工程地質(zhì)勘察方法8篇

時(shí)間:2024-01-26 14:43:27

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工程地質(zhì)勘察方法

篇1

關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘察工程地質(zhì)體分析選擇與布置收集資料

公路工程地質(zhì)勘察工作是一項(xiàng)前期和基礎(chǔ)工作,通過勘察、測試,分析公路走廊帶范圍內(nèi)的工程地質(zhì)條件,評(píng)價(jià)地基的承載能力,從靜力學(xué)的角度提供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工所需要的工程地質(zhì)資料,著重解決保證基礎(chǔ)對(duì)路基和其上構(gòu)造物是否有足夠的承載能力的有關(guān)問題及災(zāi)害環(huán)境下重大工程安全性的時(shí)空預(yù)測與分析評(píng)估。它的優(yōu)劣程度直接影響到相關(guān)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施,所以必須制定一套合理的流程標(biāo)準(zhǔn)來規(guī)范其行為。

公路工程地質(zhì)勘察流程(見圖1) 共分以下7 個(gè)步驟:收集資料、綜合分析、建立地質(zhì)體宏觀模型、工程地質(zhì)體分析、勘探方法的選擇與布置、綜合勘察手段的實(shí)施、歸納工程地質(zhì)結(jié)論與建議。

準(zhǔn)備階段理論運(yùn)用及初步抽象階段理論結(jié)合實(shí)踐與感性化階段

理論聯(lián)系實(shí)踐的具體化階段實(shí)踐回到理論尋求指導(dǎo)階段

概略工程地質(zhì)測繪

實(shí)踐與理論反饋過程 總結(jié)實(shí)踐成果用理論表達(dá)階段

外業(yè)的操作實(shí)施

圖1 公路工程地質(zhì)勘察流程

1 收集資料

收集路線通過地區(qū)既有的有關(guān)資料,是前期的重要內(nèi)容,也是勘察的一種主要方法。資料是否齊全對(duì)以后的勘察效果和質(zhì)量有相當(dāng)大的影響。資料包括以下幾部分: ①擬建公路資料,包括公路等級(jí)、路線通行方案、專家意見等。②區(qū)域地質(zhì)資料,包括巖土、地質(zhì)構(gòu)造、筑路材料等。③地形地貌資料,主要為地形圖,地形與地貌的類型、成因、特征及發(fā)展過程。④區(qū)域水文地質(zhì)資料,如地表水流水文資料,地下水類型、分帶及分布情況,埋藏情況、變化規(guī)律。⑤各種特殊地質(zhì)地段及不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布與發(fā)育特征。⑥地震資料,如沿線及附近地區(qū)地震歷史、地震烈度、峰值加速度及與地質(zhì)構(gòu)造、地貌的關(guān)系。⑦其他資料,如區(qū)內(nèi)代表性工程的主要工程措施與經(jīng)驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)成果、氣象、人文工程活動(dòng)等。

2 綜合分析

對(duì)收集的資料進(jìn)行綜合分析與研判解釋是一個(gè)很重要的步驟,它可以初步掌握路線所經(jīng)地區(qū)的主要工程地質(zhì)條件概況和特點(diǎn),如地層層序、厚度、時(shí)代、成因及其分布情況;巖性、風(fēng)化破碎程度及風(fēng)化層大致厚度;土石類別、工程性質(zhì)及對(duì)工程的影響。根據(jù)地貌形態(tài)特征,可以推斷當(dāng)?shù)貛r土與水文地質(zhì)等條件,各地質(zhì)單元形成原因和條件;從巖石的礦物組成、顯微特征、巖體結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)性質(zhì)、滲透性等諸方面可研究與評(píng)價(jià)路線的工程橫向分帶性,系統(tǒng)研究各分帶的工程地質(zhì)特征能及早針對(duì)各帶提出相應(yīng)的工程對(duì)策。同時(shí)也會(huì)提出諸如以下的問題:地形是否復(fù)雜、地貌單元是否單一、巖土結(jié)構(gòu)是否簡單、有無特殊巖土層、基巖風(fēng)化嚴(yán)重與否、基巖頂面起伏狀況、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育程度、地下水對(duì)工程有無不良影響、路線走廊帶是否穩(wěn)定等工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度問題。總之可以預(yù)見性地發(fā)現(xiàn)可能存在的主要工程地質(zhì)問題,并通過對(duì)此類問題的研究、分析和工程經(jīng)驗(yàn)的消化、吸收,減少今后工作的盲目性,對(duì)評(píng)價(jià)和合理選取巖體參數(shù)以及指導(dǎo)工程設(shè)計(jì)具有實(shí)際應(yīng)用意義,對(duì)系統(tǒng)論證建在其上的構(gòu)筑物的合理設(shè)計(jì)、工程措施和安全運(yùn)行也具有重大意義,有一定的后果前瞻性,提高了工作效率和工作質(zhì)量。

3 建立地質(zhì)體宏觀模型

地球在漫長的內(nèi)力地質(zhì)作用下構(gòu)架了現(xiàn)有宏觀地質(zhì)體,形成了大量規(guī)模不等的地質(zhì)結(jié)構(gòu)體、結(jié)構(gòu)面,同時(shí)也造就了地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的物質(zhì)基礎(chǔ)。通過對(duì)所收集資料的綜合分析,可建立一個(gè)路線走廊帶的地質(zhì)體宏觀模型,該模型是一個(gè)由地形地質(zhì)圖和縱斷面圖相互疊加的立體。按地質(zhì)體與重大工程的多尺度結(jié)構(gòu)及其賦存環(huán)境多源信息綜合集成的方法和技術(shù),對(duì)地質(zhì)體進(jìn)行三維建模處理,并對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)面及其多尺度關(guān)聯(lián)、地質(zhì)體的差異特性和分類及相似性進(jìn)行研究,進(jìn)而研究區(qū)域工程地質(zhì)模型。在其上可概略性地總結(jié)地形與地貌特征、巖土性質(zhì)(如軟質(zhì)巖和硬質(zhì)巖) 及散體狀巖土體的分布與發(fā)育規(guī)律、不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布范圍。然后按地貌、巖土組構(gòu)與構(gòu)造活動(dòng)性進(jìn)行初步橫向分帶與分段,并根據(jù)各模型段所體現(xiàn)的規(guī)律特征抽象成一個(gè)全線工程地質(zhì)分段一覽表,編制地質(zhì)體宏觀模型工程地質(zhì)分段說明。在地質(zhì)體模型上擺放路線就可充分認(rèn)識(shí)到地質(zhì)體與工程體接觸界面分形形貌和力學(xué)機(jī)理,通過對(duì)多因素藕合的地質(zhì)體與工程體進(jìn)行整體穩(wěn)定性分析,可選出擬用的工程大概施工方案及安全監(jiān)控措施,總結(jié)各分形地質(zhì)段的主要工程地質(zhì)條件及其對(duì)路線與構(gòu)造物的影響。建立地質(zhì)體宏觀模型是前期工作最重要的步驟,自此后大部分勘察工作都在計(jì)劃之內(nèi),具有理論指導(dǎo)實(shí)踐的意義。

圖2 地質(zhì)體宏觀模型示意圖

4 工程地質(zhì)體分析

地質(zhì)體宏觀模型上擺放路線和主要構(gòu)造物后就有具體的微地貌及小范圍內(nèi)工程地質(zhì)條件的問題,也就是具有針對(duì)性的單個(gè)工程地質(zhì)體的問題,這是公路工程地質(zhì)勘察的重點(diǎn),此步必須在野外踏勘,進(jìn)行概略性工程地質(zhì)測繪(踏勘) 后方有深層次的認(rèn)識(shí)。首先是研究小尺度單個(gè)工程地質(zhì)體的快速建模與表征方法,總結(jié)其基本模式與識(shí)別標(biāo)志,并結(jié)合采用分形與隨機(jī)擾動(dòng)疊加的方法,用小尺度地質(zhì)體基本模式,利用地質(zhì)類比法重構(gòu)中尺度地質(zhì)體,綜合分

析工程體與地質(zhì)巖土體的特征及其相互關(guān)系,提出合理的原則性勘察指導(dǎo)思想。

工程地質(zhì)測繪主要包括:土的成因、物理化學(xué)性質(zhì)、工程分類及在水平與垂直方向上的變化規(guī)律;巖層的產(chǎn)狀和接觸關(guān)系,主導(dǎo)性軟弱結(jié)構(gòu)面的發(fā)育情況及對(duì)路線、路基的影響;地質(zhì)構(gòu)造如斷裂、褶皺位置、構(gòu)造線走向、產(chǎn)狀等形態(tài)特征和地質(zhì)力學(xué)特征對(duì)構(gòu)造物的影響;地表水水位、流量、沖刷、洪水位與淹沒情況;地下水類型、分布、循環(huán)條件對(duì)公路工程的影響;特殊地質(zhì)、不良地質(zhì)的分布范圍、形成條件、發(fā)育程度、分布規(guī)律及對(duì)公路工程的影響。

對(duì)工程地質(zhì)體的分析是動(dòng)態(tài)的,應(yīng)結(jié)合工程地質(zhì)條件和工程體的屬性、特征進(jìn)行綜合考慮,對(duì)象包括以下幾個(gè)方面:一般路基、陡坡路堤、深路塹、高路堤、特殊路基、橋位、隧道、構(gòu)造物、筑路材料等。

4.1 一般路基:其勘察重點(diǎn)是基底土的液塑限類型、顆粒組成類別、密實(shí)程度及含水情況;松散可壓縮巖土層、可液化土層的分布范圍和成因類型、位置與厚度;水位高低及路基不均勻沉降的可能性。

