地質(zhì)勘查論文范文

時(shí)間:2023-03-19 06:23:47

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地質(zhì)勘查論文

篇1

1.1類型

按照不同的劃分標(biāo)準(zhǔn),包括礦體分布范圍、礦產(chǎn)規(guī)模大小、礦質(zhì)形態(tài)變化以及鐵礦構(gòu)造的難易程度等將鐵礦類型劃分為四類。在完成類型劃分后,依據(jù)不同的類型使用不同的工程密度設(shè)置工程,以此圈定礦體進(jìn)而控制鐵礦的變化。在我國的鐵礦分布中,第一類型的鐵礦主要是由變質(zhì)沉積而形成的,如蒙庫鐵礦;還有的是由于海相沉積而形成的,比如龐家堡鐵礦。第二類型的鐵礦有由于巖漿作用產(chǎn)生的鐵質(zhì),比如攀枝花鐵礦,另外,以梅山、大頂鐵礦為代表的形態(tài)比較簡單的鐵礦也屬于第二類型。第三類鐵礦形成原因較為復(fù)雜,是由陸相火山巖作用形成的鐵礦床,比如大冶鐵礦。第四類鐵礦因其規(guī)模較小、形態(tài)復(fù)雜且礦石質(zhì)量與數(shù)量不穩(wěn)定的特點(diǎn)而單獨(dú)成為一大類型。

1.2工程密度

在進(jìn)行鐵礦勘探時(shí),依據(jù)經(jīng)濟(jì)的原則對鐵礦控制礦體,最為基礎(chǔ)的一步是確定工程密度。當(dāng)前,我國常使用的鐵礦勘探確定方法包括:經(jīng)驗(yàn)法、類比法、精度分析法以及地質(zhì)對比法、資料對比法。隨著科技的不斷進(jìn)步與應(yīng)用,梳理分析法正逐步成為廣泛應(yīng)用的新的確定礦床的方法之一,除此之外,地質(zhì)對比法也是常用的確定探礦工程密度的方法。

2地質(zhì)勘探深度

鐵礦具體的勘探深度以及勘探程度要遵照礦山建設(shè)的實(shí)際要求來確定。就目前我國的勘探及建設(shè)實(shí)例來說,鐵礦勘探深度一般控制在1000m以內(nèi),對于深度超過1000m的勘探礦體要以特殊技術(shù)控制其儲量,以為將來的遠(yuǎn)景規(guī)劃提供數(shù)據(jù)支持。對于難度較高的大型鐵礦礦床勘探來說,一般采用分階段的方式進(jìn)行,以避免全面開采而導(dǎo)致浪費(fèi)現(xiàn)象的出現(xiàn)。

3地質(zhì)勘探技術(shù)要求

為保證鐵礦地質(zhì)研究的可靠性及真實(shí)性,使用的各項(xiàng)地質(zhì)勘探技術(shù)必須嚴(yán)格遵照相關(guān)勘探規(guī)范,以促使勘探質(zhì)量有據(jù)可循,進(jìn)而達(dá)到規(guī)定要求,比如對地質(zhì)圖的比例尺要求,必須使用國家測地坐標(biāo)的規(guī)范比例尺,除此之外,鐵礦探礦工程必須依據(jù)礦體形狀以及具體的地形、地質(zhì)條件使用。鐵礦石的質(zhì)量是鐵礦質(zhì)量最為關(guān)鍵的影響因素,因此,鐵礦勘探的最主要目標(biāo)就是要采集最為可靠的礦體標(biāo)本以確定鐵礦質(zhì)量,為此必須最大限度穿切礦體,以保證礦石樣本的科學(xué)性,保證礦石化驗(yàn)的真實(shí)性。

3.1基本分析

礦石中的鐵含量是鐵礦質(zhì)量的最為關(guān)鍵的部分,為保證化驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)可靠,必須對鐵礦石實(shí)地取樣。一般樣長在1~2m為佳,采樣方法常使用1/2劈心發(fā)法,采集規(guī)格一般為10cm×3cm?;镜幕?yàn)分析項(xiàng)目為全鐵,但當(dāng)樣本中含有較高含量的硫化鐵或者硅酸鐵時(shí),應(yīng)做磁性鐵實(shí)驗(yàn)。除此之外,對于礦石中含有的伴生成分,要依據(jù)含量變化及具體的要求具體分析。

3.2組合分析

所謂組合分析是指在查明礦石基本成分的基礎(chǔ)上,對礦石中的伴生成分進(jìn)行具體分析的過程,組合樣重量一般為100g到200g,分析方法包括光譜全分析和化學(xué)全分析兩種。

3.3光譜全分析

采用光譜全分析的方法是為了了解礦石中的化學(xué)成分及其含量,以確定礦石的不同類型?;瘜W(xué)全分析方法是為了全面了解礦石類型中的主要組成元素及其元素成分,進(jìn)而以此為依據(jù)確定鐵礦石的不同性質(zhì)及特點(diǎn),化學(xué)全分析是以光譜全分析為基礎(chǔ)的。

3.4物相分析

物相分析方法是利用礦石中含有的化學(xué)成分,以此確定礦石中鐵含量的分析方法,為確定鐵礦石的自然分帶提供最為真實(shí)的數(shù)據(jù)支持。物相分析方法一般應(yīng)用于分析磁性鐵、硫化鐵以及碳酸鐵等類型。

3.5單礦物分析

單礦物分析是為了分析出礦石中含有的礦物化學(xué)成分,以確定鐵礦石中的鐵含量以及分布情況,為鐵礦冶煉工藝的選擇提供依據(jù),較為容易分析出的單礦物重量一般在2~20g。為保證礦石的利用性能,確定礦石冶煉的工藝流程,必須選取試驗(yàn)樣進(jìn)行可選性試驗(yàn)或者流程試驗(yàn)。一般情況下,選礦試驗(yàn)基本由勘探單位負(fù)責(zé),半工業(yè)試驗(yàn)則有工業(yè)部門與勘探單位協(xié)助完成,工業(yè)試驗(yàn)則主要有工業(yè)部門單獨(dú)完成。

4水文地質(zhì)勘探技術(shù)要求

地質(zhì)水文條件對于鐵礦的開發(fā)影響尤為顯著,在礦產(chǎn)開發(fā)的各個(gè)階段都要對地質(zhì)水文的詳細(xì)變化情況了解清楚。不但要進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查,開展水文觀測工作,還要詳細(xì)部署礦區(qū)水文及地質(zhì)勘查工作。主要的地質(zhì)水文工作是在研究掌握區(qū)域水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,查明導(dǎo)致鐵礦礦床充水的具體原因,了解地質(zhì)復(fù)雜的原因以及復(fù)雜程度,進(jìn)而為保證鐵礦開發(fā)的安全性全面掌握礦區(qū)含水層的富水性。除此之外,通過專門的試驗(yàn),取得真實(shí)可靠的數(shù)據(jù),為礦床開發(fā)開拓方案的實(shí)行提供數(shù)據(jù)支持。要依據(jù)礦區(qū)地質(zhì)的復(fù)雜程度,分析礦床的地質(zhì)類型,以便進(jìn)一步開展鐵礦地質(zhì)勘探工作。對礦產(chǎn)開發(fā)可能引起的環(huán)境問題做出正確的預(yù)測,以最大程度降低礦產(chǎn)開發(fā)的阻撓因素影響。

5結(jié)語

篇2

任何一項(xiàng)工程地質(zhì)勘察工作都需要對水文地質(zhì)的勘察結(jié)果進(jìn)行評估,可是,在長期的工作過程中,我們都沒有重視地下水對巖土層的不良作用,并且在評價(jià)時(shí)也沒有考慮施工現(xiàn)場地下水活動會帶來的各種影響。如果繼續(xù)沿襲這樣的工作方式,就可能對建筑工程的穩(wěn)定性產(chǎn)生極大的威脅,導(dǎo)致許多施工工程問題的產(chǎn)生,可能威脅使用者的人身安全。所以,我們在深入的分析探究了這些問題后,對評價(jià)工作的重點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)整和更新。主要有下列幾個(gè)方面:第一,進(jìn)行工程地質(zhì)勘查工作時(shí),水文地質(zhì)勘查的評價(jià)過程中,傳統(tǒng)的評價(jià)報(bào)告中往往會忽略地下水對巖土層的影響,同時(shí)也沒有結(jié)合具體的施工現(xiàn)場地下水的特性。因此在這樣的一種情況下,就會讓地下水對建筑工程造成很大的危害,各種各樣的施工質(zhì)量問題就會出現(xiàn),甚至?xí)斐珊艽蟮陌踩鹿?。我們在總結(jié)了以往經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)之后,可以事先制定一套防護(hù)方案,以保證勘測工作的有效性。第二,要深入探究地下水的運(yùn)動情況,并探究地下的巖土狀況,并且要將與之有關(guān)的眾多水文地質(zhì)文件找出來作為借鑒,只有為工作奠實(shí)基礎(chǔ),才能得出最準(zhǔn)確的結(jié)論。第三,要深入分析地下水可能對工程施工造成的不良影響,并針對巖土結(jié)構(gòu)的差異分別進(jìn)行討論。

2巖土水理的性質(zhì)

巖土由于受到地下水的影響,就可能出現(xiàn)各種各樣的性質(zhì),這就是巖土的水理性質(zhì)。我們在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察工作時(shí),一定要將巖土水理性質(zhì)的勘察作為關(guān)鍵工作,這樣才能掌握最真實(shí)的巖土地質(zhì)狀況。

2.1地下水的儲存形式

我們平時(shí)生產(chǎn)、生活中所使用的地下水,都是以三種狀態(tài)儲存在巖土層中的,也就是重力水、結(jié)合水和毛細(xì)管水。地下水之所以能以這種狀態(tài)儲存在巖土深處,其實(shí)就是因?yàn)榈叵滤兄x存的特征。

2.2巖土的水量性質(zhì)

2.2.1軟化性。若巖土受到水的浸濕,就會使其力學(xué)強(qiáng)度顯著降低,在這種條件下,巖土就會體現(xiàn)出軟化性的特征。我們在評估巖土的軟化性強(qiáng)弱時(shí)通常會將軟化系數(shù)作為指標(biāo)。而在評價(jià)巖土的耐風(fēng)化程度和耐水浸性能時(shí),則需要以軟化系數(shù)為依據(jù),因此我們必須準(zhǔn)確的確定軟化系數(shù)。幾乎所有類型的巖石都會表現(xiàn)出一些軟化性特征。

2.2.2透水性。巖土的透水性就是指當(dāng)水受到重力的作用,巖土讓水通過自身的一種性質(zhì)。巖土的透水性通常都是用滲透系數(shù)來表示的,但巖土的透水性強(qiáng)弱卻要受到巖土自身的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的很大影響,通常情況下,巖土的堅(jiān)硬性和巖土的透水性是成反比的。此外,巖土的顆粒直徑也會對其透水性產(chǎn)生一定的影響。

3地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)的問題分析

工程勘察中,應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)的類型預(yù)測地下水對建筑工程可能存在的危害,并以實(shí)際狀況為前提,根據(jù)勘察區(qū)域的水文地質(zhì)條件差異,對地下水存在的問題按照水文地質(zhì)勘察計(jì)劃,找出應(yīng)對的措施,保證水文地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行,降低地下水對地質(zhì)勘察工程的危害,提高建筑質(zhì)量。進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作時(shí),地下水與巖土的相互作用是重要的工作內(nèi)容。尤其是地下水的運(yùn)動,對于巖土工程的整體質(zhì)量有著不可估量的影響,所以我們必須做好這方面的工作。它可能帶來的不良作用主要包括下述幾點(diǎn):

3.1給基坑開挖造成的影響。進(jìn)行基坑的挖掘工作時(shí),地下水常常會流到基坑的內(nèi)部,這便會影響基坑挖掘工作的順利開展,不僅延誤工作進(jìn)度,還可能降低工作質(zhì)量。這時(shí),我們應(yīng)該做的工作是及時(shí)的排水,可是這有可能會影響基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,甚至可能會使附近的建筑工程發(fā)生不均勻沉陷。

3.2給土質(zhì)造成的影響。萬一基坑內(nèi)涌入了地下水,則處理會影響工程的順利施工,還可能會影響地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,極易產(chǎn)生流沙或者是管涌等問題,因此我們要極力避免地下水的這種惡劣影響。若基坑中存有地下水,還可能導(dǎo)致基坑的側(cè)壁變形或者是底鼓,無法保障基坑工程的質(zhì)量。所以,在整個(gè)基坑施工的過程中,我們都一定要注意避免地下水的不良影響。

3.3地下水水位上升。導(dǎo)致地下水位升高的誘因是多種多樣的,主要有環(huán)境影響、人類活動和地質(zhì)的變動等主要方面。在巖土工程的施工中,一旦地下水位發(fā)生變動,則會給工程施工帶來極其惡劣的影響。比如說地下水的水位上升會讓土壤沼澤化,水量的增大會增大對建筑物的腐蝕性,對整個(gè)巖體的結(jié)構(gòu)造成破壞,導(dǎo)致一些巖土出現(xiàn)滑移、崩塌等現(xiàn)象,甚至使整個(gè)建筑工程喪失結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,無法正常使用。

3.4地下水水位下降。在巖土工程施工中,經(jīng)常會出現(xiàn)的一個(gè)問題就是地下水位的下降,主要原因是人們?nèi)粘5纳a(chǎn)生活中常常會抽取地下水,這便會導(dǎo)致地下水位的下降。而這一變化對于巖土工程的施工同樣有著非常惡劣的影響,可能會出現(xiàn)地面的不均勻沉陷、塌陷或者是地裂等問題,這對于巖土工程的整體結(jié)構(gòu)是致命性的破壞,并且也不利于生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展,因此,在施工的過程中一定要注意好這一問題,保證好施工的質(zhì)量和安全。

