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二、在城市工民建項目中,巖土工程勘察存在的問題。
就巖土勘察技術的現狀來看,當下我國還處于初級階段,還有很多方面需要完善。在城市工民建項目中,巖土工程勘察技術出現的問題不止一兩個方面。而且,隨著建筑事業飛速發展,巖土工程勘察技術存在的問題日益凸顯。因此,本文作者對其中的一些問題進行分析。首先,巖土工程勘察的人員技術能力欠缺。一是:巖土勘察的技術人員不具有全面而準確的巖土勘察知識,并且他們對自己所學的巖土勘察知識也不能靈活地運用。進而,造成在不同領域的勘察技術人員之間不能互相進行交流學習、溝通,促進工程項目建設的進程,很顯然,他們也無法對巖土現階段的狀況以及它未來所發展的趨勢予以全面而系統地理解和掌握。二是:這些巖土勘察技術人員不具備相關的巖土勘察技術,勘察能力低下。尤其是一些小企業為了減少成本,提高經濟效益,經常聘請一些并不具有巖土勘察技術的專業人員、專業工程師。三是:相關施工企業沒有對巖土勘察技術人員定期進行在崗培訓。并且,沒有對在崗人員進行再教育學習,技術人員不按照技術規程進行,操作非常不規范,不具有操作的基本素質。其次,巖土工程勘察資料準備不完整。在巖土工程資料準備不完整方面,一是:必要的巖土工程資料和準備功能工作是對巖土工程進行勘察前必不可少的環節。但是,在實際工作中,相關巖土工程勘察人員并沒有對這些資料予以搜集。二是:對于巖土勘察設計部門,為了趕工期,勘察設計人員并沒有意識到巖土勘察的重要性。更嚴重的是,有些設計人員根本沒進行充分而行之有效的實地考察,只是根據別人所說,就進行相關設計。致使這些巖土工程方面的設計與實際情況并不相符。最后,在巖土工程勘察報告方面,存在一定的缺陷。在巖土工程勘察中,巖土勘察報告的相關信息并不完整而準確,特別是相關數據之間存在很大的誤差。進而,造成與之相應的勘察報告變得毫無意義。這樣不僅會使巖土工程施工受到阻礙、工期延誤,還會給施工企業造成重大的經濟損失。當然,除了這些方面以外,還存在一些其它方面的問題。比如,在對巖土工程進行勘察的時候,沒有制定明確的工程目標。
三、在城市工民建項目中,巖土工程勘察問題的解決策略。
巖土工程勘察在城市工民建項目發揮著不可替代的作用。面對巖土工程勘察存在的問題,需要采取有效的措施來解決這些問題。而這不僅成為當下重要的話題之一,也是迫切需要解決的問題。因此,本文作者對其中一些可行的對策予以分析。第一、需要加強巖土工程勘察現場資料的搜集。在巖土工程勘察過程中,需要對勘探以及搜集到的資料對巖土工程的勘察有著很重要的影響。正現場資料收集方面,勘察人員需要對當地的地質、地形進行了解,還需要對其它一些方面進行掌握,比如,水文條件、地貌。在進行實地了解的時候,需要做好記錄。并對這些資料信息進行全面而系統地整合,為勘察報告提供真實而準確的信息。第二、在巖土工程勘察中,需要提高勘察人員的綜合素質。一是:施工企業需要定期對勘察人員進行在崗培訓,提高他們的專業技能,具有該崗位應具備的工作能力。二是:需要對在崗勘察人員進行再教育學習,了解并全面而系統地掌握勘察的基礎知識,具備應有的勘察理論知識。三是:對勘察人員的操作規范予以完善,對他們進行誠信以及敬業方面的教育。。并制定相關規定,必須按照相關的勘察規定進行操作。四是:對于相關勘察設計人員,在進行設計之前,一定要進行實地考察。在此基礎上,根據實際情況,進行巖土工程勘察設計。第三、在巖土進行勘察的時候,需要應用最新的勘察技術。同時,還需要對地域性勘察特點引起重視。在運用最新勘察技術方面,可以利用那些具有對應功能的工程探探測設備。比如,隧道地震勘察技術、探地雷達技術。信息量大、速度快、成本低。在巖土工程勘察中,有很多有效的科學技術可以應用到其中。比如,借助這些設備,利用連續加密測點來獲得地質界面。并對它進行實時的處理。這樣便可以對傳統地質界面劃分問題給予解決,解決那些漏判與劃分不明確的問題。進而,使巖土工程勘察的數據更加準確,使功能工程建設的質量得以很好地保障。在地域性勘察特點方面,由于不同地區有不同的地質特征,需要從實際出發,對不同地區進行相應地勘察。并在此基礎上,制定具有針對性的勘察規程,體現出對應的地域特征。以此,來使巖土工程勘察更加科學化以及專業化。當然,除了上面這些對策以外,還有其它一些方面的策略。比如,需要對巖土勘察設備的質量水平予以嚴格地控制;對巖土工程勘察的相關數據庫與系統給予開發。
[中圖分類號] TU195+.3 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2013)-4-131-2
隨著國家的進步,社會、科技的經濟不斷快速發展,高層建筑物的不斷興建,從而對工程建設隊伍的競爭壓力與技術壓力的不斷擴大化,巖土工程的勘察越來越受到外界的關注,從而國家對巖土工程的勘察技術規范要求也越來越嚴格。工程施工前對施工現場地質條件的勘察尤為重要,應明確了解不良地質導致的災害問題的發生,應做到精心、仔細、嚴謹、高端的勘察,為提高工程的投資效益和工程的質量保證,所提供資料的真實性、完整性、精確性、技術性等的質量保證。
1 對巖土工程勘察過程中存在的技術問題的分析
1.1 巖土工程勘察技術現狀的分析
隨著我國巖土勘察事業的不斷發展,其競爭壓力越來越大,在每一項勘察方案中的編制和報價都是對于施工企業實際所需的現狀進行總結,而一些勘察企業因各種原因接受報價低于自身勘察報價的業務,施工企業因價格較低的問題不愿對勘察設備和勘察手段的更新,對勘察后的數據無法保證其精確性,更無法保證勘察的質量,從而影響了施工工程的質量。
比如某業主托某勘察企業對住宅小區進行巖土工程的實地勘察,設計部門根據勘察企業提供的勘察資料對住宅的基礎施工圖進行了設計并提交,在進行實際工程建設時,地質有軟土層的存在與所提交的勘察設計圖不相符,開發商要求勘察企業對其再次勘察,這樣不僅致使施工時間的增長而且又增加了投資。嚴重時還會導致各種糾紛的發生。
1.2 存在技術問題的具體表現
筆者通過對巖土工程勘察技術現狀的分析,結合自身的工作實踐,認為當前在巖土工程勘察過程中仍存在這樣或那樣的技術問題,但主要體現在以下幾個方面。
(1)在地層界面劃分過程中存在的技術問題
經過實際的勘察,桂林的土層屬于巖溶發育的,地層中軟土及溶洞分布較多,由于勘察隊伍的勘察手段不先進,致使勘察的精度不高,對土層無法做到最精確的定性、定量分析,導致數據的偏差。這便要求勘察隊伍在對實地進行勘察時,對地質的構造及軟弱結構面的判定,對不良地質界面、空洞、溶洞等及其他不同地質形態、埋藏位置與深度的確定。
(2)勘察精準度有待進一步提升
在巖土工程勘察報告中,我們經常會發現其勘察精度存在一定的不足,有待進一步提升。例如,地下水埋藏情況、水位、類型和相關變化的表述不夠完善,尤其在確定巖土參數時,往往缺乏完整性,加上代表性不強,經常導致設計人員的計算存在一定的失誤。
(3)綜合性水平存在一定的不足
