境的误差量。 1.1.1辐射校正:其基本目的是尽量消减影像因太阳高度角、大气条件及传感器影像的形成的遥感成像与真实地物间的辐射亮度差异,通常分为相对辐射校正与绝对辐射校正两种方法;相对辐射校正是依据选定的参考图像,将其与同地区内的其他遥感影像进行辐射匹配,以消减影像间的辐射差异,其常用的矫正方法由基于伪不变特征的校正、基于统计量的校正及直方图匹配等。 1.1.2影像融合:其基本目的是将采用不同尺度、不同传感器类型获取的同地区的影响通过相应处理措施以改善影响的光谱信息、空间分辨率和纹理信息等特征;当前常用的融合方法有多时相影响融合、不同分辨率影像融合、不同传感器影像融合、多波段影像数据融合等类型;HIS变换法是当前影像融合算法的常用算法,此种算法简单且方便操作,可有效增强影像色彩信息与空间信息特征,但对于植被颜色信息特征处理水平较低,主要是因为植被吸收可见光,且反射红外光,而全色波段内包含的一些近红外波段信息会在全色波段高亮显示,较小的颜色噪声便会被放大。 1.2信息提取关键技术 1.2.1基于地理信息系统的矿山地物识别技术:此技术主要是以面向对象遥感处理技术为前提,通过对遥感影像进行图像分割以形成图像对象,进而深入提取分类辅助信息,并采用空间分析方法完成空间目标物识别,从而实现矿山地质环境遥感监测;图像分割中需考虑空间信息与影响光谱信息两方面的因素。 1.2.2影响直接对比法采集变化信息:常用的有内积分析法、影像差值法、变化向量分析法、影响比值法等检测方法;影像差值法的基本原理是对时相t1的遥感影像与时相t2的遥感影像做减法,若影像间差异较小,则相减结果应趋近于零或为零,若影像间差异较大,则结果应表现为较大值;一般差值影响亮度值按照高斯分布,计算时可对差值影响结果求绝对值以保证差值结果均为非负值。 2矿山地质环境遥感监测方法 2.1崩塌遥感监测方法崩塌通常是露天采石采矿、道路开挖等造成的,大多数会产生在节理裂隙发育的陡崖位置,破损面凹凸差异大,上陡下缓。遥感影像上崩塌体后缘发育呈现弧形或直线形,阳坡呈现浅色条区块、阴坡呈现深色阴影区带。为便于凸显崩塌发育状况,对ETM、TM图像使用741与453波段进行组合和线性增强处理,从而提高山体完整度、植被覆盖率、岩性特征反映的清晰度;对于SPOT213波段组合图像通过直方图调整与HSV融合增强处理,可提高地形地貌显示的清晰度;对于SPOT5图像校正时应增加控制点数量,并使用几何多项式实施三次卷积重采样法变换,可保证图像精确度;对部分航片数据实施对比度拉伸,可有效凸显山体细节。依据不同片种的遥感分析表明,ETM与TM图像对于崩塌宏观地质条件的显示水平较高,而对于崩塌产生的形态特征显示水平较低。通常崩塌形态要素在航片、SPOT5图像中具有较高的精度,其崩塌壁大多数呈现浅色调,轮廓线清晰。 2.2采空塌陷遥感监测方法在不同地区不同矿种中,采空塌陷对于地表的破坏程度也会不同,在遥感图像中会表现出明显的差异性。在TM图像中塌陷会呈现出单独的椭圆形或环形斑点与板块,不同斑块间的明暗程度也不相同;因塌陷坑是具有不同深度的负地形,在阴影条件下其可呈现出明显的立体效果。塌陷坑的阴影通常会产生在环形斑块内侧的下半部,而土堆阴影通常会产生在环形斑块内侧的上半部,与正地形立体效果正好相反,其是判断塌陷坑的基本指标。因B4水体反映效果好,B5信息量较多,在不同地质类型的反差较大,B1具有较高的水体亮度值,所以使用TM451段可有效呈现塌陷区的变化状况。因矿区大气污染相对严重,可对图像实行滤波或对比度拉伸处理,以改善其细节显示水平。由于采空塌陷区与周围地质环境间的差异较大,可使用阙值法实施塌陷地信息采集,并采用3波段差值彩色合成法对采集结果进行处理,由此便能充分反映塌陷区接近10年的动态地形变化。若塌陷区被掩埋,则其塌陷类型在图像上的识别水平主要由遥感信息空间分别率决定;使用全色波段与SPOT213波段组合对融合图像进行处理,且开展2%的线性增强,根据色调及纹理特征状况可有效采集塌陷区的细节信息;对于部分塌陷坑范围较小且不存在积水的矿山,可使用IKONOS、Quickbird等高分辨率遥感图像实时监测。 2.3矿山污染遥感监测方法通常矿区因采矿导致的废水、大气、废液、粉尘污染等造成的水体污染较为严重。采用ETM、TM图像对煤矿开采点进行监测,可发现图像中的DN值差异较大,因此在监控中应使用SPOT5波段与743波段进行组合,通过小波变换融合发实行中值滤波处理及直方图变换。如对于某煤矿原始TM图像分析发现,其灰度分布范围较小、亮度值较低,对比度较弱,实施线性拉伸处理,对不同波段灰度分布范围进行扩展,可使合成图像效果显示水平大幅度改善;对一些重点区域进行分段线性拉伸,其并不会造成原始数据变动,且容易对大气污染状况进行解释。因石灰岩矿山周围、运煤通道及煤矿区等长时间堆放大量煤渣粉等物质,使得矿区粉尘污染较为严重,其在TM543波段假彩色合成图像中可呈现出明显的亮白色或暗褐红色;而矿坑中排出的污水在影响中可呈现明显的粉红色。ETM与TM光谱信息量较大,可有效监测矿区大气污染状况;而采用SPOT5光谱图像可明显反映矿山水体、粉尘污染状况。 3结束语 遥感监测技术的应用水平将直接关系着矿山地质环境的整体监测效果与质量,因此,相关技术与研究人员应加强有关矿山地质环境遥感监测方法的研究,总结遥感监测关键技术及不同矿区地质类型遥感监测措施,以逐步改善矿山遥感监测技术的应用质量。 作者:朱双燕李会杰单位:河南省煤田地质局一队 矿山地质论文:矿山地质环境论文 1矿山环境地质学的由来 矿产资源开发区往往都处于环境薄弱的地带,或是一些地质问题常发的山区,而矿产资源的开发又牵扯到矿山环境的地质问题,这些问题的产生主要是受原生地质环境条件的影响。再加上矿山的不断被开发,受到外部条件增加了影响,原有的问题向复杂化演变。矿山地质环境具有资源性和环境性的双重特点,地质环境容量大,环境质量好,则有助于矿业的良性发展,反之则会抑制矿山业的正常生产。历史以来,人类不合理的资源开发活动对地质环境的影响已经超过了自然灾害的影响。矿产资源开发活动也称为矿山地质作用或者剥蚀作用、搬运作用等,矿山地质环境的变化一旦超出了矿山地区地质环境的正常容量,就会有可能出现突发性的地质灾害和累积性的土壤环境重金属污染,严重影响到人类的生活环境和安全。为实现矿产资源的可持续发展,促进环境的良性的发展,因此诞生了一项专门研究地质环境变化规律的矿山环境地质学。 2矿山地质环境调查研究的现状 近10年来,中国地质调查局对国土资源进行了深入而全面的调查,调查范围涉及到较多方面,包括区域性的矿山环境地质综合研究、典型矿山环境地质问题专题调查、矿山地质环境调查方法以及全国性矿山地质环境调查与评估等项目,这些调查范围是国土资源调查项目绩效最优的项目领域之一,对人类社会的发展起到积极的效用。主要取得的成果有以下几个方面:矿山地质环境问题的主要类型和特点:矿山资源的开产具有双面性,一方面可以获取经济效益,另一方面却对环境造成了破坏。早在改革开放前,我国矿山环境地质问题呈现出了分散、广泛的发展状况。原有的矿山环境还没有治理,新的矿山环境又接踵而来,受破坏的矿山地质问题从一个点逐渐发展到一个区域。矿山地质环境的问题分为多种,根据不同的分类原则,其研究的方法也有所区别。本次调查坚持实用性、科学性的原则,对采矿业导致的结果将矿山地质问题进行分类。矿山环境地质问题与一般的地址环境问题具有一定的区别,矿山环境问题的主要特点表现为: (1)对于矿山地质环境问题来说,其发生是有一定的规律能源•地矿可遵循的。地质环境问题的严重程度与开采的矿产资源种类、开采的方式、地质环境条件、开采规模等因素有密切的关联,选择不同时段进行勘探和闭坑会出现不同的矿山环境地质问题。包括原有的矿山环境地质问题,如泥石流、崩塌、滑坡等;也有井下矿山环境地质问题,如瓦斯和煤尘爆炸、矿井透水、矿井害热等。 (2)矿山环境地质问题时有发生。尤其在西北部地区的陕西潼关矿区,其做法十分危险,该矿区将采矿弃渣型泥石流随意堆放在高崖陡坡上,极易引发泥石流等灾害,如1996年和1994年的两次重大泥石流事故,至今矿渣型泥石流隐患仍存在,已经被相关部门划入高频泥石流发生区。 (3)矿山地质环境问题的影响力较强,且持续时间长,产生的破坏性大,尽管在封闭矿山后的长期时间内也具有一定的影响。 (4)国家政策法规对矿山环境的保护具有一定的规范效用,只有完善相关的法律法规,依法监管,做到有法可依,才可有效降低采矿活动对环境的影响,进一步保护生态环境,防止环境继续恶化。 3矿山环境地质研究的展望 随着经济的不断发展,社会的不断进步,人们的生活水平得到明显提高,同时对环境的质量也有提高,因此,这对矿山地质环境保护的要求也进一步提高。