0引言 我国进行岩溶地层交通基础建设时,大量使用了岩溶地层桥梁钻孔桩基础施工技术。因此,技术人员需要不断改进桩基础钻孔机械设备,将该设备技能水平进一步提升,如此一来,在实践应用中才能使用得更为方便。与此同时,鉴于桥梁钻孔桩基础施工技术使用起来极为简便,且在实际应用中可以实现施工质量的有效提升,该项施工技术现已在地质施工过程中得到广泛应用。但就现阶段的岩溶地层桥梁钻孔桩基础施工技术而言,其仍存在着许多的问题。因此,相关技术人员需要对岩溶地层,桥梁钻孔桩基础施工技术进行深入探究,从而提出合理且科学的解决方法。 1岩溶地层桥梁钻孔桩式基础施工技术介绍 1.1施工难点 据相关研究表明,岩溶地层桥梁钻孔桩基础技术在实际施工过程中的难点在于,地质条件本身具备的连续性极易被岩溶地貌的特点所影响,如果施工人员没有维持好施工现场的秩序,地质条件将会遭到破坏。岩溶地貌,另一个被广为熟知的名称是喀斯特地貌,该种地貌的主要构成是石膏、石灰岩以及岩盐等可溶性岩层。该种地貌所在地区长年受到大量地下水的影响,致使岩溶被侵蚀,进而出现沟槽或者溶洞。那些被侵蚀的岩溶地层,往往不具备统一的形态,而其大小规模也有着很大的差异。如此一来,则会对桥梁钻孔桩基础施工产生较大的影响,无法有效保障施工的质量。此外,和其他钻孔技术相比,岩溶地层桥梁钻孔桩基础施工技术更为复杂,因此容易在实际施工过程中产生许多的问题,常见的有漏浆,混凝土泄漏等。如果不能对这些问题进行及时处理,则会给整个施工过程带来巨大的安全隐患。由此可见,在实际施工过程中,施工人员需要对孔洞分离以及溶洞硬化的问题进行科学处理,从而获得较好的施工效果。 1.2地质条件 在任何一个项目的施工过程中,施工人员最先需要做的就是对现场进行勘察,进一步分析施工现场的地质结构性质和类型,在了解相关资料后,方可制定科学且合理的施工方案进而开始施工。对于岩溶地层钻孔灌注桩施工而言,第一项工作也是如此。在实际施工工作开始前,施工人员需要对桩基的结构和所在地区地质条件进行充分了解,如此一来才能对溶洞的规模和准确位置加以确定,从而有效保障施工质量。就现阶段而言,对岩溶地层的地质条件进行勘察的方法,主要有地质钻探法和施工探测法两种。 1.2.1地质钻探法 所谓地质钻探法即是在施工过程中对地面进行钻探,是现阶段地质勘查最常用的方法之一。相关人员需要对桩基位置加以确定,然后对岩溶发育的基本情况进行有效分析,例如溶沟、溶槽以及溶洞等,这是地质勘查工作中不可或缺的环节。而后在进行施工之前,需要仔细检查每根桩基,确保其符合相关的标准和地质要求。根据溶洞类型和实际面积进行施工方案设计,特别是针对复杂地质环境时,施工单位需要提供全面的现场资料和材料资料,以防止因资料不足,无法充分发挥出地质钻探的效果,进而给地质工程施工质量带来影响。 1.2.2施工探测法 在拥有平整场地的施工现场,通常会使用施工探测法。该类施工现场往往会因为地面标高而出现大量的波动,如此一来,施工人员则无法通过地质图纸对溶洞的位置进行确定,进而给施工过程带来大量的安全隐患。所以要通过钻头的冲击响应反馈,对溶洞位置加以了解,这也就是施工探测法。在应用施工探测法时,需要有拥有较高技术水平和丰富经验的施工人员进行现场指导,根据已有的图纸以及相关资料开展探测。就其本身而言,施工探测法具有角度的优势,在其实际运用中,能够对溶洞的具体大小和形状加以确定,进而让施工单位可以从容应对出现的问题,降低安全事故发生的可能性。与此同时,该种方法的使用往往伴随着极大的风险,施工单位须谨慎选用该方法。 3岩溶地层桥梁钻孔桩基础施工方案 岩溶地层钻孔桩施工技术不仅会给施工质量造成影响,同时还会给人们带来生命安全威胁。所以施工单位在进行岩溶地层桥梁施工时,需要派遣拥有丰富经验的施工人员,其可以在钻孔过程中发现问题,对钻孔故障类型进行准确判断。施工单位也因此可以针对问题设计出相应的钻孔方案,保证钻孔工作的顺利完成。常见的岩溶地层,桥梁钻孔桩基础施工方案有以下几种。 3.1泥浆造壁法 该方法应用原理在于施工人员能够可靠掌握溶洞的类型,然后根据不同溶洞特有的性质,对其内部填充物作出判断,从而确定出溶洞的流塑性。此外,在选用具有较高质量的泥浆时,一定要合理进行操作,确保泥浆起到护壁的作用,因此,施工人员需要知道正确的泥浆调配方法和恰当的比例。在应对尺寸中等的溶洞时,往往会使用泥浆造壁法。 3.2钢护筒跟进法 钢护筒本身是一种辅助方法,该方法往往用于深水钻孔桩的实际施工过程中,钢护筒的作用在于能够进行桩基定位,施钻导向且保护孔口,维持孔内水头压力等。要想在岩溶地区顺利开展钻孔桩基施工,需要对其地质情况进行勘察,得出其中关联关系,进而让施工人员发现施工现场的问题,对孔洞坍塌,泥浆流失的现象起到预防作用。此外,如果在该过程中出现了混凝土泄漏的情况,则会对导管的埋值产生较大影响。所以施工人员需要对钢护筒跟进法加以合理运用,从而在施工过程中将其护桩作用充分发挥出来,进而保证桩基的可靠与稳定,一定程度上维护现场的施工安全。 3.3密闭压浆法 密闭压浆法利用化学原理加固泥浆,该方法在实际应用过程中需要配备高压输浆泵,通过相应设备把化学浆液灌入导管,从而保证泥浆的均匀性,然后把其压入地层,使松散的砂石或岩石裂缝间充满泥浆。待到泥浆凝固,则可以构成一个新的结构。人们往往称之为人造石。 3.4施工过程常见问题 对于岩溶地层的桥梁钻孔桩基础施工而言,最为常见的问题包括了卡钻、漏浆、埋钻以及混凝土泄漏等。相关施工单位需要针对这些常见故障,提前做好准备措施。同时,应该安排相关人员在施工前调查现场,对施工难点和易发生故障的位置加以确定,进而为后续施工过程的顺利进行提供帮助,从而实现施工效率和工程质量的有效提高,给施工单位带来相应的经济效益。 4结语 综上所述,岩溶地层钻孔桩基础施工相对复杂。施工单位在施工工作开展前,安全防范措施一定要做好,且对施工人员加强指导和培训,从而使其施工技术得到提升且熟练掌握相关机械设备的使用方法。与此同时施工单位需要对钻孔桩基的难点加以了解,结合施工现场的情况,阅读相关资料,从而完善施工图纸的设计,完成科学施工方案的制定,进而使岩溶地层桥梁钻孔桩基础施工技术在实际应用中发挥出其应有的效果。
地质工程勘察论文:地质工程勘察论文 1各种成因不良土质的工程地质特性 1.1杂填土以及膨胀土 杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的,它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性,属于黏土。具有高度的塑造性,是部分地质工程勘察中的地基方案选择。 1.2饱和粉土和饱和粉细砂 饱和粉土和饱和粉细砂的特点有:结构松散,在静载作用力下能够保持较高的强度,但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大,颗粒之间的作用力降低,土中排水不畅时可以使土悬浮,产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。 1.3软弱黏性土 软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物,它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。 2地基基础方案的选择 地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。 2.1杂填土和膨胀土 杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基,但在填筑年代超过5年后,性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后,可作为一般建筑物的天然地基持力层,但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土,可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除,将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土,可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土,对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层,应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩,遇到水变膨胀的特性,因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件,分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率,最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况,处理地基的膨胀力,保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土,要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下,可以利用地基土的上部,对基础进行浅埋工作,减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m~1m,膨胀土处于地表3m~2m之间时,可以采用全部挖出膨胀土的方法,挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时,使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。 2.2饱和粉细砂以及饱和粉土 当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时,要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析,不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如,可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地,对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响,此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地,在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限,通过改善排水条件或增加土地的密实程度,可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施,还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理,在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。 2.3软弱黏性土 面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法,对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。 2.4天然地基 天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时,需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异,天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的,首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层,然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算,看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时,为了加大厚度,需要对基础进行浅埋处理,在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时,在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。 3结论 在地质勘察工作中,勘察人员要在充分分析水文地质和工程地质的基础上,根据上部结构、基础和地基的共同作用,选择合理的地基处理方案。地基处理方案的选择,首先考虑的是充分利用天然地基的优势,在天然地基无法满足条件的情况下,再对几种方案进行比较,从中选出一种既经济又合理的地基方案。 作者:常德峰 单位:齐齐哈尔矿产勘查开发总院 地质工程勘察论文:地质工程勘察中地基方案选择研究 1各种成因不良土质的工程地质特性 1.1杂填土以及膨胀土 杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的,它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性,属于黏土。具有高度的塑造性,是部分地质工程勘察中的地基方案选择。 1.2饱和粉土和饱和粉细砂 饱和粉土和饱和粉细砂的特点有:结构松散,在静载作用力下能够保持较高的强度,但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大,颗粒之间的作用力降低,土中排水不畅时可以使土悬浮,产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。 1.3软弱黏性土 软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物,它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。 2地基基础方案的选择 地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。 2.1杂填土和膨胀土 杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基,但在填筑年代超过5年后,性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后,可作为一般建筑物的天然地基持力层,但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土,可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除,将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土,可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土,对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层,应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩,遇到水变膨胀的特性,因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件,分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率,最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况,处理地基的膨胀力,保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土,要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下,可以利用地基土的上部,对基础进行浅埋工作,减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m~1m,膨胀土处于地表3m~2m之间时,可以采用全部挖出膨胀土的方法,挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时,使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。 2.2饱和粉细砂以及饱和粉土 当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时,要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析,不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如,可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地,对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响,此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地,在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限,通过改善排水条件或增加土地的密实程度,可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施,还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理,在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。 2.3软弱黏性土 面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法,对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。 2.4天然地基 天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时,需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异,天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的,首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层,然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算,看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时,为了加大厚度,需要对基础进行浅埋处理,在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时,在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。 3结论 在地质勘察工作中,勘察人员要在充分分析水文地质和工程地质的基础上,根据上部结构、基础和地基的共同作用,选择合理的地基处理方案。地基处理方案的选择,首先考虑的是充分利用天然地基的优势,在天然地基无法满足条件的情况下,再对几种方案进行比较,从中选出一种既经济又合理的地基方案。 作者:常德峰 单位:齐齐哈尔矿产勘查开发总院 地质工程勘察论文:水文地质监测和工程勘察的结合 一、存在的问题 水文地质监测一直没有获得工程实践中相关各方的足够关注和重视,因此才出现了一系列的问题。在市场经济的条件下,由于水文地质监测不达标引起的问题不仅会对工程勘察质量造成直接且显著的影响,也会对企业的技术进步和市场发展造成不可估量的损失。需要指出的是,由于水文地质监测长期不受到重视,相关从业人员的素质和专业技能普遍比较低下,尤其是高素质高技术人才很缺乏,不仅如此,相关从业人员对其重视程度也不够,这进一步限制了水文地质监测水平的进步和发展。需要指出的是,部分从业人员虽然技术水平还可以,但是缺乏系统的理论知识的学习和掌握,很难跟上水文地质监测行业的进步和发展;从业人员之间缺乏有效的沟通和配合,团队意识较差,难以形成完整的团队体系;此外,水文地质监测的配套设施和技术比较落后,没有及时吸收和消化国内外的先进设备和技术,并且缺乏相应的安全监测体系,缺少科学的管理体系。以上因素归结起来,地质水文监测观念的落后和技术的缺失使得水文地质的监测缺乏有效的保障,从而造成各种问题。管理体系不健全,管理制度不完善,安全监测体系不系统,使得水文地质监测缺乏政策性保障,也就是说,水文地质监测离制度化、标准化的建设还有很长的一段距离要走。 二、强化措施和途径 由于对水文地质监测的不重视,施工时,对建筑物所处的水文地质环境没有进行充分有效的水文地质预分析,导致工程完工后,很多建筑物地基出现下沉,不仅影响了建筑物的使用寿命,也严重影响了城市建设发展的速度。可见,强化工程勘察中的水文地质监测非常有必要。下面就具体的措施和途径进行介绍。 1岩土层水文地质的监测 水文地质监测的要求是变化的,不仅与环境有关,也与物象有关,因此,勘察人员在勘察前,应该对当地的环境和物象有比较深刻的认识,为此,应该查看当地的水文地质历史相关资料,熟悉对水文地质会产生影响的各类状况。对建筑物和岩土层的相关水文地质条件进行详细且全面的监测和评估,并且以监测评估结果为蓝本,结合当地水文地质条件,制定一个完整严密的预案。后期工程施工时,必须以这个预案的内容为施工参考,同时,根据后期工程施工的变化,及时对工程施工作出行之有效的修正,并以预案为蓝本,对这些修正进行危害性的预测,提出防治措施。 2水文地质监测的因素 水文地质的监测和评价不应该片面地开展,而应从各方面入手,具体来说,既应该考察勘察点的具体情况,也应该对周围的环境条件进行分析,只有这样,才能够科学有效地预测水文地质条件可能对工程质量造成的损害,并且提出相应的预防措施。实际勘察时,勘察人员应该对水文地质条件的各种因素进行细致深入的测量,为工程设计人员提供最真实全面的数据,从而为设计人员制定科学的有预见的施工方案提供保障。施工过程中,还应该密切关注工程施工的变化对地下水位可能造成的影响,具体来说,施工的操作流程、当地的降水量以及施工点渗水量都应该做好勘测和记录,并且对这些因素制定行之有效的保护措施,及时有效地处理施工中可能出现的隐患。 3水文地质监测和工程勘察的结合 工程人员要深刻理解理论与实践之间的关系,具体来说,进行水文地质监测时,不能只凭理论知识选择监测材料,而是应该结合监测点的实际水文地质特征和工程项目的特点来选择合适的监测材料,从源头上降低监测结果出现误差甚至错误的可能性。此外,水文监测设备的选择要符合工程勘察设备的共通之处,两种设备的操作流程和规范不能互相矛盾。 4建立完备的监测规章体系 制定水文地质监测的规章体系是一项系统而又复杂的工作,但又是一项必须开展的工作,因为它关系到工程勘察体系的正常运转和整体效益。水文地质监测体系赋予水文地质监测法理上的依据,使其成为一项必要而且重要的工作,从而使得工程方自觉地将更多的精力投注到水文地质监测中。建立制度体系时,应该做好以下几方面的规范性规定:设备要求、人员要求和方法要求。 5明确监测任务 本着水文地质监测工作现代化建设的要求,监测人员在进行监测时,必须做到心中有数,具体来说,要充分评估监测内容的有效性,目的的合理性和方法的科学性,少走弯路。同时准备好全套的监测工具,不得有遗漏,实际操作时,要注意安全性。任务开展时,相关人员都必须严格服从上级的管理和调配,接受考核;定时定期对设备进行维护保养。 6提高监测人员素质 水文地质监测从业人员的素质和技能的偏低是一个普遍现象,这与水文地质监测的长期不受重视是密不可分的。为了尽量降低人为因素对水文地质监测工作的不利影响,必须努力提高从业人员的素质。素质一般的监测人员是不利于水文地质监测行业的进步的。为了跟上现代科技发展的步伐,必须注重专业型、综合型人才的培养和引进。在人员素质的提高上,我们可以采取以下措施:举办技能培训班,举办员工交流会,定期考核,邀请专家开展知识技能讲座,举办员工技能大赛。 三、结束语 长期以来,水文地质监测一直没有引起业内的足够重视,致使其发展步伐比较缓慢。在岩土工程的勘察中,我们必须重视并有效开展水文地质的监测,只有这样,才能保障工程质量,才能确保城市化建设的顺利开展。科学有效地开展水文地质监测工作将是今后工程勘察的重点攻坚方向。强化水文地质监测的制度管理、人员素质的提高、先进技术和设备的开发和引进将会产生至关重要的影响。 作者:刘建军 单位:四川绵阳水文水资源勘测局 地质工程勘察论文:岩土工程勘察水文地质问题研究 1.岩土工程中勘察水文地质的方式、要求 1.1水文地质勘察的相关要求 水文地质勘察要求包括以下几个方面:①明确区别地下水的类型。通常岩土工程的勘察重点主要是分析地下水类型不同的话,分别对于建筑物以及岩土会有什么样的影响,而且应该重点分析岩土工程在地下水出现动态变化的情况下会出现什么不良后果,然后探讨相应的解决对策。②确保资料的真实可靠性。岩土工程勘察的资料信息只有完整、真实、可靠的情况下,才可以准确发现岩土工程中关于水文地质方面的问题,进而采用有效的加固措施。③需要综合评估、分析。应该完美结合点面和时空,准确分析暂时和永久、特殊和普通、区间和区域,抓住有效的信息进行评估、推导结论。 1.2水文地质勘察的相关问题 1.2.1深入分析 低下水的成分岩石土的主要组成部分就是地下水,而地下水的成分纯度对于整个岩土工程的稳定性以及安全性会有很重要的影响,因此施工单位一定要全面、仔细分析地下水的成分,而且结合地下水成分分析结果提出改善水质质量的一些可行性建议,使水文地质可以更好的满足施工要求。其次,应该合理预测岩石工程可能会受到的一些危害,然后提出有效的预防及治理措施。 1.2.2注重岩土工程 当地的自然条件工程选址地区的自然条件也具有很大的影响,比如,水文特征、地形地貌等,其中水文特征主要应该分析是气候特征以及环境湿润程度;地形地貌主要需要观察地形是否出现冲沟,地形是否开阔、平坦。同时,应该仔细勘察、分析隔水层以及含水层水质,重点应该观察其是否会影响到岩石土勘察工作。 1.2.3重点分析 地下水水位线以下建筑物的地基情况地下水会在一定程度上腐蚀钢筋混凝土,对这个地区地下水的腐蚀性能可有效提高钢筋混凝土耐腐蚀的性能,更好的防止抗酸性水对其的腐蚀。同时,着重分析地层表面的膨胀岩石、岩石断层岩石(具有风化性)等这种类型岩石的地下水,这样可有效防止地面岩石突然发生土层残积、软化或崩解等危险。其次,应该深入分析、客观评价夹杂在基础和地基之间压缩层的中间松散细砂,避免出现流砂或者潜蚀等现象。如果工程场地介于承压水以及地基中间的话,应该全面分析承压水破坏开挖后地基的程度,然后决定是否有必要加强地基的加固措施或防护措施。如果基坑是因为水位太高才开挖的情况下,应该进行富水试验或者渗透试验。 2.地下水对于岩土工程水文地质勘察的危害 2.1因为地下水位升降造成的危害 人为因素是导致地下水位下降的重要原因之一。比如,5月份、6月份一般是农民插秧种水稻的农耕季节,这时农民们就会根据农耕作物需要抽取地下水对农田进行灌溉,从而为秧苗的健康生长提供有利条件。又比如,若某地区属于干旱地区的话,人们的日常生活活动需要的水资源都是来自于地下水;又或者由于上游水资源被堤坝拦截了一部分,下游无法提供充足的水资源,这样也会需要抽取大量的地下水,从而使地下水位下降。但是,地下水位下降到某个程度的话,很容易引发一些地质性的巨大灾害,比如地面坍塌、地裂等,还可能会导致水资源枯竭,降低水质质量等。这样的话不仅会在一定程度上影响岩石土体的稳定性,也会严重威胁人们的生存环境以及日常生活。 2.2地下水动力压力造成的危害 一般在自然条件下并不会感受到岩石勘察中地下水的动力压力,这种影响基本上可以忽略不计,对于岩土工程以及人体并不会造成很大的影响。相反,在一定程度上也有助于增强建筑物的抗侵蚀能力。但是,如果是由于人为因素打破了地下水平衡,会大大增加动水压力,这样就会在一定程度上危害到岩土工程,影响程度较轻的话可能会导致各种膨胀性的岩石出现明显的膨胀或者收缩;影响程度较重的话,可能会出现一些突发性的管涌、流砂等严重的工程危害。水文地质问题会直接影响整个岩土工程的稳定性以及安全性,为了尽量避免水文地质问题的影响,应该在岩土工程施工前采用合理、科学、有效的方法全面勘察岩土工程所在地的水文地质情况,深入分析水文地质问题,尽可能避免发生水文地质灾害,最大限度的提高岩土工程的建设效益。 作者:罗诗俊 单位:中国有色金属工业昆明勘察设计研究院 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质工作的问题及分析 一水文地质条件对工程建设的不利影响 水文地质条件在一定程度上会影响到工程建设,也可能会对工程建设产生不利影响。这不仅包括自然条件方面,也包括人为因素的影响,主要体现在地下水位的升、降,地下水流动等运动性能对工程建设产生的不利影响。此外,地下水的腐蚀性化学性能也会对工程建设产生不利影响。 1地下水位上升使地基承载力下降 当建筑物的基础位于非饱和土中时,地下水位上升使地基土的抗剪强度(c、φ)下降,造成地基承载力下降;另一方面由于地下水位上升,会使土的有效重度(γy)减小,亦必然导致地基土承载力下降。 2地下水位下降导致地面沉降 在饱和土中时,土中的总附加应力等于土体有效应力和孔隙水压力之和,地下水位下降使土的孔隙水压力减少甚至消失,使土体产生压缩,从而形成地面沉降,对其附近的地面建筑物安全构成影响。 3饱和地基土的震(振)动液化 当地基土中存在饱和砂土层时,在地震、机械振动等作用下,饱和砂土地基会产生液化现象,地基承载力骤减而影响上部建筑物安全,这也是地下水和不利影响之一。 4地下水渗流对地基土的强度及稳定影响 当地下水从水头高处往水头低处运动,在含水层中形成渗流,渗流能带走地基土中细小颗粒,对地基土的强度及稳定性均产生不利影响,进而影响上部建筑物的安全。 5地下水运动对基坑安全的影响 基坑开挖施工时,基坑内降水引起坑内、外水头差,导致坑壁水压力增大,使支护结构的受力增加,影响支护结构的安全;坑内外水头差亦会使地下水向坑内渗流,会引起基坑壁开裂坍塌,或引起基坑底涌土开裂,影响基坑安全。 6地下水对地下室等地下构筑物抗浮的影响 地下水渗入基坑会对底部密封的地下室等地下构筑物产生浮力,如施工前对场地水文地质条件调查不够详细、准确,会对地下水产生的浮力估计不足,设计桩基或锚索的抗拔力不够,会导致地上楼层低矮,建筑自重较轻处的地下室产生不均匀上浮,造成结构受损等严重事故发生。 7地下水的腐蚀性对地下水构筑物的影响 当地下水某些化学成分含量过高时,水对混凝土、可溶性石材及钢铁构件和器材会产生酸性侵蚀、二氧化碳侵蚀、氯盐侵蚀、盐类结晶侵蚀等化学侵蚀作用,破坏混凝土基础,地下室等地下结构,危害建筑物的使用寿命和安全。 二工程勘察水文地质工作存在问题的防治措施 1做好水文地质工作准备 在水文地质工作开展之前,要先通过岩土工程勘察,对场地的地形地貌、地层结构、地质构造以及水文、气候作详细的了解分析。并对场地含水层的分布状况、地下水的类型、水位埋深及地下水的运动规律作初步了解。 2明确水文地质工作的要求 在工程勘察中,要根据工程建设的具体要求来开展水文地质工作,不仅要详细了解工程建筑设计资料,充分了解建筑物的构造类型,而且要特别搞清楚建筑物基础、地下室等地下结构、构筑物的埋藏深度和规模,尽早发现水文地质条件的不利因素,根据工程设计在工程勘察任务中明确水文地质工作要求。水文地质工作的每项调查、测量和试验,及其成果参数均应有的放矢,服务于工程建设,这样才能同时提高工程勘察与工程建设的质量。 3水文地质工作必须严格依照规范进行 如今水文地质工程技术的发展突飞猛进,已经有成熟的水文地质技术规范和标准以供工作中执行,工程技术人员应该熟习相关规范和标准,在工程勘察中严格按规范要求开展水文地质工作,准确完满地完成工程勘察水文地质工作任务。 4准确进行现场水文地质调查和测量、试验 工程勘察水文地质工作,需现场进行水文地质调查和测量、试验。工作中应该采用精确计量工具,准确测出场地地下水数据,并在水文地质试验中准确采集、记录数据,为下一步进行水文地质参数计算打下基础。 5选择合适的计算模型与公式进行水文地质参数计算 在工程勘察水文地质工作中,除了对地下水情况实地调查、测量外,很多水文地质参数需通过试验后计算求得,应根据现场地下水及含水层类型、试验装置情况等条件来选择合适的计算模型与计算公式,通过正确计算所得的参数可在工程建设地下水防治设计中发挥很大的作用。 三总结 综上所述,水文地质工作在工程勘察是不可或缺的,在工程建设中所起的作用是非常重要的。对于水文地质条件来讲,其影响工程建设的因素不仅包括自然因素,同时也包含人为因素,因此在工程勘察的过程中,必须充分重视水文地质工作,对影响工程建设的条件和因素进行调查分析,保证水文地质工作成果的实效性,以此提高工程勘察及工程建设的质量。 作者:杨志明 单位:深圳市岩土综合勘察设计有限公司 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质评价 一、地下水引起的岩土工程危害 1.地下水位升降带来的危害 在自然条件下,地下水位呈季节性变化,随着雨季水位上涨,旱季水位自然下降,最高水位和最低水位之间的变化称之为水位变化。自然变化和人为因素是影响地下水位升降的诱因。自然变化是地区性和幅度较小性的,然而人为因素下的水位变化的幅度往往会大于自然变化。当这样的变化达到一定程度,就能对岩土工程造成损害。主要有水位上升引起的危害、地下水位下降引起的危害、地下水频繁升降引起的危害等类型。 (1)水位上升引所引起的危害潜水位上升的原因比较多,其中人类活动所造成的因素为主要因素,如:建筑施工、生活废水渗透。自然因素有水文气象,如:降水、气温等,地质因素,如:含水层颗粒大小、岩体岩性水平变化等。但水位变化通常是由几种因素综合引起的。所造成的危害主要有:1)土壤含水量变高,对建筑物的腐蚀性变强。2)斜坡、河岸,易发生滑移、掉落的水土流失现象,甚至引发滑坡、崩塌等地质灾害。3)破坏一些具有特殊性质的岩体原有结构,使之强度降低。4)引起坚硬的岩石变得软化、膨胀、抗剪强度下降。5)引发流沙、管涌等现象。6)低下洞室充水,基础上浮,影响建筑物的稳定。 (2)低下水位下降引起的危害在生活生产中,大量抽取低下水,修建水库、水坝,需要截夺下游的地下水等,都是引起低下水位降低的原因。所造成的危害主要有:1)诱发地裂缝、地面塌陷等地质灾害,影响建筑物和岩土体的稳定性,威胁人类的安全。如在清河门地区修建水库,下游出现地裂的现象。2)引发地下水源干涸、水质劣化等环境问题,影响人们的生活居住环境。3)粉砂、粉土层中的土颗粒极易受到冲刷,将其冲走,破坏土壤结构。 (3)地下水位频繁升降带来的危害当地下水位频繁升降时,膨胀性岩土将产生不均匀的膨胀变形,且其膨胀收缩往往反复发生,由于岩土的膨胀幅度逐渐变大,就会导致地裂,并破坏建筑物。同时,地下水位频繁升降会将土层中胶结构物—铁、铝等成分带走,影响原有的岩土结构,会使土层变得疏松、软化、空隙变大,进而含水量变多,强度下降。给岩土工程带来极大的不便。因而在岩土工程建设中对于地基基础深度的选择,不宜选择在地下水位变动频繁的地区。 2.地下水动力作用引起的危害 在天然状态下,地下水的动水压力作用是微乎其微的,然而工程活动影响了地下水的自然平衡,动水压力受到影响,可能会导致岩土体的应力和变形产生变化,也能破坏土体结构与土体稳定。在动水压力作用下,就会引起流沙、管涌、基坑涌突等现象,造成严重的岩土工程危害,影响工程质量和进度。由于阜新地区有许多矿区,这些危害可能会导致矿难的发生。 二、岩土的水理性质 建筑物的稳固性也受到岩土的水理性质的直接影响。水理性质主要是指岩土和地下水相互作用的同时,所展现出来的特殊性质,影响着岩土的强度和稳定,也可能导致形变。岩土的主要水理性质有:软化性、透水性、崩解性、给水性、膨胀性。其中软化性通过软化系数来表示,以岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比来表示;透水性是通过抽水试验或渗透试验得到透水性参数。 三、工程勘察水文地质评价 在工程勘察过程中,通过建筑物地基基础类型来评估地下水含量状态和地下水对建筑结构的影响,同时参照水文采样的数据对建筑物可能会发生的状况进行模拟,从而得到改进、预防方案,并增加建筑物的强度。在以往的工程勘察报告中,很容易缺少评价地下水对岩土工程作业的危害。然而在一些水文地质比较复杂的地区,由于水文地质勘察工作不到位,缺少对水文地质所引发的问题和评价,往往会发生水文地质引起的岩土工程的破坏,凸显出工程勘察中水文地质问题评价尤为重要。 1.水文地质问题的评价主要考虑的问题有: (1)工程勘察中重点评价地下水对岩体和建筑物的影响,对可能出现的岩土工程危害加以预测,并提出预防措施。 (2)明确相关水文地质问题,为建筑物地基基础类型的选型提供准确的水文地质资料。 (3)勘察中不但要清楚地下水的天然状态和天然条件,更要明确分析工程活动中的人为因素对地下水天然状态和条件的影响和变化,以及地下水对岩土体和建筑的反作用,以达到防治的措施。 (4)从工程的方向,按工程受地下水作用和影响,得出不同条件下该重视的水文地质问题。水文地质测试工作和地下水监测工作,是为水文地质评价提供原始资料和重要依据,在工程勘察中要落实好。 2.阜新市水文地质条件 结合阜新水文地质条件,工程勘察中的水文地质评价应注重一些特殊的问题。其中阜新市的水文地质条件如下。结合上述水文地质条件,在阜新地区,工程勘察中的水文地质评价应注意: (1)埋藏于地下水位以下的建筑物基础应根据水文资料和地基基础所处的地下水环境评价地下水对于钢架结构和混凝土的腐蚀性。 (2)对于选择软质岩石、强风化岩石、残积土、膨胀土等岩体为地基基础的工程地区,其地下水类型是基岩裂隙水,应评价地下水活动对岩体的具体有害作用。 (3)在地基基础压缩层内含有松散饱和的粉细砂和粉土层,地基基础施工可能引起水头差变化时,应根据阜新地下水动水压力变化的资料,推断可能产生的潜蚀、流沙、管涌等。 (4)当基础下部有含水层的时候应该注意承压水头压力突出冲坏基坑底板,所产生的突涌的可能性。 (5)着重评价岩土体和建筑物受地下水的影响,推断将会发生的岩土工程的危害。 (6)着重评价含水地层的渗透性和含水性,以及施工过程中的自然降水,是否会引起土体的沉降和地面塌陷,造成对建筑物的危害。 四、结束语 地下水是岩土的重要组成部分,工程勘察中地表基础工程环境容易受到岩土的水文特性的影响。水文地质评价在工程勘察中占有非常重要的一部分,将工程勘察水文地质的评价工作做好,不但能使资料的准确性和可靠性加强,还能使岩土体的潜在能力得到利用。清楚工程勘察中水文地质危害,提高水文地质评价和危害的防治,可以有效的提高工程勘察的质量,获得更大的经济效益,是工程安全施工必不可少的必要条件。 作者:滕险峰 单位:阜新市引白工作办公室 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质工作问题分析 一工程勘察水文地质工作问题分析 1缺乏认知 工程勘察水文地质工作的特点在于具有很强的技术性和复杂性,在工程建设所起的作用是非常重要的,但是很多时候却未能被人们重视,其主要的原因就是很多工程勘察工作只重视岩土工程条件方面的调查工作,而在水文地质方面,仅仅是虚以应对工程勘察规范要求而简单展开,并粗略工作,并没有深刻认识到水文地质工作在工程建设中所具有的重要意义。 2工作内容粗浅 在工程勘察水文地质工作中,因对其重要性的认识不重,没有依照工程建设设计要求来开展水文地质工作,进行的水文地质工作量小,采取的工作方法落后,自然不能很好的深入调查水文地质情况,也就不能正确进行水文地质条件分析评价。 3缺乏水文地质分析 水文地质具有特殊性,如果在工程勘察中未能对水文地质条件进行详细分析,未能掌握岩、土地层的透水性及富水性等水理性能,以及地下水的运动规律等条件情况,未能按工程设计要求进行水文地质试验以求得水文地质参数。其工程勘察成果就不能正确评价场地的水文地质条件,对工程设计与施工有很大害处,给工程建设带来安全隐患。水文地质勘察是一项严谨的工作,只有对水文地质条件进行全方位的分析和总结,才能对其进行正确的评价。 二水文地质条件对工程建设的不利影响 水文地质条件在一定程度上会影响到工程建设,也可能会对工程建设产生不利影响。这不仅包括自然条件方面,也包括人为因素的影响,主要体现在地下水位的升、降,地下水流动等运动性能对工程建设产生的不利影响。此外,地下水的腐蚀性化学性能也会对工程建设产生不利影响。 1地下水位上升使地基承载力下降 当建筑物的基础位于非饱和土中时,地下水位上升使地基土的抗剪强度(c、φ)下降,造成地基承载力下降;另一方面由于地下水位上升,会使土的有效重度(γy)减小,亦必然导致地基土承载力下降。 2地下水位下降导致地面沉降 在饱和土中时,土中的总附加应力等于土体有效应力和孔隙水压力之和,地下水位下降使土的孔隙水压力减少甚至消失,使土体产生压缩,从而形成地面沉降,对其附近的地面建筑物安全构成影响。 3饱和地基土的震(振)动液化 当地基土中存在饱和砂土层时,在地震、机械振动等作用下,饱和砂土地基会产生液化现象,地基承载力骤减而影响上部建筑物安全,这也是地下水和不利影响之一。 4地下水渗流对地基土的强度及稳定影响 当地下水从水头高处往水头低处运动,在含水层中形成渗流,渗流能带走地基土中细小颗粒,对地基土的强度及稳定性均产生不利影响,进而影响上部建筑物的安全。 5地下水运动对基坑安全的影响 基坑开挖施工时,基坑内降水引起坑内、外水头差,导致坑壁水压力增大,使支护结构的受力增加,影响支护结构的安全;坑内外水头差亦会使地下水向坑内渗流,会引起基坑壁开裂坍塌,或引起基坑底涌土开裂,影响基坑安全。 6地下水对地下室等地下构筑物抗浮的影响 地下水渗入基坑会对底部密封的地下室等地下构筑物产生浮力,如施工前对场地水文地质条件调查不够详细、准确,会对地下水产生的浮力估计不足,设计桩基或锚索的抗拔力不够,会导致地上楼层低矮,建筑自重较轻处的地下室产生不均匀上浮,造成结构受损等严重事故发生。 7地下水的腐蚀性对地下水构筑物的影响 当地下水某些化学成分含量过高时,水对混凝土、可溶性石材及钢铁构件和器材会产生酸性侵蚀、二氧化碳侵蚀、氯盐侵蚀、盐类结晶侵蚀等化学侵蚀作用,破坏混凝土基础,地下室等地下结构,危害建筑物的使用寿命和安全。 三工程勘察水文地质工作存在问题的防治措施 1做好水文地质工作准备 在水文地质工作开展之前,要先通过岩土工程勘察,对场地的地形地貌、地层结构、地质构造以及水文、气候作详细的了解分析。并对场地含水层的分布状况、地下水的类型、水位埋深及地下水的运动规律作初步了解。 2明确水文地质工作的要求 在工程勘察中,要根据工程建设的具体要求来开展水文地质工作,不仅要详细了解工程建筑设计资料,充分了解建筑物的构造类型,而且要特别搞清楚建筑物基础、地下室等地下结构、构筑物的埋藏深度和规模,尽早发现水文地质条件的不利因素,根据工程设计在工程勘察任务中明确水文地质工作要求。水文地质工作的每项调查、测量和试验,及其成果参数均应有的放矢,服务于工程建设,这样才能同时提高工程勘察与工程建设的质量。 3水文地质工作必须严格依照规范进行 如今水文地质工程技术的发展突飞猛进,已经有成熟的水文地质技术规范和标准以供工作中执行,工程技术人员应该熟习相关规范和标准,在工程勘察中严格按规范要求开展水文地质工作,准确完满地完成工程勘察水文地质工作任务。 4准确进行现场水文地质调查和测量、试验 工程勘察水文地质工作,需现场进行水文地质调查和测量、试验。工作中应该采用精确计量工具,准确测出场地地下水数据,并在水文地质试验中准确采集、记录数据,为下一步进行水文地质参数计算打下基础。 5选择合适的计算模型与公式进行水文地质参数计算 在工程勘察水文地质工作中,除了对地下水情况实地调查、测量外,很多水文地质参数需通过试验后计算求得,应根据现场地下水及含水层类型、试验装置情况等条件来选择合适的计算模型与计算公式,通过正确计算所得的参数可在工程建设地下水防治设计中发挥很大的作用。 四总结 综上所述,水文地质工作在工程勘察是不可或缺的,在工程建设中所起的作用是非常重要的。对于水文地质条件来讲,其影响工程建设的因素不仅包括自然因素,同时也包含人为因素,因此在工程勘察的过程中,必须充分重视水文地质工作,对影响工程建设的条件和因素进行调查分析,保证水文地质工作成果的实效性,以此提高工程勘察及工程建设的质量。 作者:杨志明 单位:深圳市岩土综合勘察设计有限公司 地质工程勘察论文:铁路隧道工程勘察地质环境论文 1关于隧道工程地质的勘察方式 为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对围岩状况进行级别分段,为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案,地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。 1.1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较,打破了调绘范围的限制,让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况,尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。 1.2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,一部分煤系地层地带的岩石粉碎,采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外,都应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录,记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式,隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作,以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。 1.3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质,则能采用高密度电物探法,物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统,方法是用α排列方式予以高密度数据采集,采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况,改善隧道工程施工的危险性,降低严重社会问题的发生率,有时还能避免路线更改,从而节约建设项目的投资资本。 1.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度严重,钻探取芯能力弱,岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度,很少客观判断岩体基本质量,未能科学划分隧道围岩类型。因而,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定了岩石风化情况与隧道围岩类型,该方式更为合理,更具创新特色。 1.5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭,其水文地质单元更加复杂,含有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段,空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验,以便同单一试验进行对比。 1.6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验,其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行,结果接近实际情况,具有相对开拓性。 2关于工程地质环境对隧道工程的影响 在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中,会遇到各种各样的地质环境问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。 2.1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。 1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变; 2)隧道结构会受软土蠕变的影响,及时进行支护与衬砌有重要作用; 3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时,对于软土地基,长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道,因其软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此,在海域上存在众多沉积软土地带时,借助盾构穿越软土层,必须充分重视所存在的安全隐患。 2.2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响,各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是: 1)因为隧道施工排水,使得周边砂层的机械塌陷与管涌; 2)砂层涌入会引发丰富地下水; 3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患; 4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工,严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。 在厚砂层上建设隧道时,要注重下述几点: 1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀; 2)进行大量抽水后,水位降低迟缓,产生压力水头,极易使得下方的大量砂层溃入; 3)下方存在相对隔水层时,因为上方隧道抽水降低水压,下方高压水汇合;4)透水层凸起,形成众多越流向上补给,影响隧道运行。 2.3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,作用结果为在地表上形成奇特山峰,地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点,具体包括: 1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在; 2)不含水岩体与含水岩体同时存在; 3)非承压水流同承压水流之间互相变换; 4)层流运动和紊流运动同时存在; 5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中,具有相当明显的三相流,即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性,泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的,而气体能被压缩,受压气体还会发生多种变化。 3结语 区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究,监测隧道结构收敛变形情况,对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境,得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论,希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。 作者:张志远单位:山西省地勘局二一四地质队 地质工程勘察论文:地质工程勘察作用下的工程设计论文 1地质工程勘察工作中存在的问题 随着科学技术的发展,地质工程勘察技术也在不断的进步,但是与国外的一些先进的技术相比,还是存在一定的问题的,具体表现在以下几个方面。第一,地质工程勘察工作的人员没有对自己的工作足够的重视,在撰写地质勘察报告的时候,只是以之前的数据为参考,而不是对参考资料进行详细的分析,这样就导致勘察报告涉及的技术参数不是很准确,从而影响工程的设计和施工。第二,地质勘察人员只是重视报告的理论性和专业性,而忽略了实用性,这就使得工程设计人员在阅读报告的时候产生的巨大的难度,影响了设计的结果,而且地质勘察人员与设计人员之间缺乏必要的沟通,这就增加了工程的成本,也为企业造成了一定的损失。第三,地质勘察工作前期的资金投入不足,而地质勘察工作是具有一定的周期的,等到报告的时间截止了,才匆忙提交报告,这就影响了地质勘察报告的可靠性,为后期工作增加了不必要的麻烦,同时也导致工程存在了安全隐患。第四,地质工程勘察的管理比较混乱,这样就直接影响了地质勘察工作的质量。在整个地质勘察工作中,技术管理工作也做的不到位,使得形成的报告非常不规范,一些工作人员的缺乏必要的专业知识,面对重大的工程时,不能够及时的处理相关的问题,直接降低了勘察报告的质量,从而影响了整个工程的设计与施工。第五,地质勘察人员在工作中缺乏创新意识,不能够根据勘察的具体地质条件,采取不同的措施,不能够充分考虑实际的情况,导致勘察报告质量降低。第六,很多地质勘察人员在工作中不能够按照相关的规范进行,使得勘察的结果具有很大的误差,大幅度的降低了勘察的精度,而这些误差没有被及时的发现,从而直接影响了工程的设计和施工,很有可能造成重大安全隐患,对工作人员的生命财产产生巨大的威胁。第七,地质勘察人员缺乏标准意识,在工作中不重视文字的校对,不能够规范的进行数据的表达以及公式的使用,在数据单位、计量单位、符号、专业术语等方面也不够规范,这些直接降低了勘察报告的质量,从而影响了工程的设计和施工。 2提高地质工程勘察工作质量的措施 针对以上总结的地质勘查工作中存在的问题,提出了提高地质勘察工作质量的基本措施,主要体现在以下几个方面。首先,要不断的规范地质勘察工作的相关规程,在进行地质勘察工作时严格按照规程执行,所有的工程项目在进行设计和施工前必须要严格的地质勘察工作,如果在进行地质勘察工作的时候,不能按照规程执行,将会直接影响到工程设计和施工的质量,从而为整个工程造成安全隐患。另外,为了规范地质勘察工作的行为,要建立相关的行业规范,这样才能保证地质勘查工作按照规范执行,从而保证工程设计和施工的质量。政府相关部门要建立与完善地质勘察方面的法律、法规,对地质勘察以及工程设计与施工的整个过程进行严格的监督与检查。此外,要对工程项目采取全程监理的原则,做好工程项目的事前预防、事中控制以及事后的监督评价。这样就能够使得地质勘察工作逐渐趋于规范化,提高其工作的质量,进而提高工程设计与施工的质量。其次,在进行地质勘察工作时,要尽量使用一些高新测试技术,这样得到的数据信息就比较真实,然后对这些数据信息进行详细的分析,并与调查得到的资料进行对比,这样就能够确保工程设计中参数的可靠性,进而保证了工程设计与施工的质量。再次,要对地质勘察的工作人员进行综合的培训,以提高他们的综合素质,从而保证地质勘察工作的质量。在勘察工作单位的内部实施轮换岗位的制度,这样就能加强各个专业之间的沟通与交流,并通过座谈会或者讲座的方式,拓展勘察人员的知识面,提高他们的综合素质。另外,要规范管理地质勘察工作人员的行为,逐渐培养他们标准化的意识,让每一个工作人员都严格按照相关的规范进行工作,并对他们的工作开展绩效考评,以提高他们工作的积极性。此外,还要培养地质勘察人员的安全意识,以保证地质勘察工作的防护工作做的到位,从而提高地质勘察工作的安全性。 3总结 综上所述,想要保证工程设计和施工的质量,首先要做好地质勘察工作,通过详细的地质勘察工作,可以获取工程所需的各项参数,从而保证了工程设计的准确性,并为工程施工提供了一定的参考。因此,要不断完善地质勘察工作的规范,严格按照规范执行,以提高工程设计与施工的质量。 作者:杨虎 邱洪亮 杜祥波 单位:四川省川建勘察设计院 地质工程勘察论文:地质工程勘察在工程设计的重要性 摘要:工程地质勘察是为查明工程建筑中的地质因素而进行的地质调查研究工作,为工程建设的规划、设计以及施工提供必要的依据和参数。因此,工程地质勘察质量也在一定程度上对工程整体都起着至关重要的作用,同时也决定了一项工程是否能够顺利的去建设。本文主要对地质工程勘察在工程设计和施工中的重要性进行简要的分析。 关键词:地质工程勘察;工程设计施工 引言 我国经济水平和技术水平不断提高,对我国的建筑业的发展起到了一定程度上的促进作用,但与此同时,人们对工程建设的质量的要求也随之而逐渐增高。工程设计和施工的主要组成部分就是地质工程勘察,因此,地质工程勘察在一项工程施工的时候在一定程度上起着非常重要的促进作用。地质工程勘察工作对工程设计和施工而言,为一项工程的施工的技术支持提供了一定的帮助,同时,其工作的完美性在一定程度上直接决定了一项工程是否达到了合理性的要求。而目前我国的地质工程勘察工作仍旧留有些许不足或者问题的地方,因此,我们需要针对这些问题去对我国的地质工程勘察技术进行不断的调整、改进,从而在一定程度上给予工程设计以及施工的发展速度提供更完美的保障性,进而在一定程度上促进我国综合国力的发展。 1.目前地质工程勘察工作中存在的问题 随着我国经济的快速发展、科学技术的进步,地质工程勘查技术也随之在不断地发展、进步,然而与一些国外相比较更为先进的技术而言,我国的地质工程勘察技术在相对程度上依旧存在一些问题。 1.1地质工程勘察的工作、设计人员在一定程度上对自己的工作并没有较高的重视意识。地质工程勘察的设计人员进行设计工作为工程建设提供准确的数据依据是工程建设中进行地质工程勘察的主要目的,准确的数据在相对程度上可以更加完美的保证设计方案的可操作性、可实现性。但是相对较多的地质工程勘察工作人员在撰写地质勘查报告时,并没有去详细的分析参考资料,往往都只是参考之前的数据,这样的做法往往会导致地质勘查报告之内所涉及的各类技术参数在很大程度上不具备准确性,同时地质工程勘察的工作人员在实际设计工作过程中,由于在一定程度上受传统设计理念的影响比较严重,进而导致地质调查报告在很大程度上不具备足够的重要性,从而导致设计师提供的数据分析不准确,进而导致设计施工方案不具备足够的合理性,在很大程度上影响项目施工的顺利性。 1.2地质工程勘察的设计人员与地质勘测的工作人员之间的缺乏必要的沟通。设计人员与勘察的工作人员缺乏沟通便会导致设计人员不能最大限度的完美的利用地质调查报告,而相反调查人员也不能按照设计师的需要去进行调查,双方人员不能够完美的配合,在很大程度上便会导致人力、物质资源以及财务资源的浪费,同时也会导致地质勘察工作的作用在很大程度上不能够完全的显示出来。而且,地质勘查人员只是对报告的理论性以及专业性加以重视,并没有考虑报告的实用性,便会导致设计人员在依据地质勘察报告去做设计的时候在相对程度上会产生较大的难度,进而会导致最终的设计成果在很大程度上受到严重的影响,对企业造成一定的损失。 1.3地质勘查的人员在工作中缺乏足够的创新意识以及标准意识。在地质勘查工作中不能够做到随机应变,在很大程度上不能根据工程所建设区域其所不同的地质条件去选择与之相匹配的应对措施,同时在某种程度上不能够充分的考虑到工程所建设区域实际的情况,进而导致地质工程勘察报告不具备相对程度上较高的质量。而且,很多地质勘查人员在工作中对文字的校对没有足够的重视意识,在很多时候不能够更规范的对数据进行表达,同时不能正确的对公式进行使用,从而便会导致数据单位、计量单位、符号以及专业术语等不能够做到规范,进而导致勘察报告的质量降低,影响了工程项目的设计以及施工。 2.地质工程勘察对工程设计以及施工的重要性 地质工程勘察对工程设计以及施工在一定程度上起到促进意义。在每个工程项目施工、建设的前期,相对程度上良好的地质工程勘察工作可以在一定程度上保证整个工程项目开展、建设的顺利性。如果前期工作没有做好,那么将会对后期的施工质量造成严重的影响。地质工程勘查工作主要是对水文条件、土质状况、地形地貌以及地质条件等各项条件进行详细的调查、分析,从而得到综合的、科学的、有效的数据信息,进而对整个工程项目中相对出现可能性较高的问题进行更加综合的分析,同时制定出相对程度上更加具备完美性、可行性的工程设计方案,更好的保证施工的安全性以及顺利性,进而保证工程具有较高的质量。地质工程的勘察工作主要包括以下几方面的内容:首先,对勘察区域的地形地貌资料、水文资料、地质条件资料、遥感图片资料以及地震记载的资料等各项资料进行详细的收集;其次,完成工程所建设区域的测绘工作并且进行详细的地质水文调查;第三,工程地质勘探见工程地质测绘、勘探;然后对相关的因素进行测试并且得出综合的测试结果,最后整理成地质勘察报告。 3.总结 地质工程勘察是工程设计和施工中不可或缺的环节,地质工程勘察作为一个工程建设所必不可少的前提,因此,地质工程勘察的质量在很大程度上会对工程整体的质量造成严重的影响,如果想要保证地质勘查工程设计、施工的质量,那么地质工程勘察的工作人员首先要做的便是保证其自身工作的质量,其次通过更加详细的地质工程勘察工作进而去获得工程所需的各项技术参数,从而去保证工程设计的准确性以及施工的安全性、顺利性。因此,在地质工程勘察工作中,要严格的遵循各类规范,进而提高工程设计与施工的质量。 作者:丁建丽 单位:河北省煤田地质勘查院 地质工程勘察论文:地质工程勘察在工程设计的作用 摘要:地质工程勘察是判断工程设计是否可行的有效手段,地质工程勘察的有序开展是合理控制施工进程的基本方法。因此,这里就地质工程勘察在工程设计中的作用进行简要分析,以促进地质工程勘察的有效开展。 关键词:地质工程勘察;工程设计;工程施工 引言 地质工程勘察作为工程设计的关键,发挥着不可忽视的积极作用。地质工程勘察在工程设计中的有效开展,能够提高工程设计的合理性,为建筑施工提供重要参考依据。现今我国地质工程勘察还存在很多不足之处,在一定程度上也影响了工程设计和施工的有序进行。因此,地质工程勘察水平的提升可以有效提升建筑工程整体质量。 1地质工程勘察在工程设计中的作用 1.1选址勘察在工程设计中的作用 地质工程勘察的选址勘察在大型建筑工程中发挥着重要作用。选址勘察可以判断拟建场地的实际地址条件与建筑工程项目施工用地的条件是否符合,并通过水文特征、地址结构等拟建场地自然物理条件对技术经济和工程地质进行全方位的评估。选址勘察有序、高效的开展,可以使建筑工程项目的施工过程、施工速度和安全性得以提升,避免恶劣地质条件对建筑施工造成影响。 1.2初步勘察在工程设计中的应用 地质工程勘察的初步勘察是对地质报告已经选定的建设场地进行详细勘察。初步勘察主要是对建筑项目类型、施工规模、基础形式、建筑高度等地质因素进行的全面性勘察。初步勘察目的是为了有效避免所选建设场地的地质因素对建筑工程施工造成较大影响,并为建筑工程的总体平面布局和建筑地基基础的设计方案提供参考依据[1]。初步勘察还能有效发现建筑选定用地存在的不良地质,并对不良地质进行分析,从而科学合理地制订工程防治方案。 1.3详细勘察在工程设计中的作用 地质工程勘察的详细勘察能够为施工图纸设计提供更全面准确的数据资料。详细勘察能够准确获取工程设计所需各项技术的具体参数,为工程项目的工程设计和施工中的地基加固、基础设计等方面提供有利的数据参考依据,科学,合理设定不良地质防治方案。详细勘察水平的高低直接影响建筑工程项目设计的合理性以及工程施工的安全性。 2如何发挥地质工程勘察作用 2.1规范地质勘察市场行为 规范地质勘察市场行为首先需要对地质工程勘察的具体工作进行规范,使地质勘察人员按照具体操作规范进行勘察。可见,工程设计和施工有效开展的前提均是地质勘察工作。只有将地质工程勘察的每一环节认真落实,才能使工程设计和施工得到安全保障,有效避免因工程设计不合理或者施工过程中出现失误,造成工程项目存在安全隐患,给生命财产带来巨大的威胁。地质工程勘察规范化的基础是地质工程勘察行业规范的建立,因此,想要使地质工程勘察严格按照规范流程进行,就需要政府相关部门根据地质工程勘察的实际情况,针对性地出台相应的法律法规,从而保证工程整体质量达到相应标准。 2.2引进高新地质工程勘察技术 地质勘察单位要积极引进国内外先进的地质勘察技术,使地质工程勘察过程中获取的信息更加全面、准确,信息分析更加详细、深入,为工程设计和施工提供数据参考依据。勘察单位在引进高新技术的同时,严格按照技术操作流程进行各项勘察工作,勘察工作具有周期性,勘察单位想要在短时间内提供给施工单位一份全面性、可靠度高的勘察报告是很难完成的,所以在施工过程中很容易因为勘察报告缺乏准确性和可靠性,导致施工后期需要进行大幅度改动。 2.3提高地质工程勘察人员的综合素质 地质勘察单位通过实施内部轮换岗位制,能够提升地质勘查人员对勘察工作的重视程度,使设计人员真正有效利用勘察报告,而非把其当成一份参考资料。内部轮换岗位制度也可使地质勘察人员了解设计人员对于勘察报告的实际需求,使地质设计人员、地质勘察人员进行良性沟通,使地质勘察人员的勘察报告有助于设计人员有效阅读,从而有效控制工程施工成本。地质勘察单位也应定期组织地质勘察专业的相关活动,例如邀请地质勘察专家进行地质勘察专业讲解,拓展地质勘察人员视野,提升地质勘察人员的综合素质。也需对地质勘察人员勘察行为进行规范,使地质勘察人员形成标准化意识,严格按照勘察规范进行实际勘察工作,促进地质勘察工作高效开展。地质工程勘察单位要对地质勘察人员的工作绩效进行科学、合理的考评,充分调动地质勘察人员工作积极性,培养地质勘察人员的安全意识,使地质勘察人员在开展各项勘察工作时,能够做好相关的防护工作,保证人身安全。 3结语 地质工程勘察有效落实,能为建筑工程设计环节提供参考依据,保证建筑工程施工过程中的每个环节都能有序开展,避免因地势环境因素造成施工受阻。地质勘察能够提供详细的地质环境参数,使工程项目设计人员的设计图纸更加精准,从而为工程各项施工环节的有效开展提供最大保障。在实际勘察中,应该有效落实各项勘察工作的具体规范,促进地质工程勘察的有序开展。 作者:陈辉 单位:福建岩土工程勘察研究院 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质工作问题及对策 【摘要】本文针对工程勘察水文地质工作中常见的问题进行研究,提出相应的解决策略,希望能够促进我国工程勘察工作的不断发展,为我国建筑行业的持续发展提供动力。 【关键词】工程勘察;水文地质;评价内容;问题;应对策略 1前言 由于现阶段对于工程勘察工作大多要求在短时间内完成,这就造成了在工程勘察中往往忽视了水文地质勘察,这是一项极大的隐患。由于水文地质勘察与工程地质勘察同样重要,并且由于两者相互的影响,对于基础工程的使用以及耐久等具有较强影响,但是在实际的工作过程中,由于工作人员的忽略,很少将水文参数等进行勘察,或者都是进行象征性的工作。由于水文地质条件非常特殊,因此如果不能在勘察过程中予以足够的重视,就会导致基础设计中忽略这部分问题,最终导致建筑基础在地下水等的作用下,对建筑的使用产生极为不利的影响。建设工程项目的设计工作都需要进行大量的观测、勘察以及试验,来掌握施工区地下水的形成、运动特征以及水质水量变化规律等信息,以便于进行利用或者排除地下水工作的开展。但是在实际的工程勘察中,我们往往将水文地质勘察工作视为象征性的工作,因而导致了大量由于地下水而导致的各种岩土工程危害问题,使勘察和设计工作处于非常不利的地位。 2水文地质评价的主要内容 (1)对地下水与建筑物和岩土体的作用和影响进行重点评价,并对其影响趋势进行预测,提出相应的控制措施; (2)根据建筑物地基基础类型的不同,查明相关的水文地质问题,提供需要的水文地质资料,以便于下一步工作的开展; (3)在查明地下水的天然状态以及其在天然条件下影响的基础上,对人为工程活动对地下水的变化影响等情况进行预测; (4)从工程角度按照地下水对工程的影响情况不同,分别对下列问题进行准确的评价: (5)对于那些以膨胀土、强风化岩、软质岩石以及残积土等岩土体作为基础持力层的建筑应着重评价地下水活动对基础持力层可能产生的涨缩、崩解以及软化等影响作用。 (6)在地基基础压缩层范围内存在粉土、粉细砂等情况时,应对其可能产生的管涌、流沙以及潜蚀情况进行预测。 3工程勘察试问地质工作存在的主要问题 3.1水文地质情况的分析不彻底 由于水文地质情况具有一定的特殊性,因此我们必须在工程勘察阶段就掌握详细的水文地质特性,以及其他如富水性、透水性等水理性能参数,此外还要对地下水的运动规律及时进行掌握,严格按照工程设计要求进行水文地质试验。如果工程勘察结果与实际的水文地质条件不一致,会给整个工程的设计和施工带来极大的还出,给建筑造成极大的安全隐患。 3.2工作内容粗浅 在工程勘察水文地质工作中,很多工作人员没有充分意识到重要性,并未按照工程建设设计要求来进行水温地质条件的勘察,不仅采用了错误的工作方法,进行的水文地质工作量也小,就造成了水文地质调查情况不准确,导致后期无法对其进行正确评价。 3.3缺乏足够认识 由于工程勘察水文地质工作具有极高的复杂性和技术型,起到了非常重要的作用,但是现阶段大多人都未对其予以足够的重视,这就导致了很多勘察工作过分重视岩土工程条件方面的勘察,而忽略了水文地质条件的勘察,仅仅是应付了事的检查根本无法彻底勘察出水文地质条件,没有意识到水文地质工作所起到的重要作用。 4工程勘察水文地质工作常见的问题的应对措施 4.1明确工程勘察水温地质工作的主要内容 应对下列几方面水文地质勘察内容进行明确,具体为:(1)地貌形态、地貌成因以及地貌各单元之间的关系;(2)地形、地貌、地下水情况以及含水层分布情况;(3)地质构造中的泉井、褶皱以及断层。 4.2选择恰当的勘察方法 现阶段共有五种水文地质的勘察方法,分别是监测法、实验法、测绘法、物探法以及钻探法,勘察人员应根据水文地质情况的不同,合理进行选择。 4.2.1监测法 监测法主要是通过使用先进的检测仪器来实现对地表水、地下水的动态监测,并通过反馈的水质、水文、水位以及水量等数据,来完善水文地质勘探的信息。 4.2.2实验法 实验法包括两个方面,分别是室外试验和室内试验,其中室外试验主要包括:流向测定、流速测定、弥散试验、连通试验、压水试验、渗水试验、注水试验、放水试验以及抽水试验等;而室内试验则主要包括对地下水文条件的模拟、分析以及测定,以及对岩石力学性质、岩石侵蚀机理以及岩石含水层颗粒成分的分析和鉴定等内容。 4.2.3测绘法 测绘法是指按照一定比例尺要求,对水文地质现象进行观察测量与描述,形成地址测绘图件,并总结出地下水的形成与运动规律。水文地质测绘是一种最基础的水文地质勘察方法,同时也是全部水文地质工作的基础。 4.2.4钻探法 钻探法基于物探法和测绘法的基础上实施的,主要目的是探测含水层的水量、水质、层次、构造、水文、厚度以及岩性等参数。大多情况下使用钻探法,可以采取以探测法为主,探采结合的方式。 4.3加强学习工程勘察方面的相关规范 随着水文地质工程勘察工作的大规模开展,相关部门于近年来下发了一系列的标准规范,以指导勘察工作的顺利进行。虽然现有人员具有足够的实际工作经验,但是对于标准规范掌握的情况却不是很理想。因此我们应加大这方面的学习力度,要通过理论与实践结合的方法完成水文地质的勘察工作。 4.4加强对地下水的调查工作 工程勘察水文地质工作的核心就是调查地下水状态。因此,我们应先明确调查目的,设定合理的调查标准,其次是明确地下水类型水位变化规律、确定地下水位、地下水腐蚀性以及地下水位升降幅度等。 5结论 总之,为了保证工程勘察水文地质工作的准确性,我们一定要对其常见的问题进行解决,并通过明确工程勘察水温地质工作的主要内容、选择恰当的勘察方法以及完善水文地质勘察评价体系的方式,保证水文地质勘察的质量,保证工程的安全、顺利进行的同时,也要保证建筑日后的使用安全性。 作者:余鹏飞 单位:江西省地矿局赣西北大队 地质工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质问题解析 1水文地质的评价内容 在水文地质条件复杂的地区开展岩土工程工作,如果没有对水文条件有充分的了解,很容易出现由地下水导致的基础下沉或者建筑物开裂的现象,不仅严重影响了建筑物的正常使用寿命,造成重大经济损失,也会给建筑物的使用者带来安全隐患。为了提高水文地质勘察工作的质量,从而保证岩土工程的效益,总结以往的经验和教训,水文地质的评价内容应该包括以下几个方面: 1)了解地下水可能对岩土体和建筑物造成的不良影响,预测地下水的危害,预先制定科学的应对措施。 2)不同的建筑物对桩基础有不同的要求,在工程勘察之前了解建筑的桩基础的要求,从而针对性地探究水文地质问题对建筑可能造成的影响。 3)不仅要考虑到正常情况下地下水文情况,还要考虑到地下水文情况突然发生变化时的应对措施。 4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:a.了解当地地下水文情况对地下桩基础混凝土的腐蚀性,必要时采取相应的抗腐蚀措施。b.软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体受地下水文情况的变化较大,在这样的岩土体上进行岩土工程建设时,应该充分考虑到土质在受水文情况的影响下可能产生的软化、崩解、胀缩等现象。c.在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。d.当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。e.在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。 5)深入了解一段时间内的地下水位变化情况,考虑到地下水位的变化会对岩土体的稳定性造成不良影响,岩土工程在设计之前需要了解选址区域地下水位的变化情况,包括近几年来最高地下水位、最低地下水位、地下水补给排泄条件、地下水与地表水的补给关系、水位变化的趋势,由此确保地下水位不会频繁变化以及上层岩土体的稳定性。 2水文地质问题的危害分析 水文地质情况是岩土工程最大的不确定因素之一,极易给岩土工程带来不利影响。同时考虑到水文地质情况极易受到外界环境的变化,地下水动水压的变化、地下水位升降的变化以及地下水位频繁升降都会对岩土工程带来不利影响,需要提前制定好应对措施,降低这些不利情况带来的经济损失,消除安全隐患。 2.1地下水动水压引起的危害 自然情况下地下水动水压是保持在平衡状态的,此时不会给地面上的岩土工程带来任何的问题。但是一旦地下水动水压的平衡状态被打破,岩土工程的安全就得不到保障。影响地下水文情况的因素有很多,如地表压力的变化、降水量的变化、人为大量抽取地下水等。受到地壳变动或者其他因素的影响,一旦地下水压突然增大,地下水的应力可能超过上层岩土体的强度,在上层岩土体不稳定的情况下,极有可能造成管涌、基坑突涌、流砂等灾害。而这些灾害的发生对于岩土体上的岩土建筑来说基本上是毁灭性的,因此在设计勘察和施工的过程中要时刻关注地下水水压的变化,确保岩土工程的稳定性。 2.2地下水位升降变化引起的危害 人为大量抽取地下水、降雨量急剧下降等因素会导致地下水位的升降变化,而这种变化通常对于岩土工程的影响是负面的,因为会影响岩土工程地基的稳定性。地下水水位的下降会使得上层岩土体得不到足够的支撑,如果岩土体的强度不够,土质较为疏松,岩土体上的建筑工程就会出现下沉、塌陷的现象,带来了安全隐患。而如果地下水水位持续上升,岩土体在水的浸泡下可能会发生软化、崩解、胀缩等现象,水位上升过快时还会导致流沙或者管涌等地质灾害的发生。在设计岩土工程时,要充分考虑到地下水位可能发生的变化,尽量选择岩土体更为稳定的区域施工,从而避免地下水位上升或者下降对岩土工程带来的不良影响。 2.3地下水位频繁升降引起的危害 对于岩土工程来讲,地下水位的频繁升降引起的危害更大,也更需要加以重视。水位在频繁上升和下降时,容易导致岩土发生不均匀的收缩膨胀,上层岩土体的稳定性会逐渐降低,最终肯定是会影响到地面上建筑物的稳定性的。同时由于地下水位的频繁升降,上层岩土体中铝、铁等金属元素以离子形式进入水体之中,土壤由板结变为疏松,整体的承载能力也削弱了,这样整个岩土体上的建筑工程的稳定性也得不到保障。考虑到地下水位频繁升降引起的危害远远大于其他地下水文情况的变化,在岩土工程选址时要尽量远离地下水位不稳定的地区,这样才能促进建筑物使用寿命的提高。 3岩土工程中勘察水文地质问题的要求 考虑到岩土工程中勘察水文地质工作的质量如果得不到保证,其后果是具有毁灭性的,因而岩土工程中勘察水文地质问题需要了解相关水文地质条件和水文地质问题的评价内容。水文地质条件资料的收集不仅仅要依靠已有的资料,还需要实地进行勘测,确保数据的科学有效性,需要勘测的内容主要有降水量、地下水位日常变化规律、蒸发量等,另外还需要考虑地下含水层的深度和厚度,地下水的流动方向、类型、水位变化等。这些因素都会直接影响地下水上层的岩土体的稳定性,因而需要予以足够的重视。另一方面就是要熟悉水文地质问题的评价内容,了解各种可能对岩土工程带来影响的地下水文条件变动的因素,对水文地质条件对建筑物的影响进行科学的评价,收集一切施工地质下的水文条件变动数据,对水文条件可能带来的不良后果进行预测并且制定针对性的预防和解决措施,只有充分重视岩土工程施工之前的地质水文勘察工作,对勘察工作的内容和要求有清醒的认识,勘察工作的质量才能够得到有效的保证。 4结语 我国经济的发展使得我国各种基础设施建设项目不断增加,每年都会新增大量的建筑面积,但是岩土工程开展之前的地质水文勘察工作却大多流于形式,这就为建筑工程的安全和稳定埋下了巨大的隐患,所以,为了延长岩土工程的使用寿命并提高经济效益,需要在施工之前对地下的水文地质情况做深入了解,分析地下水文地质情况可能对岩土工程带来的不利影响,并且要积极制定防治措施,以便于将地下水文地质可能对建筑物造成的不良影响降到最低,从而创造更大的经济价值和社会效益。 作者:乔旭俊 单位:山西省地质勘察局二一二地质队 地质工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘查的地位及内容研究 摘 要: 水文地质勘查是岩石工程建设项目的必要环节,特别在岩土工程勘察中,水文地质的指标参数直接关系到岩土工程的施工质量。本文着重分析水文地质勘查在岩土工程勘察的重要地位,分析其在建筑工程的重要意义,并阐述水文地质勘查的具体勘察内容。 关键词: 岩土工程勘察; 水文地质勘查; 岩土; 地下水 岩土工程勘察范围之广,不仅包括岩土本身的物质勘察,还包括水文地质的勘察。岩土工程勘察在建筑领域发挥着重要的指导作用,而水文地质勘查在岩土工程勘察中扮演着重要的角色。实际现场施工表明,水文地质的因素制约着岩土工程的质量。运用先进的水文地质勘查技术,做好水文地质的勘察评估,对勘察结果进行客观分析研究,判断岩土工程的地质水文条件,对岩土工程的顶层设计和基层施工有着重要参考意义,是岩土工程的理论依据,成为建筑行业迅速发展原动力。有鉴于此,本文将基于笔者研究及工作实践经验,重点对岩土程勘察中水文地质勘查的地位及内容谈一谈自己的认识,以供广大同行参考。 1. 水文地质勘查的概念 水文地质勘查是岩土工程勘察的重要构成环节,主要研究水文地质在工程建设中的影响作用。主要是在前期的水文地质基础数据前提下,使用适当的比例进行科学验证,运用先进的勘察技术和仪器设备对水文地质指标因素进行分析判断,探究影响水文地质勘查结果各个环境因素,分析水文地质各个参数变量对整个岩土工程的影响程度。 2. 水文地质勘查在岩土工程勘察的地位 2.1 水文地质勘查影响建筑的基础埋深 建筑物在地基的埋深的程度与水文地质情况有着密不可分的关系,地基的打入的深浅,都是依据前期的水文地质各个参数的数据分析,进而推断地基的深浅数据,选择符合地基的合理埋深范围的指标。掌握水文地质的动态数据,结合实际的施工现场周边环境,判断建筑物在地下的埋深尺寸。在实际的岩土工程地基设计中,勘察出准确的静态地下水位。一般来说建筑物的埋深必须在地下水位的上面,但也存在着特殊的建筑工程,地下水位较高,地基的基础埋深必须符合客观的基础埋深的区间范围,那么建筑物埋深位置必须低于于地下水位,这就要求在施工前期采用先进手段进行降低水位,保障建筑物的埋深位置处在不受地下水影响的深度。此外,岩土受到地下水流经会降低土壤的硬度,容易出现软化的岩石层,这些软化的土壤易出现岩石干裂的情况,对建筑物的地基埋深有着消极的影响,因此必要的水文地质的勘察,保障建筑物的埋深处在最良好状态的岩石层上。 2.2 水文地质影响建筑工程的质量 地下水位受到多种因素影响,出现水位高低起伏不平稳的水文现象。高水位和低水位都是制约着建筑工程的良性发展的关键因素。具体而言,土壤都有其的酸碱平衡,才能维持土壤的稳定性和坚硬度,然而当水位升高时,这种岩石的平衡会被地下水打破,地下水丰富的可溶性的盐物质会对建筑材料有一定的腐蚀作用,这种情况下,建筑物的基础承载力受到一定程度的降低。同时水位上升造成的暗河积水,更易致使建筑材料出现裂缝缺陷。当水位降低时,地下水本身承载着对建筑物的压力就会减弱,建筑物的基础水压降低,造成地基下沉,建筑物凹陷,岩石层中的土壤固有的颗粒和粉砂分散流失,对建筑物的基础建筑材料的基础结构受到破坏,这对建筑工程的安全性造成巨大的威胁。 2.3 水文地质影响建筑工程的支护效果 地下水动力循环是一个良性的循环过程,在自然条件和地质条件的多种作用下,处在一种平衡的水动力循环状态,然而当受到人才因素的影响,这种平衡将被打破,给建筑工程的稳定性和安全性带来不可估量的消极影响。例如,在受到人口激增的时代背景下,地产商对土地的开发有限,土地的使用权限也受到一定程度的制s,因此必须采取加高楼层的方式进行建筑物的高结构的建造。而楼层越高越需要更深的地基,则会采取抽水或者垂直开挖的降低水位的方式,这种严重破坏地下水动力的人为手段,极度造成地下水所处的地质环境发生质变,地下岩层出现空心等土壤结构,这降低了岩土工程的后期建设的质量,减少了建筑物的使用寿命。 3. 岩土工程勘察中水文地质勘查的内容 通过对相关文献研究以及结合笔者工作实践来看,岩土工程勘察中水文地质勘查主要有以下5个方面: 3.1 自然地理条件 自然地理条件是影响勘察的主要因素之一,因此对自然地理条件进行客观勘察,是水文地质勘查的最基本的内容,为水文地质勘查项目的有序开展提供基础性的保障。自然地理条件的勘察内容多样,层次鲜明,涵盖面积广,主要涉及施工环境的方方面面,例如气候特点、水文特征、地形地貌特征等。气候特点主要勘察内容为气象特征,施工区域的气候分布为热带气候、亚热带气候还是温带,大气湿度热度的指标参数,风向指标风速情况。水文特征主要指的是周边水系数量,地下水位置特点、流向、流速等。地形地脉勘察内容为岩土工程所在位置的地形平原、高原特征,地貌被侵袭程度,地形冲刷效果,地形堆积形态。 3.2 地质环境 水文地质勘查的重要勘察内容为地质环境的勘察,主要由地质特征、基底构造、岩石性质、新构造运动、第四系厚度控制等内容构成。分析岩土工程所在区域的地质环境,分析岩层的对水作用的抗压能力,并测定岩层的腐蚀程度,有效的判断岩土工程的建筑物的耐久性。 3.3 地下水位情况 由于地下水位对岩土工程的影响重大,水位直接关系着建筑物地基稳固性。地下水位是水文勘察的重点内容。主要包括地下水位的升降特点,水位变化趋势,周边岩石环境的水补充作用,地下水在岩土的排泄情况,勘察地下水最高水位和最高水位的历史特点,并分析造成高低水位的具体历史原因。每个岩石层面的物质性质不同,地下水蕴藏程度不一致,水类型和水流速的变动差异也是水文勘察的内容。动态水位分析,对岩土工程的基底调整有指导性的意义,及时的等基底建设进行改进和调整。在地下水的勘察中,针对不同的地质水系选择不同的测定方法,可通过钻孔、探井的方法测定水位;同时在测定水位时,主意测定的时效性,需要在静止的地下水位测定一定的时间,分析地下水的渗透情况和地下水的赋存状态。 3.4 含水层、隔水层情况 含水层和隔水层是水文勘察内容重点之一,直接影响到建筑物的地基结构的层次和稳固性。含水层、隔水层的勘察主要有以下的内容:各个含水层的埋深条件和埋深水位,主要水层的厚度分布和水位情况,各水层的地下水的类型和流速流向及水位动态情况。在现场的地质水文勘察中,注意结合岩土工程的建筑材料的对水的敏感度,科学合理应用地下水的渗透系数,结合施工现场的地质结构和周边的地理环境,着重分析各个水层对建筑材料的腐蚀程度,并据此判断指导岩土工程的材料设计。 3.5 水文地质参数的测定 水文地质参数的测定主要方式通过抽水试验。在岩土工程的际试验中,选取准确的岩层样本,岩心的选择尽量保证其完整的岩心,在试验过程,注意岩心的测试受到客观因素干扰,避免造成岩心破裂和污染。抽水试验要经过多次试验过程,通过三次对地下水减低深度,最终讲深的位置与建筑设计的埋深程度一致,测量时使用统一的测量仪器设备,达到统一的测定口径。抽水试验结束后,及时补充水位,恢复水位上升后进行必要的测量。同时,采用软化方法,判断岩石对地下水的软化程度。由于岩石的受力情况与岩石的干燥程度呈现正比关系,用软化的办法对岩石层面的耐风性、耐水性、透水性的指标参数进行测定,保证水文地质参数测量工作数据准确性和科学性。 4. 结束语 水文地质勘查作为岩土工程勘察中重要组成部分,其勘查质量的高低会对岩土工程建设质量与安全性构成严重影响。这就要求广大地质工作者除了要明确岩土工程勘察中水文地质勘查的地位外,还应对其勘查内容充分掌握,这样一来为水文地质勘查工作地有效开展打下坚实的基础。 地质工程勘察论文:复杂地质条件下岩土工程勘察应用研究 [摘 要]目前,我国地质环境较为复杂,地理环境变化也存在着诸多的不确定性因素,这便给岩土工程勘察工作造成一定的影响。为能够进一步提高复杂地质条件下岩土工程勘察的有效性及安全性,及时做好相关的研究工作势在必行,成为有效解决复杂地质条件岩土工程勘察问题的关键所在。因此文本就高山峡谷地区复杂地质条件下岩土工程勘察应用进行研究,并总结出复杂地质条件下岩土工程勘察需要注意的相关问题及其有关的核心技术与行之有效的问题处理方法。 [关键词]复杂;地质条件;岩土;工程;勘察 近年来,我国自然灾害频发,地质环境日益复杂,给部分地区的岩土工程勘察工作带来了一定的难度,同时也对相关的专业勘察人员的生命安全构成威胁。因而为能够有效的解决现阶段岩土工程勘察问题,需对复杂地质条件下的勘察工作及相关内容进行深入研究,从而制定周密的岩土工程勘察方案,以便于从勘察效果及技术人员安全两个方面对相关问题加以有效解决。 一、复杂地质条件下岩土工程勘察的实施 1.复杂地质条件下岩土工程勘察的实施 因为高山峡谷地区较为特别的自然条件和地理环境,使得峡谷区域的上面多以砂石土为主,呈现出一定的散落性,峡谷地区的下面部分多是些碎石之类的土质,这就导致了在高山峡谷地区的岩土工程勘察工作的实施,同其他土质类型的地区比较有着显著的差异,常有多落石、滑坡、泥石流等地质灾害的发生。 这里以云南某峡谷地区为例,峡谷地区具有特殊的地质环境和自然条件,因为峡谷区域的上方主要以砂石土为主,而区域的下方多以碎石为主,这样的地质特点就必然会导致该区域的岩土工程勘察和其他地貌类型的地区具有明显的不同,在峡谷区域实施岩土工程勘察之前必须要对该区域的相关数据进行长时间的分析整理,比如该地域的地表温度、冻土层深度、气候条件、降雨量等,将勘察区域的地质构成以及土层的性质、分布、成因进行详细细致的分析总结,还要对当地的地下水等状况做出深刻的分析与研究。 2.复杂地质条件下主要勘察技术方法 (1)地质测绘 地质测绘工作能够在复杂的地质条件下,对实际的地质情况进行研究,通过对地质构造及地理环境的分析,来对岩土层的基本情况及岩土层的基本分布信息进行分析,从而使岩土工程勘察工作能够井然有序的顺利进行。地质策划对图表及数据信息要求较高,需将存在岩土勘察风险的区域及时的进行标注,同时要按照岩土层的实际风化程度进行进一步的分类,以便于使相关技术人员能够在相对安全的工作环境中进行岩土工程勘察工作。 (2)岩层的钻探 岩层钻探工作需要的机械设备较多,在实际的钻探过程中为能够进一步保证钻探质量。首先需选用DPP-100型车装钻机进行打孔工作,在确保孔壁结构稳定后可使用30型台式钻机进行下一步的钻探工作。此时应采用回转钻进的方式来提高孔壁的结构强度。而后要进行粘土性岩芯的采取工作,其采取率应保持在90%以上。砂土层的岩芯采取率则应保持在75%以上,以便于更好的对各岩土层的基本状况观察。最后要做好岩土层水平方向及垂直方向的变化记录。通过信息与采样来进行更为深入的分析。 (3)原位测试试验的进行 在该测试进行过程中需选用原装液压静力触探探头进行数据的收集。在信息采集完成后需对不同种类的信息进行分析,而后利用电子计算机技术进行信息的梳理与整合分析。在此过程中,需选用标准落锤进行自由落体试验,其中落锤的动力及速率较为重要,需将速率使用保持在每三秒一次,同时落锤动力要能够在试验过程中确保一致,以便于更好的进行原位的测试实验。为能够进一步提高试验效果,可在试验过程中选用动力触探的方法配合以上试验进行,从而使其更为准确的分析出岩土层的风化物理力学性质指标。 (4)岩土工程勘察的室内试验 岩土工程勘察需模拟外部岩土勘察环境进行。以便于更为有效的解决在复杂地质条件中岩土勘察工作所面临的相关问题,通过室内试验的方式,得出更为准确的结果与处理方案,继而有效的提升岩土工程勘察的安全性。受实际情况的影响,岩土物理力学指标存在着一定的差异,通常需采用评价与分级的方式来选用不同的测试标准。在实际的试验过程中,要首先对图层的物理性进行深入的分析,而后要做好地质环境的测定,利用压缩试验来对岩土的实际压缩性进行分析,此时便可有效的利用岩土压缩性来解析实际的水质情况,在得到相关的试验数据后即可对岩土工程勘察的相关信息及情况作出正确的判断。 二、复杂地质条件下岩土工程地基的处理技术 1.垫层法 垫层法是较为基础的岩土工程地基处理方法,对于浅层地基处理效果较好。同时在黄土地区该方法也较为适用,继而被称之为水坠法。在实际使用过程中首先需进行坑基的挖掘工作,在确保其能够挖掘到预期设计深度后,可进行基坑的佯装的工作。而后要做好砂层厚度的控制,其基本厚度需按照实际的坑基环境而定,通常需控制在25cm左右。以此需确保坑基内的砂层能够与坑基挖掘深度保持一致,在查验合格后,需进行注水平齐工作。最后要需选用强度较高的钢叉进行砂层的搅拌工作。如在实际工作中出现砂层沉实的情况,则需在深度15cm的位置重新进行搅拌工作。 2.强夯法 强夯法的应用效果较好,能够通过夯锤下落阶段而产生的物理重力来提供较高的冲击力,此时在与传播介质的接触过程中,即可在冲击波的作用下使基土振实。此时基土结构强度的增加便使其能够更好的实现岩土层的夯实。从而不仅有效的提升了其基本的承载能力,同时也进一步确保了土层的稳定性,使其能够有效的降低其实际的压缩性。土层压缩性的降低能够使沙土振动液化现象的发生概率也随之降低,此时便可达到最佳的地基处理效果。该方法操作便捷,同时适用性较强,能够在多种不同的环境中进行使用,使其在成本与效果两个方面均能够得到有效的控制。 三、结语 驮拥刂侍跫下的岩土工程勘察工作危险性极高,一旦在实际的工作环境中遇到自然灾害及落石、滚石等情况,即可威胁到相关专业人员的生命安全。所以在实际的工作过程中,要求相关技术人员不仅要能够有效的掌握不同的地质地基处理方法,同时也需在勘察工作进行过程中做好岩土层研究,以便于更好及更为迅速的完成相关工作,从而保证勘察质量与相关人员的基本安全。 地质工程勘察论文:浅谈水文地质在工程勘察中的重要性 摘 要:在工程勘察的活动中,水文地质是重要的工作环节,是后续工作持续有效开展的基石,也是后续工作如工程方案设计、工程建设等的重要参考依据。水文地质勘察工作所得的数据结果在整个工程活动中有着重要的参考意义,以此来提高工程方案设计的正确性,也能够有效地节省工作时间,避免出现方案设计失误的情况,提高工作效率。另外,水文地质在工程勘察活动中还可以提高工程的安全性,防止由于对当地水文地质环境的不了解而出现的意外情况。据此,本文重点阐述了水文地质在对于工程勘察工作中的重要性,希望以此引起政府相关部门以及相关企业的注意,做好水文地质勘察工作。 关键词:水文地质;工程勘察;重要性研究 前言:水文地质主要研究地下环境中的地下水,地下水属于岩石层的一部分,勘测情况可能会对工程建筑的稳固程度造成一定的影响。通过对当地环境水文地质情况的研究和掌握,可以为工程建设提供重要的参考,因此,水文地质是整个工程勘察活动中不可或缺的一部分。针对水文地质的勘察工作必须严格按照相关标准执行,尤其是在针对各个参数的勘测上需要做到准确无误,以此来提高工程的质量水平。工程勘察是开展工程活动之前的重要准备工作,水文地质勘察也工程勘察的重要内容,为整个工程方案建设提供参考,形成或支持或否定的意见。 1.水文地质在工程勘察的主要内容 工程勘察是工程建设实施之前极其重要的环节,如果在工程勘测中没有做好水文地质勘测工作将会对工程建设埋下安全隐患,降低工程建设的经济效益。而若在工程勘察过程中对工程周边的水文地质问题进行深度的勘察,并且依据勘察结果对工程周边的水文地质条件做出相应的评价,以此评价作为工程方案设计的相关依据,就能够有效避免安全问题的发生,即使出现意外情况,也能够及时做出相应的应对方案[1]。 1.1地下水分布以及环境周围水质情况 地下水是水文地质勘测的重要因素,需要充分了解工程周边地下水的分布情况具体包括地下水的含量和距地表的距离。此外,还需要针对工程建设是否会对地下水造成影响,造成什么样的影响,影响程度,怎么应对这种环境变化等等相关问题进行检测、预估、探讨。另外,工程建设中难免会产生一些废弃物和废水,而这些成分是否会渗透到地下水之中,引起地下水的质量的变化,这种变化给工程建设带来的影响也需要列入考虑范围。与此同时,还要考虑地下水是否对埋藏在地下水位的地基内的钢筋有腐蚀作用,以及所选的地基是否在软质岩石,因为这些因素对工程的基石建设会产生比较大的影响。在进行水文地质勘测时,并不仅仅是针对建设地点的勘测,要对相当范围的周围环境的水文地质情况进行勘测,得出相应的数据,因为环境是一个整体,环境的变化也是有所联系的。针对这些勘测情况得出的数据一定要准确,以保证后期工程建设的质量。 1.2岩土勘测情况 岩土也是地下结构的重要组成部分,在,岩土结构以及颗粒大小等特性很容易对工程建筑的稳固性产生影响,岩石结构的脆弱性容易对工程建筑造成一定的危害。在预估到这些可能出现的危害之中,做出相应的解决方案,采取相应的解决措施,防止这些危害的发生。此外,还需要关注到岩土水理性质,在岩土水理性质的影响下,岩石的强度、硬度、透水性等都有可能发生变化,这些变化将可能对工程建设的稳固程度造成一定的影响。岩土的主要的水理性质及其测试办法五种 :崩解性 ;软化性 ;透水性 ;给水性 ;胀缩性[2]。崩解性是指,岩土在与地下水发生作用后,岩土的硬度发生变化,岩土结构的离散性增大;软化性是指岩土遇水,强度降低,容易产生岩土风化;透水性是指岩土能够使得地下水的渗透程度,与岩土颗粒大小有关;给水性是指岩土对于地下水的储存量,以此作为建设的排水参考数据;胀缩性是指岩土遇水后颗粒的厚薄程度发生变化。 2.水文地质在工程勘察的重要性研究 在对岩土工程进行勘查以及施工过程中需要对岩土工程周边的水文地质进行仔细的勘察而有些工程施工单位在工程施工过程中最容易忽视对工程周边进行水文地质勘察。然而,在整个工程勘察活动中,水文地质因素是最为重要的勘测内容,事实上,工程地质情况很大程度上是受到水文地质因素的影响的。水文地质勘测活动能够对工程建设提供重要的参考信息,在一定程度提高了工程建筑的稳固程度,节约了工程建设时间和建设资金,提高了经济效益。 2.1影响工程稳固程度 工程水文地质条件中声也下水是最影响工程质量最易破坏工程结构稳定性的一个外在环境因素。地下水是自然环境中变化比较大的因素,天气状况,土壤以及施工等等都会使得地下水水位、水质产生变化,这种变化将会对工程建设的地基产生影响,地基是与地下水接触最为紧密的一个部分,受地下水状况影响比较大,而地基又是整个工程建筑中最为重要的环节,关乎整个工程的工程质量水平。而由地下水的变化引发工程地基的变化是多样的,比如,地下水的升降会对建筑的稳定性能产生影响,比如,地下水位下降就有可能会造成地面的沉降,进一步造成工程建筑的塌陷,如果地下水位上升,可能会影响建筑所处h境的湿润程度,与其发生发应,出现腐蚀等化学反应。不仅仅是地下水位的变化会对建筑地基的稳固程度造成影响,地下水水质在发生变化时也会对地基的牢固性产生影响,比如,地下水的性质发生变化有可能与建筑材料产生反应,出现腐蚀情况,造成工程建筑的坍塌[3]。 2.2提高工程勘察有效性、全面性 在过去的工程勘察报告中,出现了由于对水文地质勘察不重视,或者勘察数据不准确的情况,因为这种忽视,也造成了一部分工程建设出现坍塌事故,造成了人身伤害,延长了工作时间,降低了经济效应。因此,结合以往的经验教训,可以明显 看出水文地质评价内容在工程勘察中的重要作用。简单地说,工程勘察是主要针对对地形、地质及水文等状况进行测绘、勘探测试,并提供相应成果和资料的活动,其中,地形地貌因素的变化性是相对比较小的,变化所需时间是比较长的,然而,地质水文是其中变化幅度比较大的内容,也是在整个工程勘察活动中的主要内容。地质水文勘察数据、评价是工程建设的重要参考内容,为工程方案建设的制作和改进提供相应的意见。 3.结语 综上所述,水文地质检测工作在工程勘察有着重要的作用,水文地质检测数据是工程建设的重要参考。随着工程建设的不断发展,社会对工程质量的要求也越来越高,工程勘测的作用也越来越明显。因此,有关部门以及相关企业要提高对水文地质检测工作的重视程度,培养相关技术勘测人员的技术水平和勘测能力,落实水文地质勘测工作,充分发挥水文地质勘测在工程建设中的重要作用。
岩土工程地质勘察论文:工程地质勘察与岩土工程施工的水文地质研 摘要:水文地质研究在工程勘察与岩土工程施工中有着十分重要的地位,本文主要阐述工程地质勘查和岩土工程施工中水文地质评价内容,岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害等问题。 关键词:工程勘察;水文地质;岩土工程;施工;危害 1 工程地质勘察中水文地质评价内容 在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性,重点查明地下水的化学类型。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。⑤其它情况需评价地下水的运动规律,调查因人工开采和各类工程建设引起的地下水补给、径流、排泄条件的改变,水质变异和由此引起的地质环境问题。 2、岩土工程施工中水文地质评价内容 在岩土工程施工中涉及建(构)筑物、矿区坝体、水工构筑物、地质灾害治理山体等,对水文地质问题的评价,主要应考虑如下内容: 2.1建(构)筑物施工中其基础是保证建筑物稳定的前提条件,应重点评价地下水对基坑开挖稳定性的影响,提出防治措施。 2.2 矿区坝体(如尾沙坝、拦沙坝)中矿砂堆积至一定高度,其库内水位增高,静水压力增大,对坝体侧向压力加大,存在垮坝的危险,应重点评价库区内水体对坝体的影响评估,提出相应排渗措施。 2.3 水工构筑物施工,应评价地下水的动态情况、水体对围堰施工的影响,提出防治措施。 2.4 地质灾害治理的山体,需重点评价区域水文地质情况、岩土体的富水性。并提出山体排水措施。 论述地下水在岩土工程施工中的影响,水文地质研究的重要性 1、如矿区内尾矿库的拦砂坝因库内砂体堆积剧增,严重影响至坝体的稳定性,通过水文地质评价,按调查结果采取坝体设置排渗管、集渗井排水施工,排除水体对坝体稳定性的影响。 2、地质灾害治理的山体,像南方地区降水充沛,对多危岩体的山体存在极大的隐患,通过水文地质调查,按评价情况设置排水沟、截水沟也是关键。 3、基坑施工中地下水对基坑开挖支护有着重要影响,水体是引起基坑坍塌的主要因素。地下水改变了土体以及支护结构的应力状况以及受力情况,并弱化了土体自身的物理力学性质和支护结构的支护强度。水文地质评价对基坑施工起至到头重要的作用。 3岩土水理性质 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。 3.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 3.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 4地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 4.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: 4.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。 4.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 4.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 4.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。 5 结束语 综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平与岩土工程施工的提高起着极大的推动作用。 岩土工程地质勘察论文:探讨岩土工程地质勘察中地下水问题的重要性 摘要:地下水的勘察工作对岩土工程的勘察具有十分重要的地位和作用。在岩土工程勘察中,必须对地下水水位进行测定,因为水位的高低决定着岩土工程好坏,地下水位高,会引起沙化,漏管的问题,水位低则会引起地表塌陷、地面裂缝等诸多问题。还有一些经常会用到的勘测方法,也需要装也人士的正确运用与青雀的计算,才能使得岩土工程的勘探得到快速有效的结果。本文从勘察地下水位、水位的变化幅度、地下水质等对岩土工程地质勘探中将会出现的问题进行探讨提出了相关的举措。希望能够给更多的工程人士提供帮助。 关键词:地下水质勘察;水位变化幅度;影响 ;措施 在工程勘察和施工过程中,地下水的问题对岩土工程地质勘察有着十分重要的作用,它的勘察需要从多方面入手,包括还要考虑当时的气候温度,地表温度以及地下表层中的上表层与下表层的水位的高低。而且它对对岩土中的物理性质、水理性质和岩土的存在形态都有不小的影响。在我们的城市建设当中,地质勘探对人类有这巨大的贡献,也许有一方土地适合开发楼盘,也许有一方土地适合挖凿隧道,还有适合建造开通地铁的城市,这都离不开对岩土工程地质的勘察,当然了,要想勘察岩土工程的地质,那也绝对离不开对地下水的勘察,地下水的勘察直接影响这其工程的地理位置、地上建筑物的高度、轻重和开发项目等等。所以要重视对地下水的勘测工作,以免引起因地下水问题而导致的工程影响。因此应在勘察岩土工程及时对对地下水质做出评估,为施工方提出有效的建议,避免或减少对岩土工程造成的危害。 一、水位变化对岩土工程的危害 1、 自然环境会对岩土工程造成危害 在之前已经说过,地下水位的变化对岩土工程地质勘查影响颇大。其中天气因素也是一个影响因素,尤其在北方城市,四季温差明显,这就会给测量工作带来诸多不便,自然界的影响因素也应该在测量人员的考虑当中,可是现在有很多人为了节省时间,往往不会把自然温差测算在内,认为只要对水位的测量准确即可,的确,水位的测量很重要,但测量天气的温差、湿度也是必不可少的,这也是为测量地下水的温度,湿度在做铺垫。例如多雨的季节,地下水位会上升。在旱季,地下水位会下降,这也说明了其天然的变化性。然而,人为的影响应该是最为严重的。人为的注水灌溉、或施工等问题,会使地下水位上升,这一上升就会对岩土工程造成影响,会改变岩土的结构,一层一层的慢慢软化,从而引起液化、出现流砂、管涌等现象。地下水位下降也可以是人为的,如打井、抽取地下水用以澡堂、或是开采煤矿之类的行为都会使得地裂、地面沉降、地面塌陷等轻则水源枯竭、水质恶化,重则造成地质灾害, 对岩土体、建筑物的稳定性和人们居住环境有严重的危害。这就需要知道那里是适合建设的,哪里是适合维护的,才能有效的阻止人为的对地表产生的伤害,对城市维护建设产生的不可预计的危害。 2、地下水的勘察不利对岩土工程的危害 想要提高工程地质勘察质量,就得对水文问题进行科学合理的勘察,勘察不能漏掉任何一个死角。首要条件,先要观察周围的地理环境和天气状况,对细节的掌控要具有条理性,包括所在地的气候、湿度、热量等都要按部就班的一一测量。其次,要观察当地的地质环境,主要看当地的地质构造、基建构造等。还要看地下水位的情况,主要包括水位的变化趋势、高低等。最后是隔水层,这样仔细的勘察是为了更好,更合理的进行后续项目,否则必定会造成数据测量不准确,不可靠的现象。 3、地下水动水压力作用对岩土工程造成的危害一般情况下,正在活动的的地下水在正常的状态下压力是较弱的,并不会对建筑物造成危害。但是,施工技术人员在具体实践的过程中,有可能对地下水原本来天然的动力平衡状态进行了人为的干预,做出了一些不正确的或是违反规定测量的行为,使地下水不能在正常的压力作用下正常的形式活动,对于整体的工程质量和施工安全性都有着一定的影响。 二、地下水位对岩土物理力学性质的影响 我们在生活当中经常会看到有些地面裂缝的情况 ,这是因为当地下水位降低时,岩土就会萎缩,造成地面干裂,形成我们所见到的地面裂缝的状态。但当地下水位升高时,有可能造成岩土的松动,这就不利于地面的建设,有可能会加速对地上建筑的破坏。因此,如果是在膨胀性岩土地区进行勘探时应该对地下水的变化规律做出基础的判定与选择,要利用所学的参考值跟经验做出正确的判断。 但当地下水位在发生收缩变化时,就有可能使得地上建筑下沉或造成破坏变形。 三、岩土的水理性质 之前有很多从事水位地质研究的人员光是倾向于研究岩土的物理学性质,但实际上岩土的水理行研究也是不能够舍弃的,岩土的水理性质在与地下水相互作用时,同时能作用得到的各种性质。岩土的水理性质与岩土的物理性质有相等的重要性,应认真分析水理性质。岩土的水理性质、软化性、透水性、崩解性、给水性和涨缩性,这些都是勘察岩土各项性质的重要指标和参考依据。水文地质勘察是岩土工程勘察中不可忽视的问题,在工程的施工前应进行科学的勘察,确定当地的水文条件,制定相关的应对措施确保工程的质量 四、结束语 对岩土工程地质勘查工并不是非常难的,只要计划好工作范围,同脚测量数据,做到认真负责,责任高于利益之上就能保证人们的生命财产安全不受侵害,同时还可以提高岩土工程的施工效率。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察与基础设计的作用 摘要:作为一项工程的基础工作,岩土工程勘察的工作对象较广,工作范围较大,勘察内容多且复杂。随着岩土工程的快速发展,岩土工程的勘察方法也得到了不断地改善,越来越多的高科技运用于地质的勘察中。由于基础地质对岩体工程勘察具有重要影响。 关键词:岩土工程;地质勘察;基础设计;作用 引言 近年来,随着国内建筑行业的不断发展,建设项目和加工环境的基本设计也是在不断变化,越来越多的建设项目在地质条件极为复杂。传统观念和技术已经难以适应不同地质条件下的基本设计要求,并通过合理的技术手段和措施,创新和完善其道。在现代化建设的基本设计工作,地质调查的合理应用的设计理念,充分证明,以提供更多的便利、丰富的设计技术。 1.工程概况 拟建东苑华都位于江阴市华士镇,穿山河西侧,人民路以北,原江苏龙华集团厂区内。受江苏华西房地产开发有限公司的委托,我江阴市城乡规划设计院勘察室承担了该工程的岩土工程详细勘察工作。拟建建筑物的平面布置方案与地下室情况详见“建筑物及勘探点平面位置图”。拟建工程主要参数和特点见表1: 拟建工程概况 表1 2.场地工程地质条件 2.1 地理位置及自然条件 江阴市位于北纬31041′~320,东经1200~120035′。本地区地处太湖平原北部,是长江三角洲冲积平原的一部分,地形以平原为主,全境地势低平,大部分地区在海拔10米以下,中部、东部有零星分布的低山丘陵,大致来说,全市的地势中部高,四周低。市境南部属古芙蓉湖的一部分,地势最为低平。本地区属北亚热带季风气候,气候温和,年平均气温15.10C,1月份最低,月平均气温为2.40C,7月份最高,月均气温27.70C,初夏有梅雨,夏秋多台风,雨量充沛,年平均降水量1067.4毫米,年水面蒸发量在900mm以下,年陆面蒸发量在700~800mm之间。 2.2区域地质条件 据有关资料表明,江阴位于扬子断块区的江南断褶带内,由晚元古代的变质基底和震旦纪以后的沉积盖层组成。江阴位于常澄中断束的东北端,即称之为江阴断褶带,北西侧为申港中断凹陷,南东侧为青阳-锦丰中断凹陷,在构造形态上表现为断褶隆起,其边界受断裂所控制,常澄中断束带总体构造线方向为北东至北东东向,以泥盆系茅山群及三迭系青龙群为核部,分别组成了本区内的江阴复背斜三个构造带。江阴复背斜为一复背斜构造带,轴部在江阴香山、凤凰山、澄江镇一线,走向由NE450逐渐变为NE650,呈略向NW凸起的NEE向弧形展布。复式背斜两翼产状变化大,北西翼陡,倾角一般在250~600;南东翼较缓,倾角200~400。本区内的第四纪沉积物受基岩构造、长江河道的变迁及海平面的升降控制,可分为长江冲海积平原和山前残积两大类,本场地的第四纪沉积物属长江冲海积平原。 2.3 位置和地形 拟建东苑华都位于位于江阴市华士镇,穿山河西侧,人民路以北,原江苏龙华集团厂区内。勘察期间本工程场地已拆迁推平,由于场地原为龙华集团厂区,局部杂填土较厚;本工程场地有两个工业用井,直径2.6-3.2米,现场施工时需注意。本工程勘察孔口标高4.05~6.12米,最大高差2.07米。 2.4地基土的特征及工程特性评价 拟建场地勘察深度范围内土层属长江中下游冲积相,为第四纪冲积、淤积层,根据野外勘探、原位测试、结合土工试验资料,按其成因、沉积环境及土层的工程地质特性,自上而下共分为七个工程地质层,场地各土层分布详见工程地质剖面图和钻孔柱状图,土层分述如下: ① 杂填土:杂色,结构松散,上部含大量碎石、砖块、混凝土块等建筑垃圾,下部以素填土为主。本次勘察揭露层厚0.50~3.60米,其工程特性差,不宜利用。 ② 粉质黏土:灰黄色,硬~可塑状态,含较多铁锰质物及少量青灰色钙质团块、条带,韧性中等,干强度中高,切面有光泽反应,本层土中等压缩性偏低,中高强度,本次勘察揭露层厚1.70~6.00米,其工程特性好。 ③ 粉质黏土夹粉土:灰黄色,粉质黏土为可塑状态,局部偏软,粉土为稍密~中密状态,含少量铁锰质结核及少量石英碎屑,韧性中等~低,干强度中低,切面稍有光泽。本层土中等压缩性,中低强度,本次勘察揭露层厚4.30~6.50米,其工程特性一般。 ④ 粉质黏土:灰色,可塑状态,含少量铁锰质结核及少量粉土,韧性中等,干强度中等,有光泽反应。本层土中等压缩性,中等强度,本次勘察揭露层厚6.50~9.40米,其工程特性一般。 ⑤ 粉质黏土:灰黄色,硬~可塑状态,含较多铁锰质物及少量青灰色钙质团块、条带,韧性中等~高,干强度高,切面有光泽反应。本层土中等压缩性偏低,中高强度,本次勘察揭露层厚6.60~7.20米,其工程特性好。 ⑥ 粉土夹粉砂:灰黄~灰色,湿~很湿,稍密~中密状态,含大量石英碎屑及云母片,韧性低,干强度低,中等摇震反应。本层土中等压缩性,中等强度,本次勘察揭露层厚5.50~6.20米,其工程特性一般。 3.基础地质在岩土工程勘察中的作用 3.1基础地质的野外踏勘和资料搜集 实践中,野外勘察工作的重要性日益突显出来, 因为野外勘察第一手资料是室内高质量勘察报告的基础。这种一手资料不仅可以了解工程现场的地形、地貌、地层、地质和施工的条件,减少无用功,使勘测保有余地,还能合理化勘察成本,减少施工勘探单位的社会必要劳动时间,增强其相对竞争力。为了使野外的岩土勘察工作高效率、有计划、有目的地进行,应在勘察出发前做好充分的准备工作,工程勘察准备工作的重要性不容忽视,如果不充分,直接影响岩土工程勘察工作的质量。 3.2对基础地质岩土的室内测试 工程基础地质室内测试要解决的问题是岩土样在送达试验室后必须及时进行开样测试,且严格操作规程。例如,对要求饱和的土试样,未达到饱和时间再行测试;岩石固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求;很多固结测试未按规范要求进行平行测试,导致报告不准确、可靠,甚至与现场数据矛盾,后果便是工程投资的浪费。因此,地质室内试验时应及时并严格按照国家操作规程进行。原状的土、岩样在科学、正确的试验分析方法下,可以测定岩土的物理力学性质,但是必须满足所有条件才有可信度。主要体现在: 原状土、岩样的采取、保管:土和岩石应采用相对应的取样器取样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬的土应采用单动或双动二重管取土器。所取土样的保管要做到,送样及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理,避免振动、受热;土石样的定性划分:抓住各种土的基本工程地质特性,洞悉各种土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,此外,对粉土定名时既要达到塑性指数≤10的指标,还要兼顾粒径 0.075mm的颗粒质量不超过总质量的一半的指标,仅靠前者会造成误判,另外,无论是对粉土进行承载力深宽修正还是液化判别时切勿忘记要依据其粘粒含量数值,因此,粉土的粘粒含量是必不可少的;工程剪切方法的选择:直剪切试验与实际土石体剪切面不一致,差异在于排水条件的控制,按《土工试验方法标准》(GB/T5O123—1999)规定,快剪切试验只适用于渗透系数 4.结束语 岩土工程勘察作为我国工程建设的一部分,虽然取得了很大的发展,但仍有一些理论有待完善。要想提高基础地质在岩土工程勘察中的应用技术,必须严格遵循勘测的程序,科学并有序地进行基础地质的研究改良,如此才能保证工程的正常、有序地实施。 岩土工程地质勘察论文:桥梁岩土工程地质勘察探讨 摘 要 桥梁岩土工程的地质勘察是桥梁工程建设的基础和重点,为桥梁的设计与施工建设提供依据。随着桥梁工程建设的迅速发展,岩土工程地质勘察工作也取得了一定的进步。本文主要在分析桥梁岩土工程地质勘察常用的方法和目前勘察存在的问题,并针对这些问题提出了几点对策和建议。 关键词 桥梁;岩土工程;地质勘察 桥梁岩土工程地质勘察的目的就是为了了解、掌握和解决与桥梁建设工程中存在的与岩土介质相关的问题,是桥梁建设工程中必不可少的部分。只有通过地质勘察才能够了解桥梁工程建设所面临的地质条件和水文地质,进而为桥梁设计提供基础数据,设计合理的施工方案,从而为桥梁建设打下坚实的基础。 1 桥梁岩土工程地质勘察常用方法 地质测绘。这是桥梁岩土工程地质勘察的基础性工作,是对现场地面的地质构造和地表状况进行观察和描述,通过分析地表所表现出来的特征来推断地下的地质状况。 勘探取样。运用物探、钻探等手段对现场进行勘察和取样,通过勘探手段对场地的地质状况进行进一步了解,并对各岩土层进行取样。 试验测试。将取得的岩土样本带回实验室进行室内试验,以获得准确的各项技术指数,如岩土的渗透性指数、岩土的强度指数等。另外对岩土层进行原位测验,即在不脱离岩土本身所处环境的情况下对岩土的性质和特征进行检测。 现场监测。把地质测绘结果和试验检验结果与现场实际状况结合起来,进一步核实岩土工程的性质和存在的问题,主要包括对岩土所表现出来的性状进行监测、岩土对施工产生的影响以及岩土环境影响进行监测。 2 桥梁岩土工程地质勘察工作中存在的问题 2.1桥梁岩土工程地质勘察纲要不规范 桥梁岩土工程地质勘察的前期工作要制定一份较清晰的、有具体要求的、规范的勘察纲要,对勘察的目的和内容要进行详细准确的规定。但是在实际操作中,由于桥梁岩土工程地质勘查涉及到桥梁投资者、桥梁设计者以及桥梁技术顾问等各个方面,是一种相互合作、相互配合的运行机制。但是在目前的岩土工程勘察体制下,没有明确各个部门的义务和权利,不论是投资者、设计者和施工单位都有权利对桥梁岩土工程进行勘察,都会基于自身的角度对岩土工程的地质勘察提出要求,这样就会导致桥梁勘察纲要不明确。另外,现有的岩土工程地质勘察技术标准较多,并且这些标准之间存在较大的差异,这些都会影响桥梁岩土工程地质勘察纲要编制的规范性。 2.2桥梁岩土工程地质勘察技术存在问题 勘察技术包括勘察手段、勘察质量以及勘察报告三个方面。在勘察手段方面,由于许多勘察单位所使用的勘察设备落后、勘察手段单一造成勘察的进度跟不上桥梁建设的速度和要求,如在勘察设备方面,许多单位采用的是立轴式岩心钻机进行钻探,但是这种设备的技术标准落后,不能很好满足勘察要求和取样,同时大多数的勘察人员存在缺乏专业知识技能和技术水平不高等问题。在勘察质量方面,由于我国有着较为明确的工程勘察收费标准,但是建设单位在实际操作中为了节约成本,往往对勘察价格进行尽可能的压低,加上许多勘察单位为企业发展和生存而进行激烈市场竞争,往往出现为了追求经济利益,缩短勘察时间和勘察成本,进而影响到勘察质量。由于勘察质量不高,勘察报告就显得较为简陋,很多勘察报告只是对勘察内容简单的定性描述,没有相应的数据支撑,缺乏定量分析。 2.3桥梁岩土工程地质勘察外部环境恶化 桥梁岩土工程的外部环境主要是指自然灾害和人为环境破坏。由于地质环境进入新一轮的地质活动期,因此地震、滑坡以及泥石流等自然地质灾害加剧,这种不可抗力对岩土工程的地质勘察造成十分严重的影响。另外由于人为的破坏,导致的环境问题也会对勘察工作造成影响,如人们大量的抽取地下水导致的地面沉降,资源的大量挖掘造成的塌方等,都对岩土工程勘察造成不利影响。 3 改进和加强桥梁岩土工程地质勘察工作的措施和建议 3.1规范桥梁岩土工程地质勘察体制 根据相关法律法规和工程技术标准,结合桥梁工程的特点,制定一套合理、严谨的桥梁岩土工程地质勘察体制,对勘察责任、勘察内容、勘察要求、勘察标准和勘察技术等进行明确的规定,明确违反规定的处罚办法,对勘察工作进行规范有效的指导。此外,还要加强对工程勘察的监督和管理,完善监督机制,及时发现问题并采取有效措施进行解决。 3.2优化桥梁岩土工程地质勘察技术 做好勘察工作的前期准备工作,加强现场勘察与相关资料的搜集,更好的了解地形地貌和地质条件。勘察设备方面尽可能的选取精度高、勘察效果好的设备进行工作,采取代表性强的样本;勘察技术不要拘泥于固定的方式和步骤,根据现场实际状况灵活运用理论和方法,另外还要加强对勘察人员知识和技能的培训,提高从业素质。保证桥梁岩土工程地质勘察工作的质量,不能为了眼前利益而缩短勘察时间和降低质量。 3.3提高桥梁岩土工程地质勘察区域环境研究 由于我国地质条件多种多样,桥梁架设在不同的地域所采用的方法和面临的环境是不同的,因此在实际勘察过程中,要加强区域性地质研究,制定相应的勘察技术要求。另外由于桥梁工程建设可能会对区域的土壤环境、水环境和生物等产生负面影响,因此在岩土工程地质勘察工作中要注重环境保护工作。 4结论 随着我国经济的快速发展,各项基础工程建设全面展开。岩土工程勘察是工程建设的基础和重中之重,为建设工程设计提供可靠依据。在实际操作中,要不断总结经验,根据桥梁建设的区位和所在的环境,采用合适的勘察技术进行地质勘察,为桥梁的合理设计和顺利施工建设提供有力保障。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察 摘要:调查研究地质情况的不同的重点就是地质勘察工作,有助于我国的经济建设和国防建设。在进行地质勘察的工作时,为了提高工作的效率,要了解地质勘查工作的内容。本文阐述了岩土工程地质勘察。 关键词:岩土;地质;勘察 工程概述 某城市某地区居住小区二期工程,整个场地用地面积为58930.00㎡,总建筑面积为19876.00㎡,建筑物高25.00m,局部设有1层地下室,地下室面积19876㎡。受建设单位委托,我院拟对该项目进行岩土工程详细勘察投标活动,建筑物工程重要性为二级,勘察等级为乙级。 1、初步勘察 1.1初勘工作步骤:可按收集资料,工程地质选定隧道线位,工程地质调绘、勘探、试验,资料整理等顺序进行。 1.2收集资料:初勘也应收集已有资料,包括可行性研究报告,取得隧道所在位置的初步总平面。 1.3初勘资料整理:工程地质勘察的原始资料,包括调查,测绘 、勘探、试验等资料,并按有关规定填写,进行复核与检查。提交的资料包括图件,文字等资料要求清晰正确,并符合有关规定和设计文件编制办法的规定。 2、详细勘察 2.1详勘的目的是根据已批准的初步设计文件中所确定的修建原则,设计方案,技术指标等设计资料。通过详细工程地质勘察,为线位布设和编制施工图设计提供完整的工程地质资料.。详勘的任务:是在初勘的基础上进行补充校对,进一步查明沿线的工程地质条件,以及重点工程与不良地质区段的工程地质特征。并取得必需的工程地质的数据,为确定隧道位置的施工图设计提供详细的工程地质资料。 2.2详勘工作步骤:可按准备工作沿线工程地质调绘勘探,试验资料整理等顺序进行,由于详勘工作需在初勘的基础上进一步查明隧道中线两侧的工程地质条件和不良地质区段的主要工程地质问题。因此详勘工作更为详细|深入,最后提交的资料深度应满足施工图设计的需要. 3、工程地质条件简述 3.1地形、地貌 建筑物场地地形比较平坦,局部有起伏,地貌单一,属岩溶孤峰平原亚区地貌。 3.2场地岩土层分布 第①层填土层:杂色,结构松散,均匀性差,高压缩性,成分复杂,主要有碎石、混凝土、碎砖瓦、块石等建筑垃圾组成,该层平均厚2.0m。第②层淤泥质土:黑色,饱和,流塑状态,强度低,具高压缩性,成份为粘性土及砂土,含有机质,具腥臭味,平均0.50m。第③层粉质粘土:粉质粘土硬塑、可塑或软塑状态均有分布,厚度不均匀,一般2~6m,平均约4.0m,但局部有6.0m以上,具软土发育条件。第④层砂土:砂土有细砂、粉砂等,多为稍密~松散状态,厚度不均匀,一般2~4m,平均约3.0m,但局部有4.0m以上,具松散土发育条件。第⑤层卵石层或含粘土卵石:多为稍密~中密、密实状态,厚度不均匀,一般大于3~6米, 平均约5米,具松散层或砂土透镜体发育条件。该层局部分布于基岩面附近。第⑥层灰岩: 基岩面一般埋深5.0~8.0m,局部大于10.0m,局部浅部有溶洞、溶槽(沟)、等岩溶现象发育,岩溶特别发育,地质条件复杂。 4、岩土工程中常采用的钻探方法及其适用条件 岩土工程勘察中采用的钻探方法很多,根据其破碎岩土方法的不同,大致可分为回转钻探、冲击钻探、振动钻探与冲洗钻探等四大类。 4.1回转钻探就是利用钻具回转使钻头的切削刃或研磨材料削磨岩土使之破碎而钻进。又可进一步分为孔底全面钻进和孔底环状钻进(岩心钻进)两种,岩土工程勘察多采用岩心钻进。 4.2冲击钻探就是利用钻具的重力和下冲击力使钻头冲击孔底以破碎岩土而钻进。又可进一步分为钻杆锤击钻进和钢丝绳冲击钻进两种,岩土工程勘察中均有使用。 4.3振动钻探就是将机械动力所产生的振动力通过连接杆及钻具传到圆筒形钻头周围的土中,使土的抗剪力急剧降低,圆筒形钻头依靠自身及振动器的重量切削土层而钻进。 4.4冲洗钻探就是利用上述各种方法破碎岩土,然后利用冲洗液将破碎后的岩土携带冲出而钻进,冲洗液同时还起到护壁和润滑等作用。此法在钻孔灌注桩等岩土工程施工中使用较多,而在岩土工程勘察中使用较少。 5、岩石勘探 5.1勘探与取样 勘探就是采取某种方法去揭示地下岩土体(含地下水、不良地质作用等)的岩性特征及其空间分布、变化特征。取样则是为了提供对岩土的工程特性进行鉴定和各种试验所需的样品。勘探与取样也是岩土工程勘察中最基本和最重要的工作方法之一。 岩土工程勘察所采用的勘探方法主要有钻探、坑探、物探和触探。 5.2钻探 钻探就是利用专门的钻探机具钻入岩土层中,以揭露地下岩土体的岩性特征,空间分布与变化的一种勘探方法。它是岩土工程勘察中所采用的一种极为重要的技术方法和手段,其成果是进行岩土工程评价、岩土工程设计与施工的基础资料和依据。岩土工程地质钻探应符合下列要求:能为钻进的地层鉴别岩性,确定其埋藏深度与厚度。能采取符合质量要求的岩土试样,地下水试样和进行原位测试。能查明钻进深度范围内地下水的赋存与埋藏分布特征。 6、岩土工程地质钻探的特点 一是勘探线网的布置不仅要考虑自然地质条件,还要结合工程的类型、规模与特点。二是钻探的深度一般较小,多在数米到数十米范围内。三是钻孔孔径变化较大,小者数十毫米,大者数千毫米。常用钻头直径为91~150mm。四是钻孔多具综合目的,除了查明地层、岩性、水文地质等条件外,还要进行各种力学试验和采取试样等。五是对岩心采取率要求较高,软弱夹层、岩石破碎带等也应千方百计取出岩心。六是在拟做试验的孔段,要求孔壁光滑平整以便进行测试工作。七是为了了解岩土天然状态下的物理力学性质,要求采取原状岩土试样,以便进行物理力学性质试验。 7、质量保证措施 7.1钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为±0.05m。终孔口径不得小于0.11m。岩芯采取率:粘性土100%;砂及碎石土不低于80%。保持孔内干净,不允许孔壁坍塌,应随地层变化采取护壁措施(泥浆护壁或套管护壁) 5、地下水位以上必须干钻,不得向孔内注水。准确测量稳定水位。 8、原位测试按作业文件中标准贯入试验作业指导书进行 8.1岩性描述:必须按绘测描述,粘性土应描述其颜色、状态、包含物、结构及层理特征;粉土应描述其颜色、颗粒级配、包含物、湿度、密实度及层理特征;砂土应描述其颜色、颗粒级配、颗粒形状、粘性土含量、湿度、密实度及层理特征。 8.2土样应详细标明孔号、取样深度及野外定名。原状样及水可比样品应封严,防止失水,运输过程中防震等,保证样品质量。土工试验严格按照相关试验规范规程执行。 9、钻探方法应符合要求 一是对要求鉴别地层岩性和取样的钻孔,均应采用回转方式钻进,遇到碎石土可以用振动回转方式钻进; 二是地下水位以上的地层应进行干钻,不得使用冲洗液,也不得向孔内注水,但可以用能隔离冲洗液的二重管或三重管钻进取样;三是钻进岩层宜采用金刚石钻头,对软质岩石及风化破碎岩石应采用双层岩心管钻头钻进。需要测定岩石质量指标时,应采用外径为75mm的双层岩心管钻头;四是在湿陷性黄土中,应采用螺旋钻头钻进,或采用薄壁钻头锤击钻进,操作时应符合“分段钻进,逐次缩减,坚持清孔”的原则。 10、结束语 综上所述,一是安全生产,认真落实安全工作责任制,项目部设专职安全员,定期和不定期检查安全,发现事故隐患及时妥善解决。各种劳动保护用品应配置齐备,进入工地必须配戴安全帽。施工现场禁止与工程无关人员进入。不准在勘察作业现场打闹,不准酒后上班。严禁赤膊、赤脚进入工地,严禁从钻探三角架下过往。二是文明施工,施工中应做必要的宣传,特别注意周边环境污染及清洁卫生,不乱倒生活垃圾,工作中不造成环境污染。 岩土工程地质勘察论文:工程地质勘察与岩土工程技术发展现状与展望 摘要:上世纪八十年代岩土工程勘察体制逐渐形成,而岩土工程技术是指在工程建设过程中对岩石或图的利用、整治或改造的科学技术。而作为岩土工程中比较重要的技术环节岩土工程勘察能够为岩土工程的实施做好准备工作。本文笔者结合相关经验,论述了工程地质勘察与岩土工程技术的发展现状,基于此展望了工程地质勘察与岩土工程技术未来的发展。 关键词:地质勘察、岩土工程技术、现状、展望 一、前言 岩土工程勘察体制始于上世纪八十年代,现阶段,岩土勘察技术的重要性日渐凸显出来。岩土勘察是岩土工程技术中的重要组成部分,直接关系着岩土工程的造价、质量和安全使用周期,通过先进技术和先进设备的引用,岩土勘察技术将更能满足超高层建筑和基础建设项目工程的要求。 二、工程地质勘察与岩土工程技术的发展现状 1.工程地质勘察的发展现状 (1)岩土参数难于确定 大多数岩土体受力状态复杂,是非均质、各向异性的,难以直接观察和检查,岩土设计参数就难于确定。如对粉土的划分,粉土试验复杂,经常会出现塑性指数的误判现象;粗颗粒土、残积土和风化岩等这些岩土层,难于取到原状岩土样和进行室内室外试验,其参数确定亦比较困难。 (2)工程地质测绘不到位 工程测绘是岩土勘察的基础工作,主要是观察、分析和推断地质性质,为后续勘测工作提供依据。由于测绘工作的技术性措施不够,会存在对岩土体和岩石风化层厚度分析不够,对软弱结构面和地质构造、地质形态的界定不准确等情况,这样会导致地形地貌、断层、地层界面、风化程度等资料离散,不能充分显示地质特点。 (3)监察机制不完善 《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定:“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图,建筑物的性质、基础形式、规模,荷载,结构特点、埋置深度和地基允许变形等资料”。但因为缺乏系统的、完善的监理监察机制,使得不规范岩土勘察现象存在,勘察时不参照设计要求不依据建筑物实际荷载等,导致勘察报告深度、广度和精确度难以满足要求。 (4)勘测的数字化水平低 如果技术条件欠成熟欠规范,那么数字化的某些设计系统环节就会有失连贯和精准。岩土勘察提供的勘察信息资料一般以表格、文字、图片等形式呈现,描述偏向于定性内容,数字化程度低,就会造成勘察资料理解、处理、运用上的难题。 2. 岩土工程技术的现状 岩土工程起源于二十世纪六十年代的欧美国家,它是在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。岩土工程研究解决岩体与土体工程问题,包括地基与基础、边坡和地下工程等问题。 就勘察现状的情况来看,“只认识自然而不能改造自然”“只提出问题而不去动手解决问题”。只局限于“地质资料”,虽然也对“勘查报告”提出一些很抽象宏观的观点,但对于设计是否合理,施工后效果怎样,却少有人认真探讨过,而只对基础工程的效果和工程质量的好坏、成败负一定责任。这可以看出许多地质勘察人员在提高岩土工程技术水平上没有责任感、紧迫感。结果是勘察资料的水平、深度和质量一直都在原有的基础上重复,却无突破。 从设计方面来看,就岩土工程体制的做法,岩土工程师发挥很大的作用,不但要提供基础设计基准,而且要决策工程方案,结构工程师通常都要采纳听取岩土工程师的意见。但目前国内的做法却是:结构工程师是基础方案的制定者和决策者,他不直接对岩土进行勘查测试,有些对复杂场区无直接认知者,仅仅根据“勘察报告”的资料进行基础工程设计,就很难提出既合理安全又经济的方案来。然而,为了保险起见,设计师就采取加大安全系数的方法,这样既不经济,还会导致不安全因素。 从施工角度来看,由于把勘察,设计,施工三个方面分开来,因此勘察人员对开挖基坑检验的工作没有明确责任,如果有补充试验工作也不会主动去做。所以基础工程施工和建筑物竣工后的表现性状监测,勘察人员也不再负任何责任.在这种脱节的情况下,基础工程施工技术的发展和提高就很难进行下去。 我国岩土工程技术发展如此缓慢,原因有二:第一是在人才培养上存在缺陷,造成岩土工程技术人员奇缺。另一条是体制上的弊端,把一个完整的工程体制比如勘察、设计和施工分开来。近些年,在工程建设越来越多的情况下,人们也意识到把勘察、设计和施工人员统一在一条战线上,更有积极的岩土勘察人员仅仅在公司名称上下功夫,把 “工程地质勘察公司”更名为“岩土工程公司”的现象。但由于知识面不够,只懂勘察不懂设计 ,岩土公司最后还是停留在勘察和施工方面。 三、关于工程地质勘察与岩土工程技术发展的展望 1. 岩土勘察秩序将会更加规范 因为岩土勘察的工作比较复杂,它可能会同时涉及很多方面的测量工作,所以如果每一项测量工作都由单一的部门进行就会使得勘察的效果比较低,同时如果不加规范还可能使得勘察的工作进行的比较混乱。随着岩土技术的发展需求,岩土勘察的工作在未来必定会对勘察过程进行规范,主要是对勘查中的各个工序进行规范,确保在多个工序同时进行时的勘察不会混乱的同时保证勘察结果。只有这样才能使得勘察效率得到提高使得勘察工作更加科学化。 2.岩土工程勘察将向数字化方向发展 数字化的发展已经使得现代化的设备取代落后的生产设备,新设备的运用在生产中起到了不可磨灭的作用。岩土工程中的岩土勘察在未来肯定也会朝着现代化的方向发展。岩土工程中的岩土勘察需要对很多东西进行测量,与此同时会产生大量的数据,传统的陈旧工具已经不能满足这些需求,所以在现代的岩土勘察中已经出现了用红外线进行勘察的技术,这些先进设备在岩土勘察中的应用使得勘察结果更加精确,同时提高了勘察工作的效率,大大节省了人力物力。随着科学技术的不断发展,对岩土工程中的岩土勘察必定会加大投入研究的力度,可以想象在未来一定会有更多数字化的设备满足勘察的需求。 3. 岩土勘察监理机制将会更齐全 不健全的岩土勘察监理机制会影响施工计划。因此,为提高岩土勘察的效率和质量,岩土工程部门需要全程监理岩土勘察的全过程,但仅仅这样是不够的,还需要严格监控岩土勘察工作的每个工作阶段,进一步健全岩土工程勘察机制,同时随着监理机制的齐全,对岩土工程勘察监理力度的加强,岩土勘察过程中出现的种种不良现象将会被制止,这样不仅岩土勘察的工程质量和效率会被显著提高,而且又促进了岩土工程中各个环节的实施,保障了岩土工程的施工进度。 4. 岩土工程勘察员素质将会越来越高 岩土勘察工作的专业性很强,所以勘察人员的素质在一定程度上决定了勘察工作的质量,为了满足岩土工程的需求,必须加强对岩土勘察人员的素质培训工作,从而提高人员素质,同时勘察人员在进入实际勘察工作之前要经过长时间的实习期,才能正式进行勘测工作。另外,有关岩土勘察方面的法律法规也必须加紧健全,从而为勘察工作的顺利开展提供依据。只有通过这两方面的改善,勘察人员才能更好的在工作岗位上工作,同时统一的规范使得勘察人员的技术水平得到了统一,从而使得勘察结果也更加统一。勘察人员的素质提高了,也会改善勘察工作中的不足现象,提高了岩土工程的经济性。 四、结语 综上所述,岩土工程是国家各项建筑工程的前提,对国家基础设施的建设具有重要的意义。岩土工程建设中最重要的环节是岩土勘察,并且根据建设程序基本的要求,各项工程建设在施工设计前必须进行岩土工程勘察,以保证工程整体质量,更好地为国为民服务。 岩土工程地质勘察论文:探讨工程地质勘察中地下水对岩土工程的危害 摘 要:本文笔者根据多年的实践经验,分析了地下水对岩土工程的危害等问题,并主要阐述工程地质勘查中水文地质评价内容以及需要的注意事项,以供相关工作人员参考。 关键词:地下水岩石工程危害 一、前言 总所周知,在自然界中地下水的各种变化以及运动的现象被称之为水文地质。其主要的研究内容是地下水的形成以及分布的规律,研究地下水的屋里性质以及化学成分,研究地下水资源及其综合利用,同时也研究地下水对工程建筑以及矿山开采的不良影响及其防治的措施。在工程项目的设计、勘察以及施工当中,水文地质问题是工程项目勘察的重要问题,也往往是容易受到忽视的问题。工程地质与水文地质之间具有密切的联系,二者之间相互联系相互作用,在工程项目的实际勘察过程中,由于较小使用到水文参数,水文地质的问题往往不被重视,而仅仅作为一般性的评价,由此容易由于地下水的各种变化而引发岩石工程的危害问题,例如诱发水库的地震、导致岩溶的渗漏,影响坝基以及坝肩的稳定性问题和枢纽区深层承压水问题等等。 二、地下水对岩土工程的危害 1.地下水上升而形成的对岩土工程的危害 从地下水升降变化方面来看人类活动因素方面讲,使得潜水位上升的原因如下:工业废水的排放、工程建筑施工用水点的地下渗透、生活污水的渗透、农作物灌溉用水的渗透等等;从水文气象因素方面来讲,有以下集中因素会导致潜水位的上升:降水量的增加、气温的升高导致的河流汛期的到来等等,这是是对地下水动态影响最为普遍的因素;从地质因素方面来讲,含水层土壤的渗透性、地震等等都会使地下水的水位受到影响。因而,我们认为地下水水位的上升是众多因素综合的结果。它会对岩土工程引起以下几种危害:①使土壤受到地下水的浸泡而形成沼泽或者被盐渍化,同时,由于地下水会对建筑进行腐蚀,使建筑物的耐久性受到影响;②地下水的上升使土壤中含水量增加,加大了土壤的重量,在一些斜坡、河岸地区极易发生一些不良地质现象,例如滑坡、崩塌等,使地质灾害的发生率增加;③地下水水位的上升导致一些粉细砂、粉土的含水量超过饱和而被液化,极易导致土壤颗粒被渗流带走而形成管涌和流砂现象的产生;④地下水水位的上升使得一些岩土受到水的侵蚀、水解、浸泡而被软化,导致建筑物抵抗剪切破坏的极限能力降低等。 2 地下水升降变化引起的岩土工程危害 通常,人为因素是地下水水位下降的主要原因,导致地下水水位下降的人为因素如下:对地下水的大量抽取、在河流的上游筑坝导致下游地下水水位下降等等。地下水水位的下降会导致以下几种岩土工程的危害形成:一,由于地下水位的下降,而导致地表受到的地下水的浮力减小,从而导致地质灾害的发生,例如地面塌陷、地裂缝等,影响建筑物的稳定性,使得人类的生命、财产的安全受到威胁;二,对水资源的浪费和无节制的抽取地下水,导致水资源的枯竭、水质的恶化,恶化了生态环境,严重地威胁着人类的生存居住环境等。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式:①水位上升引起的岩土工程危害,潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。②地下水位下降引起的岩土工程危害,地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。③地下水频繁升降对岩土工程造成的危害,地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分流失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 三、工程地质勘察中水文地质勘察过程中需要注意的事项 1. 在工程地质勘察中水文地质勘察的基本要求方面应进行明确要求 ①查明相关的水文地质条件:a区域性气候资料,如降水量、蒸发量、历史水位、水位变化趋势;地下水补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及对地下水位的影响。b主要含水层的分布、厚度及埋深,各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数。c场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响。d是否存在对地下水和地表水的污染及其可能的污染程度。② 水文地质问题评价内容:a查明地下水在天然状态及天然条件下的影响,分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的不良作用。b按地下水对工程的作用与影响,提出在不同条件下应当重点评价的地质问题并提出防治措施。如对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土及混凝土内钢筋的腐蚀性;对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。c密切结合建筑物地基基础类型(如基坑工程、边坡工程、桩基工程)和施工需要,查明有关水文地质问题,提供所需的水文地质参数。 2 对工程勘察中水文地质参数的测定给予足够的重视 ① 地下水水位的测定,在工程地质勘察中,凡遇含水地层时,均应测定地下水位。其中静止水位的量测应有一定的稳定时间,其稳定时间按含水层的渗透性确定,需要时宜在勘察结束后统一测静止水位;当采用泥浆钻进时,测水位前应将测水管打入含水层中 20cm或洗孔后量测;对多层含水层的水位量测,必要时应采取止水措施与其他含水层隔开。② 测定地下水流向可用几何法,并同时量测各孔内水位,确定地下水的流向。地下水流速的测定可采用批示剂法或充电法。③抽水试验应符合抽水试验方法可根据渗透系数的应用范围具体选用不同的方法;抽水试验宜三次降深,最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高;水位量测应采用同一方法和仪器,读数时对抽水孔为厘米,对观测孔为毫米;当涌水量与时间关系曲线和动水位与时间的关系曲线,在一定范围内波动,而没有持续上升和下降时,可认为已经稳定;抽水结束后应量测恢复水位等规定。 四、结语 终上所述,虽然水文地质和工程地质二者之间存在着极其密切的关系,然而,在工程勘察的一系列活动中,水文地质问题十分容易受到忽视。作为岩土体的一个组成部分,地下水对岩土体工程的特性起着直接影响的作用,同时作为基础工程的环境,它对建筑物的稳定性和耐久性有着直接影响的作用,因而,我认为工程勘察中的水文地质勘察是极为重要的活动。 岩土工程地质勘察论文:高层综合楼岩土工程地质勘察的综合评价 摘要:作为建筑工程施工前的基础工作,岩土工程勘察所提供的数据为建筑工程的设计以及施工起到了关键的作用,本文首先分析了岩土工程勘察的必要性以及意义,在此基础上,结合工程案例,详细的介绍了搞成综合楼岩土工程地质勘查的内容。在分析水文地质以及地层土性的基础上,对高层综合楼岩土工程地质勘查给以了综合判断和评价。 0 引言 建筑工程地质勘查的主要目的是为了查明建筑施工现场及其附近是否存在对建筑物产生影响的不良地质因素,勘察的内容包括明确施工场地的底层时代、结构、岩性以及具体分布情况,此外,还需要对施工现场的地下埋水条件以及其腐蚀性做出科学的评价,在明确地质情况的基础上,采取科学合理的地基应对措施来保证建筑物质量要求。现场勘察工作本身必须遵循相关抗震以及勘察设计要求,通过结合建筑物的各项性质,采取多种方法如井探、钻探等进行综合勘察与评价,确保各项数据的准确性、合理性以及科学性,从而为建筑工程的基础设计提供科学的参考依据。 1 岩土工程勘察的目的及意义 1.1 岩土工程勘察的目的 岩土工程勘察在工程建设中起到了重要的作用,它是各项工程建设前提,没有对岩土进行勘察,就不能进行接下来的工程设计以及施工环节。岩土工程勘察的目的是为了确定拟建工程场地的地质情况,经过对地质进行分析,从而为接下来的工程设计、施工环节提供场地的各项地质参数,并通过运用一些勘察测试手段及方法,对拟建工程场地进行调查,通过分析,判断出修建某种工程所需要的地质条件要求,并确定此工程建设过程中对自然环境可能造成的影响。除此之外,通过岩土工程勘察,可以采取相应的措施,保证地基在施工过程中不至于产生过大的沉降变形。最后,岩土工程勘察能够为工程的基础设计以及施工提供地基加固所需要的各种岩土工程资料。 1.2 岩土工程勘察的意义 岩土工程勘察通过运用岩土工程的技术及方法,分析及评价拟建工程场地的地质环境特点以及岩土工程条件。岩土工程所涉及的专业很广,它综合了气象、水文、岩土力学、地质学、工程学、化学以及环境学等学科,从这个方面来讲,岩土工程是一门及其复杂的学科。目前,我国对岩土工程学科的研究还比较浅,对岩土工程需要用到的仪器及设备也比较短缺,正因为如此,我们所采用的岩土工程勘察技术还比较落后。受地理位置的影响,我国的地质灾害的发生频率比较高,同时,岩土工程所遇到的问题极其复杂多样。进行各种工程建设前,我们必须对拟建工程场地的地质情况进行测定,确定该场地的各项地质参数,一旦遇到不良工程场地情况,可以提前采取措施以避免地质灾害的发生。在投资所占比重方面,岩土工程勘察所占的比重很低,但是却能够为接下来的工程设计、施工提供可行的依据以及指导意见,这样能够充分利用一些有利的条件,尽量避免不利的条件,从这方面来讲,岩土工程勘察在一定程度上降低了工程的后期费用开支。综合以上内容可以得出岩土工程勘察在工程建设中起着重要的预防及指导作用。 2 工程概况 江西某高层综合楼工程,主体建筑22层,高度80.5米,地下3层,裙房4层,建筑面积为36780.8平方米,工程的基础结构为钢筋混凝土-剪力墙结构框架。为了得到该建筑的详细地质情况,采用钻探以及物探等勘探技术,对该工程的地质进行勘察。图1是勘察专控的平面布局图。 图1 工程勘察钻孔平面布局图 3 施工场地土质类型及场地类别分析 3.1 建筑施工场地的类别 在实际岩土勘察中,常采用瑞利面波法在ZK4、ZK5、ZK7等钻孔中进行压缩波波速的测定。计算出剪切模量和泊松比,根据结果对场地的类型机型划分。最后计算出场地的卓越周期。 经计算,场地土层的平均波速Vsm为:ZK4为4920m /s; ZK5为491 m /s; ZK7为472 m /s。表明Vsm均在250 m /s~550 m /s的允许范围内,根据《GB500112008》的相关规定,表明该施工场地土质类型为中硬类型,建筑场地的类别为Ⅱ。根据相关计算公式,我们可以得出地基的卓越周期分比为:ZK4为0.30 s, ZK5为0.29 s, ZK7为0.32 s。其卓越周期在0.29 s~0.32 s的范围内。 3.2地基基础持力层设计参数值原与建议值 岩土各物理学参数的确定,必须在进行完动探试验以及土工试验后,其设计参数的建议值见表1。 表1地基基础设计参数建议值 4工程地质勘察结果分析与判定 在建筑施工区域内没有的证以及构建断裂情况,因此从地壳的稳定性来看,该建筑区域内属于稳定区域。在开挖范围内,主要以中密层底层为主。 4.1 地基的均匀性评价 (1)按照地基持力层坡度评价结果,其持力层坡度小于2度,建筑物地下室内顶板的深埋度为80米,天然基坑开挖深度为10米,在这一开挖深度,土体主要以中密的砂卵石为主。但是在实际的勘察中我们发现,场地内还分布这较为明显的砂层,埋藏的深度约在9.5-26.8m之间,厚度在0.65-2.12m之间,因此确定该地基为均匀地基。 (2)按照压缩层的摸压缩量勘察结果,确定地基土的均匀性主要靠建筑物的四个钻孔在基础宽度上、压缩范围内以及压缩模量方位内,通过对相关数据进行加权平均处理进行评价。具体的分析结果见表2。 表2 按压缩层内各土层的压缩模量评价地基土的均匀性分析表 4.2 地基土的沉降性分析 根据地基土的沉降量计算公式: 按上式对地基土的沉降量以及横向倾斜值进行计算,计算结果见表3。 表3 地基土沉降量及基础横向倾斜值 从表3中可以看出从基础横向倾斜均小于基础的允许倾斜。 5 结语 综上所述,本工程布置勘察工作量较为适度,并采用多种原位测试和室内试验手段,查明了岩土结构、地基土工程性能及波速等有关数据、地下水赋存条件以及水文地质参数,满足了设计和岩土分析评价的要求。 岩土工程地质勘察论文:论岩土工程地质勘察技术 摘要:目前,我国经济在随着快速的发展,而城市建设的速度也随之前行,尤其在岩土工程当中的勘察技术也在不断的革新与进步,并成为了工程建设的一个先导,有着重要的作用。本文主要针对在岩土工程当中应用的勘察技术,并且通过在勘测的主要程序,以及科学研究勘察的技术,从而确保工程的顺利进行。 关键词:岩土工程基础地质勘察技术 在我国的基础建设性工程当中,由于地质勘察技术是作为主要的程序,并且在施工之前必须要仔细的做好地质勘察工作,从而科学全面的为工程提供一个合理的勘察条件,以及技术帮助。 一、对于基础地质勘察的具体概述 (一)、现阶段,由于在工程地质的勘察工作当中,对于岩土工程的勘察技术已经得到了显著的发展,也有了一定的提升,同时,在岩土工程的勘察技术当中,其主要的测试设备、勘察方法、仪器以及相应的技术都具有日新月异的提高。然而,在岩土工程当中,由于要求的勘察技术已经不仅仅是传统应用手段和方法,必须要面对更多的技术考验,对此,我们必须要应用更为有效、更为科学的方法进行解决。而基础地质所要针对的就是调查区域地质以及研究基础地质,它可以为岩土工程充分的提供一份原始的地质资料,并且在一定程度上达到了技术要求也降低了勘察成本。 (二)、在一般的岩土工程当中,对其勘察的目的就是为了全面了解岩土工程在基础地质的主要情况、设计要求、地质勘察的结果、岩土的各项工程参数等方面,而勘察报告质量的好坏则会直接影响到工程的造价以及安全性,所以,它是非常重要的一项内容。而对于其中的岩土参数,它的科学依据不仅只是联系在基础设计的经济性方面、安全性,并且也包括了工程可行性的论证。 (三)、在岩土工程当中,对于工程勘察主要包括在现场的钻探、室内的试验、对于原状土进行取样,以及在现场原位的测试方面等,所以必须要严格控制在工程勘察当中的每个环节,并按照国家的相关标准规定执行。此外,也应结合具体的施工经验,从而确保勘察依据的可靠准确性。由于可靠的勘察报告必须要达到国家的规范要求,并且在一定程度上要客观真实的反映出现场的地形地貌、岩土的性质、地质的构造、地层、地下水,以及地质的副作用等方面,同时也应科学合理的对岩土工程进行准确的评价分析,从而提供一个可靠的岩土工程的建设参数。 二、地质在岩土工程勘察的应用 对地质岩土的室内测试工程地质室内测试的主要问题是地质岩土样送达试验室后未及时进行开样测试,或不按操作规程要求进行试验操作。例如,对要求饱和的土试样,未按规范要求达到饱和时间再行测试;岩石固结试验的压力值达不到上覆自重应力与附加应力之和的要求,但很多固结测试并未按规范要求进行平行测试,提供的岩土勘察报告的准确、可靠性较差,经常出现与现场数据矛盾的情况,有时会造成工程投资的浪费现象。因此,地质室内试验时应及时将送达的地质岩土样进行开样测试,并严格按照国家各种操作规程要求进行试验操作。 岩土的室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标,但这是建立在原状的土、岩样和科学、正确的试验分析方法基础上的,脱离其中任何一个方面都会大大削弱试验指标的可信度。主要体现在:原状土、岩样的采取、保管。不同的土和岩石应采用相匹配的取样器采取样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬的土可采用单动或双动二重管取土器。所取土样要妥善保管,这样要及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理,避免使土样振动、受热;土石样的定性划分。要对各种土的基本工程地质性质加深理解,掌握各种类型土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,而且在50 及100kPa 压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况(因我国膨胀土的膨胀力一般在50~100kPa 之间)。此外,对粉土定名时不能只重视塑性指数≤l0 的指标,还要注意粒径 O.075mm 的颗粒质量不超过总质量的50%的指标,若仅按塑性指数划分必然会造成一些误判,另外,对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算,因此,地质中粉土的粘粒含量是必做的工作工程剪切方法的选择。直剪试验剪切破坏面与实际土石体剪切破坏面不一致,剪切时排水条件不易控制,按土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)规定,快剪试验只适用于渗透系数 三、基础地质的野外踌勘和资料搜集 工程勘察人员逐渐认识到野外勘察工作的重要性,意识到野外勘察第一手资料是室内高质量勘察报告的基础。野外勘察和相关基础地质资料的搜集不仅可以帮助施工技术人员了解工程现场的地形、地貌、地层、地质和施工的条件,减少勘探工作的盲目性,减少无谓工程量的增加,做到勘测的有的放矢,还能使勘察成本科学、合理,增强施工勘探单位的相对竞争力。 岩土工程勘察工作主要在野外现场进行,为使工程现场的工作有计划、有目的地进行,避免工程窝工和返工,应在勘察出发前做好充分的准备工作,工程勘察准备工作是岩土工程勘察的重要前提和内容。准备工作做得是否充分,直接影响岩土工程勘察工作的质量、进度见表1。 表1 工程勘察工作调查的主要内容 资料名称 选址 初勘 详勘 地形图 区域 1/l000~1/5000、带坐标 大比例足、附建筑总平面布置图、带坐标 建筑物 性质、用途、平面尺寸、层数、高度、结构形式、荷栽大小、有无地下室及深度 可能采取的基础形式、尺寸、埋深、地基允许变形等资料 已有资料 区域地质、地形地貌、地裳、矽产等 邻近钻孔及试验资料、建筑经验 现场条件 历史变迁、故河道、塘沟、井、坟、填土等 地下管道、结构物、地下电缆、水管、煤气管位置 原始基础地质资料的获取,岩土工程勘察一般时间短、任务重,获取准确、全面的原始资料是岩土工程勘察中最基本的工作,任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量主要体现在以下几方面:工程野外勘察地层的划分应尽量详细、科学。按岩土的颜色、状态、湿度甚至钻进程度的难易,岩心采取率等不同指标进行详细的划分,这些为勘察工作室内资料整理提供最详实的编录地质资料;对多钻机共同作业情况,应首先集中技术人员勘探l~2 个钻孔,统一勘察编录形式,避免野外勘察资料的分层、定性、描述等难以统一,给勘察资料整理带来困难;勘察工作的原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零,尤其是在施工区域的气温与地温相差较大的季节,工程勘察的触探指标相差较大;标准贯入试验按照规定进行杆长和孔深校正,不仅可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段,还为及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象,从而确保标工程贯入数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩心采取率低(因钻进多采用泥浆循环,细颗粒易冲失),对碎石类土的相对软弱夹层较难发现,而且碎石土的承载力一般较好,但其均匀性对基础地基变形的影响很大,现实中不乏因碎石土的局部夹层导致建筑不均匀变形过大的实例,连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为,连续贯入效率较低且起杆困难,在勘探时不能做到连续贯入;区域地下水位的观测,不仅要充分考虑周围地下水开采因素,还应在观测的最后一个钻孔施工24h 后进行,其次,水位观测宜与钻孔标高回测相结合。水位换算地下水的正确流向允许±2cm 的误差,水位量测直接参照孔口是根本无法满足要求的。 3结论 随着我国工程建设的飞速发展,岩土工程勘察取得长足、可喜的发展,但仍有一些理论尚不成熟、处于经验或半经验状态。岩土工程勘察是一项工程基础性工作,涉及的对象和范围很大,且涉及的勘察内容很多而且十分复杂。岩土工程勘察的手段是间接的、非直观性的。提高勘察和工程设计水平,充分利用基础地质资料,全面掌握岩土工程有关的规范、规程,不断的交流学习,才能有效地开展工作,确保勘察工作的顺利进行。 岩土工程地质勘察论文:浅议岩土工程地质勘察与基础设计的应用 摘要:本文对岩土工程勘察及地基设计之间问题,有诸多理论仍很不完善,仍局限在经验状态,有许多的工作需要有志之士去完成,提出了以下几种解决的方案。 关键词:岩土工程 地质勘察 基础设计应用 一、岩土工程地质勘察 1、踏勘与资料搜集 这2项工作可以帮助我们了解场地地形、地貌、地层及施工条件,一方面减少勘探工作的盲目性,做到有的放矢,另一方面使勘察成本合理,增强勘探单位相对竞争力。 2、原始资料的采取 岩土工程勘察一般时间短、任务重,取准、取全原始资料是岩土工程勘察的最基本的工作,任何误判和假象均会直接影响工程勘察的质量。这主要体现在以下3个方面: (1)野外地层的划分应尽量详细。按颜色、状态、湿度甚至钻进难易程度、岩心采取率等不同指标详细划分,为室内资料整理提供最详实的编录地质资料;对多钻机共同作业情况,应首先集中技术人员勘探一二个钻孔,统一编录形式,避免各行其是,尽而造成野外资料分层、定性、描述等难以统一,给资料整理带来困难。 (2)原位测试应严格按规范进行。静力触探试验时为减少零漂应定深调零,尤其在气温与地温相差较大的冬天、夏天,触探指标相差较大;标准贯入试验按规定进行杆长和孔深校正,一方面可以保证在缩径和孔底有残留时测试位置控制在应测试段,另一方面可以及时发现极软弱地层标贯自陷、自沉现象,从而确保标贯数据的真实性。重型及超重型动力触探按规定需连续贯入。由于碎石类土采样难、岩心采取率低(因钻进多采用泥浆循环,细颗粒易冲失),对碎石类土的相对软弱夹层较难发现,碎石土的承载力一般较好,但其均匀性对地基变形影响很大,现实中不乏因碎石土的局部夹层导致建筑不均匀变形过大的实例,连续贯入是发现碎石土有无相对软弱夹层、判定碎石土均匀性和密实程度的必然要求。但也有人认为连续贯入效率较低且起杆困难,在勘探时不能做到连续贯入。 (3)地下水位的观测。一方面充分考虑周围地下水开采因素,另一方面观测应在最后一个钻孔施工24h后进行,再者水位观测宜与钻孔标高回测相结合。我们知道,由水位换算地下水的正确流向允许±2cm的误差,水位量测直接参照孔口是根本无法满足该要求的(水位深度会因孔口参照位置不同而不同)。 3、室内试验 室内试验可以测定岩土的物理力学性质指标,但这是建立在原状的土样和正确的试验方法基础上的,若脱离其中任何一个方面均会使试验指标可信性大大降低。这主要体现在以下3个方面: (1)原状土样的采取、保管。首先,不同的土应采用相匹配的取土器采取土样,如软土宜采用薄壁取土器,坚硬的土可采用单动或双动二重管取土器,有些勘探单位为图省事经常采用钻进岩心切取土样(既欺骗甲方又欺骗自己);其次,土样要妥善保管,夏天要防晒、冬天要防冻、送样要及时(尤其是易失水的粉土等)、存放要合理(不宜放到汽车钻驾驶室内,以免使土样振动、受热)。 (2)土的定性划分。要对各种土的基本工程地质性质加深理解,掌握各种类型土的区域分布情况。如膨胀土的特征是液限及塑性指数高、具裂隙,而且在50及100kPa压力固结试验时会出现百分表测出的变形量小于同级荷载作用下的仪器变形量的情况(因我国膨胀土的膨胀力一般在50~lOOkPa之问),若不注意这些特点,很容易把膨胀土定名为常规的粘性土。此外,对粉土定名时不能只重视塑性指数≤10的指标,还要注意粒径 0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%的指标,若仅按塑性指数划分必然会造成一些误判 ,粉砂有时也可测定一定的塑性指数),另外对粉土进行承载力深宽修正和液化判别时均须根据其粘粒含量数值来进行计算,故粉土的粘粒含量是必做的项目。在有些地方,由于建筑不需进行液化判别且粉土非持力层不必进行深宽修正,而常常省略了粘粒含量试验。 (3)剪切方法的选择。直剪试验剪切破坏面与实际土体剪切破坏面不一致,剪切时排水条件不易控制,按《土工试验方法标准》(GB/T50123—1999)规定,快剪试验只适用于渗透系数 二、基础设计 地基基础必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则,根据岩土工程勘察资料,综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,精心设计。这主要体现在以下5个方面。 1、粉土及粉砂地基承载力特征值深宽修正问题 如果对粉土仅按粘粒含量是否小于10%选取深、宽修正系数ηb、ηd,在应用中发现,中密以下粉土修正后承载力特征值偏不安全。另外,对粉砂(不包括很湿与饱和时稍密状态)取ηb=2、ηd =3,但对很湿、饱和、松散、稍密的粉砂无法修正。因此,经请教有关专家并结合地方经验,对中密以下粉土及很湿、饱和、松散~稍密的粉砂层,深度修正系数ηb=l、宽度修正系数ηd =0。 2、地基均匀性评价问题 《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)虽要求进行地基均匀性评价,但没有给出相应评价方法,有些地方按《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ79—2002)评价高层建筑地基均匀性的方法来评价一般建筑地基是不恰当的。按经验:符合《建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)第3,0.2条规定,不必进行地基变形计算的建筑地基属均匀地基,否则就是不均匀地基,该方法是一种评价途径,也得到了较多的岩土工作者的认可。 3、地震效应问题 (1)波速测试数据直接影响场地类别的准确判定及建筑工程的抗震造价,规范规定对抗震重要性为甲及乙类的建筑必须进行波速测试。而有的单位往往一句话就估算场地等效剪切波速是多少、根据区域经验覆盖层厚度有多少,进一步依此数据确定场地土类型及场地类别,这是对规范认识的不足。 (2)地基处理后其剪切波速值也发生变化,场地地基土类型及场地类别也会随着发生变化,但这在地基设计中有时没有得到足够重视。 (3)对饱和粉土及砂土,按照《建筑地基抗震设计规范》(GB50011—2001)第4.3-3条在液化初判时,地下水水位深度宜按设计基准期内年平均最高水位采用,也可按近期内年最高水位采用,不可按勘察时水位采用。在地面下15~20m深度地层初判液化后,再按第4.3.4条进一步判别时,据标准贯入锤击数临界值公式; 中,规范中ds 有误,应为地下水位埋深dw ;一般情况下液化判别应按多数取结果,如3孔中2孔不液化、1孔液化,则可认为场地土层不液化。 4、 复合地基承载力特征值的确定 (建筑地基基础设计规范》(GB5007—2002)规范规定:复合地基确定基础底面积及埋深时,地基承载力的基础宽度修正系数应取0,地基承载力的基础埋深修正系数应取1。但当在某些地基承载力提高幅度不太大的土层进行CFG桩复合地基处理时,发现复合地基深宽修正后的地基承载力特征值还没有该天然土层进行深宽修正的地基承载力特征值大,这种问题应该是新旧规范衔接不当造成的。 5、 基础形式的选择问题 (1)基础形式的选择应依据场地地层情况及区域经验综合进行,忽视任何一方面均可能造成错误。 (2)基础方案的选择应综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素,而不应与习惯或不正当利益挂钩;基础设计既不能不考虑地层情况、当地建筑材料及施工条件,只采用设计者熟悉的基础形式,也不能以利益的驱动违心改变合理的基础形式。 三、结 语 岩土工程勘察与地基设计取得了长足的进步,通过对岩土工程勘察与地基设计中存在的一些问题进行分析并提出了几个解决问题的方法。 岩土工程地质勘察论文:论岩土工程地质勘察 【摘要】岩土工程地质勘察的目的是为了查明各类工程场区的地质条件,对场区及其有关的各种地质问题进行综合评价,分析、预测在工程建筑作用下,地质条件可能出现的变化和作用,选择最优场地,并提出解决不良地质问题的工程措施,为保证工程的合理设计、顺利施工及正常使用提供可靠的科学依据。 【关键词】岩土工程;地质;勘察 1 岩土的分类及其工程性质 1.1 岩石的分类及其工程性质岩石的分类,岩石是天然产出的具有一定结构的矿物天然集合体,少数岩石也可由玻璃或生物遗骸组成。岩石构成地壳及上地幔的固态部分,也是地质作用的产物。目前岩石的主要按其形成原因来分,可以分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三类。岩石的工程性质,岩石的工程性质是指岩石的物理力学性质。岩石的工程性质的因素主要有矿物成分、岩石的机构和构造及分化程度。岩石的物理性质主要包括的指标有比重,重度,孔隙性,吸水性,软化性,抗冻性。岩石的力学性质主要包括岩石的变形特性,岩石的强度特性(抗压强度、抗剪强度、抗拉强度)。 1.2 土的分类及其工程性质 土的分类土是一种三相体系,其主要物质成分包括作为土骨架的固体矿物颗粒(固相)、孔隙中水及其溶解物质(液相)和气体(气相)。根据地质成因土的工程分类主要包括残积土、坡积土、洪积土、冲击土、湖积土、海积土、冰水沉积土和风积土。土的工程性质土的物理性质指标有土的颗粒比重、重度、含水量、饱和度、孔隙比和孔隙率等。土的工程特性主要有渗透性、压缩性、抗剪强度、触变性和蠕变性、塑限性等。 2 岩土工程勘察等级的划分及其要求 不同的建筑物的重要性也不同,其破坏后产生的后果严重性也不同。因此针对工程重要性的不同以及场地和地基复杂程度的差异,岩土工程的勘察也要划分不同的等级,针对不同的等级,各个勘察阶段的工作内容、方法及详细程度也会具有显著地差别。 2.1下面介绍几种岩土工程重要性等级的划分 2.1.1 根据工程的规模和特征以及工程破坏或影响正常使用所产生的后果,将工程分为三个重要性的等级,如下所示:一级工程:工程性质是重要工程,破坏后引起的后果属很严重二级工程:工程性质是一般工程,破坏后引起的后果属严重三级工程:工程性质是次要要工程,破坏后引起的后果属不严重 2.1.2 根据地基复杂程度,可按规定分为三个等级,具体划分如下:一级地基(复杂地基):特征是岩石种类多,很不均匀,性质变化大,需特殊处理,多年冻土,严重湿陷、膨胀,盐渍,需要专门处理,;满足前面一个特征及以上者。二级地基(中等复杂):特征是岩石种类多,不均匀,有特殊岩石;满足前面一个特征及以上者。三级地基(简单地基):特征是岩石种类单一,均匀,无特殊岩石;全部满足前面全部特征。 2.2 岩石工程勘察等级的划分 确定了上面的工程的重要性等级、地基等级复杂程度等级以后,就可以进行岩土工程的勘察等级的划分了,具体划分如下,岩土工程勘察等级分甲、乙、丙三级。甲级:在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度中,有一项或多项为一级。乙级:除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目。丙级:工程重要性、场地复杂和地基复杂程度等级均为三级的。 3 岩土工程地质勘测的测绘和调查及其它相关工作内容 工程地质测绘和调查一般在岩土工程勘察的早期阶段进行,也可以用于详细勘察阶段的对某些专门地质问题进行补充调查。工程地质测绘和调查能在较短的时间内查明较大范围的主要工程地质条件,不需要复杂设备和大量资金、材料,而且效果显著。 工程地质测绘和调查的主要任务是在地形地质图上填绘出测区的工程地质条件,其内容应包括测区的所有工程地质要素,即查明拟建场地的地层岩性、地质结构、地形地貌、水文地质条件、工程地质动力地质现象、已经有的建筑物的变形和破坏情况及以往的建筑经验、可利用的天然建筑材料的质量及其分布等方面,因此它属于多项内容的地表地质测绘和调查。 4 工程地质测绘前的准备工作 4.1 资料收集和研究。应收集的资料主要有区域地质资料、遥感资料、气象资料、水文资料、地震资料、水文及工程地质资料、建筑经验等。 4.2 踏勘。现场踏勘是在收集研究资料的基础上进行的,目的在于了解侧区的地形地貌及其地质情况和问题,以便于合理的布置观测点和观测路线,正确选择实测地质剖面位置。 4.3 编制测绘纲要。测绘纲要是进行测绘的依据,其内容应尽量符合实际情况。测绘纲要一般包含在勘察纲要内,在特殊的情况下可单独编制。测绘纲要应包括工作任务情况(目的、要求、测绘面积、比例尺等)、地理情况(位置、交通、水文、气象、地形地貌)、测绘区的地质概况(地层、岩性、地下水、不良地质现象)、工作量、工作方法及精度要求、人员组织和经费预算、材料物资器材、工作计划及工作步骤。 5 测绘的方法 工程地质测绘的方法主要有两种,一是相片成图法,二是实地测绘法。主要介绍一下实地测绘法。实地测绘是工程地质测绘的野外工作方法,它由细分为三种方法。路线法:沿着一定的路线,穿越测绘场地,把走过的路线正确地填绘在地图上,并延途详细观察和记录各中地质现象和标志,如地层地层界线、构造线、岩层产状、各种不良地质现象等。布点法:不点法是过程测绘的的基本方法,也是根据不同的比例预先在地形图上布置一定数量的观测路线和观测点。追索法:它是沿着地层走向、地质构造线的延伸方向或不良地质现象的边界线进行布点追索,其主要目的是查明某一局部的工程地质问题。在完成了工程地质测绘的基础上,接下来完成的就是非常重要的工作了,主要包括工程地质的勘探和取样,岩土工程原位测试,室内试验,房屋建筑与构造物的勘察评价,地下洞室的勘察与评价,边坡工程的勘察评价,岩土工程分析评价和成果报告的编写。 6 结语 综上所述,工程勘察工作地任务是查明情况,提供各种相关的技术数据,分析和评价场地的岩土工程条件并提出解决岩土工程问题的建议,以保证工程建设安全、高效运行,促进经济社会的可持续发展。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察数字化技术研究 摘要:岩土工程设计的基础是地质勘察,传统的勘察表达方面存在局限性,存在直观性差的缺点,既不能将岩土地质空间的变化情况全面反映出来,也难以将岩土的性质准确和完整地表达出来,勘察结果不能完全满足岩土工程设计的要求。本文将在分析传统地质勘察方法存在问题的基础上,探讨推广地质勘察数字化技术的必要性,以突破传统勘察的技术弊端,更好地推断岩土区域分布规律、预测岩土工程性质等,为岩土工程施工提供科学的地质资料依据。 关键词:岩土工程 地质勘察 数字化技术 1.岩土工程地质勘察存在的问题 出于多方面的原因,地质勘察技术仍然存在一定的问题,使得岩土工程的地质勘察难以取得长足发展:①设计部门和勘察部门属于两个独立的部门,作业分散,勘察技术方法分支多,涉及多方面的专业知识,再加上勘察人员鲜有参加设计工作者,致使岩土勘察的相关数据资料表现形式超出了设计部门人员的理解范围之外。笔者认为主要是因为设计人员的专业水平局限性使然,设计过程中没有勘察人员进行现场对勘察成果的解释,才导致勘察成果在设计中利用效率低的情况出现。各种专业之间多以书面形式进行资料信息交流,网络等数据共享模式基本为零,这样既耗时又费力,而且容易出现资料数据的丢失。②设计软件功能不够齐全,只能够胜任编制文件和绘制图纸等简单工作,对于经验工作等评价工作,存在网络化与共享等方面的瓶颈。其次是软件系统缺乏共通信息交流的渠道,譬如在勘察所得的数据资料直接反馈给技术部门,而没有通过信息交流的方式对这些资料进行处理加工,专业分离式的信息共享模式使得系统呈现封闭性特征。③勘察辐射的信息面广,包括气象、水文、地理、交通、经济、环境以及风俗习惯等,这些信息资料的掌握,需要掌握各自的属性特征,也需要对其进行定量和定性分析。但勘察系统缺乏必要的采集、表达、识别和分析等方法,致使勘察所得情报不全,无法形成设计与决策的优势。再加上系统不具备空间分析功能,致使设计与决策需要依靠设计人员的经验与水平进行理解。 2.岩土工程地质勘察数字化系统的建立 2.1地理信息系统 地理信息系统旨在运用计算机、信息科学和地理学等综合学科手段,实现地质勘察场地的数字化。地理信息系统针对岩土工程地质勘察,直指岩土工程的空间和属性数据,根据勘察地点的方位坐标,通过管理、检索、评价分析和结果分析的处理流程,以提供设计的决策依据。地理信息系统技术的实现,需要兼顾以下功能的实现:①根据地质勘察数字化技术的要求,系统必须具备采集和编辑数据的功能,保证在获取完整、逻辑和准确数据的同时,通过跟踪、扫描和遥感等数字化手段完成编辑加工。②在数据操作的过程中,数据存储、组织、格式化、转换等继承过程,是地理信息系统数据库体现数字化要求的关键点。另外、数据的查询、搜索、统计等数字化功能也必须在系统中体现出来。③数字化系统具有空间分析需求,通常分为空间检索、拓扑叠加、模拟三个层次。在检索方面,地理信息系统以空间实体的属性以及属性特征检索依据。拓扑叠加既在输入某空间实体的属性以及属性特征时,会同步显示类似的空间实体。而空间模拟分析旨在发挥系统使用者的主观能动性。④在通过收集、编辑、继承和分析等数字化流程之后,最终将数据以图表等形式输出,既系统的输出功能。总之,基于地理信息系统的岩土工程勘察设计数字化技术,为推动勘察设计的现代化,不失为一种较为科学的数字化开发手段。 2.2地质勘察建模技术 建模技术由来已久,岩土工程的建模技术,是根据工程的情况、条件和实际状态,根据一定的比例将实体用图形表现出来。地质勘察建模技术是实现场地地层数字化的重要手段。根据地理信息系统提供的数字依据,进行资料筛选分析,建模的一般过程如下:首先对工程地质变量进行预测,譬如地下水水流速度的变量预测,又如地层构造、断层等的空间分布,由于地质的变量因素过多,建模不可能进行全方位量测,因此只能选取较有代表性的部分,然后利用各种手段预测地质的综合变量情况。其次是对地质的特征进行条件化和离散化解释,通过现场勘察获取资料之后,进行地质描述,而变量描述需要地质的变量预测和工程地质控制共同实现,最终确定地质的边界以及特点。岩土工程勘察地质的建模数字化技术,以图形和数学表示的方法,将工程和地质条件的关系表现出来,解决工程与地质脱节的问题,让设计人员摆脱勘察专业数据资料的束缚,形象地认识岩土变形、破坏等情况,以便掌握岩土的运动规律等,将勘察内容充分地在设计文件里体现出来,并全面提出设计方案。 2.3场地虚拟实现技术 场地虚拟数字化技术的实现,即建立数字化岩土勘察工程的数据库系统。该系统囊括两方面的内容,一是勘察区域内的地理规划、道路、市政设施、住宅区等地理信息,二是勘察区域内的山川、河流等自然地貌地形的情况。关于数据库系统的建立,需具备以下几方面的基本条件:①收集勘察区域内的地质勘察资料,包括勘察点的地理、环境、土质、地层等信息。②根据系统信息需求,为弄清楚所需数据类型和数据之间的关系,把用户的数据需求用较为形象方法表现出来,需要设计能够反映信息世界的概念性模型。③数据库需要囊括三种数据,一是用户输入的原始数据,二是系统自动生成的中间数据,三是最终的数据。④数据库的主要功能,首先是输入数据注意有效性和规范化,以保证输入库内的数据资料精准性,减少误差。第二是让用户能够在最短时间内利用检索功能获取数据中的地质信息,搜索的条件是图示点、图示矩形、区域、交叉条件等。第三是叠加、缓冲区和多层立体叠加三种空间分析功能。第四是数据库单向、多向和多组合的输出方式。 3.结束语 综上所述,岩土工程地质勘查要摆脱传统勘查模式的弊端,必须尽快建立以地理信息系统、建模技术、场地虚拟等数字化技术为核心的勘察系统,并加快该系统的应用研究,以尽快实现在岩土工程中广泛应用数字化的勘察技术方法。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察与建筑工程地质勘察的对别分析 摘要: 随着国家经济不断的快速发展,对国家资源的开发利用也在不断的加深,各种各样的科技设备不断的更新、出现,也为加强地质勘察能力与准确程度提供了有力的科技和物质保障。同时,各种各样的建筑不断的规划建设,地质勘察的需要也越来越大,也为地质勘查提供了很大的研究需求和研究条件,促进了地质勘察的发展。本文针对岩土工程勘查和建筑工程地质勘察的内容、特点、方法等方面的阐述与比较,详细的说明二者的联系与区别,目的通过叙述来说明二者的作用以及现实意义。 关键词: 岩土工程;建筑工程;勘查对比 岩土工程地质勘查主要针对岩体和土体以及地下水作为勘察对象,通过对岩土的各种特征以及参数的测试,研究不同地区的不同类型的岩土的结构特点、形成过程、地质运动作用等方面。另外,通过对岩石以及土质的判断分析,可以用来寻找矿藏资源等用途。岩土工程地质勘察是一项多用途、综合性的工程技术。 建筑工程地质勘查是工程建设前期的一项工作,是运用地质、工程地质和其他有关学科的知识、技术,对建筑场地和附近的区域进行调查研究,从而为工程建设提供建设依据,保证建筑工程能够顺利的实施,确保建筑工程地基基础的质量,以及环境资源的有效利用而进行的工程施工的重要环节。 1.岩土工程勘察与建筑工程勘察目的与内容对比 岩土工程是土木工程的一个分支,主要运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题。岩土勘察常常研究地质的结构、地应力场环境,各地质时期各地区的风、水和冰川的侵蚀和搬运等作用形式。 岩土工程勘察研究主要方式有:工程地质调查和测绘、勘探和取土测试、原位测试、室内试验、现场检验和检测,并根据以上几种方法,对建筑工程地质条件进行定性或定量分析,编制满足不同阶段所需的成果报告文件。 建筑工程地质勘察的任务主要探察工程项目建设地点的地形地貌、地层土壤性质、地质结构和水文条件等性质从而为科学规划、施工建设提供依据。 建筑工程地质勘察的内容以工程测量、水文地质勘察和工程地质勘察为主。工程测量主要为平面测量、高程测量、地形地貌测量等。水文地质勘察主要以水文地质的测绘、地质勘探、钻探、抽水等过程,此过程可以分为初勘和详勘两个阶段。初勘查明水文条件,评价地下水的位置、深度等情况。详勘则进一步勘查,提供工程相应的方案,结合数据设计、选择合理的施工方法。 2. 岩土工程勘察与建筑工程勘察特点对比 岩土工程勘察与建筑工程勘察都时对地质结构等因素进行勘察,同时对区域范围内的地质结构进行分析、判断,对该区域内的整个地质特点进行总结。并为该区域的未来的规划提供依据。 但二者也有着截然不同的特点: 岩土工程的特点是针对地质结构的分布研究,研究范围广阔,深度也很大。小范围的勘察不足以得出准确的结论,需要大量的调察研究综合分析。例如岩土工程勘察报告研究我国长江中下游的矿层、云母、重金属等分布特点,也有介绍附件石英砂的变形特性、强度特性等实验结果。 而建筑工程勘察的特点是小范围内的,针对建筑项目工程的规划要求,而进行的具体因素进行的勘察,更多的是为建筑工程施工建设的要求服务,保证建筑的稳定性、功能性等一系列特点,因此具有较强的针对性。 3. 岩土工程勘察方法和建筑工程勘察方法 岩土工程的勘察方法试验技术、原位试验技术、现场检测技术、虚拟测试技术等。原位测试技术主要针对地质结构表面的土压力测试、应力场测试等。现场检测技术则是利用勘探设备进行较深层的地质结构研究,其探测的深度可达到几百米。室内试验技术主要是对采集的样本在实验室通过进行试验,对实验数据进行分析而得到地质条件的方法。虚拟测试技术是采用先进的光电设备、磁声设备等等仪器对区域地质进行测试,随着测试技术的不断提高,越来越多的传统测试方法将会被高科技的设备所取代,现代测试技术中,虚拟测试技术在岩土测试技术中也得到了广泛的应用。 建筑工程地质勘查是针对建筑工程规划建设而进行的勘察,因此建筑工程地质勘查的方法也更加的具体。其主要方法有工程地质测绘、工程地质勘探、工程地质的试验、工程地质的长期观测等,其中工程地质勘探又包括物探、钻探、和坑探等。建筑工程地质勘察重点勘查地质结构形式以及地下水的相关参数。例如地下水位高度、深度等因素。同时针对相关的数据进行分析,分析的重点也是在地质结构和地下水位可能对规划、对建筑产生的影响,应如何的解决,以及在施工过程中的影响等。 总结 岩土工程地质勘察是与资源开发、工程建设紧密结合的工作,主要应用岩土工程的技术和方法对地域内的岩土情况进行勘察。目的主要是确定该区域的地质结构、岩土的性质、特点、应力趋势等,同时根据岩土勘察的情况,对自然资源的开发利用形成详细的说明。因此,岩土工程地质勘察则更注重宏观的地质勘探,以及未来相当长的一段时间内该区域的变化趋势等。 建筑工程地质勘察则更针对于建筑工程本身,通过对规划建筑的现场实地勘察而了解到相关地形地貌、地质结构特点、建筑对地质结构的影响等一系列的参数,从而对建筑本身的稳定性分析、施工方案的确定等有一个全面综合的确定。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察技术的应用现状 摘要:就目前岩土工程地质勘察技术的应用现状分析,可以看出存在一定的问题。本文将根据岩土工程地质勘察技术的应用现状,对存在的问题进行分析,并针对问题的原因提出相应的勘察方法和建议,以保证建筑地基的强度和稳定性。 关键词:岩土工程 地质勘察 技术应用 1.岩土工程地质勘察技术应用现状 1.1地质勘察的技术问题 岩土工程必须建立在地质勘察的基础上,掌握一手的岩土工程质量,是后期工程成败的关键点之一,就目前地质勘察的技术应用现状分析,存在以下几方面的技术难点问题:界面划分上缺乏针对性,地质勘察人员对界面的划分没有根据岩土的各种性质进行区别性看待;岩土的取样不全,由于岩土的复杂性,某些原状的岩土样本在取样时被忽略,譬如风化岩、残积土和粗颗粒土等,因此无法进行全方位的岩土室内外试验,其参数触及面狭窄;岩土地质勘察人员勘察能力的牵肘,各种野外作业和资料整理分析等方面的能力,无法胜任勘察的实际需求,另外作业人员往往将勘察当成一项独立性的工作,没有结合地基未来将建的建筑结构特点进行作业,致使勘察目的过于片面,所取得的勘察资料与建筑工程的设计、施工脱节。 1.2问题原因分析 笔者结合以上的勘察技术问题,结合施工经验,对存在问题的原因进行如下浅析:首先是勘察依据不足,地质勘察方法的取舍需明确建筑设计意图,方能针对性布置勘察任务,目前部分勘察报告缺少对未来将建的项目性质、规模、结构、荷载等资料的分析,在勘测点的布置上缺乏可行性,致使勘察的结果不能满足建筑对地基的施工要求,譬如某高层小区临江而建,勘察之前没有综合地形地貌作出地质灾害调查,也没综合考虑到高层小区所需求的最大限度荷载,致使勘察不到位,在工程桩基施工时,工地某地段出现了特殊的岩土结构,需改用水桩方可完成桩基任务,而且此部位的建筑物层高等结构必须进行重新设计修改,带来巨大的人力、物力和财力资源浪费。其次是勘察工作不合理,根据相关规定,不同建筑物的地质勘察间距和勘察点布置是由差别性的,在实际勘察操作中,不按照规范要求作业的现象相当普遍,存在孔深不足、勘察点超范围等情况,究其原因,主要是因为没有将勘察等级等纳入考虑范围之内,譬如某住宅小区地质勘察用普通民宅的标准进行,经测试地基条件良好,但经后期进行剪切波速测试,发现建筑物高度要求的钻孔深度内存在微风化岩层。再次是技术勘察手段的问题,譬如勘察水平落后,碎石土层采用静力触探法,致使触探试验不连贯,在钻进岩层中时,忽略岩心采取率,使得钻探效果不全。 2.岩土工程地质勘察技术建议措施 2.1地质勘察测绘 岩土工程地质勘测测绘,是对岩土的地貌地形、变化情况和地质条件等情况进行测绘,具体内容包括:在岩土工程勘察界限内外的一定宽度内,调查是否存在滑坡、土洞和坍塌等不良地质现象,以及岩石、软弱层地质体的出露部位、范围和分布,按照一定比例将这些调查内容标示在图纸之上;岩土所在地的气候等水文气象,以及周边生活和生产建筑物对岩土的破坏程度等的调查,并对岩石的特征、风化程度,所在位置的地貌与岩土层关系进行分析,初步划分地貌单元;调查岩土位置的地下水情况,包括地下水的类型、水位情况和流量等,并按照一定比例标示在测绘图纸上。以上的调查内容除了标示在图纸之上,还要进行调查情况的野外照相或者素描,作为编制地质勘查报告的基本资料。 2.2钻探技术 岩土钻探是岩土地质勘察掌握一手资料的重要环节,钻探技术的应用需要掌握以下的方法:①钻探技术的选择需要针对不同的地质环境,一是地下水以上的地层,适合用勺型钻锤击干法掏土钻进法,这种钻探方法简单便捷,但对土层扰动性较大,因此钻探深度要求高的地层,此法不适用;二是针对多种岩土工程勘察的深度,可采用岩芯回转泥浆护壁钻进法。三是双管单动钻进、冲击钻探等其他的钻进方法较为适用普通地质勘察,因为这些方法的工艺复杂,而且不利于原状土样,对土层的扰动性较大。②钻进深度的控制,与岩土层的分层深度测量误差不能超过5厘米,如果采用岩芯回转泥浆护壁钻进法,为控制分层的精度,非连续取芯钻进的回次进尺应该进行严格控制,一般是在2米之内;③针对不同性质的岩土,控制取芯率,土层为百分之百,岩石风化的残积土为百分之八十五,半岩半土为百分之九十,破碎岩为百分之六十五,软质岩为百分之六十五,完整岩为百分之八十以上。④根据钻进回次填写钻探记录,作为钻探技术应用情况的依据。 2.3取样和试验技术 首先是取样技术。取样需要根据工程地基的情况进行采取,一般采集中风化和微风化岩的上部位置,因为这些风化带具有过渡的特点,而上部位置就具有代表意义,其他位置超风化带实验值过于离散。采集后的样本做及时蜡封处理,用胶带包括岩样,以防止其水分流失,并分类妥善保存,每种样本都要有标签清楚记录孔段的深度,然后送到土木试验地点进行土样和岩样的分析和试验。 其次是原位试验,即在保证检测对象不被扰动和破坏的天然状态下,通过各种试验手法进行指标测定。原位试验是岩土工程地质勘察的重要部分,获取岩土的设计参数,也是岩土工程施工质量检验的重要手段。原位试验的方法很多,包括荷载、静力触探和标准贯入试验等。试验方法具体根据工程条件和需求而定,常用的试验方法是标准贯入试验法。根据《建筑地基基础设计规范》规定,标准贯入试验是自动落锤的试验法。该法应根据地基的条件,以1米到1.5米为一次钻进单元深度,如果地质为松土,则钻进深度应该结合实际而定,风化残积土和全风化带钻进以1.5米为一次钻进单元深度,强风化带以2米到2.5米为一次钻进单元深度。 编写地质勘察报告,根据《岩土工程勘察规范》的具体要求进行编写,编写的前应该将各类勘察资料进行汇总整理,结合实际拟定大纲后再进行编写,内容包括勘察基本内容、地质条件、工程分析评价以及相关的结论和建议。地质勘察报告也是勘察技术应用情况的检验总结。 3.结束语 综上所述,岩土工程地质勘察属于综合型的地质勘察工作,具有复杂性和多变性等特征,在技术应用方面,存在界面划分上缺乏针对性、地质的形态掌握不全、岩土的取样不全以及勘察能力限制等问题,笔者对这些问题分析之后,对这些问题的原因进行了总结,认为岩土工程地质勘察只有综合运用各种勘察手段,重点提高地质勘察测绘、钻孔、取样、原位试验和地质报告编写等方面的技术含量,方可对地质环境作出综合性的客观判断与评价,全盘掌握地基的强度和稳定性情况,为建筑工程的施工奠定基础。 岩土工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察实践理念的问题 摘要根据岩土工程勘察中的勘察要求,对工程地质勘察实践理念问题的分析,并结合实例探讨平原区的含水层特征。以期给工程勘察工作人员提供方便制定相应的防护措施和施工计划,以确保工程质量。 关键词岩土工程;地质勘察;理念分析 先进技术(含理论、技术设备)的推广应用是工程地质勘察好、省、快的强大技能和物质基础。如地下洞室围岩分类,坝基岩体质量分类,边坡稳定分析,岩体弹塑性理论,地质力学模型、岩(4-)体物理力学性试验方法的发展应用,电脑与工程地质软件包的开发应用,钻探钻进取芯技术的提高,物探各种测试手段的广泛应用等,都强有力地促进了工程地质勘察周期的缩短和工程地质条件分析评价的快速与先进。设计、施工方面先进技术的应用,如新坝型、新建材、新工艺、新施工方法的运用,也进一步促进了工程地质勘察中对较差岩体的充分利用。 1工程地质勘察实践理念问题 “实践理念”泛指人们在工程地质勘察实践活动中,所持的思想、观点、方法的综合而言,其核心内容包括以下三点: 1)坚持一切从客观地质实际出发,并做具体分析区别对待,即辩证唯物论观点。例如:万家寨坝基夹层两侧岩体存在着强大的侧向抗滑效应,即个性规律。如果我们遵照规范的共性规律,绝对地不予考虑就不符合坝基地质实际了。否则,如果我们机械地绝对予以考虑,也不一定是必要的。其实,按通常的对待办法,将它只作为安全储备,而不参与坝基稳定计算是可行的。但当坝基稳定需要时,做适度的考虑也是安全可靠的。 2)坚持采用系统分析和综合评价方法,即整体论观点。任何工程地质问题都属于一定层次的,由诸多要素组成的―个系统问题,需采用系统分析方法做整体的综合评价与决断。系统方法论认为,人们在研究和解决系统问题时,仅仅重视各要素自身的可靠性(或安全储备)是不够的。而应当将重点放在如何通过对具有必要可靠性的诸多要素的优化组合,以达到系统的整体效应最佳,而并不追求每个要素自身可靠性都达到最高等级。否则,工程地质决断就必然是偏于保守的。这就是说,专家们需要坚持运用“系统整体效应(或功能)大于其组成部分之和”这一重要思想和原理,以指导工程地质勘察实践。 3)坚持依靠工程经验与创造性思维的积极贡献,即经验支持论观点。工程经验与创造性思维是宝贵财富。它影响到工程地质勘察实践的各个方面,而且至今人们对工程地质环境的认识,依然是有些地质问题可以说得清楚,并可用数学模型给予量的表达;又有些地质问题虽可以说得清楚,但无法以数学模型给予量的表达;还有些地质问题说不清楚,只可意会,无法言传;更有些地质问题既说不清楚,也无法理解等。所有这些问题在工程地质决断过程中,都要做出相应的分析和评价。而正确的工程地质决断,恰恰在于对那些说不清楚的地质问题做出合理的价值判断。这正是专家们工程经验与创造性思维的积极贡献和强有力支持的重要表现所在。 2坝基主要工程地质问题评价 坝工建筑物对坝基的要求有三个核心问题:一是坝基所承受的荷载作用下不会发生滑动失稳。而且还应有必要的抗滑稳定安全度;二是在各项荷载作用下,坝基各部位的应力及变形值要在许可的范围内。避免产生过大的局部应力集中和严重的不均匀变位。影响坝基和大坝的安全;三是坝基在渗透水的长期作用下,要能保持坝基岩体在力学和化学性质上的稳定,渗漏和渗透压力都要控制在允许的范围内,因此,围绕这些问题,拱坝坝基主要工程地质问题包括坝基压缩变形、坝基渗漏及渗透变形和坝基抗滑稳定等问题。坝基压缩变形问题。主要根据坝基岩体强度、岩体风化特征、岩体结构类型和软弱结构面的发育情况及其分布特征做出分析和评价。若坝基岩体中存在抗变形能力差的缓倾角夹层、陡倾角断层和风化、卸荷破碎带。要提出必要的工程处理措施建议。坝基渗漏及渗透变形问题。主要根据坝基岩体的岩性类型、岩体风化状态、结构面发育程度、分布特性及其性状和地下水发育情况等,评价坝基岩体的透水性及其渗漏通道,并提出相应的工程处理措施建议。坝肩岩体抗滑稳定问题。主要根据岩体强度、岩体结构、岩体完整性、结构面发育程度等岩体质量分类相关的因素,结合软弱结构面的分布特征及其性状、组合切割关系等进行分析和评价,提供坝基岩体及结构面、软弱层和断层抗剪断强度,进行坝肩岩体抗滑稳定计算。并提出相应的工程处理措施建议。 3水文地质试验和地下水监测 水文地质试验是水利水电工程地质勘察中的一个重要环节。通过水文地质试验,求取岩土层的水文地质参数,可以判定岩土层的透水性,评价工程的渗透稳定性。亦文地质试验包括抽水试验、压水试验、注水试验、渗水试验,以及水位恢复试验等等。不同的地层条件下,选用适宜的试验项目和计算公式。一般地,砂砾(卵)石层和河边地层中适宜做抽水试验和提水后的水位恢复试验,基岩做压水试验,填土、含泥砂土和粘性土层适宜做注水、渗水试验。文献对每一种水文地质试验的操作规程都有明确而详尽的规定。必须按规程的规定连接设备和进行操作,使用合格的水表、秒表、水位仪、压力表等,观测足够长的时间,确保每―个试验观测数据的准确性,减少误差。 4几点体会 根据场地的工程地质条件和水文地质条件,场地下部卵石层呈高强度、低压缩性、层厚大、层位稳定,无下伏软弱土层,是水闸理想的桩端持力层,但在桩型方案选择上,如何根据场地的工程地质条件和水文地质条件、建筑物特性及当地的建设经验等综合分析确定一种安全可靠、技术可行、经济合理的桩型。便是本水闸工程地质勘察中的又一个重要环节。 1)在水闸的工程勘察过程中,由于基坑开挖深度一般较大,应充分考虑地下水的影响与作用。不仅要分层求取基坑坑壁范围内各含水层的水文地质参数,还要注意求取基坑以下可能对基坑工程造成影响的含水层的水文地质参数。 2)在深基坑工程中,在考虑坑壁稳定性时应同时考虑基底稳定性来进行支护结构(方案)的设计。在工程勘察中应分析评价和预测可能引起基底失稳的原因和表现形式,并提出相应的防护或监测等工程措施。 3)应在充分分析场地工程地质和水文地质条件、建(构)筑物特性、地区建设经验等各方面因素的前提下,综合确定一种安全可靠、技术可行、经济合理的基础方案,真正做到勘察规范要求的“确保工程质量、提高投资效益”。 5结论 工程地质勘察工作的对象是复杂的工程地质系统。强调勘察对象整体性质和整体功能,从工程地质勘察的基本目标是建立工程地质结构模型,最终目标是建立工程地质模型,而最优目标是以适当勘察工作量,建立“灰度”适度的工程地质模型。
地质学论文:煤矿地质学教育革新研究 本文作者:高莲凤 张振国 韩秀丽 李富平 戚龙水 单位:河北联合大学矿业工程学院 煤矿地质学一个明显特点,就是应用性强,与生产实践直接相联系。可以在矿井开采过程中观察到很多生产过程结束之后再无法见到的地质现象,从而对理论研究起到重要的推动作用;又可以直接指导生产、服务生产实践。例如,它可以通过勘探工作进行探采对比,还具有指导和监督采煤、选煤等生产环节。课程包含对煤矿建设生产中遇到的瓦斯、煤尘、崩塌、滑坡等地质灾害的预测预报,防范措施和治理方案的提出;水文地质的专门观测及综合研究;深部煤层寻找与预测,组织开展煤层深部开采和外围找煤,扩大矿产资源远景及增加新储量,延长矿井服务年限或扩大生产规模;矿井储量动态管理等大量实际工作内容。 近年来,随着相关科学的理论创新和应用技术的不断提高,煤矿地质学研究内容也在不断发展、提高,课程体系不断完善。除理论研究需要进一步加强外,技术革新、前沿理论和高新技术的应用也成为今后重要的发展方向,如:遥感地质、数学地质、应用地球物理学等煤矿地质信息技术的引入和应用,矿产资源开发的可持续发展、矿产资源保护和综合利用、矿井地质技术经济以及深部煤层预测等。近年来,随着资源开发的快速发展,国家对煤矿安全工程专业技术人才的需求急剧增加,与大学生整体就业难的趋势形成了强烈的反差。但我校针对煤矿安全工程专业开设的《煤矿地质学》,是专业基础课程,具有理、工兼修的特性,既有大量的抽象理论(概念、定义)需要理解、记忆,又有不少的基本方法要通过实验、实训观察认识掌握。很容易造成学生难以理解和接受,从而影响教学效果。同时,该课程课时设置偏少,一定程度影响了学生对煤矿地质学的进一步学习,在有限的时间内学生要想全面、深入、系统的掌握并运用煤矿地质存在一定的难度。如何让煤矿地质学能够更好地和其专业密切结合起来,为学生的全面成才奠定良好的基础,是该课程建设的前提和关键。 本课程安排课堂教学40学时,实验课8学时。从整体内容来看,课时稍显仓促,课程体系还需要进一步完善。今后该课程授课的努力方向是:依据我校人才培养目标,结合学生、教材、实验条件等实际情况,优化教学内容和课程体系。实践环节需要进一步加强。本课程包含丰富的地质基础理论知识,又具有大量实际应用的技能要求,是理论与实践的有机统一,因而,处理好理论教学与实践教学的关系,促进学生基本理论与基本技能的协调发展。而实际情况是,实践环节薄弱,实验条件有待大幅度提高。教学方法还需完善,学生学习积极性有待进一步提高。合理的教学方法和先进的教学手段是保证教学质量的重要前提,在此前提下,学校应充分调动教师的积极性,鼓励教师根据个人特长、专业特点,开展教学方法、教学手段的探索,着力改变“满堂灌”的教学方式,对影响煤矿生产的主要地质因素,如煤层厚度变化、地质构造、岩浆侵入煤层、岩溶塌陷、矿井瓦斯、煤层顶底板、地温与矿山压力等,对煤矿安全生产有很大影响,这部分内容应理论联系实际,针对不同的矿井有不同的主要影响因素,选举典型事例重点讲述,探讨启发式、讨论式、研讨式、案例式、探索式等新型教学法,更大限度地调动学生学习的积极性、主动性和创造性,营造良好的课堂氛围,从而提高学生分析问题和解决问题的能力,实现教学质量的提高。 教学方法的优化是改善教学环节、提高教学质量的重要手段,针对煤矿地质学课程特点及我校的实际情况,煤矿地质学教学效果的提高,应该着力在多媒体教学、实践教学和双语教学等三个方面下大功夫。多媒体教学是高等院校普遍使用现代化教学手段之一,是提高教学效果的有效途径。就本课程特点而言,由于其信息量庞大、知识点丰富,使用多媒体教学,一方面可以利用丰富的网络资源,特别是借鉴兄弟院校的精品课程课件,促进课程体系的优化;另一方面,可以有更为充分的时间进行备课,将更多的新内容补充到课堂教学之中。更重要的一点,是借助现代化的教育手段,促使抽象的教学内容更为具体,增加学生的感性认识,例如对地质图的理解和解读、对矿物、岩石的认识和鉴别等。当然,还可以建设课程教学网站,使大多数学生有机会参与网站的建设,融自主性、趣味性于一体,从而激发学生的学习兴趣,提高自主学习的热情,有效地提高教学质量。实践教学环节是提高煤矿安全工程专业学生综合素质的重要途径,包括课程教学实验和实习两部分。从学生素质方面比较,我校煤矿安全工程专业学生组织纪律性强、理论基础扎实,而实践动手能力和野外工作能力需进一步提高,这就需要在实践环节方面下功夫。然而,这一环节也是我校整个教学体系相对薄弱的部分,是制约学生实践动手能力提高的“瓶颈”。就实验环节而言,该课程实验的知识面广、内容复杂,内容涉及矿物、岩石等实物标本的鉴定,地质图件编制等基本技能,还包括岩石薄片制作、镜下鉴定、矿物分选、样品制备等专业技能。 这类实验技术要求较低,学校现有实验设备通过资源挖潜,基本可以满足。如果适当投入资金,对现有设备更新提高,如引进实验室电化教学系统,可以将实验室现有的实物标本,通过“二次开发”和数字化改造,赋予新的使命,将枯燥、静止的标本变成生动的三维立体动态图像。学生可通过人机对话的方式,可以观察岩石标本的矿物组成、以及煤岩组分的显微特征,还可以实现与教师的互动。这样,可以有效提高学生的学习热情,从而提高实验教学质量。野外实习也是该专业学生综合素质提高的重要因素,受经费短缺的制约,实习时间难以达到教学计划的要求,该问题几乎是同类院校的普遍现象,我个人的建议有两个:一是下大决心一次性投入,建立实习基地,优先建立“现代化矿井仿真系统”,可以一劳永逸地缓解实习经费不足而产生的连锁反应,以弥补学生实践经验缺乏的不足;二是利用现代化教学手段,建设“虚拟野外实习系统”,该系统可以野外教学实习的内容为主体,利用计算机图形处理、多媒体等技术,仿真野外地质实习过程。教师可以根据教学计划的进度,随时安排学生在实验室学习相关野外地质实习的基本内容和方法。通过课程实验,分段观摩野外教学内容,进行模拟技能训练等一系列手段,学生实践技能将会得到有效提高。 随着教育国际化趋势的不断增强,国家、社会对人才培养都提出了更高的要求。我校地处环渤海经济区开放前沿,双语教学工作也就显得尤为重要。从我院情况看,开展双语教学工作起步较早,并取得一定的进展,但课程开设数量还远远不够,质量也有待进一步提高。就本课程开设双语教学而言,我个人认为时机尚不成熟,基于三个原因。首先,该课程属于涵盖面宽广的专业基础课,合适的外文教材较难选择;其次,由于尚未实现多媒体教学,任课教师将不得不在课堂上花费大量时间板书英语内容,这样势必影响教学进度;第三,双语教学对教师、学生及教学手段都提出了更高的要求。教师可以通过扎实的备课,解决授课环节的问题,而对学生的要求,如基础英语水平、专业英语水平等,是一个循序渐进的提高过程,很难通过一门课程的学习就能得到显著改善。不切合实际情况的双语教学,造成的可能后果是,教师尽心尽力,学生一头雾水。我个人的建议是对个别章节先实验性进行双语教学实践,根据学生的理解能力和课后反映,逐渐扩大双语教学的授课范围,最后实现本课程全部内容的双语教学。当然,这一目标的实现还需一个可靠的前提,即进一步加强公共外语教学的力度,从根本上提高学生的外语能力,最终提高双语教学的水平。通过上述措施,建立理论同实践教学有机结合的教学思路,运用传统教学手段与现代教学设备相结合的教学方法,促使学生有效掌握煤矿地质学知识,达到全面成才的教学目的。 地质学论文:地质学课程教育实践思索 本文作者:常华进 单位:青海师范大学生命与地理科学学院 加强交流引导 学生入校后先进行3周的军训,然后就接触到“地质学基础”这门课程。学生在学习过程中会出现如下情况:对课程学习的目的和作用不明白;课程的内容多,学生缺乏合理有效的学习方法,许多知识掌握不了;由于以上因素影响,学生会有些迷茫,学习积极性不高。如果不能很好地解决这些问题,会导致学生产生负面情绪,影响课程教学和学习效果,甚至造成退学。笔者认为,解决问题的关键是加强交流引导。俗话说:“师傅领进门,修行在个人”。大一新生对大学生活充满期待和好奇,对未来充满憧憬和迷茫。不少学生被动地选择了现在的专业,缺乏对专业的了解和兴趣,甚至还带有一丝失落和专业情绪。这时他们需要的是真诚的交流和正确的引导,需要被“领进门”。在交流过程中,他们可以逐渐认识到地理科学专业的内涵和作用,了解自己将来可以做什么,然后确立个人的奋斗目标,并规划和安排自己的大学生活。师生见面交流会是较为有效且可行的引导方式。课程学习之初召开以专业为单位的师生见面交流会,首先向学生总体介绍本专业的培养计划、课程安排、往届学生的学习和就业等情况,然后详细介绍专业课程及授课教师,最后学生与教师交流互动。通过见面会,可以让学生认识地理科学专业,确立奋斗目标,明白课程设置的目的和意义,了解各课程之间的联系和区别,从而更好地学习。另外,“地质学基础”课程讲授时通过举例说明,让学生理解学习该课程的重要性,了解地质学与地貌学、水文学、中国地理、土壤学、生物地理学、地球化学等后继学习内容之间的紧密联系也是有效方法。 精选授课内容 国家对大学本科教育要求之一是“厚基础”。在进行“地质学基础”课程教学时,应根据地理科学专业特点和学习目的,从地质学课程丰富的内容中精选出主要内容,并着重加强基本概念、基本原理和基本方法的教学,把握主次,突出重点,让学生学习起来有明确的方向和目的。由于地质学研究的主要内容是地球的物质组成、结构构造、发展历史和演化规律,因此笔者认为在地理科学专业“地质学基础”课程教学中,应以矿物、岩石、构造运动、地史为主要授课内容,拓展开来即矿物、岩浆岩、沉积岩、变质岩、板块构造、地质构造、地震、地质年代、地壳历史研究方法、地壳演化简史(表1)。在教学过程中,笔者结合了青海省省情以及青海师范大学地理科学专业的实际情况实践了这一授课内容,表现为授课条理清晰,学生容易掌握这门课程的框架和主要内容,效果较好。目前青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程课堂教学选用了宋春青等编写的《地质学基础》作为教材[3]。该书特点是内容较为翔实,阅读材料较多,但学生学习时也抱怨阅读量大,抓不住重点,定价太高。考虑到授课内容顺序安排、编者的个人偏好、地质学的发展、学生的个体差异等因素,笔者向学生介绍了教材的作用及其局限性,并推荐了夏邦栋主编的《普通地质学》,以及陶晓风和吴德超主编的《普通地质学》作为参考教材,推荐了英国地质学家莱伊尔的《地质学原理》中译本以及许靖华编著的图书等作为补充,推荐了国内著名的地学期刊编辑部的网站,如《中国科学-地球科学》、《岩石学报》、《地质论评》、《第四纪研究》等作为学习的延伸。 改革教学方法 教学进度表是安排课程教学内容和进度的一种表格,它的填写对于教学有一定意义。笔者主张将教学进度表电子化,即制成Excel表格形式,教师填写好后,通过网络发送给相关人员审核、打印并集中签字盖章。这样填写方便,更改容易,省时省力。虽然已经确定了授课的主要内容,也安排了教学进度,但在课程讲授过程中还会出现重点不突出,过于注重细枝末节的问题。作为年轻教师,精力充沛,责任感强,有实践“传道、授业、解惑”的强烈冲动,试图将自己所学对学生倾囊相授,知识面扩展得太大。另外由于经验缺乏,往往把握不好该讲多少讲多深,出现本该多花时间讲的没有讲透讲明白,而应该少讲的却讲多了。这可能造成学生对重难点的把握和知识点理解的困难,并导致自己面对的是一双双迷茫的眼睛。为了改变这种状况,提高教学效果,笔者向经验丰富的老教师请教,旁听了多位教师的课程讲授,并在教学过程中不断揣摩、体会、总结和积累,获得一套较为有效的方法,教学效果大为改观。笔者讲课中按照预先的方案开展,根据学生的反应情况适时调整,根据具体情况适当发挥。在讲授过程中,尤其要注意信息传达的技巧性和有效性[4]。多媒体是一项图、文、声、像结合的信息传递技术,是提高教学效率,保证教学质量的重要手段[5]。多媒体对于地质学课程教学的优势在于[6]:图片、动画和录像等使枯燥的地质现象更加生动、形象,能吸引学生的注意力;可加深学生对复杂地质现象的理解,提高教学效果;减少教师在课堂上板书和画图的时间,提高课堂时间利用率;改善了教室的空气状况,减少了粉尘对人体的危害。鉴于此,青海师范大学地理科学专业“地质学基础”课程的教学也采用了多媒体手段,将之前靠板书无法展示的大量图片、影像内容生动呈现在学生眼前。 目前许多课程的教学采用了多媒体手段,但部分教师或过于迷信多媒体,或产生了惰性,或缺乏对多媒体教学的理解和技巧。笔者认为:多媒体在形象展示图片动画的同时,主要起到提纲或展示主要授课内容的作用,幻灯片上不适宜出现大篇幅的文字;授课不是读幻灯片的过程,而是教师将幻灯片上展示的主要内容通过通俗形象的语言传授给学生的过程,使其被学生接受、理解和掌握;多媒体教学不是授课的唯一手段,授课时除了用幻灯片展示图片和其他内容外,可灵活利用黑板边讲边画来讲授一些基本原理,还可利用实物,如典型的标本教学;课堂授课与作学术报告面对的对象不同,讲授方式也应有区别[4],不宜快速翻动幻灯片,要对许多重要内容强调和重复,慢下速度来让学生记笔记;可以让学生拷贝多媒体课件,便于学生学习。在教学中发现,部分学生对教材依赖性强,一旦教师授课内容安排与教材不符,就觉得不正常,很不适应。这时要和学生沟通,改变他们对教材的看法,让学生不迷信书本,教材只是一本参考书,并告诉学生将怎样安排课程内容的学习。在教学中,教会学生学习的方法也是基本目标之一,即所谓的“授之以渔”,毕竟大学四年不是其学习阶段的全部和终结,而仅仅是学习的开始。笔者要求学生在学习过程中首先认真做到预习、听讲和笔记、复习、作业这四个步骤,然后根据个人情况阅读相关书籍和文章,观看相关影视资料来开阔视野;要求学生学习过程中掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础;鼓励学生尽量用理解而不是死记硬背的方法;通过一些综合性较强的地质实例,让学生领会各部分知识间的联系,让学生朝着能力培养和学以致用方向努力。鉴于青海师范大学地理科学专业将来有学生从事中小学教育,笔者通过简单的例子说明很多问题没有所谓的“标准答案”,中小学教师应引导孩子们思想火花的迸发,以此让学生领会更为合适的教育理念。 重视实践教学 地质学是一门实践性很强的学科,是来源于实践又服务于实践的科学[7]。地质学课程的许多内容必须进行实践才能很好地理解,而且也只有在实践中才能掌握地质学的各种技能。因此,地质学课程不仅要讲授地质学的基本理论,使学生掌握地质学的基本概念、基本原理和基本方法,而且也应加强实践教学,让学生掌握地质学的基本技能,比如矿物、岩石、化石、构造等的鉴定和识别,地质图的阅读和编绘,偏光显微镜的使用,地质罗盘和放大镜的使用,地质剖面实测等。近年来,青海师范大学地理科学专业积极协调增加了实验场地,利用国家支持地方高校建设资金购置了部分实验标本、器具和仪器,目前“地质学基础”课程实践教学安排了室内实验和野外实习。室内实验内容包括矿物、岩石、化石以及构造的鉴定和识别。野外实习安排在四川峨眉山-都江堰地区,通过野外路线考察,实测地质剖面,让学生充分认识实习地区的岩石、地层、化石、构造和地质发展史,巩固课堂上所学的理论知识,并掌握基本方法和技能。地质图的阅读和偏光显微镜使用是地质学专业的学生必须要完成的课程训练和必须具备的能力,而对于地理科学专业的学生来说,一则没有安排专门的课程教学,在地质学课程中也没有相关知识内容,二则教学时间有限,三则可能缺乏开设这些实验的相关条件,导致许多高校地理科学专业学生没能进行地质图的阅读和偏光显微镜使用训练。在本科阶段对学生进行相关训练,让他们掌握阅读地质图和使用偏光显微镜的技能非常有意义。为此,青海师范大学地理科学专业购置了地质图、偏光显微镜和矿物岩石薄片,也在新的培养方案中增加了地质学课程实践教学的课时,拟将地质图的阅读和偏光显微镜使用纳入到室内实验中。革新实践教学方法,提高实践教学的水平和效果也是青海师范大学地理科学特色专业建设突破点之一。根据实际情况,可以通过以下措施来实施:督促学生做好课前准备工作,明确实验(实习)目的,熟悉实验(实习)内容,了解实验(实习)过程;分组实验实习,既可以减轻部分实验器材缺乏的矛盾,也可以更好地指导学生,提高教学效果;突出每次实践课的重点,强化基本功训练;在实践教学、作业批改等过程中及时发现学生学习中存在的问题,帮助其查漏补缺或纠正错误;对于对地质学较为感兴趣的学生,可以提供更多的机会进入实验室学习,也可以视情况引导其参与相关科学研究工作。另外,在课堂和实践教学中可以借鉴王家生等[8]的建议,挖掘校园内部和校园周围存在的丰富多彩的地质素材和现象。 结束语 “地质学基础”是地理科学专业一门重要的专业基础课,对于青海师范大学地理科学专业学生来说,掌握基本概念、基本原理和基本方法,打牢基础,对于学习其他后续专业课程,乃至未来从事地理教学、矿产、环保、旅游、科研等工作都具有重要的意义。不仅要积极进行教学方式和方法的改革,加强理论和实践教学,还需要加大投入,购置相关实验实习设备,努力建设地质学实验室,改善硬件条件,力争使地质学课程教学上一个新台阶,为青海培养优秀地学毕业生贡献更多力量。 地质学论文:地质学课程教育革新研究 本文作者:李娜 单位:钦州学院资源与环境学院 钦州学院地理科学专业地质学基础的课程现状 钦州学院于2006年2月开设地理科学本科专业,其中目前地理科学普通本科专业包括四个方向:师范方向、地理信息系统方向、资源环境与城乡规划方向、海洋遥感与信息处理方向,均开设《地质学基础》课程。经过几十年的蓬勃发展,地理科学专业已经成为钦州学院的重点发展和优势学科专业之一。《地质学基础》一直是作为自然地理学课程的一部分内容来进行讲授的,且不同方向课时均有限但又有所不同:地理科学师范方向的学生要在一学期上完自然地理学(一),其中包括了地质学基础、水文学、植物地理学三门课程,一共80学时,每门课程的课时由任课教师灵活掌握;而其他三个方向只上自然地理学这一门课程,一共54学时,地质学基础的课时也由任课教师灵活掌握,但学时有限,对于地理科学的专业理论来说是十分欠缺的,基础也不够牢固。而其他的同类型的师范类院校,大部分都对地理科学专业的学生进行地质学基础、地貌学、气象气候学等自然地理学的分支学科进行单独授课,有固定的课时,从而保证地理科学专业的基础扎实性和学科知识的通识性,并且不是仅仅针对地理师范教育方向。目前,地质学基础的讲授只有一名专任教师,教学方式是传统的以教师为主导的讲授式,学生也会有参与课堂的机会,主要是回答问题的方式较多。教学手段主要是通过多媒体幻灯片、音频视频等综合手段来讲课,教学效果受到教师自身讲课水平影响较大。 以往对于该课程成绩的记分和考核方式主要是:平时成绩(作业、考勤10%)+期中成绩(试卷30%)+期末成绩(试卷60%),成绩往往是以期末论成败,以背书答题论分数高低,这样的记分方式本身也容易造就一些“高分低能”的学生,即平时不努力,在期末突击背书往往获得高分,而实践能力不强。地质学基础是一门实践性很强的课程,该课程内容的实习涉及到两个环节:一个是校内实验室的实践环节,另一个是野外实践环节;二者共同构建了地质学基础课程的完整性实践教学过程。对于那些刚学习了理论知识而又充满新鲜感、好奇心的学生来讲,校内实验室的实习无疑是把课堂教学文字图片知识、影像知识与现实的标本相结合,更加直观形象,从而提高学生的认知水平,进而更准确地理解理论知识。而就钦州学院的校内实验室情况来讲,教学资源十分缺乏,表现为:实验用的岩石、矿物、化石标本数量有限,往往是5-8人共用一盒标本,且实验盒装标本较小(不超过4cm)且不够典型,有些矿物虽然是这个矿物名,但标本却是多种矿物存放在一起,即便多次进行提醒,仍然有学生混淆误以为是一种矿物;实验课的小刀、放大镜、无釉小瓷板、稀盐酸等常用教学工具缺乏,使得一些基本的矿物岩石的物理性质难以得到确认。上述室内实验课必备的教学资源的缺乏严重制约了室内教学的开展,学生室内实践学习收获也十分有限,而最重要的是会挫伤学生学习地质学的兴趣和积极性。由于地理科学专业以前只有地理师范方向才会有相应的地质学基础实习,并且是和其他的地貌学、水文学课程合并在一起称为自然地理学野外实习。实习的地点和实习出发时间不固定,实习的目的和任务不够明确,使得学生不像专业实习而是走马观花的体验式旅游见习,其结果是实习过程中实习点的学习印象都有,但收获较小,野外教学环节相对薄弱。 地质学基础课堂教学的改革 地质学基础一般是在大一第二学期开课,在此之前地理科学专业的学生已经学过了地球科学概论,具备了一定的学习基础。该课程的教学包括了课堂教学和实践教学两大部分。因此,针对地质学基础当前面临的教学现状和问题,应从课堂教学的改革和实践教学的改革两方面进行。就课堂教学的改革而言,可以通过教学内容的改革和教学方式以及考核方式的改革来进行:地质学基础这门课程的教学内容可以针对地理科学的四个方向做出如下改革尝试:将地质学基础的课程内容分为:通识性课程内容的课堂教学和专业方向性内容的课堂教学,其中通识性内容主要是包括地质学的四大版块[5]———地球(自身的形状与大小、物理性质)、地球的物质组成(矿物与岩石)、地球的行为(构造运动与构造变动)、地球的发展历史(主要是地壳演化简史),是该课程的核心内容也是基础知识点。而专业方向性内容的课堂教学主要是在学生掌握了上述通识性内容后进行的针对学生本专业方向与地质学基础课程的应用性的学习。通过对教材教学内容的拆分,有助于分清教学的重难点与内容的层次性,将引导性和核心性教学内容作为专业的重点知识和基础性知识,将专业性教学内容作为教学难点,按照专业方向进行针对性分解,争取让学生学到与专业方向有关的“有用的知识”。中国地质大学(武汉)高教所储祖望教授通过对比分析中美两国地学类本科生的培养方法[12],认为美国大学教学与研究融为一体,重视学生在教学中的主动参与,建立以本科生研究探索为基础的教学模式,使学生从单纯的知识接受者变成探索者,本科生可直接参与以前只有研究生才能参加的科研活动。 如MIT制定“扩大大学生研究机会计划(UROP,Undergradu-ateResearchOpportunitiesProgram)。此外,还开设了大量研讨式课程,激发学习积极性,养成科学探索精神。由于受传统的重知识传授轻能力培养的教育理念和教育教学条件等的限制,我国大学本科生教育还是以教师单纯的讲授为主,学生很少有机会参与课堂讨论且很少参加科研及其他实践活动,导致我国大学生的创新和实践能力严重不足。从教学方式上可以尝试借鉴美国大学的这种教学模式,具体模式有二:一个是可以以学生的探索研究为主,教师作为导师以指导总结为辅,即将每个班按照课程内容分成若干个组,在每次课前分配给学生一个课要讲授的内容任务,以组为单位对其他小组进行讲授,教师进行点评,在学生讲课的过程中要特别鼓励小组间的互动,允许各种质疑与讨论,通过研讨的方式强化知识学习;另一个方式是以传统的教师引导讲授为主,但学生课前要做好预习工作,每次课要对教师的讲课内容提出问题并通过学习能够答疑解惑。一般情况第一种方式适合于基础较好、学习动机较强的学生,由于对学生水平有一定的要求,实施有难度,所以可以作为一种尝试性选择性的教学手段。而究竟选择哪种方式要结合学生的基础(可以做一个摸底测验)和实际接受情况进行动态调整,两种方式可以交叉进行以体验教学效果的好坏。就目前实践情况看,以讲授为主,一学期会穿插大约两次小组讨论模式。课程的考核是对教学效果最好的检验方式,合理的考核方式可以影响学生的学习方式。如何改变大学课程临时抱佛脚突击背书的学习方式,可以尝试在课程成绩的记分方式上进行改变,变“期末突击”的方式为“功夫在平时”,具体的改革方案为:平时成绩(作业、考勤30%)+期中成绩(书面考试10%)+校内实习成绩(实习报告、实习测验结果20%)+期末成绩(40%,可以笔试或ppt展示)。这种新的记分模式需要说明两点:一是平时成绩中的作业,应该设置每堂课以个人为单位进行简短的地质新闻或地学前沿信息的播报;一是期末成绩的考核方式可以不只是试卷而是教师命题或学生自主命题进行的一个地质学知识扩展的报告,以幻灯片的形式,个人阐述。 地质学基础实践教学的改革 对于任何学习地质学基础的专业而言,如果能加强实践环节的教学工作,其学习效果会是事半功倍的。以前由于专业教师和教学经费有限,使得部分学生学习到的都是理论知识,而对基本的地质技能———矿物岩石的认识、地质罗盘的使用一窍不通。现阶段,地理科学专业的地质学实践教学可以分为校内室内实践和校外野外实践两个部分的教学。其中:校内实践以实验楼的地质学实验室为依托,主要是进行矿物、岩石、化石的认识学习,一般是在开设有地质学基础课程的学期进行为期一周的校内实习;校外野外实践通过近现两年的探索,先后带学生到不同类型的实习点进行地质知识的学习:有综合性的地质知识的学习———广西地质博物馆、百色乐业的大石围天坑、弄岗自然保护区、崇左生态园、大新德天瀑布等典型喀斯特地貌,八寨沟、浦北的五皇岭花岗岩地貌、十万大山的砂岩系统、防城港怪石滩、白浪滩、北海银滩、东兴万尾金滩等海洋侵蚀与堆积地貌。通过多点多类型的地质地貌的观察学习,让学生进行不同地质现象的了解、学习,以达到室内理论室外实践与实见相结合的目的,增强了学生的理解,教学效果明显。 按照经济社会和高等教育发展的要求,钦州学院以“基础厚实,特长显著,一专多能,具有创新精神和实践能力的地方性应用型高级专门人才”培养为目标,抓住北部湾经济区大开发和钦州要实现跨越式发展重科教的机遇,与时俱进,加快学科专业建设和科技创新步伐,全面提高教育教学质量,努力将我院地理科学专业建设成为具有显著地方特色、立足钦州、辐射北部湾、面向全国具有较高水平的特色专业。而这一切的实现需要有相关的课程体系进行支撑,地质学基础这门地理科学的专业基础课程正是在这样一个大背景下,重新调整了授课对象,培养地理科学专业各方向的学生对于地球科学的基本兴趣,掌握这一课程与自身专业的一些知识联系,通过校内野外实践加强对课程知识点的理解,为后续的专业课学习提供必要的知识储备,为教学管理部门和授课教师提供参考依据,最终使听课学生受益。 地质学论文:地质学专业构词法探析 本文作者:田丽贤 邱亮 朱蔓 单位:中国地质大学(北京)外国语学院 地质过程与矿产资源国家重点实验室 构造地质学专业英语词汇构词法 派生表明的是词根与词缀之间的关系,是在原有的词的基础上再形成新词的过程。通过派生可以构成很大的词汇量,并且词汇的形式有潜在的开放性。派生这一构词法在构造地质学英语词汇中应用广泛。除了词根意思的掌握外,对词缀的了解可以扩充词汇量并且可以推知生词的意义,进而有效地提高专业英语的能力。词缀有前缀和后缀。在构造地质学词汇中前缀的使用较为广泛,如表示反义关系的前缀un-,dis-,non-,anti-。它们在词的意思上与词根意思截然相反,如reconstruct重建;undeformed无形变的;discordance不协调、不和;disconformity假整合(平行不整合);unconformity角度不整合;non-penetrative非透入性的;syncline向斜;anticline背斜。在构造地质学中,很多词汇很长,这就需要使用缩略法把单词缩为较短的词汇,从而有效的节省空间也方便读者的记忆和理解,如在谈论华南板块(SouthChinaBlock)时可以缩写为SCB。缩略词包括截断词、首字母缩略词、首字母拼音词和拼缀词等。截断法可以截掉词的后边部分,如在作图时空间有限,有时会把断层的名词里的fault缩略成F.;删去开头的部分,如UHPmetamorphicrock(超高压变质岩);S-Cfabrics(S-C组构)。再如,在区域构造纲要图中,表示地层年代时,地质时间的词汇常被缩写,即Cretaceous(K),Jurassic(J),Triassic(T),Permian(P),Carboniferous(C),Devonian(D),Silurian(S),Ordovician(O),Cambrian(∈),Proterozoic(Pt)以及Archean(Ar),等等。此外有些词是由组织机构或期刊名称的首字母组成的,而这个组织机构和期刊的名称有多重修饰语。如:USGS(USGeologicalSurvey)美国地质调查局;CAGS(ChineseAcademyofGeologicalSciences)中国地质科学院;IGG,CAS(InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofScience)中国科学院地质与地球物理研究所;JSG(JornalofStructuralGeology)构造地质学期刊;此外还有一些构造地质术语的缩写,如:EPSL(EarthandPlanetaryScienceLetters)地球与行星科学通讯;NCB(NorthChinaBlock)华北板块;XuefengshanTB(Xuefengshantectonicbelt)雪峰山构造带;QDOB(Qinling-Dabieorogenicbelt)秦岭大别造山带;MCC(metamorphiccorecomplex)变质核杂岩等。 构造地质学英语词汇的特点 对于上述构词法的分析,在对构造地质学的词汇有所了解的基础上,可以对其特点做出以下归纳。词汇是构成句子的基本元素,是语言最基本的意义单位。在构造地质学中,词汇是专门的术语,很多普通的词汇应用在构造地质学中就有了特定的意义,因而具有专业性。对于非构造地质学专业的学习者来说,可以称之为熟词僻意。如:core原意为果核、核心,地质学中为岩心或地核,意为从地壳中取出的岩石,或地球的核心部分(主要有铁、镍等元素组成)[2]。此外,suture本意为缝线、缝合[3],但在构造地质学里为碰撞缝合带。还有fault(断层),opening(孔缝),cap(盖层),bedding(层理),fold(褶曲),micafish(云母鱼构造)等,这类词看似简单,但往往受本义或非专业词义束缚,不容易理解和记忆[4],因此在学习中要把词汇放到构造地质学的语境和情境中掌握,与日常的意思相区分[5]。除了不同的词义以外,不同场合可能还会有不同的词性,这点也应该加以注意。如base分别有名词和形容词的词性,database数据库(计算机),baselevel基准面(地质学),basemap底图(区域地质学),basemetal有色金属低价金属(矿产)中含义也有不同[6]。因此,在构造地质学词汇的学习中,应有意识地区分并掌握词汇的不同含义。科技词汇多有抽象性的特点,但是一些形象的构造地质学词汇利于专业词汇的掌握并且是理解地质现象的重要辅助工具。在构造地质学中会使用一些非言语表达如图表,从而使读者对地质现象有更直观的印象,对文章的理解起到事半功倍的作用。对于图表中英语词汇的使用,由于版面空间的限制,尽量使用简短的词汇,这又体现了用词的简洁性。很多地质现象的描述除了图表以外,还可以通过形象的词汇来描述其具体形态,促进读者的理解。如chocolate-tablestructure巧克力方盘构造,为石香肠构造的一种,形状似布满巧克力的方盘。当应变处于双向拉伸时,岩层中的强硬层相对软弱层将向两个方向张裂发育两组石香肠,形成“巧克力方盘”式石香肠构造。通过联想巧克力方块的模式来理解该构造的具体外观,便于理解和记忆。tepeestructure帐篷构造,在剖面上形成低幅度的倒“V”字型构造像个帐篷。类似的词还有boudinage布丁构造(石香肠构造);pinch-and-swell肿缩石香肠构造;centre-to-centremethod心对心法(研究韧性剪切带动力学的一种方法)。这样的词汇表达形象生动,通俗易懂。在掌握词汇的同时,对相应的地质现象也有更深的认识和理解。前文提到的构造地质学中的缩略词体现了构造地质学英语词汇的简洁性。缩略词言简意赅,减少阅读空间,促进读者的理解。跨文化交际正变得越来越频繁,所以在中文写的文章中出现一些英文缩写词也是不足为怪的,如,MDD(multi-diffusiondomainmodeling)多重扩散域模拟,USGS(USGeologicalSurvey)美国地质调查局等词汇的使用。这些词的翻译也可以称为移译,属于零翻译的一种[7]。移译是把源语中的词语原封不动的移到目的语中。这种翻译手法常见于上述的报刊中。这些英文缩写词跟它们相应的中文单词相比,占了较少的空间。但需要指出的是这种现象不应过分泛滥,从而维护汉语的纯洁性。 构造地质词汇的翻译 对于构造地质词汇的翻译,可以大致将词汇分为音译词、意译词、直译词、音意兼顾词。音译词是用汉语中读音相近的词翻译外来语而形成的词。在构造地质学中有很多音译词,不仅利于学生记忆单词的发音,同时可以根据其汉语翻译加强对其概念的理解。如Indosiniantectonicevent印支运动;buddingage布丁构造;Indo-chinaBlock印支板块;Jurassicperiod侏罗纪。对于很多构造地质现象,有时会用人名或地名命名,这种情况下一般以音译为主。如Wilsoncycle威尔逊旋回,该词于1974年由JF杜威和KCA伯克提出,为纪念加拿大地质学家JT威尔逊而命名[8];Frymethod弗莱法(或Fry法),是以发明该应变测量方法的构造地质学家命名[9]。在学习英语时会通过音译英语转换为中文来加强记忆,但是这种记忆方法的不足之处是英文学习受到母语的干扰,同时中英文之间很少有完全意义上的发音对等,因此这种方法不利于正确的英文发音。意译词不束缚于词汇的本义,而按照词义的转义进行的翻译从而利于目标语的表达和理解。例如footwall下盘,hangingwall上盘断层形成后,一般形成有倾斜角的断层面,在倾斜面下方的一块岩石即称下盘,断层上面的叫上盘,如果按照直译的方法则使人产生误解。此处采用意译的方法,从而使其构造现象更易理解。再如flat断坪;ramp断坡;faultpropagationfold断展褶皱;faultbendfold断弯褶皱[10]等。nappe逆掩褶曲,其最初直接音译成拉铺。由该词可以看出词汇翻译中从音译到意译的转变过程。意译词是在对源语词的内涵充分理解的基础上在目的语中选取内涵一致的词而翻译出来的,其目的是重在“神”似,从而有效地传达词汇表达的信息。直译词就是用汉语的构词材料并按本族语言的构词方式逐一翻译外来的词素而构成的词。直译词既保留了源词的形式又保存了源词的内容。例如outliers外露层;butterflytwin显微构造中的蝶形双晶。再如sheepbackrock羊背石(一种风剥蚀形成的构造现象),对应各个词素sheepbackrock翻译出相应的汉语意思而构成整个词语的翻译。mullionstructure窗棱构造也有称“窗棂构造”,“mullion”一词原意系欧洲教堂建筑的高大窗户的直立棱柱。如果知道该词各个合成部分的词义,直译词的掌握就会相对容易些。音意兼顾词即选用接近外来词词义的汉字进行转写。汉语同音字多,为译名用字的筛选提供了方便。如Molasse[m'lɑ:s](磨拉石)其含义是地槽抬升后,在槽台周边及小部分槽台内部形成的凹陷区堆积的碎屑地层,其特点是下部为海相地层,上部为陆相堆积的碎屑地层。该词不仅音译其英文,并且“磨”字体现了研碎岩石成碎屑的状态,形象直观地体现了该词在构造地质学中的含义。类似的词还有flysch[fli](复理石)以及mylonite['mailunait](糜棱岩)等。音意兼译兼有音译和意译的优点,保留原词的语音或部分语音的同时,给出简明的意思,便于理解。 结语 构造地质学英语词汇属于科技英语的一个分支,因学科差异词汇的使用和翻译也不同于其他专业英语。本文从形态学的角度对构造地质学词汇进行相关分析的基础上,对构造地质学的词汇的特点及翻译进行了分析。译者和学习者应在学习和运用中体会构造地质学词汇的特点并不断强化自己的英语能力,从而利于构造地质学英语的学习和提高论文的质量。 地质学论文:煤矿地质学CDIO教育理论研究 本文作者:关英斌 李海梅 郝彬彬 单位:河北工程大学资源学院 建立CDIO模式下煤矿地质学教学大纲 CDIO是工科教育的一种新的教学模式,新的教学模式就必须要有新的教学大纲。教学大纲是整个教学的灵魂,所有教学环节都要围绕教学大纲。为满足现代工业发展对人才的需求,教学大纲的编写要将基础知识、个人能力、团队协作与社会环境融合在一起,注重理论与实践的结合。《煤矿地质学》是一门服务于矿山设计、建设、开发生产的一门课程,其实践性很强,依据CDIO模式的大纲对学生加强地质基本知识、基本概念和基本技能的掌握;在实验、实践中提高个人能力和素质,同时培养人与人之间的合作沟通能力,最终培养出满足现代煤矿企业所需要的人才。 建立CDIO模式下煤矿地质学授课体系 建立CDIO模式下《煤矿地质学》的授课体系,关键是改变教师的传统的教学理念,把CDIO的教学模式、教学理念运用于教学的各个环节。在教学中以学生为中心,教师介绍煤矿生产中有关地质的基本知识和工作方法,通过实验和实习提高学生的动手能力,通过参与科研提高学生的创新能力[2]。把地质工作的新的理论和新方法引入到教学中,同时也要把一些传统的内容压缩或删除,例如删除课程中科普性的传统内容,增加矿物岩石、构造地质、地层等相关方面的新理论、新知识;以新的国家固体矿产资源储量分类及编码标准替代传统A级、B级、C级、D级储量分级标准等;随着煤炭资源的开发,煤矿环境污染日益加重,保护矿区环境越来越受到重视,增加煤矿环境地质的新内容;随着近年来地质信息技术的应用,在煤矿地质研究中,丰富了手段,提高了精度和可靠性,增加矿井地质信息技术及应用的教学环节,如运用计算机技术编制和管理各种地质图件、介绍物探新知识和新仪器的应用原理和方法;更新传统生产设计规范等[3]。本课程采用课堂讲授教学为主,同时结合有关电视录像片和野外、室内实习、实验课等形式综合进行。尽可能应用现代教育技术和手段、改革传统板书的教学方法。 在讲授过程中,将多媒体讲授与板书讲授有机结合,通过二者的优势互补,实现有关知识的融合与最佳传授。如利用地形地质图编制地质剖面、编制煤层底板等高线图等方面,均通过多种教学手段的结合进行,取得了良好的效果。采用实例式、启发式、设疑式等教学方法,尽可能调动学生的学习积极性和参与性,促进学生的积极思维、激发学生潜能,达到师生互动共同参与的目的。这种形式可促进理论与实践的结合,可提高学生的学习兴趣。《煤矿地质学》是一门理论性和实践性很强的应用型课程,在完成理论学习的基础上,努力作到理论与实践相结合,安排与设计各类实验和实践教学内容。为满足精品课程的教学设计和内容,依据《煤矿地质学》课程教学大纲的要求,从四个方面来设计实践教学环节,一是实验教学环节,这是一个认知性、验证性的实验教学环节,在完成理论课程讲解后,对矿物、岩石等各类标本进行反复的观察和描述,通过这样的实验使学生能掌握各类标本的鉴定特征,在实验教师的指导下,完成实验报告;二是野外地质认识实习教学环节,在完成课堂教学内容后,进行野外地质现象的认识和观察,把课堂讲解的内容和实际联系在一起,要求学生依据野外实习的内容编写实习报告;三是课堂及课下作业实践教学环节,这是提高学生动手能力和加强学生基本功训练的一个重要实践环节,此环节要求学生能够读懂各种地质图件并运用计算机软件编制各种地质图件、能够从图件中提取各种数据;四是科研实践环节,这是一个提高创新能力的实践环节,部分同学可参加教师的科研课题,在教师的指导下,把学到的知识与实际科研工作相结合,达到提高学生的创新能力。网络教学相比传统教学模式,更能培养学生信息获取、加工、分析、创新、利用、交流、的能力,网络教学能够培养学生良好的信息素养,把信息技术作为支持终身学习和合作学习的手段,为适应信息社会的学习、工作和生活打下必要的基础。把一些教学资源放到网上,为学生建立自学平台。在网上和同学开辟网上留言、教师电子信箱、QQ等方式为学生提供一个互动的学习平台。建立网络教学平台,提供网络学习课件,供学生课后学习。 CDIO模式下的课程教学质量监控 该课程在包含有系统的地质基本知识、基本概念和基础知识的同时,重点突出了与煤矿生产紧密结合的地质知识和理论。课程内容庞杂,涉及多个地质分支学科,但围绕煤矿生产这一中心,将众多学科知识进行了有机整合,并融入了现代科技新进展,既体现了知识结构的多样性、系统性、整体性,又突出了煤矿地质这一主题,反映了整个课程构思的科学性、严谨性。传统的课程成绩评定方法是以一次考试成绩来决定,这种成绩评定方法对学生平时的学习情况缺乏检查和监督,不能反映学生的真实能力。《煤矿地质学》课程的成绩评定包括:到课率及课堂纪律情况、完成作业的时间及质量、实验报告质量、野外实习成绩、期末考试成绩等。 结论 《煤矿地质学》授课体系能够在CDIO的模式下运行,其特点为:更新理论知识和规范,使教学和实际相结合。理论课程和实验、实习相结合。学生成绩的评定有平时、实验、实习、期末考试等多个教学环节来确定。基于CDIO理念的《煤矿地质学》教学改革的目的在于为煤炭工业建设、生产培养高素质的人才,国内国外的很多成功经验表明,CDIO的教学理念和教学方法是先进可行的,对于工科教育教学完全适用。在《煤矿地质学》教学过程中对部分教学内容、教学手段和教学方法进行了改革,取得了良好的效果。今后还将进一步把CDIO的教学理念和教学方法贯穿于《煤矿地质学》教学改革中。通过不断的教学改革,才能培养出服务于煤矿建设、生产高素质的人才。 地质学论文:地质学相关课程教育革新思考 本文作者:吴伟 高迪 宋党育 郑德顺 邢作昌 单位:河南理工大学资源环境学院 建构主义知识观、认识论和教学观 建构主义是目前最为先进的教育方法之一。建构主义理论教学源于瑞士心理学家皮亚杰(JPiaget)的建构论。皮亚杰提出了建构主义的知识观,他认为主体对客体的活动应与主体的知识结构结合起来,智慧与知识的发展在本质上是主体转变客体的结构性动作。皮亚杰还认为主体的认知结构是动作的一般协调结构及其内化的产物,是随着主体活动的发展而不断建构发展的。建构主义的教育教学观念中,认为人类对世界的认知不是终极真理,只是对客观世界的一种解释,这种解释会随着人类社会不断发展及其认知手段的不断提高而被超越和取代,而对于个体来说这个过程是建构不断更新的过程。建构主义认为学生是知识的主动构建者,他们在学习过程中以已有的经验为基础,通过在实践和学习中与外界相互作用来建构对知识新的理解。而传统的教学方式中,教师往往是向学生传递知识的中介,学生处于被传授、灌输知识状态,在学习过程中属于被动者,这与建构主义理论相悖。建构主义的教学观认为,学生的认知是主动学习的过程,他们以自身已有的知识和经验为基础,在实践和再学习过程中主动改造和重建原有经验,构建新的知识建构,而新的知识建构则在新一轮的认知过程中变更为新的学习基础,知识建构呈动态的阶梯状上升。以建构主义为教育指导思想,应当打破传统教学中以“教”为主、教师主宰课堂的状况,使学生从被动的“信息接受者”变为主动的“知识建构者”。 建构主义指导下“石油与天然气地质学”教改原则 把建构主义作为教学指导思想,应当遵循自主、真实、基础、全局、灵活等原则。自主学习是构建主义教育观提倡的方式,即鼓励学生对整个问题或任务拥有自主支配权。传统的教学方式通常设置固定的学习目标,而这个学习目标通常很难被学生接受,学生们只关心是否能够顺利通过课程考试,而不关心是否真正掌握知识精要,没有将其融入自己的知识系统进行重新建构,这样很难达到教学目标。究其原因,主要在于制订的教学目标与学生学习环境中的目标不符合。鼓励学生学习的主动性,增加其对问题和任务的自主权,教师可以同学生通过讨论获取、优选具体问题和任务,让学生感觉到其在课程学习中的主动性,感觉确定的问题是他们本人的问题,从而对学习任务产生足够的兴趣。真实性是建构主义教育观中对教育环境的要求,即为教学提供贴切现实生活、生产实际等真实情境和学习任务。真实的活动是建构主义学习环境的重要特征。真实的活动可以使学生不依赖于问题表面特征,将所学的知识更有效的运用到实际中去。课堂教学中使用贴近生产实际、真实的、复杂的任务,有助于学生运用所学知识的积极性,使他们意识到学习知识的意义所在。在“石油与天然气地质学”教学过程中,应当把贴近油田勘探、开发的实际复杂实例放入课堂讨论中,提高学生学习积极性,同时让他们在学习过程中有的放矢,明白学习、认知过程的现实意义。 建构主义十分注重基础知识结构对学习的影响,具备必需的得基础知识后,才能够针对具体问题实现新知识建构。教学的本质并非纯粹的知识传授,而在于教师和学生互动,共同构建、发展学生的认知结构。然而针对不同的认知对象,应有区别地分析他们已经具备什么样的基础,还有哪些基础知识不具备。同一课程,对于不同专业、不同年级的学生而言,因为其基础知识的差异而必须区别对待。“石油与天然气地质学”课程是地质工程本科四年级专业限选课程,学生已经学习了“构造地质学”、“盆地分析”、“沉积岩石学”等相关课程并具备此类基础,对学生的认知结构研究之后,适当地补充欠缺的基础知识,如有机地球化学、生油理论等,使其具备完善的基础知识,达到能够独立思考、讨论现实问题,并进行认知体系的自我建构,从而改善教学质量。学习任务的制订应当具有全局观念。“石油与天然气地质学”课程的教学和学习中,应当首先将该课程的整体框架介绍给学生,保证学生明确具体学习任务和整体教学目标之间的关系。每个具体教学任务完成之后,应当和学生讨论总结,明确该学习活动在复杂任务中的地位和作用,促进学生理解各学科间的基本结构和联系。没有哪种教学方法可以放之四海,针对不同内容、不同的教学对象,要懂得灵活施教。在具体的教学环节中,应当寻找教学内容的性质和学生的个体差异,教学方式因人而异,学生中心取向和教师中心取向可以交叉、混合使用,以求达到最佳的教学效果。“石油与天然气地质学”课程中的认知对象包括概念知识体系、复杂问题实践和行业规范内容等,三者性质差异较大,需采取完全不同的学习方法和教学模式。 建构主义指导下的教学改革设计 根据煤炭院校特征以及学生的专业知识背景,合理编排教学内容,以求达到最佳教学效果。教学要精简结合。河南理工大学地质专业的“石油与天然气地质学”非主干课程,其课时量为32课时,远远低于石油类院校,因此必须在遵循教学内容体系结构稳定的条件下将该课程的内容进行删减和融合。“石油与天然气地质学”基本内容包括了油气藏基本特征、油气藏形成理论、油气分布规律、油气田地质勘探4部分内容,其中前3部分内容为原理的讨论,第4部分内容实践性较强。由于课时量有限,将第4部分内容删减掉,而在具体原理介绍中加入勘探实例分析。另外,根据学生的专业基础背景,合理设置课程内容的授课方式,这样有助于学生知识结构的重新组构。比如,在油气藏形成理论的讲授中,应当对比“煤地质学”中煤演化生烃过程进行讲授,和学生讨论分析煤演化和油气演化的异同;而在油气田分布规律的教学活动中,应当加强与“构造地质学”、“沉积岩石学”、“盆地分析”相关内容的类比;在油气藏基本特征中,有关油田水特征的内容与“水文地质学”内容进行对比授课。强调学科知识系统化。“石油与天然气地质学”是一门知识衔接比较紧密的一门学科,各章节间联系紧密,在授课过程中应当重视知识系统化。例如,油气生成理论授课中,首先介绍传统生成理论的模式以及不同阶段的特征,其间可以对比学生在“煤地质学”等专业课程中掌握的煤演化过程,对比两者存在的差异和相似处,掌握沉积有机质向煤、石油、天然气转化的异同点;再分析不同油气生成理论在勘探历程中的应用和地位,找出传统油气生成理论如何指导油气田勘探,而未成熟-低成熟油、煤成油和天然气生成等理论与传统油气生成理论的区别,在油气田勘探过程中起到什么样的推动作用;最后介绍现在油气生成理论的完整模式,使学生能从发展的角度去认识“石油与天然气地质学”理论内容,从而有利于帮助学生建构系统、完善的知识体系。实验、实践并举,培养综合分析能力。 教师应该给学生提供复杂的真实问题,让学生利用已掌握的认知结构解决实际问题。在具体的实施过程中,将我国部分油田在勘探开发中遇到的实际问题纳入课堂讨论内容中,给出问题发生前的所有地质参数供学生分析,讨论方案确定后将解决问题后新获取的地质参数作为验证数据进行二次讨论,讨论过程中同学们积极回顾已经学过的相关知识内容,发现问题所在,寻求解决问题的有效途径。这样,在解决问题的同时增加学生对该学科的兴趣,完成认知结构的更新发展。另外,积极利用我校已经具备的开放实验室制度。我校与石油相关的实验室有河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室、中心地质实验室等,拥有大量常规地质仪器和大型地质仪器,学校鼓励学生在学有余力的情况下免费申请不同仪器的开放实验。由于“石油与天然气地质学”实验课时较少,应当引导学生在开放实验课题中选择石油、天然气相关实验进行练习。例如:在烃源岩质量分析过程时,鼓励参与烃源岩TOC测定、镜质体反射率Ro测定、干酪根类型识别等实验;在油源对比课程教学时,鼓励参与源岩抽提物和原油气相色谱、质谱分析实验;在储层特征识别时,要充分利用大型偏光显微镜、扫描电镜、能谱仪等进行观察;在油气运移授课时,鼓励利用不同精度显微镜观察不同类型岩石中裂缝组构,鼓励利用热台-荧光显微镜观察油气包裹体各项参数;在油气藏类型授课中,鼓励学生参与大型地震解释软件的使用,进而识别大型油气藏的类型。 在实验、实践环节启发学生解决问题的多解性,激励学生对问题解决存在多种观点,促进学生认知结构的构建和综合能力的培养。制订合理的学习目标和任务,合理安排教学内容及其顺序;针对不同内容,确定具体的教学方式、方法。根据学生的具体情况,制订合理的学习任务和目标,学习内容的难度设为中等,主要以基本概念、基础评价方法为主,涉及油田水特征、油气的物理化学性质、油气成藏静态要素组成及评价方法、油气演化模式和过程、油气运聚原理、圈闭形成及油气藏类型、油气富集控制因素、主要的油气田勘探方法概况等,其间穿插一些实例分析。教学内容的顺序也大致如上述,由简入繁、循序渐进。课程开始前,应当让学生了解整体的学习任务和目标,而在各章节开始时应明确该章节所处整个课程体系中的地位和重要性。对于“石油与天然气地质学”内容的学习,应当提倡区别对待知识差异。对于油气演化过程、油气运聚原理、圈闭的形成和有效性等基本理论框架,可以启发学生找出差异,进行知识结构的自我完善。而在具体的实验、实践环节,鼓励他们主动去寻找问题症结所在,鼓励他们在解决问题中的相互协作精神。明确教学目标,调查学生已具备的基础,找准适当的学习切入点。教学过程应当以学生为中心,联系他们原有的认识结构,找出与该教学单元相关的切入点。比如,在讲解油气生成理论时,应当用到构造沉降、煤岩热演化模式等相关知识;而在讲解油气藏特征时,会用到构造地质学中断裂系统、穹隆、褶皱以及沉积岩石学中的多种沉积相类型等相关知识。这些相关内容都可以作为新内容的引子和切入点,进而引起学生的求知兴趣。如果对于新知识的学习,学生们欠缺必要的基础知识结构时,应当先补充基础知识,然后进行新知识的学习,杜绝学生因基础不足而丧失学习积极性的情况发生。设置真实教学情境,引出研究问题。人们通常对于具体的、可闻可见的事物比较感兴趣,容易快速进入正题,而对于抽象的事物则相反。“石油与天然气地质学”是地质工程专业接触到的唯一含“油味”课程,所见所闻较少,面对初次涉及的抽象课程,学生们往往兴趣不大。 这种情况下,应当想方设法吸引他们的目光,除了讲授基本理论和原理之外,应结合国内外能源局势及油气勘探开发现状,结合我国油气勘探开发规划及其对人才的需求,吸引学生注意力的同时,让他们认清能源形势;在不同授课部分,结合油气田勘探生产中的具体问题,开设讨论、习题课堂,提高学生的动手能力和解决实际问题的能力,同时学生自觉回顾先前的知识内容,讨论课一般占总课程的1/3。这些方法启发学生自主发现问题所在,提高学生们学习油气地质的兴趣和热情。为学生提供真实的教学意境。通过学习,消除矛盾,实现新、旧知识系统的改进和更替。学习的过程包括对新信息的吸收和对旧知识系统的改进重组两个方面。学生们对地下水、构造地质、沉积学、盆地结构等基础知识方面均有零碎的旧知识系统,而在“石油与天然气地质学”的学习和反复揣摩中这些旧知识得到不断的应用,通过对油气藏生、储、盖理论的学习,可以将这些知识碎片完全吸收、消化并对其系统化,进而完成认知系统的意义建构。组织实践教学,培养基本技能和能力。“石油与天然气地质学”是一门具有很强应用性和实践性的课程,多种实践活动是帮助消化知识、构建认知系统的有效手段,这项活动不能被课堂授课所代替。例如,储层类型的识别、盖层封盖能力的鉴定、生油岩演化程度的判断、生储盖组合的判断等等,都必须在实践教学环节中进行,进而锻炼学生的动手能力,促进认知系统的更新和重构。然而,这项工作在煤炭类院校常常被忽略,建议加大实验、实践课时;而同学们也可通过选修相关的开放实验课题来完成部分实践课程。完善建构主义教学测评体系。教学测评应分教师和学生分别进行。 对于教师的测评主要在于以下几个方面:①是否从权威授课者转变为学生认知的合作者或辅导者;②是否鼓励学生解决问题的多解性;③有没有给学生创设良好的学习环境,使他们可以通过实验、实践活动进行独立探索或者协作完成学习内容;④是否给学生提供了真实、复杂的实践问题供学生分析、研究;⑤是否从学生已有知识结构出发,进行引导。另外,对于学生的测评方法也应当有所改变,不应以学生记住知识的多寡来衡量,而应当以学习中主动参与程度、协作中的贡献大小、意义建构水平等因素进行综合评价。对学生的测评内容应当包括:①学生是否积极地进行认知结构的重建和理解;②学生是否积极地参与教师、同学的协作,解决真实问题;③学生是否主动承担了更多的管理学习任务。通过同学和教师反馈的信息,学生们能够真实地认识自我、完善自我,更加积极地参与到协作、认知结构自我构建中来,进而达到增强学生们自我教育能力和水平的目的。将建构主义思想运用到“石油与天然气地质学”教学中去,遵守自主学习、真实性、基础性、全局性和灵活性等原则,因地制宜地将授课、讨论、实验与实践相结合,预期在教学上取得以下成果:教师的基础知识授课,可使同学们了解“石油与天然气地质学”的基本理论、概念和评价方法。复杂问题的课堂讨论,增加大量的自主学习机会,将大大提高学生的学习兴趣,促使其积极回顾已有的基础知识,自学相关未知领域知识,由被动学习变为主动学习,同时课堂讨论使学生们能够自主分析油气田勘探开发中遇到的真实、复杂的实际问题,而不仅仅是“纸上谈兵”。开放实验和实验课的训练,将大大提高学生的动手能力,学会如何利用实验去解决实际问题。整体性的教学方式使学生明白整个学习内容为一有机结合体,各部分内容皆有衔接和相互作用,同时和自己已有的知识结构存在大量联系,在不断碰撞、思考、实践、更新认知中完成新知识系统的自我建构。在学习过程中,学生将体会到建构主义教学方式的科学性,在未来的学习生活中学会如何自我学习。 结论 建构主义学习理论强调学习的主动性、社会性和情感性,认为学习是学生建构自己知识的过程,是新旧经验之间的双向的相互作用过程。建构主义教学应当遵循自主、真实、基础、全局、灵活等原则,合理编排教学内容。