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。
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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。
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地质勘探机论文:机电一体化技术对地质勘探工程的应用 摘要:随着时代的发展,科学技术的进步,机电一体化技术也发展迅速,其应用范围也越来越广,在地质勘探工程中也发挥着非常重要的影响。在现实的地质勘探工程中,随着计算机、微电子等技术的发展以及对地质勘探的相关设备进行的渗透形成了地质勘探领域的机电一体化技术,极大地改善了地质勘探领域的技术不足问题,对我国的地质勘探发展产生巨大的推动作用。 关键词:地质勘探;机电一体化;技术要点;应用 1概述 随着社会进入信息化时代,科技在生活中的作用也越来越大,不同学科之间的渗透与交叉也逐渐加深,所有的工程领域几乎都开展了技术改造与革命。而机电一体化就是以电子信息技术和机械技术为基础,多种学科相互交融、渗透,互相结合的新型学科。地质勘探则是运用各种方法和手段对不同的地质情况进行探测、勘察,以便确定适当的持力层,并根据其承载地基的承受能力,确定地质的基础类型,计算出基础的参数以及相关数据的调查活动。随着研究水平的不断提高,调查成果在生产生活中应用的发展,对相关设备的规模与控制能力的要求也越来越严格,这也从侧面推动了机电一体化技术的进步与发展。 2地质勘探概况 (1)地质勘探领域的主要任务。地质勘探主要是以地质测绘为基础,通过地质勘探,可以深入到地下深层岩石中,取得相关工程所需的地质资料,这是一种查看地质资料的可靠方法。地质勘探的使用方式主要有地质物探、坑探和钻探等。其任务主要是查明工程场地的地质构造与相关岩性;划分地质层次确定相关的接触关系;查明岩石的风化、侵蚀等程度,划分地质风化带;对岩石的裂缝发育状况、产状等进行研究;对岩层破碎带、褶皱和断裂情况的空间变化与分布进行研究[1]。对地质的水文条件进行探究,即对隔水层、含水层的性质、埋深与分布等进行研究,还要查明地下水位的具体情况。(2)我国地质勘探的发展情况。新中国成立以前,我国地质勘探发展缓慢。新中国成立后,国家提出矿业先行的口号。二十世纪六七十年代,随着我国矿业的发展,大部分地表矿产都被查明,容易勘察的矿产也随之减少,加大了对地质勘探的难度。改革开放以来,随着地质勘探理论与技术的发展以及与国际先进水平的交流增多,我国引进了一些新的勘探技术与方法,而且国内的地质勘探工作者,也在新工艺的基础上,研发一些符合我国国情的方法、仪器等,促进我国地质勘探的发展。 3机电一体化技术 现代科技的发展引起许多领域的变革,机电一体化技术指将相关设备的动力、控制、信息处理等功能引入电子信息技术,把电子化技术与软件和机械设备相结合。发展到今天,机电一体化已成为有着独特体系的学科。从相关系统出发,综合使用传感、机械、软件、电子、信息转换、接口等技术,实现特定的价值与功能,提高质量与可靠性,并降低损耗,发挥多种功能,从而使整个系统功能达到最优化的要求。 4机电一体化技术在地质勘探中使用的技术要点 (1)系统整体技术。指在设备运营目的与功能的基础上,从整体系统出发,从系统的角度和立场对整体进行研究,对系统内各部分的职能进行研究并合理的进行调整,改善系统内部结构,使系统的各部分之间配合合理,相互协调,从而提高整体的系统功能,使系统更好的发挥作用[2]。(2)机械技术。机械技术与设备的使用是机电一体化技术发挥功能的基础,为了提高机电一体化技术相关设备的质量与效率,需要引进先进的设备,使机械设备与机电一体化更好的配合与协调,促进系统的优化与提升,增加系统的稳定性、精度和运营质量。从而使机电一体化技术更好的为地质勘探服务,满足需求。(3)信息技术。对相关信息进行处理是机电一体化技术的重要组成部分,系统在运行时对相关信息进行采集与传递,并对其进行计算,根据结果了解相关系统的运营状况,及时进行调整,从而保证相关设备的良好运转。机电一体化技术内使用的设备在运营时直接被系统命令信息所控制。 5机电一体化技术在地质勘探工程中的应用 在地质勘探领域中,机电一体化技术的具体应用表现为使用微处理器以及集成电路技术,把相关设备中用到的控制与传输系统与仪表器等衔接起来,提高整体设备的功能,从而确保地质勘探的质量。常见的机电一体化设备包括全液压岩芯钻机与瞬变电磁仪。(1)全液压岩芯钻机。由全液压进行驱动的全液压岩芯钻机使用先导控制方法,对设备的负载和电液的比例进行集中的控制,可以提高对设备控制的准确性与精度,是地质勘探领域内使用最广泛的机电产品之一。可以在丘陵、平原等复杂的地形中工作,还可以抵御严寒、高温的侵袭,对相关非金属和金属矿床的勘探非常适用。还可以应用于煤气与天然气、地热井与水井的勘察,矿山内坑道和排水通风口以及工程的抢险施工等。它的特点是结构比较紧凑,操纵集中,方便灵活,动力头使用液压马达齿条平移装置,使钻口孔口偏离主轴,有利于绳索取芯及其他相关机具的运行,桅杆前部配置夹持卸扣器,有利于钻杆的上卸扣操作,降低了操纵者的劳动时间与强度,提高了效率[3]。而且,其操作者上下工作台方便操作并带有导正器和孔口液压夹持器等。此应用的技术特点:a.钻进程序自动化。可以通过钻探数据库,对不同深度的地层进行钻进参数,钻头的类型,泥浆的性能及配方的优化,在进行钻进时,只要按下按钮,机械就根据相关参数自行进行钻进活动。b.钻杆的自动化装卸。所有的钻杆都装在钻杆盒里,通过相关的自动系统,可以进行钻杆装卸的自动化,有利于提高效率。c.孔口自动化操作。钻杆的自动化装卸可以使钻具孔口实现自动的拧卸,使人手从繁重的拧卸工作中解放出来。d.液压系统故障诊断。钻机上有各种不同的传感器,可以对钻机的液压系统的各种参数进行监测,获得其工作状态,一旦有故障,及时进行排解。e.远程数据无线传输。远程数据可以使用无线网系统进行数据的传输,方便远方驻地人员实时掌握现场动态。(2)瞬变电磁仪。瞬变电磁仪在目前类别繁多的电磁法、电法仪器中使用广泛,在地质勘探领域发挥巨大的作用。具体应用于石油、地下水、地热的勘探;矿产、活断层的勘探;地壳构造研究与地质填图;地震评级与环境等多方面的勘探。近些年,随着我国的发展,瞬变电磁法也得到迅速发展,电磁法仪器软件与设备等都有很大的进步。瞬变电磁仪最大的特点是它把一次磁场和二次磁场相分离,只观测纯二次场,这是电磁法的根本特点。使用这种方法可以使FEM中的主要噪音自动的被消除,其装置比较灵活,可以根据实际要求选择不同形态的装置。而且其不连接地回线,可以在各种地形上测量。其测量所得信息比较丰富,有利于对资料进行解释。目前,瞬变电磁法在地质勘探中的应用还比较初级,要实现在这一领域的成熟,还需要进行更深的探索,从而更好地为地质勘探服务。 6结束语 机电一体化技术在地质勘探中的使用并不是偶然的,它是时展的必然要求,是许多科技发展的成果,体现社会生产力的提高与发展,也随着地质勘探事业的进步不断发展。机电一体化把不同领域的技术集中在相同的设备里,对不同的技术合理的进行设置,以便最大程度的发挥设备的功能,提高设备的经济与社会效益。为了使机电一体化技术在地质勘探领域得到更好的应用,需要大力对机电一体化技术进行扶持,推进科技进步,加强与国际先进经验的交流,推动我国机电一体化技术的发展。 作者:张占光 单位:宁夏回族自治区煤田地质局 地质勘探机论文:地质勘探中机电一体化探究 摘要: 伴随着地质勘探设备的研发、微电子技术以及计算机技术的发展,也使得机电一体化技术在地质勘探中的应用逐渐加深,有效解决了地质勘探技术应用缺陷与不足问题,促进了我国地质勘探工作的进步与发展。本文主要对机电一体化在地质勘探中的应用进行探讨与分析。 关键词: 机电一体化;地质勘探;应用 二十一世纪以来我国迈入了信息化的社会,信息科技越来越影响着人们的生产与生活,通过各种学科之间的交叉与渗透,很多工程领域都展开了技术的革命以及改造。新时期机电一体化是在机械技术以及电子信息技术的基础上,通过多种相关学科之间的结合、渗透与交融而得到的新技术[1]。机电一体化在地质勘探中的应用较为广泛,下面就进行综合分析。 1我国地质勘探的发展状况与基本任务 1.1我国地质勘探的基本发展状况 近些年我国经济得到了飞速的发展与进步,特别是改革开放以来,我国重视矿产行业的发展,并在不断发展的过程中各方面水平都得到了快速的提升。然而随着我国大部分矿产的开采与勘查,使得容易勘察与开采的矿产资源不断缩减,想要获取更多的矿产资源就需要深入地质深处找矿,这在一定程度上加剧了地质勘探的困难。新时期伴随着与先进国家的技术交流以及地质勘探技术与理论的发展,我国地质勘探技术开始引进并研发一些新方法、新手段、新仪器等,以便促进地质勘探工作的健康与持续发展[2]。 1.2我国地质勘探工作的基本任务 地质勘探工作开展的基础就是地质测绘,地质勘探实际上是获取地质资料的关键手段,通过地下深层岩石的深入调查,从而获取工程施工所需要的各种地质资料与数据。一般常用的地质勘探技术包括有钻探、坑探以及物探等。地质勘探工作的主要任务就是要将工程实施区域的相关岩性以及地质构造等探测清楚;研究岩石断裂、褶皱以及破损带情况的分布与空间变化;研究地质产状以及岩石的裂缝发育状况;查明并探测岩石的侵蚀以及风化程度,从而对地质风化带与侵蚀带进行划分;对地质层次进行划分,并研究地质基础的关系。地质勘探还要探究地质的水文等条件,主要对地质含水层与隔水层的分布、埋深与性质等进行分析与探讨,并对地下水位的实际情况进行查明。 2机电一体化的概述分析 我国现代化科技的发展带动了较多行业领域的技术变革与改造,而机电一体化技术就是把电子信息技术引入到相关设备的信息处理、控制、动力等功能中,从而将机械设备、软件与电子化技术结合在一起。如今机电一体化技术发展到今天已经演变成了独特体系的一门学科。机电一体化就是在相关系统的基础上,并结合接口、信息转换、电子、软件、机械以及传感等技术,从而实现独特的功能与价值,提高运行的可靠性以及质量,发挥优势与功能特点,减少能量的损耗,从而优化整体系统的功能效果[3]。 3地质勘探中机电一体化的技术要点与应用要点 3.1地质勘探中使用既定一体化的技术要点 (1)地质勘探应用的系统整体技术要点:在应有时要满足设备正常运营的功能与目的,并结合整体系统,站在系统立场与角度上来研究整体,研究系统内不同组成部分之间的功能,对其中的不足进行必要的纠正与调整,保证系统内不同组成部分之间可以互相协调并合理配合,以便提高并完善整体系统的功能效果,优化系统发挥的效果与作用。 (2)地质勘探应用的机械技术要点:机电一体化技术实施应用的功能基础就是设备与机械技术的使用,为了进一步的完善机电一体化相关设备的运行效率与质量,还要不断引发并引进先进的技术与方法,从而使机电一体化与机械设备良好的协调与配合,保障系统运行的质量、精度以及稳定性,以便使机电一体化技术可以更好满足地质勘探的工作需求。 (3)地质勘探应用的信息技术要点:机电一体化关键构成部分就是相关信息的处理,当系统处于运行状态时还要传递并采集相关信息,并对这些信息进行计算,以便掌握整体系统的运行情况。出现不足时还要及时的纠正与调整,从而提高设备运转的水平。一般都是通过系统命令信息来对机电一体化设备的运营进行控制。 3.2地质勘探中常用的机电一体化设备分析 地质勘探应用机电一体化技术的关键表现就是采用集成电路技术以及微处理器,将相关设备中的仪表器、传输系统与控制系统衔接在一起可以完善设备运营的功能,以便提高地质勘探工作的效率与水平。地质勘探中常用的机电一体化设备有瞬变电磁仪设备与全液压岩心钻机设备,下面分别分析: (1)机电一体化的瞬变电磁仪设备:该设备在地质勘探工作中的应用优势比较高,主要应用在地热、地下水以及石油的勘探;地震环境与评级方面的勘探;地质填土与地壳构造研究方面;活断层以及矿产的勘探。如今我国科技建设速度不断提高,因而瞬变电磁方法也不断更新与发展,有关电磁法设备与仪器软件等都得到了明显的进步。该设备应用的特点就是将二次与一次磁场分离开来,并单独观测电磁的纯二次场,采用该设备可以消除噪音,并且装置应用起来比较多变与灵活,可以满足不用形态的需求。同时采用该设备不需要进行接地回线的连接,因此可以适应各种地质与地形的勘探测量,新时期该设备在应用时还不够全面与完善,还需要进一步的研究与探索,以提高地质勘探工作的质量与效率水平。 (2)机电一体化的全液压岩芯钻机设备:该种设备主要以全液压为驱动力,并且采用的方法为先导控制,可以集中控制设备电液与负载的比例,以提高设备控制的精度与准确性,这也是我国地质勘探机电一体化技术中常用的设备之一。该种设备可以在平原、丘陵等复杂地质与地形条件中应用,并且还可以避免高温与严寒的影响,比较适用金属矿床以及非金属矿床的地质勘探。同时该设备还可以用于水井、地热井、天然气、煤气的勘探,或者应用在工程抢险施工、排水通风口或矿产坑道中。全液压岩芯钻机设备的主要特点就是灵活方便、操纵集中、结构紧凑,将该液压马达装置作为动力头,并将钻口控制在主轴偏离的位置,这样便于其他机具的运行以及绳索的取芯工作。将卸扣器配置在桅杆前部,可以便于钻杆的卸载与装扣操作。另外为了便于操作的方便还可以设置夹持器以及导正器等。该种设备在地质勘探中的技术应用特点为:首先实现了自动化的钻进程序,以钻探数据库为基础,从而优化不同深度地层钻进的泥浆配方与性能、钻头类型以及钻进参数等,在操作时可以自动进行;其次,设备具备自动化装卸功能,实现了自动化的孔口操作;该设备可以诊断液压系统的故障,便于及时监测运行中的问题与故障;最后设备可以实现无线远程的数据传输,便于人员可以及时掌握地质勘探现场的情况与动态。 4结语 总而言之,地质勘探工作中对机电一体化的应用较为广泛,这也是时代与技术发展的必然趋势。将机电一体化应用在地质勘探工作中可以有效的发挥机电一体化的功能作用,提高地质勘探工作的效率与质量,新时期我们要不断研究机电一体化技术在地质勘探中的应用,从而推动我国地质勘探事业的持续健康发展。 作者:段强 单位:江西省地质调查研究院 地质勘探机论文:地质勘探机电一体化技术探讨 在地质勘探过程中,通过应用机电设备,能够降低勘探工作量、提高工作效率,同时能够准确把握勘探数据。 1煤矿机电技术 机电技术也被称为机械电子工程学,是跨学科的综合性高科技,主要是由计算机技术、微电子技术、自动控制技术、信息技术、液压技术、机械技术等相互融合而成。机电技术的应用,对于整个煤炭行业的进一步发展具有重要的意义,除了能够提高运行管理水平外,对于企业效益的提升也有重要的意义。 2机电一体化技术的应用 机电一体化在固有的机械技术基础上,融合了计算机技术、自动控制技术、微电子技术和通信技术等多种技术,通过推广应用机电一体化技术能够推动传统生产模式和手段的变革,使生产运营更为科学、高效。未来的发展方向是全面实现智能化、模块化、网络化、微型化。在煤矿机电技术中,机电一体化技术有着很好的应用前景。 3地质勘探机电一体化技术的主要构成 地质勘探机电一体化技术作为一门具有独立体系的新型学科,是通过将信息处理、控制把控、实时监测、地质勘探等相关技术进行有机综合而形成的一个整体。通过应用这一技术,不仅能够很好地适应各种环境应用需求,同时也实现了勘探数据的高精度、勘探工作的高效率,对于地质勘探工作的顺利开展有积极的意义。3.1机械设备及技术。机械设备及技术是机电一体化相关功能实现的基础,通过与地质信息及设备技术的配合,能够在提高勘探精确度的同时,实现产业结构的优化、设备性能的升级,促进勘探工作的顺利开展。3.2信息处理技术。信息处理技术就是在系统运行过程中,对相关信息的采集、传递、计算、分析,是机电一体化技术的重要优秀之一。通过在勘探过程中应用信息处理技术,能够实现对勘探所获取数据的系统化采集、整理、分类、筛选、反馈,同时通过指令传达可靠把握勘探设备工作情况,解决突出状况造成的不利影响,保证勘探工作的顺利开展。3.3自动化技术。在地质勘探机电设备方面,自动化技术是自动化控制实现的重要基础,通过对勘探过程中设备运行的把控、指导,保证了相关工作的可靠完成。自动化技术的应用,更好的推动了机电一体化技术的发展,在勘探进度、位置、深度、面积等方面都能很好地掌握。同时,由于减少了人员直接参与,避免了人为因素造成的数据、操作失误。3.4接口技术。接口技术的应用,保证了主系统及各组成部分之间顺利的可靠连接,通过接口技术,能够保证系统指令顺利下达到相关各部分,并实现反馈信息的快速传达与交换。接口技术保证了信息交流的实时性、精确性,进而保证了勘探工作质量。3.5系统总体技术。系统总体技术,就是以机电一体化系统整体为切入点,实现对各部分综合控制、调整的技术。通过将系统内各部分进行调整、分类,细致的对其进行分析、确定,根据性质不同针对性的有机配合和连接,并应用最优化技术组成方案指导各部分科学的合作。目的是保证系统内各部分之间合理的配合,相互协调,提升系统整体性能,使各项功能得到了更好的发挥。 4地质勘探过程中常用的机电一体化设备 目前,在煤炭地质勘探过程中经常应用到的机电一体化设备包括瞬变电磁仪、全液压岩心钻机等。4.1瞬变电磁仪。瞬变电磁仪是地质勘测中用以检测地面含水层的工具,具有三分量同时观测、分辨率高、动态范围大、信噪比高、观测装置灵活、稳定性高、工作温度宽等诸多优点,所以在国内煤炭地质勘测中得到了广泛的应用。随着机电一体技术的发展及应用,目前瞬变电磁仪也实现了软硬件一体化,在提高探测性能的同时,降低了操作损失、勘探误差、操作难度和噪声影响。在应用过程中,其分辨率、勘探范围也越来越广泛,勘测属于精确度也得到了提高,大大缩短了煤炭地质勘探周期。4.2全液压岩心钻机。全液压岩心钻机是一种岩心钻探设备,主要应用于金属、非金属固体矿产的普查及勘探,同时也可应用于工程、水利、油气等领域的勘探。全液压岩心钻机是目前最先进的设备,主要是依靠液体流动来带动机组运行。由于应用了机电一体化技术,所以具有可集中操作、场地适应灵活、工作效率高、施工范围广等优点,能够满足不同应用环境的需求。通过在煤炭地质勘探中应用全液压岩心钻机设备,降低了勘探人员的工作强度、减轻了恶劣环境下的勘测难度,同时在缩短勘测周期、保证工作质量等方面都有着积极的意义。 5结束语 煤矿机电技术的应用对于提高煤炭企业运行管理水平及经济效益具有积极的意义。通过将这些新技术充分应用在煤炭企业中,会不断推动煤炭机电技术向全面实现自动化、智能化、信息化发展。 作者:贾飚 单位:山西省煤炭地质115勘查院 地质勘探机论文:地质勘探管理机制改善对策 1运行机制概述 在地质勘查行业运行的过程中,政府管理部门、行业协会和相关的勘查单位之间,在地质勘查活动中相互协作、相互制约的运行模式和制度,就可以称之为勘查管理的运行机制。所以地质勘查行业的管理运行机制简单的看,就是规范市场、政策和市场之间的相互制约。运行机制本身就形成了对行业的规范和管理制度。在这个体系中政府的地勘部门是权威的主管部门,而行业协会、学会等行业组织和从事地质勘查活动的各类市场主体就构成_r被管理的客体。三者之间的相互关系就构成了整个地质勘查的行业管理要素。从现行的运行机制看,国土资源部门和省级国土资源管理部门是勘查行业的管理机关,国土资源部门负责研究和制定相关的地质勘查行业发展的规划、政策、技术指标、市场准入门槛等,以此保证勘查市场监督和信息服务质量,并指导两个客体的运行。省级的国土资源部门负责对本地区的地质勘查行业进行具体的监督和服务,维护地区性勘查_市场的秩序,指导当地地质勘查单位的发展和改革。各地地质勘查的行业协会、学会等行业组织是政府与勘查企业之间的桥梁机构。主要负责的是促进行业规则建设,开展市场调研、经验交流、技术培训、研发等,为政府的政策制定提供必要的资料和意见。各个勘查企业则负责具体的勘查工作,为市场提供地质信息和资料,以此获得相应的利润。 2我国勘查行业运行机制的弊端 我国的地质勘查行业一直受到经济模式限制,其运行模式一直带有浓重的计划经济色彩,因为国土资源的国有化和计划惟管理,导致地质勘查行业的计划经济色彩浓重。而且到了今天,一些管理和运行机制还是不能完全摆脱国有地质管理的影子,这样的管理运行机制面对市场经济时就显现出明显的弊端: (1)因为勘查工作的主体为事业单位,其工作主要是围绕计划进行,而且对于勘查的结果不需要负担经济责任,找矿的效果与效益没有关系。首先,勘查企业只能按照计划完成“工作”,没有盈利的能力,导致企业缺乏发展动力;其次,企业对勘查工作的资源投入逐渐减少,因为经费制度的影响,虽然是勘查成果与经费相互挂钩,但是按照事业单位的运行机制,企业有固定的经费支持,“保本”的心理导致勘查资源投入减少,形成了:费用低一投入小一成果少一经费减少的恶性循环。 (2)勘查内容的界限过于分明,按照矿种进行划分管理部门,隔断了地质勘查与地方经济发展的联系,影响了地方政府对勘查部门的管理和支持,也使得勘查部门和企业不能融人到地方特色的经济发展,与外界环境脱离导致了基层勘查单位对计划经济机制的依赖,不能向市场化迈进。 (3)国家计划对勘查机制的影响。计划性勘查指导制度,影响了市场化的运行机制进入到地方勘查部门(企业)中。首先,多年来我国的勘查工作一直由国家计划进行统一管理,公益性和商业化的勘查项目混合运作,勘查企业按照计划的为企业和市场找矿,而形成的效益与勘查企业无关,所以找矿的效率不能受到市场机制的影响,排斥了价格机制、供求机制、竞争机制往勘查中起到的正面作用,造成了勘查和开发需求的脱节。其次,勘查企业不能自主创收也导致了某种程度上的资金占用和浪费。最后,地质勘查在计划经济的影响下,投资的主体较为单一,不利于市场经济对勘查行业的优化作用的发挥。 (4)在勘查中按照行政区域划分勘查队伍,也容易造成勘查生产力与地质条件脱节,使得某些勘查单位在没有矿的区域内长期无事可做,导致效益的下降,消耗了本有的优势技术、人员、设备资源。 3地质勘查行业管理运行机制的完善策略 (1)从政府角度整合勘查管理部门在勘查行业运行机制的改革中,首先应当按照政府和市场向分离的原则对政府管理部门进行必要的整合和职能调整。将政府级别的管理部门的职能提高到宏观调控的高度。而消除其对基层市场和企业的过分的干预。利用构建协调和沟通机制消勘查行业管理交叉的问题。利用职能转变将政府部门提升到宏观高度,即提高从调控的能力和水平,从而明确政府级部门监控的重点,从行业标准、t场规范、准入制度、监控措施等方面建立完善的宏观管理体系,以此从第三方的角度管理勘查行业的市场环境,并可以有效的控制其发展。 (2)利用行业协会辅助执行国家调控政策行业协会和学会可以为行业的发展提供必要的客观资料和数据,并可以从基础层面对勘查企业或者单位进行管理和指导。虽然是基层组织单位,但可以起到联络平台和与政府沟通的作用,是国家对行业管理的终端和参谋。发达经济体的行业协会都可以起到带动行业发展,促进行业规范化的作用。我国对勘查行业管理中也可以借鉴此种模式。适时的指导转变行业协会学会的作用,提高其在勘查市场中的影响力,建立一个全国统一的勘查协会,并按照市场化模式制定管理规范和工作目的,以此保证行业协会和学会等起到上下沟通协调,促进行业健康发展的作用。 (3)加快政企分离的进程勘查行业的发展受到限制主要与其深厚的计划经济背景有关,因此将勘查单位推向市场实现企业化,是建立有效运行机制的重要手段。政企分离是必要的步骤,而且此步骤应当加快进行。征完成政企分离的时候应当符合市场规律,即将勘查企业市场化的时候,应保证其成为市场的主体,即一面扶持一面分离,通过对原有的勘查计划的市场化运作,利用投招标的方式将“计划”项目推向市场,以此刺激勘查单位进人到市场化运行中,促进其自身的发展,以其原有的优势形成市场中的龙头企业,以此实现勘查单位的市场化。 4结语 要满足经济发展的需求并形成有序而科学的开发利用矿产资源,就应当建立起一个符合我国特色的勘查行业管理运行机制,从前面的分析不难看出,建立市场与调控并重的运行机制才能满足我国的矿产管理需求。 地质勘探机论文:矿产地质勘探运行机制 随着市场体制的革新,矿产地质勘查运行体制中的弊端越来越明显。加之矿产地质勘查业自身的特殊性,即高投入、高风险、高回报,使得现有机制下的矿产勘查运作出现了诸多与市场经济不相适应的问题。要使矿产勘查与社会市场经济相适应,就必须从矿产地质勘查投资运行机制现状着手,分析矿产地质勘查投资运行机制的合理性,并根据我国矿产地质勘查存在的问题和相关法律法规,做出合理的投资运行机制规划。 1我国矿产地质勘查风险投资运行机制现状 一直以来,矿产地质勘查投资都是风险较大的项目。这其中的原因是多方面的,有矿产地质勘查自身的一些因素,也有一些外因。但是从目前的发展情势来看,我国矿产地质勘探的投资机制需要进行合理的改革,要将风险投资进一步深化,这样才能够适应社会发展需要。从目前存在的情况来看,矿产地质勘查风险投资总金额还是在稳定中增长,投资的结构也在不断的发生着改善,投资的渠道也在一步步的拓宽。在这样的情形之下,投资的主体也要从单元化逐渐朝多元化的格局变化。要让矿产地质勘查风险投资朝着法制的、开放的、市场化的方向发展。 2我国矿产地质勘查存在的问题 目前,我国矿产地质勘查风险投资存在的问题及风险比较大,特别是整个市场的规模相对偏小、发育还不健全,因此投资的体制还需要进一步的深化革新。从各种实际情况综合起来看,主要是存在如下一些问题。 2.1投资主体的信息不对称 在很多投资的工程当中,企业和风险投资家之间的信息不对称,这就带来了较大的法律风险,这些问题主要包括客观方面的风险,即是外生性的非对称信息,也就是应为投资领域高度专业性进而导致客观存在信自不对称。另一方面就是主观上的风险,那就是双方刻意隐瞒自己的信息或者提供一些虚假信息,导致最后的信息不对称。 2.2投资协议履行过程中存在的法律风险 在风险投资的时候虽然需要签订协议,但是在履行过程中会出现一系列问题。主要是法律风险,在现有法人治理结构及勘查运行机制机制下,勘查实施主体和矿业权人之间缺乏有效的约束机制,很容易造成某一方因为信息的不完全对等而造成违约事件的发生,从而导致某一方的权利受到损害。 2.3资本不能流转带来的风险 对于矿产勘查来说,无论前期投入如何巨大,工作做得如何细致,但是都不可能完全掌控矿产勘查结果不尽如人意的高风险性。一旦勘查没有取得成功,就不可能带来相应的经济效益,那么整个勘查的结果都将失去价值,都不可能带来获利。因此,投资者在关注合同的时候最关注的就是退出机制,也就是他们不愿意投资的时候如何退出,并要求自己拥有随时退出投资合作的权利。 3促进我国矿产地质勘查风险投资运行机制 虽然我国矿产地质勘查风险投资正在改善,但是还是跟不上时代前进的步伐,还需要进一步完善。要想尽快适应社会的发展,就必须根据现状制定出科学合理的措施,建立我国矿产地质勘查风险投资运行体制。 3.1拓宽后退的渠道 风险投资,顾名思义就是存在着较大的风险,因此必须要考虑现实中的退出。如果退不出而套进去,那就势必造成严重的亏损。因此,我国矿产地质勘查风险投资就要考虑如何退出,要形成良性的循环才能让投资者放心投资。从目前的各种情况来看,我国的风险投资退出渠道比较狭隘,这是一个比较薄弱的环节,因此需要加大力气改善。 3.2构建更多的矿业权市场 每个行业都有自己的中介,矿业权市场也应该拥有自己的矿产地质勘查中介。只有这些市场得到了发展运用自身高效灵活的特性,引入中小型的高风险勘查企业进入,才能够提高勘查行业的高收益,才能够融入到风险投资市场中去。当然,要实现这个问题就必须有一些条件作为保证。首先,就是要建立完善的政策法规。任何行业和任何企业做任何事情,如果得不到国家的法律法规的保障,推行下去是十分困难的。其次,对于矿业权而言要建立合理的收益分配制度。如果矿业权的交易旦成功,但是收益分配上面却没有•个合理的措施,不但会滋生出更多的问题,还会严重挫伤一些企业投资的积极性,这样就会阻碍矿业权资产进入到市场。最后,要建立一个良好的矿管秩序。一个市场交易之中,没有一个良好的交易秩序,就会导致整个交易市场•片混乱,这也会大大的挫伤投资企业的积极性。因此,必须建立一个良好的交易环境,为交易构建一个公平、公正、公开的矿业权市场。 3.3引导地质勘查单位进入市场化 要加快我国矿产地质勘查风险投资运行机制,这就需要加强这些企业进行企业化经营理念,进行行政指导与理论指导。引导中小型勘查企业面对不正常现象和改革的方向性等问题,让他们学会应该如何处理。 3.4政府要加大扶持力度 政府在风险投资运行机制中要起到主导作用,尽快制定出战略方针和中长期的规划。同时还要采取一系列刺激措施,提高中小型勘查企、的积极性。不但要制定勘查风险投资的退出机制,还要完善矿业权的流转市场。 4结语 矿产的地质勘查本来就具有风险高、收益高的特征,而且现在的技术都在朝营高新方向发展。这些方面都显示了l矿产地质勘查风险投资不像一般行业,稍有慎就很难获得融资的渠道。因此,我们只有研究和借鉴已经存在的成果,结合我国矿产地质勘查风险投资的自身特点,大胆的进行探索与创新,才会取得进步。 地质勘探机论文:透析地质勘探的监理机制 摘要:面对着日益激烈的市场竞争。在现代化管理体制中引入了监理的概念,有效的发挥监理机构的监督管理作用。用科学系统的方式对现代化企业全面进行管理控制。地质勘探作为一门严谨的调查研究工作,工程勘探的质量优劣,直接影响到后期工程项目的设计、建设和生产。将现代化科学管理方式融入地质勘探研究工作中来。推动地质勘探市场进入良性循环发展的阶段,也是对地质探勘基础工程的有效保障。 关键词:地质勘探监理机制工程质量 一、地质勘探引入监理机制的意义 国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。 另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。 二、地质勘探监理机制的运用 在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。 胜利煤田东区二号露天矿位于内蒙古锡林浩特市东北10km。面积42.4km2,设计钻探总工程量169500m,以及水文地质、工程地质、地质测绘和地质填图等工作。该项目投资近亿元,是在原普查基础上的跨阶段综合性勘探项目。为了保证工程质量和进度,提交可靠、完整的地质资料,河北省煤田地质局第四地质队负责对该工程的设计、施工和地质资料的提交进行全程监理。首先参考相关资料及甲方要求,制定监理工程实施细则,并将地勘行业相关技术要求、质量标准和行业规范汇集成册,成为监理工作指导标准。随后由总工程师负责,地质、钻探、测量、水文、物探等专业技术人员组成设计审查小组,参照技术规范,对该工程设计进行审查。该工程中审查结果:设计钻孔量由原设计403个调整为259个,工程量由169500m,减为121600m。在进入野外勘探施工阶段,重点对进场钻机进行审查,要求钻机及配套设施符合钻探深度要求和技术要求。实际中查出2台钻机不符合要求,对其下达监理工程师通知单清除出场,保证施工技术和能力。监理过程中,重点依据的相关技术规程、规范及标准。现场监理人员必须做好监理工作日记和每次会议内容。有利于对掌握整个工程的进展情况提供详细的详细的资料。在东区二号露天矿的实际施工情况分析中,先期开采区以200×200网距钻孔施工,保证钻孔布局的合理,同时严格控制无效进尺,按设计要求控制钻孔打到终孔层位15m内终孔,通过掌握现场第一手材料,及时的通知钻机及指挥部终孔测井,保证更加合理的使用工程量,为投资方节约了资金。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。 三、地质勘探工程的监理机制 通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。 地质勘探监理是一个新兴行业,需要在工作实践中不断的发展和探索、逐步的完善,为提高地质勘探工程质量提供了保障。在市场经济下,需要对监理工作和市场进一步的规范化、制度化。加强质量、进度、资金控制等监理工作,使监理工作更加科学、全面。才能让地质勘探工程监理在规范的范围内。合理的使用资金、控制质量、实现项目的经济价值。 地质勘探机论文:安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用 【摘 要】煤田行业是能够为我国提供能源的行业,煤田行业的发展直接关系着我国国民经济的发展情况和民生质量。煤田地质勘探是煤田行业的重要组成部分,其为煤田行业探明储量、调查地质结构、研究开采难易程度、发展衍生矿藏开发提供重要依据。煤田地质勘探作为煤田行业的重要组成部分,在勘探过程中如何减少或预防机电事故,提升工作效率成为日常工作中的重点。因此,加大安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用研究具有重要意义。 1 引言 煤田地质勘探机电管理中,由于安全生产管理不当,施工人员安全意识低下,设备老化等问题,会严重威胁到施工人员的生命与财产安全,因此,安全生产管理系统十分重要。本文首先将从安全生产管理系统的含义及意义入手对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用进行研究,其次结合安全生产管理系统与地质勘探机电管理的关系,对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的具体运用进行分析。最后,本文将提出安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化建议。希望本文的研究能为提升煤田地质勘探机电管理中的安全生产管理水平提供参考性建议。 2 安全生产管理系统的含义及意义 安全生产管理系统的含义,就是完成监测、收集、整理、归纳和分析地质勘探相关信息的任务。该系统主要是由故障管理、维修管理、资料管理、安全管理等模块组成。地质勘探在生产过程中,对于设备与工人的管理有条件实现数字化。其工作原理是以行业标准为基础,将操作模式规范化、格式化,用图形数据等测绘出监控与分析决策图,以此监控设备及工人的生产。一旦机电设备发生故障,可以通过系统专家提供的决策恢复功能,再根据分析报告,对机电设备进行维修和保养。 安全生产管理系统的意义在于保障设备运行的安全。通过信息化的应用提升机电设备管理,通过系统实现管理不仅可以以规范的形式明确分工,还能够在生产过程中提供整合故障、维修管理、巡检管理等外在功能,使机电设备之间高度共享,流程更加规范,工作效率也有所提升,从而从根本上降低了机电设备事故发生的可能性。同时,安全生产管理系统的应用,也能够减少一定数量的人力成本,实现机电设备管理的有序性。 3 安全生产管理系统与机电管理的关系 机电设备在煤田地质勘探生产中发挥着重要作用,但机械化水平也带来了安全隐患。就目前状况而言,我国许多煤田企业已经拥有了属于自己的生产管理系统,其主要功能是针对煤田的生产与开发环节,如煤田的信息采集与分析等。但是,煤田地质勘探单位相对缺乏安全生产管理系统的监控与指导。在机电设备管理方面,企业应该通过地质勘探的检测系统、卫星定位等,对施工地及周围设立通信系统,以此监控地质勘探中的作业情况,从而能够及时地发现问题,远程监控、预警等,减少员工的风险。煤田地质勘探安全生产管理系统,可以通过监控器,收集并分析信息,提高工作人员对机电设备突发事故的应对能力,提高煤田地质勘探生产中的安全性。 4 安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用功能 4.1 对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行管理 煤田地质勘探安全生产管理系统具备许多优势,其中之一就是能够对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行有序管理。该系统会将机电设备的信息进行整合,上传到统一管理的信息化平台中,以便于维护人员的查询和管理。若有新的机电设备引入,技术人员会将该设备的相关数据和参数记录下来,同样上传至管理系统。其中的参数包括使用时间、注油Q油情况、更换周期等,这些设备的使用工艺和运行模式也会记录在案。管理人员可通过系统进行实时记录和更新,如出现设备故障,系统可以智能地对故障进行恢复,若超出可恢复的范围,故障专家就要根据系统中的数据进一步排除故障[1]。 4.2 对煤田地质勘探机电设备的运行状态实时检测 煤田地质勘探单位能够安全生产,就需要机电设备能够安全稳定运行。这就要求在机电发生故障时,系统能够及时地发现,并且识别出设备的异常之处,以报警形式告知管理人员,避免意外事故发生[2]。传统的机电设备运行状态的检测无法实现实时化,只能定期进行巡查,检查之后由专家来对故障进行一一排查,这种方式严重耽误了生产效率,使煤田的生产不能稳定持续进行。而安全管理系统可以实现实时监测,并及时将故障分析成报告,为专家提供检修依据。该系统对于煤田机电设备运行状态的实时监测主要包括温度、电压、电缆、机械疲劳、设备破损等问题,这些功能都是通过监测温度传感器、压力传感器、通信设备等实现的[3]。 4.3 监测机电设备的运行气候及地质环境 安全生产管理系统在机电设备管理中,还可以监测出机电设备的运行气候及地质环境。机电设备的正常运行,需要系统对所处环境进行监测,通过监测得到气候及地质条件后,系统会自动提示相对应的操作行为,并判断操作人员的行为是否在安全可行的范围之内。与此同时,系统会将监测结果反馈至机电技术人员,机电技术人员就可以根据这一结果,判断出生产的区域环境,然后有针对性地提出设备预防保护措施。为了提高系统对于气候及地质环境监测的精准性,可多方位设置监测器,以增强安全生产管理系统的高效性。 5 安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化 安全生产管理系统虽然可以在煤田地质勘探机电管理中得到有效应用,但是,为了从根本上控制机电设备的故障发生率,在具体的操作中仍然有一些部分需要注意。第一,煤田地质勘探单位要对引进的机电设备进行严格检查,以保证其规格满足国家地质勘探机电设备的安全使用标准。第二,煤田地质勘探队需要组织人员定期对机电设备进行巡视,确保设备的小问题在生产前得到排查,对需要更换的设备零件提前更换更新。第三,安全生产管理系统工作前,要对工作区域内的线路及架设问题进行检查,以保证工程的稳定持续。第四,煤田地质勘探单位要定期对系统管理人员进行培训,使管理人员熟悉安全生产管理系统的各项功能,使工作人员规范的使用系统,认识系统,同时,要随着煤田地质勘探机电设备的升级,及时地对系统进行更新和升级,以适应对机电设备功能的检测。 6 结语 煤田地质勘探机电设备管理是煤田地质勘探安全生产的重要基础。本文从安全生产管理系统的含义及意义入手对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的运用进行研究。接着,结合了安全生产管理系统与机电管理的关系,对安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的具体运用和功能展开了论述。第一,对煤田地质勘探机电设备的基本信息进行管理;第二,对煤田地质勘探机电设备的运行状态实时检测;第三,检测煤田地质勘探机电设备的运行环境。最后,本文提出安全生产管理系统在煤田地质勘探机电管理中的改进和优化建议。希望本文的研究,能为提升煤田地质勘探机电管理中的安全生产管理水平提供借鉴。 地质勘探机论文:针对地质勘探机械维护管理的措施分析 摘 要:地质勘探对后期工程项目的影响较大,加强地质勘探的维护管理具有重大意义,对于地质勘探工作而言,机械设备的性能、结构是决定设备质量、使用寿命的关键要素,需要加强对机械的全方位维护管理。该文针对国内地质勘探工作的条件、受力状况等进行了分析,提出勘探机械的管理、维修措施,并对国内现存问题提出τ解决措施。 关键词:地质勘探机械 维护管理 措施分析 建筑行业的发展需要借助勘探技术的辅助,地质勘探工程对工业、农业、建筑、交通等均具有重大影响作用。一般勘探借助对应机械进行处理,必须采用满足规定规范要求的机械进行施工,避免工程质量缺陷、安全隐患等问题,为了保证施工质量、施工进度满足对应工艺需求,必须加强对勘探设备的维护管理、更新控制,提高整体勘探质量。 1 地质勘探机械的工作状况及相关性能分析 地质勘探的设备一般包括钻探、坑探、施工设备几大方面,一般为户外进行,因此,设备零件的稳定性与工作状况、设备性能的相关性较高。 1.1 勘探设备的工作机受力状况分析 一般情况下,设备零件对温度的要求相对较低,高温、低温以及交变温度等均不会产生明显影响。此外,地质勘查设备的机械受应力种类、应力类型及大小的影响较为明显,需要根据工程项目的实际特点等进行合理分析,保证其类型的合理控制。最后需要引起重视的是,地质勘探机械、载荷分布等均与对应介质有关,静载荷、冲击载荷、循环载荷的影响不同,一般需要保证野外工作的介质具有无腐蚀的条件,且零件的润滑性良好,满足一般工况的运行需求。 1.2 地质勘探零部件的相关性能探讨 对于地质勘探工程而言,需要对传动轴类的零部件进行合理分析,保证其性能合理、指标满足工程需求,必要时进行相关指标的实验分析;针对齿轮类的零部件,一般需要对其芯部、表面的强度和韧性进行核验;弹簧类的零部件一般需要核查屈强比、弹性极限、屈强比和对称拉伸或压缩应力时的疲劳极限等;紧固螺栓类零件则应该及时检查和分析屈服强度、对称拉伸或压缩应力时的疲劳强度及布氏硬度;工具模具类则应当检查和分析其硬度、强度、韧性等;滚动轴承则要检查弹性极限、抗压强度、对称应力时的疲劳强度及表面硬度等。 2 国内地质勘探行业设备维护状况分析 国民经济快速发展带动了各行业的进步,地质勘探行业作为工业、交通业、建筑业的重要辅助部分,对施工具有基础指引作用。国内施工作业人员一般延续传统设备机械的管理方法进行处理,重视机械设备的使用,对其维护、检修等保养工作较为忽视,少则引起工作效率低、施工质量差,严重时甚至会导致勘探环节的意外事故发生。为此,加强对机械设备的性能分析,提高设备异常状况下的警戒处理,是避免后期勘测设备引起意外伤亡的基本举措。 现代地质勘查行业施工中,对机械设备一般会进行事先检测,保证其满足施工要求,但是需要引起业内相关作业人员重视的是,机械设备的使用环节,受自然因素、人为因素、设备自身因素的影响,会产生一些突发故障状况,必须进行及时更换、维修处理,并经检验合格后方可投入施工使用。但是目前该行业的维修工作无法保证高效性、及时性,主要原因是修配机构未进行对应维修处理的材料准备工作。 另一方面,勘探设备长期高负荷运行,已发生零部件老化、断裂、损伤等性能受损的状况,如齿轮折弯、壳体开裂等,产生这些问题的原因相对较为复杂,如:冲击载荷过高易导致断裂状况,过度摩擦会引起零部件的表面受损、龟裂,高温挤压会引起细小部件的变形等,这些均需引起相关管理人员的重视。 3 勘探设备的维护管理措施分析 为了保证地质勘探行业的稳定进行,需要对机械设备进行合理的维护管理控制,从基础环节提高整体系统的可靠程度。 3.1 加深地质勘查机械设备的维护管理意识 地质勘探的工程一般任务量大、成本高、范围广,引起设备的应用频率、应用强度相对较大,对机械设备的损害较为明显,为此,提高勘探设备的维护管理意识,加强设备维护工作的宣传教育具有重大意义。勘探设备的损害对工程进展具有负面影响,对勘探结果的准确性、安全性、合理性影响较大。加强对地质勘探工作中各个工序的合理设计,是提高机械设备运行效率、工程质量的关键。国内地质勘探工程的运营,缺乏对应机械设备的维护理念,对设备的损害程度较高,严重影响了设备维护、设备使用寿命,增加了后期设备的维护成本,为此,加强对设备的维护意识,是经济利益最大化的重要举措。 3.2 加强预防措施分析 提高设备维护意识后,需要进行预防措施的全面落实。制定预防措施时,需要从全局角度出发,加强对细节的有效防范,避免易损害部位的故障,定期进行监督、巡视处理。一般具体要求分述如下:(1)施工暂停期间,需要对施工现场进行合理清理,保证对应操作人员在与设备的接触环节中,不会发生零部件磨损、松动等负面状况;(2)定期对优秀零部件进行检测,避免后期发生安全事故问题;(3)加强责任分工管理,在特定区域特定部位的监管需要满足对应规章制度的要求,因个人原因导致的监管失衡、设备故障等问题,需要进行责任追究处理。 另一方面,需要保证对应维护制度的明确规定,保证细节问题、措施要求等具有科学性、合理性,根据操作要求进行规范化控制监管,实现各个细则的详细落实,对不同勘查设备的维护管理需要保证频率周期的合理性,全面落实维护制度的各项要求。 3.3 施工前准备工作分析 地质勘查工程中,操作人员需要根据设备种类、工程特点进行可能故障的合理预测,做好对应准备工作。(1)应当携带相关的修理工具,不仅应当准备设备的专用工具以及修理设备过程中经常要用到的扳手,还应当准备在户外修理中可以起到部分车床作用的工具,如焊枪、割枪、大锤、大斧等;(2)提前准备好设备运行过程中容易损坏的零配件,如不同规格的螺丝螺母、各种密封圈、油封、摩擦片等;(3)修理机械设备过程中所需要的一些辅助材料,如铁钉、铁丝、钢丝绳、电焊条、金属粘合剂等;(4)准备小型发电电焊两用机,不但可以很好地照明,同时也能方便快捷地进行焊接和切割;(5)应该配备一些精通所有设备并且可以正确修理这些设备的修理人员和操作人员。 3.4 修理方法的灵活应用 地质勘探工作一般是户外作业,突发状况较多,需要相关维修作业人员具有良好的检修经验,能进行高效处理。对于一般的裂纹可以采用双重修补法,让金属粘合剂配合电焊设备对其起到封堵密封作用;借助零件位置互换、安装形式改变进行有效修理,具有高效性,满足成本低、使用效率高的要求;此外,借助现场可用材料进行有效替换,是避免零部件受损延误施工进度的常用方法。 4 结语 地质勘探行业中,机械设备的重要价值不言而喻,一定程度上决定了后期工程投标结果、施工质量、安全管理等关键要素。为此,加强地质勘探机构的设备维护管理,提高其科学性、有效性、合理性,定期进行维护检修,是提高作业效率、控制投资成本的关键举措,可以促进勘探机构的经济效益不受负面影响。勘探单位需要根据工程状况、社会需要不断进行相关专业人员、管理人员的技术培训,提高整体技术管理水平,优化设备的维护管理,进而实现国家对应勘查项目的需求。 地质勘探机论文:地质勘探钻头失效机理研究 【摘要】随着我国石油等资源勘探工作的不断深入,我国地质勘探环境也越来越恶劣,钻头失效情况越来越多。本文介绍了地质勘探钻头失效的形式,分析了钻头失效的主要机理,旨在促进地质勘探工作的进一步发展。 【关键词】失效形式;失效机理;钻头本体;硬质合金齿 目前地质勘探钻头冲击破岩主要是利用钻头轴向冲击和钻头回转刮削两种作用,这两种作用造成钻头不仅要承受高频的冲击应力,还要承受岩石的剪切反力,受力情况极为复杂。另外在实际工程工作中,地质勘探工作环境恶劣,钻头失效情况十分严重,已经影响到了地质勘探工作的效率,因此研究地质勘探钻头失效机理具有极其重要的意义。 一、地质勘探钻头失效形式 地质勘探钻头失效部位主要是勘探钻头本体以及钻头硬质合金齿。地质勘探钻头本体失效是指钻头花键和钻头冲击端面失效,花键失效主要形式是花键侧面塑性变形之后受压剥落,而钻头冲击端面主要失效形式是断面金属冲击疲劳。钻头硬质合金齿失效形式主要是合金齿磨损、断裂以及脱落等。 二、地质勘探钻头本体失效机理分析 (一)勘探钻头花键部位失效机理。钻头花键是钻头冲击岩石进行地质勘探的轨道,将钻头与冲击器连接成一个整体。对钻头工作时的花键进行受力分析,可知花键侧面在钻头冲击过程中既会受到由于变化的剪切反力造成的脉动压应力,还会受到脉动压应力带来的摩擦等,容易造成花键失效。通常来说钻头花键失效主要有两方面原因,第一钻头花键本身的硬度较低,通常花键材料与钻头母体材料形同,但在脉动压应力下花键侧面容易产生塑性变形;第二钻头花键配合间隙不均匀,花键与冲击器之间需要保持一定的间隙配合才能保证钻头正常的往复运动,但由于金属加工、运输以及安装等原因,钻头花键齿与冲击器之间的配合间隙不够均匀,花间配合间隙大小不一,若是花键配合间隙过于小,则此配合花键齿上应力过于集中,容易导致花键失效,若是花间配合间隙过大,则花键在钻头回转时将受到很大的冲击应力从而产生塑性变形。 (二)钻头冲击端面部位失效机理。在实际工程中,钻头冲击端面部位失效主要是端面受活塞撞击导致金属冲击疲劳。由于活塞与钻头冲击端面不能全面接触,其作用力方向不一定与钻头轴线重合,在大量的冲击作用下必然会产生偏心撞击,使冲击端面产生塑性变形。在冲击端面多次塑性变形后端面会出现裂纹,裂纹向内倾斜,并由内部折向冲击表面,这样裂纹上部分的材料脱落形成麻点,大量的麻点形成麻坑,麻坑进一步扩展造成部分浅层脱落,脱落部位被活塞冲击打平,再次产生裂纹,如此反复,直到冲击端面脱落达到2毫米以上时,活塞已经不能够有效传递能量,钻头冲击端面失效。另外若在冲击端面产生塑性变形后,活塞多次冲击作用在冲击端面上,可能会使裂纹源出现在端面最大切应力处,进一步冲击使得裂纹扩展到表面形成凹坑,裂纹垂直于端面时会造成大块深层脱落,裂纹平行于端面时则出现端面浅层脱落,这两种情况都会造成冲击端面失效。 三、勘探钻头硬质合金齿失效机理分析 (一)硬质合金齿的磨损研究。地质勘探钻头一方面利用冲击回转力破碎岩石,在这个过程中会出现合金齿与岩石之间的两体磨粒磨损,另一方面依靠高压气流排出岩石岩屑,这时会出现合金齿与岩石、岩屑之间的三体磨粒磨损。在实际工作过程中可以将硬质合金齿的磨损分为四类,一是两体磨损时出现的合金齿表面刮削磨损,当高速旋转的合金齿遇到岩石尖锐的棱角时,合金齿圆弧处将受到非常高的压应力,表面出现压痕或者是脆断,当脆断后的合金齿表面与岩石大角度相遇时则容易出现刮削磨损;二是高应力碾碎磨粒磨损,在钻头破碎岩石时,若是硬质合金齿与磨粒之间的最大压应力超过了磨粒的极限破坏强度,则会将磨粒不断碾碎,在接触点处产生集中压应力,该压应力反复作用使硬质合金齿出现疲劳破坏,也即出现高应力粘碾碎磨损;三是磨粒在硬质合金齿表面滑滚进而出现推挤、碾压等磨损;最后一种是三体磨粒磨损时高压气流排出岩石岩屑的冲刷磨损,这种磨损不易发现,需要在特殊的合金齿表面形貌下才能发现。 (二)硬质合金齿断裂研究。在实际工程中,硬质合金齿断裂进而导致合金齿失效主要有三种:第一种是冲击剥落, 根据相关理论介绍,在应力冲击波通过硬质合金齿传递给岩石时,将出现反射波,反射波会以拉应力波的形式返回到钻头处,若是岩石与合金齿接触不良,拉应力波将加大,合金齿抗拉强度比抗弯强度低很多,再加上合金齿两侧面受到很大的岩石剪切应力,因此硬质合金齿中存在着不平衡的应力场,并且在该应力场作用下,硬质合金齿颗粒将会形成微孔,微孔不断长大聚合就会形成微裂纹,微裂纹不断增加则会出现大面积的合金齿断裂,在宏观上看来就是硬质合金齿表面出现很多剥落坑以及由很多剥落坑连接形成的沟槽。第二种是冲击疲劳,在大量变化的冲击压力作用下,金属表面会产生疲劳裂纹,而疲劳裂纹不断增长会导致合金齿局部剥落。第三种则是冲击热疲劳,当钻头冲击回转时,岩石和合金齿之间摩擦将产生冲击热,进而导致硬质合金齿出现冲击热疲劳,这种热疲劳要在足够的热应力和大量磨损平面使裂纹充分发展才能够看到。 (三)硬质合金齿脱落研究。一般来说,硬质合金齿脱落齿数大概占到所有齿数的20%,大多发生在钻头边缘部分,其发生原因主要有:首先是钻头本体磨损,这是造成边缘部分脱齿的重要原因,在钻头工作时,钻杆振动导致钻头偏心旋转,进而造成钻头某一位置瞬时应力很大,使得钻头本体部位磨损,暴露出合金齿的齿根部位。其次是合金齿的松动问题,地质勘探钻头本体材料硬度比较小,在冲击载荷的不断作用下,合金齿与钻头本体之间可能会产生间隙,尤其是边缘齿松动更加严重,其齿孔可能会出现塑性流动、点蚀以及周边疲劳裂纹。另外还有高压气流携带的岩屑等固气混合流体对钻头的冲蚀作用,不断地磨损钻头本体和硬质合金齿和活塞冲击产生的入射波对合金齿拉伸作用等。 四、总结 总而言之,在地质勘探中钻头主要失效部位是钻头本体和硬质合金齿,因此要想提高地质勘探钻头的使用寿命,就要做好钻头花键和冲击端面的保护工作,减少硬质合金齿的磨损问题,延长钻头使用时间,促进地质勘探工作的发展。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探机械维护管理问题及应对策略 摘要:地质勘探工程是当前多数建筑工程都会用到的一门工程技术,它在工业、农业、建筑、交通、桥梁、道路、管道等方面都有较为广泛的应用。而地质勘探工程中用到的主要设备就是勘探机械,只有合理采用符合规定的勘探机械进行施工前的地质勘探,才能使得工程满足工程中所用到的各种工艺的技术要求,同时确保施工质量和施工进度。随着我国当前经济的发展,地质勘探单位也随之发展,因此应当对勘探设备进行及时更新,满足当前工程施工前的各种地质勘探需求。 关键词:地质勘探;机械维护;管理问题;应对 1导言 地质勘探工程主要应用在工业、农业、交通、建筑与国防建设等多个领域,应用范围十分广泛,而地质勘探机械保证地质勘探工作实施的基础,是施工的主要装备。高质量、高性能的地质勘探机械的应用能够满足新施工工艺的实施、施工速度与施工质量要求。 2地质勘探概述 “地质”在文学方面又被称为“地质学”,但是因为我们在生活中习惯了“地质”的叫法,所以一直延续下去。地质学是七大自然科学之一,具有悠久的历史,其主要是研究地球的发展史及其地势变化。地质学在现今社会应用范围非常的广泛,主要应用地震预测、矿产勘测和地势分析等等。在生活中,地质学的运用随处可见。比如建筑在地面上的物体在建筑之前,都要搞清楚地下的情况,要了解是否是水的源头或者土壤是否疏松等问题。但地质勘探是当今社会最具备技术含量的应用。地质勘探主要用来寻查地表或岩层是否有矿产资源,并对勘测到的资源进行开采,为工业的发展提供矿产能源。 3地勘设备机械维护管理现状 虽然我国经济在飞速发展,相应的地质勘探单位也在不断发展,但是当前的施工单位中的管理人员依然沿用传统的管理思想与理念,并将这些应用在当前的施工中,他们比较侧重机械的使用,却忽略了对机械的正常维护和管理,而这些都会引起机械勘探过程中的一些重大事故。并且地勘设备操作的工作人员大多都是临时招来的员工,他们对施工中所使用的设备机械以及机械的性能都没有清楚的认识,这样在机械设备发生异常的时候,他们就无法及时发现并停止勘探。 同时虽然事先对机械设备都有检查,且符合当前的施工,但是在具体的使用过程中,设备的机械零件往往会由于一些无法预料到的原因发生损坏,因此操作人员应当及时更换或是维修,更好的满足当前的施工要求。而且多数修配车间没有充分备好维修工作中需要的一些材料。 