巖土工程勘察是一項系統而又復雜的工作,就目前來看,很多勘察企業的綜合性水平存在一定的不足。具體表現在以下幾個方面:一是勘察企業為了實現經濟效益的最大化,往往在勘察過程中安排的專業的技術人員嚴重不足,加上這些勘察人員不思進取、安于現狀,難以認識到勘察工作的重要性,因而其專業技術水平較低,尤其是基本的資料的處理與分析能力嚴重不足,對于場地資料的收集,往往不對其進行真偽辨別和分析、歸納以及總結,就直接錄入勘察報告之中,導致勘察報告缺乏精準性,從而難以滿足設計人員的需要。二是在很多工程勘察過程中,往往是少量的勘察人員需要同時操作多臺勘察機械設備,加上勘察工作的專業性和復雜性,這不僅加大了勘察人員的勞動強度,而且極容易導致錯誤的出現,進而降低勘察報告的精準性,從而降低整個勘察工程的質量,降低企業的綜合能力,久而久之失去市場而被市場所淘汰,因而我們必須對其進行高度重視。
2 加強巖土工程勘察技術的應用,著力解決巖土工程勘察技術問題
通過對上述的分析,我們對決巖土工程勘察過程中存在的技術問題有了一定的認識,那么,我們應該如何應用巖土工程勘察技術著力解決巖土工程勘察技術問題呢?以下筆者就帶著這一問題,作出以下分析。
(1)加大培訓和教育力度,著力提高勘察人員的專業技術素質水平
由于勘察人員是整個巖土工程勘察的主體,其勘察質量的高低與人員的專業技術水平有著直接的聯系。因而作為新時期背景的巖土工程勘察企業,必須加大投資力度,著力加強技術人員的培訓和教育,使其充分認識到做好巖土工程勘察的重要性,著力提高其專業技術素質水平,并建立健全具有激勵和約束性質的獎懲體系,激發其工作的熱情和活力,從人員方面確保勘察質量。
(2)加強現代信息技術的應用
在高新科技技術信息時代下,勘察隊伍不能只靠單一的勘察手段進行實地勘察,應采取合理合法全面的勘察手段對實際施工現場進行勘察,提高勘察的精確度,結合地質工程中的測繪、鉆探及坑探、生物工程、遙感及地理信息等多方面知識結合勘察中的情況得到實際的運用。
(3)加強巖土測試及新技術的運用
對實際勘察中會有許多不定因素的發生,對于內聚力、內摩擦角、壓縮系數、壓縮模量等很多都是野外無法確定的因素,這便需求勘察隊伍對此進行更嚴謹更精確的數據進行分析和試驗,從而保證所提供的巖土工程設計圖與施工所需參數的可靠和保證。
(4)加強巖土設計計算的完整和可靠
勘察數據是一切工作的基礎,勘察數據的完整、精確、可靠、真實才能保證工程施工質量的保證。勘察數據的精確對巖土的取樣和原位測試尤為重要,是一切數據的來源,取得數據,再進行數據的計算,其計算模式和計算參數中計算參數更重要。每項工程的勘察都具有較大的難度,對鉆探取樣和樣品制作的過程中,會受一定程序的擾動和環境因素的影響產生一定數據的差異,測試結果也會受到一定的影響。
(5)對地質勘測最主要最有效的勘察手段之一
據有關實踐證明,目前而言,地質鉆探是巖土工程勘察的最主要、最有效的方式之一,因地質中,存在各種不同的巖土體和地層,對其取樣和測試都要求用鉆孔方式進行全面控制,而根據相關技術要求規范,每臺鉆機必備一名編錄人員,以保證技術與數據精確,提高經濟效益的目的。由此可見,地質鉆探對巖土的勘察是十分重要的,施工團隊只有不斷加強勘察隊伍的技術要求,提供更準確的勘察資料及數據,才能有效保證施工工程的質量。
3 結語
綜上所述,隨著巖土工程勘察的不斷發展與進步,有效解決了很多技術上的問題,但還有很多問題依然需要解決與研究,施工團隊在施工時不僅要對前期資料和數據的真實做到保證,還應對報告進行分析、復核和驗證。只有不斷加強自身的專業知識和技能水平,提高勘察隊伍的技術與勘察設備的與時俱進,做到嚴謹、仔細、真實、可靠的勘察資料,保證工程質量的安全性和有效性,提高施工團隊的操作實體化,促進社會經濟的可持續發展道路。
參考文獻
[1]楊凱旋.淺談巖土工程勘察問題及技術應用[J].科技創新導報,2012,15:102.
1、理論與經驗的關系
巖土工程勘察所涉及的基本理論主要包括土力學的理論、工程地質理論、工程力學理論等,這些工程理論都是一種半科學半經驗的理論,很多理論是建立在經驗的基礎上的,如很多公式都是經驗公式。巖土工程問題的解決過程實際上是在理論的指導下,巖土工程技術人員利用自己的工程經驗,結合工程實際情況,建立相應本構模型,運用合理適宜參數,加上良好的判斷力,解決問題的過程。對巖土工程技術人員來說,扎實的基礎理論同豐富的經驗、良好的工程判斷力是同等重要的。在學習和運用理論的過程中,一定要注意隱藏在公式和規律背后的背景知識和真正實際內涵及其假定邊界條件。而積累經驗的過程可分為分析與預測現場觀測對分析、預測和現場觀測結果進行比較、分析、評估和總結3個過程,可見積累經驗的過程也離不開理論的支持。筆者認為:理論與經驗在巖土工程勘察中具有同等的地位,過分強調哪一點都是不合適的。筆者討論此問題,目的在于目前很多巖土工程技術人員過分強調經驗,而對理論的學習和運用不足,這種現象對巖土勘察技術的發展不利;同時用于對年輕技術人員的傳、幫、帶上,不利于年輕技術人員的成長,甚至會出現以訛傳訛。
2、與設計溝通的重要性
《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)要求:房屋建筑工程在進行詳勘之前,應收集附有坐標和地形的建筑總平面圖,場區的地面整平標高,建筑物的性質、規模、荷載、結構特點、基礎形式、埋置深度、地基允許變形等資料。在此筆者要強調勘察前與設計溝通的重要性,因為勘察成果的直接使用者就是設計人,在進行勘察前,勘察人應充分了解設計意圖,弄清楚擬建物工程特性,這樣勘察工作就能作到有的放矢、經濟合理,提供給設計人最直接、最有用的勘察成果。如:現在很多高層建筑都帶有裙房,這種項目在勘察前,必須要弄清楚設計擬采用的基礎形式及聯接方式;還有一些主體不高但跨度很大的建筑,采用柱基布置的勘探孔深度就與采用筏基布置的勘探孔深度有很大差別。所以必須要重視勘察前與設計的溝通。目前有的經營人員和技術人員對此認識不足,造成勘察項目的返工。筆者討論此問題,目的在于提醒經營與技術人員重視承攬項目和實施項目時與設計的溝通。
3、注意各種等級的劃分
在進行巖土工程勘察工作量布置時,應按相應的分級標準,確定項目的相關等級。如勘察等級、地基復雜程度等級、擬建物安全等級、重要性等級等。因為這些等級的劃分直接決定了勘察工作量的布置,只有充分了解了各種等級,布置工作量時才能作到安全、經濟、合理。
4、注意經濟性
巖土工程勘察,應在滿足規范、規程要求的前提下,用最經濟的勘察手段和工作量實現勘察目的和任務。同時達到相同的勘察目的和任務,所用成本的多少,可從一定程度上說明技術水平的高低。針對當前巖土工程勘察現狀,目前的勘察成本在一定條件下還是可以節約的。如:對“樁基礎一般性孔深入到樁端以下3~5倍樁徑,且不小于3m,對大直徑樁不小于5m”這一要求,如勘察方案布置的一般性孔為50m,根據控制性孔資料,40m處分布有良好的樁端持力層且能滿足樁基設計要求,項目負責人現場可將50m的一般性勘探孔調整為45m(當然按權限該上報審批的進行上報審批),這樣就可節約不少工作量,從而達到經濟的效果。再有土工試驗項目的選取,也是一條實現經濟勘察的重要途徑,希望巖土工程技術人員予以重視。