4.2 陡坡路堤:其勘察重點(diǎn)是上邊坡松散巖土體的工程地質(zhì)特征及穩(wěn)定性、下邊坡工程地質(zhì)條件與防護(hù)工程類型及穩(wěn)定性、整個(gè)山坡在應(yīng)力改變后的穩(wěn)定性,調(diào)查、評(píng)價(jià)對(duì)堆積體運(yùn)動(dòng)有較大影響的與坡面方向垂直的結(jié)構(gòu)面,確定最佳路塹與路堤坡比,同時(shí)考慮繞避或路線高度調(diào)整帶來的連鎖反應(yīng)。

4.3 (深) 路塹:其勘察重點(diǎn)是上覆土層特征及土與基巖接觸面的橫向坡度與穩(wěn)定情況;巖石軟硬及破碎程度等基本性狀、風(fēng)化帶劃分及其厚度,主導(dǎo)性優(yōu)勢軟弱夾層和軟弱結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)及其與路線的相對(duì)關(guān)系;原有人工邊坡的邊坡值及其穩(wěn)定性;水文地質(zhì)條件和不良工程地質(zhì)條件的主要特征;路塹邊坡的上、下防護(hù)問題,并應(yīng)確定路塹邊坡比、土石工程分類及相關(guān)工程措施;對(duì)路塹開挖后果應(yīng)作進(jìn)一步考慮,是否有激化深層次的山體和邊坡滑移或坡面失穩(wěn)的潛在可能;同時(shí)利用棄方作路基填料應(yīng)作相關(guān)分析評(píng)價(jià)。

4.4 (高) 路堤:其勘察重點(diǎn)是確定基底一定深度內(nèi)各地層的厚度和物質(zhì)成分特征,覆蓋層與其下基巖接觸面的形態(tài)和坡度,以及硬殼層、軟弱土層的尺度和物理力學(xué)性質(zhì),明確有關(guān)不良現(xiàn)象及環(huán)境水對(duì)路堤的危害程度,并提出處理措施。同時(shí)評(píng)價(jià)堆積體是否存在垂直下陷與水平側(cè)向位移以及路堤堆積體的防護(hù)問題,必要時(shí)還應(yīng)對(duì)填料作出說明。

4.5 特殊路基:在工程地質(zhì)勘察的各階段均為重點(diǎn),該類病害影響路線方案選擇、路線布設(shè)與構(gòu)造物設(shè)計(jì),應(yīng)查明病害類型、規(guī)模、性質(zhì)、發(fā)生原因、發(fā)展趨勢、危害程度,提出繞越依據(jù)或處理措施。

4.6 橋位:其勘察重點(diǎn)首先是要能發(fā)現(xiàn)深、大斷裂破碎帶等直接影響橋位穩(wěn)定的宏觀大前提,然后才是具體的橋位與墩臺(tái)工程地質(zhì)條件,注重巖土結(jié)構(gòu)層的空間分布與巖土特征及其間的軟弱層、斷層面、基巖面等優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面,應(yīng)提出合理的持力層與基礎(chǔ)形式,同時(shí)還應(yīng)考慮到環(huán)境水的影響。

4.7 隧道:應(yīng)詳細(xì)調(diào)查巖體裂隙的幾何特征,如隙寬、粗糙度、充填情況、連通性等,及巖體裂隙剪切力學(xué)特性與地下水滲流關(guān)系;同時(shí)應(yīng)評(píng)價(jià)開挖應(yīng)變局部化過程及結(jié)構(gòu)功能蛻化過程的時(shí)變可靠性,并提出襯砌方案及全深度、多斷面、多測點(diǎn)的長期連續(xù)、智能化監(jiān)測建議。

4.8 構(gòu)造物:其勘察重點(diǎn)是整體穩(wěn)定前提下的具體巖土、水文工程地質(zhì)條件,應(yīng)提出各種工程方案與力學(xué)參數(shù)及不良地質(zhì)現(xiàn)象的處理措施。

4.9 天然筑路材料:勘察重點(diǎn)包括筑路材料的儲(chǔ)量、位置、品質(zhì)與性質(zhì)、采運(yùn)條件及用于公路工程的可能性、實(shí)用性。

5 勘探方法的選擇與布置

應(yīng)根據(jù)勘察階段要求的內(nèi)容和深度、所勘察的道路等級(jí)、工程規(guī)模及其工作難易程度的不同選擇勘察方法,應(yīng)注意運(yùn)用新技術(shù)、新儀具、新設(shè)備、新方法,使工程地質(zhì)勘察技術(shù)具有先進(jìn)性。其要求是應(yīng)編制具體工程勘察的施工組織設(shè)計(jì),內(nèi)容必須包括勘察方案說明、勘探點(diǎn)分布一覽表與單個(gè)的勘探點(diǎn)設(shè)計(jì)任務(wù)書及人員、設(shè)備的組織和施工期限。

工程可行性研究階段以地質(zhì)調(diào)查為主,在路線重要控制點(diǎn)處可布置鉆孔與物探。初勘階段所采用的勘察方法,主要為工程地質(zhì)調(diào)查與測繪及綜合勘探。一般情況下,采用物探、鉆探、原位測試與室內(nèi)試驗(yàn)等,以必要的工作量完成本階段的勘察任務(wù)。

此階段必須對(duì)該公路工程有結(jié)論性意見,給設(shè)計(jì)方案的確定提供工程地質(zhì)依據(jù)。詳細(xì)階段的勘察方法,以鉆探、原位測試和室內(nèi)試驗(yàn)為主,主要針對(duì)具體路段、橋位及構(gòu)造物基礎(chǔ)位置、形式、埋深而進(jìn)行,主要是以在方案基礎(chǔ)上的各種參數(shù)提供為主。

6 綜合勘察手段的實(shí)施

此階段的任務(wù)是具體運(yùn)用前述理論成果進(jìn)行勘探,要求必須按勘察方案說明、勘探點(diǎn)分布一覽表與單個(gè)的勘探點(diǎn)設(shè)計(jì)任務(wù)書進(jìn)行施工,各種勘察方案與勘探點(diǎn)的勘察必須到位,數(shù)據(jù)必須真實(shí)、準(zhǔn)確。同時(shí)該過程也是個(gè)與理論互動(dòng)反饋過程,應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度的實(shí)際情況進(jìn)行微調(diào),若發(fā)現(xiàn)異常及遇到未考慮到的地質(zhì)狀況,在必要時(shí)可增加勘探手段和增加工作量。

7 工程地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)論與建議

工程地質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)論與建議是工程項(xiàng)目的勘察成果總結(jié),必須以定性的方式下結(jié)論。首先是路線方面的工程地質(zhì)勘察評(píng)價(jià):應(yīng)對(duì)路線走廊、橋位、隧址等工程地質(zhì)條件控制點(diǎn)、高路堤、深路塹邊坡、特殊路基、比選方案及公路環(huán)境保護(hù)和文物保護(hù)做出總體科學(xué)論證,并結(jié)合全線工程地質(zhì)特征,做出評(píng)價(jià),內(nèi)容主要有穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、適宜性等定性評(píng)價(jià)。其次是對(duì)單個(gè)工程地質(zhì)體必須作定性和定量評(píng)價(jià):巖土體的變形性狀及其極限值、巖土體的強(qiáng)度及其穩(wěn)定性與極限值(包括斜坡及地基的穩(wěn)定性) 、巖土體及水體與公路工程的共同作用、巖土體后期變化的預(yù)估、對(duì)工程耐久性的影響。通過宏觀力學(xué)特征和微觀顆粒組構(gòu)的綜合分析,結(jié)合工程類比法和專家意見,提出具體的處治方案與物理力學(xué)設(shè)計(jì)參數(shù)。同時(shí)在建議方面應(yīng)指出各種偶然因素造成的可能危害和相應(yīng)的處理措施,以及下一階段勘察建議。

8 結(jié)語

篇2

[關(guān)鍵詞]物探方法;工程地質(zhì)勘察;應(yīng)用

中圖分類號(hào):P642;P631 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)09-0213-01

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,工程地質(zhì)勘察工作越來越受到一線工作者和各國專家的重視。科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步也推動(dòng)了工程地質(zhì)勘察技術(shù)的發(fā)展,許多新的勘察方法逐漸應(yīng)用到了現(xiàn)代的工程地質(zhì)勘察過程中,極大的提高了我國工程地質(zhì)勘察的水平和效率。所以,研究物探方法對(duì)于提升我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及促進(jìn)工程地質(zhì)勘察有著非常重要的意義。

一、工程地質(zhì)勘察

1、工程地質(zhì)勘察的前期準(zhǔn)備

建筑工程建設(shè)前,需全面考慮擬建區(qū)一系列地質(zhì)問題,如地基選擇、周邊地質(zhì)情況、后續(xù)安全防護(hù)等,并且需要提供詳盡的工程地質(zhì)資料,以利于科學(xué)合理的規(guī)劃、設(shè)計(jì)工程施工方案[1]。為保證工程地質(zhì)勘察資料的科學(xué)性、實(shí)用性、合理性,在工程地質(zhì)勘察中,必須做好以下任務(wù),即:(1)概查全工區(qū),以掌握地面地質(zhì)資料、地質(zhì)構(gòu)造形成過程等地質(zhì)情況,通過分析有利和不利因素,擇優(yōu)選擇建筑擬建場地,并根據(jù)所選場地地質(zhì)條件,科學(xué)合理的規(guī)劃建筑,從而有效減少施工難度、工期、建筑成本等。(2)選定建筑擬建場地后,進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察,并結(jié)合建筑物規(guī)模、類型、結(jié)構(gòu)、施工方法等,制定科學(xué)合理的施工方案,方案內(nèi)容需包括解決不良地質(zhì)可能造成影響的措施。(3)建筑物的建設(shè),在一定程度上會(huì)影響擬建場地和周圍地質(zhì)環(huán)境,例如可能會(huì)導(dǎo)致地面塌陷。所以,未來確保工程施工安全、經(jīng)濟(jì),必須詳盡的預(yù)測施工時(shí)和施工后地質(zhì)條件改變,并制定出有效的應(yīng)對(duì)措施。

