工程地質勘察的方法范文

時間:2023-12-04 18:06:06

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工程地質勘察的方法

篇1

關鍵詞:巖溶地區;工程地質勘察方法;工程應用

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

中圖分類號: P642.25

0 前言

巖溶別名喀斯特,指的是以石灰巖、白云巖等為典型代表的可溶性巖石在水的作用下發生溶解溶蝕的現象,通常在地下流動水的作用下還會形成一系列的洞穴、裂隙等地質構造。在巖溶發育地區,地下水與地表水長期侵蝕可溶性巖石,逐漸形成了多種多樣的巖溶地貌與形態,流水的作用使得巖層的完整性受到破壞,相應巖石的強度也會下降,此時巖層是不穩定的,無法為上部建筑物提供可靠的承載力。巖溶地區的工程項目建設首要做好的工作就是工程地質勘察,具體了解地下巖層的巖溶發育情況,掌握巖溶分布區域以及發育規律,以便于認知地下巖層的實際情況,收集有用的地質數據,為工程建筑的后續建設提供數據支持。巖溶地區的工程地質勘察是保障建筑物整體安全穩定的一項重要前期工作,必須認真對待。

1 巖溶地基簡述

巖溶地區往往地下巖層各種溶溝、裂隙叢生,嚴重時會極大程度地影響巖層整體的穩定性,進而影響巖層上部建筑的安全。巖溶地區各種建筑物必須建立在一個可靠的地基之上,建筑物在建設開工之前必須對巖層地基有清晰的了解,依據碳酸鹽出露條件等,巖溶地基可以大致分為以下三類:

(1)型地基

型地基地表植被稀少,通常會有厚度小于十米的土層覆蓋。實際中詳細地將型地基分為溶洞地基和石芽地基,溶洞地基要關注的是溶洞頂板的穩定性,通常頂板穩定性與巖石性質、頂板厚度以及水文地質條件等有關;石芽地基是由于大氣降水或地表水侵蝕碳酸鹽裂隙及節理而形成的。石芽地基的基巖面不平整,起伏較大可能會使得地基不穩定產生滑動或沉陷,影響建筑施工的順利進行。

(2)覆蓋型地基

覆蓋型地基上部的覆蓋層厚度往往厚達幾十米,根據具體厚度的不同又可以詳細分析淺覆蓋型與深覆蓋型。一般情況下上覆土層的特性較為松軟,多為紅粘土、沖洪積砂等,覆蓋型巖溶地基需要重視建筑地基沉降、地面塌陷的問題,考慮在復雜地質條件下地基的實際承載能力。

(3)埋藏型地基

在碳酸鹽層的上部又有其他非可溶性巖石覆蓋,此類地基稱為埋藏型地基。在實際工程建設中,若非可溶性巖石的厚度及強度能夠為上部建筑物提供足夠的承載力,那么其巖層下部的巖溶發育情況可不作考慮。

2 巖溶地區工程地質勘察方法

可溶性巖層由于其生成的地質年代是不一樣的,經過長期的地質作用巖層所形成的具體形態也是不盡相同的,漫長的流水侵蝕使得巖層出現了溶洞、裂隙以及地下河等特殊的構造。地下巖層巖溶發育情況極為復雜,這就使得在巖溶地區進行地質勘察時面臨很大的挑戰。故,在巖溶地區實際的工程地質勘探過程中,想要僅僅依靠坑探、槽探等比較傳統的勘察方法是難以取得良好的效果的,為獲取更加詳盡的地質資料,巖溶地區工程地質勘察可以使用以下方法開展具體的勘察工作,以提高工程地質勘察的準確性。

2.1 鉆探

在工程地質勘察工作中,鉆探是一種非常常用的地質勘探方法,鉆探適用范圍極廣,幾乎不受外界因素的影響。在巖溶地區,使用鉆探的方法可以有效地了解一定深度地下巖層的巖溶發育情況。使用鉆探技術進行勘察工作時,鉆孔的位置布置很重要,合理的鉆孔布置有利于取得更為準確的數據。另外,為更好地了解地下巖層的實際情況,還可以采用井下電視、鉆孔攝影等與鉆探相結合的方式了解地質情況。

2.2 地球物理勘探

地球物理勘探簡稱物探,該勘探方法利用地球物理原理,依據巖石的物理性質如密度、電性、放射性等的不同,結合相應的物理方法及儀器,對地質條件水文條件進行勘探。巖溶地區物探也是一種效率比較高的勘察技術,通過利用各種勘探儀器可以詳細地了解地下巖溶的分布情況、分布規律等。隨著技術的進步物探已經相當的成熟,在工程地質勘探中得到了廣泛應用。現階段,巖溶地區常用的物探方法有微重力法、電阻率法、地震層析成像技術、五極縱軸電測探法以及地質雷達等。在實際使用過程中,不同的物探方法都有其適用范圍,大量的實踐經驗表明針對具體的地質情況選用合理的物探方法能夠充分發揮技術的特性得出準確的勘察結果。此外物探與其他方法的結合也將有利于進一步提高地質數據的準確性,更好地掌握工程地質的實際情況。

2.3 靜力觸探

靜力觸探指的是運用壓力裝置將配置有觸探頭觸探桿壓入試驗土層,依靠量測系統對土層的貫入阻力進行測量,從而確定土層變形模量、容許承載力等物理性質。靜力觸探主要用于粘性土、砂類土以及軟土承載力的測定,在巖溶地區靜力觸探更適用于覆蓋型巖溶地質的勘探。在一定的地質條件下,靜力觸探能夠有效地處理一些其他方法無法探測到的一些難題,在覆蓋型巖溶地基的地質勘察工作中,靜力觸探能夠有效地探查隱蔽土洞及其分布規律與位置。針對不同的工程地質條件,靜力觸探也可以與地質雷達相結合,進一步提高土勘探的準確度。

2.4 遙感技術

遙感技術是一項較為新穎的技術,其原理是利用電磁輻射波對探測目標進行探測,依靠相關接受設備得出最后的遙感資料。遙感技術能夠對遠距離的目標物進行有效探測,能夠將地表特征及地質現象真實地表現出來。由于其在識別巖溶形態及地質構造方面的優勢性,該技術更適用于巖溶地區的地質勘察。我國近些年來,隨著航空航天技術的發展,各種遙感設備如遙感衛星、雷達遙感已經廣泛應用于巖溶地區的工程地質勘察工作。

3 工程項目應用實例

某南方地區一花園小區項目,占地面積30.68公頃,小區建筑項目一共包括25棟高層住宅樓、5個籃球場、6個網球場、4個地下車庫以及2個健身會所。項目小區場地位于一個巖溶平原和谷地平原的相交位置,屬于典型的喀斯特巖溶地貌,項目小區東西南三面為山地,北面是巖溶平原,山地平均高程為286.56米,項目小區所在地的中心地段平均標高是158.46米。在項目小區西面,地下有兩條發育完全的地下河,由西向東流向遠端的漏斗落水洞區。依據地質勘察報告,項目小區所在地位于一個傾斜構造中,走向為北東。項目小區所在地為巖溶發育強烈區,上覆土層為第四系中-上更新統沖洪積層,土層為一般粘性土,巖層溶溝、溶槽部位是軟-流塑狀粘性土;下伏基巖為上泥盆統桂林組灰巖,灰-淺灰色,結構為細晶結構,巖溶發育情況較為強烈。

該項目在進行地質勘察工作中,不僅采用了常規的工程鉆探技術,還結合了工程物探技術等,最終準確地查明了地質情況。在實際勘察過程中,通過采用高密度電阻率測試法有效地了解了建筑所在地地下覆蓋層的巖層厚度,有效地了解而來地下溶洞、不良地質體的分布情況。此外還使用了多波列地震映像法對現場的數據進行進一步分析,使得工程人員了解到項目所在地的地層實際情況。

4 結語

綜上所述,巖溶地區的工程地質勘察是一個較為復雜的工作,需要工作人員依據具體的實際情況采用相應的勘探方法以便實現對巖溶地區地質狀況的有效勘察。在實際工作中,我們要充分把握各種勘探方法的優缺點以及使用條件,應用過程中選擇合理的勘察方法,對項目工程地質情況進行詳盡的勘探,對項目所在地的整體工程地質情況作出正確的評估,為建設項目的后期施工提供有效地支撐。

參考文獻

[1] 石東虹,段輝云.深度探討巖溶地區工程地質勘察的合理方法[J].科技資訊,2010,17(4):22-23.