5、重視規范、規程的學習
規范、規程是進行巖土工程勘察工作的依據,對勘察工作的目的、任務、評價等均提出了詳細的、可操作的要求,巖土工程技術人員要重視對規范、規程的學習,充分了解其要求,這樣在巖土工程勘察的過程中,就不至于出現諸如工作量布置不足、原狀土樣或原位測試數據不足、未劃分抗震地段等問題了。另外規范、規程中的條文說明,技術人員也要認真研讀,條文說明中有豐富的信息,對于提高我們的理論水平及正確理解規范、規程具有重要作用。
6、房屋建筑和構筑物巖土工程詳勘的目的、任務
(1)查明勘察范圍內場地原始地形、地貌,巖土層的成因、類型、深度、分布、工程特性和變化規律,分析評價地基的穩定性和均勻性。
(2)查明埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、舊基礎、孤石等對工程不利的埋藏物及其分布范圍。
(3)查明影響建筑場地穩定性的不良地質作用(包括:巖溶、滑坡、危巖和崩塌、泥石流、采空區、地面沉降、場地和地基的地震效應、活動斷裂等)和特殊土(包括軟土、填土、污染土、濕陷性土、膨脹土、紅粘土、多年凍土等)的類型、成因、分布范圍、發展趨勢和危害程度,并提出相應防治措施的建議。
(4)查明地下水埋藏情況、類型、補給及排泄條件,地下水位,水位變化幅度及規律;評價地下水(土)對建筑材料的腐蝕性。對基坑工程還應查明各土層的滲透性質,分析評價地下水的靜水壓力、動水壓力及浮托力的作用和影響;預估產生基坑突涌、流沙(土)或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度,并提出相應的防治措施建議;提供基坑施工降水的有關技術參數及施工降水方法的建議;提供用于計算地下水浮力的設計水位。
(5)基坑工程還應查明基坑周邊環境,提供基坑設計所需的巖土參數,分析評價放坡開挖的可能性和基坑邊坡穩定性,適宜選用的支護結構類型及其穩定性,基坑開挖與降水對地基變形、周圍建筑物和地下設施的影響。
7、結束語
使巖土工程技術人員理論與經驗、細節決定成敗、重視規范學習等方面能有所啟示。拋磚引玉,不當之處,敬請批評指正。
參考文獻:
[1]趙成剛,白冰,王運霞.土力學原理[M].北京:清華大學出版社,北京交通大學出版社,2004.
[2]GB50007-2002,建筑地基基礎設計規范[s].
在巖土工程勘察過程中,處于近地面位置的地質界面包括的類型較多,但在當前技術和手段下,對于這些界面還不能有效、快速地進行劃分和識別,不能為民用建設工程的設計和施工提供充分的指導作用,這就給民用建筑工程的設計和施工帶來了較大的影響。
1.2部分巖土參數不能確定
在勘察工作中,部分原狀巖土在對其樣品進行采取時具有較大的難度,無論利用室內試驗或是室外試驗等方法來對參數進行測定,都會導致這部分巖土的參數不能有效的確定下來,這也會對民用建筑工程設計帶來一定的影響。
1.3部分勘察技術人員素質不高
勘察工作質量的好壞在很大程度上取決于勘察技術人員素質的高低。但在實際調查中發現,目前很大一部分勘察技術人員不僅理論知識較為缺乏,而且也不具有豐富的實踐經驗,這就導致因為自身知識廣度和寬度的不足,在勘察過程中不能確保工作的高質量完成,不能更好地將巖土工程勘察技術在勘察工作中有效的進行應用。
2巖土工程勘察技術在民用建筑中的應用
2.1工程物探技術
2.1.1鉆孔波速測試
為了能夠更好地對各類巖體土體的各種波速進行有效的確定,可以利用單孔波速測試手段,這樣還可以有效地對相關的巖土參數進行確定,從而可以科學對民用建筑場地類別進行判斷。而且利用鉆孔波速進行測試,可以有效判斷和評價地基的振動特性,有利于對建筑的抗震設計進行有效的指導。在利用鉆孔波速進行測試時,需要在民用建筑下布置波速測試鉆孔,將三分量檢波器固定在孔內預定深度內,同時要對測試的垂直間距進行嚴格的控制,使其保持在1m左右,在測試時按照從下到上的順序逐點進行。
2.1.2場地微振動測試
為了能夠更好地提高抗震設計的質量,可以對場地微震動進行測試,對脈動幅度值等參數進行確定,從而將場地內的地震區進行劃分。另外,在室內外測試過程中,利用各種檢測技術可以獲取各種數據資料,通過對這些數據資料進行分析和研究,從而確保能夠獲得更加準確和可靠的巖土工程設計參數。
2.2地理信息系統
當前地理信息系統已經開始廣泛應用在空間數據處理中,其主要是以地理坐標為主,通過勘察來獲取某一區域內的數據資料,從而利用地理信息系統來有效管理巖土工程勘察信息。地理信息系統在應用過程中得以不斷的完善,其功能也不斷的增多,不僅具有輸入、編輯、維護圖形數據和屬性數據的功能,同時對于文件型圖形數據和關系型的屬性數據還具有有效的連接功能,這樣不僅有效確保了這兩種不同的數據庫能夠互相進行訪問,還可以對圖形數據進行更好的分析。由于是完全面對用戶進行界面設計,而且還能夠提供相應的接口,這樣可以有效確保二次開發的順利進行。利用地理信息系統的空間信息處理能力,可以有效確保信息管理系統可視化功能的實現。當前地理信息系統技術和功能不斷完善和發展,其應用領域也在不斷的擴大。地理信息系統應用在民用建筑巖土工程勘察工作中,不僅可以將地質資料在工程中進行輸入和查詢,還可以使可視化綜合動態查詢和檢索功能得以實現,有效確保了勘察信息的真實性和可靠性,這樣就可以為勘察管理部門提供更真實的數據,確保其決策的科學性和合理性,有利于更好地指導巖土勘察工作的實施。
2.3遙感技術
利用遙感技術可以確保探測范圍和信息量的進一步擴大,同時通過多種先進的技術手段,可以在短時間內即獲取到相應的信息,可以實現動態的監測。而且利用遙感技術收集到信息后,可以對信息進行存貯、傳輸,這對于信息的進一步應用帶來了較大的便利。在民用建筑巖土工程勘察中利用遙感技術,可以更好地顯現出地域內的不同地貌特征,為工程建設方案的設計提供科學的依據,有利于更好地掌握復雜的地理環境。
Abstract: with the rapid development of economy, the construction of city constantly improve, this to the engineering geology quality put forward higher request. And the geological exploration is to ensure the important link of the engineering quality, according to the author years rich experience in the geological exploration work of existing problems in the personal view, to provide theoretical reference for the related workers.