4解决地质勘探机械维护问题的方法 4.1提高对地质勘探机械的维护意识 地质勘探机械的成本较高,使用范围较广,所以使用频率与使用力度都比较大,对机械造成的损害就相对更大,这就需要提高勘探机械的维护意识,重视机械的维护工作,严禁因勘探任务重、时间短的问题忽视了对机械的养护工作。因为勘探设备的损害,不仅影响了地质勘探工作的进程,也影响了勘探的准确性,增加了地质勘探工作的危险系数。在地质勘探工作中,每一道工序都要求高质量的完成,而勘探机械则是保证勘探工作质量的基础。缺乏勘探机械的维护意识,就会加重机械的损害程度,影响工作效率,减少机械的使用寿命,增加维护成本,所以要提高对设备的维护意识,才能保证机械的工作效率,控制成本,实现利益的最大化。 4.2加强预防措施 在提高了勘探机械维护意识后,要加强预防措施,降低机械损害的可能性。在制定预防措施时,要做到从整体出发,注重防范细节,提早预防易损害的位置,定期巡视与监督,将预防工作做到位;具体的预防措施有以下四点: 4.2.1在施工暂停的过程中,要及时清理施工现场,清理人员在和勘探设备接触中,如果发现设备有零件松动、磨损问题时,要及时处理。 4.2.2定期检查机械易损伤的零件,因为细节往往是引起问题产生的关键,所以定期检查易损伤零件,避免引起重大的机械事故。 4.2.3实行责任分工制,加强责任管理。在某区域或某部位要安置专业人员进行监管,要求及时发现机械存在的问题,并能找出解决对策;如果因个人原因使监管工作不到位,导致机械发生问题,就要追究其个人责任。 4.3建立完善的维护制度 在提高维护意识与做好预防措施的前提下,建立完善的维护制度是必然的。制定的维护制度要有明确的标准,维护细节与措施要科学合理,并且还要设置操作者与监管者,保证制度的每一条细则都能被落实;对不同的勘探设备,要根据其性能与使用频率,安排合理的维护周期,保证维护制度的科学性与全面性。 4.4提高维护人员的维护技术 维修人员要想解决勘探机械维护管理中的问题,做好机械的维护工作,就要不断的提高对机械的维护技术,常用的维护技术有: 4.4.1双层修补法。这种修补方法主要是把金属粘合剂和电焊设备配合使用,修复常出现的机械裂纹,具有良好的效果; 4.4.2互换修理法。就是改变或互换某个零部件的安装位置,在不影响机械性能的基础下,延长零件的使用寿命,减少更换成本; 4.4.3替代修理法。机械在施工中,若出现故障,需要更换机械配件时,若临时不能找到原装配件,也可以在施工现场寻找替代材料,先保证设备的正常运行。 5结论 机械设备是地质勘测施工单位最为主要的组成部分,它在很大程度上还决定了勘察单位在投标中是否能够成功。地质勘探单位不但应当具备足够的机械设备,同时还应当对这些机械设备进行科学有效的管理,并定期维护和检修,不断提升机械设备的使用效率,促进勘探单位的经济发展。同时勘探单位应当根据实际情况,配置高素质的专业设备管理和维护人员,强化技术培训,提高相关人员的技术和管理水平,更好的对当前的设备进行维护和管理,更好的满足单位承担大型勘察项目和紧急勘察任务的需求。 地质勘探机论文:新常态背景下地质勘探企业员工激励机制探讨 摘要:在经济新常态下,地质勘探企业的发展将迎接更加严峻的挑战。本文对地质勘探企业人力资源管理常见的问题进行分析,并在此基础上提出了员工激励机制对企业发展的重要性,进一步剖析当前地质勘探企业激励机制存在的问题,从转变传统管理模式、完善多元化激励机制、加强激励创新,建立公平的激励环境等方面综合分析,最大程度开发员工的潜能,提高员工工作效率。 关键词:地质勘探企业 员工激励机制 策略 人力资源是地质勘探企业发展过程中的重要资源,企业的竞争归根结底是人才的竞争。随着人才竞争越来越激烈,很多地质勘探企业都在积极加强人力资源管理理念和模式的改革创新。当前,地质勘探企业效益明显下滑,员工收入受到严重影响,加上地勘企业员工长期的“大锅饭”、“铁饭碗”等特殊的成长背景,表现出工作效率低下,对企业发展缺乏信心,项目开发动力不足等慵懒浮拖的现象,这不仅影响企业当前目标,也将影响企业持续健康发展的长远目标。怎样激励人,开发其内在潜能,成为企业目前最为关键和最困难的事情,因此探索如何建立健全科学长效的激励机制来提高地质勘探企业员工工作积极性,是地质勘探企业摆脱困境、参与外部竞争的必然选择。 一、员工激励的作用 地质勘探单位工作环境比较艰苦,工作条件恶劣,很难招到合适的人才,更难留住优秀的人才。企业可以通过各种优惠政策、丰厚的福利待遇、快捷的晋升途径等激励措施来吸引所需要的人才。面对当前煤炭市场的强烈冲击,地质勘探企业发展步履放缓,导致员工工作积极性不高,缺乏干劲和创新驱动力,再加上地质勘探工作的劳动强度大、危险性较高,员工很容易出现消极怠工情绪。高效的员工激励,可以调动员工的积极性,主动承担相应的责任,履行应尽的义务,另外,员工激励也是增强企业活力、创新驱动力和竞争力的重要手段。因此,构建符合地质勘探企业发展实际的员工激励机制,充分调动员工积极性,将员工个人目标与企业目标有机结合,实现员工自身发展与企业发展的双赢状态。 二、地质勘探企业员工激励存在的问题 1.企业管理者对激励机制认识不到位 地质勘探企业的管理者大多是从基层提拔上来的,管理的理念和方法欠缺,他们普遍认为激励就是涨工资、发奖金,认为物质和金钱的激励是最有效的员工激励方法,对激励机制的内涵缺少深刻的理解和认识,建立的激励机制缺乏理论体系的支撑。美国心理学家赫茨伯格提出的激励-保健双因素理论认为:能够使员工感到满意的因素成为激励因素,会使员工感到不满意的因素成为保健因素。激励因素与工作本身的性质及人的满意情绪有关,保健因素是指防止人们产生不满意的因素,多与工作环境和工作条件相关。由此可见,单纯的涨工资是不能让员工满意的,要调动员工积极性和能动性首先要注重保健因素对人的激励,规避员工的不满意情绪,同时更要适时利用激励因素,给员工提供发展的平台,发挥其内在潜能。 2.忽视激励对象的需求 在对员工激励的过程中,很重要的一步就是识别员工的差异化需求,激发人未满足的需求才能充分调动员工的积极性。由于地质勘探企业自身体制问题,企业的管理方式带有强制性和浓厚的行政色彩,管理者缺乏与员工的有效沟通,往往并未从员工的需要和动机出发进行系统分析,再加上管理者水平的局限性,对所有层次的员工采用相同的方法来激励,忽视了每一个员工的差异化需求,忽略了同一个员工在不同发展时期的差异化需求。 3.地质勘探企业员工激励制度不健全 (1)激励制度方法滞后 当前很多地质勘探企业对内部员工激励采用传统的物质、金钱激励方法和“一刀切”的激励模式,甚至存在着没有激励机制或激励作用体现不出来的问题。管理者认为员工就应该好好干工作,给不给奖金都是应该的,甚至制定的激励措施根本没有考虑本企业的实际情况,照抄照搬其他企业的激励模式,存在一定的盲目性,很难长期有效地激发员工的积极性。 (2)地质勘探企业的薪酬福利待遇体系不够健全 第一,地质勘探企业中的人员组成结构比较复杂,而薪酬设计过于笼统和简单,平均主义和“大锅饭”现象比较严重,付出与收入不成正比,没有真正体现绩效与薪酬挂钩,缺乏内部公平性和外部竞争性。 第二,当前,地质勘探企业受到煤炭市场经济低迷的冲击,为了控制和压缩人工成本,他们大多会从缩减员工的薪酬福利方面着手。这种粗放式的管理方式,只会让员工对企业发展失去信心,对自己的基本需求得不到保障而整日忧心忡忡,工作效率低下,严重时还会引起员工和地质勘探企业之间的激烈的矛盾。 第三,缺乏全面薪酬体系的概念。薪酬过多的考虑货币类报酬,而忽视了非货币类报酬即员工获得的成就感、满足感或良好的工作氛围等因素。 4.缺乏公平、合理的激励环境 地质勘探企业前身是事业单位,虽然改制取得了实质性进展,但是相当多的管理制度还沿用以前的老办法。在实际工作中,没有严格执行选人、用人机制,大多时候,讲究的是论资排辈。所谓的年度考核和绩效考核流于形式,晋升渠道只是针对部分人员,很多优秀、有能力的年轻员工得不到重视和锻炼,严重挫伤了他们的积极性和自信心,影响了工作绩效和企业长远发展。 三、新常态下地质勘探企业员工激励策略 在新的发展形势下,地质勘探企业应该找准定位,创新理念,给员工提供良好的工作环境,提供多样化的激励措施,以员工的动机作为提升地质勘探企业竞争力的重要发力点。本文试着从激励的主体、激励的对象、个人和企业目标的达成、多元化的激励手段和激励的时效性等五个方面分析,以期更好的解决地质勘探企业员工激励问题。 1.转变传统的地质勘探企业管理观念 随着现代管理理念的快速发展,地质勘探企业应该转变传统的管理理念和方式,“以人为本”,健全激励制度,创新激励模式,完善配套的激励方法和绩效考核机制。在新时期,要加强管理者的管理理论学习,打破粗放式管理的僵化思想,从企业发展实际出发,针对目前管理中存在的种种问题,制定切实有效的激励机制,全方位设计激励体系,使得地质勘探企业的人力资源管理制度更加完善、薪酬福利体系更加合理,激励机制更加实用。 2.建立公平合理的激励机制 美国心理学家亚当斯的公平理论指出:人是社会人,一个人的工作动机和劳动积极性不仅受其所得报酬绝对值的影响,更重要的是还受到相对报酬多少的影响。公平感是影响人行为倾向和激励强度的一个极为重要的社会因素。在企业中员工都会把自己所得的报酬与付出的劳动之间的比率同其他人的比率进行比较,也会把自己现在的投入-所得比率同过去的投入-所得比率进行历史比较。当员工通过这种心理比较发现自己的收入-所得不成正比的时候,内心就会感到紧张不安,不公平感增加,其不良情绪甚至影响身边其他同事的情绪,出现逆向的或者消极的行为,他们往往表现出“消极怠工”、“推卸责任”、“窝里斗”、与部门领导“矛盾激化”甚至辞职等。因此,在企业人力资源管理中,必须建立公平合理的激励机制,做到一视同仁,使收入分配制度、激励制度、奖惩措施、人事管理制度等人力资源管理制度公开化、透明化。 3.将个人的人生目标与企业战略目标相结合 (1)制定以员工需求为导向的激励制度 美国行为心理学家马斯洛的需要层次理论认为,人的需要分为五个层次,低层次需要得到满足后,人才能产生更高一级的需要,低层次需要满足程度越高,对高层次需要的追求就越强烈。五个层次的需求是人生来就有的,但每一个人的需求强度、显露程度是不同的,即使是同一个人,在不同的情况下也会有不同的需要,从而促使他优先考虑某种需求。因此企业在制定激励制度的过程中要充分考虑员工个体差异和不同时期的不同需求。对于地质勘探企业而言,要达到激励的效果必须对企业员工的基本状况进行全面了解。在企业内部要建立全方位的沟通机制,形成管理层与部门领导、部门领导与普通员工、管理层与普通员、普通员工之间的多层次交流沟通机制,通过对收集的所有员工资料进一步整理和分析,得出详细、准确的人员信息和需求,便于制定以员工需求为导向的激励措施,从而能够找到更合适的切入点对员工进行有效地激励。 (2)将员工的个人目标和企业目标有效地结合在一起 在市场经济下,企业采取的所有激励措施都是以企业盈利目标为宗旨的,只有在个人目标和企业目标一致的时候,员工才会无怨无悔的付出,企业在实现组织目标的同时也帮助员工实现了个人的人生目标,做到了个人价值和企业价值的有机统一,实现了企业与员工的双赢。在现代企业中,个人最终要对自己的发展计划负责,这就需要员工准确认识自身的个性特点和优劣势,找准职业定位,并评估个人目标和现状的差距,充电增值,增强职业竞争力;企业通过深入了解员工的发展愿望和职业兴趣,为设计适合企业的组织目标进行人才盘点,引导员工的个人发展目标与企业战略目标相统一,使员工感到企业时刻关注和重视他,做到人尽其才,提升员工满意度和忠诚度的同时使企业与员工结成紧密的利益共同体。 4.采用多元化的激励手段和措施 (1)完善薪酬待遇激励与物质奖励 薪酬福利在员工激励方面起到较大的作用,它就象一个杠杆,通过激励能不断使员工发挥最大潜力,薪酬福利等激励作为一种外在激励方式虽然能显著提高效果,但是不易持久,处理不好有时会降低工作情绪。因此,在薪酬体系设计上要注意以下几点:首先,薪酬体系设计应公平、公开,体现岗位差异化并紧密结合企业的战略和文化,系统科学的考虑各项因素,真实反映员工工作绩效和价值,遵循按劳分配、效率优先、兼顾公平及可持续发展的原则,充分发挥薪酬的激励和引导作用。其次,在基本薪酬设计上应该依据员工所处工作岗位在组织的重要性、能力要求及工作条件的差异核定,在项目津贴设计上要体现员工所参与项目的技术要求、难易程度和绩效评定等因素按比例分配;最后,引入员工持股制度,通过员工持股的长期激励机制使员工与企业形成利益共同体,使他们对企业有一定的拥有权,进而增强责任感和义务感,更加努力工作。 (2)加强精神上的长期激励 物质上的激励只是一种短暂的激励,长效的激励是一种可持续的引导,是一种精神层面的激励,精神激励和情感激励作为一种内在激励方式,虽然激励过程需时较长,但一经激励,不仅可提高效果,且能持久。精神激励的实施是一项长期、艰巨且复杂的工程。包括企业文化激励、情感激励、荣誉激励、职业发展激励等多种方式。要发挥精神激励的作用,就要制定客观的评价标准,把人为主观性降到最低,实现物质激励与精神激励“软硬兼施”,最大程度的发挥激励效用。 第一,企业文化激励。“企业发展的灵魂是企业文化。独具魅力的企业文化,能给企业的快速发展提供优秀竞争力。”企业管理者应该注重企业文化建设,培养员工对企业的认同感和归属感。首先要革新传统管理模式,摒弃墨守成规、故步自封的陋习,提高管理层的现代化管理理念和意识。在事转企的过程中,管理思路要紧跟市场经济发展趋势,为员工提供公平竞争,择优上岗的发展平台和机会。其次要秉承地质勘探企业“努力奋斗、献身煤海”的优良传统文化,加大企业优秀文化的宣传力度,激励年轻人向老一代模范职工学习。最后,在新的发展时期和“十三五”规划转眼在即的紧要关头,更要创新企业文化,增强员工集体意识和团队观念,使员工之间处于竞争合作、相互鼓励、互利共赢的工作环境和和谐、友爱的工作关系中,为激励机制的有效发挥提供有利保障和支持。 第二,情感激励。随着社会发展和科技进步,物质供给越来越丰富,人们生活水平普遍提高,物质追求逐渐满足后,人们会不断的增加精神方面的追求。企业应该充分考虑员工更高层次的需求,通过情感激励形成良好的人际关系,让员工有一种被信任、被尊重的感觉,意识到他们的工作一直被领导关注,从而建立起企业与员工相互信任、相互关心、共同发展的和谐氛围。 第三,荣誉激励。人都有为了实现自我价值而努力奋斗的动机,员工非常重视自己在企业的地位和声望,企业对自己的认可和荣誉有时候比物质奖励更能激励员工。因此,企业应该了解人有更高层次的需求动机,通过提高员工在单位的职务、授予荣誉称号、宣传表扬等方式鼓励人积极工作、敢于创新,勇于奉献,并实现自身的价值。 (3)职业生涯发展激励 为了适应新时期企业发展要求,并在煤田地质行业保持竞争性和创新性,企业要充分开发员工个人成长动机,做好员工的职业生涯发展规划,一方面在企业现有足够的职位层次基础上,为员工提供较多的职业发展机会,提供各种先进知识和技能培训机会和进修平台,另一方面为员工职业发展提供多元化的上升通道,同时建立终身学习的培训体系,以终身教育理念构建员工培训体系,把受教育、培训作为一种激励手段,让员工得到更多的发展机会,达成企业与员工的双赢。 5.激励要有时效性 选择激励的时机很重要,因为不同时期进行激励所带来的效果是截然不同的。激励越及时,激励的效果越明显,员工得到的满足感就会越强烈,越能促进员工积极性和创新性的发挥,为企业带来更大的效益。以某地质勘探企业年终奖为例,由于事业单位传统的管理模式,工作拖延、滞后比较严重,员工真正拿到年终奖已经到第二年的五、六月份了,这种年终奖对员工的激励作用大打折扣,使员工想当然的认为年终奖和每个月的工资一样,是迟早都要发的,而不是说只有努力工作,工作效率提高了,才会有更多的年终奖。相反,如果员工还没有在工作上做出成绩之前就进行激励,员工对激励还缺乏足够的认识和了解的情况下,会认为只要干活,都会得到奖励,干多干少,干好干坏都无所谓,那么激励机制就形同虚设,不会有任何效果。因此,作为企业的管理层,一定要有全局意识,准确掌握激励的最佳时机,使得激励机制发挥最大的效用。 综上所述,在地质勘探企业的发展过程中,人力资源是一种可以不断开发并不断增值的增量资源。要合理开发人的潜在能力,就要正确运用激励理论,掌握每个员工的差异化需求,在未来的管理过程中,采取符合地质勘探企业实际情况的多元化激励措施和手段,对员工进行科学合理地开发和激励,挖掘其潜在能力,鼓励创新,为地质勘探企业摆脱困境、实现可持续发展提供有力保障。 机械设备在地质勘探中的重要作用 [摘 要]伴随着科学技术的迅猛发展,越来越多的先进技术和机器运用到了地质勘查中,为地质勘查发展做出了巨大贡献,也间接为国民经济发展提供了能源保证。本文对地质勘探机械的工作条件与性能分析,同时对机械零件选择及机械设备维护作了要要阐述,提出机械设备在工程地质勘查中的作用。 [关键词]地质勘探 机械设备 零件材料 维修管理 一、 地质勘查机械设备种类 当前,国内地质勘探机械种类有钻探机械(地质钻机、勘探钻机、岩芯钻机、工勘钻机、水井钻机、地热钻机、灌浆钻机、引孔钻机、深孔钻机、水平钻机、隧道钻机、矿山坑道钻机、锚固钻机、全液压钻机、履带钻机、取芯钻机、多功能钻机、拖挂钻机、钻塔、泥浆泵)、钻探工具、静力触探、锚固机具、水利机械及通用机械设备等。 二、地质勘探机械的工作条件与性能分析 地质勘查机械的钻探险设备、坑探设备、工程施工设备均在野外工作,零件损坏形式与其工作条件密切相关。 1、 勘探机械零件的工作条件与受力情况: 1.1零件的环境温度:工作的温度状况,低温、高温、常温或是交变温度。 1.2零件的应力情况:工作应力的种类、大小、分布、残余应力及应力的集中。 1.3零件的载荷性质:可分为静载荷、冲击载荷、循环载荷等。 1.4零件的工作介质:有无腐蚀性氛围、零件润滑条件等。 2、机械零件的机械性能分析: 2.1对地质勘探机械传动轴类的零件,通常要注意分析其疲劳强度、屈服强度及表面硬度等。2。2齿轮类则要求重点分析表面硬度,心部强度及韧性。 2.3弹簧类零件则要求弹性极限、屈强比及对称拉伸或压缩应力的进的疲劳极限等。 2.4坚固螺栓类零件则要求屈服强度、对称拉伸或压缩应力的进的疲劳强度布氏硬度, 2.5工具模具类则要求硬度、强度、韧性等,流动轴承则要求弹性极限、抗压强度、对称应力时的疲劳强度及表面硬度等。 3、地勘设备机械维护管理情况 3.1传统的管理思想仍在很大程度上支配着现在的施工单位,重使用轻管理现象严重,这种管理思想与行为往往是造成机械产生更大的故障或责任事故的主要原因之一。 3.2操作人员多为临时工,对设备零部件机械性能缺乏整体性了解,不能保证及时感知设备异常。 3.3在使用的过程中,设备的机械零件由于各种原因发生损坏或失效,需要更换或修复。 4、造成地勘设备机械零件损坏的各种因素 4.1断裂,如螺纹拉断、拨叉断裂、齿轮轮齿的弯曲折断、壳体开裂等,造成断裂的原因包括静载荷、冲击载荷造成的断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂等‘ 4.2表面损伤:包括磨损、胶合、点蚀损伤等,造成疲劳麻点、表面龟裂、使零件降低甚至丧失工作能力。 4.3变形;分弹性变形和塑性变形,过量的弹性变形或塑性变形,高温的蠕变等到,造成机械零件的损坏面不能使用。 4.4功能失效;某些原因导致零件不能完成规定功能的失效,如钻机传动皮带打滑、机架坚固螺纹松脱、离合器盘压溃等。 三、地质勘探机械零件材料的合理选择是修配车间主要问题 1、机械性能的要求, 在维修地勘设备时,零件材料的选择,首先应满足机械性能上的要求,因为零件的机械性能,是保证地勘设备工作安全可靠和经入耐用的先决条件,是地勘机械零件材料选择首先要考虑的问题,一般零件在选用时考虑的机械性能包括强度、塑生、硬度、耐磨性、冲击韧性、多次冲击抗力及疲劳强度等。 2、 物理化学性能的要求包括密度、导电性、导热性、耐热性、耐蚀性等到, 在材料成份一定时,材料的金相组织状态则靠热处理方法决定,因此,用钢材制造机械零件时,常需要进行处理以改善物理学和机械性能,所以,地勘机械零件在选择材料的同时,应根据零件的工作特性,同步提出零件热处理技术条件,常用的热处理有退火、正火、淬火助记词回火(调质)、表面淬火、渗碳淬火等。 3、 材料工艺性能的要求 地勘机械零件的选材,在首先满足零件机械性能要求的同时,还应兼顾材料的工艺性能,使所选择材料具有良好的工艺性。 4、 机械零件材料的性能在地勘设备系统中的优化。选择机械零件材料,不能只能以某种材料的某种或几种性能来评定它是绝对好或差的材料,而应全面分析所选的地勘机械零件材料在整个地勘设备系统中的功能及作用,即不仅要考虑某种材料是否适合作地勘机械的某种零件,还应考虑它在整个地勘机械中是否合适。 5、 材料经济性的要求,要满足零件使用性的前提下,选材时还应降低零件的总成本。 四、维修工艺制定及维修方法 在地勘单位修配车间的生产技术条件下,合理地选择维修地勘设备零件的材料,并根据所维修的地勘设备上的机械零件材料的不同性能,制定合适的加工工艺和维修手段,使地勘设备的修理达到优质、高效、低成本。 1、维修工艺制定 1.1外修工人在现场做好清洗打扫,只有经过认真的清扫,通过与设备近距离亲密接触,才能及时发现设备存在的隐患。 1.2认真细致的检查工作,对每个螺丝、螺母、第个油嘴、第条线路、每个表针和每个触点等都要细致入微地检查。 1.3严格监督操作规程,任何都有自己的最大承载能力,修理人员和专职设备管理人员要进行严格监督,确保设备正常使用。 1.4设备运行的现场监测,修理人员要经常和操作人员一起对设备启动运行过程进行监测,提前采取预防维修措施。 论地质勘探机电一体化探究 地质勘探机论文:摘要:机电一体化技术在地质勘探中起着举足轻重的作用。,本文结合笔者多年实践工作经验,针对地质勘探机电一体化做出全面深入的分析,首先阐述了地质勘探的整体概况,其后针对机电一体化技术做出有效的探究,最后总结了机电一体化设备在地质勘探中的实践应用,与大家共同探讨。 关键字:地质勘探;机电一体化;电磁仪;岩芯钻机 正文:当今社会不断高速发展,地质勘探工作在我国的发展起步相对较晚,然而机电一体化技术在其他发达国家的发展,相对而言也显得比较缓慢。但是随着现代社会的不断发展,机电一体化也随之得到了空前的发展,其相关方面也日益显得成熟和完善。机电一体化设备在当今社会地质勘探工作中的使用,也是显得越来越广泛,受到地质勘探单位的对其的重视。基于此背景,笔者对此做出下文阐述。 一、地质勘探的任务 地质勘探一般在地质测绘的基础上进行。它可以直接深入地下岩层取得所需的工程地质条件资料,是探明地质情况的可靠的方法。地质勘探的主要方式有地质钻探、坑探和物探。其主要任务为探明建筑场地的岩性及地质构造;划分地层并确定其接触关系;以及基岩的风化程度、划分风化带;研究岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化;研究褶皱、断裂、破碎带以及其他地质构造的空间分布和变化。探明水文地质条件。溶岩的规模及发育程度;滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。提取岩土样及水样,提供野外试验条件。从钻孔或勘探点去岩土样或水样,提供室内试验、分析、鉴定之用。 二、机电一体化技术 现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在地质勘探领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向地质勘探设备的渗透所形成的机电一体化,使地质勘探发生了巨大变化。机电一体化是指在机械设备的主功能、信息处理功能、动力功能和控制功能上引进电子技术,将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着科学技术的不但发展,还将被赋予新的内容。在高质量、低能耗、多功能、高可靠性的意义上实现特定功能价值,使整个系统最优化的系统工程技术。机电一体化技术是基于多种技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其它新技术的简单组合与拼凑。机电一体化产品不仅是人的手与肢体的延伸,还是人的感官与头脑的眼神,具有智能化的特征是机电一体化与机械电气化在功能上的本质区别。 三、机电一体化设备在地质勘探中的应用 实践中机电一体化技术在地质勘探中的全面应用,笔者经过总结将其分成两种常用的设备进行阐述,主要有瞬变电磁仪以及全液压岩芯钻机。 (一)瞬变电磁仪 瞬变电磁仪是目前利用电磁法、电法种类繁多的仪器中的一种,是地质勘探中应用普通,效果最佳的仪器之一。广泛应用于地质勘探领域,近5~6年电磁法和电法仪器设备和软件有了长足发展和巨大变化,新一代仪器设备的最大优点是,噪音低,分辨率高,频带宽,动态范围大,多功能,灵活轻便,低功耗,硬件和软件的完善结合。当今一流的电磁法和电法仪器必然是高超的硬件和软件的完美结合,以达到高分辨率,高信噪比;宽频带,大动态范围;高集成,多功能,低功耗;操作简单,轻便灵活,现场施时显示结果。 (二)全液压岩芯钻机 全液压岩芯钻机集多种功能与一身,在地质勘探中广泛应用的机电产品之一。能适应平原、丘陵地带、高温、严寒等恶劣环境下工作,适用于金属非金属固体矿床勘探、煤层气、天然气、水文水井、地热井、矿山坑道、通风排水孔及工程抢险施工, 是广泛应用于地质、煤炭、冶金、有色、石油、水文、工程等行业,以金刚石和硬质合金钻进为主,满足绳索取芯、顶驱钻进等多功能钻探要求的性能卓越的钻探设备之一。 它的特点是全液压驱动,钢履带行走,组合式桅杆,动力机、主、副卷扬机、泥浆泵等一体布置,结构紧凑,集中操控灵活方便;液压系统采用先导控制,负载传感,电、液比例联合集中操作控制;动力头给进与提升采用油缸链条倍速结构,提升力,给进力均较大;动力头主轴回转采用双马达驱动,辅以三档机械变速箱,并有效地满足了高转速大扭矩的高效施工要求;动力头采用液压马达齿条平移装置,使主轴偏离钻孔孔口,便于绳索取芯和其他机具的施工;桅杆前端配有夹持卸扣器,便于钻杆的上卸扣操作,减轻了操作者劳动强度和提高工作效率;此外,上下工作台方便操作者操作需求及带有孔口液压夹持器、导正器等。这些特点给地质勘探中作者带来了极大的方便,缩短勘探工期,节省劳动力,降低劳动强度,更方便,更安全。 四、综上所述,地质工程勘察工作是一项较为复杂和漫长的过程。所以,针对地质工程的发展,我们需要适时的采取有效相应的措施,对于勘察数据的准确化和科学化要不断的进行有力的加强。因此,在实践中进行的地质勘探工作,机电一体化的出现并不是独自孤立的形式存在,其在社会中经过多年的发展,是许多科学技术不断进行发展融合于一体的结晶,也是当今社会生产力不断发展到一定阶段所体现出来的必然要求,然而地质勘探在社会但中的进一步发展,机电一体化的出现也是其必然存在的结果。有效的将机电一体化在地质勘探中加以有力的运用,这样才可以更好的做好地质勘勘探工作,真正有效的保证优质的工程质量。 地质勘探机论文:地质勘探中机电一体化技术的现状和发展趋势 摘要:随着社会的发展与进步,重视地质勘探中机电一体化技术对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍地质勘探中机电一体化技术的现状和发展趋势的有关内容。 关键词 地质;勘探;机电;系统;控制;技术;发展; 中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号: 引言 现代的科学技术正以迅猛之势进行发展,极大的推动了不同领域之间的交叉渗透与融合,机电一体化就是不同领域之间交融的产物。机电一体化的产品应用在地质勘探中,大大提高了工作效率以及工作的质量,已经在地质勘探工作中得到了普遍的使用。 一、地质勘探中的机电一体化概述 地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。是在对矿产普查中发现有工业意义的矿床,为查明矿产的质和量,以及开采利用的技术条件,提供矿山建设设计所需要的矿产储量和地质资料,对一定地区内的岩石、地层、构造、矿产、水文、地貌等地质情况进行调查研究工作。我国的地质勘探工作开展相对较晚,机电一体化技术相对发达国家的发展也相对缓慢,但经过多年发展, 也日趋复杂和完善。机电一体化设备在地质勘探工作中的应用也越来越广泛。 二、机电一体化的内容 2.1机电一体化技术是从系统工程观点出发,应用机械、电子等有关技术,使机械、电子有机结合,实现系统或产品整体最优的综合性技术。机电一体化技术,主要包括技术原理和使用机电一体化产品(或系统)得以实现、使用和发展的技术。机电一体化技术是一个技术群(族)的总称。 2.2机电一体化系统(产品)由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能,机电一体化系统(产品)。主要是指机械系统(或部件)与微电子系统(或部件)相互置换和有机结合,从而赋予新的功能和性能的新一代产品,有良好的人机协作关系。一个机电一体化的系统主要是由机械装置、执行装置、动力源、传感器、计算机这5个要素构成。 2.3机电一体化工程( 机械电子工程)是机械工程与电子工程的综合集成,即给定机电一体化系统(或产品)“目的功能”与“规格”后,机电一体化技术人员利用机电一体化技术进行设计、制造的整个过程体系。机电一体化工程是系统工程在机电一体化系统(产品)中的具体应用。 2.4机电一体化思想体现了“ 系统设计原理”和“综合集成技巧”。系统工程、控制论和信息论是机电一体化技术的方法论。从某种意义上讲、机电一体化思想相当于“一体化”思想。它带来了诸如光电机一体化、机电液一体化、科工贸一体化、人机一体化等技术及其产品。 三、发展现状 地质勘探中的机电一体化技术的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段,这一阶段称为初级阶段。在这一时期,人们利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间,战争刺激了机械产品与电子技术的结合,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平,机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展,已经开发的产品也无法大量推广。 20世纪70年代~80年代为第二阶段,可称为蓬勃发展阶段。这一时期,计算机技术、控制技术、通信技术的发展,为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展,为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。 20世纪90年代后期,开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段,机电一体化进入深入发展时期。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中展露头脚,出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支;另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法、机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。我国是从20世纪80年代初才开始在这方面研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”中。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用也做了大量的工作,虽然取得了一定成果,但与日本等先进国家相比仍有相当差距。 四、发展趋势 由于地质勘探中的机电一体化技术是多学科技术交融的技术,因此其发展的程度必然受制于其相应支撑技术的发展,同时其相关技术的发展也必然促进机电一体化技术的发展。 4.1智能化 智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向,而机器人与数控机床的智能化就是其重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、心理学、生理学和混沌动力学等新方法,模拟人类智能,使它具有自学习、自组织、自适应、思维和决策等能力,以求得到更高的控制目标。 4.2模块化 机电一体化产品种类繁多。让它们自由地交换信息是一项十分复杂的事,因此有必要研制具有标准机械接口或电气动力接口等的机电一体化产品。如果机电产品能够象“搭积木”那样让需求者根据要求自由组合,那么无论是对资源的节约,还是服务于各行各界,都有着其巨大的作用。 4.3 网络一体化 由于网络的普及,推进了全球化的进程。而基于网络的各种远程监控技术,让家用电器网络化成为可能。把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统(Computer Integrated ApplianceSystem,CIAS),使人们无论在家里还是在外面,都能随时享受各种机电产品带来的好处。因此,机电_体化产品无疑会朝着网络化的方向发展。 4.4微机电化 微机电化指的是机电系统主要装置的特征尺寸在亚微米至亚毫米范围。微机电系统产品由于体积小、耗能少、运动灵活,在军事、生物医疗、航空、信息等方面具有不可比拟的优势。 4.5 绿色化 绿色化主要是指产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,而且是低能耗、低材耗、协调而可再生的产品。 结束语 综上所述,地质勘探中的机电一体化技术是现代科学技术发展的必然结果,是人们为了满足社会日益丰富的需求而不断地对已有的技术进行变革创新并且使它们有机结合的一门综合性技术。因此,研究地质勘探中的机电一体化技术对我们人类的发展有着极其深远的意义。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探的监理机制 摘要:面对着日益激烈的市场竞争。在现代化管理体制中引入了监理的概念,有效的发挥监理机构的监督管理作用。用科学系统的方式对现代化企业全面进行管理控制。地质勘探作为一门严谨的调查研究工作,工程勘探的质量优劣,直接影响到后期工程项目的设计、建设和生产。将现代化科学管理方式融入地质勘探研究工作中来。推动地质勘探市场进入良性循环发展的阶段,也是对地质探勘基础工程的有效保障。 关键词:地质勘探 监理机制 工程 质量 一、地质勘探引入监理机制的意义 国土资源部副部长、中国地质调查局局长汪民指出:“开展地质勘探项目监理工作不仅是保证地勘项目质量和提高国家投资效益的需要,也是探索建立地质勘查运行新机制的需要;它对加强我国地勘单位队伍建设、提高勘查质量和效益,都将具有明显推动作用。”因此在综合规模化的勘探项目中。出现了施工单位多,分项、分部工程繁杂等局面,现在的工程项目工期要求紧,跨阶段性施工。如此重叠、烦乱的项目组织必须依靠监理机构,通过专业、科学的管理才能为项目方带来稳定、安全的项目收益。 另外市场对地质勘探需求的增加,导致各种不同性质的地质勘探组织纷纷涌入市场,导致技术水平参差不齐、施工水平降低,出现以进度为主要指标,存在安全、质量等潜在隐患,勘探、研究结果限于形式化,导致浪费大量财力物力而未能得到预期的研究成果。因此,监理机制在地质勘探中的应用正是为了更科学化、正规化的进行行业监督管理,保证地质勘探行业的健康稳定的发展。 二、地质勘探监理机制的运用 在地质勘探中实施监理机制是为了有效的控制地质勘探中的各个环节,保证规划的专业性、保障工程施工的质量、安全和进度,确保能得到最可靠、完整、科学的地质勘探资料。以大唐国际发电股份有限公司投资内蒙古锡林浩特市胜利煤田东区二号露天矿为例的监林理机制的运用,分析该地质勘探工程中监理机智的运用。 胜利煤田东区二号露天矿位于内蒙古锡林浩特市东北10km。面积42.4km2,设计钻探总工程量169500m,以及水文地质、工程地质、地质测绘和地质填图等工作。该项目投资近亿元,是在原普查基础上的跨阶段综合性勘探项目。为了保证工程质量和进度,提交可靠、完整的地质资料,河北省煤田地质局第四地质队负责对该工程的设计、施工和地质资料的提交进行全程监理。 首先参考相关资料及甲方要求,制定监理工程实施细则,并将地勘行业相关技术要求、质量标准和行业规范汇集成册,成为监理工作指导标准。随后由总工程师负责,地质、钻探、测量、水文、物探等专业技术人员组成设计审查小组,参照技术规范,对该工程设计进行审查。该工程中审查结果:设计钻孔量由原设计403个调整为259个,工程量由169500m,减为121600m。在进入野外勘探施工阶段,重点对进场钻机进行审查,要求钻机及配套设施符合钻探深度要求和技术要求。实际中查出2台钻机不符合要求,对其下达监理工程师通知单清除出场,保证施工技术和能力。监理过程中,重点依据的相关技术规程、规范及标准。现场监理人员必须做好监理工作日记和每次会议内容。有利于对掌握整个工程的进展情况提供详细的详细的资料。在东区二号露天矿的实际施工情况分析中,先期开采区以200×200网距钻孔施工,保证钻孔布局的合理,同时严格控制无效进尺,按设计要求控制钻孔打到终孔层位15m内终孔,通过掌握现场第一手材料,及时的通知钻机及指挥部终孔测井,保证更加合理的使用工程量,为投资方节约了资金。根据《工程监理实施细则》,坚持按时编写监理旬报,对每旬中关于施工质量、生产进度及发现的问题及时向投资方和施工方进行通报。为保证整个工程施工质量,监理人员在施工现场进行巡查,对未按要求和不符合技术规范的施工方下发监理工程师通知书,要求整改停钻,整改达标后经监理人员验收后方能复工。在案例的野外施工中,共编写通报监理旬报8期,对施工井队下达监理工程师通知书18项,对指挥部下达建议书2项,保证了工程施工质量得到了有效的监控。 三、地质勘探工程的监理机制 通过该工程对监理机制的应用可以发现,监理的目的在于提高工程水平,规范工程。监理机构对建设的工程质量、造价、进度进行全面的管理和控制。在施工准备阶段,参考专业的技术、规范、标准对工程设计进行审核,提出修改建议,建立完善的管质量、技术理和质量保障体系。在施工过程中,重点对于进场施工的钻机等设备进行严格的审查,对现场的实际问题提出具体要求,对发现的问题要及时的进行停钻整改,对现场问题和情况进行详细的记录。监理机构要根据设计的施工情况制定相应的工程计划表和工程进度表,进行整体控制。根据地质勘探监理机制的运用过程来看,地质勘探监理机制的主要是:施工前期准备,对工程质量、造价、进度的控制工作。 四、结 语: 地质勘探监理是一个新兴行业,需要在工作实践中不断的发展和探索、逐步的完善,为提高地质勘探工程质量提供了保障。在市场经济下,需要对监理工作和市场进一步的规范化、制度化。加强质量、进度、资金控制等监理工作,使监理工作更加科学、全面。才能让地质勘探工程监理在规范的范围内。合理的使用资金、控制质量、实现项目的经济价值。 地质勘探机论文:浅谈地质勘探中的机电一体化 【摘 要】机电一体化技术在地质勘探中的应用是指在地质勘探设备中引进计算机控制技术和微电子技术,提高地质勘探设备性能,以达到进一步提高地质勘探工作效率与质量的目的。机电一体化技术在地质勘探工作中的应用前景十分广泛,如何提高机电一体化技术在地质勘探中的应用效果,是当前地质勘探工作的重点。论文对机电一体化技术在地质勘探中的应用情况进行了分析与介绍。 【关键词】地质勘探;机电一体化;计算机控制技术 地质勘探工作是在抵制测绘的基础上开展的,通过各种勘查手段和方法,获得地层构造以及矿体分布情况,并确定矿体开采相关数据,是我国采矿事业的基础保证,同时在矿体开采过程中开采技术、开采方法方面起到指导性作用。随着我国社会经济的发展和科学技术水平的提高,机电一体化技术在地质勘探过程中的应用在提高地质勘探设备使用性能的同时,也一定程度的保证了地质勘探工作的经济效益和社会效益,机电一体化技术在地质勘探中的广泛应用有力的推进了我国地质勘探事业的进步的发展。 1 地质勘探机电一体化技术概述 将电子技术应用在机械设备各组成部分例如动力、传动、控制、信息处理等,建立由机械设备和电子设备组成的系统,我们称之为机电一体化。科学技术的进步推进了机电一体化技术的创新与进步,微电子技术、传感测控技术、信息交换与处理技术、计算机技术以及相关软件的综合应用实现了设备的多功能化、高精度、高效率、高稳定,对于实现设备或机构的预期功能,实现设备价值具有重要意义。 地质勘探机电一体化技术是指将微电子技术和计算机控制技术应用在地质勘探设备的动力、控制以及信息收集和处理等工作中,实现勘探设备机械化与自动化的有机结合,提高勘探设备自动化程度与使用性能,从而确保地质勘探工作的顺利进行。 2 机电一体化技术的应用对地质勘探工作的重要意义 机电一体化技术对与提高地质勘探工作水平、保证勘探质量具有重要意义,机电一体化技术在地质勘探工作中的应用意义主要体现为:(1)实现地质勘探设备多功能化。微电子技术和计算机技术在地质勘探设备中的综合使用增加了地质勘探设备功能种类,实现地质勘探设备多功能化,有效的提高了地质勘探工作的效率。(2)提高地质勘探设备工作精度。机电一体化技术采用的微电子技术以及计算机技术可以对设备工作过程进行实时监控,及时调整设备误差,实现了地质勘探设备高精度、高效率运行,保证了地质勘探工作质量。(3)优化设备结构,提高设备可操作性。传统的地质勘探设备采用机械传动装置以及控制装置,微处理器和集成电路先进技术的应用在减小设备体积、降低设备重量的同时,也实现了设备结构的合理优化,提高设备运行性能和自动化程度,增强了设备的可操作性。(4)提高设备稳定性。机电一体化技术在地质勘探设备中的应用提高了设备综合使用性能,此外,机电一体化材料不断创新与改革提高了设备的稳定性,在地质勘探较为恶劣的环境中,有效的保证了设备的正常稳定运行。 3 地质勘探中机电一体化技术要点 3.1 系统整体技术 系统整体技术是指在设备功能和运行目的的基础上,从系统整体出发,利用系统的观点和方法对系统整体进行分析,确定系统各组成部分的功能并进行合理的调整,优化系统结构,保证系统各组成部分合理配合,共同发挥系统整体功能。提高系统整体性能。 3.2 机械技术 机械设备与技术是机电一体化系统发挥自身功能的基础保证,为保证机电一体化设备高效率、高质量的运行,必须积极引进先进机械技术,机械技术与机电一体化技术相配合,优化系统结构,提高系统综合性能和稳定性,减小系统体积与质量,提高系统精度和运行质量,保证机电一体化满足地质勘探工作的需求。 3.3 信息处理技术 信息处理技术是指机电一体化系统运行信息的采集、传递以及计算,并根据计算结果了解系统运行情况,输出相应的指令,保证设备的正常运行。机电一体化设备的运行是直接受控于系统命令信息的,因此,信息处理技术是设备运行的关键,提高信息处理技术水平,保证信息准确、及时、全面的处理,是设备正常运行的保证。 3.4 自动控制技术 自动控制技术是指对设备各部分进行控制,保证系统各部分有规律运行,确保系统不同组成部分预期功能的实现。自动控制技术涉及到设备运行的多个部分,例如设备运行速度控制、最优控制、模糊控制以及位置控制等,为确保控制系统实现对设备系统整体的控制作用,在完成系统设计后应进行系统仿真,确保设备安装方案的准确性;在设备完成安装后,设备运行前应进行现场调试,及时调整控制系统出现的问题,避免系统运行失误。 4 机电一体化技术在地质勘探中的应用 机电一体化技术在地质勘探中的应用具体体现为利用电路集成技术以及微处理器,将地质勘探设备的中需要用到的传感器、信号传输系统、控制系统以及仪表等连接在一起,提高地质勘探设备的整体性能,保证地质勘探工作质量。地质勘探过程中,常用的机电一体化设备包括瞬变电磁仪和全液压岩芯钻机。 4.1 瞬变电磁仪 瞬变电磁仪是基于电磁法以及电法的原理,具有应用范围广、测量精度高的优点,普遍应用于矿体勘探、石油勘探、地热能勘探、地下水勘探等地质勘探工作中。今年来,随着科学技术水平的提高,瞬变电磁仪也不断进行创新与改革,新型瞬变电磁仪的性能有了很大的提高,通过硬件与软件的结合,实现瞬变电磁仪低噪音、高分辨率、宽频带、低能耗、功能强大,有效的提高了瞬变电磁仪的综合性能与地质勘探工作的水平与质量。 4.2 全液压岩芯钻机 全液压岩芯钻机是全液压驱动,设备结构紧凑合理,钢履带行走方式以及集中控制系统提高了设备的操作灵活性,是多功能化、应用范围广的设备,适用于山区、平原、丘陵等多种地形且温度变化的影响小,广泛应用于地质勘探、煤炭、冶金等多个行业。 全液压岩芯钻机液压系统采用先导控制方式,实现了设备负载以及电液比例的集中控制,提高了设备的控制精度和准确度。动力系统中,进给系统采用的油缸链条倍速结构有效满足了设备运行所需的进给力和提升力,双马达驱动的主轴回转系统为设备运行提供了高转速、大扭矩的动力。此外,在桅杆前端设置夹持卸扣器减轻了地质勘探过程中工作人员的工作强度,提高了地质勘探工作效率和工作质量。全液压岩芯钻机各部分配置参数符合地质勘探工作特点,对提高地质勘探工作效率、缩短工作时间、确保地质勘探工作安全进行具有重要意义。 5 总结 机电一体化技术是将多个领域的知识集中在同一设备中,将不同技术或设备进行合理的设置,确保设备最大限度的发挥功能并提高设备的社会效益与经济效益,是我国自动化控制建设的重要发展方向。随着我国地质勘探业的发展与进步,机电一体化技术在地质勘探领域中应用范围的逐步扩大,发展方向也逐步向智能化、微型化、系统化、模块化发展,这是实现地质勘探机电一体化建设,提高地质勘探水平与工作质量的重要保证。
地质力学论文: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。 地质力学论文:三维地质力学模型管理论文 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3~6]相比,地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索,只有少数几个平面模型试验[7~11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大,如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统,成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题,完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW,共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂,地下洞室群布置复杂、纵横交错,尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交,对厂房洞室稳定不利,而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度),如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题,都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式,分左、右岸地下厂房,各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内,总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W,三大洞室平行。 图1左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高),厂房总长度426.0m.主变室长325.52m,宽19.8m,高26.5m.尾水调压室长300.0m,宽26.5/25.0m,高95m,中间设两条岩柱隔墙,厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整,无大的断层切割,层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育,错动带一般宽5~10cm,挤压紧密,为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主,中倾角裂隙一般不发育。 2模型相似条件设计 经过与设计单位协商,确定模型的几何比尺为1/100,材料容重比尺为1.之所以这样确定,主要是考虑到开挖模拟的可操作性,以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺,进行了如下的模型相似条件设计:用下标p代表原型,下标m代表模型,K代表相似比尺,L为长度,u为位称,E为弹性模量,G为剪切模量,γ为容重,σ为应力,σo为初始地应力,ε为应变,ν为泊松比,φ为摩擦角,C为粘聚力,Rc为抗压强度,Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp,模型材料的容重为γm,则容重相似比尺为: 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺,即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力,初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群,包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1模拟范围地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1~1.5倍长度,实际各约为1.27倍,总长度为620m;沿高程方向的下方取到洞室高度的1~1.5倍,实际取为1.45倍~1.85倍,达到海拔200m;上方取到地面,实际模型作到海拔670m,其上部作为荷载加在模型顶面;沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线),为102m.因为模型几何比尺为1/100,所以岩体模型尺寸为长×高×宽=6.20m×4.70m×1.02m. 3.2地形及地质条件模拟对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟,模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3初始地应力场模拟三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验,本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”,成功地模拟了三维地应力场,保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统,是在地质力学模型仿真试验中,首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理,把需要模拟的复杂变化地应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面,代替原来的斜截面,并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力,就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作,就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 图2离散化多主应力面加载原理示意 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统,以保证试验期间的压力稳定。 3.4开挖过程模拟按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示),对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道,尾水管的隐蔽开挖长度为125m,而且为渐变的城门洞形断面,母线道断面也为城门洞形,但是靠近主变室一侧13m一段断面加大,造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法,需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验,开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机,以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统,成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5支护方案模拟按照数值计算优选的支护方案,对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案,锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束,用建筑胶浆固结,以螺旋加载方式施加预应力。 3.6施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中,采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测;采用光导纤维进行了内部变形的量测;采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测;采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7内部应力场分布量测在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置,预埋三向应变计、应变花,进行了应力场分布量测。在重要位置,预埋光纤传感器,与应变片测量相比较,测量应力场分布。 