時間:2023-07-02 08:22:18
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中圖分類號:TV331文獻標識碼: A
1引言
混凝土建筑在建造和使用過程中不可避免的會出現裂縫,裂縫的成因主要以塑性收縮、溫差、基礎不均勻沉降、荷載較為常見。裂縫破壞了建筑物的整體性,降低結構強度,如果不及時檢查處理甚至會造成很大的安全隱患。
在水利水電工程中,裂縫直接影響到壩體的防滲抗漏能力以及梁柱的穩定性。所以要及時檢查發現、及時處理,以保證工程的安全性。在進行處理前,要查明裂縫在混凝土內的延展深度,是否為貫穿性裂縫,以便于采取適當的處理措施,常用的工程物探檢測方法有雙面斜測法、單面平測法、鉆孔透射法、鉆孔全景圖像等。
本文介紹的方法在水利水電工程中較為常用,不一定全面,權當拋磚引玉。
2雙面斜測法
只要裂縫部位具有兩個相互平行的表面,都可用雙面斜測法檢測。如常見的梁、柱及其結合部位。圖2-1是雙面斜測測點布置示意圖。
采用等測距、等斜角的跨縫與不跨縫的斜測法檢測。該方法是在保持激發和接收裝置連線的距離相等、傾斜角一致的條件下進行跨縫與不跨縫檢測,分別讀取相應的聲時、波幅與主頻值。當激發與接收裝置連線通過裂縫時,由于混凝土失去連續性,超聲波在裂縫界面上產生很大衰減,儀器接收到的首波信號很微弱,其波幅、聲時測值與不跨縫測點相比較,存在顯著差異。據此便可判定裂縫深度以及是否在所處斷面內貫通。
圖2-1 雙面斜測測點布置示意圖
(a) 平面圖;(b) 立面圖
(a) 化灌前 (b) 化灌后
圖4-1 某電站T梁主梁裂縫超聲波測試曲線
3單面平測法
單面平測法適用于結構的裂縫只有一個可測面的情況,且裂縫的估計深度不大于500mm,裂縫垂直于檢測面最理想。
平測時在裂縫的被測部位,以不同的測距,按跨縫和不跨縫布置測點(布置測點時應避開鋼筋的影響)進行檢測,其檢測步驟為:
(1)不跨縫的聲時測量:將T和R換能器置于裂縫附近同一側,以兩個換能器內邊緣間距(Ɩ')等于100、150、200、250mm……分別讀取聲時值(ti),繪制“時─距”坐標圖(圖2-1)或用回歸分析的方法求出聲時與測距之間的回歸直線方程:
Ɩἰ=a+btἰ
圖3-1 平測“時-距”圖圖3-2繞過裂隙示意圖
每測點超聲波實際傳播距離Ɩἰ為:
Ɩἰ= Ɩ'+|a|(3-1)
式中Ɩἰ─第ἰ點的超聲波實際傳播距離(mm);
Ɩ'─第i點的R、T換能器內邊緣間距(mm);
a─“時─距”圖中Ɩ'軸的截距或回歸直線方程的常數項(mm)。
不跨縫平測的混凝土聲波值為:
υ=(Ɩn'- Ɩ1') /(tn-t1)(km/s)(3-2)
或υ=b(km/s)
式中Ɩn',Ɩ1'─第n點和第1點的測距(mm);
tn、t1─第n點和第一點讀取的聲時值(us);
b─回歸系數。
(2)跨縫的聲時測量:如圖(3-2)所示,將T、R換能器分別置于以裂縫為對稱的兩側,Ɩ'取100、150、200mm、……分別讀取聲時值t01,同時觀測首波相位的變化。
(3)平測法檢測,裂縫深度應按下式計算:
hci= Ɩἰ/2?(3-3)
mhc=1/n? (3-4)
式中Ɩἰ─不跨縫平測時第i點的超聲波實際傳播距離(mm);
hci─第i點計算的裂縫深度值(mm);
t0i─第i點跨縫平測的聲時值(us);
mhc─各測點計算裂縫深度的平均值(mm);
n─測點數。
(4)裂縫深度的確定方法如下:
1)、跨縫測量中,當在某測距發現首波相反時,可用該測距及兩個相鄰測距的測量值按照(3-3)式計算hci值,取此三點hci的平均值作為該裂縫的深度值(hc);
2)跨縫測量中如難以發現首波反相,則以不同測距按(3-3)式、(3-4)式計算hci及其平均值(mhc)。將各測距Ɩn'與mhc相比較,凡測距Ɩi'小于mhc和大于3mhc,應剔除該組數據,然后取余下hci的平均值,作為該裂縫的深度值(hc)。
4鉆孔透射法
鉆孔透射法是在裂縫估計深度較深,且混凝土體積較大的情況下,采取在裂縫兩邊鉆孔的方式,進行聲波跨孔透射檢測。
現場鉆孔布置如圖4-1,這樣就可以跨裂縫測兩組鉆孔,不跨縫測一組鉆孔進行對比。
圖4-1 鉆孔透射法測點布置圖
聲波波幅的處理較為簡單,用專用的聲波處理軟件就可以實現,通過波幅振幅頻率的變化,可以比較直觀的判斷裂縫延展深度情況。
超聲波在介質中總是沿著最短的路徑傳播,裂縫在混凝土中的存在,造成混凝土不連續,當遇到裂縫時,聲波能量會衰減,檢測結果就表現為波幅的衰減和頻率的降低。
圖4-2 某水利樞紐工程未跨縫聲波波列圖
圖4-3 某水利樞紐工程跨縫聲波波列圖
從圖4-3中可以看出,未跨縫檢測的波列圖中波幅均勻,跨縫檢測的灌漿處理前波列圖,可見明顯的波幅衰減,通過波列圖的波幅衰減可推斷裂縫深度。灌漿處理后跨縫檢測的波列圖則可反映灌漿處理對裂縫的封閉效果。
5鉆孔全景圖像
當裂縫估計深度較深或裂縫為近水平時,可以考慮使用鉆孔全景圖像進行孔內觀察,確定裂縫走向和深度。
鉆孔全景圖像一般是和聲波檢測配合使用,在檢測部位順裂縫走向或垂直裂縫鉆孔,孔內清洗干凈,用鉆孔全景圖像進行孔內檢查,可以實時觀察孔內裂縫寬度、傾向,還可獲得全孔全景展布圖,用于分析。
圖5-1 某水利樞紐工程鉆孔全景圖像反映水平層間裂縫
圖5-1是某水利樞紐工程鉆孔全景圖像成果,圖中所標裂縫為一水平裂縫。鉆孔全景圖像可實現全孔壁成像,對裂縫寬度和傾向都可以進行判定。
6結語
在檢測過程中應注意檢測條件適合應用何種檢測方法,充分結合工作測試條件選用適當的方法,如果條件允許還可采取多種方法綜合檢測,以提高成果判斷的可靠性。
上述幾種水利水電工程檢測中常用的混凝土裂縫檢測方法,限于專業范圍不可能涵蓋所有,故無法對其他混凝土缺陷檢測方法進行討論,還希望能有機會學習借鑒其他同行的先進經驗。
參考文獻:
【1】田連義.超聲法檢測混凝土缺陷在小灣水電工工程中的應用【C】.曾憲強等.水利水電工程物探技術應用與研究,鄭州:黃河水利出版社,2010:449,453
【2】沙椿等.工程物探手冊【M】.北京:中國水利水電出版社,2011.
【3】中華人民共和國國家發展和改革委員會.DL/T 5010-2005水電水利工程物探規范【S】.北京:中國電力出版社,2005.
