工程地质勘察的方法范文
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导语:如何才能写好一篇工程地质勘察的方法,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
Abstract: The complexity of engineering geological survey in karst area, often because of karst geological survey uncertainty and hidden trouble such as objectivity, in the actual geological investigation process carefully to do specific exploration survey results, obtained better. This paper discusses the karst geological investigation method in detail, through in-depth study of engineering geological investigation method provides a strong support for the practical exploration.
Key words: karst region; engineering geology survey; engineering application
中图分类号: P642.25
0 前言
岩溶别名喀斯特,指的是以石灰岩、白云岩等为典型代表的可溶性岩石在水的作用下发生溶解溶蚀的现象,通常在地下流动水的作用下还会形成一系列的洞穴、裂隙等地质构造。在岩溶发育地区,地下水与地表水长期侵蚀可溶性岩石,逐渐形成了多种多样的岩溶地貌与形态,流水的作用使得岩层的完整性受到破坏,相应岩石的强度也会下降,此时岩层是不稳定的,无法为上部建筑物提供可靠的承载力。岩溶地区的工程项目建设首要做好的工作就是工程地质勘察,具体了解地下岩层的岩溶发育情况,掌握岩溶分布区域以及发育规律,以便于认知地下岩层的实际情况,收集有用的地质数据,为工程建筑的后续建设提供数据支持。岩溶地区的工程地质勘察是保障建筑物整体安全稳定的一项重要前期工作,必须认真对待。
1 岩溶地基简述
岩溶地区往往地下岩层各种溶沟、裂隙丛生,严重时会极大程度地影响岩层整体的稳定性,进而影响岩层上部建筑的安全。岩溶地区各种建筑物必须建立在一个可靠的地基之上,建筑物在建设开工之前必须对岩层地基有清晰的了解,依据碳酸盐出露条件等,岩溶地基可以大致分为以下三类:
(1)型地基
型地基地表植被稀少,通常会有厚度小于十米的土层覆盖。实际中详细地将型地基分为溶洞地基和石芽地基,溶洞地基要关注的是溶洞顶板的稳定性,通常顶板稳定性与岩石性质、顶板厚度以及水文地质条件等有关;石芽地基是由于大气降水或地表水侵蚀碳酸盐裂隙及节理而形成的。石芽地基的基岩面不平整,起伏较大可能会使得地基不稳定产生滑动或沉陷,影响建筑施工的顺利进行。
(2)覆盖型地基
覆盖型地基上部的覆盖层厚度往往厚达几十米,根据具体厚度的不同又可以详细分析浅覆盖型与深覆盖型。一般情况下上覆土层的特性较为松软,多为红粘土、冲洪积砂等,覆盖型岩溶地基需要重视建筑地基沉降、地面塌陷的问题,考虑在复杂地质条件下地基的实际承载能力。
(3)埋藏型地基
在碳酸盐层的上部又有其他非可溶性岩石覆盖,此类地基称为埋藏型地基。在实际工程建设中,若非可溶性岩石的厚度及强度能够为上部建筑物提供足够的承载力,那么其岩层下部的岩溶发育情况可不作考虑。
2 岩溶地区工程地质勘察方法
可溶性岩层由于其生成的地质年代是不一样的,经过长期的地质作用岩层所形成的具体形态也是不尽相同的,漫长的流水侵蚀使得岩层出现了溶洞、裂隙以及地下河等特殊的构造。地下岩层岩溶发育情况极为复杂,这就使得在岩溶地区进行地质勘察时面临很大的挑战。故,在岩溶地区实际的工程地质勘探过程中,想要仅仅依靠坑探、槽探等比较传统的勘察方法是难以取得良好的效果的,为获取更加详尽的地质资料,岩溶地区工程地质勘察可以使用以下方法开展具体的勘察工作,以提高工程地质勘察的准确性。
2.1 钻探
在工程地质勘察工作中,钻探是一种非常常用的地质勘探方法,钻探适用范围极广,几乎不受外界因素的影响。在岩溶地区,使用钻探的方法可以有效地了解一定深度地下岩层的岩溶发育情况。使用钻探技术进行勘察工作时,钻孔的位置布置很重要,合理的钻孔布置有利于取得更为准确的数据。另外,为更好地了解地下岩层的实际情况,还可以采用井下电视、钻孔摄影等与钻探相结合的方式了解地质情况。
2.2 地球物理勘探
地球物理勘探简称物探,该勘探方法利用地球物理原理,依据岩石的物理性质如密度、电性、放射性等的不同,结合相应的物理方法及仪器,对地质条件水文条件进行勘探。岩溶地区物探也是一种效率比较高的勘察技术,通过利用各种勘探仪器可以详细地了解地下岩溶的分布情况、分布规律等。随着技术的进步物探已经相当的成熟,在工程地质勘探中得到了广泛应用。现阶段,岩溶地区常用的物探方法有微重力法、电阻率法、地震层析成像技术、五极纵轴电测探法以及地质雷达等。在实际使用过程中,不同的物探方法都有其适用范围,大量的实践经验表明针对具体的地质情况选用合理的物探方法能够充分发挥技术的特性得出准确的勘察结果。此外物探与其他方法的结合也将有利于进一步提高地质数据的准确性,更好地掌握工程地质的实际情况。
2.3 静力触探
静力触探指的是运用压力装置将配置有触探头触探杆压入试验土层,依靠量测系统对土层的贯入阻力进行测量,从而确定土层变形模量、容许承载力等物理性质。静力触探主要用于粘性土、砂类土以及软土承载力的测定,在岩溶地区静力触探更适用于覆盖型岩溶地质的勘探。在一定的地质条件下,静力触探能够有效地处理一些其他方法无法探测到的一些难题,在覆盖型岩溶地基的地质勘察工作中,静力触探能够有效地探查隐蔽土洞及其分布规律与位置。针对不同的工程地质条件,静力触探也可以与地质雷达相结合,进一步提高土勘探的准确度。
2.4 遥感技术
遥感技术是一项较为新颖的技术,其原理是利用电磁辐射波对探测目标进行探测,依靠相关接受设备得出最后的遥感资料。遥感技术能够对远距离的目标物进行有效探测,能够将地表特征及地质现象真实地表现出来。由于其在识别岩溶形态及地质构造方面的优势性,该技术更适用于岩溶地区的地质勘察。我国近些年来,随着航空航天技术的发展,各种遥感设备如遥感卫星、雷达遥感已经广泛应用于岩溶地区的工程地质勘察工作。
3 工程项目应用实例
某南方地区一花园小区项目,占地面积30.68公顷,小区建筑项目一共包括25栋高层住宅楼、5个篮球场、6个网球场、4个地下车库以及2个健身会所。项目小区场地位于一个岩溶平原和谷地平原的相交位置,属于典型的喀斯特岩溶地貌,项目小区东西南三面为山地,北面是岩溶平原,山地平均高程为286.56米,项目小区所在地的中心地段平均标高是158.46米。在项目小区西面,地下有两条发育完全的地下河,由西向东流向远端的漏斗落水洞区。依据地质勘察报告,项目小区所在地位于一个倾斜构造中,走向为北东。项目小区所在地为岩溶发育强烈区,上覆土层为第四系中-上更新统冲洪积层,土层为一般粘性土,岩层溶沟、溶槽部位是软-流塑状粘性土;下伏基岩为上泥盆统桂林组灰岩,灰-浅灰色,结构为细晶结构,岩溶发育情况较为强烈。
该项目在进行地质勘察工作中,不仅采用了常规的工程钻探技术,还结合了工程物探技术等,最终准确地查明了地质情况。在实际勘察过程中,通过采用高密度电阻率测试法有效地了解了建筑所在地地下覆盖层的岩层厚度,有效地了解而来地下溶洞、不良地质体的分布情况。此外还使用了多波列地震映像法对现场的数据进行进一步分析,使得工程人员了解到项目所在地的地层实际情况。
4 结语
综上所述,岩溶地区的工程地质勘察是一个较为复杂的工作,需要工作人员依据具体的实际情况采用相应的勘探方法以便实现对岩溶地区地质状况的有效勘察。在实际工作中,我们要充分把握各种勘探方法的优缺点以及使用条件,应用过程中选择合理的勘察方法,对项目工程地质情况进行详尽的勘探,对项目所在地的整体工程地质情况作出正确的评估,为建设项目的后期施工提供有效地支撑。
参考文献
[1] 石东虹,段辉云.深度探讨岩溶地区工程地质勘察的合理方法[J].科技资讯,2010,17(4):22-23.
篇2
关键词:工程地质;水文地质;勘察方法
Abstract: Engineering construction, which is a very important work to carry out inspections of engineering geological and hydrogeological conditions. Based on this, the paper mainly discusses methods of engineering geological and hydrogeological investigation.