图4隐蔽洞室开挖微型步进TBM示意 4试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作,包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟,量测系统进行同步量测,采集数据,至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1位移主厂房顶拱最大下沉为37.5mm,主变室顶拱下沉为23mm,尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主,开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些,这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响,而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米,初估最大水平位移应该更大些,但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用,从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩,是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大,分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外,其它与计算值都很接近,洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2应力主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力,10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行,洞室交叉部位产生应力集中,凡是压应力的则压应变值为原来的1.5~2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值,明显不大合理,可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律,随尾水调压室高边墙的逐渐形成,边墙表面岩体应力松驰,压应力降低甚至产生拉应力,而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3超声波测量试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱,波速比未开挖前降低了40%~50%.三大洞室顶拱的岩体波速,主变室顶拱最高,达900~1000m/s,主厂房顶拱次之,为800~900m/s,尾调室顶拱最低,为400~500m/s.与地质剖面相比较可以看出,这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析,得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6地下厂房洞周屈服区分布 4.4锚固支护系统根据地下工程围岩稳定性分析的经验,洞室围岩越稳定,围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性),则在后期开挖过程中,洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索,穿过了层内错动带,增加了顶拱的整体性,是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用,但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性,起了明显的作用,这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量,反映出对目前的开挖方案,锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通,高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱,但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点,尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制,而隔墙的加固应适当提前。 5结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造,容重比尺1比1;研制了离散化多主应力面加载系统,使模拟复杂三维初始地应力场得以实现;研制了用机械臂和步进微型掘进机,仿真模拟了施工过程;研制微型多点位移计,采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下,该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案,保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中,洞室群保持了总体稳定,主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布,与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明,对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文:大型地下水电站厂房洞群三维地质力学模型试验 摘要:本文对拟建的超大型水电站地下厂房洞室群三维地质力学模型试验作了综合介绍,包括采用离散化多主应力面加载和控制系统,解决了复杂三维初始应力场的模拟难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了三维试验中的隐蔽开挖模拟及内部量测等关键技术问题。试验结果表明拟建水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的,推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,对设计方案起到有力的支持和验证作用。 关键词:大型水电站 地下厂房洞室群 三维地质力学模型试验 研究岩体稳定问题通常采用的方法有工程类比法、地质结构分析法、数值模拟仿真分析法和地质力学物理模型试验法等[1,2]。对于中小型工程,一般只采用前几种方法进行研究,但对于大型或超大型工程,地质力学物理模型试验则是必要的。模型试验尤其是三维模型试验与数值方法相比有它的弱点,如尺寸效应、试验难度大、费用高。然而,物理模型则由于是真实的物理实体,在基本满足相似原理的条件下,则更能真实地反映地质构造和工程结构的空间关系,更准确地模拟施工过程和影响。试验结果能给人以更直观的感觉,使人更容易从全局上把握岩体工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,以及各洞室或结构之间的相互关系,从而做出相应的判断。其次,也可以通过物理模型试验,对各种数值分析结果进行一定程度上的验证。与研究坝体、坝基和坝肩及边坡稳定性的三维地质力学模型试验[3~6]相比,地下洞室群的岩石力学物理模型试验则有很大的差距。据文献检索,只有少数几个平面模型试验[7~11]和小型三维试验[12]。这些试验均未模拟洞室的施工过程。其原因主要是模拟地下洞室施工过程的三维模型试验难度太大,如三维地应力场的模拟原理和技术、洞室群开挖尤其是内部洞室隐蔽开挖技术的实现、内部物理量测量等。本文作者提出并研制了离散化多主应力面加载和控制系统,成功解决了复杂三维初始应力场模拟的难题;采用机械臂和步进微型掘进机技术、微型高精度位移量测技术、声波测试技术、光纤测量及内窥摄影技术等,解决了隐蔽开挖模拟及内部量测等关键问题,完成了水电站复杂洞室群模型试验。这一试验成果可应用于今后我国大西南地区的其它超大型地下水电站的研究。 1 工程简介 溪洛渡水电站位于四川和云南视壤的金沙江峡谷中[13]。电站总装机容量12600MW,共计18台700MW的水轮发电机组。该工程地质条件复杂,地下洞室群布置复杂、纵横交错,尤其是左岸地下厂房轴线与最大主应力呈较大角度相交,对厂房洞室稳定不利,而且厂房又位于高地震烈度区(高达Ⅷ度),如此超大规模的地下洞室群在施工期和运行过程长期安全稳定问题,都是前所未遇的。电站厂房采用全地下式,分左、右岸地下厂房,各布置9台机组。左岸地下厂房布置在大坝上游山体内,总装机容量为6300MW.厂房轴线为N24°W,三大洞室平行。 图1 左岸地下厂房洞室群布置方案 主厂房尺寸为318.03m×31.9/28.40m×75.10m(长×宽×高),厂房总长度426.0m.主变室长325.52m,宽19.8m,高26.5m.尾水调压室长300.0m,宽26.5/25.0m,高95m,中间设两条岩柱隔墙,厚18.0m。如图1所示。 左岸厂房顶拱围岩由P2β4、P2β5、P2β6层玄武岩组成。岩体新鲜较完整,无大的断层切割,层间错动带一般不发育。层内错动带以P2β6下部及P2β4、P2β5层内相对较发育,错动带一般宽5~10cm,挤压紧密,为岩块岩屑型。裂隙以陡裂和缓裂为主,中倾角裂隙一般不发育。 2 模型相似条件设计 经过与设计单位协商,确定模型的几何比尺为1/100,材料容重比尺为1.之所以这样确定,主要是考虑到开挖模拟的可操作性,以及相似物理量之间换算关系的简化。根据试验相似理论和上述几何比尺,进行了如下的模型相似条件设计:用下标p代表原型,下标m代表模型,K代表相似比尺,L为长度,u为位称,E为弹性模量,G为剪切模量,γ为容重,σ为应力,σo为初始地应力,ε为应变,ν为泊松比,φ为摩擦角,C为粘聚力,Rc为抗压强度,Rt为抗拉强度。如设实际岩体的容重为γp,模型材料的容重为γm,则容重相似比尺为: 与应力有相同量纲的物理量均有与应力相同的相似比尺,即材料弹性模量、剪切模量、抗压强度、抗拉强度、粘聚力,初始地应力和面力荷载的相似比尺均为100. 3 试验要点及关键技术 本试验研究对象为左岸地下厂房洞室群,包括主厂房、主变室、尾水调压室、母线道和尾水管。 3.1 模拟范围 地下厂房顺水流方向的上下游各取三大洞室最大开挖跨度的1~1.5倍长度,实际各约为1.27倍,总长度为620m;沿高程方向的下方取到洞室高度的1~1.5倍,实际取为1.45倍~1.85倍,达到海拔200m;上方取到地面,实际模型作到海拔670m,其上部作为荷载加在模型顶面;沿主厂房的纵轴线方向取3个机组段长度(自5号机组中心线至8号机组中心线),为102m.因为模型几何比尺为1/100,所以岩体模型尺寸为长×高×宽=6.20m×4.70m×1.02m. 3.2 地形及地质条件模拟 对模型试验范围内的地形、地貌、地质材料和三维地质构造如层间和层内错动带进行了模拟,模型基本满足几何、物理、力学相似条件。 3.3 初始地应力场模拟 三维原始地应力的模拟是本试验的关键和难点。经过研究、论证和试验,本试验中首次提出并研制了“离散化多主应力面加载及控制系统”,成功地模拟了三维地应力场,保证了试验的初始条件。离散型三维多主应力面加载系统,是在地质力学模型仿真试验中,首次提出使用的一种能近似模拟复杂三维空间地应力场的加载系统。 它的基本思路来源于有限元、边界元、离散元等将研究域离散化进行数值分析的原理,把需要模拟的复杂变化地应力分布场,离散为有限多个微小的单元应力场,并认为此单元应力场为一个等效的均匀应力场。用一组垂直于该单元应力场主应力矢量的微小主应力面,代替原来的斜截面,并在这一组主应力面上按照等效主应力的大小施加法向力,就达到了模拟这一单元应力场的目的(如图2).对各个离散的单元应力场均进行这样的操作,就可以完成整个试验域复杂变化的应力场的模拟。 这一加载系统由高压气囊、反推力板、限位千斤顶、垂直立柱、封闭式钢结构环梁、支撑钢架和空气压缩机组成。此外还有压力监测和报警辅助系统,以保证试验期间的压力稳定。 3.4 开挖过程模拟 按照数值计算优选的开挖步序(如图3所示),对试验范围内地下洞室群的隐蔽开挖进行了模拟。本试验中隐蔽性开挖的洞室包括尾水管和母线廊道,尾水管的隐蔽开挖长度为125m,而且为渐变的城门洞形断面,母线道断面也为城门洞形,但是靠近主变室一侧13m一段断面加大,造成母线道断面突变。这些都给开挖模拟带来极大困难。隐蔽开挖无法采用一般的手工钻进方法,需要设计专门的钻凿机具。经过反复研究试验,开发出隐蔽开挖机器臂和微型步进式掘进机,以及与之配合使用的隐蔽洞室内窥系统,成功解决了这一技术难题。如图4所示。 图3 地下厂房洞室群开挖分期设计 3.5 支护方案模拟 按照数值计算优选的支护方案,对锚固支护(包括三大洞室的喷混凝土、锚索)进行了模拟。按照设计支护方案,锚索按实际位置模拟并施加预应力。系统锚杆与喷混凝土联合模拟为挂金属丝网涂浆。锚索模拟材料采用金属铝线或细铜丝束,用建筑胶浆固结,以螺旋加载方式施加预应力。 3.6 施工模拟过程中的多种方式洞室内部收敛变形及破坏形态量测 在主厂房、主变室、尾调室三个主要洞室中,采用预埋多点位移计方式进行了内部收敛以及洞周围岩深度变形量测;采用光导纤维进行了内部变形的量测;采用超声波测量方法进行了洞周围岩屈服松动区的量测;采用内部摄影方式进行了内部破坏形态的观测。 3.7 内部应力场分布量测 在主厂房、主变室、尾调室围岩中的适当位置,预埋三向应变计、应变花,进行了应力场分布量测。在重要位置,预埋光纤传感器,与应变片测量相比较,测量应力场分布。 4 试验过程和结果 试验自2000年5月开始各项前期工作,包括场地准备、试验台设计和施工、模型材料设计和试验、模型制作和传感器埋设、地应力场生成和监控系统研制、隐蔽洞室开挖系统研制和试运行、测量仪器的研制和准备等。2001年7月15日正式实施洞室开挖模拟,量测系统进行同步量测,采集数据,至2001年8月18日完成洞室群开挖。试验得出的洞群围岩变形、应力应变、屈服区分布等情况如下。 4.1 位移 主厂房顶拱最大下沉为37.5mm,主变室顶拱下沉为23mm,尾水调压室顶拱为34mm.各个洞室顶拱的变形随开挖量的增加均以下沉为主,开挖后期伴随有少量的上抬。这与同时进行的数值计算相比顶拱位移偏大一些,这是由于模型试验中准确地模拟了层内错动带的影响,而计算中则有所简化。尾水调压室边墙比主厂房边墙高20多米,初估最大水平位移应该更大些,但尾水调压室中间隔墙起到了限制变形的作用,从而减少了水平位移值。主变室与尾水调压室之间岩柱的上下游方向水平尺寸有所增大。 图5 地下厂房洞周围岩位移分布 而主厂房与主变室之间的岩柱在上下游方向则有所压缩,是由于母线道对这部分岩柱削弱较多引起的。试验中所揭示的各个方向的位移量均不大,分布合理。除三大洞室顶拱位移比计算值略大之外,其它与计算值都很接近,洞周没有发现明显的开裂或位移突变。图5给出了洞周围岩位移分布。 4.2 应力 主厂房上游拱肩和拱脚处、尾水调压室上游拱肩和拱脚处均有拉应力出现。尾水调压室下游边墙5m范围内的岩体大部分存在拉应力,10m之外则呈现为压应力。随开挖的进行,洞室交叉部位产生应力集中,凡是压应力的则压应变值为原来的1.5~2.2倍。产生拉应力的部位则给出了很大的拉应变值,明显不大合理,可能是粘贴应变片的块体发生破裂造成的。但是可以从中判断是出现了拉应力。拉、压应力分布范围与计算结果接近。光纤传感器量测的结果比较有规律,随尾水调压室高边墙的逐渐形成,边墙表面岩体应力松驰,压应力降低甚至产生拉应力,而压应力分布有向深部岩体传递的趋势。 4.3 超声波测量 试验中采用超声波测速与位移沿岩体深度分布规律相结合的方法判断屈服松动区。洞周岩体波速最低处为尾水调压室的底部和顶拱,波速比未开挖前降低了40%~50%.三大洞室顶拱的岩体波速,主变室顶拱最高,达900~1000m/s,主厂房顶拱次之,为800~900m/s,尾调室顶拱最低,为400~500m/s.与地质剖面相比较可以看出,这一结果恰恰和这些洞室所在地层及地质构造相吻合。根据声波测量和位移测量结果的综合比较和分析,得到各洞室周围屈服区的范围(图6). 图6 地下厂房洞周屈服区分布 4.4 锚固支护系统 根据地下工程围岩稳定性分析的经验,洞室围岩越稳定,围岩的整体性越好(早期喷锚支护可以增加这种整体性),则在后期开挖过程中,洞室上抬的趋势越明显。XA-22支护方案在主厂房顶拱埋设的两排锚索,穿过了层内错动带,增加了顶拱的整体性,是很必要的。虽然本试验中尚不能定量地比较这种锚固的作用,但定性上已经可以说明模拟的锚固系统对增加洞室围岩的完整性和整体性,起了明显的作用,这是数值计算中没有反映出来的。通过对模型锚索应力的测量,反映出对目前的开挖方案,锚索应力有明显增加。因为尾调室是上下先开挖然后中间再挖通,高边墙有一个突然形成的过程。虽然这一情况因为中间隔墙的存在而减弱,但对离隔墙远一些的部位仍有一定的冲击作用。考虑到这一点,尾调室上下游边墙锚索的预应力施加应有所控制,而隔墙的加固应适当提前。 5 结论 (1)本试验是首次大规模三维仿真模拟地下洞室群的施工过程。它成功模拟了高容重岩体材料和岩体构造,容重比尺1比1;研制了离散化多主应力面加载系统,使模拟复杂三维初始地应力场得以实现;研制了用机械臂和步进微型掘进机,仿真模拟了施工过程;研制微型多点位移计,采用声波测试、内窥技术等多种测量手段进行了内部物理量的测量。(2)试验结果验证了在厂区特有的地形地貌、地质构造和地应力条件下,该水电站地下厂房洞室群的总体布置、洞型设计、洞室间距是合理的。主变室滞后主厂房和尾水调压室开挖一期的施工方案以及锚固支护方案,保证了洞室安全成洞。在试验开挖过程中,洞室群保持了总体稳定,主要洞室周边未出现明显的开裂及变形突变。洞周围岩屈服松动区分布,与厂区地质条件和洞室断面情况及空间相对关系有较好的吻合。推荐的支护方案对洞室整体性的加强有明显的作用,并有效地控制了松动区的发展。(3)试验结果表明,对条件复杂的超大型地下洞室群进行三维地质力学模型试验可以从全局上把握地下洞室工程整体力学特征、变形趋势和稳定性特点,并对数值模拟结果进行验证和校核。 地质力学论文: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 论文作者:曾钱帮 王思敬 彭运动 刘明虎 陈晓东 樊敬亮 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。 地质力学论文:岩体地质力学下水利水电勘察的应用 摘要:随着经济的发展和社会的进步,用电量、用水量的需求大幅增加,急需新建大量利水电工程,而水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况对水利水电工程的工程质量和工程安全影响很大,所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述,并提出了一些相应的建议,希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 关键词:岩体工程地质力学;水利水电工程勘察;岩体结构;高坝坝基;地质构造稳定性 1引言 经济在发展,社会在进步,人民群众的用电量、用水量急剧增加,从而导致了水利水电工程也随之急剧增加,水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况,对水利水电工程的质量和安全影响很大,进行水利水电工程勘察时,要运用岩体工程地质力学知识,对水利水电工程场地及其周围环境的岩体工程地质情况进行详细勘察,所以急需对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行研究。本文将对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行相关的阐述,希望对相关参与者与研究人员带来一定帮助。 2岩体工程地质力学基本知识 岩体工程地质力学的研究对象是工程场地附近的岩体结构。岩体,由一种或多种不同的岩石组合而成,受到形成环境以及后期构造影响后,岩体内会呈现各种各样不同的结构面。在实际环境中,岩体会被各种各样不同的结构面切分成为不同的结构体并出现破裂带。进行岩体工程地质力学等地质研究时,必须先研究岩体结构。进行水利水电工程地质勘察时,依据相关规范并结合实际工程经验对岩体结构类别进行量化和细化,岩体主要分为5类。Ⅰ类岩体,主要为厚层状或整体块状结构;Ⅱ类岩体,主要为中厚层状或块状结构;Ⅲ类岩体,主要为镶嵌状或互层状结构;Ⅳ类岩体,主要为碎裂状或薄层状结构;V类岩体,主要为散体状结构。在具体工程中,可以根据工程区域的具体地质条件以及影响岩体质量的因素,进行适当调整,从而结合工程区域岩体的具体特性,制定相应的岩体质量分类或岩体工程地质分类,以及结构面分类,用于实际工程情况下的边坡、坝基、地下洞室围岩等结构的岩体具体分类,赋予相应结构面岩土体以及岩类物理力学参数值。高地应力等因素会对岩体分类造成影响,其对岩体分类造成的影响,有待进一步研究。 3工程区域的地质构造稳定性以及地震研究 汶川大地震以后,国家相关部门十分重视地震对水利水电工程的影响,相关部门专门发文要求,进行大型水利水电工程设计时,必须要进行工程防震抗震设计,并必须专门接受审查。在地震研究中,活断层的判别标志有:(1)地震断裂带中构造岩或者被错动脉体是晚更新世;(2)错断晚更世以来的地层;(3)沿着断层存在历史地震,或者存在现代中、强震的震中分布,或者存在密集而频繁的近期微震;(4)经现代化监测表明,沿着断层存在地形变和地位移;(5)经地质构造上的证实,被发现的断层与已知的活断层有着共同或共生的关系。在工程地质勘察规范中,工程场地岩体中活动断层的年龄被限定在十万年以来存在过活动的断层。水坝等主要水工建筑物应该尽量避免跨越活断层或者与活断层有构造活动联系或相关联的分支断层,特别应该注意尽量避开晚更新世晚期以来有过地质活动的断层。水坝选址不适宜选在地震等级为6级及以上的震中区或者地震的基本烈度为Ⅸ度及其以上的强震区。如果在上述两种情况下建水坝,需要专门进行论证。汶川特大地震后,地震灾区的大部分大中型水电水利工程,虽然有不同程度的损坏现象,但却没有一个水电水利工程在地震中发生重大次生灾害,这有力说明工程地质勘察规范中所规定的区域构造稳定性的技术标准、工作方法、评价原则是正确的,能经受大地震考验。 4高坝坝基工程地质研究 我国的水坝高度有些已达到了300米,成了俗称的“高坝”,水荷载和坝基荷载对高坝坝基岩体质量的要求非常严格。主要有以下技术要求:(1)高坝坝基岩土体在长期被水渗透和作用的前提下,必须保持力学、化学及物理性质的稳定,并要确保坝基的渗透压力和渗漏量维持在允许的范围内,以免发生渗透破坏;(2)在各项不同荷载作用下,高坝坝基各个部位的变形和应力值应该确保在允许范围内,以免出现不均匀变位或局部应力集中的现象而影响大坝安全运行;(3)高坝坝基岩土体在其所承受的荷载作用下确保不会产生滑移失稳。如果高坝采用混凝土坝基,需要先对坝基岩体工程地质进行分类以及对岩体质量进行分级,要重点对影响坝基抗滑稳定性的软弱结构面的性状以及它们的不利组合的边界条件进行勘察,并需要根据岩体的软弱结构面类型选定它们的强度参数和变形参数以适合工程建设的需要。要对影响高坝坝基不均匀变形与应变的弱化岩体进行详细勘察以避免其对水利水电工程的工程质量带来安全隐患。如果进行高坝建设时采用当地采挖来的工程材料将坝基建在深厚的覆盖层上,必须对覆盖层的结构和详细分层、埋藏谷的范围、河床深槽的范围等相关地质资料进行详细勘察,特别要对漂孤石层、架空层、粉细砂层、软土层的物质组成、渗透特性、分布范围进行详细勘察,同时要详细准确地评价地震作用下的地层不均匀沉陷可能性、地层渗透稳定性、砂层液化程度,这是为了给水利水电工程建设时采取合适的防地层渗透、抗砂层液化、防地层不均匀沉陷等措施提供科学的依据。 5结语 本文通过对岩体工程地质力学基本知识、工程区域的地质构造稳定性以及地震、高坝坝基工程地质进行阐述与分析,对岩体工程地质力学在水利水电工程勘察中的应用进行了初步探究,提出了一些相应的建议,对相关参与者与研究人员起到了一定帮助作用。 作者:黄子炎 单位:浙江华东建设工程有限公司 地质力学论文:关于工程地质力学应用过程中常见问题的分析 摘 要:社会经济的进步,极大促进了工程地质力学的发展,工程地质力学是研究地质体变形状况的科学,地质体具备多形态的特征,为了满足工程地质的实际要求,进行地质体存在状态、力学特性、地质体演化过程的分析是必要的。 关键词:工程地质学;地质体;演化过程;力学特性 1 地质体的力学特性 (1)地质体产生于一定的地质环境,地质体是由地质环境中按照某些结构排列的岩石、水等构成的,其具备非均匀性、非连续性的地理特征,无论是初始状态特性,还是流-固耦合特性都充分体现了地质体的独特性,区别于传统力学的研究对象。 地质力学界对地质体特性的研究并没形成一个统一的描述方法,其中依旧存在很多的问题需要深入研究,这需要做好相关的室内试验,进行精细性的分析,获得丰富多样的本构关系,掌握地质力学的特殊规律。地质体是一个比较复杂的系统,仅仅通过局部的岩石试样,并不能代表其整体的特性,岩石试样缺乏典型代表性,岩体试样不能脱离地质体本身,否则其会丧失处于母体中的作用。在某些状况下,获取试样,会导致其内在特性的改变。为了更为深入地研究地质体的整体特征,需要深入了解地质体的局部特性,在此基础上,进行地质体整体特性的描述及探测,从而满足实际工作的要求。 (2)地质体的特性与地质构造运动、地质环境密切相关,从而影响到地质体的一系列的力学行为。通过对力学分析方法的应用,不能取得定量化的结果,为了获得地质体的初始状态,需要应用工程地质力学的应用方法,从而解决实际工程问题,地质体的特性具备多样性,比如非线性特性、非弹性,这些特性与岩体结构面的特性密切相关,温度效应、时间效应是固体材料的常见特性,地质体的特征与温度、天气等密切相关,其中外界因素的变化,导致其出现更为复杂的力学过程。 2 工程地质力学所面临的常见问题 (1)地质工程主要分为两类问题,地下工程问题,比如水电工程的地下隧道、地下核肥料、地下矿藏等区域的采空区,地质体的活动断幼纯觥⑷硌易纯觥⑼杆状况等,对于工程的稳定运作产生一系列的影响,与工程建设、工程造价密切有关,这类问题主要涉及到高地应力前提下的地质体的变化状况。第二类问题是地面工程,涉及到一系列的基础工程建设,铁路公路边坡、矿石开采,主要引发的问题为滑坡、泥石流等,我国的边坡工程规模日益庞大,其也引发了一系列的自然灾害,存在的主要力学问题是水、地震等作用下的破坏状况。 一项合格的工程建设必然要经历选址、勘察、设计等几个模块,在不同的工作模块中,由于其工程阶段的不同,工作目的的差异性,其工作的侧重点也不一样。地质工程是一个整体性的工程,其内部各个阶段间互有联系,密切相关,为了解决实际工作需要,工程地质力学的应用要因地制宜,灵活应用,切实解决地质工程中的问题。 (2)在地质工作中,避让是非常重要的原则,避开危险区域,是地质工程工作的重点。为了达到这一目的,必须首先明确哪些区域存在着危险状况,获得相关的地质资料后,再针对山体的稳定性进行判定,这种可靠性关系的判断与地质工程的顺利开展密切相关。建筑工程的顺利开展,需要建立在良好的地质条件基础上,如果将良好的地质条件误判为不稳定,将会造成地质工程工作资源的巨大浪费。 在地质工程实践中,有些地质问题依赖于工程师的工作经验,比如利用边坡稳定判断方法进行滑面参数的分析,这些参数的确定依赖于丰富的工作经验,在这个过程中,有些工作步骤需要利用有限元进行计算,这些可靠的地质工程分析方法都离不开大量的工程实践工作。 3 地质体力学特性探测的一般方法 (1)在地质工作中,选址是一门重要的工作,在选址过程中,地质人员需要依据地质条件、环境等,进行工程建设可行性的判断,这需要进行工程建设地点、线路等的综合性分析,需要做好一系列的地质勘察工作,进行地质条件的深入了解,从而判断出工程建设状况。通过各种工程手段获得工作资料将作为下续工作的依据,一般来说,勘察过程中获得越多的资料,其工程设计的可靠性也就越大。在实际工作中,地质勘察的手段诸多,受到实际工程状况的影响,地质资料的获取比较困难,工程设计往往要进行多次设计。 为了实现地质工程造价的优化,必须最大程度地降低工程成本,而又获得最大的工程效益,在最优成本的前提下,获得丰富的地质材料。地质力学研究不仅仅需要获得给定条件的结果,也要最大程度创造地质工作的良好条件,这通常需要进行表面位移监测、波动等方法的应用,进行地质体力学特性的探测。这些方法具备良好的工程合理性。 上述方法运用得当,可以进行某工作区域某点特征的获取,而又不破坏地质体的原本形态,它的探测成本也是比较低的,目前来说,我国的地质勘察体系并不健全,缺乏丰富的理论体系支撑,计算机应用技术体系尚不健全。 (2)相比于工程结构,地质体的可容许变形更大,工程结构与地质体之间的相互作用比较复杂,远甚于单纯结构的变形分析,在这个过程中,为了给出合理性的工程设计,必须进行地质体初始状态、地应力场状况的深入分析,从而给出恰当的工程设计方法,进行工程涉及到优化。在地下工程工作中,岩体分类技术是常见的工程设计方法。 目前来说,我国的岩体分类技术理论体系尚不健全,通过对这种岩体分类问题的论证,能够满足我国复杂环境区域工作的要求,进行复杂性地质工程可行性的判断。工程岩体分类是比较笼统的,它主要适应于工程的初步设计阶段、工程预算阶段、招投标阶段,这种方法与一般工程的力学计算方法存在较大差异性,有些精密、复杂、大型的地质工程,需要精细化的岩体分类技术方法,这需要具体问题具体分析,提出适宜的工程方案,满足实际地质工作的需要。 (3)在地质工程工作中,力学、地学是密不可分的,这两者的结合都是为了创造更大的工程建设效益,这与力学基本理论体系的发展密切相关,需要满足工程建设工作的需求。通过对力学研究工程的应用,模拟复杂性的地质结构状况,通过科学性的建模,满足复杂的工程需要,这也需要工作人员的综合性判断,实现工作经验与计算机数值计算结果的结合,确保力学及地质学的相互渗透、相互结合,从而进一步解决工程常见问题。 (4)在实际工作中,地质工程师凭借丰富的工作经验,能够进行某地区地层的直接判断,从而有利于地质调查工作的开展,进一步节省工程成本,如果不能确保地质判断的准确性,将会导致工程实践的失败,也不能获得正确的力学分析结果。为了满足实际地质调查工作的要求,需要进行力学分析手段的补充,进行地质体力学参数的获取。 通过对力学手段定量化的分析,可以实现地质体的准确判断,再通过一系列的力学理论方法,做好工程的定量分析工作,为工程设计提供丰富的信息依据。这就需要进行地质环境定量化的分析,进行地层的辨认、定性地分析,进行地层几何特性的分析,这都离不开地质勘查工作的开展,需要做好相关的现场监测工作。 4 结束语 工程地质力学与地质工程密切相关,其实现了工程学科、力学、地学的结合,地学是地质工程的基础,力学是重要的工作研究手段,以此为标准,实现工程工作的高效化,通过对不同学科的结合、研究、分析,实现工程地质力学的长远发展,解决实际工作问题,满足工程的实际需要。 地质力学论文:超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏过程三维地质力学模型试验分析 【摘要】超大断面隧道在软弱破碎围岩的施工中具有很大的难度,软弱破碎围岩的不良地质条件,加上隧道断面的扩大,极大的影响了隧道的稳定性。软弱破碎围岩的渐进破坏过程,由最初的开挖改变围岩应力重分布的情况,可以发展到应变弱化过程中逐渐发生破坏。本文采用三维地质力学模型,从模拟试验的建立、相似材料的选择等方面着手,对超大断面隧道软弱破碎围岩的渐进破坏过程进行了试验分析。 【关键词】隧道;破碎围岩;渐进破坏过程;三维地质力学模型 一、三维地质力学模型试验内容 (一) 实验参数 本文选取某隧道工程为试验背景,该隧道的主要特征是,穿过极破碎地层,薄片状岩层在节理表现上呈碎块状,并伴有少量裂隙出水现象,隧道开挖后,岩层粉末化。同时,围岩岩体破碎完整性较差,还会在与水接触时松散软化,稳定性较差,容易发生坍塌。本研究将所选取的隧道工程相关工程数值与相关规范进行对比,统计了该隧道软弱破碎围岩的基本物理力学参数: (二)模型初设 选取尺寸为 2.0 m长×2.4 m宽×2.4 m高的三维三维地质力学模型,其应力相似比、几何相似比为 1∶50。使模型边界满足相关条件,在模型的中间位置进行开挖,其实际的开挖面积为 110m2 ,为超大断面铁路隧道。模拟试验的开挖长度为2米,由台阶法支护试验、全断面支护试验、全断面无支护试验以及掌子面保留超载段四个阶段组成。四个阶段中按顺序依次开挖,有效进行超载破坏试验。 二、三维地质力学模型模拟材料选择 模拟材料应该与实际的修筑情况较为相似,模拟材料包括锚杆、初喷混凝土等支护结构以及软弱破碎围岩所采用的材料。 (1)支护体系相似模拟材料 尽可能通过相似材料的选用,避免出现混凝土与围岩间不良特殊效应,保障模拟试验与实际的隧道施工中混凝土初喷的原料情况相近。因为实际的隧道施工混凝土的来源是爆破围岩碎石,可以选取C 2 5初喷混凝土,其抗拉强度、抗压强度以及弹性模量较为相似。根据隧道刚度与面积要求,首先让聚四氟乙烯满足锚杆的基本物理条件要求,其次将胶结剂涂抹在聚四氟乙烯材料的表面,最终与黏结石、英砂共同完成围岩的模拟,这一过程有效实现锚杆模拟材料。以初喷混凝土相似材料举例来说,其力学参数对比表如下: (2) 软弱破碎围岩相似模拟材料 本次三维试验的隧道,其主要的岩层构成为炭质千枚岩、上统千枚岩,整体岩质都较容易破碎,而且具有一定程度的流变性,即其岩层的状态容易受到外力的作用而改变。根据这种情况,模拟试验可以采用重晶石粉、精铁粉、石英砂,结合以松香溶液胶结剂进行相似材料的配偶。并通过相应的流变装置对其力学参数进行有效的测验,测试结果表明,当情况为过载时,慢速蠕变、稳定蠕变和加速蠕变是相似材料的三个变形过程,最终会出现破坏现象;当情况为小额载荷时,也就是受低应力影响下,相似材料有慢速蠕变和稳定蠕变两个变形过程。与此同时,针对千枚岩,相似材料在蠕变测试中,压缩应力增大,其蠕变性随之增强,这一测试表明,千枚岩软弱破碎围岩同样具有蠕变性。 三、三维地质力学模型试验 三维地质力学模型试验中隧道的修筑方法为夯实填筑法,首先依照科学的等比进行材料配置,并保证材料能充分满足试验需要,搅拌均匀后在模型框架内从下往上进行分层铺设,在设计方案的标高部位预设测量仪器,之后继续填铺,到模型顶部后停止铺设。隧道模拟试验的埋深为200米左右,模型开挖步骤为:先从隧道口开始每隔0.5米连续进行台阶法支护开挖、全断面支护开挖、全断面无支护开挖,之后在掌子面的前0.5米处进行超载破坏试验,对不同围岩段的渐进破坏现象进行观察分析。4阶段的深挖中围岩都受到有规律的破坏:当埋深增加至400米时,局部的拱顶围岩有拉剪破坏,且最早出现裂缝甚至掉块现象的是掌子面邻近的全断面无支护开挖段,一般是在隧道拱顶集中表现;当埋深增加至700米时,拱顶、边墙都有大量的材料脱落与破坏现象;当埋深增加至800米时,台阶法支护开挖方法下,局部拱顶支护材料出现开裂与破坏;当埋深增加至1000米时,支护与围岩均出现大面积破坏现象,隧道面临整体坍塌。 四、分析结果 超载情况下,围岩的破坏区域会随着开挖深度的增加渐进扩大,最早发生破坏的是全断面无支护段周边围岩,然后是全断面支护段与台阶法支护段的初喷混凝土。拱顶上方区域是主要的破坏集中区,既是衬砌结构出现破坏的主要源头,也是造成围岩坍塌的主要原因;隧道侧部的边墙也有局部的破坏,破坏程度从边墙的上部到边墙的拱脚逐渐加剧。同时,随着埋深的增加,无支护段围岩位移增长情况多于支护段围岩位移增长情况,说明支护结构具有明显的承载力,这一过程中荷载与应力的增长呈反向;随着围岩破坏深度的增加,拱部出现变化性的压力拱现象,这说明在顶部进行加固有一定可行性,是改善超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏现象的有效探索方向。 结束语 采用三维地质力学模型试验对在隧道逐渐深挖过程中软弱破碎围岩的渐进破坏情况进行试验,所展现的超大断面隧道软弱破碎围岩渐进破坏全过程与实际情况极为贴近,有利于掌握超大断面施工过程中可能出现的问题,为提高隧道稳定性的方法探究提供有效的参考依据。 地质力学论文:地貌地质力学及其最新进展 第一部分 中国地貌的基本特征及其形成机理 一、中国地貌的形态特征 我们伟大祖国群山纵横,高原雄伟壮丽,江河源远流长,平原一望无际。青藏高原在大西南屹立,喜马拉雅山高耸成为“世界屋脊”。大西北地区巨大的山脉环绕着巨型盆地。中国东部平原辽阔和丘陵起伏。主要河流自西向东注入海洋,反映了我国地势西高东低的特点。随着地势向东逐级递减,大致沿青藏高原东北部边缘,大兴安岭―太行山―雪峰山东缘和洋陆边界三条巨大界线,出现四个地形阶梯。这就是人们所熟悉的西高东低、梯级分布、形态多样和山区广大等我国地貌的四个显著特点。然而,这只不过是中国地貌外在的形态特征,还没有揭示中国地貌的展布规律和形成机理。 二、中国地貌的展布特征 经研究发现,定向纵横的群山、巨大而规则的洼地和受山脉控制的江河,是我国地貌重要的展布特征。具体而言: 1)三道纬向“长城”:由横亘于北纬40o―42o的阴山和天山山系、北纬32o30―34o30的秦岭和昆仑山系,以及北纬24o―26o的南岭山系等5条山系组成的三带巨大山岭。它们每个带各自大约占2个纬度,彼此之间大致间隔7―8个纬度,其展布特征十分引人注目(图1)。 2)三带濒洋山岭:在东亚河我国东部濒太平洋地区,大致平行海岸线出现有三条巨大的北北东向山系(图1)。第一带是“岛弧山系”,由千岛群岛、日本列岛、琉球群岛和我国的台湾列岛等所组成。第二带是“沿海丘陵山地”,包括长白山、胶辽丘陵和东南沿海丘陵。第三带是“内陆山脉”,由大兴安岭、太行山和大巫山组成。这三带山系也有一定的等间距性。 3)东西对称山岳:我国西北地区,存在这一系列北西向山系,如阿尔泰山和祁连山等。它们和东部地区展布的北东向山系有遥相对应之势,显示了镜向对称的特征。 4)巨大弧形山川:我国西南部,由青藏高原及其周缘山脉,组成一个向东北突出的巨大弧形。喜马拉雅山、冈底斯山、喀拉昆仑山等大致东西延伸,向东迅速转折为近南北走向,在那里出现了横断山脉。再向南延出国境,经中南半岛到印度尼西亚后又转为东西向,形成一个异常庞大的反S形山系(图1)。在国境内,澜沧江、怒江和金沙江径流于其高山峡谷之中,形成一个“巨大弧形山川”。 5)大型横向水系:由于纬向山系的持续横亘,我国的大江大河,如黄河、长江和珠江等,尽管其局部流向反复多变,但大都在其间广阔的东西向洼地中径流。因此,纬向山系就成为我国主要水系的分水岭。东西方向的阴山,分隔了东北水系和华北水系。阴山与秦岭之间为黄河流域,黄河流向几经反复大角度转折,但一般不跨越阴山和秦岭山系。昆仑一秦岭山系和南岭山系之间则是长江流域,长江在两带山系之间汹涌奔腾。南岭山系以南还有珠江水系。这些山系总的流向和山系的走向基本一致,由西向东径流,明显受到中国地形西高东低和纬向山系的控制。 6)纵横行列洼地:“洼地”一词是各种“负向地形”(即是下降而形成的各种地形)的统称,包括平原、草原、沙漠,以及由下降堆积而形成的“黄土高原”等。负向地形和正向地形是相辅相承、彼此伴生、又相间出现的,它们沿一定走向规律地展布在山系两侧。在我国有一系列“纵向洼地带”和“横向洼地地带”: 纵向洼地带:在东亚濒太平洋地区,平行三带濒洋山岭相应出现三个大型洼地带,向东而西:第一带是由鄂霍次克海盆、日本海盆和东海海贫组成的“浅海洼地带”;这些近海海域不过是被海水淹没了的洼地,从地质结构来看,它们基本还是大陆型的地壳。第二带是由松辽平原、华北平原、长江中下游平原和北部湾盆地组成的“平原洼地带”。第三带是呼伦贝尔草原,陕北盆地和四川盆地组成的“盆地洼地带”。 横向洼地带:自北而南,第一带为天山一阴山纬向山系以北的准噶尔盆地、蒙古―呼伦贝尔草原、松辽平原和鄂霍次克海盆。第二带为天山一阴山和昆仑一秦岭两个纬向山系之间的塔里木盆地、柴达木盆地,河西走廊、阿拉善沙漠、陕北盆地、华北平原和日本海盆。以及第三带的四川盆地、长江中下游平原和东海盆地等。 这些洼地规律地分布着,形成“横成行,竖为列”排列十分有序的地貌格局。 归纳起来,①三道纬向“长城”;②三带濒洋山岭;③东西对称山岳;④巨大弧形山川;⑤大型横向水系;⑥纵横行列洼地,是中国地貌的六个展布特征。 三、中国地貌的展布规律 事实表明,我国地形复杂而又有规律地分布着。经认真研究,可以将中国地貌展布规律概括为:1)成群地带出现(群带性):无论山脉、盆地或平原都成群、成带展布;2)山川定向纵横(定向性):表现为定向纵横的群山,以及受山脉控制的水系;3)保持一定间隔(等距性):无论山脉和洼地,都以一定间距重复出现;4)东西镜向对称(对称性):中国东部北北东向的山脉和洼地与西部北西西向的山脉和洼地,有遥相对应之势;5)正负地形相向(伴生性):上升的正地形总是和下降的负地形相间、相伴出现;6)重叠形成网络(交织性):不同方向的正地形带和负地带相互交织,彼此阻割与干扰,形成我国独具特色、丰富多彩的地貌景观。 四、几个有趣地貌景观的解析 1)问:既然我国东部濒太平洋地区有北北东向的“三带濒洋山岭”,为什么不形成三条连续的山脉,却被一一分隔?而中国的洼地带,又为什么“横成行、竖为列”规则而有序地分布呢? 答:地貌地质力学揭示,正是由于“三道纬向长城”的顽强横亘,阴山山系和秦岭山系,不仅把“三带濒洋山岭”,也将与其伴生的“三条洼地带”一一分隔,致使北北东向的山脉和洼地被分割成为不同段落,并分别冠以不同的地理单元名称。 2)问:为什么在东亚出现独特而美丽的花彩列岛,它们又为什么形成大小相若的一系列弧形,而不是一个巨大的弧形呢? 答:地貌地质力学指出:东亚花彩列岛中的每两个相邻弧形交接处的“结”,都正处于中国大陆纬向山脉向东的延长线上;也正是由于顽强横亘的纬向山系控制了花彩列岛的“结”,才形成了一系列美丽的岛弧。关于东亚岛弧形成的假说众多,没有哪一个比这一说法更具雄辩力了。 3)问:为何在东亚出现两类不同形态的“弧形山脉”?即濒太平洋地区出现一系列向东南突出的“不对称单突弧形”?而在中国大陆内部却呈现一系列S形(即“对称的双突弧形)山脉呢? 答:地貌地质力学认为:大陆内部,两侧均为大陆型地壳,岩石性质彼此均一的条件下,在南北向相对扭动作用时,左侧向南推挤而出现向东南突出的弧形时,右侧必然相对向北推挤而产生向西北突出的弧形,所以形成“S”形(即“对称的双突弧形”)山脉。而在濒太平洋地带,一侧为大陆型地壳(由古老的多层地壳组成的很厚的大陆型地壳),另一侧为大洋型地壳(由年轻的单层地壳组成很薄的大洋型地壳),在南北向相对扭动作用时,大陆一侧向南扭动而出现向东南突出的弧形时,大洋一侧因为缺失巨厚的上层物质,就不能形成向西北突出的弧形,结果导致“不对称单突弧形”的形成。 五、中国地貌的形成机理 1)揭示了地貌规律性,还不能明了它们的成因。毫无疑问,一个正确的地貌假说必定能够完满地解释中国地貌的展布特征和展布规律。地貌的形成和演化起因于地球内营力的地壳运动,而地球外营力导致的地表风化、剥蚀、搬运、堆积作用,以及崩(塌)、滑(坡)、(泥石)流等,也时刻改变着地表地貌景观。简言之,地球内营力是一种“造形作用”,使地表地形出现起伏;地球外营力则是一种“毁形作用”,使地形差异趋于消失,起填平补齐的作用。可见,地貌形态是地球内、外营力共同作用结果;地壳运动则是其矛盾的主要方面,正是地壳运动铸就了地貌形态的基本格架。 2)因此,探讨地貌的成因离不开地壳运动,研究地壳运动又离不开力的作用,力是一切地貌形成的源头。研究形成地貌过程和方式,就要根据地质构造的力学性质和位移方向,反演形成它们的构造应力场及其动力来源。深入研究揭示,我国东部和西部都经历了两个发展阶段:第一阶段,中国大陆整个向南推挤,在“纬向协和函数”控制下,形成等距分布的纬向构造带;继之,由于分别受到太平洋和印度地块的顽强阻抗,中国大陆中部相对向南移动,致使中国东部发生反时针扭动;中国西部则为顺时针扭动,从而分别形成了深及地幔的巨型挤压性的北北东向和北西西向构造带,铸成了中国大地构造格架”,成为中国现代地貌的基础。在第二阶段,由于构造运动大大减弱,在“弹性回返”(由于第一阶段和第二阶段构造的强度和幅度显著由强变弱,所以用“弹性回返”比整个区域外力改变来解释,更为合理)作用下,构造运动动力让位于重力作用,在重力均衡作用主导下,深及地幔的构造带产生明显差异升降,在地幔坳陷带(即“山根”)强烈上升成为山脉,在地幔隆起带持续沉降形成盆地(或平原),由此形成了中国现代地貌格架。 第二部分 有关几个重要地貌问题的新理论 一、造山―成盆统一形成新机制 1)造山带与盆地是经久不衰的两个研究热点,但其形成机理至今仍然没有一致的看法。地质学家一向强调造山作用是构造运动结果,板块构造说更直接视为两个板块碰撞使然;地理学家则根据“山根”的普遍存在,更多地认为重力均衡作用是山脉不断隆升的主要原因。直至目前尚未见到一个能够统一说明构造运动和重力均衡作用在造山过程中各起着何种作用的理论或假说。从事盆地研究的学者,向来认为盆地主要是强烈拉伸作用的结果;专注山脉研究的学者,则强调山岳主要是强烈挤压作用的产物。其实,山脉不是在单一的挤压作用下形成的:其一,根据“平衡剖面法则”,造山过程中平面上的缩短,远远不足以使山脉上升到如此高度;其二,更不可能使山脉持续上升至今,挤压只能造丘(陵),而不能造山。实际上,一切地貌现象都不是孤立存在的,盆地和山脉、正地形和负地形、隆起和沉降是对立的统一,彼此相辅相成、相依存在和相伴而生,共同组成有成生联系的“地貌体系”。它们的形成是在一个复杂的地壳运动过程中,由不同构造运动体制(而不限于一个“挤压体制”或一个“伸展体制”)相继作用的结果。 2)根据我国主要造山带和青藏高原典型地区的深入研究揭示,它们具有共同的五个显著特征,即①中生代经历强烈挤压并未上升为高山或高原;②山脉与盆地同步形成,新生代以来升降幅度已近万米;③山前和高原边缘都发育新生代巨型交角度正断层,确切表明山脉隆升与盆地沉降是在新生代以来拉张作用下以“断块”完成的;④中生代挤压构造上,普遍叠加了新生代张性构造;⑤秦岭上升和渭河盆地同步下降以及青藏高原隆生的过程中,都受到强烈的拉张作用。 3)任何正确的造山一成盆理论,必须能够说明我国的地质实际。我们提出的“挤压后效―拉张、断块、均衡造山一成盆统一新机制”可以给予完满解释:①中生代历经强烈构造运动挤压,波及地下深部,形成巨型“幔隆带”和“幔坳带”(即“山根”);②构造运动挤压作用大大减弱,在重力均衡作用主导下,导致幔坳带隆升成山和幔隆带沉降成盆;③新生代造山作用和成盆作用,在拉张作用下以“断块”形式表现出来。同时,这新机理还可以合理说明“后造山作用”形成的一系列伸展构造现象(诸如:山前平缓正断层、变质核杂岩、造山带塌陷作用和造山侵蚀作用等)。 4)挤压后效一拉张、断块、均衡造山一成盆统一形成新机制有三个显著特征:①把多元造成山一成盆作用因素(挤压作用、拉张作用等构造运动,以及重力均衡作用等)纳入统一模式;②用诸多因素主导作用有序转化,来解释造山一成盆的演化过程及其形成机制;③将造山(带状山脉)造高原(面状山脉)和成盆作用的形成,有机地联系起来。 5)两个推论:①“挤压与伸展”、“开与合”互相转换,是地壳运动的普遍现象。中国大陆“中生代挤压”的“燕山运动”和“新生代伸展”的“喜马拉雅运动”,并非如目前被公认的是两个独立的“构造运动施回”,它们实际是同一个构造旋回的两个阶段。因此建议更命为“燕山一喜马拉雅运动旋回”。进言之,更古老地质年代的“加里东运动”、“海西运动”、“印支运动”等等,都被视为强烈的挤压运动旋回。其实不然,它们都是由“早期挤压”和“晚期伸展”两个阶段所构成;人们对第二阶段的“伸展运动”知之甚少,是因为张性构造形迹叠加在强烈挤压构造之上,很难把它们一一辩认出来的缘故罢了! ②根据山脉不断强烈隆升、盆地持续沉降,以及强震、活火山不断发生等一系烈地质现象,许多学者断言:当今处于地壳运动强烈的时期。否!这种结论过于武断了! 按照我们的观点,第一,如前所述,当今处于地壳构造运动相对微弱、重力均衡作用居于主导地位的地质时期,山脉的隆升和盆地的沉降并非构造运动所致,乃是重力均衡作用的结果;第二,地震和火山的活跃期和宁静期的短周期,与地壳运动的超长周期是无可相比拟的。因此可以认定:当今正处于地壳运动相对的和缓时期,而不是地壳运动强烈的阶段。 二、中国大陆构造带的“向洋迁移”和对板块学说的置疑 1)关于形成中国大陆构造的动力来由,至今存在着重大争论,集中体现在动力是来自印度板块和太平洋板块向欧亚板块(中国大陆)的碰撞推挤?还是源于中国大陆中部向南―南东的挤压? 2)地质学家所公认的地质事实是:无论是中国东部还是中国西部,至少中生代以来地壳运动存在“定向迁移”的规律:①中国东部北北东向的三个沉降带,自西而东,它们形成的时代分别是三叠纪的印支运动、侏罗―白垩纪的燕山运动和新生代的喜马拉雅运动;构造带的形成时代也与此相一致;②中国西南部则更为明显:从华力西运动的昆仑带开始,向南依次出现甘孜印支折皱带、藏北早燕山折皱带,藏中晚燕山折皱带和藏南喜马拉雅折皱带;与此同时,岩浆岩带、变质带以及海水退出的方向,也清楚地显示这种规律。 中国大陆东部和西部两个方向“定向迁移”,有一个共同特征,就是“向洋迁移”规律。板块说断言:这是裂解于“古陆”的板块,在地质历史时期,自北向南依次碰撞而形成的;令人不解的是:在漫长的地质历史时期,若干板块依次向北漂移,第一,只有在后一板块恒比前一板块速度更快时,才能依次逐一碰撞。试问,有什么动力可以使后一板块比前一板块速度更快呢?第二,在每一板块经历了不同距离的漂移和不同角度的转动之后(这已由古地磁所证实)而逐一碰撞拼合,其碰撞缝合线却“严丝合缝”,平滑而光洁,既没有“棱棱角角”,也不见“碎裂地体”?第三,所有碰撞缝合线分布彼此平行、协调,就像同一个时期形成的一套弧形一样?难道这不有点近似于“天方夜坛”吗?显然,这种向洋迁移规律不能用板块构造向北―北东向碰撞推挤,或俯冲给出理论说明。 3)合理的解释是:依据力学上的“近极强原理”,动力来自北方,在接近动力源的部位,首先受力变形并促发构造运动、岩浆活动和变质作用。板块构造学说立足于海洋,令人信服地解决许多重大地质问题,取得了骄人的成就。但它在大陆地质中遇到到了许多难题,这正是它之所以不能顺利“登陆”的重大难题之一。 三、重要的“三新理论” 现代地貌、地表构造带和各种地球物理界面的现在形态等三类现象,都是很新地质时代形成的。 1)新地貌:地质学家认为,中生代燕山运动(205―137百万年)奠定了我国大地构造格架,中国盆地格架也随之形成。但是不要因此就认为我国现代地貌(盆山格架)就是中生代铸就的。实事上,中生代形成的盆地格架已久经变迁,当时的山脉也几经夷平。深入研究表明:①青藏高原是新生代上新世(5.3百万年)以来强烈隆升的;②全国的现代地貌也主要是上新世以来,也就是“新构造运动”时期才形成的。 2)新构造带:地质学家一贯强调构造继承性是中国地质构造的基本特征,认为现在地表出露的大型构造带,都是久远地质年代,甚至是吕梁运动(18亿年前)所形成,并持续活动至今的。其实这是一个很大的误解。深入研究揭示:“构造新生性”是主导的,“构造继承性”是次要的。中国的地质实际地说明,仅仅在燕山运动(205百万年)以来,存在着显著的构造继承性,而不会跨越“构造运动旋回”恒久地继承活动下去。这不仅因为古老构造已相继老化固结;更重要的是彻底的活动论告诉我们,各大陆不仅逐渐改变着自己的位置,也改变着自己的方向,作用于它的构造运动也会因而改变,无论从理论上和地质实际看,上述看法都是没有道理的。恰恰相反,现在持续延伸的构造带都是很新的,都有很明显的现代活动性。对此,我们可以多方面加以论证,仅就一点而言:因为没有新的活动它们就会被不同方向构造切载,因一段隆起、一段沉降而不连续。可见,一切现代地表持续延伸的构造带都是“新构造运动”时期以来正在活动着的,一般不会老于燕山运动的构造带。 3)新地球的物理界面:地球内部存在许多地球物理界面,例如古登堡面、莫霍面、康拉德面等,使地球成为具有层状构造的球体。它们形成于不同的地质年代,有的很为古老。有人认为这些形成时代久远地质年代的地球物理界面,其现在空间分布的形态也是古老的。这显然是不对的。因为这些古老界面受到各种动力作用,在整个地质演化过程中,不断改变着自己的位置和形态。例如,在强烈构造运动作用下,会形成新的上地幔隆起(幔隆,即山根)和上地幔坳陷(幔坳),即使地壳和上地幔分界莫霍面形成隆起和坳陷。这些古老的界面和它新的形态的关系,正如“老砖盖新房”。 这就是有关现代地貌、地表构造带和地球物理界面形态的“三新理论”。 第三部分 结语 一、在传统的中国地貌形态特征的基础上,通过展布特征、展布规律和形成机理三个层次跨越式的深入研究和总结,地貌地质力学把中国地貌研究从形态归纳分析,提高到论理的新阶段。 二、掌握了中国地貌展布特征,人们不仅可以直接掌握我国地貌格局和主要地貌单元的分布,容易地把它们绘画成图并铭记在心;更重要的是,可以由此进一步揭示中国地貌的展布规律。 三、懂得了中国地貌展布规律,不仅为我们理解纷繁而多样的地貌现象之间的内在联系和依存关系,铺平了道路;还为深入探讨中国地貌形成机理打下基础。 四、中国地貌形成的新机理告诉我们:和其他许多事物一样,各种宏观地貌格架的形成不是一蹴而就的。中国地貌的演化经历了两个发展阶段。第一阶段在构造运动主导下,形成了“中国大地构造格架”;第二阶段在重力均衡作用下,在大地构造格架的基础上,构建了“中国地貌格架”。 五、造山一成盆统一新机制把造山、造高原和成盆作用、构造运动和重力均衡作用,以及挤压和伸展作用巧妙地结合起来,纳入统一发展演化模式;创造性地运用不同地质阶段主导作用有序转化,合理地解释了盆山构造的形成机理。这一理论具有普通适用意义。 北京地质学会副理事长、中国科学院地质力学研究所研究员。大地构造学家、石油地质学家和地震地质学家。政府特殊津贴获得者。历任地球科学大辞典副主编、中国地质大学客座教授、地质力学专业委员会秘书长、国家地震局基金委评委、长期代表地矿部参加全国地震趋势会商会,中国地质科学院高级职称评委等职。主要学术成就:(1)提出《造山一成盆统一形成新机理》;有“半隐伏构造带”等诸多新发现;对中国大地的构造特征做出全新理论概括。(2)发现冷湖工业油田;以“隐伏东西亚带”双重控油新理论,指导发现陕北大气田。(3)大三线选址中,纠正了攀枝花基地的否定理论,肯定了二滩水电站,否定了牛郎坝基地等。(4)最早填制第一张三峡沿江1/万地质详图,首次填出断裂带,解决了“谷底深槽成因”等三个关键工程地质难题,充分肯定了建坝地质条件。(5)总结出一套中国活动构造特征及其控制地震分区的创新理论;最早编制“填图规范”,开创了“区域地震地质填图”新途径。