4地質(zhì)勘查過程中水文地質(zhì)問題的注意事項(xiàng)

開展巖土工程的水文地質(zhì)勘察工作時(shí),不僅要分析水文地質(zhì)狀況,還需要解決好與之相關(guān)的各種問題。在工作過程中一般會做好下列幾項(xiàng)工作:首先,必須給予各種水文地質(zhì)問題足夠的關(guān)注,并保證各項(xiàng)水文地質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確性,要了解施工地區(qū)的水文地質(zhì)狀況、巖土結(jié)構(gòu)和地下水的運(yùn)動狀況。其次,開展工程地質(zhì)的水文地質(zhì)勘察工作時(shí),若土層內(nèi)含有地下水,則必須深入探究地下水的性質(zhì)及相關(guān)參數(shù),這樣才能給后續(xù)的工作提供科學(xué)的依據(jù)。

5結(jié)語

篇3

由以上工作原理我們可以看出,GPS-RTK技術(shù)的出現(xiàn)完全改變了傳統(tǒng)的測量方法,僅僅需要幾秒鐘就可以進(jìn)行厘米級的定位,因此在地質(zhì)勘查工作中具有廣闊的應(yīng)用前景。

1)地質(zhì)工程放樣。在地質(zhì)勘查工作中經(jīng)常需要進(jìn)行鉆探、槽探等工程,但是由于礦區(qū)地勢陡峭,復(fù)雜,給測量帶來嚴(yán)重的不便,因此,運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)不僅解決了因?yàn)榈匦卧驇淼臏y量不便問題,還能夠提高測量的工作效率,事半功倍的完成地質(zhì)工程的放樣。

2)圖根控制測量。通常來講,運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)所得到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)能夠滿足圖根控制點(diǎn)的精度要求,因此經(jīng)常運(yùn)用于礦區(qū)的圖根控制點(diǎn)布設(shè)。這種方法不僅快捷簡便,而且具有較高的精確度。

3)地形測量。一般情況下,用傳統(tǒng)方法進(jìn)行地形測量時(shí)需要1:1000、1:2000、1:5000的比例,所以往往精度差距較大。而采用GPS-RTK技術(shù)不僅能夠解決這個(gè)問題,數(shù)字化的測圖還能從很大程度上提高測量地形的工作效率。

4)剖面測量。運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)對剖面進(jìn)行測量時(shí),集測、放、檢、算于一體,并且還能夠完成土石方的相關(guān)計(jì)算,簡便有效。

5)其他相關(guān)應(yīng)用。雖然全站儀在工程測量中仍發(fā)揮著重要的作用,但是由于其測量方法受到通視和距離等條件的限制,而造成產(chǎn)生設(shè)置測站多、勞動強(qiáng)度大、作業(yè)效率低下等問題,已經(jīng)不能夠適應(yīng)較大范圍內(nèi)的地質(zhì)勘查工作,因此,這種情況下就需要采用GPS-RTK技術(shù),不僅具有智能化和多樣化的特點(diǎn),還能夠進(jìn)行記錄、通訊、導(dǎo)航、計(jì)算等工作,為地質(zhì)勘查工作提供了較大的便利性。

2GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的優(yōu)缺點(diǎn)及相對應(yīng)對措施

1)GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述中,GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中具有廣泛的應(yīng)用,主要是因?yàn)槠渚哂兄T多優(yōu)點(diǎn),如下:①GPS-RTK技術(shù)需要較少的控制點(diǎn)數(shù)量和儀器搬站數(shù)量,從而使作業(yè)速度快、勞動強(qiáng)度低,工作效率高。②GPS-RTK技術(shù)實(shí)現(xiàn)了厘米級的三維坐標(biāo),具有較高的精度,且得到的數(shù)據(jù)安全可靠。③與傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查工作相比,GPS-RTK技術(shù)對于環(huán)境條件要求低,只要接收衛(wèi)星信號和電訊數(shù)據(jù)傳輸正常,就能夠?qū)崿F(xiàn)快速的定位。④GPS-RTK技術(shù)具有強(qiáng)大的測量功能,其自動化和集成化程度高,無需人工干預(yù)便能夠完成多種測量功能,這樣就減少了人為誤差,確保了工作精度。⑤GPS-RTK技術(shù)操作簡單,具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力,在工作過程中,只要在設(shè)站時(shí)進(jìn)行簡單的儀器操作,便能夠?qū)崿F(xiàn)測量結(jié)果和工程放樣。

2)GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的缺點(diǎn)和相對應(yīng)對措施。雖然GPS-RTK技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),能夠廣泛應(yīng)用于多種地質(zhì)勘查工作中,但是毋庸置疑的是它也具有一些缺陷,其工作過程也會受到各種問題的限制。接下來,本文將根據(jù)GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的缺點(diǎn)相應(yīng)的提出一些應(yīng)對措施。①GPS-RTK技術(shù)受到衛(wèi)星圖形的限制。由于受到衛(wèi)星圖形的限制,所以在一段時(shí)間內(nèi)被衛(wèi)星覆蓋時(shí)容易產(chǎn)生假植。解決這種問題的辦法主要是通過重測比較法來進(jìn)行彌補(bǔ),即在作業(yè)前先對1到2個(gè)已測的地點(diǎn)進(jìn)行檢核,確定是否產(chǎn)生假值。②GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中會受到天空環(huán)境的影響。一般在中午時(shí),RTK技術(shù)容易受到電離層的折射干擾,因此出現(xiàn)初始化時(shí)間長等問題,甚至無法進(jìn)行初始化而無法進(jìn)行測量。因此,通常情況下放棄在上午11點(diǎn)到下午2點(diǎn)之間進(jìn)行作業(yè)。③RTK技術(shù)的數(shù)據(jù)鏈在傳輸時(shí)容易受到高頻信號的干擾,這種情況主要出現(xiàn)在地形起伏較高的山區(qū)或是城鎮(zhèn)樓房密集的地方。解決這種問題主要是通過將基準(zhǔn)站設(shè)置在有效半徑控制范圍內(nèi)的中央最高點(diǎn),使其遠(yuǎn)離磁場較強(qiáng)的地方。④在測量時(shí)GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行高程轉(zhuǎn)化容易產(chǎn)生異常。我國有些山區(qū)的高程異常圖存在較大的誤差,因而使得GPS在進(jìn)行高程轉(zhuǎn)換時(shí)相當(dāng)困難,精度也不準(zhǔn)確,因此對于這種情況,應(yīng)該在作業(yè)時(shí)盡量多地測量精度可靠地高程,并適當(dāng)?shù)目s小作業(yè)面積,確保高程測量本身的觀測質(zhì)量。

3結(jié)束語

篇4

據(jù)以往地質(zhì)勘查結(jié)果,場區(qū)潛水含水層、第一承壓含水層、第二承壓含水層、第三承壓含水層、第四承壓含水層和第五承壓含水層發(fā)育。根據(jù)本次南匯縣幅中最大勘查深度設(shè)計(jì)要求,250m以淺各含水層水文地質(zhì)條件概述如下。

1.1潛水含水層

為全新世(Q4)河口—濱海相沉積物,場區(qū)及鄰近地區(qū)普遍分布。潛水含水層一般由全新世(Q34)的灰色砂質(zhì)粉土夾粉砂(A砂層),厚3~10m不等。潛水含水層富水性弱,單井涌水量小于10m3/d(口徑500mm,降深2m),局部大于10m3/d。滲透系數(shù)小于1m/d。水質(zhì)多為礦化度1~3g/L的微咸水。

1.2第一承壓含水層

為晚更新世晚期中段(Q2-23)海濱—瀉湖相沉積物,場區(qū)廣泛分布。含水層頂面埋深一般28m,厚度在30m左右。部分地區(qū)與第二承壓含水層溝通,頂面埋深一般30m左右,砂層厚70m左右。巖性為褐黃、灰黃色粉細(xì)砂、細(xì)砂夾砂質(zhì)粉土,灰色細(xì)中砂為主。含水層富水性較好,單井涌水量在1000~3000m3/d。滲透系數(shù)一般在5~10m/d。水質(zhì)以礦化度3~10g/L的半咸水為主。

1.3第二承壓含水層

為晚更新世早期(Q13)河口—濱海相沉積物,場區(qū)廣泛分布且發(fā)育良好。含水層頂面埋深一般73m左右,層厚10m左右。部分地區(qū)與第一承壓含水層呈溝通現(xiàn)象,砂層厚40~50m。含水層巖性以灰色粉細(xì)砂含少量砂礫石為主。含水層富水性好,單井涌水量在1000~3000m3/d及3000~5000m3/d。滲透系數(shù)一般在10~30m/d。含水層水質(zhì)較差,多為礦化度3~10g/L的半咸水。

1.4第三承壓含水層

為中更新世早期(Q12)河口—濱海相沉積物,場區(qū)廣泛分布。含水層頂面埋深一般100~110m,厚度20~40m,巖性為灰色細(xì)砂、粉細(xì)砂含礫,中粗砂。該含水層富水性較好,單井涌水量普遍在1000~3000m3/d。滲透系數(shù)一般在10~30m/d。含水層水質(zhì)較差,普遍為礦化度大于10g/L咸水。

1.5第四承壓含水層

為早更新世中晚期(Q21)河流相沉積物,場區(qū)分布廣泛。含水層厚度大,頂面埋深在150~170m,厚50~70m。含水層巖性以灰色細(xì)砂、中細(xì)砂含礫石為主。含水層富水性較好,單井涌水量為1000~3000m3/d。滲透系數(shù)一般在10~30m/d。地下水水質(zhì)為礦化度小于1g/L的淡水。

2施工設(shè)計(jì)

2.1成孔質(zhì)量

2.1.1孔徑、井徑

地質(zhì)鑒別孔孔徑應(yīng)不小于130mm。依據(jù)水文地質(zhì)勘查孔勘查要求,孔徑不小于500mm,井徑不小于200mm。為此,本次水文地質(zhì)勘查孔,孔徑為500mm,井徑為219mm。

2.1.2孔深

地質(zhì)鑒別孔孔深原則上以揭穿目的含水層底面2m時(shí)終止??咨钜话阍?35~255m之間。

2.1.3孔深誤差

孔深誤差不大于1‰。每50m孔深及終孔時(shí)各校正孔深一次,正確記錄,發(fā)現(xiàn)誤差及時(shí)糾正。測量方法可采用一定長度的標(biāo)準(zhǔn)鋼絲測繩,或利用具備測深功能的測斜儀,進(jìn)行孔深測量。

2.1.4孔斜控制

要求鉆孔圓直。每鉆進(jìn)25m及終孔時(shí),采用測斜儀測斜一次,正確記錄,發(fā)現(xiàn)誤差及時(shí)糾正。孔斜每100m不得超過1°。對于大于100m的鉆孔,每鉆進(jìn)100m時(shí),頂角不大于1.0°,終孔頂角可遞增計(jì)算,但最大頂角不得超過2.0°。

2.1.5取芯(樣)和編錄

(1)地質(zhì)鑒別孔取芯。水文地質(zhì)勘查孔首先進(jìn)行地質(zhì)鑒別。地質(zhì)鑒別孔巖芯采取率,粘性土不低于90%,砂性土不低于80%,含礫粗砂不低于70%。連續(xù)落粘性土不超過2m,砂性土不超過3m,否則補(bǔ)取。取芯時(shí)每回次進(jìn)尺不超過2m。巖芯從巖芯管中取出至巖芯箱內(nèi)時(shí),應(yīng)避免重物錘擊巖芯管,安放時(shí)應(yīng)小心輕放,以避免巖芯受到擾動。

(2)目的含水層砂樣采集。在含水層的上部、中部、下部進(jìn)行取樣,或在含水層巖性變化明顯處進(jìn)行加密取樣。樣品重量不少于1kg。樣品放至塑料袋中,并附有取樣時(shí)間、地點(diǎn)、深度等內(nèi)容的標(biāo)簽。樣品及時(shí)送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行粒度分析。

(3)巖芯保護(hù)。對取出的巖芯進(jìn)行現(xiàn)場地質(zhì)編錄后,應(yīng)及時(shí)裝入PVC巖芯管,并加蓋保護(hù),以免遭受曝曬。巖芯在運(yùn)輸過程中防止劇烈搖晃、震蕩,盡量保持水平搬運(yùn)。巖芯包裝時(shí)將PVC巖芯管頂部空余部分去掉,或盡量用清潔物品填充,并用膠帶對PVC巖芯管進(jìn)行密封,在柱體上及時(shí)做好樣品標(biāo)識,包括樣品的鉆孔編號、柱狀樣品的上下方向、取樣深度、取樣時(shí)間等都應(yīng)標(biāo)識清楚,并且標(biāo)記格式統(tǒng)一、耐磨。并貼好樣品編號標(biāo)簽,標(biāo)簽用膠帶密封,防止標(biāo)簽污損。

3施工工藝

3.1施工設(shè)備配置

3.1.1機(jī)械設(shè)施配備

根據(jù)本次水文地質(zhì)勘查孔地質(zhì)鑒別、成井技術(shù)要求,施工單位需配置水文鉆機(jī)等施工設(shè)備。

3.1.2施工材料購置

水文地質(zhì)勘查孔成井時(shí)需用主要材料有:井管、濾水管、沉淀管、天然石英砂、粘土球、粘土及配制泥漿用的Na2CO3、膨潤土等。預(yù)計(jì)5處勘查孔(井)累計(jì)井管長度1180m,濾水管長度60m,天然石英砂礫料105t,止水優(yōu)質(zhì)粘土球35t,封孔粘土220t。