篇2

關鍵詞:工程地質;水文地質;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

中圖分類號:F407.1 文獻標識碼:A 文章編號:

在整個地質勘察過程中,主要包括工程地質勘察以及水文地質勘察兩個部分,勘察工作的質量優劣會直接影響到工程方案的各項決策安排以及工程建設的順利開展。在實際的地質勘察工作里,常常會發生由于地質問題而造成的工程事故,在對工程設計進行修改的過程中難免會延誤工程工期,情況嚴重的話甚至會給人民的財產以及人身安全帶來威脅。由于地質問題引起的工程事故突顯出了工程中的一些遺留問題,為了有效的解決這些問題,本文針對工程地質勘察過程中采用的主要方法進行剖析和介紹,作為相關的參考。

1工程地質勘察以及水文地質勘察的主要目的

1.1 工程地質勘察的主要目的

對工程的地質情況進行勘察的主要目的是為了明確建筑物區域內的地質情況,對可能發生的事故進行預測,并針對有利的地質條件進行開發和利用,盡量避開那些不利的地質,提供真實可靠的地質信息,確保工程能夠順利展開設計工作、施工操作以及管理工作等。通常工程地質勘察主要包括四個主要階段,分別是:規劃勘察、可行性研究勘察、初步設計勘察以及技施設計勘察。具體是指:(1)規劃階段:該階段的主要目的是為工程項目的選點工作提供基礎的地質資料以及依據等。需要完成的任務主要包括:廣泛搜集該區域的地質資料、地形地貌特點以及地震信息等相關資料,并做好整編工作;對工程選點的地質情況以及地質問題等有初步的了解;對工程項目建設的可能性進行初步研究和分析;對所需建筑材料的情況進行普查。(2)可行性研究階段:該階段的勘察主要是在確定了河流規劃方案之后進行進一步的工程建設勘察。主要目的是提供明確的地質情況論證以及資料,做好工程壩址的選定工作、工程壩型的確定工作以及工程引水線路的設計工作等。(3)初步設計階段:該階段是在前兩個步驟完成之后展開的,主要目的是明確建筑物區域的具體地質條件,并為建筑物的設計工作提供準確的地質資料和依據。(4)技施設計階段:該階段主要是針對前一階段選定的樞紐建筑物場地上展開的地質情況勘察,主要目的是對前幾個勘察階段提供的地質資料以及依據等進行進一步的檢驗,優化工程建筑物的設計工作。

1.2 水文地質勘察的主要目的

為了查明工程區域的水文地質條件,通常采用的手段就是對水文地質進行勘察。該方法的主要目的是確定工程區域地下水的形成規律以及具體的分布規律,并針對上述內容做出相應的水量評價以及水質評價,提供可靠的水文地質依據。開展水文地質勘察的主要任務包括:通過利用多種測繪方法、勘探措施以及試驗手段等,按照相關的勘察程序,對水文地質情況進行基本的勘察和了解,并對專門性的地質問題進行有效的解決。

2工程地質測繪的情況以及水文地質測繪的情況

2.1 工程地質測繪的具體情況

在進行工程地質勘察過程中,測繪屬于一種最基本也是最重要的方法。它主要通過利用地質學當中的一些基本理論以及基本方法,采取野外調查的方式,對勘察區域的地貌、地質、水文等情況等進行勘察研究,并將勘察結果根據適當的比例尺縮放在地形圖上,為下一階段的勘察工作、試驗工作以及后期的觀測等奠定良好的基礎。

工程地質測繪過程中選擇的比例尺會根據設計階段的不同而有所變化。在同一個設計階段當中,主要是根據建筑物所屬的類型、具體的建設規模以及工程地質情況等進行選擇和確定。通常工程地質測繪過程中采用的比例尺主要包括三種,分別是:小比例尺測繪,大小為(1:10萬~1:5萬);中比例尺測繪,大小為(1:2.5萬~1:1萬);大比例尺測繪,大小為(1:5000~1:1000)。

2.2 水文地質測繪的具體情況

在整個水文地質勘察過程中,最基礎的一項工作就是水文地質的測繪,能夠對工程區域的地質構造、地貌條件以及水文條件等進行充分的了解和認識。水文地質測繪最主要的任務是進行基本情況的查明,主要包括:(1)地下水形成過程中的相關水文以及氣象因素等;(2)建筑區域地質、地貌具有的主要特點;(3)地下水的具體補給以及排泄情況等;(4)含水層的主要分布情況。此外,還需要進一步對地下水資源的情況以及開采可行性進行評價,提供更多的關于該區域地下水資源開發利用的相關地質資料。

3工程地質勘探與水文地質勘探采用的具體方法

3.1鉆探

這里所說的鉆探主要是通過使用相應的設備,利用人力或者動力的方式對巖石進行旋轉切割或者是鑿碎等,以此來形成一個圓形的、具有較小直徑、較大深度的鉆孔。然后將巖芯取出來觀察地層的巖石特性、地質的具體構造情況以及巖體的主要風化特點等。此外,還可以從鉆孔當中取出巖樣在室內進行相關的試驗,以便于完成灌漿試驗工作以及后期的觀測測量等工作。該方法相對于物探來說,具有以下幾個優點:能夠在所有環境下展開工作,可以對巖芯進行直接觀察,具有較高的勘探精確度。

3.2物探

通常巖層都包括各種不同的物理性質,不論是在導電性、放射性還是在密度、彈性等方面都有所區別。通過使用一些專門的探測儀器對巖層的各項物理參數進行測量和確定,對物理場出現的異常特征進行研究和分析,能夠基本掌握位于地下較深位置處的地質條件。通常在地質勘察中選擇的方法有兩種,分別是電法勘探以及彈性波勘探。(1)利用電法勘探對地下地質情況進行分析和識別的過程中,主要是通過使用相關的儀器對巖土導電性具有的差異進行測定。該方法的基本依據為巖石具有的電學性質,對于不同的巖石其出現的電性差異大小、富水的強弱程度等各不相同,會對電法勘探的最終結果產生一定的影響。這就需要通過結合試坑等方法展開校驗,得到更加準確的判定資料。但是該方法會在一定程度上受到地形條件的限制,只有在地形起伏差異較小的地區(例如平原)才能夠發揮出更好的勘探效果。(2)彈性波勘探主要分為地震勘探以及聲波和超聲波勘探等。該方法主要是利用人工的方式激發震動,分析彈性波的傳播規律,對巖體具有的特性等進行判斷和分析。其中地震勘探主要是針對比較大范圍內的巖層厚度以及起伏情況等進行探測,也可以對古河道的位置進行追蹤,此外還能夠測定風化層的實際厚度等。而對于小范圍的巖體則可以通過利用聲波勘探的方法,例如對一些地下洞室的圍巖以及巖體的風華帶所做的分類等。

4工程地質以及水文地質的野外試驗情況

4.1野外抽水試驗

該試驗方法主要是針對一些流量比較大的上升泉以及方塘等進行的,通過使用相關的抽水設備來對水層的水文參數進行測定,以此來判斷地下水具體的運行特性,掌握地下水跟地表水之間的水力聯系。抽水試驗可以劃分為多種類型,主要是根據水文地質勘察的主要目的以及地質條件之間的差異等進行劃分的,通常包括單孔抽水以及多種抽水、分層抽水以及混合抽水等。

4.2鉆孔壓水試驗

該試驗方法主要是利用止水設備有效的隔離鉆孔段,然后向該段的鉆孔進行壓水試驗,讓水能夠從孔壁的裂隙逐漸向四周進行滲透,最終讓滲透水量穩定下來。通過鉆孔壓水試驗能夠對地下不同深度位置處的巖層透水性進行定性了解,為評價巖層具有的完整性、巖層的透水情況等提供相關的水文地質資料,此外還可以幫助制定相關的防滲處理方案。

5長期的觀測工作

在對工程地質以及水文地質進行勘察的過程中,長期觀測可以說是一個重要的工作內容。比如說,一些動力地質現象會不斷的隨著時間的推移而發生相關的變化,特別是受到工程活動的影響之后,一些現象會出現明顯的改變,對工程項目的安全以及使用等產生一定的影響。基于這種情況,如果單純的依靠地質的測繪工作、勘探手段以及試驗操作等是無法對動力地質的規律性進行判斷的,這就要求展開長期的觀測工作。這一階段的主要工作內容包括對工程地質以及水文地質的測繪以及勘探情況進行評價和檢驗,對工程地質可能出現的問題進行準確的預測,為了避免不良地質引起工程事故而采取相應的措施。

6 結語

通過本文敘述的主要內容以及勘探手段等在實際工程中的應用,可以對工程地質以及水文地質勘探過程中遇到的主要問題進行分析和處理,并經過合理的經濟以及技術評價之后,為工程的施工提供科學的地質依據。

參考文獻

[1]陳國明. 淺談地下水危害及工程勘察水文地質評價[J]. 西部探礦工程, 2006,12(3):79-80.

[2]黃勇,周志芳,王錦國.低滲透性含水層水文地質參數確定方法及其應用[J].河海大學學報,2006,34(6):672-675.