在教学实践过程中应当明确教学目标,调查学生已具备的基础,找准适当的学习切入点;设置真实教学情境,引出教学、研究问题;根据教学内容,确定具体的教学方式、方法;组织实践教学,培养基本技能和能力;完善建构主义教学测评体系。建议在“石油天然气地质学”教学中大胆尝试建构主义的理论和思想,相信会取得良好的教改效果。 地质学论文:地质学课程体制构建的思索 作者:舒良树 解国爱 王博 胡文宣 徐仕进 单位:南京大学地球科学与工程学院 一、教学内容和课程体系改革与建设的主要思路 第一,虽然通才教育是世界潮流,从专才或精英教育向通才教育的方向转变已是大势所趋,但在我国现行教学体制下,高校中的专业划分仍然过细,专业数量明显过多,部分知识老化,滞后于当代科学和社会的发展,对通用人才的一般学科训练和技能训练产生了不良影响,阻碍了素质教育、通用人才培养计划的实施进程。国家科技水平的日益提高,能源与矿产资源建设的快速发展,各部门对通用人才的大量需求,要求学习该课程的学生具备了解最新科学前沿与进展的知识储备。必须摈弃狭隘的专业意识,排除各专业间人为的隔阂,加强宽基础、广适应的课程体系建设,培养既有宽厚基础知识训练又有面向具体领域、具备扎实实践训练的高质量人才。这些新型人才不仅知识结构新、适应面广,而且动手能力强,富于创造性和学科渗透性。 第二,长期以来,我国大学本科地质教育基本上采用前苏联模式。随着近30年不断深入的改革开放,地质教育体制和培养模式也发生了深刻的变化。但总的来说,原有模式的影响尚在,专业划分仍过细,专业课程数量还是过多,学生负担过重而知识面较窄,以致对通用人才的一般学科训练和技能训练产生了不良影响,阻碍了商品经济形势下素质教育、通用人才的实施进程,不能适应时展和国家需求。因此,需要继续深化专业结构的调整和专业课程的整合,扩大学生的知识面,培养他们面对社会的适应能力。普通地质学知识面广,教学内容几乎涉及地质学所有学科的基础知识。在当今形势下,教师不仅要向学生介绍地质学各个学科的基本知识,而且要介绍各个学科间的联系及其社会、经济意义,引导学生将各科知识互相结合、融为一体,使学生有充足的知识储备,形成与时俱进的理念,在后续专业课程学习中和走向社会后能融会贯通所学过的知识。 第三,相当一段时间中,普通地质学的课堂理论教学和地质实践教学是彼此独立进行的。重理论轻实践,重课堂轻实习,重卷面成绩轻动手能力,不仅造成大学教育和生产、科研部门相脱离,而且严重束缚了学生的创造性思维和创新能力,割裂了学生对地质学知识的连贯性认识思维,不利于人才培养的系统训练,不能保证培养的毕业生符合用人部门的要求。陡增毕业生在适应期的时间与精力,降低了人才使用的效率。因此,明确教学和人才培养与形势发展和社会需求的关系,加强学生的系统知识训练、基本技能训练,是适应形势与社会的要求。必须建立并建设好以课堂教学、实验课教学、野外地质实践教学为一体的普通地质学课程体系,科学处理好三者的关系,加强实践课、实习课的教学,真正把课堂理论、实验感知和野外实践3个教学环节连为一体,理论与实践紧密结合,精英与通才培养并驾齐驱。要做到这一点,必须在时间、经费和师资上给予充分支持和保证。首先是要有一支稳定的课堂、实验和野外实践教学一体化的师资队伍,虽分工有异,但彼此配合,相得益彰,缺一不可。主讲教师不仅授课,而且参与实验课指导,更要带班野外实习,及时了解教学效果、学生掌握程度,及时调整教学内容和教学方法,确保普通地质学课程体系建设的顺利执行,不断提升教学质量。 第四,普通地质学的教学内容面广、概念多、信息量大,以往的教学基本上属于注入式教学,要求学生在专业词汇、术语和记忆方法上花气力,耗费了学生大量时间与精力。在这种教学过程中,教师只顾传授知识,学生只管接受知识,从教学气氛看,教师一人唱独角戏,学生则呈现群体失语的局面。因此,转变注入式教学模式,积极探索并实施培养学生创新意识、创新精神和创新能力的启发式教学模式势在必行。应该把学生花在基础课程上的这些精力转到基本概念理解和思维技能上来,知识面宜宽,深度宜浅。细节只是深入学习的延展,不是保证完整理解概念的前提。课堂教学中要密切关注学生的学习动向。不仅要讲解科学知识,让学生打好专业基础,更要启发、培养学生的分析能力、思考能力、理解能力、表达能力、创造能力以及解决问题的能力,使学生获得的知识与技巧协调一致。 第五,近20年来,地质学新理论、新发现的不断涌现,计算机、数字模拟、遥感技术等高新技术的不断普及和应用,要求对原有的地质学基础理论进行修改、补充、完善。而我国经济建设的快速发展和科技界日益突显的国际化进程,要求学生适应时代的变化,具有进入国际科学前沿、适应最新进展的知识储备,要求本科教学向国际化靠拢。因此,作为系统性介绍地质学原理的普通地质学教材和教学必须适应这一情况,对原教材作出相应修改和补充,反映地质学的新进展,体现普通地质学教材的科学性、先进性、系统性与普适性,满足当代地质学教学的发展需要。我国地域辽阔,保存了地球各个演化时期丰富的地质信息和物质记录。有地球上最古老和最年轻的造山带,有各种类型的盆地构造,有世界罕见的华南巨量花岗岩,有丰富的矿产与能源。 具有独特的地域特色和研究优势,形成了一些重要的地学研究和教学基地。结合有关知识讲授,适当向学生进行这些实际情况的介绍,有利于学生自信心的增强和专业兴趣的提高。此外,为了跟踪国际化进程,欧美国家都加大了教学成本的投入,每年组织学生到世界经典地区进行现场教学,如地质理论摇篮的阿尔卑斯山、美国的盆岭省等。这不失为一个很好的借鉴。当前,地质学与数学、物理、化学以及信息科学等学科相互渗透更加明显,各学科内部的专业界线日趋模糊。多学科交叉、跨学科联合、整合集成研究已成为当今地质科学取得重大突破的重要途径。现代学生要拓宽知识面,要有广阔的知识和掌握知识间互相渗透的能力,必须要具备适应多种局面、解决多方面问题的能力。 二、课程体系改革与建设的若干措施 根据国家对大学本科生培养的目标和要求,普通地质学课程体系改革与建设必须充分体现现代教育思想,定位在和世界同类课程先进水平接轨的基础上,实行教学手段科学化、教学内容现代化、教学过程多样化。具体措施包括: 第一,革新教学大纲,丰富教学内容。不仅注重当代地质学领域已经成熟的基础理论,更强调介绍新兴的理论、方法和各领域的新进展。教学内容和国际前沿紧密结合,为了拓宽学生的知识面,增强应对社会需求的能力,在新编教学大纲中,还增加了有关我国独特的地学研究地域优势以及我国地质界的突出贡献(如青藏高原、黄土高原、岩溶、热河动物群与澄江动物群、陆相生油理论、花岗岩与成矿等),以及人类社会发展所面临的城市与环境地质、地质灾害与能源矿产等问题,提高学生的学习兴趣,增强学生的使命感。 第二,编写了一整套系统化的教学材料。利用各种机会,不断收集了国内外同类课程的大量新资料,包括新版教材、多媒体课程、教案、讲义等。在了解本课程体系国际进展现状的基础上,编写一整套新的课程教材和讲义,包括新编的彩色版《普通地质学》教材、新编《野外地质认识》《普通地质学实验指导》《普通地质学思考题集》、自编的多媒体教程、网络教程、讲义和考卷集等,以提高教学质量,满足学生课内、外学习的不同需求。在新编教材中和课件中,增加当代地质学的新理论、新发现、新进展等内容,体现本课程体系的基础性、先进性、前沿性。教材和讲义在编排结构上适应学生的逻辑思维。如新编的《普通地质学》教材由20章组成,彩色图件近400幅。每章内容各具特色,环环相扣,既体现出一定的特色和新意,又不失严密逻辑。 第三,采用一系列先进的教学手段和科学的教学方法。充分利用现代化教育技术和光电设备,实行以多媒体课件为主,辅以板书,配置音响设备、标本、模型、挂图、照片等教学手段;采用经典理论与新理论、基本概念与直观图象、主要专业术语和重要概念采用双语教学、师生互动式的授课方法。提倡课堂内容为主,教材、讲义为辅的学习方法,推崇分析归纳和批判性思维,鼓励提问,即使答案正确也应该问为什么,反对死背硬记。实行高效的课堂剖析,对关键问题反复分析,使每堂课的内容都给学生留下深刻的印象。在课程的后阶段,开展不定期专题讲座,讲解文献查检和阅读的方法,介绍一般论文的写作流程和基本要领,鼓励学生尝试写文献阅读报告,让学生接受部分早期科学训练,注意发掘学生的创造性和批判性思维能力。 第四,执行多样化的教学流程。面对现代科学的发展趋势和激烈竞争的商业化社会,普通地质学课程体系建设应朝着培养和训练学生宽阔的专业知识面的方向发展。与国外发达国家相比,我国大学教育的明显差距是学生的动手能力较弱,批判性思维欠缺,自主性学习不够,基本上属于“应试教育”。为此,普通地质学课程体系应该加强对学生独立动手能力和规范化专业基本功的训练。实行“课堂讲授+实验室实验+课间野外实习+互动式讨论与答疑+野外地质认识实践”的多样化教学流程,加强各专业基础理论知识的联系与贯通,使整个课程体系成为一个逻辑严密的完整知识体系。 目前,南京大学的课堂理论教学是70学时,实验课训练30学时,课间野外地质教学1~2天,野外地质实践教学3周。为了增强普通地质学实验课的教学效果,在全国各地专门采集了一大批矿物、岩石、化石、构造等标本。在南京东郊,建立了长久性的普通地质学野外教学实习基地,辟有多条连续完整的地层剖面、多个典型直观的构造、岩石、古生物露头点等,师资配置、师生的生活设施与交通工具也有保证。为了落实国际化教学计划,正在筹建俄国贝加尔湖地区和法、意边境阿尔卑斯山的地质教学路线和基地。第五,实行多元化的考核办法。课程最终成绩按分段记分法:课程考试60%,实验课考试20%,实验报告与习题作业10%,文献阅读报告5%,课堂表现5%。这种成绩记分方法的最大好处是有助于更加全面、客观地评价学生对课程各方面知识的掌握程度,能够激发学生的专业兴趣、学习主动性和创造性思维,有利于学生的个性发展,提高学生的综合素质。 三、实践效果 实践表明,一体化的课程体系、稳定的师资队伍配置、科学化的教学手段、现代化的教学内容、多样化的教学过程,有利于现代化的地质学基础课程教育,有利于拓宽学生的专业知识面,有利于激发学生的专业兴趣和学习的主观能动性,有助于培养学生的创新思维和动手能力,有助于提高学生的专业基础技能和综合素质,满足社会的广泛需求。 首先,近10年来,我们新编的讲义和教材、自制的多媒体课件,课堂理论、实验感知和野外实践等一体化的教学过程,效果良好,很受学生欢迎。广大学生均能顺利适应后续专业课程的学习,发挥出坚实基础训练的后劲,在科研上茁壮成长。不仅地球科学学院各专业学生听课,而且还有数十名城资系基地班、中科院南古所硕士生班以及西北大学等交换生一直选听本课程。说明普通地质学课程体系建设已有一定成效,教学质量较高,享有一定信誉。 其次,课堂理论、实验课、野外地质实习的一体化教学得到同学们的好评,提高了学习兴趣,促进了创新性学习的自主性。在多年的全校教学质量评估中,连续获优秀评分,并直接或间接地得到学生家长们和后续课程教师的赞许。再次,本课程体系改革与建设对促进教学质量的提高产生了明显的效益,相关课程授课教师反映良好。主讲人每年都参加了普通地质学野外地质认识的教学实习,跟踪普通地质学的教学和人才培养,发现同学们对一年级的普通地质学课堂教学内容掌握很好。实习队的老师们、与本课程关系较密切的构造地质学、岩石学、矿物学、地球化学等相关课程的教师们,对学生的理论知识掌握和动手能力也都表示满意。 最后,在考研、出国、就业、成长等方面效益显著。调查表明,南京大学地科学院百余名学生每年就业率达到97%~100%。其中,20%~30%学生选取考研,其专业基础课普通地质学100%考试合格,考分远高于外校考生;5%毕业生考取欧美留学,国外大学对其专业基础课程掌握程度普遍满意;30%毕业生到科研院校工作,用人单位对其专业能力和基础知识评价很高;约30%毕业生转向社会求职,基本都能被录取,能很快适应工作并迅速成长为业务骨干。近年来反馈的信息表明,广大学生对本课程的教学均深表满意。反映本课程体系教学质量有保证,既有严格的科学性,又有通才教育的普适性。 地质学论文:论工程地质构造地质学的意义 作者:王晚中 李为民 龙文韬 单位:潞安矿业集团公司 中国矿业大学 湖南省煤田地质局 构造地质学在工程地质中的应用在工程地质中,把地质体内的各种构造变形,如褶皱、断层、节理、劈理,还有其他各种面状和线状构造,称之为结构面,其基本特征、相互关系及现代活动性决定了该区域内的区域稳定性、岩(土)体稳定性及地下水渗流条件等,所以,地质构造控制着工程地质环境和工程地质条件。因此,构造地质学在地基稳定性、斜坡稳定性、地下洞室稳定性、区域稳定性等工程地质问题和滑坡、矿井突水、水库渗漏、地裂缝等地质灾害问题中都有着极其重要的应用。下面着重从区域地壳稳定性、大型工程场地选址、斜坡稳定性评价、地下洞室稳定性等方面,阐述构造地质学在工程地质中的具体应用。 在区域地壳稳定性评价中的应用近年来,根据现代构造地质学研究中的大陆动力学理论和岩石断裂力学理论,一些学者提出了区域稳定性动力学理论。区域稳定性动力学理论在区域稳定性评价过程中,能够使大陆地壳动力学过程、构造和地震活动性与岩土体的工程地质条件得到有机统一,最终实现大到区域地壳、小到场地地基的稳定性合理评价。区域深层地壳的稳定性决定于地壳深部的变异层带的性质特征,按结构和流变性特征,大陆岩石圈分为四套动力学子系统[1]。第一套动力学子系统是在上地幔顶部流变层。上地幔顶部的软流圈和低速高导层之间夹着较硬的层位,在全球构造应力的作用下,软层通过流动作用使硬层发生变形,在这个过程中能产生热效应和力学效应,从而引发地壳各圈层间的拆离、剪切、增温、加厚或减薄,从而导致岩浆作用和构造作用的发生。第二套动力学子系统是在壳幔过渡流变层。地壳和地幔沿该壳幔过渡流变带容易发生较大尺度的水平位移,从而造成大规模的造山带挤压碰撞和逆冲叠覆及裂陷区的地壳减薄伸展。第三套动力学子系统在地壳软弱层。大陆地壳按流变性、能干性、持力性等可以分为软弱层和持力层两大类,其中软弱层自上而下还可以分为沉积盖层与浅变质层间的拆离面、上地壳浅变质岩层与深变质基底间的拆离面、上地壳10km处的低速高导层、中地壳25~30km处的低速高导层等。这些软弱层面构成了地壳内大尺度的水平滑脱层,常常作为造山带的逆冲推覆、伸展垮塌、拆沉作用、变质核杂岩的拆离出露边界,在拉张区中,也常常作为伸展成盆地迁移和滑动边界。第四套动力学子系统在地壳持力层。地壳持力层在横向上多被断裂所切割,其与软弱层交界处形成脆韧性过渡带,该过渡带地震易发;而孕震条件及机理决定于持力层与软弱层之间形成的动力学作用耦合关系和活动协调性。 在大型工程场地选址中的应用大型工程场地一般都位于造山带、盆地构造、盆岭构造这三类构造区带上,它们是由于近地表上地壳的挤压推覆、扩张伸展和剪切走滑的构造变形作用所形成的[2]。造山带一般都作为重大能源工程场地选址区域,资源开发、灾害防治和环境保护等工程的进行决定于造山带的结构、演化和动力学特征。根据造山带的形成机制,其可以分为逆冲推覆型、伸展型和走滑型三大类。其中,逆冲推覆构造中形成的前锋带、冲起块体和飞来峰等构造,它们的变形最强烈,形成的断裂最密集,节理最发育,岩体最破碎;伸展构造的滑覆体前缘和滑来峰的稳定性较差。在进行工程选址时,应尽量避开这些构造不稳定地区。盆地是人类主要聚居区,故其选址更为的重要,在一些大型水利工程或者地震灾后重建的居民选址工作中,比如三峡移民工程、汶川大地震中灾后重建工程、以及舟曲重大泥石流灾后的重建工程等等,需要特别注意盆地中的不稳定区域、隐伏的活动性断裂等。按成因可将盆地分为压陷盆地、走滑盆地、伸展盆地。其中压陷盆地较为稳定,除了邻近造山带一侧活动性较强;受地壳剪切走滑的影响,走滑盆地活动性较强,一般较不稳定;伸展盆地由于盆地中心地壳减薄、浅层破裂较发育,而盆地边缘则受边界活断层的影响大,所以伸展盆地的中心和边缘稳定性最差。还有,盆地的上下不一致常常导致其转换处发生地震;盆地内部的隐伏断裂常常导致地表发生地裂缝,直接威胁工程建筑的安全稳定,比如大同地裂缝的形成,是由于新生代以来,同盆地受来自青藏高原和太平洋方向的侧向挤压,而导致右旋剪切拉张以及地幔上隆,区内地壳减薄,基底地壳断裂发展到上地幔,再伴随着断陷作用而发生地震和地裂缝。盆岭构造是大陆浅层构造中的重要类型,其由正断层形成地堑、地垒、掀斜和犁式断层等组成,其中隆起区为稳定区,沉降区为非稳定区。 在斜坡稳定性评价中的应用我国是个多山区的国家,每年都会因为斜坡地质灾害的发生而造成人员的伤亡和财产的损失,因此,做好灾前的斜坡稳定性评价十分的必要。滑坡、崩塌、泥石流等是斜坡地质灾害中最常见的三种,它们发生的主要因素都是来自自然方面的地形地貌、地质构造、地层岩性、岩土体结构特性、新构造活动及地下水条件等。其中,地质构造控制着中国山体的总体格局,新构造活动的强弱反映该地区地壳的稳定性,而地貌与构造共同控制着滑坡、崩塌、泥石流灾害的发育程度。所以,滑坡、崩塌、泥石流的形成与断裂构造之间有着密切的关系,断裂的性质、破碎带宽度、节理裂隙的发育程度及其组合特征等都是影响斜坡地质灾害的重要因素。在工程地质学中,通常根据岩体的结构面发育类型及程度将其分成Ⅰ~Ⅴ5个等级,不同等级的结构面的性质与组合形式不同,以此来判断岩土体的稳定性与变形破坏方式,从而进行斜坡的稳定性评价。工程地质学中的结构面就是构造地质中的构造结构面,指岩体中具有一定方向、力学强度相对较低、两向延伸的地质界面(或地质带),例如岩层层面、节理、软弱夹层以及各种成因的断裂、裂隙等,反映了在长期内外动力作用下的地质构造现象。滑坡的形成与发展受地质构造的影响表现为两个方面:第一,滑坡往往沿断裂破碎带成群成带的分布形成;第二,滑动面的空间展布及滑坡的范围受到岩层面、断层面、节理面、片理面及不整合面等各种软弱结构面控制。因此,在斜坡稳定性评价中,必须先根据结构面确定滑动面的总体形态和空间展布,从而确定其规模,以此来采取相应的预防措施。地质构造对崩塌的控制作用也表现在两个方面:第一是断裂构造对崩塌的控制作用。具体表现在,当陡峭的斜坡走向与区域性断裂平行或大致平行时,沿该斜坡发生的崩塌一般较多;而大型崩塌往往发生在几组断裂交汇的峡谷区;在断层密集分布区,岩层较破碎,坡度较陡的时候,斜坡常发生崩塌或落石。第二,褶皱构造对崩塌的控制作用。褶皱核部岩层变形强烈,大量垂直层面的张节理在核部形成,而且在多次构造作用和风化作用的不断影响下,破碎岩体往往产生一定的位移,从而形成潜在崩塌岩体,当褶皱轴向与坡面方向垂直时,斜坡一般多产生落石和小型的崩塌;当褶皱轴向与坡面平行时,在高陡边坡上就容易产生规模较大的崩塌。由于构造作用形成的高差大、高坡度及大面积的流域沟谷等地形地貌,新构造运动下形成的岩体变形与构造结构面,为泥石流的发生创造了必要条件。因此,可以从构造角度分析泥石流的产生条件,提前做好预防措施,可以达到杜绝灾害发生或者减少灾害损失的目的。 在地下洞室稳定性维护中的应用地下洞室开挖后,如果不加以支撑和维护,则洞室围岩绘制地应力的作用下发生变形或破坏,在采矿界这种现象称之为地压显现[3]。在矿井事故方面,由地压造成的危害主要有顶板下沉和垮落、底板隆起、岩壁垮帮、支架变形破坏、采井冒落、岩层错动、煤与瓦斯突出及岩爆等等。这些事故发生的主要原因取决于围岩的岩性和结构,特别是当岩体的地质构造发育充分而且复杂的情况下,洞室开挖后,容易形成构造应力集中区。比如在断层、软弱破碎岩墙或者岩脉等软弱结构面附近,往往容易形成应力集中区,若不加以防范,则很可能发生事故。通过对矿井地质构造的分析,根据构造纲要图对锚杆支护方式提供指导,可以取得良好的支护效果,保证安全生产。比如,在煤矿开采过程中,当掘进到向斜、背斜的轴部转折端或断层、陷落柱时,地质人员根据收集到的顶煤厚资料和煤层的节、劈理、产状及含水情况以及巷道冒顶情况,准确地绘制出构造纲要图,然后综合分析影响巷道支护的地质构造因素,用所得出的结论预测巷道掘进前方可能遇到地质构造,从而采用合适的支护方式。 由上面的分析可知,构造地质学在工程地质中有着十分重要的作用,特别是在山区,一些工程地质问题中甚至起着决定性的作用;离开构造地质学搞工程地质,不仅使得工作将变盲目,可能浪费很多的材料与人力,而且容易引发新的地质灾害,造成人员的伤亡和财产的巨大损失。例如,汶川地震灾后重建的县城,在灾后第二年的暴雨之后又被泥水所掩埋,不仅造成了极大的经济损失,而且给当地的灾民造成更大的心理阴影,不利于社会的和谐稳定发展。所以,在今后的工程地质工作中,一定要首先从构造地质学的角度认真分析拟建工程所在场地的整个区域的稳定性,确定稳定之后或者采取相应的措施可以维持稳定之后,再结合当地具体的地质构造分布情况,对工程进行详细设计、施工,最终达到安全、经济、效益的统一。 地质学论文:地质学教学革新探讨 作者:许云 单位:河北工程大学 运用多样化的教学方法 (一)科研成果与教学内容相结合教师在教学过程中不但要讲授基本知识,还要拓宽学生的视野,引导学生了解前沿的科学问题。在课堂教学中将科研成果与教学内容结合起来,会取得很好的效果[3]。例如,在讲授岩浆作用时,结合我国华南钨锡等金属矿床的成矿实例,讲述岩浆岩与多种金属成矿之间存在的内在联系,通过这些具体的教学实例不但让学生明白岩浆岩与矿产资源的关系,激发学生学习相关内容的兴趣和热情,而且还将学到的有关岩浆岩的知识与有关的学科联系起来,达到“学有所用、学有所悟”的教学效果,从而更好地认知学习的任务和目标。 (二)讨论式教学地球科学的研究对象具有漫长的演化过程,人类对地球的认识也是不断发展与完善的,现在对很多地质问题的认识尚未统一,也许我们今天认为是合理的解释[4],若干年后可能会发现是不完全合理的,因此,在对学生传授知识时不能局限于一种理论的解释。对于同一地质现象,从不同的角度、层面去思考就会得到不同的结论,如果教师能够因势利导,调动每一个学生的主观能动性,往往会收到意想不到的效果。例如,在讲授竹叶状灰岩成因时可以采用讨论式教学方法,引导学生不要拘泥于课本上的成因机理,要让学生充分利用各种资源进行文献查阅,资料整理,并给出自己认同的观点。在课堂上以小组为单位进行讨论,并对不同小组的观点进行分析、辩论,创造一种开放活泼的课堂氛围。在这种教学模式中教师不再只是一种角色,同时也担任朋友、团队成员这种平等的关系[5],与学生共同去发现问题,分析问题、解决问题,使每个学生得潜能都能得到充分发挥。 改进教学手段 (一)积极使用多媒体教学在地质类专业教学中,多媒体教学已成为当前教师首选的教学手段。利用多媒体教学在减少抽象的文字描述的同时,可加入大量的图片、动画、视频等教学资料,使教学内容更加丰富、直观,使学生在听觉和视觉上得到满足,同时也引发学生的好奇心,调动学生的思维[6]。如在讲授河流的地质作用时,可以用动画的形式展现河流从幼年期发展到壮年期及走向老年期的整个过程,同时辅以典型的不同发展时期的现代河流图片,让学生更深刻的理解河流演化过程中发生的侵蚀、搬运、沉积作用的特点;在讲授内动力地质作用时可以让学生观看《火山》、《地震》等视频,还可用动画演示汶川地震的成因;在讲授外动力地质作用时可以让同学们观看有丹霞地貌形成的美景,领略流水创造出的变化莫测的溶洞和秀美的桂林山水等。通过这些不仅让学生学到地质知识,还增加同学们对地质现象探索的欲望,增强对本专业的兴趣。 (二)营造愉悦的学习氛围多数学生都有一个共同的心理特点,喜欢某位老师就会爱屋及乌的喜欢其课程;哪门课课堂气氛活跃,学生就喜欢哪门课,因此,在授课时教师应注意自己的形象,展现自己的个人魅力。比如,生动的教学语言,富有哲理的思想及融洽的师生关系等,这些会直接影响教学效果。教师要善于利用心理学中的负强化理论,积极鼓励学生,鼓励他们勤于思考,大胆提问,是学习成为常态而不是负担。实践证明,愉悦和谐的课堂氛围可以大大提高学生的学习兴趣和积极性。 加强实践教学环节 (一)精选野外实习线路普通地质学教学内容最突出的特点就是实践性强。为了让学生充分理解书本上的理论知识,除了室内的实验外,还必须进行野外调查工作,运用“将今论古”的思维方法,使每个新生能从地质实践中认识分析典型的地质现象,理解地球科学的基本理论和知识。普通地质学的野外认识实习是新生第一次野外地质实习,这就要求选择的实习内容要具有简单和典型的特点。通过地质认识实习,首先使学生初步掌握地质学基本知识,如认识一些常见的造岩矿物和三大岩石类型,掌握在野外如何鉴别与描述岩性、构造及地层的方法[7]。除了选择地质现象丰富的线路外,还要考虑选择景色优美的地方作为普通地质学认识实习地点,这样可以让初次接触地质的大学新生感受到自然的美,从原先枯燥乏味的书本中体会地质工作的“乐趣”,化解对野外工作的恐惧心理,增强对本专业的信心与学习兴趣。 (二)将地质现象与日常生活相结合为了加深学生理解“普通地质学”教学内容,除了对实验室的标本观察描述外,还经常组织学生在课余时间观察校园建筑中保存的各种地质痕迹和地质现象[8],如在校园教学楼内的地板砖、墙面、柱面很多都是由晶粒粗大的花岗岩、雪白致密的大理岩、晶形完整的闪长岩、辉长岩等石材装饰。在这些装饰石材表面不仅可以看到清晰地岩石结构与构造,还可看到一些常见的造岩矿物,如晶形完整的石英、长石、辉石、角闪石等。校园中的假山主要为石灰岩与白云岩,在这些岩石的表面可看到溶沟等溶蚀痕迹,在白云岩中可看到白云岩发育清晰的刀砍纹构造。在教学过程充分利用地质陈列室的优势,安排学生参观学习,让学生近距离接触典型的地质构造、矿物岩石标本、模型、生物化石等,让学生随时都能观察与感受地质现象。通过这种将课堂、实验室和室外观察结合起来,利用自然界丰富的地质现象来弥补理论教学的不足。 (三)组织地质科普活动为了激发大家学习地质的兴趣,发挥实验室、实习基地的作用,每年都会组织地质专业学生对非专业学生进行科普宣传活动。活动的主题,展出的图片、模型、矿物岩石实物均由学生自己选择,解说工作在教师的指导下由学生团队进行讲解。俗话说,要想给别人一滴水,自己必须有一桶水,在这一过程中学生必须深入学习专业知识,查阅诸多相关资料才能达到为他人讲解的能力。通过这一活动不仅培养学生自主学习的能力,还加深对所学知识的深入理解。 本文对新生对地质类专业缺乏兴趣的原因进行剖析,提出通过普通地质学来激发新生学习地质的兴趣的一些途径,首先,对地质类专业学生加强专业思想教育,加深专业认识,了解本专业的学习内容、方法、目标及就业方向等;其次,普通地质学的教学手段和实践教学环节出发来培养大学新生学习地质的兴趣。总之,在教学活动中要时时以学生为中心,不断激发同学们对地学的兴趣,从而促进其积极主动的学习,最终达到献身地质行业的目的。 地质学论文:提升水文地质学教学成效的思考 作者:肖维 单位:西华大学能源与环境学院 有侧重地讲授地质学基础知识。水文地质学作为地质学的分支,要求学生在学习过程中必须具备岩石学、矿物学和构造地质学等地质学基础知识。但由于教学大纲规定的学时有限,且学校未开设地质学专业,教师在教学过程中,不可能按照《地质学原理》的模式来教授这部分的内容。因此,要有侧重点的使学生掌握三大岩性特征、地质构造、地质年代、地质读图等重要内容。同时,教材中与本课程联系不大的其他内容:如地球概述等可以通过科普知识的形式进行简单介绍。 结合注册公用设备工程师(给水排水)考纲,有的放矢地教学。注册公用设备工程师(给水排水)制度,不仅有利于规范从业人员水平,并对给水排水工程专业的教学改革起到导向作用[1]。注册公用设备工程师(给水排水)考试分为基础考试和专业考试,该考试实行全国统一大纲、统一试题的考试制度。基础考试分为基础考试(上)和基础考试(下),其中基础考试(下)为专业基础课,共120题(每题1分),包括水文地质学共计20分。在考试考纲中明确规定了每门课程的考点,因此在教学中,教师可以依据考纲有的放矢地安排教学的重点章节,使学生扎实地掌握给水排水工程专业基础知识,使其具备良好的专业综合素质及应用能力。考纲考点主要分布在地下水储存、地下水运动、地下水分布特征和地下水资源评价等内容中,因而教学中的重点章节应安排在地质构造、地下水形成、分布、循环、地下水流向井稳定运动和地下水储量计算及开采量评价等。对于重点章节的教学要做到条理清晰,在知识的深度和广度上下功夫。 巧用多媒体教学,激发学生学习兴趣 传统的教学对于概念和理论的阐述往往是抽象的,学生无法获得直观的感受,但形象的材料才易于被大脑接受和记忆[2]。多媒体改变了传统教学中粉笔加黑板单一、呆板的表现形式,能将抽象、生涩、陌生的知识直观化、形象化,激发学生学习兴趣,调动其主动学习的积极性。由此可见多媒体教学的优点在于将知识点和图片、动画有机结合起来,直观地展示给学生。另外由于课时所限,省略了实践环节的教学,学生不能通过野外地质工作加深对于概念的理解,故通过多媒体教学展示矿物、岩石和构造就显得尤为重要。例如,将能反映岩浆岩、沉积岩和变质岩的形成过程、结构及构造特点的图片制成多媒体,使学生基本能辨认一些常见的岩石,进而深入理解岩石特性;通过观看火山爆发、地震等短片,使学生了解火成岩的形成、结构以及地球内部状态等。 采用有声、有色、有形的课堂教学模式,加深学生对于概念的理解,有助于记忆。但要避免多媒体放映过快,学生一味抄笔记的现象发生,教师在教学中需配合适当的讲解和板书,将知识要点进行板书,再穿插实际工程讲解,才能使学生充分认识到水文地质是一门与实际工程紧密联系的学科,而且掌握了将理论知识运用于工程实际的方法,提高了学习这门课程的兴趣[3]。 重视课前复习和课后练习 在每堂课开始新的教学内容之前,教师可以对上堂课的重要知识点进行提问并梳理上节课的主要内容,所谓温故而知新,此举在于承上启下,并通过提问使学生尽快进入学习状态。课后布置一道习题,帮助学生在课后记忆重要的概念,要求学生在答题时尽量用自己的语言组织答题,而不是抄写书本的段落。 结语 水文地质学作为给水排水工程专业课程体系中不可或缺的一门专业基础课,如何提高学生的学习兴趣是取得良好课堂教学效果的关键。在教授理论知识时,精选教学内容,配合使用多媒体教学,并尽量与工程实践相结合,才能使课堂教学具体生动、易于被学生接受。同时还应重视课后作业的布置,发挥学生的主观能动作用,帮助学生巩固理论知识,培养学生的自学能力。 地质学论文:构造地质学教学状况及思索 作者:孙永河 刘玉敏 付晓飞 杨文璐 单位:东北石油大学地球科学学院 书本知识与实际应用脱节构造地质学的教学不同于英语、数学等基础课程,构造地质学是理论性、实践性都很强的课程。它是由理论课、实验课及野外实践三个环节构成,描述性的内容较多,而计算公式和复杂的推理较少。我校在构造地质学的教学安排中没有合理的分配这三个环节的教学时间,使得理论课与野外考查课间隔时间太长,不能将学习的理论知识及时有效地在实际的实践中得到应用,从而使得学生不能很好的理解所学的知识,影响学习效率和教学质量。 学校选择的教材较单一教材建设是实现教学目标的基础,选择一本好的教材是实现教学大纲、教学目标与内容的根本,也是统一教学内容与保证教学质量的前提。由戴俊生老师主编的《构造地质学及大地构造》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,主要是针对地质学专业和资源勘查工程专业的本科教学而编写的。该书本着加强基础、培养能力、追踪学科前沿和突出石油特色的原则,系统地介绍了岩层产状、应力、褶皱、节理、断层等的基本概念、基本理论和基本研究方法。将基本地质理论与实践作为重点,有轻有重、层次分明、突出重点、强调特点,较好地保证了地质类专业的教学效果。我校的资源勘查工程专业及资源勘查技术等其他地质相关专业均采用该教材,但该教材在构造地质学分析与研究方法教学方面不能满足教学需求,因而对于提高学生实际工作能力有一定的局限。 目前,构造地质学的教学在学生、老师和学校各个环节都存在很多问题,致使构造地质学的教学质量没有得到显著提高。针对存在的这些问题,结合多年来科研和教学经验,本人提出一些看法和改革建议: 介绍专业应用领域和前景,激发学生的学习热情为了避免学生盲目学习,缺乏学习的积极性和主动性,这就要求我们在新生入学时或专业课开课前,尽量抽出一部分时间大致介绍一下专业的概况和本课程的应用领域和前景。可以邀请一些油田工作人员和专业课老师为学生举办一些介绍相关的专业背景知识的讲座,也可以从国际和国内能源发展状况来说明石油工业的重要性。石油作为一种战略物资,越来越受到各国的重视,其实质就是对石油能源的争夺。我国现在也高度重视石油工业的发展,把石油作为重要战略物资,放在优先发展地位。介绍我们所从事的地质勘探专业是石油工业的龙头专业,事关石油工业的突破和发展,这就更依靠年轻一代的大学生努力和拼搏。通过讲解,培养学生的专业理想,激发学生的专业兴趣,增强学生对所从事专业的自豪感和荣誉感。同时介绍一些学习专业课的方法,特别是对于构造地质学这种专业基础课,它不同于公共基础课,需要学生改变学习思维和方法。 建设优秀的教师队伍教学过程,即指教学活动的展开过程,是教师根据一定的社会要求和学生身心发展的特点,借助一定的教学条件,指导学生主要通过认识教学内容从而认识客观世界,并在此基础上发展自身的过程。对于年轻教师而言,通过组织培训交流来积累经验,还可以通过专家组的听课评审来不断提高实际的工作能力。教学过程作为一种特殊的认识过程,是促进学生全面发展的过程。年轻教师在教学过程中要明确有计划、有目的地引导学生进行认识的过程,要明确教什么、怎么教,并避免灌输式的教学,提倡参与式的教学,引起学生的求知欲;要避免结论型的过多而问题型的甚少;要避免教学设计过细,教学“弹性区间”较少。只有做到这些才能让学生过多的参与进来,变学生的适应性发展为创造性发展,变学生的被动学习为主动学习,从而免去了填鸭式的教学模式,能更多的开发学生的应用能力和智力。总之教师是课程实施的主体,教师的教学能力也关系到培养人才的质量。因此,提高教师的整体素质、强化教师的竞争意识和责任意识,有助于教学水平和科研水平的显著提高。 注重能力培养的实践教学构造地质学是理论性和实践性都很强的课程,除了良好的理论教学之外,构造地质学野外实习教学也是重要且必须得教学环节。学生通过老师的课堂讲授掌握教学大纲所要求的基本知识、基本理论。但学生在对于构造地质学这门课程的学习时,普遍觉得枯燥、难懂、难记,对于一些抽象的概念、术语更是束手无策。基于这种情况,我校在进行构造地质学的教学安排时,加大实验教学和野外考察的课时。为了培养和锻炼学生的动手能力和创新意识,培养学生的地质思维,实验课要以学生为主体,放手让学生尽量独立完成实验,教师仅就基本原理和要点进行讲解和辅导,锻炼学生的地质思维和文字表达能力。在做好实验课的同时还要强化野外实习,虽然通过理论课程和实验课的学习,学生对地质构造现象有一定的概念,但对相应的构造地质学内容了解还是比较少,不全面且抽象,加上实际地质构造现象的复杂性和多样性,使得学生不能将课堂学习的内容和实际构造现象完全融会贯通。所以野外实习对于构造地质学的教学来说是必要的教学环节。同时应合理安排理论课、实验课和野外实习的的教学日程。只有这样才能使学生做到理论与实际融会贯通,使抽象的概念描述转变成具体的地质现象。 合理选择教材,相辅相成合适的教材是一门课程成功的关键因素之一。我校本科生培养阶段所用的教材对于基本概念、基本知识、基本理论的教学是可以满足要求的。但是对于分析和研究构造地质学、培养和提高学生实际工作能力的目的还有所欠缺。因此,从全面提高构造地质学的教学质量的角度出发,还应在教材选择方面有所改革。对于不同类型的学生,在遵循大纲要求的前提下,对其教学内容进行适当的调整。特别是对于一些转专业的学生来说,在没有一定专业基础的前提下学习构造地质学会很吃力,所以对于这种情况的学生要积极引导,指导他们在课余时间主动自学,并与本专业学生多多交流。同时对于本科生和研究生教学要有所侧重,既要避免教学内容的重复还要防止有所遗漏。总之,应结合我校实际情况,合理选择教材,为提高构造地质学的教学质量提供良好的基础条件。 专业课教学是大学教育中一项极为重要的内容,教学质量的好坏直接关系到专业人才培养的质量,甚至对学生今后的发展都会产生重要影响。因此,无论从学校、教师还是学生的角度,都要高度重视。要根据我校实际情况和教学现状,不断进行探索、改革,培养学生的专业兴趣,激发学生的学习热情,提高教学质量。 地质学论文:构建地质学教学的对策 作者:孟元库 潘澄雨 单位:中国地质大学(北京)地球科学与资源学院 课堂教学应以学生为主体,老师把所要讲授的内容提前告知学生,由学生代表去讲,从而针对所讲内容提出问题,并由学生解答问题,若解答不了,再由教师具体讲解。引领互动式教学,促使学生主动地学习、自发性学习、合作式学习,在条件允许的情况下,可进行小班授课(20~30人),小组学习,根据不同的教学内容可采取不同的教学组织形式(图2),做到小课堂连着大问题。同时组织形式的开放性与“随意性”,打破教学的预期性,让学生的学习过程随着课堂的发生而发生,随着问题的发展而发展。因此,只有在教学中把学生放在第一位,发挥学生的能动性,教师去辅导、引路,而不是灌输,才能提高学习效率。否则很难激发学生的兴趣,更不用提培养构造地质学人才了。 注重实验,改变传统实验模式 构造地质学是一门实践性很强的学科,近1/3的学时都是在实验室完成的。因此,实验室的教学质量对于保证课程的教学质量至关重要。以往的实验教学多以理论为主,比如计算断层的位移滑移距离,计算某一个地区的应力大小来推测出应变大小,这些都是基于前人的资料,使自己的计算结果与前人的一致或相近,否则就要重新计算。笔者在本科阶段的学习中早已体会,这样的实验教学方式,违背了培养创新型人才与研究型人才的目的。笔者认为,学校的实验教学不应只注重实验结果,应该把工作重点放在实验教学过程中,让学生在实验的过程中明白基本原理,以便对课上的理论有更深刻的理解。例如,在研究岩石破裂时的受力情况、断层的形成过程和断层在空间的展布形态时,应提前做好可模拟实验的人造地层或人造岩石(自然岩石和地层可能需要很长时间,而且很难完全取到合格的没有变形的地层),让学生亲眼目睹岩石的破裂和断层的形成过程,即从无应变到一点一滴应变的积累以致最后褶皱断裂形成的全过程,而不是直接告诉学生结果,忽略岩石形变与断裂的过程。对于最后取得的结果应顺其自然,关键是让学生从实验中明白岩石变形动力学机制以及从微破裂到宏观破裂的全过程,而不是单纯验证已知的结果。让学生自己动手操作实验,记录实验过程,才能做到全方位激发学生潜力,为每一个个体提供思维发展的空间。 培养定量思维 在构造地质学的教学中,定量的内容必不可少。传统的教学方式是把地质学当做一门以描述为主的课程来教授,定量的东西较少。很多专业词语常用表述得不够准确,没有形成统一的认知,在野外每个人的认识是不同的,难免有所差别。例如,2011年11月份的研究生中期汇报中,一名硕士生由于定量化思维的模糊,在进行地震剖面构造解释时,冠以全篇逆冲推覆构造的假说。评审教师万天丰教授在审阅后无奈地叹道:“这不是学生的错,是老师的错。”最后万天丰教授做了纠正。他还指出在教学中很多教师没有对逆冲的位移量加以定量化,只是描述性地讲解,导致很多学生没有定量化的思维模式,以至于工作学习中错误不断。另外,对节理和规模过小的断层没有定量规定,只是描述性的区别,因此学生在野外对于位移量很小的断层不免误认为节理,到底位移量大于多少定性为断层,小于多少定性为节理(假如可以把位移量大于1mm的叫做断层,反之为为节理)。再次,破劈理与节理的定义也很含糊,很多构造地质学课本把破劈理定义为很密集的节理[1-3],这让人很难琢磨。笔者认为教师应该在教学中对某些概念加以定量,应该主动地引导学生培养定量的思维方式,使构造地质学成为一门真正的地球科学而不仅仅是一门描述性学科。再者,尽早让研究生参加科学研究、技术开发等学术科技活动,并得到基本的的科研锻炼,在此过程中培养他们的科学定量思维。 改革培养计划 一个好的、科学的培养计划对于优化资源配置以及提高人才培养质量有着重要的意义。目前根据中国地质大学(北京)硕士研究生招生计划(2010年),每名硕士生导师可以辅导多名研究生,即每名导师最多可培养学生20多(除博导外)人,基本上相当于本科一个班的人数。学生太多,导师不能亲自指导,最后就形成了“博士生带高年级硕士生,高年级硕士生带低年级硕士”的怪圈,而导师却失去了培养人才的根本性作用。这种现象是我们目前硕士研究生培养中较为常见的,却没有得到根本的改变,归其原因:(1)教学任务重,培养研究生的时间所剩无几;(2)生产科研项目多,任务急,忙于项目汇报等;(3)利益荣誉驱使—多项目、多经费,多学生、多劳力。导师考核制度不严格,对于近三年在研究生导师考核制度中不合格的教师应取消其培养计划,以便确保研究生培养质量。另外,改革构造地质学考试方式,全面实行教考分离。目前构造地质的专业课考试主要以闭卷为主。考试题目和历年相同或者相似(很多学生借鉴历年考题来复习,目的性太强,考什么复习什么),主要都是简单论述题目,缺乏主观性题目和创新型题目,题目过于机械化,无法真正考究最终的科研能力。再者,考试没有完全实行教考分离,任课教师担任出题人,以至于无法验证教学成果,对于人才的选拔没有实际意义。只有完全彻底地改革培养计划,才能从根本上科学、系统、高质量地培养学生,为未来的地质学发展注入新鲜血液。 培养全面人才 目前学校的课堂教学,分工过于精细,构造地质学教师只教构造,对于构造地质学中涉及岩石的问题全部归于岩石学课程,而岩石学中遇到的岩石应力分析问题重新推回给构造地质学,割裂了岩石学与构造地质学的密切联系,从而很多时候造成了一个教学上的“空白区”。因此加强学科的联系是毋庸置疑的,构造地质学不是一门独立的学科,它需要岩石学、地球化学等相关学科的支撑。教师在教学中应注重多学科的联系、激发学生的发散思维,培养学生的多元思维是其肩上的重大责任,也是培养全面人才必不可少的。另外,在课堂教学中应注重外语教学,它对我校迈向地球科学领域世界一流大学起着至关重要的作用,因为没有一流的外语教学就谈不上创建世界一流大学。而外语教学中应旨在大力发展英语语种的同时,注重发展其他语种的教学,即常讲的“多语种”教学,这对地质学教学来说刻不容缓。由于专业的特殊性,以地球为研究对象,走出国门去研究是构造地质学人才不可避免的,因此外语对于培养地质学人才的重要性就不言而喻了。最后,进行课程体系的改革是时展对培养全面人才的基本要求,促成课程改革的一个重要的外在原因是社会时代的发展。如果我们还固守在传统的教育观念和陈旧的课程体系上,是不能适应现实社会和未来世界的发展要求。笔者相信,通过教学模式以及人才培养方式全面彻底的改革,以人才培养为主,给他们更多的科学研究机会,并积极开拓他们的国际视野,在构造地质学学科建设上力争一流,我国的构造地质学发展必将迎来新的辉煌。 结论 (1)授课方式的改进是培养新一代地质人才的前提,从传统的教师为主到以学生为中心的转变,是人才培养的关键与重中之重。(2)实验是检验教学理论的基石,要关注实验过程,更要把实验的权利交给学生,要淡化最后实验取得的结果,即过程是关键,学生是主体。(3)时刻明白定量化是衡量一门理工学科的基本要求,在构造地质学的教学中,教师要时刻培养学生定量化的地质思维,学会用理论公式去总结野外现象,用理论公式去推导与预测地质现象。(4)在培养人才方面不要单一的、传统的教什么授什么,要引导学生建立多学科思考的思维模式,多语种的教学以及旧课程体系的改革,为未来培养优秀的地质学人才打下坚实的基础。 地质学论文:水文地质学教学方式创新 作者:马亚杰 常江 韩秀丽 单位:河北联合大学矿业工程学院学 教学方法改革 本课程教学改革的任务要求能够实现小课时、大容量、重点突出,强化应用能力及创新能力培养。首先,借助多媒体教学手段,精心制作内容丰富、知识点凝炼、逻辑过程合理的多媒体课件,课件形式上文字精炼、以图表为主,形象直观、主题突出。水文地质学十分强调实践性,许多概念描述现实地质存在,许多理论紧贴实际生活,因此在课堂讲授中大量采用“概念联想实际”、“理论联系实际”以及“启发式”、“引导式”方式,与学生互动讨论,活跃课堂、深入理解问题。以第二章地下水赋存中的潜水部分为例,将对潜水的描述,凝练为地下水面-隔水底板-潜水-地下水埋深-含水层厚度-等水位线图概念串。前5个概念以一张图清晰展示,启发学生联想生活中的实际,思考这些概念对应什么实际问题,比如地下水埋深,会对应取水井最小深度,井中水位会上下变化。等水位线图也以一张幻灯展示,启发学生思考,这样一个水位场的情况下,设置水源井选择什么位置,这个水源位置各有什么优点和缺点。在“引导式”教学中,结合教学重点设计了两个“工程问题引导式”补充教学内容,以锻炼学生的“解决问题式”而非“解题式”工程思考能力,培养理论联系的思维习惯,提高应用能力。如在第四章中,以“矿井涌水量预计”问题为引导,阐述达西定律的应用,并使学生掌握含水层划分求参、井流计算的方法,认识涌水量预计的工作流程与内容,教学引导流程如图1。 解决问题的“工程问题引导”较之于简化了的“解题式”引导,能更综合、多方面融合知识与理论,极大地激励了学生们主动思考问题的主观愿望,培养了学生们的地质思维和空间想象能力,使课本上抽象的理论变为活生生的知识,使孤立的知识变成了一个有机的整体。活跃了课堂气氛,学习也由任务变成了乐趣,由被动变成了主动。现行应试教育模式影响下,国内大学生自主学习的热情与能力上受到限制,与国外相比专业课课外延展不足、有难度,但课堂外延展是课堂教学重要的补充,能极大扩展学生学识容量,更有利实现小学时大课堂。在教学中我们设计了多种形式配合指令、建议与激励,加强课堂外拓展。(1)组织学生课下观看有益的影像资料,如山西襄汾县“9.8”特别重大尾矿库溃坝事故动画模拟演示、开滦赵各庄矿九东F3断层滞后突水多媒体演示、开滦东欢坨矿水害案例多媒体演示等;(2)设计学生感兴趣的问题,以调查报告、研究论文为作业方式,指令学生分组进行课下资料查询、问题研究与总结,老师跟进阶段,进行过程控制,避免没有工作只有结果的抄袭;(3)当前资源勘查行业外向化快速发展,对学生外向能力有了更高和更紧迫的要求,水文地质学基础为导论性课程,内容丰富,理论上不复杂难懂,很适合配合进行专业英语训练,因此整理并选择出内容适当的水文地质英文资料,建议并激励学生进行翻译,提高学生外向能力。(4)应用学术报告、工程师讲堂等方式进行课堂外拓展。 考核方式改革 在课程教学中,考核方式具备检验和激励双重功能。一方面要实现全面、客观、公平的检验学生的学习情况,另一方面要充分利用它的激励功能,特别是在课外拓展学习中的激励性。在该课程的考核方式改革中,细化了考核因子,采取成绩一(C1)、成绩二(C2)和成绩三(C3)三种成绩计算方法,如图2所示。图中上一级指标等于下一级指标乘以百分比权重的加和,如C1=P*30%+K*70%。为使考核更具激励性,最终成绩取三种成绩中的最大值。考核方式更加灵活、全面、可操作性好。 结语 地下水与人类生活息息相关,水文地质学基础课不仅是专业教学,也是素质教学,知识性、趣味性、实践性融会贯穿于每章每节。教学内容不断融入代表学术前沿和发展的新元素,教学及考核方法灵活机变,需要教师以责任心、热爱心、积极心渐进摸索,“流水不腐,户枢不蠹”,才能培养出优秀青年人才。 地质学论文:旅游地质学课改思考 本文作者:齐武福 王娟鹃 单位:云南国土资源职业学院 云南国土资源职业学院依托自身在地学方面多年以来积累的办学优势,率先在高职旅游管理专业开展旨在培养云南旅游业急需的高级应用性地学导游类人才的教学实践。在该专业的人才培养计划中,《地质学基础》被认为是一门必修的主干课程。就同名称或同性质的课程而言,综合性大学地理专业,师范院校地理教育专业以及地矿、水利、测绘、农学等专业开设的本课程已有相对成熟的课程标准和实施模式。但对高职旅游管理专业(地学导游方向)拟开设的《地质学基础》课程而言,在既无现成课程标准,又无合适教材的情况下,不论是课程目标和内容的确定,还是总课时数和课时的分配,都只能模仿和借鉴本科模式。但实施的结果表明:课程明显脱离了学生的实际———学生学习这门课的过程相当吃力,学习成绩不理想,未达到预期的课程目标。 一、降低和强化 上述问题的出现和存在与学生高考成绩居中,客观上存在着学习目标不明确,学习动力不足,稳定性差和缺乏自我调控能力等弱点有直接关系。同时也应看到,虽然学生的逻辑思维智能优势不突出,但是明显具有应用性人才的智能优势———思想活跃、参与热情高,表现欲望明显、社会活动能力强。显然,如何注重学生多元智能的开发,使课程更适合开发同学们的优势智能,调动同学们的学习积极性,使其主动参与学习,从而成为学习的主体等重要且基本的问题急待解决。一般来说,学术型、科研型和工程型人才由普通高等教育来培养,而技术型、技能型人才则由职业教育来造就。其中的技术型、高级技能型人才一般由高等职业教育来培养。因此,高等职业教育在类型上属于技术应用型教育,而不是学科型、工程型教育。从这个意义上讲,高职旅游管理专业(地学导游方向)开设《地质学基础》课程的目的很明确,就是培养学生阐述地质景观之科学内涵(亦即特征和成因)的能力。 但上述问题的出现和存在表明:在教学目标既定的前提下本课程究竟应该包括哪些内容———实际上还是一个有待研究的问题。经过学习和探索,提出了“降低和强化”的改革思路:“降低”即根据学生基础相对比较薄弱的实际情况,适当降低对理论学习的系统性和完整性要求,以“必需和够用”为度;“强化”即基于本专业“高级应用性地学导游类人才”的培养目标,强化室内实验和野外实习等实践性教学环节,以培养学生的专业能力。上述改革思路在2004级旅游管理专业(地学导游方向)的课程标准中得到了充分体现:过深、过难的内容被删除,某些理论性极强的内容其课程目标由掌握降为理解、或由理解降为了解、或减少课时数;增加实验项目,增加某些重要实验的课时数。但在教学实施过程中发现,无论再怎么调整授课内容的多少,《地质学基础》(地质类专业开设的这门课,虽然定位为入门课,但实质上偏重于地质学的二级学科———动力地质学;而其它非地质类相关专业开设的这门课,则是地质学主要二级学科核心内容的大综合,这里指的是第二种情况)课程所依托的学科仍然是理论性的。显然,将其设置为本科非地质类相关专业如地理、环境、钻探工程、掘进工程、采矿工程、岩土工程等的专业基础课,为培养宽泛职业能力或初步研究能力奠定专业基础是可以的;但将其设置为高职旅游管理专业(地学导游方向)的专业基础课,主观上想培养学生阐述地质景观之科学内涵的能力,事实上却没有也无法直接承担培养这种特定职业能力的任务。 二、紧扣和淡化 在课程实施过程中还发现:进高职学院学习的学生首先和最关心的问题不是“我怎样才能学好这门课?”,也不是“我学好这门课对我素质和能力的提高有没有用?”而是“我学好这门课对我毕业时的就业和工作有没有用?”。换句话说,他们的学习困难在很大程度上并不是因为其能力水平不足以支持课程的学习,而是因为他们普遍缺乏强烈的学习动机以及主动探索反思的学习习惯———学习兴趣不浓厚,积极性不高。上第一节课之前,学生翻开《地质学基础》教科书,从第一页飞快地翻到最后一页,结果发现连“旅游”二字都极少出现,顿生“学了究竟有何用?”等诸多疑惑———由此而引发“紧扣和淡化”的改革举措:紧密结合旅游专业,淡化学科界限。遂在课程名称上,去掉学科色彩过于浓厚的“学”字,加上专业属性鲜明的“旅游”二字,定为《旅游地质》。上述改革思路在2005级旅游管理专业(地学导游方向)的课程标准中得到了充分体现:改革绪论课实施模式以激发学生的学习兴趣,删除某些与本专业关系不大的章节,每个重要知识点都与旅游结合起来。 现在的大部分教科书和《绪论》课实施模式是典型的“学科”模式,即讲述这门学科的研究对象,研究内容,研究方法,与其它学科的关系,学科的历史、现状和未来,最多再加一点学习这门课程的意义。其实,这并不符合《教育心理学》的基本原理:学生对这门学科一无所知,特别是像《地质学基础》这种跨专业的课程,刚开始就给学生讲这些内容,学生怎么可能听得懂,又怎么可能感兴趣?遂摒弃了这种“学科”模式,代之以“课程”模式,即讲三个问题,一是为什么学?二是学什么?三是怎样学?而且着重讲第一个问题,第二、第三个问题则简明扼要地一笔带过。结果,《绪论》课讲完后,学生反映较好———大部分同学听得绕有兴致,在很大程度上激发了学生的学习兴趣和积极性。但在课程实施过程中也同时发现:将《地质学基础》与旅游真正结合起来,谈何容易!地质学的理论体系和研究问题的基本思路已相当成熟,要结合只能通过举例来结合,但举的有关旅游的例子终就是为了将理论讲透彻以帮助学生更好地理解理论本身,因为也可以举矿床、地下水、土木工程、环境、灾害、农业等方面的例子,这正是理论+实例的、被证明是行之有效的、以理论性学科为依托的课程实施模式。学生通过听课和阅读教科书后获得的主要是一种观察、分析地质现象的一般思路,而不是特定职业能力———地学导游能力所必需的那种观察、分析和讲解地质景观科学内涵的一般思路。而这也只是针对那些刻苦努力、基础又相对较好的学生而言,一般的学生获得的仅是为了应付考试而不得不记的一些零散知识点而已———从期末考试的卷面上可明显看出来:能考90分以上的学生基本属于第一种类型,大部分学生特别是考分在80分以下的学生基本属于后一种类型。 三、校本式开发 仅仅“降低和强化”不行,在此基础上“紧扣和淡化”也不够———唯一的出路只有在本科课程标准和教材、与旅游结合起来、学生基础相对比较薄弱这三者之间找到一个合适的“平衡点”———有意识地去开发一种既合高职生“胃口”,又基本能够被消化并可以从中汲取特定职业能力所需“营养”的新产品———《旅游地质》(而不仅仅是名称上的改变!)。在2006级旅游管理专业(地学导游方向)的课程建设中进行了这方面的初步尝试。 1、对课程所依托的学科进行重新分析:《地质学》研究的是各种地质现象,没有任何应用背景;而《旅游地质学》则研究的是各种地质景观,有明确的应用背景;地质景观肯定是地质现象,但地质现象未必都是地质景观。理论性的《地质学》只有一门(当然,有学派之分),但应用性的《地质学》决不会只有《旅游地质学》这一门(其它如《灾害地质学》、《工程地质学》等,但这跟学派之分没有关系)。要懂《旅游地质学》必须得懂《地质学》;但懂《地质学》,未必真懂《旅游地质学》。《灾害地质学》或《工程地质学》与《旅游地质学》之间肯定存在很大差别。显然,高职旅游管理专业(地学导游方向)开设的《地质学基础》课程所依托的学科应该是应用性的《旅游地质学》。 2、对课程的内容进行重新梳理:作为应用性学科,以地质旅游资源为主要内容的《旅游地质》还可以与另外一门技术方法性课程《地质旅游资源调查》相配合培养学生的地质旅游资源普查、详查或找寻、评价、开发的专业能力,但这种能力只能在区域地质调查能力的基础上培养,有点类似于地学导游能力只能在导游能力的基础上培养,而且主要是一种与物打交道的生产实践能力,未受过系统的基础地质课程教育的学生基本上不具备学习这两门课的条件;同理,未受过系统的旅游经济、文化、导游类课程教育的学生亦基本上不具备学习以地质旅游景观为主要内容的《旅游地质》以及相应的技术方法性课程《地学导游》这两门课的条件,因为这两门课所培养的主要不是一种生产实践能力,而是一种与人打交道的服务实践能力。显然,高职旅游管理专业(地学导游方向)开设《地质学基础》课程应该是以地质旅游景观为主要内容的《旅游地质》。 3、对课程的层次进行重新定位:中职的相关课程一般称《地质景观导游基础知识》。显然,这样的课程是知识性、介绍性和记忆性的,是各种成熟学科知识模块的有机组合,最多只能叫“课目”。中职生只要能够将主要的知识点复述出来,就算达到目的了;如果大学本科或研究生要开设,应该是学科性、探索性和引导性的《旅游地质学》(跟高职开设的《旅游地质》相比,多了个“学”字),是各位学者对这一领域前沿问题最新研究成果的系统梳理,对本科生或研究生的要求则是系统掌握各种学说和观点并在此基础上形成评价、反思和批判这些学说和观点的能力。而高职拟开设的《旅游地质》显然是原理性、分析性和理解性的,应该是以新的应用性学科为基础建构的、为依托开发的,可以叫“校本课程”。高职生应在掌握基本知识的基础上获得观察、分析及讲解地质景观科学内涵的一般思路和方法,才算真正达到了教学目标。如果说“模仿和借鉴”的做法仅使同名称或同性质本科型课程的形式有所改变,“降低和强化”的改革思路又使同名称或同性质本科型课程的内容有所改变;那么“紧扣和淡化”的改革举措使高职《旅游地质》课程的形式发生了改变,而“校本式开发”则试图使高职《旅游地质》课程的内容发生根本性改变———从这个意义上讲,对高职旅游管理专业(地学导游方向)开设的《地质学基础》课程所进行的校本式开发还存在许多问题有待进一步探索。 地质学论文:医学地质学浅议 1医学地质学的概念 美国于1965年曾提出“医学地质学”一词,经过几十年的科学研究和实践,医学地质学越来越多地为人类的生存环境、健康状况提供更加合理、更加科学的理论依据。关于医学地质学的概念,不同的学者都给出不同的定义,但实质都是人类健康和疾病的成因与地质环境的关系。概括地讲医学地质学是研究地质材料和地质过程对动物和人类健康影响的学科,是处理自然地质因素和地质环境与生态环境间关系的学科,是认识人类健康与疾病的地理分布及其成因的学科,是介于医学与地质学之间的交叉学科。 2医学地质学研究的主要内容 人类是在地球发展过程中,生物进化达到高等阶段的产物,人的出现有赖于适宜的自然环境,他们相互依存和制约,经过长期的发展,自然环境达到了适宜人类生存的相对稳定的生态平衡,如果其中任何一种因素发生重大变化,这种平衡将遭到破坏,就有可能使环境不利于人类。医学地质学就是以与人类和动物有关的有益的有害的物质为研究对象,地球上的无机物和有机物对人类、动物、植物的作用和影响正是医学地质学研究的领域。医学地质学研究内容主要包括:地质环境和人类健康的关系、地质环境与流行病学的调查、地质环境与地方病的调查及防治措施的研究、地质环境与药物。 2.1地质环境与人类健康的关系 人类的身体健康与自然环境密切相关。2000多年前的《黄帝内经》出自战国到东汉数代医家之手集体著作,书内对于机体与外界环境的关联、对于疾病发生的空间分布做了全面的阐述,倡导“人与天地相应”,指出了机体与环境应建立同步关系,并强调在辨证论治过程中应考虑地理环境因素,强调了人体与自然地质环境相互依存又相互制约的关系。地质环境中的微量元素通过土壤-水-植物-食物-人体这个食物链进入人体,如果维持人体正常发育所需的微量元素供量不足或过剩,人体正常的发育生长及代谢都会受到影响。如人体严重缺硒会导致克山病,硒过剩会引起硒中毒,导致“碱毒病和蹒跚病”等。随着现代社会工业化的高度发展和人民生活水平的不断提高,人类生存的环境污染程度日趋严重,生态环境遭到不同程度的破坏,人类健康面临的威胁越来越大。 2.2地质环境与流行病学 流行病学是研究人群中疾病与健康状况的分布及其影响因素,并研究防治疾病及促进健康策略和措施的学科。医学地质学把地质环境与流行病学是否有关联作为研究内容,就是要研究环境因素与人体健康之间的相关关系和因果关系,从而揭示环境的改变对人群健康潜在的和长远的危害。 2.3地质环境与地方病的调查及防治措施 地方病是在某一特定地区,与一定的地质环境有密切关系的疾病,是由于地壳中元素分布不均匀,某些地区某种元素严重不足或过高引起的。长期的复杂的地质作用以及人类生产活动的影响,使得地质环境中含有对人体有害的元素,如铅、镉、汞、砷、氟等,通过食物链进入人体,致使人们产生疾病。在花岗岩和变质岩地区,沿活动断裂带的氡气含量高于其他地区,断裂带附近的人群肺癌发病率明显高于其他地区。例如:原生环境中缺Mo的地区成为食管癌高发区。我国是地方病高发国家之一,我国古籍对地方病的记载已有数千年历史。20世纪60年代中期,中科院地化所等科研单位就开始了全国范围内的克山病与大骨节病的防治研究工作,30多年来,我国的地质工作者与医学工作者密切配合,对我国几种主要的地方病的环境病因、病区环境地球化学条件及可能与疾病有关物质环境、地球化学行为的研究取得了系列重要成果,在地质环境与保护人类健康方面作出了重要贡献。 2.4地质环境与中药 2.4.1矿物药的发展成就 我国地域辽阔,矿产资源丰富,是矿物药资源的天然宝库,足以保证矿物药的药材资源和临床用药。中药学是我国医药中的国学,我国应用矿物(化学元素)治病已有2000余年的历史。湖南长沙马王堆汉墓出土的《五十二病方》可称为我国最早的药物学专著,记载矿物药21种;春秋战国时期的《山海经》记载矿物药64种;到了明朝李时珍的《本草纲目》,则开创了矿物药的先河,载药1892种、附方11096个,对中国和世界药物学的发展做出了杰出贡献。20世纪医药地质学代表性著作有李鸿超主编的《中国矿物药》、郭兰忠主编的《矿物本草》。 现代科学证明,能作药用的矿物岩石有100多种。矿物药主要是天然矿物,它们在药品中的用量虽然很少,但治病的功效却很好,是中成药中不可缺少的重要组成部分,与动植物药材同为重要的药物资源。药用矿物种类繁多,药理作用也各不相同,其中能作内服药的有30种以上,能作外用药的有几十种,例如雄黄。矿物中含有的一些微量元素也是人体所必须的,如铜、硒、锌、钼、碘、钴等,可以补充人体之不足,增进身体的健康。医疗矿泉水也可治病。其中,氡泉的氡辐射有刺激肌体和杀菌作用,对心血管、神经系统、原发性高血压、皮肤、关节炎等病有疗效;碳酸泉水能中和酸而用于治疗肠胃病、结石症、糖尿病等;还有硫酸盐泉、硫酸钠泉、氯化钠泉、硅酸泉等也都可以治疗许多疾病。 2.4.2药用植物的发展成就 中国是中草药的发源地,目前我国大约有12000种药用植物,对中草药的探索也经历了几千年的历史并形成了一门独立的科学——本草学。《神农本草经》是现存最早、最完整的专门本草著作,为我国早期临床用药经验的第一次系统总结,被誉为中药学经典著作。全书分三卷,载药365种(植物药252种,动物药67种,矿物药46种),分上、中、下三品,其历史地位是不可低估的,它将东汉以前零散的药学知识进行了系统总结,其中包含了许多具有科学价值的内容,被历代医家所珍视。而且其作为药物学著作的编撰体例也被长期沿用,作为我国第一部药物学专著,影响是极为深远的。 与西药相比较,中药绝大部分是野生或栽培植物即药用植物,具有取材天然、来源丰富、毒副作用小等优点,然而随着我国中医药产业的快速发展及世界范围内天然药物的不断发展,国内外对中药资源的需求迅速增加,使我国中药资源的消耗加大,给濒危的药用植物资源带来毁灭性的危险。地质环境的改变对植物的生长起着决定性的作用,现在中国处于濒临灭绝的3000种植物中,用于中药或具有药用价值的约占60%~70%,因此加大对药用资源的保护,特别是濒危药用资源的保护,显得极为迫切。 3医学地质学发展的历史 3.1医学地质学在国外的发展状况 国际地质科学与环境计划委员会在1996年建立了医学地质工作组,现已有57个国家和国际组织参加。在第32届国际地质大会上,医学地质学这一地学与医学的交叉学科得到了广大地学专家的重视。2002年瑞士、美国等地质调查局携手参与名为“454”国际地质对比计划项目——医学地质学这一课题的国际合作研究,主题是环境污染、环境病理学、地球化学、地质环境、金属元素暴露所产生的后果等分析,以及它们在环境、公共健康等方面的作用。此项目在全球范围内聚集了发展中国家从事医学地质学的科学家及其身处世界其他地方的同事,强调影响人类和动物健康的地球科学因素的重要性。 第七届环境地球化学国际大会2006年9月在北京召开,这次会议特别研讨了两个具有中国特色的环境问题:地方病与人体健康的研究,如砷中毒和氟中毒等;生态脆弱区域生态系统功能的恢复重建,如西南喀斯特脆弱生态地区和西北干旱半干旱地区的环境问题及生态重建。会议之前大会还举办了一个国际医学地质学培训班。我国学者在环境地球化学与健康研究方面,特别是在环境致病方面所取得的研究成果引起各国学者的关注。 3.2医学地质学在我国的发展和实践应用 早在20世纪60年代初,在刘东生院士的倡导下,在中国科学院地球化学研究所建立了环境地球化学研究室,开展了克山病、大骨节病、地方性氟中毒的环境地球化学研究。从事水文地质、水温地球化学研究的林年丰教授在中国最早使用了“医学地质学”这一术语,并出版了相关内容的专著。为了加强中国学者与国际医学地质界的交流,国家自然科学基金委员会资助,中国科学院地球化学研究所环境地球化学国家重点实验室和中国矿业大学(北京校区)共同主办了医学地质学学术讲座和研讨会。 经过多年的研究,专家们发现克山病和大骨节病的病因研究有了新的进展,环境中的Se和Fe、Cu、Zn等微量元素的含量是否适宜是发病率高低的一个重要原因。地方性甲状腺肿是因为人体摄入碘缺少,因而甲状腺的合成减少,血液中甲状腺浓度下降,由于中枢神经系统的作用,使甲状腺细胞增生和肥大,于是形成了甲状腺肿,经过大量的实践证明,用碘盐来补充人体摄入碘的不足,对防治该病的效果是确切可靠的。 进入20世纪,建立与发展我国自主新药研究体系,推动其产业化进程成为专家学者们面临的挑战。随着我国国民经济的发展,中国的传统医学由临床医学向跨学科合作研究发展,以期更科学、更大限度的为人类健康而服务。中国的医学工作者和地质工作者们经过多年的合作和研究探讨,积极开展医学地质学研究,开发医药地质资源,将会为人类的幸福安康做出更大的贡献。 地质学论文:基于工程教育认证背景的资源勘查工程专业《构造地质学》课程教学改革 摘要:《构造地质学》对资源勘查工程专业工程教育能力的培养具有重要作用。本文从工程教育专业认证出发,分析《构造地质学》课程教学的现状以及存在的问题,从优化教学内容及环节、改进教学方式及方法、完善考核及评价方式三个方面提出本课程教学改革的思路。 关键词:工程教育;专业认证;构造地质学;教学改革工程教育认证制度是提高我国高等工程教育的质量、促进工程教育的国际化的重要推动力之一,也是实现工程教育的国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。[1]我国开展工程教育认证的目标是:构建中国工程教育的质量监控体系,推进中国工程教育改革,进一步提高工程教育质量;建立与工程师制度相衔接的工程教育认证体系,促进工程教育与企业界的联系,增强工程教育人才培养对产业发展的适应性;促进中国工程教育的国际互认,提升国际竞争力。我校于2015年9月启动“资源勘查工程专业”的工程教育认证工作,认证包括学生、培养目标、毕业要求、持续改进、课程体系、师资队伍、支持条件等七个要素共12条毕业要求。 《构造地质学》资源勘查工程专业一门理论性和实践性很强专业核心课,是目前工程教育认证体系中专业基础课程。根据工程教育认证的标准,结合我校实际,构造地质学课程要求学生应具备以下几方面的能力要求:工程知识要求,即掌握专业基础知识,具有应用相关数理化知识解决复杂地质问题的技能;问题分析要求,即掌握基础地质相关的室内实验方法与技能;研究能力要求,即掌握地层、沉积与构造分析与研究的方法;工程素质要求,即掌握现代相关实验设备,能用于地层、沉积、构造及油气地质等的鉴定与分析。 由于这门课程具有较强的理论性与实践性,是一门比较抽象的基础理论课程。[2]为提高这门课程的学习效果,激发学生学习兴趣,使该门课程达到工程教育认证的标准,笔者对《构造地质学》课程教学进行了系统分析,对课程教学改革进行了系统的分析。 一、《构造地质学》课程教学的现状以及存在的问题 1.学生对课程性质认识不清。学生对于数学、英语等基础课相对比较熟悉而对专业课比较陌生,对自己将要从事专业的认识也十分模糊。尤其在课程学习中,各个课程的任课教师往往片面强调自己承担课程的重要性,使得学生在学习上存在认识上的误区,把该课程的重要性与其他非核心课程等同对待,使得学生的学习动力不足,影响学习质量和教学效果。 2.教学内容及教学方式与工程教育认证标准不一致。与工程教育认证目标要求相比,我校以往《构造地质学》各部分的教学内容、教学方式及考核方式上不够具体,在目标达成度评价时指标点拆分上,部分指标点的支撑难以在教学过程中体现出来,难以量化的问题较为严重。 3.理论知识与实践环节脱节。构造地质学的理论性、实践性都很强,它整个课程体系由理论课、实验课及野外实践三个环节构成。而调研发现,我校在构造地质学的教学安排中这三个环节的教学时间及先修后续等方面存在一定的问题,使得理论课与实验课、实践课在时间衔接上存在漏洞,学生的学习效果和教学质量受到一定程度的影响。 二、《构造地质学》课程教学的改革设想 以工程教育认证要求为目标,把地质思维能力、处理复杂地质问题能力的培养作为《构造地质学》课程教学的目的和实验教学的指引方向。在进行课程有体系教学的基础上,结合我校实际情况,拟从以下方面开展教学改革。 (一)优化教学内容和教学环节 1.树立核心课程意识。从大一开始,引导学生树立《构造地质学》的三大专业课的支柱地位。提出重要性的同时,循序渐进地启发学生的积极性和兴趣与好奇心,做到开端就抓住学生的注意力,使学生注重之后的理论教学与实践教学。 2.理论教学环节。在理论教学环节,主要从以下两个方面开展教学改革。第一,对于地层产状及接触关系、褶皱、节理、断层等核心内容,适当地增加学时强化讲解,重点简洁明了地讲解力各种基本理论、研究方法和应用,尽可能多的在理论学习过程中展示各种实际野外图片、仿真模型及实物模型等,让学生在掌握基本理论的同时,对各种构造作用有一个直观的认识。第二是,对于与本科生工程实践能力培养联系不紧密的内容,比如大地构造学派、槽台学说等内容在课时上予以适当压缩。通过对核心内容的调整和强化讲解,学生可全面巩固构造地质学教学内容,增强对各种具体地质现象的现实认识,提高了学生分析和解决复杂构造地质问题的能力。 3.实验实践教学环节。在实验实践教学环节,主要从以下三个方面开展教学改革。第一,在实验教学中,首先要课前让学生预习相关的理论教学的原理及演化过程,为实验教学开展做好充分准备,预习情况计入实验成绩,作为课程成绩的组成部分;第二,在课程作业环节,在教学过程中布置综合读图分析及小论文,以3~5人为小组,课程结束后一周之内完成并上交;第三,在教学过程中,结合学校本地周边环境及地质条件,利用周末时间组织一些典型构造剖面的课间实践教学,以使得学生的理论与野外实际及时结合。 (二)改进教学方式和方法 1.注重启发式教学,在讲解一个知识点前,进行原理启发,留下学生思考的空间,并在下次理论教学课上,进行讨论,使学生有一个先行的模式,不正确还可以进行修正,加深记忆。 2.利用一些现今地质模拟软件,给学生展示一些简单模型,演化,受力分析等技巧,使学生可以在课余时间自行学习创新。 3.在实验教学中,注重学生分析及合理演化能力的培养,在具有启发性的问题中,发现优秀学生,分别带领实验小组,课堂上,可以有效指导实验进行方向,课下可以随时探讨课后习题。 4.在完成一个章节教学后,可以选择实际地质区块,给予学生小组一些地质资料,让其完成一个构造演化,或受力分析,或形态分析的报告,随后对全班同学进行演示,作为平时成绩的一部分。 (三)完善考核和考评方式 组织好课程考试不但能够检查出学生的学习成绩,反映出课程教学效果,而且也能激励学生勤奋学习,从而实现教学目的。现有《构造地质学》课程主要由平时成绩(15%)、实验成绩(15%)和期末成绩(70%)三部分组成,平时成绩主要看学生的考勤、作业等情况,实验成绩主要看学生实验报告情况。结合课程教学现状,成绩考核方面主要从以下几个环节进行: 1.平时成绩方面。除了常规的考勤、作业等情况,增加课间实习、课程小论文等环节考核,并适当的将平时成绩所占总成绩的比例提高。 2.实验成绩方面。取消以往单看实验报告给成绩的思路,重点根据试验过程给分,包括实验预习情况、实验流程规范情况、实验报告质量情况等,每项分数均予以量化。 3.考试成绩方面。考试包括单元测验和期末考试。单元测验方面,按照教学大纲教学进度,开展阶段性的单元考试,闭卷开卷、笔试口试均可,这样不但给学生指出了学习重点,而且也有利于发现问题,促进教、学共同提高;期末考试方面,采用多种试题类型相结合的方法认真组织考题,既考知识,又考能力,既考基本理论,又考基本技能,不出偏题,怪题,避免死记硬背,重视理论的理解,要求学生在正确分析的基础上答卷,使学生考试成绩建立在对专业知识学懂、学活、会用的基础之上,从而减少了考试失误,也避免了学生突击学习通过考试的侥幸心理。 三、结束语 我校资源勘查工程专业要培养掌握矿产资源地质调查与勘探的室内、外工作方法,具有对矿产地质、矿床分布规律等进行综合分析和研究的初步能力,获得工程师基本训练的高级工程技术人才。《构造地质学》作为专业核心课程,是一门理论性和实践性很强的课程,[3]工程教育认证背景下,课程教学改革势在必行,要在改革过程中从优化教学内容及环节、改进教学方式及方法、完善考核及评价方式三个方面开展改革,激发学生对构造地质学的热情及学习兴趣、突出应用能力的培养,才能真正达到工程教育认证的毕业能力要求。
浅谈地质灾害防治体系:基于GIS的公路地质灾害防治管理体系的设计与开发 【摘要】本论文是基于GIS对河北省公路地质灾害防治管理体系进行的设计与开发,论文结合省内公路地质灾害防治的工作现状、地质灾害防治管理工作中存在的问题和公路地质灾害防治管理体系的建设方案,进而对公路地质灾害防治管理体系进行的设计与开发,采用Mapinfo+MapBasic的开发模式建立网络运营系统,实现省内公路地质灾害防治信息管理。 【关键词】公路地质灾害;防治信息管理体系;网络运营系统 前言 河北省地质环境而言,东临渤海,西依太行,南接黄河,北靠燕山,地质环境复杂,公路地质灾害也时常发生,如滑坡、泥石流等。公路地质灾害的不断增多,建立公路地质灾害防治信息管理体系的必要性日益凸显,通过该体系的建立,从而减少由公路地质灾害引起经济损失和人员伤亡。 1.开发与实现的技术路线 公路地质灾害防治管理体系在开发建设采用Mapinfo+MapBasic的开发模式,开发建设过程中要涉及到计算机技术、数据库技术、Mapinfo技术、Mapbasic 程序设计以及网络技术等,从长远、整体、可持续发展的角度看,系统应尽量采用最先进的IT技术保证系统的先进性、可发展性、系统的资源共享和开放。 本系统的开发采用的此种开发模式,结合GIS软件和可视化语言的二次开发方式,也是当今GIS进行二次开发的主流方向。其优点显著,既能充分利用GIS工具软件对空间数据库进行管理、分析,也可以充分发挥可视化开发语言的方便、高效等优点。集合二者的优点,不仅提高了开发效率,而且开发出来的应用程序外观美观、操作性高,且可靠性好、易于移植、便于维护。 2.开发原则与目标 2.1体系开发的原则 可靠性:该体系的设计与开发首先应遵循可靠性,在数据库设计方面筛选清晰、科学、可靠性高的数据,保证体系的科学性和可靠性。 可操作性:数据库的建立和体系的开发可以满足地质灾害及相关决策部门对信息的查询,用户可以自己操作,具有很好的实用性,可操作性。 规范性:体系的设计开发应规范相应的系统符号、信息编码、精度和坐标系统等。 可维护性:防治管理体系开发建立完成以后,应可以对其数据库进行更新和维护,当出现新的地质灾害时,应尽早更新数据库,从而保证其科学性。 2.2体系开发的目标 其设计目标为:应用于公路地质灾害信息的防治管理,可以实现公路地质灾害信息的录入、查询、分析、统计和输出等功能。利用开发平台(GIS)特点、计算机技术和Internet网络实现体系的统一管理和信息共享。为政府决策部门及时提供相关公路地质灾害信息,将灾害损失降至最低。 3.设计与开发 结合省内在建和运营中的公路的一些重点地质灾害突发路段的工程实际情况,利用GIS的空间分析能力和图像处理能力,以重点发生公路地质灾害路段的地形、地貌、天然降水量、地下水径流等数据的变化情况为计算分析基础,以解决公路地质灾害信息处理的相关问题,该防治体系从数据信息的获取、存储、查询和处理入手,提供地质灾害的动态查询和实时分析。 3.1数据库模块的设计与开发 公路地质灾害数据内容涉及信息量大,内容冗杂,且来源不同,可称之为多源化数据,按其数据类型可大致分为:图像、图形和文字数据信息。这就决定我们设计开发的数据库为广义的数据库类型,公路地质灾害数据库模块分为空间数据库和属性数据库两部分,空间数据库记录的是数据的空间信息和图元的基本属性,属性数据库记录的是文本、数值及对象。 3.2公路地质灾害评估模块的设计与开发 公路地质灾害危险性评估理论很多,包括:灰色理论、模糊综合评判法、稳定性模型综合评判等。但没有哪一种理论能够适应所有的工程和地质情况。鉴于此,本研究使用一种综合评估预报理论。此模块的设计与开发主要依托于以下三个方面的内容: 3.2.1公路地质灾害评估模型设计 公路地质灾害评估模型主要分为公路地质灾害危险性评估模型和公路地质灾害危害性评估模型; 公路地质灾害危险性评估模型的设计主要考虑地质灾害现有的发育程度及地质灾害的发展趋势。对已经存在的公路地质灾害进行分析,对存在时间较长的地质灾害应重点考虑其历史重复性,根据分析结果,给出公路地质灾害发育强度的评价结论。对已经发生且发生历史较短的地质灾害,和潜在的公路地质灾害主要分析其灾害的发展趋势的影响,对其发展趋势进行预测,生成发展趋势的预测成果。 公路地质灾害危害性评估模型的评价结果主要为评估已存在的公路地质灾害对自然、社会和人民已经造成的影响,主要包括直接、间接经济损失和社会影响等。该模型的评估主要依托于灾害对经济财产造成的损失,适当考虑其对社会的进一步影响。主要以公路地质灾害的危害程度和规模为依据,属于公路地质灾害现状的评价。 3.2.2评估模块的框架结构 参与评估的地质灾害评估的只包括常见的公路地质灾害类型:崩塌、滑坡、泥石流和地裂缝等。评估模块框架见图3-1所示。 3.2.3评估模块的基本算法 不同的模型采用的具体运算方法虽然有所不同,但是基本思路相同,均采用有限单元法。每一个单元是模型评价的一个基本单位,而数据模型运算的基础是单元数据,数据预处理就是将模型所需要的各种灾害按模型的具体要求进行单元化,网格化。 3.3防治管理体系主体的设计与开发 3.3.1程序设计与开发的思路 程序设计与开发的基本思路就是选择适合于该公路地质灾害防治管理体系的硬件平台和软件平台 硬件环境的选择主要以中高端微型计算机为核心,外部其他设备(扫描仪、打印机、磁盘、绘图仪等)灵活选择,支持多种输入输出管理方案,为该体系的进一步完善打好基础。 软件环境的选择以Mapinfo软件为开发平台,利用该平台提供的函数库,开发语言库,结合Visual Basic语言,确定该软件开发环境为: Windows XP + Mapinfo开发平台 + Visual Basic、Mapbasic 开发语言。 3.3.2体系主界面的设计 该体系的基本界面是一个地质灾害信息系统多文档界面窗口,自动启动多文档窗口见图3—2,它包括边框、标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏、灾害工程集管理区域和数据窗口显示区域。该窗口为本系统的主控窗口。系统所提供的功能,均在该窗口下完成。 边框、标题栏、菜单栏、工具栏和状态栏都具有和windows XP 一样的属性。 3.3.3体系的数据管理 公路地质灾害防治管理体系的数据管理主要涉及图形数据管理和属性数据管理两个方面;数据的管理是对其相应的图形和属性进行输入、编辑、查询和维护等,其中属性数据也是对其图形数据的有力补充和完善。 4.结语 本文旨在结合河北省公路地质灾害频发的情况,利用地理信息系统(GIS)的相关功能设计开发公路地质灾害防治管理体系,对省内公路地质灾害信息进行管理,为地质灾害管理决策部门及相关部门提供控制和防治公路地质灾害的依据,从而减少公路地质灾害造成的经济财产损失和社会影响。 浅谈地质灾害防治体系:地质灾害防治管理问题和体系构建 [摘要] 本文通过介绍我国地质灾害的特点,分析了地质灾害防治管理对于国家经济建设的重要性,分析了我国现阶段地质灾害防治管理所存在的问题,还提出了关于完善地质灾害防治管理体系的相关建议。 [关键字] 地质灾害 防治管理 问题 体系 0引言 我国幅员辽阔,地质条件差异较大,也是一个地质灾害多发的国家,且灾害类型多样化、地质灾害影响面广、造成损失巨大,而地质灾害与人类活动又是相互影响的,地质灾害影响人们的正常生活、威胁人类的生命安全,人类活动也容易造成地质灾害加剧。随着我国各级政府的加强管理下,我国近年来地质灾害的防治与管理取得了令人可喜的效果。但我国每年仍然会由于地质灾害导致较大规模的人员伤亡、经济损失事故,需要政府部门继续加强地质灾害的管理,探索更加有效的管理体系和防治措施,以保障人民群众的生命财产安全,减少由于地质灾害带来的损失,为国民经济建设保驾护航。所谓地质灾害防治与管理工作主要指的就是我国的不同级别的政府以及相关的管理部门对地质灾害的防治工作实行关注和监督管理职责。通常意义上的地质灾害管理工作主要包括了下述几点内容:制定地质灾害防治计划并进行组织和实施该计划;根据相关经验及地质灾害调查报告划定地质灾害类别与区域并安排管理监督负责团队;管理和评价地质灾害勘察工作;制定有关的技术标准、行业规范;组织开展地质灾害监测、预报;负责地质灾害防治工程承担单位的资质管理;进行地质灾害责任鉴定和纠纷调处等[1]。根据现阶段我国地质灾害防治管理现状,我们可以将我国的地质灾害防治管理体系概括为:由政府领导的,通过各部门相互协作组成的,全社会共同参与的地质灾害防治的行政管理体系[2-3]。 1 地质灾害管理存在的问题分析 1.1没有完善的制度预防地质灾害发生 在进行工程建设时,进行不当的操作容易造成山体滑坡,需要相关部门开展地质灾害评估以及在进行坡地建设或采空区工程建设时,同样需要规划部门具备国土管理部门的相关批准意见方可施工。尽管政府具有坡地工程建设、地质灾害评估制度,但我国大部分地区还时常发生由于人为原因使得工程建设过程中出现地质灾害现象,其主要原因在于规划部门没有取得国土管理部门的批准,或工程实施之前未开展相关的地质灾害危险性评估工作,此外某些私人住宅建设,由于本身属于违法建设用房,在没有进行报批手续时就进行施工而容易引发未知的地质灾害。 1.2群众对地质灾害认识不够 南方多雨地区政府对地质灾害防治很重视,每年都要治理一批灾害点。这本来是一件皆大欢喜的事情,但是在实际操作中,存在居民不配合的情况。部分干部群众防灾意识淡薄,对地质灾害存在侥幸心理,认为十几年这样过来了都没事,不会发生危险。特别是在汛期暴雨来临要求危险区人员撤离的时候,矛盾表现得尤为突出。 1.3监管后续工作不到位 南方山区,山脚、山坡、山顶一般建筑密集。经常有住户、单位或者村组织私自开挖山坡现象,目的是平整土地后建房子。市国土局接到群众举报后,一般立即到现场,要求停止这种行为。但是由于地质环境管理部门没有行政处罚的权力,而现在国土资源部门的执法监察部门主要查处违法用地案件,没有介入地质环境保护管理,导致没有硬性手段来制止私自开挖山体现象,很多此类事件的最终结果是山体最终被开挖,既破坏了山林,又导致地质灾害的产生。 1.4地质灾害治理规范不完善 全国各地每年的地质灾害防治工程层出不穷,大小不同,工程规模大至几百万、千万,小至几十万元规模。一般地质灾害防治工程的设计工作通过公开招标的形式来确定具有相关资质的设计单位来承担,而由于国家在地质灾害防治方面没有完善的技术标准和规范,导致一般的设计方案出于安全考虑而过于保守,容易导致工程造价过于浪费。 1.5地质灾害治理缺少专项资金 《地质灾害防治条例》规定:因自然因素造成的特大型地质灾害,确需治理的,由国务院国土资源主管部门会同灾害发生地的省、自治区、直辖市人民政府组织治理。因自然因素造成的其他地质灾害,确需治理的,在县级以上地方人民政府的领导下,由本级人民政府国土资源主管部门组织治理。但是现在国家没有地质灾害治理的专项资金,地方也没有专项资金。每年地质灾害需要治理的点很多,但是资金不能落实。目前的情况是,除非市政府主要领导对某个隐患点有批示,才能到市财政部门落实治理资金,否则由于每年的治理资金没有纳入到财政预算,很难争取到治理资金。 2 地质灾害防治管理体系构建及相关建议 2.1提高市民的防灾意识 地质灾害的防治管理工作核心在于保护人民群众的生命财产安全、减少经济损失,但光靠政府部门管理人员和少数的科学研究工作者是远远不够的,而是需要广大的人民群众积极参与到里面来。只有广大的群众懂得了如何爱护环境,如何识别、预防地质灾害,才能够更加全面地掌握地区的地质灾害发生环境,才能够有针对性地实施相关的预防与治理工作措施。所以需要政府和相关管理部门向人们普及地学知识、宣传地质灾害的危险与防治知识,促使人们有意识地减少破坏地质环境的行为、避免由于人为原因产生地质灾害而危害他人或自身的生命财产安全[4-5]。 2.2 高质量编制完成地质灾害防治规划 加快地区性的地质灾害防治体系的建设,应在根据相关的地质灾害防治计划以及地区地质灾害分布特点,根据地区经济发展情况,统筹规划地区的地质灾害防治的总体目标与基本原则。各级政府的地质灾害防治规划要逐步完善,实行领导负责制,加强地方地质灾害管理机构对于所辖地的地质灾害的管理,及时发现地质灾害,严肃处理违反地质灾害规划相关条文的有害行为。 2.3完善地质灾害监测预警体系 完善地区的地质灾害预警系统,需要做到以下三个方面:首先是需要加强推广针对地质灾害监控的最新的技术,在拥有了先进的地质灾害监测与控制设备的基础上,可以全面地将地方的地质灾害预警水平提高。充分认识到"3S"技术的先进性、实用性和可靠性,结合该技术搭建地区性的地质灾害信息管理平台,根据对地区的地质灾害进行系统的信息采集、储存、汇总和分析,并及时处理相关的地质灾害状况,可以实时反映地质灾害并予以快速准确地提供援助措施;其次是强化地质灾害的监控,面对具有突发状况的地质灾害,可以充分发挥先进的地质灾害监控体系的优势,加强监控的力度与频度,做到尽可能地避免或减少由地质灾害发生所带来的经济损失和人员伤亡情况;最后还需要加强地质灾害监控技术的政策支持,确保地方上地质灾害监测人员可以获得足够的技术条件和财政支持[6]。 2.4 完善地质灾害应急救援体系建设 需要加快完善针对突发性的地质灾害的应急方案的预先制定工作,组建相关的指挥专家库与救援搜救队伍。根据突发性地质灾害应急处理方案的分工,细化不同预案所需的应急安置工作计划、设置必要的应急避险场所。强化地质灾害监控管理部门的专业力量,积极参加地质灾害高发地区的应急处置演习工作,提供广大群众面对地质灾害时的自救与防治伤害的能力,并提升人民群众配合地质灾害管理部门工作的能力,加强不同管理部门之间的协调管理能力。 2.5 加大地质灾害防治经费投入力度 地质灾害防治是一项功在当代、利在千秋的公益性事业。各级政府要提高对地质灾害防治工作重要性的认识,提高重视,将地质灾害防治项目纳入国民经济和社会发展规划,建立地质灾害防治专项资金并列入财政预算,建立稳定的投入保障机制,确保地质灾害得到及时调查、勘查与治理。努力探索地质灾害防治多渠道、多元化投入新机制,要把地质灾害防治与水利、交通、城市建设和防汛抗旱、扶贫等结合起来,要充分发挥国家、地方、部门、集体、个人的积极性,建立多元化、多渠道的投资机制。加大对威胁零星分散农户小型地质灾害隐患的排危除险力度,通过政府补助,引导受威胁群众主动参与防灾除险。按照"谁治理、谁受益"的原则,开展利用市场机制吸引社会资金参与地质灾害防治政策的研究,支持社会力量加大对地灾防治经费的投入,逐步形成"政府资金扶持、优惠政策支持、社会资本参与"的地质灾害开发性综合防治新机制[7]。 2.6积极探索矿山环境保护新思路,推进矿山地质环境保护工作 各级国土资源部门要进一步加强对矿山地质环境保护的监督管理,督促矿山企业落实地质环境保护方案和缴纳矿山地质环境治理恢复保证金。要组织开展对本辖区内矿山地质环境的调查工作,充分发挥地质调查专业队伍的技术优势,形成相对全面的调查工作成果。根据调查结果,加强对矿山企业地质环境的监测与信息化管理,对于发现的滥采乱挖等不按开发利用方案开采,破坏矿山地质环境的违法行为予以严肃惩罚;对于不落实矿山地质环境保护方案的企业,限期责令整改,不予整改的要提取矿山地质环境治理恢复保证金进行恢复治理,改善矿山地质环境。 3 结语 地质灾害对于我国来说依然任重道远,需要合政府部门、地学工作人员以及广大的人民群众之力共同来完成,这对于国家经济建设的可持续发展具有重大的科学意义和巨大的经济效益,因为地质灾害具有突发性和危害巨大性,其突发造成的危害所带来的危害不仅影响地质灾害发生处周边的人们的生命安全,也影响国家或地区正常的经济建设。本文主要分析了我国地质灾害防治管理中所存在的一些问题,包括缺乏完善的规划与管理制度、缺乏专业的管理团队、缺乏群众的配合、缺少政策与财政支持等。针对我国地质灾害管理所存在的相关问题,文章提出了如何构建我国地质灾害防治管理体系的相关建议。 浅谈地质灾害防治体系:重庆市地质灾害防治管理体系研究 【摘 要】随着全球气候环境的变化,世界各地地质灾害频繁发生,造成了重大的人员伤亡和财产损失,严重影响了国民经济的发展。地质灾害的发生与气候环境因素有关,但其主要的原因依然是不同区域的地质构造。我国地大物博,不同地区的自然环境与地质构造大不相同,形成了各具特色的地域风情,其不同地区的地质灾害类型各异,因此必须以区域为单位建立有效的地质灾害防治管理体系,才能更好的预防地质灾害的发生,抑制其对居民生命安全的影响,减少对国民经济的影响。本文以重庆市地质灾害现状为切入点,对地质灾害防治管理中存在的问题进行分析,并针对性地提出了完善重庆市地质灾害防治管理体系的建议和对策,希望可以为重庆市的地质灾害防治工作提供有效的参考。 【关键词】地质灾害;防治;管理体系;问题;完善 在地质灾害频繁发生的背景之下,根据不同地区地质灾害的类型,建立相应的防治管理体系是有效缓解地质灾害损失的方法之一。目前,我国的地质灾害防治已经形成了以政府行政管理体系为主,辅以群测群防的协助体系和专业监测预警体系以及专项科研和治理体系、科普宣传教育体系的综合防治管理体系,其核心是政府的相关部门。建立市级单位的地质灾害防治管理体系能使灾害的损失有所降低,保障国民经济不受较大损失。 1 重庆市地质灾害基本情况 随着全球气候环境的变化,地质灾害发生的频率越来越高,对人们的生命安全产生了危害,严重影响了国民经济的增长。了解地质灾害相关知识,做好防治管理是减少损失的有效方法之一。 1.1 地质灾害的定义 所谓地质灾害就是由于外部环境中的自然因素以及人类活动的破坏而导致危害人民的财产生命安全的山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用相关的灾害[1]。我国是世界上地质灾害最为严重的国家之一,灾害种类多、灾情严重、分布面积广,给人们的日常生活以及社会经济发展都带来较大的损害。 1.2 重庆市地质灾害情况简述 重庆市是我国地质灾害频发的地区,地质灾害分布的区域较为广泛,类型也相对多样化,并且成分散发育的特点[2]。市辖区内局部的地质灾害类型统一,比较集中。近年来,重庆市地质灾害发生频率居高不下,其危害性相当大,社会影响也较大。 重庆市特殊的地形地貌和为了城市发展而进行的大规模工程建设引发了人为的滑坡、泥石流以及崩塌等地质灾害。随着城市建设的加快,这样的地质灾害可能会不断发生,严重影响人民群众的日常生活和生命财产安全,阻碍社会经济的持续发展。 重庆市位于四川盆地的东部边缘,整个城市的地貌以丘陵和山地,而且坡面的面积较大,气候温和,且雾多,全年降水量较多。受这些自然环境的因素以及人类的活动的影响,导致重庆地质灾害频发。为了能够减少地质灾害对人民生命、财产安全的危害,各级主管部门和相关的工程技术人员积极排查辖区地质灾害情况,摸清地质灾害发生的内在原因,使地质灾害的防治工作取得了新的突破。同时,还不断摸索,力求建立和完善成熟的地质灾害防治管理体系。 2 重庆市地质灾害防治管理中存在的问题 重庆市在长期的地质灾害防治管理中,结合当地地质灾害的相关情况,建立了地质灾害防治管理体系。但在具体的管理过程中,地质灾害防治管理体系仍然还存在一些亟待解决的问题。 2.1 地质灾害防治的信息分散,缺乏完整的信息管理系统 目前,全市虽然建立了地质灾害防治管理体系,但是在其发展的过程中地质灾害防治的信息过于分散[3],实际的防治工作要依靠大量的信息做参考,然后做出具体的决策,进而将防治工作落实到每一项具体的工作中。信息的分散制约了防治管理工作的有序开展,大量的信息不能进行有效的整合,成为分散的碎片垃圾,不能成为防治工作开展的有力信息,影响了防治管理工作的发展。 2.2 地质灾害防治管理的网络平台信息更新缓慢 重庆市地质灾害防治管理体系在信息化技术与网络技术的发展背景下,获得了较好的发展。然而,在具体的网络信息平台中,政府部门与广大企事业单位和群众的互动不足,信息搜集面相对较窄,地质灾害相关信息的更新速度总体较慢,导致防治管理工作有所滞后,进而影响地质灾害的防治效率。 2.3 地质灾害防治指挥决策缺乏科学性和主动性 在地质灾害防治管理工作中,只有科学的决策和管理人员主动积极的参与相关管理工作,积极开展与防治工作相关的活动,才能使防治管理工作落到实处。但是,在实际的管理工作中,辖区内的部分政府部门和相关的主管部门以及专业技术人员在具体的地质灾害防治工作中缺乏主观能动性,不能发挥其最大的职能作用[4],将相关具体工作落实到位。同时,由于管理人员的工作积极性不够高,对决策的考虑缺少学科性的依据,使得防治管理工作陷入困境,进而使得整个地质灾害灾害防治管理体系也缺少一定的科学性。。 3 完善重庆市地质灾害防治管理体系的对策 3.1 整合地质灾害相关信息,完善地质灾害监测预警信息系统 在实际的工作中要将收集的地质灾害信息及时录入地质灾害监测预警信息系统,并在实际的应用中不断完善该系统,这是防治管理工作的关键。通过实践的经验和信息整合技术不断完善监测预警系统[5],可以实时监测地质灾害的发生情况,在第一时间获得有效信息,组织人民群众做好灾害的预防措施,避免造成生命财产损失。 3.2 调动管理体系中各级工作人员的主观能动性,结合灾害情况作出科学的决策 地质灾害的防治管理体系中,工作人员的每一项工作都是不可缺少的一部分。因此,应调动各级工作人员的主观能动性,协调管理体系中的每一项工作,积极开展各项活动,尤其是普及地质灾害防治的相关知识。同时,还应结合具体的灾害情况作出科学的决策,将防治管理工作引向科学发展的方向。 3.3 建立地质灾害防治管理服务平台,通过网络向全民开放 随着信息技术与网络技术的发展,人们可以通过网络平台获取较多的信息,从而指导具体的生活。因此,地质灾害防治管理工作也应面向全社会进行,政府适时建立地质灾害防治管理服务平台,将地质灾害防治相关信息以网络信息的方式呈现在大众面前,使得人民群众可以多渠道获取地质灾害防治信息,更好地配合政府及相关管理部门做好地质灾害防治工作。 4 结语 在地质灾害日益频发的情况下,各级政府及相关部门积极建立并完善地质灾害防治管理体系,有效解决管理中存在的问题,将灾害的防治工作落到实处,减少了地质灾害带来的危害和影响。重庆市大力开展地质灾害防治知识的宣传工作,建立并完善了地质灾害防治管理体系,有效确保了人民群众的生命财产安全,维护了社会稳定。 浅谈地质灾害防治体系:基于工作过程系统化的地质灾害与防治技术专业课程体系构建 摘 要 不同于主要以培养学生“动作技能”为主的专业,高职资源勘查类专业主要培养的是学生的“心智技能”,在构建基于工作过程系统化的课程体系时困难较多。本文以地质灾害与防治技术专业为例,在市场人才需求调研的基础上,通过职业岗位分析、典型工作任务和工作过程分析,构建了该专业基于工作过程系统化的课程体系,旨在为高职资源勘查类专业“基于工作过程系统化”理念的课程体系建设提供参考。 关键词 课程体系 工作过程系统化 地质灾害与防治技术 资源勘查类专业 基于工作过程的教育课程理念与设计方法由德国菲利克斯・劳耐尔教授在20世纪90年代提出,2003年我国教育部首次在全国范围内引入“工作过程系统化”的理念,目前,在加工制造类、建筑类甚至农业类、服务类专业中,已经较好地体现和运用“基于工作过程系统化”理念,并取得了显著的成果。 不同于主要以培养学生“动作技能”为主的专业,高职资源勘查类专业主要培养的是学生的“心智技能”,在构建基于工作过程系统化的课程体系时困难较多。 1 专业概况及课程体系构建背景 我国地质条件复杂,是世界上地质灾害最严重、受威胁人口最多的国家之一。而我国正处于向工业化和城镇化转型发展时期,基础建设和资源开发占据着重要的地位。各类基础设施建设、国土资源调查、矿产勘探开发等项目开展初期和进行中都必须进行工程地质条件、水文地质条件、水资源、地质灾害条件的评价和调查工作。随着国民经济的快速发展,各种工程建设引起地质环境条件的强烈改变,对人类造成极大的危害,因此,在各类基础工程建设、资源及自然环境评价等工程的开展过程中,懂专业、会管理的高级应用型技术人才也有了更大的需求,特别是生产第一线的各类工程技术人员、施工管理人员普遍不足。 但是我们也必须面对这样一个现实:一方面,勘察行业用人单位人才需求量较大;另一方面却是大量高职地质灾害与防治技术专业的毕业生就业面临着新的挑战,一定程度上存在着就业困难,主要原因是用人单位嫌应届毕业生动手能力差、上手慢、基本技能掌握不够。造成社会对人才的职业能力要求与高职院校人才培养的差距是多方面的,其中专业课程体系的不合理是最根本的原因,其具体表现有:(1)以往专业课程体系重理论,轻实践,不能有效培养高等技能,这就要求教师应当具备“既是教师,又是工程师”的“双师”能力;(2)以往重知识的系统性,忽视了知识与具体工作任务的联系,这就要求时应以“工作过程为导向”重新开发课程;(3)以往专业基础课、专业理论课、专业实践课的机械分段排列之间越来越缺乏内在的有机衔接与灵活配合,这就要求专业学习领域的课程应“理论实践一体化”。 2 课题体系开发流程 高职院校课程体系开发流程可以用图1表示: 图1 地质灾害与防治技术专业课程体系开发流程图 3 职业岗位分析 地质灾害与防治技术职业(群)从事的是工程地质勘察、水文地质勘察、地质灾害调查与评价、地质灾害勘察与防治、地质环境评价、地质灾害监测与预报等方面工作。 地质灾害与防治技术入职岗位有工程地质技术员、水文地质技术员和灾害地质技术员。 工程地质技术员岗位:从事工程地质编录、采样,岩土体参数统计分析、工程地质资料整理、工程地质图件编绘和岩土工程勘察报告的编写等业务。 水文地质技术员岗位:从事水文地质测绘,水文地质观测与编录,水文地质资料整理,水文地质图编绘,水文地质勘察报告编制等业务。 灾害地质技术员岗位:从事地质灾害调查与评价,地质灾害监测,地质灾害勘察及防治施工监理,地质灾害危险性评估等业务。 通过上述岗位分析可知,该专业是以地质学与灾害学的理论和实践为基础,培养具有地质灾害调查、勘察与评价等专业领域实际工作的基本能力和基本技能,能适应21世纪工程建设发展需要,爱岗敬业,能在工程地质勘察、地质灾害防治、地质环境评价、基础设施勘查设计等单位从事地质灾害调查、勘察与评价、地质灾害监测与预报防等方面工作的高技能应用型人才。 高职地质灾害与防治技术专业应以上述职业岗位作为课程开发的平台,其中,工程地质和水文地质技术员岗位业务是专业基础能力培养的主要载体,地质灾害技术员岗位业务是专业核心能力和综合能力培养的主要载体。 4 典型工作任务和工作过程分析 各职业(群)岗位所对应的典型工作任务及总结出的工作过程见表1。 5 典型工作任务分析归纳为行动领域 行动领域是工作过程导向的课程基础,是与职业紧密相关的职业能力的工作任务的总和。地质灾害与防治技术专业行动领域可归纳为岩土工程勘察报告编制、水文地质勘察报告编制、区域地质灾害调查与评价报告编制、建设用地地质灾害危险性评估报告编制、矿山地质环境保护与恢复治理方案报告编制、地质灾害专项勘察报告编制等六大行动领域。 表1 典型工作任务及工作过程 6 基于工作过程系统化课程体系构建 与多家企业联合,根据人才培养目标和人才培养规格、专业知识和技能要求,结合岗位群特征和职业岗位能力要求,将地质灾害与防治技术专业基于工作过程系统化的学习领域课程体系由两类三块构成:两类即必修课和选修课两类;三块即专业学习领域、基础学习领域、拓展学习领域。 以“岗位(群)―典型工作任务―行动领域―学习领域课程”的开发思路,构建地质灾害与防治技术(地质灾害勘察)专业基于工作过程系统化的课程体系。该体系能满足专业人才培养目标的实现,是符合该专业职业岗位要求具备的能力、知识、素质要求的课程体系。 6.1 首先开发专业学习领域课程 通过调研,与省内外多家企业共同论证,确定职业岗位,分析各职业岗位的典型工作任务,归纳总结完成相应典型工作任务必备的职业能力,将典型工作任务归纳提炼为行动领域,再将行动领域转化为学习领域,开发专业学习领域课程共计14门课程。 专业学习领域包括理实一体课程、仿真实训、野外实习、校外顶岗实习。 理实一体课程(7门):(1)地质灾害调查与评价;(2)地质灾害勘察;(3)地质灾害治理;(4)地质灾害监测;(5)地质灾害灾情评估;(6)地基勘察与基础选型;(7)水文地质勘察与评价。 仿真实训(4门):(8)岩土工程勘察;(9)地质灾害勘察;(10)建设用地地质灾害危险性评估;(11)矿山地质环境保护与恢复治理。 野外实习课程(2门):(12)地质认识实习;(13)综合地质填图实习。 校外顶岗实习(1门):(14)校外顶岗实习。 6.2 其次开发基础学习领域课程 专业学习领域课程直接面向的是学生的职业能力,该领域课程的实施需要基础学习领域等课程的支撑。根据专业学习领域课程学习的需要,来开发基础学习领域课程,包括专业基础学习领域课程、文化基础学习领域课程和思想政治学习领域课程,共计19门。其中,专业基础学习领域课程是为学生学习专业基础知识、培养学生专业基础能力而开发的、学生完成学习性工作任务的课程,计9门;文化基础学习领域课程根据专业所需的文化基础和知识开发,培养的是学生的方法能力和社会能力,计5门;思想政治学习领域课程严格按国家教育部和云南省教育厅的精神和相关规定,结合学院实际情况设置,计5门。 专业基础学习领域课程(9门):(1)地质学基础;(2)测量与地图;(3)矿物岩石肉眼鉴定;(4)地质构造识别与分析;(5)地貌与第四系识别;(6)地质信息处理;(7)工程岩土鉴别与评价;(8)工程地质分析与应用;(9)水文地质分析与计算。 文化基础学习领域课程(5门):(10)交流与表达;(11)高职英语;(12)高等应用数学;(13)计算机文化基础;(14)大学生职业规划与就业指导。 思想政治学习领域课程(5门):(15)思想和中国特色社会主义理论体系概论;(16)思想道德修养与法律基础;(17)形势与政策;(18)入学教育;(19)国防教育和军事训练。 6.3 最后开发拓展学习领域课程 根据地质灾害与防治技术专业职业岗位能力要求,主要是职业拓展能力的培养要求和职业目标的实现需具备的能力。最后开发拓展学习领域课程共计4门,设为选修课。 选修课(4门):(1)工程建筑概论;(2)工程力学;(3)遥感地质解译;(4)气象与水文。 另外,通过选修课、专题课、讲座及假期社会实践活动等形式,设置体育课、三生教育、地质安全规程等课程,以促进学生全面发展。 地质灾害与防治技术专业基于工作过程系统化的课程体系见图2。 7 结语 本文以地质灾害与防治技术专业为例,尝试构建该专业基于工作过程系统化的课程体系,以期为高职资源勘查类专业“基于工作过程系统化”理念的课程体系建设提供参考。 浅谈地质灾害防治体系:加强地质灾害防治管理体系的构思 摘要:地质灾害是突然发生且危害巨大,由其突发所造成的危害不仅影响到人们的生命和财产安全,还影响着灾害发生地区的经济建设。本文通过对地质灾害防治管理体系现状的探讨,分析了其中存在的后续工作监管不到位、预防地质灾害制度不健全、地质灾害治理不规范等存在的一些问题,针对这些相关问题,提出完善救援系统、加大经费投入、强化宣传培训等加强地质灾害防治管理体系的解决措施,为地质灾害防治管理工作提供理论参考,以期能为地质灾害防治管理工作献计献策。 关键词:地质灾害;防治管理;构思 我国由于国土辽阔,地质条件形成差异明显,造成地质灾害多发,其类型多样、影响面广,对人们的生活生产造成很大的影响,威胁着人们的生命。在各级政府的正确引导下近年来对地质灾害的防治管理有一些成效,但由于人们的活动也使地质灾害现象加剧,导致一些较大规模的地质灾害事故发生,这就需要加强对地质灾害的防治和管理,以探索出更有效的防治管理体系,保障人们生命安全,减少灾害带来的一些损失。 1 地质灾害防治管理体系现状 目前对于地质灾害的防治管理有了一定可喜的成果,对地质灾害的防治工作有了一些实际的关注以及监督管理职责体系,但在地质灾害防治的行政管理体系中还存在着一些问题,地质灾害防治管理工作还未全面展开,我国局部地区人为地对地质环境的破坏现象仍然存在,甚至还有不断增加的趋势,地质灾害防治管理情况不容乐观。 1.1 后续工作监管不到位 在地质灾害的防治过程中存在着后续工作监管不到位的情况。在部分山区里山脚或者山顶的建筑物比较密集,有的住户或者村庄为建房子而平整土地,组织人力对山坡的土地进行开挖。被人民群众举报后国土局的相关工作人员会马上赶到现场要求立即停止挖掘,但是这样的现象属于地质环境保护管理,相关地质环境管理部门不能对其进行行政处罚,国土资源部门又主要是对违法用地案件进行查处,没有介入的权力,不能用一些硬性手段去制止这样的情况发生,导致山体被破坏,从而最终造成地质灾害不可避免地产生。 1.2 预防地质灾害制度不健全 在地质灾害的防治中没有完善的制度来预防地质灾害的发生,虽然政府对其有一些评估制度,但大部分地区还会经常发生由于人为的原因而造成工程建设中出现一些地质灾害现象,主要就在于对于土地的规划没有取得相关批准就开展建设,有的在工程实施前没有对相关地质进行危险性评估,还有的是私人住宅,其本身就是违法建设的住房,再加上私自扩建而施工,这些工程在进行建设时,如若进行不当就会造成山体滑坡等情况发生,都存在着地质灾害的隐患。 1.3 地质灾害治理不规范 虽然各个地区都会对地质灾害防治工程进行建设,都有其规模,但是对于地质灾害的治理不规范,即使在地质灾害防治工程设计中都会选择有资质的公司或者单位来承担,但在地质灾害的防治方面我国没有统一完善的相关技术规范,也会导致设计出来的方案较为保守,影响工程造价,造成浪费。 2 加强地质灾害防治管理的措施 2.1 完善救援系统 要加强地质灾害的防治管理,就要对其救援系统进行完善,对地质灾害的突发性要有应急措施,这就要预先制定好工作方案,建立相关救援队伍,再根据方案进行细化,对各项措施进行分工,制定不同预案所需的应急安置工作,及早设立应急避险场所,并明确标示出来。对地质灾害的监管部门专业力量进行强化,在地质灾害高发地区应定时组织应急演练演习,让人民群众能够面对地质灾害时学会自救以及防治伤害,也能提升群众与政府的凝聚力,让不同管理部门之间的协调管理能力得到提升。 2.2 加大经费投入 地质灾害带来的损失不可估量,这就需要各级政府对地质灾害加强重视,提高对地质灾害防治管理工作的认识程度,将地质灾害的防治项目加入到经济发展的规划中去,为其建立专项资金,加大防治管理经费的投入力度,健全稳定的保障机制,能够确保及时调查并治理地质灾害。防治地质灾害是公益性的事业,要努力探索对地质灾害防治的多种渠道的投入制度,将城市建设和防汛抗旱等灾害防治同地质灾害的防治管理等方面相互结合起来,让各部门、每个人的积极性都得到充分的发挥,为灾害的防治建设提供多元化的投资机制。通过政府加大对抗灾的经费补助,对威胁到人民群众的相关小型地质灾害中存在的隐患进行排除,带领受到地质灾害所威胁的人民群众能够主动参与到防治灾害的险情消除的工作中去,实施谁治理、谁受益的原则,利用从市场各处中吸引到的社会资金来参与对地质灾害防治管理的研究,在政府资金的扶持下积极使用社会力量,筹集社会资本开发新的地质灾害性防治机制。 2.3 强化宣传培训 要加强对地质灾害防治的宣传,普及预防地质灾害的相关知识,让广大山区尤其是地质多发地区的人民群众能够了解地质灾害对人类生活以及财产的危害,掌握监测地质灾害、及时撤离并且安全避灾的地质灾害防治常识,提高人民群众对防治地质灾害的意识以及实时监测、提前预防的水平。同时通过宣传培训让人民群众认识到地质灾害的产生大多数都与人类各项活动息息相关,即使天灾难测,但是人祸可以防范,让人民群众做到防治地质灾害发生,避免并且能够及时躲避灾害来临,做到避让与治理结合的相关原则,让地质灾害多发区的人民群众能够掌握到在地质灾害突然发生之前所产生的主要征兆,能够及时进行灾害发生后紧急的处置办法,还要帮助山区的人民群众加强对房屋的建设管理,对山区的房屋选址提供相关建议,对修建在山洪及地质灾害易发区的房屋及时提醒屋主尽快改建,让灾害来临时带来的损失降到最低,强化人民群众防灾减灾的意识,加强其自我保护的意识和能力。 3 总结 地质灾害的防治管理是需要长期并且艰苦的一项任务,这需要在防治地质灾害过程中,不断完善救援系统,提高防治水平,降低地质灾害造成的一些损失,促进人类的生存环境与经济发展相互协调统一。地质灾害防治管理体系的建立仍然任重道远,需要政府部门、地质工作相关人员以及人民群众共同的能力相互协调,相互配合之下共同完成,这对国家的经济建设可持续发展也存在着深远的意义。
地质勘察论文:地质勘察工程中标准贯入试验的应用分析 摘 要:本文首先介绍了标准贯入试验的定义及适用范围,随后分析了标准贯入试验的影响因素及注意事项,最后由标准贯入试验实例研究了地质勘察工程中的标贯试验的应用。 关键词:地质勘察;标准贯入试验;应用 1 标准贯入试验的定义及适用范围 1.1 标准贯入试验的定义 标准贯入试验又称为spt,它是一种动力触探,其通过一定的锤击动能将某种规格的对开管式贯入器打入到钻孔孔底的土层中,并由打入过程中的贯入阻抗来对土层的变化以及地质情况进行判断。一般可以用打入土中30cm的锤击数n来衡量贯入阻抗。标准贯入试验需要与钻孔结合进行,目前国内统一使用的钻杆直径为42mm,国外的钻杆直径还有50mm和 60mm两种类型。标准贯入试验具有设备简单、操作方便的优点,而且其适用于砂土、硬粘土及软岩等多种土层。此外,通过对贯入器带上的扰动土样进行分析,就可以直接得到土层的鉴别描述信息。 1.2 适用范围 标准贯入试验目前在地质勘察领域有着十分广泛的应用,其应用范围包括: (1)用于检查勘察地区的土层剖面和各土层在水平及垂直方向是否均匀、是否存在软弱夹层。(2)用于地基土的变形模量、承载力、物理力学性质指标等建筑物设计所需参数的确定。(3)用于单桩承载力的预估、桩尖持力层的选择以及旋喷桩直径的估算。(4)用于施工监测以及检验地基土的加固效果。(5)用于砂土和轻亚粘土在地震条件下液化可能性的判别。 2 标准贯入试验的影响因素及注意事项 2.1 钻进方式的影响 标准贯入试验的钻进过程中要尽力保持钻孔底部的土层不被扰动,因此不宜用冲击式和水冲法钻进,而应尽可能地使用回转泥浆式钻进方法来最大化地保持孔壁稳定(特别是在砂层钻进时),并减小孔壁的摩擦。此外,钻孔的直径不能过大,一般限定为不大于100mm,若直径过大将会造成50%的锤击数减少。 2.2 土层深度的影响 在spt进行过程中,随着贯入深度的增加,土的有效上覆压力和侧压力都会随之增加,从而造成贯入阻力加大,最终使锤击数增加。因此,需要对锤击数进行深度修正。 2.3 探杆偏斜影响 标准贯入试验的实践表明,探杆与钻孔的孔壁摩擦会随着探杆的偏斜而增加,导致有效锤击能量减小,从而影响锤击数。因此,要保证探头、探杆以及导向杆的垂直度,防止锤击偏移和晃动。 2.4 试验前的准备 在进行标准贯入试验前,应先钻几个钻孔,对所要勘察区域的地层分布情况以及地质情况进行大概了解,为标贯试验方案的制定提供依据。根据钻探情况,要在不同和相同土层的不同钻孔间做系统性的试验,同时进行土工试验,然后将两种试验结果进行对比分析。在同一土层中试验次数不能少于5~6次,或者在深度上每隔1~1.5m进行一次试验,这样可以有效了解透镜状或薄层状土层的情况。 2.5 试验数据的修正 对于标准贯入试验的锤击数是否需要进行杆长修正,根据实践经验,可以按照《建筑地基基础设计规范》(gbj 7-89)中的规定来对锤击数进行校正,经过校正后的修正值与新的设计规范吻合度较高。 3 标准贯入试验实例分析 本次标准贯入试验实例为广东省某一商住大厦的地基基础勘察工程,由于该工程为高层建筑,所以对于地质勘察的要求比较严格。该商住大厦建于厚度在11~12.5m的回填土上,回填的时间已经比较久远,在回填时按照规范要求进行了分层压实处理。在制定勘察方案时,分别在每个钻孔的不同深度设计了系统性的标准贯入试验,并在土层中进行标贯试验的同一位置取原状土样作土工试验分析,以便与标准贯入试验结果进行对比。本次勘察工程共钻孔28个,并进行了58次标准贯入试验。勘察结果表明,现场的回填土在水平及垂直方向上物质成分和物理力学性质并无太大变化。因此,在进行标准贯入试验结果统计时,在垂直方向上以2m为级数进行统计单元的划分,其统计结果见表1。 本次勘察地质条件为厚层状回填土,其物质成分组成主要为呈土状的强风化花岗岩和强风化砂岩。而在钻孔过程中,还发现了少量的16cm×12cm的强风化岩石碎块,因此标准贯入试验的离散性相对比较大,所以在对标贯试验的数据进行统计分析时采用去掉最大和最小值的10%,然后再按最小平 均值法统计的方法。完成数据统计后,可以对试验的高值以及低值作详细分析,出现高值是因为在贯入过程中碰到了较大的强风化岩石碎块,而出现低值则是由于回填土局部存在松散的现象。高值与低值出现的频率都不高,且并无规律可循。统计数据与土工试验的结果较为吻合,而开挖基础进行验槽测试的结果也与统计数据相吻合。 结语 标准贯入试验的用时短、费用低,是一种行之有效、应用范围非常广的原位测试手段。标贯试验的关键问题就在于试验质量得到保证的同时,要对试验结果进行合理科学的统计与分析。特别是在对漂石、块石等含量较多的砾砂卵石层或不均匀系数较大碎石土进行标贯试验时,试验的数据将明显偏高,而且试验也会受到机械设备和人为因素的影响也更为明显,需要配合其他土工试验手段,来对试验结果进行对比分析。 地质勘察论文:试论公路工程地质勘察报告的编写工作 论文 关键词:公路工程 地质勘察报告 报告编写 论文摘要:公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。 公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果,是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、 经济 合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同。下面谈一谈有关公路工程地质勘察报告的编写工作。 一、公路工程地质勘察内容 1.路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案,在地形、地质条件复杂的地段,重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题,确定路线的合理布设。 2.路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段,根据选定的路线位置,对中线两侧一定范围的地带,进行详细的工程地质勘察,为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。 3.桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求,进行相应的工程地质勘察,为桥涵的基础设计提供地质资料。一是对各比较方案进行调查,配合路线、桥梁专业人员,选择地质条件比较好的桥位;二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察,为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。 4.隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容:一是隧道方案与位置的选择,包括隧道与展线或明挖的比较;二是隧道洞口与洞身的勘察。 5.天然筑路材料工程地质勘察。筑路材料勘察的任务是充分发掘、改造和就近利用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和 工业 废料,按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察,为公路设计提供筑路材料的资料。 二、报告的编制程序 1.外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是试验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)工程地质平面图。 2.对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与试验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。 3.对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性,属于多专业合作工程。因此,对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。 4.编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。 5.划分岩土工程地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意,工程地质层的划分,不是越细越好,当然也不是越粗越好,除了遵循一般的划分原则之外,还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后,编制分层统计表。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。 6.编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分,对公路工程的设计和施工有着重要意义。 7.编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。 8.编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的核心框架,它全面地分析了整条路线的工程特征,是设计人员掌握全线地质情况的指南。 三、全线工程地质总说明书论述的主要内容 一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成: 1.前言:要叙述工程概况、勘察的目的和任务,勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是:公路的等级,勘察所属阶段,编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本,已经废弃的规范不能作为勘察依据。 2.工程地质条件: 自然 地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。 3.岩土的主要物理力学指标:本部分主要是把整条路线的岩土参数,按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析,然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。 4.工程地质评价:包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较,主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析,最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。 5.沿线天然筑路材料:取土场要依据有关规范的要求,根据土料强度cbr、含水率w、液限wp、塑性指数ip等参数对料场质量进行评述。 6.结论及建议:结论是勘察报告的精华,一般包括以下几点:(1)区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价;(2)勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小;(3)重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施;(4)勘区内的地下水及地表水的腐蚀性评价;(5)路线方案的评选;(6)其他需要专门说明的问题。 7.附表及附图:全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括:完成工程量一览表、地震液化判别 计算 表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。 四、工点工程地质勘察报告的内容 应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定,主要包括以下内容: 1.拟建工程概述,介绍拟建构筑物的地理位置、中心里程和规模。 2.勘察方法和勘察任务布置,介绍本工点所使用的勘察手段及布设工作量的多少。 3.地质地貌概况,应从以下三个方面加以论述:(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,路线所经地区的构造状况,构造与线路关系及影响程度;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度;(2)地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分;(3)不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。 4.地基岩土分层及其物理力学性质,这一部分是工点工程地质勘察报告着重论述的问题,为工程地质评价、基础类型和地基处理方案建议提供基础数据。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容: (1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。 (2)分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层ⅰ-1、ⅰ-2、ⅰ-3……岩层ⅱ-1、ⅱ-2、ⅱ-3……第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积黏土2-1、冲积粉质黏土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质黏土3-1、残积硬塑状粉质黏土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。 (3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容: 分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。 埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。 岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。 取样和试验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。对叙述的每一物理力学指标,应有最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。 原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。 承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本容许值和摩阻力标准值。 5.地下水简述:地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中一般涉及有关地下水的参数有:(1)地下水埋藏条件:是孔隙水,或是裂隙水,或是岩溶水;是承压水,或是潜水,或是滞水,或是层间水,含水岩组的岩性,渗透性大小空间分布特征。(2)地下水的动态:水位水量随年度、季节等时段的变化 规律 和幅度大小,水质变化情况,径流方向的变化。(3)补径排条件:补给区在哪,补给量多大,补给范围多大;径流区在哪,径流量多大,径流方向如何;排泄区在哪,排汇量多少。(4)水质特征:一般性指标,腐蚀性指标,特殊指标(如矿泉水)。 6.场地稳定性和适宜性的评价:场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:(1)场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层;(2)地震基本烈度,地震动峰值加速度;(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷;(4)场地及其附近有无不良地质现象,其 发展 趋势如何;(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土;(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。 7.其他专门要求,论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述。 8.结论与建议。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。 9.对于公路工程中的收费站及服务区的勘察及报告编写,属于 工业 与民用建筑范畴,要依据现行版的《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地震设计规范》和其他相关规范。 五、工程地质图表编制要点 1.综合工程地质平面图,在总说明中的附图,要求提纲契领,应纲要性标出各种工程地质现象,或可作专门图件,不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。 2.勘探点平面布置图,勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置,并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制,地形地貌复杂时应专门作测绘工作。 3.钻孔柱状图,反映场地的地层变化情况,在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。 4.工程地质剖面图,此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。理论上剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状,但由于公路工程中的构筑物一般呈条带状,如大中桥等,致使纵、横比例尺一般相差较大,一般横比例尺采用(1∶2000),受报告篇幅影响,纵比例尺一般采用(1∶200)~(1∶500),具体比例要按钻孔的深度而定。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或f-f′。剖面中各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。 5.土工试验成果表,主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等,一般由土工试验室提供。 6.现场原位测试图件,包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。 7.桩基力学参数表,如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。 8.其他专门图件,对于特殊地质条件及专门性工程,根据各自的特殊需要,绘制相应的专门图件等。 六、结语 本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法,由于公路工程的勘察阶段较多,线路工程所跨越的地质单元繁杂,一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求,因此本文很难将各种情况一一尽述,更详尽的内容,有待于进一步论述。 地质勘察论文:浅析水利水电枢纽泄水输水建筑物冲刷地段的工程地质勘察 摘要:冲刷与地基地质条件密切相关,因此查明冲刷地段的地质条件,既是进行工程地质评价的前提,也是为水工模型试验和结构专业进行消能防冲设计提供可靠地质资料。 关键词:泄水输水建筑物;冲刷;影响因素;工程地质评价 1 泄水输水建筑物的工作特点和冲刷地段 水利水电枢纽中常见的泄水建筑物如溢流重力坝、溢洪道、泄洪隧洞、泄水闸等;输水建筑物如渠道等,各建筑物具有不同的工作特点,不同建筑物的各组成部分与水流接触的地基或边坡一般要经受水流冲刷。冲刷破坏程度主要与水流和地质两方面因素有关,根据破坏程度的差异,可分为一般冲刷地段和严重冲刷地段。但仅就水流方面而言,溢流重力坝下游河床及两岸、溢洪道泄水槽和消能段、泄洪隧洞出口段、水闸下游连接段、渠道落差建筑物陡坡、消力池段水流急,甚至为高速水流,单宽水流所含能量大,多会产生比较严重的冲刷破坏,属于严重冲刷地段。而建筑物的其余组成部分起到引水、导流作用,或将水源区水流平缓地引入主控段,或将消能后水流平稳地泄入原河道,水流流速均不大,属于一般冲刷地段。[1] 2 冲刷引起主要工程地质问题及其影响因素 高速水流具有较大能量,长期冲刷将会引发多方面的工程地质问题:①水流冲刷两岸岸坡,造成大量塌方、滑坡。②射流跌入水垫后形成回流,剧烈冲刷坝脚,导致地基及建筑物失稳。③冲刷坑形成后,上游坡溯流 发展 ,危及坝基稳定。④冲刷坑的不断加深,切断坝基下的软弱夹层、缓倾角断层,形成临空面,可能引起深层滑动。⑤泄水输水建筑物本身受高速水流冲刷而破坏。 影响冲刷的因素很复杂,外因主要为水流特征、下游水深、水舌入射角、冲刷时间等,另外还包括水库调度时间、闸门运行方式等运行管理方面;内因为冲刷地段的地质条件,是影响地基抗冲刷稳定性的基本因素,主要包括:岩土体的物理力学性质、软硬状态、风化程度、断层、破碎带、软弱夹层、裂隙等构造发育程度、产状、性质及相互组合形式等。[2] 3 冲刷地段的工程地质勘察 冲刷地段工程地质勘察工作目的和任务是查明影响冲刷的地质因素,进行正确的工程地质评价和决策,为水工专业和水工模型试验提供相应的工程地质模型,为结构专业进行消能防冲设计提供可靠的地质资料。 3.1 勘察内容 这里所述的勘察内容仅是为查明影响冲刷的地质因素,对某些冲刷地段而言,还存在渗漏、渗透变形和稳定问题。 土质地基:①查明地形地貌特征、微地貌类型;②查明第四系成因类型和分布,特别注意软土层、粉细砂层、膨胀土层、湿陷性黄土层、冻土层、易崩解土层、盐渍土层等;③查明各类土层的物理力学性质。 岩质地基:①查明地形地貌、地层岩性、地质构造;②查明软岩、易溶盐、膨胀性岩或夹层的分布及其性质;③查明岩体的风化程度;④查明主要断层、破碎带、缓倾角断层、裂隙密集带的性质、产状、规模、延伸情况、充填和胶结情况,进行节理裂隙统计,分析各类结构面相互组合形式,进行岩体结构分类,评价冲刷对地基及两岸边坡的影响程度。[3] 3.2 勘察方法 ①工程地质测绘比例尺与各泄水输水建筑物一致,若各建筑物距坝很近时,应与坝址工程地质测绘范围连接。②一般冲刷地段,勘探剖面线应结合查明其它地质问题沿建筑物轴线布置,钻孔深度以查明其它地质问题所需要的深度为准。③严重冲刷地段,如溢流重力坝、溢洪道下游河床,可结合横向围堰、导水墙等导流工程,也可专门布置勘探工作,宜采用钻探和物探进行综合勘察,钻孔深度须进人最大冲刷坑底以下适当深度;当存在软弱夹层、缓倾角断层,冲刷坑的形成可能切割夹层、断层影响坝基、建筑物地基或两岸岸坡稳定时,应结合地形布置竖井或大口径钻孔。④对冲刷地段岩土体,应分层取样,进行岩土物理力学性质试验。⑤加强冲刷地段的施工地质工作,根据施工揭露情况及时核对、调整有关参数和 计算 成果。 4 冲刷地段的工程地质评价 若冲刷坑边坡切割缓倾角断层、软弱夹层等结构面,还需专门对坝体或相关建筑物进行地基或边坡稳定评价。拱坝溢流一般有向心集中作用,应重点考虑冲刷坑形成后对坝肩稳定的影响。另外,还可用岩土的抗冲刷流速作为评价标准,若岩土抗冲刷流速小于水流流速,则会产生冲刷破坏。[4] 地基冲刷的影响因素十分复杂,地质上需综合分析岩体结构、泄流特征、模型试验、简易估算并结合工程经验作出判断。但在高应力地区,泄流冲击力与高地应力解除的叠加组合作用,如何判断其对岩体的冲刷破坏尚无良策。而高落差高速水流的水锤效应,它象震动传到岩体上并渗入裂隙内,并象爆炸一样急剧地降低岩体的有效应力,以破坏其稳定性,问题相当难解决。因此,冲刷评价应注意留有余地,同时在工程运行期间,对严重冲刷地段必须加强安全监测。若地基存在冲刷地质问题,地质方面仅需提出消能防冲建议,具体采用何种措施由结构专业根据地质资料、水工模型试验成果经技术 经济 比较后确定。 5 结语 泄水输水建筑物是水利水电枢纽工程十分重要的水工建筑物,水流冲刷作用会产生诸多地质问题。冲刷的影响因素主要有地质和水流两个方面,其中前者是根本。目前冲刷坑计算采用的是建立在室内模型试验和原型观测成果基础上提出的经验公式,最终冲刷结果还需通过水工模型试验予以验证。地基冲刷的影响因素十分复杂,地质上应综合分析和评价,注意要留有余地。同时在工程运行期间,对严重冲刷地段必须加强安全监测,为枢纽的正常运行提供安全保障。 地质勘察论文:工程地质勘察探讨 摘要:介绍了工程地质勘察的目的以及决定勘察任务的因素,具体阐述了工程地质勘察流程,包括前期准备、各阶段勘察内容及工程地质勘察报告,以期指导相关人员正确进行工程地质勘察,为设计施工提供准确的地质资料。 关键词:工程地质勘察;目的;任务;勘察报告 建筑是建在地面以上的,地面以下土层的分布,土质的疏松、强度,地下水的深度等都会影响到在建建筑的安危。所以,为了确保建筑及其地基设计的准确性,就必须有建筑场地的地质资料作为科学依据。只有对建筑场地的地质资料有个全面的了解、准确把握才能更好的对建筑及其地基进行设计。 一、工程地质勘察的目的 工程地质勘查的主要目运用坑深、触探、钻探等勘查手段和方法,对在建工程的场地进行调查研究分析,为工程设计和施工提供所需的地质资料。 二、决定勘察任务的因素 (一)建筑场地的复杂程度 根据建筑场地的地形情况将场地复杂程度分为三个级别:简单场地,对建筑地基影响不大;中等场地,对建筑的地基可能会造成一定的影响;复杂场地,对建筑的地基存在很大的影响。 (二)工程所在场地地质条件的研究机当地建筑工程经验 比如,在某一陌生区域,对当地的地质条件缺少研究,则勘查工作量就有加大;相反,如果在此地有工程施工经验,则花费时间及工作量都会减少。 三、建设规模及建筑物等级 依据所建工程类类型,建筑地基负荷大小、建筑地基损坏后造成建筑整体后果的程度等,可将建筑分为三个等级。一级建筑物,主要指的是关键性或有纪念意义的建筑物,破坏后果很严重。二级建筑,主要指的是地基负荷较大的建筑物,破坏后果严重。三级建筑,主要指的是建筑地基负荷不大,破坏后果不严重。 勘察工作的准备。1)接受工程地质勘查任务书,结合工程场地地质条件制定相应的勘查工作计划;2)建筑规模较大或地质条件复杂的场地,应当进行工程地质测绘,并实地观察场地地质情况;3)设置勘查点和勘查线,采用各种地质勘查手段或方法探明场地地质情况,并取得地质试样;4)对取得地质试样进行物理力性测试和水质分析测试。 四、地质勘察各阶段的内容 (一)选址勘察 1.目的 选址勘查是指对工程场地的地质的稳定性和适宜性做出评价。 2.选址阶段的勘察工作 1)对工程场地所在区域的地形地貌、地震、矿产资源和工程地质信息以及气候、自然条件等信息进行收集;2)工程现场实地踏勘,初步了解场地的土层结构情况,形成原因和大致成型年代,主要土层、地下水位等情况。3)对附近区域的建筑物规模、结构、地质资料等情况有所了解;4)工程场地地质情况复杂,现有资料不能不能准确反映地质信息,应当进行必要的地质测绘及勘探工作。 (二)初步勘察 1.目的 1)对在建建筑的地基稳定作出评价;2)为建筑的总体平面提供必要信息;3)为工程的主要建筑地基施工发案提供参考资料;4)如遇不良地质现象提交防治方案。 2.主要任务 1)对场地地质初步了解。2)对地下水水位和冻结深度有个初步了解3)查明场地中不明地质现象,范围,对工程项目的影响和发展趋势 (三)详细勘探 1.目的 1)从工程地质角度评价建筑地基,提出相应建议;2)为建筑地基设计提供详细的地质工程资料;3)为建筑地基的加固和处理提供工程资料支持;4)为不良地质情况的防治提供地质资料。 2.主要任务 1)详细勘查主要采用的手段以原位测试、勘探和室内试样检测为主。2)复杂场地或一、二类建筑物,详细勘探点宜按主要柱列线布置;对其他场地和建筑物可沿建筑物周边或建筑群布置;对重要设备基础应单独布置。3)要以地基主要受力层为原则钻探勘探孔深度。如果地基需要进行变形验算,部分勘探孔可以底基层压缩深度。4)对场地进行详细勘探时,原位测试井、探孔数量级所取地质试样,应依据地质的复杂程度、建筑规模或类别进行确定。取试样和进行原位测试部位,应依据设计要求、地基情况进行确定。 (四)施工勘察 1)对较重要建筑物的复杂地基需进行验槽。验槽时应对基槽地质素描,实测地层界限,查明人工填土的分布和均匀性等,必要时应进行补充勘探测试工作。2)基坑开挖后,地质条件与原勘察资料不符,并可能影响工程质量。3)深基坑设计及施工中,需进行有关地基监测工作。4)地基处理、加固时,需进行设计和检验工作。5)地基中溶洞或土洞较发育,需进一步查明及处理。6)施工中出现边坡失稳,需进行观测及处理。 五、工程地质勘察报告 (一)文字部分 1)勘查工作的任务和概况;2)是否存在影响建筑物地基不稳情况存在及其影响程度;3)工程场地的地质土层结构、强度及各土层物理力学性质;4)低下水位的深度、水质情况、变化情况及对建筑材料的腐蚀程度;5)在地震设防区划分场地类型和场地类别,并判别饱和沙土及粉土;6)对建筑地基基础方案进行分析,提出经济可行的设计方案意见,尤其对地基设计和施工中需注意的地方检出建议;7)当工程需要时,尚应提供:深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的技术参数,论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响;基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。 (二)图表部分 1)勘探点平面布置图; 2)工程地质剖面图、综合工程地质图或工程地质分区图; 3)土的物理力学性试验总表。重大工程根据需要,绘制综合工程地质图或地质分区图、地质柱状图或综合地质柱状图和有关试验曲线。 地质勘察论文:水利工程坝址选择的工程地质勘察探析 【论文关键词】工程地质勘察 水利工程 坝址选取 【论文摘要】通过结合工程实践表明,工程地质勘察人员不仅要了解地质也要了解设计,同时应当对工程地质的相关问题提出分析,并结合水利工程的实际情况而选取合适的坝址。 1.引言 水工建筑物不同于其他建筑物,有其自身的特点。因水工建筑物的建成,而使广大范围内的水文和水文地质条件发生变化。这种变化就可能引起水库岸坡再造、水库渗漏、水库淤积和坝下游河床冲刷等作用。因此,必须重视勘察、设计、施工全过程,否则,后果极其严重。在坝址选择时除了考虑主体建筑物拦水坝的地质条件外,还应研究包括溢洪、引水、电厂、航闸等建筑物的地质条件,为规划、设计和施工提供可靠依据。 2.坝址选取的工程地质勘察 在自然界中,地质条件完美的坝址很少,尤其是大型的水利枢纽,对地质条件的要求很高,更不能完全满足建筑物的要求。所谓“最优方案”是比较而言的,最优坝址在地质上也会存在缺陷。所以在坝址选择时,应当考虑不同方案,并采取改善不良地质条件的处理措施。因此,地质条件较差,预计处理困难,投资高昂的方案,应首先被否定。坝址选择时,工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等,还要预计到可能产生的工程地质问题和处理这些问题的难易程度,工作量大小等,下面分别论述。 2.1 区域稳定性 区域稳定性问题的研究在水利水电建设中具有特别重要的意义。围绕坝址或要开发的河段,对区域地壳稳定性和区域场地稳定性进行深入研究是一项战略任务。特别是地震的影响直接关系着坝址和坝型的选择,一般情况下,地震烈度由地震部门提供,但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。因此,对于大型水电工程,在可行性研究阶段,应组织专门力量解决区域稳定性评价。 2.2 地形地貌 地形地貌条件是确定坝型的主要依据之一,同时,它对工程布置和施工条件有制约作用。狭窄、完整的基岩“v”型谷适合修建拱坝,宽高比大于2的“u”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层,一般适于修建土坝。不同地貌单元,其岩性、结构有其自身的特点,如河谷开阔地段,其阶地发育,二元结构和多元结构往往存在渗漏和渗透变形问题。古河道往往控制着渗漏途径和渗漏量等。因此,在坝址比选时要充分考虑地形、地貌条件。 2.3 岩土性质 岩土性质对建筑物的稳定来说十分重要,对坝址的比选具有决定性意义。因此,在坝址比选时,首先要考虑岩土性质。修建高坝,特别是混凝土坝,应选择坚硬、完整、新鲜均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正在施工的70余座高坝中,有半数建于强度较高的岩浆岩地基上,其余的绝大多数建于片麻岩、石英岩和砂岩上,而建于可溶性碳酸盐岩、强度低易变形的页岩、千枚岩上的极少。通过结合工程实践,根据不同成因类型岩土的建坝适宜性及其主要问题作简要概述。 (1)侵入的块状结晶岩体,一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱,是修建高混凝土坝最理想的地基,其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面,平缓的原生节理,风化壳和风化夹层的分布,选坝时避开这些不利因素。 (2)喷出岩类强度较高、抗水性强,也是较理想的坝基。我国东南沿海、华北和东北有不少大坝坐落在这类岩石上。喷出岩的喷发间断面往往是弱面,存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层,还有凝灰岩的泥化和软化等,对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外,玄武岩中的柱状节理,透水性很强,在选坝时也须注意研究。例如:桑干河干流上的山西省册田水库大坝坝基为新生代的玄武岩,柱状节理极发育,坝基及绕坝渗漏严重,影响着水库效益。 (3)深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等,强度高、抗水性强、渗透性差,也是较理想的坝基。但是在这类岩体中选坝址,必须注意片理面的各向异性及软弱夹层的存在,选坝时,应避开软弱矿物富集的片岩(如云母片岩、石墨片岩、绿泥石片岩、滑石片岩)。在浅变质岩的板岩、千枚岩区,应特别注意岩石的软化和泥化问题。 (4)沉积岩中,以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层,这些夹层力学强度低,抗水能力差,易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等,强度与胶结物类型有关,一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动,经过次生作用易于发生泥化。在坝址比选时必须十分注意这一问题。此外,碳酸盐岩的岩溶洞穴和裂隙的发育,可能会产生严重的渗漏。 另外,在坝址比选中,河床松散覆盖层具有重要意义。修建高混凝土坝,坝体必须座落在基岩之上,若河床覆盖层过厚,就会增加坝基的开挖工程量,使施工条件复杂化。所以当其他条件大致相同时,应将坝址选择在覆盖层较薄的地段。有的河段因覆盖层过厚,只得采用土石坝型。比选松散土体坝基的坝址时,须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题,而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。 2.4 地质构造 地质构造在坝址选择中同样占有重要地位,对变形较为敏感的刚性坝来说更为重要。在地震强烈活动或活动性断裂发育的地区,选坝时应尽量避开或远离活断层,而位于区域稳定条件相对较好的地块上。在选坝前的可行性研究时,应进行区域地质研究,查明区域构造格局,尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率,并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区,倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时,在后期次生作用下往往演化为泥化夹层,若有其他构造结构面切割的话,对坝基抗滑稳定极为不利,在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微,容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层,由于构造形变强烈,岩石完整性受到强烈破坏,在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之,要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址,避开断裂、裂隙强烈发育的地段。 2.5 水文地质条件 在以渗漏问题为主的岩溶区和深厚河床覆盖层上选坝时,水文地质条件应作为主要考虑的因素。从防渗角度出发,岩溶区的坝址应尽量选在有隔水层的横谷、且陡倾岩层倾向上游的河段上。同时还要考虑水库有否严重的渗漏问题,库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷,且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下,坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。 2.6 物理地质作用 影响地址选择的物理地质作用较多,诸如岩石风化、岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等,但从一些水库失事实例来看,滑坡对选择坝址的影响较大。在河谷狭窄的河段上建坝可节省工程量和投资,所以选择坝址时总希望找最窄的峡谷段。但是,峡谷地段往往存在岸坡稳定问题,一定要慎重研究。如法国罗曼什河上游一坝址,地形上系狭窄河段,河谷左岸由花岗岩和三叠纪砂岩及石灰岩构成。右岸是里亚斯页岩,表面上看来岩体较完整,后经钻探发现页岩下面为古河床相的砂砾石层,表明了页岩是古滑坡体物质,滑坡作用将河槽向左岸推移了70m。因而只得放弃该坝址而另选新址。 2.7 天然建筑材料 天然建筑材料也是坝址选择的一个重要因素。坝体施工常常需要当地材料,坝址附近是否有质量合乎要求,储量满足建坝需要的建材,如砂石、黏土等,是坝址选择应考虑的。天然建筑材料的种类、数量、质量及开采条件及运输条件对工程的质量、投资影响很大,在选择坝址时应进行勘察。 3.结语 从实践表明,选择坝址是水利水电建设中一项具有战略意义的工作,它直接关系到水工建筑物的安全、经济和正常使用。工程地质条件在选坝中占有极其重要的地位,选择一个地质条件优良的坝址,并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物,以便充分利用有利的地质因素、避开或改造不利的地质因素。 地质勘察论文:工程勘察中的水文地质问题不容忽视 内容摘要:往往在工程勘察设计和施工过程中文地质问题常常被忽视,本文从以往工程勘察中水文地质问题被忽视的原因进行分析,并做出评价其危害给工程带来的不便。 关键词:工程勘察;水文地质;危害 实践证明,在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是在实际的勘察工作中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深人,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 1、工程地质勘察中水文地质评价内容 在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: (1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 (2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 (3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 (4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 2、重视岩土水理性质的测试和研究 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。 岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。 结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质,因其受强力束缚,活动范围极为有限,对岩土的动态水理性质影响较小。 3、全面了解地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: (1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。 ①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。 ②斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。 ③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。 ④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。 ⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。 (2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 (3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。 地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献中已有较详细的论述,这里不再重复。 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 地质勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘察的地位 摘要:水文地质勘查在岩土工程建设的项目中占居着非常重要的地位,尤其是在对岩土工程的勘察过程当中水文地质指标参数,其会直接的影响到整体岩土工程的施工质量。文章重点研究分析了水文地质勘查过程中岩土工程勘察的重要地位,而且详细的分析了其占居的重要意义,并且具体的论述了水文地质勘查的具体内容。 关键词:岩土工程勘察;水文地质勘查;地位;内容 岩土工程勘察不但包括岩土的物质勘察,也包括水文地质勘察。其发挥着在建筑领域的重要性指导的作用,其中的水文地质勘查在岩土工程勘察中也是非常重要的环节之一。 1水文地质勘查的概念 作为岩土工程勘察中主要构成环节的水文地质勘查,重点研究水文地质在工程建设中所起到的影响作用。重点是在前期的水文地质数据作为基础之下,采用合理的比例进行有效的科学验证,采用先进的科学仪器及勘察技术对水文地质的各项指标作出详细的分析研究,比对出影响水文地质勘查的各种因素,并对水文地质的每个参数变量作出其对整个岩土工程的影响范围。 2岩土工程勘察中水文地质勘查的地位 2.1水文地质勘查影响建筑的基础埋深 地基的埋深程度和水文地质的情况紧密相关,地基根据水文地质前期的每个参数进行分析后才掌握其深浅的数据,然后划分地基埋深的最付款范围。对水文地质的动态数据了解全面后,再通过结合施工现场的实际环境,对建筑物作出埋深尽寸的合理判断。岩土工程的实际施工设计当中要对静态地下水位作出准确的勘察。通常的情况下,建筑物埋深的标准是在地下水位之上,也有一些比较特殊的建筑工程地下水位比较高,这就需要地基的基础埋深要符合其区间范围的要求,其建筑物埋深的位置标准要在地下水位之下,在施工的前期,可以使用先进的技术来降低其水位,从而保证地下水的深度不会影响到埋深的位置。另外,地下水流会影响到土壤的软硬程度,这样岩石层就会也现软化的现象从而出现岩石干裂,这对地基的埋深影响非常大,所以必须要保证埋深处于岩石层之上。 2.2建筑工程的质量受水文地质影响 许多因素都会直接影响地下水位,从而产生水位或高或低出现不稳定的水文现象。建筑工程中水位的高或低都会直接影响其发展。细致研究发现,所有的土壤中都含有酸碱,其只有保持平衡,土壤才会相对的稳定并保持其坚硬度,但是水位出现上升时就打破了岩石的平衡,同时地下水中含有的盐性物质可以腐蚀建筑材料,这样就会降低建筑物基础的承载能力。同样的如果水位上升也可以使暗河产生积水的现象,建筑材料会非常容易的产生裂缝,这样安全上就产生了严重的问题。 2.3建筑工程支护效果受水文地质影响 处于良性循环的地下水动力循环,受到地质以及自然条件的干预下,一直处于平衡的水动力循环状态,如果受到人为因素,平衡的状态将无法保持,建筑工程也随之出现了一系列的问题,其中包括工程的安全性以及稳定性。比如,现阶段我国人口不断的增长,使得土地的开发也出现了局限性,同时制约了土地的使用权限,所以采用的解决办法就是建造更多的高层楼房。楼层越高其地基就需要更加的埋深,其中位低水位的方法就是直线开挖或抽水,这样就人为的破环了地下水动力。从而改变了地下水处于的地质环境,岩层也随之出现了空心现象,大大的降低了岩土工程后期建设的整体质量,同时也降低了建筑物的使用寿命。 3岩土工程勘察中水文地质勘查的内容 3.1自然地理条件 影响勘察的重要因素就是自然的地理条件。岩土工程勘察中最主要的内容就是对自然地理条件的客观勘察,从而使水文地质勘查项目能够有序的进行奠定前期基础保障。其自然地理条件的勘察内容包括的范围比较广泛,涉及的层面也比较大,其中包括地形地貌、气候及水文等。 3.2地质环境 地质环境的勘察是水文地质勘察中的主要勘察内容,其构成的内容主要包括岩石的性质和地质的特征以及基底的构造等等,探索研究岩土工程地处区域中的地质环境,探索研究岩层在水作用情况下其能承受的抗压能力,同时对岩层所受到的腐蚀程度进行详细的测定,同时作出对岩土工程建筑物的耐久程度的具体且有效的判断。 3.3地下水位的具体情况 岩土工程中地下水位对其影响非常大,建筑物地基是否稳定坚固水位起着决定性的作用,因此水文勘察内容的重点之一就是地下水位。另外,水文勘察内容还包括水位变化的情况以及水位上升与下降的特点,岩石环境范围内的水补充作用,同时分析研究地下水在岩土中的排泄是否正常,在历史方面也需要进行仔细勘察其特点,通过仔细的研究分析,掌握历史高低水位产生的主要原因。岩石层面上的物质中其性质都各有不同之处,而地下水蕴藏的多少也各不相同,其中水文勘察的内容就包括了水的流速以及水的类型两个方面。分析研究动态水位,这在岩土工程中基底的调整上具有非常重要的指导性作用,及时有效的调整及改进基底。与此同时勘察地下水的过程当中,可以用不同的测定方法来对地质水系进行合理有效的测定,例如可以采用探井和钻孔等一些方法进行水位上的测定;另外在进行水位的测定同时要注意时效性的测定,其必须要在静止的地下水位条件下进行一定时间的测定,探索出地下水的渗透情况及其存在的状态。 3.4含水层以及隔水层的情况 水文勘察内容关键环节之一就是含水层及隔水层,建筑物地基结构的层次及稳固程度受其直接的影响。勘察隔水层及含水层的内容重点包括以下方面:每一个含水层的埋深水位与其条件,其中主要的水层水位的具体情况和水层厚度的具体分布情况,每一个水层的地下水类型以及其水流的方向,水流的速度和水位动太的具体情况。进行地质水文勘察的过程当中,首先要考虑到岩土工程中建筑材料对于水的敏感程度后,通过结合现代科学合理的应用地下水的渗透系数,同施工现场的具体地理环境相结合,认真仔细的研究出每一个水层对建筑材料所能够腐蚀的情况,然后再进行岩土工程的材料设计。 4结束语 岩土工程勘察的重要组成部分就是水文地质勘查,同时岩土工程建设过程当中的安全性以及质量都受勘查质量高低的直接影响。因此,地质勘察人员必须要掌握水文地质勘查的具体内容及其地位,为水文地质勘察工作能够有效的实施奠定基础。 地质勘察论文:复杂地质条件下岩土工程勘察的实践 摘要:本文仔细研究分析了在复杂的地质条件下关于岩土工程勘察的实践与研究,通过这个研究,简要概述了岩土工程勘察重要性和复杂地形地质条件下岩土工程勘察中出现的问题,在最后也对复杂地质条件下岩石工程勘察的技术进行了分析,希望为相关领域及相关人士提供借鉴。 关键词:复杂地质;岩土;工程勘察;实践与研究 由于国民经济的快速发展,国家的工程迎来了发展机遇,同时也面临着挑战,因为我国的地形多以山地丘陵为主,地质比较复杂且多样化,要想在复杂的地形条件下进行工程的建设是比较艰难的,这无疑给工程建设单位提出了更高的要求,在施工的过程中,有一些地形复杂的地区容易发生事故,因此,为了更好的保障人们以及施工人员的生命财产安全,在施工前以及施工过程中都进行岩土工程勘察是极有必要的。除此之外,由于岩土工程勘察工作的好坏会直接影响工程的质量,所以能否有效的做好岩土工程勘察是一项基础性工作并且具有决定性作用。勘察数据将直接影响着工程进度和工程质量,数据的偏差时常会发生,在岩土工程勘察工作中存在一些难以避免的状况,但是好在这种问题是可以通过使用新科技新技术避免的,随着新工程的发展以及岩土工程勘察技术的完善已经被越来越多的行业所使用[1]。所以本文通过分析关于复杂地质条件下岩土工程勘察的实践与研究对其长远发展具有深远的影响。 1简述复杂地质条件 从当前的岩土工程勘察标准来看,如果从地质条件来进行划分的话,一共可以分为三个等级,分别为三级、二级以及一级。三级是这三类里面最为简单的,一般是指勘察地区的岩土种类相对比较单一,也没有明显的性质变化,同时它也不会受地下水的影响;而二级地质条件属于普遍的类型,主要是指勘察地区的岩土种类较多,存在一定的性质变化,且工程开展在一定程度上受地下水影响,但是有办法进行化解;与其他两类地质条件不同的是就是一级地质条件,也就是复杂的地质条件,它的一般特征表现为地质灾害发育强烈;地形与地貌类型复杂。地质构造也相对复杂,它的岩土性质与外貌形态都有比较明显的变化,岩土体工程地质性质不良;它的地质与水文条件都不好,并且受人类活动的影响较大,加上本身就有的多年冻土、湿陷性、膨胀性、盐渍性岩土,所以处理难度较大并且需要经过特殊处理。而在复杂地质条件下进行岩土工程勘察主要需要做的是:首先要去搜寻与勘察地区相关的资料,包括气温、冻土层深度、地温、降雨量等气候状况,然后再把找到的资料进行整理,继而进行研究分析该区域的土质构成和下伏土层的分布区域、土层性质以及形成原因等;除此之外,还要检查该区域的地下水类型,仔细研究当地植被生长状况等[2]。 2岩土工程勘察重要性 岩体工程勘察对整个工程建设具有关键性作用,因此,在进行工程施工前进行岩体工程勘察工作是非常有必要的,它的重要性主要存在于以下几个方面:①区域的水文情况。在工程建设前调查好区域周边水文地质状况可以更好的分析工程情况,可以更好的判断区域周边的水文情况是否会影响工程施工或者对施工会造成多大的影响,继而更好的为工程建设提供参考并考虑其可行性。②区域的地下情况。由于岩土工程勘察可以探测到工程区域周边的地下存在的各种物质,从而更好的判断这些地下的物质是否会给工程建设造成副作用,如果结果是显示是有影响,那么就要提前采取措施,制定相应的解决方案,避免给工程施工造成更多的困扰。③区域的数据收集。对勘察地区的地形地貌进行研究,得出并记录下相关的数据,继而进行仔细分析,然后得出施工区域的地质变化情况,这样可以更好的为工程施工及时的提供相关的参考资料。④区域的施工可行度。进行岩土工程勘察是建立在工程建设区域的周边岩土参数基础上,在这个基础上再与施工的其它要求相结合,为工程的施工可行度提供参考建议,减少不良影响的发生[3]。在施工前期与施工过程中进行岩土工程勘察可以更好的把握工程区域周边的影响因素以及各种地质灾害情况,这样就能在工程建设初期建立相应的解决措施,避免一些影响施工的因素的发生[4]。 3复杂地形地质条件下岩土工程勘察存在的问题分析 3.1野外勘探工作不到位 在岩土工程勘察的过程中,经常会发生由于没有深入和明确的了解勘探区地层以及工程结构和功能,经常会出现一些问题:①勘探点间距和深度问题。一些施工人员在实际勘察过程中没有按照相关的标准进行加密勘探点,加之现场记录人员工作记录不仔细,比较随意,所以经常会发生相邻两个勘探点之间地层相差过大的情况;除此之外,由于事先对勘察区域的岩土特性不了解,没有仔细分析岩土是属于哪一等级,所以在采集岩土时,由于受盐渍土、湿陷性土等特殊的岩土的因素所影响,导致地基等级发生变化,最后就会发生勘探点间距不合理的情况。②原位测试的问题。如果在勘察的过程中发生不规范的操作行为就会导致最终采集的数据不准确的情况,特别是在冬季与夏季,触探指标会出现更加明显的差距;除此之外,在使用标准贯入试验时,孔深和杆长的校正也会出现偏差,孔底存在残留和缩径,没有及时的发现标贯器以及下落到测试位置,这样就会使标贯击数出现严重偏差。③地下水位测试和试样采集问题。在进行地下水位的测量工作时,需要量测钻孔水位,如果对区域周边是否有滋出地下水的陡壁和抽水井的情况没有进行调查的话,就极有可能给地下水位的测量带来困扰。如果在数据的采集过程中不严格遵照相关的标准,就会很容易发生原状样密封不到位、高度不够以及数量不足的问题,从而导致含水量出现散失的状况。 3.2资料缺乏与报告不准 尽管当前国家已经对工程地质勘察工作引起重视,建设部门也在不断的完善自身的岩土工程勘察工作,但由于发展时间较短,仍然存在较多弊端,对各个区域的地质研究不够,经常会出现建设区域在进行施工过程中找不到相应的参考数据,继而导致工程不能正常进行。而岩土勘察工作的重要作用就是要提高有效的参考数据,建设单位需要根据岩土勘察工作提供的资料与数据来选择合适的基坑围护方式、基础形式以及相应的持力层,这样才能帮助施工单位可以更好的根据资料去编写施工计划与方案。除此之外,还有一个大的问题就是施工单位在进行岩土勘察工作后,它的勘察数据与实际情况存在很大的偏颇,因为很大一部分的岩土勘察人员比较随意,结论比较马虎,走形式。这给建设单位、施工工作造成了很大的困扰,在没有事实可以依据的前提下,很多的施工计划方案完全没有参考工程的勘察报告。 4岩土工程勘察技术在复杂地形中的应用措施 4.1加强管理监督 由上可知,因为工程勘察工作发展时间较短,所以要想有效的规避上述工程勘察中出现的问题,首先就是要对复杂地质条件下岩土工程勘察的工作人员加大管理力度,加强监督力度和频率。管理人员还要努力向优秀的单位进行学习以不断完善自身。除此之外,由于工程勘察工作的性质是多变的,所以管理人员不仅仅是根据规章办事,还要懂得变通,根据实际情况处理突发事件。也不仅是完善岩土工程勘察监督机制,还要把责任分配到个人头上,这样出现问题就不会产生纠纷。监督管理人员还要定期去到施工区域进行监督,只有自己亲自了解清楚施工情况,才能有助于在施工时做出更正确的选择,另外,监督人员还应对土地资源进行规划,制定出一套科学有效的实施方案。 4.2采用创新先进的岩土工程勘察技术 由于复杂的地质条件一般为粉细砂状态相对比较松散,如果直接进行施工,就会导致上覆建筑结构后期运行存在严重的安全隐患。因此,为了更好的保障施工安全与质量,在复杂地质条件下进行岩土工程勘察工作时需要对区域地基进行适当的处理再施工[5]。如果可以在岩土工程勘察中引进先进的勘察新技术,提高勘察水平,在处理勘察点布置的随意性问题时就可以对勘察点进行勘察时采用克里格法;在对岩土工程分析评价的过程中,要想更好的提高精确度,可以利用多道瞬态面波勘察技术和高密度点法;为了对地基承载力的特征值进行准确的确定,可以采用回归分析法;整理岩土工程勘察资料的过程中,为了提高结果的准确性,使用计算机是一种行之有效的方法。 5结语 在进行复杂地质条件下的工程勘察工作中,需要使用更先进的技术,同时勘察的工作人员还要提高自身的专业水平与专业知识,全身心的投入到勘察工作中。充分了解自己工作的重要性,保证工程的安全与质量,以期促进工程建设的可持续发展。 作者:王飞 单位:广西壮族自治区三一〇核地质大队 地质勘察论文:岩土工程勘察基础地质运用 摘要:改革开放以来,我国经济的快速发展为科技的发展提供了坚实的物质保障,岩土工程勘查技术的快速发展推动了工程地质勘察的发展。在进行实际勘察的过程中,随着基础地质技术在岩土工程勘察中的应用,使得岩土工程的勘察质量和施工质量都得到了大幅度的提升。本文对基础地质和岩土工程勘察概况进行分析,对岩土工程勘察中基础地质应用技术进行叙述,研究了基础地质在岩土工程勘察中的应用,为岩土工程勘察工作的顺利进行提供了一些建议。 关键词:基础地质;岩土工程勘察;应用 1引言 经济社会的发展不可避免的要进行各种工程施工,而在工程项目进行施工之前必须要对岩土工程进行勘察。通过对岩土工程的地质进行勘察,才能够获得施工地区的地形环境和水文环境资料,从而保证工程施工的顺利进行,提高施工方案的科学性和合理性。基础地质技术在岩土工程勘察中起到了至关重要的作用,提升了岩土工程勘察的质量,确保了工程施工的顺利进行。 2岩土工程勘察中基础地质应用技术 2.1钻探技术 在岩土工程勘察中,运用钻探技术对地下岩层和土壤进行勘察,可以对工程建设的地下岩层和土壤等信息进行了解,有利于工程的顺利开展。在进行钻探之前,要根据勘察现场的地形地貌等实际情况对地层土质进行初步了解,选择合理的钻探方法和设备。 2.2槽探技术 在地形情况较为复杂,例如陡坡、险道和悬崖峭壁等地区,无法运用钻探技术进行勘察,一般选择槽探技术进行岩土工程勘察。运用该种技术,可以使勘察人员直接到工程内部对勘察内容进行观测和取样,有利于获取一手的勘查数据信息,从而使勘测人员获得更准确和丰富的信息,保证后续施工的顺利进行。 2.3地探技术 地探技术对需要的技术仪器和操作水平都具有较高的要求,因此要根据地探技术的种类选择合理的技术仪器。地探技术分为物理探测和化学探测两种,探测的主要内容包括:土层岩土波速、电阻率、辐射参数、弹性动态和循环性以及土壤的金属含量等。根据不同地质在测试仪器中的不同反应,对该区域的实际地质情况进行查明,具有较高的精确性和技术性。 3基础地质在岩土工程勘察应用中存在的问题 3.1对岩土勘察认识不足 野外地质勘查是获取一手资料信息的有效途径,有利于提高室内勘察报告的质量,为建筑工程的整体质量奠定了基础。但是,在我国目前的岩土工程勘察中,勘察人员由于缺乏对野外地质勘查工作的认识,并不重视野外勘查工作的开展,仅仅将野外勘察工作作为一项任务,并不指派专业的勘察人员进行。导致野外勘查工作的质量不高,数据信息等资料不准确,造成了资源的浪费。由于勘察人员对岩土工程勘察的认识不足,导致勘查技术的选择也较为不合理,勘查工作的质量得不到保障,增加了后期施工的安全隐患。 3.2岩土工程勘察不规范 目前,我国的岩土工程勘察工作的相关规范还不完善,勘察的流程和环节还不明确,导致在进行实际的勘查工作时,一些工作人员的操作不科学,并不能按照相关流程进行,导致岩土工程勘察的结果不准确,影响勘查工作的质量。另外,一些管理人员对岩土工程勘察的认识也不够,使得监督工作的开展没有落到实处,管理效率较低,使得勘察报告中的信息数据不准确,不能为后期的施工提供科学合理的依据。我国的岩土工程勘察工作中只有部分人具有专业的知识和技能,大部分勘察人员的工作能力和工作经验都不足,导致勘查结果的准确性得不到保障,岩土工程勘察工作的价值得不到有效的发挥。 3.3室内测试结果不准确 岩土工程勘察工作中应该根据实际情况选择合理的室内测试形式,将岩土样品及时的送达,按照相关标准和操作要求进行室内测试实验,保证室内测试的及时性和准确性。但是由于目前的室内测试实际操作过程中,一些工作人员,并没有认识到岩土样品及时性送到的重要性,土壤样品得不到良好的保存,导致经常发生室内测试的结果不准确的情况,从而导致工程的施工设计出现问题,对建筑工程的整体质量带来不利的影响。 4基础地质在岩土工程勘察中的应用 4.1在野外勘察中的应用 野外勘查是岩土工程勘察中的重要环节,通过野外勘察,对岩土工程的整体情况进行探测和收集,通过对这些信息的研究和分析,对该地区的地质和岩层分布情况进行总结,为工程施工提供依据。在进行野外勘查时,要注重以下几点:①要对勘察工作进行分层,对探测到的信息根据所分的层次进行记录,保证信息的完整性和准确性;②在利用钻机进行钻孔勘探时,应该对钻孔进行集中勘探,记录勘察的结果;③在进行原位测试时,应该严格根据相关规定的标准和流程进行。进行静力触探试验时,为了降低零漂现象的发生概率,减少试验所受的外界干扰,应该确定好探测的深度,并及时的记录温差情况。在进行标准贯入试验时,根据规范校正杆长和钻孔深度,确定具体测试位置,对标准贯入下降情况进行检测,保证贯入到勘测的软层中,确保勘查数据的完整性和准确性。 4.2在资料收集中的应用 在进行岩土工程勘察时,由于不同工程的岩土情况也各不相同,且一些岩土结构较为复杂,所以,很难通过短时间的勘察获得所需的数据信息。因此,为了保证工程的顺利开展,必须通过岩土工程勘察搜集与地质相关的信息。在勘察后期的搜集资料是为了保证勘察工作的准确性,避免由于勘察错误影响施工的质量。因此,资料搜集是岩土工程勘察工作中的重要内容,是对基础地质技术勘察的补充和完善。例如,在野外勘察工作的后期,应该对基础地质进行划分,搜集勘察后的相关地质资料。由于在进行野外勘察时,是多台钻机同时进行勘查工作的,因此,应该安排专门的人员进行资料搜集工作。在进行静力触探试验时,温差的大小对触探指标将会造成一定的影响,通过分析后期的地质资料,排除其中不确定的因素,对其中的软土信息进行确定,避免后期施工中出现岩土坍塌和变形。 4.3在室内测试中的应用 在进行室内测试时,为了避免因为样品放置时间过长而导致的样本性能变化,因此应该在获得样本的最短时间内对样本进行测试。现阶段,我国在进行原位测试时还存在压力值不标准和数据重复、冲突等情况,为了解决这些问题,在进行室内测试时,应该严格按照相关标准进行,不断的提升室内测试的准确性,降低岩土工程勘察的成本。根据实际的岩土结构和性质,选择合理的采样设备。例如,收集硬质岩土采用单动或双动二重管区取土器,收集软土样本采用薄壁取土器,在进行样本的收集时,应该保证岩土样本的完整性。因为不同的岩土具有不同的性质,在进行室内测试时要充分的考虑岩土的性质。例如,软土的抗压力较低,含水量较高,在进行测试时应该充分考虑这两个性质;黏土的测试应该考虑黏粒含量对测试结果的影响。在进行剪切时,应该将渗透系数控制在6~10cm/s以下,进行快剪试验。表1为某工程基础地质工作内容表。 5结束语 我国土建工程的快速发展促使岩土工程勘察技术得到了较大的提升,但是,现阶段我国基础地质在岩土工程勘察应用中还存在一些问题,必须对相关问题进行分析和解决,以促进基础地质技术的不断完善和岩土工程勘察的顺利开展。在进行实际的岩土工程勘察时,应该根据勘察地区的地形地貌等实际情况,选择合理的勘查技术和勘查设备,提高岩土工程勘察工作的效率,保证勘察数据的真实性和准确性,为工程项目的顺利开展提供准确的信息资料。 地质勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质问题浅议 摘要:在各类土木工建筑程项目建设施工的过程中,岩土工程勘察工作一直是非常重要的一个环节,并且发挥着十分重要的作用。做好岩土工程勘察工作,提升勘察质量和勘察效率,这样可以更好地对于水文地质情况进行了解,及时和提前发现各类问题,提升后续施工的安全性和稳定性,减少各类返工和质量问题的出现。作为土木工程的基础,岩土勘察工程本身实现了对于地下水文等相关信息的有效判断,这些判断也让后续工程项目的建设施工具备了一个可行的执行方案数据保障。因此结合实际情况,对岩土工程勘察中需要解决的水文地质问题进行了分析和探究。 关键词:岩土工程;工程勘察;水文地质;工程施工;建筑工程 1引言 在当前社会经济快速发展的过程中,我国建筑行业也处于一个快速发展的阶段,各类工程项目建设活动的开展,也对于岩土工程勘察工作提出了很大的要求和挑战。在工程项目建设施工的过程中,我们应该重视水文勘察工作的有效开展,积极推进相关调查工作,这样才能为工程项目建设工作的顺利开展提供可靠的保障。 2岩土工程中水文地质问题的重要影响 在当前社会进步和经济发展的形势下,人类进入了一个新的发展阶段,同时这一阶段中人们的生产、生活以及各类建设行为也受到了各类自然灾害的影响。很多地震、台风、泥石流、洪涝灾害等,都与地下水文问题密切相关。地下水文和岩土结构之间有着密切的关联和影响,同时本身一旦出现了地下水文地质问题,也会很有可能引发各类严重的地质灾害。第一,工程整体影响。对于土建工程来说,水文地质问题本身对于工程的基础工程有着十分严重的影响。如果地下水文对于地基造成影响,那么就会导致建筑本身的地下室潮湿、土壤盐碱化等问题,建筑物本身受到严重的腐蚀作用,从而引发各类问题。在工程施工之前,应该在岩土工程勘察阶段,对于地下水对基础工程可能产生的影响进行切实有效地分析。第二,基础埋深的影响。岩土工程在实际施工活动开展的过程中,其应该对于地下水文地质的动态和基本情况进行了解,同时也要对于一些具体的细节问题进行掌握。如果存在地下水,那么基础埋深则应该对于地下水位高度进行考虑,同时采取有效措施对于水位进行控制和降低。在基础埋深过程中,也要对于承压水进行考虑,避免开挖过程中出现承压水冲击的问题。一般来说,在工程施工中为了节约成本,其往往会利用天然地来进行施工,同时这种天然地本身的施工也较为方便。但是,如果其本身地质情况不够稳定,存在一定的基础沉降问题,那么其就很难对于工程设计方面的需求进行满足。这时候,应该在岩土工程勘察完毕之后,结合实际情况,对于地基采取有效措施进行处理,保障承载力符合工程施工要求和标准,确保抓好质量符合施工标准。同时也要对于后续开挖工作中土地转化的问题进行科学分析,这也需要技术人员予以重视和关注。第三,支护方面的影响。在现代城市发展建设中,城市中越来越多的高层建筑也为工程施工提出了很多新的要求。在一些具体的施工环境下,垂直开挖往往成为了工程开发的重要选择方式。在进行开发的过程中,很多情况下都会结合实际第二次情况来选择抽水的操作方式,对于地下水位问题进行控制,进而控制土侧压力问题。但是,如果在实际开挖的过程中对于地下水位的控制不到位,那么就会造成如果水位突然下降,从而同时引发一些沉降和变形等问题的出现。在实际施工之前,应该展开全面有效地勘察。水位地质问题对于工程的整体施工有着很大的影响,同时也会影响工程的耐久性和稳定性。我们必须要重视勘察工作,并且确保勘察质量和效果,这样后续施工才能得到更好地保障。 3岩土工程勘察中应该重视的问题 第一,明确勘察工作的重要性,做好勘察工作的充分准备。水文地质本身和岩土工程有着密切的关联,在一些特定区域,其水文地质情况十分复杂,如果前期不够了解,那么后续的施工就会受到影响。为了让工程施工具有足够的稳定性和安全性,我们就应该重视对于各类水文地质灾害的有效预防。在建筑工程施工开始前,必须要做好施工地点的岩土地质勘察工作。施工单位必须按照建筑工程岩土地质勘察要点对岩土地址进行全面的检查,准确的反应现场地质情况,并对地质情况来选择适合的勘察方式,让勘察的效果得到有效的保障,同时也为后续地基施工提供重要的参考依据。具体勘查工作开展落实中,首先要进行初步勘察工作,这一阶段应对施工地点内的不同位置进行稳定性评估,同时探讨地基的岩土状态以及技术条件的合理性,并且为建筑的布置以及地址问题解决方案的制定提供科学依据。对工程区域地层的结构特点以及分布情况进行了解与把握,在对不同深度岩层采样样本深入分析的基础上保障岩土勘察当中的指标能够测定的更为顺利、有效。在勘察工作开展之前,相关施工单位要对施工地点的施工可行性进行勘察,分析当地的岩土地质环境是否适宜建设建筑工程。在进行可行性勘察时,要注意搜集施工地点内的所有地质资料,如地形地貌、地震情况以及附近建筑地质条件等讨。第二,勘察自然条件。岩土工程勘察工作是各类土木建筑工程和岩土工程开展的基础,是对于岩土数据进行提供的必要保证。我们应该从更加科学的角度进行勘察,同时结合当地自然环境的特点进行分析。一般来说,自然条件的勘察应该对当地有地下水文、地形地貌等方面的问题进行充分的考虑,同时结合实际情况给予后续施工一个有效地勘察方案保障,做好对自然条件方面问题的充分理解。第三,勘察地下水位。地下水位问题直接影响了建筑的安全、地基的施工,是非常重要的勘察资料和内容。在实际施工之前,岩土工程勘察工作应该重视对地下水位的勘测,同时了解最近几年期间施工区域的水位变化情况,同时对于最低水位和最高水位也要进行标注。地下水勘测的过程中也应该对于一些不排水关系进行充分的掌握。第四,勘察含水层和隔水层。含水层和隔水层本身在勘察过程中,应该及时掌握地下水的流向、类型、变化幅度、水位等多信息,并且结合所掌握的情况,通过分析和计算,为后续水文地质问题对于建筑材料本身产生的腐蚀作用进行分析和判断。第五,勘察工作的开展为基础施工的有效准备。对岩土勘察工程施工来说,充分的了解地质条件是非常关键的这对于地基阶段的施工来说是非常重要的。若勘察数据本身不够准确,那么后续地基施工就会存在一定的问题,同时建筑的耐久性和安全性也会受到很大的影响。针对基础施工的实际需求,勘查工作的开展也应该围绕其需求进行调整,并且有侧重点地对于地质构造特征、基底构造、地层岩性、构造运动等进行了解,确保勘查效果和有效性。 4结束语 总而言之,在当前我国城市发展建设的过程中,很多建筑工程项目投入建设和使用。在各类建筑通风工程项目建设施工的过程中,水文地质问题的有效发现依赖于勘查工作的有效开展落实。我们应该提出有效地方式进行应对和解决当前勘察工作开展中的问,这也是确保工程施工效果和质量的前提保障。我们应该重视岩土勘察工作,并且从更加科学的角度入手,确保勘察工作开展质量与效果。 作者:周闽敏 单位:温州工程勘察院有限公司 地质勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质研究 摘要: 通过分析水文地质对于岩土工程勘察的影响,研究了目前对于岩土工程勘察中的水文地质的应用,最后为更好的利用水文地质,尽量避免它在岩土勘察中的危害,发挥出其应有的作用,提出了一些建议。 关键词: 岩土工程;水文地质;勘察 随着经济的发展,从商业住房到基建工程,建筑行业都得到了快速的发展。而岩土勘察作为建筑工程中重要的部分,发挥着极大的作用。在岩土工程勘察中,有很多的影响因素,目前实际操作中最容易忽视水文地质的勘察工作,导致危害的发生。我国地形多种多样,地下水质情况也是十分复杂,所以再岩土工程勘察的过程中对水文地质进行勘察是十分有必要的。 1水文地质对岩土工程勘察的不利影响 地下水文地质与岩土工程勘察之间有着密不可分的联系,在建筑工程进行基础埋深时,必须先勘察地下水,如果有地下水的存在,那么基础埋深必须要在地下水位以上,如果地下水位较高,就必须采取降低地下水位的措施,而在这个同时要考虑地下水压力对地基的影响。突然降低地下水位,减少岩土压力,地下水从高处往低处流,在地基层内部发生渗流,必定会对相邻的建筑物产生一定的影响,很容易引起地面沉降等事故发生。地下水不仅对地基产生影响,对地面上方的建筑物也会有很大的影响。当地下水面过高时,建筑物会很容易潮湿,同时,地下水会增加土壤的盐渍化,从而增强建筑物自身的腐蚀,减少建筑物寿命,威胁建筑物安全。水是我们的生命之源,但是在建筑工程中,如果对地下水文勘察不引起足够的重视,很可能发生地面沉降、流砂、基坑突涌等问题,可以说地下水直接影响着岩土工程的施工环境和建筑安全等,所以在岩土勘察中我们必须要考虑到水文地质的不利影响并且尽力去避免。根据地下水的特点,我们可以将地下水分为留滞在上层的地下水、承压水和裂缝水三种。而地下水对岩土工程勘察的不利影响主要来自地下水位的升降和水力作用。 1.1地下水升降对岩土工程勘察的不利影响 地下水的上升原因有很多,自然降水和人为的灌溉都会导致地下水位一定量的上升。地下水上升容易导致岩土层的软化问题,从而引发滑坡等灾害,严重威胁中建筑工程安全。而地下水位的下降大都是由于人为原因造成的,人类滥用地下水源,导致地下水位下降,造成地表干裂,带来地面崩塌等灾害,同时地下水源枯竭,水质恶化等问题也严重影响了人类自身的居住环境。其次,地下水位频繁的升降会导致岩土层不均匀的胀缩,从而导致岩土变形、软化等,降低对建筑物的承重力,严重威胁着建筑工程安全。 1.2地下水力作用对岩体工程勘察的不利影响 一般在天然状态下,地下水的压力很小,不会造成什么不利的影响。但是人为活动导致地下水压力发生变化,破坏了天然的平衡,在这样的变化中往往很容易导致基坑突涌和流砂等灾害。地下水在地下流动的过程中,会带动地下岩土层中的岩土颗粒的流动,这个过程中必然会引起能量的损失,根据能量守恒和作用力相互性原理,水流动的过程中地下水给了岩土颗粒作用力,而岩土颗粒也会给水流带来阻力和拖拽力,同时这种力量也被称之为地下水渗透力。由于渗透力的存在,给岩土层内部的压力带来了不小的变化,对岩土层的稳定产生着一定的影响。 2岩土工程勘察中的水文地质勘察主要内容 对于地下水文地质对岩土工程勘察可能产生的不利影响,我们必须通过全面的水文地质勘察来避免和解决。了解并预估水文地质可能对建筑工程产生的影响,并提前做好预防措施。查明相关的水文地质条件,包括该地区的自然地理和气候条件、地质条件、地下水位勘察、隔水层和含水层勘察等。尤其要重视和重点勘察水质,掌握建筑工程区域的水质变化和升降变化,针对不同的情况采取针对性措施,来保证岩土层的稳定性,从未维护建筑工程的安全。最后要预测到地下水对岩土工程所带来的影响。总而言之,在岩土工程勘察中的水文地质勘察内容主要就是考虑地下水对岩土工程施工所带来的各种影响,比如地下水活动对基础持力层所带来的影响;地下水位改变亦或者是人工降水,对地表沉降所带来的影响等等。 3防治水文地质对岩土勘察的不利影响的措施 利用回灌系统和降水系统设计,在地下水位过高的时候利用降水系统设计来把水位降低至基坑底面以下,在地下水位过低的时候利用回灌系统设计对岩土层进行灌水,使得岩土层保持压力平衡。还有抗浮设计等。同时,按照不同的情况对重点的水文地质问题提出防治措施,比如,对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土以及混凝土内钢筋的腐蚀性,对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应该着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。 作者:徐伟 单位:贵州大学资源与环境工程学院 地质勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质问题 摘要: 本文主要论述了岩土工程勘察中水文地质的相关问题。 关键词: 岩土工程;水文地质;参数测定 引言 在近些年中,水文地质问题在岩土工程勘察过程中起的作用越来越大,水文地质问题能够有效的加强工程施工的稳定性以及安全性,而在岩土工程勘察中,应当采取科学合理的方法对各类水文地质问题到相关参数进行全面的勘测,并以勘测结果为基础对某一区域岩土工程的实际情况作出客观而正确的评价。 1岩土工程勘察中重视水文地质问题的重要意义 水文地质问题是工程前期勘察、工程设计、工程施工过程中的主要影响因素,工程地质和水文地质两者之间具有较大的联系,其相互作用相互影响,水文地质问题是工程基础环境和岩土体主要组成部分,因此地下水的具体情况能对建筑工程的安全性以及稳定性产生直接的影响,但就现阶段而言,我国部分工程在实际勘察过程中,其勘探结果极少涉及水文参数的有效利用等方面,同时,水文地质问题仅仅被看作一个象征新的工程程序,因此,水文地质在很多工程勘测活动中仅仅停留在对某一区域水文地质做出一个简单的评价,但值得一说的是,在部分地区停地质条件较为复杂的山地区域,因为忽视了水文地质的问题,最终导致了地下水倒灌等工程问题的发生,导致了工程停工。因此,岩土工程勘察中对水文地质问题的重视从一定意义上而言是对工程质量的重视,重视工程中水文技术问题,可以对工程中潜在的隐患进行有效的预防和及时的提出相关的处理措施。在有效减少地下水对岩土工程的危害性具有极为重要的意义。 2地下水引起岩土工程危害 地下水对岩土工程的危害主要表现在地下水位的升降以及地下水动水压力的变化而对岩土工程的危害,地下水位的变化一般包括了地下水位的下降、地下水位的上升、地下水位频繁升降,地下水位频繁升降最终会引起建筑物发生膨胀性岩土膨胀变形等问题,地下水动压力作用会引起管涌、基坑突涌、流砂等工程危害的发生。 3岩土工程勘察中水文地质勘察的相关要求 岩土工程勘察必须对以下四个方面的具体条件进行勘察,对这些方面的具体数据进行全面的收集。 3.1自然地理条件 自然地理条件,在一般情况下具体包括了地形地貌、气象水文特征等方面,地形地貌具体是指工程区域周围平原或者高原特征、水系特征等等。气象水文特征,具体是指工程所在区域属于哪一地带的气候。 3.2地质环境条件 地质环境条件,具体包括了工程所在区域的基底构造、地质构造特征、第四系厚度控制、新构造运动、地层岩性等各个方面的内容。 3.3地下水位情况 而对于地下水位情况的具体要求是需要勘测工程所在区域2~5年左右的最高地下水位、最低地下水位、对水位变化趋势加以了解,同时对地下水补给排泄条件、地下水补给关系、地表水对地下水位的影响等等,值得一说的是,地下水位的不断变化必然会对岩土工程造成直接的影响,其也是工程勘察的主要内容之一。 3.4各类水层埋藏条件 各类水层埋藏条件一般指的是各个含水层、隔水层具体的埋藏条件。包括地下水的具体类型、地下水位、地下水流向、地下水位的变化、主要含水层分布区域、含水层厚度、含水层埋深等等,以上各个方面都必须经过现场试验测定水文地质参数以及测定地层渗透系数等等。以此来判定该区域地下水对建筑材料的腐蚀性、冲刷性等等。 4案例分析 4.1案例概况 本文以某市工程建设为例,对岩土工程中水文地质勘察的主要内容进行了简要的分析介绍。该市此次工程建设以地下水形成自然条件以及水文地质特征为基础,将其封为两个不同类型的水文地质单元。即便是地台区以及原平原区。无论是平原区还是台地区,其大部分区域都被第四系松散堆积层所覆盖,在平原区,地下水类型是松散堆积砂卵砾石层孔隙潜水,其第四系松散堆积层厚度较大,分布较广。而台地区既然埋藏较浅、局部地区基岩出露、地下水类型白垩系砂泥岩裂隙孔隙水,台地区上层覆盖着少量第四系松散堆积层,其主要是粘土。在此次工程中,因为勘查区域仅仅是该市区西部的小范围勘察,同时因为地下水用藏条件不高、水含量较小,因此,在本文中主要分析平原区含水层。 4.2含水层埋藏分布条件 在该市的此次工程中,工程区域第四系孔隙潜水分布较广,及各个区域地质透水性均不相同,其具体是具备统一水力联系的孔隙含水岩为主要组成部分,含水层主体经过勘查得出具体由上更新统上段主要是含泥沙粒卵石层以及之下的上更新统下分段风化泥砂卵砾石层构成。且该施工区域的河渠故道呈现出条带状,和叠加在河渠故道的全新砂卵砾石层共同构成了施工区域内土地四系孔隙含水岩组,以松散堆积成因类型、相互叠置关系、形成时代为基础,可以把平原区松散堆积孔隙潜水具体划分为冰水流水堆积成含泥沙卵砾石层孔隙潜水、平原河间二级接地。一级阶地冲洪积层卵砾石层孔隙潜水、河道漫滩。施工区域内地下水具备水流交替循环强烈、水位恢复较为迅速的特征,摆在该区域含水层西面较厚东面较薄,北面较厚南面较薄的特征,因此该区域的富水程度随着含水层的厚度减小而减小,工程区域内部既然主要组成部分是砂质泥岩、泥质砂岩、紫红色的泥岩等等。都是该区的地下水赋存在于基岩风化裂隙之中,其含水量不高,其含水量不高较为破碎的地段,有很大概率会形成局部富水区域,最后勘测得出,该区域渗透系数为0.027~2.011m/d,平均为0.441m/d。属于弱中等透水层。 4.3地下水条件 在此次工程中地下水条件具体包含了地下水补给、地下水排泄、迳流等方面。在该区域地下水补给主要是降雨入渗补给、地下水侧向迳流补给。因为该是属于中亚热带季风气候,气候终年湿润,四季较为分明,年平均降水量保持在947mm上下,年降雨保持在150d左右,因此,该区域降雨入渗补给的水量是该区域地下水补给总量的25%上下,值得一说的是,该区域的地貌、地形、包气带岩层裂隙性、岩层厚度都会对降水入渗补给产生一定的控制作用。台地区多为粘土,结构较为紧密,孔隙少,因此降雨入渗系数也随之变小,降雨一般情况下都会转化为地表径流,渗入地下的水量少之又少。而平原区地形较为平坦。有利于降雨入渗。而地下水侧向径流补给主要是平原区地下水径流运动的方向是由西北向着东南流动,东部山区基岩裂隙水是台地区地下水主要的侧向补给,而地下水径流以及排泄可以该市地下水的特点为基础分析得到结果。该市西北部以及北部处在冰水流水堆积扇地下水所在的径流带以及排泄带过渡区域,因此,如果在天然情况下,地下水等多部位水位线部分必定会和河流流向实现正相交,部分区域的地下水开始微凸,同时向上流动,其水力坡度平均值具体是2.6%上下。该市在近些年的发展中,河道区域均采用条石浆砌进行加固,其河道抗洪能力较强,河流排泄地下水量大幅度减小。 4.4地下水动态特征简析 经过此次的工程勘测,该区域的地下水水位呈现出东部埋深较深同时其水位变幅较大,季节性变化较为明显,西部水位埋藏较浅,水位变化幅度较小。总体而言,施工区域的地下水水位沿河岸一带水位较高、河中间区域较低,其水位西北较高东南较低,区域内地下水位变化幅度在1.0~3.0mm,其具体埋深为3.0~5.0mm左右。同时该区域的地下水会受到大气降水入胜以及农业回灌水等多种因素的影响,同时周期性较为明显,例如,在每一年的1~4月份,该施工区域内地下水位呈现出下降的特征,而从5月份开始,其地下水位开始受到降雨的影响缓慢回升,在7~12月份之间,农业大春回灌期和汛期相互叠加,该区域的地下水位达到顶峰,之后又开始缓慢下降。 5结语 综合全文而言,水文地质问题一直以来是岩土工程勘察中不能忽视的重要因素,所以在具体工程中,必须要对工程区域的水文地质条件进行全面的分析了解,如此才能有效的保证工程质量。 作者:樊俊锋 陈红磊 单位:江西省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质大队 地质勘察论文:岩土工程勘察设计与水文地质问题分析 摘要: 作为岩土体中的重要部分,地下水不能仅看作一种环境因素,它还能对岩土体性质造成直接影响,继而威胁到整个岩土工程。因此水文地质问题是实施工程项目时必须重视的环节,岩土工程勘察设计有着至关重要的意义,必须保证资料的准确获取,通过对关键因素的把握,提高岩土工程勘察设计的效率。文章对水文地质影响岩土工程的因素,勘察时的重点,以及提高岩土工程勘察设计的策略进行探讨。 关键词: 岩土工程勘察设计;施工;水文地质 实地调查、资料获取和研究是岩土工程勘察工作的基本内容,以对工程施工区域的水文地质结构有充分的把握,其主要包括以下内容:地下水类型;地下水位;含水层的分布;地下水补给等。 1水文地质影响岩土工程的主要因素 1.1地下水下降 在实际工程中,地下水位的下降或将造成非常巨大的影响,比如导致地层、岩层出现悬空状况,让原本岩土工程结构的支撑力逐渐失去,继而出现一系列的地质问题,如地表下沉和崩塌等,对整个施工结构造成很大的威胁。不仅如此,当地下水位出现下降情况以后,会直接增大施工区域内沉降和地裂的幅度,加上严重的地表塌陷情况,将对整个土层基础持力造成影响,大大降低施工结构的稳定性。 1.2地下水上升 在施工建设中,地下水上升也是一种常见的状况,主要原因是地质的降水、地质的变化,以及其它不确定因素等。当岩土工程出现地下水上升时,其会出现如下问题:①下降地基的承载力,因为土质的力学性质、物理性质都将因为水位的上升而遭到破坏,出现土地的软化和饱和情况,继而下降岩土结构的承载力;②岩土极易出现崩塌和滑移的可能,当下降地基承载力以后,本土会因此产生形变和滑移的情况,继而出现更多不可预估的地质问题;③在不断加剧施工主体沉降的条件下,岩土结构的强度会因为黏土地基,以及砂性地基出现再次降低的情况,这样不断累积沉降量,将会使地表出现盐碱化和池泽化。 1.3地下水反复升降 通常情况下,地下水的流动都是具有一定规律的,其大多顺着通道或者轨迹进行,这也将导致升降反复问题时常出现在施工建设过程中。当出现水位上升时,会膨胀土体和区域内的岩土,而当下降水位时,则会收缩本土和岩土,这种反复的升降会直接减弱岩土层本身具有的弹性恢复功能,并直接影响到整个施工建设的质量。同时,地下水的反复升降还会对岩层中的胶结物造成影响,使其逐渐缺失,长期以往会导致土体和岩石层出现松动的情况,继而出现变形。加上进一步加大土体间的含水孔,会对岩土层本身具有的承载力造成影响,最终产生一些不良现象,如管涌、流沙、突涌等。 2岩土工程勘察与施工中的重点内容 在进行岩土勘察时,施工区域内的水文地质条件必须有效把握,勘察过程的质量将直接影响水文情况的有效性。在勘察设计时应当逐一勘察自然地理条件、地质状况、地下水以及地下水位。其中,自然地理条件主要勘察的是地形地貌和水文特征,包括施工范围内的气温、湿润度等方面;地质状况包括地层的构造运动、基底结构、地质岩层、地质构造等;地下水会对整个施工项目造成重要影响,也是勘察设计的重中之重,必须对可能影响项目工程的相关因素进行着重分析,其中包括含水层的厚度、富水层系数等方面;地下水位勘察需要对施工区域内水文情况最近五年的资料进行整理,特别是它的最高水位、补给等,对地下水和地表水的相互影响、规律进行判断,并对地下水位可能产生的变化情况进行预测。水文地质情况不仅会对施工项目的可靠性、稳固性造成重要影响,还会直接影响到它的耐久性。因此岩土工程的勘察设计是至关重要的环节,以发挥出水位地质工作的意义。在岩土工程勘察中,评估水文地质是一个关键问题,必须根据实际情况进行分析,通过地质结构的全面掌握,来保证防范措施的细密安排。同时,在计算岩土工程时必须谨慎仔细,避免人为计算失误而造成误差。如果遇到地质结构、参数等比较模糊的情况下,必须再次做好实地勘察工作,以保证数据的真实性和准确性。 3实施策略 3.1施工前期准备 在项目工程实施以前,对范围内的水文地质信息进行全面收集和分析,以此来考虑可能影响到建筑工程的不良因素,并提前将防治计划做好,保证整改措施的准确制定。不仅需要对天然因素进行充分考虑,还需要对人为因素、工程因素造成的地下水变化问题进行充分考虑,并对岩土层和施工项目可能遭遇的反作用进行评估,以将防御计划进行清晰制定。一般对岩土工程中的水文地质情况进行勘察,应分清楚建筑物的使用特性、建筑类型等。在建筑施工的要求上,结合区域内的水文信息,将可能产生不良反应的区域内进行反复、仔细的勘察,并对相关内容进行取样和实验分析,以实现评估的全面性和准确性。在项目开始以前,必须彻底确定水位、水位变化、地下水类型、地下水变化幅度、土质的渗透性等,以准确判断可能出现管涌、流沙等问题的大致区域,从而减少地下水给建筑物中钢筋、混凝土等材料造成的腐蚀性。 3.2提高施工质量 要将水文地质造成的影响降到最低,其可以从施工角度来着手,比如地下水位中隐藏的一些基础建筑,必须对其进行有效的防腐蚀处理。为了避免建筑钢筋和混凝土出现胀缩、软化等情况,可以选择膨胀土和软质岩层来进行,以提高基础持力层的质量。如果地基基础压缩层土质出现饱和松散时,必须对接下来可能出现的管涌、潜蚀情况进行及时预估,并将防治措施进行制定和落实。同时,相关人员需要有效的计算,并评估含水层在基坑挖掘后产生的数据,对基层底板可能被承压水破坏的几率进行预测。另外,可以通过富水实验和渗水实验来进行准确的预测,了解建筑基体在人工降水后出现的各种问题,并以此而采取准确的措施,保证施工范围内土体的稳定结构。 4结束语 总而言之,在岩土工程勘察设计与施工中,有关于水文地质的相关参数必须采取科学有效的方法来获取和分析,并作出准确的评估,其是保证项目工程质量的关键原因。同时,在进行勘察设计时,每一个环节都需要谨慎对待,通过准确、全面的勘察,以保证设计方案的准确性。 作者:袁明 单位:建材福州地质工程勘察院 地质勘察论文:地质勘察中水文地质问题探讨 摘要:介绍了地质勘察的概念,从岩石水理性质、地下水污染与过度开采等方面,分析了常见的水文地质问题,并提出了相应的解决措施,为同类问题的研究提供了依据。 关键词:水文地质,地质勘察,地下水,岩石 水文地质问题的研究占据着非常重要的地位,在建筑业、工程地质灾害和地质勘查工作中,水文地质工作的重要性不言而喻。近年来,我国建筑行业迅速的发展,也使得地质勘查工作得到了广泛的关注和重视。在水文地质的勘察工作中,实际情况永远都是一切工作考察的前提,在不同的地域,有着不同的水文地质条件,在实际的工作中,要以不同的地质条件为准,有针对性的采取不同的方法和措施,以保证地质勘查工作可以顺利的完成。 1地质勘察的相关介绍 地质勘察就是对地质进行勘测。在实际的勘察工作中,工作人员需要采取各式各样的手段,通过不同的方法,确定合适的持力层和地基的基础类型,之后通过一定的参数计算,确定适合地基的承载力,然后确定相应的措施进行施工。简单来说,地质勘察就是在一定的地域内对其地质等情况进行调查和研究,对这个地域中的岩石、地层、构造等相关信息进行总结和分析。从应用上来讲,地质勘察的应用范围是十分广泛的,古生物的检测和化验,化石煤矿的探测和确定等等都在地质勘查的应用范围之内。 2水文地质简介 地下水的各种变化、运动、分布的规律和其化学物质成分、物理性质以及如何对地下水资源进行合理的分配,这些都是水文地质的研究内容,通过了解水文地质条件,开发利用地下水资源是水文地质勘察工作的主要目的。水文地质勘察工作主要是在野外进行,根据水文地质勘察目的、要求和范围的不同,将其分为综合性的水文地质普查和专门性的水文地质勘探。 3常见水文地质的问题 地质勘察中,水文地质问题给岩石工程基础建筑的处理带来了极大的麻烦,甚至会对地面建筑物的稳定造成影响。为切实保障人民的生命安全,对于每项工程,必须加强水文地质的勘察工作。而在现如今的水文地质勘察中,所面临的问题主要有以下几个方面。 3.1岩石水理性质 现如今,大部分施工工作进行之前对水文地质的勘察仅仅是对岩石的勘察,而不包括对岩石层的勘察。岩石具有水理性质,即当岩石遇水之后会被软化。在地质勘察工作进行时,地下岩石水理性质对于岩石的物理承受力的影响不仅应该被考虑到,而且岩石本身的物理性质也应该是其考虑的内容。在施工过程中,如果基坑材料是以软质岩石为主,那么应该注意的首要问题便是地下水对岩层的软化甚至解崩,为了保证地上建筑物的稳定性,对地下水进行勘测则是必要的。若在施工前未进行勘察,当建筑工程已经进行或者已经竣工时,为了防止掩饰软化崩塌现象的出现,对地下水的治理和地基的加固工作一定要及时进行,以免造成地面建筑的坍塌。 3.2地下水的污染与开采过度 水是生命之源,地下水是人类饮用水的主要来源,其洁净是人类健康的根本保证。常见的水文地质问题中,地下水的污染与开采过度已经成为我们所面临的主要问题。地下水一旦被污染,很难被发现,也就难以及时进行治理,而且地下水流速缓慢,自净能力比较差,被污染之后很难进行自我净化;再者,地下水流动性较强,污染之后很可能快速扩散。另外,对于地下水的开采问题,尽管人们清楚的知道开采地下水过度之后,会带来不堪设想的后果,但是生理的需要,使得人们在即使知道后果的情况下也不断地对地下水过量开采。过量开采地下水会导致地下水位下降,进而导致地面的干裂,塌陷与下沉;地下水位下降后,会导致岩土工程的收缩变形,地面上的建筑物特别是小型建筑物会受到严重影响。针对以上问题,首先,我们可以利用地下水水流速度缓慢的特点,与时间赛跑,在被污染的地下水大面积扩散之前,及时将已经被污染的地下水控制在一定的范围之内,加以净化。其次,我们应该对地下水污染和过度开采带来的危害进行宣传,积极地普及地下水的保护知识,提高全民保护地下水的意识。 3.3地质勘察中其他水文地质问题 除了地下水污染和过度开采的水文地质问题之外,水文地质问题还包括土地沼泽化,盐渍化。土地的盐渍化,会增强土层对地下建筑物的腐蚀能力;而土地的沼泽化,会导致地下水进入地下楼层。上述水文地质问题即使具有区域性和时间性,但在岩土工程施工时依旧有可能会遇见,我们应该对水文地质问题予以足够的重视,将水文地质勘察工作顺利进行,为每一项岩石工程的顺利进行提供保障。 4地质勘查中常见水文地质问题的解决措施 4.1加强对工程地质勘察规范学习 经过几十年的发展,我国的地质勘察工作已经具备了完善的规范体系。作为地质勘查人员在实施工作时的主要依据,这套规范体系明确的说明了地质勘察的目的,对地质勘查所要运用的方法和评价都做出了可行的规定。所以,在地质勘查技术人员开展相应工作之前,对规范的内容,要求以及施工方法都应该进行了解,在进行施工时,应该按照规范要求进行施工。在对该类规范进行学习的基础上,技术人员应该不断地充实自己的理论知识,在工作中提高自己的实战水平。 4.2重视水文地质问题对地质勘察的影响 在水文地质勘察的过程中,地下水位的下降、潜水位上升的幅度变化、地下含水层的厚度分布情况以及水压力的分布情况等都是其面临的主要问题。考虑到地下水在施工过程中对于施工的顺利进行以及在后期对工程质量可能会造成的影响,在水文地质勘察中,应该对其做出详细评价,包括对于上述的岩石水理性质以及土地沼泽化问题等等,都应该做出详细说明,以引起施工单位的高度重视,并且要根据所做评价中的问题,制定和采取一系列可行的措施和方案,将水文地质对工程质量带来的负面影响降低到最小。 4.3重视地下水埋藏状况的调查 在进行地质勘察时,对于勘察目标一定要时刻明确,必要时设置相应的勘察体系,明晰地下水埋藏的情况,对于地下水的类型、流向要有明确的判断,当地下水位有所变化时,根据其变化幅度,分析评价地下水对建筑材料的腐蚀程度,对于可能出现的突涌、流沙等一系列有可能对工程质量造成威胁的情况制定相关的防治措施,避免水文地质有可能给工程安全带来的隐患或者将其降低到最小。 5结语 在地质勘察的过程中,水文地质问题不容乐观。由于水文地质勘查问题没有得到足够的重视,再者,在施工的过程中,地形的复杂性使得一些隐患没有得到及时的发现和解决,所以经常会出现地下水渗漏的问题。地下水渗漏对施工工作的影响极大,严重影响了施工进度,甚至可能造成停工,对物力、人力和财力也造成了很大程度的浪费。地下水的开采过度,也使得地面下降严重,地上建筑变形,甚至导致地上建筑的崩塌。对水文地质问题进行研究刻不容缓,对岩石层以及地下水文地质相关情况掌握得越充分,则施工时产生问题的可能性就越小,工程的质量和进度都会得到提高。人们的生活离不开洁净的水资源,而地下水的严重污染以及过度开采会对人们日常的生活造成很大的威胁。面对以上水文地质问题,我们要做的不仅仅是分析问题,而且应该针对以上问题提出相关防御以及治理措施。 作者:许晶晶单位:山西省煤炭地质水文勘查研究院 地质勘察论文:工程勘察中水文地质监测探究 摘要:在岩土工程建设中,勘察工作是保证工程顺利施工的前提和基础,尤其是水文地质监测,具有非常重要的意义,需要工程勘察人员的重视,充分分析水文地质条件对于工程建设的影响,采取相应的处理措施,保证工程项目的质量和安全。本文结合水文地质勘察工作的内容,对其中存在的问题进行了分析,并提出了强化水文地质监测的有效措施。 关键词:工程勘察;水文地质监测;强化措施 前言: 在经济发展的带动下,我国的各类岩土工程项目的数量不断增加,在施工过程中,不可避免的会遇到一些特殊的地质地形,在这种情况下,为了保证施工的顺利进行,保证工程质量和使用安全,做好工程勘察工作,是非常必要的。水文地质监测是岩土工程勘察的重要组成部分,其监测质量直接影响着整个工程项目的质量,需要勘察人员的重视,构建科学合理的工程勘察系统,确保工程项目预期目标的顺利实现。 1、水文地质监测的内容 在岩土工程建设中,水文地质与工程地质有着非常密切的联系,其监测质量直接影响了整个工程项目的质量,需要勘察人员的重视。通常来讲,在工程勘察中,水文地质监测和主要内容包括以下几点:(1)地理条件,包括了施工区域的地形地貌以及气象水文特征等;(2)地质环境,包括工程施工区域内的地质构造、基地构造、地层岩性等方面的内容;(3)地下水位,包括最近几年内区域地下水最高水位以及水位变化情况、地下水补给排泄条件、地下水与地表水的补排关系,以及气候因素对于地下水位的影响等;(4)含水层和隔水层,包括埋藏条件、分布状况、地下水类型、水位、流向,结合现场试验,测定地层渗透系数等参数,判断地下水对于建筑材料可能造成的影响和危害等。 2、水文地质监测中存在的问题 在岩土工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题一直扮演着一个非常重要,但是很容易被忽视的角色,工程勘察的成果往往很少涉及对水文地质参数的利用,将其当做是一个象征性的工作。在一些水文地质状况比较复杂的区域,如果忽视水文地质监测,地下水很容易会对工程造成各种各样的危害,影响工程的施工质量、施工进度和使用安全。水文地质监测中存在的问题主要体现在以下几个方面: 2.1缺乏足够的重视 在当前市场经济背景下,市场竞争的日趋激烈,对于企业提出了更高的要求,如果水文地质监测无法跟上市场发展的步伐,无法有效满足市场需求,则必然会影响到工程勘察的进步以及企业的长远发展。 2.2缺乏专业技术人员 勘察人员的专业素质和实践经验对于水文地质监测工作的影响是非常巨大的,而从目前来看,高端技术人才缺乏是工程勘察中存在的主要问题之一。许多从业人员并没有经过专业的岗位培训,没有能够熟练掌握专业勘察知识和技能,对于水文地质的认知也没有及时更新。另一部分勘察人员虽然实践经验丰富,技术熟练,但是缺乏理论知识的配合,难以有效满足现代水文地质监测的要求。不仅如此,在人员之间,没有建立互帮互助、紧密联系的团队体系,缺乏相互沟通和配合。 2.3缺乏先进的技术支持 在岩土工程勘察中,没有建立专业的水位地质监测体系,缺乏相应的配套设施,缺乏科学的管理,技术力量薄弱,加上人员的监测观念落后,导致水文地质监测工作的安全缺乏保障,影响了监测工作的顺利进行。 2.4缺乏完善的规章制度 在工程勘察中,并没有相对完善的规章制度,导致水文地质监测缺乏政策性保障,缺少法律依据,导致水文地质监测没有能够满足制度化、标准化和规范化的相关准则。 3、强化工程勘察中水文地质监测的有效措施 3.1做好地下水风险预测 在岩土工程施工前,勘察人员应该明确地下水可能对岩土体和建筑材料的危害,预测建筑工程施工中存在的风险因素,设置相应的预防和应急处理措施。地下水对于工程的危害主要体现在三个方面,一是对地表建筑的危害,如过度抽取地下水,导致地表塌陷,造成建筑物出现应力裂缝、结构变形乃至倒塌;二是对地基工程的危害,如地下水较多且流速大,可能会导致地基岩土松动流失,影响基础的稳固性;三是对基坑工程的危害,如在基坑施工过程中,通常都需要通过抽水的方式,适当降低地下水位,在这个过程中,如果不了解地下水的具体情况,就可能导致基础部分土层的突然下沉,影响施工安全。在水文地质监测中,岩性是划分地下水类型和含水层的基础,通常一定类型的岩石,会赋存对应类型的地下水,不同类型岩石赋存的地下水类型如下表所示。通过对岩土密度、地下水位等的综合分析,结合相应的计算结果,可以对建筑材料的性能进行合理选择,保障工程项目的质量和安全。 3.2对岩土层水文地质进行监测评估 勘察人员应该清楚的认识到,在不同的环境中,不同的物象对于水文地质监测的要求有着很大的区别,因此,在勘察过程中,应该对当地水文地质的相关历史记录进行查询,找出影响水文地质的因素。应该加强对于水文地质有关的建筑物和岩土层的监测和评估,结合当地的水文地质条件,制定严谨的预见方案,将其作为后期工程的参考依据,并在施工中,对方案进行不断调整,预测水文地质可能对工程建设造成的影响和危害,采取切实可行的防治措施。 3.3制定相应的规章制度体系 水文地质监测体系直接关系着工程勘察体系的整体效益,是一项比较复杂和繁琐的工作,而对于勘察人员而言,要想保证水文地质监测和合理性和有效性,充分发挥水文地质监测的作用,就必须确保监测体系具有法律层面的约束力和规范性。在制度上,应该从人员、设备、技术等方面,做出明确的规定。例如,对勘察人员的专业素质以及必备能力进行限定,保证检测人员能够满足相应的岗位需求;立足水文地质监测工作的要求,提升设备的现代化水平,确保监测任务的有效实施;在技术层面,要求监测方案的合理性和可行性,能够满足勘察工作的实际要求。 3.4明确监测任务 在进行水文地质监测的过程中,应该对监测任务进行明确,从监测内容出发,选择科学合理的方法,利用各种各样的监测工具,保证监测工作的质量和安全。而在后期监测任务中,施工人员和管理人员应该服从上级部门的管理,主动接受审核,同时定期对监测设备进行定期维护,确保水文地质监测工作的基础条件能够符合现代化的要求。 3.5强化监测人员培训 在科技发展的带动下,各种先进的技术设备不断涌现,对于人员的专业素质和能力提出了更高的要求,水文地质监测工作需要更多的综合性人才。在人员配置方面,必须重视技术人员的采用,设置相应的专题讲座和技能培训,定期对员工进行教育和培训,同时对其专业技能和理论知识等进行考核与评定,不断提升监测队伍的整体素质。不仅如此,还可以邀请专家,对员工进行相应的技能指导,以及先进技术和设备的使用指导,加强员工之间的经验交流,创设相应的学习环境,促进水文地质监测技术的不断提高。另外,还应该加强安全教育,引导员工树立相应的安全意识和风险意识,使得其能够主动关注自身安全和工程安全,减少和避免安全事故的发生。 3.6将工程勘察与水文地质监测结合起来 在岩土工程建设中,应该结合水文地质情况以及具体的工程项目,选择恰当的水文地质监测材料,避免因材料选择不当而导致监测结果出现误差的情况。同时,应该对监测设备与工程勘察设备存在的互通之处进行有效把握,在设备使用过程中,适应彼此的操作流程,对不同的水文地质条件,有着不同的工程勘察方法和监测方法。 结语: 总而言之,在岩土工程勘察中,水文地质问题一直都是一个不容忽视的问题,勘察人员应该充分重视起来,不断对自身的专业素质和技术知识进行完善,探索更加有效的处理措施,对水文地质监测中存在的问题进行解决,保障企业的生存和发展,进而推动我国工程建设的稳定健康发展。