關鍵詞: 河道;地質勘查;方法
Key words: river channel;geological exploration;methods
中圖分類號:TU984 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)20-0088-03
1 項目概況
1.1 勘察范圍 此次地質勘察范圍為:左岸太子河一號橋~湯河入太子河河口處,右岸太子河一號橋~施官屯村,左岸總長度約11.5公里,右岸總長度約21公里。
1.2 勘察任務 調查區域地質構造情況,進行區域構造穩定性評價?;静槊鞯谭拦こ谭桨父鞯叹€的水文地質、工程地質條件及主要的工程地質問題。初步預測堤防擋水后可能出現的環境工程地質問題。
1.3 勘察內容 基本查明:堤線區地形地貌單元、微地貌類型、特征及分界線,河道變遷情況,注意古河道、古沖溝等的分布位置、規模及特性;各地層成因類型、地質年代、結構組成、巖土性質、分布規模、埋藏條件及其性狀。重點是堤基范圍內的軟土層、粉細砂層、人工雜填土層、卵礫石層及易風化、軟化巖層的分布范圍,并提出各巖土層的物理力學性質參數;基巖淺埋或出露區基巖的時代及巖性特征、巖層產狀、風化程度、巖土接觸面起伏變化情況等;喀斯特發育特征,論證其對堤基滲漏的影響程度;穿越工程區的地質構造及不良物理地質現象的發育程度、形成原因及分布范圍,前分析其對工程的影響;透水層的性質和滲透特性,地下水類型、水位變化規律、補排條件、與地表水體的關系,堤基相對隔水層的埋藏條件和特性。地表水、地下水的物理性質和化學成分,初步評價對混凝土的腐蝕性;評價工程區域構造穩定性,確定地震基本烈度;對各堤線主要工程地質問題進行初步評價,并對堤線工程地質條件進行初步的分段評價;涵閘址區的水文地質、工程地質條件,對存在的主要工程地質問題進行初步評價。
1.4 勘察依據 《水利水電工程地質鉆探規范》SL291-2003;《水工建筑物抗震設計規范》DL5073-2000;《水利水電工程地質測繪規程》SL299-2004;《堤防工程設計規范》(GB50286-98);《堤防工程地質勘察規程》(SL188-2005);《水利水電工程地質勘察規范》(GB50287-2005);《巖土工程勘察規范》(GB50021-2001)2009年版;《土工試驗方法標準》(GB/T50123—99);《巖土工程勘察報告編制標準》(DB21/T214-2001)。
1.5 勘察方法及完成主要工作量 按工程地質勘察任務委托書要求,結合現行的有關規范、規程,布置勘察工作量如下:
①勘探線沿擬建壩頂中心線布置,鉆孔間距為1000米,共布設鉆孔30個;橫剖面每隔2000米布設一條,堤頂1孔,堤外1孔,堤內1孔,孔間距50米,共布設鉆孔30個;壩堤沿線排水閘等建構筑物各布置1個鉆孔,共布設鉆孔3個。根據以上布孔原則,本次勘察共布置鉆孔63個,孔深8.0-10.0米。
1 簡介
物探總隊隸屬于中水北方勘測設計研究有限責任公司(簡稱中水北方公司)勘察院。
中水北方公司坐落于天津市區,是由成立于1954年的水利部甲級勘測設計科研單位——水利部天津水利水電勘測設計研究院(歷史沿革見表1)改制組建的,以水利水電勘測、設計、科研為主,跨地區跨行業多種經營的科技型企業。首批取得國家計量認證合格證書,通過GB/T19001質量體系認證。經國家對外貿易經濟合作部批準,具有獨立開展對外經濟技術合作業務的資格。自1992年以來,連續八年被評為中國勘察設計綜合實力百強單位??萍紮n案管理達到國家一級標準。
表1
中水北方公司歷史沿革概況
時間 名稱 地址 人數 1954.3.8 水利部北京勘測設計院 北京西長營 1000 1958.3-1964.8 水電部北京勘測設計院 北京六鋪炕 6296 1964.8.15-1970.9 水電部海河勘測設計院(由北京院分出) 北京六鋪炕 608 1970.10-1979.2 水電部十三局勘測設計院(海河院下放成立) 山東德州 544 1970.12-1979.2 水電部十一局勘測設計院(北京院水科院下放組建) 河南三門峽 500 1979.3.5 水電部天津勘測設計院(十三局院與十一局院組建) 天津龍潭路 1704 1979.5-1982.3 水利部天津勘測設計院 天津龍潭路 1704 1982.4-1991.10 水利電力部天津勘測設計院 天津洞庭路 1885 1991.11.10-1992.9 水利部能源部天津勘測設計院 1854 1992.10.1-1996.9.9 水利部能源部天津勘測設計研究院 1808 1996.9.10-2003.1.6 水利部天津水利水電勘測設計研究院 1239 1159 2003.1.7-2004.2.19 中水北方勘測設計研究有限責任公司 1146 2004.2.20-至今 1135
公司實力雄厚,專業齊全,技術精湛,誠信服務。目前持有水利、電力、建筑、水運、公路、市政、農林等七個行業各類資質證書近20份。先后承擔完成國內、外各類工程數百項,并與世界幾十個國家和地區進行技術交流和考察,數次代表我國政府對援外工程組織竣工驗收工作。
1978年以來,累計榮獲部級以上科技獎勵96項,其中國家級獎勵31項,國家級金獎、一等獎9項,多項成果達到國際先進和國際領先水平。
目前,中水北方公司所具有的人力資源為:在冊職工1135人;中國工程院院士1人;中國工程設計大師3人;享受政府特殊津貼專家40人;國家級中青年突出貢獻專家2人;天津市政府授銜專家2人;享受教授、研究員同等待遇高級工程師49人;高級專業技術人員375人;注冊咨詢工程師(投資)6人;國家一級注冊結構師14人;國家一級注冊建筑師5人;造價工程師(含水利)34人;水利工程建設監理工程師82人;水電監理工程師40人;監理工程師(建設部)11人;水利工程設備制造監理工程師55人。
物探總隊系從事工程物探與工程檢測的專業單位。除享用中水北方公司所有工程建設與地質勘察等級證書外,還持有工程基樁動測單位資質證書等。擁有先進的技術裝備、豐富的工程實踐經驗,并在生產實踐和科學技術研究中,逐步形成了自己的管理體系和技術特色。截至2004年8月底,物探總隊在職職工總數22人,專業技術人員占91%,其中高級工程師11名,工程師6名,助理工程師3名,技術工人2名。同時部分職工擁有水利水電工程監理工程師證書、項目經理證書等。
2 物探總隊歷史概況
物探專業伴隨著中水北方公司的發展變化而逐漸壯大,其變化歷史大概可分為兩個階段:即以1980年為發展變化轉折點,此前為創建和發展階段,其后為豐富和壯大階段。
1980年前物探專業作為一個單一的作業組行政歸屬地勘隊管理,從事具體物探工作的專業人員和技術工人不到10人,可開展的物探方法僅限于最常規的電法勘探和電測井或電磁波測井等。此間的物探任務主要是了解壩址區第四系覆蓋層厚度,有無古河道或深槽;了解壩址區較大的隱伏斷層位置及其走向等。
1980年后隨著改革開放的逐步深入和國民經濟的大力發展,物探技術的應用范圍也漸漸拓寬,使其深入到水利水電工程建設的各個階段,成為地質勘查和工程質量檢測或評價的重要手段。此時,物探組也從地勘隊分離并獨立升格為一個從事地球物理勘探技術的專業隊(室)。所開展的物探方法由單一方法逐步發展為綜合物探方法,物探儀器設備緊隨電子計算技術的發展得到及時補充和豐富,至目前為止,物探專業擁有國內外較先進的各類工程物探儀器20余臺套。主要有Ramac/GPR地質雷達、Strata ViewTM—R24數字工程地震儀、DZQ24數字工程地震儀、RSM—24FD浮點基樁動測儀、RS—JYB靜載測試儀、JCQ—503C靜載測試儀、KON—PIT樁基低應變工程檢測儀、JCD—2鉆孔彩色電視、Subsite75R/T地下管線探測儀、CE—9201工程質量檢測儀、WSD-2型數字聲波儀、RSM-SY5型智能工程聲波儀、WDJD—1數字電法儀、FFA—1型快速α數字閃爍輻射儀、JGS—1A型綜合數字測井系統等??赏瑫r開展地震勘探(折射和反射)、電法勘探、綜合測井、聲波測試等常規物探方法以及彈性波層析(CT)成像、面波勘探、高密度電法、地質雷達、鉆孔流量測井等高新地球物理勘測技術。