Keywords: geological engineering; Exploration work; Influence factors
中圖分類號: F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:
隨著科學技術的發展,地質勘探技術越來越多的應用在建筑工程項目的設計中。但是由于我國的地質勘探技術起步比較晚,技術不是特別的成熟,目前還在摸索中前進。所以那必定會遇到很多問題和困難。這些問題如果不能及時的引起注意,不能及時的攻克,則就有可能影響工程質量,甚至引發工程事故,所以在整個工程施工中一定要高度重視,在施工前一定做好充分的準備,而前期準備中的地質勘探工作更是重中之重,地質勘探這一環節的好壞直接決定著整個建筑工程的質量。
1 施工前勘探工作的必要性和注意事項
1.1 勘探施工地的必要性
建筑工程可分為工業建筑和民用建筑,在十分不同的兩種建筑特性中,也存在的密切的聯系。而地質勘探是工業建設和民用建筑中最基礎的部分,并且占有很重要的位置。所以施工前必須要詳細的進行地質勘查勘探,并且合理的選擇地基,這樣才能夠真正的保證建筑物的質量和安全。由于各地的地質條件不同,所以在不同區段的建設功能也存在差異。綜上所述,施工前的勘探工作十分的必要和嚴謹。
1.2地質勘探工作的注意事項
在一個城市中,通常都會建有公用設施、居住區、交通線路等數量很多的建筑。通常這些建筑都是淺基礎建筑物,所以其對地面的影響一般也就只有十幾米,而基礎的砌置深度也不會大于五米。一般靜荷載是地基上的主要作用力,所以,在對這類建筑物進行規劃設計時,要注意以下幾個方面:a.勘探的主要研究對象是:土的物理和化學性質、地下水的埋藏深度、地形地貌特征、地下水的化學成分、土的剖層面和地下水的動態特征等等。b.在進行勘探時,要進行大量的淺孔勘探,這樣才能更好的了解地下水的狀況。c.在一般情況下,在坑孔的勘探時要按照方格網和勘探線布置,而勘探的深度的限制是整個活動層。
在城市的規劃中,場地的區分和選擇占有重要的作用,如果想要選擇出更適合的建筑場地,就要從自然條件和經濟條件等來進行論證。所以必須要在城市建設的規劃前就進行各個方面的調查。而最重要的就是對場地的選擇和分區。在評價工程場地的分區和選擇時,最重要的因素就是水文地質條件、地形地貌特征、動力地質作用和地質結構。
2 客觀分析在地質勘探中的問題
2.1 工程地質勘探的質量問題
在工程地質勘探過程中,一般問題較多的是工程概念不清,勘探側重點不明確,針對性不強,方法不當,手段落后;工程地質分析工作中所選擇的理論、方法、計算公式等與實際情況有較大出入,其適應條件的物理意義混淆不清;地質報告中基本地質條件不清楚,主要工程地質問題界定不準確或論證不充分,有問題遺漏甚至結論性錯誤;有些地質報告沒有地質結論,也有些工程沒有做多少地質工作就先下結論,極不嚴肅。此類問題往往造成階段性工程審查不能一次性通過,可能延誤開發時機;或者盡管通過了審查,但卻給工程留下了隱患,這種情況的危險性更大。
2.2 對工程地質勘探的重要性和價值認識不夠
地質勘探主要是兩個方面,一是揭示地質構成,二是提供土體的力學指標;地質構成決定基礎處理方案的選擇,力學指標對工程造價影響很大。眾所周知,地下是看不見摸不著的,所以只有靠鉆探勘察來了解。建設場地是唯一性的,勘探成果也沒有可比性,因此建設單位選擇一家專業技術強,操作規范嚴謹,能準確提供信息的勘察單位相當重要,對建筑安全、工程施工順利進行、節約投資都有重要的意義。
2.3 地質勘探工作的市場環境比較差
現在,我國建筑行業以迅猛的速度發展,這就增加了市場的競爭。激烈的競爭不僅僅給地質勘探單位帶來了機會,也形成了巨大的挑戰。在國內,地質勘探單位的數量是越來越多,但是國家對這方面的管理機制卻不健全,這些都導致了地質勘探市場中的惡性競爭、市場無序、相互壓價等現象的存在,這對于行業的整體發展是極其不利的。因此,作為建筑工程的參與者,地質勘探單位要嚴格自律,堅持從自身做起,共同推進地質勘探市場在一個合理、有序、公平競爭的環境下和諧發展。
2.4建筑工程地質勘探與基礎設計中存在的弊端
建筑工程項目的設計工作中,基礎設計是一項技術要求高、操作復雜、涉及內容較廣的工作。針對不同的地質條件,設計人員要在深入熟悉與了解建筑工程項目建設的基本要求、地質條件、水文條件、施工場地、周邊環境等基本信息的基礎上,結合工程項目建設的實際需要,制定出科學、合理、正確的基礎設計方案。但是由于我國地質勘探技術應用在建筑工程基礎設計的時間較短,所以不可避免的存在一定的弊端和問題。
2.5 基礎設計人員不夠重視地質勘探報告
由于受到現有建筑工程基礎設計理念與技術模式的限制和影響,設計人員普遍的把地質勘探報告僅僅作為簡單的參考資料,在參閱中關心的只是所需的各項地質、水文數據,而對于地質勘探報告中的部分專業技術參數與建議視而不見,而地質勘探單位在為工程建筑設計單位提供服務時,勘探人員多是將工作的重點集中于報告的專業性與理論性,對于其實用性與可行性的考慮則相對較少,這往往導致設計人員在閱讀與應用中出現技術障礙。由此可見,國內工程建筑基礎設計工作中,地質勘探與基礎設計缺乏有效的結合與互補,難以全面發揮兩者所具有的特殊意義和作用,最終導致人力、物力、財力的無形浪費與損失。
3 工程地質勘察行業制度不健全
3.1 制度與實際實施要求不相符合
雖然新的《巖土工程勘察規范》已經頒布,并且在勘探程序和新技術的應用方面都已經明顯地落后于時代的發展,一經頒布實施就難以把握。更為令人難以理解的是另一部國標《巖土工程勘察規范》并不完全適合于水利水電工程地質,而建設部的一些工程勘探監督機構則以此為依據對水利水電勘探設計單位實施質量檢查,使勘探單位不得不準備滿足兩種規范的兩套地質報告分別對付審查和檢查。
3.2 規程規范
規程規范的修訂和出臺周期太長,完全不能滿足工程建設的需要。水利系統與水電系統的勘探設計階段不一致,因此規程規范也有區別,周期太長因此會出現較多問題,在新的未出舊的解決不了的這個盲區,甚至會產生一些混亂。水利與水電分家之后,對于工程地質這個專業來說其工作性質還是一樣的,但是從技術標準和勘探程序這方面來講也存在著不同,很多的問題顯露出來仍未解決,這需要廣大工程師和有關部門共同努力尋求解決和協調的方案。3.3 勘探設計報告的問題