工程地质勘察论文:建筑工程地质勘察问题研究 摘要: 随着建筑行业的快速发展,地质勘察工作得到了广泛的关注,它是工程规划、设计与施工的前提条件,其可靠性直接关系着工程的安全、质量与效益。但目前,建筑工程地质勘察存在诸多的问题,制约着此项工作的高效开展,因此,本文介绍了建筑工程地质勘察的概况,重点分析了其中存在的问题,并提出了具有针对性的建议,旨在不断提高地质勘察工作的质量,进而推动我国建筑行业的健康、稳定与可持续发展。 关键词: 建筑工程;地质勘察;问题 在社会经济稳定发展的环境下,建筑工程涉及的范围日渐扩大,在实际施工过程中,面对着不同的地质条件,因此,为了保证工程的安全性、可靠性与稳定性,对地质勘察工作提出了较高的要求。在先进技术、方法的支持下,地质勘察得到了快速的发展,但在实际工作中,受诸多因素的影响,导致地质勘察工作仍存在不足,不仅制约着建筑工程的有序实施,还影响着人民群众的生命财产安全,因此,本文探讨了建筑工程地质勘察的相关问题,旨在进一步提高我国建筑工程地质勘察的水平。 1建筑工程地质勘察的概况 建筑工程地质勘察主要是对建筑场地的工程地质条件进行研究与评价,具体的工作包括地质测绘、勘探、实验与测试等。通常情况下,工程地质条件主要是指建设场地的地形、地貌、地层岩性、地质构造及水文地质条件等,在全面掌握各项条件的基础上,结合设计建筑物的实际情况,预测二者的作用方式、特点及规模,通过准确的、科学的评价,以此提高建筑物的稳定性、安全性与可靠性。建筑工程地质勘察报告为建筑工程设计提供了可靠的数据、分析评价和提出处理建议。此项工作对于建筑工程而言有着积极的作用,它保证了工程安全,提高投资效益,促进社会和经济的可持续发展。 2建筑工程地质勘察的相关问题 2.1影响因素 建筑工程地质勘察受以下因素的影响:(1)建筑场地。随着社会经济的发展,工程项目逐渐增多,新的建设地区不断出现,各类工程面对不同的场地条件,越来越多的工程地质问题需要查明和解决。如:复杂岩体的稳定问题;黄土场地的湿陷性;软土地区土层的强度及变形特性;多年冻土地区岩土的物理力学和热学性质以及地震多发区的饱和砂土的液化问题等。(2)地质条件。目前,我国地质条件的研究报道相对较少,为了满足建筑工程地质勘察的需求,在实际工作中,需要展开一系列的地质条件研究与分析,进而增加了地质勘察工作负担。(3)建筑物。不同的工程其建筑类别、规模、结构型式、荷载的分布及大小千差万别,工程建设所涉及的岩土工程问题也各不相同,如深基坑边坡的稳定性;地下水对地下室抗浮稳定性的影响;高层建筑物地基的处理;上部荷载大小相差悬殊建筑结构存在地基的不均匀沉降问题等。 2.2具体问题 本文以某简单场地、工程重要性等级为三级的建筑物为研究对象,分析其地质勘察工作中的不足,具体内容如下:(1)质量较低。在工程设计与施工前,勘察单位实施了地质勘察工作,并提交了工作报告,但其报告的质量较低,缺少完整性与准确性。在地质勘察报告中未涉及土工试验指标,未能准确评价工程,对其中存在的问题未提出具体的解决方案。同时,通过对其他勘察单位的报告分析可知,大部分报告内容过于繁琐,缺少表格、图片与数据的支持,语言表述过于生硬与抽象。地质勘察报告存在的质量问题,主要是由于勘察单位过于注重设计单位的要求,虽然为其提供了承载力指标,但其他内容不够完善,因此,建筑工程地质勘察质量需要不断提高。(2)方法欠缺。此例中勘察单位确定岩土层的地基承载力的主要方法为建筑经验及标准贯入试验。标准贯入试验作为原位测试方法之一,是属于间接半定量的测试方法,用来确定土层的某些性质指标需要借助与一些直接测试试验方法(如静载荷试验)试验结果的相关关系才能得出所需成果,在缺乏相关对比试验的地区,直接采用此方法所得成果的可靠性和准确性较低。对工程安全和经济效益发挥存在不利的影响。(3)认识不足。通常情况下,地质勘察工作主要是为了明确地质构成、土体力学指标等,二者是基础选择、地基处理方案选择及工程造价确定的可靠依据,但面对复杂的地下环境,需要借助必要的勘察手段,如:钻探勘察。对于建筑场地而言,其具有唯一特性,缺少可比性,在此情况下,为了保证勘察的科学性与准确性,对勘察的操作规范、专业技能均有着较高的要求。但在实际钻探勘察过程中,由于工作人员未能明确此项工作的重要性,导致操作缺少规范性、技术缺少专业性,进而直接影响了勘察的结果,延长了工期,增加了投入,制约着建筑工程综合效益的提高。(4)技术有限。随着科学技术的快速发展,建筑工程地质勘察在先进技术的支持下得到了快速的发展,但在实际勘察过程中缺少关键性的技术。地质勘察缺少先进的设备与丰富的手段,在工程中仍运用着传统的技术与方法,制约着勘察质量的进一步提高;同时,地质勘察人员的综合素质偏低,工作效率难以提高,其专业技能未能满足勘察工作的需求,其职业道德素养偏低,工作积极性与主动性偏低,在此基础上,地质勘察难以满足建筑工程发展的需求,影响着我国建筑行业的健康、长足发展[1]。 3建筑工程地质勘察的改进措施 在建筑工程规模不断增大的背景下,简单场地日渐减少,对一级与二级级建筑物的要求不断增多,为了适应社会经济发展的需求,地质勘察工作急需完善,具体措施如下。 3.1明确地质勘察的重要性 建筑工程地质勘察对工程有着直接的影响,关系着其安全性与经济性,是建筑工程长足、稳定与健康发展的可靠保障。因此,在日常工作中,应明确地质勘察的重要性,对不同的地质勘察单位实力进行衡量,选择最有实力的单位,以此保证勘察工作的质量;同时,地质勘察单位应认真对待每一个工程项目,通过大力的宣传与教育,使全体工作人员均认识地质勘察工作的重要性;最后,各个工作人员经过培训与学习,逐步提高自身的综合素质,对先进的技术、方法与手段等进行及时的掌握与有效的运用,以此为地质勘察工作奠定坚实的人才基础,在此情况下,地质勘察效果将更加显著[2]。 3.2提高地质勘察的技术水平 建筑工程地质勘察工作对各项技术有着较高的要求,其技术水平的提高,不仅适应了建筑工程的需求,还满足了社会经济发展的需要。在实际工作中,地质勘察单位应积极引进先进的设备,并鼓励勘察人员学习与掌握先进的技术和手段,在此基础上,勘察的效果才能够大幅度提高。根据本工程案例可知,在地质勘察过程中,虽然采用了一定的勘察手段,但先进的测试技术、监测技术等未能应用,因此,在今后的工程实践中,应对相关的技术均给予关注与运用,以此保证建筑工程各项数据的准确性与科学性。 3.3健全地质勘察的规章制度 建筑工程地质勘察要建立健全各项规章制度,对现场勘察、野外勘察等展开全面的监督,避免勘察的随意性;对勘察报告实行严格的监管,提高报告的具体性、清晰性与规范性;同时,在监督与管理过程中,要积极发挥监督机构的作用,以此保证勘察的质量与效率[3]。 4总结 综上所述,建筑工程地质勘察工作的高效与有序开展,不仅关系工程的质量,还影响工程的效益,但在实际工作中,受诸多因素的影响,导致勘察工作困难重重,其中存在的各个问题均制约着勘察的高效性、准确性与规范性,本文提出了几点改进的对策,旨在有效解决地质勘察中存在的问题,以此促进地质勘察工作质量的提高。 工程地质勘察论文:水利水电工程地质勘察探讨 1地质勘察工作的作用与意义 由于我国勘测水平比较低,施工技术及设备也相对比较落后,也影响着水利水电工程效用的发挥。地质勘察工作可以保证水利水电工程的施工质量及效率,随着我国科技的不断进步,地质勘察水平有着较大的提高,技术人员在传统勘测技术的基础上,也研制出了新的勘测技术,完善了水利水电工程的施工流程。由于传统的地质勘察技术已经无法满足人们的需求,所以,研制新的技术就成为了技术人员一项重要的工作,对水利水电工程的建设与发展也有着推动作用。 2水利水电工程地质勘察 2.1地质勘察的要求 水利水电工程施工环节多,涉及的施工人员和生产要素也多。在正式开展施工前,要做好施工的准备工作。地质勘察就是水利水电的基本工作,相当于工程的地基。地基牢固,整体的工程质量才能很好,同理,地质勘察工作完成的好,勘察结果准确,也能保证水利水电的施工安全。首先,施工人员要收集地质环境的地质信息。水利水电工程要避开地质灾害多的地区,因此,施工人员要查看施工的地区是否会发生地质灾害。采集信息的过程中要准确不能随意。在信息采集工作结束后,施工人员将信息汇总,上交给有关部门审查,有关部门要经过探讨,判断该地是否适合开展水利水电项目。其次,改造当地的地质环境。水利水电工程要避开容易发生地质灾害的地方,如果开展水利水电工程的地方有发生地质灾害的可能,就要对当地的地质环境进行适当的改造,降低地质灾害发生的可能性。 2.2地质勘察的方式 我国人口多,为了满足人们的需要,开始开发土地。随着社会的发展,土地面积逐渐减少,而可利用的土地地形又复杂,在一定程度上增加水利水电工程的施工难度,导致工程质量受损。水利水电工程施工一定要保证工程的质量,使工程能发挥应有的价值。因此,为了提高水利水电工程的质量,在对勘察地质中工作要仔细,在发现存在的问题要及时采取措施解决。我国在勘察地质环境中还是采用传统的勘察方式,传统的勘察方式已经不能适应现在的发展要求。因此,要改进勘察方式,提高勘察的效率,保证施工的质量。参与勘察的工作人员要掌握一定的专业能力,能准确判断当地的地质环境和可能发生的地质问题。保证勘察效果科学有效。 2.3地质测绘与编录 在对当地进行地质勘察时,还要包含地质测绘以及地质编录工作。地质测绘与编录是地质勘察工作中的基本工作。对当地的地质环境进行测绘与编录可以使地质资料更加精确。工作人员通过记录当地的地质演变,分析地质情况,预测可能发生的地质问题。从目前来看,我国在地质测绘与编录上采用的方法主要是测绘路线以及监测地质。在对水利水电工程进行测绘和编录时,一定要明确当地的地质活动,通过记载仔细的研究当地的地质情况。 3水利水电工程地质勘察技术 在对当地地质条件进行勘察时要有科学的勘察技术,我国在勘察地质时主要采用以下几种勘察技术。 3.1工程物探技术的应用 工程物探技术在地质勘察中应用广泛。目前为止,我国的工程物探技术比较成熟,工程物探技术都采用钻孔彩色电视系统和地球物理层析成像技术,钻孔彩色电视系统与传统的摄像管探头相比,具有性能稳定、集成度高、电路设计合理等优势。此外,还具有几何失真小、彩色图像重现性好、耐冲击、寿命长、体积小、功耗低等特点,是一种新型的产品。目前,随着数字技术的快速发展,钻孔彩色电视系统又在开发图像处理系统的基础上利用工控级主机,形成录像机、监视器、控制器的三位一体,形成一体化的主机控制系统。 3.2农田水利工程的勘测 无论是在生活还是生产中都离不开水,生活中需要用水,满足生活的需要,而在工业生产中也需要水来解决生产的问题。对于农业也是一样,农业的发展更离不开水,通过水的灌溉来保证农作物的生长。对于一些特殊作物来说,不能只依赖自然降雨,还需要人工的浇灌。当农作物严重缺水时,农产量就降低,也阻碍了农业的发展。而农业也是我国的支柱产业,农业受损也影响了我国的国民经济。因此,要建立农田水利工程,保证农作物生长。在农田水利工程施工前,要对农田水利进行勘测,选择合适的水源,保证农业在发展中水源充足,避免出现干旱现象,也能防止农田在引水中出现问题。 3.3GPS的影像的应用 GPS即全球定位系统,在勘察特殊地区时可以采用GPS技术。我国在勘察地质中一般都是人工测量,但是部分地区地貌复杂,环境恶劣,人工无法准确的完成测量工作,因此就需要运用GPS技术。GPS在测量地质中有岩溶的部分可以使岩溶成像,从而分析岩溶的状态。在勘察地下水的分布时也可以运用GPS技术,能准确的判断地下水的分布。 4结束语 水利水电工程为了保证施工的质量,施工单位必须做好地质勘察工作,要利用先进技术对施工现场的地质环境进行考察,还要提高勘察的效率以及准确性,这样才能保证工程的利益。 作者:刘彦利 单位:佳木斯市水务局 工程地质勘察论文:民用建筑工程地质勘察分析 一、民用建筑工程地质勘察存在的问题分析 1、忽视地质勘察的价值 就民用建筑工程地质勘察的价值来看,主要体现在以下两个方面:一是勘察施工建设现场的地质构成情况,并对相关地质数据进行搜集;二是在建设施工现场地质样本数据的基础上进行相应的地质分析、力学分析等,以在此基础上确定施工现场地质的承重情况、土壤强度等,全面了解施工现场的地质环境情况,以选择相应的地基建设技术及方法,制定相应的工程安全操作规范。但很多建设单位在这一点上明显认识不够,只是简单的走个过场,并没有按照相关要求规范进行严密的地质勘查,导致在民用建筑工程设计和施工建设过程中对现场地质环境认识不足,严重影响着工程建设质量和施工安全性。 2、地质勘察报告质量不佳 地质勘察报告的质量直接关系着民用建筑工程的设计合理性以及施工建设的安全性。但相关建设企业对地质勘察报告质量的重要性明显认识不足,致使其在进行过现场地质勘察之后,在整理成文字报告时,总是存在一些小错误,如图表的比例尺选择不当或者是计算错误;在进行文字叙述时抓不住重点,一方面表现为专业性不够,另一方面表现为重要地质信息、数据的缺失等,这些错误都严重影响了专业人员在进行地质评估过程中的专业性和评估结果的科学合理性。 3、地质勘察方法有误 地质勘查方法直接关系了地质勘查的精确性和科学合理性。但在民用建筑工程实际地质勘察过程中,施工现场地质勘察单位往往为了在最短时间内,以最少工作量完成地质勘察工作,并不严格按照相应的勘察程序或者是标准规范行进,如某些勘察部门在确定地质承载力的过程中,通常单纯依靠原位测试方法来确定土层力学性能,这中勘探方法是明显是单一的,地区不同、土质组成不同,也就无法正确判断出施工现场地质的实际承载力。 4、地质勘察缺乏有效监督 在民用建筑工程地质勘察过程中,有效的监督是规范各项地质勘察行为和程序的重要保障。但在民用建筑工程实际地质勘察过程中,明显存在着监督不力现象,主要体现在两个方面:一是建设单位在民用建筑工程地质勘察过程中,专业技术及监管知识明显不足,对地质勘察监管的重要性认识不够,只要求成果,不重视过程;二是在施工建设现场野外勘察过程中,往往是由勘察单位独立进行土木实验、作业以及相关现场地质数据资料搜集的,建设单位或者是相关监管单位并没有直接参与其中,出于成本和时间的考虑,勘探单位很有可能会存在偷工减料等现象,如减少打孔个数、降低钻井深度等,严重影响到地质勘察结果的精确性。 二、应对民用建筑工程地质勘察问题的有效策略 1、建设单位要提高对地质勘察价值的认识 在民用建筑工程地质勘察过程中,相关建设单位及人员要提高对地质勘察价值重要性的认识,在委托地质勘察单位进行施工现场地质考察之前首先要对施工场地及周围工程的地质资料、构造情况进行全面了解,并提出自己的建议和要求;其次,对于地质勘察报勘察告的编写,建设单位要要求本单位相关技术人员编写出勘察纲要,并提出报告编写的相关细节要求;最后,当勘察单位上交勘察报告时,建设单位要组织相关技术人员及监理人员对勘察报告进行全面审核,包括文字叙述审核、图表审核等,以确保地质勘察报告质量,以为相关专业人员提供可靠的地质评估资料。 2、应用科学合理的地质勘察程序和方法 在民用建筑工程地质勘察过程中,要严格遵循以下程序进行实地勘察:一是对现场地质及周围建筑工程地质资料进行详细的调查;二是在大致了解现场及周围建筑工程地质情况的基础上,采用必要的测绘、地球物理勘探、钻探等相关技术手段进行实地地质勘察。在民用建筑工程实地勘察过程中确定地基承载力时,可以选择原位测试方法、但应结合回转取芯钻探等多种地基承载力检测方法进行实地测试;或者是根据周围建筑建筑物的质量和相关地质资料进行施工现场地质评估,并综合实际测量和评估得出较为精确的施工现场地基承载力结果。 3、建立有效的地质勘察监督机制 为保障各项地质勘察程序的顺利实施以及地质勘察结果的精确性、科学合理性,要建立其有效的地质勘察监督机制,主要体现在以下两个方面:一是建立起完善的监督制度,并由第三方参与现场地质勘察,在“有据可依”的制度前提下,实现对地质勘察单位的有效监督,规范其各项勘察行为;二是建设单位要重视对地质勘察过程和结果的双重监督,明确规定现场地质勘察过程中的各项勘察技术指标,并派遣专业技术人员进行实地勘察监督,对地质勘察单位进行全面的监督。 三、结语 综上所述可知,地质勘察结果的精确与否直接关系着民用建筑工程建设施工质量和安全性。因此,在民用建筑工程施工过程中,相关建设单位要充分认识到地质勘察的价值和重要性,重视施工现场地质勘察工作,并加强对勘察单位地质勘察过程和结果的监管,以保障地质勘察报告的质量,为民用建筑工程建设质量以及施工安全性奠定坚实的基础。 作者:王先贺 瞿长均 杨燕 单位:四川煤田一四一建设投资有限公司 工程地质勘察论文:公路工程地质勘察及体会 1外业工作的主要内容 1.1测量放样 在此阶段,会使用到GPS、全站仪等工程测量的仪器,进而选择最为科学,最为合理的资质勘探点,对于勘探点位置的孔口高程偏差以及定位偏差,必须确保控制在规范允许的范围之内。当勘探完成之后,还需要对勘探点进行再一次的检测,并根据复测的实际情况做好相应的记录。 1.2工程地质的调绘 在进行工程地质测绘工作的时候,一定要助于做好与沿线工程的结合,然后再借助于一系列的勘探方式以及仪器设备进行调烩工作。在此环节中,其具体应查明一下的三项内容:第一,地形地貌的具体成因,分布情况,形态特征与地层的主要成因,厚度、岩性以及岩石具体的风化情况等;第二点,需要了解清楚地下水的埋深情况,补给情况、径流情况等等;第三点,需要对特殊性岩土的分布范围有所了解,包括工程地质的主要性质,地质的具体规模,分布的具体范围、形成条件以及现有工程的具体情况等等, 1.3工程地质勘探 通常情况下,工程地质勘察工作是与工程地质测绘工作紧密联系的,其有利于进行工程地质资料的收集与整理,深入的了解到地质的具体情况,地质勘测的具体方式分为以下几种。 (1)钻探 钻探是指在地表下用钻头钻入地层的勘探方法。在地层内钻成直径较小并具有相当深度的圆通形孔眼的孔称为钻孔。通常将直径大于等于800mm以上的钻孔称为大直径钻井。钻孔上部口径较大,下部口径较小,成阶梯状。钻孔的上部为孔口,底部为孔底;四周侧壁为孔壁。钻孔断面的直径为孔经;由大孔经改为小孔经称换经。从孔口到孔底的距离为孔深。 (2)挖探 挖探一般包括两种,即坑探以及槽探,需要注意的是,其具体的深度必须要保证不能大于地下水位,对于其的长度与断面尺寸应该严格的按照地质勘察的主要目标以及相关规范的要求去决定。最终需要提供的资料应该包含以下几种:文字描述、断面图、展示图以及较为重要部位的图片资料等等。在进行工程地质资料勘察的时候,槽探一般包括四种类型,即坑、槽、井、洞等。 2内业工作 需要注意的是,对于公路工程地质勘察报告来说,其在一定程度上不但展示出了工程地质勘察的主要结果,同时,其也是构筑物地基与公路路基设计甚至是后期施工的关键依据。总报告应该包含以下几个方面的内容:前言、自然地理的相关情况、全线工程地质评估以及相关分析等等,不良地质与特殊性岩石所制作的相应表格等等。工点报告文字部分除对前言、自然地理的概况、工程地质条件进行简要叙述外,还要着重的针对,存在的工程地质问题与建议、工点工程地质条件进行说明,例如深挖路堑等的稳定性计算与分析。 3工程实例 3.1工程概况 在这段路线中,路线交叉、沿线涵洞地段均较多,且地质的条件比较复杂。其地质勘察拟先后通过初勘、详勘两个阶段来勘察,以便于查明整个工程的各类环境工程地质条件。 3.2公路工程地质勘查总结 本工程运用了地质测绘、勘探以及试验所获得的相关结果,对整个工程地质情况进行了全面系统的分析与总结,对于周边计划建设的构造物,高填路等根据工点进行了周密的分析与探讨,在具体的工程当中,借助多种方式对边坡的稳定性进行研究,并结合实际的情况,给出了相应的应对措施。 作者:梁红宏 单位:贵州省交通规划勘察设计院股份有限公司 工程地质勘察论文:房屋建筑岩土工程地质勘察分析 1岩土工程和地质勘察的概念 1.1岩土工程的概念 岩土工程是土木工程中涉及到岩石、土壤和地下水的部分,主要的研究对象是岩石和土壤,是一栋建筑物中深入地下的部分。岩土工程是现代一项应用的很广泛的技术,无论人们在建筑房屋还是水利工程方面,都少不了对岩土工程的调查和研究,设计人员站在岩土工程精准的调查报告基础上才能正确合理的对施工方案进行设计,使得设计能够综合的考虑到施工所在地的自然气候和人为因素,设计变得更有科学性和针对性。岩土工程不仅仅是对岩石、土壤的收集和调查,还需要对岩石、土壤进行室内实验得出结论之后才算是对岩土工程进行了完整的调查和研究。 1.2地质勘察的概念 地质勘察是为了满足建设的要求,对一定区域的岩石土壤、地质地貌进行调查研究,利用一定的技术和设备,如测绘、钻探等方法去完成调查。主要分为水文地质勘察和工程地质勘察等。地质勘察是一项专业性很强的工作,必须要由专业人员,通过一定的收集方法,然后保管带回去之后进行实验研究,才可以称之为地质勘察。地质勘察也是很有用的,在我国20世纪50年代,那个时候刚刚建国不久,各方面的资源都很缺少,尤其是石油,外国人甚至断言中国没有石油储备。但是在我国地质人员的努力勘察下,在全国范围内发现了大量的油田,像大庆、中华、辽宁、胜利等,有力的支援了祖国的建设。而地质勘察的作用可不仅仅是发现油田,还可以在地震检测等地质灾害方面发挥出极大的意义。 2岩土工程勘查内容 1)地形地貌等地质特征。不同的地形地貌是由于它们的岩石特性、土壤内部构造和水文条件不同而导致的,所以在进行岩土工程勘察时,要着重对地形地貌的调查和研究。先调查外面的环境,然后由表及里。对岩石和土壤要重点研究,分析研究岩石的种类和成因,岩石的厚度和大小等等一系列地质状况,土壤的间隙和肥力,土层的分布和厚度等等。 2)地下水的影响。地下水都是影响建筑施工中一个很重要的因素,地下水不仅仅是在岩土工程中影响岩土性状的因素,还制约着建筑物的稳定和使用寿命。所以在岩土工程地质勘察中对地下水进行详细的调查研究。首先研究地下水的类型、水的长度和厚度及其分布情况;其次必须要对地下水的水位进行持续准确的测量和记录,调查地下水的历史最高水位、近几年的最高水位和历史最低、近几年的最低水位,还有当地的降水和气候特征;再次,对地下水的发源地,流经区域和流往何处进行调查;最后,分析地下水的水质如何,是否会对岩石、土壤或者建筑材料进行腐蚀。 3)对岩石和土壤进行取样,带回去之后利用仪器对岩石和土壤进行实验研究,研究地基所能承受的最大力和重量,还有地下水和地质状况对地基的不利影响,对实验结果做出分析,对建筑施工提出具体的办法和设计方案。 3房屋建筑和构建物岩土工程中的地质勘察 3.1岩石、土壤等实验材料的收集 房屋和构建物中岩土工程的地质勘察非常复杂,而勘察时气候、水文等因素会一直发生变化,所以为了采集到同一时间内的不同情况,必须要赶着时间去收集,如若不然就会影响实验材料的准确性,进而影响到实验的准确性和科学性,最后会影响到设计方案和施工质量。所以,在收集实验材料的时候一定要有计划、有分组的进行收集。首先,要对勘察地点进行细致划分,可以根据颜色、深度进行具体的划分,每一个部分各取其中两份的实验材料。就像土壤,可以分为地面的,地下3m,5m,10m等种类,对每个种类进行实验材料的收集和保管,这属于野外材料。还有就是室内材料,可以通过国土资源局和水利局档案的观看和抄写,对勘察地点的一些基本情况做出了解和确定。例如勘察地点的气候和水文的变化,历史最高和最低水位分别是多少,近几年的最高、最低水位又是多少,地下水的发源地和流经区域,这些情况如果你自身前去调查的话不仅仅花费大量的时间,还存在着误差,可以直接去相关部门读取自己需要的资料,也可以上网去搜集。 3.2室内实验应该注意的部分 在进行实验之前,要对实验的标准、计量和条件进行统一的规定,如果在实验之前不对这些条件进行统一的规定,那么实验的科学性和正确性也就无从谈起。首先对于实验材料中土壤的收集和保管掌握一定的方法和技巧。例如,对实验土壤的防晒防冻工作一定要做好,避免实验材料因为天气因素而发生了不同的变化。其次,在开始实验的时候,要对实验进行定性分析,要确定其他的条件,然后对那一个没有确定的条件进行分类实验。例如温度对土壤的影响,首先确定除了温度之外的其他因素不变,包括土壤、地下水、大小、重量等都不发生变化的前提下,测量温度变化对土壤的影响。还可以通过压力对土壤的影响,确定气温、水文等因素,然后对土壤施加不同的压力,测试出它最大可以承受的压力。所以在实验中要定性分析。 3.3通过实验得出的结论并撰写岩土工程地质勘察报告 实验人员在实验完毕得出实验结论时,要根据实验结论联系到具体的实际情况中去,向房屋建筑和构建物的设计人员写一份详细的岩土工程地质勘察报告。实验的本身目的就是测试实际条件下不同情况对岩土工程的影响,也是地质勘察的必要手段。要对实验结果详细了解并合理利用,设计人员不能只考虑到提供的数据而忽略了实验结果,要知道实验结果就是在实验数据和实验材料的基础上得到的结论,岩土工程地质勘察报告更是地质勘探人员对于这次地质勘察的综合性总结。所以设计人员在设计时,一定要根据甲方提出的施工要求,以及岩土工程勘察报告里描述的地质特征、环境气候等因素,对房屋建筑、构建物的桩基工程、地基工程和基坑工程等施工方面进行方案的设计和画出施工设计图。 4结语 古人有句老话叫做“千里之堤毁于蚁穴”,说的就是一项很大的工程由于操作不善而最后导致全盘崩塌的事情,可见房屋建筑和构建物中岩土工程地质勘察对一栋建筑物的巨大影响,所以我们要重视对岩土工程地质勘察。但是又因为岩土工程的地质勘察是一项特别复杂的工作,所以我们首先要重视对岩土工程资料的搜集和实验材料的收集,其次要对实验进行定性分析,最后根据实验结果撰写岩土工程勘察报告,让设计人员得到详实准确的信息去设计。只有顺着这一套方法去做的话,我相信一定可以让建筑物的生命周期更为长久。 作者:王晓辉 单位:山西省勘察设计研究院 工程地质勘察论文:岩土工程地质勘察控制方法 一、岩土工程地质勘察影响因素 1.人为因素 在当前新形势下的地质勘察仍面临着一些问题,主要表现在以下几点:部分勘察单位为了节省开支雇佣大量农民工,实际勘察时勘察团队仅由几名技术人员和临时招募的农民工组建而成,团队的安全意识较差、整体素质较低,勘察质量无法保证。岩土工程地质勘察工作十分艰苦,但仅凭吃苦耐劳根本无法胜任该项工作,尤其未经专门培训的技术人员很难发挥应有作用;另外,地质勘察实施时部分勘察团队为加快施工进度,采用不符合规定的方法钻探取样,导致垂直度出现较大偏差,孔深误差随之增大;同时勘察时挪动孔位的现象时有发生,结果一些重要位置缺少勘探孔。而且钻孔时不能准确把握钻进回次进尺,有时进尺达到3m或更长才提一次钻;部分勘察团队地层划分界限不清晰,甚至出现漏掉软弱夹层、砂层透镜体等特殊地层的情况。上述这些问题往往无法给岩土工程施工提供准确数据,一定程度上阻碍着岩土工程的顺利开展。 2.市场制度因素 岩土工程地质勘察行业缺乏必要的市场制度约束,是岩土工程建设面临的又一重要问题。当前市场中勘察单位数量众多竞争激烈,加上一些外挂单位加入又进一步增加了竞争激烈程度。如此,部分无技术优势的勘察单位为抢占市场份额往往降低价格,而为了获得利润勘察过程中往往偷工减料,其勘察质量可想而知。另外,当前市场中受到多种条件限制很多单位缺乏自己的钻机,因此不得不使用其他单位提供的钻机。而且实际钻探时为提高施工进度,往往使钻机超负荷工作大大增加了故障发生机率,一方面钻探施工无法满足相关规范要求,另一方面钻机一旦出现故障钻探工作不得不中断,延长钻探工程。严重时使钻探施工面临较大风险,威胁施工人员的生命安全。 3.岩土工程勘察野外监理制度不完善 当前,岩土工程地质勘察中野外监理机制不够完善,给地质勘察水平和勘察效率造成较大影响。部分勘察单位在没有监理的情况下草草行事,勘察获得的数据精度与要求勘察数据之间存在较大误差,而且提供的图样有时与实际情况差距较大;部分勘察单位为维持正常运营部分,不得不走非法途径获得勘察指标等,严重影响了岩土工程地质勘察秩序。因此,为避免上述不良状况的发生,十分有必要建立和完善岩土工程地质勘察野外监理制度。 二、岩土工程地质勘察控制方法 结合当前岩土工程地质勘察存在的问题和新疆地区地质特点,为保证地质勘察质量应积极探索和采取有效的控制措施,为岩土工程的顺利实施提供准确的参考数据,为此应重点把握以下几项内容。 1.选择优秀地质勘察团队 地质勘察团队是勘察工作实施的主体,其质量状况往往给勘察工作的不同环节造成较大影响。为此,岩土工程施工单位应结合岩土工程实际状况选择优秀的勘察团队。首先,认真审查勘察团队各成员资质,确保其具有扎实的专业知识和丰富的地质勘察经验,同时具备良好的责任心和吃苦耐劳的工作精神;其次,认真了解团队所用的勘察仪器质量,尤其钻机质量应结合相关规定进行检查,以确保钻进能够稳定的工作;最后,为保证地质勘察工作高效进行,应结合勘察经济开支情况选择两个以上的勘察团队。同时注重引入竞争机制,奖励地质勘察工作中表现优秀的团队,一方面提高团队地质勘察效率,另一方面刺激勘察工作开展不认真的团队。并且当勘察团队施工时岩土工程建设单位应派专门技术人员监督勘察工作,必要情况下给予指导,以保证地质勘察工作为岩土工程的施工奠定坚实的基础。 2.完善岩土工程勘察市场制度 当前,市场上众多岩土工程地质勘察单位为赢得地质勘察指标将精力放在了打价格战上,却忽略了地质勘察质量,这样不但扰乱了地质勘察市场秩序,而且往往给后期的岩土工程施工造成较大损失。为此,针对这一现状应建立和完善行之有效的市场管理监督体系。首先,国家相关部门严格审查市场上存在的地质勘察单位资质,并依法取缔无资质的地质勘察单位,以达到净化地质勘察市场的目的;其次,明确地质勘察招标流程和细则,使地质勘察各单位间公平竞争,这样做一方面能有效遏制用不正当途径获得地质勘察指标的行为发生,另一方面提高实力雄厚的地质勘察单位中标几率,为岩土工程施工创造良好的条件;最后,国家相关部门出台系统且内容详细的法律法规政策,尤其应明确岩土工程施工单位和地质勘察单位间的职责,针对地质勘察单位未达到合同规定要求的行为,应根据双方签订的合同要求地质勘察单位重新勘察。实施以上三种措施不但能有效遏制不正当竞争行为,而且对整个地质勘察行业的健康发展具有积极的促进作用,因此国家相关部门应积极落实。 3.制定岩土工程勘察野外施工监理制度 加强地质勘察野外施工监督是保证岩土工程地质勘察质量的有效方法。首先,应依据国家颁布的地质勘察规范标准相关内容,结合岩土工程实际施工要求编制地质勘察大纲,明确监理单位资格。其次,对监理单位监督行为应进行明确的阐述。例如,钻孔作业中如发现勘察单位未按照相关规定或钻孔质量不符合要求时需重新钻孔。认真审核施工当日编录,一旦发现问题及时要求其返工;最后,岩土工程施工单位应定期检查地质勘察质量,并与地质勘察单位间保持良好沟通,以及时纠正地质勘察存在的不良问题,确保地质勘察工作的有效性和准确性。 4.提高地质勘察作业针对性 提高地质勘察针对性对提高勘察工作效率具有重要促进作用,尤其新疆地区土质类型较多,地质勘察时针对不同的土质状况采取不同的勘察方法。下面以新疆伊宁地区黄土地质勘察为例进行探讨。新疆伊宁地区广泛分布着湿陷性黄土,这些土体如遇到水分侵润原有的力学和结构性能会发生改变,导致其抗荷载能力下降,进而影响岩土工程的稳定性。因此,地质勘察中应着重确定该地区黄土地基湿陷类型和湿陷性系数,通过计算采取针对性措施加以处理,提高岩土工程的稳定性。湿陷性黄土地基湿陷性等级划分如表所示。 三、总结 地质勘察是岩土工程施工的重要环节,对保证岩土工程充分发挥社会和经济效益具有重要意义。因此,岩土工程施工单位应将地质勘察工作当做重点内容来抓。尤其新疆地区岩土工程施工更应将地质勘察工作放到应有高度,通过采取有效措施提高地质勘察质量,以此保证该地区岩土工程施工顺利开展。 作者:赵龙 单位:新疆水利水电勘测设计研究院 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题 摘要:水文地质问题是建设工程地质勘察的必要环节,特别的水文地质的指标参数直接关系到工程的施工质量。因此,本文旨在分析水文地质问题在工程地质勘察的重要性,探究其重要意义,并阐述具体的勘察内容。 关键词:工程地质勘察;水文地质;问题;重要性 水文地质情况对建筑工程的基础设计、持力层选择和工程地质灾害防治方面具有十分重要的影响,建筑工程中的基础内容就是水文地质的勘查,因此,提高对工程地质勘查中的水文地质问题的重视,分析水文地质勘察的主要内容,了解自然地理条件、地质环境、地下水位情况、各含水层和隔水层对工程建筑的影响,可以有效开展工程建设工作,提高规划设计的科学性、施工的合理性、勘查的准确性,使得工程安全、稳定地开工建设。 1.水文地质勘查简析 1.1水文地质勘查概述 水文地质勘查是工程地质勘察的重要环节,主要勘查水文地质对工程建设的影响。水文地质勘查就是在前期的水文地质基础数据前提下,使用适当的比例进行科学验证,运用先进的勘察技术和仪器设备对水文地质指标因素进行分析判断,探究影响水文地质勘察结果各个环境因素,分析水文地质各个参数变量对整个工程建设的影响的一种勘查。 1.2水文地质勘查内容 1.2.1自然地理勘查。自然地理条件是影响勘察的主要因素之一,主要涉及的施工环境的气候特点、水文特征、地形地貌等。具体来说,自然地理条件的勘查内容是气象特征、施工区域的气候分布、大气湿度热度、风向指标风速、周边水系数量、地下水位置特点、流向、流速等,以及工程所在位置的地形平原、高原特征,地貌被侵袭程度,地形冲刷效果,地形堆积形态。1.2.2地质环境勘查。地质环境的勘察的主要内容是对地质特征、基底构造、岩石性质、新构造运动、第四系厚度的勘查,了解岩土工程所在区域的地质环境,分析岩层的对水作用的抗压能力,并测定岩层的腐蚀程度,有效的判断岩土工程的建筑物的耐久性。1.2.3地下水位勘查。地下水位内容包括地下水位的升降特点,水位变化趋势,周边岩石环境的水补充作用,地下水在岩土的排泄情况,勘察地下水最高水位和最高水位的历史特点,并分析造成高低水位的具体历史原因;水类型和水流速的变动差异也是水文勘察的内容,动态水位分析,对岩土工程的基底调整有指导性的意义。1.2.4含水层、隔水层勘查。含水层、隔水层的勘察主要有各个含水层的埋深条件和埋深水位,厚度分布和水位情况,地下水的类型和流速流向及水位动态情况。1.2.5水文地质参数勘测。水文地质参数的测定主要方式通过抽水试验,由于岩石的受力情况与岩石的干燥程度呈现正比关系,需要用软化的办法对岩石层面的耐风性、耐水性、透水性的指标参数进行测定,保证水文地质参数测量工作数据准确性和科学性。 2.水文地质问题的重要性分析 2.1水文地质勘查影响建筑的基础埋深。建筑物在地基的埋深的程度与水文地质情况有着密不可分的关系,地基的打入的深浅,都是依据前期的水文地质各个参数的数据分析,进而推断地基的深浅数据,选择符合地基的合理埋深范围的指标。掌握水文地质的动态数据,结合实际的施工现场周边环境,判断建筑物在地下的埋深尺寸。在实际的岩土工程地基设计中,勘察出准确的静态地下水位。一般来说建筑物的埋深必须在地下水位的上面,但也存在着特殊的建筑工程,地下水位较高,地基的基础埋深必须符合客观的基础埋深的区间范围,那么建筑物埋深位置必须低于于地下水位,这就要求在施工前期采用先进手段进行降低水位,保障建筑物的埋深位置处在不受地下水影响的深度。此外,工程地基受到地下水流经会降低地基的硬度,容易出现软化湿陷,这些土壤一旦失去水分又会出现干裂的情况,对建筑物的地基埋深有着消极的影响,因此必要的水文地质的勘察,是保障建筑物的埋深的基础。2.2水文地质影响建筑工程的质量。地下水位受到多种因素的影响,出现水位高低起伏不平稳的水文现象。高水位和低水位都是制约着建筑工程的良性发展的关键因素。具体而言,土壤都有其的酸碱平衡,才能维持土壤的稳定性和坚硬度,然而当水位升高时,这种岩石的平衡会被地下水打破,地下水丰富的可溶性的盐物质会对建筑材料有一定的腐蚀作用,这种情况下,建筑物的基础承载力受到一定程度的降低。同时水位上升造成的暗河积水,更易致使建筑材料出现裂缝缺陷。当水位降低时,地下水本身承载着对建筑物的压力就会减弱,建筑物的基础水压降低,造成地基下沉,建筑物凹陷,岩石层中的土壤固有的颗粒和粉砂分散流失,对建筑物的基础建筑材料的基础结构受到破坏,这对建筑工程的安全性造成巨大的威胁。2.3水文地质影响建筑工程的支护效果。地下水动力循环是一个良性的循环过程,在自然条件和地质条件的多种作用下,处在一种平衡的水动力循环状态,然而当受到工程建筑施工的影响,这种平衡将被打破,给建筑工程的稳定性和安全性带来不可估量的消极影响。例如,在受到人口激增的时代背景下,地产商对土地的开发有限,土地的使用权限也受到一定程度的制约,因此必须采取加高楼层的方式进行建筑物的高结构的建造。而楼层越高越需要更深的地基,则会采取抽水或者垂直开挖的降低水位的方式,这种严重破坏地下水动力的人为手段,极度造成地下水所处的地质环境发生质变,地下岩层出现空心等土壤结构,这就会影响工程后期建设的质量,减少了建筑物的使用寿命。 3.加强工程地质勘察中水文地质问题处理的措施 3.1规范工程地质勘察。完善的管理制度是做好地质水文工作的前提保障。第一,工程勘察单位要设立专门的水文地质勘查机构,指定人员负责水文地质管理工作,认真落实好水文地质内容有关的勘察工作。第二,在完善勘察管理制度的基础上,加强其重要性的宣传,让工程人员都明白水文地质问题对工程地质勘察的危害,从而规范操作规程、熟悉勘察内容,充分发挥管理制度的约束力,并在工程建设过程中进一步的强化,逐渐形成对水文地质问题的重视,避免发生危害工程建设的情况发生。最后,工程地勘单位需要加强勘察人员的培训,提高勘察人员的技术水平和思想理念,做到熟悉相关的法律和规范,了解勘察内容和流程,提升其综合素质水平,保障工程建设的稳定发展,降低水文地质问题对工程地质勘察的影响。3.2加强现场监测。加强地质情况的调查是预防水文地质问题对地质勘查造成影响、对工程建筑产生影响的有效措施,所以勘察单位必须重视地质水文状态调查。在对地质水文进行状态监测的时候,应该明确监测目的,建立相应的监测标准和地质水文在进行地下水调查的过程中,勘察人员要明确调查目的,并建立调查标准,便于制定合理的工程施工方案。3.3加强技术应用。信息资源的共享和先进技术的支撑是提高勘察质量的必要条件。科技时代的到来,应加大对水文地质勘察的技术投入,如建立工程、天文、地理等学科共通的信息服务平台,引进先进的测量设备,建立指标数据化管理的服务系统等。不仅如此,不同类型、不同深度、不同广度的水文地质,勘察的方法不尽相同,勘察方式需要技术化,采用先进探测设备抽取勘察地质样本,避免人为的随机抽查地质样品,提高地质勘察的效率。3.4做好水文地质环境勘察。第一,勘察自然地理条件。工程勘察中一项重要内容即勘察自然地理条件,要对施工场所地质情况,气候条件和水文条件进行系统勘察与分析,以便于能够为后续作业的开展提供可靠参考。不仅如此,还需综合考虑水文特征,不但要将区域气候,湿度以及热量等内容进行综合考虑,还需将地方地形特征,水系分布情况考虑在内。并且还应将季节变化,气候特征以及降水情况等内容进行综合考虑,以确保后续作业得以高效,安全开展。第二,仔细勘察作业周围地质环境。勘察作业周围地质环境包括了勘察作业场所地层岩性,新构造运动,地质构造特点,基底构造和第四系厚度控制等。 4.结束语 本文通过对水文地质勘查的简析,进而探究了水文地质问题对工程地质勘查的重要性和重要内容,并根据相关的情况提出几点优化策略,旨在预防水文地质问题对工程建筑造成危害,影响人民的幸福安居。 作者:王泽波 单位:鄂尔多斯市鄂托克前旗国土资源局 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题的重要性研究 摘要:水利工程改造中需考虑水文地质因素,对工程地质勘察进行科学规划与指导,提高工程地质勘察的有效性。结合工程案例,分析了水文地质勘察常见问题,对工程地质改造提出科学的导向,为水利项目建设给予综合性保障。 关键词:水文地质;勘察;问题;对策 水文地质是工程地质勘察中必须考虑的问题,利用水文勘察报告实现空间改造,体现了水文地质结构布局的特殊性。为了更好地开发与利用工程地质环境,要做好水文地质勘察与分析工作,为工程地质改良提供科学的指导依据。 1工程概况 依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),堤防本工程等级为2级,水利工程建筑物与堤防相同,设计等级为2级。又根据《泵站设计规范》的等级划分标准,贵阳控制工程泵站设计流量为70.0m3/s,泵站工程为大(2)型,对应的主要建筑物设计等级为2级。水利工程等别为Ⅱ等,主要建筑物设计等级为2级,次要建筑物设计等级为3级。临时工程按4级建筑物设计。根据《贵阳市城市防洪排涝规划》,贵阳市城区防洪标准近期按100年一遇,远期按300年一遇,城市除涝标准按20年一遇设计。 2水文地质条件 2.1地表水和地下水 勘察期间水位为9.8m。场地区内⑥-2层重粉质砂壤土及其以上各土层地下水位以下含水,构成场地表层主要潜水含水层。本次勘察分别观测了G39孔(左岸)、G03孔(河边)和G32孔(右岸)地下水位,水位分别为7.2,8.4和7.1m,根据地下水的分布趋势分析,地下水水位沿河道两侧向两岸逐渐降低。G03孔⑨层中砂承压水水位为7.88m。 2.2水的腐蚀性 (1)地表水。据调查,拟建场地周围无有害污染源对场地地表水造成污染。本次勘察在中采取地表水进行了水质分析,该处地表水对对混凝土无腐蚀性,对钢筋砼中钢筋无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性,分析结果如表1。(2)地下水。据调查,拟建场地周围无有害污染源对场地地下水造成污染。本次勘察在G03号钻孔和G35号钻孔中采取地下水进行了水质分析,该处地下水对对混凝土无腐蚀性,对钢筋砼中钢筋无腐蚀性。 3主要工程地质问题评价 3.1区域稳定性评价 根据场地地震烈度为6度,相应的的加速度为0.05g,场地8km以内无现代活动断层,场地区周边无M≥5级地震活动,综合分析认为,区域构造稳定性较好。 3.2渗透性评价 贵阳控制工程各层土的渗透系数及渗透性分级见表2。 3.3液化土层判别 场地地震动峰值加速度为0.05g,相应的地震基本烈度为Ⅵ度。按《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-2008)和《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)和其他相关规范,本工程可不考虑地震液化的影响。 3.4特殊性土 (1)填土。场地内①层填土为新近填筑的人工填土,为特殊性土。该层土均匀性差,分布不均。(2)软土。②层淤泥为新近沉积粘性土,流塑状,河道全场地分布。低强度,高压缩性,工程性质差,属软土。③层淤泥质重粉质壤土和⑤层淤泥质粉质粘土,流塑状,低强度,压缩性高,工程性质差,属软土。 3.5渗透变形评价 地基土中①层填土主要以砂壤土和粉质壤土等少粘性土,在地表广泛分布,结构松散,土质松软,防渗抗冲刷能力差,根据地区经验,该层土极易发生渗透破坏;④层砂壤土和⑥-2层砂壤土砂性较大,分布范围较广,透水性强,易发生渗透破坏。依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)附录G对①层填土、④层砂壤土和⑥-2层砂壤土进行渗透变形判别和临界水力比降计算,判别、计算结果见渗透变形判别成果表。 4各建筑物主要工程地质问题评价 4.1闸、站 闸室底板底面高程为-0.8~1.2m,位于⑤层淤泥质粉质粘土,⑤层淤泥质粉质粘土强度低,不满足地基持力层的需求,可采用换填法处理,亦可采用桩基,以⑦层粉质粘土或⑧层粘土为桩端持力层。泵站底面高程为0.1~0.5m,位于⑤层淤泥质粉质粘土上,不满足地基持力层的需求,可采用换填法处理,亦可采用桩基,以⑦层粉质粘土或⑧层粘土为桩端持力层。水闸上游消力池底板底面3.2m左右,位于②层淤泥,不满足地基持力层的需求,可采用换填法处理,亦可采用桩基,以⑦层粉质粘土或⑧层粘土为桩端持力层。水闸下游消力池底板底面3.2m左右,位于②层淤泥,不满足地基持力层的需求,可采用换填法处理,亦可采用桩基,以⑦层粉质粘土或⑧层粘土为桩端持力层。水闸上、下游第一节翼墙底板底面为1.9m左右,位于④层重粉质砂壤土中,不满足地基持力层的需求,可采用换填法处理,亦可采用桩基,以⑦层粉质粘土或⑧层粘土为桩端持力层。水闸上、下游第二节翼墙底板底面为2.9m左右,位于②层淤泥上,不满足地基持力层的需求,可采用换填法处理,亦可采用桩基,以⑦层粉质粘土或⑧层粘土为桩端持力层。闸室开挖深度5.6~12.5m,开挖深度内各层土的渗透性均较强,且淤泥土的含水量较大,强度较低,边坡稳定性较差。本工程建议采用井点降水和管井降水相结合的方法降低地下水。并确保在基坑开挖和基础浇筑时,地于水位位于坑底以下,其距离不小于0.5m。本工程边坡所涉及的土层抗冲刷能力和边坡稳定性均较差,建议边坡比不大于1∶3,且边坡应采取适当的水土保持措施。 4.2交通桥 采用钻孔灌注桩,以⑧层粘土或⑨层中砂为桩基持力层。桩径、桩长可通过计算确定,施工时应严格控制成孔和浇注的时间性和连续性,尚应加强泥浆护壁。 4.3临时围堰 ②层淤泥淤泥不能满足强度和变形要求,鉴于其厚度较薄,建议将其全部清除。另外,河道两侧的生活、生产垃圾及植物根茎,亦应清除。④层重粉质砂壤土一般能满足强度和变形要求求,但是下卧⑤层淤泥质粉质粘土,⑤层淤泥质粉质粘土强度低,高压缩性,厚度较大,地基土在上部荷载作用下可能会出现较大的沉降和变形。建议对④层重粉质砂壤土进行局部处理或加大堤身宽度。 5结论 水文地质用于工程地质勘察分析,体现了地质工程改造的发展趋势,将其用于地质规划与改造具有战略性意义。为了改变传统地质勘察问题,可以从多个方面进行勘察分析,掌握地质工程作业方案,为地质勘察规划与发展做好充分的准备。同时,利用水文地质结果指导水利项目改造,从地质环境、水文条件等方面展开工作。 作者:龚林晋 单位:贵州有色地质工程勘察公司 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题研究 摘要:在工程地质勘察中,水文地质问题一直是一个容易被忽略的问题,在工程地质勘察中加强水文地质勘察,是确保工程地质勘察工作是否到位的关键所在,由此工程地质勘察质量才能得到进一步的提升。本文针对工程地质勘察水文地质的相关问题展开分析。 关键词:工程地质勘察;水文地质 在工程地质勘察中,不仅要注重水文的物理性质,也应注重水文地质问题,特别是水文地质中岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害,若不注重这些水文地质问题,则容易应该建筑物的稳定性是寿命周期,因此,在工程地质勘察中注重水文地质问题,并采取有效的措施,以保证工程地质勘查取得实质性的进展。 1工程建筑地质勘察中做好水文地质评价的重要性 做好水文地质评价内容,对提高工程地质勘察质量具有十分重要的意义,因此,水文地质问题的评价内容应包括以下几个方面。 (1)评价地下水对岩土体和工程建筑的影响,对地下水而引起的水文地质问题和工程地质危害进行预测,并提出有效的防范措施。 (2)做好工程地基的选型,对于建筑物地基潜在的水文地质问题进行全面的查找,使建筑物在选择地基基础类型上有准确的数据参考。 (3)全面分析对建筑物造成影响的水文地质问题,这就要求应充分考虑以下几点:①对于埋在地下水水位以下的建筑物基础,应充分考虑地下水对建筑物中混凝土钢筋结构的腐蚀性;②针对岩土体的建筑物,如软质岩石、残积土等岩土体。对岩土体以及建筑物场地内可能带来影响的地下水文地质问题进行重点评价,分析岩土体的软化、胀缩作用给建筑物造成的地基影响,着重分析建筑物地基基础压缩层可能存在松散、粉土的现象,预测地基基础压缩层因松散、或发生粉土液化、流砂、管涌等不利因素的可能性;③在工程建筑物地基下部的基础基坑开挖工程,应采用渗透试验和富水试验对地下水文计算并重点评价地下水文对承压水冲毁基坑底板的影响,另外,人工降水也容易影响建筑地基的稳定性,如地质边坡失稳,对可能给建筑物安全性、稳定性带来隐患的人工降水进行评价。 2对于水文地质问题中,岩土水理性质的测试方法分析 一般情况下,普遍认为,测试岩土的物理性质比较重要,常常没有对岩土水理性质的测试引起足够重视。在岩土地质勘察时,加强岩土水理性质的测试,对于建筑物的使用寿命具有非常重要的意义。其测试方法主要包括地下水赋存形式对岩土水理性质的影响和岩土水理性质的测试方法。 (1)对地下水地下水赋存形式来说,通常包括:(重力水、毛细管水、以及强弱结合水共同而成的结合水)。 (2)对其岩土水理性质测试方法而言,即(胀缩性、崩解性、透水性、给水性、软化性)等。就软化性测试方法来说,即结合软化系数,对受到浸水后的岩土体的(耐水浸、耐风化)能力的进行力学强度指标的判断透水性测试方法,是指根据水重力作用而影响岩土透水的性能,对于松散岩土的测试和坚硬岩土的测是其主要的表现方面,如果松散岩土存在有不均匀的颗粒时,这会导致其透水性地理研究•GEOGRAPHY大大下降,但在坚硬岩土的透水性方面,岩溶愈发育而越强,通常采用渗透系数来表示岩土以允许水透过的性能,并采用抽水试验方式来测定岩土体的渗透系数。就给水性测试方法而言,即运用水度来表示重力作用下的饱水岩土流出的水量,一般情况下,采用实验方法来测定饱水岩土从孔隙和裂隙流程水量的水度。胀缩性测试方法,是指根据岩土吸水、失水的体积变化来测定的方法,即岩土颗粒表面结合水水膜受吸水、失水而造成岩土的胀缩性。 3水文地质问题中,分析地质勘察质量所受到的地下水影响 (1)影响地质勘察的地下水水位。地质中地下水位变化主要体现在上升和下降,地下水位上升和下降主要受自然、人为环境因素的影响,地下水位升降变化引起的岩土工程危害主要体现在地下水位上升对地质勘察质量的影响、地下水位下降对地质勘察质量的影响和地质地下水上升和下降频率大地质勘察的影响。地下水位上升对地质勘察质量的影响,地质中地下水位上升的原因主要体现在降雨量、气温等水温气象因素、灌溉施工等人为因素和岩土地质因素等方面,地下水位上升对岩土造成的危害主要包括以下几点:①地下水过多容易造成岩土体松动、土壤性质发生变化,进而造成建筑物容易受到腐蚀;②地下水水位上升容易造成岩土体结构发生变化、尤其是岩土体岸边结构,容易发生崩塌事故;③岩土体结构发生变化,影响岩土体的强度和压缩性,尤其是膨胀性岩土,容易产生胀缩变形;④影响建筑物的稳定性,特别是地下水位以下的建筑物基础,由于地下水位上升而造成地下建筑物上浮。地下水位下降引起的岩土工程危害主要是受人为因素的影响,如采矿活动或修建水库因造成地下水的大幅度下降,若不合理抽取地下水,工程建筑物容易发生裂缝、塌陷等地质灾害,甚至可能引发环境地质问题。地下水升降频繁对岩土工程的危害主要体现在膨胀性岩土方面,由于膨胀性岩土容易发生膨胀不均匀现象,若地下水位不断地出现或是上升,或是下降,这是造成膨胀岩土收缩变形的最主要原因,这种现象加剧以后,就会对工程建筑物造成非常大的危害。 (2)由于环境状态的改变,地下水的动水压力也会发生相应的变化,进而影响到地质勘察,通常在自然环境状态下地下水动水压力作用是不会引起岩土工程危害的,但是,在人为工程活动中,如地下水的大量抽取,造成地下水的严重不足,这就会影响到地下水的天然动力,使之发生失衡现象,导致地下水的动水压不断发生变化,产生流砂、管涌等。 结语: 水文地质问题在工程地质勘查中具有非常重要的意义,必须予以加强,全面综合考虑,特别在岩土水理性质方面,更应当加强测试,全面了解影响地勘质量的地下水情况,解决好水文地质问题,采取必要的对策,有效提升工程地质勘察质量。 工程地质勘察论文:工程地质勘察研究与地质灾害防治 摘要:各种类型的工程建设在全国范围内广泛开展,要想保证这些工程建设的有序进行和后期功能的有效发挥,就应当开展有效的工程地质勘察工作,进而对可能产生的地质灾害进行事前有效的预防,最终保证工程有序建设和运行。但是,实际上我国工程地质勘察开展的时间较短,在各个方面的经验和技术还不够成熟,所以工程建设单位在工程建设过程中应当采取有效的地质勘察措施,进而形成对各类地质灾害的有效预防和治理。 关键词:工程建设;地质勘察;地质灾害;灾害防治 工程地质勘察是基础性工作,对于工程有序施工和工程质量都具有非常重要的意义和价值,但是我国工程地质勘察工作还没有得到充分的重视,这在很大程度上是由于建设单位的认识程度不够造成的。本文将对某工程基本情况进行分析,并在此基础上探索工程建设项目的地质勘察工作,最终研究该工程防治地质灾害的措施。 1工程实例分析 以在某市建立的钢厂区项目工程为例。该项目工程所在地原是斜坡地貌,整体发生滑动,为了满足修建厂区的需求,在场地的平整处理中依据规划进行大开挖坡脚位置,形成高度为8~10m的高陡临空面。开挖完成后,由于自重力的作用,有少量裂缝出现在坡体位置,但是相关人员并没有给予充分的重视。在进一步的开挖过程中出现了降雨,最终导致在2014-11-23日产生整体滑动,进而形成了圈椅地貌,有多条裂缝产生于滑坡内。这样,宽为2m、切割深度为1.4~2m的裂缝就形成了。在滑坡产生滑动后,工程人员立即停工前缘开挖,滑坡状态区域稳定。后来,随着雨季的到来,滑坡再次产生滑动。滑坡极大地影响了前缘钢渣综合利用工程。如果进一步产生失稳滑动,就容易造成无法弥补的损失,将对场区安全造成严重威胁。滑坡北侧为边坡,为斜坡地带,从下至上的地貌分别为平台、陡坡、斜坡。后部为12°~17°的斜坡,局部陡坎高度为0.8~1.5m。由于开挖放坡,边坡前缘产生了高为10m的陡坡,坡度为30°~40°之间,坡脚处为粉砂质泥岩。下部为坡度为2°~5°的平台,是厂址区的所在地。边坡长度为85~110的,有105°~114°的坡向。后部山脊下为最高点,分布高程为1879~1980m,坡脚处为最低点,分布高程分别为1950~1951m。在该土质边坡中,边坡高度在10~15m之间。如果发生失稳破坏问题,周围建筑物安全就会受到威胁。 2工程项目的地质勘察分析 2.1区域地质构造 以上述工程为例,该工程所在地构造复杂,两条南北向大断裂分别位于南北面,受易门大断裂和普渡河大断裂共同夹持,中南部黑风洞背斜是最大的褶皱构造,经鸣矣河乡东西向轴线向昆阳延伸。上元古震旦系底层在轴部露出,古生界底层位于两翼,产生的背斜宽缓舒展。在断裂活动影响下,区域内较为发育的有滑坡、崩塌、温泉。两条大型断裂带位于工程区附近,在断裂带影响下,区域内产生较为破碎的岩体。区域内主要有两条裂隙发育。勘察区的地质结构方面,普渡河大断裂和易门大断裂之间的地质结构较为复杂,有多个小型断裂层存在。 2.2变形破坏机理 滑坡原始地形坡度按照工程地质曾辉和钻探揭露为六至十二度,该种状态较为稳定。与此同时,在坡脚初露含碎块石粉质黏土层,局部地段还有较高含量的石料,架空现象较为严重,并产生地表水下渗问题,但下伏粉砂质泥岩的隔水性较好,活跃地带更易在地基覆界面形成,这样地下水运移就更容易实现。 2.3工程地质灾害防治 在计算和分析各个滑坡的整体和局部稳定性中运用了合适的坡面,并选择勘察确定的滑动面对该滑坡的整体稳定性进行计算。根据相关数据分析,实际上造成边坡稳定性不高的主要因素是降雨逐渐增加了边坡土体含水量,进而降低了抗剪强度。这就说明了什么才是决定边坡稳定性的主要控制因素。所以,应当强化边坡区和周边环境中的地表水排水,将支挡结构设置于边坡坡脚处,并且根据计算合理确定边坡结构形式,然后进一步确定边坡的稳定性。 3工程地质灾害治理 3.1设计目标与原则 基于变形机制的角度,前缘开挖过程中由于地表水侵蚀、前缘开挖影响形成临空面,这样就会改变原有坡体内部应力,进而导致应力重分布等效应的产生,斜坡变形最终产生。在地表降水入渗的过程中,会长时间浸泡斜坡土体,尤其是降低土体抗剪强度,进而降低变形体稳定性。因此,应当充分贯彻“根治变形”的原则,将基本目标设定为防治前缘继续强烈变形。工程布局的目标是防治滑坡继续发展,避免发生灾难性地质灾害,在治理过程中应当采用设置抗滑桩,进而为变形区内设施和人员生命财产安全提供保证。在灾害防治中,为了预防滑坡的继续发展应当采用有效的治理措施,继而有效控制其形成的诱发因素。同时,还应当尽量降低植被在治理工程中受到的破坏,并且在绿化坡面的过程中还应当合理利用各项措施,并且根据地质单元的实际情况进行不同处理措施的应用。 3.2治理工程总体设计 应当从滑坡的发展趋势、影响因素、变形情况、破坏特征出发,在治理过程中应用前缘设置支挡措施和坡面截排水处理方法:①应当将其中的一排抗滑桩设置于滑坡体前缘拟建在公路内侧。②应当将截水沟设置于滑坡后缘1m处。其规格应当为0.5m×0.6m,砌筑厚度应当为0.3m。③应当将截水沟设置与滑坡体上,截水沟截面为0.4m×0.5m,排水沟截面应当为0.5m×0.6m,砌筑厚度为0.3m。④从边坡的整体稳定性和地形特征出发,在坡面防护中应用通过在边坡前缘设置抗滑桩桩和混凝土菱形格构,并在相对应的边坡坡面防护中在坡脚应用护脚墙和钢筋混凝土菱形格构,还应当将截排水沟设置在边坡外设置,其中截水沟为0.4m×0.5m。在公路外侧的边坡治理中应当采用局部放坡、桩板墙的措施,其中桩板墙设计桩长为12m,1.0m×1.5m的界面,并且设置厚度为0.3m、高度为6.4m的挡土板。 4结束语 通过以上内容可知,工程建设过程中一项非常重要的基础性工作就是工程地质勘察,建设单位在应当对此给予充分的重视,并且积极研究和分析勘察工作中存在的问题,并在此基础上探索有效的措施加以解决,进而为工程建设的有序开展提供保障。本文对工程地质勘查和灾害预防措施进行了探索,但仍存在一定局限性,希望同行们能够强化专业知识,实现对各种地质灾害的有效预防。 作者:廖洪亮 单位:重庆市华地工程勘察设计院 工程地质勘察论文:水文地质问题在工程地质勘察中的重要性 摘要:水文地质是地质勘查中重要的组成部分,做好水文地质勘查工作有利于提高工程地质勘查的质量。基于此,本文主要从水文地质问题的重要性、水文地质勘查中主要的评定内容、水文地质中岩土的水理研究、地下水的危害几方面展开论述。 关键词:水文地质;工程地质;勘查;重要性 作为工程地质的重要组成部分,水文地质主要研究地下水的变化和分布情况,并依据勘查的结果合理利用地下水资源。水文地质能影响建筑物的安全,应对其进行全面勘查,预防有可能对建筑物造成的各种危害。 一、水文地质问题的重要性 在建筑物施工过程中,需要对周边的岩土地质情况进行必要的勘查。在勘查时,勘查单位往往忽视了周边的水文地质情况。然而,大多数工程地质情况都是由地下水的情况决定的,地下水会对岩土造成一定程度的影响。如果没有对周边的水文地质环境进行详细勘查,就可能会造成后期施工存在危险,如基坑塌陷、建筑物发生沉降等。因此,水文地质在工程地质勘查中占具有重要作用,应予以高度重视。 二、水文地质勘查中主要的评定内容 对水文地质情况进行勘查,并依据勘查的结果进行相应的评价,可以为建筑工程施工提供比较可靠的资料,减少不必要的安全事故。水文地质勘查的主要评定内容包括周边地下水的分布情况、地层结构、岩土成分及地下水的影响。对于地下水分布情况的评定,主要是针对工程地下水的含量及与地表距离,如在进行基坑开挖的过程中是否会使地下水位发生变化,而地下水是否会影响施工环境等。在地下水评定这块,要严格禁止工程施工过程中产生的污水影响地下水的质量,否则,地下水的流动就会腐蚀整个建筑物的地基,从而造成安全事故。对于周边的岩土结构和成分,要总结出对施工不同程度影响的排序,相关人员对这些有可能产生的危害进行深入分析,并制定防范措施。在此过程中,要充分结合地下水的特性、分布情况等。对于地下水对工程的积极、消极的影响,要根据周围不同的地质条件制定相应的设计方案。第一,要明确位于地下水里的地基内的钢筋会不会腐蚀;第二,要分析工程地基是否处在软弱地层。建筑物的基础是整个建筑物质量安全的保证,相关人员要做好与基础相关的勘查设计工作;第三,还要对工程周边的水文地质的具体参数进行勘查,如有可能影响桩基稳定性的渗透系数等,确保工程建筑的安全。 三、水文地质中岩土的水理研究 岩土的水理性质要结合地下水的储存形式进行分析,地下水的储存形式主要有结合水、毛细管水及重力水,其中结合水又分为强结合水和弱结合水。对强结合水来说,在强大压力的作用下,其具有很强的粘结性,而相对于强结合水,弱结合水的吸附力则很小。总的来说,结合水这一形式并不会对岩土的水理性质造成很大的影响。毛细管水是地下水在岩土毛细管缝隙中的存在形式,毛细管水受到来自毛细管力和重力两方面的作用。毛细管力比重力大的情况下,毛细管水就会上升;毛细管力小于重力的情况下,毛细管水就会下降。随着毛细管水在毛细管缝隙中不断地上下垂直运动,便会使岩土体逐步软化毛细管水对建筑地基的腐蚀性,它主要存在于砂土,中极少存在于黏土和砂砾中。对于重力水,则主要是水文地质勘查的主要对象。 四、地下水的危害 在工程施工过程中,要注意勘察工程周边地下水的升降变化,如地下水水位是受季节的影响。地下水水位受季节性变化的影响较小,但人为因素可以造成地下水水位发生较大的变化。潜水位上升会造成河岸等岩土体崩塌、岩土和地下水对建筑物地基的腐蚀性增强及岩土体结构强度降低等情况。而地下水水位降低会导致地面沉降或塌陷,严重时可导致发生地震。地下水水位的变化还能使膨胀性岩土发生变形,当地下水水位升降频繁时便会使岩土反复收缩,岩土在进行反复收缩过程中便会导致岩土的膨胀幅度增大。另外,地下水水位快速下降的情况下还会导致地面干裂。所以,在对膨胀性岩土区域进行勘察时,要重点勘察地下水水位的变化,通过研究这种变化和升降规律,设计地基的深度。 五、结语 本文先分析水文地质问题在工程地质勘查的重要性,紧接着总结水文地质勘查中需要评定的主要内容,包括地下水的分布情况、岩土结构等,并对岩土的水理性质进行简要介绍,最后提出地下水对岩土工程的危害。总而言之,水文地质勘查在工程地质勘查中占据着重要的地位,地下水严重影响着工程基坑的安全,如果预防不当,甚至会造成整个建筑物的坍塌。因此,相关勘查、设计人员要树立水文地质勘查的理念,确保工程施工的安全。 作者:李朝飞 单位:云南地质工程第二勘察院 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题分析 摘要:随着建筑行业的不断发展,工程建筑地质勘测过程中出现了一系列急需解决的问题。而水文地质问题更是需要处理好的重要方面,以此更好地保证工程地质勘察的质量。本文接下来简要分析了工程地质勘察中水文地质给建筑工程带来的一系列影响,同时深入探讨了处理工程地质勘察中出现的水文地质问题的有效措施,以期给相关人士予以借鉴作用。 关键词:工程地质勘测;水文地质;措施 1水文地质对工程造成的影响 1.1地下水位下降产生的影响 随着经济与科学技术的不断发展与进步,使得人们生活水平大幅度提升。在此过程中,人们过渡开采地下水,在流域上游大量修建水坝等等因素,使得地下水位出现下降的现象。当其下降到一定程度,就会造成比较严重的地质灾害。比如地面出现塌陷或者开裂之类的问题。除此之外,也有可能导致地下水位下降的周边区域出现水资源严重缺乏的现象。若是沿海地区出现水位下降,更有可能引发海水倒灌的巨大威胁。以上这些地下水位造成的后果会给相关工程埋下巨大的隐患。 1.2潜水位上升产生的影响 潜水位上升这种现象出现通常是受到水利工程建设或者是区域地质条件的影响。比如水坝上游水位上升,亦或地下水来源的湖泊水位上升都有可能致使潜水位上升。其主要是经过使其地基软化,致使粘性土压缩性极易升高,从而使得该区域土壤的含水量得以提升,这样导致建筑物地基出现不稳定的后果。一旦地基不稳,就会提升施工的难度系数。而且潜水位一旦上升,也极有可能导致地基隆起,因为水位增高,岩层的压力就会增大。从而其承受的压力到了一定高度,就会造成岩层变形,出现地表隆起的状况,使得建筑物的地基遭受一定程度的破坏。 1.3地下水压产生的影响 通常情况下,地下水位压力的作用是很弱的,对建筑的威胁太小基本可以忽视。但是若在施工过程中,使得地下水位正常压力的平衡关系遭到破坏。也就会致使地下水对地表形成巨大的压力,从而对建筑物地基产生比较严重的影响。使建筑物的稳定性与耐久性受到很大程度的影响,导致建筑的使用年限大幅度缩短。所以,在水文地质勘察过程中需要高度重视地下水位问题。 2处理地质勘测中水文地质问题的有效途径 2.1重视水文地质勘测对工程质量产生的影响 地下水位下降以及潜水位上升等方面都属于地质勘测过程中比较容易出现的水文地质问题。因此,勘察过程中也就尤其需要重视地下水会对施工过程中产生的不同影响。可以根据其可能对后期工程质量产生的影响作一份比较详细的评价报告,并明确其能够对施工设施造成的影响。以此引起施工单位加强对这方面的重视力度,根据此方法的具体情况制定出与之相对应的解决措施,以及制定出多种可行性方案。争取把水文地质对工程质量的影响控制在一定范围内,使工程整体质量得以有效保障。 2.2强化关于工程地质勘察规范方面的学习 在国内,地质勘察经过一定时间的发展,已经形成了一套比较健全的规范体系。也已经出现了许多对地质勘察目的、方法等相关方面明确规定的文件。这些文件已经成为地质勘测相关专业领域技术人员开展工作的重要依据与准则。以此才能保证水文地质勘察工作的有效开展,及时快速地处理好水文地质相关问题。因此,地质勘测相关领域专业人员在开展水文地质勘察工作的前期,需要先加强对这方面规范的了解与学习。认真阅读相关规范的内容,熟悉并熟练掌握相关操作要求与实施方式。从而使得技术人员在实际勘察过程中严格根据要求进行工作量布置,并认真收集到足够的土样采集数据,及时细致地划分好抗震地段。所以,相关领域的技术人员通过对这些规范性文件的研究学习,能够有效增强相关人员对工程地质勘测方面的了解,提升自身的理论知识水平与实践操作水平。 2.3加强调查地下埋藏情况 在对工程建设所在区域的地质进行勘测时,要时刻谨记勘测的主要目标,根据实际情况设置出一套合理的勘察体系,从而对地下水埋藏的具体情况进行科学合理的分析。首先,对地下水的类型以及流向等基本情况必须明确。在此基础上针对地下水对建筑材料产生的腐蚀性影响进行合理的评价。其次,对地下水极有可能出现的一系列威胁进行预估。在此基础上,才能针对地下水突涌、流沙等问题制定出多种预防措施,最大限度降低水文地质给工程整体质量带来的风险。 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质危害分析 摘要:随着建筑工程的日益增多,工程地质勘察逐渐引起重视,它是工程建设的最为重要的一个环节,而在工程地质勘察中,水文地质危害影响较大,主要影响建筑物的稳定性和耐久性。文章概述了工程地质勘察中水文地质危害的主要影响因素,并提出相应的解决措施,具有较强的意义和价值。 关键词:工程地质勘察;水文地质危害;分析;对策 建筑工程施工之前必须做好相应的前期准备工作,其中地质勘察尤为关键,这是建筑工程质量的基本保障。工程地质勘察中,水文地质勘察是其重中之重,这关系到建筑工程的使用寿命,重视水文地质分析可以有效避免地下水腐蚀工程。本文详细分析了工程地质勘察中水文地质危害的主要影响因素,并针对其存在的问题给予应对策略。 1工程地质勘察中水文地质危害主要影响因素分析 1.1地下水升降影响 工程地质勘察中,水文地质危害非常严重,如若不引起重视,将会造成不堪设想的结果。针对建筑工程而言,其主要水文地质危害来源于地下水,无论是地下水位上升,还是地下水位下降,都会在某种程度上影响建筑物。自然或人为原因都会引起地下水位变化。地下水变化如果维持在一定范围内,将不会对建筑物造成任何威胁,而一旦突破临界值,将会对建筑物造成极大的影响。如地下水上升,将可能产生如基础土壤软化、盐渍化以及沼泽化等等后果。除此之外,还可能导致如建筑物倾斜或者墙体破裂或是引起塌方,甚至造成建筑物地基不稳,基础上浮,淹没地下室等极为严重的后果。地下水下降对建筑也有一定的影响,地下水位下降会引起如诱发地裂、地面沉降等后果,这在某种程度上对建筑物土体结构是非常不利的,影响建筑物的稳定性,减少建筑物使用年限。人为因素成为地下水位下降的主要原因,因此在建筑施工过程中,施工人员必须引起高度重视,做好相应的防范措施。例如:假设地下水沉降经常发生,这对岩土影响极大,使其出现不均膨胀变现,致使其膨胀收缩度受到影响,逐渐变大,进而造成地裂,导致建筑物基础受损,影响其基础承载力。 1.2地下水压力影响 通常来说,地下水作用力很小,如果地下水维持正常状态,其不会对建筑物有任何影响,但是很多施工人员在作业过程中并没有对地下水引起足够的重视,促使其平衡失调,导致地下水压力危害。在地下水压力下,将会导致以下后果,如流沙、基坑突涌,进而破坏基础稳定度。如果建筑物基础受到威胁,那将对整个建筑物产生极大的影响,无法保障建筑物的质量,同时会缩短建筑物使用年限。总的来说,工程地质勘察中,施工人员必须对地下水压力影响引起足够的重视,并在施工过程中避免此类情况的发生。 1.3潜水位上升影响 潜水位上升对建筑物的影响也是非常大的。附近河流、水库、湖泊等,其水位升高对潜水位上升有一定的影响。此外,工业废水、排水管道以及灌溉工程渗透等因素,直接威胁到建筑物质量,具体表现在以下两个方面:第一,潜水位上升,在某种程度上影响建筑物地基,使其变软,增加土壤含水量,降低土壤强度,加大其压缩性,这对建筑物而言是极其不利的因素,极易发生沉降变形;第二,影响地基,使其发生侧移,或是导致地基隆起,致使地基上浮,最终导致建筑物失稳。 2解决水文地质危害的相关策略 2.1规范地质勘察环节 针对建筑工程而言,施工之前的地质勘察尤为关键,这将直接影响到建筑物的质量以及使用年限。工程地质勘察不仅是极为复杂的工作,同时也是一项系统性的工作,具有极强的专业性。目前,我国对工程地质勘察逐渐引起重视,相关工作也在逐步完善,具有明确的规章制度,完善的规范体系。规章制度的建立可确保勘察工作的科学性,同时也可保障施工的合理性。工程地质勘察的规章制度涵盖了勘察的每个细节,并在每个环节进行了逐一规定,如地质勘察目的、勘察任务、勘察评价等等,这使得工程地质勘察效果显著,规范了工程地质勘察流程,为工程地质勘察工作顺利推行提供保障。经过调查研究发现,大部分的工程地质勘察人员对相应的规章制度了解并不深,在实际工作中,他们会依据自身的经验进行实际操作,这就在某种程度上促使工程地质勘察效果并不理想。因此,工程地质勘察人员必须对自身的工作引起高度重视,严格按照规章制度开展工作,对水文地质勘察了解透彻,掌握最基本要求,依据标准进行水文勘察,进一步提工程地质勘察效率,保障勘察工作能够取得预想的效果,这样才能从根本上保障建筑物的质量不会受到水文地质的影响。 2.2深入调查地下水状态 对地下水埋藏状况进行有效调查,以确保建筑施工中不受到地质水文的影响。地下水埋藏状况调查应从以下方面着手:第一,明确调查目的,设置调查标准;其次,了解地下水类型,进而确定地下水位,并深入了解其水位变化情况、水位变化规律、地下水腐蚀性等。这些因素都需要深入调查,才能在工程地质勘察中获得相对有效的资料。在建筑选材阶段,施工人员可以依据调查结果选择相对合适的材料,确定基坑施工方案。同时,施工人员在施工工程中要进行综合考虑,并且要预估在施工过程中有可能会出现的情况,如地下水的危害性、管涌的威胁值,针对有可能出现的状况,制定相应的防治措施:如控制基坑深度;保障基底隔水层维持在固定范围之内;降低水压力、降低承压水位符合相应标准,从根本上避免突涌情况的发生。 2.3保障潜水位以及地下水维持在正常范畴 潜水位不稳定也会影响建筑物质量,因此针对潜水位上升问题,相关部门应该引起高度重视,并从地下给水管道、引水渠水管道两方面加大监管力度,一旦发现渗漏问题,必须给予及时修复。而地下水下降问题,有关部门也必须引起足够的重视,特别是要加强抽取地下水和采矿方面的管理,一旦出现违规情况,必须进行严格处罚,加强相关教育。 3结语 综上所述,工程地质勘察是建筑施工不可或缺的环节,尤其是其中的水文地质分析非常重要,这直接关系到建筑工程的质量,因此做好工程地质勘察中的水文地质分析是一项必须要做的工程前期准备工作。 作者:张瑞刚 方李涛 单位:外生成矿与矿山环境重庆市重点实验室(重庆地质矿产研究院) 工程地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质危害 一、工程地质勘察中的水文地质危害分析 (一)工程地质勘察中地下水位动力作用的危害。 在不同工程地质中,其自身岩土体组成成分也往往会存在一定的差异,例如在含有大量蒙脱石的工程岩土体中,如果该部分岩体受到一定的地下水变化的影响作用,就会使得蒙脱石中的水分含量发生骤然的变化而导致其发生明显的缩胀问题,这种缩胀不仅能够使得蒙脱石自身出现严重的变形,同时也会导致整个岩土层的稳固度与承重能力受到一定的冲击,从而使得整个工程建设项目的地质条件出现问题与缺陷。 (二)工程地质勘察中地下水位上升的危害。 能够造成地下水位上升的因素非常的多,其中最关键性的也是影响最为深远的一个因素就是降水量的变化。就目前我国的工程地质勘察情况来看,在降雨多发的季节,如果工程建设人员不能对其进行及时的排水处理,就非常容易导致工程建设地段因为地下水的迅速上升,而使得工程地质中的岩土含水量变得过大而导致其自身的强度与稳固度受到不小的影响与冲击;同时,在降雨过少的季节,如果岩土体过分干燥就会使得其出现大面积的龟裂现象,而此时如果通过水库来对其进行给水灌溉工作,则会使得岩土在极端的时间内由干燥转变到湿润状态,这就非常容易使得工程建设中的岩土体变得过于松散,从而进一步引发其出现坍塌问题,造成严重的水文地质危害。 (三)工程地质勘察中地下水位下降的危害。 社会的不断进步与科学技术的发展提高,使得我国的工农业也迅速的发展起来,再加上人口数量的不断上升,导致人们的生活用水和工农业建设的生产用水量也全面的提升。一般情况下,人们的生产生活用水都是有地下水来进行供应的,社会用水量的增加使得地下水的使用也不断上升,大量的抽取活动就会在很大程度上导致地下水位发生沉降问题。一旦地下水位发生沉降现象,不仅会对工程建设项目的实际施工造成巨大的困难与影响,同时也非常容易导致建筑物出现下沉问题,且其还回在一定程度上促使道路出现塌陷现象,从而对整个工程地质勘察造成不小的影响。 二、工程地质勘察中的水文地质危害的解决方法 (一)强化对工程环境地下水状态的研究。 由于地下水位的变化往往能够对整个工程地质环境造成最直接的影响作用,因此,我们要向全面的解决工程地质勘察中的水文地质危害,就必须要对工程环境的地下水状态进行深入的调查与研究,并进一步对工程所在地区的气候特征与降水量等能够引起地下水位变化的因素进行资料收集,对工程建设地区的排水建设情况进行充分的了解。此外,为了能够更好的避免由地下水位变化而造成的工程地质环境破坏,就要求工程地质勘察人员必须要对工程所在地的含水层进行全面的勘察与检测工作,确保其能够对地下水位的变化发展趋势有一个合理的掌握,从而促使其能够更好的对工程地质勘察中的水文地质危害进行全面的处理与解决。 (二)对工程地质勘察工作进行全面的规范。 由于工程建设的地质环境具有明显的复杂性特征,从而导致工程地质勘察工作也具备了鲜明的系统性与专业性。就目前我国的工程地质勘察工作来看,经过不断地发展完善,使得其自身已经建立起了一套较为完善的规范制度与规章体系,这就在很大程度上使得我国工程地质勘察工作的准确性与科学性得以提升。然而,受自身专业素质水平的影响作用,使得我国的部分工程地质勘察人员在实际的地质勘察工作过程中,并没有真正的对这些具体的规章制度进行全面而又深入的了解分析,其往往更多的是依靠自己多年的工作经验来进行工程地质的勘察工作,使得勘察的质量与效果受到不小的影响与冲击。因此,我们必须要对工程地质勘察工作进行全面的规范与完善,来确保勘察人员能够对地质勘察的标准与要求有一个更加深入的了解与掌握,从而进一步提升其对于水文地质危害的防范与处理能力。 三、结语 水文地质勘察是工程地质勘察中的一个非常重要的组成部分,其往往能够对整个工程地质勘察的质量与水平产生最直接的影响作用。为了能够更好的避免由地下水位变化而造成的工程地质环境破坏,就要求工程地质勘察部门必须要强化对工程环境地下水状态的研究,并进一步对地质勘察工作进行全面的管理与规范,来从根本上提升工程地质勘察的质量,及时的解决工程地质中的水文地质危害,来进一步实现工程建设的安全性与稳定性的全面提升。 作者:付强 秦福锋 单位:山东省煤田地质局第一勘探队 工程地质勘察论文:工程地质勘察水文地质论文 1.水文地质的重要意义 从特点上来看,工程地质与水文地质两者是相互影响,相互联系的,彼此间相互作用,两者之间并不是独立存在。众所周知,岩土上的一种重要组成结构是地下水,地下水不仅会影响到岩土体工程的特性,更会对基础工程造成一定影响,进而对建筑工程的耐久性和稳定性造成干扰。做好水文地质勘察工作,避免水文地质危害的影响,不仅能够保证勘察结果的质量,能够促进建筑质量的提升与强化,对于建筑行业的发展具有重要现实意义。通常情况下,对于那些具有较为复杂的水文地质地区而言,由于受到客观因素的影响和制约,使得我们不能够对水文地质进行深入研究和分析,如果在设计阶段没有做好充分的准备工作,那么就会出现各种问题,岩土工程也有可能受到地下水危害的影响。这就在一定程度上体现出了我们在进行工程地质的勘察过程中,必须做好水文地质的研究工作,在条件受限的情况下应当做好意外情况的预防和应对措施,保证工程勘查的质量和工程的稳定性。与此同时,我们在进行工程地质勘查的过程中不仅要将水文地质情况清除,还要将建筑物受到地下水的影响作为探讨的重点内容,根据勘查的实际情况来提出相应的预防和整治措施,最大限度上降低地下水对工程的危害和影响,保证工程建设的顺利进行,强化工程的质量和稳定性。 2.工程地质勘察中水文地质危害 工程地质勘察中水文地质的危害对工程建设来说具有重要的不良影响,无论是地下水位的升降变化,还是动力水压都有可能对岩土工程产生危害。通常情况下,造成地下水位变化的原因主要有两点,分别是自然因素和人为因素。一旦地下水位产生较大波动,超过了规定限值,将会促使岩土工程质量问题的产生。一般来说,水文地质的灾害主要分为三类:潜水位上升形成的危害。通常情况下,河流、湖泊等水位的上升,都会造成潜水位的升高,灌溉工程的渗漏问题也会影响到潜水位的变化。相关的调查统计显示,潜水位升高将会对建筑物的质量造成重要不良影响,一方面潜水位上升将会促使建筑物地基硬度的弱化,含水量增加,土壤的强度也将会得到不同程度上的下降,在这样的环境下建筑物极易产生沉降变形问题,影响到工程质量。地下水位下降造成的危害。一般来说,造成地下水位下降的主要原因在于人为因素,人们为了获取水源大多会采用开取地下水的方式来满足自身对于水源的需求,大量的地下取水造成了地下水位的下降。地下水位突然下降将会对地面造成重要的破坏,地面沉降、地裂等问题都是由于地下水位下降产生的,这些问题为人们的正常生产、生活带来了重要的干扰,也在一定程度上破坏了自然环境,造成了生态环境的恶化。地下水位波动所带来的危害。地下水位的波动对于岩土工程来说具有很大的影响,一般来说造成地下水位波动的因素有很多,自然因素中季节气候的变化、河流水位的变化等都会造成地下水位产生不同的变化和反应。具体来说,地下水位带来的危害主要有如下几点,地下水位的变化将会压密土地,增加土体的密度;建筑物的基础建筑材料的腐蚀程度也将会有所加剧;地下水位的波动还会促使岩土产生涨缩现象,在多次涨缩变化后,将会造成地裂问题的产生。对于地下水来说,如果其水位一直保持在较为平稳的状态,其动水压力也将极为有限,其破坏程度基本上可以忽略不计,很难影响到工程的质量。但如果地下水位在人为因素或自然因素的影响下出现了失衡变化,将会为岩土工程带来较大的干扰,甚至产生相应的灾害。 3.地质勘察中水文地质危害的预防措施 针对水文地质的危害对岩土工程的建设具有直接的影响,为了能够保证工程的建设质量,我们就要在工程地质勘察过程中处理好水位地质的危害,最大限度上避免水文地质危害的产生。为此,我们在现实的工程地质勘察过程中应当加大对水文地质的研究力度,将与岩土工程相关的水文地质因素查找出来,对这些因素的影响进行分析和探究,并对有可能形成的危害作出提前的预防和应对,将水文地质信息交给后期工程的施工单位,在这样的环境下工程的建设质量就能够得到很大的保证,使水文地质的危害处于一种可控状态。经过对水文地质危害的分析后,我们已经了解到其对岩土工程的重要影响,因此在未来的工程建设中,相关部门应当加大对地下给水管道和引水管道的巡视力度,如果发现渗漏现象要予以及时修复。对于地下取水行为也要予以严格规范,避免出现地下水位突然降低或大幅度降低现象的发生。 4、结束语 工程地质勘察中的水文地质危害不仅会影响到工程建设的正常进行,更会对自然环境造成破坏和影响,因此我们要在未来的发展中加大对水文地质的考察和研究力度,根据勘察结果来采取相应的预防和控制措施,确保建筑物的质量与安全。 作者:魏廷忠 单位:山东省鲁南地质工程勘察院 工程地质勘察论文:堤防工程地质勘察管理论文 堤防工程建设的基础是设计,而设计的依据是地质,这是工程建设的常识性问题,不会有什么质疑。然而在实际工作中却往往并非如此。问题主要出在人们对堤防工程地质勘察工作的片面理解或被一些假象所迷惑,走了两个极端。一个极端是过高地要求地质勘察能在“查明”工程地质条件的同时,“准确”地提供设计需要的地质图件和堤基岩土体物理力学参数,一旦在有限的勘探控制工作量之内不能完全同时达到“查明”和“准确”的要求时,就立即降低了对地质勘察工作的认可和重视程度;另一个极端是我们的祖先在数百年乃至上千年来与洪水搏斗的岁月里修建的大量堤防工程,却从来没有进行过任何地质勘察工作,许多堤防工程至今也是安全的。这两个极端,不同程度地影响着堤防工程地质勘察工作的有序开展,在大规模的堤防工程建设中,难免存在这样那样的问题。为使堤防工程地质勘察工作能够科学、客观、完整、系统地为设计提供可靠的地质资料,我们有责任将近年来堤防工程地质勘察工作中出现的若干问题展示出来,供同行们讨论参考。 1堤防工程地质勘察的过去与现状 我国已建江河堤防工程总长20余万公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在规划建设中。许多已建堤防工程过去基本上没有进行过真正工程意义上的工程地质勘察,更谈不上各大江河湖海堤防工程系统化规范性的地质资料的汇编与分析整理工作。正因为如此,许多堤防工程在98特大洪水期间险象环生,出险堤段堤基的地质条件没有足够的资料可供抢险分析,为确保万无一失,只能按最坏情况进行抢险,其人力物力的巨大付出实在是不得已而为之;洪水期间上至中央下到地方的各级领导以及全国人民的精神紧张程度和精力耗费更是无法用实物价值去衡量。如此被动局面,一方面是大自然教训人类的生动一课,另一方面则是祖先给我们留下的世纪难题。 建国以来,随着大规模工程建设的需要,工程地质专业从无到有,日益发展壮大,成为国家工程建设不可缺少的重要基础性专业。工程地质勘察的法规性准则也逐渐成熟与完善,与工程地质相关的规程规范相继出台,并结合工程实践的反馈信息进行修订修编。水利部1997年2月了行业标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号SL/T188,同年5月1日起实施),这是我国堤防工程地质勘察的第一部法规性行业标准。而国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)则是98特大洪水之后出台的。特大洪水前后出台的这两部法定标准或许是历史的巧合,也许是历史的必然。巧合与必然都说明这样一个事实:工程地质是工程建设的基础和侦察兵,具有超前意识和预见性,信不信由你。 《规程》颁布前的堤防工程地质勘察工作基本上没有什么标准。《规程》颁布后,地质工作有规可循,有法可依。更为98特大洪水后大规模堤防建设奠定了基础。首次颁布此《规程》,与工程实际存在一些差异再所难免。《规程》实施三年多来,主要存在三方面的问题,一是《规程》本身的实践性与可操作性问题;二是地质师对《规程》的理解程度与把握尺度;三是人们对堤防工程地质勘察的认识程度与理解程度。近两年来,生产第一线的广大地质师对《规程》提出了许多好的意见和建议,我们在工程审查过程中,也在逐渐地深化对堤防工程和《规程》的理解,力求较准确地把握审查尺度,紧密地与工程实际相结合,避免教条和呆板地执行《规程》中明显与工程实际不相符合的条款,要求客观地、创造性地应用和执行《规程》,同时也强调执行《规程》的严肃性。 近年来,堤防工程地质勘察工作基本上可以满足堤防工程设计与施工的要求。随着工程实践经验的积累和对堤防工程深层次的认识与理解,一些具有全局性和普遍性的问题,迫切需要提出来进行讨论,以便引起足够的重视。 2堤防工程隐患与险情分类 2.1分类的意义与原则 堤防工程存在隐患出现险情,导致大洪水时十分紧张。大规模的堤防工程建设正是针对隐患和险情而提出来的“整险加固”或“除险加固”。显然,对隐患和险情实施科学分类,不仅是从实践上升到理论的成熟过程,也为堤防工程的勘测设计工作明确了任务,同时为“加固”工程指明方向,提供依据。 在分类之前,我们先给出险情和隐患的定义: 险情是指正在发生或发生过程中被抢险保住了的事故堤段,具有直观性,措施明确性等特点。针对险情,需要分析出险原因,界定险情性质,预测再次出险的可能性,落实工程措施,确保大堤安全。 隐患是指尚未发生或可能将要发生险情的事故堤段,具有隐伏性,随机性,再生性等特点,更需要技术人员的分析判断,以便对症下药,采取措施消除隐患。 险情与隐患有明显区别但又并没有严格的界线,往往在险情中存在着隐患,在隐患中孕育着险情。辩证地看,险情是隐患发展到一定程度后的质变或必然结果,隐患是潜藏着的险情。从过程时态来看,险情是现在进行时或过去完成时态;隐患是过去、现在和将来组成的全过程时态,或单个过程时态。 本文分类的原则主要体现在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)与天然地质体(堤基)区别开来,出险堤段和存在隐患的堤段与非出险堤段和不存在隐患的堤段区别开来,再按险情和隐患的性质进一步细化,作为指导后续工作的纲要。 2.2堤防工程险情分类 按出险部位可分为堤基险情、崩岸险情、堤身险情和穿堤建筑物险情,这是出险时首先要明确的基本类型。前两类与地质条件直接有关,后两类与地质条件间接有关。可进一步划分如下: (1)与地质条件与河势演变均有关系的险情:崩岸险情,具有可预见性、直观性、发展性和多变性特征。 崩岸类险情多发生在河流凹岸迎流顶冲或深弘逼岸区段,地质条件往往是抗冲刷能力较差的细砂类土或粘性土。由于河水位与河势流态的变化关系,有的崩岸险情并不发生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以进一步将崩岸险情分为洪水期崩岸险情和枯水期崩岸险情,前者抢险紧张,后者可以从容对待。 (2)与地质条件直接有关的险情(主要为堤基险情,包括穿堤建筑物地基险情):堤基渗透破坏险情、堤基滑动破坏险情和堤基沉降破坏险情等。 堤基渗透破坏险情具有一定的隐伏性,往往不易准确判断,洪水期发生的渗透破坏实例与理论计算有较大出入。另外,还需注意将承压水性质的渗透破坏与堤基接触冲刷或砂性土堤基渗透破坏区别开来,因为渗透破坏机制不同,工程措施当然也不一样。 存在滑动或沉降破坏险情的堤段,堤基大多分布有软弱土层,土体抗剪强度低,压缩系数大;另一类滑动或沉降破坏是随着崩岸险情而产生的,此类险情危害最大,抢险最困难。此外,堤基内或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出现类似破坏。 以上险情实际上也就是我们通常要求界定明确的堤防工程的三大主要工程地质问题:崩岸、渗透破坏、滑动或沉降破坏。 (3)与地质条件基本无关或关系不大的险情(主要为堤身险情):堤身渗透破坏险情(与堤身质量有关,如堤身土体的密实程度、填筑土体的渗透性质和堤身单薄等)、堤身滑动破坏险情和堤身沉降破坏险情等。 2.3堤防工程隐患分类 按隐患存在的部位可分为:堤身隐患、穿堤建筑物隐患和堤基隐患。 按隐患的性质可分为:常规性隐患和特殊性隐患。 常规性隐患:堤身单薄,堤坡太陡,填筑质量差,填筑体中存在砂性土夹层,有明显的堤身裂缝等。与地质条件直接有关的主要为堤基类隐患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土层薄,或本身即为砂性土堤基(包括浅层砂性土透镜体),存在渗透破坏的可能性;堤基有软弱土层分布,存在滑动稳定问题。 常规性隐患具有直观性和可检测性,隐患的分析和工程处理措施都较为明确,一般情况下可以通过常规性的堤防工程维修加固予以消除。 特殊性隐患:进一步可分为随机性隐患(堤身或堤基随机分布有生物洞穴、植物腐烂物等)、再生性隐患(生物洞穴类隐患具有再生性)、人类活动留下的隐患(例如城市区与堤外江河相通的早已被废弃了的各类排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的钻孔等)以及地质条件不明的堤基隐患等等。 特殊性隐患规律性差,检测困难,在洪水期一旦演变成险情,其突发性质增加了抢险难度。 2.4险情和隐患与堤型之间的关系 堤防工程的主体~防洪大堤,绝大多数为就地取材填筑的土堤类型,由于筑堤的历史条件、筑堤材料、自然环境等等因素复杂,为后人留下了长期隐患,洪水期险情不断,令人心惊。鉴于土堤存在的这些问题,近年来一些城市区的堤防工程比较倾向于改土堤为混凝土防洪墙(堤)。混凝土墙可以基本排除堤身隐患和险情,但却增加了堤基的出险负担。一是堤基的受力条件发生了较大变化,原来的土堤是大面积分布荷载,混凝土墙改为集中荷载;二是堤基较长渗径变为水头集中的较短渗径。混凝土墙显然对堤基地质条件提出了更高的要求,这是地质工作需要重视的。 另一方面,险情和隐患与堤防工程的挡水性质在很大关系。例如一些丘陵山区城市堤防工程,其挡水性质为暴涨暴落,远不能与长江中下游堤防工程高水位较长时间运行情况相提并论,其险情和隐患的性质也是有差别的,需要区别对待。而《规范》中只是对堤防工程的等级标准有所规定,并没有对反映出险情和隐患与等级标准之间的关系,需要由有经验的地质师和设计师根据具体情况去理解与把握。 3堤基工程地质分段 3.1堤基工程地质分段存在的问题 自然界的地质条件千差万别。堤防工程是长距离线状工程,跨越了不同的地质单元,不进行分段分类区别对待显然是不行的。堤基工程地质分段又称堤基工程地质分类。在实际工程中,一些勘测设计单位不进行工程地质分段,或分段不合理,或即便是进行了地质分段,但其岩土体的物理力学参数又不进行分段统计分析,工程地质条件明显不同的堤段没有区别开来。还有一些堤基工程地质分段的结果不同程度地存在自相矛盾性,对工程设计和工程措施的选定缺乏针对性。当然,更多的情况是工程地质分段的合理性与科学性不足。 例如某设计院参加过大量堤防工程地质勘察,有丰富的堤防工程地质勘察经验,他们进行堤基工程地质分段所考虑的因素有:上覆粘性土层的厚度、外滩宽度和历史险情等,将堤基分为工程地质条件好、较好、较差和差四个等级。如此分段其大原则没有什么问题,但对于一些特殊组合则不易明确。例如,某堤基段其上覆粘性土层足够厚,堤内也没有任何险情,但堤外无滩,受水流冲刷崩岸严重,是典型的险工险段。将这种堤段分成工程地质条件差或较差都不一定合适。因为出现的险情不是堤基本身的工程地质条件差,而是堤外脚受水流冲刷产生的崩塌或塌滑,且在不同水位条件下其险情不同,与江河水流及河势变化都有关系。显然,崩岸类险工险段在堤基工程地质分段时应结合河势水流特征单独进行分类,以便于有针对性考虑工程处理措施。例如对某一类崩岸问题,抛石护脚是有效的,而另一类崩岸问题或许要与“丁坝”挑流改变流态相结合才能从根本上解决问题,或者无建“丁堤”的条件,则需考虑“桩”、“笼”等工程措施。 另一方面,对于堤基工程地质条件用“好”与“差”来评价,其针对性不强。例如,存在渗透破坏的堤基划为工程地质条件差,而实际上可能此类堤基的承载能力和抗滑稳定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥质土类堤基,其承载能力和抗滑稳定性差些,但渗透系数却很小,抗渗条件是好的。如此等等,用常规的工程地质条件好或差来评价,都存在明显的矛盾。 目前各勘测单位自行制定的堤基工程地质分段原则,基本上是以工程地质条件为基础,再考虑一些自然因素和工程因素,笔者认为这种分段法的思路源自于常规的工程地质分类法,跳不出传统思维的约束,不能较好地适应堤防工程的实际,需要探索新路。 3.2堤基工程地质分段 我们在进行传统意义上的工程地质评价时,通常从工程地质条件出发,结合工程建筑物特点,界定出主要工程地质问题。在堤基工程地质分段中,我们不妨借用逆向思维的思想,以工程地质问题为主线,以工程地质条件为基础,再结合历史险情类型,争取探讨出一个符合工程实际的堤基工程地质分段法。 本文强调的是“工程地质”分段,因此主要是对堤基而言的。我们知道,无论堤基地质条件有多复杂,其主要工程地质问题则是明确的,归纳起来主要为三类(即三大主要工程地质问题):崩岸、渗透破坏、滑动与沉降变形。绝大多数堤基岩土体不外乎为:砂性土、粘性土和砂性土与粘性土的混合结构;城市区杂填土较为复杂,另当别论。 根据以上以工程地质问题为主线的分段原则,我们首先将堤基分为三大类:Ⅰ类(不存在问题的堤基)、Ⅱ类(可能存在问题的堤基)和Ⅲ类(存在问题的堤基)。对于Ⅱ类和Ⅲ类堤基,按其存在问题的性质可继续划分亚类。 (1)Ⅲ类(存在问题的堤基) 堤基发生过历史险情,尤其是一些每年汛期都要出险的部位,在汛期要投入大量的人力物力抢险才能保证大堤安全的堤段。按出除性质又分为两个亚类:Ⅲ-1和Ⅲ-2类。 Ⅲ-1类:主要指崩岸类,这是在堤基分段时对有问题的堤基段应首先分出来的一类。 Ⅲ-2类:除崩岸之外的一切堤基存在问题的堤段。按工程地质问题继续分出两个子类: Ⅲ-2-1类:存在渗透破坏的堤基段。汛期出现过冒砂、涌混水等险情;堤基为砂性土,或表层粘性土较薄,或浅层有砂性土透境体分布,或堤身与堤基接触部位存在渗漏破坏问题。 Ⅲ-2-2类:存在滑动与沉降变形的堤基段。运行期或施工期发生过堤基土层滑动,或沉降过大导致堤身开裂;堤基有压缩性大、承载力和抗剪强度低的软弱土层分布,或堤基清基不彻底,导致堤身与堤基接触面存在滑动软弱带。 (2)Ⅱ类(可能存在问题的堤基段) 此类与前述的堤基隐患相对应。在汛期有一定渗水情况发生,但并未发展成为险情;或经地质勘察,地基中存在砂性土透镜体、软弱夹层等不利地质条件,经渗控或稳定性验算,安全系数达不到规范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隐患的堤基。 (3)Ⅰ类(不存在问题堤基段) 历史上无险情发生,堤基为厚度较大的粘性土或基岩,物性指标和力学指标均较好,不存在三大主要工程地质问题。 (4)结合工程实际进一步细分亚类的原则 以上分类法,从宏观上将堤基分为三大类别,但在具体实施过程中,还可以根据工程实际按不同工程地质条件和工程地质问题进一步细化。例如,对于Ⅱ类堤基段,可以按可能存在问题的性质进一步细化;对于Ⅲ类堤基段,也可以按存在问题的严重程度或岩土体的性质等进一步细化。堤基分段的科学性、合理性、实用性和可操作性,不但是地质师对堤防工程理解程度的反映,更是一项创造性的工作。本文所提出的分段原则和方法,尚有待工程实践去检验。 3.3堤基工程地质分段对勘测设计工作的指导作用 在进行工程地质勘察时,Ⅲ类是重点,应根据具体情况加密勘探点;Ⅱ类次之,实施常规性勘探即可;Ⅰ类基本上可以不考虑地质勘察。设计方面,Ⅲ类堤基必须考虑工程措施;Ⅱ类堤基应视具体情况而定,也可以通过进一步勘探和检测或监测结果来确定工程措施;Ⅰ类堤基则不需要采取工程措施,仅仅通过堤防工程的常规性维护即可。 4执行《堤防工程地质勘察规程》的基本原则 从《堤防工程地质勘察规程》颁布实施三年多来的实践可以看到,除了《规程》本身存在一些尚需修订的问题之外,能够将《规程》与工程实际相结合,创造性地执行和应用《规程》,准确地把握《规程》的原则性与灵活性,是对地质师综合素质的高标准要求。业务能力和创新意识,是检验和考察我们对堤防工程的认识深度与理解能力。笔者的理解主要反映在以下几个方面。 4.1勘测阶段 已建堤防除险加固工程可以一次进场,达到初设深度;新建堤防可按可研和初设两个阶段进行。其理由是:新建堤防存在线路比选问题,不可能将比选堤线的工程地质条件都按初设要求做到相同深度;已建堤防一般不存在线路比选问题,因此也就不存在多阶段多方案的反复比选问题。另外,新建堤防工程应该在规划阶段即开展工程地质工作,以便将规划线路从地质专业的角度先期界定其可行性。 4.2勘测深度及勘探工作量 在实际工作中,对于堤防工程勘测深度与勘探工作量问题,在理解和把握上有较大差异。有人喜欢严格按《规程》要求布置勘探工作量,而少在工程地质条件的查明与工程地质问题的分析方面下功夫。笔者强烈主张,一是将安全正常运行的堤段与险工险段区别开来,二是将堤身出险情况与堤基出险情况区别开来,分别对待。这也是本文费了较多笔墨进行险情隐患分类和堤基工程地质分段的目的之一。特别是经历了98特大洪水考验过的堤防工程,未出险的堤段完全没有必要“严格”按照《规程》要求的勘探工作量去实施地质勘探,即使按照《规程》中的上限要求,也是一种毫无意义的巨大浪费。而应在分析险工险段的具体问题之基础上明确勘察目的,研究和选择勘探方法,合理布置勘探工作量,重点在工程地质问题的分析上下功夫。如果认可本文提出的堤基分段原则和方法,地质勘探工作的布置则更为方向明确目标清楚。 4.3《规程》原则性与灵活性的准确把握 《规程》的原则性和严肃性是不可置疑的,这并不等于“死”规定。明显与工程实际不相符合的具体问题,需要由地质师的创造性劳动加以“灵活”处理。规程规范是指导技术工作的法规性文件,并不等同于为犯罪分子定罪的法律条款,因此执行规程规范是可以有“灵活”性的。灵活性的把握原则是:不应因忠实严格执行规程规范而遗漏重大工程地质问题,留下工程隐患造成工程事故;也不应造成不必要的浪费。例如,对于某些特殊的险工险段、Ⅲ类堤基、城市区规律性差的杂填土和人类活动留下的隐患管道等,《规程》规定的勘探工作量可能就不能满足要求;而对于安全正常运行多年的Ⅰ类堤基,按《规程》规定的勘探工作量又显得没有必要。总之,准确把握执行规程规范的原则性与灵活性,需要地质师的责任心、业务水平和创新意识,同时也体现出了工程地质专业的特殊性与复杂性。 5不同行业标准之间的关系 堤防工程地基多为土质地基,其工程地质评价的基本理论依据是土力学,因而容易与工民建基础设计相混淆。目前反映比较集中的是执行水利行业标准还是执行以工民建为主要对象的《岩土工程勘察规范》(国家标准GB50021—94简称《岩土规范》)。两个标准既有共同之处,又有一定的差异。我们认为应该以水利行业标准为主要依据,同时参照《岩土规范》。原因是:①《岩土规范》主要是针对一般性工民建地基勘察与评价,而水工建筑物与工民建有根本性的区别,前者地基所承受的荷载以垂直向为主,建筑物对地基的要求主要反映在承载力;后者的荷载是垂向与水平向的组合,地基岩土体处于复杂应力状态,特别是水荷载对地基岩土体的复杂作用,是水工建筑物与工民建的根本区别。②《岩土规范》在总则中表示该规范适用于除水利工程、……以外的工程建设岩土工程勘察。明确了不适用于水利工程。③《岩土规范》中对勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照岩土工程勘察等级来制定,而堤防工程则主要从工程勘测设计的阶段来确定。 关于土的分类问题,也是近年来较为混乱的问题之一。1990年以前,土的分类主要以1962年版的《土工试验操作规程》为依据,采用土的分类三角坐标,这种分类法以颗分为基础,以砾石、砂粒和细粒的含量百分比来给细粒土定名。广大设计院应用这种分类方法比较成熟。1991年国标《土的分类标准》(GBJ145-90)颁布,此标准以颗分为基础,以塑性指数和液限为控制指标对土进行分类,1999年颁布的水利行业标准《土工试验规程》对土的分类也沿用此国标。我们认为,目前两种分类都有各自的特点,原则上应使用国标和最新的行业标准为主,现阶段也可以根据各单位对标准的理解和与工程相结合的具体情况,互相参照使用,只要能够客观地反映工程实际,满足为工程设计提供有关地质参数的要求即可。另一方面,我们也提倡和鼓励对此类问题深入探讨,为进一步统一标准进行实践和理论准备。 6堤防工程地质勘察的成果资料 堤防工程地质勘察所获得的基础性资料数据,具有种类繁多数量巨大的特点。这些资料数据的分析整理归纳汇总,要求标准化,计算机化,最后形成能够通过计算机综合管理的数字化的基础资料数据库系统,并与堤防工程的其它资料数据库系统集成,充分应用计算机网络技术,为堤防工程建设、管理和抗洪抢险提供使用方便功能强大的检索查询指挥调度系统。集成后的系统可在局域网、城域网、广域网和Internet/Intranet上运行。系统要求具有灵活的结构定义、多种存储方式、强大方便的查询定位功能、丰富的统计报表功能以及可靠的数据安全保证体系等;能够通过图示图表提供隐患预测、险情分析、抢险提示、决策支持、模拟溃堤和决口后洪水进堤的演变趋势。目前的基础性工作是制定目标,统一规划,结构设计,系统集成。 堤防工程数据库系统需要列为专题研究,力争全国统一,至少也应该全流域统一。各类资料数据的使用权限、归档管理、存储格式和形式、存储介质等等,都应该及早研究,统一规定。 7结语 98特大洪水期间,抗洪抢险场面之惊心动魄,至今仍然令人难以忘怀。大洪水给人以大启示。中国历史上前所未有的大规模堤防工程建设在98特大洪水之后迅速拉开序幕。经历了98特大洪水洗礼过的江河堤防工程,其工程隐患基本暴露无遗,认真研究堤防工程的出险机理,总结未出险工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的历史经验,做好堤防工程的勘测设计工作,是肩负着堤防工程建设的各级领导和工程技术人员的神圣职责。 近几年来我们参加了大量堤防工程审查,在向生产第一线的广大工程技术干部学习的同时,也对堤防工程地质勘察中普遍存在的一些问题进行了认真思考。本文对于执行《规程》的原则、勘探工作量的控制、勘测资料的整理等等问题表明了我们的观点;关于堤防工程险情和隐患分类,我们认为是实践上升到理论的必然过程;关于堤基分段分类的原则与方法,属于工程地质理论与实践相结合的探讨性课题,同时又是指导工程勘测设计的基础性工作。
工程勘察论文:浅谈岩土工程勘察报告的编写工作 摘要:岩土工程勘察报告是建筑地基基础设计和施工的重要依据。在保证外业和实验资料准确可靠的基础上,文字报告和有关图表应按合理的程序编制。要重视现场编录、原位测试和实验资料检查校核,使之相互吻合,相互印证。地基岩土分层是一个重要环节,要根据岩土地质时代、土的成因类型、岩土性质、状态、岩石风化程度和物理力学特征合理划分。岩土的工程力学性质是根据原位测试和实验资料的数理统计值综合判定。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价建筑场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为工程设计和施工提供合理适用的建议。 关键词:岩土工程勘察 报告 图表 编制程序 岩土分层 岩土工程勘察报告是工程地质勘察的最终成果,是建筑地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和建筑施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同;有关规范、规程对报告的编写也有相应的要求。下面着重谈一谈有关工业与民用建筑的岩土工程勘察报告编写工作,且侧重于详细勘察阶段。 1 报告的编制程序 一项勘察任务在完成现场放点、测量、钻探、取样、原位测试、现场地质编录和实验室测试等前期工作的基础上,即转入资料整理工作,并着手编写勘察报告。岩土工程勘察报告编写工作应遵循一定的程序,才能前后照应,顺当进行。不然的话,常会出现现场编录与实验资料的矛盾、图表间的矛盾、文图间的矛盾,改动起来费时费力,影响效率,影响质量。 通常的编制程序是: (1)外业和实验资料的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是实验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)平面位置图。 (2)对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与实验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和实验资料相矛盾。例如:野外定名为粘土的,实验出来的塑性指数却 17;野外定名为细砂的,实验资料为中砂,其0.25~0.5mm颗粒含量百分比达50%以上;野外定为可塑状态粘性土的,实验出来的液性指数却 0;野外定为稍密状态的砂性土,标准贯入击数却 10击;野外定为淤泥或淤泥质土的,实验出的孔隙比却 1;野外定为硬塑粘性土的,标贯击数却 18击……产生诸如此类的矛盾,或由于野外分层深度和定名不准确,或试验资料不准确,应找出原因,并修改校正,使野外对岩土的定名及状态鉴定与实验资料和原位测试数据相吻合。 (3)编绘钻孔工程地质综合柱状图。 (4)划分岩土地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。然后编制分层统计表,包括各岩土层的分布状态和埋藏条件统计表,以及原位测试和实验测试的物理力学统计表等。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。 (5)编绘工程地质剖面图和其它专门图件。 (6)编写文字报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。在较大的勘察场地或地质地貌条件比较复杂的场地,应分区进行勘察评价。 2 报告论述的主要内容 报告应叙述工程项目、地点、类型、规模、荷载、拟采用的基础形式;工程勘察的发包单位、承包单位;勘察任务和技术要求;勘察场地的位置、形状、大小;钻孔的布置者和布置原则,孔位和孔口标高的测量方法以及引测点;施工机具、仪器设备和钻探,取样及原位测试方法;勘察的起止时间;完成的工作量和质量评述;勘察工作所依据的主要规范、规程;其它需要说明的问题。报告应附勘探点(钻孔)平面位置图、勘探点测量成果表和勘察工作量表。倘若勘察工作量少,可只附图而省去表。一个完整的岩土工程勘察报告,由下面几部分组成。 2.1 地质地貌概况 地质地貌决定了一个建筑工地的场地条件和地基岩土条件,应从以下三个方面加以论述:(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,勘察场地所在的构造部位;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度。由于勘察场地大多地处平原,应划分第四系的成因类型,论述其分布埋藏条件、土层性质和厚度变化。(2)地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分。如果场地小且地貌简单,应着重论述地形的平整程度、相对高差。(3)不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。如在碳酸盐岩类分布区,则要叙述岩溶的发育及其分布、埋藏情况。如果勘察场地较大,地质地貌条件较复杂,或不良地质现象发育,报告中应附地质地貌图或不良地质现象分布图;如场地小且地质地貌条件简单又无不良地质现象,则在前述钻孔位置平面图上加地质地貌界线即可。当然,倘若地质地貌单一,则可免绘界线。 2.2 地基岩土分层及其物理力学性质 这一部分是岩土工程勘察报告着重论述的问题,是进行工程地质评价的基础。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容。 (1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。 (2)分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层。这种方法一目了然,但在分层太多而有的层位分布不连续时,编号太多显得冗繁;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……;岩层Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……;第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积粘土2-1、冲积粉质粘土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质粘土3-1、残积硬塑状粉质粘土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。第二、三种编法有了分类的概念,但由于是复合编号,故而在报告中叙述有所不便。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。此外,详勘和初勘,在同一场地的分层和编号应尽量一致,以便参照对比。 (3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容:①分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。对于分布较普遍和较广泛的层位,要说明缺失的孔段;对于分布局限的层位,则要说明其分布的孔段。②埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。如场地较大,分层埋深和厚度变化较大,则应指出埋深和厚度最大、最小的孔段。③岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。④取样和实验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。尽量列表表示土工实验结果,文中可只叙述决定土层力学强度的主要指标,例如填土的压缩模量、淤泥和淤泥质土的天然含水量、粘性土的孔隙比和液性指数、粉土的孔隙比和含水量、红粘土的含水比和液塑比。对叙述的每一物理力学指标,应有区间值、一般值、平均值,最好还有最小平均值、最大平均值,以便设计部门选用。⑤原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其区间值、一般值、平均值和经数理统计后的修正值。⑥承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力标准值,然后综合判定,提供承载力标准值的建议值。 2.3 地下水简述 地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中必须论及:地下水类型,含水层分布状况、埋深、岩性、厚度,静止水位、降深、涌水量、地下水流向、水力坡度;含水层间和含水层与附近地表水体的水力联系;地下水的补给和排泄条件,水位季节变化,含水层渗透系数,以及地下水对混凝土的侵蚀性等。对于小场地或水文地质条件简单的勘察场地,论述的内容可以简化。有的内容,如水位季节变化,并非在较短的工程勘察期间能够查明,可通过调查访问和搜集区域水文资料获得。地下水对混凝土的侵蚀性,要结合场地的地质环境,根据水质分析资料判定。应列出据以判定的主要水质指标,即pH、HCO-3、SO2-4、侵蚀CO2的分析结果。 2.4 场地稳定性 场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:(1)场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层。(2)地震基本烈度,地震动峰值加速度。(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷。(4)场地及其附近有无不良地质现象,其发展趋势如何。(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土。(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。 2.5 其他专门要求 论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述,如饱和砂土的震动液化、基坑排水量计算、动力机器基础地基刚度的测定、桩基承载力计算、软弱地基处理、不良地质现象的防治,等等。 2.6 结论与建议 结论是勘察报告的精华,它不是前文已论述的重复归纳,而是简明扼要的评价和建议。一般包括以下几点:(1)对场地条件和地基岩土条件的评价。(2)结合建筑物的类型及荷载要求,论述各层地基岩土作为基础持力层的可能性和适宜性。(3)选择持力层,建议基础形式和埋深。若采用桩基础,应建议桩型、桩径、桩长、桩周土摩擦力和桩端土承载力标准值。(4)地下水对基础施工的影响和防护措施。(5)基础施工中应注意的有关问题。(6)建筑是否作抗震设防。(7)其它需要专门说明的问题。以上7个方面的内容,并非所有的勘察报告都要面面俱到,一一罗列。 由于场地和地基岩土的差异、建筑类型的不同和勘察精度的高低,不同项目的勘察报告反映的侧重点当然有所不同。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。 3 图表编制要点 3.1 主要图件 (1)勘探点(钻孔)平面位置图。 表示的主要内容:①建筑平面轮廓;②钻孔类别、编号、深度和孔口标高;应区分出技术孔、鉴别孔、抽水试验孔、取水样孔、地下水动态观测孔、专门试验孔(如孔隙水压力测试孔);③剖面线和编号:剖面线应沿建筑周边,中轴线、柱列线、建筑群布设;较大的工地,应布设纵横剖面线;④地质界线和地貌界线;⑤不良地质现象、特征性地貌点;⑥测量用的坐标点、水准点或特征地物;⑦地理方位。对于较小的场地,一般仅表示①、②、③、⑥、⑦五项内容。标注地理方位的最大优点在于文中叙述有关位置时方便。此图一般在甲方提供的建筑平面图上补充内容而成。比例尺一般采用(1∶200)~(1∶1000)。 (2)钻孔工程地质综合柱状图。 钻孔柱状图的内容主要有地层代号、岩土分层序号、层顶深度、层顶标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在地质柱状图上,第四系与下伏基岩应表示出不整合接触关系。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用1∶100或1∶200。 (3)工程地质剖面图。 此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。关于剖面线的布设和地基岩土分层原则,此前已论及,不再赘述。倘若分层正确,一般来说分层线的连接就会自然平顺,而不致将产状平缓的第四系尤其是全新统的土层画成陡斜状,或出现新老层位之间的互相穿插等不合理现象。同一层位间的相变,要用岩性渐变线表示清楚。透镜状分层和同一层位中的透镜状夹层,在不同的剖面线上要互相照应,显示其分布范围。剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状。一般横比例尺采用(1∶200)~(1∶500),纵比例尺采用(1∶100)~(1∶200)。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或F-F′。剖面各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据(如标贯锤击数、分层承载力建议值)。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。 (4)专门性图件。 常见的有表层软弱土等厚线图,软弱夹层底板等深线图,基岩顶面等深线图、强风化、中风化或微风化岩顶面等深线图,硬塑或坚硬土等深线图等。不言而喻,这些图件对于地基基础设计各有用途。有的图件还可以反映隐伏的地质条件,如中风化顶面等深线图,可以反映隐伏的断层;等深线上呈线状伸展的沟部,往往是断层通过地段。专门性图件并非每一勘察报告都作,视勘察要求、反映重点而定。 3.2 主要附表、插表 (1)岩土试验成果表。 按岩、土分别分层,按孔号、样号顺序编制。每一分层之后列出统计值,如区间值、一般值、平均值、最大平均值、最小平均值。 (2)原位测试成果表。 分层按孔号、试验深度编制,要列统计值,并查算分层承载力标准值。 (3)钻孔抽水试验成果表。 按孔号、试段深度编制,列出静止水位、降深、涌水量、单位涌水量、水温和水样编号。 (4)桩基力学参数表。 如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。 4 努力提高报告的编写能力 4.1 要具备牢固的地质地貌和工程理论地质基础理论方面,主要是岩石学、构造地质学、第四纪地质学和地貌学;工程地质方面,主要是土质学、土力学、工程地质分析、工程动力地质学、工程地质勘察。在丘陵山区,要注意地质构造的观察分析;在平原地区,要着重于第四系成因类型、岩性组合的分析研究。此外,要时常了解和掌握国际国内的有关岩土勘察方面的新技术新知识,以便不断更新和提高个人的理论知识。 4.2 要熟悉和掌握有关的规范规程规范规程既是经验的总结,又是技术的指南,具有很强的勘察工作指导性。对于国家的、行业的、省和地方的有关规范规程,必须熟悉掌握,并在具体勘察工作中认真执行。 4.3 要了解工作区的地质情况对于勘察地段的区域地质、水文地质、工程地质资料,应尽可能地搜集并熟悉。对于邻近地段已有的工程地质勘察资料,也要尽可能了解,以便在勘察工作中发挥其参考作用。 4.4 要掌握工程设计的基本要求和基础施工的技术要点只要明确了工程设计的基本要求和基础施工方法,作出的工程地质评价才能有的放矢、正确客观,提出的建议才能合理适用。 4.5 要切实保证第一手资料的质量岩土工程勘察报告是工程地勘察的最终成果。一份高质量的勘察报告,必须来自于高质量的第一手原始资料。由此可知,现场勘察和实验资料的质量好坏,对报告的编写影响极大。因此,必须认真抓好第一手资料的质量,而钻探工作又是第一手资料的重点。为此,报告的编写者,必须常到现场掌握有关的勘察情况,最好是参与现场的地质编录工作。 4.6 提高综合知识技能除具备较高的专业知识外,还要提高综合知识方面的技能。如基本的数理统计知识、文字表达能力、编图技巧、综合分析能力(特别是现场地质编录的综合判定能力)。俗话说:熟能生巧、触类旁通。只要多干多学,善于思考,并在实践中不断地总结提高,就能逐步地编写好每一份勘察报告。 工程勘察论文:从工程技术审查看工程勘察产品的质量 摘要:水利水电工程地质勘察质量有的较好,也有的较差,审查通过率较低即是不争的事实。本文列举了若干质量问题的表现,阐明了审查不能通过的技术原因,提出了争取一次性通过技术审查可以把握的基本原则,供从事水利水电工程地质勘察的朋友们参考。 关键词:水利水电 工程地质 技术审查 勘察质量 基本原则 近年来,水利水电工程勘测设计报告一次通过阶段性技术审查的很少,一般都要补充修改报告,二次报审甚至三次报审才能勉强通过。为什么会出现如此多的重复性工作?最直接的解释是勘测设计产品的质量不能满足要求。我院是水利水电工程建设项目勘测设计技术把关的主要机构之一,主要任务就是工程技术审查,凡是国家投资(部分或全部)的水利水电工程项目,不能通过我院的技术审查,就不能上报立项上马兴建。 影响勘测设计产品质量的因素可以列出许多,政治的、经济的、社会的、人文的、专业技术的等等,我们只讨论纯技术性的。笔者在本文中浅议关于某些工程勘察产品质量问题之后,主要还是从工程技术审查的角度,就我们所审查过的具有一定代表性的工程技术问题的把握原则,就工程地质专业(其他专业不议)而言作些浅显分析,希望对从事水利水电工程地质勘察的朋友们有些帮助。从不同角度对某些技术问题开展讨论,或许是有益处的。 1 关于工程地质勘察产品质量的理解 物理产品是大家十分熟悉的看得见摸得着的物质所组成的有体型轮廓的物理实体,例如大楼、大坝、桥梁、汽车、飞机以及日常生活用品中的书桌饭碗等等。物理产品的质量,可以用明确的质量特性来描述:a)功能性;b)可信性;c)安全性;d)适应性;e)可实施性;f)经济性;g)时间性。 逻辑产品也是大家所熟悉的,例如勘测设计产品、文化产品、软件产品等等。逻辑产品的质量与物理产品的质量有较大区别,可能不太适宜采用关于物理产品的质量评价体系进行界定。因为,勘测设计报告图纸这样的逻辑产品,是生产出大坝这样的物理产品的前奏,因此又被称为工程建设的“前期工作”;而大坝这样的物理产品的质量特性必须是物理产品生产出来之后才能检验。问题的根本还在于,怎样用逻辑产品的质量特性来有效地控制其将产生的物理产品的质量特性?显然,我们已经越搅越糊涂了!20世纪90年代后期,水利水电工程勘测设计系统曾经组织参照物理产品的质量评价体系搞过一阵质量特性评定实施细则的推广应用工作,好像后来也没有什么实质性的勘测设计产品质量的起色。 关于建设工程和工程勘测设计的质量控制,国家建设部和各行业均了若干法规性文件(《工程勘察企业质量管理体系标准》、《勘察设计质量管理标准》、《建设工程质量管理规定》、《建筑工程质量监督管理实施办法》、《建设工程质量管理条例》、《水利水电工程设计文件质量特性和质量评定实施细则》、《ISO900X》等)和标准(各类《规程》、《规范》、《强制性条文》等),还有质量管理和控制的专门机构,质量体系认证中心、质量技术监督局(站、所、中心等)、资质认证等。从20世纪80年代开始的“全面质量管理(TQC、QC小组)”,到20世纪90年代的轰轰烈烈的“贯标”运动,21世纪开始的“强制性条文宣讲”、“资质认证”、“质量认证”等运动,甚至不惜采用高科技的“工程勘测设计信息管理系统”等等,措施可谓全面,但却永远也不可能不出现工程质量问题,就像法律再严格但永远不可能不出现犯罪问题一样。 可见,关于勘测设计产品的质量问题,我们除了许多措施手段之外,也许还要从更为全面更为人性化的方面去考虑,就像国家强大了经济发展了但还需要加强哲学社会科学研究一样,勘测设计产品的质量问题,或许也该去寻找新的出路了。 2 工程地质勘察产品常见的质量问题 根据笔者的理解,工程勘察产品质量的优劣主要应该表现在:基础资料、分析论证、专业结论和成果表述四个方面。之所以技术审查通过率低,自然与勘察产品质量有关。体现质量优劣的这四个方面是紧密相关的,任何一个方面的放松,都将影响到产品的整体质量。 2.1 基础资料 基础资料的获取一般有两条途径:收集和实测。我们只要随意翻开任何一本专业教科书,都可以见到关于如何获取基础资料的详尽阐述。 2.1.1收集类资料 一般说来,工程区的区域地质资料,基本地质环境条件,一方面可以从一些公开出版发行的图书、教科书、地质图、专著、专业性期刊杂志上获取,最权威的是全国各省区都有的《区域地质志》;另一方面可能是前人留下的、他人提供的,或其他行业为其他工程已经提交的勘察报告、工程介绍等等,尽可能收集为我所用。 我们在工程审查中感到,此类通过收集就可以获取的基础资料,在工程地质勘察报告中却往往大有欠缺,主要表现在引用资料不能做到合理取舍为我所用,对正在勘察中的工程针对性不强,不能明确地给读者一个清晰的工程区地质环境的概念,也不能正确地应用这些已有资料为自己工程添砖加瓦。当然这还是属于不足之处的小问题,只要认真对待即可解决。 2.1.2 实测类资料 针对正在勘察的工程的实测类资料是必须的也是最可靠的。此类资料包括勘探类(钻探、硐探、坑槽探、物探等)、地质测绘类(地质填图、实测剖面、地质描述、洞穴测试等)、测试类(岩土体室内外各种试验测试、渗透测试及长期观测、地质体变形位移监测等)以及由这些实测资料经过分析整理后的归类资料。 实测类资料最怕做假。尽管个别造假资料并未对工程带来灾难性后果,但其性质是十分恶劣的,后果也是最可怕的。实测类资料要尽可能避免以偏概全,例如某岩溶工程区经调查某一高程有泉水出露,但就以此当成该区岩溶地下水位,是不可靠的。 实测资料的分析整理是较为复杂的课题之一。经分析整理后的资料,需要提出工程区各类岩土体物理力学参数的地质建议值。这个地质建议值的技术含量最高,是建立在可靠的测试资料、类比资料和地质师的经验之上的,也是地质师对工程区地质环境的理解、对所在工程建筑物受力条件和运行条件的理解、对工程总体把握的程度等等方面的反映。从这里也可以看出,地质参数与地质师的专业素质关系重大,从而导致了人为因素的存在。学术界研究了许多地质参数的取值方法和理论,试图消除人为因素。我们搞工程,数学力学计算分析是必不可少的,然而某些方面仍然是经验性半经验性决策,这就是人为因素。当采用了所谓的理论方法消除了人为因素之后,不知道是科学的还是非科学的!请不要忘记时代强调的是“人的因素第一”。 实测类资料中对工程稳定(边坡、坝基、洞室等)有重要影响的地质缺陷体、结构面、洞穴区、渗漏区等条件的查明,边界条件的确定,技术要求较高,需要认真对待,重大问题还应考虑专门性勘察研究。此类问题对于重大工程一般不会遗漏,非重大工程出问题的较多。 2.2 分析论证 在充分获取基础资料的基础上,结合工程实际进行分析论证,这是体现地质师的技术水平和学术思想的升华过程。我们的许多勘察报告所欠缺的正是分析论证这一环节,因此地质师们往往又被学院派人士白眼为理论素养不足的地质匠。当然,经验丰富的地质师对学者们的讽刺也是有说法的,因为学者们时而也在工程实际面前大跌眼镜。 其实,就搞工程而言,最实用最能解决工程实际问题的理论就是最好的理论;深入浅出摆事实讲道理式的文字说明就是最有说服力的分析论证报告!那些让人看不懂的与工程实际相去甚远的所谓的理论性很强的杰作,请学者们慢慢研究去。地质师们需要做的其实也很简单,就是用我们已经掌握了的经过实践检验的正确理论和方法,去分析回答工程中的实际问题,在工程勘察报告中讲出道理,作出评价,这就是理论与实践相结合的最好体现。当然,在分析论证充分说理的过程中,地质师的丰富经验与创新思想相结合,碰撞出超级火花,就可以申请工程院院士了。 我们所常见的工程地质勘察报告,在分析论证方面略显不足的主要表现在少有或没有分析说理的过程;有时应用的分析方法和理论不符合当前研究的工程实际问题;所选取的类比工程与当前工程有本质性差异;对设计意图吃不透因而地质评价的针对性不强;对基本资料研究不透因而对问题的分析不能深入;缺相关专业的知识而导致对问题的研究抓不住实质;对规范的理解存在唯书论;等等。 2.3 专业结论 工程地质结论应该包括:确定性结论、推测性结论、可能性结论和暂时无法作出的结论。根据所掌握的资料和对工程的把握,通过认真的理性的分析论证,准确地给出地质专业性结论,这是地质师的基本任务。当能够明确地得出确定性结论时,一定不要拖泥带水留下尾巴影响工程技术决策或误导后续勘测设计工作;而对于基础资料不足分析论证不充分暂时作不出明确性结论的,就一定不要勉强作出结论,但必须提出建设性的解决方案;对于推测性和可能性结论,则应留有余地并提出继续开展相应工作的建议。 地质报告中关于专业结论方面存在的问题主要有:某些问题没有结论,例如摆了许多水库区的地层岩性条件之后,并不回答水库渗漏与否这样的实质性问题;某些问题超权限作结论,例如库区矿产问题,只能由地矿部门来回答且必须出具确认性文件;某些问题结论错误,例如某一类软弱夹层对某一类工程的稳定问题并不起控制作用,但却被作为主要问题来研究;还有一些不属于地质专业的表态性结论,例如坝址选择,我们只能从地质专业的角度实事求是地分析论证工程地质条件的优劣就完成任务了,并不需要我们这个专业去进行什么施工方便经济合理这样的综合性比较。这就相当于侦察兵和情报部门的任务是搞清敌情为战略决策服务但并不负责战略决策一样。当然有时地质专业在工程决策中可以起到决定性的作用,那也是多专业全面比较综合评价的结果;只有当地质环境恶劣到根本不宜兴建工程,或兴建工程代价太大甚至可能诱发严重地质灾害时,地质专业就可以起到一票否定的作用。 2.4 成果表述 工程地质勘察成果以勘察报告和图件的形式提交。报告和图纸主要是逻辑性质的产品,这些逻辑产品的形成,是一个复杂的思维过程。一本勘察报告,你完全可以从字里行间去读出报告编写者的工作态度、业务水平、学术思想和工作能力;你更可以体验那些报告的校核人、技术把关的总工程师们的工作态度。你也可以从一张普通的工程地质图去感悟制图者的专业境界。工程地质勘察报告主要由前述的基础资料、分析论证和专业结论三大部分内容组成,其中存在的技术质量问题前面业已阐述,下面我们主要集中于报告编写方面的讨论。 2.4.1 工程地质勘察报告 水利水电工程地质勘察报告,与工民建系列的岩土工程勘察报告有本质区别,完全不能相提并论。岩土工程勘察报告较为规范化标准化,甚至已有软件帮你写报告,你只需要填写一些基本数据就可以了。水利水电工程地质勘察报告没有标准的编写格式,只有大致轮廓的章节顺序。因为不同工程区条件和问题差异太大,分析论证的过程需要根据工程的复杂程度安排大量文字章节,辅以若干插图插表,以及分析计算成果等等。 勘察报告编写质量主要表现在章节安排、逻辑顺序、文字质量、插图插表,最后是编辑打印等等方面。工程勘察花去了大量人力物力时间财力,成本较高,最终成果就是提交的勘察报告,因此在报告的编写方面下功夫不够差错较多是很不值得的。 2.4.2 工程地质图 工程界勘察已实现了计算机制图。图形看上去很美观漂亮,但有时却往往经不起专业推敲,甚至存在一些制图常识性错误。例如图纸上的图形在图例中找不到,给本来就令人头痛的地质图带来识图困难;而图纸上没有的却在图例中出现了,这种情况在手工制图中决不会出现,因为多画一个图例就多花一分功夫,而用计算机制图时就被一个简单的拷贝命令立即成批地实现了。图件方面表现出的质量问题,一般还不是专业技术方面的,主要是制图者、校核人审批人工作态度的反映。 3 阶段性工程技术审查不能一次性通过的技术原因 近年来有相当比例的水利工程勘测设计报告不能一次性通过技术审查,在工程地质专业中纯粹属于技术原因的有两大类:第一类属于实测类资料差得太多,必须按需要布置地质勘探试验等外业工作予以获取。第二类属于基本资料尚可,但分析论证不力,结论有误;或尚差缺部分外业资料但并不影响到本阶段的技术设计方案的变更或重大修改,可以放到下阶段去补充勘察,但本阶段需要补充内业工作,修改勘察报告达到阶段性要求。第一类问题影响较大,补充外业勘探试验工作也会受到许多客观条件的限制,周期较长,有可能还会失去当前项目立项时机,因此应尽量避免。 最近我们审查过一个水利枢纽工程(初步设计阶段),230余米高的双曲拱坝。按规范要求,两岸30m~50m高程应有一层勘探平硐控制,但此工程两岸仅仅只有一至二层勘探平硐,且还不全在坝肩位置上,对于影响到大坝抗滑稳定的地质结构面的空间方位和性状等问题根本不能有效控制,现场岩体力学试验只有两组,完全不能满足高坝工程分析研究对基本资料的要求,属于勘探工作量严重不足且地质条件对工程设计方案有重大影响,设计方案没有可靠地质基础资料的支撑,重大技术问题不清楚不落实,技术审查当然不能通过,并且需要补充大量地质勘察试验工作。 大家知道,拱坝由于受力条件的特殊性,因而对坝基(肩)地质条件的要求是所有坝型中最为严格最为苛刻的。坝基岩体结构面的空间方位、性状、物理力学性质,对大坝抗滑稳定和变形控制都具有至关重要的影响。任何分析研究推测判断,没有可靠的勘探资料予以确认,是不能作为设计依据的,特别对于重要工程的关键部位更是如此。规范规定30m~50m高程就要有一层人可以进去详细地进行地质测绘、试验、结构面统计等等地质工作的勘探平硐,也是从众多工程实践中归纳和提炼出来的,属于必须遵照执行的硬性规定。上面这个工程实例比较典型,勘察工作出现了较大反复,在此列举希望引以为戒。 当然,某些特殊问题也有留到施工期去补充勘察的。例如某工程为当地材料坝,河床坝基存在5m~12m厚第四系冲积砂砾石覆盖层,初步设计阶段的工程地质勘察应该对此覆盖层进行详细勘察,覆盖层的颗粒级配、密实程度、液化性质、变形特征、承载能力等均应作出评价,以便对覆盖层作出保留还是开挖的设计决策。但是往往许多工程在前期工作中由于种种原因,达不到作出保留与开挖的准确评价,这时可以考虑留到施工期继续研究,但在前期工作阶段宜按覆盖层全部开挖考虑,施工期可以通过补充工作后考虑全部开挖、部分开挖或全部保留的决择。 4 争取阶段性工程技术审查一次性通过的基本原则 阶段性工程技术审查不能一次通过,不一定是地质专业的原因。本文不涉及其他原因和其他专业的问题,只议工程地质专业争取一次性通过技术审查的基本原则。其实,前述第3节的工程举例中,已经表明了工程地质专业技术审查通过与不通过的基本尺度,这里我们来归纳出几条,以便大家来共同把握。 (1)勘探工作量应基本达到规范要求。特别是对于混凝土高坝类坝型,其对地质条件的要求远高于当地材料坝坝型,勘探和试验工作量至少应达到或接近规范规定的最低要求,不能像前节中列举的拱坝实例那样相差太远。 (2)对于本阶段稍微欠缺一些勘探试验工作的,地质应建议按最差条件考虑工程处理措施,这就是暂时不能作出确定性结论的,以工程量“包得住,留有余地”的方式去处理;各类地质建议参数在初期勘察阶段也应按“包得住,留有余地”的原则考虑。如此处理后,可以考虑将欠缺工作量留至下阶段补充,地质参数和设计方案也可以待下阶段进一步优化。 (3)本阶段的基本地质结论可以在下阶段的深入勘察中进一步充实和论证,但至少对重大工程地质问题应有一个基本把握,在勘测设计初期阶段就不应被遗漏。例如在项目建议书阶段水库不存在渗漏问题,可研阶段发现存在重大渗漏问题,这是不能允许的;又如可研阶段选定坝址初定坝型,不能在初设阶段由于地质原因将坝址和坝型都推翻重来;再如需要进行工程处理的地质缺陷,在项目建议书和可研阶段即需要打足处理工程量,不能随着勘测设计阶段的深入由于地质原因导致处理工程量的大幅度增加。 (4)基础资料不能有假,本阶段提交的工程地质勘察报告的质量基本满足本文前述的阶段性质量要求;各类地质图件其全,质量符合技术要求。 把握好以上这四条基本原则,对于工程地质专业来说,一次性通过阶段性技术审查就没有问题。当然,这主要是针对大型枢纽工程而提出的,其他类型的工程可参照考虑,注意理解“原则性与灵活性的准确把握”。 5 结束语 工程勘察产品是逻辑产品,其质量特性不同于物理产品。此逻辑产品的质量实际上也就代表了整个工程勘察阶段的工作质量。水利水电工程地质勘察的阶段性技术要求,现行规范有明确规定,满足了规范的技术要求,也就满足了勘察产品的质量要求(如果没有其他更为权威的质量标准,现行规范就是老大)。 根据笔者的理解,规范既是实际工作的技术准则又是工程审查的技术依据;既是指导性法规性导则又是束缚地质师创新的紧箍咒。因此,规范是名符其实的双刃剑。我们在遵守规范的同时,还应该鼓励对规范的批判性理解和超越规范的创新性见解,这样,工程技术才能不断进步和发展。技术工作的最高境界是源于规范高于规范。 近年来经我院技术审查的各类水利水电工程项目,其工程地质勘察质量有的较好,也有质量较差的。有些很有名气的勘测设计单位所提交的勘察报告的质量,早已令人难以恭维了!笔者人微言轻,今借勘察总工程师论坛舞台,小声慢喊:质量是生命,质量是信誉,质量是效益,质量是百年大计…。 工程勘察论文:WTO与工程勘察设计市场准入制度 摘要:WTO对我国工程勘察设计咨询行业的影响,除了体现在市场格局的变化和管理体制及思想观念上的转变外,还比较明显地表现在市场准人制度和执业制度的变革上。 关键词:勘察设计 准入制度 由于我国的工程勘察设计长期受计划经济的影响,单位分部门、分地区、分行业管理。市场准人制度以单位资质管理为主,资质按行业,分为甲、乙、丙、丁等级。而从业人员一般只能依托于某一单位,在单位资质规定的范围内开展工作。这与国际上通行的执业制度存在明显的差异。国际上只管个人执业资格,没有单位资质管理。国际上的勘察设计单位(工程咨询公司)一个突出的特点是它既不隶属于政府机构,也不依附于其他经济实体,与业主、承包商、制造商没有利害关系,它以提供公正的服务而享有很高的地位和信誉。它是靠业绩和声誉赢得市场,个人执业资格和执业水平起到非常重要的作用。而且个人的执业资格条件也有很高的标准。执业人员的行为必须受行业协会的严格控制,并有明确的职业道德规范和工作条例。 由于WTO要求各成员国之间,对执业人员不得采用歧视态度和建立保护性壁垒,因此,很多国家建立了个人执业资格互认关系。例如,欧洲职业工程师协会组成了联合会,在22个国家之间,统一了注册工程师标准,实现了地区性的执业资格的互认。 中国加入WTO之后必然要引入和健全国际执业制度,这将对勘察设计产生深远的影响。 国际执业制度对国内咨询市场的影响 (1)工勘设计咨询单位的现存组织模式将受到冲击。而符合国际惯例,组织干练、运行高效、信誉较好的工程咨询单位将脱颖而出,成为跨地区、跨行业的重点单位,并以其提供优质高效的服务占有较大的市场份额。 (2)中外合资企业的成立将对当前的工勘设计咨询人才市场掀起巨大的人才流动波澜。优秀的人才将向合资公司和转型较快的公司流动,这为优秀的注册咨询工程师提供了本世纪第一次难得的“淘金”机会。 (3)对现有的勘察设计资质管理体系势必形成较大的挑战。现有的勘察设计资质管理体系实际上是计划经济向市场经济过渡条件下的产物,不可避免地带有部门和行业条块管理的特征,不适应WTO对执业制度的要求。这也容易产生资质挂靠、不公平竞争等不规范的市场行为。在这样的条件下,我国对WTO的承诺难以实现。这甚至牵涉到我国的建设工程管理体制如何与国际接轨的问题,以及政策职能如何转变的问题。可以预见,随着外资的进入和外国注册工程人员的进入,一些旧的观念和旧的体制将难以适应新的情况、新的变化和新的市场要求。 (4)现有的生产组织和经营模式将受到较大的挑战。目前的从业单位,大多是由原来的事业单位转型而来,有的还保留了事业单位的性质。其生产组织、经营模式不适应国际市场的要求。国际通行EPC(设计、采购、施工)工程项目建设总承包或PCM(项目管理总承包),我国也逐步向这一方向过渡,这将给现有的工勘设计企业造成较大的压力。届时将有较多的企业因不能适应市场需要被市场无情地淘汰。 (5)加入WTO之后,以单位为核心的资质管理制度,似乎存在一个不正当保护的问题。为了实现WTO要求的公开、公平、公正的竞争原则,部门垄断和行业壁垒将逐步被打破,取而代之的是符合国际惯例的市场准入和清出制度。行业协会和行业自律要求在今后的市场竞争中将发挥越来越重要的作用,而行政部门干预将逐步淡化。 总之,加入WTO对于中国的工勘设计这一知识密集型产业的冲击将集中地表现在从业人员执业制度和市场规则的变革上。这将使这一领域的人才资源产生大范围和深层次的重组和整合。目前很多优秀的高技术人才正翘首以待国家有关的执业制度的出台和进一步完善。不少单位已加强与国际同行的交流与合作,希望在新的市场格局中占领制高点。 我国现行市场准入制度的弊端 由于大多数工勘设计咨询是由事业单位转型而来的,其公司的法人治理结构比较封闭和单一,刚性较强。这极大地限制了这一领域的人才流动和人才的发展空间。目前,以行政手段建立的注册执业制度与国际上的以行业协会为主体的注册执业制度存在较大差距,只能是计划体制向市场体制转变的过渡产物,在国际市场上难以真正发挥作用。因此,个人执业制度与单位资质管理,人才的自由流动与单位刚性管理之间存着尖锐的矛盾。而且,在我国建设领域投资主体的国有化氛围(即大多数大型建设项目由政府投资或政府控制)在招投标体制不完善的情况下,与公平、开放的国际市场之间存在一个如何更好地适应的问题。行政部门的项目与部门下属的单位(或是与行政部门脱钩,与政府部门仍有千丝万缕的联系)存在着血缘亲合关系,这使得市场化的个人执业制度就显得比较难以运作。这一矛盾始终是困扰工勘设计市场规范化发展的重要因素。 我国咨询业市场准入制度的解决途径 建立真正有效的个人执业制度,实现市场准入制度与国际接轨可从如下几方面入手。 (1)有必要对现有工勘设计咨询单位进行产权结构及股份制改造。可针对部分单位,变国有单位、集体单位持股为主转向为职工持股为主,具体操作应依据《公司法》和《信托法》及其他有关法规要求进行。职工持股主体的建立可以完善公司(单位)的法人治理结构,促使这些单位向知识密集型产业转化,逐步与国际接轨,同时,有利于吸引国际上优秀的人才,建立国际通行的运行机制。这样可使个人执业制度从形式和内容上真正落到实处。 (2)逐步淡化和最终取消单位资质管理,并建立有关个人执业资格制度的法规政策体系,努力实现与国际执业资格的互认。首先要建立完善与注册工程师制度有关的法律保证体系,其次是建立完善注册工程师行为规范和行业自律机制。 逐步使用法律体系代替目前的部分行政管理职能。逐步确定注册工程师行为的法律依据,变以单位管理为本为以个人执业管理为本。目前,一些观点认为单位行为较为可靠。实际上,在单位的产权和责任并不明确的情况下,单位的行为往往难以约束。出现问题谁都不负责任。经常出现众多部门及单位之间相互制约、相互推卸责任的情况。 (3)行业协会应成为独立的民事行为主体。目前的很多协会挂靠在某一行政机构下,甚至是某一行政部门改变招牌而设立的,其行业自律和行业运作管理的功能很难与国际惯例接轨。这极大地限制了协会在个人执业制度建设与管理中所发挥的作用。因此,规范引导协会工作的健康发展将是解决个人执业制度建设的重要课题。 (4)建立与国际惯例相接轨的工勘设计取费标准和取费制度,拓宽取费范围。我国的工勘设计咨询单位由于原来是事业单位,依托于事业费,与之相适应的取费方式和标准不能完全体现服务工作的成果价值。即使是目前的取费标准也仅仅考虑到从业人员的费用等方面而有所调整,仍不能满足市场化的需要。再加上不少单位开展不正当竞争,缺乏行业自律,这给工勘设计单位的良性发展造成很多障碍,客观上影响了个人执业制度的经济发展基础。 (5)积极引入施工图和设计文件的审查监督机制。推行由第三方权威机构或资深专家进行审查的办法。建立以工程担保和工程保险为主要内容的工程风险管理制度。这项制度与个人执业制度的相互配合与相互促进将有助于个人执业制度的健康发展。施工图和设计文件审查的费用可由项目费用中按一定比例支出,能否考虑将这一部分费用集中起来形成基金,用来支持非盈利的中介服务机构开展这项工作。 (6)制订扶持政策鼓励国内企业与国外企业合资、合作,特别是加强从业人员的交流。工勘设计单位要改革内部的劳动人事管理制度,积极引入竞争机制,努力改善人才结构和人才环境,为尽快建立起我国的注册工程师人才市场打下良好的基础。 (7)积极培养和造就WTO专业人才。由于涉及WTO的各项专业知识集中体现了对外贸易与相关产业的高度结合,因此,需要一批具有国际经贸专业知识,同时拥有专业背景的复合型人才。这一批人才的成长与我国在WTO中发挥的重要作用是紧密相联的。 工程勘察论文:岩土工程勘察遇岩溶基究 论文关键词:岩溶 岩土工程勘察 岩溶地基 论文摘要:为了使岩溶地区岩土工程勘察技术与质量、地基处理设计以及施工水平得以促进提高, 本文分析了岩溶的成因、特点以及分布, 介绍了当前岩溶地区岩土工程的基本勘察方法和探测技术,并且汲取借鉴前人理论经验,总结了安全、合理处理岩溶地基的方法。 1.前言 岩溶又可以称为 “喀斯特”,它是可溶性岩石如泥灰岩、石灰岩、岩盐层、大理岩、石膏等,在水的长期作用下经过物理、化学变化而形成的溶沟、溶洞、裂隙、石芽、暗河、钟乳石、漏斗等地质形态的总称。目前我国三分之一以上的国土面积分布着可溶性碳酸盐岩,约为344万km2, 而碳酸盐岩出露面积约为91万km2,其中贵州、广西、云南、四川、湖南、湖北、河北、山西、新疆、西藏、内蒙、青海等地均有大面积出露,具备了岩溶发育的基本要求。目前越来越的专家学者日益重视岩溶这一特殊的地质现象,并从诸多方面加以研究分析,如岩溶的形成机制、条件、类型以及作用因子、形态发育等,并在许多研究方面取得突破和成功。伴随经济的日益发展和西部大开发的深入落实, 工程建设项目广泛涉及岩溶地区,因此岩土工程勘察的技术水平要不断提高以适应岩溶地区工程项目的需要。 2.岩溶的形成条件。 2.1存在大量可溶性岩石 喀斯特地貌广泛分布在我国西南地区,因为这些地区广泛存在岩溶发育主体-可溶性岩石,这是岩溶形成的基本条件。其中硫酸盐岩、碳酸盐岩以及卤化盐岩在水的长期侵蚀溶解作用下,形成了奇特的喀斯特地貌,广泛分布在地表及地面。 2.2岩石的透水性 岩石本身具有的裂隙和孔隙为流动水的下渗提供条件。岩石的透水性随着裂隙的增大而增强,岩溶现象也越发明显。岩溶作用的强弱影响着溶洞的大小,以及地下管道复杂程度,岩溶作用越强,地貌发育越完整,并逐渐形成不断增大、完善的地下循环网。 2.3流水的溶蚀、动力作用。 二氧化碳是岩溶地貌形成的必要条件,空气、矿物风化以及有机物的分解是水中二氧化碳的主要来源。二氧化碳与水反应生成的碳酸,这个反应赋予了水溶蚀的能力。流水的动力作用增强了水的溶蚀能力,流水作用使水中的二氧化碳得到及时补充,以保证水的溶蚀作用不断进行,溶蚀能力不断加强巩固。与此同时流水带动水中砂石碎粒与岩石产生机械摩擦,进一步的侵蚀有利于岩溶作用的不断加强与深入。 2.4气候的影响 我国西南地区地表径流较为稳定,流水下渗作用连续,得益于这些地区湿润的气候条件,降水规律且降水量大使流水得以及时补充和更新,岩溶作用得以不断进行。 3.岩溶地区工程施工存在的问题 3.1地基稳定性受岩溶引起的地表破坏、形变影响 水库渗水、桥涵下沉开裂、建筑物损坏等现象是岩溶作用的结果。岩体洞穴顶板形变造成地基不稳定;岩溶岩面起伏造成土质地基的不均匀压缩形变;岩溶水流无规则变化造成工程施工及建筑使用的不便。这些现象不仅阻碍生产生活的顺利进行,并且危及人的生命财产安全。 3.2工程施工的地基处理受岩溶影响存在一定难度。 岩溶地区地基处理异常复杂受诸多因素影响,如岩溶面的标高起伏高低不一,各溶洞连通性难以确定, 水流变化无规律,形成岩洞的大小方位无规律可循,时常有同一垂直面出现多个岩洞的情况。 4.岩溶地区岩土工程勘察方法及探测技术 目前岩溶地区岩土工程勘察方法及探测技术,通常采用钻探这一常规手段, 但由于该法成本高、勘探周期长,不可能全面探明复杂的岩溶分布情况。因此要求采用综合物探的方法对岩溶进行立体勘探,才能解决某些地质学方法无法解决的问题。 4.1工程地质调查与测绘 包含了地层岩性、水文地质、岩溶地形地貌的调查测量及试验。如勘察岩溶的一般发育区,应重点摸清溶沟、溶洞的分布状况、规模大小,以及充填性、危害性等等。勘察岩溶的发育区:由于岩溶发育区地基十分复杂,应重点摸清基岩溶洞的分布状况、规模大小,以及充填性,溶洞间连通性,地下水的径流流向,地下水与地表水的水力联系等。工程地质调查与测绘的方法实用简单,能较为直观获得野外工程地质资料。 4.2地球物理勘探 岩体中复杂的岩溶洞穴的探测适用此法,除了电阻率法、无线电波透射法、声波透射法、射气测量高密度电法、地面地震反射波法、微重力法等, 在岩土工程勘察过程中得以广泛应用的还有层析成像、地质雷达等技术。这些技术在确定岩溶溶洞、土洞及塌陷等的形态分布以及充填情况时起着不可替代的作用。由于岩溶塌陷具有复杂性、隐蔽性和突发性,单纯监测地面沉降、地面和建筑开裂情况来监测塌陷的效果并不理想,此时采用层析成像等直接监测和间接监测技术来监测塌陷则能收到良好的效果。对于隐伏的岩溶问题监测,首选地质雷达、微重力和地震面波法,其次是地震反射波法、地震折射波、电阻率成像法等。作为最理想的勘探方法之一,地球物理勘探在勘探大面积岩溶发育和深部岩溶分布状况上有着不可替代的作用,但探测结果的准确性易受地理位置地等因素干扰影响。 4.3工程地质原位测试技术 通过采用动力触探试验、原位标准贯入试验,对溶洞、土洞中充填物、岩溶塌陷堆积物的地基土承载力和工程地质性质进行探测。该技术具成本低、操作简单的特点,在各岩溶地区得以广泛应用。 4.4遥感技术 包括航空遥感、侧视雷达遥感、热红外遥感、地球资源卫星遥感(MSS、TM、SPOT)等技术,遥感技术具有重复性好、勘测范围大等特点,利于从总体研究岩溶地形地貌、地质构造、岩溶层组划分等,因此被广泛应用于岩溶地区大型工程的岩土工程勘察工作,而民用与工业建筑不常用。 4.5示踪试验 用荧光染料等示踪剂对岩溶地下水联通进行测试及长期监测研究,以测明岩溶的发育程度和溶洞分布、连通情况。该方法简单方便,可信度高,但不适用于无地下水的溶洞。 4.6模型试验 采用一定规模的模拟试验装置,模拟土层沙砾在诸如不同水动力条件的岩溶塌陷过程,以此探求岩溶地基的稳定性。该法通常用于研究岩溶的塌陷。 4.7插钎试验 在地基基坑开挖后,用一定长度钢钎以相同间距插入上覆土层的方法,探明土层中是否存在发育中的岩溶土洞或塌陷软弱层。该法具有施工简单、经济实用、效果显著的特点。 5.常用的岩溶地基处理方法 5.1溶洞地基的处理方法 对于风化裂隙破碎、围岩不稳定的岩体,可采用清爆填塞以及灌浆加固等处理方法;对于顶板破碎、高度较大,但洞壁完整的溶洞,可以采用钢筋混凝土梁板跨越处理方法;对于较为宽大的洞隙,可采用调整柱距和洞底支撑等处理方法。 5.2土洞地基的处理方法 一般对洞体采用挖填灌浆、梁板跨越的处理方法以及处理地表水和地下水的方法。 5.3岩溶塌陷的处理方法 通常采用灌浆、强夯、换土垫层、旋喷加固、梁板跨越以及地表水疏排围改治理的处理方法。 6.结语 岩溶地区地质情况研究是一个较为复杂的问题,实际岩土勘探工作中遇岩溶问题时,我们应根据具体的情况,全面分析考虑当时的地质条件,从而采取合理有效的岩土勘察方法,以此清楚了解岩溶的发育状况和趋势,正确评价工作区地质环境,并提出合理的解决方案。 工程勘察论文:工程勘察中的水文地质问题不容忽视 内容摘要:往往在工程勘察设计和施工过程中文地质问题常常被忽视,本文从以往工程勘察中水文地质问题被忽视的原因进行分析,并做出评价其危害给工程带来的不便。 关键词:工程勘察;水文地质;危害 实践证明,在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是在实际的勘察工作中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深人,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 1、工程地质勘察中水文地质评价内容 在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: (1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 (2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 (3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 (4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 2、重视岩土水理性质的测试和研究 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。 岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。 结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质,因其受强力束缚,活动范围极为有限,对岩土的动态水理性质影响较小。 3、全面了解地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: (1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。 ①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。 ②斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。 ③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。 ④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。 ⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。 (2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 (3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。 地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献中已有较详细的论述,这里不再重复。 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 工程勘察论文:浅谈强化岩土工程勘察的措施与手段 摘要:本文仅就岩土工程勘察存在的问题进行分析,并提出相应的措施,旨在提高岩土工程勘察的质量,为地基处理和施工提供准确、详细的工程地质资料和技术参数。 关键词:岩土工程 勘察 措施手段 0 引言 岩土工程勘察在快速的发展过程中,不论是在体制还是在勘察方法、计算机辅助软件、勘察报告编制等各方面工作都有了长足的进步,并且还在在不断优化中。岩土工程勘察工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘察任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术间题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。只有这样,岩土工程勘察才能提高勘察成果质量,才能有较大的市场。 1 岩土工程勘察的方法 1.1 工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。 1.2 勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。 1.3 原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的, 是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。 1.4 现场检验与监侧。现场检验与监测的主要目的在于保证工程质量和安全,提高工程效益。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监朋则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,井以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。 2 岩土工程勘察常见的问题 2.1 勘察质量不高。目前许多勘察单位已实行企业化,由原来的行政拨款改为自负盈亏,勘察任务也由原来的上级下达改为单位自找。于是,有的勘察单位为了眼前利益,放松了对勘察质量的管理,造成勘察成果质量下降。主要表现有:第一,由于勘察工作量不足,为了能争取任务,只好压低预算价,但又要利润,就减少工作量,该做的项目不做或者少做;其次,是钻探、测试及取样不符合规范要求,现场勘察时,为了抢速度,钻探取样不执行规范,往往是2~3m才提一次钻,结果往往造成分层位置不准确,或漏掉一些特殊的地质现象,如薄的软弱透镜体,小裂隙等。此外取样时,有的不用取样器,而直接从岩芯管中取原状土样。更有甚的是个别单位原位测试时,现场只做少量几个,其余的照此编造了事。 2.2 勘察纲要编制不完整。部分单位勘察纲要内容不完整,甚至未经审核审定就施工。也没有勘探点平面布置图。个别单位甚至无勘察纲要。责任人签名或仪器编号填写不全。如室内土工试验、野外施工记录、静探试验记录缺责任者签名及试验日期,缺乏可追溯性,部分漏签、部分自动记录静探数据无责任人签名。不少单位对勘察原始资料的校审未真正落到实处少数单位原始资料归档制度不完善,有的原始资料缺失。 2.3 忽视生态环境的论证。一些勘察单位对岩土工程设计、施工论证不足,其结果是导致灾难性后果。如建筑场地四面紧邻高层建筑物或马路,对于这种建筑场地,岩土工程勘察时,除了按高层建筑岩土工程勘察规定的一般要求进行外,还应重点论证工程施工及运营时对周围环境的影响,但勘察报告中常常忽略这方面的工作,致使无法满足岩土工程施工及设计的要求。基坑开挖时使用的很多技术手段很难取得预期效果,反而造成很大的经济损失。 3 强化岩土工程勘察的措施 3.1 严格执行建设程序、规范市场行为、推行全程化监理科学的建设程序应当遵循“先勘察、后设计、再施工”的原则。不按原则办事,必然会受到自然规律的惩罚。一方面必须仰仗政府主管部门按国家的法律、法规,对项目招投标和实施过程中的行为主体进行全面有效的监督管理,另一方面应积极推行工程监理全程化,采用事前、事中、事后控制相结合的方法,最大限度地避免不当行为的发生,保证勘察质量和投资效益最大化。 3.2 严格市场准入、尽快实施注册土木工程师制度,加强相关人员培训经过近年勘察设计资质换证,对勘察设计单位进行了一定的清理整顿,对规范市场起到了一定的作用。但应该清醒地看到,我国的勘察资质门槛很低,尤其是打破行业壁垒后不同行业间的衔接过渡尚未完成,以高级工程师的数量来衡量技术水平不能如实反映勘察企业的技术实力。建议尽快实施注册土木工程师制度,通过采用企业资质和个人执业资质双重控制来规范勘察市场、促进勘察技术水平的提高。 3.3 加强勘察设计单位的质量认证,健全质量管理iso9001∶2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用pdca循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。 3.4 采用先进的岩土工程勘察技术 在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。 工程勘察论文:岩土工程勘察现场控制管理研究 摘要:建设单位作为岩土工程勘察现场控制管理的主导方,勘察资料的准确性及真实性主要通过现场作业的结果来体现,控制好现场勘探作业、取样作业、原位测试作业及其他现场试验作业,就会有优秀的勘察成果。文章主要阐述厦门新机场航站区详细勘察工作,建设单位的现场管控手段及效果。 关键词:工程勘察;现场控制;管理 1工程概况 厦门新机场航站区工程的详细勘察工作划分为两个标段实施,I标段勘察范围主要为T1航站楼、楼前高架桥和南北运控大楼,II标段勘察范围主要为停车楼、GTC和旅客过夜用房。I标段因填海造地及地基处理进度不同分阶段分区域实施。第一阶段勘察范围为T1航站楼主楼及楼前高架桥,共321个钻孔;第二阶段勘察范围为B、C、D、E区指廊及南北运控大楼,共482个钻孔。 2勘察工作 2.1勘察进度控制 新机场航站区工程原计划在2017年3月桩基开工,勘察招标在2016年11月才完成。招标结束后,建设单位第一时间组织勘察单位现场踏勘并及时审核勘察纲要,对勘察进度计划进行充分详细的编制,对投入的机械数量严格要求。本次现场勘察作业在建设单位的组织下,合理安排人员、机械数量。建设单位要求对现场施工机械进行定期检查,确保性能完好的施工机械数量符合合同规定。增加履带式钻机以减少机台搬运时间、根据不同地质情况分别采用泥浆护壁与套管护壁以减少塌孔、关注极端天气预报合理调整进度安排等措施有效提高施工效率,保障进度计划顺利实施。工程内业资料整理根据野外作业完成的工作量及室内试验结果及时编制,并第一时间送至设计单位,对主楼的桩基设计提供准确的数据,勘察进度在业主有效的管控下满足整个工程的需要。 2.2勘察质量控制 (1)样板段。建设单位反复修改和论证勘察方案及纲要。建设单位对勘察的质量提出要求,并制定样板标准,首先要求勘察单位根据样板段交底要求实施5个样板孔的勘察作业,并全程摄像,建设单位全过程跟踪分析、提出作业要求和优化意见,通过整改、验收形成标准样板,并制定《勘察作业管理样板标准》,以规范后续勘察作业和管理工作。(2)钻探质量控制。严格按照样板段钻探标准进行质量管理,建设单位及勘察单位技术人员全程跟踪,纠正不合理钻探操作,保证钻探的真实性及钻探质量,严格要求钻探机组对岩芯的钻取必须全断面取芯,岩芯采取率不得低于规范要求;并岩芯按1m一排摆放整齐,并标示取样、标贯位置。(3)原位测试质量控制。主要控制标贯数量与间距。严格按《勘察纲要》及样板段的标准执行:在砂层中间距为1.5m,在粉质粘土、残积土及全风化层中间距为2.0~3.0m。钻机机组对标贯试验积极性较低,常漏打、少打,针对于此,建设单位会同勘察单位对现场加强巡视、跟踪,督促机组人员做好每一次标贯试验。控制静力触探试验的质量,为了保证探头的精准度,未经过计量部门标定的探头不能使用。试验时,要求静力触探机安装平稳,触探前将触探头的电缆线一次穿入需用的全部触探杆。探头要求匀速垂直压入地面,并严格控制贯入速度。场地内为填海造地场地,场内有分布大量的淤泥及淤泥质土,因此十字板剪切试验也是本次勘察质量控制的重点。我们主要控制控制十字板头插入钻孔底的深度、扭转剪切速率。(4)取样质量控制。严格控制软土层,试样采用敞口式活塞薄壁取土器配合钻机以静压法采取;一般粘性土、残积砂质粘性土试样采用厚壁取土器配合钻机以重锤少击法采取;填砂、中砂、碎裂状强风化花岗岩、中-微风化花岗岩试样通过岩芯管采取;地下水试样于钻孔内采取,场地土试样于场地内获取。全程跟踪原状土样取出的蜡封及运输,直至试验室。 3管理工作 3.1工程计量控制管理 建设单位会同勘察单位项目部负责所有钻孔的终孔验收工作,对每个钻孔的提杆过程进行旁站和见证,对余尺和杆长进行计量和记录。勘察单位技术员负责提杆和量杆全过程视频记录。有效杜绝了工人谎报或多计量,保证了钻孔深度和土层分层的真实性和准确性。所有勘察外业工作量确认必须要有至少两名建设单位人员签字方可有效,并配有视频或图像记录。 3.2安全文明施工管理 厦门新机场工程是国家重点工程,它的社会关注度高,定期或不定期均有社会及政府相关人员对其进行监督,因此项目虽然处于勘察阶段,但场地内的安全文明施工形象要求较高。采取的安全文明施工:施工现场为填海造地,为配合省、市领导现场检查、调研工作提供方便,建设单位要求勘察单位严格按省市安全文明工地标准开工前在现场搭建了办公室、会议室、移动厕所、观景平台、围挡等临时设施;项目部严格按照国标《岩土工程勘察安全规范》、《建设工程勘察安全规程》对勘察单位进行了安全文明交底,并要求勘察单位建立安全管理制度、安全巡查小组。施工前,建设单位督促勘察单位对钻探施工人员进行岗前安全教育、技术交底,并对设备、仪器和工具进行全面检查,从源头处杜绝安全隐患;检查现场施工人员的安全帽、操作手套、施工临时围挡、钻机架立稳固度,并不定时联合详勘单位对现场安全情况进行抽查,发现问题之后督促其整改完善。 3.3建立会议管理及内业管理制度 主要内容:①每周一下午召开工地现场生产例会;②根据工程需要,现场出现各种异常情况及时召开质量、技术、变更等专题讨论会议;③建立内业资料管理制度。要求详勘单位与我司项目部均按我司规定的档案资料清单建立规范的内业档案资料,存放于现场办公室专门的资料柜,定期检查。 3.4现场控制效果 通过控制勘察现场,使勘察内业资料整理更具有准确性及真实性,对桩基础的选型及设计提供了更加准确的参数,并有效的加快了桩基工程前期设计工作的进度,为今后的桩基施工节约了时间和工程造价。场地内有效的探明了散体状强风化花岗岩残留体、碎裂状强风化花岗岩残留体的分布情况,对沉管灌注桩的沉桩有一定影响,勘察报告建议设计先采取引孔或补桩等方法处理,避免今后桩基施工再次出现异常情况而增加工程量,节约桩基工程造价。现场控制的效果多次获得上级部门的好评。 4结束语 现场勘察管理工作通常围绕质量、进度、成本和安全施工几个方面展开,但需认识和分清建设方、勘察方及设计方等参建单位的工作职责,并充分发挥各方优势,共同为项目服务,使项目增值。正是有了建设单位对本工程前期准备及勘察过程的一系列管理措施,才有效保证了勘察工程按预期目标顺利完成。总之,优秀得工程必须要参建各方负责、高效、更好的参与才能实现。 作者:方巍 单位:福建兆翔机场建设有限公司 工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘察的地位 摘要:水文地质勘查在岩土工程建设的项目中占居着非常重要的地位,尤其是在对岩土工程的勘察过程当中水文地质指标参数,其会直接的影响到整体岩土工程的施工质量。文章重点研究分析了水文地质勘查过程中岩土工程勘察的重要地位,而且详细的分析了其占居的重要意义,并且具体的论述了水文地质勘查的具体内容。 关键词:岩土工程勘察;水文地质勘查;地位;内容 岩土工程勘察不但包括岩土的物质勘察,也包括水文地质勘察。其发挥着在建筑领域的重要性指导的作用,其中的水文地质勘查在岩土工程勘察中也是非常重要的环节之一。 1水文地质勘查的概念 作为岩土工程勘察中主要构成环节的水文地质勘查,重点研究水文地质在工程建设中所起到的影响作用。重点是在前期的水文地质数据作为基础之下,采用合理的比例进行有效的科学验证,采用先进的科学仪器及勘察技术对水文地质的各项指标作出详细的分析研究,比对出影响水文地质勘查的各种因素,并对水文地质的每个参数变量作出其对整个岩土工程的影响范围。 2岩土工程勘察中水文地质勘查的地位 2.1水文地质勘查影响建筑的基础埋深 地基的埋深程度和水文地质的情况紧密相关,地基根据水文地质前期的每个参数进行分析后才掌握其深浅的数据,然后划分地基埋深的最付款范围。对水文地质的动态数据了解全面后,再通过结合施工现场的实际环境,对建筑物作出埋深尽寸的合理判断。岩土工程的实际施工设计当中要对静态地下水位作出准确的勘察。通常的情况下,建筑物埋深的标准是在地下水位之上,也有一些比较特殊的建筑工程地下水位比较高,这就需要地基的基础埋深要符合其区间范围的要求,其建筑物埋深的位置标准要在地下水位之下,在施工的前期,可以使用先进的技术来降低其水位,从而保证地下水的深度不会影响到埋深的位置。另外,地下水流会影响到土壤的软硬程度,这样岩石层就会也现软化的现象从而出现岩石干裂,这对地基的埋深影响非常大,所以必须要保证埋深处于岩石层之上。 2.2建筑工程的质量受水文地质影响 许多因素都会直接影响地下水位,从而产生水位或高或低出现不稳定的水文现象。建筑工程中水位的高或低都会直接影响其发展。细致研究发现,所有的土壤中都含有酸碱,其只有保持平衡,土壤才会相对的稳定并保持其坚硬度,但是水位出现上升时就打破了岩石的平衡,同时地下水中含有的盐性物质可以腐蚀建筑材料,这样就会降低建筑物基础的承载能力。同样的如果水位上升也可以使暗河产生积水的现象,建筑材料会非常容易的产生裂缝,这样安全上就产生了严重的问题。 2.3建筑工程支护效果受水文地质影响 处于良性循环的地下水动力循环,受到地质以及自然条件的干预下,一直处于平衡的水动力循环状态,如果受到人为因素,平衡的状态将无法保持,建筑工程也随之出现了一系列的问题,其中包括工程的安全性以及稳定性。比如,现阶段我国人口不断的增长,使得土地的开发也出现了局限性,同时制约了土地的使用权限,所以采用的解决办法就是建造更多的高层楼房。楼层越高其地基就需要更加的埋深,其中位低水位的方法就是直线开挖或抽水,这样就人为的破环了地下水动力。从而改变了地下水处于的地质环境,岩层也随之出现了空心现象,大大的降低了岩土工程后期建设的整体质量,同时也降低了建筑物的使用寿命。 3岩土工程勘察中水文地质勘查的内容 3.1自然地理条件 影响勘察的重要因素就是自然的地理条件。岩土工程勘察中最主要的内容就是对自然地理条件的客观勘察,从而使水文地质勘查项目能够有序的进行奠定前期基础保障。其自然地理条件的勘察内容包括的范围比较广泛,涉及的层面也比较大,其中包括地形地貌、气候及水文等。 3.2地质环境 地质环境的勘察是水文地质勘察中的主要勘察内容,其构成的内容主要包括岩石的性质和地质的特征以及基底的构造等等,探索研究岩土工程地处区域中的地质环境,探索研究岩层在水作用情况下其能承受的抗压能力,同时对岩层所受到的腐蚀程度进行详细的测定,同时作出对岩土工程建筑物的耐久程度的具体且有效的判断。 3.3地下水位的具体情况 岩土工程中地下水位对其影响非常大,建筑物地基是否稳定坚固水位起着决定性的作用,因此水文勘察内容的重点之一就是地下水位。另外,水文勘察内容还包括水位变化的情况以及水位上升与下降的特点,岩石环境范围内的水补充作用,同时分析研究地下水在岩土中的排泄是否正常,在历史方面也需要进行仔细勘察其特点,通过仔细的研究分析,掌握历史高低水位产生的主要原因。岩石层面上的物质中其性质都各有不同之处,而地下水蕴藏的多少也各不相同,其中水文勘察的内容就包括了水的流速以及水的类型两个方面。分析研究动态水位,这在岩土工程中基底的调整上具有非常重要的指导性作用,及时有效的调整及改进基底。与此同时勘察地下水的过程当中,可以用不同的测定方法来对地质水系进行合理有效的测定,例如可以采用探井和钻孔等一些方法进行水位上的测定;另外在进行水位的测定同时要注意时效性的测定,其必须要在静止的地下水位条件下进行一定时间的测定,探索出地下水的渗透情况及其存在的状态。 3.4含水层以及隔水层的情况 水文勘察内容关键环节之一就是含水层及隔水层,建筑物地基结构的层次及稳固程度受其直接的影响。勘察隔水层及含水层的内容重点包括以下方面:每一个含水层的埋深水位与其条件,其中主要的水层水位的具体情况和水层厚度的具体分布情况,每一个水层的地下水类型以及其水流的方向,水流的速度和水位动太的具体情况。进行地质水文勘察的过程当中,首先要考虑到岩土工程中建筑材料对于水的敏感程度后,通过结合现代科学合理的应用地下水的渗透系数,同施工现场的具体地理环境相结合,认真仔细的研究出每一个水层对建筑材料所能够腐蚀的情况,然后再进行岩土工程的材料设计。 4结束语 岩土工程勘察的重要组成部分就是水文地质勘查,同时岩土工程建设过程当中的安全性以及质量都受勘查质量高低的直接影响。因此,地质勘察人员必须要掌握水文地质勘查的具体内容及其地位,为水文地质勘察工作能够有效的实施奠定基础。 作者:王广开 单位:武汉地质工程勘察院 工程勘察论文:复杂地质条件下岩土工程勘察的实践 摘要:本文仔细研究分析了在复杂的地质条件下关于岩土工程勘察的实践与研究,通过这个研究,简要概述了岩土工程勘察重要性和复杂地形地质条件下岩土工程勘察中出现的问题,在最后也对复杂地质条件下岩石工程勘察的技术进行了分析,希望为相关领域及相关人士提供借鉴。 关键词:复杂地质;岩土;工程勘察;实践与研究 由于国民经济的快速发展,国家的工程迎来了发展机遇,同时也面临着挑战,因为我国的地形多以山地丘陵为主,地质比较复杂且多样化,要想在复杂的地形条件下进行工程的建设是比较艰难的,这无疑给工程建设单位提出了更高的要求,在施工的过程中,有一些地形复杂的地区容易发生事故,因此,为了更好的保障人们以及施工人员的生命财产安全,在施工前以及施工过程中都进行岩土工程勘察是极有必要的。除此之外,由于岩土工程勘察工作的好坏会直接影响工程的质量,所以能否有效的做好岩土工程勘察是一项基础性工作并且具有决定性作用。勘察数据将直接影响着工程进度和工程质量,数据的偏差时常会发生,在岩土工程勘察工作中存在一些难以避免的状况,但是好在这种问题是可以通过使用新科技新技术避免的,随着新工程的发展以及岩土工程勘察技术的完善已经被越来越多的行业所使用[1]。所以本文通过分析关于复杂地质条件下岩土工程勘察的实践与研究对其长远发展具有深远的影响。 1简述复杂地质条件 从当前的岩土工程勘察标准来看,如果从地质条件来进行划分的话,一共可以分为三个等级,分别为三级、二级以及一级。三级是这三类里面最为简单的,一般是指勘察地区的岩土种类相对比较单一,也没有明显的性质变化,同时它也不会受地下水的影响;而二级地质条件属于普遍的类型,主要是指勘察地区的岩土种类较多,存在一定的性质变化,且工程开展在一定程度上受地下水影响,但是有办法进行化解;与其他两类地质条件不同的是就是一级地质条件,也就是复杂的地质条件,它的一般特征表现为地质灾害发育强烈;地形与地貌类型复杂。地质构造也相对复杂,它的岩土性质与外貌形态都有比较明显的变化,岩土体工程地质性质不良;它的地质与水文条件都不好,并且受人类活动的影响较大,加上本身就有的多年冻土、湿陷性、膨胀性、盐渍性岩土,所以处理难度较大并且需要经过特殊处理。而在复杂地质条件下进行岩土工程勘察主要需要做的是:首先要去搜寻与勘察地区相关的资料,包括气温、冻土层深度、地温、降雨量等气候状况,然后再把找到的资料进行整理,继而进行研究分析该区域的土质构成和下伏土层的分布区域、土层性质以及形成原因等;除此之外,还要检查该区域的地下水类型,仔细研究当地植被生长状况等[2]。 2岩土工程勘察重要性 岩体工程勘察对整个工程建设具有关键性作用,因此,在进行工程施工前进行岩体工程勘察工作是非常有必要的,它的重要性主要存在于以下几个方面:①区域的水文情况。在工程建设前调查好区域周边水文地质状况可以更好的分析工程情况,可以更好的判断区域周边的水文情况是否会影响工程施工或者对施工会造成多大的影响,继而更好的为工程建设提供参考并考虑其可行性。②区域的地下情况。由于岩土工程勘察可以探测到工程区域周边的地下存在的各种物质,从而更好的判断这些地下的物质是否会给工程建设造成副作用,如果结果是显示是有影响,那么就要提前采取措施,制定相应的解决方案,避免给工程施工造成更多的困扰。③区域的数据收集。对勘察地区的地形地貌进行研究,得出并记录下相关的数据,继而进行仔细分析,然后得出施工区域的地质变化情况,这样可以更好的为工程施工及时的提供相关的参考资料。④区域的施工可行度。进行岩土工程勘察是建立在工程建设区域的周边岩土参数基础上,在这个基础上再与施工的其它要求相结合,为工程的施工可行度提供参考建议,减少不良影响的发生[3]。在施工前期与施工过程中进行岩土工程勘察可以更好的把握工程区域周边的影响因素以及各种地质灾害情况,这样就能在工程建设初期建立相应的解决措施,避免一些影响施工的因素的发生[4]。 3复杂地形地质条件下岩土工程勘察存在的问题分析 3.1野外勘探工作不到位 在岩土工程勘察的过程中,经常会发生由于没有深入和明确的了解勘探区地层以及工程结构和功能,经常会出现一些问题:①勘探点间距和深度问题。一些施工人员在实际勘察过程中没有按照相关的标准进行加密勘探点,加之现场记录人员工作记录不仔细,比较随意,所以经常会发生相邻两个勘探点之间地层相差过大的情况;除此之外,由于事先对勘察区域的岩土特性不了解,没有仔细分析岩土是属于哪一等级,所以在采集岩土时,由于受盐渍土、湿陷性土等特殊的岩土的因素所影响,导致地基等级发生变化,最后就会发生勘探点间距不合理的情况。②原位测试的问题。如果在勘察的过程中发生不规范的操作行为就会导致最终采集的数据不准确的情况,特别是在冬季与夏季,触探指标会出现更加明显的差距;除此之外,在使用标准贯入试验时,孔深和杆长的校正也会出现偏差,孔底存在残留和缩径,没有及时的发现标贯器以及下落到测试位置,这样就会使标贯击数出现严重偏差。③地下水位测试和试样采集问题。在进行地下水位的测量工作时,需要量测钻孔水位,如果对区域周边是否有滋出地下水的陡壁和抽水井的情况没有进行调查的话,就极有可能给地下水位的测量带来困扰。如果在数据的采集过程中不严格遵照相关的标准,就会很容易发生原状样密封不到位、高度不够以及数量不足的问题,从而导致含水量出现散失的状况。 3.2资料缺乏与报告不准 尽管当前国家已经对工程地质勘察工作引起重视,建设部门也在不断的完善自身的岩土工程勘察工作,但由于发展时间较短,仍然存在较多弊端,对各个区域的地质研究不够,经常会出现建设区域在进行施工过程中找不到相应的参考数据,继而导致工程不能正常进行。而岩土勘察工作的重要作用就是要提高有效的参考数据,建设单位需要根据岩土勘察工作提供的资料与数据来选择合适的基坑围护方式、基础形式以及相应的持力层,这样才能帮助施工单位可以更好的根据资料去编写施工计划与方案。除此之外,还有一个大的问题就是施工单位在进行岩土勘察工作后,它的勘察数据与实际情况存在很大的偏颇,因为很大一部分的岩土勘察人员比较随意,结论比较马虎,走形式。这给建设单位、施工工作造成了很大的困扰,在没有事实可以依据的前提下,很多的施工计划方案完全没有参考工程的勘察报告。 4岩土工程勘察技术在复杂地形中的应用措施 4.1加强管理监督 由上可知,因为工程勘察工作发展时间较短,所以要想有效的规避上述工程勘察中出现的问题,首先就是要对复杂地质条件下岩土工程勘察的工作人员加大管理力度,加强监督力度和频率。管理人员还要努力向优秀的单位进行学习以不断完善自身。除此之外,由于工程勘察工作的性质是多变的,所以管理人员不仅仅是根据规章办事,还要懂得变通,根据实际情况处理突发事件。也不仅是完善岩土工程勘察监督机制,还要把责任分配到个人头上,这样出现问题就不会产生纠纷。监督管理人员还要定期去到施工区域进行监督,只有自己亲自了解清楚施工情况,才能有助于在施工时做出更正确的选择,另外,监督人员还应对土地资源进行规划,制定出一套科学有效的实施方案。 4.2采用创新先进的岩土工程勘察技术 由于复杂的地质条件一般为粉细砂状态相对比较松散,如果直接进行施工,就会导致上覆建筑结构后期运行存在严重的安全隐患。因此,为了更好的保障施工安全与质量,在复杂地质条件下进行岩土工程勘察工作时需要对区域地基进行适当的处理再施工[5]。如果可以在岩土工程勘察中引进先进的勘察新技术,提高勘察水平,在处理勘察点布置的随意性问题时就可以对勘察点进行勘察时采用克里格法;在对岩土工程分析评价的过程中,要想更好的提高精确度,可以利用多道瞬态面波勘察技术和高密度点法;为了对地基承载力的特征值进行准确的确定,可以采用回归分析法;整理岩土工程勘察资料的过程中,为了提高结果的准确性,使用计算机是一种行之有效的方法。 5结语 在进行复杂地质条件下的工程勘察工作中,需要使用更先进的技术,同时勘察的工作人员还要提高自身的专业水平与专业知识,全身心的投入到勘察工作中。充分了解自己工作的重要性,保证工程的安全与质量,以期促进工程建设的可持续发展。 作者:王飞 单位:广西壮族自治区三一〇核地质大队 工程勘察论文:岩土工程勘察基础地质运用 摘要:改革开放以来,我国经济的快速发展为科技的发展提供了坚实的物质保障,岩土工程勘查技术的快速发展推动了工程地质勘察的发展。在进行实际勘察的过程中,随着基础地质技术在岩土工程勘察中的应用,使得岩土工程的勘察质量和施工质量都得到了大幅度的提升。本文对基础地质和岩土工程勘察概况进行分析,对岩土工程勘察中基础地质应用技术进行叙述,研究了基础地质在岩土工程勘察中的应用,为岩土工程勘察工作的顺利进行提供了一些建议。 关键词:基础地质;岩土工程勘察;应用 1引言 经济社会的发展不可避免的要进行各种工程施工,而在工程项目进行施工之前必须要对岩土工程进行勘察。通过对岩土工程的地质进行勘察,才能够获得施工地区的地形环境和水文环境资料,从而保证工程施工的顺利进行,提高施工方案的科学性和合理性。基础地质技术在岩土工程勘察中起到了至关重要的作用,提升了岩土工程勘察的质量,确保了工程施工的顺利进行。 2岩土工程勘察中基础地质应用技术 2.1钻探技术 在岩土工程勘察中,运用钻探技术对地下岩层和土壤进行勘察,可以对工程建设的地下岩层和土壤等信息进行了解,有利于工程的顺利开展。在进行钻探之前,要根据勘察现场的地形地貌等实际情况对地层土质进行初步了解,选择合理的钻探方法和设备。 2.2槽探技术 在地形情况较为复杂,例如陡坡、险道和悬崖峭壁等地区,无法运用钻探技术进行勘察,一般选择槽探技术进行岩土工程勘察。运用该种技术,可以使勘察人员直接到工程内部对勘察内容进行观测和取样,有利于获取一手的勘查数据信息,从而使勘测人员获得更准确和丰富的信息,保证后续施工的顺利进行。 2.3地探技术 地探技术对需要的技术仪器和操作水平都具有较高的要求,因此要根据地探技术的种类选择合理的技术仪器。地探技术分为物理探测和化学探测两种,探测的主要内容包括:土层岩土波速、电阻率、辐射参数、弹性动态和循环性以及土壤的金属含量等。根据不同地质在测试仪器中的不同反应,对该区域的实际地质情况进行查明,具有较高的精确性和技术性。 3基础地质在岩土工程勘察应用中存在的问题 3.1对岩土勘察认识不足 野外地质勘查是获取一手资料信息的有效途径,有利于提高室内勘察报告的质量,为建筑工程的整体质量奠定了基础。但是,在我国目前的岩土工程勘察中,勘察人员由于缺乏对野外地质勘查工作的认识,并不重视野外勘查工作的开展,仅仅将野外勘察工作作为一项任务,并不指派专业的勘察人员进行。导致野外勘查工作的质量不高,数据信息等资料不准确,造成了资源的浪费。由于勘察人员对岩土工程勘察的认识不足,导致勘查技术的选择也较为不合理,勘查工作的质量得不到保障,增加了后期施工的安全隐患。 3.2岩土工程勘察不规范 目前,我国的岩土工程勘察工作的相关规范还不完善,勘察的流程和环节还不明确,导致在进行实际的勘查工作时,一些工作人员的操作不科学,并不能按照相关流程进行,导致岩土工程勘察的结果不准确,影响勘查工作的质量。另外,一些管理人员对岩土工程勘察的认识也不够,使得监督工作的开展没有落到实处,管理效率较低,使得勘察报告中的信息数据不准确,不能为后期的施工提供科学合理的依据。我国的岩土工程勘察工作中只有部分人具有专业的知识和技能,大部分勘察人员的工作能力和工作经验都不足,导致勘查结果的准确性得不到保障,岩土工程勘察工作的价值得不到有效的发挥。 3.3室内测试结果不准确 岩土工程勘察工作中应该根据实际情况选择合理的室内测试形式,将岩土样品及时的送达,按照相关标准和操作要求进行室内测试实验,保证室内测试的及时性和准确性。但是由于目前的室内测试实际操作过程中,一些工作人员,并没有认识到岩土样品及时性送到的重要性,土壤样品得不到良好的保存,导致经常发生室内测试的结果不准确的情况,从而导致工程的施工设计出现问题,对建筑工程的整体质量带来不利的影响。 4基础地质在岩土工程勘察中的应用 4.1在野外勘察中的应用 野外勘查是岩土工程勘察中的重要环节,通过野外勘察,对岩土工程的整体情况进行探测和收集,通过对这些信息的研究和分析,对该地区的地质和岩层分布情况进行总结,为工程施工提供依据。在进行野外勘查时,要注重以下几点:①要对勘察工作进行分层,对探测到的信息根据所分的层次进行记录,保证信息的完整性和准确性;②在利用钻机进行钻孔勘探时,应该对钻孔进行集中勘探,记录勘察的结果;③在进行原位测试时,应该严格根据相关规定的标准和流程进行。进行静力触探试验时,为了降低零漂现象的发生概率,减少试验所受的外界干扰,应该确定好探测的深度,并及时的记录温差情况。在进行标准贯入试验时,根据规范校正杆长和钻孔深度,确定具体测试位置,对标准贯入下降情况进行检测,保证贯入到勘测的软层中,确保勘查数据的完整性和准确性。 4.2在资料收集中的应用 在进行岩土工程勘察时,由于不同工程的岩土情况也各不相同,且一些岩土结构较为复杂,所以,很难通过短时间的勘察获得所需的数据信息。因此,为了保证工程的顺利开展,必须通过岩土工程勘察搜集与地质相关的信息。在勘察后期的搜集资料是为了保证勘察工作的准确性,避免由于勘察错误影响施工的质量。因此,资料搜集是岩土工程勘察工作中的重要内容,是对基础地质技术勘察的补充和完善。例如,在野外勘察工作的后期,应该对基础地质进行划分,搜集勘察后的相关地质资料。由于在进行野外勘察时,是多台钻机同时进行勘查工作的,因此,应该安排专门的人员进行资料搜集工作。在进行静力触探试验时,温差的大小对触探指标将会造成一定的影响,通过分析后期的地质资料,排除其中不确定的因素,对其中的软土信息进行确定,避免后期施工中出现岩土坍塌和变形。 4.3在室内测试中的应用 在进行室内测试时,为了避免因为样品放置时间过长而导致的样本性能变化,因此应该在获得样本的最短时间内对样本进行测试。现阶段,我国在进行原位测试时还存在压力值不标准和数据重复、冲突等情况,为了解决这些问题,在进行室内测试时,应该严格按照相关标准进行,不断的提升室内测试的准确性,降低岩土工程勘察的成本。根据实际的岩土结构和性质,选择合理的采样设备。例如,收集硬质岩土采用单动或双动二重管区取土器,收集软土样本采用薄壁取土器,在进行样本的收集时,应该保证岩土样本的完整性。因为不同的岩土具有不同的性质,在进行室内测试时要充分的考虑岩土的性质。例如,软土的抗压力较低,含水量较高,在进行测试时应该充分考虑这两个性质;黏土的测试应该考虑黏粒含量对测试结果的影响。在进行剪切时,应该将渗透系数控制在6~10cm/s以下,进行快剪试验。表1为某工程基础地质工作内容表。 5结束语 我国土建工程的快速发展促使岩土工程勘察技术得到了较大的提升,但是,现阶段我国基础地质在岩土工程勘察应用中还存在一些问题,必须对相关问题进行分析和解决,以促进基础地质技术的不断完善和岩土工程勘察的顺利开展。在进行实际的岩土工程勘察时,应该根据勘察地区的地形地貌等实际情况,选择合理的勘查技术和勘查设备,提高岩土工程勘察工作的效率,保证勘察数据的真实性和准确性,为工程项目的顺利开展提供准确的信息资料。 作者:曹彦彬 张英青 单位:贵州省建筑设计研究院有限责任公司 工程勘察论文:岩土工程勘察中的综合勘察技术应用 摘要:岩土工程勘察技术作为岩土工程勘察工作实施的重要载体,其技术应用的科学性与合理性成为现阶段岩土工程勘察研究的重点内容。基于此,本文以岩土工程勘探为研究对象,对综合勘察技术在岩土工程勘察中的运用进行了分析,以供参考。 关键词:岩土工程;岩土工程勘察;勘察技术 前言 岩土工程勘察作为工程项目建设前期的重点工作,其勘察结果的准确性、真实性对工程建设质量与安全具有直接影响作用。随着今年里我国岩土工程勘察工作的不断发展,岩土工程勘察技术得到创新发展,而如何科学应用勘察技术组织开展勘察活动,为工程建设施工提供准确指导,成为相关部门研究的重点课题。因此,本文结合笔者多年工作经验,对综合勘察技术在岩土工程勘察中的运用进行了如下分析,以期推动我国岩土工程勘察行业的优化发展。 1岩土工程勘察与岩土工程勘察技术 岩土工程勘察(GeotechnicalInvestigation)是基于岩土工程不断发展的基础上,依据工程建设需求,应用岩土工程勘察技术对工程项目施工所在场地的地质条件(包括地层结果、岩土性质、土质特征等等)以及环境特征进行勘探、分析与评价的工作[1]。岩土工程勘察工作的有效实施在一定程度上为工程建设项目提供了设计与施工的决定依据,对保证工程建设项目施工与运行的安全与稳定具有重要影响作用,是提升工程整体品质不可或缺的存在。由于岩土工程勘察工作的专业性、技术性、实践性较强,设计的理论知识相对较广,因此岩土工程勘察工作的实施存在一定的难度。加之随着近年来我国土木工程事业的不断发展,对岩土工程勘察工作提出了更高的要求,传统单一的岩土工程勘察技术(地层钻探)已经无法满足实际需求。在此背景下,实现综合勘察技术在不同工程项目建设中的科学应用已成为岩土工程勘察工作发展的必然需求,针对工程项目建设要求,实现岩土工程勘察技术的结合应用,如大地电磁场岩性检测技术、工程地质测绘技术、多瞬面波技术、原位测试技术等等,可实现对岩土工程现场地质情况的全方位勘察,为工程项目建设提供全面、真实、准确的勘测结果,提升岩土工程勘察工作质量与效率的同时,也促进了工程项目建设的优化发展。因此,研究综合勘察技术在岩土工程勘察中的运用具有重要现实意义。 2综合岩土工程勘察技术在岩土工程勘察中的运用 随着科学技术的创新与应用,岩土工程勘察技术呈现出多元化发展趋势,其中.工程地质测绘技术、勘探与取样技术、原地测试以及室内试验技术、高密度电阻率技术、横波反射技术、大地电磁场岩性检测技术、多瞬面波技术等在岩土工程勘察中得到广泛应用[2]。基于此,本文结合工程实例就,综合岩土工程勘察技术的运用进行了分析。 2.1工程概述 本文工程项目为3栋8层高的居民住在楼建筑,采用混凝土钢筋框架结构,基础设计为条形。依据《建筑地基基础设计规范》相关要求,地基基底负荷量需高于160kPa,根据相关条例,判定本该工程重要性在二级,地基复杂程度为二级。为保证建筑质量与安全,根据工程项目建设要求,在工程施工设计与建设前,应用综合岩土工程勘察技术对其施工所在地的地质情况进行勘察,对其岩土工程进行评价,用以为工程地基建设提供施工指导。 2.2综合岩土工程勘察技术的运用 根据工程施工场地情况以及工程建设需求,本文主要采用工程地质测绘技术、勘探技术、原地测试以及室内试验技术以及新型多瞬面波技术进行了岩土工程勘察。(1)工程地质测绘技术的运用。工程地质测绘技术是较为常见,也是应用作为广泛的岩土工程勘察技术。该技术主要侧重于对工程施工场地的地形、地貌进行测量,并通过数据分析研制岩土层存在的年限。与此同时,工程地质测绘技术可在一定程度上帮助岩土工程勘探工作人员根据地面情况的分析,为后续勘察技术的选用奠定基础。具有经济、准确、高效的优势。(2)勘探技术的应用。勘探技术是对钻探物等勘探方法的总称,侧重于地工程地下地质情况的勘察,并通过应用与之相关的勘探取样技术,实现取样分析,通过分析得出更为准确的数据,用以提升岩土工程勘察质量。与此同时,不同工程环境选用的勘探方法也不同,因此在应用勘探技术时,需注重具体情况具体分析,在保证工程经济性的基础上合理选择物探、钻探或坑探[3]。(3)原地测试以及室内试验技术的应用。在岩土工程勘察过程中国,为明确探知岩土工程的各物理指标与参数(包括地质强度指标、地下岩层结构指标、岩层固结变化参数以及地质渗透性参数等等)。基于现场环境下的原位测试技术,其工作周期相对较短,代表性较强,可实现对复杂岩土工程的高效勘察。但由于原位测试技术运用的投入资本(人力资本、物质资本等)较大,不适用与大面积的推广。因此,针对应力路径管控难,边界条件相对复杂的岩土工程勘察,则需选择室内试验法进行实践操作。(4)多瞬面波技术的应用。多瞬面波技术(图1)是基于现代技术应用而形成的新型岩土工程勘察技术,可在短时间内进行信息的高效收集与处理。其工作原理是借助不同介质中面波传播存在规律与变化,借助专业设备与仪器向地面发射面波,并通过感应器进行信号感应、收集、分析与处理,形成岩土工程勘察报告,用以体现地下岩土介质结构特征与地质条件,从而完成岩土工程勘察的工作目标,为工程项目建设设计与施工提供准确依据。 3结论 总而言之,岩土工程勘察是工程建设过程中不可或缺的存在,对提升工程建设质量,保障工程建设与运行的安全与稳定具有重要的影响作用。因此,在当今高度重视工程建设质量与安全的背景下,岩土工程勘察单位以及相关工作人员,应明确认知岩土工程勘察工作以及勘察技术科学应用的重要性,为保证勘察结果的准确、真实与全面,需依据技术应用特点,实现综合勘察技术的有效运用,从而提升岩土工程勘察工作整体质量,促进岩土工程勘察行业、工程建筑行业的优化发展。 作者:刘积富 单位:江西省地矿局水文地质工程地质大队 工程勘察论文:建筑工程勘察对基础选型影响 摘要:基础选型是整个建筑的根本部分,对建筑质量、建筑施工等各个环节都产生非常重要的影响。本文将从建筑工程勘察要点以及常见的建筑工程基础类型进行分析,简单探讨建筑功臣观看差对基础选型的影响。 关键词:建筑工程;勘察;基础选型 建筑工程勘察是整个工程的开始工作,也是较为基础的部分,只有经过详细的勘察后才能够获得建筑地点的地质信息和环境信息,才能够展开后续的选型工作。因此,建筑工程勘察对基础选型有着重要的影响,需要对勘察的工作要点进行深入分析,并基于基本的建筑基础类型进行详细的选型工作。 1建筑工程勘察要点对基础选型的影响 1.1对地容地貌的勘察 对建筑地点的地容地貌进行勘察是对地基稳定性了解的初步工作。在对地容地貌勘察的过程中,需要相关勘察人员遵循一定的原则,以保证勘察结果的准确性。①勘测定点工作的展开。勘测定点工作的展开,是为了选择合适的勘探孔深度,因此,在选择勘探点的过程中,应当考虑其数量和布置方式,通常都会在建筑地点周围来选取,且在一定数量的勘探点中选取最为合适的勘探点,并提取样本,进行地质分析。②在对地质进行分析的过程中,通常会借助计算机技术来对地容地貌进行分析,得出相关地质信息,进而为建筑的选型提供参考[1]。由此可见,地容地貌勘探对建筑选型来说有着重要的作用,其不仅能够提供完整的地貌信息,同时还能够为建筑的基础选型提供数据参考。 1.2对土壤的勘察 土壤有着不同的类型,不同的土壤又具有不同的性能,进而对建筑产生的影响也不同。因此,在对建筑进行基础选型前,应当对土壤进行勘察,以便提供详细的土壤资料。如:沙质土与粘质土,两种土壤在含水情况、渗水性能等方面都有着明显的差别,在实际情况中应当区别对待,避免土壤因素对建筑整体造成影响。因此,在对建筑进行基础选型之前,应当对土壤进行成分分析,并通过计算机辅助功能来对土壤性能、特点等作出更加精准的分析,以便得出详细的数据。 1.3对水文地质的勘察 建筑地点的水文地质情况对建筑的安全性能有着直接影响。水文地质包括地下水位、含水量、地下水流向等方面内容。在建筑基础选型前对其进行详细的调查是十分必要的,其不仅对建筑的使用寿命产生影响,同时对其质量也有着直接影响。因此:①建筑的地下水位应当在地基以下,若是地下水位高于地基,则会对地基的稳定性和质量产生影响,使建筑存在严重的安全隐患。②施工地点的土壤含水量虽然不会对建筑产生太大影响,但其也是影响建筑稳定性的因素之一,若是含水量太多,则会影响地基的稳定性,因此,有必要对含水量进行详细调查。③建筑地点的地下水蕴藏量可以为建筑后期的用水情况提供参考,若是过多使用地下水,则可能会引发地面沉降的现象发生,影响建筑的安全,同时也威胁到了人们的生命安全[2]。 2建筑基础类型分析及勘察要点 下面为几种常见的建筑基础类型,在选型的过程中,需要针对不同的基础类型进行不同方面的地质勘查,以保证能够合理展开工程建筑。如图1为基础类型的简单剖面图。 2.1天然地基浅基础 天然地基浅基础是建筑工程中较为常见的类型,具有非常多的优点,如:经济性能高、施工简单、易控制等。该类型通常在楼层较少的建筑中使用,由于建筑的符合较小,占地面积较小,因此,其对地基产生的压力较小。从应用功能方面来看,天然地基浅基础可以分为拓展基础以及连续基础,从构造方面来看,天然基础选型可以分为条形基础、片筏基础等。由于其分类较为明显,因此,在勘察的过程中应当注重以下几方面的影响因素:①勘察人员所勘察的结果应当能够保证建筑的稳定性,并对工程所在地点周围环境的耐久性、适应性能方面认真勘察,保证其能够满足基本的设计需求。②对地基的承载力进行计算,可以通过荷载试验或是压板实验来进行监测,保证地基的承载力能够满足实际需求。③需要对地基的沉降问题进行检验,保证其沉降的数值在允许的范围内,且能够被有效控制,避免沉降问题进一步扩大[3]。由此可见,在对天然地基浅基础进行勘察的过程中,需要相关勘察人员对以上三方面影响建筑的稳定性和安全性的因素进行详细的勘察,避免不合理的情况对建筑产生影响。 2.2预制桩基础 预制桩基基础类型是在先进的科学技术支持下而形成的,同样具有非常多的优点,如:工期较短、施工简便、适应范围广等。在选用该类型作为建筑基础时,应当做好沉桩可行性综合评价。由于预制桩基础需要在较深的土层内施工,因此,勘察人员应当对其上部土层的特点、功能等进行详细评估。在实际情况中,勘察人员应当对建筑地点的地层岩石特性进行深入分析,并根据具体情况展开评价工作,若是基础持力层为硬质岩石,则在施工中应当注重桩尖持力层的岩面状态,以便确认岩石的种类,进而对基础的荷载做出准确判断。由此可见,在对预制桩基础选型进行勘察的过程中,需要针对不同持力层的岩面进行深入分析,对荷载力做出准确判断,这样才能够保证预制桩基础建筑的稳定性,进而为工程的质量提供保障。 2.3沉井基础 沉井基础也是建筑工程中较为常见的类型,主要用在以软土为地基基础的建筑类型、桥梁工程在河海中的基础类型。该基础类型在具体的施工过程中所采用的施工方法相对较为特殊,其主要通过对井壁四周冲水增加自身重力的方式来实现下沉,或是直接在井内挖土,然后实现下沉。基于上述特点,在对该类型的建筑基础进行勘察的过程中:①应当重视井下沉的范围内土层的整体特点,是否具有均匀的特性等,且在么有硬夹层的地基中更应该重视该问题。②在勘察的过程中还需要针对沉井对周围建筑物影响等问题进行深入勘察,避免对周围的建筑物造成破坏。③需要勘察沉井的井底基础持力层的产状和平整程度,保证沉井的过程中不会出现倾斜的现象,避免其影响施工进度和工程的质量[4]。 3勘察过程中的注意事项 建筑工程的基础选型勘察工作是相对较为繁琐的工作,因此,勘察人员应当在实际情况中注重以下几方面内容:①为了减少勘察所耗费的时间,勘察人员可以在勘察前根据建筑地现有的数据进行勘察纲要的编写,这样不仅能够有序展开勘察工作,同时也能够避免勘察过程中出现遗漏的现象。②勘察人员应当选择合适的勘察方式,如:钻探、取样、试验等,根据各自的优势来展开勘察工作,如:干钻取芯钻进、泥浆护壁回转钻进。③对勘察的资料进行详细记录,并进行适当整理和分析,避免在勘察过程中遗漏相关数据,造成勘察结果的不准确,以便为基础选型工作提供完整的数据基础[5]。 4结束语 总而言之,建筑工程勘察工作对基础选型有着十分重要的作用,能够为基础选型提供完整的数据支持,同时也能够最大程度保证建筑的稳定性。因此,在建筑进行基础选型前,必须要进行勘察工作,对建筑地点的水文地质、地形地貌以及土壤等进行深入研究,并根据不同基础类型的特点进行针对性勘察,保证工程的质量达到相关标准。 作者:李贵 单位:宜春市地质队 工程勘察论文:岩土工程勘察设计初探 摘要:众所周知,我们国家的国土面积广阔,每个区域的岩土类型有着很大的差别。为了更好的开展社会主义建设工作,就需要认真分析各个区域的岩土工程特性,做好项目勘察设计工作。作者在此前提之下具体阐述了当前时期我们国家的岩土工程勘察设计有关的内容,论述了工作中存在的不足之处以及具体的应对方法等。 关键词:岩土工程勘察设计;工程建设;现状;发展前景 前言 最近几年,国家积极发展建筑行业,此时许多的建筑工程开始出现在祖国的大江南北。然而由于我们国家的国土面积非常宽广,每个区域的岩土类型有着自身的独特性,因此在具体开发的时候,我们要面对的地质环境非常复杂,导致岩土工程在开展的时候面对很多难题。岩土勘察设计工作是一项非常基础性的内容,它的开展是否顺利直接的作用于后续的工程建设工作。我们之所以开展该项勘察设计活动,其最主要的存在意义是为了结合项目地质学等知识,辅助先进设备和科技方法来对项目开展实地调查,并把勘察得到的数据评估以及设计,为后续的建设工作的开展提供所需的内容。 1岩土工程勘察设计理论概述 通过分析可知,我们之所以积极开展勘察工作,其主要的目的是为了为后续的建设工作做好前期数据和资料准备工作。在具体的开展项目建设工作的时候,岩土工程有着非常重要的存在意义,精准的勘察工作能够确保后续工作的品质良好,能够保证整个项目的质量优良,所以,我们一定要确保勘察设计工作顺利开展。最近几年,由于建筑市场的不断发展,此时岩土项目勘察工作的工作内容明显增加,在这种复杂的背景之下,只有积极改革勘察设计的方式,才能够保证市场发展有序,才能够发挥出工作的存在意义。对于我们国家来讲,为了提升我国的勘察设计能力,相关机构陆续制定了多条政策用以引导勘察设计工作,便于其更好的为国家的建筑事业贡献力量,更好的创造价值。 2岩土项目勘察设计情况简述 2.1工作者的总体素养较低,技术能力有限 我们国家目前拥有许多的岩土项目勘察设计工作者,然而其中绝大部分的人员的技术能力较低,只有很少一部分人员的工作水平能够和国际接轨。除此之外,团队的勘察技术有高有低,影响到工作的顺利开展。目前很多的技术工作者仍旧使用以往的设计技术,在工作中容易受到很多要素的影响,而且结果也有失精准性,对于设计施工工作来讲非常不利。对于有关的管理机构来讲,在工作中没有意识到对技术工作者能力培养的重要性,未定期举办培训活动,使得技术工作者的能力得不到提升,在开展勘察活动的时候时常发生不协调问题。同时,在当前时期,在进行勘察工作改造的时候,未合理开展技术交流,未适时的引入国外的优秀工艺。 2.2岩土勘察工作成果质量不高 目前,我们国家绝大部分的岩土项目勘察设计机构已经实现了完全企业化的运作模式,所以在开展运作活动的时候其所需的费用不再由国家调拨,而是自负盈亏。这种运作模式的出现有利有弊,其弊端在于此时企业过于重视利润,忽略了技术和质量两大要素,很显然长此以往必然会导致勘察设计的结果有失精准性,质量得不到提升,最终影响到项目建设工作的开展。具体体现为工作者为了提升效率,通常会加班加点,工作中难免会出现各种失误,加之企业为了获取更多的利润,只能不断缩减工作成本,最终导致质量下降。钻探与取样过程不符合勘察技术标准,同样是为了提高工作效率,在工作期间不重视分层的准确度,甚至还会造成勘测上的疏漏。 2.3勘察技术与勘察质量标准未能符合国际要求 我们国家的勘察技术和西方国家比对来看还是有一定的差距的,具体来讲主要以为我们国家在该方面和西方国家的交流力度较低,缺乏沟通,目前我们国家的勘察技术仅仅是在传统工艺的基础上稍作发展,较为闭塞,对于和西方先进水平国家接轨来讲非常不利。 3岩土工程勘察设计的主要内容 具体来讲,岩土工程指的是岩体以及土地的使用以及改造等内容,具体包含勘察、设计、施工以及监测等工作事项。岩土工程勘察指的是按照工程要求,对场地的岩土条件、环境特点、地质特征进行调查、分析与评估,并以此编制相关的勘察文件。相对于其他勘察工作而言,岩土工程勘察更具有针对性,且它以实现工程建设需求为目的,故在进行勘察工作时应以此为中心开展各项工作。查明、评估建设区域的岩土情况、环境特征以及地质条件即为岩土工程勘察的内容;将各项情况调查清楚同时获得有关数据,对岩土工程条件进行分析评估,并采取相应的措施解决相应的问题,确保工程的有效安全开展,则是岩土工程勘察的任务,其中涉及的技术有勘探与取样、地质调查与测绘、现场监测与检验、数据分析等。 4勘察设计工作存在的问题简述 4.1没有做好准备工作 在开展项目勘察设计工作以前一定要确定工作目的所在,只有这样才能够明确工作的方向,才能够做好准备活动,才能够确保后续工作有序进行。不过,通过分析具体的工作情况可知,当前时期在开展工作的时候,未做好准备活动、目的模糊的现象非常常见,具体来讲有如下的几个体现。工作不完善,结果不细致。比如一些勘察人员在开展工作的时候不细致,内容不完善,进而使得项目坐标和拟建内容的形式十分模糊。同时,因为一些勘察机构未认真开展准备工作,使得项目在具体开展的过程中不断遇到各种地质问题,严重的影响到项目的开展,使得项目的品质变差。上述的各种现象的出现均是因为施工方的前期准备活动未开展到位,工作目的较为模糊,未依据工作步骤开展工作而导致的。 4.2未合理运用勘察设备 目前绝大部分的勘探企业都未及时更新工作设备,这就导致了工作能力的提升受到极大的影响。除此之外,在实际工作中,工作者在使用设备的时候问题频出,比如不了解设备的性能随意使用设备,这就直接导致勘察数据较之于真实数据存在很大的偏差,导致最终的质量得不到保证。 4.3勘察纲要方面的问题 对于岩土勘察项目来讲,纲要的制定有着非常重要的意义。在实际工作中一定要确保其精准完善。不过,具体情况是许多企业未实现上述标准,具体表现为纲要不完整。通过分析可知主要的原因在于一些机构未真正意识到纲要编订工作的意义所在。个别企业在纲要没有完成审核的时候就使用了,这不但是一种不负责的体现,同时还是一种低素养的体现。 5提升工作品质的方法简述 5.1制定合理的地方性勘察规范 对于岩土勘察工作来讲,注重事实是务必遵守的一个原则。因此,在实际工作的过程中,一定要结合所在区域和项目的具体情况实事求是的开展工作。众所周知,我们国家的国土面积宽广,各个区域的地质条件有着很大的差别,只有工作中遵守实事求是原则才能够确保项目的质量良好。因此勘察规范不能够一刀切,而应在分析客观的地质条件之后,结合勘察准则来制定具有地域特点的勘察规范,从而使勘察规范的可行性与现实性得以增强。 5.2切实提升工作者的工作能力和素养 身为项目工作人员,只有自身的技术和素养高超了才能够保证项目的品质有保证。对此,我们一定要积极开展工作者的技能和素养培训工作。比如实施轮岗制度,确保岗位间得到很多的交流;积极进行学术交流,确保工作者的工作面得到扩宽;做好培训工作,聘请专家开展知识讲座,确保工作者的知识能力得到提升。 5.3发挥基础理论的作用 岩土项目勘察设计工作牵扯的知识点非常多,比如力学以及地质学内容,它们都被划分为基础理论范畴。在具体的开展工作的时候,一定要发挥出基础理论的存在意义,合理利用先进设备,认真遵守工作流程,以此来获取最为精准的信息,为项目设计工作的开展打下坚实的基础。 5.4利用先进技术提升勘察工作的精准度 科技的发展使得我们的生活有了非常明显的改变,对于项目勘察工作来讲,也应该积极利用各种先进技术提升效率,把先进技术融入到设计工作之中,以此来节省资源,提高工作质量。 5.5工作中要注意的要点 第一,认真分析安全性。由于土体会有存在一定的变形,加之预应力的改变等原因的存在,使得土层防护能力变差,进而使得岩土项目的安全性大打折扣。对此,在开展设计工作的时候一定要高度关注安全防护内容。第二,把多种方法融合到一起,提升总体效益。项目勘察设计工作开展的是否准确会直接的影响到项目的总体利益,所以在设计的时候一定要确保施工方法的实效和经济性。第三,认真评估项目对环境造成的干扰。项目开展的前期阶段会对附近的生态造成一定影响,比如地表下沉,项目爆破的时候形成的地下水位变化以及震动等都会造成一定的影响,因此在具体开展的时候一定要多方调查,比如水文以及地质情况等,目的在于将项目施工工作对环境造成的不利影响降到最小。第四,认真辨别防护方法。在使用防护方法的时候,一定要认真辨别。个别时候,虽然使用了防护方法但是却没有收到预期的目的,比如增加了锚杆密度但是没有增加长度,或是长度改变了但是成孔直径变低了等等的很多现象都会影响到防护效果的提升。 6岩土工程勘察设计发展前景展望 6.1工程勘察技术的发展 我国岩土工程勘察设计的研究工作与项目实施在未来均会遇到较为严峻的挑战。首先是在城市化发展进程中地基深度开挖的保护问题,包括城市建筑基础设施的优化设计与改造问题;其次是沿海地带由于围海造田而引起的特殊土质问题以及特殊土质勘察技术问题,比如湿陷的软质土层所带来的施工问题和建筑实体的安全性问题;然后是大型的交通运输建筑设备建设的技术问题,随着我国社会经济持续发展,各种高技术难度的岩土工程勘察项目会逐渐增多,比如跨海大桥、海底隧道、地铁轨道等;另外,还有岩土勘察过程中的资源浪费与资源科学利用的问题,比如空旷地的填埋、污染地区环境的治理和废料的处理以及回收利用等。 6.2水文地质工程勘察 岩土工程与地下水系统息息相关,地下水的存在和地下水位的变动均会对建筑工程产生重要影响。建筑工程中使用的建筑地基以及水工构筑物在进行防渗施工处理时,都与地下水密切相关。当下我国岩土工程勘察设计技术主要包括运用计算机技术对岩土工程勘察工作得出的资料数据进行数值分析,并科学考察复杂补给条件、渗流等因素,实现对地下水控制状态的分析与资源评价。与此同时,在研究非饱和渗流理论的前提下,构建方程并确定相关参数。逐渐建立起地下水动态变化规律测试及运动特性参数采集的自动化处理系统。 6.3现代化勘察技术在岩土勘察工程中的广泛应用 现代化勘察技术能够在岩土勘察工程中得到广泛应用主要得益于地理科学信息技术的全面发展,其中最重要的技术为地理信息系统(GIS)。地理信息系统软件、数据库技术以及网络技术的运用可以明显提升信息的收集以及分析的速率,而且可以确保品质良好。在具体的使用的时候,工作者一定要深入分析技术特点,逐步提高技术操作能力。 7结束语 对于项目建设工作来讲,勘察设计有着非常重要的存在意义,会直接的作用于项目的进展速度以及品质,最主要的还会影响到相关人员的安全。不过通过分析可知,当前时期我们国家的岩土项目勘察工作在开展的时候存在很多的问题,严重影响到质量的提升,所以,作为相关企业和工作者,必须积极学习有关规范,切实改变工作方法,积极收集有价值的材料,在工作中一旦发现问题要第一时间处理。我们坚信在广大工作者的共同努力之下,我们国家的岩土项目勘察设计工作一定会迎来更加美好的明天。 作者:王勇智 单位:四川省地质工程勘察院 工程勘察论文:岩土工程勘察土工试验中的问题 摘要:随着近几年我国综合经济的迅速发展,我国的建筑行业也随着形势迅猛发展起来。并且近些年来我国一直在缩小城乡差距,有很多建筑工程在这一期间不断进行建设,使建筑行业得到迅猛的发展。随着经济水平的不断提高,对建筑施工行业的技术要求越来越高,而对于质量则有着更高的期许。岩土工程勘察土工试验是一个建筑物打基础的时候的基础性工作项目,岩土工程勘察土工试验是对土壤进行各种分析,比如力学指标分析还有物理分析。对基础土壤进行分析可以方便设计以及施工人员对建筑物施工,并且保证施工人员的安全,对整个项目有着至关重要的影响。 关键词:岩土工程勘察;问题及解决方案;方案的选择;对策建议 在整个施工过程中基础是十分重要的,它承载了整个建筑的重量,是一个建筑工程设计和施工的基础。俗话说的好,根基是一棵树最重要的部分,相同的基础也是一个建筑最重要的部分,如果根基没有做扎实那么上部建筑建得再好也是徒劳一场。岩土勘察的目的就是查明建筑范围内的地质条件的好坏,做一个比较客观的地址分析,同时进行一个专业的评估作出指导意见,从而为了施工提供了可靠意见。 1依据充分、目的明确才能满足设计要求 充分理解设计的意思,这样才可以合理地选取勘察的方法,科学地进行分析合理布置每个时间段的工作内容和工作量。只有将设计人员的意图理解清楚才可以顺利高效的解决岩土方面施工的问题。施工规范中提到,在施工之前应该提前明确很多种问题,比如:将带有坐标以及建筑总平面地形图的图纸进行全套搜集,还有整个建筑物的建筑性质规模还有结构形式等等情况进行罗列整理,务必将整个建筑的情况进行全面了解这样才能搞清楚整个建筑的设计师对地质勘探的要求。但是在市场上还存在另一种情况就是在对建筑结构甚至设计要求都不明确的时候,地质勘察单位仅仅凭借业主方对本地块的期许以及陈述进行有目的性的地质勘探,结果就导致勘察出来的结果与实际情况严重不符,甚至连土建工程施工情况都不满足,如果继续施工那么后果不堪设想。举个例子,某机械厂房它里面有很多机床设备重量很大,如果底下是天然的地基土,那么根本不能承载设备的重量,所以在动工建设前通过分析准备采用桩基础。但是当初这个地质勘查单位为了接下这个工程,不仅仅使用低价中标的方法进行操作,而且完全按照业主的意思为了节省费用使用天然地基进行建设,所以造成地基桩的钻孔深度不够,没有办法完成设计的荷载重量的承载,最终导致返工再次进行地质勘探耽误不少工期,造成很大损失。本身是一件很简单的工程,进行勘探然后进行施工,但是最终却又返工,费时费力。所以,通过这个先例,我们应该有所收获。我们千万不能偷工减料,一定要在理解清楚设计要求的前提下进行勘察,这样才能在有目的性的情况下完成施工任务,满足土建工程的设计要求。 2勘察中土工试验中常见的问题及解决方案 2.1定期对设备检测或换新 我们技术人员经常使用的器械应该进行定期检查其精准度以及损耗程度,应该在发现问题后尽快进行维修或者换新,这样才不会影响下次使用效率保证每次测量出来的都是精确的数据,保证检测的效率。对于那些已经使用有些老化的器械或者没有老化但是精确率已经有偏差,已经无法进行再维修的就向上报备提出报废申请。对于这种情况,部门主管人员应该给予足够的重视及关注,时常过问一下器材维护情况等,不能让这种老旧的设备继续用在土工试验中来,应该及时增添新技术新设备,将老旧设备进行替换。 2.2对土工试验设备根据规范进行完善 随着近几年经济的快速发展,市场上物品琳琅满目挑选时应该十分谨慎。因为现在同等规格不同质量的器材十分普遍,所以政府部门应该加大对市场土工试验设备的质量把关。对于土工试验器材从在工厂生产到用户拿到手里使用中间的各个环节都进行把关,对每个环节都进行有效合理的管理,将这种对假冒伪劣产品的打击工作从源头做起,杜绝非标产品流入市场混淆消费者的选择。其次,对于各个单位的采购部门也要设定规章制度,禁止采购部门从非正规渠道进货,一定要求正规厂家的直营店进行购买采购,开具由相应部门下发的正规发票,从各个方面进行把控,以保证土工试验检测数据的准确性和合理性。 2.3加大对样品的检查 对于岩土工程的勘察作业中,对于样品的取样过程中,土质总是会多多少少的被人为地进行干扰,这样一来就对试验样品的数据造成很大的误差可能,因此,要求我们施工人员在施工过程中尽量保持原来的状态。正确的施工方法是这样的:使用符合国家标准规范的取土仪器进行取土,保证样品的质量。在钻孔取土的过程中要保证不能出现塌空以及样品缩小直径等现象,否则要重新进行试验直到合格为止。在进行施工之前要对仪器进行检查,是否有上次试验残留在取土仪器中,金属仪器中是否有铁锈等等,一定要十分谨慎,防止一切对实验结果有影响的东西对实验进行干扰,影响实验结果。并且在使用取土仪器的时候要检查取土仪器的规格型号是否符合规定,以免影响试验过程的数据。取出的样品土壤要进行标注,区分样本位置以及名称。对于样本一定要小心,不要对土壤进行摔打,以免影响实验结果。 2.4要正确认识试验的重要性 对于土壤进行土工试验的技术人员,一定要从内心认识到试验对整个建筑影响的重要性。一定要端正心态,不要为了迎合业主的期望对实验数据进行更改造假。其次要多于同行们进行技术经验的交流,互相学习互相监督,避免大事故的发生。再有就是一定要不断精进自己的技术水平,要定期参加对土工试验人员的技术培训类课程,以及各个高等院校组织的培训教育。认识到土工试验的重要性才能从根本上杜绝建筑基础施工不合理的可能。这样才能保证基础的安全,也就是整栋建筑物的安全。 3勘察测试手段和方法的选择 每个检测方法的使用范围都不同,各有各的长处和缺点,所以我们应该对实验结果进行合理分析得出相对来说比较合理,比较公正的结果,然后对勘探方法进行选择,以便得出最终结果。随着建筑行业的不断发展,很多企业都如雨后春笋一般成长起来。这样各个单位都有很大的竞争压力。所以在激烈的竞争中有一部分勘察单位不是将注意力放在精进自己的业务能力方面而是为了中标得到项目而偷工减料,大量布置静探孔,甚至有的全部布置成全静探孔。这种方法比较适合在沿海部位使用或者湖泊部位进行检测,但是在一些山前冲击平原或者颗粒较粗水位较低的地势进行运用就不太合理,检测出的结果有很大的偏差。所以根据地形地貌合理的选择勘察方法对得出正确的结论十分重要。所以在勘察施工过程中,针对当地的地基图纸进行选择合理的检测手法和试验方法对整个项目的施工十分重要,是确保实验结果准确性的基础。 4小项目取样和原位测试数量不能满足规范要求的问题 当岩土施工人员对一整个项目的地块进行检测的同时应该对整个施工范围的地块的图纸进行熟悉,将建筑物的位置以及坐标都在图纸中进行标注,方便后面施工需要。对整个项目检测试验的施工有以下两点注意事项:第一点在对规范熟悉的同时进行计算,在施工范围内的地方取多少个试验点比较合理。用总面积除以规范中单位取样点的合理范围,这样就得出单位取样点个数,这个数据比较有试验代表性,也可以适当加误差量,这样得出的结果比较公正合理。第二点对规范熟悉,合理分配取样施工的位置,不要对项目取样位置设置过于紧密,应该将试验点均匀分布在整个项目的各个位置,这样取出的样品数据进行加权平均,那么这种方法得出的结论基本可以代表整个项目的土壤数据数值。可以将每个地方的特殊情况都考虑在内,可以代表试验的合理性和普遍性,保证结果公平公正。 5结束语 在土工试验的过程中,结果的可靠程度还有准确程度不仅仅是和所提供的样品的质量有关系,还会受到试验本身基本特征等的因素干扰。所以,应该在试验过程中对容易发生问题的各个部位以及细节部分足够重视,并且在得出实验结果时对结果进行客观细致的分析。试验分析的同时应该将试验品的特征以及特性进行充分考虑,在综合各方面问题后得出一份数据结论。多次试验得出的结论比较客观,可以为施工过程提供比较可靠的资料依据。 作者:刘泽澍 单位:北京东方新星石化工程股份有限公司 工程勘察论文:水利水电工程勘察设计问题与对策 摘要:水利水电工程建设是我国经济建设过程中的重要内容,针对水利水电工程建设而言,必须要加强对水文地质条件的勘察,做好水利工程设计。本文对水利水电工程勘察设计存在的问题和对策进行分析与探讨,旨在提高水利水电工程施工水平。 关键词:水利水电;勘察设计;工程建设;测绘 自改革开放以来,水利水电工程建设在我国社会发展中占据的地位越来越重,在水利水电工程建设过程中必须要做好地质勘察,水文地质勘察是最重要的环节,很多水文地质问题容易被工程人员忽视,水文地质和水利水电工程之间的关系十分密切,而且相互之间会产生一定的作用和影响,尤其是对工程项目的耐久性、使用寿命等,都会产生直接影响。因此在水利水电工程建设过程中必须要加强勘察设计,对各种测绘技术进行应用,从而提高水文地质勘察水平,为水利水电工程建设提供准确、真实的数据信息。 1水利水电工程给勘察概述 水利水电工程勘察是对地质、地层、水文情况进行了解的重要过程,在地质勘察过程中,勘察人员必须要具备专业的知识技能,一方面是对地质学有一定的了解,另一方面要对测绘技术有研究。在水利水电工程勘察过程中,测绘过程应该要完成对水利水电工程勘察项目中的各种地质情况的勘测,并且将测绘得到的数据反映出来,为工程项目提供相应的施工方案和信息。水利水电工程勘察项目的技术要求较高,而且在勘察过程中具有一定的难度。当前我国经济建设水平不断提高,水利水电工程项目越来越多,工程项目质量受到外界地质因素的影响较大,尤其是在一些地质条件不太好的地区,水文地质对水利水电工程的影响很大。针对水利水电工程项目而言,在进行工程勘察时,应该要重视工程周围的水文情况,尤其是地下水的埋藏情况,在调查的过程中,应该要对调查的重点进行明确,比如要设置必要的调查指标体系,要弄清地下水的类型、补给、排泄条件、地下水位、水位的变化规律等,从而对工程选址地区的水文地质条件进行了解,为水利水电工程项目施工提供准确的支持。对于一些涉及到基坑的工程项目,还应该要做抽水和压水的试验,要调查土层的渗透性情况,对地下水可能出现的突涌、流沙等潜在的威胁要进行分析,然后制定相应的施工方案,提高水利水电工程项目施工质量。 2水利水电工程勘察设计存在的问题和对策 2.1水利水电工程勘察设计存在的问题 (1)未充分勘察就进行设计。水利水电工程勘察设计是工程施工的前提,在当前水利水电工程建设过程中存在的一个严重问题是对工程项目的勘察力度不顾,没有进行全面勘察就开始项目设计,导致水利水电工程项目设计与实际情况之间的差距较大,设计不合理。(2)勘察技术精确度不高。水利水电工程勘察设计对勘察技术有着较严格的要求,必须要按照水利水电工程勘察设计的标准和要求进行勘察、测绘,但是当前有的勘察人员的综合能力水平不高,技术相对落后,加上有的水利水电工程比较隐蔽,勘察难度较大,因此勘察结果精度不高,有的数据不真实,对水利水电工程施工带来影响。(3)水利水电工程总体设计有盲目性。在水利水电工程项目建设过程中,有的工程项目设计人员对工程的实际情况了解不够,在设计的时候凭借经验进行设计,或者完全依赖于水利水电工程勘察结果,没有对工程进行进一步分析,忽视了水利水电工程建设过程中最重要的“因地制宜”的因素,对水利水电工程整体质量造成影响。 2.2水利水电工程勘察设计策略 (1)提高水利水电工程勘察及设计能力。勘察是水利水电工程建设的重要基础性工作,是为水利水电工程提供信息、资源的基础,在勘察过程中,要不断强化勘察人员的技术能力,勘察人员要掌握水利水电工程勘察工作的技术标准,按照相应地要求和规范进行工程勘察,确保数据的准确性。在当前时代背景下,要加强对各种勘察仪器的充分利用,切忌墨守成规,借助各种新型仪器设备提高水利水电工程勘察质量和精度。(2)根据实际情况进行勘察设计。在水利水电工程施工过程中,很多质量问题都是来自于设计不合理,而设计不合理又与水利水电工程勘察有关,由于勘察不准确而导致设计中的参数出现偏差、地基处理不当等。对此,在勘察设计过程中,必须要深入到水利水电工程项目选址地区进行实地考察,尤其是要针对各种细节问题进行处理,在保障安全系数符合标准的前提下实事求是地根据实际情况进行设计,提高勘察数据的准确性,为水利水电工程建设提供充足的数据支持。(3)严格按照水利水电工程勘察设计标准进行设计。在水利水电工程勘察设计过程中要严格按照设计标准实行设计,首先要对水利水电工程周边的建筑物进行等级分类,相关建筑物应根据规定采用一定的防洪标准,确保建筑物达到规范内发生自然灾害时能保证其安全。同时,要对水利水电工程项目的质量标准进行设计,确保水利水电工程项目满足质量要求,减少安全隐患。(4)应该要加强对工程地质勘察活动的规范化管理,尤其是要加强对工程地质勘察技术的学习,要对勘察工作的目的、任务、评价等进行规定,工程勘察人员要了解工程勘察项目的具体内容,要将水文地质的勘察纳入到工程地质勘察过程中,提高地质勘察水平。 3结语 综上所述,水利水电工程勘察设计是工程建设的基础,随着水利行业的不断发展,水利水电工程项目越来越多,在项目勘察设计过程中,要把握严格的勘察设计标准,对水利水电工程勘察设计过程中的问题进行解决,提高勘察结果的准确性。 作者:侯国栋 单位:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 工程勘察论文:岩土工程勘察存在问题 【摘要】岩土工程勘察因关系着工程的安全和经济利益等方面,故而对确保建筑施工安全有序、稳定进行起到关键性作用,但又因为其对建筑工地进行勘察所规定的时间较短较紧张,所以任务负担很重。论文就此展开讨论,希望能为相关领域提供帮助和参考。 【关键词】岩土工程;实地勘察;建筑结构 1引言 岩土工程勘测关系着施工的安全性,是对建筑结构设计和确定的关键依据。随着我国人民生活水平的提高,城乡建设和高层建筑工程呈现可持续发展的趋势,但为了保障建筑工程的安全性就需要更加注重岩土工程勘察,这将对推动我国建筑事业的改革和发展产生重大影响。但就目前来说,我国岩土工程勘察发展较为缓慢,仍存在些问题急待解决。 2岩土工程勘察的关键意义及存在的问题 2.1岩土工程勘察的关键性 相对来说,就岩土工程勘察方面与一些发达国家相比较,我国已经取得了一些显著的成果,但尚存在很多不足之处需要解决,例如,我国在岩土工程勘察的领域不够宽泛,有待开拓新的地区。虽然我国在很多施工建设工程中要采用岩土工程勘察技术确保施工的安全性,但在整体上还有很大的进步空间,并且我国在岩土勘察工程中不能很好地利用高科技技术和设备,对此应该认识到自己的不足并积极解决。岩土工程勘察的发展关系着很多企业的发展,其为推动我国经济的发展起到不可估量的作用。在未来很长的时间内,我国的岩土工程勘察需要勘察人员正确面对勘察中存在的问题,并结合自身经验,以科学发展的眼光寻找解决方法和突破传统的岩土工程勘察模式,开辟新的路径去更好地完成岩土工程勘察工作。在建筑工程动工之前,需要根据岩土工程勘察所提供的相关数据信息对施工进行设计,这对保证建筑的安全和质量达标起到关键作用,否则将导致严重的问题产生。若施工的设计过于保守将对成本要求过高,降低效益;若过于不严谨会导致工程的安全性不够,不利于施工有效顺利进行,严重甚至威胁到人们的生命财产安全。由此可见,在岩土工程勘察中相关人员要时刻担负起社会责任感,时刻保持清醒的头脑,以科学的发展态度看待施工对象和范畴。然而,在实际的勘察工作中数据资料的丢失和不足往往会受到费用等外界条件的影响,而数据和参考资料的可信度越低会使施工进展变得艰难而缓慢。 2.2勘察工作准备前期出现的问题 在勘察工作准备前期因受到众多外界因素的干扰,如时间、地点和气候等不可控制的客观因素,因此进行工作时为满足工作需要需选择合理的方案,故而没有一成不变的死板方案,其要根据不同的场合进行适当灵活的变动。除此外,同样需要勘察人员对勘测地点进行周详的调查,这对勘察人员来说无疑是非常严峻的考验,其需要根据施工工程制定好工作的预案和工作的流程。勘察人员在勘察时要尽可能地做到细致严谨,在收集和记录数据资料时应该避免一味地追求速度而忽略了效率,使数据不能真实地反映勘察工程的实际状况,对施工工地造成安全性威胁[1]。另外,在进行采取样本的勘察工作时对选取的样本数量和质量都有很高的要求,但若样本数量不足或并不能真实反映勘察地点的实际情况时,将使勘察结果严重不符合实际。 2.3勘察技术不足 随着科技的发展,计算机等高科技产品进入了我们的生活当中,在商业活动和工程建设当中也起到关键性作用。国外一些发达国家早已将计算机应用到了岩土工程勘察工作中并取得了可观的成果,而我国在这方面来说相对较弱,存在很大提升空间。而这种现象产生的主要原因是因为我国在勘察工作中设计应用到的软件功能性单一,对数据处理的能力并不可靠,存在一定局限性,使得实际勘察所得数据不具有代表性,造成施工困难。对此,我国应当积极吸收国外先进的技术来提高计算机在相关领域的应用,顺应时代的发展潮流,促进各领域的经济发展。为提高勘察水平和数据可靠性需要引入高科技设备,合理使用科学技术解决实际勘察时人力所无法做到的工作,为工作提供方便快捷,实现岩土工程勘察的电子信息化,促进其经济效益的加速产生。 2.4勘察人员的素质不高 在我国,就岩土勘察人员应具备的素质来讲主要分为两种,其一,需要具备很强的野外实地勘察能力,确保勘察数据信息的准确力度;其二,勘察人员在室内需对施工数据进行合理实验和有效检验。而就目前国内形势来说我国对高素质的勘察人员供不应求,很多勘察单位为了保证勘察工作顺利进行将并不达标的勘察人员分配安排到勘察工作当中,对勘察工作造成不利影响,因此,我国应该加强对勘察人员综合素养的提升,保证岩土勘察工作的安全性、专业性。 3改进岩土工程勘察的相关举措和实施办法 3.1完善勘察前期工作 由于我国岩土的分类众多和勘察环境的差异,故而对不同的岩土需要采用不同的勘察方法。但在勘察的过程中为了提高勘察效率需要根据不同的实际情况对勘察方法进行合理选择,更不能为降低成本而选择不当的勘察方法对施工造成一定安全隐患。在岩土勘察前期需要做好相关调查以便在进行勘察时做出正确判断。 3.2提高勘察效率 为了提高勘察效率需要确保设计工作和勘察工作同时开展,方便岩土勘察工程收集到可靠的施工工程相关数据信息供设计单位设计出安全的方案时使用,而在实际的勘察中要充分利用好计算机处理数据的功能,可有效避免人工在进行数据分析时的粗心造成数据不当。就如何合理高效使用计算机提高设计的质量,对勘测单位要求很高,需要其不断学习和引进先进的数据处理技术。而岩土工程勘察与设计的有效相结合,不仅能促进整个行业的经济发展,在一定程度上还能够避免资源浪费和勘察人员方面消耗,还能降低人为的失误[2]。岩土工程勘察应该及时引进先进的技术,例如数字化和相关的地理探测技术。 3.3提高勘察人员的素养 勘察人员的素养高低直接影响着勘察工作的质量好坏,在一定程度上决定着勘察数据的准确度,对提高施工工程的效率有关键作用。对此,我国应该重视对勘察人员的综合素质培养,对勘察人员做好相关培训工作,培养其爱岗敬业的精神并愿意对勘察工作进行深入的学习研究。在勘察单位对人员进行聘用选拔时,应该划定合适的标准,为勘察人员选择合理的岩土勘察工作岗位,增强勘察团队的凝聚力和团结力,才能更好地使勘察工作准确顺利进行。 4结语 在本文中,对当前岩土工程勘察的发展趋势和发展中存在的问题进行讨论和研究,同时对出现的问题提出了一些客观的见解和有效的建议,可以看出要想大力发展岩土工程勘察工作,需要勘察人员的不懈努力和积极学习探索的精神,只有加强培养勘察人员的综合素质和其严谨的工作态度,同时提高勘察人员的工作效率,才能确保数据的精确性和可靠性,保证施工工程的质量和进程,保证我国建筑相关行业的稳定发展。 作者:陈军弟 张亮 单位:浙江省化工工程地质勘察院
水文地质工程地质勘测论文:菏泽市域水文地质工程地质特征浅析 摘要:本文在搜集、整理菏泽市水文地质工程地质资料的基础上,综合分析研究市域水文地质工程地质条件,分析和预测市域内的主要工程地质问题。为菏泽城市(镇)发展规划、城市建设提供依据。 关键词:菏泽市域 水文地质 工程地质构造运动地震效应 1 概况 菏泽市位于山东省西南部,北部和东部与本省济宁市为邻,西部及南部与河南省、安徽省、江苏省接壤。是鲁西南地区政治、经济、文化发展的中心。其地理坐标为东径114°48′―116°24′,北纬34°32′―35°52′,总面积12228km2,辖牡丹区、单县、曹县、成武县、定陶县、郓城县、鄄城县、巨野县及东明县和菏泽经济开发区,共1区8个县及1个经济开发区。 公路支干线四通八达,其中高速公路有:日东高速、济菏高速、菏关高速已建成通车,另外德商高速、菏徐高速及日东高速西延长线正在建设;国道105、106、220和327线从境内通过,地方公路已基本实现了村村通油路。京九铁路与新石铁路(新亚欧大陆桥)在菏泽交汇,陆上交通甚为方便。但航运和水运尚属空白。 改革开放三十年,菏泽在多方面取得了长足的发展,粮油产量不断提高,巨野煤田、东明油气田的开发以及石油化工、医药、纺织等工业的发展,使菏泽产生了巨大的变化。但总体来看,菏泽市的经济发展水平在山东还处于落后地位。表现在经济总量小,结构不合理。城镇建设水平不高。 为进一步缩短山东省东、西部的差距,改变菏泽城镇建设的落后局面,促使市域工农业发展再上新台阶,为菏泽城镇规划建设提供科学依据,查明与城镇发展相关的水文地质工程地质条件尤为重要。 2 自然地理及水文地质工程地质概况 2.1 地形、地貌 市域基岩仅于巨野县东南独山出露,呈海拔60m弧形状丘陵,其余均为黄河冲、洪积平原。因黄河历次的改道变迁,纵横位移于境内,构成了本区的微地貌形态,形成区内向东缓降的簸箕状地貌特征,呈现微倾斜的高岗、洼地相间的微地貌景观。 有历史记载的两千四百多年间,黄河改道泛滥达千余次,大的改道有六次之多,其中有两次夺淮入黄海。由于黄河携带大量泥沙淤积,使河床不断抬高且高于两岸,成为地上“悬河”,近年由于上游小浪底工程的建成使用,每年的调水调沙使河床的淤积有所好转。黄河的夺淮改道而遗存有废黄河故道,菏泽市域处于二河间的三角地带内,于此分叉,倾向东南。本区地形西部最高,高达67m,向东北、东南逐渐降低,标高为40m和36m。 2.2 水文、气象 菏泽市属暖温带、半湿润季风气候区,冬冷夏热,四季分明,多年平均气温13.7℃,极端最低气温-16.8℃,极端最高气温43.7℃,多年平均降雨量676.42mm,且大部分集中在6―8月份。年最大降雨量为1054mm,冻结期最大冻土深度35cm。 菏泽市域西北边界黄河为常年有水的客水河道,域内全长232km,入境流量0―17900 m3/s,年平均482―2760 m3/s,年迳流量152.3―872.9亿m3,多年平均迳流量421.7亿m3,黄河水资源在域内具有农田灌溉、补充地下水源、淤改土地及工业生产和城市生活供水等作用。滩区379km2为黄河流域。其余的属源于本区的季节性水流,较大的河流有鄄郓河、郓巨河、洙赵新河、赵王河、东鱼河、洙水河、万福河等向东注入南四湖,为淮河水系。基本情况见下表。 表2―1菏泽市域河流基本情况表 2.3 水文地质工程地质研究程度 新中国成立以来,为了不同的目的而进行的地质、水文地质及工程地质工作主要有:全省1:20万水文地质调查;1:10万菏泽地区农田供水水文地质勘察;1:50万黄淮海平原鲁西南区段工程地质钻探;1:50万山东省工程地质远景区划;单县煤田勘察;巨野煤田勘察;东明油气田勘察等。 改革开放以后,市域水文地质工程地质工作步入新阶段,深层供水井、地热井钻凿,浅层农田灌溉井钻凿;工矿企业厂址勘察、工民建岩土勘察和公路、铁路路基及桥基工程地质勘察工作,以及均匀分布于市域的GSM基站工程地质勘察等,为本区提供了大量的基础资料。二十世纪90年代中后期随着房地产业的迅速兴起,城市建设开始突飞猛进的发展,无数新的建筑相继崛起,更为本区提供了详实的工程地质资料。 3 市域工程地质条件 3.1 市域地质构造 市域在大地构造单元上属于中朝准地台(Ⅰ)鲁西断隆(Ⅱ)和华北断坳(Ⅱ)。大部分在聊考断裂以东的鲁西断隆内。基底以紧密倒转褶皱的太古界泰山群变质岩构成,褶皱轴向北西、北北西,倾向南西,个别反倾,倾角50―80°。其盖层除巨野县东南独山出露地表外,均隐伏于第四系之下。断裂构造极为发育,断裂走向有近东西向和近南北向二组。属具长期多期次活动的高角度正断层(裂),对沉积环境起着制约作用。断裂多呈行排列展布,落差和水平断距较大,构成市域近似网格状的构造格架。由于升降运动不平衡,继而产生凸起和凹陷,并伴随断裂活动有岩浆侵入。主要有菏泽、嘉祥和丰沛三个凸起;东濮、郓城、成武和金乡四个凹陷。 依山东省新构造图划分,近南北向的断裂由西向东排列为聊考断裂、小宋―解元集断裂、曹县断裂、巨野断裂,单县断裂;东西向的断裂由北向南分别为汶泗断裂、郓城断裂、菏泽断裂、东明―成武断裂和金乡断裂。(见图3―1) 3.1.1 东西向断裂: ① 汶泗断裂:西起郓城西北李集经汶上县、泗水县至平邑仲村,走向90―100°,倾向南,倾角70―75°,为正断层,长度约160 km, 图3―1菏 泽 市 新 构 造 图 活动时间古生代至燕山期。 ② 郓城断裂,西起鄄城马庄,经郓城东至泗水泉林,走向近东西,倾向北,倾角大于70°,为正断层,控制长度约200km,主要活动时间为古生代至燕山期,晚更新世仍有活动。 ③ 菏泽断裂:西起东明陆圈集(交于聊考断裂),经菏泽东至金乡章缝集,走向近东西,倾向南,倾角70―80°,为正断层,其长度达120km,主要活动时代为古生代至燕山期,第四纪活动断层。在经聊考断裂东10―20km的范围内,菏泽断裂两侧1937年以来,曾发生四次5.5级―7.0级地震。 ④ 东明―成武断裂:从东明县东经牡丹区解元集、定陶到成武。长约100km,走向南东东,倾向北东,为全新世活动的走滑断层。 ⑤ 金乡断裂:西起曹县庄寨,经定陶、成武、金乡东至界河,总体走向83°,倾向北,倾角70°左右,为正断层,控制长度为180km,主要活动时间为古生代至燕山期。 3.1.2 南北向断裂: ⑥ 聊考断裂带:由河南省兰考经本市东明县马头、鄄城县董口、河南范县、山东聊城、博平镇到琉璃寺镇,全长约310km,是一系列北东向的正断层构成的地堑式断裂带。南段主要有长垣断裂、黄河断裂、聊考断裂构成了东濮凹陷。该断裂在三迭系已经存在,侏罗纪―古近纪活动强烈,新近纪―第四纪亦有继承性活动。 ⑦ 小宋―解元集断裂:从河南省兰考县小宋乡向东北经牡丹区大黄集、解元集到鄄城县小留集,全长约100km,是一条隐伏的北东向的发震走滑断裂,倾向北西,为全新世活动断层,该断裂垂直断距自上而下由小变大,断裂最新一期垂直差异活动可达全新统中上部。 ⑧ 曹县断裂:北起阳谷,经郓城、成武西、曹县,南入河南省,走向350°左右,倾向东,断裂长约190km,为一正断层,为第四纪活动断裂。 ⑨ 巨野断裂:北起聊城南,经巨野县南入河南省,走向355°左右,倾向西,为正断层,断裂长约210km,第四纪活动断裂。 ⑩ 单县断裂:从单县高韦庄向东北经单县、金乡到嘉祥的纸坊,走向北东,倾向南东,为第四纪不活动断裂。 3. 2 新构造运动 鲁西地区的新构造运动表现为以继承性的断裂活动和区域性的断块差异活动为主。鲁西地块主要呈现继承性的沉降。燕山运动开始形成华北拗陷(断陷),区内有北北东向的聊考深大断裂带,受深部活动制约,主要受中生代活动的影响,使山东平原(华北平原的一隅)下沉与鲁西断块分离,喜山运动使下沉区进一步演变,与华北平原连为一体。 中生代以来,主要发育近东西向与近南北向的两组断裂,形成网状构造格架,属新构造运动的产物。区域性峄山断裂使鲁西平原与鲁中山地分离,峄山断裂以西沉积新生代地层、厚度达数百米至1000米,最厚处可达2000―3000m,汶泗断裂与郓城断裂之间沉积厚度1200―3000m,表现为古近纪时期新构造活动较强烈,聊考断裂西盘下落。 新近纪以来,沉积物由东向西增厚,800―1000m等厚线在成武―曹县地堑盆地内弯曲,第四系沉积物覆盖厚度300―400m,从巨野古塔下两层埋没,巨野县古墓碑、鱼台县旧县城址被埋3―4m,菏泽城区埋深6―8m发现古墓、陶片、青砖,以及河床抬升,湖泊面积缩小,乃至消失等佐证,均说明该区新构造运动在继续之中。 3.3 地震 市域地震集中于聊考断裂和次级断裂交汇的应力集中部位。据已有地震的震中分析,该区地震集中于聊考断裂的下盘(上升盘),震源深度多在30―37km,属地壳与上地幔的结合部位。 二十世纪以来本区地震频度高,强度亦大,自1937年―2011年的74年间共发生MS≥5.5级地震四次,其中1937年8月1日发生在菏泽西南方向的7.0级地震和西北方向的6.8级地震伴有断裂活动,菏泽城西出现近南北向的地裂缝,冒出黑水(实为水和石油);1948年5月29日,菏泽西发生5.5级地震;在曹县东―成武的沉降带内,1977年曾发生4.8级地震,地震活动与曹县断裂关系密切。1983年11月7日菏泽西又发生5.9及地震;2001年7月6日发生3级以上的有感地震。地震活动与挽近期活动性断裂关系密切。 3.4 地层分布及浅部地层工程特性 市域基岩仅于巨野县东南独山出露,呈海拔60m弧形状分布,为奥陶系地层,深灰黑色,致密厚层灰岩,倾向北西,倾角7°,出露厚度30余米。隐伏于第四系之下的有奥陶系灰岩和石炭、二迭系煤系地层及古近系、新近系地层等。 3.4.1 第四系(Q) ① 全新统(Q4) 主要为冲、洪积相,间夹湖沼相沉积,由黄河与汶泗河形成。层底深度36―66m,菏泽城区以东27―43m。浅黄色、灰黄色、棕色至灰黑色。以粘土、粉质粘土、粉土和粉砂为主,含钙质结核。粉砂及粉细砂一般有1―2层,厚2―25m,顶板埋深0―10m,分布较稳定。间夹有1―2层淤泥或淤泥质土层,上部分布较稳定,厚3―14m,埋深2―20m,下部厚1―9m,埋深27―46m。 ② 上更新统(Q3) 市域西部主要为冲积、湖沼相夹洪积相沉积,岩性以黄、棕黄及黄褐色粉土为主,夹中细砂,次为粉质粘土及粉细砂,富含钙质结核及少量铁锰质结核,底板埋深120―156m,顶板埋深36―66m;市域东部以绿、黄褐色、锈黄色粉质粘土及混粒砂为主,夹有中细砂及粉土,富含钙质结核。局部有较大的钙质团块和少量铁锰质结核,底板埋深101―124m,顶板埋深27―43m。 ③ 中更新统(Q2) 冲洪积、湖相沉积。市域西部以棕、棕褐色为主,绿色次之的粉质粘土夹细、中细砂层组成,富含钙质结核和粒径为0.4―0.8cm的豆状铁锰质结核,底板埋深189―250m,顶板埋深120―156m;东部岩性由棕黄、灰绿色为主的粉质粘土、粘土夹八层混粒砂层组成,含较多的钙质结核和团块,局部地段钙质富集成半固结状的粘土岩,含豆状铁锰质结核,底板埋深172―246m,顶板埋深101―124m。 ④ 下更新统(Q1) 冲积、洪积、及湖相沉积。市域西部以杂色及棕色粘土、粉质粘土为主,夹有粉细砂、细砂层,具灰绿网纹,砂层中长石风化严重,底板埋深392―427m,顶板埋深189―250m;东部为灰绿色混粒砂、粘土及粉质粘土,含较多的钙质结核及团块,并有少量锰质结核,底板埋深386―419m,顶板埋深172―246m。 3.4.2 浅部地层分布及其物理力学性质 除巨野县东南独山出露小范围奥陶灰岩外,市域浅部地层为第四系冲、洪积的粘性土、粉土、粉细砂,间夹湖相淤泥质土,根据市域近年岩土工程勘察资料,按埋藏深度大致可分上、下两组。 3.4.2.1上组:该组分布广泛,底板埋深一般为9.00―11.60m,揭露地层为粉土、粘土、粉质粘土和粉砂等,为多层建筑或构筑物持力层,现分述如下: ① 粉土,灰黄色,黄褐色和灰色,稍湿―很湿,稍密―密实,多为两层,单层厚度2.70m―7.20m,局部夹有粘土或粉质粘土薄层。土的主要物理力学性质指标有:含水量(w)13.2-44.5%,重力密度(r)16.2-20.1kn/m3,孔隙比(e)0.641-1.086,粘聚力(cu)6.0-10.9kpa,内摩擦角度(φu)10.2-24.0度,压缩系数(a1-2)0.40-0.61 mpa -1。其工程特性随含水量的不同变化明显,具高“水敏性”,存在液化问题。 ② 粘土:红棕色、棕色、褐色及灰黄色,硬塑―流塑状态,为一、二层,单层厚度0.70m―3.40m,主要物理力学性质指标有,含水量(w)28.4-57.4%,重力密度(r)17.1-19.5kn/m3,孔隙比(e)0.808-1.288,液限(WL)27.6-64.0%,塑限(WP)17.8-33.2%,塑性指数(IP)18.0-30.8,液性指数(IL)0.21-1.11,粘聚力(cu)5.0-24.0kpa,内摩擦角(φu)3.0-9.6度,压缩系数(a1-2)0.15-0.63 mpa -1。 ③ 粉质粘土:棕色、棕灰色、灰黑色,局部夹粉土或粘土薄层,硬塑―流塑,为一层或二层,单层厚0.80m―6.70m,主要物理力学性质指标有,含水量(w)14.8-39.9%,重力密度(r)17.9-20.9kn/m3,孔隙比(e )0.641-1.086,液限(wL)24-52.5%,塑限(wp)13.8-37.2%,塑性指数(Ip)10.2-15,液性指数-0.30-1.13,粘聚力(cu)16.0-24.0kpa,内摩擦角(φu)9.3-9.8度,压缩系数(a1-2)0.11-0.70mpa-1。 ④ 粉砂:灰黄色,稍湿―饱和,成份以长石类为主,含少量云母,分选性、磨圆度良好,0.005-0.075mm含量32.3-36.6%,0.075-0.25mm含量63.3-67.6%,松散―中密状态,厚度4.60-6.00m,标准贯入试验(N63.5)6-17.0击,含水量(w)19.7-28.5%,重力密度(r)19.1-20.3kn/m3,孔隙比(e)0.580-0.734,粘聚力(cu)2.0-3.90kpa,内摩擦角(φu)10.0-22.0度,压缩系数(a1-2)0.07-0.10mpa-1,压缩模量(Es)17.26-22.88mpa。 3.4.2.2下组:区域均有分布,与上覆(上组)地层直接接触,揭露地层主要有粉土、粉质粘土、粘土及粉砂。多选作高层建筑及构筑物等的桩端持力层。分述如下: ① 粉土:灰黄色、黄褐色、褐黄色,湿―很湿,中密―密实,可分一层或两层,单层厚度1.55m―6.05m,部分夹有粉质粘土或粘土薄层。部分含钙质结核,土的主要物理力学性质指标有,含水量(w)22.6-36.4%,重力密度(r)19.2-20.6kn/m3,孔隙比(e)0.583-0.869,液限(wL)21.7-28.2%,塑限(wp)14.7-19.2%,塑性指数(IP)6.5-9.9,液性指数(IL)0.36-1.28,压缩系数(a1-2)0.09-0.27 mpa-1。 ② 粉质粘土:部分夹粉土或粉土薄层。褐黄色、棕黄色、灰黄色及灰褐色,软塑―流塑,揭露深度内为一层或两层,单层厚度0.90 m―5.50m,其主要物理力学性质指标有,含水量(w)19.1-38.1%,重力密度(r)18.2-20.3kn/m3,孔隙比(e)0.534-0.966,液限(wL)24.0-52.5%,塑限(wP)13.8-37.2%,塑性指数(IP)10.1-16.4,液性指数(IL)-0.27-1.29,快剪粘聚力(c)14-52kpa,内摩擦角(φ)5-19.6度,压缩系数(a1-2)0.08-0.39mpa-1,压缩模量(ES)4.95-15.09 mpa。 ③ 粘土:棕色、棕黄色、棕灰色和灰色,硬塑―流塑,部分含钙质结核。厚度1.70m-2.90m,主要物理力学性质指标有,含水量(w)26.3-45.0%,重力密度(r)17.4-18.6kn/m3,孔隙比(e)0.964-1.225,液限(wL)30.8-65.1%,塑限(wP)35.0-39.8,塑性指数(IP)20.3-29.8,液性指数(IL)0.01-1.52,快剪粘聚力(c)49-54mpa,内摩擦角(φ)4-13度,压缩系数(a1-2)0.29-0.50 mpa-1。 ④ 粉细砂:灰黄色、棕黄色,很湿,成分以石英、长石为主,分选性,磨圆度良好,粉细砂层中夹有粉土或粉质粘土薄层。中密―密实,单层厚度3.90m―11.30 m,标准贯入试验(N63.5)12-39击。 3.4.3 特殊岩土 3.4.3.1软土: 菏泽的特殊岩土主要表现为软土,包括淤泥和淤泥质土。市域埋深变化较大。一般埋深5―10m,左营至陈坡一带埋深大于10m,东明、菏泽至巨野以西部分埋深小于5m,单县以南及曹县以北局部埋深2―5m,呈软塑―流塑状态,单层厚0.30m―3.60m。主要物理力学性质指标有,含水量(w)30.1-54.5%,重力密度(r)16.7-17.4kn/m3,孔隙比(e)1.036-1.526,液限(wL)27.9-54.0%,塑限(wp)19.3-30.9%,塑性指数(Ip)19.2-25.6,液性指数(IL)0.83-1.36,粘聚力(cu)5.50-9.50kpa,内摩擦角(φu)3.0-6.0度,压缩系数(a1-2)0.38-1.14mpa-1,压缩模量(Es)2.10-2.96mpa。工程性质较差或很差。 3.4.3.2 填土: 根据物质组成和充填方式,可分为素填土、杂填土和冲填土等。 随着城市化的发展,菏泽城市建设加快,道路拓宽,旧城改造,许多坑塘、洼地被填,填土几乎遍布城区,厚度0.50-3.0m;沿黄地区用水力带动泥沙等冲填的,厚度达6-8m左右,黄河大堤外侧用冲填土淤积达10.5m。这种土大多不能直接利用,需换填或处理。 4 市域水文地质条件 工程地质与水文地质密不可分相互依托,且相互作用。水文地质条件中,地下水为其主导作用。在评价地下水对工程的影响时,则依据工程的特点、环境条件和气候条件等分析地下水位、水质及动态变化等对岩土体及建筑物的力学作用和物理、化学作用。 4.1 全新统潜水―微承压含水岩组 全新统含水岩组,依据流水地貌的特征可分为:古河道主流带―淡水丰富地段,主流带与边缘的过渡带―淡水较丰富地段和边缘及河间地带―淡水贫泛地段。 ① 中部古河道带―淡水丰富地段:自东明县码头起,经牡丹区向东北至郓城县黄堆集一带,宽约10km,岩性以粉细砂、粉砂为主,往东颗粒渐细,砂层累计厚度大于15m,东部稍薄,涌水量一般在40m3/h以上,部分大于60m3/h,以HCO3型水为主,局部有Cl化物型水分布。 ② 主流带与边缘的过渡带―淡水较丰富地段 分布于主流带古河道两侧的过渡带中,以粉砂及粉土为主,颗粒细,厚度小,涌水量20―40m3/h或更小,以HCO3型水为主,局部出现Cl型或SO4型水。 ③ 边缘及河间地带―淡水贫乏地段 在巨野、成武及单县的北部为黄河冲积与汶泗河冲积扇前缘的迭加部位,所含粉细砂层较薄,累计厚度一般小于5m,富水性甚差,但部分地区沉积含钙质结核的裂隙粘性土,构成该地区特殊的含水部位,涌水量随裂隙发育及地表水补给的程度变化较大。水质以HCO3型水为主,局部为SO4型水。 4.2 浅层地下水运动特征 浅层地下水的运动条件通常受地层岩性、地形、气象及水文因素所制约,而各因素所起作用程度视地下水类型的不同亦有差异。 浅层地下水的补给来源主要为大气降水,黄河及黄河古道的侧向补给,而引黄灌溉和汛期河道的充盈也是浅层地下水的补给来源之一。域内浅层潜水水力坡度一般为0.2―0.3‰,东部及东北部仅为0.1―0.15‰,地下水运动滞缓,迳流条件较差。随着工业的发展和城镇人口的增加,人工开采地下水及工程施工降水是潜水主要排泄方式之一,另外有地下迳流排出区外,垂直蒸发排泄等排泄方式。 4.3 浅层地下水的埋藏条件 市域地下水主要接受大气降水补给,地下水位埋藏较浅,小于2m,局部2―4m,或4―6m,地震中地震烈度为7度或大于7度时,易产生饱和砂(粉)土液化问题。随着城市建设的飞速发展,深基坑等地下工程的建设,浅层地下水的存在对施工安全也起着至关重要的作用。浅层地下水的水质较好,一般具微腐蚀性,局部水质对混凝土结构或对混凝土结构中的钢筋有弱或中等腐蚀性。 5主要工程地质与环境工程地质问题 区域工程地质中,影响市域的主要问题概括起来有:地震问题;资源开采引起的环境工程地质问题;地面沉降;环境保护工程地质问题等。 5.1地震效应 市域地震活动频度比较高,强度亦较大,由地震引起的砂土液化、地裂缝、震陷、地基不均匀沉陷等工程地质现象,将导致工程建筑物的损坏甚至倒塌,破坏性较强。 ① 不稳定地震危险区:聊城―兰考深大断裂带,本区地段。 ② 震中较密集区:牡丹区―东明一带,地震震级为5―7级,地震烈度7―9度,设计基本地震加速度0.15g,考虑应力集中及震级的瞬时性,牡丹区、东明、鄄城应引起重视,在该区应加强地震监测工作,并必须采取相应防震减灾措施。 大量的历史地震记载表明,地震造成的地面破坏是带有明显的量化性。例如许多强震区在历次地震中都在同一个地区,同一场地甚至同一个部位重复发生震灾,发生液化、喷水、冒砂的现象。建筑物在多次强震中在同一地区重复出现破坏。震害效应的重复性说明,它是在一定的地区地质地形条件下,在一定的场地与地基的土质岩性、微地貌等的综合影响下,产生的必然反应。 市域抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,其中东明、牡丹区、鄄城为0.15g,为中软场地土,场地类别为Ⅲ类,特征周期为0.45s或0.55s。局部如郓城等地零星分布Ⅳ类场地,特征周期0.65s或0.75s。由于上覆非液化层过薄,且场地分布有饱和的粉土或粉砂,具有地震液化的可能性。 市域地下水位埋藏浅,部分埋深只有1―2m,丰水期甚至更浅,粉土和粉砂的粘粒含量偏低(3-6%),且标准贯入试验的锤击数多为3―15击,部分场地土呈现轻微―中等液化。按照建筑抗震设计规范的要求,不宜将未经处理的液化土层作为天然地基持力层。本区当液化指数小于4时,原则上浅基础多采取基础和结构处理的措施。 5.2 资源开采引起的环境工程地质问题 资源开采在区内主要表现在石油开采、煤田开采和地下水资源开采等方面。 5.2.1 石油、煤田开采 当石油、煤田开采后,未进行回填的采空区,其围岩逐渐破坏,在上层岩体荷重的作用下,采空区将产生自然坍塌,导致地表下陷、积水、地面建筑物产生裂缝、倾斜、路基变形、地貌改观,引起当地生态环境的改变。需重视对石油、煤田区的调查、研究,并积极采取防治措施。如煤田开采放顶引起的地面不均匀沉陷,矿山开采和排水疏干引发的地面坍陷等;所以应加强对压覆地质的研究,对主要交通干道和住宅区的保护,研究压覆区合理保护的范围及措施。 5.2.2 地下水的开采及地面沉降 随着地方工业的发展,水资源的开采量不断增加,加之地表水体污染的日趋严重,地下水成为人们生产和生活用水主要来源,由于开采量过大,形成区域性下降漏斗;另外,随着城市建设的迅猛发展,地下设施的建设也愈来愈广泛,施工降水也已成为浅层地下水位下降的又一重要因素,为便于施工继而将上部含水层疏干,土体在上覆荷重的影响下,孔隙体积不断变小,将引起缓慢的地面下沉,由每年1―2mm,增加至10mm或更多,沉降范围不断扩大,对环境产生不利影响。 5.3 环境保护工程地质问题 环境保护工程地质的重点为城市环境工程地质问题,随着近代工业的快速发展,环境保护未能同步跟进,工业“三废”不达标排放,引起地表水体和地下水的污染问题较为严重,这是当前工业发展中的主要的环境工程地质问题。应在统筹规划下合理布局、积极防治工业“三废”和生活污水的排放治理。制订合理开采地下水资源的措施,避开短期行为,搞好环境保护,造福人民。 5.4 水、土侵蚀性工程地质问题 5.4.1 硫酸盐、氯化物和侵蚀性CO2水 市域侵蚀性水一般为硫酸盐含量500―1000mg/l,氯化物含量较高,呈零星分布,多出现在东明、曹县、巨野和牡丹区等地,常对混凝土产生弱腐蚀性,干湿交替作用时对混凝土中的钢筋产生弱腐蚀性。 5.4.2 盐渍土的工程地质问题 表层土壤产生盐渍化,地下水矿化度高,土壤的含盐量高,土的力学性质随着盐分程度而变高,盐类遇水溶解,力学强度降低,地基土产生溶蚀作用,土的夯实密度降低,建筑基础的稳定性降低,重盐渍土对混凝土和金属管道具有一定的腐蚀性。市域经引黄灌淤,绝大部分盐渍土都已改良。 6结语 本文在搜集资料,结合本院岩土工程勘察大量资料的基础上,通过对市域地层、地质构造、工程地质岩组分布,浅层孔隙含水岩组地下水补给、径流、排泄等水文地质条件的分析、研究,初步查明了菏泽市域水文地质工程地质特征,提出了主要的工程地质、环境工程地质问题。阐述了区内的新构造运动特点,地震效应及水、土的腐蚀性等问题。为菏泽城镇建设发展规划提供了较为详细的资料。 由于本人水平有限,对资料的分析研究还不够全面,有关问题阐述不够具体,在今后的工作中将加强该项工作的研究。 水文地质工程地质勘测论文:水文地质工程地质工作中基础地质调查的重要性分析 【摘 要】经济的迅速发展和产业的不断扩大为工程建设的发展赢得了良好的发展机会和广阔的发展市场,随着人们生活水平和生活质量的提高对项目工程的质量有了更高的要求;水文地质工程作为整个建筑工程的重要组成部分在一定程度上直接影响了整个工程的质量,为了保证水文地质调查分析的正确性和全面性,加强地质工作中基础地质的调查也显得格外重要。本文简单的介绍了水文地质工作中基础地质调查的内容,分析基础调查的重要性,并且提出加强接触地质调查的措施,以供参考。 【关键词】水文地质工程;地质工作;基础地质调查;重要性分析 随着我国工程建设的逐渐兴起,水文地质的勘查逐渐成为社会关注的焦点,基础地质调查作为水文地质工作中的关键部分在一定程度上直接影响了整个水文地质工程的效果和工程建设的质量;为了保证水文工程的质量和经济效益,就需要加强基础地质的勘查,降低水文地质问题而带来更多的安全隐患和经济危害。近年来我国的水文地质工作在经济不断发展的背景下有了进一步的提升,但是面对我国地形多样、地表复杂、地质丰富等情况,水文地质的调查还存在一定的问题,那么立足基础地质的调查分析也就成为了社会发展的必然选择。 1 水文地质工作中基础地质调查的内容 1.1 水文地质类型 水文地质主要是指地下水的各种变化和运动现象,水文地质的调查包含各方面的内容,比如说地下水的分布和形成规律,地下水的物理性质和化学成分等;地下水的情况具有一定的差异,包括水资源种类的不同、地下水埋深情况的不同、流动方向和位置分布存在差异等,在进行技术地质调查时要根据不同的情况进行分析。例如地下水所属的层次不同,表现的类型存在不一致的情况,在对水文地质的类型进行调查时首先要掌握每个水层之间的联系,根据水层之间的联系对地面水资源的联系状况进行分析和判断,从而更准确的获取信息。 1.2 掌握施工地区域的水文地质状况和地下岩层特点 水文地质状况和地下岩层在一定程度上直接影响了整个项目工程的施工情况,所以要进行严密的检测。水文地质情况包括水文地质的条件变化情况、水文地质工程的环境影响、可能引发的地质灾害等情况都是基础地质调查的重要内容;地下岩层的调查包括地下岩层的分布情况、地下岩层的结构以及地下深处岩层的错动情况都是工程建设的重要参考,所以在基础地质的调查中要对地下岩层的情况进行准确的检测。 1.3 将水文地质工作和工程密切联系 水文地质工作的最终目的是为工程的施工提供一定的数据参考,从而为工程的质量提供一定的保证,所以要很据工程的实际情况对水文地质进行深入的调查和分析。例如在掌握地下岩石的水资源分布情况时还要利用先进的科学技术对水资源和建筑工程的人为因素进行预测,对影响进行分析;在掌握地下水位情况时,除了掌握地下水的基本运动之外,还需要考虑特殊水位对工程的影响以及对可能 出现的问题进行分析,有效的将水文地质工作和工程联系起来,从而更好的体现水文地质工程的经济价值。 2 水文工作基础地质调查的重要性 2.1 了解水位上升 地下水位的上升受到多方面因素的影响,最主要的就是地质因素的影响。地质因素具有一定的复杂性,包括水层结构、岩体的分布等,通过对这些地质因素的调查分析更好的了解水位的上升情况,而水位的上升在一定程度上对工程的施工造成了严重的影响,例如在对水文地质的情况进行调查时发现含水层的颗粒较小,有较强的渗透性,在覆盖面土质疏松的情况下出现了渗透的现象,如果在这种情况下出现了潜水位上升的情况,工程的质量就会受到很大的影响,尤其是含水层的水流方向发生了很大的变化,水的渗透性逐渐降低,从而导致滑移、崩塌等地质灾害层出不穷。对这些地质情况进行严密的勘查可以为工程的施工提供一定的参考数据,避免这些问题造成更大的经济损失和安全问题,所以水文工作中基础地质的调查对水位上升的调查以及工程的质量是至关重要的。 2.2 地下水位下降 地下水位的下降不仅会对水文工程的施工造成严重的影响,还会造成严重的生态危害。例如地下水位下降后水文地质工程会出现地面下沉的情况,工程的结构会受到严重的影响;另一方面地面的下沉会使地下水受到严重的污染以及地下水干枯等,给人们的生活环境带来了极大的破坏。基础地质调查可以清楚的掌握地下水位的下降情况,并且对地下水位进行深入的分析,采取相应的措施,降低工程的经济损失。 3 加强水文地质工程工作中基础地质调查的措施 3.1 重视岩土水理性质的测试和研究 在科技大发展的背景下,越来越多的高新产品投入使用,那么在进行水文工程基础地质的调查时也可以借助先进的设备和仪器对地面的岩土和地表水的情况进行深入分析,并且对地表水在相互作用时体现出的性质进行实验,从而保证测试结果的准确性。例如2014年某市在进行水文地质工程时,采用渗透实验的方式对岩土的水理性质进行测试,并且借助了GDS高级土工实验仪器,从而保证了测试结果的准确性。 3.2 分析方法和分析理念的更新 首先水文地质具有一定的复杂性,在进行基础地质的调查时会有一定的难度,其次水文工程在社会不断发展的背景下有了进一步的发展,对其有了更高的要求,分析方法和分析理念应该跟随时代的步伐不断更新,例如用统计学的分析方法对地质情况进行勘测,从而保证分析的准确性和科学性。 3.3 灵活使用物理勘测方法 物理勘测方法是现代化的勘察方式,利用物理学的知识对地质情况进行严密的检测,不仅能够有效的调查地质环境以及水文地质情况,还可以降低问题出现的可能性,例如2014年某市的水文地质工程采用激化法以及高密度电力法对基础地质进行调查,将基础调查的深度和分辨率进行有效的结合,勘测的结果没有较大的误差,从而保证了水文工程的质量。 4 结束语 综上所述,水文地质工程作为的各项工程施工的前提,在一定程度上直接影响了整个工程的质量,随着工程建设的不断发展,水文地质工程的兴起也就成为了顺应社会潮流的必然趋势;基础的地质调查作为水文地质工作的关键对整个水文地质工程起着至关重要的作用,那么加强基础地质的调查也就显得格外重要了。笔者提出,水文地质的分析具有一定的复杂性,包含多方面的内容,其中基础地质调查是最基础也是最关键的部分,为了保证工程建设的质量和安全需要融入更多的先进技术和时念,使其更好的发挥水文工程的经济价值。希望通过本文的简单分析,能够帮助相关工作人员更好的开展工作。 水文地质工程地质勘测论文:水文地质工程地质环境地质的科技发展趋势 摘要:建筑工程的增多和气候的异常,无数的地质灾害发生愈加频繁,严重威胁着人们的生命财产和居住环境。文章分析水文地质对地下水对岩土及工程的影响及危害,探讨对如何进行有效预防。 关键词:水文;地质;工程;环境;科技;发展 引言 水文地质既是岩土工程勘察组成的一部分,又直接影响了岩土工程的特性和质量,甚至还影响到建筑的安全性、稳定性和耐久性。因此在岩土工程中不仅要弄清水文地质和岩土工程之间相互作用的关系,还需要评价地下水对岩土体和建筑的产生的影响。 一、水文地质问题在工程地质勘查中的重要性 在对岩土工程进行勘查以及施工过程中需要对岩土工程周边的水文地质进行仔细的勘察,而有些工程施工单位在工程施工过程中最容易忽视对工程周边进行水文地质勘察。工程地质情况在很大程度上是受水文地质情况所决定的,因为岩土体中含有地下水,地下水可以对岩土体产生直接的影响,而且水文地质条件对于岩土工程的稳固性有非常大的影响。一些工程施工单位在进行工程勘察的过程中仅仅是对工程周边表面的水文地质进行勘查,而没有对地下的水文地质条件进行勘查,这样便使得工程勘察工作没有达到很好的质量,在工程建设过程中,或者建设完成之后,可能发生由地下水而导致的工程危害。为了保障工程的安全性和稳固性,则需要在工程勘察过程中加强对水文地质问题的勘察。 二、工程地质勘察中水文地质的危害 不管是地下水位的升降变化,还是动水压力,都会在一定程度上危害到岩土工程。主要有两方面的原因会造成地下水水位的变化,分别是天然引起的和人为引起的。如果地下水位有着较大的变化,超出了规定的限值,那么就会导致大量岩土工程质量问题的出现,促使危害的形成。一般情况下,可以将水文地质的危害分为三种情况: 潜水位上升造成的危害: 附近河流、水库以及湖泊等水位的升高,都是在一定程度上升高潜水位,此外,一系列灌溉工程的渗漏问题也会升高潜水位,比如工业废水、给排水管道、引水渠道等等,通过调查发现,潜水位的升高,会对建筑物的质量产生严重危害;具体体现在这些方面,潜水位的升高,会降低建筑 物地基硬度,土壤的含水率得到增加,这样土壤的强度可能就会达不到要求,建筑物的沉降变形问题容易出现。潜水位的升高,会导致砂土出现饱和情况,这样地震液化问题就容易出现,发生一些流砂或者管涌问题等。因为潜水位的上升,斜坡的临空面会降低本身岩土的力学性能,导致滑移或者崩塌等现象的发生,正常功能会丧失掉。还会促使有浸水现象发生于建筑物的地下室,对于其正常使用产生不利影响。 地下水位下降给岩土工程造成的危害:通常情况下,是人为原因造成了地下水位的下降,他们大多是出于自身利益考虑,将地下水抽取出来进行补给,将矿床疏干,以便更好的采矿。地下水位如果出现了很大的下降,就会导致一系列地质灾害的发生,比如地面沉降、地裂以及地面塌陷等等,水质恶化以及地面塌陷等也是容易出现的地质灾害,严重影响到人们的日常生活,还会在一定程度上危害到环境。 地下水位波动给岩土工程带来的危害:很多的因素都会引起地下水水位波动,比如气候季节的改变、河流湖泊的改变以及水库水位的变化等等;通过调查发现,地下水位的波动会给岩土工程带来严重的危害,具体表现在这些方面,一是地下水水位的波动会压密土体,再加压土体,会增加其密度;二是建筑物基础建筑材料的腐蚀程度会得到增加;三是地下水水位波动太懂,木桩的干湿度会出现不断更替的状态下,这样木桩腐烂情况就会加快,泥炭土的危害会更加的大。四是在一些含盐地层,比如钠盐层或者石膏地层等,溶解情况就会发生,进而使建筑有很大的位移发生。五是地下水水位的变化,会导致岩土出现胀缩变形情况,且这种变形是没有规律的,如果水位变化比较的频繁,岩土胀缩变形情况也会频繁的发生,并且会加大胀缩的幅度,导致地裂事故的发生,给建筑物带来一定程度的破坏。如果地下水是处于自然状态下,只有十分微弱的动水压力作用,那么破坏情况一般不会发生;但是如果在工程活动中,如果天然平衡条件被认为的进行了改变,或者受到了动压力的作用,就会给岩土工程造成很大的危害,导致一系列灾害的发生。 三、地下水对岩土工程的影响 (一)流沙现象。在岩土工程中,毁灭性的流砂现象是岩土工程的禁忌。如果挖掘地面低于地下水位,如果不是降水作业,地下水头大于基座,地下水向上渗流是可能的,水底的流砂现象将给施工带来极大的不便和困难,甚至影响附近的建筑安全。 (二)沙土振动液化。沙土饱和后,由于运动使它变得致密,导致土壤孔隙水压力增大,沙土颗粒之间有效应力降低,抗剪强度降低。通过周期性振动,土壤孔隙水压力增加,严重者可完全抵消沙土颗粒之间的有效应力,悬浮状态下的沙土颗粒接近液体性质,土壤液化。如果沙土液化,通常会在地表裂缝处冒沙或是喷水,导致地基失去作用而发生沉降。 (三)地下水的腐蚀性。在沿海地下水中,镁离子、氯离子和硫酸根离子的浓度相对较高,会导致钢筋混凝土的腐蚀。 四、地下水对岩土工程的危害 (一)水文地质评价内容分析研究 调查以往的工程地质勘察报告发现由于很多土木工程在进行设计和施工时没有考虑到水文地质的影响进而导致很多例因水文地质影响而造成建筑工程的建筑物开裂以及基础下沉等工程事故的发生。因此为了保障人员和财物的安全在进行工程地质勘察时应充分考虑水文地质的影响。 (1)在进行工程地质勘察时应对勘察范围内地下水的天然状态和天然条件下的影响有详细的了解进而预测地下水在人为工程施工中的具体变化情况以及地下水对建筑物和宕土体的作用效应。 (2)在调查水文地质时应根据实际建筑工程的需要能够根据实际情况提供相关水文地质的详细资料。 (3)从工程角度分析地下水对宕土工程的反作用并能够根据实际的工程情况对地下水提出不同的评价标准:①对于在宕土工程地基施工范围内的土质存在饱和、松散的粉土、粉细砂的情况应考虑到可能产生管涌、流砂、潜蚀以及地震液化等情况;②对建筑场地的承载部位地质选用膨胀土、残积土、强风化宕以及软质宕石等宕土体的情况,应预测上述宕土体由于地下水活动可能发生胀缩、崩解以及软化等现象。 五、水文地质勘察中的地下水问题及相应措施 (一) 地下水的测量及存在的问题 一般情况下,岩土工程勘察中,地下水的测量与计算方法通常为钻孔。通常是通过钻孔提取岩芯后 0.5 h,测量孔内水位;有条件的,还可测量终孔后24 h 的水位,测量稳定的地下水位。然而,这种方法对于只有含水层贯通的地层是合理的;对于含水层不贯通的地层和局部不透层水的地层,则存在很大的漏洞,为以后的工程设计和施工造成很大的弊端。 (二) 解决地下水问题的措施 为了更准确的测出地下水位,准确找出透水层,可采用分段钻进法进行测量。具体方法如下:1) 设计好每天钻进的工作量,循序渐进。2) 每天钻进工作结束后,可将孔中水抽干。第二天开钻前再测量水位,以明确该地段含水的稳定性。 3) 如果上部地层都不含水,可以一直这样进行下去,直到发现含水层。如果上部已有含水层,可将水抽干,把测量段暂时密封起来,第二天再测量,以查明该地段的水压大小,含水性与水位的稳定性。 一般情况下,岩体完整段一般不含水。节理、裂隙密集段可能无水,也可能有水。通过以上的周密测量,可以把地层分为不含水段与含水段,再结合地球物理勘探仪,准确确定出地层的含水带,从而根据含水带的分布特点,结合裂隙渗透的原理,来准确判断地下水对岩体稳定性的影响。 结语 综上所述,准确的水文地质评估,明确的岩土水理性质,以及对地下水的全面勘察和正确处理,不仅使工程岩土勘察工作的可靠程度大大提高,而且还能更好地用岩土体的潜在能力,为人类的居住环境的长治久安做出重大贡献。
地质灾害的频繁发生,不仅会对我国的经济造成严重损伤,甚至会造成大量的人员伤亡。因此这一现象必须要引起相关部门的重视,针对我国当前的地质环境现状采取一定的防治措施,确保社会的和谐发展。因此,本文将就地质灾害防治策略和地质环境的应用进行简要分析。 我国由于国土面积广泛,地貌丰富,因此地质灾害的分布范围较广,种类也较多,对人们的财产和生命安全都有着巨大的威胁。因此要想促进社会环境的健康发展,就必须要考虑对自然灾害的防治措施。 1地质灾害概述 地质灾害的种类较多,其中发生在地表的地质灾害包括有:地面变形灾害、土地退化灾害、地面塌陷、山体崩塌、泥石流等。虽然也有自然因素,但主要还是人为因素导致了自然灾害的频发。地质灾害最显著的特点在于其突发性、隐蔽性和破坏性。地质灾害在发生前往往很难被感知到,并且没有任何提前的预兆,而地质灾害一旦发生,就会造成严重的破坏,不仅会对社会财产产生重大影响,还会造成严重的人员伤亡。而地质灾害的这些特点,也直接导致了我国对地质灾害的防治工作变得尤为困难。 2地质灾害防治过程以及地质环境的应用 上文已经提到过,地质灾害的形成原因,就是由于地质环境的改变和破坏。因此在实际的灾害防治过程中,一定要结合地质环境进行处理,才能够更好的对地质灾害进行预防,从而减少因地质灾害造成的财产损失和人员伤亡。 2.1在调查地质环境的基础上建立调查区划体系 上面提到,由于我国国土面积广泛,地质种类众多,因此在对地质灾害进行防治的过程中,自然也不能够一概而论,而是要分类处理。因此首先要做的就是划分地质灾害区域,针对可能发生的地质灾害种类的不同,以及发生的地质灾害的强度不同,对不同的区域划分不同的灾害区域。在区域划分完毕之后,就可以针对不通的调查区域分配人力物力,对不同的区域进行勘查报告,对所在区域进行合理判断后再向上汇报。这样不仅能够使工作更具体有效,也能使防治工作更便于管理。建立调查区划体系可以对地质灾害进行调查评价,将地质灾害发生的地质环境条件进行调查,并对其危险性进行评价,风险区划地质灾害,对重大灾害隐患点进行确定,保证地质资源的合理开发和利用,从而更好地开展防治工程,预警地质灾害监测,这样可以方便国家级防治机构和省级防治机构正确决策和科学管理。 2.2建立地质环境评价体系 我国的地质环境分类众多,除自然环境外,还包括人类聚集地、重要工程区、迁移避嫌集中安置区等不同地质环境。因此要想对不同的地质环境进行划分,就必须要建立好完善的评价体系。针对不通区域的气候、环境、人类活动等多种因素进行综合考虑,对地质环境的容量以及地质环境的抵抗力分析,从而确认发生地质灾害的可能性,从而更好的对不同的区域进行划分处理。 2.3根据地质环境的变化建立科学有效的监控预警体系 虽说地质灾害具有不可预测的特点,但对许多自然灾害而言,仍然是有迹可循的。当侦测到这些可能导致地质灾害发生的因素存在后,要及时的采取预警工作,对可能发生灾害的区域进行隔离、处理或是对附近的人员进行提前疏散等工作,这样可以将地质灾害造成的破坏尽可能保证在最小限度内。地质灾害的监控预警主要由行政和预警等方面组成。通过监控预警可以进行防灾减灾工作。当地质环境条件发生变化时,地质灾害的监测预警体系能及时捕捉前兆信息。针对不同对象,利用防灾减灾警示信息提醒工作人员预防灾害,从而应急避险,处理地质灾害。 2.4在调查地质环境的基础上对防治工程体系进行搬迁 当地址灾害预警系统监测到可能发生的地质灾害需要对人口进行迁移后。相关部门的人员也要做好搬迁避险的工作,组织带领附近的人员进行迁移。不仅要保证人员的生命安全,也要尽可能保证人民的财产安全。专家通过调查地质环境,如果有的地质灾害危险性较大,会产生严重的危害,对于这一类地质灾害隐患,要加强地质侦查和评价工作,通过搬迁避让加强工程治理,彻底消除地质灾害造成的隐患。工作人员在对地质环境充分考虑的基础上做好防灾减灾工作。 2.5在地质资源整合的基础上建设应急处理体系 在灾害发生之后,还需要采取相应的应急处理措施,对灾害现场进行处理或者隔离,避免因地质灾害导致的二次损伤。此外相关救援机构也要及时赶往现场,对受灾人员进行及时救助,尽可能降低地质灾害造成的伤亡。对地质灾害来说,应急处理体系的建设是非常重要的,在地质灾害发生时可以第一时间防治灾害。在整合科技资源的基础上,加强突发灾害的管理力度,保证重大地质灾害适应公共管理需要,并且建立专门的技术支撑机构,技术装备体系、应用技术系统和信息网络平台。面对地质灾害,高效、科学和系统地响应重大自然灾害,加强对地质灾害的防治。 2.6在科学技术研究的基础上形成支撑力量 研究地质灾害的防治科学技术是防治地质灾害的一项重要措施。在进行地质灾害防治的工作中,还要注重完善技术研究体系。具体来说,工作人员要研究地质灾害形成的典型环境,成因模式和内在机理。风险区划地质灾害。加强对防控方法、风险区划、检测预警和技术标准的研究,建立模拟仿真和应急响应研究体系。在地质灾害发生时第一时间加强防治,提高地质灾害防治水平,减少不必要的损失。 2.7尽可能减小人类活动对地质环境的影响 企业在开发过程中,要先对周边的地质环境进行勘探,选择合理的方法,将对地质环境的影响降低到最小限度之内。国家的相关部门也应当制定完善的法律体系,对恶意破坏地质环境的人员要采取严厉的惩罚。只有这样才能尽可能的减小人类活动对地质环境的影响。 3结语 综上所述,我国目前由于自然环境的严重破坏,导致地质环境变得极其脆弱,而地质环境的脆弱性,直接导致了我国地质灾害的频发。为了减小因这种现状对社会发展造成的影响,人们必须要考虑如何对自然灾害进行防治。并尽可能的对地质环境进行保护。只有这样,才能使得人类得到更好的发展。
在水文地质方面的研究成果逐渐成熟,使得建筑工程的质量得到了保障。实践中在施工阶段必须要做好水文地质勘察工作,把握潜在风险,从而采取针对性的预防措施,如此才能真正地提高工程的安全系数,让工程能够满足现代人们的需求。 1工程建设中水文地质的研究 1.1工程地质勘察 工程地质勘察关系着工程建设的全部过程,主要是指工程所在地的地质情况,以及人们生活场所的地质状态,并依照具体的情况采取具体的措施,属于科学范畴。当前工程地质勘察包括了勘察地质条件,分析地质条件,评价地质条件3部分内容。工程施工之前需要做好原有地质条件的分析和评价,只有这样才能够决定最为合适的施工地点。当然实践中仍然存在工程施工已经进行了一定时间,但发现了地质方面问题,这时需要按照工程地质勘察相关结果进行调整,及时采取措施。针对实践中常见的岩土工程则应当做好充分准备工作,分析并判断岩土条件是否有利于工程的稳定性,可以根据最终的分析结果制定合适的岩土条件改良方案。 1.2水文地质勘察的相关评价内容 随着水文地质研究和发展,勘查工作逐渐将施工要求和基础设计联系起来,提高了地下水对工程建设危害性的评价水平,降低了安全事故发生几率。地下水对工程的影响非常大,在评价过程中应当综合各个方面,把握评价的重难点,制定针对性的方案。从施工现场的基础类型入手,把握与其相关的水文地质情况,并积极搜集整理有关资料。一些建筑基础处于地下水的下部,遇到这种情况勘察人员需要考虑强风化岩以及残积土可能对建筑工程产生的影响,尤其是对建筑基础持力层的影响,并通过之前搜集整理的资料分析地下水对于岩土体可能造成的影响,并制定清晰的评价表,以便于指导实践工作。地下水还会影响到土壤、岩石,进而也会影响到建筑工程,所以评价的时候要坚持综合性原则,预测岩土工程危害,继而构建完善的水文地质勘察分析评价体系。 2水文地质条件在工程中的应用 2.1掌握工程地质勘察规范 我国在水文地质勘察行业中建立的规范体系已经相对完善,其中包括了明确的勘察任务、目标以及分析评价等内容,为具体的实践工作开展提供坚实的基础。水文地质勘察人员在工作当中需要充分掌握工程地质勘察规范,并严格依照其内容进行工作,从而实现提高工作效率和工作质量的目标。工程地质勘察需要综合考虑许多方面的内容,勘察人员除了要具备丰富的理论知识之外,还要拥有实践技能,以便于可以将理论转化到现实当中。通过不断地实践,优化工程地质勘察规范和体系,积极积累经验,及时发现我国现有工程地质勘察存在的不足,并吸收国际先进技术。比如实践中针对原状土样测试的时候,要确保其数据具有科学合理性,同时为了得到更加准确的分析评价结果,还应当及时划分抗震地段。技术人员与管理人员一样都应当积极学习工程地质勘察规范,并在不断地学习过程中提高自身的专业素养,以保证我国的工程地质勘察事业能够向上发展。 2.2调查地下水的埋藏状态 工程水文地质勘察人员在开展工作之前应当明确勘察的重点,并调查指标体系,掌握勘察任务,在此基础之上形成具有条理性的勘察方案。其中,调查地下水的埋藏状态是非常重要的内容,需要做好充分的准备工作。比如判定地下室类型,排泄条件,以及地下水位的变化规律和幅度。对这些内容的判定可以帮助技术人员分析评价地下水可能对施工材料产生的腐蚀情况。实践中,尤其是在工程实施阶段经常存在地下水影响工程建设的情况,比较常见的情况是管涌、突涌等。一旦发现问题需要及时采取应对措施,并分析问题发生的原因,争取做好理性的危害性评估。为了更好地推动工程建设,保证其在规定的工期之类完成,在地下水的埋藏情况勘察过程中可以适当采取工程试验,把握存在问题的本质,继而形成能够针对性地解决问题的方案。 2.3依照国家法律法规实施水文地质工程 现代社会对环境保护已经形成了共识,为此工程建设过程中需要将其作为基本标准,在此基础之上完成水文地质勘察工作。环境地质、水文地质与人类的生产生活之间存在着非常紧密的联系,我国在一定时期没有认识到这一点导致现如今环境问题恶化,要想在这样的状态下保证工程建设的质量和安全,更需要加快优化地质环境的步伐。施工人员和地质勘察人员在正式开展工作之前需要积极学习与其相关的知识,比如我国关于地质工程和水文地质勘察的法律法规以及行业标准。政府部门也应当起到引导和监督的作用,充分考虑不同地区的不同情况,充分分析水文地质的状况形成科学的政策,帮助施工单位和勘察单位制定科学的工作方案。施工过程中在依照标准和方案进行的时候还要及时掌握水文地质的动态,以确保能够顺利完成工程施工。我国针对水文地质工程的规定还处于不断的完善过程当中,这就要求工程负责单位更加重视水文地质研究,以便于及时发现规定之中存在的问题和不足。 2.4优化工程组织 为了保证水文地质研究在工程中的应用价值得到发挥,应当优化工程组织。工程组织包括了施工组织和水文地质勘察组织。施工单位和勘察单位要制定一套科学管理方案,系统化内部组织,确保单位员工之间的交流顺畅,从而提高合作的质量,通过这个方式保证水文地质研究结果的科学性。一般在实践中针对水文地质的分析评价应当结合工程项目的性质,并且要在具体分析评价过程中有所侧重。工程组织内部人员要安排专业的人员针对建筑物地基基础进行勘察,如果其位于地下水位下部,那么则应当重点评价地下水可能对钢筋混凝土产生的危害。实践中还存在一些建筑物的地基位于膨胀土或者软土、风化土之上,一旦遇到此类情况,勘察人员和施工人员要相互配合,互通信息,进而制定相应的解决方案。施工人员要为勘察人员提供充分的数据支持,以方便勘察人员就地下水活动进行分析评价,一般需要将重点放在汤的崩解和软化上。优化工程组织还包括了人员的分配问题,由于往往水文地质勘察工作在前,而施工在后。但是两者本身是相互联系的,在实践中很多单位忽视了其联系性,导致很多水文地质条件的研究结果缺乏科学性,导致最终工程建设过程中发生意外,影响了各个单位经济效益、社会效益以及环境效益的实现。现代建筑一般都会设置地下车库,而勘察人员需要从施工人员处获得具体的资料和信息,如此才可以从正确的角度入手探究地基浮动与地下水位之间的关系。 3结语 实践中积极推动水文地质的研究,使其可以更好地应用到工程建设,推动我国建筑行业的发展和进步。水文地质条件复杂,对于工程很多方面都具有影响,因此需要十分重视。水文地质条件在工程建设中的应用可以促进工程顺利完成,并减少意外事故的发生。