利用物探技術可解決的地質問題或工程問題主要有:①覆蓋層探測:覆蓋層厚度探測、分層;古河道或深槽探測;基巖風化層探測;覆蓋層物性參數測定等。②滑坡體探測:滑坡體的厚度和分布范圍;滑坡體的物性參數測定。③構造破碎帶探測:與工程穩定性有關的斷層位置、規模及分布范圍;測定鉆孔中軟弱夾層的位置和厚度。④巖溶探測:建筑物基礎區巖溶洞穴分布和規模;探測巖溶溶洞的充填物性質。⑤災害檢測:堤壩隱患探測;開挖掌子面前的地質災害預測等。⑥水文地質調查:劃分第四系地層中的含水層和隔水層,測定其深度和厚度;探測基巖裂隙水。⑦水文地質參數測定:測定地下水流速、流向、含水層涌水量、滲透系數等。⑧巖土體物理力學參數測定:電阻率、電導率;縱波速度、橫波速度;泊松比、動彈性模量、動剪切模量;彈性抗力系數;完整性系數、風化系數、各項異性系數等。⑨巖土(混凝土)體質量檢測:探硐圍巖松動圈測試;壩基建基面檢測;邊坡開挖范圍檢測;爆破影響范圍檢測;固結灌漿及帷幕灌漿質量檢測;混凝土構件質量檢測;高速公路(機場跑道)質量檢測。⑩地基勘察:地基土分層、地基卓越周期測試、地基土液化判別、地震小區劃分、復合地基承載力測試。還可進行基樁檢測:樁身強度評價、樁身完整性檢測、基樁承載力測試。地下管線探測:探測各種管道、電纜的埋深及分布情況。物探測試參數見表2。
表2
中水北方公司物探檢測參數一覽表
方法
類別
地震類
直流
電法類
電磁類
檢測類
放射類
綜合
測井
測
試
參
數
縱波速度;
橫波速度;
面波速度;
動泊松比;
動彈模量;
波周期;
波振幅;
卓越周期;
沙土液化參數;
地震小區劃參數;
等。
電阻率;
電導率;
極化率;
一次電位;
二次電位;
電位差;
半衰時;
電流值;
等。
電磁波速度;
電磁波走時;
等。
回彈值;
抗壓強度;
砼強度;
砼內部鋼筋分布;
沙漿強度;
基樁(或砼)缺陷;
基樁或地基承載力;
地下管線定位及埋深;
等。
自然伽瑪;
氡氣強度;
α射線強度;
以及對工程和生活環境影響的放射性強度。
流量;
流速;
流向;
井徑;
井溫;
井斜;
波速;
電測井;
鉆孔電視錄像;
等。
3 近年完成的物探成果
地球物理勘探專業是中水北方公司地質勘查的重要手段之一,通過對工程對象的全面測試可以取得較為完整的數據資料,再經綜合分析和深入研究,可對工程建筑物的地質環境或工程質量做出科學評價,為工程規劃、設計、施工和安全運行提供科學依據。
近年來,配合中水北方公司地質勘查、水能規劃、設計、施工等專業,先后完成了黃河萬家寨水利樞紐、黃河大柳樹水利樞紐、石漫灘水庫、黃河沙坡頭水利樞紐、馬來西亞里瓦古水電站、黑河正義峽水利樞紐、北京永定河堤防、永定新河堤防、云南李仙江戈蘭灘水電站等十幾座大型水利水電工程的規劃、可行性研究、初步設計、施工詳圖階段的物探勘查和建基質量物探測試工作。與此同時,還完成了南水北調中線天津干渠、南水北調東線、新疆艾比湖生態保護、引灤入津州河暗埋段改線、萬家寨引黃入晉工程等大型跨流域調水工程的地球物理勘探工作。在涉外項目中,完成了馬來西亞里瓦古水電站、剛果英布魯水電站、佛得角圣地亞哥島泡衣嶗水庫、毛里塔尼亞阿塔爾水庫、巴基斯坦高摩贊水電站等工程的地球物理勘探和工程監理工作。隨著改革開放的不斷深入,積極拓寬物探技術服務市場,逐漸開展巖土工程測試,已完成了數百個工民建項目的基礎質量測試和建筑物結構質量評價等技術工作。通過科學實踐,豐富了經驗,鍛煉了隊伍,為適應社會主義市場經濟的發展奠定了堅實基礎。
上述工程項目的勘查和測試中,由于物探工作的投入及其高質量的物探成果,使得地質勘查質量得到了很大提高和加強,如:①黃河大柳樹水利樞紐工程綜合物探報告榮獲水利部1996年度科技進步三等獎;②石漫灘水庫工程勘察獲水利部2000年度優秀工程勘察銅質獎;③黃河萬家寨水利樞紐工程勘察獲水利部2004年度優秀工程勘察金質獎;④海河流域平原區堤防工程堤身土體質量及堤基工程地質研究獲天津市2003年度優秀工程咨詢一等獎(全國優秀工程咨詢成果三等獎)。與此同時,獲得院級和委級優秀勘查或優秀咨詢項目多項。
參加修訂和編寫水利部行業標準《水利水電工程物探規程》與《堤防隱患物理探測規程》等。
4 新技術新方法引進與應用
4.1 地質雷達技術
地質雷達與探空雷達相似,利用高頻電磁波(主頻為數十數百乃至數千兆赫)以寬頻帶短脈沖的形式,由地面通過發射天線(T)向地下發射,當它遇到地下地質體或介質分界面時發生反射,并返回地面,被放置在地表的接收天線(R)接收,并由主機記錄下來,形成雷達剖面圖。由于電磁波在介質中傳播時,其路徑、電磁波場強度以及波形將隨所通過介質的電磁特性及其幾何形態而發生變化。因此,根據接收到的電磁波特征,既波的旅行時間(亦稱雙程走時)、幅度、頻率和波形等,通過雷達圖像的處理和分析,可確定地下界面或目標體的空間位置或結構特征。
地質雷達作為近十余年來發展起來的地球物理高新技術方法,以其分辨率高、定位準確、快速經濟、靈活方便、剖面直觀、實時圖象顯示等優點,已成功地應用于巖土工程勘察、工程質量無損檢測、水文地質調查、礦產資源研究、生態環境檢測、城市地下管網普查、文物及考古探測等眾多領域,取得了顯著的探測效果和社會經濟效益,并在工程實踐中不斷完善和提高。
我公司引進地質雷達后,結合水利水電工程特點,先后在海河流域平原區進行了約400km長的堤防工程質量檢測和數十項巖土工程勘察測試工作,取得了良好的應用效果和經濟效益。如在永定河堤防質量探測中通過雷達探測并經反射層拾取和時間剖面的解釋,取得以下結論:
⑴ 根據雷達圖像分析認為,對應剖面由淺至深為:①第一同相軸(
⑵ 通過雷達測試成果的地質解釋共圈定出73處漿砌石存在不同程度的隱患或質量較差,這些隱患的類型一般為:①漿砌石厚度較?。虎跐{砌石與下部土體分離形成架空;③漿砌石膠結不良或松散;④漿砌石出現裂縫等不良現象。
4.2 面波探測技術
面波勘探,也稱彈性波頻率測深,是國內外近幾年發展起來的一種新的淺層地震勘探方法。面波分為瑞利波(R波)和拉夫波(L波),而R波在振動波組中能量最強、振幅最大、頻率最低,容易識別也易于測量,所以面波勘探一般是指瑞利面波勘探。人們根據激振震源的不同,又把面波勘探分為①穩態法、②瞬態法、③無源法。它們的測試原理是相同的,只是產生面波的震源不同罷了。
面波是一種特殊的地震波,它與地震勘探中常用的縱波(P波)和橫波(S波)不同,它是一種地滾波。彈性波理論分析表明,在層狀介質中,拉夫波是由SH波與P波干涉而形成,而瑞利波是由SV波與P波干涉而形成,且R波的能量主要集中在介質自由表面附近,其能量的衰減與r-1/2成正比,因此比體波(P、S波∝r-1)的衰減要慢得多。在傳播過程中,介質的質點運動軌跡呈現一橢圓極化,長軸垂直于地面,旋轉方向為逆時針方向,傳播時以波前面約為一個高度為λR(R波長)的圓柱體向外擴散。
在各向均勻半無限空間彈性介質表面上,當一個圓形基礎上下運動時,由它產生的彈性波入射能量的分配率已由Miller(1955年)計算出來,即 P波占7%、S波占26%、R波占67%,亦就是說,R波的能量占全部激振能量的2/3,因此利用R波作為勘探方法,其信噪比會大大提高。
綜合分析表明R波具有如下特點:①在地震波形記錄中振幅和波組周期最大,頻率最小,能量最強;②在不均勻介質中R波相速度(VR)具有頻散特性,此點是面波勘探的理論基礎;③由P波初至到R波初至之間的2/3處為S波組初至,且VR與VS具有很好的相關性,其相關式為:VR=VS·(0.87+1.12μ)/(1+μ);
式中:μ為泊松比;此關系奠定了R波在測定巖土體物理力學參數中的應用;④R波在多道接受中具有很好的直線性,即一致的波震同相軸;⑤質點運動軌跡為逆轉橢圓,且在垂直平面內運動;⑥R波是沿地表傳播的,且其能量主要集中在距地表一個波長(λR)尺度范圍內。
依據上述特性,通過測定不同頻率的面波速度VR,即可了解地下地質構造的有關性質并計算相應地層的動力學特征參數,達到巖土工程勘察之目的。