近年來一些單位提交的勘探設計報告中的地質章節不是地質師寫的,報告的編制人中沒有地質專業負責人,或地質報告沒有院級地質負責人審查把關,報告和圖紙中的錯誤較多。這種情況給總院增加了審查難度,同時也有損勘探設計單位的質量和水平形象,還會延誤工程報批的時機。當然也有上級單位工程審查把關不嚴,助長了這種技術責任心不強的現象。
4 對地質勘探監管力度不夠
一是工程地質勘探在工程的前期階段進行,由建設單位自主選擇勘探單位,一般建設單位缺少這方面的專業知識,對地質勘探的重要性認識不足,因此對勘探單位要求不高,有個成果就可以,勘探費用
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A
引言:
由于我國地域環境差異很大,地質地形呈現多樣性,即便是在同一區域,也會呈現巖土結構的不同;再加上我國城市化進程步伐的加快,已建建筑設施和待建的工程就會不同程度的相互制約與作用,這樣,巖土工程勘察的難度可想而知。因此,巖土工程勘察問題與對策成為本文的基調。
1 當前巖土工程勘察中存在的技術問題
1. 1勘察工作量布置與《巖土工程勘察規范》要求不符
一是對于勘探點的布置和孔距設定隨意,不沿建筑物周邊線和角點布置;二是勘探深度和勘探孔及樁基工程鉆孔深度不能滿足要求;三是對一些條件下加密勘探孔有助于弄清埋藏物和夾層或透鏡體的分布范圍,但實地勘察卻不進行加密勘探孔;四是天然地基與樁基同時可能符合的條件下而按天然地基要求確定勘探孔孔深;五是高層建筑場地勘察不考慮基坑支護;六是高層建筑裙房和僅有地下室的建筑場地不考慮抗浮設計的要求,不布置勘探點;七是不增加高層建筑的上部土層的原狀土試樣件數。
1.2 外業施工過程中的不規范行為
1.2.1勘察測試手段和方法的采用
在當前的巖土工程勘察中,由于多種因素的作用和影響,勘探裝備、取土器規格等缺乏深入細致的了解,往往在實地勘察過程中,對靜力觸探裝備未定期標定、貫入速率未嚴格控制,導致勘察數據失真,不能顧及當地的巖土特點進行相對應的措施,造成后續工程成本的提升。更有甚者,為了使本勘察單位獲得最大的利益,只使用靜力觸探來替代全部的勘察工作,這樣勘察測試手段的單一和不合理,不滿足地基基礎規范對地基評價要求。另外,在巖土工程勘察當中,還不同程度低存在其他問題,諸如在碎石土層中和未清除孔底廢土的情況下就做標準貫入試驗,高層建筑場地勘察不做鉆孔波速試驗,圓錐動力觸探試驗未連續進行等等,在此就不再一一列舉。總而言之,在實地巖土勘察中,手段和方法的采用比較不規范,沒有一定的勘察程序和勘察流程來加以約束和督查,就會造成勘察工作的隨意性和投機性。
1.2.2 鉆探操作
隨著時代需要和發展,我國對工程地質鉆探制定了相應的技術標準,明確規定了鉆探操作規范,對鑒別地層和取樣鉆孔中的回次進尺要求適度,而在實地的巖土勘察過程中,一般地層和巨厚淤泥質土中分別達到2m和5m。
1.2.3 取樣和原位測試
原狀土試樣要按照相關技術標準規定嚴格執行,不能間隔很長時間才進行貼簽、封蠟和試驗操作,這樣往往會因土樣失水嚴重而使液性指數、壓縮系數、孔隙比、含水量和抗剪強度指標嚴重失真。另外,為了有效得到全面的巖土記錄,不能漏登,也不能錯位測試,而在一些粉土、砂層和卵石層中鉆進時,由于采取質量不好的泥漿護壁使得泥漿濃度很難控制,進而出現塌孔甚至埋鉆現象,造成漏登和錯位測試,使得力學性質指標、原位測試數據、主要持力層與下臥層的原狀土樣不能符合設計和統計要求。
1.2.4 地層描述和地下水量測
野外地層描述要求對土特別是粘性土和粉土的狀態、包含物、韌性、濕度、干強度、光澤反應、搖振反應等,而在野外巖土實地勘察中,很少進行全面詳細的土層描述,僅僅描述其中幾項甚至沒有描述,使得土工試驗結果與肉眼鑒定有較大誤差。在潛水含水層和承壓含水層同時存在的勘察場地地層中,需要對承壓水頭進行測量和分層量測水位,而實際卻是沒有予以測量,致使報告中無法明確地下水性質,只能提供混合型地下水位和水頭。
2 巖土工程勘察中相關技術問題的原因分析
2.1勘察市場未能良性發展
目前勘察單位競標中互相擠壓,國家收費標準幾乎成為擺設,可想而知,勘察工作質量下降也就不足為怪,出現不合理勘察手段和憑經驗編寫報告的現象。
2.2 巖土工程勘察技術水平低
傳統勘察方法和勘察手段日益不能滿足市場發展需求,勘察人員往往也缺乏建筑、結構設計知識,甚至欠缺邏輯推理能力。
2.3巖土工程專業人才趨于緊缺狀態
部分勘察單位基于多種因素影響,雇用沒有經過專業培訓和教育的臨時工來承擔測試、取樣、量測地下水位、土層鑒定與記錄等工作,這就不可避免出現原位測試、基礎設計參數不準確、地基評價力度不足等諸多勘察問題。
2.4 忽視地區研究
地區性勘察經驗成果研究對于巖土工程勘察至關重要。而目前實地勘察中,往往只是基于工程點研究。如在高層建筑地基勘察中,采用箱基本已滿足而采用箱基加樁基復合基礎,其結果造成工期延長。
2.5 忽視工程與環境的共同作用
隨著我國城市化進程的加快,城市建設空間趨于緊張,往往待建工程周圍存在許多建筑物,這樣工程建筑基礎與地基共同作用及與周圍環境的相互作用日益明顯。但巖土工程勘察單位對此熟視無睹,以致出現設計和施工論證不足,造成很大經濟損失。
3 巖土工程勘察中相關技術問題的解決對策
3. 1 建立健全勘察市場監管控制體系,使其良性發展
完善巖土工程監理體制,強化監督管理力度,有效遏制和清除勘察市場中的不規范操作現象。這就需要做到;強化勘察現場監管和控制力度,強化勘察合同審核與監理力度,完善勘察報告編寫和檢查過程。
3. 2 運用新型工程物探探測設備和工程物探方法
近年來,在彈性波理論、電子學原理和電磁波理論的理論支持下,能夠提供精確的巖土動力參數的新型工程物探探測設備和工程物探方法相繼應運而生。這些高新設備能夠采取連續加密測點手段獲得連續地質界面,具有采樣過程迅速、采樣密度和信息量大而成本低的優點,實現了實時采集處理與軟、硬件功能的綜合統一,有效解決了地下不明物體、破碎帶洞穴等巖土工程難題。
3.3加大培訓力度,提升勘察單位人員的工作能力
一是實施內部崗位輪換制度,以便加強資源共享和信息交流能力。二是建立規范的培訓機制,實現定期與專業培訓制度化。三是增強單位人員的計算機應用能力,能夠熟練進行巖土工程的多種計算(如基坑支護設計計算、承載力計算等)和多種分析(如沉降分析、滲流分析)及巖土工程圖件制作與治理模擬等。這樣,使得巖土工程勘察人員的勘察能力和素質得到提高。
3. 4 強化地區性研究、制定地方性規程
雖然我國制定了統一的巖土工程勘察規范與準則,但基于我國地理環境復雜和地質地形多樣性,加上地基的運動特性,使得不同區域的基土承載力相差懸殊。因此,有必要在巖土工程勘察規范的整體性指導下,加強地區勘察標準的規范。