2、物探方法研究概述

物探是地球物理勘探的簡稱,可為資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)提供借鑒。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,物探方法取得了巨大突破,并逐漸廣泛的應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察,在一定程度上促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。鉆探取土、雙橋靜力觸探等是傳統(tǒng)工程地質(zhì)勘察的主要方法,這些方法雖然在一定程度上促進(jìn)了各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展,但若采用一種勘察方法,無法滿足工程地質(zhì)勘察需求,且作用有限,需結(jié)合多種勘察方法,以提高勘察質(zhì)量。近年來,我國工程建設(shè)水平不斷提高,對(duì)地質(zhì)勘察要求也越來越高。作為工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié),工程地質(zhì)勘察對(duì)工程質(zhì)量具有直接的影響作用,所有必須結(jié)合物探和地質(zhì)工作,切實(shí)提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量和效率[2]。一般情況下,以往通過研究分析地質(zhì)資料勘察工程地質(zhì),缺乏準(zhǔn)確的工程地質(zhì)深層次資料,為確保勘察質(zhì)量,并在一定程度上提高工程地質(zhì)勘察水平,需采用諸多精密儀器進(jìn)行勘察。

3、工程物探勘察特點(diǎn)

地質(zhì)條件多變會(huì)引起物理場變化,如電場、地震波場、重力場、磁場等,采用電法、地震法、重力、磁法勘探等物探方法,可有效探測工程地質(zhì)存在的問題,原因在于物探方法具有高效、準(zhǔn)確、信息豐富、應(yīng)用靈活等優(yōu)點(diǎn)。在工程地質(zhì)勘察中,物探方法的特點(diǎn)如下:(1)探測深度淺。在工程設(shè)計(jì)探測中,通常在淺層發(fā)生地質(zhì)問題,而物探方法的探測深度也在一定范圍內(nèi),即幾米至幾十米,最深不超過百米,因此探測深度淺。(2)探測精度高。一般情況下,工程建設(shè)單位要求物探方法精度高,探測深度和地表位置不能存在較大誤差,需將誤差控制在厘米以內(nèi)。(3)施工場地要求低。物探方法主要的工作內(nèi)容是勘察工程地質(zhì),以及分析地質(zhì)資料,這些工作通常需在幾天至十幾天內(nèi)完成,而分析工程危險(xiǎn)程度,則需在一天以內(nèi)得出探測結(jié)果。

二、常用的物探方法

1.電法勘探

電法勘探一般需要對(duì)觀測點(diǎn)的深度以及電阻率的變化,進(jìn)而分析出巖層存在的各種規(guī)律,大都運(yùn)用在巖層較厚的勘測活動(dòng)中。很多城市開始運(yùn)用了密度較高的電阻率法,該種方法能夠?qū)Φ刭|(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行緊密分析,但是,電法勘探能夠通過電極裝置勘測到很多巖石分布的規(guī)律,分析巖層是否出現(xiàn)輕微傾斜。結(jié)合供電電極間存在的距離差異,能夠勘測出程度不同的巖層,利用不同的電阻率,還能夠深入了解巖層的實(shí)際分布狀況。在現(xiàn)代地質(zhì)勘察過程中,電法勘探已經(jīng)取得了較為顯著的效果,在工程建設(shè)過程中,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電法勘探在工程地質(zhì)勘察中產(chǎn)生的作用更加明顯。

2.地震勘探

地震勘探一般有兩種不同的方法,分別是折射波法和反射波法,其原理就是通過對(duì)折射波和反射波的時(shí)間場沿側(cè)線方向的實(shí)際時(shí)空分布規(guī)律,明確折射面、反射面的深度與地址構(gòu)造的性質(zhì)、形態(tài)等[3]。利用地下介質(zhì)的密度以及彈性差異,根據(jù)地震波的響應(yīng),推斷出地下巖層的性質(zhì)以及形態(tài)。與另外的物探方法相比較,地震勘探精度相對(duì)較高,溫度達(dá)到十米、萬米,解釋成果較為單一,需要更高的成本。在覆蓋層探測過程中,淺層折射波法具有較為顯著的有數(shù),能夠勘探出隱伏的空洞以及構(gòu)造,從而取得更加顯著的應(yīng)用效果,但是,這種方法很容易受到施工場地各種因素的限制。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展,地質(zhì)勘探分析率也開始不斷提升,對(duì)于地下構(gòu)造的研究產(chǎn)生較為顯著的效果。

3.重力勘探

重力勘探作為現(xiàn)代物探法的一種,主要是指根據(jù)礦體間以及巖體間存在的密度差異,通過地表變化來勘察地質(zhì)。這種勘探方法將牛頓萬有引力作為研究基礎(chǔ),具有精度高、干擾小等特點(diǎn),只要勘探地質(zhì)體以及與四周的巖體密度差異,就需要利用精密儀器的重力異常,例如扭秤以及重力儀。重力勘探在現(xiàn)代工程地質(zhì)勘察中運(yùn)用較為普遍,并取得了顯著的勘察效果,結(jié)合其他物探資料和擬建區(qū)地質(zhì)的資料,有效推斷出覆蓋層的地質(zhì)構(gòu)造以及礦體性質(zhì),為工程建設(shè)提供更多的資料以及信息。為了保證勘察效果達(dá)到準(zhǔn)確性和科學(xué)性的要求,在對(duì)這種方法進(jìn)行運(yùn)用過程中,還要對(duì)擬建區(qū)的地形、天氣以及振動(dòng)狀況進(jìn)行考慮。

結(jié)語

在實(shí)地的地質(zhì)勘察過程中,物探方法的使用可以使勘察的精確度大大提高、探測深度更加靠前,并且它對(duì)施工場地的影響也比較小,從整體上提高了工程勘察的水平。當(dāng)前,地質(zhì)勘察的物探方法有很多中,比如重力勘探、地震勘探、電法勘探等,如果將這些方法進(jìn)行合理的分析和應(yīng)用,就可以大幅度提升工程勘察的水平和質(zhì)量,從而給企業(yè)和社會(huì)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益和價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘇黎,杜宇,朱冰.淺談工程物探在地質(zhì)勘察中的應(yīng)用[J].科技與企業(yè),2014,10:244+246.

篇3

關(guān)鍵詞:工程地質(zhì);物探方法;勘察;任務(wù);特點(diǎn)

引言

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快,我國經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)高速發(fā)展趨勢,而在經(jīng)濟(jì)建設(shè)過程中,工程地質(zhì)勘察具有重要的作用,促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和能源資源開發(fā),尤其是工程建設(shè)。近年來,科學(xué)技術(shù)日新月異,各種勘察方法廣泛應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察中,如物探方法,這些技術(shù)的應(yīng)用,大幅度提高了現(xiàn)代工程地質(zhì)勘察水平,從而促進(jìn)了工程地質(zhì)勘察工作的順利進(jìn)行[1]。物探方法是現(xiàn)代工程地質(zhì)勘察中的常用方法,也是提高勘察水平的重要手段,具有準(zhǔn)確、快速、不損傷探測等特點(diǎn),所以,必須加大物探方法研究力度,從而有效促進(jìn)工程地質(zhì)勘察和我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。

1 工程地質(zhì)勘察概析

1.1 具體任務(wù)

建筑工程建設(shè)前,需全面考慮擬建區(qū)一系列地質(zhì)問題,如地基選擇、周邊地質(zhì)情況、后續(xù)安全防護(hù)等,并且需要提供詳盡的工程地質(zhì)資料,以利于科學(xué)合理的規(guī)劃、設(shè)計(jì)工程施工方案[2]。為保證工程地質(zhì)勘察資料的科學(xué)性、實(shí)用性、合理性,在工程地質(zhì)勘察中,必須做好以下任務(wù),即:(1)概查全工區(qū),以掌握地面地質(zhì)資料、地質(zhì)構(gòu)造形成過程等地質(zhì)情況,通過分析有利和不利因素,擇優(yōu)選擇建筑擬建場地,并根據(jù)所選場地地質(zhì)條件,科學(xué)合理的規(guī)劃建筑,從而有效減少施工難度、工期、建筑成本等。(2)選定建筑擬建場地后,進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察,并結(jié)合建筑物規(guī)模、類型、結(jié)構(gòu)、施工方法等,制定科學(xué)合理的施工方案,方案內(nèi)容需包括解決不良地質(zhì)可能造成影響的措施。(3)建筑物的建設(shè),在一定程度上會(huì)影響擬建場地和周圍地質(zhì)環(huán)境,例如可能會(huì)導(dǎo)致地面塌陷。所以,未來確保工程施工安全、經(jīng)濟(jì),必須詳盡的預(yù)測施工時(shí)和施工后地質(zhì)條件改變,并制定出有效的應(yīng)對(duì)措施。