(6)担任常务副主编,二十多年合作编就《地球科学大辞典》等一系列重要专著。 地质力学论文:从岩石地质力学角度分析老顶的类别及控制 摘要:煤层顶板分为伪顶,直接顶,老顶。伪顶较薄厚度在0.1m~0.2m;开采后很容易冒落;而直接顶开采后也容易冒落;老顶很厚且岩石坚硬开采后很难冒落。因此必须掌握老顶的活动规律,采取针对性的措施,才能控制和管理好顶板实现安全生产。 关键词:老顶类别及控制;岩石地质力学 当采煤工作面回采后,采用全部陷落法管理顶板,其顶板有时候不能够及时垮落,造成大面积悬顶,给安全生产带来隐患。 当工作面从开切眼沿走向向前推进后,其上面的顶板岩层随着工作面的放顶必然会出现岩层接近采空区的部分开始垮落、垮落层上面的没能落下的岩石在应力作用下出现裂缝、在裂缝的岩层上面的岩层出现弯曲下沉三种情况。从科学角度看,工作面中的支护的作用应能支撑住垮落带岩层的重量,综采液压支架或单体液压支柱的可缩量应能适应岩层的裂缝下沉作用。 通过长期的井下现场实践,直接顶的岩石厚度比3倍采高大或者和3倍采高相等时,老塘中只要冒下的直接顶岩石等于3倍采高厚时,采煤工作面上部的老顶或直接顶岩层已开始出现裂缝,形成裂隙带。 如果直接顶的厚度比3倍采高小时,则它上面的老顶可能出现以下两种情况: (1)如果直接顶上面的岩石分层厚度超过6m的老顶。工作面开采后,其也会断开被破坏,因块大,之间挤压力大容易被压实,下降量少,由于直接顶岩层块大互相挤压上降量少和老顶岩石有一个自由空间;如果工作面沿走向推进到一定距离后,老顶达到极限垮落步距必将大范围垮落,必然产生撞击和暴风,危险性大。这种老顶可定为厚度大不容易冒落顶板。 (2)如果直接顶上面的岩石分层厚度不超过6m的老顶。当工作面开采后,其也会断开,转动下沉,下沉落到浮矸上,整个变化过程中,老顶断块间从开始到结束不失水平方向力的互相制约,并且能形成平衡结构,即这类老顶已进入裂隙带。如果这个过程中断块间没有水平力的联系,不能形成平衡,那么老顶是在垮落带里。 关于煤层被采动后其上覆顶板岩层会出现垮落和裂隙现象,我从长期的生产实践中总结出来的规律看出,老顶岩层的高度如果只比其下面自由空间高度大一点点时,是形成不了裂隙带的,老顶岩层的高度要比自由空间高度超过1.5m-2.0m,这样才能形成稳定的平衡结构,才能产生裂隙带。我们可以用下面数学关系式来判别是否进入裂隙带。 这个数学关系式从顶板最底下到上面能判断出各个老顶分层,很容易判别出处在哪个带中。 对难冒落的老顶和比较容易冒落的老顶要用不同的方法去处理。难冒落的要采取打眼放炮方法处理,用炮崩落实现人工强制落顶,消除隐患。实现安全生产。 对垮落带老顶,要用以下措施解决: (1)如果直接顶高度比1倍采高大时,可以对老顶的断裂块采用支撑的措施。生产实践过程看,厚1.5m的老顶,块度长6m左右;2m厚的,岩块长度10m左右;厚2.5m的老顶,块度大小在长14m左右。用增加切顶支柱的办法解决这个问题,是因为老顶断裂是在工作面煤壁里切断,随着采煤工作面的向前推进,老顶断裂线进入采煤工作面上方,必须增加切顶支柱来支撑断裂的老顶。 (2)当直接顶厚度比1倍采高小时,有时煤层直接和老顶接触,可考虑沿切顶线直接切断的方式,为此,必须使老顶岩梁在切顶线处处于固支条件,同时所采用的支柱必须能支得住断裂的老顶的重量。为了使老顶岩梁正好在切顶线处形成固支条件,要求从以下两个方面做起:①工作面切顶支柱的初撑力能平衡工作面上方垮落的岩石的重量,切顶液压支柱初撑力能支住最大悬顶距时老塘上方垮落带岩层的重量。②工作面切顶液压支柱的初撑力与切顶支柱初撑力所形成的反力矩应能支住岩梁由重量所产生的力矩。当选择用大初撑力的单体液压支柱,尤其是选择初撑力大的切顶支柱时,完全能沿切顶线切断垮落带老顶,从而实现安全生产。 地质力学论文:滑坡变形规律的地质力学模型试验研究 摘 要 本试验主要研究毕威高速公K86+800截面分别没有支护和有支护的情况下在开挖路堑后降雨的工况下边坡的稳定性,坡体可能的破坏模式等,利用试验结果验证对比验证边坡支护结构对坡体稳定性起到的作用大小,以及相同支护条件下开挖路堑与降雨作用分别对边坡位移影响大小比较。 关键词 滑坡变形;地质力学模型;相似原理 1 试验内容 1.1 开挖路堑与降雨工况对边坡变形及滑动影响作用对比 通过对相同条件下的边坡(有支护或者无支护)在开挖路堑与降雨两种工况作用下边坡坡面位移与坡体内部位移的监测,对比位移在开挖路堑期间坡面与坡体内部位移变化速率与累计变化量的大小来比较两种不同工况对边坡位移与滑坡规律的影响大小。 1.2 边坡支护与否在开挖路堑与降雨工况下的变形滑动规律对比 分别对支护与没有支护的边坡在相同工况作用下(开挖路堑+降雨)表面位移、内部位移监测,通过对比两者相同位置测点的位移变化趋势,对边坡支护结构作用作出定性的评价。 1.3 试验特色及创新 1)利用相似性原理模拟试验模型及试验参数,选用的模型经过不断重复的对比性试验,选用了与实际相似度较高的试验材料及配合比,有利于试验现象进行观察,为得到一个较为准确的结论做好铺垫。 2)对坡体表面及内部位移分别采用电阻应变式传感器和全站仪经行测量,达到试验数据有科学性、正确性、准确性的目的。 3)正确选用试验模拟工具和方法。雾化喷头及坡体锚固结构,相对尺寸与实际相似度较高有较强的相似性、说服性。 4)合理运用控制变量法、夹逼法进行试验,有效评估了有、无支挡结构的不同破坏程度,对得出试验结论提供了重要的依据。 2 试验原理 2.1 模型相似原理 模型相似原理是指在模型上重现的物理现象应与原型相似,即要求模型材料、模型形状和荷载等均须遵循一定的规律。它们的几何特征和各物理量之间必然互相保持一定的比例关系。 根据弹性理论,可以写出原型和模型之间的平衡方程、相容方程、物理方程、几何方程、边界条件。由此可得到模型的相似判据。 2.2 相似常数的确定 本试验中主要考虑几个控制性相似常数。分别为:几何相似常数CL,应力相似常数 ,材料容重相似常数 。根据以上相似常数可以计算出相应的相似常数。 2.3 相似材料 相似材料除应满足相似关系外,还应做到成本低、性能稳定;受环境变化的影响小;便于加工等。考虑以上因素,本试验用到的相似材料分别有:石英砂、膨胀土、木条、塑料网、铁丝等。用以上材料,按照相似关系制作模型试验中的边坡材料和抗滑桩钢筋网等。 3 试验参数确定 3.1 试验截面的选取 在实验中选择坡体高度最大,危险性相对较大的截面作为研究对象,进行模拟试验。 3.2 相似比及模型尺寸的确定 综合考虑实验的可操作性与实验结果的准确性,确定本试验选择几何相似比CL=90,能满足试验要求。主要考虑重力场的影响,由此确定材料容重相似比为 =1,其余物理量力学指标的相似比按照相似理论导出。 3.3 相似材料的配置 鉴于岩土性质的离散太大,且模型尺寸较小,因此尺寸效应对实验影响较大,单纯采用相似原理反算土体材料参数(C、Φ)并不容易达到理想效果。为了达到试验目的,采用夹逼法进行实验材料的配置。坡体材料采用石英砂与膨胀土两种材料进行配置。 依次采用五组不同的重量配比进行试验。试验条件为对制作好的无支护边坡模型进行路堑开挖和降雨作用,对边坡表面与内部进行位移监测。 通过实验我们选用材料配比为“石英砂:膨胀土=300:75”作为后续试验所采用的材料配比。 4 对比试验 4.1 试验条件模拟方法 1)开挖路堑模拟,路堑开挖阶段模拟采用小规格铲子由上至下的顺序对路堑进行开挖,开挖过程尽量不对坡体产生扰动,分层、有序开挖。 2)降雨作用的模拟,降雨的模拟采用雾化喷头对坡体进行降雨,分次进行降雨,降雨过程流量控制在60 L/h,每次降雨时间控制在10 min~15 min。并且保证无支挡与有支挡情况下对边坡降雨的总时间是一样的。从而使两者降雨总量是一致的。 4.2 试验测试内容及测点布置 试验测试内容包括坡体表面位移,坡体内部位移。坡体内部位移测点有三个,坡体表面位移测点在有支挡时有10个,无支挡时有12个。 4.3 量测系统及原理 表面测点位移测量采用全站仪进行测量,通过全站仪观测预先安装在坡面的铁皮测点来确定实验过程中相应测点位移变化量的大小。 内部位移的测量主要是借助于电阻应变式传感器进行数据采集,并通过北京波普公司生产的数据采集箱进行信号转换。 5 结论 1)在降雨时间控制在一定范围内时,不管是边坡位移变化速率,还是位移变化累计量,路堑开挖所造成的影响都远小于降雨作用的影响,因此开挖路堑对边坡产生滑坡并不是其主要作用。 2)通过边坡加设支挡与不架设支挡进行比较可以发现,加设支挡之后的边坡稳定性得到了明显的提高,内部位移与表面位移变化量都大大降低,坡体几乎不发生滑动,坡体支护起到了良好的效果。 地质力学论文:五里堠煤业地质力学测试及其特征分析 摘 要:煤岩体地质力学参数是一切工程研究、设计及施工的基础,采用小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统对五里堠煤业进行了测试。测试表明测试区域应力场类型为σH σh σv型,即水平应力控制型,量级上属于中等偏低应力区;顶板岩层结构及强度存在差异,第一测点顶板较为坚硬,第二测点相对软弱;顶板结构相对稳定,部分层位存在破碎段及裂隙。 关键词:地质力学参数;小孔径多参数耦合快速测试;五里堠煤业;水平应力控制型 1 前言 煤岩体地质力学参数可分为应力参数、变形与强度参数及结构参数,是一切与岩体力学有关的理论研究、工程设计及施工的基础,准确了解煤岩体地质力学参数是岩体力学最基本的一项工作,是认识研究对象必不可少的环节,具有不可替代的重要作用。 煤岩体地质力学参数测试可分为实验室试验和现场测试。实验室试验的岩块已经脱离岩体,在进行试验时很难比较准确地模拟和反映煤岩体在井下的实际状态,如应力环境、结构面分布及其他井下环境因素。因此实验室岩石力学数据往往与井下煤岩体的实际情况出入很大。现场测试在井下煤岩体中进行,在实际的井下环境中测试,测试数据更接近实际。 五里堠煤业为潞安集团整合矿井,之前未进行过系统的地质力学测试,各种基础力学数据缺乏,工程设计随意性较大,不利于矿井的高产高效。为解决这一问题,五里堠煤业采用新开发的小孔径多参数耦合地质力学快速测试系统进行了系统的地质力学测试。 2 测试方法与测试系统 2.1 地应力测试 相比较应力解除法、应力恢复法等测试方法,水压致裂法有以下优点:(1)能测量较深处的绝对应力状态;(2)它是最直接的测量方法,无需了解和测定岩石的弹性模量,甚至连岩石的抗张强度也可以用水压曲线求出;(3)水压致裂测量应力的空间范围较大,受局部因素的影响较小;(4)不需要套芯工序,可利用其它工程的勘探孔进行压裂;(5)井下测量速度快,成功率较高。 鉴于水压致裂法的上述优点,选择水压致裂法为地质力学快速测试系统的地应力测量方法。水压致裂法地应力测量在现场巷道围岩钻孔中进行。在打好的钻孔中用一对橡胶封隔器封闭选定的钻孔段,然后对封隔器之间的岩孔进行高压注水,直到将围岩压裂。根据压裂曲线和裂纹方向确定最大水平主应力、最小水平主应力及最大水平主应力的方向。垂直主应力由上覆岩层重量求得。 2.2 巷道围岩强度测试 岩体强度原位测量方法有大尺寸压剪试验、冲击锤法、声波探测法、钻孔钻进法及钻孔触探法等。钻孔触探法是一种比较适合煤矿井下巷道围岩强度的测量方法。它具有以下优点:(1)测定结果比较接近岩体;(2)能够测出井下不能取样的软弱破碎煤岩体的强度;(3)能够测出钻孔不同深度、不同层位煤岩体的强度及分布;(4)仪器操作比较简单,可实现快速测量;(5)与现场原位大尺寸压剪试验相比经济得多。 通过比较分析,确定钻孔触探法为地质力学快速测试系统的围岩强度测量方法。钻孔触探法测量钻孔内表面岩壁的强度。在需要测试的煤岩体中打钻孔,利用钻孔触探仪对钻孔孔壁加压进行测试。钻孔触探仪的一个最重要部件是探头,在液压系统液体压力作用下,从探头壳体伸出一个平头探针,压紧钻孔孔壁。继续加压,直到孔壁被压裂,同时记录临界压力值。通过简单的换算,即可得到煤岩体的单轴抗压强度。大量的现场实测表明,该方法可快速、准确地测定煤岩体的单轴抗压强度。 2.3 巷道围岩结构测量 岩体结构观察与测量的方法有很多。在岩体被揭露的地方,岩体的结构暴露出来,可以通过肉眼直接进行观察和描述。对于没有被工程揭露的岩体,要想了解岩体结构,就必须在岩体中打钻孔。 钻孔法有钻孔裂缝压印法、完整岩芯采取法、钻孔壁观察法等。其中,钻孔壁观察法利用钻孔窥视仪观测钻孔壁上的不连续面分布情况。采用钻孔窥视仪,可借助锚杆、锚索孔进行观察,方便、快速、成本低,适用于煤矿井下巷道围岩结构大面积、快速观察。因此,确定钻孔窥视仪孔壁观察法为地质力学快速测试系统的围岩结构测量方法。 3 测试结果及分析 3.1 地应力 共布置两个测点,第一测站位于030210回采面的运输巷中,距离老切眼28m,埋深约为247m。第二测站位于集中回风下山巷道,距2#轨回联巷70m,埋深约为229m。 孔壁岩石的压裂曲线如图1和2所示,测量结果如表1所示。 结果表明,两测站地应力场形式为σHh,即σH σh σv。在二个测站中,第一测站σH较大,为14.03MPa;第二测站σH较小,为11.18MPa。二个测站侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44。二个测站最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W。最大水平主应力方向大致为北偏西方向,两个测站一致性较好。 根据理论和数值模拟研究,水平主应力对巷道顶、底板的影响作用大于对两帮的影响,垂直应力主要影响巷道的两帮。σH σh σv应力场情况下,巷道最佳的布置方向为巷道轴线沿最大水平主应力方向,该结论可以作为现场设计和施工的参考。五里堠煤业旧系统3#煤工作面巷道布置方向大部分为N75°E和N80°E之间,这与最大水平主应力之间的夹角为45-60°之间,对巷道顶底板的稳定性极为不利,现场设计应考虑加强顶板的支护。 3.2 围岩强度 (1)顶板岩层。顶板岩层强度(顶板以上10m范围)如图3和4 所示。 图3 第一测站顶板岩层强度第一测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图5,该测点顶板10m范围内岩体平均单轴抗压强度为52.63MPa,但强度分布不均,在2.2~6.4m范围内,围岩单轴抗压强度较大,平均为75.36MPa,而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内围岩强度相对较小,仅为32.42MPa。这是因为在2.2~6.4m范围内,巷道顶板主要以砂岩为主,围岩强度较大,而在0~2.2m及6.4~10.0m范围内,岩层是由泥岩、砂质泥岩组成的,岩层强度较小。 图4 第二测站顶板岩层强度第二测站顶板钻孔围岩强度测试结果见图6,该测点顶板围岩单轴抗压强度整体分布较均匀,钻孔10m范围内平均单轴抗压强度为35.12MPa,只在局部段有围岩强度出现极值,如1.0m处围岩单轴抗压强度较小,为23.61MPa。 (2)煤体。两帮煤体10m范围内的强度如图5和6所示。 图5 第一测站煤体强度第一测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中,钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.18MPa,但由图可知煤体强度整体分布较均匀,只在局部段围岩强度相对较大,如34m处,围岩单轴抗压强度较大,为9.4MPa。 图6 第二测站煤体强度第二测站煤帮钻孔围岩强度测试结果中,钻孔10m范围内岩体平均单轴抗压强度为7.09MPa;因此,在76~88m段煤体单轴抗压强度相对较小,平均值为5.16MPa,其余各测站都落在7.09MPa线附近。 综合分析两个测点数据,顶板结构有一定差异,第一测点有一层厚度约2m坚硬层,强度达到100MPa,坚硬层上下并有厚度4.5m左右的中硬岩层,强度范围为50-80 MPa;第二测点顶板强度相对较弱,但也相对分布均匀,平均为35MPa,最大为50MPa。两个测点的媒体强度相当,平均略超过7MPa,为软弱煤层。 3.3 围岩结构 对顶板测试孔围岩结构进行钻孔窥视,选取第一测点0-10.8m范围内窥视为例,如图7所示。 第一测点顶板测孔围岩窥视结果中,结合矿区综合柱状图分析可知:该测孔大部分较完整,但局部段有明显的破碎带,孔壁粗糙疏松,围岩空洞破碎,如7.5~7.8m、985~10.35m等处,此外还伴有裂隙、离层、夹层等结构,如065m、5.9m、6.4m、6.6m、6.8m等处。 因此,该测点附近顶板岩层相对结构简单,顶板5.8m范围内基本没有结构弱面,但5.9-6.8m范围内发育多条横向裂隙,以及7.5~7.8m、9.85~10.35m两处较大的破碎段等都大大影响围岩的长期稳定性。 图7 第一测点顶板0-10.8m围岩结构展开图4 结论 (1)巷道围岩地质力学测试是与岩石力学工程的一项最基本的工作,进行巷道布置、支护设计之前,应进行全面、详细的地质力学参数测试,为巷道布置优化和支护设计提供准确、可靠的基础参数。 (2)小孔径单孔多参数快速测试方法,仅采用一个钻孔,就可完成地应力、围岩强度、围岩结构的测量工作,测量速度大幅度提高。 (3)地应力测量结果表明,五里堠煤业两测站地应力场形式为σHh,即σH σh σv。σH 分别为14.03MPa和 1118MPa;侧压系数σH/σV分别为2.84、2.44;最大水平主应力方向分别为N41.34°W和N22.11°W,一致性较好。从量级上划分五里堠煤业测试区域地应力水平属于中等偏低应力区。 (4)从两个测站的围岩强度测试结果来看,五里堠煤矿巷道围岩的平均单轴抗压强度分布不均,由于裂隙和破碎带的存在,不同位置围岩体的强度差异较大。从巷道顶板来看,顶板以砂岩、砂质泥岩和泥岩为主。砂岩岩层围岩单轴抗压强度较大,如第一测站顶孔中部的砂岩岩层,强度达到100MPa;而砂质泥岩或泥岩岩层,裂隙和破碎带较发育,加之岩层本身的特性,围岩单轴抗压强度相对较小,平均为35MPa;两测站帮孔煤岩单轴抗压强度总的分布较均匀,平均值在7.1MPa左右。 (5)从两个测站钻孔窥视的结果来看,五里堠煤矿巷道顶板围岩整体较为稳定,但有一定的破碎,有的破碎带挺严重,孔壁伴有一定的裂隙、离层、夹层等结构,两测站中巷道围岩主要为灰色、灰黑色的砂岩、砂质泥岩、泥岩,局部处有煤线、岩石夹层、斜交裂隙等。 地质力学论文:对我国地形分布规律及成因的地质力学分析 摘要:祖国大地上,巍峨耸立的高山,连绵起伏的峻岭,纵横交织的江河,星罗棋布的湖海,塑造了多姿多彩的壮丽河山,构成了我国特有的地形分布特点。作者尝试以地质力学的观点剖析我国网格状地形分布的规律及成因。 关键词:地形;分布规律;地质力学;分析 我们伟大的祖国,山脉纵横,河流交错;丘陵起伏,高远辽阔;平原坦荡,盆地巨硕。它们纵横交织,形成了我国地形的网格状分布特点。 本文试从地质力学的角度.剖析我国网格状地形分布的规律及其成因。 一、我国网格状地形分布的概况 所谓网格状分布的地形。是指构成地形骨架的山脉.互相交织,把大地刻划成一个“棋盘”,在“棋盘”的网格中间分布着高原、平原、盆地和海洋的大陆架等相对低洼地。 当打开中国地形图时.乍一看去.映人眼帘的全国大大小小的山脉和相对低洼,纵横交织,似乎难以找到规律。但仔细观察,就会发现山脉与洼地,在排列上具有方向性展布的规律。归纳起来主要有:东西向、北东――南西向、北西――南东向和南北向;同时,山脉与洼地都是相问分布的,具体情况如下: 东西向山系和低洼地我国东西向山系主要有三条.自北至南依次有:横亘于北纬40-43度之间的天山――阴山山系:展布于北纬32-34度之间的昆仑一秦岭山系:坐落在北纬24-26度左右的南岭山系。这三条山系,彼此之间都是相隔7-8度,而山系两侧都分布着规模巨大的相对洼地。例如,在天山――阴山山系北侧有准葛尔盆地、内蒙古高原;南侧有塔里木盆地、河西走廊、黄土高原。在秦岭与南岭之间,有四川盆地、长江中下游平原。在南岭以南也有大片低洼地存在。这种山系与洼地相问的分布的现象,虽然各具特色,但它们分布的规律总是隆、凹相问,平行排列,具有明显的方向性特点。 北东向山系和低洼地主要展布在我国东半部和东亚岛弧地区,其延伸方向大致与海岸平行,具体也有三条巨大的山系,自东向西:第一条为岛弧山系,由千山岛群岛、日本群岛、琉球群岛和我国台湾岛所组成:第二条是沿海山系.包括长白山地和东南沿海低山丘陵;第三条是大兴安岭、太行山、巫山和雪峰山等。这些山系彼此之间,也保持着一定的距离,山系的两侧为相对低洼地。例如。在第一条山系东侧有一系列海沟。这里有世界最深的马里亚纳海沟;在第一、二条山系之间,分布着一系列浅海盆,自北而南有鄂霍次克海、日本海、黄海、东海和南海等;在第二、三条山系之间,由松辽平原、渤海盆地、华北平原和江汉平原分布;在第三条山系西侧,是由呼伦贝尔巴音和硕盆地、陕甘宁盆地和四川盆地所组成的沉降区。可见,北东向的山系与洼地,也是相问分布,其中,洼地长期持续地沉降,地形较为开阔并具有封闭性特点,接受了大量的沉积物,成为我国石油生成盆地和油田的分布区。这些北东向山系与洼地和东西向山系相交.是我国东半部的地形呈现出明显的网格状展布的特点。 北西向山系和低洼地展布于我国西北地区的主要山系有阿尔泰山和祁连山,它们和我国东半部的北东向山系遥相对应,显示出来镜像对称的特点。北西向山系之间,也有相对低洼地,不过这些低洼地因受东西向山系的联合挤压作用.多呈近东西向的长条菱形洼地。 南北向山系和低洼地主要山系有贺兰山、六盘山、大凉山及横断山脉等。它们已成为我国中部的一条重要地理分界线。在这些山脉之间也有低洼地分布.特别是横断山脉出现了明显的高山与峡谷相问分布的形势。 上述的山系和低洼地相问排列。构成了网格状分布的地形.这在我国东半部表现的尤为明显.东西向和北东――南西向山系互相叠加,形成了比较规则的格子状山系,致使我国东部的洼地形状多呈南北长得菱形。而西部由于受东西向山系的制约,其洼地形状往往多呈东西长得菱形。东部和西部之间,贯以南北向的山系.这就是我国网格状分布的地形格局 二、我国网格状地形分布的成因 我国网格状分布的地形。其成因有多种解释.现以地质力学观点来加以阐述。 地壳运动的基本形式有两种:一种是水平运动;另一种是垂直运动。所谓水平运动即地壳物质在力的作用下沿着地球表面作切线方向运动。所谓垂直运动,即地壳物质在力的作用下沿着地球半径方向作升降运动。这两种运动形式在地壳中虽然共存,但地质力学认为地壳运动是以水平运动为主。在水平运动影响下引起垂直运动。我国的主要山脉,就是在地壳水平运动中,受到水平挤压力而不断隆起形成的。 我国东西向的山脉,都是在南北向水平挤压力的作用下,伴生隆起而形成的;南北向的山脉,是在东西向水平挤压力的作用下,伴生隆起而形成的;北东向的山脉和北西向的山脉,则是南北向水平挤压力发生不均衡时,产生扭动而造成的。地壳不是一个均质体.所以对作用到地壳上的力的阻抗也就不同.从而引起刚柔性不同的地块.其运动速度也不同.这样的地块之间便产生了力偶,也就是方向相反,但不在一条直线上的两个力,导致快慢两个地块发生扭动,形成北东向或北西向的斜列山地与洼地。例如,我国东半部就是在这种力偶作用下形成了北东向的三列隆起与洼地。这主要是由于亚洲大陆地壳上部主要由硅铝层组成,具有柔性;而太平洋洋底上部地壳主要是由硅镁层组成,具有刚性,所以运动速度不同。当亚洲大陆向南运动时,太平洋洋壳起阻挡作用,引起北向的力,便产生了反时针方向的扭动,形成了北东向的三隆三凹。同样道理,在我国西半部,由于亚洲大陆在向南滑动中受到了印度板块的阻抗.这样使地壳中又产生了不均衡的力偶作用.出现了顺时针方向的扭动.形成了一系列北西向的山地与洼地。可见,我国的山脉,都是由南北向水平挤压力和东西向水平挤压力作用的结果。 既然我国的山脉形成是与南北向和东西向的水平挤压力有关,那么这些力是怎样产生的呢?地质力学认为,这与地球自转速度的变更有关。 当地球自转时.除两极外.地壳任何一点都会受到离心力的作用。该离心力可以分解成两个分力,其一是垂直地面的垂直分力,这个力因受地心引力的抵消,对地面物质运动不起作用;其二是平行地面,指向赤道的水平分力。当地球自转速度加快时,正是这个水平分力使地壳物质沿着经线方向.从高纬向低纬推挤.引起某些大陆块的滑动.形成了东西向地质构造和与之相应的山脉与洼地。在地球自转速度发生变化时,便会产生东西向的纬向惯性力。特别是地球自转由慢变快时,纬向惯性力的方向由东指向西,减慢时相反,由西指向东。正是这个力造成地壳上层物质东西方向的运动.从而产生了南北向的地质构造和与之相应的山脉及洼地。在上述两种力的作用下,如果在地壳的某些地段发生不平衡,便导致了各种扭动构造体系的产生,我国北东向、西北向的地形就与之有关。 三、结论 我国地貌形态呈网络状分布的根本原因.就在于地球自转速度变更时产生的离心力的水平力(即南北向水平挤压力)和纬向惯性力(即东西向水平挤压力)共同作用的结果。 地质力学论文:浅析地质力学模型试验技术的研究与应用 摘要:当前,大型地下洞群所处的地质环境愈加复杂,尤其是在深埋、高地应力条件下,洞群围岩的稳定性状况、破坏形态和破坏机制等问题急需解决,而地质力学模型试验是解决这类问题的主要研究方法。该文主要分析了模拟材料、组合式模型试验装置、量测技术等问题,并介绍了模型试验的工程应用。 关键词:地质力学 模型试验技术 工程应用 引 言 地质力学模型试验是根据一定的相似原理对特定工程地质问题进行缩尺研究的一种方法,主要用来研究各种建筑物及其地基、高边坡及地下洞室等结构在外荷载作用下的变形形态、稳定安全度和破坏机理等。2l世纪是中国工程建设快速发展的世纪,水利、水电、能源、交通等大型工程的开发已成为我国经济建设的重点。对这些复杂的问题,一方面要借助理论分析、计算机数字模拟方法去研究;另一方面,更多地要借助地质力学模型试验手段来解决。大量的工程实践证明,地质力学模型试验方法是研究大型岩土工程问题,特别是地下工程问题的一种行之有效的方法。 1 模型材料 根据相似理论,模型的几何尺寸、边界条件、荷载及相似材料的容重、强度及变形特性等方面必须与原型相似。一般根据要研究问题的性质,寻找满足主要参数相似的材料。例如,对于沿夹层滑动的稳定问题,夹层材料的相似性必须严格满足,而岩体的某些材料参数的相似性可以适当放宽。 目前国内外最常用的是采用石膏、重晶石粉、石英砂等材料配合而成的,具有代表性的是韩伯鲤等研制的MSB材料和马芳平等研制的NIOS相似材料,这2种材料都具有较好的性能,但都具有不足的地方。酒精易于挥发,干燥时间短,可缩短试验周期;没有任何毒副作用,不会对人体造成伤害:压制成型的砌块易于切割,能满足模型拼装砌筑的工艺要求;容重高、抗压强度和弹性模量低;性能稳定,不生锈,有很高的绝缘性;由于各种材料拌和后未产生化学反应,因此试验后的材料可重复使用,提高了材料的利用率和使用寿命等优点。 2 组合式模型试验装置 2.1组合式试验台 张强勇等研制的组合式三维模型试验装置,采用分体式设计,其主要由底盘、箱体、加载系统组成(见图1)。其中,钢台架体由盒式铸钢构件通过高强度螺栓连接组合而成,而盒式铸钢构件采用25 Mn材料在铸造钢厂一次制模整体铸造而成。钢台架底盘由8块长250 cm、宽50cm、厚8 cm,其上带有螺栓槽的型钢钢板并列拼接而成。另外,在隧洞部位,采用具有隧洞尺寸形状的箱体拼装,可并且采用钢化玻璃覆盖,这种设计即保证了模型的侧向刚度,又可在试验过程中可以观察到隧洞的破坏部位和形状。 1――底盘;2――盒式台架;3――引线透气孔;4――连接螺栓; 5――高强拉杆;6――刚肋;7――隧洞模型;8――钢化玻璃 图1 新型模型试验装置 该模型试验台具有刚度大、整体稳定性好、组装灵活方便、尺寸可任意调整的特点,箱体根据不同的试验要求组合成不同的形状和尺寸。液压加载系统的油管和测试导线易于引出,材料容易干燥。 2.2液压加载系统 采用的液压加载控制系统可实现自动控制液压,并能长时间的(至少15d)保持设定的压力值。该系统主要由液压控制台、41个吨位为300 kN的液压千斤项、高压油泵、油箱、液压排气系统、液压传感器等组成。模型项面模拟垂向重力荷载、左右两个水平方向模拟梯级加载,各设5个千斤顶;底座与模型之间设有10个液压千斤项;洞室轴线方向的4个梯级荷载在背面共设有16个千斤顶。此项模型试验系统已申报国家发明专利。(见图2) 图2 加载装置系统 3 量测技术 模型试验一般测量的数据为应变和位移。模型变形测量方法大体可归纳为3类:机械法、电测法和光测法。计算机技术和自动化技术的应用保证了试验结果测量的自动化和可靠性。 实验力学发展最快的领域是量测和数据采集技术,每一项新的量测技术的诞生都会推动实验水平的提高,地质力学试验技术同样如此。模型观测的主要内容为应力、应变、位移、裂缝和破坏形态,测量的主要方法有电阻应变片和应变仪、 位移传感器、激光散斑、云纹、摄象录象等。在三维模型中,地质构造(如断层或夹层)内部相对位移的测量十分重要,而内部位移传感器并没有现成的产品。长江科学院研制出一种高精度位移计,采用等强度梁的结构形式,用厚的磷铜片制成,在梁上、下部共贴 片电阻片,组成全桥电路,使用时将其埋设在构造面的下盘,其上埋一个固定桩,这样就可以测量结构面上、下盘的相对位移。在数据采集技术上,目前已实现自动采集、实时监测和自动绘图等全自动化流程。 4 模型试验的工程应用 4.1大坝坝基抗滑稳定问题 对于大坝基岩抗滑稳定,尤其是深层抗滑稳定问题,地质力学模型可以比较全面地模拟地质构造及其组合,在加载过程中可以直接观测到地质构造的变形及对大坝的影响、坝基破坏的路径和超载安全度,尤其对于地质构造沿坝轴线方向有视倾角的三维问题,用模型试验更有优势。例如,葛洲坝二江泄水闸抗滑稳定、 三峡左厂房坝段整体稳定和铜街子厂房坝段稳定等问题都通过地质力学模型进行过大量的研究。 4.2拱坝坝肩抗滑稳定问题 拱坝坝肩稳定问题是典型的三维问题,尤其是存在复杂的地质构造和地形形态时,模型试验有着不可替代的优点,它可以直观地展现出坝肩岩体在拱推力作用下的变形和破坏过程以及大坝超载安全度。国内大多数大中型拱坝都采用模型试验方法研究坝肩稳定问题,象龙羊峡、清江隔河岩、二滩、小湾、东风和李家峡等工程的拱坝。 4.3边坡开挖和稳定问题 用试验方法可以比较方便地研究边坡在原始地应力作用下开挖卸荷作用, 也可以通过改变边坡坡角的方法研究边坡抗滑稳定安全储备问题。例如在三峡永久船闸开挖边坡、 清江隔河岩厂房高边坡和三峡库区链子崖危岩体边坡等进行过这方面的试验研究。 4.4 地下洞室开挖及围岩稳定问题 地下洞室分级开挖、围岩稳定性、洞室群之间的相互关系及喷锚支护等加固措施的研究是地质力学模型试验的重要研究领域, 国内许多地下厂房或地下防护工程都采用过模型试验研究围岩稳定问题。 5结论 在模型材料方面,结构面相似材料大部分已解决,但结构体相似材料方面还有大量工作要做,还要寻找在保证重度和变形模量相似情况下,同时满足各项强度指标和应力应变关系的相似材料,只有这样才能模拟断裂、流变和强度破坏等材料非线性特性。对于大变形模型要发展非接触的测量装置并自动转换成数值信号。
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
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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,
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
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。
地质构造论文:老江底水电站地质构造论文 1坝址区基本地质环境 坝址位于峡谷进口河湾地段,河谷断面呈“U”字型峡谷,河流流向由S34W转向S81W,谷底高程1130~1145m,河床宽20~32m,枯季水面高程1140m,水面宽22m,水深约1~2m,正常蓄水位1182m高程谷口宽约85m,宽高比约2。谷底两岸堆积有崩塌巨块石,左岸坡为陡崖,局部倒悬,山脊高程为1220~1441m左右;右岸山体雄厚,河面至1150m高程坡度陡,近直立,基岩裸露,以上坡度变为40~50°,植被发育,山脊高程为1585m左右。 坝址河谷覆盖层最厚为13.8m,成分为第四系崩塌堆积、冲洪积层。下伏基岩为三叠系中统个旧组第四段(T2g4),岩性主要为中厚至厚层块状白云岩、钙质白云岩、泥质白云岩、白云质灰岩、灰岩。 坝址区构造复杂,褶皱断裂均有发育,具有复杂多样的构造形迹。坝区构造的性质特征对该坝址的成立与否起着决定作用。本文主要根据地质测绘结合钻探资料,对坝区复杂的地质构造作概要的分析,并评价其对坝址区工程地质条件的影响。 3坝区地质构造特征 3.1总体特征 老江底水电站坝区大地构造位置处于扬子准地台黔北台隆六盘水断陷普安旋钮构造变形区南东侧边缘与北东向构造变形区交界部位,构造运动强烈,具有复杂多样的构造形迹。 坝区所在处的主体构造格局为一系列北东-南西向延伸的背、向斜,但在一些部位被同样是北东-南西向延伸的一些断层所错动,所产生的地层效应总体是地层缺失,使得部分褶皱形态不再完整。区内还发育有少量的北西向断层,使得地层的错动和分布情况更加复杂。特别是区内后期又叠加了北西向构造,使构造轮廓更趋复杂,但基本上没有改变区内主体构造格局为北东-南西向构造的特征。 在北东向褶皱中,背斜一般较紧闭,而向斜则比较宽缓。区内规模最大的褶皱为岔江向斜,坝区位于向斜南东翼。在坝区附近发育老江底向斜,该向斜位于雄武背斜与鲁邑背斜之间,同样沿北东-南西方向展布,但被老江底断层严重破坏,特别是向斜的南东翼,基本上全部缺失,就连向斜的转折端大部分也被错失,仅在补作附近还保留有一段。坝址即位于残留的这段向斜转折端附近。 受大的褶皱构造作用的影响,同时也因为位于老江底压扭断层的上盘,受断层构造作用影响强烈,在老江底向斜内部,特别是靠近转折端的部位,还发育有更次级的小褶皱,在坝区表现很明显。后期又受到构造作用,形成北西向的构造形迹,使得北东向褶皱形态又进一步发生改变,北西向和北东向构造的叠加导致地质露头复杂多样的构造形迹和多变的岩层产状。下面分别从断层、褶皱两个方面分析坝区的地质构造特征。 3.2断层 在坝区附近,具有一定规模的断层发育两条,分别为老江底断层(F1)和下普里-补作断层(F13)。 3.2.1老江底断层(F1) 老江底断层是一条区域性的大断层,北东方向起自锅底河水库一带,往南西方向经白碗窑,过老江底进入研究区并继续往南西方向延伸,全长数十公里。总体走向北东50°,倾向北西,倾角25~50°。 在坝区一带老江底断层位于坝址左岸,露头距坝址最近约220m,断层面穿越河床下部。其性质表现为:上盘为三叠系中统个旧组(T2g)白云岩、灰岩,下盘为二叠系龙潭组(P2L)砂岩、粉砂岩、泥岩夹煤层。断层致使区内缺失二叠系上统长兴大隆组以及三叠系下统飞仙关和永宁镇组地层,缺失地层总厚度1400~2500m,因此,断层规模较大。断层破碎带宽5~20m,多数具棱角状的白云岩、砂岩,角砾经钙质、铁质胶结成断层角砾岩,胶结较紧密,正断层特征十分明显。 根据地表地质测绘结合坝区坑槽探、钻探资料分析,该断层在走向上和倾向上均有舒缓波状特点,反映出断层面是一个曲面。 1.向斜轴 2.背斜轴 3.逆断层及编号 4.正断层及编号5.个旧组第四段第二层 5.个旧组第四段第一层5.龙潭组第二段 在吴家湾村西侧公路开挖面(切断层)和槽探揭露,断层下盘的粉砂岩、泥岩在近断层处表现出向斜褶皱牵引,在断层破碎带中,已被钙质、铁质胶结成岩的角砾岩又被分割成透镜状的角砾,并发育一组陡倾角具压剪性质的次级裂隙,这些现象说明该断层在后期还有一次上盘往上逆冲的作用。 该断层活动的时间,由于尚无测年资料,准确确定其形成时代有困难,从其影响的地层和区域资料来看,推测该断层形成于燕山早期,燕山晚期再次活动。 3.2.2下普里—补作断层(F13) 该断层西起下普里村的南东方向,大体顺山脊往南东方向延伸,切过1363.2高地南侧后直至交于老江底断层。由于露头不好,二者交切关系不明,但从地层错动情况分析,F13断层应在老江底断层之前形成。 F13断层在坝区的出露长度为2.56公里,表现为北西走向,倾向南西,倾角较陡,为65~75°。 断层下盘为中三叠统个旧组第二段薄至中厚层白云岩、泥质白云岩,上盘为个旧组第四段中厚至厚层白云岩类中薄层灰岩泥质的云岩。断层上盘表现为下滑,为正断层性质。 断层形成的时期,推测其与北东向构造大体同时形成,即燕山运动时期。 3.3褶皱 由于曾遭受北东向和北西向构造的作用,因此区内保留了北东向褶皱和北西向褶皱的形迹。另外,在一些陡坎处还可以在陡倾的中薄层白云岩、灰岩中见到一些层间小揉皱。 3.3.1北东向褶皱 前已述及,电站坝区在区域构造上处于轴向北东的鲁邑背斜和雄武背斜之间的老江底向斜位置,由于老江底断层和其它断层的改造,老江底向斜已不完整。 除了区域上的由地层的展布表现出的高级别褶皱外,还有由地层产状的变化反映出来的次级褶皱。这些次级褶皱,在吴家湾以西的黄泥河的左岸(下、上盘)区段,表现为一背两向,轴向北东40°左右。褶皱属宽缓开阔型。 3.3.2北西向褶皱 在补作附近几十平方公里的范围内,宏观上似乎看不出有北西向褶皱的存在,然而却有两个现象值得注意,其一为细分地层的出露和地层产状的变化;其二为河谷近底部发育小褶皱。例如,在坝址左岸,岩层产状的变化明显表现出轴向北西的一背两向。 从坝址至厂房的左岸个旧组第四段(T2g4)表现为多个类似的宽缓背、向斜构造。正是这组北西走向的褶皱构造叠加在北东向构造之上,才使得个旧组第四段第2层的岩层在向斜部位或二方向向斜叠加部位保存下来。 在坝址河谷近底部,见薄层—中薄层灰岩、白云岩表现出复杂的褶皱形态,测量真褶皱轴,一组走向北东,另一组走向北西,复杂形态正是叠加改造的结果,在远离叠加地段的上游地段,褶皱形态相对较简单。 3.4构造变形序列 根据地质体的展布和构造形迹之间的交切关系,可将老江底水电站坝区构造变形分为五期: D1、北东向褶皱变形,伴有南东东向断层(F13);D2、北西向褶皱变形;D3、北东向正断层(老江底断层早期活动);D4、北东向逆断层(老江底断层晚期活动);D5、地壳抬升,形成河流、阶段。D1-D4主要发生在燕山运动时期,D5为喜山运动时期。 4坝区构造对工程地质条件影响评价 ①老江底断层:据上述断层特征分析,该断层破碎带宽5~20m,破碎带中多数具棱角状的白云岩、砂岩,角砾经钙质、铁质胶结成断层角砾岩,胶结较紧密。该断层形成于燕山早期,燕山晚期再次活动,无近期活动迹象,为老构造,对坝区的稳定影响不大。 ②F13断层:该断层位于坝址上游,规模较小,推测形成于燕山运动时期,无近期活动迹象,为老构造,对坝区的稳定影响不大。 5结语 老江底水电站坝区构造虽较复杂,但均为老构造,无近期活动迹象,断层所形成的破碎不强烈,对本工程的建造影响不大。 地质构造论文:基于地质构造进行的注浆实践 1现场的具体应用 该工作面走向长246m,倾斜长142m,平均倾角34.5°,平均煤厚4.93m,安装93组ZF4400-16/28型液压支架,该面于2012年5月1日开始生产,由下往上有4个断层和1处13m长的破碎带。1#断层落差0.5m、倾角42°,2#断层落差1.2m、倾角39°,3#断层落差0.4m、倾角32°,4#断层落差1.5m、倾角29°采取措施工作面煤层由底部向上3.2m处有一层夹矸,不连续,易碎,且煤质松软,极易发生片帮、抽漏,该工作面已采上段周期来压明显。为防止上述不利因素在开采期间造成片帮抽顶,给现场施工管理带来困难,经矿、队共同研究,决定对该工作面的1#、2#、3#、4#断层及5#破碎带进行打钻压注双液水泥浆,以加固煤体和结胶顶板,增加控顶时间,减少抽冒事故在断层上、下各6m范围内使用风煤钻施工,Φ42mm,套钎子打眼,由上向下,开孔位置为支架顶梁向下0.3~1.0m处,垂直煤壁,仰角25°~30°开孔,钻孔深度一般在5~8m。间距一般3.0m。打好一个孔注一个孔,断层处钻孔间距加密至2.0m。封孔器封孔长度不小于2.0m。按设计位置隔孔施工,每天一个半班共计施工8个钻孔,每个孔灌注21~50min,每个孔大约注入0.3~0.9m3浆液。施工顺序及安全措施进入该工作面的作业人员要敲帮问顶,处理浮危煤岩,确认安全后方准作业。打钻时必须在打钻地点上方3m处设好挡矸帘,硬帮侧使用单体打好捆牢,防止倾倒伤人。打钻时工作面运输机必须停机闭锁,传好信号,打钻结束后发出信号,方准正常开车。打钻期间使用防爆对讲机进行通讯,并且使用有线载波随时告知工作面所有作业人员,注料作业地点上方严禁有人作业,防止产生飞块,造成伤人事故。打钻时严禁使用铁丝代替U型销,钻机密封必须完好无损。打钻时必须按设计角度及方位施工钻孔,由技术人员做好记录,以备查阅。注料泵放在回风道,泵站地点前后20m必须支护完好无浮石杂物,排水畅通。有良好的高压冲洗条件。注浆操作人员作业前,要佩戴眼镜、胶皮手套,注浆设备与连接装置经过测试后才能开始注浆。注浆配制要设专人计量,按规定加料,搅拌好的浆液随时搅拌,防止沉淀堵泵,搅拌桶出料口必须强制过滤。注浆时泵工要注意观察压力表的变化情况,按照设计规定准确掌握,并随时听取指挥人员的口令开停泵。注浆过程中如跑浆,要及时用封堵材料封堵,大面积跑浆时可停一段时间再注,此时要注意临时冲枪。注浆人员注浆时,身体要避开孔口的正面,改管卸压时,要在侧面操作,防止连接件打脸和带压浆液喷溅伤及眼睛。注浆人员必须按操作规程认真使用注浆设备和材料,加强维修和保养工作。当堵孔、堵管时必须立即停泵,迅速清洗冲净注浆机、搅拌机、管路和注液枪。每班工作结束,要进行清洗。注料人员必须认真作好每个孔的注料记录,并向下一个班交接清楚,做到有帐可查。存在问题及解决办法大班为检修班,有时动采煤机滚筒,打岩石眼放炮,升降液压支架,生产班割煤,这些活动都造成注浆外漏,注不进去。另外,操作工人投料比例稍有不准确,就造成堵管糊泵。再者,注液枪系统的冲洗不及时,经常堵枪,然后就是堵管。周期来压或顶板来压期间,煤壁片帮严重,这种方法失效。可通过超前顶板深孔预裂爆破和局部锚帮来控制,取得过一定效果。应把准备工作放在早班;大班合理安排各工序的顺序关系,为注料创造条件;集中在大班灌注,减少误操作造成的影响;不再占用生产班时间;为注液枪加安快速冲洗装置,配备高压水。 2效益分析 技术效果在上一个工作面类似条件下,采用了扩帮上双网双梁过断层破碎带,3个原班推进1.6m。注化学加固材料,费用高,遗留发火隐患。而采用注浆工艺后,3个原班必保推进2.4m,增加一个循环,增产1050t。最重要的是加快推进速度,消除了发火隐患。经济效益(1)扩帮方案:每3天需要木梁70根,刹杆1.5m3,金属网16片;火药313kg。材料消耗共1.79万元,出煤2个循环1050×2=2100t。(2)注瑞米、玛丽散方案:每3天需要6t×2.3万元=12.18万元;出煤3个循环1050×3=3150t。(3)注浆方案:每3天需要水泥2.4t,水玻璃300kg,粉煤灰120kg。主要材料消耗0.3185万元,出煤3个循环1050×3=3150t。方案比较后,注浆方案明显优越。效果分析水泥浆混合物凝固时间大于24小时,该面原班进2个循环,推进1.6m,加固范围在煤壁前2~6m,新暴露煤体内的浆液凝固期都满足时间的需要。2#断层的拉伸带中夹矸有3层,在0.2~0.4m之间,破碎、块度大,难维护。通过注浆,割煤后该处暴露的顶面和立面整齐,成一体,不片帮,效果较好。加固后的煤层在割煤后,暴露的顶板平均在2个小时内不冒落,延长控顶时间1.5小时,为跟机推溜、拉架赢得了时间。 3结语 选择新型双浆液材料加固煤顶、煤帮是可行的,尤其是水泥双液浆更是材料易得、成本低廉、防火效果突出,如果能因地制宜运用好,值得推广。如果工作面的地质构造掌握得很清楚,还可以在两巷打钻和注浆,在开采前做完这项工作,为破碎煤体的结胶提供充分时间,从而极大地减少工作面回采期间抽漏顶事故的发生。 作者:牛棚单位:邯郸施工队 地质构造论文:诠释芦岭井田地质构造特性 芦岭煤矿位于宿东矿区东南部,井田东以F32断层为界,西以补13线和6—7线为界与朱仙庄煤矿相邻,浅部以10煤层露头为界,深部以-800m等高线为界。走向长约8.2km,倾斜宽3.6km。其煤系地层以二叠系下二叠统山西组及石盒子组为主要含煤段,所含的8,9,10煤层为矿井主采煤层,平均可采总厚度31.75m。8煤层为特厚煤层,含1~2层夹矸,有软硬分层,平均厚度为9.56m,赋存稳定;9煤层为中厚煤层,平均厚度为3.01m,局部与8煤层合并,煤层绝大多数为鳞片状,顶板破碎。8煤、9煤层坚固性系数低,松软易碎。煤质以气煤为主,中低灰分,低硫低磷、高焦油率,属典型的突出松软厚煤层。 一、芦岭井田矿井地质特征 8煤层是主采煤层之一,稳定特厚,全区可采。煤层厚度两极为0.30~17.75m,平均为8.96m。8煤层沿走向上呈东部厚,Ⅱ一采区薄,Ⅱ二、Ⅱ四采区厚,六、八采区相对薄的变化趋势;沿倾向上呈浅部厚、深部薄的变化规律。尤其是Ⅱ一采区向深部变薄趋势最为明显,Ⅱ814-1(12#~10#)机巷约30m段8煤厚度仅为0.3m。另外,在9线以东局部地区因夹矸增厚而出现2个分层,而11~12线以西深部与9煤层合并为层,-400m以上部分区域也有合并现象(见图5)。该煤层属中灰分煤,平均18%;特低硫,多小于0.5%;挥发分产率一般为30%~31%,向深部略增。受构造应力的作用,垂向上出现几个软分层,与硬分层相间分布。软分层以碎粒状和鳞片状为主,f值一般为0.16~0.614,P最大达到17.5,按煤体结构分类,8煤软分层为Ⅲ、Ⅳ类构造煤,即软煤。由于构造煤特别是软煤自身比表面积大而具有高吸附能力、岛瓦斯含量、低渗透性、高瓦斯解吸速率及低强度等特点,所以煤与瓦斯突出多发生在有软煤分布的区域。芦岭井田的这种软煤与较硬夹矸互层的煤体结构容易造成煤与瓦斯突出。这便是是属于芦岭井田这种高瓦斯突出矿井的显著特点。 二、芦岭井田瓦斯地质规律分析 芦岭煤矿煤层瓦斯含量对煤与瓦斯突出的影响程度和矿井瓦斯涌出量的大小起主导作用,而瓦斯风化带埋深一般小于300m,其相对瓦斯涌出量多数在2m3/t以上;煤层瓦斯含量分区回归见图6。整个井田范围内相对瓦斯涌出量在不同的呆区具有不同的分布特征,其中四采区无论涌出量和涌出量梯度都最大,六采区与四采区比较接近,八采区西翼最小,一、二采区和八采区东翼表现出比较相近的瓦斯涌出状况。考虑到瓦斯赋存具有较大的非均匀性,在井田中部一、二采区煤厚及其变化和四采区的高瓦斯含量异常带及其他地质构造比较复杂采区,具有典型的分区分带特点。六、八采区的瓦斯含量梯度大于其他采区,即开采深部时受瓦斯含量梯度的影响,六、八采区深部瓦斯含量的增加幅度要稍大于其他采区;但六、八采区在浅部的瓦斯含量值要明显低于其他采区。总的来看,除八采区之外,已经开采的各采区均发生过不同程度的煤与瓦斯突出或动力现象(瓦斯涌出异常),但尤以一采区发生的频数为最多,占突出总次数的50%,二、四采区次之。由此可以看出,芦岭井田典型的高瓦斯突出矿井。 三、芦岭井田瓦斯突出预测 据已发生的突出记录卡片描述,整个井田内8煤在建井和生产时期,f=0.2~0.4情况下已经发生了多次煤与瓦斯突出,而f=0.13~0.614的“构造煤”在整个矿井分布具有普遍性和相似性,瓦斯放散初速度P在10以上的地点也较多。因此在总结煤层瓦斯地质规律和煤与瓦斯突出特征及区域控制因素时,确定出深部开采水平瓦斯突出危险性的预测原则:取瓦斯压力值0.74MPa为有无突出危险(威胁)的临界值;以井田范围内不同采区始突深度处的最低瓦斯压力(1.5MPa)作为划定其他未突出生产采区(三、八采区)具有突出危险性的参考指标值;将煤厚变化较大的区域和煤层分叉、合并及其边缘区域,地质构造复杂带作为严重突出危险区域显著划出;将已经发生突出的生产采区单元,当前始突深度以下划定为突出危险区。 四、结论 芦岭井田总体呈东、西部瓦斯含量相对较小,而中部的大部分区域瓦斯含量相对较大的分布特征。影响和控制芦岭煤矿瓦斯赋存和涌出的主要条件是区域地质构造和井田小构造的发育和分布特征。8煤层的煤体结构、煤厚及其变化(8,9煤层合并和8煤局部变薄)是控制整个井田区域特别是中部一、二、四采区瓦斯赋存、涌出、突出的主导因素;地质构造、围岩特性及其分布等因素对局部区域影响也比较大。 地质构造论文:煤矿开采中地质构造的重要性 摘要: 煤矿开采在促进社会经济发展中起到至关重要的作用。尤其是煤炭作为我国目前现代化经济建设的主要能源,在社会经济发展中占据关键地位。随着我国对于能源需求量的增加,煤炭资源在日益迅速的减少。在我国分布的各个大中小型煤矿是其开采和运输的主要场所。因此,勘察和研究煤矿区地质构造是十分必要的。文章首先探讨了地质构造与煤矿开采之间的关系,并从煤矿矿井地质构造和煤矿矿井地质构造的预测两个方面剖析了地质构造在煤矿开采中的重要性。 关键词: 煤矿开采;地质构造;重要性分析 煤炭作为促进社会经济发展的一种重要的不可再生资源,在促进经济和社会发展中发挥着重要的作用。然而,随着人类对煤矿开采年限的增加,煤矿资源在日益迅速的减少。同时,煤炭的开采也严重受到地质构造的影响。影响煤矿开采的地质构造主要包括断层,岩浆岩侵入体等。 1地质构造与煤矿开采之间的关系 1.1矿井水灾与地质构造之间的关系 随着开采的不断进行,煤矿地质构造的变化是导致矿井水灾事故发生的关键。因此,加强对矿井地质构造分析,并进行科学的预测,提前部署和落实相应的应急措施,是提高煤矿安全开采和回采的关键,对于延长矿井的生产年限也是关键的。同时,这对于日益枯竭的煤矿资源,剩余储备量受水威胁严重的煤矿区来说显得更为重要。煤矿采煤工作地质构造主要包括不良封闭钻孔,岩浆岩侵入体等。目前,我国很多的煤矿地质灾害性水灾都是因为这些地质构造。因此,研究分析导致煤矿矿井发生的原因,尤其是弄清楚由于各种不同地质构造而导致的矿井出水,掌握矿井出水的原因和规律,做到防患于未然。 (1)在矿井水灾发生的位置,发生的位点主要在矿井掘进巷道的迎头,发生的原因主要是在掘进过程中对于掘进前方地质构造的未知,容易造成不同来源的水突然进入到矿井。 (2)采煤工作层面夹水的发生,主要是由于在采煤的回采过程中遇到工作层面内部的地质构造和顶底板采煤发生晃动而诱导的导水破裂带疏导不畅通而引起的不同水源夹入煤矿矿井。 1.2地质构造和煤矿瓦斯事故的关系 煤矿开采中,必须要时刻关注和重视可能出现的任何瓦斯爆炸事故,并有预警和相应的防护急救措施。现在已经证实了,煤矿中瓦斯事故的发生和地质构造被不同程度的破坏有着密切的关系。煤矿地质构造的观察和研究显示,煤矿地质构造的不同分级、分区和分带是导致煤矿中瓦斯事故发生不均匀和不均衡的关键。 1.3煤矿采煤导致的沉陷 采煤沉陷是目前我国煤矿开采区存在的最大的安全隐患之一。如果在实际生产中不能有效的对采煤而导致的沉陷进行有效的管理和控制,则很难保证煤矿开采过程中,对工作人员人身安全的保证,很难保证采矿工作有序和有效的进行,甚至是造成大规模的人员伤亡,对社会经济和社会安定也造成不同程度的影响。煤矿地质构造是导致在煤矿开采中发生采煤沉陷事故发生的根本原因之一,煤矿开采中遇到的不同地质构造,其岩石的组成成分、硬度和强度等存在很大的差异。因此,导致在开采过程中发生沉陷的几率也不同。针对不同地质构造不同可能引起的采煤沉陷,可以采取相应的措施。首先,煤炭开采区的管理工作者和技术管理人员对煤矿开采区的实地情况进行系统和科学的勘察,获取相应的数据,并整理和分析;其次,根据勘察和分析结果,在开采过程尽可能避开相对容易发生采煤沉陷的区域;最后,在开采开始和开采过程中逐渐制定一套或是多套科学和详细、合理的煤炭开采计划和开采形式。 2煤矿矿井地质构造分析 煤矿矿井的地质构造是控制煤炭形态、体态等的重要地质因素,地质构造作用通过改变和影响煤矿煤层瓦斯、岩浆等活动,进而来间接的影响着煤矿开采的安全和正常运转。虽然,伴随着采煤技术工艺和采煤设备的不断进步和更新,矿井生产的安全性对于地质构造的了解程度和预测精准度提出了更为苛刻的要求。因此,研究煤矿地质构造在煤矿开采中是极为重要和关键的,在煤田地质勘查、煤矿矿井建设和煤矿开采等不同阶段中也是起着关键的支撑作用。同时,地质构造也是构建我国社会主义现代化安全和高效矿井地质保障系统的优秀内容。针对矿井地质构造分析,最为常见的两种方式是地质评价和综合探测。前者是从地质角度出发,使用多种学科、多种方式方法对煤矿矿井地质构造的发展规律和复杂程度进行客观的评价。后者则是在地质评价的基础上,利用矿井内可以用于长期开采的矿区,通过进一步的分析,例如物探和钻探等手段相互配合,查明矿区内具体的地质构造,规模和性质等对煤层的破坏程度,继而指导工作层面进行合理划分。上面两种方式是探明煤矿地质构造的重要途径,主要的目的是为了能够准确了解和掌握煤矿矿井开采范围内的地质构造分布规律。在明确这些地质构造后,还需要明确如何才能最大限度地降低由于地质构造对煤炭开采造成的影响,进而确定生产可以安全和顺利进行。实践证明,在相同地质条件下,科学管理和娴熟技术操作的矿井,会获得良好的经济效益,特别是在机械化的煤矿开采过程中,对于地质构造的科学分析和处理显得更为关键。 3煤矿矿井地质构造的预测 由于煤矿地质构造对煤矿的安全生产会产生严重的威胁,因此,矿区必须要做好对煤矿矿井地质构造的预测和分析。要想能够准确的预报和预测未开采区的地质构造,不仅仅要有充足的第一手资料,还需要利用各种手段进行综合分析,进而才能做出正确和科学的判断,获得较为准确的预测结果,降低生产成本和生产过程中存在的风险,提高经济效益。通过对煤矿矿井中收集的大量的原始数据,进行综合分析,和一些科学小试验,通过地质小构造的微量变化等来预测采矿区地质构造,可以获取更为准确的结果。煤矿矿井地质构造的预测方式,常用的有两种:首先,地质方式,即利用罗盘和放大镜,计算机软件等工具,对矿井下地质进行观测,进而揭示矿井的地质构造规律。再通过几何作图,地质规律等参数处理来科学的预测和评价地质构造。其次,物探方法,即利用计算机软件处理获得的数据,通过计算机成像和数字解译来解释煤矿地质构造的方法。 4结束语 随着煤矿开采技术的不断更新,对于地质构造的分析要求更加准确和及时。这就需要人们从不同的角度出发,寻求和探索更为有效的分析和评价煤矿地质构造方法。由于地质构造在煤矿开采中发挥着关键的作用,就要求我们必须重视对于地质构造的研究。从建设现代化安全、高产的煤矿出发,注重对煤矿地质构造的分析,更有针对性地解决问题,提高生产安全性和经济效益。 作者:刘涛 单位:重庆天府矿业有限责任公司磨心坡煤矿 地质构造论文:地质构造对煤层厚度变化的控制作用 摘要: 宿南矿区为淮北煤田重要矿区,其中72煤层为矿区主要可采之一。地质勘探资料表明,该煤层的厚度变化较大,变化特征明显。