我們經過幾年的實踐和初步研究,面波探測技術已成功地應用于水利水電工程以及有關領域的巖土工程勘察中,大致可分為以下方面:①查明工程區地下介質速度結構并進行地層劃分;②對巖土體的物理力學參數進行原位測試;③工業與民用建筑的地基基礎勘察;④地下管道及埋藏物的探測;⑤地下空洞、巖溶、古墓及廢棄礦井的埋深、范圍等探測;⑥軟土地基加固處理效果評價及飽和砂土層的液化判別;⑦公路、機場跑道質量的無損檢測;⑧江河、水庫大壩(堤)中軟弱夾層的探測和加固效果評價等;⑨場地土類別劃分及滑坡調查等;⑩斷層及其它構造帶的測定與追蹤等。
4.3 層析成像技術
層析成像技術通過現場測試取得巖土體某一物性參數的大量信息,經反演處理和計算,可以得到被測區域內巖土體該物性特征參數的分布規律。該技術具有較高的分辨率,更有助于全面細致地對巖土體進行質量評價,圈定地質異常體等,目前實際應用的層析成像技術主要有:①地震波層析技術;②聲波層析技術;③電磁波吸收系數層析技術;④電磁波波速層析技術。
層析成像技術在工程勘察中有著廣泛的應用前景。如我公司在黃河大柳樹水利樞紐壩址應用地震波層析技術通過6對探洞的波速成像分析,所得初步結論為:
⑴ 該壩址所處區域地質構造背景,規定了壩址區結構面發育規律和結構面特征,從而規定了該壩址區高中低波速值范圍。
⑵ 從波速分布不穩定性可看出,該壩址區寒武系厚層、中厚層、薄層變質長石石英砂巖、千枚狀板巖在剖面上或平面上延伸不是很長的。
⑶ 各層析分析剖面中巖體波速降低的主要因素是:斷層、板巖、層間流動蠕變滑動面及破碎帶、拉張裂隙等。
又如在正義峽水利樞紐壩址灌漿試驗中,采用地震層析技術評價灌漿質量。由測試孔間地震波速等值線分布圖,結合孔間巖體地質情況,可得以下基本成果:
⑴ 灌漿前巖體地震波速度自上而下有逐漸增大的趨勢,且波速等值線多呈“團塊”狀分布,反映出巖體結構特征;測試孔間巖體平均波速為3340m/s,而第一灌漿段(孔深8~12m)巖體波速大都小于3000m/s,平均波速為2930m/s,說明該段巖體破碎,完整性較差。
⑵ Ⅰ序灌漿后巖體波速低于3000m/s等值線范圍與灌漿前相比縮小,而波速大于3600m/s等值線的范圍增大(向上延伸);測試孔間巖體平均波速為3410m/s,較灌前提高2.1%;其中第一灌漿段(孔深8~12m)巖體波速平均值為3070m/s,較灌漿前提高4.8%。
⑶ Ⅱ序灌漿后與Ⅰ序灌漿后的巖體波速分布規律基本相似,但波速低于3000m/s等值線范圍與灌漿前相比明顯縮小,而波速大于3600m/s等值線的范圍向上延伸顯著;測試孔間巖體平均波速為3510m/s,較灌漿前提高5.1%。
⑷ Ⅲ序灌漿后與灌漿前、Ⅰ序灌漿后、Ⅱ序灌漿后的巖體波速分布規律發生明顯變化,波速等值線“團塊”狀基本消失,波速3600m/s等值線的范圍向上延伸至孔口附近;測試孔間巖體平均波速為3680m/s,較灌前提高10.2%。其中第一灌漿段(孔深8~12m)巖體波速平均值為3460m/s,較灌漿前提高18.1%。
⑸ 經分析灌漿前、后不同灌漿序次的地震CT波速統計結果可知:經Ⅰ序、Ⅱ序、Ⅲ序灌漿后,各灌漿段平均波速較灌漿前均有提高,且隨著灌漿序次的增加,巖體完整程度逐漸增強,尤以Ⅲ序灌漿后的效果最為顯著。
4.4 高密度電阻率法
該法測點密度極高,而且可以獲得多種常規裝置的視電阻率分布,做出多種組合排列的擬斷面圖并使電阻率層析技術成為可能,其原理仍為電阻率法的范疇。在工程勘察和堤防隱患探測中顯示出極大的生命力而廣泛應用。
如我公司在漳衛新河堤防隱患探測中,應用高密度電法進行測試,實測數據經處理后可獲得視電阻率斷面灰度圖(或等值線圖),通過對比分析,掌握堤身、堤基介質的視電阻率變化特征及不同電阻率介質層(體)的分布形態,進而判識堤身內部是否有洞穴或其它不良結構現象(體)的存在。當堤身土體質量均勻無空洞、裂縫、土體不均一等異常隱患存在時,視電阻率等值線有規律的均勻分布,近水平層狀;當堤身或堤基內有上述類型隱患存在時,則視電阻率等值線將發生變化,表現為成層性差、梯度變化大,出現高阻或低阻閉合圈等異常形態。經分析后認為該測區視電阻率斷面圖可分為以下類型:
⑴ 視電阻率等值線上高下低,層次分明,且水平層狀分布,說明堤頂表層粉細砂較干燥密實,視電阻率值一般為200~400Ω·m,而堤身下部粉細砂或堤基粉細砂較潮濕,視電阻率值一般為30~80Ω·m,中部視電阻率變化梯度較均一。此為正常堤身土體的視電阻率斷面反映,如左堤13+313~13+009、32+368~32+600、44+640~44+994等,右堤26+840~27+268等樁號段。該斷面特征是此次高密度電法測試剖面的主要類型。
⑵ 視電阻率等值線上低下高,層次尚分明,基本呈水平層狀分布,但表層視電阻率值一般為100~200Ω·m,此為堤頂較干燥粉細砂的反映,隨電極隔離系數的增大視電阻率逐漸升高,至剖面下部視電阻率最高,其值一般為300~500Ω·m,推測堤身下部或堤基介質由較粗顆粒的砂或砂卵礫石組成,如左堤8+800~9+409等樁號段。中部視電阻率變化梯度尚均一。該斷面也可認為是正常堤體的視電阻率反映。
⑶ 視電阻率等值線上下低中間高,層次基本分明,表層視電阻率值一般為200~350Ω·m,此為堤頂較干燥粉細砂的反映,隨電極隔離系數的增大視電阻率先升高后變低,剖面中部視電阻率最高,其范圍值400~600Ω·m,推測為堤身粉細砂較干燥密實或筑堤介質中含有石料等,剖面下部由于接觸到堤基潮濕粉細砂而視電阻率變低,如左堤21+184~21+300等樁號段。
⑷ 視電阻率等值線層次較差,出現局部高阻閉合圈,其視電阻率值高達600~1000Ω·m,推測此處堤身介質含有大塊拋石等高阻不均勻體或洞穴異常,而周圍介質多為粉細砂組成,視電阻率值一般為100~300Ω·m,隨電極隔離系數的增大而受到堤基介質影響時視電阻率開始變低,如左堤39+328~39+682等樁號段。
⑸ 獾洞在視電阻率斷面圖中表現為相對高阻,其值受周圍堤身介質電阻率的影響,有時難以識別(如第④種類型),有時較易判別,如左堤52+750~52+800樁號段,堤身土體的電阻率均一且相對較低,其值為30~80Ω·m,而獾洞的視電阻率則較高,其值為160~210Ω·m,它在灰度圖中表現非常明顯。
5 發展與展望
⑴ 跟蹤科技前沿,推動技術進步??茖W技術是第一生產力,地球物理勘查市場的激烈競爭,強烈反映著科技水平的競爭。地球物理勘查的技術性很強,離開了基礎科學和新興技術的有機應用就談不上發展,所以必須依靠科技進步和新興技術方法的開發或引進,使其直接服務于生產,為工程勘察提供重要的探測信息,創造出較好的經濟效益和社會效益。以推動工程地球物理勘探工作的發展。
⑵ 適時進行知識更新,提高技術素質。隨著世界一體化科學技術的發展,我們正面臨著市場經濟和科技市場的各種挑戰,要在技術經濟改革開放的新形勢下求生存,求發展,最大限度地解放和發展生產力并提高生產水平,關鍵在于要強化各類技術人員的知識更新,提高新興理論知識水平和技術水平,加強對各類技術人員專業素質的訓練與考核,拓寬生產技術研究的深度與廣度,充分發揮人的能動性及技術優勢,以適應形勢發展的要求,以便有足夠的能力與技術標準去承攬和完成國家招標項目的前期工作,發揮優勢,走出國門承攬國外工程建設項目。
⑶ 加強新老物探技術配合和綜合應用。堅持和發展綜合物探是水利水電系統五十年來實踐經驗的總結,只有運用綜合物探方法,才能最大限度地發揮物探技術的優點,才能提高解決地質問題的能力,提供可靠的物探成果資料。
⑷ 繼續開展新技術新方法的試驗研究,不斷為物探注入新的活力,充分發揮物探在工程勘測中的作用。應結合現有物探儀器設備水平和條件,抓緊抓實建立并開發新方法新技術的拳頭項目。這樣不僅有利于技術水平的提高,更有利于適應市場的競爭。在面對世界新技術革命挑戰的同時,要進一步搞好引進、消化、吸收,更重要的是進一步搞好創新,建立具有水電特色的工程物探科學技術體系。
⑸ 重視和加強物探資料的室內處理、解釋和分析工作,研究和提高數據處理方法和技術是物探發展的重要組成部分。物探資料的室內處理和分析是資料采集后進行地質解譯的重要環節,如有時盡管外業原始資料的采集質量很高,但由于解譯方法、數學手段及認識水平的限制,不能很好地將物探剖面轉化成地質解釋,這是非常可惜的。從五十年的物探技術方法進展情況來看,每一種新方法的出現均與現代的數據處理手段密切相關。這就要求每位技術人員努力學習計算機知識,借助計算機來提高物探解釋的質量和精度。
