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浅谈工民建中的地质勘查

时间:2022-12-09 11:10:06 来源:网友投稿

zoޛ)j馟iuZ材料以及网络互连技术[1],使得工民建地质勘查在工程质量、速度以及效益上更趋完善,而作为现代工民建中的重要组成部分,对于岩体地质勘查主要有如下几部分内容。

(1)工民建施工中岩体作为地质勘查的基本单元,岩块、各断裂面、软弱层带等共同构成工程地质勘查中结构岩体的组成部分。而在建设施工过程中,各种地质类型是随机的,各类岩体也具有其不同的特性与结构,因此,对工民建的地质勘查中对岩体的工程分类是相对的,根据不同的条件类制定出不动的类型。

(2)工民建中,采用电子计算机技术来对工程地质勘查的量化,对不同的岩体特征进行定量的结构描述,包括对复杂结构面以及空间特性的研究工作。因此,在进行地质勘查中,首先就需要对地质结构面的规律性进行分析研究,围绕各部分的难点来开展攻势。

(3)在工民建施工中,根据地质的附加载荷为基础来研究不同地质条件的适应性,对于天然的应力场,岩体中各部分的应力应变的改变、传递受到附加载荷的作用,因此导致载荷的方向、量级在不同空间位置上表现出各向异性,这是对工程建筑评鉴的关键因素。

2 工民建中地质勘查的方法手段

工民建施工中对工程项目研究手段主要表现在地质的测绘,对工程项目的勘探以及研究,具体表现在如下几个方面。

2.1 工程地质测绘及素描

对于每一项工民建项目,在进行设计过程中,都需要进行实地的工程地质测绘来确定工程地面的地质情况,并作为勘探论证的有效依据。以往的实际测绘手段,大都围绕着工程的地质内容进行逐点的分析,例如对于矿物成分、形状,岩石类别、岩脉,变质类型等,这些内容往往在一张图纸上重复出现。对于一些较难分辨的岩石,更需借助偏光显微镜等设备来追索其接线[2]。这样缺乏对工程要求的实际把握,所得到的原始资料也体现不出科学性要求。而基于大比例尺航测摄影、遥感成像以及光学电子处理设备等,通过其高速度、整体把握的优点而解决地质图像的处理难题,充分体现出了其优越性。同时,对于岩石层软弱层带的研究深度与精度都有了质的提高,不仅能够关注到地面形貌的特点,同时能够从空间分布规律来进行定量化处理。例如,一些目前提出的产状、间距、粗桩度、裂缝开裂、结构强度、渗透性等主要技术指标,就增强了对工民建施工过程中地质勘查的精度。

2.2 工民建中地质勘查的钻探技术

作为探查地质基本情况的常规手段,钻探在工民建施工中的地质勘查具有非常重要的作用,但由于其施工代价高、施工时间长,极大的影响到勘查周期的效率。通过研究表明,对钻探工程量的大小其决定作用的是钻孔网的科学设计;而不同的岩体与地质类型又造成钻孔网的设计工作的不同。根据图2-1为某工程项目的钻探工作量与大坝规模的关系示意图所示,简单条件下钻探工作量占大坝总工作量约为0.12左右;中等条件为0.2;复杂条件下为0.37。相对于国外简单条件下的0.08相比,表明我国在钻探工作中还存在着不合理的现象。

常规的钻探手段都是直接对岩心进行观察,并辅助以孔内水文、施工经验来进行取样作为资料的收集手段。这样受取心工具以及钻进方法的影响较大。对于岩石层的断层带、软弱夹层等地质较为复杂的地段并不能得到很好的效果。近些年发展起来的孔内成像、电视技术弥补了这一缺点,有效的提高了钻孔成像的质量要求。同时,对岩体特征进行过了量化处理,例如井温、电阻率、动弹模,穿透波衰减等,使的钻孔技术提高到三维空间勘查阶段。