3.1.3施工前準(zhǔn)備工作

(1)進(jìn)場前進(jìn)行施工現(xiàn)場踏勘,落實(shí)水電供應(yīng)。若供水供電不足,進(jìn)場前落實(shí)好取水水源,自備發(fā)電機(jī)等準(zhǔn)備工作;

(2)平整施工場地,鉆塔塔腳處地基夯實(shí),必要時(shí)澆注混凝土墩。塌架牢固穩(wěn)定;

(3)挖好泥漿池,泥漿池容積不小于8m3,泥漿循環(huán)槽的總長不小于15m;

(4)按規(guī)范要求由專職電工接好電源,裝好電源箱;

(5)開鉆前,所有材料都應(yīng)及時(shí)運(yùn)至場區(qū),其中井管、濾水管和天然石英砂應(yīng)附有生產(chǎn)廠家提供的質(zhì)量保證書。3.2鑒別孔施工工藝

3.2.1鑒別孔施工前準(zhǔn)備工作

(1)平整、壓實(shí)施工場地,鉆塔塔腳處澆注混凝土墩加固;

(2)安裝鉆機(jī)設(shè)備,使天車、立軸與孔口三點(diǎn)成一垂線;

(3)挖好泥漿池,其容積應(yīng)為鉆孔體積的1.0~1.2倍,設(shè)置好泥漿循環(huán)系統(tǒng);

(4)挖好廢漿池,其容積應(yīng)大于泥漿池的2倍,用于暫時(shí)存放廢棄泥漿;

(5)配備好泥漿出砂裝置;

(6)接通電源,安裝電源箱。3.2.2成孔工藝

(1)鉆進(jìn)方法:用110mm/130mm外肋骨合金取芯短鉆具開孔,取芯鉆進(jìn)至灰色粘土,孔深預(yù)計(jì)15m,再采用170mm單套鉆具帶后導(dǎo)向進(jìn)行擴(kuò)孔,下入168mm孔口保護(hù)管,孔口管居中、保證其垂直度為0°,周圍用粘土封實(shí)并固牢。以下覆蓋層110mm/130mm外肋骨鉆具帶長后導(dǎo)向管(長度10~15m)繼續(xù)進(jìn)行減壓鉆進(jìn)取芯。每回次下鉆到底,慢速輕壓鉆進(jìn),再逐漸調(diào)整至正常轉(zhuǎn)速、鉆壓鉆進(jìn)至終孔深度。(2)提高巖芯采取率措施。對于粉細(xì)砂、細(xì)砂夾砂質(zhì)粉土、灰色細(xì)中砂層取芯我們采取的鉆具是伸拉型接頭。

(2)鉆孔護(hù)壁:采用優(yōu)質(zhì)粘土加堿配制泥漿護(hù)壁。粘土粉選用造漿率高、雜質(zhì)少的優(yōu)質(zhì)膨潤土,配比為:粘土粉4%~6%(泥漿體積),其原漿的主要性能指標(biāo)為:比重1.06~1.10g/cm3、粘度23s、pH值8.5~9.5、失水量6~8mL/30min、泥皮厚0.5~1.0mm。經(jīng)常檢測泥漿性能,性能指標(biāo)達(dá)不到以上要求時(shí)及時(shí)更換補(bǔ)充新鮮泥漿。以保證孔壁穩(wěn)定。防止因泥漿過稀而導(dǎo)致孔內(nèi)坍塌。

(3)鉆進(jìn)記錄。做好每一回次的鉆進(jìn)記錄、鉆進(jìn)事故及處理記錄(包括具體情況及部位,說明事故原因,事故處理及對成井的可能影響),注明鉆進(jìn)所使用的鉆具類型、規(guī)格,泥漿性能以及鉆進(jìn)過程中的各種情況,各類丈量尺寸應(yīng)真實(shí)詳細(xì)。報(bào)表按班填報(bào),相關(guān)人員簽名確認(rèn)。

(4)地質(zhì)編錄。本次按第四紀(jì)地質(zhì)編錄要求認(rèn)真做好地質(zhì)編錄,編錄內(nèi)容要求齊全、真實(shí),準(zhǔn)確,以備校核、驗(yàn)收。

3.3成井施工工藝

3.3.1施工順序

鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度(成孔)—成井(一次調(diào)漿、下入濾水管、井管、二次調(diào)漿、投天然石英砂礫料,止水、止水效果檢驗(yàn)、封孔、洗井等)—抽水試驗(yàn)—現(xiàn)場驗(yàn)收和取水樣—孔口保護(hù)。

3.3.2鉆進(jìn)成孔方法

采用SPJ-300鉆機(jī)和BW-850泥漿泵鉆進(jìn),二級擴(kuò)孔鉆進(jìn),以300mm、500mm三翼刮刀合金鉆頭擴(kuò)孔鉆進(jìn),孔口視上部填土層厚度下600mm定向保護(hù)管,不少于1.5m。

3.3.3鉆孔護(hù)壁

采用優(yōu)質(zhì)粘土加堿和膨潤土配制泥漿護(hù)壁鉆進(jìn)。經(jīng)常檢測泥漿性能,性能指標(biāo)達(dá)不到要求時(shí)及時(shí)更換補(bǔ)充新鮮泥漿。以保證孔壁穩(wěn)定。

3.3.4成井工藝

(1)清孔換漿:下管前用直徑500mm的帶保徑圈刮刀合金鉆頭自上而下掃孔至孔底,更換孔內(nèi)泥漿,逐漸調(diào)稀,在含水層位置上下反復(fù)掃孔,當(dāng)孔口上返泥漿粘度為18~19s,手摸無明顯砂感,停止換漿,提拔鉆具。

(2)下管:下管前全面檢查井管質(zhì)量,按照下管深度,配備足量的井管,逐根丈量、編號、記錄;清除井管內(nèi)、外壁銹蝕層及雜物;井管和沉淀管均為同一材質(zhì)的219mm無縫鋼管,沉淀管底部鋼板封堵,為保證濾水管在孔內(nèi)居中,濾水管上下端各放置外導(dǎo)向架。如下管受阻,可小幅提拉井管,如仍不能正常下管,應(yīng)提起井管重新掃孔后再下入,嚴(yán)禁猛提和墩拉井管,防止損壞井管、濾水管纏絲及破壞孔壁。

(3)二次調(diào)漿及填礫、止水:井管下到位后,井管內(nèi)下入帶活塞的鉆桿進(jìn)行二次清孔換漿,孔內(nèi)上返泥漿接近清水后,采用動水填礫法進(jìn)行填礫,邊投礫邊測量投礫高度,待礫料落實(shí)后,投入優(yōu)質(zhì)粘土球止水,填礫與止水高度均按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

3.3.5洗井與抽水試驗(yàn)

粘土球投至設(shè)計(jì)高度后,即利用拉動水活塞,檢驗(yàn)止水效果,確定止水效果后,用水活塞在含水層段進(jìn)行洗井,同時(shí)用清水將孔內(nèi)和管內(nèi)泥漿調(diào)稀換出,直至水路暢通后,換拉干活塞洗井,達(dá)到水清、砂凈后方更換空壓機(jī)揚(yáng)水,做抽水試驗(yàn)。并取全分析水樣送檢。

3.3.6監(jiān)測井封孔

在活塞洗井和空壓機(jī)揚(yáng)水的同時(shí),回填優(yōu)質(zhì)粘土封井,直至孔口。抽水試驗(yàn)結(jié)束后測定沉淀管內(nèi)沉渣厚度,當(dāng)滿足要求時(shí)結(jié)束,否則進(jìn)行撈砂。

4結(jié)語

(1)由于本區(qū)粉細(xì)砂、細(xì)砂夾砂質(zhì)粉土、灰色細(xì)中砂層厚度大,取芯是一大難題,保證巖芯采取率,落土、落芯不超過規(guī)定間隔。鉆進(jìn)過程中必須限制巖芯管長度和限制回次進(jìn)尺,一般巖芯管長度2~3m,為了不超過落芯間隔規(guī)定,回次進(jìn)尺不超過2m,鉆進(jìn)過程中要根據(jù)地層情況,適當(dāng)控制水量和干鉆長度,落土、落芯后應(yīng)立即用取土器或無泵鉆具、雙管鉆具續(xù)取。

(2)鉆孔護(hù)壁,因所鉆地層均為第四系覆蓋層,鉆進(jìn)過程中可能會出現(xiàn)縮徑、泥包、坍孔、漏失等情況。為了確保鉆孔孔壁穩(wěn)定,選用優(yōu)質(zhì)粘土加堿泥漿護(hù)壁,泥漿性能:比重1.06~l.08g/cm3,粘度20~25s,定期測定泥漿性能,不合格的及時(shí)更換,遇漏失層及時(shí)補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)泥漿,以保證鉆孔穩(wěn)定。

(3)成井過程中還要嚴(yán)格確保成井工藝;孔深、濾水管嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)要求,在含水層擴(kuò)孔換漿時(shí)要再次核實(shí)孔深;加大洗井力度,提高成井質(zhì)量;成井止水后,在止水層以上孔段,要及時(shí)回填優(yōu)質(zhì)粘土塊進(jìn)行封孔,以防止塌孔。

篇5

地質(zhì)鉆探機(jī)組是煤田地質(zhì)勘察鉆探中重要的組成部分,其工作質(zhì)量直接影響著勘測數(shù)據(jù)的真實(shí)性。煤田地質(zhì)鉆探過程中要有質(zhì)量管理體系做好保障。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系開展工作,這樣能夠滿足質(zhì)量管理體系要求。因此,在作業(yè)中,根據(jù)質(zhì)量手冊及施工程序文件需求進(jìn)行工作,這樣才可以更好的保障工作順利執(zhí)行。這個(gè)過程中,最關(guān)鍵的是進(jìn)行質(zhì)量管理,做好質(zhì)量控制過程,這樣才能滿足地質(zhì)勘探需求。當(dāng)質(zhì)量管理目的逐漸提升時(shí),才能更好開展工作。實(shí)施質(zhì)量管理工作,最根本的內(nèi)容就是做好地質(zhì)勘探工作,使得施工過程安全可靠。

1.1鉆探的施工特點(diǎn)

所謂金剛石繩索取芯鉆進(jìn)是在直徑較大的鉆桿中置入芯管,它是勘探的主要步驟之一。隨著勘探的深入,巖芯會逐漸進(jìn)入取芯管中。對該取芯管進(jìn)行提取,將鉆桿中的底孔再放入其中,持續(xù)鉆進(jìn)?;谌〕鰩r芯過程,可以進(jìn)一步了解地下的地質(zhì)情況,同時(shí)可以了解煤層的埋深深度。筆者認(rèn)為,煤田地質(zhì)勘探施工主要有以下幾方面的特點(diǎn):第一,鉆機(jī)施工往往以單機(jī)作業(yè)為主,而對質(zhì)量管理期間以扎根機(jī)組為主。第二,鉆探作業(yè)施工使用的機(jī)組非常多,例如:液壓鉆機(jī)、變量泵,金剛石繩索取芯鉆具等等,而且整個(gè)過程也比較復(fù)雜。進(jìn)行施工時(shí),需嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,以達(dá)到提高施工質(zhì)量的目的。第三,施工過程中應(yīng)先于勘探部位的上方搭設(shè)鉆塔,并在鉆機(jī)絞車的輔助下實(shí)現(xiàn)控制升降。這些施工輔助設(shè)備,對于開展施工有重要影響,這是保障機(jī)組質(zhì)量的一大體現(xiàn)。在開展施工過程中,需要認(rèn)真落實(shí)質(zhì)量控制和管理工作。

1.2地質(zhì)鉆探質(zhì)量管理

基于質(zhì)量基礎(chǔ)下,強(qiáng)調(diào)人的主觀能動性,在ISO9000質(zhì)量保證體系標(biāo)準(zhǔn)中,已經(jīng)明確的指出,進(jìn)行施工時(shí),應(yīng)該將質(zhì)量放置在第一位。需要在以人為本基礎(chǔ)上開展工作,人的安全意識、質(zhì)量意識在施工中要體現(xiàn)出來。根據(jù)質(zhì)量管理體系開展工作,這是保障工作前提和基礎(chǔ)。因此,在工作進(jìn)行時(shí),每個(gè)部門技術(shù)人員相互配合,相互監(jiān)督。同時(shí)嚴(yán)格按照地質(zhì)編錄、現(xiàn)場協(xié)調(diào)、報(bào)告編制等相關(guān)流程進(jìn)行操作。工作人員明確了自身責(zé)任之后,這樣才能更好的開展工作。員工開展工作,自身具備敬業(yè)精神,作業(yè)中嚴(yán)格要求自己,關(guān)注每個(gè)質(zhì)量點(diǎn)。企業(yè)可以鼓勵員工深入學(xué)習(xí),參加培訓(xùn),保障每個(gè)員工持證上崗。這樣可以更好的把握新工藝、新方法,從而使得施工技能有所保障。