新时期加强矿山环境地质的研究,倡导绿色开采,建设友好生态的矿山开采就显得十分有必要。需要加强下列几个方面的研究: 3.1矿山环境地质问题的形成问题对于矿山地质环境问题的形成机理研究主要是在不同的开采方式、矿产类型、地质环境下,对矿产资源开发的矿山环境问题的类型、影响因素和控制措施进行分析,并进行典型矿山地质环境演变的分析。例如,山地矿山泥石流形成机理以及防治、金属矿山废弃物矿场土地复垦农作物种植安全等问题;进一步构建矿产资源勘探、开采、闭坑各个阶段矿山环境地质问题的模型,全面掌握需要开采的矿山地质情况,为矿山的环境保护提供有效的依据。 3.2矿山环境地质问题评价指标科学合理的矿山地质环境问题的评价指标有助于保证环境的良性发展,因此,矿山环境地质问题的评价需要建立一个科学合理的矿山环境地质问题的评价指标,其中最为关键的是制定矿山地质问题的评价指标,同时建立起一个涉及到多指标、多层次的综合性的评价模型,涵盖不同类型的矿产环境地质问题评价模型,逐渐形成一个为矿山地质环境监督、管理、预警全方位的技术支持平台。 3.3矿山环境地质编图方法矿山地质环境调查研究的对象、范围、目的各自具有不同的内容,因此需要编制不同尺度和内容的矿山环境地质图系,编制的重点在于表达方式上的选择和使用。研究中、小比例尺寸的图面,将点、线、面合理布局,制定出基本的图示方案,实现区域性至全国性的合理规划。 3.4实现矿山地质环境保护与矿业的协调发展为实现矿山地质环境保护与矿业的可持续发展,采取绿色开采矿山的技术、固体废弃物资源化利用技术、固体废弃物减量化技术、污染土壤修复技术等,可对污染物质进行有效的处理。同时,进一步完善矿山环境地质保护的相关法规政策,做好审查,包括矿山地质环境损坏鉴定制度、矿山地质环境监管与评估等制度的构建。 3.5实行矿山地质环境动态监测为可以有效观察矿山地质环境下的矿山在地质作用下的变化情况,可选择具有典型性的矿区或矿山进行地质环境的动态监测,比如不同矿产类型、不同地质环境、不同开采方式的矿区等等。采用遥感解译、实地调查、污染监控、GPS监测等方法手段,研究矿产资源勘探、开发和闭坑活动的不同阶段矿山环境地质问题的类型、危害及变化规律、形成机理,为科学预测和保护矿山地质环境提供理论依据。 3.6矿山地质环境综合治理关键技术示范研究在国土面积十分庞大的中国境内,具有形式各异的地质环境问题,要想有效处理矿山环境问题就要因地制宜。但在目前,国内缺乏有效的矿山地质环境综合治理的方法,缺少一定的示范性和技术标准,尽管中央财政有经费资助,但也仍未得到合理的运用。因此,需要选择具有典型意义的不同矿产、不同地质的环境区域,对其进行环境综合治理的示范性研究。事前做好矿山地质环境防治的技术标准方案,实现矿山地质环境保护与综合治理的规范性、合理性。 3.7制定和完善相关的技术标准矿山地质环境的调研、管理、修复等工作项目是矿山地质环境研究的关键项目,需要制定一份合理的矿山地质环境动态监测制度和评价指标,如动态监测技术规范、矿山地质环境评价指标、矿山地质环境恢复治理技术、管理赔偿办法等相关制度,为实现矿山地质环境的科学管理、依法监管、合理赔偿创造有利的环境。 3.8矿产资源勘探、开发及闭坑一体化研究在矿山开产的新时期中,在当前环境问题十分严峻的形式下,对矿产的看他和开发、闭坑等工作项目不能再走以前的老路,也不能一味地模仿国外发达国家的模式,需要建立起符合国情的治理模式,开发出资源开发与环境保护协调发展的绿色矿产道路。需要树立起全新的资源开发意识,在资源勘探、开发到闭坑这个过程,全面分析资源开发对环境影响,做到最大限度地保护环境。在开发的过程中提取一定的有效信息,积累一定的经验,为日后的资源开发前预防、开发过程中的治理、开发后的修复等重要工作提供有效的依据。 4结语 我国目前正处于社会经济发展的关键时期,在较多的支柱产业都有可能需要用到大量的矿产资源,需要作为经济发展的支撑。但需要注意的是经济的发展不能够过分地汲取生态资源,造成环境破坏。当前环境问题显得十分严峻,保护环境和修复环境问题迫在眉睫。对我国矿山环境进行调查研究和展望是一项具有重大意义的项目,给矿山环境的处理带来了较好的发展机遇,是社会发展形成的合理认识,符合当前环境的需求。在研究矿山环境问题时,需要借鉴、融合多种有效的、科学的方法,对矿山地质环境作出全面的调查和评价,实施动态评价以及专题分析,实现矿山环境地质学的创新与进步,更好地促进矿产资源开发与矿山环境的良性发展。 作者:伦绍雄单位:广西桂华成有限责任公司 矿山地质论文:气田矿山地质环境论文 1四川盆地天然气气田开采与利用特点 1.1矿山建设布局的特殊性天然气气田的矿山建设包括站场、管线建设和天然气集输工作。站场建设分为井站、集输气站和天然气处理厂;管线建设分为采气管线、集气支线和集气干线。天然气集输工作主要为通过井站和采气管线把天然气聚集到集气站,经集气支线至集输站,然后经集气干线至处理厂后通过集气干线和配气站输往各用户。通常单气田矿区面积在几至几十平方千米不等,甚至上百平方千米,而按照井站场设计基本规程,包括井场范围辅助设施,以及道路部分,其单井站场生产区占地面积仅为几亩、十几亩与矿区面积相比很小;同时,其具有临时性用地多而永久性占地少特点(尤其是管线建设和天然气集输工作),除已获油气井需建产和站场永久性占地外,建产井和站场的周边、未获油气井、管线工程均属临时性用地。 1.2开采方式的特殊性石油天然气采取井下开采的方式进行,开采孔开孔直径400mm左右,终孔直径200mm左右,开采深度千余米至七八千米,矿产天然气来源于深部岩体粒间(内)溶孔、粒间孔,其次为晶间溶孔和晶间孔,碎屑岩有效孔隙度变化在5%~30%之间,一般为10%~20%;碳酸盐岩储集层孔隙度一般小于5%。岩石的孔隙按其大小包括了管形孔隙(直径大于0.5mm)、超毛细管孔隙(裂缝宽度大于0.25mm)和毛细管孔隙(管形孔隙直径介于0.5~0.0002mm之间,或裂缝宽度介于0.25~0.0001mm)。在整个采气过程中,仅采出岩石孔隙或微细裂缝中的天然气,而岩石颗粒骨架和微细裂缝形态不变或者变化甚微,上覆层及地表形态不变。 1.3气田水伴生的特殊性气田水是采气过程中的伴生水,包括了凝析水和地层水。凝析水指在地下水蒸气进入气态或液态烃类物质中,随天然气产出时,由于温度和压力降低,从而凝结成液态,这种水产量低但普遍存在,凡气井都不同程度地产出凝析水[2],其主要化学特征是:矿化度小于1,以Na+和HCO3为主,Ca2+和Mg2+很少,SO2-4含量趋于0,K+含量相对较高,微量元素Ba、Sr、Li、F、Br、I、B含量微或趋于0,Na/Cl常大于1,水型绝大多数为NaHCO3型;地层水是气田水的重要组成部分,与凝析水的化学性质有显著差异,主要表现为矿化度高(X000~100000mg/L),具有淡卤水特性,含特殊元素(如须家河组地层水富含Ba2+、Br、I-)等,不同地层间产出地层水的化学成分差异很大,而同一层系的水化学成分相对稳定,变化很小。气田水的产出量相对较小,其原因一者是由其赋存介质决定的,二者气田水一旦进入井底,使气藏能量损失增大,井口压力降低,带水能力变差,造成气井减产或水淹停产,而失去了开采价值。 2矿山地质环境影响源分析 2.1矿山地质灾害及其隐患四川石油天然气矿山的站场、管线建设多位于山区、丘陵斜坡,以浅表层范围的挖、填为主的人工扰动影响,必将造成一定范围的地质环境条件改变,从而可能产生相应地质灾害隐患,其中绝大部分为崩塌、滑坡为主的斜坡地质灾害和不均匀沉降等。 2.2含水层影响评估四川盆地的气田钻井与采气作业基本处于基岩中,天然气气藏主要来源于深部砂岩、鲕状或晶粒结构的白云岩、灰岩,仅采出岩石孔隙或微细裂缝中的天然气,总体产出气田水量相对较少且不致改变含水层结构,如某气田矿区面积24.22km2,共布设8口探采井,滚动开发30余年,累积产水量13.07×104m3,2012年累积产水2.65×104m3,计算正常涌水量不足72.46m3/d,因而分析认为气田开采对含水层的结构、地下水位下降或减少影响较弱。而气田开采利用的整个过程中可能造成含水层影响的主要为钻井和采输作业,且以可能的水质恶化为主要形式。钻井作业中,对含水层可能造成的影响途径主要表现为钻井液漏失和钻井废水排放。钻井过程中表层套管及技术套管固井变径后,继续钻井数千米达到采气目标层。由于钻井过程中钻杆的不稳定或受压,其转动会对套管产生摩擦、碰撞,有可能破坏套管和固井环装水泥柱,特别是打斜井或水平井其破坏可能更大。套管和固井水泥柱破坏后,使含多种添加剂(Cd、Pd、Zn、As等重金属)的钻井液在高压循环过程中,从破坏处越流进入含水层造成水质恶化。