工程地質對于工程師來說并不陌生。然而,由于人類工程活動引起地質環境的改變,工程地質問題造成工程建設的被動與失敗的若干實例證實,許多人對工程地質又是陌生的。
人類歷史剛剛翻開新千年新世紀的第一頁,一場以高新技術為前導的產業革命卻早已開始了,工程地質學科必將在這場革命中獲得新生。當然,我們更應該看到技術的每一次革命性進步,都伴隨著矛盾與沖突,特別是體制和機制問題,是生產力與生產關系的相互作用,需要協調與適應,改革就成為必然。
當前,工程地質學科正在經歷著前所未有的挑戰,工程地質專業正面臨著新的發展機遇。人類與自然的關系不是斗爭而是相互作用和相互影響;人類工程活動不是改造自然而是如何順應自然。人類賴以生存的地球環境問題,工程地質學家和地質師都要認真關注,并勇敢地承擔起應盡的職責。
1 工程地質學科的起源與發展
工程地質學是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地球科學。20世紀初,為了適應興建各種工廠、水壩、鐵路、運河等工程建設的需要,地質學家開始介入解決工程建設中與地質有關的工程問題,不斷地進行著艱苦的工程實踐和開拓性的理論探索,首次出版了“工程地質學”專著,工程地質學開始成為地球科學的一個獨立分支學科,工程地質勘察則成為工程建設中不可缺少的一個重要組成部分。二次世界大戰以后,全世界有了一個較為穩定的和平環境,工程建設的發展十分迅速,工程地質學在這個階段迅速成長起來了。經過半個多世紀的工程實踐和理論探索,工程地質學大為長進,內涵和外延都煥然一新,成為了現代科學技術行列中的重要分支學科。
3 工程地質的技術進步
工程地質勘察技術近二十年來有了長足的進展。測量、物探、鉆探、試驗等在儀器、設備、新技術、新方法、新手段方面不斷推陳出新,為工程地質提供了強有力的技術依托。由于有了各種新技術的支持,工程地質分析從定性到定量就成為可能。定量分析的新理論層出不窮,在學術界十分活躍。
計算機技術的發展對工程地質來說是一場真正的技術革命,從外業資料收集和內業資料整理的工作程序、工作方法、產品成果、質量標準等等均與傳統的工程地質有較大的差異,應用前景振奮人心?!肮こ痰刭|計算機應用技術協作網”業已正式成立,必將對工程地質技術進步起到積極的推動作用。工程地質計算機應用主要包括六大課題:①數值計算;②制圖;③數據庫;④文檔管理;⑤專家系統;⑥網絡系統。這六大課題既是多年來本專業計算機應用的實踐,也是我們將繼續探討的主要課題,還需要在今后的實踐中賦予新的內涵。
4 工程地質專業的任務與責任
工程地質專業的主要任務是:①選址,選擇在地質條件上相對最優的工程建筑地區或場地;②評價,闡明工程建筑區或場地的工程地質條件,進行定性和定量的工程地質評價,準確界定工程地質問題;③預測工程建筑物興建和運用過程中地質條件的可能變化,為研究改善和治理工程地質缺陷的措施提供依據;④調查工程建筑物所需的天然建筑材料等。歸納起來的表述:為工程建設提供基礎性和專門性地質資料,為工程選址、建筑物設計以及不良地質條件的工程處理提供技術依據,同時對地質環境的變化作出預測。
為了完成以上任務,需要針對工程建筑物區進行工程地質勘察和工程地質分析,界定和研究主要工程地質問題。工程地質勘察需要勘察目的明確,工程概念清晰,勘察手段多樣,勘探精度滿足要求。工程地質分析要求方法正確,計算可靠,參數可信,建議措施符合工程實際。工程設計最關心的是建筑物地基的工程地質條件和物理力學性質,因此工程地質工作的最終體現是工程地質定性和定量評價。
工程地質專業只對提交給設計采用的地質資料負責,其物理力學參數也僅僅是建議值,不在建議值范圍之內的設計采用值和不適應地質條件的設計方案,地質師不負責。但是,地質師有責任對不符合或不適應地質條件的設計方案提出質疑,對可能存在的工程隱患要與設計師充分交底,對不良工程地質缺陷有責任提出工程處理措施的建議。
一般說來,正規勘測設計院的勘測隊伍,已經過幾十年工程實踐的檢驗,在正常情況下都可以完成以上任務并盡到地質專業的責任。本文以下章節列出的工程地質工作中存在的若干問題,是歸納了筆者從事工程地質工作十多年來的所見所聞,供地質師們分析問題時參考。
5 工程地質工作存在的問題與對策
5.1 工程地質勘察的質量問題
在工程地質勘察過程中,一般問題較多的是工程概念不清,勘探側重點不明確,針對性不強,方法不當,手段落后;工程地質分析工作中所選擇的理論、方法、計算公式等與實際情況有較大出入,其適應條件的物理意義混淆不清;地質報告中基本地質條件不清楚,主要工程地質問題界定不準確或論證不充分,有問題遺漏甚至結論性錯誤;有些地質報告沒有地質結論,也有些工程沒有做多少地質工作就先下結論,極不嚴肅。此類問題往往造成階段性工程審查不能一次性通過,可能延誤開發時機;或者盡管通過了審查,但卻給工程留下了隱患,這種情況的危險性更大。
5.2 相關專業的理解問題
一種情況是地質師對其它專業不理解,這需要加強跨專業的學習。另一類現象是設計施工等相關專業對工程地質的不理解。有的不懂地質卻偏要提出一些不切實際的勘探要求,有的工程由設計人員來布置地質勘探工作;有的設計人員對地質專業知其然不知其所以然,自以為是包打天下,不結合地質條件設計不當;也有的是不尊重自然地質規律,野蠻施工,嚴重破壞地質體的自然結構,造成重大工程事故。所有這些非地質專業的問題,往往在出了問題之后又向地質專業推卸責任,令地質師們不知所云。工程地質界知名專家學者孫廣忠教授指出:“實際上,在地質工程實踐中脫離地質實際的實例隨手可拾,可以說,地質工程施工中出現事故的絕大部分是設計和施工脫離地質實際的結果,或者是對工程地質條件沒有搞清楚或認識不清的結果,如果離開了地質基礎,則其理論必將脫離地質實際必將作出錯誤的結論”。
潘家崢院士等前輩專家早已強調過地質學水工,水工學地質。足以可見專業之間的交叉滲透問題,早已被專家們的真知灼見道出了關鍵,就看我們作何行動。
5.3 勘測周期不合理的問題
從工程地質勘察到地質報告的提交需要一定的工作周期,這是再簡單不過的道理。但有些工程沒有基礎性的前期投入,一旦要報項目,立即就要求提交地質報告;還有些工程是今天提交了可研報告,明天就提交初設報告。此類情況多為地方性工程,一般國家投資的大型工程出現這種局面的不多。沒有足夠的勘測周期所造成的后果是嚴重的,地質條件不清楚,投資控制不住,施工后修改設計,或由于地質問題造成承包商巨額索賠等等。更可怕的是留下了工程隱患,可能造成重大工程事故。
5.4 規程規范的問題
規程規范的問題較多,甚至產生了一些混亂。水利系統與水電系統的勘測設計階段不一致,規程規范也有區別。歷經十多年的編寫報批,1999年才頒布的國家標準《水利水電工程地質勘察規范》,在勘測程序和新技術的應用方面都已經明顯地落后于時代的發展,一經頒布實施就難以把握。更為令人難以理解的是另一部國標《巖土工程勘察規范》并不完全適合于水利水電工程地質,而建設部的一些工程勘察監督機構則以此為依據對水利水電勘測設計單位實施質量檢查,使勘測單位不得不準備滿足兩種規范的兩套地質報告分別對付審查和檢查。規程規范的修訂和出臺周期太長,完全不能滿足工程建設的需要。水利與水電分家之后,對于工程地質這個專業來說其工作性質是一樣的,但卻存在不同的技術標準和勘測程序,這種情況還要繼續下去,需要尋求解決或協調方案。
5.5 人才問題
十年造成的人才斷層已經出現。有豐富工程實踐經驗的前輩地質師相繼離崗,各勘測設計院明顯缺地質總工人才,八十年代期間各院比較整齊的地質副院長和院級地質總工,近年來在一些勘測設計院已經相繼斷檔,或后繼無人,或后備人才尚不成熟??睖y行業不景氣,社會地位和經濟地位與工程地質專業不相適應,工作環境、工作條件的局限,人才資源開發機制的問題,擇業行為中的浮躁動機等等,都不同程度地影響著優秀地質師的成長。
高質量高水平的工程地質分析成果,出自于高水平高素質的地質師。有人說二、三年就可以培養出地質專家,實屬無知。要培養出一個具有工程地質分析能力,能夠解決復雜問題的地質師,沒有十年以上的功夫,大量的工程實踐,自身的敬業精神,理論聯系實際,相關學科專業的學習和滲透,是決不可能的。十年樹木百年樹人,在地質師的培養過程中可以充分體現出來。培養優秀地質師的難度可以說遠遠超過培養博士、研究員和教授的難度。