4結語:巖土工程勘察是各項工程設計與施工的基礎性工作,對于當前出現的巖土勘察問題一定要采取多種手段和措施加以綜合治理,特別是需要社會的廣泛參與和監督及政策監管,才能予以逐步解決巖土勘察問題。
參考文獻:
中圖分類號:G642.0 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2013)38-0218-03
“勘查技術與工程”專業屬于培養應用類人才的專業,隨著國家經濟建設的發展,國家的資源勘查、環境監測和工程建設等領域獲得了較快的發展,“勘查技術與工程”專業的應用領域也得到空前的拓展,畢業生分配去向為全國各地的資源、能源、環境、工程建設、質量檢測、儀器制造等多種行業和部門。各行各業的工作環境和背景差異很大。畢業生如何能適應這樣廣泛的領域,畢業后能夠盡快承擔工作任務,是畢業實習期間需要解決的問題。為了培養出適合用人單位需求的合格畢業生,桂林理工大學在課程體系、教學內容等方面進行了探索和改革,研究培養高質量人才的思路和方法,其中畢業實習安排和畢業論文指導是其中的重要內容之一。“勘查技術與工程”專業的畢業實習時間為16周,實習內容主要為:野外實習、完成畢業論文和畢業答辯。兩者的有機結合,對畢業實習效果至關重要。
一、野外實習
野外實習是“勘查技術與工程”專業學生畢業實習期間的重要實踐部分。學生參加野外實習的形式有多種:參加學校實習基地單位的科研或生產項目;參加教師的科研工作;或到學生即將就業的單位參加科研或生產工作。這些實際的科研或生產活動讓學生近距離接觸工作現狀,了解勘探行業發展情況。在實習期間檢驗學生掌握知識的情況、培養自己處理問題的能力。
在這一階段,教師需要根據實習項目對畢業生進行指導。在出去實習之前,要求畢業生做實習準備。例如,資源勘查類的科研或生產項目,要求學生了解礦床、成礦理論及所需的地球物理方法原理等內容;工程、水文或環境勘查類的項目,要求學生研究巖土層的地球物理特征及該精度地球物理方法原理等內容;而工程質量檢測方面,則需要了解質量檢測規范及應用地球物理檢測方法原理等。在野外實習結束之后,要求學生作實結,從野外工作施工技術、資料解釋、成果展示及報告編寫等方面總結實習過程。
二、畢業論文
畢業論文是本科教學工作的最后環節。指導“勘查技術與工程”專業畢業論文的主要環節有畢業論文選題、論文編寫等。
1.畢業論文選題。選題是做好畢業論文的關鍵環節,也是學生走向工作崗位前的綜合訓練。因此,指導學生畢業論文題目的選擇是教師的重要工作之一。“勘查技術與工程”專業培養應用型高級人才,畢業論文的選題應結合科研和生產單位的需求。畢業論文選題的時間安排在四年級的生產教學之后,學生已經基本掌握了地球物理各方法的理論、野外工作方法和資料解釋。有了各自的專業興趣和對各專業課教師的了解。因此選題是選擇專業方向和專業教師,在選題中注意以下幾個方面。①讓學生自己選擇畢業論文方向。我們將畢業論文的選擇權交給學生。尊重學生的意愿和興趣,先了解學生的個人興趣,以后從事工作的意向以及個人能力。②選題結合實際科研或生產項目。參加野外畢業實習的同學,根據在科研或勘查單位參加的科研和生產實際工作選題。這些結合實際的選題符合科研或勘查單位的需求,具有實用性。使學生所學的專業知識與科研、生產實際需求緊密結合起來,并且能夠在畢業后最短時間內達到工作單位所需的能力要求。這樣學以致用的論文題目,相當于一次實際工作練習。③專業教師的選擇。學生選擇好論文方向后,為了能夠順利地完成畢業論文,并得到良好的相關方面的鍛煉,選擇教師是很重要的一環。因為每個教師都有自己擅長的一面,比如有些教師擅長工程勘查、有些老師擅長資源勘探、有些教師擅長能源勘探、有些教師理論研究等。學生應該根據自己的選題方向,選擇相應的教師,以便得到最佳指導。④教師在論文選題過程中的指導作用。學生選題只是選擇了論文研究的方向,其中的細節需要教師進一步完善。確認學生適合的那種題目是應用型還是研究型。對于有明確目的的學生,例如畢業后從事地質找礦工作的學生、已經考取研究生的學生、有一定的計算機編程能力的學生、對某種地球物理方法有特殊興趣的學生,針對不同的學生確定不同特點的畢業論文題目。主要的選題原則有以下幾方面:一是從科研項目中選題。對于今后繼續深造,具有較高的計算機編程水平和對地球物理方法有興趣的學生,引導他們參加教師的科研項目,或到有關的科研單位參加研究工作,使他們盡快了解專業發展的新水平、新動向,參與到科研工作中,學習科學研究的系統方法,提高科研能力。學生在科研工作中,會鞏固專業知識,了解自身的能力。二是從工程項目中選題。對于已經確定了就業單位,準備進入地球物理勘查實踐的同學,選題可以來自勘查單位的工程項目。通過這些聯系實際勘查項目的題目,學生對勘查單位的設備、勘探領域、資料解釋方法有全面深入的了解。同時也認識到勘查單位對人才的要求,通過做畢業論文可以有目的提高學生自身的綜合能力。在上述論文選題的指導思想下,近幾年,桂林理工大學勘查技術與工程(物探方向)專業的畢業論文題目呈現多樣化(如表1所示)。從表中可以看出,選擇實踐型題目的人數在近四年中是最多的,約占64.8%,選擇結合型題目的人數約占18.1%,選擇理論型題目的人數約占17.1%。這一比例符合我校勘查技術與工程(物探方向)培養高級應用型人才的培養目標,同時,也滿足了一部分同學想要繼續深入研究的愿望。
2.教師在論文編寫過程中的指導作用。“勘查技術與工程”專業需要具有綜合素質和先進技術的人才,畢業論文寫作期間,要注重培養學生收集信息、應用英語、計算機編程和解釋軟件使用等能力。①查閱文獻的指導。論文題目選定之后,學生需要了解相關地球物理方法的發展、研究現狀及應用情況。在查閱科技文獻過程中,教師對相關方向的現狀及學生存在的疑問進行講解和指導。②計算機應用的指導。在“勘查技術與工程”專業畢業論文撰寫過程中,教師要安排一定的計算機編程和學習使用最新地球物理資料解釋軟件的工作量。將這部分內容和畢業論文有機地結合起來。對于計算機基礎好、能力強的學生,鼓勵他們獨立編程,激發他們的創新精神。對于計算機能力弱的學生,則重點學習現有軟件的使用方法和技巧。指導學生靈活運用廣泛應用的辦公軟件對資料進行簡單處理,比如運用Grapher、Surfer、Excel等的電子表格計算視電阻率等一些簡單的處理。③地球物理資料解釋和繪圖技術的指導。在“勘查技術與工程”專業畢業論文撰寫過程中,資料解釋和繪制成果圖示是論文的核心內容。指導教師要對這部分進行重點指導。指導學生寫出明確的解釋依據、解釋思路、解釋結果,并繪制出規范、符合要求并美觀的圖件。規范的插圖和附圖是“勘查技術與工程”專業畢業論文的重要組成部分,在論文寫作過程中,教師要指導學生學習必要的專業繪圖軟件,能夠熟練地掌握繪圖技巧,做出能為畢業論文提供有效證據和支撐的圖件。④論文寫作的指導。在畢業論文的撰寫過程中,指導教師要將資料解釋部分作為論文的重點部分。不僅要有解釋思路、解釋依據,解釋理論和解釋結果的討論,還要有規范的寫作格式、規范用語、規范地引用圖件,以明確各部分的邏輯關系。在論文的寫作過程中,提高學生的科技寫作能力。