在矿井地质调查及矿区地质构造研究的基础上,发现该煤层煤体结构破碎,煤层厚度变化与区内地质构造具有密切的联系。在煤厚区域分布特征方面呈现NW–SE向厚薄相间分布,其方向与研究区总体褶皱方向一致。局部厚度变化特征方面与断层走向及褶皱轴向关系密切。因此,排除该煤层原生沉积影响因素,断裂构造与褶皱构造以及褶皱作用伴生的层滑构造为区内煤层厚度变化的主要控制因素。 关键词: 宿南矿区;72煤层;地质构造;厚度变化;控制作用 宿南矿区位于宿州市东南部,矿区内包括桃园井田、祁南井田、祁东井田以及龙王庙井田。矿区多数井田开采深度已达到800m,深部仍处于勘探阶段。矿井生产资料和深部勘探资料表明,目前已开采的72煤层厚度变化较大,影响煤矿采掘工程的布置与采掘方式的选择[1-4]。因此,研究煤层厚度变化特征及其控制作用因素对该区的煤炭资源开采具有一定的指导意义。72煤层是宿南矿区主要可采煤层之一,大量钻孔测井曲线资料以及现场观测点显示,72煤层厚度变化较大的区域内煤体结构较为破碎,多见III、IV与V类煤[5]。后期构造变动破坏煤体结构,形成结构破碎的构造煤[6-7]。初步推测煤层厚度的变化与地质构造作用密切相关,通过对区内地质构造发育特征的分析以及煤层厚度变化特征的趋势面分析,以揭示地质构造对宿南矿区72煤层厚度的控制作用。 1矿区构造概况 宿南矿区地处徐宿弧形构造南缘断褶带的宿南向斜内,向斜东部为一NW–SE走向的西寺坡逆断层所切割,造成该向斜的不完整(图1)。向斜边缘地层倾角较大,倾角15~35,深部地层呈舒缓波状,倾角小于10。全区次级褶皱发育程度较低,主要发育于矿区东部与西南部。区内断层走向主要为NNE向,其次为NEE向,以高角度小落差正断层发育为主。矿区浅部地质构造较深部复杂。矿区西南边缘发育两条轴向NWW向的次级褶皱以及密集的中小型正断层,走向以NNE向为主。矿区南部边缘发育东西走向的魏庙大断层。东部边缘地区发育一系列轴向NWW的次级褶皱以及一组走向近SN向的大型逆断层。组内逆断层落差较大,最大可达到110m。 2宿南矿区72煤层厚度展布特征 矿区由西南向北东煤层厚度呈起伏变化。在矿区西南部边缘煤层厚度整体较大,平面上形成厚薄相间的厚度条带,包括两个厚度大于3m的相对厚煤带与两个1.5~3.0m的相对薄煤带。矿区东部边缘煤层厚度变化范围极大,两极厚度为1.5~10.5m,且自南向北依次分布有5个特厚点。矿区深部煤层厚度分布较均匀,厚度变化幅度小,厚度值集中分布于1.5~3.0m(图2)。 3煤层厚度变化特征 趋势分析是通过建立多变量地质问题相适应的多项式,采用回归分析的原理对因变量在空间上的变化进行数学模拟,将因变量的变化的整体性与局部性分开,分别对应回归分析得到的趋势值与剩余值。趋势值反应的是在区域因素影响下煤层厚度变化的整体趋势,剩余值则包括正异常值与负异常值,正异常值表明因变量的增加,负异常值则表明因变量的减小[8-12]。 3.1煤层厚度总体变化趋势对宿南矿区72煤层厚度作了1~4次趋势面分析,本文选取拟合度41.7%的4次趋势面分析,并利用matlab软件绘制72煤层厚度4次趋势图(图3)。由图可见矿区内煤层厚度总体呈走向近NW–SE向的马鞍状变化趋势面特征。煤层由矿区中部向北东与南西方向增厚,形成厚-薄-厚的3个北东南西向弧形煤厚条带。区内不同部位的煤层厚度变化趋势互异。就矿区西南部局部而言,煤层厚度由NE向SW逐渐变薄。矿区中部煤层由两侧向内减薄,变化相对较均匀。矿区东北部煤层的西北段与东南段变化趋势差异较大。西北段厚度递增梯度小,变化方向各异,平面上呈圆弧状变化。东南段煤层厚度递增梯度极大,变化方向近东西向。 3.2煤层厚度局部分布趋势利用72煤层厚度4次趋势的残差值绘制煤层厚度4次剩余图(图4)。以残差值为0的等值线为参考,大致将矿区划分为3个变化趋势条带,由南至北依次编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。Ⅰ带与Ⅱ带内残差值大于0,为正异常区。其中Ⅰ带还可细分为3个北西–南东向的次级异常带,呈两个大于1m的次级增厚带夹一个小于1m的次级增厚带。Ⅲ带东南段正异常区有5个岛状圈闭,岛状圈闭中心最大的异常值达到8m。次级煤厚变化区中Ⅰ带与Ⅲ带东南段次级增厚带的意义较大。 4地质构造对煤层厚度变化的控制作用 4.1区域构造与层滑作用对煤层总厚度变化的控制宿南矿区燕山期产生强烈的构造变形。燕山运动早期太平洋板块与亚洲板块汇聚拼贴产生由NW向转向NWW向的挤压应力作用下徐宿弧形构造外缘带在形成NNE向宿南向斜断褶带。同时在区域推挤应力的作用下,非能干性的煤层与含煤岩系内的能干性岩层之间发生层间滑动。层滑面上擦痕所指示的层间滑动方向与煤层厚度变化条带的方向垂直。因此,推测区内煤层在层滑构造次级褶皱的共同作用下使塑性煤层流动,煤层原生厚度发生改变,最终形成3个长轴方向与宿南向斜轴向一致的3个煤厚条带。 4.2次级褶皱构造对煤层总厚度变化的控制Ⅰ带范围内,通过对比图1与图4可见,两个次级煤层增厚带的长轴方向与带内发育的张学屋向斜及王楼背斜两条轴向一致,且轴线分布位置大致重合。煤层底板产状起伏变化为煤层的流变提供条件(图1的A—A'剖面)。同时软弱的煤层在次级褶皱作用产生的挤压应力的进一步作用下发生塑性流动。此外,根据研究资料显示Ⅰ带内72煤层煤体结构破碎程度高,煤体结构分布由浅至深存在碎裂状煤–鳞片状、压实的粉末状煤-坚硬煤体的分层性,多见IV类、V类煤,煤层内部镜面发育,表明带内发育大面积的层间滑动。含煤岩系内煤层能干性低于夹层岩层的能干性。在区域应力作用下强弱岩层间发生层间滑动。褶皱与层间滑动两类相伴生的地质构造叠加作用于煤层,致使煤层内部结构遭到破坏,产生塑性流变,形成藕节状或透镜状的煤层。并在整个带内形成了多个长轴方向与带内地质构造形迹一致的次级煤厚变化条带。 4.3断裂构造作用对区内煤层厚度变化的影响a.正断层牵引作用导致煤厚变薄区内揭露的断层以高角度正断层为主,落差多为0~30m,集中分布于Ⅰ带内。该类断层常引起煤层局部厚度的变化。靠近正断层两侧应力集中区的煤层多被压薄,远离断层的部位煤层受到的应力较小,塑性煤层向远离断层的部位流动,多形成相对的厚煤带。如矿区西南部正断层F9(倾角60,落差H=0~70m)切断72煤层后,东侧距离断层约20m的钻孔补19-3与15-16-6揭露的煤厚仅1.2m左右,而距离F9断层东侧203.7m的钻孔15-16-11揭露的煤层厚度却达到3.78m。从B—B剖面图上可以看出72煤层沿着F9断层面滑动,由于正断层F9的引张和拖曳作用使得断层附近的煤层厚度减薄,同时在上下盘之间出现10.7m宽的无煤带。b.逆断层挤压堆积作用导致近断层区煤厚增加由图1可见,矿区Ⅲ带东南段发育西寺坡逆断层带。带内8条走向近EW向的大型逆断层平行排列构成叠瓦状构造组合。断层带内主断层的断层面向西南突出,上盘由东北向西南上冲。Ⅲ带处于主断层的下盘。Ⅲ带东南部边缘煤层底板标高在–200~–600m的范围内,煤系赋存整体较高。带内煤厚变化特别显著,最大厚度可达10.5m。煤层厚度具有串珠状分布特征,平面上呈由南向北一线排列五个煤层厚度增加的等值线小圈闭区域。小圈闭长轴方向近NWW-SEE向,与各逆断层的走向一致。从成因条件分析,该处特厚煤层主要是由于各大型逆断层的推挤作用的结果。叠瓦状构造组合的各大型逆断层上盘依次向上逆冲,断夹块之间相互挤压。致使煤层发生塑性流变,煤层厚度重新分布。同时断夹块间的错移使煤层发生重复叠加(图6)。 5结论 a.72煤层在宿南矿区内的分布特征明显,从矿区西南到矿区的东北总体上呈现厚–薄–厚的带状分布的特点。厚煤与薄煤的条带方向与整个宿南向斜的轴向一致。b.矿区褶皱构造作用是导致72煤层总体厚度变化的主要原因之一。因褶皱构造作用而伴生的层间滑动构造形成区域煤厚变化的的不均匀性。c.矿区内煤层的局部厚度变化主要表现在断层的牵引及推挤作用。尤其是大型逆断层组的强烈推挤形成煤层的特厚点。正断层牵引作用形成近断层区的相对薄煤带。此外,矿区西南部煤层厚度的分布还受到次级褶皱与其相伴生的层滑构造的影响。 作者:刘和武 童柳华 严家平 朱文伟 单位:安徽理工大学地球与环境学院 安徽省煤田地质局勘查研究院 地质构造论文:村庄地质构造勘查综合物探运用 古城井田为全隐伏掩盖区,矿井设计的井底车场通往采区的轨道大巷和运输大巷并行穿越安昌正断层和中华正断层形成的地堑,上述两断层和其伴生断层精细结构不明,仅靠地表地质填图和钻孔很难控制先期开采地段内落差小于30m断层和陷落柱等构造,对将要进行的施工带来安全隐患。大巷穿越地堑区段正好位于李高村下,为物探工作带来了一定的不变,采用综合物探的目的是避开村庄的不利条件,精确查明该地段地质结构为巷道安全穿越提供技术保障。 1综合物探方法选择 综合地球物理勘查方法是根据地层岩土的电阻率、弹性、磁性等物理性质,采用两种或两种以上的物探方法分析研究,互相验证,辨别异常区的具体属性,从而提高勘查精确度的一种常用物探方式地震勘探具有高分辨率、高精度、空间定位准确等技术特点,能够详细的划分地层,高精度地确定沉积地层的地震地质属性,被广泛地用于解决构造地质问题。三维地震勘探获得信息量丰富,地震剖面分辨率高,地下的古河流、古湖泊、古高山、古喀斯特地貌、断层等均可直接或间接反映出来,对深层地质构造的判断精确度可达到3m,其缺点是受村庄、高压线路等构筑物影响较大。本次采用的可控震源地震地震是二维地震技术,在单个时间剖面上的精度甚至超过三维地震,且能很好的避开村庄的影响,缺点是对两个剖面之间的区域掌控不够。通过三维地震和二维可控震源地震的紧密结合,互相验证,可以很好的解决的村庄下地质构造难于精确掌握的问题。 2工作区地质概况 有利条件:本区第四系黄土覆盖全区,其厚度为42.2—90.55m,区内潜水位一般在2—18m之间,潜水位以下为良好的激发层位,浅层地震地质条件较好。本区3号煤层纯煤厚度3.35—9.65m,平均6.05m,属稳定型煤层。15号煤层全部可采,纯煤均厚4.09m;煤层的速度、密度与上下围岩有较大差异,是较好的波阻抗界面,可分别形成两组能连续对比追踪的反射波(T3波、T15波),新生界与下伏基岩的波阻抗差异明显,其分界面可形成TQ反射波,并在区内可连续追踪,深层地震地质条件良好。不利条件:工作区中心李高村为本次工作重点,其压覆大巷穿越区段的地堑断裂结构。 3工作方式 三维地震地球物探工作完成后,工作区整体的地质构造已基本掌握,针对李高村下的地质构造,沿李高村道路设计了5纵4横9条可控震源削面组成的斜交地堑的密集网络,总工作线路长12kin,工作布置剖面见图1。 4工作成果分析 在村庄影响范围,三维地震共发现断层8条分别为FZ、FZ一1、DF5、DF6、FA、DF7、DF8、DF9。可控震源地震共发现断层l0条,由南至北断层依次为:FZ、F1、FZ一1、DF5、DF6、F2、FA、DF7、DF8、DF9。其中F1、F2为新发现断层断层构造位置如图2所示。 5结论 (1)三维地震可以精确查明开阔的农田、丘陵区的深层地质构造,但受村庄等地表构筑物的影响对其压覆下的地质构造勘查精度降低。 (2)可控震源由于采用了先进的震源车技术可以灵活的穿越村庄,在村内公路上作业,很好的避开了村庄的影响,通过密集布线,可以精确查明村庄压覆下的精细地质构造,但其受地面硬度影响,一般沿道路作业,往往无法垂直构造布设剖面,其整体精度会有所下降。 (3)通过两种地球物理方法的充分结合,可以很好的解决复杂条件下的地质构造勘查问题,为具体施工提供良好的技术保证。 地质构造论文:地质构造特征与油气研究论文 关键词库车前陆盆地克拉苏构造带断层相关褶皱被动顶板双重构造构造与油气关系 1区域地质概况 库车前陆盆地是塔里木盆地北缘的一个重要构造单元,位于塔里木盆地与天山造山带交接部位,是一个叠置在二叠纪至三叠纪前陆盆地之上的新生代再生前陆盆地[1],其中主要沉积了一套巨厚的陆相沉积。三叠系为湖泊相沉积,边缘为三角洲相,中部为深湖相,包括砂岩、暗色泥岩和煤层,厚460~2300m。侏罗系为湖泊-沼泽相沉积,底部为厚层砂岩,中部为煤系,顶部为褐色砂岩、砾岩,厚330~2200m。白垩系和第三系主要为巨厚的河流相沉积,包括棕色、褐色砂岩、泥岩。其中早第三纪库车前陆盆地的西部有短时海侵,下第三系在盆地西部为一套膏泥岩沉积。白垩系和第三系总厚2000~6000m。库车前陆盆地三叠系、侏罗系有成熟度适中、厚度大的腐植型生油岩,侏罗系煤系与下第三系膏泥岩是良好的区域性盖层,各岩系发育多套砂岩储层,多以原生孔隙为主,具有优良的储集条件。总之,库车前陆盆地是一个中生代的生油坳陷,具有多套生储盖组合,主要勘探目的层为白垩系、侏罗系和三叠系,其次为第三系。1952年开始勘探工作。1987年该油田因枯竭而废弃。1995年在大宛齐构造上见工业油气流。1997年底以来,先后在克拉2井、克拉3井、依南2井获高产工业油气流,使库车前陆盆地的勘探工作进入了一个新的阶段。 库车前陆盆地的地表构造由北向南可以划分为7个构造带:Ⅰ.北部边缘冲断带;Ⅱ.东风背斜带;Ⅲ.北部背斜带;Ⅳ.拜城-阳霞向斜带;Ⅴ.南部背斜带;Ⅵ.西南雁列背斜带;Ⅶ.南缘剪切伸展构造带。这些构造带是新第三纪-第四纪统一的南北向水平挤压作用的产物,是库车再生前陆逆冲带由北向南渐次扩展的结果。 克拉苏构造带位于库车前陆盆地中部北侧,主要是根据地震剖面确定的地下构造,它对应着地表构造的东风背斜带、北部背斜带和拜城-阳霞向斜带。克拉苏构造带西起卡普沙良河西约15km,东至克孜勒努尔沟东侧15km,北起东风背斜带南侧向斜,南抵拜城-阳霞向斜带北部,即东经81°30′~83°29′和北纬41°50′~42°08′所圈定的范围。 2克拉苏构造带的构造特征 2.1克拉苏构造带的地面构造 克拉苏构造带的地面构造由南、北两个背斜带组成,北背斜带自西而东由库姆格列木背斜、巴什基奇克背斜和坎亚肯背斜构成。南背斜带自西而东由吐孜玛扎背斜、喀桑托开背斜、吉迪克背斜构成。上述各背斜均以N80°E左右的走向呈直线状延伸,其首尾相连或稍有错开,只有喀桑托开背斜的中段呈向南凸出的弧形(图1)。地表所见的这些背斜以断层传播褶皱(faultpropagationfold)[2]为主,其次为断层传播滑脱混生褶皱(hybridfaultpropagation/detachmentfold)[3]、滑脱褶皱(detachmentfold),还有少量断层转折褶皱(fault-bandfold)[4]。上述不同类型的褶皱在空间上相互转化。 库姆格列木背斜为一断层传播褶皱,中段和东段属于典型的断层传播滑脱混生褶皱。背斜核部断层构造发育,但背斜的东、西两个倾状端保存完整。背斜西段倾向北的陡倾逆断层,是由形成断层传播背斜的缓倾逆断层,从断层端线向背斜的前翼打开形成的正向突破断层。中段、东段倾向北的陡倾逆断层,是由形成断层传播滑脱混生背斜的缓倾逆断层,从断层端线或断坡上的某一点向背斜的后翼打开形成的反向突破断层(表1,图1,图2a)。 Fig.1SimplifiedstructuremapofKelasutectoniczone 1.逆断层;2.深部背斜;3.地表背斜;4.浅部正向、反向断层传播褶皱; 5.浅部断层转折褶皱;6.浅部滑脱褶皱;7.深部被动顶板双重构造; 8.深部断层转折褶皱;9.深部断层传播褶皱;10.浅部断层传播滑脱混生褶皱; 11.深部被动顶板双重构造和突发构造 巴什基奇克背斜是一典型的断层传播褶皱,南翼地层直立或高角度南倾,北翼地层向北缓倾。背斜轴部发育的北倾逆断层,是形成该断层传播褶皱的逆断层从断层端线向背斜前翼打开形成的突破断层(表1,图1,图2d)。 a.库姆格列木背斜东段剖图;b.坎亚肯背斜中段剖面图;c.喀桑托开背斜中段剖面图; d.巴什基奇克背斜中段剖面图;e.吐孜玛扎背斜中段剖面图 坎亚肯背斜是巴什基奇克背斜的东延部分,总体上为一滑脱褶皱,但其西段为断层传播滑脱混生褶皱,反映了褶皱类型在空间上沿走向的转化。坎亚肯背斜核部发育的倾向南、倾角陡的逆断层是反冲断层,与巴什基奇克背斜核部发育的正向突破断层具有不同特征。尽管它们在走向上相连,但并非是一条断层。通过剖面研究推测坎亚肯背斜的滑脱层为侏罗系上部的泥岩或中部煤层,但西部较浅,东部较深(表1,图1,图2b)。 吐孜玛扎背斜是一个南翼陡倾、北翼缓倾的断层传播褶皱,背斜核部、向北陡倾的逆断层是由隐伏于地下的缓倾逆断层从断层端线(faulttip)向背斜核部打开的正向突破断层(图1,图2e)。由于强烈的挤压作用,使沿断层分布的下第三系膏泥岩组合发生底辟作用,形成盐穿刺构造,在背斜的东端甚至引起上盘第四系西域组地层的直立或倒转(表1)。 喀桑托开背斜西段是典型的断层传播滑脱混生褶皱,西端和中段皆为断层传播褶皱,东段为断层转折褶皱。背斜的中段发育规模较大的正向突破断层和和规模较小的反向突破断层,使背斜的中段有较大的位移量而呈向南凸出的弧形,形成断层传播褶皱(图2c),而背斜的西段由于运动受阻形成了典型的断层传播滑脱混生褶皱。东段因位移向南传递而形成断层转折褶皱(表1,图1)。 吉迪克背斜表现为向南逆冲的缓倾盲断层控制的断层转折褶皱。由地面出露的背斜平顶宽度以及两翼地层产状,结合地震剖面中所表现出的下盘断坡、上盘断坡反射特征,确定吉迪克背斜的地面构造是由发育于康村组底部或吉迪克组顶部的逆断层所形成的断层转折褶皱(表1,图1)。 2.2克拉苏构造带的地下构造 克拉苏构造带的地下构造是由被动顶板双重构造(passive-roofduplex)和相互叠置的断层转折褶皱构成的复杂构造带,从未出露地表。克拉苏构造带的地下构造为两个大型构造,即克拉苏背斜和巴深背斜。 2.2.1克拉苏背斜 克拉苏背斜的中、西段位于地面的北背斜带和南背斜带之间的向斜带之下,主要为被动顶板反向逆断层和一系列较大规模的台阶状逆断层构成的被动顶板双重构造(构造三角带)[5,6,7],在克拉2井附近还发育突发构造(popup)[8](图3,图4)。东段位于喀桑托开背斜、吉迪克背斜之下,主要为简单的断层转折褶皱或相互叠置的断层转折褶皱构成(图1,表1)。克拉苏背斜西段的台阶状逆断层F4—F7的断距(即F4、F5、F6、F7断距之和)为13.5~21.25km,背斜高度为5006~7148m,背斜顶部下第三系底的埋深为2362~4089m,其中有两个高点,一个高点在BC95198.5线上,埋深2362m,即克拉1井的构造高点,另一个高点在BC95179线上,埋深2562m,即克拉4构造高点。在BC95179线(图3)上,克拉苏背斜主要受断层F4、F5、F7控制,断层倾角28°~30°。F4下盘断坡切过下第三系下部、白垩系和侏罗系的上部,后断坪在侏罗系中部,中断坪在下第三系中,因受F5侵位变形而呈背形。F5和F7下盘断坡也切过下第三系下部、白垩系和侏罗系,F5的后断坪可能位于侏罗系的底部,F5受F7侵位而变形。在BC95198.5线上,克拉苏背斜受断层F4、F5、F6、F7控制,断层F4、F5倾角22°左右,下盘断坡切过下第三系的下部、白垩系和侏罗系。断层F6、F7倾角25°左右,下盘断坡切过的地层也为下第三系下部、白垩系和侏罗系。 Q.第四系;N1k.上第三系康村组;N1j.上第三系吉迪克组;E.下第三系;K.白垩系;PreK.前白垩系;T5.上第三系康村组底界;T6.上第三系吉迪克组底界;T7.下第三系膏盐顶界;T8.下第三系膏盐底界;T8-2.白垩系底界;F0、F2、F12、F3、F4、F5、F7、F8为断层编号 克拉苏背斜中段的台阶状逆断层F4—F7的断距为12.75~15.25km,背斜高度为4185~5510m,背斜顶部下第三系底的埋深为3552~4198m,背斜高点在BC95226线和BC95230线上,埋深分别为3552m和3573m。在BC95230线,克拉苏背斜主要由逆断层F4、F5、F7(断层倾角28°左右)与反向逆断层F0所构成的被动顶板双重构造和断层F4与反向逆断层F24所构成的突发构造共同控制(图4)。 Q.第四系;N2k.上第三系库车组;J.侏罗系;F42、F24、F34为断层编号,其它代号与图2相同 克拉苏背斜东段是由F4和F7所构成的断层转折褶皱(图1),断层下盘断坡切过下第三系下部、白垩系和侏罗系地层,倾角28°左右,断距较小( 10km),背斜隆升的高度也较小( 3500m)。 研究表明,断层断距、背斜高度及下第三系底界T8的埋深在走向上的差异较大,反映了其变形在走向上的不均匀性,背斜隆升的高度受断层的数量,断层倾角和断距的大小等因素共同控制。 2.2.2巴深背斜构造 巴深背斜构造是位于巴什基奇克背斜和坎亚肯背斜之下的深层构造(图1),从未出露地表。背斜西段是由向南逆冲的台阶状逆断层F2、F13和被动反向逆断层共同控制的断层传播褶皱和断层转折褶皱所组成。在测线BC95230线(图4)上,巴深背斜是由断层F2和被动反向逆断层所控制的断层传播褶皱。断层F2岩切了下第三系的下部、白垩系和侏罗系的顶部,断距近7km。背斜东段是向南逆冲的一系列台阶状逆断层F4、F5、F6、F7、F8和被动反向逆断层F0所组成的双重逆冲构造(图5)。这里背斜隆升很高,白垩系和部分侏罗系出露地表,阳霞组上部煤层反射面(T8-2″)可形成圈闭。 J2-3.中、上侏罗统;J1.下侏罗统;PreJ.前侏罗系; T8-2″.下侏罗统阳霞组煤层的顶界;T.三叠系; PreT.前三叠系;其它代号与图3、图4相同 克拉苏构造带是由浅部和深部两个层次的构造组成的,二者的构造特征不同,上、下不同层次的构造具有不一致性。浅部层次的构造主要表现为断层传播褶皱、断层传播滑脱混生褶皱。在变形较强的地段的断层传播褶皱前翼或后翼发育突破断层,出露于地表的断层都属于这类断层,它们的位移规模较小,走向上有时具有不连续性,即使在走向上相连的断层,也并非同一条断层,有的地段属于正向突破断层,有的地段则属于反向突破断层(如库姆格列木背斜核部的断层)。深部层次的构造主要表现为发育有被动顶板反向逆断层的双重逆冲构造、突发构造和断层转折褶皱,这些构造在走向上是相互转变的,不同地段的构造特征各不相同。形成深部克拉苏背斜的台阶状逆断层规模较大,但从未出露地表。背斜隆升的高度在走向上的不同地段差异较大,主要受断层的数量、断层的倾角、断距的大小及断层发育的层位等因素的共同控制。 3构造与油气分布的关系 前陆盆地是世界上油气资源最丰富的一种盆地类型,也是世界上最早从事油气勘探与开发的地区之一。然而,由于前陆盆地的构造变形相当复杂,地震剖面质量较差,就全球前陆盆地的数目来说,油气勘探获得重大突破的也占少数,这就证明了前陆盆地的前陆逆冲带油气成藏具有其 特殊规律,必须把前陆盆地向前陆逆冲带演化的动态过程与供烃、运移、聚集成藏以及改造破坏相结合,找出构造与油气关系的实质。 3.1断裂是烃源岩排烃的有效机制 近年来的统计表明,烃源区烃源岩的断裂程度越高,盆地的油气丰度越高,说明了断裂作用对烃源岩排烃的促进作用。从烃源岩排烃机理上,断裂可以作为初次运移的有效通道,加强或提高烃源岩排烃效率[9]。克拉苏构造带形成于康村期(16.9Ma),直到西域期断裂仍在活动(图3),但断裂活动最强烈的的时期为库车期(5.3Ma)-西域期(2.5Ma),而本区中生界烃源岩的生油高峰在上新世早期[9],显然烃源岩的主生烃期与构造运动最强烈时期相匹配。 3.2断裂是油气运移的通道 克拉苏构造带的三叠系、侏罗系烃源岩自白垩系末期开始生油,渐新世末期进入生油高峰,上新世早期生油结束。可见生油时期与断裂开始活动的时间相匹配,克拉苏构造带的断裂应该是油气运移的良好通道。然而,油气的运移不仅仅受断裂活动与生油时期是否匹配的影响,而且还受断裂切过地层的岩性和断层倾角等因素的控制。 克拉苏构造带目前勘探的目的层主要是下第三系膏泥岩之下的下白垩统上部砂岩,在这套很 好的储层之下有巨厚的泥岩( 570m),就是说在三叠系、侏罗系生油层与储层之间有一套盖层。克拉苏构造带中被动顶板双重构造的断裂无疑切到了生油层,这些断裂可以作为油气运移的通道。但必须注意,与断裂作用相伴随的被动顶板双重构造的每一岩片都可以看作断层转折褶皱,其上盘断坡对油气的运移并非有利,特别是在储层与生油层之间存在巨厚泥岩盖层的情况下(图6)。当断层倾角较陡时(≥30°),断坡处断层切层特征显著,断层在泥岩中的路径较短,有利于油气在断层中的运移。而当断裂倾角较缓时(≤20°),断坡处断层切层特征不明显,断层在泥岩中的路径较长,加上泥岩本身的封堵性较好,对油气的运移就十分不利。由地震剖面解释发现。克拉苏构造带的西段(BC95179线,克拉4井附近)、中段(BC95226线,克拉2井附近)和东段(DQ95183线,克拉3井附近)断层的倾角较大(30°±)(图3,4),而中西段(BC95198.5线,BC94195线,克拉1井,克参1井附近)断层的倾角较小(20°±)。克拉苏构造带中段克拉2井附近比东段、西段多了构成突发构造的断层F24、F34(图4),它们是重要的导油构造,主要储层下白垩统上部砂岩的气测显示良好,气层厚度达几百m,已成为我国少有的大型天然气田,所以克拉苏构造带的?卸伪榷魏臀鞫胃欣K淙豢死?井也打到了工业油气流,但主要储层下白垩统上部砂岩的油气显示并不好,工业气流主要产在这套砂岩与下第三系膏泥岩之间的钙质砾岩和膏泥岩的粉砂岩夹层中,证实了克拉苏构造带的某些地段导油通道并不十分畅通,这也给予了我们新的启示,下一步不仅继续勘探下第三系膏泥岩之下的下白垩统上部储层,而且应该把目光转移到下白垩统厚层泥岩之下的侏罗系储层中,寻找自生自储型油气藏。 3.3断层相关褶皱是最有利的构造圈闭 前陆盆地内的主要圈闭有构造圈闭、地层圈闭、岩性圈闭和混合圈闭[8]。但断层相关褶皱圈闭是前陆盆地内最普遍也是最重要的一类圈闭。克拉苏构造带的地下构造主要是被动顶板双重构造和断层转折褶皱,其生储盖组合齐全,导油构造发育,构成了本区最有利的圈闭。被动顶板双重构造由多个岩片组成,每个岩片都可以形成独立的圈闭。 3.4突破断层对油气藏的破坏作用 克拉苏构造带的地表构造主要为断层传播褶皱、断层传播滑脱混生褶皱和滑脱褶皱,这些褶皱的突破断层非常发育,现在地表出露的断层都属于这种类型。突破断层使上述断层相关褶皱形成的构造圈闭中发育的油气资源遭到破坏。目前地表出露的大量油苗就是最好的证明。 基金项目:本文由国家“九五”重点科技攻关项目(96111010104)和“九五”重点科技攻关项目补充专题(96111补21)共同资助 地质构造论文:论地质构造对煤和瓦斯突出的控制作用 摘要 煤与瓦斯突出是一种复杂的构造与物理现象,外力诱发“煤与瓦斯突出”,就如同突然打开了可乐瓶盖,煤层中蕴蓄的一氧化碳等有害气体携带着煤与碴石骤然涌出,躲避不及的人们可能被掩埋,高浓度的瓦斯迅速充盈巷道,空气中的氧气迅速降到不能保障人类生存的12%以下,无法避开的人们因缺氧窒息而死。此时如果有电器火花或其他细微的明火,又可能导致燃烧或爆炸、扩大危害。本文首先阐述了煤和瓦斯突出的巨大危害,其次,分析了煤与瓦斯突出的预兆和地质构造对煤和瓦斯突出的影响,最后,就煤与瓦斯突出的一般规律提出了看法和建议。 关键词 地质构造;煤和瓦斯突出;影响 0 引言 “煤与瓦斯突出”在近年来瓦斯事故中比例趋升,危害极大。目前国际上还没有找到有效的防治“煤与瓦斯突出”的办法,随着开采深度的加大,“煤与瓦斯突出”事故呈持续上升趋势我国50%左右的煤矿是高瓦斯矿井,60%~70%的煤矿是在复杂和极复杂的构造条件下进行开采的。因此,做好煤与瓦斯突出预测预报,不仅对提高矿井的经济效益,而且对提高矿井的安全和社会效益有着重大的现实意义。本文就地质构造对煤和瓦斯突出的控制作用进行深入的探讨。 1 煤和瓦斯突出的巨大危害 煤与瓦斯突出是一种复杂的构造与物理现象,外力诱发“煤与瓦斯突出”,就如同突然打开了可乐瓶盖,煤层中蕴蓄的一氧化碳等有害气体携带着煤与碴石骤然涌出,躲避不及的人们可能被掩埋,高浓度的瓦斯迅速充盈巷道,空气中的氧气迅速降到不能保障人类生存的12%以下,无法避开的人们因缺氧窒息而死。此时如果有电器火花或其他细微的明火,又可能导致燃烧或爆炸、扩大危害。以某省为例,统计数据显示,2009年该省发生的煤矿事故中,瓦斯事故67起,死亡200人。在各类事故中,瓦斯事故起数虽然位居第二,但每起瓦斯事故的平均伤亡人数却高居榜首。统计数据还显示,“煤与瓦斯突出”事故的危害性日趋严重。湖南煤业2 000个左右的矿井中,有高瓦斯矿井900个,占矿井总数的43%,其中突出矿井约有400个占19%。2005年至209年,该省发生的173起重特大煤矿事故中,死亡1 026人。其中重大事故149起、死亡664人,重大事故中瓦斯爆炸34起、死亡170人,煤与瓦斯突出58起、死亡288人,瓦斯窒息17起、死亡67人;特大事故24起、死亡362人,其中瓦斯爆炸6起、死亡85人,煤与瓦斯突出11起、死亡179人。 2 煤与瓦斯突出的预兆 煤与瓦斯突出的预兆分为无声预兆和有声预兆两类。 2.1 无声预兆 1)煤层结构变化,层理紊乱,煤层由硬变软、由薄变厚,倾角由小变大,煤由湿变干,光泽暗淡,煤层顶、底板出现断裂,煤岩严重破坏等;2)工作面煤体和支架压力增大,煤壁外鼓、掉碴、煤块进出等;3)瓦斯增大或忽小忽大,煤尘增多。 2.2 有声预兆 煤爆声、闷雷声、深部岩石或煤层的破裂声、支柱折断等。每次突出前都有预兆出现,但出现预兆的种类和时间是不同的,熟悉和掌握预兆,对于及时撤出人员、减少伤亡具有重要的意义。 3 地质构造对煤和瓦斯突出的影响 煤与瓦斯突出基本特征有:突出的煤向外抛出距离较远,具有分选现象。抛出的煤堆积角小于煤的自然安息角。抛出的煤破碎程度高,含有大量的块煤和手捻无粒感的煤粉。有明显的动力效应,破坏支架,推倒矿车,破坏和抛出安装在巷道内的设施。有大量的瓦斯涌出,瓦斯涌出量远远超过突出煤的瓦斯含量,有时会使风流逆转。 3.1 地质构造对煤物理力学性质的影响极其严重 主要通过构造煤的发育程度及分布范围表现出来。我们以某矿区为例,与北部5对矿井相比,南部3对矿井构造煤的发育非常明显,非常普遍。观测表明,南部3对矿井在断层附近及向、背斜轴部,构造煤普遍发育;在非构造带由于南部3对矿井距离煤层底板1.5m~2.0m处的夹矸厚度只有北部5对矿井的0.3~0.5倍,岩石力学强度严重降低,在较强烈的地质构造影响下,在煤层内部发生大面积的层滑构造。这是一种煤层层位不发生错动,但煤层顶底板发生相对位移的层间滑动构造,厚度较小的夹矸由于与上、下煤层的粘结力弱常常发挥滑动面的作用。 3.2 地质构造对地应力的控制作用 地质历史时期的燕山和雪中喜山2次主要构造运动六矿井田叠加,造成南部3对矿井地应力明显偏大。六矿地应力实测值表明,重直应力为金尼克理论值的1.05~1.78倍,而水平应力为金属尼克理论值的2.69~4.76倍,且分布很不均匀。应力实测值还表明六矿井田煤系地层内存在较大剪应力。残余构造应力的存在起到了激发突出的作用,极大地增加了煤与瓦斯突出的危险性。计算结果表明,六矿井田内砖瓦向压缩状态煤体的弹性潜能约为与瓦斯内能的4倍,是破碎煤体、激发突出的主要动力,为煤与瓦斯突出主要激发因素。 4 煤与瓦斯突出的一般规律 1)突出与地质构造的关系,突出多发生在地质构造带内,如断层、褶曲和火成岩侵入区附近。 2)突出与瓦斯的关系,煤层中的瓦斯压力与含量是突出的重要因素之一。一般说来,瓦斯压力和瓦斯含量越大,突出的危险性越大。但突出与煤层的瓦斯含量和瓦斯压力之间,没有固定的关系。瓦斯压力低、含量小的煤层可以发生突出;反之,瓦斯压力高,含量大的煤层也可能不突出,因为突出是多种因素综合作用的结果。 3)突出与地压的关系,地压愈大,突出的危险性愈大。当深度增加时,突出的次数和强度都可能增加;在集中压力区内突出的危险性增加。 4)突出与煤层构造的关系,煤层构造主要指煤的破坏类型和煤的强度。一般情况下煤的破坏类型愈高强度愈小,突出的危险性愈大。故突出多发生在软煤层或软分层中。 5)突出与围岩性质的关系,若煤层顶底板为坚硬而致密的岩层且厚度较大时,其集中应力较大,瓦斯不易排放,故突出危险性愈大;反之则小。若顶底板中具有容易风化和遇水变软的岩层时,将减少突出危险性。 6)突出与水文地质的关系,实践表明,煤层比较湿润,矿井涌水量较大,则突出危险性较小;反之则大,这是由于地下水流动,可带走瓦斯,溶解某些矿物,给瓦斯流动创造了条件。 7)突出具有延期性突出的延期性变化就是震动放炮后没有诱导突出而相隔一段时间后才发生突出。其延迟时间从几分钟到几小时。 5 结论 地应力、瓦斯、煤体结构性能这三者与地质构造有直接的联系,断裂等地质构造的形成又和构造应力不可分割,活动断裂构造又制约着构造应力场的分布,因此,矿区应力的分布情况对瓦斯含量、瓦斯压力、煤体的破坏等都有一定控制作用。 地质构造论文:高平市地质构造与新构造运动研究 摘要 高平市是山西省煤炭资源大市,研究区内地质构造活动与新构造运动对安全合理的开发市内煤炭资源起着重要的作用。本文通过收集整理前人的工作资料,对区内地质构造情况进行了总结和研究。 关键词 煤炭资源;地质构造;新构造运动 1 地理位置及交通 高平市属晋城市所辖,位于山西省东南部,地处太行山西南缘,东与陵川县接壤,西连沁水县,北依长子县、长治县,南与泽州县交界。地理坐标为东经111°42'~113°09',北纬35°39'~36°59'。总面积约946km2。 区内交通便利,太焦铁路、207国道、长晋二级公路、沁辉公路等主干交通线从本区通过,多数煤矿均设有运煤专线与太焦铁路相接,各乡镇均有公路和主干线相连,大多数村庄均可通汽车。 2地质构造 高平位于华北地台吕梁―太行断块的东南部,主体构造格架是沁水块坳南端东侧的NNE向晋获褶断带。晋获褶断带南起山西省晋城市南、北抵河北省获鹿,延长数百公里,影响宽度几公里至十几公里,褶断带总体走向为NNE20―25°,呈明显的线状延伸,主要由褶皱和断裂两种构造类型组成。区内主要构造特征简述如下: 高平市构造纲要图(1:200 000) 1)张家庄―宋家山背斜 该背斜为晋获褶断带的西缘,走向北东20°,区内延伸长度17km,具明显的线状特征。该背斜由张家庄背斜,南陈背斜、高庙山背斜,宋家山背斜组成,局部地段被第四系松散层覆盖。褶皱两翼卷入地层为奥陶系、石炭系、二迭系地层。北西翼倾角5°~7°,南东翼倾角5°~30°。局部可达35°以上,两翼极不对称,轴面倾向北西西,倾角较大,近于直立。该背斜西北翼发育小型构造,其规模较小。 2)高平隐伏向斜 高平隐伏向斜夹于路家山―界牌岭隐伏背斜与张家庄―宋家山背斜之间,其形态受两者制约。零星出露二迭系地层,该向斜两翼较陡,核部平缓,总体呈倾向北西西的盆状构造。 3)路家山―界牌岭隐伏背斜 该隐伏背斜南部走向约NNE20°,北部走向约NNE25°,南部紧闭,北部宽缓,两翼不对称,轴面倾向北西西,局部发育断层,落差小于50m。 4)七佛山―游仙山向斜 七佛山―游仙山向斜为晋获褶断带的东缘。 七佛山向斜,轴部展布于七佛山山脊,走向NNE25°,区内长度5.75km向东北延伸入长治县。核部地层为二迭系上石盒子组灰白色厚层状含砾石英砂岩。北西翼倾角8°~20°,南东翼倾角5°~14°,两翼不对称,轴面倾向北西西,轴迹向北东倾伏,该向斜为―开阔平缓的线状向斜,北部褶曲明显,南部较弱。 游仙山向斜,展布于游仙山北部上韩庄西,走向NNE25°,核部地层为二迭系上石盒子组杏黄色泥岩。北西翼倾角18°~25°,南东翼倾角8°~10°,两翼不对称,轴面倾向北西西,倾角较大。 5)莒山背斜 分布于河西镇南部莒山一带,走向NNE30°,区内延伸长度2.7km,向南延伸至泽州县。核部地层为二迭系上石盒子组砂岩、泥岩,北西翼倾角10°左右,南东翼倾角6°~15°。 6)莒山向斜 分布于河西镇南部莒山一带,走向NNE30°。核部地层为二迭系上石盒子组砂岩、泥岩、北西翼倾角6°~15°,南东翼倾角3°~12°。在市境西北发育一正断层――釜山正断层,断层走向40°~75°,倾向310°左右,断距50m~90m,延长约8.5km,两盘岩性为二叠系地层。 3 新构造运动 新构造运动是指第三纪以来的构造运动。高平处于华北地台山西断隆的太行山块拱与沁水台凹的过渡地段,差异性升降运动是境内新构造运动的主体。第三纪以来,境内总体遭受剥蚀,体现上升运动的特征。但丹河河谷曾呈现微弱的相对下降特征,属次级上升运动。 区内多数地区缺失第三系上更新统地层和第四系下更新统地层。而上更新统地层存在于丹河河谷、谷地;中更新统地层分布于山坡和谷地;属冲积、洪积成因类型。上更新统黄土分布山顶至沟谷,形成全新统地层仅分布于现代河床。由此而知,测区从第三纪开始处于凹陷带,沉积了洪积、坡积黄土。上更新世以后隆起,由于水流的切割造成不同的冲沟形态。 高平属黄河水系丹河支流上游,而地貌却是平缓的山间盆地,河流曲折。似老年期河流特征。但其河床的横断面却为“V”字型峡谷,呈幼年期河流特征。特别是区外顺河谷南下,幼年期河流特征更加明显,河谷深切,悬崖绝壁,相对高差高达百米。因此可知高平在喜马拉雅期为先下降沉积而后又上升隆起的构造运动。在区域上属次级上升区。 4 地震 高平以东为山西中隆起区与华北新拗陷分界地带,以西为汾河地堑。该两地带均为中国东部地震活动带,而境内处于两个地震活动带之间,有感地震较为频繁,但强震次数较少,属相对稳定区。 自有记载以来(1177年~1969年),大于4级的强震几乎没有,而小于4级有感地震曾发生数十次。而周边地区武乡、黎城、和顺、修武、焦作都发生过强震,其震波或强或弱波及本区,对区内产生过一定的破坏作用。 根据《中国地震动参数区划图》(2001),高平市地震动峰值加速度0.05g。根据《中国地震综合等震线图》(1991年),本区地震裂度为Ⅵ度。 地质构造论文:地质构造对煤层厚度的若干影响 摘要:影响开采煤矿的重要因素之一就是煤层厚度,如果煤层厚度过薄,就会制约采掘的正常进行,造成比例失调,提高生产成本,降低工作效率,及降低井田煤炭储量等。文章主要分析了褶皱构造、断层构造,以及岩浆入侵等地质构造对煤层厚度的影响。 关键词:地质构造;褶皱;断层;岩浆侵入;煤层厚度 合理测算煤层厚度非常重要,准确的测算数据不仅能够正确地计算煤炭储量,还可以比较科学合理地布置采掘工程。因此,在生产过程中要尽可能正确地鉴别煤层厚度变化的地质特征,借此来正确预测煤层厚度的变化规律,进而可以合理而充分地开采和利用煤炭资源。地质构造对煤层厚度的影响不可忽视,地质构造可以分为褶皱构造、断层构造、岩浆入侵。 一、影响煤层厚度的因素之一:褶皱构造 因地壳的运动使岩层长期在水平方向受挤压下产生塑性变形,形成的构造状态为波状弯曲,被称为褶皱构造。它对煤层厚度的影响较明显,这是因为煤层本身较松软,容易受构造应力的影响,发生塑性流动、变形,产生局部的煤层加厚,或变薄,或尖灭等。 另外,在垂直压力作用下,褶皱构造的变动造成褶曲轴部压力比两翼大,两翼煤层增厚的同时,背斜轴部煤层厚度变薄;而水平挤压力,使褶曲两翼受力比轴部大,在煤层形成褶皱时,煤层从压力大的地方向压力小的地方发生塑性流动,形成背、向斜轴部有较厚的煤层,两翼煤层却稀薄,甚至呈串珠状或者藕节状。煤层厚度构造变化一般存在于发生过剧烈褶皱的煤田,主要因为不对称、不协调和挤压紧密的褶皱,或者大型褶皱中次级波状小褶皱,或者挠曲转折端。 在纵弯褶皱应力的作用之下,向斜核部的煤层厚度会明显增加,背斜顶部的煤层厚度也会相应加厚,然而翼部的煤层则相应变薄;在横弯褶皱应力的作用之下,向斜槽部煤层厚度会明显增加,背斜顶部的煤层厚度则会相应减少。 在后期地质构造褶皱等的影响下,煤层发生朔性流动,即揉皱、搓碎和镜面滑动等,造成部分煤层增厚,而另一部分变薄,在剖面及平面上都呈现出弯曲形态,并伴随不可采的段或点,且走向上也呈不规则变化,构造轴部增厚,翼部煤层变薄甚至消失,一般则沿褶皱倾伏的方向形成一条构造压薄带,给煤层的开采增加难度。在一些因褶皱破坏含煤率比较低的煤层,褶皱反常翼的煤层甚至达不到可采的厚度。 二、影响煤层厚度的因素之二:断裂构造 与褶皱构造对煤层厚度的影响相比,断裂构造的影响相对轻微。它对煤层厚度的影响具体表现在断层分布、断层产状以及断层性质等方面,进而影响到煤层厚度、煤层深度变化以及煤层空间分布情况等方面。断裂构造将原本连续的煤层“强行折断”,不仅提高了煤炭的开采难度,更提高了开采成本;同时,煤层的断裂地带常常存在规模各异的薄煤层与厚煤层,过多的薄煤层无疑会影响煤炭开采效率。 褶曲伴生(即,褶曲是主构造而断层是伴生构造)的煤炭断层是严重影响煤层的一类断层之一。具体分析:(1)如果背斜是当主构造,那么断层层面则表现为张性裂隙,该裂隙不仅断层的破碎带比较宽,而且具有较大的含水量,同时,在拉应力的作用与影响之下,煤层顶板非常容易出现破碎现象;(2)如果向斜是主构造,那么断层层面则表现为闭合性裂隙,该裂隙断层的破碎带比较狭小,具有相对较好的胶结性,所以通常具有较小的含水量,拉应力对煤层顶板产生的影响也较为轻微。 (一)逆断层构造 逆断层构造主要表现为“z”型或者反“z”型的剖面,因此比较容易识别。它对煤层厚度的影响主要表现为:在应力的作用下,它把煤层的底板或者顶板折断,随后破坏力会沿着煤层的薄弱面运移,直至消失,在该作用力的影响之下,煤层的受力区域会变薄或者消失。 (二)层间滑动构造 层间滑动引起的煤层厚度变化煤系地层受侧向挤压后,柔性的软岩层如煤层等便产生柔性流动或层间滑动形成类似鸡窝状的煤层。一般来说,层问滑动引起的煤层的变化特征表现为以下两点:煤层内的滑动镜面发育被原生构造所破坏;煤层灰分获得提升。 相邻煤层之间或者相邻于岩层的煤层中通常是滑动构造所处的位置。层问滑动尤其是煤层顶底板相邻岩层内部的层间滑动会向煤层施加剪切挤压应力,进而导致煤层的厚度在挤压作用下“变薄”。变化起伏的滑面不仅会侵蚀煤层构造,还因此产生新的滑褶构造,使煤层受到严重的挤压,并出现揉皱变形等现象。 根据滑动构造对煤体破坏方式及结果的不同,将煤层厚度的变化划分为: 1.剪切压薄型:煤层顶板或者底板滑动会产生剪切应力作用于位于剪切带的煤层,进而产生一组剪裂面并与滑面相交,相应地,位于剪裂面两侧的煤层会滑落移动,最终改变煤层厚度和煤体结构。 2.滑动切蚀型:低角度顺层或者断层的层间滑动构造面出现轻微角度变化通常会切蚀煤层,并使之逐渐变薄。 3.滑褶穿刺型:煤层和相邻岩层发生滑褶作用,造成顶、底板对煤层的穿刺挤压,煤层形态不规则,厚薄突变,伴有局部的分叉合并现象,或煤层内出现外来岩石透镜体。煤层的原生结构基本上不保存,呈碎裂状、鳞片状。 三、影响煤层厚度的因素之三:岩浆侵入 在我国,近1/3的煤矿的含煤层中出现岩浆侵入现象。一方面,岩浆侵入煤层破坏了煤层的连续性和完整性,降低煤的可开采总量;另一方面,岩浆接触煤层后会使其燃烧变质,降低其粘性,提升器灰分量,甚至天然焦炭,丧失工业价值。一言以蔽之,岩浆侵入会对煤层产生诸多不利的影响:破坏煤层、促使煤炭变劣、影响煤炭开采等。所以,在影响煤矿建设生产的诸多因素中,岩浆侵入成首当其冲。然后需要注意的是,在部分矿区,煤层在受到岩浆侵入作用之后,在热变质的作用之下,增加了煤炭品种,某些变质轻微的煤炭成为了具有很高商业价值的炼焦煤。 岩浆的侵入一般会在很大程度上改变煤层的原始结构、煤层形态、煤层厚度等。如果岩浆侵入明显,则煤质的破坏就非常严重,甚至吞食整个煤层,使其煤变成天然焦炭,严重影响煤炭开采。根据岩浆入侵煤层分其为两层甚至更多,侵入部位也不同,可分岩浆入侵为四种类型:顶板侵入型、中间侵入型、底板侵入型、顶底板侵入型。总的说来,岩浆侵入的规模、岩性及产状都对煤层的破坏程度有影响。 岩浆侵入煤层、吞蚀煤层,使煤层厚度变薄,是根据侵入规模的大小、形态和部位,同时增加了煤层结构的复杂程度,出现了无规则状煤层或者类似层状的煤层,并且夹矸变多。煤层焦化最为严重的区域是岩浆侵入与煤层刚开始接触的区域。该区域的煤炭不仅没有光泽,而且坚硬致密;将其敲碎后会发现煤炭的断口大多呈现出粗齿状,被形象地称之为“犬齿煤”。 四、结语 综合看来,褶皱构造、断裂构造和岩浆侵入对煤层厚度产生影响最大的三种地质构造形式,其中,岩浆侵入对煤层的破坏性最大,需要多加关注。 地质构造论文:浅谈安顺煤矿地质构造与瓦斯分布 摘要:文章介绍了安顺煤矿的地理位置及区域地质和M9煤层情况,针对煤层瓦斯分布是受地质因素的控制,提出用地质学的方法研究煤体中瓦斯赋存和分布规律,并运用这些规律为煤炭安全生产服务的一门新兴的边缘学科。 关键词:煤矿地质构造;瓦斯地质;技术创新;区域地质 一、概述 安顺煤矿位于贵州省安顺市北14公里。行政区划属安顺地区普定县白岩区窝子乡、猫洞乡、安顺县蔡管区跳蹬乡所辖。地理座标:东经105°50'37.5”,北纬26°20'00”至26。23'45”,东部与轿子山井田平桥井毗邻,倒堆寨,大洞口、本寨、各什一线。呈长7公里,宽4公里的邪棱形,面积32平方公里,实际勘探面积19平方公里。 井田交通方便。与其毗邻的轿子山矿已建成安顺轿子山准轨铁路专用线。起自安顺站,终止于轿子山矿,全长20.41公里,为工业企业标准3级线,于1971年建成通车。离规划的大洞口井筒位置最近距离为3公里。目前年货运量仅60万吨,尚有较大的货运潜力。 井田最高点为灯笼山,海拔标高1703.60米,最低点为磨石河与右仲河的交汇处,河床海拔标高1298米,相对高差200至400米。 井田主体为断块构造低中山,峰面海拔标高1650至1700米;井田南部为岩溶坡立谷,谷面由东向西缓慢下降,海拔标高1420至1400米;井田北部为条形岩溶洼地,海拔标高1350至1300米;山脉与沟谷均以北东至南西向展布。 二、区域地质 安顺轿子山煤田位于黔北台隆南部边缘,三岔河北东向褶断带大威岭背斜南西部,褶曲宽缓,轴向南西,岩层倾角除局部地区外,一般3至6度。 整个背斜主要受一组北东向正断裂肢解,行成若干个北东向条形断块,后期又遭受低序次北西向正断裂错切,交织成构造较为复杂的断块带。从目前调查资料表明,单个断块内部构造比较简单,显示了断块带的地应力活动形式主要沿即成断裂释放的特征。单个断块的面积一般为10~30平方公里。 区域上在北部断块出露最老的地层为寒武系,缺失奥陶系、志留系、泥盆系及石炭系的大部地层。区内大片出露的地层为二叠系和三叠系。 含煤地层主要为二叠系龙潭组,有细砂岩、粉砂岩、粘土岩、燧石灰岩及煤层交替组成,含煤地层厚度300~400米。由于沉积环境的变化,龙潭组含煤性由东向西逐渐增强,可采系数逐渐增高。 三、M9煤层 安顺煤矿开采M9煤层,M9煤层位于龙潭组三段中下部,井田东部最小埋深120米左右,西部最大埋深480米左右。平均厚度1.53米,厚度稳定。属块状暗亮煤,结构较致密,仅见少量微细闭合裂隙。煤层局部具黑色炭质粘土岩夹矸。 直接顶板为泥质粉砂岩,粉砂岩。厚2.21至7.76米,局部发育被方解石充填的节理裂隙。 煤层上5米左右为其老顶灰岩(s4),西厚东薄平均厚3.55米。东部7线一带有一小块沉积尖灭区。裂隙不发育,一般不含水。直接底板厚4.5米左右,主要为粘土岩,粉砂质粘土岩,粉砂岩。M9煤层通过21件瓦斯样测试结果为极值4.68至22.17立方米/吨。均值9.23立方米/吨。 四、构造因素与瓦斯分布 (一)基于安顺煤矿瓦斯地质角度,安顺煤矿的构造大致分类 基于安顺煤矿瓦斯地质角度,安顺煤矿的构造大致分为以下三类: 1.封闭型构造。压性或压扭性构造一般多属封闭型。经验和实际证明,9104轨道顺槽通尺28米处的翻卷褶皱轴面弯曲的平卧褶皱,在压扭应力较强的地区,形成构造软煤封闭区。这样的地区有着很大的瓦斯潜能,也是瓦斯易于赋存的场所。 2.开放型构造。在张应力作用下所形成的构造,多属开放性。这种构造有利于瓦斯的排放或煤层的去气作用。 3.半开放半封闭构造。同时受到压性和张应力作用形成的构造,多属半开放半封闭性。这种构造一般又有瓦斯潜能,又有一定的导水性。 (二)安顺煤矿井下构造附近应力与瓦斯分布 1.褶曲构造。从理论上讲,在同一构造运动所产生的应力场中,通过变形和变位释放能量,使紧张的应力状态得到缓解。褶曲构造属弹塑性变形,往往可保留一定范围的原始应力状态,因而在褶曲部位形成相对的高压区和相应的高瓦斯区。在双高区范围内,不同部位的应力分布和瓦斯分布也不相同。在褶曲的轴部,变形最大,相对讲能量释放最多,应力缓解,压力降低,形成卸压带和低瓦斯区;由轴向外,即褶曲轴附近的两翼,应力集中,形成高压带和煤层瓦斯聚积带;由此向外,压力和瓦斯均逐渐降低,形成相对的低压带和低瓦斯区;再向外,则进入正常地带,压力和瓦斯均恢复常值(如图1所示)。总的来说,双高区比正常区瓦斯高,但其中间轴部略低,这就形成了瓦斯在褶曲构造中呈驼峰型曲线分布。 安顺煤矿井下现场打钻发现一些实例,是上述理论得得到验证。例如,9104轨道巷开始掘进打钻期间大部分钻孔到达一定米数都有两次喷空特别严重现象,巷道揭露后地质部门观察发生喷空严重的地方都在褶曲的向斜轴附近的两翼,且不在轴部。 2.断裂构造。 基本规律。安顺煤矿9103轨道顺槽掘进通过两条断距为1.5米的正断层组时发现,在距断层20米处,测得瓦斯涌出量为0.5m3/min;进入20米之内,瓦斯涌出量逐步增加到2m3/min;进入距断层3米处,瓦斯又降低为0.2至0.3m3/min,通过断层后,瓦斯又对称式地出现,并恢复O.5m3/min。类似情况在其它巷道均可见到。在防突打钻期间瓦斯喷孔严重现象和上述瓦斯变化情况成正比关系。这样便出现了峰值和谷值,从而在断层附近形成瓦斯涌出量的驼峰曲线。 上述规律的出现是构造应力分布的反应。在断裂过程中,形成两个应力分布带,即地应力释放带和地应力集中带,而瓦斯的分布也出现相应的分带现象,其对应变化见表1。在断层处,应力释放,压力减低,瓦斯部分逸出,出现谷值,由此向外,应力集中,压力升高,瓦斯聚积,开采时涌出量增大,出现峰值;再向外,压力和瓦斯均趋于正常。 3.规律的应用。设想可利用上述规律预测断层。例如在掘进中,瓦斯涌出量出现“正常值一峰值一谷值”的变化时,预示前方将出现开放性正断层;若过断层后又恢复正常值时,可说明近距离内不会再出现断层。这个预测方法尚未在安顺煤矿实施,这里提出仅供日后应用的开拓思路。 地质构造论文:地质构造对煤矿开采影响的分析 摘 要:在地质构造不同的条件下,顶板岩层的状态和性质对开采煤矿的安全产生较大影响,特别是遇到陷落柱、节理和遇断层等复杂地质构造时,加强工作面的顶板支护,对采煤过程中的安全管理问题尤为重要。本文通过对工作面顶板支护技术和地质构造的现状加以分析,探讨如何有效保障工作面顶板支护安全。 关键词:顶板支护;采煤工作面;地质构造过断层 在开采煤矿的过程中时常会出现冒顶事故,该事故对采煤工作面的影响较大,是安全生产的极大隐患。随着采煤工作面的不断变化(向前、移动、加深)情况,顶板条件和压力也会随着地质结构的变化发生变化,工作面的状态一直是动态循环状态,在遇到陷落柱、节理、遇断层等复杂构造时,顶板发生的变化更为剧烈,所以,在采煤过程中,顶板的支护尤为重要。顶板的支护不仅能保证施工人员的人身安全,还能根据不同地质条件的变动,最大程度地保障开采工作安全,提高开采效率。 1 遇过断层情况 1.1 过断层 (1)绕过断层方法。绕过断层方法通常在断层过大的工作面中较为常用。因其断层落差大,影响范围也随之变大,所以必须明确断层范围及区域,绕过断层区域挖掘新的采煤切口。采煤过程中遇到断层区域,应立即停止采煤操作,重新寻找采煤切口再进行开采,确保安全施工,同时提高煤矿资源的开采效率。(2)硬过断层方法。硬过断层方法通常在断层较小的工作面中较为常用。断层工作面处的煤质通常较松软,再加上大量浇水等原因,极易发生冒顶事故。为了避免事故发生,我们通常会采用硬过断层方法,这样可以有效避免冒顶事故,保证采煤施工安全性[1]。 1.2 单体支柱工作面遇硬过断层方法 单体支柱工作面遇过断层时,应确定采煤面与断层角度。当断层与工作面煤壁角度较小时,破碎范围就越广,对顶棚维护的难度越大。情况允许的条件下,应对煤采煤面与断层角度进行适当调整。顶棚稳定时,应保持在25°~35°范围内,顶棚不稳定时,应保持在35°~45°范围内。缩短工作面断层距离,在过断层之后,再对切口进行填平复原。在顶板支护完好无损的情况下,断层位置较低时,不需要对过断层采取特殊措施。在采煤过程中,会存在倾斜开采的情况,这时可以通过调整断层来设置开采高度。硬过断层时,断层工作面处的煤质通常较松软,导致机器设备难以输送进去。这时应增加顶板厚度及支撑力,进行挑顶处理,保证顶板坡度可以缓慢变化,从而确保安全性。 2 过陷落柱 由于岩石坍塌形成的细小碎石称之为陷落柱。采煤过程遇陷落柱情况时,工作面煤质会被细小碎石覆盖,这种情况又叫无煤柱现象。由于陷落柱周围顶板破碎程度相对较大,这种情况下极易引发冒顶事故。过陷落柱与过断层的前兆及现象反应基本相同。不同之处是陷落柱呈锯齿形状,相对于过断层,陷落柱边缘较为凹凸不平,其物质主要是各种碎石,断层附近则基本都是岩石物质。陷落柱范围较大时,应采用探巷法对范围进行探测,另外开采切口,避开陷落柱区域。陷落柱范围较小时,应明确破碎具体区域,根据岩石破碎严重程度,采取有效的补救措施。陷落柱岩石破碎较为严重时,可采取横板棚支护方式,棚距控制在0.5m以下的范围,避免造成顶板暴露的现象。在过陷落柱时,岩石和陷落柱的边缘应架置木垛来配合支撑。过陷落柱应由专业技术人员操作,提前进行大眼放炮,做好准备工作推进工作进度,防止破坏支撑柱梁,使开采工作能正常运行[2]。 3 采煤工作面过冲刷带 在开采煤矿时,覆盖元煤层的物质被水质冲刷掉,经过长时间累积沉淀,在煤层表面会形成一层新棚,即为冲刷带。在遇到冲刷带之前通常会有明显的预兆,例如煤层厚度大面积变薄或变松软,冲刷带附近区域煤层受水侵蚀发生岩石风化,煤层疏松变薄变脆,孔隙扩大。在采煤工作面中遇到冲刷带的范围较大。由于冲刷带煤层变薄、变脆或直接破碎,离层后容易产生离层垮塌的现象。因此对顶板需采取必要的支撑措施才能避免不良现象的发生。工作面在遇到冲刷带时,必须对顶板实施大面积支撑置架,防止顶板垮塌和冒顶事故。 4 顶板支护的类型 在开采过程中,常遇到倾向和走向出现变化的情况,煤层松软失去光泽,并时常出现岩溶和崩塌作用形成的岩石堆积体等等现象。对顶板进行适当支护才能确保煤层开采安全施工。不同的地理环境和地质构造,支护的方式也相应不同。支架和支柱的建立和使用,都是在开采实践中,通过对岩层压力计算得来。端头顶板支护。在基础支护上,多人配合将机头机尾支架拉移,工作面与端头支柱的推进保持一致,木柱帽方向与巷道方向保持垂直。侧顶板支护。侧顶板支护通常采用双排支柱的方式,在配合后排支柱的同时,使支架水平方向与支架高度保持一致。 5 结语 在全面提倡安全施工的今天,煤矿开采属于危险系数极高的行业,应更加注意开采工作的安全问题。顶板支护是防止事故发生的重要措施,在开采工作中重视顶板支护技术,重点发展顶板支护技术,坚持安全生产原则,能更好地促进开采行业的可持续发展。 地质构造论文:浅析地质遥感技术在识别分析地质构造中的应用 [摘 要]近三十年来,在科学技术飞速发展的浪潮下,我国在地质遥感技术方面取得了很多突破,并且被广泛的应用到各个领域。该技术在很大程度上加快了我国地质科学的发展,具有很高的使用价值。该文从地质遥感技术的两个重点领域,即地质构造的识别和地质构造运动的分析,展开深入的探究和探讨。 [关键词]地质遥感;地质构造; 1 地质遥感技术的概况 地质遥感技术在现实中的应用时间相对较短,但是相对于其他学科来讲已经造成了不可比拟的影响力。在空间信息和地质工作的相关产业中,地质遥感技术已经成为了不可或缺的技g方式。由于科技的高速发展,遥感技术取得了很大的发展,并带动了地质相关方面调查工作的深层次,大范围的改革。地质遥感技术可以对大气信息、地表信息等进行及时且全面的调查和掌控。为勘察资源、绘制地图、地质构造等提供了极为强大的技术支持。岩石性质分析和地质构造识别是地质遥感技术的两大基础性内容,是地质研究更深层次研究的必备知识。 遥感图像技术是在一定的技术基础上将地质的信息以较为直观的方式表现出来的一门技术,可以对地表和地下物质变化所产生的电磁波及其引发的相关效应进行记录。由于不同的地质的属性,电磁波也具有不同的特征,因此遥感图像的图形差异和色调的差异便是分析地质属性最为基本的信息。 地质和地质体的现代并不是以一种断点的方式呈现出来的,而是在近千万年的地质变化形成过程中不断地发展和演化而来的。这些发展特征之间必然有着一定性的联系,因此我们可以通过辨别地貌可以分析发现不同地质体之间的相互依存关系,遥感技术甚至可以在地质的活动和一些被掩盖的信息上显示出更为强大的优势。卫星定位和航空摄影也是遥感技术经常会涉及到的领域,我们利用视野上面的绝对优势,在局部绘图、岩性分析、精细处理等相关的领域取得比较理想的效果。 2 地质构造识别的思考 2.1 水平岩层识别的思考 如果我们用低分辨率的遥感影像,就会很不容易发现水平岩层上的一些产状信息,这是因为这些水平在遭受侵蚀之后,往往会形成由较硬的岩层构成德尔保护层,并且形成陡坡。这样就保护了下部的一些较软的岩层。但是这些水平岩层经受切割而形成的地貌,我们可以在高分辨率的遥感影像上发现到。并且会发现软岩的缓坡和硬岩行后才能的陡坡呈同心圆形状分布,有较深阴影的为硬岩的陡坡,而较浅的色调为软岩的陡坡。 2.2 倾斜岩层识别的思考 在低分辨率的遥感图像上观测倾斜岩层,基本的情况是有着较长坡面的为顺向坡,较短的为逆向坡。如果在观测时这两种坡面的坡面长度基本上一致,就可以基本判定岩层的倾斜角是45度,当然这种情况下要判定倾向问题还要借助其他的分析工具。如果倾斜岩层被沟谷所切分,这种情况下利用高分辨率的遥感影像,我们可以观测到岩层形成的三角面,通过分析裸露的岩层形态就可以判定岩层的产状。 2.3 褶皱及其类型识别的思考 在遥感影像上,我们一般把褶皱的特征归结为对斯性和岩层产状要素的识别影像。对影像的的分析我们通常会综合运用不同分辨率的遥感影像,首先我们会根据分辨率较低影像上看到光的情况进行整体体识别,确定褶皱的存在。其次要进行细节的识别,这时候就需要运用高分辨率遥感影像进行识别,以确定褶皱的类型。褶皱构造是由一系列的岩层组成的,而且并不是所有的岩石构造出来的就一定是褶皱。其实这些岩层分为硬岩和软岩,硬岩形成正地形,软岩形成谷地。这些交错分布的正地形和谷底在遥感影像上会形成不同的色带,因此确定褶皱的关键步骤就是先在影像上找到最稳定并且延续性最好的平行色带,把它作为标志层,再从标志层的色带中找到呈圈闭的圆形、马蹄形、长条形、橄榄形或马蹄形椭圆形等,这样就能确定是褶皱。如果大的褶皱能在中低分辨率影像上面看到,那么在高分辨率遥感影像上就能看到具体产状要素以及岩体层的分布层是否对称。 2.4 断层及其类型识别的思考 断层在遥感的影像上呈现为线性状态,因此可以说这是一种断层构造。断层基本上是由两种表现形式构成的:一是两种不同色调之间形成的分界线呈现出线状延伸的状态,二是两侧的岩层的色调与线性的色调有着明显的不同。当然,有些不是断层的地物也有可能具备这两个影像的特征,比如道路、较小的河流、岩层的走向、山脊、渠道、岩层的界面等等,因此我们为了更为准确的判断断层,还应当对断层的水系、断层的两侧岩性和整体断层的地质构造进行深入的研究。 2.5 活动断裂识别的思考 在研究断裂性质时,我们最应当注意的是如何确定活动断裂,因为活动断裂和人们日常生活的建设紧密相连。活动断裂不仅具备上面所说的断裂构造的影像特征,还有这几方面的特征:沟谷和山形之间明显的变形和错位;山前近代或现代洪积扇的错开;突然中断的山形走向;呈线性排列的震中活动频繁。活动断裂在通常情况下往往具有一定的继承性,这是在一些时间久远的断裂层上发展起来的,发展的同时又会有新的断裂形成。为了确定两条或者两组及其以上断裂之间的新老关系时,我们应当注意总是新断裂切断老的断裂。 3 地质构造运动分析的思考 采用现代技术完成对遥感影像的解译,一方面能够判断地质岩性和地质构,另一方面还可以完成对某个地区的近、现代地壳运动特征的分析,尤其是当新构造运动以升降运动为主要表现形式,并且会引起老断裂的重新活动和新断裂的产生的时候。与此同时它也能够反映在地貌、水泵等特征上面。上升运动主要表现为地壳的抬升或掀升,抬升为比较均匀的上升,掀升则是指空间的不均匀上升。表现在地貌上就是出现土地的抬升及河流的切割,换而言之就是山地切割的深度与现代地壳上升的幅度成正比。在遥感影像上我们可以很清晰的识别出河流的切割深度,这样也就可以求出地壳上升的幅度。负地形是地壳的下沉区在地貌上的显著表现,如许多荒地,对于周围山地来讲都是所谓的下沉区。两者交接的地带一般会有断裂的存在。此外,另一个反映地壳升降运动的是洪积扇的分布,简单来说就是从山地河谷出口处、冲积的分布。山地上升时,冲积―洪积扇的堆积较为旺盛,颗粒比较粗,表面坡度相对比较陡,其扇体本身也遭受了后期的切割,所以在前端形成了新的冲积―洪积扇。根据上面讲述的内容,我们还能够分析出地壳上升运动的节奏性,根据洪积扇规模的大小还能确定每次上升运动的强度大小。此外,洪积扇的偏转、扭曲等变形在一定程度上也能反映出地壳掀斜、升降的特征。在水系表现方面上,上升区一般表现为放射状水系。下降区则为汇聚状水系。不对称水系也恰恰反映了流域内的不对称升降运动。影像中的某些椭圆形的隆起,也可以观察到水系的绕行特征。 4 结语 综上所述,遥感技术对于地质构造和运动的研究做出了巨大的贡献。遥感技术不仅对识别岩层有很大的帮助,对于岩层的产状也有着很大的识别功能。地质遥感技术的应用领域越来越广泛,需要不断地进行技术上的研究,以适应社会的发展以及行业的需求。 地质构造论文:矿井地质构造预测分析 [摘 要]在煤矿井下开采中,地质构造对煤矿生产的影响很大,大的断裂构造的影响,次一级断裂、伴生、派生断裂构造十分发育,对煤矿井下开采影响很大,影响煤矿开采较大的矿井地质构造主要有断裂构造和褶曲两大类,做好矿井地质预测工作对煤矿生产也显得十分重要,煤矿井下对于断层的预测方法很多。煤矿地测部门或矿井地质工作人员可以根据断层识别标志,已见断层测量的结果,有效的预测断层在空间上的展布和水平上的延伸情况,避免造成工程损失,从而更好的指导煤矿生产。 [关键词]矿井 地质构造 预测 1.引言 矿井地质构造预测是矿井地质工作者的主要工作之一,事关煤矿生产安全,煤炭开采的水平的提高,采机械化程度有了较大的提升,开采技术不断成熟,在开采中首先面临的是对煤矿地质构造的预测分析。本文针对性的论述了地质构造与煤矿生产的关系,同时结合区域性进行分析,论述煤矿地质构造预测方法,对煤矿建设生产具有一定的现实理论指导意义。 2.地质构造对煤矿生产建设的影响 ①影响井田划分和矿井规模,构造破坏严重,地质构造复杂的矿区不能建设大型矿井,而大型断层和褶皱枢纽往往是划分井田的自然边界,如我国西南滇东煤田。 ②影响矿井采煤机械化程度的提升,地质构造复杂矿井,难以适应机械化程度高的采煤工艺。 ③影响矿井开拓布置,井田内部的断层和褶皱对于开采水平的划分,运输大巷的布置,采区划分和巷道布置等等都有直接的影响,巷道系统复杂,对矿井安全生产影响极大,给安全管理带来困难。 ④影响掘进率,往往过构造要采取特殊支护,增加生产成本,影响工作面的布置,工作面布置往往不正规,需要多掘巷道,甚至造成无效进尺,使掘进率比正常情况显著增大。 ⑤影响采面正常生产,回采工作面遇断层,给生产带来困难,影响正规循环作业,甚至生产中断,工作面搬家。 ⑥影响安全生产的条件,构造对矿井涌水,煤与瓦斯突出,顶板稳定性,顶板压力增加,起着明显控制作用,增加不安全因素,过断层时需制定切实可行的安全措施。从而给矿井安全管理带来困难。 ⑦影响矿井资源回收率,增加断层煤柱,减少采出量。缩短矿井服务年限。 ⑧影响煤矿经济效益,增加生产成本,煤矿效益下降。 3.断层成因 断层是岩体在构造应力作用下发生破裂,沿破裂面两侧的岩体发生显著的位移或失去连续性和完整性而形成的一种构造形迹。按断层位移性质可分为:①上盘相对下盘下降为正断层;②上盘相对下盘上升为逆断层;③两盘沿断层走向作相对水平运动为平移断层;在断层形成过程中往往在断层两盘岩体中会产生很多小裂隙。 4.断层识别标志 断层的识别标志,断层不是独立存在的,它的出现可以通过附近一些岩层的不正常现象来判断。通过这些判断,可以使地质工作人员找准断层位置,对矿井生产定位,对生产安全起着十分重要的作用。这些现象主要包括:①煤层顶底板岩石中裂隙显著增加,裂隙带有岩脉,一般越靠近断层越明显,②煤层产状发生显著变化。这是由于断层两盘相互错动,牵引附近煤岩层变形,产生的塑性变化的结果。③煤层厚度发生变化,煤层顶底板出现不平行现象。这是由于煤层较松软,或者顶底板岩石力学性质差异较大,在受到断层挤压和揉搓时,不同部位存在差异所致。④煤层结构发生变化,滑面增多,煤层倾角大时会出现层间滑动,出现揉皱和破碎现象,煤呈鳞片状、粉末状,煤的光泽变暗,常有小褶曲出现。⑤在大断层附近常半生一系列小断层,这些小断层与大断层性质大多相同,⑥充水性强的矿井,在巷道接近断层时,常出现滴水、淋水以致涌水等现象。这是由于上部含水层或者其他水体沿断层附近裂隙下渗所致。 5.煤矿井下地质构造预测方法 通过井田(矿井)内采掘过程中实际揭露出的断层,结合钻孔资料和已掌握的地质Y料进行综合分析井田(矿井)范围内的构造情况,本人通过多年来的矿井地质工作实践经验,对煤矿进行矿井地质构造预测,其方法简单,效果显著,对指导煤矿生产建设,减少工程损失起到了很好的作用。 5.1 煤岩层层位对比法 依据巷道已揭露的断层另一盘煤岩层的层位,结合矿井的标志层、煤层及煤层顶底板特征,通过层位对比确定断层的性质和断距,以此寻找断失的煤层,达到对煤层定向预测的目的。对于多煤层的矿井,由于断层的影响常常把不同的煤层连在一起,从而使得沿煤层掘进的巷道发生串层,而且不易识别断层的存在。这时,可以根据煤层的结构、厚度及煤岩类型等项标志来确定断层的位置、性质和落差。 5.2 规律类推法 对煤矿地质资料大量的积累,通过对资料的分析整理,找出其中的规律。依此规律可以帮助确定正在施工巷道所遇断层的性质,从而指导寻找断失的煤层和巷道施工的方向。 5.3 构造对比法 构造对比法就是在新掘巷道遇断层后与相邻巷道或邻近的上下煤层所掘巷道已经揭露的实测断层的性质相对比,从而确定新揭露断层的性质,达到定向寻找断失煤层的目的。 5.4 作图分析法 作图分析法就是把新揭露的断层产状资料填绘到矿井地质剖面、煤层底板等高线图、煤层立面投影图和水平切面图(道巷图)上,然后把这个断层与同煤层、同水平、不同煤层、不同水平的巷道已经查明的断层进行综合分析对比,如果新揭露的断层与已经查明的断层产状一致或相似且特征相似,并且能够自然连接,那么可认为新断层就是已经查明的断层的延伸,因此该断层的性质和规模即可确定,从而指示寻找断失的煤层,达到定向预测的目的。 5.5 根据断层识别标志 利用断层识别标志对掘进工作面前方地质构造的预测,当掘进巷道发生煤层的顶底板岩石中裂隙显著增加,裂隙中有岩脉,煤层产状发生显著变化,煤层厚度发生变化,煤层顶底板出现不平行现象,煤层结构发生变化,滑面增多,有层间滑动,出现揉皱和破碎现象,煤呈鳞片状,粉末状,煤的光泽变暗,出现滴水、淋水时,掘进巷道前方很可能有断层出现,应及时根据所掘巷道所在位置和地质资料进行综合分析,确定可能见构造的类型、性质、规模以及对矿井开采的影响程度。 6.结语 总之,结合区域地质条件来进行预测分析煤矿地质构造,才能更有针对性指导生产,更好的为矿山服务。 作者简介 徐博(1988.11),男,助理工程师,2010年毕业于鹤岗矿务局职工大学地质测量专业。现工作于龙煤鹤岗矿业有限责任公司安全监察部,主要从事矿井地质工作。 地质构造论文:新疆北部地质构造和成矿作用的主要问题 [摘 要]矿产开发的环节,首先要明确地质构造,并进一步研究成矿作用,才能够深入地开展矿产的开采工作。本文主要探讨了新疆北部地|的构造,并对成矿的作用也进行了相关的分析,提出了一些主要的问题,希望能够为今后新疆北部的地质研究工作带来参考,也为今后的矿产开发带来借鉴。 [关键词]新疆;地质构造;成矿作用;问题 前言 新疆北部的地质构造是极为复杂的,而且作为矿产开发的首要因素,对地质构造进行研究也是一个极为必要的工作,所以当前分析地质构造和成矿作用相关的问题也是很有价值的。 1 新疆北部及邻区主要构造单元 西伯利亚西南陆缘构造带是由被年青侵入体和上覆岩层分隔的古老变质岩块所组成的几个地块,有图瓦-蒙古地块、桑吉诺地块、拜达里格地块等。其组成物质下部以片麻岩、角闪岩为主,夹麻粒岩、紫苏辉石花岗岩;上部以页岩、石英岩和碳酸盐岩为主,以含大量石墨大理岩和含铁石英岩为特征。其英闪片麻岩同位素年龄为2650士30Ma,时代相当于晚太古代,据此推测夹于其中的变粒岩残留体可能是早中太古代的物质。扎布汉洋盆习称湖区带,起始于晚元古代陆缘破裂、缓慢拉张而形成的一个“广阔的而各地深度不同,具有不同岩石组合,发育有陆棚、大陆坡和许多岛屿、岛链的海盆。据其物质组成等可分为东、西两部分:东部又可分为无明显界线的由陆源碎屑岩-碳酸盐岩夹安山岩-英安岩建造组成的、具年青岛弧特征的北段;由硅质页岩-碳酸盐岩建造组成的,具边缘海盆特征的南段。西部主要由已被强烈肢解破坏的扎布汉蛇绿混杂岩组成,其岩墙群与枕状熔岩组合内产有玻镁安山岩等边缘海一洋内弧环境产物,碎屑岩、碳酸盐岩内含震旦纪早寒武世生物化石。奥陶系底砾岩内见橄榄岩、辉长岩及同位素年龄为547-480Ma之斜长花岗岩和花岗闪长岩之砾石,表明洋盆成熟于震旦纪,收缩俯冲于中-晚寒武世,奥陶纪闭合造山。哈尔锡林-阿尔泰陆缘构造带位于湖区以西,是晚元古代西伯利亚古陆西南陆缘,其上沉积了震旦-寒武纪的复理石建造和中寒武世-奥陶纪以长石-石英砂岩为主的陆源碎屑岩建造,表明其自元古宙以来一直处于稳定沉积环境,具被动大陆边缘特征。 南阿尔泰弧盆带是西伯利亚古陆西南缘向安第斯型―活动型陆缘转化形成的沟一弧一盆系构造。古亚洲大洋持续向北俯冲,引发陆缘后部的张裂,早古生代末期使得原为古陆边缘的库尔丘姆-卡利吉尔、巴甫洛夫及克兹尔苏伊等元古宇块体,发生离陆方向的裂移,相继形成南阿尔泰弧后盆地、西卡尔巴弧前盆地以及由这些古老块体发展演化而成的卡尔巴-纳雷姆岩浆弧。南阿尔泰弧后盆地包括谢尔巴FH等划分的霍尔宗-萨雷姆萨格塔、矿区阿尔泰及额尔齐斯3个亚带,主体由泥盆系火山岩一陆源碎屑岩夹碳酸盐岩组成,火山岩时代有自东向西趋新之显示,岩石组合主要为细碧-角斑岩、玄武岩-流纹岩及英安岩-安山岩等等,以盛产铜-多金属硫化物矿床而闻名于世,其枕状熔岩同位素年龄为350士27Ma困。哈萨克斯坦近中哈国界处出露有较多的石炭系,由碎屑岩-类复理石建造组成 2 新疆北部成矿作用方面的主要问题 新疆北部蕴藏有丰富的矿产资源.经过几代人的辛勤勘探现已发现了许多不同类型不同规模的矿床.但是,与上述地质构造方面的问题一样,同样也存在许多成矿作用的问题,长期困扰着地质学家和矿床学家.这些问题中比较突出的有: 2.1 阿尔泰山可可托海稀有稀土金属矿床主要成矿时代是晚古生代还是中生代成矿构造背景是陆缘还是陆内?在新疆其他地区还有可能发现类似的矿床吗? 2.2 阿尔泰山南麓与泥盆纪火山沉积岩系有关的金属矿床的成矿作用是与板块俯冲作用有关还是与下伏地慢柱活动有关?该带向西可以对比为国外的矿区阿尔泰成矿带,但是向东在富蕴县城以东,却未见踪迹,是被剥蚀殆尽,还是原本就不存在? 2.3 在东准噶尔和西准噶尔地区已经发现的成矿作用,主要为Cr,Au,Cu等金属矿床,与阿尔泰山和天山有明显的区别,这意味着该区地壳形成演化与其他地区有明显的区别?还是意味着该区成矿作用的本来面目尚未被揭示? 2.4 在博格达山尚未发现任何重要的金属矿床,这与现有对该区地质演化的认识很不协调.是该区蕴藏的矿床尚未被发现,还是目前对该区地质历史认识不符合实际情形?或者说现有关于成矿作用方面的认识还有待于进一步完善? 2.5 喀尔力克山被多数学者认为是泥盆纪的岛弧但是该区尚未发现与岛弧岩浆活动有关的重要矿床,这与同样被认为是活动陆缘的阿尔泰山南部和吐哈盆地南部有明显的区别.其原因是该区原本就不是泥盆纪岛弧,还是该区矿产勘查工作需要进一步加强? 2.6 近年的研究和勘查工作表明,吐哈盆地南缘存在着一条长达600多km的活动陆缘岩浆岩带其中蕴藏着比较丰富的铜金等矿产资源.根据区域地质资料,该带可能延伸到蒙古南部,构成古亚洲构造域一条规模最大的活动陆缘成矿带.然而,该带向西如何延伸? 以上列举的仅是与新疆北部地壳构造演化和成矿作用有关的一些存有重大争议的或疑难的问题,此外,该区还存在许多其他方面的问题。由于认识水平的限制,可能还有一些重大地质构造和成矿作用方面的问题被遗漏,对所列举问题表述也可能不够确切,欢迎同行们的批评指正。 3 结束语 新疆北部地质构造和成矿的作用都是非常关键的问题,所以当前在分析的过程中,研究人员要重点对这两个问题进行探讨,并进行总结和分析,才能够进一步推动新疆的采矿工作朝着更加健康和有序的方向发展。
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矿山地质技术论文:废旧矿山地质有效改造的技术方法探讨 摘要:“机器一开,财富就来;炮声一响,黄金万两”,这是矿山开采的一首“民谣”。在这个“民谣”的“鼓舞”下,二十世纪七八十年代人们,曾经残忍地剥开了大山的衣服,并“开膛破肚”,将岩层、山体无情地暴雨在太阳底下。那时,用这样的词汇来描绘无序开采矿山环境非常贴切,所以本文描述了废旧矿山的现状,提出了矿山存在的问题,以及对矿山地质有效改造的方法和今后矿山地质保护的有效策略。 关键词:残忍;无情;无序开采;废旧矿山;有效改造;地质保护;策略 1废旧矿上的现状 矿产资源是国民经济与社会发展的重要物质基础,但矿产资源开采是把“双刃剑”,一方面为社会提供必需的资源做出了贡献,另一方面也会不同程度地造成生态环境的破坏。矿山生态环境问题较严重。矿产资源开发破坏污染土地总面积32万公顷,被破坏土地的恢复率仅为2.84%。主要城市近600个采石场造成主要城市及周边严重的生态环境破坏和大气污染。三峡库区部分小煤矿、建材矿山开采造成较严重的水土流失和较多的次生地质灾害。 2废旧矿山地质存在的问题 矿山的基础性、公益性地质工作薄弱,商业性勘查处于起步阶段,早期的调查成果尚需修测、修编及更新。区域地球物理、地球化学工作成果精度低、参数少。三峡库区水文地质、工程地质等工作严重滞后,商业性勘查刚起,矿产资源勘查与开发矛盾突出,缺乏足够的后备资源基地,地勘资金严重不足,地勘队伍人才难以稳定。矿产资源管理较薄弱,矿业体制改革和对外开放滞后,市场配置资源机制不健全;管理手段落后,矿产资源资产化、信息化管理尚未起步;矿业法规、政策、规划、标准不健全;矿产资源勘查、开发利用的宏观调控能力和执法力度较弱,一些地区地方保护主义盛行,监督管理以罚代法现象较为普遍。开发利用方式粗放,综合利用程度低,矿山开采中,采主弃副、采富弃贫、采易弃难、乱采滥挖现象较普遍。特别是众多的乡镇集体和个体矿山,开采方法原始,技术装备落后,管理水平低下,生产安全条件差,开采回采率、选矿回收率和综合利用率低。 多数矿山未考虑共、伴生矿产的回收,矿产资源浪费和破坏严重。矿产资源开发利用结构和布局不尽合理,大多数矿山规模小,生产工艺落后,设备陈旧,许多矿产的采、选、冶生产能力失衡,产业链较短,产品结构单一。矿山主要集中在城乡及其周边地区,东部和边远地区的矿山建设明显滞后。矿山生态环境问题突出,许多矿山企业重开发、轻生态环境保护。矿山生态恢复治理率和土地复垦率低,由矿山开发活动触发、诱发、扩大的次生地质灾害较为严重,局部地区水源、大气、土地受到严重污染。 3改造矿山地质的有效方法 实施可持续发展战略,坚持开源与节流并举、开发与保护并重、把节约放在首位的原则。加强并超前进行矿产资源调查评价与勘查,提高资源的可供性;依靠科技进步,合理开采,综合利用,提高资源利用效率,降低资源耗竭速度。坚持矿产资源开发利用与区域经济发展相结合的原则。突出重点,分级负责,分步实施,提高资源开发利用的科技含量,促进资源优势转变为产业优势和经济优势。提高矿产资源对经济社会可持续发展的保障能力,建立多元、安全、稳定的矿产品供给体系;实现公益性地质调查评价与商业性勘查分制运行,基础性地质调查和矿产资源勘查取得一批新的成果;通过产业结构调整,开发优势矿产,提高矿产利用效率,实现矿业经济增长方式的根本转变;进一步控制矿山污染物排放总量,加强矿山生态环境的监测预防,加大库区环境保护和生态建设力度,促进矿产开发与生态环境协调发展;全面推进矿产资源信息化和网络化建设;建立以矿业权为优秀的矿业生产要素市场;加强相关法律法规建设,加大对资源保护和合理利用的执法监察力度。坚持宏观调控与市场机制相结合的原则。在国家法律、法规、政策指导下,充分发挥市场优化配置资源的基础性作用,优化资源利用结构和布局,调控资源利用总量。坚持经济效益、社会效益和环境效益相统一的原则。 严格矿山闭坑工作的审查与管理,矿山闭坑应向市国土资源、环境保护行政主管部门提交含矿山生态环境恢复治理方案的闭坑报告。矿山生态环境恢复治理方案实施后,经市国土资源、环境保护行政主管部门检查验收合格,方可退还生态环境恢复治理履约金和土地复垦保证金。积极争取国家专项资金和地方配套资金,以景观生态学思想和生态系统理论为指导,改变单纯的废弃矿山土地复垦的观点,采用工程技术、生物技术和生态农艺技术相结合的方法,开展重点闭坑矿山受破坏土地的复垦与生态环境恢复和重建。对现有生产矿山的生态环境保护与恢复治理进行专项规划。建立健全矿山生态环境监督管理体制、生态环境治理责任制和责任过错追究机制。对开采造成生态环境破坏、诱发次生地质灾害和环境污染严重的现有生产矿山,责令限期整改,逾期不达标的,予以限产或关闭。切实做到强化管理,定期监督检查,严格执法,使矿山生态环境保护与恢复治理不欠新帐。鼓励采用先进的采、选、冶工艺,开发低废、无污染的矿山清洁生产技术,实现矿山废弃物的减量化和资源化。各级地方政府国土资源行政主管部门应监督矿山企业进行地质灾害危险性评估,建立地质灾害监测网络。 在可能诱发次生地质灾害的区域建立监测网点,有效地预防次生地质灾害。严格执行国家环保标准,矿山“三废”必须达标排放。因地制宜,实施不同类型矿区的生态环境恢复治理和重建示范工程,进行矿山土地整治与复垦、“三废”的综合处理与利用。建立矿山生态环境履约金制度与土地复垦保证金制度。根据“谁破坏,谁治理,谁受益”原则,鼓励矿山企业增加生态环境保护及污染防治的资金投入。对利用先进技术复垦、开发废弃矿坑和塌陷地的,可优先享受复垦土地的使用权,并依法享受开发荒地后一定时期内的免税;执行对矿山生态环境保护及恢复治理工作做得好的矿山企业减收矿产资源税、优惠贷款、提高矿产资源废弃物综合利用的利润留成率等优惠政策。 4保护矿山地质的策略 鼓励社会和企业多渠道筹集资金,开展以市场需求为导向、经济效益为目标的商业性勘查;鼓励在经济欠发达且具资源潜力的地区开展矿产资源勘查;鼓励矿山企业在矿区周边和深部开展矿产资源勘查;禁止在国家划定的自然保护区、森林公园、重要风景名胜区、重要地质遗迹和文物保护区等区域内进行矿产资源勘查。完善矿山“三率”考核体系,加大矿山“三率”监管力度。制止采富弃贫、采厚弃薄、采易弃难、乱采滥挖等破坏矿产资源的开采行为,采用合理的矿山开采系统、先进采矿方法、回采工艺以及先进的选冶技术和设备,提高资源回收率。 矿山地质技术论文:现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位与应用分析 摘 要:我国地大物博,具有丰富的矿产资源。如今各行各业的发展都需要大量矿产支持,矿场资源的开采也逐渐进入白热化,但在开采的过程中经常会因地下大量的挖掘,破坏了原本山体或者地下的环境结构,引发挖掘经坍塌,内部岩石变形,或者一些自然环境的突然变化,这样的变化产生极大程度的影响到了地下开采人员的生命安全,也对开采所用的设备和所开采的矿区资源进行了危害,如今现代科技发达,人们地质灾害所产生的问题进行了分析和解决,现代测绘技术应运而生,本文就对现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位和应用进行了解和分析。 关键词:现代测绘技术;金属矿山地质灾害;作用;应用分析 我国的经济迅猛发展,社会各界对矿产资源的使用量业日益增加,大量开采带来可观经济效益的同时,也带来了史无前例的恶劣环境问题,首先因为在开采过程中所产生的工业废水废料对地表的植物进行破坏,其次在地下大量开采的过程中,在地下环境中,形成大量的空洞,地下原有组织被更改,同时引起当地动植物的生存环境的改变,导致一些动植物有退化行为和数量上的锐减,这种因采矿而对地区产生的负面作用亟需解决,如今科技发达,矿山科技人员在对开采所产生的环境问题和地质灾害已经有了一个深入的了解,运用现代测绘技术对因采矿引起的副作用和灾害进行有效的防治。 1 金属矿山地质灾害防治及测绘技术的作用 1.1 金属矿山地质灾害防治现象 矿山的开发范围很广,其中金属矿山属于矿山环境工程中的一个分支,其产生的地质灾害也是十分严重的,在金属矿山的开采中,因为开采而引起的矿藏地貌改变,生长在矿藏之上地表的植被也相应的被破坏,危及到矿藏所在地区生态的平衡,这种残存的生态,在特殊天气的侵袭下会越来越严重,最后绿色植被无法生长,山体因为没有植物根系的保护,在阴雨天容易引发大面积的泥石流,危及到人们的生活生产安全,现今,在矿山开发的项目中金属矿山开采所引发的地质灾害比较严重,众多矿山已经对其存在的问题进行了及时的补救和改正,在这些工作中,主要从检测、研究、矿内地质稳定性方面着手。 1.2 测绘技术在地质灾害研究中的应用 测绘技术在金属矿山的地质灾害研究中,需要多方面知识的相结合,比如:关于所在矿区工程环境的分析、在采矿进行中所采取的方法、还有各种地质学、梳理知识的综合运用,这些知识的交叉运用,给测绘技术提供了重要的矿区信息可以更好的针对开采矿区进行监测。 虽然现代测绘技术已经在我国的防治工程中占有了一定的位置,但在金属矿山测量队伍中的使用率却不算乐观,很多金属矿山测量队还在使用传统的方法仪器对矿山的整体进行勘测,这就降低了勘测的准确度。 2 现代测绘技术的发展及在金属矿山地质灾害中应用展望 测绘科学作为一门古老的应用学科,在近二十年来由于电子技术与计算机技术、激光技术,卫星定位测量技术、遥感技术、计算机辅助设计技术,地理信息系统GIS技术、数据库技术、计算技术、无线电通信技术等的发展,导致了包括电子测距仪、全站仪,各种激光测绘仪器,机助制图系统,数字水准仪,电子测距三角高程,GPS测量,数字摄影测量,矿山形变监测网优化设计及平差处理技术,空间数据处理技术,矿山GTS等在内的一大批重要的测绘技术设备和方法的出现。也为金属矿山地质灾害研究中数据的及时、准确、自动获取、分析提供了技术保障。现简要介绍几种代表性的现代测绘技术: 2.1 卫星定位技术及在金属矿山地质灾害中的应用分析 目前GPS测量的作业模式主要有静态相对定位,快速静态相对定位及实时动态相对定位,绝对定位,充分相对定位,伪动态相对定位,网络RTK等。对于高精度测量,主要采用前三种方法。 (1)GPS定位技术在形变监测中的应用中一个显著的前提为监测体为缓慢变形,并且无明显的崩塌陷落。在此基础上,可布设GPS观测点,这种方案具有小布设传统的变形监测控制网,能同时测定点的三维坐标数据,小需通视、全天候、自动化、不必进行高程转换等优点。但在矿山应用中也具有布点灵活性差(受地形植被限制),整体规划由于地形影响而导致函数关系复杂、误差源多的缺点。尽管如此,运用GPS进行变形监测的精度也能达到1-5mm,完全能满足金属矿山地质灾害监测的需要。 (2)将卫星定位系统融入于矿山地质灾害的测绘中,可以对矿山的整体数据进行计算测量,把已经发生的灾害程度、特征情况进行分析,再根据灾害地的地貌特征、体积的等等信息进行整合,随后制定解决方案。 (3)GPS技术高程测量中应注意的问题。由于坐标系统的小一致,观测误差等的影响,GPS技术在测量平面位置时的精度是可靠的,但在高程测量上的精度不太可靠。所以在GPS测量时要注意严格依照《GPS测量规范》执行,严格控制外业条件。如卫星高度角大于150,有效卫星数大于5,注意周围的电磁影响等,并且在采用精密星历进行解算。对测站的对中,天线高的量取等工作要十分仔细等。 2.2 影测量技术及其在金属矿山地质灾害防治中的应用 摄影测量技术由于高质量的摄影机和精密量测仪器的出现,计算机软件的发展,使人们能够采用严密的数学处理方法来模拟摄影测量中的系统误差,含摄影机镜头的畸变及底片的变形。从而测量精度和效率显著提高。目前空中摄影测量点位测定精度己可达2-4pm。地面摄影测量的精度可达到摄影距离的一几万分之一。由于摄影测量技术可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量小,效率高和成果品种多等优点,因而在金属矿山地质灾害防治中有广泛的应用前景。 利用航空摄影测量可以进行金属矿山开采引起的整个大面积矿区的地形图、灾害变动状况、地表沉陷的调查等。特别是植被浓密、山高水急的危险地带,航空摄影测量可以提供数字的、影像的、线划的多种形式的地图成果。特别是GPS技术与航空摄影测量技术结合使其作业效率和精度得到大大提高,而全数字摄影测量的系统的出现,小仅实现了航摄测量内业的自动化,也为形成4D产品(DEM,DOM,DRG,DLG)奠定了基础,并为建立专题信息系统提供了可靠的数据保障。 结束语 综上所述,为了我国的矿产开采行业可以持续发展,就要认真对待矿产开采带来的地质灾害,对其进行有效的预防和控制,利用现代测绘技术的自动化、多样化、实时化、精准度获取矿山外部内部的实时动态,对即将发生的地质灾害进行有效预防,这就要求测绘工作的设备精准,人员技术专业,懂得合理运用多方面知识对不同矿区不同的地理环境进行准确的监控与测算,将地质灾害的发生率降低到最小,保证矿区自然环境的完整性,为我国的矿产开发和环境保护做出更大的贡献。 作者简介:赵小静,身份证号:230205198212090047。 矿山地质技术论文:矿山地质探矿工程技术的分析 [摘 要]我国地大物博,地质矿藏储量位于世界前列,但是,大部分的矿藏都深埋于几千米的地下或者矿山之中,非常不利于人们的采集,因此,矿山地质探矿工程技术的发展水平有着重要的意义。本文主要对我国矿山地质探矿工程技术中存在的问题进行分析,并对低碳经济的矿山地质探矿工程技术进行讨论,希望能够促进矿山地质探矿工程技术的发展。 [关键词]矿山;地质探矿工程;技术分析 前言:一个国家的发展离不开矿产物质的储量、开采和有效利用,而矿产物质大部分都位于几千米的地下或者矿山之中,一旦进行开采势必会对当地的地质环境造成破坏,而且如果没有制定合理的开采计划而随意开采,终有一天会造成能源枯竭,因此,我国提出了可持续发展战略,在积极探求更好的矿山地质探矿工程技术的同时积极寻找可再生的替代能源,争取将矿产物质开采过程中造成的危害降低到最小。 1.矿山地质探矿工程中存在的问题 1.1探矿方式的不合理 目前,在我国的矿山地质探矿工程中存在许多的问题,这些问题的存在会对矿山周围的生态环境造成破坏,而且还会对以后的开采工作造成安全隐患,如果不能够发现并解决这些问题对矿山地质探矿工程的发展非常不利。其中最主要的问题就是探矿方式的不合理。在矿山进行开采矿物质时,针对不一样地质的矿山使用不一样的开发措施,现在经常使用到的有四种:钻探方式、槽探方式、坑探方式以及物探方式。在近几年内的矿区开采中,运用最广泛的是槽探方式以及钻探方式,不过大多会遇到的一个情况就是,许多的单位在探索矿物质时没有选取最佳的方法,在进行开采矿物质的时候都是使用以往的经验开展的。如果是这种现象,新开采的矿区很容易就会出现判断错误的情况,因为不同的矿山根据矿藏种类、矿藏的大小、地质地貌、是否有地下河、山体中是否出现断层等情况会对矿藏的开采造成影响,如果在对矿藏进行开采前不进行全方位的检测,就会导致包括开采过程中出现塌方等问题的出现。因此在探矿时一定要对矿山进行全面的检测,充分掌握矿脉的形式、大小、数量、矿化等内容,才能够保证矿山地质探矿工程的顺利进行。 1.2选择的地址不当 选择的地质不当是在矿山地质探矿工程中存在的另一个问题,目前在我国值得开采的矿山都是覆盖面积较大,储量较高的大矿藏,因此,在选择开采地址时可以有多种的选择,可以在开采地点设在最适合的地方,甚至可以设置多个开采点,但是,对于在南方的某些煤矿来说,很多的矿场都是范围很小的矿场,在对这些矿场进行探制的过程中找地址时出现了较大的偏差就会造成很严重的后果,计入使用深坑法对有偏差的地址进行探测的时候,很有可能会使得周围的地貌发生一定的变化,从而生出事故。也可能因为井口估测的高度与附近的侵蚀标准水平面相同的时候,假如正好周围分布河流的话极其容易出现井口在水流过多的时候被淹,这样就会使得探制的过程中出现危险。矿藏开采在选择地址时若正好选择在了矿藏断裂层处,那么在开采过程中就容易发生塌方事故,威胁开采人员的生命安全。因此,在矿山地质探矿工程中选择地址非常的重要。 1.3安全意识薄弱 安全意识薄弱是在矿山地质探矿工程中存在的最主要的问题。目前我国开采的矿山大都在野外或者荒无人烟的地方,矿山附近的自然环境遭到的破坏较少,因此在矿山附近有多种多样的地质环境,在对矿山进行开采之前,探矿工作者需要到矿藏的所在地进行实地考察,对矿藏进行全面的检测,并确定出最适合的开采地址,不过探制工作者大多在事先都不会认真的去做准备,导致探矿工作者对矿藏所在地的环境一无所知,很多的工作者在调查的同时还会因为通风条件不好而有呼吸不过来的现象,要是情况严重的话还可能会使人窒息,还有就是大多的矿山都是在深林之中,野生的有毒动物比较多,蚊虫也比城市中凶悍,如果探矿工作者在进行实地勘测时没有对当地环境进行充分的了解,就没有办法提前进行预防,极其容易受到伤害,如今大部分的矿山在进行探制的时候安全预防管理措施上还必须进一步的加强。 2.探矿工程技术与低碳经济 自从我国颁布可持续发展战略以来,低碳经济在我国越来越受到重视,一切行业与技术都在向着低碳经济的方向发展,而探矿工程技术的低碳发展也是势在必行的。低碳经济是指在保证经济社会健康、快速和可持续发展的条件下最大限度减少温室气体的排放在确保经济发展速度和质量不变的前提下通过改善能源结构,调整产业结构增加碳汇等措施不仅可以减少碳排放总量也可以在一定程度上减少碳单位排放量。资源的储备量是一个国家发展的基本前提,而由于我国之前大肆的开采矿藏,导致矿产的浪费率较高,而且大部分矿产物质都没有得到很好的利用,为了保证我国长久持续的发展,就必须对矿山地质探矿过程技术进行革新。目前,越来越多的新型的技术与设备在开采中被使用,但是,在一些地区的矿山中仍然使用的是老式设备,致使矿山地质探矿工程的工作效率没有得到明显的提高。为了提高矿区的工作效率,首先,需要建立一个良好的探矿工程的计划,明确各阶段工作的每一个步骤及负责人,一个完善的施工方案和明确的责任监察制度是工作有序开展的必要前提。其次,就要严格的对探矿工程的施工人员和管理人员进行考核,良好的管理和技术人员的配置也是十分重要的。与此同时,长期不间断的学习和实践也是提高施工效率的重要条件。再者适当的制定激励措施,鼓励相关人员持证上岗,对于敢于尝试的科研人员给予一定的扶持。通过这些措施能够有效的加强矿区的管理,提高工作人员的工作积极性,保证开采人员的生命安全,从而提高矿区的工作效率。 3、矿山地质探矿工程技术 在矿山地质探矿工程中,第一项工作就是全面掌握矿山所处位置的环境以及地质,不同的矿山地质有着不同的构成结构,其地貌特征也存在着不同。因此,在进行相应的勘探工作时,要充分了解分析矿山所处的区域地质情况、矿床地质结构及构造等。其次,就是选择科学的探矿方式。在矿山地质探矿工程中,探矿 方式的选择直接关系到工程的整体效率与质量。一般情况下,对于矿质类型单一、矿体较为集中的矿山,适宜采用钻探的技术方法,可以取得较为理想的探矿效果,并且获取与矿体相关的各类基本信息。对于矿体较为复杂、分散的矿山,则需要采取多种探矿方式联合应用的模式。最后也是最重要的就是进行矿产资源的开采之前一方面要加强对工作人员的安全培训,使他们能够适用各类情况。另外一方面还要明确设置和落实矿山地质探矿过程中安全的责任。对于那些比较偏远的矿山地质要进行探矿时,一定要多了解当地的环境,研究各种潜在的危险情况的应对方式,以此来保证矿山地质探矿工作的顺利完成。 4、结语 矿产资源的储量是经济发展的基础,只有不断的提高矿山地质探矿的工作效率,解决在探矿工作中存在的安全隐患,才能够促进我国经济的不断发展。 矿山地质技术论文:浅析矿山地质工程测量技术 [摘 要]人类对地质矿物的开采和利用逐渐加大,使得地质矿物逐年减少,为社会和环境的发展带来了严重的不良影响,使得人们的日常生活也受到了严重的影响。随着科学技术的发展,矿山地质工程逐渐受到了人们的重视,在矿山地质工程中,采用良好的测量技术,能够有效改善社会发展和环境发展的现状,加快社会的发展。而要做到这一点,就需要矿山地质工程测量人员不断提高其测量的技术,对测量技术进行不断的创新,已满足实际工作的需要。本文就矿石那地质工程测量技术进行了简要的探究,仅供参考。 [关键词]矿山 地质工程 测量技术 随着社会的快速发展,资源的消耗、环境的污染以及人口的压力等多种问题开始出现,这些问题的出现使得人们的生产生活受到了极其严重的影响。在最近的几年当中,科学技术得到了极大的发展,与此同时矿山地质工程测量技术也在发生着改变,在社会发展的阶段,为了能够使得矿山地质工程测量工作更为精确,就需要每一位矿山地质工程测量人员具有一定的创新精神,不断改进测量技术,提高测量水平,使得矿山地质工程符合社会的发展要求。 一、矿山地质工程测量概述 矿山地质工程是一个较为特殊的行业,由于其的特殊性,使得矿山测量成为了一个单独的专业,有着专门的理论和技术要求,在社会发展中有着一定的地位。在矿山地质工程中,测量技术是其重要的组成部分,而随着社会的发展,传统的矿山地质工程测量技术已经无法满足矿山地质工程现今发展的需要,其只有不断提高矿山地质工程测量技术,才能够更好的应对社会发展的需要,为社会发展提供必要的支持。而就我国目前矿山地质工程测量技术的提高方面来看,其中还存在一定的制约因素,使得矿山地质工程测量技术的提高受到阻碍,而主要限制矿山地质工程测量技术提高的因素包括:首先是测量水平的高低以及选用的测量仪器的先进性。其次是开采水平的高低以及工程总量多少的限制。最后是相关矿山测量专业的发展状况。 在矿山地质工程中,主要实施测量工作的是专业的矿山测量人员,这些测量人员的主要职责就是进行地貌和地形图的绘制,在矿山地质工程的开采工作中实施监督的职责以及对开采的沉陷程度进行有效的测量、对由于开采所引发的一系列问题和损失进行维护等。随着社会经济的发展和人口的增加,城市发展中面临着严重的人口过多的威胁,人口的不断增加,使得资源的利用率逐渐加大,造成了资源的过渡消耗和浪费,环境也开始逐渐恶化,环境的恶化导致了各种自然灾害的出现,这些问题严重威胁着人们的正常生活,对社会的发展也存在着严重的不良影响。根据相关资料显示,提高矿山测量人员的测量技术,对矿山地质工程实施更为全面的测量,能够有效改善环境条件,对环境信息进行有效的管理,从而使得资源的利用得到有效的优化,实现资源的优化配置,并且在一定程度上能够改善地质沉陷的问题,对人类社会的发展具有积极的推动作用。 二、矿山地质工程测量存在的问题 在矿山地质工程测量工作中,主要的动力元素就是测量人员,而在我国矿山地质工程测量工作中存在的问题,也就是测量人员方面存在的问题,主要的问题包括以下几个方面: 1.矿山地质工程测量人员的地位不高、待遇也相对较低,职能权利相对较小。对矿山地质工程进行有效和精确的测量,能够保障开采工作的顺利进行,并且精确的测量也能够为开采后提供必要的各项服务。矿石地质工程经过测量所获得的数据,不仅能够为开采者同必要的服务,同时也能够为矿山地质工程的管理人员提供必要的参考依据,使得管理人员能够在全面了解资源开采情况以及现场安全等情况下,对矿山的开发做出正确的判断,从上述几点可以看出,矿山地质工程测量是矿山资源开发以及安全生产的重要构成部分。但是,自从上世界九十年代开始,市场经济开始出现,由于市场经济的冲击和影响,使得大部分的矿山企业改变了原有的经营理念,逐渐开始将经济效益作为发展的重要指标,不断的追求经济效益的最大化,为了实现这一目标,很多企业开始大量的开采低成本的矿石。而随着开采工作的增加,使得环境受到了严重的影响,而环境的影响,使得矿山测量技术的发展受到了一定的限制,加之投入在矿山测量技术开发上的资金比较少,相关测量人员的待遇以及地位不高,职能权利受到限制,从而使得矿山的测量无法发挥出其应有的作用,矿山地质工程的发展无法适应社会的发展需求。 2.人才缺乏。由于煤矿行业的工作条件差、危险性高,尤其是地质工程测量部门工作人员的待遇不高。因此,很少有测量专业的优秀人才到煤矿行业工作,并且原有的优秀人才也流失到了交通、建筑等行业,煤矿行业的测量技术力量大大削弱。 三、新时期矿山地质工程测量如何创新 1.理论创新:矿山地质工程测量是一项多专业综合的工作,它的理论基础包括了相关的多个专业。随着矿山地质工程测量相关专业,在原理与运用等方面的不断深人,使矿山测量的理论得到创新,进而可以推动矿山测量专业的创新,最后达到促进矿山地质工程技术的提高的目的 2.技术创新:矿山测量是一项以技术为主导的工作,它在矿山生产、安全管理等过程中都有运用。随着矿山地质工程测量实践的深人发展,矿山地质工程测量的各个环节会出现新的问题,并要求得到有效的解决。怎样基于现有的软硬件条件,科学的解决不断产生的问题,对测量技术进行创新也就显得十分必要。 3.应用创新:矿山测量是一项不断发展的工作,随着科学技术的深人和资源开采的增多,矿山地质工程测量的应用范围也相应的改变,矿山测量要在原有的应用范围的基础上,拓展新的应用范围,尤其要注重在应用方式和体系上的创新,也只有这样,矿山测量才能不断发展。 四、矿山地质工程测量要运用GPS和RT技术 1.测量地形 测量地形图的传统方法是建立控制点,并在控制点上安放经纬仪或者全站仪测量地形图。随后测量地形图的方法发展为:外部作业使用手簿和全站仪进行编码,用比例较大的软件测量地形图,该方法对四周地形地貌的测量要求较高,并且通过测量可以观察到测量站,这些工作至少需要2-3人操作完成,若在拼图时如发现错误,也需要到野外重新测量。在普通的地形地貌中,测量站运用RTK,一次就可以完成半径为10公里的测量工作,极大的减少了传统测量方法需要搬迁测量仪器的次数,并且只需要在地形地貌的碎部点上停留1-2s,便可得到该碎部点的三维坐标。 2.放样方法 传统的放样方法是,把已设定的点在实际地面上标出,并用常规的放样工具放样,通常要放一个已设定的点,还要反复的移动这个点。在放样工作不能继续时,通常需要使用别的方法来完成放样工作,但会导致测量误差的累计,从而影响放样点的精确度。而运用RTK放样时,只需要把已设定点的坐标值键人到手簿内,手簿便可呈现并提示放样的位置,这样不仅使放样工作变得容易,同时在很大程度上也提高了放样效率。 五、结论 随着矿山资源的不断开采,科学技术逐渐深人,矿山地质工程测量向工程型转变是必然的趋势,也就是矿山测量除了注重仪器在生产中的运用外,还要从服务型向决策型转变。因此,矿山测量人员的素质也将逐步提高,综合能力也不断增强,矿山测量人员也将在矿业的更多领域发挥决策作用。 矿山地质技术论文:“3S”技术在矿山地质环境监测中的应用 摘 要:充分利用遥感技术具有波段多、视域广、信息丰富、现势性强、同一地区可重复成像的特点,采用多时相遥感(RS) 与地理信息系统(GIS)和全球卫星定位系统(GPS) 技术相结合的方法,以快速、准确地对矿山地质环境问题进行监测。本文选取矿山环境污染遥感监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏遥感监测三个方面,概述了遥感监测与综合评价方法,为矿区地质环境监测提供新技术手段,促进“3S”技术在矿山地质环境监测中的应用。 关键词:矿山地质环境;地质遥感;GIS 前言 “3S” 技术是遥感技术(Remote Sensing,RS)、地理信息系统(Geography Information Systems,GIS)和全球定位系统(Global Positioning Systems,GPS)的统称,是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合,多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。遥感技术不断发展,同一区域所获取的光谱信息越来越丰富、空间分辨率越来越高、时相越来越多,可为矿山地质环境监测及研究工作提供越来越多的遥感数据。利用遥感技术对矿山地质环境问题进行监测己是必然的趋势。 国土资源部对全国矿山地质环境监测内容包括侵占、破坏土地及土地复垦监测、固体废弃物及其综合利用监测、采空区地面沉( 塌) 陷监测、山体开裂、滑坡、崩塌、泥石流地质灾害监测、水土流失和土地沙化监测、矿区地表水体污染监测、土壤污染监测、地裂缝监测、废水废液排放监测、地下水监测等11项内容。本文选取矿山环境污染遥感监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏遥感监测两个方面,为矿区地质环境监测提供新技术手段,促进“3S”技术在矿山地质环境监测中的应用。 1矿山环境污染监测 1.1水体污染监测 水污染主要是由于矿山开采过程中产生的矿坑水、废石淋滤水、选矿水及尾矿坝废水等直接排放到江河湖泊或者未达到工业废水排放标准,水体污染是环境评价的重要指标之一。对于水体污染的监测可对水体污染区制作遥感图像三维可视化图,从而直观的看出水污染的情况。 1.2大气污染监测 矿区大气污染重要是由于炼矿厂炼矿排放出来的有害气体引起。在遥感影像上表现为位于烟囱附近,且被污染区域下方地物朦胧,有雾笼罩感,TM、ETM光谱信息丰富, 对大气污染识别较好。 2矿区地质灾害监测 2.1 滑坡遥感监测 矿产资源开发能够引发滑坡地质灾害,主要表现为2种形式:一是开采过程直接造成山体滑坡;二是产生的排土场、煤矸石等固体废弃物,堆积到一定程度时, 在内外营力共同作用下形成松散层滑(坡)塌。矿区滑坡遥感监测方法, 需要借助地理信息系统技术并通过相关的遥感信息模型进行。首先,通过多源遥感数据获取上述影响滑坡发育的因子, 并确定其对滑坡发育的重要程度;然后,根据滑坡或者斜坡所处部位含有的重要因子进行矿区滑坡稳定性评价。如利用地形判别法、人工神经网络方法等,其中地形判别法能够有效地避免对评价因子赋值的主观性。 2.2泥石流遥感监测 泥石流是一种严重的洪流作用下形成的地质灾害,其形成有3个基本条件:一是松散物发育;二是河谷纵坡坡降5%-30%;三十一定的水动力条件。决定因素是形成水动力条件的降雨临界值。泥石流发育的地段常是崩塌、滑坡发育的地段。遥感影像记录了大量的泥石流直接与间接信息。在SPOT影像上,采用213 波段组合,图像进行线性增强后,泥石流沟显示灰白色色彩,沟口的扇状冲积锥显示较清晰;QuickBird影像上对较小型的泥石流都能很好的辨认。 3地貌景观的破坏监测 煤矿、铁矿及非金属矿露天开采,道路开挖,造成基岩裸露、地表土壤剥离、植被破坏,导致地表类型从植被过渡到裸露的矿石,从而增加了降雨和岩石的接触面积,造成了矿山环境的污染。产生的固体废弃物占压大量土地,尾矿在遥感影像上最容易识别,能较清晰地显示矿产开采产生的地质环境问题。利用不同时相、不同分辨率的遥感影像,采用图像融合和图像增强的方法,提取矿山植被破坏动态监测的变化信息,分析出不同时间段开矿对植被破坏情况,并可通过GIS空间分析功能定量计算出矿山破坏和占用的土地面积,并利用GPS野外核查和实地采点,进一步核查矿山破坏情况,从而为科学地进行矿山环境保护工作提供重要的支撑数据。 4 结语 本文通过对矿山环境污染监测、矿区地质灾害监测和地貌景观的破坏监测三个方面的遥感工作方法概述,利用遥感和 GPS 技术开展遥感监测工作,通过监测数据变化的时空分析,设计 GIS 数据的更新模型。可监测程度与影像的分辨率、周围地物属性、解译者的专业知识等密切相关,可监测频率则与影像获取能力有密切关系。对大面积的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可选取多时相的中等分辨率的遥感影像(TM/ETM/OLI)进行动态监测;对小区域的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可结合中等分辨率(TM/ETM/OLI)和高分数据(SPOT)相结合的方法来进行遥感监测;对小规模的污染监测、地质灾害监测、地貌景观破坏监测等可采用更高分辨率的遥感影像(QuickBird\IKONOS)和航片(无人机航片)进行监测。 随着资源三号卫星等高分辨率立体测绘卫星、环境与灾害监测预报小卫星星座和航空无人机遥感技术的逐步完善,光学和雷达遥感协同发展的格局已经初步形成,随着北斗卫星系统的逐步建立,大型数据库(如ArcObject / Oracle等)的开发技术逐步完善,矿山地质环境的监测对象和精度将会逐步提升。运用“3S”技术对矿山地质环境监测对构建高效、通用、可靠的监测体系,建立矿山地质环境监测及综合评价应用示范与相关的标准规范,全面推进以遥感、地理信息系统为优秀的空间信息技术在矿山地质环境遥感监测中的综合应用,直接服务于矿区可持续发展,具有重要的现实意义。 矿山地质技术论文:计算机辅助技术在矿山地质中的应用 摘要:随着计算机技术的快速发展和矿山勘探工作要求的不断提升,在矿山地质勘探工作中计算机辅助技术的应用被认为是重要的创新模式,在运用地质科学理论和相关的技术对矿床进行分析和研究时,计算机辅助技术能够保证矿山资源得到合理的利用和积极的开发。文章对计算机辅助技术在矿山地质中的应用进行了讨论。 关键词:计算机;矿山地质;应用 随着城市化进程的不断加快,人们对矿的用量逐渐加大,矿山地质勘察工作也逐渐发展起来。国家在这方面的资金投入较大,但受到各方面因素的影响,比如矿山地质勘察工作环境复杂多变,存在较多的不确定因素等,最终得不到良好的回报。为了提高勘查工作的科学性和有效性,保障矿山资源得以合理开发和利用,人们应该充分利用科学技术的力量,有效应用计算机辅助技术,提高矿山地质勘察的工作效率,促进矿山地质勘察工作的良好发展。 一、计算机辅助技术概述 所谓计算机辅助技术,它指的是以计算机为载体,通过计算机的相关功能,对产品进行设计、制造、测试等操作,从而辅助人们根据具体的需要,将其运用在不同的领域中,最终完成一系列操作的一种技术。计算机辅助技术包括多个领域,比如现在比较常见的计算机辅助设计(CAD),还有计算机辅助教学(CAI)等,人们在不同的领域中应用计算机辅助技术,有效完成各种任务,最终形成一种良好的人机交互模式,极大促进了各个行业的发展,它是人类科学技术进步的重要体现。 二、矿山地质工作中应用计算机的领域 建立矿山地质数据库。目前已有大量的现成软件可供应用。编制各种报表。包括各种原始资料表格、经过处理的表格。如,资源储量报表、三级矿量报表、损失贫化报表等。编制报表可采用带有强大计算功能的通用软件EXCEL或LOTUS1-2-3等。目前,有许多电子表格软件与数据库软件相互应用,起到功能互补的作用。绘制各种统计图表。包括不同查明程度的资源储量的对比图、三级矿量储备的对比图、月或历年生产勘探工作量的对比图、品位频率分布图等。数学地质的分析运算。矿山地质工作中的各种数学地质方法,可在多种软件上进行计算,如,MATLAB,MATHCAD,SPSS等。这些软件虽不是专门为数学地质工作而编制的,但当应用到某种数学地质方法时,可在这些软件的Help菜单中寻找适用的功能。绘制各种地测图软件。目前已出现根据地质控制点可自动连图和绘图的智能化绘图软件。这些软件中应包括指导连图的专家系统,但由于不同矿床的连图规律不尽相同,因此,不同矿山应自行开发适合本矿山的连图专家系统。 三、计算机辅助技术在矿山地质工作的应用 1、三维可视化技术在矿山地质工作中的高效应用 计算机科学技术的发展和进步,三维可视化技术逐渐被应用于矿山地质工作过程中,主要是三维建模技术、三维显示技术以及三维操作技术。这三项技术的应用,能够对矿山地质勘测过程中,对其地貌特征、地质分布、地理现象甚至一些比较隐秘的地质特点和分布情况都可以进行很好的监控和显示,能够对地质资料的连续性情况进行准确的检测,能够对所获得的资料或者是当前存在的资料进行真伪辨别,并且能够发现其中存在的异常,从而为数据分析和使用提供帮助,在矿山地质勘测过程中,三维可视化技术主要是被应用于地层解释,因此这种技术一方面是一种解释技术或者是解释工具,另一方面又是一种成果表达的工具。能够对矿山地质地层的结构特征、岩性以及沉积特点,进行准确的观测和数据记录,从而帮助工作人员能够准确的选定目标,来对当前所监测位置的地质情况进行描述。 2、虚拟现实技术在矿山地质工作中的应用 虚拟现实技术是这几年兴起的计算机辅助技术,是一种比较高级的人机交互技术,在虚拟现实技术中,主要包括的技术就是环境建模技术、触觉反馈技术、系统集成技术、立体声合成和立体显示技术、交互技术。这项技术被广泛地用于地质矿山勘测过程中,主要是在地质资料的三维可视化解释、钻井设计以及工程设计等过程被很好地应用。通过这项技术的使用,能够在矿山地质勘测过程中,将所获得数据和分析结果在同一个虚拟化的环境下显示,从而能够很好地为地质构造、地震情况以及岩石物理特性等提供协同式环境,促进了在地质勘测工作执行过程中,不同的工作人员对经验和认识等智力资源的合理共享,从而提高了工作效率,使得勘测结果也更加的准确。 3、数据库技术在矿山地质工作的应用 在矿山地质工作过程中,由于涉及到多方面的知识内容,那么就需要获取大量的数据信息,并且对这些数据进行系统的处理,就需要构建完善的数据库,计算机辅助技术中数据库技术的应用,很好地方便了数据库管理,一方面可以对矿山监测过程中所获得数据进行分类保存和展示,主要包括地质勘测过程中,地质构造、特征、地震解释、地面工程等多方面的资料,实现了很好的分类保存和整理展示。