Keywords: Engineering geology; hydrogeology; survey method
中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:
在整个地质勘察过程中,主要包括工程地质勘察以及水文地质勘察两个部分,勘察工作的质量优劣会直接影响到工程方案的各项决策安排以及工程建设的顺利开展。在实际的地质勘察工作里,常常会发生由于地质问题而造成的工程事故,在对工程设计进行修改的过程中难免会延误工程工期,情况严重的话甚至会给人民的财产以及人身安全带来威胁。由于地质问题引起的工程事故突显出了工程中的一些遗留问题,为了有效的解决这些问题,本文针对工程地质勘察过程中采用的主要方法进行剖析和介绍,作为相关的参考。
1工程地质勘察以及水文地质勘察的主要目的
1.1 工程地质勘察的主要目的
对工程的地质情况进行勘察的主要目的是为了明确建筑物区域内的地质情况,对可能发生的事故进行预测,并针对有利的地质条件进行开发和利用,尽量避开那些不利的地质,提供真实可靠的地质信息,确保工程能够顺利展开设计工作、施工操作以及管理工作等。通常工程地质勘察主要包括四个主要阶段,分别是:规划勘察、可行性研究勘察、初步设计勘察以及技施设计勘察。具体是指:(1)规划阶段:该阶段的主要目的是为工程项目的选点工作提供基础的地质资料以及依据等。需要完成的任务主要包括:广泛搜集该区域的地质资料、地形地貌特点以及地震信息等相关资料,并做好整编工作;对工程选点的地质情况以及地质问题等有初步的了解;对工程项目建设的可能性进行初步研究和分析;对所需建筑材料的情况进行普查。(2)可行性研究阶段:该阶段的勘察主要是在确定了河流规划方案之后进行进一步的工程建设勘察。主要目的是提供明确的地质情况论证以及资料,做好工程坝址的选定工作、工程坝型的确定工作以及工程引水线路的设计工作等。(3)初步设计阶段:该阶段是在前两个步骤完成之后展开的,主要目的是明确建筑物区域的具体地质条件,并为建筑物的设计工作提供准确的地质资料和依据。(4)技施设计阶段:该阶段主要是针对前一阶段选定的枢纽建筑物场地上展开的地质情况勘察,主要目的是对前几个勘察阶段提供的地质资料以及依据等进行进一步的检验,优化工程建筑物的设计工作。
1.2 水文地质勘察的主要目的
为了查明工程区域的水文地质条件,通常采用的手段就是对水文地质进行勘察。该方法的主要目的是确定工程区域地下水的形成规律以及具体的分布规律,并针对上述内容做出相应的水量评价以及水质评价,提供可靠的水文地质依据。开展水文地质勘察的主要任务包括:通过利用多种测绘方法、勘探措施以及试验手段等,按照相关的勘察程序,对水文地质情况进行基本的勘察和了解,并对专门性的地质问题进行有效的解决。
2工程地质测绘的情况以及水文地质测绘的情况
2.1 工程地质测绘的具体情况
在进行工程地质勘察过程中,测绘属于一种最基本也是最重要的方法。它主要通过利用地质学当中的一些基本理论以及基本方法,采取野外调查的方式,对勘察区域的地貌、地质、水文等情况等进行勘察研究,并将勘察结果根据适当的比例尺缩放在地形图上,为下一阶段的勘察工作、试验工作以及后期的观测等奠定良好的基础。
工程地质测绘过程中选择的比例尺会根据设计阶段的不同而有所变化。在同一个设计阶段当中,主要是根据建筑物所属的类型、具体的建设规模以及工程地质情况等进行选择和确定。通常工程地质测绘过程中采用的比例尺主要包括三种,分别是:小比例尺测绘,大小为(1:10万~1:5万);中比例尺测绘,大小为(1:2.5万~1:1万);大比例尺测绘,大小为(1:5000~1:1000)。
2.2 水文地质测绘的具体情况
在整个水文地质勘察过程中,最基础的一项工作就是水文地质的测绘,能够对工程区域的地质构造、地貌条件以及水文条件等进行充分的了解和认识。水文地质测绘最主要的任务是进行基本情况的查明,主要包括:(1)地下水形成过程中的相关水文以及气象因素等;(2)建筑区域地质、地貌具有的主要特点;(3)地下水的具体补给以及排泄情况等;(4)含水层的主要分布情况。此外,还需要进一步对地下水资源的情况以及开采可行性进行评价,提供更多的关于该区域地下水资源开发利用的相关地质资料。
3工程地质勘探与水文地质勘探采用的具体方法
3.1钻探
这里所说的钻探主要是通过使用相应的设备,利用人力或者动力的方式对岩石进行旋转切割或者是凿碎等,以此来形成一个圆形的、具有较小直径、较大深度的钻孔。然后将岩芯取出来观察地层的岩石特性、地质的具体构造情况以及岩体的主要风化特点等。此外,还可以从钻孔当中取出岩样在室内进行相关的试验,以便于完成灌浆试验工作以及后期的观测测量等工作。该方法相对于物探来说,具有以下几个优点:能够在所有环境下展开工作,可以对岩芯进行直接观察,具有较高的勘探精确度。
3.2物探
通常岩层都包括各种不同的物理性质,不论是在导电性、放射性还是在密度、弹性等方面都有所区别。通过使用一些专门的探测仪器对岩层的各项物理参数进行测量和确定,对物理场出现的异常特征进行研究和分析,能够基本掌握位于地下较深位置处的地质条件。通常在地质勘察中选择的方法有两种,分别是电法勘探以及弹性波勘探。(1)利用电法勘探对地下地质情况进行分析和识别的过程中,主要是通过使用相关的仪器对岩土导电性具有的差异进行测定。该方法的基本依据为岩石具有的电学性质,对于不同的岩石其出现的电性差异大小、富水的强弱程度等各不相同,会对电法勘探的最终结果产生一定的影响。这就需要通过结合试坑等方法展开校验,得到更加准确的判定资料。但是该方法会在一定程度上受到地形条件的限制,只有在地形起伏差异较小的地区(例如平原)才能够发挥出更好的勘探效果。(2)弹性波勘探主要分为地震勘探以及声波和超声波勘探等。该方法主要是利用人工的方式激发震动,分析弹性波的传播规律,对岩体具有的特性等进行判断和分析。其中地震勘探主要是针对比较大范围内的岩层厚度以及起伏情况等进行探测,也可以对古河道的位置进行追踪,此外还能够测定风化层的实际厚度等。而对于小范围的岩体则可以通过利用声波勘探的方法,例如对一些地下洞室的围岩以及岩体的风华带所做的分类等。
4工程地质以及水文地质的野外试验情况
4.1野外抽水试验
该试验方法主要是针对一些流量比较大的上升泉以及方塘等进行的,通过使用相关的抽水设备来对水层的水文参数进行测定,以此来判断地下水具体的运行特性,掌握地下水跟地表水之间的水力联系。抽水试验可以划分为多种类型,主要是根据水文地质勘察的主要目的以及地质条件之间的差异等进行划分的,通常包括单孔抽水以及多种抽水、分层抽水以及混合抽水等。
4.2钻孔压水试验
该试验方法主要是利用止水设备有效的隔离钻孔段,然后向该段的钻孔进行压水试验,让水能够从孔壁的裂隙逐渐向四周进行渗透,最终让渗透水量稳定下来。通过钻孔压水试验能够对地下不同深度位置处的岩层透水性进行定性了解,为评价岩层具有的完整性、岩层的透水情况等提供相关的水文地质资料,此外还可以帮助制定相关的防渗处理方案。
5长期的观测工作
在对工程地质以及水文地质进行勘察的过程中,长期观测可以说是一个重要的工作内容。比如说,一些动力地质现象会不断的随着时间的推移而发生相关的变化,特别是受到工程活动的影响之后,一些现象会出现明显的改变,对工程项目的安全以及使用等产生一定的影响。基于这种情况,如果单纯的依靠地质的测绘工作、勘探手段以及试验操作等是无法对动力地质的规律性进行判断的,这就要求展开长期的观测工作。这一阶段的主要工作内容包括对工程地质以及水文地质的测绘以及勘探情况进行评价和检验,对工程地质可能出现的问题进行准确的预测,为了避免不良地质引起工程事故而采取相应的措施。
6 结语
通过本文叙述的主要内容以及勘探手段等在实际工程中的应用,可以对工程地质以及水文地质勘探过程中遇到的主要问题进行分析和处理,并经过合理的经济以及技术评价之后,为工程的施工提供科学的地质依据。
参考文献
[1]陈国明. 浅谈地下水危害及工程勘察水文地质评价[J]. 西部探矿工程, 2006,12(3):79-80.
[2]黄勇,周志芳,王锦国.低渗透性含水层水文地质参数确定方法及其应用[J].河海大学学报,2006,34(6):672-675.