2勘探施工質(zhì)量控制

2.1質(zhì)量控制原則

相關(guān)部門應(yīng)根據(jù)石油勘探現(xiàn)狀、影響因素等,了解勘探期間存在的問題,并提出具體的解決措施。本文對鉆探項(xiàng)目質(zhì)量的影響因素進(jìn)行深入探討,從現(xiàn)狀著手分析,從而進(jìn)行正面評價(jià)。這個(gè)評價(jià)過程應(yīng)該包含全方面的評價(jià),相關(guān)的影響因素以及對嚴(yán)重程度分析。這樣可以更加明確的看出質(zhì)量事故斗爭重點(diǎn),在明確出現(xiàn)的問題時(shí),如何采取有效措施進(jìn)行應(yīng)對。質(zhì)量控制表現(xiàn)在多個(gè)方面,例如:人身安全,還應(yīng)對其安全影響因素進(jìn)行分析。進(jìn)入鉆探生產(chǎn)環(huán)節(jié)時(shí),每個(gè)崗位人員應(yīng)該嚴(yán)格做好質(zhì)量控制工作,每個(gè)崗位都有明確的責(zé)任制,這是開展勘探工作必不可缺少的重要組成部分。因此,需要讓廣大職員明白,生產(chǎn)經(jīng)營活動過程中,必須滿足質(zhì)量法律以及技術(shù)的要求,在生產(chǎn)過程中則需滿足規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化需求,這樣才可以更好的保障鉆探工作質(zhì)量。

2.2質(zhì)量控制的實(shí)施

鉆探的實(shí)質(zhì)是流水作業(yè),任何一個(gè)環(huán)節(jié)均可能對整體安全質(zhì)量造成影響。因此,必須提高技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì),先對勘探的地質(zhì)條件進(jìn)行分析,從整個(gè)場地地質(zhì)都有詳細(xì)研究。記錄人員對地質(zhì)數(shù)據(jù)做好記錄工作,嚴(yán)格檢查鉆孔進(jìn)尺,施工期間再對其進(jìn)行復(fù)查。技術(shù)人員進(jìn)行核查期間,必須先對巖土的照片進(jìn)行分析,核實(shí)野外描述。此外,還應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)對室內(nèi)圖片的核實(shí)。實(shí)驗(yàn)室人員工作核心是對巖芯質(zhì)量進(jìn)行提取,做好質(zhì)量檢測工作,將數(shù)據(jù)及時(shí)反饋到野外部門中,每個(gè)部門在工作中相互合作,相互配合。同時(shí),還應(yīng)加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的控制,提高各工種之間的配合度。

2.3質(zhì)量控制的持續(xù)改進(jìn)

質(zhì)量檢查是一個(gè)強(qiáng)化管理監(jiān)督過程,這是一個(gè)重要步驟。機(jī)組質(zhì)量小組應(yīng)該從施工管理上,從對設(shè)備的改造上做好自身工作。需要對施工質(zhì)量、鉆孔深度以及取芯的過程進(jìn)行全面了解。從打分評價(jià)中對工程進(jìn)行管理,對存在的薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)該及時(shí)提出整改意見。這樣可以做好定性的質(zhì)量檢查工作,從而提升質(zhì)量評估效益。這些工作最關(guān)鍵的部分是基于機(jī)組做好鉆探工作。鉆探機(jī)組需要基于實(shí)際檢查中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析,提出針對性意見,進(jìn)入排查環(huán)節(jié)時(shí),需要做到舉一反三,作好復(fù)查工作。同時(shí),還應(yīng)按照自查、整改相結(jié)合的程序進(jìn)行評價(jià)。做好施工設(shè)備維護(hù)工作,提升設(shè)備使用周期。另外,定期對勘探設(shè)備進(jìn)行維護(hù),了解施工現(xiàn)象存在的安全隱患,及時(shí)進(jìn)行整改,提高施工安全性,這樣就可以更好的提升質(zhì)量管理目的,提升施工質(zhì)量。改進(jìn)鉆探產(chǎn)品質(zhì)量,可以更加完善管理體系,使得鉆探工作得以順利進(jìn)行。當(dāng)工作承諾并且履行工作,當(dāng)做出承諾之后就應(yīng)該積極推動,使得員工明確質(zhì)量管理重要性,在工作中可以嚴(yán)格要求自己,可以明確自身職責(zé)。這樣對煤田工程施工有推動作用,責(zé)任落實(shí)下去了,每個(gè)人都肩負(fù)起自身責(zé)任,這樣開展工作會更加順暢。

3結(jié)語

篇6

關(guān)鍵字:水文 地質(zhì) 電法勘探

Abstract: this paper briefly describes the rapid development in our country, are widely used several bit of exploration method and its application in hydrogeology survey.

Key word: hydrogeology electric prospecting

中圖分類號: P641.72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:

自從19世紀(jì)初期,P.Fox在硫化金屬礦中發(fā)現(xiàn)了自然電場現(xiàn)象開始,電法勘探的方法至今已有一百多年的歷史了。20世紀(jì)30年代,當(dāng)時(shí)還在北平研究院物理研究所的顧功敘先生開創(chuàng)了我國的電法勘探事業(yè)。時(shí)至今日,在70余年的發(fā)展下,我國在電法勘探的基礎(chǔ)理論、方法技術(shù)等方面取得了巨大進(jìn)展,電法勘探已成為我國應(yīng)用地球物理學(xué)中應(yīng)用面最廣泛、方法種類技術(shù)最多樣化、對各類狀況適應(yīng)性最強(qiáng)的一門學(xué)科。與此同時(shí),經(jīng)過歷代工作者的不斷努力,這一技術(shù)已經(jīng)深入到社會生活,科學(xué)研究的方方面面。

一、高密度電法

集合了電測談法與電剖面法的高密度電法,除在觀測中需設(shè)置高密度觀測點(diǎn)外,其他原理基本與普通的電阻率法相同,屬于陣列勘探方法。

在進(jìn)行野外測量時(shí),需將全部電極置于剖面上,利用危及工程電測儀和程控電極轉(zhuǎn)換開關(guān)使剖面中不同電極距及不同電極排列方式的數(shù)據(jù)自動快速采集。相對于常規(guī)電阻率法,這一方法具有以下優(yōu)點(diǎn):

(一)能夠一次性完成對電極的布置,在減少了因設(shè)置電極而導(dǎo)致的故障和干擾的同時(shí)提高了效率。

(二)電極的排列方式相對靈活,在測量時(shí)可以獲得更為豐富的電斷面信息。

(三)在一定程度上實(shí)現(xiàn)了野外數(shù)據(jù)的自動化或半自動化,在提高數(shù)據(jù)采集速度的同時(shí)也有效地避免了手工操作的導(dǎo)致的失誤。

出上訴三點(diǎn)外,隨著地球物理反演方法的發(fā)展,電阻率成像技術(shù)也從原始的一、二維發(fā)展到三維,極大程度上提高了地電資料的精度。

這一方法的應(yīng)用領(lǐng)域較廣,而在水文和工程地質(zhì)勘察方面更能收到良好效果。

二、激發(fā)極化法

在使用電法勘探中,當(dāng)出現(xiàn)電極排列向大地供入或切斷電流的瞬間,在測量電極之間經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)隨時(shí)間緩慢變化的附加電場。這一現(xiàn)象被稱為激發(fā)極化效應(yīng)。而激發(fā)極化法就是通過巖、礦石等的這一反應(yīng)差異來解決地址問題的勘探方法。上世紀(jì)50年代,這一方法開始在我國研究并推廣,從最早期的以直流激電發(fā)為主,到上世紀(jì)70年代初開始研究的變頻法,而80年代初又開始研究頻譜激電法。由于這一方法測量的是二次場,所以具有可測量參數(shù)多、不受地形影響等特點(diǎn)。

在實(shí)際應(yīng)用中,這一方法也由初期的勘察硫化金屬床發(fā)展到工程地質(zhì)問題、非金屬礦床等領(lǐng)域,近年來,更是由于其找水效果十分顯著而被譽(yù)為“找水新法”。這里值得注意的一點(diǎn)是,利用本方法找水或確定地層含水性時(shí)與高密度電阻率法結(jié)合,可以有效降低地球物理解釋的多解性,提高找水成功率。

三、可控源音頻大地電磁法

這一方法是在大地電磁法和音頻大地電磁法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1975年,Myron Goldstein提出這一基于電磁波傳播理論和麥克斯韋方程而建立的組視電阻率和電場與磁場比之間的關(guān)系。并根據(jù)電磁波趨膚效應(yīng)得出電磁波的探測深度和頻率之間的關(guān)系,通過改變發(fā)射頻率來改變探測深度,進(jìn)行頻率測深。這一方法采用可控制人工場源,對電偶極源傳送到地下的電磁場分量進(jìn)行測量。由于本方法的探測深度較大,并且探測范圍具立體性,因此具有以下優(yōu)點(diǎn):

(一)這一方法的抗干擾能力強(qiáng),受地形的影響較小

(二)在不改變幾何尺寸的情況下,通過改變頻率可進(jìn)行不同深度的測探,大大提高了工作效率。

(三)探測范圍大。

(四)由于其橫向分辨率高,可以更快速的發(fā)現(xiàn)斷層。

(五)高阻屏蔽作用小,可直接穿透。

由于受靜態(tài)效應(yīng)和進(jìn)場效應(yīng)的影響,“靜態(tài)效應(yīng)”對此方法的影響可通過多種靜態(tài)校正消除。

此法從一出現(xiàn)開始就展現(xiàn)了其相對良好的發(fā)展應(yīng)用前景,在實(shí)際應(yīng)用中,可作為激發(fā)極化法與電阻率法的補(bǔ)充應(yīng)用,有效解決深層的地址問題。如在油氣構(gòu)造勘察、地?zé)峥辈?、尋找音符金屬礦、水文工程地質(zhì)勘察等方面都取得了良好的效果。除上述領(lǐng)域外,在壩體滲漏調(diào)查,小浪底水利工程,南水北調(diào)工程的細(xì)線地質(zhì)勘察中,這一方法都發(fā)揮了良好的作用。

四、瞬變電磁法

這一方法主要通過利用接地或不接地線源向地下發(fā)送一次場,通過對一次場間歇期間地質(zhì)體產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場的變化的測量,根據(jù)二次場的衰減曲線判斷地下不同深度地質(zhì)體的電性特征與規(guī)模。由于單純的對純二次場進(jìn)行觀察,排除了一次場所產(chǎn)生的裝置偶合噪音的干擾,該方法具有橫向分辨率高、受旁側(cè)地質(zhì)體影響較小、體積效應(yīng)小、對低阻反應(yīng)靈敏、探測深度深等優(yōu)點(diǎn)。

上世紀(jì)三十年代蘇聯(lián)學(xué)者為解決地質(zhì)構(gòu)造問題而突出了這一方法,在上世紀(jì)五十年代用于找礦,而從上世紀(jì)八十年代開始,這一方法從方法院里到一維、二維反演都得到了廣泛應(yīng)用,發(fā)展迅速。我國與上世紀(jì)七十年代對該方法進(jìn)行研究,在上世紀(jì)九十年代后已將之逐步應(yīng)用于工程檢測等領(lǐng)域。但是,這一方法在國內(nèi)還處于研究階段,目前主要依靠進(jìn)口。

這一方法不但廣泛應(yīng)用于石油、地?zé)?、金屬礦產(chǎn)、海洋地質(zhì)和煤田等地質(zhì)勘查工作,也在水文地質(zhì)勘察中發(fā)揮著極大的作用。

五、地質(zhì)雷達(dá)

這一方法又被稱為“探底雷達(dá)”,與探空雷達(dá)類似,地質(zhì)雷達(dá)是通過寬帶高頻時(shí)域電磁脈沖波的反射對目標(biāo)進(jìn)行探測的,但由于頻率相對較低,僅能用于辨別地質(zhì)問題。

地質(zhì)雷達(dá)是由地面發(fā)射天線對地下發(fā)送電磁波,通過分析接受地下目標(biāo)反射的電磁波的時(shí)頻與振幅特性等,對地質(zhì)體的展布形態(tài)和性質(zhì)進(jìn)行評價(jià)。由于雷達(dá)的穿透深度收其發(fā)射的電磁波頻率所限,造成其穿透深度相當(dāng)有限,但是分辨率卻相對較高。早期的地質(zhì)雷達(dá)由于探測范圍的限制,應(yīng)用范圍相對狹小。目前,由于技術(shù)的進(jìn)步,地質(zhì)雷達(dá)的探測范圍已經(jīng)可以深入到地下100米,使之成為水文地質(zhì)勘察中較為有效的地球物理方法。

因?yàn)榈刭|(zhì)雷達(dá)具有高分辨率,成果結(jié)實(shí)可靠等特點(diǎn),在進(jìn)行淺層地質(zhì)勘探時(shí),能起到非常顯著的效果,因此應(yīng)用范圍也相應(yīng)廣泛。如在探測基巖面起伏、覆盞層厚度、查找潛伏斷層、管道溝、涵洞、古溶洞、破碎帶以及地下掩埋體,進(jìn)行考古調(diào)查,環(huán)境地質(zhì)考察等。此外,在水文地質(zhì)勘查中,地質(zhì)雷達(dá)的應(yīng)用也十分廣泛。

結(jié)論:

綜上所述,本文通過對幾種主要的電法勘探方法的原理、發(fā)展及實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)敘述,說明了水文地質(zhì)勘查中電法勘探有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用,下面將這幾點(diǎn)歸納列出:

1. 高密度電法由于其效率高、探測深、且地剖面成像精確,等特點(diǎn),唄廣泛應(yīng)用與水文地質(zhì)勘查中,成為效率最高的方法。但是考慮到該方法的分辨率偏低,在具體應(yīng)用中需結(jié)合電測井等其他電法勘探,以達(dá)到地質(zhì)解釋精細(xì)化的目的。