1.2 物探方法研究概述

物探是地球物理勘探的簡稱,可為資源開發(fā)與環(huán)境保護(hù)提供借鑒。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,物探方法取得了巨大突破,并逐漸廣泛的應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察,在一定程度上促進(jìn)了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。鉆探取土、雙橋靜力觸探等是傳統(tǒng)工程地質(zhì)勘察的主要方法,這些方法雖然在一定程度上促進(jìn)了各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展,但若采用一種勘察方法,無法滿足工程地質(zhì)勘察需求,且作用有限,需結(jié)合多種勘察方法,以提高勘察質(zhì)量。近年來,我國工程建設(shè)水平不斷提高,對(duì)地質(zhì)勘察要求也越來越高。作為工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié),工程地質(zhì)勘察對(duì)工程質(zhì)量具有直接的影響作用,所有必須結(jié)合物探和地質(zhì)工作,切實(shí)提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量和效率[3]。一般情況下,以往通過研究分析地質(zhì)資料勘察工程地質(zhì),缺乏準(zhǔn)確的工程地質(zhì)深層次資料,為確保勘察質(zhì)量,并在一定程度上提高工程地質(zhì)勘察水平,需采用諸多精密儀器進(jìn)行勘察。

1.3 工程物探勘察特點(diǎn)

地質(zhì)條件多變會(huì)引起物理場變化,如電場、地震波場、重力場、磁場等,采用電法、地震法、重力、磁法勘探等物探方法,可有效探測工程地質(zhì)存在的問題,原因在于物探方法具有高效、準(zhǔn)確、信息豐富、應(yīng)用靈活等優(yōu)點(diǎn)。在工程地質(zhì)勘察中,物探方法的特點(diǎn)如下:(1)探測深度淺。在工程設(shè)計(jì)探測中,通常在淺層發(fā)生地質(zhì)問題,而物探方法的探測深度也在一定范圍內(nèi),即幾米至幾十米,最深不超過百米,因此探測深度淺。(2)探測精度高。一般情況下,工程建設(shè)單位要求物探方法精度高,探測深度和地表位置不能存在較大誤差,需將誤差控制在厘米以內(nèi)。(3)施工場地要求低。物探方法主要的工作內(nèi)容是勘察工程地質(zhì),以及分析地質(zhì)資料,這些工作通常需在幾天至十幾天內(nèi)完成,而分析工程危險(xiǎn)程度,則需在一天以內(nèi)得出探測結(jié)果。

2 工程地質(zhì)勘察中常應(yīng)用的物探方法

2.1 電法勘探

電法勘探通常觀察觀測點(diǎn)深度和電阻率變化,進(jìn)而分析出巖層分布規(guī)律,普遍應(yīng)用于勘測較厚巖層[4]。近年來,很多城市應(yīng)用了相對(duì)靈活的高密度電阻率法,該法能詳細(xì)的對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類,有效勘測地下管道。一般勘測方法難以分清巖層分布規(guī)律,但電法勘探可通過電極裝置勘測到大范圍巖石分布規(guī)律,并分清巖層是否水平或輕微傾斜。此外,根據(jù)供電電極間的距離差異,可勘測不同深度巖層,而且通過不同電阻率,能了解不同巖層中詳細(xì)的分布情況。目前,在實(shí)際地質(zhì)勘察中,電法勘探已取得了一定效果,尤其是工程建設(shè),而且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,電法勘探在工程地質(zhì)勘察中將會(huì)充分發(fā)揮應(yīng)有的作用。

2.2 地震勘探

地震勘探主要有兩種方法,即反射波法和折射波法,其原理是通過觀測反射波或折射波時(shí)間場沿測線方向的時(shí)空分布規(guī)律,明確地下反射面或折射面的深度與地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)、性質(zhì)等,即利用地下介質(zhì)彈性和密度差異,根據(jù)大地對(duì)地震波的響應(yīng),有效推斷地下巖層的形態(tài)和性質(zhì)。與其他物探方法對(duì)比,地震勘探精度高,深度可達(dá)數(shù)十米到數(shù)十千米,而且解釋成果單一,但需要較高的成本。在覆蓋層探測中,淺層折射波法具有一定的技術(shù)優(yōu)勢,能有效勘探隱伏構(gòu)造、空洞等,并已取得良好的應(yīng)用效果,但該方法極易受工程施工場地影響。此外,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,地震勘探分辨率逐漸提高,更加有助于精細(xì)研究地下構(gòu)造,詳細(xì)了解地層構(gòu)造和分布,進(jìn)而為工程建設(shè)提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

2.3 重力勘探

重力勘探是物探方法之一,指的是根據(jù)地殼各種巖體、礦體間的密度差異,通過地表變化對(duì)地質(zhì)進(jìn)行勘察的方法。該方法以牛頓萬有引力定律為基礎(chǔ),具有受干擾小、精度高等特點(diǎn),只要勘探地質(zhì)體和周圍巖體的密度差異,就能利用精密儀器明確重力異常,如重力儀、扭秤等重力測量儀器。目前,重力勘探已在工程地質(zhì)勘察中廣泛應(yīng)用,并取得了良好的勘察效果,而且結(jié)合擬建區(qū)地質(zhì)和其他相關(guān)物探資料,可有效推斷覆蓋層下的礦體性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造情況,從而為工程建設(shè)提供切實(shí)依據(jù)。但是為了確保勘察效果的科學(xué)性、準(zhǔn)確性,應(yīng)用該方法時(shí)必須全面考慮擬建區(qū)天氣、地形和振動(dòng)情況。

2.4 磁法勘探

在自然界中,巖石和礦石具有一定的磁性,可產(chǎn)生使局部地區(qū)發(fā)生變化的磁場,即出現(xiàn)地磁異常現(xiàn)象。通過采用相應(yīng)的儀器可發(fā)現(xiàn)和研究地磁異常,從而有效研究該地地質(zhì)構(gòu)造,這種方法稱為磁法勘探。磁法勘探是常應(yīng)用的物探方法之一,可用于勘探礦產(chǎn)、工程地質(zhì)等,目前該勘探方法已廣泛應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察,并取得了良好的地質(zhì)勘察效果。在工程地質(zhì)勘察中,磁法勘探的應(yīng)用主要包括:進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造分區(qū),研究并確定斷裂帶、基底構(gòu)造、破碎帶等;劃分各種巖土分布范圍,如沉積巖、侵入巖、噴出巖、變質(zhì)巖等,并進(jìn)行區(qū)域地質(zhì)填圖。

3 結(jié)束語

總之,物探方法在工程地質(zhì)勘察中應(yīng)用,具有探測深度淺、探測精度高、施工場地要求低等特點(diǎn),能切實(shí)提高我國工程地質(zhì)勘察水平。目前,常應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察的物探方法主要有電法勘探、地震勘探、重力勘探、磁法勘探,深入分析這些方法在工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用,能有效提高工程地質(zhì)勘察水平,促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]馮啉.對(duì)工程地質(zhì)勘察工作的幾點(diǎn)探討[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2014,33(6):166-168.

[2]李創(chuàng).工程勘察中物探方法的應(yīng)用[J].中小企業(yè)管理與科技(上旬刊),2009(9):255-256.

篇4

【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì)勘察技術(shù);存在問題;解決措施

工程地質(zhì)勘察技術(shù)是工程建設(shè)過程中一個(gè)重要的環(huán)節(jié),工程地質(zhì)勘察技術(shù)作為工程建設(shè)項(xiàng)目選址工程地質(zhì)條件的重要勘察手段,對(duì)工程建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。

一、工程地質(zhì)勘察技術(shù)的方法

工程地質(zhì)勘察技術(shù)的主要方法有勘探與取樣、原位測試與室內(nèi)試驗(yàn)工程地質(zhì)測繪。

1、工程地質(zhì)測繪是工程勘察的基礎(chǔ)工作,一般在勘察的初期階段進(jìn)行。這一方法的本質(zhì)是運(yùn)用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論,對(duì)地面的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和描述,分析其性質(zhì)和規(guī)律,并藉以推斷地下地質(zhì)情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質(zhì)條件較復(fù)雜的場地,必須進(jìn)行工程地質(zhì)測繪;但對(duì)地形平坦、地質(zhì)條件簡單且較狹小的場地,則可采用調(diào)查代替工程地質(zhì)測繪。工程地質(zhì)測繪是認(rèn)識(shí)場地工程地質(zhì)條件最經(jīng)濟(jì)、最有效的方法,高質(zhì)量的測繪工作能相當(dāng)準(zhǔn)確地推斷地下地質(zhì)情況,起到有效地指導(dǎo)其他勘察方法的作用。

2、勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調(diào)查地下地質(zhì)情況的;并且可利用勘探工程取樣進(jìn)行原位測試和監(jiān)測。應(yīng)根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用各種適當(dāng)?shù)目碧椒椒āc@探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質(zhì)情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據(jù)地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當(dāng)鉆探方法難以查明地下地質(zhì)情況時(shí),可采用坑探方法。物探是一種間接的勘探手段,它的優(yōu)點(diǎn)較之鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟(jì)而迅速,能夠及時(shí)解決工程地質(zhì)測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質(zhì)情況,常與地質(zhì)測繪配合使用,也可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。由于物探成果判釋常具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,所以其成果需用勘探工程來驗(yàn)證。當(dāng)鉆探方法難以準(zhǔn)確查明地下情況時(shí),可采用探井、探槽等,就是用人工或機(jī)械方式進(jìn)行挖掘坑、槽、井、洞,以便直接觀察巖土層的天然狀態(tài)以及各地層的地質(zhì)結(jié)構(gòu),并能取出接近實(shí)際的原狀結(jié)構(gòu)土樣。勘察方法應(yīng)根據(jù)勘察要求和實(shí)際情況選用。

3、原位測試與室內(nèi)試驗(yàn)主要是為巖土工程問題分析評(píng)價(jià)提供所需的技術(shù)參數(shù),包括巖土的物性指標(biāo)、強(qiáng)度參數(shù)、固結(jié)變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應(yīng)力、應(yīng)變時(shí)間關(guān)系的參數(shù)等。原位測試一般都借助于勘探工程進(jìn)行,是詳細(xì)勘察階段主要的一種勘察方法。