采输作业中,对地下水环境可能造成污染的主要是气田水。气田水含有S2-、COD、油、SS等污染物,其次气田水的矿化度高,对人体健康和环境影响具有一定的危害性。气田水存放于废水池后定期运回(或管输)到回注井进行回注处理,污水回注同样可能对地下水产生影响,主要由回注层窜层引起,即回注废水由地层深处经井管越流至潜水层,从而造成浅层水的污染。另外,若遇废水池外溢、废水池垮塌或渗漏等情况,亦可能对浅表地下水环境产生一定影响,从而导致地下水的永久硬度升高,不利于开采利用。 2.3土地资源影响评估采矿活动对土地资源影响和破坏的方式主要为压占和毁损两类。天然气矿山建设对土地资源的压占包括永久压占和临时压占,其中以后者为主,且在进入后期的采、输阶段基本得到恢复治理;可能造成的损毁包括了站场和输运管线建设区域的水土流失和土壤侵蚀,受此类建设规模小和石油天然气深部开采的特点等原因所致通常影响程度较低。 2.4地形地貌景观影响评估采矿过程中的场地平整、道路开挖、管线埋设等前期建设阶段必将对原有地形地貌有所改变,包括农作物或林地植被破坏、土地毁坏、山体破损和岩石裸露等,其影响范围主要为井场和管线建设范围以及相邻影响部分区域等。 3矿山地质环境保护与恢复治理措施 3.1矿山地质灾害的保护与恢复治理相比而言,天然气矿山地质灾害及其隐患相对较弱,一者是因为内深部开采的特点、而相应的单井场建设范围不大,采矿活动对周边地质环境的人为扰动较小;二者重视前期选址阶段的地质论证,在满足采气钻井地质目标的基础上,规避了地质灾害影响区和工程建设可能诱发的高风险区,从而降低了地质灾害危害;三者基于以上前提,在建站过程中采取专项的地质灾害预防措施,即可降低地质灾害的潜在威胁。 3.2含水层的保护与恢复治理措施为减轻或消除石油天然气矿山建设可能对含水层造成的影响而采取的措施包括以下方面。 1)严控钻井过程:包括钻井液设计、井身结构设计、固井措施等严格的钻井工艺,通过多层套管和水泥浆体固井以阻隔钻井液和采气工程与含水层的接触,以防止钻井过程水浸、井漏、涌水等可能使地下水水质遭受污染或含水层水量损失,以及钻井液的越流影响等。 2)气田水处置:包括了回注、处理后达标外排和综合利用三种方式。气田水回注是气田水处理的主要且相对成熟的方式(绝大部分气田水均采取了回注的处理方式,以保持地下水量和水质环境的相对平衡),即在水质处理后采取气田水回注装置回注到地下一定层位,所示,其流程强化了水质处理,避免了对地下水的人为污染。气田水达标外排处理中多是针对其中的S2-、COD等污染物的处理;同时,气田水是一种综合性的液矿资源,除含有S2-、COD、油、SS等污染物外,富含Na、Br、I、B、K、Li、Sr、Rb等多种元素,其含量能达到或超过工业标准,具有较高的利用价值,可采取综合利用。 3)地表预防措施:包括修建截排水沟预防措施,同时设置了沉渣池和废(污)水池等,确保雨污分离,对施工中和采气过程中产生的废弃固液进行集中回收处理,以及强化运行过程中的对池壁的防渗处理等。 3.3针对地形地貌的地质景观采取的预防措施前期勘定阶段回避周边的地质遗迹、自然和人文景观,尽量避免或少破坏耕地、林地和天然植被,包括井场合理布局、管线的合理走向和土地的优化使用等,最大限度减少可能对地形地貌的景观破坏;施工阶段在地质灾害预防的基础上进行,充分考虑挖填平衡、合理规划弃土堆放,尽量保持与自然环境相协调;生产运营阶段则体现在对非生产用地的自然恢复或人为植树种草、后期维护等。 3.4针对土地资源保护与恢复治理措施天然气气田的土地资源保护与恢复治理措施主要包括了两个方面:一者尽量少占或者减少对耕地的占用;二者对不再投入使用的或临时性的耕地进行及时的土地复垦等。前者包括选址阶段考虑地质目标的同时选择平缓地形、实施丛式井组开发、在老井场范围依照新的采气工艺布设新井、斜井或改变为后期的注水井、增压站等重复利用,以及尽量采取支挡措施等以避免或减少对耕地的占用。后者包括对管线开挖的临时占地,临时使用井、罐基础占地,各种池类占地等及时进行土地复垦。 4持续改进的保护与恢复治理措施 气田开采是个长期的过程,实施过程中随着外界环境条件的持续改变、采矿技术的提升等,需要动态的调整保护与恢复治理措施。 1)地质灾害方面:随着外界环境条件的改变或突变,周边地质环境有可能演化新的地质灾害,或既有的地质灾害防护措施年久失效等均可能滋生新的地质灾害风险,如5.12汶川震后、4.20芦山震后在相应重灾区范围内均诱发了一定的站场、管线地质灾害。需要动态补充与完善的保护与恢复治理措施。 2)地下水环境方面:客观来讲,石油天然气气田水处理是个复杂过程,其相关研究还有待完善。例如,目前气田水的治理及治理技术的开发还停留在治“标”不治“本”这一层面上,还少有从治“本”角度去认识气田水的治理问题,同时,不同气田、水质迥异的气田水如何建立针对性的回注标准等问题都需要进行更深层次的研究与探讨。 3)监测方面:监测工作是检验矿山地质环境保护与恢复治理效果的重要手段,亦是预防矿山地质环境问题危害的有效武器。矿山地质环境的监测工作包括了四个方面:①地质灾害,主要强调对已有治理工程和周边潜在地质灾害隐患地质环境的监测;②地下水水环境监测,包括钻井过程中的水质、水量,产出与回注的气田水的水质、水量监测,以及存放的废固液设备、设施的运行状况监测;③更为重要的是定期对某矿区范围地下水的抽检化验与评价;④地形地貌和土地资源方面监测,则强调可能的水土流失,地形地貌景观、土地资源可能遭受的二次破坏的监测。 5结语 1)四川石油天然气气田矿山开采由于其面广点小、单项建设规模不大、深部基岩储层的孔隙和喉道开采等特点而对地质环境影响总体较轻。 2)四川石油天然气气田的矿山环境地质问题在地质灾害、土地资源与地形地貌景观、含水层结构和地下水方面均有所呈现,其影响程度以较轻为主,局部为较严重。其中含水层的破坏方式以可能的水质恶化为主。 3)中石油相关部门针对可能产生的矿山地质环境问题建立了相应的规程规范及技术标准,采取了全程的、积极的保护与预防控制措施,起到了很好的预防效果。 4)天然气气田的保护与恢复治理技术方面仍需要再研究与探讨,尤其是气田水的处理技术方法和土地资源的优化利用等仍需不断改进与完善。 作者:冯军王军朝单位:中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司中国地质科学院探矿工艺研究所 矿山地质论文:矿山地质灾害类型滑坡探讨论文 摘要:根据灾害的空间分布和成因关系,矿山地质灾害主要有岩土体变形灾害、地下水位改变引起的灾害和矿体内因引起的灾害等三大类型,对这些类型及其亚类型进行了论述。并阐述了对于矿山地质灾害的防治措施的建议。 关键词:矿山地质灾害滑坡崩塌泥石流矿山地质灾害的防治措施 0引言 我国是地质灾害的多发国家之一,地质灾害种类多、分布广、影响大、造成损失严重。矿山地质灾害是地质灾害的一个分支,是人类开采矿山而直接诱发的人为地质灾害。我国是采矿大国,开采技术和设备相对落后,导致矿山开采环境不断恶化。近年来,重大地质灾害明显上升。 1矿业开发与地质灾害 经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为矿产开采企业带来更大的发展机会。然而由于迅猛发展的中小型矿山疏于管理,加之小型矿山的开采方法和选矿工艺落后,大多无环保措施,加剧破坏矿区环境。开采环境明显恶化,矿山地质灾害问题日趋严重,潜在的致灾隐患不断增多,且随时可能发展成灾,造成人员伤亡、设备报废、设施损毁甚至矿井关闭、资源浪费等严重后果。严重制约了社会经济的可持续发展。 2矿山地质灾害的主要类型 矿山地质灾害种类繁多,按成灾与时间的关系,可分为突发性矿山地质灾害(如矿坑突水、瓦斯爆炸、岩爆等)和缓发性矿山地质灾害(如采空区的地面变形、环境污染等)。但最常见的是以灾害的空间分布和成因关系分类。 2.1岩土体变形灾害 2.1.1矿山地面和采空区塌陷地面塌陷主要发生在地下以井巷开采的矿山。在矿山采空区,若保留矿柱不足,或因矿柱受损而失去支撑能力,就会造成地面塌陷。特别是那些矿体埋藏较浅,产状较平缓的矿区(如煤矿),地面塌陷的现象更为常见。矿体埋藏相对较深的地下开采矿山,如果不能及时回填和崩落采空区,当其达到一定规模就会产生大面积塌陷。 此外,在岩溶分布区,还会因矿山排水疏干而导致溶洞上方地面塌陷。地面塌陷不仅破坏可耕地资源、建筑物,毁坏道路、水库,还可直接导致矿山某些地下巷道的塌毁,或使大气降水和地表水沿塌陷裂缝灌入坑内,造成淹井事故,直至停工停产。 2.1.2采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩主要原因是不合理开采如采剥失调、边坡角度过陡等造成,这种灾害多发生在露天开采的非金属矿山和建材矿山。 