水文地质勘察论文:工程勘察中水文地质监测探究 摘要:在岩土工程建设中,勘察工作是保证工程顺利施工的前提和基础,尤其是水文地质监测,具有非常重要的意义,需要工程勘察人员的重视,充分分析水文地质条件对于工程建设的影响,采取相应的处理措施,保证工程项目的质量和安全。本文结合水文地质勘察工作的内容,对其中存在的问题进行了分析,并提出了强化水文地质监测的有效措施。 关键词:工程勘察;水文地质监测;强化措施 前言: 在经济发展的带动下,我国的各类岩土工程项目的数量不断增加,在施工过程中,不可避免的会遇到一些特殊的地质地形,在这种情况下,为了保证施工的顺利进行,保证工程质量和使用安全,做好工程勘察工作,是非常必要的。水文地质监测是岩土工程勘察的重要组成部分,其监测质量直接影响着整个工程项目的质量,需要勘察人员的重视,构建科学合理的工程勘察系统,确保工程项目预期目标的顺利实现。 1、水文地质监测的内容 在岩土工程建设中,水文地质与工程地质有着非常密切的联系,其监测质量直接影响了整个工程项目的质量,需要勘察人员的重视。通常来讲,在工程勘察中,水文地质监测和主要内容包括以下几点:(1)地理条件,包括了施工区域的地形地貌以及气象水文特征等;(2)地质环境,包括工程施工区域内的地质构造、基地构造、地层岩性等方面的内容;(3)地下水位,包括最近几年内区域地下水最高水位以及水位变化情况、地下水补给排泄条件、地下水与地表水的补排关系,以及气候因素对于地下水位的影响等;(4)含水层和隔水层,包括埋藏条件、分布状况、地下水类型、水位、流向,结合现场试验,测定地层渗透系数等参数,判断地下水对于建筑材料可能造成的影响和危害等。 2、水文地质监测中存在的问题 在岩土工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题一直扮演着一个非常重要,但是很容易被忽视的角色,工程勘察的成果往往很少涉及对水文地质参数的利用,将其当做是一个象征性的工作。在一些水文地质状况比较复杂的区域,如果忽视水文地质监测,地下水很容易会对工程造成各种各样的危害,影响工程的施工质量、施工进度和使用安全。水文地质监测中存在的问题主要体现在以下几个方面: 2.1缺乏足够的重视 在当前市场经济背景下,市场竞争的日趋激烈,对于企业提出了更高的要求,如果水文地质监测无法跟上市场发展的步伐,无法有效满足市场需求,则必然会影响到工程勘察的进步以及企业的长远发展。 2.2缺乏专业技术人员 勘察人员的专业素质和实践经验对于水文地质监测工作的影响是非常巨大的,而从目前来看,高端技术人才缺乏是工程勘察中存在的主要问题之一。许多从业人员并没有经过专业的岗位培训,没有能够熟练掌握专业勘察知识和技能,对于水文地质的认知也没有及时更新。另一部分勘察人员虽然实践经验丰富,技术熟练,但是缺乏理论知识的配合,难以有效满足现代水文地质监测的要求。不仅如此,在人员之间,没有建立互帮互助、紧密联系的团队体系,缺乏相互沟通和配合。 2.3缺乏先进的技术支持 在岩土工程勘察中,没有建立专业的水位地质监测体系,缺乏相应的配套设施,缺乏科学的管理,技术力量薄弱,加上人员的监测观念落后,导致水文地质监测工作的安全缺乏保障,影响了监测工作的顺利进行。 2.4缺乏完善的规章制度 在工程勘察中,并没有相对完善的规章制度,导致水文地质监测缺乏政策性保障,缺少法律依据,导致水文地质监测没有能够满足制度化、标准化和规范化的相关准则。 3、强化工程勘察中水文地质监测的有效措施 3.1做好地下水风险预测 在岩土工程施工前,勘察人员应该明确地下水可能对岩土体和建筑材料的危害,预测建筑工程施工中存在的风险因素,设置相应的预防和应急处理措施。地下水对于工程的危害主要体现在三个方面,一是对地表建筑的危害,如过度抽取地下水,导致地表塌陷,造成建筑物出现应力裂缝、结构变形乃至倒塌;二是对地基工程的危害,如地下水较多且流速大,可能会导致地基岩土松动流失,影响基础的稳固性;三是对基坑工程的危害,如在基坑施工过程中,通常都需要通过抽水的方式,适当降低地下水位,在这个过程中,如果不了解地下水的具体情况,就可能导致基础部分土层的突然下沉,影响施工安全。在水文地质监测中,岩性是划分地下水类型和含水层的基础,通常一定类型的岩石,会赋存对应类型的地下水,不同类型岩石赋存的地下水类型如下表所示。通过对岩土密度、地下水位等的综合分析,结合相应的计算结果,可以对建筑材料的性能进行合理选择,保障工程项目的质量和安全。 3.2对岩土层水文地质进行监测评估 勘察人员应该清楚的认识到,在不同的环境中,不同的物象对于水文地质监测的要求有着很大的区别,因此,在勘察过程中,应该对当地水文地质的相关历史记录进行查询,找出影响水文地质的因素。应该加强对于水文地质有关的建筑物和岩土层的监测和评估,结合当地的水文地质条件,制定严谨的预见方案,将其作为后期工程的参考依据,并在施工中,对方案进行不断调整,预测水文地质可能对工程建设造成的影响和危害,采取切实可行的防治措施。 3.3制定相应的规章制度体系 水文地质监测体系直接关系着工程勘察体系的整体效益,是一项比较复杂和繁琐的工作,而对于勘察人员而言,要想保证水文地质监测和合理性和有效性,充分发挥水文地质监测的作用,就必须确保监测体系具有法律层面的约束力和规范性。在制度上,应该从人员、设备、技术等方面,做出明确的规定。例如,对勘察人员的专业素质以及必备能力进行限定,保证检测人员能够满足相应的岗位需求;立足水文地质监测工作的要求,提升设备的现代化水平,确保监测任务的有效实施;在技术层面,要求监测方案的合理性和可行性,能够满足勘察工作的实际要求。 3.4明确监测任务 在进行水文地质监测的过程中,应该对监测任务进行明确,从监测内容出发,选择科学合理的方法,利用各种各样的监测工具,保证监测工作的质量和安全。而在后期监测任务中,施工人员和管理人员应该服从上级部门的管理,主动接受审核,同时定期对监测设备进行定期维护,确保水文地质监测工作的基础条件能够符合现代化的要求。 3.5强化监测人员培训 在科技发展的带动下,各种先进的技术设备不断涌现,对于人员的专业素质和能力提出了更高的要求,水文地质监测工作需要更多的综合性人才。在人员配置方面,必须重视技术人员的采用,设置相应的专题讲座和技能培训,定期对员工进行教育和培训,同时对其专业技能和理论知识等进行考核与评定,不断提升监测队伍的整体素质。不仅如此,还可以邀请专家,对员工进行相应的技能指导,以及先进技术和设备的使用指导,加强员工之间的经验交流,创设相应的学习环境,促进水文地质监测技术的不断提高。另外,还应该加强安全教育,引导员工树立相应的安全意识和风险意识,使得其能够主动关注自身安全和工程安全,减少和避免安全事故的发生。 3.6将工程勘察与水文地质监测结合起来 在岩土工程建设中,应该结合水文地质情况以及具体的工程项目,选择恰当的水文地质监测材料,避免因材料选择不当而导致监测结果出现误差的情况。同时,应该对监测设备与工程勘察设备存在的互通之处进行有效把握,在设备使用过程中,适应彼此的操作流程,对不同的水文地质条件,有着不同的工程勘察方法和监测方法。 结语: 总而言之,在岩土工程勘察中,水文地质问题一直都是一个不容忽视的问题,勘察人员应该充分重视起来,不断对自身的专业素质和技术知识进行完善,探索更加有效的处理措施,对水文地质监测中存在的问题进行解决,保障企业的生存和发展,进而推动我国工程建设的稳定健康发展。 作者:黄小龙 单位:广东省地质局第八地质大队 水文地质勘察论文:水文地质勘察重点及手段浅谈 摘要:地质勘查工作随着经济的不断发展,其发展也变得更加的科学合理。地质工作是人们长期追寻的一项工作,在不同的时期面临着不同的困难。现阶段也是同样的,人们在运用不同的方法开展着探索,水文地质就是当前研究的一个非常重要的方向。通过长期的探索,取得了很大的成绩,就行业未来的发展而讲非常的有力,但是大家了解的不够透彻,这篇文章从多个角度探讨问题,希望能够带给大家更多的帮助。 关键词:水文地质;勘察;重点;手段 地质科学的研究在我国有着悠久的历史,在研究的初期人们就进行了不断的探索,慢慢的懂得了如何的运用自然资源,但是慢慢的资源被大量的使用就导致了很多的问题出现,资源在不断的枯竭。这样勘察工作带来了很大的难度,如何开展好这方面的工作显得非常的关键。水文地质就使人们研究的一个重要的方面,现阶段的取得了很大的成绩,但是也遇到了很多的问题,怎样解决这方面的问题成为当前的一大难题,面对于问题应该正确的面对,只有这样才会取得更好的效果。 1重点分析 水文地质勘察的工作内容,主要有: 1.1水文地质测绘。 对地下水和与其有关的各种地质现象进行实地观测和填图工作,包括收集有关的资料;布置观测点和观测线进行实地调查;测定井、泉等地下水露头的流量和水质;研究其形成条件,以查明地下水的形成、分布、埋藏条件和岩土的含水性;寻找地下水的富水地段,选定进一步勘探和试验工作的地点等。 1.2地球物理勘探。 地球物理勘探(简称物探)常用来寻找地下水,确定含水层的位置,划分咸水体和淡水体界线等。 1.3水文地质钻探。 钻探的目的是确定含水层的位置与分布,以查明地下水的存在条件。所获岩心要进行详细编录,并且利用钻孔进行抽水试验或其他水文地质试验。 1.4水文地质试验。 水文地质试验的目的是取得各种参数,为地下水资源评价或矿山涌水量计算等提供基础资料。 1.5地下水动态观测。 地下水动态观测是水文地质勘察的一项重要内容。在布置钻探和水文地质试验时,就要考虑到保留一部分钻孔用来进行长期观测,定期测定地下水的水位、水质和水温,以便为以后的地下水资源评价或其他水文地质计算提供基础资料。 1.6实验室分析。 在水文地质勘察过程中,要选取水样、岩样或土样进行实验室的水质分析、粒度分析、孢粉或微体古生物分析、同位素年龄测定等。 1.7编制水文地质报告和图件。 正常情况下水文报告有两个部分组成,报告与图像,这样能够非常直观地反应状态。 2主要手段 2.1水文地质测绘: 主要用于规划选址(或普查)和初步设计阶段,而详细和开采阶段,除地质条件极为复杂的基岩区外,一般都无需再投入测绘工作量。 2.2物探方法: 物探可以确定含水层位置和富水带位置,为布置探孔或布井提供可靠依据;也可以用物探测井技术与钻探配合,能可靠地划分钻孔岩性剖面、确定含水层(带)、岩溶和裂隙发育带、地下咸淡水界面位置;可以确定含水层的某些水文地质参数。 2.3钻探: 钻探工作在水文地质勘察中占有最重要的地位,是最费时,费资金的工作,也好似能否以较少的投资获得水文地质资料的关键。用少量钻孔,配以测绘、物探工作,查明区域内水文地质条件总的变化规律。布置钻孔要为地下水资源评价时建立水文地质概念模型提供所需资料,应在计算区内布置几条勘探线,了解水位、含水层结构和参数的变化规律。在含水层的边缘也应有适量钻孔,以确定边界位置和性质。为取得边界水位的资料,有时还需布置专门的水位观测孔。 2.4抽水试验: 抽水试验是获得地下水水量计算所需资料的关键。抽水试验孔的布置,应在布置勘探孔设计工作时一并考虑。抽水试验的抽水井的布局应与未来生产井一致。为更好的揭露底下径流场的特点,应尽可能在所选抽水井之间产生强烈的干扰作用;抽水强度应尽量接近设计取水量,最小不得小于设计取水量的1/3到1/2。观测孔的布局应分布在全区,以能控制抽水的人工干扰流场和参数的变化为原则。抽水时间,最好选在天然水位匀速下降的枯水季节。这种抽水试验延续时间较长,一般需2-3个月,也有5-7个月,至少一般不能少于一个月。其结束标准是:明显看出各种边界对流场的影响;除个别最远出的观测孔外,所有抽水孔和观测孔中的水位均达到稳定动态。停抽后,须观测恢复水位,直至其水位变幅接近天然水位变幅或近似稳定为止。 2.5地下水的动态观测: 地下水的动态观测资料,是分析、判断地下水的形成条件,评价地下水的水质、水量所不可少的资料,更是监测地下水开采后引起的不良后果,制定保护与管理地下水资源的重要依据。地下水动态的观测的内容,除了地下水位、井泉涌水量、水化学成分和水温等常规项目外,对影响地下水动态的气象、水问和人为因素等,也应收集资料或组织专门的观测工作。 2.6同位素技术: ①利用同位素追索地下水的循环机制。②根据水体中同位素含量可确定水体年龄。③利用同位素研究地下水中溶质运移的机制。同位素技术是一种很有前途的勘测方法,但费用昂贵,应用时要注意技术与设备条件,安全及经济的合理性,还要注意污染水源的可能性。 3发展趋势 今后,水文地质勘的未来发展趋势,会朝着:3.1监测、预测与控制技术相结合方向发展。地下水不是一成不变的,是取决于自然的气候,环境以及社会各方面的作用的结合,所以单一的预测很难完成这项工作,一般都会监控、预防、控制三方相结合。 3.2勘探、开采与回灌技术相结合方向发展。 地下水勘探、开采和人工回灌虽然是地下水勘察、开发、利用过程中不同环节的工作内容,但它们之间的关系极为密切,勘探为开采提供依据,为回灌创造条件,回灌可促使开采的持续进行。 3.3开源、保护与治理技术相结合方向发展。 水资源越来越紧缺,这样导致工业、农业、生活等多方面的用水面临着严峻的形势,怎样改变这样的形势成为了一大主题,一定要提倡可持续发展的战略,运用科学的方法进行水资源的利用,不断地合理化,不断的节约化,这样才是未来发展的大趋势。 结束语 地质勘察工作是一项非常重要的工作,在我们的生活当做的作用是显而易见。长期以来不断的总结经验,不断地运用新的技术进行探索,在整个领域方面不断地向前发展,问题在不断地解决,对于行业的整体的发展来讲非常的有力,现阶段的解决问题的方法变得更加的科学合理化,上面这篇文章对于大家一定有很好的启示。此外,我们还要注意一点,发展的前行不断地依靠科学技术,科学技术更多地依靠专业型人才进行创造,这样就需要我们进行人才的储备,只有这样在未来的市场竞争中才会更加的占有主动。我相信,沿着当前的发展趋势向前发展,在不久的将来一定会去的更大的进步。 作者:杨洁诺 单位:黑龙江省地质科学研究所 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题研究 摘要:在工程地质勘察中,水文地质问题一直是一个容易被忽略的问题,在工程地质勘察中加强水文地质勘察,是确保工程地质勘察工作是否到位的关键所在,由此工程地质勘察质量才能得到进一步的提升。本文针对工程地质勘察水文地质的相关问题展开分析。 关键词:工程地质勘察;水文地质 在工程地质勘察中,不仅要注重水文的物理性质,也应注重水文地质问题,特别是水文地质中岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害,若不注重这些水文地质问题,则容易应该建筑物的稳定性是寿命周期,因此,在工程地质勘察中注重水文地质问题,并采取有效的措施,以保证工程地质勘查取得实质性的进展。 1工程建筑地质勘察中做好水文地质评价的重要性 做好水文地质评价内容,对提高工程地质勘察质量具有十分重要的意义,因此,水文地质问题的评价内容应包括以下几个方面。 (1)评价地下水对岩土体和工程建筑的影响,对地下水而引起的水文地质问题和工程地质危害进行预测,并提出有效的防范措施。 (2)做好工程地基的选型,对于建筑物地基潜在的水文地质问题进行全面的查找,使建筑物在选择地基基础类型上有准确的数据参考。 (3)全面分析对建筑物造成影响的水文地质问题,这就要求应充分考虑以下几点:①对于埋在地下水水位以下的建筑物基础,应充分考虑地下水对建筑物中混凝土钢筋结构的腐蚀性;②针对岩土体的建筑物,如软质岩石、残积土等岩土体。对岩土体以及建筑物场地内可能带来影响的地下水文地质问题进行重点评价,分析岩土体的软化、胀缩作用给建筑物造成的地基影响,着重分析建筑物地基基础压缩层可能存在松散、粉土的现象,预测地基基础压缩层因松散、或发生粉土液化、流砂、管涌等不利因素的可能性;③在工程建筑物地基下部的基础基坑开挖工程,应采用渗透试验和富水试验对地下水文计算并重点评价地下水文对承压水冲毁基坑底板的影响,另外,人工降水也容易影响建筑地基的稳定性,如地质边坡失稳,对可能给建筑物安全性、稳定性带来隐患的人工降水进行评价。 2对于水文地质问题中,岩土水理性质的测试方法分析 一般情况下,普遍认为,测试岩土的物理性质比较重要,常常没有对岩土水理性质的测试引起足够重视。在岩土地质勘察时,加强岩土水理性质的测试,对于建筑物的使用寿命具有非常重要的意义。其测试方法主要包括地下水赋存形式对岩土水理性质的影响和岩土水理性质的测试方法。 (1)对地下水地下水赋存形式来说,通常包括:(重力水、毛细管水、以及强弱结合水共同而成的结合水)。 (2)对其岩土水理性质测试方法而言,即(胀缩性、崩解性、透水性、给水性、软化性)等。就软化性测试方法来说,即结合软化系数,对受到浸水后的岩土体的(耐水浸、耐风化)能力的进行力学强度指标的判断透水性测试方法,是指根据水重力作用而影响岩土透水的性能,对于松散岩土的测试和坚硬岩土的测是其主要的表现方面,如果松散岩土存在有不均匀的颗粒时,这会导致其透水性地理研究•GEOGRAPHY大大下降,但在坚硬岩土的透水性方面,岩溶愈发育而越强,通常采用渗透系数来表示岩土以允许水透过的性能,并采用抽水试验方式来测定岩土体的渗透系数。就给水性测试方法而言,即运用水度来表示重力作用下的饱水岩土流出的水量,一般情况下,采用实验方法来测定饱水岩土从孔隙和裂隙流程水量的水度。胀缩性测试方法,是指根据岩土吸水、失水的体积变化来测定的方法,即岩土颗粒表面结合水水膜受吸水、失水而造成岩土的胀缩性。 3水文地质问题中,分析地质勘察质量所受到的地下水影响 (1)影响地质勘察的地下水水位。地质中地下水位变化主要体现在上升和下降,地下水位上升和下降主要受自然、人为环境因素的影响,地下水位升降变化引起的岩土工程危害主要体现在地下水位上升对地质勘察质量的影响、地下水位下降对地质勘察质量的影响和地质地下水上升和下降频率大地质勘察的影响。地下水位上升对地质勘察质量的影响,地质中地下水位上升的原因主要体现在降雨量、气温等水温气象因素、灌溉施工等人为因素和岩土地质因素等方面,地下水位上升对岩土造成的危害主要包括以下几点:①地下水过多容易造成岩土体松动、土壤性质发生变化,进而造成建筑物容易受到腐蚀;②地下水水位上升容易造成岩土体结构发生变化、尤其是岩土体岸边结构,容易发生崩塌事故;③岩土体结构发生变化,影响岩土体的强度和压缩性,尤其是膨胀性岩土,容易产生胀缩变形;④影响建筑物的稳定性,特别是地下水位以下的建筑物基础,由于地下水位上升而造成地下建筑物上浮。地下水位下降引起的岩土工程危害主要是受人为因素的影响,如采矿活动或修建水库因造成地下水的大幅度下降,若不合理抽取地下水,工程建筑物容易发生裂缝、塌陷等地质灾害,甚至可能引发环境地质问题。地下水升降频繁对岩土工程的危害主要体现在膨胀性岩土方面,由于膨胀性岩土容易发生膨胀不均匀现象,若地下水位不断地出现或是上升,或是下降,这是造成膨胀岩土收缩变形的最主要原因,这种现象加剧以后,就会对工程建筑物造成非常大的危害。 (2)由于环境状态的改变,地下水的动水压力也会发生相应的变化,进而影响到地质勘察,通常在自然环境状态下地下水动水压力作用是不会引起岩土工程危害的,但是,在人为工程活动中,如地下水的大量抽取,造成地下水的严重不足,这就会影响到地下水的天然动力,使之发生失衡现象,导致地下水的动水压不断发生变化,产生流砂、管涌等。 结语: 水文地质问题在工程地质勘查中具有非常重要的意义,必须予以加强,全面综合考虑,特别在岩土水理性质方面,更应当加强测试,全面了解影响地勘质量的地下水情况,解决好水文地质问题,采取必要的对策,有效提升工程地质勘察质量。 作者:马卫东 单位:河北省地矿局国土资源勘查中心地质灾害防治研究所 水文地质勘察论文:水文地质勘察地下水问题及对策 【摘要】由于水文地质条件会在很大程度上对矿山的开采产生影响,因此在矿产开采之前,相关人员便应该对所在地的地质条件进行全面了解,详细掌握采矿区地下水问题,并采取针对性措施,避免在后续矿山开采过程中出现各类突发情况。 【关键词】水文地质勘察地下水问题对策 由于矿产资源的开采会在很大程度上改变最初的自然环境和矿山地质以及水文地质条件,进而可能引发各类水文地质灾害因素,导致水文地质环境进入不稳定时期,在矿产资源的开发过程中会引起大量的水文地质灾害频繁发生,进而对矿产资源带来严重的经济损失和环境破坏,因此探讨矿产资源开采中水文地质勘察过程存在的地下水问题及对策具有重要意义。 1矿山水文地质勘察的种类 跟普通的工程的地质勘察相比,矿山水文地质勘察工作更为复杂,且种类更多,主要可以将其分为类的划分和型的划分。因此,要想提高对矿山水文地质勘察种类的判断,首先就应该掌握矿山水文地质勘察的不同分类方法和分类内容。 1.1类的划分 就矿山水文地质勘察类的划分来看,主要可以将其划分为六种类型:(1)空隙矿山水,这类主要指的是矿山内部有空隙,空隙充水之后形成的;(2)岩溶充水矿山。岩溶水作为一类常见的地下水,会对矿山的开采过程产生较大的影响;(3)裂隙充水矿山。这类型常常出现在有裂隙的矿山中,是裂缝充水之后形成而来;(4)老空水充水矿山。这种类型主要是因为矿山无序开采导致的,也是近年来才出现的一类矿山充水类型,严重影响矿山的顺利开采;(5)地表水充水矿山。矿山的开采主要在地下进行,但是在地表水下渗的作用下,影响矿山正常开采;(6)混合充水矿山。对矿山来讲,充水并非单一性的,有可能是多种因素导致的,如此便形成了混合充水矿山。 1.2型的划分 较类划分而言,矿山水文地质勘察型的划分则更为简单,归纳起来主要有四种:(1)简单型。这种指的是地质和水文条件比较单纯的水文地质勘察,仅通过简单的手段便可以进行勘察,并且治理起来难度也较低;(2)中等型。跟上种相比,中等型在水文条件方面稍微复杂,并且有少量的老空水,勘察起来也比较简单;(3)复杂型。其复杂主要体现在矿山充水较多,并且地质构造比较复杂,在开展水文地质勘察过程中,不能确定准确的范围,只能掌握规模,因此勘察起来难度较大。(4)极复杂型。由于这种类型的矿山常常含有很多老空水,含水量较大,并常常伴有塌陷等严重现象[1]。 2矿山水文地质勘察过程中地下水问题分析 2.1地下水变化给矿山带来危害 在自然环境和人为因素的影响下,引起地下水的水位出现升降变化,待其水位变化到一定程度后,便会对矿山的土层带来危害,进而影响整个矿山项目。归纳起来,引起矿山地下水上升的主要因素有气温变化,当地降水量增加,人工灌溉,施工破坏等。当地下水的水文上升时会进一步加快土矿山土壤中的盐碱化现象,继而加大了对矿山开采施工建筑物的腐蚀,而当地下水的水位上升以后,周边的河岸、斜坡等还可能出现严重的地质灾害,严重破坏矿山的醒目,不仅如此,矿山地质水位的上升还可能导致矿山土层体的软化,引起土层强度降低,影响整个矿山项目的稳定性。而导致矿山地下水水位下降的主要原因为人为因素导致,如:地下水排出、河流改道等,当矿山地下水的水位下降后,会引起矿山土层变硬,继而导致地面出现沉降、开裂等现象,严重破坏地质条件,影响整个矿山项目的正常进行。在各种因素的综合作用下,地下水水文会发生反复变化,如此不仅会引起基础变形,而且还会因为地下水的反复便会将矿山土层中的胶结物带走,引起矿山土层体的强度下降,影响矿山开采。 2.2地下水在压力作用下危害矿山开采 在自然环境条件下,地下水几乎不产生任何压力,但是受到矿山开采等活动的影响,就会引起地下水的压力平衡被破坏,进而产生强大的局部压力,一旦遭遇粉土层,便可能引发流砂、管涌等现象,导致矿山基础发生变形和位移等,继而引起边坡失稳,在矿山施工中容易引发各种意外事故,严重影响矿山项目的顺利施工。 2.3地下水对矿山基础产生的影响 当矿山开采过程中需要深埋基础时,便需要重点考虑地下水变化对基础产生的影响,所以,在设计矿山项目基础时,若无特殊要求,也应该将矿山项目的基础设置在地下水的上面,若基础需要埋设在地下水以下时,则需要采取必要的防水处理,进而保证矿山的稳定性,另外还应该对基础钢筋混凝土做防腐处理。若矿山基础埋设于承压水层时,便需要实际情况采取合理的排水措施,将地下水的水位降低,以防在施工过程中出现地下水喷出的现象,影响矿山开采的正常开展[2]。 3解决矿山水文地质勘察过程中地下水问题的对策 3.1高度重视到地下水勘察工作中的地下水问题 水文地质的勘察本身是一项比较繁琐、复杂的工作,因此在矿山开采前,需要对矿山所在地的水文地质进行全面、深入、彻底的研究和分析。因此要想解决地下水问题,首先需要矿山开采的管理者高度重视该问题,并将其纳入整个开采施工重要工作事宜中。而从事水文地质勘察的工作者在勘察过程中,应该充分考虑到开采矿区所在的自然环境和条件,不仅要充分掌握当地的水文气象和地形地貌,还应该考虑到自然方面的因素[3]。详细来讲,针对水文气象相关的问题可以从气候、季风、天气湿润度等方面入手。 3.2明确矿山水文地质勘察工作的评价内容 开展水文地质勘察过程中,影响的因素很多,不仅有地下水的类型,还有地下水的水位、变动幅度,更有地质含水层和隔水层厚度、分布组合的关系以及岩层或者土层渗透轻度高度、渗透系数等。因此应该加强对地下水的研究中,把握水文地质勘察工作的评价内容,详细评价地下水对矿山层产生的作用和影响,并根据所得数据制定出详细的预防和处理对策,以便为开展水文地质勘察的基础设计和施工工作提供详细、精确的数据资料,尽可能降低地下水问题的发生率,在水文地质勘察报告中,要充分结合矿山地质勘察的基础设计和施工过程,对地下水的作用和危害做出评价[3]。 3.3重视水理性质的研究和测试 在开展水文地质勘察工作中,矿山的水理性质对勘察工作产生的影响是不容小觑的,水理性质作为地下水和岩土作用下出现的一种特殊性质,主要包含了容水性、透水性、持水性等,其跟岩土的固态、气态、液态的特征存在紧密关系。针对普通的水质,采样频率一般为一年两次,采样的时间为地下水的枯水期和丰水期。在采样时,可以根据当地实际情况,适当增加采样的次数,在充分了解了水质变化规律之后,便可以两年采样一次。由于矿山土体中存在很多地下水种类,按照不同的埋藏条件将其划分为潜水、上层滞水、承压水三类,按照含水层空隙性质的不同又可以分成空隙水、岩溶水以及裂隙水三类。由于地下水形式的差异,导致水理性质产生的影响也不尽相同,因此对矿山水理性质的相关数据进行研究和测试,可以为地下水水位和数量的变化提供基础设计数据支持。 4结语 综上所述,近年来随着勘察技术的迅速发展,地下水问题越来越受到社会各界的广泛关注和重视。所以,要全面、深刻认识到水文地质勘察工作的重要性,并总结出矿山开采中常见地下水问题,针对该问题制定详细的解决措施,如此才能从根本上预防因为地下水问题造成的危害,最大程度上保证矿山开采的顺利、安全进行。 作者:陈伟信 单位:河北省保定平安安全评价有限公司 水文地质勘察论文:水文地质勘察在环境地质勘察中的应用 摘要:随着社会科技的不断发展进步,人们的生活质量也都有了大幅提高,而在这样的情况下,也产生了一些不好的影响,比如环境恶化问题等,在这样的情况下,如果只通过地理条件来获取经济效益,无疑是得不偿失的。因此还需要更好的发挥环境地质勘查的作用,从而保证我国社会经济的健康可持续发展。主要介绍了水文地质勘察在环境地质勘察中的具体应用,以供参考。 关键词:水文地质勘察;环境地质;勘察;应用;分析 这是一个发展的时代,也是一个进步的时代,社会在一天天进步,经济在一天天发展,与此同时,各地区工商业的发展也逐渐有了起色,但是由此也产生了一些不好的影响,比如环境问题日益严重,时刻影响着我们的生活与生产。面对环境的日益恶化,我们不得不引起高度重视。众所周知,工商业的发展都需要依靠优越的地理条件来获取巨大的利益。但是随着人们逐年的开采与利用,导致了许多环境地质灾,同时也对我国的经济带来了巨大的损失。据相关资料分析,在许多地质灾害中,水文地质所存在的一系列问题是造成地质灾害的关键。本文主要讨论的是水文地质勘察在环境地质勘察中的应用。 1水文地质灾害及勘察的现状 人们都知道,在信息时代,水文地质灾害的发生也能够被人们第一时间所掌握和了解,我国目前在环境地质灾害的发生频率上也有了显著的提高,并且这一情况还在不断的发展,给我们的日常生活产生了很大的影响,在这样的情况下,如果不加以及时的控制,严重时也会对我们的生命财产安全构成一定的威胁。因此我们也必须要甲醛环境地质勘测,从而更好的采取科学有效的措施来进行预防。目前,我们在环境检测的过程中,还需要掌握和了解足够的水文地质相关知识。同时按照相关的理论来了解地质灾害中存在的自然灾害和人为灾害。而我们都不愿意看到灾害的到来,因此我们也必须要清楚到灾害发生的原因,进而找出一些可控的因素来降低灾害发生的频率,这样才能够更好的保证我们的生命财产安全。而按照当前的资料显示,我国很多地区发生的水文地质灾害都是属于可控的灾害,其中水体污染、土地的沙漠化等灾害都是人为造成的灾害,在没有水的情况下,人们也无法进行各项生产生活活动。同时,在城市建设过程中,城市中的工厂和其他各项经济活动也都离不开水资源,而就目前来看,水资源所收到的污染和破坏是最明显,也是最严重的。而从这里面我们也可以看出,我们对于水文地质相关知识的掌握和了解,必须要真正的懂得地质灾害的可迫性,同时还能够在经验中找出一些可以控制的办法。在这样的情况下,我们对于环境的检测以及水文地质的观察都能够为环境的健康发展提供重要的一句。因此,水文地质工作人员在进行勘测的过程中也必须要将水文地质的相关知识和当地的实际条件来作为首要的研究对象,这样也才能够从根本上找出地质环境中存在的问题,以便采取科学有效的措施来进行防范。 2水文地质勘察 2.1水资源大量减少 根据最近的一些报道,我国的水资源在逐年减少,尤其是一些干旱缺水的地方,水资源的短缺更加严重。由于这些地方贫穷落后,为了发展经济,大量开采地下水,从而导致了更加严重的后果,不但使水资源减少了,而且还导致了土地沙漠化。如果这种现象继续下去,这将是一场人类的噩梦。为了经济收入,当地人民也会想尽办法开采水资源投入到经济建设中,这将大大损坏水文地质,同时也会对环境地质带来极大的损害。这些地区本身就缺水,再加上一些环境灾害,人们也变得焦头烂额,不知所措。 2.2水污染严重 虽然我国的经济在快速的发展,人们的生活质量也在大大提升,但是水污染却越来越严重。在水污染这一块,工产排放的污水最多,从而导致了其他水域的污染,随之而来的便是大规模的水体污染[2]。另外,随着城市面积的不断扩大,城市人口也在逐步上升,然而水污染也在进一步增多。从许多事例中我们可以看出水污染没有得到有效的治理和控制,严重威胁着人们的健康。 2.3水资源浪费现象严重 从所有水污染的事例中我们可以看出工厂的水污染最为严重。另外,各行各业都存在着大量的水资源浪费现象。面对这种不良现象,我们需要倡导节约用水,禁止大量抽取地下水,避免地下的淡水遭到海水的入侵,减少土壤含盐量,从而减少水污染和水资源的浪费,给人们打造一片美好的天地。 2.4地下水利用不平衡 从上面我们已了解了大部分地质灾害,这些灾害的发生大多也都是人为因素所造成的,但还有些地质灾害的诱因是我们容易忽视的,例如地面沉降。地面沉降问题一直是人们所忽视的地质问题,如果不及时采取措施进行处理,那么地面沉降也会带来许多地质灾害,它与环境的变化有着密不可分的联系。随着城市的发展,城市人口变得越来越集中。这一系列问题将会导致地面沉降等问题,从侧面引发一系列地质问题和环境问题,从而影响人们的生活与生产。 3合理利用水资源 3.1对水资源进行有效开发 通过改善水文地质来改善一系列环境问题是一条有效的措施。众所周知,水是我们人类生活和生产中最重要的资源,一旦水资源缺乏就会给人类带来极大的环境地质灾害。因此我们要对水资源进行有效的开发和利用。首先可以加大宣传,提高人们的认识,唤醒人们对水资源的保护意识。另外,在一些贫困地区,国家可以增加补助,普及太阳能的使用,从而减少人们对水资源的破坏。除此之外,国家还可以颁布相关法律法规,从而加强对水资源的开采和保护。 3.2倡导全民节约用水 水资源是我们共同生存的必需品,我们应倡导全民节约用水,合理利用和保护水资源。无论是生活用水还是农业用水和工业用水,我们到要遵循爱护水资源的原则,因为水是生命之源。 结束语 从上述内容中也可以看出,目前水文地质勘察在环境地质勘查中也有着非常重要的作用,同时,水文地质勘察也是十分重要的一项工作,这与环境地质的勘察有着十分紧密的联系。因此,在进行水文地质勘测时要兼顾环境勘测。与此同时,在分析环境的相关问题时,也要注重对水文的考察,了解水文的相关情况,根据实际情况分析相关环境问题。总而言之,水文地质与环境问题有着紧密的联系,二者相互影响,相互作用。因此,我们要有效地把水文地质勘察应用到环境地质勘察中。 作者:张森 单位:黑龙江省地质科学研究所 水文地质勘察论文:水文地质问题在工程勘察中的体现 【摘要】在岩土工程勘察作业中,经常会出现水文地质条件比较复杂的情况。如果忽视了水文地质问题,则很容易导致岩土工程受到危害影响。因此,在岩土工程勘察中,必须充分了解水文地质问题的影响。对此,本文首先对岩土水理性质进行了介绍,然后对水文地质勘察的评定内容以及其对工程勘察的影响进行了分析,并具体探究了其在工程勘察中的体现。 【关键词】水文地质;工程勘察;影响 1引言 随着我国经济的发展,工程地质勘察的技术也在不断发展和提高,极大地促进了我国地质勘察事业的发展。目前,在工程勘察中,水文工程地质对于岩土工程勘察的影响较大,因此必须对其进行深入研究。 2岩土水理的性质 岩土水理的性质勘察,是水文勘察中的基本组成部分。岩土水理的性质,就是地下水对岩土造成的不同程度的影响。岩土的水理性质勘察主要对岩土的水量性质及地下水的储存形式进行勘察。地下水在岩土中的储存形式主要有重力水、毛细管水及结合水。岩土的水量性质主要包括软化性、透水性:①对岩土的软化性,是指岩土被地下水浸泡,造成其力学性能下降,从而表现出相应的软化。一般软化的程度用量化的指标来表示软化系数,软化系数越高,岩土的耐风化和耐水浸泡的能力越高。②对岩土的透水性,就是水透过岩土本身的性能,透水性通常用渗透系数表示,其主要取决于岩土自身的结构,如岩土的空隙越大,透水性就越强。 3水文地质勘察的主要评定内容 对水文地质情况进行勘察,并依据勘察的结果进行相应的评价,可以为建筑工程施工提供比较可靠的资料,减少不必要的安全事故。水文地质勘察的主要评定内容包括周边地下水的分布情况、地层结构、岩土成分及地下水的影响。对于地下水分布情况的评定,主要是针对工程地下水的含量及与地表距离,如在进行基坑开挖的过程中是否会使地下水位发生变化,而地下水是否会影响施工环境等。在地下水评定方面,要严格禁止工程施工过程中产生的污水影响地下水的质量,否则,地下水的流动就会腐蚀整个建筑物的地基,从而产生安全事故。对于周边的岩土结构和成分,要总结出对施工不同程度影响的排序,并且对这些有可能产生的危害进行深入分析,制定具体的防范措施。在此过程中,要充分结合地下水的特性、分布情况等。对于地下水对工程的积极、消极的影响,要根据周围不同的地质条件制定相应的设计方案:①要明确位于地下水里的地基内的钢筋会不会腐蚀;②要分析工程地基是否处在软弱地层。建筑物的基础是整个建筑物质量安全的保证,相关人员要做好与基础相关的勘察设计工作;③还要对工程周边的水文地质的具体参数进行勘察,如有可能影响桩基稳定性的渗透系数等,确保工程建筑的安全。 4水文地质对岩土工程勘察的影响 4.1地下水位升降变化的影响 (1)地下水上升主要因为岩土体的综合状况、含水层的构造、气温和降雨量等方面的不同,同时还受到人工灌溉等因素的影响,或可引起潜水位上升。而潜水位的上升能让建筑物的腐蚀度变得更加严重;导致地区里的自然灾害,例如:泥石流、山体滑坡以及岩土体崩塌等形势的出现;如果特殊的岩土体构受到破坏,还可以影响到其强度,进而发生建筑物失稳、流砂还有管涌等情况。 (2)人为因素是引起地下水下降最核心因素。例如:建造水库、在河流上游搭建大坝、过多的抽取地下水,均可引起下游地区的地下水位降低。地下水位的下降能发生地面下沉和土地干裂等一系列的情况;恶化水质,以至于发生地下水直接枯竭的状况。因此,地下水位下降,一定程度上会对建筑物、岩土体进行破坏,同时还会给人文环境带来影响。 (3)地下水频繁升降。假使地下水位发生频繁的升降状况,则可以直接危害到岩土工程建设,作为建筑地基持力层,膨胀性岩土的膨胀和收缩没有适当的规律性,从而给建筑物结构带来了破坏,尤其是对以天然地基作为持力层的建(构)筑物影响甚大。同时,地下水位交替极其频繁,还会发生土质松动、土层承载力减小的趋势,给工程的有序施工带来影响。 (4)自然状态下,地下水的动力作用不会严重影响到岩土工程,其危害程度较小,然而假使地下水运动是由于人为因素引起的,则可以形成很大的动力作用,引起基坑突涌、流砂还以及管涌等情况,直接影响到工程质量。 4.2地下水动水压力的影响 地下水动水压力,是影响岩土工程勘察的重要因素,在进行岩土工程勘察时,若地下水动水压力的影响规模大,一旦发生人为触动,就会使得地下水自然条件出现失衡现象,这就会从本质上给岩土勘察工作的进度带来影响。另外,由于这种动水压力巨大,造成大量的工程地质危害问题出现,比如出现的管涌问题,从本质上会给岩土工程勘察工作的质量与效率带来影响。严重时由于地下水动力的改变造成的此生灾害,甚至可能造成工程事故,引起人员伤亡。 5案例分析 5.1工程概况 某岩土工程全程长度为800m,宽度为40m,采用的是U型槽或盲沟连续壁结构,拟采用钢筋混凝土基础,基底埋深标高为-6.50m,水文地质勘察等级为乙级。本次勘察主要是要查明各含水层和隔水层层位,埋深和分布规律;查明各含水层(包括上层滞水、潜水、承压水)的补给条件和水力联系;查明场地范围内各含水层的渗透系数及影响半径;分析结构实施后,水位变化对周边环境及周边建筑物结构稳定的影响。 5.2场地水文地质条件 该岩土工程所在地区属于近海沉积平原地貌。本工程根据地下水的动力性质,可以将含水层分成上下两个含水层组。工程地质钻探发现,上部潜水含水层透水性差,含水微弱,对工程降水意义不大,故抽水试验均布置在承压水层中,按稳定流完整井(3#井按非完整井)计算。根据抽水试验,该地区地下水已明显受到海水入侵的影响。 5.3水文地质条件对工程的影响分析 在该岩土工程中,无论采用的是哪一种结构形式,该地区的水文地质条件都决定了该地区不适宜长期抽取地下水的结构方案,其理由分析如下:5.3.1上下含水层的水力联系所带来的问题根据勘察资料可以知道,亚粘土隔水层被分成上下两个含水层,它的厚度以及地板所埋的深度,都在平面分布上存在比较大的变化。本场地内为隔水层,而在较大范围内已变薄甚至消失,上下含水层相互连通,变为潜水含水层,这在建国木器厂(中房星苑一、二期)的勘察中已得到证明。另外,潜水含水层水位在平水期和丰水期比承压含水层的水位高,属于潜水含水层补给承压水。新开河槽基本切穿了潜水含水层,海水倒灌,首先侵入上部潜水,而后逐步侵入下部承压水。道路两侧由于长期的工程建设勘察,大量钻孔(含本次勘察钻孔,钻井)已在一定程度上破坏了隔水层的完整性,上部潜水也可通过这些垂直通道渗入补给下部承压水。另外,路堑基底设计标高最低处接近-6.5m,钻探剖面显示中部地段将揭穿隔水层底板进入承压含水层,另有部分地段隔水层保留厚度也不足1.0m,这就增加了上下含水层的连通性。因此,本工程单纯考虑降低上部潜水水位而进行施工显然已不可能,必须同时考虑采取两层地下水同时降低的方案。5.3.2新开河对地下水补给量估算该岩土工程所在区域的地下水补给量主要有地下径流、降水渗入、新开河测向渗流三个部分组成。很难准确的计算式每一部分所占据的比例。但是根据地下水含盐量多少对比分析可知,本场地取自2#抽水井承压含水层的水样分析,其中Cl-+SO42-的含量是新开河水同成分的84%,可见河水渗入的严重程度。估计新开河补给量约为总涌水量的30~50%。考虑到路堑在长期降水的条件下含水层的渗透性还会提高,其渗透量还可能增大。 5.4建议 根据上述勘察资料可得知,本工程的水文地质条件比较复杂,不仅存在潜水,还存在承压水,尤其是场地紧邻直接受海潮影响的新开河入海口段,工程场地中段已明显受河水渗入补给影响,水质变差。北段虽较轻微,但今后随工程建设力度加大,基坑降水施工在所难免。如不采取相应的保护地下水的措施,海水入侵范围必将进一步扩大,加剧地下水水质的恶化,对环境的破坏将逐步加剧。鉴于本工程处于水文地质条件不良地段,建议采取有利保护地下水质,有利于保护环境的结构形式U型结构,避免采取在正常使用期间长期降低地下水位的盲沟连续壁结构形式。为保证结构在使用期间的稳定安全,应在线路的东侧设3~5个水文地质长期观测孔,对水位及水质的变化实施监测。 6结语 总而言之,在工程勘察中,地下水会对基础工程产生较大影响,甚至会影响工程建设的稳定性。因此,必须对岩土工程水文地质问题进行仔细分析,明确其对岩土工程勘察的影响,并采取有效措施提高地质勘察质量。 作者:王洁 单位:贵州省水利电力学校 水文地质勘察论文:水文地质在工程勘察中的重要性研究 摘要:在工程项目中,对水文地质进行相关的勘察是为了保证工程顺利实施的前提,为了保证工程的质量,必须要引起重视,本文主要分析了水文地质在工程勘察中的重要性。 关键词:水文地质;工程勘察;重要性 我国最近几年建筑工程行业发展的速度非常的快,在发展的过程中不仅需要发展的速度,更加需要保证工程的质量,在建筑工程建设中安全的施工是非常重要的,安全有效的施工就必须要对工程进行相应的勘察,在勘查的过程中水文地质问题是非常关键的一个因素。 1水文地质的重要意义 水文地质对于工程勘查来说非常的重要,它不仅对岩土体工程的特性影响非常的大,对于建筑物的稳定性和耐久性也有影响,对于工程比较复杂的地方,在事先必须要进行相关的水文地质勘查,这样能够保证工程在施工中的准确性以及合理性,提高工程勘察的质量。水文地质勘察工作能够全面的分析工程的地下水对岩土体的作用以及会产生怎样的影响,能够很好的预测出岩土体会对建筑施工造成怎样的危害,这样有利于在具体的施工中能够有效的进行采取预防措施,保证工程的安全施工。总之,水文地质对于工程勘察来说有着重要的积极作用,能够对工程的建设提出综合性的评价,保证建筑工程专业的施工[1]。 2对水文地质评价的内容上进行分析 在建筑工程施工中还存在着许多的问题,这时候就需要对水文地质评价的内容上分析,减少建筑施工中存在的问题。第一,在施工中,施工技术人员需要加强对水文地质条件的了解,认真的分析地下水与岩土工程和建筑物之间的相互关系,及时预测出相关的危险因素,做好防范的工作;第二,根据工程的具体施工情况,进行相关的勘察工作;第三,不同的地下水对岩土体的影响也不同,因此需要根据实际的情况来进行具体的评价,一般有以下几种情况: (1)如果在建筑施工中,根基深埋在地下水位以下时,需要对钢筋混凝土的影响进行考虑,会不会对混凝土和钢筋材料造成侵蚀; (2)在施工中,建筑根基的下部分有承压含水层,在工程具体的施工中需要考虑到承压水对工程基底部建筑材料的影响,对可能产生的影响进行分析与预测; (3)在施工根基的底部是膨胀土、强风化岩等岩土体,就需要考虑到在施工的过程中会导致土体的崩塌; (4)建筑工程的根据需要开挖到地下水位以下时,这时候需要展开深入性的实验,以此来防止后续施工会遇到渗水等问题,在施工的工程中同时也需要注意人工降水,也会对建筑造成一定的影响,在施工的过程中需要特别的注意。 (5)在建筑施工中压缩层有松散、饱和的粉土和粉细砂的根基来说,需要考虑到管涌、液化侵蚀等现象[2]。 3对岩土水理性质进行分析 水理性质是指地下水和岩土之间相互作用的过程中体现出的相关的性质,水理性会对岩土的形成程度以及强度造成一定的影响,在特殊的情况下甚至会对建筑物的稳定性造成影响。水理性质在工程的勘察中占据非常重要的位置,在具体的勘察中不容忽视。在建筑物施工的过程中,需要根据施工的具体环境对水理性进行全面的分析。地下水根据赋存的方式可以分为三种,第一种是重力水,又被称为自由水,岩土中在重力作用下能自由运动的地下水,它能传递静水压力,有溶解能力、易于流动。泉水、井水和矿坑涌水都是重力水,是水文地质学研究的主要对象。第二种是结合水,是水在生物体和细胞内的存在状态之一,是吸附和结合在有机固体物质上的水,主要是依靠氢键与蛋白质的极性基(羧基和氨基)相结合形成的水胶体。一般分为强结合水和弱结合水,强结合水存在于最靠近土颗粒表面处,工程上也叫吸着水;弱结合水距土粒表面较远地方的结合水,又叫薄膜水。第三种是毛细管水,又被称为毛细水,是由于毛细作用保持在土层或岩层毛细空隙中的地下水,能够传递静水压力,并且能够在毛细空隙中进行运动,它在砂土和粉土层中较多,孔隙大的砂砾层中较少。孔隙过小的粘土其孔隙多为结合水所占据,毛细管水也较少。地下水面离地表较浅时,毛细管水有时会引起土壤沼泽化或盐碱化,以及道路冻胀和翻浆等,毛细管水的研究在农业和工程建筑方面都有重要意义[3]。对于岩土水理性质的参数,在施工中需要考虑以下几点: (1)容水性,指是在常压下岩石空隙中能够容纳若干水量的性能,在数量上以容水度来衡量,也就是说岩石的全部空隙如果被水充满,容水度在数值上等于空隙度。但在实际的情况中,岩石可能存在比较密闭的空间,导致空气不能流通,这时候就会形成气泡,因此一般的容水度的值要小于空隙度;如果岩石在充水后体积增大,这时候容水大要大于空隙度。 (2)持水性,是指在分子力和表面张力的影响下,岩石的空隙中能够保持一定的水量性能,它的持水量的多少主要是由岩石颗粒直径以及空隙直径大小来决定的,如果岩石的颗粒直径越小,空隙越小,岩石的持水度越大。 (3)给水性,主要是指饱和岩石在重力的作用下能够自由的排除水量,岩石的给水度与岩石的颗粒、大小、形态、排列的方式以及压实度等有密切的关系,存在于坚硬岩石裂隙和溶隙中的地下水,结合水及毛细水所占的比例非常小,岩石的给水度可看作分别等于它们的容水度或空隙度。 (4)透水性,如果岩石的空隙直径越大,透水性越强,根据岩石透水性的强弱,把岩石分为透水层以及不透水层,透水层的岩石有砂石层、砂砾岩层,不透水层的岩石有粘土、页岩、岩浆岩、变质岩等。这四种水理性质对于建筑工程都有一定的影响,会对整个工程的耐久性以及稳定性造成直接的影响,因此在具体的勘察中需要对这几种水理进行分析。 4地下水对岩石造成的影响 如果地下水上升会造成山体滑坡,会对建筑物造成侵蚀的影响,相应的对土壤的危害也非常的大。在建筑物施工中会对地下水压力造成一定的影响,因此,在具体的施工中,要注意保护动水压力的作用,以免对建筑施工的工程质量形成一定的危害,像出现流砂、管涌、基坑突涌等形象,影响建筑施工工程的质量。 5结语 总之,水文地质在工程勘察中起着非常重要的积极作用,在建筑施工中必须引起重视,保证建筑工程的质量。 作者:魏日铭 单位:福建省闽北地质大队 水文地质勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘察地位 摘要:在岩土工程勘察中,水文地质勘察发挥了重要的作用。通常情况下,水文地质勘察主要勘察工程施工区域的含水层隔水层状况、地下水位状况、地质环境情况以及自然地理条件等,其中重点要仔细勘察施工区域的地下水位情况,避免地下水升降影响岩土工程的施工进程。只有加强水文地质勘察工作,才可以提高岩土工程的安全性。 关键词:岩土工程勘察水文地质勘察地位内容 在岩土工程勘察中,水文地质占据了相当重要的地位。水文地质与岩土工程地质是紧密相连的,其对于岩土工程有着较大的影响。因此,只有加强水文地质勘察,才能有效的提高岩土工程的施工质量。因为水文地质勘察包含了诸多内容,其具有较大的工作量,因此,要从细节上控制水文地质勘察,最大程度的提升水文地质勘察的经济性与精确性,最终有效的提升岩土工程的施工质量。 1岩土工程中水文地质勘察的地位探析 水文地质勘察是岩土工程勘察中十分关键的组成部分之一,经常被勘察人员忽视。当前,在岩土工程勘察工作中,只有进行仔细的水文地质勘察,才能够有效的提升岩土工程勘察的精确度与勘察质量。众所周知,岩土工程的其中一个关键特性就是地下水,地下水也是岩土工程施工中的关键环节。因此,从上述可知,只有仔细开展水文地质勘察工作,才可以最大程度的确保岩土工程结构的稳定程度、整体性等。 1.1目前水文地质勘察的现状。 随着时间的发展与推移,人们历经了诸多地质灾害。在这之中,大多数地质灾害的成因都是地下水的作用。通过实际调研发现,由于岩土和地下水作用而形成的地质灾害大多都拥有如下特征:可控制、种类多种多样、严重灾害、复杂的机理等。除此之外,由于在实际工程勘察中,人们没有充分认识到地下水对于工程的影响,相关的科研投入也不足,由此导致在岩土工程勘察中,对于地下水的分析还处于起步阶段。 1.2水文地质对于工程基础埋深有较大影响 基础埋深是岩土工程初期阶段的关键环节。在考虑工程基础埋深的过程中,一定要全面考虑到施工区域地下水的变化情况及基本水文情况,由此才能设计出合理的基础埋深。如果岩土工程施工区域有地下水赋存的话,一定要确保地下水在工程基础埋深以下,但值得注意的是,部分岩土工程基础埋深需要位于地下水以下,在这种情况下,要提前思考降低地下水位的措施。除上述之外,水文地质勘察工作对工程地质结构有一定影响,举例来说,地下水会影响到施工区域的土壤结构,在一定程度上导致土地软化,甚至会造成建筑地基出现裂缝,若没有及时进行补救,将会严重影响建筑物的稳定性。 1.3水文地质勘察影响岩土工程的整体质量 水文地质勘察的有效性对于岩土工程的整体质量有直接的影响,特别是勘察人员掌握地下水位变化情况的能力对工程有较大的影响。在实际岩土工程勘察中,若水文地质勘察人员没有全面而充分的掌握施工区域的地下水位近些年来的变化情况,就会在一定程度上影响岩土施工方案的可操作性,进而导致安全质量事故的发生。举例来说,如果地下水位突然上升,就会破坏土壤的酸碱平衡,在这种情况下,土壤中含有的可溶性盐就会对混凝土产生腐蚀,降低工程建筑物的稳定性。除此之外,如果地下水位上升,极易致使岩土工程施工区域周边地区发生滑坡、泥石流等灾害,严重影响了岩土工程施工进程,同时对于周围区域人们的生命安全与财产安全造成了一定的威胁。 1.4地下水动力作用影响岩土工程 一般情况下,如果没有受到人为原因的影响,地下水动水压力对于岩土工程的危害性比较小。但在岩土工程施工中,受到人为活动的影响,导致地下水天然动力平衡被打破,在地下水移动压力的影响下,通常会导致岩土工程危害的产生,包括突涌问题、基坑以及流砂管涌问题,严重影响了岩土工程的施工质量。 1.5水文地质对于建筑的支护有一定影响 随着城市化进程的发展,我国城市建设范围持续缩小,由此,建筑开发单位只能转向高层建筑的开发。虽然在一定程度上,高层建筑的发展推动了城市的发展,成为城市的代表。但在建设高层建筑的时候,水文地质会影响到建筑的支护结构,降低了建筑物的稳定性。在高层建筑施工过程中,工程施工工艺及施工环境对于建筑质量都有一定的影响,通常情况下,都会利用垂直开挖和抽水的方式进行施工。在利用抽水方式施工的过程中,对直接影响到建筑区域的地下水位,降低地下水位,进而对于高层建筑的耐久性能与稳定性能产生影响,甚至会导致地面沉降的发生。因此,在工程施工之前,要全面考虑到工程施工区域的水文地质状况,制定出可行合理的勘察方案,在工程施工中要尽可能避免对原有地质环境造成破坏,为后期施工创造便利条件。 2岩土工程勘察中水文地质勘察的主要内容 2.1勘察区域自然地理条件 自然地理条件主要包括地形地貌情况以及气象水文状况。其中地形地貌的勘察主要是勘察岩土工程施工区域的地貌侵蚀情况、地貌堆积情况、水系情况、地形情况等。气象水文特征的勘察主要是勘察施工区域的气候条件,包括是气候类型及湿润度等。 2.2勘察地质环境状况 岩土工程施工范围内地质环境状况勘察的主要内容包括:新构造运动、地质构造情况、地层岩性、基底构造和对第四系厚度的控制情况。 2.3勘察施工区域地下水位 对于岩土工程来说,地下水位对其的影响是及其巨大的。地下水位的上升与下降极有可能导致工程发生坍塌和沉降,严重影响工程的地基,进而严重的影响工程的稳定性能与安全性。所以,在岩土工程实际施工之前,要考虑到施工区域的具体水文地质状况,仔细勘察施工区域地下水位变化情况。勘察施工区域的地下水位状况,主要需要勘察以下内容:施工区域最近五年来地下水位变化情况、历史最低地下水位与最高地下水位、地下水位升降的主要原因、地表水渗漏状况、地下水的流动状况。 2.4勘察施工区域含水层、隔水层情况 具体勘察内容如下:地下水水质对建筑材料的腐蚀程度;含水层埋藏条件;隔水层埋藏条件;主要含水层的分布状况、基础埋深以及厚度;地下水的变化情况、水位状况、流向及类型等;水文地质相关参数;地下水赋存状况、渗流情况。 3岩土工程勘察中水文地质工作的主要方法 3.1实验分析法 所谓实验分析法具体指的就是通过实验手段,检测与分析工程勘察区域的参数样本,掌握水文地质条件。当前,水文地质勘察中所应用的实验分析方法主要包括放水、抽水、联通、注水、压水等。其中应用最为广泛的是抽水试验。借助抽水试验,通过相关的勘察测量工具,可以获知抽水孔的实际抽水量与特征曲线等相关数据,通过分析这些数据信息,评估含水层的具体特征,可以促使勘察人员深入了解工程勘察区域的税问题致条件,特别是水文条件。简单来说,实验分析方法的应用价值较高,但其全面性不足,要配合其他方法使用。 3.2工具探测法 所谓工具探测法具体指的就是在水文地质勘察中,通过精密仪器、先进仪器对施工区域地质岩石性质进行勘察,主要包括准确勘测地质岩石的密度、弹性、放射性、硬度、构成成分、硬度以及电性等相关参数,通过这些信息的勘测可以帮助勘察人员更好理解水文地质状况,确保其制定的岩土工程方案的可行性与合理性。工具探测方法是岩土工程勘察中水文地质勘察中应用较为广泛的方法,其适用性与针对性较强。在当前情况下,水文地质勘察中工具探测法主要包括电磁波探测方法、声波探测方法、浅震探测方法、电阻率法探测等。虽然工具探测发的探测速度较快、具有较高的针对性与适用性,但也需要配合其他勘测方法共同使用。 4结束语 本文重点分析了岩土工程勘察中水文地质勘察的地位及内容,以供参考。 作者:叶荣健 饶新泉 单位:江西省核工业地质局二六四大队 水文地质勘察论文:水文地质勘察中地下水问题及对策 摘要:在针对水文地质进行勘察的过程中,需要重点探究地下水,注重地下水所具有的相关问题,并针对地下水中存在的问题积极的采取相应的对策进行分析,这样才能够使得水文地质勘察的结果更加的准确。本文就主要针对水文地质勘察中地下水的问题及对策进行了简要的分析,仅供同行参考和交流。 关键词:水文地质;勘察;地下水;问题;对策 我国在1980年以后,就开始发展市场经济体制,而随着这一体制的逐渐深化,其也使得我国的经济实现了更加快速的发展,并在一定程度上提升了人们的整体生活水平。最近几年,人们在进行工程建设的过程中,加大了对地质水文的勘察力度,并针对地下水的问题进行了着重的分析,同时提出了相应的应对对策,从而使得地下水的问题得到了良好的解决,以保障工程建设能够顺利的开展,并保质保量。下面本文就主要针对水文地质勘察中地下水的问题及对策进行深入的分析。 1、地下水主要包含的问题分析 1.1潜水位上升 在进行水文地质勘测的过程中,如果要在周围进行工程的建设,那么就会导致河流或者或者是水库的地下水位上升,从而使得水文地质勘察工作在开展的过程中,呈现出多种问题,从而就会引发严重的安全问题。首先,在受到各种因素的影响下,潜水位出现上升的局面,会使得工程地基出现位移的情况,工程基础也会呈现上浮的状况,这样就无法有效的保障工程的稳定性。其次,岩土体在力学上本身就存在不稳定状况的时候,加上潜水位的上升,使得斜坡和河岸出现了严重的崩塌现象,无法保障岩土功能的正常发挥。最后,在潜水位上升的情况下,地基也会逐渐出现软化的情况,粘性土壤所含的水量也会相应的增加,在这样的状况下,岩土的强度就会出现下降,从而导致建筑地基出现不规则沉降,最终就可能导致各种安全问题的出现,使得人们的生命财产安全受到重大的威胁。 1.2地下水位下降 一般来说,地下水位很容易就会出现下降的问题。在地下水位干湿交替的情况下,会使得木桩发生严重的腐蚀问题。另外,石膏层与钠盐层之间呈现出分解的情况,这样就会使得建筑地基出现位移,从而使得建筑无法保障稳定。同时,地下水的密度会直接影响到岩土的密度,在地下水位出现下降的情况下,岩土的密度会相应的增大,土体变松,从而就会使得地面出现严重的坍塌。另外,在遇到地下水位下降的情况下,膨胀岩土会出现严重的变形情况,这样就会使得岩土在收缩性上更加的突出,收缩速率也会相应的提升,从而使得地面出现严重的裂缝问题,最终导致建筑工程出现严重的破损。 1.3其他问题 无论地下水存在何种问题,都会使得建筑物受到影响。例如,河流的上游以及水库在建设的过程中出现问题,地下水被大量的抽取,就会使得地下水水位大幅度的下降。值得注意的是,在地下水位下降的情况下,地面也会相继出现裂变和沉降的问题,这些问题的存在,在很大程度上会使得施工建筑附近的水质受到影响,严重的会使得地下水枯竭。然而,当地下水出现枯竭的时候,就会使得人们的生活环境出现多变的情况,许多不可控的因素也会相继出现,最终会直接影响到建筑施工的安全性。 2、应对水文地质勘察中地下水问题的策略 2.1确定水文地质勘察评判条例 在进行水文地质勘察的过程中,该工作会受到地下水类型、水位变化的影响,使得水文地质勘测工作的顺序出现变化,另外,含水层的厚度以及土层的渗透性强度等,也会对水文地质勘察工作的开展顺序产生影响,要想使得水文地质勘察工作的效率可以得到良好的提升,并且确保水文地质勘察工作的质量,就需要合理的对地下水存在的问题进行有效的判定,并深入的对地下水进行探究,确定水文地质勘察评判的标准,制定出相应的评判条例,准确的做出相应的判断,避免地下水对岩土层造成影响。在针对水文地质勘察工作内容进行评定的基础上,也需要制定出具体的处理方案,使得水文地质勘察资料能够更加的完善和健全,从而使得地下水问题可以得到有效的改善,工程施工质量也能够得到保障。 2.2重视地下水对水文地质勘察工作的影响 我国目前的水质研究项目包括钙离子、镁离子、氯离子等几大方面,水文地质勘察工作中还包括二价铁离子、铵离子的测定。但值得指出的是,勘察人员在水文地质勘察工作中,往往会忽略和漠视对水质地质参数的测定和地下水对水文勘察工作的影响,这对水文地质勘察的有序进行十分不利,甚至造成严重危害。这就要求,我们只有深入剖析水文地质中的地下水问题,及时发现和排除复杂地理位置中的地下水问题,高度重视解决地下水问题,增强各部门安全意识,才能有效消除地下水问题对水文地质勘察工作的不利影响。 2.3强化对水理性质的研究工作 在对水文地质勘察工作造成一定的影响的因素中,岩土的水理性质是岩土和地下水相互作用下显示的性质影响较为严重。岩土体中的地下水分为很多种类,其中不一样的地下水性质会对水理性质产生不一样的额影响。水理性质数据的测试分析是为地下水位和水量变化提供基础设计数据,并能有效解决地下水问题给建筑物和人类环境所带来的危害。研究认为,水理性质既能够改变岩土强度,造成岩土变形,还会对工程的安全稳定构成直接影响。所以,重视水理性质对于强化水理性质的研究工作,从最大程度上确保水文地质勘察评价工作的有效性和全面性,全面促进水文地质勘察工作有序进行大有裨益。 3、结语 通过本文的分析可以充分的了解到,水文地质勘察工作在实际的开展过程中,需要受到各个部门的关注,依据多方面的因素来进行分析,重视对水文地质勘察全面性的探究,就现阶段水文地质勘察工作中,地下水存在的各种问题进行分析,可以看出,地下水存在的相关问题,会对建筑工程产生不良的影响,这就需要采取相应的策略来对地下水问题进行解决,建立健全的水文地质勘测评判条例,合理的依据地下水来对水文地质勘察影响来进行水位地质勘察工作的评判,并确保该工作开展的可靠性,这样才能够使得水文地质勘察工作的效率可以得到提升,从而确保工程质量得到良好的提升。 作者:季彦桢 单位:新疆昌吉州地质环境监测站 水文地质勘察论文:水文地质工程勘察问题及对策分析 摘要:水文地质工程勘察工作对于岩土工程建设以及地下水污染治理等工作都具有重要的指导作用,也能够为地质灾害的防治提供重要的资料依据,因此,做好水文地质工程勘察工作具有着至关重要的意义。然而在当前我国的水文地质工程勘察工作,仍存在一系列的问题,影响着水文地质工程勘察工作的效率与水平的提升,本文将对此展开分析并进一步探讨其有效的应对策略。 关键词:水文地质工程;勘察;问题;对策 一、做好水文地质工程勘察工作的必要性 水文地质工程勘察工作是人们了解和掌握水文地质条件的重要途径,随着各类现代岩土工程建设量的不断增加,对于水文地质条件的把握已经显现出越来越重要的意义和价值。其不仅能够指导工程建设施工单位规避不良水文地质条件下的施工,减少水文地质工程灾害对工程建设的不良影响,提高工程的整体建设质量与稳定性,同时也能够为地下水污染治理工作提供重要的指导依据,为相关部门掌握地下水污染情况,分析污染原因与污染发展变化趋势提供帮助,也能够防止含盐度较高的受污染地下水环境对岩土工程的基础造成侵蚀,影响岩土工程的安全性与稳定性。常见的水文地质危害情况主要体现在以下几个方面:(1)地下水位下降造成地面沉陷、裂缝、塌陷等问题,并可能导致地表植被破坏和水土流失问题;(2)潜水位上升导致建筑地基软化,易造成建筑地基侧向位移,还有可能导致建筑物地下室侵水以及建筑物地下结构腐蚀的加剧;(3)地下水流量较大情况下,如采取桩基础施工技术,会导致桩基区域水土强度下降,甚至出现水土流失,破坏桩基础的稳定性;(4)基坑工程施工时的不合理抽排地下水,也可能导致地下水位变化危害建筑结构安全。 二、当前水文地质工程勘察中存在的主要问题 1.对工程建设中的水文地质工程勘察工作重要性认识不足。 水文地质工程勘察工作本身具有较强的专业性与综合性,但在许多的现代岩土工程建设过程中,并没有真正认识到水文地质工程勘察工作的重要性,在工程勘察工作的开展过程中,勘察的重心也往往集中于常规的岩土工程条件及常见地质灾害的勘察中,水文地质方面的勘察工作则相对较为随意,甚至没有按照要求配置专业的水文地质工程勘察设备与专业技术人员,这也就导致了水文地质工程勘察的结果往往不能真实反映出施工地区的实际水文地质条件,影响工程施工的安全开展,也可能因为不科学的施工行为对地下水文地质环境造成影响。 2.水文地质勘察工作不到位,勘察技术水平亟待提高。 在一些工程建设项目中,对于水文地质的勘察工作往往只是为了应付国家相关的地质勘察工作规范要求,在实际工作中并不注重勘察工作的深度,许多勘察内容只是停留于表面,实地勘察点位数量较少,勘察内容也不够深入,工作存在着一定的缺陷和不足。此外,在对勘查技术与工作方法的更新方面也缺乏应有的重视,导致勘察技术水平较为落后,工作效率低质量差,已经不能满足现代工程建设中对于水文地质工程勘察工作的实际需求。 3.水文地质分析工作不到位,影响勘察成果评价的科学性。 水文地质具有特殊性,如果在工程勘察中未能对水文地质条件进行详细分析,未能掌握岩、土地层的透水性及富水性等水理性能,以及地下水的运动规律等条件情况,未能按工程设计要求进行水文地质试验以求得水文地质参数。其工程勘察成果就不能正确评价场地的水文地质条件,对工程设计与施工有很大害处,给工程建设带来安全隐患。水文地质勘察是一项严谨的工作,只有对水文地质条件进行全方位的分析和总结,才能对其进行正确的评价。 三、加强水文地质工程勘察工作的有效策略 1.提高对水文地质工程勘察工作准备环节的重视。 水文地质工程勘察工作正式开展之前,应做好相应的准备工作,主要包括两个方面的内容,一方面是要结合岩土工程勘察工作所获取的资料数据,准确把握工程建设场地的实际地形地貌、地质构造情况、地层结构、岩土性质等一系列基础信息,并且要结合地区性的气候、降水等实际条件对水文地质条件及地下水分布运行规律等进行初步分析,从而制定科学的水文地质工程勘察方案。另一方面,要进一步明确国家相关规范标准对于水文地质工程勘察工作的具体要求,并要结合建筑物建设的具体设计方案,工程施工材料,建筑工程的实际用途及建设要求,对水文地质工程勘察的各项工作及任务进行明确的规范与要求,明确各项勘察工作的目标与技术标准,最大限度保障水文地质工程勘察工作能够规范、全面、到位的得到落实,以发挥出其对于工程建设的指导作用。 2.建立完善的水文地质工程勘察工作制度体系。 要保障水文地质工程勘察工作的有效开展,完善的工作制度体系是必不可少的。首先,要建立完善的水文地质工程勘察工作管理制度,对勘察工作中的各项内容进行标准化的要求,明确采样、测量、实验等各项内容的规范化操作流程与标准,并对相应的计算、测量精度进行严格要求,控制数据误差范围,对数据记录进行规范化的要求,为后续的水文地质参数计算及勘察成果分析等环节的打好基础。其次,要制定相应的技术管理制度加强技术管理工作,应通过制度加强相关勘察技术的更新与完善,并对勘测设备的标准化使用与维护进行明确的要求,从而促进水文地质勘察工作技术水平的提高,也为勘察工作方法的创新提供有力的条件。最后,应建立科学的勘察工作责任制度,由于水文地质勘察工作意义重大,因此必须要通过责任制度明确水文地质工程勘察工作中的责任分配,将责任细化到个人,对于勘察工作中出现的问题失误及失责行为,进行严厉问责,并依据所导致后果的严重性进行惩处,以提高水文地质工程勘察工作的质量与水平。 3.做好参数计算,加强水文地质分析。 首先应通过对计算模型与公式的合理选择提高参数计算准确性,在参数计算模型公式的选择时,要结合地下水和含水层类型、实验装置情况等实际条件与影响因素,选择最为适宜的计算模型公式,并要在计算过程中及得出计算结果后做好审核工作,确保计算结果的准确性与有效性。此外,还要充分认识到水文地质的特殊性,结合实际的岩土层水理性质、地下水运动规律等特性,以及水文地质参数计算的结果,加强水文地质分析工作,以更好的指导工程建设对水文地质灾害的防治,保障工程建设的质量与安全。 作者:渠磊 单位:太原理工大学矿业工程学院 水文地质勘察论文:水文地质问题在工程地质勘察中的重要性 摘要:水文地质是地质勘查中重要的组成部分,做好水文地质勘查工作有利于提高工程地质勘查的质量。基于此,本文主要从水文地质问题的重要性、水文地质勘查中主要的评定内容、水文地质中岩土的水理研究、地下水的危害几方面展开论述。 关键词:水文地质;工程地质;勘查;重要性 作为工程地质的重要组成部分,水文地质主要研究地下水的变化和分布情况,并依据勘查的结果合理利用地下水资源。水文地质能影响建筑物的安全,应对其进行全面勘查,预防有可能对建筑物造成的各种危害。 一、水文地质问题的重要性 在建筑物施工过程中,需要对周边的岩土地质情况进行必要的勘查。在勘查时,勘查单位往往忽视了周边的水文地质情况。然而,大多数工程地质情况都是由地下水的情况决定的,地下水会对岩土造成一定程度的影响。如果没有对周边的水文地质环境进行详细勘查,就可能会造成后期施工存在危险,如基坑塌陷、建筑物发生沉降等。因此,水文地质在工程地质勘查中占具有重要作用,应予以高度重视。 二、水文地质勘查中主要的评定内容 对水文地质情况进行勘查,并依据勘查的结果进行相应的评价,可以为建筑工程施工提供比较可靠的资料,减少不必要的安全事故。水文地质勘查的主要评定内容包括周边地下水的分布情况、地层结构、岩土成分及地下水的影响。对于地下水分布情况的评定,主要是针对工程地下水的含量及与地表距离,如在进行基坑开挖的过程中是否会使地下水位发生变化,而地下水是否会影响施工环境等。在地下水评定这块,要严格禁止工程施工过程中产生的污水影响地下水的质量,否则,地下水的流动就会腐蚀整个建筑物的地基,从而造成安全事故。对于周边的岩土结构和成分,要总结出对施工不同程度影响的排序,相关人员对这些有可能产生的危害进行深入分析,并制定防范措施。在此过程中,要充分结合地下水的特性、分布情况等。对于地下水对工程的积极、消极的影响,要根据周围不同的地质条件制定相应的设计方案。第一,要明确位于地下水里的地基内的钢筋会不会腐蚀;第二,要分析工程地基是否处在软弱地层。建筑物的基础是整个建筑物质量安全的保证,相关人员要做好与基础相关的勘查设计工作;第三,还要对工程周边的水文地质的具体参数进行勘查,如有可能影响桩基稳定性的渗透系数等,确保工程建筑的安全。 三、水文地质中岩土的水理研究 岩土的水理性质要结合地下水的储存形式进行分析,地下水的储存形式主要有结合水、毛细管水及重力水,其中结合水又分为强结合水和弱结合水。对强结合水来说,在强大压力的作用下,其具有很强的粘结性,而相对于强结合水,弱结合水的吸附力则很小。总的来说,结合水这一形式并不会对岩土的水理性质造成很大的影响。毛细管水是地下水在岩土毛细管缝隙中的存在形式,毛细管水受到来自毛细管力和重力两方面的作用。毛细管力比重力大的情况下,毛细管水就会上升;毛细管力小于重力的情况下,毛细管水就会下降。随着毛细管水在毛细管缝隙中不断地上下垂直运动,便会使岩土体逐步软化毛细管水对建筑地基的腐蚀性,它主要存在于砂土,中极少存在于黏土和砂砾中。对于重力水,则主要是水文地质勘查的主要对象。 四、地下水的危害 在工程施工过程中,要注意勘察工程周边地下水的升降变化,如地下水水位是受季节的影响。地下水水位受季节性变化的影响较小,但人为因素可以造成地下水水位发生较大的变化。潜水位上升会造成河岸等岩土体崩塌、岩土和地下水对建筑物地基的腐蚀性增强及岩土体结构强度降低等情况。而地下水水位降低会导致地面沉降或塌陷,严重时可导致发生地震。地下水水位的变化还能使膨胀性岩土发生变形,当地下水水位升降频繁时便会使岩土反复收缩,岩土在进行反复收缩过程中便会导致岩土的膨胀幅度增大。另外,地下水水位快速下降的情况下还会导致地面干裂。所以,在对膨胀性岩土区域进行勘察时,要重点勘察地下水水位的变化,通过研究这种变化和升降规律,设计地基的深度。 五、结语 本文先分析水文地质问题在工程地质勘查的重要性,紧接着总结水文地质勘查中需要评定的主要内容,包括地下水的分布情况、岩土结构等,并对岩土的水理性质进行简要介绍,最后提出地下水对岩土工程的危害。总而言之,水文地质勘查在工程地质勘查中占据着重要的地位,地下水严重影响着工程基坑的安全,如果预防不当,甚至会造成整个建筑物的坍塌。因此,相关勘查、设计人员要树立水文地质勘查的理念,确保工程施工的安全。 作者:李朝飞 单位:云南地质工程第二勘察院 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题分析 摘要:随着建筑行业的不断发展,工程建筑地质勘测过程中出现了一系列急需解决的问题。而水文地质问题更是需要处理好的重要方面,以此更好地保证工程地质勘察的质量。本文接下来简要分析了工程地质勘察中水文地质给建筑工程带来的一系列影响,同时深入探讨了处理工程地质勘察中出现的水文地质问题的有效措施,以期给相关人士予以借鉴作用。 关键词:工程地质勘测;水文地质;措施 1水文地质对工程造成的影响 1.1地下水位下降产生的影响 随着经济与科学技术的不断发展与进步,使得人们生活水平大幅度提升。在此过程中,人们过渡开采地下水,在流域上游大量修建水坝等等因素,使得地下水位出现下降的现象。当其下降到一定程度,就会造成比较严重的地质灾害。比如地面出现塌陷或者开裂之类的问题。除此之外,也有可能导致地下水位下降的周边区域出现水资源严重缺乏的现象。若是沿海地区出现水位下降,更有可能引发海水倒灌的巨大威胁。以上这些地下水位造成的后果会给相关工程埋下巨大的隐患。 1.2潜水位上升产生的影响 潜水位上升这种现象出现通常是受到水利工程建设或者是区域地质条件的影响。比如水坝上游水位上升,亦或地下水来源的湖泊水位上升都有可能致使潜水位上升。其主要是经过使其地基软化,致使粘性土压缩性极易升高,从而使得该区域土壤的含水量得以提升,这样导致建筑物地基出现不稳定的后果。一旦地基不稳,就会提升施工的难度系数。而且潜水位一旦上升,也极有可能导致地基隆起,因为水位增高,岩层的压力就会增大。从而其承受的压力到了一定高度,就会造成岩层变形,出现地表隆起的状况,使得建筑物的地基遭受一定程度的破坏。 1.3地下水压产生的影响 通常情况下,地下水位压力的作用是很弱的,对建筑的威胁太小基本可以忽视。但是若在施工过程中,使得地下水位正常压力的平衡关系遭到破坏。也就会致使地下水对地表形成巨大的压力,从而对建筑物地基产生比较严重的影响。使建筑物的稳定性与耐久性受到很大程度的影响,导致建筑的使用年限大幅度缩短。所以,在水文地质勘察过程中需要高度重视地下水位问题。 2处理地质勘测中水文地质问题的有效途径 2.1重视水文地质勘测对工程质量产生的影响 地下水位下降以及潜水位上升等方面都属于地质勘测过程中比较容易出现的水文地质问题。因此,勘察过程中也就尤其需要重视地下水会对施工过程中产生的不同影响。可以根据其可能对后期工程质量产生的影响作一份比较详细的评价报告,并明确其能够对施工设施造成的影响。以此引起施工单位加强对这方面的重视力度,根据此方法的具体情况制定出与之相对应的解决措施,以及制定出多种可行性方案。争取把水文地质对工程质量的影响控制在一定范围内,使工程整体质量得以有效保障。 2.2强化关于工程地质勘察规范方面的学习 在国内,地质勘察经过一定时间的发展,已经形成了一套比较健全的规范体系。也已经出现了许多对地质勘察目的、方法等相关方面明确规定的文件。这些文件已经成为地质勘测相关专业领域技术人员开展工作的重要依据与准则。以此才能保证水文地质勘察工作的有效开展,及时快速地处理好水文地质相关问题。因此,地质勘测相关领域专业人员在开展水文地质勘察工作的前期,需要先加强对这方面规范的了解与学习。认真阅读相关规范的内容,熟悉并熟练掌握相关操作要求与实施方式。从而使得技术人员在实际勘察过程中严格根据要求进行工作量布置,并认真收集到足够的土样采集数据,及时细致地划分好抗震地段。所以,相关领域的技术人员通过对这些规范性文件的研究学习,能够有效增强相关人员对工程地质勘测方面的了解,提升自身的理论知识水平与实践操作水平。 2.3加强调查地下埋藏情况 在对工程建设所在区域的地质进行勘测时,要时刻谨记勘测的主要目标,根据实际情况设置出一套合理的勘察体系,从而对地下水埋藏的具体情况进行科学合理的分析。首先,对地下水的类型以及流向等基本情况必须明确。在此基础上针对地下水对建筑材料产生的腐蚀性影响进行合理的评价。其次,对地下水极有可能出现的一系列威胁进行预估。在此基础上,才能针对地下水突涌、流沙等问题制定出多种预防措施,最大限度降低水文地质给工程整体质量带来的风险。 作者:孙杰 崔英华 单位:江西省核工业地质局267大队 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质危害分析 摘要:随着建筑工程的日益增多,工程地质勘察逐渐引起重视,它是工程建设的最为重要的一个环节,而在工程地质勘察中,水文地质危害影响较大,主要影响建筑物的稳定性和耐久性。文章概述了工程地质勘察中水文地质危害的主要影响因素,并提出相应的解决措施,具有较强的意义和价值。 关键词:工程地质勘察;水文地质危害;分析;对策 建筑工程施工之前必须做好相应的前期准备工作,其中地质勘察尤为关键,这是建筑工程质量的基本保障。工程地质勘察中,水文地质勘察是其重中之重,这关系到建筑工程的使用寿命,重视水文地质分析可以有效避免地下水腐蚀工程。本文详细分析了工程地质勘察中水文地质危害的主要影响因素,并针对其存在的问题给予应对策略。 1工程地质勘察中水文地质危害主要影响因素分析 1.1地下水升降影响 工程地质勘察中,水文地质危害非常严重,如若不引起重视,将会造成不堪设想的结果。针对建筑工程而言,其主要水文地质危害来源于地下水,无论是地下水位上升,还是地下水位下降,都会在某种程度上影响建筑物。自然或人为原因都会引起地下水位变化。地下水变化如果维持在一定范围内,将不会对建筑物造成任何威胁,而一旦突破临界值,将会对建筑物造成极大的影响。如地下水上升,将可能产生如基础土壤软化、盐渍化以及沼泽化等等后果。除此之外,还可能导致如建筑物倾斜或者墙体破裂或是引起塌方,甚至造成建筑物地基不稳,基础上浮,淹没地下室等极为严重的后果。地下水下降对建筑也有一定的影响,地下水位下降会引起如诱发地裂、地面沉降等后果,这在某种程度上对建筑物土体结构是非常不利的,影响建筑物的稳定性,减少建筑物使用年限。人为因素成为地下水位下降的主要原因,因此在建筑施工过程中,施工人员必须引起高度重视,做好相应的防范措施。例如:假设地下水沉降经常发生,这对岩土影响极大,使其出现不均膨胀变现,致使其膨胀收缩度受到影响,逐渐变大,进而造成地裂,导致建筑物基础受损,影响其基础承载力。 1.2地下水压力影响 通常来说,地下水作用力很小,如果地下水维持正常状态,其不会对建筑物有任何影响,但是很多施工人员在作业过程中并没有对地下水引起足够的重视,促使其平衡失调,导致地下水压力危害。在地下水压力下,将会导致以下后果,如流沙、基坑突涌,进而破坏基础稳定度。如果建筑物基础受到威胁,那将对整个建筑物产生极大的影响,无法保障建筑物的质量,同时会缩短建筑物使用年限。总的来说,工程地质勘察中,施工人员必须对地下水压力影响引起足够的重视,并在施工过程中避免此类情况的发生。 1.3潜水位上升影响 潜水位上升对建筑物的影响也是非常大的。附近河流、水库、湖泊等,其水位升高对潜水位上升有一定的影响。此外,工业废水、排水管道以及灌溉工程渗透等因素,直接威胁到建筑物质量,具体表现在以下两个方面:第一,潜水位上升,在某种程度上影响建筑物地基,使其变软,增加土壤含水量,降低土壤强度,加大其压缩性,这对建筑物而言是极其不利的因素,极易发生沉降变形;第二,影响地基,使其发生侧移,或是导致地基隆起,致使地基上浮,最终导致建筑物失稳。 2解决水文地质危害的相关策略 2.1规范地质勘察环节 针对建筑工程而言,施工之前的地质勘察尤为关键,这将直接影响到建筑物的质量以及使用年限。工程地质勘察不仅是极为复杂的工作,同时也是一项系统性的工作,具有极强的专业性。目前,我国对工程地质勘察逐渐引起重视,相关工作也在逐步完善,具有明确的规章制度,完善的规范体系。规章制度的建立可确保勘察工作的科学性,同时也可保障施工的合理性。工程地质勘察的规章制度涵盖了勘察的每个细节,并在每个环节进行了逐一规定,如地质勘察目的、勘察任务、勘察评价等等,这使得工程地质勘察效果显著,规范了工程地质勘察流程,为工程地质勘察工作顺利推行提供保障。经过调查研究发现,大部分的工程地质勘察人员对相应的规章制度了解并不深,在实际工作中,他们会依据自身的经验进行实际操作,这就在某种程度上促使工程地质勘察效果并不理想。因此,工程地质勘察人员必须对自身的工作引起高度重视,严格按照规章制度开展工作,对水文地质勘察了解透彻,掌握最基本要求,依据标准进行水文勘察,进一步提工程地质勘察效率,保障勘察工作能够取得预想的效果,这样才能从根本上保障建筑物的质量不会受到水文地质的影响。 2.2深入调查地下水状态 对地下水埋藏状况进行有效调查,以确保建筑施工中不受到地质水文的影响。地下水埋藏状况调查应从以下方面着手:第一,明确调查目的,设置调查标准;其次,了解地下水类型,进而确定地下水位,并深入了解其水位变化情况、水位变化规律、地下水腐蚀性等。这些因素都需要深入调查,才能在工程地质勘察中获得相对有效的资料。在建筑选材阶段,施工人员可以依据调查结果选择相对合适的材料,确定基坑施工方案。同时,施工人员在施工工程中要进行综合考虑,并且要预估在施工过程中有可能会出现的情况,如地下水的危害性、管涌的威胁值,针对有可能出现的状况,制定相应的防治措施:如控制基坑深度;保障基底隔水层维持在固定范围之内;降低水压力、降低承压水位符合相应标准,从根本上避免突涌情况的发生。 2.3保障潜水位以及地下水维持在正常范畴 潜水位不稳定也会影响建筑物质量,因此针对潜水位上升问题,相关部门应该引起高度重视,并从地下给水管道、引水渠水管道两方面加大监管力度,一旦发现渗漏问题,必须给予及时修复。而地下水下降问题,有关部门也必须引起足够的重视,特别是要加强抽取地下水和采矿方面的管理,一旦出现违规情况,必须进行严格处罚,加强相关教育。 3结语 综上所述,工程地质勘察是建筑施工不可或缺的环节,尤其是其中的水文地质分析非常重要,这直接关系到建筑工程的质量,因此做好工程地质勘察中的水文地质分析是一项必须要做的工程前期准备工作。 作者:张瑞刚 方李涛 单位:外生成矿与矿山环境重庆市重点实验室(重庆地质矿产研究院) 水文地质勘察论文:水文地质勘察方法在找水中的应用 基于水文地质学的特殊性,在后续研究过程中,必须根据科学技术的特点,对水文地质属性进行详细的分析,了解地质学的相关内容及属性。随着水资源的利用形式的不断优化,在整体控制阶段要结合人类活动及水环境的自然反应,不断探究切实可行的勘察方法。现有的水文地质勘察方法趋于多样性,包括:遥感技术勘察法、地球物理测井勘察法、地面核磁共振勘察方式等,要求相关工作人员根据实际情况,确定合理的勘察方式。 1当前我国水资源的应用现状 我国是当前公认的贫水国家,人均淡水资源的拥有量不断减少,当前中国人均淡水资源拥有量将不到1700m3;而中国淡水资源南多北少,应当避免人口过多地向缺水地区流动(南水北调可以缓解北方缺水的局面。但是由于特殊干旱地区水资源的应用情况,在地质勘查过程中要优化资源的控制形式,由于地表水传导水能力比较强,其存储量比较少,必须对地下水含水量的控制形式进行分析,调整现有设置空间,进而起到合理有效控制的目的。从现有水文地质条件来看,由于地质条件比较复杂,在地域地下水补给的过程中要重视排泄条件的具体应用,使其适应地下空间的变化趋势。在后续控制和干预过程中,针对勘察方法的多样性,要求工作人员明确基础性勘察方式,结合具体工程的要求,对资源具体应用形式进行分析。 2水文地质勘察方法在找水中的具体应用 基于现代水文地质因素的相关制约性因素,在后续控制和应用阶段,必须不断减少影响因素的消极影响,适应水资源的综合性应用趋势。以下将对水文地质勘察方法在找水中的具体应用进行分析。 2.1遥感检测技术 近些年来遥感技术的应用范围逐渐扩大,该技术能实现远处探测,在最短的时间内感知特体各事物的技术,它技术先进、探测范围大、信息量大,并可实施动态监测。遥感勘察方法主要是以勘察形式为主,能在视线固定的范围内,了解区域性应用情况。其次要技术形式采用的是展片目视解释形式,结合户外验证形式及水文地质检查形式,实现信息的及时获取。 (1)热红外检测技术。 热红外检测技术采用的是热红外线波,能获得区域内的图像资料。其次在具体操作过程中通过对温度的测定,进而确定是否存在地下水。该检测技术在干旱地区应用比较广。其技术原理比较特殊,地下水可以通过毛细血管及热导作用,对地表情况进行分析,进而确定地表湿度及温度,如果出现异常情况,可以及时对发展趋势进行检查。利用该检测技术配合基础性资料能实现探测资料的有效获取。 (2)水文地质信息的分析。 在遥感技术应用阶段,必须根据实际发展形式的要求,从水文地质角度对遥感信息进行分析,判定地层岩石的构造及水文地质信息,通过合理有效的信息判定能对地下水的储存情况有详细的了解。 (3)环境信息的获取。 基于遥感技术的特殊性,在后续控制和应用阶段,要重视地下植被、湖泊等自然因素的影响,不断减少影响因素的消极影响,实现水位的合理性控制。通过有效的判断方式能对水位实际情况有一定的了解,并及时确定矿物质的深度和水化类型。 2.2地球物理测试方式 地球物理测试形式是探测形式的重要组成部分,在后期应用和分析阶段需要对水文地质情况有一定的了解,以物理原理形式为基准,实现信息的合理控制。 (1)明确含水层特点。 不同含水层的内外部构造形式差异性比较大,必须对地层水的矿物化程度进行分析,明确两者的差异性。对地下水进行地下水矿化度进行测量。地层水的矿化度越高,地层电阻率值越低。其次该检测形式能有效的判定裂隙的标准,由于声波时差比较大,在后期控制阶段会出现电阻率降低的情况。 (2)判定岩溶水。 裂缝层是声波的主要表现形式,如果溶洞内部含有水资源,则可以将其作为重要衡量标准,包括:岩溶、裂隙发育处,井径,可以应用井径曲线作为重要衡量标准。其次基于岩石密度的特殊性,要选择密度检测形式、电阻率及孔隙度等参数形式,根据现有地质资料对岩性进行分析。 2.3物探和钻探技术 (1)物探技术。 在水文地质检查和控制过程中,必须根据研究区的水文地质实际情况,结合勘察补给断面的实际要求,对探测点进行分析。通过有效的检测形式,能对地层结构及含水层的分布情况进行分析,进而为拟建水源地的供水孔和布置钻探工程量提供了科学依据。 (2)钻探技术。 根据遥感技术的特殊性和复杂性,在钻探阶段必须结合水文资料、地质资料等形式,在现有控制基础上明确工作量。根据物探工作形式的相关要求,要结合水文地质条件地层的特殊性、岩性、成因及富水性等控制因素,探究沉积层的实际特点,明确钻探技术的具体控制形式。 2.4地面核磁共振法 基于地面核磁共振技术的特殊性,在整体控制过程中,要针对地面实际检查形式,探究具体控制形式。地面核磁共振检测技术对含水层要求比较低,其应用范围比较广。基于该设计形式的重要性,要以控制信号为基准,核磁共振信号的幅值越大,所探测区域内水含量就越丰富。从而,可以根据由小到大的核改变激发脉冲矩来推断由浅到深含水层的贮存状况,达到实现直接寻找地下水的目的。 (1)确定检测范围。 在整个应用形式控制阶段,为了对测定形式进行分析,在整体干预过程中需要优化核磁共振信号,将其作为重要检测标准和形式。由于探测区域内的应用方式比较特殊,相关工作人员必须对物探形式进行分析,将其应用于土层空隙测定,层间格式测定等方面。基于现有测定形式的特殊性,在后续系统应用阶段必须明确岩土的水性,结合岩溶实际形式,对裂隙含水质进行检测。 (2)明确工作原理。 在系统后续检测和应用阶段,要结合信号形式对其进行分析,根据核磁共振信号幅度形式采用合理的判断形式。根据核概念机制的具体应用情况,不断激发脉冲形式,使其应用于各个勘察应用范围中。 3结束语 随着现有科学技术的不断发展和应用,必须根据现代水文地质勘察方法的要求,探究切实可行的应用形式。水文地质勘察人员在工作中必须根据传统技术的应用特点,结合新技术及新理论的应用情况,对找水工作引起重视,进而不断扩展应用领域,发挥勘察技术的应用特点和优势。在现代水文地质勘察过程中,要不断寻找有效的地下水资源,为推动区域性经济发展奠定基础。 作者:夏利明 单位:重庆勘察实业总公司 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质危害 一、工程地质勘察中的水文地质危害分析 (一)工程地质勘察中地下水位动力作用的危害。 在不同工程地质中,其自身岩土体组成成分也往往会存在一定的差异,例如在含有大量蒙脱石的工程岩土体中,如果该部分岩体受到一定的地下水变化的影响作用,就会使得蒙脱石中的水分含量发生骤然的变化而导致其发生明显的缩胀问题,这种缩胀不仅能够使得蒙脱石自身出现严重的变形,同时也会导致整个岩土层的稳固度与承重能力受到一定的冲击,从而使得整个工程建设项目的地质条件出现问题与缺陷。 (二)工程地质勘察中地下水位上升的危害。 能够造成地下水位上升的因素非常的多,其中最关键性的也是影响最为深远的一个因素就是降水量的变化。就目前我国的工程地质勘察情况来看,在降雨多发的季节,如果工程建设人员不能对其进行及时的排水处理,就非常容易导致工程建设地段因为地下水的迅速上升,而使得工程地质中的岩土含水量变得过大而导致其自身的强度与稳固度受到不小的影响与冲击;同时,在降雨过少的季节,如果岩土体过分干燥就会使得其出现大面积的龟裂现象,而此时如果通过水库来对其进行给水灌溉工作,则会使得岩土在极端的时间内由干燥转变到湿润状态,这就非常容易使得工程建设中的岩土体变得过于松散,从而进一步引发其出现坍塌问题,造成严重的水文地质危害。 (三)工程地质勘察中地下水位下降的危害。 社会的不断进步与科学技术的发展提高,使得我国的工农业也迅速的发展起来,再加上人口数量的不断上升,导致人们的生活用水和工农业建设的生产用水量也全面的提升。一般情况下,人们的生产生活用水都是有地下水来进行供应的,社会用水量的增加使得地下水的使用也不断上升,大量的抽取活动就会在很大程度上导致地下水位发生沉降问题。一旦地下水位发生沉降现象,不仅会对工程建设项目的实际施工造成巨大的困难与影响,同时也非常容易导致建筑物出现下沉问题,且其还回在一定程度上促使道路出现塌陷现象,从而对整个工程地质勘察造成不小的影响。 二、工程地质勘察中的水文地质危害的解决方法 (一)强化对工程环境地下水状态的研究。 由于地下水位的变化往往能够对整个工程地质环境造成最直接的影响作用,因此,我们要向全面的解决工程地质勘察中的水文地质危害,就必须要对工程环境的地下水状态进行深入的调查与研究,并进一步对工程所在地区的气候特征与降水量等能够引起地下水位变化的因素进行资料收集,对工程建设地区的排水建设情况进行充分的了解。此外,为了能够更好的避免由地下水位变化而造成的工程地质环境破坏,就要求工程地质勘察人员必须要对工程所在地的含水层进行全面的勘察与检测工作,确保其能够对地下水位的变化发展趋势有一个合理的掌握,从而促使其能够更好的对工程地质勘察中的水文地质危害进行全面的处理与解决。 (二)对工程地质勘察工作进行全面的规范。 由于工程建设的地质环境具有明显的复杂性特征,从而导致工程地质勘察工作也具备了鲜明的系统性与专业性。就目前我国的工程地质勘察工作来看,经过不断地发展完善,使得其自身已经建立起了一套较为完善的规范制度与规章体系,这就在很大程度上使得我国工程地质勘察工作的准确性与科学性得以提升。然而,受自身专业素质水平的影响作用,使得我国的部分工程地质勘察人员在实际的地质勘察工作过程中,并没有真正的对这些具体的规章制度进行全面而又深入的了解分析,其往往更多的是依靠自己多年的工作经验来进行工程地质的勘察工作,使得勘察的质量与效果受到不小的影响与冲击。因此,我们必须要对工程地质勘察工作进行全面的规范与完善,来确保勘察人员能够对地质勘察的标准与要求有一个更加深入的了解与掌握,从而进一步提升其对于水文地质危害的防范与处理能力。 三、结语 水文地质勘察是工程地质勘察中的一个非常重要的组成部分,其往往能够对整个工程地质勘察的质量与水平产生最直接的影响作用。为了能够更好的避免由地下水位变化而造成的工程地质环境破坏,就要求工程地质勘察部门必须要强化对工程环境地下水状态的研究,并进一步对地质勘察工作进行全面的管理与规范,来从根本上提升工程地质勘察的质量,及时的解决工程地质中的水文地质危害,来进一步实现工程建设的安全性与稳定性的全面提升。 作者:付强 秦福锋 单位:山东省煤田地质局第一勘探队
水文地质在岩土勘察中的作用:水文地质在岩土工程勘察中的注意要点 摘要:本文分析了在工程勘察和施工过程中水文地质问题经常被忽视的原因,并指出其给勘察工程中带来的危害,介绍了水文地质勘察和工程地质勘察的内容,探讨了岩土水理性质和地下水变化在工程勘察中的重要性及地下水污染勘探在岩土工程中的作用。 关键词:工程勘察 水文地质 岩土工程 前言 在工程勘察中,水文地质问题之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用。地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 1、工程地质勘察中水文地质评价内容 工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。 水文地质勘探是为各种专门目的而进行的比较详细的水文地质勘察工作。一般在水文地质普查的基础上进行,采用较大的比例尺。水文地质勘察的工作内容包括:水文地质测绘,即对地下水和与其有关的各种地质现象进行实地观测和填图工作,包括收集有关的资料,研究其形成条件,以查明地下水的形成、分布、埋藏条件和岩土的含水性,选定进一步勘探和试验工作的地点等;地球物理勘探,常用来寻找地下水,确定含水层的位置,划分咸水体和淡水体界线等;水文地质钻探,目的是确定含水层的位置与分布,以查明地下水的存在条件;水文地质试验,目的是取得各种参数,为地下水资源评价或矿山涌水量计算等提供基础资料;地下水动态观测,一般要求动态观测的时间不少于一个水文年,时间系列愈长愈好;实验室分析,指在水文地质勘察过程中,要选取水样、岩样或土样进行实验室的水质分析、粒度分析、孢粉或微体古生物分析、同位素年龄测定等;编制水文地质报告和图件,水文地质勘察的成果一般分为报告和图件两部分。根据以往的经验和教训,在今后的工程勘察中,对水文地质问题的评价,应主要考虑以下内容:(1)重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。(2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。(3)在查明地下水的天然状态的基础上,着重分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况及对岩土体和建筑物的反作用。(4)从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 2、岩土水理性质在工程勘察中的重要性 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质包括以下几方面:(1)容水性:指常压下岩土孔隙中能容纳一定水量的性能,以容水度表示即岩土孔隙中能容纳水量的体积与该岩土总体积之比。(2)持水性:指饱水岩土在重力作用下排水后仍能保持一定水量的性能,以持水度表示即饱水岩土在重力作用下释水后,所能持水量的体积与该岩土总体积之比。(3)给水性:指在重力作用下饱水岩土从孔隙中能自由流出一定水量的性能,以给水度表示即在常压下饱水岩土在重力作用下流出来的水体积与该岩土总体积之比。(4)毛细管性:以毛细管上升高度、速度和毛细管水压力来表示。(5)透水性:指在水的重力作用下,岩土容许水透过的能力,以渗透系数表示。(6)含水量:重量含水量与体积含水量:岩土中含水的重量与干燥岩土重量之比。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。 3、地下水引起的岩土工程危害 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害分为三种情况:水位上升引起的岩土工程危害,可能造成土壤沼泽化、盐渍化,斜坡岩土体产生滑坡崩塌等不良地质现象;地下水位下降引起的岩土工程危害,由于地下水位的过大下降常常产生地面沉降、地面塌陷等地质灾害及水源枯竭、水质恶化等环境问题;地下水位频繁升降,可能直接影响建筑物的稳定性。地下水在天然状态下水力作用比较弱,由于人为工程活动中改变了地下水天然的动力平衡,往往会产生一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌及基坑突涌等。 3.1地下水升降变化引起的岩土工程危害 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起, 但不管什么原因, 当地下水位的变化达到一定程度时, 都会对岩土工程造成危害, 地下水位变化引起危害又可分为三种方式: 1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的, 其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状; 水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响, 有时往往是几种因素的综合结果。 2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的, 如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降, 常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形, 当地下水升降频繁时, 不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的积极交替, 会使土层中的胶结物———铁、铝成分流失, 土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大, 压缩模量、承载力降低, 给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害 地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。 4、地下水污染勘探在岩土工程中的作用 地下水污染勘探就是指使用一定的工作手段,查明地下水污染带的分布和污染途径。常用的手段包括坑探、钻探、物探及遥感技术等。地下水污染勘探中运用坑探手段,主要为补充查明水文地质条件,地下水污染带的分布和污染途径,以及进一步研究污染地下水运移规律时做一些实验用。运用物探方法可确定咸淡水界面和圈定地下水污染带。在野外试验工作中还可用地面电法配合确定弥散系数。遥感技术在地下水污染调查中的具体应用还不多,国外现已将红外线探测、雷达和微波探测成功运用于断层带测图、圈定渗流图形、确定地热和石油污染以及咸淡水分界面,利用航卫照片可以查明某些污染源的分布。据此为工程提供相应的水文地质资料,最大限度的减少地下水污染对岩土工程的危害。 结束语 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 作者简介:周艺有,男,现工作单位:广西壮族自治区第一地质队,工程师。 水文地质在岩土勘察中的作用:水文地质在岩土工程勘察中问题研究 摘要:在岩土工程的勘察中,水文地质问题一直是一个重要的内容。如果没有对当地的水文地质问题进行充分的考虑和研究就施工,有可能会对岩土的表层造成很大的塌陷,使得土体上部建筑遭受破坏。因此为了能够提高工程勘察的工作质量,就要在具体工程中因地制宜,做好相应的防护和治理,使水文危害有所减少, 为工程的建设做到有效帮助。 关键词:岩土工程勘察;水文地质问题;水理性质;地下水 水文地质问题不但是一个非常重要同时又是非常容易被忽略的岩土工程问题。做好岩土工程勘察工作是工程建设顺利进行的重要前提和保障。同时,它也是岩土工程项目设计和施工的一个重要依据。工程地质与水文地质二者之间相互影响与联系。地下水不但会直接影响到建筑物的耐久性,而且它还会对建筑物的稳定性产生重要影响,地下水是建筑物基础工程的重要外部环境,同时它也是水位以下岩土体的主要组成部分,岩土体的工程特性受其直接影响,所以,水文地质问题是目前岩土工程勘察中一个非常重要且实际的岩土工程勘察问题,平时一定要重视岩土工程勘察中的水文地质问题。假如忽略或者不够重视岩土工程勘察中的水文地质问题,其后果对整个岩土工程建设是非常不利的,尤其对水文地质条件较复杂地区,由于岩土工程勘察时,对水文地质问题考虑不够充分,从而在进行工程设计时,对水文地质问题通常会忽略,从而会引发各种岩土工程灾害。所以,在岩土工程勘察的过程中,必须要查明与岩土工程相关的水文地质条件,为接下来的岩土工程设计及施工提供准确有效的水文地质资料,从而减少因水文地质问题所导致的各种岩土工程灾害。 1岩土工程勘察区域岩土的水理性质 岩土体的水理性质会对建筑物的稳定性产生直接的影响,同时,它还会直接影响到岩土体自身的强度及变形等。所谓岩土的水理性质,即是地下水和岩土相互发生作用所表现出的各种性质。岩土体的物理性质和岩土水理性质共同构成岩土工程的地质性质,但在实际勘察操作过程中,往往表现为重物理力学性质轻水理性质。所以,目前对部分岩土工程地质性质评价还不够合理。一般意义下,岩土的水理性质主要包括以下几方面。 (1)岩土的胀缩性,即岩土体失水收缩、吸水膨胀的特性。膨胀率、体缩率、自由膨胀率、收缩系数等都是岩土胀缩性的标定指标。岩土体失水,颗粒间距变小,土颗粒表面结合水膜变薄,从而土体发生收缩。岩土体浸水时,颗粒间距变大,结合水膜变厚,从而引起土体膨胀。土体反复膨缩变形是导致膨胀土上部的建筑物开裂及破坏的重原因。 (2)岩土的软化性,即指岩土体浸水后力学强度下降的特性,它是岩石耐风化能力的主要评价指标,常用软化系数表示。泥质砂岩、页岩、泥岩、粘性土层等各类岩土体,通常都存在软化特性,在地下水的作用下,常会在岩石层的易软化岩层中生成软弱夹层,从而降低了岩层的整体性和强度。 (3)岩土的崩解性,即是岩土浸水湿化的特性。一方面,水浸入岩土体内,会削弱与破坏岩土体内部结构连结,同时,也会导致土体内部少量胶结物产生溶解。另一方面,水分子通过吸附土块表面颗粒表面,会在其上形成水化膜,它会大大削弱土颗粒间的连结。 (4)岩土的透水性,即是在其自身重力作用下,岩土体允许少量水通过其自身的特性。通常,其透水能力大小性用渗透系数表示。一般而言,坚硬岩体裂隙发育,透水性稍好,松散岩体的颗粒较细且均匀,透水性稍差。 (5)岩土的给水性,即是在重力作用下,少量水能从岩土体的缝隙中流出的特性,其性能大小通常用给水度表示,该值一般用实验室方法测定。 2岩土工程勘察中的水文地质条件评价 岩土工程勘察应包括对拟建工程所在区域的水文地质条件进行必要的资料搜集和水文地质勘察,进而准确确定工程所在区域的水文地质条件,从而对拟建项目的地质条件有个准确而全面的认识,尽量减少或避免因勘察不到位导致的工程事故的发生,所以,岩土工程勘察中对水文地质条件进行科学评价,具有重要的现实意义。一般地,岩土工程勘察中的水文地质条件评价内容主要包括以下几个方面。 (1)对建筑物基础持力层为强风化岩、膨胀土、残积土、软质岩石等的的场地,应对因地下水活动而可能导致的岩土体崩解、胀缩等作用做出科学评价。 (2)要对工程所在区域的地形地貌和气象水文特征等自然地理条件进行评价,所谓地形地貌即是指工程所在区域附近的水系、地形开阔平坦与否、平原或高原特征、地貌侵蚀及堆积情况等,而气象水文特征则是指工程所在地域拥有的湿润程度及热量、季风气候与否、属于亚热带还是热带等。 (3)要勘察清楚各隔水层和含水层的地下水埋藏条件、流向、类型、水位及其变化幅度等;正确评价地下水渗流和赋存状态受当前场地地质条件的影响程度;运用现场试验测定的方法,测出地层渗透系数等相关的水文地质参数;查明主要含水层的厚度、分布及埋深;正确评价由地下水水质对建筑材料可能造成的腐蚀程度。 3地下水位变化可能引发的岩土工程危害 水文地质条件对岩土工程会产生较大影响,积极有效的水文地质条件评价可以减少或避免许多工程灾害的发生。相反,在岩土工程勘察过程中,如不重视或忽略水文地质条件评价,往往会导致一系列不必要的岩土工程灾害。通常,由地下水的变化可能引起的岩土工程危害主要包括以下几个方面。 (1)地下水位上升可能引发的岩土工程危害。它可能会导致坚硬岩土体抗剪强度降低、水解、软化等,进而对地下构筑物及地下室等的防水、防潮及稳定性均要产生一定的影响。由此还可能引发管涌、流砂等问题,最终会给岩土工程的正常建设带来诸多不便。 (2)地下水位反复升降可能引发的岩土工程危害。由此可能会引发岩土体胀缩变形,并导致建筑物破坏。当建筑物基础底面以下发生地下水位变化时,会使地基土产生附加沉降及变形,从而导致起强度降低,建筑物易发生变形破坏。此外,地下水季节性变化也有可能导致岩土体的不均匀变形,由此引起建筑物发生破坏。 (3)地下水位下降可能引发的岩土工程危害。地下水下降偏大,会导致水中有害离子增多、水质恶化等环境问题,从而对人类的安全健康带来一定副面影响,此外,地下水下降过大,也可能引发地表塌陷和地面沉降等地质灾害。 4结束语 通过对岩土体的水理性质及因地下水位变化可能引发的岩土工程危害的分析,可以发现,在岩土工程勘察过程中,必须要重视并做好水文地质条件的评价。从而对工程区域的地质条件有个更加准确而全面的认识,减少因勘察工作不到位所带来的灾害和损失,保证我国工程建设事业的健康快速发展。 水文地质在岩土勘察中的作用:基于水文地质在岩土工程勘察中的分析 摘要:水文地质和工程地质二者关系密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体的工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。为了提高岩土工程勘察质量,确保设计和施工的顺利进行,不仅要查明调查区的水文地质条件,而且要提出可能发生的水文地质问题并给出预防和治理的措施建议,以保证工程的安全。 关键词:水文地质;岩土工程;勘察 引言 水文地质问题是目前岩土工程勘察中一个非常重要且实际的岩土工程勘察问题,平时一定要重视岩土工程勘察中的水文地质问题。假如忽略或者不够重视岩土工程勘察中的水文地质问题,其后果对整个岩土工程建设是非常不利的,尤其对水文地质条件较复杂地区,由于岩土工程勘察时,对水文地质问题考虑不够充分,从而在进行工程设计时,对水文地质问题通常会忽略,从而会引发各种岩土工程灾害。所以,在岩土工程勘察的过程中,必须要查明与岩土工程相关的水文地质条件,为接下来的岩土工程设计及施工提供准确有效的水文地质资料,从而减少因水文地质问题所导致的各种岩土工程灾害。 一、岩土工程勘察勘察要求 在岩土工程勘察中,应根据工程的具体要求,通过搜集资料和水文地质勘察工作,查明工程所属区域的水文地质条件。 1、 地质环境。包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。 2、 自然地理条件。这里面包括气象水文特征和地形地貌等内容,气象水文特征是指工程所属地域,是属于亚热带还是热带、季风气候与否,拥有的湿润程度与热量等。地形地貌是指工程区域周围的水系、平原或高原特征、地形开阔平坦与否、地貌侵蚀和堆积情况如何等。 3、 各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度;主要含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。 二、地下水的类型及特征 1、潜水:主要是埋藏在地表以下第一个连续稳定的隔水层以上,具有自由水面,动水面也有出露于地表的基岩裂隙和溶洞中,即称裂隙潜水和岩溶潜水。它的特性是埋藏浅,含水层厚度深度随着季节性变化大,为自由水面又称无压水,它的排泄方式主要由水平排泄和垂直排泄两种方式进行。 2、承压水:它是充满在两个稳定不透水层或弱透水层间的含水层中,承受水压力的地下水,埋藏在第四纪以前岩层中或第四纪堆积物中。它的主要特征是分布区与补给区不一致,地下水面为非自由面,承受静压力。它的水温水量水压不受降水、季节变化影响。任意一点的承压水厚度稳定不变。 三、 岩土的水理性质 岩土的水理性质,是指岩土与地下水相互作用时显现出来的各种性质。岩土的水理性质和岩土的物理性质是岩土主要的水文地质问题,它不仅影响岩土的强度和变形,而且一些性质还直接影响到建筑物的安全和稳定性。在以往的岩土工程勘察中由于经验不足对地下水的水理性有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的,导致很多问题的出现。下面笔者首先介绍一下地下水赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及其研究测试方法进行简单的介绍。 四、应重视岩土水理性质及其测试方法 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往的勘察对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质 ,而地下水在岩土中有不同的赋存方式 ,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响不同 ,而且影响程度与岩土类型有关。岩土主要的水理性质及其测试办法如下 : 1、 岩土的软化性;是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性。一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在工程勘察中发现存在易软化岩层时,在地下水的作用下经常会形成软弱的地层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质页岩等均普遍存在软化特性。 2、 透水性:是指在水的重力作用下,岩土层允许水透过本层的能力。松散岩土的颗粒愈细愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性愈强,透水性一般用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验获取。透水性造成的地下水渗透径流,除了同样可使岩体软化、泥化、溶蚀,并降低其强度外还可以使其产生扬压力,削减上部建筑物自重的垂直荷载和产生动水压力,引起基础沉陷变形甚至破坏。此两者将间或直接导致基础稳定性降低危害上部建筑物的安全和稳定。国内外因坝基失稳而遭到破坏的大坝事故中,大多数都因与坝基下渗流的不良作用有关。 3、崩解性:是指岩土浸水性湿化后,由于土粒链接被削弱破坏,使土体崩散,解体的特性。岩土的崩解特性与土的颗粒成分,矿物成分结构等关系极大。 4、溶水性:是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响地下水疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。 5、 胀缩性:指岩土吸水后体积增大 ,失水后体积减小的特性。标定岩土胀缩性的指标有 :膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一 ,对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。 五、对岩土工程项目中的水文地质评价 岩土工程勘察应包括对拟建工程所在区域的水文地质条件进行必要的资料搜集和水文地质勘察,进而准确确定工程所在区域的水文地质条件,从而对拟建项目的地质条件有个准确而全面的认识,尽量减少或避免因勘察不到位导致的工程事故的发生,所以,岩土工程勘察中对水文地质条件进行科学评价,具有重要的现实意义。岩土工程勘察中的水文地质条件评价内容主要包括以下几个方面: 1、应着重评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 2、在进行工程勘察时还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 3、在查明地下水的天然状态和天然条件下的影响的前提下,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 4、岩土工程勘察中的水文地质评价内容,应根据工程特点、气候条件等,分析地下水位、水质及动态变化产生的对岩土体及建筑物的力学作用和物理、化学作用。 六、水文地质问题引起的岩土工程危害 在工程地质勘察中应当注意了解和调查地下水位条件以及升降的变化。在天然条件下,地下水位一般会发生季节性变化,雨季水位上升而旱季水位则下降。地下水位的天然变化具有地区性,而且是以渐变的形式出现的。但我们还需要知道一点,人为因素所引起的局部性地下水位升降变化的幅度,常常高于天然变化所引起的幅度,人为因素所引起的变化,对岩土工程的危害更为严重。 潜水位上升的原因具有各种各样的特点,最主要是受地质因素影响,例如含水层结构、总体岩性产状等,水文气象因素包括降雨量和气温等,而人为因素则经常出现于施工或者灌溉等行为,有些时候经常是几种不同因素相互影响出现的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成的影响与危害包括:土壤沼泽化、盐渍化,岩土以及地下水对建筑物腐蚀性增强;斜坡、河岸等岩土体产生位移、崩塌、滑移等不良的地质现象;地下洞室被充水淹没,基础上浮、建筑物失去稳定性;一些具有特殊性的岩土体结构被破坏,强度降低甚至软化;粉细砂及粉土饱和液化,产生流砂、管涌等现象。 七、结束语 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害的防治等方面起着重要的作用,正确地勘察水文地质条件是提高勘察质量、预防和减少地下水对岩土工程的危害的重要举措。因此,工程技术人员应该在工程勘察中做好水文地质工作的调查与分析,根据勘察到的情况制定相应的防护措施和施工计划,为设计和施工提供必要的水文参数,使岩土工程勘察成果更具实用性和预见性,真正保证工程的质量。 水文地质在岩土勘察中的作用:在岩土工程勘察中水文地质测试的探讨 [摘要]随着我国科学技术的进步和社会经济的提高,给工程勘察的质量和效率提出了新的要求,为了提高工程勘察的治疗和效率,我国的工程勘察领域加入了对水文地质问题的研究和分析,本文主要介绍了岩土工程地质和水文条件的评价内容,重要性以及主要问题的研究。 [关键词]岩土 工程勘察 水文环境 地质测试 近几年我国的岩土工程勘察工作中对水文地质的研究和发展取得了显著的成绩,但是其暴露的问题也日渐突出,特别是现阶段我国的岩土工程,勘察过程中,对水文地质的重视度较低,在加之技术和资金、人员等方面的欠缺和不协调,导致了岩土工程勘察中水文地质问题更加尖锐。地下水是构成岩土体的重要组成部分,对岩土体工程的特性有直接的影响,同时也影响工程的稳定性和可靠性。一般情况对岩土工程的常规勘察中,对岩土工程的水文地质涉及的较浅,也未明确地下水对岩土工程的作用、影响、危害以及治理等问题,特别是在地质条件相对复杂的地区,对水文地质条件不深人的调查是引发岩土工程危害的重要问题。 1 岩土工程勘查中水温地质评价的主要内容 在岩土工程地质勘查中水文地质评价的主要内容,在传统的工程勘查报告和记录中。由于勘查的过程缺乏和岩土工程实际的基础设计、施工条件、环境因素等相结合,并未深入研究水文地质条件对岩土工程的作用和危害。所以这些地区已经发生或者正在潜伏着严重的地基下降和工程出现裂缝等质量问题。综合以往的经验教训,在以后的岩土工程勘查中,要对水文地质进行几下方面的分析: (1)地下水对岩土体和工程的作用以及各种影响是以后评价分析的重点,并且结合工程的施工条件和地基情况分析可能会回发生的岩土工程事故,提早进行防范和治理。 (2)岩土工程主要是指在工程建设中有关岩石或土的利用、整治或改造的科学技术,岩土工程的地基基础基本上是土或者岩石,在对工程进行勘察中要紧密结合地基的类别和基础构造。仔细研究水文地质的相关问题,为工程建设提供相关的水文地质条件的数据和资料。 (3)在对岩土工程的水文地质条件进行勘察时,不仅仅要对地下水的天然状态和在此状态下对岩土工程的影响,还要更深一步的分析在岩土工程施工建设过程中,地下水的变化情况以及对岩土体和建筑工程的影响。 (4)以岩土工程为着眼点,以地下水对建筑工程的影响为划分标准,研究不同条件下对岩土工程实施分析评价的重点内容,其划分的结果为:针对地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土以及混凝土内钢筋的腐蚀性;对建筑工程中采用软质的岩石,强强风化岩、膨胀土以及残积土等岩土体为基础持力层的建筑场地。要重点分析岩土体在地下水的影响可能会出现的崩解、涨缩以及软化等现象:在建筑工程地基的下部有承压含水层的存在时。要对基坑的开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行评价和估算:在地下水位以下开挖基坑,要对基坑的渗透性和富水性的进行试验,并且对由于人工降水引起的岩土体的沉降问题评价分析,以免对工程周围建筑物的稳定性和可靠性带来巨大的影响。 2 岩土的水理性质和测试研究 岩土的水理性质是由岩土和地下水的相互作用下产生的。在一般情况下,衍岩石的水理性质不但会对岩土的强度和变形造成严重的影响。还会对整个岩土建筑工程的稳定性和可靠性造成直接的影响。因此采取措施提高岩土的水理性质,就要合建筑工程的设计、施工条件、地基基础等实际情况分析岩土的水理性质。鉴于地下水在岩土中会以不同的状态存在,并且不同的地下水对岩土水理性质可能会出现不同程度的影响,影响程度的不同和岩土的类型有密切的关系。 2.1 地下水的存在形式对岩土水理性质的影响 地下水有不同的存在方式和形态,按照地下水在岩土中的形式可以分为结合水、重力水和毛细管水三种。强结合水也可称为吸湿水。吸湿水的形成是由于吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒的周围所形成的极薄水膜,吸湿水是金富裕颗粒表面结合最咯啊股的一层水。除了强结合水还有弱结合水,弱结合水,也可称之为弱薄膜水,它位于吸湿水以外,和吸湿水相比,厚度要大很多。弱结合水所受到的吸附力要远远的小于强结合水。所以弱结合水可以在颗粒水膜之间进行缓慢的移动。在地下水中粘性土中,结合水是主要的存在形式。弱结合水和地下水在粘性土相互作用时显示出来的性质具有很强的可塑性、收缩性等,这些性质的产生是由于粘性土的物理力学性质受强力束缚,活动的范围受到一定的限制。而对于岩土的动态水理性质影响较小。重力水,顾名思义是在重力的作用下能在岩土空隙、裂缝中自有流动的水,这就是地下水,由于重力在水的天然和人为因素的影响下,在岩土中的渗流活动异常的频繁,对岩土的水理性质的影响明显。买习惯谁,就是在毛细管的作用下保持在岩土毛细管空隙中地下水,在毛细管的力大于重力时,毛细管水就会上上,所以地下水潜水面以上的形式都是和包水带有水力联系的含水量较高的吸水层。 2.2 岩土主要的水理性质和测试的主要方法 岩土的主要水理性质有软化性,软化性主要是指岩土体浸水以后,力学就被迫降低了,软环性通常用软化系数表示,就是岩石在浸水饱和的状态下和风干状态西极限抗压强度之际,软化系数用于对岩土耐风化和耐水浸能力的指标。当岩石层的内部存在容易软化的岩层时,会在地下水作用下形成软弱的夹层。岩土的另一个水理性质是给水性,给水性主要指的是在重力的作用下,保水岩土能够从空隙、裂缝中自有流出一定水量的性能,水量的性能采用给水度表示。给水度是含水层的一个主要的地质参数,给水度对建筑工程基坑的涌水量的大小和产地内疏干的时间等都有重要的影响。给水度的测定一般都是在实验室中进行。透水性也是岩土一个重要的水理性质。透水性是指在重力的作用下水能够穿透岩土的性能,岩土体的渗透性具有强弱之分,其强弱的划分主要就、取决于岩体空隙的大小和连通性以及空隙度来决定的,岩土体属于透水性较弱的。岩土所有具有的透水性的特点一般采用渗透系数表示,渗透系数一般通过抽水试验取得。坚硬的岩石,裂缝越发育,其渗透性越好。相反,松散的岩土颗粒越细,透水性越弱。 3 总结 地下水是岩土体的重要组成部分,对岩土建筑工程的特性、可靠性以及稳定性有直接的影响,所以,水文地质在岩土工程的设计、施工、地基基础等方面具有重要的作用。随着岩土工程勘察技术的进步和近几年来岩土工程出现的事故,清楚的表明了,在岩土工程勘察中,对水文地质条件进行测试的重要性和必要性。因此我们要切实的做好水文地质工作对我国的工程勘察水平的提高具有积极的推动作用,同时也将会大大的减少岩土建筑工程事故的发生,保障人们的生命财产的安全。对岩土工程水文地质条件的勘察,要从工程的整体出发技术、资金、人才缺一不可,水文地质条件的勘察要紧密结合工程的具体实际,确保勘察的结果准确可靠。
探讨工程地质勘察中水文地质的影响:工程地质勘察中水文地质问题的危害分析 摘 要:随着时代的进步,经济社会的飞速发展,我国的经济水平得到了不断的提升,也提高了人们的生活水平和生活质量。这样相对的工程建筑越来越多,工程质量直接关系到人民生命财产安全和社会的稳步向前发展,所以必须保证工程质量。地质勘察工程中水文地质工作起关键性作用。 关键词:水文地质;地质勘察;危害措施 在工程地质勘察中,水文地质勘察起着很重要的作用,是工程地质勘察中的重要组成部分,同时存在着重大的危害性。工程中水文地质的勘察直接关系到整个工程的质量、工期、投资和预期效果,工程质量的达标情况直接影响到工程整体的安全性、实用性和工期延长性。工程中地下水是影响地质土壤环境和基础岩石环境的主要因素,所以要加强对水文地质危害问题仔细分析,做好预测研究,把有可能带来的危害扼杀在摇篮中,确保工程地质勘察的作用。利用科学先进的技术对水文地质危害进行有效的预测和建设。 一、工程勘察中水文地质性质问题勘察的内容 1.预测地下水对工程的影响 在工程地质勘察中根据工程项目实际存在的水文地质的问题情况,正确的科学分析预测地下水对整个工程及岩土方面的影响。从而有效有预防地下水可能对工程带来的危害,并且做出应急方案。工程地质对水文问题的勘察要因地制宜,根据其岩土的实际情况,客观的实际的给予预案。还要考虑到表层水给工程带来的危害问题。所以,无论是地下水还是表层水都会对工程带来不同程度和不同方面的危害影响,确保工程能顺利完成。 2.预测工程地基承受地下水压问题 勘察工程中水文地质给工程下部地基带来了危害现象。这种危害现象有可能工程地基受地下水压直接造成不同程度的下沉或毁坏,所以在地质勘察中因水文承压水对工程带来的危害进行评估和预算。施工前如不进行实际承压方面的数据,地基建设时承受不了地下水对基的压力,影响施工进度。 二、工程勘察中水文地质的危害 程地质勘察中水文地质影响着整个工程的进程,其水理性质对建筑物的稳定性和安全性带来了直接危害,所以在工程施工前,要对工程水文地质中带来的危害进行有效的科学的勘察。 1.地下水对工程的危害 工程中地质勘察水文问题的基本危害是地下水。地下水无论是上浮或下降都会对工程带来影响,造成工期的延长和经济上的损失。危害性质有以下几个方面:(1)腐蚀性:整个工程中管道、钢筋、水泥都会受到地下水的腐蚀,使整个工程遭破坏。(2)渗透性:由于受到外力的冲击作用,水就会对土壤和岩土进行渗透和破坏,至使整个工程出现不稳,表面水会对基础物、地下室进行淹没。地下水的下浮会对建筑物造成地裂,倒塌等危害性问题。(3)膨胀性:岩土受到地下水的影响会对其造成裂缝、表面膨胀,因为吸水后的岩土会发生变化造成体积扩大,对工程和人类赖以生存的生活环境造成危害。 还要预防工程周边的因素带来的危害如:山坡、边坡等。周边地理因水文因素带来的山体塌方,岩土下滑等。地下水的下降也会难工程带来危害,造成地裂,工程整体下沉使建筑的稳定性受到威胁,所以必须建立科学的预防方案。 2.地下水压力给工程带来的压力 地下水是自然的成品,地下水压一般情况下不会给工程带来影响,很多情况是因人为问题造成的,在施工中不按作业标准,就直接破坏了自然地下水的平衡状态,造成地下水压力危害,在地下水的压力作用下可能引起工程倒塌,使工程的稳定性受到威胁。地基是工程的核心,是承载整个建筑的基石,如果地基没有打好,整个工程就没有质量保证,大大降低了工程的使用期限,所以必须保证地基的稳定性。施工中高度重视因水文地质问题及地下水压力带来的危害。 三、工程地质勘察中水文地质问题的危害措施 1.工程中给地质勘察水文地质问题制定标准。 工程地质勘察工作是一项既复杂又具体的工作,具有专业知识性,在我国现在已经有一套科学完整的技术方案和规章制度。这样有效的保证地质勘察的科学性,合理性和安全性。具体的规章制度对勘察水文地质时出现的各种情况都会做出预防,是工程勘察中的依据,在工程勘察中起到了保驾护航的作用。 在工程勘察地质工作中工作人员对工作地质勘察规章制度并不专业,工程地质勘察水文地质工作只是凭经验,直接给工作地质勘察中水文地质问题带来了危害性问题,知识的不专业性,规章制度的不掌握性,阻碍了作用的发挥。所以工程地质勘察人员必须高度加强对地质勘察中规章制度的掌握,从而全面提高勘察地质水文工作中的技术水平,保障工程地质勘察工作中的安全性,专业性和有效性,以实现预防工程中水文地质问题的的危害性。 2.工程中加强对地下水状态的掌握和监测 工程中地质勘察水文地质问题的核心工作是地下水全方面的因素。勘察中确立水文地质勘察标准,根据标准进行适时适地的勘察。监测地下水的状态,确定地下水的位置,测量地下水的压力和它的变化规律及腐蚀性等。从而全面预防因地下水给工程带来的影响,要考虑到建筑材料的质量性质和地基的承压力是多少等,以便做出对地基塌方和管道断裂的判断,制定防治措施,可采取,控制地基的深度,使地基做到保持一定的隔水标准,避免发生突涌的危害问题。还要采取降低地下水的压力和提高建筑物的承受压力,如加设排水孔,使承受水压的水位有一定的降低等。 3.工程周围地质情况的危害措施 工程勘察中周围水文地质的危害也要高度重视。在工程勘察中除了要加强对工程自身的安全做到保障,还在对其周围的地质水文问题做出有效的措施。有山体的地方要加强对山体滑落制度措施,做出有效正确的实际数据等。 总之,工程中的水文地质勘察是地质勘察中的核心问题,对建筑工程的安全性和稳定性具有保证性作用,建筑工作者要高度重视,利用专业的技术规章制度对其进行有效的预防和对工程的危害进行控制,做好水文地质勘察工作。水文地质勘察工作是一项艰巨的、长期的和全面性的工作,因此要求工作者对其要全面正确的认识,认真的学习新技术知识,不断的创新和积累经验,提高在水文地质勘察中的专业技术水平,为建筑安全提供安全性保障,在真正意义上做的防患于未然,为人类提供安全的生活环境。 探讨工程地质勘察中水文地质的影响:浅谈工程地质勘察中水文地质勘察 [摘要]本文主要对工程地质勘察进行了概述并阐述了水文地质勘察工作的内容,并分别从水文地质评价内容、岩土水理性质以及地下水引起的岩土工程危害三个方面阐述了水文地质问题在工程勘察中的重要性。 [关键词]水文地质 工程地质勘察 1工程地质概述 工程地质勘察是为了查明各种工程地区的地质状况,评价工程地区内的各种地质问题,预测工程实施过程中可能出现的地质变化以及对工程的影响,选择最优的施工地点,并对针对施工地区的不良地质问题提供解决方案,确保建筑工程的施工及正常使用。 而水文地质勘察作为工程地质勘察中一个重要板块,在《岩土工程勘察规范GB50021-2008》中,明确了地下水的勘察要求、水文地质参数的测定、地下水作用的评价;但在实际工作中,水文地质问题常被忽视,勘察人员都注重工程条件、地基条件和场地条件的勘察,而忽视对水文地质条件的勘察,水文地质被认为是象征性的工作,只简单对水文地质条件做一般性评价。 2水文地质勘察的主要内容 2.1水文地质测绘 水文地质测绘是水文地质勘察的基本方法之一,是一项基础性的调查工作,主要是通过野外填图来完成。(1)查明勘探区地质、地貌、水文、气象的基本特征;(2)确定各时代地层的岩石含水性质,地下水类型,划分含水层与隔水层;(3)阐明区内地下水补给、径流、排泄的地质、地貌条件及地下水动态一般将征;(4)评价含水层的富水性与区内地下水资源概况及其开采条件;(5)初步阐明区域地下水化学特征及其形成条件,调查地下水污染情况。 2.2地球物理勘探 物探在水文地质勘察中起着重要作用,具有效率高、成本低、速度快的优点。在水文地质勘探中常用的地面物探方法有电测深法、电剖面法、自然电场法、浅层地震法、α―径迹法等。 2.3水文地质钻探 (1)揭露含水层,探明含水层的埋藏深度、厚度、水头,查明含水层之间的水力联系,并验证测绘与物探的成果;(2)进行各种抽水试验、注水试验等水文地质试验,确定含水层的富水性及各种水文地质参数;(3)采取岩土样和水样,确定含水层的水质,测定岩土物理和水理性质;(4)利用钻孔可长期监测地下水动态或将钻孔作为开采井。 2.4水文地质试验 在野外条件下,对地下水进行定量及定性研究的重要手段,水文地质试验的种类有:抽水试验、渗水试验、注水试验、地下水流向和流速的测定等等。 2.5地下水动态观测 作为水文地质勘察的一项重要内容,地下水动态观测是在布置钻探和水文地质试验时,就要考虑到保留一部分钻孔用来进行长期观测,定期测定地下水的水位、水质和水温,以便为以后地下水资源评价或其他水文地质计算提供资料。 2.6实验室分析 水文地质勘察过程中,要选取水样、岩样或土样进行实验室的水质分析、粒度分析、孢粉或微体古生物分析、同位素年龄测定等。 2.7编制水文地质报告和图件 地质报告应正确地反映实际的水文地质条件,对要求解决的问题给出答复。图件即一系列的水文地质图,水文地质图根据勘察的目的和要求的不同而不同,常见的有综合水文地质图、地下水等水位线图、岩石含水性图等等。 3工程勘察中的水文地质问题分析 3.1工程勘察中的水文地质评价内容 (1)重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施;(2)密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料;(3)查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用;(4)从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 3.2岩土的水理性质 岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。其主要水理性质及其测试办法:(1)软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。(2)透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。岩土的渗透性的强弱首先决定干岩土空隙的大小和连通性,其次是空隙度的多少。(3)给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。(4)胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 3.3地下水引起的岩土工程危害 (1)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水的大幅度下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。(2)水位上升引起的岩土工程危害有:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。(3)地下水频繁升降对岩土工造成的危害。地下水升降变动带内由于地下水的强烈交替,会将土层中的易容物成分淋失,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。(4)地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。 4工程勘察中水文地质危害的应对措施 4.1重视地下水埋藏状况的调查 在调查中,要明确调查的重点,设置必要的调查指标体系,弄清地下水的类型、补给及排泄条件、地下水位、水位变化幅度及规律,在此基础上,对地下水对建筑材料的腐蚀性进行评价,涉及到基坑工程的还应做抽、压水试验,调查土层的渗透性质等。预估地下水可能带来的突涌、流沙或管涌等潜在的威胁,制定出有效和可行的防治措施建议。 4.2加强对工程地质勘察规范或规程学习 工程地质技术人员必须要高度重视规范、规程,了解和熟悉其要求,这样才能在开展工程地质勘察时做足工作量布置,设置足够的原状土样测试数据、及时划分抗震地段。通过研读规范、规程,工程地质管理者和技术人员在吸收文件的相关规定后,能不断地充实和提高理论水平和实践操作能力。 5结语 工程地质勘察中水文地质是一项十分重要的工作,应该得到充分的重视。随着工程勘察技术的发展,切实做好水文地质工作将对工程地质勘察以及地质灾害防预水平的提高起着极大的推动作用。 探讨工程地质勘察中水文地质的影响:工程地质勘察中水文地质问题 [摘要]一直以来,水文地质问题都是工程地质勘察与设计施工的重要环节,但却又常常被人忽视。由于地下水是岩土体主要的组成部分,所以,对岩土体工程特性也会产生直接影响,同时也是最基本的基础工程地质环境。因此,本文在认真分析工程地质勘察中的水文地质勘查要求,找准影响因素的基础上,以基坑地下水的控制为例,具体分析了工程地质勘察中的水文地质问题。 [关键词]工程地质 勘察 水文地质 在工程地质勘察中,除开水文物质性质之外,水文地质问题同样不可忽视,尤其是其岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害,如果不重视,必定会影响建筑物的稳定性与寿命周期。所以,针对水文地质问题,采取有效措施,才能满足工程地质勘察要求。 1工程地质中勘察水文地质的要求 1.1自然地理条件 这里主要指的是地形地貌、气象水文特征等,地形地貌包含了工程共区域内的水系、平原、高原特征、地貌侵蚀以及堆积等情况;气象水文特征则指的是工程所处的区域是热带还是亚热带、季风气候、湿润程度等情况[1]。 1.2地质环境 这里主要指的是区域内地质构造特征、基底构造、地层岩性、新构造运动等。 1.3地下水位 这里指的是最近2-5年之内,区域内最高地下水位和水位的实际变化趋势;地下水补给排泄的实际条件、地下水和地表水补排的关系对地下水位可能产生的影响。由于地下水位对岩土工程产生的影响较大,所以一直都是重要的工程勘察内容。 2水文地质问题对工程产生的影响 2.1工程受到地下水水位下降的影响分析 由于工程施工单位作业人员缺少安全意识,或者是安全意识落实程度不足,施工区域之内,频频出现不合理地质利用等情况,由于过度的开采、地下水抽取频繁或者是上游水库不合理的修建等问题,直接影响到工程区域之内的地下水补给状态,这是地下水位下降的关键性因素。所以,这样很容易让工程施工作业受到地面下沉或者是地面塌陷等质量问题的影响,无法有效地应用地下水资源,就无法保障工程项目整体结构的稳定性。 2.2工程受到地下水水位上升的影响分析 在地下水水位出现上升变化趋势中,会出现较为明显的施工区域土壤盐碱化,在长时间的运行过程中,工程项目就可能因为上升的地下水出现腐蚀等问题,直接影响到岩土工程体硬度指标与整体结构强度的发挥。最关键点在于:由于地下室保持长时间的充水状态,必定会出现工程项目地基基础上浮的趋势,大量管涌、流砂等质量问题的出现,也会破坏工程项目整体的结构稳定性。 2.3工程受到多地下水水位上升与下降频繁波动的影响分析 频繁地地下水位上升或者是下降,不仅会对岩土质量稳定性产生影响,同时也会给后续的建筑物运行埋下安全隐患。由于地下水水位频繁的波动,在岩土土体之中必定会有一种类似于胶体的胶结物物质产生,从而出现岩土土体中铝元素、铁元素大量流失的现象,直接影响到岩土基本的承载能力,最终加大工程的施工难度。 3基坑工程的地下水控制措施 对于工程地质而言,地下水造成的影响主要包含了两个方面:岩土与地下水之间的相互作用,使得岩土的稳定性与强度受到影响,导致其性能变差,最终出现诸如流沙、滑坡、地基沉陷等多种不良厚度,直接影响到工程的施工以及后期的运用,甚至还可能带来不可预计的灾难;在地下水中,还有C02.S04-.Cl-等有害的化学成分,对水位之下的钢结构、混凝土结构产生破坏与侵蚀作用,大幅度缩短建筑物的使用寿命[2]。 3.1基坑地下水对工程带来的影响 一般来说,基坑工程都位于地下水位之下,一旦地下水问题突出,必定会对基坑工程带来影响,主要在于: 第一,基坑开挖施工条件恶化。当地下水深入到基坑之后,会将工作面淹没,从而影响开挖施工的效率与质量,同时,坑内的排水还会影响到基坑周边地面的变形与神将,直接导致建筑物出现变形、开裂、下沉等诸多问题。 第二,出现管涌、流沙等不良现象。如果基坑开挖处于颗粒细小的非粘性土当中,由于坑内外存在水头差,所以,当地下水渗流入坑内,就可能出现管涌、流沙等破坏,从而影响到基坑以及周边建筑物的安全性。 第三,基坑周边的土质被软化,会降低岩土体坑底与坑壁的强度,出现侧壁变形、底部鼓起等问题。 第四,支护结构上方的压力被增大。由于存在地下水,所以,挡土比水结构上的水土压力会持续增大,相应的,就会增加基坑支护施工难度与成本。 3.2基坑工程地下水控制措施 控制基坑工程的地下水主要由明沟排水、降水以及隔渗等集中方式。 第一,明沟排水。利用明沟排水法是在基坑内部设置集水井和排水沟,通过抽水设备在集水井中抽取地下水,已达到坑内无水的效果。这一类方法主要适用于潜挖基坑,地下水位高出坑底不多,并且在坑壁上不会轻易出现坍塌、管涌以及流沙等问题。 第二,降水。这里说的降水指的是井点降水,主要是在抽取基坑周围地下水时,将地下水降低至基坑底面之下的一种降水方式。一般最常用的有深井井点、电渗法、喷射井点和轻型井点等方法[3]。 第三,隔渗。基坑的隔渗又包含了侧向与封底两种隔渗法。侧向隔渗法分为冻结法、截水墙以及节水帷幕等。基坑侧向隔渗设施需要穿过相应的透水层,并且进入到下卧隔水层一定深度的区域之内。如果透水层厚度大、埋藏深,那么利用侧向隔渗设施不经济,且难度较大,这时就可以利用悬挂式的侧向隔渗与基坑封底隔渗相互结合的方式来完成地下水处理。 4结语 总而言之,对于工程项目建设作业的开展而言,工程地质的勘察并非是一蹴而就的,其更倾向于复杂、长期的系统化工程。在现场的作业环节中,应该根据工程项目建设区域之内的岩土体和地下水的实际情况做好系统化分析,为项目施工提供第一手的水文地质资料,进而确保各个施工区域之内的水文地质因素对施工产生的不利影响都能够控制在允许的范围内,这样才能满足项目施工的需求。 探讨工程地质勘察中水文地质的影响:关于工程地质勘察中水文地质问题的分析 摘 要:在进行地质勘察工作当中,水文地质问题显得非常的重要,为了能够更好的保证工程勘察的质量,在进行勘察过程中,一定要切实做好水文地质研究工作。本文主要对于地下水引起岩石的危害进行了分析,并提出了具体解决问题的措施,希望能够推进地质勘查工作的进程。 关键词:地质勘察;水文地质;分析 水文地质问题对于工程勘察和施工极其重要的作用,与此同时,人们却往往忽略水文地质勘察的问题。水文地质不仅是构成岩土体的重要组成部分,直接影响着岩土层的工程特性,同时也是工程中重要的环境要素,成为改变岩土层特征的因素之一。直接影响建筑物的稳定性和耐久性。由于工程勘察中对水文地质条件调查、研究的不深入以及没有足够的重视,导致地下水引起的各种岩土工程危害时有发生。所以,一定要注重地质勘察工作中的水文地质工作,不断完善各项制度。 1、地质勘察中水文地质的重要性 水文地质勘察是工程地质中一个非常重要的方面,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑的耐久性,对地下水正确的分析和评价,不仅关系到建筑工程的顺利施工和正常使用,明确建筑使用期限,而且关系到人民群众的生命财产安全。它可以分析地下水对建筑工程地区岩土工程地质性质的影响,作出客观的评价和预测。所以,加强水文地质的勘察是十分必要的,意义重大。 2、工程地质勘察中水文地质主要内容分析 工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确保建筑物的稳定与正常使用提供解决方案。 水文地质勘察设计的主要内容: 1、调查河流及小溪的水位、流速、流量、洪水标高及淹没情况; 2、调查水井的水位、水量、变化幅度及水井结构和深度; 3、调查泉的出露位置、类型、温度、流量和变化幅度; 4、调查地下水的埋藏条件、水位变化规律、变化幅度; 5、了解地下水的流向和水力梯度; 6、调查地下水的类型和补给来源; 7、了解地下水的化学成分及其对建筑物材料的腐蚀性。 在工程勘察过程中,如果不注重水文地质条件,会直接影响到工程的安全。结合笔者多年的相关工作经验,在工程勘察设计的过程中,对水文地质问题的评价,应主要从以下几个方面着手: (1)从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物,应评价水对钢筋的腐蚀性。在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。 (2)工程勘察设计中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 (3)重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 (4)在查明地下水的天然状态的基础上,着重分析、预测未来人为活动中地下水的变化情况以及变化对岩土体和建筑物的影响。 3、分析由地下水所引起的岩土工程危害 一般来讲,工程勘察的重点主要是岩土工程的损害程度,而由于地下水位的升降变化及动水压力两方面造成的岩土工程危害是水文地质研究的主要内容。正因如此,我们在研究地下水对岩土工程的危害时,重点掌握以下三个层面: 3.1因地下水位升降引起的岩土工程危害 研究地下水位的升降变化对于工程地质勘察来讲是首要任务。大家都知道,水位的升降一般会受到季节和雨水的影响,这些属于天然条件下的水位变化,往往边幅不大。在日常生活和工作当中,我们很大程度上会感受到因人为因素引起的局部地下水位升降变化,而且这个幅度较天然因素是比较大的,当然,引起的岩土工程危害也更为严重一些。 一方面,先来看一下因水位上升而引起的岩土工程危害。影响水位上升的因素有很多,比如降雨量增多,气温变化及人为灌溉施工等都有可能导致水位的快速上升。我们所要了解的重点是水位上升将会给岩土工程造成什么样严重的后果。 一般情况下,水位上升可以导致土壤沼泽化和盐渍化,这样增强了岩土及地下水对建筑物的腐蚀作用,导致工程地质潜在危险状况加强。而且水位的上升还有可能使得河岸,斜坡等岩土体产生崩塌等严重的地质现象,这一点也是不容小觑的。对于一些特殊的岩土,由于水位上升很有可能造成结构破坏,软化等现象,这些都是因为水位的关系造成的岩土工程危害。 另一方面,我们再来分析一下因为水位下降而引起的岩土工程危害情况。很多情况下地下水位的降低都是因为人为因素引起的。像是对地下水的过量开采,修建水库是对下游地下水过分的截取等都是导致地下水位骤然下降的原因。一点地下水位下降,地裂,地面沉降,塌陷等地质灾害就会源源不断,水质恶化也将接踵而至,对于岩土体,建筑物的威胁程度将大大增强。 3.2地下水动水压力作用引起的岩土工程危害 地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,但是在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在一定的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。 综上,地下水对于岩土工程的危害是十分严重的,这也从侧面说明了水位地质在工程勘测中的重要性,所以作为一名地质工作者,只有掌握好水位地质参数的测定方法,才能给工程勘测工作提供帮助,达到预防危险状况发生的目的。 4、工程地质勘察中水文地质措施 4.1高度重视水文地质,增强工程安全意识 领导带头高度重视水文地质,层层管理,提高全体人员工程安全意识。宣传水文地质的重要性,营造良好的范围。 4.2完善评价机制,降低工程危害程度 地下水位的评价机制需要不断地完善,跟上工程的需要,地下水位的高低对建筑物的影响相当大,因此在进行工程地质勘查中,要对地下水位以上和以下采取分别对待的措施,从工程建筑的角度,分析其影响和作用,并提早做出预测。 4.3跟踪调查水文地质变化,全面掌握变化规律 对工程的相关情况要全面的掌握,尤其是地基的基础类型,并且对水文地质问题与地基基础类型相关的问题调查情况,以备工作中的不时之需,提供充足的资料。 不仅要掌握地下水现在的状态,更要掌握随着工程的施工,实时跟踪其变化的规律,以及可能发生的任何不良反应,提早做出应对举措,保证工程的顺利施工。 4.4从实际出发,落实施工要求 结合地区和工程实际,以辩证法的角度,用具体情况具体分析的原则,探明相关水文地质问题,提供准确的水文地质资料参数,同时积极检测地下水位,确保水文地质条件对建筑的安全性。 5、结束语 综上所述,我们可以发现,相关部门有必要切实的加强水文地质勘查工作的质量以及对其技术的发展赋予高度的重视,并从建筑物基础持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面下工夫,并结合地区和工程的实际情况,目的是使工程地质勘察的成果可以更加的实用,可以更好地服务于工程建设的发展。
地球科学论文:从《地球科学概论》教学入手培养大学新生学地学的兴趣 摘要:本文从《地球科学概论》的教学方法、教学手段和教学环节出发对如何培养大学新生学地质的兴趣进行了的探讨。笔者认为通过灵活多样的教学方法可以激发学生的学习兴趣,培养热爱地学的情怀,调动学生学习地学的热情,在兴趣的驱动下掌握地质知识。 关键词:《地球科学概论》;学习兴趣;教学方法;实践性教学环节 《地球科学概论》是地质工程专业学生必修的专业基础课程,是后续专业核心课程――矿物学、岩石学、构造地质学、矿床学、地球物理学、煤地质学、工程地质学、第四纪地质学、水文地质学等的基础课程。因此,《地球科学概论》课程的教学好坏直接关系到地质工程专业人才培养的优劣。地学是七大基础学科之一,其研究对象具有时空广泛、地质作用异常复杂的特征,而且学生是第一次接触,因此在30多个学时的理论课程学习中,学生总反映课程内容多、学时少、知识点多、难于理解和掌握。针对这种现象,如何能激发学生的学习积极性成为教学的重要任务。美国心理学家布鲁纳曾指出:“学习的最大刺激是对所学知识发生兴趣”,能够有效激发起学生学习的内部动机和热情,因此在教学过程中,力争从以下几方面来培养大学新生的学习兴趣,指导他们正确认识地学,爱上地质行业。 一、灵活多样的教学方法 1.讲好绪论课,激发学生的学习兴趣,培养其热爱地学的情怀。好的开端是成功的一半,绪论是一门课的总纲。绪论对提升学生学习本门课程的信心和兴趣有极大的影响,因此上好绪论课对教学有事半功倍的作用。在讲授《地球科学概论》绪论时,首先告诉学生讲授的主要目的,不是帮助他们应付考试,而是让他们学会欣赏美丽的地球以及地学研究的方法。绪论主要讲三个问题:(1)介绍本课程的性质和研究对象、研究方法;地学的特点以及后续所学课程,使同学们了解大学期间主要的专业课,从而对地质工程专业有个概括的认知;了解专业特点和就业方向,做好职业生涯规划,通晓专业课的学习方法。(2)介绍学习地学的目的和意义。(3)介绍学习的方法。例如,在讲授地学的研究意义时,着重介绍地学的理论和实际价值;宇宙、生命的起源以及演化等悬而未决的重大理论问题的最终解决有赖于地学的发展,地学在寻找、开发、利用自然资源中更是起着举足轻重的作用,使学生充分认识到作为七大自然学科地学的重要性。关于如何学好的问题,着重强调地学的实践性,野外调查是研究地学的基础。在学习过程中,既要掌握扎实的理论基础,又要注重野外调查,学会运用“将今论古”的思维方法。 2.充分利用电子教学课件,提高学生的学习兴趣。电子教学课件可以把文字、图形、图像、声音、动画、影像等多种媒体素材融为一体用于课堂教学。《地球科学概论》是一门非常适合运用电子教学课件展示的课程,电子课件应减少文字叙述的内容,主要是标题、要点及重要内容的展示,讲课时边讲边演示,学生边听边看,充分调动听觉和视觉功能。同时,在教学过程中充分利用学校的电化教学条件,讲到有关内容时,放映相关的动画、视频。例如,讲“构造运动”时让学生观看《造山运动》等视频;讲“地球动力系统”时放映《大陆漂移》、《板块运动》、《海底扩张》等动画视频。制作精良的电子课件可以极大激发学生的学习热情。 3.应用启发式教学激发学生的求知欲和好奇心。启发式教学是指以学生为学习的主体,教师通过适当的教学方法,引导学生自行思考,从而善于使用自己的思维器官。《地球科学概论》中的许多地质作用,可以用“将今论古”的思维方式进行启发式教学,因此为便于学生理解与掌握,通过提问启发学生的地学思维。例如在讲解风化作用与剥蚀作用前,先以典型的风化地貌,如风蚀蘑菇、石林、雅丹地貌等图片提出问题,由此引出风化作用的概念、类型、影响因素等,这样往往可以激发学生的求知欲和好奇心,收获较好的教学效果。其他的地质作用,如沉积作用和成岩作用、岩浆作用和变质作用都可以应用这种启发式教学。 4.引入地学未解之谜激发学生探索地学奥秘的动力,提高学习热情。地学中有许多未解之谜,在授课中讲到相关章节时适当介绍,可激发学生的求知欲和好奇心,培养学生学习地学的兴趣和热爱地学的情怀。如讲到地球起源时介绍宇宙起源之谜、生命起源之谜;讲到地质年代生物进化时引入恐龙灭绝之谜;讲到海底扩张学说时引入地磁倒转之谜;讲授地震作用时引入南北两极很少发生地震之谜;等等。 5.把人文精神融入地学教育之中,有助于提高学生的学习兴趣和综合素质。地学教育的任务在于育人,教学中要善于挖掘课本中的人文精神。如在学习地球动力系统时,把魏格纳的探索精神和他对地质学的伟大贡献贯穿在大陆漂移的讲解中,激发学生的兴趣和对科学的执着追求精神;又如在学习侵蚀作用曲流河的形成时,告诉学生每个人的人生就像弯曲的河流,曲折是常态,教育学生正确面对生活中的挫折和失败,永不气馁。 6.根据内容采用灵活多样的授课方式。《地球科学概论》内容多、课时少,各章节之间逻辑关系较弱,授课方式必须根据内容进行调整,采用灵活多样的授课方式,才能收到良好的教学效果。如在讲授如何记忆地质年代表时,把地质年代表用通俗联想的语言串起来,如寒冷的冬季(寒武纪)、冷的缩成圈(奥陶纪)、被志留(志留纪)人家就起、主人端出泥盆(泥盆纪)、加上石炭(石炭纪)、叠了一层(二叠纪)又叠一层(三叠纪)、烤了猪猡(侏罗纪)、又烤白面馒头(白垩纪)、吃饱喝足后如沐春风(第三纪)、重获新生(第四纪),这样的记忆方法学生在课堂上就能完成。 二、理论联系实际,加强实践性教学环节 《地球科学概论》的实践环节包括两部分:一是室内实验课,二是野外教学实习。 1.上好室内实验课。结合《地球科学概论》课程的授课环节,统筹安排室内实验课,实验课内容须与讲课内容相衔接、紧扣,这样安排可以起到理论联系实际的作用,使学生加深理论知识的巩固。同时,可使学生学习不枯燥,如上“矿物”实验课是在上完地壳的物质组成课后马上进行矿物、岩石的标本观察、描述。还可以安排学生参观学院的地质标本陈列室,对于陈列室里上千种丰富多彩的矿物和岩石标本,重点介绍一些学生非常感兴趣的标本,比如玛瑙、水晶等的成因和产地,从而激发学生的求知欲望和好奇心。 2.加强野外教学实习。《地球科学概论》有一周的野外认识实习,这次实习是学生接触的第一次地质实践活动,主要任务是通过实地考察地质和地貌特点,使学生对地质作用的产生原因、形成过程、基本特点及其一般规律有一个感性的认识,初步掌握地学的基本研究方法,引领学生入门地质学行业,还有一个重要的目的是让学生认识到地学在国民经济建设中的重要地位,激发学生的学习积极性,而且还能增强学生的自豪感、责任感和主人翁意识。地质实习是非常艰苦的,如果学生在第一次实习中只有艰辛的体验,往往会产生畏难情绪,打击学生学地学的热情,因此实习地的选择非常重要,尽可能选择地质现象丰富的路线,还要考虑选择景色秀美的地方作为《地球科学概论》认识实习地点,让初次接触地学的大学新生学会用专业的眼光欣赏大自然的美景,冲淡实习的艰辛,提高实习的兴趣。我们一般把《地球科学概论》实习地点安排在包头市昆都仑水库,在具有丰富的地质现象的风景区进行实习。在实习过程中,教师首先对实习地的风土人情、历史地理进行提前备课,把地质现象与人文、风俗、经济发展联系起来介绍。这些都会增强学生对大自然的兴趣,从而也增强其对地学的兴趣。 总之,地质工作在国民经济建设中是一项艰巨而超前的任务,我们在培养地质人才过程中的第一步就是要正确引导刚刚入学的新生对地学的兴趣,因为兴趣关系到培养人才的成败。培养学习兴趣的方法很多,但是只有把个人的兴趣同祖国的需要联系在一起,树立强烈的责任感、事业心和主人翁意识,这样的兴趣才能持久,才有巨大的生命力。 地球科学论文:澳大利亚国立大学地球科学教育发展特点及对我国的启示 【摘要】本文以澳大利亚国立大学地球科学学院为例分析和总结了该院地球科学教育发展的特点。通过深入的分析,我们了解到该院地学教育的发展体现了研究性、交叉性、互动性和系统性的特征。在此基础上尝试对我国高等地质教育改革提出建议。 【关键词】澳大利亚国立大学地球科学教育发展 一、澳大利亚国立大学及地球科学学院概况 澳大利亚国立大学(以下简称ANU)于1946年由澳大利亚政府创建。该校拥有教职员工3600多人,学生13500多人,学生以研究生为主,本科生较少。ANU是一所在教学和研究方面均卓有成效的世界一流大学。在整个发展过程中,ANU始终以研究为主,同时又不忽视大学的教学工作。教学及研究水平获得了国际认可,享有很好的声誉,曾两度被澳大利亚高等教育品质保证委员会评议为第一等级大学。全校有大小图书馆10个,藏书量超过100万册,为本校师生的研究提供了很好的保障。 ANU地球科学学院是前地球科学系和海洋科学学院与2008年1月合并形成,该院主要以培养研究生为主,同时培养少量的本科生。ANU地球科学被评为澳大利亚国内大学同类学科中最优秀的学科,在世界同类学科中排名前十。地学院在物理、化学、材料性能和地球环境研究方面处于世界领先地位。该院地球科学研究主要涉及四个研究领域:地球化学、地球环境、地球材料与工艺和地球物理学。该院在全体教职员工和学生中贯彻学校“发现”的文化,并且渗透到所从事的一切活动中,从而使该院在教学和科研中不断有新的突破。 二、澳大利亚国立大学地球科学教育发展特点 致力于建立世界地球科学领域中一流顶尖大学,ANU地球科学教育在自身发展过程中体现了以下独特的特点: 1.广泛的地学研究视角 ANU地球科学研究的根本问题是解决地球的形成、演化、目前的性质和在太阳系中的地位。强调在全球范围的视角下进行研究和教学,同时就具有全球意义的问题提供一个独特的南半球的观点。另外,地球科学学院还负责从全球的角度来研究澳大利亚大陆及其周边海洋的历史、地理和独特的环境条件。 2.独特而优越的研究条件 学校为研究提供了大量设施,包括核磁共振观察仪、高清晰度显微镜、多功能望远镜。同时,它还在堪培拉的Mt Stromlo和新南威士州的Siding Spring设置了观察中心。学校拥有大量的现代化设施,其中包括设备优良的演讲厅和实验室,全澳洲大学中最先进、容量最大的超级计算机设备。作为主要的地球物理和地球化学研究领域,ANU的天文台分布范围从喜马拉雅山到南极洲,涵盖了地壳最古老和最干旱的部分,包括三个主要的海洋,从热带到极地的气候体验。 3.系统性和交叉性的研究课题 ANU地球科学还研究商业和社会的发展对地球的影响,如自然资源的形成、景观和环境的变化和演变。该领域是国家研究中心的优先项目,主要研究我们居住的地球如何形成、澳大利亚的自然资源、居住在澳大利亚的人类的过去和现在对环境和景观的影响,关注未来全球变化的可能性。随着人口和经济持续增长,人类对自然资源和环境的压力不断增加,社会对地球科学人才的需求将日益增加,要求其提供知识丰富、信息灵通的毕业生。 4.各系统平衡性的研究 为了使研究更加全面、系统,2008年1月地球科学系和海洋科学学院合并形成了现在的地球科学学院。过去几年研究关注的重点是“固体地球”,目前注重“固体地球”和“海洋与环境”之间研究的平衡。研究也关注地表的变化过程,景观和气候变化。自从原地球系的地球物理流体动力学和环境地球化学以及原海洋科学学院的古海洋学的引进,通过对现有工作人员、化学海洋学、海洋碳循环等研究课题的不断整合,研究领域不断扩大,研究更加具有系统性和平衡性。 5.影响较大的地球科学研究 ANU的地球科学计划在世界综合性大学同类计划中是一致公认的前十名大学之一,它出版刊物的影响在澳大利亚全国大学出版刊物中名列前茅。该院物理、化学和地球材料特性研究以及环境条件和气候变化研究在澳大利亚首屈一指。由于澳大利亚独特的地理位置,该国环境气候变化的脆弱性和土地过度利用,国家对自然资源严重依赖,以及澳大利亚作为该地区最发达国家,ANU必须通过在地球科学教学和研究的领先项目为国家做出贡献。该院将致力于保持其在该领域的世界领先地位,将资源转移到日益重要的新的地球科学领域并表现出灵活性。 三、澳大利亚国立大学地学院学生培养特点 ANU地学院允许学生同时选修多个学位课程,这形成了ANU与其它学校不同的特色。因为地球科学是一个综合性领域,需要广博的学科知识。为了扩大学生的知识面,帮助学生获得技能,并培养学生作为一个全球公民而应具备的知识和能力,该院要求学生在第一学年至少选修一门选修课程。此外还要求根据个人的实际情况选修一些针对性的课程。该院把基础知识延伸到专业的职业化教育中,复合学位的选择和灵活的课程设计使学生的学习能跨越基础和专业的各领域,让学生探索出有效的学习方法。强调团队合作和跨学科研究是该院在地学研究领域能不断有所发现和创新的关键。 1.本科生教育培养特点 (1)强调学科的综合性和交叉性,培养学生科学意识。本科生除了要学好专业基础知识课程外,还要广泛涉猎其它学科知识,此外还要根据个人的实际情况选修一门针对性的课程。该院要求每位本科生在第一学期至少选修一门以上的选修课程。学院从新生入学就对其进行科学知识教育,培养学生的科学意识。 (2)进行鼓励教育,树立学生信心。本科学生在其接触地球科学的最初阶段存在许多不确定因素,学院这时会对学生进行鼓励教育。鼓励他们提出问题、分析问题、解决问题,给他们信心,发挥他们的分析和解决问题的能力。同时该院还同国际社会的学者合作,探索并解决澳大利亚和世界面临的最重要的问题,为本科生和研究生营造一个良好的学术环境,鼓励学生参加国际国内学术会议,在会议上发言提问。由于一直被鼓励获取更多的知识,该院的学生培养了信心和能力,这样在以后的学术和专业生涯中,他们可以对自身所遇到的一切问题进行解答。 (3)强调基础知识学习和实践锻炼相结合。除了基础课程学习之外,教师会指导学生参加一些简单的实践活动,创造野外实习或实验的机会,促进师生之间建立起团队意识和互动关系。目前,ANU地球科学学院经常在夏季暑假期间对学生开展短途野外实习、对研究和职业生涯进行指导、外出郊游远足、进行简单的野外观察和样本采集等丰富的活动。 (4)加强教师指导,注重不同学科之间的交流。本科生在开学之初就有固定的教员带领,指导学生学习和研究。由于获得了学校和国家更多的资助,该院还计划和其它院系合作,引进更多的其它学科的优秀教师和研究人员,一方面减轻了每位教师所承担的教学任务从而有更多的时间投入到科研中去;另一方面学生可以从来自于与地球科学相关的更多专业或研究方向的老师那里获得新信息、拓宽知识范围、启发新思路。 2.研究生教育培养特点 致力于建设世界一流地球科学研究院,ANU地球科学学院实施以培养研究生为主的教育发展战略:创建以学生培养为中心的地球科学专业、引进更多优秀的教职人员尤其是那些能够有效实践该院发展目标的优秀人才,进一步拓宽和深化研究团队的研究领域,逐步建立有着良好科研氛围的机制。 (1)强调以学生为中心个性化培养教育模式。充分围绕学生,根据学生的实际情况安排个性化的教学是该院教学活动的一个特色。该院发展战略中很重要的一点就是创造一个最大程度上以学生为中心的地球科学院系。 (2)贯彻“发现”理念,促进学生探索创新。该院秉承学校“发现”的文化和“重要的是发现事物的本质”的校训,在教学和科研中要求学生不断去发现新事物,探索事物的本质,并且渗透到一切教育和科研活动中,使“发现”的理念深入人心,培养学生对于他们感兴趣的领域进行深入的广泛的新的理解。 (3)强调不同学科之间的交流,培养学生全面系统的学科知识。该院非常重视培养学生全面的学科知识,因为地球科学研究是一个涉及到各个方面的综合性研究领域,它要求研究者具备广博精深的系统知识。为此,该院和其它学院合作,广泛引进不同学科和专业人才,不断探索扩大研究领域,师生可以在其专业和职业范围里研究学习,也可以跨越专业和职业的范围去工作,因此能使该院在研究和教学领域不断有所发现和创新。 (4)注重学习与职业生涯规划相结合。该院强调本院教授、研究人员和专职学生事务管理者要从研究生资金资助、就业指导到未来学术生涯规划等给学生以全程指导,要考虑如何帮助学生将学习、工作和职业规划很好地结合起来。 四、对我国地球科学教育发展的启示 1.积极吸收优秀人才,加强对外交流。 澳大利亚由于本国人口较少,积极吸收世界各国外来人口,因此留学生比例较大。ANU地球科学学院每年也招收大量的外国留学生,在本国学生和外国学生如何培养上,该院采取了灵活的培养模式。在入学时间、学制、入学申请和课程的学习上都有不同的灵活方式。随着我国对外开放的范围越来越大、程度越来越广,高等教育的对外交流也逐步加深。外国专家、学者、海外学生来我国交流、学习也逐渐增多。因此我国高等地质教育应根据社会发展的需要,在诸如培养模式、学制、入学方式等方面可以借鉴ANU地学院的经验。 2.以“发现”为理念,建立以学生为中心的培养方式。 ANU在学生的培养过程中不断向学生贯彻“发现”的理念,使这一理念深入人心,鼓励学生不断去探索新事物,发现新问题,这是该院在研究流域能不断创新的关键。该院充分考虑到每位研究生的不同特点,根据本人实际情况制定培养方案,这样能充分鼓励学生学习的积极性,充分发挥每个人的特长。我国高等地质教育在学生的培养过程中应避免“一刀切”的现象,充分考虑每一位学生的特点,积极鼓励,培养学生发现问题、解决问题的能力。 3.加强学科间的交流,建立系统综合的学科知识体系。 ANU地学院在发展的过程中非常注意和其它领域的专家、学科相结合,不断探索新的发展领域,用新的视角去研究课题。允许学生跨学科、跨专业、跨学校选修课程,鼓励不同领域的专家到该院交流、任教,这是其在地学研究领域一直能居于领跑者地位的关键。对我国高等地质教育来说,“各领域如地质学、地理学、大气科学等传统学科领域因囿于专业面过窄等原因无法适应当代地球科学发展的需要”,有必要借鉴ANU地学院的经验,加强不同学科、专家学者之间的交流,加强与国内外高校之间的合作,开阔视野,扩大研究领域,提高我国地学教育和科研水平。 4.积极鼓励参与各种研究活动,提高学生科学研究能力。 ANU地球科学学院要求每位研究生除了专业课学习之外,主要跟从导师从事研究工作和野外实践活动。同时,该院积极为研究生创造各种国内、国际的学术交流、研讨会议,鼓励学生在会议上发言、提问。校内外各种团体之间也定期开展交流活动。这种活跃的学术培养模式可以为我们所借鉴。我国有关地球科学教育的高校和专业研究机构间应建立更为紧密的学术和教学合作关系,积极鼓励学生参加国际国内学术交流活动,使学生能不断接触到该学科领域的不同观点,掌握该领域的最新发展动态和新的理论及研究方法,从而提高学生的科研能力,促进我国地学研究发展。 五、结 语 ANU地球科学学院专业的发展规划是基于澳大利亚本国或者说发达国家地球科学研究近年来的发展和变化趋势而制定的。该院一直把实现在地球科学领域世界级顶尖一流学科作为其发展的方向,随着近年来不断发展,该院地球科学领域研究在世界的影响不断加强,基本上实现了该院的目标。如何对未来中国高等地质教育做出科学的定位,就要求我们将中国地球科学的未来立足于我国经济社会发展的需要,在世界政治、经济、科技和社会发展趋势的大背景下去思考。“如何从外部的国家产业和基础科学发展的制度层面,从高等教育发展的制度层面,从地球科学自身发展的层面等多角度综合分析、协调一致”,并积极借鉴ANU地学院及西方发达国家高等地质教育的经验和教训,促进我国地质教育协调发展。 地球科学论文:浅析构造地质学的作用与地球科学的发展 摘要:地球科学研究地球的历史。通过对地球内部物质成分、岩层的结构和构造以及埋藏在地层中的生物化石等的研究,科学家推断出了地球的形成和发展过程,各地质历史时期的古地理环境和构造运动,生命的起源与演化过程等。这使我们进一步加深了对我们赖以生存的地球的了解,同时帮助我们预测地球今后的发展变化趋势。 关键词:地球科学 地质 构造 一、概述 地球科学与能源、资源、环境、气候、地质灾害的预测与防治等学科是紧密相连,而这些学科都是与国计民生息息相关的。地球为人类的生存提供了丰富的物质基础,是人类赖以生存的家园。地球科学就是要发现并有效的利用这个物质基础,更好的为人类的发展服务。地球上已探明的各种矿产资源与能源储量相当丰富,但在合理开采利用方面还做得很不够,过度开采,破坏环境等问题非常突出。为了人类长远的发展,在合理利用地球现有能源和资源的同时还应积极开发新型可再生能源,同时实现资源的可持续利用。 21世纪以来,国内外关于自然灾害和地质灾害问题的研究越来越重视,特别是重大突发地质灾害(滑坡、泥石流)研究成为目前的热点领域,在地质灾害预测预报、监测预警、风险评估、灾害防治和应急救灾等方面取得明显进展。但是我们必须意识到,地质灾害的发生、发展和演化趋势与岩石圈、生物圈、水圈、大气圈、人类甚至宇宙密不可分,构成了地质灾害系统,它是一个具有众多因素且规模巨大多层次结构、多子系统、多重时间标度、多种控制参量和多样的作用过程,这就决定其是一个动态发展的、非线性的、开放的灾害系统,同时也是具有不确定性和社会经济性等特征的复杂系统。因此,要重视对灾害发生机理及其区域性规律的认识, 充分利用计算机技术和现代信息技术,如GIS 技术等。我国地质灾害研究任重而道远,需要我们共同的努力,使我国地质灾害研究向着法制化、科学化方向前进。 二、构造地质学在地质学研究中的地位和作用 构造地质学是地质学分支学科之一,主要研究组成岩石圈的各种地质体的构造现象、组合型式及其形成和发育规律。一般根据其研究对象和研究内容的差异,将构造地质学区分为狭义构造地质学和广义构造地质学。前者主要是对小区域或中、小尺度地质体的各种构造变形、变位现象,如褶皱、断裂、面理、线理等构造现象进行识别、描述和成因分析。具体研究内容包括:各种构造的几何学形态、产状、规模、组合及其空间关系和发展过程;各种构造的发生条件和形成机制;并进而探讨产生这些构造的构造运动方向、方式、强度和动力学过程。而广义构造地质学的研究对象大到岩石圈的结构及地壳的巨大单元,如岩石圈板块、大陆和大洋、山脉和盆地等的形成和发展;小到岩石内部组构的细微变化,乃至矿物晶格位错,几乎涉及从10-8-108cm不同空间尺度的构造现象。 构造与气候及地表过程的相互作用。关键的问题有:①构造与剥蚀-沉积的关系;②构造地貌和气候的相互作用;③如何从地貌与沉积中定量分离气候与构造信息;④气候与构造耦合的时间尺度、耦合的门限值;⑤不同时间尺度内的地貌动态定量重建。 构造地质学新理论和新技术方法在矿产资源、工程建设、自然灾害的预测预报,环境保护等领域的应用继续取得进展,对国民经济发展和其他学科的推动作用更加明显。在“十一五期间实施的“全国媒体资源潜力评价”项目中,以板块构造和地球动力学为指导,深入开展构造控煤作用的研究。合大地构造单元和赋煤单元特征,划分了全国赋煤构造单元;建立了控煤构造样式分类系统,对找煤预测和煤炭资源开发起到重要指导作用。 三、 地球科学发展方向 今后,地球科学还将有很大的发展。关于地球科学的发展方向,温总理将其概括为六点:“第一,地球、环境与人类的关系。如果再大一点,还应该包括天体。第二,地质构造,特别是板块运动给地壳带来的变化。第三,矿产资源和能源,尤其要重视新的实践与理论。地质科学要同经济、社会、环境紧密结合,主要表现在合理开发、利用、保护和节约资源,实现资源的永续利用。有两件事情可能大家注意到了:一是我国地质工作者最近在内蒙古煤田勘探中发现铀矿与煤共生。煤层里经常含有铀、钍、锗、镓、铟这类稀有和放射性元素,但是煤层中的大型铀矿还很少发现。二是页岩气的发现和开发。应该说我们在这方面起步晚了一点,在开发实践上落后了一些。有人说,页岩气的开发与利用可能改变世界能源格局。美国页岩气开采已经到了实用地步。一些天然气很丰富的国家由此感到忧虑。我们国家具备页岩气的储存和开发条件,但是它的开采技术以及对环境的影响、管道输送的要求是很高的。在矿产和能源开发利用的理论和实践上,不要局限于书本,而要不断地探索新的实践和理论。第四,地质灾害与防治。这已经成为涉及人民利益的重大问题。从汶川大地震到舟曲泥石流,无一不与地质灾害有关。但是有效的预报、预防和治理,我们还差很多。在指挥汶川地震抢险的过程中,我对此深有体会。在舟曲发生泥石流以后,我又认识到,从甘肃到四川直至云南,这一带由于地质构造等原因造成岩石的崩塌,再加上多年的冲积物堆积,有许多冲沟都有突发泥石流的危险,必须提早预报、提早防治。第五,现代科学在地质学的应用。从大的方面讲,地质学的综合性主要表现在地质学与地球物理、地球化学等的结合,地质勘查工作运用遥感、测试、钻探、掘进等技术手段。现在看来不够了,它要涉及天体、地球、环境、生物的变化和相互作用以及信息、航天、海洋、生命等现代科学技术的应用。第六,地质科学要开发新的领域。过去讲微观,小到原子、分子,现在不够了,要研究粒子。过去讲宏观是由地壳到地球深部,现在也不够了,宏观要研究天体,大到宇宙。过去讲古生物只研究环境对生物的影响,现在还要研究生物对环境的影响。人、环境、地球、天体构成一个整体。因此,地质学专业要开一些新的学科,比如气候学,特别是古气候学。” 随着时代的进步,地球科学将逐渐趋于完善。彼时,人与自然和谐共处,人类文明在地球上开出灿烂的花朵。 地球科学论文:关于《地球科学概论》选修课教学的思考 摘要:《地球科学概论》是地质学基础教育的一门启蒙课程,其重要作用在于使学生对地球科学有一个概略、全面的了解,起着构筑专业知识结构基本框架的作用。根据《地球科学概论》的课程特色和所学专业特点,探讨多种方式开展教学,加强学生对学科的感性认识,努力培养学生的学习兴趣。其目的是培养学生的基本地质认知和地质思维,搭建环境工程专业学生的知识框架。 关键词:地球科学概论;选修课;教学思考 《地球科学概论》是我校环境工程专业学生的一门跨专业选修课。该课程以传播地球科学基础理论知识为主,是地球科学教学体系中的先导性课程,起着构筑专业知识结构基本框架的作用。地球科学是涵盖地质学、地理学、地球物理学、地球化学、大气科学、环境科学等的集成基本科学。近年来,人们已经认识到地球是一个具有复杂的、交互影响的、动态的、开放的、非线性系统。因此,在教学中应偏重于整体、综合与创新的地球系统科学概念,从地球系统科学的大思路出发,强调地球系统的综合研究。针对环境工程专业,还应注重加强大气科学、环境地质学、可持续发展理论等方面的教学内容。同时,要结合各个基础学科门类的最新研究进展,突出地球科学基本问题,涵盖地球历史、地球系统、地质资源和环境为主题的教学体系。虽然该课程开设时间较长,但因课程涉及面广,在不同高等院校、不同专业之间,对课程内容的理解也有较大差异。教学内容的构建与组织、教学方法的选择与演进,均因学生专业层次和老师的认识不同具有很大的差异。因此,如何紧跟专业与学科发展的时代步伐,与时俱进,使课程教学既能反应该门课程应有的学科内涵,又能在短时间内让学生达到应有的培养目标,是地球科学概论教学中应时刻关注的问题。 一、课程教学思想的转变 《地球科学概论》是环境工程专业学生接触到的最早的一门地质基本课程,是在原来《普通地质学》、《基础地质学》等课程基础上顺应地球系统科学发展而来的。其课程内容虽然是以传统的《普通地质学》为基础,但增添了诸如行星地质、环境地质、灾害地质和资源与环境等相关内容,是从更广阔的视野来阐明地质学问题,对非地质专业学生起到地质学科启蒙与专业知识体系搭建的作用。该门课程可以看作是地质学的一个大“绪论”,学科定位是一门地学素质教育课程。虽然教学对象并不是地质专业的学生,但并不意味着非地质专业的学生不需要学习地质专业方面的知识。对于环境工程专业来说,其培养目标涉及到与地质学相关知识的许多问题,诸如减轻自然的人为灾害、水源净化、大气演变、有毒及放射性矿物处理、合理利用自然资源、矿区沉陷治理、以及合理利用自然资源等。课程内容可以为保持生态环境、控制环境污染和可持续发展等提供地球科学知识与服务。因此,该课程教学的重要目的是向学生传授地球科学的基本知识,使学生形成正确的地球观,形成人与环境协调、可持续发展的科学素质,最终为后续的专业课程学习和知识框架搭建打下基础。 自20世纪80年代以来,科学家对地球的研究取得了长足进展,形成了各门专业学科的知识体系和研究方法。但科学家们渐渐认识到要从整体论的观点出发,研究地球及其内部的各个子系统,即各圈层内部以及各圈层之间的运动变化的全过程、形成机制以及可能发生的变化趋势。而过去地球科学内各分支学科只注重研究各子系统的内部,及其在特定时间内的结构与作用过程。从整体论的观点出发来研究地球系统科学是一种更广阔、更全面的地球观。因此,现有教学应体现现有科学进步对地球科学的观念转变。这种转变不仅体现在对地球内部各个系统的认识,还要体现在对地球系统的整体认识、科学技术的应用与地学思维的认识、合理开发和利用自然资源及人与地球协调发展的认识等方面。 二、教学内容体系的构建与取舍 《地球科学概论》与《普通地质学》区别不大,后者主要阐述的是地球的各种地质作用以及各种地质作用的产物,是相对较纯的地质学内容;前者则是在后者基础上进一步拓宽形成的,不仅包含了《普通地质学》的内容,还拓展到大气科学、海洋科学、水文科学和环境科学等学科的内容。学科间的跨度交叉与渗透,要求教学内容更要反应地球科学的进展,拓宽与人有关的地球科学内容,才能更及时有效地反映课程内涵,传递知识。但地球科学的范围太广了,而学时是有限的。因此,作为一门环境工程专业的跨专业选修课程,其学科定位是一门地质学的素质教育选修课程,教学的目的是向学生传授地球科学的基本知识,使学生构筑专业知识结构的基本框架,建立正确的地球观。因此,在传授地球科学基本知识的基础上,应着重传授地球圈层的相互作用、地球科学的系统性。该课程的学习,让学生不仅可以了解地球系统的地质作用过程、不同圈层之间的相互作用,还可以正确论证地球科学与人类生产与生活、社会需求与发展之间的紧密联系;并且让学生更进一步认识到地球科学在寻找、开发和利用自然资源,保护和改善生态自然环境,预报和减轻自然灾害等方面的实用价值和实际意义,以及掌握如何运用地球科学的手段与思维解决、减轻人类面临的环境、灾害和资源等重大问题的基本思路与方法。 根据专业课程定位、结构授课对象特点,有针对性地设计本课程的具体教学内容。在绪论部分,应着重介绍地球科学的研究对象、研究内容、研究方法、研究意义,展示地球科学人类社会可持续发展,特别是与环境科学发展之间的紧密联系。在课程后续章节讲授过程中,应在保留经典知识的同时,兼顾地质学科的发展前沿与动向,不断对相应内容进行更新和深化,以拓宽学生的视野,更新学生的知识体系。作为环境工程专业的选修课程,《地球科学概论》理论教学一般安排32学时,主要讲授内容分为四部分:第一部分讲授绪论,主要有地球科学的发展、研究内容和方法、意义及其与环境科学的联系等内容;第二部分讲地球起源与演化和物质组成,主要有宇宙中的地球、地球与其所处环境的起源与演化、如何知道地球的过去、地球的物质组成等内容;第三部分讲地球的内外圈层,主要有地球的外部圈层、地球的内部圈层、内外圈层的相互作用、内部圈层相互作用及物质转化与机制等内容;第四部分讲地球系统科学和资源环境问题,主要有新地球观、地球系统科学、人与资源、维护我们的生存环境等内容。为了提高使用教材的教学效果,各章开始讲解之前,均以提要的形式对本章授课内容进行兴趣引入,并将章节重难点提前告知。各章结束后,针对章节内容部署有思考题和联系题。为了引导和促进学生自主性学习,各章后还提供了可以进一步阅读的书目,为学生进一步拓展、扩充知识范围与深度,调动学生的主动性提供了基础。结合课间课余时间与学生展开讨论和互动性教学,使学生不仅能学到知识,更能学会解决问题的方法。同时,在有限的学时中,面对地球科学大量的知识内容,如果讲授内容面面俱到,学生反而会感到庞杂和难以接受,学着吃力,兴趣也会下降。因此,教学内容设置还在涵盖课程主体内容的基础上,尽可能多地接合近年来学科内的进展,并将环境恶化、环境灾害、资源短缺等与环境工程专业有关的环境问题结合起来讲述,才会取得好的教学效果。 三、教学方法的选择 据了解,不少学生选这门课不是因为认识到学习地球科学的作用与意义,而是为了完成学校规定的学分与选课任务。还有一些学生认为,该门课程并非自己所学专业的主体课程,存在学与不学一个样、少学与多学一个样的懈怠心理,在学习过程中,存在学习目的不清、兴趣不高、甚至逃课等现象。因此,在教学中,要注重将“学生为主体、老师为主导”的教学思想贯穿于教学课堂之中,让学生们尽量参与到教与学的过程中。教师要引导学生认识本门课程的重要作用,努力调动学生学习本门课程的主观能动性,注重引导式、启发式教学,让学生善于发现问题、提出问题、思考问题、探讨问题和解决问题。教师还可以借助多媒体等现代教育技术手段,把授课内容做成形象、直观的教学课件,让学生更易于理解知识点,有助于其对授课内容的理解和掌握,达到更好的授课效果。课件制作要突出生动、明晰、条理性强的特点,并多插入形象的图版以丰富内容,呈现出高质量的教学课件以吸引学生的注意力。在利用多媒体的同时,要注意与传统板书结合,通过适当板书、适当提问、问题引导,在课堂上达到学生与学生之间、学生与教师之间的互动。讲课避免照本宣科,更应结合实际,对重点、难点要做到深入浅出。以培养学生的学习兴趣为起点,鼓励学生积极发问、主动参与,以延伸性思维为主要目标,培养学生的创造性和批判性思维习惯。在教学过程中,教师还可以采用案例教学方法,对案例提供的客观事实现象,用所学的相关理论知识进行分析,并提出自己的看法、见解或观点。然后,老师再进行逐一解答,并给出正确的分析研究结果,教给他们分析问题、解决问题的能力,进而加深学生对基本概念和基本原理的巩固与理解。这种教学方式与“填鸭式”的学习相比,学生的学习兴趣会大大增加。 地球科学论文:关于新时期《地球科学概论》课程教学中的几点思考 摘要:地球科学概论是高等学校地学类学生最早接触到的一门专业基础课,肩负着地质学启蒙教育的使命,在教学过程中更应体现素质教育、地学思维模式、专业兴趣和实践动手能力、团队合作和吃苦耐劳等多方面能力的培养。 关键词:地球科学概论;素质教育;地学思维模式;启蒙教育 进入21世纪,随着全球气候变暖趋势的加剧以及全球工业化、城市化进程的加速,带来人口迅速膨胀,资源、环境和生态压力不断加大,巨灾发生频率和造成的损失呈明显上升趋势。 联合国机构“国际减灾战略”2010年1月在日内瓦全球自然灾害最新统计报告指出,1990―1999年,全球平均每年发生258起自然灾害,平均每年造成4.3万人死亡。2000―2009年,全球共发生3852起自然灾害,直接导致超过78万人死亡,近20亿人受到影响,经济损失高达9600亿美元。其中,亚洲遭受自然灾害的打击最严重,死伤人数约占全球总数的85%。正因如此,地球科学知识已成为当代教育知识体系中的重要组成部分。近年来,国内外一些综合性大学开始尝试对所有理工专业或与地学相关专业的大学本科生开设《地球科学概论》或《普通地质学》课程,将地球科学知识作为素质教育的重要内容之一。其用意在于激励每位新世纪的学子认识地球、了解地球,珍惜自然资源、爱护生存环境,增强社会责任感和历史使命感。笔者在高校从事地质学基础课程的教学工作,深感到自己肩上的担子比较重。现就《地球科学概论》课程中教学的注意事项谈点体会,供地学界同仁讨论。 一、《地球科学概论》是素质教育的内容之一 早期的老教授(万天丰,2006)就已经谈到了地球科学概论是素质教育,而不是应试教育。《地球科学概论》这门课在讲授的时候要更多的体现人与自然的和谐发展,合理开发和利用各种自然资源,科学管理和保护地球系统(包括人类自身生存的环境)。为什么现在会有高频率的厄尔尼诺现象、泥石流、滑坡等自然灾害呢?这些都与人们的生活息息相关,人们平常的生活影响了地球的环境。因此通过这门课的教与学的过程,使刚进校大学生能够意识到自己的责任,合理的开发利用自然资源、保护地球、善待地球。“90后”的大学生生活在不缺衣、不少食的时代,对于节约自然资源、环保、低碳生活意识不到,而有的是相互的攀比,奢侈浪费。如何帮助这一代学生提高综合素质,需要我们更多的在上地球科学概论中加强引导,也是我们在教学过程中需要贯穿的思想。 二、《地球科学概论》担负着启蒙教育,培养学生学习专业课的兴趣 《地球科学概论》作为高校地学类学生接触到的最早的一门专业基础课,是启蒙教育课程,而不是分支学科,地球科学概论仅仅是地质学的一个大“绪论”,是帮助学生从外行走向内行的第一步。其主要内容包括地球的基本知识、内、外动力作用、地质学的发展与演化等(汪新文,1999),涉及地学的方方面面,学科多、涵盖面广,是将学生引入地学专业殿堂的奠基课程。启蒙教育最大的特点是培养学生对专业方向的学习兴趣。如何有效激发学生的专业兴趣,促进学生创新性学习的自主性,成为代课教师需要深思的问题。 第一,活跃课堂氛围,在课堂上先设悬念,学生一起讨论形成原因,然后讲解;增加互动性,挖掘学生的想象力。 第二,以故事的形式讲科学道理,将一些科普知识贯穿在里面,讲一些地质现象,如飞来峰怎么回事?玄武岩的柱状节理,魔鬼城和月牙泉等一些旅游景观石怎么形成的?为什么山有多高、水就有多高?增强学生的好奇心,培养学生探索世界的能力。 第三,充分利用多媒体教学,放映一些光盘、录像。例如,讲外动力地质作用时,让同学们观看地下溶洞、石林、浩瀚的海洋和冰川;讲内动力地质作用时,让同学们观看火山、地震;讲地质灾害时,就放映滑坡和泥石流;讲到环境地质时,就放映桂林山水,让同学们去领略桂林山水的神韵,认识桂林山水的灵山秀水。通过影像,让同学们懂得环保的重要性,从而提高学生的学习兴趣。 第四,以实践课程激发学生的学习兴趣和学习热情。在课程理论教学过程中,利用校外实践安排学生认识学校周边的地层剖面,在现场教学岩性识别、层理构造、断层、节理识别和岩层产状测量方法。这种实践教学无疑加深了理论知识,激发了学生学习兴趣和学习热情,为以后的地质专业课打下良好的基础。 三、《地球科学概论》以培养学生地学思维能力为主 地球科学概论或普通地质学既然是一门课程,总要讲授一些基础的理论知识,其主要内容是讲授地质学的基本概念和基本知识,包括全面介绍地球知识;研究地球的动力类型和来源、各种动力如何驱使地球不断运动以及运动的过程和产物;研究各种动力改造地表以及物质循环规律等。这就需要培养他们观察问题的能力,怎么认识地球,怎么来思考地质现象。首先,地球科学系统思维方式认为,地球是一个巨大的系统,必须从系统和整合的观点出发,研究地球大系统及其子系统,即地球整体及其各圈层内部以及圈层之间的运动变化的全过程、形成机制以及可能发生的变化趋势。其次,地球科学系统思维方式认为,地球是一个演化系统,它时时发生着各种类型的相互作用,从而表现出地球系统的复杂性。实际上,地质历史是一个渐变与突变的相互交替、由低级到高级的发展过程。第三,地球科学系统思维方式认为,地球是一个开放的系统(白屯,2001)。地球系统自从诞生以来,整个系统与周围环境之间就一直发生着质量、能量与动量的交换。如地震就是很好的例子。第四,地球科学系统思维方式认为,地球的进化是以自组织的、不可逆的和进化的方式进行的(白屯,2001)。经过近年来的研究,证明了地球整体经历了从简单到复杂、由低级到高级的不可逆的演化过程。 四、《地球科学概论》培养学生的实践动手能力 地质学是实践性很强的学科,许多理论和概念都要通过实践来验证和深化,因此,要重视各种实践环节,以提高独立分析问题和解决问题的能力。目前在校本科生学习过程中整体上存在的最大问题是,听课多、实践机会少、学习兴趣和热情不高、动手能力差。就“地球科学概论”这门课程来说,该门课程涉及内容广,涵盖构造地质学、沉积学、岩石学、晶体光学、大地构造学等各门课程中的内容,知识点多,尽管教学中增加了图片,但地质理论依然抽象复杂难以理解;加上课时量的压缩,内容多而进度快,以及学生的知识起点低,因此教学过程中存在学生对理论的理解跟不上的状况。地球科学概论这门课本身就与实践密切相关,很多地质现象只能通过图片来观赏,加上实验课课时比较少,学生只记住了理论知识,而实践动手能力很差,因此这方面的能力培养就显得尤为重要。《地球科学概论》安排了一定的实验课时,实验课的目的主要训练学生的动手技能、认识能力和研究方法。学习肉眼识别一些常见的矿物、岩石和古生物化石,在野外能够认识地层和构造变形等现象;初步学习一点野外工作能力,学会阅读最简单的地质图,学习罗盘、锤子以及放大镜的使用方法等。提高学生的实际动手能力,将所学的理论知识得以在实践中应用,这是我们在《地球科学概论》教学中要贯穿的一条主线。因此在《地球科学概论》教学中,一方面,抓住实验课的教学环节,让每一个学生都动起来,勤于动手、敢于思考,在教学的过程中,以抽查的形式让学生描述每一块岩石的特征;另一方面,开展全年级地质技能竞赛,针对岩性的识别、产状的实地测量和地形图的识别和判读等,开展地质技能竞赛。这样的教学方法既巩固了理论知识,又锻炼了实际动手能力,增添了学习的激情和兴趣。 五、培养学生团队合作和吃苦耐劳的精神 团队合作和吃苦耐劳的精神是学生将来工作和生活中必须具备的素质,各行各业,都强调在工作中体现这两种精神。因此,在高等教育过程中,我们将这种观念和理念时刻的贯穿于教学工作中。地球科学概论作为第一门专业基础课,除课堂教学外,还有野外地质认识实习,刚好可以借助这个环节,培养学生的团队合作、吃苦耐劳精神和生存能力等方面。“90后”的孩子大多是独生子女,个性彰显,普遍生活在富裕的生活条件下,过着衣来伸手饭来张口的生活,缺乏一定的独立生活能力和团队合作能力,野外地质认识实习正是磨炼意志、锻炼生存能力的一个好机会。在野外实习环节教学中,以小组为单位开展工作,将定位坐标、测量产状、描述岩性、采集标本、地质构造分析等任务分工到个人,各小组的成员采用讨论式都发表意见,集思广益最终完成最终图件的绘制和成果的总结。同时在完成时间、图件的美观、地质认识的准确度等多方面,开展小组之间的地质比赛,这样在培养团队合作的同时,也增加了责任心培养。野外实践教学是培养大学生吃苦耐劳的有效途径。在地质认识实习中,要顶着太阳爬大山、走长路,同时要对地质现象、地貌进行观察分析,采集样品。这就要求学生要有好的身体素质和精神毅力。野外地质认识实习是把书本的知识应用到实践中,既培养了学生的基本地质技能,也培养学生不怕困难、顽强拼搏等思想品质,激发积极向上的奋发精神。通过实践体验,提高吃苦奋斗行为的自觉性,提高大学生的适应能力。 总之,自20世纪以来,人类对地球的影响效应一直以空前的速率增长,人口、资源、环境、灾害问题日益突出,成为摆在人类发展面前的四大难题,人类的生存和发展正面临着危机。因此,作为高校的一名老师,更要在《地球科学概论》这门课的教学过程中体现素质教育的优越性,把这门课的教育和培养学生的兴趣爱好、地学思维能力、动手能力、学生团队合作和吃苦耐劳等多方面结合起来,培养出更优秀的、高素质的地质工作者。 地球科学论文:《地球科学概论》教学课程设计探讨与实践 摘要:根据地学类专业需要,结合当前社会经济发展需求和学生自身条件,提出了应合理科学地设置《地球科学概论》的具体教学内容、教学难点和重点,为了充分调动学生们学习科学知识,培训专业基本技能和思考科学问题的积极性和主动性,教师要合理安排课堂教学内容,探索新的教学方法方式,提高教学质量和水平。 关键词:《地球科学概论》;教学方式;教学质量 1 引言 地球是一个巨大和复杂的动力系统,也是一个开放的系统;同时,它也是一颗正在运动和演变的星体,具有独特的圈层结构和地表环境。目前,随着全球的经济快速发展,人们的物质生活水平在大幅度提高,但我们面临的难题和挑战也在不断增加,比如人口控制、资源开发、环境保护、减灾防灾和经济可持续发展等,这些重大问题都与地球环境有着密切联系。由此可见,人类社会的可持续发展离不开地球[1]。 “地球科学概论”是地学类专业的入门课,后续专业课程的基础课, 其重要作用在于使学生对地球科学有一个概略的、全面的了解, 培养学生的学习兴趣[2]。其教学目的是通过重点介绍地球科学的研究对象、研究内容和主要研究方法,使学生较全面了解现代地球科学的主要成就、基本知识和时空观念,训练学生掌握一些重要的基本技能,启发学生主动钻研地球科学的精神,鼓励学生的创新意识,增进学生学习地球科学的兴趣,使学生树立正确的人生观和世界观,同时为现在的相关专业课程奠定坚实的基础[3]。 2 科学合理安排课程内容 “地球科学概论”课程是地学类专业(比如大气科学、遥感和大气探测等专业)的本科入门课。这门课程内容信息量大,具有空间尺度的广泛性与微观性,时间尺度的漫长性与瞬间性,地球系统的整体性与分异性,自然过程的复杂性与有序性等特点[4],教师如在有限的学时中讲授内容面面俱到,学生会感到所学内容庞杂,难以形成系统;如果教师授课内容过于深入,对于学生而言,学起来吃力,学习兴趣也会降低。针对这些问题,教学内容设置的原则主要贯彻少而精、全而新,即在涵盖“地球科学概论”课程主体内容的基础上,尽可能多地引入当前地球科学研究的重大新认识、新进展和新突破,并与资源短缺、环境恶化等现实生活问题结合起来讲述。通过此课程的学习,使地球科学各专业的学生树立起科学的自然观、辩证观和可持续发展观,可将所学的理论知识应用到实际中,培养学生们提出问题、解决问题和实践动手能力,最终达到为国家现代化建设增添人才的目的。 “地球科学概论”这门课课程内容主要分四大部分:①地球系统的相关背景知识简要介绍,重点讲述天球坐标系、天体运动规律和时间的计量;②简要介绍地球表面特征,包括地形和地貌和地球内部结构,重点描述大地构造学说; ③重点讲授三大重要圈层:大气圈、冰雪圈和水圈;④自然资源的合理开发和利用或地图投影。 首先,让学生对这门课有初步的了解,让他们知道前人是怎么看待与我们生命息息相关的地球,他们做了哪些工作,目前还存在些什么问题,地球是怎样起源,有关宇宙的演变发生了哪些重大事件和重要人物,然后激发学生学习科学热情和积极性,最后探讨我们关注的热点科学问题。 3 探寻高效的教学方式方法 学生在学校中的学习是一个人成长为社会的有用之材的必需条件,研究和探索学校教育情境中学生学习的规律,对于学生个人及社会的发展都有不可估量的贡献[5]。笔者十分赞同陈蓉等关于学习和教学的观点,即学习是知识的获得,学习是知识的构建。在学生学习和教师教授过程中,教师的教学方法、教学手段和教学艺术直接关系到学生对知识的理解与获取,甚至影响学生对课程、学科的好恶取向。因此教师必需按照教学规律从专业课程的特点入手充分利用各种教学资源,尽量采取通俗易懂的教学语言教好书育好人。新颖、鲜活的教学方法是吸引学生注意力,提高学生学习兴趣,保证教学质量的捷径。随着信息技术的发展,教师要与时俱进,积极主动改进以往的传统教学方法,并结合当前新的教学手段,将多媒体、网络、数字博物馆、虚拟野外实习等多种多样的辅助教学系统应用到“地球科学概论”的教学中。教师的课件制作力求达到重点突出、内容清晰和说理生动、条理性强,并穿插形象的图片及短片视频等丰富内容,避免单调。力图以图文音画并茂的高质量课件吸引学生的注意力,调动学生学习的积极性与学习兴趣。最为关键的还是教师的讲课质量。教师们传道授业解惑,分析疑点,给学生选留思考题,对启发学生,发挥学生主观能动性非常有益。教师教学的最高境界是使学生能在轻松、愉快的教学环境中学习知识和掌握基本技能。教师讲授课程时尽可能的不采用照本宣科方式,而是注重引导启发,注重理论结合实际,通过实例深入浅出地讲解难点、重点问题。 比如在讲授到地貌时可以以桂林和黄土高原为例。由于桂林温度较高,降水量较大,地表径流相对稳定,流水侵入石灰石把裂缝扩大变成地下洞穴,降水使流水得以更新和有效补充,于是地下洞穴慢慢地变成地下河道。水是自然的雕刻师,千百年来它都在无情地雕刻着石灰石,缓慢的腐蚀作用造成了今天看到的桂林山水。而黄土高原位于温带季风气候区的边缘,沟壑纵横,气候较干旱,降水稀少,较易形成沟,较难形成河流。利用动漫演示或图片展示不过几分钟,但是可以给学生留下了深刻影响使学生充分理解了地貌的形成、地壳的上升运动、风化剥蚀作用、地下河流以及洞穴的形成过程等。又如大陆漂移,通过多媒体的大陆漂移的动漫循环演绎,让学生们形象的了解到两亿年前地球上所有陆地是连在一起的超大陆,后来慢慢分裂漂移形成了当今的格局,经过演示学生有了明确的概念。再来从古生物、古气候、地形地貌、岩石圈层等方面的证据证实大陆漂移学说,使得学生对此理论认识清晰。大量具有典型意义的地质现象图片,令人赏心悦目,一些多解的地质现象,也给学生留下了无限遐想空间,使学生既掌握了学习内容,又培养了科学的思维方法、分析推理和创新精神,大大激发了学生对本门课程的学习兴趣,教学效果明显。 对大气科学专业的学生来说,大气圈的基本结构特征和内部系统如何演变等科学问题都是他们十分关注的。大气的运动与不同种类的作用力有着密切联系,即由于力的作用而产生大气的运动,其中有一个地转偏向力,也叫科氏力,对大部分学生来说比较难理解。那么,我们将如何来讲解这个力,让学生容易接受和理解?可以利用举实例来引入这个概念。首先提出“我们生活在北半球,为什么火车运行方向轨道的右侧比较光滑?”这个问题接着问南北向的双轨火车为什么要设置成右侧轨道火车运行方向为北,而左侧为南?带着这样的问题,我们设计了一个有趣的试验,即在一张白纸上画直线段并定南北两个端点,选取北端点为起点,从该点按原方向匀速画直线段,同时顺时针匀速转动白纸。接着,类似方法,开始点仍取北端点,旋转方向改为逆时针匀速转动白纸。比较新画出的两条“直线段”与原直线的差异。这种差异产生的原因用地转偏向力的公式来解释,并进一步讨论地转偏向力的物理含义。通过亲身实践,学生很容易接受和理解地转偏向力的概念和各项物理含义及其应用。 4 结语 教师要积极改革教学方法与教学手段,采用启发式、讨论式、互动式教学方法,配合多媒体音像教学、电化录像片观看教学、典型实物、模型、挂图例析等多种教学手段,将传统的教学手段和现代教育技术完美结合。我们不仅要掌握这些教学方法,而且还要能够灵活运用,提高教学质量,通过这门课程把学生引入地球科学的殿堂,使学生对本专业发生极大兴趣,提高学生分析问题、解决问题的能力,培养学生实践精神和创新精神。 地球科学论文:地球科学文化视角下的人类生存方式 【摘要】地球科学文化是在人类的长期的生存实践中形成的一种文化形态。不同时期的地球科学文化,代表人类不同的生存理念,体现为不同的生存方式。本文从地球科学文化的三个不同时期:古代地球科学文化、近代地球科学文化、现代地球科学文化,分别对人类的不同的生存方式进行分析和审视,归纳和总结地球科学文化对人类生存方式的影响和作用。 【关键词】地球科学文化;生存方式 “文化不仅是我们赖以生活的一切,在很大程度上,它还是我们为之生活的一切。”地球科学文化是人类在长期的生存实践中认识地球、开发地球、利用地球、保护地球,在与地球相互作用的过程中形成的一种文化体系,以地球科学为基础,以谋求人类的可持续发展为宗旨,以协调人与自然的和谐发展为目标,与时代主题紧密联系,是一种先进文化。当今社会人类面临的各种环境问题,也是一种文化危机的体现。从地球科学文化的视角分析人类的生存方式,旨在引导人们改变生存理念,转变生存方式,使人与自然和谐相处。 一、古代地球科学文化对人类生存方式的诠释 古代地球科学文化蕴含在人类的整体认识中,主要对自己周围的环境、自然现象的观察和思考及自身与自然的关系,“泛神论”的自然观是此时地球科学文化的核心价值。 原始社会是人类的“童年时期”,人类对地球的认识是零星的、原始的,对地球的思考是直观的、猜测的。由于智力水平的低下,人类并不能把自身与周围环境、事物区别开来,人与自然处于混沌一体中。风雨雷电、日月运行等各种自然现象激起了人类的强烈好奇心,但是人类却无法给予正确解释。加之大自然在人类面前展示了巨大的威力,人类只能通过想象,赋予它们以神性,于是人类头脑中便呈现一幅万物有灵的自然图景。图腾崇拜、巫术、祭祀等是这一时期的文化表现形式。人类在凶悍的自然面前,只能完全服从自然。正如马克思所说:“自然界起初是作为一种完全异己的、有无限威力的和不可制服的力量与人们对立的,人们同它的关系完全像动物同它的关系一样,人们就像牲畜一样服从它的权力,因而这是对自然界的一种纯粹动物式的意识(自然宗教)。”人类通过对采集、狩猎等生存手段获取生存资料,通过祭祀祈祷、巫术占卜、不断迁徙的形式来应对大自然的各种灾害,维持生存,这是屈从自然生存理念的体现。与这种生存理念相一致的是原始的自然生存。在原始自然生存中,人类是作为自然的奴隶而存在的,自然界是人之外的至高无上的统治人类的力量,人类匍匐在自然之神的脚下,人与自然的关系是一种完全被动的关系,是人类最低级水平的生存方式,严重的阻碍了人类的发展,历经了漫长的几百万年,人类才进入农业社会。 进入农业社会,受人类认识水平及科学技术手段的限制,人类对地球的认识还是初步的、零散的,没有形成系统的认识,对地球上的许多现象都不能给以科学的解释,把它们都看成是天意或上帝的安排,由此形成了敬畏、适应地球(自然)为主导价值观的地球科学文化。例如把某种资源看成是上天的恩赐,如我国的“河伯娶媳”这一民间传说就代表了此种思想。在古代地球科学文化看来,由于人类不能正确解释各种地球现象,为了维持人类的生存,人类只能通过对天意或上帝旨意的服从而顺应自然,这就是此时人类的生存理念,与之对应的人类生存方式是农业自然生存。农业自然生存方式下,人类的生产活动基本只是利用和强化自然,人类驾驭自然的能力还不高,人与自然处于初级的平衡状态,在相当程度上保持了生态平衡。但是,这种平衡是与人类对自然的开发不足和人类的主体能动性的发挥不够紧密联系的,是人对自然的一种消极态度,它不能带来丰富的物质文明和精神文明,不能真正的使人类获得解放。因此,这不是人类向往和追求的理想境界。 农业社会时期的古代地球科学文化把地球以及地球中一些现象看成不可违的天意,否认了地球的物质性,否认了地球系统的内在规律性,否认了人类认识地球的可能性和必要性,阻碍了地球科学文化的进步。与此同时,相对远古时期而言,农业社会时代的古代地球科学文化,表明人类对地球的认识和利用的加深,反映人类的主体能动性和自信心不断增强,人类把自己提升到高于其它世界万物的地位,人类由自然神的奴隶变成了在天命或神的支配下的地球自然的主人,开始了人类解放的征程。 二、近代地球科学文化对人类生存方式的反思 近代这里主要指工业社会时代。此时人类对地球的形状、大小有了比较准确的认识,对于地球在宇宙中的地位有了清晰的认识,特别是哥白尼《天体运行论》一书的出版,把人类从神学、宗教的束缚中解脱出来,人类的主体地位开始确立。 产业革命的产生和发展,极大的促进了科学技术的进步。科学技术的进步,使人类驾驭自然的能力增强,人类在与自然的斗争中取得了一个又一个的胜利,人类的主体地位得到极度彰显,由此形成了“人类中心主义”为主导价值取向的地球科学文化。它的实质是人的自我中心主义,是人类整个现代文明的思想基础。它的典型表现就人统治自然,人的利益是唯一的尺度,人以自身利益对待他人和其他事物,地球是一座巨大的宝藏,人类对其取之不尽、用之不绝,因此人类可以凭借科学技术的力量不断开发利用自然资源,一座座矿山被开发,一条条河流被截断,一处处湖海被切割(如围湖造田、围海造田等)……它所体现的人类生存理念是征服自然和统治自然,自然臣服于人类脚下。它使人类获得了巨大的物质享受,同时也造成了森林大面积消失,物种急剧减少,各种人为地质灾害不断加剧,气候极度异常等各种生态环境问题。这是由于人类活动超出了地球的承受极限,地球运行出现异常,人类社会发展陷入危机之中。这就是工业时代的技术生存方式。 以人类中心主义为主导价值取向的地球科学文化,把人俨然看成了驾驭和征服自然和地球的“神”,彰显了人类的主体性地位,使人类获得大大的解放,创造了丰富的物质财富,极大的改善了人类的生活水平。但是近代地球科学文化将人与自然、人与地球截然分离,割断人与自然的有机联系,忽视了地球作为一个系统所具有的规律性,造成了人类在开发、利用自然的过程中只顾及了自然、地球的工具价值、经济价值等外在价值,而忽视自然、地球的生态、审美等多种价值,造成了对自然资源的过度开发和垃圾的大量排放;只顾及了人类的利益,而忽视了其它物种的利益,引起了物种的减少和消失;只顾及对自然的开发、利用,缺少对自然的关爱和保护,带来了威胁人类和地球持续发展的危机。在人类中心主义为主导价值导向的地球科学文化及与之对应的生存理念的作用下,人类统治自然,“征服”地球的思想变成了现实,人类走上了技术生存之路。人类利用技术不断地向自然索取资源,人类获得了丰富的物质文明,取得了对自然的空前胜利。但正如恩格斯所言,“我们不要过分陶醉我们对自然的胜李,对于每一次胜利,自然界都报复了我们”。技术生存在使人从自然的奴役下解放出来时候。但由于对物质欲望的过度追求,又使人类成了新的物质的奴隶,淹没在物质世界中,活在焦虑、疲惫之中,造成人的片面发展。 三、现代地球科学文化对人类生存方式的解读 现代地球科学文化认为人类是自然的重要组成部分,人类的生存要受到自然的影响,人类也影响自然的发展变化,正是生物的进化才引起环境的演化,才产生了适宜生物生存的环境,由此形成了此时的促进人地和谐,谋求人类的可持续发展为主导价值取向的现代地球科学文化。它要求人类的活动要遵循自然的规律,符合生态原理,促进环境各要素的有机协调,保持地球系统的良好运行,实现人与地球的可持续发展。同时,现代地球科学文化包括自然资源有限、自然环境资源有限、自然环境资源有价等观点。现代地球科学文化强调地球是人类唯一的生存家园,人类只是地球系统的一部分,人类世是地球系统发展演化的一个阶段,善待和关爱地球、与地球和谐共存是人类生存和发展的永恒主题;人类要自觉协调人与自然、自然与社会的关系,妥善处理人口、资源、环境三者之间的关系;人类的发展观、生存观、世界观等必须符合自然法则和地球科学原理,建立全球道德政策框架,加强管理地球系统,促进地球系统朝着有利于人类健康发展的方向运行。与此相对应,人类形成了尊重自然的生存理念,引导人类选择生态生存的科学生存方式。生态生存要求改变传统的高消费、高污染、低产出的生产模式,通过科学技术的发展,选择清洁、高效的生产模式,提高资源利用率,减少对环境的危害,追求简洁高尚的生活方式,综合考虑经济、社会、环境利益,维持人类的可持续发展,实现人类与地球系统的和谐共存。生态生存是人类通过合规律性、合目的性的活动,使自然朝着有利于人类发展的方向发展,人与自然互利共存,共生共荣,是人类社会发展的一个全新阶段。 以“人地和谐”为主导价值观的现代地球科学文化,是人类在不断认识地球、利用和开发地球的基础上产生的一个新的质的飞跃。它从辩证、系统的观点出发,不仅说明了人类与地球的有机联系,同时也表明了地球系统对人类所具有的多种价值;人类的生存和发展离不开地球,人类必须关爱地球,保护地球,适可而止的利用自然资源,保护物种的多用性;人与各种生物及至整个自然界都处于平等的位置,人类与其他生物相比而言,只是多了看管和保护地球系统的权利。此时的人类不仅从自然的奴役下解放出来,也从物质的奴役下解放出来,实现人类的真正解放,人与自然的真正和谐。 地球科学论文:关于地球科学研究生教育的一些思考 [摘 要]研究生教育处于高等教育的最高层,既是高等教育的重要组成部分,也是实现高等教育强国的主体,具有关键性和引领性。地学工作者应正视当前地球科学研究生教育工作中存在的弱点,不断完善研究生培养机制和体制,加强研究生导师队伍建设,提高我国地球科学研究生教育的质量,为我国地球科学事业人才可持续发展做出应有的贡献。 [关键词]地球科学 研究生教育 质量 随着“科技兴国”战略的提出,研究生教育得到了国家和教育部门的高度重视,获得前所未有的发展机遇。目前我国已经进入了研究生教育大国的行列,但在发展的过程中也面临着诸多挑战和问题。如何应对挑战并解决问题,为地球科学事业培养出更多高素质的创新人才,是当前地球科学研究生教育迫切需要解决的课题之一。 一、地球科学研究生教育现状及存在的主要问题 (一)部分学生考研目的不明确,思想动力不足 研究生作为国家着力培养的高素质专业人才,需要对我国的地球科学事业有所担当,承担起相应的责任。然而,有相当一部分研究生考研目的不明确,对自己所肩负的使命和责任没有清醒的认识,仅仅是以能考上研究生为目标,对自己未来的专业和学业缺乏足够的了解。还有一部分人持有混文凭的态度。在美国,所有系科获得博士学位的平均时间达7年以上,人文社科博士甚至要超过8年,[1]而在我国,博士学位的获得一般只需要3-4年的时间,较低的时间成本,带来的实际利益却很多。拥有博士学位的人,在找工作、申请职称、职务升迁等方面会比其他人有更多的机会,因此在部分人眼里,读博很大程度上成为获取更多资源、缓解就业压力的手段。 (二)地学专业知识不够,基本功不扎实 地球科学是一门探索性很强的学科,这主要由地质体本身的复杂性和研究方法的多样性决定的。地质体是极其复杂的研究对象,有复杂的物质成分,不同的化学性质、物理性质和结构方式,并且在漫长的时间和广袤的空间内经历一系列地质作用影响,所形成的地质现象之间相互制约、相互联系、相互转化,造成了不同地区的地质体存在较大的区域特殊性。因此要求地学专业人员必须有很强的综合分析能力,能从复杂的地学现象和海量的信息中找出研究主线,综合各方资料对研究内容做出合理的解释,得出正确的论断。但是目前我国的传统教育方式主要为灌输式,学生养成单向接受的习惯,对具体问题缺乏想象力和观察力,缺乏分析能力和逻辑思维能力,从而导致学生专业基础知识和技能的薄弱。 (三)研究生导师队伍质量参差不齐 研究生导师是研究生培养方案的实施者,是研究生科研、学术活动的指导者,也是研究生培养质量最主要的关系人和监督者。研究生期间的学习、生活、科研活动等,都有赖于导师的循循诱导与言传身教。总的来看,大多数导师都能认真负责地在学习和生活上给学生以关怀和指导,但在目前浮躁的社会大环境下也存在一些问题:有的导师非专业职务较多,事务缠身,非业务活动繁多,无暇顾及学生;还有部分导师忙于课题,自己精力不够,便把任务分派给学生,部分学生表面上跟着导师做课题,实质是给导师打工,因此没有时间和精力投入自己所从事领域里的前沿问题的研究。 二、研究生教学质量下降的原因分析 (一)学生择业观的影响 地球科学是一门以观测为基础、探索性很强的学科。明末徐霞客经过30多年旅行,对地理、水文、地质、植物等现象作了详细记录,著成《徐霞客游记》;洪堡走遍了西欧、北亚、南北美,成为公认的近代地球物理学的创始人之一。我国地学教育的开拓者章鸿钊、丁文江、翁文灏、李四光、刘东生等始终把野外调查活动作为地学教学的重要环节来对待,他们认为野外调查是全面提升学生专业素质的重要手段。[2]上述地球科学的学科特点决定了地学人才成长速度较慢,刚刚入职的工作者收入偏低的现象。而现今社会普遍浮躁,生活压力大,学生及家长对工作条件、薪酬、发展前景要求非常高,错误地认为从事地球科学领域的工作艰苦,因此对学生不具有吸引力。 (二)生源质量的影响 以北京大学地球与空间科学学院为例,每年转系转专业、出国读研的学生比例约为10%-15%,而这些学生基本是学习成绩优异,绩点排名前15%的学生。本科生拔尖人才的流失不仅对研究生的生源质量造成直接的影响,而且对其他学生专业思想的稳定性也产生了一定的冲击。 (三)数量扩招的影响 自上世纪末期开始我国研究生招生数量就急剧增长,1997年全国录取研究生5.1万人,2013年招收60.8万人,增长了11.9倍。在地球科学专业方向,以北京大学地球与空间科学学院为例,研究生招生人数从建院之初的2001年的95人增加到2013年的196人,招生规模扩大一倍。同时我国还存在博士生数量过大的问题,国际研究生教育发达国家的博士生与硕士生的比例一般为1∶10,而我国已达到1∶6左右。[3]博士生人数比例过大势必会给指导教师带来时间和精力上的压力,影响学生培养质量。 (四)课程建设缺乏精品意识 目前研究生课程建设缺乏特色,缺乏产生精品和特色的机制和手段;有个别课程多年来讲授的内容未曾更新、太过陈旧,跟不上时展的要求;过多、过频开设新课,对新开课的教学目的、评估把关不严,从而造成培养的人才专业知识不扎实,缺乏创新能力,培养质量下降。 三、提高研究生培养质量的对策 (一)加强研究生教育的过程管理,完善研究生培养制度 必须坚持思想教育和理论学习制度,坚定献身祖国地球科学事业的理想信念教育。通过实行综合考试、开题、预答辩以及学位论文匿名评审等制度,把握关键培养环节,抓好研究生教育的督促检查。通过加强科研的动态管理,做好量化考评、跟踪评估的工作。通过竞争机制、激励机制和淘汰机制,调动导师和研究生两方面的积极性,形成优胜劣汰的竞争环境。 (二)加强导师队伍建设 建设一支高水平的研究生导师队伍是巩固和提高研究生教育质量的根本保证,为此,首先要提高导师的师德师风和学术造诣。一方面,良好的师风具有潜移默化的作用,导师的人格魅力对学生具有很大的影响;另一方面,高水平的科学研究能力是培养高水平的研究生的前提条件。其次加强导师队伍管理,通过引入评估、竞争和奖惩机制,提高导师的工作积极性。再次,优化导师队伍结构,选拔德才兼备的中青年人才补充到导师队伍中来,增强导师队伍的生机和活力。 (三)建立分层次、多样化的培养目标 研究生教育是一个国家提高国民素质和国际竞争力的有效途径,美国在上个世纪初和中叶分别迎来了研究生教育发展的两次迅速发展时期,1958年与1940年相比,美国高校授予的硕士学位数增长了1.6倍,博士学位数增长了2.8倍。我国自上世纪90年代以来研究生招生数量每年急剧膨胀,但是随着研究生人数的剧增,地学领域研究生的培养方向和制度却没有随社会与学生的需求进行相应的调整。以2013年北京大学地球与空间科学学院为例,在统分统招的硕士生中有将近50%的学生选择与所学专业无关或关系不大的领域就业;在统分统招的博士生中有三分之一的学生从事与专业毫不相关或应用型的工作。因此应当建立分层次、多样化的研究生培养方案与制度,从大量培养学术性人才转向学术性、职业性、应用性并重的培养模式。 (四)加强对地球科学的宣传与普及 建国初期,国家百废待兴,急需地球科学领域的人才,当时涌现出了一大批著名的地学科学家,如李四光、王烈、丁文江等。随着社会经济的快速发展,经济结构的不断调整,一些新学科的出现和地位的上升,地球科学的传统地位受到了挑战,发展空间受到挤压。虽然随着科技手段的不断创新,地球科学的研究手段和方法也在不断创新,但大众对此并不是十分了解,他们对地球科学的认识仍然停留在肩背背包、头戴草帽、手拿铁锤的60年代的印象,对地球科学的误解和“体面舒适”生活的追求给地球科学专业的招生带来非常负面的影响。因此加大地球科学知识的宣传与普及,提升地球科学的形象和感染力,培养学生对地球科学职业正确的认识、兴趣、职业观,是非常必要的。 四、结束语 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》的颁发,是我国教育事业改革发展的一个新的里程碑,是今后一个时期我国教育改革发展的行动指南。我们应充分把握有利时机,正视当前地球科学研究生教育工作中存在的弱点,不断完善研究生培养机制和体制,加强研究生导师队伍建设,为我国地球科学事业人才可持续发展做出应有的贡献。 地球科学论文:测绘专业地球科学概论教学模式 摘要:本文从课程国际化教学模式的探索出发,通过概述《地球科学概论》教学现状和存在的问题,分析其进行课程国际化的可行性。以武汉大学测绘学院为例,应用新版布鲁姆目标分类标准,简要探讨学院授课历史悠久的《地球科学概论》课程国际化的实施与改善。 关键词:《地球科学概论》;课程国际化;新版布鲁姆目标分类理论;测绘工程 一、引言 为了顺应国家对世界一流大学建设的诉求,推进国际化人才培养的教学模式,课程国际化是必然的趋势,其中教师和学生的英语水平为国际化最基本的条件。近年来,武汉大学测绘学院尝试开办多门双语或全英语课程,但由于教学内容专业性较强,使得课程国际化教学效果不大理想。课程国际化强调培养具有国际眼光和热爱祖国的“全球通”人才,课程具有开放性、共享性、通用性的特征。在学科课程选择上,应选择国际通用性强,能与国际接轨的课程[1]。《地球科学概论》课程以科学普及为核心的教学思想,着重培养地学思维而非传授技能[2],旨在扩展学生的知识面,引导学生进行跨学科思考与相互交叉的意识,这是本学院开办该课程的主要目标。该课程具有课程国际化的基本特征,以双语或全英语进行教学能有助增加课程学习的趣味。本文以本学院为例,从课程教学现状分析出发,以新版布鲁姆教育目标分类体系为依托[3],探讨《地球科学概论》课程国际化教学模式的可行性。 二、《地球科学概论》课程与国际化教学现况 《地球科学概论》为测绘工程的通识必修课,本课程从宇宙出发,介绍宇宙起源、行星与恒星的关系、地球的演化,以至地球各圈层的特性、变化及其相互作用。随着地球科学与测绘技术交叉融合内容日益增加,课程在不同的章节中加入测绘技术在地球科学的应用与发展部分,让测绘工程学生建立起对地球环境、资源及灾害等问题的基本的认识,为此课程增加了测绘专业特色。随着我国对国际化办学、国际交流与合作的重视,有必要开展国际化课程,拓展我国学生的国际视野,同时吸引国际留学生,促进多元化文化背景与国际化办学基础[4]。本学院从2004年起,先后开始《大地测量学》、《工程测量学》、《GPS原理与应用》等双语精品课程,并纳入本科“卓越工程师教育培养计划”方案,教学模式表现为英文教材与中文授课相结合[5],但仔细考察该双语教学模式,其优势仅体现为对教学资源充分的使用。继上述双语教学实践,2012年引进外籍教授R.Tenzer,以全英语教授《物理大地测量学》课程,课程从“卓越工程师教育培养计划”学生中按自愿原则,形成约30人的小班听课规模,达到了课程观念、目标、内容、过程及评价国际化的要求。《地球科学概论》作为引导前瞻性课程,课程国际化具有开放性、共享性、通用性的基本特征。一般而言,国际化课程成功的因素包括:发动者的作用、教师参与、资源、专业发展支持、学习领域、语言学习及技术[6]。从本学院条件看,课程内容可选择性进行深度与广度的调整,可以以测绘技术在地学应用出发,广泛介绍并导出与地球科学相互交叉的部分,扩展学生的知识面,引导学生进行跨学科思考。目前,不少教师有国外学习的经验和背景,长期活跃在地球科学和测绘技术研究领域的前沿,使得课程国际化实施的可行性大大提高。 三、课程国际化教学实施 实行课程国际化教学,必须采用国外通用的教学理论。美国著名的教育心理学布鲁姆在1956年提出了认知目标分类法,其后称为布鲁姆教育目标分类法。随着网络的发展,Iz和Fok首次应用该目标分类法,为大地测量学的题目分类,以网络考试形式,评估学生对课程认知的水平,发现此分类法与学生认知的水平有较大的相关性[7]。随着现今的需求,该分类体系于2001年做出修订,从一维分类扩展到二维框架[8]。新布鲁姆教育目标分类法恰好提供了理论基础,并贯穿整个教学过程。为了使《地球科学概论》课程目标明确、内容恰当、顺序合理、层次分明、考核高效,我们将应用新版的分类法,为实现测绘课程国际化提供理论应用的参考。1.新版布鲁姆教育目标分类。新版的分类法将教育目标的分类从一维分类体系扩展成二维框架:知识维度和认知过程维度。知识维度分为四类:事实知识、概念知识、程序知识和元认知知识。认知过程维度由低至高分为六类:记忆、理解、运用、分析、评价和创新。此分类贯穿整个教学过程,达到教学目标、过程与结果系统性的评估,已应用在《测绘专业英语》课程[9]。下面以《地球科学导论》[10]教材为例,说明其分类法在实际教学中的应用。2.制定教学目标。教学目标是教学活动的始端和末端,贯穿于整个教学活动,与整个教学过程息息相关,最后亦为教学结果评估提供依据。要确立教学目标,首先要区分《地球科学概论》所包含的知识类型:(1)事实知识:明确地球科学所涉及的相关知识,如地球是圆的事实;(2)概念知识:认知各种概念,如什么是地球系统、径流和蒸发量;(3)程序知识:认识输入和输出的计算步骤,如推算地球年龄的计算;(4)元认知知识:以上述知识综合理解和评价相关事物,如建立思维导图记忆知识[11]。上述教材可以确立教学目标,分为如下四层:(1)对地球科学有基本的认识:可通过了解和记忆事实知识,把握整个课程结构,与事实知识和元认知知识对应;(2)对概念知识的认知:可通过回答课后思考题理解并区分各种概念的类同与差异;(3)对某部分有深入的认知:可通过阅读书目文献与该部分知识相结合,以及与元认知知识对应,检测现有的理解水平;(4)对某部分有创新性的认知:能与相关学术前沿相衔接,可通过创新生成新的知识和认知。上述教学目标与此分类法认知过程维度相对应:(1)对应记忆:须记忆地球系统的基本知识;(2)对应理解和运用:须理解某一部分的知识并运用知识解答课后思考题;(3)对应分析和评价:须分析阅读书目中文献与该部分知识的相同和差异,并对其异同点进行评价;(4)对应创新:须对该部分知识融会贯通,并结合该部分相关学术前沿提出自己的观点。在具体实施教学活动中,须根据实际教学活动情况对教学目标加以调整,使之达到更好的效果。3.实施教学活动。教学活动是实现教育目标的途径,其实施须循序渐进。教师可在上课首5分钟播放地球科学课程相关的视频,让学生对后续的内容有大概的理解,随后通过教师讲解与活动便可达到记忆层次,透过教师互动提问和回答加深内容的理解和记忆。课堂完结前,教师再次提出不同的思考问题,让学生有更宏观的理解,并在下次课再反复提问相关知识,达致元认知的体验。结合前沿学术文献或自选题目做1—2次口头报告,提出创新观点和看法,达致相互自主学习。目前互动率占课程四分之一,要达到课程国际化水平尚有一段距离。4.评估教学结果。教学结果评估是教学过程的直接反映,目的是检测是否达到教学目标。下表是2015年的期末考试题型分类,分为简答题(8小题,32%)、论述题(4小题,36%)、分析题(2小题,32%)。通过上述的目标分类理论,对考试题型作出定量的评价(表1)。由上表统计,基础的记忆和理解层次占32%,运用和分析分别为18%和50%,分析部分比例较为臃肿,既没考核认知过程维度中的评价和创新部分,亦没涉及知识维度中的程序和元认知知识,体现了教学结果评估的缺陷,不利于评估学生评价和创新的能力,亦没顾及学生的操作(即程序)与联系和综合(即元认知)的能力。因此,采用此分类检测有助于教师更全面提高教学效率;未来可适度将比重放在评价和创新层次的知识上,在今后的考查中增加操作与联系和综合的内容。 四、结语 新布鲁姆目标分类法在国际化课程开展的技术上提供了较好的范例,将其应用于地球科学概论国际化教学实践中,有利于建立明确的教学目标,进行循序渐进的教学活动,高效地评估教学过程。以武汉大学测绘学院为例,此目标分类法结合学院政策的支持、良好师资的参与、充足经费的投入、以及全英语或双语的实施,能够有效推动课程国际化进程,而《地球科学概论》课程国际化的成功实行,也将为其他课程的国际化提供有益的借鉴。 作者:霍学深 贺清 肖翼忻 单位:武汉大学测绘学院 地球科学论文:依托地球科学实验室,开发特色校本课程 【摘 要】对于学校来讲,如何有效利用自身的资源打造出适合本校与学生的校本课程是必须要进行积极思考的问题。在文中从本校所拥有的地球科学实验室出发,就本校特色校本课程的开发进行介绍,以期为校本课程的开发提供有效借鉴。 【关键词】校本课程;地球科学实验室;资源 一、以“地球科学”为核心的特色校本课程研究的背景 (一)学校特色发展的需要 教师根据高中阶段创新人才培养目标,依托地球科学重点实验室和本区优质的地质资源,结合学校育人特色,开展适合高中学生特色校本课程建设的研究与实践,探索以创新人才培养为核心的学校特色化发展之路。 (二)学生多样化发展的需要 “地球科学”是一门综合性、实践性很强的学科,几乎辐 射到自然科学的各个领域。因此在“地球科学”校本课程开发的过程中,鼓励教师进行多学科的整合,从地球物理、地球化学、古生物学等方面深入研究,探索跨学科协同培养创新型人才的新型培养模式。各科教师引导学生从不同角度认识地球科学,满足学生多样化发展需求,为研究性学习、创新人才的培养提供平台。 (三)丰富的校内外资源为依托 学校拥有先进的北京市地球科学重点实验室和一座现代化的天象馆,共计400余平方米。 门头沟地质资源非常丰富,在地质界素有“天然地质博物馆”、“中国地质工作摇篮”的美誉。丰富的地质地貌资源,为开展“地球科学”特色校本课程的开发提供了资源保障。学校教师依托丰富的地质资源和地球科学实验室,积极开发特色校本课程,引导学生开展各种研究性性活动,促进创新人才培养。 二、依托地球科学实验室,建构特色校本课程 (一)特色校本课程的组织形式 1.基础性课程――基础知识学习 基础性课程主要面向全体学生,进行地球科学基础知识的普及,开展地质科普讲座,创造科研氛围。 2.探究性课程――地学实验研究 探究性课程是在理论学习的基础上,以地球科学实验室为依托,在高一高二年级通过双向选择,针对一些对地球科学充满热情、拥有创新精神与能力的拔尖学生,开设大学先修课程和微课题研究活动,并聘请大学教授、科普场馆的专家等对学生进行辅导,通过小课题研究等活动进一步培养学生科研意识和实践创新能力。 (二)整合优势资源,对校内外资源进行教学化开发 1.校茸试 学校内部的课程资源非常丰富,目前已经建成一座现代化的天象馆、完善了拥有二十年观测历史的地震监测室,还有北京市“地球科学”重点开放实验室,丰富的校内资源为校本课程开发提供设备保障。地球科学实验室有先进的天文望远镜、各种各样的岩石矿物,还有内外力作用模拟台等,教师以此为依托,根据不同学生的学习层次和能力,积极开发丰富多彩的校本课程。 2.校外资源 北京市拥有丰富的科技、文化与教育等资源,在地球科学系列校本课程开发与实施的过程中,学校积极与高等院校和科普场馆建立联系,不断的进行课程资源的积累和课程特色的开发,如走进灵溪地质科普走廊、参观中国地质博物馆、探寻沿河城古火山口等,形成以“地球科学”为核心的探究类校本课程,并使之系统化、科学化。 (三)“跨学段、跨学科”协同培养创新型人才的课程模式 1.初高中跨学段阶梯式培养模式 我校是一所典型的具有初高中的完全中学,在近几年的教学实践中, 不断尝试初高中衔接创新人才的培养研究,包括教师教学理念、教学方法的转变、课程内容的整合与完善,以及在此推动下的学生学习方式的转变。《美丽的石头会说话》在开发课程中,也在不断的尝试与实践,将课程进行分段分类有效整合,面向初高中学生开展参观中国地质博物馆、科普讲座、野外地质考察等活动,引导不同阶段的学生共同参与和交流。 2.物化生跨学科合作式培养模式 教师从地球物理、地球化学、古生物学等方面深入挖掘岩石的特点,如生物教师结合化石讲解地球的古环境,化学教师结合分子式探索不同岩石的成分,物理教师结合物理知识探索变质岩的形成等,引导学生从不同角度认识岩石矿物的成因和特征,满足学生多样化发展需求,为研究性学习、创新人才的培养提供平台。 三、以“地球科学”为核心的特色校本课程建设的实施效果 (一)转变了学生的思维 在学习和参加的各种地质考察过程中,面对美丽的大自然,丰富多彩的地质地貌景观等,学生的情感被激发,更加热爱周围的一切,开始尝试着用发现的眼睛看待周围的一切。在实践活动实施过程中学校还聘请高等院校和科普场馆的专家对学生进行指导,在与教授们交流的过程中,学生思维更加活跃,学会了思考与质疑,科学素养也得到不同程度的提升,对地球科学充满了好奇与向往。 (二)促进了教师专业化成长 在校本课程开放与实施的过程中,学生在成长,教师也在不断的进步与发展。在活动设计过程中,教师依托区域地质资源和地球科学实验室,积极进行特色实践活动开发与研究,地质知识不断丰富、专业素养不断提升。在课程建设与考察过程中,学校鼓励教师外出考察,积极聘请高等院校与科普场馆的专家、教授对教师进行培训和指导。 (三)丰富了学校校本课程形式 依托地球科学实验室建构特色校本课程,丰富了学校课程形式,为创新实践类课程重要组成部分,在打造学校特色,培养创新型人才中发挥重要的作用。通过“地球科学”特色校本课程的开发与实施,实现了学校、教师和学生的同成长、共进步。在此基础上,学校将对该课程的内容与形式进行不断的提升与完善,力争成为学校的品牌,师生的幸福港湾。 地球科学论文:提高地球科学学科本科毕业设计(论文)质量的探讨 摘要:本科毕业设计(论文)是高校培养学生理论联系实践的一个重要的教学过程,是进一步培养学生综合运用所学理论知识去发现问题、分析问题和解决问题的能力,是本科生人才培养方案中最后一个综合性的必修实践课程。本文结合近几年地球科学学科毕业设计(论文)(以下简称为毕业设计)的实践探索,提出了建立完善的毕业设计的规章制度,保证管理过程和监督到位,严把审题关、选题关,提高毕业设计指导老师和毕业生对毕业设计重要性的认识,从而提高地球科学学科毕业设计的质量,取得良好的教学效果。 关键词:地球科学;毕业设计;质量 一、引言 毕业设计是培养学生实践、创新能力的关键手段,是大学四年教学过程的综合性实践环节。地球科学学科是一门实践性很强的基础学科,理论课程之外,还以野外实习教学和室内实验教学为主,注重学生实践能力、动手能力、分析能力等的培养。这些特点决定了地球科学学科相关专业的毕业设计在开展过程中要从专业的实际情况出发,分析提高毕业设计完成质量的影响因素,并提出行之有效的措施。本文结合长江大学地球科学学院近几年来的实践教学管理和探索,将所采取的组织管理具体办法进行论述,具有一定的借鉴意义。 二、加强毕业设计的过程管理和实施 (一)建立完善的毕业设计制度与机构 1.在学校毕业设计工作条例的基础上,根据地球科学学科的特点,地球科学学院于2015年10月份修订了地球科学学科的毕业设计教学大纲。大纲明确指出,应使学生对所学的公共基础课、专业基础课和专业核心课的知识体系得到综合应用和深化,使学生明确和掌握地质、石油工程和勘探技术方法,能够综合应用各种知识和技术按照行业相关标准进行相应的研究和设计。 2.针对学科特点,学科组制定了详细的毕业设计实施细则,明确了其工作流程及各个环节的质量要求及相应措施,使每位指导教师和毕业生都能有章可循,实现规范化管理,严格按照学校教务处毕业设计工作条例及地球科学学科毕业设计工作部署指导和完成毕业设计。 3.专门成立以教学院长为组长的毕业设计领导小组。领导小组由教学院长、教学委员会主任、专业系主任、教学秘书等组成。领导小组负责对毕业设计期间的学生情况、选题、开题、中期检查等开展讨论和审核,并具体开展工作,同时落实合作指导企业导师,每年至少选派15%以上的学生到油田或相关单位进行毕业设计工作。 (二)毕业设计管理制度的实施措施 严格的规章制度是搞好毕业设计的关键因素,客观上由于毕业设计与课堂教学差别的存在,导致主观上学生存在放松意识,一定程度上导致毕业生对毕业设计的精力投入不够。因此学院狠抓管理,严格考勤制度,进行定期不定期检查,对违反规定无辜缺勤累计一周者,取消其毕业设计答辩资格,既保证了毕业设计质量,同时也提高了毕业生对毕业设计重要性的认识。这样一套完整的管理制度能够为毕业设计的顺利进行奠定了良好的基础。 三、严把毕业设计题目审核关和学生选题关 (一)毕业设计题目申报及审核 在毕业设计的题目申报上,要求毕业设计题目既要考虑题目内容、难易程度、工作量、知识覆盖面等是否能满足本科教学基本要求,又要和生产科研相结合。我们规定毕业论文设计题目申报必须做到以下几点。 1.毕业设计内容必须是指导老师正在进行的或者刚结束不久并有待深入分析研究的科研真题、生产真题、工程设计等类型题目,每个题目必须有充分的文献资料、分析化验资料、生产实际资料支撑,使每个学生的毕业设计经过努力能够完成。 2.毕业设计题目必须首先认定题目的来源、深度、范围等符合本科学生在校所学理论知识和实验技能的实际情况,然后上报系里经主管系领导审核并对需要整改的题目提出修改意见通知相关老师进行整改,直至审核批准才能通过,各系审核修改后再同意上报学院毕业设计领导小组进行二次审核,确保题目符合理工科本科教学要求。 3.学院与油田企业、科研院所合作指导的毕业设计题目要求学生到现场完成一定的工作量,实行校内、校外双导师制,且题目必须反映当代地球科学发展水平,并坚持一生一题。 (二)重视学生选题环节 选题是毕业生完成高质量论文的关键所在。毕业设计题目申报完毕后,根据题目类型、研究方向,经地球科学学院相关系主管领导、学院毕业设计领导小组两级审核后进入学院毕业设计选题系统,学生在网上选择各自感兴趣的题目和导师,选题完成一周内,学生和导师见面交流。 为了体现毕业设计选题的公开、公正性和方便、实用性,地球科学学院开发了毕业设计管理系统。该系统实现了以下功能:①题目查询:对提供的毕业设计题目可按导师、题目等关键字进行查询、浏览参考。②学生选题:学生根据自己意向选择毕业设计题目。③选题管理:实行师生双向选择。④网上操作:该系统从征题、选题、题目查询、成绩管理等都在网上操作,师生可以通过网络充分交流。这样既避免了选题的盲目性,也有利于因材施教[1],进一步保障了题目申报、学生选题的规范管理。 四、加强指导教师队伍建设,强化师生间的交流 (一)优化指导教师团队,合作指导学生 在毕业设计的完成过程中,指导老师的专业知R和能力水平会直接影响毕业设计质量的高低。毕业设计是综合性的实践教学过程,涉及到的知识面较宽,不仅需要具备扎实而系统的理论知识,同时也需要丰富的工程实践知识和科研背景[2]。例如,资源勘查工程专业的一些老教师有着相当深厚的专业理论知识,甚至有的有多年的油田企业工作经历,但对一些新型软件不熟悉;而近几年新引进的年轻教师,都具有博士学位,具有丰富的科研经历,但是在与学生沟通、交流方面经验不足。因此,地球科学学院提倡让老-中-青年教师组成指导教师梯队,进行分工合作,从而可对学生进行互补式指导,有效提高地球科学学科毕业设计的质量。 (二)化毕业设计阶段师生间的交流 指导教师和所带学生之间的定期、有效互动是一篇毕业设计高质量完成的基本保证。地球科学学科的教师一般都承担着繁重的教学、科研任务,有时会出现投入指导学生毕业设计的精力和时间不足;而毕业生也同时面临找工作、考研面试等不能保证潜心做好毕业设计,这种双向的不确定性导致大多数师生间缺乏交流。地球科学学院在此问题上参考研究生的管理模式,即在毕业设计期间,学生都要参加课题组组会和毕业设计开题答辩、中期答辩,同时要保证组会要定期进行开会研讨,以使学生养成按计划开展工作的良好习惯。无论是毕业设计前期的任务书下达、查找阅读文献、中期的实践内容,还是后期的数据分析、按照格式撰写论文,都必须做到指导教师与学生的密切交流,确保毕业设计的进度和质量。[3] 五、结语 近几年,地球科学学院对如何提高毕业设计的质量进行了初步改革和探索,取得了较好的效果,提高了本科生的实践、创新能力,学生取得了一系列学术成果,发表了一些有价值的学术论文,比如程文杰(学号201108007)同学于2015年7月在《地球》刊物上《孕育黑金的沃土―缺氧沉积》;孙跃东(学号201205213)同学于2016年4月在《地球科学前沿》《碳酸盐岩储层非均质性研究现状及发展趋势》等,这些都是毕业设计期间,学生结合自己的毕业设计研究方向主动探究、指导老师密切参与的结果,并且得到了学校主管部门的一致好评。 地球科学论文:测绘专业《地球科学概论》课程国际化教学模式的初探 摘要:本文从课程国际化教学模式的探索出发,通过概述《地球科学概论》教学现状和存在的问题,分析其进行课程国际化的可行性。以武汉大学测绘学院为例,应用新版布鲁姆目标分类标准,简要探讨学院授课历史悠久的《地球科学概论》课程国际化的实施与改善。 关键词:《地球科学概论》;课程国际化;新版布鲁姆目标分类理论;测绘工程 一、引言 为了顺应国家对世界一流大学建设的诉求,推进际化人才培养的教学模式,课程国际化是必然的趋势,其中教师和学生的英语水平为国际化最基本的条件。近年来,武汉大学测绘学院尝试开办多门双语或全英语课程,但由于教学内容专业性较强,使得课程国际化教学效果不大理想。 课程国际化强调培养具有国际眼光和热爱祖国的“全球通”人才,课程具有开放性、共享性、通用性的特征。在学科课程选择上,应选择国际通用性强,能与国际接轨的课程[1]。《地球科学概论》课程以科学普及为核心的教学思想,着重培养地学思维而非传授技能[2],旨在扩展学生的知识面,引导学生进行跨学科思考与相互交叉的意识,这是本学院开办该课程的主要目标。该课程具有课程国际化的基本特征,以双语或全英语进行教学能有助增加课程学习的趣味。 本文以本学院为例,从课程教学现状分析出发,以新版布鲁姆教育目标分类体系为依托[3],探讨《地球科学概论》课程国际化教学模式的可行性。 二、《地球科学概论》课程与国际化教学现况 《地球科学概论》为测绘工程的通识必修课,本课程从宇宙出发,介绍宇宙起源、行星与恒星的关系、地球的演化,以至地球各圈层的特性、变化及其相互作用。随着地球科学与测绘技术交叉融合内容日益增加,课程在不同的章节中加入测绘技术在地球科学的应用与发展部分,让测绘工程学生建立起对地球环境、资源及灾害等问题的基本的认识,为此课程增加了测绘专业特色。 随着我国对国际化办学、国际交流与合作的重视,有必要开展国际化课程,拓展我国学生的国际视野,同时吸引国际留学生,促进多元化文化背景与国际化办学基础[4]。本学院从2004年起,先后开始《大地测量学》、《工程测量学》、《GPS原理与应用》等双语精品课程,并纳入本科“卓越工程师教育培养计划”方案,教学模式表现为英文教材与中文授课相结合[5],但仔细考察该双语教学模式,其优势仅体现为对教学资源充分的使用。 继上述双语教学实践,2012年引进外籍教授R.Tenzer,以全英语教授《物理大地测量学》课程,课程从“卓越工程师教育培养计划”学生中按自愿原则,形成约30人的小班听课规模,达到了课程观念、目标、内容、过程及评价国际化的要求。 《地球科学概论》作为引导前瞻性课程,课程国际化具有开放性、共享性、通用性的基本特征。一般而言,国际化课程成功的因素包括:发动者的作用、教师参与、资源、专业发展支持、学习领域、语言学习及技术[6]。从本学院条件看,课程内容可选择性进行深度与广度的调整,可以以测绘技术在地学应用出发,广泛介绍并导出与地球科学相互交叉的部分,扩展学生的知识面,引导学生进行跨学科思考。目前,不少教师有国外学习的经验和背景,长期活跃在地球科学和测绘技术研究领域的前沿,使得课程国际化实施的可行性大大提高。 三、课程国际化教学实施 实行课程国际化教学,必须采用国外通用的教学理论。美国著名的教育心理学布鲁姆在1956年提出了认知目标分类法,其后称为布鲁姆教育目标分类法。随着网络的发展,Iz和Fok首次应用该目标分类法,为大地测量学的题目分类,以网络考试形式,评估学生对课程认知的水平,发现此分类法与学生认知的水平有较大的相关性[7]。 随着现今的需求,该分类体系于2001年做出修订,从一维分类扩展到二维框架[8]。新布鲁姆教育目标分类法恰好提供了理论基础,并贯穿整个教学过程。为了使《地球科学概论》课程目标明确、内容恰当、顺序合理、层次分明、考核高效,我们将应用新版的分类法,为实现测绘课程国际化提供理论应用的参考。 1.新版布鲁姆教育目标分类。新版的分类法将教育目标的分类从一维分类体系扩展成二维框架:知识维度和认知过程维度。知识维度分为四类:事实知识、概念知识、程序知识和元认知知识。认知过程维度由低至高分为六类:记忆、理解、运用、分析、评价和创新。此分类贯穿整个教学过程,达到教学目标、过程与结果系统性的评估,已应用在《测绘专业英语》课程[9]。下面以《地球科学导论》[10]教材为例,说明其分类法在实际教学中的应用。 2.制定教学目标。教学目标是教学活动的始端和末端,贯穿于整个教学活动,与整个教学过程息息相关,最后亦为教学结果评估提供依据。要确立教学目标,首先要区分《地球科学概论》所包含的知识类型:(1)事实知识:明确地球科学所涉及的相关知识,如地球是圆的事实;(2)概念知识:认知各种概念,如什么是地球系统、径流和蒸发量;(3)程序知识:认识输入和输出的计算步骤,如推算地球年龄的计算;(4)元认知知识:以上述知识综合理解和评价相关事物,如建立思维导图记忆知识[11]。 上述教材可以确立教学目标,分为如下四层:(1)对地球科学有基本的认识:可通过了解和记忆事实知识,把握整个课程结构,与事实知识和元认知知识对应;(2)对概念知识的认知:可通过回答课后思考题理解并区分各种概念的类同与差异;(3)对某部分有深入的认知:可通过阅读书目文献与该部分知识相结合,以及与元认知知识对应,检测现有的理解水平;(4)对某部分有创新性的认知:能与相关学术前沿相衔接,可通过创新生成新的知识和认知。 上述教学目标与此分类法认知过程维度相对应:(1)对应记忆:须记忆地球系统的基本知识;(2)对应理解和运用:须理解某一部分的知识并运用知识解答课后思考题;(3)对应分析和评价:须分析阅读书目中文献与该部分知识的相同和差异,并对其异同点进行评价;(4)对应创新:须对该部分知识融会贯通,并结合该部分相关学术前沿提出自己的观点。在具体实施教学活动中,须根据实际教学活动情况对教学目标加以调整,使之达到更好的效果。 3.施教学活动。教学活动是实现教育目标的途径,其实施须循序渐进。教师可在上课首5分钟播放地球科学课程相关的视频,让学生对后续的内容有大概的理解,随后通过教师讲解与活动便可达到记忆层次,透过教师互动提问和回答加深内容的理解和记忆。课堂完结前,教师再次提出不同的思考问题,让学生有更宏观的理解,并在下次课再反复提问相关知识,达致元认知的体验。 结合前沿学术文献或自选题目做1―2次口头报告,提出创新观点和看法,达致相互自主学习。目前互动率占课程四分之一,要达到课程国际化水平尚有一段距离。 4.评估教学结果。教学结果评估是教学过程的直接反映,目的是检测是否达到教学目标。下表是2015年的期末考试题型分类,分为简答题(8小题,32%)、论述题(4小题,36%)、分析题(2小题,32%)。通过上述的目标分类理论,对考试题型作出定量的评价(表1)。 由上表统计,基础的记忆和理解层次占32%,运用和分析分别为18%和50%,分析部分比例较为臃肿,既没考核认知过程维度中的评价和创新部分,亦没涉及知识维度中的程序和元认知知识,体现了教学结果评估的缺陷,不利于评估学生评价和创新的能力,亦没顾及学生的操作(即程序)与联系和综合(即元认知)的能力。因此,采用此分类检测有助于教师更全面提高教学效率;未来可适度将比重放在评价和创新层次的知识上,在今后的考查中增加操作与联系和综合的内容。 四、结语 新布鲁姆目标分类法在国际化课程开展的技术上提供了较好的范例,将其应用于地球科学概论国际化教学实践中,有利于建立明确的教学目标,进行循序渐进的教学活动,高效地评估教学过程。以武汉大学测绘学院为例,此目标分类法结合学院政策的支持、良好师资的参与、充足经费的投入、以及全英语或双语的实施,能够有效推动课程国际化进程,而《地球科学概论》课程国际化的成功实行,也将为其他课程的国际化提供有益的借鉴。 地球科学论文:发挥地质工作者在地球科学文化传播中的作用 摘 要 本文从文化与地球科学文化入手,认为建设与发展地球科学文化,传播地学知识是统筹人与自然和谐相处、发展社会主义先进文化、提高全民科学文化素质的必然要求;通过分析地质工作者所具有的特质,认为地质工作者是地球科学文化传播的支柱力量,要承担起自己的历史使命。以期通过发挥地质工作者作用,建设与发展地球科学文化,提高公众科学文化素质,用文化的力量促进社会发展。 关键词 文化;地球科学文化;传播;地质工作者 人类演化进程中自始至终都贯穿着文化这一主线,它伴随人类的产生与发展而产生、积淀、升华,是社会实践与人类文明的必然产物。随着经济社会快速发展、物质文化生活愈加丰富,文化在国家发展、民族进步中的作用更加突显。可以说,文化已经变成一种战略资源和宝贵财富,在是一个民族、国家赖以生存和发展的根基,成为提高全民整体素质的根本所在。用文化的力量促进社会的发展已经成为我们的必然选择。 时代的发展呼唤文化的提升、文化的创新与文化的重塑。在这一过程中,地球科学文化扮演着不可或缺的角色。一方面,地球科学的发展要求地球科学文化的进步。科技与文化的相互需求、互动共进是人类文明演化的特点,也是人类科学技术发展的一种趋势。从地球科学的整个发展过程来看,地球科学的探索史也是地球科学文化的发展史。目前,在文化、经济、科技一体化趋势下,地球科学文化不仅仅具有意识形态特征,它已经逐渐成为一种生产力;另一方面,地球科学文化是文化的重要组成部分,是人类文化的子体系,地球科学文化与人类社会的发展一脉相承。从最初的山顶洞文化到人对各种自然现象的认识乃至天人合一、人与自然和谐相处等等,文化的每一个角落、每一个进程几乎都能看到地球科学文化的影子。无怪乎有人说“中华地学文化的发展史实际上就是一部文化创新史”。地球科学文化的加强必将启迪人们反思自己的文化,促进人类文明的进步及整个社会文化的发展。 地球科学的进展与人类社会的发展息息相关。地球科学不仅仅要作为一种专门知识被人们接受,而且要作为一种文化在全社会传播,要深入到大众的理解中。建设与发展地球科学文化,传播地学知识是人类应对日益严重的社会和自然挑战、统筹人与自然和谐相处的必然要求,也是发展社会主义先进文化,提高全民科学文化素质的必然要求。发展地球科学文化最基本的是要在地球科学与公众之间架起桥梁[ 1 ]。发展科学事业,推动国家高技术的发展,是科技工作者的职责。普及科学技术也是科技工作者义不容辞的职责。这是国家发展的需要,也是时代的需要,是历史的发展与变革赋予他们的使命。“在历史上,科学普及一直是科学家与公众交流勾通的重要方式,也是科学家服务于社会的重要途径。富有社会责任感的科学家始终将科学普及视为自己责无旁贷的使命,因此,科学家的双肩上同时担有两个重任,一个是探索和揭开科学的奥秘,另一个同样重要的任务是把科学告诉公众”[2]。在地学领域,地球科学文化的普及与传播,就是地质工作者将地学知识通过各种途径告诉给公众,深入到普通民众的理解中。 传播地球科学文化应以“普及地学知识,提倡地学方法,传播地学思想,宏扬地学精神”为己任,以提高公众地学文化素养为宗旨,以促进全民科学文化素质为归宿。其中首先涉及的是“人”的作用,在建设地球科学文化的过程中只有充分发挥地质工作者的作用,才能真正构筑起地球与人类协调发展的坐标系,促进人与自然的和谐。 当然,地球科学文化的传播与普及是一项复杂的社会化系统工程,需要各部门、许多人的工作才能完成。但,其中地质工作者是地球科学文化普及与传播的支柱力量,这是由他们的特质决定的: 第一,地质工作者是地学知识的掌握者,他们工作在第一线,地质行业的第一手资料来源于他们。因此,地质工作者具有传播地球科学文化的先天优势。这是地质工作者能够承担起传播地球科学文化责任与义务的基础条件。 第二,地质工作者因其工作的性质而具有丰富的阅历。江河湖海、山川平原,处处留下的足迹为地质科学文化的普遍传播拓开道路的同时为地质工作者开展地学文化传播准备了丰富的素材。 第三,地质工作者中的很多都是多才多艺,能够将专业的知识与成果开发转化成为适合不同层面人群理解接受、能广泛传播的文化产品。使地球科学文化传播具有丰富的大众喜闻乐见的形式,更有利于地学知识向全民文化的转化。 第四,地质工作者具有吃苦耐劳、踏实肯干的精神。从中国地质事业起步开始,地质工作者就在极为艰苦的条件下坚持不懈、拼搏进取。地质行业精神是地质工作者传播地球科学文化并不断取得进步的精神保证。 另外,地质工作者普遍受到过较好的教育,具有较高的文化修养,理解力强、嗅觉敏锐,能够利用充分利用自己掌握的知识开展传播与普及地球科学文化的工作。 地质工作者所具有的优势与特点要求他们走在建设与发展地球科学文化的前沿,承担起发展、传播地球科学文化的责任与义务。地质工作者要率先研究、总结与发展地球科学文化,认识其内涵,积极营造良好的地学文化环境和社会氛围,让全社会认同地球科学文化。作者认为,传播地球科学文化,担负起历史使命要求地质工作者首先要做到以下几方面: 第一,转变观念,否定地球科学是地质工作者的专利,这是普及地球科学知识,建设地球科学文化的前提条件。地质工作者要在建设和发展地球科学文化中有所作为就必须跳出行业的小圈子,着眼于整个社会的需要,使地球科学文化植根于地质队伍,繁茂于普通民众。 第二,加强学习,在进一步加强地质工作力度,储备地学各分支学科知识的同时,认清自己在传播地球科学文化方面的责任,适应新的发展要求,努力在地质行业内部建设一支高素质的文化人才队伍,为地球科学文化的建设与发展强根固本。 第三,重视文化产品,按照市场规律运作,在充分利用、整合现有资源基础上、加强研究、不断创新、推出有特色、有市场的地学文化精品,不断创作出高水平、影响广泛的科普作品,推动地球科学文化事业和产业的发展。 第四,强化行业精神。地球科学文化的传播与普及、全民科学文化素质的提高是一个长期庞大的系统工程,不能一蹴而就。这就要求地质工作者充分发挥地质行业精神,长期努力、坚持不懈。 第五,地质行业的决策者,是地质工作者群体的重要一分子,应该在地学文化的传播与普及过程中积极创造条件,改善环境,建立、健全机制,为发挥地质队伍的作用提供更好的政策支持和财力、物力保证。 地球科学文化的普及宣传工作是地质工作者的职责和使命,但仅有行业内人员的参加还是不够的。“科普工作应该是一项既定国策”,应该受到全国上上下下、各行各业的普遍重视[3]。地球科学文化融入社会能够引导人们探索面临的全局性、系统性问题,树立人与自然和谐发展的文化观,可以为地质工作者营造良好的社会氛围,为地质事业提供更好的发展空间。我们要以高度的历史责任感、强烈的忧患意识和宽广的世界眼光,抓住机遇,应对挑战,用文化的力量推动社会主义事业的发展。