篇3
关键词:综合地质勘察 岩溶 岩溶分布规律
中图分类号:U212 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)07(b)-0068-02
岩溶是由于地表水及地下水活动所引起可溶岩石的溶蚀作用,以及由这种作用所形成的各种地表和地下溶蚀现象的总称。
我国岩溶分布广泛,当铁路以隧道形式通过岩溶区时,可能遇到各种危害:如溶洞填充物坍塌,突然涌水、涌泥,下伏溶洞使隧道衬砌发生不均匀沉降,造成衬砌开裂或失稳等。因此,查明岩溶洞穴和岩溶水的分布规律和岩溶发育程度,为铁路选线、设计提供可靠的地质依据。
1 工程概况
黔江-张家界-常德铁路卧云界隧道位于湖南省桑植县山区。该隧道为双线隧道,贯通线里程为DK147+280~DK152+340,隧道总长5060 m,隧道为“人”字坡,坡度为3.5~17.8‰,进口高程408.93 m,出口高程351.61 m,最大埋深449.5 m。
2 工程地质及水文地质概况
2.1 地层岩性及水文地质特征
本工程主要涉及地层有第四系冲积、坡积粉质黏土,三叠系中统灰岩夹白云岩,下统灰岩,二叠系上统灰岩夹炭质页岩,下统灰岩、灰岩夹炭质页岩,泥盆系上统砂岩夹页岩,中统砂岩和志留系上统页岩夹粉砂岩。
灰岩:浅灰-青灰色为主,局部为灰白色,弱风化为主,隐晶质构造,中厚层-厚层状构造,成份以方解石为主,节理裂隙发育,其裂隙面局部可见锈黄色水渍锈斑。弱风化层,溶蚀现象发育,局部可见小中型溶洞,洞中无水无充填物。
白云岩:灰白色或肉红色为主,局部为褐黄色,矿物成份以方解石为主,微晶结构,厚层-巨厚层状构造,节理裂隙较发育,隙面偶见少量轻微溶蚀现象,局部有0.7~0.8 m厚强风层,裂隙面不新鲜,溶蚀现象较严重,岩芯较破碎,岩质略硬;弱风化,溶蚀现象发育,局部可见小中型溶洞,其呈水平状或为串珠状,岩芯较完整,岩质较硬。
地下水发育,地下水类型为岩溶水,含水岩组为二叠系灰岩、灰岩夹炭质页岩和三叠系灰岩、灰岩夹白云岩,主要受大气降水补给。岩溶地貌类型为溶丘槽谷、斜坡沟谷和溶丘洼地。
2.2 地质构造
工程场地主要地质构造为二户溪背斜褶皱构造。二户溪背斜核部在线路里程DK147+400附近,背斜轴向N60°E,轴面直立,西北翼地层产状N10°~20°W40°~45°S,东南翼地层产状N5°~15°W/30°~45°N。隧道工程场地位于二户溪背斜的核部及东南翼。场址区域岩层总体沿N-S走向,地层为整合接触,岩层产状变化不大,局部有揉皱,扭曲现象。
3 综合地质勘察方法的应用
主要采用地面地质调查、物探和钻探等方法进行岩溶区的工程地质勘察工作。
3.1 地面地质调查
为了查明本工区岩溶发育情况,以便为线路合理选线提供可靠的地质依据,本次调查期间对拟定线路通过区宽2.6 km、面积为13 km的地区进行了详细的地质调查,查明了线路通过区地层岩性、地层产状、地表岩溶分布等情况。
通过地面地质调查发现了一个面积约1 km的岩溶洼地,地表岩溶发育,且发育一条暗河。若线路以隧道形式通过此处极为不利,因此线路选择绕避该岩溶洼地。如图1所示。
3.2 物探及钻探
为了探测隧道通过区域的岩溶发育情况,在充分分析地面地质调查成果的基础上,布置了若干物探断面。本次调查采用了高密度电法,得到典型物理场异常区,如图2所示。
利用钻探手段,揭示物探异常区的地质情况,从而对物探成果进行合理的地质解译,确定工区岩溶发育情况及分布规律。通过钻孔对物探异常区的揭示,确定了本地区视电阻率在200~500 Ω·m范围为岩溶发育区,溶洞为粉质黏土全填充;500~1000 Ω·m为轻微溶蚀灰岩区,大于1000 Ω·m为完整灰岩区。
通过对物探成果的地质解译,得到隧道洞身岩溶发育分布图(图3)。
4 结论
通过综合地质勘察方法可以得出该工区的岩溶发育程度和分布规律如下。
(1)地形地貌、岩层产状控制岩溶发育程度及分布。被河流切割形成沟谷的可溶岩地区岩体破碎,水循环强烈,岩溶发育。岩溶发育的形态一般受岩层产状控制,角度与岩层倾角一致。
(2)可溶岩与非可溶岩接触带岩溶发育,岩溶发育的位置受接触带产状控制。非可溶岩相当于隔水底板,当可溶岩与非可溶岩接触带倾向与山坡倾向相反时,地下水沿山坡向山脚径流时受阻,从而在接触带上形成富水区,因此岩溶发育;反之当接触带倾向与山坡倾向一致时,水流顺畅,岩溶发育较少。
(3)岩性造成的岩溶发育,如灰岩、白云岩区岩溶集中发育。
综上所述采用综合地质勘察方法对可溶岩地区进行工程地质调查,可以由地面地质调查指导物探的布置,由钻探对物探成果进行解译和验证,使各种手段都能经济合理的发挥作用,点面结合、由浅入深地认识该地区岩溶发育特征和分布规律,为隧道选线提供地质依据,为隧道设计提供地质参数,为施工方法的选择、隧道排水方案的制定提供指导。
参考文献
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关键词:物探方法;地质勘查;应用
1、工程物探技术
工程物探技术也称之为地球物理勘探技术,是近几年一门新兴的地质学科,发展的十分迅速,其能够很好的应对工程中遇到的地质问题。以往在对岩土层自然或者人工物理场变化情况进行测量时,由于技术的限制所以结果会存在很大的差异。随着工程物探技术的发展,一些观测仪器更加精密,其在进行观测以后,能够根据地下岩土层物性差异情况,准确找到岩土层空间的展布范围以及得到岩土层的物性参数,打破了工程地质问题对工程质量的束缚。
2、物探技术的应用对地质勘查的作用
就目前的情况来看,物探技术得到了进一步发展,该技术已经被广泛的应用于各个领域中,尤其是在地质勘探方面,其取得了非常好的效果。例如在进行水文地质探测的时候需要根据水质的特性以及岩石的特点进行物探技术的选择以及应用。而在进行物质灾害的勘察过程中需要根据物探数据采取有效的措施进行自然灾害的预防,从而能够有效的保障勘察的结果,为工程施工安全提供保障。
3、物探方法在工程地质勘查中的应用
3.1、地震勘探法
地震勘探主要的原理是利用人工激发的一种弹性波可以在不同的地壳中进行传播的规律对地球的岩性和构造形态进行充分分析的一种物探方法。而进行传播的弹性波就是地震波,在整个过程中炸药如果作为了地震源,在进行底层表面的激发过程中就会影响到周围的环境,使其发生变形和破裂,如果震源比较远的岩石也会受到外力影响发生弹性变化,而在产生弹性结构的时候就会有一个反抗结构的形变,而随着弹性结构的不断变化,岩石也就会慢慢的回到初始状态。在整个运行过程中震源的震点主要的变化时跟着弹性结构进行的,因此对于每一个质点之间都存在关联,质点在进行移动的时候就会形成地震波。在这个运行过程中需要工作人员做好相关地震波的记录,从而方便后续的工作开展。
3.2、探地雷达
探地雷达是借助矿山地下的各种介质来发射其发出的高频率电磁波,将该电磁波反射到目标地质,根据电磁波反射回的频率来对该处地质进行勘察,筛选和分析。其工作原理接近于光学的原理,通过持续不断的反射折射将电磁波不断的深入地下,从而对金属矿山进行更深层次的勘察。根据电磁波传播的原理,要想确定电磁波在地下传播的深度就必须要了解该处地质中电磁波借助传播的介质特点。通过该处介质的特点从而对反射回的电磁波进行综合的分析和判断。在介质类似的情况下,通常接收回的电磁波频率也大致相同,因此相对较高的分辨率是探底雷达所必备的能力。
3.3、磁法
自然磁场法这种方法主要是对地下存在的天电场场源进行利用。所有对于地下水的分布情况以及储存方面的勘查都可以利用在地面上测量到的一些电场的变化情况去判断。但是这种方法也存在一定的局限性,只适用于水力坡度较大、埋藏较浅的区域。
3.4、瞬变电磁法
瞬变电磁法主要是通过电磁波与时间的变化来对该处的地质进行勘测,主要是依靠矿山下不同矿石的导电性不同,传出的电磁感应不同来分析磁场随时间的变化规律,从而确定矿山下矿石的分布位置。
4、物探技术的发展趋势
4.1、探测技术的创新
随着社会的发展,对于探测方法技术要求越来越高,因此进一步加强工程物探技术的研究非常有必要。在进行过程物探技术研究中可以选择使用多波理论,从而能够不断拓宽物理波的频谱范围。同时可以将计算机技术和电子信息技术引入到工程物探技术中,从而能够进一步实现自动化发展。
4.2、对物探工程技术的处理
工程物探的数据采集与翻译工作也是施工过程的重难点,首先,就前者来说,在进行野外采集工作时,必须要能敏锐的捕捉到一些重要的数据情况,一旦出任何偏差,都会威胁到后续的施工质量;对后者来说,将原始数据翻译为工程地质资料是每一个物探工程师必须具备的素质。只有准确的数据支持才能合理应对岩土工程问题,以及合理选择出工程处理方案,是施工各环节的基础保障。因此,物探工程师必须要扎实岩土工程专业知识以及工程物探理论知识,以良好的素养积极应对各种地质问题,保证施工质量。比如,应用弹性波勘探方法来进一步分析工程物探资料时,要求物探工程师必须要对干扰波进行准确的分离和压制。一般来讲,软件和硬件技术的共同作用是可以实现这一过程的。但是在实际工作过程中,由于种种因素的限制,对其的分离效率并不高,必须要借助于物探工程师对测试结果进行进一步的处理分析,才能得到理想的效果。此外,由于物探方法可以从多个角度进行解释,所以物探工程师必须要对原始数据和实验数据进行比对处理,最终得出合理准确的解释。
4.3、重视专业人才的培养,完善技术标准
为了能够进一步促进工程物探技术的发展,需要进一步加强人才的培养工作,人才是促进物探技术发展的关键部分,因此需要引起重视。同时在整个过程中还需要不断完善相关技术标准,从而能够更好的确保探测结果的准确性。不仅如此还需要不断的加强各个技术人员的交流合作,从而能够更好的应用各种新技术和方法,更好的促进物探技术的发展。
总之,就目前的情况来看,物探技术在地质勘察工作中占据着非常重要的意义,正确使用物探技术,能够有效保证工程的顺利进行,并有效的确保建设的安全系数,因此进一步加强对其的研究非常有必要。
作者:高倩 单位:辽宁省物测勘查院
参考文献
[1]何欣.物探方法在地质勘查中的作用[J].黑龙江科技信息,2015,14:97.