篇3

關鍵詞:綜合地質勘察 巖溶 巖溶分布規律

中圖分類號:U212 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)07(b)-0068-02

巖溶是由于地表水及地下水活動所引起可溶巖石的溶蝕作用,以及由這種作用所形成的各種地表和地下溶蝕現象的總稱。

我國巖溶分布廣泛,當鐵路以隧道形式通過巖溶區時,可能遇到各種危害:如溶洞填充物坍塌,突然涌水、涌泥,下伏溶洞使隧道襯砌發生不均勻沉降,造成襯砌開裂或失穩等。因此,查明巖溶洞穴和巖溶水的分布規律和巖溶發育程度,為鐵路選線、設計提供可靠的地質依據。

1 工程概況

黔江-張家界-常德鐵路臥云界隧道位于湖南省桑植縣山區。該隧道為雙線隧道,貫通線里程為DK147+280~DK152+340,隧道總長5060 m,隧道為“人”字坡,坡度為3.5~17.8‰,進口高程408.93 m,出口高程351.61 m,最大埋深449.5 m。

2 工程地質及水文地質概況

2.1 地層巖性及水文地質特征

本工程主要涉及地層有第四系沖積、坡積粉質黏土,三疊系中統灰巖夾白云巖,下統灰巖,二疊系上統灰巖夾炭質頁巖,下統灰巖、灰巖夾炭質頁巖,泥盆系上統砂巖夾頁巖,中統砂巖和志留系上統頁巖夾粉砂巖。

灰巖:淺灰-青灰色為主,局部為灰白色,弱風化為主,隱晶質構造,中厚層-厚層狀構造,成份以方解石為主,節理裂隙發育,其裂隙面局部可見銹黃色水漬銹斑。弱風化層,溶蝕現象發育,局部可見小中型溶洞,洞中無水無充填物。

白云巖:灰白色或肉紅色為主,局部為褐黃色,礦物成份以方解石為主,微晶結構,厚層-巨厚層狀構造,節理裂隙較發育,隙面偶見少量輕微溶蝕現象,局部有0.7~0.8 m厚強風層,裂隙面不新鮮,溶蝕現象較嚴重,巖芯較破碎,巖質略硬;弱風化,溶蝕現象發育,局部可見小中型溶洞,其呈水平狀或為串珠狀,巖芯較完整,巖質較硬。

地下水發育,地下水類型為巖溶水,含水巖組為二疊系灰巖、灰巖夾炭質頁巖和三疊系灰巖、灰巖夾白云巖,主要受大氣降水補給。巖溶地貌類型為溶丘槽谷、斜坡溝谷和溶丘洼地。

2.2 地質構造

工程場地主要地質構造為二戶溪背斜褶皺構造。二戶溪背斜核部在線路里程DK147+400附近,背斜軸向N60°E,軸面直立,西北翼地層產狀N10°~20°W40°~45°S,東南翼地層產狀N5°~15°W/30°~45°N。隧道工程場地位于二戶溪背斜的核部及東南翼。場址區域巖層總體沿N-S走向,地層為整合接觸,巖層產狀變化不大,局部有揉皺,扭曲現象。

3 綜合地質勘察方法的應用

主要采用地面地質調查、物探和鉆探等方法進行巖溶區的工程地質勘察工作。

3.1 地面地質調查

為了查明本工區巖溶發育情況,以便為線路合理選線提供可靠的地質依據,本次調查期間對擬定線路通過區寬2.6 km、面積為13 km的地區進行了詳細的地質調查,查明了線路通過區地層巖性、地層產狀、地表巖溶分布等情況。

通過地面地質調查發現了一個面積約1 km的巖溶洼地,地表巖溶發育,且發育一條暗河。若線路以隧道形式通過此處極為不利,因此線路選擇繞避該巖溶洼地。如圖1所示。

3.2 物探及鉆探

為了探測隧道通過區域的巖溶發育情況,在充分分析地面地質調查成果的基礎上,布置了若干物探斷面。本次調查采用了高密度電法,得到典型物理場異常區,如圖2所示。

利用鉆探手段,揭示物探異常區的地質情況,從而對物探成果進行合理的地質解譯,確定工區巖溶發育情況及分布規律。通過鉆孔對物探異常區的揭示,確定了本地區視電阻率在200~500 Ω·m范圍為巖溶發育區,溶洞為粉質黏土全填充;500~1000 Ω·m為輕微溶蝕灰巖區,大于1000 Ω·m為完整灰巖區。

通過對物探成果的地質解譯,得到隧道洞身巖溶發育分布圖(圖3)。

4 結論

通過綜合地質勘察方法可以得出該工區的巖溶發育程度和分布規律如下。

(1)地形地貌、巖層產狀控制巖溶發育程度及分布。被河流切割形成溝谷的可溶巖地區巖體破碎,水循環強烈,巖溶發育。巖溶發育的形態一般受巖層產狀控制,角度與巖層傾角一致。

(2)可溶巖與非可溶巖接觸帶巖溶發育,巖溶發育的位置受接觸帶產狀控制。非可溶巖相當于隔水底板,當可溶巖與非可溶巖接觸帶傾向與山坡傾向相反時,地下水沿山坡向山腳徑流時受阻,從而在接觸帶上形成富水區,因此巖溶發育;反之當接觸帶傾向與山坡傾向一致時,水流順暢,巖溶發育較少。

(3)巖性造成的巖溶發育,如灰巖、白云巖區巖溶集中發育。

綜上所述采用綜合地質勘察方法對可溶巖地區進行工程地質調查,可以由地面地質調查指導物探的布置,由鉆探對物探成果進行解譯和驗證,使各種手段都能經濟合理的發揮作用,點面結合、由淺入深地認識該地區巖溶發育特征和分布規律,為隧道選線提供地質依據,為隧道設計提供地質參數,為施工方法的選擇、隧道排水方案的制定提供指導。

參考文獻

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[2] TB10012-2007,鐵路工程地質勘察規范[S].

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[4] TB10027-2001,鐵路工程不良地質勘察規范[S].

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篇4

關鍵詞:物探方法;地質勘查;應用

1、工程物探技術

工程物探技術也稱之為地球物理勘探技術,是近幾年一門新興的地質學科,發展的十分迅速,其能夠很好的應對工程中遇到的地質問題。以往在對巖土層自然或者人工物理場變化情況進行測量時,由于技術的限制所以結果會存在很大的差異。隨著工程物探技術的發展,一些觀測儀器更加精密,其在進行觀測以后,能夠根據地下巖土層物性差異情況,準確找到巖土層空間的展布范圍以及得到巖土層的物性參數,打破了工程地質問題對工程質量的束縛。

2、物探技術的應用對地質勘查的作用

就目前的情況來看,物探技術得到了進一步發展,該技術已經被廣泛的應用于各個領域中,尤其是在地質勘探方面,其取得了非常好的效果。例如在進行水文地質探測的時候需要根據水質的特性以及巖石的特點進行物探技術的選擇以及應用。而在進行物質災害的勘察過程中需要根據物探數據采取有效的措施進行自然災害的預防,從而能夠有效的保障勘察的結果,為工程施工安全提供保障。

3、物探方法在工程地質勘查中的應用

3.1、地震勘探法

地震勘探主要的原理是利用人工激發的一種彈性波可以在不同的地殼中進行傳播的規律對地球的巖性和構造形態進行充分分析的一種物探方法。而進行傳播的彈性波就是地震波,在整個過程中炸藥如果作為了地震源,在進行底層表面的激發過程中就會影響到周圍的環境,使其發生變形和破裂,如果震源比較遠的巖石也會受到外力影響發生彈性變化,而在產生彈性結構的時候就會有一個反抗結構的形變,而隨著彈性結構的不斷變化,巖石也就會慢慢的回到初始狀態。在整個運行過程中震源的震點主要的變化時跟著彈性結構進行的,因此對于每一個質點之間都存在關聯,質點在進行移動的時候就會形成地震波。在這個運行過程中需要工作人員做好相關地震波的記錄,從而方便后續的工作開展。

3.2、探地雷達

探地雷達是借助礦山地下的各種介質來發射其發出的高頻率電磁波,將該電磁波反射到目標地質,根據電磁波反射回的頻率來對該處地質進行勘察,篩選和分析。其工作原理接近于光學的原理,通過持續不斷的反射折射將電磁波不斷的深入地下,從而對金屬礦山進行更深層次的勘察。根據電磁波傳播的原理,要想確定電磁波在地下傳播的深度就必須要了解該處地質中電磁波借助傳播的介質特點。通過該處介質的特點從而對反射回的電磁波進行綜合的分析和判斷。在介質類似的情況下,通常接收回的電磁波頻率也大致相同,因此相對較高的分辨率是探底雷達所必備的能力。

3.3、磁法

自然磁場法這種方法主要是對地下存在的天電場場源進行利用。所有對于地下水的分布情況以及儲存方面的勘查都可以利用在地面上測量到的一些電場的變化情況去判斷。但是這種方法也存在一定的局限性,只適用于水力坡度較大、埋藏較淺的區域。

3.4、瞬變電磁法

瞬變電磁法主要是通過電磁波與時間的變化來對該處的地質進行勘測,主要是依靠礦山下不同礦石的導電性不同,傳出的電磁感應不同來分析磁場隨時間的變化規律,從而確定礦山下礦石的分布位置。

4、物探技術的發展趨勢

4.1、探測技術的創新

隨著社會的發展,對于探測方法技術要求越來越高,因此進一步加強工程物探技術的研究非常有必要。在進行過程物探技術研究中可以選擇使用多波理論,從而能夠不斷拓寬物理波的頻譜范圍。同時可以將計算機技術和電子信息技術引入到工程物探技術中,從而能夠進一步實現自動化發展。

4.2、對物探工程技術的處理

工程物探的數據采集與翻譯工作也是施工過程的重難點,首先,就前者來說,在進行野外采集工作時,必須要能敏銳的捕捉到一些重要的數據情況,一旦出任何偏差,都會威脅到后續的施工質量;對后者來說,將原始數據翻譯為工程地質資料是每一個物探工程師必須具備的素質。只有準確的數據支持才能合理應對巖土工程問題,以及合理選擇出工程處理方案,是施工各環節的基礎保障。因此,物探工程師必須要扎實巖土工程專業知識以及工程物探理論知識,以良好的素養積極應對各種地質問題,保證施工質量。比如,應用彈性波勘探方法來進一步分析工程物探資料時,要求物探工程師必須要對干擾波進行準確的分離和壓制。一般來講,軟件和硬件技術的共同作用是可以實現這一過程的。但是在實際工作過程中,由于種種因素的限制,對其的分離效率并不高,必須要借助于物探工程師對測試結果進行進一步的處理分析,才能得到理想的效果。此外,由于物探方法可以從多個角度進行解釋,所以物探工程師必須要對原始數據和實驗數據進行比對處理,最終得出合理準確的解釋。

4.3、重視專業人才的培養,完善技術標準

為了能夠進一步促進工程物探技術的發展,需要進一步加強人才的培養工作,人才是促進物探技術發展的關鍵部分,因此需要引起重視。同時在整個過程中還需要不斷完善相關技術標準,從而能夠更好的確保探測結果的準確性。不僅如此還需要不斷的加強各個技術人員的交流合作,從而能夠更好的應用各種新技術和方法,更好的促進物探技術的發展。

總之,就目前的情況來看,物探技術在地質勘察工作中占據著非常重要的意義,正確使用物探技術,能夠有效保證工程的順利進行,并有效的確保建設的安全系數,因此進一步加強對其的研究非常有必要。

作者:高倩 單位:遼寧省物測勘查院

參考文獻

[1]何欣.物探方法在地質勘查中的作用[J].黑龍江科技信息,2015,14:97.