社會的發展和日趨激烈的競爭市場,對地質師素質的要求也將越來越高,最好是跨專業的復合型人才。競爭的實質是人才的競爭??睖y隊伍要走向市場,必須重視高素質人才的培養,重視人才資源的開發。
5.6 技術管理問題
工程地質勘察質量的控制,技術管理是主要環節之一。近年來一些單位提交的勘測設計報告中的地質章節不是地質師寫的,報告的編制人中沒有地質專業負責人,或地質報告沒有院級地質負責人審查把關,報告和圖紙中的錯誤較多。這種情況給總院增加了審查難度,同時也有損勘測設計單位的質量和水平形象,還會延誤工程報批的時機。當然也有上級單位工程審查把關不嚴,助長了這種技術責任心不強的現象。
5.7 其它問題
前期工作投入不夠,有些地方部門長期拖欠勘測經費;體制問題,市場競爭不規范,非水利水電勘測單位從事水利水電勘測工作存在工作方法、技術要求和工程地質評價等方面的差異;勘測工作經費仍然按落后的實物工作量計算,造成多勘探多爭錢,地質分析多出力多賠本的事實上的不合理現象,長期以來得不到解決??睖y技術的科技含量低,新技術新方法投入少,不能滿足現代工程技術發展的要求。
5.8 今后十年將進入工程事故的高發期
鑒于對以上若干問題的擔憂,今后十年有可能是我國水利水電工程事故的又一個高發期,這一悲觀性預測有些危言聳聽,但愿不要成為被不幸言中的事實。
5.9 解決問題的對策
解決問題首先要分清責任。規程規范和部分技術管理方面的問題應該由總院負責;勘測周期不合理,前期工作投入不夠等問題應該是地方部門或者計劃部門負責;質量、人才、相關專業的協調等問題自然應該由勘測設計單位負責;其它問題大家都有責任,但主要還是取決于大環境。
責任分清楚了,落實到要有人來抓,所有問題雖然我們不敢說都能很好地得到全面解決,但至少可以前進一大步。最可怕的是大家都在暢談必要性重要性,結果都是紙上談兵,沒有實際行動。筆者在這里也就是夸夸其談而已,不可能提出可以操作的具體解決方案,這種方案也不該我們提,該誰提?當然應該是誰負責抓,誰就提方案追落實精指揮勤檢查,最終歸結到誰領導的關鍵問題上。到此為此,我們的對策就算出臺了。
其實,我們這里列出來的眾多實際問題,本質上和深層次的是體制和機制問題,需要通過改革才能從根本上解決。隨著勘測設計市場化進程的加快,新技術與舊管理的沖突,老觀念與新思想的交鋒,既是矛盾又是改革的動力,這是不難理解的。
6 工程地質要抓住機遇迎接挑戰
汪恕誠部長曾經講話強調:“不能老修改設計,因為搞招投標尤其是國際合同,修改設計就意味著被索賠”。少修改或不修改設計,是對工程地質提出的更高要求?;镜刭|資料不準,修改設計就是必須的。高標準嚴要求就是挑戰和機遇。
人類社會的進步與發展,實際上又是一部人與自然相互協調和相互影響的壯麗史詩。以前我們把人與自然的關系當成是與天斗與地斗的斗爭關系,實踐證明,人與大自然斗爭的結果,雖然取得了一些局部性的小勝利,而大自然反過來對人類的懲罰卻是災難性的。人類的每一次產業革命,無不與工程建設有直接關系,與地質環境有直接或間接關系。建國以來,我國的基本建設此起彼伏,水利水電工程建設從無到有,新一輪的建設正在興起。在多專業組成的基建隊伍這個龐大樂團中,地質師要起到指揮和首席演奏家的作用,甚至還要擔負起獨奏華彩樂章的作用。
盡管工程地質學科正在經歷著前所未有的挑戰,工程地質工作也存在著這樣那樣的問題和難題,然而這更是機遇。抓住機遇迎接挑戰,順應自然,保護環境,防止災害,造福人類,是工程地質學家和地質師的艱巨任務和不可推卸的責任。
主要參考文獻:
1 王思敬,工程地質學的任務與未來,《工程地質學報》1999年第3期
2 崔政權,《系統工程地質學導論》水利電力出版社,1992.5
3 孫廣忠,論地質工程的基礎理論,《工程地質學報》1996.第4期
1 工程概況
本次探測范圍為槐蔭黃河堤防4+000~4+700堤段。位于北店子黃河灘區內,該堤段現作為玉清湖水庫沉砂池圍堤使用;該段黃河大堤2000年進行了加高幫寬,2004年進行了道路硬化,硬化路面寬度6m,同年完成機淤固堤工程,淤區寬度100m。
2012年下半年,槐蔭黃河堤防4+000~4+700堤段堤防道路中線附近開始出現縱向裂縫。隨著沉砂池蓄水位的變化,堤防頂部裂縫也隨之不斷變寬、加深,并向兩端延長。
2 工作原理及方法技術
本次探測采用高密度電阻率法。高密度電阻率法是一種以巖土體導電性差異為基礎的一類陣列勘探方法,研究在人工施加電場的作用下地層中的傳導電流以達到解決各類地質問題的目的。當地下介質間電阻率存在較大差異時,人工施加電場作用下的傳導電流的分布會因電阻率的高低而分布有疏有密,傳導電流的分布與地下介質(土性、裂縫、孔洞等)的性質、大小、埋深等賦存狀態各因素有著密切的關系。因此從探測到的傳導電流的分布規律可以分析地下電阻率在不同區域間的變化,從而可以推測地下的地質情況,尤其是地下裂縫、孔洞、松散帶等不良地質體的發育情況。
高密度電阻率法進行二維地電斷面測量,兼具剖面法與測深法的功能,有點距小、采樣密度高的特點,實測時,一次布好所有電極,電極切換工作由儀器自動控制,敷設一次導線后可進行數多個記錄點的數據觀測,其信息量大、工作效率高,因此在堤防隱患探測方面得以廣泛應用。
本次探測采用高密度電阻率法。由于堤身裂縫走向均為縱向,近似呈直線展布,基本與大堤走向一致。限于場地及堤防兩側邊界條件的影響,為側重于堤防基礎隱患的探測,并兼顧堤身質量的檢測,選定垂直堤身布置探測剖面,以臨河堤腳為探測起點,堤中心為探測剖面中點,測線垂直路面,橫跨路面兩側路沿石至臨、背河堤坡。為探明整個堤身情況,沿堤頂裂縫走向靠近大堤軸線布置測線兩條。采用受地形影響較小的四極裝置(α2),對瀝青路面采用人工鉆孔穿透硬化層并于測前半小時在孔內注入鹽水以提高其導電性。由于該段堤高為 9.00 ~11.00米,堤頂寬約8.0米,受地形所限,高密度電阻率法總電極數40個,測量點距采用1.0m,測量層數為13層,測量最大極距(AB/2)為13.5米,最大供電電壓220V。
3 工作質量評述
本次探測工作遵循ISO9001質量管理體系和計量認證質量管理體系,外業數據采集和內業資料整理皆處于質量體系管理下,保證了工程質量。并采取了以下技術措施:
①測線丈量:以相對應的百米樁為起點對大堤樁號進行測量并記錄。
②保證測量精度的措施:a、觀測前先對分布式電極單元進行檢測。確保每個單元都通暢。b、電極單元檢測完畢并合格后,應對其進行接地電阻檢測,對接地不良的電極,要先處理再觀測。C、測量中應隨時注意觀測電壓、電流值,保證每個測點電壓值不小于2mV,電流值不小于10mA。如達不到要求,要查明原因,予以排除后再繼續觀測。d、加強數據觀測和復測工作。在探測過程中,發現異常數據,即行復測,以確定異常是隱患引起的不是由于接線等原因造成的失誤,并作出正確的選擇。
③按要求對探測儀進行系統檢查。
4 依據規程及辦法
①《水利水電工程物探規程》 SL 326-2005
②《堤防隱患探測規程》 SL 436-2008
資料分析與解釋:
按要求選取2個剖面,采用高密度電阻率法對堤身裂縫發育情況進行了檢測,檢測數據的處理采用了多次迭代的方法,得到該探測剖面視電阻率剖面圖,反映了區域內地下電阻率的變化情況,從而推斷探測區域的地質情況??v坐標表示供電極距的一半(即影響深度AB/2)(m),橫剖面灰階圖的橫坐標表示平面位置(m)(從背河堤肩至臨河堤肩),縱剖面的橫坐標表示大堤起始位置(大堤樁號),不同的色階表示不同的電阻率區段,色階深且與周邊色階差距大則認為有隱患存在。
現按剖面(測線)分述如下:
D1剖面:該剖面為垂直堤身橫向布置,斷面位置在4+385。該區在距背河堤肩2.0、4.0及6.0米處肉眼可見三條較大裂縫分布。由ρs灰階圖可以看出,該區上部呈高阻分布,推測堤頂筑堤土較為干燥松散;在距離背河堤肩2.0~3.0米處上部分布一豎向高阻體,推測為松散體伴隨裂縫,埋藏深度至3.0~3.5米;距背河堤肩6.0~7.0處分布一高阻體推測為表層松散體并伴隨裂縫,其下延深度為1.5~2.0米。
圖1 D1剖面灰階圖