2.可控源音頻大地電磁法與激發(fā)極化法由于其特點(diǎn)成為水文地質(zhì)勘探中電法勘探的首選方法,在尋找地下水源時(shí),若能將這兩種方法進(jìn)行有效結(jié)合,見效果將異常顯著。

3.瞬變電磁法在水文地質(zhì)勘查中的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,其中,大功率瞬變電磁儀不僅可以在深部地質(zhì)勘探中發(fā)揮作用,而且由于其分辨率較高的特性,若能與高密度電法合理搭配,綜合運(yùn)用,將為深部地質(zhì)勘察的精細(xì)問題帶來突破。

4.地質(zhì)雷達(dá)是工程類地質(zhì)勘探的首選方法。并且由于其分辨率高的特點(diǎn),該方法可以借用地震勘探中已有的資料處理和解釋技術(shù),必將應(yīng)用于更多的領(lǐng)域。

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篇7

1堤防工程地質(zhì)勘察的過去與現(xiàn)狀

我國已建江河堤防工程總長20余萬公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在規(guī)劃建設(shè)中。許多已建堤防工程過去基本上沒有進(jìn)行過真正工程意義上的工程地質(zhì)勘察,更談不上各大江河湖海堤防工程系統(tǒng)化規(guī)范性的地質(zhì)資料的匯編與分析整理工作。正因?yàn)槿绱?,許多堤防工程在98特大洪水期間險(xiǎn)象環(huán)生,出險(xiǎn)堤段堤基的地質(zhì)條件沒有足夠的資料可供搶險(xiǎn)分析,為確保萬無一失,只能按最壞情況進(jìn)行搶險(xiǎn),其人力物力的巨大付出實(shí)在是不得已而為之;洪水期間上至中央下到地方的各級領(lǐng)導(dǎo)以及全國人民的精神緊張程度和精力耗費(fèi)更是無法用實(shí)物價(jià)值去衡量。如此被動局面,一方面是大自然教訓(xùn)人類的生動一課,另一方面則是祖先給我們留下的世紀(jì)難題。

建國以來,隨著大規(guī)模工程建設(shè)的需要,工程地質(zhì)專業(yè)從無到有,日益發(fā)展壯大,成為國家工程建設(shè)不可缺少的重要基礎(chǔ)性專業(yè)。工程地質(zhì)勘察的法規(guī)性準(zhǔn)則也逐漸成熟與完善,與工程地質(zhì)相關(guān)的規(guī)程規(guī)范相繼出臺,并結(jié)合工程實(shí)踐的反饋信息進(jìn)行修訂修編。水利部1997年2月了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》,編號SL/T188,同年5月1日起實(shí)施),這是我國堤防工程地質(zhì)勘察的第一部法規(guī)性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。而國家標(biāo)準(zhǔn)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡稱《規(guī)范》,編號為GB50286-98,自1998年10月15日起施行)則是98特大洪水之后出臺的。特大洪水前后出臺的這兩部法定標(biāo)準(zhǔn)或許是歷史的巧合,也許是歷史的必然。巧合與必然都說明這樣一個(gè)事實(shí):工程地質(zhì)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)和偵察兵,具有超前意識和預(yù)見性,信不信由你。

《規(guī)程》頒布前的堤防工程地質(zhì)勘察工作基本上沒有什么標(biāo)準(zhǔn)?!兑?guī)程》頒布后,地質(zhì)工作有規(guī)可循,有法可依。更為98特大洪水后大規(guī)模堤防建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。首次頒布此《規(guī)程》,與工程實(shí)際存在一些差異再所難免?!兑?guī)程》實(shí)施三年多來,主要存在三方面的問題,一是《規(guī)程》本身的實(shí)踐性與可操作性問題;二是地質(zhì)師對《規(guī)程》的理解程度與把握尺度;三是人們對堤防工程地質(zhì)勘察的認(rèn)識程度與理解程度。近兩年來,生產(chǎn)第一線的廣大地質(zhì)師對《規(guī)程》提出了許多好的意見和建議,我們在工程審查過程中,也在逐漸地深化對堤防工程和《規(guī)程》的理解,力求較準(zhǔn)確地把握審查尺度,緊密地與工程實(shí)際相結(jié)合,避免教條和呆板地執(zhí)行《規(guī)程》中明顯與工程實(shí)際不相符合的條款,要求客觀地、創(chuàng)造性地應(yīng)用和執(zhí)行《規(guī)程》,同時(shí)也強(qiáng)調(diào)執(zhí)行《規(guī)程》的嚴(yán)肅性。

近年來,堤防工程地質(zhì)勘察工作基本上可以滿足堤防工程設(shè)計(jì)與施工的要求。隨著工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累和對堤防工程深層次的認(rèn)識與理解,一些具有全局性和普遍性的問題,迫切需要提出來進(jìn)行討論,以便引起足夠的重視。

2堤防工程隱患與險(xiǎn)情分類

2.1分類的意義與原則

堤防工程存在隱患出現(xiàn)險(xiǎn)情,導(dǎo)致大洪水時(shí)十分緊張。大規(guī)模的堤防工程建設(shè)正是針對隱患和險(xiǎn)情而提出來的“整險(xiǎn)加固”或“除險(xiǎn)加固”。顯然,對隱患和險(xiǎn)情實(shí)施科學(xué)分類,不僅是從實(shí)踐上升到理論的成熟過程,也為堤防工程的勘測設(shè)計(jì)工作明確了任務(wù),同時(shí)為“加固”工程指明方向,提供依據(jù)。

在分類之前,我們先給出險(xiǎn)情和隱患的定義:

險(xiǎn)情是指正在發(fā)生或發(fā)生過程中被搶險(xiǎn)保住了的事故堤段,具有直觀性,措施明確性等特點(diǎn)。針對險(xiǎn)情,需要分析出險(xiǎn)原因,界定險(xiǎn)情性質(zhì),預(yù)測再次出險(xiǎn)的可能性,落實(shí)工程措施,確保大堤安全。

隱患是指尚未發(fā)生或可能將要發(fā)生險(xiǎn)情的事故堤段,具有隱伏性,隨機(jī)性,再生性等特點(diǎn),更需要技術(shù)人員的分析判斷,以便對癥下藥,采取措施消除隱患。

險(xiǎn)情與隱患有明顯區(qū)別但又并沒有嚴(yán)格的界線,往往在險(xiǎn)情中存在著隱患,在隱患中孕育著險(xiǎn)情。辯證地看,險(xiǎn)情是隱患發(fā)展到一定程度后的質(zhì)變或必然結(jié)果,隱患是潛藏著的險(xiǎn)情。從過程時(shí)態(tài)來看,險(xiǎn)情是現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)或過去完成時(shí)態(tài);隱患是過去、現(xiàn)在和將來組成的全過程時(shí)態(tài),或單個(gè)過程時(shí)態(tài)。

本文分類的原則主要體現(xiàn)在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)與天然地質(zhì)體(堤基)區(qū)別開來,出險(xiǎn)堤段和存在隱患的堤段與非出險(xiǎn)堤段和不存在隱患的堤段區(qū)別開來,再按險(xiǎn)情和隱患的性質(zhì)進(jìn)一步細(xì)化,作為指導(dǎo)后續(xù)工作的綱要。

2.2堤防工程險(xiǎn)情分類

按出險(xiǎn)部位可分為堤基險(xiǎn)情、崩岸險(xiǎn)情、堤身險(xiǎn)情和穿堤建筑物險(xiǎn)情,這是出險(xiǎn)時(shí)首先要明確的基本類型。前兩類與地質(zhì)條件直接有關(guān),后兩類與地質(zhì)條件間接有關(guān)??蛇M(jìn)一步劃分如下:

(1)與地質(zhì)條件與河勢演變均有關(guān)系的險(xiǎn)情:崩岸險(xiǎn)情,具有可預(yù)見性、直觀性、發(fā)展性和多變性特征。

崩岸類險(xiǎn)情多發(fā)生在河流凹岸迎流頂沖或深弘逼岸區(qū)段,地質(zhì)條件往往是抗沖刷能力較差的細(xì)砂類土或粘性土。由于河水位與河勢流態(tài)的變化關(guān)系,有的崩岸險(xiǎn)情并不發(fā)生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以進(jìn)一步將崩岸險(xiǎn)情分為洪水期崩岸險(xiǎn)情和枯水期崩岸險(xiǎn)情,前者搶險(xiǎn)緊張,后者可以從容對待。

(2)與地質(zhì)條件直接有關(guān)的險(xiǎn)情(主要為堤基險(xiǎn)情,包括穿堤建筑物地基險(xiǎn)情):堤基滲透破壞險(xiǎn)情、堤基滑動破壞險(xiǎn)情和堤基沉降破壞險(xiǎn)情等。

堤基滲透破壞險(xiǎn)情具有一定的隱伏性,往往不易準(zhǔn)確判斷,洪水期發(fā)生的滲透破壞實(shí)例與理論計(jì)算有較大出入。另外,還需注意將承壓水性質(zhì)的滲透破壞與堤基接觸沖刷或砂性土堤基滲透破壞區(qū)別開來,因?yàn)闈B透破壞機(jī)制不同,工程措施當(dāng)然也不一樣。

存在滑動或沉降破壞險(xiǎn)情的堤段,堤基大多分布有軟弱土層,土體抗剪強(qiáng)度低,壓縮系數(shù)大;另一類滑動或沉降破壞是隨著崩岸險(xiǎn)情而產(chǎn)生的,此類險(xiǎn)情危害最大,搶險(xiǎn)最困難。此外,堤基內(nèi)或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出現(xiàn)類似破壞。

以上險(xiǎn)情實(shí)際上也就是我們通常要求界定明確的堤防工程的三大主要工程地質(zhì)問題:崩岸、滲透破壞、滑動或沉降破壞。

(3)與地質(zhì)條件基本無關(guān)或關(guān)系不大的險(xiǎn)情(主要為堤身險(xiǎn)情):堤身滲透破壞險(xiǎn)情(與堤身質(zhì)量有關(guān),如堤身土體的密實(shí)程度、填筑土體的滲透性質(zhì)和堤身單薄等)、堤身滑動破壞險(xiǎn)情和堤身沉降破壞險(xiǎn)情等。

2.3堤防工程隱患分類

按隱患存在的部位可分為:堤身隱患、穿堤建筑物隱患和堤基隱患。

按隱患的性質(zhì)可分為:常規(guī)患和特殊患。

常規(guī)患:堤身單薄,堤坡太陡,填筑質(zhì)量差,填筑體中存在砂性土夾層,有明顯的堤身裂縫等。與地質(zhì)條件直接有關(guān)的主要為堤基類隱患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土層薄,或本身即為砂性土堤基(包括淺層砂性土透鏡體),存在滲透破壞的可能性;堤基有軟弱土層分布,存在滑動穩(wěn)定問題。

常規(guī)患具有直觀性和可檢測性,隱患的分析和工程處理措施都較為明確,一般情況下可以通過常規(guī)性的堤防工程維修加固予以消除。

特殊患:進(jìn)一步可分為隨機(jī)患(堤身或堤基隨機(jī)分布有生物洞穴、植物腐爛物等)、再生患(生物洞穴類隱患具有再生性)、人類活動留下的隱患(例如城市區(qū)與堤外江河相通的早已被廢棄了的各類排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的鉆孔等)以及地質(zhì)條件不明的堤基隱患等等。

特殊患規(guī)律性差,檢測困難,在洪水期一旦演變成險(xiǎn)情,其突發(fā)性質(zhì)增加了搶險(xiǎn)難度。

2.4險(xiǎn)情和隱患與堤型之間的關(guān)系

堤防工程的主體~防洪大堤,絕大多數(shù)為就地取材填筑的土堤類型,由于筑堤的歷史條件、筑堤材料、自然環(huán)境等等因素復(fù)雜,為后人留下了長期隱患,洪水期險(xiǎn)情不斷,令人心驚。鑒于土堤存在的這些問題,近年來一些城市區(qū)的堤防工程比較傾向于改土堤為混凝土防洪墻(堤)?;炷翂梢曰九懦躺黼[患和險(xiǎn)情,但卻增加了堤基的出險(xiǎn)負(fù)擔(dān)。一是堤基的受力條件發(fā)生了較大變化,原來的土堤是大面積分布荷載,混凝土墻改為集中荷載;二是堤基較長滲徑變?yōu)樗^集中的較短滲徑?;炷翂︼@然對堤基地質(zhì)條件提出了更高的要求,這是地質(zhì)工作需要重視的。

另一方面,險(xiǎn)情和隱患與堤防工程的擋水性質(zhì)在很大關(guān)系。例如一些丘陵山區(qū)城市堤防工程,其擋水性質(zhì)為暴漲暴落,遠(yuǎn)不能與長江中下游堤防工程高水位較長時(shí)間運(yùn)行情況相提并論,其險(xiǎn)情和隱患的性質(zhì)也是有差別的,需要區(qū)別對待。而《規(guī)范》中只是對堤防工程的等級標(biāo)準(zhǔn)有所規(guī)定,并沒有對反映出險(xiǎn)情和隱患與等級標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系,需要由有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)師和設(shè)計(jì)師根據(jù)具體情況去理解與把握。