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近年來,隨著我國經濟發展速度的不斷提高,我國水利工程的建設取得很大程度上的進步,水利工程建設要注重引進國外先進技術和管理經驗,使我國也逐漸走向發達國家行列。但是,很多建設單位在水利工程建設前沒有制訂一整套科學合理的工程地質勘查方案,在后期的建設過程中難免會遇到各種突況,以至于超出預算成本,不能按期竣工,帶來巨大的經濟損失。由此可見,工程地質勘察對水利工程的建設具有非常重要的作用,需要引起有關部門的高度重視。

一、 水利工程地質勘察分析

水利工程地質勘察是指對水利工程建設地區的地質條件或者場地水平所做的地質考察與勘察。通過對當地的實地調查與勘測,詳細了解當地的地質條件,土壤情況以及水位高低等,以便為水利工程建設方案的制訂做好充分的準備。工程地質勘察針對不同的地質條件,需要采取不同的勘察方法。由于各種不利因素的綜合影響,給工程地質勘察增加難度,這時就需要選擇合適的勘察方法。我國在水利工程地質勘察中采用較多的方法有工程地質檢測、工程地質測繪、工程地質試驗、工程地質勘探等。不同的方法都有自己的優缺點,科學合理地選擇勘察方法,有利于提高工作效率,獲得工程地質勘測的成果,為水利工程建設提供有用的地質資料,取得事半功倍的效果。由此可見,水利工程勘察是一項艱巨的任務,需要選擇合理的勘察方法。只有這樣,才能避免不必要的繁瑣的工作,為水利工程的建設提供詳細的資料,為水利工程的建設使用奠定堅實的基礎。

(一) 工程地質測繪

工程地質測繪是指勘察和分析水利工程建設地區的地質條件,編制成一定比例尺的工程地質圖,為工程地質勘探,工程地質試驗提供依據。工程地質測繪是工程地質勘察的一項基礎性工作,是走在其他勘察工作前面的勘察工作。工程地質測繪可以對地面地質條件進行深入了解,同時對地下地質情況準確判斷,掌握地質條件的詳細資料,從而為其他的勘察工作奠定基礎,減少勘察的工作量,提高工作效率。可見,工程地質測繪是一項非常重要的基礎性工作。

(二) 工程地質勘探

工程地質勘探是指借助一定的機械工具深入地下對地下的地質條件進行勘探的方法。這種方法適用于地面露頭較少、地質條件比較復雜的地質條件的勘察,通常在我國應用比較廣泛的工程地質勘探方法是工程地球物理勘探、 鉆探和坑探工程等。不同的勘探方法有自己的優缺點,針對不同的地質條件,需要合理選擇合適的地質勘探方法。

(三) 工程地質試驗

工程地質試驗是指各種地質條件、工程設計以及施工提供參數而進行的試驗的總稱,對巖石的物理性質、力學性質、強度結構進行有效的試驗,可以幫助我們更加深入準確地了解認識地質條件以及巖石的性質,有利于我們進行工程布置、降低建筑成本、確定工程工期和工程方案的研究與規劃。

二、 水利工程中工程地質勘察的作用

隨著我國水利工程建設的不斷發展、規模不斷擴大,工程地質勘察的作用顯得尤為重要。雖然工程地質勘察是一項非常艱難的工作,但是在水利工程建設中的作用不可忽視。只有對水利工程周邊的地質條件進行細致的勘察,才能制訂詳細、科學、合理的施工方案,提高工程建設的安全性,減低建筑成本,順利、高效地開展水利工程的施工工作。下面詳細的介紹了水利工程中工程地質勘察的作用。

(一) 提高工程建設的安全性

水利工程在建設的各個階段都存在一定的安全風險,而安全風險大部分是源于對周圍地質環境的不熟悉,缺乏前期的地質勘察所造成的,由此可見,工程地質勘察可以提高工程建設的安全性。通過工程地質勘察,可以準確的獲得建設施工地區的地質條件,分析所存在的安全隱患,可以在后期的建設中避開惡劣的地質環境,降低安全事故的發生。

(二) 提高建設方案的科學性

水利工程方案的制訂是工程建設成功與否的關鍵。建筑方案的規劃需要詳細掌握水利工程建設場地的地質條件、水文情況以及結構的穩定性,而這些資料的獲取正是通過工程地質勘察所獲得的。只有科學、有效的進行地質勘察,才能合理的研究與制定科學的建設方案。所以,工程地質勘察工作在水利工程中是必不可少的。

(三) 降低建設成本

水利工程是一項龐大的工程,從工程的提出到最終的建設運營需要大量的資金作支持,同時也需要各種繁瑣,復雜的工作才能完成。然而,通過地質勘察工作,可以對工程建設地區的地質條件和環境、水文情況、地質結構有深入的調查和分析,從而組織建設工作合理、有序的進行,保證工程按期完成,降低了水利工程的工程造價。由此可見,做好準確的工程地質勘察工作可以有效的降低建設成本。

三、 水利工程中工程地質勘察的意義

工程地質勘察是水利工程建設的一項基礎工作,是工程質量的決定因素,所以,在水利工程建設中要做好工程地質勘察工作,促進水利工程建設有序、高效的完成,滿足人類生存與發展的需要,推動經濟的發展。我國是世界上人口最多的國家,同時也是世界上的農業大國。農業的發展離不開水,中國古代有句諺語是“靠天吃飯”是指我國廣大的農民大多依靠雨水來灌溉,農業的發展受到氣候環境的制約。時至今日,隨著我國水利工程的不斷發展,“靠天吃飯”的現狀已逐漸被打破,利用水利工程對農田進行灌溉,有利于農作物更好的生長。在水利工程建設中,工程地質勘察是非常重要的工作。通過工程地質勘察可以準確掌握水利工程建設地區的地質條件、水文情況和地質結構的資料,有利于科學、合理的規劃工程建設方案,保證工程建設工作有序、高效的開展。綜上所述,工程地質勘察對水利工程建設具有非常重要的意義。

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關鍵詞:市政道路 工程地質勘察 注意問題

中圖分類號:TU99 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)01(a)-0105-01

隨著我國經濟的繁榮和公路建設事業的發展,所涉及的地質問題越來越復雜,工程設計對地質資料的要求也在不斷提高。根據市政道路基本建設程序,市政道路工程地質勘察與設計工作同步協調,分階段并按各階段要求的深度開展工作,而準確提供各階段所需的地質資料,則是確保各階段工程設計質量的前提。

目前在市政道路工程地質勘察過程中出現許多問題,一方面是客觀因素,如地質條件復雜,現有勘察方法和勘察手段難以充分反映地質條件,工程規模擴大,對地質資料的要求提高等;另一方面是主觀因素,如勘察人員對技術標準的掌握和運用不夠靈活,沒有按照要求達到地勘工作量等。在實際勘察工作中,要突出工作重點,明確勘察過程中需要注意的問題。

1 市政道路工程地質勘察過程中需要注意的問題

1.1 根據不同地質情況提出不同的勘察要求

市政道路一般位于城市區域、為線狀勘察范圍,因其地理位置的特殊性,導致市政道路工程地質勘察的手段、方法與其他建筑物工程勘察有較大區別。同時由于不同的城市的地質環境均有自己的特定條件,要在不同的地質情況下找到相應的勘察要求:如在對沖積平原和山間谷地的路基勘察時,應采用靜力觸探方法,而對崗地和山區,則應采用深挖或淺井方法。要提高地質勘察技術,對于不同的地質采取不同的勘察方法,找到相應的解決策略。同時在城市發展進程中進行過大大小小不同程度的地質勘察,可將其最新勘察資料和勘察結果充分利用,避免做重復功和無用功。如延安市區川道地質特征明顯,在進行延安市市政道路工程地質勘察的時候,要在結合延安市已經累計的勘察資料和城市道路建設經驗的基礎上,酌情增減具體勘察工作量,同時也應嚴肅勘察態度,提高勘察科學性和準確性。