三、畢業答辯
畢業答辯是學生從事工作后項目匯報的一個預演。因此,準備答辯的過程實際上也是學生工作能力的一種培養。由于很多學生第一次準備類似的演說,在準備過程中,難免會胡子眉毛一把抓,得不到要領。因此,教師有必要指導學生設計和組織答辯演講稿,清晰地表達研究內容,恰到好處地使用輔助器具,靈活地應對提問等。
從目前用人單位反饋的信息來看,近幾年我校勘查技術與工程(物探方向)專業的畢業生,絕大多數受到單位的重用,經過一年的實習期以后,基本上可以獨立主持生產項目,成為單位的骨干。由此可以說明,有目的、有意識的畢業實習指導,會使學生的知識積累出現一個飛躍,為從事相關地球物理勘探的工作做好準備。
參考文獻:
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中圖分類號:P624文獻標識碼: A 文章編號:
科技時代的到來,使得各項現代技術獲得快速發展。科學技術的應用讓人們的工作更加準確有效,因此,將物探技術應用于我國的地質勘查工作中,對地質勘查工作的發展具有十分重要的意義。物探技術在地質勘查工作中的應用,將大大提高地質勘查的速度和質量,增強了地質勘查工作的有效性,從而提高了生產力的發展。物探技術的應用使得地質勘查工作具有更高的現代化水平,成為地質勘查中的一門新型活躍并且具有重要價值的勘查方法。但是,由于地質勘查工作的復雜性,物探技術在實際地質勘查中依舊存在眾多問題,這就需要我們進行深入的分析和研究。
物探技術的基本原理
所謂的物探技術就是指根據各種巖石之間存在密度、電性、放射性以及磁性等物理性質的差異,利用地球物理的原理,選用不同的物理方法和物探設備,進行工程區地球物理場的變化測量,以此來了解其水文地質以及工程地質條件的一種勘測方法。目前,由于單一的物探方法具有自身的局限性以及地質勘查具有復雜性,因此,我們在地質勘查中常常采用多種物探方法進行勘探和測試,這就形成了綜合物探技術。綜合物探是基于先進電子信息技術而逐漸發展起來的。由于不同的地質結構具有不同的物理特性,物探技術就是利用這種不同的物理特性,采用精密的電子儀器對地質結構進行探測,然后根據儀器反饋的信息數據和圖像,對地質結構做出準確的定量分析,從而對勘探地質結構的巖石密度和輻射進行判斷。通過綜合物探技術可以很好的了解各個巖石層的巖石結構和巖石種類進而有效地完成地質勘查工作,為各種地下礦石能源的開采進行安全的指導。
物探技術應用對地質勘查的意義及作用
目前,隨著綜合物探技術的逐漸成熟,已經深入到眾多生產行業和工程領域,尤其是在地質勘查方面,取得了良好的勘查、探測效果。例如,在水文地質探測中的運用。在進行水文地質勘查時,會根據水質具有的導電特性和巖石具有的電磁場進行綜合物探。再比如,在地質災害的地質勘查中的運用。通過有效的綜合物探技術加強對地質災害的探測,可以對地質結構進行正確的判斷,從而找出異常結構的位置以及巖層的斷層情況,根據這些物探數據可以對部分自然災害進行很好的預防。另外,可以運用于工程測量的檢測和考古行業。在工程建設前通過物探技術進行地質勘查,從而保證了施工的安全以及建筑的建成后的質量安全。應用于考古行業可以根據被測物體的物理性質,進行內部的勘查與檢測,從而幫助考古人員判斷出文物的準確位置。
因此,隨著科學技術和信息時代的不斷發展,使得綜合物探技術在地質勘探中發揮著越來越重要的作用。將物探技術應用與地質勘查工作中,通過綜合物探的數據信息,可以幫助地質勘查工作者進行精確的判斷,從而減少工作失誤,方便勘查工作的順利進行,提高地質勘查工作者的工作效率,降低工作強度。另外,將綜合物探技術應用于地質勘查領域,對我國的地質勘查工作的發展有著重要意義,有利于生產力的提高,從而促進國家建設提高經濟發展能力。
綜合物探技術的方法
由于地質勘查工作的復雜性,針對不同的環境往往采用不同的物探技術,因此進行地質勘查的綜合物探技術的方法有很多。
電磁法
電磁法主要是指根據巖層具有導電性的特點進行探測,從而達到地質勘查的目的。電磁法根據不同的工作原理,又可以分為連續電磁法和瞬變電磁法兩種情況。它們主要應用于地質結構的勘查和金屬礦床的尋找。其中,瞬變電磁法可以通過一定的電源裝置,利用電磁場的脈沖特點對地質結構發射電磁場,從而對地質結構進行有效的勘查與探測,尤其是在水文地質結構的勘查中,瞬變電磁法發揮了重要作用。
電流法
電流法是一種根據不同巖石之間具有的電阻率和含水性進行的物探技術方法。通過電流法探測出不同地質結構中的巖石電阻率,然后根據這些電阻率數據進行科學的判斷與分析,從而確定地質結構中巖石的含水量以及巖石的不同種類,以此來做到對地質結構的定性分析。
天然磁場法
由于巖石本身就具有一定的磁場,因此在進行地質勘查時可以利用這種天然的磁場進行有效的檢測。天然磁場法就是根據巖石自身所具有的磁場進行的一種地質勘探方法。這種探測技術可以通過巖石磁場的頻率進行數據測量,來詳細了解不同層次的地質結構。但是,在實際地質勘查過程中,這種物探技術方法容易受到外部因素的影響。比如,在地質勘查時使用的電子通訊設備等都會對其造成設備干擾,從而導致勘探的數據變化過大,不利于對數據進行有效分析。
無線電波法
這種方法,主要是對地下發射高頻率電磁波,然后利用這些電磁波的衰減情況進行分析,從而促進地質勘查工作的有效開展。當電磁波穿過巖石會被的磁場吸收從而出現衰減的情況,尤其是遇到斷層是會發生明顯衰減的現象,因此在地質勘查中根據這中現象可以準確判斷斷層的位置。
總而言之,進行地質勘查的物探技術有很多,比較常用的有地震波CT成像技術、聲波測并技術、高密度電法勘探技術以及鉆孔色彩電視全孔壁成像技術等等,這些技術對地質勘查工作的有效進行起著至關重要的作用。隨著社會經濟的迅猛發展,地質勘查工作對物探技術的要求也越來越高,單一的物探技術方法已經難以解決在實際工作中遇到的各種復雜的地質問題,因此,我們必須對物探技術在地質勘查中的應用及問題進行深入研究,通過多種物探技術方法的優化組合進行地質勘查,以此來提高地質勘查工作的有效性,促進地質勘查工作者判斷的準確性,提高工作效率。