另一方面对这些数据可以进行有组织的、动态的存储和共享,实现了矿山地质工作中数据处理和信息资源的共享服务,能够为地质矿山工作不断地积累经验数据,通过形成完整的数据库资料,对于以后其他矿山开采过程中,相似地质结构的开采和利用提供了很大的帮助,通过进一步深化和应用数据库技术,从而提高数据管理的有效性。 4、地理信息系统技术在矿山地质工作的应用 地理信息系统技术是一种非常关键的技术,主要包括对数据进行采集、处理、存储、管理和分析,并在此基础上,输出相应的地理空间数据。通过将信息数据输出,从而为地质开采过程提供确切的信息,那么工作人员和科研人员就可以根据这些可靠的信息和数据来开展工作。地理信息系统技术的出现,很大程度上方便了人们的工作和管理,在矿山地质开采过程中,使得矿山地质的研究能力达到了前所未有的程度,对地下的地质构造、岩性、物理特性等都可以进行准确的描述和掌握,为地质工作人员提供了可靠的决策数据和信息支持,是矿山地质数据资源管理和应用系统中必不可少的工具。 结束语 矿山地质工作过程中,需要不断把计算机辅助技术加以利用,通过高效地利用计算机辅助技术,可以有效地提高矿山地质工作的效率,另一方面在地质勘测过程中,提高了获得数据和信息的准确性,确保了矿山地质勘测的质量和进度。 矿山地质技术论文:金属矿山地质勘查技术现状分析 摘 要:地质勘查技术不仅是地质研究中的一项重要技术,同时还被多个领域广泛的应用,如道路建设、金属矿山勘察、建筑业等等。本文主要研究了地质勘查技术在金属矿山中的应用发展,先对地质勘查的发展现状进行了分析,而后指出其在金属矿山中的主要工作内容,最后对金属矿山的几种地质勘查技术进行了介绍。 关键词:金属矿山;地质勘察技术;现状分析 1 引言 地质勘查可以说是包含了一切与地质有关的探测、勘察工作,而在金属矿山的地质勘查中,一般使用的勘查手段主要为物化探勘查技术、遥感地质勘查技术等。随着科技技术的高速发展,一些高科技的勘察手段也逐渐的被应用到金属矿山的地质勘查中,进而极大程度的提高了我国金属矿山地质勘查的技术水平。 2 金属矿山地质勘查工作的主要内容 2.1 对生产中的矿山勘查 进行金属矿山资源开发时,生产企业必须要做好对应生产勘察,并且要根据勘查得出的结构,合理的进行矿产生产的规划与设计生产,一定不能一次就将所有的矿产全部都开采完,同时要对该矿山的服务年限着重注意,以便于进行充分的利用,也让周围的金属矿产能够发挥出很好的资源效益[1]。而对正在进行开采生产的金属矿区来说,必须要对周边的地质进行详细的勘查,以此来探出周围更多资源的储量,如果是还没有进行开采的金属矿区,则更应该扩大范围进行资源的勘查。在进行这些过程中,还得注意做好相关档案的记录,这对以后的地质勘查工作有着相当大的帮助。 2.2 生矿与尾矿的勘查 综合利用关键的地质勘查技术,对提高金属矿山的开发效率是有着非常巨大帮助的。对紧缺的矿山资源共伴生的尾矿和生矿,采用综合性的开发利用。与此同时,制定出明确相关标准的政策来对矿产资源的利用进行相应的规范化,并对尾矿的资源做好调查,再综合利用好矿山的尾矿资源,使得资源的综合利用得到不断的提升。 2.3 危机矿山接替资源的勘查 矿产资源都是属于一种不可再生能源,所以在开发时就要对矿山的开发年限进行充分的考虑好,尽可能的延长其服务时间。因此,当在进行拥有重要金属矿产资源的地区开采时,就要做好相应的危机矿山接替资源勘查,以此来保证地质勘查工作得以有效的进行,很大程度上减小了对勘查技术的要求,也更加有助于对其进行评价。 3 金属矿山地质勘查技术的现状分析 3.1 遥感地质勘查技术法分析 遥感的发展最大程度的拓宽了人类的视觉和视野能力,其有着尺度多、综合性强和多层次的特点,已经逐渐的成为了金属矿山地质勘查技术中非常重要的技术手段[2]。随着传感器的分辨率(时间、辐射、空间等)的不断提高,其中着重是干涉雷达技术与高光谱技术的发展,不但大大的提高了遥感的观测尺度,同时还提高了其对地物的识别精细程度,进而使得遥感地质勘查技术的应用进入到了一个全新的高度。由于遥感地质中,高光谱技术的大力发展,使得遥感可以根据获得与重建的像元光谱,之间的对地质进行识别,使得遥感地质技术在进行金属矿山的勘查中的效果得到了质的飞跃。 3.2 勘低频电磁法分析 随着地质勘查技术的不断发展,矿物资源的逐渐减少,大多数存在浅部的金属矿物都被开采殆尽,而这时候想要继续进行矿物的开采,其难度就变得相当的大。在这样的情况下,就必须要提高金属矿山地质勘查的技术,只有提高了勘查的技术,才能更加方便、灵活的进行矿物的开采。勘低频电磁法就是利用Fraser滤波等的处理,进而得到相应的数据,将其覆盖区中异常的地质与展布都有着清楚的了解,还可以对金属矿山内矿物的位置进行一定的预测[3]。勘低频电磁法具有快速、便捷和高效等特点。还有强大功能就是,当存在于地球上的任何一点,通过勘低频电台发出的电磁信号,都是可以被其它的电台给及时的收到。但是勘低频电磁法的信号源选择是存在着一定限制的,时间的长短对电磁波的强弱也是有着对应的影响,在太阳升起与落山时,其受到的影响最为强烈。 3.3 物化探勘查技术分析 物化探地质勘查技术是地球物理勘查与化学勘察的简称,其中物理勘查主要包括了地震、重力、电法、磁法放射性等这几大类方法,在寻找和扩大能源矿产、有色金属矿产等方面比化探法更好,有着非常明显的效果;而化学勘查的主要优势就在于寻找和扩大贵金属矿产这方面,化学勘查具有多解性很少,直接性强的特点,勘查的效果明显要优于物探[4]。随着当前矿产勘查的发展趋势,对各种勘查技术的要求也是越来越高,由最初单一的地质勘查技术到现如今的要多种勘查手段的相互配合、协作勘查,只有这样才能有效地减少其多解性,因为金属矿产资源的不断减少,只用物探或化探的手段去进行地质的勘查,其得出的效果肯定不是很理想的。 4 结语 综上所述,金属矿山地质勘查技术的发展,对国家的发展和经济的建设都是非常有利的,只有地提高了地质勘查技术,才能有效地推动找矿技术水平与效率的进步。 作者简介:高坤丽(1986-),女,安徽六安人,中国地质大学工学学士学位,研究方向:资源勘查工程。 矿山地质技术论文:基于三维激光扫描技术的矿山地质建模与应用研究 【摘 要】激光扫描技术是一门新兴的测绘技术,当前已经在很多领域中都得到了广泛的应用。三维激光扫描技术指的是通过目标物体表面三维坐标的获取进行完整、高精度的目标物体原貌重建,通过原始测量数据的快速获取实现直接的实物逆向三维数据采集的模型重构技术。本文首先阐述了三维激光扫描技术关键,解决了激光扫描技术中存在的海量测站数据拼接、大地坐标定位两个方面的不足。以某矿山为例利用三维激光扫描技术完成了矿山三维地质建模,并通过将建模数据与已知坐标进行对比,证明了三维激光扫描技术的实用性较好。本文通过三维激光扫描技术的矿山地质建模与应用进行分析,为覆盖区矿产综合预测提供3D矿床模型机预测要素空间形态特征等方面提供了参考。 【关键词】三维激光扫描技术;地质建模;绝对坐标定位 0 引言 三维激光扫描技术由于其高精度、高速度、高真实度的特点得以在制造业、地质业、军事等领域中广泛应用。当前,三维激光扫描技术在地质、矿山的测量方面有了比较成熟的发展,但是在海量测站数据拼接、大地坐标定位依旧存在着问题,这两点成为了地质人员研究的重点与热点问题。 1 三维激光扫描技术关键问题 1.1 测站数据拼接 三维激光扫描技术应用的过程中,测站指的是扫描仪每次测量的数据,目标物所在的相对坐标系中,扫描仪所在位置为坐标原点。实际测量的过程中,如果目标物存在体积过大、表面复杂、形状奇特等情况,测量的数据不能够通过一次测量就得到,需要从不同的位置、角度、精度进行多次测量来对工作面进行整体覆盖[1]。多次测量的结果就是导致目标物的坐标系可能出现多个,首先需要解决的就是大数据量测站拼接问题,将所有的测量数据都集中到同一个相对坐标系中。大型矿山的海量数据并不能够在预处理的时候进行精简,本文提出分部拼接的方法,所有的数据都以第一个参考点为准,两两之间进行拼接,之后再传递到同一个坐标系中,实现对矿山数据站的拼接。 1.2 绝对坐标定位 本文在对绝对坐标进行定位是采用的是罗德里格矩阵变换方法,将非线性问题转化为线性问题,将计算所得的结果进行平移与旋转到两个矩阵,这种方法实用性较强且较为简便。 数据坐标的匹配计算过程实际上就是绝对坐标的定位过程,主要有两种方法:一种,是通过平台装置记录测量中的移动量与旋转角度,得到局部坐标系之间的转换关系,但是这种方法由于成本较高而没有得到广泛应用;另一种,是将相邻的两个子域中三个或者三个以上标记点进行拼接,将同一个点从一个坐标系转移到另一个坐标系。后面这种方法就是本文采用的绝对坐标定位的方法。 2 三维激光扫描技术在矿山地质中的应用 2.1 数据采集 针对某矿山利用非接触式三维激光扫描仪进行实地数据采集[2]。目标点坐标获取的原理为:利用精密时钟控制编码器获取激光光束的水平方向角度α与垂直方向角度β,通过激光从发射到返回之间的时间对距离观测值S进行计算。将接收的激光强度与校正后的彩色照片结合后,得到扫描点的颜色灰度匹配。采样时采用的坐标系为:横向扫描面内确定X轴,与之垂直的就是Y轴,与整个扫描面垂直的就是Z轴,因此P的坐标为(XS,YS,ZS),其中XS=Scosβcosα,YS=Scosβsinα,ZS=Ssinβ。 在矿山数据采集的过程中,可以通过特殊材质平面标靶、球面标靶来对目标地物进行识别。但是本次采集过程中由于地形、经费、精度等方面的要求,采用识别目标地物的方法是剖面张贴纸质标靶,经过实际的分析之后证明这种方法能够在软件处理过程中找到中点。 2.2 数据处理 经过数字化的测量得到的数据往往具有数据误差、数据量大等特点,为了能够在后续的模型重建的过程中包装模型质量,需要对这些测量所得的数据进行预处理。 2.2.1 噪声去除 很多的点云数据第一步要做到就是进行数据的精简,其中最主要的就是噪声去除不属于矿山内部有用数据的部分,在噪声处理的过程中主要采用的是Polyworks,剔除的对象主要是存在的一些散乱的点[3]。 2.2.2 相对坐标定位 分块数据的对齐方式包括两种,一种是一点对齐,适用于公共特征十分明显的分块数据,特点是速度较快、操作简便;另一种是N点对齐,适用于在两幅点图中N个处于公共部分不同位置点的粗略对齐,这种对齐方式需要在事前进行人为的标记点放置,便于对齐标准识别之后再利用bese file alignment comparison进行精准对齐。 2.2.3 数据精简 在激光扫描仪测量生成的海量数据点中,并不是所有的都是对于模型重建有用的。而且扫描的过程中为了确保标记点的识别往往将精度设置得较高,由于在拼接之后会产生大量冗余数据。因此,要对数据进行精简。 Polyworks具有防止数据出现重叠的功能,会对点云数据的重叠进行较少,从而在一定程度上减少数据量。之后利用处理软件Geomagic的曲率简化、网格简化、统一简化与随机简化四种方法对数据进行进一步的简化。 2.2.4 绝对坐标定位 在对矿山进行实地测量的过程中需要在入口处设置三个纸质标靶,作用是为之后室内工作中坐标的转换提供依据。之前已经完成相对坐标转换,在此基础上利用程序实现全部点与坐标文件的相对坐标系与大地坐标系之间的转换,形成地质模型。 2.2.5 坐标转换程序结果分析 在坐标转换的过程中,因为在拼接的过程中已经将站点数据原点集中在同一个坐标系中了,而且原点选择的是有参考点的站点,所以在坐标转换完成之后,将文件导入到处理软件中能够对坐标误差进行查看与对比。 公共坐标点的选择是将实地测量中入口处的三个纸质标靶作为坐标转换的依据,通过全站仪与Polyworks得到相对坐标之后,再经过坐标转换程序得到。通过非结果的对比与分析可以看出通过编程得到的大地坐标理论值与实际值存在一定差异,但是误差在可以接受的范围之内,符合矿山三维地质建模精度方面的要求。 3 总结 三维激光扫描测量技术在原始测绘数据的获取方面具有精度高、效率高等特点,而且获取的数据完整、丰富,能够为研究提供尽可能多的信息,但是同时也加大了数据处理方面的难度。本文通过分部式处理多站点数据构建的矿山三维地质模型,及全站仪测得的标记点大地坐标与理论坐标之间的对比,证明了绝对坐标程序的实用性,为研究人员将三维激光扫描测量技术应用于矿山提供了参考与借鉴。 矿山地质技术论文:矿山地质探矿工程的技术分析 摘要:地质探矿工程是矿产资源得以开发利用的重要技术,决定了矿产资源开发利用的程度,随着人们对矿产的需求量增多,对矿山的地质环境也产生了很大影响,如果地质探矿工程应用不当,那么会造成很大的问题,本文将主要针对矿山地质探矿工程的发展情况、矿山地质探矿工程中存在的问题进行简要分析,并提出了解决措施。 关键词:矿山地质;探矿工程;问题;对策 地质探矿工程存在的问题不仅增加了探矿的难度,同时也增加了探矿的危险性,因此,我们要从实际问题出发,研究如何避免这些问题的发生,提高探矿的成功率和安全性。 一、矿山地质探矿工程的发展情况 矿产资源勘探的材料和环境紧密相连。在相关的地质条件是煤矿地质采矿项目措施的使用,所以经常会出现一些地质环境问题。为了迎合经济的进步,人们越来越多的矿山的发展。人们探索矿山使用的能量来推动自己前进,随之也出现了越来越多的矿山地质环境问题,这些问题如果没有处理,可能就会导致贫瘠的能量,导致地质环境问题,和破坏附近周围的环境。国内矿山使用矿物质已经明确在资源与环境之间的冲突,并扩大矿产能源的发展,从一个角度来缓解冲突。但不能忽略的实际情况是,在采矿的过程使用面临的安全隐患。许多矿工现在只看到利润,没有长期愿景,仅仅追求利益忽视保护程序。 二、矿山地质探矿工程中存在的问题 1、探矿方式的不合理 开采矿山的矿石时,针对不同地质采矿使用不同的发展措施。现在常用的四种:钻井方式、坑、点蚀和地球物理勘查方法。矿业近年来,是应用最广泛的坑和钻孔的方式。但是大多数会遇到的情况是,许多单位没有选择好的方法在矿产的勘探,开采矿产的方法是使用过去的经验。如果采用这种方法,新开采的矿区很容易出现误判。尤其是对部分老崆峒矿产的地区,必须进行全方位的测试,能够明确这是包含在静脉,形式、大小、数量、基本内容、矿化等等。这些都是提前做好准备生产关键内容的前提,另外,地层结构层的结构,同时需要进行决议。 2、缺乏专业化的作业队伍,尤其是安全意识的薄落 人们常常在正常工作很长一段时间,熟悉环境放松警惕,安全意识会慢慢在下降。矿区的地质环境和工作环境复杂多样,在探索的过程中,工作环境往往大家会认为和之前的都是一样的,不提前做好准备,安全意识的缺乏,所以很容易出现事故,造成损失。 3、探矿的地点选择不科学 在我国的南部矿产资源丰富,但更多的是小煤矿。勘探地点的选择是正确的质量将直接影响勘探,加剧了勘探工作的难度,甚至造成严重事故。也由于勘探位置错误的选择,导致使用的测试方法与实际地质结构不匹配。 4、安全意识薄弱 地质探矿是一项技术活,专业化的作业队伍,是实现有效探矿的前提。目前,我国探矿作业队伍的专业性较欠缺,在技术上还不够成熟,而且缺乏高端的、技术强的作业人员。进而,我国的探矿工程的发展比较缓慢,有待现代化模式的不断推进。同时,员工缺乏专业素质,特别是人们的安全意识下降,造成更大的风险勘探工作。根据矿山地质勘探工作的特殊性,根据山区或该地区复杂的地质构造,安全意识的缺失,无疑是提高项目执行的难度。并且,深山中毒蛇、野兽等危险元素,都会对施工作业来来危险性,需要工作人员提高安全意识。 三、矿山地质探矿工程中问题的解决措施 1、全面掌握矿山地质的环境情况 要全面掌握矿山地质的环境情况。每个矿山所处的地质环境都是不一样的,矿山的地貌特征也是有差别的。在进行矿山地质探矿工作时,要全面掌握矿山的地质情况。要对要开采的矿山的矿种和规模进行调查,了解矿山矿层构造。另外还要对整个矿山的矿脉的数量、产状、形态、规模、矿化等基本特征。掌握这些方面的准确数据,这样才能够有利于研究正确的开采方式和布置下一步的工作。同时还要注意对矿山的生态环境的情况进行分类。对于不同的矿山区要采取不同的环境保护措施。 2、槽探工程中应该注意的问题 现在开采矿物质中使用最多的方式是槽探方式,在开展槽探时一定要注意以下五点:运用的槽其底部要宽六十厘米以上,槽面宽在一米二以上,建筑中深度在三米以下。两侧的坡度要由土质情况以及探槽长度一起来确定的,运用的探槽在一米内其坡度要在九十度以下,运用的探槽在一米到三米内,其坡度要在六十到七十度内。如果所开采探测的地质是柔软、松散抑或潮湿的地区,坡度在五十五度以下。在探索矿区时,槽壁要一直在平衡的状态,要立即清理干净松石;在槽口五十厘米的区域内不能有土堆或者石子堆抑或工具堆放。在探槽项目开始之前,就一定要检查好保证没有塌落、缝隙、松土等不稳定的因素存在。如果矿区在比较陡峭的地方,一定不能上下槽一起作业,槽内存在两名工作者一起进行工作时,两人之间至少相距三米,确保安全。在使用人力挖长探槽的情况下,禁止挖掘探槽的底端,让它们随引力自己下落。在土质较为松软的地方,在加长其探槽的过程中要把两侧的槽壁进行加固处置。在阴雨天气抑或工作人员喝酒的情况下进行工作,工作者不能在槽内进行吃喝抑或休息。 3、探矿方式的合理性 进行矿山地质探矿时,需要基于全面的地质情况,选择合理地探矿方法。不同的地质矿山其环境存在较大的差异,尤其是地质结构的差异,强调了探矿方式的不同。于是,在进行地质探矿的工作时,需要基于矿山的矿量、矿产种类,以及规模,进行全面的调查,以有效的了解矿山的具体矿产结构。并且,矿山的产状、矿脉内容,也是了解矿山基本特征的重要方面。在完全了解上述的内容之后,才能进行探法的研究,以最终确定探法的选择。同时,在探矿工程的开展中,关于生态环境的控制,是探矿工作的重要环节,也就是说,在综合考虑的同时,要强化环境保护的工作,以形成环保的探矿方式。 4、加强矿山地质勘探工作的安全管理 安全是最重要的一个方面的矿山地质勘探,尤其是工作环境的特殊性的基础上,有效的安全管理是十分必要的。所以,在完美的地质勘探工程,实施安全管理工作,创造良好的外部环境勘探工程的发展。在安全管理工作中,提高水平的专业工程人员的标准化操作技术,特别是,是避免人为因素,安全生产事故的重要方面。在日常工程工作,加强人员的技术培训,提高技术的不足,从而提高手术的质量和安全系数。同时,工程人员安全意识是薄,这就需要加强施工人员的安全意识,对潜在的安全因素,可以有效地发现,养成良好的自我保护。当然,与此同时加强安全管理,管理工作的有效性,是前提要处理各种各样的事故。和实施安全管理体系,建设工作,严格规范员工的工作,和有效地存储和处理,避免安全设备故障问题。 5、提高工作人员安全意识,加强矿山地质探矿的安全管理 地质勘探这个特殊的工作,安全问题尤为重要,如何确保有效的安全管理是十分必要的。因此,一方面,必须在保安人员岗前培训,提高员工的安全意识,使其能有效地找到潜在的安全系数,在各种紧急情况下保护自己。实现安全生产责任制另一方面,具体责任到人,让他们意识到自己的责任。 结束语 我国的矿山地质探矿过程中存在着比较严重的安全隐患问题。诸多方面的因素可能导致进行矿山地质探矿工程出现危险,包括探矿方式的不合理,选择的地址不当,安全意识薄弱等等这些方面的因素都会带来很严重的后果。所以为了能够进一步地促进我国矿山地质探矿工作,我们在工作中一定要正确对待处理。 矿山地质技术论文:矿山地质勘查中三维GIS技术的应用研究 [摘 要]GIS又被称为地理信息系统,因其卓越的空间分析能力和空间建模属性,在矿山地质勘查中发挥着重要作用。笔者基于GIS内涵、基本功能及生成方法分析,对三维GIS数据模型在地质矿山中应用进行了初步的探讨与研究。GIS技术的引入为矿山地质的勘察工作提供了便利的条件、提高了勘察的精度,降低了工作难度及工作量,是一种值得大力推广的地质勘察方法。 [关键词]矿山地质勘查;三维GIS技术;地质勘察信息系统 在数字化时代,三维GIS在矿山地质工作中的作用已为我们勾画了一幅完美的蓝图。它是一种特定的十分重要的空间信息系统。其最大的特点则是空间分析功能,非常适合于矿山领域中的空间实体建模与叠加分析。GIS空间分析的内涵极为丰富,包括空间查询、空间量测、叠置分析、缓冲区分析、网络分析、空间统计分类等多个方面。引入GIS后,我们可以对矿图进行空间属性查询,以及利用全自动化办公系统对矿山中的空间实体进行空间量测、叠置分析等,大大简化了工作量,也提高了精准度。 1.三维GIS技术及其基本功能 二维GIS技术经过几十年的发展,已经深入社会各行各业,但是其自身仍然存在着诸多问题。如二维GIS技术和图像处理系统能够对一些三维工程信息进行处理,但并不能将高恒变量当作独立的变量进行处理,只能充当附属变量,因而仅能描绘出地表的起伏而难以深入描述低下信息。三维GIS技术则可以完全覆盖到整个单位空间内部的GIS,从而可以实现和人类同样的从某点观察的视觉效果,大幅度增强了对象的真实感,有效解决了二维GIS技术下的难题。因而在采矿、地址、岩土等多个领域,均以形成了具有部分三维GIS功能的专用三维GIS管理系统。 我国三维GIS技术仍然处于研究阶段,因而关于其功能的理解存在一些争议,从地质勘察来说,以地学对象作为研究载体,可以将其基本功能分为三个方面:(1)实现了三维数据管理。利用三维GIS技术可以实现三维数据录入,和其他系统数据的快捷转换,包括一些数据的基本分析,录入数据库数据的整合和查询等。(2)实现了三维对象的管理。包括对一些基于三维数据的三维对象的建模,模型的可视化选择和查询以及对三维对象的平移、旋转等基本变化。(3)三维空间分析。包括三维的交、并、差以及开挖等操作,还能实现对体积、表面积以及距离的三维计算。 2.三维GIS空间 2.1 数字高程模型的实现 数字地面模型是对地面各特性进行描述的有序数值阵列。通常情况下,其空间的水平坐标由x,y表示,垂直高度用z表示,此外也可使用x表示经度,y表示纬度。此类地面特性是高程或称海拔高程的DTM,又名数字高程模型。 2.1 Gird的生成方法 地质勘察中,很多情况下原始采样点都是不规则的,采样点数量不能满足达到显示的需求,可以采用插值法生成更多的点。通常有双线性法以及趋势面法等多种形式,本文主要介绍Kriging法。该方法以空间位置中的空间属性分布为重点考虑对象,能够达到对线性、无偏以及最小估计方差的精确估计,通过对信息样品的大小、形状等综合考虑后,会对样品赋予相应的系数,接着通过加权平均来对需要的块段品位做有效评估。 2.3 不规则格网的生成 TIT是由大量相邻的、不互相重叠的三角形构成的对地形表面的连续铺盖,根据类型的而不同,生成方法也有所差异,以一般三角网最为常见。该方法根据距离最近原则进行组网,并且随着起始边的不同呈现出不同的结构。而Delaunay三角网结合结构较强,对于同一个不规则离散数据点能够实现集中对应,因而在性能上实际要优于一般三角网。 3.基于GIS的地质勘察信息系统实现的重点及方法 3.1 信息模型驱动系统的应用 地质勘察信息系统的实现是以统一建模语言为基础构建的信息模型驱动开展的,保证在整体上把握系统的要求,进行准确的数据建模。统一建模语言构筑的信息系统模式从根本上来讲就是系统的初始模型,对统一建模语言构筑的模型系统进行测试、分析、设定及实现。信息系统的建设可以划分成几个相互独立的部分,即初始部分、细化部分、系统实现部分、交付部分等,每一个部分都伴随着统一建模语言,始终贯穿在整个系统中。 3.2 应用关系数据库对空间数据进行管理 现今,伴随着科学技术的不断发展,GIS技术在地质勘察方面的发展主要是朝着关系数据库对空间数据库的管理方向转变的。其可以充分应用关系型数据库管理系统对大量的空间数据进行管理、控制、储存等。利用扩充结构化查询语言的范围来操作空间或非空间的数据。另外,还有助于版本的管理工作,防止人为操纵空间数据分割情况的出现。关系数据库中空间管理数据的重点是面向对象进行空间建模。这个模型转变了以往GIS技术中属性与图形分离的情况,进行空间反映的图形也仅是一个属性的字段,同其他非空间性资料共同储存在关系数据表中,使传统的数据库模型彻底结束。这个模型有助于对各类空间数据进行地质勘察,进而更好地创建地质勘察模型。 3.3 CBD技术的应用 以面向对象的建模方法为基础,系统应用CBD技术进行编程,把底层的模块封装成为公共组建,利用各组件的搭建系统,从而完成软件模块的创建。组件的应用主要是组建对象模型,GIS技术开发软件,从而将空间的数据资料输入数据库,查询其显示数据,输出绘图,同时对各个子系统进行统一集成。 4.三维GIS数据模型在地质矿山中应用分析 4.1 建立数据模型 地质矿山的复杂性较高,其包括了各种天然地质体和人工设施。所以应根据对象的特性确定描述地质矿山现象所使用的三维数据模型。遵循的原则是描述结构简单、具有拓扑关系、满足一定的空间精度、便于处理与分析的原则。基于地质矿山现象的复杂性,描述的数据模型也相对复杂,现阶段尚无一项能够完全满足各种质矿山领域的三维GIS软件。然而,三维GIS数据模型向着面对对象技术和方法来分析研究的趋势已日益明显。 4.2 数据库的可视化管理 数据库管理系统是地质矿山的各项管理工作的基础,而采用面向对象的数据库管理系统具有其优越性。虽然使用传统关系数据库的Binary和备注字段能够对变长记录加以管理,然而会影响效率。而面向对象的数据库管理系统可以提供结构化查询语言,从而实现对三维空间对象的各种操作。可视化是地理信息系统的主要功能,也是对空间数据库观测最为重要的方式之一。构建三维几何造型的方式能够作为三维物体的可视化的借鉴,然而尚无法满足地质矿山中的三维现象的需求。随着三维对象可视化技术的迅速发展,OpenGL、Direct3D等3D引擎在进行地质矿山现象的可视化处理中,正发挥着日益重要的作用。在Windows系统中使用VC++调用3D函数,一方面能够得到良好的三维效果,另一方面还能够降低软件开发的复杂性。从而化解了可视化软件和三维数据模型间的接口问题。 5.总结 当前,在地质勘察领域中,GIS技术的应用尚处于起步阶段,但已引起了多方面对其技术难点及热点的关注。由于信息系统驱动模式的先进性,利于操作、维护及二次开发,基于组件式GIS技术的地质勘察管理系统对地质勘察信息进行深度处理,一方面可以满足当前 地质勘察数据的制图输出要求,另一方面也初步实现了勘察场区三维地质模拟,奠定了基础地质可视化分析的基础。 作者简介 许蕾(1983.10-),安徽淮南人,2007年毕业于安徽理工大学地质工程专业,现供职于安徽省煤田地质局第一勘探队。 矿山地质技术论文:浅析矿山地质工程测量技术 摘要:随着社会的不断发展,人类社会正面临着资源过度消耗、环境恶化、人口压力、灾害频发等多种影响人类生活和发展的问题。在科学技术飞速发展的时期,每一位矿山地质工程测量人员都承担着提高测量水平的责任。因此,每一位矿山地质工程测量人员都要培养创新意识,增强创新精神,从而以一种全新的面貌应对社会的发展。根据实际工作的需要,笔者对矿山地质工程测量技术存在的问题进行了分析研究,并提出了合理化的建议,有利于矿山地质工程测量人员技术水平的提高。 关键词:矿山地质;工程测量;技术 引言 随着矿山资源的不断开采,科学技术逐渐深人,矿山地质工程测量向工程型转变是必然的趋势,也就是矿山测量除了注重仪器在生产中的运用外,还要从服务型向决策型转变。因此,矿山测量人员的素质也将逐步提高,综合能力也不断增强,矿山测量人员也将在矿业的更多领域发挥决策作用。 一、概述 由于行业的特殊性,矿山测量一度被作为一个单独的专业。矿山地质工程测量技术的提高主要受三方面的制约:1.测量水平和相关仪器的先进程度;2.开采水平和工程量的制约;3.与矿山测量相关专业的发展。矿山测量人员承担着绘制地貌、地形图;开采监督;测量开采沉陷程度和对因开采导致的损害进行修护等任务。近年来,人口压力、资源使用过度、环境恶化以及灾害频出等状况,已逐渐成为人类发展和社会发展的主要制约因素。有关文献显示:矿山地质工程测量人员对矿山地区的整体测评、保护环境、管理环境信息、以及整治因开采资源而导致的地面凹陷具有积极意义。 当前的矿山测量和矿山开采已逐步应用以3S为主导的信息技术,该技术在促使矿业开采走向现代化方面发挥了重要作用,并将继续为资源开采和矿山地质工程测量提供良好的服务。目前矿山测量的主要工作是:勘探资源、设计开采的方式;矿山地区的地面和地下测量;对当地的环境信息进行收集、分析、利用以及处理。矿山地质工程测量在寻找资源、开采资源、利用资源和保护资源等方面,为人类提供着持续的服务。 二、矿山地质工程测量存在的问题 1.矿山地质工程测量人员的地位、待遇不高,拥有的权利小。矿山地质工程测量是资源开采可以维持的前提,同时也是资源开采后各项服务的提供者。矿山地质工程测量的数据不仅要为开采资源提供服务,也为相关领导对开采资源、保障安全等方面决策提供了参考,是资源开采和安全生产重要的组成部分。然而,从上世纪90年代以来,受到市场经济的强烈影响,大多矿山企业都改变了经营理念,把达到经济利润最大化作为企业的运行指南,大量开采低成本的矿石。受这种环境的影响,矿山测量技术的发展较缓慢,并且针对矿山测量的投资也很少,并且矿山测量人员的地位低,权利小,矿山测量发挥不了应有的作用。 2.人才缺乏。由于煤矿行业的工作条件差、危险性高,尤其是地质工程测量部门工作人员的待遇不高。因此,很少有测量专业的优秀人才到煤矿行业工作,并且原有的优秀人才也流失到了交通、建筑等行业,煤矿行业的测量技术力量大大削弱。 二、地质工程测量技术设计的方法 1.技术设计的依据 1.1上级下达任务的文件或合同书。 1.2有关的矿山地质工程测量的法规和技术标准。 1.3有关矿上地质工程测量产品的生产定额、成本定额和装备标准等。 2.技术设计的基本原则 2.1矿山地质工程测量技术设计方案应先考虑整体而后局部,且顾及发展;要满足用户的要求,重视经济效益和社会效益。 2.2要从矿山地质工程测量作业区实际情况出发,考虑矿山地质工程测量作业单位的实力,挖掘潜力,选择最佳方案。 2.3广泛收集,认真分析和充分利用已有的矿山地质工程测量的相关资料和产品。 2.4积极采用适用的矿山地质工程测量新方法、新技术和新工艺。 3.编写技术设计书的要求 3.1矿山地质工程测量技术技术书内容要明确,文字简练,标准已有明确规定的,一般不再重复,对矿山地质工程测量作业中容易混淆和忽视的问题应重点叙述。 3.2在矿山地质工程测量中采用新方法、新技术和新工艺时,要说明矿山地质工程测量计划书可行性研究或试生产的结果以及达到的精度,必要时可附鉴定证书或试验报告。 3.3名词、术语、公式、符号、代号和计量单位等应与矿山地质工程测量的有关法规和标准一致。 3.4以矿山地质工程测量的实际需要与工程特点为基础,以测量规范为准绳,以分级布网控制测量误差,确保校核条件控制测量质量,最大限度地保证矿山地质工程测量成果的可靠性,实现矿山地质工程测量工作的多快好省。 4.对设计人员的要求 4.1矿山地质工程测量设计人员首先要明确任务的性质、工作量、要求和矿山地质工程测量设计的原则。 4.2矿山地质工程测量设计人员应认真做好作业区情况的踏勘和调查分析工作。 4.3矿山地质工程测量设计人员应对其设计书负责, 要深入第一线检查了解矿山地质工程测量设计方案的正确性,发现问题要及时处理。 5.地质工程测量项目技术设计的主要内容 5.1任务概述 任务的名称、来源、项目内容、行政隶属、地理位置、作业区范围、产品种类及形式、任务量,要求达到的主要精度指标、质量要求、完成期限和产品接收单位。 5.2作业区自然地理概况 矿山地质工程测量地理特征、居民地、交通、气候情况和矿山地质工程测量作业区困难类别。 5.3已有资料的利用情况 说明资料中矿山地质工程测量工作完成情况,主要矿山地质工程测量资料情况及评价,利用的可能性和利用方案等设计方案。 5.4主要作业方法和技术规定 特殊的矿山地质工程测量技术要求,采用新方法、新技术、新工艺的依据和技术要求,并进行矿山地质工程测量技术估算或说明。保证矿山地质工程测量质量的主要措施和要求。 三、矿山地质工程测量要运用GPS和RTK技术 在矿山坐标中利用GPS测量独立坐标的转换数据,并计算高速公路高程的差值。 1.测量地形 测量地形图的传统方法是建立控制点,并在控制点上安放经纬仪或者全站仪测量地形图。随后测量地形图的方法发展为:外部作业使用手簿和全站仪进行编码,用比例较大的软件测量地形图,该方法对四周地形地貌的测量要求较高,并且通过测量可以观察到测量站,这些工作至少需要2~3人操作完成,若在拼图时如发现错误,也需要到野外重新测量。在普通的地形地貌中,测量站运用RTK,一次就可以完成半径为10公里的测量工作,极大的减少了传统测量方法需要搬迁测量仪器的次数,并且只需要在地形地貌的碎部点上停留1~2s,便可得到该碎部点的三维坐标。此外,在测量的过程中键人地物编码,可以了解测量数据的精确程度,从而提高地质工程的测量效率。RTK的精确度可以达到厘米级,同时误差不会累计,测量的数据也准确可靠,测量工作完成后,便可在成图软件中绘制出所测区域的地形图。 2.放样方法 传统的放样方法是,把已设定的点在实际地面上标出,并用常规的放样工具放样,通常要放一个已设定的点,还要反复的移动这个点。在放样工作不能继续时,通常需要使用别的方法来完成放样工作,但会导致测量误差的累计,从而影响放样点的精确度。而运用RTK放样时,只需要把已设定点的坐标值键人到手簿内,手簿便可呈现并提示放样的位置,这样不仅使放样工作变得容易,同时在很大程度上也提高了放样效率。 结束语 随着矿山资源的不断开采,科学技术逐渐深人,矿山地质工程测量向工程型转变是必然的趋势,也就是矿山测量除了注重仪器在生产中的运用外,还要从服务型向决策型转变。因此,矿山测量人员的素质也将逐步提高,综合能力也不断增强,矿山测量人员也将在矿业的更多领域发挥决策作用。 矿山地质技术论文:计算机辅助技术在矿山地质勘察中的应用分析 摘 要:近年来,随着计算机技术的发展与进步,它逐渐深入到各个领域中。矿山地质勘察是一项非常复杂的工作,人们充分发挥计算机辅助技术的各项优势,将其运用在矿山地质勘察工作中,极大提高了工作效率。本文先简单介绍了计算机辅助技术的相关知识,然后重点探讨了四种不同计算机辅助技术在矿山地质勘察中的应用,旨在推动我国矿山地质勘察工作的良好开展。 关键词:计算机辅助技术;矿山地质勘察;应用 随着城市化进程的不断加快,人们对矿的用量逐渐加大,矿山地质勘察工作也逐渐发展起来。国家在这方面的资金投入较大,但受到各方面因素的影响,比如矿山地质勘察工作环境复杂多变,存在较多的不确定因素等,最终得不到良好的回报。为了提高勘查工作的科学性和有效性,保障矿山资源得以合理开发和利用,人们应该充分利用科学技术的力量,有效应用计算机辅助技术,提高矿山地质勘察的工作效率,促进矿山地质勘察工作的良好发展。 1 关于计算机辅助技术 所谓计算机辅助技术,其英文全称为Computer Aided Technologies。它指的是以计算机为载体,通过计算机的相关功能,对产品进行设计、制造、测试等操作,从而辅助人们根据具体的需要,将其运用在不同的领域中,最终完成一系列操作的一种技术。 计算机辅助技术包括多个领域,比如现在比较常见的计算机辅助设计(CAD),还有计算机辅助教学(CAI)等,人们在不同的领域中应用计算机辅助技术,有效完成各种任务,最终形成一种良好的人机交互模式,极大促进了各个行业的发展,它是人类科学技术进步的重要体现。 2 计算机辅助技术在矿山地质勘查中的应用 计算机辅助技术涉及多种技术,将它们应用在矿山地质勘察中,可以说是一大创新壮举,下面仔细分析几种不同技术以及它们在矿山地质勘察中的应用。 2.1 三维可视化技术在矿山地质勘查中的应用 三维可视化技术,即3D Visualization技术,最早诞生于二十世纪八十年代中期,它有效结合了计算机数据处理、图像显示等多种技术。三维可视化根据其功能,可以对地下和地面上存在的多种地质现象进行描述和理解,是一种非常好的工具。 随着计算机技术的不断发展与进步,矿山地质勘查工作逐渐应用三维可视化技术,具有良好的效果。第一,三维可视化技术具有庞大的数据处理功能。因此,当人们收集到大量的地质资料后,运用该项技术检查其连续性,能够有效识别出地质资料的真伪;此外,三维可视化技术通过一系列的数据处理工作,还能有效检测出地质资料是否存在异常,从而为人们的后续数据处理工作提供良好的依据。第二,人们在矿山地质勘查中,还可以利用三维可视化技术来解释各种地层现象。它主要是采用不同的透明度参数,对地下界面的地震反射率数据进行分析研究,然后在一个三维的空间里对地层现象进行解释,比如地层的构造情况、岩性特征等。这就为矿山地质勘察人员的后期工作提供良好的参考价值,进一步提高勘查的准确性。这是三维可视化技术在地质勘察中应用比较广泛的地方。 2.2 地理信息系统技术在矿山地质勘查中的应用 地理信息系统技术,即Geographic Information System技术,人们一般将其简称为GIS技术。地理信息系统的功能非常强大,主要包括对数据一系列操作,比如数据采集、存储、分析等,然后在此基础之上输出相应的地理空间数据,而且还要表述清楚信息的属性问题,人们就可以根据最终的结果来展开后续工作。 矿山地质勘察中,人们需要对地下的一些实体特征进行描述,比如地质构造、电性、岩性等,所有这些实体都与地理信息息息相关。将地理信息系统技术运用到矿山地质勘察中,不仅提高了人类在矿山地质方面的研究能力,而且还提高了人们获取地球信息的能力。因此,它在矿山地质勘察中发挥着重要的推动作用,是一项非常重要的计算机辅助技术。 2.3 数据库技术在矿山地质勘查中的应用 数据库技术产生的时间比较早,大概是在二十世纪六十年代末至七十年代初,它主要用来处理数据信息,包括对数据的存储、分析等操作。随着数据库技术的不断发展,它已经逐渐成熟,被各个领域广泛应用。 在矿山地质勘察中运用数据库技术,主要作用体现在两个方面。其一,对矿山地质勘察工作进行信息系统的开发。就目前矿山地质勘察工作来看,涉及的内容非常之多,比如地质构造问题、地面工程、地震解释等。这些方面工作中的数据如果是独立的个体,则很难保障工作的顺利开展。这就需要构建一个信息管理系统,对所涉及到的数据信息进行管理。其二,矿山地质勘察中各种数据的存储、分析以及后期的展示。数据库技术具有强大的数据处理功能,它可以对矿山地质勘察中的数据进行动态存储,然后在此基础上进行分析。后期的工作人员可以通过相关的数据查询,为后期工作的开展提供良好的参考价值,有效实现了资源共享。 在数据库技术基础之上建立的信息管理系统,因其包含的信息类别非常之多,不仅能够为矿山地质勘察工作人员提供良好的参考价值,而且还能为研究人员提供勘探数据。因此,为了让信息管理系统为人们提供更全面的服务,我们必须要加强技术创新,对传统数据库进行升级处理。 2.4 虚拟现实技术在矿山地质勘查中的应用 虚拟现实技术,即Virtual Reality,一般简称为VR,它是近年才兴起的一种计算机辅助技术,涉及的领域非常广泛,比如比较常见的计算机图形学、人工智能、人机交换技术等。它主要凭借计算机这个载体,充分考虑现实因素,最后生成多种接近现实的三维感觉,比如视觉、听觉、嗅觉等。 虚拟现实技术被应用到矿山地质勘察后,受到人们的青睐,迅速普及开来。将虚拟现实技术应用到矿山地质勘察中,具有多方面的优点。人们在矿山地质勘察中,会生成各种各样的数据,人们再分析处理这些数据,将结果展示出来。该项技术拥有比较强大的“体渲染”技术,它可以保障这些数据同分析结果同时显示出来。那么不同学科工程技术人员,比如地震学科、钻井学科、地质学科等,有了一个协同式的工作环境。在这样的工作环境下,矿山地质勘察中的工作人员可以实现资源共享,进一步提高工作效率。 从虚拟现实技术运用在矿山地质勘察来看,主要体现在以下几个环节,比如进行三维可视化解释地震资料、钻井设计、工程设计等,从而保障了矿山地质勘察工作的准确性和效率性,缩短了勘察工作周期。 3 结束语 矿山地质勘察是一项高风险、高难度的工作。因此,在开展矿山地质勘察工作时,应该充分运用计算机辅助技术,比如三维可视化技术、虚拟现实技术、数据库技术、地理信息系统技术,进一步提高工作效率。此外,为了保障矿山地质勘察工作的顺利开展,还需要采取多种措施,比如建立健全矿山资源勘察的长效机制,促进矿山地质勘察工作的科技创新,进一步完善矿山地质勘察工作的管理等,促进矿山地质勘察工作的有效开展。 作者简介:田兆成(1964.03-),男,吉林白山人,高级工程师,本科,研究方向:地质。 作者单位:吉林省核工业地质局,长春 130062 矿山地质技术论文:RTK技术在矿山地质测绘中的应用 【摘 要】随着现代科学技术的发展,日益先进的地形测量技术也得到普及运用。对于矿山地质的测绘工作中,RTK技术突出了较为明显的优势,而且现在被广泛地应用到很多复杂的地形测量之中。鉴于目前,对于RTK的运用依旧处于较为新型的技术,本文首先对RTK技术的原理、优点以及操作步骤进行阐述,进而介绍其在矿山测绘中的实际运用。 【关键词】矿山测绘;RTK;运用 在我国,矿山大多都是处于山林之中,具有地形复杂、沟梁密集等特点,虽然GPS测量技术已经得到了广大测量单位的采用,而较传统的矿山测绘方法不能够很好地适应矿山测绘的需求。因此实时动态测量技术(Real Time Kinematic,简称RTK)得到了运用,由于RTK具备很多其他测绘技术不具备的特点,例如无线电干扰源少、速度快、不受通视条件限制、精度高、工作效率高等,在对矿上地质的测绘工作中起到了事半功倍的效果。 1.RTK原理 RTK主要是根据载波相位观测量为基础的一种动态的GPS测量技术。RTK技术能够将坐标系内的三维定位结果(达到厘米级)进行实时地提供。首先利用GPS技术的相对定位理论,由测量的基准站、流动站进行同步采集来自同一个卫星发射的信号,基准站在接收到GPS信号的同时,也进行载波相位测量,然后将所获得的载波相位观测值、基准站坐标等,通过数据链传输到测量的移动站;然后由测绘移动站把来自基准站的数据,通过数据链进行接收,即可使用GPS技术将实时数据处理软件和获得的GPS观测数据进行实时处理,获得基线向量(X,Y,Z);然后再由基线向量和基准站坐标共同得到测绘流动站的WGS-84坐标;最后可以利用坐标转换即可得到地方坐标系的平面坐标。 2.RTK的特点 2.1 RTK的误差 同GPS静态定位的误差类似,RTK测量的误差主要分为两类:同测站和距离相关的误差。如果采取对RTK测量的作业半径进行限制的方法,就能够减少这些误差。 2.2 数据链 在使用RTK技术进行测量时,一般移动站需要对基准站发出的差分信号,进行实时地接收,以此来确定待测绘点的位置坐标数据。对于RTK系统的数据传输,一般都是使用超高频电台播发差分信号,其是一种视距传输,其传输距离会受到多方面因素的影响,例如接收天线的高度、地球曲率半径、大气折射等。 2.4 坐标转换 同GPS静态测量一样,RTK也是首先需要获得的WGS-84坐标,而且一定要进行坐标转换,以此获得当地坐标系中的平面坐标。一般手续要获得的坐标转换参数,大多数都是结合WGS-84坐标和3个以上的已知控制点的当地坐标进行求解。如果已知控制点没有设置WGS-84坐标时,那就可以在使用RTK技术时,使用快速静态定位的方法进行测取。 3.RTK测绘的具体步骤 3.1 基准站设置 系统设置: 首先在基准站覆盖范围内的任意一个点位,架设好仪器,使用手动方式对基准站接收机进行启动,并将基准站的测量类型、卫星高度角、无线电类型等各项配置参数进行设置。 架设要求: 第一,确保基准站的上空视野开阔,这样就可以使基准站快速地跟踪、观测其视野内的卫星,而且一般将基准站天线高度角设置在50°以内。 第二,确保基准站的周围直径200m内没有任何强电磁波干扰源,例如高压输电线等。 第三,确保基准站设置位置远离那些能够将电磁波信号进行强烈反射的地形,例如高大建筑物、开阔的水面等。 第四,确保基准站设置在较高的地势,而且交通较为便利,这样就能够对基准站的搬运、架设提供有效的条件。 3.2 流动站设置 一般在一个流动站配置一名作业人员,使用手动方式进行测量操作。待将接受机天线连接好之后,进行测杆,然后使用手动方式将接收机启动,再对流动站进行配置,使流动站能够和基站的无线电进行连接。 3.3 图根点及地形点测绘 在使用RTK技术进行地形点测绘,那么就不需要使用图根进行控制,然而在将来的矿山测量工作中,可能会使用全站仪进行一些常规测量,因此,就需要在在视野开阔的地点对测绘的一部分图根点进行控制。测绘图根点和地形点需要同步进行,这样就能够提高工作效率。 3.4 作业中要注意的问题 第一,流动站在盆型的山谷底部或者树木茂盛的地方,其不能够很清晰地接收卫星信号,而且对于基站所发出的差分信号识别能力较弱,容易出现失锁的情况,那么其点位精度就非常的差,那么在这种情况下,就可以使用将基准站移至距离流动站较近的地方,这样就可以将差分信号增强,以此提高测量精度。 第二,在一天的有些时段所需要的初始化时间会较久,一般在12点―14点之间,则需要工作人员进行耐心等待。 4.RTK技术在矿山地质测绘中的应用 通常情况下,在对现代的矿山进行建设时,所有矿区的工程项目建设都需要有大量图纸进行矿山的测绘工作。伴随着我国社会经济的快速发展,人们对于能源的需求日益加大,那么就需要加快对矿山建设的步伐,那么就使得矿区周围的环境发生加快的变化。为了能够确保矿山项目的设计单位、施工单位所提供的矿山信息更为精准,那么就需要对山区进行实时、精准的测量。正是由于GPS-RTK技术可以在很大程度上为矿山的测绘工作带来便利,而且提高工作效率。在矿山测绘中RTK技术的主要运用如下四个方面: 4.1 矿区控制网络的建立 RTK技术拥有较好的精确度,并且能够完全满足建设矿区控制网络的基本要求;RTK技术能够覆盖更大的范围,如果结合矿山的具体情况,对RTK技术的基准站和流动站进行合理、科学的设置,就能够将整个矿区覆盖。此处值得注意的是,需要合理地计算出所需的基准站数量。 所以, RTK技术在运用到矿区控制网络的建设与使用完全可以运用在矿区的控制网络的建设时,其不但能够确保较高的精确度和覆盖范围,而且更加快捷、方便。 4.2 矿区地面的形变测量 对矿区地面进行形变测量,其主要是为了能够获得不同的时间段内矿区地面的水平位置和高度数据,然后与之前的测量数据进行比对、分析,这样就可以将矿区地面所出现大的下沉深度和水平位移数据真实地反应出来。 在矿区地面的形变测量方面,RTK技术就能够对测量点的位移距离等进行十分非常精确监测,一般采用RTK技术所获得的测量点精度能够达到厘米级,这样足以满足矿区地形的变形监测需求。 4.3 矿区工程的测量 对矿区的工程测量是非常重要的一个环节,由于矿山所处的自然环境较为复杂,传统的测量手段不能够满足矿区项目工程所需要的精度要求,如果在矿山区域内采用RTK技术,就能够将矿区地面沉陷面积、矿区地形地貌图等多个方面进行动态监测,足以满足矿山工程项目的要求。 4.4 图形的绘制 在使用RTK技术获得相关的数据信息之后,就可以使用计算机进行数据处理。根据获得的矿山地形等数据,使用作图软件进行图形测量;然后在绘制出矿区图纸。这种图形的绘制不但准确、清晰,而且能够提高工作效率。 5.结语 目前,由于RTK技术具有众多优点,而且能够满足矿山地质测绘的精准度和有效性要求,其定会在我国的矿山地质测绘工作中得到更为广泛地运用。 矿山地质技术论文:无人机航空摄影测量技术在矿山地质环境治理中的应用 【摘 要】随着无人机飞行航摄系统的快速发展及应用,无人机航摄在获取测绘成果的优势已经越来越明显,将无人机摄影测量技术全面发展,扩展到地质找矿及矿区灾害治理等领域,已经成为了无人机技术发展的另一个领域,本文通过实例介绍无人机摄影测量技术在矿山地质环境中的应用,论证无人机摄影测量技术在大比例尺地形图测图的可行性。 近些年,无人飞机航摄系统在测绘方面的应用越来越广泛。卫星遥感和常规航摄技术由于周期长、费用高,无法及时有效地满足应急测绘、小面积高分辨率地理信息数据更新的需求。无人飞机航摄系统是传统航空摄影测量手段的有力补充,具有机动灵活、高效快速、精细准确、作业成本低、适用范围广等特点,在小区域和飞行困难地区高分辨率影像快速获取方面具有明显优势。本文通过介绍固定翼无人机在大通煤矿地质环境的应用,以体现无人机飞行技术在基础测绘中的优越性。 1 引言 目前,航空遥感传感器作为数据采集的主要设备,包括航空摄影仪(相机)、摄像仪、扫描仪、雷达等。近年来,随着电子技术的发展,数字航摄仪向小巧、轻便的方向发展,特别是数码相机的分辨率越来越高,搭载在航摄飞机上后,可以获取高分辨率的影像数据,实现影像的数字获取和全数字化处理。通过目前的“3S”技术在无人机航测遥感系统中的集成应用,使无人机遥感航测系统具有实时对地观测能力和遥感数据快速处理的能力,既能完成有人驾驶飞机执行的任务,更适应于有人飞机不宜执行的任务,如危险区域的侦察和遥感航测、需要长航时和定期遥感监测的任务等,是未来航空摄影测量的重要发展方向。本文利用固定翼无人飞机航摄系统,对青海省西宁市大通煤矿地质环境治理示范工程进行无人机航测,以期对高原地区的地质灾害治理提供科学依据。 2 工程实施关键技术及应用 2.1 工艺流程 工程航拍及航测具体操作步骤如下: (1)通过无人机航摄技术进行原始数据的获取,并进行基础控制测量及像控点测量; (2)进行空三加密,通过自动获取像点坐标,经过区域网平差解算,以确定加密点的空间位置和影像的外方位元素。 (3)利用空三加密的结果进行“3D”产品的制作,包括数字正射影像图、数字高程模型、数字线划图。其中数字线划图为通过内业立体模型采集的地形图数据,并结合外业调绘的数据就可形成最终的数字线划图。 2.2 关键技术 2.2.1 无人机航空摄影 该项目采用无人机航摄系统进行,。测图比例尺为1∶1000,其中航摄比例根据项目规划设计所需地形图比例和精度要求为准,根据大比例尺航测测图的特点,结合航摄区的地形条件、成图方法及所用仪器的性能诸因素综合考虑。在确保测图精度的前提下,本着有利于缩短成图周期、降低成本、提高测绘综合效益的原则选择。数码航空摄影的地面分辨率(GSD) 取决于飞行高度: 式中:h―飞行高度;f―镜头焦距(35mm ) 。 α―像元尺寸(6.41μm) ;GSD―地面分辨率。 航摄参数数据见表1。 航摄完后把当天的影像数据传出来,进行重叠度检查,经检查,大部分像片的倾斜角小于4.5°,超过8°的航片仅占总数的1.3%。所拍影像色彩均匀清晰,颜色饱和,无云影和划痕,层次丰富,反差适中。每条航线的有效航片根据飞机转弯半径及保证有效相片,超出成图范围约700米左右,均满足设计要求。 2.3 像控点测量 像控点的布设采用两种方法,一是在四等GPS控制点上布设地标,二是利用航片进行刺点。在无人机航摄系统进行航空摄影当日,在四等GPS控制点上布设9个地标点。在完成航空摄影后,根据CH/Z 3004-2010《低空数字航空摄影测量外业规范》4.3.1和4.3.2条区域网布点的规定以及“设计方案”的要求和项目特点,选刺像控点时按航向间两相邻控制点的间隔跨度不超过6-7张影像,旁向间两相邻控制点的间隔跨度不超过3条航线进行,共计布设209个像控点。 2.4 空三加密` 由于无人机搭载的相机是非量测相机,所以在进行空三加密前必须对原始的影像进行畸变纠正,然后再进行自由网平差。在自由网平差过程中,通过挑粗差和精细匹配,调整同名像点的精度,确保同名像点误差均小于半个像素值,同时检查测区中同名像点的分布情况,使其分布均匀,并在连接不好的区域手动添加连接点,保证模型间有足够的连接强度,最后进行该测区的区域网平差,通过调整像点及像控点,其绝对定向的精度为:平面精度最大的是±0.201m,高程精度最大为±0.210m,满足该测区1∶1000测图比例尺的精度要求。 2.5 DOM、DEM生成制作 利用像素工厂Pixel Factory进行彩色正射影像图的制作,该系统直接利用前期空三的成果生成立体模型,输出若干块块状的数字正射影像,将这些块状影像匀光调整后(保证后期制作的DOM影像颜色均匀、无较大色差),像素工厂即可自动生成高分辨率的数字地表模型(DSM),并将其自动过滤得到数字高程模型(DEM),由DSM、DEM自动生成拼接线,利用DEM对原始影像进行正射纠正,由拼接线对整个测区的正射影像进行无缝无变形的拼接,参考前期匀色制作的影像快视图,将整个拼接好的影像进行自动匀色,即可完成DEM、DEM的制作,之后就可按照要求的标准分幅大小进行影像的裁切、整饰并出图。在成图范围内采用对保密点的检测,并计算出单点检测较差及中误差,检测所生成的DOM的精度是否达到要求。共用到84个检查点,单点较差最大为78为0.734m。 检查点较差中误差依据下列公式进行计算: 其中,RMS为检查点较差中误差,n为检查点个数,Xi,Yi为检查点的加密坐标,xi,yi为检查点对应在DOM影像上的同名点坐标。 依据上述计算公式,计算出青海大通测区1:1000 DOM检查点较差中误差为0.153m,根据《低空数字航空摄影测量内业规范》规定,满足精度要求。 2.6 全数字化立体测图 全数字化立体测图采用适普的VirtuoZo NT全数字摄影测量系统完成,采用空三成果所恢复的立体模型进行测图,之后进行立体模型套合抽样检查,并通过将DLG与DOM叠合,采用3D模块检查地物与高程一致性,检查平面与高程是否有异常及突变的地方,并返回立体模型下重新采集并核对,我们对288个控制点进行了原图平高点与检测平高点的检查,检查结果如下: 高程中误差m=± =±0.42m 点位中误差=± =±0.48m 以《低空数字航空摄影测量内业规范》规定,其平面与高程中误差小于限差,满足规范要求。 通过以上可以看出,航测成果不受地形条件的限制,精度均匀,对微地貌表示比较逼真,可以从整体上提高地形图的精度。在该项目中,通过在治理前已经获取的能够真实反映地表状况的影像数据,和计划在治理工程实施后相同季节和时间分别进行一次飞行和成图,为治理成效评价提供基础数据资料。其中治理前已经生成的DEM和DOM数据用于构建该矿区三维场景,DLG数据用于主要地物三维建模工作。在收集以往地形、影像、地质灾害以及煤矿开采等资料的基础上,开展遥感解译以及多元数据叠加分析,综合选取监测点位和基准点位,监测地质灾害的变化趋势并能及时进行报警。 3 结论 经过该对项目的研究,可以看出,无人机航测在矿山地质环境治理中获取矿区地形图方面具有很大的优势,通过DOM可以很直观的看出矿山治理前后的变化,而传统的测绘方法只能提供单一的地形图,无人机航测不仅作业速度快,减少外业工作量及成本,无人机航测不仅能提供地形图,而且还能提供DOM、DEM等数据成果,通过这几种成果结合使用,效果突出,并且无人机航摄测绘1∶1000地形图在该矿区中能够满足规范的要求,可在以后的矿山治理及将来的“数字矿山”的建设中发挥更大的作用。 矿山地质技术论文:试论煤矿矿山地质测量空间信息系统及相关技术 [摘要]煤矿矿山地质测量是煤矿安全生产的重要基础与保障。想要做好煤矿安全生产工作,就必须要从煤矿矿山的地质测量工作人手。随着信息化时代的到来,煤矿矿山地质测量系统与技术都得到了较大程度的发展,以往传统的煤矿矿山地质测量工作及报告已经无法满足社会生产及各方面的需求,因此有必要采用一些先进的技术手段进行改进与完善。本文通过对煤矿矿山地质测量空间信息系统的现状进行分析,针对煤矿矿山地质测量空间信息系统及相关技术进行研究。 [关键词]煤矿矿山;地质测量;空间信息;相关技术 一、煤矿矿山地质测量空间信息系统开发 随着科学技术的不断发展与进步,煤矿矿山地质测量也逐渐通过多样化的测量技术,提升了地质测量的质量与效率。煤矿矿山地质测量的主要研究内容为地质构造规律、发育特征等,通过地质测量,能够令煤矿的安全生产得到一定的保障。我国由于煤矿地质条件相对复杂,存在着一些断层、岩浆岩侵入、褶曲等现象,严重影响到了煤矿的安全生产。因此,有必要对现代化的煤矿矿山地质测量技术与系统进行研究。相关资料表明,信息技术活跃程度高的、动态的煤矿矿山地质信息能够有效保证煤矿的安全、高效生产,因此煤矿矿山地质测量空间信息系统应运而生。传统人工去收集、整理煤矿矿山地质测量信息已经无法满足煤矿生产的实际需求,也无法适应煤矿生产的发展要求了,特别是对于在煤矿中发生的重大事故来讲,传统人工手段无法及时为经营管理者提供决策依据。因此,利用信息网络技术,来实现对煤矿矿山的地质测量与分析,实现井下突发事件的快速分析与处理是十分必要的。就煤矿矿山地质测量系统的开发来讲,主要包括两种途径实现。 第一,通过绘图系统或是通用GIS系统平台实现二次开发应用。目前采用的绘图系统多为AutoCAD、Micro Station。AutoCAD是美国在1982年开发设计的计算机辅助设计软件,能够用来进行二维绘图、绘制、设计文档以及一些比较基本的三维设计,是目前较为流行的一种绘图工具,但是此软件操作起来较为复杂,并且适用范围十分广泛,可以用在各个行业当中,对于煤矿矿山地质测量来讲,针对性与适用性相对较差。Micro Station是与AutoCAD齐名的一种设计软件,DGN为专用格式,同时兼容AutoCAD和DWG、DXF等多种格式,但是此软件也存在着一些明显的不足之处,例如在选择符号时较为麻烦、预制库中的符号量较小、地图符号不具备通用性等。GlS技术凭借着超强的通用性与开发性受到了普遍的喜爱,在煤矿矿山地质测量过程中,也能够通过GIS系统实现地质测量,同时还能够对各种资源环境信息进行有效的整理与管理,还能够通过快速与重复性的分析测试,实现对资源环境和实践模式的管理,通过动态监测和比较分析,能够令工作效率与效益得到很大程度的提升。但是与此同时,由于煤矿矿山地震本身就具有一定的复杂性与多解性,因此在实际应用过程中,此软件依然无法满足工作者与地质学家的使用需求。 第二,通过自主版权的煤矿专用GIS系统平台实现开发应用。煤矿矿山专用的GIS系统平台,能够结合实际煤矿生产情况与特点,对生产的全过程进行跟踪,很好的解决了在煤矿生产、开采过程中可能会出现新地质情况的问题,并且还能够加强对储量的管理水平,提升了资源的回收率与使用率。自主版权的煤矿专用GIS系统在实际使用过程中难度较大,此系统的首选语言为c++,通过Oracle7、Sybase、Dd2、SQLSever等实现属性数据的管理。在煤矿矿山地质测量GISX[~台的设计中,层次结构的图形数据结构设计是一种十分理想的选择,不仅描述十分方便,同时管理也十分科学、简单。并且作为一个专业的图形数据库,必须要对其专业特征进行充分考虑。首先,此系统有独特的点型、线型、符号等,其次能够按照低层时代的顺序进行,再次在各个地层、地层和构造、各个构造之间都是空间拓扑关系,最后能够使空间关系逐渐明朗,具备动态特征。基于上述,自主版权的煤矿专用GIS系统平台开发应用是具备稳定性、可操作性、科学性和合理性的。 二、煤矿矿山空间信息系统相关技术 煤矿矿山地质测量空间信息系统可以说是目前信息技术飞速发展与广泛应用的必然产物。上文主要针对煤矿矿山空间信息系统的开发进行阐述,那么在此基础之上,有必要对空间信息系统的关键技术进行分析。 (一)煤矿矿山地质测量空间信息数据的采集 在空间信息数据的采集过程中,主要是通过遥感器来实现信息与资源的探测,并通过数字摄影技术与全球定位系统实现传递和定位,通过测量手段实现数据的汇总和分析。煤矿资源在探测过程中,同时土质和地质资源的分析,制定出施工技术与手段,煤矿矿山采掘和生产过程的活跃程度与动态特征十分明显,因此为了保证生产的安全性与有序性,必须要进行煤矿矿山的地质测量。通过数据库能够实现对各项资料、信息、数据的统一管理和分析。数据库中主要包括煤矿地质、水文地质、测量、采掘、储量等各种基本信息,数据库的功能必须要能够满足不同使用者对这些信息、数据的查询、录入、修改、统计、整理等需求,同时还要为计算机的成图提供数据接口。通常来讲,一些已经经过多年开采时间的煤矿矿山都拥有大量的资料数据和图纸,因此在地质测量过程中,不仅仅要通过高科技的信息技术手段进行,同时还要结合现有的开发方式、探查手段等进行。 (二)GIS平台的设计 通过前文分析可知,GIS平台是比较适合煤矿矿山地质测量的一种系统。首先,用通过面向对象的软件开发方法OMT,对需要解决的问题进行抽象,并建立起简化的模型,以便能够全方位、多层次的捕捉问题空间的信息,具有层次结构的图形数据结构是十分理想的选择。通过面向对象技术与wlndows驱动结构能够令GIS平台以及相应软件的开发有质的飞跃。同时,对象的可封装性与继承性,使得软件的模块化、可操作性等都有了很大程度的提升。 (三)煤矿矿山地质测量空间信息系统的发展展望 随着数字摄影、遥感技术以及三维探测手段的不断发展和进步,煤矿矿山地质测量空间信息数据也在不断的完善。通过将矿井物探、测井、瓦斯等多种地质信息融入到系统中,借助多媒体图文声像共存的特点,再通过Intemet技术,能够令GIS系统实现煤矿矿山地质测量空间信息系统的共享性、有效性、快速性与网络性,能够快速的对地质测量数据与图形资料等进行管理和查询。个人认为,通过对目前国内煤矿矿山地质测量空间信息系统的发展现状进行分析,未来一段时间内,煤矿矿山地质测量空间信息系统必然会朝着以下方向继续发展:1.拓宽信息获取渠道:随着信息时代来临之后,信息获取渠道在不断拓宽,同样对于煤矿矿山地质测量来讲也是如此,目前已经有了立体化的勘探工作模式,能够对各项数据、各类资料进行多途径的整理和归纳;2.智能化决策支持:煤矿矿山地质测量空间信息系统能够通过仿真模拟技术,对各种地理信息数据资料进行表现,例如灾害类型的分布情况、动态演变等,能够为勘探人员提供数据分析与判断依据。 结束语:随着信息技术的不断发展,煤矿矿山地质测量空间信息系统也在逐渐完善进步。本文通过对目前我国国内煤矿矿山地质测量空间信息系统的开发和主要技术的研究,对未来一段时间内,空间信息系统的发展情况进行展望。相信随着科学技术水平的进步,我国煤矿矿山地质测量空间信息系统的各项功能也会有所提高,智能化与集成化也会成为发展趋势之一。