1.2 嚴格遵循市政道路工程勘察規范,嚴格按照標準進行勘察

現行市政道路工程勘察規范為北京市勘察院主編、建設部批準發行的《市政工程勘察規范CJJ56-94》。在市政道路工程勘察規范中,對勘察工作量諸如勘探點密度、勘探點選取原則、勘探點深度、取土試樣和原位測試等都做了明確規定,針對不同的地質類型也提出了不同的勘測要求,對勘察方法也有了一定的規范和準則,大大提高了勘察的科學性。同時應該注意的是,由于隨著城市化進程的加快和經濟社會對市政道路要求的提高,市政道路在規模和等級上都出現很大變化,并且在信息化處理手段和勘察方法等方面有了很大提高和進步。因此,在嚴格遵循市政道路工程勘察規范的同時,應對其中部分條款結合新的國標以及其他行業的規范進行理解,國家勘察機關也應結合現實情況編制和盡快出臺新的科學實用的市政道路工程勘察規范。

2.3 加強對市政道路工程地質勘察全過程的控制

首先,應編制地質勘探委托書,明確市政道路工程地質勘察的目的和要求,包括地勘工作量等內容,并對勘察單位進行技術交底,提供工程點坐標及高程等數據。地勘工作量關系著地勘工作的深度和質量,如果地勘工作量投入不足,很有可能使得地勘工作達不到應有的深度,一旦勘察的地質資料不能正確反映現場地質條件,將對工程建設質量產生重大影響,因此,應根據工程地質復雜程度、勘探的目的和設計要求、工程結構設置等來合理確定地勘工作量。

其次,應編制勘察大綱,在綜合考慮現場地形地質條件和勘察手段適用條件,以及工程結構設置等的基礎上,在勘察大綱中對項目的概況、市政道路沿線的自然地理和工程地質概況、地質勘察執行的技術標準等進行詳細說明,同時還要講組織機構、設備配置、質量管理、人員組成、安全與環保措施以及計劃進度等進行明確的說明。

再次,要選用合適的勘察方法,由于市政道路工程所涉及的地質問題面廣且復雜,單一的勘察方法難以滿足工程方案設計和比選的需要,因此,應結合路線及各類構造物的工程方案設計,根據現場地形地質條件,采用綜合的勘察方法進行勘察。對于路線地質勘察,勘察方法可采用以工程地質調繪為主,輔以必要的勘探、測試手段;對路基地質勘察,要重點注意地基穩定和邊坡穩定的地質問題,根據路基的填挖高度和實際情況選擇相應的勘察手段。

再次,要加強勘察質量控制,地質勘察質量直接影響著工程設計質量、施工工期、工程造價以及工程運營等,如果地質勘察質量出現問題,將有可能在施工過程中進行方案變更,造成不必要的浪費和損失,甚至有可能影響道路安全等,造成人們的生命財產損失。因此,加強地質勘察質量控制,嚴格按照國家規范和標準進行,認真做好設備檢測,明確各自責任,認真監控質量,分析、整理和鑒別原始資料,提高勘察質量。

最后,要加強地質勘察督查和地質勘察報告的評審。督查人員除了要監督鉆孔數量和深度外,還應仔細審查與復核技術資料,通過對相近構造物的鉆探資料對照分析,從而提高資料的準確度。在地質勘察報告評審階段,應由多個部門通過會議等形式,對勘察結果等進行評審,及時糾正評審中提出的問題,嚴肅對待評審記錄。

3 結語

綜上所述,地質勘察是市政道路設計和確保工程質量的重要前提,只有根據不同的地質條件,選擇不同的勘察方法,滿足不同地質的勘察要求,嚴格遵循市政道路工程勘察規范,嚴格按照相應標準進行勘察,明確市政道路工程地質勘察的目的、任務及勘察方法和手段,加強對市政道路工程地質勘察全過程的控制,切實提高市政道路工程地質勘察質量,為市政道路的設計和施工提供更加詳細的地質資料,從而保證市政道路施工質量。

參考文獻

[1] 何杰.提高市政道路工程質量措施[J]. 科技信息,2011(7).

[2] 李建鋒.淺談工程地質勘察中的誤區與需要注意的問題[J].云南水力發電,2009(3).

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關鍵詞:病險水庫;成因分析;地質勘察

l水庫病害成因分析

水庫病害主要受運行條件、地理、氣候、地質條件和建設時期的特定環境影響,水庫工程便存在各方面的病害,從而使水庫達不到預計的蓄水量。情況嚴重的有很多水庫空庫操作,從而使灌溉面積縮小。不止這些,因為水庫存在不安全因素,對下游人民生命安危及財產安全也帶來不可輕視影響。如何揚長避短,第一就是及時的剖析水庫病害原因,為水庫除險加固工程的必要性和設計提供可靠依據。在對全區病險水庫實地踏勘和室內分析整理,病險水庫病害成因主要是以下幾種。

1.1庫岸不穩定

一部分病險水庫的水下岸坡存在不穩定體,在水庫蓄水前期則已產生一定的位移或滑塌,在建水庫時未進行處理。水庫蓄水后,由于地下水環境的改變而加劇其不穩定性,尤其是近壩不穩定體,對水庫的安全影響最大。庫岸滑坡主要受岸坡第四系松散堆積物厚度、巖體風化程度、巖體軟弱結構面的優勢面、岸坡坡度和地下水環境改變的控制和影響。不穩定體滑動面一般是第四系松散堆積物與基巖接觸帶,或巖體軟弱結構面的優勢面,或全、強風化巖體中的應力集中接帶。山高坡陡,基巖裂隙水位較高,地下水多從谷坡裂隙滲出,并經松散堆積物與基巖接觸帶排泄于谷底,同時軟化和接觸口,這些因素導致接觸帶抗剪強度降低,從而引起坡積層沿基巖面的滑動。

1.2土石壩沉降

在小(二)型水庫中。壩體均為土石壩,但這些土石壩壩基不同程度的保留了第四系松散堆積物,堆積厚度一般是2.4m,軟弱層極少見,這些堆積物的天然密度多大于壩體填筑密度,同時在壩體荷載作用下進一步壓密,壩基的壓縮變形是極有限的。所以土石壩的沉降問題主要來自于土石壩壩體本身因填筑物的不密實而產生的自重|司結變形。在修建這些水庫時,是解放初期,多為投工投勞和人工操作,機械化程度低,壩體填筑密實度達不到要求,一是碾壓不夠,鉆孔巖心結構松散,標準貫入試驗擊數偏低,鉆孔注水試驗滲水量大;二是填筑土含水量太高,采用在壩基水下拋土截流,并讓未經合適處理的截流戧體成為土壩的一部分,在水庫運行期問,高含水量的原戧體發生沉降變形;三是分段填筑的施工縫處理不當,當時人工挑土上壩,二三個壩段同時填筑,因壩段間施工縫自壩底至壩頂均未作碾壓處理或處理不當,使壩體產生沉降變形,過量的變形導致壩體裂縫或壩高不足。

1.3土石壩裂縫

常見的土石壩裂縫是平行壩軸線方向的縱縫和垂直壩軸線方向的橫縫。土石壩背水坡的縱縫多由壩坡偏陡、上下游差異沉降、壩體土粘粒含量太高產生干縮和壩體向下游的滲透動水壓力作用所引起的。但多數土石壩背水坡較為平整,且布有貼坡或棱體反濾排水,因此土石壩背水坡的縱縫一般不多見。土石壩迎水坡或壩頂的縱縫多由壩坡偏陡、壩體向上游的滲透動水壓力作用和壩體土粘粒含量太高產生干縮所引起的。由于水庫的不斷蓄水和放水,使土行壩迎水坡的壩體土頻繁出現飽水和失水過程,尤其是在庫水位發生驟降情況下,這種縱縫更容易產生,嚴重時還會產生壩體滑坡。土石壩的橫向裂縫除了壩體土粘粒含量太高產生干縮外,另外的原因就是壩體在分段填筑時施工縫處理不當,壩體產生差異滑動與沉降所造成的。

1.4土石壩滲透穩定

土石壩的滲漏源于防滲體的空隙過大或穿壩涵洞及其他構筑物差異變形產生的滲漏縫隙。當滲透流速大于砂、土的涌動流速(砂、土被水流帶走的臨界滲流速度)時,土石壩則產生滲透破壞,還有因生物作用而產生滲透破壞的。

1.5壩基抗滑穩定

除了上述情況外,有些水庫大壩是壩底寬度較小的剛性壩,由于接觸面抗剪強度不足、基巖優勢面抗剪強度不足、壩基揚壓力太大等原因使大壩發生險情。

1.6壩基滲透穩定

已建大壩的壩基出現的滲透穩定問題,分析其原因主要是由于松散巖土孔隙、斷層軟弱破碎帶、軟弱破碎夾層和巖溶洞穴存在所引起的。庫水通過這些薄弱帶侵蝕壩基,促使壩基發生滲透破壞,這種情況多發生在貫通土石壩基的砂礫石層中。

1.7繞壩滲透穩定

水庫成為病險庫的情況中,繞壩滲透破壞也是一個常見的問題.其主要表現在兩個方面:一是近壩肩斷層破碎帶管涌影響壩肩穩定;二是繞壩滲漏引起壩肩下游深風化巖坡或土坡的滑坡,進而影響壩肩穩定。