工程地质论文:关于《堤防工程地质勘察规程》中若干问题的探讨 摘要:我国江河发育,堤防众多。“98”特大洪水使堤防工程暴露出了许多问题,汛后建设迫在眉睫,为使灾后重建能达到技术先进、经济合理和安全适用的要求,建设部颁布了《堤防工程设计规范》,其对工程地质勘察的要求仍沿用现行的国家标准《堤防工程地质勘察规程》。我们在学习、理解和应用这个规程的过程中,发现存在一些概念混淆和操作不便的问题,本文公开我们的观点,与大家讨论,也为规程规范的修订提供参考意见,使之更为完善。 关键词:规程 规范 堤防 工程地质 地质体 防渗 1998年的特大洪水,江堤全线告急,到处险象环生,抗洪抢险消耗的人力、物力、财力都是空前巨大的。堤防工程暴露出了许多问题,急待实施加固,中央对此十分重视,专项资金迅速到位。为使新一轮水利防洪工程建设更科学化和规范化,建设部于1998年10月8日以建标〔1998〕185号文了国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)。该《规范》是一部统一堤防设计标准和技术要求,保证堤防建设技术先进、经济合理、安全适用的技术法规,具有强制性。《规范》对堤防工程地质勘察没有过多的阐述,仅在第3.4条(工程地质)中规定:3级以上的堤防工程设计的工程地质及筑堤材料资料,应符合国家现行标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号为SL/T188.96,水利行业标准,1997年2月,1997年5月1日起实施)的规定。显然,堤防工程地质勘察按《规范》要求,应该认真执行现行的行业标准《规程》,这时《规程》也就相当于一个强制性的国家标准,或者说《规程》是《规范》的一个补充。 规程规范是一个行业对其工作内容、工作方法和工作程序的多年丰富经验之归纳与总结,是工程勘测设计质量控制的标准,是行业主管单位进行工程审查的依据,可以说是行业管理的根本大法。 笔者最近连续参加了几个重要的一级堤防工程勘测设计报告的审查,感到《规范》和《规程》在实施过程中存在一些值得商榷的问题(可实施性、可操作性、概念性以及对地质环境的影响等),经与部分勘测设计单位一些经验丰富的地质师交换意见,大家亦有同感。现将我们的一些粗浅认识公布于众,抛砖引玉,希望引起更多的地质专家来分析讨论这些问题,以便于更好地理解《规范》和《规程》,应用《规范》和《规程》来指导我们的工程地质工作,也有利于今后对《规范》和《规程》的修订。 1 关于地质体与水工建筑物的概念问题 众所周知,工程地质勘察的任务是为工程建设提供地质资料,查明工程地质条件,分析、研究、界定和明确工程地质问题,并提出工程处理措施的建议。强调的是为工程建设服务,定位于工程设计和工程施工等专业的基础性配合性专业。很明显,工程地质勘察的对象是建筑物的天然地基(注意将“地基”与“基础”区别开来),即地质体。至于人工填土地基将另当别论。 就已建堤防工程的工程地质勘察而言,主要是指对大堤地基(堤基)的勘察。洪水期间众多江堤出险实例表明,堤身与堤基均有险情发生。堤基的主要工程地质问题是渗透变形、崩岸、沉降、堤基滑移等;堤身的险情主要为滑坡、散浸、清水管涌、夹层渗漏、堤身单薄等。这里,我们有意识地将堤身险情与堤基问题分开,目的在于澄清地质体与水工建筑物的基本概念和它们之间的根本区别。 工程师们对地质体与水工建筑物的区别是再清楚不过的了,我们在这里议概念问题是小题大作了吗?未必!《规程》对此就是概念模糊的。在《规程》中多处提及已建堤防加固工程对堤身和堤基的勘察,或将堤身与堤基的勘察相提并论,要求查明……,显然已经将本来是水工建筑物的堤身当成堤基这样的地质体去实施“勘察”,混淆了天然地质体与人类工程活动产生的建筑物这两者之间的概念,能说是小题大作吗? 由于《规程》中的概念模糊或者概念不明确,以至于在工程实践中,产生了诸如将堤身的工程隐患当成工程地质问题,将堤身土体当成地质体去“查明”工程地质条件等等工程笑话,此类问题在我们审查过的堤防工程地质勘察报告中比比皆是,不得不撰此拙文与同仁讨论。 我们说堤基是地质体,在此地质体上修建工程建筑物,需对此地质体实施工程地质勘察,以查明工程地质条件,研究工程地质问题,并根据工程建筑物的任务和特性对地质缺陷提出处理措施的地质建议,这是地质师的职责和任务。地质师利用有限的地质勘探手段(钻探、坑槽探、物探等),根据区域地质环境,应用形成地质体的基本理论(地层时代、沉积韵律、地质构造、岩性对比、岩相规律等等),辅以岩土体的物理力学试验,特别是结合地质师丰富的实践经验去分析、判断、推论和论证,最后完成查明工程地质条件的任务,这是地质师完全可以做到的。 然而,对于已建堤防工程的堤身就完全不一样了。诚然,防洪大堤一般为就地取材修建的土堤(其它材料修建的大堤不在本文所述之列),是一“线状”水工建筑物,它的工程隐患具有随机分布特性,例如填筑土料的质量,勘察中发现堤身土中有透水性强的砂性土呈鸡窝状、局部层状或条带状、小范围透镜状等多种状态分布;填筑土的紧密程度也具随机性;而堤身中发现的施工杂物和生物洞穴的分布,其随机性更大。显然,此类随机分布的工程隐患问题,用常规的地质勘探手段来查明这些隐患就显得有些力不从心。 堤身的“勘察”之所以显得如此复杂,其原因就在于土堤是人类工程活动把扰动后的土填筑起来的产物,它的结构和质量人为因素较大,成因不受自然规律制约,不同堤段的填筑情况可能相差很大,加上后期生物活动的破坏,更无规律可循,即使对它进行“勘探”,也只能是对某一点的认识,不能结合地质师的任何经验,更不能应用地质基本理论,其认识不可能上升到宏观这一层次。因此,对堤身进行工程地质“勘察”的提法就值得商榷。既然土堤是水工建筑物,对它的工程隐患进行检测或调查,则更为名正言顺无可非议。准确地界定问题的性质,有利于对症下药,事半功倍。至于土堤的检测或调查,要借用地质师的一些可行的“勘探”手段和“勘探”方法,或者将此项工作交予地质师来完成,地质师也是乐意的,但不要用“查明”这种对地质体的要求来明确任务,可以考虑用“分析、了解、判别、提出”等词语对隐患问题作出评价,或许更为合适。 2 关于已建堤防加固工程的勘察阶段问题 我们知道,就水利工程(多指枢纽、供水、灌溉等大型工程)而言,有其较为严格的勘测设计阶段划分。对于堤防工程,《规程》将新建堤防和已建堤防加固的勘察阶段分开,这是符合客观实际的。《规程》第1.0.5条规定:新建堤防的工程地质勘察可分为规划、可行性研究、初步设计和施工图四个阶段。已建堤防加固工程地质勘察可分为可行性研究和初步设计两个阶段。必要时还可进行施工地质工作。地质条件简单或勘察目的单一的堤防工程,经勘察设计主管或审批单位同意,勘察阶段可适当简化。而在本条的条文说明中,对地质条件作了简单、中等和复杂三个等级的界定。对照堤防工程出险需加固的工程实例,地质条件都是中等或复杂级别,都达不到简化勘察阶段的条件。然而,《规程》另外声明:堤防工程地质勘察阶段的划分,原则上应和堤防设计阶段的划分相适应。……有时多采取一次性进场勘察完毕。……在某些具体条件下,也可以将勘察阶段简化,甚至不划分勘察阶段。这又是十分可取的原则。 堤防工程是线状工程,勘察工作拉开的战线较长,勘探队伍进场一次,转战南北实属不易,特别对于已建堤防加固工程,由于不存在线路比较、重大方案调整等地质条件占有一定份量的多阶段循序渐进的勘察过程,一次进场勘察完毕就有其自身的客观合理性。已建堤防加固工程勘察的目的十分清楚,即重点查明出险堤段堤基的工程地质条件,分析界定发生堤基险情的主要工程地质问题,提出工程处理措施的建议。此外,堤基的工程地质条件一般说来较为简单,多为二元结构或多层结构的第四系土体;堤基的工程地质问题也相对明确,主要为渗透变形,受河势控制岸坡迎流顶冲产生崩岸等。这些地质特性都给一次进场勘察完毕创造了较为可取的有利条件。在实际工作中,需要领会和理解《规程》的大原则,根据具体情况,一切从实际出发,必要时可以考虑简化勘察阶段,缩短勘测周期,降低勘测费用,达到勘测队伍孜孜以求的目标。 需要注意的是,勘察阶段简化后设计阶段并没有简化,一些需要专业协调方面的问题,还要认真研究解决。此外,一次进场勘察完毕之后,所提交的地质资料一定要能够满足工程概算的精度要求,否则将事倍功半,弄巧成拙。这就要求勘测工作的深度要达到加固工程初设阶段其它专业的需要。千万不要屈解成简化了勘察阶段也降低了深度要求。 3 关于已建堤防加固工程的勘察深度问题 关于已建堤防加固工程的地质勘察深度,《规程》中有明确规定,但在工程审查过程中发现,部分规定可操作性较差,现分述如下。 (1)《规程》4.2.7中对已建堤防加固工程地质测绘提到“纵剖面一般沿堤顶布置,必要时应在堤内外加布纵剖面。横剖面的间距根据拟加固堤段长度及问题而在50~200m的范围选定。沙基管涌段、溃口段、扒口分洪段、较大渊、潭、塘段,崩岸坍塌段、堤基滑移变形段和天然沟口段应增加地质剖面。《规程》4.4.3中详细规定了加固堤防工程的钻孔位置。笔者最近参加了湖北省洪湖、监利长江干堤整治加固初步设计报告审查会,了解到整个洪湖、监利长江干堤225.88km几乎全线出险,其中由于堤基出险的超过90km,按《规程》要求,仅此90km出险段就至少应布置450个横剖面,其中外滩宽度大于500m,距长江河床最低位置大于700m而出险的堤段有48km长,故至少要打钻孔2310孔,这仅仅是对堤基出险段而言,再加上堤身出险段应打钻孔数量,总数实在惊人。事实上,在重要险工险段区,如果地质条件复杂,200m一个横剖面也根本控制不住,仍然达不到查明工程地质条件的目的,因此《规程》规定的横剖面间距最密可达50m,在我们审查过的堤防工程中没有一个勘测单位达到了这一勘探精度。 (2)《规程》4.2.7进一步规定,横剖面的长度在软土区应达到内外反压平台以远50~100m;在粉土、砂土区,砂卵石强透水段,应达到堤内外附近河(湖、海)床最低位置。这里“反压平台以远50~100m”基本可行,而“附近河床最低位置”这一规定在滩地较宽的情况下几乎不可行。例如有的滩地可达1000m以上,长江江面宽者为数千米,“最低位置”可能在江心或靠近江对岸,横剖面可能将长达3-5km,而且江河的最低位置还需做大量的水下测量工作才能确定,这实施起来可能吗!所以《规程》中的规定就值得研究。 (3)《规程》4.4.4中规定,当遇砂、卵石等强透水层时,钻孔宜深入相对隔水层内3~5m”。整个洪湖、监利长江干堤主要以表层较薄的相对弱透水层的二元结构地基为主,106km堤线上的钻孔深度均要大于30m,是否有这个必要?而真正需要的是控制住二元结构的上层土体的厚度与性状,下部砂性土的渗透特性,以便进行渗控验算,至于砂性土在某一深度以下也就没有追根究底的必要了。 4 关于堤基垂直防渗问题 关于堤基防渗问题,最近参加的工程审查中发现,许多工程都做了沿线大范围的垂直防渗设计,我们对此有些异议。《规程》和《规范》中对砂性土堤基的处理方法很多,提到了减压、防渗、截渗、防冲、振冲加密等处理措施,这些方法也都是多年工程经验的总结。但是对浅层透水堤基和深厚透水堤基普遍采用截渗墙和截渗槽进行垂直截渗的效果和对环境的影响却应该引起人们的重视。对于浅层透水堤基常要求截断渗体底部达到相对不透水层,这样似乎就可以截断江(河)水向堤内的渗漏通道,但由于堤线不同于一般挡水建筑物(如大坝),其特点是呈线状沿江(河)布置,地表水与地下水的补排关系密切,如果截断了水体的天然联系通道,从长远来看,必然会破坏自然地质环境,引起环境地质问题:原区域内的水文地质条件发生了根本性的改变,地下水的天然渗流场被破坏,仅仅是为了汛期截住江(河)水不向堤内渗漏,而在非汛期,堤内的地下水无法排出堤外,引起内涝将成为必然。而对于深厚透水堤基,由于只能做悬挂式帷幕,参考长江委对荆江大堤用悬挂式防渗墙典型断面的防渗效果分析结果:堤身出逸点高程与不作防渗墙基本相同,堤基后100m内垂直比降降低了1.0~10.3%,水平比降降低了11.1%,这说明设置防渗墙对削减堤后基础浅部渗透压力,保证堤基、堤身安全起到了一定的作用,但效果并不明显,造价也很高。鉴于此,在最近的一些堤防工程审查中,我们一般不同意垂直防渗方案。 关于堤基垂直防渗问题,大家可以讨论,我们这里也仅是一家之说。我们认为应该掌握的原则是:一般情况下不宜提倡垂直防渗,在特殊堤段可以考虑,但应对由此而产生的环境地质问题进行研究,采取相应的工程措施。 5 关于堤身隐患的工程处理问题 堤身是水工建筑物,不是地质体,这一点是毫无疑问的。前面已经阐明了对堤身不宜用工程地质勘察这一提法,但是地质师确实能够通过调查以及一些地质勘探手段检测出堤身存在的隐患问题。应该说,对堤身进行检测是地质师的业务拓展,进一步展示了地质师的工程才能。另一方面,尽管我们这里强调堤身不是地质体,但构筑它的主要材料则是地质师十分熟悉的“土料”,土料的工程特性,地质师可以通过各种“勘探”手段或“试验”方法予以“查明”。更进一步地说,堤身隐患的工程处理措施,地质师有充分的发言权。 鉴于堤身各类隐患分布的随机性,完全予以“查明”后才对症下药,采取相应的工程处理措施,显然难度太大,也没有必要。工程上最为明智的办法是“包”,有点包治百病的味道,即采用一种技术成熟、造价低廉、易于施工,且适用于多种堤身隐患的工程措施,这就是在堤防加固工程中广泛采用的“锥探灌浆”工艺。这一工程措施可以对堤身散浸、裂缝、生物洞穴、局部鸡窝状夹层状条带状透镜状分布的透水较性强的砂性土、堤身填筑质量差等隐患实施“全面补强”。因此,在已建堤防加固工程审查中,我们一般都建议对类似隐患的堤身实施大范围锥探灌浆。 许多对堤防工程有丰富经验的一线的工程师和地方领导,认为对堤身采取全线锥探灌浆进行加固是非常必要的,平时每隔几年也要普遍搞一次,因为生物洞穴具有再生性。我们则认为,尽管锥探灌浆不是解决堤身隐患的最合理措施,但却是较为可行、可靠、可取、最包得住、最易让人接受的措施。它较好地解决了随机分布不易检测到的堤身隐患等问题,符合充分利用工程措施去弥补因获取隐患信息困难而遗留问题的工程原则,是十分可取的。 关于堤身的其它工程隐患的处理,本文暂不讨论。 6 结语与建议 98特大洪水给堤防工程敲响了警钟,也给地质师们带来了新的机遇。做好堤防工程地质勘察,是地质师的应尽职责。 关于已建堤防加固工程的工程地质勘察阶段和深度问题,我们认为应以客观、务实、科学的态度来对待。勘察阶段可以根据具体情况考虑简化,以工程地质条件是否清楚,工程地质问题是否明确,工程概算能否控制得住为基本原则。所提供的地质资料应满足其他相关专业的要求。具体来说,应首先结合历史出险情况,特别是98特大洪水的真实考验,重点加强险工险段堤基的工程地质勘察,对堤防工程历史出险情况进行调查,确定出险位置,先针对片状和面状出险部位,然后针对线状出险部位,最后针对点状出险部位。要认真分析出险原因,不应全面撒网,没有必要对运行正常的堤段过多地实施地质勘探。对重点出险的堤段,可适当增加钻孔,加密横剖面。总之,一切以因地制宜,查明问题为主,切不可盲目化、教条化。 关于堤基垂直防渗问题,笔者认为无论是从地质环境的角度,还是从其本身的防渗效果与工程造价相比较来看,都并不理想,可以考虑诸如水平铺盖、减压井、排水沟等其他工程处理措施。 关于堤身加固,由于堤身的隐患不易查清,随机性很大,目前只有采取“包”的办法,而锥探灌浆正是一种成本低廉,施工方便,技术成熟的工程处理措施,对需进行加固的堤防工程,采取全线锥探灌浆是较为可行和可取的。 作为一个国家或行业的规程规范,它一旦颁布实施,就必需严格遵照执行,以体现其法规性和严肃性。行业主管部门以它作为工程审查的依据,而勘测设计单位则以它作为开展勘测工作和编写报告的准则。规程规范对审查单位和被审查单位的约束是双向的,也是平等的。但如果规程规范脱离了实际,可操作性较差,勘测单位在实施过程中难度较大,则应该考虑修订。 工程地质论文:除险加固工程地质勘察的一般性原则 摘要:据统计资料,我国有数万座病险水库。对这些病险水库实施除险加固,将是今后数年水利工程建设的又一个重点。水利工程除险加固的工程地质勘察没有现成的规范可循,其地质勘探工作的布置依据是什么?工程地质工作的原则究竟如何把握?生产第一线的同志们不断地提出这样的问题,一直也没有权威性的解答。这里笔者希望借学术交流的舞台与同仁们讨论,或许有些启发。 关键词:除险加固 地质勘察 原则 1 存在的问题 现行的水利水电工程地质勘察规程规范基本上是针对新建工程而编制的,倒是堤防工程地质勘察规程还对已建堤防工程的地质勘察工作有所界定。这也许与没有大张其鼓地实施除险加固工程有关。虽然某些典型病险工程从一开始运行就被珍断为“有病”,甚至数十年来一直就没有停止过除险加固,但却一直没有被治好过,为什么?道理似乎也太简单了,一是没有找到病因,二是没有钱或不愿花钱去治病,三是……大家捉摸去吧,这里也不好意思全部写出来了。 近几年来,病险水库工程的除险加固在建设程序上已经比较正规化、程序化,规模较大的工程一般要通过总院审查,但一次性审查过关的工程并不多,可见此类工程看似难度不大,却存在着一些理解上的差异。勘测设计单位的理解与审查单位的要求有一定出入,使得除险加固工程的前期工作出现了一些反复,走了弯路。我们在工程审查过程中体会到一些带有普遍性的问题,因此也有必要提出来与大家讨论。 就勘测单位而言,根据自己对所承担的除险加固工程的理解去做地质工作,无可非议;根据设计师的要求去做地质工作,似乎也说不出个所以然,地质是设计的辅助配合性专业,这一点我们还是有自知之明的;根据委托方的任务要求开展地质勘探工作,就不好说了;最具有说服力的是根据除险加固工程的安全鉴定报告的评价意见去做地质工作,名正言顺。对于审查人员来说,按什么标准和原则来把握?这恐怕就有些学问了。 归纳以上存在的问题不难看出,勘测工作和审查工作中都存在着一定的人为因素,把握尺度有一定的揉性。例如根据自己的理解去做地质勘察工作,显然不同的人对同一问题的理解会有一定的差异,从而导致工程勘测工作的差异;虽然按设计师的要求去做地质工作也是符合一些勘测设计单位的管理程序的,但对于极赋创造性的地质工作来说,是否未免太过于呆板死心眼了?审查人员的把握尺度,其人为因素就更多一些,因为没有了规范标准,也就没有了机械性的硬指标,几乎完全取决于审查者自身的业务素质和职业素质。 2 问题讨论 以上若干问题很难有一个唯一的或权威性的定论,因此也就给思考者们留出了讨论空间。通过讨论,也许会有些启发。笔者先在此暴露一些个人体会,仅供讨论参考。 顾名思义,病险工程首先有病后才有险,然后才引出除险加固。是否有病有险,工程安全鉴定报告最具有法律上的权威性(是否具有符合工程实际的权威性?本文回避)。因此笔者基本同意按照工程安全鉴定报告中的评价意见去考虑工程地质勘察工作,这是开展工程地质工作的基本依据和原则。这里存在的问题是某些安全鉴定报告中对某些问题的界定有些含糊,造成了理解误差。 例如,安全鉴定意见指出坝基存在渗漏问题,但并没有指出渗漏问题的性质,这就让做具体工作的同志在技术把握上存在一定的疑惑性。这时,我们需要的是首先根据坝基地质条件,分析清楚渗漏的性质,进而决定开展工作的原则。从大坝安全角度只需回答存在渗透稳定问题或不存在渗透稳定问题,前者需要进行工程处理,后者不需要进行工程处理;如果从控制渗漏量的角度考虑,为了达到减渗的目的,即是不存在深透稳定问题,也可能仍然会考虑适当的防渗工程措施。这里的关键是对渗漏问题的定性,如果定性存在困难,针对性地布置勘探工作将是必要的。 当工程安全鉴定报告中没有提及到某些建筑物地基存在病险问题,工程地质工作还需要考虑吗?回答应该是中性的,需视具体情况而定。例如坝基不存在病险问题,可以分两种情况区别对待。一种情况是大坝没有加高任务,或即是需要加高大坝但坝基工程地质条件能够通过分析前人留下的地质资料作出肯定性结论,这时不必进行坝基地质勘探;第二种情况是需要加高大坝且前人留下的地质资料不足以作出满足大坝加高的工程地质评价,则需要补充进行坝基地质勘探。 对于早期地质资料与现行评价标准有出入的,有可能需要考虑一些复核性地质勘探,以便有利于对前人留下的地质资料加深分析与理解。 需要讨论的还有一个值得思考的问题:必须用勘探资料说话,或先有勘探后才有地质分析,在某些情况下这可能是地质工作的一个误区。笔者比较强调先有地质分析判断,再行勘探验证,或进一步通过勘探资料修正先期的分析认识。这相当于我们在开展一个新工程的地质工作时,要尽可能地收集和分析已有的工程区地质资料,再根据分析结果结合工程需要布置勘探工作。反过来,在没有任何分析认识的基础上一开始就布置地质勘探,就可能会走弯路。传统的以勘探工作量来衡量勘测设计深度的原则,不是工程地质工作的正确选择,也不能体现出极具创新潜力的工程地质工作的水平! 3 工程地质工作的原则 通过以上讨论,我们可以概括地归纳出除险加固工程地质勘察工作的一般性原则。 3.1 工程地质勘察工作的依据和范围 除险加固工程地质勘察工作的依据是工程安全鉴定报告中与地质有关的评价意见,此报告中没有提及到的建筑物地基的地质问题,说明没有问题或不是问题,不必自作多情地去布置地质勘探工作,即不必面面俱到象勘测一个新建工程一样将所有枢纽区工程地质条件勘察论证一遍。 3.2 工程地质勘察工作的基本原则 以查明与地质条件有关的险工、险段和险情部位的出险原因,这是除险加固工程勘察工作的基本原则,其余没有出险的部位不必进行勘察,除非委托方另有要求。此原则就相当于医生面对一个腿关节疼痛的病人,用不着给人家做胸部CT和谓镜检查,除非病人要求作全面体检,否则就有 “敲诈”之嫌!对于病险工程的全面体检,那是安全鉴定的任务,不是加固工程地质勘察的职责!这个原则一定要分清楚,否则费力不讨好。 某些工程还有大坝加高任务,是在原大坝上增加了新的荷载,坝基受力条件有所变化,这时必须进行坝基工程地质评价,作出坝基地质体是否能够满足大坝加高要求的地质结论,这一点在实际工作中往往容易被忽略,因为工程安全鉴定报告并不一定对此提出要求。 某些特殊工程的大坝加高,还需对坝基地质体进行科学研究,以便得出具有足够说服力的结论。例如,南水北调中线水源工程~丹江口大坝加高工程,虽然在该大坝兴建时坝基就已经按照今后最终坝高要求进行了工程处理,但仍然不能简单地认为加高是可行的。因为原大坝已经建成运行了三十多年,坝基地质体受力变形已经达到了协调平衡,加高大坝后,坝基必需接受新增加的大坝荷载、水荷载和其它荷载,坝基地质体必然要打破原来的平衡并进行新的应力应变调整,以达到新的受力平衡。显然,研究新的平衡条件下地质体的工作状态及其对上部结构的影响,渗流场的改变等,也许是有必要的。 3.3 加强工程地质分析工作 工程地质勘察成果的优劣,主要体现在工程地质的分析水平。某些地质报告,只有地质条件的一般性描述,勘探资料的汇积堆砌,工程地质的肤浅评价,而没有地质师的认真分析、逻辑推理和基本判断,缺乏针对工程建筑物特性的工程地质评价,少有地质预测,甚至遗漏基本结论。 工程地质学发展到今天仍然不能在工程实践中体现出她的精髓与魅力,这是我们不得不承认的专业遗憾。话又说回来,这种现象显然不能单纯地去责怪在艰难环境下辛勤工作的地质师,深层次的原因也许并不在于地质师的责任心、素质、经验、能力和水平,或许属于深奥的哲学问题。笔者在此只好用一句不疼不痒的空话来勉励这个似乎陷于困境的尴尬专业:加强工程地质分析工作。 4 关于坝体检测 除险加固工程的勘测设计工作,往往包括对当地材料坝坝体某些部位的检测任务(有人将此项工作当成工程地质勘察,这是概念性的低级错误)。由于坝体是人类修建的水工建筑物,并不是天然地质体,完全不能沿用地质基本理论去作违反客观实际的“地质勘察”,但是却可以充分借用地质师的常规性或特殊性手段和方法,通过钻孔探测和取样试验,结合物探手段,研究大坝设计和施工资料,对坝体质量作出基本评价,这是地质师的本事,其他专业的技术人员是无能为力的。 此项工作我们需要注意的是,充分估计到坝体质量缺陷的随机性、生物洞穴的再生性和检测手段的局限性,千万不要进行地质意义上的推理与判断,对于大坝的加高、陪厚、防渗和排水等工程处理措施的建议要留有余地。 5 遗留问题 本文所论的一般性原则,遗留了一些非一般性问题。例如,工程安全鉴定报告中没有提及到的与地质有关的又是地质师可能质疑的问题,或者已经存在但有可能被安全鉴定本身所遗漏的地质问题,或者不属于安全鉴定范围内的地质问题(如库区地质环境的改变、工程区潜在的地质灾害、加固工程完建后水库运行水位的抬高可能引起的一系列问题等),等等。 遗留问题是客观存在的。按本文的观点:除险加固工程地质勘察的依据是工程安全鉴定报告,而遗留问题在此报告中可能都不会出现,因此,工程地质勘察工作就没有合法的工作依据。 遗留问题要不要开展工作?回答仍然是中性的。因为有可能是领导说了算,也有可能是老板说了算,当然也有可能在遵重科学的原则下专业技术人员有一定的发言权。笔者建议,当遗留问题的确存在时,地质师可以从工程地质专业的角度将问题提出来,表明自己的观点,为领导和老板决策提供依据。 工程地质论文:二期围堰工程地质勘察研究与建议 摘要:三峡工程二期围堰是三峡工程二期建设时期最关键的安全屏障,施工技术难度大,施工期短。为保证在一个枯水期完成一个土石方填筑总量达1032万m3,混凝土防渗墙面积近9万m 2的工程,自1972年起至1997年间,长江委三峡勘测研究院对二期围堰枯水河床基岩深槽问题、堰基细砂层振动液化与渗透稳定问题、堰基岩土渗透问题、堰基块球体分布及对防渗墙造孔的影响等问题进行了详细勘察与研究,并据此提出了二期围堰设计思路上的关键点和施工难点作为设计依据,保证了二期围堰工程的胜利建成。 关键词:二期围堰 工程地质 勘察研究 二期围堰是长江三峡工程重要的临时建筑物之一,由上游和下游两道围堰组成,分别位于三峡大坝轴线上游200~450m及坝轴线下游400~700m。两道围堰呈折线横跨长江布置,与已建成的混凝土纵向围堰在长江河道内围成二期基坑,在二期施工期间担负着保护基境内安全施工及下游城乡居民生命财产的安全。围堰运行期间上游库内蓄洪容积达20亿m3,万一失事,将造成工程及下游生命财产的重大损失,而且会严重推迟三峡工程的工期。它是三峡工程二期建设时期最关键的安全屏障。 二期围堰的施工技术难度大、施工期短。要想在一个枯水期完成土石方填筑总量达1032万m3,混凝土防渗墙面积近9万m2的二期上、下游围堰工程,首先必须对堰基工程地质条件作详细勘察与研究。 自1972年起,长江委三峡勘测研究院就开始对二期围堰基础工程地质条件进行勘察研究工作。到1992年提交初设报告。查明该处工程地质条件复杂,主要存在以下四个方面的工程地质问题: (1)二期围堰最大挡水水头85m,水下填筑深度60m,堰基下存在着较厚的细砂层,其承载力小,稳定性差,易产生管涌破坏,不利于二期围堰堰体的稳定。 (2)河床深槽部位水深,基岩面形态复杂,特别是上游围堰河床深槽的左侧存在着60°~75°的基岩陡坡,给防渗墙的嵌岩施工带来了较大的困难。 (3)基岩内存在着透水较强的岩体,在高水头条件下可能引起集中渗漏,影响细砂层稳定,对堰体产生破坏作用。 (4)二期围堰施工期短,防渗线路长达2516m,堰体最大高度82.5m,堰基下有强度在130MPa以上的块球体分布,防渗墙必须通过此层,施工难度大。 1992年以后至围堰施工前,着重针对上述工程地质问题又进行了详细的勘察研究,并提出了处理建议。 1 主要工程地质问题勘察研究 l.1细砂层的工程地质特征勘察研究 二期围堰堰基的细砂主要为葛洲坝水库新淤积细砂,部分为蓄水前沉积,二者特征与物理力学性质基本相同,呈灰或灰白色,松散均匀,具斜层理。由于细砂层在堰基下分布较广,工程地质性状较差,因此必须对细砂的分布、冲淤变化以及承载力、渗透稳定、动力稳定作细致的研究。 1.1.1分布范围及冲淤变化的研究 围堰范围内勘探网点间距为40~60m,通过勘探钻孔资料确定了砂卵石层顶面、基岩面等相对稳定的界面作为细砂的底界面。采用不同年份的实测水下地形线进行比较,可以判断河床的冲淤变化。再辅以钻孔和物探资料判断沉积物是细砂还是砂卵石层,编制细砂等厚线图。 围堰施工前,细砂层在上游围堰枯水河床厚度一般为5~10m,最厚16m,两岸漫滩一般厚0~5m,靠近中堡岛附近最厚为12m;下游围堰枯水河床细砂层厚8~17m,左岸漫滩3~15m,右岸漫滩0~15m,其冲淤变化与当年的来水量有明显的关系,来水量大时普遍以淤积为主,来水量小时,枯水河床及靠近枯水河床的两侧部分漫滩为冲刷区。图l为上游围堰施工前的细砂层等厚线图。 1.1.2工程地质特征研究 细砂由于结构松散,为研究细砂层的工程地质特性,勘察中特别着重要采取原状样土。为此在钻孔中采用取砂器、薄皮取样器;地表采用原位压样、方箱取样等方法采取原状样。经取样分析,二期围堰堰基内细砂平均粒径为0.177~0.233mm,级配均匀,不均匀系数为1.3 3.2,0.05mm以下的粉粒含量在2%~13%之间,属均匀的细砂。其比重在2.65~2.76之间,最大孔隙比为1.116 1.128,最小孔隙比为0.652 0.642。干容重为13.6~13.7kN/m3,湿容重为17.1~18.2kN/m3,含水量(24.0~33.5)%,相对密度Dr=0.29 0.32,属稍密~中密状细砂。 表1 堰基细砂物理力学指标及渗透特征统计表 l.4 块球体 块球体指残留在河漫滩或保存在冲积层或全强风化带岩体内风化程度较轻的坚硬岩块。经漫滩地质测绘与钻孔勘察,堰基下的块球体的分布有三个层次: (1)夹于原枯水河槽砂砾石层中下部的零星漂石,铅直向尺寸0.3m以上; (2)广泛分布于两侧漫滩、零星分布于枯水河槽基岩面的残积块球体夹砂层,块球体一般l~3m,最大5~7m,叠置厚度一般2~6m,最厚8~10m。 (3)强风化带中下部的半坚硬一坚硬块体,自上而下含量增加,块体增大。 由于块球体坚硬,尺寸大,是制约防渗墙施工的关键因素,是二期围堰施工的主要难点之一。因此围堰防渗线路选择时,根据原地表测绘资料已尽可能地避开了残积块球体分布区。最终选定防渗线上残积块球体分布总长173m,占轴线长的15%。 强风化带中的块球体分布总长度达663m,占轴线长度的58%,因而防渗墙在此层中造孔施工难度很大。 2 处理建议 通过对上述主要工程地质问题的勘察研究,长委会三峡勘测研究院在1996年6月的技术报告中提出了二期围堰设计思路上的关键点和施工难点作为设计依据: (1)由于细砂层分布广,河床深槽段较厚,物理力学性质指标低,不能满足堰基承载力要求,且二期围堰水深大、防渗墙高,建议清除或加固细砂层。 (2)二期围堰基础岩体大多为强透水岩体,基岩中可能存在有集中渗漏通道,二期围堰水头又高,为确保施工期安全,必须建立可靠的防渗体,防渗墙应嵌入弱风化带1m,墙下应普遍设置灌浆 帐幕以堵塞集中渗漏通道。 (3)河床基岩深槽,防渗墙造孔深度达75m左右,且在深槽左侧有70。左右的基岩陡坡,势必是施工难点、是控制工期的关键部位,必须作好施工机械的选型和组织设计,以在最短的时间内完成防渗体系。 (4)块球体岩质坚硬,分布广泛,钻进困难,也是施工难点,因此应研究有效的机器、措施与工艺,以保工期与质量。并加强防渗墙先导孔施工,以准确确定基岩面及弱风化顶面的位置,先导孔施工间距(6~10)m为宜。对基岩面变化复杂的河床深槽段,先导孔应进一步加密。 工程地质论文:浅谈工程地质三维建模与可视化 摘要:现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。本文分析了工程地质体三维建模与可视化研究的关键技术问题,并结合金沙江某水电工程坝址区的三维地质建模进行了初步开发和应用。 关键词:工程地质 三维建模与可视化 地质信息 1 前言 现有的地理信息系统(GIS)都主要表达二维的地表地物的图形和属性信息,要扩展到真三维包含地下地质结构的地质信息系统还有差距。一个大型地质工程项目从可行性研究阶段、初步设计阶段到详细设计阶段,乃至到工程施工与运行阶段,往往积累了大量的地质资料,用三维模型图形图像来表达和解释如此庞大的资料,比光靠数据库和图表图纸等传统手段来得有效的多。建立工程地质体的三维模型,处理岩层界面与结构面组合关系,逼真反映地下主要地质结构全貌,将为工程地质工作者分析研究工程地质现象和发现掌握岩土体结构规律,提供一种崭新的研究手段和研究方法。 国外三维地质建模和可视化研究发展较快。加拿大阿波罗科技集团公司推出的三维建模与分析软件MicroLYNX,通过对离散点采样、钻探采样和探槽采样等空间数据的处理,产生剖面、块和面等模型,确定矿藏分布和等级变化并计算矿藏储量。加拿大Gemcom Software International Inc.公司开发的Gemcom软件通过钻孔、点、多边形等数据,利用实用的图形编辑和生成工具,显示钻孔孔位分布,运用不规则三角网建立表面和实体模型,运用多义线圈闭岩层和矿体边界进行储量和品位分析,提供了交互操作功能并允许用户根据自己的经验和专家知识勾画地质模型,实现任意剖面切割任意角度观察和实体与实体或实体与表面的交切与布尔运算等。国外软件主要是瞄准采矿工程,能够较好地满足采矿工程活动中的矿产资源勘探和评价、地下矿井和露天矿坑设计和规划、矿产资源管理和采矿生产管理等需求。美国Kinetix公司开发的3D Studio MAX,Alias/Wavefront公司开发的Maya和微软公司开发的Softimage等大众化的三维建模软件,在构建工业和建筑模型与动画制作方面有其独到之处,但交互查询的功能较弱,与工程勘测数据库结合并应用于工程地质三维建模方面还有较大距离。 张菊明等对风化带分布、多层地层等地质信息的可视化和断层错断岩层的表达和显示的算法[1,2]进行了较为深入的研究,为工程地质三维可视化软件的开发准备了数学基础,并借助AutoCAD平台实现了复杂三维地质图形的显示。国内的灵图VRMap地理信息系统软件有较强的地形模拟和地表地物的查询功能,但不是真三维的地质建模工具。北京东方泰坦科技有限公司开发TITAN三维建模软件,基于框架建模的思想,利用平行或基本平行的剖面数据,建立起三维空间复杂形状物体的真三维实体模型,但目前只是初步的三维建模与图形处理的引擎,在面向具体专业时,需要添加或扩充专业模块,比如工程地质专业模块等。 纵观国内外几种软件的研究与开发现状,它们为工程地质三维建模与可视化打下了很好的技术基础,提供了很宝贵的开发经验。但是,对于工程地质专业的地质体建模与可视化分析的针对性不强,不能够很好地满足工程地质生产与研究的专业功能需要。因此本文将从分析工程地质的三维建模和可视化的关键技术问题入手,简单描述作者在工程地质三维建模和可视化方面的初步开发研究成果。 2 关键技术问题分析 2.1离散数据的插值与拟合 工程地质复杂地质体中的各种地质信息,包括地表地形、地下水位、地层界面、断层、节理、风化带分布、侵入体及各种地球物理、地球化学、岩土体的物理力学参数或数据的等值面(线)等,都可以看作是三维空间中的函数,它们的拟合函数要根据实际勘测数据建立,实测数据越丰富,越能够真实描绘出这些信息的空间分布规律。地表地形测量数据、地下水位埋深测量信息等的单值曲面图形生成可归结为双自变量离散数据的插值和拟合,多值曲面如倒转褶皱和空间等值面等,则应采用多参变量插值等其他一些较复杂的方法。空间曲面插值函数有以下构造方法,如与距离成反比的加权方法(Shepard 方法),径向基函数插值法(Multiquadric方法)[3],平面弹性理论插值法[1,2]等,它们同样适用于单个连续地层界面、地球物理勘探数据、地球化学勘探数据以及岩土体物理力学参数在地质体空间的分布。 2.2 三维数据结构 工程地质体一般是不规则形体,在计算机图形学中曲线和曲面总是分别通过很多微小直线段和微小三角面逼近来模拟地层岩性界线和岩层曲面,即岩层界面(和地表曲线、地下水位面等地质层面界线)和岩层曲面都分别是许多微小直线段和微小三角面的集合。地质体三维空间数据结构是工程地质三维建模和可视化的基础,这就要求必须具备有效的分层的三维数据结构,能够确保人机交互和查询的实现。 2.3 曲面求交 地质体中存在大量各种层面,当出现地层不整合、断层错断岩层、地层尖灭和地下水出露于河谷地表等情形时,就自然会遇到曲面间求交的问题;地质体三维模型的上部边界是地表曲面,通过数学方法拟合出的岩层面或地下水位面不应超出地表曲面,即超出部分不应显示。同样的,当显示多层地层时,下面的每一岩层应以其上一岩层为边界。因此,为了可视化地层界面必须要解决地层面与地表、断层面和其他地层面的求交问题。另一方面,在剖面图成图时,地质界线的绘制是通过显示剖面(平面)与各种地质界面(曲面)求交所得出的交线。因此曲面求交包括地质界面(层面)之间的相交,和地质界面与剖面的相交两类问题。 2.4 三维拓扑结构分析 从地质学角度看,拓扑是地质对象间关系的表格,拓扑表存储层位间上覆、下伏和交切(被断层切割后地层的拓扑表达)等的地层学关系及地质空间位置关系。拓扑也可视为允许这些地质关系合理储存的数据结构。例如,考虑多层地层,上一个岩层的底面和与其相邻的下一个岩层的顶面是上下岩层这两个实体的公共部分或共享边界,它们之间的拓扑关系就是相邻和同一的关系,在存储数据时只存储上一个岩层的底面或其相邻的下一个岩层的顶面,即相邻岩层的边界曲面可以存为一个地层曲面,大大减少数据存储量。评价地质模型系统的优缺点往往决定于描述地质对象所用的拓扑结构[4]。 2.5 可视化技术 工程地质复杂地质体可视化,是利用计算机技术将工程勘测获得的数据,转换为形象直观的便于进行交互分析的地下地质结构空间形态的立体图和剖面图形,其基础是工程数据和测量数据的可视化〔5〕。利用可视化技术可以从庞大的地质勘测数据中构造出地质工程中对于边破稳定性和地下硐室变形破坏等起关键作用的岩层和结构面,并显示其范围、走向和相互交切关系,帮助工程地质人员对原始数据做出正确解释,继而为工程地质分析具体问题提供决策支持。 3 工程地质三维可视化技术的初步开发与应用 3.1 研究框图 工程地质复杂地质体三维建模与可视化的研究框图如图1所示。 基于离散采样数据的插值与拟合的思想,即将离散数据转化为连续曲线曲面, 工程地质复杂地质体三维建模与可视化的过程是,从勘探数据库中提取各种地质信息的坐标位置及岩土体的物理力学参数,通过不同的拟合与插值函数得到地质层面(曲面)和地质实体的三维计算机图形显示,表达地质信息在研究区域内的分布规律。生成地质岩层面和地质实体后,实现从任意角度观察建立的模型,实现根据指定的剖面走向、倾向和倾角生成垂直剖面。 3.2 初步开发与应用 3.2.1 工程勘测空间数据库管理 在收集整理现场勘测数据后录入金沙江某水电工程勘测空间数据库各分项数据表,这些数据表不仅包括地质信息的位置数据,更重要的是提供属性数据。 以地层岩性数据表为例,要求录入钻孔编号、岩层起始深度、岩层终止深度、层厚、岩性(地层名称)、地层代码(地层年代)、岩层走向、岩层倾向、岩层倾角、接触关系、地质描述等数据。随着工程勘测的进展,能够方便地修改补充和管理勘测数据。图2是工程勘测数据库中钻孔地层系统数据表的管理界面。 3.2.2 三维浏览 通过孔口坐标和测量数据等的离散数据的拟合和插值法绘制坝址区的右岸地表曲面网格(图3),进而可在三维图形环境中进行虚拟现实浏览观察(图4)。 3.2.3 三维地质立体图 利用工程勘测数据,建立了坝址区右岸三维立体地质图。该坝址区自上而下地层岩性组合为:第四系崩坡堆积物,侏罗系泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,三叠系上统厚至巨厚层状细至中粒砂岩,三叠系上统薄至中厚层状粉细纱岩、粉砂岩,三叠系上统中厚至厚层状中粗砂岩。通过有限的工程勘测数据得出的立体图,能够较好地满足工程地质的精度。图5表达了该坝址区右岸三维地质图。 3.2.4 三维可视化查询 通过图形与工程勘测数据库中的属性数据的链接,实现可视化查询地层岩性和其他工程地质信息,最终完成向三维地质信息系统的转变。图6是一简单的被断层错断的水平多层地层模型,通过模型的每个地层实体名称与数据表中的岩石名称字段对应链接,能够查询地层的岩性,地质年代,起止深度和地质描述等工程地质人员关心的地质信息。 4 结论 (1) 运用先进的可视化技术与交互图形技术建立数据库,存储和管理现场勘探实测和试验数据,建立工程地质体的三维模型,工程地质工作者可随着勘察或研究工作的不断深入细致,对研究(工作)区域随时补充信息来自动显示地质信息在研究(工作)区域内的分布,从而不断提高模型精度,并且利用模型反馈回来的信息及时发现已有勘察工作中的不足,从而及时修改勘察或研究工作方案,指导下一步勘探或研究工作的实施。 (2) 工程地质三维建模与可视化的深入研究,可以充分利用已有现场勘探实测或试验数据,达到节约投资减少勘察或研究成本的目的。当现场勘探和试验数据资料不足情况下,通过对已有数据的插值与拟合到建立三维模型,可以推断和预测未知区域或研究较少区域的地质信息或岩土体物理力学参数的分布趋势,从而为减少勘探工作量提供科学的可靠的依据,达到节约花费,为生产或研究部门产生直接经济效益的目的。 (3)工程地质岩土体是复杂的不规则形体,存在各种地质岩性层面、结构面以及各种空间分布的地质与力学信息,完全表达地质信息的空间分布及岩层和结构面间的位置关系,工程地质三维建模与可视化研究是大有作为的。 工程地质论文:黄河大柳树水利枢纽主要工程地质问题及评价 摘要:本文对大柳树地震地质条件和工程地质条件进行了论述。大柳树坝址处于相对稳定地块,不存在工程抗断问题。坝址区岩体虽然完整性相对较差,但不存在“大范围的松动岩体”,具备安全修建高土石坝的地质条件。 关键词:活断层 工程抗断 松动岩体 灌浆效果 成洞条件 边坡稳定性 大柳树水利枢纽 大柳树水利枢纽位于黄河上游黑山峡出口以上2km处,设计坝型为混凝土面板堆石坝,最大坝高约164m,库容110亿m3,装机2000MW,是以优化水资源配置、灌溉、供水、发电以及防洪、防凌、南水北调西线工程调水调节等综合利用为目的的一座大型水利枢纽工程。 大柳树勘察设计工作始于20世纪50年代,多年来原水电部北京勘测设计院、西北勘测设计院、水利部天津勘测设计院等先后做过勘察工作。国家地震局、中国科协、地矿部、兰州大学等有关科研单位、大专院校对某些专门性地质问题做过研究。对大柳树水利枢纽主要地质问题一直存在较大争议,集中反映在建坝的地震地质条件和工程地质条件上,对是否存在工程抗断问题和“大范围松动岩体”认识不一致。 经过多年勘察论证,关于大柳树水利枢纽建坝的地质条件已基本查明,现就有关地质问题评价综述于后。 1 区域构造稳定性能 1.1 区域构造发育特征 本区地处青藏高原东北缘、祁连山地槽北侧的走廊过渡带东端。北部为比较稳定的大陆地台区,东部为鄂尔多斯西缘拗陷带,其形成和发展受到青藏高原隆起的动力学机制的制约。本区经历了多次构造运动,构造形迹发育。根据其力学属性、活动特征、成生联系和复合关系等,可分为东西向、陇西系和河西系3个构造带。 1.1.1 东西向构造带 东西向构造带,展布于北纬37°~38°之间,如卫宁北山,黑山-红山-红石沟峁一带,五佛川-大庙断层等。主要由近东西向展布的压性断裂和褶皱组成,构造形迹多呈舒缓波状展布。构造形迹形成于加里东期,一直活动到燕山运动早期。 1.1.2 陇西系旋扭构造带 陇西系旋扭构造带,对本区构造格局起着控制作用。该带形成于燕山运动晚期,主要由向北东方向凸出的弧形隆起带和拗陷带组成。区内主要发育有景泰-海原断裂带和中卫-同心断裂带。 (1)景泰一海原断裂带:景泰-海原断裂带以米家山、西华山与南华山隆起及西侧山前断裂为主体,总长度达400余km,带宽15~25 km。断裂规模大,且呈束状展布。沿断层走向可见到沟谷、水系、山脊等微地貌被左旋错断。该断裂带不仅有多次活动,且全新世以来还在强烈地活动。据国家地震局专题研究成果,该断裂带为壳内断裂。 (2)中卫-同心断裂带:展布于同心西和中卫南的天景山、香山北麓一线。全长约200km。以红谷梁为界,断裂带西段走向北西西至近东西向,北侧是以中新统为基底的山前台地及第四纪中卫盆地;南侧是古生界为主体的宽大山体。断裂带东段走向由北西西向逐渐转化为北北西向,东侧为新生代清水河断陷盆地,西侧是新生代地层组成的低山丘陵。据重力梯度测试,该断裂带下切深度不大,属基底断裂。 1.1.3 河西系构造带 河西系是本区新生代以来发展起来的构造形迹。其总体走向为NW320°~340°,略呈等距平行断续带状展布。控制着新生代槽地和谷地的发育,地貌上常形成冲沟。区内河西系构造带主要分布于粉石沟及其以东地段和小观音附近苦水沟及翠柳沟等地。 1.2 新构造运动 受青藏高原隆起影响,本区存在一系列向北东凸出的弧形断裂带,由南而北其弯曲弧度愈来愈大,下切深度逐渐减小。构造规模与活动速率,由南向北由强变弱。 大柳树坝址位于景泰—海原活动断裂带和中卫—同心、活动断裂带之间香山—天景山隆起的边缘,是一个相对稳定地区,尽管距中卫—同心活动断裂带较近,但坝址并不位于活断层上。 景泰—海原断裂带位于大柳树坝址以南60km处。断裂带规模大,活动性强。在该断裂带上近代地震活动频繁,1920年海原8.5级地震即发生在该带上。这次地震对大柳树坝址影响烈度为7度。 中卫—同心断裂带规模相对较小,活动性较弱。该断裂带在不同部位活动强度也不尽相同。总体来看,弧顶部位所在的中间段落要强于两端段落;以东大沟为界,东段活动强度要强于西段。 东段断裂南侧香山、天景山与北侧第四纪卫宁盆地高差达1100m,而西段断裂带两侧地形高差仅为700~800m。 从水系位移情况来看,东段经过断裂的冲沟普遍发生左旋位移,红谷梁至碱沟,各类冲沟左旋位移十分明显,且有许多断头沟和废弃沟出现。西段水系左旋位移不明显。 东段断裂北侧卫宁盆地第四系堆积物揭露最大厚度达298 m,而西段断裂北侧为腾格里沙漠南缘,第四系厚度很小,在沟谷内多见基岩出露。 1709年和1852年发生的2次6级以上强震震中集中于断裂东段,西段没有6级以上强震。1970~1985年西段断裂带上仅有1次2.0~4.9级小震活动,而东段,2.0~4.9级小震却有37次。1709年中卫南7.5级地震,东段见有明显的地震形变带,而西段地震形变带不明显。此次地震对大柳树坝址影响烈度为8度。 1.3 大柳树坝址不存在工程抗断问题 1.3.1 坝区主要断裂展布 大柳树坝址位于断层F7与F3之间,北至F7断层最近距离0.8km,南距F3断层约0.7km,坝址南侧约3.2km有F1断层展布。F201断层位干F7断层以北0.7 km处,距大柳树坝址最近距离为1.5km。 F7断层:沿香山北麓分布,西起麻雀湾,东至粉石沟,长约23km。产状NW70°~80°SE∠40°~70°,是一条压性逆断层。南盘为寒武系中统香山群第四亚群,局部地段为泥盆系,北盘为石炭系煤系地层。 F3断层:长约10km。断层走向NE65°~80°,近直立。东段在烟筒梁附近与F7断层归并,西段在在贼沟一带归并于F1断层,为F1和F7的分支断裂。北盘为中寒武系香山群第四亚群或泥盆系,南盘为石炭系煤系地层。 F1断层:位于坝址南侧,延伸长度31km。断层产状NE80°~NW300°SE(SW)∠51°~78°。断层总体表现为中寒武系香山群第四亚群,向北逆冲到石炭系或三叠系之上。 F201断层:西起麻雀湾,向东延伸至长流水沟口,全长约8km。断层走向NE75°~NW280°,倾向南东或南西,倾角50°~80°。不同出露位置,断层影响地层也不尽相同。在西端麻雀湾一带可见石炭系地层逆冲到第三系之上,东端长流水沟口石炭系地层则逆冲到第四系冲积砂砾石之上。 从断层规模来看F201断层明显小于其南侧的F7、F3、F1断层,无论从平面还是剖面上,与上述断层均无交切。 1.3.2 坝址区不存在活断层 坝址构造均受断层F7与F3控制,因此,坝址断层的活动性主要取决于断层F7与F3的活动性。 F7断层:该断层活动时期在中更新世及以前,晚更新世以来没有活动迹象,主要依据有: (1)从地层学方面分析,F7断层上覆厚度不等的第四系冲洪积或坡积层,现场勘察证明,都没有被断层扰动的现象。通过黄河六级和七级阶地探槽剖面可见,阶地基座仍保持了黄河冲刷形成的平整侵蚀面;基座上堆积的中更新统冲积砾石层呈水平状,均保持了原始堆积形态;不存在断层活动产生的变形现象。因此,从地层学方面分析,F7断层至少在中更新世早期之后没有活动迹象。 (2)从微地貌特征分析,F7断层一般出现于山坡半腰,跨断层的地形面并无坡度突变现象。跨断层的洪积扇面、山坡面也没有受到断层活动的影响。在穿越F7断层的114条冲沟中,直穿断层而过的有94条,占83%,即冲沟穿越F7断层处没有明显的规律性的扭错现象。由此可见,F7断层属于老的构造线,未受到最新活动的影响。 (3)地层年代方面,利用断层泥中石英所作热释光年代测定,F7断层最晚一次活动时期是在距今约110万~115万年。 F3断层:冰沟内,在一级阶地上被2 m厚的冲洪积物覆盖。断层两侧阶地面连续完整,没有发现断层活动迹象。根据断层泥中石英热释光测定其最后活动距今为56万年,说明F3断层至少在中更新世以来没有再活动的表现。 F1断层:断层沿线没有明显的构造地貌,从冰沟内和马和井沟观察,石炭系地层挤压强烈,局部地段形成断层泥带,据断层泥中石英颗粒显微特征研究,该断层主要活动时期在上新世至中更新世时期。 通过地层学、地貌特征及测年资料分析,坝址附近的F7、F3及其以南的F1断层,其活动时期均在中更新世或以前,晚更新世以来无活动迹象。 1.3.3 F201断层活动不会引起大柳树坝址断层活动 根据国家地震局研究成果,中卫—同心断裂带中段活动性,具有明显的时空转换规律,即随着时间的推移,断裂带活动由南向北迁移,晚更新世以来,该断裂带的活动已迁移到F201断层及其以北地区。 F201断层:不同出露位置,断层影响地层也不尽相同。在西端麻雀湾一带可见石炭系地层逆冲到第三系之上,东端长流水沟口石炭系地层则逆冲到第四系冲积砂砾石之上。在孟家湾村东,由于第四系松散堆积物较厚,一般难以见到断层面。在地貌上表现为5~8 m高的断层崖,流经F201断层的水系大部分表现出左旋扭曲的特征。 探槽揭露F201断层在晚更新世以来有过5次古地震事件。5次古地震事件代表了5次较强烈活动,但均未引起更靠近坝址的F7、F3等断层活动。 从断层活动特征来看,F7、F3、F1断层表现为挤压逆冲特征,活动时期在中更新世以前,而F201断层则表现为左旋走滑兼逆冲特点,断层活动一直持续到全新世,这一点与上述断层明显不同。 F201断层无论从平面还是剖面上,与F1、F3、F7断层均无交切,两者无同生和共生联系。F201断层即使进一步活动也不可能引起F7及以南断层的活动。 综上所述,大柳树坝址处于景泰-海原和中卫—同心活动断裂带之间相对稳定地块上,枢纽区不存在活断层,F201断层的继续活动不会引起坝址断层的活动。因此,大柳树坝址不存在工程抗断问题,而仅是在地震基本烈度基础上的抗震问题。 1.4 地震基本烈度及地震动参数 根据国家地震局分析预报中心1991年研究成果,本区14世纪以来可划分为2个地震活动期,目前处在第二活动期起伏衰减阶段。根据地震活动时空分布特征,中卫—同心断裂带不处在本活动期强震发生的主体活动地带。50年超越概率为0.1时,其地震基本烈度为8度,相应的基岩峰值加速度为0.24g。 2001年2月由国家质量技术监督局、2001年8月1日实施的《中国地震动峰值加速度区划图》(GB18306—2001)。根据该图大柳树坝址与小观音坝址同处于地震动峰值加速度0.2g范围内,即相当于地震基本烈度8度。 2 建坝工程地质条件 2.1 基本地质条件 黄河由北北东向转为北东东向流经坝址,于右岸形成凸岸。坝址河谷呈“U”字型,两岸岸坡坡角33°~40°,略显不对称,地形相对高差约300m。 坝址位于F3与F7断层之间,两断层在坝址部位相距1.5 km。坝址区发育有大柳树倒转背斜。两岸基岩裸露,基岩地层主要为寒武系中统变质砂岸夹板岸或千枚状板岩。地层产状NE60°~80°SE∠30°~85°,左岸褶曲发育段倾向北西。岩体中断层、挤压带、节理、裂隙等构造形迹发育。两岸冲沟发育,谷坡中上部风化卸荷作用较强烈。 2.2 关于“大范围松动岩体” 大柳树坝址岩体完整性较差,但不存在“大范围深厚松动岩体”,主要依据有: (1)坝址地应力场特征说明不存在“大范围松动岩体”、“构造应力释放殆尽”,自重应力大于水平应力,是所谓大范围松动岩体的地应力场特征。运用水压致裂方法进行的73段次地应力测量,测点高程为1097.1~1301 m。结果表明,大柳树坝址为挤压应力场,最大水平主应力一般为4~6MPa,最大13.56MPa,最大主应力方向呈NE17°;而最小水平主应力一般为2~4 MPa,大于自重应力。全区为构造应力场,不具备所谓大范围松动岩体的地应力场特征。 (2)岸坡存在通常工程地质上的卸荷、风化现象,而不是“大范围松动岩体”。大柳树坝址由于构造发育,加之冲沟切割,两岸岸坡卸荷、风化带厚度较大,卸荷带水平厚度左岸为0~40m,右岸为0~23.2m;强风化带厚度左岸为1.5~42m,右岸为6.6~42m。风化、卸荷带厚度主要受到岩体完整性和地形地貌等控制。贯穿右岸山体的346平硐长达711.75 m,硐底高程1 344~1 347 m,高出河水面100余m。平硐近北口即位于所谓大范围松动岩体的中部。开挖情况表明:硐壁岩体挤压紧密,仅局部有与断层相配套的张开裂隙,分布于压性逆断层上盘或断层交汇带,为典型的构造张裂隙;除此之外,全硐不存在地震力或重力作用产生的张开结构面。并不存在某一高程(1 265 m)以上岩体普遍强烈松动。由上述资料可知,尽管本坝址卸荷带、风化带厚度较大,但岸坡卸荷带仅限于表部岩体,不存在“大范围深厚卸荷松动岩体”。 (3)岩体纵波速度反映了岩体的质量,并不能说存在“大范围松动岩体”波速值高低主要受岩性、构造发育程度及风化、卸荷等条件的制约。沿洞壁进行地震波测试,强、弱、微风化岩体纵波速度分别为1 100~2900,1 500~3500,2300~3 800m/s。随埋深增加,风化程度减弱,波速值逐渐增高,这也说明不存在“深厚松动岩体”。对穿测试共进行了8对,且均进行了CT剖面分析。除位于倒转背斜倒转翼、平硐埋深小的323~325、327~325m两对平硐之外,硐间岩体纵波速度小于2000m/s者约占20%,2000~2800m/s者约占49.6%,2800~3600m/s者占25.4%,岩体波速大于3600m/s者约占4%。坝址平硐硐径2m,其开挖松动圈厚达0.5~2.55m,说明平硐开挖人工爆破影响较大,硐壁围岩长期临空卸荷、裂隙张开,从而导致硐壁岩体波速较低。硐间岩体波速明显高于硐壁岩体波速,反映硐间岩体完整性较好。 (4)岩体渗透特性不均一,不存在岩体大范围松动的严重透水渗漏。据坝址两岸(高程1 250m以上)68个钻孔797段、总长度5255.54m压水试验资料统计,极微透水(小于1 Lu)和微透水(1~100Lu)段约占总试验段长的64%,中等透水(5~10Lu)和较严重透水(10~100 Lu)段占总试验段长的34%,而严重和极严重透水段仅占总试验段长的2%。即不存在“大范围松动岩体”的严重透水渗漏。总体来看,岩体透水性不均一,主要受岩性组合、岩体完整性控制。同时随埋深增加,风化程度减弱,透水率逐渐减小。 2.3 坝基工程地质 坝址河谷为斜向谷,基岩为浅变质的长石石英砂岩夹板岩或千枚状板岩,岩层倾向上游偏右岩,河床覆盖层5~11 m,无大断层分布,河谷下部岩体相对较完整。两岸地下水位略高于河水位,相对隔水层埋藏较深。 沿趾板线按岩体特征可分为三段,即左岸、河床和右岸。其中左岸由于处于褶曲转折端,卸荷深度较大,可研阶段设计开挖深度达40余m。本区岩体具有岩石强度高,但岩体完整性较差的特点。为了研究岩体可灌性,及采用固结灌浆以提高趾板建基高程、节省开挖工程量的可能性,在左岸趾板附近进行了一个区灌浆试验,灌浆段均处于卸荷带岩体中(均为可研阶段设计开挖线以上岩体)。灌前和灌后进行地震波对穿测试,波速值由灌前的平均1 670 m/s,灌后提高至3 210 m/s,提高率达92%;动弹模由灌前的(3.8~7.8)×103MPa,提高到(15.8~25.2)×103 MPa,提高率223%~392%,透水率降到3Lu以下。由此可见,坝址岩体灌浆效果明显,即在卸荷带岩体中通过灌浆处理也基本能够满足坝基加固和防渗的要求,存在将趾板基础抬高,优化设计的可能,拟在下阶段进行比较。 坝基岩体透水性较强,按透水率小于3 Lu的防渗标准考虑,防渗帷幕深度左岸为70~110m,右岸为40~150m,河床为86~105m。 2.4 成洞条件 右岸隧洞区构造形迹发育,洞室围岩以Ⅳ类和Ⅲ类岩体为主,岩体质量中等偏下。但岩石强度较高,全区处于挤压应力场,岩块间咬合较好,围岩变形影响范围有限。设计洞线方向与最大主应力交角较小。同时地下水水位低缓、水量少,施工期多数洞段处于地下水位以上,且岩体具有一定的自稳能力。综合比较,大柳树枢纽的地下洞室成洞条件优于已建的小浪底工程,目前设计根据不同岩性分别采取短台阶开挖、挂网喷锚、超前锚扦、钢支撑等综合措施,可以保证安全成洞。 2.5 边坡稳定性 坝址两岸自然岩坡坡角33°~40°。目前尚未发现影响边坡稳定连续性较好、规模较大、倾向坡外的破裂结构面,天然岸坡是稳定的,不具备产生大规模岸坡失稳的条件。 隧洞进出口工程边坡为永久性边坡,其特点是坡度高且分布范围大。发电洞、导流洞进口洞脸和表孔溢洪洞进口明渠右侧边坡为顺向坡,隧洞出口洞脸及表孔溢洪洞进口边坡为反向坡。由于岩体中破裂结构面发育,易形成不利组合,应尽量降低开挖边坡高度。目前设计已采取放缓开挖坡、喷锚、混凝土护坡、预应力锚索、打排水孔等综合工程措施,高边坡稳定是有保证的。 3 结 论 综上所述,大柳树坝址处于相对稳定地块,枢纽区不存在活断层,不存在工程抗断问题,地震基本烈度为8度。坝址区岩体虽然完整性相对较差,但不存在“大范围的松动岩体”。坝址主要地质问题已基本查明,具备安全修建高土石坝的地质条件。 工程地质论文:二期围堰工程地质勘察研究与建议 摘要:三峡工程二期围堰是三峡工程二期建设时期最关键的安全屏障,施工技术难度大,施工期短。为保证在一个枯水期完成一个土石方填筑总量达1032万m3,混凝土防渗墙面积近9万m 2的工程,自1972年起至1997年间,长江委三峡勘测研究院对二期围堰枯水河床基岩深槽问题、堰基细砂层振动液化与渗透稳定问题、堰基岩土渗透问题、堰基块球体分布及对防渗墙造孔的影响等问题进行了详细勘察与研究,并据此提出了二期围堰设计思路上的关键点和施工难点作为设计依据,保证了二期围堰工程的胜利建成。 关键词:二期围堰 工程地质 勘察研究 二期围堰是长江三峡工程重要的临时建筑物之一,由上游和下游两道围堰组成,分别位于三峡大坝轴线上游200~450m及坝轴线下游400~700m。两道围堰呈折线横跨长江布置,与已建成的混凝土纵向围堰在长江河道内围成二期基坑,在二期施工期间担负着保护基境内安全施工及下游城乡居民生命财产的安全。围堰运行期间上游库内蓄洪容积达20亿m3,万一失事,将造成工程及下游生命财产的重大损失,而且会严重推迟三峡工程的工期。它是三峡工程二期建设时期最关键的安全屏障。 二期围堰的施工技术难度大、施工期短。要想在一个枯水期完成土石方填筑总量达1032万m3,混凝土防渗墙面积近9万m2的二期上、下游围堰工程,首先必须对堰基工程地质条件作详细勘察与研究。 自1972年起,长江委三峡勘测研究院就开始对二期围堰基础工程地质条件进行勘察研究工作。到1992年提交初设报告。查明该处工程地质条件复杂,主要存在以下四个方面的工程地质问题: (1)二期围堰最大挡水水头85m,水下填筑深度60m,堰基下存在着较厚的细砂层,其承载力小,稳定性差,易产生管涌破坏,不利于二期围堰堰体的稳定。 (2)河床深槽部位水深,基岩面形态复杂,特别是上游围堰河床深槽的左侧存在着60°~75°的基岩陡坡,给防渗墙的嵌岩施工带来了较大的困难。 (3)基岩内存在着透水较强的岩体,在高水头条件下可能引起集中渗漏,影响细砂层稳定,对堰体产生破坏作用。 (4)二期围堰施工期短,防渗线路长达2516m,堰体最大高度82.5m,堰基下有强度在130MPa以上的块球体分布,防渗墙必须通过此层,施工难度大。 1992年以后至围堰施工前,着重针对上述工程地质问题又进行了详细的勘察研究,并提出了处理建议。 1 主要工程地质问题勘察研究 l.1细砂层的工程地质特征勘察研究 二期围堰堰基的细砂主要为葛洲坝水库新淤积细砂,部分为蓄水前沉积,二者特征与物理力学性质基本相同,呈灰或灰白色,松散均匀,具斜层理。由于细砂层在堰基下分布较广,工程地质性状较差,因此必须对细砂的分布、冲淤变化以及承载力、渗透稳定、动力稳定作细致的研究。 1.1.1分布范围及冲淤变化的研究 围堰范围内勘探网点间距为40~60m,通过勘探钻孔资料确定了砂卵石层顶面、基岩面等相对稳定的界面作为细砂的底界面。采用不同年份的实测水下地形线进行比较,可以判断河床的冲淤变化。再辅以钻孔和物探资料判断沉积物是细砂还是砂卵石层,编制细砂等厚线图。 围堰施工前,细砂层在上游围堰枯水河床厚度一般为5~10m,最厚16m,两岸漫滩一般厚0~5m,靠近中堡岛附近最厚为12m;下游围堰枯水河床细砂层厚8~17m,左岸漫滩3~15m,右岸漫滩0~15m,其冲淤变化与当年的来水量有明显的关系,来水量大时普遍以淤积为主,来水量小时,枯水河床及靠近枯水河床的两侧部分漫滩为冲刷区。图l为上游围堰施工前的细砂层等厚线图。 1.1.2工程地质特征研究 细砂由于结构松散,为研究细砂层的工程地质特性,勘察中特别着重要采取原状样土。为此在钻孔中采用取砂器、薄皮取样器;地表采用原位压样、方箱取样等方法采取原状样。经取样分析,二期围堰堰基内细砂平均粒径为0.177~0.233mm,级配均匀,不均匀系数为1.3 3.2,0.05mm以下的粉粒含量在2%~13%之间,属均匀的细砂。其比重在2.65~2.76之间,最大孔隙比为1.116 1.128,最小孔隙比为0.652 0.642。干容重为13.6~13.7kN/m3,湿容重为17.1~18.2kN/m3,含水量(24.0~33.5)%,相对密度Dr=0.29 0.32,属稍密~中密状细砂。 表1 堰基细砂物理力学指标及渗透特征统计表 l.4 块球体 块球体指残留在河漫滩或保存在冲积层或全强风化带岩体内风化程度较轻的坚硬岩块。经漫滩地质测绘与钻孔勘察,堰基下的块球体的分布有三个层次: (1)夹于原枯水河槽砂砾石层中下部的零星漂石,铅直向尺寸0.3m以上; (2)广泛分布于两侧漫滩、零星分布于枯水河槽基岩面的残积块球体夹砂层,块球体一般l~3m,最大5~7m,叠置厚度一般2~6m,最厚8~10m。 (3)强风化带中下部的半坚硬一坚硬块体,自上而下含量增加,块体增大。 由于块球体坚硬,尺寸大,是制约防渗墙施工的关键因素,是二期围堰施工的主要难点之一。因此围堰防渗线路选择时,根据原地表测绘资料已尽可能地避开了残积块球体分布区。最终选定防渗线上残积块球体分布总长173m,占轴线长的15%。 强风化带中的块球体分布总长度达663m,占轴线长度的58%,因而防渗墙在此层中造孔施工难度很大。 2 处理建议 通过对上述主要工程地质问题的勘察研究,长委会三峡勘测研究院在1996年6月的技术报告中提出了二期围堰设计思路上的关键点和施工难点作为设计依据: (1)由于细砂层分布广,河床深槽段较厚,物理力学性质指标低,不能满足堰基承载力要求,且二期围堰水深大、防渗墙高,建议清除或加固细砂层。 (2)二期围堰基础岩体大多为强透水岩体,基岩中可能存在有集中渗漏通道,二期围堰水头又高,为确保施工期安全,必须建立可靠的防渗体,防渗墙应嵌入弱风化带1m,墙下应普遍设置灌浆 帐幕以堵塞集中渗漏通道。 (3)河床基岩深槽,防渗墙造孔深度达75m左右,且在深槽左侧有70。左右的基岩陡坡,势必是施工难点、是控制工期的关键部位,必须作好施工机械的选型和组织设计,以在最短的时间内完成防渗体系。 (4)块球体岩质坚硬,分布广泛,钻进困难,也是施工难点,因此应研究有效的机器、措施与工艺,以保工期与质量。并加强防渗墙先导孔施工,以准确确定基岩面及弱风化顶面的位置,先导孔施工间距(6~10)m为宜。对基岩面变化复杂的河床深槽段,先导孔应进一步加密。 工程地质论文:关于《堤防工程地质勘察规程》中若干问题的探讨 摘要:我国江河发育,堤防众多。“98”特大洪水使堤防工程暴露出了许多问题,汛后建设迫在眉睫,为使灾后重建能达到技术先进、经济合理和安全适用的要求,建设部颁布了《堤防工程设计规范》,其对工程地质勘察的要求仍沿用现行的国家标准《堤防工程地质勘察规程》。我们在学习、理解和应用这个规程的过程中,发现存在一些概念混淆和操作不便的问题,本文公开我们的观点,与大家讨论,也为规程规范的修订提供参考意见,使之更为完善。 关键词:规程 规范 堤防 工程地质 地质体 防渗 1998年的特大洪水,江堤全线告急,到处险象环生,抗洪抢险消耗的人力、物力、财力都是空前巨大的。堤防工程暴露出了许多问题,急待实施加固,中央对此十分重视,专项资金迅速到位。为使新一轮水利防洪工程建设更科学化和规范化,建设部于1998年10月8日以建标〔1998〕185号文了国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)。该《规范》是一部统一堤防设计标准和技术要求,保证堤防建设技术先进、经济合理、安全适用的技术法规,具有强制性。《规范》对堤防工程地质勘察没有过多的阐述,仅在第3.4条(工程地质)中规定:3级以上的堤防工程设计的工程地质及筑堤材料资料,应符合国家现行标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号为SL/T188.96,水利行业标准,1997年2月,1997年5月1日起实施)的规定。显然,堤防工程地质勘察按《规范》要求,应该认真执行现行的行业标准《规程》,这时《规程》也就相当于一个强制性的国家标准,或者说《规程》是《规范》的一个补充。 规程规范是一个行业对其工作内容、工作方法和工作程序的多年丰富经验之归纳与总结,是工程勘测设计质量控制的标准,是行业主管单位进行工程审查的依据,可以说是行业管理的根本大法。 笔者最近连续参加了几个重要的一级堤防工程勘测设计报告的审查,感到《规范》和《规程》在实施过程中存在一些值得商榷的问题(可实施性、可操作性、概念性以及对地质环境的影响等),经与部分勘测设计单位一些经验丰富的地质师交换意见,大家亦有同感。现将我们的一些粗浅认识公布于众,抛砖引玉,希望引起更多的地质专家来分析讨论这些问题,以便于更好地理解《规范》和《规程》,应用《规范》和《规程》来指导我们的工程地质工作,也有利于今后对《规范》和《规程》的修订。 1 关于地质体与水工建筑物的概念问题 众所周知,工程地质勘察的任务是为工程建设提供地质资料,查明工程地质条件,分析、研究、界定和明确工程地质问题,并提出工程处理措施的建议。强调的是为工程建设服务,定位于工程设计和工程施工等专业的基础性配合性专业。很明显,工程地质勘察的对象是建筑物的天然地基(注意将“地基”与“基础”区别开来),即地质体。至于人工填土地基将另当别论。 就已建堤防工程的工程地质勘察而言,主要是指对大堤地基(堤基)的勘察。洪水期间众多江堤出险实例表明,堤身与堤基均有险情发生。堤基的主要工程地质问题是渗透变形、崩岸、沉降、堤基滑移等;堤身的险情主要为滑坡、散浸、清水管涌、夹层渗漏、堤身单薄等。这里,我们有意识地将堤身险情与堤基问题分开,目的在于澄清地质体与水工建筑物的基本概念和它们之间的根本区别。 工程师们对地质体与水工建筑物的区别是再清楚不过的了,我们在这里议概念问题是小题大作了吗?未必!《规程》对此就是概念模糊的。在《规程》中多处提及已建堤防加固工程对堤身和堤基的勘察,或将堤身与堤基的勘察相提并论,要求查明……,显然已经将本来是水工建筑物的堤身当成堤基这样的地质体去实施“勘察”,混淆了天然地质体与人类工程活动产生的建筑物这两者之间的概念,能说是小题大作吗? 由于《规程》中的概念模糊或者概念不明确,以至于在工程实践中,产生了诸如将堤身的工程隐患当成工程地质问题,将堤身土体当成地质体去“查明”工程地质条件等等工程笑话,此类问题在我们审查过的堤防工程地质勘察报告中比比皆是,不得不撰此拙文与同仁讨论。 我们说堤基是地质体,在此地质体上修建工程建筑物,需对此地质体实施工程地质勘察,以查明工程地质条件,研究工程地质问题,并根据工程建筑物的任务和特性对地质缺陷提出处理措施的地质建议,这是地质师的职责和任务。地质师利用有限的地质勘探手段(钻探、坑槽探、物探等),根据区域地质环境,应用形成地质体的基本理论(地层时代、沉积韵律、地质构造、岩性对比、岩相规律等等),辅以岩土体的物理力学试验,特别是结合地质师丰富的实践经验去分析、判断、推论和论证,最后完成查明工程地质条件的任务,这是地质师完全可以做到的。 然而,对于已建堤防工程的堤身就完全不一样了。诚然,防洪大堤一般为就地取材修建的土堤(其它材料修建的大堤不在本文所述之列),是一“线状”水工建筑物,它的工程隐患具有随机分布特性,例如填筑土料的质量,勘察中发现堤身土中有透水性强的砂性土呈鸡窝状、局部层状或条带状、小范围透镜状等多种状态分布;填筑土的紧密程度也具随机性;而堤身中发现的施工杂物和生物洞穴的分布,其随机性更大。显然,此类随机分布的工程隐患问题,用常规的地质勘探手段来查明这些隐患就显得有些力不从心。 堤身的“勘察”之所以显得如此复杂,其原因就在于土堤是人类工程活动把扰动后的土填筑起来的产物,它的结构和质量人为因素较大,成因不受自然规律制约,不同堤段的填筑情况可能相差很大,加上后期生物活动的破坏,更无规律可循,即使对它进行“勘探”,也只能是对某一点的认识,不能结合地质师的任何经验,更不能应用地质基本理论,其认识不可能上升到宏观这一层次。因此,对堤身进行工程地质“勘察”的提法就值得商榷。既然土堤是水工建筑物,对它的工程隐患进行检测或调查,则更为名正言顺无可非议。准确地界定问题的性质,有利于对症下药,事半功倍。至于土堤的检测或调查,要借用地质师的一些可行的“勘探”手段和“勘探”方法,或者将此项工作交予地质师来完成,地质师也是乐意的,但不要用“查明”这种对地质体的要求来明确任务,可以考虑用“分析、了解、判别、提出”等词语对隐患问题作出评价,或许更为合适。 2 关于已建堤防加固工程的勘察阶段问题 我们知道,就水利工程(多指枢纽、供水、灌溉等大型工程)而言,有其较为严格的勘测设计阶段划分。对于堤防工程,《规程》将新建堤防和已建堤防加固的勘察阶段分开,这是符合客观实际的。《规程》第1.0.5条规定:新建堤防的工程地质勘察可分为规划、可行性研究、初步设计和施工图四个阶段。已建堤防加固工程地质勘察可分为可行性研究和初步设计两个阶段。必要时还可进行施工地质工作。地质条件简单或勘察目的单一的堤防工程,经勘察设计主管或审批单位同意,勘察阶段可适当简化。而在本条的条文说明中,对地质条件作了简单、中等和复杂三个等级的界定。对照堤防工程出险需加固的工程实例,地质条件都是中等或复杂级别,都达不到简化勘察阶段的条件。然而,《规程》另外声明:堤防工程地质勘察阶段的划分,原则上应和堤防设计阶段的划分相适应。……有时多采取一次性进场勘察完毕。……在某些具体条件下,也可以将勘察阶段简化,甚至不划分勘察阶段。这又是十分可取的原则。 堤防工程是线状工程,勘察工作拉开的战线较长,勘探队伍进场一次,转战南北实属不易,特别对于已建堤防加固工程,由于不存在线路比较、重大方案调整等地质条件占有一定份量的多阶段循序渐进的勘察过程,一次进场勘察完毕就有其自身的客观合理性。已建堤防加固工程勘察的目的十分清楚,即重点查明出险堤段堤基的工程地质条件,分析界定发生堤基险情的主要工程地质问题,提出工程处理措施的建议。此外,堤基的工程地质条件一般说来较为简单,多为二元结构或多层结构的第四系土体;堤基的工程地质问题也相对明确,主要为渗透变形,受河势控制岸坡迎流顶冲产生崩岸等。这些地质特性都给一次进场勘察完毕创造了较为可取的有利条件。在实际工作中,需要领会和理解《规程》的大原则,根据具体情况,一切从实际出发,必要时可以考虑简化勘察阶段,缩短勘测周期,降低勘测费用,达到勘测队伍孜孜以求的目标。 需要注意的是,勘察阶段简化后设计阶段并没有简化,一些需要专业协调方面的问题,还要认真研究解决。此外,一次进场勘察完毕之后,所提交的地质资料一定要能够满足工程概算的精度要求,否则将事倍功半,弄巧成拙。这就要求勘测工作的深度要达到加固工程初设阶段其它专业的需要。千万不要屈解成简化了勘察阶段也降低了深度要求。 3 关于已建堤防加固工程的勘察深度问题 关于已建堤防加固工程的地质勘察深度,《规程》中有明确规定,但在工程审查过程中发现,部分规定可操作性较差,现分述如下。 (1)《规程》4.2.7中对已建堤防加固工程地质测绘提到“纵剖面一般沿堤顶布置,必要时应在堤内外加布纵剖面。横剖面的间距根据拟加固堤段长度及问题而在50~200m的范围选定。沙基管涌段、溃口段、扒口分洪段、较大渊、潭、塘段,崩岸坍塌段、堤基滑移变形段和天然沟口段应增加地质剖面。《规程》4.4.3中详细规定了加固堤防工程的钻孔位置。笔者最近参加了湖北省洪湖、监利长江干堤整治加固初步设计报告审查会,了解到整个洪湖、监利长江干堤225.88km几乎全线出险,其中由于堤基出险的超过90km,按《规程》要求,仅此90km出险段就至少应布置450个横剖面,其中外滩宽度大于500m,距长江河床最低位置大于700m而出险的堤段有48km长,故至少要打钻孔2310孔,这仅仅是对堤基出险段而言,再加上堤身出险段应打钻孔数量,总数实在惊人。事实上,在重要险工险段区,如果地质条件复杂,200m一个横剖面也根本控制不住,仍然达不到查明工程地质条件的目的,因此《规程》规定的横剖面间距最密可达50m,在我们审查过的堤防工程中没有一个勘测单位达到了这一勘探精度。 (2)《规程》4.2.7进一步规定,横剖面的长度在软土区应达到内外反压平台以远50~100m;在粉土、砂土区,砂卵石强透水段,应达到堤内外附近河(湖、海)床最低位置。这里“反压平台以远50~100m”基本可行,而“附近河床最低位置”这一规定在滩地较宽的情况下几乎不可行。例如有的滩地可达1000m以上,长江江面宽者为数千米,“最低位置”可能在江心或靠近江对岸,横剖面可能将长达3-5km,而且江河的最低位置还需做大量的水下测量工作才能确定,这实施起来可能吗!所以《规程》中的规定就值得研究。 (3)《规程》4.4.4中规定,当遇砂、卵石等强透水层时,钻孔宜深入相对隔水层内3~5m”。整个洪湖、监利长江干堤主要以表层较薄的相对弱透水层的二元结构地基为主,106km堤线上的钻孔深度均要大于30m,是否有这个必要?而真正需要的是控制住二元结构的上层土体的厚度与性状,下部砂性土的渗透特性,以便进行渗控验算,至于砂性土在某一深度以下也就没有追根究底的必要了。 4 关于堤基垂直防渗问题 关于堤基防渗问题,最近参加的工程审查中发现,许多工程都做了沿线大范围的垂直防渗设计,我们对此有些异议。《规程》和《规范》中对砂性土堤基的处理方法很多,提到了减压、防渗、截渗、防冲、振冲加密等处理措施,这些方法也都是多年工程经验的总结。但是对浅层透水堤基和深厚透水堤基普遍采用截渗墙和截渗槽进行垂直截渗的效果和对环境的影响却应该引起人们的重视。对于浅层透水堤基常要求截断渗体底部达到相对不透水层,这样似乎就可以截断江(河)水向堤内的渗漏通道,但由于堤线不同于一般挡水建筑物(如大坝),其特点是呈线状沿江(河)布置,地表水与地下水的补排关系密切,如果截断了水体的天然联系通道,从长远来看,必然会破坏自然地质环境,引起环境地质问题:原区域内的水文地质条件发生了根本性的改变,地下水的天然渗流场被破坏,仅仅是为了汛期截住江(河)水不向堤内渗漏,而在非汛期,堤内的地下水无法排出堤外,引起内涝将成为必然。而对于深厚透水堤基,由于只能做悬挂式帷幕,参考长江委对荆江大堤用悬挂式防渗墙典型断面的防渗效果分析结果:堤身出逸点高程与不作防渗墙基本相同,堤基后100m内垂直比降降低了1.0~10.3%,水平比降降低了11.1%,这说明设置防渗墙对削减堤后基础浅部渗透压力,保证堤基、堤身安全起到了一定的作用,但效果并不明显,造价也很高。鉴于此,在最近的一些堤防工程审查中,我们一般不同意垂直防渗方案。 关于堤基垂直防渗问题,大家可以讨论,我们这里也仅是一家之说。我们认为应该掌握的原则是:一般情况下不宜提倡垂直防渗,在特殊堤段可以考虑,但应对由此而产生的环境地质问题进行研究,采取相应的工程措施。 5 关于堤身隐患的工程处理问题 堤身是水工建筑物,不是地质体,这一点是毫无疑问的。前面已经阐明了对堤身不宜用工程地质勘察这一提法,但是地质师确实能够通过调查以及一些地质勘探手段检测出堤身存在的隐患问题。应该说,对堤身进行检测是地质师的业务拓展,进一步展示了地质师的工程才能。另一方面,尽管我们这里强调堤身不是地质体,但构筑它的主要材料则是地质师十分熟悉的“土料”,土料的工程特性,地质师可以通过各种“勘探”手段或“试验”方法予以“查明”。更进一步地说,堤身隐患的工程处理措施,地质师有充分的发言权。 鉴于堤身各类隐患分布的随机性,完全予以“查明”后才对症下药,采取相应的工程处理措施,显然难度太大,也没有必要。工程上最为明智的办法是“包”,有点包治百病的味道,即采用一种技术成熟、造价低廉、易于施工,且适用于多种堤身隐患的工程措施,这就是在堤防加固工程中广泛采用的“锥探灌浆”工艺。这一工程措施可以对堤身散浸、裂缝、生物洞穴、局部鸡窝状夹层状条带状透镜状分布的透水较性强的砂性土、堤身填筑质量差等隐患实施“全面补强”。因此,在已建堤防加固工程审查中,我们一般都建议对类似隐患的堤身实施大范围锥探灌浆。 许多对堤防工程有丰富经验的一线的工程师和地方领导,认为对堤身采取全线锥探灌浆进行加固是非常必要的,平时每隔几年也要普遍搞一次,因为生物洞穴具有再生性。我们则认为,尽管锥探灌浆不是解决堤身隐患的最合理措施,但却是较为可行、可靠、可取、最包得住、最易让人接受的措施。它较好地解决了随机分布不易检测到的堤身隐患等问题,符合充分利用工程措施去弥补因获取隐患信息困难而遗留问题的工程原则,是十分可取的。 关于堤身的其它工程隐患的处理,本文暂不讨论。 6 结语与建议 98特大洪水给堤防工程敲响了警钟,也给地质师们带来了新的机遇。做好堤防工程地质勘察,是地质师的应尽职责。 关于已建堤防加固工程的工程地质勘察阶段和深度问题,我们认为应以客观、务实、科学的态度来对待。勘察阶段可以根据具体情况考虑简化,以工程地质条件是否清楚,工程地质问题是否明确,工程概算能否控制得住为基本原则。所提供的地质资料应满足其他相关专业的要求。具体来说,应首先结合历史出险情况,特别是98特大洪水的真实考验,重点加强险工险段堤基的工程地质勘察,对堤防工程历史出险情况进行调查,确定出险位置,先针对片状和面状出险部位,然后针对线状出险部位,最后针对点状出险部位。要认真分析出险原因,不应全面撒网,没有必要对运行正常的堤段过多地实施地质勘探。对重点出险的堤段,可适当增加钻孔,加密横剖面。总之,一切以因地制宜,查明问题为主,切不可盲目化、教条化。 关于堤基垂直防渗问题,笔者认为无论是从地质环境的角度,还是从其本身的防渗效果与工程造价相比较来看,都并不理想,可以考虑诸如水平铺盖、减压井、排水沟等其他工程处理措施。 关于堤身加固,由于堤身的隐患不易查清,随机性很大,目前只有采取“包”的办法,而锥探灌浆正是一种成本低廉,施工方便,技术成熟的工程处理措施,对需进行加固的堤防工程,采取全线锥探灌浆是较为可行和可取的。 作为一个国家或行业的规程规范,它一旦颁布实施,就必需严格遵照执行,以体现其法规性和严肃性。行业主管部门以它作为工程审查的依据,而勘测设计单位则以它作为开展勘测工作和编写报告的准则。规程规范对审查单位和被审查单位的约束是双向的,也是平等的。但如果规程规范脱离了实际,可操作性较差,勘测单位在实施过程中难度较大,则应该考虑修订。 工程地质论文:除险加固工程地质勘察的一般性原则 摘要:据统计资料,我国有数万座病险水库。对这些病险水库实施除险加固,将是今后数年水利工程建设的又一个重点。水利工程除险加固的工程地质勘察没有现成的规范可循,其地质勘探工作的布置依据是什么?工程地质工作的原则究竟如何把握?生产第一线的同志们不断地提出这样的问题,一直也没有权威性的解答。这里笔者希望借学术交流的舞台与同仁们讨论,或许有些启发。 关键词:除险加固 地质勘察 原则 1 存在的问题 现行的水利水电工程地质勘察规程规范基本上是针对新建工程而编制的,倒是堤防工程地质勘察规程还对已建堤防工程的地质勘察工作有所界定。这也许与没有大张其鼓地实施除险加固工程有关。虽然某些典型病险工程从一开始运行就被珍断为“有病”,甚至数十年来一直就没有停止过除险加固,但却一直没有被治好过,为什么?道理似乎也太简单了,一是没有找到病因,二是没有钱或不愿花钱去治病,三是……大家捉摸去吧,这里也不好意思全部写出来了。 近几年来,病险水库工程的除险加固在建设程序上已经比较正规化、程序化,规模较大的工程一般要通过总院审查,但一次性审查过关的工程并不多,可见此类工程看似难度不大,却存在着一些理解上的差异。勘测设计单位的理解与审查单位的要求有一定出入,使得除险加固工程的前期工作出现了一些反复,走了弯路。我们在工程审查过程中体会到一些带有普遍性的问题,因此也有必要提出来与大家讨论。 就勘测单位而言,根据自己对所承担的除险加固工程的理解去做地质工作,无可非议;根据设计师的要求去做地质工作,似乎也说不出个所以然,地质是设计的辅助配合性专业,这一点我们还是有自知之明的;根据委托方的任务要求开展地质勘探工作,就不好说了;最具有说服力的是根据除险加固工程的安全鉴定报告的评价意见去做地质工作,名正言顺。对于审查人员来说,按什么标准和原则来把握?这恐怕就有些学问了。 归纳以上存在的问题不难看出,勘测工作和审查工作中都存在着一定的人为因素,把握尺度有一定的揉性。例如根据自己的理解去做地质勘察工作,显然不同的人对同一问题的理解会有一定的差异,从而导致工程勘测工作的差异;虽然按设计师的要求去做地质工作也是符合一些勘测设计单位的管理程序的,但对于极赋创造性的地质工作来说,是否未免太过于呆板死心眼了?审查人员的把握尺度,其人为因素就更多一些,因为没有了规范标准,也就没有了机械性的硬指标,几乎完全取决于审查者自身的业务素质和职业素质。 2 问题讨论 以上若干问题很难有一个唯一的或权威性的定论,因此也就给思考者们留出了讨论空间。通过讨论,也许会有些启发。笔者先在此暴露一些个人体会,仅供讨论参考。 顾名思义,病险工程首先有病后才有险,然后才引出除险加固。是否有病有险,工程安全鉴定报告最具有法律上的权威性(是否具有符合工程实际的权威性?本文回避)。因此笔者基本同意按照工程安全鉴定报告中的评价意见去考虑工程地质勘察工作,这是开展工程地质工作的基本依据和原则。这里存在的问题是某些安全鉴定报告中对某些问题的界定有些含糊,造成了理解误差。 例如,安全鉴定意见指出坝基存在渗漏问题,但并没有指出渗漏问题的性质,这就让做具体工作的同志在技术把握上存在一定的疑惑性。这时,我们需要的是首先根据坝基地质条件,分析清楚渗漏的性质,进而决定开展工作的原则。从大坝安全角度只需回答存在渗透稳定问题或不存在渗透稳定问题,前者需要进行工程处理,后者不需要进行工程处理;如果从控制渗漏量的角度考虑,为了达到减渗的目的,即是不存在深透稳定问题,也可能仍然会考虑适当的防渗工程措施。这里的关键是对渗漏问题的定性,如果定性存在困难,针对性地布置勘探工作将是必要的。 当工程安全鉴定报告中没有提及到某些建筑物地基存在病险问题,工程地质工作还需要考虑吗?回答应该是中性的,需视具体情况而定。例如坝基不存在病险问题,可以分两种情况区别对待。一种情况是大坝没有加高任务,或即是需要加高大坝但坝基工程地质条件能够通过分析前人留下的地质资料作出肯定性结论,这时不必进行坝基地质勘探;第二种情况是需要加高大坝且前人留下的地质资料不足以作出满足大坝加高的工程地质评价,则需要补充进行坝基地质勘探。 对于早期地质资料与现行评价标准有出入的,有可能需要考虑一些复核性地质勘探,以便有利于对前人留下的地质资料加深分析与理解。 需要讨论的还有一个值得思考的问题:必须用勘探资料说话,或先有勘探后才有地质分析,在某些情况下这可能是地质工作的一个误区。笔者比较强调先有地质分析判断,再行勘探验证,或进一步通过勘探资料修正先期的分析认识。这相当于我们在开展一个新工程的地质工作时,要尽可能地收集和分析已有的工程区地质资料,再根据分析结果结合工程需要布置勘探工作。反过来,在没有任何分析认识的基础上一开始就布置地质勘探,就可能会走弯路。传统的以勘探工作量来衡量勘测设计深度的原则,不是工程地质工作的正确选择,也不能体现出极具创新潜力的工程地质工作的水平! 3 工程地质工作的原则 通过以上讨论,我们可以概括地归纳出除险加固工程地质勘察工作的一般性原则。 3.1 工程地质勘察工作的依据和范围 除险加固工程地质勘察工作的依据是工程安全鉴定报告中与地质有关的评价意见,此报告中没有提及到的建筑物地基的地质问题,说明没有问题或不是问题,不必自作多情地去布置地质勘探工作,即不必面面俱到象勘测一个新建工程一样将所有枢纽区工程地质条件勘察论证一遍。 3.2 工程地质勘察工作的基本原则 以查明与地质条件有关的险工、险段和险情部位的出险原因,这是除险加固工程勘察工作的基本原则,其余没有出险的部位不必进行勘察,除非委托方另有要求。此原则就相当于医生面对一个腿关节疼痛的病人,用不着给人家做胸部CT和谓镜检查,除非病人要求作全面体检,否则就有 “敲诈”之嫌!对于病险工程的全面体检,那是安全鉴定的任务,不是加固工程地质勘察的职责!这个原则一定要分清楚,否则费力不讨好。 某些工程还有大坝加高任务,是在原大坝上增加了新的荷载,坝基受力条件有所变化,这时必须进行坝基工程地质评价,作出坝基地质体是否能够满足大坝加高要求的地质结论,这一点在实际工作中往往容易被忽略,因为工程安全鉴定报告并不一定对此提出要求。 某些特殊工程的大坝加高,还需对坝基地质体进行科学研究,以便得出具有足够说服力的结论。例如,南水北调中线水源工程~丹江口大坝加高工程,虽然在该大坝兴建时坝基就已经按照今后最终坝高要求进行了工程处理,但仍然不能简单地认为加高是可行的。因为原大坝已经建成运行了三十多年,坝基地质体受力变形已经达到了协调平衡,加高大坝后,坝基必需接受新增加的大坝荷载、水荷载和其它荷载,坝基地质体必然要打破原来的平衡并进行新的应力应变调整,以达到新的受力平衡。显然,研究新的平衡条件下地质体的工作状态及其对上部结构的影响,渗流场的改变等,也许是有必要的。 3.3 加强工程地质分析工作 工程地质勘察成果的优劣,主要体现在工程地质的分析水平。某些地质报告,只有地质条件的一般性描述,勘探资料的汇积堆砌,工程地质的肤浅评价,而没有地质师的认真分析、逻辑推理和基本判断,缺乏针对工程建筑物特性的工程地质评价,少有地质预测,甚至遗漏基本结论。 工程地质学发展到今天仍然不能在工程实践中体现出她的精髓与魅力,这是我们不得不承认的专业遗憾。话又说回来,这种现象显然不能单纯地去责怪在艰难环境下辛勤工作的地质师,深层次的原因也许并不在于地质师的责任心、素质、经验、能力和水平,或许属于深奥的哲学问题。笔者在此只好用一句不疼不痒的空话来勉励这个似乎陷于困境的尴尬专业:加强工程地质分析工作。 4 关于坝体检测 除险加固工程的勘测设计工作,往往包括对当地材料坝坝体某些部位的检测任务(有人将此项工作当成工程地质勘察,这是概念性的低级错误)。由于坝体是人类修建的水工建筑物,并不是天然地质体,完全不能沿用地质基本理论去作违反客观实际的“地质勘察”,但是却可以充分借用地质师的常规性或特殊性手段和方法,通过钻孔探测和取样试验,结合物探手段,研究大坝设计和施工资料,对坝体质量作出基本评价,这是地质师的本事,其他专业的技术人员是无能为力的。 此项工作我们需要注意的是,充分估计到坝体质量缺陷的随机性、生物洞穴的再生性和检测手段的局限性,千万不要进行地质意义上的推理与判断,对于大坝的加高、陪厚、防渗和排水等工程处理措施的建议要留有余地。 5 遗留问题 本文所论的一般性原则,遗留了一些非一般性问题。例如,工程安全鉴定报告中没有提及到的与地质有关的又是地质师可能质疑的问题,或者已经存在但有可能被安全鉴定本身所遗漏的地质问题,或者不属于安全鉴定范围内的地质问题(如库区地质环境的改变、工程区潜在的地质灾害、加固工程完建后水库运行水位的抬高可能引起的一系列问题等),等等。 遗留问题是客观存在的。按本文的观点:除险加固工程地质勘察的依据是工程安全鉴定报告,而遗留问题在此报告中可能都不会出现,因此,工程地质勘察工作就没有合法的工作依据。 遗留问题要不要开展工作?回答仍然是中性的。因为有可能是领导说了算,也有可能是老板说了算,当然也有可能在遵重科学的原则下专业技术人员有一定的发言权。笔者建议,当遗留问题的确存在时,地质师可以从工程地质专业的角度将问题提出来,表明自己的观点,为领导和老板决策提供依据。 工程地质论文:堤防工程地质勘察中的若干问题 摘要:【摘要】在近年来较大范围的堤防工程地质勘察工作中,一些共性的问题不断地引起了同行们的关注,很有必要深入探讨下去。例如在执行《堤防工程地质勘察规程》时,怎样理解原则性与灵活性的准确把握,如何处理规程中明显与工程实际不相符合的条款规定;堤防险情与隐患的分类;堤基工程地质分段分类方法;堤防勘察资料的整理等等,我们都进行了一些粗浅讨论。关于堤防工程地质分段分类的问题,一直是各勘测单位颇感难以照顾周全的焦点,我们提出的分类法但愿对此有所帮助,并希望有助于堤防工程勘测设计工作的进一步深化。关键词: 关键词:堤防 工程地质 勘察 规程 规范 隐患 险情 分类 堤防工程建设的基础是设计,而设计的依据是地质,这是工程建设的常识性问题,不会有什么质疑。然而在实际工作中却往往并非如此。问题主要出在人们对堤防工程地质勘察工作的片面理解或被一些假象所迷惑,走了两个极端。一个极端是过高地要求地质勘察能在“查明”工程地质条件的同时,“准确”地提供设计需要的地质图件和堤基岩土体物理力学参数,一旦在有限的勘探控制工作量之内不能完全同时达到“查明”和“准确”的要求时,就立即降低了对地质勘察工作的认可和重视程度;另一个极端是我们的祖先在数百年乃至上千年来与洪水搏斗的岁月里修建的大量堤防工程,却从来没有进行过任何地质勘察工作,许多堤防工程至今也是安全的。这两个极端,不同程度地影响着堤防工程地质勘察工作的有序开展,在大规模的堤防工程建设中,难免存在这样那样的问题。为使堤防工程地质勘察工作能够科学、客观、完整、系统地为设计提供可靠的地质资料,我们有责任将近年来堤防工程地质勘察工作中出现的若干问题展示出来,供同行们讨论参考。 1 堤防工程地质勘察的过去与现状 我国已建江河堤防工程总长20余万公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在规划建设中。许多已建堤防工程过去基本上没有进行过真正工程意义上的工程地质勘察,更谈不上各大江河湖海堤防工程系统化规范性的地质资料的汇编与分析整理工作。正因为如此,许多堤防工程在98特大洪水期间险象环生,出险堤段堤基的地质条件没有足够的资料可供抢险分析,为确保万无一失,只能按最坏情况进行抢险,其人力物力的巨大付出实在是不得已而为之;洪水期间上至中央下到地方的各级领导以及全国人民的精神紧张程度和精力耗费更是无法用实物价值去衡量。如此被动局面,一方面是大自然教训人类的生动一课,另一方面则是祖先给我们留下的世纪难题。 建国以来,随着大规模工程建设的需要,工程地质专业从无到有,日益发展壮大,成为国家工程建设不可缺少的重要基础性专业。工程地质勘察的法规性准则也逐渐成熟与完善,与工程地质相关的规程规范相继出台,并结合工程实践的反馈信息进行修订修编。水利部1997年2月了行业标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号SL/T188,同年5月1日起实施),这是我国堤防工程地质勘察的第一部法规性行业标准。而国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)则是98特大洪水之后出台的。特大洪水前后出台的这两部法定标准或许是历史的巧合,也许是历史的必然。巧合与必然都说明这样一个事实:工程地质是工程建设的基础和侦察兵,具有超前意识和预见性,信不信由你。 《规程》颁布前的堤防工程地质勘察工作基本上没有什么标准。《规程》颁布后,地质工作有规可循,有法可依。更为98特大洪水后大规模堤防建设奠定了基础。首次颁布此《规程》,与工程实际存在一些差异再所难免。《规程》实施三年多来,主要存在三方面的问题,一是《规程》本身的实践性与可操作性问题;二是地质师对《规程》的理解程度与把握尺度;三是人们对堤防工程地质勘察的认识程度与理解程度。近两年来,生产第一线的广大地质师对《规程》提出了许多好的意见和建议,我们在工程审查过程中,也在逐渐地深化对堤防工程和《规程》的理解,力求较准确地把握审查尺度,紧密地与工程实际相结合,避免教条和呆板地执行《规程》中明显与工程实际不相符合的条款,要求客观地、创造性地应用和执行《规程》,同时也强调执行《规程》的严肃性。 近年来,堤防工程地质勘察工作基本上可以满足堤防工程设计与施工的要求。随着工程实践经验的积累和对堤防工程深层次的认识与理解,一些具有全局性和普遍性的问题,迫切需要提出来进行讨论,以便引起足够的重视。 2 堤防工程隐患与险情分类 2.1 分类的意义与原则 堤防工程存在隐患出现险情,导致大洪水时十分紧张。大规模的堤防工程建设正是针对隐患和险情而提出来的“整险加固”或“除险加固”。显然,对隐患和险情实施科学分类,不仅是从实践上升到理论的成熟过程,也为堤防工程的勘测设计工作明确了任务,同时为“加固”工程指明方向,提供依据。 在分类之前,我们先给出险情和隐患的定义: 险情 是指正在发生或发生过程中被抢险保住了的事故堤段,具有直观性,措施明确性等特点。针对险情,需要分析出险原因,界定险情性质,预测再次出险的可能性,落实工程措施,确保大堤安全。 隐患 是指尚未发生或可能将要发生险情的事故堤段,具有隐伏性,随机性,再生性等特点,更需要技术人员的分析判断,以便对症下药,采取措施消除隐患。 险情与隐患有明显区别但又并没有严格的界线,往往在险情中存在着隐患,在隐患中孕育着险情。辩证地看,险情是隐患发展到一定程度后的质变或必然结果,隐患是潜藏着的险情。从过程时态来看,险情是现在进行时或过去完成时态;隐患是过去、现在和将来组成的全过程时态,或单个过程时态。 本文分类的原则主要体现在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)与天然地质体(堤基)区别开来,出险堤段和存在隐患的堤段与非出险堤段和不存在隐患的堤段区别开来,再按险情和隐患的性质进一步细化,作为指导后续工作的纲要。 2.2 堤防工程险情分类 按出险部位可分为堤基险情、崩岸险情、堤身险情和穿堤建筑物险情,这是出险时首先要明确的基本类型。前两类与地质条件直接有关,后两类与地质条件间接有关。可进一步划分如下: (1)与地质条件与河势演变均有关系的险情:崩岸险情,具有可预见性、直观性、发展性和多变性特征。 崩岸类险情多发生在河流凹岸迎流顶冲或深弘逼岸区段,地质条件往往是抗冲刷能力较差的细砂类土或粘性土。由于河水位与河势流态的变化关系,有的崩岸险情并不发生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以进一步将崩岸险情分为洪水期崩岸险情和枯水期崩岸险情, 前者抢险紧张,后者可以从容对待。 (2)与地质条件直接有关的险情(主要为堤基险情,包括穿堤建筑物地基险情):堤基渗透破坏险情、堤基滑动破坏险情和堤基沉降破坏险情等。 堤基渗透破坏险情具有一定的隐伏性,往往不易准确判断,洪水期发生的渗透破坏实例与理论计算有较大出入。另外,还需注意将承压水性质的渗透破坏与堤基接触冲刷或砂性土堤基渗透破坏区别开来,因为渗透破坏机制不同,工程措施当然也不一样。 存在滑动或沉降破坏险情的堤段,堤基大多分布有软弱土层,土体抗剪强度低,压缩系数大;另一类滑动或沉降破坏是随着崩岸险情而产生的,此类险情危害最大,抢险最困难。此外,堤基内或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出现类似破坏。 以上险情实际上也就是我们通常要求界定明确的堤防工程的三大主要工程地质问题:崩岸、渗透破坏、滑动或沉降破坏。 (3)与地质条件基本无关或关系不大的险情(主要为堤身险情):堤身渗透破坏险情(与堤身质量有关,如堤身土体的密实程度、填筑土体的渗透性质和堤身单薄等)、堤身滑动破坏险情和堤身沉降破坏险情等。 2.3 堤防工程隐患分类 按隐患存在的部位可分为:堤身隐患、穿堤建筑物隐患和堤基隐患。 按隐患的性质可分为:常规性隐患和特殊性隐患。 常规性隐患:堤身单薄,堤坡太陡,填筑质量差,填筑体中存在砂性土夹层,有明显的堤身裂缝等。与地质条件直接有关的主要为堤基类隐患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土层薄,或本身即为砂性土堤基(包括浅层砂性土透镜体),存在渗透破坏的可能性;堤基有软弱土层分布,存在滑动稳定问题。 常规性隐患具有直观性和可检测性,隐患的分析和工程处理措施都较为明确,一般情况下可以通过常规性的堤防工程维修加固予以消除。 特殊性隐患:进一步可分为随机性隐患(堤身或堤基随机分布有生物洞穴、植物腐烂物等)、再生性隐患(生物洞穴类隐患具有再生性)、人类活动留下的隐患 (例如城市区与堤外江河相通的早已被废弃了的各类排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的钻孔等)以及地质条件不明的堤基隐患等等。 特殊性隐患规律性差,检测困难,在洪水期一旦演变成险情,其突发性质增加了抢险难度。 2.4 险情和隐患与堤型之间的关系 堤防工程的主体~防洪大堤,绝大多数为就地取材填筑的土堤类型,由于筑堤的历史条件、筑堤材料、自然环境等等因素复杂,为后人留下了长期隐患,洪水期险情不断,令人心惊。鉴于土堤存在的这些问题,近年来一些城市区的堤防工程比较倾向于改土堤为混凝土防洪墙(堤)。混凝土墙可以基本排除堤身隐患和险情,但却增加了堤基的出险负担。一是堤基的受力条件发生了较大变化,原来的土堤是大面积分布荷载,混凝土墙改为集中荷载;二是堤基较长渗径变为水头集中的较短渗径。混凝土墙显然对堤基地质条件提出了更高的要求,这是地质工作需要重视的。 另一方面,险情和隐患与堤防工程的挡水性质在很大关系。例如一些丘陵山区城市堤防工程,其挡水性质为暴涨暴落,远不能与长江中下游堤防工程高水位较长时间运行情况相提并论,其险情和隐患的性质也是有差别的,需要区别对待。而《规范》中只是对堤防工程的等级标准有所规定,并没有对反映出险情和隐患与等级标准之间的关系,需要由有经验的地质师和设计师根据具体情况去理解与把握。 3 堤基工程地质分段 3.1堤基工程地质分段存在的问题 自然界的地质条件千差万别。堤防工程是长距离线状工程,跨越了不同的地质单元,不进行分段分类区别对待显然是不行的。堤基工程地质分段又称堤基工程地质分类。在实际工程中,一些勘测设计单位不进行工程地质分段,或分段不合理,或即便是进行了地质分段,但其岩土体的物理力学参数又不进行分段统计分析,工程地质条件明显不同的堤段没有区别开来。还有一些堤基工程地质分段的结果不同程度地存在自相矛盾性,对工程设计和工程措施的选定缺乏针对性。当然,更多的情况是工程地质分段的合理性与科学性不足。 例如某设计院参加过大量堤防工程地质勘察,有丰富的堤防工程地质勘察经验,他们进行堤基工程地质分段所考虑的因素有:上覆粘性土层的厚度、外滩宽度和历史险情等,将堤基分为工程地质条件好、较好、较差和差四个等级。如此分段其大原则没有什么问题,但对于一些特殊组合则不易明确。例如,某堤基段其上覆粘性土层足够厚,堤内也没有任何险情,但堤外无滩,受水流冲刷崩岸严重,是典型的险工险段。将这种堤段分成工程地质条件差或较差都不一定合适。因为出现的险情不是堤基本身的工程地质条件差,而是堤外脚受水流冲刷产生的崩塌或塌滑,且在不同水位条件下其险情不同,与江河水流及河势变化都有关系。显然,崩岸类险工险段在堤基工程地质分段时应结合河势水流特征单独进行分类,以便于有针对性考虑工程处理措施。例如对某一类崩岸问题,抛石护脚是有效的,而另一类崩岸问题或许要与“丁坝”挑流改变流态相结合才能从根本上解决问题,或者无建“丁堤”的条件,则需考虑“桩”、“笼”等工程措施。 另一方面,对于堤基工程地质条件用“好”与“差”来评价,其针对性不强。例如,存在渗透破坏的堤基划为工程地质条件差,而实际上可能此类堤基的承载能力和抗滑稳定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥质土类堤基,其承载能力和抗滑稳定性差些,但渗透系数却很小,抗渗条件是好的。如此等等,用常规的工程地质条件好或差来评价,都存在明显的矛盾。 目前各勘测单位自行制定的堤基工程地质分段原则,基本上是以工程地质条件为基础,再考虑一些自然因素和工程因素,笔者认为这种分段法的思路源自于常规的工程地质分类法,跳不出传统思维的约束,不能较好地适应堤防工程的实际,需要探索新路。 3.2 堤基工程地质分段 我们在进行传统意义上的工程地质评价时,通常从工程地质条件出发,结合工程建筑物特点,界定出主要工程地质问题。在堤基工程地质分段中,我们不妨借用逆向思维的思想,以工程地质问题为主线,以工程地质条件为基础,再结合历史险情类型,争取探讨出一个符合工程实际的堤基工程地质分段法。 本文强调的是“工程地质”分段,因此主要是对堤基而言的。我们知道,无论堤基地质条件有多复杂,其主要工程地质问题则是明确的,归纳起来主要为三类(即三大主要工程地质问题):崩岸、渗透破坏、滑动与沉降变形。绝大多数堤基岩土体不外乎为:砂性土、粘性土和砂性土与粘性土的混合结构;城市区杂填土较为复杂,另当别论。 根据以上以工程地质问题为主线的分段原则,我们首先将堤基分为三大类:Ⅰ类(不存在问题的堤基)、Ⅱ类(可能存在问题的堤基)和Ⅲ类(存在问题的堤基)。对于Ⅱ类和Ⅲ类堤基,按其存在问题的性质可继续划分亚类。 (1)Ⅲ类(存在问题的堤基) 堤基发生过历史险情,尤其是一些每年汛期都要出险的部位,在汛期要投入大量的人力物力抢险才能保证大堤安全的堤段。按出除性质又分为两个亚类:Ⅲ-1和Ⅲ-2类。 Ⅲ-1类:主要指崩岸类,这是在堤基分段时对有问题的堤基段应首先分出来的一类。 Ⅲ-2类:除崩岸之外的一切堤基存在问题的堤段。按工程地质问题继续分出两个子类: Ⅲ-2-1类:存在渗透破坏的堤基段。汛期出现过冒砂、涌混水等险情;堤基为砂性土,或表层粘性土较薄,或浅层有砂性土透境体分布,或堤身与堤基接触部位存在渗漏破坏问题。 Ⅲ-2-2类:存在滑动与沉降变形的堤基段。运行期或施工期发生过堤基土层滑动,或沉降过大导致堤身开裂;堤基有压缩性大、承载力和抗剪强度低的软弱土层分布,或堤基清基不彻底,导致堤身与堤基接触面存在滑动软弱带。 (2)Ⅱ类(可能存在问题的堤基段) 此类与前述的堤基隐患相对应。在汛期有一定渗水情况发生,但并未发展成为险情;或经地质勘察,地基中存在砂性土透镜体、软弱夹层等不利地质条件,经渗控或稳定性验算,安全系数达不到规范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隐患的堤基。 (3)Ⅰ类(不存在问题堤基段) 历史上无险情发生,堤基为厚度较大的粘性土或基岩,物性指标和力学指标均较好,不存在三大主要工程地质问题。 (4)结合工程实际进一步细分亚类的原则 以上分类法,从宏观上将堤基分为三大类别,但在具体实施过程中,还可以根据工程实际按不同工程地质条件和工程地质问题进一步细化。例如,对于Ⅱ类堤基段,可以按可能存在问题的性质进一步细化;对于Ⅲ类堤基段,也可以按存在问题的严重程度或岩土体的性质等进一步细化。堤基分段的科学性、合理性、实用性和可操作性,不但是地质师对堤防工程理解程度的反映,更是一项创造性的工作。本文所提出的分段原则和方法,尚有待工程实践去检验。 3.3 堤基工程地质分段对勘测设计工作的指导作用 在进行工程地质勘察时,Ⅲ类是重点,应根据具体情况加密勘探点;Ⅱ类次之,实施常规性勘探即可;Ⅰ类基本上可以不考虑地质勘察。设计方面,Ⅲ类堤基必须考虑工程措施;Ⅱ类堤基应视具体情况而定,也可以通过进一步勘探和检测或监测结果来确定工程措施;Ⅰ类堤基则不需要采取工程措施,仅仅通过堤防工程的常规性维护即可。 4 执行《堤防工程地质勘察规程》的基本原则 从《堤防工程地质勘察规程》颁布实施三年多来的实践可以看到,除了《规程》本身存在一些尚需修订的问题之外,能够将《规程》与工程实际相结合,创造性地执行和应用《规程》,准确地把握《规程》的原则性与灵活性,是对地质师综合素质的高标准要求。业务能力和创新意识,是检验和考察我们对堤防工程的认识深度与理解能力。笔者的理解主要反映在以下几个方面。 4.1 勘测阶段 已建堤防除险加固工程可以一次进场,达到初设深度;新建堤防可按可研和初设两个阶段进行。其理由是:新建堤防存在线路比选问题,不可能将比选堤线的工程地质条件都按初设要求做到相同深度;已建堤防一般不存在线路比选问题,因此也就不存在多阶段多方案的反复比选问题。另外,新建堤防工程应该在规划阶段即开展工程地质工作,以便将规划线路从地质专业的角度先期界定其可行性。 4.2 勘测深度及勘探工作量 在实际工作中,对于堤防工程勘测深度与勘探工作量问题,在理解和把握上有较大差异。有人喜欢严格按《规程》要求布置勘探工作量,而少在工程地质条件的查明与工程地质问题的分析方面下功夫。笔者强烈主张,一是将安全正常运行的堤段与险工险段区别开来, 二是将堤身出险情况与堤基出险情况区别开来,分别对待。这也是本文费了较多笔墨进行险情隐患分类和堤基工程地质分段的目的之一。特别是经历了98特大洪水考验过的堤防工程,未出险的堤段完全没有必要“严格”按照《规程》要求的勘探工作量去实施地质勘探,即使按照《规程》中的上限要求,也是一种毫无意义的巨大浪费。而应在分析险工险段的具体问题之基础上明确勘察目的,研究和选择勘探方法,合理布置勘探工作量,重点在工程地质问题的分析上下功夫。如果认可本文提出的堤基分段原则和方法,地质勘探工作的布置则更为方向明确目标清楚。 4.3 《规程》原则性与灵活性的准确把握 《规程》的原则性和严肃性是不可置疑的,这并不等于“死”规定。明显与工程实际不相符合的具体问题,需要由地质师的创造性劳动加以“灵活”处理。规程规范是指导技术工作的法规性文件,并不等同于为犯罪分子定罪的法律条款,因此执行规程规范是可以有“灵活”性的。灵活性的把握原则是:不应因忠实严格执行规程规范而遗漏重大工程地质问题,留下工程隐患造成工程事故;也不应造成不必要的浪费。例如,对于某些特殊的险工险段、Ⅲ类堤基、城市区规律性差的杂填土和人类活动留下的隐患管道等,《规程》规定的勘探工作量可能就不能满足要求;而对于安全正常运行多年的Ⅰ类堤基,按《规程》规定的勘探工作量又显得没有必要。总之,准确把握执行规程规范的原则性与灵活性,需要地质师的责任心、业务水平和创新意识,同时也体现出了工程地质专业的特殊性与复杂性。 5 不同行业标准之间的关系 堤防工程地基多为土质地基,其工程地质评价的基本理论依据是土力学,因而容易与工民建基础设计相混淆。目前反映比较集中的是执行水利行业标准还是执行以工民建为主要对象的《岩土工程勘察规范》(国家标准GB 50021—94简称《岩土规范》)。两个标准既有共同之处,又有一定的差异。我们认为应该以水利行业标准为主要依据,同时参照《岩土规范》。原因是:①《岩土规范》主要是针对一般性工民建地基勘察与评价,而水工建筑物与工民建有根本性的区别,前者地基所承受的荷载以垂直向为主,建筑物对地基的要求主要反映在承载力;后者的荷载是垂向与水平向的组合,地基岩土体处于复杂应力状态,特别是水荷载对地基岩土体的复杂作用,是水工建筑物与工民建的根本区别。②《岩土规范》在总则中表示该规范适用于除水利工程、……以外的工程建设岩土工程勘察。明确了不适用于水利工程。③《岩土规范》中对勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照岩土工程勘察等级来制定,而堤防工程则主要从工程勘测设计的阶段来确定。 关于土的分类问题,也是近年来较为混乱的问题之一。1990年以前,土的分类主要以1962年版的《土工试验操作规程》为依据,采用土的分类三角坐标,这种分类法以颗分为基础,以砾石、砂粒和细粒的含量百分比来给细粒土定名。广大设计院应用这种分类方法比较成熟。1991年国标《土的分类标准》(GBJ145-90)颁布,此标准以颗分为基础,以塑性指数和液限为控制指标对土进行分类,1999年颁布的水利行业标准《土工试验规程》对土的分类也沿用此国标。我们认为,目前两种分类都有各自的特点,原则上应使用国标和最新的行业标准为主,现阶段也可以根据各单位对标准的理解和与工程相结合的具体情况,互相参照使用,只要能够客观地反映工程实际,满足为工程设计提供有关地质参数的要求即可。另一方面,我们也提倡和鼓励对此类问题深入探讨,为进一步统一标准进行实践和理论准备。 6 堤防工程地质勘察的成果资料 堤防工程地质勘察所获得的基础性资料数据,具有种类繁多数量巨大的特点。这些资料数据的分析整理归纳汇总,要求标准化,计算机化,最后形成能够通过计算机综合管理的数字化的基础资料数据库系统,并与堤防工程的其它资料数据库系统集成,充分应用计算机网络技术,为堤防工程建设、管理和抗洪抢险提供使用方便功能强大的检索查询指挥调度系统。集成后的系统可在局域网、城域网、广域网和Internet/Intranet上运行。系统要求具有灵活的结构定义、多种存储方式、强大方便的查询定位功能、丰富的统计报表功能以及可靠的数据安全保证体系等;能够通过图示图表提供隐患预测、险情分析、抢险提示、决策支持、模拟溃堤和决口后洪水进堤的演变趋势。目前的基础性工作是制定目标,统一规划,结构设计,系统集成。 堤防工程数据库系统需要列为专题研究,力争全国统一,至少也应该全流域统一。各类资料数据的使用权限、归档管理、存储格式和形式、存储介质等等,都应该及早研究,统一规定。 7 结语 98特大洪水期间,抗洪抢险场面之惊心动魄,至今仍然令人难以忘怀。大洪水给人以大启示。中国历史上前所未有的大规模堤防工程建设在98特大洪水之后迅速拉开序幕。经历了98特大洪水洗礼过的江河堤防工程,其工程隐患基本暴露无遗,认真研究堤防工程的出险机理,总结未出险工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的历史经验,做好堤防工程的勘测设计工作,是肩负着堤防工程建设的各级领导和工程技术人员的神圣职责。 近几年来我们参加了大量堤防工程审查,在向生产第一线的广大工程技术干部学习的同时,也对堤防工程地质勘察中普遍存在的一些问题进行了认真思考。本文对于执行《规程》的原则、勘探工作量的控制、勘测资料的整理等等问题表明了我们的观点;关于堤防工程险情和隐患分类,我们认为是实践上升到理论的必然过程;关于堤基分段分类的原则与方法,属于工程地质理论与实践相结合的探讨性课题,同时又是指导工程勘测设计的基础性工作。 工程地质论文:坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议 论文作者:曾钱帮 王思敬 彭运动 刘明虎 陈晓东 樊敬亮 摘要:针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 关键词:悬索桥 隧道式锚碇 施工图设计阶段 岩体工程地质力学 研究建议 1 前言 坝陵河大桥离拟建贵州省镇宁至胜境关高速公路起点约21km,地处黔中山原地带。高速公路在关岭县东北跨越坝陵河峡谷,峡谷两岸地势陡峭,地形变化急剧,高差起伏大,河谷深切达400~600m。桥址区属构造剥蚀、溶蚀中低山河谷地貌。岩石建造类型以碳酸盐岩与陆源碎屑岩互层,以碳酸盐岩构成峡谷谷坡,以碎屑岩互层构成谷底及缓坡为基本特征。坝陵河流向与区域地质构造线方向(NW)基本一致。河谷西岸地形较陡,地形坡度40~70°,近河谷一带为陡崖。桥位区西岸(关岭岸)锚碇地段处于斜坡中部,出露的岩层有三叠系中统竹杆坡组第一段(T2z1)中厚层状泥晶灰岩和杨柳井组(T2y)中厚层状白云岩[1,2]。弱风化岩体直接出露于地表,微新岩体埋深30~50m。 坝陵河悬索桥主跨1068m,桥面总宽度24.5m,东岸锚碇采用重力式锚,西岸锚碇采用隧道式锚。西岸隧道式锚碇在技术设计中全长74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、锚室(34.7m)和锚塞体(40m)三部分组成,两锚体相距18~6.36m。锚塞体和锚室为一倾斜、变截面结构,上缘为圆形,下缘为矩形,纵向呈楔形棱台,矩形截面尺寸为10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主缆缆力(P)约为270MN,水平夹角约26°。锚体中设预应力锚固系统,主缆索股通过索股锚固连接器与锚体中的预应力锚固系统连接。 悬索桥锚碇在承受来自主缆的竖向反力的同时,主要还承受主缆的水平拉力,是悬索桥的关键承载结构之一,其总体稳定性和受力状态直接影响到大桥的安全和长期使用的可靠性。坝陵河悬索桥是镇宁-胜境关高速公路的重要节点,针对该大桥施工图设计阶段,本文提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的工程地质力学研究建议。鉴于锚碇型式受到地形、地质条件的限制,国内外采用隧道式锚碇的大跨悬索桥为数较少[3-7],见诸文献报道的更少,本研究建议有不适当之处,请专家批评指正。 2 岩体工程地质力学研究建议 2.1 锚碇围岩工程地质条件研究 西岸隧道式锚碇坐落于边坡浅表弱风化~微新岩体中,弱风化~微新岩体的工程地质条件关系到锚碇隧洞的成洞条件及锚碇体系在主缆拉力荷载作用下的整体稳定状态。 边坡浅表部中存在卸荷岩体。岩体卸荷带是伴随河谷下切过程或边坡开挖过程中,由于应力释放,岩体向临空面方向发生卸荷回弹变形,能量的释放导致斜坡浅表一定范围岩体内应力的调整,浅表部位应力降低,而坡体更深部位产生更大程度的应力集中。由于表部应力降低导致岩体回弹膨胀、结构松弛,破坏岩体的完整性,并在集中应力和残余应力作用下产生卸荷裂隙。岩体应力的降低最直观的表现是导致岩体松弛和原有的裂隙发生各种变化,形成新环境下的裂隙网络。这些裂隙一部分是迁就原有构造裂隙引张扩大经改造形成[8],有一些是微裂隙扩展后的显式裂隙,也有在新的应力环境和外动力环境下形成的裂隙。在岩体卸荷、应力降低的过程中,随着新的裂隙系统的形成,也为外动力或风化营力提供了通道,加速岩体的风化和应力的进一步降低。风化岩体裂隙的增多,是岩体卸荷和风化共同造就的。 西岸锚碇边坡岩体在浅部节理裂隙发育,岩体透水性较好,渗透系数高;随着深度的增加,透水性逐渐减弱。深部的岩溶发育情况有待研究。 据初步设计阶段工程勘察资料,西岸锚碇边坡出露的灰岩和白云岩的产状为:倾向50~80°,倾角48~87°。主要发育三组优势节理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在岩层层面、不利结构面组合切割和深部岩溶发育情况下,在主缆巨大拉力下,不能够排除存在深部拉裂滑移面威胁西岸锚碇边坡整体稳定性的可能性。 锚碇围岩工程地质条件研究内容包括: (1)研究从边坡表部至深部岩体中裂隙的分布密度及张开度变化,揭示岩体的卸荷程度,为锚碇施工期和运行期边坡岩体质量评价以及岩体质量变化趋势提供可靠基础资料; (2)在岩层层面和不利结构面组合切割下,由于锚碇工程荷载,研究岩体中形成的潜在不稳定块体的安全度以及西岸锚碇边坡的整体稳定性; (3)采用地球物理勘探方法,研究边坡深部溶蚀裂隙与溶蚀洞穴的分布规律及其发育特征。 2.2 锚碇围岩工程力学特性研究 主悬索的巨大拉力通过索股、锚杆传人隧道中填充的(预应力)混凝土,再通过(锚塞体)混凝土与隧道岩体的摩阻力和粘结力传递给周围的岩体。隧道式锚碇在巨大主缆拉力荷载作用下,不仅要维持自身的抗拔稳定,同时还要将自身承受的主缆拉力传递到锚碇围岩中,以充分利用围岩的承载能力,使锚碇和围岩共同作用形成一个整体的承载体系。 锚碇围岩工程力学特性研究包括三个方面: (1) 锚塞体与岩体之间的抗剪摩擦力学性能[9,10]和粘结特性试验研究; (2) 锚碇下部及两锚体之间的岩体处于复杂的拉剪应力状态,研究锚碇围岩在拉剪应力下的变形及强度特性,尤其是弱风化~微新围岩在拉剪复杂应力下的变形、强度及疲劳试验研究,模拟其破坏现象和破坏过程,从而掌握其破坏机制; (3) 岩体在中度~轻度工程爆破开挖扰动下的力学性能研究。 锚碇围岩工程力学试验目的是确定锚碇边坡岩体力学参数建议值,供设计和三维数值仿真采用。建议在设计锚碇区域附近开挖一试验斜硐,采取岩样,并在硐壁打适量钻孔,进行室内岩石力学试验和原位岩石力学性质及配套的各项试验研究工作。主要包括室内岩石力学三轴剪切试验、节理(裂隙)测量、岩体变形特性(静载)试验、岩体抗剪(抗剪断)试验、岩体抗拉试验、混凝土与基岩胶结面抗剪和摩擦等试验和硐室声波普测、硐室地球物理勘探、含水量测试、钻孔声波测试、钻孔压水试验等试验研究工作。锚碇系统的摩阻力由基岩与锚碇系统接触面的正应力与摩擦系数来决定,摩擦系数一般由相似原理进行模型试验或现场测试得到。硐室地球物理勘探是查明锚碇围岩(主要是锚碇下部及两锚体之间的岩体)中的岩溶发育情况。 试验资料的整理应通过对现场和室内大量试验数据的综合分析,结合现行有关行业规范(规程)和工程经验的类比,提出西岸隧道式锚碇边坡区域岩体力学参数建议值,供设计采用。 2.3 锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究 坝陵河悬索桥西岸锚碇围岩为弱风化~微新的灰岩和白云岩,属于易溶蚀化岩体。锚碇边坡地段地下水主要为(节理)裂隙水、岩溶裂隙水和岩溶孔(洞)穴水。西岸隧道式锚碇锚体混凝土浇筑后,在边坡岩体中形成不透水体(阻渗体),从而改变锚碇边坡的地下水渗流场。可以预见,地下水将从锚塞体混凝土边缘绕渗,因此锚塞体与围岩的交界部位岩体更易遭到溶蚀,削弱锚塞体混凝土与围岩之间的摩阻力和粘结力。锚碇围岩渗透特性的研究应着重锚塞体与围岩的交界部位岩体的渗透性能与抵抗溶蚀的能力的试验研究。 为防治锚塞体与围岩交界部位岩体的溶蚀危害采取的工程措施,主要是加强锚碇边坡坡面的排水工程。 2.4 锚碇及其围岩相互作用三维数值模拟研究 由于悬索桥安全是依靠锚碇固定桥的体系,锚碇发生移动将严重影响桥梁体系,甚至导致桥体破坏,因此研究西岸隧道式锚碇的锚块及其围岩在主动拉力作用下的稳定性、瞬时变位与长期变位是相当重要的。应建立真实反映隧道式锚碇锚体和围岩二者相互作用、考虑施工过程非线性、地质结构面影响等的三维数值仿真模型,对锚碇稳定性及变位进行预测[11]。 2.5 锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验 根据西岸隧道式锚碇为倾斜、变截面的工程特点,需研究锚碇隧道的钻爆开挖以及支护的施工技术[12-14]。在隧道式锚碇施工过程中,自始至终都要注意严格控制围岩的完整性,尽量避免对围岩产生过大的扰动。为保证主缆等硐内钢结构的使用寿命,锚碇的防水按GB50108-2001二级标准进行控制,要求较高。施工开挖后应对围岩中的塑性变形带进行挤密压浆处理,以使锚塞体混凝土与围岩紧密结合。 2.6 锚碇锚固系统试验 试验目的是验证用于坝陵河大桥锚碇锚固系统的各产品力学性能是否满足设计要求。试验内容包括锚拉杆组件静载试验、疲劳试验及锚具组装件静载试验和疲劳试验[15]等。 2.7 大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究 坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇锚塞体混凝土浇筑量约2×12143.322m3。锚碇结构混凝土浇筑量大,强度高,对施工工艺及养护维修提出了更高的要求;而大体积混凝土浇注施工由于受多种因素影响,若措施不当,很容易出现裂缝,影响到锚塞体混凝土的整体性强度以及钢筋的耐久性和实用性。西岸隧道式锚碇锚塞体大体积混凝土浇筑防裂技术从混凝土原材料选取和配合比的选择、降低原材料温度和控制混凝土拌和物温度、合理选择浇筑工艺和保证整体质量、有效控制混凝土内外温差到对混凝土温度进行监控及时掌握混凝土温度变化动态等一系列技术措施[16-22],都可借鉴汕头海湾悬索桥、宜昌长江公路大桥和重庆鹅公岩大桥的做法。 3结语 针对施工图设计阶段,提出坝陵河悬索桥西岸隧道式锚碇及其边坡的岩体工程地质力学研究建议,包括:锚碇围岩工程地质条件研究、锚碇围岩工程力学特性研究、锚碇围岩渗透及抗溶蚀特性研究、锚碇及其围岩相互作用数值模拟研究、锚碇隧道钻爆开挖及支护的施工技术试验、锚碇锚固系统试验和大体积混凝土浇筑防裂的施工技术研究。 工程地质论文:风电厂场址的工程地质勘测 摘要:风电厂场址的工程地质勘测不但要对地质情况进行考察,而且应考察风能资源的情况以及风能、水力对于工程建设和风电厂运行的影响。对于工程地质条件不同的复杂场地需要采用不同的勘探方法。勘测报告应当严格按照相关规定执行,应做到信息清晰、结果正确、建议合理。 关键词:风电厂;地质勘查;工程地质 当今社会经济的快速发展和不可再生能源的过度开采利用迫使人类不得不寻求更为清洁和可持续利用的能源形式。风能作为太阳能的一种转化形式,具有可再生、零排放等诸多优点,是21世纪最有应用前景的能源。而将风能转化为电能,即风力发电,是风能利用的最主要方式。我国的风能资源极为丰富,陆地离地面50m高度的风能资源可开发面积约540000km2,技术可开发量约为2680gw;离海岸20km的海域范围可开发面积约为37000km2,技术可开发量约为180gw,具有极大的商业化资源条件。[1,2] 随着风力发电项目的大力推广,关于风力发电方面的诸多问题也突现出来,如风电场建设、风电并网、风电的电能质量等。现结合笔者自身工作实际,探讨风电厂规划建设中的工程地质勘探问题。 一、风电厂场址地质勘探的主要任务 风电厂场址的工程地质勘探工作的主要任务是在风电厂场址规划选点的基础上,为已选定的场址以及风电机组、电厂建筑等建筑物的方案布置提供有关的地形和工程地质资料。主要包括五方面工作,即:对场区的风能资源进行评估;绘制选址所需的区域地形图;评价场区的区域构造稳定性;查明场区的工程地质条件并对地质问题及其可能产生的影响进行评估;根据需要对可采用的天然建筑材料、施工和生活资料情况进行调查。 地质工作的重点是场区的区域结构稳定性评价和地质问题可能产生影响的评估及建议,其中对于场区的地质条件主要有:地形地貌特征、形状、类型和特征;地层的成因类型、地质年代、岩性岩层、风化程度;土的性质、物质组成及含量、层次结构和分布状况;断层破碎带的产状、规模、性质以及延伸、拓展和胶结情况;不良地质作用的情况及可能的影响;地下水的类型和埋藏情况以及是否可能对地基造成不良影响。 二、风电厂场址的地质条件分类及勘测 依据风电厂场址地质条件的复杂程度,可将场地划分为三类,即简单场地、中等复杂场地和复杂场地。简单场地是指地层结构单一、无特殊岩土层、地质结构简单、地层稳定、地下水埋藏深且对地基无不良影响、地震动峰值加速度不高于0.05g的场地。中等复杂场地是指地层层次较多、有特殊岩土层、岩土性质变化较大、岩体风化较强、可能发生地震液化的场地;或地质结构比较复杂、局部有不良地质作用存在的场地;或者地下水埋藏较深,对地基可能产生不良影响的场地;地震动峰值加速度为0.1g~0.3g的场地。复杂场地的判定标准为:地层层次较多,岩性不均且岩相变化大,地基以强风化岩体或不均匀的特殊性土层为主;地质结构复杂,断层和节理裂隙发育,不良地质作用发育;地下水埋藏浅且对地质基础的稳定性产生不良影响;地震动峰值加速度≥0.4g,满足上述条件之一即为复杂场地。[3,4] 对于不同复杂程度的场地,采用的地质勘探方法也不相同,以勘探点的深度为例来说明。勘探点的深度一般以控制建筑物应力影响的范围和抗倒覆要求为原则。对于不同复杂程度的场地采取的物探深度不同。此外,对于复杂程度高的场地采用的勘探点间距也应缩小,以能控制场区的地层分层、性状、断层破碎带的分布和不良地质作用的范围为标准。因此各种地貌特征的部分、各种地层、主要的地质结构、各个不良地质作用点均应布置勘探点,且应依据勘探结果考虑是否加深或增加勘探点。 工程地质论文:某建筑场地工程地质条件及基础方案研究 摘要某建筑场地位于南宁市,块近长方形,边线为东西向和南北向,其中东西向长约392m。本文以建筑场地为研究对象,分析了其工程地质条件,并研究了其基础方案。 0 引言 该建筑场地位于南宁市,块近长方形,边线为东西向和南北向,其中东西向长约392m,南北向长约352m,拟分期开发,占地面积约为48400m2。场地整平标高??.00为高程95.00m。拟建的建筑物主要有数栋4f~6f的商业楼(楼高36.9m)以及一栋28f的办公楼(楼高130m),建筑物结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构。基础型式拟定为桩基础。均设地下室,其中商业楼设计3层地下室,深度为14.5m,办公楼设4层地下室,深度为20.9m。预测基坑开挖深度分别为15m和21.4m。 1 区域地质构造与地震 场地在大地构造上处于右江再生地槽之西大明山隆起南部的南宁断陷盆地内。南宁盆地属不对称向斜构造盆地,向斜轴走向北东东向。南宁盆地的边缘断裂较发育,按走向分有北东向、北西向和近东西向三组,其中以北东向的韦村——西乡塘断裂最为重要,其规模长约70km。该断裂位于盆地北及西北一线的边缘,走向与向斜轴向基本一致。次要的北西向断裂分布在盆地的西南角,为右江断裂带进入盆地的分支断裂,以老桥断层为代表。近东西向的断裂以几条规模不大的断层分布于盆地东部。由北向南依次是三塘——奇绿断层、王村断层、屯里断层。至今未发现贯穿盆地内部即南宁市区的大断裂。 2 场地工程地质条件 场地及其附近原始地貌形态属侵蚀、剥蚀丘陵区中的垄状高丘亚区,相当于邕江四级堆积-侵蚀阶地,原地形整体东(东南和东北)高西(西北和西南)低,场地原始地面标高为90.00m~134.00m。根据现场钻探揭露,建筑场地地层由上而下分布有:第四系人工填土(qml);第四系有机质粘土(qh)和第四系粘土(qel);下部为第三系南湖组(e3n)和那读组(e2n)的泥岩、砂质泥岩和砂岩等地层组成。场地地下水主要为孔隙潜水和裂隙承压水,上层潜水主要赋存于填土①层、混砾填土①1层、有机质粘土②层中,受大气降水和生活污水下渗补给,透水性较好,雨季补给来源充足,水量稍丰,初见水位埋深在0.4m~2.5m之间,高程约92.5~94.6m。稳定水位为93.0m~95.0m。 基岩孔隙裂隙承压水主要赋存于强风化粉砂岩和粉砂质泥岩中,受大气降雨下渗和相邻含水层的侧向补给,水量较小。因断层错动影响,各层间含水层有一定的水力联系,据临近基坑开挖揭露该层地下水位埋深约为8.0m。该场地地下水向北西方向排泄。 3 岩土工程分析与评价 3.1 稳定性及适宜性评价 根据地质调查和收集分析相关资料,可确定该场地没有发现诸如岩溶、滑坡、采空区和地面沉降等不良地质作用,也未发现这些不良地质作用存在的条件。 穿过场地断层属于非全新活动性断层,场地相对平坦。总体上可归为:可进行建设的一般场地。钻孔揭露出,岩层及以下地层出现错断。根据初步设计,地下室底板位于高程约75.0m~81.0m的范围,这时场地西侧底板下部在断层位置均座落于泥岩⑤上,部分的地下室地板座落于①1上,而桩端底部,在断层北侧则座落于地层⑦1上,显然,底板和桩底位于2种不同的地层上。 3.2 地基岩土特性评价 拟定地下室埋深14.5m,办公1地下室埋深20.9m,假设??.00高程为95.00m,则底板分别坐落于80.5m高程和74.00m高程。由此估算,商业楼基坑需开挖15.0m左右,基坑底面以上出露的岩层主要有填土①、混砾填土①1层、有机质粘土②、上层④、上层⑤1;办公1基坑需开挖21.4m左右,基坑底面以上出露的岩层大部分为全风化泥岩⑤层,小部分为强风化泥岩⑨1层。 根据钻孔及剖面图揭露的岩层倾角,可看出,从东西方向看,岩层总体上由东向西倾斜;从南北方向看,为类似褶皱构造,层底面起伏坡度为0度~15度之间。总体上具有一定的不均匀性。 3.3 地下水评价 地下水对砼有弱腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀作用,对钢结构有弱腐蚀,与地下水有接触的建筑构件应采取相应的防护措施。基坑开挖主要受上层滞水的影响,但场地上层滞水水量不大,对基坑开挖影响较小,施工时,可直接在基坑内设置集水槽、井抽排地下水。 4 基础方案评价 4.1 天然地基评价 根据设计商业楼的结构特点、基础埋深、地质条件、经济效益、施工条件等,该建筑物和地下室可能采用的基础型式:筏板基础或桩筏基础,筏板基础持力层为①、⑤、⑥1、⑥2、⑦1、⑨1、⑨2等地层,并且横跨断层带,这些地层的承载力特征值或修正值虽较大,但分布不均,应慎用或采取消除这种不均匀的措施。 4.2 桩基础 根据场地岩土特性及沉降深度要求,主要的桩基础型式宜采用人工挖孔桩和冲孔灌注桩。 人工挖孔桩:根据场地岩土层分布情况,桩端持力层宜选用⑦1、⑦2、⑨1、⑨2、⑩1和⑩2层上,基本上穿越本勘察所揭露的所有土层。钻(冲)孔灌注桩:该桩型穿透能力强,可以穿透各种土层和岩层。场地地下水对钻(冲)孔桩施工影响较小。施工中应注意控制桩底沉渣及桩身质量。在成孔过程中,要及时清孔及灌注,减少桩孔内水对泥岩承载力的影响。 4.3 基坑工程评价 拟定商业楼地下室埋深14.5m,办公1地下室埋深20.9m,相应基坑开挖深度预计分别为15.0m和21.4m。假设??.00高程为95.00m,则基坑底面分别坐落于80.00m高程和73.60m高程。显然基坑开挖有2级深度,第一级为商业楼地下室基坑,深约为15.0m;第二级为办公地下室基坑,深约为21.4m, 2级基坑侧壁底部相距较远,故可单独考虑其稳定性,即基坑支护设计可分别按15.0m深和6.0m深分别进行。基坑侧壁安全等级主要以失稳后的破坏后果为依据。 根据基坑开挖底面高程,结合本勘察揭露的地层分布情况,第一级基坑侧壁(商业地下室范围)出露的地层主要为①1层、有机质粘土②、粘土③、夹层煤④和泥岩⑤层,局部穿过泥岩⑥1层。各区的支护设计采用图中建议相应的岩土分布剖面图及对应的岩土参数建议值。 5 结论及建议 建筑场地属侵蚀、剥蚀丘陵区中的垄状高丘亚区,无滑坡、崩塌等不良地质作用,场地稳定,适宜工程建设。主体建筑基础形式可采用桩筏基础,桩基采用冲孔灌注桩。 工程地质论文:工程地质勘察中水文地质研究 摘要:水文地质研究在工程勘察中有着十分重要的地位,本文主要阐述工程地质勘查中水文地质评价内容,岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害等问题。 关键词:工程勘察;水文地质;岩土;危害 1 工程地质勘察中水文地质评价内容 在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。 2 岩土水理性质 岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。 2.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。 ③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 3 地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度 时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: 3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳 3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。 4 结束语 综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。
地质勘查论文:矿业院校地质勘查课程改革实践 1问题的提出 煤炭是我国的基础能源,煤炭地质勘查则是资源开发利用的先导性和基础性工作。20世纪90年代以来,我国教育体制改革,煤炭部属院校归属地方,归属地方的煤炭高等院校已更名、合并或升格;原煤田油气地质与勘探专业归并为地质工程专业。20世纪90年代后期至2003年前后,煤炭工业低潮,煤炭地质勘查队伍缩减。由上述因素导致煤田地质勘查类课程停开,部分院校仍开设矿产地质勘查类课程,但内容转为一般性矿产地质勘查,对于煤炭地质勘查而言没有针对性。因此,进入21世纪以后,随着国民经济高速发展对能源的强劲需求,煤炭工业进入新一轮发展高潮,煤炭地质勘查工作蓬勃发展,对煤炭资源勘查与评价方面的专业人才需求越来越旺盛,在大学本科阶段开设煤炭资源勘查类课程的重要性日益显著。近年来,各原矿业类高校地质类专业相继不同程度地对专业方向和课程设置进行调整,加强了煤田地质和资源勘查方面的比重,以适应人才市场的发展变化,同时也使矿业类高校的传统优势得以充分发挥。 2课程目标定位 煤炭地质勘查是一项复杂的系统工程,它以基础地质学、煤田地质学等当代地质学基础理论为指导,以钻探、物探等先进技术手段为核心,同时还涉及矿产资源评价和矿产资源管理等学科知识。20世纪90年代以来,我国矿产地质勘查体制发生了显著的变化,地质勘查理论和技术方法的发展,资源/储量分类国家标准和矿产地质勘查规范的实施以及矿业权市场的建立,对从事煤炭地质勘查的工程技术人员和工程管理人员提出新的要求。当前,矿产勘查工作的最大特点是呈现多样化和逐步走向市场化,煤炭地质勘查人员不仅需要坚实的地质理论和勘查技术知识,还需要具备一定的技术经济评价和矿产资源管理的知识,从而必然促使煤炭地质勘查学科内容的调整和拓宽。当前,矿产地质勘查工作的基本特征是从技术型发展为技术-经济型,“煤炭地质勘查”课程的培养目标也从原有的纯地质技术人才拓宽到以地质技术为基础、掌握一定的技术经济评价和矿产资源管理的综合性应用型人才。 3课程内容体系 煤炭地质勘查与评价作为一门专业主干课程,涵盖内容较广泛,主要涉及煤田地质学、煤田普查与勘探、矿床技术经济评价和矿产资源管理四门学科,它们各有独立的科学体系,而又是密切联系的一个整体。煤田地质学是研究煤、煤层以及含煤岩系成因、性质和其分布规律的一门科学,是煤炭地质勘查的理论基础。煤炭地质勘查是一门来自生产而又直接为生产服务的学科,其目的是为煤矿设计与建设提供可靠的地质资料,保证煤炭资源合理而顺利的开发。其主要任务是运用煤田地质理论及其相关地质理论,选择相应的技术手段和工作方法,经过一定阶段的工作,寻找和探明煤矿床,对煤田的地质与开采技术条件进行研究;并结合当前我国技术经济政策的有关规定,对煤矿床做出正确的工业评价。可行性研究属于工业技术经济学的范畴,是煤炭资源评价的重要内容之一。可行性研究的核心是煤矿床技术经济评价,其任务是应用经济学的原理,根据煤矿床地质勘查工作所获得的资料,选取合理的技术经济参数,预估煤矿床未来开发利用的经济价值和经济、社会效益,为煤矿床地质勘查项目取舍和矿山开发投资决策提供科学依据。矿产资源管理属于管理学范畴。矿产资源管理是矿产资源主管部门以矿产资源所有权者和国家行政管理者身份,依据有关法律、法规,对矿产资源进行的综合管理,包括矿产资源的储量管理、矿产资源勘查开发的监督管理和矿业权管理等。煤田地质学是煤炭地质勘查与评价工作的理论依据。煤炭地质勘查不仅是一项地质工作,而且又是一项经济活动,勘查工程的实施要符合经济原则,以最小投入获取最大地质成果勘查成果和最佳经济效益,技术经济评价是煤炭地质勘查的重要主要任务之一。矿产资源管理的目的和任务,是体现国家的意志、维护矿产资源所有者权益,保障矿产资源勘查、开发活动依法有序地进行,取得最佳经济效益、社会效益、资源效益和环境效益。因此,在矿产勘查体制改革不断深化的今天,煤田地质学、煤田勘查、煤矿床技术经济评价和矿产资源管理四门学科之间的联系日趋密切,逐步形成与走向市场化进程相适应的煤炭地质勘查与评价的新学科框架体系。 4教学实施 煤炭地质勘查与评价课程是一门综合性和应用性课程,其内容较广泛,所涉及的煤田地质学、煤田普查与勘探、矿床技术经济评价和矿产资源管理等四门学科,在以前都是独立的课程。为了适应专业改革和复合型人才的培养,将它们综合为一门课程。为了保持各分支学科内容的完整性,又突出重点、加强各部分之间的联系,构成统一的学科框架,在本课程的教学中注重突出以下三方面特点:(1)系统性:由基础地质理论、勘查技术手段、可行性研究和矿产资源管理构成的完整工作框架体系;(2)规范性:由相关标准、规范构成的煤炭地质勘查标准体系;(3)实用性:由理论、方法、规范、实例构成煤炭地质勘查教学体系。煤炭地质勘查与评价课程针对其综合性和实践性强的特点,其教学环节包括课堂教学、实验教学、课程设计、毕业生产实习等环节。 4.1课堂教学 课堂教学是课程教学的基础。在课堂教学中,主要对地质勘查相关的基本理论、技术和方法进行讲解。针对煤炭地质勘查与评价课程具有内容广泛、实践性强的特点,课堂教学全部采用多媒体教学手段。以《煤炭地质勘查与评价》教材为基础,以收集的大量地质勘查报告、图件和表格为素材,采用案例教学、互动式和讨论式教学方法。案例教学是一种采用“案例—理论和概念”模式的教学方法。在课堂教学中,一方面采用案例教学方法,通过大量勘查实例分析讲解地质勘查的基本理论;另一方面,实施互动式和讨论式教学,尽可能调动学生主动学习的积极性。每章开始均有本章要点提示,结束时有本章思考题,通过课堂讨论和布置课外作业形式,促使学生积极参与和自我学习。本课程第一章“煤田地质学基础”在前面的课程中已经学过,本门课程安排一次学生以寝室为单位,自己收集资料、制作多媒体课件,上讲台讲授。几年的实践表明,这一安排极大地调动了学生积极性,同时也使同学们在课程学习前对已学知识的巩固,为后续章节的学习奠定了基础。 4.2实验教学 实验教学是课堂教学效果的主要实践环节,也是课程设计和生产实习的基础和前提。在煤炭地质勘查与评价课程的实验教学中,以具体的地质勘查为例,设置了读报告、读图和岩心编录实验,使课程的理论学习和实验的具体实例分析相结合。通过煤炭地质勘查报告和煤炭地质勘查设计报告的阅读,使学生了解勘查设计和地质报告的作用和基本内容,了解矿产资源勘查地质成果的使用,地质勘查报告的组成和煤层综合成果表的基本内容等。通过地层综合柱状图、钻孔柱状图、煤岩层对比图、勘探线剖面图、煤层底板等高线图及储量估算图的阅读,使学生了解煤炭地质勘查工作中有哪些主要地质图件以及这些图件的相互关系,掌握各种主要地质图件的内容和读图方法,以及它们的用途,培养学生对各种主要地质图件的综合分析能力。通过岩心编录实验,使学生熟悉煤炭地质勘查钻孔岩心描述和地质编录的内容,掌握钻探工程地质编录和岩心描述的方法,培养学生钻探工程原始地质编录的能力。 4.3课程设计 课程设计是对课堂教学的综合训练,也是生产实习的基础和前提。课程设计采用手工编图和计算机绘图相结合的教学方式,充分体现了课程设计的基础性和先进性的结合。通过课程设计,培养学生理论联系实际,独立分析问题和解决问题的实践能力,在课程设计中,设置了煤炭地质勘查设计的编制、勘查图件的绘制和资源储量估算,通过煤炭地质勘查设计的编制,使学生掌握煤炭地质勘查设计的主要内容和具体方法。通过地质图件的编制和资源储量估算,使学生掌握地质图件编制的一般步骤与具体方法和资源/储量估算的基本方法,培养了学生从地质角度分析问题和解决问题的思路和方法。 4.4毕业生产实习 毕业生产实习是课程教学和课程设计的实践应用。为了把地质理论学习和生产实践相结合,要充分利用校外资源,积极与煤炭行业的相关单位建立人才联合培养计划,建立实践教学基地。我院已与中国煤炭地质总局、河北煤炭地质局等煤炭行业建立地质工程本科生实践教学基地。在生产实习中,为学生提供了煤炭地质勘查现场实习的平台。在本科毕业设计中,根据学生意愿并结合单位用人需求,直接将学生送到煤炭地质勘查单位进行生产实践学习,为地质工程本科生的生产实习、毕业论文实习提供了条件,同时也为毕业生去煤炭地质部门就业搭建了通畅的桥梁。这些措施一方面有利于学生将理论知识向实践转化,同时也给用人单位提供了新鲜动力及选拔优秀人才的机会,达到了双方共赢的目的。 5结束语 由于我国矿产地质勘查体制发生了显著的变化,地质勘查理论和技术方法的发展,资源/储量分类国家标准和矿产地质勘查规范的实施以及矿业权市场的建立,对从事煤炭地质勘查的人员提出新的要求。“煤炭地质勘查与评价”课程是矿业类院校地质工程专业的一门专业主干课程,本文从课程目标定位、课程内容体系、教学实施等方面对煤炭地质勘查与评价课程的改革与实践进行了总结。通过多年教学实践,构建了由课堂多媒体教学-实验室教学-课程设计-毕业生产实习四位一体的地质勘查课程综合教学体系,为培养具有较强的实践能力和创新能力的高级应用复合型和研究发展型人才提供了的保障,取得良好效果。作为具有行业特色的学校,在最后一门主干专业课程教学中,综合运用前三年所学的专业知识进行煤炭地质勘查与评价课程的教学与实践,为学生以后的工作实践奠定了基础。 作者:魏迎春 曹代勇 单位:中国矿业大学北京地球科学与测绘工程学院 地质勘查论文:地质勘查内部评审项目管理 1内部评审的意义 1.1内部评审是保证地质工作质量的重要基础 内部评审是地勘单位质量管理体系要求不可或缺的重要内容。矿产勘查属于风险投资,矿产勘查项目成功率极低,其工作内容繁杂,工作方法手段多样,参与人员素质参差不齐,尤其需要组织经验丰富的专家、技术人员对立项论证报告、项目设计、原始资料、成果报告进行内部评审,对一些关键性的地质问题做出科学合理评判,并严格按照质量管理要求,把好质量关,确保项目成果的质量。如果立项不把关,可能造成选区选点的重大失误;设计不把关,可能致使工程布置不合理、工作方法手段不当,造成投资巨大浪费,同时也延误找矿成果的显现。只有加强内部评审,才能明晰找矿思路,明确找矿方向,保证地质工作质量。 1.2内部评审是地质找矿综合研究的重要方法 综合研究是实现地质找矿突破的关键环节,对认识矿床成因,研究控矿规律,破解勘查技术难题,指导找矿突破具有重要的推动作用。随着地质工作程度的提高,找矿新技术、新方法的应用和勘查深度的增加,地、物、化、遥资料的综合分析研究显得尤为重要,通过综合研究可有效调整勘查工作思路,指导工程部署。内部评审往往要聘请地质、物化探和水工环等专业的专家,组成专家组,针对同一个问题,与会人员和专家一起集中讨论,综合研究,各自从不同角度分析、理解问题,提出不同的看法,引导项目人员多角度、全方位综合分析,更为“立体”地看问题,更为全面深入地分析地质现象、物化探异常。通过专家对矿区“庖丁解牛”式的剖析,使项目技术人员对矿区地层、构造、岩浆岩与矿化蚀变之间的关系等有更深入的理解。这种内部评审过程就是沟通交流、综合研究的过程;是汇集各专业特长、集思广益的过程,更是深化地质认识、明确找矿方向的过程,是进行地质找矿综合研究的重要方法。 1.3内部评审是技术业务培训的重要途径 参加内部评审的专家,对自己所涉及专业的基本理论、技术方法、规范规程理解较深,对矿种、矿床及成矿理论与找矿方法有独到的见解和丰富的工作经验。在内部评审的过程中,技术人员通过听取各方面专家的意见、建议和点评,多方面受益。一是发现立项、设计和报告中存在的不符合技术规范、规程的做法,据此进一步学习规范、规程,并通过举一反三,深化对规范规程的理解,在今后的工作中避免出现同样的错误,从而达到培训技术规范的目的;二是可以通过聆听专家发言,学习他们处理技术问题的经验,丰富专业知识,提高处理某些技术问题的能力;三是通过参加内部评审,可以了解更多的新理论、新技术、新方法,达到拓宽视野、增长知识、提高专业水平的目的;四是借助评审这个平台学习专家,特别是老专家的严谨工作作风和勤奋执着的敬业精神。因此,内部评审是参会人员,尤其是被评审者在专业理论、实践经验、规范规程方面的一次有的放矢的专业培训,是提高技术业务水平的有效途径。 1.4内部评审是创新找矿思路的有利平台 一是内部评审人员涉及的专业比较齐全,在相互讨论的过程中,各抒己见,各类信息综合在一起,可能会碰撞出新的思想火花;二是可以更系统更深入地了解一个矿区地质物化探等方面的信息,经验找矿、理论找矿、信息找矿三者交融,可能会提出不同的找矿方向,不同的找矿思路,通过讨论和集思广益,往往会达到事半功倍的效果,形成更加切合实际的找矿思路。内部评审集诸多专家的经验智慧与特长,是分析、研究、总结、创新的过程,因此,是创新找矿思路的有利平台。 1.5内部评审是规避投资风险的重要措施 地质勘查工作是一个高风险的经济活动,规避风险是决策者不懈的追求,如何防范风险,实现利益最大化是企业经常研究的重要课题。具体主要有以下几个方面: 1.5.1政治风险 特别是境外工作,政权的更迭、领导人的更换,对项目的实施、协议的执行都将产生很大影响。 1.5.2法律风险 是指由于经营中不懂法、疏于法律审查、逃避法律监管,而对企业造成的负面法律后果。法律风险存在于地勘单位经营发展的每一个环节,如投资不做法律可行性论证,项目运作缺少法定决策程序,勘查合同缺乏可操作性等。加强地勘项目内部评审,就是深入研判项目主要法律风险因素,评价项目潜在的法律风险,预先制定法律风险防范措施,进一步完善项目有关法律手续,降低地勘项目法律风险。 1.5.3经营风险 地勘项目的经营目标,尤其是地质找矿项目的经营目标,就是提升矿权价值。因此,加强内部评审,可以较好地评估地质资源的经济意义,掌握项目的运作前景,了解项目潜在的风险,确定矿权进一步投资升值的空间和下一步运作的合适方式,从而有效控制项目的经营风险。 1.5.4技术风险 由于地质的复杂性,地质工作手段的局限性,地质成果的多解性和不确定性,增大了技术风险。内部评审就是对地勘项目的立项、设计、成果报告等主要环节把关,从而达到规避选区失误、纠正不合理设计、更正不当技术方法、降低投资风险的目的。总之,内部评审可不同程度地化解地勘项目在政治、法律、经营、技术等方面的风险。 2内部评审的主要职能 (1)评价职能。 通过内部评审可以全面了解各单位各项目的真实工作状况和管理状况,并以此来评价立项、设计和报告的优劣,为经营业绩考核提供基础资料。 (2)指导职能。 内部评审不仅是要查错纠错,防范风险,同时可以对项目人员技术业务加以指导、培训,提高技术人员的履职能力,使之更加适应岗位工作,为单位创造出更多更好的“地质产品”。 (3)监督职能。 内部评审首先是单位内部的一种质量监督检查活动。是对被审查的立项、设计、野外原始资料、成果报告进行的监督检查,从而督促技术人员严格遵守规范、规程,提高技术工作质量。 (4)控制职能。 内部评审对不同阶段地质成果的质量进行把关,对评审发现的问题及时处理,因此,其具有控制地质工作质量的重要职能。 3做好内部评审工作的几个方面 当前,地质工作质量存在下滑现象,既有主观的原因,也有客观因素的影响: (1)重深部工程施工,轻地表地质工作。 由浅入深,由表及里是地质工作的基本原则。可是一些项目,在地表填图、槽探和物化探工作不到位的情况下,匆忙开始深部工程验证,致使钻探工程完成了,但是地表工作才开始。更有甚者,有些项目工作多年,地表地质物化探资料还十分零散,深部工程倒是完成不少,既没找到矿,也无法根据现有资料明确找矿方向和潜力。 (2)重专业分工,轻综合研究。 地质工作是解决复杂地质问题的,需要专业分工,以及地、物、化、遥各专业的合作和成果的相互印证,尤其需要对各专业信息进行综合分析、研究。目前,地质、物化探都是按专业分别施工,分别提交报告,地质与物化探经常脱节。综合研究工作由于时间、人员、经费等原因,往往被搁置一边,致使资料利用不完全,找矿信息挖掘不充分,找矿工作无进展。 (3)重点轻面。 找矿突破主要有两个方向:①遵循从区域到局部的原则,在完成区域工作的基础上,迅速实现点上的突破;②通过点上典型矿床解剖,指导外围找矿,从而发现新矿床,实现面上的突破。前者是面中求点,后者是由点及面。二者应该是相互促进,互为补充。但是实际工作中,在面上工作不到位的情况下,紧盯一些矿(化)点上,盲人摸象,结果“只见星星,不见月亮”,难有突破。 (4)重形式,轻内容。 一些立项、设计、成果报告的审查,历经院、分院二级审查,最后交到局里的报告,还是错漏百出,审查意见却非常肯定;一些审查会,“花架子”搭得很好,但只安排主审看半天的报告,就匆匆开会讨论,草草提意见、下结论,浮光掠影,不到一个小时就解决一个项目,至于所提意见是否符合实际,所下结论是否正确,也未见事后评价总结;一些质量检查,特别是自检、互检,制度更是形同虚设,等等,这些忙于应付,流于形式,不解决实际问题的审查、研讨、检查,既劳民伤财,又无法改进工作。 (5)质量管理和经济管理脱节。 实际工作中往往存在两种现象:一种是片面追求质量,造成质量过剩,增大项目成本,造成投资浪费;另一种是片面追求所谓效率,造成质量缺陷,表面上看降低了项目成本,实际上得不偿失,隐含更大的投资风险。上述问题普遍存在于各单位,只不过表现形式、严重程度、影响范围不同而已。为了切实解决或缓解这些问题,提高地质工作质量,我们必须从以下几个方面入手,抓好内部评审工作。 3.1提高认识,加强领导 做好内部评审工作,首先要提高认识,只有思想认识到位,内审工作才能得到重视并落实到位,尤其是技术领导要亲自抓这项工作;其次要加强组织领导,选拔有经验的专业技术人员和聘请资深专家成立由各级总工程师牵头负责的相关专业专家组成的评审小组,负责评审工作。 3.2分级管理,监督落实 内部评审特别是重点项目、重大事项的评审要实行分级管理制度:一是分院、院、局三级管理部门,把评审的质量放在第一位,各负其责,层层把关。评审前首先检查下一级审查情况,并做好评价和记载以便考核,每个层次审点要有大致的分工;二是要根据评审的内容合理安排相关人员参加,既要利用好“内脑”,更要利用好“外脑”。三是高度关注内审后续工作的具体落实和检查督促。四是要常抓不懈,持之以恒,坚决杜绝内部评审做样子,走过场。 3.3全面覆盖,突出重点 内部评审必须全面覆盖项目的各关键节点,不留死角,其内容涉及经济、技术、质量,甚至施工安全、环保等方方面面,既不能挂一漏万,更不能以时间仓促为由省去部分审查工作。同时,对重点矿带、重点项目、重点章节,要重点安排、专门会审。 3.4纳入考核,规范管理 内部评审的要求、程序、过程控制在每个单位的质量管理体系中都有明确的规定,执行过程中应结合实际情况,不断完善修订关键环节,使内审工作制度化、程序化、规范化、常态化。另外,内审结果要纳入绩效考核,形成激励约束机制。对未经评审或对评审意见贯彻不力造成的工作失误,要实行责任追究制度。对评审工作到位、评审出质量好的立项书、优秀设计、成果报告要给予奖励,并对质量好坏情况及时通报。 3.5及时总结,持续改进 内部评审,其质量追求永无止境,其工作可持续改进,其方法可不断创新。因此,地勘单位每次对一些重要项目、重要事项、复杂课题评审,特别是一些会议评审提出的有益意见和建议,都应该及时进行全面总结;对评审发现的问题,及时提出处置意见;对评审存在的问题和应该注意的事项,提出改进建议。 作者:李朗田 单位:中国冶金地质总局中南局 地质勘查论文:地质勘查单位档案管理论文 一、地质勘查单位档案管理工作中存在的问题 1)档案管理制度有待进一步规范、健全。 主要表现为档案管理职责分散、不明确,不同单位的档案管理可谓是各自为政、标准不一,存在着严重的档案资料重复保存且利用率低下问题,需从制度上加以解决。 2)档案管理工作水平有待提高。 目前,我国部分地质勘查单位的档案管理水平,还停留在人工收集、整理与检索阶段,可接触和获取的信息量较小,非常不利于档案的二次开发和利用。 3)档案管理工作开展欠缺协调、合作。 部分地质勘测单位的档案管理工作人员与同单位负责其他工作人员之间欠缺协调、合作,没有更好的利用协调、合作支持档案管理工作开展,导致档案管理工作变成了单位里的一块“世外桃源”,档案管理工作效果始终不甚明为。 4)档案管理工作未与地勘行业建设实现同步规划、发展。 任意一个地勘单位都有自己的近期、远期规划,规划涉及地勘单位的未来规模、发展技术水平、形成何种人员结构等都会做出详细规划;而这些规划中却很少涉及单位的档案管理,导致单位的档案管理工作水平落后于地勘事业发展,势必会影响地勘单位整体管理工作水平的提高。 5)监督、指导工作不到位问题。 本级档案管理部门工作离不开上级档案管理部门的监督、指导,起到把关下属单位档案管理的作用。但在实际工作过程中,由于欠缺上级部门的监督、指导,本级档案管理部门不能及时发现、纠正工作过程中存在的问题,导致本级档案管理部门工作水平难以得到有效提高。 6)管理经费不足问题。 部分地勘单位由于经济效益不高影响,可用于档案管理的经费严重不足,这样用于档案管理的设施、设备就难以及时得到更新,严重限制单位档案管理工作水平的提高。 7)工作人员队伍素质问题。 较高的地勘单位的档案管理工作水平,离不开高素质的档案管理工作人员,特别是工作人员高水平的专业素质支持。存在部分地勘单位档案管理工作由其他工作人员兼职现象,这些“兼职”人员的档案管理专业素质势必不高,加之这些人员的频繁调动、调整也会进一步影响到单位的档案管理工作。 8)不能得到有效开放和利用问题。 新时期的我们必须充分发挥档案及其管理工作作用,使档案能真正的为社会主义经济建设、社会发展服务,而这些目标的实现离不开档案的开放和利用。开放恰恰是地勘单位档案管理工作的短板,原因一方面是数字化档案工作相对滞后,不能很好支持档案开入工作,另一方面则是受到管理观念落后影响不能大胆进行档案开放、利用工作。 二、地质勘查单位档案管理工作问题对策与建议 (一)建立、健全档案管理制度,拓展档案归档范围 通过建立科学的档案管理体系来进一步健全地勘单位档案管理工作规章制度,是提高地勘单位档案管理工作水平的关键。伴随社会的转型与发展,必须建立与现代社会发展相适应的档案管理制度,必须建立与现代社会发展相适应的档案管理体系。比如,在地勘单位内部建立专门的档案科室,明确档案管理工作职能,以及将档案管理工作与单位其他工作共同纳入到单位发展规划、制度制定和考核范围之中。 (二)做好档案收集、整理、归档工作 文件收集是档案归档的重要环节,收集人员要与各部门定期进行沟通联系,建立良好的协作关系,做到重要文件、材料不分散、遗失,能够完好无缺的归档。 (三)促进档案的科学化、规范化管理 为保证地勘单位档案管理工作的科学化、规范化,首先要增强地勘单位领导、职工的档案管理工作意识,领导干部的档案管理工作意识尤为重要。因为领导重视是地勘单位档案管理工作顺利开展的前提和基础,必须视作为地勘单位重要的工作内容来抓,地勘单位档案管理工作与其他工作同样重要,同样需要制定相关发展规划来促进档案管理工作的科学化、规范化发展。 (四)加强对档案管理工作的监督和指导 上级档案管理部门有责任、有必要对下级部门的档案管理工作进行监督和指导;首先,在做好本级档案管理工作基础上,要加强对下级档案管理工作的监督和指导,工作效果的坚决予以表彰,不符合相关要求、规范的坚决予以通报、批评,并限期整改;其次,逐步扩大对下级档案管理工作的监督、指导范围,除对工作进行成果监督外,还要尝试监督其工作过程,保证档案管理工作的规范化操作。 (五)加大档案管理投入,保证管理质量 各级地勘单位都应该有计划的加大档案管理工作经费投入,目的在于确保地勘单位档案管理工作的顺利开展和工作水平的顺利提高。无论是硬件条件还是软件条件都需要一定经费的投入。档案管理专用设施是档案管理工作的硬件条件,例如档案消毒灭菌机、防磁声像柜、除湿机、移动密集架等对档案具有极强的保护作用,而档案管理系统则是软件条件,它也是档案管理工作逐步实现信息化的关键条件。 (六)加强队伍建设,提高人员专业素质 档案管理事业发展水平高低,很大程度上取决于人才专业素质水平的高低,档案管理工作人员的素质直接影响档案管理工作的水平。鉴于此,有必要将专业培训、进修学习纳入地勘单位档案管理人才培养计划之中,旨在建立一支高水平的地勘单位档案管理人才队伍,为地勘单位档案管理工作水平的提高、我国档案事业的健康发展提供保证。特别是伴随我国改革开放政策的深入,社会环境已经发生很大变化,越来越多的档案开放、利用需求在产生,要求档案管理必须向数字化、网络化方向发展,借网络的开放性特点为更多人提供服务,这些都离不开档案管理工作人员专业素质的支持,特别是较高信息技术素质的支持,因此必须加大地勘单位档案管理工作人员的信息技术培训,以及尝试招聘正规高等院校、专业的档案管理毕业生来充实档案管理人才队伍;总之,多措并举加强地勘单位档案管理人才队伍建设,为高水平的地勘单位档案管理工作打下坚实的人才基础。 作者:金丽双 单位:山东省第六地质矿产勘查院 地质勘查论文:地质勘查行业中成本核算论文 一、地质勘查行业成本核算管理存在的问题 (一)工作人员参与性低 地质勘查成本核算管理是一项系统性的管理项目,影响到施工进度、施工质量及物资管理等多个方面,需要大家积极参与到实践管理中。但是由于工作人员积极性差,在工作中没有树立责任意识,导致成本核算管理体系衔接不当,收集的资料失真,限制了成本核算管理工作的有序进行。 (二)缺乏必要的控制体系 地质勘查项目的施工成本管理涉及到施工准备、工程施工及竣工检查等方面,对每个方面都有严格的要求。由于缺乏必要的控制体系,致使管理体系衔接出错,某个环节出现错误,都会增加项目的总施工成本。其次很多工作人员没有按照既定的管理原则进行管理,存在漏管和越界管理的情况,进而导致责任不明确,管理效果差强人意。 (三)财务管理模式不完善 成本核算管理隶属于财务管理,要根据管理内容制定切实可行的财务管理体系。但是在地质勘查成本管理中由于财务管理系统不健全,导致管理模式不完善,很多财务信息失真,无法对信息进行有效的整合,增加了财务管理隐患。 二、地质勘查行业成本核算管理的改进措施分析 地质工程勘查涉及到多个手段和方式,为了对其实现统一性管理,要从实践出发,了解成本核算管理的影响因素,结合实际情况,制定切实可行的改进措施,以下将对地质勘查行业成本核算管理的改进措施进行系统的分析。 (一)加强对各项费用支出的管理 在勘查实践中涉及到很多费用的支出,包括:材料支出、设备支出、人力支出等,要从以上三个方面入手,起到控制成本的目的。控制材料的支出要从工程实际出发,根据实际需要,编制一套完善的支出计划,保证控制的实时性和准确性。其次要对材料数量进行筛查,不同工序应使用什么材料要提前准确好,达到控制施工质量的目的。相关工作人员要了解市场行情,按照工程投标的材料报价为控制依据,根据采购价格和运输费用进行精细化管理。其次是人工费用管理,业主和勘查企业之间签订合同后,勘查队伍要根据勘查工程的类型、特点及应用范围确定承包方式,根据工程规模不投入适当的人力资源。在设备管理中,要从工程建设实际出发,不同的设备适用于不同的工程阶段,在控制时要按照时间、使用数量及应用价格进行单项管理,达到降低目标成本管理费用的目的。 (二)提升管理水平 针对当前缺乏必要的管理体系的管理现状,需要相关管理人员联系实际情况,采用引进作业成本法进行有效的管理。所谓作业成本管理法是指成本对象消耗作业,将作业管理作为成本管理的核心,最终的成本管理就是作业管理的总和,也是资源消耗量的总和。在实际管理中要对各项资金支出进行精细化计算,按照成本控制和地质勘查信息要求,以此为目标根据实际情况对其进行适当的调整,将生产部门实施的项目作为考核对象,进而计算出作业成本。工作人员要根据成本动因明确成本确认的依据,结合成本投入和成本支出计算出作业成本的价格,最终将地质勘查项目涉及到生产手段归纳到地质项目成本管理中。 (三)建立有效的核算方式 针对当前核算模式不完善的现状,为了保证成本核算的真实性,要结合工程要求,制定切实可行的核算方式。作业的认定是勘查项目有全面的认识后制定的,因此需要根据动因的类型,在勘查过程中确定完善的成本核算体系。为了保证核算结果的真实性,要按照地质勘察单位的实际要求,制定出符合实际要求的核算方式,解决当前核算体系不健全,应用方式不合理的现状。其次将成本计算融合在作业管理中,改善原有的会计应用体系,包括动因分析、成本链接等,财务工作人员要具备责任意识,了解成本核算流程的同时,将工作落实到实处,在实践中不断提升自身综合能力,客观的反应成本管理内容,将其作为指导性工具应用到管理中,能达到降低成本投入,提升管理效率的目的。 (四)明确财务管理流程 在勘查行业中涉及到成本核算管理,成本管理和财务管理体系之间有密切的联系,为了加强管理,要从多个方面入手,按照既定的管理方式,明确财务管理流程。在实践中涉及到“地质项目成本费用管理”,要将其转化为生产单位认定的模式进行管理,在地质生产中涉及到成本明细管理、地质工程检测项目等方面内容,可以将作业成本纳入辅助管理项目中,借助财务核算体系实现核算管理的有效性。通过核算管理流程可以借助财务核算软件对成本进行精细化管理,核算管理流程为成本考核机制提供了完整的成本依据。在财务管理中要借助信息技术的指导性作用。信息的传递满足了成本精细化管理对成本信息传递时效性的管理,网络化办公条件为管理提供了便捷,代替了原有的人工管理方式,满足精细化管理对成本信息传递时效性的要求,使其在任何环境中都能有效的计算出勘查成本。 三、结束语 由于地质勘查行业成本预算管理涉及到多个管理体系,在本次研究中分别列举了责任不明确、工作人员参与性低、缺乏必要的控制体系、财务管理模式不完善等问题,并结合实际情况,从多个方面入手,加强对各项费用支出的管理、提升管理水平、建立有效的核算方式、明确财务管理流程等方面入手,逐渐推动勘查单位成本核算的精细化管理。 作者:刘剑华 单位:广西壮族自治区二七四地质队 地质勘查论文:地质勘查单位廉政文化论文 一、地质勘查单位的现有问题 事业单位作为由国家以国有资产举办的社会服务单位,政府即是“出资者”又是工作事务的“管理者”和工作成绩的“审核者”,在实际操作中容易出现职权不明、“越位”、“缺位”频繁的现象。同时,监督管理的职能与提供资金的职能都归于政府,无形之中为管理的混乱和舞弊提供了方便,当事业单位的管理不善时容易滋生政治腐败与工作失职。 二、廉政文化建设的方式 地质勘查单位下属于国家行政机关,其工作人员虽然并非是公务员,但对行政机关所任命的事业单位工作人员应参照行政机关国家公务员进行管理,在反腐倡廉的问题上也应向“人民公仆”看齐。在防治腐败的措施和力度上,地质勘查事业机关应该比照国家行政机关,加强思想建设、行政管理,并对贪污腐败问题严肃处理。 1.加强思想建设 归根到底,腐败仍是人的问题和思想问题,是少数“人民公仆”思想觉悟不足的结果。廉政工作应该重视对人的教育,强化治本意识,将加强事业单位工作人员的防腐廉政教育放到首位,将加强廉政文化建设作为防腐工作的基础性工作来做。在实际操作中,应该加强廉政文化建设的针对性,确保廉政文化工作的有效性,以最小的成本开展思想工作并发挥出最好的效果。针对地质勘查事业单位中的腐败问题,广大地质勘查单位可以结合现有事例和模范典型,组成“反腐倡廉文化建设小组”,深入各单位、各部门,开展普法教育和廉政教育,积极提倡廉洁自律的风范和自我监督自我纠察的行为,使廉洁思想深入大脑、渗入生活,以达到广大“人民公仆”在工作和生活中自觉抵制诱惑、主动反腐倡廉的作用。考虑到廉政文化建设应起到警示、预警的作用,事业单位应积极宣传贪腐的后果。在方法上,各事业单位可以组织工作人员旁听受贿、渎职等贪腐案件的审理现场,亲身体会广大人民群众对于贪腐分子的唾弃,组织阅读小组积极讨论落马贪官的日记、回忆录、忏悔录等反腐倡廉的第一手材料,定期参观廉政文化基地和反腐倡廉博物馆。通过这些方式,各单位可以有效地将贪污腐败的后果深入人心,起到良好的警示作用,预防贪腐问题的发生。 2.加强组织管理 从已有贪腐案件中可见,在腐败问题的重灾区常能找到制度建设上的漏洞和管理体系上的混乱。针对这一问题,加强管理监督职能是反腐倡廉工作的有力保障和政策基础。在实际工作中,地质勘查事业单位应该理清各个部门、各个职位的确切职务,明了各个工作人员的责任范围,做到有人负责、有人问责,杜绝“三不管”、“踢皮球”的现象。事业单位也应加强互相监督,在部门之内、部门之间、单位之间广泛开展行风评议工作,以民主形式积极进行自我监督和互相监督,力图做到问题早发现、早解决,将贪腐现象扼杀在萌芽之中。 3.严肃惩处腐败问题 有些事业单位出于“家丑不可外扬”的心理,为避免单位名誉受损,在发现贪腐问题时选择知情不报甚至主动遮掩,在问题曝光后尽力阻挠上级调查和新闻调查,当问题实在无法遮掩时也会极力缩小问题规模,将解决贪腐问题的希望寄托于内部警告等私下处理的方式。这种态度虽然出于保护单位名誉的好心,却忽视了组织原则和单位对国家和人民的职责,处理方式也由于打击力度过小无法起到惩处腐败、防治腐败的效果。在发现问题之后,事业单位应该坚持原则,杜绝对腐败现象的隐瞒不告或互相包庇现象,坚决对腐败问题严肃处理、透明处理、公开处理,将腐败的污泥暴露于阳光之下,保证贪腐分子受到公正、应有的惩罚。这种严肃处理贪腐的行为也能有效规范事业单位的纪律,成功地震慑住潜在的贪腐分子,避免侥幸心理的滋生。 三、结语 贪污腐败问题是我国社会主义事业中的恶瘤,也是我国当前面临的紧迫问题。为了贯彻十七届中央纪委第六次全会的精神,切实开展反腐倡廉工作和廉政文化建设,在地质勘查单位中积极采取措施防治腐败有其现实意义与必要性。通过分析当前地质勘查单位的廉政文化建设现状,各事业单位能够更好地指导廉政事业的开展,有效地打击贪腐分子的嚣张气焰,对于建设良好的社会风气和实现廉洁高效的行政管理有着深远的意义。 作者:王猛 单位:河北省地矿局第四水文工程地质大队 地质勘查论文:地质勘查项目成本管理分析 一、地质勘查项目成本管理的存在问题 我国的市场经济发展脚步越来越快,市场经济体系进一步得到完善。我国地质勘查单位还没有形成完整的成本核算体系,显然不能满足市场经济发展的需要。成本管理延用的是90年代的核算机制,落后的方法与国外成本核算信息技术化形成鲜明对比。 二、地质勘查项目成本管理的策略 (一)原则 对于需要进行地质勘查工作的企业或单位来讲,其成本管理紧紧围绕施工项目成本控制原则展开,项目经理处于中心地位,必须拥有大局意识,站在全局高度上进行施工过程的成本控制。主要遵循的原则的五个,一是成本最低化原则、二是全面成本控制原则、三是动态控制原则、四是目标管理原则、五是责、权、利相结合的原则。 (二)策略 一是健全目标责任成本管理体制,实现责任、权力及利益的有机结合。要想使施工企业成本管理工作朝向健康有序的方向发展,就必要坚持责任权利相结合的原则,达到三者的有机结合。施工项目的成本管理对于企业来说是非常重要的,事关市场经济条件企业的生死存亡。它不能单纯看做是财务部门及财务人员的工作范畴,而是需要企业管理层、项目执行层、劳务作业层共同承担责任的大体系。这就在客观上要求企业必须建立以项目经理部为核心的责权利相结合的成本管理体制,确定项目经理的主体地位,然后层层分解项目目标成本责任,逐级分配,逐级落实,逐级负责。工程项目成本管理过程中,除了明确项目管理人员的责任外,还要给予他们相对等的权利,才能确保职责充分有效的得到履行。另外,建立激励机制也是十分必要的,用一定的奖励去激励员工的工作热忱,可以有效提高工作的自觉性,在一定程度上帮助企业提高经营管理水平。 二是建立科学评价体系,有效完成成本的预测工作。成本预测包括人工费、材料费、机械使用费等费用预测和成本失控的风险预测。通过有效的成本预测,可以提供贴合项目实际的最佳成本方案,从而加强了项目的薄弱环节,克服了工程盲目性,确保施工项目成本的有效形成。加强成本管理,就是要学会用发展的眼光看待问题,站在一定的高度上对成本做出科学预测,结合地质勘查项目的施工条件、机械设备、人员素质等方面情况,运用科学的评估体系对项目的成本目标进行预测,为编制科学、合理的成本控制目标提供依据,从而有效降低企业成本。 三是强化成本管理方法,不断创新工作思路。地质勘查项目成本管理的唯一出路就是实现信息技术管理,只有依靠信息化的技术手段,才能有效清除业务关联部门间的信息沟通障碍,快速有效的反映成本相关信息。这就需要在项目施工以前,公司和项目部完成对资源的优化配置,进而保证施工过程中均衡的使用资源。施工现场状况极其复杂,需要运用计算机软件对收集到的资料进行分门别类,及时准确的对信息进行汇总统计。建立信息化平台可以使业务处理起来更加规范,透明的工程成本信息为管理层制定决策提供了科学有效的依据。 四是建立施工项目成本动态管理体制,有效实施动态控制。动态控制的对象包括人工费、工程材料费和机械设备管理控制。项目部要依据市场的活动变化,考虑有可能发生的风险,科学测定人工费包干,减少费用开支。在施工过程中,严格执行公司制度,定额发放,严格执行采购计划,加强工地保管。根据工程实际需要,选用机械设备要科学合理,以最大限度发挥机械的功能和效用。 三、结束语 综上所述,地质勘查项目管理体系当中的重点是项目成本管理。只有加强项目成本管理,才能从根本上解决企业降低成本的问题,从而有效改善企业经营环境,扩大经济效益,顺应市场经济激烈的竞争。 作者:杨雪莉 单位:福建省197地质大队 地质勘查论文:地质勘查工程施工管理 一、地质勘查工程施工管理的内容 第一,地质勘查工程施工管理还要做到合理的组织、安排各阶段的施工情况,及时跟踪勘察各项施工指标的信息传递与处理,监督施工工程是按照要求进行的,从而实现目=标的最优化。第二,地质勘查工程施工管理也要注意在工程完工后必须做好验收工作,包括提前的准备工作和施工工程的交工验收。第三,对客户进行适当的回访,并对施工的建筑项目进行定期的检查和维修。 二、地质勘查工程施工管理的现状 地质勘查工程施工管理对工程有着十分重要的意义,但是就目前的情况而言,工程施工管理中仍存在着很多问题。第一,在管理过程中,由于领导人员的相关认识不到位,整体管理水平不高,造成工作过程中对某些重要问题的决策错误、计划漏洞、协调不足等影响。除领导人员外,其某些工作人员态度散漫,不认真、不负责,并存在某些麻痹、侥幸和事故难免的思想,从而导致有些本不该发生的事故发生。第二,工程施工的管理存在某些漏洞。尤其是安全管理薄弱、责任落实不足,缺乏约束力;某些企业目光短浅,只追求片面的短期的经济效益,主观随意性大,造成管理混乱。第三,管理规章制度不健全或不适合本单位,工程与实际联系不密切等,使作业人员对违章操作现象的存在习以为常,也会导致事故隐患得不到及时治理。第四,此外,由于管理不善或管理疏忽造成材料供应不及时、不准确、不充足,企业的资金不到位、调拨款不及时或资金不足,机械设备挑选不当、供应不足、操作生疏、机械故障、维修不利、使用机会少、更新慢等问题的产生或多或少也会影响到工程的施工进度,造成施工成本的增加和工程事故的发生。 三、地质考察工程管理的新思路 现在市场竞争地日趋激烈,企业必须尽快增强自身竞争实力。企业管理必须有所改进和创新,必须不断探索其新的思路。第一,企业首先应从思想上重视管理,努力从领导层有效地提高企业的管理意识和管理水平,注重培养企业各部门和工作人员的责任感,使地质勘查企业能获得健康稳定的发展。除要增强对管理的重视程度和管理水平外,还要注重加强各部门彼此间的合作。第二,建立健全企业的管理体系和管理制度。尽可能地做到计划、控制和分析三步并重。现在我国大多企业的管理没有全面的系统性的管理观念,过程控制不足,因而全面建立健全管理体系对工程施工的全面管理有着极为重要的指导意义。第三,要加强地质勘查工程施工管理,加强施工过程中的监督,对施工工程进行检验、分析和总结,以提高施工工程的效益。第四,加强施工过程中的责任考核制度。将施工工程的各个环节负责人及负责的任务在管理中具体化、细致化,并对员工进行有效的考核奖惩。第五,建立一套切合企业本身实际情况的企业管理制度。以企业自身的现状为出发点,不断加强管理力度和管理效果。第六,加强员工的整体素质的培养和提升。要对员工进行适当的学习和培训计划,从而增强员工的管理能力,提高管理水平,改进管理方法,升华管理理念等。 四、结语 综上所述,现阶段中,地质勘探施工工程管理内容繁多细致,管理面覆盖的范围较广。而现实中的管理制度地往往存在较多不良问题,加强管理势在必行。所以,探索地质勘查施工工程的管理的新思路是非常重要的。我们必须从企业自身实际出发不断完善管理机制,加强人才的培养和选拔,细化管理内容,出台并完善责任奖惩制度等,为企业的不断发展谋求新的契机。 作者:刘鹏 陈延启 单位:青海省第二地质矿产勘查院 地质勘查论文:地质勘查项目管理及成本 一、地质勘查项目成本控制存在的问题 (一)项目成本控制意识薄弱以前,地勘单位数量较少,以公益性地质勘查为主,工程项目主要由国家直接下达任务,其经费也是由中央财政部门直接转拨,在项目实施过程中,对项目成本支出控制意识差。近年来,随着市场经济的飞速发展,我国地勘单位日益增多,竞争日益激烈,地勘单位面临着巨大的生存、发展压力,对项目进行成本控制的改革势在必行。当今社会,很多地勘单位的管理者、项目负责及管理人员对项目成本管理的重视程度不够,成本控制意识不强,成本管理体制不够完善,成本控制措施执行不力。 (二)项目成本控制力度有待加强地勘单位成本管理力度欠缺主要表现在以下三个方面: 1.成本控制时间不对。很多地勘单位成本控制时间局限在项目开工到完工阶段的成本管理,但是地质勘查项目的成本管理不应只包括上述时段的成本控制,还应包括项目前期的市场调查、项目信息跟踪、投标成本以及质量保修成本等。 2.成本控制方法较为落后。目前很多地勘单位均没有采用现代化的管理手段对项目成本进行分析,无法找出项目成本的影响因素,降低成本管理的效率。 3.成本控制动态管理效果差。很多地勘单位成本控制没能跟上成本发生步伐,普遍都是成本发生过后才对成本进行控制,无法对成本目标进行动态管理,成本控制效果差。 (三)缺乏对人力资源成本的管理 缺乏对人力资源成本管理主要体现在以下几个方面: 1.高素质人才流失严重,由于地质勘查工作较为艰苦,队员每年大部分工作时间在野外,导致其家属安顿工作做不好,使得地质勘查人员的流失严重,造成了沉重的人力资源负担。 2.地质勘查技术的专业性很强,而一些地质勘查单位在上世纪军转民过程中产业转向,在前几年才又逐步恢复,使得专业人才出现青黄不接,再加上新引进的地勘人才缺乏后续系统性、针对性培养,使得地质勘查人员综合素质提升速度不快。而地勘单位的工作人员素质水平会影响到单位的整体技术水平和管理水平,与此同时也对成本管理造成严重影响。 二、对地勘单位工程施工项目的成本控制 企业的宗旨是为了创造最大的经济效益,而有效地控制企业工程施工项目的成本,又是地勘单位创造最大经济效益的最主要措施之一。如何加强地勘单位工程施工项目的成本控制是一项复杂的系统工程,涉及到的方面较多,涉及到的控制点也较多,因此,地勘单位的管理者必须认真思考工程施工成本的控制问题,制定出切实可行的成本控制制度,用制度约束人、管理人,用制度控制工程施工项目的成本。 (一)准确编制工程预算书,慎重承接业务 由于地勘单位工程施工项目不可预期的支出因素较多,所以地勘单位在决定承揽各项工程施工业务时,应当组织专业技术和工程预算小组,对所承接业务的各方面情况进行全面了解和风险评估;同时,要预先做好项目实施踏勘工作,充分考察了解各项可能发生的各项重大支出项目,认真编制项目考察和风险评估报告和工程预算书,并按照单位制定的项目承接工作流程,决定工程施工项目的承接,尽可能做到准确无误,避免造成各项重大预期支出因素的遗漏,慎重承接每一项业务,以保证每个项目均能够取得一定的经济效益。 (二)推行全面预算管理 对于决定并签约的工程施工项目,单位要结合国家统一的预算定额和单位自行制订的各项成本定额,与项目经理签订项目成本预算管理责任书,推行工程施工项目支出的全面预算管理,由项目经理对工程施工项目的成本全面负责,做到责任、权利与义务的相结合。工程项目完工后,要由财务部门认真考核计算每一个工程施工项目预算指标的完成情况,并按照项目成本预算管理责任书的相关奖罚条款认真执行。 (三)做好工程结算工作 由于地勘单位工程施工过程中不可预期的支出因素较多,同时,与委托方结算全部价款的工作应当同时纳入项目负责人的管理责任书,作为对项目负责人全面考核制度的内容之一,以增强项目负责人的责任心,避免给单位造成坏账损失。其次,因为地质勘查工作是以智力投入为主、工程投入为辅的专业性工作,这就要求地勘单位平时注重员工培训,一方面加强缺什么补什么的快速补给培训,另一方面是注重员工长期规划发展的系统培训,使技术队伍整体水平快速提升,为项目实施提供足够的智力资本,也为项目施工过程中各项工作开展的有效性和创新可行性提供保障,从而有效控制施工成本。 三、结语 综上所述,地质勘查的定额标准是地勘单位生产技术水平的表现,因此,要实现成本优化控制目标,必须要制定适应单位自身发展需求的定额标准。地勘单位可以使用计算机技术对资料、数据等进行整理、研究、分析,制定出最优的定额标准,所制定的定额标准应能反映地质勘查行业的特点,同时也要反映出本单位的基本情况。在制定科学、合理的项目预算定额标准时,要及时将各个工程项目施工的成本信息、数据等详细记录下来,为定额标准的制定提供可靠依据。 地质勘查论文:地质勘查中矿区水文地质技术问题 摘要:现如今,我国经济的发展已逐步跻身世界各国前列,与此同时,科学技术水平也取得了显著的提高,国内的地质勘查行业迎来了现代化发展的新格局,很多水文地质的高新技术开始被研发或引进过来。众所周知,水文地质是开展地质勘查的基础,随着地质勘查技术的不断优化,水文地质在地质勘察中的作用也日益凸显出来,然而在地质勘查的具体实践中,水文地质却是极易埋下隐患的薄弱环节,这无疑会对地质勘查工作的顺利开展造成很多不利的影响,甚至会引发一系列的地质灾害,威胁地质人员的生命安全。本文简析了地质勘查中水文地质的重要性,并结合具体案例指出了地质勘查中水文地质的相关技术。 关键词:地质勘查;水文地质;技术问题;工程 在地质勘察中,应用合理的水文地质技术对于推进勘察计划的顺利实施,具有得天独厚的重要意义。先进的水文地质技术是地质勘查工程开展的先决条件。我国的地质勘查行业发展至今,其中的水文地质相关技术问题已得到有关部门的密切关注,相应的研发资金和科研流程都在顺利推进,这也表明了没有先进的水文地质技术做后盾,是很难提高地质勘查工程的效率的。然而从目前看来,我国的个别地质勘查工程对水文地质技术问题的重视程度还不够,很多工作没有切实落到实处。在地质勘察中,必须围绕工程的实际情况,认真核算从勘查场地中所获取到的数据,积极应用水文地质相关技术手段,让水文地质相关技术在地质勘察中得以大显身手,从而不断促进地质勘察质量的提高[1-3]。 1地质勘查中水文地质的重要性 水文地质相关技术是完成地质勘探施工的重要手段,在具体操作中会涉及到一些水文地质测绘方面的工作,其目的是勘测并确定较高深度的水文地质特点。在地质勘测工程的具体施工中,要依照施工场地的具体水文地质条件,综合考虑地缘因素,谨慎选择勘探技术,从而明确地质勘查区域的水文地质特点。水文地质技术所涉及到的工作范围比较广泛:首先是关于地下水的种类和含水层的辐射区域;其次是地下水的静止高度和变化规律;再次是探究主客观因素对地下水位的制约作用。 2地质勘查中水文地质的相关技术 2.1水文地质测绘 水文地质测绘技术在地质勘察设计的初期应用的概率较大,测绘的大体范围涉及到勘察探测地下水的类别、规模并探究水循环体系,详细来看就包括在指定地质图的帮助下开展探测与核算工作。水文地质测绘技术发展至今,又引入了其他先进技术,如遥感影像技术等,这对于进一步提高测绘效率和质量起到了极大的促进作用。另外,水文地质测绘还受到季节的制约,通常在旱季开展溪沟探测工作,针对特殊井、泉的核查工作大多安排在降水较多的月份进行,以便于取得更为精确的地下水的宏观流动频率。 2.2钻孔透视仪测量岩溶 钻孔无线电波透视法,是根据无线电波传输的原理而研发出来的一种水文地质技术,现如今在地质勘探工作中也有了用武之地。隐藏在地表下的岩石实际上是有电磁波在流动的,其流动速度和透视长度均会因岩石的特质不同而有所变化。受到这一现象的启发,技术人员把无线电发射机放在一个钻孔内,在一定懂得范围外又设置一个钻孔并安置接收机,如此一来,只要无线电发射机有电波进行传播,接受机就能感知到讯号。 2.3物探技术 在水文地质的各项技术手段中,物探的技术含量可以说是首屈一指的。该技术主要用于探测岩溶萌发期的扩散范围、地下水的坐标、断裂含水层的坐标和咸水与淡水的交界处等内容。在地质勘查的具体工程施工中,通常不单一应用某种技术手段,而是根据需要适时地应用多种技术联合操作,从而不断提高水文地质勘察的实效性。从地质勘测的实践经验中可以看出,物探测井技术与钻探技术是一对很好默契的搭档,在具体操作中大可放心地把二者结合起来,相辅相成,相得益彰,从而不断提高明确水文地质特征的准确率。东方物探249队提前精细踏勘、优化设计,在实践中积极应用物探技术,特别是在井震联合项目施工中,考虑到英北三维工区海拔最高3400米,天气条件差,山地地势复杂,沙漠区沙层巨厚,车辆通行困难,施工队结合天气变化合理调整计划,见缝插针组织生产,将恶劣天气对生产的影响降到最低,而这其中物探技术功不可没。 2.4钻探技术 从一定层面上来讲,钻探的垫脚石当属测绘与物探,接下来还要依靠钻孔技术来明确地质水文条件的详细数据。钻探技术的关键环节是勘探线与点的选择,一定要严谨科学,同时钻孔的构造同抽水实验以及成井不能有丝毫差异。如果想探测出边界的准确坐标和详细的特性,钻孔位置就要选在地下水层的边缘处。钻孔的位置要随着取水工程的变化而有所改变,其目的一方面是为了降低探测费用,另一方面也便于把个别钻孔用来进行后期的开采使用。与其他发电方式相比,干热岩发电的单位成本低,而且基本不污染大气。但由于深处地下几千米,开采难度超过页岩气。江钻股份力克时艰,积极应用钻探技术,在青海省共和县地下2230米处勘查到了干热岩,温度达到153度,成为我国首次发现的可大规模利用干热岩资源。 2.5抽水测试 钻孔抽水试验作为地质勘查中水文地质测试的一项核心技术,在开展探测地下水水量等方面的工作中功不可没,特别是在含水量较多的地层更是可以大显身手一番。然而即便如此,在具体的应用过程中还是有很多关键环节需要进行特殊把控:在设计抽水试验孔的过程中要参照勘探孔的设计,二者的差异要尽可能地降到最低值;抽水井与生产井是一对“小伙伴”,在设计中要保持一致性;抽水的能力要以所预期的取水量当作执行依据;观测孔要辐射全部观测范围,以避免信息的局限性;抽水时间通常安排在旱季,以便于实现降深数值的提升、探究水位变化规律的精确,提升探测的科学性。另外值得注意的是,抽水试验的周期较长,通常需要一个多月的时间。综上所述,随着经济和科学技术的迅猛发展,我国的地质勘查行业取得了一定的成绩,然而,在地质勘查行业中的水文地质技术是不可忽视的重要方面,需要在实践中不断摸索、总结,让水文地质相关技术在地质勘查工作中日益发挥出更大的作用。 作者:马文国 单位:青海省有色地质矿产勘查局八队 地质勘查论文:水文地质勘查中遥感技术的应用 摘要∶我国北方大部分地区,地表水资源较为匮乏,人们生活生产用水大都由地下水资源提供。因此,提高地下水资源的勘察、开发利用是当地社会发展的必要条件。本文以此为主要研究方向,希望通过对地区卫星遥感数据分析,对一个地区的地下水位分布状况进行更为准确合理的评价、判断。本文全面论述了遥感技术在水文地质勘察中的应用原理,并对水文地质的遥感技术勘察结果进行细致的分析和解读。 关键词∶遥感技术;水文地质;应用探索 本文利用新兴的综合性遥感技术作为探测数据来源,其原理主要是依据遥感器对地表物体进行探测,利用波谱的不同反应来识别地面上的各类地物。利用遥感技术对地下水勘察相关因素信息进行科学准确的评价、判断。通过对地表含水断层、线性构造、裂隙、地面湿度等信息,准确地评价一个地区的地下水资源。同时,微波遥感还能够直观的对地下潜水层进行探测,使地下水资源的开发利用更为全面、科学。 1.遥感技术应用概述 1.1遥感技术概念及特征 目前,人们对于遥感技术的普遍定义为从远处探测和感知事物和物体的技术的统称。因此遥感技术有以下几个特征。首先,遥感技术相较于其他探测技术来说,探测的覆盖范围较大。其次,遥感技术获取的探测数据,信息种类众多,手段多样,技术也相对先进。最后,探测信息表现大多是通过图像的形式来表现,获取探测数据信息方式更为直接、快速。同时整个探测用时也相对较短。 1.2遥感技术体系概述 遥感技术的应用体系一般为探测信息的获取、传输、解译和应用。其中信息的获取主要通过对地表物体波谱进行探测。通过专业的遥感探测数据传播设备和软件对初步信息进行传输,然后再对原始探测信息进行对比统计处理。信息的解译则是主要通过模式识别、模拟实验和地物分析等方法进行信息的细化。最后对这些经过解译的系统性数据信息进一步的应用加工。 1.3遥感技术水文勘察中具体应用流程概述 在水文勘察中,遥感技术的具体应用重视对地下水位有关的环境因素的综合分析,同时注重对遥感图像数据的处理方法。具体应用流程如下∶首先,对勘察地区背景进行必要了解,同时,确立明确的水文勘察目标。根据目标收集相关原始资料。其次,围绕勘察目标对遥感技术的相关原始资料进行分类。对各遥感资料信息进行细致的遥感图像信息处理。同时,根据各类信息不同的遥感图像波段,进行合成波段的合理选择。以此对各类遥感探测图像信息进行解译。然后,再加工各类相关资料信息的解译结果。综合分析地下水位的分布情况,根据土壤的水分、反射率、像元关系等原理,构建科学合理的地下水位分布模型。根据土壤水分以及地下水位分布模型,对单波段以及多波段地下水位进行详细估算。把估算结果和地区背景资料、历史勘察资料等进行对比,检验勘察结果。最后,构建更为全面合理的地下水位分布模型,进行详尽专业的勘察结论以及勘察土建制作。 2.水文气象条件概述 水文气候条件是影响地下水资源最为直接的环境条件。其主要包括地表水文条件以及气象环境条件。地表水文条件包括地区的河流、湖泊等地表水系环境,以及这些地表水系分布位置地表蓄水量。地区地表水系条件的优劣对判断地下水资源有很好的参考价值。气象环境条件包括地区降雨量、地区季节温度、风速等气候条件。降雨量也是判断地区地下水资源的重要参考依据。温度包括日照时长日照强度等,通过这些条件能够准确地判断地区水分蒸发情况。同样道理,也要对地区风速进行详细定量侦测。这些气候环境条件的数据获取首先要以年为单位,判断地区长期所处的气候环境。同时还要获取地区短期的气候环境数据。通过当前气候环境的变量来判断地区所处的水文气象条件。 3.地下水资源遥感勘察具体应用方法概述 遥感技术对地下水资源的勘察主要依赖于卫星拍摄的当地地形变化以及气候特征等因素信息,然后通过地质学解译标志进行处理。解译标志的方法大致可以分为两种。一种是直接解译标志,一种为间接解译标志。本文采用的是人机交互式的间接解译标志中的人机交互式解译方式。首先,应该对地下水资源相关的地形地貌遥感图像、以及岩性构造、土壤植被、地表水系特征等进行遥感特征分析。其次,通过对遥感图像中光谱信息的提取分析,判断地层岩性情况。确定地区是否存在潜水含水层以及易存水性地层岩性构造。最后,通过数学统计学技巧以及模型学技巧等信息处理方法,对地下水位进行单波段和多波段的评估模型构建。同时,对评估结果进行进一步实测印证,确保遥感技术勘察数据能够更加准确的反映地区地下水资源分布情况。 4.遥感信息分析方法概述 本次所采用的信息数据分析方法主要通过对遥感图像的解译,再结合地区水质气象环境条件的探测以及对地区地形地貌的判断,对地层岩性以及具体位置信息的判断,最后,通过综合多波段模型呈现的水文数据的变化规律等信息,分析地下含水层分布情况。从而能从多个角度对影响地下水资源分布的各个因素进行具体判断。更加准确的对地区的地下水含水层数量、地下水储存量、地下水深度、水质、形成年代等进行分析,为开发利用当地地下水资源提供更加全面、科学的勘察数据。 5.遥感图像数据处理以及水文地质信息提取方法分析 5.1遥感数据类型的选取 由于不间断的遥感影像成像方式以及独特的对地物的表现方式,遥感图像数据也有明显的特征。因此,在进行遥感图像解析之前应该选择更为适合的遥感图像类型,然后再根据不同图像类型的地物波谱特性曲线来选择合适的解译波段。例如对于水体多采用TM1波段进行解译,岩性识别则一般会用TM5或TM1波段进行,而对于植被则采用TM2波段进行。影响遥感数据类型选择的因素主要包括环境因素以及解译目标等影响。首先,环境因素包括,遥感探测时间以及地形特点等。如对于地质、地貌等遥感数据的解译一般选择在冬天进行遥感影像探测。而对于植被的遥感探测多选择在春季和秋季。另外,考虑解译目标的面积大小以及时间跨度等因素的不同,所选择的遥感影像尺寸以及波段变化组合等也要符合解译目标的实际需求。 5.2遥感数据的处理 在遥感数据处理中,由于遥感数据特殊的传输处理方式,很容易对遥感数据在传输过程中或软件工具处理过程中出现对比度下降、几何变形等失真现象。因此,首先要对出现失真现象的遥感图像进行科学的误差校正,而误差校正要分两个部分进行。首先,对遥感数据辐射量的校正。遥感图像的辐射量主要是指图像的光谱辐射特征。光谱辐射特征会在经过大气层或传感设备本身是受到一定的影响而出现辐射量误差。因此,应该根据具体的数据对比、数据分析等手段确定误差的范围。然后通过对传感器的工作参数进行微调来校正这种误差。其次,遥感图像几何位置的误差。对于遥感图像像元位置的误差,可以通过以一个典型的准确的地物作为空间位置的控制点,根据控制点对地表坐标和遥感图像坐标进行统一校正。 5.3图像合成波段的选择 大多数勘察对象的地物组成成分都较为复杂,不同地质结构的遥感波段参数也不同,其表现出的光谱特征也有差异。同时,同样的地物在不同波段上所表现出来的光谱特征也不一样。因此,大多数情况下,都要选择遥感图像合成波段对地区地物组合进行全面分析。我们可以依据地区水文地质勘察结果以及图像数据提取目标、各种岩层光谱效应以及各个波段光谱信息等因素,综合考虑,选择更为合适的遥感图像合成波段。 6.结论 本文通过对遥感技术的应用特征以及应用技巧入手,对遥感技术在水文地质勘察中的应用流程进行了进一步说明。本文认为在进行复杂地质环境的水文地质勘察工作时,可以应用遥感技术把水文地质勘察工作。通过对地物遥感图像的定量分析,对影响水文地质的各方面因素进行科学评析。继而更加准确客观的全面判定地区的地下水资源状况。由于本人能力有限,缺乏遥感技术实际应用经验,对于遥感技术的应用知识系统和实践经验不足。可能会对遥感数据的解译过程出现一些不够严谨的理解。对于这方面的欠缺,希望能在今后的工作学习中得到补充。 作者:吴延明 单位:山东省鲁南地质工程勘察院 地质勘查论文:GIS在地质勘查找矿应用中的关键 摘要:随着科学技术不断发展,地理信息系统在地质勘察领域得到了越来越广泛的应用,不仅提高了信息采集效率,并且保障了数据的科学性和有效性。GIS系统的本质就是一种空间信息系统,在现代计算机技术支持下,该系统可完成对部分或整个地球表层空间内相关数据的采集、管理、存储、处理和分析等操作。作者从地质勘察入手,就GIS系统的应用现状及应用过程中涉及的关键问题进行了分析,以供相关人员参考。 关键词:GIS;地质勘察;找矿应用;关键问题 GIS地理信息系统(GeographicInformationSystem),也被称为资源与环境信息系统或地学信息系统。GIS系统是现代信息技术在空间信息采集、整理方面的重要应用,可以完成对一定空间内相关地理分布数据的采集、管理、存储、处理和分析等操作,将其应用于地质勘查找矿,可有效提高信息采集效率和数据质量,对于优化地质勘察工作质量有着重要的现实意义。但就目前GIS系统的应用而言,仍存在一定的问题,尤其是一些关键性问题,限制了GIS系统效用的发挥。本文即从地质勘察找矿入手,就GIS系统的应用关键问题进行了分析,具体内容如下。 1地质勘察领域中GIS系统的应用现状分析 随着社会经济不断发展,国土资源的重要地位越发突出,作为人们生活、生产重要的基础资源,通过现代化的技术手段,提高国土资源的有效利用率,具有重要的现实意义。在地质勘察过程中,加强GIS系统的实际应用,借助其空间信息数据采集优势,可以更好地满足地质信息化发展的实际要求,提高地质勘察的工作质量和工作效率。此外,随着科学技术不断发展,地质调查数据库对应的信息系统也得到了相应的优化和升级,不仅进一步提高了数据的采集效率和科学性,同时实现集数据处理、绘图、解释功能于一体的综合服务。这样的综合性服务也体现出GIS系统的多元性和综合性特征。就当前的地质勘察找矿工作而言,GIS系统应用较为广泛,对于我国矿产行业,甚至国民经济的良性发展,起到了积极的促进作用。 2地质勘察领域应用GIS系统的关键问题分析 就地质勘察找矿工作而言,GIS系统是其信息化建设发展的主要手段,在地质信息采集、数据信息分析等方面,有着十分重要的应用。通过对矿产资源与地质信息间关系的科学分析,可以帮助提高矿产生产的科学性,从而更好地满足地质找矿工作的实际发展需求。为进一步提高GIS系统应用的实效性,地质勘查人员在实际操作过程中,应重点控制以下几点内容。 2.1注意提高数据信息的综合质量就目前的地质勘察找矿工作而言,GIS系统在其中的实践应用效果,直接受其基础数据库建设效果影响。为提高数据库建设的科学性,保障数据库质量,相关工作人员在数据库建设实施过程中,必须遵照相关规范标准要求进行操作,并注重对于数据库信息精度、比例尺等条件的精准控制,进而为GIS系统的有效应用奠定扎实的基础。地质勘察工作是一项系统、复杂的工作,在地质信息采集工作过程中,涉及物理性质、地质矿产以及遥感地质等多方面的地学信息。不同种类的地质信息在表现形式方面有着较明显的差异,为提高信息采集的工作效率和数据信息质量,在实际操作过程中,就要求工作人员依据相应的规范要求,对复杂的地质信息进行科学的划分和管理,从而降低数据信息采集难度,提高数据信息综合治理,实现GIS系统真实效用的有效发挥。针对地质信息元数据而言,在其整理利用过程中,相关工作人员必须从内容和基本特点两个角度进行分析,以实现基础应用范围上的优化处理,提高元数据信息的科学性和有效性。数据信息作为数据库的基础组成,其真实性和有效性直接影响着数据库的建设效果,相关工作人员在数据采集阶段,需重点把握上述几点控制内容,以满足数据库建设的实际需求,确保数据信息质量,为GIS系统的后续应用,创建良好条件。 2.2注意保持信息标准的统一化在现代信息技术的支持下,GIS系统可以实现有效地信息共享功能,因此在地质勘察实际应用过程中,必须严格遵照国家资源部规定的行业信息标准进行操作。目前,我国国土资源部已经具有了1:500000信息标准,同时正在建立1:200000的数字化空间数据库。应用统一化信息标准的根本目的在于提高信息数据的共享效率,避免不必要的重复性基础劳动。另外,如在实际操作过程中,发现超出规范范围内的特殊信息,即可实现对标准的进一步补充和完善。 2.3注重对空间数据库的不断完善就GIS系统在地质勘察领域的应用体系而言,空间数据库占据核心地位,是综合分析多源地学信息和各类信息查询检索功能实现的重要基础,只有工作人员不断完善空间数据库,提高空间数据库的综合质量,才能为GIS系统的实践应用提供良好的基础支撑,发挥出GIS系统的实际效用,提高地质勘察的工作效率和工作质量。因此,相关工作人员在数据采集阶段,应根据相应的标准对基础数据信息进行科学分类,根据数据信息基础特征完成对空间数据库的设计,以满足空间数据库的建设需求,提高空间数据库的科学性和合理性。 2.4注意选择合理的综合分析方法空间分析模型的科学性直接影响着GIS系统在矿产资源预测中的应用效果,通常情况下,空间分析模型越合理,矿产资源预测的成功率越高。在GIS系统实践应用过程中,空间分析系统可实现多种基础数据操作功能,具体包括属性分析、空间分析、二位模型分析、数据检索、以及三维模型分析等,工作人员应在综合考虑应用需求差异、矿种差异以及矿床类型差异的基础上,确定合理的空间分析方法,并相应完成空间预测模型的建立工作,以优化GIS系统应用效果。 2.5注意相关专家的经验积累GIS系统的实践应用,为地质勘查专家提供了更加先进、高效的评价工具和信息处理手段。因此,相关专家应充分认识到GIS系统的工具性,应用其现代化技术优势实现对多源地学数据集成化管理,降低模型建立难度,提高空间数据分析能力的基础上,通过数据科学取舍、设计空间数据库、以及建立和优化空间模型等实践操作环节,不断积累自身专业经验,从而实现GIS系统的有效应用。 3GIS系统应用注意事项分析 GIS系统的实践应用是一项系统、复杂的工作,具有基础性、持续性、多学科性特征,为进一步提高GIS系统的应用效用,相关工作人员在正式系统开发前,应对系统的目标用户、开发目的以及具体功能进行确认,深入了解用户需求,对系统设计进行优化和完善。此外,地质勘察人员应优先在地学资料丰富、成矿地质良好的区带进行GIS系统试点应用,不断积累GIS系统的应用经验,以建立系统、完善的GIS系统应用标准,促进GIS系统更加广泛的应用发展。综上所述,GIS系统作为一种现代化的信息管理系统,应用于地质勘察找矿工作,可有效提高数据信息采集效率和数据质量,从而优化地质勘察找矿工作的工作效率和工作质量。因此,相关单位应全面重视GIS系统的实践应用,从数据质量控制、空间数据库优化设计等方面入手,规范GIS系统应用行为,以提高GIS系统的应用效用,促进GIS系统的进一步应用发展。 作者:路明亮 单位:河南省有色金属地质矿产局第四地质大队 地质勘查论文:地质勘查中水文地质问题措施 摘要:在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是易于被忽视的问题。因此,为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的。 关键词:工程地质勘察;水文地质;研究 实践证明,在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是在实际的勘察工作中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 1水文地质勘察的内容 1.1自然地理情况 这方面的主要有地形、地貌以及气象水文特征等等内容。 1.2地质环境情况 这个内容包含了工程所在地的地质构造,包括地质基地构造,包括对第四系厚度的控制,还包括地质的岩层和新构造运动等等方面。 1.3地下水的水位情况 这一情况包括最近2~5年以来地下水水位的变化情况,包括地下水的补充供给和排泄的条件,还有地表水、地下水之间的补排关系,加上这些关系和条件对地下水位造成的影响等等。其中地下水位的变化是工程勘察的重点。 1.4含、隔水层情况含、隔水层情况 包括地下水的类型、水位、流向和变化的幅度,含、隔水层的埋藏条件;主要的含水层分布、埋深、厚度情况。此外,还应凭借现场的勘探试验,通过测定地层的水位传导系数、渗透系数、导水系数、压力传导系数等等水文地质参数,准确判断此处的地质条件是否会影响地下水的渗流状态。 2工程地质勘察中水文地质评价内容 在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: (1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 (2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 (3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 (4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 3岩土的水理性质岩 土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。3.1地下水的赋存形式地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 3.2岩土的主要的水理性质及其测试办法 (1)软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性土层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。 (2)透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩土的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩土体的渗透系数可通过抽水试验、渗水试验和压水试验求取。 (3)崩解性,是指岩土浸水湿化后,由于土粒连接被削弱、破坏,使土体崩散、解体的特性。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大,以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解,而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。 (4)给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。 (5)胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 4地下水的地质危害 水位上升引起的危害:潜水位上升的原因是多方面的,主要受含水层结构、气温、降雨量、总体岩性产状及人为因素如施工、灌溉等影响,潜水位上升会使岩土体盐渍化或沼泽化,从而导致建筑材料的腐蚀性增强,还会使河岸、斜坡等岩土体产生崩塌、滑移等不良地质现象。 5结束语 在工程地质勘察过程中,地下水和岩土体都是重要的影响因素,两者结合产生的作用,会直接影响到工程和建筑的稳定性、安全性。所以准确查清楚地下水的情况,可以为工程提供第一手的安全材料,消除隐患 作者:丛洋 单位:承德市地质大队 地质勘查论文:水文地质勘查在环境地质勘查的运用 摘要:我国社会经济虽然得到不断的发展,同时也带来了许多负面的影响,比如环境问题越来越严重,对人们的工作生活带来了很大的威胁。环境地质灾害的发生使得我国经济造成了很大损失,因此,加强对地质环境的保护越来越重要。本文分析了水文地质在环境地质检测勘察中的作用以及内容,使得环境地质灾害的预防和控制得到了重要参数信息和依据的提供。 关键词:水文地质;环境地质;勘查;应用 社会不断得到发展的情况下,资源的的被开采和利用程度逐渐上升,对环境的破坏也逐渐加重,造成了严重的环境问题。近些年,我国的环境地质灾害逐渐增多所以,为了减小地质灾害带来的危害和损失,加强对环境地质灾害的监测和调查显得尤为重要。现阶段,造成我国环境地质灾害的主要因素有自然因素和人为因素两种。自然因素主要指由于地球自身的变化引发的地质灾害,比如地震、泥石流、滑坡等;人为因素引发的地质灾害包括地下水的污染、地表的沉降、水质被破坏程度严重、沙漠化的形成等。在上述所说的地质灾害中,可以看出,由于水的问题引发的地质灾害在所有地质灾害中占据着主要的地位,不仅在城市、经济区域的建设当中,而且在矿区的开采、重要交通干线的建设中,水的因素作用在建设全程中,对工程的安全和稳定时刻都有影响。所以,为了更好的对地质灾害进行控制和预防,加强水文地质的勘查和监控势在必行。 1进行水文地质勘查的作用分析 所有的地质灾害不难发现,都和地下水有着密切的联系。因为地下水和岩土体间的相互作用引发的地质灾害一般都具有复杂、多样、广泛和严重等的性质特点,主要表现在其的类型以及分布等方面。现阶段,我国对于由地下水引发的地质灾害的关注程度和研究投入及其匮乏,尤其对地下水对地质灾害产生的影响还处在起步的阶段,其中定性和定量的分析仍旧是比较薄弱的环节。所以,要重视在环境地质勘查、监测过程中对地下水引发的地质灾害,并提升对该方面的认识,对水文地质方面问题的投入要加大。事实证明,在环境地质勘查监测中水文地质问题仍旧是一个及其重要但又容易被忽视的问题。另外,可以从影响范围、评价内容上对水文地质进行判断和分析,使得地质灾害的发生和环境的恶化问题能够得到更好的预防和控制。 2对不同区域进行环境地质勘查中水文地质的评价 区域条件不同,对环境地质勘查的内容也有相同之处,即在对环境地质勘查时对地下水的危害评价不充分,从而引发了环境地质灾害。所以,为了使地质灾害勘查检测的安全性和可靠性得到提高,可以通过对以往的经验和教训进行总结,从而为水文地质评价提供出依据。以下内容对不同区域水文地质的评价需要考虑的问题的总结。 (1)由于城市建设使地下水被污染以及资源的过量开采导致地表出现沉降的问题。虽然我们赖以生存的水资源是可再生资源,但是随着社会发展、城市建设、工厂经营造成了大量水资源的污染,使其无法正常使用,这种问题有待研究解决。例如,工业三废未按规定清理外排以及生活垃圾的乱丢乱倒致使重金属元素的渗出,然后通过各式各样的方式进入到地下和地表水中,使土壤质量逐渐恶化,一旦被作物吸收,一旦被人们误食日积月累便会对人体健康造成损害。另外,还要对地下水位的变化进行监测,以便对地表沉降的影响进行预防。地表沉降也属于环境地质灾害的一种,对地下水的过量抽取,会导致地下含水层的收缩、固结和挤压密实,最终导致地表下沉现象的发生。因此,要中图分类号:文献标识码:C根据实际情况,对城市建设的区域开展专门的水文地质勘查工作及其重要。 (2)对矿区水文地质的评价。因为地下水不断的侵蚀,导致在开发矿产资源的过程中矿产不断被水侵蚀,形成类似于空隙的传递,随着时间的累积空隙逐渐发育到地表。对于这种环境地质灾害的水文地质勘察,适宜对其安排长期的专门的水文地质勘察,从而得到对地下水侵蚀变化的规律。 (3)大型工程项目的建设工程的地质问题。比如城市改造工程、兴建开发区等。在地质环境资料缺乏的地区,若进行的工程对水文地质条件的要求过高(例如对工程地基的评价、基础抗浮和工程降水等),则应该对该地区进行专门的水文地质勘查。综上所述,地下水的水位、类型、变化的幅度、各种含水层与各隔水层的厚度、分部组合关系以及承受压力层的水头等组成了不同区域的水文地质勘查内容,因此,要提高环境地质勘查质量,必须深度了解地下水对环境地质灾害带来的一系列影响,还要监测地质水文各项标准,针对不同区域的地质环境进行不同方针的对待,提供专门的水文资料。 3对地下水存在的形式和引起地质灾害的研究 由地下水和岩土间的相互作用所表现出来的各种性质,被称为岩土水理性质,对岩土体的强度有一定的影响。对地下水存在的形式和引起地质灾害的研究进行以下分析。地下水引发地质灾害的原因有两种,一种是因为地下水的升降变化引发的;另一种是因为动水压力引发的。因为地下水的升降变化造成的危害一般分为水位上升造成的危害、水位下降造成的危害、水位频繁的升降变化所造成的危害三种。地下水位的上升容易使土壤被盐碱化和沼泽化,腐蚀程度增加;地下水位下降,最终会导致地面的沉降,地出现裂缝等灾害,随之而来的还有水质恶化情况越来越严重、水资源的枯竭等的出现。地下水位的频繁升降使稳定岩土体层的岩体膨胀出现伸缩最终整体性被破坏。 作者:石琳,李龙 单位:内蒙古赤峰地质矿产勘查开发院 地质勘查论文:工程地质勘查中水文地质危害研究 摘要:伴随着我国城市化进程的加快和科技水平的进步,我国的工程地质勘查技术也取得了相当可喜的成就。对工程地质勘查工作的质量造成制约的主要因素就是水文地质危害,所以,要想切实提升工程地质勘查工作的水平和质量,就必须对当地的水文地质条件有深入的了解及掌握,确保工作人员在施工作业时能真正做到心中有数,并采取针对性较强的措施,以对水文地质灾害予以有效避免。该文旨在对现阶段我国工程地质勘查中与水文地质灾害相关的问题进行分析论述,并提出针对性的解决策略,以期行业人员借鉴与指正。 关键词:工程地质勘查;水文地质危害 1引言 作为建筑施工的前期准备阶段,工程地质勘查对于工程项目整体质量有着极为重要的意义。但是反观我国现阶段的工程地质勘查工作,依然存在着对水文地质危害不够关注和重视的问题。我们都知道,水文地质危害对于工程地质勘查工作来说非常重要,只有对其予以足够的重视,预先制定好相应的应对措施,才可实现对此类危害的有效控制,由此可大幅度提升工程质量水平。 2工程地质勘查工作中水文地质评价概述 在进行工程地质勘查工作时,要充分考虑到工程项目所处区域的水文地质条件,对于周边地下水可能会对建筑物与岩土体造成的影响进行分析和考量,由此精确判断地下水能否对工程造成影响,并提出相应的解决措施。在勘查工作开始后,需要对建筑物的地基基础种类进行详细了解,并结合工程类型着手对水文地质问题进行探究,除了要对各类水文地质影响进行科学评价之外,还要为之后的工程施工提供扎实、可信的水文地质参考资料,最大限度地降低工程建设整体进度和质量受到负面影响的可能性。需要注意的是,水文地质危害有可能出现于地基基础下方的承压含水层,因此工程技术人员要估算和判断基坑底板被承压水突破的可能性,尤其是要考虑到岩土因水位升降而发生的不均匀涨缩以及地下水位所处的状态等指标。此外,在开展工程地质勘查工作中,还要测量和记录地表水与地下工程地质勘查中水文地质危害分析石晓青 3工程地质勘查中水文地质危害的影响因素分析 3.1地下水位升降 工程地质勘查中的水文地质危害后果极为严重,若不加以足够的关注与重视,一旦发生危害后果将不堪设想。就工程项目来说,水文地质危害主要来源无疑是地下水,不管地下水位是受到人为因素还是自然环境因素的干扰,也不管水位是上升还是下降,都将会对建筑物造成不同程度的影响。若将其的变化幅度控制在合理范围之内,建筑物将不会受到威胁,但如果其超越了临界值,就将会对建筑产生不可忽视的巨大影响。举例而言,地下水位的上升可能会引发基础土壤的盐渍化、沼泽化等问题,还有可能引发建筑物的倾斜或断裂,甚至导致建筑物地基稳定性的下降和地下室被水淹没等等。而地下水位的下降则很容易造成地面沉降等危害,这将对建筑物周边的土体结构产生负面制约,不仅影响到建筑物整体的稳定性,也会大大缩短建筑物的使用寿命。从总体上看,引发地下水位下降的最主要原因在于人为因素,对此,施工人员务必要高度重视工程项目施工过程中的相应防范工作,否则将很容易导致地下水水位沉降的多发,进而对周边岩土体的结构和膨胀收缩度产生较大影响,导致岩土的不均匀膨胀,最终影响到建筑物的地基基础,致使建筑物地基土承载力的不断下降。 3.2地下水压力变化 一般而言,地下水有着相对较小的作用力,地下水的状态如果始终正常,就不会对工程项目造成不良影响。但是,工程人员如果未能在施工过程中足够重视地下水压力问题,就很有可能导致地下水压力平衡被打破,诱发地下水压力危害。在地下水的压力作用下,将有可能发生流沙与基坑突涌,对建筑物地基基础的稳定程度破坏极大。而如果建筑物的地基基础出现问题,那么建筑物的质量和寿命都将会受到严重影响。所以说,工程技术人员实时关注工程地质勘查工作中地下水压力的变化情况,从根本上防范地下水压力危害的发生。 3.3地下水位的升高 地下水位的升高也会对建筑物造成诸多影响,而地下水位的升降会受到周边水库、河流、湖泊等水体的制约。同时,排水管道的铺设、工业废水的排放以及灌溉工程的渗透作用都会影响到工程项目的总体水平,这一问题可以从以下两方面予以分析: 1)地下水位的升高可软化建筑物的地基基础,加大周边土壤中的水分含量,使土壤强度的降低和压缩性的增强,这样便会引发工程项目的沉降和变形; 2)地基易受到地下水位的影响而发生侧移,并且地基也容易出现隆起造成建筑物稳定性的破坏。 4水文地质危害的解决策略分析 4.1调整和规范地质勘查工序 就工程项目而言,前期的工程地质勘查工作非常重要,这不仅决定了建筑物的质量,也会对建筑物的使用年限产生极大影响。工程地质勘查工作不仅复杂程度高,系统性和专业性也很强。就目前而言,我国对于工程地质勘查工作的重视程度越来越高,也逐渐出台和颁行了较为系统和完善的规章制度体系。通过科学合理的规章制度,地质勘查工作的科学性将得到有效地保障,同时工程施工的合理性也有着大幅度的提升。可以说,工程地质勘查规章制度应涵盖勘查工作的方方面面,并对诸如勘查的目的、任务、评价等每一个工序和环节都进行详细规定,这对于工程地质勘查工作的效果和进程都有着极好的推动和促进作用。此外,相关调查研究表明,大多数工程地质勘查人员都未能对相应规章制度有着充分的了解和掌握,在实际工作中往往更依赖于自身经验,这也会造成勘查工作的效果不甚理想。所以,工程地质勘查人员必须对自己工作和职责的重要性有着清醒的认识,严格按照相应的规章制度和工作标准来要求自己,确保勘查工作能够达到预期效果,从根本上为工程项目的质量提供保障。 4.2深入调查地下水实时状态 施工人员应在工程前期调查地下水的埋藏状况,确保工程项目不会受到水文地质危害的影响。这可以从以下几个方面来着手:1)确定调查目的,设置相应的调查指标;2)了解当地的地下水类型,确定地下水位埋深,进而对水位的变化规律以及水质腐蚀性有了深入的了解。以上因素只有先经过认真、细致的调研,才能够为之后的工程施工提供坚实的第一手资料。在选材时,工程人员应根据勘查结果确定选用的材料以及施工方案,并在动工之前预先做好应急预案,并通过基坑深度的控制、水压力与地水位的降低等手段来避免水文地质危害的发生。 4.3将地下水控制 在正常范围内若建筑物下方地下水位有变动,其质量和寿命将受到严重制约。因此,地下水位的上升必须得到相关部门的高度关注,并从引水渠管道和地下给排水管道两方面予以支持。地下水位的下降也会造成类似后果,因此施工单位必须增强地下水的抽取工作,一旦出现地下水水位的失控,必须尽快的采取有针对性的措施,避免对工程项目总体质量带来不可挽回的后果。 5结语 综上所述,水文地质危害将会对工程项目的整体质量带来不容忽视的影响,所以,为了保障工程施工作业安全及日后的使用安全,相关人员就必须在工程地质勘查工作中严抓每一个细节,高度重视地下水的调查及分析,将工程地质勘查工作中水文地质危害的治理和预防工作落到实处,大幅度提升建筑的稳定与安全性能,从而在推动工程事业向前发展的同时,更好地为我国现代化建设做出应有贡献。 作者:石晓青 单位:山西省勘查设计研究院 地质勘查论文:煤炭地质勘查风险管理探究 1煤炭地质勘查项目的风险和风险管理的概念 由于煤炭地质勘查自身的特点,其风险来自于方方面面,整体可以分为技术风险与非技术风险,技术风险可以进一步分为设计技术方面的风险、施工手段的风险和工艺方面的风险等。非技术风险包含的方面较广,例如自然环境带来的风险、施工设备潜在的风险等。煤炭地质勘查项目在进行时将会面临着各种各样不可预测的风险,相关单位需要结合各方面的因素进行有效的风险管理。风险管理在煤炭地质勘查项目中发挥着巨大的作用,是该项目管理的重要组成部分。在进行风险管理时,首先研究人员要正确地识别项目风险的类型,综合各方面因素进行相关的研究、评价,选择科学、有效的风险管理措施,一方面可以减少风险的发生,另一方面对于已发生的风险可以将其损失控制到最低的程度。 2煤炭地质勘查项目主要风险的分类及其特点 2.1政治经济风险 目前,从国家政治的角度进行分析,中央和地方均加大了找矿的力度,同时社会的投资力度也有了很大程度的提高。但是一个不容忽视的问题是,对于中央利益和地方利益并没有取得完全的一致,地方上的政府官员有着不同的政绩观,这势必会导致赋煤地方政府在执行政策时会有一定的差异,在煤炭勘查项目实施的过程中,则表现为存在较多的不稳定因素。例如:整装勘查跨区域内各地方政府对地质项目实施的支持态度明显的有所不同,执行的税收、金融等一系列的优惠政策也不一样。对于地质勘查项目,其特点之一即是施工地域较为分散,前面所述的不一致将会带来很多政治经济的风险。 2.2经营和管理风险 目前,我国对资源勘探和开发政策进行的重大的改革,我国各类大中型的国有企业均可以作为投资方投资于煤炭地质勘查行业,对于投资的主体和业主均出现多元化的趋势,这些势必会提高项目实施的资金供需风险、合同违约和守约风险等。煤炭地质勘查项目在地域上的特点是具有分散性,在时间上的特点是具有阶段性,这些项目特点均使得在进行项目的管理时佷难有效地对人、财、物等方面进行灵活的调控,同时伴随着物价因素和劳动力供给因素的影响,煤炭地质勘查项目具有很大的经营和管理风险。 2.3技术性风险 煤炭地质勘查项目具有典型的阶段性和隐蔽性。在进行地质勘查项目时,整体可以明确地分为预查、普查、详查和勘探这四个阶段,每个阶段都需要准确地分析其风险性。另外,地质勘查工作具有明显的隐蔽性,地质的变化在不断的探查中应力求精准。所以,勘察设计技术和施工技术对于煤炭地质勘查项目十分重要。设计技术存在缺陷、施工工艺存在漏洞、施工经验不充足等都会对地质勘查带来极大的风险。 2.4自然和人文风险 在进行煤炭地质勘查时,周围的环境往往是偏僻落后、人迹罕见的地区,而且基础设施也较为落后,加之当地的人文环境、风俗习惯,都会增加项目的难度和风险性。 3煤炭地质勘查项目风险管理的对策 结合地勘项目风险的内容及特点,进行煤炭地质勘查项目的风险管理。风险管理工作对于煤炭地质勘查项目的重要性已不言而喻,总结为以下两个方面: 3.1提高风险意识 对于相关工作人员而言,自身需要具有风险意识,明确煤炭地质勘查的风险性和可能的后果;对于煤炭地勘单位而言,需要加强风险管理功能,科学、合理地构建风险管理的计划。 3.2建立风险识别系统 3.2.1分解煤炭地勘项目的风险,对已有的风险进行正确、有效的识别,建立全面的风险识别系统。 例如:以时间或者阶段为根据,可以分解为项目获得探矿权阶段的风险、普查阶段的风险、详查阶段的风险和勘探阶段的风险;以目标关系为根据,可以分解为费用风险、进度风险、质量风险和安全风险等;以因素关系为根据,可以分解为材料设备风险、人员风险、合同风险、施工工艺风险和设备选型风险等。如果一个信息可以作为潜在问题的识别,则可以用来进行风险识别。这样的信息包括已经备案项目中的经验记录和当前项目的有关文件,同时还有该行业专家的经验判断。 3.2.2准确的风险识别是进行风险分析和制定相应措施的基础,在进行风险的识别之后,需要从定量和定性两个方面进行分析,制定科学、合理的措施。 在分析项目的风险时,主要的内容是推测项目风险发生的概率大小及其后果的严重程度,并且量化风险的出现概率及其产生的影响,确定该风险在社会和经济层面上的意义,并分析其处理费用和效益。笔者根据已有资料和经验,总结了以下方面的应对经验:首先,根据实际情况,不断调整和变更勘查项目的具体方案,对于可能出现的风险,消除其产生的条件,尽可能地避免风险的出现。在煤炭地质勘查项目进行的早期,可以通过获取信息、加强交流、寻求相关专家意见等渠道,避免风险的出现。虽然避免所有风险的发生是不现实的,但是对于一些特定的风险还是可以尽可能的避免其发生的。其次,可以将可能的风险结果及应对风险的权利转交给第三方,实现分析策略的转移。在这个方面最典型的方法是,煤炭地质勘察项目可以购买相关的保险或类似的方法,将风险的后果降到最低,而且可以有效地降低风险对于煤炭地质勘查项目产生的影响。对于不可避免的风险,其中一个很好的应对措施是对风险进行缓解,根据经验或者专家建议等手段降低风险事件的概率或者将风险事件的后果降到可以接受的范围之内。当然在初期尽可能降低项目风险是最科学也是最有效的方法。总而言之,在进行项目的实施时,风险管理是必备的环节,而且这一环节贯穿于整个项目实施的过程。对于项目风险,其最大的特点之一就是不定性,随着周围的环境或者条件的改变,项目的风险也随之变化,对于煤炭地质勘查项目,这方面的特点表现得更为明显。因此,在煤炭地质勘查项目实施的过程中,相关单位应具备高度的风险意识,建立、健全风险管理体制,积极积累风险管理经验,以便于在之后的项目进行中可以科学、有效地防范风险和管理风险,为煤炭地质勘查项目的顺利开展提供保障。 4结语 煤炭地质勘查项目是我国十二五规划中的重头项目,在新时期我国提出地质找矿突破战略。煤炭地质行业具有极大的风险性,且其风险会随着周围的环境和外界条件不断变化,因此,对于风险的管理尤为重要,科学、有效的风险管理是保证煤炭地质勘查项目顺利开展和完成的基础和前提。 作者:潘强 单位:山西省地质矿产研究院