2.1.3坑内岩爆坑内岩爆又称矿山冲击,这是因矿坑周边和顶底板围岩,在受到强大的地壳应力作用而被强烈压缩,一旦因采掘挖空出现自由面,即有可能产生岩石地应力的骤然释放,导致岩石大量破裂成碎块,并向坑内大量喷射、爆散,给矿山带来危害和灾难。 2.1.4采矿诱发地震因采矿活动而诱发的地震,震源浅、危害大,小震级的地震即可导致井下和地表的严重破环。 2.1.5场库失稳场库失稳主要是由于尾矿坝溃决崩塌继而形成泥石流造成的危害。尾矿坝崩坝事故常给矿区居民生命财产带来巨大危害,同时也给环境造成巨大破坏和污染。 2.2地下水位改变引起的灾害 2.2.1矿坑突水涌水这是最常见的矿山灾害,突发性强、规模大,后果严重。生产过程中常因对矿坑涌水量估计不足,采掘过程中打穿老窿,贯穿透水断层,骤遇蓄水溶洞或暗河,导致地下水或地面水大量涌入,造成井巷被淹、人员伤亡灾难。 2.2.2坑内溃沙涌泥这是常与矿坑突水相伴而生的灾害。当采掘过程中骤遇蓄水溶洞,常见溶洞中充填的泥沙和岩屑伴随地下水一起涌入,另外一些透水断层和地裂缝也常会使浅部第四纪沉积物随下漏的地表径流涌入坑内。其结果是使坑道被泥沙阻塞,机器、人员被泥沙所埋,严重时甚至会使矿山遭受毁灭性的打击。2.2.3环境污染环境污染是矿山灾害的另一种重要形式。因采矿、选矿产生的“三废”物质,由于未经有效处理就被排放到江河湖海中,造成环境污染公害事件。采矿还会造成水土流失、土地砂化、盐渍化、地下水断流等。 2.3矿体内因引起的灾害 2.3.1瓦斯爆炸和矿坑火灾这种灾害最常见于煤矿。由于通风不良,使瓦斯积聚发生爆炸,造成井下作业人员伤亡,矿井被毁;矿坑火灾除见于煤矿外,也见于一些硫化矿床。因硫化物氧化生热,在热量聚积到一定程度时则发生自燃,引发矿山火灾。矿山火灾的危害极大,而且还严重损耗地下矿产资源,如有的煤矿在地下已燃烧上百年,其资源损耗量十分巨大,使当地气候发生改变,农作物和树木大量死亡,田地荒芜,环境严重恶化。 2.3.2地热随着开采深度加大,地热危害不断加剧。我国已有许多矿山开采深度达到800m以下,矿山因含硫量高,开采深度又大,地温非常高。矿山地热灾害导致矿工劳动环境恶劣,严重影响了有关矿山的正常生产。 3矿山地质灾害的防治措施 根据不同矿山的地质条件和地形特点及矿山的开发利用方案,以及灾点的分布特点划分不同层次的防治区,以便采取相应的防治措施。一般分为重点防治区、次重点防治区和一般防治区。 3.1重点防治区防治措施 3.1.1合理设计边坡参数,加强边坡监测,建议作挡墙稳固边坡,开挖后如果出现开裂变形,建议做专门的工程地质勘察。 3.1.2对于原有的灾害点,做好边坡加固和预防工作,尽量消除因矿山开采而诱发灾害复发的隐患。 3.1.3渣场弃渣严格作好方量及边坡坡度的设计,作好挡墙设计,设置拦渣坝,防止泥石流的产生。并充分、合理利用渣场,严禁随意弃渣(特别在公路沿线)。 3.1.4对于坑道开采,在坑道内一定要作好支护,做到边开采边支护,防止因矿顶坍塌、冒顶等而产生的危害,尤其上方有住户处要预防引起上部地面开裂。 3.1.5作好坑道的排水设计,以防因矿坑涌水造成危害。 3.1.6设置监测点,作好监测记录与分析工作,确保在易于发生灾害地段防患于未然。 3.1.7开采结束后,对矿区进行统一规划,计划进行矿山复垦工作,恢复矿山生态功能。 3.2次重点防治区防治措施在进场公路、矿山生活区建设中,会形成大量的边坡和一定数量的弃渣,可能形成边坡失稳,造成滑坡和塌方;沿途不合理的弃渣可能造成水土流失,可能形成坡面泥石流,可能有滚石和飞石危害。 3.2.1科学合理设计边坡参数,并进行合理支护和加固,边坡上方应设置排水沟,做好地表挡排水措施。 3.2.2加强工地管理,合理堆放弃渣,严禁随意弃渣;在险要地段建设拦挡滚石和飞石的设施: 3.2.3开采结束后,将弃渣场扒平覆土,植树还林,恢复植被。 3.3一般防治区防治措施区内无主要建筑物和工程项目建设,主要可能因地表岩体的破碎而造成水土流失。应严禁越界开采,减少人为扰动,做好植被保护和水土保持。 3.4地质环境恢复方案及措施为防止水土流失和恢复植被和景观,矿山须规划进行矿山复垦工作,以恢复矿山生态功能。开采弃渣切勿胡乱堆放,必须统一堆放到开采境界线以外的矿山弃渣场内,在开采过程中,有计划地将弃渣回填到采空区。弃渣场经处理后再敷表土、植草种树。 通过上述地质环境恢复工作,减少水土流失,恢复矿山的生态功能,达到生态恢复与维护人类与环境和谐的目的。 4结束语 合理有效地利用资源、保护矿山环境、加强监测与信息化管理、防止矿山地质灾害、实现矿业的可持续发展,是一个长期而重要的工作。 矿山地质论文:矿山地质环境保护论文 1主要矿山地质环境问题 1.1煤矿开采造成的地面塌陷、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害加剧历史上的乱采乱挖及建国后大规模开采,使得窑街矿区矿山地质环境严重破坏。一是地表岩土体在自身重力以及大气降水的入渗浸润、潜蚀作用下,使得裂缝不断扩展,坡体物质愈加松散,坡体稳定性越来越差,许多坡面不断形成陷槽、陷坑。受降雨冲蚀,一些塌陷槽、裂缝逐步发展成细沟,对窑街矿区4万余人、10亿多元的财产安全和下游窑街街道及海石湾城区均构成了严重的潜在威胁。二是矿区内滑坡、崩塌范围及数量不断增加,水土流失面积及强度不断加大,大片耕地及居民住宅被损毁。三是煤矸石堆石场高陡斜坡的自然塌落及受降雨冲蚀的碎石物质不断四溢,不仅扩大污染面积,毁坏掩埋耕地,而且威胁附近居民的生命财产安全。 1.2矿区承灾能力差,抗灾能力不足矿区内地质环境脆弱,承受地质灾害的能力差。地质灾害一旦发生,危害将十分严重,直接关系到受灾群众的生命财产安全和生态环境的可持续发展。矿区尤其以塌陷以及泥石流地质灾害最为普遍,一旦发生大规模地面塌陷及泥石流,矿山上万职工的生命及数亿元财产安全将遭受重大损失,后果不堪设想。 1.3地质环境问题严重,灾害趋势加剧窑街矿区地质环境问题严重,不良地质现象发育普遍,尤其是地面塌陷、滑坡、崩塌非常发育。区内地面塌陷使地形破碎,坡面水土流失非常严重,对地质环境造成严重影响;滑坡、崩塌等不良地质现象产生大量固体松散物质,直接堆积于狭窄的沟道内,严重堵塞沟道,一旦遇强降雨就会发生较大规模泥石流灾害。 2矿山地质主要措施 2.1立足实际,研究分析窑街煤电集团公司地质环境恢复治理工作自2008年开始逐年实施。在开展工作前期,进行了广泛的调查和研究分析,制定切实可行的技术路线和实施方案。一是对矿区内的水文、气象、地质、地震、灾害等相关资料进行了广泛收集,对矿区的地质环境基础条件和矿山地质环境问题的诱发条件进行全面了解和掌握。二是通过实地调查访问,对矿区矿山地质环境问题的发生时间、发展速度、分布情况及治理成本进行全面分析研究,并根据矿山地质环境问题的发育特征,结合其他地区恢复治理的成熟经验,制定支挡、硬化、绿化、拆除、改线等有效的措施方法。三是对矿区进行地形测量,准确掌握矿区内矿山地质环境问题的空间分布,从空间位置上分析地质隐患的影响范围和可能产生的破坏程度等,确保治理工作有重点、有缓急、有实效。 2.2全面规划,综合治理矿区环境恢复治理工作既要立足实际,还要着眼长远,更要注重实效,所以按照轻重缓急的原则进行合理规划布局对于顺利实现综合治理目标具有非常重要的作用。窑街煤电集团公司根据矿区地形地貌和地质条件,结合矿山环境影响评估结果,遵循科学规划、合理布局的原则,将矿区环境恢复治理工作划分为近期、中期和远期综合治理区。其中近期规划确定为2008-2010年,主要完成矿山环境影响严重和较重区域的治理,包括地面塌陷区居民搬迁安置、地表沉陷裂缝回填、不稳定斜坡整修、修筑排水渠、拦渣墙、以及泥石流拦挡坝、排导沟等,消除潜在的安全隐患。中期规划确定为2011-2015年,针对环境影响较重区域进行治理,主要完成矸石场平整、分级堆置、覆土绿化、矿区道路整修以及矿区绿化、美化等。远期规划一直延伸至闭矿期。主要对地面塌陷、零星矸石堆、崩塌、滑坡等地质灾害进行有效监测,并落实边生产、边整治的长期治理措施,杜绝地质灾害,并分年度对周边山坡进行植被绿化,创建绿色矿山,使矿山生态环境与自然景观和谐平衡。 2.3突出重点,注重实效为保证矿山环境保护与综合治理规划得以实现,窑街煤电集团公司结合矿山地质环境综合治理规划,按照“因地制宜、切合实际,量力而行、分步实施,技术可行、经济合理”的综合治理原则,突出重点,抓住关键,在技术可行的前提下,加大投资,组织实施综合治理工作。一是对处于地面塌陷区内遭受地面塌陷危害的4000多户居民分年度实施搬迁安置。