2病險水庫地質勘察

水庫除險加固工程的實施能否起到興利除害的目的,使水庫能充分發揮其作用,前期地質勘察工作有著至關重要的作用。首先是壩基地質情況呈隱蔽性,資料記錄不完全,水庫蓄水后地質情況發生改變:其次是對一些構筑物的質量和位置需要進行勘探和測試,所以稱之為病險水庫地質勘察,而不單純是病險水庫的工程地質勘察;三是地質勘察工作集中在安全鑒定勘察和除險加固初步設計勘察階段,安全鑒定勘察時,無可參照的規程或規范,需根據現場勘察情況及經驗得出結論和建議。就病險水庫安全鑒定勘察的精度問題,現行可以參照《水利水電工程地質勘察規范》(GB50487—2008)和《中小型水利水電工程地質勘察規范》(SL55—2005)所規定的“初步設計階段工程地質勘察”和“技施設計階段工程地質勘察之專門性工程地質問題勘察”精度實行。結合病險水庫的前期建設資料和后期成為病險庫時勘察的地形地質條件,工程地質勘察一般采用施工、運行調查與地質勘探、地質測試相結合的方法,才能使地勘工作有的放矢,同時查明其他存在的病害隱患,確保地質勘察成果的全面性和可靠性。病險水庫地質勘察的原則是以病險工段作為重點勘察.必要時做專門勘察,一般工段做常規勘察。

2.1庫區地質勘察

病險水庫地質勘察的主要內容是庫岸穩定、水庫滲漏和水庫淤積問題。其中水庫滲漏和水庫淤積問題的地質勘察,視病險的實際情況進行。而庫岸穩定的地質勘察,不管病險是否存在,均要進行,尤其是要對近壩庫岸的潛在危險進行研究。勘察方法一般采用地質測繪和槽坑探的地表研究以及必要的工程鉆探或硐探的深層研究。

2.2壩區地質勘察

1)壩體勘察。勘察的主要內容是了解壩體的填(澆)筑質量,裂縫位置、寬度、性狀,滲漏通道、范圍、性質,浸潤面分布狀況,滑坡體范圍、滑移面寬度、性狀,施工缺陷,結構體材料的性質及其他病險特征和相關問題。勘察方法一般采用鉆探、坑探、井探和物探等地質勘探手段,標準貫人試驗、動力觸探試驗、結構體的巖土試驗和壓(注、滲)水試驗、連通試驗.示蹤試驗、波速測試、堤壩病險探測、孔內電視等觀測手段對壩體病害進行綜合勘察。對于不同水庫的病險工段的勘察,宜針對病險情況,選擇合適的勘察手段和測試方法,勘探點的間距視需要而定;對于一般工段的常規勘察,宜結合壩基工程地質勘察范圍布置勘探點,勘探點的間距參照《水利水電工程地質勘察規范》(GB50487—2008)和《中小型水利水電工程地質勘察規范》(SL55—2005)所規定的“初步設計階段工程地質勘察”的要求布置。

2)壩基工程地質勘察。工程地質勘察內容是在分析前期相關工程地質勘察成果的基礎上,通過地質踏勘,了解工程區地形條件,調查施工和運行期間的壩基險情及隱患.查明壩基清基情況和壩基工程地質條件,分析壩基工程地質問題,評價壩基工程地質問題對壩基穩定的影響程度。勘察方法一般采用地質測繪、鉆探、槽探、坑探、井探和物探等地質勘探手段,以及標準貫入試驗、動力觸探工程技術試驗、巖土試驗、壓(注)水試驗、壩基承壓水頭(揚壓力)觀測、連通試驗、示蹤試驗、聲波測井、孔內電視等觀測手段對壩基進行工程地質勘察。重點勘察壩基前期及調查了解的險情及隱患。對其他壩基的勘察手段和測試方法以及勘察范圍和勘探點間距可參照《水利水電工程地質勘察規范》(GB50487—2008)和《中小型水利水電工程地質勘察規范》(SL55—2005)所規定的初步設計階段工程地質勘察的要求。

2.3涵洞工程地質勘察

2.3.1規模較小的水庫為穿壩輸水涵地質勘察。混凝土壩中的穿壩輸水涵病害勘察內容主要是了解涵管裂縫。通過管內檢查、工程鉆探、壓(注)水試驗和聲波測井、孔內電視等,杳明裂縫寬度與分布狀況;土壩中的穿壩輸水涌病害勘察內容主要是了解涵管裂縫、位移以及管周壩體土的性狀與浸潤線高程。一般通過管內檢查、工程鉆探手段,以及標準貫人試驗、土工試驗和注水試驗等測試方法,查明涵管位移和裂縫狀況,評價管周壩體土的滲透穩定性和抗沖穩定性。

2.3.2規模較大的水庫即是對輸水隧洞工程地質勘察。勘察內容主要是了解洞襯砌體或圍巖的裂縫、斷裂或其他變形及滲透破壞情況,通過洞內外觀檢查、工程鉆探、巖土試驗、壓(注)水試驗和聲波測井、孔內電視等,重點勘查隧洞病險洞段,評價洞室圍巖的穩定性。

2.4溢洪道工程地質勘察

工程地質勘察內容是在分析前期相關工程地質勘察成果的基礎上,通過施工和運行調查,了解病險工段,查明閘室或堰基清基情況,查明閘室或堰基及其他工段的工程地質條件,分析溢洪道地基工程地質問題,評價溢洪道地基工程地質問題對溢洪道穩定的影響程度。勘察方法一般采用地質測繪、鉆探、槽探等地質勘探手段,標準貫人試驗、動力觸探試驗、巖土試驗、壓(注)水試驗、閘室或堰基承壓水頭(揚壓力)觀測、聲波測井、孔內電視等觀測手段對溢洪道地基進行工程地質勘察,重點勘察溢洪道地基的病險工段。

3結語

篇8

關鍵詞:山區公路;地質條件;勘察方法

0 引言

隨著我國經濟的飛速增長,山區經濟和資源的開發進程越來越快,由于山區面積占了我國土地面積的大部分,所以各地的條件不盡相同且多樣復雜。如果沒有深入細致的地質勘察工作和完整可靠的施工方案,山區公路工程將會有巨大的問題。因此結合地質勘察原則并使用有效的手段對工程地質進行勘察是重要任務。下面對此進行討論分析。

1 勘察方法的選擇

從山區公路工程地質條件的特點不難看出,要準確查明山區公路沿線的地層巖性、地質構造、水文地質、地質病害的分布、類型、危害等工程地質條件以及確定建(構)造物基礎巖土的物理力學參數,單一運用常規的工程地質勘探方法是十分困難的,如鉆探,雖比較直觀且能提供滿足設計需要的資料,但因受地形、交通、工期和費用等條件限制,工作量很難做夠,勘察深度難予保證。因此在勘探方法的選擇上應充分利用當地的有利條件和工程地質條件特點,從全面查清工程地質條件,有利于施工實施和節約成本費用等方面出發,采用適當的勘探方法。

2 山區公路工程地質勘察中存在的問題

2.1 工程地質勘察方案不合理

在山區公路工程地質勘察中, 大多工程地質勘察項目雖然也制定了勘察大綱, 但多數項目勘察方案簡單、未能針對項目的工程地質條件和工程的特點, 對項目工程地質勘察進行詳細規劃, 所采用的勘察方法, 時有不合理或欠缺的地方。如橋梁鉆孔布置未考慮到山區地質條件的復雜多變, 鉆孔數量偏少、鉆孔位置不合理;高邊坡勘察中對橫斷面的地質條件變化考慮不足, 地質條件未勘察清楚, 導致施工中高邊坡加固設計變更過多;對活動性斷層勘察欠缺;隧道勘察中未進行水文測試等等。

2.2 工程地質勘察工作針對性不強

工程地質勘察目的不明確, 勘察針對性不強是山區公路勘察項目較常見的問題, 部分勘察單位仍習慣于“鉆探、取樣、提承載力”的模式, 無論是路基、橋梁、還是隧道勘察都是這種勘察模式, 這種早期的工程地質勘察模式, 已不能適應山區公路工程地質勘察工作要求[1]。山區公路工程地質勘察的對象主要包括橋梁、涵洞通道;隧道;高邊坡、高路堤、軟基及不良地質等。不同勘察對象的勘察目的不同,勘察工作中應針對不同的勘察對象, 對勘探方法、取樣試驗、物理力學指標分析評價等做出不同的要求,并非所有的勘察對象都應提出地基承載力。如高邊坡的勘察目的, 主要是查明邊坡開挖后的穩定性, 勘察在查明巖土層結構的同時, 還要查明軟弱夾層和構造結構面情況, 并提供抗剪、抗滑指標。

2.3 勘察深度不夠、定量成果不足

勘察報告描述較籠統, 多是一些定性的描述, 設計及施工人員很難采納, 甚至無法利用。如在深路塹勘察中,常見地質報告中未能進行穩定性分析, 所推薦的處理方案及措施較籠統, 設計人員無法利用;或者雖然也進行了穩定性分析, 但未用設計擬采用的坡率, 進行穩定性分析;此外, 邊坡穩定性評價方法單一, 完全依賴極限平衡法, 未采用工程地質類比法、圖解法、極限平衡法和數值分析方法進行綜合分析評價,也是較常見的問題。又如在橋基勘察中, 常見對終孔深度把握不準。未能根據橋梁荷載的要求及可能采取的基礎形式, 確定鉆孔深度。因此, 要么鉆孔鉆深了, 浪費了大量的財力和時間;要么鉆淺了, 不能滿足樁基對鉆孔深度的要求。再如某山區高速公路初勘中, 對斷層構造勘察時, 在評價區域斷裂構造對公路的影響時有這樣的論述評價“根據區域地質資料, K25 +600處有一斷層, 建議路線與斷層呈大角度相交”。沒有深入查明斷裂帶的規模和路線的關系對公路的影響等[2] 。