二、工程地質(zhì)勘察技術(shù)工作存在的問題

1、對(duì)工程地質(zhì)勘察技術(shù)重要性認(rèn)識(shí)不夠的問題。地質(zhì)勘察主要是兩個(gè)方面,一是揭示地質(zhì)構(gòu)成,二是提供土體的力學(xué)指標(biāo); 地質(zhì)構(gòu)成決定基礎(chǔ)處理方案的選擇,力學(xué)指標(biāo)對(duì)工程造價(jià)影響很大。眾所周知,地下是看不見摸不著的,只有靠鉆探勘察,建設(shè)場地是唯一性的,勘察成果也沒有可比性,因此建設(shè)單位選擇一家專業(yè)技術(shù)強(qiáng),操作規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn),能準(zhǔn)確提供成果的勘察單位相當(dāng)重要,對(duì)建筑的安全、工程施工順利進(jìn)行、節(jié)約投資都有重要的意義。

2、未能認(rèn)識(shí)到地質(zhì)勘察質(zhì)量重要性的問題。地質(zhì)勘察工作包含兩個(gè)方面的工作:一方面,分析場地工程地質(zhì)結(jié)構(gòu),直接決定地基及基礎(chǔ)處理方案的選擇;另一方面,制定出相關(guān)合理的力學(xué)指標(biāo),指標(biāo)參數(shù)的合理性直接影響項(xiàng)目的工程總造價(jià)。我們都知道,對(duì)于地下結(jié)構(gòu)來說,我們既看不見也又摸不著,所以,只有借助一些合理的手段來進(jìn)行勘察。例如:鉆探勘察。由于建筑場地的唯一特性,使得勘察結(jié)果根本不存在任何可比性,這樣一來,我們就必須選擇一專業(yè)技能較強(qiáng)的施工單位,從而使操作更規(guī)范,確保勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性,與此同時(shí),這對(duì)施工的順利開展以及減少資金投入具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

3、勘探方法問題。一些勘察部門用所謂的靜載荷試驗(yàn)壓裂探坑兩側(cè)土層為準(zhǔn)來確定承載力,其做法是一種誤導(dǎo),是不科學(xué)的。由于壓裂較淺和較深的兩側(cè)土層所需的壓力大小都不一樣,究竟取用哪一壓力定值來作為地基承載力。另外,壓裂兩側(cè)土層又怎能替代或者說明該壓力值就是豎直方向土層地基持力層的承載力。

4、工程地質(zhì)勘察技術(shù)缺乏監(jiān)管的問題。一是工程地質(zhì)勘察技術(shù)在工程的前期階段進(jìn)行,由建設(shè)單位自主選擇勘察單位,一般建設(shè)單位缺少這方面的專業(yè)知識(shí),對(duì)地質(zhì)勘察的重要性認(rèn)識(shí)不足,因此對(duì)勘察單位要求不高,有個(gè)成果就可以,鉆探費(fèi)用上考慮多點(diǎn),對(duì)技術(shù)的要求就輕了。二是地質(zhì)勘探是野外作業(yè)、土工試驗(yàn)和資料整理,整個(gè)過程只有勘探單位獨(dú)自完成,沒有監(jiān)督。現(xiàn)在施工圖審查也對(duì)地質(zhì)勘察成果進(jìn)行審查,那都是事后了,只要資料造得過得去都能通過,地質(zhì)構(gòu)成與實(shí)際施工嚴(yán)重不符時(shí)有發(fā)生,力學(xué)指標(biāo)的精確性更是無法判別。

三.地質(zhì)勘察技術(shù)工作問題的解決措施

1、提高工程地質(zhì)勘察技術(shù)質(zhì)量措施。提高勘察質(zhì)量我們就必須要選用最合理的勘察手段。具體可以做到以下幾點(diǎn):第一,事先了解場地及附近的工程地質(zhì)資料、周圍構(gòu)造物情況等,并且及時(shí)和工程設(shè)計(jì)人員進(jìn)行溝通與交流,有效解決地質(zhì)問題;第二,勘察工作啟動(dòng)前,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況,編制勘察綱要,經(jīng)技術(shù)負(fù)責(zé)審核,公司總工審定后方可進(jìn)行下一步工作。第三,按綱要進(jìn)行井然有序的勘察工作,若發(fā)現(xiàn)地層異常區(qū)域,應(yīng)加大勘察力度,如加密鉆孔結(jié)合地調(diào)分析等綜合手段,詳細(xì)查明異常區(qū)地層結(jié)構(gòu)。

2、要重視初級(jí)階段的勘察工作。在地質(zhì)勘察階段,必須充分考慮到影響地質(zhì)勘察的諸多影響因素,應(yīng)盡量顧及建筑物配置因素與相關(guān)的施工工藝要求。對(duì)于取樣工作來說,指的是采取試驗(yàn)的樣本,并不是普通鑒別所用的巖土樣。在采取樣品時(shí),均能體現(xiàn)出樣品的真實(shí)性尤其是在選取土樣時(shí),應(yīng)該要注意到土層結(jié)構(gòu)特點(diǎn),盡可能使平面與刨面的土層分布均勻。如果土層比較穩(wěn)定且土質(zhì)均勻,可以適當(dāng)放寬取樣的距離。

3、勘察方法不科學(xué)的解決措施。充分利用先進(jìn)的技術(shù)和方法。近年來,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,工程勘察結(jié)合多種理論的發(fā)展,研究出了多種新型工程勘察方法,另外,又引進(jìn)了多種功能為一體的勘探設(shè)備,具有很多的優(yōu)點(diǎn),例如:速度快、采集密度大、成本偏低等。這樣一來,解決了傳統(tǒng)的勘察手段存在的諸多缺點(diǎn)問題,除此之外,還可以解決當(dāng)前很多巖土工程問題。由此看來,為快速解決巖土工程的技術(shù)問題,結(jié)合使用多種地質(zhì)勘察手段,從而起到相互補(bǔ)償各自缺點(diǎn)的作用。

4、加強(qiáng)技術(shù)管理。要提高勘察質(zhì)量,必須加強(qiáng)技術(shù)管理:要求勘察技術(shù)人員持證上崗,上崗證分項(xiàng)目負(fù)責(zé)和技術(shù)員兩大類,項(xiàng)目負(fù)責(zé)應(yīng)該具備注冊巖土工程師資格,或經(jīng)驗(yàn)豐富、取得顯著技術(shù)成績的本專業(yè)工程師以上職稱資格;技術(shù)員應(yīng)該具有一定工程經(jīng)驗(yàn)且經(jīng)培訓(xùn)考核合格。項(xiàng)目負(fù)責(zé)主持項(xiàng)目勘察,編寫勘察綱要、勘察報(bào)告,參加施工驗(yàn)槽及工程專題會(huì)議;技術(shù)員負(fù)責(zé)執(zhí)行勘察綱要技術(shù)要求,進(jìn)行現(xiàn)場編錄等每個(gè)項(xiàng)目合同備案時(shí),勘察單位應(yīng)提供相應(yīng)的項(xiàng)目負(fù)責(zé)和與鉆機(jī)數(shù)量匹配的技術(shù)員資料同步備案。

結(jié)束語

參考文獻(xiàn):

[1]張倬元.工程地質(zhì)勘查[J].地質(zhì)信息,2008(08)

篇5

(一)地質(zhì)勘查的重要性

在山區(qū)公路隧道建造之前,對(duì)其地質(zhì)勘查是一個(gè)很重要的方面,只有對(duì)其進(jìn)行一個(gè)比較嚴(yán)密并且認(rèn)真的勘查,才能夠建造出讓人們放心的山區(qū)公路,我國的山區(qū)公路的事業(yè)才能夠得到發(fā)展,有了一條安全的公路,便會(huì)帶動(dòng)公路兩端經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,才能夠讓人們過上小康的生活。如果不進(jìn)行良好的地質(zhì)勘查,就會(huì)讓山區(qū)公路的質(zhì)量處在一個(gè)很低的水平,導(dǎo)致人們不敢去走這樣的路,那如果這樣的話,這條路修不修還有什么區(qū)別呢。所以說,在山區(qū)公路的建造中,地質(zhì)勘查是非常重要的。

(二)地質(zhì)勘查中的重點(diǎn)

在地質(zhì)勘查中,首先要注意的問題是地形,地貌等方面,其次是注意關(guān)注他周圍的環(huán)境,探究此環(huán)境是否具有穩(wěn)定性,再次是要重點(diǎn)注意一些特殊地方的位置選擇,在觀察完外界環(huán)境之后,再去預(yù)測可能出現(xiàn)的一些問題,并提出一些具體的解決方案。

二、山區(qū)公路隧道地質(zhì)勘查的具體方法

(一)收集資料

在做任何一件事情時(shí),首先要做的就是要收集足夠的資料,山區(qū)公路隧道地質(zhì)勘查也是如此。在勘查中,要收集探究本地的的一些風(fēng)土人情,研究當(dāng)?shù)氐囊恍┑刭|(zhì)構(gòu)造,水文地質(zhì),地質(zhì)構(gòu)造,地震等一些問題,對(duì)本地區(qū)地質(zhì)有一個(gè)大致的了解,同時(shí)也要去尋找一些以前留下來的資料,用來更加全面的了解本地區(qū)的地質(zhì)狀況,也可以借助衛(wèi)星等工具來進(jìn)行一個(gè)總體的觀察,對(duì)后期的一些工作起到一定的作用。

(二)調(diào)繪工程地質(zhì)