二是对于地面塌陷区出现的裂缝实施人工或机械夯填,并进行复垦植被。三是对崩塌、滑坡灾害实施放坡、挡墙、护坡等工程措施进行整修加固,并作好坡面排水,加强和完善排水系统。四是对泥石流沟浴首先清理废弃物,保证沟浴畅通,同时适当采取修建排导渠、设置拦挡坝、格栅坝等措施进行有效防治。五是对排矸场采取坡脚拦挡、分级堆置、设置防尘隔离网、在坡面坡头覆土种草植树、坡脚修筑截排水渠等措施,进行综合治理。六是对于废弃的工业场地和闭矿后的工业场地等区域,拆除建筑物,进行土地复垦。 2.4综合利用,以用促治大力开展废弃物综合利用是当前国家鼓励的一项产业政策,窑街煤电集团公司灵活运用政策机遇,借助产业政策扶持,积极组织实施了以煤系共伴生、矿山废弃物资源综合利用为主导的循环经济项目建设,陆续建成窑街劣质煤热电厂、油页岩炼油厂、矿井低浓度瓦斯与油页岩炼化尾气发电厂、水泥粉磨站生产线、免烧砖厂、新型墙材料生产线等循环经济重点项目,并规划建设窑街矿区2×350MW低热值燃料发电厂,对矿区历史堆存、新增煤矸石、油页岩等低品位矿山排放资源和煤层气、炼化尾气、半焦、烧变岩、粉煤灰等废弃资源进行充分利用,使低品位和废弃资源“变废为宝”,在实现经济效益的同时,有效解放了土地资源,进一步改善了矿区环境质量。 2.5企地合作,互利共赢环境保护是我国的一项基本国策,地质环境综合治理作为环境保护的一个履行环节,既是企业在发展生产过程中应承担的一种社会责任,也是地方政府和行政主管部门的职责,是一项公益性活动。窑街煤电集团公司在综合治理过程中,通过修建矿山医院、整修公路设施、开展包村帮扶行动、加强环境卫生整治、控制污染排放等一系列措施,并通过广泛深入的舆论宣传,动员全民力量共同参与,形成浓厚的环保氛围,实现了群众、政府支持企业发展,企业发展带动地方经济蓬勃发展的“和谐矿区、互利共赢”新局面。 3矿山地质主要成效 3.1通过加大地质隐患治理,促进了矿区稳定发展 治理因采空区形成的地表沉陷区域8.81km2,对塌陷区裂缝、坑槽进行充填夯实,并恢复植被,使得已破坏的地形地貌景观得以修复重现,通过实施拦、排结合的工程措施和恢复植被的生物措施,对不稳定斜坡进行加固拦截处理,将大部分泥沙石块拦蓄于沟内,削减洪峰流量,稳定沟坡,减轻泥石流灾害隐患,使矿区地质灾害损失降到最低限度。在此基础上,积极开展采煤沉陷区居民搬迁安置工作,拆除塌陷区危房约24000m2,修建采煤沉陷综合治理搬迁安置房39.96万m2,安置搬迁居民6430户,重新修筑因塌陷毁损的矿区公路3.18km,从而有效防止了泥石流、塌方、滑坡等地质灾害,确保了矿区的和谐稳定和矿井的正常生产。 3.2通矿区矸石山治理,有效解放土地资源 历史堆存的煤矸石、废石、废渣,堆积高度不一,形态各异,不但压占地表植被,极大的破坏了原生地貌景观,而且占用了大量的土地资源。通过对矿区内的矸石山进行分级堆放、平整覆土和复垦绿化,使生态环境大大改善。通过建设资源综合利用循环经济产业项目,加大对排放的煤矸石、油页岩等低品位尾矿的大量消耗利用,并利用废石、废渣充填沉陷区坑槽裂缝,使2.56km2的山坡荒地得以重新开发利用,在改善环境质量的同时,获得了良好的经济效益,实现了环境质量和经济效益“双丰收”。 3.3通过对矿区进行绿化、美化、亮化,打造生态宜居新窑煤 自2008年以来,坚持每年投资大量资金对矿区环境进行大整治,修建矿区文化广场12000m2,铺筑矿内路面7000m2,整治矿区花园1400m2,种植草坪27900m2,植树2533棵、花卉38400株,在储煤场周边设置防风抑尘墙1500m,使矿区内空气环境、水环境、土壤环境、气候环境等都有了较大改观,呈现出了“矿在绿中、楼在林中、路在树中、人在园中”的生态宜居新景象。 3.4通过完善基础设施,促进企地和谐发展 一是通过建设完善职工的生活设施,保障矿山内后勤工作到位,使职工的生活有保障、有质量,营造矿区和谐气氛。二是通过整个公路和、铁路路基、护坡等基础设施,进一步增加了矿山运营效率,降低了运输损耗,保障铁路运行安全,实现了良好的经济效益。三是通过实施拦挡和水保工程的实施,极大削弱坡面侵蚀强度,有效改良了坡耕地耕种条件,实现了土壤保水保肥,提高了农作物产量,维护了当地居民经济收益。四是通过实施防风抑尘墙工程,有效阻拦粉尘浮尘,空气质量大为改观,受到地方政府和广大群众的认可和支持,提升了企业社会形象。五是通过矿区环境的逐步改善,吸引更多的投资商进行项目投资建设,加快了地方经济的快速发展。 4继续强化地质环境保护与综合治理的几点建议 4.1要做到防治结合,动态管理 地质环境保护与综合治理应从提前预防、动态管理和工程治理三个方面着手,其中预防和管理是综合治理的基础,工程治理是体现成效的关键。所以,在矿井设计阶段,要根据资源开发方案和开发计划,充分考虑地质灾害预测防治内容,对矿山地质环境影响范围、程度进行综合预测、评价,分区分片对治理措施进行科学配置,严格落实环境保护“三同时”制度。在资源开发过程中,要坚持“预防为主,防治结合”的原则,做到边开采边治理,重点加强观测、监测,并及时对监测、观测情况进行研究分析后,确定治理方案的实施步骤,做到以测布控,测控结合,从而构建完善的动态管理体系。 4.2要做到因地制宜,统筹兼顾 生态环境保护与综合治理工作要结合实际的经济技术和现场条件,因地制宜,突出重点。特别是对于土壤恢复和本土化植被方面,要遵循区域性、差异性、地带性征和气候条件,按照“适地适树、适地适草”的原则,从实际出发,兼顾防护和绿化美化的要求,开展恢复、重建工作,同时要充分考虑矿区的可持续发展的需要,对可能引起的各类地质环境问题进行科学预测,并具有前瞻性,治理方案设计要本着操作性强、成本低、效果好的目标制定,使生态系统恢复重建后即可发挥资源自身价值,使资源发挥最大效能。 4.3要做到齐抓共管,共同推进 企业要与地方政府建立密切的协调机制,统一运筹,管理矿山开采,正确运用政策,严格执行法律法规,加强危险区监测、监控、监督管理。同时要通过文艺表演、广播、板报、专栏、标语、有线电视等多种形式广泛宣传绿化国土、美化家园的重要意义、大张旗鼓宣传法律法规以及环保知识等,认真做好舆论宣传工作,动员一切力量积极投入到环境保护的行列之中,营造良好的环保氛围。还要把环境保护与矿区发展建设协调统一起来,使资源开发、资源利用与地质环境保护有机统一起来,达到动态平衡,在追求稳定发展中实现生态宜居,促进矿区生态环境向良性转化。 5结论 实施矿山地质环境恢复综合治理工程,是实现减灾、防灾、恢复生态植被、改善环境质量、打造生态宜居新矿区的有效举措,具有十分显著和良好的生态环境、社会及经济效益。特别在当前,环境保护已成为全社会共同关注的焦点问题,建设资源节约型、环境友好型社会的发展任务紧迫且意义重大。所以,作为社会经济重要组成部分的企业乃至整个社会成员,认真组织实施和参与地质恢复和生态环境保护治理工程刻不容缓。 作者:谢晓峰 单位:窑街煤电集团公司 矿山地质论文:矿山地质环境治理论文 1矿山地质环境恢复治理面临的困境 1.1资金困境 1.1.1历史遗留环境问题无资金保障 长期的计划经济体制,没有建立起相应的保护和恢复治理制度,政府没有收取专用资金,采矿企业也没有在成本提留治理的费用,使矿山特别是老矿山遗留下沉重的地质环境包袱。矿山地质环境问题历史欠账太多,而恢复治理是一项系统工程,需要投入的经费巨大,治理压力巨大。 1.1.2采矿企业没有专项治理资金 我国恢复治理保证金制度刚刚起步,而且标准低,远远没有达到恢复治理费用的标准,对采矿企业基本没有约束力。另外,由于没有专门用于保护与恢复治理矿山地质环境的资金,这也导致矿山地质环境被破坏后,矿山企业没有或缺少资金进行治理。 1.1.3政府财政资金渠道不畅 由于受地方财政的限制,地方政府基本没有关闭和废弃矿山治理资金预算,除非出现威胁群众生命财产安全的特大灾害,政府不得已才被动投入资金进行治理。另外,地方政府没有专项治理费用预算,保证金额外的定期利息不属于市、县政府支配,矿山地质环境保护与治理项目为公益性项目投入产出不成比例,地勘资金主要掌握在国家和省,且申请困难,这些都影响到地方政府地质环境治理的积极性。 1.1.4社会资金投入渠道不畅 2009年,国土资源部出台《矿山地质环境保护规定》,其中第六条规定:国家鼓励企业、社会团体或者个人投资,对已关闭或者废弃矿山的地质环境进行恢复治理。由于没有出台细化可操作的配套政策,且投入风险大,收益不高,因此社会资金参与关闭露采矿山治理极少。 1.2技术困境 开发利用技术落后是造成矿山地质环境问题的主因。另外,我国缺少矿山环境恢复治理的专业队伍和人才也是环境整治进度缓慢和效果不好的原因之一。 