3 山區公路工程地質勘察問題的研究

基于當前山區公路工程勘察中存在的問題, 應在加強從業人員培訓, 提高專業技術水平的基礎上, 轉變勘察技術人員的觀念, 在公路的勘察中加強巖土工程的理念, 進一步提高山區公路工程地質勘察水平。

3.1 路段勘察

(1)一般路基

一般路基工程勘察主要按沿線微地貌特征分段,查明各段的地質結構,巖土類別、土的密度和含水狀態,基巖風化情況,地下水埋深、變化規律和地表水活動情況;確定路基基底的穩定性,邊坡結構形式及坡度;確定設置支擋構造物和排水工程的位置,劃分土石工程等級。

(2)高路堤

高路堤作為陡坡路堤的一種特例,也屬于重點路基工程(即地形起伏大、路基填挖量大、工程地質條件差的路段),高路堤邊坡必須進行穩定性驗算,其參數的選擇是穩定性驗算的關鍵,需要對地基土及路堤填土提出準確的物理力學參數,因此要針對高路堤做專門的工程地質勘察。

高路堤主要病害是總體沉降、局部沉降、局部沉陷、滑移、路基破壞等。一般的填方路堤和高路堤對路基基底要求應有足夠的承載力,路堤基底土的變形性質和變形量的大小主要決定于路堤填土高度、基底土的力學性質、基底傾斜程度、軟土層和軟弱結構面的性質和產狀等。軟土層或較軟結構面往往使基底發生較大的塑性變形而造成路基的破壞。因此其勘察中的重點是沿陡坡路基頂面或軟土層及較軟結構面,對陡坡路堤進行設計時必須進行地基穩定性驗算,應通過有針對性的工程地質勘察提供準確的陡坡路堤地基巖土物理力學參數。

(3) 陡坡路堤

當地面自然橫坡陡于1∶5時就應視為斜坡路堤,當地面橫坡陡于1∶2.5時,就視為陡坡路堤。根據斜坡路基病害調查,公路陡坡路基常見病害是縱向裂縫和路基滑移。影響陡坡路基穩定性的主要工程地質因素有以下兩個方面:

(1)陡坡覆蓋層土體與基巖接觸帶為透水軟弱面,地下水活動引起陡坡路基下滑

(2)陡坡路基巖層軟硬相間,其軟弱面順路基傾斜,由于風化強弱差異或地下水侵蝕,地基和路基順軟弱面滑移

對陡坡路堤勘察主要查明地層層位、層厚、巖土類別、分布范圍,調查地下水埋深、分布;確定巖土的承載力、抗剪指標和壓縮指標。判定在路堤附加荷載作用下,路基沉降和滑移的穩定性。高路堤一般位于溝谷地段,特別是溝底的軟弱層應作為勘察重點。

3.2 隧道勘察

由于山區的地形特點及隧道出入口對地形有較高的要求,進行工程鉆探往往比較困難。近年來,隨著物探技術逐漸成熟和山區高速公路的發展,已被作為主要勘察手段,廣泛應用在山區公路隧道勘察中,目前,常用的方法主要有:地震法、瞬變電磁法、高密度電法及可控源音頻大地電磁法。工程物探作為公路隧道工程地質勘探的主要手段,測得巖質隧道圍巖巖體、巖石縱波速、橫波速,從而求得圍巖動彈性模量、泊松比等物理力學指標,為隧道洞身的圍巖分類、隧道洞室的開挖和襯砌設計提供依據[3]。

4 結束語

綜上所述,山區公路工程的建設任務越來越多,傳統的勘察方法和手段已經不能適用于今天的工程建設當中了。多方法結合并使用新技術才能滿足公路工程的需求,工作人員一定要認真對待地質勘查工作,嚴格按照有關要求來進行作業,虛心聽取專家的討論對策,為山區公路工程的發展做出應有的貢獻。

參考文獻

[1] 任天勇.公路工程地質勘察中值得探討的幾個問題[J].四川水力發電,2010年S1期.

篇9

關鍵詞:高速公路;工程地質;勘察監理;重要性

由于過去我國高速公路巖土工程勘察一直保持行業壟斷,沒有進行單獨招標。巖土工程地質勘察主要體現在三方面:第一,勘察設計總承包;第二,業主直接委托勘察單位;第三,即使勘察單獨招標也是低價中標。以上三種勘察模式往往在工程質量、技術成果等方面表現很差。目前在我國高速公路工程地質勘察工作中實施監理,正處于一個初級階段。高速公路巖土工程勘察監理就是監理組織或監理執行者(巖土工程監理工程師)執行業主的委托,對高速公路全過程依據勘察合同文件、國家的法律、法規、勘察技術規程、規范、標準等,對勘察質量、進度、勘察工作量的計量、費用的審核結算等進行監督、監控、評價、約束、組織、協調和疏導。使勘察行為符合準則的要求,使有關人員的行為更準確、更合理、更完善,使高速公路工程地質勘察技術成果資料能夠指導公路施工。

現代高速公路的發展趨勢逐漸由東向西,由平原向山區拓進。山區高速公路沿線的構造物、不良地質段、特殊性巖土段、高填深挖工點等工程地質勘察的特點及技術要求和深度多樣性、復雜性,導致地質勘察監理工作任務重、技術含量高、復雜,給監理工作帶來了一定的難度。本文實踐了山西某山區高速公路118千米的勘察監理工作。

一、勘察監理工作實施

巖土工程地質勘察質量監督與管理是保證高速公路工程地質勘察質量、巖土工程合理性、完善和優化設計的前提。一條高速公路要穿越不同的地質單元,各單元地形、地貌、地質構造、水文地質各不相同,特別是山區高速公路,工程地質條件的好壞直接決定著其工程造價、工期、施工期、營運期的安全。地質勘察資料的不準確,勢必導致設計的保守,造成工程資金浪費,后期運營出現沉降、邊坡坍塌等不良現象,給公路安全運營埋下了隱患。高速公路具有階段性勘察設計特點,一般采用兩階段勘察設計即初步設計階段勘察設計、施工圖設計階段勘察設計,個別項目還有施工勘察階段。各個不同階段的勘察監理工作基本都分為三個階段:進場初期勘察監理、工作進行中勘察監理、工作結束勘察監理。

(一)進場初期勘察監理

地質勘察單位在進場初期應向監理工程師提交項目工程地質勘察大綱和地質勘察實施細則。本勘察大綱應包含根據各個工點的水文地質條件、構造物(工點)設置情況、設計要求等編寫的工程地質勘察綱要。明確該工點為達到勘察目的所采用的勘察手段和方法(如鉆探、挖探、物探、釬探)、勘察工作量(如鉆孔個數、總延米數等)、工期的預估。監理單位根據相關技術規范、 業主要求,認真分析勘察單位提交的工程地質勘察大綱,結合項目概況情況,提出相關意見和建議。經業主、勘察單位、監理單位三家共同商榷后統一后,完善該勘察大綱,使其具有計劃性和指導性。同時,監理單位應對勘察單位的鉆探施工設備、試驗設備的質量合格情況、投入數量進行檢查,滿足工程實施要求方可允許進入施工現場。最后并簽署開工報告。

(二)工作進行中勘察監理

在工程地質勘察工作實施過程是在野外進行的,監理工程師應深入勘察現場,結合勘察大綱及現場地質情況,對勘探孔的布設、取樣、原位測試進行監督。監理現場采用現場巡視、抽檢、重點旁站、定期中間檢查和室內資料審核相結合的方法進行。重要工點(如大橋、特大橋、隧道、高邊坡、采空區、軟土等)采用旁站監理方式,控制整個勘察過程,保證勘察實施過程的正確性和真實性,并對現場遇到的重點、難點、疑點地質問題進行現場指導,對工程地質復雜區、多變區應及時指導勘察單位更換勘察方法、手段和隨機調整勘察工作量。檢查鉆探深度、取樣、原位測試是否能夠滿足設計要求,對現場的編錄質量和規范性進行監督和指正。認真填寫檢查記錄和編寫監理報告(日志),每天統計勘察工作量進度并定期向業主單位匯報勘察質量和進度情況。

組織中間檢查對勘察單位的階段性勘察現場實施全過程監理檢查和管理。從工程地質角度出發,綜合考慮各構筑物布置的經濟性及合理性,向業主單位和設計單位提出建議。通過現場過程質量控制,對工程地質情況的了解,結合設計情況、勘察單位的工程進展情況,并及時與業主單位、勘察設計單位進行充分溝通,保證工程安全性、經濟性、合理性前提下,及時調整勘探手段和方法,確保勘察成果質量。

(三)工作結束勘察監理

勘察工作結束監理單位應依據相關勘察合同,對勘察單位的工作量由監理工程師簽認。監理單位對勘察單位的各種勘察手段、方法,工作量,技術成果資料進行審查、綜合分析,之后資料才能提供設計單位的地質參數。最后并編制監理報告。