3堤基工程地質(zhì)分段

3.1堤基工程地質(zhì)分段存在的問題

自然界的地質(zhì)條件千差萬別。堤防工程是長距離線狀工程,跨越了不同的地質(zhì)單元,不進(jìn)行分段分類區(qū)別對待顯然是不行的。堤基工程地質(zhì)分段又稱堤基工程地質(zhì)分類。在實(shí)際工程中,一些勘測設(shè)計(jì)單位不進(jìn)行工程地質(zhì)分段,或分段不合理,或即便是進(jìn)行了地質(zhì)分段,但其巖土體的物理力學(xué)參數(shù)又不進(jìn)行分段統(tǒng)計(jì)分析,工程地質(zhì)條件明顯不同的堤段沒有區(qū)別開來。還有一些堤基工程地質(zhì)分段的結(jié)果不同程度地存在自相矛盾性,對工程設(shè)計(jì)和工程措施的選定缺乏針對性。當(dāng)然,更多的情況是工程地質(zhì)分段的合理性與科學(xué)性不足。

例如某設(shè)計(jì)院參加過大量堤防工程地質(zhì)勘察,有豐富的堤防工程地質(zhì)勘察經(jīng)驗(yàn),他們進(jìn)行堤基工程地質(zhì)分段所考慮的因素有:上覆粘性土層的厚度、外灘寬度和歷史險(xiǎn)情等,將堤基分為工程地質(zhì)條件好、較好、較差和差四個(gè)等級。如此分段其大原則沒有什么問題,但對于一些特殊組合則不易明確。例如,某堤基段其上覆粘性土層足夠厚,堤內(nèi)也沒有任何險(xiǎn)情,但堤外無灘,受水流沖刷崩岸嚴(yán)重,是典型的險(xiǎn)工險(xiǎn)段。將這種堤段分成工程地質(zhì)條件差或較差都不一定合適。因?yàn)槌霈F(xiàn)的險(xiǎn)情不是堤基本身的工程地質(zhì)條件差,而是堤外腳受水流沖刷產(chǎn)生的崩塌或塌滑,且在不同水位條件下其險(xiǎn)情不同,與江河水流及河勢變化都有關(guān)系。顯然,崩岸類險(xiǎn)工險(xiǎn)段在堤基工程地質(zhì)分段時(shí)應(yīng)結(jié)合河勢水流特征單獨(dú)進(jìn)行分類,以便于有針對性考慮工程處理措施。例如對某一類崩岸問題,拋石護(hù)腳是有效的,而另一類崩岸問題或許要與“丁壩”挑流改變流態(tài)相結(jié)合才能從根本上解決問題,或者無建“丁堤”的條件,則需考慮“樁”、“籠”等工程措施。

另一方面,對于堤基工程地質(zhì)條件用“好”與“差”來評價(jià),其針對性不強(qiáng)。例如,存在滲透破壞的堤基劃為工程地質(zhì)條件差,而實(shí)際上可能此類堤基的承載能力和抗滑穩(wěn)定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥質(zhì)土類堤基,其承載能力和抗滑穩(wěn)定性差些,但滲透系數(shù)卻很小,抗?jié)B條件是好的。如此等等,用常規(guī)的工程地質(zhì)條件好或差來評價(jià),都存在明顯的矛盾。

目前各勘測單位自行制定的堤基工程地質(zhì)分段原則,基本上是以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ),再考慮一些自然因素和工程因素,筆者認(rèn)為這種分段法的思路源自于常規(guī)的工程地質(zhì)分類法,跳不出傳統(tǒng)思維的約束,不能較好地適應(yīng)堤防工程的實(shí)際,需要探索新路。

3.2堤基工程地質(zhì)分段

我們在進(jìn)行傳統(tǒng)意義上的工程地質(zhì)評價(jià)時(shí),通常從工程地質(zhì)條件出發(fā),結(jié)合工程建筑物特點(diǎn),界定出主要工程地質(zhì)問題。在堤基工程地質(zhì)分段中,我們不妨借用逆向思維的思想,以工程地質(zhì)問題為主線,以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ),再結(jié)合歷史險(xiǎn)情類型,爭取探討出一個(gè)符合工程實(shí)際的堤基工程地質(zhì)分段法。

本文強(qiáng)調(diào)的是“工程地質(zhì)”分段,因此主要是對堤基而言的。我們知道,無論堤基地質(zhì)條件有多復(fù)雜,其主要工程地質(zhì)問題則是明確的,歸納起來主要為三類(即三大主要工程地質(zhì)問題):崩岸、滲透破壞、滑動與沉降變形。絕大多數(shù)堤基巖土體不外乎為:砂性土、粘性土和砂性土與粘性土的混合結(jié)構(gòu);城市區(qū)雜填土較為復(fù)雜,另當(dāng)別論。

根據(jù)以上以工程地質(zhì)問題為主線的分段原則,我們首先將堤基分為三大類:Ⅰ類(不存在問題的堤基)、Ⅱ類(可能存在問題的堤基)和Ⅲ類(存在問題的堤基)。對于Ⅱ類和Ⅲ類堤基,按其存在問題的性質(zhì)可繼續(xù)劃分亞類。

(1)Ⅲ類(存在問題的堤基)

堤基發(fā)生過歷史險(xiǎn)情,尤其是一些每年汛期都要出險(xiǎn)的部位,在汛期要投入大量的人力物力搶險(xiǎn)才能保證大堤安全的堤段。按出除性質(zhì)又分為兩個(gè)亞類:Ⅲ-1和Ⅲ-2類。

Ⅲ-1類:主要指崩岸類,這是在堤基分段時(shí)對有問題的堤基段應(yīng)首先分出來的一類。

Ⅲ-2類:除崩岸之外的一切堤基存在問題的堤段。按工程地質(zhì)問題繼續(xù)分出兩個(gè)子類:

Ⅲ-2-1類:存在滲透破壞的堤基段。汛期出現(xiàn)過冒砂、涌混水等險(xiǎn)情;堤基為砂性土,或表層粘性土較薄,或淺層有砂性土透境體分布,或堤身與堤基接觸部位存在滲漏破壞問題。

Ⅲ-2-2類:存在滑動與沉降變形的堤基段。運(yùn)行期或施工期發(fā)生過堤基土層滑動,或沉降過大導(dǎo)致堤身開裂;堤基有壓縮性大、承載力和抗剪強(qiáng)度低的軟弱土層分布,或堤基清基不徹底,導(dǎo)致堤身與堤基接觸面存在滑動軟弱帶。

(2)Ⅱ類(可能存在問題的堤基段)

此類與前述的堤基隱患相對應(yīng)。在汛期有一定滲水情況發(fā)生,但并未發(fā)展成為險(xiǎn)情;或經(jīng)地質(zhì)勘察,地基中存在砂性土透鏡體、軟弱夾層等不利地質(zhì)條件,經(jīng)滲控或穩(wěn)定性驗(yàn)算,安全系數(shù)達(dá)不到規(guī)范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隱患的堤基。

(3)Ⅰ類(不存在問題堤基段)

歷史上無險(xiǎn)情發(fā)生,堤基為厚度較大的粘性土或基巖,物性指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)均較好,不存在三大主要工程地質(zhì)問題。

(4)結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)一步細(xì)分亞類的原則

以上分類法,從宏觀上將堤基分為三大類別,但在具體實(shí)施過程中,還可以根據(jù)工程實(shí)際按不同工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題進(jìn)一步細(xì)化。例如,對于Ⅱ類堤基段,可以按可能存在問題的性質(zhì)進(jìn)一步細(xì)化;對于Ⅲ類堤基段,也可以按存在問題的嚴(yán)重程度或巖土體的性質(zhì)等進(jìn)一步細(xì)化。堤基分段的科學(xué)性、合理性、實(shí)用性和可操作性,不但是地質(zhì)師對堤防工程理解程度的反映,更是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作。本文所提出的分段原則和方法,尚有待工程實(shí)踐去檢驗(yàn)。

3.3堤基工程地質(zhì)分段對勘測設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)作用

在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí),Ⅲ類是重點(diǎn),應(yīng)根據(jù)具體情況加密勘探點(diǎn);Ⅱ類次之,實(shí)施常規(guī)性勘探即可;Ⅰ類基本上可以不考慮地質(zhì)勘察。設(shè)計(jì)方面,Ⅲ類堤基必須考慮工程措施;Ⅱ類堤基應(yīng)視具體情況而定,也可以通過進(jìn)一步勘探和檢測或監(jiān)測結(jié)果來確定工程措施;Ⅰ類堤基則不需要采取工程措施,僅僅通過堤防工程的常規(guī)性維護(hù)即可。

4執(zhí)行《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》的基本原則

從《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》頒布實(shí)施三年多來的實(shí)踐可以看到,除了《規(guī)程》本身存在一些尚需修訂的問題之外,能夠?qū)ⅰ兑?guī)程》與工程實(shí)際相結(jié)合,創(chuàng)造性地執(zhí)行和應(yīng)用《規(guī)程》,準(zhǔn)確地把握《規(guī)程》的原則性與靈活性,是對地質(zhì)師綜合素質(zhì)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。業(yè)務(wù)能力和創(chuàng)新意識,是檢驗(yàn)和考察我們對堤防工程的認(rèn)識深度與理解能力。筆者的理解主要反映在以下幾個(gè)方面。

4.1勘測階段

已建堤防除險(xiǎn)加固工程可以一次進(jìn)場,達(dá)到初設(shè)深度;新建堤防可按可研和初設(shè)兩個(gè)階段進(jìn)行。其理由是:新建堤防存在線路比選問題,不可能將比選堤線的工程地質(zhì)條件都按初設(shè)要求做到相同深度;已建堤防一般不存在線路比選問題,因此也就不存在多階段多方案的反復(fù)比選問題。另外,新建堤防工程應(yīng)該在規(guī)劃階段即開展工程地質(zhì)工作,以便將規(guī)劃線路從地質(zhì)專業(yè)的角度先期界定其可行性。

4.2勘測深度及勘探工作量

在實(shí)際工作中,對于堤防工程勘測深度與勘探工作量問題,在理解和把握上有較大差異。有人喜歡嚴(yán)格按《規(guī)程》要求布置勘探工作量,而少在工程地質(zhì)條件的查明與工程地質(zhì)問題的分析方面下功夫。筆者強(qiáng)烈主張,一是將安全正常運(yùn)行的堤段與險(xiǎn)工險(xiǎn)段區(qū)別開來,二是將堤身出險(xiǎn)情況與堤基出險(xiǎn)情況區(qū)別開來,分別對待。這也是本文費(fèi)了較多筆墨進(jìn)行險(xiǎn)情隱患分類和堤基工程地質(zhì)分段的目的之一。特別是經(jīng)歷了98特大洪水考驗(yàn)過的堤防工程,未出險(xiǎn)的堤段完全沒有必要“嚴(yán)格”按照《規(guī)程》要求的勘探工作量去實(shí)施地質(zhì)勘探,即使按照《規(guī)程》中的上限要求,也是一種毫無意義的巨大浪費(fèi)。而應(yīng)在分析險(xiǎn)工險(xiǎn)段的具體問題之基礎(chǔ)上明確勘察目的,研究和選擇勘探方法,合理布置勘探工作量,重點(diǎn)在工程地質(zhì)問題的分析上下功夫。如果認(rèn)可本文提出的堤基分段原則和方法,地質(zhì)勘探工作的布置則更為方向明確目標(biāo)清楚。

4.3《規(guī)程》原則性與靈活性的準(zhǔn)確把握

《規(guī)程》的原則性和嚴(yán)肅性是不可置疑的,這并不等于“死”規(guī)定。明顯與工程實(shí)際不相符合的具體問題,需要由地質(zhì)師的創(chuàng)造性勞動加以“靈活”處理。規(guī)程規(guī)范是指導(dǎo)技術(shù)工作的法規(guī)性文件,并不等同于為犯罪分子定罪的法律條款,因此執(zhí)行規(guī)程規(guī)范是可以有“靈活”性的。靈活性的把握原則是:不應(yīng)因忠實(shí)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程規(guī)范而遺漏重大工程地質(zhì)問題,留下工程隱患造成工程事故;也不應(yīng)造成不必要的浪費(fèi)。例如,對于某些特殊的險(xiǎn)工險(xiǎn)段、Ⅲ類堤基、城市區(qū)規(guī)律性差的雜填土和人類活動留下的隱患管道等,《規(guī)程》規(guī)定的勘探工作量可能就不能滿足要求;而對于安全正常運(yùn)行多年的Ⅰ類堤基,按《規(guī)程》規(guī)定的勘探工作量又顯得沒有必要。總之,準(zhǔn)確把握執(zhí)行規(guī)程規(guī)范的原則性與靈活性,需要地質(zhì)師的責(zé)任心、業(yè)務(wù)水平和創(chuàng)新意識,同時(shí)也體現(xiàn)出了工程地質(zhì)專業(yè)的特殊性與復(fù)雜性。

5不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系

堤防工程地基多為土質(zhì)地基,其工程地質(zhì)評價(jià)的基本理論依據(jù)是土力學(xué),因而容易與工民建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相混淆。目前反映比較集中的是執(zhí)行水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還是執(zhí)行以工民建為主要對象的《巖土工程勘察規(guī)范》(國家標(biāo)準(zhǔn)GB50021—94簡稱《巖土規(guī)范》)。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)既有共同之處,又有一定的差異。我們認(rèn)為應(yīng)該以水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主要依據(jù),同時(shí)參照《巖土規(guī)范》。原因是:①《巖土規(guī)范》主要是針對一般性工民建地基勘察與評價(jià),而水工建筑物與工民建有根本性的區(qū)別,前者地基所承受的荷載以垂直向?yàn)橹?,建筑物對地基的要求主要反映在承載力;后者的荷載是垂向與水平向的組合,地基巖土體處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),特別是水荷載對地基巖土體的復(fù)雜作用,是水工建筑物與工民建的根本區(qū)別。②《巖土規(guī)范》在總則中表示該規(guī)范適用于除水利工程、……以外的工程建設(shè)巖土工程勘察。明確了不適用于水利工程。③《巖土規(guī)范》中對勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照巖土工程勘察等級來制定,而堤防工程則主要從工程勘測設(shè)計(jì)的階段來確定。