公路工程地质论文:公路工程地质勘察管理模式探讨与思考 摘要:本文主要针对我国公路工程地质勘察管理模式相关问题进行探讨,在分析当前勘察管理模式存在的主要问题的基础上,分析相关解决思路,最后从工程地质勘察管理模式实践,可以看出这一管理模式可以推广借鉴。 关键词:公路 工程地质勘察 实践探索 管理模式 对于复杂的人类工程活动的公路工程建设来说,为了确保公路造价经济、设计合理、环保美观核运营安全,需要对于处于复杂的岩-土-水-应力等地质环境之中隧道、桥梁、路基路面等构造物进行勘察地质的客观认识,这样才能为设计人员提供相关的可靠的地质资料。公路建设随着我国经济的快速增长而增长很快,大量的相关经验也在勘察设计方面有所积累[1]。但是相关的问题暴露也比较多,比如,施工及运营期产生的路基沉降、隧道塌方、边坡滑塌以及桥梁下沉等现象出现比较多,还有就是因施工揭露与勘察资料不符而引起的设计变更也是层出不穷,上述问题对于建设造成巨大经济损失,或者重大的安全事故往往会引起较为恶劣的社会影响。分析相关原因,肯定存在建筑施工本身原因,另外,勘察深度不足也是主要原因之一,包括公路选线、构造物设计不合理是由于地质资料可靠度低等方面[2]。另外,设计人员采用过于保守的设计思想,也容易使得工程浪费比较严重,尽管工程安全可靠,但是,这种地质资料不准确、勘察与设计脱节等现象也是坚决不可取的。 1 当前勘察管理模式存在的主要问题及解决思路 1.1 勘察管理模式存在的问题 (1)勘察与设计脱节 目前,勘察与设计脱节现象在工程地质勘察管理模式中较为严重,主要有知识结构脱节、组织脱节、和设计文件脱节等方面。 对于长期从事勘察工作的地质工程师和专注于专业设计、勘察的公路主体设计人员来说,他们之间就是由于勘察与设计组织脱节、专业分工过细的原因,使得专业技术方面越来越单一,现场解决问题能力和综合素质不能有效得以提升。勘察人员表现在对于公路特点知之不多,在设计要点把握不准的情况下,自然相关的勘察工作的针对性不强,则很难满足设计要求,这样就往往容易给设计人员造成误解,或者带来浪费的现象。设计人员则往往对于察成果多采用拿来主义,表现出过多的依赖地质人员,在公路选线过程中也很难将工程地质选线的理念至始至终贯穿其中,缺少足够的地质专业知识和辨伪存真的能力。 (2)勘察资金投入不足 工程造价的经济性、运营的安全性、方案设计的合理性这三点则是公路勘察设计单位的要求条件,一方面需要实力的专业设计队伍和项目管理人员,另外,为了保证优质设计,还应该重视工程地质相关工作,通过足够的勘察工作量来查明项目的工程地质条件。缩减勘察工作量或者低价转(发)包等途经进行勘察,这些方式对于公路设计单位来说只有一个目的就是获得更高的利润,这样在工程地质勘察资金投入明显偏低的情况下,往往在高利润的驱动下,存在相关的低价转包、降低要求或者是弄虚作假等方式进行,勘察成果质量自然得不到有效保证。 (3)勘察周期缩短 公路勘察设计周期随着我国公路建设的快速发展而大大缩短,这样的情况下,迫使勘察设计同步进行,甚至出现公路设计超前于工程地质勘察的情况。不够完善的中间性勘察资料对于设计院来说也是常常存在的,考虑到工程地质勘察滞后的情况,在没有勘察资料的情况下进行设计工作也可能是这样。当设计假定的工程地质条件与勘察资料没有较大的出入,就按照在提交后勘察资料进行采用原方案的设计;但是,当即便发现工程地质信息不同的时候,有时候为了往往追求工期,有可能出现不理会地质资料的情况,使得地质资料未有发挥应有的作用。 1.2 解决问题的基本思路 改变公路勘察设计的管理体制则是改变我国公路勘察设计目前存在的问题的主要途径,应该从转变工程地质勘察管理体制入手进行思考,比如,尽量延长勘察设计周期,而业主不再片面追求工期;工程地质人员对公路工程的学习应该在勘察单位进行加强,为了提高工程地质勘察质量,应该真正领会公路设计的需求和勘察的重点;同时,设计院转变工程地质勘察管理模式。 对于公路勘察没计企业,在进行公路勘察设计过程中,应该秉着“质量第一,创造精品”的理念去施工,而不能只是注重片面的利润。为了提高勘察设计的质量,应该致力于改变目前公路工程地质勘察管理模式的弊端,比如,通过全面实行严格的监理制度,不断加强勘察设计复合型人才培养,打击勘察压价竞争、层层转包、暗箱操作,强化勘察设计过程控制和成果审查等等。 2 工程地质勘察管理模式实践探索 2.1 落实内部地质监理制度 勘察质量的提高受到国内公路建设项目逐渐实行勘察地质监理制度的影响,这是因为,一方面能够通过对于勘察工作量进行审查,要求满足《公路工程地质勘察规范》之要求,要求公路设计单位尽可能多布置勘察工作量;另外,勘察质量的提高有影响的还包括对勘探进行监督,要求地勘单位按规范作业。 2.2 加强勘察设计复合型人才的培养 第一,设立地质室(组),分院重视工程地质人才队伍的建设,在承担公路主体设计的分院设立工程地质室,在勘察设计项目部设立地质组,并列于主体设计室(组),受分院领导(项目负责人)直接管理。第二,明确相关地质人员的职责,同时,通过培训不断增强勘察设计复合型人才的综合能力;第三,对于工程地质人员的知识结构来说,工程地质专业背景和实践经验应该有所要求,通过与设计人员的紧密联系,以及相关的路基路面、路线、桥梁、隧道等专业的了解,使得自己身的公路专业设计知识不断扩大。 2.3 加大勘察资金的投入 工程地质条件错综复杂,再加上岩土体千变万化的特点,考虑到勘察工作量与勘察精度成正相关,勘察精度必然受到勘察工作量的缩减的影响而有所下降。在市场经济体制结构下,利润最大化也是地勘单位的追求所在,低价中标的影响就是表现在勘察不够精细,同时,导致技术人员的数量和技术水平有所下降。所以,要想使得勘察质量得到提高,应该保证足够的勘察工作量,应该对于资金进行有限度的加大,这样不会为了片面追求低价而转包给实力不佳的勘察单位。 3 结语 公路工程建设在取得成就的同时,也存在诸多问题,其中工程地质勘察管理体制存在的弊端和由此引起的勘察质量下滑是一个主要问题。尽快转变工程地质管理模式,提高公路工程地质勘察质量是公路行业的当务之急。本文主要探讨了公路工程地质勘察管理模式问题,希望能够共同把公路勘察设计行业存在的问题逐渐解决,促进我国公路工程更好地建设。 公路工程地质论文:山区公路工程地质勘察问题研究 摘要:结合沿线的自然地理和地质条件,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段进行综合勘察,为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议。 关键词:山区公路地质勘察 公路建设 地质资料 我国山地面积占陆地总面积的70%,山区道路沿线的地形地貌、地质条件和水文条件较复杂,不确定性较大。路基填挖交替频繁,深挖、高填路段多,从而使路基的物理力学性能有很大的差异,造成路基不均匀沉降,发生失稳现象。这就需要对工程地质条件做深入的研究,找到针对性较强的勘察方法和手段,为山区公路设计和施工提供完整、准确的工程地质资料。本文总结了山区公路勘察方法,并对各种特殊地段的勘察要点进行了分析和总结:结合沿线的自然地理和地质条件,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段进行综合勘察,为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议。 1.勘察方法的选择 勘察方法的选择应依据勘察阶段,地形、地质条件和勘察对象而定,大致分两种类型: 1.1宏观控制 一般采用遥感技术,从宏观上观察全貌,对区域地质条件进行大致了解,可发现大型地质构造和地质灾害。根据不同时期的资料,还可以掌握不良地质发展趋势,进行地质单元的划分。山区公路中最重要的一点就是首先进行地质单元的划分。地貌就是从地质的角度去论述地表形态,不同地貌的地质成因和历史不同。 1.2微观分析 通常采用地质调绘、物理勘探、钻探、挖探、取样、试验及原位测试等方法,其中地质调绘及物理勘探可以定性或半定量地判定地质条件;而钻探、挖探、取样、试验及原位测试则可以对地质条件及其对工程的影响程度进行定量分析。 2.路段勘察 2.1一般路基 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。 2.2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。 2.3陡坡路堤 当地面自然横坡陡于1∶5时(包括纵断面方向)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。 2.4支挡工程 支挡工程的勘察主要任务为查明支挡构筑物位置承重地基的地层层位、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;判定在路基附加荷载作用下,路基沉降和滑移的稳定性。 3.桥涵勘察 桥涵工程的勘察主要任务是查明桥涵位置地基土层的岩性、地质构造、水文条件,查明其软弱下卧地层的厚度及分布,依据调查结果绘制断面图。确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标。在地形图上绘出汇水面积;根据收集的气象资料,估算最大的流量,过水断面尺寸,计算墩台最大冲刷深度,提出合理的基础埋深。 4.公路涎流冰的勘察要点与防治措施 涎流冰冲坏桥涵结构,破坏路基路面,危害公路行车的安全,已成为高寒地区公路主要病害之一。涎流冰的防治工作,应从公路勘察设计的源头上采取积极地防治措施。若路线不可避免地要从涎流冰地段通过,则应进行全面细致的水文、地质、地形调查,认真分析水的来源,涎流冰的形式、规模及对公路的危害程度,因地制宜地选择防治方案,将涎流冰的危害降到最小程度。一般采用因势利导及相互隔离的办法处置。 5.结语 随着山区公路的高速发展,由于山区特殊的地形地貌,给勘察专业带来诸多新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。地质勘察工作是山区公路建设成败的前期关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应山区公路建设新的发展需要。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察方法 摘 要:公路作为一种线性构造物,是连接城市、乡村主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路,是带状的空间立体交通结构物。由于这些特点在公路工程建设中我们常会遇到各种各样的自然条件和繁杂的地质问题,而由此产生的投资数额亦是巨大的。 关键词:公路;地质勘察;方法 引言: 公路工程建设中我们常会遇到各种各样的自然条件和繁杂的地质问题,如软土地基、岩溶地形等;而由此产生的投资数额亦是巨大的。一般来说公路工程中岩土工程往往占到总造价和总工期的30%一70%甚至更高。同时公路工程地质勘测直接关系到路基、桥隧的安全,应引起高度重视。 1.研究既有资料 收集和研究路线通过地区既有资料,不仅是外业测量准备工作的重要内容也是工程地质勘测的重要方法。特别在既有资料日益丰富、遥感技术日益详尽的今天这种方法尤为重要。 2.调查与测绘 公路工程地质调查与测绘的目的在于查明公路走廊范围内的地形、地貌、地质条件,并结合区域地质资料,对路基、桥梁、隧道及其他结构物的稳定性、适宜性做出评价,为工程地质勘探、测试工作及工点布置提供依据。工程地质调查与测绘宜采用下列方法: 2.1 根据任务要求对已有的地质资料进行分析研究,编写纲要。必要时选择有代表性的地段进行实地踏勘。 2.2 对线路所处第四系覆盖地段,宜先使用物探方法进行探测,对解释成果应选择性地进行验证,并应提供实测地质剖面和必要的岩土测试资料。 2.3 基岩裸露、半裸露区,宜采用路线地质追索法与横空法相结合进行调查与测绘,必要时可进行适量的勘探与测试。 2.4 地质复杂,宜采用填图的方法进行。当地质条件简单或既有地质资料比较充分时,可采用编图方法进行。编图地段应有剖面总数1/3的实测地质剖面。 2.5 对线路设计与施工有重要影响的地质问题。公路工程地质调查与测绘工作的主要内容有调查研究地形、地貌特征,划分地貌单元,分析各地貌单元的形成过程以及与地层、构造、场地稳定性的因果关系;查明岩土成因、性质、厚度、时代和分布范围;调查岩层产状,确定地质构造类型、软弱结构面的产状及其性质;调查新构造活动的痕迹、特点和与地震活动的关系。工程地质调查采用的方法主要有观察和访问群众,必要时可配合勘探和试验。特别是在对历史地震情况的调查,对沿线洪水位的调查,对滑坡、崩塌、风沙、雪害、泥石流等不良地质的发生情况、活动过程和分布规律的调查方面,都离不开调查访问。 3.勘探 勘探是工程地质勘察的重要方法,是获取深部地质资料必不可少的手段。能提供设计所需的技术参数,在桥隧、涵洞、不良地质处理中应用广泛。在进行地质勘探时,应充分利用地面调查测绘资料,合理布置勘探点,认真分析勘探成果,避免不必要的工作;公路工程地质勘探方法主要有挖探、钻探、地球物理勘探(简称物探)几种。 3.1挖探 挖探是工程地质勘探中最常用的一种方法,可分为坑探和槽探。它就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽,以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层之间接触关系等地质结构,并能取出接近实际的原状结构土样,该方法的特点是地质人员可以直接观察地质结构细节,准确可靠,且可不受限制地取得原状结构试样,因此对研究风化带、软弱夹层、断层破碎带有重要的作用,常用于了解覆盖层的厚度和特征。 3.2简易钻探 简易钻探是公路工程地质勘探中经常采用的方法。具有工具轻,体积小,操作方便,进尺较快,劳动强度小等优点。但缺点是:不能采取原状土样或不能取样,在密实或坚硬的地层内不易钻进或不能使用。“麻花钻”是在公路工程中常见的简易钻探方法。 3.3钻探 在工程地质勘测工作中,钻探是广泛采用的一种最重要的勘探手段,它可获得深部地层的可靠地质资料。钻探按钻进方法分有回转、冲击、振动和冲洗四种。在公路工程地质勘测中,钻探主要用于桥梁、隧道及大型滑坡等不良地质现象的勘探,一般是在挖探、简易钻探不能达到目的时采用。钻探作为最重要的勘探手段其提供的成果亦是相当详尽的。 3.4物理勘探 物理勘探简称“物探”。不同成分、不同结构、不同产状的地质体在地下半无限空间呈现不同的物理场分布,物探采用专门的仪器,通过观测这些物理场的变化,来判断地下地质情况。物探的优点是效率高、成本低、仪器和工具比较轻便。但是由于不同土、石可能具有某些相同的物理性质,或同一种土、石可能具有某些不同的物理性质,因此有时较难得出肯定的结论,必须使用钻孔加以校核、验证,所以物探有其一定的适用条件。 4.试验 实验是工程地质勘测的重要环节,分为原位测试、室内试验。是对土石工程性质进行定量评价的必不可少的方法,是解决某些复杂的工程地质问题的主要途径。 工程地质调查测绘与勘探工作,只能解决土石的空间分布、发展历史、形成条件等问题,对土石的工程性质只能进行定性的评价,要进行准确的定量的评价必须通过实验工作。 在工程实践中,可能会遇到某些复杂的自然现象和作用,一时上不能从理论上认识清楚,而又急于解决,在这种情况下往往可以通过试验的方法加以解决。 原位测试主要有静力触探、十字板剪切、横(旁)压试验、动力触探和标贯。是在岩土所处之原位,保持着原位状态和原位应力条件下现场就地进行的测试工作。通过原位测试可取得岩土多种物理及力学参数。由于它所提供的数据较准确、设备较轻便、操作也简单易行,且便于多点使用,在工程实践中得到广泛应用。 室内试验是直接采用仪具试验并通过计算取得有关数据的方法。应注意试验结果只代表取样地点的性质特征,实际应用中应与其他方法综合使用以保证结果的可靠性。 5.定位观测 物理地质现象与作用是在自然环境不断变化的情况下发生与发展的,其中某些具有周年的变化过程,某些具有多年的变化过程,如滑坡、泥石流等,而另一些可能兼有这两种变化。通过直接观察和勘探,只能了解某一个短时期的情况,要了解其变化规律,就需要作长期的定位观测工作,而掌握其变化规律,有时则是工程设计所必需的。因此,定位观测是工程地质勘察的重要方法,在某些情况下是必需的。定位观测不仅可以为设计直接提供依据,而且可以为科学研究积累资料。 6.结语 岩土作为自然产物易受自然条件影响,具有显著的时空变异性,在实际工作中岩土工程往往是影响投资和制约工期的主要因素,如果处理不当可能会带来灾难性的后果。正确利用公路工程地质勘测方法对提高设计质量,有效控制工程造价和工期有着无法替代的作用。公路工程地质勘测作为岩土工程在公路建设中的重要手段,应引起我们足够的重视。 公路工程地质论文:浅谈公路工程地质勘察现场施工全过程及技术要求 摘要:工程地质的勘察是公路项目建设成败的关键,本文根据以往技术要求及施工经验,首先探究陕西地区外业工程地质勘察的目的、任务及勘察方法,并重点分析不同地质勘察的技术要求,最后对公路工程勘察的新技术进行探讨。 关键词:公路;地质勘察;技术要求;注意事项 引言:公路工程地质勘察项目呈线状分布,一般长达几十公里。在地质条件较复杂地区,同一项目往往跨越多种地形地貌和地质构造单元,途径多种不良地质和特殊岩土。管理好一项复杂的公路工程地质勘察项目,需要项目负责人除了具备良好的职业道德外,还要具备较高的技术水平和较丰富的实践经验。 1.工程地质勘察的目的、任务及勘察方法 1.1初步勘察阶段 1.1.1目的 根据合同或协议书要求,在工可研究基础上,对公路工程建筑场地进一步作好地质比选工作,为初步选定工程场地、设计方案和编制初步设计文件提供必要的工程地质依据。 1.1.2任务 (1)进行综合地质勘察,查明路基和构造物工程场地岩土层结构及工程质,为路基设计、选择构造物结构和基础类型提供的工程地质资料; (2)初步查性明对工程场地起控制作用的不良地质条件、特殊性岩土类别、范围、性质,评价对工程的危害程度,为路线避绕或治理对策提供地质依据; (3)查明场地地震烈度,对抗震设防烈度7°及其以上的高烈度区进行烈度复核和地震安全性评价。 1.1.3勘察方法 主要为工程地质调查与测绘及综合勘探。一般情况下,可采用人工浅探(洛阳铲或麻花钻)、工程物探(电法、地震、声波、测井等)、机械钻探、原位测试、室内实验与定位观测等。原位测试包括静立触探、动力触探、十字板剪切试验、旁压试验、扁铲试验、现场荷载试验(地表及钻孔内载荷试验)、现场剪切试验、水文地质测试等,室内试验主要为岩、土、水的物理力学、水理、化学等实验内容,定位观测主要是针对特殊不良地质如滑坡、泥石流、软土、地下水特性等内容的变形位移观测。 1.2详细勘察阶段 1.2.1目的 根据已批准的初步设计文件所确定的修建原则、设计方案、技术要求等资料,有针对性地进行工程地质勘察,为确定公路路线、构造物位置和编制施工图设计文件,提供完整、准确的工程地质资料。 1.2.2任务 (1)在初勘基础上,进一步查明项目区工程地质条件,最终确定公路路线和构造物的布设位置; (2)进一步查明路基和构造物工程场地岩土层结构及其工程性质,准确提供路基和构造物工程基础设计、施工必需的岩土工程设计参数; (3)根据初勘拟定的对不良地质、特殊性岩土防治方案,具体查明其分布范围、性质,提供防治设计必需的地质资料和地质参数。 1.2.3勘察方法 主要以钻探、原位测试和室内实验为主,必要时可进行物探和工程地质测绘工作。 2.不同地质下勘察技术要求 2.1冲积平原、河谷平原及山间谷地 对路基和涵洞、通道工程,应采用静力触探方法,静探孔应布在涵洞、通道构造物上,并酌情控制路基,必要时布少量钻孔相结合,以前采用麻花钻或洛阳铲孔因孔浅不能满足设计要求而不被采用。但岗地及山区,表层为老粘性土及坡积层,其工程性质好,下伏无软弱夹层,应以挖探或浅井方法,并配合地质调查。 2.2液化土地区 应执行《公路工程抗震设计规范》要求,即对抗震设防烈度7°及以上高烈度区(相当地震基本烈度Ⅶ度及以上),在地表以下20米深度内有饱和砂土、亚砂土可能液化土时,应在钻孔中作标贯试验,判定其是否为液化层,对判定的液化层应确定液化指数和液化等级。标贯试验可与取土间隔进行,一般每米一次,每个工点每层标贯点不少于6个。 2.3软土及软弱土 以静力触探为主,结合少量地质钻孔勘探,勘探重点是构造物台后高填路段,可结合构造物地质钻孔勘探。对软土厚度大于10米路段,原则上以桥代路。 2.4岩溶路段 2.4.1路基勘探 路基勘探应在物探工作基础上采用钻探方法查明路基范围内溶洞分布特点、形态、规模、顶板厚度及完整性等,在填方路段钻孔应在完整基岩内钻进5~8米,在该深度内遇溶洞时,应钻穿溶洞并在底板完整基岩内钻进3~5米;在挖方路段,钻孔应在路基设计标高以下完整基岩内钻进5~8米,或穿过溶洞后在底板完整基岩内钻进3~5米。 2.4.2桥基勘探 在物探基础上布设钻孔,主要查明每个基础范围内的岩溶情况。一般情况下,浅基础不少于2个钻孔,桩基础应逐桩钻探,钻孔应在完整基岩内钻进5~10米,在该深度内遇到溶洞时,钻孔应穿过溶洞在其底板完整基岩内钻进3~5米。 2.4.3隧道勘探 在物探工作基础重点查明断层带、褶皱轴部、可溶岩与非可溶岩接触带岩溶发育情况。除洞口布设钻孔外(钻孔应在洞口以上30~50米范围内),在洞身易发育岩洞地段布设钻孔。钻孔应在隧道底板设计标高以下完整基岩内钻进5~8米,在该深度内遇有溶洞时,钻孔应穿过溶洞,在其底板完整基岩内钻进3~5米。钻孔应布在中线外7米交叉布置。 2.5滑坡 滑坡具有一定规模的整体位移,有顺层或沿软弱夹层滑动,有残坡积层沿下伏外倾基岩面滑动,有均质岩土体因坡度陡导致坡体失稳而滑动,也有高陡边坡因倾倒破坏而失稳。滑坡应在工程地质测绘和地质调查的基础,沿主滑坡方向布置钻孔,对大中型滑坡不少于2~3个勘探线。通过勘探查明滑床位置及滑床产状、特征及主要物理力学参数。 2.6崩塌与岩堆 主要采用地质调查方法,对岩堆可酌情配合挖探和必要的物探方法。一般情况下应尽可能避开或尽可能减少崩塌岩堆路段长度和避开特别发育段对公路危害最大的崩塌和岩堆体。 3.公路工程勘察新技术 3.1遥感技术在公路工程勘察中的应用 在采用遥感技术进行公路工程地质调查,易于发现常规地质调查难以发现的地质现象。从遥感图像上提供的构造信息,可识别规模较大的软土分布区。公路工程遥感应用于工可阶段,易于进行最佳路线方案的选择,能提高勘探效益,缩短可行性研究周期,节省工程勘探投资。通过对各种工程地质要素的解译,结合地形高程数据分析、区域地质和工程地质条件,选择最佳路线方案。在工程地质调查和测绘中不能仅仅依靠遥感技术。对于遥感的成果,要进行实地检验;对于遥感地区选择一定有代表性的点或地段进行实地考察,检验遥感的结果是否符合实际;将遥感成果用实地的勘察、钻探等获取的微观的资料来验证;在遥感中采用不同的解释系统和方法,将结果进行横向对比;参考工程地质物理勘探成果,将遥感成果进行横向对比。 3.2探地雷达在地基勘探中的应用 在公路工程地质勘测中,考虑到勘测的目的主要需要了解软土沿路线的纵向分布,在雷达剖面布设过程中,主剖面应沿公路的走向布设。同时考虑到公路工程横向软土分布范围的不均匀性,以及探地雷达资料的相互印证、校核、修正,在每一典型区域应布设若干横剖面。一般横剖面的起始、终结端点应布设到公路两侧天然场地中,横切、垂直公路走向布设。对部分疑难地段可进行加密勘测,或在天然场地添加辅助剖面。公路工程地质勘测中,探地雷达天线类型一般选择100MHz接地耦合天线和低频组合天线,能够满足勘测深度和精度要求。在资料处理中,通过对雷达波形、雷达波形图、雷达影像图的综合分析,并结合钻探资料与多年的工作经验积累,即可对软土地基分布范围、分布规律及均匀性等进行识别和划分。 3.3综合工程物探的应用 (1)在解决软土总体分布情况的工程问题时,主要选用探地雷达,其次可选用电法、地震勘测方法加以补充。 (2)在解决软土厚度变化的工程问题时,可考虑两种物探方法组合:在软土分布深度一般区,主要选用探地雷达,其次可选用电法、地震勘测方法加以补充;在深厚软土分布区,主要选用电法、地震勘测方法。 (3)在解决软土与公路工程相互作用工程问题时,主要选用探地雷达,其次可选用电法、地震勘测方法加以补充。 (4)在解决软土沿深度方向的变化特征时的工程问题时,主要选用井中物探方法。 4.结束语 公路工程地质勘察是为公路工程设计、施工、养护方案的制定及地质灾害的整治提供地质依据,是公路设施建设的基础资料,服务于公路工程建设的全过程。现有的岩石力学、土力学、岩体力学等均难以准确地描述岩土体实际的力学本构关系,地质灾害的发生除了其本身的因素外,还受到许多外界的因素如施工、气候等的影响,十分复杂。因此做好公路工程地质勘察特别是不良地质路段的勘察尤为重要。 公路工程地质论文:浅析公路工程地质勘探中挖探技术的应用 摘要:挖掘机挖探的勘探方法是行之有效的方法,它不仅解决人工挖探速度慢、劳动强度大和不太安全的问题,还可以解决钻机搬迁困难和地下水下挖掘困难等问题,解决一些采用钻探方法很难查明的工程地质条件,保证公路工程地质勘探工作量和勘察深度,从而大大提高公路勘察设计的质量。因此,本文对公路工程地质勘探中挖掘机挖探技术的应用进行了研究。 关键词:公路工程;地质勘探;挖探技术;应用 1 概 述 挖探属于探坑(井)、探槽的范畴,是查明地下工程地质情况最直观有效的勘探方法。挖探与一般的钻探相比,它的优点是揭露范围较广,地质人员能够直接观察到地质结构细节,准确确定地层分层界线和岩性,而且可以不受限制地从中采取接近实际的原状结构岩土试样,并可以用来做现场大型试验,尤其对研究软弱夹层和破碎带的空间分布特点、岩土工程性质等意义更大,另外它还有施工操作简单、需要施工人员数量较少、受地形地貌影响较小等特点。 近年来,随着挖掘机性能的不断提高,完全可以采用挖掘机来进行探坑(井)、探槽的施工,解决传统挖探存在的速度慢、劳动强度大、成本高和不太安全等缺点,使其和钻探一样,充分发挥其作用,成为公路工程地质勘探中最常用的方法之一。 2 工程概况 江西省某公路全线采用二级公路技术标准,全长 12.1km。桥梁 1090.2m/16 座,其中大桥 6 座,中桥 4座;涵洞312.6m/24 道;隧道 961m/4 座。在某公路的工程地质勘察中大量采用了挖掘机挖探的方法,取得了很好的经济技术效果。 3 挖掘机挖探技术 某公路 K0+400~K2+500 段布置有 10 座中小桥,沿路线1kM 河床落差达 50m,河床中普遍分布有 2m~5m 厚的卵石、砾石,砾石、卵石含量超过 50%,含漂石、块石,河床深槽中常年有水,但水深在非雨季一般为0.5m~1.0m。河谷地形上高差较大,离公路较远,交通不便。勘探如采用钻机钻探,钻机搬迁非常困难,搬迁的时间甚至超过钻进的时间。由于卵石、砾石的大量存在,钻机钻进时需要采用厚壁套管跟进、泥浆冲洗、复合钻头钻进,钻进效率差,每班次进尺只有2m~4m。这样每座桥勘探需要至少 3d天时间。因山区工程地质条件往往变化很大,在公路建(构)造物基础范围内,钻孔移动 1m 的位置,工程地质条件往往变化,如岩石的埋深相差有时就达 2m~3m,甚至出现相差达10m 的情况。另外,卵石、砾石的分布往往不均匀,经常有透镜体出现,采用钻探往往难以查清公路建(构)造物基础范围内的工程地质条件。为了加快勘探进度、减小费用、提高勘探有效性,我们决定采用挖掘机挖探方法。 勘探用的挖掘机,不需要对工程施工用的挖掘机进行特殊改造,可以直接调用。我们调用了当地的一辆小型履带式挖掘机,沿河道一直开上去,沿河对桥位逐个进行挖探。采用小型履带式挖掘机,主要是适应河道狭窄时挖掘机的通行。履带式挖掘机适应复杂地形的通行,河道中有不太深的水也能通过。挖掘机到达桥位处,首先平整一个平台作为挖掘机操作平台,然后对桥墩台处土、石进行挖掘。探坑的范围以大于桥墩台范围为佳,这样可以全面查清墩台范围内基岩岩面起伏情况,但由于受到地形的影响,探坑的具体范围可以根据现场条件确定。根据预测的挖深及岩土性质,采取放坡或不放坡措施。实际上采取挖掘机施工技术即可,不同的是地质技术人员要事先大致预测探坑范围内工程地质条件,对挖掘机操作人员具体交代注意事项。挖掘时要采取慢挖、一次性挖土(岩)量要少的原则,以查明工程地质条件为主要目的。 对挖上的岩、土,在挖斗里时,在确保挖掘过程中扰动很小的情况下,可以采取原状岩、土试样,可以进行原位测试。在探坑里没有地下水或地下水很少、坑坡比较稳定,在确保人身安全的情况下,可以下到探坑里进行观察、取岩土试样、进行原位测试。 挖掘过程中,对挖上的岩土及挖坑里的情况进行观察和记录。观察和描述的内容主要有:岩性、成分、结构构造、厚度、第四系和基岩的分界线、岩石的风化特点及风化壳分布以及地下水渗水点位置、特点、涌水量大小等等。对地层分界线等特征点、线、面,用测量仪器进行量测。 一般情况下岩石面在1.5m~4m 左右,一个探坑 0.5h~3h就能挖好。对于一些岩石面埋藏较深的地方,如大于 5m,如果挖上来的土质均为卵石,结构比较均匀,密实度较高,亦满足桥梁扩大基础的承载力要求,不再深挖或采用钻探方法。如果土质较差,不满足桥梁扩大基础的承载力要求,则还需要采用其它办法勘探,挖探为初步确定基础型式也起到了一定的作用。 某公路10座中小桥,采用挖掘机挖探方法,平均每座桥仅用1d时间就将工程地质条件查清楚。有3座岩石埋藏深度只有1.5m~2m的桥位,半天时间就将每个桥位2个桥台位置工程地质条件查清楚。挖掘机挖探查清工程地质条件情况后,还可以很方便地及时回填探坑,从而避免对环境的破坏和水土流失。在K5+500~K6+800段6座大桥勘探中,也较多采用了挖掘机挖探的方法。每座桥位布置 2 个钻孔,在钻孔里进行原位测试、采取岩土试样,作为控制性勘探孔,控制勘探深度,其余用挖掘机挖探,加快了勘探进度,减小了费用,并提高了勘探的有效性。 采用挖掘机在山区进行公路工程地质勘探具有广泛的应用前景。它不仅解决人工挖探速度慢、劳动强度大和不太安全的问题,还可以解决钻机搬迁困难和地下水下挖掘困难等问题。如宁国市港口镇开发区道路工程处于微丘地带,地势起伏大,地层为粘性土,局部混卵石、砾石。为了查明工程地质条件,为管道及道路设计提供资料,如采用钻机钻探,钻机搬迁难度很大。采用履带式挖掘机挖探,容易就位;挖探深度超过道路埋置的管道与涵洞的深度,即2m~3m 深度,效率很高。 大功率的挖掘机不仅可以挖动卵石、碎石土,而且可以挖动极软岩、软岩(风化岩石)甚至较坚硬岩,可以采取岩样,加上特殊装置后,可以采取岩芯和进行原位测试。至于挖掘深度,市场上有一款22m 长臂挖机,最大外伸挖掘范围为 21.6m,最大挖掘深度 16.5m。如用来进行工程地质勘探,可以满足山区公路路线、路基及中小桥梁的勘察,对于基岩埋藏不深的大桥及隧道亦可采用其配合工程物探、钻探进行勘探。 挖掘机挖探不仅在山区公路工程地质勘探中,在平原地区也有广泛的用途。在公路路基、路堤、路堑、小型建(构)筑物勘探中,勘探深度一般不是很深,采用挖掘机挖探,工程地质勘探的效率高。如宿州至扬州高速公路天长段公路工程地质勘探中广泛应用挖掘机挖探。例如在沿线筑路材料料场勘探中,为了取得不同深度的土料进行室内击实试验,由于需要的土料量较大,以往采用钻探方法,需要在同一地方钻几个甚至 10 几个钻孔,钻取不同位置的土料,很费时间,所取土料质量还不高。采用挖掘机挖探,很容易取得不同深度的土料,数量和质量都能得到保证,对地下水情况也查的很清楚。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察有关问题探讨 摘要:公路桥梁工程在建设施工中占有越来越重要的比例,在地质勘查中必须查明场地的工程地质条件、分析存在的工程地质问题、对工程场地做出工程地质评价。本文将针对公路桥梁工程结合笔者工程实践经验,提出各种勘察方法的适用范围、操作方法、成果整理,同时提出新建公路、改建公路、桥梁工程与隧道工程地质勘察要点,为同类工程提供参考借鉴。 关键词:公路桥梁;地质勘察;勘察方法;勘察操作 1. 引言 建筑场地勘查应广泛研究整个工程在建设施工和使用期间,场地内可能发生的各种岩、土体的失稳、自然地质及工程地质灾害等问题。其通过各种勘察手段和方法,调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件,为工程设计和施工提供所需的工程地质资料,以保证工程的技术可能、经济合理和安全可靠,从而提高设计和施工的质量。在中外建筑史中,由于没有进行地质勘察而盲目设计和施工,已经造成很多的工程事故。而本文将针对公路桥梁工程,提出各种勘察方法的适用范围、操作方法、成果整理,同时提出新建公路、改建公路、桥梁工程与隧道工程地质勘察要点。 2. 工程地质勘察内容 查明并分析工程场地的工程地质条件;分析存在的工程地质问题,进行定性和定量分析;选择能满足要求的较优越的工程场地和环境;对选择的场地进一步勘察后,对照建筑物的适宜性对场地进行分区,提出各区段所适宜的建筑物类型、结构、规模、基础及地基处理的合理意见;预测工程建成后对地质环境的影响;提出工程地质条件的分析评价及改善不良地质条件的措施和建议。对于公路路基勘察来说,主要是勘察路基边坡稳定性问题;路基基底稳定性问题;公路冻害问题以及天然建筑材料问题等、 2.1新建公路工程地质勘察内容 对于新建公路来说,应对路线工程地质勘察、路基、路面工程地质勘察、桥涵工程地质勘察、隧道工程地质勘察、天然筑路材料工程地质勘察。 2.2改建公路工程地质勘察内容 改建公路工程来说,应采取以下勘察内容。(1)收集沿线的地形、地貌、工程地质、水文地质、气象、地震等资料。(2)收集有关桥梁、隧道和防护、排水等构造物的新建、改建或加固工程所需的地质资料。(3)收集原有公路路况资料。(4)调查原有公路的路基、路面、小桥涵等人工构造物的状况及病害,研究病因及防治的效果。对原有公路的工程地质、不良地质地段的道路病害应力求根治。(5)当路线因提高等级或绕避病害而另选新线的路段,应按新建公路的要求进行工程地质勘察工作 3. 公路工程地质勘察方法 3.1工程地质测绘 一般采用沿程测绘的方法,其测绘宽度一般包括中线两侧各200 m、300m。对于专门目的或地质条件的重点工程地段,应进行大面积工程地质测绘,这时的测绘线布置常采用路线穿越法和顺层追索法。而观测点的布置必须选在具有代表性的地质现象的天然露头工人工露头处。目前在公路桥梁测绘中应用最多的测绘技术是应用航片和卫片测绘。航片的应用主要是运用室内光学仪器编制地形图,或者通过地质专业判译编绘工程地质图。而测绘技术中效果比较好应是卫片测绘技术,其优点主要是卫片拍摄地面范围大;反映宏观形态特征较清楚、解释效果比较好;卫片中包含的信息量大,可根据色调和形态特征,能够解决工程地质测绘中的很多问题。 目前公路勘察中可利用卫星遥感影像信息资料对项目区的地形地貌、地层岩性、地质构造、不良地质与特殊性岩土等进行圈定、判释,为路方案选择、线位展布提供宏观资料。在此基础上利用1:5 万和1:1 万线位地形图为底图,进行实地工程地质调绘、验证,对路线通过地带及重点构造物场地进行全面的工程地质分析研究,编绘 1:5 万和 1:1 万综合工程地质图。 3.2工程地质勘探 根据工程实践经验,工程地质勘探主要采用以下几种形式:山地勘探、钻探、物探、工程地质坑探。 (1)山地勘探主要是应用于公路建于山地中,其勘探方式主要为剥土、探坑、探槽、探井(分竖井、斜井)、平洞。 (2)钻探。采用钻探机具对深部的工程地质条件进行揭露的一种工作方法,它分为轻便钻探和钻探两种。轻便钻探利用洛阳铲、锥探和小螺纹钻等进行钻探的方法;钻探一般是利用大型钻机进行钻探的方法,常用的钻机是机械回转钻机。 根据实践经验,钻探过程主要包括三个基本程序:1)破碎岩土采用人力和机械方法,使小部分岩土脱离整体而成为粉末、岩土块或岩土芯,破碎一般是借助冲击力、剪切力、研磨和压力来实现的。2)采取岩土用冲洗液(或压缩空气)将孔底破碎的碎屑冲到孔外,或者用钻具(抽筒、勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等)靠人力或机械将孔底的碎屑或样心取出于地面。3)保全孔壁一般采用套管或泥浆来护壁。 目前主要采用的钻进方法有以下三种:1)冲击钻进采用底部圆环状的钻头,将钻具提升到一定高度,利用钻具自重,迅猛放落,钻具在下落时产生冲击动能,冲击孔底岩土层,使岩土达到破碎。2)回转钻进采用底部嵌焊有硬质合金的圆环状钻头进行钻进,钻进中施加钻压,使钻头在回转中切入岩土层,达到加深钻孔的目的。3)振动钻进采用机械动力所产生的振动力,通过连接杆和钻具传到圆筒形钻头周围土中。4)综合式钻进综合冲击回转两种钻进方法;在钻进过程中,钻头克取岩石时,施加一定的动力,对岩石产生冲击作用,使岩石的破碎速度加快,同时由于冲击力的作用使硬质合金刻人岩石深度增加,在回转中将岩石剪切掉。 图1钻探施工图图2电法勘探 (3)物探。公路物探主要是在遥感判释与工程地质调绘的基础上,对控制路线方案的特长、长大隧道隧址采用浅层地震(反射、折射)、特大桥与地质条件复杂的大桥桥址采用地震面波进行控制性勘探,以了解隧址、桥址区的地层岩性、岩土界线、岩层完整性及风化破碎程度、构造及发育性与水文地质条件,了解隧道洞身围岩级别与洞口稳定性及其对环境的影响等,对隧址、桥址区进行工程地质评价,提出其比选意见。 3.3公路工程地质试验及长期观测 (1)为了进一步验证工程地质情况,有时候需要在现场取有代表性的试样,送到试验室进行相关项目的试验。或者直接进行原位测试,就是直接在野外现场进行测试。两种试验方法相比来说,原位测试由于不用花费人力、物力搬迁土样,因此原位测试在工程地质试验中采用最多。目前原位测试中采用最多的有静力载荷试验(CPT) 、静力触探试验、圆锥动力触探 、标准贯入试验 、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验 、旁压试验 、波速测试 、现场大型直剪试验 、块体基础振动试验等。 静力载荷试验指在拟建场地上,在挖至设计的基础置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板,在其上逐级加荷载,测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量,分析研究地基土的强度与变形特性,求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。静力载何试验分为平板载何试验、螺旋板载荷试验、深层平板载荷试验等。用以确定地基土的临塑荷载、极限荷载,为评定地基土的承载力提供依据;估算地基土的变形模量、不排水抗剪强度和基床反力系数。其试验装置为承压板、加荷与传压装置及沉降观测装置等。根据实测结果绘制沉降与时间(s~t)关系曲线及荷载与沉降(p~s)关系曲线,由此确定地基承载力、地基土的变形模量、估算地基土的不排水抗剪强度、估算地地基土基床反力系数。 静力触探试验指通过一定的机械装置,将某种规格的金属肩探头用静力压人土层中,同时用传感器或直接量测仪表测试土层对触探头的贯人阻力,以此来判断、分析、确定地基土的物理力学性质。静力触探试验适用于粘性土、粉土和砂土,主要用于划分土层、估算地基土的物理力学指标参数、评定地基土的承载力、估算单桩承载力及判定砂土地基的液化等级等。 图3静力载荷试验示意图 (2)进行公路地质勘察时应对工程地质进行长期观测,其观测内容主要是观测与工程有关的地下水的动态观测;不良地质现象的观测;建筑物修建与周围环境相互作用的动态观测。 4. 结语 本文针对公路桥梁工程结合笔者工程实践经验,提出各种勘察方法的适用范围、操作方法、成果整理,同时提出新建公路、改建公路地质勘察要点,为同类工程提供参考借鉴。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察探讨 1 工程概况 拟建的道路工程全长约2500米,路基宽度为18米,道路等级Ⅲ级城市次干道,设计行车速度20 km/h。 2 勘察目的及任务要求 2.1 勘察目的 为道路工程一阶段施工图设计提供详尽的地质勘察资料,对道路修建的适宜性和稳定性有关的工程地质条件作出适宜性评价,提供道路区域内的岩土的设计参数。 为道路中的桥梁工程的施工图设计提供详尽的地质勘察资料。对建桥的适宜性和稳定性有关的工程地质条件作出适宜性评价,提供桥型方案的基础类型、基底设置高程、地基岩土的设计参数。 2.2 勘察任务 查明场地土层成层条件和分布规律、地层的物理力学性质、空间分布特点及地基土层岩土工程特性,为本工程设计、地基整体稳定性分析等工作提供地层分布资料和岩土物理力学参数指标。 查明场区的水文地质条件、地下水类型、埋藏条件、地下水动态变化基本规律,以及场区历年最高、最低地下水位标高,并分析其对本工程设计与施工可能产生的影响,判定地下水和土对混凝土的腐蚀性。对场地的岩土工程地质特性作出评价,结合本工程性质,对基础型式及相应的持力层进行分析论证。 3 勘察技术要求 3.1 勘察范围和钻孔布置 勘察范围为道路部分,孔位一般布设在道路中线,遇特殊地段,如水塘、小河等路段适当加布孔位。 3.2 取土样 原则上各土层均需取土样,一般要求每1~2m取一组试样。 3.3 室内土工试验内容 天然含水量、比重、容重、孔隙比、液限、塑限、非粘性土颗分;压缩系数、垂直方向和水平方向的渗透系数和固结系数、c、φ值、土的承载比试验(CBR值)、土的击实试验、有机质含量及易溶盐含量试验等。 3.4 现场原位测试 标准贯入试验:根据本工程需要布置标准贯入试验孔,各土层均须进行标准贯入试验。 竖向间距按地层特点和土的均匀程度确定。 静力触探试验:确定各土层的强度及桩周摩阻力、桩端承载力标准值;若为岩层,需提供岩石饱和含水率的单轴极限抗压 强度。 3.5 地下水测试 地下水埋藏条件及对路基的影响的试验。 3.6 钻探现场记录 钻探记录需派有经验技术人员担任,负责记录土名、变层深度、颜色、包含物、状态和结构构造特点,砂类土的密实度和标贯击数,岩层的名称、颜色、矿物成分、结构构造特征。 4 勘察方法及完成工作量评述 4.1 勘察方法 本次勘察采用回转岩芯钻探及锤击钻探,结合标准贯入试验、重型动力触探试验、室内土、水实验等多种方法进行。野外钻探严格执行有关规范及勘察纲要要求,室内资料整理及编制采用理正勘察软件进行。岩土分类定名按《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)第3.3.3~3.3.6条执行,同时结合野外钻探结果及室内土工试验结果综合确定。 4.2 测量放样 本次钻孔放样是根据建设单位提供的道路设计平面图及测量控制点,用经标定合格的全站仪按图上尺寸测放而成,高程为黄海高程系统。各孔孔口坐标及高程详见勘探点平面布置图、勘探点一览表。 4.3 岩芯钻探 采用三台XY—1型液压岩芯钻机,地下水位以上采用干钻方式,地下水位以下采用泥浆护壁,土层及全风化、强风化岩层使用口径Φ110 mm合金钻头回转钻进,中风化岩层采用口径 Φ75 mm金刚石钻头回转钻进。野外钻探严格按《建筑工程地质钻探技术标准》(JGJ87—92)要求进行。 4.4 原位测试 本次勘察原位测试采用标准贯入试验及重型动力触探试验方法,测试器具均经计量检定合格,测试数据准确,测试数量均不少于6次。 4.5 土、水样采取及土工试验 1)试样采取及试样数量。粘性土原状样按Ⅱ级土样质量等级要求采用厚壁取土器采取。砂类土主要采用标贯器采取,对卵石主要由岩芯管取样。在拟建线路内取1组土样及1件地下水水样做室内土、水的简化学分析。 2)土样试验项目。物理力学指标:含水量、重度、比重、液限、塑限、压缩模量、剪切强度、砂类土及碎石土的室内颗分,取样点力求在空间分布上具有代表性。 3)水、土样的试验项目。测定地下水、地表水及土规范要求所有腐蚀性介质含量。地下水位观测:沿线各孔均用测水钟量测地下水的的稳定水位。 5 线路工程地质条件的分析与评价 5.1 场地稳定性、适宜性评价 拟建道路沿线地层相对简单,未发现岩溶、崩塌等不良地质现象及存在大的活动断裂,因此拟建道路场地场地为稳定场地,适宜本工程建设。 5.2 不良地质、特殊性岩土评价与整治 软土为沿线的主要不良地质条件及特殊性土。软土以淤泥质土夹粉砂为主,主要分布在路线穿越的鱼塘内,呈流塑状,具有天然含水量高、高压缩性,土的力学强度低等特点,工程性质差,尤其在地震作用及振动荷载作用下,易产生侧向滑移,不均匀沉降及蠕变等工程地质灾害,对路基及构造物的稳定性影响较大。 对于该部分土,考虑到其厚度不大,本次勘察中未将其独立划分为一层,施工时,建议将该层土清楚。 6 道路工程 拟建道路工程为城市一般道路,对该道路的岩土工程特征分别简析: 1)层人工填土以杂填土为主,厚度约为3.4 m,为不均的欠压实土,不宜作路基持力层,在道路施工清表时应予以清除。 2)层耕土:可塑状,分布厚度较薄,工程性能较差,层位稳定性差,不宜作路基持力层,在道路施工清表时应予以清除。 3)层粉质粘土,该层物理力学性质较好,且厚度较大,为1.20 m~6.60 m,平均为3.69 m标准贯入试验修正后击数N平均值为9击,容许承载力为180 kPa,全线均有分布,可作路基持力层。 4)细砂:松散状,层薄且分布均匀性差,属均匀性较差土层,天基地基承载力容许值fa0=100 KPa,工程性能一般,不宜作路基持力层。 5)中粗砂:稍密,工程性能一般,可作路基持力层。 6)砾砂:中密,仅局部地方有分布,可作为路基持力层。 7)卵石:中密状,重型动力触探修正击数票平均值12击,天然地基承载力容许值fak=400 KPa,层位相对稳定,土质均匀性一般,分布均匀性较差,工程性能较好,可作路基持力层。 8)砂质粘性土:可塑状,属低压缩性土层,层位稳定性差,局部分布,土质均匀性一般,标贯修正击数标准值11.68击,天基地基承载力容许值fa0=220 KPa,工程性能一般,可作路基持 力层。 综上所述,场地内地基土均匀性一般。 7 结论 经本次勘察查明,拟建工程场地稳定,适宜本工程的建设。拟建道路沿线地貌主要以山麓斜坡冲、堆积成因的山前平原地貌为主,小部分为残积坡麓地貌。拟建道路沿线地下水及地表水对混凝土结构具弱腐蚀性,对钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性;沿线土层对混凝土结构无腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。 公路工程地质论文:通过高等级公路工程边坡勘察了解其工程地质分类 【摘 要】在总结高速公路工程边坡勘察成果的基础上,结合工程实践,提出了适合高速公路工程的边坡工程地质分类,并将未变形边坡统分为岩质边坡、土质边坡和土石边坡,对岩质边坡按边坡体岩性和结构进行了细致分类。 【关键词】边坡;工程地质分类;岩质边坡;土质边坡 1.边坡分类的一般情况 目前国内外对于边坡已有很多分类方法,但由于所依据的分类原则、分类标准和分类目的的不同,迄今还没有一个公认的统一分类。常见的边坡分类所依据的标准有:边坡的成因、边坡的结构、边坡的岩性、边坡变形破坏形式等。总之,关于边坡的分类,国内外提出的方法很多,分类的目的各不相同。但其共同特点是:或只着眼于变形形式的分类,或仅对某一种(或几种)边坡变形(如滑坡)按不同的准则进行细部分类,尚未见到对边坡进行综合工程地质分类者,因此,不便于我国高速公路工程地质勘察的应用。 2.分类的目的和基本原则 2.1 分类目的 高速公路工程边坡的工程地质分类,是在总结我国高速公路工程边坡勘察成果的基础上,将各种不同工程地质特性的边坡加以区分,某种边坡代表某种工程地质特征,其稳定特点和对工程的影响自然也各不相同。因此,边坡工程地质分类的主要目的是: 1)根据野外调查,能根据分类特征对边坡的类属迅速予以辨认,从而能较快掌握此类边坡的主要工程地质特征。 2)能根据分类,对边坡的稳定性作出初步评价,就边坡对工程的影响作出判断。 3)根据分类预测边坡可能出现的工程地质问题,并对边坡的工程处理提出原则性建议。 4)当边坡问题较为复杂时,也可根据分类对下步勘察试验工作指明方向。 2.2 分类原则 为高速公路工程实用的方便,分类时注意贯彻了以下原则: 1)在实践的基础上进行分类。 2)为便于在野外对边坡进行辨认,并对其稳定性作出评价,在分类中将各类边坡的特征,可能的主要破坏形式和可能出现的问题,以及与工程的关系加以说明。 3)在对边坡工程地质特征进行分类描述时,注意结合与工程的关系进行说明。 4)分类的主要依据是:岩性、结构和变形特征。 5)在分类的基础上对边坡进行稳定性评价时,进一步考虑与工程的关系。 6)为了使高速公路工程边坡勘察中地质描述规范化和论述使用方便,我们还按边坡的高度、坡度、人工改造情况等的不同,对边坡试作一般性分类。 3.高速公路工程边坡的工程地质分类 按照上述分类原则,根据工程实际对高速公路工程边坡进行如下分类。按边坡与工程关系把边坡统分为自然边坡和人工边坡;按人工边坡的形成方式把边坡分为填方路堤边坡和挖方路堑边坡;按边坡变形情况把边坡分为变形边坡和未变形边坡;按边坡岩性把未变形边坡统分为岩质边坡、土质边坡和土石边坡。根据岩(土)体性质及其结构,对岩质边坡和土质边坡进行细部分类。 3.1 岩质边坡分类 3.1.1 按岩质边坡的岩性不同分类 1)侵入岩边坡:如花岗岩。岩性较单一,强度较高,一般呈块状结构,常形成陡坡并发育卸荷裂隙。 2)喷出岩边坡:如玄武岩凝灰岩、流纹岩、凝灰角砾岩等,强度差别大,裂隙发育。有时具有层状或似层状结构,孔隙性大,边坡形态受形状控制。 3)碎屑沉积岩边坡:如砂岩、砾岩、页岩等,强度差别较大,具有层状结构,边坡形态受岩层产状控制,页岩透水性微弱。 4)碳酸岩类边坡:如石灰岩、白云岩等,强度一般较高,多呈层状结构。边坡形态受岩层产状控制,常形成悬崖,有时岩溶发育。 5)夹有软弱夹层的沉积岩边坡:如夹有泥化夹层或破碎夹泥层的砂岩、页岩、石灰岩等,具有层状结构。 3.1.2 按岩质边坡的岩体结构分类 1)块状结构岩石边坡:块状结构岩石边坡是指一般由块状岩浆岩或巨厚层沉积岩组成的边坡。此类边坡的特征是,就局部地段而言,没有层状节理分布,不具备各类层状岩石边坡的特征,就其物质组成而言,岩石可视为相对均匀质体。 2)碎裂结构岩石边坡:碎裂结构岩石边坡是指具有强烈发育的不规则节理裂隙的各种岩石边坡,在岩浆岩、沉积岩或变质岩地区都可能出现,特别在断层交汇部位和严重的构造挤压部位较为常见。由于边坡上节理裂隙密集、方向零乱,难以划分出岩体的层状结构,边坡岩体多呈相互镶嵌的碎块,从宏观上看,可视此类边坡为散体,边坡形态主要决定于节理裂隙的切割程度和组合形态。 3)层状同向缓倾岩石边坡:层状同向缓倾岩石边坡是指由坚硬层状岩石组成的边坡,岩层的倾向与边坡的倾向一致,但倾角小于边坡坡角,坡面切断了岩层层面。由于坡面切断了岩层层面,坡脚以上岩层有路面方向活动的空间,因此当层面间抗剪强度较低时,可以沿层面产生滑动。影响边坡稳定的主要因素是岩层的倾角大小、层面的抗剪强度及边坡岩体被节理裂隙切割状况。层状同向缓倾边坡较为常见,由于施工开挖人为改变边坡坡角使边坡由缓变陡,使层面被切断,当边坡岩层被坡面切断后,最常见的变形是顺层滑动,特别是沿软弱夹层产生滑动。当节理裂隙的切割有利于割离坡体,下伏有软弱夹层时,雨后更易滑动。 4)层状同向陡倾岩石边坡:层状同向陡倾岩石边坡是指岩层走向与边坡走向基本一致,但岩层倾角大于边坡坡角的岩石边坡,由于坡面未将岩层层面切断,因此,没有沿岩层层面向下滑动的余地,一般情况下边坡是稳定的。 3.2 土质边坡分类 1)黄土边坡。 黄土一般呈棕黄色或淡黄色,具多孔性,孔隙比一般40%~50%,成分以粉粒为主,质地均一,无层理、柱状节理和垂直节理发育,天然状态下含水甚少,干燥时甚坚固。直立边坡,但遇水容易剥落或遭受侵蚀。 2)砂性土边坡。 砂性土边坡是指主要由砂或砂性土组成的边坡,以结构较疏、粘聚力低为特点,作为工程边坡,一般透水性较大,饱和含水的均质砂土边坡,在振动力作用下,易于液化产生液化边坡。 3)粘性土边坡。 粘土以颗粒细密为其主要特征,但由于生成环境的不同,各类粘土的组织结构、物理力学特性等差别较大,对边坡稳定性的影响也不一样。但一般都具有干时坚硬开裂,遇水膨胀分解呈软塑性状的特点。 4)软土边坡。 软土边坡是指由淤化、泥变、淤泥实土以及其它抗剪强度极低的土组成的边坡。粘土由于其抗剪强度极低,流变性征显著,对于边坡稳定性不利。 5)胀缩土边坡。 胀缩土具有特殊的物理力学特性,因土中富含蒙脱石等易膨胀矿物,干湿效应特别明显。 3.3 土石边坡 由土和坚硬岩石混合组成的边坡统称为土石边坡,可分为碎石土边坡和岩土混合边坡二类。碎石土边坡是指由坚硬岩石碎块和砂土碎屑细颗粒物质混合组成的边坡。按其形成条件,可分为堆积型(包括沉积、堆积)和残积型。前者土石碎屑经搬运位移土石混杂,如坡积体及变形边坡残留体等,后者则为基岩原位风化而成,岩土未经搬运位移,如残积层。按结构形态又可分为土石混合结构和土石叠置结构,前者整个坡体皆由土石混合物组成,边坡的特性决定于土石混合体自身的特性,后者土石混合体的下部有基岩分布,边坡的特性决定于土石体本身外,尚与土石体与基岩接触面的特性有关。此种结构边坡,亦称岩土混合边坡,呈叠置结构的岩土混合边坡还有上部为全风化玄武岩,下部为砂砾岩,或上部为玄武岩,中部为全风化页岩,下部为坚硬岩石的边坡。 公路工程地质论文:浅谈山区高速公路工程地质勘察 内容摘要:针对山区高速公路工程地质勘察中存在的勘察方案考虑不全面、勘察方案不合理、勘察工作针对性不强、勘察深度不够、对山区工程地质条件的复杂性认识不足等进行了分析,并对提高山区高速公路工程地质勘察水平提出了对策。 关键词:山区高速公路;工程地质;勘察 随着我国公路建设的发展,高速公路向山区延伸,地质条件越来越复杂,工程地质勘察工作难度逐渐加大。 一、山区高速公路工程地质勘察中存在的问题 (一)工程地质勘察方案不合理。在山区高速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。 (二)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高速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,已不能适应山区高速公路工程地质勘察工作要求。山区高速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。 (三)勘察深度不够,定性的分析太多,定量成果不足。我国的山区高速公路的建设不到十年时间,山区高速公路的工程地质勘察工作经验不足,我国高速公路地质工作仍停留在工程地质勘察阶段。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,常见对钻孔深度把握不准。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;要么钻孔钻浅了,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。 (四)对山区工程地质条件的复杂性认识不足。虽然在山区高速公路的勘察设计中,复杂的地质条件越来越为工程技术人员所重视,但部分工程地质勘察人员仍对山区高速公路的工程地质条件认识不足,如某山区高速公路中,由于对地质条件认识不足,为了节省造价,路线以路基通过,导致施工过程中出现大量的边坡稳定性不足问题。又如某山区高速公路基岩为砂岩、泥质砂岩,但其风化程度变化较大,勘察过程中对风化程度变化不足未引起足够重视,钻孔数量偏少,导致施工中桥梁所采用的大部分嵌岩桩质量检测承载力不足,不得已改为摩擦桩。此外,还存在勘察经费不足,勘察工作量较少,不能满足查明地质条件等。 二、处理对策 针对当前山区高速公路勘察设计中存在的问题,笔者认为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,在高速公路的勘察中加强岩土工程的理念,进一步提高山区高速公路工程地质勘察水平。 (一)事前规划,制定详细的勘察方案,明确地勘布置原则。山区高速公路地形地质条件复杂,主要表现为地貌单元多、地层岩性复杂,基岩风化严重、基岩顶面起伏大;区域地质构造复杂,对工程影响大;不良地质发育;地下水对工程有较大的影响等。工程实践证明,针对复杂的山区地质条件,制定详细而针对性强的勘察方案是山区高速公路工程地质勘察的关键。勘察方案主要包括勘探方法的选择;勘察点数量、间距;勘探深度、钻孔孔径、取样的数量、样品类别;工程地质调绘的范围、比例;工程物探的使用对象、物探方法;原位测试、简易钻探的使用范围、勘察深度的确定及水文地质勘察工作等。此外,对路基、桥梁、隧道、不良地质等不同的工点的勘察还应针对具体构造物的特点提出勘探、取样、试验、物探等具体要求。 (二)推行工程地质勘察监理机制。工程地质勘察的监理机制,有些省份已经开始试点,在部分工程项目中展开取得较好的成效,应进一步推广。 (三)加强工程地质勘察技术人员的高速公路知识的培训。传统的工程地质勘察工作,勘察与设计、施工脱节。工程地质勘察技术人员高速公路知识的薄弱,对工程地质条件的评价不能较好地和工程紧密结合,只能泛泛而谈。加强高速公路知识的培训,可有效提高工程地质勘察技术人员勘察工作的针对性,提高勘察质量。 三、结论及建议 (一)针对当前山区高速公路勘察中存在的问题,应积极推广岩土工程的理念。改变传统的钻探、取样,提承载力、摩阻力的观念。对地质勘察工作要求在查明地质特征的基础上,还应对地质特征及岩土参数进行分析、评价,熟悉每一类岩土工程的设计方法,了解每一类岩土工程的影响范围及对岩土体物理力学参数的要求。 (二)加强培训,提高工程地质勘察人员专业素质,建立一支专业的高速公路工程地质勘察队伍。改变公路工程地质勘察人员对高速公路不了解,所提供的工程地质报告和工程结合不紧密,难以利用的现状。 (三)积极推行工程地质勘察监理的体制。 公路工程地质论文:浅谈山区高速公路工程地质勘察 内容摘要:针对山区高速公路工程地质勘察中存在的勘察方案考虑不全面、勘察方案不合理、勘察工作针对性不强、勘察深度不够、对山区工程地质条件的复杂性认识不足等进行了分析,并对提高山区高速公路工程地质勘察水平提出了对策。 关键词:山区高速公路;工程地质;勘察 随着我国公路建设的发展,高速公路向山区延伸,地质条件越来越复杂,工程地质勘察工作难度逐渐加大。 一、山区高速公路工程地质勘察中存在的问题 (一)工程地质勘察方案不合理。在山区高速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。 (二)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高速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,已不能适应山区高速公路工程地质勘察工作要求。山区高速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。 (三)勘察深度不够,定性的分析太多,定量成果不足。我国的山区高速公路的建设不到十年时间,山区高速公路的工程地质勘察工作经验不足,我国高速公路地质工作仍停留在工程地质勘察阶段。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,常见对钻孔深度把握不准。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;要么钻孔钻浅了,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。 (四)对山区工程地质条件的复杂性认识不足。虽然在山区高速公路的勘察设计中,复杂的地质条件越来越为工程技术人员所重视,但部分工程地质勘察人员仍对山区高速公路的工程地质条件认识不足,如某山区高速公路中,由于对地质条件认识不足,为了节省造价,路线以路基通过,导致施工过程中出现大量的边坡稳定性不足问题。又如某山区高速公路基岩为砂岩、泥质砂岩,但其风化程度变化较大,勘察过程中对风化程度变化不足未引起足够重视,钻孔数量偏少,导致施工中桥梁所采用的大部分嵌岩桩质量检测承载力不足,不得已改为摩擦桩。此外,还存在勘察经费不足,勘察工作量较少,不能满足查明地质条件等。 二、处理对策 针对当前山区高速公路勘察设计中存在的问题,笔者认为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,在高速公路的勘察中加强岩土工程的理念,进一步提高山区高速公路工程地质勘察水平。 (一)事前规划,制定详细的勘察方案,明确地勘布置原则。山区高速公路地形地质条件复杂,主要表现为地貌单元多、地层岩性复杂,基岩风化严重、基岩顶面起伏大;区域地质构造复杂,对工程影响大;不良地质发育;地下水对工程有较大的影响等。工程实践证明,针对复杂的山区地质条件,制定详细而针对性强的勘察方案是山区高速公路工程地质勘察的关键。勘察方案主要包括勘探方法的选择;勘察点数量、间距;勘探深度、钻孔孔径、取样的数量、样品类别;工程地质调绘的范围、比例;工程物探的使用对象、物探方法;原位测试、简易钻探的使用范围、勘察深度的确定及水文地质勘察工作等。此外,对路基、桥梁、隧道、不良地质等不同的工点的勘察还应针对具体构造物的特点提出勘探、取样、试验、物探等具体要求。 (二)推行工程地质勘察监理机制。工程地质勘察的监理机制,有些省份已经开始试点,在部分工程项目中展开取得较好的成效,应进一步推广。 (三)加强工程地质勘察技术人员的高速公路知识的培训。传统的工程地质勘察工作,勘察与设计、施工脱节。工程地质勘察技术人员高速公路知识的薄弱,对工程地质条件的评价不能较好地和工程紧密结合,只能泛泛而谈。加强高速公路知识的培训,可有效提高工程地质勘察技术人员勘察工作的针对性,提高勘察质量。 三、结论及建议 (一)针对当前山区高速公路勘察中存在的问题,应积极推广岩土工程的理念。改变传统的钻探、取样,提承载力、摩阻力的观念。对地质勘察工作要求在查明地质特征的基础上,还应对地质特征及岩土参数进行分析、评价,熟悉每一类岩土工程的设计方法,了解每一类岩土工程的影响范围及对岩土体物理力学参数的要求。 (二)加强培训,提高工程地质勘察人员专业素质,建立一支专业的高速公路工程地质勘察队伍。改变公路工程地质勘察人员对高速公路不了解,所提供的工程地质报告和工程结合不紧密,难以利用的现状。 (三)积极推行工程地质勘察监理的体制。 公路工程地质论文:论高速公路工程地质勘察监理的重要性 摘要:该文通过实践山西某山区高速公路项目勘察监理工作,对三个不同阶段的勘察监理工作实施内容和取得的效果进行分析,指出了勘察监理在高速公路工程地质勘察中的重要性和必要性。 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。 公路工程地质论文:山区公路工程地质勘察问题研究 【摘要】我国山地面积占陆地总面积的70%,山区道路沿线的地形地貌、地质条件和水文条件较复杂,不确定性较大。路基填挖交替频繁,深挖、高填路段多,从而使路基的物理力学性能有很大的差异,造成路基不均匀沉降,发生失稳现象。这就需要对工程地质条件做深入的研究,找到针对性较强的勘察方法和手段,为山区高速公路设计和施工提供完整、准确的工程地质资料。本文总结了山区公路勘察方法,并对各种特殊地段的勘察要点进行了分析和总结:结合沿线的自然地理和地质条件,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用遥感、工程地质调查测绘、物探、钻探、原位测试、工程地质和水文地质试验等方法和手段进行综合勘察,为设计、施工提供完整、准确的地质资料和建议 【关键词】山区公路;地质条件;勘察方法;高填深切路段勘察;边坡勘察 1.勘察方法的选择 勘察方法的选择应依据勘察阶段,地形、地质条件和勘察对象而定,大致分两种类型: 1.1宏观控制 一般采用遥感技术,从宏观上观察全貌,对区域地质条件进行大致了解,可发现大型地质构造和地质灾害。根据不同时期的资料,还可以掌握不良地质发展趋势,进行地质单元的划分。山区公路中最重要的一点就是首先进行地质单元的划分。地貌就是从地质的角度去论述地表形态,不同地貌的地质成因和历史不同。 1.2微观分析 通常采用地质调绘、物理勘探、钻探、挖探、取样、试验及原位测试等方法,其中地质调绘及物理勘探可以定性或半定量地判定地质条件;而钻探、挖探、取样、试验及原位测试则可以对地质条件及其对工程的影响程度进行定量分析。 2.路段勘察 2.1一般路基 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。 2.2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。 2.3陡坡路堤 当地面自然横坡陡于1∶5时(包括纵断面方向)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。 2.4深路堑 对于深路堑边坡、需要特殊设计加固的边坡以及稳定性差的边坡,均应作为单独工点进行工程地质勘察,以便对边坡的整体稳定性进行评价。首先应查明场地岩土体组成,岩层的倾向与坡向的关系,岩层分布以及风化层、区域地质、水文地质条件,地震资料,气象资料。利用赤平投影或者理论计算边坡整体的稳定性,提出支护(挡)建议。 部分地段拟建道路修筑后,路堑边坡形成临空面,边坡上覆松散堆积物失去支撑,易沿基岩面下滑。山区地形起伏大,植被茂密,进行工程钻探很困难,利用人工探槽(坑)是一种比较好的手段,要查明覆盖层厚度。提出适宜的防护、加固等措施,消除路堑边坡形成临空面的不利影响,防止边坡上覆松散堆积物沿基岩面下滑。 2.5支挡工程 支挡工程的勘察主要任务为查明支挡构筑物位置承重地基的地层层位、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;判定在路基附加荷载作用下,路基沉降和滑移的稳定性。 3.桥涵勘察 桥涵工程的勘察主要任务是查明桥涵位置地基土层的岩性、地质构造、水文条件,查明其软弱下卧地层的厚度及分布,依据调查结果绘制断面图。确定岩土的承载力、抗剪指标和压缩指标。在地形图上绘出汇水面积;根据收集的气象资料,估算最大的流量,过水断面尺寸,计算墩台最大冲刷深度,提出合理的基础埋深。 4.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。 5.公路涎流冰的勘察要点与防治措施 涎流冰冲坏桥涵结构,破坏路基路面,危害公路行车的安全,已成为高寒地区公路主要病害之一。涎流冰的防治工作,应从公路勘察设计的源头上采取积极地防治措施。若路线不可避免地要从涎流冰地段通过,则应进行全面细致的水文、地质、地形调查,认真分析水的来源,涎流冰的形式、规模及对公路的危害程度,因地制宜地选择防治方案,将涎流冰的危害降到最小程度。一般采用因势利导及相互隔离的办法处置。 6.结语 随着山区公路的高速发展,由于山区特殊的地形地貌,给勘察专业带来诸多新课题,采用传统的勘察方法和传统的勘察手段已经很难满足设计的需要,存在着许多急需解决的岩土工程勘察技术问题。 6.1解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、推断不准确等问题,如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。传统的钻探方法受地形的限制,而利用人工挖探、工程物探技术等多种辅助手段和钻探联合使用的方法,起到相互补充、相互验证的作用。将工程物探技术与传统勘探手段相结合,是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。 6.2加强室内、外测试新技术(标准贯入试验、波速测试、静载荷试验、现场剪切试验等)和施工检测、监测技术的使用,通过其获得的数据和资料,进过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并将工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。同时,达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。 地质勘察工作是山区公路建设成败的前期关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应山区公路建设新的发展需要。 公路工程地质论文:浅析公路工程地质勘察过程中应注意的问题 摘要:为了正确处理公路工程建筑与自然条件的关系,充分利用有利条件,避免或改造不利条件,需要进行公路工程地质勘察,查明建设地区的工程地质条件。文章阐述了对公路工程地质勘察过程中的一些常见问题,并提出了勘察编制纲要,选择勘探测试方法、工程勘察质量控制等相应的改进措施。 关键词:公路建设 工程地质勘察 勘察纲要 质量管理 公路工程地质勘察项目呈线状分布,一般长达几十公里。在地质条件较复杂地区,同一项目往往跨越多种地形地貌和地质构造单元,途径多种不良地质和特殊岩土。管理好一项复杂的公路工程地质勘察项目,需要项目负责人除了具备良好的职业道德外,还要具备较高的技术水平和较丰富的实践经验。 一、公路勘察设计工作中存在的主要问题 工程设计是分阶段进行的,与设计阶段相适应,勘察也是分阶段的。公路工程地质勘察必须根据不同的勘察阶段,完成各项勘察任务。各勘察阶段的工作内容和工作深度应与公路各设计阶段的要求相适应。 (一)客观因素 设计理念和设计水平还难以适应新时期交通建设的要求;总体设计水平应进一步提高,技术标准、技术指标的掌握和运用不够灵活;地勘工作深度不足,水文地质资料的收集、分析和正确运用不足;部分项目技术方案比选未能完全作到科学、客观、真实、择优,未能完全起到优化设计、方便施工、控制投资的作用,甚至还存在着为比较而比选的情况;投资控制中,概算超估算,预算超概算等现象时有发生。 (二)主观原因 1.勘察设计周期偏短,设计人员深入研究和优化方案的时间不足。 2.设计人员对工程造价理解有偏差,不能正确处理“好和省”的关系。降低造价是勘察设计追求的重要目标之一,是在保证安全、保护环境、提高质量前提下的降低。好的设计,应该是安全性、耐久性、舒适性、方便性、经济性的完美结合,绝不是多花钱搞一些贪大求洋的东西,也不是钱花得越多事情就做得越好,有时多花钱也会做不好事情。 3.设计人员受理论知识、技术水平、实践经验、工作习惯等影响,对沿线地形、地质和水文地质条件的分析认识不足,科学掌握标准、灵活运用指标的能力欠缺。标准、规范是做好技术工作的行为准则。灵活运用是在全面系统理解标准基础上与地形、地质相结合的灵活运用,而不是生搬硬套。对于强制性指标要严格执行,一般性指标要灵活运用,超限指标要论证采用。要特别防止认为标准越高越好越安全的错误观念,不顾环境承受力,不计造价盲目追求高标准、高指标和随意突破标准,防止从一个极端走向另一个极端。 4.部分勘察人员工作责任心、上进意识不强。 二、公路工程地质勘察需注意的问题 公路工程地质勘察如何打破传统条框束缚,将勘察工作贯穿公路项目的全寿命过程,使工程地质勘察工作更有效地维护公路的安全正常运营业虽然业主委托工程勘察大多局限在勘察规范提到的三个阶段,但是,作为岩土工程师应当树立项目全寿命过程勘察的概念。下面就勘察纲要的编制、外业质量控制等五个方面进行探讨: (一)勘察编制纲要 编制纲要是每个勘察项目必须进行的工作,应综合考虑场地工程地质、水文地质条件和项目情况,不仅要详细阐述对场地地质条件的认知程度、项目概况、本次工程地质勘察的目的、方法、工作范围、技术要求,还要对勘察工作参与的人员、投入的设备及质量保证措施有明确的说明。 (二)选择勘探测试方法 勘探测试方法具有很强的针对性,选择合理可以起到事半功倍的效果,否则会造成很大的工作量浪费, 还起不到应有的作用。由于勘察测试方法种类繁多,那么如何选择既经济又合理可行的方法是公路工程勘察的关键。首先应当详细了解场地已有地质资料、公路和沿线构造物情况、与设计人员充分交流、明确要解决的工程地质问题,然后开展这项工作。 (三)工程勘察质量控制 加强全员质量教育,树立全员质量观念。全力推进ISO9001:2000质量保证体系的运行,落实质量目标考核责任制、质量责任追究制,全面提高勘察设计质量。严格按照质量认证体系的要求,规范流程,明确责任,用过程质量保证总体质量。加强公路勘察设计工作基础资料的调查和收集。特别是工程地质和水文地质的勘探和调查,加强公路影响带内环境地质调查和地质勘察成果的综合验证工作。对公路工程施工、构造物结构安全有影响的地震、滑坡、泥石流等重大不良地质和特殊岩土,要进行专项地质勘察与评价。 审查工作要结合勘察设计过程动态进行,使勘察设计工作和审查工作有机结合,形成合力,更有效地确保勘察设计质量和投资控制。要严格执行“方案审定”、“二校三审”程序,确保勘察资料、试验资料、设计说明、设计图纸、设计概算、设计数量的“六个一致”。 (四)内业资料整理质量控制 内业资料质量取决于外业资料质量。项目负责人在外业工作期间,应随时对完成的每个勘探点、测试点、物探点/线等资料进行检查验收,在完全确认各个工点、各段比较方案所有的勘探工作量保质保量的完成,以及确保勘察过程补充的工作量完成后,即可转入室内资料整理阶段。 (五)工程地质勘察周期控制 勘察周期作为工程地质勘察项目的重要因素必须满足计划要求。在制定勘察纲要时,应根据工程项目情况、勘察工作量和勘察方法、场地地形地质条件等情况,对外业工作、岩土试验和室内资料整理时间进行统筹安排人员和设备。 树立项目全寿命周期成本观念,有效控制工程造价。公路工程是一项系统工程。勘察设计要统筹考虑规划、建设、养护、运营的全过程,运用项目全寿命周期成本观念,进行技术方案比选,合理确定项目的功能水平,实现技术与经济的有机结合,确保勘察设计工作质量。 设计阶段是项目寿命周期成本控制最关键的阶段,要从项目生命周期的全过程去看待成本,不仅要重视建设成本、维修成本、养护成本的控制,还要重视环境成本和社会成本的控制,通过运用科学的方法合理评价设计方案,在确保安全和功能的前提下,通过提高技术含量,合理、灵活运用设计指标,达到最佳技术与经济效益。 公路工程地质论文:公路工程地质勘察中的问题探讨 摘要:地质勘察作为公路工程的总体设计、预算、施工所依据的重要基础材料,它的定位和实施还存在着一些问题,这些问题可能出现在前后之间不协调,或者重视程度,专业人员,等其他一些原因,我们就这些可能出现的问题,以实际案例作为根据进行探讨。 关键词: 勘察;技术;人员;方法 在公路施工或进行作业之前,对地质的勘察必不可少,地质存在着许多难以预测的情况,勘探工作是为了降低风险和保证对公路作业可行性,在勘探过程中可以排除很多可能出现的问题,让公路工程整体得到良好的保障。 一、可能存在的问题 公路工程的地质勘察项目一般呈线状分布,通常情况下会长达几十公里。如果位于地质条件比较复杂的地区,同一个项目中往往会横跨多种地形地貌以及地质构造单元,途经数种不良的地质和特殊岩土。想要管理好一项错综复杂的公路工程地质勘察项目,这需要项目负责人具备良好的职业道德,此外还要具备较高的综合技术水平和丰富的实践经验。工程的总体设计是分阶段进行的,与设计阶段相比较,勘察也是分阶段的。公路工程地质勘察,必须依据不同的勘察阶段,完成其中各项勘察任务。各个勘察阶段的工作内容,工作深度应和公路设计阶段的要求相适应。客观因素的设计理念以及设计水平目前还难以适应全新的交通建设要求,整体设计水平应进一步得到提高,技术指标和技术标准的运用和掌握不够灵活,地勘工作深度不充足,水文地质资料的收集整理、分析以及正确运用能力不足,部分项目技术方案未能够完全达到客观、科学和真实,不能全面起到优化设计、控制投资、便利施工的关键作用。投资控制过程中,概算超过估算,预算超过概算等不良现象时有发生。 勘察设计中存在的主要问题,其中有客观原因,也有主观原因。勘察设计的周期偏短,严密度不够,设计人员深入研究问题,以及优化方案的时间不足。设计人员对工程造价的具体理解有偏差,不能够正确处理质量与价格两者之间的关系。把造价降低是勘察设计追求的重要目标之一,这是在安全有保证,环境无破坏,质量有提高的前提之下降低。卓越的设计,应该是耐久性、安全性、舒适性、便利性和经济性的完美组合,不是钱花得越多事情就会做得越好,很多时候预算再多也会搞不好项目。设计人员受自身的理论知识,技术水准,实践经验和工作习惯等一些原因影响,对沿线地形地质、水文地质条件的分析认识不达标,科学掌握标准,灵活运用指标的能力有所欠缺。标准和规范设计的前提,具体还应该结合实际情况进行新的考虑。 二、技术和人员上的加强 加强以测试为主的勘察手段,比如标准贯入试验、波速测试、现场剪切试验等,以及施工检测、监测技术的使用,通过其获得的数据和资料,进过分析、对比,建立它们之间的经验关系,并将工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据,确保所提供的岩土工程计参数的可靠性。同时,达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数(如粗颗粒土、花岗岩残积土、风化岩的承载力、变形指标)等问题。加强勘察技术人员的再教育和技术培训并形成定期制度,促进其知识的更新换代。勘察单位实行内部岗位轮换制度,促成勘察各专业的技术交流、知识渗透,尽可能组织技术人员参加各种有关的学术活动和讲座,达到提高勘察技术人员的学术深度的目的。强调计算机技术的应用(如受压层深度计算、承载力计算、土压力计算、各类静力或动力有限元计算、地震反应分析、渗流分析、地质灾害设计等),采取这些措施可以大大提高技术人员的综合素质。地质勘察工作是公路工程前期的关键,各阶段的地质勘察工作必须认真对待,要达到必要的深度。对于地质条件复杂的或存在不可避绕的不良地质路段,前期的工程地质勘察更要做细,并请多方专家共同研讨决策。勘察设计单位应加强岩土工程技术人才培养,适应公路工程建设新的发展需要。 三、深入勘探中的具体问题 地层分布、地质构造、岩土物理力学性质等一些地质资料是公路工程总体,及各专业设计的基础根据。地质条件的优劣不仅仅影响着方案设计、施工工艺的选择确定,也影响着工程造价和施工期限。可是由于建设的管理体制,专业及学科设置和勘察设计组织等多方面原因,工程地质勘察和设计经常处于脱节,勘察和地质研究工作处在从属和被动的地位,相关地质资料的深度,可靠性等时常难以满足设计需求。施工过程中因地质条件和现场实际情况不符而导致的变更设计层出不穷,施工及运营期因为地质因素产生的边坡滑塌甚至更严重的安全事故屡见不鲜,这是必须得到重视的问题,近年来从政府主管部门到项目业主再到各勘察设计企业,大家均已经认识到问题有多么严重性,也相继出台或者采取了一系列补救方案和措施,可是因为诸多深层次矛盾没有得到解决,效果并不是很乐观。 公路工程地质勘察所要达到的目的和任务会随着设计阶段,专业需求的不同而相应变化,各阶段、各专业的勘察手段和方法,以及勘察试验内容和深度的差异有很大。尤其是前期准备工作,路线方案等尚未确定的情况下,勘探工作量应该把握好尺度,工作量如果较少,方案比选则会缺少依据,工程造价和规模难以控制;工作量如果过多,则很可能造成没有必要的资金浪费。可行性研究和分段的工程地质勘察,着重从宏观的地质环境进行考虑,为路线走廊和重大路线方案的比选提供可靠依据。对区域性分布不良的地质,必要时进行控制性勘探的设置。初步设计阶段的初勘作业,应该按照从“面”到“线”最后再到“点”的原则确定勘察方法以及。“面”上的工作,以调绘和测绘为主,“线”上的工作要以物探以及原位测试为主。“点”上的工作则必须布置钻探进行作业。初勘工作的主要任务是查明沿线各个地质单元、各类桥梁和隧构造物,细致调查地质情况,取得代表性的设计参数,为今后路线方案确定,专业技术方案的比选,工程规模大小以及造价控制提供相关基础资料的支持。 具体来讲,以挖方勘探为例,挖方勘探的主要任务包括挖方土、石等级的判别及挖方材料的适用性分析以及为挖方边坡设计提供地质参数等。对于挖方的土、石等级及适用性,初勘阶段一般通过调绘进行初步判断,以便做出相应的费用概算;详勘阶段则应对每一个地质单元采用控制性钻探进一步分析,提供相对准确的设计成果供承包人施工组织参考;施工过程中则需要根据开挖及试验成果及时予以修正,并作为业主计量支付的依据。对挖方边坡的勘察尤其是岩质高边坡勘察应以地质调绘和测绘为主。土质高边坡可通过钻探、取样、试验获得相关稳定性计算参数;岩质高边坡的稳定性受结构面控制,因此应充分利用天然露头,采用调绘、测绘等方法查明各类结构层的走向、倾向和倾角;对于夹有软弱岩层或水文地质条件较差的岩质边坡,应布置钻探以查明软弱夹层的工程性质及水文地质情况。施工开挖对边坡坡体地层揭示最为直观,因此挖方边坡的设计应动态延续至施工开挖过程中。基础勘察应根据构造物设计要求确定勘察手段和方法,布置相应的勘察工作量。一般情况下,小型构造物(如涵洞、挡土墙等)大多采用浅基础(特殊地基除外),地质条件很好的桥梁墩台也多采用浅基础。对这类浅基础,可采用挖探方法查明地层实际情况,为基础沉降、稳定性计算及基础设计提供相关的地质参数。 公路工程地质勘察工作和管理体制存在的问题与弊端,直接影响了勘察的质量以及作用,公路主管部门、施工方、勘察及监理等站在各自的立场肯定都有各自的体会和认识。由于体制方面的惯性作用,多年来形成的设计与施工脱节、勘察与设计脱节的局面,难以在短期内扭转,建议相关部门选择部分项目作为试点,及早探索一套科学合理、切实可行的建设管理、勘察设计管理体制,逐步和国际接轨,进而将地质勘察的作用真正地全部发挥出来。 籍贯:辽宁大连,职称:副高,研究方向:岩土工程、工程地质勘察、地基与基础、水文地质方面。
工程地质勘查论文:关于工程地质勘查工作的重要性 [摘 要]在工程勘测的过程中,水文地质是一个尤为重要的问题,要先查明与岩石有关的水文地质的相关问题,科学、有效地查阅水文地质的各种参数,为设计施工工程提供最有效的资料,积极有效地避免水文地质对工程质量的影响。本文简要分析了水文地质在工程勘查中的重要性以及水文地质的相关内容和危害,进一步说明了水文地质勘查对工程地质勘查工作的影,提出了水文地质勘查中的勘察要求和内容,旨在提高建筑工程质量,不断消除水文地质对建筑物的危害,进一步提高工程的勘查效率 [关键词]工程地质勘查;水文地质;重要性 前言:在一系列工程勘察、设计和施工工作中,水文地质问题始终是极为重要但也易于被忽视的问题。特别在一些水文地质条件较复杂的地区,由于对水文地质问题研究不深入,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害等问题,令勘察、设计和施工工作难以进行。因此,本文对水文地质的重要性进行了分析并提出水文地质勘查的要求和内容。 1.水文地质勘查对建筑工程的影响 1.1 水文地质影响已有的建筑物 目前,我国某些建筑施工单位对于工程地质勘查中水文地质勘查的工作还没有给予相应的重视,从而造成很多重大的危害和不良影响。比如由于缺乏合理的水文地质的评价,没有做到相应问题的预防,当地下水随着季节降水的增加而涌增,地下水位急剧的上升,第下岩土强度受到严重影响,而产生严重变形的状态,最终导致处于地下水位的建筑物发生爆管或者地面坍塌开裂的事故发生,造成大量的人员伤亡的重大经济损失,从而对建筑业产生负面影响; 1.2 地下水对岩土工程的影响 岩土和地下水之间有着互相作用的关系,也就是地下水在一定程度上直接影响了岩土的水理性质,而岩土的水理性质又影响着岩土的强度和变形能力,从而间接的影响了建筑物的稳定性,地下水能够引发岩土工程危害,主要是因为地下水位的升降以及地下水的动水压力的作用。地下水的升降变化能够引发岩土工程危害。地下水位的变化主要是天然的因素或者是人为的因素导致,如果地下水位变化达到某一临界点,会严重的影响到岩土工程,。在实际建筑施工过程中,加强工程地质勘查中水文地质的勘查研究,是一项不可忽视的重要工作之一。 1.3 水文地质影响工程地基建筑 随着城市的高速发展,高层建筑物越来越多,基坑也越来越深。基坑的深度会受到施工现场和施工工艺等诸多因素的制约,而基坑的开挖往往采取的是垂直开挖的形式,开挖的深度基本都超过了当地地下水的埋深。由于建筑物施工前施工人员没有对建筑物的水文地质进行有效的评价,事后由于人为的大量开采地下水,导致地下水位降低,从而导致建筑物的地基下沉,直接影响了建筑物的稳定性,使得建筑物不能正常的使用或者使用过程中出现严重问题;深基坑在开挖的过程中经常会发生地下水涌水、冒砂等问题,所以,要综合考虑基坑支护结构及其对邻近建筑物的影响。 2.工程地质勘查中水文地质问题的勘查要求和内容 2.1 加强建筑物水文条件和地质环境的综合勘查 建筑工程在进行工程建设之前,需要完成相应的工程勘查工作,查明区域水文地质条件,了解某调查地区地下水的埋藏、分布状况及补给、径流、排泄条件,概略估算地下水资源的数量和质量,为国民经济规划提供基础资料的水文地质调查;将工程的具体勘查工作与建筑物的地基、水文情况等充分结合在一起,明确建筑物的各项参数指标,重点评估地下水对建筑物、岩土体的影响和作用,分析其强度,评估和预测有可能发生的危险,提前做好相应的准备工作,做好有效的防范措施。 2.2 强化地下水存在状态及变化规律的勘查。 工程地质勘查中水文地质问题的勘察,主要就是对地下水进行研究和勘察,地下水的勘察包括地下水的类型和状态、地下水水位的高低变化情况及地表水与地下水的关系等。其中地下水的类型和分布状态,注重研究地下水是那种水质,酸性水质、碱性水质还是中性水质,因为不同的水质条件对于岩土强度的影响不同,还要做好地下水位的高低变化的勘查,即对建筑物所处地区近年来地下水位的最高水位和最低水位有个详细的了解,地下水与地表水的关系,包括了两者之间的互补以及地表水的排泄状况勘查,分析出地表水的排泄是否影响到地下水的水位、动力和压力的变化等。 2.3 做好工程地质勘查中水文地质测试的勘查 当对建筑物的水文条件和地质条件都有了一定的了解后,为了保证建筑物的安全建立和使用,最重要的勘查工作是对工程地质勘查中水文地质进行有效的测试。有效的测试是水文地质勘查工作的最后一个环节也是最重要的一个环节,因为只有通过此环节,建筑设计人员才会得到准备数据,从而根据数据做出精确的设计,例如地基的厚度、深度,建筑物墙壁的厚度等。因此,此环节是建筑物安全建立和使用的有力保障之一。根据所处地质条件的不同,所测量的方法也不相同。根据地下水是否静止,可以选择是否采用隔离措施进行测量,若为静水层,那么就不需要隔离措施,若为流动的含水层,那么就要采取隔离措施进行测量;对地下水压力进行测试时,可以采取几何法,先确定地下水能承受最小压力和最大压力,然后用压力与压力人水量的关系曲线进行绘图,进而测试出建筑物地段岩土的透水率。压力测试是水文地质勘查工作中的重要环节,该环节直接关系到建筑物的安全。 3.结语 在工程勘查的过程中,水文地质一直都是不可忽视的重要部分。在具体的工程勘测过程中,一定要学会因地制宜,具体问题具体分析,不仅要明确与岩石的相互关系,还需要做好防范措施,提出与治理相关的建议。另外,在工程实施前要按照地质勘查当中应该勘察的内容和要求做好准备,要根据所勘查的地域、地质、水文特点制订出相应的施工计划,做好积极的防护措施,消除工程危害,在保证工程质量的同时,要按时完成工程,节约成本。 工程地质勘查论文:工程地质勘查质量风险研究 [摘 要]工程地质勘查是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘查的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质 现象和天然建筑材料等。工程地质整体规范性和建设效率是建立在详细、精确的地质勘查活动之上的,是工程建设前的一个强制执行环节。本文工程地质勘查的风险进行了较全面的分析,从地质勘查风险的影响因素入手,提出了几点关于地质勘查质量提高和的措施以及降低风险的几点建议,以期对地质勘查行业的健康发展和地质勘查技术的改进作出贡献。 [关键词]工程地质;勘查质量;风险 前言:我国对地质灾害勘查项目质量管理及保障体系的研究还处于相对比较薄弱的阶段,但如今社会地质灾害频发,经常造成地面交通干线和建筑物的损坏,严重危害人民的生命财产安全,对地质灾害隐患的勘查需求和质量要求日益凸显,同时地质条件复杂,灾害各异,勘查手段多种多样,因此必须加强地质灾害勘查的质量控制,提高工程质量。建立健全地质灾害勘查工程质量管理体系是保证勘查质量、提高地质灾害防治水平的必要措施。质量控制措施应具有针对性、有效性,贯穿项目的设计、组织和施工等的全过程。本文结合ISO9001:2008版的质量管理标准体系的基本原则,对地质灾害勘查质量管理体系的建立进行了初步探索。 1.地质勘查风险的影响因素 1.1 地质环境复杂和气候变化影响 工程地质勘察目标之一是自然地质,山川、河流、盆地、高原、丘陵等都不是独立存在的地质形态,一个勘察范围内会出现复杂多变的地质条件。野外勘察时,勘察条件有限,勘察工具搬运困难且稳定性差,加之岩层风化,取样后分析困难。同时,野外气候变化频繁,昼夜温差较大且降雨量不均导致岩体不规律的干湿变化和热胀冷缩等给地质勘察和取样造成不便,会影响勘察结果的精确性。 1.2 人为因素影响 工程地质勘查人员很大程度上决定着勘查的质量,勘察的全过程都需人工操作完成,但一些勘查人员工程概念不明、勘查侧重不清、操作方法失当、勘探手段和使用设备相对落伍。进行地质勘查数据分析时,勘查人员也存在着勘查参数分析方法和计算公式使用不当、适应条件的意义混淆不清等问题,最终造成了工程勘查评价报告中地质勘查报告中基本地质条件不清、主要工程的地质问题界定模糊、地质危害论证不充分、遗漏地质数据或报告错误数据等问题。地质工程勘查风险中人为因素的影响可见一斑,其造成的后果轻则延误开发时机造成经济损失,重则给工程留下隐患,产生重大危险。 1.3 建设单位不够重视,缺乏规范制度 作为岩土勘查市场需求方的建设单位由于缺少勘查方面专业知识而忽略了工程地质勘查的重要性,在选择地质勘查合作单位时以节约经费为主要考量,对勘查单位实力、勘查技术、勘查结果要求很低造成岩土工程勘查市场门槛低,业内竞争激烈从而演变出一些以低报价、低质量抢占市场份额的不正当竞争行为岩土工程勘查工作缺乏规范制度,岩土工程地质勘查市场缺乏调控,勘查工作缺乏监管。地质勘查的作业环境主要在野外,勘查过程由勘探单位独立操作,其勘查工作是否全面、取样是否充足、实验是否客观都无从考证,其提供的勘查数据可靠性、真实性、全面性无法得到保证。这种形式主义的地质勘查在实际工程施工中将造成不可逆的损失,延误工期又繁化工序。 2.地质勘查风险的防治措施 2.1 综合勘查方法的应用 对地质环境复杂的工程场地进行地质勘查时,使用单一的勘查方法所得结果并不理想。在传统钻探、井探、槽探基础上可结合运用电法勘探和磁法勘探、遥感技术等进行综合探测,充分发挥不同勘查技术和仪器的优势,精确、真实、全面、高效的为所需单位提供地质数据和资料。此外,收集当地地形地质图和航空照片、卫星探测图等资料可以让岩土工程地质勘查人员对场地地质形态有初步了解,少走一些弯路。 2.2 加强综合技术能力培训 一个优秀的岩土工程地质勘查人员,从对专业知识(地质学、岩石学、构造学、物探学等)的掌握到对地质的综合判断能力都需要经得起严格的考验。此外,工程勘查技术人员对野外勘查的工作方式和工作强度要有相应适应能力,对勘查结果的分析、评价和物理图像转换要有专业性和阅读性。努力做到地质勘查的调查详尽、分析全面、报告清晰,为地质工程的顺利开展提供严谨科学的有力依据。 2.3 建设单位加强重视,规范制度,强化标准 岩土工程勘查于工程设计建设意义重大,直接影响着工程的进程和整体质量。目前岩土工程勘查市场秩序混乱,建立一套行之有效的监督管理体系刻不容缓。首先,对地质勘查承包方的技术装备、技术力量和勘查质量进行审查,淘汰一些勘查素低的勘察单位。其次加强行政管理,全面监管地质勘查市场。再次,杜绝企业工程地质勘查的形式主义,端正企业对地质勘察的认识态度。最后,制定引导和鼓励制度,促进地质勘察企业技术创新和科技投人积极性,使勘察质量逐步提升。 ISO9000系列已经成为世界大多数国家应用最广的质量控制标准,对全球工业和服务业带来巨大的影响。地质灾害勘查工程质量管理体系的建立应贯彻ISO9001:2008族标准的八大基本原则,即:以顾客为中心、领导作用、全员参与、过程方法、管理的系统方法、持续改进、基于事实的决策方法、互利的供方关系。质量管理体系的构建主要目的表明产品实施组织能够满足客户对产品(服务)质量要求,主要涉及测定顾客的质量要求、制定质量方针和目标、建立文件化的质量控制体系,确保实现产品(服务质量)。 3.结语 地质勘查是岩土工程顺利进行的有力支撑,勘察从业人员在提高地质勘察专业水平的同时,还需具备高度的社会责任感和良好的职业道德,保质、保量、按时完成工程地质勘查工作。建设单位、勘察单位和监督部门需不断提高地质勘查管理意识,全面掌握地质勘查风险因素,才能降低风险带来的制约和损失,促进岩土工程建设工作全面开展。总之,地质灾害勘查行业建立的基于ISO9001:2008的质量管理体系将能够促进地质灾害勘查项目工程质量,提高从业人员的质量意识,提升产品(服务)质量,但在建立健质量管理全过程中不追求的越全面越好,避免执行困难。 工程地质勘查论文:物探方法在工程地质勘查中的应用与研究 [摘 要]物探方法是地球物理勘查的简称,其在工程建设与地质、矿产、能源勘查等方面,具有举足轻重的作用。在工程地质勘察中引入物探技术,将能极大地提高勘察效率与质量。本文主要针对工程地质勘察中物探方法的应用问题进行研究,以供参考。 [关键词]物探方法;工程地质勘查;技术应用 工程地质勘察是以地质调查、矿产资源、项目工程地质结构等为对象,采用地质学、地球物理和地球化学技术、数学地址方法、遥感技术、测试技术、计算机技术等,进行普查与勘探,从而为各类工程、项目开发与建设等,提供地质勘察相关参考依据。地质勘察技术方法多种多样,物探法、古地磁、地气法、探矿工程法、地球化学法、顺磁共振法、重砂测量法、提取元素活态法、地质测量法、地球物理法、稳定同位素等,都是比较常见的勘察技术方法。但是,在地质勘察实践中,每种方法都有一定的局限性与适应性,如何对其扬长避短,充分发挥其作用,是勘探工作者们一直致力追求的目标。 一、工程地质勘查中应用物探方法的优势 首先,物探施工面积小。物探方法在工程地质勘查中的应用主要从外部检测入手,对检测环境进行分析,工程检测以小型探测为基础,对大的探测环境进行分析,缩小了工程地质勘查的施工范围,节约了工程地质勘探的资金应用,降低工程施工成本。其次,物探对环境影响小。物探方法在工程地质勘查中的应用范围通常设定为工程的某一部分中,勘查形式将网络智能勘查作为主要的勘查手段,大面积降低了工程地质勘探中人工投入程度,低破坏性的勘查形式符合现代社会低碳、可持续的发展理念。再次,物探监测耗时低物探方法与传统的勘查方法相比,技术手段应用的灵活程度增大,工程检测的准确性提高。最后,计算机智能勘测能够对勘测数据进行保存收集,保障了工程施工勘查的连续性,缩短了工程施工勘查检测时间。 二、工程地质勘查中物探方法及应用 物探方法是以地下岩土层(或地质体)的物性差异为基础,通过仪器观测自然或人工物理场的变化,确定地下地质体的空间展布范围(大小、形状、埋深等)并可测定岩土体的物性参数,达到解决地质问题的一种物理勘探方法。工程地质勘查中应用的物探方法目前主要分为地质联合坡面勘探法、电测勘探法、磁性勘探法以及数据反馈勘探法等。 (一)地质联合坡面法 地质联合坡面勘探法主要对山区地质坑采施工工程进行地质勘测,将卫星数据遥感技术应用到山体坡面切割程序中,山体坡面切割能够对选取的地区进行平面切割,从部分切割面中蕴含矿产成分判断整体矿山中矿产含量。例如,对某一地区进行工程地质勘查,施工人员应用地质联合坡面勘探法进行地质物探,得出反馈数据,见表1所示。从地质联合坡面法的检测表本中可以分析出,该工程施工山区中,煤含量为65%,铁含量为20%,有机铝14%,其他成分占1%。由此可见,该工程的施工地区主要以煤作为开采的主要资源。 (二)电测勘探法电测勘探法 在工程剖面两侧接通电源,自然矿物质中电力强度较弱,因此,开展这种勘探方法时,需要施工人员对施工剖面进行外部电力补充,地质岩石分布具有一定的规律性,接通电源后,电路中电压稳定性和电阻的信号强度随着岩石层厚度的逐步增加而发生变化。电测勘探法的应用准确性较强,与数据反馈勘探法结合应用能够实现数据与图像同步的效果,使工程勘测的准确性进行一步提高。电测勘探法与传统大型勘探作业相比,操作灵活程度更高,信息收集的准确性较大,并且直观的数据模型图使现代数据应用结果和应用的比重性更强,大大提高了工程地质勘测的准确性。 (三)磁性勘探法磁性勘探法 其工作原理是应用量导层对岩层断裂、破碎以及腐蚀圈内进行磁性检测。这种勘探设备工作过程中能够产生大量的红外线勘探信号,应用勘探技术使岩石中电磁波震动,通过岩石层不同数据的应用检测,勘探技术对演示震动波进行收集,并将收集的磁性勘探波转换为检测数据,勘探检测系统智能对磁性波进行数据挖掘分析,最终将数据分析结果与分析图像同步呈现出来。例如,某工程应用磁性探勘技术对工程地质进行勘探,施工人员应用震动产生次震波原理,在工程检测地址上,钻出半径为2.5m的圆形小孔,孔深5m,将物探检测仪通过小孔深入地层中,对收集到的磁性振动波进行网络智能分析,实现了对工程地质的准确检测。 (四)数据反馈勘探法 数据反馈勘探法是从物质的物理特性出发,对工程地质进行勘探。应用密度检测法进行分析,在地质工程现场选定勘探位置,挖一个小型基坑,应用数据检测仪对基坑底部进行扫描检测,通过检测仪红外线扫描,将工程底层构成图呈现在电脑上。逐步对地质数据进行分析。例如,应用物质密度性分析工程地质勘查情况。水的密度为1×103kg/m3,那么,如果检测地质环境中检测数据出现大量水的密度比时,则说明该工程地质岩层中水资源丰富,结合反馈数据,算出工程地质勘查中水层深度;或者,数据勘探扫描仪中检测到地下岩层布局以褶皱断裂为主,岩石成分中含有大量碳酸钙,那么可以判断工程地质演示为褶皱岩层,主要为花岗岩和石灰岩两种,充分发挥了物探方法在工程地质勘查中应用作用。 (五)大地电磁测深 大地电磁测深是用天然交变的电磁场来作为场源的,此方法利用场源对地表电磁场所引起的变化,来对地下的岩石分布特征和电性来研究的一种技术,简称为 MT。因为此方法的探测深度很大,工作成本很低,野外装备也较轻便,而且不会受到高阻层的屏蔽,对良导介质有很强的分辨力,所以在油气勘探,地震预报,调查地热田,研究地球岩石圈的深部结构这些方面都起到了很大的作用。此方法对良导电体很敏感,而这也是 MT 能在勘探隐藏的金属矿中发挥重要作用的一个物理依据。单以金属矿床来说,围岩和矿体之间、未蚀变岩石和已蚀变岩石之间都有着不小的电性差异。在矿体中所含有的金属硫化物富集,会明显降低其电阻率,而蚀变破碎带、控矿脆性断裂和韧性剪切У某鱿郑都会让矿体和周围的岩层体产生电性差异,那这也让MT 成了解决这样问题的一个有效方法。 三、结语 物探方法是现代工程进行地质勘测常用的技术手段之一,对物探主要勘探方式进行研究,将有助于促进近代工程地质应用技术手段创新,提高工程施工建设质量。随着信息科技的发展进步,物探技术方法在未来将会有很大的发展,陆地声纳法、地震映像法、高密度电阻率法、大地电磁电导率剖面法等探测数据快速连续自动采集技术将会更加活跃。物探仪器设备也将会向着多功能化发展,其智能化水平也将会得到进一步提高。 工程地质勘查论文:工程地质勘查质量风险研究 摘 要:工程地质勘查工作时工程建设的初始阶段,早于工程的设计和施工,它是整个工程建设的保证,工程地质勘查的结果直接影响了工程的设计和施工。P者根据多年的工作经验,主要针对工程地质勘查质量风险进行分析和讨论。 关键词:地质勘察;质量;风险 工程地质勘察是工程建设活动开展前必须执行的重要环节,对工程整体建设影响重大。随着科技的发展工程地质勘查手段和技术不断得到优化,其勘察程序和工作方法较传统地质勘察有了长足发展。 1 工程地质勘查内容 建筑工程地质勘查是建筑工程建设的基础。地质勘查工程的发展是一个从浅到深认识的过程,需要广泛的调查研究作为基础,才能确保勘探工作的安全性和整个工程的质量工程地质勘查为调查工作,进行是为了研究影响建筑的地质因素,水文条件、一些天然的地质现象、岩土的力学性质及地质构造为地质勘查的主要因素。依据具体工程需求及建筑物的地质所处环境,进行科学的分析工作,使得建筑物安全使用性能有所保障。工程地质勘查任务主要包括气象、水文、地貌、地震记录情况与勘查以往报告记录等内容进行具体分析,对相关因素的实验测试,对地质工程的测绘与调查,整理相关资料并成册为工程地质勘查报告。工程地质勘查主要是为了选择良好的地理位置、适应的土质疏松度与涂层分布,此项为工程地质勘查工作中的重点。建筑物的安危直接受到地质环境好坏的影响,因此勘查工作的关键环节为勘查工作的精确性,勘查资料为建筑建设的依据,使得地质工作全面进行有所保障,施工顺利开展,做好合理地质建筑的充分准备。 2 工程地质勘察质量风险主要影响因素 工程地质勘察是建筑施工不可或缺的环节,直接关系到建筑工程的质量,因此做好工程地质勘察是一项必须要做的工程前期准备工作,加强对其的研究,制定科学合理的预防和整治措施,减小及消除水文地质问题引发的各种风险和隐患,从而确保工程建设项目的质量和安全。 2.1 地质环境和气候变化影响 工程地质勘察质量目标之一是山川、盆地、自然地质、丘陵、高原等都不是单独存在的地质形态,一个工程勘察范围中会出现复杂多样的地质条件。在野外进行勘察时,勘察条件限制,勘察工具搬运困难,外气候变化比较频繁,昼夜温差比较大并且降雨量不均匀造成岩体不规律的干湿变化以及热胀冷缩灯都会为工程地质勘察和取样带来不便,并影响工程勘察结果的准确性。 2.2 人为因素影响 工程地质勘察人员在一定程度上直接决定着勘察质量结果,勘察过程中都需要专业人员完成,但是由于一些勘察人员队工程概念不明确,缺乏勘察专业知识,勘察操作不正确,勘察设备和手段过于落后。在对工程地址勘察数据进行分析研究时,勘察人员对勘察参数计算公式和分析方法使用不当,适应条件的意义混淆不清等情况,最后导致可工程地质勘察评价报告中对工程地址环境不明确、工程地质问题界定不清晰、地质危害论证不充分以及数据报告错误等问题。 3 工程地质勘察质量风险的防范措施 地质勘查工作主要是运用必要的技术手段或方法,如测绘、物化探、钻探、坑探、采样测试等对一定地区内的岩石、地层构造、矿产等地质情况进行重点有所不同的调查研究工作,从而为经济建设的需要服务。 3.1 承包方风险防范 首先,承包方要对企业员工进行相关教育和培训,要保证从业人员能够满足地质勘察工作的需要。企业要建立健全奖惩机制和激励机制,同时要配备合理的机械设备,保证人力、物力充足;其次,承包方要有组织明确机构合理的项目团队,应该强化内审和外业监督。勘察对要能担当起各项工种的开展,要认真对待前期勘察工作并做好有关记录。承包方对于勘察报告要进行三级内审,严格把关,对存在质量问题要求及时修改。勘察纲要必须有总工办负责人签字方可进行施工。承包方还要明确质量监督管理人员,要对外业钻探进行抽查和定期检查,要保证验收质量;最后,承包方要做好权责明确,要保证负责人布设工程量的权力。对于承包企业的风险防范水平要进行评估,保证风险在可控范围内。承包企业的风险管理流程要科学合理,做好层层分工、责任明确。同时还要建立相应的质量风险信息管理体系,保证企业内各部门以及外部企业之间的交流顺畅。 3.2 提高项目管理水平 由于工程地质勘查工作的专业性较强,且影响因素较多,需要采用不同的分析方法控制成本。在提高全员成本意识的基础上,还要对管理人员的管理水平及业务能力予以提高,培养具有创新精神、组织能力、较强业务能力的人才,对提高整体项目成本管理的专业水平和能力有着十分重要的作用。地质勘查单位管理应以工程项目为龙头,财务管理为核心,向成本要效益,向管理要效益。 3.3 建立地质勘查项目管理系统 现阶段,地质勘查项目管理中存在着一些问题,如实施管理难、反馈效率低、项目资料存储和使用混乱等情况,所以需要将信息化理念引入鉴于目前地勘项目引入地质勘查项目管理当中,重点研究地勘项目管理中的数据组织和管理,设计如项目数据标准化管理、项目总结流转、项目甘特图制定、项目实时管控、成果交互反馈等的一体化管理新模式,并在此基础上研发建设一套符合地质勘查项目管控需求的管理系统。实行地勘项目管理信息化,将打破地质勘查单位和项目负责及各实施小组之间在时间、空间上的不一致,促进项目在地质勘查单位与项目组之间有效执行。 3.4 完善市场管理监督体制 工程地质勘察对工程施工建设有着重要的作用,直接影响着工程施工建设整体质量和施工进程。当前工程地质勘察市场秩序混乱,制定一套有效的监督管理体制刻不容缓。首先要对工程地质勘察承包方的及时实力、技术设备已经勘察质量进行全面的审查,淘汰一部分勘察素质比较低的勘察企业;其次是要提高行政管理,全面控制地质勘察市场;第三是杜绝一些企业工程地质勘察出现形式主义,更正企业对工程地质勘察热全面认识;最后是构建鼓励和引导制度,促进工程地质勘察企业科技的投入以及技术创新的积极性,并不断提高工程地质勘察质量。 结束语 工程地质勘查是一项长期且复杂的过程,因此,勘查单位一定要充分认识到工程地质勘查的重要性,不断提升自身的勘查技术和水平,从而保证地质勘查工作的顺利进行。针对工程地质勘察质量风险进行分析并提出相应建议,有助于提高地质勘察质量,促进我国地质勘察行业不断发展。 工程地质勘查论文:浅谈工程地质勘查存在的问题分析 摘要:工程地质勘查主要是为工程建设的规划、设计、具体施工服务的,将细致的勘察数据结合到施工工作中,能够促进建筑工程的完善开工。但是目前来看,许多工程地质勘查中往往会遇到众多问题,主要表现在资料收集、技术应用、实际施工进程中的失误中,本文就将这些问题及原因阐述出来,并提出相应的整改对策,以供参考。 关键词:工程地质;地质勘查;施工技术 前言 建筑工程的顺利开展需要融合众多的地质勘查数据来做参考,在勘查工作中一定要把握各个细节,从细节处入手,因为细节决定成败,而这些小方面恰恰是容易出现问题的地方,综合性地考虑这些内容,从资料收集运用、勘查技术融合、施工工程开展的综合内容中发现问题并找出原因,也将能够促使我们更好得找到解决问题的最佳办法。 一、工程地质勘查的内容概述 建筑工程的好坏程度起决定性因素的就是对工程地质勘查的工作落实效果的好坏,对建筑场地的地质条件进行有效的测绘、勘探、室内试验、原位测试等相关工作,可以给工程总体建设的落实提供可靠的参数和依据。勘查对象主要是地形、地貌、构造、岩性、不良地质现象等内容。查明这些内容存在的问题、现状,可以进行深入的地质调查工作。而工程地质勘查一般所需的因素有地貌、水文条件、土与岩石的物理力学特征、自然地质现象与天然建筑材料等。根据建筑物设计内容的结构域运行特征,发现地建筑物与地质环境之间的相互作用特征,对地基强度条件、地基变形条件进行透彻分析,将地质勘查报告内容作为建筑工程设计的主要依据材料。全面、准确的地质勘查工作是保证建筑设计质量强化的重要基础。 二、工程地质勘查存在的主要问题及原因分析 1、资料问题 许多勘查工作单位没有对拟建工程的主要信息进行详细收集,导致了工程地质勘查工作不能全面、准确地进行,包括拟建工程规模、结构、荷载内容、地面整平标高、拟建物对变形的特殊要求等内容,如果这些内容全部或部分缺失了,将会对实际的地质勘查工作带来不良的影响,进而无法获得拟建物与地质之间的关系说明。 2、技术问题 提升工作人员对高新技术的应用水准,是完成良好工程地质勘查工作的重中之重,但是现在许多建筑单位与勘查人员之间的技术联系失去了原有的准确、合理的实质内容。勘查单位低价承接勘查工作任务,施工单位购进的施工材料有缺憾等问题都是现在技术的应用出现缺失的主要原因。再加上施工人员本身的不重视、缺乏对技术使用的详细了解,将导致技术人员不能利用技术做好勘察工作。融合高新技术的理想存在阻滞的现状,人员使用技术的不科学促使技术问题层出不穷,进而致使地质勘查工作全面崩溃。 3、施工问题 对地层钻探、地质取样、水文研究等内容的勘查施工出现失误,将会导致工程地质勘查工作的失败。比如对粉土、砂层的钻进过程中,没有将优质泥浆用于护壁工作中,出现塌孔与埋钻的现象,致使底层的漏记与许多原位测试不能进行下去。在取样的过程中没能够及时贴签,没有及时送实验室进行试验,导致土工试验成果中的各项指标内容出现失真的现象。如果在标贯与动探试验过程中没有清理孔底残土就进行了深入试验,也会造成试验数据失准的现象。假如勘查场地的底层中潜水含水层与承压含水层没有做好水位分层测量的工作,将导致报告中不能明确地下水性质,只能提供混合型地下水位与水头等施工问题严重影响。如果这些具体的施工工作出现诸多问题,就会使现场作业不能全面、准确地实施下去,由于施工人员的技术失误、没有按照工作规范、强制性条文进行施工,施工具体实施效果将会出现崩溃。 三、解决工程地质勘查问题的措施研究 1、勘查市场的监督力度提升 为了解决资料搜集问题、技术问题、施工问题,必须从勘查市场规划、监督、管理上入手,强化对勘查合同、勘查刚要的审查与管理,预防盲目、无用的勘察工作出现。主要对勘察工程现场的具体工作进行详细监督,全面审查勘查报告中的工作量、资料数据、勘探质量。对勘察市场全面监督,强化政府部门与社会监督结构的监督作用,推行工程严格的监理体质,禁止恶性竞争的出现。 2、技术培训工作落实 对技术员工进行周期性培训,将高新技术的发展与实践内容结合在一起,从这些新兴的技术中发现适合本工程地质勘查工作发展的契机,并对这些技术内容进行加工,用科学、合理的传播手段,给勘查工作的实施人员做好传递工作。勘查单位应该以注册工程师证与个人执业资质来规定勘查技术人员的标准,从而提升本勘查单位技术人员的整体水准,促进整体的工作能力水平提升,使地质勘查工作任务更快、更准确地完成。 3、施工勘查工作的具体强化 对测试新技术、工程设计、施工参数等内容的可靠性进行详细研究,发现将要施工项目中存在的诸多问题及原因,从细节上解决这些问题。对每个施工流程都落实好,重视施工工具、材料的科学使用标准,提升施工人员的整体素质,加强领导与员工、员工与员工之间的联系协调效果。将完整、可靠的测试数据与实际的勘查工作内容联系在一起,统一分析拟建工程与地质环境之间的关系所在,从而获得详细的勘查施工技术与施工思路。采取切实有效地方法测定有关水文地质的各种参数是非常重要的,可为工程设计提供重要依据,同时,也有助于充分利用水里地质条件进行工程设计和施工,从而避免出现因水文地质作用而损坏工程或者影响工程施工的现象。 总结: 本文具体介绍了在工程地质勘查中存在的问题及相关原因,并且从这些内容中发现细节性工作失误的重点,从勘查市场监督、技术培训、勘查施工效果上入手,解决现实的重点问题,从工作的实际点出发,强化技术应用效果,提升施工建设成果,才能最终获得勘查工作的胜利。 工程地质勘查论文:工程地质勘查中水文地质问题研究 摘要:近年来,随着我国可持续发展战略的逐步推行,环境问题越来越受到社会各界的关注,尤其是水文地质问题。文章针对目前工程地质勘查中水文地质问题进行分析,提出几点有效的措施和建议,从而提高整个工程地质勘查中水文地质的质量和水平,优化地质勘查的效果。 现阶段,在经济全球化趋势的影响下,我国对资源的消耗量也越来越大,随着我国科学技术水平的日益提高,地质勘探工作也必须适应新的发展趋势,不断改进提高。地质勘探的准确性和安全性是目前我国科技发展的必然趋势,同时也是提高我国地质勘探水平的快速、准确的方法之一。因此,只有清楚地认识到水文地质问题在地质勘查中的重要性,才能对地质勘查进行深入的分析和研究,并且提出几点有效的措施和对策,只有这样才能实现社会效益和经济效益的最大化,促进我国社会主义市场经济的健康可持续发展。 1 水文地质问题在工程地质勘查中的重要性 在对整个岩石工程周边进行地质勘探的过程中,最主要的就是对周围的水文地质进行勘查,由此可见,在地质勘查的过程中,有很大一部分都是依据水文地质的情况来判定的,这主要是由于岩石中含有大量丰富的地下水资源,这些地下水资源能够对其产生直接或者是间接的影响,从而提高整个地质勘查的科学性和有效性。相反,如果对水文地质没有一个合理的地质勘查的认识就很难达到预期的目标,还有一些勘查结束后常常会由于地下水而出现一系列的地质危害,从而直接影响了整个地质勘查的稳定性和可靠性,因此,加强对水文地质进行应用对于地质勘查的意义重大。 2 现阶段我国工程地质勘查中水文地质问题分析 就目前而言,虽然我国地质工程事业得到了空前的发展,并且取得了实质性的突破,收到了良好的成效,但是在实际发展的过程中仍然还会有很多的问题和不足,具体表现在以下方面: 2.1 工程地质勘查中水文地质工作不到位 所谓工程地质勘查中水文地质工作不到位主要是指,在施工之前都需要对整个地质工程现场进行勘查。在实际工作中,也有很多施工人员忽视了这一点,往往没有经过实地考察就盲目组织开工,这种做法不仅仅影响了地质工程勘查工作中水文地质工作的整体质量和水平,同时还制约了整个地质工程事业的发展。究其原因主要是对于地质工程的整体设计方案理解不到位、勘查的方式方法存在问题、计算和运算公式掌握不到位、施工人员自身素质不高等,以上这些原因都直接导致了地质工程勘查工作不到位,这不仅会对施工人员造成一定的生命威胁,同时严重者还会拖延工期,从而降低整个工程地质勘查中水文地质施工的质量和水平。 2.2 工程地质勘查中水文地质人员素质不高 目前我国工程地质勘查中水文地质人员很多都是外来务工的农民工,他们的安全意识都很淡薄,这种情况下就很容易导致地质工程施工出现人身安全问题,从而严重影响整个施工工程。还有很多地质工程管理人员自身素质和专业化水平较低,他们在施工前期并没有做好充分的准备工作,等到施工的过程中就乱了章法,随心所欲地、盲目地进行施工资源调配,这不仅会造成不必要的资源浪费,同时还会增加额外成本,给整个地质工作带来负担。 2.3 工程地质勘查中水文地质问题界定不清晰 2.3.1 水文地质问题包括要了解工程周边地下水的分布情况。遮护主要是指在实际勘查的过程中,应该精确地计算出水文地质对于勘查工作的影响率,是否会由于实际的人为因素直接影响整个地下水的流向和分布。这种情况一旦发生要及时遏制,这不仅会使地下水威胁到整个地质勘查工作的根基,同时还会影响人们的生命安全。由此可见,在进行地质勘查的过程中,只有充分了解工程周边地下水的分布情况,才能够从根本上提高整个地质勘查的质量和水平,确保地质勘查工作人员的生命健康和财产安全。 2.3.2 水文地质问题包括要了解工程周边岩石的分布情况。不同的岩石其地质形成因素都不尽相同,具有很大的差别,但通常情况下矿床的形成都具有以下特征:第一,岩石都经历了风化和变质作用,风化侵蚀、变质都会影响矿床的形成,根据这种特点,对岩石进行地质勘探,能够提高地质勘查的速度;第二,地质结构因素,每种岩石的地质结构都有很大的差异性,地质结构会对岩石的分布产生十分重要的影响,同时也影响了矿床的等级、形成、时间;第三,岩石状况因素,岩石有多种形态和状况,其中蕴含了很多有效信息,能够帮助工作人员进行地质勘查;第四,火山岩分布情况,火山岩不同于其他种岩石,其喷发、沉积都具有一定的规律性,工作人员可以利用这一特性进行地质普查找矿;第五,侵入岩分布情况,不同的岩石情况能够组成不同的矿床,因此根据不同的侵入时间、侵入长短、侵入面积的大小、侵入的速度,就能确定资源的大概位置。 3 水文地质问题在工程地质勘查中的应用 3.1 工程地质勘查的内涵和特征 3.1.1 功能特征,是指在进行地质勘探的过程中,不仅依靠一种勘探方法,要将多种方法有效地结合在一起,并且融入先进的科学研究技术,广泛运用先进的研究方法,能够因地制宜,根据不同地质的实际情况,进行功能的选择。例如:在地质勘探的过程中,工作人员能够科学地确定和选择大致的勘探范围,然后对此区域的信息进行分析和探究,进行科学、精确的策略,从而完成勘探工作。 3.1.2 高效特征,是指建立健全地质勘探系统,然后从这个系统中及时掌握和了解地质分布情况,确定大致位置,我国地大物博、资源丰富,但由于分布区域十分广泛,每个不同的分布区域其资源的存储量也千差万别,因此只有完善地质勘探系统,才能有效地找到资源位置,提高效率。 工程地质勘查论文:工程地质勘查难点分析 [摘 要]在进行工程施工过程中,只有做好地质勘查工作,才能保证建设工程的顺利进行,如何做好地质勘查工作,就需要我们了解工程地质勘查的现状,进行综合分析,并且了解工程地质勘查的发展状况,只有这样才能在查明各地质条件的基础上,对其进行综合评价,有效地预测工程建筑,保证工程的合理性,保证施工的顺利进行。 [关键词]地质勘察、工程、存在问题、解决措施 一、前言 地质勘察工作作为工程建设当中最重要的一环,其工作质量的好坏与工程建设的安全有着直接关联。因此,为了做好工程地质勘察工作,这就要求程勘察工作的从业技术人员,必须具备优良的综合素质,除了熟练业务,仔细高效完成工程地质勘察工作外,更要拥有高度的责任感以及良好的职业道德,与此同时,随着技术的发展,不断提升自己,做好本职工作。 二、工程地质勘查的目的及内容 1、工程地质勘查的目的 在我国工程地质勘查中,主要的目的就是对地质条件进行相应的勘查,同时还要分析影响工程施工的相关因素,从而获得工程规划和相关的地质资料,只有这样才能保证工程勘查的顺利进行,才能保证施工过程与周边的环境相适应,因此工程地质勘查也是保证工程顺利进行的重要基础保证。 2、工程地质勘查的内容 为了提高工程地质勘查工作水平,就必须要从工程地质勘查的内容抓起,明确和了解工程地质勘查的内容。工程地质勘查的主要项目包括了对地质构造中的地貌、水文以及地质条件等内容的分析,同时还有天然建筑材料和地质现象等内容的研究。 三、工程地质勘查方法与原则 选择一个良好的工程地质勘查方法也是保证勘查工作顺利进行的有效措施,在工程勘查中,主要的方法有工程地质勘探、工程地质测绘、工程地质试验等。在制定相应的勘查方法时,一定要结合地质实际情况,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用GPS、工程地质调查与测绘、工程地质和水文地质试验等手段,对地质进行深入的研究,并收集完整、准确的地质资料,同时,在勘查的过程中,一定要采用先进的技术手段。目前,从我国工程勘查的现状来看,勘查方法比较落后,已经不能适应社会的发展需求,因此,要利用计算机技术对地质工程的各项工作进行科学、系统的管理,从而提高勘查工作的效率;同时,还要利用现代计算机技术分析、模拟复杂的岩土问题的发生、演化过程,从而制定出科学合理的方案;最后还要利用计算机对工程资料进行分析处理,如制作地质工程图件,进行指标统计分析等等。只有这样,才能提高工程地质勘查的水平。 四、工程地质勘查存在的问题 1、地质勘查队伍和投资渠道不合理 在地质勘查的实际工作中,不免存在勘查队伍的结构不合理,以及投资渠道单一等问题,直接影响了地质勘查工作的有序发展。当前形势下,我国大部分地质勘查单位仍处于转型过程中,还未完全适应市场经济的发展形势。这就要求我们应当积极采取有效措施,加大力度拓宽地质勘查资金的途径和方式,建立并健全科学合理的资金机制和运行体制,对相关地质勘查的各项政策不断进行完善。要跟随时展的浪潮,逐步适应当前市场经济体制和发展形势,争取在激烈的市场竞争中占有一席之地,从整体上不断发展和进步。 2、商业性矿产勘查发展滞后 从整体上看,基础性的地质勘查仍然未得到有效的运行,这就在一定程度上影响了地质勘查相关研究的深入和提高,使得地质勘查的难度逐渐加大。与此同时,探矿权市场的政策体系存在弊端,导致民营投资矿产的难度较大,从而制约了探矿权市场的良性运行。 3、地质勘查规划体系不健全,宏观调控缺乏力度 立足于地质勘查的实际情况,可以发现地质勘查规划体系存在一定不足,并未进行科学有效的宏观调控,导致项目的实际情况难以满足社会经济发展的各项需求。部分地区地质勘查的监督力度不够导致存在勘查秩序不规范以及非法探矿等状况时有发生,极大程度的影响了探矿者的经济利益,宏观层面严重破坏了国家的矿产资源,不利于社会的稳定发展。这就要求全社会集中力量,加快推进现代化社会的建设,以可持续发展为核心,提高对质勘查工作的认识,培养责任意识和工作积极性,真正意义上对地质勘查工作进行科学合理的加强。 五、工程地质勘查的有效对策 1、加强地质科技创新 在我国的工程地质勘查中,加强地质科技创新是非常重要的,这对于地质开矿具有非常大的价值意义。随着我国工业化、城镇化进程加快,经济和社会发展与资源环境矛盾日益突出,特别是矿产资源勘查滞后,与国外发达国家相比,我国的开矿技术还比较落后,工程地质勘查技术起步晚,因此,为了跟上现代化建设,就必须切实加强重要矿产资源勘查,为全面建设小康社会提供强有力的保证。据相关调查显示,要取得地质找矿的突破,就必须引进先进的工程地质勘查知识,新的找矿思路和理论的突破。从目前我国工程地质勘查的现状来看,找矿难度越来越大,因此,相关部门应该摒弃以往传统的勘查手段,引进国外发达国家的先进技术,从而提高工程地质勘查的水平,保证工程地质勘查工作的顺利进行。 2、重要矿产和重要成矿带,要有具体规划部署为缓解制约 我国是人口大国,但是人均下来的资源是非常少的,因此,为了跟上社会发展的步伐,就必须加强能源和非能源重要矿产勘查。在地质工程勘查中,非能源重要矿产包括很多方面的内容,比如,有的是为了增加资源量;有的是以研究为主,要通过研究提出找矿靶区;还有的是以勘查为主,主要是提供可采储量;这些的目标任务各不相同。因此,相关部门要对重要矿产和重要成矿带编制具体的勘查规划,落实具体的任务和资金保证,以确保国家对重要矿产资源的需要。 3、充分考虑地质勘查单位的权益 国家出资形成的矿业权价款收益,要充分考虑地质勘查单位的权益。财政部、国土资源部和中国人民银行联合发出通知,从而明确国家出资形成的探矿权和采矿权价款收入。另外,还要根据市场发展的需求,制定相应的措施,完善矿业权有偿取得,建议在制定具体政策时应“先留后分”考虑地勘单位的权益。 4、加强地质改革措施 在矿产资源合理开发利用和保护中,为了保证人与自然能够和谐相处,就需要政府用“有形的手”来调控宏观规模,坚持以人为本,从而加强工程地质勘查工作。与此同时,还要统筹公益性地质调查与商业性地质勘查,统筹矿产地质勘查与环境地质勘查,统筹国内地质事业发展与地质领域对外开放并按照国家的产业政策,从而保证工程地质勘查工作的顺利进行。 六、结束语 综上所述,工程地质勘查是一项长期且复杂的过程,因此,勘查单位一定要充分认识到工程地质勘查的重要性,不断提升自身的勘查技术和水平,从而保证地质勘查工作的顺利进行,最终促进我国工程建设获得更好的发展。 工程地质勘查论文:工程地质勘查存在的问题与对策 摘 要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,对工程地质勘查要求越来越高。在工程施工之前,地质勘查工作非常的重要,只有做好了工程地质勘查工作,才能保证工程施工的顺利进行,最终提高矿产资源的利用率。本文主要针对工程地质勘查存在的问题与对策做了深入的探究,以供相关负责人参考。 关键词:工程地质勘查;内容;问题;对策 自从改革开放以来,我国社会生产力水平得到了快速的提升,工程建筑施工也在不停的发展,工程建筑与人们的日常生活和生产息息相关,而在工程施工之前,工程地质勘查工作非常的重要,因此,必须提高工程地质勘查水平。但是,从目前我国工程地质勘查的现状来看,依然存在很多的问题,因此,地质勘探单位必须加强地质科技创新,并加强地质改革措施,从而保证工程地质勘查工作的顺利进行。 一、工程地质勘查的目的及内容 (一)工程地质勘查的目的 在我国工程地质勘查中,主要的目的就是对地质条件进行相应的勘查,同时还要分析影响工程施工的相关因素,从而获得工程规划和相关的地质资料,只有这样才能保证工程勘查的顺利进行,才能保证施工过程与周边的环境相适应,因此工程地质勘查也是保证工程顺利进行的重要基础保证。 (二)工程地质勘查的内容 为了提高工程地质勘查工作水平,就必须要从工程地质勘查的内容抓起,明确和了解工程地质勘查的内容。工程地质勘查的主要项目包括了对地质构造中的地貌、水文以及地质条件等内容的分析,同时还有天然建筑材料和地质现象等内容的研究。 二、工程地质勘查方法与原则 选择一个良好的工程地质勘查方法也是保证勘查工作顺利进行的有效措施,在工程勘查中,主要的方法有工程地质勘探、工程地质测绘、工程地质试验等。在制定相应的勘查方法时,一定要结合地质实际情况,遵循面点结合、由浅入深的原则,综合运用GPS、工程地质调查与测绘、工程地质和水文地质试验等手段,对地质进行深入的研究,并收集完整、准确的地质资料,同时,在勘查的过程中,一定要采用先进的技术手段,尤其是要加强计算机技术在地质工程中的应用研究,从而保证工程地质勘查工程朝着规范化、标准化方向发展。目前,从我国工程勘查的现状来看,勘查方法比较落后,已经不能适应社会的发展需求,因此,要利用计算机技术对地质工程的各项工作进行科学、系统的管理,从而提高勘查工作的效率;同时,还要利用现代计算机技术分析、模拟复杂的岩土问题的发生、演化过程,从而制定出科学合理的方案;最后还要利用计算机对工程资料进行分析处理,如制作地质工程图件,进行指标统计分析等等。只有这样,才能提高工程地质勘查的水平。 三、工程地质勘查存在的问题 (一)地质勘查队伍和投资渠道不合理 在地质勘查的实际工作中,不免存在勘查队伍的结构不合理,以及投资渠道单一等问题,直接影响了地质勘查工作的有序发展。当前形势下,我国大部分地质勘查单位仍处于转型过程中,还未完全适应市场经济的发展形势。这就要求我们应当积极采取有效措施,加大力度拓宽地质勘查资金的途径和方式,建立并健全科学合理的资金机制和运行体制,对相关地质勘查的各项政策不断进行完善。要跟随时展的浪潮,逐步适应当前市场经济体制和发展形势,争取在激烈的市场竞争中占有一席之地,从整体上不断发展和进步。 (二)商业性矿产勘查发展滞后 从整体上看,基础性的地质勘查仍然未得到有效的运行,这就在一定程度上影响了地质勘查相关研究的深入和提高,使得地质勘查的难度逐渐加大。与此同时,探矿权市场的政策体系存在弊端,导致民营投资矿产的难度较大,从而制约了探矿权市场的良性运行。 (三)地质勘查规划体系不健全,宏观调控缺乏力度 立足于地质勘查的实际情况,可以发现地质勘查规划体系存在一定不足,并未进行科学有效的宏观调控,导致项目的实际情况难以满足社会经济发展的各项需求。部分地区地质勘查的监督力度不够导致存在勘查秩序不规范以及非法探矿等状况时有发生,极大程度的影响了探矿者的经济利益,宏观层面严重破坏了国家的矿产资源,不利于社会的稳定发展。这就要求全社会集中力量,加快推进现代化社会的建设,以可持续发展为核心,提高对质勘查工作的认识,培养责任意识和工作积极性,真正意义上对地质勘查工作进行科学合理的加强。 四、工程地质勘查的有效对策 (一)加强地质科技创新 在我国的工程地质勘查中,加强地质科技创新是非常重要的,这对于地质开矿具有非常大的价值意义。随着我国工业化、城镇化进程加快,经济和社会发展与资源环境矛盾日益突出,特别是矿产资源勘查滞后,与国外发达国家相比,我国的开矿技术还比较落后,工程地质勘查技术起步晚,因此,为了跟上现代化建设,就必须切实加强重要矿产资源勘查,为全面建设小康社会提供强有力的保证。据相关调查显示,要取得地质找矿的突破,就必须引进先进的工程地质勘查知识,新的找矿思路和理论的突破。从目前我国工程地质勘查的现状来看,找矿难度越来越大,因此,相关部门应该摒弃以往传统的勘查手段,引进国外发达国家的先进技术,从而提高工程地质勘查的水平,保证工程地质勘查工作的顺利进行。由此可见,要想提高工程地质勘查的水平,就必须积极推进地质科技创新,从而为开矿过程奠定坚实的基础。 (二)重要矿产和重要成矿带,要有具体规划部署为缓解制约 我国是人口大国,但是人均下来的资源是非常少的,因此,为了跟上社会发展的步伐,就必须加强能源和非能源重要矿产勘查。在地质工程勘查中,非能源重要矿产包括很多方面的内容,比如,有的是为了增加资源量;有的是以研究为主,要通过研究提出找矿靶区;还有的是以勘查为主,主要是提供可采储量;这些的目标任务各不相同。因此,相关部门要对重要矿产和重要成矿带编制具体的勘查规划,落实具体的任务和资金保证,以确保国家对重要矿产资源的需要。 (三)充分考虑地质勘查单位的权益 国家出资形成的矿业权价款收益,要充分考虑地质勘查单位的权益。财政部、国土资源部和中国人民银行联合发出通知,从而明确国家出资形成的探矿权和采矿权价款收入。另外,还要根据市场发展的需求,制定相应的措施,完善矿业权有偿取得,建议在制定具体政策时应“先留后分”考虑地勘单位的权益。 (四)加强地质改革措施 加强工程地质改革措施也属于工程地质勘查中一项非常重要的措施。要积极落实地勘单位改革的扶持政策,对保持地质队伍的稳定、加强地质工作和促进地勘单位改革与发展至关重要。在矿产资源合理开发利用和保护中,为了保证人与自然能够和谐相处,就需要政府用“有形的手”来调控宏观规模,坚持以人为本,从而加强工程地质勘查工作。与此同时,还要统筹公益性地质调查与商业性地质勘查,统筹矿产地质勘查与环境地质勘查,统筹国内地质事业发展与地质领域对外开放并按照国家的产业政策,从而保证工程地质勘查工作的顺利进行。 五、结束语 综上所述,工程地质勘查是一项长期且复杂的过程,因此,勘查单位一定要充分认识到工程地质勘查的重要性,不断提升对于矿产资源的利用水平,提高矿产资源的可采储量,从而保证地质勘查工作的顺利进行。 工程地质勘查论文:工程地质勘查中相关问题的研究与分析 摘 要:社会经济的不断发展,促使了人们生活水平水务需求日益增高。工程建设中工程地质勘查为其中重要组成部分,其特点为突击强、时间短等,此工程先于结构设计与施工前,也称之为工程建设中的首要任务,因此要有效确保工程地质勘查质量。在我国房屋建设中,工程地质勘查尤为重要。工程地质勘查工程在实际进行中,遇到的问题较多,本文针对工程地质勘查中出现的诸多问题进行了简要的分析,并提出了相应的看法与措施,为今后的设计与施工提供一定的帮助。 关键词:工程勘查;地质勘查;问题;分析 1、工程地质勘查简要 工程地质勘查[1]为调查工作,进行是为了研究影响建筑的地质因素,水文条件、一些天然的地质现象、岩土的力学性质及地质构造为地质勘查的主要因素。依据具体工程需求及建筑物的地质所处环境,进行科学的分析工作,使得建筑物安全使用性能有所保障。工程地质勘查任务[2]主要包括气象、水文、地貌、地震记录情况与勘查以往报告记录等内容进行具体分析,对相关因素的实验测试,对地质工程的测绘与调查,整理相关资料并成册为工程地质勘查[3]报告。 2、工程地质勘查目的与要求 2.1工程地质勘查目的 主要是选择良好[4]的地理位置、适应的土质疏松度与涂层分布,此项为工程地质勘查工作中的重点。建筑物的安危直接受到地质环境好坏的影响,因此勘查工作的关键环节为勘查工作的精确性,勘查资料为建筑建设的依据,使得地质工作全面进行有所保障,施工顺利开展,做好合理地质建筑出的充分准备。 2.2工程地质勘查的要求 首先初步勘查,正确评价场地内拟建筑地段的稳定程度,并依据相关规范、工程的特征与规模、岩土工程具体问题带来的影响与后果,评价拟建筑物工程的安全等级与工程重要性,并对岩土工程勘查等级确定。对建筑物地基做出岩土工程评价,针对具体情形出的设计方案建议要经济合理。具体分析水土对建筑材料的腐蚀性、地下水类型、埋藏情况及水位变化规律与幅度,确保各项工程地质勘查符合国家规定的相关标准。 3、工程地质勘查工作中遇到的问题 3.1工程岩土勘查中存在的问题与原因 工程岩土勘查主要目的为建筑物基础设计、施工设计、地基工程提供详细的技术参数与地质材料。而个别勘查人员在现场工作中态度不厌旧,收集地质情况、荷载分布、结构特征、对变形要求、地面整平标高要求等基础资料不认真,以至于勘查报告做出后欠准确,使得建筑施工安全与质量受到重大影响。 3.2勘查工作布置量违背岩土工程勘查规范 3.2.1在勘查工作中,随意布置勘察点,违背规定的要求,地质条件的复杂性不符合,孔在规定范围内,勘查深度无从基础地面计算,勘查孔不符合最小孔深要求,地层划分不精确,最终致使无法摸清沟渠、河道对工程的加层与不利埋藏物的分布范围。 3.2.2没有对有地下室的建筑场地与高层建筑裙房的抗浮设计要求进行考虑,对高层场地基坑支护勘查的考虑较少,扩大勘查范围未结合地基本身条件。 3.3岩土勘查报告中的问题 3.3.1以上所述外场勘查工作存在问题较严重,造成室内各项工作进行不准确,各项指标的可靠性与离散程度分析受阻。 3.3.2在勘查报告中,地基的评价与结论针对性较差。 3.3.3在勘查中的勘探点与建筑物平面位置图中,若建筑位置与勘探点不采用坐标确定,则图中应有建筑物、地形作为参照物,在错误的勘查报告中却没有。在报告中,应仔细研究分析基础设计参数,依据场地具体地质条件,结合基础持力层的埋藏深度与性质、上部结构荷载特征,深入分析基础设计方案。 4、工程岩土勘查出现问题的原因 4.1工程勘查费用的收取具有明确规定,但个别单位不重视勘查工作,仅仅片面追求效率与速度,使得报告的精密度与准确性不能有保障。经济市场的竞争日益激烈,互相压价,国家收费标准难以有保障,致使勘查工作粗糙,规范与设计要求难以满足。 4.2勘查工作人员专业水平欠佳,学习与培训专业知识较少,其技术水平难以达到勘查员技术标准,致使施工过程中出现不符合规范的工作,加上自觉意识较差,勘查中不规范行为屡见不鲜。 4.3一些单位仅停留在勘查工程管理模式中,难以保证勘查工程质量.,再加上监督制度与内部检查不严格,勘查工程中出现诸多问题。 5、基坑支护中的问题 5.1基坑支护结构设计中土体物理力学参数选择欠佳。其安全性受到深基坑承担的土压力大小直接影响,加上近几年地质情况变化复杂,要计算出土体压力较为.困难。在开挖基坑后,很难依据土体粘聚力、含水量、内摩擦.角参数做出支护结构的实际受力的计算,最终直接影响基坑结构设计。 5.2基坑土体取样欠完整。在设计基坑支护结构前,首先准确取样土体,使得支护结构设计有所保障。由于环境复杂多变,应根据地质的土层真实性与实际情况。 5.3基坑支护结构设计计算值不符合实际受力情况。设计深坑支护结构受力情况极为复杂,如有些计算值在理论上安全,但有时会被破坏;有写结构系数偏小,与所规范要求偏差较大,而实际却很安全。从理论上讲,基坑支护设计为静态,但土体的开挖,土体随之松弛,逐渐出现变形。应充分考虑此问题,保证施工的经济性与安全性。因此,应转变传统.设计理念,加强深基坑支护结构,加强研究基坑支护结构变形控制相关标准,大力开展实验研究工作,有效解决基坑支护中存在的实际问题。 6、结束语 总而言之,工程建设中工程地质勘查为较为重要的环节,紧密联系着后续的施工与结构设计,应大力提高勘查质量。在勘查工作过程中,勘察人员应以对工程地质勘查为目的来对勘查施工过程中出现的各类问题进行逐一解决,同时勘察人员要有强烈的责任感与优良的职业道德,以身作则精心做好工程地质勘查[8]的相关本职工作,应用最新的勘查方法细致勘查工程,为之后的施工做好充足的准备工作。 工程地质勘查论文:论遥感技术在铁路工程地质勘查中的应用 摘 要:现阶段,在中国铁路工程的地质勘查项目中,遥感技术已经成为其一种重要的勘查手段。然而仅仅通过传统的判释方法和单一的数据源,并不容易达到其地质勘查的较好效果,地质勘查的不同阶段的不同需求也很难得到满足。为了使铁路工程的地质勘查的工作质量和工作效率得到提高,为了提供新的技术方案,笔者在本文中,结合自身的工作经验,对遥感勘查在铁路工程中的应用现状、铁路工程中遥感技术的技术体系以及遥感在铁路工程地质勘查中的关键技术等方面做出了详细地阐述。 关键词:遥感技术;铁路工程;地质勘查 目前,我国铁路工程项目中,在前期的设计研究方案很容易受到环境因素的干扰,随着环境因素的变化,其设计方案也必须随之进行变更,为了可以在数据缺乏的条件下和规定的限期内将铁路工程地质勘查工作完成,这便需要将遥感技术更好地运用到铁路工程地质勘查中来。但是由于现阶段我国铁路工程地质勘查中遥感技术的应用得还不够完善,也没有阶段性突破,而且在实际应用中还存在着较多的问题。所以,针对铁路工程地质勘查中遥感技术的应用的研究,对我国铁路工程的建设具有极其深远的意义。 一、遥感勘查在铁路工程中的应用现状 笔者结合现阶段已经完成的铁路工程地质勘查项目与自身的工作经验,对遥感技术在铁路工程地质勘查中的应用现状,做出以下几点总结。 1. 首先,解释基础数据由比例尺不同的航卫图片组成,专家进行手工标注和判释工作的时候通常是通过相关软件工具或是立体镜来完成的,如此一来,便会造成人工劳动的强度较大,并且其工作效率也会受到负面影响。 2. 目前,还不能完全实现对单个地质体进行定量分析与岩性的定量识别,并且解释基本为定性的描述,且其局限性比较大,详细程度受到约束。在勘察的后续阶段的弃渣场选址、勘探孔布置以及供电测绘等工作便难以拓展。 3. 遥感勘查的手段相对比较单一,对高陡坡激光雷达成像的定量化与高精度和地表形变监测等遥感技术的利用较少。 4. 对于综合利用基础数据的效率不高,受到主管思维模式的禁锢,从而对与铁路工程的地质条件产生定性地评价和分析,从而导致缺少同时拥有信息提取、数据集成以及定量评价等行之有效的信息系统。 二、铁路工程中遥感技术的技术体系 1. 技术体系目标 在地质环境中的多解性与复杂性等客观条件的制约下,地质调查在整个铁路工程中长期处于一种投入高但产出较低、外业劳动的强度较大以及难以保证质量的现实状况,进而便很难跟上其他的专业信息化技术的脚步,而改变目前这一被动现状的突破点在于对遥感地质勘查技术的有效利用。在铁路工程地质勘查方面3S等信息技术的发展,且其带来了多视角、全方位、深层次的信息化工具,从而对人工调查视野和对地理环境的逼真模拟等都起到了积极的作用,其在铁路工程的地质勘查中也是提供了不同精度和尺度的地质的空间位置、几何形状与目标属性等有效信息。对遥感解释的关键技术的深入研究与详细作业程序的制定工作都是极其有必要的,对不同的工程类型、勘察阶段与地质环境等条件都可以满足铁路勘查工作的需要,从而将信息化、标准化和系统化的铁路遥感勘察体系建立起来。最后将地质调绘工作做得更加精细,综合地质勘查的效率和质量也可以有所提高,对外业工作的劳动程度也可以有所减少,从而实现对劳动力的解放。 2. 研究方法 对铁路线路的选线设计、地质勘查以及地质解释等等传统的业务需求进行充分地考虑,并且在这个基础上,将地球空间信息技术的先进研究作为核心指导,实现在铁路勘查中GPS技术、GIS技术与遥感技术等方面的专业优势的充分发挥。资料收集、生产试验、项目应用、技术调研、标准制定等为其主要的研究方法,将具有高层次技术平台建设起来,其中将三维地理建模、遥感信息解译、综合勘察资料以及工程地质调查等功能结合到一起,从而使互通、共享专业资料的目的得到实现,进而铁路地质勘查技术的工作程序与勘查技术也就得以形成,对传统的铁路地质勘查的方式也做出了改进工作。 三、遥感在铁路工程地质勘查中的关键技术 1. 利用遥感技术建立工程地质知识库 为了使遥感图像更适合于专家系统的解释,将工程地质遥感的数据库建立起来。搭建这个数据库的目的在于,整理和合并专家解释的分析数据和实际经验等信息,从而确保数据在自动解释中的调用与供给。对有着岩石岩性、水系结构、断层构造等等地质图像的特征与标志关系进行具体研究,再将纹理知识、GIS知识以及空间几何特征的系统分析进行引入,将相关的地学信息的关系图谱建立起来,并且提炼出相关的通用的符号语言和图解方法等等,再将GIS数据模型进行应用,从而建立起工程地质知识库。 2. 提取工程地质中的岩性信息 在气候恶劣、植被稀缺和交通极其不便的北方山区,其开展地面调查工作的难度较大,通过高光谱数据对岩石进行识别,其技术对岩石岩性的研究和诊断非常有利。除此之外,岩石的化学、矿物成分以及结构构造等屋里特征都可以通过光谱的吸收特征得到反映。另一方面,在岩石强烈风化和高植被覆盖的南方山区,岩性信息极其微弱,给高光谱对其的定量识别工作带来了很大难度,仅仅通过多光谱遥感去实现其岩土性质的分类工作的难度也相对较大。如此一来,关键问题变成了对多源信息的选择和获取,对遥感影响所采集到的光谱、植被以及纹理信息等数据进行整理并融合,再通过对岩土工程性质进行分类,最终对其分类的结果予以分析评价。 3. 利用遥感技术识别地质灾害 3.1 崩塌识别 崩塌信息的识别,需要先利用遥感技术对已知崩塌进行纹理特征分析,获取基本信息,再通过DEM将坡度大于标准值的区域进行提取,接着将基岩高反射率的区域利用高分辨率的影像提取出来,最后结合上述获得的信息最崩塌的范围进行圈定。弱植被图斑以及裸地的提取和筛选包括去除地形阴影等都是提取崩塌工作中的关键所在,通过集成计算图像提取出来的植被指数、第一主要成分的变换信息、土壤的亮度指数以及地形数据等数据,都是其裸地所需要提取的源数据。 工程地质勘查论文:岩土工程地质勘查技术的应用建议 【摘要】我国城市建设的速度随着经济的进步而加快,岩土工程地质勘查技术水平的进步推动了我国工程建设的发展。本文作者简单的分析了岩土工程地质勘察技术的应用情况,希望可以给相关人员以参考。 【关键词】岩土工程;地质勘察技术;应用 一、当前我国岩土工程勘查技术应用情况概述 岩土工程作为一项起源于20世纪欧美国家的技术,其主要对象是地基与基础、边坡和地下工程。岩土工程是一种新型的技术体制,打破了原有的技术限制,主要应用于解决岩体和土体工程中出现的问题。 (一)岩土工程地质勘察的技术问题 岩土工程的地质勘查工作要尽可能的做到全面、仔细,如果地质勘查工作过于马虎就会影响整个岩土工程的质量,加大了后期工程的难度,拖延工期。综合分析我国当前的地质勘查技术的应用情况,我们发现以下问题。首先,勘查区域划分过于混乱,缺乏针对性。不同位置岩土的特性是不同的,勘察人员必须要根据不同的岩土特性科学划分不同的勘察区域。其次,勘察人员的取样工作不全面,分析结果缺少真实性。风化岩、残积土和粗颗粒土等原状岩土在不同的条件下的性质是不同的,工作人员必须对岩土开展全方位的实验,测试岩土的性质变化,得到客观真实的结果。 (二)问题原因分析 对勘查工作出现的问题进行分析,以下是问题的产生原因。首先,整个建筑的设计理念决定建筑应选用何种勘查方法,只有建筑的设计理念作为方法选择的依据才能够保证勘查工作的合理性。但是大多数单位选取的勘察地点太过随意,根本没有考虑建筑的设计计划,降低了勘察的针对性。其次,许多勘查工作根本没有计划,勘查项目的划分不合理。我国有相应的法律规定,各勘察单位必须要以建筑的实际情况设置勘察点及其间隔。但是我国勘察单位的工作大多违背了国家规定,不仅钻孔的深度到不到要求而且勘察的范围也不合理。最后,目前我国的勘查技术水平太低无法满足建筑需要。以我国目前的技术水平,要想勘察碎石层只能使用静力触探法,但是这种方法无法探测岩心采取率不能给后续工作提供帮助。 二、勘查技术在工作中要遵循的原则 为了对施工附近的地质情况有一个全面的了解,满足岩土工程的施工需求,我国的岩土勘察工作必须要遵循以下原则。 (一) 合理规划,完善地质勘查水平 要想促使勘察水平得到提高,工程施工必须要以科学发展观和可持续发展作为工程的施工准则。科学的规划勘察方案,统筹兼顾,选择合理的勘查方法,提高勘查工作质量,促使工作符合国家地质勘察要求。 (二) 合理布局,按照地质勘查规律,以提高勘查的有序性 我国岩土工程的地质条件并不是完全相同的,受地质条件复杂多样影响,地质勘查工作必须要在保证工程的相关性基础上科学合理的进行勘查工作,才能促使勘查工作的技术水平得到提高。 (三) 合理创新,结合地质勘查需求,以促进岩土工程地质勘查技术的创新 要想提高岩土工程的施工水平必须要对勘查技术进行创新,以科学的勘查技术保证勘察质量。工作人员必须要利用先进的技术手段开展岩土工程的地质勘查工作,利用个人经验进行勘察的方法早应该被摒弃。除此以外,要想保证岩土工程地质勘察质量,我们还必须要对各项资源进行合理规划,多变的、先进的手段对岩土进行勘察。 三、提高岩土勘察质量的手段 (一)做好地质勘察测绘 在对岩土进行勘察时还要对岩土的各种测量数据进行绘制,其中绘制图主要包括岩土的地形、地貌和基本条件等信息。设置合理的勘察界限,科学的选择勘察点,消除滑坡和坍塌等安全隐患发生。设置合理的比例在图纸上绘制岩石和各地质体的分布状况。根据岩土附近的水文和地貌以及岩土层关系对地貌单元进行划分。详细的记录岩土下面地下水情况、水位情况和流量等信息并标注在绘制图上,给后续工作提供便利。这些都是绘制勘测图时要做的工作。另外,勘测图绘制完成后还要拍摄一些相片或者绘制素描作为辅助工具。 (二)钻探技术 只有对岩土进行钻探,才能全面的掌握岩土地质情况,为后期工作提供便利。以下是对岩土进行钻探时需要注意的地方。 ①我们在选择钻探技术时要充分考虑地质环境的实际情况,不同的地质采用的钻探技术是不同的。例如,勺型钻锤击干法和陶土钻法多用于地下水高于地层的土层。之所以采用这两种方法,主要是因为二者不会破坏土层,有维持土层稳定的作用。基于此,如果需要对深层土层进行钻探,就需要使用其他方法。目前来看,我们多使用岩心回转泥浆护壁钻进法满足深层岩土的钻探需要。双管单动钻进、冲击钻探法也可以钻探深层岩土,但是使用这两种方法不仅无法对成本进行控制而且还会破坏土层稳定。 ②要想提高岩土层钻进深度的精准,让误差不超过5cm,必须要对钻机的深度进行控制。对钻机的钻进深度进行控制有利于保证整个勘察工作的质量。要想提高岩心回转泥浆护壁钻进法的精准度,可以使用回次进尺把误差控制在2m。 ③对取芯率进行控制,充分考虑不同岩土之间的差异性。例如土层的取芯率是100%,岩石风化残积土的取芯率不可能和土层的取芯率相同一般在85%左右,破碎岩的取芯率和软质岩的取芯率相同,大多不超过65%。 ④相关人员要做好钻进记录,每一步都要记录完全,保证记录不违背实际钻进工作,提高钻探技术的分析质量。 (三)取样的试验技术 ①取样技术 在选择取样技术时必须要充分考虑地基的实际情况。我们一般选择中风化和微风化岩上端的岩土作为样本,这两种岩石的过渡性比较强,上端的岩土更具有代表性。取样技术人员必须要做好样本的封存工作,除了用油蜡对样本进行封存外还要把样本用胶布完全裹住,防止样本性质发生变化。要想加快样本分析的速度,还需要在每个样本上做记号并记录相关数据最后进行分类保存。 ②试验技术 只有完整的、没有受到影响的样本才能保证原位试验的准确性,即使是被扰动或者稍有破坏的样本也不能参与原位试验。荷载、标准贯入和静力触探等手段都是原位试验的方法,目前我国大多使用标准贯入法进行原位试验。 自动落锤法即标准贯入法,使用这种方法时要结合不同的地基深度调整钻探深度。一般的,1m或者1.5m的钻探深度就可以满足要求,但是如果是强风带化的地区可以钻探2.5m。钻探完成后要立即编制勘察报告,编制的勘察报告不能违背《岩土工程勘察规范》。报告完成后还需要对整个工作进行总结。 结束语:综上所述,岩土工程地质勘查工作的综合性很强,影响因素复杂多样。勘查工作经常受到界面划分不科学、没有充分的考虑地质形态和勘察技术水平太低等条件的制约,所以我们需要不断的学习国外先进的勘探技术,提高地质报告的编写质量,科学全方位的评估岩土工程的地质环境,利用高水平的钻孔、取样和原位试验技术促进勘探技术的发展,进而提高整体工程的质量。 工程地质勘查论文:工程地质勘查技术措施与对策分析 【摘要】建筑工程可分为两大建筑体系,一是工业建筑,二是民用建筑,这两种建筑体系是完全不同的,但是,就建筑这一大概念来说,它们之间也有较为密切的联系。地质勘探是工业建设和民用建筑都要进行的最基础的部分,并且占有很重要的位置。建筑施工前都必须进行地质勘查勘探,进而选择较为稳固的地基,这样才能为建筑的举出铺平道路,为建筑的安全走好第一步。 【关键词】地质勘测;技术措施;对策分析 科学技术的发展以及人们生活质量要求的提高,建筑工程的要求也越来越严格,而为满足需求,地质勘探技术在建筑工程中发挥越来越大的作用。但由于我国经济发展较晚,人民的生活水平也刚刚步入小康水平,对建筑工程的要求并不太高,没有发展的动力,所以地质勘探技术发展比晚,技术也相对落后,目前还在摸索中前进。因此我国的建筑工程在地质勘探中还会遇到各种各样的问题,在这些问题出现时要及时正确的处理,以免造成损失。我们还有借鉴国外的先进经验以及引进外来技术,尽快发展地质勘探在建筑中的作用。 1施工前勘探工作的必要性和注意事项 1.1勘探施工地的必要性 由于各地的地质条件不同,所以不同地区的建筑工程施工也会有所 差异。建筑工程中的勘探工作要因地制宜,需要十分严谨。 1.2地质勘探工作的注意事项 城市中会存在许多公共建筑,这些建筑大多建在居民区和交通线路上等,而且主要属于浅基础建筑物,对地面的影响较小,而且基础的建筑深度也要小于五米。地基主要承担建筑的负荷,所以在对这类建筑物进行设计的时候,需要从以下几点考虑:二勘探的主要研究对象是:土的物理和化学性质、地下水的埋藏深度、地形地貌特征、地下水的化学成分、土的剖层面和地下水的动态特征等等。b.在进行勘探时,要进行大量的浅孔勘探,这样才能更好的了解地下水的状况。c.在一般情况下,在坑孔的勘探时要按照方格网和勘探线布置,而勘探的深度的限制是整个活动层。 2客观分析在地质勘探中的问题 2.1工程地质勘探的质量问题 在地质勘查过程中,会出现许多问题影响勘查效果,其中大多数人还对工程的概念不了解,不知道勘查的重点,没有进行针对性的勘查,或者勘查方法错误,手段落后。在进行地址勘查的过程中,所选择的勘查理论和方法会与实际情况有所出入,这会造成适应条件的物理意义混淆。工程地质界定不准备或者没有足够的论证,地址报告中就会表示地质条件不清楚,这可能是因为错误的勘查方法导致的。一些地址报告没有经过确定的勘查工作就轻易的下结论,对待地质工程没有严肃认真的态度。这些问题会对工程造成很大的影响,可能会因为工程审核不通过从而延误开发时机,即使审查通过,工程依照错误的地质报告进行,可能会存在隐患。 2.2对工程地质勘探的重要性和价值认识不够 地质勘探主要是两个方面,一是揭示地质构成,二是提供土体的力学指标;地质构成决定基础处理方案的选择,力学指标对工程造价影响很大。众所周知,地下是看不见摸不着的,所以只有靠钻探勘察来了解。建设场地是唯一性的,勘探成果也没有可比性,因此建设单位选择一家专业技术强,操作规范严谨,能准确提供信息的勘察单位相当重要,对建筑安全、工程施工顺利进行、节约投资都有重要的意义。 2.3地质勘探工作的市场环境比较差 建筑行业的迅猛发展,为这个行业带来了机遇,但是也增加了市场的竞争。地质勘探在工程中尤为重要,地质勘探单位怎样能抓住这次机遇也是主要考虑的问题。地质勘探单位越来越多,增加了行业竞争,但是国家对这方面还没有完善的管理机制,勘探单位互相竞争导致恶性循环,这对于行业的整体发展是极其不利的。因此,作为建筑工程的参与者,地质勘探单位要严格自律,坚持从自身做起,共同推进地质勘探市场在一个合理、有序、公平竞争的环境下和谐发展。 3工程地质勘察行业制度不健全 3.1制度与实际实施要求不相符合 虽然新的《岩土工程勘察规范》己经颁布,并且在勘探程序和新技术的应用方面都己经明显地落后于时代的发展,一经颁布实施就难以把握:更为令人难以理解的是另一部国标《岩土工程勘察规范》并不完全适合于水利水电工程地质,而建设部的一些工程勘探监督机构则以此为依据对水利水电勘探设计单位实施质量检查,使勘探单位不得不准备满足两科规范的两套地质士及告分别对付审查和检查。 3.2规程规范 规程规范的修订和出台周期太长,完全不能满足工程建设的需要。水利系统与水电系统的勘探设计阶段不一致,因此夫财呈规范也有区别,周欺太长因此会出现较多问题,在新的未出旧的解决不了的这个盲区,甚至会产生一些混乱。水利与水电分家之后,对于工程地质这个专业来说其工作性质还是一样的,但是从技术标准和勘探程序这方面来讲也存在着不同,很多的问题显露出来仍未解决,这需要广大工程师和有关部门共同努丈寻求解决和协调的方案。 3.3勘探设计报告的问题 近年来一些单位提交的勘探设计报告中的地质章节不是地质师写的,报告的编制人中没有地质专业负责人,或地质报告没育院级地质负责人审查把关,报告和图纸中的错误较多。这种情况给总院增加了审查难度,同时也有损勘探设计单位的质量和水平形象,还会延误工程报批的时机。当然也有上级单位工程审查把关不严,助长了这种技术责任心不强旷现象。 结束语 随着勘探设计市场化进程的加快,旧管理显然己经不再适合新的市场。规程规范、部分技术管理方面和前期工作投入不够的问题己然摆在眼前,出台新的规范迫在眉睫。而且在建筑施工的安全中地质勘探是进行建筑建设的基础,也是最为重要的一步。通过地质勘探,我们能够很好地掌握地质的情况,从而设计出更加合理的施工方案,从而达到科学高效施工。 工程地质勘查论文:物探方法在工程地质勘查中的应用 摘要:文章从几个方面对物探方在工程地质看擦中的应用进行了分析和研究,希望能够为人们提供一些帮助和建议。 关键词:物探方法;方法;地质勘探 1 引言 在过去很多年里,地质勘察工作中的核心都是钻探技术,然而在科技不断飞速发展的形式下,这项技术的局限性与片面性也更加凸显,为了弥补这样的问题,相关技术人员开始逐渐将物探方法引入到工程地质勘查,实践证明,这种勘察方法有利于保障勘察数据的准确性,同时也能够最大限度的降低对勘察对象的损伤,随着工程地质领域的进一步发展,物探方法是更加科学,更加合理的勘察方法。 2 物探技术的重要意义 在大量的实践中人们发现,地球物探探测技术的作用非常巨大。这种技术的应用在很大程度上实现了典型地质灾害的勘测,为预测工作提供了非常可靠和准确的依据,进而减少了灾害的发生,物探技术在很大程度上影响着地质灾害的预防工作,同时也为灾害后期的重建以及土木工程建设提供必要的保障。对于灾害防护工程以及资源开采来说,物探技术具有不可替代的作用。物探技术的在地质勘察的中的应用,有效的提高了决策者的制定防护措施的科学性,在最大限度内保证超前预警系统的质量,建立公共安全保障体系,维护公共生存空间的安全。只有正确使用物探技术,才能够保证工程的顺利进行,并保证提供一定程度上的安全系数。 3 工程物探工作的特点 3.1 工程地质探测深度较小 一般情况下,探测深度基本在第四纪土壤的深度,从地质构造的角度来看,这个深度属于浅表层,简单的说,地质勘察深度通常是不可超过100米的,基本在几十米左右。 3.2 工程地质中探测精度较高 现阶段我国城市化进程不断加快,工程建筑项目的数量也在不断增加,为了确保工程质量,工程地质勘测的重要性也更加凸显,同时人们对于勘测工程的要求也在不断增加,尤其高层建筑以及超高层建筑的施工方面,地质勘测的精度要求更高,建筑高度不断增加,对于基础工程要求就越高,地质条件一旦无法达到施工设计要求,那么必然会导致工程隐患的增加,进而威胁到人们的安全。而物探技术恰恰能够符合这个要求,这种技术的精度非常高,并且误差基本可以控制在厘米以内。 3.3 工程地质勘查的施工作业半径较小 物探法更加适应现代社会的发展,在实际的操纵中,物探工作包括地质勘察、工程测试很多方面,由于技术的先进性,这些内容都可以预定时间内完成,并且工作质量也可以有效保障。尤其是针对一些抢险项目,勘测工作必须要在几个小时内完成,这个时候物探技术的作用就充分的被体现出来了。 4 地质物探现用勘察方法及其应用 4.1 大地电磁测探 这种方法主要是借助天然交变电磁场作为场源,因此也被称为被动场源电磁测探法,采用这种方法,能够对深度较深,高阻层以及较强的良导介质进行良好的检测。同时也具有很好的经济性,携带非常方便。尤其是在地质预报、勘探油气以及地热源的勘测中充分发挥作用,并大大提高了检测到金属矿藏的成功几率。 4.2 航空及地面甚低频电磁法 从上个世纪中后期开始,我国就从国外引入了航空以及地面低频电磁法的物探技术。这种方法具有非常明显的优势,能够在良导层的断裂带和腐蚀带圈定方面,对电阻率不高的岩脉和矿脉进行勘测,宣召,并可以较为准确地圈定出矿化范围。另外,技术设备容易携带,操作方法也容易掌握。地形适应性强,抗人文干扰性强,在此项技术中,技术人员可以巧妙的借助30kHz、kHz的频率电磁波作为场源,针对陆空地下的电磁空间进行有效测量。另外针对一场信息也具有一定的反映效果,这种方法一般会在前覆盖区以及外围剖面的工作中应用。4.3地震勘探 进行地震勘测的时候,最为常见的方法是反射波法和折射波法。这两中方法得以广泛应用的原因是因为它们充分利用了反射与折射的定理,并对地质结构的深度,构造等性质有非常良好的反映。与其他的勘测方法相比,这种方法不仅精度高,使用方便,同时届时成果单一,但是这种方法也有一定的弊端,那就是成本相对较高。 4.4 瞬变电磁场 瞬变电磁场主要是以电磁场感应理论为勘测基础,研究分析目标感应出的涡流场而形成的二次电磁场变化。并预测相应的空间形态,能够实现一定的探测目的。使用该方法对寻找高导电性的矿体有很重要的作用。 4.5 可控源音频大地电磁法 从上个世纪后期开始,我国在很多地质勘察中就开始采用了这项技术,它的特点即使可以在两千米以上的深度进行勘测,并可以对深层地质构造以及隐伏矿进行有效探测,操作过程十分简单,只要移动机械设备到相对应的勘测位置即可,工作效益以及质量都比较理想,同时成本也相对脚底。 4.6 连续电导率剖面测量系统 天然信号的间断性是不可避免的,为了能够顺利进行工作,必须要借助此项技术对天然信号进行认为的补充和完善。该项技术的特点电阻分辨率高,同时成像也相对容易。 5 物探方法发展展望 从大量的实践中能够发现,工程物探技术的应用虽然已经普及,但是也收到很多因素的影响和制约,在各种新技术、新方法、新仪器不断问世与发展的前提下,物探技术也必须要进一步完善,相关的技术人员要从实际情况出发,不断对物探方法进行补充和创新,推进物探方法的发展。物探技术要与岩土工程勘测的发展相互协调与呼应,必须要加大物探技术人员的培训力度,针对物探方法适应地球物理的方面进行深入研究,最大限度发挥出物探技术的潜能和作用,避免使用上的不科学、不规范。进一步研究各种物探技术方法对不同地球物理前提的适用性,避免滥用。针对一般情况下岩土工程勘察勘探深度不大,但分辨和定量解释精度要求高的特点,推广使用面波、多道瞬态面波技术与高密度电法、地下管线探测等方法,并加强电磁、地震波成像技术的研究和工程应用。 6 结束语 地质勘测中物探技术是非常关键的一个方面,物探技术的前提是物理原理。从地质以及地球的物理条件入手,充分分析其对于物探技术使用上的影响,进而提高勘测结果准确性。物探技术人员在工作过程中,第一步就是整理资料,进行分析,然后选择最为合适的物探技术,这是保障技术优势得以充分发挥的前提,也是因地制宜原则的有效体现。本文针对物探技术在地质勘察中的应用进行了几方面分析研究,希望能够为我国物探技术的发展进一步分绵薄之力。 工程地质勘查论文:论证岩土工程地质勘查的目的及方法建议 【摘要】伴随着我国经济日益发展,城市建设的速度也随之前行,尤其在岩土工程当中的勘察方法也在不断的革新与进步,并成为了工程建设的一个先导,有着重要的作用。本文就结合岩土工程勘察的目的和任务,详细分析了目前岩土工程主要的勘查方法并提出个人建议。 【关键词】岩土工程;地质勘查;方法 岩土工程勘查工作研究的主要对象是地基和基础以及地下工程的关系。由于地基土是因地而异的,在接受一项岩土工程勘查任务时,必须明确该工程的主要技术矛盾是什么,需要解决哪些主要技术间题。在对设计意图和设计要求以及建筑物荷载情况了如指掌的情况下,在岩土工程勘察实施过程中,根据工程的具体情况,就基础及地下工程的设计、施工过程中可能遇到的问题,给以充分的论证和分析,最终提出经济合理、技术可行的解决方案。 一、岩土工程勘察的目的和任务 1勘察场地概貌 查明勘察范围内场地原始地形、地貌,岩土层的成因、类型、深度、分布、工程特性和变化规律,分析评价地基的稳定性和均匀性。 2埋藏物情况 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、旧基础、孤石等对工程不利的埋藏物及其分布范围。 3地质作用的影响 查明影响建筑场地稳定性的不良地质作用(包括:岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降、场地和地基的地震效应、活动断裂等)和特殊土(包括软土、填土、污染土、湿陷性土、膨胀土、红粘土、多年冻土等)的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度,并提出相应防治措施的建议。 4地下水埋藏情况 查明地下水埋藏情况、类型、补给及排泄条件,地下水位,水位变化幅度及规律;评价地下水(土)对建筑材料的腐蚀性。对基坑工程还应查明各土层的渗透性质,分析评价地下水的静水压力、动水压力及浮托力的作用和影响;预估产生基坑突涌、流沙(土)或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度,并提出相应的防治措施建议;提供基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。 5基坑周边环境 基坑工程还应查明基坑周边环境,提供基坑设计所需的岩土参数,分析评价放坡开挖的可能性和基坑边坡稳定性,适宜选用的支护结构类型及其稳定性,基坑开挖与降水对地基变形、周围建筑物和地下设施的影响。 二、岩土工程勘查的主要方法 1工程地质测绘 工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程地质理论,对地面的地质现象进行观察和描述,分析其性质和规律,并藉以推断地下地质情况,为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂的场地,必须进行工程地质测绘但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地,则可采用调查代替工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。 2勘探与取样 勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。物探是一种间接的勘探手段,它的优点是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速,能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是,物探成果判释往往具多解性,方法的使用又受地形条件等的限制,其成果需用勘探工程来验证。钻探和坑探也称勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地质情况,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中钻探工作使用最为广泛,可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时,可采用坑探方法。坑探工程的类型较多,应根据勘察要求选用。勘探工程一般都需要动用机械和动力设备,耗费人力、物力较多,有些勘探工程施工周期又较长,而且受到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点,布置勘探工程需要以工程地质测绘和物探成果为依据,切避盲目性和随意性。 3原位测试与室内试验 原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。原位测试的优点是试样不脱离原来的环境,基本上在原位应力条件下进行试验所测定的岩土体尺寸大,能反映宏观结构对岩土性质的影响,代表性好。试验周期较短,效率高尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点是试验时的应力路径难以控制、边界条件也较复杂有些试验耗费人力、物力较多,不可能大量进行。室内试验的优点是试验条件比较容易控制边界条件明确,应力应变条件可以控制等入可以大量取样。 4地下水的测定 实际地下水位量测存在以下几个问题:1)应同时观测地下水位,量测时间须在最后一个钻孔施工 24h 后;2)地下水位观测应考虑周围地下水开采情况的影响,若量测时间正好处于附近抽水井抽水下降漏斗时,所量测到的地下水位肯定偏深;3)水位量测应与钻孔坐标.标高回测相结合。我们知道勘探孔口周围地面实际不是一个水平面,水位量测参照孔口位置不同,水位埋深也不一样,因此而产生的误差几厘米是难以避免的,这根本无法满足按规范要求地下水位量测精度为±2cm的要求,也更无法测定地下水的正确流向。解决方法是孔口坐标.标高回测,同时以标高回测时的孔口位置为准向下量测地下水位深度;4)要分析近年地下水的变化幅度以及历史最高水位、最低水位;5)钻孔深度范围内有 2 个以上含水层时,应分层量测水位,在钻穿第一含水层(到下一含水层之前)并进行静止水位观测之后,采用套管隔水,抽出孔内存水,变径钻进,再对下一含水层进行水位观测。这样量测到的水位才是含水层分层水位。 三、加强岩土工程勘查的建议 1加强勘查设计单位的质量认证,健全质量管理ISO9001∶2000质量管理体系确立了以过程模式作为标准的结构。勘察设计企业应通过有效应量管理体系的要求,运用过程方法,采用PDCA循环进行岩土工程勘察的实施和管理,持续改进。提高勘察设计的能力,增加顾客的满意程度。 2采用先进的岩土工程勘察技术。在岩土工程勘测中,为了避免勘探点布置的随意性,可使用克里格法。在岩土工程分析评价中,为提高精确度,可使用多道瞬态面波勘探技术和高密度点法。岩土工程勘测中,为了准确确定地基承载力特征值,可使用回归分析。岩土工程勘测资料的整理中,为了保证成果的正确性,应使用计算机进行处理。 综上所述,技术性问题是制约岩土工程勘察工作向前发展的瓶颈,因此要高度重视勘察技术的提高和改良。在实际工作中,要尽可能地采用高科技的勘测方法和仪器设备,确保勘察结果的准确性,另外加强勘察人员的技术水平也是至关重要的。总之,随着新技术、新方法、新材料在地质勘查工程中应用,地质勘查工作必将迈向新的台阶。 工程地质勘查论文:工程地质勘查中水文地质问题探讨 【摘要】近年来,随着我国社会的快速发展,水文地质工作在工程地质勘查中所起到的作用也越来越重要。同时,随着工程地质勘查的不断发展,水文地质工作在其中发挥着不可替代的作用。本文主要结合以往工作经验对地质勘查中水文地质问题进行了探讨。 【关键词】工程地质勘查;水文地质;探讨 一、地质勘查中水文地质的评价内容 在很长一段时期内,在工程地质勘查报告中都没有地下水对工程的影响进行评价,从而导致工程在建造或是使用过程中由地下水对岩土的侵蚀等引起基础下沉或是建筑物开裂等事故的发生,所以在地质勘查过程中,应充分的认识到水文地质问题对工程的影响,从而对水文地质问题进行有效的评价,为工程设计和施工提供准确的地质勘查水文地质情况资料。目前水文地质评价内容主要包括以下几种:(1)应着重评价地下水对岩土结构、建筑物的影响和作用,提前预测地下水可能产生的危害,以便于提前采取预防措施。 (2)地下水与建筑地基是息息相关的,所以在地质勘查过程中应该将地下水与地基设计相结合,从而提供准确的水文地质资料来为地基的设计和选择奠定科学的基础。 (3)地下水的自然状态、对建筑物的影响、人为活动下地下水的变化和对建筑物的影响等都是水文地质勘查中应该着重勘查的内容。 (4)不同地下水情况对工程的影响和作用也是不同的,所以可以从工程的角度出发对其重点内容进行评价。比如,工程有部分基础是处于地下水以下的,那么就应该把评价内容重点放在地下水对砼和钢筋的腐蚀性上面;如果基础是以岩土层来进行施工的,则需要对地下水对岩土层的软化、崩解和胀缩作用进行重点的评价;某此建筑基础层中存着松散、粉细砂和粉土等,这就需要对流砂及管涌等情况进行重点评价;目前在地下水位许多时候会进行基坑作业,这就需要对渗透性和富水性进行试验,并对土体沉降和边坡失稳等情况进行重点评价。 二、岩土体的水理性质 所谓岩土体的水理性质就是指,岩土体与地下水相互作用而产生的各种性质。一般来讲岩土体的地质性质可以分为岩土物理和水理两种性质,由于岩土水理性质的作用,岩土的强度及形状将会产生一定的变化,从而使得建筑物的稳定性出现较大问题。一般测试岩土水理性质的方法有:透水性、崩解性、软化性、胀缩性以及给水性。 2.1透水性 这种方法是指在自然重力的作用下,水穿过岩土的性能。一般而言,岩土的松散程度以及颗粒大小越大,其透水性越好。在水文地质勘察中常常利用渗透系数来表示岩土的透水性,而这一系数的获得大多是利用抽水试验来获得的。岩土的透水性与其对建筑的影响成正比关系。 2.2崩解性 崩解性又称湿化性,是指粘性土浸入静水后,由于土粒间的结构联结和强度丧失,使土体崩散解体的特性。一般岩土体的崩解性与其颗粒、结构、矿物成分有着密切的联系。比如说残积土,一般的崩解时间在24小时以内,水云母、蒙脱石为主的残积土通常一散开的方式进行崩解,而石英石为主的残积土通常会以裂开的方式进行崩解。岩土体的崩解性越高,对建筑物产生的影响越大。 2.3软化性 软化性主要是说岩土在经过地下水浸泡后,它的强度会明显下降。岩土的软化性是判断其耐水、耐风能力的主要参数,常常利用软化系数来表示。一般粘性土层、页岩以及泥岩等岩土结构的软化性较为明显。岩土体的软化性越强,会使得建筑物的稳定性越弱。 2.4给水性 给水性指的是在水的作用下,饱水岩土体从裂缝和孔隙中流出水的能力。通常利用给水度来进行形容。给水度是水文地质中较为重要的参数,它对施工现场的疏干时间有着重要的影响作用。与前面的方法相同,给水性越强的岩土体对建筑物的影响越强。 2.5胀缩性 所谓岩土的胀缩性是指,岩土在受到地下水的作用后,其体积会逐渐增大,而当岩土的水分流失时,其体积又会变小的能力。这种现象产生的原因主要是因为,岩土表面的膜会在吸水后变厚,而失水时膜的厚度又会变小。岩土的胀缩性常常会导致基坑出现突起或裂缝,直接导致土层表面及地基出现变形现象,从而对建筑物的稳定性产生较大的影响。 三、地下水可能导致的岩土工程危害 3.1水位变化对岩土工程的危害 主要包括水位下降和上升造成的危害,导致前者发生主要因素是人为的一些活动,地下水位的急剧下降经常会诱发地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水质恶化等,尤其是对工程建筑的稳定性造成严重的威胁。但是,导致后者发生因素却是多种多样的,主要包括地质因素的影响(总体岩性产状)、水文气象因素(气温等)、人为因素(工程施工),但是通常情况是由于多种因素的共同作用而导致的。通常地下水位的上升可导致坍塌、管涌、建筑物失稳等危害的发生。 3.2地下水动压力的作用引起岩土工程危害 在自然条件下,通常地下水的压力作用是比较弱的,也不会对地质工程造成什么危害。但是在受到人为因素的影响下,常常会导致一些严重的岩土工程危害,包括流砂、管涌等。 四、地质勘查中水文地质问题的注意事项 4.1加大对水文地质问题的重视程度 在地质勘查过程中,除对水文地质问题进行研究,还要将与岩土有关的水文地质问题放在重点的位置进行分析,地质勘查中需要从自然地理条件看,水文地质勘察中的自然地理条件包括气象水文特征和地形地貌等内容,其中前者主要应该包括工程地区的季风情况以及气候的湿润程度等;而后者主要包括工程所在区域的基本特征,以及地形的平坦开阔程度、地貌的侵蚀情况以及地表堆积物情况等分析;也要从地质环境分析,包括地质构造、基底构造、底层岩性以及新构造运动等等内容;以及地下水位情况分析,包括近些年地下水位的最高值以及其变化趋势、地下水的补给排泄条件、地下水与地表水之间的补给关系等内容进行科学有效的分析;对含隔水层的情况这一部分内容应该对这两个水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位等内容进行仔细勘察。 4.2重视水文地质参数测定 首先,地下水水位的测定,在工程地质勘察中,凡遇含水地层时,均应测定地下水位。其中静止水位的量测应有一定的稳定时间,其稳定时间按含水层的渗透性确定,需要时宜在勘察结束后统一测静止水位;当采用泥浆钻进时,测水位前应将测水管打入含水层中20cm或洗孔后量测;对多层含水层的水位量测,必要时应采取止水措施与其他含水层隔开。其次,测定地下水流向可用几何法,并同时量测各孔内水位,确定地下水的流向。地下水流速的测定可采用批示剂法或充电法。最后,压水试验也是水文地质勘查中的一个重要试验。压水试验与工程地质测绘和钻探资料结合起来,根据工程实际要求,将试验孔位确定下来,试验段按照岩层的渗透特性来进行划分,按照实际需要对试验的起始压力、最大压力和压力基数进行确定,并将压力与压力入水量的关系曲线及时绘制出来,将试段的透水率计算出来,进而确定P-Q曲线类型。 五、结束语 总而言之,水文地质问题可以从多方面影响工程施工建设。在工程地质施工过程中保证工程设施的质量和安全,就需要我们认真落实并充分做好水文地质方面的工作,对在工程地质勘查中存在的和遇到的水文地质问题进行详细的分析。
地质工程论文:论岩土工程地质灾害防治技术及防治措施 摘要:近年来,随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。为此,本文作者就岩土工程与地质灾害的内涵、地质灾害的特征与危害以及地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施进行了全面的阐述。 关键词:岩土工程;地质灾害;防治措施 1、岩土工程与地质灾害的内涵 自20世纪80年代末,90年代初,我国产生了一个新的学科——地质工程学。地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。 地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。 在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。 2、我国地质灾害的特征与危害 由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。 据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。 地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。 2.1 滑坡 滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。 滑坡的诱因: (1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。 滑坡发生的规律: 下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。 2.2 崩塌 陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。 崩塌的诱因: (1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。 2.3 泥石流 泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。 泥石流的诱因: (1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。 地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。 2.4 地面变形 地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。 地面塌陷发生的规律: (1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。 2.5 人为地质灾害的危险性分析 人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。 人工诱发地质灾害的特点如下: 一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。 二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源———森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。 三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估 计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。 3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施 3.1 主要的施工技术标准总结 地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有: (1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006); (2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002); (3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004); (4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。 3.2 地质灾害防治工程防治措施 3.2.1 做好防治工程设计 地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。 (1)根据致灾的成因确定主要防治途径; (2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。 3.2.2 地质灾害防治工程的主要工程措施 根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。 3.2.3 地质灾害防治措施 (l)工程防治措施 工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。 (2)生物防治措施 生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。 根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。 (3)避让措施 ①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。 ②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。 4、结语 岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。 地质工程论文:谈水利工程地质复查的重要性 1地质复查工作在施工技术工作中的作用 1.1土方平衡规划的需要 土方开挖总量虽远大于填筑总量,但根据设计技术要求,填筑用土土料需满足塑性指数、粘粒含量、有机质含量、水溶盐含量等多个技术指标的要求,加之全渠段各类土质分布很不均匀,实际可利用土量有限,有一段土可利用,有一段不可利用,因此,需对全渠段土料进行复查,进而进行土方平衡规划工作。这样可避免在开工后才发现土料场存在问题而导致工程停工、窝工,无法保证工程质量,并且避免造成经济上的巨大损失。开展地质复查工作可有效的解决这个问题,承包人应委托有资质的试验单位按照相关规定在全渠段开挖区布孔勘探,通过试验室试验分析,确定哪部分土料符合设计填筑用土料要求,确定可利用土的平面分布情况及垂直分层情况。根据试验室提供的资料,技术人员可进行土方平衡规划工作,编制土方平衡规划方案,按照土方平衡规划方案指导施工生产工作。 1.2确定降排水方案的需要 标段内渠道地下水位一般高于渠底板2m~7m,而挖方深度一般7m~12m,因此地下水位很高,且部分渠段及建筑物存在有承压水。承压水水头与潜水水头基本相同,承压水压力很大,需进行降排水方可保证干地施工及施工期场区安全。 (1)渠道工程降排水方案渠道工程降排水施工前,未进行地质复查工作,按照合同地勘单位提供的地质资料进行了降排水方案设计并施工,方案为在渠底中心线附近设管井进行降排水,管井间距30m~32m。土方开挖过程中发现,有约2.0km渠段地质变化较大,原降排水方案无法把地下水降至需要的高程,即采用了单井井里增加水泵、更换高功率水泵、大量增加明排措施、两侧马道上加降水井等多种方法方把地下水位降下去,达到了干地施工要求。虽然最终仍然完成了施工任务,但施工过程中增加了难度,且增大施工成本,延误了施工工期,多方面造成了损失。 (2)大沙河渠道倒虹吸降排水方案大沙河渠道倒虹吸开工前虽然进行了地质复查工作,但其精度远达不到应有的效果,在确定降排水方案方面不能起到应有的作用。该倒虹吸分两期施工,采用的降排水方案为开挖边线外周围做截渗墙,截渗墙内设管井降排地下水的方法。 一期施工时,按照合同地勘单位提供的地质资料制定了降排水方案,但因该倒虹吸地质的复杂性,管井、截渗墙深度均未达到方案设计的理想深度,给施工造成了很大的难度。总结一期施工的教训,二期施工前,委托有资质的地勘单位对二期场区进行了地质复查,尤其是沿降排水方案设计的截渗墙位置安排了布孔勘探,详细查明了截渗墙部位的地质分层情况。复查前的地质情况简单描述如下:建筑物场区地层自上而下分别为:①卵石、泥砂充填,层厚1.5m~3.8m;②重粉质壤土,层厚1.8m~8.0m;③重粉质壤土,层厚1.0m~15.6m;④卵石层厚1.4m~13.5m;⑤重粉质壤土,层厚1.7m~15.2m不等。复查后的地质情况简单描述如下:建筑物场区地层由上至下分别为:①卵石,厚1.2m~1.5m;②重粉质壤土,厚度一般3.1m~6m;③重粉质壤土,厚度一般1.2m~7.0m,场区内广泛分布;④卵石,厚度一般0.6m~8.4m;⑤重粉质壤土,本次勘察未揭穿,最大揭露厚度12m。场区地下水主要赋存于第④层卵石中,为承压水,承压含水层顶板高程94.7m~101.6m,勘探期间承压水位高程98.8m~102.2m,承压水头一般2.1m~4.5m,基坑开挖施工需排水、降压和防渗处理。由上述地质复查前后对比可知变化很大。根据复查后的地层情况,承包人修改了原降排水方案,重新确定了截渗墙及管井的深度,施工过程表明,降排水达到了预期的效果。 2地质复查工作在商务工作中的作用 本标段投标时,由于招标文件提供的地质资料不够详细,渠道工程投标时降排水方案为明排方案,按照明排方案所做的降排水报价很小,相对于实际发生的费用微乎其微。工程开工前期,承包人虽然意识到了这个问题,但认识仍然略欠明确,因此未开展地质复查工作即开始进行渠道工程施工。施工降排水方案为管井方案,整个渠道布满了降水井。随着施工工作的逐步、逐年进行,降排水产生了巨大的费用,导致项目经营严重困难,资金入不敷出,施工生产工作举步维艰。工程施工中后期,承包人开始认真考虑如何扭转项目经营不利局面,这时,深刻的认识到了应对渠道进行地质复查,核查实际地质条件与合同地质条件是否有变化,从技术角度出发,寻找商务契机。承包人委托了有资质的地勘单位对渠道进行了地质复查工作,详细复核了场区水文地质条件。合同文件提供的即复查前的水文地质条件简单描述如下:场区地下水可划分为第四系孔隙潜水和承压水,潜水含水层主要为上部黄土状壤土和粉质壤土,黄土状壤土和粉质壤土渗透系数K=2.24×10-6cm/s~6.02×10-5cm/s,一般属微~弱透水。承压水含水层主要由粉细砂和中砂组成,渗透系数一般K=1.27×10-3cm/s~3.4×10-2cm/s,属中等~强透水。复查后的水文地质条件简单描述如下:勘察试验中主要划分了两大含水层,一是上部的粘性土层(黄土状重粉质壤土、黄土状轻粉质壤土和中粉质壤土共同组成),二是下部中细砂组成的砂层含水层。上部粘性土层的综合渗透系数室内试验测定值为6.5×10-5cm/s~1.39×10-4cm/s;对于下部的砂层,抽水试验测定渗透系数值为6.72×10-3cm/s。由复查前和复查后的结果对比可知,水文地质条件发生了很大的变化,根据合同有关规定,承包人开始着手商务方面的相关工作。由于施工工期有限,而发生的降排水费用很大,属于重大商务事件。重大商务事件的解决需要一个较长的周期,承包人因为着手较晚,这个事件的解决很可能会到工程完工以后。相反,若承包人开工前进行了此项工作,边施工边解决这个重大商务事件,事件的解决可能会在施工中期最迟后期得到解决,而不会拖到工程完工以后。同时,在施工过程中,这个重大商务事件得到参建各方的认可后,便可寻求一定的资金支持,则施工过程中会减少资金运转、经营等方面的困难,不会因为这些方面的因素影响工程进度等,反而会对项目经营增加一定的效益。 3地质复查工作的合法性 地质复查工作的合法性指承包人开展地质复查工作、委托地勘单位的资质、地勘工作结束后形成的复查报告等能否得到监理工程师、发包人等相关各方的认可,从而使本项工作得到认可,这是一个很重要的问题。承包人开展此项工作前应与监理工程师、发包人等相关各方充分沟通,在达到共识的基础上,以来往文件的方式进行明确,即明确了最终成果的有效性。在此基础上,承包人即可开展地质复查工作。 4结语 水利工程地质复查工作往往是多数工程项目都必须进行的工作,承包人应根据工程项目各方面特点及项目经营策略等综合分析、确定是否进行该项工作。笔者建议如有需要,则应认真、及时开展此项工作,克服可能是不必要的投资的思想,克服工期压力思想等,合理安排地质复查工作,这样既保证了工程项目运行安全,同时也可为承包人本身追求利润打下一定的基础。 地质工程论文:浅析南疆盆地风积砂工程地质的特点 1、概述 南疆盆地即天山以南,昆仑山系以北的广袤地区,主要为塔里木盆地。行政区划包括巴州、克州、阿克苏地区、喀什地区以及和田地区等五地州。南疆盆地主要地貌为风积荒漠,零星分布有河流冲洪积绿洲,主要沿盆地[:请记住我站域名/]边缘展布。 南疆盆地属于典型内陆暖温带,地处高纬度地区,年日照时间达2500~3500h.年平均气温10~13℃,日平均大于10℃的年累积气温4000℃以上,年平原无霜期200~220d.南疆盆地降水稀少,降水分布规律是:盆地边缘多于盆地中心,迎风坡多于背风坡,天山南坡20~400mm,昆仑山北坡200~300mm.塔里木盆地西及北缘50~70mm,东及南缘20~50mm,中心不到20mm.盆地边缘平均风速为2.1m/s,多年平均8级以上的大风30d,最大风速18m/s,瞬间最大风速可达25m/s.盆地中部沙漠区盛行偏东风,年均浮尘天气达200多天。 南疆盆地三面环山,水流由盆地边缘向中部汇聚,最终汇入罗布泊。由于气候和人工开采利用等原因,现今基本无水流汇入罗布泊。 南疆盆地地层主要为第四纪全新世风积层和冲洪积层。其中冲洪积层面积狭小,约占盆地5.0%,呈点状分布于河床和河流两岸,绿洲就发展于此。 风积层面积占盆地面积的95.0%,广袤的沙漠均为风积层,其表面被风积砂覆盖。 风积砂即主要在风的作用下,滚动漂浮迁移等沉积形成的砂层。主要分布于沙漠、戈壁。其粒径组为0.075~0.250mm的粉细砂,含量在90%.粒径组大于0.250mm的含量非常少,不到1.0%;粒径组小于0.075mm的含量少于9.0%[1-3].风积砂由于粒径小于0.075mm的粉粒和粘粒含量很少,使得其表面活性很低,松散、无聚合性,具有明显的非塑性,成型困难,而且成型后的稳定性能也较差[4-5].风积砂属于非亲水性土,砂颗粒表面对水的物理吸附作用很小,天然状态下的吸水率很小,几乎在0%附近。 本文根据在南疆五地州的实际工作经验,结合前人工作成果,对南疆盆地风积砂基本工程地质特性进行分析和总结。 2、物理性质 2.1 粒度及矿物成分风积砂的外形和颗粒大小与矿物成分有关,大部分呈棱角状和磨圆状,分选程度差。粒径大于0.25mm的几乎全是石英,粒径在0.250~0.075mm的以石英、长石、云母为主,其次还分布有少量辉石、角闪石、方解石等,其外形基本完好,保持有原生矿物的晶体结构特征。粒径小于0.075mm的则含有黏土矿物等。 风积砂粒度成分以细颗粒0.250~0.075mm为主,极细颗粒0.075~0.050mm次之,粗颗粒0.50~0.25mm较少,大于0.50mm和小于0.05mm的颗粒非常少。 反映风积砂均匀程度指标不均匀系数Cu一般为1.5~3.8,曲率系数Cc多在1.0~2.5,中值粒径d50为0.1~0.2mm,属于级配不良粉细砂或粉土质砂。个别地区受地质条件和地理环境的影响,其矿物成分和粒径组成稍显不同,总体呈由山脚向盆地中部逐渐变细。 2.2 颗粒组成风积砂的相对质量密度一般为2.68~2.70,主要与石英、长石、云母、辉石、角闪石、方解石等矿物成分有关。天然密度为1.40~1.80g/cm3,天然含水率在0.0%~10.0%,含水率越小天然密度也越小。据现场试验,风积砂丘天然含水率小于1.0%,天然密度为1.4g/cm3.接近绿洲区,含水率和天然密度逐渐增大,含水率最高可达10%,天然密度达到1.8g/cm3. 2.3 密实程度微观密实程度指标孔隙比e在0.4~1.0,孔隙率n为0.4~0.8.密实程度随厚度(埋深)增大有所提高。 宏观密实程度指标相对密实度Dr,地表的Dr值大多小于0.33,密实度分类属于松散;3.0m以下,密实度有所提高,其Dr值可达0.50,密实度分类属于中等密实;5.0m以下Dr值可大于0.67,密实度分类属于中等密实-密实。 3、力学性质 风积砂的力学性质包括压缩变形性、抗剪(剪断)性、地基承载力、击实性质,其力学性质总体表现不好。 3.1 压缩变形风积砂属单粒松散结构,颗粒之间基本无粘结,其压缩性取决于颗粒级配、颗粒形态、原始孔隙比和相对密度等。在外力作用下压缩变形速度很快,变形大部分属于永久变形,弹性变形部分很小,即通常压力作用下风积砂的压缩变形是颗粒移动和结构变形的结果。 处于疏松状态的风积砂采用机械很容易达到密实状态,风积砂地基上的建筑物沉降一般很小,且在施工过程中就完成大部分变形,地基沉降基本完成[1].根据工程相关试验,地表表层风积砂的压缩系数a1~2大多大于0.5MPa-1,压缩模量Es基本小于5MPa,属于高压缩性土,变形性很强。随着厚度(埋深)压缩系数逐渐变小,逐渐变为中等压缩和低压缩性土,压缩系数a1~2在0.1~0.5MPa-1,变形性逐渐转小。 3.2 抗剪(剪断)风积砂的抗剪(剪断)反应风积砂抵抗剪切破坏的能力,主要指标为粘聚力C和内摩擦角ψ,该指标值一般较小,反映风积砂抗剪(剪断)的能力弱。 粘聚力C值很小,约1.0kPa,由于其细小颗粒含量极少,且主要是由砂粒间咬合剪胀引起的,甚至可以忽略不计。 内摩擦角ψ一般不大,由含有的粗颗粒所致。 其值受颗粒组成、颗粒型态、矿物成分、密实程度和剪切速率控制,内摩擦角ψ一般为20°左右。 3.3 承载力风积砂的承载力一般较小,尤其是地表承载力值较小,不经过处理不宜直接修建建筑物。但随着埋深和密实度增大,承载力有所提高[2].根据在南疆五地州和前人工程经验可知,南疆盆地风积砂承载力值fa一般为50~120kPa,变形模量Eo多在5.0~15.0MPa. 3.4 击实特性天然状态下的风积砂基本为松散状态,工程性能很差,承载力低,回弹模量小,变形性大。但对风积砂击实后其工程特性显着提高,并能获得最大干密度和最优含水量,该指标可用于指导现场压实作业和检验现场压实作业质量。 风积砂的用轻型击实试验法确定的最大干密度为1.8g/cm3左右,几乎是天然状态下的1.5倍,最优含水量约为10%. 4、水力性质 4.1 渗透及渗透变形南疆盆地风积砂天然状态下的渗透系数为n×10-3cm/s,击实后水力学特性得到很大改善,渗透系数将为n×10-4cm/s,或者更小。风积砂岩性主要为粉土质砂,属于无粘性土。在水力作用下的渗透变形类型主要为流土型。临界水力比降依据下式确定[3].Jcr=(Gs-1)(1-n)(1)(1)式中,Jcr为土的临界水力比降,Gs为土的颗粒比重,n为土的孔隙率。上式计算结果应根据工程重要性,除以1.5~2.0的安全系数。当实际值小于计算结果值时,将不发生渗透变形。 4.2 湿陷及湿陷性在200kPa压力下浸水载荷试验的附加湿陷量和承压板宽度之比等于或大于0.023的土,即判定该土为湿陷性土[4].对于风积砂是否为湿陷性土,及其湿陷机理的研究基本还在摸索阶段,很多技术正在不断完善中。本文对南疆盆地工程项目进行了分析总结,并结合当前研究成果,总结如下[5]:南疆盆地风积粉土质砂具有湿陷性,该土属于轻-中等湿陷性土。其湿陷性与土中细颗粒含量有关,且粉粒粘粒含量越多,湿陷性越强。风积砂的湿陷性与土的干密度有关,干密度越大,湿陷性越弱,当干密度大于1.6g/c m3时,湿陷性基本不存在。 5、化学性质 5.1 胀缩性南疆盆地中风积砂天然状态下的硫酸钠含量约为0.05%,小于1%,基本不具有盐胀性。pH值为9.0左右,易溶盐含量为0.5g/kg,即0.05‰,小于0.3%,判定风积砂为非盐渍岩土[6]. 5.2 腐蚀性南疆盆地中风积砂硫酸盐含量(SO42-)一般小于1.0mmol/kg,镁盐含量(Mg42+)大多为0.2mmol/kg,氯盐(Cl-)含量约2.0mmol/kg,对天然建筑材料不具有腐蚀性。 6、结论 通过以上分析总结,可以得出以下结论,南疆盆地风积砂工程地质性质表现为:(1)少雨多风干旱环境下,风积砂属于单一结构,级配不良,具有松散结构,基本无可塑性,属于高压缩性土。(2)抗剪(剪断)强度低,粘聚力小,内摩擦角不大,表现为颗粒间交错镶嵌与咬合作用。风积砂承载力不大,但压缩变形快。具有较好的击实性,击实(压实)后物理力学性质显着提高。(3)风积砂属于非亲水性土,具中等透水性土,渗透系数较大,击实(压实)后,渗透性能改善,渗透系数变小。存在流土型渗透变形,具有见水湿陷的性质。(4)南疆盆地风积砂天然状态下基本不具有盐胀性,为非盐渍岩土,对天然建筑材料不具有腐蚀性。建议在南疆盆地工程项目中充分结合风积砂的以上工程地质特性,扬长避短,确保工程质量,提高经济效益。 地质工程论文:地质勘探工程测量工作中的问题和技术 在不断严峻的气候条件和环境形势的驱使下,地球地质地貌已经发生了复杂的变化,地质情况对工程设计和建设的制约影响日渐凸出。因此,为保障工程建设项目的正常进行,必须有效提升地质勘探工程技术。地质勘探工程中的测量工作是一项长期而又艰苦的工作,其中存在着许多要点和问题,需要我们在今后的工作过程中重点关注。 1 地质勘探工程测量工作中应注意的问题 1.1 测量计划的制定 随着社会的发展和经济的进步,人们的生活水平和审美情趣都得到了大幅度的提升,对建筑规模、质量和外观的要求也变得越来越高。然而,在地球环境不断恶化、人口数量急剧增多的形势下,工程在建设的过程中,不仅要考虑工程技术水平的高低,同时也应兼顾当地的地质气候条件。地质勘探工程也因此在近些年得到了迅猛的发展。测量工作是地质勘探工程中最为重要的工作之一,在工程中起到了为后续工程环节的设计、工程项目的施工提供重要数据的作用。因此,为了保证工程设计所需的地质参数能够得到了全面的检测,并达到一定的精度,需要在开展测量工作前,严格制定好测量计划。 1.2 做好人员和设备的管理工作 现今的工程项目不论从规模、结构、外观,还是从建设成本、施工场所上都较以往有了很大的差别,工程建设过程中所需要涉及的因素和所需要考虑的事项也越来越多,这也给地质勘探工程的测量工作带来的巨大的压力。测量工作效率的高低和质量的好坏,不仅取决于测量设备的质量和测量工作人员的技术水平,同时还受到管理人员这两者组织管理质量的影响。 许多测量工作方案在设计的过程中,由于缺乏全面的考虑和科学的调配,各个测量环节之间缺乏必要的衔接,导致不同测量阶段的工作内容存在重叠、部分测量工作结果对后续工程无用、某些测量工作质量低等后果。这不仅对工程建设项目的正常进行造成的阻碍,给工程建设企业造成了巨大的损失,同时也大大挫伤了地质勘探工程部门工作人员的工作积极性,对部门绩效的获取产生不利影响。另外,一些地质勘探工程的测量部门由于对测量人员和设备管理上的疏忽,导致一些在职业技术水平上达不到工作要求的测量人员和在质量、规格、数量上不满足测量工作要求的器材流入测量部门中,同样导致了测量工作质量和效率的下降。 2 提升测量工作质量的方法 2.1 升级测量设备及技术 近些年来,我国科学技术水平得到了迅猛的发展,各种新兴仪器设备和理论方法的出现,给地质勘探工程的测量工作注入了新鲜的血液。在竞争日趋激烈的国际化市场中,地质勘探工程企业要想博得头筹,必须加强对测量设备及技术转变的关注,根据自身工作需要和经济实力对这些技术和仪器作及时的引入,以提升企业的市场竞争力。同时,先进仪器和技术的升级,不仅有利于降低工程建设成本,提升工程项目的质量,同时也推动了节能环保事业的发展,对人与自然的和谐发展具有重大意义。 2.2 加强管理工作 地质勘探工程中的测量工作所涉及的因素和要点众多,为保障测量工作的顺利进行,并提升测量工作的质量和效率,需要相关部门加强对测量工作的管理。一方面,对工作人员进行监管,防止在职业技术水平和道德素养不符合相应标准的人员混入工程部门当中;一方面,对测量工作中所涉及的器材和文件进行管理,保障其质量和安全。另外,在执行测量工作中不同阶段的任务时,要处理好各个阶段之间的衔接工作,防止工作的脱节和工作内容重复的现象出现。 3 地质勘探工程测量工作中所常用的技术 3.1GPS 控制网 在经济全球化发展趋势的推动下,国与国之间在科学技术、人才信息等方面的交流日臻频繁。这不仅对我国经济的发展具有重大的意义,同时也极大的促进了我国科学技术水平的进步。 传统的地质勘探工程测量工作,往往利用测角网、导线网等测量方法对工程施工场所进行测绘。由于早期工程项目的施工规模较小、使用环境也较为良好,因此,利用这些方法所测定的数据能够满足工程的需要。然而,随着社会的发展和经济的进步,工程项目的建设规模和施工环境都发生了巨大的变化,传统的测量方法已经不能满足现代工程建设的需要。在计算机技术和航天航空技术发展的推动下,GPS 定位系统等技术开始在地质勘探工程领域崭露头角。利用 GPS 定位系统,能够很好的消除地质地形、气候条件、人为因素等的干扰,在提升测量精度的同时,也缩短了测量工作的时间。为了更加快速有效地得到工程项目设计和建设中所需的数据,人们开始借助于 GPS 定位系统,建立 GPS 控制网。GPS 控制网对工程项目施工场所的各点进行精确定位,而控制网中的储存区能够储存各点地质条件情况信息,借助于计算机高效的数据处理、分析和表达功能,实现对该区域地形情况的测绘。 3.2 红外遥感技术 鉴于现代工程项目规模逐渐扩大、施工场所地质地形条件变得愈来愈复杂的情况,传统的地质勘探技术,在质量和效率上已经不能满足工程建设的需求。红外遥感技术与 GPS 定位系统类似,也是基于计算机技术和航天航空技术发展起来的。红外遥感技术是指从人造卫星或飞机对地面进行观测,通过电磁波的传播与接受,感知目标的某些特定并加以分析的技术。由于不同物体具有光谱特性,对同一光谱区的光线的反映情况不同,人们可以通过对不同物体间的这些差异,对物体作出判断。 基于红外遥感技术的这一特性,同时考虑到在利用红外遥感技术进行地质测量时,具有探测范围大、受地面条件限制少以及获取信息的速度快、周期短等特点,目前大多数地质勘探工程的测量工作均有采用红外遥感技术。 4 结语 测量工作是地质勘探工程中重要的基础工作,对地质勘探工程的质量以及后续工程建设的质量都有着重要的影响。为满足工程项目设计、施工要求,保障工程项目的质量,必须加强对工程测量技术的研究,促进地质勘探工程的健康发展。 地质工程论文:辽宁省环境工程地质特征分析及其问题的防治探讨 1引言 环境工程地质既是工程地质的分支学科,又是环境科学的组成部分。它是专门研究由于人类所兴建的各种工程设施引起的工程地质现象、问题及其防治和利用等。因此,环境工程地质不但要从地质角度,而且要从环境保护角度,亦即从人类资源生态、健康、生存和发展的角度进行整体的综合研究,克服地质和环境给人类带来的危害[1]。辽宁省地势自北向南、自东西向中部倾斜,受北北东向地质构造格局控制,山脉平原均呈北东方向展布。山地丘陵分列于东西两侧,中部为平原,北部为波状平原及丘陵低地[2]。 2区域地质概况 辽宁省地壳运动具有多旋回的特点,断裂构造分为超岩石圈断裂、岩石圈断裂、壳断裂和一般断裂4种,它们分属于中朝准地台断裂体系和滨太平洋断裂体系。辽宁境内的深断裂极为发育,具有多期次活动的特点。该区第三纪以来的地壳变动,表现为辽东、辽西大面积上升,中部下辽河平原下降,伴有断裂、火山活动及局部小构造生成。表现为:辽北低丘缓慢隆起、下辽河断陷平原沉降、辽东山地较强烈隆起、辽西丘陵山地缓慢隆起。 辽宁省为继承性的断陷、坳陷盆地,新构造运动控制着全区的环境工程地质稳定性,展示出明显的差异性运动,从而也导致了岩、土体结构类型较为复杂,因此全区的环境工程地质条件有较大的差异。 3环境工程地质特征 3.1环境工程地质稳定性 辽宁省环境工程地质稳定性大体可分为4种类型: 辽西为弱差异性上升的冲洪积平原基本稳定的环境工程地质条件。 辽东为强差异性上升的冲洪积平原不稳定的环境工程地质条件,主要表现在深大断裂在本区通过,并有多次强烈地震发生。如1975年曾发生7.3级海城强烈地震造成的危害极为严重,周期性地震活动的发生使此区成为易受强烈地震危害的不稳定区。 中部及北部为均匀下降的冲洪积平原基本稳定的环境工程地质条件。沉积物均一,为上覆粘性土良好的天然地基与少丘漫布的天然地基。 辽南为河口三角洲大幅度下降的滨海平原稳定性较差的环境工程地质条件,受构造运动的影响,本区大幅度下降,接受河口及海相沉积,形成多层结构。该区表面为盐渍土,临海为淤泥粉砂互为夹层的软弱地基和砂土液化区,工程地质基础条件较差,受强烈地震活动的影响,使此区呈现出稳定性差的环境工程地质特征。 3.2岩、土体工程地质类型 3.2.1岩体工程地质类型依岩体成因及特征、产出条件、物理成分及组分,划分了沉积岩、岩浆岩及变质岩三大类型。以岩体层组为单元,划分了薄层—中层—厚层状结构类型。依岩石的干抗压强度及软化系数划分了较坚硬—坚硬强度类型。其干抗压强度为60—2124.5MPa,软化系数为1.0。根据岩体的建造类型、岩性、强度及结构面的展布,将省内岩石划分6个工程地质类型即较坚硬中厚—薄层状砂岩、砂砾岩、页岩为主岩组;坚硬厚层—中厚层状灰岩岩组;厚层—中厚层状石英岩、砂岩、大理岩、灰岩岩组;坚硬块状花岗岩为主岩组;坚硬玄武岩、安山岩为主岩组;坚硬块状混合花岗岩、混合岩为主岩组。 3.2.2土体工程地质类型依土体的岩性、水理及物理力学性质划分类型,按土体在垂向30m的深度内的分布组合,进行结构分类,即土体夹层累积厚度不超过总厚度的10时为均一结构;土体夹层超过总厚度10的叠置分布为多层结构。土体类型有非粘性土的砂类土、砂砾石;粘性土有粘土、亚粘土、亚砂土;特殊类土有黄土类土、盐渍土和软弱土。 上述各类土体结构与岩石类型所形成的地基条件有明显的区别,在辽西地带及大小凌河的中后缘为上伏粘性土或地表沙丘漫布的良好地基,在东、西、北部山前坡状平原为黄土类相对稳定的地基;辽河以西至大小凌河扇前缘则为具多层结构由泥质、盐渍土构成的软弱地基; :请记住我站域名/ 4环境工程地质问题 4.1地面沉降 起因于超量抽取地下水液态矿体。如海城、本溪、大连、辽阳、鞍山等地因过量开采地下水,破坏了地下水的动态平衡,致使土层非弹性压密,极易形成地面沉降,造成地基稳定性的不利影响。因开采石油、天然气也可造成不可恢复的地面沉降。 4.2诱发地震 水库蓄水、向地下注液、采矿,在特定的工程地质环境内均可以诱发破坏性地震。据文献资料不完成记载,自公元421年至1975年,全省共发生三级以上地震70余次,五级以上破坏性地震20余次。 本区隶属环太平洋地震带华北地震区,海城—营口地震带,是活动性较强的地震带,历史上曾发生多次大于五级的破坏性地震。地面出现裂缝,大坝多次震裂。 4.3边坡失稳 据有关资料报道,70的滑坡的发生或复活均直接与工程开挖有关[3]。水库区由于水位上升,浸润托浮作用于边坡,常引起大量崩滑现象;采矿既可塑造边坡(如露天开采),也可使边坡脱空(地下开采)。从而使边坡失稳。又如公路、铁路等交通线的修建而开挖路基,也会破坏自然边坡的休止角而使其失稳,致使沿交通线形成带状的工程地质环境恶化区。 4.4人工废弃物对环境的危害 废矿、矸石及城市生活垃圾等的堆放也会引起工程地质环境的恶化。生活垃圾不仅污染地下水源,增强地下水对建筑物地基的腐蚀性,也会给未来的地基处理带来困难。 5环境工程地质问题综合防治对策 辽宁省是一个环境地质问题较多的省份。地下水位下降,引起某些地区产生地面沉降;矿渣山、尾矿坝、垃圾填坑等,造成下游地下水源、地面水源等的污染及某些环境污染问题的产生等。所有这些现象,不仅要从工程地质范畴加以研究,而且还要从环境科学角度进行研究。 辽宁省由于天然地质环境的促成和控制,以及人类活动对环境地质的改造与破坏,产生了一系列原生环境工程地质问题,进而引发出现了人为环境工程地质问题。为使环境最大限度地为人类所利用,对各类环境工程地质问题加以综合防治,进行区域性、系统性、整体性和相关性的系统分析。对各类子系统的防治措施简述如下。 5.1地面沉降的防治 按照地面沉降的成灾特点、沉降寿命和危害等方面予以考虑。控制地面沉降主要方法有人工回灌和限制或限量开采;填高沉降洼地,乃至修改城市 规划。 5.2诱发地震对策 诱发地震具有地震本身的和次生的双重灾害。防震抗震和减轻地震灾害主要是通过以下途径实现的。 5.2.1控制地震的设想有的科学家设想,通过诱发一系列小地震,分解尚未发生的大地震为若干较小的地震,或者提前释放一部分已积累的应变能,减弱当地即将发生的大地震的强度。即设法锁住一条活动断层的部分地段,然后在未被锁住的地段用住水的办法增加液压,使这段断层产生小规模地震错动。 5.2.2预测、预报地震预测预报地震的关键是有无诱发地震及其最大震级的估计。当然,从出现微小的诱发地震活动到发生破坏性大地震之间有时要经历几个月甚至几年的时间。能够正确地预报诱发地震的发展,仍然有助于采取各种防震措施。 5.2.3.进行抗震设防对常见的滑移、开裂、渗漏和沉降等加以防范,控制震陷率急剧增加,使震陷率随地震强度的增长发展缓慢。 5.3地裂缝的工程防治对策 5.3.1避开法因地裂缝地表陡坎充分发育后,会在很长时间内比较稳定,一般建筑可在地裂致灾作用减弱后的几年内修建,也可满足工程寿命的要求。故既要采用空间域的避开法,又要采用时间域的避开法。 5.3.2部分拆除法适用于已建成建筑物的长轴与地裂走向接近正交的情况,由于地裂缝的宽度很窄,所以此法很有效。 5.3.3适当加固法(加抗剪梁法)对于建筑物位于地裂的主变形区域或只有小部分地区被地裂所切割的情况。目的是提高建筑物的整体抗剪能力。相互平行或垂直的建筑结构在其节点处呈铰结,其总体抗剪能力是很弱的,加入抗剪梁后,节点处的转动已非常困难,结构的刚性将大大提高。 5.3.4土的特殊处理方法局部浸水法。湿陷性黄土地区,利用黄土的湿陷性及其下沉稳定较快的特点,可以进行有控制的局部的浸水(必要时可以加压),使下沉量较小的一边得到一个人工补偿下沉量,以达到整个基础均匀下沉的目的。 断裂置换法是一种以裂治裂的特殊方法。断裂的传播必然遵循能量最小的原理。为了挽救坐落在地裂处的建筑物,可以在其近旁设置一条人工地裂,只要把原建筑进行一般性的加固,就可能使原地裂成为不活动的地裂,而人工地地裂成为活动地裂,起到断裂置换的作用。 地质工程论文:简谈工程地质勘察存在的理由以及策略 一、地质勘察概述 (一)工程地质勘察目的 工程地质勘察目的是为了在工程施工建设的设计及施工环节,实现安全无事故的目标,在达到预期建设目的的同时,最大限度的使建筑物与现场的地质条件相适应。工程地质勘察涉及到很多的方面,具体工作是由专业的单位进行的,对工程地质的评价也需要遵循一定的原则。 (二)工程地质勘察内容 1.地质结构 在较为稳定的地质结构之上修建建筑物,可以确保建筑物的稳定性,克服地质条件所需要付出的代价较小,但是,如果选址的土层情况不好,那么往往需要花费很大的人力、物力、财力来克服土层的缺陷,才能保证建筑物的安全。 2.不良地质作用及特殊性岩土 对于建筑物来说,地震、泥石流等不良地质作用和地质灾害对建筑物的安全有较大风险。首先要分析其主要分布区域,选址尽量避开这些区域。比如,地震区的工程项目,首要考虑的理由就是地震对建筑物可能造成的影响;有一些区域还有可能分布软土、膨胀土等特殊性岩土,这就需要在工程勘察的时候认真细致,查明场区工程地质情况。 二、建筑工程地质勘察的重点 对于一个城市的建设,离不开居住区、卫生设施、公共设施等各方面建筑的建设,而这些建筑的顺利建设,需要与城市道路建设进行有效的结合。城市的发展过程中,还会有一些工厂等建筑的建设,来推动城市的发展,所以,对上述建筑进行工程地质勘察时,勘察的重点主要有三个方面:第一勘探点的布置及岩土测试项目应充分理解设计意图,同时满足规范要求,这是勘察项目能否高质量完成的前提。第二,对所要进行的建筑主体对象进行勘察,即地形地貌特征、土的物理与力学性质、地层纵横向分布情况、地下水的化学成分、地下水的埋藏深度以及地下水的动态特征等。第三,根据地层特征、地质参数及拟建(构)筑物基础特点,进行有针对性的工程地质分析和评价,并提出合理的工程措施倡议。 三、工程地质勘察存在的理由 (一)工程地质勘察的质量理由 根据工程地质勘察工作出现的理由有很多的共性,主要是工程概念模糊,勘察的目的不够明确,使用的勘察策略不恰当;对于现场的实际情况,使用的分析策略存在诸多的不足,公式使用错误;在提交的地质报告中,很多叙述不够清晰,得到的结论所采用的依据不够合理,甚至是存在一些错误;有极少数的地质报告敷衍了事,实际的勘察工作并没有完成,匆忙下结论,这是对自身工作不严肃的表现。出现了这些理由,阶段性工程审查自然得不到认可,工程建设的工期可能会受到延误;假使审查合格,那么工程建设过程中以及未来建筑物的使用过程中也是后患无穷。 (二)现场钻探中常见理由 目前,我国工程地质勘察业也进行了一系列的改革,具体体现在技术与劳务渐渐的分离,而勘察单位配备的勘探设备也逐渐减少,并且原本的钻机在经济责任制名义下都转变成个体钻机。在签订完勘察合同后就联系社会上的个体钻机,即便有的单位本身就拥有一些钻机,但是因为工期太短,就必须联系个体钻机参与抢工期。这使得社会上的个体钻机增加,通常只是到工地后临时签个安全责任状和技术交底,却没有系统的进行管理。个体钻机的钻探劳务费比较低,但是钻机工人工资却逐年提高,且钻探设备、耗材等的费用也在不断增长,使得钻探成本加大。个体钻机业者按规范要求进行钻探就无法挣钱,因此就会出现违规工作。现场常见的违规行为有不取岩芯或少取芯、开水扫孔钻进、超管钻进、不做标贯或不按规范要求进行标贯;取土样不规范或采用人工包芯样;甚至编造钻孔资料等。 (三)勘察报告编写中常见理由 对于进行勘察工作时,因为缺乏经验丰富的技术人员,勘察单位经常启用刚毕业不久的工程经验不足的年轻人管理现场或编写报告,进而其不能准确把握岩土体的物理力学特性,同时还存不能合理的对拟建物的特征,并结合岩土特征提出最佳的地基基础方案,尤其是边坡治理方案、基坑支护方案、地基处理方案等。 地质工程论文:谈水利工程坝址选择的工程地质勘察 【论文关键词】工程地质勘察 水利工程 坝址选取 【论文摘要】通过结合工程实践表明,工程地质勘察人员不仅要了解地质也要了解设计,同时应当对工程地质的相关问题提出分析,并结合水利工程的实际情况而选取合适的坝址。 1.引言 水工建筑物不同于其他建筑物,有其自身的特点。因水工建筑物的建成,而使广大范围内的水文和水文地质条件发生变化。这种变化就可能引起水库岸坡再造、水库渗漏、水库淤积和坝下游河床冲刷等作用。因此,必须重视勘察、设计、施工全过程,否则,后果极其严重。在坝址选择时除了考虑主体建筑物拦水坝的地质条件外,还应研究包括溢洪、引水、电厂、航闸等建筑物的地质条件,为规划、设计和施工提供可靠依据。 2.坝址选取的工程地质勘察 在自然界中,地质条件完美的坝址很少,尤其是大型的水利枢纽,对地质条件的要求很高,更不能完全满足建筑物的要求。所谓“最优方案”是比较而言的,最优坝址在地质上也会存在缺陷。所以在坝址选择时,应当考虑不同方案,并采取改善不良地质条件的处理措施。因此,地质条件较差,预计处理困难,投资高昂的方案,应首先被否定。坝址选择时,工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等,还要预计到可能产生的工程地质问题和处理这些问题的难易程度,工作量大小等,下面分别论述。 2.1 区域稳定性 区域稳定性问题的研究在水利水电建设中具有特别重要的意义。围绕坝址或要开发的河段,对区域地壳稳定性和区域场地稳定性进行深入研究是一项战略任务。特别是地震的影响直接关系着坝址和坝型的选择,一般情况下,地震烈度由地震部门提供,但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。因此,对于大型水电工程,在可行性研究阶段,应组织专门力量解决区域稳定性评价。 2.2 地形地貌 地形地貌条件是确定坝型的主要依据之一,同时,它对工程布置和施工条件有制约作用。狭窄、完整的基岩“V”型谷适合修建拱坝,宽高比大于2的“U”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层,一般适于修建土坝。不同地貌单元,其岩性、结构有其自身的特点,如河谷开阔地段,其阶地发育,二元结构和多元结构往往存在渗漏和渗透变形问题。古河道往往控制着渗漏途径和渗漏量等。因此,在坝址比选时要充分考虑地形、地貌条件。 2.3 岩土性质 岩土性质对建筑物的稳定来说十分重要,对坝址的比选具有决定性意义。因此,在坝址比选时,首先要考虑岩土性质。修建高坝,特别是混凝土坝,应选择坚硬、完整、新鲜均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正在施工的70余座高坝中,有半数建于强度较高的岩浆岩地基上,其余的绝大多数建于片麻岩、石英岩和砂岩上,而建于可溶性碳酸盐岩、强度低易变形的页岩、千枚岩上的极少。通过结合工程实践,根据不同成因类型岩土的建坝适宜性及其主要问题作简要概述。 (1)侵入的块状结晶岩体,一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱,是修建高混凝土坝最理想的地基,其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面,平缓的原生节理,风化壳和风化夹层的分布,选坝时避开这些不利因素。 (2)喷出岩类强度较高、抗水性强,也是较理想的坝基。我国东南沿海、华北和东北有不少大坝坐落在这类岩石上。喷出岩的喷发间断面往往是弱面,存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层,还有凝灰岩的泥化和软化等,对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外,玄武岩中的柱状节理,透水性很强,在选坝时也须注意研究。例如:桑干河干流上的山西省册田水库大坝坝基为新生代的玄武岩,柱状节理极发育,坝基及绕坝渗漏严重,影响着水库效益。 (3)深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等,强度高、抗水性强、渗透性差,也是较理想的坝基。但是在这类岩体中选坝址,必须注意片理面的各向异性及软弱夹层的存在,选坝时,应避开软弱矿物富集的片岩(如云母片岩、石墨片岩、绿泥石片岩、滑石片岩)。在浅变质岩的板岩、千枚岩区,应特别注意岩石的软化和泥化问题。 (4)沉积岩中,以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层,这些夹层力学强度低,抗水能力差,易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等,强度与胶结物类型有关,一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动,经过次生作用易于发生泥化。在坝址比选时必须十分注意这一问题。此外,碳酸盐岩的岩溶洞穴和裂隙的发育,可能会产生严重的渗漏。 另外,在坝址比选中,河床松散覆盖层具有重要意义。修建高混凝土坝,坝体必须座落在基岩之上,若河床覆盖层过厚,就会增加坝基的开挖工程量,使施工条件复杂化。所以当其他条件大致相同时,应将坝址选择在覆盖层较薄的地段。有的河段因覆盖层过厚,只得采用土石坝型。比选松散土体坝基的坝址时,须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题,而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。 2.4 地质构造 地质构造在坝址选择中同样占有重要地位,对变形较为敏感的刚性坝来说更为重要。在地震强烈活动或活动性断裂发育的地区,选坝时应尽量避开或远离活断层,而位于区域稳定条件相对较好的地块上。在选坝前的可行性研究时,应进行区域地质研究,查明区域构造格局,尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率,并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区,倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时,在后期次生作用下往往演化为泥化夹层,若有其他构造结构面切割的话,对坝基抗滑稳定极为不利,在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微,容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层,由于构造形变强烈,岩石完整性受到强烈破坏,在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之,要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址,避开断裂、裂隙强烈发育的地段。 2.5 水文地质条件 在以渗漏问题为主的岩溶区和深厚河床覆盖层上选坝时,水文地质条件应作为主要考虑的因素。从防渗角度出发,岩溶区的坝址应尽量选在有隔水层的横谷、且陡倾岩层倾向上游的河段上。同时还要考虑水库有否严重的渗漏问题,库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷,且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下,坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。 2.6 物理地质作用 影响地址选择的物理地质作用较多,诸如岩石风化、岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等,但从一些水库失事实例来看,滑坡对选择坝址的影响较大。在河谷狭窄的河段上建坝可节省工程量和投资,所以选择坝址时总希望找最窄的峡谷段。但是,峡谷地段往往存在岸坡稳定问题,一定要慎重研究。如法国罗曼什河上游一坝址,地形上系狭窄河段,河谷左岸由花岗岩和三叠纪砂岩及石灰岩构成。右岸是里亚斯 页岩,表面上看来岩体较完整,后经钻探发现页岩下面为古河床相的砂砾石层,表明了页岩是古滑坡体物质,滑坡作用将河槽向左岸推移了70m。因而只得放弃该坝址而另选新址。 2.7 天然建筑材料 天然建筑材料也是坝址选择的一个重要因素。坝体施工常常需要当地材料,坝址附近是否有质量合乎要求,储量满足建坝需要的建材,如砂石、黏土等,是坝址选择应考虑的。天然建筑材料的种类、数量、质量及开采条件及运输条件对工程的质量、投资影响很大,在选择坝址时应进行勘察。 3.结语 从实践表明,选择坝址是水利水电建设中一项具有战略意义的工作,它直接关系到水工建筑物的安全、经济和正常使用。工程地质条件在选坝中占有极其重要的地位,选择一个地质条件优良的坝址,并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物,以便充分利用有利的地质因素、避开或改造不利的地质因素。 地质工程论文:环境工程地质问题探索 1 引言 随着国民经济的快速发展促进了城市化进程的加快,出现各种各样的工程项目的实施,从而造成了城市地质环境的变化。以往研究分析城市地质环境的变化通常体现在过量开采地下水而引起的地面沉降。但是最近几年城市建设出现了更多的拔地而起的高层建筑,这些建筑通常伴有地下室,这些地下室的开发就需要开挖基坑,这样的话就会导致周围的地质环境、生态系统受到严重的破坏。地质环境的破坏程度受不同建筑开挖的程度的影响,下文就是以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。 2 地质环境问题的表现 因为开挖深基坑而对地质环境造成的影响通常表现在:建筑物出现裂缝、周边道路出现断裂,地面的下沉和塌陷,基坑出现积水,基坑四周土的滑落等。 2.1基坑墙体的滑落 基坑的开挖需要采取相对的保护措施,在基坑的四周需要进行一些支架的保护,若是不采取这些保护措施,那么就会造成四周墙体土质的坍塌和滑落,就算采取支护措施,若是措施不当,那么四周的墙体也会产生滑移,压力在护架上导致变形等等[1]。南京地区的基坑的开挖通常是采用垂直开挖的形式,比若说南京交通银行,开挖了6.7m深的基坑,钻孔桩都是一些挡木桩,后面的止水帷幕桩只有的0.3m的直径。这样两个桩的质量得不到保证,就不能形成止水帷幕,那么在开挖的过程中就会有大量的泥沙的产生,护桩就不能产生保护的作用,导致地面出现裂缝,土质滑落,四周的墙体出现了严重的裂缝,由此不得不停止施工。 2.2积水造成地面塌陷 开挖较深的基坑的时候需要考虑到地区原本的地下水的平衡状态,像南京地区就存在比较浅的地下水位,这样开挖的过程中忽视的这点使得基坑内出现了大量的积水,特别是当挖到砂层的时候,水流就更容易从砂层中渗出,,若是不及时采取措施制止,那么将会给施工造成严重的影响[2]。 2.3降水造成地面沉降 在施工过程中因为触及到含水砂层,常常会伴随着涌水、涌砂的情况,这些都是因为基坑的底部都是一些厚度浅薄的土层,由此地下水在压力的作用下就很容易冲破这层土。为了对这样的情况进行防范,进而有很多措施被采用,在南京地区大多采用隔水或者降水措施,并且在所有解决涌水、涌砂问题的措施中最有效并且最为经济的方法就是井点降水,所以这种措施被广为采用,特别是南京地区。另外也出现地下水过度的抽取而造成地面下沉的现象,从而低于安全的底线。很典型的案例就是南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生地面塌陷事故,经过调查分析发现正是因为通过井点降水过度的抽取地下水导致地面下沉的原因。 2.4基坑不同程度地发生变形 通过降水措施抽取地下水,使得地下水位变低,增强了有效应力,进而导致基坑发生不同程度的变形。通过对这些变形的情况进行分析发现因为基坑距离的不断变化导致了基坑不同程度的变形,但是当建筑物和路面不能够承受这种变形带来的压力时,那么就产生可建筑路或者路面的裂缝或下沉现象。在南京比较典型的案例就是国贸中心基坑,在最初的设计要求是使用双排深层搅拌桩止水,但是因为施工场地的限制,就减少了一个深层搅拌桩,导致基坑和周边的道路表层出现了裂缝情况。 3 防御措施 对于工程地质的问题的产生还有很多因为一些意想不到的因素的影响,也有可能是因为工程设计阶段出现的漏洞,因此为了能够有效地防止这些因为基坑造成的事故甚至人员的伤亡,做佳措施就是采取预防为主的对策。所以这就需要相关的人员高度重视有关施工的情况,制定完善的预防政策,从而在最大程度上降低甚至排除因为基坑带来的危害。考虑到南京地区周围的情况,在进行基坑支护措施的时候一定保证能够正常使用周围的一些民用设施。最初的那旌德基坑开挖通常都是低于8.0m的,所以当时的支护措施主要是为了能够对基坑四周的墙土进行支撑,但是随着越来越深的基坑深度的开挖,造成的地质危害也越来越复杂,下文对此进行一些事故的阐述: 3.1堵住漏水点 工程的施工质量不过关很容易影响施工过程中的一些墙体的渗漏,这是工程项目普遍存在的现象。但是这些现象在不同程度上是可以采取相应的措施的,比如说渗漏出的水中含有泥沙,那么就可以采用凝材料堵住漏水的地方即可[3]。 3.2 减压井处理措施 开挖基坑时常常会出现过度开挖,忽视了地下水的平衡,并且基坑底部土层厚度比较浅薄时,土层就会慢慢形成一个凸起,在这个凸起没有受到冲破之前,基坑的四周就会出现冒水、冒砂的情况,然后水力就很有可能会冲破土层,从而造成地面沉降,对这这种情况的处理就需要采取减压井处理措施[4]。 3.3 基坑周围架设支架保护 在对基坑周围架设支架保护时,避免支架措施采取不当,需要注意墙体是否出现冒水或者冒砂的现象,确保墙体的刚度够强,支架扎入土层的时候要够深,这样才能够防止引起墙体土质的滑落,从而造成支护结构整体坍塌;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷,从而导致严重破坏周围的环境。所以出现以上情况可以采用以下的办法: (1)对造成路面出现的所有的裂缝进行封堵,避免雨水或其它地面水流入缝隙。 (2)对基坑四周的地面荷载力进行减轻,使得支护结构上的一些朝向上的荷载得到降低[5]。 (3)出现不可收拾的现象的时候立即向基坑内填土,一直到基坑四周的土层刚度够强的时候在重新开始开挖。 (4)采取措施加固基坑中可能滑移的墙面,并对这些现象的严重程度进行评估。 对以上各种情况的处理还有一种不得已的措施,就是注浆。采取这个措施的时候需要注意注浆的压力,不然则会严重破坏基土的原状结构。 4 结束语 从最近几年有关南京地区的基坑开挖的情况来看,对于出现的危害情况采取的措施比较多,并且都取得了相应的效果,但是还是会出现一些不大不小的事故,造成了严重的经济损失,不过至今还没有产生整体塌坑的毁灭性事故。因此对于基坑开挖出现的危害有必要进行规范这些开挖的程序,从而从根本上避免一些环境工程地质的危害。另外需要在基坑开挖之前进行地质勘测,对于可能造成的环境危害进行评估。同时引进信息技术到基坑的开挖过程中,随时监督开挖的过程,及时发现存在的问题,进而采取措施解决。 地质工程论文:论城市规划中环境工程地质的作用 随着我国经济快速发展,能源的开采、人口的增多、城市改造建设、能源的开发等人类活动对自然环境造成严重的破坏,从而引发洪水、山体滑坡、干旱等自然灾害,造成生命、财产损失。而城市的建设是否科学、环保,渐渐受到大家关注,城市的建设者也更加重视环境工程。本文就环境工程地质在城市规划中的作用进行简要分析。 城市环境地质学是环境地质学的一个分支学科,是应用地质学原理、方法和地质资料对城市地区、城市密集区、城市群地区进行规划、管理和治理的一门学科。其主要内容为城市建筑环境,地基的稳定性调查与区域稳定性评价,供水条件的调查,地质灾害的预防和处理,建筑材料矿产的圈定,废物排放、水土污染等问题及其处置,以及与城市地质环境有关的其他问题的研究。 一.城市环境地质问题 (1)水资源问题 随着经济发展与人口的增多,城市供水量也再不断的加大,城市的水资源也对城市发展有所影响。由于水资源的逐渐匮乏,从而引发了诸多环境问题,既而才受到世界的关注。由于地下水的过度开采,许多城市都出现了地面塌陷、路面沉降、饮用水源枯竭、海水倒灌等现象。供水资源与供水条件的保护,主要在于地下水的水源选择、分析、评价;地下水的合理开发、保护、管理;地下水科学的调节利用。因此,利用工程地质学对城市的水资源进行综合分析、研究、评价,制定合理、科学的城市规划方案,既可以节约资金,也会对水资源保护,起到关键的作用。 (2)城市垃圾 城市垃圾主要分为生活垃圾、工业废料。伴随着经济的发展,城市的扩大,人口的增加,从而生活垃圾与工业垃圾迅速激增,成为了城市的一个直接的或潜在的危害。垃圾所产生的危害会对地表产生污染,改变土地性质等,从而引发植物的枯萎,水源遭到破坏,大气受到影响,酸雨的形成,既而形成连锁反映,对人类的生活、财产造成严重危害。 (3)地基问题 地基的勘察不要有:岩土体结构、物理化学性质、微地貌、水文地质条件等方面。我国软土分布在国内沿海城市,特殊土的分部具有区域性特质。软土有空隙比大、强度低、松软、压缩性高等特点,由此对于施工与软土层上的工程项目经常会出现一些质量问题,例如地面裂缝、墙体开裂、建筑物不均匀沉降、桩基位移、基坑边坡塌落等。而地下水发生变化时,易改变土壤的物理力学性质。既而查明地基土质的物理力学性质、结构特征、水文地质等条件至关紧要,由此才能保证建筑的使用安全、地基的稳定性。 (4)旧城区人为因素 在旧城区内,热力场、重力场、地电场、声场、辐射场、地震效应场、地磁场等自然物理场,将受人类的经济活动、资源消耗等人为因素影响而发生改变,从而影响到水资源、大气圈、氧气含量等自然环境问题,危害旧城区内所有生物的健康。 二.工程地质的流程、方法 (一)工程地质调查绘图:环境地质图与工程地质图,都能很好的反映出工程环境与地质环境间的关系,从而模拟真实情况。 1.依据制图内容,例如工程地质分区图、地质图等。从地质灾害角度考虑,研究、分析与场地相关的地质自然灾害,对其进行评价、研究地质环境所引发的不利影响,从而分析、制定预测防治措施。制图前,需要研究、调查、分析城区范围内的环境工程地质。 2.根据目的,如台山核电站等为某个特定工程提供资料。 (二)工程地质评价 1.隐蔽工程评价。 2.场地稳定行与适应性评价。 3.边坡稳定性评价。 4.工程地质地震评价。 5.河流环境工程评价。 6.区域地壳稳定性评价。 (三)应用摇感技术 摇感技术在环境工程地质研究与评价时,有着重要的作用。它具有成图成本低、技术块、质量好等优势,可对区域地质、场地地形、动力地质现象动态、地质构造、河流水质、土地利用等方面情况进行环境检测与环境质量评价,编制各种资料信息图件,而随着计算机技术的提升,将摇感技术与计算机相结合,使其更电子信息化管理、操作,既而提高速度与灵活度,提高效率,更方便的掌握各方面信息。 三.环境工程地质的作用 环境工程地质,是一切工程项目施工前的必要条件,是通过工程地质的环境评价、研究、分析,预测不良环境地质作用对城市建筑安全、人类的生命健康的影响及后果,并制定、落实科学合理的应对方案与防治措施,依照环境工程地质学对场地开展全面的、综合的评价,为获得更合理、科学的施工方案、规划设计,提供资料。或以上述措施为前提,预测、研究人类活动对环境地质的影响,突显人类对自然环境所造成的破坏与影响,以及经过这些影响与破坏后,反过来对人类生命安全、生活环境、建筑安全等方面产生的危害与影响。例如,山林过度的砍伐,造成山体地质不牢固而引发山体滑坡、泥石流;地下煤矿资源过度开发,导致地面塌陷、地下水污染等,实行环境工程地质的主要意图,就是为了防治人类活动对环境质量的过度影响、破坏,同事防治自然环境对人类财产安全的威胁,为合理、科学的利用保护地质环境,提供最有力的依据。当发生地震、洪水、山体塌方等自然灾害时,依据环境工程地质相关勘探、分析、评价后,所做的对应方案,可迅速、及时、有序的开展救援等应急措施。 结束语 城市的生态环境,建筑的质量安全,人类的生命健康都与环境工程息息相关,环境工程地质是一切项目施工的前提,科学的落实环境工程,合理的城市规划,它为生态化城市提供了良好的保障,延长了旧城区的“寿命”,增添了新城区的“生机”。在未来的城市建设与规划中,我们要根据环境工程地质情况而开展建设,科学的控制城市建设规模与速度,协调、维持好自然环境与城市建设间的关系。 地质工程论文:地质工程中地质灾害防治制度的立法研究 随着人类活动的日益频繁,在促进经济快速发展的同时,对于地质构造的破坏也在日益加剧,地球对于人类活动破坏的有力反击就是地质灾害的频繁发生。近年来,我国各种形式的地质灾害接踵而来,据统计资料显示,我国每年因地质灾害而造成的损失约为三百亿元人民币,这样一个庞大的数字不能不引起我们的重视,在全国各地,尤其是经济比重较大的城市进行地质灾害防治工作已经是刻不容缓的大事。虽然我国早在2004年3月1日就已经开始实施《地质灾害防治条例》,完成对地质灾害防治制度的立法工作,使得地质灾害防治工作有了法规依据,但是,经过九年的实践,科技得到飞速发展,地质灾害防治手段不断更新,显然旧的法规已经不适应社会发展的需要,不能给现阶段地质工程中地质灾害防治工作的全面有效开展提供平台,因此,对于地质工程中地质灾害防治制度的立法是现阶段社会发展的需要,是有效减少经济损失和生命威胁的需要,是地质工程得以顺利开展的需要,能够为地质工程中地质灾害防治工作提供政策引导和法律依据,是当前有效开展地质灾害防治工作的重要保障。为了进一步加强地质灾害防治工作,2011年6月1日,国务院第157次常务会议审议通过了《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》,并于6月13日正式印。《决定》的印发,是我国地质灾害防治事业发展的重要里程碑,对进一步理顺和完善地质灾害防治工作体制和机制,加强和改进新时期地质灾害防治工作具有重要指导意义。由此可见,国家已经高度重视地质灾害防治制度的立法。 1 地质工程中地质灾害的类型 中国的地质灾害共可分类十类,分别为地震灾害、火山灾害、滑坡崩塌泥石流、地面变形,海洋(岸)动力、水质与环境污染、开挖工程、沙漠化,地方病、洪水与风沙。在这十类地质灾害中,完全没有人类活动参与的地质灾害严格来说也只有火山灾害这一类,其它分类中的地质灾害都或多或少与人类的活动有关系,也就是说由于工程导致的诱发性地震、违规开山取石诱发的泥石流、山体滑坡等、非法开采地下资源或是开采缺乏科学性而导致的地面变形,开裂、沉降等、过度碳排放导致的全球温度上升,使得海水平不断提升等、人类活动形成的污染物排放超标、开采工程如煤、石油、天然气、金矿等开挖工程性地质灾害、沙漠化、地方病以及洪水和风沙,这些都是地质工程中地质灾害的类型。因此,严格的说,地质工程中地质灾害防治工作重点主要是针对人类活动对地质构造造成的破坏进行弥补,以减少地质灾害的发生,减少经济损失和人员伤亡,促进经济和整个社会可持续化发展。 地质工程就是研究人类的工程活动与地质环境的相互作用,以便认识评价,改造和保护地质环境。在现代化的科学技术的支撑下,更为有效的地质灾害防治手段需要新的制度立法来支持,并对人类工程活动进行监督和限制,避免对地质环境造成过度破坏。所有与人类活动有关的地质灾害都被包括其中,都需要建立完善的制度和法制化予以监督,才能更好的促进经济与地质环境的和谐统一。 2 地质工程中地质灾害防治制度立法的重要意义 对地质工程中地质灾害防治制度进行立法不但可以提高地质灾害防治力度,还可以完善和改进原来弛质灾害防治立法体系的漏洞和不足,落实更为科学合理的防治制度规范,并为政府的权力运行和公民的权利保护提供有效的法律保障,因此,地质工程中地质灾害防治制度的立法具有重要的现实意义。 2.1地质工程中地质灾害防治制度立法是现阶段地质灾害频繁发生的客观要求在地质灾害立法过程中,日本的立法值得我国借鉴。日本每一次地质灾害发生后,都会出台相应的防治法文。近年来,紧跟南方极冷天气灾害,四川汶川发生7,8级地震,而后甘肃周曲县又发生特大泥石流,以及部分石油、采煤矿区等发生重大地质灾害事故等,这些地质灾害给我国的经济造成非常大的损失,同进也夺去了众多同胞的生命。但值得庆幸的是,国家正不断地加大地质灾害防治力度,大量资金被用于防灾治灾,而且,国家非常重视通过立法徐径,以法律规范的形式。将地质灾害防治工作系统化,制度化、规范化,赋予其强制性和权威性,通过“依法防灾”、“依法救助”、“依法治理”来进行综合性的地质灾害防治工作。这种以法防灾治灾举措的目的,就是要以制度法制化来减少地质灾害给人民的生产生活造成的负面影响,因此,仅靠一部《地质灾害防治条例》进行规范和约束,很难达到理想要求,必须进行新的立法,才能完善地质工程中地质灾害防治制度。 2.2地质工程中地质灾害防治制度的立法是多部门联合防治的纽带 地质工程中地质灾害防治需要多个部门承担不同的权限和职能,这些不同的机构负责不同的地质灾害防治管理事项,而对于同一地质灾害在防治过程中,可能涉及到所有机构的所有人员或部分人员,因此,必须要有一个带有强制性的纽带将这些机构联系起来,才能实现统一管理、统一防治的目的。地质工程中地质灾害防治制度的立法,可以将灾害防治制度法制化,强制要求所有机构或部门必须共同对同一地质灾害进行防治,才能最大限度地减少损失。这种地质灾害防治制度的法制化,能够将国土资源局、地震局、水利局、安全生产监察部门监管的矿山灾害等机构有机的统一管理,而又不影响各自的独立职能,从目前我国的国情来看,从立法角度来联合备部门对地质灾害的防治工作是非常必要的。 2.3地质工程中地质灾害防治制度立法是地质灾害防治法律体系的重要内容 地质灾害防治制度立法面对的是所有类型的地质灾害,包括地质工程中的地质灾害防治制度立法,而且地质工程中地质灾害防治工作涉及到地质灾害类型的绝大多数,因此,地质工程中地质灾害防治制度立法是地质灾害防治法律体系中的重要内容。虽然我国已经拥有相关的法规政策,但由于现代地质灾害的复杂性和防治手段的不断更新,原有的法规难以满足时展的要求。因此,对地质工程中地质灾害防治制度进行法制化建设是充实和完善原法规的必经之路。 2.4地质工程中地质灾害防治制度立法是我国法制建设的,必然要求 法制建设要延伸到社会每个领域,才能充分保障公民的权利和政府的权利运行,才能消除法律盲点,实现完善的法制化社会。而地质工程中地质灾害防治制度必需响应现阶段国家减排低碳经济的号召,从法律上完善地质灾害防治制度,因此是尽快完善我国法制化建设的必然要求。为了减少人类活动对于地质环境的负面影响,必须从法律高度进行监督和约束,使人们能够依法减灾、依法防灾、依法救灾,最终完善相关的法律体系。 3 地质工程中地质灾害防治制度的法规现状 我国地质灾害防治法规建设经历了十多年的历程,从1999年的《地质灾害防治管理办法》到2004年的《地质灾害防治条例》,再到2011年的力务字印发的《关于加强地质灾害防治工作的决定》,可以说从法制角度逐步实现了地质灾害防治制度的法制化建设,使得地质灾害防治工作有法可依。 但是,1999年地质灾害防治制度立法讲求的是“群测、群防、群治郴’政策,这种群的特征法规明显已经无法满足现阶段地质灾害的防治需要。尤其是目前的地质工程中的地质灾害防治工作。要求准确、安全、可靠、科学,独立,这些特性要求现代化的立法来支撑,才能达到最佳的防治目标。而2004年的地质灾害防治法规又过于笼统,不能起到很好的约束性,而且可行性也无法可靠保证,因此,必然针对目前地质工程中地质灾害防治制度进行立法,才能更实际、更有效,更有可行性。2011年国务院印发的《决定》,是地质灾害防治制度立法的里程碑,它从顶层设计的高度对地质灾害防治制度进行法制化要求,提出坚持属地管理,分级负责、预防为主、防治结合中、群专结合等五项原则,实现了地质灾害在理念,体制、机制,手段措施等方面的创新。 可见,地质工程中地质灾害防治制度的立法是对地质灾害防治法制建设的完善和补充,响应了2011年《决定》的原则,能够更好排除《决定》治理盲点,为地质工程所有地质灾害的综合防治提供有力的法律依据和强制措施,有效将地质灾害的不同机构进行联系作业,最大限度的调动政府职能在地质灾害防治中的作用发挥,为灾后迅速有效的重建打下法律基础。 虽然我国已经初步形成了地质灾害防治的法律体系,但由于我国地质灾害类型多,分布广,灾害严重,而防灾救灾能力相对较弱,使得地质工程中地质灾害防治制度仍呈现出以下几方面的矛盾:(1)地质灾害防治立法层级太低,体系不完整,缺乏规范地质灾害防治管理的基本法,(2)现行法律对地质灾害管理部门的职能定位不明确;(3)地质灾害应急预案缺乏其应有的效用;(4)地质灾害防治资金来源规定不足;(5)众多问题得到不法律的规定和调整。这些问题不能从法律角度得以解决,地质工程中地质灾害防治工作就难以有效开展,就不能从根本上化解矛盾,不能在地质灾害来临时采取有效的防灾减灾措施。因此,地质工程中地质灾害防治制度的立法必须尽快完成。 4 完善地质工程中地质灾害防治制度的对策 我国目前的地质工程中地质灾害防治制度没有核心的基本法作支撑,不能很好的解决地质灾害问题,若想改变现在地质灾害防治制度过于盲目,无核心法可依的现状,打破地质灾害防治制度过于松散和区域性的局面,必须尽快完成地质灾害防治制度的立法,形成地质灾害防治的高层级法律,并以此为核心来开展地质灾害防治工作,这样才能有效汇集防灾力量、防灾资金,采取有效的防灾预案,依法进行防灾工作。 4.1加快地质灾害防治制度立法进程 只有最高层级的立法出台,才能将所有地方的地质灾害防治法规进行统一和调整,才能为各类型的地质灾害提供防治的基本法,实现依法防灾治灾减灾,并将以前无法解决的矛盾通过立法得以解决,使得单一地质灾害的法规以最高层级的基本法为核心,为依据来完善自身法制建设。为了达到这一目的,改变目前我国地质灾害防治制度的法制独立化和混乱化的局面,必须加快地质灾害防治制度立法进程,为地质工程中地质灾害防治制度提供核心法,实现法制化的防灾救灾制度,才能有效缓解地质灾害的破坏程度。 4.2地质灾害防治制度的立法化解所有矛盾 目前地质灾害防治制度存在的众多不足和矛盾,究其根本原因就在于没有基本法做防灾治灾依据,各地方出台的法规不具有统一性,过于独立,而且不能对地质灾害的防治上升为国家行为,而地质灾害防治制度的立法,则将所有地质灾害防治进行了统一和调整,将地质灾害防治上升为国家统一管理防治行为,这一立法能够将目前存在的所有矛盾一一化解,真正实现人力、资金、方案、手段、措施、指挥等一体化、科学化、法制化,并对各地质灾害防治机构的职能进行定位和调整,以强制化手段实现对各机构的管理与指挥。对抗灾治灾提供了充足了资金支持。 4.3在地质灾害防治制度的立法中加强对管理机构的联合规定 地质灾害防治工作并不是一个机构能够完成的,需要人力、财力、评估、预案等多方面的机构协调进行,才能将地质灾害危害降到最低。由于这种联合防灾体系没有法律做桥梁,很难通力合作,出现目前我国地质灾害防治工作有时出现要人无人、要资金无资金、要预案无预案的尴尬境地。因此,只有通过立法的途径,通过法律的约束和定位,才能将所有地质灾害防治机构进行重新定位和调整,才能将它们联合起来,齐心和心来防治地质灾害。 4.4地质灾害防治制度的立法中要加强“五到位”建设 立法的目的就是对地质灾害防治制度进行细化规定,从细节解决地质灾害防治工作存在的问题,因此,在地质灾害防治制度的立法中,要加强“五到位”建设,即地质灾害危险性评估工作到位、地质灾害防灾预案到位、地质灾害隐患点巡查到位、地质灾害防治宣传材料发送到位和地质灾害灾情险情人员到位。对于这“五到位”,需要所有机构如国土资源局,水利局,气象局、地下开采监察等都工作到位,才能将地质灾害防治制度的优越性充分发挥。加快这些工作的法制化进程,能够从根本上 5 完善地质工程中地质灾害防治制度的立法构想 鉴于地质灾害爆发日益频繁的现状以及我国当前地质灾害防治制度存在诸多的问题,对于地质灾害防治工作进行完善立法已显得尤为必要与迫切。 5.1制定《地质灾害防治基本法》,完善单一灾种立法 地质灾害防治基本法理应由全国人大或者全国人大常委会制定,以提高其立法层级和立法效力,充分体现其权威性。同时,对于某些地质灾害内容如地震、泥石流、洪涝等应以地质灾害防治子法的形式在专门的立法文件中规定,对于已颁布实施的法律法规,在保持原有立法的基础上,只需做出些微相应的调整和合理的布局,就可以逐步建立起我国地质灾害防治的立法体系,既在一定程度上节约了立法成本,又充分提高了地质灾害防治立法工作的成效。这种统一立法模式和分散立法模式相结合、中央立法和地方立法双管齐下的立法形式是我国现今地质灾害防治立法的较佳选择。 5.2保障人权原则,公开公正原则,权利义务一致原则,权力监督原则 地质灾害防治法的基本原则可以归纳为保障人权、公开公正、权利义务一致、权力监督的原则,这几个基本原则体现了地质灾害防治立法的目的和要求,同时也是构建地质灾害防治法基本制度的重要基础之一。保障人权原则不仅要求保障公民的生命权和财产权等基本权利在地质灾害中免受侵害和挽救损失,在赋予国家紧急状态权的同时。我们也要考虑如何防止权力被滥用的可能性,防止政府权责范畴的不作为,不履行给付义务或履行瑕疵,而给受灾民众的人权带来更大的损害。公正公开原则要求规范保护公民基本权利实现的行政程序;权利义务一致原则要求通过立法对政府权力进行合理的分配,警惕权力过分集中形成一家独大的场面,又要防止多头管理,权力太过分散而导致相互推诿扯皮,影响各部门职能的最大发挥,进而影响防灾救灾的工作进程。权力监督的原则要求规范政府的公权力。切实依法行政,以权利、监督、责任等制约政府公权 5.3完善地质灾害应急法律机制 地质灾害应急法律制度包括应急机构的设置、应急预案的制定、应急响应的启动、应急的救援等机制。因此,就目前地质灾害防治工作来看,需要对地质灾害应急机构的设置做出明确规定,要完善地质灾害预警系统,要完善地质灾害应急预案制度。 5.4建立地质灾害救济法律机制 法谚云:“无救济则无权利。”权利自始都是与救济紧密联系的,公民权利即使在法律中规定得再完备,列举得再全面,如若没有相应的救济措施、救济程序的规定,这些法律字面上存在的权利将变得毫无意义。因此,在立法中,需要完善地质灾害行政救济与补偿制度,需要完善地质灾害防治法中法律责任的规定,需要建立地质灾害保险法律制度,这一系列的法律制度的出台才能真正完善地质灾害防治制度的立法工作。 6 结语 随着地质灾害发生频率的不断增加,地质灾害防治制度的立法上升为地质灾害防治工作的重要依据和保障,是地质工程中地质灾害防治工作的政策引导和法律依据。我国是一个地质灾害发生类型多,分布广的国家,地质灾害灾情越来越严重,靠以往的地质灾害防治法规已经无法满足现阶段地质灾害防治工作要求,因此,必须针对目前地质灾害防治制度法规存在的问题,从立法角度来提高地质灾害法制层级,形成地质灾害防治制度的基本珐和核心法,为当前我国地质工程中地质灾害防治制度提供一个法律平台,对地质灾害防治机构进行职能的重新定位和调整。将所有机构联合起来,加强细分防治措施的法制建设,进一步健全和完善地质灾害防治法律机制,才能为地质工程中地质灾害防治工作提供有效可靠的法律依据。 地质工程论文:风电厂场址的工程地质勘测 摘要:风电厂场址的工程地质勘测不但要对地质情况进行考察,而且应考察风能资源的情况以及风能、水力对于工程建设和风电厂运行的影响。对于工程地质条件不同的复杂场地需要采用不同的勘探方法。勘测报告应当严格按照相关规定执行,应做到信息清晰、结果正确、建议合理。 关键词:风电厂;地质勘查;工程地质 当今社会经济的快速发展和不可再生能源的过度开采利用迫使人类不得不寻求更为清洁和可持续利用的能源形式。风能作为太阳能的一种转化形式,具有可再生、零排放等诸多优点,是21世纪最有应用前景的能源。而将风能转化为电能,即风力发电,是风能利用的最主要方式。我国的风能资源极为丰富,陆地离地面50m高度的风能资源可开发面积约540000km2,技术可开发量约为2680gw;离海岸20km的海域范围可开发面积约为37000km2,技术可开发量约为180gw,具有极大的商业化资源条件。[1,2] 随着风力发电项目的大力推广,关于风力发电方面的诸多问题也突现出来,如风电场建设、风电并网、风电的电能质量等。现结合笔者自身工作实际,探讨风电厂规划建设中的工程地质勘探问题。 一、风电厂场址地质勘探的主要任务 风电厂场址的工程地质勘探工作的主要任务是在风电厂场址规划选点的基础上,为已选定的场址以及风电机组、电厂建筑等建筑物的方案布置提供有关的地形和工程地质资料。主要包括五方面工作,即:对场区的风能资源进行评估;绘制选址所需的区域地形图;评价场区的区域构造稳定性;查明场区的工程地质条件并对地质问题及其可能产生的影响进行评估;根据需要对可采用的天然建筑材料、施工和生活资料情况进行调查。 地质工作的重点是场区的区域结构稳定性评价和地质问题可能产生影响的评估及建议,其中对于场区的地质条件主要有:地形地貌特征、形状、类型和特征;地层的成因类型、地质年代、岩性岩层、风化程度;土的性质、物质组成及含量、层次结构和分布状况;断层破碎带的产状、规模、性质以及延伸、拓展和胶结情况;不良地质作用的情况及可能的影响;地下水的类型和埋藏情况以及是否可能对地基造成不良影响。 二、风电厂场址的地质条件分类及勘测 依据风电厂场址地质条件的复杂程度,可将场地划分为三类,即简单场地、中等复杂场地和复杂场地。简单场地是指地层结构单一、无特殊岩土层、地质结构简单、地层稳定、地下水埋藏深且对地基无不良影响、地震动峰值加速度不高于0.05g的场地。中等复杂场地是指地层层次较多、有特殊岩土层、岩土性质变化较大、岩体风化较强、可能发生地震液化的场地;或地质结构比较复杂、局部有不良地质作用存在的场地;或者地下水埋藏较深,对地基可能产生不良影响的场地;地震动峰值加速度为0.1g~0.3g的场地。复杂场地的判定标准为:地层层次较多,岩性不均且岩相变化大,地基以强风化岩体或不均匀的特殊性土层为主;地质结构复杂,断层和节理裂隙发育,不良地质作用发育;地下水埋藏浅且对地质基础的稳定性产生不良影响;地震动峰值加速度≥0.4g,满足上述条件之一即为复杂场地。 对于不同复杂程度的场地采取的物探深度不同。此外,对于复杂程度高的场地采用的勘探点间距也应缩小,以能控制场区的地层分层、性状、断层破碎带的分布和不良地质作用的范围为标准。因此各种地貌特征的部分、各种地层、主要的地质结构、各个不良地质作用点均应布置勘探点,且应依据勘探结果考虑是否加深或增加勘探点。 地质工程论文:某建筑场地工程地质条件及基础方案研究 摘要某建筑场地位于南宁市,块近长方形,边线为东西向和南北向,其中东西向长约392m。本文以建筑场地为研究对象,分析了其工程地质条件,并研究了其基础方案。 0 引言 该建筑场地位于南宁市,块近长方形,边线为东西向和南北向,其中东西向长约392m,南北向长约352m,拟分期开发,占地面积约为48400m2。场地整平标高??.00为高程95.00m。拟建的建筑物主要有数栋4f~6f的商业楼(楼高36.9m)以及一栋28f的办公楼(楼高130m),建筑物结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构。基础型式拟定为桩基础。均设地下室,其中商业楼设计3层地下室,深度为14.5m,办公楼设4层地下室,深度为20.9m。预测基坑开挖深度分别为15m和21.4m。 1 区域地质构造与地震 场地在大地构造上处于右江再生地槽之西大明山隆起南部的南宁断陷盆地内。南宁盆地属不对称向斜构造盆地,向斜轴走向北东东向。南宁盆地的边缘断裂较发育,按走向分有北东向、北西向和近东西向三组,其中以北东向的韦村——西乡塘断裂最为重要,其规模长约70km。该断裂位于盆地北及西北一线的边缘,走向与向斜轴向基本一致。次要的北西向断裂分布在盆地的西南角,为右江断裂带进入盆地的分支断裂,以老桥断层为代表。近东西向的断裂以几条规模不大的断层分布于盆地东部。由北向南依次是三塘——奇绿断层、王村断层、屯里断层。至今未发现贯穿盆地内部即南宁市区的大断裂。 2 场地工程地质条件 场地及其附近原始地貌形态属侵蚀、剥蚀丘陵区中的垄状高丘亚区,相当于邕江四级堆积-侵蚀阶地,原地形整体东(东南和东北)高西(西北和西南)低,场地原始地面标高为90.00m~134.00m。根据现场钻探揭露,建筑场地地层由上而下分布有:第四系人工填土(qml);第四系有机质粘土(qh)和第四系粘土(qel);下部为第三系南湖组(e3n)和那读组(e2n)的泥岩、砂质泥岩和砂岩等地层组成。场地地下水主要为孔隙潜水和裂隙承压水,上层潜水主要赋存于填土①层、混砾填土①1层、有机质粘土②层中,受大气降水和生活污水下渗补给,透水性较好,雨季补给来源充足,水量稍丰,初见水位埋深在0.4m~2.5m之间,高程约92.5~94.6m。稳定水位为93.0m~95.0m。 基岩孔隙裂隙承压水主要赋存于强风化粉砂岩和粉砂质泥岩中,受大气降雨下渗和相邻含水层的侧向补给,水量较小。因断层错动影响,各层间含水层有一定的水力联系,据临近基坑开挖揭露该层地下水位埋深约为8.0m。该场地地下水向北西方向排泄。 3 岩土工程分析与评价 3.1 稳定性及适宜性评价 根据地质调查和收集分析相关资料,可确定该场地没有发现诸如岩溶、滑坡、采空区和地面沉降等不良地质作用,也未发现这些不良地质作用存在的条件。 穿过场地断层属于非全新活动性断层,场地相对平坦。总体上可归为:可进行建设的一般场地。钻孔揭露出,岩层及以下地层出现错断。根据初步设计,地下室底板位于高程约75.0m~81.0m的范围,这时场地西侧底板下部在断层位置均座落于泥岩⑤上,部分的地下室地板座落于①1上,而桩端底部,在断层北侧则座落于地层⑦1上,显然,底板和桩底位于2种不同的地层上。 3.2 地基岩土特性评价 拟定地下室埋深14.5m,办公1地下室埋深20.9m,假设??.00高程为95.00m,则底板分别坐落于80.5m高程和74.00m高程。由此估算,商业楼基坑需开挖15.0m左右,基坑底面以上出露的岩层主要有填土①、混砾填土①1层、有机质粘土②、上层④、上层⑤1;办公1基坑需开挖21.4m左右,基坑底面以上出露的岩层大部分为全风化泥岩⑤层,小部分为强风化泥岩⑨1层。 根据钻孔及剖面图揭露的岩层倾角,可看出,从东西方向看,岩层总体上由东向西倾斜;从南北方向看,为类似褶皱构造,层底面起伏坡度为0度~15度之间。总体上具有一定的不均匀性。 3.3 地下水评价 地下水对砼有弱腐蚀,对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀作用,对钢结构有弱腐蚀,与地下水有接触的建筑构件应采取相应的防护措施。基坑开挖主要受上层滞水的影响,但场地上层滞水水量不大,对基坑开挖影响较小,施工时,可直接在基坑内设置集水槽、井抽排地下水。 4 基础方案评价 4.1 天然地基评价 根据设计商业楼的结构特点、基础埋深、地质条件、经济效益、施工条件等,该建筑物和地下室可能采用的基础型式:筏板基础或桩筏基础,筏板基础持力层为①、⑤、⑥1、⑥2、⑦1、⑨1、⑨2等地层,并且横跨断层带,这些地层的承载力特征值或修正值虽较大,但分布不均,应慎用或采取消除这种不均匀的措施。 4.2 桩基础 根据场地岩土特性及沉降深度要求,主要的桩基础型式宜采用人工挖孔桩和冲孔灌注桩。 人工挖孔桩:根据场地岩土层分布情况,桩端持力层宜选用⑦1、⑦2、⑨1、⑨2、⑩1和⑩2层上,基本上穿越本勘察所揭露的所有土层。钻(冲)孔灌注桩:该桩型穿透能力强,可以穿透各种土层和岩层。场地地下水对钻(冲)孔桩施工影响较小。施工中应注意控制桩底沉渣及桩身质量。在成孔过程中,要及时清孔及灌注,减少桩孔内水对泥岩承载力的影响。 4.3 基坑工程评价 拟定商业楼地下室埋深14.5m,办公1地下室埋深20.9m,相应基坑开挖深度预计分别为15.0m和21.4m。假设??.00高程为95.00m,则基坑底面分别坐落于80.00m高程和73.60m高程。显然基坑开挖有2级深度,第一级为商业楼地下室基坑,深约为15.0m;第二级为办公地下室基坑,深约为21.4m, 2级基坑侧壁底部相距较远,故可单独考虑其稳定性,即基坑支护设计可分别按15.0m深和6.0m深分别进行。基坑侧壁安全等级主要以失稳后的破坏后果为依据。 根据基坑开挖底面高程,结合本勘察揭露的地层分布情况,第一级基坑侧壁(商业地下室范围)出露的地层主要为①1层、有机质粘土②、粘土③、夹层煤④和泥岩⑤层,局部穿过泥岩⑥1层。各区的支护设计采用图中建议相应的岩土分布剖面图及对应的岩土参数建议值。 5 结论及建议 建筑场地属侵蚀、剥蚀丘陵区中的垄状高丘亚区,无滑坡、崩塌等不良地质作用,场地稳定,适宜工程建设。主体建筑基础形式可采用桩筏基础,桩基采用冲孔灌注桩。 地质工程论文:工程地质勘察中水文地质研究 摘要:水文地质研究在工程勘察中有着十分重要的地位,本文主要阐述工程地质勘查中水文地质评价内容,岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害等问题。 关键词:工程勘察;水文地质;岩土;危害 1 工程地质勘察中水文地质评价内容 在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: 1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。 2 岩土水理性质 岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。 2.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。 2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。 ③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。 3 地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度 时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: 3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳 3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。 3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。 4 结束语 综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 地质工程论文:地质勘察工程中标准贯入试验的应用分析 摘 要:本文首先介绍了标准贯入试验的定义及适用范围,随后分析了标准贯入试验的影响因素及注意事项,最后由标准贯入试验实例研究了地质勘察工程中的标贯试验的应用。 关键词:地质勘察;标准贯入试验;应用 1 标准贯入试验的定义及适用范围 1.1 标准贯入试验的定义 标准贯入试验又称为spt,它是一种动力触探,其通过一定的锤击动能将某种规格的对开管式贯入器打入到钻孔孔底的土层中,并由打入过程中的贯入阻抗来对土层的变化以及地质情况进行判断。一般可以用打入土中30cm的锤击数n来衡量贯入阻抗。标准贯入试验需要与钻孔结合进行,目前国内统一使用的钻杆直径为42mm,国外的钻杆直径还有50mm和 60mm两种类型。标准贯入试验具有设备简单、操作方便的优点,而且其适用于砂土、硬粘土及软岩等多种土层。此外,通过对贯入器带上的扰动土样进行分析,就可以直接得到土层的鉴别描述信息。 1.2 适用范围 标准贯入试验目前在地质勘察领域有着十分广泛的应用,其应用范围包括: (1)用于检查勘察地区的土层剖面和各土层在水平及垂直方向是否均匀、是否存在软弱夹层。(2)用于地基土的变形模量、承载力、物理力学性质指标等建筑物设计所需参数的确定。(3)用于单桩承载力的预估、桩尖持力层的选择以及旋喷桩直径的估算。(4)用于施工监测以及检验地基土的加固效果。(5)用于砂土和轻亚粘土在地震条件下液化可能性的判别。 2 标准贯入试验的影响因素及注意事项 2.1 钻进方式的影响 标准贯入试验的钻进过程中要尽力保持钻孔底部的土层不被扰动,因此不宜用冲击式和水冲法钻进,而应尽可能地使用回转泥浆式钻进方法来最大化地保持孔壁稳定(特别是在砂层钻进时),并减小孔壁的摩擦。此外,钻孔的直径不能过大,一般限定为不大于100mm,若直径过大将会造成50%的锤击数减少。 2.2 土层深度的影响 在spt进行过程中,随着贯入深度的增加,土的有效上覆压力和侧压力都会随之增加,从而造成贯入阻力加大,最终使锤击数增加。因此,需要对锤击数进行深度修正。 2.3 探杆偏斜影响 标准贯入试验的实践表明,探杆与钻孔的孔壁摩擦会随着探杆的偏斜而增加,导致有效锤击能量减小,从而影响锤击数。因此,要保证探头、探杆以及导向杆的垂直度,防止锤击偏移和晃动。 2.4 试验前的准备 在进行标准贯入试验前,应先钻几个钻孔,对所要勘察区域的地层分布情况以及地质情况进行大概了解,为标贯试验方案的制定提供依据。根据钻探情况,要在不同和相同土层的不同钻孔间做系统性的试验,同时进行土工试验,然后将两种试验结果进行对比分析。在同一土层中试验次数不能少于5~6次,或者在深度上每隔1~1.5m进行一次试验,这样可以有效了解透镜状或薄层状土层的情况。 2.5 试验数据的修正 对于标准贯入试验的锤击数是否需要进行杆长修正,根据实践经验,可以按照《建筑地基基础设计规范》(gbj 7-89)中的规定来对锤击数进行校正,经过校正后的修正值与新的设计规范吻合度较高。 3 标准贯入试验实例分析 本次标准贯入试验实例为广东省某一商住大厦的地基基础勘察工程,由于该工程为高层建筑,所以对于地质勘察的要求比较严格。该商住大厦建于厚度在11~12.5m的回填土上,回填的时间已经比较久远,在回填时按照规范要求进行了分层压实处理。在制定勘察方案时,分别在每个钻孔的不同深度设计了系统性的标准贯入试验,并在土层中进行标贯试验的同一位置取原状土样作土工试验分析,以便与标准贯入试验结果进行对比。本次勘察工程共钻孔28个,并进行了58次标准贯入试验。勘察结果表明,现场的回填土在水平及垂直方向上物质成分和物理力学性质并无太大变化。因此,在进行标准贯入试验结果统计时,在垂直方向上以2m为级数进行统计单元的划分,其统计结果见表1。 本次勘察地质条件为厚层状回填土,其物质成分组成主要为呈土状的强风化花岗岩和强风化砂岩。而在钻孔过程中,还发现了少量的16cm×12cm的强风化岩石碎块,因此标准贯入试验的离散性相对比较大,所以在对标贯试验的数据进行统计分析时采用去掉最大和最小值的10%,然后再按最小平 均值法统计的方法。完成数据统计后,可以对试验的高值以及低值作详细分析,出现高值是因为在贯入过程中碰到了较大的强风化岩石碎块,而出现低值则是由于回填土局部存在松散的现象。高值与低值出现的频率都不高,且并无规律可循。统计数据与土工试验的结果较为吻合,而开挖基础进行验槽测试的结果也与统计数据相吻合。 结语 标准贯入试验的用时短、费用低,是一种行之有效、应用范围非常广的原位测试手段。标贯试验的关键问题就在于试验质量得到保证的同时,要对试验结果进行合理科学的统计与分析。特别是在对漂石、块石等含量较多的砾砂卵石层或不均匀系数较大碎石土进行标贯试验时,试验的数据将明显偏高,而且试验也会受到机械设备和人为因素的影响也更为明显,需要配合其他土工试验手段,来对试验结果进行对比分析。 地质工程论文:喷播植草在三峡库区地质灾害治理工程中的应用 论文 关键词:水库库区 地质灾害 灾害治理 喷播植草 防护技术 三峡水利枢纽 论文摘要:针对三峡库区地质灾害治理的特点,结合实例对喷播植草防护技术的特点、主要功能、方案选择、施工工序进行介绍,并对其效果及 经济 、社会效益进行评价。 1 概 述 岩土边坡工程改变了 自然 边坡现状,会对当地的生态环境造成不利影响,在环境保护要求严格的今天,边坡工程增加生态环境保护的内容是非常重要甚至是强制性的。其中边坡植被防护作为岩土工程生态环境保护的重要部分,在国内得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,且开始逐渐取代传统的圬工护坡。边坡植被防护工程主要有以下几类技术:①阶梯植被;②框格植被;③穴播或沟播;④喷播植草;⑤植生带;⑥绿化网;⑦土工网垫等。 本文将结合三峡库区地质灾害治理工程的经验,重点论述喷播植草防护技术在库区地质灾害治理工程中的应用。 2 喷播植草防护技术的特点 喷播植草是利用液态播种原理,将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂和色素等按一定比例配水混合搅匀,通过机械加压后喷射到边坡坡面的防护技术。由于其施工简单、速度快,造价低且草籽成活率高,在国内外获得了广泛的应用。 3 喷播植草防护边坡的主要功能 喷播植草作为边坡防护措施,将极大地改善工程建设的生态环境,创造良好的经济、社会和环境效益。主要功能是对岩土边坡浅表层进行防护,通过对浅表层边坡的加固从而达到防止雨水冲刷、控制水土流失、保持边坡稳定的作用。 3.1 边坡加固作用 (1)深根的锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体填土,锚固到深处较稳定的土层上,能起到锚杆的作用。乔本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深处有明显的土壤加强作用。 (2)浅根的加筋作用。植物根系在土中错综盘结,使边坡土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料,稳定边坡表层土体,起到护坡的作用。 3.2 植被的水文效应 (1)降低坡体孔隙水压力。植物通过吸收和蒸发边坡土体内的水分,降低土体内的孔隙水压力,从而提高了土体的抗剪强度,有利于边坡土体稳定。 (2)控制土壤侵蚀、保持水土。降雨是坡面冲刷的重要原因,降雨时植草对边坡有明显的保护作用,能有效降低地表径流的流速,从而抑制面蚀及沟蚀,减小边坡土体的流失。 3.3 改善和美化环境 植草可使被破坏的环境逐步恢复,并能促进有机物的降解,净化空气;植草形成的绿化带,与周边环境更协调,与自然更接近,起到改善和美化环境的作用。 4 三峡库区地质灾害治理工程特点及要求 (1)三峡库区在蓄水及运行过程中水位变化频繁,水位变幅大; (2)受当地地形地质条件限制,沿江地质灾害治理区域大多土质贫瘠,有机质含量低; (3)采用喷播植草防护的边坡坡比为1∶2~1∶ 3.5,坡度能满足喷播植草的要求,无需采用网垫等其他额外加固措施; (4)施工工期短,时间要求严格; (5)要求边坡尽快形成抗冲刷能力; (6)工程位于城镇,对景观、绿化要求高; (7)成坪后不需要专门的养护,形成稳定生物群落并自然生长; (8)边坡面积较大,应尽量降低成本,节约投资。 5 符合库区灾害治理工程特点的喷播方案针对库区灾害治理工程特点及要求,采用了以下的喷播方案。 (1)选用在三峡库区能广泛生长的草种。采用豆科和乔本科草种混播,提高耐贫瘠能力。根据库区地质灾害治理工程的特点及当地的气候条件,采用以小冠花为主,以中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿等为辅的4种草种混播。 草种以小冠花为主是因为小冠花具有以下特点:①生长年限长,其寿命可达50 a以上;②根系发达,持久性强;③覆盖速度快,覆盖度大,每株当年覆盖面积平均0.7~0.9 m2;④绿色期长,枯草期短,在南方为四季常绿草种;⑤耐贫瘠、耐寒、耐高温、高抗病虫害;⑥水土保持效果显著;⑦对不同气候及土壤的适应性强。 由于小冠花耐水性较差,在水位变幅区降低小冠花草种的比例,相应增加其他辅助草种比例,以提高植草的耐水性。 (2)增加黏合剂、木质纤维素、保水剂、复合肥等喷播材料用量,并覆盖无纺布,使草籽在喷播后立即在土壤表面形成较强的抗冲刷能力。三峡库区地质灾害治理工程较多采用土石方回填,边坡为碎石土质边坡,为确保草籽在初期能顺利成活并生长,增加了黏合剂、木质纤维素的用量以确保草籽在边坡上可稳定附着;增加保水剂、复合肥的用量以确保草籽在生长初期的养分及水分的充足供应。 (3)采用多草种混播,提高耐水性、增强抗病、抗虫害能力,有利于形成稳定的生物群落。 (4)在满足要求的前提下,优化配方,降低成本。 (5)在边坡满足喷播植草要求后立即施工,边坡清理与喷播植草同时进行,清理一块喷一块,力求在最短时间内完成,满足工期的要求。 6 喷播施工 6.1 施工所需设备、材料及人员组成 (1)喷播机:容器容量为50加仑; (2)草籽:为中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿、小冠花4种混播; (3)添加剂:黏合剂、饱水剂、木质纤维素、复合肥; (4)无纺布; (5)便携式汽油泵及连接汽油泵与喷播机容器的水管; (6)施工人员组成:清理边坡2人,喷播技工4人。 6.2 喷播工序及技术要求 喷播工序为:清理并平整边坡混合草籽并喷播铺盖无纺布养护。其中清理并平整边坡、混合草籽并喷播、铺盖无纺布3道工序可同时交叉进行,以缩短工期。 各工序技术要求如下。 (1)清理并平整边坡。在防护范围内要清除杂物,并对边坡进行平整,使边坡达到喷播的要求。根据喷播机喷播面积对坡面进行划分并做好标记,防止混喷及漏喷。 (2)混合草籽并喷播。将草籽及添加剂按一定比例配置好,依次加入并混合搅拌30 min,然后均匀喷至坡面,为保证喷播均匀,在坡面上先喷2/3的混合液,余下部分重新加满水后复喷一次至附着均匀即可。 (3)铺盖无纺布。覆盖无纺布是对喷播植草的初期养护,在草籽未萌发前可起到防冲刷、保水、保温的作用。无纺布应采用铁丝或竹钉固定,四边用土压好,防止风吹开。 (4)养护。在草籽萌发前期,应根据土壤湿度的变化多浇水,保证种子萌发所需水分,在种子发芽后,根据发芽情况适当浇水至其 自然 生长,形成稳定的生物群落。至此,养护工作基本完成,只需定期清除杂草即可。 7 工程效果及 经济 、社会效益 (1)由于施工机械化程度高,边坡的喷播植草可迅速完成,从而大大降低成本,仅为圬工护坡的10%~20%。 (2)喷播植草所用附加材料大多数为易分解材料,对环境无污染;且植草边坡与周围环境相融合,能美化城镇景观。这是传统圬工护坡所不及的。 (3)喷播植草在坡面平整后即可进行,且多种工序可混合一次完成,施工简便、速度快、劳动强度低,所需施工人员较传统的圬工护坡大大降低。 (4)喷播植草在施工后3~5 d即可陆续发芽,在良好的保湿条件下,两周植被覆盖率可达90%以上,植株高可达5~15 cm,在极短的时间内形成较稳定的生物群落,大大提高了边坡的稳定性,确保施工工期,且后期维护工作量小。 综上所述,喷播植草是一种经济有效的边坡防护方法,在堤防工程、塌岸防护工程、滑坡治理工程等的浅表层边坡防护中都有广阔的应用前景。