二、勘察監理取得的效果

本項目中勘察監理采用現場監督和室內文件審查形式進行,即現場監督、控制、管理、指導,室內技術成果的分析與評價。取得效果舉例說明:

1.由于本項目K35+800~K85+230段奧陶紀石灰巖發育較好,巖體較完整,表層覆蓋層較薄。經過監理監督和現場指導,后將13個高邊坡的鉆探方案調整為物探+挖探。施工工期比原來方案縮短了10天,勘察費用節省近140萬元,探查的效果遠超過鉆探。

2.在K124+080~K124+285段,路線以路基方式穿越南山北部山腳與大洋河河岸交界平緩地帶。根據K124+120涵洞鉆探軟基情況,結合地形推斷該段可能存在軟土地基。經監理工程師現場踏勘并同意在該段增加3個路基鉆孔以查明軟基可能性,結果表明軟基最大厚度達8米。雖然在勘察投資上增加約5000元投資,但避免了今后路基沉降帶來的巨大經濟損失和安全隱患。

3.室內技術報告的審查工作對地貌及微地貌單元要求進行了數理統計,以地質單元形式給出了該項目路線走廊的工程地質特性,為指導設計和施工提供了依據。

三、結束語

巖土工程地質勘察監理制度監理順應現代勘察市場化的需求,勘察質量的監督與控制,直接決定了設計質量、施工成本、施工周期、運營安全、后期公路養護投資。公路勘察監理由于市場不規范,在實際的實施操作過程中還存在一定問題,主要表現在:監理單位人員必須具有較高的職業道德素質和專業技術水平,發現問題情況下能夠及時提出并指導勘察單位的實施方案調整;勘察技術成果審查過程中不能綜合地提出具有指導施工的可行性和合理性方案和結論;建設單位對勘察監理費用投入比例很小,導致一些勘察監理單位人員素質、技術水平上不去,沒有在項目過程中起到真正意義的作用。

參考文獻:

篇10

關鍵詞:巖土工程;地質勘察;控制質量

地質勘察是巖土工程規劃、建設的基礎,只有做好詳細、準確、嚴格的地質勘察,才能實現對巖土工程所在區域的內部結構與表面特征等全面掌握,更有利于制定出巖土工程設計及施工的對策,以更好保障巖土工程的基礎性建設。在巖土工程的地質勘察工作中,必須要明確地質勘察工作的意義,并詳細分析地質勘察的控制質量因素及相關影響因素,并提出提高控制質量的策略,從而保證巖土工程的建設質量。

1 巖土工程地質勘察的意義

地質勘察不僅是巖土工程建設中的基礎性工作,也是工程規劃和施工的重點工作之一。作為巖土工程的前期工作,地質勘察的質量直接影響到整個工程的施工質量。地質勘察是一項專業化、復雜化的工作,只有保證地質勘察工作的合理性、科學性,才能在工程前期掌握地質情況,以便確定巖土工程建設的各個環節及步驟,對指導巖土工程建設具有重要的意義。使巖土工程建設能在科學性、準確性的前提下安全、高效、有序進行。

2影響地質勘察質量的因素

2.1人為因素

人為因素是影響巖土工程地質勘察質量的主要因素。隨著現代各種先進技術、設備、儀器在地質勘察中的應用,對勘察人員的技術素樣及操作技巧提出更高的要求。但在巖土工程地質勘察工作中,普遍存在人員綜合素質偏低、操作技能水平低等現象,導致巖土工程地質勘察質量難以有效保證。而且,因巖土工程地質勘察工程具有一定的時間緊迫性,使勘察人員在工期不足的情況選用不合理、不科學的勘察方法、樣本,使勘察結果出現誤差大、準確性低的現象,導致勘察報表及報告得不到科學與事實的支持。

2.2市場因素

現階段,我國巖土工程地質勘察市場還存在市場制度缺失、不健全等問題,加之目前地質勘察市場的激烈競爭,部分企業為了生存,采用壓低報價的手段占領市場份額,導致地質勘察工程常常出現偷工減料的現象,從而影響地質勘察的質量。

2.3制度因素

制度因素也是影響地質勘察質量的主要因素,主要是由于地質檢查工作缺乏規范化的體系,導致地質勘察市場的規范無法得到有效的管理。另外,巖土工程地質勘察的作業制度得不到有效執行,導致地質勘察工作常常出現長時間、超負荷的運行,從而影響地質勘察的質量。

3 地質勘察質量控制的主要因素

3.1目標因素

在巖土工程中,要想深入研究當地的巖土工程地質,就必須先了解自身所要勘察的目標是什么。主要是由于地質勘察的目標不同,其勘察的方法及樣本的選取也存在各異。對于巖土工程而言,其在地質勘察工程展開前,所需要勘察的目標可能會有一種或多種。因此,在巖土工程中準確找到自身的勘察目標,才能奠定好地質勘察質量控制的基礎。

3.2方法因素

在巖土工程地質勘察過程中,必須要做好樣本的選取工作,才能很好地控制地質控制的質量。若選取的樣本過多時,則可能會增加地質勘察的成本,造成不必要的浪費;而樣本選取過少時,則難以實現對該工程地質情況的全面、準確掌握。對于巖土工程地質勘察工作而言,其對樣本的選擇必須要不同地質、不同類型及不同深度的,只有合理選擇好樣本,才能保證地質勘察的科學性與準確性。如對于巖溶地基土地、卵石地基、軟土地基的勘察方法也是不同。其中,巖溶地基土地的勘察工程要控制勘察深度至巖層淺層的發育帶,在勘察過程中需要掌握解巖溶地基上覆土層的均勻性、分布情況等,以為工程單位提供準確的荷載數據;卵石地基的勘察需要根據卵石物理性質的特點,采用雙層單動、雙層雙動等手段確保卵石的采芯率,,以提高巖土分層分析的準確性;而在軟土地基勘察中,可采用鉆探、物探等勘測方法進行勘察。工程實踐表明,不同類型的勘察目標必須要選用相應的方法進行勘察。若選用的勘察方法欠缺合理、準確,就會導致樣本的選取出現不科學、不完整的問題。所以,在確定好樣本的提取范圍之后,必須要選取科學、可行的樣本提取法進行相應類型、深度樣本的提取。

3.3分析控制

分析控制主要包括指標選取與科學方法分析兩個方面,其中,指標選取是指要做好合理、科學的分析,并擬定合理的指標,科學指標的擬定是進行科學分析的前提條件,該指標必須要全面、詳細地描述出勘察目標所有的特征。而科學方法分析是指在現代地質勘察中盡可能運用先進的技術、設備,并采用科學的方法進行分析,以確保勘察分析結果的準確性、科學性。

4 提高地質勘察質量控制的措施

4.1選擇優秀的勘察施工隊伍

人為因素作為影響巖土工程質量的主要因素,所以在施工中必須要選擇優秀的勘察施工隊伍。勘察單位必須要結合自身的情況,選擇不少于兩支的優秀勘察施工隊伍,并加強對施工質量的定期與非定期監督,保證在勘察過程中選用可行、科學的勘察方法與樣本,以保證地質勘察結果的準確性、科學性,從而更好地指導巖土工程施工。另外,還需要建立完善的獎懲制度體系,以充分調動施工隊伍的積極性。

4.2完善勘察市場制定

鑒于現階段巖土勘察施工市場的現狀,必須要建立一套完善、可行的市場監督管理體系。結合市場發展的需求,靈活運用,切實提高相關管理人員的綜合素質。對于勘察施工質量不過關的單位,應立即進行處理。項目技術負責人必須要在野外跟蹤,對于不達標、不合格的孔必須要重新鉆。對于當天完成的編錄,項目負責人務必在當天進行審核,對于存在質量問題的編錄必須返工處理,以保證編錄的可行性。通過建立完善的監督管理體系,能更好了解與掌握勘察單位的資質水平,有利于提高勘察控制質量。

4.3制定勘察野外監理制度

巖土工程勘察工作作為一項專業化、復雜化、系統化的施工項目,其特殊性達到提高監理的難度。因此,必須要建立符合國家標準的監理制度,并根據國家相關標準及任務要求進行巖土工程勘察大綱的編制,以更加明確勘察監理單位的資格。對于地質勘察中獲取的數據、信息必須要統一整理、檢查,以提高地質勘察結果的科學性、準確性,有利于保證巖土工程施工的安全、高效、有序實施。

5 結語

綜上所述,巖土工程地質勘查質量控制質量,將直接影響到巖土工程的工期及施工質量。因此,地質勘查單位必須要采用合理、可行的措施進行勘察與處理,并選擇與構建優秀的勘察施工隊伍,提高自身勘探的專業水平,明確勘察的目標,合理選用的勘察方法及提取樣本,并構建相應的體系規范,最終提高巖土工程地質勘察質量。

參考文獻:

[1]趙龍. 新疆巖土工程地質勘察中控制質量的因素[J]. 中華建設,2014,25(5):92-93.

[2]彭重建. 巖土工程地質勘察中質量控制因素分析[J]. 企業技術開發,2014,28(17):173-174.

[3]張淑杰. 巖土工程地質勘察中控制質量的因素分析[J]. 黑龍江科學,2014,20(10):176.