1.2.1开发利用技术落后 在计划经济时代,地方政府为所谓的经济指标,许可了众多乡镇及个体矿山企业,这些小企业经济实力差、生产规模比较小、设备陈旧、技术落后,再加上盲目开采,矿产资源利用率过低,很难对矿产资源进行综合利用,造成了资源的破坏和浪费。另外,我国大型矿山企业也没有采用分层台阶式开采、山体内部式、充填式开采、房柱式开采等先进工艺生产,也造成矿区生态环境的大规模破坏。 1.2.2矿山环境监测落后 煤、铁、石膏等地下开采矿山采矿活动对地质环境的影响和破坏极大,主要体现在地面沉降诱发地质灾害和严重的地质环境问题,此类问题专业性较强。由于监管单位和矿山企业本身都没有专业设备和人才,矿山环境监测预警系统和评价体系建设往往流于形式,更不可能准确预测地下采空区和特大型坑矿可能出现的重大地质灾害。有时,即使委托地质勘探专业队伍开展了矿山地质环境监理工作,但是大都没有达到预期效果,实施矿区地质环境监测工作依然任重道远。 1.2.3矿山环境恢复治理技术落后 矿山环境治理需要进行大量的科学技术研究,如借助现代技术手段,改进矿山环境破坏的治理技术,研究矿山开采造成的生态退化机理与修复技术,与地上景观相关的物种选择、配置和种植等方面的技术等。目前,我国的环境科学技术的研究起步较晚,虽然从20世纪70年代开始建立研究机构,目前已有200多个研究单位、近两万人从事这项工作,但仍不能满足环保工作的需要,地方更是缺乏相关技术人才。地方矿山地质环境恢复治理一般采取土地复垦、消除地灾隐患和削坡覆绿等办法,而不采取土地复垦、矿山资质灾害、地下水污染、矿区含水层和矿区地貌景观综合治理方法。有些地方急功近利,在采矿企业还有资源开采,没有闭坑、甚至没有稳沉的情况下就实施土地复垦,出现复垦又塌陷破坏的情况。有些治理项目不对污染地下水进行物理、化学处理,不对含水层顶底板进行防渗处理,就简单复垦和治理,致使原有的环境问题没有得到彻底解决,新的环境问题又不断涌现。 1.3制度困境 法律制度是矿山地质环境保护的关键。法律制度不完善,就会造成监管困难、资金保障不到位等系列问题。 1.3.1法律分散不具体 矿山地质环境保护涉及土地管理法、矿产资源法、水土保持法、环境保护法、水污染防治法、大气污染防治法、固体废物污染环境防治法等部门法,涉及土地复垦条例、地质灾害防治条例等部门条例,但是这些法律过于分散不具体,没有针对性。 1.3.2权责不统一 当前我国的矿山治理处于不成熟的阶段,有关矿山环境治理的部门之间出现职能交叉现象,这就导致了各部门都把责任推向其他部门,出现了“职能互推”的严重后果。矿产资源开发和矿山环境执法管理涉及到多个执法部门,相互责任不清,在具体执行和管理上存在推诿扯皮、有法不依、执法不严、违法不究的现象。 1.3.3法律约束力不强 我国法律没有赋予国土部门强制执行权,由于缺少强力司法机构支持和其他职能部门配合,在采矿企业不履行矿山地质环境恢复治理义务时,国土资源主管部门无力采取有效措施促使采矿权人及时治理,造成矿山闭坑时土地复垦、生态修复工程不了了之。 1.3.4《矿山地质环境保护规定》法律效力不高 《矿山地质环境保护规定》是部门规定,没有上升为国家法律和法规,权威性不足。另外,有些规定不够全面和细致,如没有明确政府专项资金的来源;对采矿权人不申请办理闭坑手续,不履行恢复治理义务或恢复治理仍达不到要求的,处罚力度就偏小;对采矿权人不定期报告矿山地质环境情况,不如实提交监测资料的,就没有处罚条款。 1.3.5责任主体不明确 我国法律规定的原则是“谁破坏、谁治理”,那么这些责任主体———排放污染、环境破坏的企业,就应该是环境问题的主要责任人。但是,大部分企业目前已没了踪影。按照公司法,已经倒闭、破产的公司已经在法律上消灭了责任主体,没有承担民事责任的能力“,谁破坏、谁治理”的原则只会成为一纸空文,这些企业遗留下来的环境责任并没有得到相应的承担。究竟谁来为矿山地质环境问题买单?是中央政府,还是地方政府,急需明确。 1.3.6保证金制度不合理 2009年5月1日,国土资源部颁布实施的《矿山地质环境保护规定》中规定:采矿权人应当在办理采矿许可证时缴存保证金,保证金的缴存数额不得低于矿山地质环境治理恢复所需费用。至此,保证金制度建设才全面到位。由于保证金制度刚刚起步,为了顺利推进,各地在调研的基础上,确定了能让企业承担得起的最低水平,恢复保证金远远没有达到恢复治理费用的标准。由于恢复治理保证金制度出台晚、标准低、收缴困难,不足以制约采矿企业,就导致采矿企业恢复治理缺乏主动性,拒不进行恢复治理的现象普遍存在。 1.3.7分类分级管理 目前,所有煤矿、铁矿、盐矿、石膏矿、矿泉水及大型采石企业采矿许可证均由部省发放。按照这种监管制度,部省发证矿山环境恢复治理保证金由省国土资源厅负责认定收缴,矿山地质环境保护与治理恢复方案审查备案在发证机关。因此,地方在对上述企业矿山地质环境保护与治理恢复情况进行监管时,缺乏必要的法律依据和行之有效的约束手段。 2矿山地质环境恢复治理的对策 要摆脱矿山地质环境恢复治理工作面临的困境,就要学习借鉴国外先进经验和国内成熟的案例,把好的理念、好的做法充分吸收,并付诸实践、对症下药,这样才能彻底把我国矿山地质环境保护和恢复治理工作做好。 2.1拓展投融资渠道,建立长效的多元化投入机制 2.1.1要建立分级投入机制 对于计划经济体制和恢复治理保证金收取前的老矿山环境恢复治理,要建立国家、省、市、县分级投入机制,国家和省要拿大头。同时,国家要对资源枯竭城市提供更多资金支持。 2.1.2要开辟稳定的资金渠道 进行矿山治理恢复,解决“老账”问题,就得拓展资金渠道。一是建立矿山恢复治理基金,从矿产资源采矿权价款和补偿费中拿出一定比例,集中农发资金、农重金,地方财政从矿山土地出让金中预留一定比例;二是征收矿业可持续发展金,标准不低于采矿权价款的5%,此项资金计入企业成本;三是提高恢复治理保证金标准,由地方政府征收,利息也由地方政府支配。 2.1.3要创新投融资体制 矿山地质环境恢复治理的资金在加大政府投入的基础上,很有必要引入市场机制,创新投融资体制。按照“谁投资、谁受益”的原则,出台相应的配套政策,明确投资主体条件、实施单位、监管流程、验收标准、收益分配和优惠政策等,如在符合土地利用总体规划的前提下,给予投资者一定年期内拥有被恢复治理土地的利用权;如可以实施修复式开采整治,以开采余量资源的收入作为矿山环境综合整治的资金,并可免交矿产资源补偿费用。 2.2鼓励新技术应用,做好技术支撑和服务 2.2.1严格准入条件 实行矿山开发“六个禁止,三个限制”的准入条件。将地质环境资源消耗费用、地质灾害损失费用、污染损失费用与矿山生产经济效益、社会效益进行综合评价,并作为是否颁发采矿许可证的重要指标。新建矿产资源开采项目必须进行地质灾害危险性评估和矿山环境影响评价,采取生态环境保护及预防和治理地质灾害的措施,避免或减少环境的影响和破坏。坚持“谁开发,谁保护;谁污染,谁治理;谁破坏,谁恢复”的原则,矿产资源开发利用方案必须包括水土保持方案、土地复垦实施方案、矿山地质灾害防治方案和环境影响评估报告,并按照规定程序报经有关部门审批。 2.2.2加大新技术推广应用 鼓励采矿企业矿山加大对开采技术的研究投入,鼓励企业采取国内外已取得明显效果的露采矿山台阶式开采、灰岩内部开采技术,地下矿山充填式开采、房柱式开采等新技术的应用。对因采用新技术增加的成本,建议由市、县财政予以补贴,切实保护地质环境。 2.2.3组建专业治理公司 国家组建矿区环境治理和生态修复专业公司,一方面,替代矿山企业进行矿山地质恢复治理,资金从采矿企业缴纳的恢复治理保证金、政府征收的可持续发展金中支付,不足部分从矿山恢复治理基金和恢复治理保证金利息中拨付;另一方面,加强矿山环境保护和生态恢复治理的科学研究,加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,促进资源综合利用和环境保护。 2.2.4编制技术规程 国家和省组织高校、科研单位技术力量和国外专家,编制《矿山环境监测指南》和《矿山环境恢复治理技术规程》,以指导环境监测和恢复治理工作。 2.2.5培养专业人才 重点培训地质勘探专业队伍和矿山企业的技术人员,以便使矿山企业和地质勘探专业队伍能正常开展矿山地质环境监测工作,及时发现矿山开采形成的地质环境问题。 2.3完善制度设计,提高法律约束力 2.3.1制定出台《矿区生态环境保护法》 借鉴发达国家矿山环境治理的经验,需强化立法形式管理矿山环境治理的思路,主要包括:尽快出台完善的矿山环境治理规程标准和在法规中体现对矿山环境治理科技创新的鼓励。