工程地質(zhì)的調(diào)繪是一項(xiàng)很重要的承前啟后的工作,他首先要研究在之前通過各種渠道獲得的資料,要對(duì)那個(gè)資料根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行詳細(xì)的記錄與整理,與此同時(shí),要通過一些遙感的資料進(jìn)行探究,具體了解此處周圍所有的地形及其他的構(gòu)造,要探究其是否有可能出現(xiàn)滑坡,泥石流等情況,并根據(jù)此情況作出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)方案,這一步是極其重要的,他決定著下一步應(yīng)當(dāng)要怎么做,同時(shí)也在一定程度上影響著山區(qū)公路的質(zhì)量,所以一定要著重關(guān)注。

(三)鉆探

鉆探這種方法比較直白,他能夠直接反映出一些具體的地質(zhì)特點(diǎn),很容易讓工作人員根據(jù)具體的地質(zhì)特點(diǎn)來確定相應(yīng)的方案,但是鉆探這種方法比較困難,因?yàn)橐话阍谏絽^(qū),道路本身就比較崎嶇,人上山都會(huì)有一定的困難,更不用說是鉆機(jī)這種比較大型的工具了,所以這種方法要在比較適宜的情況下進(jìn)行使用,讓其在應(yīng)有的情況下發(fā)揮出其最大的作用,從而讓測量更精密,在以后的建造過程中也會(huì)更加的順利。

(四)物探

物探是一種需要一定的知識(shí)功底的方法,它是根據(jù)地形上面的物性差異來獲得一些地質(zhì)信息,這種方法成本比較低,比較適用與各種場合,會(huì)給勘探工作帶來一定的方便,不會(huì)像鉆探一樣,出現(xiàn)因條件不允許而不能進(jìn)行的情況發(fā)生。這種方法同時(shí)也是一種所用時(shí)間比較短的方法,這樣更能夠給山區(qū)公路隧道的勘查工作帶來一定的方便性,更容易進(jìn)行取材等方面工作,為以后的工作奠定良好的基礎(chǔ)。

(五)測試

測試包括很多方面,其主要就是對(duì)地質(zhì)進(jìn)行一定的測試然后確定出更好的方案。其中有地溫測試,這種的主要就是探究一些地質(zhì)中巖層隨著深度的增加而產(chǎn)生的一些溫度變化的情況,同時(shí)還有通過走訪等方式研究此地是否有滑坡泥石流等現(xiàn)象的出現(xiàn),從而作出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)方案。還有放射性測試,主要就是要研究地質(zhì)中是否存在一些危害性的放射性物質(zhì),在很多測試都完成之后,要進(jìn)行一定的討論研究,從而確定出更好的方案。

三、山區(qū)公路隧道地質(zhì)勘查的一些注意事項(xiàng)

在地質(zhì)勘查中最重要的就是工人的安全,要著重觀察周圍的地質(zhì),其是否是那種滑坡和泥石流地質(zhì)需要進(jìn)行一定的防護(hù)措施,保障工人的安全,同時(shí)也有可能出現(xiàn)溫度變化的情況,要注意進(jìn)行預(yù)防,在建造過程中有可能會(huì)出現(xiàn)偏壓的問題,這種情況也要做好防護(hù),同時(shí)還有可能有放射性物質(zhì)和有毒氣體,相關(guān)部門要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。在平原上修路非常的簡單,只要考慮很少的方面,但是在山區(qū)修路就變成了一種很難的事情,在期間要考慮很多問題,比如工人的日常生活保障的問題,修建過程中的安全問題等等,只有把這些問題解決了,才能夠修建出能夠給人們帶來福祉的路。同時(shí)要做好在發(fā)生突變事件時(shí)的準(zhǔn)備,保證工程的安全,做到有備無患。

篇6

巖溶又名喀斯特,是可溶性巖層(石灰?guī)r、白云巖、石膏、巖鹽等)以被水溶解為主要的化學(xué)溶蝕作用,并伴隨以機(jī)械作用而形成溝槽、裂隙、洞穴等一系列現(xiàn)象和作用的總稱。我國的巖溶地區(qū)分布十分廣泛,以廣西、四川、云南、貴州最為發(fā)育,其余如湖南、廣東、浙江、江蘇、山東、山西等地均存在規(guī)模大小不同的巖溶地區(qū)。由于地表水和地下水的溶蝕作用,發(fā)育著各種類型的巖溶地貌和巖溶形態(tài),破壞了巖石的完整性,大幅度地降低了巖石的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,從而影響著建筑物的安全。另外,巖溶的發(fā)育給工程建設(shè)帶來了一定的復(fù)雜性。而巖溶問題與許多工程有關(guān),諸如水利水電工程、公路和鐵路工程、橋梁工程、工業(yè)與民用建筑工程、地質(zhì)災(zāi)害的防治與環(huán)境保護(hù)工程、旅游資源的綜合開發(fā)工程等等。例如,在水利水電建設(shè)中,因庫壩位址選擇不當(dāng),巖溶洞穴導(dǎo)致水庫滲漏,影響水庫的效益和正常使用;在巖溶區(qū)修建隧道、地下洞庫和開采礦產(chǎn),一旦揭穿高壓巖溶管道水時(shí),就會(huì)造成大量突水,有時(shí)挾有泥沙噴射,給施工帶來嚴(yán)重困難,甚至淹沒坑道,造成機(jī)毀人亡等事故;在地下洞室施工中遇到巨大溶洞時(shí),洞中高填或橋跨施工困難,造價(jià)昂貴,有時(shí)不得不另辟新道,因而延誤工期;在覆蓋型巖溶區(qū),土洞的發(fā)育及地表塌陷對(duì)農(nóng)田和各種建筑物造成嚴(yán)重破壞。由此可見巖溶與工程建設(shè)的關(guān)系十分密切。在巖溶地區(qū)首先掌握巖溶的形態(tài)特征、發(fā)育規(guī)律及分布狀況,認(rèn)識(shí)不同巖溶作用的特點(diǎn),以便充分利用有利條件,對(duì)不利因素采取相應(yīng)的措施,確保建筑物的基礎(chǔ)可靠地建立在巖溶體上,這是一項(xiàng)非常有意義的工作。

1 研究的現(xiàn)狀

由于巖溶發(fā)育的不均一性和復(fù)雜性,隨著樁基礎(chǔ)在巖溶地區(qū)的普遍應(yīng)用,使勘察、設(shè)計(jì)、施工都面臨著許多新問題。有不少工作者已經(jīng)在這些方面總結(jié)出很多工程建設(shè)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),一些學(xué)者也做了不少的研究工作。例如,對(duì)溶洞頂板穩(wěn)定性的研究,有學(xué)者提出了視溶洞頂板為梁板(懸臂梁、簡支梁、兩端固定梁)、塌落拱、壓力拱等的溶洞頂板穩(wěn)定厚度計(jì)算方法;有學(xué)者根據(jù)彈性體內(nèi)存在孔洞,在雙向均勻應(yīng)力場的作用下孔洞邊界上的應(yīng)力集中現(xiàn)象,按橢圓形水平坑道的計(jì)算公式求解溶洞周邊的切向應(yīng)力,以此來判斷溶洞頂板的穩(wěn)定性,有學(xué)者用平面問題的有限單元法對(duì)溶洞進(jìn)行應(yīng)力分析。有學(xué)者采用有限元—— 無界元耦合分析的方法,對(duì)巖溶臨空面穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。有學(xué)者對(duì)覆蓋型巖溶區(qū)的樁基礎(chǔ)穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文通過調(diào)查收集資料,并對(duì)這些資料進(jìn)行整理、分析和研究,總結(jié)出巖溶地區(qū)工程地質(zhì)勘察的合理方法。

從空間問題角度,在理論上為溶洞頂板穩(wěn)定性的分析以及樁基嵌巖臨界深度問題提供一條研究途徑。

2 巖溶工程地質(zhì)合理的勘察方法

不同地質(zhì)時(shí)代的可溶性巖層,在漫長的地質(zhì)作用下形成的巖溶形態(tài)千差萬別,錯(cuò)綜復(fù)雜,如溶洞、溶溝、溶槽、地下暗河等。由于巖溶在空間上發(fā)育的不均一性,造成巖溶地區(qū)的地質(zhì)情況非常復(fù)雜,因此在進(jìn)行巖溶勘察時(shí),僅靠傳統(tǒng)的地質(zhì)方法(如槽探、坑探)難以得到滿意結(jié)果。因?yàn)閷?duì)巖溶認(rèn)識(shí)不足勘察方法不對(duì)路,工程處理不當(dāng),在一些城市(如濟(jì)南、廣州、南海等)發(fā)生了工程失誤現(xiàn)象,造成極大的損失,因而了解巖溶地區(qū)的地質(zhì),查清地下巖溶的分布情況,為工程提供可靠的地質(zhì)資料是至關(guān)重要的。由此可見,巖溶地區(qū)工程地質(zhì)勘察有著十分重要的作用,而合理的勘察方法也就成為人們所關(guān)注的問題。本文通過廣泛地收集工程資料和前人的研究資料,對(duì)這些資料進(jìn)行整理、分析和研究,總結(jié)出適用于巖溶地區(qū)工程地質(zhì)勘察的方法,如鉆探、遙感技術(shù)、地球物理勘探、靜力觸探等。現(xiàn)分述如圖1。

2.1 鉆探

鉆探是廣泛應(yīng)用于工程地質(zhì)勘察的勘探手段。除地形條件對(duì)機(jī)具安置有影響外,幾乎任何條件下均可使用鉆探方法。鉆探工作的目的是要了解一定深度范圍內(nèi)的巖溶發(fā)育情況,尤其當(dāng)?shù)乇頍o巖溶現(xiàn)象或有覆蓋層時(shí),要在地質(zhì)調(diào)查和物探成果的基礎(chǔ)上,結(jié)合工程要求去指導(dǎo)鉆孔布置。工程地質(zhì)勘察中使用的鉆探方法較多,因而要根據(jù)具體情況選用適宜的鉆探方法,此外,為了利用鉆孔更好地了解地下地質(zhì)情況,配合鉆探,往往要進(jìn)行鉆孔壓水試驗(yàn)或抽水試驗(yàn)等水文地質(zhì)工作。條件允許時(shí),還可采用物探測井、鉆孔攝影、井下電視等技術(shù)手段,以配合了解鉆孔周圍的地質(zhì)情況。