關(guān)于土的分類問題,也是近年來較為混亂的問題之一。1990年以前,土的分類主要以1962年版的《土工試驗(yàn)操作規(guī)程》為依據(jù),采用土的分類三角坐標(biāo),這種分類法以顆分為基礎(chǔ),以礫石、砂粒和細(xì)粒的含量百分比來給細(xì)粒土定名。廣大設(shè)計(jì)院應(yīng)用這種分類方法比較成熟。1991年國標(biāo)《土的分類標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ145-90)頒布,此標(biāo)準(zhǔn)以顆分為基礎(chǔ),以塑性指數(shù)和液限為控制指標(biāo)對土進(jìn)行分類,1999年頒布的水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)規(guī)程》對土的分類也沿用此國標(biāo)。我們認(rèn)為,目前兩種分類都有各自的特點(diǎn),原則上應(yīng)使用國標(biāo)和最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主,現(xiàn)階段也可以根據(jù)各單位對標(biāo)準(zhǔn)的理解和與工程相結(jié)合的具體情況,互相參照使用,只要能夠客觀地反映工程實(shí)際,滿足為工程設(shè)計(jì)提供有關(guān)地質(zhì)參數(shù)的要求即可。另一方面,我們也提倡和鼓勵對此類問題深入探討,為進(jìn)一步統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)踐和理論準(zhǔn)備。

6堤防工程地質(zhì)勘察的成果資料

堤防工程地質(zhì)勘察所獲得的基礎(chǔ)性資料數(shù)據(jù),具有種類繁多數(shù)量巨大的特點(diǎn)。這些資料數(shù)據(jù)的分析整理歸納匯總,要求標(biāo)準(zhǔn)化,計(jì)算機(jī)化,最后形成能夠通過計(jì)算機(jī)綜合管理的數(shù)字化的基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并與堤防工程的其它資料數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成,充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),為堤防工程建設(shè)、管理和抗洪搶險(xiǎn)提供使用方便功能強(qiáng)大的檢索查詢指揮調(diào)度系統(tǒng)。集成后的系統(tǒng)可在局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和Internet/Intranet上運(yùn)行。系統(tǒng)要求具有靈活的結(jié)構(gòu)定義、多種存儲方式、強(qiáng)大方便的查詢定位功能、豐富的統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能以及可靠的數(shù)據(jù)安全保證體系等;能夠通過圖示圖表提供隱患預(yù)測、險(xiǎn)情分析、搶險(xiǎn)提示、決策支持、模擬潰堤和決口后洪水進(jìn)堤的演變趨勢。目前的基礎(chǔ)性工作是制定目標(biāo),統(tǒng)一規(guī)劃,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),系統(tǒng)集成。

堤防工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要列為專題研究,力爭全國統(tǒng)一,至少也應(yīng)該全流域統(tǒng)一。各類資料數(shù)據(jù)的使用權(quán)限、歸檔管理、存儲格式和形式、存儲介質(zhì)等等,都應(yīng)該及早研究,統(tǒng)一規(guī)定。

7結(jié)語

98特大洪水期間,抗洪搶險(xiǎn)場面之驚心動魄,至今仍然令人難以忘懷。大洪水給人以大啟示。中國歷史上前所未有的大規(guī)模堤防工程建設(shè)在98特大洪水之后迅速拉開序幕。經(jīng)歷了98特大洪水洗禮過的江河堤防工程,其工程隱患基本暴露無遺,認(rèn)真研究堤防工程的出險(xiǎn)機(jī)理,總結(jié)未出險(xiǎn)工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的歷史經(jīng)驗(yàn),做好堤防工程的勘測設(shè)計(jì)工作,是肩負(fù)著堤防工程建設(shè)的各級領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的神圣職責(zé)。

近幾年來我們參加了大量堤防工程審查,在向生產(chǎn)第一線的廣大工程技術(shù)干部學(xué)習(xí)的同時(shí),也對堤防工程地質(zhì)勘察中普遍存在的一些問題進(jìn)行了認(rèn)真思考。本文對于執(zhí)行《規(guī)程》的原則、勘探工作量的控制、勘測資料的整理等等問題表明了我們的觀點(diǎn);關(guān)于堤防工程險(xiǎn)情和隱患分類,我們認(rèn)為是實(shí)踐上升到理論的必然過程;關(guān)于堤基分段分類的原則與方法,屬于工程地質(zhì)理論與實(shí)踐相結(jié)合的探討性課題,同時(shí)又是指導(dǎo)工程勘測設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性工作。

本文觀點(diǎn)供同行們參考,愿與大家共同討論。

參考文獻(xiàn):

1韋港、冀建疆,關(guān)于《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》中若干問題的探討,《水利水電技術(shù)》,1999年第10期。

2韋港、冀建疆,堤防工程與環(huán)境地質(zhì)問題,《水利規(guī)劃設(shè)計(jì)》,水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院院刊,2000年第1期。

3《巖土工程勘察規(guī)范》,中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),GB50021-94,中國建筑工業(yè)出版社1995年。

篇8

關(guān)鍵詞:水文地質(zhì);巖土工程;勘察設(shè)計(jì)

中圖分類號: S611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A

一、地下水對巖土工程的主要危害

地下水引起的巖土工程危害,主要是由于地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個(gè)方面的原因造成的。

(1)地下水升降變化引起的巖土工程危害。地下水位變化可由天然因素或人為因素引起,但不管什么原因,當(dāng)?shù)叵滤坏淖兓_(dá)到一定程度時(shí),都會對巖土工程造成危害,地下水位變化引起危害又可分為三種方式。

水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的,其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀;水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響,有時(shí)往往是幾種因素的綜合結(jié)果。

由于潛水面上升對巖土工程可能造成:土壤沼澤化、鹽漬化,巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強(qiáng);斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象;一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強(qiáng)度降低、軟化;引起粉細(xì)砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象;地下洞室充水淹沒,基礎(chǔ)上浮,建筑物失穩(wěn)。

地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的降低多是由于人為因素造成的,如集中大量抽取地下水,采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩,修建水庫截奪下游地下水的補(bǔ)給等。地下水的過大下降,常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題,對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。

地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害。地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí),不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù),而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大,進(jìn)而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動帶內(nèi)由于地下水的積極交替,會將土層中的膠結(jié)物鐵、鋁成分流失,土層失去膠結(jié)物將造成土質(zhì)變松、含水量孔隙比增大,壓縮模量、承載力降低,給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來較大的麻煩。

(2)地下水動壓力作用引起巖土工程危害。地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱,一般不會造成什么危害,但在人為工程活動中由于改變地下水天然動力平衡條件,在移動的動水壓力作用下,往往會引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施在有關(guān)的工程地質(zhì)文獻(xiàn)已有較詳細(xì)的論述,這里不再重復(fù)。

二、巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題的評價(jià)

根據(jù)以往的巖土工程勘察報(bào)告顯示,人們在勘察過程中只是關(guān)注勘測出來的巖土類型及其工程地質(zhì)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)的研究,卻在水文地質(zhì)參數(shù)的利用方面很少涉足,水文地質(zhì)問題往往被忽略或是只作為象征性的工作,在勘察報(bào)告中只對天然狀態(tài)下的水文地質(zhì)條件作出簡單的評價(jià)。在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工方面,由于缺乏評價(jià)水文地質(zhì)對巖土工程帶來的作用和危害,因水文地質(zhì)問題早場工程基礎(chǔ)下沉、導(dǎo)致建筑物損壞的事故比比皆是。對巖土工程造成影響的水文地質(zhì)因素有:地下水的類型與變動幅度的大小、含水層和隔水層的厚度及其分布組合關(guān)系、土層和巖層的滲透性強(qiáng)弱情況與滲透系數(shù)、承壓含水層以及水頭特征等。為了達(dá)到提高工程地質(zhì)勘查質(zhì)量的目的,應(yīng)加強(qiáng)對水文地質(zhì)問題的關(guān)注。在工程地質(zhì)勘察過程中,一方面要求明與確巖土工程相關(guān)的水文地質(zhì)問題,并根據(jù)地下水可能對巖土工程和建筑工程造成的作用及其影響作出正確的評價(jià);另一方面,更要提出預(yù)防與治理措施的建議,為工程設(shè)計(jì)和施工過程提供必要的水文地質(zhì)依據(jù),以此來消除減少水文地質(zhì)問題對工程建設(shè)帶來的危害及影響。巖土工程勘察過程中,應(yīng)該將研究地下水對巖土體和建筑帶來的影響和作用方面作出重點(diǎn)評價(jià),同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況預(yù)測出可能對工程帶來的危害,以此提出相應(yīng)的防護(hù)措施,做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)治理、及時(shí)補(bǔ)救??辈爝^程中應(yīng)當(dāng)與建筑物地基的基礎(chǔ)類型的需要密切結(jié)合,查出與此相關(guān)的水文地質(zhì)問題,根據(jù)選型提供可靠的水文地質(zhì)資料。

不同模式對建筑物造成的適應(yīng)能力相差很大,導(dǎo)致工程地質(zhì)問題也相差甚遠(yuǎn)。例如山區(qū)、平原區(qū)、深雪峽谷區(qū)等都具有符合自身特點(diǎn)的模式。同時(shí)工程勘察中不但要明確地下水的天然條件下地下水的賦存狀態(tài),還要查明天然狀態(tài)下地下水的變化規(guī)律。此外,還需要對人為工程活動后地下水的變化情況進(jìn)行分析和預(yù)測,同時(shí)也要考慮地下水對巖土體和建筑物帶來的不良影響。此外低下水位高低的不同也會對建筑物造成影響,在分析工程地質(zhì)問題的同時(shí),要將地下水位以上和水位以下給予不同對待。從工程角度出發(fā),在工程勘察中的水文地質(zhì)條件評價(jià)內(nèi)容中,根據(jù)地下水對建筑過程的不同作用與影響,作出相關(guān)的地質(zhì)問題的評價(jià)。

三、水文地質(zhì)勘察設(shè)計(jì)

(一)勘察目標(biāo)與任務(wù)

水文地質(zhì)勘察的目標(biāo)就是為了查明地下水的形成、分布規(guī)律,在此基礎(chǔ)上做出對地下水情況的評價(jià),評價(jià)內(nèi)容包括水量與水質(zhì),不同的工程建設(shè)所要解決的水文地質(zhì)問題各不相同,因此對工程勘察工作要求具有明確的目的性。

(二)設(shè)計(jì)與任務(wù)

根據(jù)一般的工程地質(zhì)勘察工作,一般可劃分為勘察規(guī)劃、可行性研究、初步設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)施設(shè)計(jì)四個(gè)階段,現(xiàn)重點(diǎn)介紹初步設(shè)計(jì)階段和技施設(shè)計(jì)連個(gè)重要階段,簡單介紹規(guī)劃勘察與可行新研究勘察兩階段:(1)規(guī)劃勘察與可行性研究。規(guī)劃勘察的整體目標(biāo)是為工程選點(diǎn)提供初步的工程地質(zhì)資料。該階段的主要任務(wù)是搜集整合區(qū)域水文地質(zhì)資料,對于水利水電工程的規(guī)劃勘察內(nèi)容包括:合流、河段與地質(zhì)構(gòu)造、地層巖土性質(zhì)以及地震等??尚行匝芯渴窃谝?guī)劃選定方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行勘察工作,其目的是為建筑工程設(shè)置施工方案進(jìn)行地質(zhì)論證,對于該階段的主要任務(wù)是對該區(qū)域的構(gòu)造穩(wěn)定性進(jìn)行精確確認(rèn),并作出評價(jià)。(2)設(shè)計(jì)勘察。該階段的主要任務(wù)是查明水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)問題以及預(yù)測蓄水后的情況變化。對地下水實(shí)行動態(tài)監(jiān)測和巖土移監(jiān)測,需要提出地質(zhì)工程問題一級處理建議;引水隧洞工程地質(zhì)條件分段特征,圍巖工程地質(zhì)分類等問題做出評價(jià)和建議。

四、地下水位對巖土物理力學(xué)性質(zhì)的影響

地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,嚴(yán)重者形成地裂,引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當(dāng)?shù)叵滤殿l繁時(shí)或變化幅度大時(shí),不僅使巖土的膨脹收縮變形往復(fù),而且會導(dǎo)致巖土的膨脹收縮幅度加大。因此,在膨脹性巖土地區(qū)進(jìn)行工程勘察時(shí)應(yīng)特別注意對場地水文地質(zhì)條件的研究,特別是地下水往往升降變化中高度和變化規(guī)律對地基基礎(chǔ)深度的選擇(宜選在地下水位以上或地下水位以下,不宜選在地下水位變動帶內(nèi))有主要的參考價(jià)值。

在建筑工程的地基內(nèi),當(dāng)?shù)叵滤辉诨A(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)發(fā)生變化時(shí),就能直接影響建筑物的穩(wěn)定性。若水位在壓縮層范圍內(nèi)上升時(shí),軟化地基土,使其強(qiáng)度降低、壓縮性增大,建筑物可能產(chǎn)生較大的沉降變形。若水位在壓縮層范圍下降時(shí),巖土的自重應(yīng)力增加,可能引起地基基礎(chǔ)的附加沉降,如果土質(zhì)不均勻或地下水位的突然下降也可能使建筑物發(fā)生變形破壞。