D2剖面:該剖面為垂直堤身橫向布置,斷面位置在4+500。該區在距背河堤肩3.0~5.0米處肉眼可見較大裂縫兩條并有多條小裂縫發育。由ρs灰階圖可以看出,該區上部呈高阻分布,推測堤頂筑堤土較為干燥松散;在距離背河堤肩3.0~5.0米處上部分布一大范圍高阻體,推測為松散體,埋藏深度至3.5~4.0米。
圖2 D2剖面灰階圖
5 結論與建議
本次抽檢在委托方指定的測段內共完成了2個斷面的探測工作,符合《水利水電工程物探規程》(DL5010-92)要求。根據資料解釋結果和現場觀察記錄可得出以下結論:
5.1 測段內有明顯的裂縫發育現象,裂縫目前主要發育在堤頂中線附近 基本貫穿該堤段,長約700米,其兩側局部分布有長約幾十米~百余米的伴生裂縫,該區發育裂縫均有向下發展趨勢,裂縫深度集中分布在3.0~3.5m之間,部分位置可達3.5~4m,局部有松散體或松散體伴隨裂縫發育。深度最大的裂縫集中出現在路面中部,裂縫一般2-10cm,最寬處寬約15cm。
一、有關巖土工程勘察
1.巖土工程勘察定義。巖土工程勘察,英語為geotechnical invesigation,就是根據建設工程的要求,查明、分析、評價建設場地的地質、環境特征和巖土工程條件,編制勘察文件的活動。
2.巖土工程勘察階段。按其進行階段可分為:預可行性階段、工程可行性研究階段、初步設計階段、施工圖設計階段、補充勘察、施工勘察等。
3.巖土工程勘察對象。根據勘察對象的不同,可分為:水利水電工程(主要指水電站、水工構造物的勘察)、鐵路工程、公路工程、港口碼頭、大型橋梁及工業、民用建筑等。由于水利水電工程、鐵路工程、公路工程、港口碼頭等工程一般比較重大、投資造價及重要性高,國家分別對這些類別的工程勘察進行了專門的分類,編制了相應的勘察規范、規程和技術標準等,通常這些工程的勘察稱工程地質勘察。因此,通常所說的“巖土工程勘察”主要指工業、民用建筑工程的勘察,勘察對象主體主要包括房屋樓宇、工業廠房、學校樓舍、醫院建筑、市政工程、管線及架空線路、岸邊工程、邊坡工程、基坑工程、地基處理等。
4.巖土工程勘察內容。巖土工程勘察的內容主要有:工程地質調查和測繪、勘探及采取土試樣、原位測試、室內試驗、現場檢驗和檢測,最終根據以上幾種或全部手段,對場地工程地質條件進行定性或定量分析評價,編制滿足不同階段所需的成果報告文件。
5.巖土工程勘察的方法與技術。巖土工程勘察的方法或技術手段,有以下幾種:(1)工程地質測繪。工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用。(2)勘探與取樣??碧焦ぷ靼ㄎ锾?、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的;并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。(3)原位測試與室內試驗。原位測試與室內試驗的主要目的,是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術參數,包括巖土的物性指標、強度參數、固結變形特性參數、滲透性參數和應力、應變時間關系的參數等。原位測試一般都藉助于勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。(4)現場檢驗與監測?,F場檢驗的涵義,包括施工階段對先前巖土工程勘察成果的驗證核查以及巖土工程施工監理和質量控制?,F場監測則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監測、施工和運營中的結構物監測和對環境影響的監測等方面。檢驗與監測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數,并以此為依據及時修正設計,使之在技術和經濟方面優化。此項工作主要是在施工期間內進行,但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質現象,應在建筑物竣工運營期間繼續進行。
二、努力提高報告的編寫能力
1.要具備牢固的地質地貌和工程理論地質基礎理論方面,主要是巖石學、構造地質學、第四紀地質學和地貌學;工程地質方面,主要是土質學、土力學、工程地質分析、工程動力地質學、工程地質勘察。
2.要熟悉和把握有關的規范規程規范規程既是經驗的總結,又是技術的指南,具有很強的勘察工作指導性。對于國家的、行業的、省和地方的有關規范規程,必須熟悉把握,并在具體勘察工作中認真執行。
3.要了解工作區的地質情況對于勘察地段的區域地質、水文地質、工程地質資料,應盡可能地搜集并熟悉。對于鄰近地段已有的工程地質勘察資料,也要盡可能了解,以便在勘察工作中發揮其參考作用。
4.要把握工程設計的基本要求和基礎施工的技術要點只要明確了工程設計的基本要求和基礎施工方法,作出的工程地質評價才能有的放矢、正確客觀,提出的建議才能合理適用。
5.要切實保證第一手資料的質量巖土工程勘察報告是工程地勘察的最終成果。一份高質量的勘察報告,必須來自于高質量的第一手原始資料。
6.提高綜合知識方面的技能。如基本的數理統計知識、文字表達能力、編圖技巧、綜合分析能力。
三、確保巖土工程勘察質量
1.嚴格按基本建設程序辦事,先進行地質勘察后設計。對無地質勘寒資料工程的設計應不予報建,對(未能按照相應的等級)降級進行地質勘察的工程不予報建。
2.提高地質勘察單位員工的質量意識,加強職業道德教育,健全崗位責任制度,培養良好的認真負責的工作作風,避免出現地質勘察資料的失誤。
3.建立審查、復核制度,對室內室外技術資料要有資深的專業人員進行審查和復核,敢于對鉆探、土工試驗結果提出質疑,并通過對相近建筑物的鉆探資料對照分析,確保資料的準確性。必要時可重探可疑探點、可重做相關試驗。
4.要根據建筑物的安全等級與場地類別,并結合地質歷史(注意收集相關資料)與地形特色進行探點的布設,并按規范進行相應比例和數量的取土探孔和原位測試探孔的布置,避免漏探特殊地質現象。
5.勘察布孔。勘察與設計的接口:收到設計人的勘察任務書后,應認真閱讀,仔細分析,充分了解設計意圖,不明白的地方及時與設計人溝通,存在疑慮的地方需向設計人提出。設計人往往有偏于保守的傾向,如對地基承載力要求過高、要求一樁一鉆、對樁基承載力提出過高要求等。由于巖土體始終是一個灰箱,無法徹底查清巖土體的分布及其物理力學參數,在做與巖土相關的工程設計時固然要留有一定的安全富余度,但是必須在了解場地巖土條件的情況下才能準確把握安全的尺度,采用過于保守的巖土參數,過高的安全系數將不可避免的造成工程建設的極大浪費。做巖土工程勘察的人一般比做結構設計的人更清楚或者更容易把握場地的巖土條件情況,因此巖土工程師應當,也有必要提出意見供設計人參考。在勘察任務書與工程平面布置圖確認無誤后,勘察人員應到現場踏勘,了解場地情況,并提出勘察綱要供鉆探等供外業使用。
1.1.我國工程地質研究部門引進和開發實用軟件。引進邊坡穩定計算程序用于滑坡、塌岸穩定分析,提高勘察成果的定量化判識水平;引進開發了勘探圖件、地質剖面制作程序及三維成像技術,開發并進一步完善“工程地質軟件包程序”,較好地解決了鉆孔成圖中的很多難題,也為地質平面及剖面圖的繪制起到了較好的輔助設計作用,取得了較好的效果。
1.2.結合工程實踐研究和開發新技術。我國工程地質研究部門開發邊坡斜面攝影成像技術用于工程實踐,提高了地質編錄工作效率,獲得了大量的工程地質數字信息;開發水電站樞紐區工程地質三維可視化建模與分析研究系統,已應用于生產之中。
1.3.積極引進并應用新的地質勘察和分析手段。在水電站勘察過程中,根據地質分析的需要,在右岸構造軟弱巖帶勘察中,使用了地震波CT測試技術;采用模型洞原位變形觀測分析地下洞室穩定性;在右岸構造軟弱巖帶穩定性分析、左岸地下洞室圍巖穩定性分析及溢洪道邊坡穩定性分析均采用了目前比較先進的三維彈塑性有限法分析和三維流形元分析方法,為穩定性評價和工程施工設計提供了可靠的基礎資料和參考依據。