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近年来,随着我国经济发展速度的不断提高,我国水利工程的建设取得很大程度上的进步,水利工程建设要注重引进国外先进技术和管理经验,使我国也逐渐走向发达国家行列。但是,很多建设单位在水利工程建设前没有制订一整套科学合理的工程地质勘查方案,在后期的建设过程中难免会遇到各种突况,以至于超出预算成本,不能按期竣工,带来巨大的经济损失。由此可见,工程地质勘察对水利工程的建设具有非常重要的作用,需要引起有关部门的高度重视。
一、 水利工程地质勘察分析
水利工程地质勘察是指对水利工程建设地区的地质条件或者场地水平所做的地质考察与勘察。通过对当地的实地调查与勘测,详细了解当地的地质条件,土壤情况以及水位高低等,以便为水利工程建设方案的制订做好充分的准备。工程地质勘察针对不同的地质条件,需要采取不同的勘察方法。由于各种不利因素的综合影响,给工程地质勘察增加难度,这时就需要选择合适的勘察方法。我国在水利工程地质勘察中采用较多的方法有工程地质检测、工程地质测绘、工程地质试验、工程地质勘探等。不同的方法都有自己的优缺点,科学合理地选择勘察方法,有利于提高工作效率,获得工程地质勘测的成果,为水利工程建设提供有用的地质资料,取得事半功倍的效果。由此可见,水利工程勘察是一项艰巨的任务,需要选择合理的勘察方法。只有这样,才能避免不必要的繁琐的工作,为水利工程的建设提供详细的资料,为水利工程的建设使用奠定坚实的基础。
(一) 工程地质测绘
工程地质测绘是指勘察和分析水利工程建设地区的地质条件,编制成一定比例尺的工程地质图,为工程地质勘探,工程地质试验提供依据。工程地质测绘是工程地质勘察的一项基础性工作,是走在其他勘察工作前面的勘察工作。工程地质测绘可以对地面地质条件进行深入了解,同时对地下地质情况准确判断,掌握地质条件的详细资料,从而为其他的勘察工作奠定基础,减少勘察的工作量,提高工作效率。可见,工程地质测绘是一项非常重要的基础性工作。
(二) 工程地质勘探
工程地质勘探是指借助一定的机械工具深入地下对地下的地质条件进行勘探的方法。这种方法适用于地面露头较少、地质条件比较复杂的地质条件的勘察,通常在我国应用比较广泛的工程地质勘探方法是工程地球物理勘探、 钻探和坑探工程等。不同的勘探方法有自己的优缺点,针对不同的地质条件,需要合理选择合适的地质勘探方法。
(三) 工程地质试验
工程地质试验是指各种地质条件、工程设计以及施工提供参数而进行的试验的总称,对岩石的物理性质、力学性质、强度结构进行有效的试验,可以帮助我们更加深入准确地了解认识地质条件以及岩石的性质,有利于我们进行工程布置、降低建筑成本、确定工程工期和工程方案的研究与规划。
二、 水利工程中工程地质勘察的作用
随着我国水利工程建设的不断发展、规模不断扩大,工程地质勘察的作用显得尤为重要。虽然工程地质勘察是一项非常艰难的工作,但是在水利工程建设中的作用不可忽视。只有对水利工程周边的地质条件进行细致的勘察,才能制订详细、科学、合理的施工方案,提高工程建设的安全性,减低建筑成本,顺利、高效地开展水利工程的施工工作。下面详细的介绍了水利工程中工程地质勘察的作用。
(一) 提高工程建设的安全性
水利工程在建设的各个阶段都存在一定的安全风险,而安全风险大部分是源于对周围地质环境的不熟悉,缺乏前期的地质勘察所造成的,由此可见,工程地质勘察可以提高工程建设的安全性。通过工程地质勘察,可以准确的获得建设施工地区的地质条件,分析所存在的安全隐患,可以在后期的建设中避开恶劣的地质环境,降低安全事故的发生。
(二) 提高建设方案的科学性
水利工程方案的制订是工程建设成功与否的关键。建筑方案的规划需要详细掌握水利工程建设场地的地质条件、水文情况以及结构的稳定性,而这些资料的获取正是通过工程地质勘察所获得的。只有科学、有效的进行地质勘察,才能合理的研究与制定科学的建设方案。所以,工程地质勘察工作在水利工程中是必不可少的。
(三) 降低建设成本
水利工程是一项庞大的工程,从工程的提出到最终的建设运营需要大量的资金作支持,同时也需要各种繁琐,复杂的工作才能完成。然而,通过地质勘察工作,可以对工程建设地区的地质条件和环境、水文情况、地质结构有深入的调查和分析,从而组织建设工作合理、有序的进行,保证工程按期完成,降低了水利工程的工程造价。由此可见,做好准确的工程地质勘察工作可以有效的降低建设成本。
三、 水利工程中工程地质勘察的意义
工程地质勘察是水利工程建设的一项基础工作,是工程质量的决定因素,所以,在水利工程建设中要做好工程地质勘察工作,促进水利工程建设有序、高效的完成,满足人类生存与发展的需要,推动经济的发展。我国是世界上人口最多的国家,同时也是世界上的农业大国。农业的发展离不开水,中国古代有句谚语是“靠天吃饭”是指我国广大的农民大多依靠雨水来灌溉,农业的发展受到气候环境的制约。时至今日,随着我国水利工程的不断发展,“靠天吃饭”的现状已逐渐被打破,利用水利工程对农田进行灌溉,有利于农作物更好的生长。在水利工程建设中,工程地质勘察是非常重要的工作。通过工程地质勘察可以准确掌握水利工程建设地区的地质条件、水文情况和地质结构的资料,有利于科学、合理的规划工程建设方案,保证工程建设工作有序、高效的开展。综上所述,工程地质勘察对水利工程建设具有非常重要的意义。
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关键词:市政道路 工程地质勘察 注意问题
中图分类号:TU99 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)01(a)-0105-01
随着我国经济的繁荣和公路建设事业的发展,所涉及的地质问题越来越复杂,工程设计对地质资料的要求也在不断提高。根据市政道路基本建设程序,市政道路工程地质勘察与设计工作同步协调,分阶段并按各阶段要求的深度开展工作,而准确提供各阶段所需的地质资料,则是确保各阶段工程设计质量的前提。
目前在市政道路工程地质勘察过程中出现许多问题,一方面是客观因素,如地质条件复杂,现有勘察方法和勘察手段难以充分反映地质条件,工程规模扩大,对地质资料的要求提高等;另一方面是主观因素,如勘察人员对技术标准的掌握和运用不够灵活,没有按照要求达到地勘工作量等。在实际勘察工作中,要突出工作重点,明确勘察过程中需要注意的问题。
1 市政道路工程地质勘察过程中需要注意的问题
1.1 根据不同地质情况提出不同的勘察要求
市政道路一般位于城市区域、为线状勘察范围,因其地理位置的特殊性,导致市政道路工程地质勘察的手段、方法与其他建筑物工程勘察有较大区别。同时由于不同的城市的地质环境均有自己的特定条件,要在不同的地质情况下找到相应的勘察要求:如在对冲积平原和山间谷地的路基勘察时,应采用静力触探方法,而对岗地和山区,则应采用深挖或浅井方法。要提高地质勘察技术,对于不同的地质采取不同的勘察方法,找到相应的解决策略。同时在城市发展进程中进行过大大小小不同程度的地质勘察,可将其最新勘察资料和勘察结果充分利用,避免做重复功和无用功。如延安市区川道地质特征明显,在进行延安市市政道路工程地质勘察的时候,要在结合延安市已经累计的勘察资料和城市道路建设经验的基础上,酌情增减具体勘察工作量,同时也应严肃勘察态度,提高勘察科学性和准确性。
1.2 严格遵循市政道路工程勘察规范,严格按照标准进行勘察
现行市政道路工程勘察规范为北京市勘察院主编、建设部批准发行的《市政工程勘察规范CJJ56-94》。在市政道路工程勘察规范中,对勘察工作量诸如勘探点密度、勘探点选取原则、勘探点深度、取土试样和原位测试等都做了明确规定,针对不同的地质类型也提出了不同的勘测要求,对勘察方法也有了一定的规范和准则,大大提高了勘察的科学性。同时应该注意的是,由于随着城市化进程的加快和经济社会对市政道路要求的提高,市政道路在规模和等级上都出现很大变化,并且在信息化处理手段和勘察方法等方面有了很大提高和进步。因此,在严格遵循市政道路工程勘察规范的同时,应对其中部分条款结合新的国标以及其他行业的规范进行理解,国家勘察机关也应结合现实情况编制和尽快出台新的科学实用的市政道路工程勘察规范。