2.2 遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感技術(shù)是根據(jù)電磁輻射的理論,應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)中的各種探測器,對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)輻射來的電磁波信息進(jìn)行接受,傳送到地面接收站加工處理成遙感資料(圖象或數(shù)據(jù))用來探測識(shí)別目標(biāo)物的整個(gè)過程。它是建立在現(xiàn)代物理學(xué)、數(shù)學(xué)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和地學(xué)規(guī)律基礎(chǔ)之上的。具有調(diào)查面積大,重復(fù)性好等特點(diǎn),遙感圖像能宏觀而真實(shí)地反映地表特征和各種地質(zhì)現(xiàn)象的空間關(guān)系,遙感影像視域廣闊、信息量大,在識(shí)別巖溶地貌形態(tài)、巖溶層組劃分及地質(zhì)構(gòu)造特征等方面,具有其它勘測方法所不及的優(yōu)點(diǎn),尤其更適用于我國南方裸露型巖溶地區(qū)。

地球資源衛(wèi)星遙感(MSS.TM,SPOT)、

航空遙感、熱紅外遙感、側(cè)視雷達(dá)遙感等,在20世紀(jì)70年代引進(jìn)我國以后,被廣泛應(yīng)用于巖溶地區(qū)工程地質(zhì)勘察。遙感在新建鐵路選線、水利水電工程區(qū)域穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、巖溶水庫滲漏分析等方面都發(fā)揮了重要作用,在紅水河、清江流域規(guī)劃和大瑤山鐵路隧道選線中獲得了較好的效果。

2.3 地球物理勘探

地球物理勘探(簡稱物探)理場的各種參數(shù)進(jìn)行地質(zhì)解譯,是通過獲得天然的或人工的物具有一定的“透視性”。它不僅可以在地面測量,而且可以在地下測量(例如在鉆孔中、中或其間)以及地下(鉆孔勘察所研究空間的巖溶分布、隧道等)與地面之間的測量隧道以洞穴進(jìn)行探測。由于信息技術(shù)特別適用于對(duì)巖體中復(fù)雜的巖溶、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的引進(jìn),使物探方法得到了很大的發(fā)展。目前,適用于巖溶勘察的物探方法主要有電阻率法、微重力法、鉆孔電磁波透視法、五極縱軸電測深法、地震層析成像技術(shù)、瞬變電磁法、地質(zhì)雷達(dá)等。本文在總結(jié)資料的基礎(chǔ)上,對(duì)各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)、勘察效果和適用條件如表1所示。

由表1可以看出,每一種方法的應(yīng)用都有其應(yīng) 用的前提,只有在滿足前提條件下的勘察效果才會(huì)是好的。因此,在確定使用何種方法之前,正確地分析判斷建筑場地的地質(zhì)情況是非常重要的。同時(shí),根據(jù)大量實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為,在不同的地質(zhì)條件下,進(jìn)行不同的勘察,采用綜合物探,可以取得更好的效果。從上述的總結(jié)可以看出,將物探應(yīng)用到工程地質(zhì)勘察中,能降低勘察成本,縮短勘察工期,提高勘察工作質(zhì)量。盡管如此,我們還是不能忽略鉆探作為最基本的工程地質(zhì)勘察的勘探手段所發(fā)揮的重要作用。如柳州市銀都大廈所處的位置是典型的巖溶發(fā)育區(qū),因?yàn)榇嬖谝环N錯(cuò)誤的觀念,認(rèn)為鉆探是“一孔之見”,所以不相信鉆探,于是出現(xiàn)了用物探替代設(shè)計(jì)要求的孔底作超前鉆孔檢測基巖情況的決策失誤,結(jié)果導(dǎo)致做補(bǔ)充勘察和補(bǔ)強(qiáng)基礎(chǔ),造成工期延長,投資增大。每種方法都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件,應(yīng)取長補(bǔ)短,互為補(bǔ)充。大量的工程實(shí)踐表明,物探定性配合鉆探定量,能更好地了解工程地質(zhì)情況,為設(shè)計(jì)提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

2.4 靜力觸探

靜力觸探手段在工程地質(zhì)勘察中主要是用來確定軟土、粘性土和砂類土的承載力。把靜力觸探用于覆蓋型巖溶工程地質(zhì)勘察,在長(春)大(連)鐵路瓦房店路基塌陷病害整治工程提供了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。在一定的地層條件下,靜力觸探手段解決了其他勘探手段未能解決的問題,取得了良好的效果。在覆蓋型巖溶工程地質(zhì)勘察中,靜力觸探手段主要是查明第四系覆蓋層中有無隱蔽土洞存在;土洞的規(guī)模及埋藏位置;疏松裂隙帶的分布及其范圍等。其方法是:在依據(jù)鉆探物探資料進(jìn)行了初步穩(wěn)定性分區(qū)的基礎(chǔ)上有針對(duì)性的布置靜力觸探孔,結(jié)合具體情況,解釋靜力觸探PS-h(PS:貫入阻力,h:探測深度),有是否出現(xiàn)異常值來推測有無土洞或裂隙帶。靜力觸探方法得到的成果分析資料的準(zhǔn)確性和可靠性,在勘探期間和緊接著的設(shè)計(jì)與施工中,都得到充分的證實(shí)。

覆蓋型巖溶工程地質(zhì)勘察,在鉆探、物探手段受到技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的限制以及場地的限制,無法滿足要求時(shí),為了探明覆蓋層中潛蝕作用的分布范圍和強(qiáng)度,可以采用靜力觸探方法。根據(jù)不同勘察設(shè)計(jì)階段、不同工程性質(zhì)及地層條件,在綜合勘探中合理使用靜力觸探手段可以提高勘測質(zhì)量、縮短勘測周期。通過靜力觸探與地質(zhì)雷達(dá)相結(jié)合來探明土層中隱伏土洞與擾動(dòng)土層的效果顯著。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:巖溶地質(zhì);勘察;探測技術(shù)

Abstract: the karst rock to soluble, especially of carbonate rock (such as limestone, gypsum, etc), containing carbon dioxide by the running water dissolution, sometimes to deposition and the formation of the landscape. Often a peculiar shape, a cave, a Clint, stone ditch, stone forest, cave, underground river also have cliffs. Not only can lead to significant karst geological disasters happen, if the ground subsidence, landslides and so on, also to the project construction itself brings about many adverse effects, especially concealed karst existence, more harmful. Therefore, in the karst area for engineering construction, how to scientifically and effectively to the influence of the karst hazards and reasonable evaluation is very important. This paper, from the southwest common karst geological tries to explore the karst area engineering geology prospecting method and detection technology, refers for the colleague.

Keywords: karst geological; Reconnaissance; Detection technology

中圖分類號(hào):F407.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

一、巖溶地質(zhì)的形成

巖溶(又稱喀斯特),是指流水對(duì)可溶巖石(碳酸鹽巖、硫酸鹽巖、鹵化物鹽巖等)進(jìn)行以化學(xué)溶蝕作用為主要特征(包括水的機(jī)械侵蝕以及物質(zhì)的運(yùn)移與再沉淀) 的綜合地質(zhì)作用,以及由此產(chǎn)生的各種現(xiàn)象的總稱。巖溶在我國特別是西南地區(qū)發(fā)育較為普遍,它可能導(dǎo)致水源漏失、地面塌陷、巖溶滲漏、山體崩塌、滑坡、礦坑突水突泥、地裂等不良地質(zhì)現(xiàn)象。

溶洞的形成是石灰?guī)r地區(qū)地下水長期溶蝕的結(jié)果。石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣(CaCO3),在有水和二氧化碳時(shí)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸氫鈣[Ca(HCO3)2],后者可溶于水,于是有空洞形成并逐步擴(kuò)大。在自然界,溶有二氧化碳的雨水,會(huì)使石灰石構(gòu)成的巖層部分溶解,使碳酸鈣轉(zhuǎn)變成可溶性的碳酸氫鈣。由于石灰?guī)r層各部分含石灰質(zhì)多少不同,被侵蝕的程度不同,就逐漸被溶解分割成互不相依、千姿百態(tài)、陡峭秀麗的山峰和奇異景觀的溶洞。這種現(xiàn)象在南斯拉夫亞德利亞海岸的喀斯特高原上最為典型,所以常把石灰?guī)r地區(qū)的這種地形籠統(tǒng)地稱之喀斯特地形。

二、巖溶勘察的要求

擬建工程場地或其附近存在對(duì)工程安全有影晌的巖溶時(shí),應(yīng)進(jìn)行巖溶勘察。巖溶勘察宜采用工程地質(zhì)測繪和調(diào)查、物探、鉆探等多種手段結(jié)合的方法進(jìn)行,

并應(yīng)符合下列要求:

1、可行性研究勘察應(yīng)查明巖溶、洞隙的發(fā)育條件,并對(duì)其危害程度和發(fā)展趨勢作出判斷,對(duì)場地的穩(wěn)定性和工程建設(shè)的適宜性做出初步評(píng)價(jià);

2、初步勘察應(yīng)查明巖溶洞隙及其伴生土洞、塌陷的分布、發(fā)育程度和發(fā)育規(guī)律,并按場地的穩(wěn)定性和適宜性進(jìn)行分區(qū)。