2.3 工民建中地质勘查的井硐探技术

对于一些山地、沼泽地地区等一些复杂地基工程项目,井硐探由于其具有直观的优点因而广泛的应用于地质勘查工作时,根据具体统计,当前建设的工程项目中,井硐探占据了其中的大约20%左右。对于这些采用井硐探施工项目中,都在现场进行了大量的试验与原位测试,以及相对于岩体类型的简单测试,并综合其他手段进行了佐证[3]。但是,对于井硐探的效益以及施工的盲目性是制约井硐探应用的迫切问题。井硐探的工作量由于离散型很大,这在一方面是由于地质因素的影响作用,而另一方面,也与井硐探的不合理布局以及规律性的把握不确定有关系。根据实践表明,在对一些拱坝两岸的岩体结构以及建筑物地区岩体和平缓夹层地区的测试方面,采用井硐探能够得到优异的效果。

3 工民建中的地质勘查的技术发展

3.1 基于信息化对工程地质的测绘

工民建中对地质勘查作为一下基础性的工作,通过先进的地理信息系统、遥感系统、定位系统来实现对地质勘查的飞跃式发展。基于全球定位系统能够精度的进行测量点的三维空间定位,提高了勘查精度和效率。全球定位系统将观测到的数量导入到先进计算机中进行数据分析与处理,地质测绘人员根据获得的计算机数据能够对地质勘查内容进行精确分析[4]。地理信息系统中的工程软件,可以对工程中的地质图件,图形图像以及空间数据进行数据化管理、并进行空间分析。

3.2 物探技术的应用

物探技术是采用观测仪器来对工民建的被勘探区进行地球物理场的勘测,通过对测量后获得的数据进行处理来推断出被勘查区的地质构造、局部地质体以及属性,具体的物探方法主要包括地震勘探、电磁勘探、电法勘探等。

(1)地震勘探

作为地质勘查领域发展较快的技术手段,地质勘查是通过人工技术手段来激发震源的一种勘探手段,并采用先进的水平地震剖面发、长距离超前预报法等先进技术实现了对由于反射波地震勘探而造成的隧道超前预报的困难。同时,采用地震CT成像技术,利用边坡、探孔等进行平面或立体的成像,是工民建中的地质勘查朝着定量化发展不断迈进。

(2)电磁勘探

电磁勘探包括基于天然场源以及人工场源的地刺测探法。随着近些年的技术不断发展与不断成熟,获得了较为广发的应用。例如多场源、多维空间电阻率成像灯,在工民建工程中对于推测深埋长隧道的围岩介质的结构特征、破碎带以及隐伏断层等方面的应用取得了显著的经济效益。

(3)电法勘探

电法勘探主要包括基于电阻率、自然电场、电磁感应、激发极化的方法。近些年来[5],随着高密度电法勘探技术与地震勘探数据采集技术的融合,实现了对地质勘查数据的自动化、快速采集,通过二维手段来对数据进行实时显示出勘探结果,并发展成基于多点、多源、多线方式的测量技术,实现了对工民建中的三维勘查。

4 结语

随着国内市政工程、交通运输以及水利电力工程项目的建设与发展,工民建领域的地质勘查技术进入飞速发展的阶段。如何有效利用各种地质勘查手段来提高工民建地质勘查质量,分析地质条件,成为当今地质学领域所面临的问题。而全球定位系统、工程探测物技术以及地理信息系统与工民建地质勘查的融合,为地质工程领域取得了丰硕的劳动成果,并成为工民建地质勘查领域发展的新趋势。

参考文献:

[1]中国建筑科学研究院.建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]北京市勘察院.市政工程勘察规范(CJJ56-94)[S].北京:中国计划出版社, 1994.

[3]交通部第一公路勘察设计院.公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)[S].北京:人民交通出版社,1999.

[4]交通部公路规划设计院.公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63-2007)[S].北京:人民交通出版社,2007.

[5]交通部公路规划设计院.公路工程抗震设计规范( JTJ 004-89)[S].北京:人民交通出版社,1999.

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