參考文獻
主管單位:湖北省地質礦產勘查開發局
主辦單位:湖北省地質礦產廳;湖北地質礦產勘查開發局
出版周期:雙月刊
出版地址:湖北省武漢市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1671-1211
國內刊號:42-1736/X
郵發代號:38-332
發行范圍:國內外統一發行
創刊時間:1978
期刊收錄:
核心期刊:
期刊榮譽:
引言
工程地質勘查的目的就是為擬建設場地查清地下巖土體包括一些未明目的物、構造斷裂帶、地下水等的物理力學性質、賦存狀態、分布特征等工程地質條件,為設計、施工部門提供依據。目前主要的勘探方法有鉆探、槽探、探井和物探等,其中因鉆探資料具有直觀、可靠的特點而使鉆探成為最常用的勘探手段,但由于鉆探只是在點線上揭示目的物,在一些較復雜的地質條件下,如石灰巖地區、大采空區地段等,很難完整地反映地下巖土層的變化情況,為查清巖土層在地下空間的展布情況,往往需施工大量鉆孔,費時費力,效率較低;而在物探方面隨著近幾年物探方法、技術的發展及先進的儀器設備的應用,可以以極高的效率完成對地下巖土體的形態、規模、分布的圈定及一些物理力學參數提供資料,但由于物探方法的多解性、復雜性使物探工作很難單獨地進行,被較少應用。
1直流電阻率法
工程地質勘察中常遇到目的體埋深不大,規模較小的情況,在進行電法勘察時,要求小點距、高密度數據采集,這時用常規電法開展工作就顯得施工效率太低且精度不夠,當前探測地下巖土體最常用的是高密度電阻率法。高密度電阻率法進行二維地電斷面測量,兼具常規剖面法與測深法的功能,敷設一次導線后可進行數百至數千個記錄點的數據觀測,其信息量大、施工效率高,而且數據經自動采集系統采集后,可以通過處理軟件實現資料的現場實時處理,并根據需要自動繪制和打印各種成果圖件,大大提高了電阻率法的智能化程度,很適合一般勘查中對地下目的物的探測;高密度電法野外工作裝置形式較多,總電極數與點距可根據場地與勘察深度任意選擇。
一般固定斷面掃描測量,其視電阻率斷面為一梯型剖面;變斷面連續滾動掃描測量其視電阻率斷面為一平行四邊形剖面。對高密度電阻率法資料的反演分析方法主要有邊界單元法、有限單元法和目標相關算法等三種方法,三種方法各有千秋,可根據巖土層的具體形態選擇。高密度電法勘探的出現使得電法勘探的野外數據采集工作得到了質的提高和飛躍,同時使得資料的可利用信息大為豐富,使電法勘探智能化程度向前邁進了一大步。下面是用高密度電阻率法求取石灰巖基巖面的一個實例:廣東平遠河披水橋工程地質勘查共施工鉆孔四個,其地層自上而下為砂卵石層、含礫粘土層、二疊系灰巖。其中各孔內砂卵石層厚度變化不大,但灰巖巖面起伏非常明顯,左側鉆孔最淺處埋深僅7m,往右依次為9. 2m, 18m,最右側鉆孔至48m猶未能見到基巖,鉆孔中灰巖巖芯完整,未見溶蝕、溶洞現象。后進行橋樁超前孔施工時,發現入巖面相差很大,且見較大溶洞, 2#基礎處水平相距2. 5m,入巖面竟相差10m。為全面了解地下基巖面情況,采用高密度電法測量,共布設四條測線,點距2m,通過已有的鉆探資料選取測量參數,并校正深度,最終得出成果圖件,可以看出灰巖視電阻率在250~300Ω·m左右,灰巖巖面呈石林狀起伏分布,整體呈左高右深趨勢,溶洞反映相當明顯,在最右側鉆孔未見基巖處,顯示基巖面約60m深。后經鉆孔證實與實際情況基本吻合。
2地質雷達
地質雷達以其輕便、抗干擾性強、分辨率較其它物探方法高的特點,被廣泛地應用于地質勘探、公路質量檢測、文物考古等領域。地質雷達的探測深度和分辨率主要與天線的中心頻率、天線距離、偶極方向等設備參數及地下介質電性、電磁波在地下介質中的傳播速度等巖土層物理性質有關。目前的雙天線地質雷達的觀測方式主要有兩種:剖面法和寬角法。其中剖面法就是發射天線和接收天線以固定間隔沿測線同步移動,每移動一步便得到一個記錄,整條測線的記錄就是地質雷達的對地下探測的時間剖面圖像,這種記錄可以準確的反映正對測線下方的地下物體變化情況。寬角法觀測則是一個天線固定不動,而另一天線沿測線移動,通過記錄地下不同層面反射波的雙程走時而求取地下介質的電磁波傳播速度、地下介質的電性參數。地質雷達的資料處理與地震波的處理相似,可應用數字濾波、反褶積、偏移繞射處理、多次疊加等技術手段進行,一般都有專門的處理軟件。下面是地質雷達配合鉆探在對地下溶洞探測的實例:山東臨沂地區某廠區內部分道路及地面出現裂紋和下陷,懷疑地下有溶洞等物體,需進行勘探,由于不知地下物體的具置、形狀,如果純粹利用鉆探方法,則不僅費時費力,而且還可能勞而無功,拖延處理。
3瑞雷波法
瑞雷波法可分為穩態瑞雷波法和瞬態瑞雷波法。因穩態瑞雷波法設備較笨重,成本較高,一般難于推廣應用,而瞬態瑞雷波法以其簡便、快速、分辨率高的優點被廣泛應用于工民建巖土工程勘察和環境地質災害調查與評估當中。瞬態瑞雷波測試是由一個垂直作用于地面的沖擊震源(爆炸、落重、鐵錘等)產生信號,用兩個或多個檢波器從震源開始沿垂直于測線方向直線布置,對一定頻率范圍內的瑞利波信號進行記錄、提取,并利用專門軟件進行正演和反演分析。瑞雷波法尤其適用于層狀巖土體的探測、識別。
4瞬變電磁測深法
(TEM)瞬變電磁測深法是近幾年來發展起來的電法勘探分支方法,它利用采集的數據求取各個測點在不同深度的視電阻率,做出視電阻率的剖面圖,進而利用視電阻率異常來分辨和定位地下目的物的幾何形態與展布。它除了具有電磁法穿透高阻層能力強、分辨能力好,采用人工源隨機干擾影響小、探測效率高、成像清晰直觀明了等優點外,還具有耦合方便、受地形影響小的突出優點,在一些場地狹窄,其他物探方法難于開展工作的條件下,采用瞬變電磁法往往可取得良好的效果。更為難得的是由于該方法探測的為純二次場,故可采取簡單加大發射功率的方法以增強二次場提高信噪比,增加探測深度。正是由于瞬變電磁法的一系列優點使其在工程勘查、地質礦產、路基工程等領域獲得廣泛的應用。
5總結
在工程地質勘探中常用的物探方法尚有高分辯率淺層地震反射法、折射波法、高分辨率電阻率法、電阻率層析成像技術等,限于篇幅在這里不再一一敘述。實踐表明,在工程地質勘查中,單純利用一種勘探手段,往往不能取得良好的勘查效果,而將多種勘探手段有機地綜合利用,卻往往可取得事半功倍的收獲。
參考文獻:
[1]李大心 探地雷達方法與應用 1994