应在现有法律法规的基础上,整合《矿产资源法》《环境保护法》《水土保持法》《土地复垦条例》《地质灾害防治条例》《矿山地质环境保护规定》的相关内容,制定《矿区生态环境保护法》,将“谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁收益”上升为法律原则。建立矿山环境审查评价制度、矿山环境许可证、环境恢复治理保证金制度和矿业可持续发展金制度。要落实各项制度,制定矿山地质环境质量等级标准,部省要定期开展等级评定,并向社会评定结果;恢复治理保证金由矿山所在地地方政府征收,利息可由地方政府支配;矿业可持续发展金按比例由地方政府留存;建立矿山地质环境恢复补偿机制,制定矿山环境保护的优惠政策,充分调动矿山企业对矿山环境保护与治理的主动性和积极性。有立法权的省市也可以出台《地质环境保护条例》,进一步细化以上规定和标准。 2.3.2明确责任主体 首先,中央政府应承担环境遗留问题的主体责任。因为,资源低价是中央控制的,财政税收最终收归中央,区域发展不均衡是中央政府的宏观布局所导致的,另外,也只有国家财政能承担得起。具体建议是:中央政府应承担更多的财政支持;应从宏观上提供更多的政策支持;应提供更多的环境治理的技术支持;应完善与资源相关立法,重点进行矿产资源税费体制的改革,为矿业乃至整个经济发展的重要推动力;应建立生态区域补偿制度,重点扶持资源枯竭城市。其次,地方政府也要承担起相应的环境治理责任。虽然资源型城市的地方政府已步入财政困境,无力承担所有环境恢复治理的资金,但是,为避免引发更多深层次的社会矛盾,加快城市产业转型,促进经济可持续发展,必须要进行环境治理。具体建议是:要制定和实施矿山地质环境保护规划,多方筹集资金,分期分批解决现有的环境问题;要建立完善的应急机制,排查隐患点、危险点,并落实防控措施;要对资源开发和利用过程中的环境影响评价和地质灾害危险性评估,实施动态监测。另外,对于虽有责任人,但因经济困难无力承担治理费用的的原国有矿山企业,要积极协调上级配套资金,协助企业共同治理。第三,现有矿山企业要履行环境保护和治理责任。对于生产矿山和新建矿山,要遵照“谁开发、谁保护“”谁破坏、谁治理”的原则,实行边开采、边治理,确保新出现的地质环境问题得到及时治理。 2.3.3创新监管模式 一是进行联合执法。积极发挥国土、环保、林业、农业、水利、计划、财政等职能部门的作用,做到分工负责,协同作战,齐抓共管。要形成政府推动,国土、环保监督,矿山企业负责,社会各界参与,全方位治理整顿的良好管理体制。二是进行全过程管理。将矿山地质环境保护贯穿勘察、基建、生产、闭坑等矿业活动的始终,改变过去的末端治理为及时治理。三是开展动态巡查。重点检查落实矿山地质环境评价制度、环境监测体系、保护方案执行情况、恢复治理和土地复垦进度、质量和效果。对矿山地质环境破坏严重的的采矿企业实行限期整改、停产整顿和关闭的措施。四是实行信息化管理。积极建设矿山地质环境监测数据库及信息系统,促进政府与企业之间的信息交流,确保国土资源管理部门动态掌握矿山信息,分析矿山现状,加强宏观管理和正确决策。 作者:安守林赵玉娟单位:徐州市国土资源局 矿山地质论文:矿山地质环境治理论文 1矿区地质环境现状 1.1矿区地质环境概述淮南矿区是我国重要的煤炭基地,淮南矿业(集团)有限责任公司现有矿井9座,截止2004年9月累计产煤5.262亿吨,为国民经济的发展作出了重大贡献。淮南矿区位于淮河两岸,地跨淮南市的五区一县和阜阳市的颖上县。矿区处于淮河冲积平原之上,地形平坦,地面标高一般在20~26m之间。区域内水系均属淮河流域。天然河道流向一般沿区域地势由西向东,由北向南注入淮河。矿区内除淮河以外,主要河流有西淝河及其支流济河和港河、架河、泥河、黑河已经人工开挖的有高新河、永幸河、光辉河等。 矿区内淮河防洪与农田水利设施多,农田水系纵横交错,基本形成适宜农业耕作的水利网络。绝大多数耕地夏季种稻,冬季种小麦。 淮南煤田煤层赋存于淮河及其冲积平原之下,第四系松散层厚20~483.5m,由东南向西北逐渐增厚。属水体下开采的矿区。 矿区大气降水及地表水资源时空分布不均,年际分布不均,浅层地下水水质良好,水源充沛,补给条件较好,目前矿区利用地下水不致引起地面沉降。 矿区开发引起地表塌陷下沉,扰乱水系,损坏耕地、村庄、河道、提防及其它建筑物受到破坏。矿区开发对地质环境的影响主要为:地面塌陷、固体堆积占地与污染,农业生态环境变化等方面。 1.2地表塌陷淮南矿业集团所属9座矿井、工业和生活居住等地面设施占地2624.2公顷(39363亩)。 9座矿井矿区总面积为301.12km2,截止2004年9月底开采塌陷面积达62.10km2,占矿区总面积20.59%。其中又有约17.7%为积水区,即积水累计总面积达10.97km2。积水范围随降雨量大小而变化。 随着煤矿开采的延深和规模扩大,塌陷范围逐渐扩大,据1997年以来的统计,1997年1月至2004年9月塌陷区增加了24.8km2,年增长率为5.15%。 开采塌陷区尚有15个村庄正在或有待搬迁。 开采塌陷区内,地形、地貌改变破坏了水系,影响河堤长度为15.1km,灌溉渠道5.9km,影响铁路线长度7.41km。 1.3固体堆积物 1.3.1煤矿开采,每年要排放大量的煤矸石,选煤厂也有相当的矸石排放,电厂排放粉煤灰。造成固体堆积物占地和环境污染。 据初步统计,目前现存矸石山(场)23处,占地63.9公顷(906亩),固体堆积物总量为1898万m3。 1.3.2淮河以南的矿区,煤层倾角较大,多煤层联合开采,全部煤层开采后下沉量大,一般在10m以上,最大下沉量达18m。塌陷盆地积水深浅不一,农民进行粗放式养鱼。可耕地的质量下降,造成农业减产减收。 淮河以北广大矿区,煤层倾角平缓,基本属单一煤层方式开采,回采后形成碟形塌陷区盆地,最大下沉量达4.5m,地下水埋深较浅。因此,盆地中间积水,积水范围大小受降雨量控制,变化比较大,盆地的边缘下沉量小呈缓坡地仍可耕种,但不宜种水稻,造成农业减产,盆地的边缘带与积水区之间,地面坡度大,水土易流失,基本上为弃耕绝收地带。 1.4地质环境改变对工农业生产和生态环境的影响 1.4.1对大气的影响煤矿生产过程中释放出大量的瓦斯,瓦斯气是一种有强烈温室效应的气体,瓦斯气向大气牌坊会导致全球气候变暖,给空气造成污染。 1.4.2对农业生态环境的影响煤矿开采引起的地表塌陷和矸石堆积导致耕地减少,土地质量下降,农业减产,造成农村搬迁。 1.4.3对城市环境的影响煤矿开采造成地表塌陷,矸石成山,导致市容脏乱差,影响市民生活,制约城市发展。 1.4.4对煤矿企业的影响为了减少村庄和城镇搬迁,降低生产成本,煤矿企业不得不改变开拓布置方式,甚至放弃准备煤量,影响了煤炭资源合理开发利用,制约了企业自身发展。 2矿山地质环境治理原则 2.1以人为本、防灾减灾所有的地质灾害,直接或间接的对矿山职工和矿区居民的生命财产安全构成威胁,因此矿山环境治理首先要保证矿区免遭矿山开发诱发的各种地质灾害的危害,达到防灾减灾的目的。 2.2因害设防、综合治理针对矿山地质环境破坏的特点、方式、分布及危害程度,抓住重点和关键环节,因地制宜、因害设防,采取拦、排、护、整、填、植等方面的综合治理措施对矿山环境进行治理。 2.3注重效益、分期实施矿山地质环境治理工程应遵循生态社会效益优先的同时,争取最大的经济效益。区别不同的矿山地质环境问题,采取不同的治理措施。同时根据资金情况、矿山地质环境问题的危害大小、轻重缓急,分期、分阶段进行治理。 2.4工程措施与生物措施相结合矿山环境治理只有将工程措施与生物措施紧密结合,才能达到矿山环境治理的最终目标。各种工程措施只要配置合理,就能根治地质灾害。但其缺点是投资过大,而生物措施恰好弥补工程措施的缺点,其投资较小,能改善小气候的特点,使其广泛应用于矿山环境治理中。 3矿区地质环境治理的基本设想 淮南矿区地处华东,是富饶的淮河平原,是我国重要产粮基地,土地十分珍贵。国家可持续发展战略,对地质环境的保护、生态平衡提出了更高的要求和法规制约。因此,煤矿开采地质环境的恢复引起了各级部门和煤炭企业的重视。塌陷区回填复垦是煤炭企业、地方政府和矿区农民长期以来的共同愿望,不塌陷影响经济发展、环境保护的不良因素转变为积极因素。淮南矿业集团实施矿山地质环境恢复示范工程项目。 实施示范工程的指导思想:治理与开发相结合,变害为利,企业、地方政府和农村基层组织紧密合作,中和开发现代化生态企业,建设小康型农村。 “珍惜和合理利用土地,切实保护耕地”是基本国策。煤矿开采对地质环境的影响和土地的破坏十分严重,是一个长期以来未能解决的问题,是一个共同关注的问题。 《环境保护法》、《土地法》和《矿产资源法》等国家法规,都要求矿山开采保护地质环境,实现治理恢复“占补平衡”的最终目标,这也是可持续发展战略的组成部分。 我们将吸收有关兄弟单位回填复垦试验的成功经验,结合淮南矿区的具体地质环境,按照国家的有关法规和技术政策,实施示范工程项目。主要项目有:谢李示范工程,塌陷区回填后作为城市绿化地、改善生态和小气候;张集示范工程,结合农村搬迁、小城镇建设、改变农业结构相结合,由单纯的种植,变为种植和水产养殖、农鱼产品加工相结合的农业结构。 4结论 大部分采掘后遗留下来的废弃地(如废石场、尾矿坝等)通过治理与复垦,可再用于农业、林业或作其他护环境和保持自然生态平衡。土地整理和复垦。一方面使被破坏了的土地不要再增加。另一方面,对已经被破坏了的土地尽快地进行复垦造田、绿化植被、恢复生态平衡和保护自然环境,使已废弃的土地重新恢复利用,发挥出更大的社会经济效益。各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 摘要:各个矿山由于矿石类型、赋存条件、开采方式、地质环境容量的不同,对矿山地质环境的破坏程度不同,因而治理方法、治理措施、治理思路应结合矿山实际情况确定。 关键词:矿山地质环境治理