2.3 加强对市政道路工程地质勘察全过程的控制
首先,应编制地质勘探委托书,明确市政道路工程地质勘察的目的和要求,包括地勘工作量等内容,并对勘察单位进行技术交底,提供工程点坐标及高程等数据。地勘工作量关系着地勘工作的深度和质量,如果地勘工作量投入不足,很有可能使得地勘工作达不到应有的深度,一旦勘察的地质资料不能正确反映现场地质条件,将对工程建设质量产生重大影响,因此,应根据工程地质复杂程度、勘探的目的和设计要求、工程结构设置等来合理确定地勘工作量。
其次,应编制勘察大纲,在综合考虑现场地形地质条件和勘察手段适用条件,以及工程结构设置等的基础上,在勘察大纲中对项目的概况、市政道路沿线的自然地理和工程地质概况、地质勘察执行的技术标准等进行详细说明,同时还要讲组织机构、设备配置、质量管理、人员组成、安全与环保措施以及计划进度等进行明确的说明。
再次,要选用合适的勘察方法,由于市政道路工程所涉及的地质问题面广且复杂,单一的勘察方法难以满足工程方案设计和比选的需要,因此,应结合路线及各类构造物的工程方案设计,根据现场地形地质条件,采用综合的勘察方法进行勘察。对于路线地质勘察,勘察方法可采用以工程地质调绘为主,辅以必要的勘探、测试手段;对路基地质勘察,要重点注意地基稳定和边坡稳定的地质问题,根据路基的填挖高度和实际情况选择相应的勘察手段。
再次,要加强勘察质量控制,地质勘察质量直接影响着工程设计质量、施工工期、工程造价以及工程运营等,如果地质勘察质量出现问题,将有可能在施工过程中进行方案变更,造成不必要的浪费和损失,甚至有可能影响道路安全等,造成人们的生命财产损失。因此,加强地质勘察质量控制,严格按照国家规范和标准进行,认真做好设备检测,明确各自责任,认真监控质量,分析、整理和鉴别原始资料,提高勘察质量。
最后,要加强地质勘察督查和地质勘察报告的评审。督查人员除了要监督钻孔数量和深度外,还应仔细审查与复核技术资料,通过对相近构造物的钻探资料对照分析,从而提高资料的准确度。在地质勘察报告评审阶段,应由多个部门通过会议等形式,对勘察结果等进行评审,及时纠正评审中提出的问题,严肃对待评审记录。
3 结语
综上所述,地质勘察是市政道路设计和确保工程质量的重要前提,只有根据不同的地质条件,选择不同的勘察方法,满足不同地质的勘察要求,严格遵循市政道路工程勘察规范,严格按照相应标准进行勘察,明确市政道路工程地质勘察的目的、任务及勘察方法和手段,加强对市政道路工程地质勘察全过程的控制,切实提高市政道路工程地质勘察质量,为市政道路的设计和施工提供更加详细的地质资料,从而保证市政道路施工质量。
参考文献
[1] 何杰.提高市政道路工程质量措施[J]. 科技信息,2011(7).
[2] 李建锋.浅谈工程地质勘察中的误区与需要注意的问题[J].云南水力发电,2009(3).
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关键词:病险水库;成因分析;地质勘察
l水库病害成因分析
水库病害主要受运行条件、地理、气候、地质条件和建设时期的特定环境影响,水库工程便存在各方面的病害,从而使水库达不到预计的蓄水量。情况严重的有很多水库空库操作,从而使灌溉面积缩小。不止这些,因为水库存在不安全因素,对下游人民生命安危及财产安全也带来不可轻视影响。如何扬长避短,第一就是及时的剖析水库病害原因,为水库除险加固工程的必要性和设计提供可靠依据。在对全区病险水库实地踏勘和室内分析整理,病险水库病害成因主要是以下几种。
1.1库岸不稳定
一部分病险水库的水下岸坡存在不稳定体,在水库蓄水前期则已产生一定的位移或滑塌,在建水库时未进行处理。水库蓄水后,由于地下水环境的改变而加剧其不稳定性,尤其是近坝不稳定体,对水库的安全影响最大。库岸滑坡主要受岸坡第四系松散堆积物厚度、岩体风化程度、岩体软弱结构面的优势面、岸坡坡度和地下水环境改变的控制和影响。不稳定体滑动面一般是第四系松散堆积物与基岩接触带,或岩体软弱结构面的优势面,或全、强风化岩体中的应力集中接带。山高坡陡,基岩裂隙水位较高,地下水多从谷坡裂隙渗出,并经松散堆积物与基岩接触带排泄于谷底,同时软化和接触口,这些因素导致接触带抗剪强度降低,从而引起坡积层沿基岩面的滑动。
1.2土石坝沉降
在小(二)型水库中。坝体均为土石坝,但这些土石坝坝基不同程度的保留了第四系松散堆积物,堆积厚度一般是2.4m,软弱层极少见,这些堆积物的天然密度多大于坝体填筑密度,同时在坝体荷载作用下进一步压密,坝基的压缩变形是极有限的。所以土石坝的沉降问题主要来自于土石坝坝体本身因填筑物的不密实而产生的自重|司结变形。在修建这些水库时,是解放初期,多为投工投劳和人工操作,机械化程度低,坝体填筑密实度达不到要求,一是碾压不够,钻孔岩心结构松散,标准贯入试验击数偏低,钻孔注水试验渗水量大;二是填筑土含水量太高,采用在坝基水下抛土截流,并让未经合适处理的截流戗体成为土坝的一部分,在水库运行期问,高含水量的原戗体发生沉降变形;三是分段填筑的施工缝处理不当,当时人工挑土上坝,二三个坝段同时填筑,因坝段间施工缝自坝底至坝顶均未作碾压处理或处理不当,使坝体产生沉降变形,过量的变形导致坝体裂缝或坝高不足。
1.3土石坝裂缝
常见的土石坝裂缝是平行坝轴线方向的纵缝和垂直坝轴线方向的横缝。土石坝背水坡的纵缝多由坝坡偏陡、上下游差异沉降、坝体土粘粒含量太高产生干缩和坝体向下游的渗透动水压力作用所引起的。但多数土石坝背水坡较为平整,且布有贴坡或棱体反滤排水,因此土石坝背水坡的纵缝一般不多见。土石坝迎水坡或坝顶的纵缝多由坝坡偏陡、坝体向上游的渗透动水压力作用和坝体土粘粒含量太高产生干缩所引起的。由于水库的不断蓄水和放水,使土行坝迎水坡的坝体土频繁出现饱水和失水过程,尤其是在库水位发生骤降情况下,这种纵缝更容易产生,严重时还会产生坝体滑坡。土石坝的横向裂缝除了坝体土粘粒含量太高产生干缩外,另外的原因就是坝体在分段填筑时施工缝处理不当,坝体产生差异滑动与沉降所造成的。
1.4土石坝渗透稳定
土石坝的渗漏源于防渗体的空隙过大或穿坝涵洞及其他构筑物差异变形产生的渗漏缝隙。当渗透流速大于砂、土的涌动流速(砂、土被水流带走的临界渗流速度)时,土石坝则产生渗透破坏,还有因生物作用而产生渗透破坏的。
1.5坝基抗滑稳定
除了上述情况外,有些水库大坝是坝底宽度较小的刚性坝,由于接触面抗剪强度不足、基岩优势面抗剪强度不足、坝基扬压力太大等原因使大坝发生险情。
1.6坝基渗透稳定
已建大坝的坝基出现的渗透稳定问题,分析其原因主要是由于松散岩土孔隙、断层软弱破碎带、软弱破碎夹层和岩溶洞穴存在所引起的。库水通过这些薄弱带侵蚀坝基,促使坝基发生渗透破坏,这种情况多发生在贯通土石坝基的砂砾石层中。
1.7绕坝渗透稳定
水库成为病险库的情况中,绕坝渗透破坏也是一个常见的问题.其主要表现在两个方面:一是近坝肩断层破碎带管涌影响坝肩稳定;二是绕坝渗漏引起坝肩下游深风化岩坡或土坡的滑坡,进而影响坝肩稳定。
2病险水库地质勘察
水库除险加固工程的实施能否起到兴利除害的目的,使水库能充分发挥其作用,前期地质勘察工作有着至关重要的作用。首先是坝基地质情况呈隐蔽性,资料记录不完全,水库蓄水后地质情况发生改变:其次是对一些构筑物的质量和位置需要进行勘探和测试,所以称之为病险水库地质勘察,而不单纯是病险水库的工程地质勘察;三是地质勘察工作集中在安全鉴定勘察和除险加固初步设计勘察阶段,安全鉴定勘察时,无可参照的规程或规范,需根据现场勘察情况及经验得出结论和建议。就病险水库安全鉴定勘察的精度问题,现行可以参照《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487—2008)和《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55—2005)所规定的“初步设计阶段工程地质勘察”和“技施设计阶段工程地质勘察之专门性工程地质问题勘察”精度实行。结合病险水库的前期建设资料和后期成为病险库时勘察的地形地质条件,工程地质勘察一般采用施工、运行调查与地质勘探、地质测试相结合的方法,才能使地勘工作有的放矢,同时查明其他存在的病害隐患,确保地质勘察成果的全面性和可靠性。病险水库地质勘察的原则是以病险工段作为重点勘察.必要时做专门勘察,一般工段做常规勘察。