3、詳細(xì)勘察應(yīng)查明擬建工程范圍及有影響地段的各種巖溶洞隙和土洞的位置、規(guī)模、埋深,巖溶堆填物性狀和地下水特征,對(duì)地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)和巖溶的治理提出建議。

4、施工勘察應(yīng)針對(duì)某一地段或尚待查明的專門問題進(jìn)行補(bǔ)充勘察。當(dāng)采用大直徑嵌巖樁時(shí),尚應(yīng)進(jìn)行專門的樁基勘察。

三、巖溶工程地質(zhì)合理的勘察方法及探測技術(shù)

在巖溶地區(qū),巖土工程勘察分析方法及巖溶探測技術(shù),目前國內(nèi)主要采用以下方法或手段。

1、工程地質(zhì)調(diào)查與測繪:包括巖溶地形地貌調(diào)查、地層巖性、水文地質(zhì)調(diào)查、測量及試驗(yàn)等內(nèi)容的野外調(diào)查,能夠從宏觀上把握巖溶發(fā)育的分布和特點(diǎn),并據(jù)此進(jìn)一步進(jìn)行工程地質(zhì)勘探工作,該方法簡單,方便實(shí)用,能獲得直觀的野外工程地質(zhì)基礎(chǔ)資料。

2、地球物理勘探:適用于對(duì)巖體中復(fù)雜的巖溶洞穴進(jìn)行探測,除了電阻率(電剖面和電測深)法、高密度電法、無線電波透射法、地面地震反射波法、聲波透射法、微重力法、射氣測量等以外,80年代以后發(fā)展起來的探地雷達(dá)GPR(地質(zhì)雷達(dá))、層析成像(CT)技術(shù)等在巖溶工程地質(zhì)勘察中也得到了廣泛的應(yīng)用,尤其是在確定巖溶溶洞、土洞及塌陷等的分布、形態(tài)和充填情況時(shí),發(fā)揮了很大的作用。針對(duì)巖溶塌陷的形成機(jī)理復(fù)雜,其發(fā)生具有突發(fā)性和隱蔽性,采用監(jiān)測地面沉降、地面和房屋開裂的方法來監(jiān)測塌陷,效果并不好,而采用地質(zhì)雷達(dá)等直接監(jiān)測和巖溶管道系統(tǒng)中水(氣)壓力的動(dòng)態(tài)變化傳感器自動(dòng)監(jiān)測的間接監(jiān)測技術(shù)來監(jiān)測塌陷則能取得較好的效果。在查明大范圍的區(qū)域巖溶發(fā)育和深部巖溶的分布規(guī)律方面,地球物理勘探是最理想的方法之一,但探測的準(zhǔn)確程度受場地的干擾、技術(shù)人員的解釋水平等因素影響。

篇8

改革開放以來,中國經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐加快,中國經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)快速發(fā)展的現(xiàn)象,在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的具體工作中,工程地質(zhì)勘探的作用非常大。工程地質(zhì)勘探在我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和能源資源開發(fā)中發(fā)揮了不可替代的作用,特別是在城市地下工程建設(shè)中,工程地質(zhì)勘探發(fā)揮了非常重要的作用。在當(dāng)前的工程地質(zhì)調(diào)查中,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各種地質(zhì)勘探技術(shù)和地質(zhì)勘查理論和地質(zhì)勘查設(shè)備的跨越式發(fā)展,這些技術(shù),理論和設(shè)備都進(jìn)行了相應(yīng)的發(fā)展創(chuàng)新,也出現(xiàn)了大量更先進(jìn)的工程地質(zhì)勘查技術(shù)和工程地質(zhì)勘探理論與工程地質(zhì)勘探設(shè)備。隨著這些先進(jìn)的工程地質(zhì)勘查技術(shù)和工程地質(zhì)勘查的設(shè)備和理論的應(yīng)用,現(xiàn)代工程地質(zhì)勘查的水平已大大提高,為中國工程地質(zhì)勘查工作創(chuàng)造了有利條件。對(duì)于中國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)起到了非常寶貴的作用。地球物理方法是工程地質(zhì)勘探中比較重要的技術(shù)和方法之一。隨著工程地質(zhì)勘查的發(fā)展,工程地質(zhì)勘查水平進(jìn)一步提高。

2、工程地質(zhì)勘查中常用的工程物探方法

2.1、大地電磁測深

大地電磁測深是中國50年代的研究,19世紀(jì)前后在礦產(chǎn)勘探開始使用。它是一種自然交變電磁場作為場源,被動(dòng)場源電磁場探測法。可以檢測到第一個(gè)地慢,檢測深度較大,沒有被高電阻層屏蔽,從而能夠更好的辨別介質(zhì)能力,工作成本一般來說不高,現(xiàn)場攜帶的設(shè)備更輕。

2.2、航空及地面甚低頻電磁法

航空及地面甚低頻電磁法被應(yīng)用于具有較低電阻率的巖性和礦脈,并且跟蹤和描述含礦結(jié)構(gòu)。對(duì)于確定礦產(chǎn)范圍范圍等方面有很大的影響,這種方法使用設(shè)備非常輕,在現(xiàn)場觀測方法簡單,數(shù)據(jù)處理速度比較快,但必須注意地形,電纜等人干擾或異常情況,對(duì)于這些要特別注意。

2.3、電法勘探電測深法

是一種測量觀測點(diǎn)深度方向上視電阻率變化的方法,用于研究不同深度巖層的分布情況。在研究覆蓋層的厚度和巖性變化時(shí)被廣泛應(yīng)用。新開發(fā)的高密度電阻率方法在城市工程中起著重要作用,這是獲取淺層導(dǎo)電信息的更主動(dòng)的方法。它在地質(zhì)結(jié)構(gòu)分區(qū)和地下管線探測中起著重要作用。研究的目的主要是具有不同電阻率的巖層水平。最有利的條件是形成具有很小或沒有傾斜的地層,并且難以解釋具有大傾斜度的巖層。因此,本方法的前提是:測量目標(biāo)層與周圍材料必須有明顯的物理差異,通過一定的電極裝置測量視電阻率的異常分布,了解地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的電氣結(jié)構(gòu)的目的。

2.4、電剖面法

電剖面法和電聲法原理上是一樣的,都是基于人工電場的地下分布法研究的基礎(chǔ)上廣泛使用的方法。它與電剖面法一致,研究基巖表面的波動(dòng)和斷層帶的分布。有對(duì)稱四極法和接頭輪廓法。主要研究對(duì)象是沉積巖。在電氣勘探中,巖石形成的差異是電工作的物理前提(即電阻率的差異)。影響電阻率(主要是離子電導(dǎo)率)的主要因素是地層的水含量,并且還取決于水溶液的鹽度和水溶液的存在。如果水分散并且不連接在巖石中,則對(duì)電阻率的影響小,而互連狀態(tài)使得地層電阻率大大降低。因此,在相同的水條件下,礦化程度也是不同的電阻率,甚至更大的差異。在水電阻率高達(dá)數(shù)千萬的情況下,沉積巖,而小巖石電阻率(巖漿巖和大部分變質(zhì)巖)的孔隙率和小巖石(各種泥巖)的孔隙率,磁導(dǎo)率低,其電阻率低。

2.5、地震波CT技術(shù)

地震波CT技術(shù)是利用來自不同方向的地震波(通常是人工激發(fā)的地震波)走時(shí)來探測對(duì)象內(nèi)部速度結(jié)構(gòu)的成像技術(shù)。在不同的地質(zhì)條件下采用恰當(dāng)?shù)募ぐl(fā)和接收點(diǎn)的排列接收地震波,利用波動(dòng)走時(shí)反演地質(zhì)體各個(gè)單元的彈性波速,從而得到被探測地質(zhì)體的波速分布圖像,這就是地震波CT技術(shù)的基本原理。

2.6、組合物探技術(shù)

在工程地質(zhì)勘察中的組合物探技術(shù),其中護(hù)眼指的是在工程地質(zhì)的勘察工作中,綜合的使用上述幾種物探技術(shù)。實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)物探技術(shù)的綜合使用,并且做到在實(shí)際工作中能夠取長補(bǔ)短,吸收各種物探技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,在對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行勘察的過程中,有利于節(jié)約施工成本,而且還能有效減少地質(zhì)工程勘察人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

總而言之,在巖土勘探中,地球物理方法和鉆井方法有其自身的優(yōu)勢。鉆井方法和物探方法的結(jié)合通常可以實(shí)現(xiàn)快速和前瞻性的調(diào)查結(jié)果。在當(dāng)前的工程地質(zhì)調(diào)查中,先進(jìn)的技術(shù)和理論是一直在探索的一項(xiàng)工作,隨著這些不斷發(fā)展的的技術(shù)和理論在工程地質(zhì)勘探和應(yīng)用的發(fā)展,使現(xiàn)代工程地質(zhì)勘探的質(zhì)量和效率有了很大的進(jìn)步,工程地質(zhì)工作在地質(zhì)勘探中所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,也為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。物理勘探方法是目前工程地質(zhì)勘探中應(yīng)用比較廣泛,因?yàn)樗兄陨愍?dú)特的優(yōu)勢。隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和不斷地發(fā)展,工程地質(zhì)勘探的水平得到了很大的提高。在本文中,常用工程地球物理方法進(jìn)行分析和討論,希望未來的工作起到實(shí)際的參考作用。

作者:周緒鴻 單位:廣西華藍(lán)巖土工程有限公司

參考文獻(xiàn):

[1]孫紅光,徐偉,劉鳳祥.物探方法在工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用[J].門窗,2013,01:235+240.

[2]蔣永生.物探方法在工程地質(zhì)勘查中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2013,13:71.

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