岩体力学论文:采矿工程岩体力学教学改革初探 摘要: 本文针对采矿工程专业本科生专业基础课《岩体力学》教学现状存在的不足,提出了理论实践并重、优化教学内容、革新教学方法、培养学生兴趣、拓宽学生知识结构等为一体的优化改革方案,教学实践表明,效果良好。 关键词: 采矿工程;岩体力学;教学改革 一、《岩体力学》教学现状 《岩体力学》作为采矿工程专业的一门重要的专业基础课,其目的在于培养学生掌握岩石工程(井工开采、隧道、地下空间工程等)中一些力学现象的分析能力,使学生接受矿山开采和岩层控制基本理论和试验技能的初步训练,为学生学习专业课程及从事理论研究打下良好的基础。《岩体力学》一般在先修课程(高等数学、弹性力学、材料力学、理论力学等)完成后开设,在学生学习本课程时,不仅可对先修课程进行系统回顾,又可有效运用前期基础课程相关分析与计算方法分析宏观工程问题;同时,该课程的学习可为《采矿学》、《矿山压力与岩层控制》等主干专业课程的学习夯实理论基础。但是,随着科技水平的提高及分析方法的多元化,岩体力学所涉及研究范围及方法日趋复杂,这也要求高校教师对岩体力学知识掌握更加全面,推陈出新,与时俱进。传统教学过程中,有关《岩体力学》的教学多以课堂原理的讲授,已不再适用于本科生的教育及行业人才培养的发展需求。因此,结合现有条件对该课程进行教学改革,适应工科专业发展方向,培养学生实践与应用能力势在必行。 二、《岩体力学》教学中存在的问题 对于采矿工程专业的学生,力学基础相对较弱,即使之前已对相关基础课程进行了学习,但由于前期多为应试型学习,且理论性较强,导致学生对于基础知识的掌握多为“碎片式”,无法有效形成知识网络,导致学生学习《岩体力学》时非常吃力。此时,若依然按照传统教育模式采用灌输式讲授方法,则事倍功半。总结传统教学方法下存在的主要问题如下: 1.学生基础知识薄弱,易形成被动接受方式。《岩体力学》是对前期相关力学课程的延伸学习,若前期基础力学知识及运算方法掌握不牢,将导致学生学习过程形成停顿感,由于课程逻辑性较强,一个知识点产生卡顿,学生对于后续知识的学习将产生被动接受的局面,学习效率低下。 2.教师课堂讲授方法单一,不易于接受。资料显示,目前非力学专业教师采用的《岩体力学》课件大同小异,均是对课本一些原理及方法的罗列,讲授过程中多采用灌输式,导致课堂教学环节枯燥乏味,缺乏与专业特点的联系,学生不易参与其中,知识点也难以接受。 3.教学方法机械性较强,难以融会贯通。《岩体力学》主要采用的教学方法包括课堂讲授与岩石力学实验,对于实验部分,一般由实验老师授课,学生容易将理论知识的学习与实验独立开来,因此,实验作为揭示岩体力学现象的一种有效手段,无法让学生理解其独特含义。 4.传统理论讲授过多,新型技术所占比例少。随着科技发展,行业内涌现了大批岩体力学分析软件,这些软件借助于力学原理,在分析工程问题中得到了普遍推广应用。高校教师分析岩体力学问题时,可充分利用新型技术,将问题分析方法多元化,辅助学生学习力学,又可拓宽学生知识面。 三、课程教学改革方法初探 近年来,随着国家经济的发展,我国逐渐跻身世界岩土工程大国,存在较大的发展空间。因此,对于工程类学生,掌握岩体力学分析方法及相关理论,为以后从事相关工作及科学研究铺垫良好的基石至关重要。针对采矿工程专业《岩体力学》课程教学中存在的一些问题,初步提出了课程教学改革,具体包括以下几个方面: 1.注重课堂效果,激发学生兴趣。由于《岩体力学》内容相对枯燥,学生容易失去兴趣,因此,教师在讲授时应注重方法,提高课堂效果。讲授内容时应充分结合本专业工程实例,循序渐进,让学生理解所讲知识的来龙去脉。如讲授平面应变问题下巷道弹塑性分析时,可以具体教学实例进行切入,首先对弹性力学中平面问题进行回顾,进而对问题进行假设简化,最后引入弹塑性力学知识对问题进行分析,不仅对前期所学知识进行了复习,同时应用于解决现场工程问题中去,事半功倍。 2.注重基础,构建知识框架。采矿专业学生由于力学基础相对薄弱,甚至对一些专业术语掌握都不够准确,给课程后期学习带来了极大的困难。因此,教师需注重基础理论、基础知识和基本技能的讲授,讲岩体力学中复杂的理论知识及工程实践成果浓缩在有限的课时内。同时,注重课本知识的统筹规划,强调基础的同时,合理规划授课内容,突出重点,构建知识框架,促使学生对知识内容形成一个宏观的认识,利于融会贯通。 3.理论结合实践,加强学习感知。《岩体力学》具有理论复杂和实践性强的特点,理论复杂体现在不确定性上,实践性强则因与工程实践密不可分。岩石力学实验则是连接理论知识与工程应用的桥梁,因此,在教学环节应注重对实验的教学,同时,实验应在授课教师与实验教师共同参与下由学生独立完成,提高学生的分析问题能力,调动学生独立思考的积极性,培养学生应用创新能力。 4.做好通识教育,触类旁通。岩体物理力学特性受外界条件及自身结构影响极大,不同行业接触的岩体也存在较大的差异性,不同专业分析问题的角度不尽相同。因此,应结合专业特点,对讲授内容突出侧重点,例如,边坡工程、地基工程及地下工程所涉及岩体力学问题求解方法存在较大差异,因此,非专业知识课简单讲授原理,专业知识则重点讲授,做到触类旁通。 5.创新教学方法,未雨绸缪。在《岩体力学》教学过程,可适当引入一些新型分析软件和方法,如有限元、离散元及有限差分等软件,做到与时俱进,同时辅助学生理解一些复杂的原理,学生对于一些数值分析软件的理解可为工作及深造后岩体力学问题的分析提供新的解决路径,做到分析问题针对性强、操作应用快,理解容易,易于自身能力的提升。结合工科采矿类本科学生的实际特点,加强《岩体力学》课堂讲授与工程应用的联系,优化教学内容,革新教学方法,培养学生学习兴趣,拓宽学生知识结构面,让采矿专业学生掌握岩体力学问题中涉及相关理论及分析方法,综合运用所学知识,在实际工程问题中找到突破口,提高授课效果,培养学生独立发现问题及解决问题的能力,为学生后期工作及学习打下良好的基础。以上具体方案,经过教学实践,授课效果得到良好改善。 作者:王猛 单位:河南理工大学能源科学与工程学院 岩体力学论文:关于岩体力学参数水利水电工程论文 1一般方法 1.1岩石力学试验法 (1)室内试验。 通过钻孔岩芯取样,利用室内岩块的单轴压缩试验确定岩石单轴抗压强度、弹性模量和泊松比。通过岩体的三轴压缩试验确定岩体的抗剪强度-凝聚力和摩擦角。通过岩体卸围压试验研究岩体卸荷过程中的变形和能量变化特点,确定卸载时岩体的参数,如弹模、泊松比、凝聚力、摩擦角。 (2)现场试验。 现场抗剪试验获得岩体、软弱夹层、混凝土与岩石接触面抗剪(断)强度;现场变形试验(刚性承压板法、狭缝法)获得岩体变形模量、弹性模量及泊松比。还有现场声波测试评价岩体完整性等。现场试验是确定岩体强度参数最准确的方法,但由于通常不具备施作原位试验的条件,而且试验周期长、费用高,所以这种方法应用较少。试验法是一种直接又可靠的方法,可以较好反映岩石特性。室内试验得到的是完整岩块的特性参数,但存在“尺寸效应”。现场试验受条件限制,试件制备难免受到扰动,试验结果分散,不能直接采用。 1.2工程岩体分级法 工程岩体分级法主要有:国标《工程岩体分级标准》、水利水电工程勘察规范的坝基和围岩工程地质分类法、巴顿的Q系统分类法及比尼威斯基的RMR分类法。这些分类方法往往是定性描述与定量评价相结合,采用多参数综合指标分级法给岩体进行评分和划分岩体级别,根据岩体级别并结合经验公式,给出岩体参数的范围值。国标《工程岩体分级标准》选取岩石坚硬程度和岩体完整程度这两个因素确定岩体基本质量,将影响岩体工程特性的因素如地下水、初始应力、结构面走向与工程轴线方位等作为修正因素,实现工程岩体的分级,并提供了各级别岩体物理力学参数表和结构面抗剪断峰值强度表。《水利水电工程地质勘察规范》的附录V提供了坝基岩体工程地质分类表,主要分类因素也是岩石坚硬程度和岩体完整程度,此外还有岩体纵波速度和钻孔RQD值,并在附录E中提供了坝基岩体抗剪断(抗剪)强度参数及变形参数经验值表和结构面抗剪断(抗剪)强度参数经验值表,用于规划和可研阶段。应注意该表的注明是参数仅限于硬质岩,软质岩应根据软化系数进行折减。 1.3工程地质类比法 工程地质类比法是利用大量已建工程的成功经验确定拟建工程的设计参数,是工程地质研究的传统方法之一。类比法是应用相似原理,要求主要的工程地质条件基本相同或相似,这其中最主要的是岩性和地层时代(或层位),其余还有地质构造(岩体完整性)、风化状态、应力条件、地下水等等。实际应用时应结合具体工程的地质条件,在类比、分析、判断的基础上提出合理参数。同时,在施工过程中,根据工程实际进展情况和出现的问题,特别是根据现场观测结果,对设计进行必要的调整和修改。类比的资料可以参考《岩石力学参数手册》、《岩基抗剪强度参数》、《工程地质手册》、《水利水电工程地质手册》,以及地区工程经验(资料库、数据库)等等。类比法完全依靠地质师所掌握的工程实例资料和他对工程岩体的经验判断,人为因素比较大,有时仅仅通过少量个别因素相比较而得到的参数,其结果可靠性较差。然而该方法简单、方便、快捷,在中、小型水利水电工程中应用较多。 1.4反演分析法 反演分析法是利用现场所测得的位移等数值反求岩体力学参数,包括位移反分析、应力反分析、混合反分析等。其中位移反分析方法是根据现场实测的位移值,采用解析法、有限元等方法以及弹性、弹塑性等本构模型进行求解。位移反分析的方法主要分为两类:直接逼近法和逆过程法。由于围岩本构关系的复杂性,目前的逆过程方法的位移反分析研究计算大都采用了线弹性等假设,设岩体为均值各向同性,而天然岩体地质条件复杂,这样与工程实际情况相去甚远。反分析方法在边坡稳定分析中应用较多。反分析时稳定系数取值为:蠕动挤压阶段宜采用1.00~1.05,初滑阶段宜采用0.95~1.00。滑带土抗剪强度(c,φ)参数反演分析的方法分为单参数反演和双参数反演两种。前者假定一个参数已知的前提下,反算另外一个参数,通常选择对滑坡稳定性影响较敏感的作为未知参数。后者在反演中有两个未知的参数,通常选择两个距主滑动面等距的剖面建立极限平衡方程求解,此外,还可以做参数的敏感性分析。 1.5人工神经网络法及模糊数学预测法 人工神经网络法是通过完成输入与输出问题的映射,自动建立复杂现象(系统)的模型并指出其控制规律。该方法考虑了影响岩石力学参数的各种定性因素,应用人工神经网络进行训练,随着数据的积累不断地对样本集进行补充和完善,使参数取值结果不断趋于合理。缺点是学习样本的选取具有很大的主观性。模糊数学预测法是考虑到影响岩体变形强度参数的相关因素模糊不确定性,根据经验确定权重集及隶属度,在此基础上进行岩体力学参数预测。该方法实质就是把岩石与岩体力学指标之间的比例系数当作模糊子集,依据经验进行模糊综合评判确定一个最佳模糊折减系数的问题,从定量上考虑影响力学参数的各种模糊因素,但在运用上不是很成熟,仍借助于经验。 1.6其他方法 除上述方法外,还有一些其他方法可以用来确定岩体强度参数,如:计算机模拟、声波测试技术、岩体分形分维理论、断裂损伤力学、统计数学等方法。 2岩体力学参数综合取值 岩体力学参数取值方法有很多,由于岩体的不连续性、各向异性和非均匀性等特有属性以及岩体结构的复杂性,使各种取值方法存在局限性,至今还没有一种令人满意的取值方法。实际工作中应该综合应用这些方法,互相验证,取长补短。笔者基于上述岩体力学参数的取值方法,并结合工程的规模和地质条件的复杂程度,在满足规程规范的前提下提出了岩体力学参数综合取值方法。该方法针对地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程和参数敏感的工程分为以下3个层次。 (1)第一层次。 对于地质条件简单的小型工程,或项目规划、可研阶段,可采用野外地质调查和钻孔取样室内抗压试验→进行岩体分级、查表→获得抗剪强度和变形模量范围值,通过相似工程类比,调整、修正取得地质建议值;或者采用RMR分类和Hoek-Brown经验强度准则公式计算,参考类似工程修正后得到地质建议值。 (2)第二层次。 对于地质条件复杂的中型以上工程,如重力坝、拱坝,结构面影响坝基、坝肩稳定,初步设计阶段应布置原位抗剪和变形试验,参考类似工程,结合现场地质条件进行调整,必要时由地质、试验和设计三方共同研究确定设计采用值。 (3)第三层次。 对于重要的大型工程和参数敏感的工程,应做专门研究,除运用上述方法外,还应开展计算机模拟试验、人工神经网络法、模糊数学预测法等,慎重确定地质建议值。在施工阶段可以利用监测资料进行反演分析,复核岩体稳定性,及时修改设计和施工方法,确保工程安全。总之,地质调查和岩石力学试验是基础,是岩体分级、经验估算及数值模拟的前提,因此应重视野外第一手资料的收集,并注意取样、试验成果代表性问题,使地质建议值符合现场实际。 3应注意的问题 反思多年来我们所做的中小型水利水电工程勘察设计,在岩石力学参数取值方面应注意以下问题: (1)在前期勘察时对设计意图不甚了解 设计方案不十分明确,加之勘察周期短,对地质条件的调查和分析不够深入,对试验只是要求做常规的内容,以室内试验为主,取样数量不足,成果代表性差,使得方案比选时难以取舍。按照有关规范,“小型水电工程岩土参数(取值)可在现场简易测试和必要的室内试验的基础上以类比为主。”“中型水电工程岩土测试以室内试验为主,必要时可采用大型野外原位试验。”对于拱坝和重力坝要特别注意,对影响坝基、坝肩稳定的岩土体及软弱结构面可视需要开展原位试验工作。尤其是软岩和完整性差的岩石,软弱结构面发育,且结构面对岩体稳定性不利,岩体稳定性的判别对工程影响很关键,这需要慎重研究,应在地质调查的基础上,布置适当的原位试验,并采取多种方法合理确定岩体力学参数。 (2)勘察报告中抗剪强度和变形参数仅仅根据室内岩石试验查规范,与现场地质调查结合不紧密。 抗剪强度和变形参数是混凝土坝稳定计算最重要的参数,对工程安全和造价影响很大。然而规范给出的值范围较大,勘察报告仅仅依据规范提供的参数表取值是远远不够的。中等规模以上和地质条件复杂的工程应进一步开展分析论证工作,结合现场地质条件调查,在岩体分级基础上,运用有关理论和经验公式,例如霍克-布朗(Hoek-Brown)经验强度准则公式等,并参考已建工程经验取值,必要时与地质、试验和设计专业共同会商,合理确定参数。 (3)在软岩地区建混凝土坝要特别注意 如页岩、千枚岩及白垩-第三系泥岩等,由于岩性软弱,构造发育,岩体强度较低,工程安全裕度小,岩体力学参数取值对工程安全和经济性影响大,甚至影响方案的成立。软岩地区一般不适合建中、高混凝土坝,万一要建,就应该投入一定的勘探和试验工作量,慎重研究和分析论证,并留有一定安全裕度。 (4)应考虑定值计算与可靠度问题。 实际勘察设计工作中,是由地质专业提供参数,设计人员进行计算。地质部门依据试验成果,结合地质条件和个人经验判断,提出地质建议值。设计一般直接采用地质建议值进行计算。问题是设计计算方法与地质模型是否一致,地质参数的可靠性或安全阈值是多少,即有多少安全储备。近十几年来国内外广泛开展了重力坝可靠度研究。结构可靠性分析是以概率理论为基础,采用极限状态设计方法,以可靠指标度量结构或工程的可靠性,比定值法不考虑参数的偏差有明显的优越之处。可靠度计算需要提供与大坝有关的各类荷载、材料和地基强度的统计特征值(均值、标准差、变异系数等)及分布类型,对地质参数的离散性进行评价。 (5)试验是基础。 如何看待试验成果,地质专业人员常常抱怨试验参数不准,造成的原因有几个方面,一是取样的代表性问题,或者原位试验选点问题,要考虑岩性、风化程度、构造等影响,对试验点做专门设计和布置;又譬如有的砂岩与页岩互层,页岩岩芯破碎取样困难,取样只能做砂岩的抗压强度试验,成果偏大;倾斜岩层抗压首先沿层面剪切破坏,成果偏小。二是试验中的误差,应采用数理统计法整理试验成果,在充分论证的基础上舍去不合理的离散值。对于原位抗剪试验,要了解试验点的岩性、构造、风化及地下水等因素对成果的影响。另外,试件制备时难免受到扰动,一般要求安排2组以上试验,以便对比和分析。 (6)确定参数时要处理好主观判断与客观评价的关系。 前述的岩体分级法、工程类比法及经验判据法(强度准则公式)都属于经验法,其取值时的人为因素和个人经验对结果影响很大,实际操作中应尽量避免人为因素干扰,从地质条件的客观出发,分别按不同因素对参数进行修正,减少取值的随意性。 (7)加强施工监测,利用监测资料进行“动态设计、信息化施工”。 由于工程地质条件的复杂性和不确定性,地质勘探、试验、计算分析方法的局限性,我们对工程岩体性状变化的认识有一定程度的不确定性。在施工中要加强岩体性状的监测,及时分析和判断,调整、修改设计和施工方法,以保证施工安全和工程安全。尤其是隧洞施工支护,要根据发现的新情况及时修改设计,即采取“动态设计、信息化施工”,既要确保工程安全,又不能造成浪费。 (8)利用已建工程进行类比确定岩体力学参数是我们常用的方法。 但是没有一个工程的地质条件是完全相同的,而我们个人掌握的资料有限,每个人的经验千差万别,往往仅通过少量个别因素相比较而获得参数,人为因素的干扰较大,其结果可靠性较差。应多参考类似工程,并不断积累工程经验。多年来笔者所在单位在湖北省水利水电工程勘测设计中做了大量的岩体物理力学室内外试验和原位测试,积累了丰富的实践经验。 4结论 (1)岩体力学参数的合理确定是水利水电工程中的一项基础工作 直接关系到坝基、边坡、地下洞室工程的安全性和经济性。由于岩体具有不均匀性、不连续性和随时间变化的特性,准确确定岩体力学参数是非常困难的。在研究了有关规程规范和各种取值方法特点的基础上,针对工程的重要性程度和地质条件的复杂程度提出了岩体力学参数的综合取值方法,分为地质条件简单的小型工程、地质条件复杂的中型以上工程、重要的大型工程三个层次。针对具体的工程应当选择合理的方法来确定岩体力学参数。水利水电工程岩体力学经验参数综合取值研究对水利水电工程坝基、边坡、地下结构稳定性研究和计算具有重要理论意义和现实意义。 (2)中小型水利水电工程具有规模小、设计周期短、勘察试验工作量有限的特点 在详细地质调查和少量室内试验的基础上进行岩体分级,参考已建工程的成功经验类比确定岩体力学参数是一种简单、快捷而有效的方法。结合工程经验指出了水利水电工程岩体力学参数取值时应该注意的问题,可以供相关的工程技术人员参考。 作者:陈汉宝 黄定强 彭义峰 熊友平 江妤 单位:湖北省水利水电规划勘测设计院 中国地质大学武汉工程学院 岩体力学论文:浅谈如何改进岩体力学教授方法 一、课程内容及教学安排 1.教材选择。 目前国内岩体力学教材比较多,侧重点也有所不同,通过对国内其他兄弟院校授课教材调研发现,基本上都是采用本校权威教授所编的教材或者是国家规划教材。结合我校地质学专业特色及课程教学团队经验,采用我校刘佑荣教授所编的,由中国地质大学出版社出版的《岩体力学》教材;2009年又再次对教材进行了重新编审,由北京化工出版社出版了修订版的《岩体力学》教材,对部分章节进行了合并,并增加了目前国内外研究方面的成果,例如结构面网络模拟等内容。近2年授课则是以这本修编教材为主,但在部分章节的授课中也兼顾了蔡美峰主编的《岩石力学与工程》教材,供学生课后学习,以满足本专业学生对岩体力学知识的需求。 2.课程内容优化。 结合教材的内容编排,主要从以下几方面的内容来进行重点讲解,包括岩体的地质特征,岩体的物理、地下洞室围岩应力重分布,边坡岩体稳定性分析等内容。在具体内容编排中也适当地增加了部分内容,如在岩体的地质特征章节,补充安排了工程岩体分类等内容;在岩体强度与变形性质方面,增加了地下工程岩体分级标准及体系的相关介绍;在内容编排上突出地下建筑方向的专业特点及需求。 3.教学学时安排。 本课程的课时安排在第三学年的第五学期,总学时为40个学时,2.5个学分,其中课堂教学34个学时,实验课6个学时。本门课程是在系统学习完理论力学、材料力学等力学基础课后进行开设的。 二、课程教学方法改革 1.围绕专业工程实例展开授课。《岩体力学》课本身就是实践性特别强的一门课,在进行每一章节的授课时,可以多以工程实例来展开,尤其是国内外比较知名的工程实例,多多采用照片、录像等生动形象的方式,来增加学生的感性认识,使学生投入其中,增强学生学习的兴趣及热情。例如,在讲第五章地应力的时候,可以结合水利水电工程中,如锦屏电站的高地应力问题来说明地应力研究的重要性;在讲边坡工程,可以选用大量边坡地质灾害的图片。由问题入手,来追根溯源找到解决问题的源头。 2.结合专业方向特色来授课。岩体力学作为土木工程、地质工程、采矿工程等诸多工程的主干专业课,面对的专业层次不尽相同,在授课的时候尽量能结合专业背景展开。针对地下建筑工程方向的学生,要从学生的专业方向特色及专业需求来阐述。作为土木工程地下建筑方向的本科生,《岩体力学》这门学科的发展都与地下工程的发展是密不可分的。从本质来讲,纵观岩体力学发展的几个重要阶段,从19世纪末~20世纪初的初始阶段诞生的静水压力理论、侧压系数,到20世纪初~20世纪30年代的经验理论阶段出现的普氏理论、太沙基理论,然后在20世纪30年代~20世纪60年代产生的围岩和支护共同作用理论及地质结构理论,这些重大理论及思想的诞生过程就是对地下工程认识实践不断深入的过程,并促进了岩体力学学科向前发展。在授课时,可以将这一发展脉络讲述给学生,并贯穿到后续的课程教学中,不仅大大地培养了学生对自己专业的自豪感,也加深了对自己专业的认识。 3.结合教师科研工作来授课。讲授这门课的老师,不仅有科研经历丰富的教授博导,也有刚走出校园的博士年轻教师,他们在长期的工作和求学中,完成和参与了大量的科研项目,也取得了一定科研沉淀。在授课时,可以将这些科研成果进行整理,在每章结束时,抽出专门的时间,做个与授课内容相关的小型专题讲座,丰富学生的专业眼界的同时,也可将岩体力学最新的研究方法、手段和技术介绍给学生。例如,在讲地应力一章,就曾经将参与过的地应力测试及地应力反演分析的课题成果向学生进行介绍;讲地下洞室稳定性时,就将参与的软岩隧道科研项目成果进行介绍;上课时的反响很热烈,大大激发了学生科研的热情,建立了专业教师和学生之间一座良好的沟通桥梁。尤其是对那些希望继续攻读研究生的学生,也为他们开启了一扇科研的窗户;此外,也让学生了解授课老师及其团队的专业方向及特长,为后续研究生报考提供了便利条件。 4.结合学生实践课来展开。我校《岩体力学》课程是安排在大三上学期,上这门课的学生仅仅经历的与此相关的实践环节就是大二结束时的地质学专业教学实习。虽然是地质实习,但也是与这门课的研究对象———各类岩体在打交道,例如各种岩石、结构面。在上课时,不妨将课程中提到的各种岩块、结构面等内容与实习中能看到的种类联系起来,使学生的认识更为深刻。例如,在谈岩块、结构面和岩体的地质特征时,便可列举实习线路中各类成因、不同类型、不同特征的结构面及岩石;在讲结构面的强度及变形性质时,可以将实习中遇到的各种断层、软弱结构面等现象作为实例来分析其性质上的差异。这些实例学生在实习中都亲自参与过,已经有了部分感性上的认识,重新回到课堂上学习其相关的知识,认识和教学效果也会更好。 《岩体力学》课程内容丰富,更要求我们在教学时进行一定的教学改革,要结合所教学生专业方向的特点以及未来需求,多采用先进的教学手段和方法,注重加强理论基础联系工程实际的教学模式,提高学生认识问题深度和广度,培养学生良好的工程专业素养和专业精神,为学生后续的发展奠定良好的基础。 作者:左昌群 孙金山 罗学东 单位:中国地质大学 岩体力学论文:基于高职高专《岩体力学》课程建设改革的思考 摘要 通过对传统的《岩体力学》课程建设的分析,根据教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的要求,深刻认识到传统教学中课程建设的不足,从人才培养目标的定位、理论与实践的比例及对接关系、“双师型”教师队伍建设、教材学材的合理科学选用四个方面提出了适合高职高专的《岩体力学》课程建设的探索性方案。 关键词 1岩体力学; 2顶岗实习; 3工学结合 1、高职高专人才培养目标对课程教学的要求 根据《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》〔1〕,本着“工学结合、工学交替”,教学做合一的教学模式,人才培养要以就业为导向,突出实践技能和职业技能的培养。课程安排本着知识由浅入深。循序渐进,先基础后专业,在技能培养方面,将理论学习结合生产实践,实行“做中学、做中教”,力争实现实践教学与岗位工作零距离对接。 《岩体力学》是水文与工程地质专业的理论基础课,是力学的一个分支。主要研究不同受力条件(例如荷载、水流、温度变化)下岩体应力、应变、破坏、稳定及加固规律的一门应用性学科,其研究目的是解决岩土、地质、环境、水工、能源、土木、水利、冶金、交通、矿业工程等建设中遇到的相关问题〔2〕。《岩体力学》已经广泛应用于工程实践中,带来了巨大的社会经济效益和工程实用价值。 2 、《岩体力学》传统教学存在的问题 (1)从高职高专人才培养目标的定位上,很多教育工作者都很盲目,定位不准确甚至错位;这样的认识导致教师备课、讲课、学生听课等等环节都停留在对基础知识的认知层面,即专业、专业课程内容、教学过程、学历证书阶段,没有更加进一步的把职业、职业标准、生产过程、职业证书对接起来。 (2)理论内容偏重轻视了实践环节,本门课程是具有悠久历史的课程,在多年的教学中形成了比较完整科学合理的体系,但是这种教学方法比较适合教学研究型的教学,对于我们高职高专,已经显得理论的比例过于繁重,实践明显不足,教师和学生都注重理论知识的学习,轻视动手能力的培养,大批出现的高分低能学生,课堂和生产严重脱节。所以在传统的研究型的培养目标基础上应做比较彻底的改革。 (3)教材适应性较差,传统的研究型教学使一批又一批的教材偏于理论,轻于实践,学生学习难度大,乏味,因而也没有主动学习的积极性,对于高职高专的学生需要一套理论难度适中、够用,实践比例偏大的教材、学材和与之配套的影像资料等。 (4)教学经费的严重不足,由于在传统的教学领域,一个教师、一根粉笔、一本书就可以完成一门课程,形成了填鸭式教学的模式,导致学生学习积极性极低。 (5)生产实践教师的缺乏,切实加强教师队伍建设。 现有的教师队伍绝大部分从校门又走入校门,从理论中来又到理论中去了,更有甚者教材中的部分验,教师根本就没有接触过,照本宣科,讲起来乏味,听起来不知所以然,严重影响了学生的学习积极性和学习效率。 (6)教学方法比较单一 3、《岩体力学》课程建设的重点、难点和解决方案 岩体力学课程涉及多个相关学科领域,其课程综合性强、知识点多而杂、试验项目与工程实际联系紧密等特点,导致许多学生认为课程较难。所以采取有效的科学的教学方法引导学生尽快适应教学特点,并更好地掌握课程要求的知识技能是十分必要的。 课程建设的重点是对岩体的基本力学性质理清概念、明确试验原理及数理统计方法;难点是利用这些基本理论、原理能够分析不同工程岩体在不同的力学条件下的稳定性。 解决方案如下 (1)培养目标上遵循教高[2000]2号《教育部关于加强高职高专教育人才培养工作的意见》精神,明确指出:高职高专教育是我国高等教育的重要组成部分,高职高专教育人才培养模式的基本特征是:以培养高等技术应用性专门人才为根本任务;以适应社会需要为目标、以培养技术应用能力为主线设计学生的知识、能力、素质结构和培养方案,毕业生应具有基础理论知识适度、技术应用能力强、知识面较宽、素质高等特点。;以"应用"为主旨和特征构建课程和教学内容体系;实践教学的主要目的是培养学生的技术应用能力,并在教学计划中占有较大比重;"双师型"教师队伍建设是提高高职高专教育教学质量的关键;学校与社会用人部门结合、师生与实际劳动者结合、理论与实践结合是人才培养的基本途径。 (2)教学方法:课堂教学采用灵活多样的教学手段和方法:岩体力学的特点是概念多理论上较难理,但与生产实际紧密相连,所以在教学过程中解精讲重点、恰当复习、图文并茂、穿插一些案例结合理论,利用学生求知、求趣、求新的心理引导学生在轻松环境中掌握理论知识。 《岩体力学》本身的特点和传统的粉笔+黑板书写速度慢,单一,呆板,信息量小的缺点,课堂教学适当结合多媒体手段,充分利用多媒体课件授课内容多、图文并茂表现力丰富的优点,提高授课效率,调节学生听课情绪,调动学生积极性。这样就要求教师制作多媒体课件时 要投入大量的工作,准备多样的大量的图片、影像素材,特别是有代表性的工程案例、近期的工程现场视频以及新工艺、新设备、新技术等资料,从而使学生关注本专业领域的新动态,培养学生独立思考问题的能力,扩展学生的知识面。课堂上大量运用启发式:岩体力学课程中很多都是有大量的统计得出来的,亦多为经验公式,均有使用条件,在教学中强调经验公式地方性、条件限制性致使我们在实践中使用时,不能照抄照搬一定结合生产实际,再结合实例让同学们去修改完善经验公式,学生积极性会大大增强。多媒体教学是现代教学不可缺少的方式,充分利用好多媒体,让多媒体真正多起来,ppt、录像、动画、网络视频等等。 (3)《岩体力学》课程建设改革中教材的使用与建设 学院教学改革以来,大力加强教材的建设,提倡教师根据现有学生的接受能力和基础知识的掌握程度,编写一些实用性强,灵活方便的学材,教学效果比较好。由于教材的编写需要周期比较长,所以大多数落后于新的科技发展。为了让学生能够及时准确地接受新科技新技术,投入大量的人力进行学材的编写,这样使学生学习的内容和形式灵活多样,能够与新的科技成果,新的技术进步同步,效果显著。 (4)切实加强“双师型”教师队伍建设 国务院印发了《关于加强教师队伍建设的意见》,教育部配套制定了《职业学校兼职教师管理办法》,为加强“双师型”教师队伍建设提供了制度保障。我们将进一步加强教师培养培训工作,完善“双师型”教师队伍建设机制。希望学会在标准制定、基地建设、教师培训等方面发挥更大的作用,扭转“双师型”教师缺乏的局面,为技术技能人才培养提供的有力支撑。 教育部副部长鲁晰指出:中长期来看,产业加速转型和高技术的技术型的人才匮乏的矛盾也非常突出。技术技能型有三种人,第一类是工程师,第二类是高级技工,第三类是高素质劳动者。”鲁昕解释说,之前的职业教育只讲技能,随着信息技术的发展和产业升级,技能需以技术为基础。这就需要我们的教师队伍率先技能化。招聘教师要求参加过生产、或让现有的教师到生产单位参加实践,并把这个工作量化,即要求教师必须每年参加一定量的生产才可以授课。 (5)《岩体力学》课程建设改革中的实践教学建设 实践性教学环节 A、加强课堂讨论,提高学生学习兴趣,由一个案例入手,例如三峡水利枢纽是开发和治理L江的一项关键性骨干工程,三峡工程区内共有各类崩塌、滑坡体2490处。其中秭归县千将坪滑坡比较典型〔3〕,以此为契机,布置任务,同学们查阅资料,用岩体力学观点去分析滑坡的地质特征与成因机制。课堂可以展开讨论,最后教师总结边坡稳定分析的要素,内容充实、方法灵活,自然会有显著的效果的。 B、课堂实验环节要严格执行岩土试验的操作规程,《岩体力学》课程课内试验共有5―8个试验,学生在实验教师的指导下要求在规定的时间内完成教学标准中要求的每个试验的操作;并组织一年一度的岩土试验竞赛;组织力量强大教师团队编写配套的实验教材《岩体力学实验指导书》该指导书对于课程标准中规定的几个试验从原理、实验设备和操作步骤都有具体、详细的讲解,规定了规范的实验报告格式,为学生将来工作打下良好的基础。 C、现场参观和理论知识结合,促进学生从感性认识到理性认识的的飞跃。根据教学需要安排几个施工现场:边坡、洞室、岩体地基,让学生认识这几种工程岩体的地质、 地貌、应力等问题。参观后要求学生编写参观体会和简单的报告。 D、顶岗实习和毕业设计〔4〕,顶岗实习是坚持以就业为导向、创新“工学结合”人才培养模式,提高高素质技能型人才培养质量的重要环节。通过顶岗实习使学生能够尽快将所学专业知识、岗位技能与生产实际相结合,实现在学期间与企业与岗位零距离对接,使学生树立起职业理想,养成良好的职业道德,练就过硬的职业技能,从根本上提高人才培养质量,为确保顶岗实习各项任务的顺利完成,提高实习质量我们需进一步加强顶岗实习的组织管理,严格按照顶岗实习的课程标准要求学生。在顶岗实习基础上完成学习期间的毕业设计或毕业论文。使学生工作能力有进一步的提升。 结语:《岩体力学》课程是工程类专业的专业基础课,此次《岩体力学》课程建设的改革符合《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》要求的教学改革的发展趋势,教学手段、教学方法比较先进,实践教学能够与实际生产紧密结合,通过这样的改革能够达到高职教育的五个对接:专业与产业对接,课程内容与职业标准对接,教学过程与生产过程对接,学历证书与职业资格证书对接,职业教育与终身学习对接。使《岩体力学》课程的教学水平在高职高专教育中得到进一步的提升。 岩体力学论文:青岛地铁上覆岩层岩体力学参数研究 摘要:在岩体工程稳定性分析中,力学参数的选取会对计算结果产生重大影响。所以如何准确的反演青岛地铁上覆岩层岩体力学参数,进一步完善青岛地区岩体分级标准是本论文要解决的问题。 关键词:有限元强度折减法;安全系数;岩体力学参数 0引言 青岛坐落于大面积分布的燕山晚期花岗岩上,具有良好的地质条件,而且青岛市地铁一期工程,80%以上的线路处于花岗岩中,其余隧道处于第四系地层中。青岛市特有的花岗岩地质条件,对土建方面而言,将节约大量的投资,土建造价大大低于其他城市,所以对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数的研究就有其重要意义!所以本文研究任务是针对现有规范对青岛地下工程设计不尽适应的问题,利用青岛地铁水清沟试验段的观测资料,对青岛地铁上覆岩层岩体力学参数进行验算和反演,为青岛地区岩体分类进一步研究打下基础。极限分析有限元法在边坡稳定分析中取得了成功[1-2],并逐渐在地基、基坑稳定分析中得到推广应用[3]。郑颖人、胡文清、张黎明等人[4-6]开始将有限元强度折减法应用于隧道,由此求得隧道的剪切安全系数。这就给我们提出了一个新的思路,通过安全系数反演岩体的力学参数,进一步修正岩体力学参数,最终得到适合青岛地铁上覆岩层的岩体力学参数。 1剪切安全系数的定义 安全系数是指剪切破坏面上实际岩土体的强度与破坏时的强度的比值。就是事先假定一滑动面,根据力(矩)的平衡来计算安全系数。将安全系数定义为沿滑面的抗剪强度与滑面上实际剪力的比值,如式(1)所示: ω==(1) 式中,ω――传统的强度折减安全系数;s――滑动面上各点的抗剪强度;τ――滑动面上各点的实际剪应力。将式(1)两边同除以,则式(1)变为: 1==(2) 其中:c′=,φ′=arc() 可见,极限平衡法是将岩土体的抗剪强度指标c和tanφ减少为和,使得岩土工程达到极限稳定状态时的ω即为安全系数,实际上就是强度折减系数。 2工程概况 青岛地铁试验段工程选取了地质条件具有代表性的区间(水清沟~国棉五厂),由1200m的区间隧道和218m的青纺医院站组成。 青岛地铁试验段区间隧道为双洞单线,双洞之间的距离为9m,区间隧道埋深为10~20米,横断面型式为直墙三心圆拱,跨度为4.86m,直墙高3.54m,拱高1.82m。计算选取三个不同埋深的截面,分别为10m、14m和18m。 岩体主要为花岗岩,处于微~未风化带,结构、构造清晰,岩体以整体块状结构为主,完整性好,根据国际《工程岩体分级标准》GB50218-94,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。 在节理方面:产状走向以NE~NEE向为主体,其次以NW~NWW向,倾角70~80度为主,部分50度左右,节理裂隙存在一定程度的未贯通岩桥,裂隙连通率统计在24~75%,结构面紧闭,岩块坚硬。结构面以闭合~微张裂隙为主,平面光滑,犹如刀切。 3均质岩质隧道围岩稳定分析 计算按照平面应变问题来处理,准则采用DP4准则,边界范围取底部及左右两侧各5倍隧道跨度[2],地面超载按照国家规范标准20KN/m2,按照《工程岩体分级标准》,各级围岩的物理力学指标标准值如表1,下标上下表示围岩的上下限。 经过ANSYS有限元计算,逐步折减强度参数,分别得到各种工况的剪切破坏安全系数见表2,分析发现:①安全系数随埋深深度减少,明显出现两侧直墙先破坏;②通过破坏时等效塑性应变图可找出最大应变发生在拱角和墙角处,而且根据围岩等效塑性应变发生突变时各断面中等效塑性应变最大点的位置,可以发现围岩的潜在破裂面。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图1、图2所示。 4节理裂隙岩质隧道围岩稳定分析和岩体力学参数反演 选取埋深18米的断面,因为埋深18米的跨度最长,且通过地质勘探发现大部分为微~未风化花岗岩,且所处断面最上面基本没有覆土层,分别属于Ⅱ、Ⅲ类围岩。为了简化模型,考虑如下情况:只考虑一组起重要作用的结构面(产状走向为NE~NEE向),倾角75°,间距2.5米,贯通率为75%。各级围岩参数见表3。 经过有限元强度折减,最终分别得到各类围岩下的安全系数见表4。 在Ⅱ上围岩下、埋深18米的工况下,隧道的塑性区和应力应变图如图3、图4所示。 所以在埋深18m情况下,通过均质岩质中给出的安全系数与节理裂隙岩质的安全系数比较,进行反演,最终在表5中,对一、二、三类围岩岩体的强度参数提出了建议值。 对表5中给出的各级围岩岩体的强度参数建议值研究发现:对II类和III类围岩的,值较规范值增大,这说明青岛地铁上覆岩层主要是花岗岩,岩性好,所以岩体强度参数建议值要大于规范中的给定值。 最后通过《青岛地铁第一期工程 水清沟――青纺医院试验段 施工地质、变形量测、环境检测总结报告》中的位移检测,验证了反演的强度参数建议值的合理性。 最终通过分析发现:相对于青岛花岗岩地区,规范中给出的岩体分类的强度参数偏低,按照规范中的参数进行设计就会偏于保守,所以针对青岛地区花岗岩的岩性特征,笔者对规范中给出的岩体分类的强度参数做了修正,为进一步确定了青岛地铁上覆岩层岩体分类打下基础。 岩体力学论文:浅述岩体力学参数监测在隧道施工中的重要性 摘要:采用新奥法进行隧道工程施工时,设计单位只能根据监控单位和施工单位反馈的监控数据和隧道开挖揭露情况对设计的合理性进行宏观判断,隧道设计时应把力学计算和实际背景岩体力学参数相结合,才能更科学、经济的按照新奥法的理念完成隧道工程的设计、施工。 关键词:新奥法;岩体力学参数;单轴抗压强度 0 引言 在现时的公路建设中,为满足线型、车速、里程、生态环境等要求,隧道工程已被大量采用。建设环境的不可预知性是隧道工程最大的特点,在施工中,开挖的围岩与设计不符的情况屡见不鲜。 鉴于此,新奥法(NATM)被流行地应用于隧道工程工作中。而施工监控量测则是新奥法施工方法中的重要工序之一。 施工监控量测是将施工过程中的围岩稳定性、支护结构承载能力、初期补强及二次衬砌合理的施作时间、开挖揭露岩体的力学参数等情况反馈给设计与施工以达到优化设计参数、优化施工方案及施工工艺目的的工序。 1岩体力学参数的重要性及其在新奥法施工中的现状 监控量测的内容在相关技术规范中已做了相关规定,着重于对揭露围岩情况的观察以及开挖洞室的净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小量测等。由这些监控数据在指导施工中起到了很直观、重要的作用。但是对岩体的力学参数测试包括抗压强度、变形模量、黏聚力、内摩擦角、泊松比、围岩完整性指数、应力强度比等没有引起足够的重视。只有在少数工程中对力学参数进行了监测。在进行隧道的围岩基本质量分级和力学建模计算分析时,这些参数是必不可少的。 对于工程岩体这样复杂多变的隧道工程,为了选择一条正确的设计途径,一方面要使经验方法科学化;另一方面还要使设计中所进行的力学计算具有实际背景。 为了做到这点,现场的监控测试就应该提供更多的依据,这样才能把力学计算和实际情况更好的结合。 现在的勘察设计单位都存在时间紧、任务重的问题,勘察单位不能对隧道的地质情况做详细细致的勘察工作,而设计单位也只能根据勘察单位提供的有限的勘察资料更多的采用工程类比法进行设计。 然而隧道的围岩揭露情况与勘察情况有很大一部分不相符。在出现不相符时,设计单位只能根据监控单位和施工单位提供的资料进行设计变更。 变更时分两种情况,第一种,设计偏弱,设计只能根据有限的资料进行一定的补强设计;第二种,设计偏强,实际工作中,此种情况一般未变更设计。 第一种情况,在实际工作中影响施工进度,有时还给工程留下隐患,甚至造成质量安全事故;第二种情况,使工程不能体现其经济性,甚至造成不必要的浪费。要想隧道工程设计更加科学合理,设计方就必须要有足够的资料作为设计的背景。在施工过程中,监控量测作为提供设计资料背景方,应该不仅要为设计方提供净空变化、围岩的蠕变趋势、结构及围岩的应力、应变及位移大小等作为宏观判断设计合理性的依据,还应提供更细致的岩体的力学参数为隧道的力学计算提供直观依据,这样才能更为科学、经济的完成整个隧道的新奥法设计、施工。 2岩体力学参数测试和计算方法简介 2.1 抗压强度是指岩石单轴饱和抗压强度(RC),按照抗压强度试验的试件的尺寸、精度、含水率制作试件,以0.5~1MPa/s的速度加载直到破坏,记录试件破坏形态,逐级记录荷载及应变值,并绘制应力与纵向应变和横向应变曲线图,按照R=计算其单轴抗压强度,按照Eav=,μav=计算平均弹性模量、平均泊松比(σa,σb分别为曲线上直线段始点、终点应力值,εa-εb分别为σa,σb处纵向应变值,εda-εdb分别为σa,σb处横向应变值)。 2.2 黏聚力、内摩擦角可由原位试验得到。 2.3 围岩完整性指数可以由KV=求得,纵波、横波速度可以用岩石超声波参数测定仪、纵横波换能器测得。 2.4 应力强度比可由Sm=式计算得到,σmax为岩体的最大主应力。 3结论及改善建议 逐步的优化设计、施工参数,使隧道工程建设经济、科学、安全的完成,使新奥法施工广泛应用于隧道工程修建的主要原因,但此种施工方法只是更多的反馈于施工,在设计中其作用还未得到更好体现。 要想新奥法中的监控量测结果更好地反馈于设计,岩体的力学参数的监测在监控量测中的重要性就必须得到体现。 岩体的力学参数的监测在隧道施工监控量测中很少实施,原因是隧道工程实施的相关人员未意识到此项工作的重要性。为了新奥法能更好的应用到隧道设计、施工生产中去,相关人员应对此项工作的作用给予足够的重视,配备相应的人员和设备来完成此项工作。 岩体力学论文:岩体力学本科教学改革探讨 摘要:为适应当前勘察、土木、地质、石油等行业对相关专业本科毕业生的高要求,本文基于岩体力学的特点,详细分析了当前我国岩体力学本科教学的现状以及进行改革的必要性。在此基础上,从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些措施,提高岩体力学本科教学质量,培养适应社会发展和时代要求的复合型人才。 关键词:岩体力学;教学内容;试验教学;数值仿真;教学方法 岩体力学是土木工程、石油工程、地下工程、水利水电工程、地质工程、采矿工程、勘查技术与工程等专业本科生的重要专业基础课之一,是研究岩体在外界因素(荷载、水、温度等)作用下的应力、变形、破坏、稳定性与加固的学科,理论基础广泛,涉及地质学、固体力学、流体力学、计算数学、地球物理学等学科知识[1,2]。通过这门课程的学习,学生能够建立起有关岩体力学的基本理论体系以及相应的工程概念(如强度理论、工程岩体分类、稳定性分析),为后面的相关专业课(如基础工程、钻探工艺学、计算岩土力学、矿山压力与岩层控制)提供必要的知识储备,也为毕业后从事建筑、勘探、采矿、采油等相关工作奠定必备的理论基础。随着我国社会经济的快速发展,大量的岩土工程广泛兴起,复杂的岩体力学问题不断涌现,从而对高校培养的相关专业人才的综合能力提出了更高的要求:不仅要具有扎实的专业基础知识,还要有一定的分析和解决现场实际问题的能力[3]。 作为人才培育的主要基地,高校在岩土工程人才培养过程中,在培养模式以及相关的各类软硬件条件等方面已经远远跟不上社会发展的步伐及社会对复合型人才的需求[4]。因此,针对当今社会的实际需求,如何安排好岩体力学教学,培养合格的本科生,成为摆在各大高校相关教师面前的重要问题。 一、岩体力学教学改革的必要性 岩体在形成与存在过程中,长期遭受着复杂的建造与改造地质作用,最终变成一种被大量不同类型与规模的断层、节理、层理、片理、裂隙等结构面切割包围而成的材料,具有非均质、非连续、各向异性的特点。同时,岩体还赋存于复杂的天然应力状态和地下水中。这些使工程岩体的力学行为极其复杂,通常呈高度非线性。岩体力学问题大多是病态的、不确定的、多尺度的,很难找到一种解析或数值算法进行精确地求解[5]。从而,依托于岩体上的各类工程(如地下空间与地下隧道工程、岩质边坡工程、岩石地基与坝基工程、采矿工程以及钻井工程)的设计计算分析极为复杂,目前实际工作中,仍通过以工程经验、现场试验与监测为主,理论指导为辅来完成。可以说,岩体力学还很年轻,知识体系还不够完善,许多理论尚不成熟,自身发展速度远远落后于工程实践的要求。 随着中国能源、交通、水利、国防、城市建设等事业的发展,岩体工程建设越来越多,规模也越来越大,这些给岩体力学带来了新的机遇与挑战,也对相关从业人员提出了更高的要求。然而,作为培养高级人才的摇篮,高校在岩体力学本科教学方面还存在很多问题,比如教材陈旧、内容落后、试验教学不足、理论与实际脱节严重、课堂教学方法落后、教学手段单一,在很大程度上影响了本科生在实际工作中解决复杂问题的能力和创新能力。因此,开展岩体力学本科教学改革是十分必要的。通过教学改革,旨在既提高相关从业人员的基本素质与实践能力,又为培养高层次复合型人才打下坚实的理论基础。 二、岩体力学本科教学改革的主要内容 笔者认为岩体力学本科教学改革应从多方面着手:与时俱进地优化教学内容,以实际工程为教学案例密切联系实际,增加室内试验与数值仿真等试验教学环节,改革教学方法,从而探索满足当今社会快速发展条件下的岩体工程建设需求的复合型人才培育的教学方法。 (一)优化教学内容 目前国内高校岩体力学本科课程无统一教材,教学内容由任课教师自己掌握。相关教材也比较多,如沈明荣与陈建峰主编的《岩体力学》(2006),刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》(2009),陈海波等主编的《岩体力学》(第2版,2013)以及阳军生与阳生权主编的《岩体力学》(2008)。各教材在基础理论方面的表述基本上是一致的,只是在工程应用方面侧重点有所不同。笔者认为各任课教师应根据其校本专业特点,依据教学大纲与学时安排,以一本教材为主、多本教材为辅的方针授课,在讲授岩体力学基本原理与知识的基础上,以实际工程进行案例教学,并适当向学生介绍当前的新概念、新技术、新方法等发展动态与学科前沿,提升学生的学习兴趣,拓宽学生的知识面。 本校地质工程专业(岩土钻掘方向)的岩体力学本科课程,根据国家学科组指定的教学大纲,编制授课计划,结合本专业的特色与发展需要,对大纲进行了适当调整与修改。教材以教育部地质工程教学指导分委会推荐的刘佑荣与唐辉明主编的《岩体力学》为主,以《Fundamentals of rock mechanics》、《岩石力学与工程》、《岩石力学与石油工程》、《钻井岩石力学》、《矿山岩石力学》等相关教材为辅,删除其他相关课程的重复性内容,同时补充隧道钻掘、地下工程支护、工民建勘察、大陆科学钻探以及石油钻井等方面的工程实例,根据本校本专业本科教学计划40学时左右的内容进行编辑,在满足本专业学生对岩体力学认知与掌握的需求的同时,实现专业基础知识扎实、知识面宽的复合型人才培养要求。 (二)增加试验教学环节 试验是岩体力学教学的重要环节,但是限于学时、设备、经费等原因,在本科教学过程中一般只能有选择地让学生动手做几种相关室内试验,难以很好地培养学生的动手能力,因此,增加试验教学环节势在必行。笔者认为可以从如下三个方面来解决这个问题: 1.通过与相关试验室相关人员协调,在课余时间借用试验,开展相关岩体力学试验,从而尽可能多地锻炼学生的实际动手能力;在不影响试验室正常运行的前提下,将学生划分多批次,参观有关科研项目的岩体力学试验过程,以实现尽可能多地感性认识岩体力学课堂上讲授的理论知识。 2.通过鼓励和指导本科生积极参与所在院系教师的相关科研项目、科技报告会项目、大学生创新基金项目等活动,在项目中实际运用岩体力学知识,进一步锻炼学生认识、分析与处理岩体力学问题的能力。 3.充分利用计算机仿真技术[6],采用数值仿真手段弥补试验场地和设备的不足[7,8],并初步培养学生运用数值模拟与理论相结合的方法,分析边坡稳定性、地下隧道与矿山开采围岩变形、地基岩体稳定性、井壁稳定性等实际工程问题。 通过以上措施实现室内试验与数值仿真试验教学环节的增加,使本科生在实践中体会所学知识,找到自己的不足,增强对岩体力学的理解与掌握,锻炼动手能力,提高分析问题、解决问题的能力与创新能力。 (三)改革教学方法 目前以多媒体电子课件为主、黑板板书为辅的教学方式已被广泛应用于高校教学中。岩体力学是一门理论性与实践性均很强的学科,教师应针对此特点开展教学活动。但是,限于学时、安全等原因,任课教师通常无法带学生到现场进行实地参观讲解。为了加强理论与实践的相接轨,就需要充分利用电子课件能够图文并茂、声像俱佳的优势,形象生动地向学生传递工程现场信息,从而弥补实践的不足。 对于理论方面,采用传统的板书教学方法补充多媒体教学,对重点、难点公式用板书一步步推导,便于学生理解与记忆。增加课上与学生互动环节,如让学生回忆上堂课内容,多多就知识点提问,增加课堂作业环节,添加学生分组演讲报告环节。增加课下与学生互动,如建立QQ群、微信朋友圈,在上面经常行业最新动态的图片、新闻、视频,发表小课题引导学生讨论,以及邀请学生参加自己的科研项目。改革考核方式,总成绩既包括期末闭卷考试成绩,又包括平时表现、试验报告、文献综述报告等。 通过以上种种手段,更好地调动学生的学习积极性,更好地培养学生的学习能力与解决问题的能力,更加公平地评价学生的课业表现。 三、结语 岩体力学内容丰富、知识复杂,给本科教学带来了挑战与机遇。笔者针对目前岩体力学本科教学方面的不足,从教学内容、试验环节、教学方法等方面提出了初步的改革措施。以期通过这些改革,既能促进学生更好地掌握岩体力学的基础知识与技能,又能培养学生的创新能力与实践能力,为国家培养满足行业需求的复合型人才。 岩体力学论文:基于颗粒流方法的节理岩体力学参数量化 摘 要:节理岩体的力学参数是与岩体相关的地下工程设计的主要依据。区别于实验室完整岩块,现场原岩中结构面的存在显著弱化了岩体的强度,为地下工程设计带来了一定的不确定性。为解决此问题,本论文拟采用基于颗粒流的数值模拟方法,为节理岩体的力学参数量化提供一种新思路。 关键词:颗粒流;岩体力学;模型参数 1 概述 颗粒流是近年来兴起的主要应用于硬岩的数值模拟新方法。区别于现有的连续性数值模型,颗粒流以不可破坏圆形颗粒作为基本单元,通过颗粒之间的粘结来显式模拟完整岩块的脆性破坏。当颗粒之间的拉应力超过颗粒粘结的拉强度时,裂纹被标记为拉破坏,反之当颗粒之间的剪应力超过粘结的剪强度时,裂纹被标记为剪破坏。通过这种简单的接触关系,颗粒流方法可以精确再现岩块在压缩或者拉伸状态下的裂纹扩展模式。颗粒流方法通过颗粒之间的微观接触来控制模型的宏观破坏模式,模型的宏观力学参数是通过不断校对这些微观接触参数来实现的。 2 颗粒流模型 本论文采用的实验室完整岩块的力学参数来源于灰岩,包括峰值强度:122MPa,弹性模量:80.0GPa,泊松比:0.25。图1显示了不包含任何节理的颗粒流模型,用于初始的颗粒接触微观参数校对,其中三个测量圆用于监测模型在单轴压缩过程中的应力应变变化。然后建立三个包含结构面的节理岩体颗粒流模型;每个模型包含三组节理,其中主节理组1的倾向为0度,主节理组2的倾向为90度,两组主节理的产状设置为相同;次节理组3设置为与两组主节理同时垂直。为了描述方便,本论文以主节理的倾角作为标识:R-30、R-60、R-90分别表示模型中主节理的倾角为30、60、90度。各组节理的平均直径均设置为0.5m。 3 模型解译 本论文主要考虑节理岩体在单轴压缩状态下的力学参数,包括岩体的峰值单轴抗压强度和弹性模量。由于工程岩体的尺寸在大多数情况下不适合现场原位试验,目前这两个力学参数主要通过经验或者半经验方法估算,这样不可避免地会产生适应性不足的问题。本论文介绍的颗粒流方法从数值模型的角度提供了一种新思路。通过一系列针对图1中完整岩块模型的单轴压缩试验,最终校对的颗粒流模型微观参数如表1所示。完整岩块在单轴压缩过程中的应力应变曲线如图2所示,从中可以确认基于表1的微观参数所得结果符合第2节列出的灰岩力学参数。表1同时提供了结构面的力学参数。 图2 完整岩块单轴压缩应力应变曲线 图3显示了节理岩体数值模型的单轴压缩应力应变曲线,这些节理岩体的峰值强度和弹性模量也标注于该图中。数值模拟的结果显示节理岩体的峰值强度明显受到结构面产状的控制。岩体强度随主节理的倾角变化显示出典型的U型特点,即当节理倾角从15度增加到45度时,岩体强度从47.1MPa减小到24.5MPa,然后逐渐增大到52.0MPa(主节理倾角90度)。强度的U型变化可以从节理岩体的破坏模式来分析(完整岩块控制和结构面控制)。根据简单力学分析,当结构面的摩擦系数大于结构面的倾角时,沿结构面的完整岩块剪切破坏会被阻止。这种条件下节理岩体的破坏主要由节理间的完整岩块控制,考虑到岩块的强度远大于结构面的剪切强度,当节理岩体的破坏是结构面控制时,岩体峰值强度会偏小。 节理岩体的弹性模量呈现出与峰值强度类似的U型变化特征(图3)。当主节理倾角从15度增加到90度时,弹性模量首先从42.2GPa减小到29.9GPa和30.2GPa,然后增加到40.7GPa和52.5GPa。类似的,由于结构面的刚度小于完整岩块的刚度,当岩体的破坏是结构面控制型时,节理岩体的弹性模量偏小,反之,节理岩体的模量偏大。 4 结论 本论文展示了应用颗粒流量化节理岩体的力学参数的新型数值模拟方法。通过作用于完整岩块模型的单轴压缩试验,本论文首先校对了颗粒之间的微观参数,然后通过一系列不同结构面分布的节理岩体模型,本论文确认节理岩体的峰值单轴抗压强度呈现出典型的U型变化,即当岩体所含节理有利于岩块的剪切滑移时,节理岩体的强度显著减小;而当节理不利于岩块的剪切错动时,节理岩体的强度更多地受到岩体中完整岩块控制,强度显著上升。节理岩体的弹性模量呈现出与强度相同的变化规律。本论文为量化节理岩体的力学参数提供了额外的途径,论文结论可以作为地下岩体工程设计的参考。 岩体力学论文:岩体力学发展史与新技术展望的综述 摘要:本文阐述岩土力学发展历史和概貌,岩体力学的基本研究内容和研究方法,以及当今岩土力学发展存在的问题,对岩石力学研究提出的更高一个层次的要求,使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战,急需解决和提高岩石力学理论和方法的研究水平,以适应工程实践的需要。 关键词:岩土力学,发展,新技术,展望 引言岩体力学是近展起来的一门新兴学科和边缘学科,应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地下工程等众多的与岩石工程相关的工程领域,一方面它是上述工程领域的理论基础,另一方面正是上述领域实践促使了岩体力学的诞生与发展,作为地球科学的一个重要组成部分面临一系列新的机遇和挑战。 一、岩体力学的发展历史和概貌 (1)初始阶段(19世纪末~20世纪初) 这是岩石力学的萌芽时期,产生了初步理论以解决岩体开挖的力学计算问题。海姆提出了静水压力的理论认为地下岩石处于一种静水压力状态,作用在地下岩石工程上的垂直压力和水平压力相等;朗金和金尼克也提出了相似的理论。 (2)经验理论阶段(20世纪初~20世纪30年代) 该阶段出现了根据生产经验提出的地压理论,并开始用材料力学和结构力学的方法分析地下工程的支护问题,最有代表性的理论就是普罗托吉雅柯诺夫提出的自然平衡拱学说,即普氏理论,该理论认为,围岩开挖后自然塌落成抛物线拱形,作用在支架上的压力等于冒落拱内岩石的重量,仅是上覆岩石重量的一部分。太沙基提出相同的理论, 只是他认为塌落拱形状是矩形,而不是抛物线型。普氏理论是相应于当时的支护型式和施工水平发展起来的,进一步说围岩和支护之间并不安全是荷载和结构的关系问题,在很多情况下围岩和支护形成一个共同承载系统,维持岩石工程的稳定最根本的还是发挥围岩的作用,尽管如此,上述理论在一定的历史时期和一定条件下还是发挥了一定作用的。 (3)经典理论阶段(20世纪30年代~20世纪60年代) 岩石力学学科形成的重要阶段,弹性力学和塑性力学被引入岩石力学,确立了一些经典计算公式,形成围岩和支护共同作用的理论,岩体工程技术问题的解决,这些都说明岩石力学发展到该阶段已完成为一门独立的学科。在经典理论发展过程阶段,形成了“连续介质理论”和“地质力学理论”两大学派。早在20世纪30年代,萨文就用无限大平板孔附近应力集中的弹性解析来计算分析岩石工程的围岩应力分布问题,20世纪50年代,鲁滨湟特运用连续介质理论写出了求解岩石力学领域问题的系统著作,同时,开始有人用弹塑性理论研究围岩的稳定问题,导出著名的芬纳-塔罗勃公式和卡斯特纳公式,塞拉塔用流变模型进行了隧峒围岩的粘弹性分析。 20世纪60年代,运用早期的有限差分和有限元等数值分析方法,出现了考虑实际开挖空间和岩体节理、裂隙的围岩和支护共同作用的弹性或弹塑性计算解,使运用围岩和支护共同作用原理进行实际岩石工程的计算分析和设计变得普通,促进了中国早期的地应力测量工作的开展。 地质力学理论注重研究地层结构和力学性质与岩石工程稳定性的关系,由德国人克罗斯创立起来的,理论反对把岩体当作连续介质简单地利用固体力学的原理进行岩石力学特性的分析,强调重视对岩体节理、裂隙的研究和结岩石工程稳定性的影响和控制作用,1951年在第一届地质力学讨论会,形成“地质力学研究组”并广泛应用于岩石工程。 (4)现展阶段(20世纪60年代~现在) 此阶段是岩石力学理论和实践的新进展阶段,其主要特点是用更为复杂的多种多样的力学模型来分析岩石力学问题,把力学、物理学、系统工程、现代数理科学、现代信息技术等的最新成果引入岩石力学,20世纪60年代和70年代,原位岩体与岩块的巨大工程差异被揭露出来,岩体的地质结构和赋存状况到重视。20世纪70年代开始出现用于岩石工程隐定性计算的数值计算方法,主要是有限元法,20世纪80年代数值计算方法发展很快,有限元、边界元及混合模型得到广泛应用,成为岩石力学材料分析计算的主要手段,20世纪90年代数值分析终于在岩石力学和工程学科中扎根,岩石力学专家和数学家合作创造成一系列计算原理和方法。20世纪80年代和90年代,岩石工程三维信息系统、人工智能、神经网络、专家系统、工程决策支持系统等迅速发展起来,并得到普遍的重视和应用。20世纪90年代现代数理科学的渗透是非线性科学在岩石力学中的重要应用。 智能岩石力学涉及人工智能、神经网络、遗传算法、模糊数学、非线性科学、系统科学、固体力学和岩石工程等许多领域。 二、岩体力学的基本研究内容和研究方法 岩石力学服务对象的广泛性和研究对象的复杂性,对任何岩石工程领域来讲,下列基本内容是首要进行研究的。 (1)工程岩体的稳定性包括:1)各类工程岩体在开挖荷载作用下的应力、位移分布特征;2)各类工程岩体在开挖荷载作用下的变形破坏特征;3)各类工程岩体的稳定性分析与评价等。 (2)岩石的基本力学性质包括:1)岩块在各种力学作用下的变形和强度特征以及力学指标参数;2)影响岩石力学性质的主要因素,包括加载条件、温度、湿度等;3)岩石的变形破坏机理及其破坏判据。 (3)岩石的物理、水理与热力学性质。 (4)结构面力学性质内容包括:1)结构面在法向压应力及剪应力作用下的变形参数及其确定;2)结构面剪切强度特征及其测试技术和方法。 (5)岩体力学性质包括:1)岩体变形与强度特征及其原位测试技术与方法,2)岩体力学参数的弱化处理与经验估计;3)影响岩体力学性质的主要因素;4)岩体中地下水的赋存、运移规律及岩体的水力学特征。 (6)地应力分布规律及岩体规律及其测量理论与方法 (7)岩石、岩体的地质特征,内容包括:1)岩石的物质组成和结构特征;2)结构面特征及其对岩体力学性质的影响;3)岩体结构及其力学特征;4)岩体工程分类。 (8)岩石工程稳定性维护技术包括岩体性质的改善与加固技术等。 (9)各种新技术、新方法与新理论在岩石力学中的应用。 (10)工程岩体的模型、模拟试验以及原位监测技术,模型试验包括数值模型模拟、物理模拟等。 根据所采用的研究手段或所依据的基础理论所属学科领域的不同,岩石力学的研究方法可大概归纳以下四种: (1)工程地质研究方法;(2)科学实验方法;(3)数学力学分析方法;(4)整体综合分析方法。 三、岩体力学研究的主要问题 主要研究的问题有以下几种: (1)水利水电工程;(2)采矿工程;(3)铁道和公路建设工程;(4)土木建筑工程;(5)海洋勘探与开发工程。以上只是一些主要方面,随着岩石工程建设的发展,还会有新问题的不断提出。 四、岩体力学与工程发展趋势和前景展望 国际上岩石力学与岩石工程研究的最新趋势: (l)岩石工程对环境的影响越来越受到重视,这是同全球的环境保护意识增强离不开的。 (2)对岩石或岩体的力学和水力学特性与温度场、应力场等相关场的耦合问题的研究越来越多,不再是对简单环境下单一岩石力学性质的研究。 (3)对岩石力学特性及岩石工程的数值方法和数据模拟的研究一直是长盛不衰的。 (4)岩石或岩体特有的节理裂隙对其力学性质的影响的研究越来越深入和细致。 (5)原位测试及勘探。水压致裂及三维裂纹勘探受到重视,声发射致裂研究裂缝扩展及强度的破坏。 (6)越来越重视岩石力学的研究成果在实际工程中的应用。 (7)高科技在岩石力学与岩石工程中的应用开始崭露头角。 以下五个方面的问题应成为我们的主攻方向。 (1)岩体力学研究由局限的岩体走向解决山体和地体等大范围、大尺度的工程和资源开发问题。 (2)岩体力学由研究单一的固体不连续材料向多场耦合和多相运动研究发展。 (3)岩体力学从单纯的地球内动力驱动或外动力驱动模型向内外动力耦合作用模型的转变。 (4)岩体力学从工程岩体稳定性研究向极端灾害的非线性动力过程的预测及防治进军。 (5)从常规的岩石开挖的失稳防治到新型大规模暴力攻击的防护,以及人地关系的协调。 这些问题都是对岩石力学提出的更高的要求,使岩石力学面临许多前所未有的问题和挑战,急需发展和提高岩石力学理论和方法的研究水平,以适应工程实践的需要。 岩体力学论文:深部开采岩体力学研究的现状 摘 要:在深部开采工程中产生的岩石力学问题是目前国内外采矿及岩石力学界研究的焦点,“三高一扰动”的复杂环境,是深部开采面临的挑战性、高难度课题。虽然目前对于深部开采工程的研究已经取得了部分成果,但对深层次、注重个案、侧重技术的基础研究重视仍然不够。今后主要研究方向应集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制以及深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 关键词:深部开采;岩石力学;三高一扰动 深部开采岩石力学,主要是指在进行深部资源开采过程中引发的与巷道工程及采场工程有关的岩石力学问题。目前,对能源的需求逐步增加,开采强度也不断加大,这些都造成了浅部资源的日益减少,因而国内外的矿山都相继进入深部资源开采状态。而开采深度的不断增加,工程灾害也随之增多,这对深部资源安全高效的开采造成了巨大威胁。 1 深部开采岩体的力学特点 1.1 开采环境 深部开采和浅部开采最明显的区别在于深部岩石所处的特殊环境,也就是“三高一扰动”的复杂力学环境。“三高”主要是指高地温、高地应力和高岩溶水压。“一扰动”主要是指强烈的开采扰动。当进入深部开采后,岩体呈现塑性状态,即由各向不等压的原岩应力引起的压、剪应力超过岩石的强度,并且对岩石造成破坏。 1.2 力学行为特性 深部岩石的“三高一扰动”复杂环境,对深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应产生根本性的影响。主要表现在深部岩体动力响应的突变性,深部岩体应力场的复杂性,深部岩体的大变形和强流变性,深部岩体的脆性一延性转化,深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性等五个方面。 2 深部开采工程中的岩石力学问题 目前对于深部开采工程的研究已经取得了一系列成果,但是对于侧重技术、注重个案的深层次基础研究始终没有得到足够的重视。深部开采“三高一扰动”的复杂力学环境,使深部岩石力学行为及其深部灾害的特征与浅部开采明显不同,因而在浅部开采基础上建立的传统理论不能适应现在的研究环境。 2.1 强度确定 深部开采时地应力水平比较高,因而工程开挖后的工程岩体在高围压作用下,一个或两个方向上应力状态的改变所表现出的强度变化并不是简单的表现在受拉或受压,而是复杂的拉压复合状态,即径向产生卸载,同时切向产生加载。所以深部开采时工程岩体的强度不能单纯用岩块强度来确定,必须建立符合深部开采特点的工程岩体拉压复合强度确定理论。 2.2 设计理论 深部开采时,由于工程围岩所表现出的非线性力学特性,在稳定性控制设计时不能采用简单的一次线性设计,因而必须建立采用二次以至多次非线性大变形力学稳定性控制设计理论。 2.3 稳定性控制理论 在深部开采环境下,工程开挖后工程围岩就会有不同程度的破坏,必须采用二次支护甚至多次支护才能够实现工程稳定性。因此,原有的稳定性控制理论不能适合新的环境,必须建立适合深部开采工程的二次(支护)稳定性控制理论。 3 今后研究重点 随着我国国民经济的提高和科学技术的发展,在复杂地质条件下一些长深铁路、公路隧道的修建,有了许多深部开采事故的预防应用,并由此发展了先进的科学技术和理论。我们认为对岩石力学问题,今后主要研究方向应集中在对深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、深部开采地表环境损伤控制和深部厚煤层综放开采基础理论研究等方面。 3.1 “深部”的概念及其分类体系 目前国内外对深部工程中所引发的岩石力学问题研究十分重视,但是在“深部”、“深部工程”等一系列概念上的差异较大,这些对该领域理论与技术研究的发展及交流有一定影响。因而,对“深部”的概念、分类体系以及评价指标进行科学的定义,是推动深部岩体力学的基础理论研究的当务之急。 3.2 深部岩石力学的基本特性研究 深部工程的“三高一扰动”复杂环境,使得深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应都发生了根本性的变化,同时也导致深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而,深部资源开采面临的核心科学问题正是采掘扰动表现出来的特殊力学行为。其中的深部高应力场成因以及多个应力场的耦合作用状态研究、深部复杂应力状态下岩体拉压复合强度确定方法及其灾变机理更是今后研究的重点。 3.3 深部开采工程的稳定性研究 深部开采工程的稳定性问题是研究围岩在开采破坏后与支护系统相互作用所达到的二次稳定问题。在深部条件下的工作面回采所形成的采动应力场与巷道掘进形成的开挖应力场相互耦合叠加,这些形成了复杂的三维应力场。同时,采动应力的分布与回采空间动态、多维的时空规律以及支承压力区的范围和峰值应力等也将产生很大变化。因此,应该结合深部岩体的非线性力学特性研究,在对深部采场以及巷道围岩采动的应力时空分布规律的深入分析基础上,探讨深部开采采场及巷道一体化的稳定性非线性力学控制对策。 3.4 深部工程灾害的发生机理以及控制对策的研究 在深部条件下,“三高一扰动”环境使深部岩体的基本行为特征、组织结构和工程响应发生了根本性的变化,这同时导致了深部开采中灾变事故的多发性和突发性。因而,研究岩体在地下水、瓦斯、高地应力、温度等作用下的稳定与非稳定变形,破坏状态以及转化机理、条件和规律,探索深部多相介质、多场耦合的作用下工程灾害频度和强度等特征,这些对揭示深部工程灾害的诱发机理和成灾过程,并对相应的灾害提出预测方法及控制对策具有重要意义。 在“三高一扰动”特殊地质力学的环境下,传统的理论、方法和技术已经部分或全部失效。因此,对深部开采工程岩石力学基础理论研究的大力开展,能够对深部资源开发提供可靠的理论基础,并为我国经济的可持续发展和国家安全战略的实施提供有效的能源和资源保证。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学参数的选取及UDEC数值模拟分析 摘 要:由于12081采场围岩运移的复杂性,现场实测的数据反映的只是某一方面或者几方面的规律,对顶板活动难以有一个全面了解。研究方法采用相似模拟只能在部分方面取得较好的成果,但是会消耗较高成本。实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。 关键词:煤岩体 力学 参数 模拟 分析 由于12081采场围岩运移的复杂性,现场实测的数据只能反映某一些方面或某几方面的规律,难能对顶板活动有一个全面的了解。采用相似模拟的研究方法,虽然在某些方面能取得很好的效果,但是,模拟的成本高,实验周期经较长,并且一次只能模拟一种状态。近年来,采用数值模拟方法能得到相似模拟所达不到的效果。本次采用UDEC数值模拟方法,研究不同初撑力条件下,上覆岩层的稳定性。 1 煤岩体力学参数的选取 1.1 煤岩体力学参数的选取 关于岩体参数的参考值,其材料特性满足库仑—摩尔准则。确定模型材料参数如表1所示。 1.2 节理和角点圆弧化 可以将岩石块体之间的接触面认为是节理。根据不同的粗糙程度,个别的接触点构成接触面系,通常两个端点的接触可以代表,端点会在运动的时候发生相对的法向位移和切向位移。 块体不仅会有面接触还有点接触,不管是点还是面的接触,都会有数学上的奇异性,点接触会引起计算上的应力集中,但是实际情况是,尖角在力的作用下被折断钝化,因此还要将圆弧化处理加入到角点的计算中。 圆弧化处理角点之后,可以将圆弧的中心道边的垂线和边的交点作为边和角的接触点,节点的发现方向也就是垂线方向。两个焦点的接触点可以取两个圆弧中心的联机和圆弧交线的交叉点。经过圆弧化处理的角点增加了计算的时间,但是角点接触的奇异性被消除,这样的计算和实际接触点的物理图像更加符合。本次模拟时round取值0.2。 1.3 刚度系数 在UDEC中节理的法向和切向刚度系数kn和ks的正确选取是至关重要的。如果刚度系数取得太大,刚体块将连接成为一个整体,无相对运动可言;如果取得太小了,则刚体块将成为一盘散沙,相互间没有约束。作为一个经验的规则,刚度系数最大可取为刚度最大的邻接块体之间的等值刚度的十倍,即有: 式中:K为体积模量; G为剪切模量; Zmin为节理两侧块体单元的最小宽度。 如果取用太大的刚度系数,会将大幅增加计算时间,却不会改变物理图像。但是如果取用太小的刚度系数,时步会被增大,加快计算速度,但是节理“过软”,块体间“嵌入”太多,与实际情况不符。 刚度系数对于不同的岩石其变化是很大的。对于软弱粘土夹层可为10~100 MPa/m。而对于花岗岩或玄武岩等的致密节理,则刚度系数甚至可以超过100 GPa/m。 UDEC中的刚度系数不同于一般弹性体的刚度系数,它仅仅作为单元间传递力的因子。刚度系数应取足够大,以使计算结果趋于稳定值。同时考虑到计算费用的经济性,在满足精度和稳定收敛要求的前提下,宜尽量减小块体刚度,刚度系数一般取1010~1011 n/m较为适宜。计算中刚度系数取值1010。 2 UDEC数值模拟 2.1 低初撑力状态模拟 根据实测单体支柱平均支护力为13.8 kN,采用UDEC进行了数值模拟,按单体支柱平均支护力为90 kN,采用UDEC进行了数值模拟。 2.2 UDEC模拟结果分析 从模拟结果可以得出,低支护力状态下,顶板离层,平衡结构形成的层位相对较低,当地质条件发生变化时,遇断层或特殊地质结构岩体时,容易出现顶板事故。高支护力状态下,平衡结构的层位相对较高,对工作面的影响也较小,工作面变形量也较小,工作环境大大改善。 采场围岩运移是一个动态的过程,动态过程有两层内容,一是随着时间变化的动态过程;二是随支护力不同而变化的动态过程。如图1所示为低支护载荷条件下围岩运移状态,支护顶板距平衡结构8~12 m,平衡结构对采场的影响较大,由于支护力过小,顶板易发生离层,支护状态差。如图2为合理支护条件下围岩运移状态,平衡结构下方岩层厚度为15~19 m,距离支柱较远,支柱上方顶板发生离层的可能性较小,采场处于安全状态下。 2.3 FLAC数值模拟结果分析 从FLAC数值模拟可以看出,工作面的支护初撑力大小对工作面围岩应力分布有十分显著的影响。低载荷,应力峰值和高应力范围均显著增大,而导致顶板剪应力区显著扩大。而高载时,顶板剪应力仅在煤壁上方很小的范围出现峰值。 剪应力从煤壁附近向控顶区上方顶板的扩展是导致顶板破碎的主要原因,而顶板破碎范围与支架载荷有关。 随支护载荷的增加,煤壁前方的支撑压力明显减少。煤壁前方顶板应力减少。由于支架载荷较低,煤壁前方垂直应力增加,控顶区上方剪应力集中程度增加,范围增大。 控顶区上方的顶板铅垂应力随支架载荷的增加明显改善。支护载荷的增加,导致和围岩应力降低,从而改善围岩控制,避免顶板破碎。 随着支护载荷的加大,位移矢量也有所改变。位移矢量由低载垂直位移变为高载的水平位移。即控顶区围岩的稳定性有所增强。 在主应力图中低载时,应力矢量比较紊乱,很不规则。而高载时,主应力矢量在煤壁上方的顶板岩层,指向煤壁前方,显示了煤壁前方的应力集中效应和压力拱效应。 岩体力学论文:面向土木工程专业地下建筑方向的《岩体力学》课程教学改革 摘要:岩体力学课程理论性强、课程内容体系面广而复杂,在教学时一定要围绕学生专业方向特点及专业需求,将理论教学与工程实践教学相结合,有针对性地进行授课内容及授课模式的安排,加深学生对课程知识体系的理解。以我校土木工程专业地下建筑方向“岩体力学”课程教学为例,从教材选择与教学安排、教学方法改革等几个方面作了详细的阐述,为国内高校同类专业《岩体力学》教学提供有益的参考。 关键词:土木工程;地下建筑工程;岩体力学;教学改革 《岩体力学》是岩土工程、地质工程专业的专业基础课程之一,也是土木工程、水利工程等学科的主要专业课之一。岩体力学是近展起来的一门新兴学科和边缘学科,是一门应用性和实践性很强的应用基础学科。岩体力学是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学,是一门应用型基础学科。岩体力学是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学。因此,在岩体力学教学中必须加强教学内容改革和加强课程实践环节,体现岩体力学作为基础学科内容的完整性和土木工程专业基础的实践性,引导和推动学生积极地投身到该课程的学习中去。我校土木工程专业从成立时,一直将《岩体力学》课程作为主要专业基础课程,并已形成了良好的教学传统,教材及实验条件都十分充足;且该课程一直作为我岩土工程、地质工程硕士、博士入学考试的科目之一,经过多年的教学实践获得了较好的课程教学经验。但在我校也存在多个专业不同方向都沿用一套教材、一套大纲、一套讲义的教学现状问题,并未结合专业方向特色进行有针对性的改革;故此结合近几年对我校土木工程专业地下建筑专业方向本科生授课经验及感受,介绍面向地建专业方向的岩体力学课程安排和教学方法改革的相关措施及效果。 一、课程内容及教学安排 1.教材选择。目前国内岩体力学教材比较多,侧重点也有所不同,通过对国内其他兄弟院校授课教材调研发现,基本上都是采用本校权威教授所编的教材或者是国家规划教材。结合我校地质学专业特色及课程教学团队经验,采用我校刘佑荣教授所编的,由中国地质大学出版社出版的《岩体力学》教材;2009年又再次对教材进行了重新编审,由北京化工出版社出版了修订版的《岩体力学》教材,对部分章节进行了合并,并增加了目前国内外研究方面的成果,例如结构面网络模拟等内容。近2年授课则是以这本修编教材为主,但在部分章节的授课中也兼顾了蔡美峰主编的《岩石力学与工程》教材,供学生课后学习,以满足本专业学生对岩体力学知识的需求。 2.课程内容优化。结合教材的内容编排,主要从以下几方面的内容来进行重点讲解,包括岩体的地质特征,岩体的物理、地下洞室围岩应力重分布,边坡岩体稳定性分析等内容。在具体内容编排中也适当地增加了部分内容,如在岩体的地质特征章节,补充安排了工程岩体分类等内容;在岩体强度与变形性质方面,增加了地下工程岩体分级标准及体系的相关介绍;在内容编排上突出地下建筑方向的专业特点及需求。 3.教学学时安排。本课程的课时安排在第三学年的第五学期,总学时为40个学时,2.5个学分,其中课堂教学34个学时,实验课6个学时。本门课程是在系统学习完理论力学、材料力学等力学基础课后进行开设的。 二、课程教学方法改革 1.围绕专业工程实例展开授课。《岩体力学》课本身就是实践性特别强的一门课,在进行每一章节的授课时,可以多以工程实例来展开,尤其是国内外比较知名的工程实例,多多采用照片、录像等生动形象的方式,来增加学生的感性认识,使学生投入其中,增强学生学习的兴趣及热情。例如,在讲第五章地应力的时候,可以结合水利水电工程中,如锦屏电站的高地应力问题来说明地应力研究的重要性;在讲边坡工程,可以选用大量边坡地质灾害的图片。由问题入手,来追根溯源找到解决问题的源头。 2.结合专业方向特色来授课。岩体力学作为土木工程、地质工程、采矿工程等诸多工程的主干专业课,面对的专业层次不尽相同,在授课的时候尽量能结合专业背景展开。针对地下建筑工程方向的学生,要从学生的专业方向特色及专业需求来阐述。作为土木工程地下建筑方向的本科生,《岩体力学》这门学科的发展都与地下工程的发展是密不可分的。从本质来讲,纵观岩体力学发展的几个重要阶段,从19世纪末~20世纪初的初始阶段诞生的静水压力理论、侧压系数,到20世纪初~20世纪30年代的经验理论阶段出现的普氏理论、太沙基理论,然后在20世纪30年代~20世纪60年代产生的围岩和支护共同作用理论及地质结构理论,这些重大理论及思想的诞生过程就是对地下工程认识实践不断深入的过程,并促进了岩体力学学科向前发展。在授课时,可以将这一发展脉络讲述给学生,并贯穿到后续的课程教学中,不仅大大地培养了学生对自己专业的自豪感,也加深了对自己专业的认识。 3.结合教师科研工作来授课。讲授这门课的老师,不仅有科研经历丰富的教授博导,也有刚走出校园的博士年轻教师,他们在长期的工作和求学中,完成和参与了大量的科研项目,也取得了一定科研沉淀。在授课时,可以将这些科研成果进行整理,在每章结束时,抽出专门的时间,做个与授课内容相关的小型专题讲座,丰富学生的专业眼界的同时,也可将岩体力学最新的研究方法、手段和技术介绍给学生。例如,在讲地应力一章,就曾经将参与过的地应力测试及地应力反演分析的课题成果向学生进行介绍;讲地下洞室稳定性时,就将参与的软岩隧道科研项目成果进行介绍;上课时的反响很热烈,大大激发了学生科研的热情,建立了专业教师和学生之间一座良好的沟通桥梁。尤其是对那些希望继续攻读研究生的学生,也为他们开启了一扇科研的窗户;此外,也让学生了解授课老师及其团队的专业方向及特长,为后续研究生报考提供了便利条件。 4.结合学生实践课来展开。我校《岩体力学》课程是安排在大三上学期,上这门课的学生仅仅经历的与此相关的实践环节就是大二结束时的地质学专业教学实习。虽然是地质实习,但也是与这门课的研究对象——各类岩体在打交道,例如各种岩石、结构面。在上课时,不妨将课程中提到的各种岩块、结构面等内容与实习中能看到的种类联系起来,使学生的认识更为深刻。例如,在谈岩块、结构面和岩体的地质特征时,便可列举实习线路中各类成因、不同类型、不同特征的结构面及岩石;在讲结构面的强度及变形性质时,可以将实习中遇到的各种断层、软弱结构面等现象作为实例来分析其性质上的差异。这些实例学生在实习中都亲自参与过,已经有了部分感性上的认识,重新回到课堂上学习其相关的知识,认识和教学效果也会更好。 《岩体力学》课程内容丰富,更要求我们在教学时进行一定的教学改革,要结合所教学生专业方向的特点以及未来需求,多采用先进的教学手段和方法,注重加强理论基础联系工程实际的教学模式,提高学生认识问题深度和广度,培养学生良好的工程专业素养和专业精神,为学生后续的发展奠定良好的基础。 岩体力学论文:12081工作面煤岩体力学特性与电镜分析及底板特性测试 摘 要:为更好的服务生产,保证12081工作面回采顺利,并探索一套能够指导类似工作面的技术,我们在12081工作面进行工业性试验,对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 关键词:煤岩体 力学特性 电镜分析 底板特性 测试 为更好的服务生产,保证12081工作面回采顺利,并探索一套能够指导类似工作面的技术,我们在12081工作面进行工业性试验,对煤岩体力学特性与电镜进行分析并对底板特性进行测试。 1 12081工作面煤体特性和电镜分析 12081工作面所采煤层为山西组二1 煤,煤种贫煤,煤质以低灰、发热量特高热值、特低硫、特低氯、低磷为主要特征,为一级含砷煤。煤灰属较高软化和较高流动温度灰。二1煤中无烟煤和贫煤可做为动力用煤和民用燃料。开采煤层煤质特征见表1。12081工作面煤体电镜分析见图1。 二1煤煤类有无烟煤和贫煤,以粉状为主,粒状、鳞片状次之,块状少许,易磨碎。二1煤为黑色-灰黑色,黑-灰黑色条痕,以粒状为主,次为块状,粉状,可见鳞片状。 块煤为金刚—— 玻璃光泽,贝壳状、参差状断口,内生裂隙发育,可见镜煤条带,莫氏硬度2~3度。粉、粒状煤污手、质软,煤芯疏松易碎。二1煤层相对真密度为1.49t/m3,相对视密度为1.45t/m3。 与底板特性测试的结果相吻合。说明煤体软而且酥,极易风化。工作面可见底板煤层浸水后,踩上去似泥窝一样把矿工靴陷进去。 2 12081工作面顶板和底板岩体力学性能与电镜分析 二1煤直接顶板多为砂质泥岩和泥岩,砂质泥岩为深灰色薄层及中厚层状,裂隙不发育。泥岩多为深灰色块状。也有砂岩为灰白色,一般致密坚硬,裂隙不发育。有伪顶,岩性为泥岩及炭质泥岩,厚度0.43~0.95m。 从电镜图可见,岩体破坏的界面与煤层截然不同,煤层的界面就像小米粒一样处于松散的状态;顶板岩体的界面就像坚硬的实木裂口一样,处于相互嵌合的状态。 综上所述,12081工作面即二1煤层直接顶板,为砂质泥岩和泥岩,岩石抗压强度较高,属易管理顶板。12081工作面即二1煤层底板,为泥岩和砂质泥岩为不易变形中硬度底板,亦易管理。 3 底板比压特性曲线图谱显示 12081工作面底板比压测点分布,如图3所示,在工作面每测区距煤壁1~4m之间建测点,共建16个测点。按照上述计算方法计算每个测点的对应数值,并绘出底板比压特性曲线图谱。 图3中编号:左起第一为数字是指,按照距离槽头的距离排序的序号;第二位数字是指,1代表用采用BPN型内注式静压比压仪测定底板实体煤层的比压,2采用DZD40-A底板比压仪测定底板表层煤层的比压。最后一位数字是与井下记录的联系,没有具体含义。空心曲线代表底板比压。当底板比压仪的底模尺寸大于的油缸内径时,因为折算后的值小,如空心曲线所示。 4 结论 为全面掌握12081工作面支柱与底板的相互作用现状,必须测量和研究12081工作面底板的煤层或岩层抗压入特性,确定容许的底板比压值,以选定单体支柱的底座面积与合理支护密度,增强支护系统的刚度。对指导和加强回采工作面底板管理工作,搞好安全生产有重要意义。
1水电工程进行地质勘查的意义和作用 地质勘查是保障水电工程稳定性和可靠性的重要工作。随着我国水电工程项目数量不断提升、规模日益扩大,对地质勘查工作的要求也在逐渐提高。很多施工单位开始提高对地质勘查的重视程度,积极改进勘查方法,优化技术应用效果和勘查方案的科学性。完善地质勘查的施工设计、施工方案和安全保障有利于提高整个水电工程的建设施工质量和安全性能。因此,地质勘查作为保证水电工程安全施工的基础工作,其不仅可以提高水电工程的施工质量和安全性能,更能充分发挥水电工程的实际价值,提高工程的经济效益和社会效益,对促进水电工程的稳定发展具有重要意义。 2我国水电工程地质勘查存在的主要问题 2.1地质勘查的质量问题 水电工程地质勘查工作具有涉及面较广、任务量繁多和复杂多变等特点。我国的地质勘查工作往往存在各种各样的质量问题,具体而言包括以下几个方面。一是在进行工程地质勘测和分析时,勘查工作人员无法根据施工现场的实际情况科学合理地选择理论方法与相应的计算公式,这就会导致勘查工作出现进度缓慢、效果不明显的等问题。二是许多勘查人员无法全面掌握工程的地质勘点和难点,对勘查方法的有效性、针对性考虑不足,没有及时跟进最新的勘查技术,从而导致勘查质量不高、效率低下。此外,我国的地质勘查还存在着地质报告不规范、信息数据不全面的突出问题。我国对水电工程的地质勘查质量的监督管理力度也有待加强,对质量问题重视程度需要进一步提高。 2.2地质勘查的周期问题 水电工程在进行地质勘查是需要制定严格的工作周期,并对各项勘测和勘查工作进行合理规划,保证各项工作可以有条不紊。但是,我国很多的勘查工作人员在没有制定工作计划和工作周期的情况下就盲目加快工作进度,忽略了基础性的准备工作。这种不合理的工作安排导致许多地质勘测人员没有时间进行充分的实地考察,对地质条件的情况和变化了解不足,这就可能为后续的各项施工工作增加难度,不仅会延误工作进度和施工进程,也会影响整个水电工程的安全性能,不利于充分发挥工程的建设效益。 3水电工程地质勘查的方法 3.1地质测绘 工程的地质测绘是水利和水电工程进行地质勘查的一项常规工作。地质测绘人员需要根据预先设计的测绘方案对施工区域展开地质勘查和测绘,充分了解施工区域内空间分布的基本规律,并设计出准确科学的绘图,为设计部门进行后续工作提供基础参考。 3.2地质勘查的野外试验 野外试验作为水电工程进行地质勘查的重要方法之一,其不仅可以获取各种工程设计参数,也能提高地质勘查的可靠性,有利于针对不同的地质情况提出更加合理的勘查方案。一般而言,野外试验包括钻孔压水、触探试验以及荷载试验等。 3.33S技术的应用方法 3S技术是指遥感技术、全球定位技术和地理信息技术。遥感技术整个3S技术的应用基础,其主要是提供相关的遥感信息,保证全球定位的系统可以对遥感信息进行精准定位,而地理信息的系统具有制图的功能,其可以为遥感相关信息的捕获与收集提供有效的辅助,并对各种数据信息进行科学管理和高速分析。把遥感技术和方法与工程地质的勘查工作紧密结合起来可以拓展地质勘查和测绘的工作覆盖面,提升作业质量和效率,对控制地质勘查质量和提高勘测效率具有重要作用。遥感技术主要可以应用于水电工程的项目建设施工作业中对崩塌、泥石流和滑坡等地质问题进行调查分析,对隧洞渠道等地质资料进行收集,还能在水文和地质条件相对复杂的施工区域中完成难度较高的地质勘测工作,有效应用遥感技术可以提高地质工程勘查的质量和效率。 3.4物探技术的应用方法 合理使用物探技术是优化水电工程地质勘查方案和提高勘测工作实际质量的重要前提。物探技术主要是借助于观测的仪器和装置来测量被测区域的地球物理场的实时数据,其应用于水电工程地质勘查的显著优势在于可以提高数据信息采集的度精确性和勘测工作的野外地质环境适应性。例如,在地质情况较为特殊和复杂的岩溶地区使用物探技术可以对岩溶地区地质较差的部分进行有效勘查,提高地质勘查的效率。排泥库时岩溶地区常见的建筑,其可以吸收工业洗矿过程产生的泥浆。物探技术可以提高排泥库选址的合理性,确保排泥库可以在地下河水3km范围外进行科学选址,并对辅助地质勘查人员掌握岩溶地区地下水的深浅情况,为地下水埋深可以达到10m以上提供帮助。物探技术的探地雷达勘测法主要是利用的一个天线来发射1MHz到1GHz的高频电磁波,利用另外一个天线来接收反射波,从而实现对地下介质的结构的探测。我国河南的地球物流协会的物探队最先使用了L1D-3的新型地质雷达,并配置了100MHz的天线进行地质探测,通过典型双曲线的特征和强反射轴特征确定了地下勘探物的位置及埋深,又使用钻探法证实了地下18m处为一个溶洞,顺利完成了地质勘查任务。此外,物探技术中的联合剖面法可以对彩金洞护以及基岩中的各种断层裂隙进行有效勘查,并结合探测目标实际大小和形态选择测量装置。例如,选择AOBO,把极距控制为120m,MN设置为20m,点距控制为10m,无穷极,C>5AO,并针对测线的方向进行合理分析,可以设置垂直预测目标的走向,即111°~291°之间,于此同时,还要设计出4条21°~201°的方向测线,提高探测的准确度。 4结束语 我国水电工程的地质勘查水平与许多发达国家还存在明显差距,这就需要相关单位和部门高度重视地质勘查工作,不断优化勘查设计方案,提高各种勘查方法和技术的实际效果,从而促进我国水电工程建设水平的不断提升,并充分发挥地质勘查的整体经济效益,促进我国水电工程的稳定发展。
地质矿产论文:地理信息系统在地质矿产勘查中的运用 摘要:随着信息技术的发展,信息技术已经被广泛的应用到了各个领域,在信息技术的广泛应用下滋生出许多衍生系统,地理信息系统就是基于信息技术的基础上衍生出来的。本文针对地理信息系统在地质矿产勘查中的应用进行研究与分析,首先对地理信息系统和地质矿产勘查做了简单的说明,然后对地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用进行了分析,最后对地理信息系统的发展做了阐述。 关键词:地理信息系统;地质矿产勘查;应用分析;实际应用情况 随着科学技术的不断发展,地质矿产勘查也运用许多新的技术和设备,进而提高了地质矿产勘查的工作效率和精确度。目前地质矿产勘查中已经运用了许多先进的的通讯传感技术、计算机技术以及通过多媒体网络建立了多媒体地质矿产勘查系统。这样综合了信息技术的勘察手段已经在很广泛的范围进行了推广使用。地质矿产勘查必须保证在严格的科学的地质理论基础之上,这样才能确保地质矿产勘查结果的准确性和精确度,才能有效地提高矿产勘查的工作效率。此外,在地质矿产勘查工作中使用新的科学技术,还必须遵循相应的原则。在使用新的技术时要考虑到工程项目的成本和科学性,这也是对地质矿产勘查质量影响的重要因素。地质矿产勘查中,勘查的相关数据必须保证其准确性,因为地质矿产勘查所消耗的成本和动用的人力都是巨大的,保证数据的准确性可以大大降低成本并且保证了地质矿产勘查质量。 1地理信息系统 在进行地质地貌空间位置的勘察过程中,需要把人员、技术设备、数据理论等整合成一个可执行的系统,只有整合成相应的执行信息系统,才能保证地质勘察工作的高效性与精准性。在整合的系统中测量手段和设备先进程度起到至关重要的作用。并且是保证测量和勘探质量的有效手段。在地理信息系统中,每一个环节都可能对测量的数据产生影响,因此,组成地理信息系统的每一个环节都必须有效发挥其自身职能和使命,只有这样才能够保证测量的地理数据的工作顺利的完成,才能够确保测量质量的有效性和精准性。地理信息系统结合了许多技术和系统优势,地理信息系统不仅能够进行对测量参数的快速储存、整理运算、数据管理,还能够自主进行采集信息的处理、命令的优先执行等,凭借以上的优势地理信息系统在地质矿产勘查中被广泛的使用。 2地质矿产勘查 在地下蕴藏着无数的矿产资源,对矿产资源的开发和利用一直是人类不停探讨的话题。对于地质矿产勘查工作,很早就已经出现在,随着科技的发展和技术的不断能提高,对地质矿产勘查技术也起到了很大的出尽作用。由于地质矿产勘查受到人员、地形地貌、技术设备、成本要求等因数的限制,地质矿产勘查一直是学术界研究的重点话题。目前地质矿产勘查已经融合多种技术和系统,地质矿产勘查已经具有一定的先进性,其中地址测量、物探手段等已经实现了自动化,地质矿产勘查技术的提高对矿产勘探领域发展具有重要作用。 3地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用分析 地理信息系统主要所能执行的功能有空间数据采集、建立参数数据库、模拟数据模型、估算矿产储量等。其中空间数据采集功能是地理信息系统与常规信息测量系统相比,较最具有优势的功能。目前地质矿产勘查手段主要是在已有的地质信息资料和地形版图或者是地质区域的三维坐标系的基础上,用适当的信息处理手段综合测量设备进行的。而利用地理信息系统进行地质矿产勘查,不仅能够在已知地质信息和地形版图或者地质区域的三维坐标系的基础上,进行合理的矿产资源的勘探和推测,还可以完成对空间数据进行采集、分析运算、传输以及储存。地理信息系统在地质矿产勘查中提供一个快捷有效的技术平台。地理信息系统在地质矿产勘查的实践应用中,可以利用地理信息系统中特有的空间数据采集功能,根据所选地区进行地质矿产勘查和对矿产资源蚀变程度进行评估预测,在通过数据的模式比对或者工业设计的指标来进行矿产质量的评定。每一个矿场都有固定的矿期,对矿期的测量需要综合的数据采集,利用地理信息系统进行地质矿产勘查来测量矿期参数非常直接有效。 地理信息系统数据库主要功能包括测量数据信息和计算存储参数以及三维坐标系建立等。地理信息系统数据库主要为地质矿产勘查中三维坐标系的建立做数据准备。地理信息系统数据库还具有图形处理功能,图形处理功能主要是对地形地貌相关图片进行编辑、识别、整理输出、归类存储、分级查询等,而图片数据的采集功能是通过远程传输、高清地质扫描、数据实时转换等方式实现的。在进行地质矿产勘查过程中,需要利用地理信息系统中地质信息模型对勘察数据进行运算和处理以及高速传输。在地理信息系统中所有的地理相关的数据都是由地质矿产勘查中获取的。地理信息系统以自身的优势在地质矿产勘查中得到应用,地质矿产勘查又为地理信息系统提供数据保障。 4结语 地理信息系统是地质矿产勘查的数据平台也是地质矿产勘查的技术保障,地质矿产勘查的数据反过来能够丰富地理信息系统的数据库,为下一次的地质矿产勘查做更好的数据支持。 作者:甘宇 单位:中铁大桥勘测设计院集团有限公司 地质矿产论文:地质矿产勘查的困难与建议 摘要: 矿产资源是人类发展的重要物质基础,在我国工业化、现代化和城镇化发展过程中起到不可替代的作用。当前,我国处于建设社会主义新农村的重要阶段,资源消耗的扩大和对资源的进一步需求使得社会发展面临着严峻的资源考验。针对我国地质矿产勘查存在的困难进行分析,并且,提出具体的操作建议,目的是有效推动我国地质矿产勘查的良性发展。 关键词: 矿产;勘查;困难;建议 随着我国科学技术的进步,我国探明了大量矿产资源,矿产资源的勘查取得了辉煌成就,为国家经济的迅速发展奠定了坚实的基础。目前,随着经济的不断发展,城市化建设和社会主义新农村的推进,对自然资源,尤其是地质矿产资源的需求越来越日益增大。所以,为了适应经济发展的需要,需要加大地质矿产资源的开采力度。目前,我国地质矿产勘查虽然取得一定的成绩,但是仍然存在许多发展的困难,有待于逐步解决和不断完善。文章结合实际,一一分析目前我国地质矿产勘查存在的问题及其原因,并且提出切实可行的改进措施和具体方法。 1我国地质矿产勘查面临的困境 建国后,我国矿产资源勘查取得了一定的成就,探明了大量矿产资源储备,为国家经济的发展提供了坚实的基础和有力的保证。然而,随着经济的发展,城市化建设和社会主义新农村的进一步推进,我国矿产资源和经济的发展已经成为一对矛盾,地质勘查存在的困境逐步显现出来。 1.1地质勘查体制有待完善 我国目前的地质勘查体制与实际不协调,缺乏市场竞争机制。由于我国原有的地质勘查体制,绝大部分都是在计划经济时期建立的,在市场经济时代到来之后,没有相应的改变,地质勘查出资人和受益人仍然是国家,缺乏相应的竞争机制引入,与现行的市场经济体制格格不入,投资融资的能力和抗风险的能力远远达不到市场的要求。 1.2缺乏地质勘查方面的人才 我国地质勘查从开始的兴盛时期逐渐走向一个逐步萎缩时期,这种状况持续了十数年,造成了大批人员的流失。其中有些年份,地质勘查专业甚至一度停止招生,造成直至勘查后续人才的不足。当前,我国直至勘查已经开始注重人才的问题,但是由于经济的快速发展和城镇化进程的加快,对资源的需求日益增加,地质勘察人员的怎家速度远远赶不上地质勘查工作的需求,造成一线技术人员缺乏。为了实现人才的发展和技术的发展相适应的目的,我国应该加强人才的培养力度,尤其是具有较强的实践能力的人才。 1.3地质勘查处于一个阶段性提升期 第一,这一时期原有的矿山老化和资源枯竭,并且技术设备不够先进。建国之初,我国地质勘探重点放在浅部矿体,"漏天矿"开发的较多。资料显示,我国各种金属矿大多建于二十世纪五十年代到二十世纪七十年代之间,经过多年开采挖掘,许多矿山已经老化,许多矿山资源开采过度,甚至有的存在坍塌的风险,企业的生产也陷入前所未有的困境。随着经济的发展,我国对资源的需求力度进一步加大,这给我国直至勘查工作提出了新的课题,我国地质矿产勘查面临着技术的转型阶段。第二,这一阶段,地质勘查投入的经费不足。地质勘查经费是影响工作进程的主要问题之一。由于我国地质勘查方面没有建立和健全完善的机制,导致投入经费的阶段缓慢,中央和地方政府在工作上的责任划分不明确,地方缺乏一个完善的政策指导,以及对外部市场的融资没有充分利用,从而导致经费投入不足。第三,这一阶段,地质勘查技术的应用不够充分。地质勘查已经进入了信息技术有效利用的时代。但是,目前我国一些勘查点位仍然在用旧有的勘查设备和技术,严重阻碍了地质勘查工作的迅速发展。 2我国地质矿产勘查的建议 2.1建立和健全我国地质矿产勘查体制 建立健全一个适应社会主义市场经济的矿产资源勘查体制,推进体制的转变。建立有中国特色的地质矿产勘查市场,让机制融入到社会主义经济市场中去,在加大政策监管的同时,充分发挥市场的调节作用。制定优惠政策,政策导向,引导市场中各个勘查单位参与到市场竞争中来,从而激发地质勘查公司的潜能,从而逐步实现良性的发展。鼓励创新,对于采用遥感技术等新兴技术的企业,给予适当的财政补贴。鼓励多元化发展,吸引市场上的资金参与到新技术的应用当中。为地质矿产勘查的良性发展提供政策的保障,规范勘查市场,建立健全法律体系。捋顺开采权和探矿权之间存在的关系,明确各个部门的职责。及时发现地质勘查中存在的不足,提前预设解决问题的方案,以保证问题发生时再去做滞后的处理。在国家的政策引导和市场的调节中,地质矿产勘查会逐渐的走上良性健康可持续发展的道路上来。 2.2重视我国地质勘查方向人才的培养 二十一世纪,竞争主要是人才的竞争。任何一个行业,都需要优秀的人才,甚至,整体人员的知识水平和技能都需要达到一定的高度。我国地质矿产勘查,在日益激烈的市场竞争中和面对社会对矿产资源巨大的需求缺口的同时,需要大力培养人才。首先,与知名大学合作,把先进的理念和先进的技术理念引进到课堂上,从而保证人才的后续力量和战略补给。其次,招聘优秀毕业生到地质矿产勘查单位实习,培养人才的实践能力,既保证质量又保证数量,通过能力培养,不惜重金留住人才。再次,对已有员工进行定期的知识培训和技能培训,以期他们跟上先进的技术应用的变化。抽调国内知名技术人员进行人才培训,培养更多优秀人才。优秀人才可以择优选拔,到国外先进的学校或者单位进行学习深造。最后,提高地质勘查人员福利待遇,地质工作人员由于长期的工作环境比较恶劣,有些人员承受了其他工作无法想象的压力和风险,地质勘查属于艰苦的行业,加强加强勘查人员的思想教育,培养地质勘察人员正确的人生观和价值观,提高人文关怀,同时,提高福利待遇显得非常重要。 2.3正确认识和对待地质矿产勘查这一时期 目前,我国地质勘查处于一个过渡期和转型期。首先,在正确认识这一时期的同时,正确引导和规范矿产勘查市场,使之平稳过渡,实现经济的软着陆,显得尤为重要。保护现有矿质资源,开发深部资源。对现有的露天矿采取相应的保护手段,即使不去开采也不能进一步破坏。对于过时的机器设备,开采效率较低的设备,为了防止资源浪费,应该果断阻止使用。对于一些低品位矿、深部矿和隐伏矿,一定要建立健全一个完备科学的开采体系,避免资源、人力和物力的浪费,避免人员的安全隐患。其次,加大直至勘查经费投入,建立健全完善的长效机制,中央和地方政府进行有效沟通,明确权责,提高中央对地方的政策支持力度和扶植力度。第三,引进先进的技术和设备,充分利用现代科技,让现代科技有效服务于地质矿产勘查。在引进先进技术的同时,逐步的淘汰落后的技术和技术设备,重新武装,让地质矿产勘查的装备焕然一新。最后,在政策正确引导的同时,引入市场竞争机制,让市场这个“看不见的手”起到有效调节的作用。通过有效措施的采用,有效解决地质矿产勘查存在的困难,突破困境,实现平稳过渡,实现地质矿产勘查的健康、协调和可持续发展。 地质矿产论文:新形势下地质矿产勘查技术解析 摘要: 新形势下,随着我国经济的迅猛发展,工业项目的逐渐增多,对于矿产资源的需求量也越来越大。众所周知,矿产资源是我国不可或缺的能源之一,而且是不可再生能源。因此,只有不断加大对矿产的勘查力度,运用先进的设备提高找矿技术水平,才能满足国家对于矿产资源的需求。本文首先介绍了地质矿产勘查及找矿技术的原则,其次对地质矿产勘查及找矿技术方法做了具体分析,最后简单阐述了地质矿产勘查的步骤。希望通过对地质勘查及找矿技术的深入研究,弥补我国地质矿产勘查及找矿技术中存在的不足,不断提高其技术水平,从而拓展开采矿产资源的空间。 关键词: 地质;矿产;勘查;找矿;技术 0引言 随着我国经济的不断快速发展,我国对能源的需求不断增加,尤其是对矿物质的需求,并且综合中国国情来看,资源短缺成为了国民首先要解决的问题,为了促进我国经济健康可持续发展,进行矿产资源的勘查和开发就显得尤为重要了,因此我国需要加大对地质矿产勘查工作的研究,在进行矿产的勘查和开发时要采用科学的方法,实现矿产资源的勘查、开发、保护同步进行,同时还需要确保采矿工程团队的工作效率。 1地质矿产勘查及找矿技术原则 1.1坚持以人为本,统筹规划 地质勘查及找矿工作是一项危险系数较高的工作,并且在勘查及找矿过程中可能会遇到人为因素而影响工作进度的问题,因此,在实际工作中必须坚持以人为本的原则,保证工作人员的人身安全以及人民的个人利益。勘查及找矿工作一定要保证在不影响生态环境的前提下开展工作,并提高企业的经济效益。 1.2遵循规律,合理分配 在进行地质勘查工作过程中,首先要明确所要勘查的区域的地质条件,工作时间久的人员可以参考之前的工作经验,依据一些质地条件的规律来进行准确地判断。其次,在了解了勘查地区的地质条件后,才能准确、具体地确定勘查范围,并且合理选择主要勘查地点以及次要勘查地点。 1.3明确重点,拓宽范围 一切商品都具有价值高低之分,矿产也不例外,对于矿产的开发也有价值高低的区别。所以我们在进行勘查及找矿工作中,要对矿区的价值做出准确评判,对于价值高的矿区应该重点勘查,对于相对而言价值较低的矿区减少工作量,这样不仅可以更加准确快速地开发有价值的矿产,而且大大提高了工作效率。 1.4用科学技术提升实力 改革开放以来,我国的经济实力和科学技术水平都有了大幅度的提升。1988年邓小平根据当代科学技术的发展趋势和现状提出了“科学技术是第一生产力”,这一伟大的论断。在那之后我们经过多年的实践充分检验了这句话的真理。只有先进的科学技术才是推动经济、社会快速发展的前提和保障,在地质勘查及找矿工作中必然需要相关的设备来辅助,先进的设备有助于提高勘查的精确性,所以,只有引进先进的设备仪器,不断创新科学技术,才能有效促进地质勘查及找矿事业的可持续发展。 1.5建立完善的地质勘查管理体制 一个企业的管理体制直接影响企业的发展状况,合理、良好的管理体制有助于提高员工工作积极性,进而提高工作效率,提升企业经济效益。因此,在地质勘查及找矿企业中,也要建立完善的管理体制,合理分配工作任务,奖惩分明,责任明确,培养员工的团队意识,这些都会在企业的发展中有积极的影响,促进企业更快更好地发展。 1.6合理规划工作内容 地质勘查工作是一项户外工作量大的工作,因此,要考虑到天气、地理位置以及人员身体素质等客观因素的原因,而且对于某区域矿产的勘查一般范围会比较大,如果盲目地进行勘查和找矿,会消耗大量的人力、物力、财力和时间。所以,我们在勘查及找矿之前一定要做好对工作内容的合理规划,明确勘查地点,勘查范围,尽量缩小范围,减少工作量,针对勘查区域选择的勘查方法以及需要使用的设备也要提前准备好,将工作的流程,重点勘查范围,工作过程中可能会遇到的问题等一系列事情,都做好事前规划,这样真正开始工作才不至于没有头绪,反而会有条不紊地开展工作,提高工作效率,按期完成任务。 2新形势下地质矿产勘查找矿技术 2.1重砂找矿技术 重砂找矿技术,顾名思义研究对象就是重砂。该技术具体的操作方法就是:通过研究重砂聚集区域的水文地质特点,进而推测出该区域矿产大致分布范围。想要重砂分布就要利用地表水流的推动作用,或者重砂自身的重力作用,再或者重砂的堆积作用,这样就会形成重砂分布多的区域,之后再通过研究改区域水文地质特点,进一步推测出矿产分布的范围。需要注意的是,在应用重砂找矿技术时,一定要明确采样位置,同时在有可能分布矿产的位置设置充足的采样点,防止遗漏矿产分布地,并且在实际的工作中,要对重砂的分析检测做相应的调整,因为在实际工作中会受到其他客观因素的影响,所以对重砂的测量和评价指标不是一成不变的,依据具体情况具体分析的原则。在我国,目前重砂采样技术应用较多就是砂钻技术和刻槽技术。 2.2砾石找矿技术 我们通常所说的矿产不一定都是隐藏在地表的内部,有些矿产在许多年之前是暴露在地表外部的,但是由于几百年甚至更长的时间受到风化的作用,就会自然的形成砾石,而当砾石受到冰川、水流或者是自重的影响后,会因为撞击而分散,分散之后的砾石又会分布于地表的各个角落,这样循环砾石的分布范围就会越来越大,所以我们要想研究矿产,就可以通过寻找砾石来实现,沿着山坡高、水流急或者有冰川的地域,追踪砾石分布的具体地方,就可以推测出矿产分布的位置。 2.3遥感地质勘查技术 遥感技术主要指的是利用飞机、卫星等遥感器技术对目标物进行光谱或电磁的扫描和识别,对于地质勘查来说,遥感地质勘查技术指的是利用现代遥感设备对地质情况进行卫星扫描或光谱识别,从而获得更准确的地质信息,为相关地质研究和地质开采提供科学依据。相较于传统的地质勘查技术而言,遥感地质勘查技术有着检测结果准确、技术先进、使用方便等优势,这也是遥感地质勘查技术被广泛应用于地质勘查研究的重要原因。 3地质勘查及找矿步骤 3.1研究矿产地质特点 对于从事地质勘查及找矿工作的人员,在多年的工作中对于已经产生矿产的地区应该有基本的了解,对于研究人员来说,应该对已经产矿的地区进行系统、全面的分析和研究,归纳总结该地区的地质特点、水文特点、地壳运动、自然气候等相关因素,这些都是该地区产矿的特殊条件,凭借这些研究结果我们可以推测未知的产矿地区,进而更加准确、高效地发现矿产所在地,给我们今后的找矿工作带来极大的方便,也为未来勘查工作奠定了坚实的技术基础。 3.2预测可能出现的矿区 通过第一步对矿产地质特点的研究,工作人员对已发现的矿产地区的水文、地质等条件都有了一点的了解,积累了一定的矿产地质知识,对于未知的矿产地区可以通过收集当地相关资料信息,之后进行研究、分析、对比等方式,判断该区域是否有矿产。所以说,对于可能出现矿区的预测最重要的就是收集可能有矿产地区的地质信息,确保资料信息的准确、可靠,这样才能有利于分析矿产资源的存在与否。 4结束语 面对当前新的发展形势,中国社会经济对能源资源的需求不断上升,但是综合中国国情来看,中国矿产地质的发展相对落后。通过对新形势下的矿产资源的勘查和找矿技术的分析,将会指导研究以便工作人员更好地进行工作,进而为我国的矿产事业做出较大的贡献。 作者:张丽娜 单位:中石化石家庄炼化分公司 地质矿产论文:地质矿产勘查中地球化学的作用 摘要: 随着矿产资源需求的不断增多,地质矿产勘探工作的需求也越来越多,作为矿产资源丰富的大国,在进行地质矿产勘探的时候不是可以在一个区域所完成的,主要对于中国的每一片土地进行勘察工作。地球化学的存在,在很大程度上缓解了矿产勘探的压力。在地质矿产勘探中起到了重要的作用。 关键词: 地球化学;地质;矿产勘探;作用 我国在目前情况下,由于对于矿产资源的开采严重,浮于表面,容易进行开采的矿产资源已经基本上被开采完毕了,所以如果想利用其它的矿产资源,就需要在全国范围内进行勘探工作,以保证矿产资源寻找的准确性。地球化学的出现,为地质矿石勘探工作提供了更多的可能性,并且在进行勘探的过程中,也可以确保勘探的准确性,确保矿石勘探的效果。 1地球化学勘探方法 地球化学在现阶段的应用,已经不仅仅是在积累原始的经验,已经形成了其特有的勘探体系,形成了一个属于其自己的科学理论专业,并且目前所出现的地球化学勘探方法也多种多样,应用于许多行业。 1.1构造叠加晕法。在进行原生晕找矿石的过程中,构造叠加晕法是一种很有效的方法,并且也是现阶段最为广泛应用的方法,对于中寻找隐伏的矿产资源效果最好。在实际的应用过程中主要是对于不同成分的矿产资源进行分析,从而确保对于矿产资源成分的确认,并且由于不同成矿阶段,矿产资源的种类以及含量并不相同,所以在应用构造叠加晕法的时候,要尽可能的依照矿产资源纵向分带以及空间叠加性,建造合理的模型,从而分析整个矿产资源矿石含量以及开采价值。在实际的使用中,要注意对于未知矿的叠加分析,从而确保对于隐床的确定效果,并且在进行使用的时候,虽然应用了统计学形成了模型,但是其分析还是具有一定的局限性,影响着其勘探作用的发挥。这种方法在热液金属矿床中应用效果最好。 1.2热释泵化学方法。这种地球化学勘探方式最在起源于加拿大,在二十世纪七十年代就有所应用,将其应用于卡岩型的矿场资源勘探中,发现了其对于土壤泵气异常的检测效果,所以逐渐将热释泵化学法应用于对于矿石的勘探中,而且取得了不错的勘探效果。但是其劣势是,容易受到季节的影响,在不同季节,对于矿石勘探的效果并不同,是一种主要的辅助寻找矿石的方法,为矿石的寻找提供了依据,在水文工程的地质矿石勘探工作中应用效果良好。 1.3电地球化学方法。电地球化学方法是由苏联的科学家最先提出的地质矿石勘探方法,对于寻找隐藏的矿石具有重要作用。在进行工作的过程中,主要是应用电化学溶解的方式进行,依照电解后形成的离子晕,分析矿产资源中的矿石组成成分,主要是依照在电解作用下,不同矿石的迁移不同来进行的。在电地球化学方法中,主要应用了物理、化学以及电化学三个学科的知识,这三种放大结合在一起,可以更好的发展勘探区域的异常,并且可以实现对于勘探区域的分析工作,确保地域隐伏矿床的勘探工作顺利进行。我国现阶段的大部分矿产资源依旧都被发现并且开采完毕,所以对于隐伏矿床的勘探需求也越来越高,也就促进了电地球化学方法应用的广泛性,对于电地球化学方法的发展及其有力,相信随着技术的进步与发展,电地球化学方法在地质矿石勘探中的应用范围会越来越广,其应用效果也会得到很大的提升。 1.4酶提取法。酶提取技术由美国提出,非晶质二氧化锰具有较大的表面,在其表面上,正负电荷是随机分布的,可以吸附从深部矿体向上迁移的阳离子及阴离子。经过一系列化学反应,再测定反应所得溶液的金属离子浓度,就能够发现隐伏矿了。这个方法拥有很大的可靠性。元素的迁移被认为主要靠地下水的循环。因为这种方法只会提取非晶质锰的氧化物,所以被用于冰积物覆盖区。根据报导,已经有550多个钻孔发现了矿。 1.5地气法。地气法在20世纪80年代末传到我国,我国科学家针对这个方法做了很多的研究,随着技术的发展,这种方法在实际应用中得到了不小的突破。虽然直接找矿信息非常微弱,但它更加可靠。所以,这方面专家越加重视这种方法。而且该方法需要的样品来自近地表大气或者土壤中气体,所以观测结果受到覆盖层、岩石类型等自然条件的影响比较较小,甚至可以在传统地学方法不能发挥作用的戈壁、草原和森林等地区使用。 2地球化学方法面临的一些问题 2.1如何区分异常类型。找矿难度的日益增加和其他各方面因素的干扰,在勘查过程中经常会有性质不明的化探异常,工作人员很难正确判断出异常的性质。所以,怎样才能快速找出最有前景的靶区,并同时做好定位预测,是目前化探勘查中所遇到的问题之一。 2.2变动因素影响。勘查地球化学新方法在分析活动性元素时,面临着许多变动的因素影响。因为元素向地表迁移时是很难直接观测的,并且在过程中一般还伴随着其他新的地质现象,可能没有被工作人员发现,所以这些基础性的问题一直没有得到统一。问题的存在不仅影响到了金属矿产的勘查,还影响到了勘查地球化学方法自身的发展。 2.3难识别的矿种。目前,人类对世界的探索还是有限的,因此,在勘查中也会遇到一些很难识别的矿种。在过去的一段时间里,勘查地球化学运用高精度、高灵敏度的分析技术,在勘查难识别矿种或难识别类型矿床上取得了重要成果,尤其是贵金属矿和有色金属矿。但是,现在仍然还有一些矿种是难识别的,有些类型矿床是目前没有见过的,需要我们进一步去探索。 3学会综合运用各种找矿技术意义 各种不通的勘查地球化学新方法,通过适当地应用会造成不同的地质效果。从目前的应用情况中,可以发现化探方法应用于矿产勘查具有经济、快速、受覆盖层限制较小的特点,而且比物探的方法更直接性、更有效果。但是我们也要考虑到,上面提到的任何一种化探方法都不是万能的,必须根据他们各自的适用特点,综合考虑矿种的不同,什么样的勘查阶段,来选择具体的操作方法。有时候,在同意各矿区还会有不同的矿物,又或者是不同的景观条件,这就要综合选择合理的化学新方法。矿产勘查工作是一项非常复杂的工程,如果单纯地想靠一种化探方法去解决问题,将很难把工作进行下去。因此在实际的工作中,我们必须要充分了解并重视化探方法,发挥化探方法的优势,更好地解决勘察中出现的问题。 4结论 随着科技的发展,社会的进步,地球化学勘探技术也在不断的与时俱进,为地质矿石勘探工作做出了重要的贡献,相信随着地球化学技术的发展,其在地质矿石勘探中起到的作用会越来越大,对于矿石勘探的效果也会越来越好。并且其在其他行业的应用也将会取得很好地效果,发挥其自我价值,为国家发展做出贡献。 作者:刘巍 单位:黑龙江省地球物理勘察院 地质矿产论文:环境地质矿产资源论文 一、矿产资源开发中常见的主要环境地质问题 矿产资源开发过程中常见的一种地质灾害主要是地面沉降和地面塌陷,同时地面滑坡、泥石流和地裂缝以及瓦斯爆炸等也是其主要的地质灾害,进而对当地居民带来了巨大的财产损失和生命威胁。比如说云南省矿山地质灾害多人死亡和失踪,并造成经济损失高达10亿元。总而言之,矿产资源开发中常见的主要环境地质问题并不仅仅局限于以上几点,在实际的矿产资源开采过程中还存在更多潜在形式上的环境地质问题亟待发现和解决,需要更多相关人士的共同参与。 二、矿产资源开发中环境地质问题的防治对策 做好矿产资源开发中的环境地质问题的防治,就要立足于当前,对矿产资源开发和环境保护之间的问题正确的处理好,并将矿产资源开发利用中的可持续发展全面实现,进而国民经济的可持续健康发展。首先就要对有关矿产资源开发和环境保护的相关政策法规加以制定和健全,并将环境保护的宣传教育和学习加强,对环境监督管理机制进行强化,相关领导更要清醒的认识矿业开发中环境保护和我国资源可胡兴旺中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队吉林长春130033持续发展的重要性,进而主动的形成一种对资源和环境保护的主动意识,做好开发中环境保护的相关工作。其次就要始终坚持预防为主和防治相结合的基本原则,保证各级领导和相关的矿管部门始终坚持依法办事,禁止对国家矿产资源的滥挖和滥采,尽可能的对已经开采的矿区进行植树种草,做好植被的绿化保护,及时的清理堆放的尾矿,加强泥石流、滑坡和崩塌灾害地区的治理,对谁开矿谁保护的基本制度加以建立。最后就要对矿产资源开采中引起的环境地质问题进行全面的调查分析,及时的检测环境资源的保护情况和水资源的污染情况,加强环保部门、有关分析测试研究部门和地质部门的联合工作,进而将其工作开展出来,对相关的防治措施和建议加以提出。并在调查的基础上,借助于现代化先进的技术,做好矿山环境地质动态监控以及相关预报系统的安装,对矿山环境地质问题进行随时的掌握,并对其未来的发展趋势进行预测,进而为现代化矿山环境的恢复做好相关的预防保护措施。总而言之,矿产资源开发中环境地质问题的防治过程中,更要始终坚持环境保护的基本原则,对资源进行节约,对地质环境进行全面的检测和保护,总体上做好矿产资源开开采过程中环境地质保护的基础工作。 三、结语 随着时代经济的飞速发展,矿产资源开发中产生的环境地质问题逐渐受到人们的高度关注,其环境地质问题不仅仅对我国环境有着污染作用,同时对于人们的生存质量也有着直接性的影响,因此更应该做好矿产资源开发中环境地质问题的相关防治,健全矿产资源开发中环境保护的相关法律法规,并及时的检测矿产资源开采中环境地质情况,进而避免环境地质不利现象的发生,从根本上最大程度上实现现代化矿产资源的可持续健康开采。 作者:胡兴旺单位:中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队 地质矿产论文:地质矿产预测中GIS技术的运用 1目前我国矿产资源信实现信息化存在的问题 自从人们认识到过度的开采所带来的严重后果后开展了一系列的补救措施,退耕还林的政策得到响应,很多近山地区都取消耕种农作物改为种植树木。同时矿产资源开采单位也在寻求良好的科学的合理的方式进行勘测开采。坚决执行可持续发展战略,同时保护生态环境节能减排。目前已经提出很对环保的理念如绿色开采和低碳开采。这些举动为我国的矿产资源的可持续发展打下了良好的基础,也为实行可持续发展战略打下了夯实的基础。但是在矿产开采的技术仍然需要提高,尽量减少开采污染和不正确开采导致开采量下降影响开采质量,同时还有注意开采安全问题。与此同时,对于我国矿产资源的预测环节还要加强改进,力求达到精准的预测以保障不过度开采。 1.1矿山资源进行信息化的范围较为狭窄。在我国九百六十万平方千米土地上的矿产资源是十分丰富的,如果不考虑人口只比较资源来讲,我国也属于能源大国。由于地域辽阔矿产资源分布广泛,而无论是从开发还是探测的角度说对这些矿产资源都需要人工劳动。所以统计矿山资料的数据库并不全面,也不能够将所有的矿山资源进行信息化记录在案。针对发现矿产资源的设备需要不断更新,采矿设备也需要不断的更新,只有加强机械设备的操控才能减少人力的投资,同时操作设备的技术还需要大量的工作人员,这些问题都需要及时注意,给出解决办法。 1.2采矿单位缺乏健全的认识和工作理念。很多采矿单位并没有专业的开采知识,由于采矿方法不够先进影响采矿的速度和质量。这些采矿单位更多的只注重利益,为了争取到最大的利益,为了能够开采出更多的矿产资源而添加了许多大型的开采设备,这种只重视硬件的投资导致了忽视了软件技术的开发,就相当于一个人要打开一个瓶子不知道需要旋转瓶盖而只是蛮力的生拉硬拽,最后导致的结果就是即使瓶盖打开也不能够在此把瓶盖拧上那样反复循环了使用,而是一次性将其破坏,至于瓶子里的水也会因瓶盖破裂的一瞬间而损失,矿产资源也是一样,在大型机器的使用中不注意技术也会使矿产受损失。 1.3缺乏健全的信息资源管理系统。截止到目前,国内一些发展规模较大的采矿企业对矿山信息化的重视度很高,并且已经采取实际行动在企业内部建立了一套最基本的矿业信息资源管理系统,甚至利用互联网通信网络技术在计算机网络平台上开通了企业自己的内部通信网络。但是,在这些所开通的企业通信网络中,其仅仅只是一种存在形式,并没有利用现有的网络资源对企业内部通信网络进行扩充,或者进行深层次的信息资源开发工作。这使得采矿企业所构建的内部通信网络与信息资源管理体系形同虚设,并不能在采矿作业中发挥真正的作用,影响了矿山信息化建设的步伐。 2利用GIS技术进行勘测矿产资源 根据研究工作的程度不同,将进行矿产资源评价的方法分为经验型与理论型。理论型是在没有已知矿床或已知矿床很少的情况下,信息通过遥感和地球物理数据推断而来只能在对遥感等基础数据的分析下,采用简单的分级和以知识为基础的方法。对于经验模型法,我们主要采取以下步骤完成矿产资源评价:搜集研究区内与成矿有关的地质、矿产、构造、地球化学、航磁、重力及遥感资料等。对数据进行预处理,建立多元信息数据库,为下面的工作做好数据准备。对搜集的资料进行详细的分析,将区内的实际环境与已知的矿床类型的有关资料进行对比,确定区域可能的矿床类型。根据区域地质背景,结合数据处理结果,研究区域成矿规律,确定矿床类型的概念模型和描述性模型,建立多元信息找矿模型,列出各信息中的找矿标志。 对模型进行定量化与转换后,根据量化后的模型,对专题数据的处理,根据所选的空间分析方法,应用GIS进行综合分析得出最终结果确定找矿有利地区或靶区。根据确定的特征信息与成矿模型、预测模型计算资源量。同时,将结果编制成果图件。 3结束语 通过科学技术人员的不断努力,我国矿产资源的开采变得更为有效,不仅提高了开采质量同时还降低了开采风险,而且还更好的将可持续发展战略更好的实施。对于GIS技术还需要更好的进一步完善,还可以被人们更充分的开发利用,创造更多的价值。随着时代的进步,人口不断增加,资源的不断使用和耗能,资源枯竭是人类最为担忧的问题,只有通过研发更好的科学技术解决问题才是根本途径。无论是不可再生资源还是可再生资源都需要人们节约使用,矿产资源同样如此都需要人们充分的开发利用和保护。GIS技术的诞生实现了人们的意愿,但这远远不是终点,这只是一个开始,人类需要不断的开拓进取,找到越来越好的矿产资源勘探预测方式,保护资源不受过度开采。 作者:徐显武单位:黑龙江省地质矿产测试应用研究所 地质矿产论文:地质矿产勘查及找矿技术 1针对地质矿产资源勘查注意问题 1.1当地质勘测对象同为成矿时注意的问题对于时代不同以及类型不同的矿中均有可能存在一种相对稳定的同为成矿作用,此种现象在一些规模比较大并且稳定性比较强的大规模矿床形成中表现尤为明显。对于矿产地区,可以对工作区域的地壳活动特点进行分析,结合地质环境以及地质事件来初步判断矿产资源形成的地质环境、分别等信息。 1.2在实地考察中要遵循矿产分布规律进行勘测遵循矿产分布规律,是地质矿产勘查的重要前提。沿着有利成矿区域勘查,要对区域内大的断裂以及其地质构造进行更为深入的研究,准确掌握区域成矿与地质构造之间的关系,进而可以更有效的分析出管制矿田矿床分布的次级断裂结构特征。例如横向矿带规律,矿床、矿田等断裂结构多与控制区域或者矿带的深大断裂呈大角度相交产出,并且可以以一定的间距近乎平行的排列方式出现。 2地质矿产资源勘查中采用的探测勘测方法 2.1在矿产资源勘测时采用物化探测勘查方法了解成矿区的成矿规律是进行地质勘查的关键,通过对深部矿区成矿环境、成矿演化以及成矿系统等多方面的研究分析,可以确定矿床的深度空间和制约因素,进而可以发现深部矿床。想要寻找深度矿,必须要加强对成矿系统的研究,对矿床的类型形成一定认识,掌握矿床空间分布的特征。一方面,可以应用物探技术来完成深度找矿。物探技术的应用可以有效寻找矿产能源、非金属矿床以及有色金属矿产等,其主要研究的内容包括重力、电、磁效应、地热、放射以及地震。在进行地质勘查时确定是否应用此种勘查技术,首先必须要对勘查区域地层、矿石以及岩体等进行测量,准确掌握各种参数以及性能,对测量数据进行分析,并根据分析结果来确定是否应用。另一方面,应用化探技术深度找矿。化探技术主要应用于金属矿产的查找,以土壤测量法、水系沉积物测量和矿床原生晕法等为代表的一种勘查方式。现在露头矿和近地表矿的开采逐渐趋于殆尽,想要满足社会发展对能源矿产的需求,必须要加强寻找勘查深度矿的研究力度。随着科学技术的发展,通过使用灵敏度高、精确度高的化学仪器可以更好的发挥化探技术勘查效果,需要专家对此方面进一步研究。 2.2在矿产资源勘测中采用地磁测量勘查方法地磁测量主要是以不通知时间不同空间地球磁场变化数据为基础,对其进行研究并判断矿产资源位置的一种勘查方法。此种方法主要由四部分组成,即陆地磁测、航空磁测、海洋磁测以及卫星磁测,而根据测量的目的不同又可以分为区域性测量、地方性测量以及全球性测量。海洋磁测主要是利用呆在一起的船只对海洋进行地磁测量的一种方式,对获取海洋地底信息、研究海洋地质以及编制地磁图等提供了重要的数据基础。陆地磁测主要是通过应用质子旋转磁力仪来测量地磁强度,为地质矿产的勘查提供数据支持。区域航空磁测主要是利用航空磁测资料对地球进行大范围的物理测量,以此来判断断裂、磁性地层等。此种测量方式对于地面磁测效果并不理想,但是对于勘查石油矿、金属矿等具有良好效果。 3结束语 人类社会中经济与科学技术是在逐渐进步的,这两者的进步会带动整个人类社会方方面面的进步。地质资源勘测也同样在进步,因为有了更先进的地质资源勘测技术,可以更全面的帮助人类了解自己生活的环境,让人类知道资源还存在多少。地质资源的勘测就像是一个家庭对积蓄的整理一样,只有了解人类还有多少可用的资源,才能够更好的安排今天的生活方式,人们必须为了长远的生存发展做打算。国家的地质资源就类似于每个家庭的资产,当资产金额不足时就要想尽办法提升资产,节约使用资产,同理国家也在进行能源再生的研究也在进行合理运用地质资源。人类不会再像个不懂事的娃娃肆意的挥霍自己的财富,因为人类社会经历了风雨在不断的进步成长。 作者:徐显武单位:黑龙江省地质矿产测试应用研究所 地质矿产论文:谈论地质矿产勘探找矿方法 1前言 近年来,我国加大投资力度倾斜地质找矿勘查,就目前的区域地质矿产调查工作,笔者认为很有代表性,即以先进的地质成矿理论为指导,采用地、物、化、遥等综合有效的找矿方法和手段,开展全面找矿工作,充分发挥出地勘资金应有的价值。不可否认,地质找矿本身具有很大的风险,但是我们如果能够合理地利用某些勘查手段,那么一定会获得很好的收益。 2地质勘查工作的案例引证 其主要工作内容包括区域地质矿产调查、地球化学勘查(包括水系沉积物与土壤地球化学测量)、地球物理勘查、遥感解译验证、矿产检查和综合研究等。 2.1地质路线填图 1:5万区域地质填图是以先进地质理论为指导,以地质研究为基础的地质填图方法技术。地质填图调查的路线布设以解决地质找矿问题为原则,总体上路线布设以穿越法为主,辅以追索法,横穿地质体、构造线、异常区、成矿远景区则相应布设了主干路线。线距在500~800m,点距在300~500m。 2.2实测地质剖面 对各地质体及重要异常区均布设了1~2条剖面,控制了含矿地质体的分布和重要构造带的展布。火山机构、侵入岩体、矿(化)点均有剖面控制,重要的火山机构相应布设了“十”字或“丁”字形路线精测剖面。测制目的以解决重要地质问题、矿产问题和控制化探异常为原则,尽可能选择地层和其它地质体、矿(化)体、异常等出露相对齐全区段,通过槽探工程揭露进行测制。 2.3物探工作 1:2万高精度磁法测量工作:本次工作共完成200X20m网度高磁测量面积20km:,磁测物理点5579个,达到了预定的200x20m网度高精度磁法测量任务工作量的要求。野外生产使用捷克生产的PMG一1型质子磁力仪3台,其中2台用于测量工作,1台作日变观测。按照面高精度磁测技术规程》(DZ/T0071—93)的要求,在开工生产前和工作结束后,对3台仪器的一致性、噪声均进行了校验测试。1:2万檄电中梯工作:目的是利用激电中间梯度法在化探异常区寻找激电异常,并确定其走向,以期发现矿(化)体。仪器选择:选用仪器为重庆地质仪器厂生产的5kW大功率激电仪,接收机型号DJS一8。激电中间梯度装置进行野外测量,取得的参数是视极化率("s)和视电阻率(ps)。供电极距AB为1200m,测量极距MN为40m,点距为20m。采用一台发送机供电,三台接收机测量。工作前,对三台接收机进行了一致性对比试验,结果三台仪器的一致性良好。 2.4化探工作 样点主要布设于l、2级水系中,3级以上水系不布样。长度大于300m的水系有样点控制;采样点分布均匀,无重复控制现象,采样密度为4.14点/km。在个别或局部小格水系不发育地段,为避免出现连续采样空格,每小格采集2~4个土壤样。选择在有利于砂砾质沉积和各种粒级混杂堆积的活动流水线上、河床底部,要在水系沉积物分选性差的部位取样。避免在早期河漫滩及岸边泥炭堆积与有机质淤积部位采样。对于汇入沼泽的水系,尽量在其上游山口处采样。分析数据后,对数据进行100%的校对,确保准确无误后,将全部样品分析数据与对应的样品编号、横坐标、纵坐标、所属地质单元连接起来,然后运用相关软件进行数据处理。图件编制:地球化学图件主要采用MAPGIS软件编制。 2.5遥感工作 本区l:5万矿调中遥感地质解译工作重点是:区域构造格架解译,辅助地质填图解译,已知成、控矿地质体、地质构造追索圈定,与成、控矿相关的遥感线、环形特征影像提取以及隐伏岩体圈定等,通过ETM影像可以清晰的辨别出各类解译标志,大致解译出地质界线,再通过野外验证能够更加有效快速的进行和指导地质填图,大大的提高了工作效率和精度。矿产地质方面,通过ETM影像可以大致查明与矿(化)体有关的线性或环状构造,能够有效的指导槽探的布置和找矿的准确性。 2.6探矿工程 区内探矿工程以探槽为唯一手段,探槽开口宽1.5x2.Om,为防止槽壁坍塌,落石伤人,槽口两侧各清出0.5m宽以上的安全通道。施工后槽底宽在0.6—1.0m,掘进基岩厚度一般为0.3—0.5m,最大为1.0m。探槽完工验收后,首先进行了槽底清理,完成编录后布设取样位置,然后逐一采集刻槽样及相关样品,主要依靠基岩样品来取得直接找矿信息,所以探槽施工质量尤为重要。探槽施工基本达到地质目的,探槽中采集的样品质量可靠,可完全用于找矿及科研。 2.7综合研究工作 1:5万矿调的综合研究工作要求对实测的地、物、化、遥等找矿信息进行综合分析和资料的综合整理(包括已有资料整理),分析区域成矿地质背景,开展矿产预测,编制综合成果图及成矿预测图,科学划分成矿远景区带,并圈定成矿远景区,总结区域成矿地质条件和成矿规律,确定找矿标志,优选找矿靶区,对区域矿产潜力做出综合评价。 2.8取得的矿产成果 ①在重点找矿靶区中共圈出土壤单元素异常360个,经地表工程验证HtI一1、HtI一2组合异常中圈定金矿化体2处;HtllI一1组合异常中发现金钼矿化体l处、钼矿化体1处;HtV一1组合异常中发现金矿化体1处。②电法测量控制了一个视极化率异常,异常长大于1800m,平均宽在300m左右,极化率最高值在6。88,2。激电异常与土壤HtlI一1组合异常完全套合,地表工程验证有铅锌矿化蚀变。 3结束语 利用单一找矿方法存在许多问题,有时甚至会给某个有望地区判处死刑,致使其他地质部门不再对其进行继续查证工作,这对有限的矿产资源无疑是一个巨大损失,因此希望能够引起相关部门的高度重视和密切关注,建议在今后的找矿工作中,综合多种勘查方法加以查证,以期取得更好的经济效益。近年来随着科学技术的发展,还出现了不少勘查方面的新理论,因此我们应重视新理论、新技术、新方法的利用,同时结合以往多种勘查手段,以期提高矿床发现潜力,取得显著的经济效益。 地质矿产论文:地质矿产勘探遥感找矿技术 1遥感技术的找矿应用 1.1直接应用——遥感蚀变信息的提取 岩浆热液或汽水热液使围岩的结构、构造和成分发生改变的地质作用称为围岩蚀变。围岩蚀变是成矿作用的产物,围岩蚀变的种类(组合)与围岩成分、矿床类型有一定的内在联系,围岩蚀变的范围往往大于矿化的范围,而且不同的蚀变类型与金属矿化在空间分布上常具规律可循,因此,围岩蚀变可作为有效的找矿标志。 1.1.1蚀变遥感异常找矿标志 围岩蚀变是热液与原岩相互作用的产物。常见的蚀变有硅化、绢云母化、绿泥石化、云英岩化、夕卡岩化等。 1.1.2信息提取的实现 与地物发生反射、透射等作用的电磁波是地物信息的载体,地物的光谱特性与其内在的物理化学特性紧密相关,物质成分和结构的差异造成物质内部对不同波长光子的选择性吸收和反射。具有稳定化学组分和物理结构的岩石矿物具有稳定的本征光谱吸收特征,光谱特征的产生主要是由组成物质的内部离子、基团的晶体场效应或基团的振动效果引起的。各种矿物都有自己独特的电磁辐射,利用波谱仪对野外采样进行光谱曲线测量,根据实测光谱与参考资料库中的参考光谱进行对比,可以确定出样品的吸收谷,识别出矿物组合。根据曲线的吸收特征,选择合适的图像波段进行信息提取。根据量子力学分子群理论,物质的光谱特征为各组成分子光谱特征的简单叠加。传感器在空中接收地表物质的光谱特性,根据量子力学分子群理论,物质的光谱特征为各组成分子光谱特征的简单叠加。传感器在空中接收地表物质的光谱特性,因为探测范围内有干扰介质存在(白云、大气、水体、阴影、植被、土壤等),因此,在进行蚀变矿物信息提取时,根据干扰物质的光谱曲线出发,进行预处理消除干扰。主要造岩矿物成分(0,si,A1,Mg)的振动基频在可见——近红外区不产生诊断性吸收谷的谱带。不同类型的矿物蚀变会引起Fe,Fe,OH一,中某一类的变化,Fe2+,Fe3+,OH一,CO:在可见一近红外区可产生岩石谱带中的不同吸收谷组合,例如,在0.4~1.3um范围内的光谱特性是因为矿物晶格结构中的Fe,cu等过渡性金属元素的电子跃迁引起的;1.3~2.5的光谱特性是由矿物组成中的CO:,OH口HO引起的。根据吸收谷所处的波长位置、深度、宽度、对称性等特征进行处理,提取相应的蚀变遥感异常(遥感异常)。现在应用的数据有多光谱TM,ETM+,ASTER数据以及少量的高光谱与微波遥感数据等。蚀变遥感信息在整景图像上信息占有份额低,但局部地区的信息并不微弱,因此即使是微弱的蚀变异常也可以被检测出,试验证明,遥感信息检测的蚀变检出下限优于1/20000。目前遥感找矿蚀变异常信息的提取有多种方法,例如波段比值法、主成分分析法、光谱角识别法和MPH技术(MaskPCAandHIS)、混合象元分解等。“ETM+图像数据的综合遥感找矿蚀变异常信息的提取”、“ETM+(TM)蚀变遥感异常提取方法技术”都取得了一定的成果。在蚀变遥感信息提取和应用研究中,形成了~套独特的技术,即“去干扰异常主分量门限化技术”,包括:①预处理:校正及去干扰,校正包括系统辐射校正、几何校正、大气粗略校正;干扰包括云、植被、阴影、水、雪等的去除。②信息提取:以整景的TM(ETM+)图像遥感异常信息的提取为主,其方法以PCA主分量分析为主,比值法为辅,同时用光谱角分析法对所获得的主分量异常进行筛选,然后进行门限化分级处理,以获得分级异常图。由于涉及到的矿床类型、规模、控矿要素、蚀变类型以及矿产勘查程度不同,仅靠单一的处理方法不利于异常信息的提取,因此需要多种方法的有效组合,一种方法为主其他方法为辅这些遥感信息提取技术在资源勘探过程中发挥了很大的作用,目前,利用围岩蚀变找矿已经取得了很好的效果。 1.2遥感技术间接找矿的应用 1.2.1地质构造信.息的提取 内生矿产在空间上常产于各类地质构造的边缘部位及变异部位,重要的矿产主要分布于扳块构造不同块体的结合部或者近边界地带,在时间上一般与地质构造事件相伴而生,矿床多成带分布,成矿带的规模和地质构造变异大致相同。遥感找矿的地质标志主要反映在空间信息上。从与区域成矿相关的线状影像中提取信息(主要包括断裂、芍理、推覆体等类型),从中酸性岩体、火山盆地、火山机构及深亨岩浆、热液活动相关的环状影像提取信息(包括与火山有关的盆地、构造),从矿源层、赋矿岩层相关的带状影像提取信启、(主要表现为岩层信息),从与控矿断裂交切形成的块状影像及与感矿有关的色异常中提取信息(如与蚀变、接触带有关的色环、色带、色块等)。当断裂是主要控矿构造时,对断裂构造遥感信息进行重点提取会取得一定的成效。遥感系统在成像过程中可能产生“模糊作用”,常使用户感兴趣的线性形迹、纹理等信息显示得不清晰、不易识别。人们通过目视解译和人机交互式方法,对遥感影像进行处理,如边缘增强、灰度拉伸、方向滤波、比值分析、卷积运算等,可以将这些构造信息明显地突现出来。除此之外,遥感还可通过地表岩性、构造、地貌、水系分布、植被分布等特征来提取隐伏的构造信息,如褶皱、断裂等。提取线性信息的主要技术是边缘增强。 1.2.2植被波谱特征的找矿意义 在微生物以及地下水的参与下,矿区的某些金属元素或矿物引起上方地层的结构变化,进而使土壤层的成分产生变化,地表的植物对金属具有不同程度的吸收和聚集作用,影响植叶体内叶绿素、含水量等的变化,导致植被的反射光谱特征有不同程度的差异。矿区的生物地球化学特征为在植被地区的遥感找矿提供了可能,可以通过提取遥感资料中由生物地球化学效应引起的植被光谱异常信息来指导植被密集覆盖区的矿产勘查,较为成功的是某金矿的遥感找矿、东南地区金矿遥感信息提取。不同植被以及同种植被的不同器官问金属含量的变化很大,因此需要在已知矿区采集不同植被样品进行光谱特征测试,统计对金属最具吸收聚集作用的植被,把这种植被作为矿产勘探的特征植被,其他的植被作为辅助植被。遥感图像处理通常采用一些特殊的光谱特征增强处理技术,采用主成分分析、穗帽变换、监督分类(非监督分类)等方法。植被的反射光谱异常信息在遥感图像上呈现特殊的异常色调,通过图像处理,这些微弱的异常可以有效地被分离和提取出来,在遥感图像上可用直观的色调表现出来,以这种色调的异同为依据来推测未知的找矿靶区。植被内某种金属成分的含量微小,因此金属含量变化的检测受到谱测试技术灵敏度的限制,当金属含量变化微弱时,现有的技术条件难以检测出,检测下限的定量化还需进一步试验。理论上讲,高光谱提取植被波谱的性能要优于多光谱很多倍,例如对某一农业区进行管理,根据每一块地的波谱空间信息可以做出灌溉、施肥、喷洒农药等决策,当某农作物干枯时,多光谱只能知道农作物受到损害,而高光谱可以推断出造成损害的原因,是因为土地干旱还是遭受病虫害。因此利用高光谱数据更有希望提取出对找矿有指示意义的植被波谱特征。 1.2.3矿床改造信息标志 矿床形成以后,由于所在环境、空间位置的变化会引起矿床某些性状的改变。利用不同时相遥感图像的宏观对比,可以研究矿床的剥蚀改造作用;结合矿床成矿深度的研究,可以对类矿床的产出部位进行判断。通过研究区域夷平面与矿床位置的关系,可以找寻不同矿床在不同夷平面的产出关系及分布规律,建立夷平面的找矿标志。另外,遥感图像还可进行岩性类型的区分应用于地质填图,是区域地质填图的理想技术之一,有利于在区域范围内迅速圈定找矿靶区。 2遥感找矿的发展前景 2.1高光谱数据及微波遥感的应用 高光谱是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。它利用成像光谱仪以纳米级的光谱分辨率,成像的同时记录下成百条的光谱通道数据,从每个像元上均可以提取一条连续的光谱曲线,实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取,因而具有巨大的应用价值和广阔的发展前景。成像光谱仪获得的数据具有波段多,光谱分辨率高、波段相关性高、数据冗余大、空问分辨率高等特点。高光谱图像的光谱信息层次丰富,不同的波段具有不同的信息变化量,通过建立岩石光谱的信息模型,可反演某些指示矿物的丰度。充分利用高光谱的窄波段、高光谱分辨率的优势,结合遥感专题图件以及利用丰富的纹理信息,加强高光谱数据的处理应用能力。微波遥感的成像原理不同于光学遥感,是利用红外光束投射到物体表面,由天线接收端接收目标返回的微弱回波并产生可监测的电压信号,由此可以判定物体表面的物理结构等特征。微波遥感具有全天时、全天候、穿透性强、波段范围大等特点,因此对提取构造信息有一定的优越性,同时也可以区分物理结构不同的地表物体,因为穿透性强,对覆盖地区的信息提取也有效。微波遥感技术因其自身的特点而具有很大的应用潜力,但微波遥感在天线、极化方式、斑噪消除、几何校正及辐射校正等关键技术都有待于深入研究,否则势必影响微波遥感的发展。 2.2数据的融合 随着遥感技术的微波、多光谱、高光谱等大量功能各异的传感器不断问世,它们以不同的空间尺度、时间周期、光谱范围等多方面反映地物目标的各种特性,构成同一地区的多源数据,相对于单源数据而言,多源数据既存在互补性,又存在冗余性。任何单源信息只能反映地物目标的某一方面或几个方面的特征,为了更准确地识别目标,必须从多源数据中提取比单源数据更丰富、有用的信息。多源数据的综合分析、互相补充促使数据融合技术的不断发展。通过数据融合,一方面可以去除无用信息,减少数据处理量,另一方面将有用的信息集中起来,便于各种信息特征的优势互补。数据的融合包括遥感数据间的融合、遥感数捱与非遥感数据的融合。融合技术的实现方法有多种,简单易行的是对几何配准后的像元逐点进行四则运算或HIS变换,还有一些方法是对多源数据先进行预处理(特征提取、判别分析)后再进行信息融合,主要的方法有代数运算融合、小波变换融合等。蚀变矿物特征光谱曲线的吸收谷位于多光谱数据的波段位置,因此可以识别蚀变矿物,但是波段较宽,只对蚀变矿物的种属进行分类。与可见一红外波段的电磁波相比,雷达波对地面的某些物体具有强的穿透能力,能够很好地反映线性、环性沟造。雷达图像成像系统向多波段、多极化、多模式发展,获取地表信息的能力越来越强。总的来说,多光谱、高光谱数据的光谱由线特征具有区分识别岩石矿物的效果,所以对光学图像与雷达图像进行融合处理,既能提高图像的分辨率、增强纹理的识别能力,又能有效地识别矿物类型。尽管融合技术的研究取得了一些可喜的进展,但未形成成熟的理论、模型及算法,缺乏对融合结果的有效评价手段。在以后的研究中,应该深入分析各种图像的成像机理及数据间的相关性、互补性、冗余性等,解决多源数据的辐射精校正问题,发展空间配准技术。 2.33S的结合 3s是遥感(RS)、地理信息系统(GIS)及全球定位系统(GPS)的简称。利用GPS能迅速定位,确定点的位置坐标并科学地管理空间点坐标。海量的遥感数据需庞大的空间,因此要有强大的管理系统,随着当今人力资源价格的升高,在区域范围内找矿时,遥感表现出最小投入获得最大回报的优势,那么RS与GIS的结合也势在必行,因为GIS更有利于区域范围的影像管理及浏览。随着3S技术发展,遥感数据的可解译程度与解译速度得到进一步提高,目前,地质工作者尝试将3S与VS(可视化系统)、CS(卫星通讯系统)等技术综合应用,取得了较好的效果。 2.4图像接收、处理及信息提取技术的发展完善 由传感器接收的地物光谱信息传到地面接收站,在计算机操作平台上进行图像的处理以及遥感信息提取。随着传感器的发展、数据量的增大,从海量的遥感数据中提取有用的、相对微量的找矿信息不是一件容易的事,传感器的发展是信息提取的前提,图像处理技术的开发是信息提取的关键。为了提取更客观有效的找矿信息,需要进行以下几方面的工作: (1)进一步发展高分辨率传感器,以便接收更微弱、细小的地质信息; (2)加强信息提取方法的研究解决计算机处理的技术问题,例如补偿信号在传感器的误差、校正辐射、地形起伏等引起的图像失真等; (3)在选择参与信息提取的波段时,深入波段选取依据的理论研究,例如进行岩石样品的光谱测试,矿物识别与分析是遥感地质信息提取的核心,所以需要确定不同类型的矿物在各波段的吸收性。同样在利用植物地化找矿时需配套精密的物质成分分析仪器及技术等; (4)遥感图像处理海量数据,经处理后的一景图数据量很大,为保障数据处理速度,需要强大的计算机技术(硬件与软件)支撑,:图像处理中要将算法转化为计算机的可识别语句,需要计算机语言的发展。发展有利于提高遥感图像的信噪比、优化信息提叉的软件平台,实现不同格式图像问的兼容性。 3结束语 综上所述,遥感技术作为矿产勘查的一种手段应用于找矿,取得了一定成就。遥感技术的直接应用是蚀变遥感信息的提取,遥感技术的间接应用包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。遥感找矿具有很大的发展前景的领域主要有:高光谱数据、数据融合技术、3s的紧密结合、计算机技术的发展。遥感技术在地质找矿中的应用包括直接应用和间接应用:直接应用是指遥感蚀变信息的提取,间接应用则包括地质构造信息、植被的光谱特征及矿床改造信息等方面。 地质矿产论文:试论新形势下地质矿产勘查及找矿技术 摘要:矿产资源在我国能源中占据较为重要的地位,由于矿产资源的不可再生性,不断地寻找新的矿产资源成为较为急切的问题。文章对于新形势下地质矿产勘查及找矿技术的讨论,对此将会有指导性的意义。 关键词:新形势;地质矿产;矿产勘查;找矿技术;矿产资源 1 矿产以及勘查现状 矿产作为我国较为重要的能源,在我国人民的生活中有着很大的作用,了解其现状,能在一定程度上指导我们对于矿产的勘查。面对当前新的发展形势,中国社会经济对能源资源的需求不断上升,但是综合中国国情来看,中国地质矿产的发展相对落后。为了与中国快速发展的社会经济相适应,必须深入对中国矿产资源的合理开采和高效利用加以研究。 1.1 资金的保障不强 我国矿产也有过“黄金十年”的经历,在这近十年时间内,一直保持着增长的趋势,因此对于矿产地质的勘查也有着需要上的不同,到了2013年,这种状态发生了一些改变,呈逐渐下降的趋势。虽然下降了,但是基于较大的基础,下降的趋势不是很大的情况下,整体还是较为高的。随着我国能源与矿产资源需求结构发生重大变化,国家新型工业化、城镇化和绿色化发展战略,“中国制造2025”、“一带一路”等战略的实施,也对矿产的勘查等方面有着积极的推动作用。矿产作为我国较为重要的能源,在我国人民的生活中有着大的作用。但是最近几年来矿产的储备增长得较慢,进入危机的矿产资源也逐渐变多,随着难度的加大和缺乏技术的创新,勘查也变得越来越难。我国对于矿产勘查的投入不能很好地支持技术等方面的提升,阻碍了矿产资源的勘查等。 1.2 科技没有较好的创新 随着较易发现和开发的矿产资源的不断减少,寻找矿产的难度越来越大,更多的情况下会出现较为危险的现象,在科技不断进步的今天,本该通过更加高效的方法和技术对于矿产的勘查等提供帮助,但是就现状而言,当前我国矿产勘查作业过程中,最为常见的还是按照人工勘查的传统方法,这使得整个勘察工作过程变得效率极其低下,特别是在一些地形较为复杂、区域存在一定危险的情况下,人工矿产勘查的工作范围非常有限。除此以外,当前地质勘查部门的相关矿产勘查设备还是比较老套,使用的矿产勘查技术手段缺乏创新,对整个矿产勘查工作流程缺乏整体的合理性规划,进而造成矿产勘查过程效率低下,出现人员伤亡事故的概率居高不下,所以为了保证我国矿产勘查工作的高效率、少伤亡,我国相关地质勘察部门有待在技术人员的培养和技术的创新方面进行加强。 2 矿产勘查原则 有较好的勘查原则,会让技术人员和研究人员有据可循,能够为经验较少的人员积累较为可靠的实际的经验,也能够依据原则选取最佳的技术方法,最终实现经济最大化和利益最大化的同时,兼顾各个方面使其达到最优的方面。在实际矿产勘测中,要综合地质勘测的商业性和经济性,把握矿产勘查与环境地质勘测的统一,协调中央与地方的地质矿产勘测的侧重点,统筹不同区域之间的工作,发挥地质勘测的基础性的作用,更好地为找矿工作的开展与实施奠定基础。 2.1 因地制宜 由于矿产的形成需要很长的时间,在地壳运动等方面也是较为复杂的,会涉及到底层的断裂等现象,所以在不同的地区可能产生的原因不同,在勘查的过程中要对不同的地方进行不同的勘查。在进行这些勘测等类的工作时,我们必须深入地了解,并且把握好中国的地质条件,与此同时,掌握相关的资源分布规律。这些要与中国国民经济发展布局以及社会经济发展需求的原则相一致,遵循社会发展的布局的一定规律。结合人口分布、土地利用以及基础设施建设等各方各面的内容,合理地制定出地质矿产资源勘测的区域布局,更好地推动中国地质矿产资源勘探工作的开展。大量勘查实践证明,只有从矿床实际情况出发,按照实际需要决定勘查的各项工作,才能取得比较符合矿床实际的勘查效果。如果不计实际,随便想象,将会带来很多不必要的麻烦。因此必须加强矿床各方面特征的观察研究,同时又要加强地质、设计和建设单位的方面结合,使勘查工作既符合矿床地质实际,又能满足矿山建设的实际需要。 2.2 循序渐进 所有的技术都是很庞杂的,在较短的时间以及跨度上不能较为透彻地理解和掌握核心。关键的是对于计划地层的信息状况的获取,重视产生矿的地质的特点,寻找当地的相关的或相似的地质信息,从而更好地指导对于矿产资源的寻找。地质勘查是一项具有一定难度的工作项目,在地质勘查过程中需要考虑多方面的因素,涉及到许多复杂精细的环节,而不同的环节需要一定的地质勘查相关知识的支持,此外,还需要结合当地地形条件,听从相关专业人士的经验总结,最终才有可能发现矿产资源。因此,矿产勘查过程不能急于求成,需要相关人员静下心来循序渐进。在勘查的过程中要对所需要的知识不断的进行补充式的学习,从现象到本质,从表面深内里,从已知的知识延伸到未知的知识,对所需的资料进行不断的收集和积累,对于经验也要不断进行反思和总结。 2.3 全面 由于在一些工作和研究中,要对各个方面同时的进行要求,这样的结果才会较为具有全面性。但是不管做什么事,都要有所侧重,把握好重心。对于重点矿区以及矿种,其勘测工作要进行有效的突出和侧重,提高中国地质矿产资源勘测的精确度和有效度,根据实际发展的需要,对地质矿产资源勘探工作的领域进行拓宽。由于矿产的形成需要很长的时间,在地壳运动等方面也是较为复杂的,会涉及到底层的断裂等现象,所以在不同的地区可能产生的原因不同,在勘查的过程中要对不同的地方进行不同的勘查。在具体的实践过程中,要不断从各个方面进行探查,争取较为全面地搜集到所需要的信息和资源。如对地质环境、矿体的形状和量的大小进行勘察,对于所用的技术根据具体的条件等进行合理的选择和研究。 2.4 综合评价 大部分黑色及有色金属矿床和部分非金属矿床都含有多种有益组分,其中包括极为重要的稀有及分散元素。另外,某些元素由于地球化学性质相似及成矿的多期性,常共生或伴生。因此,在勘查工作中,对矿床的主要矿产进行研究和评价的同时,必须对伴生有益组分和共生或伴生矿产进行综合研究、综合评价。具体的实践的过程中,要不断从各个方面进行探查,争取较为全面地搜集到所需要的信息和资源。如对地质环境进行勘察,对于所用的技术根据条件进行合理的选择和研究。实行综合评价,既可以提高矿产勘查成效,避免重复工作,又可以提高矿床的工业价值,甚至会使原来认为无工业价值的贫矿变为可供综合开发利用的工业矿床。矿石的形成经历过较为漫长的时间,而导致的结果是有较为复杂的成分,所以对于所找到的矿产进行评估的时候要从多个方面、各个角度进行考虑,考虑其优点和缺点、有益成分和有害成分,较为全面地分析才会使得出结果更加可靠。 2.5 经济合理 矿产作为有重要地位的能源,涉及到很多的技术人员等的分配和应用,所得的收益也是需要合理把控的。对于支出也要很好的规划,提高经济效益,为国家的经济做出应有的贡献。由于矿产的形成需要很长的时间,在地壳运动等方面也是较为复杂的,会涉及到底层的断裂等现象,所以在不同的地区可能产生的原因不同,在勘查的过程中要对不同的地方进行不同的勘查。所有的原则是对立统一的,既要单独满足各方面的要求的前提下,又要相互进行兼顾项的实现,实现全局的最大化。 3 新形势下地质矿产勘查及找矿技术 3.1 研究产矿的地质特点 为了配合对于未知矿地的寻找,要对于已知的已经产矿的地区进行研究。研究已经存在矿产的区域的地质环境、地理特点等静态的信息。除此之外,动态的地壳的运动也是生成矿的一大原因,要研究当地的地壳运动与地层之间的断裂现象。对于已知的信息进行合理的储备有助于对于研究人员经验方面的提升和技术熟练度的增强,也为以后多方便的勘查奠定了可靠的基础。 3.2 预测可能出现矿的地区 基于以上对于已知的出现矿的地区的知识的储备,研究人员对于矿产进行勘察时可以以此为经验知识,然后对于相关地区的现象以及特征的收集,最后与已知的信息相对比,将会较大可能地确定该地域是否有矿,大大提升了判断的准确率。因此,最关键的是对于计划地层的信息状况的获取,重视产生矿的地质的特点,寻找当地的相关的或相似的地质信息,从而更好地指导对于矿产资源的寻找。 4 结语 面对当前新的发展形势,中国社会经济对能源资源的需求不断上升,但是综合中国国情来看,中国矿产地质的发展相对落后。为了与中国快速发展的社会经济相适应,必须深入对中国矿产资源的合理开采和高效利用加以研究。通过对新形势下的矿产资源的勘查和找矿技术的分析,将会指导研究以及工作人员更好地进行工作,能够为我国的矿产事业做出较大的贡献。所有的原则是对立统一的,既要单独满足各方面的要求的前提下,又要相互地进行兼顾项的实现,实现全局的最大化。我国对于矿产勘查的投入不能很好地支持技术等方面的提升,阻碍了矿产资源的勘查等。 地质矿产论文:谈如何提高地质矿产勘查及找矿技术 [摘 要]随着科学技术的发展,我国地质矿产勘查技术有了很大提高,但还存在着许多不完善之处,有待我们解决。究其原因,主要是受到传统勘查技术的影响,新技术、新设备还没有完全得到推广,新理念还没有完全接受。因此,现阶段我们需要加强地质矿产勘查技术的研究与创新,使人们充分认识到新技术的重要性,促进地质矿产勘查工作的顺利开展,为找矿提供更好的服务。 [关键词]地质矿产 勘查 找矿技术 现阶段,人们对于矿产资源的需求日益提高,需求量也不断增加,同时对矿产资源质量方面的要求也不断提高。为了适应当前经济发展的现状,地质矿产勘查技术也需要得到快速推广与应用,并且在实践中不断改进创新,充分运用现代高新科技,提高找矿技术,满足社会发展对于矿产资源的需求。 1 地质矿产勘查技术的改进和创新 1.1 我国地质勘查现状的不足 目前的形势下,我国的地质勘查事业主要的问题:(1)设备和资金投入相对不足,缺乏更好的硬件系统;(2)体制转换的特殊时期,面临着勘查队伍的调整和改进,使得工作力量减弱;(3)勘查技术相对较低,探测风险较大,严重阻碍了矿产勘查工作的进行;(4)勘查方案没有很好的部署和落实,勘查工作失去头绪。 1.2 整体部署的创新 很多工作的顺利的进行都是在一个良好部署的前提下,因此设计一个完善的计划,做一个整体的部署对于地质矿产勘查工作来说一个至关重要的环节。勘查时要将多个门类的专业技术积聚起来,发挥特长,重点研究。做好整个勘查计划的部署必须要做到几点:(1)目的性明确,根据市场上对资源的需求进行着重研究和探测。(2)引进国外先进的勘查技术,进行统一的部署和管理,制定相关的政策来约束该事业的发展。(3)中国目前的勘查状况为范围广、分散、项目小的特点,需要根据实际情况,将商业性的勘查和公益性的勘查相协调,统一部署和研究,将二者结合,突出重点。(4)重点关注矿产的优劣等级,对于重点勘查项目要做好优化配置。对于潜力股的资源需要加大设备的投入。(5)严格管理资源勘查与开发的单位或企业,对于不合格的单位或企业应取缔其勘查权利,不予颁发勘查证书。完善勘查行业的规范,制定相关的法律和政策,来保护和约束矿产勘查行业。 1.3 矿化信息的创新 在地质矿产的开发中了解矿化信息是必须要做的,矿化信息决定了矿产开发和勘查的关键问题。因为在探测矿产时,化探找矿和遥感探测具有很大的作用,能够很好的反映矿产资源的情况。例如在矿产评价时,只有正确掌握了矿产资源的位置和数目才能有效的进行开发和利用。如果只看到表面矿产信息好,忽视了地下矿产的情况,收益甚微。因为地下的剥蚀状况和地表的信息可能有很大差距,故要充分利用好矿化信息。 2 新形势下地质矿产勘查及找矿技术的研究 2.1 对可能形成矿的地质环境的研究 为了能够更有目的性地去找矿,首先,要对可能形成矿的地质环境进行研究。根据各个区域地质的改变,地理环境的特点,地质构造、地壳运动等地质变化,进行成矿的可能性分析和研究。由于地壳运动是矿物质生成的一个重要环节,我们可以通过对一片区域内的地壳运动的特点进行分析,进而研究和了解矿物质的形成。找到大的断裂带,就很容易找到区域矿带之间的特点,可以继续推测矿产资源的存在性及量的大小。 2.2 可能成矿区域的信息的采集及重视 丰富的找矿信息是地质勘查人员进行矿产作业部署的关键,这同时也是地质找矿工作中需要掌握的基本策略。对可能成矿区的所有的信息的重视,是一个地质矿产勘查工作者的习惯,只有依靠这些信息,才能更加有效地进行勘测,更快捷地寻找矿址。当勘测进行到地层深处时,勘察难度比地表要增加不少,这时候就需要借鉴先辈们、国际上带头人的勘测成果,结合实际已经得到的信息,运用先进的科技产品,运用先进的测量方法(比如地磁测量),进一步对地层深处进行勘察。另外,还要重视找矿信息中反应的剥蚀程度,不同的剥蚀程度,反应出来的信息也不同。一般不能只根据地表剥蚀程度来断言找矿前景的好与坏。有的时候,地表的信息反应良好,但是剥蚀程度较深,直接判断找矿前景不大,但是剥蚀程度较深,可能是因为在其深处隐藏着不同类型的矿产资源,甚至有可能隐藏着产能巨大的矿床。所以,我们在找矿的时候,一定要依据矿区的成矿规律,汇总所有的信息,认真研究分析对比,提高找矿信息的精准度,更好地指导找矿工作的开展。 2.3 注重总结矿产分布规律 矿产分布具有特定的规律,如果勘查人员能够总结出该规律,即可以使用矿区带找矿作业的方法,以此来提高找矿的效率。矿产分布规律的总结是使用上述方法的关键,尤其是大矿产分布规律,勘查人员需要更加认真仔细的总结,以此来为后期的矿产勘查提供依据。矿产分布规律的总结是建立在大量的地质构造研究的基础上,特别是对断裂相交情况的分析,尤其重要,这是找矿作业的基础。虽然不同类型的矿区其矿产分布规律略有不同,但是地质构造有很多相似的地方,完全可以互相作为参考借鉴,以此来提高我国整体的矿产勘查效率。 3 地形及工程测量方面 一般情况下,我们会采用大范围的坐标系统配合国家的基准点进行测量,来完成对地理位置的测定和勘探工作的测量工作。但是,有一些特殊的矿地,由于种种原因,没有在国家系统中设定基准点。这样的情况下,就需要全球定位系统的帮忙,借助GPS等先进技术探知确切的坐标数据,从而建立当地的坐标记录。 3.1 地质填图 我们一般在当地地址进行实际观察,严格按照同比例尺地址测量的要求标准,建立地质的填图。为了方便矿产勘查工作的开展,以及矿山建设的设计工作,我们一般采用大比例尺填图,而且,比例尺的选择侧重于矿床的规模、形态、勘察阶段的依据材料。在有特殊意义的区域要摆设地质点,而且要借助仪器绘制到图中进行标注。如果遇到薄矿层、标志层等有特殊意义的地质现象,也可以适当扩大标示。 3.2 传统地质方法 传统地质方法包括地质测量、砾石找矿、重砂找矿。地质测量法主要原理是利用地质理论,对工作区域内的地层构造、岩石特征进行全面的调研,掌握该区域的矿化信息,利用地质填图法将该区地质现象客观的反映到相应的地形图上。对矿化类型,控矿因素,矿床形成环境进行研究。此方法具有基础扎实、综合全面、可靠实用的优点。砾石找矿法是指以风化或矿化后的砾石为线索,沿某些特殊地质构造寻找矿产。多用于地形条件困难不易进入的地区,是发现固体矿产资源最原始的方法。其中河流碎屑法跟冰川漂砾法应用较为广泛。重砂找矿法是指以重砂为搜索线索,主要借助自身重力及地表水流运移堆积,形成重砂含量较高的区域,根据该区域与当地地质水文气象条件反推富矿地区位置。这种方法要求地质采样点要足够多,对重砂的测量与评价要具有对比性。其中重砂的采样方法又可以分为浅坑法、刻槽法、浅井法、砂钻法,这些方法主要应用在物性稳定的金属及非金属矿产资源勘查上。 3.3 地球化学法 地球化学法与重砂找矿法的原理相似,重砂找矿法是以重砂为线索,地球化学法是以地层中的有关元素为线索。根据地层元素找矿相对来说搜索区域较大,对于元素的运移、分散、堆积等会有更好的规律性。因此,用地球化学法可以找到更隐蔽,埋藏更深的矿藏。地球化学法针对的采样对象更宽泛,有岩石、土壤、水系沉积物、微生物、气体等。 4 结语 只有在实践中积累经验,科学地掌握矿产勘测的技术和找矿资源的新技术才能更好地完善地质矿产资源的勘察工作,为人类资源的永续性利用做出应有的贡献。 地质矿产论文:浅谈地质矿产勘查与找矿技术 摘 要:近年来,人们的生产生活对矿产资源的需求量日益增大,对矿产资源的开采力度也随之加大,矿产资源作为不可再生资源越来越紧缺。找矿工作的意义凸显起来。为此,在探讨矿产勘查及找矿应遵循的两大原则的基础上,分析了矿产勘查及找矿工作的主要内容和关键技术。 关键词:地质矿产勘查;找矿;原则;主要内容;技术 根据相关部门统计的数据,相比于之前,我国在2015年的固体矿产勘查中,在储量上出现了明显的增长趋势。比如铝土矿的储量增加了2.6亿吨,煤炭的储量增加了520亿吨,铁矿储量增加了47亿吨。这离不开我国地质勘探和找矿技术的发展和进步。回顾我国几十年的地质勘探发展史不难发现,在长期的地质勘探实践中,我们已经积累了丰富的找矿经验,形成了先进的找矿技术和找矿方法。与发达国家相比,从整体上看我们仍然一些问题,发展依然相对滞后,但是,在某些地区、某些技术上,我们也达到了世界先进水平。经过长期的地质勘探和找矿实践的发展,我国的固体找矿技术越来越具备了中国的特色。这些特色是基于我国多样化的地理条件及不同地区不同的地质地貌特点而形成的。下面就我国矿产勘查及找矿应遵循的原则和矿产勘查及找矿工作的主要内容和关键技术进行简要探讨。 1 矿产勘查及找矿应遵循的两大原则 1.1 科学规划,统筹实施 我国幅员辽阔,地大物博,各类矿产资源都非常丰富。地质勘探部门应该以我国社会发展的实际情况为依据,按照国民经济统筹发展的整体要求,进行地质勘查的规划工作。同时,要严格遵循我国矿产资源的地区分布规律,科学地组织和引导各类地质勘查和找矿工作的有序进行。在开展地质勘查工作的整个过程中,都要贯彻和落实科学发展观的要求,尤其是贯彻和落实以人为本的要求,统筹规划和处理好中央与下属各地区地质勘查工作的关系、国内地质勘查事业发展与地质勘查事业对外合作的关系、商业性地质勘查工作与公益性地质勘查工作的关系等,使各类地质勘查工作都能够按照既定规划,统筹开展。只有这样才能充分地发挥地质勘查的基础性作用。此外,在统筹规划地质勘查工作时,要关照后续发展,比如勘查对环境的影响等。做好远景的部署与规划是开展好地质勘查的前提和基础。 1.2 遵循规律,合理布局 在地质勘探工作中,既要考虑我国地质地形的实际情况,又要考虑我国区域经济发展的实际情况。把二者结合起来,才能够实现地质勘探的最优化。首先,在实际的地质勘探中,要求勘探部门及工作人员对我国的地质地形情况做到谙熟于胸,能够非常准确的把握住我国矿产资源的分布情况、特点及开采价值等基础性问题。这是地质勘探工作能够顺利进行,和取得实效性的前提条件,也是合理布局的前提条件。其次,在实际的地质勘查和找矿工作中,不仅要求勘查部门及工作人员深刻明晰我国的地质地形情况和矿产资源分布情况、特点及开采价值等问题,还要求勘查部门及工作人员了解我国矿产资源分布区域的经济发展情况,风俗习惯情况,基础设施建设情况,人口数量、密度等情况,城镇化格局等等问题。只有把地质勘探和找矿工作与这些因素紧密结合,才能合理布局地质勘查工作,引导商业化地质勘探工作朝着有序、合理和科学的方向发展。 2 矿产勘查及找矿工作的主要内容 2.1 对生产矿山的勘查 在勘查生产矿山的时候,对于矿山服务年限,既要做到科学合理的利用和开发,也要做到科学合理的规划与设计。为此,要加强矿产勘查工作,增加生产矿山的储存量。要增加生产矿山的储存量,一是必须要扩大矿产勘探的范围。在原有勘探范围内,勘探部门已经做了许多勘探工作,要增加生产矿山的储存量是比较难得。扩大矿产勘探的范围,在新的地区进一步开展勘探工作,可以有效增加生产矿山的储存量。二是要提高勘探效率。以往的勘探工作之所以效果不明显,其中一个重要原因就是勘探效率不高,集中表现在新技术、新科技的运用不到位。因此,提高勘探效率,发展和运用新的勘探技术,对于增加生产矿山的储存量意义重大。此外,国土行政管理部门,要根据矿山企业矿产开采情况,对生产性矿山的开采情况进行及时而系统的监测和记录,并把相关档案资料保存好。 2.2 对闭坑矿山和尾矿的勘查 闭坑矿山的勘查也是地质勘查的重要方面。矿山企业必须要按照国家的相关规定,严格对矿山进行复垦和关闭。在复垦和关闭之前,都要对矿山的地质环境进行仔细的检查,并加强对矿山及周边环境的生态保护。在选择闭坑地址时,矿山企业必须要遵照相应的程序,在对矿山的矿产资源开采结束之前进行。矿山企业确定闭坑地址后,应该及时以书面形式向上级部门上报。遇到闭坑或废弃的矿山,在相关职能部门对其地质环境进行调研和分析的基础上,对当前矿山的整体地质环境进行综合评价。值得注意的是,强化矿区环境的整治和优化工作也显得十分重要。此外,对于尾矿进行勘察和评价,可以使尾矿得到有效的开发和利用。在矿产资源的开发商,要按照相关的政策和标准,深入调查和综合利用尾矿,使矿产资源的利用率得到不断的提升。 2.3 对危机矿山接替资源的勘查 矿山接替资源是矿山所在矿区的内部、外围及相邻地区可以经济开发的范围内存在的还没有被相关部门纳入到开采计划中的矿产。矿山接替资源可以被矿山所利用,并保证矿山企业资源的接替性。对危机矿山进行接替资源勘查有利于延长矿山的服务年限,使矿山能够得以持续发展。因此,对大中型矿山地区,地质勘查单位应该通过大规模的勘探工作,加强对其危机矿山的接替资源勘查力度。不仅要重点勘查铜、锌、铅等在国内具有重要使用价值的矿种,也要勘查在国际上具有市场竞争力的矿种。对危机矿山的接替资源潜力进行评价,可以帮助相关地区、相关矿山良性的发展。勘查评价工作中,要对地质条件较好、市场需求量较大、使用价值较高的危机矿山进行优先安排。 3 矿产勘查及找矿的关键技术分析 我国矿产资源分布不均,受地质地形条件的影响,开采深度有深有浅。受到技术和设备条件的限制,我国的深部矿产资源开采速度较慢。我国的矿产开发和找矿技术以地表浅层找矿为主。这里主要谈谈我国的矿产勘查及找矿的关键技术。一是航空物探技术,即利用航空科技对地表各个区域进行测量,为矿产勘查及找矿工作人员提供精密数据。航空物探技术的优势是突破了一般的找矿局限性,提高了找矿的准确率。二是电勘查找矿技术,即通过电磁、激光等技术,对勘查区域进行多参数、多功能的同步频域的数据收集,为矿产勘查及找矿工作人员提供数据支持。电勘查找矿技术所得数据受地形影响而存在一定差异。三是地震勘查技术,即针对地形结构较为复杂的地区,进行震波分析和勘查,提高找矿的精确度。地震勘查技术适用于地形结构较为复杂的矿区。四是“直接”探测矿产。直接找矿与前几种技术相比更具直接性,是对原来的谱激电等技术的改造和升级,有利于提升固体矿产资源的发现率。此外,随着我国计算机科技的发展,我国找矿工作也逐渐实现了智能化,极大的推动了矿产勘查及找矿工作的开展。 地质矿产论文:RTK技术在地质矿产勘查测量中的应用 摘 要:由于我国的国土面积非常广泛,这就在很大的程度上促使了我国土地勘测的发展。土地勘测由于勘测的范围比较大,这就需要对勘测的技术手段进行合理的创新。目前我国在土地勘查上使用的勘查测量技术大多数是GPSRTK技术,这项技术在原有的基础上使用GPS全球定位系统,对整个勘测过程的准确便捷起到非常重要的作用。而且这项技术手段在土地勘测过程中还有直观和不受地形限制的特点,正是因为这项技术有诸多优点,才导致这项技术手段在土地勘测的过程中得到非常长广泛的应用。 关键词:地质矿产勘查测量;GPS-RTK技术;精度 在对我国进行地质研究过程中发现我国土地范围也非常广阔,而且其中还含有非常丰富的矿产资源,这就从很大的程度上导致我国现在社会上,对地质矿产勘查测量的重视程度有很大的提升。在对我国地质矿产勘查测量的过程中使用的技术手段在社会的发展过程中也出现了一定的创新。在目前在地质矿产勘查测量中使用的技术手段主要是GPS-RTK技术,这项技术的应用不仅可以对勘测地点进行准确的定位,而且还不受地形的限制。以下主要针对现在社会上使用的GPS-RTK技术进行深入的分析,并对其在低着矿产勘查测量过程中的应用进行详细的论述。 1 GPS-RTK技术的工作原理及其误差 1.1 工作原理 GPS-RTK技术在工作中能够进行有效的动态定位,而且对特定的地点也能进行准确的勘测。在使用这项技术手段的过程中,不仅仅可以对土地矿产进行准确的勘查,还能够将勘查的数据准确的通过相应的链接进行传输。在接受数据的过程中还需要对GPS采集的数据进行全面的分析,并在规定的时间内进行有效的处理。在研究过程中发现,在这项技术手段中涉及的流动站不管是动态还是静态都能发挥非常重要的作用。需要说明的是RTK技术的主要作用在于对进行收集的数据进行有效的处理和传输,促使整个土地矿产勘查和测量能够更加顺利的进行。 1.2 测量误差 在物理学上来说,误差是不可以完全消除的,这也就说明在进行土地矿产勘查测量的过程中也会产生一些误差,但是在研究过程中发现有一部分步骤对误差是可以进行避免的,主要包括在测量过程中使用的软件发生故障而出现的误差、卫星的状态和观测的条件也会导致误差的出现,这就需要对误差的发生进行详细的研究,并从根本的角度上对上述发生的误差进行有效的避免。 1.3 初始化的数据链 在进行测量的过程中,不仅需要对整个土地矿产进行准确的测量,还需要在测量之前对RTK进行合理的初始化操作。在实践过程中发现测量结果的准确性与初始化的时间和可靠性之间有一定的关系。因此在测量之前进行合理的出事化是非常有必要的。在对初始化的研究中初始化主要可以采用两种方式进行,包括静态方法和OTF这两种方法,而且初始化的时间与距基准站之间的距离存在正比的关系,也就是说在距基准站越近,初始化的进行就越快。 GPS-RTK技术在测量的过程中是通过全球定位系统进行地点确定的,但是在这个过程中还需要对接收天线的高度和地球的曲率进行全面的考虑,只有这样才能保证使用GPS-RTK技术进行测量的结果更加准确可靠。 1.4 坐标的转换 运用GPS-RTK技术进行土地矿产勘测,在勘测之后还需要将矿产的地点和坐标进行全面的转换,主要转换成相应的数据,这样在对土地矿产进行研究的过程中能够做到更加准确有效的进行。而且在进行转换的过程中还需要选用合理有效的参数,只有这样才能在很大的程度上保证GPS-RTK技术中出现的误差有一定的降低。 2 RTK在地质矿产勘查中的应用 2.1 RTK的设置 2.1.1 静态的设置。(1)基准站上仪器架设要严格对中、整平。(2)GPS天线、信号发射天线、主机、电源等应连结正确无误。(3)严格量取参考站接收机天线高,量取二次以上,符合限差要求后,记录均值。(4)基准站的定向指北线应指向正北,偏离不得超过10°。对无标志线的天线,可预先设置标志位置,在同一测区内作业期间,应每次标志指向做到基本一致。 2.1.2 动态的设置。(1)由于流动站一般采用缺省2m流动杆作业,当高度不同时,应修正此值。(2)在信号受影响的点位,为提高效率,可将仪器移到开阔处或升高天线,待数据链锁定后,再小心无倾斜地移回待定点或放低天线,一般可以初始化成功。(3)在穿越树林、灌木林时,应注意天线和电缆勿挂破、拉断,保证仪器安全。 2.2 图根控制测量 为满足测图及地质工程测量要求,在E级GNSS控制点基础上采用GNSS-RTK技术布设了至少与1点通视的RTK点作为图根控制点,其中T01、T03、T04、T05、T06和T07埋设了混凝土标石,其他13个点为木桩,平均每平方公里10个控制点,每平方公里埋石点4个,均满足了《规范》、《设计》的要求。本测区采用GNSS-RTK技术施测图根控制点。具体方法为:在测区最高处架设基站,流动站测定两个E级GNSS点求转换参数,然后测定其他E级GNSS点检查,当坐标和高程差值均小于5cm时进行图根点测量。各图根点测量均停留10s以上,取平均值记录坐标和高程,得到图根点的成果。所有图根点均在不同时段观测两次,两次观测成果较差小于5cm时,取中数作为最后成果。由检测已知点成果计算出的点位中误差为±2.4cm,高程中误差为±2.0cm。由两个时段观测成果的差值计算出的点位中误差为±1.8cm,高程中误差为±1.6cm。均满足《规范》要求。 2.3 地形测绘 地形点采用GNSS-RTK技术进行全野外采集数据,具体方法为:在测区最高处架设基站,流动站测定两个控制点求转换参数,然后测定其他控制点检查,当坐标和高程差值均小于5cm时就进行碎部点测量。各碎部点测量均应停留5s以上,取平均值记录坐标和高程,即可得到该点的成果,然后进行下一个点的观测。 2.4 进度分析由于矿区数字地形结束后,进行了工程定位测量,其间用莱瓶TS06全站仪对10个图根点,20个工程点进行了测量,对其结果进行了分析:图根点最大误差是3.2cm,最小是2.5cm,中误差4.6cm,高程最大为5cm,最小为2.4cm,中误差为7。5cm。工程点最大误差2.6cm,最小1.9cm,中误差4.43cm,高程最大为5.5cm,最小为3.6cm,中误差为8.1cm。满足规范要求。 结束语 在我国现在地质矿产勘测不断发展的过程中,采用合理有效的技术手段对地质矿产的勘察和测量起到非常重要的作用。在研究过程中发现现在社会中使用的GPS-RTK技术不仅准确度比较高,而且还不受地理位置的限制,对地质矿产的勘查和测量能够准确的进行。正是因为GPS-RTK技术有诸多好处,才使得这项技术手段在地质矿产勘查和测量的过程中得到非常广泛的应用。 地质矿产论文:遥感找矿技术在地质矿产勘探中的应用 摘 要:遥感技术是当前矿产资源勘查工作常用技术之一,该技术因其独有技术优势而被广泛应用。鉴于此,笔者将在下文中对当前遥感技术在矿产资源勘查工作中的应用进行探究,分析该技术应用原理。 关键词:遥感技术;矿产资源;遥感 传统的矿产勘察与现代化勘察工作的区别在于技术的成熟与否、机械设备的先进与否以及经验的积累与否,在现代化的矿产勘察技术中,遥感技术以其独有的技术优势得到工程、矿产行业的广泛应用和肯定。当然,任何技术都有其短板和缺陷,遥感技术也不例外,此技术在矿产资源勘察应用中也具有其应用局限性和短板处,但是,这并不能掩饰此技术对矿产勘察的重要贡献。由此可知,对遥感技术进行探究分析,无论是从对遥感技术的推广使用方面来看,还是从对遥感技术的发展角度来看,对遥感技术都是具有极大的益处的。 1 遥感技术概念 在当前诸多工程测量技术中,遥感技术是使用最为广泛、应用效果最佳的技术之一。遥感技术主要划分为两大类:其一是航天遥感技术,主要是指技术人员利用卫星收集数据;其二是航空遥感技术,主要是指利用飞机等平台测量地形地貌,采集需要的数据。这一技术目前在测绘成型图方面得到了普遍的应用。遥感技术的应用原理:物体在相同的光谱内所呈现出的颜色不同,相同物体在不同位置、时间内受到的光照角度是不同的,在这种不同光照下,物体所吸收的热量是不同的,这种不同在光谱上能够得到放大,通过反映颜色的不同来判断物体的位置、形状、性质等特性。该技术在矿产资源勘查中被经常应用,主要应用方式是将遥感技术与与数字虚拟技术相结合,该方式主要应用于探测深埋地下的矿产资源。在遥感技术的应用之下,能够实现地质矿产资源的有效勘查,不仅是在矿产资源的勘查工作,其他观测、测量和勘查工作也都有应用到遥感技术,例如污水污染面积勘测、耕地资源勘查等,其优点是经济性强、时效性强,受到人们的青睐与欢迎。 2 不同岩区矿床的遥感技术应用 我国国土面积较大,各种地质和岩层都有存在,这种现象在给我过带来巨大丰富资源的同时,也给我国矿产资源的开发工作带来了巨大的难题。因为我国的地质岩层较为复杂,传统的矿产资源勘查工作根本无法满足多种多样的矿区岩层勘查任务,而且我国矿产资源分布较为分散,勘查工作的进行往往需要较多的人手和资金,而且根本无法保证勘查结果的科学合理性。在引用遥感技术后,该问题和难题得到了有效解决,通过遥感技术对不同的岩层、矿区进行光谱分析,再将分析结果以图标的方式进行绘制变现,通过图标能够有效的了解各种矿产资源的分布情况。 2.1变质岩区矿床 变质岩往往分布在地质较为复杂的地区,因此寻找难度较大,传统的矿产资源勘查方式很难准确寻找到变质岩的分布,而遥感技术的应用则很好的解决了这一难题。通过遥感技术来对整个地区进行勘查,在对该地区的地质基础完全掌握和了解后,在对遥感技术呈现的色谱图进行分析,便可从色谱图中色调差异中寻找出变异岩的分布状况。此外,遥感技术还能对该段位置的地质进行叠加分析,这种叠加分析极大的节省了矿产位置寻找的工作,帮助矿产勘查和分析人员对复杂地质结构和活动进行全面有效的分析,从而找出该段位置的矿产资源分布规律。 2.2岩浆岩区矿床 岩浆岩一般能在火山附近尤其是内生金属矿区寻找到。此类矿产是在火山喷发和高温影响下产生的,一般储存于较深的地下,在地下的地质断层处较易寻找,具体位置必然位于火山周边或者地质活动较为频繁的地区,该类矿产的分布较为复杂,传统勘查手段很难勘查,即便是利用遥感技术,该矿产在遥感光谱上的显示也是较为复杂和零散,可通过地形结构图分析地区成矿条件,根据其周围的火山岩石结构特点来分析地矿地点和分布及寻矿工作的可行性,利用遥感图上地质断层的特点来确定地矿具体方位。 2.3表壳矿床 表壳矿床形成受当地地貌影响较大,根据表壳矿床特点可以分为近代风化壳矿床和砂矿,其矿物质大多为化学性质较稳定的锰、铝、金等矿元素。砂矿和近代风化壳矿床分别存在不同的地点,通过遥感图像对地质地貌进行正确分析可发现这两类矿床,其中砂矿主要存在于低山丘陵的河谷区,近代风化壳矿床一般存在地形地质相对平缓稳定的高平台地区,不过一些岩溶洼地、破碎带或凹地也存在这类矿床。 2.4沉积岩区矿床 沉积岩区矿床的形成受某些岩性地层影响偏大,必须利用航空遥感技术才能获取到有价值的研究资料,得以了解矿床区域构造及成矿条件。这是一般遥感图片难以完成的。 3 遥感找矿技术在地质勘查中的应用 3.l遥感影像线性结构与成矿的关系 遥感影像线性结构对矿产地质分布能够有效而直观的显示,通过对该结构的分析能够得出该位置地质矿产资源的分布规律并最终找到可开采矿产的具体分布位置。地质地貌的巨大变化能够影响矿产资源的分布位置和成矿的概率,在地质地貌变化较大的区域往往容易找到具备开采价值的矿产资源,不过,万事没有绝对,部分开采价值较高的矿产资源也普遍分布在主干断裂斜交或平行的次级断裂和节理带中。遥感技术所显示的光谱图能够有效显示出矿产资源的分布状况,对该遥感光谱图进行分析能够有效的了解该段地区地址构造特点和矿产资源分布状况,当然这种了解还不能断定该矿产资源具备开采价值,更多的信息需要对该光谱图进行数字化技术处理,将该光谱分析图立体化,在对该图进行分析就能够将矿产资源的分布位置大概规划出,这样的矿产资源勘查寻找方法极大的节省了勘查工作时间、人手并提高勘查的效率和质量。 3.2利用遥感多波段技术分析矿产分布及成矿关系 遥感光谱上所显示出的颜色差异就是矿床上出现了蚀变或者矿化后物理和化学性质发生变异,这种变异在遥感光谱上的显示便是色调的差异,变现在光谱上就是各种比例尺的多波段影像,通过对这些影响进行分析可以准确找出发生矿化和蚀变的矿床位置。通过红外航空遥感图像等多波段遥感图像对成矿相关的岩石、地层、构造及围岩蚀变带等地质体进行解译,可运用目译解译和遥感图像处理技术提取矿产信息。同时,还可利用机译将矿产解译成果与地球物理勘探、地球化学勘查资料进行综合处理,圈定出成矿远景区,提出预测区和勘探靶区。 4 结语 根据上述可知,遥感技术在矿产资源勘查工作中的重要作用,而遥感技术也通过在矿产资源勘查工作的应用也得到了发展,现今遥感技术已发展延伸出多种方法,各种遥感技术的应用范围、应用难度、成本高低都各有不同,所以,对于矿产勘查工作而言,如何根据矿产资源选择一种合适的遥感技术已成为当前矿产勘查工作需要首先解决的问题。在选择遥感技术时,必须要根据实际掌握的数据资料进行选择,要有明确的目的,在保证矿产资源勘查工作质量的前提下,争取选择一种最实用、最适合、最经济化的物遥感技术。 地质矿产论文:新形势下当前地质矿产勘查及找矿技术的分析 摘 要:当前,我国社会和经济的发展速度不断加快,发展水平也不断提高,对矿产资源的需求也在不断地变化。在新形势下,我国的地质行业要从矿产勘查和找矿等方面出发,不断提高矿产资源开采的效率和开采的质量,才能满足我国社会和经济发展对矿产资源的需求。本文将对新形势下我国地质矿产勘查和找矿技术进行分析。 关键词:新形势;地质矿产;勘查技术;找矿技术 0 引言 我国矿产资源的储备量有限,但是我国社会和经济对矿产资源的需求量却不断增长,导致我国矿产储备量和需求之间存在着矛盾。为了解决这方面的矛盾,我们就要遵循科学发展观发展我国的地质行业。目前,我国地质行业的发展水平还不够高,经过多年的开采,我国裸露在地表的矿产不断减少,这就给我国的地质矿产勘查和找矿带来了新的难度。在新形势下,为了促进地质行业的发展,我们就要不断对地质矿产勘查和找矿技术进行优化。 1 地质矿产勘查的原则 1.1 统筹规划 根据我国《找矿突破战略行动纲要(2011-2020 年)》理念,我们在进行地质勘查找矿工作的时候,要按照统筹规划的原则。具体来说,在勘查找矿的时候我们应该对公益和商业、地质勘查和环境等方面的关系进行科学处理。同时在地质勘查找矿的过程中还应该使地质勘查在对外开放中的先导作用发挥出来,处理好中央与地方、国内和国外的关系。 1.2 拓宽领域 拓宽领域主要是指扩展地质勘查的对外开放程度。在这个原则的指导下,我国的地质勘查应该把国内的矿产资源开发作为立足点,同时还要做好与国外企业的合作工作,这样就能够使我国的矿产资源供给能力得到全面提高。此外,在拓宽地质勘查领域的时候,我们还要注意最新的科学技术和找矿技术的应用,使我国地质勘查的精度、广度等方面得到提高。 1.3 合理布局 地质矿产勘查主要是针对土地开展工作。我国幅员辽阔,矿产资源的分布不平衡。为了使地质矿产的勘查能够适应我国的土地国情,我们就要根据我国资源分布的特点、地质条件等方面的情况对我国的地质矿产勘查工作进行科学布局。 1.4 完善体制 在新形势下,中央和地方各级政府要充分发挥自身的积极性,加快我国地质矿产勘查工作体制现代化的建设。在建设现代化的地质矿产勘查工作体制的时候,应该结合我国地质矿产勘查工作的实际和相关的科学研究对体制进行完善建设。同时,为了推动我国的矿产优势向着科技创新优势转型,我们还应该推动找矿理论、勘查技术等方面的发展。 2 新形势下地质勘查技术 2.1 水文地质工作 为了保证地质勘查工作的顺利进行,应该保证矿区的水文地质、工程地质等方面的工作要符合相关的水文工作的要求。为了做到这点,就要在地质矿产勘查的过程中按照有关的规范对岩石的物理学性质进行测定。 2.2 地质填图 在进行地质填图的时候要把地质观察当作参考,同时还要根据地质测量的相关要求对比例尺的精度进行控制。这样才能使地质填图更加科学,才能使地质填图为地质矿产勘查工作提供更好的服务。此外,在地质填图的时候,如果有特殊的地质现象,就要在填图的时候进行扩大的表示。 2.3 地形和工程测量 地形对地质矿产勘查工作有着直接的影响,在不同的地形上,甚至在同一地形上不同时期上的高层基准都存在着一定的差距。为了使工程测量不受地形的影响,或者是把影响降到最低,在工程测量的过程中,对高层基准点和坐标点的选择应该选用最新的国家标准。如果地质矿产勘查的地点比较偏远,没有国家系统的基准点可以参考,还可以在工程测量中通过GPS获取当地的数据,然后建立独立的坐标系统测图。 2.4 探矿工程 在探矿工程中,应该根据钻探规程的相关要求对钻探工程的质量进行控制,在坑探工程中,其工作的开展也要按照坑探工程的相关要求。比如,在坑探工程中,如果矿体比较浅,就应该使用浅坑和探槽,如果矿体比较深,就应该采取浅井。 2.5 采样 在采样的时候,要根据设计的规定对采样的地点进行选择,同时还要根据相关的要求进行采样,采样的要求主要是采样能够对具体范围内的实际情况进行反应。同时,在采样的时候切忌进行选择性采样、混样、错号。在采样中需要注意的是,采样工作不能破坏地质结构。对于难以通过采样识别的矿石应该交给国家进行验证。 3 新形势下地质矿产勘查找矿技术 3.1 物化探测 物化探测技术在找矿中具有很大的优势,它能够帮助有关人员对成矿地区的环境、成矿的系统、成矿的演化过程等因素进行深入的研究分析,通过对这些因素的分析,工作人员能够对矿产演化形成深入的认识,从而能够找到深层次的矿产资源形成的原因,并且能够找到制约矿产资源形成的因素。此外,物化探测技术能够寻找深层的矿产,对于生产矿产资源的开发具有积极的意义。在对区域矿产系统进行探索的时候要先用物化探测技术对深层的矿产进行探索。物化探测技术对矿产资源的定位主要是通过重力、磁性、电、放射性、地热等角度进行的。使用这种计划对矿产资源进行探索能够更好地寻找出金属矿产和非金属矿床资源。在使用物化探测技术进行找矿的时候,工作人员要对地层、岩体、矿石等方面有深刻的了解,否则就不能在探测的时候对矿产的参数特征和性能进行科学地掌握。 3.2 化探技术 化探技术主要用于深度矿产资源寻找,其工作的原理主要是利用化学知识进行矿产资源进行寻找,其在寻找金属矿产上具有一定的优势。在用化探技术进行矿产资源寻找的时候,应该先通过水系沉淀物、土壤、矿床原生物等确定矿产资源的测量参数,之后在具有代表性的区域运用化探技术进行矿产资源寻找。通过化探技术我们能够快速地发现深层的矿产资源。在新形势下,化探技术已经被科学界认可,对化探技术的研究也在不断深入。目前,一些高精度的机械被逐渐应用到化探技术当中,使化探技术的工作效率得到很大程度的提高。 3.3 时空定位 在寻找矿产资源的时候时空定位的方法主要是利用与矿产资源有关的地质信息,对地质运动和矿产资源的整体情况进行了解,然后再通过科学的方式预测矿产资源的位置,最后结合相关的地质理论,能够把矿体的位置推测出来。此外,通过时空定位,我们还能够对矿区的矿产储存量进行把握,并且还能够对矿区的资源分布情况进行分析。 4 结语 在新形势下,传统的地质矿产勘查和找矿技术已经不能满足我国经济和社会发展对矿产资源的需求,我们必须加强对地质矿产勘查和找矿技术的研究,才能够促进我国地质行业的发展,为我国社会和经济的发展提供足够的矿产资源支持。 地质矿产论文:地理信息系统在地质矿产勘查中的应用探究 摘 要:地理信息系统技术能够实现对空间数据进行分析和处理,并且这种技术被广泛应用于各个领域,又被称为GIS。在地质矿产勘查过程中应用该项技术,能够有效提高矿产勘查效率,有利于勘查工作的顺利进行。所以本文对地理信息系统在地质矿产勘查中的应用进行了分析和研究,希望对于该项技术的推广具有重要作用。 关键词:地理信息系统;地质矿产勘查;应用 0 引言 随着信息技术的不断发展,地质矿产勘查方面对勘查技术也进行了相应的革新,从而保证矿产勘查工作的高效性。现阶段我国应用一些先进的通讯技术、计算机技术以及多媒体技术建立了相应的地理信息系统,并且该种系统被广泛应用于地质矿产勘查工作中。地质矿产勘查必须建立在地质科学理论的基础上,只有这样才能具有先进的理论基础,才能保证地质矿产勘查工作顺利进行。此外,在地质矿产勘查工作中,勘查工作还必须遵循相应的原则,从而保证工程项目的经济性、科学性等,这也是保证勘查工作质量的重要因素。同时在勘查过程中,勘查工作必须保证地理信息的准确性,因为该项工作需要消耗大量的人力、物力和财力,准确的地理信息数据也能够起到有效的参考作用。 1 地理信息系统和地质矿产勘查概述 1.1 地理信息系统 在对地球地理空间位置进行勘查的过程中,需要利用人员、设备、数据等组成的空间信息系统,只有具备了相应的信息系统,才能保证对地质矿产勘查工作的高效性。其中人员在地理信息系统中起到至关重要的作用,并且各自具有各自的工作内容。在地理信息系统中,各项元素都能够对勘查结果产生影响,所以组成地理信息系统的各个元素必须有效发挥其自身作用,只有这样才能够保证地质矿产勘查数据的准确性,才能够保证接下来各项工作能够顺利完成。地理信息系统具有强大的功能,它不仅能够实现对信息数据的储存、运算、管理,还能够实现实现信息数据的描述、识别等功能,所以能够被广泛应用于地理环境、地质资源等领域。 1.2 地质矿产勘查 地球拥有丰富的资源,这种资源被称为矿产。对于地质矿产资源的勘查工作,早在我国古代就已经存在,只是对于矿产资源的勘查技术还不成熟,只是停留在推测层面。目前,我国在地质矿产勘查方面具有丰富的资料,并且还具有先进的地址测量、物探手段等,对于促进我国地质矿产勘查技术的发展具有重要作用。 2 地理信息系统在矿产勘查中的应用 2.1 地质图像制作 在地质矿产勘查过程中,地质图像能够发挥重要的作用,所以在勘查过程中,必须保证地质图像的准确性,这是现象接下来所有工作的基础,为了保证地质图像的准确性, 必须做好测绘领域、采矿领域数据等工作的质量。所以在实际的勘查工作中,工作人员可以应用专业的分析模型和地理信息系统,这样就能够保证地质图像的准确性。 2.2 对矿产地质勘探资料进行管理 在矿产勘查工作过程中,工作人员必定会引用前人留下的信息资料,为了能够保证勘查工作的质量,必须保证矿产地质勘探资料的应用,所以必须保证矿产地质勘探资料管理工作的质量。地理信息系统能够实现对地质勘探资料的录入,对于保证信息资料的安全性起到了重要作用,并且能够实现信息资料的分层管理。利用该种技术还能够实现图形与信息资料建立联系,并能够为用户提供可靠的依据。所以为了保证地理信息系统的高效性,在实际的工作中必须矿产地质勘探资料管理的高效性。 2.3 进行地质定量分析 为了能够进一步提高地质勘查工作的高效性,必须保证地质定量分析工作的质量,该项工作对于提高工作的效率具有重要作用。在地质定量分析工作中,地理信息系统能够实现对信息数据的充分利用,同时还能够建立相应的模型,从而提高对信息数据的处理效果。该项技术对于促进矿产勘查工作的顺利进行具有重要作用,所以在工作中应当提高该项技术的应用,但是该项技术在应用过程中也存在应用权限,只有不断提高其智能化技术水平,才能有效发挥地理信息系统的应用。 3 地理信息系统在地质矿产勘查方面的应用展望 3.1 集成化方向 地理信息系统是一项综合性较强的学科,它包含了地理信息学、市场学、计算机学等,所以该项学科必定具有强大的作用,所以在地质矿产勘查过程中应当促进该项新兴学科的应用,从而提高地质矿产勘查工作的高效性。地理信息系统是各种技术的集成,所以随着相关技术的不断发展,地理信息系统也有了相应的发展,只有该系统不断发展进步,才能有效促进矿产行业的不断发展。 3.2 智能化方向 随着信息技术的不断发展,地理信息系统的功能也在不断完善,对于促进地质矿产勘查工作的顺利进行具有重要作用。但是这种技术也存在着相应的缺陷,就是不能够对知识层面进行处理,且其推理能力较差,限制了其功能的发挥。所以为了满足地质矿产勘查工作的需求,必须促进该项技术的智能化,只有这样才能完成对知识层面的处理工作,才能根据勘查专业所积累的经验、资料信息建立相应的思维模型,完善该系统的推理能力,对于促进矿山环境治理方案的优化、矿山环境的保护等工作具有重要作用。只有不断完善地理信息系统,才能够有效解决矿山环境问题,才能够有效促进我国矿山行业的不断发展。 4 结语 综上所述,随着我国经济的不断发展,矿产采矿行业也有了较为明显的进步,地理信息系统的应用对于促进地质矿产勘查工作的顺利进行具有重要作用,同时也能够在一定程度上提高矿产勘查的效率和水平。所以我国的矿产行业必须认识到地理信息系统的重要性,只有在地质矿产勘查工作中充分发挥其作用,才能够有效促进地质矿产勘查工作的顺利进行,此外,为了保证地理信息系统能够持续发挥作用,必须对其进行不断创新,把握其发展方向。
随着我国经济的快速发展,人们的生活水平也随之提高,矿产资源大大推动了国家经济增长,但由于日复一日的开采,矿产资源越来越少,如何实现对它的合理开发与利用成为国家及各个部门关注的重点[1]。目前,我国在矿山资源勘查中投入了大量的财力、物力、人力,但所获得的信息仍然存在不准确的情况,同时传统资源管理模式是通过人工对地理信息进行管理,工作效率低,影响着地质矿山勘查的进步。针对上述问题,提出了新的地质矿山勘查的地理信息系统,实验证明,新的地理信息系统,能够通过建立矿产勘查信息库,提高对数据的处理速度和质量,还大大减少了人力、物力和财力,一定程度上提高了地质矿山勘查的效率。 1地质矿山勘查的地理信息系统硬件设计 硬件配置一般包括,计算机主机、扫描仪、键盘、通讯端口、打印机等等,本次设计的地理信息系统硬件主要是建立GKI控制器,其需要信息系统硬件的支持。通过这种设计,能够使找到的信息更加准确、速度更快,并且在短时间内查询出地质矿山的地理信息,加快了查询信息的效率。配置一般包括有:计算机主机;数据输入设备如扫描仪、键盘、通讯端口等;数据存储设备、数据输出设备如打印机、绘图仪等。利用GKI控制器,可以对收集矿山的资源信息建立资源分布模型,推动矿产资源的调查[3]。GKI控制器主要从资源数据库中收集资料,在预估文件基础上,对矿产的地理信息生成相应的网络图层,改变初选的结构配置,选取图层单元,使用数量化理论开展选择工作,选取矿山矿产,并预估控制器,通过GKI控制器,提高预估的准确性与科学性。当控制器确立后,工作人员可以直观并准确的了解地质矿山矿产资源的定位,还可以对远处矿山资源的蕴含量进行控制器计算。 2地质矿产勘查的地理信息系统软件设计 地理信息系统软件主要功能是完成数据的输入、存储、转换以及硬件系统预留的接口。主要包括数据输入、数据处理分析、数据输出三部分:数据输入,主要是对收集到的数据进行分类、转换。通常输入时,对输入数据进行格式化检查,保证输入的数据是合格的数据。数据处理分析是地理信息软件的重要组成部分,其功能影响着地理信息系统的应用范围;数据输出,最后主要以表格、图表或地理图形的方式打印出来。通过地理信息系统软件,首先对地质矿山收集到的数据进行数据输入,然后对数据进行处理分析,最后数据输出,把输出的结果打印出来向用户报告分析。 2.1建立矿山资源数据库 在对地质矿山进行勘查时,通过BIN技术收集矿山资源信息,包括矿产资源利用现状、地质条件、资源储存量等相关资料将收集到的信息进行整合、录入,并建立完全的地质矿山资源数据库[2]。根据建立好的数据库对勘查矿山进行全面分析,主要分析矿产类别、储量以及成果等,以便工作人员对矿山资源的掌握。BIN技术在矿山资源管理中重复性很高,操作人员可以直接从数据库中提取数据对其进行地图绘制和分析,同一组数据可以重复使用,BIN技术还可以对想突出的某一地区或者地理特征进行标注,以便下次查找。资源数据库的建立,有助于建立信息查询子系统。 2.2信息查询子系统 信息查询主要包括图形查询、储量查询、矿山资源查询,主要通过资源数据库的信息存储到数据库中,使用者就可以输入想找的内容进行查询,信息查询子系统就会检查出符合条件的信息。在查询时,可以选择行政区或者矿种类型作为查询条件,系统会快速准确检测出来,使用户更加了解矿产资源储量信息。信息查询子系统,使用方式简单,易上手,在查询界面左侧输入查询条件,右侧就会显示查询结果[4]。其中,C代表查询目标,ni(t)代表系统软件观测值,yi代表系统预测值,本次计算不做定向研究。经过上述设计,将勘查地质矿山的地理信息进行一次推演,在设计GKI控制器的基础上,建立矿山资源数据库,最后通过信息查询子系统完成对地理信息的勘查工作。 3结语 国内的矿山企业缺乏统一的管理,在信息管理方面还存在不足之处,为了增加数据的可靠性,提出地理信息系统,保证地质资源管理效果达到预期的标准。综上所述,新型硬件系统和软件系统在地质矿产勘查中能够提高勘查的速度,提高信息准确性,对信息的存储查找,都节省了时间,提高矿产勘查的效率和水平。因此,地质矿山企业应对新型硬件系统和软件系统的应用予以重视,再根据出现的问题对新型硬件系统和软件系统进行完善和优化,最大限度的发挥其在地质矿产勘查及其它领域中的作用。 参考文献: [1]范荣全,李惠民,任光明,等.基于GIS的流域地质灾害危险性区划及评价[J].工程勘查,2018,46(3).2847-2862. [2]王涛,李强,成晓琴.基于WebGIS的祁县地质灾害预报预警系统研究[J].气象与环境科学,2017,40(1):138-143. [3]胡品.以地理信息系统为基础的农业地质环境研究[J].湖北农业科学,2017,56(7):1245-1249. [4]闫顺玺,王晓雷,甘德清.基于B/S架构的三维矿井GIS系统[J].金属矿山,2018,47(2):150-153. 作者:朱生善 单位:新疆鑫汇地质矿业有限责任公司
突发性地质灾害的防治与应对:突发性地质灾害的监测预警问题 摘 要:突发性地质灾害因为前期的表现不明显,在预报的过程中存在一定的难度,因此在进行预警的过程中需要对现有的技术进行创新,提升预警系统的科学性,将预警结果进行分析。突发性地质灾害对于人类的危害非常大,严重的时候造成人们的生命受到威胁。这样的情况下地质灾害监测预警系统是进行地质灾害的重要途径,也是减少危险发生的方式。本文主要针对突发性地质灾害的监测预警问题进行分析。 关键词:地质灾害;突发性;地质;预警准则 一、突发性地质灾害概述 突发性地质灾害包括崩塌、滑坡、泥石流和地质塌陷等灾害,灾害的类型分为两种,一种是单一性的,灾害单独发生,在一定的时间段只存在一种地质灾害。另一种是群发性的灾害,例如崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷这四种灾害中发生两种以上,群发性的灾害一般的危害较大,进行监控难度也较大,在进行预警的过程中也存在一定的问题。具体的特征如下。 (一)单一性灾害 单一性地质灾害是一种灾害的单独发生,在进行监控的时候可以建立宏观前兆预警系统以及微观精密监控系统,通过对系统的宏观预警使得人员及时的撤离,避免出现人员伤亡。通过微观精密监控系统可以对地质内部的一些情况进行及时的了解,掌握地质变化,避免出现更加严重的灾害,对灾害进行更加严密的控制。 (二)群发性灾害 群发性的地质灾害具有鲜明的特点,首先从区域性方面分析,爆发面积覆盖非常大,并且具有很强的区域性,造成危害波及范围较广。群发性的地质灾害出现群发性的特征,影响力巨大,可以在数小时之内造成严重的人员财产损失,并且在爆发方面非常突然。其次,群发性地质灾害具有爆发性,可以在不同的地点同时发生,严重的影响地区的安全。一般情况下地质灾害出现的原因可以归纳为以下几点:在一定时期和区域内出现大范围的强降水,造成地质运动受到影响。再加上发生强降水的区域内高山、陡坡和深沟聚集,在强烈暴雨持续作用下,残坡积层达到过饱和状态后发生类似瀑布样的突然“奔流”,形成突发性灾害。同时在这样的区域内如果植被的覆盖率较低,地质条件特殊,就会出现渗流带,也会造成突发性地质灾害。 二、突发性地质灾害的监测预警系统 (一)设计思路 地质灾害预警系统在设计过程中需要实行双轨制,采用预警系统与当地实际相结合的方式,政府部门需要发挥自身的工作积极性进行预配合,做好群测工作,共同建立地质灾害预警工程技术工作体系和组织工作系统,对技术进行全面的支持。在进行预警系统建立的过程中要将气象、水利和地震等研究部门纳入到监控体系中,特别是群发性的自然灾害,专业研究方面较少,缺乏研究基础,需要开展预警示范区研究,在地质监控系统建立之后,结合当地的实际情况,对技术进行推广,及时的对系统进行完善,发现问题及时进行解决。 (二)预警范围 预警系统的建立,需要将进行A警的范围进行确定,首先是严重破坏交通线路地段,将一些威胁到基础设施的通讯、电力等方面进行监控,避免灾害造成通讯的中断,影响救援工作。其次在一些桥梁和水坝的位置,需要安装预警设备,防止突发性灾害对交通的影响。再次需要对水上航运和一些工矿区进行监控,防止造成较大的人员伤亡。其中需要注意因为群发性灾害可能发生的位置较为特殊,因此进行监控的过程中炫耀考虑到当地的实际情况,尽量选择简单并且易于理解的方式,及时向公众颁布地质环境情况数据,在危机时可以尽快的做到后续的工作安排,和当地气象水利部门联合预警信息。 三、突发性地质灾害的监测预警问题 (一)准确性不足 地质灾害的具有自然和社会双重属性,在自然属性方面,无论是单体和群体,符合自然界的对立规律性,地质灾害的发生这地壳活动的必然结果,地质灾害社会属性研究的根本问题是进行地质环境的探索,特别是突发性的地质灾害,本身的发生时间和破坏程度就难以保证,再加上人类的破坏,造成的突发性地质灾害更加无法预测,建立地质灾害语预警系统的必要性就进一步的凸显出来,需要建立可续的预警系统,降低自然环境带来的问题,减少地质灾害造成的危害。但是在进行预警系统建立过程中,各个地区的情况不同,灾害产生的原因也不同,再加上人类活动的出现对灾害造成的影响无法准确估计,造成预警准确性出现问题。 (二)预警系统不够全面 突发性地质灾害发生的情况非常的复杂,不仅仅是自然原因,还包括人为的原因,但是预警系统建立的过程中只可能对自然原因进行分析,人为原因方面的分析没有在系统中现实,而地质灾害的社会属性突出的体现人类活动的参与程度,人类对于居住环境的改造,使得外部环境出现变化,这一方面也是需要考虑的内容,如果没有全面的进行考虑可能造成预警准确性受到影响。 (三)地质数据分析不科学 在进行地质灾害预警过程中,对于地表的变化分析较多,但是对于地壳内部的数据分析存在一定的滞后性,搜集的数据并没有发挥应有的价值,对于地质条件变化的分析不清楚,造成地质条件在变化的过程中得不到及时的反馈,从而错失了预测的最佳时机,造成地质灾害的发生,对人们的生命财产造成威胁。 总之,突发性的地质灾害对于人类影响非常巨大,但是实际工作中进行预警却存在一定的难度,建立预警系统的过程中也存在一定的问题,影响数据检测准确性,因此需要建立区域突发性群发型地质灾害的预警准则,为群测群防提供技术支撑,以促进政府、科技界和公众社会的联合行动,指导当前和今后一个时期的区域突发性地质灾害的概率预警和综合减灾工作,提升突发性灾害预警的质量,为预警系统的整体管理提供条件。 突发性地质灾害的防治与应对:黎川县突发性地质灾害气象预警研究 【摘 要】黎川县地质灾害气象预警研究是通过在“黎川县1/5万地质灾害调查项目”所获得的大量最新地质灾害数据的基础上开展地质灾害气象预警研究工作,利用GIS技术结合地质和气象资料分析,建立符合本区实际情况的突发性地质灾害预警预报数学模型及预警区划,为全县防灾减灾提供更加科学方法。 【关键词】地质灾害 气象预警 黎川县 1 引言 地质灾害的形成除与地质条件有关外,降雨和人类工程活动都是很重要的诱发因素,单九生等研究发现滑坡的发生与近3天内的降水强度、过程降水总量、降水持续时间等关系十分密切(单九生等,2004)。气象因素诱发的地质灾害具有:区域性、群发性、同时性、爆发性、后续性和成灾大等特点(刘传正等,2004)。黎川县地质环境较为脆弱,人类工程活动比较频繁,区内地质灾害频发,社会经济发展与地质灾害的矛盾日益突出,如何有效预防地质灾害的发生并最大限度减少地质灾害给人类生活及经济发展造成的损失,正在引起全社会的广泛关注。为了更好地推动地质灾害防治工作,有效减轻和避免地质灾害造成的生命和财产损失,促进经济和社会的可持续发展。目前研究区内对降水和地质灾害两者之间的关系研究只停留在粗略的统计分析的基础之上,并且相关数据年代较久且不全面。本文通过在“黎川县1/5万地质灾害调查项目”所获得的大量最新地质灾害数据的基础上开展地质灾害气象预警研究工作,建立符合本区实际情况的突发性地质灾害预警预报数学模型及预警区划,可为全县防灾减灾提供科学依据,最终达到防灾减灾的目的。 2 区内地质及气象背景 2.1 地质背景 研究区地处江西省中偏东部,抚州市东南部,武夷山脉中段西麓。位于武夷断块隆升区与抚河谷地的上升区的交接部位。武夷山呈“弓”形环绕县域东部、南部,黎滩河由东向西横贯全区,形成了东南高,西北低,三面环山,西北开口的“撮斗”形。受以间歇性上升运动为主的新构造运动控制,区内地形起伏、河谷深切,高差显著,最大高差约1419m。大地构造单元为华南褶皱系(Ⅰ2)赣中南褶隆(Ⅱ3)武夷隆起(Ⅲ8)的中段,武夷山隆断束(Ⅳ21)的东侧(张兰庭等,1973)。区内地形形态总体复杂,呈现出地形坡度、坡形、坡向的多变性。由于地质环境条件复杂,地质灾害防治形势十分严峻,主要地质灾害类型为滑坡、崩塌、泥石流,其中以土质滑坡最为发育,且具有突发、频发、群发、点多面广等特点(聂智,2015)。 2.2 气象背景 研究区地处中亚热带湿润季风气候区,气候温和湿润、雨量充沛、光照充足、四季分明。据黎川县气象局提供的有关资料(1957~2010年),多年年均降雨量1829.9mm。最大年份(1998年)降雨量2462.6mm,最小年份(1963年)降雨量1242.5mm;最大日降雨量320.0mm(1998年7月1日),最大时降雨量70.4mm(2006年6月25日),最大10分钟降雨量26.4mm;年均暴雨日数5.0天,最长连续降雨天数21天(1998年6月),过程雨量678.2mm,最长无雨日数37.0天。 大约每年3~6月为丰水期,10~12月为枯水期,其余月份为平水期。降雨量在时间分布上呈现明显差异,丰水期月均降雨量为枯水期的4.3倍,而丰水年降水量可达枯水年的2.0倍。降雨量在空间分布上受地形作用明显,东多西少,山区多平原少,具有随地形标高增高、降雨量增大的趋势。 3 预警数学模型及实际应用 3.1 地质灾害气象预警预报模型 地质灾害气象预警预报是研究在某一降雨强度作用于某一地质环境单元时发生地质灾害的可能性大小。结合省内现有地质灾害气象预警预报研究成果,具体方法是将降雨特征(用降雨诱发指数表征)与地质灾害敏感性(以地质灾害易发性表征),进行叠加分析,确定预警预报等级,建立群发型区域性地质灾害预警预报模型。 地质灾害气象预警级别评价指标采用如下公式: H = Z×R H --预警级别评价指数。用于评价预警级别,综合反映地质灾害发生的可能性与强度。 Z --基于降雨诱发的地质灾害敏感性,用地质灾害易发性表征,反映在相同降雨作用下各种地质环境条件发生地质灾害的可能性差异。 R --降雨诱发指数。反映不同降雨过程作用下发生地质灾害的可能性差异。 3.2 确定临界降雨量 地质灾害气象预警的临界降雨量是根据区内多年来地质灾害的成灾雨强研究确定,采用有效降雨量、当日降雨量2个指标。用有效降雨量综合表示前期降雨特征。有效降雨量用下式(单九生等,2004)计算: 式中:Pz--为某日有效降雨量; Po--为当日降雨量; Pi--为当i日降雨量; λi--为当i日的影响系数,通过优化法取0.75; 以黎川县1998年、2002年和2010年群发性地质灾害的降雨资料为依据,分析有效降雨量和当日降雨量的关系,并得出相应的临界降雨量。主要方法为:以降雨特征值为横坐标,以灾害发生累加频率值为纵坐标,编制灾害发生累加频率曲线图,取累加频率曲线突变拐点对应的降雨特征值,作为预警状态的降雨特征值的临界值。见图1和图2,由此可以得到地质灾害发生时的临界降雨量界值,见表1。 3.3 确定降雨诱发指数 降雨诱发指数主要反映降雨强度。根据各降雨特征指标临界值(有效降雨量和当日降雨量)与各降雨特征指标实际值关系计算,采用如下公式: R = n + Pr/LP H --降雨诱发指数。 n --降雨特征指标实际值所处临界值区间对应的预警状态级别值。 Pr --降雨特征指标实际值。 LP --降雨特征指标实际值所处临界值区间的下限。 3.4 地质灾害气象预警级别划分 中国地质灾害预警级别划分为五个等级:1级、2级、3级、4级和5级,见表2(国土资源部等,2003)。 3.5 地质灾害气象预警区划 根据上述方法,分别计算出区内45mm和95mm日降雨量时的降雨诱发指数,利用Arcgis的空间分析功能,与地质灾害易发性分区数据进行叠加分析,确定3、4级和5级预警的评价指数分别为:1.00~1.45、1.45~1.95和1.95~2.55,由此得出相应的地质灾害气象预警区划分析图,见图3和图4。 3.5.1 日降雨量≥45mm预警区划 对图3进行整合修饰,得出黎川县日降雨量≥45mm预警区划成果图,见图5。本降雨量级别在气象预警中相对降雨强度为最小。各预报区概况如下: (1)Ⅴ级预报区。主要分布在县境东北部的厚村、华山和东、南部的熊村、德胜、樟溪等乡镇的部分区域,分布范围较小,该区总面积为322.07km2,占总面积的18.84%。该区为地质灾害高易发区,是区内年降雨量最大区域。防范地质灾害类型为滑坡、崩塌及泥石流。 (2)Ⅵ级预报区。主要分布在华山、洵口中、荷源、湖坊、中田、日峰、潭溪、熊村、社苹、樟溪、西城镇乡镇区域,分布范围最大,该区总面积为799.88km2,占总面积的46.80%。该区主要为地质灾害高-中易发区,年降雨量普遍大,是黎川县滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的多发地段。防范地质灾害类型为滑坡、崩塌及泥石流。 (3)Ⅲ级预报区。主要分布在日峰、龙安和荷源、中田及社苹等乡镇区域,分布范围较大,该区总面积为537.72km2,占总面积的31.46%。该区主要为地质灾害中易发区及低易发区,是黎川县境内年降雨量总体较小的区域。 3.5.2 日降雨量 ≥ 95mm预警区划 对图4进行整合修饰,得出黎川县日降雨量≥95mm预警区划成果图,见图6。本降雨量级别为95mm≤日降雨量 (1)Ⅴ级预警区。主要分布华山、厚村、洵口、湖坊、荷源、熊村、德胜、潭溪、社苹、宏村、樟溪、西城和中田、龙安等乡镇,分布范围最大,该区总面积为1252.16km2,占总面积的73.26%。该区主要为地质灾害高易发区,防范地质灾害类型为滑坡、崩塌、泥石流。 (2)Ⅵ级预警区。主要分布在日峰南-龙安南-樟溪南、荷源北、德胜北-熊村西一带,分布范围较大,该区总面积为316.46km2,占总面积的18.52%。该区主要为地质灾害中易发区,防范地质灾害类型主要为滑坡、崩塌。 (3)Ⅲ级预警区。主要分布在日峰镇北西、中田北东一带,分布范围最小,该区总面积为54.89km2,占总面积的4.95%。该区主要为地质灾害低易发区,防范地质灾害类型主要为滑坡、崩塌。 3.6 地质灾害气象预警信息 县气象台提供每次降雨过程的天气预报资料,各有关部门将相关数据与气象预警区划图中对各预警区发生地质灾害的等级进行逐个分析和判定,做出空间预警预报区,并将3级、4级和5级预警提前在预警信息平台上,如通过电视、电台、互联网、手机短信等形式将预测结果向社会,让相关人员及时撤离,最终达到防灾减灾的目的。 4 结语 本研究从分析区内地质背景条件出发,将降雨特征 (用降雨诱发指数表征)与地质灾害敏感性(以地质灾害易发性表征),进行叠加分析,确定预警预报等级,建立群发型区域性地质灾害预警预报模型,最终生成地质灾害预警区划图。从地质灾害预报预警模型方法的设计到预警区划图的制作与,大大提升了黎川县地质灾害区域性预报预警的研究程度,具有较高的实用价值,为研究区内乃至全省防灾减灾做出了贡献。 突发性地质灾害的防治与应对:突发性地质灾害中应急监测技术的应用分析 【关键词】地质灾害;突发性;应急监测 1 应急监测特点 所谓应急监测从阶段上讲就是介于群测群防与专业监测之间的应急措施,它在地质灾害刚发现或发生时,为专业人员提供应急状态下灾害体形变信息传送,专业人员以此来判断灾害体变形特征、发展趋势、破坏形式,有效地避免各种损失和伤亡。抢险救助的紧迫性与广泛关注度的状态,决定地质灾害应急监测不能像专业监测那样按部就班地展开,也不能像群测群防那样简易观测,必须做到响应迅速、应急布设。面对突发的地质灾害灾情或险情,如何在工作区环境恶劣、安全风险高、灾害体信息有限等情况下,通过憷速制定监测方案、快速部署监测设施、快速获取监测数据,及时准确地为应急抢险决策提供数据支持,井做到布得精、留得住、便维护、测得准、可遥测,仅靠灾害发生时制定切实可行的监测内容、方法、方案是不够的,还需前瞻性地做好事前应急监测准备(预巢、装备等)和事中快速响应。 2 应急监测技术 应急监测所处阶段的特殊性和形式、状态的独特性决定,不是目前所有的地质灾害监测方法、手段都适宜,应根据地质灾害体特性和所处环境,选择合理的内容、采取可行的方法、制定影善的方案开展应急监测。 2.1 监测内容 地质灾害体的形变发展是一个空间多维复杂的过程,特殊阶段决定应急监测内容不能像专业监测那样面面俱到,只能利用应急调查短期所掌握的有限灾害体特征,实现应急监测的快速部署、准确获取、实时监控。应急监测多以地面监测为主、多方法并存为原则,内容上以便捷免维护的地面位移监测为主,兼顾深部和环境印证监测。因地表绝对位移监测即可获得变形数量,又能测得位移方向,全而地反映了灾体的位移矢量特性,在应急监测中优先考虑。而深部形变监测需进行开挖或钻孔施工,周期长、安装复杂,只在时间和安全有保障的条件下使用。其他监测内容则根据灾体的具体特点,选择性地采用(表1)。 2.2 监测方案 应急监测方案的制定,必须建立在对灾害体全面调查分析基础上,针对灾害体性状、特征准确预判其变形发展状态和趋势,是制定适宜的应急监测方案、有效开展应急监测的关键。依据地质灾害的种类、规模、危害、变形等特性,如何从错综的形变行迹中选择有代表性的部位和监测方法组成监测网,通过各类传感器及时准确地感知灾体的变化,实时获取变形信息,分析预测灾体发展趋势,是应急监测的核心。不同种类、特性的地质灾害采取的监测内容和方珐是不同的,必须兼顾考虑应急监测方案的有效性、实时性、系统性。而突发性、不可预见性致使对象不明确和监测的应急特性,要求应急监测工作不能“等米下锅”,需通过对现有地质灾害专业监测工作的统计分析,假定可能突发灾害的种类、规模等,超前拟定应急监测方案库,建立监测没备库。 通常对危害、规模特大的地质灾害,一般布设3条纵贯灾害体的监测剖面和适当的短辅助剖面;规模、危害重大的灾害,多布设一条主纵剖面和必要的短辅助短剖而。并在地面有代表性部位、控制性主干裂缝上布置适量的裂缝和位移监测点;对降雨敏感型灾害体布置雨量自动监测;有条件的在主监测剖面上设置地下深部位移和地下水监测,关键部俅设置远程视频监控系统,以此构成纵横交织的综合应急监测网,实时掌握灾害体的变形发展状况。 进行监测设备选型、组网时,需针对灾害体所处环境、可能发生的最大形变量来选择仪器适应性、量程和精度.并不是精度越高越好、没备越尖端就越先进。如移动通讯网络没有覆盖的地区,就只能采用北斗系统、星载雷达、全站仪等开展地面绝对位移监测;通常裂缝变形监测只需要达到毫米精度,对于细小墙体裂缝和地面、危岩体宽大裂缝所用监测仪器足不同的;对降雨没有相关性的采空区地面塌陷、抽采型地面沉降等灾害,无需进行降雨量监测;在施工安全没有保障的灾害体上进行钻孔施工,开展深部位移监测是不现实的;现场远程视频监控的可视化、实时性,常被用于泥石流的应急监测和应急指挥系统的远程监控等。所用设备还要能适应当地湿度、温度等环境条件,便于维护保养、能实现全天候自动监测要求等。 2.3 信息采集与传输 监测信息采集与传输通常按照灾害体的平面范围和监测点的分布,有分布式和集中式两种。对于监测点相对集中.便于电缆组网埋设的,常采用集中式信息采集和传输;而对于布线困难、监测点分散的灾害点,则选择分布式或与局部集中相结合的信息采集和传输方式。信息传输是应急监测网络化、系统化、信息化的重要环节,是将采集的信息通过传输平台传递到各个管理中心的过程,当前的传输方式有人工、网络、通讯、卫星等。 地质灾害应急监测的环境条件要求,信息采集应实现自动化、智能化,与信息传输无缝对接。信息的传输应是远程的、实时的,将采集的信息借助现代移动通讯(3G、GPRs、GsM、SMS)、卫星等平台(CNSS、CS、RSS),发射到各种信息网络(1NTERNET、BN),实现远程、无线、实时传输。其中第三代移动通信(3G)、通用分组兀线服务(GPRS)运用较为广泛.同时具备定位和短信功能的北斗卫星导航系统(CNSS)正在逐步盛行。 3 应急监测管理 按照所处状态可将地质灾害应急监测划分为平时常态和灾害应急两种状态(图1),各状态下工作侧重点有所不同,且两种状态的转换足突发的、难以预见的。为满足应急管理的需求,突发地质灾害应急监测需做到招之即来、来之即测、测之即准,建立与之相适应的科学管理体系十分必要。 突发性地质灾害的防治与应对:城市轨道工程突发性地质灾害应急技术研究 摘要:当下,我国城市轨道工程的建设已步入了高速发展期,全国各大城市陆续将城市轨道建设纳入了现代交通网络中,然而城市轨道工程具有一定的风险性,建设过程中贯穿着诸多不确定因素,工程施工与运营中必须面对各类潜在地质灾害的威胁,否则将会造成严重的社会经济损失。本文结合南京地铁11号线六合火车站—金牛湖段为研究依据,就BP神经网络算法在城市轨道工程突发性地质灾害预测中的运用做了相关分析,逐步探索相应的应急技术和灾害评估体系。 关键词:轨道工程;地质灾害;应急技术 突发性地质灾害是指在地球内、外动力或人类活动的影响下短时间内发生的难预见的地质作用现象,其可对人类生命财产及环境造成严重的破坏与损失。地质灾害可概括性地分为突发性地质灾害与累进性地质灾害两类。常见的突发性地质灾害有地震、滑坡、路面坍塌地下水突涌等;常见的累进性地质灾害有地表沉降、水土流失等。由于突发性地质灾害发生过程突然,无明显先兆,所以导致防治工作及应急预案较为被动。城市轨道工程以突发性灾害为主,可造成严重的人员伤亡及经济损失,因此,城市轨道工程建设中对于地质灾害的应急技术研究及防治工作已成为重中之重。 一、城市轨道工程突发性地质灾害的危险性预测 本文通过BP人工神经网络对城市轨道工程突发性地质灾害进行预测,并以实例对其可行性进行验证。BP人工神经网络由输入层、输出层、隐含层组成,三者紧密相连。在算法运行中,当输出层的数值与既有的输出值有误差时,需对各层间的结合权值校正,直到输出层的数值符合既定的输入、输出数据为止。具体的BP神经网络的学习过程如下图所示。 本文通过对南京地铁十一号线隧道拱顶沉降位移变形情况进行追踪测量,并采用BP神经网络技术建模后预测后续8天的拱顶沉降情况。经过测试实践表明,BP神经网络技术预测的结果与实测值的最大误差不超过20%,这表示BP人工神经网络技术在城市轨道工程隧道变形的预测中具有可行性,如图所示。 二、城市轨道工程突发性地质灾害危险系数的评估 2.1危险性评估范围 首先,地质灾害危险性评估应从水文、地质、社会环境等多方面进行系统的调查,不能局限于建设用地区域,考虑到长远的利益,还应对周边地质环境及潜在的地质灾害进行确认。具体原则如下:1.若地质灾害危险因素仅限于建设用地区域,则按用地范围进行评估;2.对于崩塌、滑坡的评估范围应以首处较为完整的岩体斜坡带为基础;泥石流的评估必须依据完整的沟道流域面积为基础;地面沉降的评估应结合设计中工程建设的影响区域为准;地面裂缝的评估应以工程建设区域及最大影响范围为基础;3工程建设项目重要线路路状分布的评估范围应考虑到施工、运营后及对后续建筑工程的影响,通常以线路相对中心双侧外延100—500m为限[1];4.若建设项目正好在进行地质灾害危险性评估的范围内的话,且该建设项目正处于已被划分为危险系数中等或高的区域,则应在早期危险系数评估的基础上再进行细化评估,以确保在建工程的安全施工;5区域性工程项目的评估指标,应结合该区域该工程项目的长期规划及地质环境等进行确定。 2.2危险性评估方法 当城镇规划项目及重大工程建设项目位于地质灾害的易发区域时,地质灾害的风险评估是首要之事。地质灾害的风险评估分为以下几个方面:1.现状评估,在重大工程项目施工区域内,对地质灾害的类型、地质灾害级别、安全系数、影响程度进行明确规划;2.预测评估,在施工设计及规划阶段充分考虑工程建设项目在地质灾害易发区施工中可能会引发何种地质灾害,以降低后期施工过程中风险系数及破坏性;3.综合评估,根据工程建设项目自身的特点,探讨地质灾害潜在的危险系数及环境诱发因素,并制定相应的应急方案。实际施工项目的综合评估法主要有风险区划法、灾损率法、层次分析法(AHP)、信息量模型法等。在进行建设项目地质灾害危险性评估时,再根据不同情况采取不同的方法,并根据建设项目地质灾害危险性评估要求来进行相应的优化。根据现状地质灾害产生机制,结合城市轨道工程所处的地质条件、气候、施工条件等要素,来对工程建设所可能引发的地表沉降、砂土液化、 地下水突涌、边坡失稳等地质灾害的危险系数进行预测。 三、南京地铁11号线六合火车站——金牛湖段工程地质灾害危险性评估分析 为保护地质环境,减少因不合理工程活动引发的地质灾害,从源头上防治地质灾害,为城市轨道工程建设项目地质灾害的防治提供科学依据,南京地下铁道有限责任公司委托江苏省地质调查研究院对拟建南京地铁11号线六合火车站-金牛湖段工程进行了地质灾害危险性评估工作。 3.1 一般资料 南京地铁11号线六合火车站-金牛湖段工程南起南京地铁11号线一期工程的六合火车站站,北至金牛湖站,全长16.5km ,其中地下线约1.1km ,高架线约4.9km ,地面段10.5km ,全线设有1座八百桥停车场,车站共4座,分别为六合火车站站、沈桥站、八百桥站和金牛湖站,其中六合火车站站为地下站,其余3个站点为高架及地面站。 评估结果显示,该工程沿线的地质灾害类型主要为崩塌、滑坡、地面沉降、岩溶地面塌陷和特殊类岩土(软土、膨胀土)灾害,评估区软土分布区和隐伏岩溶分布区地质灾害危险性中等,土地适宜性为基本适宜;其余地区地质灾害危险性小。 报告建议加强工程沿线的岩土工程勘察,重点查明隐伏岩溶和特殊类岩土(软土、膨胀土)的发育分布情况,工程沿线软土厚度变化较大,设计过程中应考虑到该层土对施工及地铁建成后运行的影响,加强软硬地基交接部位及破碎带附近的勘察,防止差异沉降对地铁工程造成危害;地下段站点和地下段线路开挖施工过程中要做好降、排水和支护及地面形变监测工作,保护好地下管线及周边建(构)筑物的安全;加强隐伏岩溶分布区岩溶地下水监测与开采管理,避免岩溶地面发生塌陷。 四、突发性地质灾害的应急技术 4.1 规划阶段 进行城市轨道工程规划时,首先要调察施工区域及其周边的地质、水文、社会环境等因素,收集与施工地突发性地质灾害相关的信息,为地质灾害的风险性评估提供依据;其次要全面掌握突发性地质灾害的类型、程度、成因等。在制定应急方案时,必须抓住重点,方案要切实可行,具有可操作性。 4.2 设计阶段 设计阶段是城市轨道工程突发性地质灾害防控的关键。根据该城市轨道施工区域的水文、地质情况,对砂土液化、地下水突涌、沼气、等严重的地质灾害制定预先的地质报告。全面了解幵挖面的围岩情况、地质状况、地下水分布情况,预先制定好不良地质的设计变更方案,以便于及时对方案进行优化与变更,降低施工工程的经济损失。如当隧道施工中遇到富水软弱围岩时,应采用地质钻探等手段,了解幵挖面前方的地下水与地质情况;对于带状整块范围内的沼气可均匀打孔,直接释放;至于呈囊状分布且不规则的区域,则需动态调整释放孔的距离,再进行释放与排摸;一般情况下,隧道施工时通常采用压入式通风法,若施工隧道段含有沼气时,为保障盾构可安全、顺利地掘进,建议采用混合式通风法。 4.3 施工阶段 城市轨道工程突发性地质灾害的应急技术主要表现在施工阶段,或对施工前期己明确的灾害实施预先处理。应急处理工作的基本流程如下图所示,但在实际应急处理中,由于灾害发生突然,灾情严重,可能无法完全按上述流程执行。在应急反应时,应视灾害情况适当调整应急流程,若灾害较为严重时,宜先进行应急“预处理”。[2]此外,城市轨道工程地质灾害具有一定的连带性,所以在处理灾害的过程中应尽可能减轻“次生灾害”的影响范围,如伤员救护处理与受灾者的转移;受灾财产转移路线等。 总而言之,城市轨道工程突发性地质灾害应急技术是一个较为长效的预防机制,应急体系的建立需以全方位的角度来对待防灾减灾工作。并进行动态的监督、调整、优化与实施。 本文旨在促进城市轨道工程突发性地质灾害应急技术得到更为有效的发展,若有不足之处还望同行予以指导。
浅谈土地资源管理专业人才培养:应用型土地资源管理专业人才培养模式构建 摘 要:近年来,土地资源管理专业的就业竞争异常激励,市场需要具备土地资源管理综合理论的应用型人才,为了适应社会需求,沈阳建筑大学的土地资源管理专业转变培养模式,注重理论与实践能力并重,构建适应应用型人才培养的教学模式,以此增强土地资源管理毕业生的就业竞争力。 关键词:土地资源管理;应用型人才;培养;实习实践 1 培养应用型土地资源管理专业人才的必要性 土地资源管理是一门理论与实践并重的自然学科、社会学科等多学科交叉融合的应用型学科,随着我国经济的发展和土地供求矛盾的突出,土地资源管理毕业生逐渐成为解决土地利用、规划、整理等一系列人地关系问题的主力军,企业和行政部门都需求大量的既懂土地管理理论又掌握专业技术的专门人才,重理论轻实践的培养模式逐步被市场放弃,因此,培养应用型土地资源管理专门人才是满足市场需求、服务地方经济的必然选择。 2 应用型土地资源管理专业培养目标 根据市场调研及专业发展需要,沈阳建筑大学把土地资源管理专业作为试点转为应用型专业,确定土地资源管理专业新的培养目标是:培养具备现代管理学、经济学、法律学及资源学的基本理论,掌握土地资源管理方面的基本知识,具备土地管理的综合能力,具有测量与制图能力,土地信息技术应用与开发能力、土地估价技术能力、土地规划与整治能力、房地产开发与投资分析能力和工程项目管理能力,具有运用专业软件处理本专业业务的能力,具有顺利阅读本专业外文书刊、技术资料和听、说、译的基本能力,具有调查分析和应用协作能力,具有一定的社会交往、组织协调和公关能力[1]。 3 应用型土地资源管理专业应具备的实践能力 3.1 测量与制图能力 测量与制图是土地资源管理专业学生必须具备的基本能力之一,课程设置时注重测量与制图基本功训练和土地资源管理专业人员素质的培养,通过理论学习全面系统地掌握土地利用现状调查、土地权属调查、地籍测量、地籍图测绘、土地登记、土地统计等的基本原理、内容和基本方法。课程实习重点培养学生的实践操作能力,要求学生能熟练应用GPS(RTK)、全站仪等仪器及专业制图软件(如CASS、ARCGIS),能运用所学基本理论和基本技能完成土地调查、地图绘制等一系列工作,培养学生吃苦耐劳、团结协作的集体精神,为学生今后从事土地调查与评价、土地整理、地籍测量、土地登记等工作奠定良好的基础。 3.2 土地信息技术运用与开发能力 土地资源信息化已经成为时代的要求,社会需要大量的既懂土地资源管理专业知识又能进行程序开发的土地信息专门人才。通过地理信息系统等课程学习和ARGIS、MapGis、SuperMap等专业软件的实践应用,使学生具备土地信息的采集、修改、更新、删除、统计、评价、分析、预测和二次开发的能力。为将来从事土地资源调查系统、土地利用规划信息系统、地籍管理信息系统、土地估价及整理信息系统等信息系统运用与开发积累经验。 3.3 土地估价技术能力 土地估价能力是学生毕业后最早与市场对接的技术能力,也是土地资源专业毕业生主要的就业方向。通过不动产估价、房地产估价等课程的理论学习,使学生掌握土地、房产估价的理论与方法,具备考取国家注册“土地估价师”、“房地产估价师”的理论能力;通过案例教学及课程设计等实践环节,使学生能根据实际情况综合评定出某块土地或多块土地在某一权利状态下某一时点的价格,具备独立正确的完成估价报告的能力;为学生从业后的后续职业发展提供有力的保障[2]。 3.4 土地规划与整治能力 土地规划与整治能力是针对解决土地利用问题而产生的技能,直接面向市场需求。通过土地规划、土地整理与复垦等课程学习,使学生掌握土地利用规划编制的程序,熟练进行土地利用规划方案设计、学会撰写土地利用规划报告;掌握土地整治的方法,学会如何盘活存量土地、实现节约集约用地。根据土地规划与整治的技术特点,我校安排了土地利用规划实习、土地整理与复垦课程设计等实践环节,以3S技术和计算机技术为基础,以教师科研的实际科研项目或模拟项目为依托,使学生参与土地规划、整理与复垦的方案设计,并对设计方案进行评比分析,真正做到即学即用,增强学生的实践应用能力,为学生毕业后能尽快的适应并逐渐承担项目、成为合格的技术人员做好前期准备工作。 3.5 房地产开发与投资分析能力 土地与房产一直是密切联系的,房地产开发和投资能力是建筑类土地资源管理专业学生必备的技能,通过房地产经营管理、房地产投资分析等课程的学习,使学生掌握房地产开发、经营、投资及策划等方面的原理和方法,熟悉影响房地产投资因素,通过课程设计和市场调研,能够根据楼盘及市场的实际情况对房地产拟投资项目作出正确的技术经济分析,能独立进行前期策划,具备进行房地产市场综合分析和房地产开发决策的能力,具备编制房地产可行性研究报告和参与房地产投资项目调研和策划的能力。 3.6 工程项目管理能力 作为建筑大学的土地资源管理专业,学生的就业单位很多与建筑密切相关,工程项目管理能力是建筑类院校土地资源管理专业学生应具备的独特的能力。通过工程项目管理、施工技术、工程经济学、工程估价等课程的学习,使学生掌握工程项目管理、施工组织管理的基本理论和方法;通过工程管理、工程造价辅修专业的学习及为期3周的工地实习实践,使学生熟悉具体的工程项目管理技术、方法在工程项目上的应用特点,具备参与建筑工程项目管理和解决工程项目管理实际问题的基本能力。 4 实践能力支撑体系构建 土地资源管理专业核心能力的培养,除了依托上述的理论教学与课程实习外,还要配以专业实践巩固理论教学效果。 4.1 实验室建设 实验室是应用型土地资源管理专业建设的重要组成部分,是强化理论教学,实现知识融合,培养实践综合能力的重要平台。土地资源管理专业实践涉及的地图学、测量学、土地利用规划、地籍管理与地籍测量、地理信息系统、航测与遥感、不动产估价、土地整理、房地产投资、工程项目管理等课程需要实验室支撑,完备的实验设备是建立完整的实践教学体系的前提条件,完备的实验室可以有效的提高实践效果,有助于提高学生的专业技能和综合素质,为培养宽口径、高素质、强技能的专业人才奠定良好的基础,使学生在激烈的市场竞争中获得一席之地。因此,必须建立适应土地资源管理专业发展需要的综合实验室,包括地理信息实验中心、测量实验室、土地规划与整治实验室、3D仿真实验室、制图实验室等一系列实验室,让学生通过实习实验切实提高实践动手能力,掌握专业技能。 4.2 产学研实习基地建设 实践能力的培养单独的依靠校内实习是不够的,校企联合建设校外实习基地是培养核心能力的必要条件。校外实习是培养学生实践能力、创新能力、综合素质的重要实践环节,产学研实习基地是教学与社会结合,学习与工作、生产相结合的整合器,是提高学生综合素质和实践技能的关键环节。建立产学研校外实训基地,既可以加强教学、科研及与地方服务的联系,以实习促进科研、教学与服务,将教学与服务融入科技发展中,又可以让学生提前熟悉进入社会的工作形式,积累实践经验,真正做到理论联系实践,总结实习中的不足,提早查缺补漏。产学研实习基地建设是学校、企业和学生三方共赢的教学模式,建立产学研实习基地是培养以社会需求为导向的人才的必然选择。我校土地资源管理专业按照实践能力要求,共选择地籍测量、土地调查、土地规划、土地估价、土地整治与复垦、土地信息技术开发、房地产开发、土木施工8个方向的企业共建实习基地,使学生根据自己的就业意向选择相应的实习单位进行为其9个月的“三明治”实践教学,做到实训基地设置与就业发展需求贴近,实践教学与岗位要求贴近,为学生就业做好充足的前期准备。 4.3 实践教学制度的建设 实践教学不但要求实习学生在实习过程中能够将相关课程的理论知识应用于实际工作中,同时还要求实习学生在规定的时间内保质保量完成实习单位安排的工作,因此,建立科学、合理的实践教学制度是确保实习顺利进行的前提。首先,学生参与工程实践前要做好充分的前期准备工作,签订实习合同,制定详细的实习实施方案,明确实习的目的、内容、范围、技术依据、技术路线、进度安排及实习中的注意事项等,认真学习实践手册,明确实习单位和学生在实习中的内容、责、权、利,然后按照各自在实习中承担的角色开展前期工作;其次,实践中心与实习单位提前做好沟通工作,确定本次实践的技术要求和校外指导教师,保证实践任务的接受和顺利完成,对学生进行必要的安全教育。第三,由于实习存在较多的不可预测因素,因此实践中心和实习单位要建立突发事件预警机制,以积极应对及处理好实习过程中的突发事件。最后,制定实践过程管理规范,要求学生按实践单位要求按时、保质保量的参加并完成相关实习工作。 4.4 专业实践指导教师队伍的建设 实践指导教师的实习效果的好坏起至关重要的作用,为了达到良好的实习效果,指导教师必须做好实习的全过程指导。我校的“三明治”专业实践施行双导师制,校内和实习单位各有一位指导教师,校内指导教师由专业教师担任,负责与实习单位的指导教师沟通,了解学生的实习情况,建立良好的合作关系;同时,校内指导教师也要做好与学生的沟通,掌握学生的实际实习状况和实习过程中遇到的问题,给予适当的指导,积极帮助解决问题,鼓励学生认真实习,积累实践经验。校外实习指导教师由实习单位指派,校外指导教师负责学生的日常实习工作安排与指导,实习结束后根据学生的实际工作情况给予实习评价。校内实践指导教师要选择有责任心、能够认真负责的督促学生较好的完成实习任务的教师,选择经验丰富的、能与校外指导教师进行沟通、建立良好关系的教师。校外实习指导教师选择经验丰富的一线技术人员担任,学校给予一定的实习指导费用并进行相应的评价。 4.5 实践考核评价体系建设 有效的实践考核评价体系能反映真实的实习情况,公正严格的考核机制可以提高学生好好实习的积极性。考核评价体系分为日常考核、抽查考核和效果评价三部分:实习期间的日常考核是督促学生按照基层单位的要求开展工作,保证每天的出勤,按月考核实习情况,每月实习工作结束后,以月报的形式审查1个月的实习工作内容,不按期汇报实习情况视同没有参与实习,需要重新实习;抽查考核是指导教师随机的抽查学生实习的实际情况,对于抽查时缺勤的学生,要求补做实习,真正做到保质保量的完成实习实践工作,否则不予参加实习成绩评定;效果评价是在实习结束后根据学生的实习表现和上交的实习材料,通过实习答辩的形式综合评定实习成绩。实习效果分析是实习结束后指导教师根据学生实习情况和企业的反馈,分析学生在实习中欠缺的理论知识和实践经验,及时修订教学计划,补充不足;此外,学生根据实习情况,也要进行认真的个人总结,反思自己所学的知识是否能满足用人单位的需求,反思进入社会后还需要具备哪些方面的知识,为今后的就业积累经验。 4.6 激励机制体系的建设 为了充分调动教师和学生的实习积极性,需要建立有效的激励机制。激励机制包括教师和学生两个方面:首先,认真的实习实践指导需要花费教师大量的时间和精力,比如为期3周的土地调查综合实习,指导教师需要每天不少于8学时的时间带同学去野外实地调查与测量,周末几乎都是加班工作,从调查、测量到制图,工作量相当大,但是,到实习结束,2位指导教师能分配到的工作量只有12个学时,远不能和实际付出工作量成正比,这样的机制使有的实习指导教师失去动力,开始慢慢转变实习策略,不再亲力亲为,使实习效果大打折扣,因此,必须建立实践指导激励机制,根据教师的实际工作情况给予分配工作量,而不是教条的按周数计算。其次,学校可以根据实习实践情况设定专门的实践奖学金,激励学生认真参与实习,对于全身心投入实习且实习成果优秀的同学给予奖学金和成绩的双重奖励,使学生重视实习,通过实习真正掌握实践技能,切实提高实习效果。 5 结语 在激烈的市场竞争中,市场对土地资源管理专业人才的要求越来越高,除了要求有深厚的理论基础知识,还要求具有较强的实践工作能力,用人单位迫切需求大量有实践经验、复合型、应用型的人才。为了解决高效土地资源管理专业毕业生就业难的现状,土地管理专业培养模式必须进行改革与转型,构建应用型人才培养模式,以实践教学促进就业,培养出满足社会需求的土地资源管理专业应用型高级复合人才。 浅谈土地资源管理专业人才培养:我国高等教育土地资源管理专业人才培养方案的对比及启示 摘要:本文通过文献查阅、网络查询及实地调研,获取国内部分高校土地资源管理专业的人才培养方案,对培养目标与规格、课程设置进行了对比分析,从人才培养目标与专业特色体现、课程设置与安排和实践教学设计三方面得出启示:认为石河子大学该专业在培养方案目标和规格方面上要凸显新疆地域特色,课程设置考虑考研和就业不同需求进行专业课模块分流,加大实践教学环节,以不断促进新办土地资源管理专业人才培养质量与水平的提升。 关键词:土地资源管理;人才培养方案;对比;启示 随着高等教育的扩招,社会转型进程也在加快,高等教育培养目标也呈现出多样化的特征,不同类型院校培养方案的差异也凸显了出来。本文结合前人关于该专业的专业建设、人才培养、课程体系和实践教学改革等方面的研究成果[1-4]及实地调研和网络查询资料,通过典型学校该专业特色与人才培养规格、主干课程、课程体系等对比分析,找出共性和差异及存在的问题,并从中得到启示。 一、培养目标与规格的对比 通过对中国人民大学、中国地质大学、武汉大学、南京农业大学、河南理工大学、内蒙古师范大学、中国矿业大学、西北农林科技大学、浙江大学和石河子大学等十所大学土地资源管理专业培养目标与规格的比较,发现不同大学的培养目标与规格侧重点是不一样的:首先,所有大学基本上都倾向于培养复合型和应用型的高级专门人才。其次,十所大学都有土地资源学、土地法学、土地管理学等主干课程的设置,但地矿类院校侧重于工科,如武汉大学侧重点在土地信息技术及其应用,中国地质大学(北京)侧重于土地整理与复垦等工程技术。农业类和综合类院校侧重管理,如中国农业大学侧重于土地资源的合理开发与利用方面。总而言之,各高校在培养目标与规格设置时都主要结合的是当地经济社会的发展状况,南方高校侧重于土地经济管理,北方高校侧重于土地资源管理。 二、课程设置的对比 1.课程模块及学分比较。“厚基础、宽口径、强能力”几乎成为所有高校土地资源管理人才培养的原则,只是必修课、选修课和实践课等学时、学分的增删和开课时序的调整和课程模块的组合不同。相比之下,中国地质大学和浙江大学课程模块学分设计比较均衡,注意全方位培养人才,各个模块所占比例都比较均匀(见图1)。在通识教育课程模块,各大高校设置内容差别不大,都是有自然科学和社会科学的一些主要课程,只是所占学时、学分比例有差别,如内蒙古农业大学通识教育模块占29%,比中国地质大学高7%。在学科基础课模块,各大高校差异较大,有的高校只注重数学课程的学习,有的高校既加数学课程,又加化学课程。如中国地质大学(北京)经济、管理类课程占学科基础课总学分的19%,数学类课程占56%,化学类课程占20%,其他占5%。在专业基础课和特色课模块上,除了传统的课程外,很多高校都加入了地理信息系统、摄影测量与遥感、不动产估价、房地产经营类课程等现代类课程。总而言之,各大高校土地资源管理专业在通识教育课模块上差别不大,在学科基础课模块上凸显本校的学科背景,在专业基础课模块上基本相同,在专业特色课模块中与地域特色紧密结合,集中实践课模块差别较大。 2.主干课程的比较。该专业所依托院校的学科背景和基础条件不同,在主干课程选择上差异很大。在主干课程数量上设置门数不一,如中国地质大学(北京)、武汉大学主干课程也就设置了7~8门,南京农业大学设置了15门。主干课程反应的主干学科性质不一,武汉大学土地资源管理主干学科为公共管理学和工程技术;华中农业大学为土地资源学、土地管理学、土地经济学;中国人民大学为公共管理学和应用经济学。总结主干课程的设置,一般包括土地资源学、土地法学、土地经济学、地籍管理等,但工科类院校侧重于整理、复垦、测绘、规划等,管理类院校侧重于房地产开发、不动产估价等应用方面。 3.实践环节的参比。各大高校实践教学环节的力度是不一样的,实践重点也不尽相同。内蒙古农业大学偏重于植物学、土壤学等方面的专业实验和实习;中国农业大学实习内容包含测量、地质、土地调查评价、不动产估价、规划等有特色的系列实习,尤其加大了地籍管理方面的实习;武汉大学偏重于测量及信息技术在土地管理中的应用实习,强调课程设计;中国地质大学(北京)突出土地软件综合应用方面的实习;浙江大学侧重于城市管理和规划方面的实习。从实践环节的对比中不难发现,各大高校设置实践环节时都侧重于土地资源管理专业设立前的学科背景基础并结合了当地经济社会发展对人才培养的需求。 三、人才培养方案设置思路和实践中的启示 1.人才培养目标和专业特色体现的启示。名校在设置培养目标和规格时非常注重依托本校的优势学科和综合实力,而且和当地经济社会发展需求结合起来以办出特色。如中国人民大学借助于非常强的经济和管理学科优势,培养目标中突出管理能力;中国地质大学(北京)借助地学优势,突出土地资源管理的工程技术特色;浙江大学凭借综合实力和当地经济社会发展需求,在城市用地等级划分、不动产估价、土地利用规划等方面突出城市管理、规划方面的应用能力。石河子大学在借鉴名校培养方案时,在下一次人才培养方案修订时应该更加注重分析学校的综合实力、大学资源、重点学科优势和当地经济社会发展需求,在培养方案目标和规格中办出有地域特色的专业,而不是只停留在地学的狭小圈子里。 2.课程设置和安排上的启示。名校在课程设置上非常重视与培养目标的衔接,在环节上又总是从学生认知规律角度考虑灵活安排。以中国地质大学(北京)为例,专业课设置上“三分双需”,即在大学三年级在同一专业课程设置里分别设置了不同的专业课程模块,学生可以根据学习能力和个人志向自主选择。学习能力非常强又致力于钻研工程技术领域的学生可以选择“卓越工程师”专业课程模块,加大专业课理论和实践学分;学习能力一般的学生仍然按照土地资源管理专业培养方案设置的必修课程修读。石河子大学在下一轮人才培养方案修订课程设置时可以考虑考研和就业不同需求进行专业课程模块分流,满足学生考研和就业的不同需求。在课程安排上应该尊重学生的认知规律,核心课程理论要和实践紧密结合。 3.实践教学设计的启示。石河子大学下一轮人才培养方案修订应该借鉴名校经验,从教务综合管理、实习内容整合和实践环节安排等方面综合考虑。为控制教学成本在教学实习上对各课程教学实习进行整合,根据各课程之间的内在联系,设计出综合应用实习,同时满足多门课程、多个专业对于实践的要求,解决实习经费分散花费高的难题。同时,把课程内实习与学期实地综合实习联系起来,增加综合实习内容;另一方面将专业实践与当地国土部门的业务联系起来,让学生能深入综合实践基地,经历从调查到数据整理分析再到综合应用的环节,进行综合创新能力的培养,有利于学生将理论真正用于实践。 浅谈土地资源管理专业人才培养:土地资源管理专业人才培养方案的对比 摘要: 本文通过文献查阅、网络查询及实地调研,获取国内部分高校土地资源管理专业的人才培养方案,对培养目标与规格、课程设置进行了对比分析,从人才培养目标与专业特色体现、课程设置与安排和实践教学设计三方面得出启示:认为石河子大学该专业在培养方案目标和规格方面上要凸显新疆地域特色,课程设置考虑考研和就业不同需求进行专业课模块分流,加大实践教学环节,以不断促进新办土地资源管理专业人才培养质量与水平的提升。 关键词: 土地资源管理;人才培养方案;对比;启示 随着高等教育的扩招,社会转型进程也在加快,高等教育培养目标也呈现出多样化的特征,不同类型院校培养方案的差异也凸显了出来。本文结合前人关于该专业的专业建设、人才培养、课程体系和实践教学改革等方面的研究成果[1-4]及实地调研和网络查询资料,通过典型学校该专业特色与人才培养规格、主干课程、课程体系等对比分析,找出共性和差异及存在的问题,并从中得到启示。 一、培养目标与规格的对比 通过对中国人民大学、中国地质大学、武汉大学、南京农业大学、河南理工大学、内蒙古师范大学、中国矿业大学、西北农林科技大学、浙江大学和石河子大学等十所大学土地资源管理专业培养目标与规格的比较,发现不同大学的培养目标与规格侧重点是不一样的:首先,所有大学基本上都倾向于培养复合型和应用型的高级专门人才。其次,十所大学都有土地资源学、土地法学、土地管理学等主干课程的设置,但地矿类院校侧重于工科,如武汉大学侧重点在土地信息技术及其应用,中国地质大学(北京)侧重于土地整理与复垦等工程技术。农业类和综合类院校侧重管理,如中国农业大学侧重于土地资源的合理开发与利用方面。总而言之,各高校在培养目标与规格设置时都主要结合的是当地经济社会的发展状况,南方高校侧重于土地经济管理,北方高校侧重于土地资源管理。 二、课程设置的对比 1.课程模块及学分比较。 “厚基础、宽口径、强能力”几乎成为所有高校土地资源管理人才培养的原则,只是必修课、选修课和实践课等学时、学分的增删和开课时序的调整和课程模块的组合不同。相比之下,中国地质大学和浙江大学课程模块学分设计比较均衡,注意全方位培养人才,各个模块所占比例都比较均匀(见图1)。在通识教育课程模块,各大高校设置内容差别不大,都是有自然科学和社会科学的一些主要课程,只是所占学时、学分比例有差别,如内蒙古农业大学通识教育模块占29%,比中国地质大学高7%。在学科基础课模块,各大高校差异较大,有的高校只注重数学课程的学习,有的高校既加数学课程,又加化学课程。如中国地质大学(北京)经济、管理类课程占学科基础课总学分的19%,数学类课程占56%,化学类课程占20%,其他占5%。在专业基础课和特色课模块上,除了传统的课程外,很多高校都加入了地理信息系统、摄影测量与遥感、不动产估价、房地产经营类课程等现代类课程。总而言之,各大高校土地资源管理专业在通识教育课模块上差别不大,在学科基础课模块上凸显本校的学科背景,在专业基础课模块上基本相同,在专业特色课模块中与地域特色紧密结合,集中实践课模块差别较大。 2.主干课程的比较。 该专业所依托院校的学科背景和基础条件不同,在主干课程选择上差异很大。在主干课程数量上设置门数不一,如中国地质大学(北京)、武汉大学主干课程也就设置了7~8门,南京农业大学设置了15门。主干课程反应的主干学科性质不一,武汉大学土地资源管理主干学科为公共管理学和工程技术;华中农业大学为土地资源学、土地管理学、土地经济学;中国人民大学为公共管理学和应用经济学。总结主干课程的设置,一般包括土地资源学、土地法学、土地经济学、地籍管理等,但工科类院校侧重于整理、复垦、测绘、规划等,管理类院校侧重于房地产开发、不动产估价等应用方面。 3.实践环节的参比。 各大高校实践教学环节的力度是不一样的,实践重点也不尽相同。内蒙古农业大学偏重于植物学、土壤学等方面的专业实验和实习;中国农业大学实习内容包含测量、地质、土地调查评价、不动产估价、规划等有特色的系列实习,尤其加大了地籍管理方面的实习;武汉大学偏重于测量及信息技术在土地管理中的应用实习,强调课程设计;中国地质大学(北京)突出土地软件综合应用方面的实习;浙江大学侧重于城市管理和规划方面的实习。从实践环节的对比中不难发现,各大高校设置实践环节时都侧重于土地资源管理专业设立前的学科背景基础并结合了当地经济社会发展对人才培养的需求。 三、人才培养方案设置思路和实践中的启示 1.人才培养目标和专业特色体现的启示。 名校在设置培养目标和规格时非常注重依托本校的优势学科和综合实力,而且和当地经济社会发展需求结合起来以办出特色。如中国人民大学借助于非常强的经济和管理学科优势,培养目标中突出管理能力;中国地质大学(北京)借助地学优势,突出土地资源管理的工程技术特色;浙江大学凭借综合实力和当地经济社会发展需求,在城市用地等级划分、不动产估价、土地利用规划等方面突出城市管理、规划方面的应用能力。石河子大学在借鉴名校培养方案时,在下一次人才培养方案修订时应该更加注重分析学校的综合实力、大学资源、重点学科优势和当地经济社会发展需求,在培养方案目标和规格中办出有地域特色的专业,而不是只停留在地学的狭小圈子里。 2.课程设置和安排上的启示。 名校在课程设置上非常重视与培养目标的衔接,在环节上又总是从学生认知规律角度考虑灵活安排。以中国地质大学(北京)为例,专业课设置上“三分双需”,即在大学三年级在同一专业课程设置里分别设置了不同的专业课程模块,学生可以根据学习能力和个人志向自主选择。学习能力非常强又致力于钻研工程技术领域的学生可以选择“卓越工程师”专业课程模块,加大专业课理论和实践学分;学习能力一般的学生仍然按照土地资源管理专业培养方案设置的必修课程修读。石河子大学在下一轮人才培养方案修订课程设置时可以考虑考研和就业不同需求进行专业课程模块分流,满足学生考研和就业的不同需求。在课程安排上应该尊重学生的认知规律,核心课程理论要和实践紧密结合。 3.实践教学设计的启示。 石河子大学下一轮人才培养方案修订应该借鉴名校经验,从教务综合管理、实习内容整合和实践环节安排等方面综合考虑。为控制教学成本在教学实习上对各课程教学实习进行整合,根据各课程之间的内在联系,设计出综合应用实习,同时满足多门课程、多个专业对于实践的要求,解决实习经费分散花费高的难题。同时,把课程内实习与学期实地综合实习联系起来,增加综合实习内容;另一方面将专业实践与当地国土部门的业务联系起来,让学生能深入综合实践基地,经历从调查到数据整理分析再到综合应用的环节,进行综合创新能力的培养,有利于学生将理论真正用于实践。
本文将综合探讨全国地质资料馆地质文献资料的开发利用情况及服务模式,从国外地质文献资料服务现状、全国馆地质文献资料服务存在的问题及文献领域新技术应用几个层面进行分析与研究,以期对整个行业内的文献服务起到一定的参考与指导作用。当今在互联网、大数据、人工智能等技术的迅猛发展和带动作用下,国内外科技期刊出版领域在生产方式、传播方法、内容服务模式等方面都发生了巨大变化[1]。地质文献资料作为全国地质资料馆馆藏数据资源的重要组成部分,是科技情报工作的基础,而海量文献数据资源如何向用户提供服务是数据管理者面临的一项重要工作任务。全国地质资料馆是中国最大最权威的地质资料馆藏机构,近几年来,全国馆每年新进馆5000余档、约30万件地质资料[2-3],年度增长数据量超过40TB。其中,馆藏机构中的地质调查成果报告承载的信息量占绝对优势,每年接收的地质调查成果资料涉及专业涵盖地质、煤炭、冶金、有色、化工、建材、石油、核工业、环境等,且资料中的文件类别多样化,包括附图、附表、附件、多媒体、数据库、软件、正文报告等。地质调查成果资料大多是基础性的野外或实地调查工作,主体内容是对地球信息的客观记录,不仅可以为地球的科学研究及找矿勘查工作提供第一手资料,还可以服务于经济、社会、政治、环境等各方面,如铁路、公路、水库、坝基、电厂等重大基础设施工程建设中,都需查明工程地质、水文地质、环境地质、地质灾害以及区域地质工作、矿产资源分布等情况,而地质资料为以上工程建设提供了重要依据[4]。因此,地质调查成果资料是影响面极宽、开发利用潜力极大的文献数据资源。 1国外地质文献资料服务现状 1.1美国地质调查局 美国地质调查局(USGS)建立了科技报告文献数据库(publicationwarehouse),涵盖USGS科学家过去100多年中撰写的超过150000种出版物文本,包括为公众撰写的科普产品、期刊文章、系列报告、书籍章节等,并按著作年份(1855~2019年)、学科(水文、地质灾害、生物生态系统、矿产、地质、环境与健康等)以及产品类型(基础地质报告、期刊论文、图书、会议论文、数据库、学位论文、小册子、讲座等)构建成不同类别的出版物系列产品,方便用户检索与查询,且很大一部分提供免费下载服务,并在不断地更新中,时效性较强,能够将最新的地质调查和科研成果及时向社会开放共享。同时,多种系列出版物产品表明USGS对文献进行了有效的汇总、分类、筛选等处理工作,从而有利于用户在不同文献库中查询所需的资料。USGS的每一篇报告或论文的在线表达方式丰富,不仅包括基本的元数据信息,如标题、作者、关键词、摘要、正文目录等,还在标题、作者及报告的重要位置链接有DOI(数字对象唯一标识符)、作者ID(ORCiD,作者身份唯一识别符,可以获取作者的身份信息、联系方式及出版成果信息等详细资料)及其他辅助关联信息,在每一篇报告链接网页最下部还有元数据信息表,帮助用户掌握所需报告的其他详细信息。 1.2英国地质调查局 英国地质调查局(BritishGeologicalSurvey,BGS)出版物数据产品包括从1832年到现在的大部分已发表作品,还包括回忆录和报告。出版物中包括的产品有出版物查看器、Earthwise数字出版、地图门户、图书馆目录、NERC开放研究档案(NORA)等。出版物查看器中的资源包括自1835年到现在的出版物,可以免费查看正式的BGS印刷出版物和最近的研究报告/开放报告出版物系列。出版物划分系列非常精细,约有170个系列产品,如年报系列、公报系列、地质报告系列、回忆录系列、专题报告系列以及非系列出版物等。BGS提供大量开放成果地质资料的免费下载服务(包括NERC开放研究档案)及网上商店中所有资料印刷版本的购买服务等。每一篇报告的线上表达方式结构化较强,网页上有部分版块展示了出版物的作者信息、元数据信息和摘要信息等,部分版块公开了出版物的在线下载、引用以及在其他文献或社交网络平台分享传播情况的统计数据等。Earthwise是BGS的数字出版频道,其目标是传播BGS的研究成果,促进地质界更广泛地进行自由交换信息,具体表现:在出版物、地图、模型和数据之间建立更强大的语义和空间联系;灵活应对利益相关者的各种需求,新的文化趋势和出版领域的新技术;鼓励更多社区反馈和对BGS出版物的贡献;允许轻松详细、丰富的Web内容;为协助项目提供平台;提供免费服务以共享信息。通过分析研究,Earthwise采用了文献结构化处理技术,将每一篇报告或论文进行碎片化处理,按类别或主题、子类别进行分组(如分成前言、摘要、简介、方法、结果、讨论、结论、附录1~5等12个子类别),其中包含构成主题的各个页面的列表。在每个类别页面上,用户可以选择阅读页面、评论页面或撰写自己的文字。BGS在地球科学数字出版领域走在世界前端,Earthwise通过利用数字出版技术传播高质量BGS科学并与更多的地球科学家合作,促进地球科学信息交流,同时满足不同层次用户对知识资源的不同需求。 1.3加拿大地质调查局 加拿大地质调查局(TheGeologicalSurveyofCanada,GSC)设计了“出版物和报告(publicationsandreports)”网站栏目,提供广泛的地球科学类出版物和报告,且进行了分类,划分为几个大的专题出版物数据库,如加拿大自然资源、地球科学、能源、森林、矿物、金属和采矿。其中地球科学专题数据库为GEOSCAN数据库,包含加拿大地质调查局、加拿大遥感中心以及部门科学家和专家撰写的外部出版物的书目数据库,涵盖内容丰富,既包括大型会议报告的信息免费下载服务,又包括大量基础调查报告、科学论文等出版物的免费下载服务。通过分析研究GEOSCAN数据库中的论文和报告,每一篇论文和报告都具有丰富的元数据信息,如作者、标题、完成时间、DOI、出版物系列、出版者、语言、媒介、文件格式、区域、位置、经纬度坐标、主题标签、插图信息、项目、摘要、简介、时间、GEOSCAN唯一标识符等近20项数据,使用户获取文献资源的更多详细信息,丰富的元数据信息可以帮助用户快速发现文献的价值。此外,与纸质书籍和纯粹PDF文件对比,GEOSCAN数据库中每一篇文献的表达方式形式多样,可以浏览和下载各种电子格式的文件,如JPG、PDF、DOC、XML、HTML、XLS、RTF、KML地理信息文件等,使用户获取更多增值知识服务。 1.4澳大利亚地球科学局 澳大利亚地球科学局(GeoscienceAustralia,GA)通过数据和出版物(dataandpublicationssearch)搜索服务平台自1951年至今的31373件产品,且在不断更新。产品类型主要包括应用程序、收集工具、数据库、文档、模型、非地理数据库、软件等,文件格式达10几种,如DAT、ECW、GeoPDF、HTML、PDF、TIF、NETCDF、KML、JPG、NETCDF、SHP、MISC、WCS、WMS、ZIPPEDERS等。数据和出版物中的产品按照产品类型、时间、文件类型、更新频率、状态、服务类型、比例尺等进行了有效分类,将数据资源进行详细分类可以使用户缩小搜索范围,快速获取自己所需的数据资源。每一个数据产品几乎都有简介、摘要、主题标签、元数据等信息,提供多个文件格式的下载服务,且与多个社交平台关联,可以向其他网络平台进行资源共享。GA维护着许多在线工具,用以促进数据的发现和传递。此外,GA与美国地球科学研究所合作,建立了AusGeoRef文献数据库,数据库每周进行更新,提供的参考文献来自期刊论文、会议论文、摘要、书籍、报告和地图等。AusGeoRef提供出版物的全文搜索,用户不仅可以搜索文献的元数据信息(如标题、作者、注释等),还可以搜索数据库中出版物的整个文本,以便查找所需信息,并与具有地理坐标等信息的出版物进行交互式地理搜索。AusGeoRef还提供了广泛的用户功能,如可以导出引文,创建用户账户以保存查询、引用和创建策划列表,向数据库中添加注释、自定义标记等。AusGeoRef的建立旨在面临地球科学和社会交叉的问题时帮助决策者提高地质调查出版物的可发现性和使用率。这几个国家在文献资料服务方面均展现出多元、开放、合作的特点,主要体现在:①开放程度高,大量数据可下载使用;②数据服务产品多元化,包含基础地图、地形图、交互式地图、3D模型、报告、文档等;③数据格式多样,如GeoPDF、XML、WMS等;④链接作者ID,提供作者相关信息及其他详细成果资料,帮助用户获取大量信息,且方便用户及时与作者进行沟通;⑤数据库定期更新,及时向社会提供服务;⑥利用数据库、主题标引等技术用以增强数据资源的可发现性;⑦与其他国家研究机构相互合作,协同整合、开放和共享大量数据资源。但是,相比现在的大数据、语义网与关联数据、云计算、人工智能等计算机技术的快速发展,国外地质调查机构对于地质调查成果资料的开发和利用还有很大的升级空间。 2我国地质文献资料发展存在的问题 2.1馆藏文献量大,开放程度较低 全国地质资料馆是中国馆藏地质资料数量最多、内容最全的国家级馆藏机构,收藏有我国自19世纪末以来形成的各类地质资料,以区域地质调查资料、矿产勘查资料、水工环调查资料、物化遥勘查资料、地质科学研究资料为主[5]。近几年来,馆藏数据总量更是呈“井喷式”增长,每3年实现一次翻番,有效电子文件数近3亿。然而,国内的地质调查文献资源由于受限于涉密等因素[6],服务的开放程度远远不够,这与2018年4月2日国务院的《科学数据管理办法》[7]中“开放为常态,不开放为例外”的原则不相符。 2.2文献服务方式单一 文献资源作为馆藏地质资料的重要组成部分,目前服务方式主要以到馆借阅服务为主[5,8],还提供电子目录查询、部分文献资源线上阅览和全文下载服务,但总体服务方式单一、保守,与当今信息技术发展严重脱节,一方面导致用户获取信息量冗余,增加其阅读量,严重制约了用户的工作效率;另一方面也导致不能对馆藏中的海量文献资源进行充分的挖掘和利用,大大降低了文献资源的使用效能。 2.3文献信息资源流转周期长 由于思维惯性和组织管理问题,目前地质资料工作还习惯性保留着以纸介质为主的工作模式和思维方式,地质资料在馆藏机构流转时滞大大超过法定的90天,甚至有的地质资料成为“死档”,严重制约了地质资料的社会化服务率和在线服务率。此外,地质调查文献资源中蕴含的信息繁多,涉及知识面广泛,包括基础地质情况、矿产资源信息、物化探调查结果等,数据类型多样,如正文、图、表格、公式、参考文献标注等,传统的传播方式主要以静态的纸质资料或单一PDF文件为主,造成用户面对的是大量的、无序的地质信息,不能快速从文献中获取所需的资料,查找资料经常用去整个工作周期的一半时间,大大降低了知识的利用效率。 2.4文献信息资源加工程度低 馆藏文献承载着不同历史时期地质工作者的智慧和经验。随着中国地质调查事业的变革和发展,不仅馆藏文献资源量逐年增长,地质资料文件结构也变得更加复杂,构成一个多维度形式的信息复合体,包括相互关联的报告、文献、表格、矢量数据、图形等[9]。传统的文献目录、索引、文摘等检索形式已不能满足当前时代背景下用户对知识资源的需求。近年来,随着计算机、数据库、文字识别等信息技术的广泛应用,大量文献被转换为文本文件和数据库等电子资源,随着数字文献的大量积累,如何对文献资源进行有效的分类、组织和检索,成为具有挑战性的问题。目前通过人工方式对文献进行著录和主题(标题、关键词)标引,以提升文献检索的效率,但还不够完善,不能检索到全部的相关文献资源,而且手工的主题标引是一项费时费力的工作,单凭手动已经难以跟上文献的更新速度。 3文献领域新技术应用 地质文献资源资源量巨大和文件结构复杂,如何从浩如烟海的复杂文献资源中发现有用和有意义的知识,成为地质工作者的迫切需求,也是地质资料工作者关注的热点问题。以网络化、数字化、人工智能化为代表的新技术为地质资料工作提供了良好的机会。 3.1文献内容结构化 知识服务已成为当今知识经济时代的必然需求。由前文可知,很多文献至今还只向用户提供静态的PDF版本文档,极大影响了文章的再次使用。目前,数字出版领域科技论文的主流格式是HTML(超文本标记语言)格式[10],此格式的文档可实现文献的结构化、碎片化阅读,如用户可以根据自己的需求选择感兴趣的部分进行阅读;结构化的文献具有高效的知识组织能力以及良好的扩展性,一方面可以实现全文查询和检索,另一方面可以与文献关联,上传附件材料(supplementalmaterial),附件材料可以是矢量数据,如短视频、MapGIS、数据表格、矢量PDF等[10]。此外,结构化的文献是实现文献内容标引、语义关联等应用的前提。 3.2文献内容标引 随着用户对知识元层次数据资源的需求,文献标题、作者、摘要等基本信息的著录表示已经无法满足用户需求。为了表示不同领域和不同类型的知识,同时适应不同层次和不同需求的用户,在知识服务过程中就需要提供不同层次和不同颗粒度的知识[11]。如借助中图分类法和叙词表的学科分类和主题标引将文献资源通过词语、句子、段落以及文献等不同层次依次进行规范化表示,实现文献深层次的内容标引。例如,在现有的地质资料著录规范中,案卷级资料经常包括不同类型的文件级资料,每一个文件对应不同大小的知识,且分别包括文件标题、名称、分类号、作者、单位、摘要等信息,但用户在应用过程中可能需要粒度更小的知识表示,这时可以进行知识元层次内容的著录和标引,如对区域地质调查报告中地层章节的奥陶系进行标引:知识编号为0001,知识大类为地层,知识小类为奥陶系,知识类型为文本,知识级别为4等。 3.3语义关联技术 除了利用文献著录和标引表示来进行知识粒度化外,还有大量的知识需要通过知识表示规范进行知识粒度化[11]。例如,对于“华北奥陶系”体现的知识粒度较大,如果想要了解华北地区奥陶系的详细信息,就需要细化华北奥陶系在地质演化史的地位、分布区域、岩性、古生物化石、发育矿产等。对于这些问题的回答就需要借助于语义关联来表示,首先对文献中的关键数据进行语义标注,有步骤、有目标地开展文献挖掘工作,建立多元、多维的数据表达形式,将有价值的信息全方位地展现出来,使用户信息检索和分析整理资料的过程变得程序化、网络化、智能化,帮助用户快速检索到所需的信息资源,同时可获取其他相关文献资源,大大提高用户获取知识的效率。针对文本中蕴含的语义信息建立索引,建立文本之间的语义关联,利用机器自动推理技术,实现同义词检索、关联检索等高级检索功能,通过一个检索词就能将所有相关的文献资源都显示出来,无需多次重复检索,同时可以按照下载率、引用率、完成时间等方式排序,加快检索速度的同时,为用户提供更多资源的可选性。此外,通过关联技术对网站中不同文献资源之间进行链接,能够将馆藏“死档”资料变“活”,增加其线上曝光率,充分发挥地质资料的利用价值,进而提高馆藏机构的社会化服务效能。目前新技术已经广泛应用于科技期刊出版领域,渗透到数据资源的采集、概念识别、组织和利用等各个环节[12-13],如将数据资源内容进行加工处理,实现结构化转变;对数据资源进行语义标注,提取内容中的专业术语、技术方法、图、表、研究结果等;借助语义技术将数据资源在深层次上实现语义和概念层面的互联;使用语义出版技术实现用户之间的交流、寻求交流对象、建立合作关系等。新技术不仅可以改进用户获取文献资源的体验方式,还能够在数字化基础上进一步提升用户利用地质文献资料的功能和效率。 4结语 当今在互联网、大数据、人工智能等技术的迅猛发展和带动下,国内外科技期刊出版领域在生产方式、传播方法、内容服务模式等方面都发生了巨大变化。全国地质资料馆作为政府部门、企业、科研机构及高等院校等的数据资源提供者,更需要紧跟时代的发展,不断加快数据资源整合、传播与服务进程。馆藏机构以信息技术为依托,加强文献数据资源的增值服务,构建智能化的数据服务模式,是促进知识发现与创新、满足用户需求、提升服务效能的关键。综合利用数字出版技术将复杂的馆藏文献资源进行数据化、碎片化、结构化,能够系统完整地反映地质调查成果概貌,拓展地质资料服务价值链,提高馆藏资料的创新服务水平,还可以帮助用户快速获取目标知识服务,充分提高用户的工作效率。因此,利用新技术重新构建地质文献资料的服务模式,实现资源共享更加多元化的表达方式变得极为必要。 作者:孟洁 贾丽琼 李晓蕾 吴轩 李晨阳 单位:中国地质调查局发展研究中心;中国地质大学;全国地质资料馆