2.1库区地质勘察
病险水库地质勘察的主要内容是库岸稳定、水库渗漏和水库淤积问题。其中水库渗漏和水库淤积问题的地质勘察,视病险的实际情况进行。而库岸稳定的地质勘察,不管病险是否存在,均要进行,尤其是要对近坝库岸的潜在危险进行研究。勘察方法一般采用地质测绘和槽坑探的地表研究以及必要的工程钻探或硐探的深层研究。
2.2坝区地质勘察
1)坝体勘察。勘察的主要内容是了解坝体的填(浇)筑质量,裂缝位置、宽度、性状,渗漏通道、范围、性质,浸润面分布状况,滑坡体范围、滑移面宽度、性状,施工缺陷,结构体材料的性质及其他病险特征和相关问题。勘察方法一般采用钻探、坑探、井探和物探等地质勘探手段,标准贯人试验、动力触探试验、结构体的岩土试验和压(注、渗)水试验、连通试验.示踪试验、波速测试、堤坝病险探测、孔内电视等观测手段对坝体病害进行综合勘察。对于不同水库的病险工段的勘察,宜针对病险情况,选择合适的勘察手段和测试方法,勘探点的间距视需要而定;对于一般工段的常规勘察,宜结合坝基工程地质勘察范围布置勘探点,勘探点的间距参照《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487—2008)和《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55—2005)所规定的“初步设计阶段工程地质勘察”的要求布置。
2)坝基工程地质勘察。工程地质勘察内容是在分析前期相关工程地质勘察成果的基础上,通过地质踏勘,了解工程区地形条件,调查施工和运行期间的坝基险情及隐患.查明坝基清基情况和坝基工程地质条件,分析坝基工程地质问题,评价坝基工程地质问题对坝基稳定的影响程度。勘察方法一般采用地质测绘、钻探、槽探、坑探、井探和物探等地质勘探手段,以及标准贯入试验、动力触探工程技术试验、岩土试验、压(注)水试验、坝基承压水头(扬压力)观测、连通试验、示踪试验、声波测井、孔内电视等观测手段对坝基进行工程地质勘察。重点勘察坝基前期及调查了解的险情及隐患。对其他坝基的勘察手段和测试方法以及勘察范围和勘探点间距可参照《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487—2008)和《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55—2005)所规定的初步设计阶段工程地质勘察的要求。
2.3涵洞工程地质勘察
2.3.1规模较小的水库为穿坝输水涵地质勘察。混凝土坝中的穿坝输水涵病害勘察内容主要是了解涵管裂缝。通过管内检查、工程钻探、压(注)水试验和声波测井、孔内电视等,杳明裂缝宽度与分布状况;土坝中的穿坝输水涌病害勘察内容主要是了解涵管裂缝、位移以及管周坝体土的性状与浸润线高程。一般通过管内检查、工程钻探手段,以及标准贯人试验、土工试验和注水试验等测试方法,查明涵管位移和裂缝状况,评价管周坝体土的渗透稳定性和抗冲稳定性。
2.3.2规模较大的水库即是对输水隧洞工程地质勘察。勘察内容主要是了解洞衬砌体或围岩的裂缝、断裂或其他变形及渗透破坏情况,通过洞内外观检查、工程钻探、岩土试验、压(注)水试验和声波测井、孔内电视等,重点勘查隧洞病险洞段,评价洞室围岩的稳定性。
2.4溢洪道工程地质勘察
工程地质勘察内容是在分析前期相关工程地质勘察成果的基础上,通过施工和运行调查,了解病险工段,查明闸室或堰基清基情况,查明闸室或堰基及其他工段的工程地质条件,分析溢洪道地基工程地质问题,评价溢洪道地基工程地质问题对溢洪道稳定的影响程度。勘察方法一般采用地质测绘、钻探、槽探等地质勘探手段,标准贯人试验、动力触探试验、岩土试验、压(注)水试验、闸室或堰基承压水头(扬压力)观测、声波测井、孔内电视等观测手段对溢洪道地基进行工程地质勘察,重点勘察溢洪道地基的病险工段。
3结语
篇8
关键词:山区公路;地质条件;勘察方法
0 引言
随着我国经济的飞速增长,山区经济和资源的开发进程越来越快,由于山区面积占了我国土地面积的大部分,所以各地的条件不尽相同且多样复杂。如果没有深入细致的地质勘察工作和完整可靠的施工方案,山区公路工程将会有巨大的问题。因此结合地质勘察原则并使用有效的手段对工程地质进行勘察是重要任务。下面对此进行讨论分析。
1 勘察方法的选择
从山区公路工程地质条件的特点不难看出,要准确查明山区公路沿线的地层岩性、地质构造、水文地质、地质病害的分布、类型、危害等工程地质条件以及确定建(构)造物基础岩土的物理力学参数,单一运用常规的工程地质勘探方法是十分困难的,如钻探,虽比较直观且能提供满足设计需要的资料,但因受地形、交通、工期和费用等条件限制,工作量很难做够,勘察深度难予保证。因此在勘探方法的选择上应充分利用当地的有利条件和工程地质条件特点,从全面查清工程地质条件,有利于施工实施和节约成本费用等方面出发,采用适当的勘探方法。
2 山区公路工程地质勘察中存在的问题
2.1 工程地质勘察方案不合理
在山区公路工程地质勘察中, 大多工程地质勘察项目虽然也制定了勘察大纲, 但多数项目勘察方案简单、未能针对项目的工程地质条件和工程的特点, 对项目工程地质勘察进行详细规划, 所采用的勘察方法, 时有不合理或欠缺的地方。如桥梁钻孔布置未考虑到山区地质条件的复杂多变, 钻孔数量偏少、钻孔位置不合理;高边坡勘察中对横断面的地质条件变化考虑不足, 地质条件未勘察清楚, 导致施工中高边坡加固设计变更过多;对活动性断层勘察欠缺;隧道勘察中未进行水文测试等等。
2.2 工程地质勘察工作针对性不强
工程地质勘察目的不明确, 勘察针对性不强是山区公路勘察项目较常见的问题, 部分勘察单位仍习惯于“钻探、取样、提承载力”的模式, 无论是路基、桥梁、还是隧道勘察都是这种勘察模式, 这种早期的工程地质勘察模式, 已不能适应山区公路工程地质勘察工作要求[1]。山区公路工程地质勘察的对象主要包括桥梁、涵洞通道;隧道;高边坡、高路堤、软基及不良地质等。不同勘察对象的勘察目的不同,勘察工作中应针对不同的勘察对象, 对勘探方法、取样试验、物理力学指标分析评价等做出不同的要求,并非所有的勘察对象都应提出地基承载力。如高边坡的勘察目的, 主要是查明边坡开挖后的稳定性, 勘察在查明岩土层结构的同时, 还要查明软弱夹层和构造结构面情况, 并提供抗剪、抗滑指标。
2.3 勘察深度不够、定量成果不足
勘察报告描述较笼统, 多是一些定性的描述, 设计及施工人员很难采纳, 甚至无法利用。如在深路堑勘察中,常见地质报告中未能进行稳定性分析, 所推荐的处理方案及措施较笼统, 设计人员无法利用;或者虽然也进行了稳定性分析, 但未用设计拟采用的坡率, 进行稳定性分析;此外, 边坡稳定性评价方法单一, 完全依赖极限平衡法, 未采用工程地质类比法、图解法、极限平衡法和数值分析方法进行综合分析评价,也是较常见的问题。又如在桥基勘察中, 常见对终孔深度把握不准。未能根据桥梁荷载的要求及可能采取的基础形式, 确定钻孔深度。因此, 要么钻孔钻深了, 浪费了大量的财力和时间;要么钻浅了, 不能满足桩基对钻孔深度的要求。再如某山区高速公路初勘中, 对断层构造勘察时, 在评价区域断裂构造对公路的影响时有这样的论述评价“根据区域地质资料, K25 +600处有一断层, 建议路线与断层呈大角度相交”。没有深入查明断裂带的规模和路线的关系对公路的影响等[2] 。