結(jié)語

為提高工程勘察質(zhì)量,在勘察中加強(qiáng)水文地質(zhì)問題的研究是十分必要的,在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題,評價(jià)地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響,更要提出預(yù)防及治理措施的建議,為設(shè)計(jì)和施工提供必要的水文地質(zhì)資料,以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

參考文獻(xiàn)

[1]魯喜超.水文地質(zhì)勘察在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用研究[J].黑龍江科學(xué).2014(04)

篇9

1.1辯證唯物論觀點(diǎn)

某壩基夾層雙側(cè)的巖體側(cè)向抗滑效應(yīng)比較大,如果按照既有的規(guī)律,不進(jìn)行考慮的話就不符合壩基的實(shí)際。但是,進(jìn)行絕對地考慮的話,也不一定非常合適。事實(shí)上,只要按照正常的辦法,將其作為安全儲備,而不參與壩基穩(wěn)定計(jì)算就可以了。

1.2整體論觀點(diǎn)

每一個(gè)工程地質(zhì)問題都存在一定的系統(tǒng)之中,只有采用系統(tǒng)分析法才能夠?qū)ζ溥M(jìn)行客觀的分析和判斷。系統(tǒng)方法論認(rèn)為,人們在研究和解決系統(tǒng)問題時(shí),僅僅重視各要素自身的可靠性是不夠的,而應(yīng)當(dāng)將重點(diǎn)放在如何通過對具有必要可靠性的諸多要素的優(yōu)化組合,以達(dá)到系統(tǒng)的整體效應(yīng)最佳,而并不追求每個(gè)要素自身可靠性都達(dá)到最高等級。否則,工程地質(zhì)決斷就必然是偏于保守的。

1.3經(jīng)驗(yàn)支持論觀點(diǎn)

隨著工程地質(zhì)勘察的深入,其經(jīng)驗(yàn)越來越多,作用也越來越大。工程經(jīng)驗(yàn)可以幫助人們認(rèn)識工程地質(zhì)環(huán)境,建立數(shù)學(xué)模型進(jìn)行研究[1]。工程地質(zhì)勘察的經(jīng)驗(yàn)還能夠幫助人們分析地質(zhì)狀況是否適合進(jìn)行相關(guān)的水利水電工程操作,如果能的話,需要在實(shí)際的工作中注意哪些問題。

2水利水電工程地質(zhì)勘察理論現(xiàn)狀

隨著社會的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,水利水電工程的建設(shè)逐漸實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化,水利水電工程地質(zhì)工作亦是如此。這些先進(jìn)的技術(shù)為水利水電工程地質(zhì)研究提供了現(xiàn)代化的理論基礎(chǔ)與實(shí)踐水平。實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的操作、運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)也將是水利水電工程地質(zhì)研究工作的必然途徑。近幾十年來,水利水電工程的地質(zhì)研究工作取得了多方面的發(fā)展,從勘察技術(shù)到測試技術(shù),再到數(shù)值分析技術(shù)等都獲得了迅速的發(fā)展。雖然水利水電工程地質(zhì)在理論、知識上獲得了長足的發(fā)展,但是由于地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜以及地質(zhì)信息獲取難等原因,導(dǎo)致了水利水電地質(zhì)研究工作無法成為一門精確的學(xué)科,在眾多方面還存在的缺陷。

3水利水電工程地質(zhì)勘察主要內(nèi)容

水利水電工程地質(zhì)勘察工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工作,應(yīng)該涵蓋到多個(gè)方面。但是傳統(tǒng)的水利水電工程地質(zhì)勘察工作由于受到理論以及經(jīng)驗(yàn)方面的限制,只考慮到地質(zhì)信息的基本調(diào)查工作。在實(shí)際工作中,僅對水利水電工程區(qū)的地質(zhì)進(jìn)行簡單的分析,為建設(shè)人員提供建設(shè)區(qū)地形地貌、地層巖性以及地質(zhì)構(gòu)造等信息[2]。這樣,就使得水利水電工程地質(zhì)勘察報(bào)告不夠完善,為工程建設(shè)提供的幫助也較為有限。自20世紀(jì)70年代,隨著技術(shù)水平的提高,勘察的工作內(nèi)容也逐漸豐富起來。當(dāng)前,水利水電工程地質(zhì)勘察工作包括多個(gè)組成部分。主要包括:基本地質(zhì)信息的調(diào)查;工程地質(zhì)問題的提出、分析以及判斷;對工程地質(zhì)進(jìn)行改造的問題分析;對地質(zhì)信息進(jìn)行監(jiān)測以及反饋,并且依據(jù)監(jiān)測反饋內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整?;A(chǔ)信息的調(diào)查是勘察工作的基礎(chǔ),然而后3個(gè)方面的增加則逐漸完善了勘察工作,將勘察的目標(biāo)從簡單的地質(zhì)勘察延伸至地質(zhì)工程方向。這種方向的轉(zhuǎn)變能夠有助于水利水電工程的建設(shè),同時(shí)也給勘察人員提出了新的要求,他們不僅要是地質(zhì)專家,也要了解水利水電方面的知識。這樣,才能提高地質(zhì)勘察工作的水平。

4水利水電勘察實(shí)物工程量與工程地質(zhì)問題決斷質(zhì)量的關(guān)系

水利工程地質(zhì)勘察工作中,首先是要進(jìn)行地質(zhì)勘察,進(jìn)而對地質(zhì)做出決斷,這是該項(xiàng)工作的最基本環(huán)節(jié),同時(shí)也是一項(xiàng)重要的環(huán)節(jié),因?yàn)闆Q斷的質(zhì)量會直接作為水利水電工程建設(shè)時(shí)的參考。但是對于這一環(huán)節(jié),許多人存在一個(gè)誤區(qū),主要是關(guān)于水利水電勘察實(shí)物工程量與工程地質(zhì)問題決斷質(zhì)量的關(guān)系。許多人會認(rèn)為工程地質(zhì)問題決斷質(zhì)量完全與勘察實(shí)物的工程量成正比,受到勘察實(shí)物工程量的直接影響。但是實(shí)際上,二者并無如此明顯的因果關(guān)系。勘察實(shí)物工程量會為工程地質(zhì)問題的決斷工作提供基礎(chǔ),但是決斷的質(zhì)量大部分還是取決于勘察人員的專業(yè)素養(yǎng)。水利水電工程所面臨的地質(zhì)條件往往較為復(fù)雜,這本身就對勘察人員的素質(zhì)提出了較高的要求。面對這么復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境,勘察人員要想進(jìn)行正確、科學(xué)的決斷必須要有扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)、具有較高的綜合決斷能力。

5水利水電工程地質(zhì)決斷風(fēng)險(xiǎn)問題

工程地質(zhì)決斷風(fēng)險(xiǎn)(簡稱地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)),主要是指因?yàn)橹匾刭|(zhì)信息的遺漏或者工程地質(zhì)決斷失誤等原因,為社會、經(jīng)濟(jì)以及工程帶來危害的事件。所有的工程都想通過建設(shè),在風(fēng)險(xiǎn)降到最低水平的前提下,達(dá)到一定的經(jīng)濟(jì)、社會效益,水利水電工程也是如此。但是有些人一味地要求工程完全無風(fēng)險(xiǎn),是不夠科學(xué)的,是一種理想化的認(rèn)知,尤其是對于水利水電工程。水利水電工程的選址往往是在河道、山體等地質(zhì)較為復(fù)雜的地區(qū),這些地區(qū)所面臨的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)概率很大。因此,水利水電工程的建設(shè)都必備地質(zhì)勘察流程。通過這一工作來對地質(zhì)進(jìn)行分析、決斷,指導(dǎo)工程建設(shè),降低地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。依據(jù)地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)事件的危害程度,可以將風(fēng)險(xiǎn)事件劃分為毀壞型風(fēng)險(xiǎn)事件和損傷型風(fēng)險(xiǎn)事件。從實(shí)際而言,損傷性的風(fēng)險(xiǎn)事件是被允許的,但是毀壞型則完全不予允許。雖然地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)客觀存在,但是為了確保水利水電工程能夠發(fā)揮更大的效果,減少損壞,勘察人員們必須要加強(qiáng)專業(yè)知識的學(xué)習(xí),利用經(jīng)驗(yàn)等各種理論,結(jié)合實(shí)際對地質(zhì)問題進(jìn)行正確的決斷,確保決斷質(zhì)量,將地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)控制在最低的狀態(tài)。

6水利水電巖體工程穩(wěn)定性地質(zhì)評價(jià)問題

由于水利水電工程必須建立在一定的巖體之上,所以水利水電工程地質(zhì)勘察工作,還需要對巖體工程進(jìn)行穩(wěn)定性分析以及評價(jià)。這一工程由壩基工程、地下工程以及邊坡工程等構(gòu)成。實(shí)際的分析評價(jià)中,要立足工程實(shí)際,綜合多方面因素來進(jìn)行。開展巖體工程的穩(wěn)定性分析首先要為巖體工程確定目標(biāo)以及預(yù)定工程需要達(dá)到的可靠度。此外,為整個(gè)工程建立一套完善的穩(wěn)定性評價(jià)系統(tǒng),從整體出發(fā),利用系統(tǒng)將各個(gè)單方面因素結(jié)合起來進(jìn)行綜合的分析。從而使得穩(wěn)定性評價(jià)工作能夠達(dá)到應(yīng)有的效果。這一工作的科學(xué)、有效也將為后期的地質(zhì)決斷提供基礎(chǔ)。

7結(jié)語

篇10

沉積特征

1沉積發(fā)育的多旋回性與多期次的沉積間斷

新生界下第三系主要為斷陷湖泊沉積,縱向上在附近凹陷發(fā)育出出現(xiàn)兩個(gè)沉積旋回,即沙二段—東營組、沙四段—沙三段。這兩個(gè)沉積旋回都處于比較完整的狀態(tài),其水體變化過程為淺—深—淺,巖性的變化過程為粗——細(xì)——粗。因?yàn)樵摰貐^(qū)的構(gòu)造出現(xiàn)繼承性的發(fā)育,下第三系沙四期到東營早期,致使從凹陷中心向隆起部位出現(xiàn)逐層超覆的沉積現(xiàn)象,一直至東營中期才呈現(xiàn)出覆蓋潛山構(gòu)造頂部的現(xiàn)象[2]。下第三系在沉積之后,受喜山期東營幕的影響,因此與渤海灣盆地等地區(qū)一樣,出現(xiàn)上升的現(xiàn)象,因此遭受剝蝕。上第三系處在坳陷沉積期時(shí),館陶組—明化鎮(zhèn)組出現(xiàn)河流相沉積等特點(diǎn),在縱向方向,出現(xiàn)從粗至細(xì)的正旋回,其旋回比較完整。同時(shí)出現(xiàn)多旋回等沉積現(xiàn)狀,因此出現(xiàn)了多套生、儲以及蓋的組合;在橫向方向,沉積層的展布范圍出現(xiàn)逐層擴(kuò)大的現(xiàn)象。在沉積方面,該地區(qū)不僅具備多旋回性的特征,而且還具備多次沉積間斷的特征,多次沉積間斷主要由燕山及喜山期出現(xiàn)多次區(qū)域性抬升而形成的,該地區(qū)受中生界和下第三系之間的沉積間斷的影響比較大,其間斷期也比較長。同時(shí),此外,第三系內(nèi)部也出現(xiàn)兩次重大的沉積間斷,其一位于上、下第三系之間,其二位于沙二段和沙三段之間。這幾次沉積間斷是潛山油氣藏形成的關(guān)鍵因素,特別是前第三系和下第三系之間的沉積間斷,對潛山油氣藏的形成起著至關(guān)重要的作用。

2中生界超覆式(底超)沉積

該地區(qū)在印支運(yùn)動擠壓應(yīng)力場的影響下,古生界出現(xiàn)逆斷與褶皺的現(xiàn)象,背斜軸部出現(xiàn)在埕北20井區(qū)域處,古生界受剝蝕作用明顯,相反,兩翼古生界可以保留較全的地層層序,相比其厚度也比較大,中生界下侏羅統(tǒng)在沉積過程中,在構(gòu)造翼部出現(xiàn)逐層超覆式(底超)的沉積。

勘探潛力

1石油勘探面積大

勝利埕島油田位于渤海灣盆地,而渤海灣盆地是我國石油、天然氣勘探最重要的陣地之一,為我國工業(yè)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出卓越的貢獻(xiàn)。在石油工業(yè)“穩(wěn)定東部,發(fā)展西部”的戰(zhàn)略實(shí)踐中,渤海灣油田的開發(fā)起著至關(guān)重要的重要,是我國東部石油勘探與開發(fā)的重中之重。在渤海海域中,山東海域領(lǐng)域占的比率比較大,大約占33.3%以上,僅勝利油田管轄領(lǐng)域的就有414km海岸線周圍的4870km2的淺海面積以及極淺海面積。同時(shí),由山東省管轄的膠東半島渤海海域也擁有廣闊的淺海面積,但因?yàn)楦鱾€(gè)方面的原因,淺海海域石油的勘探程度依然處于低級的狀態(tài)。目前,渤海淺海海域主要的勘探區(qū)域?yàn)槔宵S河口之北埕北低潛山600~700km2的范圍內(nèi),其余區(qū)域的勘探程度依然處于預(yù)探階段,需要進(jìn)行進(jìn)一步的勘探觀察,以便開發(fā)出更多的油氣資源。

2雄厚的石油資源潛力