浅谈农村地质灾害防范:对农村突发地质灾害的应急防范 摘要:农村地广人稀,路况复杂,通讯受限,发生自然灾害概率高于城区,农村突发性地质灾害发生突然,可预见性差,其成灾后果严重,经常造成经济损失和人员伤亡。所以,加强农村突发性地质灾害应急防范工作是地质灾害防治工作中的主要工作。 关键词:农村;地质灾害;应急防范 地质灾害是指各种地质作用对人民生命财产和国家建设事业造成的危害。按地质灾害发生发展过程可分为缓发性和突发性两大类。四平市地处平原和低山丘陵区,属地质灾害低易发区,但也常有地质灾害发生。常见的有:斜坡岩土体运动灾害,如,崩塌,滑坡;地面变形灾害,如:地面塌陷,地裂;矿山与地下工程灾害,如:洞井塌方、冒顶、瓦斯爆炸;河、湖、水库灾害,如:塌岸、坝体跨塌等。那么,如何加强突发性地质灾害的防范应急工作,是一个值得探讨的问题。根据近几年来的工作实际,在预防和处置突发地质灾害应急方面,涉事地地方政府应该采取如下措施。 1 编制实施地质灾害防治规划、计划 地质灾害防治工作涉及很多方面。为了避免工作重复、交叉和相互脱节,需要统一规划,分级,分部门实施。所以编制地质灾害防治规划是地质灾害防治管理和防灾避险的重要内容之一。编制地质灾害防治规划的主要任务是明确地质灾害防治的目标,工作重点和各地、各部门的职责、应该采取的措施和方法以及一定时期内需重点发展的防灾技术手段等。各级人民政府国土资源行政主管部门要组织开展地质环境及地质灾害调查,掌握地质灾害发育和分布规律,圈定地质灾害多发区,查明危害严重的地质灾害点及其灾害体的发育度、潜势度、危险度、危害度等,并结合上一级地质灾害防治规划,按各地质灾害点的危害程度、可能的危害大小,区分轻重缓急,编制地质灾害防治规划、计划。 2 划定、管理地质灾害危险区 将可能受到地质灾害严重威胁的地区划定为地质灾害危险区。 (1)在造成灾害威胁的地质灾害体未能得到有效治理,灾害威胁尚未解除前,危险区内禁止开展任何建设活动。确需开展建设活动的,其建设方案中必须有建设项目地质灾害危险性评估内容,包括切实有效的防灾避险措施,方可开展建设。 (2)地质灾害危险区内禁止任何可能加剧诱发地质灾害的活动。如在崩塌、滑坡危险区进行采矿、削坡、填土、开挖水渠等活动都要禁止。 (3)责成危险区所在乡(镇)级人民政府编制地质灾害防治计划和防灾避险预案,预案要明确灾害体的动态监测机构和人员、防灾预警的判据、预警机构及负责人以及预警信号、撤离路线等。 3 组织开展群众性地质灾害的监测、预报工作 我市地域辽阔,地质条件和地理条件比较复杂,加之人为活动频繁,如,采矿、挖砂、筑路等,未知地质灾害隐患依然存在,通过一次性或汛期前调查不可能全面掌握和了解地质灾害隐患点、灾害体,这样就给灾害体监测和预报、预防带来困难,防灾避险工作只是纸上谈兵。因此,我们要采取措施,开展对地质灾害的监测和预报、预防工作。 3.1 普及地质灾害防治知识 主管部门要根据地质构造、所处地理环境,有针对性地开展地质灾害防治科学知识的宣传普及,使人民群众对地质灾害发生的前兆特征、防灾避险知识的及预报途径等有初步了解和掌握。人民群众生活在本地,对环境十分了解,如有灾害前兆都能够及时发现并上报情况,是防灾避险的有效途径。 3.2 开展联防 要充分发挥基层政府的作用,开展地质灾害防灾避险、监测和预报联防工作,使之便于发现地质灾害的隐患和征兆,一旦发现就能够快速上报,尽早采取有效的防灾避险措施,从而提升我们抗御灾害、防灾避险的效果和能力。 3.3 明确职责具体方法 一是逐级签订《年度地质灾害防灾避险责任书》,明确防范责任区和地质灾害隐患点以及主要工作任务。二是建立年度地质灾害防灾、灾情速报联系网络体系,将责任落实到人,如发现灾害前兆或险情能够及时快速上报。三是填报防灾避险“告知书”,对受地质灾害威胁的群众,发放防灾避险“告知书”,明确防灾措施和避险撤离路线。如,居住在采矿塌陷区及其附近的居民,居住在距河道较近的居民,居住在距陡峭山体附近的居民等。 4 加强农村突发地质灾害的应急防范 督导各级政府及相关部门,要切实加强对地质灾害防治工作的领导,特别是在汛期,要组织专门的巡查和检查,监督指导工作。要开展汛前、汛期、汛后的巡查工作,及时发现灾害体,及时采取有效防范措施。对已知灾害体进行现场检查,及时发现问题,及时采取有效处理措施。突发性地质灾害防范工作,是一项长期的、复杂的、涉及面广泛的工作,管理工作的好坏,直接影响人民群众的生命财产安全和社会稳定,因此,各级政府要加强对农村突发性地质灾害防灾避险工作的管理,科学有效地防范和应对各种地质灾害,最大限度地减少灾害造成的损失。为建设社会主义新农村做出应有的贡献。 浅谈农村地质灾害防范:地质灾害与农村经济发展 摘 要:本文主要对地质灾害与农村经济发展作初步调查并对造成农村经济发展的原因的分析,阐述了阻碍农村经济发展的原因以及地质灾害防治。 关键词:地质灾害 农村经济 防治 安全 地质灾害给城市的发展带来了致命的打击,同样也会给农村经济发展带来可怕的后果。直接或间接危害人类安全,并给社会和经济建设造成损失。因此农村的发展与地质灾害的防治息息相关。近来,在自然或者人为因素的作用下形成的,对人类生命财产、环境造成破坏和损失,让农村建设带了阻碍,是社会发展路上的绊脚石。 据中国之声《新闻晚高峰》报道,最新数字统计显示,今年的地质灾害25073起,同比减少121%,去年(2010年)1到10月,全国共发生地质灾害30466起,造成人员伤害379起,共造成2909人死亡失踪,这是新中国成立以来损失最多的一年。据统计,这些冰冷的数字,意味着一幕幕泪水与呼号。近两个月来,更是大灾大难不断,不忍卒睹。甘肃舟曲发生特大泥石流灾害,造成702人遇难,1042人失踪,再成国殇;州省大面积山体滑坡,整个村庄覆没,99人被埋;四川绵竹暴雨引发地质灾害7人遇难;汶川强降雨造成多处地质灾害,映秀镇32人失踪;云南省巧家县特大山洪,近50人遇难,广西玉林市、梧州市降雨引发群发性地质灾害,造成43人死亡和失踪;浙江衢州高速公路出现直径8米、深度10米的大坑;江西省抚州市东乡县因滑坡导致列车脱轨,造成19人死亡……一连串的灾害事件令人触目惊心。 上述灾难都发生在地质灾害多发区,对当地人而言,地质灾害就象达摩克利斯之剑高悬头顶,随时可能落下。人们为何非得死守危险的家乡? 一、走不动,成为“留守部队” (一)其实能出去的都出去了 研究数据显示,中西部大部分地区青壮年劳动力输出在60%以上,如今的农村已鲜见年轻人的身影,只剩下年迈的老人、体弱的妇女,还有倚在家门口眼里写满了思念和孤独的孩子。有人形象地将这些留守在农村的妇女、儿童和老人称之为“386199部队”。 另一方面,城市里的情况也不容乐观。由于资源和机会都集中到了几个大城市里,挤出效应下,二三线城市里的机会少得可怜,以至于高喊“逃离北上广”的人们,最终不得不再回去。 (二)出不去的苦心经营“根据地” 根据一项调查显示,目前全国有8700万农村留守人口,其中包括2000万留守儿童、2000万留守老人和4700万留守妇女。留守妇女占留守人口的54.2%。她们要照顾家中老人、小孩,要家务、农活一肩挑,长年累月地独自撑起一片天。 中小城市的情况也很类似,不过由于工作机会的缺乏,留守妇女主要着重于下一代教育。 二、丢不开,最基本的保障与户籍息息相关 (一)对于农民来说,土地既是权利也是镣铐 一般认为,土地是农民最重要的保障,即使农民什么都没有,只要还有土地,就有最后的退守,从而维系社会稳定。 同时,土地不能买卖,农民只有使用权,所有权归村集体,一旦户口迁移,不属于村集体,将自动失去对土地的使用权,所以,土地又是对农民的束缚,使农民不能轻易脱离家乡。 这就造成,不管农民在哪里工作和生活,他们的“根”都必须扎在家乡,只有当土地能够自由流转时,才能摆脱这种制约。 (二)对于城市居民来说,离开户籍所有地就没法办低保 根据《城市居民最低生活保障条例》第七条,要申请低保的话,须由户主向户籍所在地的街道办事处或者镇人民政府提出书面申请,由其所在地的街道办事处或者镇人民政府初审,并将有关材料和初审意见报送县级人民政府民政部门审批,期间还需要向邻里、有关单位、组织或者个人进行调查。 从申请人的角度来看,要办理城市低保,除了提供身份证明外,还得提供失业证、单位证明(解除劳动合同书)、房屋协议、水电气发票等等,需要与原单位以及社区居委会紧密联系,一旦离开户籍所在地,就没法办理。 三、容不下,他乡难成故乡 (一)融入别的城市好难 对于“流动人口”,各地历来严加防范。如果城市中充斥着大量的流动人口,在政策层面会引起社会不稳定的担忧,社会治安更多的隐患。 这在制度上并没有障碍。现行的宪法,并没有明确承认迁徙自由的权利,虽然人们心底里认同迁徙自由的合理性。 在实践上,不仅跟当地人有隔阂,“流动人口”之间也没有强烈的认同感――通常这需要依靠生活的贫民窟共同体、弱势共同体来完成,然而我们是忌讳这类东西的。 (二)在别人的城市里,下一代的教育没有保障 在义务教育方面,各地的政策已经有所松动,允许外来人员子女就读公办学校,为了表示“公平”,还取缔了那些专为流动人员子女开设的学校。 事实上,有形的墙消除了,无形的墙却根深蒂固。无论是师资、管理还是升学机会,流动人员子女都无法与本地学生相比。在高考前夕,他们还不得不返回原籍备考。 现在还有了新的鸿沟,那就是幼儿园教育。一方面,教育主管部门坚决取缔了“黑幼儿园”,另一方面,公立幼儿园和其他资质较好的幼儿园,在资费和入园门槛上水涨船高,没钱读不起书,让人望洋兴叹。 四、想不得,又有哪里绝对安全? (一)我国地质灾害分布广泛,北上广深也不能幸免 我国崩塌、滑坡、泥石流灾害点有60万处,各类塌陷面积1500多平方公里,水土流失面积超过180万平方公里。 全国有400多个县市,1万多个村庄受到威胁,23个省(区、市)存在较为严重的地面塌陷,12个省(区、市)存在较为严重的地裂缝,16个省(区、市)的46个大中城市出现严重的地面沉降。 广州、深圳位于岩溶地质条件下,近年地裂、塌陷灾害严重;上海位于长三角沉降区,还有海水倒侵的威胁;至于北京,也是泥石流灾害多发区,隐患覆盖地区达5600平方公里,涉及7个山区县、30多个乡镇。 (二)极端气候加上人为破坏,桃花源也能变成人间炼狱 就拿这次受灾的舟曲县来说,向有“藏乡江南”、“不二扬州”之称,被誉为“陇上桃花源”,不仅有林海浩瀚的国家级森林公园――沙滩森林公园,还有陇上名山――翠峰山、国家4A级旅游景区――拉尕山…… 然而,从上个世纪50年代开始,经过几十年的砍伐,当地森林遭到掠夺式破坏,据不完全的统计,森林面积减少超过70万亩。查看现在舟曲县城的照片,四周的山峰光秃秃的,已经看不到明显的植被,水土流失严重。再加上近年大修水电站,脆弱的地质条件更加不堪一击。 从这个案例可以看出,与其逐水草而居,不如改变脚下的土地。 结语:在灾难面前,生如蝼蚁。既然无法逃离,通过有效的地质工程手段,改变这些地质灾害产生的过程,以达到减轻或防止灾害发生的目的。地质灾害防治工作,实行预防为主、避让与治理相结合的方针,按照以防为主、防治结合、全面规划、综合治理的原则进行。预防预警到位,健全群测群防体系,要深入查,全面防,重点治。全国共有30个省区市,260个地级气象局联合当地国土资源部门开展业务,各地国土资源和气象部门通过电视、广播、手机短信等多种渠道地质灾害预报预警信息。 (作者单位:广西有色金属集团公司 广西南宁) 浅谈农村地质灾害防范:农村地质灾害分析及防治对策 摘要:泥石流、滑坡、崩塌、洪水等地质灾害具有突发性强、分布范围广和隐蔽性等特点,给国家经济建设和人民生命财产造成巨大经济损失和人员伤亡。农村小城镇由于地质环境空间狭小,地质灾害的危害往往对全镇具有毁灭性的影响。这些地质灾害,已经成为严重制约小城镇建设发展的一个主要因素。因此,对地质灾害进行系统研究是非常必要和具有重要意义的。 关键词:农村 地质灾害 防治对策 生态地质环境建设以及地质灾害防治是小城镇建设中生态环境建设中的重中之重,是保证农村小城镇经济建设顺利进行的重要措施之一。小城镇建设中的地质灾害主要有:滑坡、崩塌、泥石流等,农村小城镇的空间狭窄,灾害一旦发生,损失严重,给当地人民的生命财产造成极大威胁,严重制约了小城镇的经济发展,阻碍了我国城镇化进程。因此,对其进行研究并提出解决对策就显得尤为重要了。 一、主要地质灾害发生机理概述 1、崩塌 崩塌主要发生在地形起伏大,高差大、地形切割剧烈的山地、丘陵等山区中。崩塌是指岩体、土体在自身重力的作用下离开母体发生急剧的倾落运动。崩塌现象在我国西部山区极为普遍,对人民的生命财产安全、建筑物以及道路交通造成严重损坏,其形成机理是:应力在卸荷作用下重新分布后,在边坡卸荷区内高陡边坡形成张拉张裂缝,和其它裂隙和结构面进行组合,逐步贯通进而形成危岩体;危岩体在外力触发作用下突然脱离母体,翻滚、坠滑,散堆于坡脚。 2、滑坡 滑坡是指滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移现象,是危害最大的地质灾害之一。滑坡对我国村镇的人民生命财产、牲畜、建筑物、农田、森林、道路、水利水电设施等均造成不同程度的破坏。一般来讲,滑坡发生的基本条件是产是斜坡体前有滑动空间,两侧有切割面。具有松散土层、碎石土、风化壳和半成岩土层的斜坡抗剪强度低,容易产生变形面下滑,发生滑坡。同时降雨对滑坡的诱发作用很大。滑坡种类繁多,对于不同的滑坡,其初始条件、滑坡成因及滑动表象是多种多样的。 3、泥石流 泥石流是指松散碎屑物质被暴雨或积雪、冰川消融水所饱和,在重力作用下,沿斜坡或沟谷流动的一种特殊洪流。泥石流往往发生突然,来势凶猛,对村镇人民造成的损失很大。泥石流的发生于地形地貌及气候条件有很大的关系。一般情况下,固体物质被暴雨、积雪冰川融水所浸透饱和,稳定性降低,在自身重力作用下演斜坡或沟谷流动。由此可见,泥石流形成的基本条件主要有三方面:有陡峭便于集水集物的适当地形;上游堆积有丰富的松散固体物质;短期内有突然性的大量流水来源。 4、洪水 洪水的发生大多是由于暴雨形成,一段时间的较大的降雨量和降雨强度造成大量雨水聚入河中,径流量过大超过河槽的泄洪能力因而造成洪水。对村镇而言,洪水来临时,大部分农田受淹、阻断交通、村镇基础设施、水利工程设施遭到破坏,人员伤亡、村民自建房屋倒塌,病菌滋生、引发传染病的流行与传播。村镇居民的自建房屋在整体性、地基及基础、选址方面存在很大的缺陷。有的房屋建靠近江、河、湖(水库)、沟切割附近,这些区域容易汇集降雨形成地表水流。当在洪水的冲刷、浸泡及波浪打击的多种作用下时,村民自建房屋不能抵御、导致抗洪能力差。 二、地质灾害防治对策 1、高度重视地质环境保护与地质灾害防治规划 随着社会经济发展,各种人类工程活动呈现明显增强的趋势,人类工程活动已成为区内地质灾害的直接诱因和巨大驱动力,加强地质环境保护和地质灾害防治己经是毋容置疑的要事。如何进行地质环境保护和地质灾害防治,首先要有一个科学、全面、细致的地质环境保护和地质灾害防治规划,分期、分区、分类地指导本区地质环境保护工作,最大限度地减少灾害损失。 2、整顿和清理危窑 乡村的窑洞现在大部分居住着老弱病残和智障人员,这些人无经济能力,应对自然灾害能力差,所以,应对所有危险地段的窑洞进行清理,属外来人员租住的劝其重新选择安全地段另租他房;或给以采取有效措施,坚决制止危窑的外租,乡村应结合新农村建设,给予一定的补贴,逐步使居住在危窑险地的居民渐渐退出。以减少地质灾害的损失。 3、应急搬迁避让新址 应急搬迁避让是减少农村地质灾害损失最为有效的措施之一。但是,由于以往基础工作不够扎实,常常出现从一个隐患点搬迁到另一个隐患点上的现象,仍没有避开地质灾害的威胁,亦造成不应有的经济损失。地质灾害应急搬迁避让新址的选择目的就是为了杜绝这一现象的重演。地质灾害应急搬迁避让新址可以从区域上和点上两个方面来研究:区域上主要是开展地质灾害应急搬迁避让新址工程地质区划,编制搬迁场址建议分布图,划分出适宜、基本适宜区作为建设新址的区域,为搬迁避让和应急搬迁避让提供宏观依据;点上主要是根据调查结果,遴选出地质灾害危险程度大的点,针对灾害点的具体情况,选择适宜应急搬迁避让的新址,为该点搬迁避让和应急搬迁避让提供点上依一据。 4、加强地质灾害防治知识宣传教育 加强地质灾害防治知识教育,提高群众减灾防灾意识,依靠群众建立群测群防网络体系是我国农村减灾防灾中最为有效的方法。应继续重视开展电视、广播、黑板报、张贴画、集中授课、下乡指导、文艺节目等多种形式的地质灾害防治知识教育,提高群众减灾防灾意识,发动群众,依靠群众,建立群测群防网络系统。对已经发现的地质灾害隐患点,安排专人监测,对监测人员进行必要的监测和防灾知识培训,制定紧急避险和财产转移防灾预案,加强地质灾害预警预报,最大限度的减少人员伤亡和财产损失。 结语 对农村地质灾害问题的研究不仅关系的农村村民的生命和财产安全,同时还关系到国家的经济发展和长治久安。在目前的地质灾害研究领域对农村的研究还是比较少的,因此笔者对农村的地质灾害和防灾减灾措施的探讨具有一定借鉴意义。 浅谈农村地质灾害防范:山区农村房屋建设风水与地质灾害防治 [摘要]山区地质灾害对于我国经济建设和人民生命财产安全的危害是及其巨大的,进行山区农村房屋建设地质灾害防治,直接关系到我国山区农村经济的发展和社会的稳定。因此,在在山区农村房屋建设的过程中,必须在考虑到风水的同时,也要高度重视其地质灾害防治工作。本文对山区农村房屋建设风水盛行的形成和现状进行了分析,并结合地质灾害防治进行深入的探讨。 [关键词]山区 农村 房屋建设 风水 地质灾害 防治 风水是人类赖以生存发展的微观物质(空气、水和土)和宏观环境(天地)的一种学说,其核心思想是人与大自然的和谐统一。自古以来,我国不少农村房屋选址和建设都有看风水的习惯,“依山傍水”,它在一定程度上反映了群众对平安的祈盼。虽然传统风水含有一些朴素的自然科学知识,但是山区农村建房过分迷信风水,一味地“靠山建房”、“沿沟发展”,而这在地质学的角度看来,却可能存在地质灾害隐患。农民建房引发或受地质灾害威胁的案例逐年增多。接下来,本文将结合山区农村房屋建设风水相关的理论,从不同的角度来提出山区农村房屋建设地质灾害防治的有效途径。 1山区农村房屋建设风水盛行的原因及现状 从古至今,好的住宅风水讲究朝向要坐北朝南,目的是为了通风和采光;房屋背面有连绵不绝的群山作为坚实的依靠,目的是解决通视,寓意视野开阔,前途无量;南面有众多低矮的山丘山岭,左右两边则有小山庇护,中间部分开阔宽敞,宅前有河流水四周环绕,解决的是周边环境景观,青山绿水,宁神怡情。中国山区农村房屋建设为什么那么相信风水呢?它的形成一是受中国相当漫长的历史原因影响;二是农民普遍缺乏科学知识,无法正确分清自然科学与封建迷信;三是农村“风水先生”不断的鼓吹和传播,误导他们的思想;四是广大农民对旧的风水习俗依赖,在一定程度上反映了农民寻求对精神的安慰和平安的祈盼。 在山区农村,农民建造房子都有请风水先生看风水的传统风俗习惯,由于缺乏资金和技术,房屋选址前未做危险性评估。“风水先生”因自身文化程度的限制,并未真正地领会房屋建设风水的思想内涵。农民请来“风水先生”看房子高低,上房、出路在哪里,财运是否亨通,人丁怎样兴旺等等,常常因为风水先生一句“靠山实力雄厚”,“靠山吃山、靠水吃水”,称此处为“风水宝地”的说辞,部分农村房屋建设在河水之边、危岩之下、不稳定斜坡和滑坡体之上,房屋选址呈现靠山建房和沿沟发展态势。 2防治措施探讨 2.1加强宣传教育,增强农民的地质灾害防治知识,并且提前采取预防措施 各级政府加强山区农村地质灾害防治知识的宣传教育,不断提高广大群众的防灾意识和能力。要利用广播电视、走基层等手段和形式宣传地质灾害防治知识,正确引导群众区分自然科学与封建迷信,相信科学,展示正能量,创造良好的地质灾害防治氛围。 加强汛期地质灾害隐患的监测和巡查工作,随时做好地质灾害隐患区段人员的撤离准备。在野外综合调查的基础上,进行突发性地质灾害预警规划,建立农村地质灾害监测预警系统和群测群防体系,消除地质灾害威胁。 2.2发挥政府引导作用,规范农村房屋建设, 避免人为诱发地质灾害 山区农村居住得很分散,要让农民做一个地质灾害危险性评估的话目前看,是很不现实的。各级政府必须因地制宜制定山区农民建房管理工作管理办法,规范农村房屋建设。对山区农村居民新建和扩建住宅,在严格按规划和用地审批程序的同时,一定要科学选址、现场勘查,避开切坡及其他有地质灾害隐患处建房。 与此同时,避免人为诱发地质灾害。尽量保持原有的地形地貌,使房屋错落有致,未经专业人员现场踏勘,不要大兴工程,不得随意开挖乱填,防止斜坡失去稳定。重视基础设施建设,尤其要重视排水设施的建设,对人工切坡进行合理加固,避免破坏坡体的稳定性,诱发滑坡灾害。 2.3在山区农村房屋建设的过程中避免在地质灾害危险区选址建房 在山区农村房屋建设的过程中,必须对于地形地貌、岩土体、地质构造、降水、水文、植被条件和人为工程活动等各种各样的因素予以全方位的考虑,选取安全的场地,切实有效地搞好地质灾害防治工作。与此同时,切实有效地规避沟谷低洼处;规避松软的土层;规避陡崖、陡坡;规避沟谷出口处;尽量不要在活动断裂、地裂缝、地面沉降等缓变性地质灾害危险地段进行山区农村房屋建设工作,与此同时,做好山区农村房屋结构的加固工作,搞好山区农村房屋的地基处理。在山区农村房屋建设的过程中,必须充分注意到之前出现过地质灾害的位置。尤其是必须提前做好老滑坡体的稳定性的评估工作,只有保证其稳定的情况下,才能够进行施工。 2.3.1在山区农村房屋建设的过程中崩塌危险位置地质灾害防治的选址方法 所谓崩塌危险位置,也就是说,崩塌体后缘破裂壁一带起到崩塌堆积体前缘一带止,主要包括下面的三种情况。 情况一:已经稳定的老崩塌区。通过山区农村房屋建设的实践经验已经稳定的老崩塌区,不会对于山区农村房屋建设选址工作产生太大的影响,只需要确保房屋基础和崩塌体后壁、前缘之间存在着适当的安全距离就可以了。另外,通常情况下,崩塌堆积体都是顺序混乱不堪的倒石堆,非常不适合用来建设房屋。与此同时,地质灾害危险地段的崩塌存在着多发性的特征,一定要避开之前出现过崩塌的位置。 情况二:如今尚存在崩塌问题的新崩塌区。在进行调查的基础上,应该标记出崩塌块石运动的最远距离以及崩塌后壁以上岩体的变形区域,该区域就是崩塌会危及到的最大的区域。在山区农村房屋建设的过程中,必须确保其位置和崩塌会危及到的最大的区域之间存在着一定的安全距离。 情况三:潜在崩塌危险位置。在进行地面调查的基础上,应该按照坡度、坡形、坡高、岩体节理裂隙、风化程度等等方面的因素,标记出潜在崩塌区。与此同时,进行现场调查以及简单地计算之后,进一步明确崩塌块体的最大危害区域,在保证适当的安全距离的基础上,就能够标记出潜在崩塌的危险位置,必须在潜在崩塌危险位置的外侧来进行山区农村房屋建设。 2.3.2在山区农村房屋建设的过程中泥石流危险位置地质灾害防治的选址方法 泥石流沟的主要构成部分包括泥石流形成区、流通区和堆积区三部分。通常情况下,形成区、流通区的位置在沟口以上的陡坡,对于山区农村房屋建设是非常不适合的,而只有泥石流堆积区是可以进行山区农村房屋建设的。与此同时,大型泥石流沟堆积扇的面积是非常大的,是发生多次泥石流之后而产生的。在宽大的泥石流堆积扇之中,必须在确保安全的情况下进行山区农村房屋建设。具体来说,必须深入地研究泥石流现象的形成因素,科学有效地预估泥石流的规模,科学合理地预测将来出现泥石流这种地质灾害的概率以及规模。另外,应该标记出可能的一次最大泥石流堆积区域,在其位置之内,绝对不可以进行山区农村房屋建设。 2.3.3在山区农村房屋建设的过程中滑坡危险位置地质灾害防治的选址方法 首先,对于老滑坡,通常情况下,它们的面积都是非常大的,在几平方千米以上,其地形也是非常平缓的,非常适合山区农民进行生活工作耕种,完全避让的概率很小,可以分下面的两种情况来进行应对。 情况一:对于非常稳定的大型老滑坡,在不能够避让的情况下,能够将其用于进行山区农村房屋建设,然而,必须高度重视其环境保护工作,从而确保老滑坡能够长期保持稳定;而对于非常稳定的小型老滑坡,尽量地不要用于进行山区农村房屋建设,防止小型老滑坡突然出现问题而造成不堪设想的损失。 情况二:对于最近突然出现缓慢活动的老滑坡,不管其规模大小都不应该用于进行山区农村房屋建设。 其次,对于最近几年出现的新滑坡,存在着非常差的稳定性,这种新滑坡如果受到一些因素的诱发,就会出现再次滑动,因此,不应该在滑体上进行山区农村房屋建设。倘若能够确定这种新滑坡和山区农村房屋建设地基之间存在足够远的距离,其发生再次滑动并不能够导致山区农村房屋建设发生安全问题,那么,可以在滑坡前缘准备充分的安全距离的基础上,将其用于进行山区农村房屋建设。 最后,对于已判定为潜在滑坡的危险斜坡,必须不能用于山区农村房屋建设。 综上所述,本文对于山区农村房屋建设风水与地质灾害防治进行了深入地探索。在山区农村房屋建设的过程中,必须高度重视地质灾害防治工作,科学有效地排除各种各样的地质灾害隐患,保护好广大的农民群众的生命财产安全。 浅谈农村地质灾害防范:农村切坡建房过程中的地质灾害防范研究 摘要:农民生活水平的逐渐改善,越来越多的农村人口选择切坡建房,根据自己的意愿,增大户型,改善生活的环境。但是我国农村大多处于偏远的山区地区,切坡建房的过程中,会严重损害周边地区的水文和地质,长期可能会引发大型的地质灾害。因此,需要相关部门主动分析农村切坡建房可能会引发的地质灾害类型,分析灾害的分布、危害程度、规律以及特点,并提出切实可行的防范措施。本文主要分析农村切坡建房过程中,容易发生的地质灾害,并提出具体的防范措施。 关键词:农村 切坡间房 地质灾害 防范 措施 大多数的农村都位于偏远的山区地区,自然条件相对恶劣,再加上最近几年,农村切坡建房的密度不断增加,由此引发的地质灾害更加频繁。因此,为了能够解决这一问题,需要相关人员以及农户本身增加灾难的防范意识,针对灾害频发区域中灾害的类型、分布情况、危害指数以及规律特点等,积极讨论,在建设美好乡村的同时,有效的防范灾害,保证农民群众长期的住房安全,为建设社会主义新农村而努力奋斗。 一、农村切坡建房引发地质灾害的主要成因 (一)农村切坡建房缺乏安全意识 农民的文化程度有限,安全意识淡薄,在一些房屋抢建、滥建的过程中,缺乏对房屋安全性能以及周边环境安全性的考虑,建设的过程中大多采取后削坡、前填方的办法,有的选择建在河溪边、池塘水库边或是灾害易发生的地段。农民在资金条件有限的情况之下,后坡的建设一般没有排水系统,房屋建设的安全值得考量。 (二)因政策因素选址受限 因为一些政策的限制,切坡建房的地段大多选在耕地,甚至是占用了基本的农田。为了防止耕地面积的持续减少,不少房屋的选址选在了地质条件差的地段建房,成为导致灾害的巨大隐患。 (三)地质灾害具体的成因分析 1.边坡开挖引发的地质灾害 过度的边坡开挖可能会导致坍塌和滑坡,这种类型的宅基地主要选择则建在山区、丘陵的坡脚,需要开挖坡脚才能够保证足够的建设面积。过度进行边坡的开挖,容易造成坡脚的卸荷而形成陡坡,使整个山体的表土层失去稳定,造成局部或是全部的坍塌。 2.建筑垃圾堆放引发的地质灾害 建筑垃圾的堆放主要可能引发泥石流或是滑坡。宅基地主要选择建在山区沟谷的两侧,切坡开挖形成的建筑垃圾没有经过任何的处理直接顺坡而下,在破面形成大量的堆积体,一旦发生降雨,容易引发堆积体的滑动,在冲击下形成巨大的泥石流,威胁沟谷两侧住房的安全。 3.宅基地回填引发的地质灾害 宅基地回填引发的地质灾害主要是滑坡和不均匀沉降。主要分为两种类型,首先是回填宅基地,这种类型的宅基地主要选择建在山区的沟谷两侧,地理位置较低,一般就近采土直接回填,原有的植被和土层未经处理直接被掩埋,房屋建成之后,长期降水和生活用水的渗透,以及植被腐烂等问题会引起房屋基础的不均匀沉降,使房屋的墙体开裂直接倒塌。其次是半挖半填宅基地,这种宅基地主要选择建在坡面较为平缓的部位,平整土地时,通常采用后缘开挖至基岩,承载力较大,而前缘未经过回填,基岩的部分基本不会沉降,回填土部分由于植被的腐烂,发生侵蚀的作用,会导致房屋的破裂或是倒塌。 二、农村切坡建房过程中地质灾害防范措施 在防治灾害之前,应该了解切坡建房地质灾害的危害,如下: (一)科学规划 根据农村房屋建设选址的实际情况,制定与农村建设相互配套的地质防灾规范,分析各地区之间的差异、经济发展情况以及成灾的背景,制定长远的防灾计划,相关的技术人员应该积极主动分析灾难的类型,建设合理的功能区划分以及配套的基础设施,以此来指导新农村房屋规划的建设。在规划的过程中,需要充分考虑农民群众的主体地位,发放建房选址的优惠政策,为灾害评估提供适当的补贴,减少不合理切坡建房现象的发生。例如我国农村切坡建房具体分为原拆原建、原地拆迁和异地新建三种,每年平均10208户/年,经过初步确定,需要进行地质灾害调查的为4554户,占总数的50%,其中需要经过专业人士提供建议的农户为2800户,总数大概需要80万元。因此当地政府应该在建房之前,调查好这些数据,确保前期预算充足,保证当地居民的基本生活。 (二)统筹安排 相关技术人员首先应该坚持分类指导、因地制宜的思想,分析山区与平原之间的差距,根据建设用地的规划,分析财力资金的状况,尊重当地群众的基本意愿,贯彻节约的原则,将新建和旧改进行有机的结合。其次是要发挥农村建房的集中优势和规模效应,解决一家一户建房难的公共问题,避免简单的拆旧和翻新,并完善基础设施的建设。最后要实施造福工程,对建在水塘边、江河边以及灾害频发区域的危房进行集中的处理,尽快动员搬迁,避免一旦发生问题,造成更大的损失。 (三)综合治理 相关部门需要认识到新农村的建设要集中处理好经济发展与环境保护之间的关系,因此,在地质灾害频发的区域,要严格控制垦殖事件的发生。通过封山、挖掘排水沟渠、削减负荷等措施,实现综合治理,主动规避风险,消除安全隐患。 (四)合理选址 在选址之前,首先应该进行地灾评估。选址要符合科学性,贯彻落实建设用地地质灾害危险性评估制度,对工程可能造成的地质灾害进行评估,做到科学预警,提出防范措施。在选址批地阶段,必须要经过国土资源局相关人员的评估确认,得到批地的认可之后,才能开始动工,一切要按照正规的程序进行。具体的选址要求包括地势平坦,不切坡、填方,不能位于灾害隐患的影响区域,不能是岩溶的发育区域,不能建在山凹前缘、两沟的交汇处或是河道的冲击滩等等。 (五)科学设计 首先在建房的面积上,严格按照相关的用地标准,既满足群众的面积需求,同时考虑房屋建设的安全性。其次在Y金的问题上,对群众进行安全教育,实施防灾演习,引导群众将有限的资金使用在房屋的安全建设中去,例如使用高品质的建筑材料来加大房屋建设的安全系数。最后在工程设计的环节中,依据相关灾害的评估参数,考虑房屋对地质灾害发生的抗灾能力,后坡的建设必须留有一定的安全距离,必须建设配套的安全坡度、安全台阶以及挡土的排水系统。 三、结语 综上所述可知,农村切坡建房过程中的地质灾害防范,需要充分的利用经济和行政的手段,引导农民群众树立安全防范意识,科学合理规划,做到以人为本,积极研究灾害发生的类型,统筹安排,综合治理,避免在灾害易发生的地段选址,科学设计建房计划,维持农村经济发展与生态健康之间的平衡,不断总结以往经验,从而促进新农村的建设和发展。
岩石力学论文:岩石力学课程实践性教学改革探讨年 摘要:为适应我国土木工程专业人才培养和教学改革的需要,针对土木工程专业基础课――岩石力学课程的教学特点,拟拓展实验与实践教学环节,增加岩石力学特性实验与数值试验及现场教学两个部分,构建集理论教学、物理实验与数值试验、现场教学于一体的岩石力学综合教学模式,以期推动岩石力学课程实践性教学迈上一个新台阶。 关键词:岩石力学;实验教学;物理实验;数值试验 随着我国西部大开发战略的实施和西南地区高坝建设的兴起,传统的岩石力学课程理论教学及授课内容已经无法满足工程界对岩石力学知识的热切需求,亟待开展《岩石力学》课程的教学改革。笔者基于近几年讲授土木工程专业本科生岩石力学课程的教学经验与体会,并结合国内其他高校岩石力学教学研究所取得的一些成果[1-5],提出我校大学生《岩石力学》课程实践性教学改革的总体构想,即集成物理实验与数值试验、现场教学于一体的岩石力学课程实践教学,以期推动岩石力学课程实践性教学迈上一个新台阶。 一、岩石力学课程实践性教学改革的必要性 岩石力学是运用力学方法与地质学原理来研究岩石与岩体的力学行为的一门新兴科学,也包括研究岩体在各种力场作用下的变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学[1]。它涉及到岩石的物理性质、拉压剪等强度特性、与时间有关的流变特性、岩石的单轴和三轴变形特性、岩石的动力学特性、岩石的各向异性本构关系、岩体结构面的力学性质、由结构面与岩石块体包围的岩体的力学特性、岩体不连续面的渗流性质、地应力环境、岩体力学中的各类数值方法、岩石力学涉及的各类工程问题,包括地下空间与地下工程开发、地基(含坝基)、岩质高边坡(含挡墙及加固体系)等的整体稳定性与变形破坏问题等[1-3]。显然,岩石力学的研究对象不同于一般的材料,它是非均质各向异性、含有多组结构面组合的非连续介质,其力学行为复杂多变,导致依托在这一地质体上的各类岩石工程(如岩质边坡工程、岩石地基与坝基工程、地下隧道与采矿工程)更加复杂。正是由于岩石或岩体的复杂性及特殊性,岩石力学服务的各类工程目前还是以工程经验、现场试验与监测为主,理论指导为辅,这给岩石力学课程的实践性教学改革创造了条件、提供了难得的机遇。在理论教学基础上强化实验与实践教学,通过参与室内实验和野外实践,采用工程实用化或经工程检验后的理论方法开展大规模计算分析和工程实例研究,构建集理论、实验与实践于一体的综合教学改革,使学生既储备较好的理论基础,又具有较强的实验与工程实践能力,从而培养出具备解决复杂岩石力学问题的高端技术人才。从这个意义上说,开展岩石力学课程的实践性教学改革是十分必要的。 二、岩石力学课程实践性教学改革的主要内容 增加室内实验教学与计算机数值仿真实验环节,并结合现场工程实例教学,探索适合现代岩石力学发展的新型实践性教学方法。 1.增加实验教学模块环节。目前我校大学生岩石力学课程教学主要是理论教学为主(32学时),强化书本理论知识的学习,尚未安排实验与实践教学环节。通过本课程的多年课堂理论教学,结合本课程经验性、应用性较强的突出特点,拟改革现有教学方式,增设岩石力学实验教学环节(模块I),包括4个室内实验模块,即岩石吸水性实验、饱和单轴抗压实验、点载荷抗拉实验3个验证性实验项目和1个岩石剪切实验演示项目。这4个室内实验项目(模块I)为岩石力学特性参数实验,拟规划6学时教学内容,其中验证性实验占4个学时,综合实验和演示项目占2个学时,由学生先熟悉实验方法、实验步骤,再由教师指导,完成实验;同时实验室对学生也实行开放,鼓励学有余力的学生课后自己设计并开展相关实验。 2.增加数值试验教学环节。实践教学把培养学生实验技能放在首位,虚拟与现实相结合,动手与动脑相结合。考虑学生人数的增加,实验场地、仪器设备、岩块样品不足等矛盾,将实验教学与计算机数值仿真相结合,开展模块Ⅱ教学,即增加数值模拟演示实验2学时。应用大型数值分析软件ABAQUS进行岩石力学数值模拟实验教学。由于岩石破裂过程现象的复杂性和岩石介质的复杂性,在模块Ⅰ的岩石力学教学实验过程中,学生很难通过大量重复性实验看到岩石破坏的各种类型的复杂现象。利用引进并二次开发的ABAQUS程序,增加模块Ⅱ的实验教学环节,对岩石力学实验进行辅助教学,使学生参与教学活动的主动性、创造性大为增强。随着现代计算机技术的发展,利用计算机对岩石的变形与破裂过程进行数值试验,不仅具有通用性强、方便灵活、具有可重复性等特点,而且可以通过数值试验得到许多在常规实验室试验中难以观测的重要信息,作为岩石力学实验教学的重要补充,达到岩石力学实验辅助教学的目的。但模块Ⅱ数值试验的应用并不能完全取代模块Ⅰ的实验室实验。这是因为数值试验时仍然需要提供岩石的细观力学参数等信息,而且只有在证明数值试验方法正确的基础上才能使用它进行岩石力学的数值试验。此外,岩石力学数值试验也可完成复杂岩石块体的变形破坏过程的数值仿真。 3.预设工程问题教学模式。考虑到岩石力学数值试验方法在解决岩石力学问题时具有通用性强、可重复性等特点,感兴趣的学生可以在任课教师的指导下,在课程开设初期(如5周内)就拟定一个自己感兴趣、与岩石力学与工程紧密相关的数值计算课题,带着问题进行课程学习。课程的每个环节都使学生对问题的认识更深入一步,当专业知识和数值计算知识储备到达一定程度后,即可开展数值试验方面的研究。在此过程中遇到的突出问题,可以由任课教师利用课间时间给学生答疑解惑,或一些共性问题可在课堂适当讲解,从而辅助学生完成预设的各类工程问题,达到事半功倍的教学效果。 4.结合工程案例的现场实践性教学。实践性教学的核心应是开展现场教学,将课堂教学与实际工程紧密结合,从而升华理论知识、室内实验和数值仿真成果。针对本课程的实用化特点及课堂教学进展状况,选择有代表性的岩石工程作为典型教学案例进行现场教学,适时邀请现场的项目负责人就工程案例进行详细讲解,包括可能遇到的各类岩质边坡工程、岩石地基工程、地下空间与地铁工程等,从而增强课程学习的针对性、提高学生分析和解决实际工程问题的能力。 三、结束语 通过上述建设,将丰富我校大学生岩石力学课程的实践性教学内容,使其充分兼顾理论、实验与数值仿真、现场实践三个方面。在此基础上,凝练岩石力学课程实践性教学改革的创新手段与特色教学方法,推动本科岩石力学课程实践性教学改革的深入发展。 岩石力学论文:海洋工程《岩石力学》的研讨式教学 摘要:《岩石力学》这门课程具有理论性和应用性两个方面均较强的特点。这不但需要教师和学生针对现有理论进行系统的学习,更为重要的是培养学生解决实际问题的能力。应用研讨式教学方法可以达到这一目的。本文从海洋工程《岩石力学》课程的实际需要出发,对研讨式教学法的应用进行了探讨。 关键词:《岩石力学》;研讨式教学;教师;提高能力 研讨式教学发起源于早期的德国,现在已经成为西方高校的一种普遍的教学方法。后来郭汉明教授进行教改实践[1,2],创造了全新的研讨式教学模式,开启了国内研讨式教学的先河。研讨式教学以学生为主体,教师提出问题,鼓励学生查阅资料,研究讨论后解决问题[3-5]。海洋工程《岩石力学》是一门新兴的课程,这门课程与以往的《岩石力学》不同之处在于,它将岩石力学与海洋环境结合起来,重点关注实际钻井和采油等过程中的岩石力学问题。这就需要培养学生解决实际问题的能力。应用研讨式教学模式,可以充分发挥学生的主体作用,调动学生的主体性、积极性和创造性。本文将从海洋工程《岩石力学》这门课程的背景和实际需求出发,探讨研讨式教学法的优越性和必要性。 一、海洋工程《岩石力学》的特点 海洋油气开发与陆上油气开发存在明显不同,体现在海洋钻井、采油的各个环节,其中《岩石力学》也表现出明显的特点。首先是海底环境非常复杂,不但土质松软,力学性质十分弱,而且地貌多变,给海洋钻采设备及工艺提出了巨大挑战。近期国外内出现的海洋油气开发中的多个灾难性事故与海底复杂的岩土环境密切相关。其次,海洋油气藏多为松软砂岩,这种岩石的孔隙度和渗透率高,储量大,单口油井产量高,但在钻井开发过程中往往伴随井壁失稳、油层不稳定、油层出砂、油层压实及随之而来的海底沉降变形等问题。目前为船舶与海洋工程专业开设《岩石力学》课程经过两年的教学实践,表明这门课程的开设十分必要,学生对于《岩石力学》的学习积极性也较高,基本达到了课程开设的教学目标。但是随着学科的不断发展,在《岩石力学》的教学中需要重点突出海洋石油开发过程中的岩石力学问题,而目前这一点做的不是很充分。另外,《岩石力学》这门课程具有理论性和应用性两个方面均较强的特点,这不但需要教师和学生针对现有理论进行系统地学习,更为重要的是培养学生解决实际问题的能力。 二、研讨式教学模式的优势 传统的教育理念是以教师为主体,学生为客体,主客关系非常明确。学生被动的吸取知识,这就容易造成:学生很难在学习中产生主动学习的兴趣,知识的获取仅限于课堂,失去了学习的动力,压抑个性,限制了学生的全面发展。同时,也不利于师生之间的交流。研讨式教学模式提倡以人为本的理念[6]。从学生的发展角度出发,教师从单一的知识传授者转变成学生学习的引导者。与传统的课堂模式相比,研讨式教学具有明显的互动性,提高学生的参与性,更加强了师生之间的平等交流的关系,活跃了课堂气氛,有利于提高学生的综合素质。这些特点体现在以下几个方面:(1)以学生为主体的讨论式教学可以调动学生的兴趣,激发他们学习和探讨问题的动力。在这一点上,教师的引导作用至关重要。它需要我们从学生的角度出发,构建一套完整的引导学生进入研讨境界的课程教学程序。(2)培养了学生的自学能力。研讨式教学改变了长久以来教师讲课为主的教学模式,代之以个人自学为主,小组讨论评比,然后由教师总结讨论结果。这种教学方式符合学生的心理特征,肯定了他们的学习成果。(3)改善了学生与教师之间的关系,实现了学生和教师在课堂上的良性互动。 三、基于研讨式教学方法的教学实施 海洋工程《岩石力学》是一门根据海洋油气开发过程中的岩石力学问题衍生出来的相关课程,我们不能依照一般的岩石力学来授课。根据海洋工程《岩石力学》的课程性质,我们从以下几个方面来设计研讨式授课内容。 1.海洋环境及岩石力学的相关文献阅读指导方案。文献阅读与分析是从事科学研究的重要环节和基本功,让学生在本科阶段适当结合学习内容开展文献阅读的训练不但对本课程的学习十分有益,而且为以后进一步的发展打下了坚实的基础。这是研讨式教学的第一步。这个环节可以让学生开阔视野,了解相关课题的最新研究动态。 2.结合海洋油气开发的工程实际和岩石力学理论,研究研讨课题。相对于课题的解决而言,课题的提出不但难度大而且颇具挑战性。好的课题可以发现工程实际的本质,解决实际问题,而且可行性较好;而不好的课题无法抓住问题的本质,且解决不了实际问题。要做到选题合理,必须抓住研究中的关键点,这可以是学术前沿,也可以是学术研究中的热点问题。教师在这一环节起到至关重要的作用。因为这不仅需要教师具有专业的知识水平,还需要了解学生的实际情况,制定的课题要有代表性,还要注意难易程度,务必使学生有所得。 3.基于MatLab平台的计算机辅助研究提出的课题。现实问题的复杂性和规模往往不是传统的纸和笔的模式容易解决的,大多需要借助计算机程序辅助解决。大学生对Matlab的学习和掌握较为容易。加入这一内容是为了使学生能够掌握实际解决问题的技能。通过认真筛选,我们最终选择了四个课题,用于研讨式教学,即水力压裂模型、海底沉降模型、地层出砂模型、井壁稳定模型。在给出讨论题目之后,我们将学生分组,根据学生的人数和课时的安排,将学生分为4个小组,分别选择一个课题。教师对研究课题给出要求,小组自己安排分工,教师可以在旁指导。首先是学生查阅文献,因为相关资料非常繁杂,所以教师可以针对研究课题,介绍一些文献资料,使学生少走弯路,在此基础上,也鼓励学生自己查找资料补充,消化、归纳和总结文献资料。这是研讨课中最重要、也最花费时间的一个环节。它要求学生投入很大的精力和时间,对所有资料进行阅读理解,如课题的研究背景、研究思路和方法,最近的研究成果以及实际的应用情况。对于每个课题,我们要求学生选择一个实际案例,进行编程,且选择一种软件进行数值模拟,一方面是验证自己的理论知识,另一方面是学习一门软件技能。如图1所示,是1组同学用Matlab设计的一个计算而为水力压裂模型的界面,图2是3组同学采用Abaqus计算的直井井壁围岩的应力分布情况。经过这些练习,同学们对知识的理解更加深刻,教师也了解了学生知识的掌握情况。 报告的总结和归纳,是对所有工作的总结,包括组内成员之间的交流和统一意见,最后编写成研讨课上的演讲稿和课件。这个过程对于培养学生的文字表达和口头表达的能力十分重要。教师在这个环节可以引导学生,如演讲稿的版面要美观大方,内容必须简洁明了。我们鼓励学生在小组中先进行组内答辩,然后其他成员打分,提意见,推选出一位代表,进行课上的答辩。最后,学生代表根据自己选择的课题在全班进行答辩,其他学生讨论交流,提出自己的看法和问题,然后大家针对这些问题进行讨论解答。教师在这个环节中可以进行引导和启发学生,注意调节课堂气氛,还要对演讲同学以及小组进行点评和打分,在所有小组演讲完毕,要进行最后的总结和归纳。 实践表明,研讨式教学对学生掌握知识、提高能力、培养研究素养具有重要的作用。这种教学方法为师生提供了一个自由、开放、积极地交流环境,激发了学生的学习热情,研讨的过程更是一个跨专业的交流和沟通,学生相互之间取长补短,开阔了大家的视野,使学生全方位的考虑问题,完善课程的认识层面。它也促进了师生之间的平等交流,客观上强化了一种学术交流模式,从而实现了学术水平的共同进步。 岩石力学论文:岩石力学双语课程建设的必要性探究 摘要:岩石力学不仅是一门重视理论的学科,也是一门实践性很强的工程学科,是岩土工程等专业的重要基础课程。针对目前中国高校岩石力学的内容落后以及教学方式枯燥等问题,本文着重探究了建设岩石力学双语课程的必要性及可行性,以促进双语教学在高校的落实,发挥双语教学在高校素质教育中的作用,为高校培养岩石力学高层人才提供有效思路。 关键词:岩石力学;双语教学;必要性 目前,我国绝大多数高校都采用普通话作为教学语言。而香港和新加坡的大学主要使用英语教学。台湾也正在加强英语教学的力度。还有很多非英语国家的高校正在使用英语教学或开始设置英语课程了[1]。世界各地都广泛地使用英语授课或者从事各种学术活动,如今英语已经成为了一种科技语言。因此,采用英语传递信息已成为全球文化与科学的主要形式。双语教学,即在课堂上增加使用第二中语言来进行学科的教授,它已经是实施双语教育的重要手段之一[2]。为了推动双语教学的发展,教育部自2001年明确提出要在高校积极推动使用英语等外语进行教学,其中“本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课教学”,近年来我国内陆许多高校增开了一系列双语课,也就是在教学过程中既有英语授课部分,又有汉语授课部分。不少人认为,双语教学可以促进高等教育的国际化[3]。岩石力学是运用力学原理和方法来研究岩体的力学以及力学相关现象的一门新兴科学,也就是研究岩体在各种力场作用下变形与破坏规律的理论及其实际应用的科学[4]。为了达到良好的教学效果,在调查分析国内外高校尤其是石油类高校教学过程中存在的问题,我们对岩石力学建设双语课程的必要性进行了探索。 一、目前岩石力学课程存在的问题 1.教材陈旧,内容落后。随着我国在基础设施建设方面的投资和发展,岩石力学的理论研究取得了长足进展,建造出了三峡工程、青藏铁路、南水北调等许多高难度、划时代的标志性工程,使得我国在岩石力学的理论研究、室内外试验、现场监测和经验积累方面获得了举世瞩目的成果[5]。然而,作为培养岩石力学高级人才的大学,普遍存在着所采教材陈旧,内容严重落后于目前岩石力学的实际发展水平的现象,在一定程度上出现理论与现实脱节的现象。 2.教学手段单调,教学模式枯燥。岩石力学的理论比较枯燥,容易导致学生的学习兴趣不高、主动性不强。仅仅以传统的传授书本知识为主的板书和PPT课堂教学模式已不能满足应用型本科人才培养的需求[6~9]。另外,该课设置的课时量相对于要讲授的内容来说偏少,按照传统的教学方式进行,容易出现让学生对知识只能宽泛了解而掌握不牢的现象,同时也容易让老师被迫放弃部分教学内容的现象。岩石力学包含的力学知识点较多,存在很多公式的推导过程,仅仅靠板书和PPT的形式,不能让学生高效地接受知识。 二、采用双语进行岩石力学的教学的必要性 21世纪是知识、信息和经济一体化的时代。随着我国对外开放的深入,特别是成功加入WTO以后,各个行业积极引入国外的先进技术和实验设备,对外交流与合作日益密切,与岩石力学相关的行业也不例外,我国高校教育正面临着更加严酷的国际竞争环境,在一定程度上需求具有一定的专业外语知识的人才。 1.采用多种教学手段,增强教学效果。虽然也有单独开设了土木工程专业英语等专业外语课,但是仍存在一些内容交叉重复的问题,给教学带来了困难[4]。所以在岩石力学课程教学改革方案中,不应局限于教授专业外语知识,也可以在汉语授课过程中普及相应的专业外语词汇。所以,可以在师资条件具备的情况下,岩石力学采取专业教学与外语教学相结合的双语教学办法,教材可以采用外文教材或者添加外文辅助教材以跟进国内外进展,从而保证内容的先进性。教学过程中,可以在每一章增加相应的专业词汇的英文注解及相关解释。另外,还应提供外文资料供学生参考。这样多途径的教学方式,让学生在学习专业课程的同时,又学习了专业外语。既避免了专业课程专业词汇零散的缺点,也增加了学生们学习专业外语的兴趣。 2.增强英语的阅读和表达能力。(1)实施双语教学可以为学生打好坚实的专业词汇基础,补充公共外语教学的不足,促进国际学习交流的效果。随着国际化交流的日益频繁,除了查阅国际期刊,学生们有越来越多的机会出席各类国际会议,直接聆听外国专家的演讲报告,并且参与到国际学术交流中去;而更有相当一部分的同学将可能去国外留学或者工作。因此课堂上采取双语教学可以使学生们提前熟悉掌握该专业的名词术语,达到与国际同行顺利进行学术交流的目的;而一般的公共外语考试并无法涉及这些专业内容,经验表明只接受公共外语教育不能满足专业交流的需要,这就更加体现出双语教学的必要性。 (2)实施双语教学可以通过中英文对照,采取优势互补,以加深对内容的理解和辨析。专业词汇或者定义、表述等由于英语语言习惯与汉语的不同,有时在翻译成汉语的过程中会出现生硬、不准确,甚至有歧义的地方,而直接在英语的环境下学习反而更加有利于内容的理解和知识点的掌握。另一方面,有些专业词汇是由学生并不熟悉的词根组合而成的,这时通过与汉语书本内容进行比较可以在学习专业知识的同时加深对于英语的构词方式的理解,对类似的生词触类旁通,从而达到举一反三的效果。(3)实施双语教学学生不但可以掌握岩石力学的专业词汇,也可以对其他一些基本的科技用语有所了解。比如基本的数学物理符号的读法、缩写的含义,石油生产过程中的常见设备的英文说法等,同样这些也是公共外语所没有包含的内容。 三、采用双语进行岩石力学的教学的可行性 1.高校教师的英文水平可以胜任双语教学的要求。目前高校中有许多在国外学习访问并且用英文发表文章和进行讲座经历的老师,他们的外语能力可以充分保证双语教学的实施效果。 2.岩石力学的教学资源有许多国内外经典的原版教材。这些教材既包括侧重原理、概念讲授的基础教材,也有充分反映最新研究成果的专著。在授课过程中可以选择其中的一部分作为指定的教材及参考书,以满足不同的教学需要。 总之,以强调理论联系实际、重点培养学生的英语能力为该课程的主要建设目标,进一步提高教师教学水平,加强教材等教学资源的建设,不断优化教学内容及教学方法,最终让学生掌握本门课程教学内容,实现英语水平的提高。实现让学生掌握绝大部分专业词汇,胜任该专业领域的国际交流,学习跟踪近期国内外反应重要学术和生产动态的文献,了解学科前沿发展情况及最新成果的最终目标。 岩石力学论文:岩石力学教学改革的探索与实践 摘要:岩石力学是一门理论性和实践性均较强的课程,如何开展教学活动,以确保教学质量,是值得深思的问题。从教材内容、课堂教学方法、课程教学手段、实践教学、行业现状等方面对岩石力学课程的教学进行了全面的探讨。通过教学改革实践结果表明:在全面掌握该课程的基础上,学生课上更加积极主动,兴趣更加浓厚,取得了良好的效果,为岩石力学教学改革提供了借鉴。 关键词:岩石力学;教学方法;教学实践;教学目标 《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》[1]指出,我国高等教育的发展,将定位于以全面提高高等教育质量为重点,更加注重提高人才质量、提升教学研究水平和增强社会服务能力、特别强调了高等教育要“优化结构办出特色”,发挥政策指导和资源配置的作用,引导高校合理定位,克服同质化倾向,[2]形成各自办学理念和风格,在不同层次、不同领域办出特色,争创一流。 岩石力学是研究岩石力学形态的理论和应用的科学,是探讨岩石对周围物理环境中力场反应的学科,是一门应用型基础学科,其理论基础广泛,涉及工程地质学、固体力学、弹塑性力学、计算数学、构造地质学、地球物理学、建筑结构学等多门学科。通过对岩石力学形态的理论和实验研究,解决岩土工程领域的破坏和稳定问题,主要围绕工程地质研究方法、数学和力学分析法以及综合评价法展开,衍生出各种应用手段和试验方法,较好地解决了岩土工程中所遇到的问题。基于本课程的特点和重要性,有必要采取行之有效的措施提高“岩石力学”课程的教学水平,进一步增强内蒙古科技大学(以下简称“我校”)岩土与地下工程方向本科生的核心竞争力,以便能够培出更多基础扎实、知识面广养、素质高、能力强、有创新意识和较强工程实践能力的高级技术人才。 一、“岩石力学”课程教学现状 土木工程是内蒙古科技大学历史较为悠久的专业之一,专业下设建筑工程、道路与桥梁、钢结构、岩土与地下工程四个方向。岩石力学是2006年新增设的一门岩土与地下工程方向必修课,其开设时间短,基础较为薄弱,由于一些主观及客观的原因,课程教学存在着很多问题。 随着经济和社会的发展,岩石力学新理论、新工艺也如雨后春笋般出现,这对于广大教学工作者提出了更高的要求。然而教材内容较为陈旧,现代新理论、新工艺多没有涉及,如课程中关于地应力测量方法[3]章节中压磁应力解除法、HTPT法等则没有描述。部分章节存在着与工程实际脱节的现象,学生重视程度不够,如岩石力学数值分析方法章节。同时岩石力学由于其理论基础广泛,教师课上需要做大量的公式推导及理论的串联工作,但有些教师抛繁就简,关键部分不做详细阐述,忽视了学生能力参差不齐的特点;某些涉及工程应用部分的讲述虽然采用了现代多媒体手段,但是手段单一,多为图文课件,缺少动画素材及现场视频。另外,不同规范之间同样问题的描述不一致使学生感到极为困惑。如对于岩石、岩体(围岩)的分类,《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)(附录A)中将岩体基本质量等级分为I~V(好~差)级,而在其他规范中,如《公路工程地质勘查规范》(JTJ 064-98)(附录G)中将隧道围岩分为I~VI(差~好)级,两者之间存在截然不同的差别。规范之间诸如此类问题较多。 二、岩石力学课程教学改革 1.改善教学方法,培养创新思维 岩石力学课程传统的教学方式是教师以讲授为主,学生则被动接受知识,这种教学方式遏制了学生学习和思考问题的积极性,为了改变这种状态,形成教师和学生互动学习的气氛,必须改革原有的教学方法。根据教学内容的难易程度,采用启发式、研究式、讨论式等多种教学方法。对部分偏理论或纯理论章节,教师应对其来源、本质、对工程的意义和重要性以及与其相关理论的关联做深入的解剖,使学生有一个较为清楚的认识。当学生弄清基本概念和原理,再把握大的研究方向,则不难培养出学生思考问题的积极性以及创新意识。利用本校的文献检索平台,可结合课本及工程实际布置课后任务,让学生充分利用其中资源,了解前人的研究成果和在时代大环境下某个研究内容的进展,引导学生大胆说出自己的见解。课上让学生各抒已见,适当引入讨论课的形式,使教师和学生之间、学生和学生之间互动交流。 2.丰富教学手段,紧跟时代步伐 基于岩石力学本身的特点以及传统“黑板+粉笔”书写速度慢、单一、呆板、信息量小的缺点,课程教学适当结合现代多媒体手段,充分利用多媒体课件授课内容多、图文并茂、表现力丰富的优点,提高授课效率,调动学生课堂情绪。当遇到重点公式推导时,采用传统板书的方式,教师一步步推导,使学生易于理解,加深印象,也避免了因学生素质良莠不齐,导致教师错估教学效果,造成恶性循环的局面。教师对于多媒体课件的制作,应尽可能提高课件制作能力,随时准备大量的图片和影像素材,特别是以往代表性的工程案例、近期的工程现场视频以及新工艺、新技术、新设备等的详细情况,从而使学生充分关注本专业领域最新动态,培养其独立思考问题的能力,扩展学生的知识面。另外,培养学生在课下利用内蒙古科技大学教学综合网络平台的习惯,发挥平台上的资源优势,通过师生讨论区、答疑区、通知等,形成网络教与学的互动。 3.学与用的结合,理论与实践的统一 一方面,鼓励和指导学生参与大学生创新基金项目和教师的一些科研项目或其他工程现场,将岩石力学的知识点融入到项目中,使学生提前接触生产实际,掌握一些在课堂上学不到的东西,增强学生运用科学知识和方法解决实际问题的能力。例如,我校东门在建的地下人行通道,学生从工作井的开挖到衬砌的完成,基本全程参与,学生对课堂上较为模糊的知识点多有了比较清晰的认识,现场学生和教师的“问”与“答”的互动,也取得了理想的效果。另一方面,充分利用计算机仿真技术,采用数值分析方法,如ANSYS有限元软件和FLAC有限差分软件,将之运用到实际工程中,通过辅助计算,改变学生“学无所用”的错误想法。[4]如在学生毕业设计的完成过程中,数值分析方法在某个问题中的必要性明显,通过指导老师的指导和学生的努力,学生较好地模拟了一些工程问题,再加上学生较为扎实的理论基础和将其运用到工程实际的能力,答辩通过率几近100%。 4.了解行业现状,明确教学目标 21世纪是地下空间的世纪。随着我国城市化的进程,地下工程蓬勃发展趋势不可阻挡,然而本行业还存在诸多问题制约着国家的发展和祖国的建设。例如,我国岩土工程技术规范标准方面,据初步统计,不包括各省市所编制的地方标准,我国岩土工程方向的国家标准和行业标准就有200余部,各行业规范自成体系,形成了名词术语、岩土分类、参数、公式、设计理论高度不一致的局面,而重大工程的建设常常需要数名甚至数十名各专业技术人才,这就造成了各专业人员交流困难,工期拖延情况屡见不鲜。自国家实施西部大开发起,各类复杂性的工程技术问题常有报道,如青藏高原铁路的建设,曾遇到过各类国际性的技术难题,多年冻土的影响一度困扰着大量学者和工程技术人员。内蒙古自治区作为西部GDP第二的省区,十年西部大开发发生了翻天覆地的变化,而内蒙古科技大学作为自治区高等院校,理应培养出见闻广博、理论扎实、有较强工程实践能力的高级技术人才,使之投身于西部建设,不怕艰难险阻,牢记校训“百炼成钢”,这是我校的教学目标,教师应牢记于心,以提高学生综合素质并为此更加辛勤地努力。 三、结语 岩石力学是岩土与地下结构工程专业一门重要的专业课,本次教改实施一年有余,已取得部分预期效果,在实施的过程中深深体会到教学工作的复杂性和重要性。综合素质对于这个专业的人才培养是最重要的,教改的实施对于学生自身的发展,对社会都是有着重要意义的。 岩石力学论文:基于岩石力学理论的三压力预测技术研究及应用 摘 要:做好地层三压力预测工作,对保护油气层,提高钻井成功率,降低钻井成本具有重要意义。苏仁诺尔油田断层、裂缝十分发育,储层非均质性强,钻井施工中喷、漏、卡等复杂事故时有发生。本文针对这样的地质特点采用声波时差法计算地层孔隙压力;从岩石力学基本原理出发,根据库伦-摩尔准则和拉伸破坏准则建立坍塌压力和破裂压力的计算模型。并开发了适应于苏仁诺尔油田的地层三压力剖面预测软件。该软件能够对井身结构进行优化设计,为钻井液密度设计提供可靠依据;完钻后利用实测压力资料和测井资料对计算结果进行了验证, 应用表明,该法预测精度较高,可满足现场施工要求。 关键词:岩石力学 孔隙压力 坍塌压力 破裂压力 预测模型 在钻井中,准确的预测地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力,能够确保钻井液密度设计和井身结构设计的合理性[1],对油气层保护,提高钻井成功率,降低钻井成本也起到至关重要的作用。苏仁诺尔油田地质情况比较复杂,断层、裂缝十分发育,岩性复杂,储层非均质性强。该地区以往,地层三压力预测主要通过经验和钻后验证,精确性和准确性都较差。钻井施工中喷、漏、塌、卡等复杂事故时有发生,加大了钻井风险,增加了钻井成本,延长了钻井周期,同时也给油气层带来更大的伤害。 结合苏仁诺尔油田实际,在预测地层孔隙压力方面,采用声波时差法计算。本文从岩石力学角度出发,建立了地层破裂压力和地层坍塌压力预测模型;进而利用苏仁诺尔油田的常规测井资料连续地计算了该区的地层坍塌压力和破裂压力,从而有效地指导了钻井施工,收到了良好的效果。 一、三压力预测模型的建立 1.地层孔隙压力预测模型的建立 根据苏仁诺尔油田的地质特点,分析表明采用声波时差测井资料分析法预测地层孔隙压力效果较好。 对于正常压力泥页岩地层,随着埋深的增加,地层的孔隙度逐渐降低,声波时差逐渐减小。出现异常压力后,声波时差不再随埋深增加而减小,出现声波时差异常增大现象。据此可以预测地层的异常压力,预测过程如下: 从岩石力学角度看,井壁稳定与否取决于井眼围岩的应力大小与地层强度。若井眼围岩的应力小于地层强度,井眼是稳定的;若井眼围岩的应力大于地层强度,井壁将产生破坏,导致井下复杂[4]。根据库仑-摩尔准则和拉伸破坏准则推导地层坍塌压力和破裂压力的表达式。 2.1地层坍塌压力表达式 研究中选择了库仑-摩尔准则作为剪切破坏的强度判据。这个准则认为岩石沿某一平面发生剪切破坏,不仅与该面上剪应力大小有关,而且与该面上的正应力有关。岩石并不沿着最大剪应力作用面产生破坏,而是沿着其剪应力与正应力达到最不利组合的某一面产生破裂。其表达式如下: 井眼围岩的应力大小与井眼内的钻井液密度有关,随着钻井液密度的降低,井眼围岩的剪应力不断提高,当超过岩石的抗剪强度时,岩石将发生剪切破坏。发生剪切破坏的临界井眼液柱压力称为坍塌压力,一般情况下简称为坍塌压力[2]。 当井眼液柱压力较低(即钻井液密度较低)时,在井壁上会出现较大的剪切应力而使井眼发生坍塌[8]。可得坍塌压力的表达式: 表达式中包含两个变量:井眼液柱压力 和圆周角 。在0~180°之间选择圆周角 ,求解井眼液柱压力最大值 ,即为保持井眼稳定的井眼液柱压力下限―坍塌压力 。 2.2地层破裂压力表达式 当钻井液液柱压力过高时,在井壁处会出现拉应力,当拉应力超过地层的抗拉强度时,就会出现拉伸破坏(拉伸破坏准则)。 2.3 计算模型相关参数的确定 利用地层坍塌压力和地层破裂压力计算模型求取地层的坍塌压力和破裂压力,必须已知地层的原地应力、弹性模量、泊松比、内聚力、内摩擦角、孔隙压力、有效应力系数等参数[3]。由测井数据间接获取地层的力学参数,可以计算出任意深度地层三压力,进而可获取地层三压力剖面。 2.3.1地层弹性参数 通过岩石力学性能实验可以把标准公式中的力学参数转换成某一施工地区的力学参数,对苏仁诺尔油田20块岩心试样进行了测试,共获得430个数据,通过回归处理得到了该地区的弹性模量、和泊松比计算公式。 二、压力预测软件 基于上述研究,利用所建立的模型编制了地层三压力预测软件,通过输入声波、密度等测井数据以及井眼轨迹参数和地应力参数计算得出地层三压力剖面。进而应用该软件预测地层三压力,为合理设计井身结构、钻井液密度提供可靠依据[6]。 三、现场应用 为了验证地层三压力剖面的预测精度,在苏仁诺尔油田选取苏3-1井、苏301-1井和苏20-2井3口新钻井进行了钻前预测,完钻后利用实测压力资料对预测精度进行了验证。新钻井现场实验的基本过程是:首先利用邻井测井资料通过外推法预测待钻井的地层三压力剖面[9](如图1),然后根据地层压力剖面进行钻井液密度设计和井身结构设计;完井后根据现场测压数据和实测的测井资料检验压力剖面的精度[5]。实测值均在预测值范围内(见表1和表2),吻合程度较好,该方法的预测精度较高。 四、结论与认识 1.本文基于地层三压力计算一般理论,从岩石力学和破环准则等角度出发,建立了适合苏仁诺尔油田地质情况的地层三压力预测模型,提高了地区适应性,实现了利用常规完井测井资料预测地层三压力的目的。 2.利用所编制的三压力预测软件,处理工区测井资料,明显提高了地层压力预测的精度,为合理设计井身结构、钻井液密度提供了可靠依据,对于安全高效钻井具有重要的意义。 岩石力学论文:岩石力学及地层抗钻特性预测研究与应用 【摘要】大港油田深部地层岩性致密,研磨性强,抗压强度大,可钻性差,机械钻速较低,严重影响了油田的钻井周期和钻井成本。本文通过实钻岩心抗钻特性试验研究、岩石力学特性参数纵横向分布规律及地层岩石抗钻特性分析、地层岩石可钻性分析、钻头动态数据库的建立及钻头优选评价等技术研究,优选了适合大港油田不同地层的钻头,并针对深部特殊地层进行了钻头个性化设计,机械钻速显著提高。本文的研究为准确分析和预测大港油田深部地层岩石可钻性提供新的技术手段,对提高大港油田的钻井效率具有重要的促进作用。 【关键词】测井资料 钻头 可钻性 岩石力学 抗钻特性 大港油田钻井过程中主要钻遇平原组、明化镇组、馆陶组、东营组和沙河街组,各区块机械钻速总体呈下降趋势,特别是深部地层岩性致密,研磨性强,抗压强度大,可钻性差。实钻结果表明进入东营组地层后随着岩石强度的增加机械钻速迅速降低,尤其是沙河街组地层深部机械钻速明显偏低,仅为沙河街上部的一半左右,严重制约了钻井速度和勘探开发经济效益的提升。为加快深部沙河街组地层钻井速度,提高整体经济效益,有必要针对大港油田地层岩石可钻性开展研究,分析研究出其分布规律,进而优选出适合该地区地层的钻头,以指导优快钻井技术方案的制定。 1 地层岩石力学特性参数的测定 为系统开展岩石力学性质参数及可钻性的测试和分析,本文收集了17块岩心,进行了声学试验、抗压强度试验、岩石硬度试验和岩石可钻性试验,为准确掌握大港油田深部地层的岩石可钻性规律提供了基本数据参考依据。岩石力学参数试验结果如表1所示。 2 岩石力学特性参数纵横向分布规律 2.1 弹性模量及泊松比 假设岩石为各向同性无限弹性体,根据纵波速度和横波速度计算动泊松比和动弹性模量的关系式为: 3.3 地层岩石可钻性剖面的确定 根据以上回归得到的声波时差与牙轮钻头和PDC钻头关系方程,结合声波测井资料,计算并绘制出地层岩石可钻剖面,由图可以看出,沙河街组牙轮可钻性级值主要分布在5-7 之间。根据岩石可钻性与地层硬度的分类关系,可以确定该地层属于中一中硬地层。 4 钻头动态数据库的建立与钻头优选及个性化设计 4.1 钻头优选 为了方便查询大港油田使用的钻头,为钻井工作提供借鉴参考,收集了近四年探井使用过的钻头,建立了钻头资料数据库。同时利用机械钻速法对钻头进行了优选。 机械钻速法是将各层位大于该层位平均机械钻速和进尺的钻头挑选出来,显然大于平均机械钻速和大于平均进尺的钻头使用效果较好,其他的钻头使用效果相对较差。选优出的钻头应用后,井深大于4500m的深探井,机械钻速提高了6.5%(由4.75m/h提高到5.06m/h)。4.2 PDC钻头个性化设计 为了提高钻头在硬夹层以及高研磨性地层切削效率,通过对大港油田深层钻头磨损情况,从以下几个方面进行改进以个性化设计实现深层钻井的提速:4.2.1?切削齿技术的改进 QuantecTM 系列PDC钻头自2010年在大港油田试用之后,取得了良好的使用效果。通过对其磨损分析,认为如果该钻头切削齿耐磨性能够提高,该钻头还可以取得更长的单只进尺。故优化设计了Q型齿的加强版Quantec ForceTM。该钻头系列具有以下特点: (1)金刚石层相对更薄,在钻压相同的情况下,对比更厚的金刚石层,其吃入地层所需的能量更小; (2)金刚石层颗粒以及组分进行优化,抗研磨性能提升了15%; (3)金刚石层与碳化钨基座的几何胶结形状进行优化,减少了由于金刚石层被冲击破坏而剥落的概率,提高了切削齿的抗冲击性。 4.2.2?钻头稳定性加强 通过加入贝克休斯专利的“D”技术,提高钻头在井底工作时的稳定性。同时,增加心部布齿密度减少切削齿暴露深度。 4.2.3?钻头攻击性设计 (1)针对钻头芯部切削齿磨损轻微的特点,减少切削深度控制力度,即适当增加芯部切削齿的出露。从磨损情况来看,芯部齿完好,且没有发生崩齿现象。 (2)适当减少鼻部和外肩部的切削齿后倾角度,从磨损情况来看,角度更小,速度更快,但是还是存在外肩部轻微崩齿的风险。4.2.4?钻头布齿技术和独特后倾角设计 选用更加平滑的钻头剖面,针对深层钻头吃入困难,夹层频繁稳定性差的特点进行电脑软件模拟,优化钻头切削齿的安放位置使钻头合力指向中心。钻头心部,鼻部到外肩部和保径部的切削齿倾角优化模拟,从内到外依次提高后倾角角度以达到平滑切削的目的。 岩石力学论文:误差理论在岩石力学试验数据分析中的应用 [摘 要]在一组岩石力学性质试验数据中,有时候会出现个别的异常数值,从直观上看,该数据与其它数据有较大差异。然而如何处理这些异常数据,使实验结果更加准确,仍缺乏理论上的依据。文中简要介绍了应用误差理论的方法,对岩石力学性质试验数据异常值进行分析处理并进行计算,该方法的成功应用使岩石力学性质实验结果更加可靠。 [关键词]误差理论 岩石力学性质 试验 数据处理 异常值 剔除 一 引言 在测岩石力学性质的一组试验数据中,会出现个别的异常数值,从直观上看,该数据与其它数据差异很大。在处理试验数据时,对于这样的个别异常值,是否要别除?如果单纯凭直觉判断,似乎缺乏理论上的依据。首先要从技术上找原因,分析其是由于试验过失误差,还是其他什么原因造成的。当不易找到其他原因时,可以采用误差理论的方法进行检验,通常取显著性水平0.05或置信度为95%,然后判断这个异常数据是否应剔除。用误差理论的方法进行检验是非常必要的,检验方法也很多,这里应用误差理论方法分析岩石力学性质试验数据的异常值[1-7]。 二 异常值的检验 在整理试验数据时,往往会遇到这种情况,即在一组实验数据中,发现少数几个偏差特别大的可疑数据,这类数据又称为离群值或异常值,它们往往是由于过失误差引起的。对于可疑数据的取舍一定要慎重,一般处理原则如下。 (1)试验过程中,若发现异常数据,应停止试验,分析原因,及时纠正错误。 (2)试验结束后,在分析试验结果时,如发现异常数据,则应先找出产生差异的原因,再对其进行取舍。 (3)分析试验结果时,如不清楚产生差异的确切原因,应对数据进行统计处理,在处理岩石力学性质试验数据异常值用的统计方法有拉依达(Pauta)准则、格拉布斯(Grubbs)准则、狄克逊(Dixon)准则[8],若数据较少,则可重做一组数据。 (4)对于舍去的数据,在试验报告中应注明舍去的原因或所选用的统计方法。 三 用误差理论的方法判断并剔除异常试验数据 (一)用拉依达准则检验煤样的抗压强度异常数值 依达准则剔除异常值虽在科研上普遍采用,但对其使用范围和如何简便快捷地剔除异常值很少涉及。为此,首先需要明确,该准则只有在测量次数较大时才适用,至少应使次才行,否则使用该准则无效。因为如果时,即使测量列中存在含有粗大误差的异常值,也不能判断出来予以剔除。下面用拉依达准则检验主焦煤矿煤样的抗压强度异常数值 该检验法适用于试验次数较多或要求不高时,这是因为, 当时,用作界限,即使有异常也无法剔除:若用作界限,则次以内的试验次数无法舍去异常数据。 (二)用格拉布斯准则检验粗煤岩样抗拉强度的异常数值 检验粗煤岩样的抗拉强度的异常数值,四次测得数值为(/Mpa):问是否有数据被剔除? 用格拉布斯准则检验可疑数据XP时,应用的前提条件:首先认为随机样本来自正态总体,并服从正态分布[1-7]按它们的大小,从小到大的顺序排列,设……,即最小,最大,如果怀疑,或者为异常数值,那么可以这样来进行判定。先求出它们的算术平均值和标准偏差;然后计算出统计量与临界值。 四 结论 通过以上检验得到岩样、煤样、粗煤岩样的抗压,抗拉强度试验数据皆为正常值。误差理论分析结果可以为测岩石力学的性质提供科学的依据,随着煤矿科研发展的需要,误差理论必定还将得到广泛的应用,许多新的理论和方法将不断产生,处理各类岩石力学性质实验数据的方法体系日趋完善,随着计算机的普及,处理岩石力学性质实验数据的能力已有很大提高,为许多复杂统计方法的实际应用创造了条件,必将加速数据统计在岩石力学性质实验中的推广应用。 岩石力学论文:深层岩石力学试验技术在石油工程中的应用 [摘要]岩石力学在石油工程中日益显示了其重要性。本文作者从专业角度分析了深层岩石力学试验技术,分析了深层岩石的力学特征,为其在石油工程中的应用有指导意义。 [关键词]深层 岩石力学 石油工程 在深层岩石力学研究中,所涉及的地层深度大多在2 000~8 000 m范围内,研究对象以沉积岩层为主体,岩石处于较高的围压(可达200MPa)、较高的温度(可达200℃)和较高的孔隙压力(可达200MPa)作用下。这与水电站的坝基设计、高边坡稳定、隧道和巷道的开挖及支护、建筑的桩基工程、地下洞室、城市地铁建造等不超过1 000 m深度的地表或浅层岩石力学问题不同,也不同于以火成岩和变质岩为研究主体,深度超过万米的下地壳、上地幔岩石物理力学问题。20世纪60年代以来,随着我国大庆油田等油田的开发,岩石力学在石油工程中日益显示了其重要性。 主要研究范围包括: (1)深层地应力测量理论与技术; (2)深部地层环境下的岩石力学性质; (3)岩石应力、渗透性的声学响应特性及岩石物理力学性质的地球物理解释; (4)构造应力场的数值模拟及其在油气勘探与开发中的应用; (5)深层岩石中天然裂缝的形态、分布和预测理论。 1深层岩石力学参数的室内试验测定 岩石的力学特性参数包括强度参数和弹性参数。涉及的参数主要为抗压强度、内摩擦力、内摩擦角、泊松比和杨氏模量。 目前,岩石力学特性参数的测定主要有2种方法:静态法和动态法。 静态法是通过对岩样进行加载试验测得其变形而得到参数,所得参数为岩石静态力学特性参数。 动态法是通过测定超声波穿过岩样的速度得到参数,所得参数为岩石动态力学特性参数。 根据实际受载情况,岩石的静态力学特性参数更适合工程需要。迄今为止,岩石的静态力学特参数的测定方法已比较成熟,有了一套规范的试验程序和数据处理程序。但静态法需从4地下取出待研究井段的岩芯,在室内做单轴或三轴应力试验,其缺点是成本高、时效性差、资料的代表性较差;而动态法利用声波测井资料,可直接求出原地应力下的动态力学特性参数,获得岩层沿深度的连续的力学特性资料。 静态法一般采用常规三轴压缩试验方法。试验机包括2种:柔性试验机和刚性试验机,柔性试验机适用于金属材料。 由于柔性试验机在试验过程中要储存大量的弹性能量,要得到岩石材料的全应力-应变曲线必须使用刚性试验机。 一般刚性试验机性能精密,造价昂贵,目前,国内引进的美国MTS815,MTS816和Terra Tek岩石力学试验测试系统,具备全面准确的行为控制、测试、数据后处理功能。温度、压力指标均可满足深层岩石力学基础试验的要求。 2静态和动态岩石力学参数的关系 岩石力学特性参数的静态值和动态值存在着一定的差异,静态弹性模量普遍小于动态弹性模量,而静态泊松比有的大于动态泊松比,有的小于动态泊松比。根据实际受载情况,岩石的静态力学特性参数更适合工程需要,利用声波法得到的岩石动态力学特性参数不能直接用于工程分析中。 因此,利用现场提供的纵波测井、密度测井、地层压力、部分岩芯等资料,寻找动、静态力学特性参数之间的关系以及静态参数之间的关系有着积极的意义。通过我国各主要油田砂泥岩的三轴试验研究发现,静态泊松比随围压增大而增大,岩石的泊松比、弹性模量同所处的深度有关,并提出了岩石泊松比、弹性模量和强度随地层深度、声波速度变化的规律。 3分层地应力 地层间或层内不同岩性岩石的物理特性、力学特性和地层孔隙压力异常等方面的差别,造成了层间或层内地应力分布的非均匀性。某些地层特别强烈的地应力各向异性对井壁稳定有着非常显著的影响,层间应力差对水力压裂裂缝的扩展也起着重要的约束作用,同时,对定向钻井和防斜打直也有着重要的影响。 目前,对于分层地应力主要采用以下几类预测模型:单轴应变模式:假设地层在沉积过程中,水平向的变形受到限制,则水平方向的地应力由上覆压力产生,主要包括如下模型:Mattens-Kelly模型,Terzaghi模型,Anderson模型,Newberry模型。单轴应变模式没有包括构造应力项,适用于弱构造运动地层。 石油大学“六五”模式:假设地下岩层的地应力主要由上覆岩层压力与水平方向的构造应力产生,且水平方向的构造应力与上覆压力成正比,该模式考虑了构造应力的影响,但没有考虑弹性地层和岩性对地应力的影响。石油大学“七五”模式:在石油大学“六五”模式的基础上,假设地层为匀质各向同性的线弹性体,并假定在沉积后期地质构造运动过程中,地层与地层之间不发生相对位移,所有地层2个水平方向的应变均为常量。这种模式意味着地应力与地层的弹性模量和泊松比均有关系,此模式可解释砂岩地层比相邻页岩地层有更高地应力的现象。 4深部地层断裂韧性的测量与预测 断裂韧性又称临界应力强度因子,是裂纹体分析中的关键参量,表征了线弹性裂缝尖端场(应力和应变)的奇异性程度,其数值与裂纹体的几何形状和所受载荷一般无关,因而,是物质材料的一个基本属性。根据试件加工的严格要求以及可能存在的问题,专门设计了岩石断裂韧性测试岩芯制作加工装置和断裂韧性试验仪。深入地研究了断裂韧性与其他物理力学参数间的关系。因为由测井资料可以得到地层密度、声波时差或声波速度以及泥质含量,再根据上述的试验资料统计关系,岩石的断裂韧性就可以通过声波测井资料、密度测井资料以及伽马测井资料计算得到。 岩石力学论文:岩石的地质本质性及其岩石力学演绎探讨 [摘要] 岩石力学以岩石为主要的研究对象,但其原材料-岩石,却和其他工程材料有较大区别,具有较明显的特殊性,而其主要目标则是探讨岩石的力学性能。文章首先分析了岩石力学与地质力学之间的关系,并在此基础上,从岩石的物质性与次生演化方面入手对岩石的地质本质性进行了研究,再对岩石的力学本构性等特性作了相关探讨,旨在建立一种岩石地质学与石力学相互认识及深入结合的知识通道。 [关键字]岩石 地质本质性 石力学 0引言 岩石是一种经过了漫长的地质历史和多种地球动力作用而形成的一种自然造物,并因此具有了其特殊的本质性。本文先对岩石力学与地质学的关系、岩石的地质本质性进行了相关分析,再对岩石力学本构性作了阐述,以期为岩石力学的进一步发展提供有利依据。 1 岩石力学和地质学的相关分析 1.1岩石力学和地质学的学科关系分析 岩石力学该门学科发展的研究目标是力学理论,其研究对象则是岩石。岩石属于地质产物,又称地质体[1]。从广义上理解岩石力学,岩石力学实质是力学和地质学结合而成的交叉学科,若从侧重点的角度看,岩石力学更侧重于力学和岩石地质的结合。岩石力学是一门应用基础学科,其研究任务主要是岩石的工程建设及地质资源的开发工程。从岩石力学的发展趋势看,更具深度与广度的力学、地质学势必会和和工程学科相结合。所以,地质学一定会变为岩石力学和岩石工程学科的一门支柱性基础学科。 1.2地质学的相关分析 地质学以地球为研究对象,特别是对地壳的研究,主要研究任务是对其物质组成与结构、形成、演化的地质动力作用及其过程进行研究,而地质学的核心研究思路则是地质历史的时空重建,通过以层序与构造分析为基础,采用一些现代的物理化科学方法、技术方法,使传统的地质学科进入到了现代科学行列[2]。 1.3工程地质学的相关分析 工程地质学该门学科的应用性较强,主要研究任务对工程建设的地质条件、出现的问题及治理措施进行研究,重点是对工程的地质作用进行研究,包括人类工程活动与地质环境之间的相互作用与制约。工程地质学的主要学科领域包括工程地质力学、工程岩土学、工程环境地质学、地质灾害学、资源地质工程学等[3]。 2 岩石的地质本质性分析 物体的本质性指的是物体本身的物理特性及结构而形成的内在本性。许多岩石力学家都认为岩石属于一种较特殊的材料,而其特殊性主要决定于地质本质性,同时,岩石还具有演化性。 2.1岩石的物质性分析 岩石属于矿物的结合体,是由矿物组合而成,而其物质性主要由成岩及其演化过程中所形成的矿物组合情况决定。 2.1.1原岩物质的相关分析 岩浆岩属于原始岩类,而其物质组成部分主要是由岩浆的成分决定;同时,因为变质岩与沉积岩都是次生岩类,所以岩浆岩也是地壳岩石的基本组成物质,常见的造岩矿物包括石英、云母、长石等暗色的矿物,这些造岩矿物的力学硬度与强度差异较大,其中以石英的强度最高、长石次之,那些暗色且呈鳞片状或者针状的矿物,不仅刚度小,强度也较低。矿物力学特性的差异会对岩石力学性能造成直接的影响。 在岩石中,较典型的岩浆岩则为花岗岩,该岩石一般含有较多的长石与石英,所占的比例约分别为40%~50%,但暗色矿物一般只占15%左右。不同岩类的矿物由于比例不相同及所含的矿物成分也不尽相同,因此使岩石具有多样性。沉积岩是次生岩类,其矿物组成是对原岩次生变化以及在沉积前发生于地面和水面的变化的反映。除了较典型的造岩物以外,岩石中还包括大量的岩类、黏土以及次生蚀变矿物等。化学沉积岩则主要是碳酸盐或者其他的岩类组成。同时,变质岩也是次生岩类,而浅变质岩的组成基本还和原岩一样,且原岩经过高温作用会出现熔融与再结晶的现象,最终形成深变质岩,常见的如花岗片麻岩。 在岩石的构成中,矿物晶体或者原岩颗粒之间一般是由基质充填;在结晶中,其物质组成与颗粒相似,但主要是以隐晶或者非晶质的物态呈现出来。在沉积岩中,其充填物主要是泥质、硅质与钙质,尤以硅质最强,泥质最软弱,其中硅质与钙质都是坚硬充填物。 因此,岩石在成岩之后其力学强度便会具有显著差异,软弱组分主要是降低岩石的强度,并增大岩石的环境敏感性,在后期的演化中容易发生变异。 2.1.2关于次生演化的相关分析 在后期的演化过程中,岩石会出现两种转化情况:①由坚硬组分向软弱物质转化;②由软弱组分向坚硬物质转化,两者皆属于原生矿物向次生矿物转化。从岩石工程力学性能的角度看,重点的考察对象则是岩石软化。 由上述可知,岩石的物质性主要包括矿物的组成与变异。尽管造岩矿物居于主导地位,但从岩石力学与工程研究的角度看,重点是研究软弱组分,特别是对粘土化的判定,其中以高岭石化与蒙脱石化的测定最为重要,而在某些时候,当岩石出现粘土化时,不仅会降低力学参数,还会对其均一性造成影响,甚至会改变力学的本构模型。 2.2岩石结构性的相关分析 岩石结构性指的是尺度不同的结构体其形态、排列及相互间的连接特征,是其对岩石力学特性的影响作出的一种反映[4]。岩石的结构是随着成岩而形成的,且会在后期的构造作用及次生演化中得到强化与确立。岩石的结构一般有原生结构与次生结构之分,而两种结构的构造特点有着较大的区别,并在后期的演化过程中发挥着不同的作用。 3关于岩石力学本构性分析 可以通过两个不同类型观点帮助认识岩石本构性:其中一个就是不连续力学观点,另外一个是连续力学观点。如果从使用目的方面而言,通常采用断续性观点,因为这一观点能满足实际地质具有的属性及本质。但是在研究普适性的相关方法及理论知识方面做得不够,需要进行深入了解。本文认为从岩石地质本质性角度进行分析,其结构比较复杂,因此可以选用多元耦合力学模型帮助表示。在实际中,大部分已有岩石力学本构模型也在不断尝试在某一类已有模型前提下将另外一类模型要素添加进来,以便获得满足实际需求。 不同岩石,即便是小型的手标本岩石,也会存在差异。对于含有较软弱的胶结物,或者是脆性较强的岩质颗粒的岩石,在处于风化作用或局部蚀变作用下也可含有软弱性较强的蒙脱石和伊利石等黏土矿物。在应变以及应力不断发展中,该类物质结构要素在这一阶段中体现出应力分布情况不均匀,在出现三个方向的外荷载作用下也会出现拉应力以及偏应力。若外荷载三个方向不等压情况时,在岩石中出现拉应力、局部偏应力强度也会增大。如果外荷载作用达到一定程度时,可以使岩石中一些成分材料出现屈服,导致某部分裂面结构出现滑移、张开情况,此时结束了全部弹性变形情况。 4 分析岩石物质结构情况以及岩石具备的工程力学性能情况 对岩石形成及演变过程进行综合分析,并结合主要形成物质的结构和成分,以及其工程特性,能将工程岩体类型分成3种:层状岩体类型、节理状岩体类型以及碎裂岩体类型[5]。 4.1层状岩体类型 其是主要表现是层状沉积岩,组成成分是岩质颗粒,因为泥质胶结物质含有大量黏土物,所以存在胶结连接。黏土物质分布情况是按照层进行分布,而薄层软岩则共同组成了软弱层岩体。其在构造作用下会出现褶皱现象,并在已有裂缝情况下继续演变,然后出现构造断裂现象,一般为场地的第三和第四级别结构面。很少出现贯穿第一和第二级软弱结构或是断裂结构面情况。 4.2节理状岩体类型 其主要是结晶岩类型,组成成分是造岩矿物,存在结晶连接,具有的软弱片状矿物质相对比较少,黏土物质也比较少。已有裂缝也会在一定基础情况下继续发展,然后承受一定构造作用,并出现小断层、节理裂隙情况等,一般为场地的第三、四级结构面,穿过场地的第一、第二级断裂结构、软弱面情况比较少,出现浅层演化以及次生演化不强。 4.3碎裂岩体类型 给类型岩体是由层状岩体、原生块状岩体遭受严重构造作用,或者是遇到严重浅层、次生演变情况,从而出现严重碎裂情况以及变形现象,使岩石松弛而造成裂隙情况。 5结论 总之,岩石具备的三大属性分别是:①物理本属性;②地质本质性;③力学本构性。三种属性类型共同发挥作用可以帮助更好的深入了解岩石力学知识,提高工程研究水平。理论上认为岩石力学学科属于一门多种学科知识相互交叉分布,不仅有合作,还具有分工工作的学科。因此,地质学者需要重视岩石具有的地质本质性方面内容,另一方面也不能忽视物理本属性以及力学本构性方面内容的研究。如果岩石力学研究者可以了解及掌握更多岩石地质特征知识,并进行综合分析,能帮组更好建立本构模型,以及进行力学参数的选择工作,以便达到符合工程需要的相关要求。在自然资源开发工作中以及基础工程建设施工中都会应用到岩石力学,所以其需要融汇多种不同学科知识才能很好的完成整个工作流程。 岩石力学论文:岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用 【摘要】本文详细的讲述了岩石力学的中心内容以及基础特点,并且深入的研究了岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用。其中包括了岩石力学与地质学的结合,国内外工程采矿工程的现状,工程实例等。 【关键词】岩石力学,金属矿山,采矿工程 前言 伴随着人类文明的前进,越来越多的新型学术不断出现。而岩石力学是一门就目前来说比较边缘的学科之一。而且其实践性非常强,适用的范围非常的广泛。例如建筑类、铁道通路类、石油、地下工程、海洋等等。岩石力学领域已经与我们的日常生活愈发的息息相关。 二、岩石力学与地质学的结合 1.岩石力学与地质学的学科关系 岩石力学将力学理论作为学科发展的研究目标,而岩石则是岩石力学研究的对象。岩石是一种地质产物,也可称地质体。广义上讲,岩石力学应是力学与地质学相结合的交叉学科,若更有针对性地来看,岩石力学侧重于固体力学与岩石地质学的结合。岩石力学属于应用基础学科,它的研究任务是以岩石工程建设为己任,也包括地质资源的开发工程。更广更深的力学、地质学,与工程学科的结合势在必行。因此,地质学必然成为岩石力学与岩石工程学科的支柱性基础学科之一。 那么,岩石力学与岩石工程学科从地质学中究竟能有何得益,地质学在哪些领域对岩石力学与岩石工程学科的研究和发展可能做出贡献,这就是本文所试图回答的主要问题。地质学是地球科学的一个分支学科。地球科学包括大气、海洋、地理和固体地球科学等固体地球科学则包含地质学、地球物理学和地球化学。 从广义和实用的角度看,地质学同其他地球科学的分支有着密切的交叉,因而也含有与它们相关的研究内容。地质学的研究对象是地球,尤其是地壳,重点在于研究它的物质组成和结构,以及其形成、演化的地质动力作用和过程。地质学的核心研究思路是地质历史的时空重建,在层序和构造分析的基础上,地质学家采用了许多现代数理化科学和技术方法,从而使传统的地质学科步入现代科学行列。 岩石力学与地质学结合的知识通道 岩石力学家大多认识到地质学是岩石力学的重要基础学科,在岩石力学的本构建模及岩石工程分析计算中试图尽可能地考虑岩石特性及地质条件,但是地质科学涵盖着大量分支学科,从何入手仍是很大的问题。 地质学家也很热心于为岩石工程建设做出自己的贡献,然而难于确定适当的切入点和深入的方向。显然,构建一条地质学和岩石力学间相互沟通的知识通道是必要的。事实上,岩石力学及土力学同地质学的结合从一开始就被认为是学科发展的要点之一。 Terzaghi和Muller教授皆为后人做出了楷模。进入2l世纪以来,国际岩石力学学会、土力学与岩土工程学会及工程地质与环境学会合作构建了国际地质岩土工程学会联合会(FederationofInternationalGeo—engineeringSocieties,FIGS)。联合会约定的分工如下:工程地质做出地质建模,岩土力学进行计算分析,岩土工程开展设计和施工。这一方案思路简洁可行,但要融合成为整体尚有很大空间,需做大量工作。 国内外深部工程现状 据不完全统计,国外开采超千米深的金属矿山有80多座,其中最多为南非。南非绝大多数金矿的开采深度大都在l000m以下。其中,Anglogold有限公司的西部深井金矿,采矿深度达3700m,WestDriefovten金矿矿体赋存于地下600m,并一直延伸至6000m以下。印度的Kolar金矿区,己有三座金矿采深超2400m,其中钱皮恩里夫金矿共开拓ll2个阶段,总深3260m。俄罗斯的克里沃罗格铁矿区,已有捷尔任斯基、基洛夫、共产国际等8座矿山采准深度达910m,开拓深度到1570m,预计将来达到2000-2500m。 另外,加拿大、美国、澳大利亚的一些有色金属矿山采深亦超过l000m。国外一些主要产煤国家从20世纪60年代就开始进入深井开采。1960年前,西德平均开采深度已经达650m,1987年己将近达900m;原苏联在20世纪8O年代末就有一半以上产量来自600m以下深部。根据目前资源开采状况,我国金属矿山开采深度以每年8~12m的速度增加,东部矿井正以100t250m/(1Oa)的速度发展。近年己有一批矿山进入深部开采。 其中,在金属开采方面,沈阳采屯矿开采深度为l197m、开滦赵各庄矿开采深度为l159m、徐州张小楼矿开采深度为l100m、北票冠山矿开采深度为l059m、新汶孙村矿开采深度为l055m、北京门头沟开采深度为l008m、长广矿开采深度为l000m。在金属矿开采方面,红透山铜矿目前开采己进入900到l100m深度,冬瓜山铜矿现已建成2条超l000m竖井来进行深部开采,弓长岭铁矿设计开拓水平750m,距地表达l000m,夹皮沟金矿二道沟坑口矿体延深至l050m,湘西金矿开拓38个中段,垂深超过850m。此外,还有寿王坟铜矿、凡口铅钵矿、金川镍矿、乳山金矿等许多矿山都将进行深部开采。可以预计在未来20年我国很多金属矿山将进入到l000~l500m的深度。 四、金属矿山开采工程今后的研究重点 虽然目前对于金属矿山开采工程研究己取得了一部分成果,总的来看,侧重技术、注重个案,深层次的基础研究重视不够,因此,根据我国金属矿山资源开采情况,要保证我国主体后备资源供给,深入开展100一1500m矿山开采基础理论研究迫在眉睫。 金属矿山开采工程中的岩石力学问题由于处于“三高一扰动”的复杂力学环境,使得金属矿山岩石力学行为以及深部灾害特征与浅部明显不同,基于浅部开采建立起来的传统理论己不再适合于深部开采,主要表现在: 1、强度确定在浅部开采条件下,由于所处的地应力水平比较低,其工程岩体强度一般采用岩块的强度即可,即在实验室对岩块进行加载直至破坏所确定的强度。而在金属矿山开采条件下,由于地应力水平比较高,工程开挖后,工程岩体在高围压作用下,一个或两个方向上应力状态的改变所表现出的强度变化,并不是简单的表现在受拉或受压,而是复杂的拉压复合状态,即径向产生卸载,而切向产生加载,因此,其工程岩体强度就不能简单的用岩块强度来确定,必须建立符合金属矿山开采特点的工程岩体拉压复合强度确定理论。 2、稳定性控制理论在浅部开采条件下,由于所处的地应力水平比较低,工程开挖后,围岩一般不会产生破坏,因此,采用一次支护即可实现工程的稳定性。而深部开采条件下,工程开挖后,在高于工程围岩强度的围压作用下,工程围岩就会产生破坏,此时采用简单的一次支护就不能满足工程稳定要求,必须采用二次支护或多次支护才能实现工程的稳定性。因此,由浅部建立起来的稳定性控制理论己不再适合,必须建立适合金属矿山开采工程的二次(支护)稳定性控制理论。 3、设计理论在浅部开采条件下,由于工程围岩所处的力学环境比较简单,因此,在进行稳定性控制设计时,采用传统的线性设计理论即可奏效。而金属矿山开采环境下,由于工程围岩所表现出的非线性力学特性,使得在进行稳定性控制设计时,就不能简单的采用一次线性设计,而必须考虑采用二次以至更复杂的多次非线性大变形力学稳定性控制设计理论。 今后研究重点针对金属矿山开采工程中存在的岩石力学问题,今后主要研究方向集中在深部岩石力学基本特性、深部开采工程稳定性控制、金属矿山开采地表环境损伤控制等方面。 深部岩石力学基本特性研究深部“三高一扰动”的复杂环境,使深部岩体的组织结构、基本行为特征和工程响应均发生根本性变化,也是导致深部开采中灾变事故出现多发性和突发性的根本原因所在。因此,金属矿山岩体长期处于“三高”环境下,由于采掘扰动所表现出的特殊力学行为是金属矿山资源开采所面临的核心科学问题。其中,金属矿山高应力场成因及多个应力场的藕合作用状态研究、深部复杂应力状态下岩体拉压复合强度确定方法及其灾变机理将是今后研究的重点。 金属矿山开采工程稳定性研究与一般地表工程不允许进入塑性破坏状态不同,金属矿山开采工程稳定性问题是研究开采围岩破坏后与支护系统相互作用达到二次稳定的复杂力学问题,包括金属矿山矿层采动引起顶板破断后,采场局部顶板结构与支架相互作用,达到二次稳定的作用机理以及与采场相配套的巷道围岩产生塑性大变形后与支护体系相互作用达到二次稳定的作用机理。同时,由于金属矿山采动条件下工作面回采所形成的采动应力场与巷道掘进形成的开挖应力场相互藕合叠加,形成了复杂的三维应力场,其采动应力分布及其与回采空间多维、动态的时空规律以及支承压力区范围及峰值应力等也将产生很大变化,因此,应在深入分析金属矿山采场及巷道围岩采动应力时空分布规律的基础上,结合金属矿山岩体非线性力学特性的研究,探讨金属矿山开采采场及巷道一体化稳定性非线性力学控制对策。 金属矿山开采与地表环境损伤控制对策研究金属矿山条件下,由于岩体的结构、力学特性及破碎断裂规律都将发生较大变化,因此,采动过程中岩体的变形、破断、移动规律也会产生明显的不同。如何建立描述金属矿山采动覆岩变形一破断一移动全过程的结构运动力学模型,分析其结构运动全过程对采场矿压、巷道矿压、岩层内部裂隙分布、岩层移动与地表沉陷的动态影响,是控制深部开采对地表环境影响最小化的关键。 五、结束语 如果岩石力学的研究者能够更加的考虑岩石的本身独特特征,那么必将会更加有益与未来的采矿发展。让岩石力学在采矿事业中更多的广泛利用起来。 岩石力学论文:岩石力学在采矿工程中的研究 【摘 要】岩体力学不是一门系统的学科,它属于地质学与力学之间的一门边缘学科,现如今在采矿工程中的应用也比较广泛。本文首先介绍了岩体力学的时代背景,其次又从三方面探讨了岩石力学在采矿工程中的应用,分别是:对于深部开采所带来的灾害预测、矿山地应力场测量、大型深凹露天矿边坡设计优化。 【关键词】岩石力学;采矿工程;应用 1.简述采矿工程中岩体力学的特点 ①采矿工程多处于地下较深处,而其它地下工程多在距地表较近(几十米)的范围内;②对矿山工程,只要求在开采期间不破坏,在采后能维持平衡状态不影响地表安全即可,故其计算精度、安全系数及加固等方面均低于国防、水利工程的标准;③矿山地质条件复杂,又受矿床赋存条件限制,故采矿工程的位置选择性不大,同时采掘工作面不断变化,因而采矿工程岩石力学具有复杂性的特点。 在岩体表面或其内部进行任何工程活动,都必须符合安全、经济和正常运营的原则。以露天采矿边坡坡角选择为例,坡角选择过陡,会使边坡不稳定,无法正常采矿作业,坡角选择过缓,又会加大其剥采量,增加其采矿成本。然而,要使岩体工程既安全稳定又经济合理,必须通过准确地预测工程岩体的变形与稳定性、正确的工程设计和良好的施工质量等来保证。其中,准确地预测岩体在各种应力场作用下的变形与稳定性,进而从岩体力学观点出发,选择相对优良的工程场址,防止重大事故,为合理的工程设计提供岩体力学依据,是工程岩体力学研究的根本目的和任务。 2.岩石力学在采矿工程中的应用 岩石力学理论服务于采矿活动,其目的有四个方面。 (1)充分利用地壳内部各种应力来进行落矿、运矿以减少崩矿费用。 (2)尽可能地减少工程量,降低采矿成本。 (3)控制崩落矿石块度,减少二次破碎 (4)最大限度地提高生产规模,创造矿山经济效益。 2.1矿山地应力场测量 地应力是存在于底层中的天然应力,它是引起采矿水利水电、土木建筑、铁道、公路和其他各种地下或露天沿途开挖工程变形和破坏的根本作用力,是实现采矿和岩土开挖设计和决策科学化的必要前提。对于矿山设计来讲,只有掌握了具体工程区域的地应力条件,才能合理确定矿山的总体布置,选取适当的采矿方法,确定巷道和采场的最佳断面形状、断面尺寸、开挖步骤、直呼形式、支护结构参数、直呼时间等,从而在保证围岩稳定性的前提下,最大限度地增加矿石产量,提高矿山经济效益,实现采矿工程的优化。 目前普遍采用的地应力测量方法有应力解除法和水压致裂法两大类。其中,套孔应力解除法是发展时间最长,技术比较成熟的映众地应力测量方法。在测定原始应力的适用性和可靠性方面,目前还没有那种方法可以与之相比。据统计,在全世界已经获得的地应力测量资料中,有80%是有应力解除法测得的。对于矿山来讲,采用应力接触法更有得天独厚的条件。因为矿山有系列的航道、硐室可接近地下测点,而不需要向水压致裂法那样必须打专门的钻孔才能到达测点。因而对矿山地应力测量而言,采用应力解除法是最经济和可靠的。 2.2地下矿山采矿设计优化 矿床的形成过程、赋存状态和开采稳定性均受地应力场的控制。为此,必须以地应力为切入点进行采矿设计优化。即:根据实测地应力和扎实的工程地质、水文地质及矿岩物理力学性质等基础资料,以及实际的矿体赋存和开采条件,通过定量计算和分析,选择合理的采矿方法,确定最佳的开采总体布置、采场结构管参数、开采顺序、直呼加固和地压控制措施,实现安全高效的开采目标。 2.3大型深凹露天矿边坡设计优化 我国一大批大中型露天矿山已经或即将由山坡露天开采转为深凹开采。随着边坡的价高架豆,边坡稳定性维护的难度越来越大,边坡滑移和倾倒破坏事故的发生日益频繁,严重威胁矿山的安全生产,制约矿山生产能力的提高。但是另一方面,对于大型露天矿山,提高边坡角有事减少剥离和生产成本的重要手段。 国内外边坡稳定性分析和设计的传统方法是极限平衡法,这是一种静态的确定性分析方法,而实际的边坡状况是岁开采过程不断变化的,是动态的不确定性的;该方法是基于土力学理论提出来的,不能考虑实际的岩体条件,如断层、节理的存在,同时也不考虑地应力。而实际上这些对边坡的稳定性和破坏起控制作用。因而该方法度山坡露天矿设计可能是适用的,但对深凹露天矿设计并不适用。 为了克服传统的极限平衡分析方法的不足,必须采用现代的科学技术,充分考虑地应力的作用和实际的工程岩体条件,通过定量的计算分析,实现边坡设计的优化。具体的试试路线为:采用数值模拟和极限平衡分析相结合的方法,对不同边坡角和边坡设计方案进行定量的计算和分析,在保证安全的前提下,尽可能低提高边坡角,减少剥离量,尽可能地减少生产成本,增加矿石产量和矿山效益。 2.4深部开采动力灾害预测与防治 深部开采动力灾害,包括岩爆、矿震、冲击地压,是深部开采中可能遇到的突出问题。 目前的研究技术路线为:从扎实的现场地应力测量、工程地质调查、岩石力学实验和现场检测资料的采集入手,以能量聚集和演化为主线,揭示岩爆发生的机理及其与采矿过程、地质构造和岩体特性的关系,对岩爆发生的时间、空间和强度进行定量的预测;将预测和防治、地下河地面、生产安全和环境安全融为一体进行评价和研究。 3.岩石力学在采矿工程中的发展趋势 岩石力学已经广泛应用到了采矿工程中的各个领域,而且其研究理论正在不断创新,研究手段也日新月异。随着我国矿产资源的续开发,在采矿工程终将会遇到条件更复杂、拿督更大的岩石力学问题,因此,岩石力学与工程学科的理论水平和工程能力都有待进一步提高。 岩体力学的发展是和人类工程实践分不开的。起初,由于岩体工程数量少,规模也小,人们多凭经验来解决工程中遇到的岩体力学问题。因此,岩体力学的形成和发展要比土力学晚得多。随着生产力水平及工程建筑事业的迅速发展,提出了大量的岩体力学问题。由于岩体中具有天然应力、地下水等,并发育有各种结构面,所以它不仅具有弹性、脆性、塑性和流变性,而且还具有非线弹性、非连续性,以及非均质和各向异性等特征。对于这样一种复杂的介质,不仅研究内容非常复杂,而且其研究方法和手段也应与连续介质力学有所不同。 今天,由于矿产资源勘探开采、能源开发及地球动力学研究等的需要,工程规模越来越大,所涉及的岩体力学问题也越来越复杂。这对岩体力学提出了更高的要求。 岩石力学论文:随机化方法在岩石力学中应用及研究综述 摘要: 岩石是地球上分布最广,总量最大(地球99%以上的材料构成是岩石)的一种自然地质材料[1],它构成了地球四大圈层之一的岩石圈,因此与岩石有关的各项工程活动将与人类乃至其他生物的生活环境密切相关, 开展岩石力学及工程应用的研究具有重要的理论及现实意义。 关键词:岩石随机模糊 自从1963年意大利Vajont大坝上游左岸的库岸边坡滑坡造成毁灭性的灾难以来,岩石的工程力学性质开始被人们所重视,并由此开始了现代岩石力学的工程应用研究。随着全球工业化的快速发展,世界各地都开展了许多大规模的岩石工程,涉及能源和资源开发的各个方面。在过去的半个世纪,人们更多的是将经典的力学方法及确定性理论应用于岩石力学的研究,在这方面已经取得了相当瞩目的科研成就[3]。由于岩石的组构、矿物成分,赋存的力学和地质环境的不同,所以岩石的物理力学性质相差极大,通常都不能作为均一的材料,除非研究对象的几何尺度远远超过岩石的特征尺度。这个特征尺度可以是岩石的微细观的REV或者是岩体的宏观REV尺度。 随着岩石力学及工程应用研究的深入,人们越来越发现确定性理论在描述岩石力学及某些工程问题时存在的不足,因此亟需引入随机模糊理论的研究方法,来描述岩石的几何、物理、力学以及工程性质[4]。这就需要从数学模型的角度,对岩石工程遇到的不确定因素进行分类,这些因素可分为3种[2]:随机性、模糊性以及未确知性。这些不确定性因素主要是由于岩石材料的非均一性、空间组成矿物材料的不确定性、以及反应岩石性质的信息、数据的不全面、不完整而导致的不确定性。目前接触较多、研究相对也比较成熟的是力学随机性问题。由此而专门发展出一套有关岩石力学性质的随机力学。另外,从工程角度进行分类,不确定因素还可体现在以下几方面[2]:荷载的不确定性、材料物理力学参数的不确定性、几何尺寸的不确定性、初始条件和边界条件的不确定性和计算模型的不确定性。 针对岩石力学与工程的这些不确定性问题,研究人员已经从多个方面开展了模糊岩石力学与随机岩石力学的研究。本文将总结这些方面的研究成果,以期对随机理论和模糊数学在岩石力学与工程中的应用有一个全面而系统的认识,并通过对文献的解读,指出目前研究的热点,存在的不足以及未来研究的展望。 2. 岩石及岩体裂隙结构的随机模拟 岩石及岩体都是赋存于自然地质条件中的初始损伤体。在岩石内部通常都会由于矿物颗粒的沉积作用以及动力变质作用而形成初始微裂隙,这些微裂隙的存在极大地改变和决定了岩石的微细观结构以及力学性质(包括岩石的初始各向异性和诱发各向异性)。在描述岩石微细裂隙结构方面,X光衍射仪和扫描电镜[5]是这方面的强有力研究手段。朱珍德 等人[6]引入随机数学及模糊数学理论,在Matlab开发平台上,采用Monte-Carlo随机理论描述大理石细观结构体积表征单元,通过计算机对其细观SEM扫描电镜照片进行二值化分析,提取出微裂隙的长度、方位角、宽度、面积和周长等细观信息,测定了大理石颗粒及矿物组构的几何尺度,并得到大理石微细观裂隙的几何尺寸的概率密度及分布函数形式,最后采用分形理论,得到岩石微结构的分形盒维数,并与Swoboda损伤理论相结合,描述了大理岩考虑损伤效应的应力应变关系。 岩体中包含大量的节理裂隙,这些节理裂隙形成的网络系统对岩体的力学性质,如:变形、破坏具有控制性的作用,它们是岩体非连续性、非均匀性和各向异性的根源。要明确工程岩体的变形和破坏模式必须对岩体的节理裂隙网络以及岩体的结构有比较清晰的认识,这就需要对节理裂隙进行产状和几何尺寸的现场统计和调查分析。随着电子计算机的发展,人们期望能够将现场统计的节理裂隙地质资料在计算机上再现,然后将建立的几何模型应用于数值模拟和计算分析。数值分析方法确定节理岩体等效参数的主要特点是充分利用现场地质调查、节理裂隙统计、室内及现场岩样和节理结构面试验等岩体已知信息,建立不同尺度的节理岩体裂隙网络模型[7]。这样就可以实现从现场调查的地质资料到计算机的模拟再现和三维地质模型的建立,进而利用连续等效应变和节理损伤张量理论,可以确定宏观岩体的等效力学参数。采用这种数值手段模拟任意尺度下的岩体力学试验,可以在一定程度上弥补不能开展大尺度岩体力学试验的问题。张贵科 等人[8]在前人的研究基础上,对节理岩体裂隙网络的计算机模拟进行了深入的研究,提出采用平面四边形来模拟岩体结构面的方法,这种处理与实际情况更为接近。采用解析代数的方法,[8]中给出了平面四边形的数学描述及其与空间点的关系,并在此基础上,研究了岩体的REV尺度,开发了岩体三维裂隙网络图形的模拟程序。图1是该软件生成的岩体结构图。张贵科 等[9]在此研究的基础长,利用岩体裂隙网络和等效连续应变理论,推导考虑初始应力条件的节理岩体等效应变的计算方法,并根据正交各向异性的弹性本构模型,将节理岩体在REV尺度上等效为正交各向异性连续材料,进而计算其等效变形参数。文献[8, 9]为节理岩体的等效连续模型的建立提供了很好的思路和方法。 图1节理岩体裂隙网络的计算机模拟[8] 3. 岩质边坡模糊稳定性分析方法 岩质边坡的稳定性很大程度上取决于岩体中的节理强度及分布形式。由于节理在空间中的分布形式,形成不同产状,将完整岩石切割分块。不同的节理空间分布形式决定了岩质边坡的破坏形式。在实际的边坡工程中,岩质边坡主要展现出四种破坏形式[10]:平面滑动破坏、楔形体破坏、倾倒破坏和大规模密集节理切割后形成散体结构的圆弧滑动破坏。在工程实践中,采用赤平极射投影法进行统计分析可以获得边坡的节理分布规律,确定优势节理组的产状,结合边坡面的产状可以大致确定边坡的破坏模式。但事实上获得边坡岩体的地质资料通常都只具有统计学上的规律,并不能给出一个唯一确定的稳定性参数,因此,有必要在岩质边坡中引入模糊数学的方法对边坡的稳定性做性的稳定性评价。 众多学者[11, 12, 13, 15]的研究表明,各种力学参数的模糊性、随机性对工程稳定性的评价有着至关重要的影响,并且受到越来越多的重视。在这方面,徐卫亚 等人[14]对节理岩体边坡模糊稳定性评价方法做了系统而深入的研究。在此文中报道了节理岩体边坡模糊安全系数的计算公式,以及编制的基于潜在滑动面自动搜索边坡模糊稳定性研究程序。利用模糊数学区间参数的计算原则,对各个参数隶属函数引入水平截集,得到各个模糊数的模糊区间,再根据扩展原理计算出模糊安全系数的隶属度函数,进而利用节理岩体边坡的安全系数的计算方法可以确定安全系数。此研究针对节理岩体边坡中节理和岩块力学参数的模糊性进行研究,并提出考虑力学参数模糊性影响的节理岩体边坡稳定性分析方法,为节理岩体边坡工程设计提供更全面的参考依据,尽可能避免由于计算参数模糊性给工程实践带来的影响[14]。 4. 岩石力学参数的模糊识别 由于岩石的非均一性和材料组分的多样性,似的岩石的物理力学参数存在较大的变异区间。因为受试验防范和条件的限制,岩石的力学的试验结果具有一定的不确定性其不确定性包含随机性和模糊性,这是由于岩石试样性态和类属是确定的;而模糊性则是岩石试样特性内在的不确定性。随机性只涉及信息的量,通过对同一岩体反复抽样,进行大量试验就可以逼近该岩体的力学参数特性;模糊性则关系到信息的意义,它反映的是岩石样本对工程地岩体的隶属程度[16]。最小二乘法和随机—模糊法是确定岩石力学参数的基本方法,唐杰军 等[16]将这两种方法进行了结合和分别应用,得到了一个确定岩石抗剪强度参数的朴实方法,并将其应用于实际的岩石力学参数测定。岩石工程由于参数难以确定,通常可以采用位移反演的方式,根据现场的位移监测资料反演岩石的力学参数。当目前的研究绝大多数属于确定性反分析。但是在众多的岩石工程中,由于量测技术和方法的限制和外界偶然扰动因素,如工程爆破开挖、机械振动的作用,不可避免地,使得测定的位移不可能是真的变形值。因而测量的位移本身就是一个随机变量。工程岩体的变形过程也就是一个随机过程所以只能用一个随机变量来使其再现。基于此,刘世君 等人[18]和徐卫亚 等人[17],指出应该从概率的角度来研究变形,反演出参数。通过实际工程的应用研究,他们建立了一套17方法并将其应用于实际的水电工程中。通常将目标参数作为随机变量来考虑,通过对实际工程中监测到的现场位移数据进行分析,最后给定岩石的力学参数的区间取值。由于实际的岩石工程通常都存在流变变形以及长期稳定性的问题。这就需要在实际应用中使用黏弹塑性模型来描述其力学行为。同样地,与弹塑性性的参数反演类似,岩石流变本构模型也存在参数的模糊反演的问题。为此,刘世君 等人[19]提出了岩石粘弹性模型的辨识及参数反演的方法。利用蠕变柔量的概念,根据位移和蠕变柔量两步反分析法,从流变性模型的一般表达式中辨识出适用的本构模型。由相应的位移实测值用解析法反演岩石的蠕变柔量,再由岩石的蠕变柔量运用非线性技术辨识出岩石本构模型的最终表达式,最后进一步由模型参数反算出岩体的粘弹性参数。应用平面复变影射、保角变换方法可得围岩内任一点在曲线坐标中的位移和满足应力边界条件的复势函数。再利用复变函数分析方法确定曲线坐标下的蠕变柔量和广义蠕变柔量的线性方程组。这种方法可以在一定程度上避免参数不确定的问题,并可以使用辨识得到的模型和反演出来的参数对岩体工程的长期流变稳定性进行数值计算和预测。 5. 岩石材料的随机本构模型 前述的岩石力学问题都涉及到随机模糊理论在岩石力学与工程中的应用,这种应用集中在对岩石的几何以及物理力学参数模糊识别与计算机的再现。另外还有学者将随机模糊理论应用于岩石的本构模型,用于描述和解决岩石应力应变关系的不确定性问题。徐卫亚和韦立德[21, 22]在这方面做了一些卓有成效的研究工作。他们基于概率论和损伤力学,对岩石在荷载作用下的破坏、损伤和弹塑性变形进行了深入的探讨。在其模型的损伤演化方程中全部采用有效应力,这样的处理更能反映岩石的真实剩余强度。将发生破坏的微元占微元总体的比例定义为损伤变量,这样损伤变量就背定义成破坏概率,这与以往的处理方式不同。在进行损伤变量处理时,假设岩石微元破坏服从Weibull分布;处理岩石的屈服时使用了德鲁克-普拉格屈服准则。最后建立了弹塑性损伤耦合的本构模型,并将其应用于岩石的应力应变描述。该模型能够很好的反应岩石经过峰值破坏后的残余强度。 6. 随机有限元法在岩石力学中的应用 随着计算机的快速发展,数值方法已成为研究和解决岩石力学问题的一种必不可少的方法。有限元法是计算岩石力学的常用方法。经过数十年的发展有限元理论已发展成熟,并有很多大型商业软件推出。随着随机模糊理论的应用和随机力学的发展,这些理论被逐步引入并应用到有限元方法中,由此形成了随机有限元理论。随机有限元法作为随机力学的一个主要部分。经过20余年的发展,目前已成为分析随机因素影响下结构随机响应的强有力的工具[20, 23]。目前出现的随机有限元法可分为[2]:直接Monte-Carlo法、改进Monte-Carlo法、摄动法、直接偏微分法、加权积分法和响应面法等。其中直接Monte-Carlo法由于太费时而显得很不实用,改进的Monte-Carlo法虽在上比直接Monte-Carlo法有了较大的提高,但一般仍难应用于大型工程问题;加权积分法对于随机场特性比较显著的情形精度较高,但由于公式比较繁琐,很难在三维地质模型中推广应用。 针对不同的岩石力学研究领域,目前众多的研究人员开展了大量有关随机有限元的应用研究。何翔[24]在研究岩体渗流应力耦合的问题时,将岩体渗流、力学参数视为空间随机场,这样可以较好地反映参数的空间变异性;采用的普通克立格估值法和泛克立格估值法能保证估值的无偏性和有效性。他在等效连续介质模型的基础上,采用随机有限元法对含随机耦合场进行数值模拟,可得到孔压、应力、位移等场变量的随机分布特征。也可以方便的分析耦合场内孔压、位移等变量对参数的灵敏度。王亚军[25]研究了模糊随机损伤有限元在岩土工程中的应用问题。他基于模糊分解定理建立了模糊空间上的模糊变分理论,然后依据扩张原则在广义非确定性空间上提出了模糊随机变分列式;由随机变分列式在经典随机有限元理论基础上,建立了线性一次逼近随机有限元模型,并对实际工程进行了模拟应用。李涛[26]在处理软土路基的工程问题时,提出了考虑大变形的固结随机有限元格式。并在实际工程中取得了较好的应用。 岩石力学论文:试述岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用 摘 要:由于我国经济的发展对资源的需求旺盛,对金属矿的需求也越来越多,本文介绍了现代岩石力学的核心内容和本质特征及其在金属矿山采矿工程中的应用,包括矿山地应力场测量,地下矿山采矿设计优化,大型深凹露天矿边坡设计优化和深部开采动力灾害预测与防治,介绍了金属矿山地应力的规律性及地下矿山采矿设计优化方法。 关键词:岩石力学;金属矿山;采矿工程;应用 1 岩石力学的特点 随着人类文明的不断进步,以及科学技术的不断发展,许多新的学科应运而生。岩石力学是近展起来的一门应用性和实践性很强的新兴学科和边缘学科,它的应用范围涉及采矿、土木建筑、水利水电、铁道、公路、地质、地震、石油、地下工程、海洋工程等众多的与岩石工程相关的工程领域。一方面,岩石力学是上述工程领域的理论基础;另一方面,正是上述工程领域的实践促使了岩石力学的诞生和发展。 1966年,美国科学院岩石力学委员会对岩石力学给予以下定义:“岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论和应用科学,它是力学的一个分支,是探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应。”这一定义是从“材料”的概念出发的,带有材料力学或固体力学的深深烙印。随着岩石力学理论研究和工程实践的不断深入和发展,人们对“岩石”的认识有了突破。首先,不能把“岩石”看成固体力学中的一种材料,所有岩石工程中的“岩石”是一种天然地质体,或者叫做岩体,它具有复杂的地质结构和赋存条件,是一种典型的“不连续介质”。其次,岩体中存在地应力,它是由于地质构造和重力作用等形成的内应力。由于岩石工程的开挖引起地应力的释放,正是这种“释放荷载”才是引起岩石工程变形和破坏的根本作用力。因此岩石力学的研究思路和研究方法与以研究“外荷载作用”为特征的材料力学、结构力学等有本质的不同。最近的研究表明,无论是岩体结构,还是其赋存状况、赋存条件均存在大量的不确定性。因此,必须改变传统的固体力学的确定性研究方法,而从“系统”的概念出发,采用不确定性方法来进行岩石力学的研究。“岩体”是自然系统,“工程岩体”是人地系统,其行为和功能与施工因素密切相关。 根据上述分析,现在可以重新定义:岩石力学是一门认识和控制岩石系统的力学行为和工程功能的科学。采矿工程涉及的岩石力学问题主要有如下几个方面。 (1)矿山地应力场测量 (2)露天采矿边坡设计及稳定加固技术 (3)井下开采中巷道和采场围岩稳定性问题,特别是软岩巷道和深部开采地压控制问题 (4)采矿设计优化,包括采矿方法选择、开采总体布置、采场结构、开采顺序、开挖步骤、地压控制、支护加固的优化等 (5)岩爆、煤与瓦斯突出、矿井突水预测、预报及预处理理论和技术 (6)采空区处理及地面沉降问题。 2 矿山地应力场测量 2. 1 地应力测量的重要性 地应力是存在于地层中的天然应力,它是引起采矿、水利水电、土木建筑、铁道、公路和其他各种地下或露天岩土开挖工程变形和破坏的根本作用力,是实现采矿和岩土工程开挖设计和决策科学化的必要前提。因为对矿山设计来讲,只有掌握了具体工程区域的地应力条件,才能合理确定矿山总体布置,选取适当的采矿方法,确定巷道和采场的最佳断面形状、断面尺寸、开挖步骤、支护形式、支护结构参数、支护时间等,从而在保证围岩稳定性的前提下,最大限度地增加矿石产量,提高矿山经济效益,实现采矿工程的优化。 根据弹性力学理论,巷道和采场的最佳形状主要由其断面内的2个主应力的比值来决定,为了减少巷道和采场周边的应力集中现象,它们最理想的断面形状应是一个椭圆,而这个椭圆在水平和垂直方向的两个半轴的长度之比应与该断面内水平主应力和垂直主应力之比相等。在此情况下,巷道和采场周边将处于均匀等压应力状态。这是一种最稳定的受力状态。在确定巷道和采场走向时,也应考虑地应力的状态,最理想的走向是与最大主应力方向相平行。 由于采矿工程的复杂性和形状多样性,利用理论解析的方法进行工程稳定性的分析和计算几乎是不可能的。但是,近20年来大型电子计算机的应用和各种数值分析方法的不断发展,使采矿工程成为一门可以进行定量设计计算和分析的工程科学。所有的计算和分析都必须在已知地应力的前提下进行。如果对工程区域的实际原始应力状态一无所知,那么任何计算和分析都将失去其应有的真实性和实用价值。 2. 2 地应力测量的主要方法 测量原始地应力就是确定存在于拟开挖岩体及其周围区域的未受扰动的三维应力状态,这种测量通常是通过一点一点的量测来完成的。岩体中一点的三维应力状态可由选定坐标系中的6个分量(Rx,Ry,Rz,Sxy,Syz,Sxz)来表示,这种坐标系是可以根据需要和方便任意选择的,但一般取地球坐标系作为测量坐标系。由6个应力分量可求得该点的3个主应力(R1,R2,R3)的大小和方向,这是唯一的。在实际测量中,每一测点所涉及的岩石可能从几立方厘米到几千立方米,这取决于采用何种测量方法。但不管是几立方厘米还是几千立方米,对于整个岩体而言,仍可视为一点。由于地应力状态的复杂性和多变性,要比较准确地测定某一矿区的地应力状态,就必须进行充足数量的“点”测量。在此基础上,才能借助数值分析和数理统计、灰色建模、人工智能等方法,建立矿区的地应力场模型。 目前,应力解除法已形成一套标准的测量程序,具体步骤如下: 第一步:从岩体表面,一般是从地下巷道、隧道、峒室表面向岩体内部打大孔,直至位于岩体内的测点部位。大孔直径为130~ 150 mm,深度为巷道、隧道或峒室跨度的2. 5倍以上,从而保证测点是在未受岩体开挖扰动的原岩应力区。 第二步:从大孔底打同心小孔,供安装探头用。小孔直径一般为36~ 38 mm,深度一般为孔径的10倍左右,从而保证小孔中央部位处于平面应变状态。 第三步:用一套专用装置将测量探头安装(固定或胶结)到小孔中央部位;空心包体应变计是目前国内外采用最广泛的应力解除法测量仪器(探头)。 第四步:用第一步打大孔用的薄壁钻头继续延深大孔,从而使小孔周围岩芯实现应力解除。由于应力解除引起的小孔变形或应变由测量探头测定并通过仪器记录下来。根据测得的小孔变形或应变通过有关公式即可求出小孔周围岩体的原岩应力状态。 3 地下矿山采矿设计优化 金属矿床的形成过程、赋存状况和开采稳定性均受地应力场的控制。为此,必须以地应力为切入点进行金属矿采矿设计优化。 (1)采用盘区上向高分层连续回采充填采矿工艺,显著提高了采场生产能力和采矿强度,减少了采准工作量,降低了生产成本;实现了各采场连续回采,大大增加了盘区内同时回采的采场数目,大幅度提高了盘区生产能力,充分发挥了机械化无轨作业的优越性;大大增加了采场安全性,显著降低了采矿损失率和贫化率。 (2)采用数值模拟等多种方法进行了采矿设计的定量计算、分析,实现了采场结构参数和开采顺序的优化;盘区呈“品”字型布置采场进路的免压拱开采技术获得成功,使采场围岩的应力分布趋于合理,采场地压得到有效控制。在应力降低区的下方进行开采,肯定是有利于安全的。 (3)实现了采场凿岩爆破参数的优化,提高了爆破效率和质量,增大了采场生产能力,节省了凿岩爆破成本,同时使采场作业环境大大改善。 (4)实现了无轨采掘设备的优化配置和全盘机械化,提高了无轨采掘设备的作业效率和机械化作业水平。提高了矿山生产能力,降低了生产成本。 (5)采用多种手段进行现场地压实时监测,为地压控制和生产安全提供了保障。通过研究,使盘区生产能力增加了88%,采场劳动生产率提高了61. 6%,采矿总损失率下降了51%,矿石总贫化率下降了25%,黄金产量增加了75. 5%,采矿技术经济指标全面达到世界先进水平。 结束语 随着我国经济的持续发展,以及科学技术的不断进步,岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用会更加广泛。 岩石力学论文:焦家金矿寺庄矿区岩石力学试验研究 摘要:随着焦家金矿寺庄矿区矿床开采深度的增加,矿岩的破碎程度也越来越严重,矿岩的稳固性越来越差,为确保采场安全,对寺庄矿区矿岩力学性质进行岩石的物理性质试验、岩石抗压强度、岩石剪切强度、岩石抗拉强度的测试分析,为矿山采场结构参数的优化奠定基础。 关键词:寺庄矿区;岩石力学;测试分析;矿床开采;采场结构参数 寺庄矿区是山东黄金矿业股份有限公司焦家金矿的分矿山,生产能力近1500t/d,为山东黄金的发展做出了重要贡献。目前,随着矿床开采深度的增加,矿体所受的地应力越来越大,矿岩的破碎程度也越来越严重,矿岩的稳固性越来越差,冒顶片帮现象越来越多,甚至出现岩爆现象。因此,为确保采场安全,提高矿山经济效应和安全效应,对寺庄矿区矿岩物理力学性质进行测试分析,为矿山采场结构参数的优化奠定基础。 1 岩石取样地点及矿岩性质 岩石物理力学实验的目的是为山东黄金矿业股份有限公司焦家金矿寺庄矿区-220m以上7-2号矿体的回采提供依据,分别对上盘、下盘和矿体进行取样。将取好的岩样进行试件的加工,加工试件的尺寸均严格按照岩石物理力学试验国家标准进行,将加工好的试件,抗压强度试验和劈裂试验均按照GB/T 50266-99规范进行试验,剪切试验按MT48-87规范进行试验。在矿区选取具有代表性的块石样,上盘:黄铁绢英岩化碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;矿体:黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩;下盘:黄铁绢英岩化花岗岩、绢英岩化花岗质碎裂岩。 2 岩石力学试验 单轴抗压试验和抗剪试验采用SANS微机控制电液伺服万能试验机,最大载荷为2000kN;劈裂试验采用上海华龙测试仪器有限公司生产的微机控制全自动压力试验机,最大载荷为200kN。岩石抗压、剪切、劈裂试验见图1至图3,图4至图6为上盘、矿体、下盘岩样单轴压缩试验应力-应变曲线,测试后的岩石力学参数见表1。 3 结语 (1)岩石试验的物理性质:上盘密度2.726t/m3,矿体密度2.769t/m3,下盘密度2.688t/m3。 (2)抗压强度试验:上盘硬度较小,节理裂隙发育,在抗压试验过程中大多数都完全破碎,且中间含泥质充填物。试件单轴抗压强度为39.73MPa,弹性模量为8.94GPa。矿体硬度较大,节理裂隙不发育。单轴抗压强度为49.1MPa,弹性模量为6.14Gpa。下盘强度大,岩样断面为45°角;单轴抗压强度50.2MPa,弹性模量为4.65GPa。 (3)剪切强度试验:上盘内摩擦角为34.38°,粘结力为18.42。矿体内摩擦角为38.38°,粘结力为21.69。下盘内摩擦角为35.9°,粘结力为37.09。 (4)抗拉强度试验:上盘抗拉强度为3.7MPa,在试验过程中,上盘岩样断裂不是很明显,节理裂隙较发育,一般沿节理面破坏。矿体抗拉强度为8.32MPa,在试验中,发生脆性破坏,且断裂面比较平整。下盘抗拉强度为9.64MPa,在试验过程中,发生脆性破坏,且断裂面比较平整。 岩石力学论文:中国科协会员日中国岩石力学与工程学会活动首次举办 12月15日,中国岩石力学与工程学会举办了“中国科协会员日京区学生会员座谈参观活动”,此次活动是该学会首次参与实施中国科协会员日活动。中国岩石力学与工程学会副理事长何满潮、杨强,中国科协学会学术部颜利民,中国科学院地质与地球物理所所长助理郭敬辉,国际岩石力学学会国家小组秘书长李仲奎,岩体数学模拟专业委员会秘书长林鹏等出席活动。来自中国矿业大学(北京)、北京科技大学、清华大学、中国石油大学、北京交通大学、铁道科学研究院、中科院地质与地球物理所、北京地质所、北京水工资环公司等大专院校、科研单位及团体会员单位的学生会员121人参加了此次会员日活动。 中国科协会员日中国岩石力学与工程学会活动现场 中国岩石力学与工程学会常务副秘书长方祖烈主持会议。何满潮致开幕词,他说,中国科协决定每年12月15日为中国科协会员日,通过集中开展形式多样、内容丰富的会员日活动,增强学会凝聚力,把学会这个科技工作者之“家”建设的更好!他号召青年科技工作者,认真践行科学发展观、树立正确的成才观、人生观,为全国建成小康社会而努力奋斗! 颜利民首先向学会会员表示节日的祝贺,并介绍了中国科协会员日的来历和意义,对中国岩石力学与工程学会举办的会员日活动表示肯定,并希望广大青年科技工作者、会员不断进取,通过学会这个平台,为我国岩石力学事业的发展贡献一份力量,希望学会通过这样的活动增强对会员的凝聚力,为学会事业的发展做出新的更大的 贡献。 学会第一支撑单位中国科学院地质与地球物理所郭敬辉代表支撑单位对会员日的举办表示欢迎,他介绍了研究所有关专业研究的情况,他说,作为学会的第一支撑单位,研究所将一如既往的对学会工作大力支持,并希望大家经常来研究所进行学术交流。 方祖烈介绍了“全国十佳优秀科技工作者”和学会获得“全国优秀科技工作者”称号的杨强、李术才的事迹,并以此鼓励与会的青年科技工作者。受中国科协委托,由何满潮、郭敬辉向杨强教授和李术才教授颁发了奖励证书及奖章。 学会新任秘书长刘大安向会员作了题为《提升学会创新服务能力,打造青年会员温馨之家》的讲座,他向与会的青年学生会员介绍了我学会的基本情况以及在提升创新服务能力方面的举措、指出要为青年学者提供丰富的学术交流平台、通过建设“精品期刊”吸引青年学者、注重青年科技奖评选、提升国际地位,推动青年国际交流等,希望青年会员能够加入到学会中,发展壮大学会人才队伍,享受学会大家庭的快乐。中国科学院地质与地球物理所研究员李晓作了题为《新型深部地质工程中的岩石力学问题》的报告,从学科的最前沿介绍了研究所的最新研究成果和一些新的国际水平的创新方向,并详细介绍了深部岩石力学控制岩体压裂技术发展方向,以及广泛的应用前景。不仅开阔了与会者的视野,同时也为年轻科技工作者指明了研究的方向。他鼓励广大青年科技工作者,不懈努力,为解决岩石力学发展中面临的关键技术,做出自己的贡献。 活动当天,学员们还参观了中国科学院地质与地球物理研究所重点实验室重大仪器装备和自主研发的岩石力学试验设备,参观活动激发了青年会员投身科技工作的信心和决心。此外,中国岩石力学与工程学会为会员准备了内容丰富、具有重要阅读和参考价值的科技图书,包括由该学会出版的8种800多本价值15万元的科技图书及2种245本学会刊物,受到与会学生的热烈欢迎。(责任编辑:董大伟) (来源:中国岩石力学与工程学会供稿)
大多数工程为现状工程,必然跨越不同的自然地理、地质、地貌单元,涉及更多的工程地质问题。工程建筑物种类多,不同的工程构筑物对场地地基的适应程度不同,工程地质的问题也就格外复杂。如不能充分的对其进行相应的地质勘察,那么工程师就不能对这个工程建筑物做出准确的成本预算,最终会影响整个建筑物的造价成本。所以在进行工程建筑时,应该对其所处的地形进行相应的地质勘察,以便造价师做出准确的工程造价成本。另外,如果不能正确的认识到工程地质条件问题以及及时处理,是会影响到工程是否顺利建设,安全运行,甚至会影响到工程的成败。对于工程地质问题认识不足,处理不当,不但会带来工程事故,大幅度增加工程造价,并且会遗留无尽的工程病害,从而导致昂贵的维修整治费用。工程地质勘察作为一项基础性工作,对工程造价的影响可归结为三个方面:一是选择工程地质条件有利的路线,对工程造价起着决定性作用;二是勘察资料的准确性直接影响工程造价;三是由于对特殊不良工程地质问题认识不足导致的工程造价成本增加。 一、工程地质问题对工程造价的影响 (一)工程地质勘察的质量问题 在工程地质勘察过程中,一般问题较多的是工程概念不清,勘察的侧重点不明确,针对性不强,方法不当。工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清,地质报告中基本地质条件不清楚,主要工程地质问题界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误,有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,延误开发时间。 (二)勘测周期不合理的问题 从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理。但有些工程没有基础性的前期投入,一旦要报项目,立即就要求提交地质报告;还有些工程是今天提交了可研报告,明天就提交初设报告。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,地质条件不清楚,投资控制不住,施工后修改设计,或由于地质问题造成承包商巨额索赔等等。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大工程事故。 (三)人才问题 有着丰富的工程实践经验的前辈地质师相继离岗,各勘测设计院明显缺地质总工人才,近年来比较整齐的地质副院长和院级地质总工在一些勘测设计院已经相继断档,或后继无人,或后备人才尚不成熟。勘测行业不景气,社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应,工作环境、工作条件的局限,人才资源开发机制的问题,择业行为中的浮躁动机等等,都在不同程度地影响着优秀地质师的成长。高质量高水平的工程地质分析成果,出自于高水平高素质的地质师。要培养出一个具有工程地质分析能力,能够解决复杂问题的地质师,没有足够的功夫,大量的工程实践,自身的敬业精神,理论联系实际,相关学科专业的学习和渗透,是决不可能的。十年树木百年树人,在地质师的培养过程中可以充分体现出来。 (四)技术管理问题 工程地质勘察质量的控制,技术管理是主要环节之一。近年来一些单位提交的勘测设计报告中的地质章节不是地质师写的,报告的编制人中没有地质专业负责人,或地质报告没有院级地质负责人审查把关,报告和图纸中的错误较多。这种情况增加了审查难度,同时也有损勘测设计单位的质量和水平形象,还会延误工程报批的时间。当然也有上级单位工程审查把关不严,助长了这种技术责任心不强的现象。 (五)地质条件问题 要确定一个好的施工方案,没有一个好的地质勘察资料是不行的,如果缺乏地质勘察资料,不仅对整个工程地质条件不能准确把握,而且对局部工程地质问题的处理必然也是盲目的,软弱的地基、容易发生危害的地质结构也是有一定范围的。即使在特殊分布不良的地区,也有着严重程度不同的区别,如果对地质环境背景缺乏了解,就有可能遇到非常困难的技术问题。 (六)地质资料准确性问题 工程地质资料的准确性,勘察报告反映的地质结构情况与开挖以后的实际情况不能出现相差较大的问题,还包括对地质问题的定性和评价的合理性问题。 二、特殊工程地质认识不足问题 对工程地质问题认识不足,处理不当,不但会带来工程事故、大幅度增加工程造价,并且会遗留无尽的工程危害,花费昂贵的维修整治费用,几十年来无数的工程实例证明了这一点。对特殊不良的地质现象进行有准备的处置,当然是最好不过的事,但是,往往在施工过程中才会发现这些特殊不良的地质现象,在这样的情况下处置特殊不良地质工程的费用会因施工过程中技术条件相对困难而增加,而且可能会造成工程造价损失。还有一个注意的问题是,特殊不良地质的处置是典型岩土工程,包含地质与土木工程的复合技术,现如今,地质危害处置技术力量短缺的问题依然存在。许多地质危害屡治无效,钱随土走的现象时常看到,这就直接导致工程造价的增加。 三、工程地质中控制工程造价的措施 (一)勘察工作与设计工作紧密结合 增强观念、提高素质设计单位和勘察人员必须树立经济核算的意识和观念,克服重技术轻经济、设计保守浪费、迎合建设单位“喜高”、“好大”要求的倾向,把技术与经济、设计与概算有效的结合起来,克服“两结合”的脱节状态。并且,还要在设计中引入风险机制,实行奖罚制度,奖励那些设计出优秀方案、造价节省的设计人员,处罚那些因设计浪费而造成经济损失的设计人员,从而激励设计人员深挖设计潜力,重视设计方案的经济合理性。 (二)提高工程地质勘察质量 必须提高勘察人员的专业素质。通过业务培训,掌握新的设计规范、建设技术、设计手段、不断更新知识。培养造就一批政治觉悟高、职业道德好、敬业爱岗、专业基础扎实、有吃苦精神、能打硬仗的过硬的设计队伍。 (三)勘察人员应与造价管理人员密切配合 在工程勘察中不少勘察人员缺乏经济观念,重技术,轻经济,任意提高安全系数和设计标准,很多技术方案片面强调技术上的可行性,而对经济上的合理性考虑极少,从而造成工程极大浪费。而造价管理人员是只管编制概、预算,不管技术,也不以工程造价来控制设计或约束设计。因此,形成了你做你的设计,我做我的造价,使技术和经济严重分离,工程设计标准提高了,工程造价也会跟着提高。为克服这个弊端,在工程设计过程中,设计人员既要重视技术,也要重视经济。同样,造价管理人员既要控制造价,又要控制设计,使两者有效地结合起来,密切配合,提高工程设计质量,降低工程造价。 (四)勘察方案竞选的方式优化勘察方案 勘察方案要有独创之外,还要按照适用、经济、美观的原则,符合技术先进、结构合理、满足建筑节能、环保等要求,同时,编制的工程概预算要切合实际,真实可靠,并能控制在批准的投资范围内。评标小组专家,要有较高的技术水平、丰富的实践经验,并能秉公办事,评标小组应采用科学的方法,综合评定勘察方案的优劣,择优确定好的勘察方案。勘察单位要对工程项目进行深入细致的调查研究,多方案比选,达到优化设计方案,降低工程造价的目的。包括节约用地少占或不占耕地,确定合理的建筑密度和容积率。处理好节约用地和绿化及公共用地的关系。选择工程地质、水文地质条件好的地段,避免断层、熔岩、流沙层、有用矿床,以及洪水淹没区、滑坡等以减少基础及其它地下工程的投资费用。合理确定建设规模、占地面积、工艺装备、建筑标准、配套工程、劳动定员等方面的标准和指标。 四、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。工程地质专业在工程建设中具有十分重要的位置。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。在项目施工前期,我们因重视工程地质问题,选择有利的工程地质,维护有关各方面的经济效益,规范价格行为,促进微观效益和宏观效益。
建筑物的基础是影响建筑整体的安全性以及稳定性的重要因素,为此,要想保障建筑工程质量,最为关键的是落实基础施工,其中,所谓桩基础施工具体指的是利用桩基,桩顶建设承重台或者是通过运用各个桩连接成为建筑平台,从而为建筑基础的安全性与稳定性提供重要保障。 1建筑工程土建施工桩基础技术的应用要点 1.1因地制宜 近些年,桩基础技术广泛运用于建筑工程施工中,需要注意的是,对桩基础技术的应用要坚持因地制宜的原则,根据实际情况合理的运用桩基础技术,只有这样才能够保障技术的有效性以及适用性。各个建筑项目的施工环境存在不同,而施工技术极容易受到地质条件的影响,诸如土壤成分,地下水水位以及桩端持力层等都是影响工程建设的重要因素。为此,在实际开展桩基础施工之前,相关的施工人员要全面深入的分析该区域的地质条件,并比对好不同的桩结构以及参数,而后根据地质条件选用合适的桩进行施工。 1.2荷载量控制 各个桩的承载力极容易受到建筑基础的荷载量影响,为此,在开展工程施工过程中,作为设计人员要准确计算建筑荷载量,保障计算的可靠性与科学性。而后根据计算出来的荷载量选用合适的桩基础,并明确桩的数量,确保各个桩承载能力的合理适中,防止发生荷载过大等方面问题,从而为建筑的稳定性提供重要保障。 1.3工程进度控制 在施工过程中要注意正确处理好施工质量与施工进度间关系,避免进度过慢或者是进度过快等问题。在保障建筑工程施工质量基础上确保如期完成工程,从而推进建筑工程业的健康快速发展,为建筑工程施工的有效性提供重要保障。针对这个问题,在开展桩基础施工中,可以考虑选用静力桩,这样可以保障工程施工进度,确保工程建设能够如期完成。在施工条件允许的情况下,在施工中可以采用人工挖孔桩的形式,不仅可以提升工程施工速度,而且拓宽了挖孔桩的适用范围,从而保障施工进度与施工质量之间的协调。 2桩基础技术在建筑工程土建筑施工中的合理运用 2.1施工前的准备工作 桩基础技术作为土建施工一项重要的技术,为了使这个技术更好发挥它的作用,要对施工的每一个前提考虑周全,制定一个完善的施工前的计划。首先,施工单位先进行对施工地点的实地考察,探测施工地点的周边环境包括当地的水质条件和地理位置、土壤的疏松程度等方面。紧接着将这些影响施工建设的因素做好记录,进行一个对比,从而掌握最新的施工地点的情况;其次,以这些信息作为基础,制定一系列的理想方案,包括最基础的施工桩大小,质量和实施方案,以及通过各项实践分析所得到的施工工艺参数;最后,对桩基础技术的施工现场的放线定位进行全方面的处理,调整每根桩基的水准点,达到精确的高度,还要对施工现场做一个准备,对每根桩基的高度了如指掌并且达到相应的标准高度,做好施工前记录,严格按照一切施工标准执行,将所有的相关数据收集完整。 2.2运用于施工中 预制桩是以施工地方和施工的各种材料、施工的各种形式的桩作为制作的前提,可采取多种方式进行定桩,根据施工地方的变化而发生变化。在中国的建筑施工领域预制桩的材料主要分为两大类,一类是混凝土预制桩;另一类是钢桩。钢桩的在沿海地区和冲积平原地区有着广泛的运用,因为软土层需要用钢桩加固地基,使地基更加牢靠。钢桩的优点在于重量轻,承载力高,桩长易于调节,能使施工效率加快。而最为大力推广的预制桩是混凝土桩,它具有成本低廉和经久耐用等优点,应用于大部分地区和各个领域的建筑,包括边缘滑坡的抗滑。如制作预制桩的首要条件要求场地的平整和结实,桩与任何接触面做到不粘连的情况,制作桩的顺序要与打桩的顺序相对应,先做到桩的本身尺寸不允许任何的偏差,进行浇筑时,从桩顶到桩尖,不允许中断的现象发生。而沉桩有打入桩、振动沉桩、静力压桩、射水沉桩、钻孔埋桩这几种方式,面对不同的施工场所用不同的沉桩方式。射水沉桩适用于砂砾土,碎石土的施工地方并不常用,其他种打桩方式用的频率比较高,但是还是对土层的破坏有着极大的影响,所以在施工过程中要进行适当的调整,选择最合适的方案,考虑邻近结构的影响,减小施工过程中的危险因素。 2.3灌注桩施工方法 灌注桩相对于预制桩,具有施工时噪音小,无振动的优点,适用于大城市中的密集地区。而灌注桩是根据成孔的方法不同,有三大主要分类,分别为钻孔灌注桩、沉管灌注桩、人工挖孔灌注桩。钻孔灌注桩,顾名思义,以钻孔机械作为主要工具,然后埋设护筒,注意要先进行桩孔的清洁处理,后下钢筋笼,并且在孔中浇筑混凝土;沉管灌注桩的方法不同是用锤击打桩法或者振动打桩法将桩尖牢牢沉入土中,一边浇筑混凝土一边锤击或者振动,最后形成桩。这种方法的优点在于成本低廉,有着较高的利润空间,方法简单快捷,但是相对于其它的打桩方式,容易发生断桩等现象;挖孔灌注桩是主要依赖于人工挖掘,挖掘出来的孔用来下钢筋笼并且浇筑,施工时要注意防患措施,制定合理的护壁措施,保障施工人员的安全。这三种灌注桩施工方法有利也有弊,根据施工现场的不同进行合理的运用实施,不可盲目选择。发生断桩现象有主要三种原因,第一,混凝土的质量差,搅拌不均匀;第二,灌注的方法不对;第三,浇筑混凝土的时候漏斗没有放正,为了避免每个因素可能会发生,施工人员应该严格遵守每一个步骤,达到完美的效果。 3结束语 综上所述,在工程施工建设中桩基础技术有着显著的优势,对于该技术的运用,要全面考虑工程施工的具体要求,在实际施工之前要做好充分的准备工作,确保工艺参数以及设备参数等符合要求,再对相关工作人员根据情况选用桩基础进行施工。
在传统的地质档案管理活动中,其更多停留在传统的档案储存思维之中,无论是管理效率,还是对档案资料的价值利用都缺乏必要创新与完善,从本质上看,这需要充分发挥茶道思想的包容性和创新性,通过引导地质档案管理者形成必要的文化意识和创新精神,进而实现地质档案管理的本质化创新与最大价值应用。 1茶道思想的价值理念内涵认知 茶文化是一种基础性文化,茶道思想是茶文化成熟发展的重要诠释,其中所包含的思想理念和人文意识,都是目前我们对茶道思想进行理解与认知的关键。茶是一种生活,更是精神理念,茶道思想更是精益求精的精神。对于地质档案管理活动的具体实施来说,其中所记载的内容信息更是一种精细化的知识内容,因此,想要真正合理有效的利用该档案内容,就必须在充分利用茶道思想理念的前提下,通过创新管理思维,从而实现整个档案管理活动的最佳效果。茶文化是一种以茶和饮茶为基础的文化形式,从饮茶文化出发,通过融入系统化的元素内容,从而构建了系统化、机制化的茶文化体系。茶文化是传统文化的精粹,从唐朝形成,到今天世界性茶文化体系的生动构建,茶文化将传统文化的诸多优势元素与茶相结合,茶诗、茶礼、茶道等等,更是成为茶文化的“典范”代表。茶不仅是一种生活饮品,更是一种情感理解与生活习惯的深层次融入。在饮茶习俗成为一种大众生活习俗之后,人们将礼仪、价值思维等多种理念应用其中,从而形成了具有自身价值和特色的文化机制。茶文化所诠释的是一种绿色健康文化,尤其是在当前大众生活日益注重品质的今天,茶文化的绿色消费理念和健康理念就成为大众关注的重要元素。茶道思想是茶文化的精髓,更是我们对茶文化体系形成理性认识的重要元素。因此,茶道思想的人文化和内涵化,都从本质上激发了茶道思想的价值理解与认知。茶道思想是茶文化的核心,其作为一种习惯性文化,完善的文化底蕴是当前我们理解茶文化过程中的关键所在,因此,理解茶道思想时,要注重对茶道思想自身的价值内涵进行全面认知。客观地看,茶道思想在历经千百年的发展融汇之后,逐渐与各种元素相融合,从而形成了综合性,体系化的文化思想机制。因此,我们在理解茶道思想时,要站在文化包容、思想诠释的心态视角来看待,无论是对各项元素的客观融入,还是对各种精神理念的集中表现,都是茶道思想自身价值的生动体现。 2当前地质档案管理活动中所存在的具体问题分析 在当前我国地质勘探活动成熟发展的今天,地质勘探测绘活动的价值日益成熟。各项活动的具体开展,都需要借助科学化、机制化的地质勘探活动。在具体的地质勘探过程中,形成了系统化的档案资料。该档案资料作为当前地质勘探的基础资源,其对当前地质工作的科学化实施,有着重要的价值作用。但是,结合当前所实施的地质档案管理现状看,其中存在诸多问题,其具体表现为:首先,对地质档案管理活动的工作定位理解不足,特别是对该管理活动的价值认知不到位,加上缺乏必要的档案利用机制,从而使得多数从业者未能对做好地质档案管理活动产生必要的兴趣和参与积极性。此外,相关从业者也未能及时结合时代变化学习相应的技能,从而影响了地质档案管理活动的实际利用率和管理价值。其次,在地质档案资料保留过程中,电子化利用率相对较低。结合地质档案资料的储存载体和记载形式看,其主要有传统地质档案和电子类地质档案两种形式。但是,大多数地质档案资料的保存时间过长,出现了纸张老化及文字图案模糊不清等现象,从而影响了地质档案信息的保存与应用,结合当前诸多地质档案资料的修复、存储状况看,其未能利用电子化方式对地质档案资料进行及时修补,因此,削弱了很多时间较为久远地质档案资料的利用价值。最后,在目前地质档案资料管理过程中,管理者缺乏足够重视,一方面是未能对地质档案管理资料的价值形成必要认识,客观地看,在当前地质档案资料管理时,更多只是一种“投资”,并未能形成系统化的价值效益。因此,并未能够完善的档案管理队伍。另一方面,则是根据当前地质资料汇交管理办法看,很多单位基于自身权益保护的狭隘思想,推迟整个地质档案汇交进度。 3茶道思想对促进地质档案管理的具体方法 在当前地质勘探活动日益成熟的时代背景下,融入新资源,利用全新的时代形式和资源已经发展成为重要的时代特征。在传统的地质档案管理思想中,其将重点放在了客观的“存储”之上,忽略了利用性与创新思维。因此,结合茶道思想的精神理念和价值思维看,其正是当前促进地质档案管理活动全面创新的重要补充内容。 3.1立足科学思想———推动地质档案管理活动创新实施 结合茶道思想的精神理念和本质特点看,其中所集中倡导的是科学、客观、真实等系统化思想理念,这正是现阶段地质档案管理活动中所不可或缺的重要思维。结合传统的地质档案管理状况看,其更多使用的是传统纸质思维。所以,无论是地质档案管理效果,还是地质档案信息利用等等,并未能得以实质性发挥。在信息化全面应用的今天,在开展地质档案管理过程中,通过将信息技术与地质档案管理活动相融合,特别是使用信息设备对地质档案资料中所具有的信息进行电子化“扫描”、“录入”,从而实施查看地质档案信息资料,并且让地质档案资料不再是简单的“纸质”资料,而是科学的数据信息,使地质档案中所包含的信息内容,实现最大化价值。 3.2融入文化内涵———塑造地质档案管理的文化思维 结合思维创新理念,不难看出茶道思想中所集中诠释的不仅是一种现代思维,更是基于文化传递与价值应用的理念内涵。因此,在当前加强地质档案管理活动时,必须在诠释文化理念的前提下,注重将文化内涵融入其中,从而满足当前地质档案管理过程中所诠释的文化特色。地质档案不仅是一种信息内容,更是一种文化信息的重要载体,因此,在地质档案管理过程中,合理应用茶道精神,其将发挥重要的管理意识和引导思维。此外,对于地质档案管理活动者本身来说,也要注重结合时代特点,提升和优化自身实践技能,在丰富个人专业知识储备,强化个人技能培养的整体诉求下,融入必要的文化思维,并且从文化价值的理解视角来对地质档案形成深厚认识。 3.3注重创新意识———塑造地质档案管理的新思维 随着当前地质勘探活动不断成熟,如今地质档案资料管理过程中,需要注重融入全新的时代精神和包容思维,从而发挥其价值。地质档案是地质勘探活动的真实性记录,其中诠释和反映了地质勘探活动的全部过程,更是整个地质勘探管理过程中的重要元素,在地质档案管理过程中,其中包含了地质文书、地基建设等多个方面的内容。因此,对于当前地质勘探开展来说,做好地质档案管理活动的价值极为突出。茶道之所以能够形成,正是其中不断创新,系统化融入多种理念的结果,因此,立足茶道思想的创新意识,其将为地质档案管理活动的创新实施注入“新动力”。比如,在信息化的今天,在地质档案管理方法创新中,要注重发挥信息化优势,及时变革新思维和新理念。 4结语 地质档案是现代地质勘探活动的生动记载,其中所包含的资料信息,不仅是我们认知地质勘探活动的基础,同时更是提升地质勘探活动价值的关键。但是,在传统的地质档案管理活动中,其缺乏必要的人文意识和利用思维,从而影响了地质档案的应用价值。因此,随着当前我们对茶道思想的价值理念认知不断成熟,我们看到该思想对地质档案管理活动的影响力日益提升,因此,合理挖掘茶道思想的价值理念,将为地质档案管理方法的本质化革新提供思想理念上的指引力和驱动力。
地球科学是一门历史悠久、研究领域宽广、分支学科较多、理论与实践紧密结合并有着广泛应用前景的学科体系[1-2]。当今,地球科学已经进入到“上天、入地、下海、登极、资源、环境、未来”的新时代,地球科学越来越与人类的命运密不可分,成为一个命运共同体[3]。公众越重视科学,就越必须了解地球系统问题[4],地球科学教育已经成为可持续教育的关键组成部分[5-6]。地球科学作为人类科学技术认知世界的六大基础学科之一[7],以地球为主要研究对象,包括环绕地球的大气圈、水圈、生物圈及地表形态,着重研究固体地球的组成、构造和形成演化历史,为人类生存和社会发展提供科学依据。当代地球科学应是面向社会发展重大需求的,全球变化和地球宜居性已经成为人类所关心的核心问题。地球科学概论作为地球科学教学体系中的先导性课程,在吉林大学(以下简称“我校”)是面向地学部地质类低年级学生的专业基础课。主要任务是讲授地球科学的基本知识,进行地质思维的教育,使学生建立起正确的地球观,培养人与环境和谐发展的科学素养,逐步建立和培养学生的专业兴趣[8]。其重要作用在于使学生对地球系统科学有一个全面的了解,重在培养学生的学习兴趣[9]。这门课具有知识要点多、实践性强、要具有较强的空间和形象思维能力、课程内容涉及大量地质动态过程、教学效果往往取决于教师的讲课技巧和学生的想象力、知识更新速度快等重要特点[2]。在该课程的教学中,围绕上述特点对地球科学的教学内容和教学模式开展了大量讨论与研究[10-11]。国内很多地学高校已开始从地球系统科学的全新观念入手,积极推进地球科学概论的课程体系、教学内容、教学方式及教材问题等方面的改革与研究[1,9,12-13]。但对于刚步入大学校园的学生来讲,一时还没有完全认识到专业基础课的重要性。因此,本文对该课程教学中突显的问题进行了初步分析,并提出了几点思考和建议。 一思政之盐融入教学,会使课堂有滋有味 专业课思政教育是高校全员、全程、全方位育人的重要体现[8],是每一位专业教师的重要职责。在教学中,最关键的是激发学生的学习热情,培养学生对地质类课程的专业兴趣,从而提高学生学习的积极性和主动性。在近年来的课堂教学中,有学生选这门课并不是由于认识到学习地球科学的重要性,也有学生认为这门课与他的专业关系不大,所以课堂教学中出现了学习目的不纯,缺少学习动机的现象。导致出现上述问题的重要原因之一可能是缺乏正确的价值观引领,在课堂教学过程中专业课育人的迫切要求日益凸显。只有将思政之盐融入教学,才会使课堂有滋有味。因此,在课堂教学过程中,合理适时地把不同内容、不同形式的思政教育之盐融入教学大餐,除了知识传授与能力提升之外,更应该增强社会主义核心价值观引领,以此为基础的教学思想转变或将更加有利于激发学生的学习热情,增强学生的时代使命感与责任感。教学过程就是引领学生进入科学的文化殿堂,地球科学又是偏重于理论知识的,这就要求在课程教学过程中,教师要把枯燥的理论知识讲活,既要使学生充分掌握基本知识,又要很好地激发学生学习兴趣。教师在传授知识的同时,可将人文素质、科学精神及国家安全等融入其中,要让学生不仅掌握知识,更懂得如何做人[14],厚植爱国主义情怀、加强品德修养、增长见识、培养奋斗精神,提升学生综合素质。其实在我们身边有很多地球科学工作者,他们的工作事迹可以让学生燃起浓烈的专业兴趣和家国情怀。如我校著名的地球物理学家黄大年,他把为祖国富强、民族振兴、人民幸福贡献力量作为毕生追求,是“心有大我、至诚报国”的典型代表,为我国科教事业作出了重大贡献。在地球科学概论的教学过程中,可以顺其自然地融入社会责任、感恩地球等,充分发挥教师思想及价值观引领的重要作用。在解释专业问题的同时,将社会主义核心价值观自然而然地融入教与学的全过程之中,势必会使学生的大局意识、团队意识及责任担当意识发生明显改变,使学生更加具有家国情怀。 二合理安排教学内容,注重教学资源 建设地球科学概论的教学内容应根据教学目标、学生的专业情况、课堂的实际情况等多重因素而设定,并不能仅仅选一本教材或一套PPT课件就是全部的教学内容。地球科学课程的教学内容要适应社会需求,要以学生为中心,要更应该注重适应学生的专业发展。就目前大多数高校而言,在地球系统观的教育方面也都在进行课程设计调整,使教学内容少而精,进一步增加实践教学环节。在课程教学中遵循注重拓宽知识面、反映学科前沿和保持地球系统科学完整性等原则,全面加强知识性与趣味性,同时使本课程兼具科学普及的特点。合理安排教学内容体现在以下几个方面。在教学内容的取舍方面,建议适当选择突出科学前沿与重点的内容。随着时代的快速发展,全面型和创新型人才越来越被社会所需要。在教材选用方面,教师应当多参考选用国内地质学领域新颖而有价值的优秀教材,借鉴国外优秀地质学教材,将其应用于课堂教学,及时了解学科前沿,积极调整并更新教材。在日常科研工作中,应更多关注地球科学发展的国内外最新前沿动态,实时更新扩充自己的知识体系。与此同时,还要充分地将涉及地质学前沿领域的新闻报道应用在课堂教学过程中。一般而言,教材的更新相对于目前学科发展来说明显滞后,但是社会对人才的要求却总是紧跟学科前沿在不断发展变化。在课程材料准备时,既要立足于经典的教材,又要更多关注最新科学前沿动态。在课堂教学过程中,介绍一些最新的重大地质事件和热点新闻,不仅能满足课程教学与时俱进的要求,也能更好地激发学生对地质学的学习热情。当介绍重大的地质事件及地质灾害时,学生不再认为地球科学的基础理论知识是枯燥乏味的,他们普遍意识到这些最新的地球科学及相关科技进展与应用就在自己的身边,而且与我们的生活是如此息息相关。把这种突出科学前沿与重点的教学内容适当地应用在课堂教学中,势必取得良好的教学效果。还可以从学生的成长经历与不同阶段的生活进行研究,挖掘地球科学与学生生活素材的关系,巧妙地把地球科学的知识嫁接在生活中,让学生主动构建自己的知识体系,从而发挥学生的创造性与创新性,激发学生的学习兴趣。要注重课程的教学资源建设,形成包括科研论文、科技新闻、图像、音视频及网络信息库等庞大教学资源库。多媒体PPT课件制作也要力求达到重点突出、内容清晰和说理生动、条理性强,并充分利用形象的图片及短视频、科普公众号及学生自制科普视频等丰富内容,避免单调。力图以图、文、音和画并茂的高质量课件和线上线下教学资源吸引学生的注意力,调动学生学习的积极性与学习兴趣。受新冠感染疫情的影响,线上教学又成为特殊时期开展教学工作的主要手段。虽然在知识传授、考核评价尤其是实践能力培养等诸多方面不如线下教学,但是线上教学的资源性、可回顾性及开放性为教学组织形式提供了全新的思路和方法,也为高校教学打开了新思路[15]。 三创新教学组织形式,探寻高效教学模式 课堂是教育教学的主阵地,是推进学生基本素质的形成与健全人格发展的主渠道[16],和谐的课堂教学组织显得尤为重要。如何提高学生的积极主动性和高效的自学能力是目前该课程课堂教学的关键环节之一。要让课堂成为教师乐教、学生乐学的殿堂。在课堂教学中应大量采用互动式教学激发学生学习兴趣,要让学生对教学内容感到好奇,使学生能在教学过程中获得主动权,才能真正提高学生观察地质现象与分析问题的能力。例如对于一些地域性比较强的知识点,如喀斯特地质作用,可以请来自四川、贵州等地区的学生组成学习小组,在教师的指导下,学生自主地去收集素材,了解科学前沿动态,在课堂上为大家展示,让学生在教与学的过程中占据主动地位。教学课程中适当地开展学习论坛或知识竞赛同样也会达到非常好的教学效果,例如我校古生物教研室2019年、2020年、2021年连续成功举办的“PA-LEO-TALK”古生物学习论坛,模拟学术会议,作为本科教学活动的全新尝试,让我院学生接触到了当前国际前沿学术交流的形式,亲自制作和讲解,每一位参与的同学都兴趣满满、大有收获。2021年,我校还组织地球科学概论课程的同学们成功举办了“首届大学生科普大赛”。这次科普作品的制作主要是同学们利用寒假期间完成的,同学们通过学习地球科学概论这门课的专业知识,能够学以致用。通过撰写科普文章、制作海报和录制视频等形式普及地学知识。如同学们设计的作品:《地球,你知多少?》《生命之源》《冰川》《浊流》《河漫滩》《潮汐》《鹦鹉螺》《鱼类的演化》《早古生代的奇妙生物》《走进青藏高原》等,这都是本课程所讲述的重要内容。通过同学们的精彩展示,让更多人去了解地学知识、认识地球的奥秘。科普竞赛是本课程延续性教学模式的一次重要尝试,除了课堂的理论学习,同学们可以在课后及课程结束之后继续通过各种形式去学习,去应用自己的专业知识。在这个过程中,不仅更好地普及了地球系统科学知识,更重要的是增加了同学们对地球科学的认识,提高了同学们的专业兴趣和团队协作能力。这些学习论坛和科普竞赛在提高学生综合素养,激发学生学习兴趣,培养本科生科研能力方面充满创新并具有十分重要的意义,非常值得专业基础课课程教学借鉴与推广。只有这样,才能真正培养学生的专业兴趣,充分调动学生的积极性与主动性,从而培养学生自主观察学习、创造性地去实践的能力。地球科学是一门源自野外观察与实践的科学,只有经过长期的野外实践才能牢固掌握相关知识[17]。除了课堂教学,实践课程是高校地球科学教学工作的重中之重,也是逐步深化教学改革的主要环节,对于培养学生实践能力、提供地学人才综合素质有着至关重要的作用。实践教学的授课原则:第一是系统性,通过实习课的精心设计,将各学科、各章节的知识有机组合,强调系统与逻辑性;第二是强调实践性,安排一些与时代脉搏共通的内容,如可再生能源、环境保护和地质灾害等,让学生感受到地学并非只是晦涩难懂的理论,而与自己的日常生活息息相关,启迪学生将所学知识应用到日常生活中;第三是前沿性,将基础知识与当前国内外学术热点与前沿紧密联系,并融科学性、趣味性于一体,以激励学生的热情和科学探索精神,如火星地质特征与“天问一号”登月任务等相结合;第四是可操作性,由于学生还缺乏深厚的地球科学背景和实验技能,所以在安排实践教学时,让学生结合所学,重基础,提兴趣,培养勤于动手、积极思考、严谨求实的作风,如我校学生可以依托吉林大学地质博物馆,让学生留心观察和寻找地学代码,现场教学,让学生利用所学知识临场担任讲解员角色,促使学生变被动为主动,更加深入地理解地学知识,提升专业兴趣。积极改革教学方法与教学手段,采用启发式、讨论式、互动式、翻转课堂和案例式等教学方法和教学模式,配合多媒体音像教学、电化录像片观看教学、典型实物、模型和挂图等多种教学手段,将传统的教学手段和现代教育技术完美结合。逐步增加课堂讨论的比重,鼓励学生发挥创造性,用多种思路探讨问题。通过学生课前预习及资料收集、课堂辩论及演讲等方式全方位地让学生参与教学体验。在授课时,教师引入知识点,提出问题,让学生分别讲述自己的观点,教师不做点评,而是让学生充分讨论,并在课后带着问题继续研讨学习,制作科普作品,通过发布公众号等,提高学生学习的成就感,采用知识点+问题+研讨+科普制作的模式,使学生学会学习+学以深入+学以致用。采取主讲教师全面授课,并与校外专家、校友及学长专题讲座相结合的课堂组织形式。可以考虑聘请学院及校内外有关专家学者、知名校友及在校的优秀学长就有关地球科学问题或科学素养举办专题讲座。专家的研究成果、自身实践和良好学风定会潜移默化地影响学生,使其在良好的外界环境中得以熏陶,并通过主观努力树立良好的职业道德,掌握扎实的地球科学理论知识。综上,通过合理调整教学内容,依托网络教育资源共享学习平台和移动端,综合利用或开发各类教学资源,开展线上教学+线下教学+实验教学+实践教学的全新教学模式。结合当前的教学手段,将多媒体、网络平台、数字博物馆、吉林大学地质博物馆和虚拟野外实习等多种多样的辅助教学系统逐渐开发并尝试应用到地球科学概论课程的教学中,从而全面提高学生的综合素质。 四优化课程考核评价,降压除燥提升能力 在教学中应该真正站在学生角度,优化课程考核评价,降压除燥提升学习能力。可以拓展多种评价方法,努力实现教学考核评价的多样化。目前本课程对学生的评价普遍还是依据学生在期末考试中的成绩,学生上课的表现及实验课实验报告完成情况作出的“以分数论英雄”的评价体系。这种评价体系的弊端在于基于测试型的考核并不能真正全面地反映出学生对于课程知识的理解程度及教师的教学效率,还是一种单向的考核评价。然而在倡导综合性素质教育的高水平研究型大学中,用分数来衡量学生学习情况的权重越来越低,对学生自主思考、思维能力等综合性能力的培养要求越来越高。更为重要的是,一考定乾坤的考评方式,也会加大学生学习的思想负担,从而大大挫伤学生专业兴趣的提升。疫情期间,线上教学过程中,课程考核问题也凸显出来。所以,根据学生线上获取知识和在新教学模式下的适应情况,高校教学应全面进一步优化考核评价方式。就本校本课程而言,建议以各个自然教学班为单位,逐步建立以理论课堂研讨、科普活动、实验技能提升、实践过程及期末考评的全教学过程、全方位的考评方式,降低期末考试在考评中的比例,提高课堂、科普和实践的考评指标,如可以利用系统的课堂教学考评表,对学生的课堂参与程度、学习的态度及学习过程进行评价,也可以对学生参与科普竞赛的完成讲解情况进行评价等。旨在减轻学生期末考评压力,全面提升学生在学习过程中获得的成就感和专业兴趣,从而全面提高学生的综合能力。 五结束语 在地球科学概论教学过程中,既要生动地阐述基本知识与理论,还要注意应用多种模式的教学方法,将知识维度和认知过程维度贯穿整个教学过程,达到教学目标、过程与结果系统性的评估。通过对课程材料与教学内容进行系统梳理,精简教学内容,创新课堂教学组织形式,增加实践教学环节,优化考评方式。打破目前教学中,教师主动、学生被动的教学方式,要变学生为主动;拓展课程的深度与广度,让学生接触科学前沿,主动思考问题,充分发挥学生的思维能力,提升学生主动学习的兴趣,提高课堂与实践教学质量。通过这门课把学生引入地球科学的殿堂,使学生对本专业产生极大兴趣,提高学生分析问题、解决问题的能力,将课程思政融入专业基础课教学,实现价值引领,全方位、全过程、全员立体化育人,培养学生实践精神和创新精神。 参考文献: 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[2]许延浪,杨友运,袁炳强,等.“地球科学概论”课教学规律探析[J].中国地质教育,2006(4):98-101. [3]杨桥,王子煌.关于《地球科学概论》课程教学的思考[J].中国地质教育,2002(3):39-43. [4]董云鹏.建设前瞻性的教学体系,培养新型地球科学人才———“地质学概论”创建名牌课程项目阶段性成果[J].高等理科教育,2006,67(3):113-108. [5]张国伟,董云鹏,张进江,等.当代地球科学和大地构造学研究发展的几点思考[J].西北大学学报(自然科学版),2021,51(6):911-921. [6]赵志根.《地球科学概论》课程思政的探索与实践[J].创新创业理论研究与实践,2021(13):13-15. [7]万天丰.关于《地球科学概论》的教学指导思想[J].中国地质教育,2006(2):47-52. [8]徐士进,陆现彩,赵连泽.《地球科学》多媒体电子教材和课程创新建设[J].中国地质教育,2001(4):12-16. [9]刘桂珍.关于新时期《地球科学概论》课程教学中的几点思考[J].教育教学论坛,2014(53):208-209. [10]杜银.《地球科学概论》教学课程设计探讨与实践[J].绿色科技,2016(11):205-206. [11]徐小慧,徐宏杰.基于超星学习通平台的线上课程建设及教学实践———以《地球科学概论》课程为例[J].中国多媒体与网络教学学报,2020(7):1-3. [12]王金发,王宏斌.寓教于研做学问,教学相长站讲台[J].中国高等教育,2014(7):34-36. [13]李玉凤,徐敏,刘红玉.高校地理实践课程线上设计与教学有效性分析[J].高教学刊,2021(10):107-110. [14]石振保.创建高校和谐课堂教学的几点思考[J].中国高教研究,2009(11):88-89. [15]王家生,谢树成,龚一鸣.“普通地质学”野外和室内实践教学改革与体会[J].中国地质教育,2009(2):79-82. 作者:解超明 单位:吉林大学地球科学学院
地质勘测论文:安全生产中煤矿地质勘测技术的应用 摘要:煤炭资源是当前中国的主体资源,对中国的经济发展具有举足轻重的作用。随着煤炭资源的不断开采,开采难度不断增加,煤矿安全生产日益引起人们的重视。地质探测技术的发展与完善,保障了煤矿安全生产。对常见的地质勘测技术进行概述,就瞬变电磁法与无线电波技术等典型地质勘测技术原理与应用进行探讨,并阐述了煤矿安全生产中地质勘测技术应用的意义,为安全生产中地质勘测技术的应用提供参考。 关键词:煤矿;勘测技术;安全生产 煤炭是当前中国发展的主体能源,对中国经济发展具有举足轻重的作用。然而,随着经济的不断发展,对资源的需求越来越大,同时,经过不断的开采,煤炭资源的开采不断的从浅向深,由于开采深度的增加,无疑极大的增加了煤炭的开采难度,煤炭开采的工艺越来越复杂,这其中受到地质因素的影响不断增强。对于煤矿企业而言,煤炭开采过程中由于受到上部采空区积水、中粗砂岩含水区、断层、下部承压水、陷落柱、褶曲等地质因素的影响,极大的增加了煤炭开采的安全预防、生产工艺以及安全设施投入等方面的成本。另外,煤炭企业生产过程中,还会受到矿压、地温、瓦斯、底板突水等因素对矿井安全生产的影响。基于此,煤矿地质勘测技术中安全生产的研究具有非常重要的意义。 1常见的地质勘测技术概述 随着科学技术的不断进步,国内地质勘测技术逐渐发展与完善。当前,我国大部分煤矿使用的典型地质勘测技术主要包括几种:(1)三维地震勘探技术:该技术在地面勘探中应用比较多,能够对煤层中超过5m的断层以及直径超过15m的采空区、陷落柱以及包裹体进行勘察。(2)矿井直流电法与瞬变电磁法:该技术在煤矿井下巷道掘进时应用比较多,主要应用于对煤层顶底板前方的含水性构造以及水体进行勘察。(3)槽波地震勘探法:该技术通常被应用在勘探煤矿井下的工作面的构造,能够对工作面内落差超过煤层厚度一半的断层进行勘察。(4)煤矿无线电波透视技术:该技术主要应用在工作面,对工作面内的地质异常体进行勘测。(5)化学勘测技术:煤矿地质勘测过程中,通常利用化学试验的方法对煤矿含水体的性质进行分析。(6)矿井地质雷达技术:通过地质雷达技术能够对工作面内的地质存在的异常体进行勘测,其不足之处在于探测距离比较小。(7)室内测试技术:煤矿地质勘测中的室内测试主要包括了抗压、抗拉等物理力学实验、成分化验、岩石性质检定等,利用煤样、岩样对构造破碎度进行测定。(8)钻探技术:煤矿进行地质勘探以及勘测煤矿井下最直接的方法就是钻探技术,钻探技术手段勘探范围的影响,通过多点的勘探,能够对煤层整体的趋势进行反映,同时,能够对煤层的构造、赋存产状等进行反映。 2典型地质勘测技术原理与应用 2.1瞬变电磁法原理与应用 地质勘测中瞬变电磁法的基础是地层中岩石不同导电性和导磁性。基于电磁感应,通过不接地回线或者是接地电源向地下进行一次脉冲磁场的发送,就一次脉冲磁场间隙期间,通过线圈或者是接地的电极对二次涡流场进行观测,同时对涡流场空间以及时间的分布进行分析,从而对地质问题进行研究。瞬变电磁法主要应用在空间狭小的条件,特别是在条件复杂的煤矿井下环境中,瞬变电磁法的应用比较普遍。瞬变电磁法的主要特征是:(1)测量的设备非常的轻便,其测量的精度以及工作效率比较高。(2)由于瞬变电磁法采用小线圈测量,因此其点距非常密集,通常是2-10m,降低了体积效应,从而提高了横向的分辨率。(3)在目标体附近安装设备,从而异常体能够感应到的信号比较强,无疑使得其勘测的灵敏度提高。(4)由于小线框发射电磁波,使得电磁波具有明显的方向性,因此,其探测区域的目标性更强。 2.2无线电波原理与应用 无线电波法进行地质勘测的原理是基于电磁波在地下岩层进行传递过程中,不同岩矿石不同电性吸收不同电磁波能量,低阻值岩层对电磁波的吸收作用比较强,从而造成了在岩性变化界面,电磁波出现反射与折射,使得电磁波能量发生损耗。基于此,煤矿地质条件下,当发射源发射的电磁波穿越煤层时遇到断层、含水裂隙、煤层变薄区、陷落柱等地质构造,就会损耗电磁波能量,从而在接收到的信号微弱,出现无线电波勘测的异常区,从而实现了对地质异常体位置以及范围的确定。当前,瞬变电磁法在井下回采工作面的开采前地质体的勘测中具有非常广泛的应用。 3煤矿安全生产中地质勘测技术的意义 在煤矿生产过程中,地质勘测技术具有非常重要的意义。基于地质勘测技术设计原理与应用的领域,煤矿生产中地质勘测技术应用的意义主要表现为:第一,利用三维地震法能够对地表深部地质结构的形态、积水区空间的状况进行比较精确的确定,从而对合理设计矿井布局提供参考依据。第二,利用直流电法与瞬变电磁法能够对于煤矿掘进巷道周围区域中异常地质体,特别是含水体进行比较精确的确定,从而对矿井巷道掘进过程中,安全隐患的预防与治理提供保障。第三,基于无线电波透视技术能够对于已经圈定的煤矿工作面中的地质异常体进行比较明确的确定,从而保障了矿井构造方案的实施。第四,基于钻探探测技术对煤矿断层的产状进行科学的判定,从而对于煤矿巷道掘进方式的调整提供依据。第五,利用化学探测与室内测试技术,能够基于测试的实验结果对煤矿管路的抗酸碱性、采煤机、掘进设备等的选型提供依据。 4结束语 煤矿井下地质勘测以综合地质分析为前提,通过先进的地质探测技术,对煤矿地质进行勘测,从而确保煤矿安全生产。煤矿开采是复杂的动态的过程,因此,获取精确的地质信息,对煤矿井下的地质状况进行揭露,使得地质信息与煤矿地面钻探、地面物探、矿井地质、井下钻探等信息有机融合,准确预测煤层顶板或者煤层地板标高、煤层厚度、地质异常体等,使得煤矿生产可以高效、安全。 作者:陈北平 单位:陕西陕煤铜川矿业公司 地质勘测论文:风电厂场址的地质勘测透析 摘要:风电厂场址的工程地质勘测不但要对地质情况进行考察,而且应考察风能资源的情况以及风能、水力对于工程建设和风电厂运行的影响。对于工程地质条件不同的复杂场地需要采用不同的勘探方法。勘测报告应当严格按照相关规定执行,应做到信息清晰、结果正确、建议合理。 关键词:风电厂;地质勘查;工程地质 当今社会经济的快速发展和不可再生能源的过度开采利用迫使人类不得不寻求更为清洁和可持续利用的能源形式。风能作为太阳能的一种转化形式,具有可再生、零排放等诸多优点,是21世纪最有应用前景的能源。而将风能转化为电能,即风力发电,是风能利用的最主要方式。我国的风能资源极为丰富,陆地离地面50m高度的风能资源可开发面积约540000km2,技术可开发量约为2680GW;离海岸20km的海域范围可开发面积约为37000km2,技术可开发量约为180GW,具有极大的商业化资源条件。[1,2] 随着风力发电项目的大力推广,关于风力发电方面的诸多问题也突现出来,如风电场建设、风电并网、风电的电能质量等。现结合笔者自身工作实际,探讨风电厂规划建设中的工程地质勘探问题。 一、风电厂场址地质勘探的主要任务 风电厂场址的工程地质勘探工作的主要任务是在风电厂场址规划选点的基础上,为已选定的场址以及风电机组、电厂建筑等建筑物的方案布置提供有关的地形和工程地质资料。主要包括五方面工作,即:对场区的风能资源进行评估;绘制选址所需的区域地形图;评价场区的区域构造稳定性;查明场区的工程地质条件并对地质问题及其可能产生的影响进行评估;根据需要对可采用的天然建筑材料、施工和生活资料情况进行调查。 地质工作的重点是场区的区域结构稳定性评价和地质问题可能产生影响的评估及建议,其中对于场区的地质条件主要有:地形地貌特征、形状、类型和特征;地层的成因类型、地质年代、岩性岩层、风化程度;土的性质、物质组成及含量、层次结构和分布状况;断层破碎带的产状、规模、性质以及延伸、拓展和胶结情况;不良地质作用的情况及可能的影响;地下水的类型和埋藏情况以及是否可能对地基造成不良影响。 二、风电厂场址的地质条件分类及勘测 依据风电厂场址地质条件的复杂程度,可将场地划分为三类,即简单场地、中等复杂场地和复杂场地。简单场地是指地层结构单一、无特殊岩土层、地质结构简单、地层稳定、地下水埋藏深且对地基无不良影响、地震动峰值加速度不高于0.05g的场地。中等复杂场地是指地层层次较多、有特殊岩土层、岩土性质变化较大、岩体风化较强、可能发生地震液化的场地;或地质结构比较复杂、局部有不良地质作用存在的场地;或者地下水埋藏较深,对地基可能产生不良影响的场地;地震动峰值加速度为0.1g~0.3g的场地。复杂场地的判定标准为:地层层次较多,岩性不均且岩相变化大,地基以强风化岩体或不均匀的特殊性土层为主;地质结构复杂,断层和节理裂隙发育,不良地质作用发育;地下水埋藏浅且对地质基础的稳定性产生不良影响;地震动峰值加速度≥0.4g,满足上述条件之一即为复杂场地。 对于不同复杂程度的场地,采用的地质勘探方法也不相同,以勘探点的深度为例来说明。勘探点的深度一般以控制建筑物应力影响的范围和抗倒覆要求为原则。对于不同复杂程度的场地采取的物探深度不同。此外,对于复杂程度高的场地采用的勘探点间距也应缩小,以能控制场区的地层分层、性状、断层破碎带的分布和不良地质作用的范围为标准。因此各种地貌特征的部分、各种地层、主要的地质结构、各个不良地质作用点均应布置勘探点,且应依据勘探结果考虑是否加深或增加勘探点。 三、勘测报告 勘测报告对勘测工作进行总结,并对工程的施工建设提出建议和要求,应予以特别重视。《风电场场址工程地质勘查技术规定》的要求是:“在预可行性研究阶段,风电场场址工程地质勘察报告应包括正文、附图和附件。正文应包括绪言、区域构造稳定性、场地基本地质条件、场地工程地质评价、结论与建议。附图包括工程地质平面图、工程地质纵、横剖面图。” 勘测报告的编制应包含对项目规划审定的结论以及预可行性研究成果。与地质勘测有关的项目主要有:体现长期测站气象资料、灾害情况,其中包含长期测站自身的基本情况,近30年历年各月平均风速、历年最大风速和极大风速以及与整年逐时风速、风向资料;场址处收集到的至少连续一年的现场实测数据和已有的风能资源评估资料,有效数据完整率大于90%;风电厂边界及其外延10km范围内1∶50000地形图、风电场边界及其外延1~2km范围内1∶10000或1∶5000地形图,如有可能还应包含风电场范围内1∶2000地形图;场址区工程地质勘察成果及资料;风电场所在地的地区社会经济现状及发展规划、电力概况及发展规划、电网地理接线图和土地利用规划等。[5] 风能资源的勘察结果应在勘测报告中细致体现出来,首先应说明风电厂所在地区内的区域风能资源概况,其次应说明所收集的长期测站和风电场同期完成年逐时风速、风向等风能资料。对于风能资料,应按照文献[6][7]的要求,将验证后的风电场各测量站各个高度所测数据修订为一套反映风电场长期水平的代表性数据,计算后表征为各测站不同高度平均风速、平均风功率密度值。将数据处理成评估风电场风能资源所需要的各种参数,参数应包括不同时段的平均风速、风功率密度,以及风速、风能、风向、风能密度方向分布等,并将处理好的各种参数绘制成便于查看的图形材料。 对场址的工程地质评价是报告的重要部分,又是地质工作者应予以重点关注的部分。对于工程地质的评价应包含:对场址区域的承载能力、不均匀沉降、湿陷性、抗滑稳定、地震液化以及场地边坡稳定、地下水对基础的影响等主要工程地质问题进行评价;对建设工程场地遭受地质灾害危害的可能性、工程建设期间以及建成后风电场运行期间发生地质灾害的可能性进行评价,并在必要时提出相应的预防治理措施。 四、总结 对于风电厂场址的工程地质勘测,不应仅限于对地质情况的考察,还应充分考虑到风能资源的情况以及风能、水力对于工程建设和风电厂运行阶段的影响。对于工程地质条件不同复杂的场地需要采用不同的勘探方法。对于勘测报告,应当严格按照相关规定执行,保证材料的真实、细致,保证结果和建议的准确性,为工程的顺利实施做好准备工作。 地质勘测论文:水利水电地质勘测措施论文 摘要:水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。由此可见,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题 一、水利水电工程建设与环境问题 1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。 1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。 1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。 1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。 二、工程地质工作中存在的问题 2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。 2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。公务员之家: 三、结语 工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测论文 一、全球定位系统(GPS)的应用 GPS越来越广泛地应用于水利水电工程地质勘察测量及定位控制,它在高程控制方面能较好地解决跨河、跨沟水准难以传递的问题,以及在勘察区控制点较少,或在山区、林区等通视条件较差、观测条件受限的区域进行工程地质勘察时,运用GPS可大大减少作业时间,提高测量精度。 二、遥感技术的应用 遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。 (一)区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 (二)水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 (三)岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。 (四)中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。 (五)岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。为此长江勘测技术研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻关中开发和完善了“高边坡快速地质编录系统”,并成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。该项技术采用的是数码像机摄影,微机现场采集及预处理,自主开发的软件处理可随时提供岩质高边坡的连续彩色影像图和地质所需的将边坡开挖面置于任意方位的线划图。 (六)水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万~1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。 三、地理信息系统(GIS) GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。 四、工程物探技术 在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。 (一)地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。 (二)钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。 地质勘测论文:水利水电工程地质勘测技术分析 摘要:重新认识和审视目前我国水利水电工程的各种勘测手段及其应用水平,大力推进各种勘测方法的发展及其综合应用,从而使水利水电工程地质勘察工作由“定性分析”向“定量计算”方向发展。文章对水利水电工程地质勘测中渠道测量技术进行了阐述分析,为渠道设计提供充分的测量资料。 关键词:水利水电工程;地质勘测;渠道测量;定量计算 为新建、改建输泄水渠道、人工航道而进行的测量工作。渠道测量的目的,是在地面上沿选定中心线及其两侧测出纵、横断面,并绘制成图,以便在图上绘出设计线;然后,计算工程量,编制概算或预算,作为方案比较或施工的依据。渠道工程的勘察放线,是与工程设计密切相关的。只有在现场放线位置合适、测量数据准确的基础上才能因地制宜的做出经济合理的工程设计来。 一、踏勘前期准备 踏勘选线的目的是在地面上确定中心线位置。在选定渠道路线时,必须遵循“经济合理,安全可靠和灌溉面积大”的原则,因此在踏勘选线时要考虑如下几个问题: 1.渠道要尽量短而直,力求避开障碍物,以减小工程量和水流损失。 2.把渠道选择在地势较高的地带,以利达到扩大灌溉面积和自流灌溉的目的。 3.渠道经过的地带土质要好,坡度要适宜,以防渠道运行出现严重的渗漏、冲刷和坍塌现象。 4.填挖土石方量和渠道建筑物要少,以达到省工、省料和少占用耕地。 在踏勘选线时,拟建渠道地区如果有大比例尺地形图时,可以先在图上选定出几个路线方案,进行比较后,根据初步拟定的渠线位置,再到实地沿线做调查研究和收集有关资料,(地质、水文、材料来源、施工条件等),结合当地实际情况,最后确定渠道的起点、转折点和终点,并用大木桩在地面上标志这些点的位置。 二、渠道勘测技术分析 1.纵断面高程测量。为了绘制渠道设计导线图,应当精确地把其位置都在渠道设计导线图中标出来。这项工作主要是使用GPS来完成的,主要测出渠道拐角和渠道始点、终点及其配套建筑物中心位置点的坐标,并在图纸上用适当的比例和图例明确表示出来。渠道纵断面高程测量是利用间视法测量路线中心线上里程桩和曲线控制桩的地面高程,以便进行渠道纵向坡度、闸、桥、涵等的纵向位置的设计。为便于计算渠道长度、绘制纵断面图,沿渠道中心线从渠首或分水建筑物的中心,或筑堤的起点,不论直线或曲线,均应用小木桩标定里程,这些木桩称为里程桩。木桩的间距一股为100m或50m,自上游向下游累积编号。这种按相等间隔设置的木桩称为整桩。在实际工作中,遇到特殊情况应设加桩。整桩和加桩均属于里程桩。 下列情况应设置加桩:中心线上地形有显著起伏的地点;转弯圆曲线的起点、终点和必要的曲线桩;拟建或已建建筑物的位置;与其它河道、沟渠、闸、坝、桥、涵的交点;穿过铁路、公路、乡村干道的交点;中心线上及其两侧的居民地、工矿企业建筑物处;由平地进入山地或峡谷处;设计断面变化的过渡段两端。为了注记地表性质和中心线经过的主要建筑物,必要时要绘制路线草图。 2.渠道横断面高程测量。对垂直于路线中线方向的地面高低所进行的测量工作称为横断面测量。横断面图是确定渠道横向施工范围、计算土石方数量的必须资料。横断面测量的精度要求:横断面地形点的精度,包括地形点对中心线桩的平面位置中误差。平地、丘陵地应±1.5m,山地、高地应≤±2.0m,地形点对邻近基本高程控制点的高程中误差应≤±0.3m。横断面测量的测设要求: 中心线与河道、沟渠、道路等交叉时,应测出中心线与其交角。当交角大于85°、小于95°时,可只沿中心线施测一条所交渠、路的横断面;当交角小于85°或大于95°时,应垂直于所交渠、路和沿中心线方问各测一条断面。 横断面通过居民地时,一侧测至居民地边缘,并注记村名,另一侧应适当延长。横断面遇到山坡时,一侧可测至山坡上l~2点,另一侧适当延长。 横断面上地形点密度,在平坦地区最大点距不得大于30m。地形变化处应增加测点,提高横断面的精度。 渠道沿线察看。渠道放线测量的同时应注意观察沿线的地形地貌、植被情况,并以桩号为准做好记录。新建渠道应察看是否穿越农出或林带、居民点等;老渠道应查看已建建筑物的使用状况,并应做好记录。注意查看渠道沿线是否有可供渠道施工用的道路、水源和料场。较重要的交叉建筑物还要测大比例尺地形图。 3.中线测量与土方计算。 (1)中线测量。当渠道的中心线在地面上确定以后,还要测出渠道的长度和转折角的大小。渠道的长度可以用钢尺沿渠道中心线丈量。为了方便计算渠道长度和测量渠道纵横断面图,一般每隔100m(或50m)的地面上钉立一个小木桩(里程桩),如果里程桩之间地面坡度变化较大或有重要建筑物时(涵洞、跌水等),应增设木桩,称为加桩。 里程桩必须进行编号,渠道起点桩号可写成0+000,依次为0+100,…0+900,距起点1KM处可写成1+000,依次为1+100,…1+900,依此类推。加桩编号亦同,例如距起点桩5433M处的桩号可写成5+433,里程桩桩号一律朝向渠首。在沿中线量距的同时,要在现场绘出路线草图,作为设计渠道的参考,不必那么细致,可以用一条直线表示,遇到渠道转弯处,用箭头指出转角方向,并写出转角度数。在转折处,还要测设圆曲线,里程桩和加桩就应该设置在曲线上,并且按照曲线长度计算里程。 (2)土方计算。随着科学技术的迅猛发展,电脑应用非常广泛,绘图采用电脑绘制。将设计标准断面图放置在渠道横断面各里程桩的渠底高程线上,然后用面积查询可得出开挖面积和填方面积。 将相邻的两个里程桩的开挖面积或填方面积,用算术平均值乘以相邻的两个里程桩间的长度,即可得到该段土方开挖及回填方量。 在计算土方时,如果相邻两横断面中,一为挖方,而另一为填方,则中间必有一点既不挖也不填的零点。即地面线与渠底设计线的交点就是零点。如:在1+500是挖方,开挖深度是0.22m,1+527是填方,填方高度是0.83m。设:零点距1+500为x,则:距1+527为27-x根据相似比的原理:x:(27-x)=0.22:0.83,求得;x=5.66m,27-5.66=21.34m。 计算出零点到1+500的距离后,还应该到实地上确定零点的位置,并补测零点处的横断面,绘出横断面图以后,同样加绘设计断面,计算挖方和填方的面积,以便把1+500~1+527两桩间的土方分成1+500~1+505.66和1+505.66~1+527两部分计算。 三、勘测结果分析 测量外业工作结束后,经过资料整理、数据计算、计算机绘图等内业工作后,最终应向设计人员提供测量成果。设计所需要的测量成果包括渠道导线图、渠道纵、横断面图及其软档文件,其技术要求均应以满足设计需要为准。 对渠道导线图的要求:应包括上下级渠道中心线(及辅助中心线)、渠道拐角、拐点及渠道配套建筑物的中心点位置和坐标,渠道与河沟、排渠、道路和上下级渠道的交角等实测数据;渠道及其配套建筑物名称;制图比例和指北针等。 对渠道纵断面图的要求:渠道纵断面图要比例适当;标明拐点桩号及拐角;标明已建或拟建渠道配套建筑物的主要特征高程、其中心点的桩号;标明渠道沿线的BM点的位置坐标和高程;其它关键数据也部要标出。 对渠道横断面图的要求:渠道横断面图要比例适当;横 断面图上应标出渠道中心线桩的桩号、高程和在横断面上 的位置。 对软档文件的要求:资料要全,包括渠道导线图、纵、横断面图;要有适当的使用说明,便于设计人员直接在软档文件上进行渠道和其配套建筑物的设计工作。 四、结语 在具体工作中,每次测量会受到建设单位对灌溉、投资成本控制的影响,同时也会受到地形、地质条件及自然环境等的影响。测绘人员应根据具体情况灵活掌握测量的方法,以满足建设单位和工程特性要求。 地质勘测论文:水利工程地质勘测技术与方法分析 [摘 要]众所周知,我国经济稳定发展的重要基础就是水利工程。因为水利工程和人们生产、生活息息相关,因此,水利工程的施工建设引起了社会各界人士的广泛关注。因为水利工程中的施工关键就是地质勘察技术,因此地质勘测又被称为水利工程的重要环节,基于此,本文就水利工程地质勘测技术与方法进行分析,希望可以给相关的工作人员提供一些有效的参考意见。 [关键词]水利工程;地质勘测;技术;方法 引言:随着科学技术的进步,水利工程的发展越来越来越快。因为水和人们的生产、生活息息相关,因此人们越来越重视水利工程的发展。水利工程的建成离不开坝地质的勘测,所以,人们对地质的勘测也提出了新的要求,例如:加大勘测的深度、提高其精准度等。所以,寻找更先进的勘测技术,已经成为我国地质勘测人员的重要工作内容之一。基于此,本文对水利工程地质勘测技术与方法进行深入的探析,希望可以提高水利工程地质勘测的效率。 1、水利工程地质的编绘和编录方法 在地质勘查中,工程地质测绘的工作强度极大,主要包括对地质点的测绘、路线测绘、实测剖面图等。在勘察工程区时,一定要先了解其地壳的结构和地震活动等相关情况,再利用现有的测绘手段对其实施工程地质测绘,当遇到其他难题时,还需设立专项的地质研究小组。 2、水利工程地质勘测方法 2.1 山地勘测 山地勘测是运用机械或人力对地皮实施削土,或者通过挖坑、挖探井、探槽等手段,探测地表浅层的地质状况的一种勘探方法。山地勘测主要用于试验、观察地质状况、取样等地质勘探中,应用性极强[1]。山地勘测由竖井勘测和平硐勘测两大类组成,由于山地勘测具备使用工具简单、技术要求低、勘测深度较浅 等特点,所以经常被用于地表浅层的地质勘探。 2.2 钻探 钻探是目前工程勘察中的主要手段之一,并在部分大型的水利勘探工作中得到广泛应用。在水利工程地质勘察中,常用的钻探技术有: ①金刚石钻进技术:利用金刚石钻进技术,可提高我国钻探的效率,将岩心采取率提升到90%。金刚石钻进技术的发展,同时也带动与之有关的设备和仪器的发展,为我国的水利工程地质勘探事业的发展奠定了基础。 ②砂卵石层钻进技术:在水利工程的钻探工作中,砂卵石钻进技术是一项技术较高、掌握难度大的技术。我国水利地质勘测的专家采取技术攻关策略,深入研究砂卵石钻进及其取样技术,最终取得显著成就。将研制出的SM植物胶和MY-1A植物胶应用于砂卵石层钻进中,可使砂卵石层钻进技术升级,取得较大的社会效益。 ③金刚石绳索取芯钻进技术:目前先进的钻探技术之一,其技术原理为勘测时实现不提钻也能采取岩芯,被广泛用于深孔和浅孔钻探中。 ④软弱夹层钻进技术:软弱夹层处理一直是钻探中的y题,可在金刚石钻进技术的基础上增加悬挂装置、扶正装置和岩芯堵塞报警装置等新技术,形成软弱夹层钻进技术。 2.3 工程物探 地球物理勘探是目前较为常用的勘探手段之一,具体操作为:运用地质观测仪对被勘探地区的的物理磁场进行勘测,对物理磁场测量数据进行处理,并对地质状况进行解析后,可推断地下局部的地质体的属性、地理位置、具体结构、埋藏深度和含有量等。另外,工程物探主要包括两大类,即基于位场理论的重力场勘探、磁场勘探、直流电场等勘测方法和基于波动理论的地震波勘测、电滋波勘测等方法。 ①重、磁位场勘探:重、磁位场勘探是目前最古老的物探方法,其缺陷是精度不足、可靠度较差。目前出现的精度较高的磁力仪和重力仪,能提高重力、磁力位场的勘测准确度。而微伽级重力仪是把微重力测量方法,直接用于洞库和边坡地质体变动状态的勘测中,可对其稳定性进行监测。 ②地震勘测:地震CT常用于山体探测、钻孔、开挖隧道等工程中,地震勘测中的地震CT可用在二维和三维的地质成像中,使地质勘测从定向勘测向广泛化发展。 ③电磁勘探:主要包括两种,人工场源连续的电磁波勘探和天然场源电磁测探。可将电磁勘探用来推测深埋长的隧洞围岩的结构特征、隐伏断层和异常区等,可为水利工程的安全施工提供保障。 ④电法勘探:主要包括自然电场法、电阻率法和充电法等。新发展的高密度电法勘探主要借鉴了地震勘探中的数据采集法,实现对数据的自动采集,对其测量结果能实时处理,同时显示出剖面图[2]。现阶段,电法勘探已经由单源和单点测量逐渐发展为多源和多点测量。 3、地质勘测新方法及其在水利工程中的应用水利 3.1 GPS在水利工程地质勘测中的应用 把全球定位系统(GPS)应用于水利工程的地质勘测中,是为了对观测点电位的三维坐标的精准性进行衡量。与传统的测量方式比较,GPS测量作业不要求各观测站的站点间有通视功能,其可控性和操作性较强。同时GPS勘测技术还能对观测作业实行高精确和持续性观测,观测的数据可直接输入计算机中,并被自动分析和处理。将全球定位系统技术用于水利工程项目的建设中,可解决跨沟和跨河后水准无法传递的难题。而将其直接用于高原、林区、偏远山区等控制点较少、通视条件差的地质勘测中,可提升测量的精度,还可合理控制测量的时间,提高水利工程地质勘测工作的效率。 3.2 水利工程地质勘测中应用RS技术 在地质勘测中采用RS技术,可扩宽地质测绘的覆盖范围,提高选址和选线的准确度,有效减少外业的工作负担,提高水利工程地质勘测工作的效率。遥感技术可分为三大类,即地面遥感、航空遥感和航天遥感,由遥感技术提供的图片,可按照相应的比例制成立体的影像图,真实地反映出勘测区域的地形地貌、渠道和隧洞等岩石的性质、滑坡、泥石流等信息[3]。将所得信息交给专业部门处理,就能得到精确性较高的资料。目前遥感技术在地质勘测中的应用较广,成为地质勘测的主要手段之一。遥感技术不但能拓展勘测面,还能为其提供大量的资料信息,同时它生成的卫星影像立体感很强,可提高资料的利用效率,提升地质勘测工作的水平。遥感技术应用的特点主要有以下几点。 3.2.1对区域构造稳定性分析 由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。 3.2.2对水库的坍塌、滑坡等自然灾害的调查 对较大型的水库边坡有可能出现坍塌、滑坡或泥石流等自然灾害的调查中,应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。 结语: 根据上文叙述可知,水利工程的勘测工作需要取得真实的数据,并且对这些数据加以分析判断,一旦发现水利工程中存在的问题,及时提出改正的措施,以此提高地质勘测的工作效率。因为水利工程的建设是水资源合理利用的关键,因此,相关的工作人员应该以勘测工作的质量作为基础,有效的缩短水利工程的建设时间,以促进我国水利工程事业的蓬勃发展。 地质勘测论文:工程地质勘测中水文地质的影响与应对 【摘 要】地下水文地质环境不仅是岩土体的组成部分,还是基础工程的环境,对岩土工程具有非常密切的影响。因此,水文地质问题也是工程地质勘测中需考虑的重要方面。但长期以来,在工程地质勘测中,水文地质却是经常被忽略的内容,由于对水文地质情况不明,工程设计和施工时考虑不足,地下水升降变化也经常给地下岩土和基础工程等带来了较大的危害,甚至引发各种事故。为提高工程地质勘测质量,保证地下岩土和基础工程正常施工,必须要加强对水文地质环境的调查和对相关问题的研究,摸清地下水类型和水位变化规律,并对水位变化给岩土体和建筑物带来不良地质作用进行科学的分析和评价,从而采取有效的水患防治应对措施,消除和减少地下水对岩土和基础工程的危害。 【关键词】工程地质勘测;水文地质;危害影响 1.水文地质勘察设计 所谓水文地质勘察工作就是指通过多种勘察途径了解地下水的形成原因以及分布情况。在勘察工作的基础上,对地下水运动进行科学评价。评价内容主要包括地下水总量和地下水性质。在勘察过程中,需要站在施工角度预先处理各类问题,以保证工程能够顺利完工。埋藏在地下水位之下的建筑物基础中,水可能会对混凝土、钢筋混凝土结构中的钢筋以及钢结构整体造成影响,可能会出现不同程度的腐蚀。若地基基础压缩层所在范围内有松散或者是饱和的粉细砂、粉土等,就需分析产生液化、流沙的可能性。若基础下部位置存在承压含水层,则需要对基坑开挖结束后承压水是否对基坑地板造成破坏进行研究。若工程建设中需要在地下水位之下开展基坑开挖工作,则需要对工程所在区域的土壤渗透性以及富水性进行试验分析。另外,还需要对人工降水造成的土体位置下降和边坡稳定性变化等进行评估,还需要对可能会对周边事物造成的影响类型以及影响程度进行判断。 2.水文地质对工程勘测的不良影响 2.1潜水位上升危害 对某工程进行工程地质勘查发现,施工所在区域的地下水主要是孔隙潜水,年水位变化幅度较小,主要分布于砂砾层,通过大气降水与地下径流补给。在建筑施工过程中,对当地河流、湖泊及天气环境因素等没有充分考虑,在建筑工程施工影响下导致潜水位出现起伏,最终导致潜水位上升,建筑工程难以顺利展开施工工作,对工程的影响较大。如当潜水位上升时,会使沙质土或粉质土的含水量增大,含水量出现饱和状态时,造成流砂、管涌、砂土液化等现象,增加了建筑工程施工风险;当潜水位上升时,易造成工程地基隆起或发生侧移,地基侧移会导致工程主体倾斜,出现墙体破裂;而地基隆起则会导致工程稳固性下降,出现地基上浮。当潜水位上升到一定的高度时,地下室会发生漏水、渗水等现象,对地下室的使用功能造成影响。潜水位上升后,建筑工程地基中的粘性土质含水量增加,地基软化,从而导致地基稳固性下降,出现工程的主体结构发生沉降变形;当潜水位上升时,土壤化学结构会随之发生变化,出现沼泽化倾向,从而对建筑工程的地下结构发生腐蚀现象,严重影响了建筑工程地基稳固。 2.2地下水波动危害 地下水发生波动主要是由于降水量、大气气压及水库水位发生变化而导致的,根据工程地质勘查结果发现,水文地质波动会导致岩土产生收缩及膨胀现象,水位变化频繁,当岩土收缩膨胀的幅度较大时,或远远超出正常范围时,会导致地基出现裂缝,从而造成建筑物主体结构破坏。不仅如此,地下水位发生波动会导致含盐地层溶解,建筑工程的主体结构发生位移,从而影响了建筑结构的稳固性。最后,当地下水位发生适当波动时会增加土体的压力,提高土体密实度。但当外界的压力远远超出正常范围时,会出现管涌及基坑突涌的现象。 3.应对措施 3.1勘察施工基本要求 水文地质岩土工程勘察内容繁杂,要求高,需要注重细节处理以及对各环节的严格管控。在勘察之前,需进行环境调查和地质勘测,在调查勘测结果的基础上就工程地质问题以及地质条件的变化规律M行研究,制定科学的钻孔方案。在钻孔时,结合现场可能存在的地质问题进行钻孔的布置工作,保证布孔的合理性,相邻钻孔之间需保持适宜的距离,钻孔深度需达到勘察的基本要求。钻探工艺、钻探记录以及钻探取样都必须严格遵守相关规范进行。按照当前行业规定和技术要求开展地质勘察、测绘、遥感、物探、钻探、原位测试以及土工试验等工作内容,并整合相关勘测资料,相互补充和验证,编制最为完整和准确的地质报告文件,在总结报告中客观和完整反馈地质信息和测试结果。为了保证勘测结果的准确,应对相关工作人员进行系统的培训和考核,提高工作人员的专业技能水平,在实际工作中,需总结实践经验,提高工程地质勘察水平。在地下水位和上、地下水位变动带和地下水以下,其变化规律一般如下: 土体从上至下,天然含水量、孔隙比先由小变大,再由大变小,压缩模量和承载力会先由大变小,再由小变大。造成这一现象的主要原因是地下水位以上经过长时间的雨水侵蚀,铁铝元素不断富集使土颗粒不断粘结,形成“硬壳层”,所以含水量和孔隙小,但是压缩模量和承载力不断增加。位于地下水位变动带的土层因为地下水的反复运用,土壤中的铁铝元素不断流失,土质松软,含水量和孔隙比较大,而压缩模量和承载力降低。位于地下水位以下的土层,因为地下水运动较为缓慢,对土层的影响较小,但是因为覆土层的负荷,土壤密实度较高。 3.2重点测试水理性质 岩土的性质如硬度、强度和易变形度等都严重受到岩土的水理性质的干扰,进而影响到工程勘测的安全性,在进行岩土勘测的过程时,应该主要勘测这些因素:柔软性、吸水性、可塑性和胀缩性等等。地下水根据其具体的物理属性分为毛细管水、结合水以及重力水。三者的内在含义与具体区别在此就不做过多的介绍。通常在自然和人为作用的基础下,重力水可以随意活动在岩土层中,是岩土层水理性质的主要影响因素。重力水是狭义上的地下水,也是我们工程勘测中水文地质分析的主要对象,要充分对重力水的地质参数进行测试,从而分析水文地质可能带来的危害。 4.水文地质危害的对策研究 工程地质勘测的最终结果是以研究报告的形式展现给大家,报告的基本依据包括地基设计、施工条件等。研究报告的合理与否直接关系到施工的安全可靠。根据以往的经验表明,研究报告的内容一般包括:地下水的种类、地下水的分布情况、岩土种类、岩土高度、地下水位的变化状况、水文地质的相关具体参数(渗透系数、给水度以及膨胀率、软化系数等)以及水流量等等。除此之外,工程勘测过程必须在查明工程地质的条件之后,要根据工程建设的具体需求和地质特点,分析地质环境会给工程实施带来的影响,找出可能存在的危害,提前做好预防措施。运用高密度电法勘探和激发极化法电法相结合的手法,将调查的重点放在平时普通勘测难以进行的地域上,确保勘查的深度与准确度。 5.结束语 综上所述,水文地质情况对工程地质勘查工作会产生较大的影响,所以需要做好水文地质勘查前的设计工作,重点加强对潜水位上升、地下水波动等情况的分析,在工程地质勘查中,遵循基本规范要求,做好水文地质危害的预防工作。希望本文能够具有一定的参考价值。 地质勘测论文:地质勘测中的综合物探技术应用分析 摘 要:在地质勘探的过程中,综合物探技术的使用范围不断的扩大,其中的便捷性和准确性逐步显示出来,为地质勘探提供更加全面详实的信息。但是现阶段进行综合物探技术还具备相应的调整空间,技术和人员素质方面提升空间较大,因此在进行地质勘测中需要进一步提升综合物探技术的技术性,完善各项设备,为地质勘测的进步提供必要的支持。本文主要从综合物探技术在地质勘探中的应用进行分析,对综合物探技术的提升进行探讨。 关键词:地质勘测;综合物探技术;应用 综合物探技术在进行地质勘探的过程中使用的范围还是非常广泛的,对探测的准确性进行改善,提升了整个地质勘探的质量。但是在进行综合物探技术研究的过程中可以发现,其中还是存在一些问题,技术性和专业性方面可以进一步进行提升,并且在进行勘探的过程中更加充分的发挥技术优势,将新型的科学技术成果应用其中,增加勘探的精确度,促进物探技术的进一步发展。 1 综合物探技术概述 1.1 综合物探技术概述 综合物探技术主要是在进行地质勘探的过程中将地质结构中的电场、磁场等内部的变化情况通过相应的设备和仪器进行勘察,从而对影响地质条件的因素全面的分析,提升地质勘查的准确性,为地质勘查的发展提供必要的技术支持,增加地质勘查的效果。通常来讲综合物探技术主要包括:电法、地震法、磁法等,对于不同的地质条件需要使用不同的勘察方法,从而保证勘察效果的准确性。 1.2 综合物探发的技术特点 综合物探法在使用之后可以将浅层的地质情况进行全面的探查,浅层探查的范围可以从几米延伸到上百米,对于地表浅层可以进行更加广泛和准确的观察,将陆地和水域全部纳入到勘查的范围中,并且在勘查的过程方面扩大实施范围,施工的周期和耗费的资金也是较低的;使用综合物探技术因为是对地质环境的综合探查,因此探查的广度较好,准确性和精确度较高,可以适应那些具备高精度要求的地质勘查单位,提升技术应用的广泛性,在特殊要求方面可以满足不同不同客户的需要,效果较好;最后在进行勘查的过程中通过综合探测技术可以快速的完成整体的勘察任务,并且在施工中并不需要较大的操作空间,更加的简洁方便,可以为后续施工的整体施工进度节省相应的时间。 2 地质勘探中综合物探技术的应用 综合物探技术在地质勘探中的作用还是较多的,其中较为常见的是电法、微波法等技术,在实际工作中可以将不同的方法综合使用,从而进一步提升整体的勘探效果,具体的方法包括: 2.1 电测探法 这种方法主要是通过电阻率的变化观察地表下的地质变化,是一种相对简单的方法,在进行工作的过程中工作人员通过相应的设备将电子的探头深入到地下,然后对不同深度的电阻值进行分析,掌握不同深度的电阻值变化,从而进一步了解了解地下岩层变化情况。电测探法技术随着科技的进步得到发展,现阶段使用较多的是高密度电阻率法的使用,提升了勘查的技术性,如果工作中地质勘测的任务主要是探测不同岩层分布差异以及岩层与周围物质之间物理性质的不同点,可以使用电测深法。 2.2 电剖面法 这种方法和电探测法作用原理相同,都是利用的电阻不同的变化对岩层的分布规律进行研究,从而确定地质情况,但是在进行实际的工作中点剖面发一般是针对沉积岩进行探测,针对性较强。同时在实际工作中需要进一步关注施工的质量,关注不同时期岩层电性的差异,了解电性差异的变化情况,并分析不同的电阻率法下对于岩层的影响,这样可以更加全面的对岩层分布情况进行分析。同时在分析的过程中还需要进一步关注岩石的含水情况,因为含水情况对于电阻率的影响明显,为了保证勘测的完整性需要对这方面进行细致的探查。 2.3 地震波探测技术 地震波探测技术主要是通过对地下情况的CT扫描成像技术将地下各项地质情况进行全面的分析,然后发现地质内部的一些变化,对地质情况进行分析,以此来确定地层的各项边界情况,获得相应的内部波长与波速的变化。地震波兴起与上世纪五十年代,随着CT技术的兴起逐步的扩展到地质勘测领域,将地下各项地质结构进行清晰的成像,从而更加细致的观察地质情况的具体分布情况,从而获得地下地质结构的准确结构。 2.4 瑞雷波技术 这种技术兴起的时间较晚,但是在实际使用中获得的认可度较高,其自身具备较大的使用优势,在稳定性和动态监控方面得到较大幅度的提升,但是因为设备本身需要占据较大的空间,需要花费的成本较高,因此在实用性方面受到影响。但是该技术的应用前景较为广阔,通过瞬态瑞雷波可测试的信号主要来源于与地面垂直的角度,因此可以通过相关的技术对信号进行反复的推演和重算,更好的实现勘测的智能化,使得勘测的拐点和钻孔位置一致,更加明确的掌握钻孔的结构和岩层走向,亩实现技术能力的提升。瑞雷波技术的兴起,是地址探测技术的重大进步,也是综合物探技术与科学发展相结合的产物。 3 结束语 地质勘探技术的不断进步,综合物探技术逐步的发展起来,为勘探的准确性提供必要的条件,但是地质勘探的野外、露天、粗放等多种原因,虽然使用了综合物探技术,但是如果在细节方面的把握还不够准确,仍然会影响勘探结果的精确度。因此需要对技术进行更加全面的处理,提升工作的技术性,在物探技术应用过程中对勘察方法的选择就需要因地制宜,注重细节上从差异变化,尽量避免因工作不细致而导致的测量误差问题的存在,进一步提升勘查的精确程度,为地质勘测的发展提供必要的技术支持。 地质勘测论文:刍议水工环地质勘测工作的技术应用 前言 水工环地质,是指水文地质、工程地质以及环境地质的统称。主要应用在矿业勘测与矿业普查中。在当前国内的矿业开采现状下,对于水工环地质进行勘测具有十分重要的意义。本文即对水工环地质勘测过程中,各种不同的勘测环境下,所使用的勘测技术进行探讨,确保水工环地质勘测的精准度,降低勘测成本,提高勘测效率。 一、水工环地质勘测的应用范围 ㈠环境保护与能源保护。随着社会经济的不断发展,人们对能源的依赖也随之增加。而无限制的使用有限能源,则对人类生存环境以及未来的发展造成严重影响。因此,对能源的保护已经成为当前摆在人们面前的重要问题。通过水工环地质勘测,能够对能源分布以及能源量进行分析,促进人们节约使用能源。同时,人们对自然肆无忌惮的破坏以及对有限能源无节制的使用,导致环境恶化的程度不断加深,对人们的正常生活带来严重的困扰,也使人们充分的认识到环境保护的重要性。故而,通过水工环地质检测,能够对环境保护,以及经济的合理发展,与资源的可持续利用,起到促进作用。 ㈡能源供给与资源供给。在城镇化发展日益迅速的情况下,大城市所聚集的人口密度极多,从而使得能源供给量也随之增加。并且由于大城市发展的多元化,导致城市能源与资源需要的种类也较多。所以有关于城市未来规划的方向以及发展的规模等,都需要从水工环地址方面进行考虑。从而适应城市的发展,并且加快经济发展速度。 ㈢交叉学科研究应用。随着科学技术的不断进步,专业领域之间的研究内容不断深入。使得各个相关领域学科之间的交叉、交流不断深化。而同时,因为科学所面对的问题越趋复杂,导致各个学科领域之间协同合作的程度也不断加深,使相关领域之间的界限逐渐模糊,从而交叉产生各种新型学科。水工环地质勘测,则能够通过与其他学科之间进行协同,从而解决诸如地质生态问题,环境健康问题以及环境经济问题等。 二、水工环地质勘测的定位技术应用 ㈠卫星定位技术。卫星全球定位技术,能够通过利用卫星,进行全球范围内的定位。其定位具有高精度、全天候、全覆盖的特点。其工作原理是利用卫星在高速运动的瞬间,记录下对目标点位的距离,并将其作为起算数据,通过“空间距离后方交会法”,对目标点位的位置进行测算。将卫星定位技术,应用到水工环地质勘测中,能够使勘测过程,精确认定目标点位。通常水工环地质勘测时,在勘测基准站与观测站两处位置,都会各设置一台接收机,使得勘测过程中,对可见卫星实现连续观测。同时将卫星定位数据,通过无线传输装置传输到观测站。经过数据处理与参数转换后,对站点所在位置基站向量进行解算获得实际勘测点精准位置与三维坐标。 ㈡IRTK技术。IRTK技术,在水工环地质勘测中主要通过GPS的相位差分来实现,其中包括GPS位置差分,以及相位差分、伪距差分三种。其工作原理是通过修改观测数据与测量数据,从而对卫星定位结果的精准度进行确定,使得数据接收与数据发送准确度提升。通常将IRTK技术应用在地震预测与地震分析过程中。 三、水工环地质勘测工作各阶段的技术应用 ㈠勘测准备阶段。由于初测阶段的勘测精度要求不高,并且相关的勘测工作还没有开展,所以该阶段所用的勘测技术较为简单。在地质填土中,选择水下地段与覆盖地段作为勘测位置。对其中致密型岩层,应使用高电阻技术,对疏松型岩层,使用低电阻技术。如果岩石为中性或者酸性的话,则使用磁法。如果地质为碳质,或者具有较多的黄铁矿含量的恶化,则可以使用自然电位勘测技术。根据勘测位置的具体情况,综合应用上述方式,完成初期勘测,并绘制地质图。在基岩顶板深度的测量中需要制作高程图,在制作高程图时,可以使用电测探法。对于基层入土深度较深的情况,使用地震勘测进行测量,能够获得更为精准的测量数据。如果当地地质条件导致其电性较弱,而测量结果的精度要求在15%以下,可以考虑使用电测剖面法。在地下水位进行勘测时,如果水位以及含水层电阻均较低的情况下,可以通常选择的测量方法为电测深法以及电测剖面法两种。如果所测目标地点的水位较深,达到矿水深度时,因为矿水具有电阻高的特性,因此通常对高电阻范围使用电剖面法进行划分,并考虑其具体的地质情况,使用钻探法勘测水位。 ㈡简单设计阶段。水工环地质勘测中的水文地质勘测,可以勘测地下水的流向以及流速,其测量技术主要使用充电法。即在水流附缓处,通过钻孔进行勘测。如果遇到滑坡情况,对滑坡处的地质断面,需要使用电测法进行勘测。当勘测位置的基岩处出现裂缝时,则需要在某一位置设置定位基准,并沿着此一基准向其他方向使用电勘测。从而对基岩裂缝的范围、方向、大小进行判定。地质中存在破碎带时,需要通过电测探法进行测量,这种方法能够对破碎带的范围与厚度进行勘测。当破碎带具有磁性或者夹杂有岩石的话,则需要改用磁法,或者地震法勘测。在设计阶段对建筑材料进行勘测,由于所测对象均为普通的建筑用土壤与砂石等,故而对勘测精度不需要严格要求,主要使用电阻法进行。使用电阻法测量,不仅能对各种建筑用材料的分布范围进行勘测,还可以测量材料分布处的地下水水位。 ㈢复杂设计阶段。此一阶段中,主要需要对地质岩性进行分层勘测以及对比勘测。首先需要使用电阻测井的方式,对岩层的倾斜角度与倾向进行勘测。其次需要制定钻孔地质柱状图,并对柱状图进行校准。制定柱状图时,应该使用发射性测井以及电阻测井法来进行勘测,并且由于柱状图的精度要求较高,因此可以应用自然电位法勘测。从而不用钻探,也同样可以进行勘测。对于地下管道普通线路的勘测,可以使用自然电位法,对线路中自然电位带以及低电阻带进行测量。而对于腐蚀段,则需要先使用自然电位法的异常反馈,对腐蚀情况进行分析,然后做好腐蚀防护工作。对于钻孔勘测方法,则需要对所做孔洞的倾角与洞口直径等参数进行测量,其测量技术可以使用电测井法。对于漏水口处,与溶洞位置,通常可以使用温度测井法、电位测井法以及电阻测井法三种技术。钻孔处位置的含水层,具有低电阻的特质,所以需要使用温度测井法进行测量。 总结 随着社会经济的不断发展,科学技术的不断进步,水工环地质测量技术的应用也会更为深入与广泛。因此,对勘测技术的应用进行分析,能够促进资源与能源使用结构的优化,并提高环保的效率。 (作者单位:江西省地矿局水文地质工程地质大队) 地质勘测论文:大采深矿井地质勘测技术的应用与探索 【摘要】:在采矿技术和机械化技术不断发展的今天,技术要领和采矿设备也在不断的进步,国家各个部门已经把采矿工作引向了电动化,强功率发展的道路上。但是采矿是一种较为危险的对于地质的探索。越是存在一定的危险性和困难性,才需要更多的矿井工人去探索和试验。从而提高国家矿产资源的经济效益,在采矿技术中最重要的应该属于技术的应用,技术越高深,对于地表的影响越大。本文将对大采深矿井地质勘探技术的应用与探索进行分析和讨论。 【关键词】:大采深矿井;地质;勘探技术;应用;探索; 矿产资源作为我国能源的重要组成部分。涉及的方面也非常的广泛。我国矿产资源丰富的地区并不是很多。如今矿产资源已被开采的所剩无几,达到了贫乏的程度。这样也会影响很多行业的有序进行,所以,不断采用新兴的采矿技术要领,能够带动更多行业的发展和进步。使得中国能源能够顺利的进行,从而走向世界的前列。 1.大采深矿井地质勘探技术的概括 1.1大采深矿井地质勘探的重要性 对于矿井地质勘探的重要性是在施工的过程中,投入工期长,资金的投入较高,资源的消耗也很多。所以,地质勘探技术的好坏会直接影响到整个采矿项目的效益。对于采矿的地点不同,观念和方法不同的前提下,在进行地质勘探的时候,矿场领导要保持客观公正的态度,要站在广大人民群众的立场上考虑问题,对于采矿工作过程中经济及效率也有着一定的积极影响。 1.大采矿井地质勘探的内涵 采矿前矿场领导的有效管理可以提高经济效益,提高矿场的管理水平,同时也可以节约采矿的成本。所以,该矿场领导要采取有效的技术措施,经济措施,组织措施,合同措施等。例如:在技术方面,矿场的技术人员既可以在采矿前制定一个计划,或者只制定一张图表,根据计划或是图表上的内容,进行有序的采矿,有计划有安排的完成整个采矿的项目,节约了采矿过程中的经济成本。整个采矿团队要有组织的进行工作,可以提高效率,同时也是提高整个矿场管理水平的一个重要体现。经济措施就是一个在采矿的过程中,管理者要尽量的避免浪费,要按照采矿前作出的计划,一步步来完成。 2大采深矿井地质勘探的技术分析 2.1深矿井的开采技术 在50年以前,我国的开采技术并不是特别的发达。开采矿井并不需要更深的技术,而如今不同,大多数的区域都采取深度开采矿井。这对于技术含量的要求会更高。深度矿井的内部构造和结构也更加的复杂,开采矿井的工作人员要在保证安全的基础上提高开采效率,提高开采数量。在开采的过程中,矿井下可能会出现井爆等一系列的问题。这需要在采矿前期对于勘探技术掌握更加的清晰,例如:深度开采中,矿井内的通风量要适当,温度的调整也要均衡。根据各个地质的结构和温度的不同,勘探技术也是不同的。另外,对于深矿井中的巷道的布置对于采矿的效率和采矿量是有一定影响的。优良的巷道对矿井的环境以及矿井工作人员的自身安全有着保障。在深矿井中存在一部分矸石,减少矸石的排放量是采矿的重点之一,从而有利于高效集中的开采。 2.2高效的开采技术 高效率的开采方法可以提高开采的效率,高效的开采方法是我国采矿业的一项全新的,高效的开采方法。对于开采的方法要选用最优质的,适当的扬长避短。例如:缓倾斜的薄煤层是一种小体积,大功率方便而具有安全性的采矿机,在用它进行工作的过程中,既要注意其稳定性,又要防止对其他设备造成干扰。通过与其他的采矿技术设备结合,不断的创造高效,省时的方法,将采矿技术做到最好。 3.深矿井下的采矿技术方法 3.1回采式 回采式是深矿井中采矿的重要方法之一,工作的流程是:将凿岩先运入采矿场之中,然后在矿体中形成的凿岩通道与回风巷相吻合,从而形成回风风流,最后就是将利用凿岩车将矿石运出。采矿场的低压过低,可以维护通道的稳定性,最终还是会提高采矿的效率。 3.2填充式 采矿的科学技术方法起源于英国,英国人用高水固结重填技术,做矿井下的试验。试验成功后,将此方法传到各个国家。我国是个善于学习的国家,应该学习国外优良的技术和经验,将自己国家的矿井开采技术发展起来。从目前的形势来看,我国的采矿技术仍然受到一定的局限性,采矿材料相对来说不是十分稳定,部分材料价格高昂,所得到的经济效益并不高。目前的填充技术有了新的突破,填充物变为高尾砂,这种砂的浓度较高,可以节约一些材料,在资金上有一部分节省,同时也会提高工作效率。填充技术也是目前采矿中常用的一项技术,它有着诸多的优点:例如:避免地表塌陷,起到稳固的作用。也可降低矿石的贫化率,矿石的样式多种多样,可以利用高分段的填充方法降低采矿的时间,从而也降低了成本,提高了工作效率也提高了经济效益,也能保证采矿工人的安全性。 4.怎样施行开采矿井勘探的方法 4.1开采矿井的勘探质量 对采矿的勘探技术不仅仅是经济问题,也是与采矿过程中的质量密切相关的。而这种采矿前的勘察指的是质量要合格,采矿设备要完好而工期要按时。所以在制定目标的时候一定要合理,有效。提高采矿工程的管理要建立在一个高效的,科学的管理方法上,例如:在预算前期的审核工作,采矿的过程中井然有序的进行,采矿过后对整个项目进行决算。 4.2加强采矿过程中的地质勘探和跟踪,管理 在采矿的过程中,管理人员要对地质进行勘探和对采矿设备进行管理。采矿过程中跟踪是为了避免某些采矿工人工作不认真,偷懒等现象,从而造成巨大的经济损失和危险。而管理是为了在采矿工人工作的过程中出现了状况和问题,管理者可以找矿场领导或是他人及时的寻求帮助。所以,在进行管理的时候,要按照一定的方法。所以管理人员就相当于矿场中的一个小部门,应该以大局为重,遇到薄弱的环节,实事求是的做好采矿全过程的合理安排。采矿的目的是为了满足国家和人民对于能源的需求。所以管理是建立在领导的设计和材料运用的基础上的。一个好的管理是一个矿场如何有秩序工作的基本,微不足道的细节会决定着矿场的矿业资源是否能满足国家和人民的需要。这样,对于国家的经济发展和矿场的管理理念起着至关重要的作用。根据国家对于矿业能源的要求不断更新,及时的对采矿的技术和方法作出处理,另外要不断提高采矿工人的能力,水平。这样才会在采矿的控制方法和管理层面上取得长足的发展。 【结语】:矿产能源对于国民的生活,国家的人生产有着一定的建设性作用,采矿业也是国家能源发展的重要保证,所以,采矿对于国家能源发展是非常重要的,而在采矿前对于地质的勘探技术从始至终都起着决定性的作用,矿场采矿的安全性及技术性要依靠矿场和国家监督部门来共同完成。在每个采矿工作人员的心中,要以国家的经济利益和能源的需要作为根本,去做好自己的本职工作,为国家造福,为社会的经济利益提供良好的发展空间。 地质勘测论文:浅析地质勘测设计中如何科学合理地开展统计工作 [摘 要]统计分析是根据研究的目的,运用统计综合指标和各种分析方法,将已整理的数字资料结合具体情况,由此及彼、由表及里地进行分析研究、概括,以揭示事物的内在联系及其发展的规律。统计工作包括了统计设计、统计调查、统计资料整理、统计分析全过程。本文主要探讨地质勘测设计中科学合理统计工作。 [关键词]地质勘测;统计工作;科学性 统计一词包含统计工作、统计资料和统计学3种含议。基于上述3种含义,统计可以定义为统计工作实践的科学总结,是研究总体现象的数量表现、变化规律及其应用的科学,是管理生产经营活动的一种重要工具。 1 地质勘测设计统计工作的主要内容 第一,收集、整理统计原始资料,并建立各种台帐和微机电算数据库。原始记录包括勘测设计日志、设计工作卡片、项目技术履历表、质量评定卡片与地质钻(电)探班报表等内容;统计台帐包括勘测设计四大部类完成情况统计台帐,建设项目完成情况统计台帐,分月、季项目完成情况统计台帐等。随着统计计算和数据传输技术的现代化,劳动工资和各类人员的统计台帐,已被电算微机处理所替代。 第二,完成规定的各项定期或一次性调查统计报表的编制工作。定期报表内容主要有勘测设计单位产值及项目统计,勘测设计实物量统计,勘测设计质量统计,勘测设计人员、工资、劳动生产率及事故统计,勘测设计财务状况与经济效益统计,勘测设计直接生产人员工作利用情况和勘测设计工率定额统计,勘测设计单位固定资产投资完成情况统计等。 第三,检查、监督本单位计划执行情况。这项工作内容,反映在统计工作的过程中,表现为收集原始资料数据的落实、统计分析评价与计划目标的对比,统计报表最终反映计划执行的结果和技术经济责任制的执行情况等各个方面。 第四,编制综合和专题统计分析报告。综合统计分析报告,一般是以定期统计报表为主要依据,并辅以其他必要的调查统计资料,在报送定期统计报表的同时,必须有综合统计分析报告。专题统计分析报告,一般是以专业统计报表或有针对性地进行专题统计调查取得的资料,在报送专业统计报表、或不报送报表只提出专题统计分析报告时,应该完成的工作内容。 2 地质勘测设计中科学合理开展统计工作 2.1 统计分析的任务、原则和方法 地质勘测设计统计分析,是根据地质勘测设计统计任务的要求,通过大量统计资料反映出来的勘测设计生产经营活动中的各种数量关系,运用统计分析的方法进行分析和研究,以便认识其性质、特点、规律、揭露其矛盾,提出解决矛盾的措施和办法。为了做好地质勘测设计统计分析工作,必须做好以下几点。 第一,明确统计分析的任务。①对勘测设计计划执行情况进行分析,借以总结经验、吸取教训,克服缺点,促进生产经营计划任务的更好完成;②对指令性计划任务和指导性计划任务,勘测和设计,勘测设计各阶段建设项目和“三大部类”的结构和比例关系进行分析.为编制满足综合平衡和适应市场经济需要的计划布局提供依据;③对勘测设计过程中的队伍和人员动态分布情况进行分析,以判断其调配人力的合理性和精心组织人力的可能性,起到统计优质服务的作用;④对勘测设计生产经营活动的外部环境和内部因素进行分析,提出改善外部环境和提高内部因素适应能力的积极建议,为促进勘测设计生产经营活动的顺利开展出谋划策。 第二,要掌握好统计分析的原则。①反映勘测设计状况的指标和指标体系,是一个复杂的统计总体,指标之间具有彼此联系、互相制约的关系,必须从总体出发,抓住事物总体相互联系进行分析的原则;②事物的性质主要是由取得支配地位的矛盾所决定的,统计分析就要研究事物发展中的主要矛盾和矛盾的主要方面,区分主流和支流、现象和本质,即要抓住事物本质进行分析的原则。 第三,要运用科学的统计分析方法,结合勘测设计统计的实际进行分析。常用的方法有:①利用本期实际完成的指标数字与计划对比、与前期对比、与同行业对比,通过对比分析、找出差距、发现问题、总结提高的对比分析法;②利用指标体系中假定其他因素不变,其中一个因素可变情况下的逐一分析,以确定各个因素的影响程度,找出主要因素的因素分析法;③利用结构百分比法来分析每一部分占总体的比重,以便找出矛盾的性质和划分主要矛盾与次要矛盾的比重分析法。 2.2 统计分析报告 将统计分析研究的结果用文字写成书面报告,称之为统计分析报告。它是统计工作的最终产品,也是统计分析的主要表现形式。统计分析报告最忌讳数字罗列,要求做到数字与文字的有机结合。其特点是反映情况、分析原因、说明问题、提出建议。因此,写好统计分析报告,要求作者具备观察能力、理解能力、概括能力和表达能力,具备专业知识和熟悉业务。统计分析报告,一般采用“基本情况―成绩或问题的原因―措施或建议”这样一种“三段式”的表述形式。要突破这一传统模式,尚须广大统计工作者加倍努力,开拓创新,以更加生动活泼的形式来编写统计分析报告。 地质勘测论文:遥感技术在煤田地质勘测中的应用研究 【摘 要】随着我科技的发展,煤田地质勘测也得到了很大的进步,煤田地质勘测在很大程度上决定了测绘勘测工作质量与工作效率,遥感技术在煤田地质勘测中的应用,提高了煤田地质勘测的精细程度,同时降低劳动强度,提高工作效率。本文介绍了遥感技术,重点分析研究遥感技术在煤田地质勘测中的具体应用。本文仅供煤田勘测相关专业人士参考。 【关键词】遥感,地质勘测,煤田地质 1引言 随着遥感技术的快速兴起,遥感地质勘测已经得到全面推广,也得到了实际工作单位的认可。很多人开始研究遥感技术在煤田地质勘测中的深入推广及应用,并取得了一定的效果。利用遥感技术进行地质的测绘与勘探是非常有必要的,而且也是非常有效的技术手段。由于遥感技术具有很多的优点,且在配合相关的高新技术,使得遥感技术能够贯穿于煤田地质勘测工作的全过程中,将遥感技术应用在煤田地质勘测中具有非常广阔的发展前景。能成倍提高了煤田地质勘测工作的社会和经济的效益。 2遥感技术 遥感技术是指从高空以及卫星星座的各种平台上,通过非接触的方式,利用红外线、可见光、紫外线、微波等探测手段,获得遥感影像数据资料。通过对被探测物体的光谱特性、影像特点、图形图像特点,利用目视判读、计算机图像分析、计算机辅助波普分析等方法进行数据信息处理。从而识别探测对象的性质和运动状态,数量质量特征等信息。该手段获得数据通常利用GIS数据处理软件进行处理和分析,已获得直观的或直接的数据信息。 可获取大量的信息数据。利用遥感技术能够成功的获取大范围的地理数据资料,通常遥感数据获取往往使用的飞机甚至卫星,其飞行高度比较高。同时也可以飞行较低的高度,以获取更高分表率的遥感数据。因此,遥感技术能够覆盖很大的范围,也可以获得高分辨率的高清数据,进而能够获取大量数据信息。 获取信息速度快。遥感技术最重要的特点就是其获取数据信息的速度非常快、更新周期非常短。遥感卫星可以快速的获取其所经过地区的各种信息和资料,并对原有的资料和信息进行及时的更新;利用无人机进行航拍技术获得实时的动态数据,可以实现地质灾害动态监测等实时获取信息任务。 限制条件少。遥感技术在进行地质测绘时,受到的限制条件比较少,只要太空云量较少,大气透射性好就可以进行遥感数据采集。在煤田地质勘测中能够广泛应用的一个主要的特点。由于遥感技术脱离了地面的限制,无需控制点、无需通视、无需接触。因此,在进行地质测绘时,完全不受地面条件的影响,获取遥感影像资料更加的方便快捷。 获取信息方法多。遥感技术不但能够获取大量的煤田地质勘测信息,而且具有非常丰富的获取数据信息的方法。在利用遥感技术进行煤田地质勘测时,可以根据具体的地质条件和相关要求,选用不同遥感仪器以及不同的波段。已获得不同地质条件的数据信息。同时利用获取数据可以应用到地质的灾害调查、区域地质的调查及矿产资源勘查等方面。 3煤田地质勘测中的遥感技术 遥感影像定位。遥感影像定位技术在煤田地质勘测中的应用,卫星遥感技术所传输的图像信息能够清晰的分析出含水层构造的边界,对于了解当地的水文分布具有重要的作用。如在地下水的勘察过程中,地质人员首先应对该地的地貌特征等进行分析,以准确获得水文分布规律做好前提工作。利用卫星遥感图像、航空相片以及其他的信息影像数据,分析地下水的形成、储存以及流量变化和流动趋势等信息,并进行详细的勘察。因此,通过对卫星遥感定位技术所获得的信息进行分析研究,能够在较短的时间内得到准确性较高的水文地质规律。 此外,遥感影像定位技术在地震灾害中的也有广泛应用。遥感影像定位技术在地震中的应用还体现在获取地震后的灾害后的具体情况,对赈灾抢险等决策提供一手准确的数据资料。利用遥感影像定位技术可以有效的侦测到地形和地质的内部构造,就可以掌握地震的地质构造类型。因此,可以对地震进行有效的环境分析研究。可以有效的预测地震发生的地质内部的变化情况,得到一定的信息反馈,这样就可以根据地震发生之前内部地质的变化情况,及时对地质构造、内部构造进行分析研究,也可提高地震预警预报的高效性。 优化勘测方案以及勘测路线。在进行野外地质观测方案的选择时能达到事半功倍的效果:利用遥感影像的微观和宏观分析,对地质勘测路线进行合理的选择和布置。能很好的控制煤田地质勘测范围,在分析地质体和地质构造的空间分布过程中,对地质勘测测区附近不同地质体和地质构造的遥感影像特征,及其相互关系进行仔细的研究和分析,可以清晰的确定地质体的划分地质特征;根据地质勘测测区事先建立好的遥感地质解译标志进行三维遥感影像分析。地质观测的路线一般布置在通行条件最好,且能够穿越最多的遥感影像岩石地区;地质测量的路线一般以垂直于测量区线路方向的穿越路线为主,适当加以追索路线。当岩性岩相变化比较大时,地质体的延伸走向关系不清楚,为了解某些岩石的接触关系、矿化带和岩石构造现象的空间延伸情况等,只依靠穿越路线达到目的有一定难度时,此时,可以利用遥感影像进行追索路线布设,非常方便和快捷。 遥感影像测绘地质图。地质图的绘制可以利用影像技术来实现。利用卫星遥感图像传送信号,这样不仅可以得到精确的信息地面信息,而且对于掌握各阶段的地质情况也十分有利,这也更加精确的绘制地质图。地质勘测是一项比较综合性的工作,数据的得来主要是依靠影像数据信息进行实时监测。将遥感影像数据息进行深入分析研究,能够在较短时间内获得准确度的地质数据,利用这些数据绘制地质图将非常方便有效。 煤田勘探的三维地质模型重构。利用煤田勘探所涉及到的遥感资料、地面采样资料、钻孔资料、地震剖面(或三维地震)以及电法、重磁等物探等资料,建立煤田勘探的三维地质构造模型,可以直观的反应煤田勘探效果。同时可以直接量测相应数据,对煤田开采等决策性工作提供形象直观数据。此外,煤田地质勘探具有原始资料数据来源种类繁杂、数据类型异构、采样数据的三维空间位置重要等特点,特别适合于用具有三维地质建模功能的三维GIS(地理信息系统)来进行管理。 煤田勘测三维可视化及动态监测。与传统的煤田地质勘测方法相比,遥感技术在煤田地质勘测主要是利用遥感图像三维可视化及遥感影像动态分析技术。在布置专门的追索路线,利用遥感图像三维可视化和遥感影像动态分析方法则就很容易实施。 4结语 随着遥感技术在测绘行业的不断扩展,与测绘相关的行业也得到了快速发展。遥感技术在煤田地质勘测中已经得到了应用,但是应用的不够深入,相信随着遥感技术,地理信息技术的不断发展,遥感技术在煤田行业的应用会更加深入更加广泛。 地质勘测论文:水工环地质勘测工作中的技术应用分析探讨 摘 要:进入二十一世纪以来,我国的科学技术获得了较快的发展。伴随着我国科技的快速发展,我国地质勘测工作水平得到了显著提高。现阶段,水工环勘测技术的应用,极大的改善了我国地质勘察工作的水平。以下文章结合自身经验,对现阶段我国的水工环地质勘测工作的概况进行概述,并谈谈水工环地质勘测工作中GPS技术以及RTK技术的应用状况。 关键词:地质勘测;水工环;应用;GPS技术;RTK技术 引 言:近几年来,伴随着我国地质灾害发生频率的不断升高,也由于我国地质勘测工作要求越来越高,我国的水工环地质勘测工作水平取得了一定的提高。水工环地质勘测工作的进行,有助于提高地质勘测的水平,有助于提高对环境保护与防震减灾的效果,因此,水工环地质勘测工作越来越引起了相关部门的重视。但是,就现阶段我国的水工环地质勘测工作来说,依旧存在着较多的问题,以下文章就水工环地质勘测工作的概况进行探讨,并进一步概述水工环地质勘测工作中GPS技术以及RTK技术的应用。 1 水工环地质勘测工作的概况 要对水工环地质勘测工作有一个了解,就要先对水工环地质有一个了解。所谓的水工环地质,就是水文、工程、环境地质的总称,现阶段,在我国矿产行业比较发达的地区,水工环地质勘测工作显得尤为重要。水工环地质勘测工作的质量将会对矿产开采工作造成严重的影响,并且该工作还关系到矿产地区以后的规划与发展,因此,水工环地质勘测技术在矿业产区受到了广泛重视。 水工环地质的研究工作与现代社会的发展息息相关,伴随着全球气候不断恶化,我国的环境受到了严重的污染,因此,对水工环地质勘测工作提出了更具时代特色的要求。另外,伴随着我国经济的发展,水工环地质勘测工作应用的领域越来越广,并且应用的深度也越来越高。随着我国地质灾害问题越来越严重,严重阻碍了我国人民的生命和财产安全,因此,现阶段对水工环地质勘测工作提出了更高的功能要求。 现阶段,我国的水工环地质勘测技术应用中存在着较多的问题,这些问题的存在,不仅影响到水工环地质勘测工作的发展,也严重阻碍了我国经济以及环境的可持续发展。因此,人们也越来越认识到水工环地质勘测工作中的缺点。由于以前我国并没有对该工作引起足够高的重视,但是伴随着我国环境的恶化与地质灾害发生频率的升高,有关部门对水工环地质勘测工作引起了重视。再加上我国现阶段提倡可持续发展的理念,对生态环境的保护工作以及城市污染的处理工作提出了更高的要求,这同时也给水工环地质勘测工作提出了更高的要求。因此,现阶段的水工环地质勘测工作急需创新与改革,以服务于我国的发展。 以前,水工环地质勘测技术的应用主要是为了寻找矿产资源,但是随着时代的进步,水工环地质勘测工作广泛应用于经济发展的许多工作中,尤其是环境的可持续发展工作。随着时代对于水工环地质勘测技术的要求越来越高,目前水工环地质勘测工作整合了水文、工程、环境整体的勘测,并且综合性越来越强。现阶段,水工环地质勘测工作广泛应用于以下几个方面:第一,水工环地质勘测工作应用于城市规划与建设工作中。由于现阶段我国城市或多或少受到了工业以及生活垃圾的污染,因此在现阶段城市规划建设中应用水工环地质勘测技术进行环境污染的监测工作以及土地的利用工作。第二,水工环地质勘测工作广泛应用于环境的可持续发展工作中。现阶段,我国的生态环境进一步恶化,在各个地区生态环境的研究工作中,广泛应用到了水工环地质勘测技术。第三,在进行地质学方面的研究工作时,广泛应用到水工环地质勘测技术。现阶段,我国的地质学研究工作取得了较快发展,伴随着经济以及科技的发展,现阶段对地质学的研究工作有了更高的要求。因此,通过水工环地质勘测技术的应用,可以加快地质学研究工作的发展。 2 水工环地质勘测中GPS技术以及RTK技术的应用 现阶段,我国水工环地质勘测工作中存在着较多的问题,这些问题的存在严重影响了水工环地质勘测工作的发展。近几年来,GPS技术以及RTK技术的应用,极大的改善了水工环地质勘测工作的质量。以下文章对现阶段我国水工环地质勘测工作中应用较广的GPS技术以及RTK技术进行探讨,并对这两种技术的工作原理以及相应的工作方法进行讨论。 2.1 水工环地质勘测工作中GPS技术的应用 所谓的GPS技术,就是卫星定位技术,该技术的应用极大的改善了我国水工环地质勘测工作的水平。相比于以往的卫星定位技术来说,现阶段我国的GPS卫星定位技术已经趋于成熟。以往无线信号的发射台一般建立在地面上,而现阶段GPS技术将无线信号发射台从地面搬到了卫星上,这样可以利用卫星系统进行相应的定位功能,这也是卫星定位系统的工作原理。利用GPS卫星定位系统进行定位时,一方面可以利用太空中三颗以上的移动的卫星进行地面位置的确定。另一方面,可以利用地面三个以上的控制台进行移动卫星的定位。因此,定位功能是相互的。在进行地面位置的确定时,工作人员通过应用相应的接收装置在某一地点向太空中三颗以上的移动的卫星发射无线信号,再通过测量卫星到接收装置的距离,通过复杂的信息交汇与计算,最后确定出地面接收装置的具体位置。另外,应用GPS技术还可以实现动态的测量,概括地说该测量方法为以下几个步骤。首先,要在地面上选择一个基准站,并在基准站安放一台GPS接收装置。并且要利用接收装置对太空中移动的卫星所发出的无线信号进行实时的观测。其次,将接收装置观测到的数据通过相关的设备传送到中央观测站,需要注意的是数据的传输要实时进行。最后,通过观测站中相关信息以及数据的转换与计算,可以得出准确的基准站的坐标。虽然测量方法较为简单,但是数据的计算较为麻烦。 2.2 RTK技术在水工环地质勘测工作中的应用 该技术是建立在差分GPS技术的基础上的。差分分为三类,分别是位置、相位以及伪距差分,这三种差分都可以对测量结果进行修正,进而提高数据的精度。RTK技术的工作原理也较为简单。首先,在选择的基准站上安放一台接收装置,使接收装置与流动监测站同时对一台卫星装置发出的信号进行接收。其次,对两个接收数据进行对比,进而得出相位差分的改正数。最后,将改正数传送到流动监测站,流动监测站通过利用改正数进行测量位置的精确定位。 3 结语 近几年来,伴随着我国城市化水平以及工业化水平的不断提高,我国的环境受到了或多或少的污染。并且伴随着地质灾害与矿产开发的需要,我国的水工环地质勘测工作取得了一定的进步。但是我们应该清醒的认识到现阶段我国水工环地质勘测工作中的不足,并通过GPS技术以及RTK技术的应用改善工作中的问题。 地质勘测论文:地质勘测中综合物探技术的运用 [摘 要]文章概述了面波及折射波的探测技术,以及其在探测过程中的优缺点,并根据资料调差及数据分析,将探测的原理及探测方法进行总结。在工程实践中表明,综合性的物探方法与资料中所记录的方式具有统一性,是一种具有高效性的物探手段。同时,在公路工程的探测过程中,需要精确的探测手段探明第四系的覆盖率以及土石截面的情况。我国近些年,在交通事业上关注很大,成本投资加大,使工程建设具有高效性,不仅大块建设步伐,还为建筑企业带来较高的经济效益。但是,其对于工程的探测作业很难顺利实施,一般的探测方式不能满足工程的需要,因此,地质勘测部门将综合物探技术进行应用,减少了物探难度,增加作业效率,降低资金浪费情况。 [关键词]地质;综合物探;应用;发展 前言:本文首先探讨了地质勘测中综合物探运用的基本原理,是利用地层表面的振动集宁信号的传播从而进行探测的方法。其次探讨了对于探测信号的采集,其中对测线布置及采集设计进行分析,采用综合物探的方法能够保证现场的信号强度。然后对采集的信号进行分析,对采集数据进行测试,并以资料文献为根据确定采集数据的准确性,经过对土石分界进行调整,确定了土石分界的最终结果,最后,根据时间分析,利用某高速公路的实际操作进行研究,分析出经过综合物探方法在地质勘测中的运用,不仅使探测结果具有准确性、过程高效性,还使综合物探技术得到了良好的推广,有利于我国地质勘测事业的发展,为我国带来高效的经济效益,促进地质勘测技术的发展。 1 综合物探基本原理 地层表面激发产生的振动信号在地层中传播会产生面波和体波信号,面波信号分为Rayleigh波和Love波,体波信号分为横波(S波)和纵波(P波)。面波信号在分层介质中传播会发生频散现象,而体波信号在特定的地层条件下会发生明显的反射或折射现象。研究表明,面波在均匀介质中传播不会发生频散,而在非均匀介质中传播会发生频散。面波在多层介质条件下的频散特性具有如下规律:(1)(VR-f)曲线变化规律和层速度的关系:当频率发生变化时,面波速度VR会随勘探深度的变化而逐渐趋近该深度地层的层速度。(2)(VR-f)曲线变化规律与层厚度的关系:当厚度发生变化时,由频散曲线可知,相应拐点位置明显向低频方向移动 2 信号数据采集 2.1 测线布置 采用综合物探技术主要是为了能够准确地探测出表层土层的厚度,现场测线布置必须保证面波测点和折射波测点对应一致,便于信号数据的综合利用。 2.2 参数设计测试 现场测试参数的设计原则如下:(1)采集道数选择要求测震仪具有多通道接受端口,一般为12通道和24通道。(2)检波器选择根据现场踏勘及地质调查,预估土层的厚度,确定探测深度,选用检波器的频率可利用下述公式进行估算:f=VR/H(1)式中f―――检波器的频率;VR―――地层面波速度;H―――探测深度。(3)激震方式选择激震方式也即激发震源,采集工作中使用锤击、落重或炸药的激发作为震源。(4)偏移距选择在探测土石分界时,为了避免产生近域效应,偏移距为排列长度L的1/8至1/2,其中排列长度L为整个排列检波器布置的长度,即L=(n-1)×dx,n为采集道数,dx为道间距。 2.3 测试步骤现场 在测试过程中,测点的布置的密集与否,需要测点继续拧样本的抽取,经过检测去检测,进行普遍的检测后,确定测试点。经过确定的面波及折射波的擦数进行测试,通过测试的情况进行探测,其探测步骤为:(1)根据探测任务确定探测目的。(2)拟定测试区域,进行现场踏勘及地质调查。(3)规划测线位置及测线方向。(4)初步设置测试参数。(5)安置好检波器,连接测震电缆保证检波器的尾锥能与地表牢固安装。(6)试验采集,检查仪器的一致性。(7)进行震源激发并采集数据。(8)分析时域信号,减小噪声干扰。(9)分析采集到的信号数据质量。 3 信号分析与资料解释 3.1 信号数据的分析 信号数据的分析包括两方面的内容:①面波信号数据的分析;②折射波信号数据的分析。面波信号数据分析主要包括以下几个过程:(1)面波有效信号的提取,设置合理的时间窗在时域信号窗口提取有效面波信号数据;(2)面波频散曲线的求取,根据有效面波时域信号求取面波基阶模态的频散曲线,进行深度转换,得到深度-波速曲线;(3)利用空间相似性原理进行测点间数据插值,得到测线面波波速云图;(4)面波频散曲线的遗传反演分析,得到面波频散曲线的反演分层结果。 3.2 成果资料处理与解释 通过现场信号数据的分析处理得到面波频散曲线及折射波法的纵波速度与深度的关系曲线,为了综合利用两者的处理结果,需要进行综合解释。资料综合解释流程。(1)折射波的结果处理。折射波法得到的结果为排列长度方向上的纵波速度与地层深度的二维结果图,即Vp与深度的关系图。它反映了地层深度方向上的纵波速度变化情况,得到土层和岩石层的纵波速度,也得到了土层的埋深。(2)面波频散数据插值处理。面波频散数据插值处理包括:单测点频散数据插值(连续化)和多测点频散数据插值(网格化)。面波数据分析结果为实测频散曲线反演结果,主要利用实测频散曲线的结果数据(面波相速度VR-深度),其数据为一系列离散的数据点,为了得到一条光滑的频散曲线,对其采取了连续化处理。 4 工程应用实例 某高速公路段为山区丘陵地带,地形条件较为复杂,桥梁隧道构筑物较多,如仅采用常规勘察手段很难满足工期要求。将面波和折射波技术运用于桥隧区的工程地质勘察中,一共进行了13座桥梁和8个隧道的工程物探工作。作为地质钻探工作的一种重要辅助手段,综合物探技术大大提高了勘察工作效率。 4.1 挖断某大桥桥基综合物探 挖断某大桥位于该高速公路的起点附近,桥位区表层为山坡耕地,局部地方有基岩出露。通过现场踏勘初步获得测区地层分布由浅入深依次为耕植土、粉土与砂岩,从上到下存在明显的下伏层速度大于上覆层速度,满足综合物探技术应用的地球物理条件。由于受地形条件的限制,局部地方较为陡峭,难以进行测线布置,一共布置了6个测点。采用前面提到的数据采集和分析处理方法,两者结果较为吻合,具有较好的应用效果。 4.2 某梁隧道隧址综合物探 该梁隧道隧址区表层为山坡旱地,局部有基岩出露。根据测区地层分布条件分析,耕植土或者残破积层物、粘土与基岩三者之间存在明显的(或悬殊的)波阻抗差,从上到下存在明显的下伏层速度大于上覆层速度。测区内共布置了15个测点,布置测点时,考虑了测点与钻孔资料能够进行对比分析,同时折射波和多道瞬态面波的测点需重合。 5 结论 综上所述,面波信号与体波信号各有优缺点,面波信号传播方法在介质的传播中具有频散的现象,体波信号中存在折射的传播现象,所以在工程使用中,需选择二者方法中的优点进行综合物探测试作业。文章通过时间案例分析出,综合物探技术在工程中应用极为广泛,并且其作用率高,其探测的结果表明能够与钻探技术产生一致性。同时利用综合物探技术将现场进行信号测试,其将面波和体波两种技术的优点的发挥。通过对综合物探技术的分析,其具有面波及体波信号两种技术的优点,在地质勘测过程中能够充分发挥其高效性,保证工程探测的准确性和高效性,为地质勘测工程提供了基础的技术保障、及高效性的探测技术,同时使综合物探技术得到良好的推广。 地质勘测论文:三维地震技术对地质勘测的参数处理 [摘 要]地震勘探是指利用地下介质的弹性差异,通过观测和分析大地对人工激发地震波的响应,推断地下岩层的性质和形态的一种地球物理勘探方法。 本文详细叙述了三位地震技术对煤田地质勘测的参数处理。 [关键词]三维地震 煤田 勘测 1.引言 三维地震数据处理,即是根据地质任务的要求及采集资料质量特点,采取一系列有效的技术方法,以达到压制干扰、提高资料信噪比及分辨率的目的。 2.参数处理 2.1 处理流程及参数 结合测区资料,经过充分的试验处理及处理成果的分析对比,结合地质任务中的主要勘探对象是煤层的现实. 2.2 处理结果 通过资料处理,最终得到一个大小为1475m×1275m×1.5s的三维偏移数据体,一个叠前偏移数据体及CDP覆盖次数图。 2.3 资料解释 基于前期工作,本次三维地震解释工作在SUN―Blade2000图型工作站上完成,利用美国一款三维地震解释系统软件,以及地质绘图软件等进行地质解释工作。 原始资料经过处理后得到大小为1475m×1275m×1.5s的三维偏移数据体,三维数据体中包含着丰富的地质信息,资料解释工作就是利用相应的技术方法对数据体内的地质信息进行提炼,将数据信息转换成地质信息。 2.3.1反射波的地质意义及对比 本区几个标准波的层位关系、动力学特征十分清楚,非常有利于反射波的识别和对比。具体对比解释时,首先对主要标准波T3或T15逐一对强相位进行追踪对比,对比过程中充分注意波组和层位关系,对主要标准波按上述方法由粗(大网度)到细(小网度)逐一进行对比解释,解释过程中基本遵循以下几个原则:1、充分利用已有的地质信息资料,掌握区内地质条件的变化规律。2、遵循由粗到细、由简单到复杂的原则,三维地震解释先进行40米×40米粗网格控制解释,建立起大的构造轮廓,然后加密到20米×20米,形成全区构造骨架,确定较大断层。最后对层位和构造加密到5米×5米的细网格,解释小断层,确定最终解释方案。3、在三维解释过程中,纵向、横向和任意时间剖面相结合,时间剖面和水平切片、顺层切片相结合,全方位的反复对比、反复检查、反复修改确认,确保解释结果的正确可靠。4、将三维可视化技术贯穿于解释全过程中。5、多个数据体综合解释。利用解释软件的叠后处理功能和地震属性提取功能,生成多种数据体参与解释,综合判定断层。多种数据体参与解释,综合判定断层。 2.3.2解释过程 1、采空区解释 由于覆岩失去支撑,煤层在回采完毕后,引起采空区顶板岩层的冒落,依次形成冒落带-断裂带-裂隙带-弯曲下沉移动带,地面也随之下沉,出现盆地状凹陷(如图:2-1所示)。在采空区中心附近,上覆岩层产生了大量破坏,整个层状介质的地震条件不复存在,地震波在此产生大量散射,致使在这一区域不能形成反射波,而在采空周围地震波同相轴也发生明显变化,如图2-2,从剖面上可以看出,在采空区中心附近不但3#煤层反射波不存在,由于15-3#煤层的反射波能量被大量吸收、散射,不能形成良好的反射,故反射波也不存在,特别是对15-3#煤层的影响范围比3#煤层大很多。 2、陷落柱解释 煤层陷落柱是煤系地层基底厚层灰岩中古岩溶的塌陷历形成的柱体,陷落柱体是由块度大小不均、排列杂乱无章的上部地层塌陷物胶结而成的。这些差异是形成异常地震波的基础,也是解释陷落柱的物理前提。陷落柱在时间剖面上主要表现有:(1)反射波组终断或者能量变弱。其终断点或能量变化位置反映边界的变化。(2)反射波同相轴扭曲产状突变。一系列反射波同相轴向陷落柱体内侧扭曲,其扭曲起始点之连线即为陷落柱的边界反映。(3)反射波同相轴产生分叉合并和圈闭现象。其分叉、合并点即为陷落柱的边界反映。(4)陷落柱在方差体、水平切片和顺层切片上的反映为同相轴缺失。 3.总结 三维地震勘探是当今地震勘探的新领域和新技术,从设计、采集、处理到解释,都需要认真地分析研究各个阶段的主要矛盾,以科学、严谨的态度、务实的工作方法、保质保量地完成勘探地质任务才会取得好的地质效果。