3 山区公路工程地质勘察问题的研究
基于当前山区公路工程勘察中存在的问题, 应在加强从业人员培训, 提高专业技术水平的基础上, 转变勘察技术人员的观念, 在公路的勘察中加强岩土工程的理念, 进一步提高山区公路工程地质勘察水平。
3.1 路段勘察
(1)一般路基
一般路基工程勘察主要按沿线微地貌特征分段,查明各段的地质结构,岩土类别、土的密度和含水状态,基岩风化情况,地下水埋深、变化规律和地表水活动情况;确定路基基底的稳定性,边坡结构形式及坡度;确定设置支挡构造物和排水工程的位置,划分土石工程等级。
(2)高路堤
高路堤作为陡坡路堤的一种特例,也属于重点路基工程(即地形起伏大、路基填挖量大、工程地质条件差的路段),高路堤边坡必须进行稳定性验算,其参数的选择是稳定性验算的关键,需要对地基土及路堤填土提出准确的物理力学参数,因此要针对高路堤做专门的工程地质勘察。
高路堤主要病害是总体沉降、局部沉降、局部沉陷、滑移、路基破坏等。一般的填方路堤和高路堤对路基基底要求应有足够的承载力,路堤基底土的变形性质和变形量的大小主要决定于路堤填土高度、基底土的力学性质、基底倾斜程度、软土层和软弱结构面的性质和产状等。软土层或较软结构面往往使基底发生较大的塑性变形而造成路基的破坏。因此其勘察中的重点是沿陡坡路基顶面或软土层及较软结构面,对陡坡路堤进行设计时必须进行地基稳定性验算,应通过有针对性的工程地质勘察提供准确的陡坡路堤地基岩土物理力学参数。
(3) 陡坡路堤
当地面自然横坡陡于1∶5时就应视为斜坡路堤,当地面横坡陡于1∶2.5时,就视为陡坡路堤。根据斜坡路基病害调查,公路陡坡路基常见病害是纵向裂缝和路基滑移。影响陡坡路基稳定性的主要工程地质因素有以下两个方面:
(1)陡坡覆盖层土体与基岩接触带为透水软弱面,地下水活动引起陡坡路基下滑
(2)陡坡路基岩层软硬相间,其软弱面顺路基倾斜,由于风化强弱差异或地下水侵蚀,地基和路基顺软弱面滑移
对陡坡路堤勘察主要查明地层层位、层厚、岩土类别、分布范围,调查地下水埋深、分布;确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标。判定在路堤附加荷载作用下,路基沉降和滑移的稳定性。高路堤一般位于沟谷地段,特别是沟底的软弱层应作为勘察重点。
3.2 隧道勘察
由于山区的地形特点及隧道出入口对地形有较高的要求,进行工程钻探往往比较困难。近年来,随着物探技术逐渐成熟和山区高速公路的发展,已被作为主要勘察手段,广泛应用在山区公路隧道勘察中,目前,常用的方法主要有:地震法、瞬变电磁法、高密度电法及可控源音频大地电磁法。工程物探作为公路隧道工程地质勘探的主要手段,测得岩质隧道围岩岩体、岩石纵波速、横波速,从而求得围岩动弹性模量、泊松比等物理力学指标,为隧道洞身的围岩分类、隧道洞室的开挖和衬砌设计提供依据[3]。
4 结束语
综上所述,山区公路工程的建设任务越来越多,传统的勘察方法和手段已经不能适用于今天的工程建设当中了。多方法结合并使用新技术才能满足公路工程的需求,工作人员一定要认真对待地质勘查工作,严格按照有关要求来进行作业,虚心听取专家的讨论对策,为山区公路工程的发展做出应有的贡献。
参考文献
[1] 任天勇.公路工程地质勘察中值得探讨的几个问题[J].四川水力发电,2010年S1期.
篇9
关键词:高速公路;工程地质;勘察监理;重要性
由于过去我国高速公路岩土工程勘察一直保持行业垄断,没有进行单独招标。岩土工程地质勘察主要体现在三方面:第一,勘察设计总承包;第二,业主直接委托勘察单位;第三,即使勘察单独招标也是低价中标。以上三种勘察模式往往在工程质量、技术成果等方面表现很差。目前在我国高速公路工程地质勘察工作中实施监理,正处于一个初级阶段。高速公路岩土工程勘察监理就是监理组织或监理执行者(岩土工程监理工程师)执行业主的委托,对高速公路全过程依据勘察合同文件、国家的法律、法规、勘察技术规程、规范、标准等,对勘察质量、进度、勘察工作量的计量、费用的审核结算等进行监督、监控、评价、约束、组织、协调和疏导。使勘察行为符合准则的要求,使有关人员的行为更准确、更合理、更完善,使高速公路工程地质勘察技术成果资料能够指导公路施工。
现代高速公路的发展趋势逐渐由东向西,由平原向山区拓进。山区高速公路沿线的构造物、不良地质段、特殊性岩土段、高填深挖工点等工程地质勘察的特点及技术要求和深度多样性、复杂性,导致地质勘察监理工作任务重、技术含量高、复杂,给监理工作带来了一定的难度。本文实践了山西某山区高速公路118千米的勘察监理工作。
一、勘察监理工作实施
岩土工程地质勘察质量监督与管理是保证高速公路工程地质勘察质量、岩土工程合理性、完善和优化设计的前提。一条高速公路要穿越不同的地质单元,各单元地形、地貌、地质构造、水文地质各不相同,特别是山区高速公路,工程地质条件的好坏直接决定着其工程造价、工期、施工期、营运期的安全。地质勘察资料的不准确,势必导致设计的保守,造成工程资金浪费,后期运营出现沉降、边坡坍塌等不良现象,给公路安全运营埋下了隐患。高速公路具有阶段性勘察设计特点,一般采用两阶段勘察设计即初步设计阶段勘察设计、施工图设计阶段勘察设计,个别项目还有施工勘察阶段。各个不同阶段的勘察监理工作基本都分为三个阶段:进场初期勘察监理、工作进行中勘察监理、工作结束勘察监理。
(一)进场初期勘察监理
地质勘察单位在进场初期应向监理工程师提交项目工程地质勘察大纲和地质勘察实施细则。本勘察大纲应包含根据各个工点的水文地质条件、构造物(工点)设置情况、设计要求等编写的工程地质勘察纲要。明确该工点为达到勘察目的所采用的勘察手段和方法(如钻探、挖探、物探、钎探)、勘察工作量(如钻孔个数、总延米数等)、工期的预估。监理单位根据相关技术规范、 业主要求,认真分析勘察单位提交的工程地质勘察大纲,结合项目概况情况,提出相关意见和建议。经业主、勘察单位、监理单位三家共同商榷后统一后,完善该勘察大纲,使其具有计划性和指导性。同时,监理单位应对勘察单位的钻探施工设备、试验设备的质量合格情况、投入数量进行检查,满足工程实施要求方可允许进入施工现场。最后并签署开工报告。
(二)工作进行中勘察监理
在工程地质勘察工作实施过程是在野外进行的,监理工程师应深入勘察现场,结合勘察大纲及现场地质情况,对勘探孔的布设、取样、原位测试进行监督。监理现场采用现场巡视、抽检、重点旁站、定期中间检查和室内资料审核相结合的方法进行。重要工点(如大桥、特大桥、隧道、高边坡、采空区、软土等)采用旁站监理方式,控制整个勘察过程,保证勘察实施过程的正确性和真实性,并对现场遇到的重点、难点、疑点地质问题进行现场指导,对工程地质复杂区、多变区应及时指导勘察单位更换勘察方法、手段和随机调整勘察工作量。检查钻探深度、取样、原位测试是否能够满足设计要求,对现场的编录质量和规范性进行监督和指正。认真填写检查记录和编写监理报告(日志),每天统计勘察工作量进度并定期向业主单位汇报勘察质量和进度情况。
组织中间检查对勘察单位的阶段性勘察现场实施全过程监理检查和管理。从工程地质角度出发,综合考虑各构筑物布置的经济性及合理性,向业主单位和设计单位提出建议。通过现场过程质量控制,对工程地质情况的了解,结合设计情况、勘察单位的工程进展情况,并及时与业主单位、勘察设计单位进行充分沟通,保证工程安全性、经济性、合理性前提下,及时调整勘探手段和方法,确保勘察成果质量。
(三)工作结束勘察监理
勘察工作结束监理单位应依据相关勘察合同,对勘察单位的工作量由监理工程师签认。监理单位对勘察单位的各种勘察手段、方法,工作量,技术成果资料进行审查、综合分析,之后资料才能提供设计单位的地质参数。最后并编制监理报告。
二、勘察监理取得的效果
本项目中勘察监理采用现场监督和室内文件审查形式进行,即现场监督、控制、管理、指导,室内技术成果的分析与评价。取得效果举例说明:
1.由于本项目K35+800~K85+230段奥陶纪石灰岩发育较好,岩体较完整,表层覆盖层较薄。经过监理监督和现场指导,后将13个高边坡的钻探方案调整为物探+挖探。施工工期比原来方案缩短了10天,勘察费用节省近140万元,探查的效果远超过钻探。
2.在K124+080~K124+285段,路线以路基方式穿越南山北部山脚与大洋河河岸交界平缓地带。根据K124+120涵洞钻探软基情况,结合地形推断该段可能存在软土地基。经监理工程师现场踏勘并同意在该段增加3个路基钻孔以查明软基可能性,结果表明软基最大厚度达8米。虽然在勘察投资上增加约5000元投资,但避免了今后路基沉降带来的巨大经济损失和安全隐患。
3.室内技术报告的审查工作对地貌及微地貌单元要求进行了数理统计,以地质单元形式给出了该项目路线走廊的工程地质特性,为指导设计和施工提供了依据。
三、结束语
岩土工程地质勘察监理制度监理顺应现代勘察市场化的需求,勘察质量的监督与控制,直接决定了设计质量、施工成本、施工周期、运营安全、后期公路养护投资。公路勘察监理由于市场不规范,在实际的实施操作过程中还存在一定问题,主要表现在:监理单位人员必须具有较高的职业道德素质和专业技术水平,发现问题情况下能够及时提出并指导勘察单位的实施方案调整;勘察技术成果审查过程中不能综合地提出具有指导施工的可行性和合理性方案和结论;建设单位对勘察监理费用投入比例很小,导致一些勘察监理单位人员素质、技术水平上不去,没有在项目过程中起到真正意义的作用。
参考文献:
篇10
关键词:岩土工程;地质勘察;控制质量
地质勘察是岩土工程规划、建设的基础,只有做好详细、准确、严格的地质勘察,才能实现对岩土工程所在区域的内部结构与表面特征等全面掌握,更有利于制定出岩土工程设计及施工的对策,以更好保障岩土工程的基础性建设。在岩土工程的地质勘察工作中,必须要明确地质勘察工作的意义,并详细分析地质勘察的控制质量因素及相关影响因素,并提出提高控制质量的策略,从而保证岩土工程的建设质量。
1 岩土工程地质勘察的意义
地质勘察不仅是岩土工程建设中的基础性工作,也是工程规划和施工的重点工作之一。作为岩土工程的前期工作,地质勘察的质量直接影响到整个工程的施工质量。地质勘察是一项专业化、复杂化的工作,只有保证地质勘察工作的合理性、科学性,才能在工程前期掌握地质情况,以便确定岩土工程建设的各个环节及步骤,对指导岩土工程建设具有重要的意义。使岩土工程建设能在科学性、准确性的前提下安全、高效、有序进行。
2影响地质勘察质量的因素
2.1人为因素
人为因素是影响岩土工程地质勘察质量的主要因素。随着现代各种先进技术、设备、仪器在地质勘察中的应用,对勘察人员的技术素样及操作技巧提出更高的要求。但在岩土工程地质勘察工作中,普遍存在人员综合素质偏低、操作技能水平低等现象,导致岩土工程地质勘察质量难以有效保证。而且,因岩土工程地质勘察工程具有一定的时间紧迫性,使勘察人员在工期不足的情况选用不合理、不科学的勘察方法、样本,使勘察结果出现误差大、准确性低的现象,导致勘察报表及报告得不到科学与事实的支持。
2.2市场因素
现阶段,我国岩土工程地质勘察市场还存在市场制度缺失、不健全等问题,加之目前地质勘察市场的激烈竞争,部分企业为了生存,采用压低报价的手段占领市场份额,导致地质勘察工程常常出现偷工减料的现象,从而影响地质勘察的质量。
2.3制度因素
制度因素也是影响地质勘察质量的主要因素,主要是由于地质检查工作缺乏规范化的体系,导致地质勘察市场的规范无法得到有效的管理。另外,岩土工程地质勘察的作业制度得不到有效执行,导致地质勘察工作常常出现长时间、超负荷的运行,从而影响地质勘察的质量。
3 地质勘察质量控制的主要因素
3.1目标因素
在岩土工程中,要想深入研究当地的岩土工程地质,就必须先了解自身所要勘察的目标是什么。主要是由于地质勘察的目标不同,其勘察的方法及样本的选取也存在各异。对于岩土工程而言,其在地质勘察工程展开前,所需要勘察的目标可能会有一种或多种。因此,在岩土工程中准确找到自身的勘察目标,才能奠定好地质勘察质量控制的基础。
3.2方法因素
在岩土工程地质勘察过程中,必须要做好样本的选取工作,才能很好地控制地质控制的质量。若选取的样本过多时,则可能会增加地质勘察的成本,造成不必要的浪费;而样本选取过少时,则难以实现对该工程地质情况的全面、准确掌握。对于岩土工程地质勘察工作而言,其对样本的选择必须要不同地质、不同类型及不同深度的,只有合理选择好样本,才能保证地质勘察的科学性与准确性。如对于岩溶地基土地、卵石地基、软土地基的勘察方法也是不同。其中,岩溶地基土地的勘察工程要控制勘察深度至岩层浅层的发育带,在勘察过程中需要掌握解岩溶地基上覆土层的均匀性、分布情况等,以为工程单位提供准确的荷载数据;卵石地基的勘察需要根据卵石物理性质的特点,采用双层单动、双层双动等手段确保卵石的采芯率,,以提高岩土分层分析的准确性;而在软土地基勘察中,可采用钻探、物探等勘测方法进行勘察。工程实践表明,不同类型的勘察目标必须要选用相应的方法进行勘察。若选用的勘察方法欠缺合理、准确,就会导致样本的选取出现不科学、不完整的问题。所以,在确定好样本的提取范围之后,必须要选取科学、可行的样本提取法进行相应类型、深度样本的提取。
3.3分析控制
分析控制主要包括指标选取与科学方法分析两个方面,其中,指标选取是指要做好合理、科学的分析,并拟定合理的指标,科学指标的拟定是进行科学分析的前提条件,该指标必须要全面、详细地描述出勘察目标所有的特征。而科学方法分析是指在现代地质勘察中尽可能运用先进的技术、设备,并采用科学的方法进行分析,以确保勘察分析结果的准确性、科学性。
4 提高地质勘察质量控制的措施
4.1选择优秀的勘察施工队伍
人为因素作为影响岩土工程质量的主要因素,所以在施工中必须要选择优秀的勘察施工队伍。勘察单位必须要结合自身的情况,选择不少于两支的优秀勘察施工队伍,并加强对施工质量的定期与非定期监督,保证在勘察过程中选用可行、科学的勘察方法与样本,以保证地质勘察结果的准确性、科学性,从而更好地指导岩土工程施工。另外,还需要建立完善的奖惩制度体系,以充分调动施工队伍的积极性。
4.2完善勘察市场制定
鉴于现阶段岩土勘察施工市场的现状,必须要建立一套完善、可行的市场监督管理体系。结合市场发展的需求,灵活运用,切实提高相关管理人员的综合素质。对于勘察施工质量不过关的单位,应立即进行处理。项目技术负责人必须要在野外跟踪,对于不达标、不合格的孔必须要重新钻。对于当天完成的编录,项目负责人务必在当天进行审核,对于存在质量问题的编录必须返工处理,以保证编录的可行性。通过建立完善的监督管理体系,能更好了解与掌握勘察单位的资质水平,有利于提高勘察控制质量。
4.3制定勘察野外监理制度
岩土工程勘察工作作为一项专业化、复杂化、系统化的施工项目,其特殊性达到提高监理的难度。因此,必须要建立符合国家标准的监理制度,并根据国家相关标准及任务要求进行岩土工程勘察大纲的编制,以更加明确勘察监理单位的资格。对于地质勘察中获取的数据、信息必须要统一整理、检查,以提高地质勘察结果的科学性、准确性,有利于保证岩土工程施工的安全、高效、有序实施。
5 结语
综上所述,岩土工程地质勘查质量控制质量,将直接影响到岩土工程的工期及施工质量。因此,地质勘查单位必须要采用合理、可行的措施进行勘察与处理,并选择与构建优秀的勘察施工队伍,提高自身勘探的专业水平,明确勘察的目标,合理选用的勘察方法及提取样本,并构建相应的体系规范,最终提高岩土工程地质勘察质量。
参考文献:
[1]赵龙. 新疆岩土工程地质勘察中控制质量的因素[J]. 中华建设,2014,25(5):92-93.
[2]彭重建. 岩土工程地质勘察中质量控制因素分析[J]. 企业技术开发,2014,28(17):173-174.
[3]张淑杰. 岩土工程地质勘察中控制质量的因素分析[J]. 黑龙江科学,2014,20(10):176.
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