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在当前煤矿开采工程中,对于煤矿开采工作效率有着越来越高的要求,因而进一步提升煤矿开采工作效率成为必要任务。为能够使煤矿开采工作效率提升,十分重要的一项任务就是对矿井下地质构造相关问题进行研究,在此基础上才能够更好依据地质构造实际情况实行煤矿开采,才能够为煤矿开采工作效率的提升提供理论依据及理论支持,促使其得以更好发展。 1在煤矿开采工作中地质构造产生的影响 首先, 对于矿产井下地质构造而言,其内部相对比较复杂,在煤矿井下环境进行煤炭资源开采过程中,应当保证积极有效开展,从而较好避免地质和构造对煤矿资源开采工作造成不良影响。就目前煤矿井下地质构造而言,在大断层部位两侧往往有一些中小型断层及裂缝形成,这些断层及裂缝在主断层周围密集分布,并且走向类似于主断层,通常情况下这些断层都在厚层砂岩地质下分布。在煤矿井下地质中,由于存在这些断层会造成开采面有一定落差出现,对于较小落差,其对于布置综采面及实际开采工作所产生影响相对比较小,然而这些断层区域很容易导致在顶板岩层中有薄弱面出现,特别是分布比较密集的一些小断层区域中,走向不同的多个小断层很容易造成在综采面中有不规则岩块出现,对于煤矿开采过程中的支护会产生严重不良影响。特别是在综采方向和断层方向相同的情况下,会导致巷道顶板有较严重不稳定性存在,很容易引起岩块离层下落,从而导致综采面受到一定影响,情况比较严重时还有可能会出现冒顶事故。其次,褶皱地质构造也会影响煤矿井下开采工作。对于褶皱地质构造而言,其形成原因主要就是岩煤层受到地质力作用,在褶皱构造实际形成过程中,会受到水平压力作用,也可能会受到剪切力作用,因而在褶皱构造区域,复杂地质力的存在会对其产生重要影响,特别是在褶皱构造区域的轴部,很容易有裂隙、破碎以及断层等情况发生,这对于煤矿井下开采会产生十分不利的影响。所以,在煤矿井下开采工作实施过程中,应当科学合理开展煤矿井下地质勘测,对于危险地层区域应当选择合理措施进行煤矿井下开采,通过各种相关防护措施保障煤矿井下开采工作得以安全有效实行。再次,岩浆侵入地质构造的影响。岩浆侵入对于煤矿井下开采工作也会产生不良影响,属于比较严重的一种地质灾害。对于岩浆侵入而言,其会在很大程度上影响煤层完整性及连续性,并且对于受到岩浆侵入煤层而言,会导致煤层地质构造有变形情况出现,同时对于在,煤层中所形成相关岩体,由于其边缘形成不规则形状,最终对于煤矿井下开采会产生较大程度影响。另外,井下煤层在被岩浆侵入之后会导致有特殊揉皱现象发生,从而会造成煤层有絮乱以及旋涡状褶曲等相关特殊地层构造形成,而这些构造的存在会导致地层复杂性增强,最终影响煤矿井下开采工作的较好开展与效果[1-2]。 2煤矿井下地质结构的勘测与分析 首先,在煤矿井下开采工作实际实施过程中,应当积极强化地质结构勘测工作,通过对相关先进勘测技术进行充分积极应用,并且结合煤矿井下以往地质结构资料相关分析,同时辅助运用物测及电测等相关手段对煤矿井下地质结构进行合理分析,另外通过对计算机建模技术进行利用,对于煤矿井下开采区域的周围地质结构,积极构建科学合理的系统数学模型,从而使相关工作人员能够更好分析及掌握煤矿井下地质构造以及其顶底板特点,通过对井下开采面相关地质构造进行预测,可对煤矿井下开采工作进行较好指导,确保其得以更加安全高效开展,使其得到更加理想的效果。其次,通过对煤矿井下地质结构进行勘测,还能够提供相关地质数据,在此基础上可使工作人员在实际开采工作中对巷道进行科学合理布置。在对煤矿井下巷道进行设计过程中,应当依据地质勘测相关数据使综采面设计得以完成,在实际进行巷道设计过程中,应当尽可能避免在地质构造线周围区域对巷道进行设置,这主要是因为与地质构造线周围相垂直的区域,其所受到地质力作用比较大,由于地质力作用影响,会导致煤矿井下岩体有偏移及碎裂情况产生,进而造成煤矿井下巷道中顶板及底板有不稳定结构区域形成,最终对于煤矿井下开采工作的安全高效进行会产生不良影响。此外,在对煤矿井下开采面进行设计过程中,应当与煤矿井下地质构造实际分布特点,对于煤矿井下巷道走向在顶板压力相对较弱区域进行布设,从而使煤矿巷道中顶板及底板稳定性得以有效提升。同时,为能够使煤矿井下开采安全性得到较好保障,在煤矿井下开采中还应当依据地质构造预测,对科学合理开采方案进行制定,特别在煤矿井下构造带附近位置,在对构造进行掘进时,应当与地质构造特点相结合对相关支护进行合理确定,从而使煤矿井下开采安全性得到保证[2-3]。 3结语 在当前煤矿井下开采工作中,井下地质构造属于十分重要的影响因素,会在很大程度上影响煤矿井下开采工作的有效开展。因此,在煤矿井下开采过程中,相关工作人员应当充分认识井下地质构造相关问题,并且对地质构造进行科学合理勘测,以便为井下开采工作的有效实施提供支持与依据。 参考文献: [1]赵爱军.煤矿井下地质构造对煤矿开采的影响[J].陕西煤炭,2018,37(02):66-68. [2]刘强.煤矿井下地质构造与地应力研究[J].能源与节能,2016(07):32-33. [3]崔志刚.煤矿井下矿井地质相关问题探析[J].技术与市场,2015,22(07):368+370. 作者简介:刘向南(1982-),男,河南柘城人,本科,科员,研究方向:煤矿地质。煤矿井下地质构造相关问题研究刘向南,廖家凯,李飞
石油地质勘探方法探讨:石油地质勘探教学内容与授课方法 摘要:石油地质勘探概论是为学校非勘探类、非石油工程类专业开设的公共(限)选修课。笔者通过近几年本课程的教学课堂改革,进行了教学内容优化与授课方法探索实践。浓缩了两大块内容,优化重点细节,合理分配32学时,整合教学方式和内容新体系;较好地提高了同学实践热情,提高实验与理论结合效率,提高同学动手创新能力;初步形成了教学与实践的新结合。合理利用资源,拓宽教学空间;采用多种辅助教学手段,多角度启发学生。 关键词:石油地质勘探概论;教学内容;授课方法 随着当前我国高等院校教学改革大潮,中国石油大学(华东)以培养新时代复合型人才为目的的新培养方案开始实施。新方案主要是全方位改革课程设置、减少课堂学时,并且要加强基础、拓宽知识面。因此,学校很多专业开设了“概论课”,主要面向全校的非本专业的学生开设公共(限)选修课。公共(限)选修课是我国高等院校教学体系中的重点组成,并成为实现“通识教育”的关键。“石油地质勘探概论”是我院为全校非勘探类、非石油工程类专业开设的公共(限)选修课,学生主要来自文学院、理学院、计算机学院、机电工程学院和体育学院等,他们从未涉猎地质类、石油类等教学课程。本门课程的教学目标是让非石油类专业学生初步了解地质学科的基础知识,为学生毕业后从事石油相关工作奠定较好的基础,因此,本门课程相当受学生们的青睐。但是,由于非石油专业的学生缺乏相应地质基础知识,同时课程综合性强,知识点多而杂,在32个课时内讲授这样一门内容庞杂的课程,学生在学习过程中可能会面临一定困难。 主要有以下几方面: (1)知识点多,重点把握不住。本门课程所涵盖的内容较多,也较为繁杂。按照本课程教学大纲安排,将其划分为两大部分(一部分为基础地质一部分为石油地质)。石油地质部分为重点,内容优秀是石油天然气的生成、运移和聚集等。但是由于32课时所限,每一个部分不可能面面俱到。但学生在学习过程中,容易把握不住两者之间的平衡关系,造成主次难分。 (2)对实验学习不够重视。实验教学的目的是综合运用理论知识,培养分析、解决问题的能力。本课程教学大纲中,共有3~4次实验课程,由于公选课程学生人数多,而每次实验课堂容纳人数又很少,同时实验准备工作相对烦琐,实验课的重要性在某些课堂相对弱化了,授课教师携带较少的矿物、岩石样品进行随堂讲解,学生不能亲自动手学习观察,对学生理解和学习掌握十分不利。在开展的实验课堂中,部分学生上课存在“好玩”与“好奇”的心态,重点观察感兴趣的岩石标本(化石、宝石等),以至于忽略了岩石鉴定的本质。 (3)学习思维转换较慢。学习一门新课程,掌握大纲知识点是教与学的重点内容,但掌握这门学科的研究方法或思路,才是高等学府教与学高层次的追求。让学生了解石油地质科学研究的思维、工作方法,开阔学科视野和思路,不仅能让学生得到较为系统的理论知识,而且对学生的学习思维方式也有很好的帮助。但是不同专业方向的学生,他们思维方式、掌握课程内容的能力以及学习目的不尽相同。因此,让他们将自己的专业思维与地学思维转换,其过程相对较慢。 1教学内容与授课方法探索实践 笔者自2011年开始,每年均进行本课程的教学。在课程教学中,不断尝试创新与改进,明确了创新课程体系教学内容组织与授课方法探索实践。根据笔者的教学经历,谈几点体会,供同行们讨论与参考。 1.1优选学习重点,整体分配学时 课程分基础地质部分和石油地质部分两大块内容,要有重点有难点的选择,让同学们在掌握点的时候,有效地将整体串联。本门课程所涵盖内容较多,也较为繁杂。课程教学大纲安排主要包括两大部分(一部分为基础地质一部分为石油地质)。石油地质为重点,其优秀理论是石油天然气的生储盖运圈保和分布规律;地质部分是学习理解石油地质不可或缺的前提。因此,课程32学时平均分配,每一部分为16学时的教学。在教学授课中,基础地质的重点主要为沉积岩和构造地质,其他内容可相对减弱。针对石油地质部分,主要开展“生储盖运圈保”六字方针的系统讲解。优选重点内容详细解剖,减轻为求全面而造成的过于浅显的现象。针对不同专业的学生,相同内容的讲解也会有所区别,例如在井下断层识别的空间学习中,理工科的学生其空间认识较好,可以适当地加快讲授进度;而文科的学生,则需要首先建立空间概念,然后再进入优秀学习。 1.2重视实践教学,提高学生动手实践热情 实验课程尽量安排到8~10学时,更有效地让同学们将理论知识应用到实际当中,增强动手实习热情。石油地质学课程的教学中,矿物标本和岩石标本认识教学环节非常重要,课堂中讲解需要几十分钟的内容,学生亲自看一眼、摸一下,就会一目了然。但对于非石油专业学生,学校并不能安排野外的实习教学。本课程教学大纲中,共有3~4次实验课程,地质部分包括矿物岩石标本的鉴定,以及构造图件的学习;石油地质部分包括绘制油藏平面图及剖面图,识别油气藏的类型,圈闭的信息读取等。因此,本课程应重视实验教学,鼓励同学们亲自动手操作演练,通过个人学结规律。第一,充分利用实验课学习。要求实验课分组上课,课堂人数小于30人、各种教学用具齐备,师生对面直接交流,结合实物标本与学生一起加强了理论课的学习。第二,鼓励学生走出课堂,综合利用我系与地质系的各个实验室,让学生拥有更多的地质感性认识场所,同时走出课堂到校园内进行各种岩石的识别,比如校内的各种建筑石材、花岗岩雕像、大理岩雕塑等;同时带领学生到唐岛湾公园观看海岸沉积现象,沿岸的碳酸盐岩石雕等。 1.3增强地质科学研究方法介绍,加快学习思维 转换适时准确地将石油地质思想和理论的发展以及石油地质研究方法和思路介绍给学生。不同专业方向的学生,其思维方式、掌握内容的能力以及学习目的各不相同。因此,在教学方式、方法和教学内容选取上应有所区别。同时,通过近几学期课堂实际效果观察,在教学过程中恰当穿插各油田实际的现场工作内容等,同学反馈非常好。 1.4综合利用多种教学方法和手段,拓宽教学空间 传统的板书教学,结合PPT展示、结合实验课堂的学习、结合校内校外资源的有效利用。另外安排学生观看有关地质和石油勘探等教学或生产录像视频片,这是不出门的地质现场实习,可以帮助学生迅速建立感性认识,这些都已经成为该课程教学活动的内容,取得了学生的热烈响应。 2结语 针对石油地质类高等学府而言,学校培育的各个学科的学生,都有必要了解石油主干专业的课程,这对他们今后从事石油相关方面的工作很有必要。石油地质勘探概论是认识、了解、掌握石油的初级课堂,因此,通过本课程教学内容组织与授课方法探索实践,期待能让更多的非石油专业学生,更加轻松、快速地学习掌握石油基础知识。 作者:李福来 单位:中国石油大学(华东)地球科学与技术学院 石油地质勘探方法探讨:石油地质勘探及储层评价方法 摘要:毫不夸张的说石油作为社会上的主要能源,在当前社会生活的方方面面都发挥着巨大的作用。并且我国从二十世纪末就变石油出口国为石油进口国,石油进口量也在逐年递增,而我国也在尽力解决石油大量进口的问题,石油企业也在顺应时代的发展以及我国对石油的需求量,不断在石油勘探以及石油开采等方面寻求进步与创新,以降低中国石油的进口量,促进中国相关石油企业的发展,满足社会对石油的需求量。本文,我将分析我国在石油地质勘探过程中遇到的问题,提出相应的解决策略并分析储层评价方法。 关键词:石油;地质勘探;储层评价 总体来说,随着我国社会经济的不断发展,各方面技术也在原有的基础上有着不断的创新,尤其是在物探等方面,石油地质勘探技术相比之前有着质的飞跃,但由于我国人口众多,对社会资源的需求量也十分庞大,即使拥有先进的石油勘探与石油开采技术,石油的市场供应现状仍然是供不应求的状态,这使得石油勘探人员未得到丝毫喘息的机会,一直致力于研究石油物探的新方法,以减少相关行业的工作压力,促进我国石油行业的发展,以保证我国经济能够长期稳定的发展下去。 1当前石油地质勘探中存在的挑战 首先,从我国当前的技术发展水平以及能源消耗情况来看,石油勘探技术已经发展到了较高的水平之上,但是由于近年来我国的环境污染较为严重,所以为了响应国家以及社会保护环境、降低污染的号召,石油勘探技术必须在顾忌技术合理应用的同时尽可能的降低对环境的破坏以及污染,这使得在石油地质勘探方面的相关技术的使用标准更上一层楼,并且技术研究人员的压力相比之前更甚。其次,由于近年来各国对可开采石油的疯狂开采,使得可勘探石油的勘探所在地越来越少,这就迫使相关的技术勘探人员将勘探方向不断地转化到沙漠、海洋甚至环境极为恶劣的极地地区,但是勘探所在地极其恶劣的环境使得勘探人员难以生存、勘探技术已难以发挥的淋漓尽致,为我国的石油勘探行业带来了极大的挑战。最后,大型油田在人们的日益开采中,其油田总量变得越来越少、甚至微乎其微。这使得石油勘探人员不得不将目光转向小型油田,但是小规模油田由于含油量十分低,所以没有高额的利润回报并且其对石油勘探技术的要求更高难度更大,由此可见,小型油田的开采性很低。 2解决石油地质勘探中遇到问题的具体措施 上述三点是我国石油地质勘探所遇到的巨大挑战,要想在不放弃石油地质继续勘探的情况下解决这三点问题,首先就要求我国的相关行业从我国甚至从国际上广纳各方面的专业人才,尤其要招地质、与石油方面的人才,将各种优秀人才进行集中后,采用头脑风暴甚至其他方法将各种人才的各种专业观点进行融会贯通,提高地质勘探的准确性、增加地质勘探的可行性。其次,要把专业的技术与专业的设备相结合,通过各种专业手段如三维成像的勘探方式等提升地质勘探技术,促进我国整体石油行业的发展。最后,要及时做好“善后”工作,善于发现专业技术以及专业设备中存在的不足,并通过技术人员的研究与创新完善不足,以提升地质勘探的准确性。要想解决石油地质勘探中不断遇到的新问题,就要在吸纳人才的同时,在错误与失败中寻求创新与发展。 3储层评价方法 当今我国已经掌握的甚至说是已经拥有的储层评价方法主要有欠平衡钻井技术、储层综合分类评价方法以及储层综合定量评价方法三种。这三种方法各有各的优点与此同时也都存在着不足之处。在实际的应用过程中要根据现实情况的差异而选择合适的储层评价方法。首先,欠平衡钻井技术相比其他的储层评价方法而言成本低、效率高。是当今应用率较高的一种储层评价方法,他通过将产层打开时,使井底处于高度欠压状态,从而利用压力因素使地层流体持续不断的流入到井内,再通过专业人员对流入到地层的各方面数据的详细统计与分析,从而得出专业性与可靠性较强的可开采性分析结果。这种方法最大的优点在于低成本高回报。其次是储层综合分类评价方法,此种方法相比其他两种而言最大的优点在于可靠性较高,它是通过选择特定的评价参数对储层各种影响因素进行综合考虑与整体分析,从而得到全面完整的评价标准,在进行储层综合分类评价方法的使用时,需要特别注意的是要准确判断所有项评价参数的权系数,因为这是储层综合分类评价方法的根基,只有准确的判断权系数,才能使最后的储层综合评价结果保持较高的准确性。最后是储层综合定量评价方法,其最大的优点莫过于强大的适用性,即实用性较强,对于各种极端条件均能表现出良好的适应能力,但是这种方法的具体操作步骤相对于其他两种而言更为复杂,需要对成岩、沉积岩等众多因素进行综合考虑,庞大的参数使以后的操作变得十分繁琐复杂。所以这种方法在现实中的应用率一直不高。 4结语 在世界各国的经济发展中,石油的发展一直起着强有力的支撑作用,当然我国也不例外。世界各国对于石油的渴望使得石油长期处于供不应求的状态,要想满足社会的石油需求量,就要求各国在石油地质勘探以及储层评价等方面进行不断的研究与创新,以开采出更多的石油,满足各国对石油的渴望。 作者:刘号明 单位:延长油田杏子川采油厂 石油地质勘探方法探讨:石油地质勘探与储层评价方法探讨 摘 要:随着我国工业、农业生产以及交通产业的不断进步和发展,市场上对石油的需求量也逐步升高。为了满足新形势下对石油的需求,就要通过加大石油地质勘探与储层评价方法的研究力度,实现石油开采量的提升。本文首先就我国石油地质勘探的现状展开分析,并针对地质勘探过程中遇到的问题提出有效的解决措施,最后详细分析储层评价的几种方法,从而为今后的石油开采工作提供有力的参考。 关键词:石油 地质勘测 储层评价方法 0.引言 我国目前的物探技术以及石油开采实力已达到了比较先进的水平,地质勘测技术也逐步趋于完善。然而在此种形势下,我国依然面临着石油供不应求的问题,这对石油的开采工作提出了更进一步的要求。为充分保障社会经济的稳步发展,石油企业及相关技术人员需大力开展石油地质勘探的研究与创新工作,进一步改进储层评价方法,通过提高石油勘探能力,从而实现石油开采率的全面提高。 1.我国石油地质勘探的现状 随着地质学理论及储层预测等相关理论的不断发展和完善,石油开采工作已实现了多种地质条件下的勘探。此外,由于先进信息技术的有效运用,不但节省了石油勘探的时间,也极大程度上增加了勘探的准确性,从而促进了石油勘探工作朝着现代化方向发展。然而近几年来,众多企业受到高额利润的吸引,不断投身于石油开采行列,再加上国际石油企业的竞争与排挤,这对我国的石油勘探工作造成了一定的难度。 在我国传统的石油勘探模式中,其技术存在局限性,对勘探工作的长远性过分重视,而忽略石油勘探的现状,此外,勘探风险由于受到预测性评估的影响而有所加大。相关研究部门为在短时间内增加经济收益,加大对石油勘探技术实用性的研究力度。由于科学技术的飞速发展,各种信息技术在石油勘探领域得到了广泛应用,这也促使各石油企业加大了信息化技术的投入力度。目前,我国石油地质勘探与储层评价已逐步朝着运营系统综合化、监测体系全程化、评估体系完善化的方向发展[1]。 2.石油地质勘探过程中的问题及解决措施 2.1石油地质勘探过程中的问题 (1)石油地质勘探的环境越来越复杂,已逐步向沙漠、丛林、深海、极地等深层及隐密地区进行,勘探难度逐渐升高; (2)石油企业不断增加,各企业之间的竞争愈发激烈,不正当竞争的出现多勘探秩序造成了不利的影响; (3)勘探技术受到较多环保制度严格的约束,对正常石油勘探工作造成了一定的影响; (4)油田总量随着不断勘探与开展已逐步减少,剩下的小型油田不但具备较小的含油量,且勘探难度较高。在勘探小型油田过程中,由于投入成本高,收益小,因而具有较低的投资回报率[2]。 2.2石油地质勘探过程中问题的解决措施 针对以上石油勘探问题,可采取以下解决措施。 (1)集中包括石油、地质、管理等多个专业学科的学者及专家,通过充分融合先关技术知识,保障石油勘探工作准确进行; (2)在勘探工作中加大对小井眼钻井、成像测井、高精度三维地震等先进勘探技术的运用力度,在采集、处理资料的时,充分运用现代化的信息技术,减少勘探风险的同时,促进石油钻探的成功率; (3)石油企业成立相关的工作小组,在全面、系统分析市场形势的基础上,建立健全的企业优秀运营操作体系; (4)在企业的战略决策及财务管理中,纳入地质勘探技术及风险的经济评价体系,通过采用新的技术及方法,从而有效降低勘探风险,实现投资利润的最大化获得。 3.储层评价的几种方法 3.1低成本高效储层评价方法 在钻探油田的工作中,通过实时评价储层的动态,从而为石油的勘探与开采提供有效的指导和参考。目前,主要通过利用随钻监测工具,或是在未进行钻探工作时采用钻柱测试,从而对随钻技术进行评价。然而这些技术普遍存在时效长、费用高等不足之处,因而寻找出一种低成本高效的储层评价方法已成为石油勘探工作的重要内容之一。欠平衡钻井技术的推广与应用,有效解决了这一问题。欠平衡钻井技术的运行原理是产层被打开时,由于井底正好处于欠压的状态中,因此地层的流体便会不断涌进井中,地层的相关产量数据便会将储层信息及时反映出来,在此种条件下,储层评价便通过分析地层流入产量的数据而得到了完成。在欠平衡钻井操作中,井筒与地层之间形成了统一,并相互作用。因此,在数学模型中代入井筒与地层的注入参数及返出参数,通过系统分析法,将储层信息进行解决,于是便完成了储层评价。 3.2综合分类评价方法 通常情况下,综合分类评价指的是科学合理选择相应的储层评价参数,通过综合评价储层的多项影响因素,在得到综合评价指标的基础上,对储层进行分类评价。在综合分类评价储层的过程中,优秀工作便是利用层次分析法对各项评价参数的权系数进行确定,从而将综合分类评价中指标的重要性及合理性客观反映出来。这种评价方法能有效解决评价结果多样化的问题,评价结果真实可靠,充分保证了储层综合分类评价结果的科学性及准确性[3]。 3.3综合定量评价方法 由于储层的地质受到多方面因素的影响,因而其评价工作具有一定的难度。对储层进行综合评价指的是综合研究成岩、沉积岩、储集等特征,通过分段、分类、分区块评价储层,从而对不同区块及层段的储层质量进行全面的了解,继而进行分类处理。岩相、岩性、成岩作用等多项内容均包含在储层分类评价指标中,其中,每个项目包含的几个参数,有的甚至超过了十几个参数。储层合理的分类评价因受到这些复杂参数的影响,增加了一定的难度。而综合定量评价则是综合评价储层的多个影响因素,在得到统一的一个评价指标的基础上,对储层进行评价并分类。这种评价方法对其他油气资源同样适用,具有极为广阔的应用前景。 4.结语 综上可知,目前,全球资源的开采、利用力度不断增大,对能源依赖性也逐步增强,这使得石油地质勘探与储层评价方法的研究工作越来越重要。随着社会经济进程的不断深入,科技水平的进步与发展,新的石油勘探理论及技术也不断被开发出来并运用到实际石油开采工作中。为了实现石油产量的提高,就要加大先进技术的投入和应用,加强石油地质勘探的创新研究,探寻低成本、高效率的储层评价方法,在促进石油勘探水平和质量提升的基础上,促进社会经济的长远发展。 石油地质勘探方法探讨:石油地质勘探与储层评价方法研究 【摘要】目前我国在物探方面已经有强大的力量,陆上石油开采实力已经排在世界前列,地震勘探技术也是处于国际领先水平,尽管这样还是面临着我国供不应求的现状,使我国油气资源勘探工作压力不断增大,油气资源能力的提高任务巨大。为保障我国经济持续健康发展和改变向外购买石油现象,必须要大量发展石油物探新方法新技术研究、加强石油地质勘探创新与研究,全面提高石油勘探的能力和水平,全面提高石油资源开采率。关于石油地质勘探的理论和技术创新以及面临的形势和对策,还有现阶段的储层评价方法的不同和创新都将在此作详细的探讨。 【关键词】石油 地质勘探 储层 评价 1 石油地质勘探现状 (l)新理论、新方法和新技术不断涌现: 一方面我国石油工业的形势面临越来越严峻的挑战,而且面对“三面受挤、多期破坏、相变剧烈、复杂多变”的中国地质国情,面对石油短缺给国家安全带来的日益严重的隐患,迫切需要石油地质勘探理论的进一步创新。近年来在科学理论方面有以下七方面取得了较为突出的进展:板块构造理论、含油气盆地动力学、含油气系统、层序地层学、储层横向预测、储层流体地球化学、天然气地质学等板块构造理论的进展与含油气盆地分析密切结合,使得人们对克拉通盆地、前陆盆地、裂谷盆地、大陆边缘盆地等不同类型含油气盆地的地质特征及其含油气关系的认识有了更深入的了解。另一方面计算机信息技术广泛应用于地质勘探领域,为传统工作方式和思想观念的转变及新理论、新技术的产生提供了良好的创新环境。近年来新的地质勘探理论与新的地学分支不断出现,新的研究方法和研究成果也相继问世,这些都大大促进了石油地质勘探的发展。 (2)地质勘探研究更加实用化: 现在,研究部门纷纷在地质勘探科研项目方面进行重大调整,寻找与油。气效益有直接衔接的项目。改变了以往地质勘探科技研究着重于风险大的、长远性的、基础性的研究的做法,加强对中、短期需要的研究和发展工作。 (3)地质勘探科技在石油勘探中发挥更大的作用: 行业竞争日趋激烈,科技对石油勘探的影响日益增加这些因素的出现,各大石油公司越来越重视科技的作用,加大科技投人,立足于拥有一流技术和开发具有竞争优势的技术,把综合应用地质勘探技术作为提高勘探效益、降低成本的最重要的手段。 (4)合作研究的趋势不断增长: 合作研究是当前和今后科技发展的一大趋势。通过合作可以优化资源、技术和能力的配置,减少研究人员,紧缩机构,开辟一些难以解决的问题。 2 石油地质勘探面临的新的形势与对策 (1)勘探环境日趋复杂。勘探区域继续向深海、沙漠、丛林和极地发展,勘探目标转向深层和隐蔽圈,加大了勘探难度; (2)各大石油公司的竞争加剧; (3)环境要求更加苛刻,环保费用大幅度增加。 (4)新发现的规模趋小,丰度偏低; (5)勘探费用增加,投资回报率减少; 面对以上挑战,发达国家常常采取以下对策: (1)组织多学科综合勘探和多学科工作组作为现代石油勘探的最佳工作方法; (2)广泛采用高精度三维地震、成像测井及小井眼钻井等新的勘探手段,利用现代信息技术进行资料采集、处理和解释,达到减少风险,提高钻探成功率的目的。 (3)公司雇佣权威人士对面临的各种形势进行系统分析,建立优秀运作系统; (4)把技术应用与勘探风险的经济评价作为公司进行战略决策和财务预算的一项重要内容;开展技术革新,加大技术投入,积极采用新技术新方法, 3 储层评价 3.1 低成本的高效随钻储层评价方法--- 欠平衡钻井技术 在石油钻探过程中,为了更好的指导勘探开发,通常对储层的及时动态进行评价。现阶段的随钻评价技术,主要是依靠随钻监测工具来实现,或是在停钻状态下采用钻柱测试完成。但是这些技术费用高,时效长,延长了钻井周期。因此,探寻一种低成本的高效随钻储层评价方法是人们一直以来寻找的。随着欠平衡钻井技术的发展与应用,不仅大大地提高了钻井效率,而且给随钻储层评价提供了一种新的思路。欠平衡钻井技术的运作方式是当欠平衡钻井方式打开产层时,井底处于欠压状态,地层流体会源源不断地涌入井内,地层产量数据会及时反映相关储层信息,所以可以通过对流入地层产量数据的分析来评价储层。在欠平衡钻井过程中,地层与井筒是一个统一的整体,相互影响,因此,采用系统分析的方法,把地层和井筒注入参数、返出参数的变化,代入所建立的数学模型,解答出储层信息,就能够实现储层评价。 3.2 储层综合分类评价方法 一般认为储层综合分类评价是在选取储层评价参数的基础上,对储层多个影响因素做综合评价,最终得到一个综合评价指标,从而进行储层评价分类。在这个过程中最关键的是确定各项评价参数的权系数,通过应用层次分析法确定研究区评价参数的权重系数,可以客观地反映出所选指标在综合评价中的合理性及其重要性,解决了使用单因素评价过程中常常出现的评价结果不唯一的问题,从而有效地提高了储层综合评价结果的准确性,结果更加真实可靠。 3.3 储层综合定量评价方法 影响储层地质特征的因素是复杂而多面的,储层综合评价是在沉积岩、成岩、储集特征等综合研究的基础之上,对储层进行分类并分段、分区块地进行评价、确定不同层段、不同区块储层质量的相对差异,进行相对分类。能够用于储层分类评价的指标涉及到岩性、岩相、成岩作用、等多项内容,而且每个项目中常常又包括几个甚至十几个参数。这些庞大而又复杂的参数使得对储层进行合理的分类评价变得十分困难。储层综合定量评价就是在储层评价参数选取的基础上,对储层的多个影响因素进行综合评价,最终得到一个综合评价指标,并依据它来对储层进行分类。其关键是确定各项评价参数的权系数。这种方法不仅适合储层评价研究,对于其它油气资源评价问题也同样适用,尤其是对权系数求取问题,具有广泛的适用性,拥有广阔的应用前景。 4 结语 在全球资源日益枯竭,世界经济社会发展对能源的依赖越来越大的今天,强化石油地质勘探技术研究具有十分重要的意义。随着经济和科技的不断进步与发展,新的勘探理论,新的勘探技术和更完善的应对严峻形势的措施都会一一出现。更为低成本和高效的储层评价方法也将会诞生。必须要进一步加大科技投入,强化石油地质勘探创新研究,有助于提高石油勘探的质量和水平,提高油气产量,保护国家能源安全,确保经济社会健康发展。
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地质测绘工程新技术探讨:地质测绘工程新技术分析 摘要: 在地质勘探过程中,地质测绘对于岩土工程勘察的重要性是不言而喻的。通过地质测绘,可以对不同性质的地质状况进行深入观测,根据观测结果来勘察工程地段的地质条件,并依据测算结果来编制出工程项目相应的地质图。该文从我国测绘技术应用发展概况入手,详细分析当前测绘新技术的发展概况和详细特点,并对地质测绘工程中测绘新技术的运用状况进行详细的分析和探讨,总结概括出地质测绘工程中测量技术的发展策略,为测绘技术在未来地质测绘工程中的应用发展提出相应的建议。 关键词: 地质测绘工程;测绘新技术;运用 在现代地质测绘工程中,测绘技术不再是单一、传统的技术应用,而是结合现代科学技术的综合技术应用。只要将现阶段各种测绘新技术的特点应用得当,就会使其在地质测绘工程中发挥出更加理想的作用,极大提高地质测绘工程的精准性。有了更加精准的数据基础,工程师就能更为准确地设计工程项目的施工建设程序,促进工程项目建设的顺利推进,工程相关人员最为关注的工程建设质量以及建设施工的安全性,都能从中获得足够的保障,而工程建设的成本控制工作也能更加有序地开展,并能获得更好的效果。现代科学技术的引领下,测绘新技术及其应用能够完美取代传统的测绘手段,并取得更高的成效,让地质测绘工程取得前所未有的突破。 1测绘技术发展概况 随着地质工程项目建设规模越来越大,地质测绘工程中对测绘技术的应用愈发广泛,我们对于地质测绘数据的精准度要求也越来越高。由于在相关测绘测量过程中,数据结果会受到很多客观因素左右,所以,地质测绘是一项相当复杂的工作,而有关的测绘工作也因地质工程项目建设的推进而逐步加深[1]。在高新技术的快速发展潮流下,地质工程测绘技术得到了极大推动,测绘新技术日新月异,诸多新技术在地质工程测绘项目中得到越来越广泛的运用。特别是随着计算机网络技术的发展与应用,更多种类的测绘新技术取得了空前发展。例如,在地质工程建设过程中对3S技术的应用,就极大提高了测绘工作的精准度,与此同时,还降低了测绘工作人员的工作强度。测绘新技术及其应用有效提升了地质工程建设测量工作的现代化水平,加快了测绘数据数字化的进程。 2测绘新技术的发展特点 2.1测图精准度更高 在地质测绘工程中,运用数字化的测绘技术来开展地质测量,可以有效提高测图数据的精度和准度,这对于数据误差的控制效果非常明显。特别是遥感技术的运用,测图的数据精度误差能够有效控制在极小的范围之内。规定范围之内的误差水平,是提升测绘精度的重要保障。遥感技术的充分运用,为测绘工程的精度提升提供了强大保障,而传统测绘技术无法达到这样的效果。此外,测绘所得数据信息可以通过网络实现实时传输,测量与数据传输与制作同时进行,极大减少了测绘耗时。而在绘图过程中,由于新技术的运用,视觉上的误差不复存在,绘图的精准度也得到有效提升。总之,随着测绘新技术的运用,地质测绘的精准度得到了极大提高。 2.2测绘信息更加丰富 传统的地质测绘过程中,受到技术环境的影响,测量的元素和测量范围都会受到客观限制,相关信息资源的获取渠道受到限制,测绘结果往往会存在局限性。而在地质工程中运用测绘新技术,可以对测绘对象的周边环境以及内在元素进行全方位的立体测量,这就能为地质工程的绘图工作提供更加详实的信息和数据资源。而在计算机网络技术的应用环境下,测绘所得数据信息能够实现即时搜索,并对所测信息资源进行实时检查。测绘新技术的综合运用,有效提高了测绘信息资源的丰富程度[2]。 2.3测绘工作更加自动化 新的测绘技术往往是基于计算机和网络技术而出现的。测绘新技术通过精密软件的运用,可以对测绘信息进行科学树立,从而确保图案绘制的精度和准度。此外,信息化的应用,也是测绘新技术的另一特点。计算机技术和信息化技术的运用,可以避免人工操作过程中可能出现的失误,也能降低误差,确保整个测绘工作系统的严密性。测绘过程中自动化程度越高,相应层面的失误或误差出现的概率就会越低,这对于地质工程建设的重要性是不言而喻的。未来测绘新技术必然会朝着自动化的方向全面发展。 测绘图形的编辑,是测绘工作的另一重点。随着测绘新技术的应用,我们可以在地质工程测量过程中,通过数字化的图形编辑方式,确保图形的准确性和正确性,降低误差,进而实现地质测绘信息及时、准确地反映。测绘新技术在图纸编辑过程中的应用,不仅让图形编辑更加科学,结果反映更加精准,而且在信息技术的引领下,可以随时更改相关图纸的数据信息,确保测绘图纸的时效性。 3地质测绘工程中测绘新技术的运用 3.1遥感技术的运用 遥感技术是测绘新技术的重要一环。通过遥感技术的应用,可以不同比例的工程地形图,为相关测量图形的变更提供了依据。随着城市化进程与现代化进程的加快,人们对生活质量的重视程度日渐提升,旅游成为很多人日常生活中不可或缺的重要组成部分,很多城市都开展旅游业。遥感技术的运用,可以勘察不同的地质类型,因其具有信息采集效率高、勘察范围宽广,能准确反映探测地的实时动态,因此,各旅游地均普遍使用遥感技术。遥感技术能够感应地面的任何事物,包括物体的状态和颜色等,并将感应结果图像化,这样能让人们发现更多的旅游资源,并对新发现的信息进行相关处理,为旅游开发提供数据支持。对于旅游业的开发应用来说,遥感信息是实用价值很高的数据信息。 3.2数字化成像技术的运用 在数字化成像技术的应用过程中,全站仪的应用最为广泛的存在,实用范围极广。通过全站仪的一次性观测,我们可以获取非常丰富的数据信息,包括所测物体的直角距离以及水平角距离等[3]。此外,全站仪具有极强的计算功能,可以把所测数据的最终计算结果呈现在显示屏上。除了测算功能,全站仪还可运用大量的电子记录来实现全自动化操作,全程非人工干预。这种技术手段的运用,能够降低人为操作可能出现失误的频率,并且能够从根本上降低地质测算的实现难度。 3.3GPS技术的运用 现代社会中,GPS已然是最为常用的全球定位系统。GPS技术的在地质工程测绘中的应用,能实现陆海空三维定位导航,是测绘领域中全新的卫星定位导航系统。而在科技发展越来越迅速的今天,GPS技术在测绘工作中的应用范围愈发宽广。通过GPS技术的应用,可以有效监测地质工程的水文观测孔高,建设地质控制网,并能对地质工程领域的相关技术革新与完善起到极大的促进效果。 4地质测绘工程中测绘技术的发展策略 当前,工程测绘技术正由传统向数字化和信息化转变,工程测量作业一体化进程不断完善,数据获取自动化也取得可观的发展,这些进步都是测绘工作者辛勤努力的结果。同时,测绘范围和测绘领域也在新技术的引领下不断扩大,有传统的建筑和水利领域向更多行业领域拓展,应用内容也越来越丰富。在新技术的应用中,测算结果可以直观的展示在相关人员面前,并且所得结果更加精准,结果反映更加生动,数据信息的真实性也不断提高。未来,随着我国社会经济发展脚步不断加快,我国城市化进程必然会加速度推荐,测绘新技术在地质工程中的应用必然会越来越宽广。不论是基础设施建设还是信新技术产业的革新,地质工程建设必须始终结合测绘新技术的运用。 5结语 地质测绘技术的应用早已深入社会发展的各个领域,其重要性日渐显现。随着社会经济的发展与人们物质文明要求的不断提高,社会发展对于测绘新技术的要求必然逐步增多。因此,测绘技术要不断更新完善,实时确保能够适应社会发展的需要。相关工作者要不断改革创新,不断开发出更新更实用的测绘新技术,以更好地适应社会现代化发展的需求,更好地服务于社会经济的发展。 作者:马超 单位:本溪县地测技术服务中心 地质测绘工程新技术探讨:地质测绘工程新技术研究 摘要: 对地质测绘新技术的特点和具体的应用做出了分析,并提出了进一步的技术改良。 关键词: 测绘新技术;地质测绘;特点;工程应用 地质测绘技术在社会的生产中具有重要的意义,在森林工程、煤矿工程、石油工程、水利工程和建筑工程中都有广泛的适用性,可见测绘技术的发展对于我国社会经济建设的重要意义,测绘技术是否先进也能够间接的体现出一个国家的综合实力,以及社会的发展水平。 1现代测绘技术的特点 现代测绘技术的发展是在现代化的社会需求中逐渐形成的,因此,也就具有了鲜明的时代特点:首先具有较高的精确度。无论是在实际的矿产资源的测绘应用中,还是在道路交通的使用上,随着浅层资源应用殆尽,需要更加紧密和准确的测绘仪器和勘探技术进行信息的搜集,以便对深层次和复杂环境中的自然资源进行开采。在道路交通中,随着人口适量的增加,新材料和新技术的应用,也就促进了测绘技术与时俱进的研究,在较高的精确度使用上提高工程质量。其次自动化与数字化的结合。随着计算机技术的发展,较多的应用设备通过计算机的连接和相关软件的开发,实现了数字化的数据处理与分析技术。更加智能的测绘设备的应用,减少了人力的操作,通过简单的专业造作实现了自动化控制。同时现代测绘技术还具有高效性的特点。通过现代科技的应用,现代测绘技术不需要通过大量的人力操作进行工程实施,只要借鉴高智能的技术设施就可以独立完成作业,还极大的节省了工程的时间,高准确度的信息采集,也结成了工程设计与审核的时间,从总体上提高了测绘施工的效率。 2现代测绘新技术 2.1GPS测量。 运用GPS测量可以实时、精确的取得地质管理的基本数据。GPS测量虽然有很多优越性,但在实际的地质测绘中还是出现了很多不足。GPS系统能够精确定位是因为能对卫星和接收器之间的距离进行准确的计算,在地质测绘中,信号要通过地质层,地质层不是真空状态,信号就会受到干扰,进而影响定位的精确度。在地质测绘的工程测量控制点上,受到地质坐标的影响GPS测量的精确度也会出现误差。 2.2数字影像和卫星遥感测量。 数字摄影测量是基于数字影像和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字影像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论与方法,提取所摄对像以数字方式表达的几何与物理信息的摄影测量学的分支学科。卫星遥感就是根据不同地物的光谱响应特征不同,区分不同的物质。利用数字影像和卫星遥感对地质进行测绘,可以使所采集的数据图像更有丰富性和实时性。 2.3工程测量。 工程测量在地质勘探中是经常应用到的一种测绘测量方法。同控制测量和地形测量一样,工程测量通常也有两种方法,一种为常规工程测量,这种常规工程测量作业的程序复杂繁琐,对于一般的测量技术人员,特别是专业技能不是很强的测量人员都是力所不及的,而更为重要的是,这种测量方法程序复杂不说,精确度还很差。另一种为GPS工程测量,这种测量方法相对于常规的工程测量方法从操作方法和手段上要简单、快捷的多,从精确度上来讲,也要比常规的测量方法要精确几倍。运用GPS工程测量时,一个基准点可以进行多个移动站进行测量,更为先进的是RTK测量方法,使得GPS工程测量方法更为的先进、快捷。 3地质测绘中运用现代测绘技术 3.1GPS在地质勘探中的应用。 运用到地质勘测中的测绘测量技术主要是通过实时动态差分技术实现的。通过该测量技术,在已知点上安装上一台GPS接收机,通过实时监测等几个专业操作方法,计算出可精确到厘米级的流动站位里。简而言之,通过GPS测量,测量人员无需在辛辛苦苦的设盆各级控制点,在很大程度上减轻了测量人员的辛苦劳动。而更为重要的是GPS在地质勘探中的运用,使得地质勘探的效率和质量有了很大的发展和进步。 3.2野外数字化地形测量技术的运用。 数字地图在测绘技术中具有重要的应用意义,特别是在野外地形的勘测中,通过数字分析还原成地理礼貌的图片信息,人们能够更加直观的查看环境分布,便于后续工程的实施,也可以通过信息的变更,组件新的地理形势,便于研究者对工程进行多个方案的建立。自输出图像时,也改变了传统的工作方式,通过比例参数的输入就可以瞬时的输出成品图,提高了工作的效率。在我国的众多工程项目中,野外的勘探施工内容较多,环境也是比较复杂,通过数字地图的应用,与卫星系统建立直接有效的联系,通过专业自动化的应用,解决了较多的工程难题,提供了完善的信息采集与处理过程。 3.3数字影像和卫星遥感技术的运用。 数字影像和卫星遥感技术在地质测绘中有很大的开发利用空间,其中的航空影像的技术不断进步,获取影像分辨率和光谱度都很高,获取方式多花样化。数字摄影的采集对象为比例偏大的航空相片,在航空相片上利用数字影像技术采集数据,再利用专业的数据处理软件对数据做处理。数字影像测量的数据和图像清晰、全面、实时性和直观性强,因为地质测量工作要求准确的数据,数字化摄影能较好地满足这个要求。 3.4扫描数字化地质测量技术的运用。 这种技术不是对地质情况做原始测绘,而是一种电脑技术分析技术。具体说是把现有的地质测绘目标的数据输入电脑或者是将以两种测量技术采集的数据综合分析计算的基础上,运用扫描数字化地质测量软件进行处理,得出地质图像和地质表册。比较常见的模式是“准地质测量”,按照现有地质图上的地质点记录簿坐标,划分地质类型、地质编号、地质区域,绘制地质体。这是在正式勘查地质前的准备,可以在正式勘测时根据实际情况更改和完善。 4测绘新技术在地质测绘中改良应用 4.1GPS测量。 GPS测量具有全球全天候定位,定位精度高,观测时间短,测站间无需通视,仪器操作简便,可提供全球统一的三维地心坐标等优点。我们要充分的利用GPS测量的优点,根据不同的地区,进行准确的定位测量。 4.2数字影像和卫星遥感测量。 数字影像和卫星遥感具有多平台、多时向、多传感器的特点,获取的影像具有高分辨率和高光谱的特点,采集的数据丰富且具有实时性。要充分的利用数字影像和卫星遥感的这些优点,获得直观的数字,封号的线划地质的几何特点。 4.3野外数字化地形测量模式。 野外数字化地形测量技术把现代的信息产业和计算机制图结合起来,确定好地质分布的区域,地质的测量和地质的编绘。选择合适的测绘工具,确保测绘的科学运作,保证测绘的质量。地质测绘工程中运用现代测绘技术,能增加测绘工作的准确程度,提高地质测绘工作的整体效益,在地质调查和矿产勘探等工程中发挥着不可替代的作用。地质测绘人员要不断学习和改进地质测绘技术和仪器,能随着社会和科学技术的不断进步而改良和创新,从而促进我国地质勘探工作做出更大的成绩。 作者:李光 单位:齐齐哈尔地质测绘院 地质测绘工程新技术探讨:地质测绘工程新技术探讨 一、地质测绘的概念和测绘技术发展 (一)地质测绘的概念 在现今社会中,建筑行业近些年来得到蓬勃的发展,已经是现代经济发展的重要支柱行业,随着建设工程的发展,地质测绘的重要性也逐渐的体现出来,对于一个建筑工程来讲,首先都要先进行地质的测绘,来对地质条件进行详细的探究,进行总体的分析,结合测绘技术结果,最后弄成地质版图,方便建筑工程中的使用。地质测绘主要就是勘测地质环境,主要的测绘对象就是建筑工程四周的岩石,让施工人员对工程地质有个全面的了解,以便估算工程的期限和进度,为建设工程的顺利竣工,打好基础。 (二)测绘技术的发展现状 科学技术的发展,带动了网络环境的发展,同时也带动地质测绘技术的革新,为了提高对地质测绘工程的准确度,地质测绘技术结合先进的科学技术对原有的地质探测技术不断的进行改进,特别是像GPS全球地位技术和RS技术以及地理测量信息系统技术,这些对于地质测绘的精确性都有很大幅度的提升。在中国现在的地质测绘技术发展来讲,新型的地质测绘技术改善了一些原有测绘技术的弊端,如通过先进图像勘测影像技术,对于地质的绘图有了更近一步的准确性,无形间解决了,地质测绘中存在的一些问题。由此可以看出,测绘新技术在地质测绘工程中的应用将会越来越广泛。 二、测绘新技术在地质测绘工程的使用特点 (一)高效的自动化特点 在测绘新技术的具体地质测绘应用中,大大减少了人力物力,因为测绘新技术的智能型较高,所以很多方面都是采用高科技的智能化的水准,在对测量物体的具体的使用中,可以对测量的物体的本身的性质和测量物体周围的环境特征,进行准确的测量,这对于测量信息数据的收集大大提供了便利,能更好的让绘图人员参照所测量的数据信息,进行准确的绘图,方面施工人员的理解。 采用测绘新技术对地质测绘工程进行测量,同时利用先进的网络环境利用电脑图片的编辑技术,对于新兴的地质工程进行不同比例绘图,此外通过遥感技术,能大大增加绘图的准确性。随着社会的发展,人们的生活水平的提高,在住房方面要求也不尽相同,所以说人们居住的地质环境也就存在着很大的差异,通过遥感技术就可以对不同的地质进行勘测,同时还节省了大量的人力、物力,减少了工程的成本[1]。 (三)测绘资源丰富的特点 测绘新技术在地质测绘工程的测绘当中,能准确的测量所测物体及其周围的环境特征,对于所测数据信息,可以进行反复的检查和使用,并在具体的测绘绘图中,提供很大的帮助。 (四)测绘准确高效的特点 在具体的测绘工程中,测绘新技术使采用最先进的数字化技术进行的地质检测,这能对测量中产生的误差进行有效的控制,此外对于测量中遥感技术的应用,对于误差的存在能将其控制在非常小的范围内,与此同时加上其他技术的运用,对于地质测绘工程的质量方面是实现其高度的准确性和精确性[2]。 三、测绘新技术在地质测绘工程中的应用 (一)遥感技术在地质测绘中的应用 在测绘新技术中,遥感技术能对地质测绘工程中,各种不同的地形图进行不同比例的获取,这位地质测绘工程中地形图的准确性提供了可靠地依据,而且随着近些年来城市化的发展,各个行业的扩展,遥感技术也得到更多范围内的使用,因其能对各种地质环境进行有效的勘测,并获得准确的图像信息,此外遥感技术的侦测范围较广,节省人力物力。遥感技术的这一优势,尤其是在旅游业中得到了广泛的应用[3]。 (二)GIS技术在地质测绘工程中的应用 GIS技术在测绘新技术中的应用主要是对当地的地质矿产资源的勘测、城市规划的土地建设管理和开发等诸多方面应用较为广泛,在地质测绘工程中通过GIS技术能有效得到对勘测的工程进行全方位的数字化信息的提供,彻底的实现了地理信息的科学标准化。 (三)数字化成图技术在地质测绘工程中的应用 测试新技术中的数字化成图技术,全站仪的应用较为广泛,它主要是在同测站中对角度和距离之间进行测量,并进行相应坐标的有效计算。全站仪的一大优点就是相较于普通的测量技术,它能采用一次测量就能获得多种数据,同时本身具备很强的计算功能,省去了人力计算的时间。数字化成图技术能利用电子记录手簿进行自动的存储输出等工作,减低了测量的难度。(四)GPS定位系统技术在地质测绘工程中的应用GPS是大家众所周知的一门新兴科学技术,不仅在地质测绘工程中,即使是日常的行车和出行,甚至手机中都有GPS技术进行定位,GPS技术大大方便了人们的出行,GPS功能主要有三个因素的影响分别是GPS终端、传输网络和监控平台,GPS技术的应用较为广泛,在地质测绘工程的使用面较广,进行地表移动、该工程地质控制网的建立等等检测应用。 综上所述,随着国家的发展,测绘新技术的应用越来越为地质测绘工程的检测,提供了很多的方便,在以上测绘新技术的使用中,可以看出新技术的信用加强了对地质测绘工程的准确性、广泛性、精确性的测量结果,大大减少了人力、物力的使用。科学还在不断的进步发展,我相信测绘技术也会不断的进行革新。 作者:程少伟 单位:卢氏开泰勘探公司
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