2010年建设部对国内349个城市内涝情况进行调研,结果表明2008-2010年共有289个城市发生了不同程度的内涝,约占总数的80%。对于经常发生的内涝,全球缺水现象却十分严重。针对内涝和缺水这一矛盾体,党的十八大报告提出,面对资源约束趋紧、环境污染严重、生态系统退化的严峻形势,必须树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态文明理念,把生态文明建设放在突出地位. 1海绵城市的概念 顾名思义,海绵城市是指城市能够像海绵一样,在适应环境变化和应对自然灾害等方面具有良好的“弹性”,下雨时吸水、蓄水、渗水、净水,需要时将蓄存的水“释放”并加以利用。海绵城市建设是城市生态文明建设的重要内容和重大任务。海绵城市创建涉及到天然降水、地表水、地下水等自然水要素;涉及到给水、排水、内涝防治、防洪、水的循环利用等人工水系统;涉及到给排水、规划、园林、交通、建设、城管、气象等众多管理部门;涉及到每一个建设项目。 2园林绿化助力海绵城市建设 在《关于推进海绵城市建设的指导意见》(以下简称《意见》)中,第七条“推进海绵型建筑和相关基础设施建设”提出“增强道路绿化带对雨水的消纳功能,在非机动车道、人行道、停车场、广场等扩大使用透水铺装”,第八条“推进公园绿地建设和自然生态修复”提出“推广海绵型公园和绿地,通过建设雨水花园、下凹式绿地、人工湿地等措施,增强公园和绿地系统的城市海绵体功能,消纳自身雨水,并为蓄滞周边区域雨水提供空间”。这些都对园林景观工程的设计、施工和管理提出了新的要求,同时也给景观设计工作赋予了新的生态功能。在园林景观的设计与施工中,建设海绵城市的关键是增加园林景观铺装及绿地的透水及渗水性,将不透水的水泥地面改造渗水,原有的绿地想方设法存水,最大限度的将雨水回归地下。实现这一目标可以有多种手段,譬如园路、广场等硬质景观采用透水性铺装,景观绿地中建设下凹式绿地、植草沟等。从本质上来看,“海绵城市”理念的提出是对自然规律的一种遵从与回归。过去,我们对雨水的处理方式是尽快流入雨水管道,尽快汇集、流走。在雨量小的时候,城市安然无恙;但当遇到大雨的时候,短时间内很多城市出现内涝,系统稳定性就会被水流冲垮,以前的方法不太奏效了。园林景观,作为城市绿地的一部分,怎样在景观设计中营造“海绵体景观”?“海绵城市”的理念在景观设计中如何应用? 3“海绵城市”景观设计思路 海绵城市顾名思义,就是利用海绵吸水的原理,把雨水留住,让水循环利用起来。雨水落到地面,通过绿地等的下渗、回灌补充地下水,从而补充地下水,抬高地下水位。同时,针对不能及时下渗的雨水,利用城市洼地进行收集,通过管道就近排入附近水体中,从而增加城市河、湖、水体、湿地面积。海绵城市建设的基本思路就是“海绵体”的建立,通过“海绵体”将过去80%的雨水进行城市雨水管道进行“快排”的模式,变为小于30%的雨水通过管道拍走,剩余的通过下渗或者集蓄再利用。从“快排”转向“渗、滞、蓄、净、用、排”的海绵城市模式转变。 4关键技术研究 2015年11月,国务院《关于推进海绵城市建设的指导意见》(以下简称《意见》),明确提出了海绵城市建设的目标要求:综合采取“渗、滞、蓄、净、用、排”等措施,最大限度地减少城市开发建设对生态环境的影响。“海绵城市”理念,可用六个字来概括,分别是“渗”、“滞”、“蓄”、“净”、“用”、“排”。“海绵城市”理念在景观设计中具体有哪些应用? 4.1渗透 主要是通过透水铺装及绿地的大面积应用,完成降雨量比较小的雨水的下渗,直接补充地下水。透水铺装常见的有块状及整体铺装的透水砖、透水水泥混凝土及透水沥青混凝土铺装,还有碎料铺装的嵌草砖、鹅卵石、碎石铺装等。透水铺装根据材料的特点,荷载能力受限,因此,在园林景观中常用于不上车的广场、停车场、人行道以及一些小荷载的园林景观道路。透水铺装的结构讲究一个“透”字,首先是60-80mm的透水铺装面层,下面找平层和基层均采用透水材质,一般的土壤考虑渗水性有限,经常在基层内设置排水管或排水板,将未能及时下渗的雨水及时排走。 4.2滞留 滞留的主要目的是延缓大暴雨短时间内形成的雨水径流量。常见的滞留方式有四种,分别是雨水花园、生态滞留池、渗透池、人工湿地。滞留设施适用于建筑、广场等、道路等多个区域、形式多样、容易与园林景观结合,多余雨水滞留效果好,但建设费用与维护费用相对较低;但对于一些岩石含量较高、透水性较差的砾石土壤应采取必要的换土、防渗、设置阶梯等措施避免滑坡等次生灾害的发生,工程建设费用随之升高。对于树叶等物理污染较严重的汇水区应选用植草沟、植被缓冲带或沉淀池等对径流雨水进行预处理,过滤掉大颗粒的污染物并降低流速;然后对于刚落到地面的雨水采取弃流、冬季撒有融雪剂的雨水进行排盐等处理,防止融雪剂等污染物侵害植物。 4.3集蓄 集蓄故名思议,就是将多余的雨水汇集留存下来,集蓄首先要做到的就是尊重自然的地形地貌,使降雨得到自然散落并汇集。以前的城市排水采用人工计算埋置管道、改造地形,破坏了自然地形地貌,对于较大的降雨,虽然短时间内能快速汇集到一个地方,但却容易形成内涝。所以要把降雨蓄起来,以达到调蓄和错峰。蓄水池指具有存贮下渗后多余雨水功能的集蓄利用设施,常见的形式有钢筋混凝土蓄水池,砖、石砌筑蓄水池及塑料蓄水模块拼装式蓄水池,对于城市用地紧张的区域可采用地下封闭式蓄水池。典型的蓄水池构造具体可参考相关的国家建筑标准设计图集。蓄水池较适用于有雨水回收再利用的的建筑小区、景观绿地等区域,通过建立相应的雨水净水设施可实现雨水的二次利用;蓄水池不适用于无雨水回收再利用需求或地表径流污染严重的区域。雨水回收常被用于厕所冲水、洗车、绿化灌溉等,但存在明显缺点,一次性建设费用高,后期维护管理困难。 4.4净化 通过土壤的渗透、植被、绿地系统体等,都能对水质产生净化作用。因此,应该蓄起来,经过净化处理,然后回用到城市中。现阶段较为熟悉的净化有两种,分别是植物缓冲带和人工土壤渗滤。人工土壤渗滤是与蓄水池等雨水储存设施相配套的设施,主要目的是去除雨水中的杂质,使雨水达到再利用的要求。因为有人为的净化,因此净化效果好,并且容易与园林水景和植物相结合,但建设费用较高。 4.5循环使用 在经过土壤渗滤净化、植物缓冲净化之后的雨水要尽可能被利用。对净化后的水体进行再利用不仅能缓解城市内涝,收集的雨水还可以进行再利用,例如将停车场周围的雨水收集净化后用于洗车,还可以用于消防,中水处理后用于抽水马桶、建筑施工等,对于绿地上集蓄、净化后的雨水可以直接用于绿化灌溉及喷泉、水池等景观用水。总之,我们应该通过“渗”涵养水源,通过“蓄”把水尽量还给当地,再通过“净化”把水“用”在当地,从而遵循雨水的自然循环规律。 4.6排水 排水是将城市竖向与工程设施相结合,排水防涝设施与天然水系河道相结合,地面排水与地下雨水管渠相结合的方式来实现一般排放和超标雨水的排放,避免内涝等灾害。有些城市因为降雨过多导致内涝,这就必须要采取人工措施,把雨水排掉。当雨峰值过大的时候,经过雨水花园、生态滞留区、渗透池净化之后蓄起来的雨水一部分用于绿化灌溉、园林水景,一部分经过渗透补给地下水,多余的部分就经市政管网排进河流。 5总结 “海绵城市”理论可以维护城市生态平衡,减少自然灾害的发生,有助于增加城市防洪抗旱能力,实现水资源循环利用。在园林景观建设中应全面应用海绵城市理念,将海绵城市的功能充分发挥出来,实现人与自然、城市与自然的和谐相处。基于海绵理念下的城市景观设计,要优先采用具有渗透、调蓄、净化等“海绵”功能的材料,将雨水收集再利用,使园林景观绿化助力海绵城市建设。 作者:韩春妮 王红花 单位:咸阳职业技术学院 咸阳陶瓷研究设计院有限公司