1.4.其他新方法新技術的引進和應用。地下洞室圍巖分類、壩基巖體質量分類、邊坡巖體質量分類、邊坡穩定分析、巖體彈塑性理論、地質力學模型、巖(土)體物理力學性試驗方法的發展應用;電腦與工程地質軟件包的開發應用;勘測手段及鉆進取芯技術的提高、物探各種測試手段的廣泛應用強有力地促進了工程地質勘察中獲取工程地質資料周期的縮短和工程地質條件快速分析評價;充分利用網絡技術,進一步提高了地質專業勞動生產率。
近幾年,我國從生產需要出發,新技術新工藝得到很好地推廣應用:選取適合各類地層(的金剛石鉆頭,提高鉆進效率,降低生產成本;繼續完善大壩灌漿變形觀測和抬動觀測技術,確保壩體安全和工程質量滿足要求;在河床沖積層勘探中,采用了SM膠取芯技術,保證了試驗樣品的原始狀態,為沖積層特性研究提供了真實可靠的材料。.5水文勘測開發的電波流速儀,在電站簡易測流中投入使用,達到了預期的效果。近年,又開發出水情自動測報系統,現已逐步應用于大型水電站的測報中;為改善以往在水情測報中一直采用的點測量及測流時間過長等問題,水文勘測技術人員正著手對聲學“多普勒剖面流速儀(簡稱ADCD)”技術進行論證和調研,并逐步將此技術運用在對西部山區性河流的水情預報中,計劃通過不斷實踐和探索,最終實現水情的“瞬時”測量預報。
1.6工程物探在水電站開展了大范圍的河床沖積層地震波探測;應用聲波垂直反射波法、聲波CT法及紅外線熱成像三種相結合的方法,準確地探測到了壩體面板脫空等工程質量問題;在多項水利工程和多個水電站勘察中,應用高密度電法勘探方法,解決了水庫漏水問題和斷層構造發育范圍及深厚覆蓋層地質問題,且成效顯著。研究并應用“隧洞施工監控量測一體化”,“壩基巖體質量測試的空間分析”,“數字式全景鉆孔攝像系統”,“堆積體的綜合物理探測技術”,“大壩面板脫空綜合物理探測技術”,“小波變換在水電工程地球物理中的應用”等新方法新技術,拓展了物探的應用領域,提高了物探的探測精度。
2.勘察專題研究成果應用
2.1大型水庫庫岸穩定工程地質勘察成果應用20世紀80年代以來,采用了航空遙感技術與實地驗證相結合的方法,相繼對一批大型水電站進行了庫岸穩定性研究,為快速、高質量地評價庫岸穩定性及其他水庫工程地質問題發揮了良好的作用。形成了一套較完整的勘察、研究、評價、預測水庫區天然狀況和蓄水運行條件下庫岸穩定性問題的思路和工作方法,包括岸坡類型劃分及其變形破壞機制、庫岸再造及滑坡穩定性分析評價及預測、岸坡失穩及水庫誘發地震災害調查與分析預測、移民安置選點與處理措施建議等。該項目成果在后來開工建設的大、中型水電工程水庫庫岸穩定性地質調查中得到廣泛應用,提高了水庫庫岸穩定與移(居)民點調查地質工作效率及成果質量。
2.2大壩面板脫空無損探測研究與應用“大壩面板脫空無損探測研究與應用”是通過試驗比較論證提出了采用3種物探方法(聲波垂直反射法、遠紅外熱成像法、地質雷達法)進行綜合評價的方法。為消除大壩病害,采取相應的處理措施,提高大壩的安全性提供了重要的依據。與傳統的單一物探方法相比,本項研究成果具有多種方法互為驗證、利用了不同的物性差異特征﹑探測成果準確可靠的優點。大壩面板脫空的處理質量,節約了處理成本,而且具有廣闊的推廣應用前景,具有較高的經濟效益和社會效益。
2.3采用EH4進行深厚堆積體厚度探測應用該方法測量深度大,野外勞動強度小,生產效率高,現場測量直接成像,能十分清楚地辨別地下二度體的異常。該項新技術即EH4電導率成像探測非常實用。而該方法不受這些因素影響,較準確地探測出了堆積體厚度。研究成果及時運用于工程中,減少了工程量,節約了工程投資,節省了時間,經濟效益顯著。
2.4軟弱巖帶的工程地質特性研究成果應用:對壩址右岸構造軟弱巖帶的分布范圍和工程地質特性進行了大量有針對性的勘探以及室內和現場試驗工作,并完成了現場高壓固結灌漿試驗和現場滲透變形試驗,針對軟弱巖帶的工程特性、成因進行了系統的分析論證,對工程適宜性進行了分析評價,并提出了切實可行的基礎處理措施。該專題成果為可行性研究的經濟技術分析論證提供了堅實的基礎,對國內外同類工程的地質勘察和設計工作具有很好的參考價值。.5“深挖高邊坡快速地質編錄成圖技術”在高陡邊坡地質資料收集應用中取得了較好的效果。引進該項技術用于水電站具有針對性強、收效高、安全快速等良好作用。該技術運用攝影測量的原理,通過計算機軟件技術,完成高陡邊坡影像的正射、線畫圖的生成,從而完成了地質編錄工作。其技術特點:①在地質編錄生產中高效、實時;②減少現場工作量,提高工作效率;③利用無站標測量技術和手段可完成傳統方法無法完成的任務;④高邊坡計算機快速編錄成圖還可以不斷地積累邊坡數字化的編錄數據,為以后建立工程地質數據庫提供良好的數據源。該技術在小灣主體工程邊坡及壩基開挖中均有應用,可實現安全、高效、準確地進行地質編錄,通過軟件功能還可在圖像上對地質現象進行較精確的定位,這是傳統的地質編錄所難以做到的。
3.今后工程勘察技術在實踐中應用的總體思路
近幾年來,我國在高邊坡系統排水、錨索加固、復合支護、變形監測、標準化與動態設計方面有所創新和突破,網絡技術、數據庫技術、數字可視化技術、地理信息技術等不斷地被應用到勘察各專業,取得了一定的效果。在計算機建設上已實現局域網共享資源;基本實現計算機輔助工程勘察,達到信息化初始階段目標;由于工程勘察專業具有多樣性、復雜性、隨機性和數據海量性等特點,信息化水平還有待進一步提高。要密切關注、跟蹤、研究國內一流的工程勘察企業的技術水平和發展動態,通過加強行業協作及與國內高校、科研院所的密切合作,在引進、消化、吸收國內外先進技術的基礎上,進行技術創新。今后技術發展總體思路如下:(1)注重研究復雜壩基、高邊坡及大型地下洞室群巖體(圍巖)穩定性量化分析及三維地質數字模型軟件與三維成像技術,并對復雜巖體(包括軟弱蝕變巖體、大型松散堆積體、卸荷松動巖體、高地應力區巖體)成因機制、工程地質性狀、工程適應性進行科學試驗研究;同時開展區域構造地質科學研究及對水電工程開發、建設的影響。(2)重點研究水電水利工程地質綜合勘察技術,開展巖土工程和環境工程地質方面的研究并向深度拓展;開展地質災害勘察、防治與治理,地質災害險性評估方面的實踐與研究。(3)完善和提高目前使用的常規物探方法,使其應用技術水平達到或超過本行業平均水平,積極開展新技術、新方法的引進應用工作,結合目前物探應用技術的發展情況,對新技術、新方法進行重點研究。(4)廣泛應用全站型自動速測儀、全球衛星定位系統(GPS)、遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS)于水利水電工程建設;在野外數據采集、處理、存儲、提供等方面逐步完善計算機技術在測繪領域的應用,以提高全數字攝影測量及全野外數字成圖的精度和速度,增加測繪產品的多樣化,滿足市場需求。(5)積極配合新的鉆探規程、抽水試驗規程、壓水試驗規程的貫徹實施。對勘探設備和試驗工器具進行重新整合,盡快開展“自由震蕩法”抽水試驗的研究工作,研制小口徑雙管鉆具軸承儲油密封系統,并研究特殊巖體取芯技術。(6)開發先進的水情自動測報軟硬件技術,自主開發改裝一些較先進適用的水文測驗儀器,特別是泥沙采樣器。加快水文數據庫的建設。
摘要:工程勘察在工程建設中具有重要的作用,如何積極采用新技術、新方法和新工藝,創新發展模式,提高勘察技術水平,縮短勘測周期,是工程勘察行業面臨的共同問題。為此,本文對近年來工程勘察新技術在實踐應用中的情況進行了介紹。
工程勘察是調查研究擬建工程場地的地形、地質環境特征及其與工程建設相關關系的綜合應用的活動。它為工程建筑物的規劃、設計、施工和使用提供地質資料和依據, 是設計的基礎環節。工程勘察技術包括工程地質勘察、工程物探檢測、工程勘探、工程測繪、水文勘測及試驗與監測技術等。隨著國家“西部大開發”及“西電東送”戰略的實施,工程勘察工作面臨前所未有的大好形勢, 對工程勘察工作的要求也不斷提高。各專業由于技術裝備逐步改善, 注重引進、開發和推廣應用新技術和新工藝, 并不斷開拓市場, 除了常規的水電河流規劃、前期工程勘察及施工地質工作以外, 還不斷向市政工程、公路工程、工業與民用建筑、水利工程、新能源工程及國外工程拓展, 技術手段也趨于多樣化, 勘察技術水平得到了較大提高。
1 .勘察專業新技術在實踐中的具體應用:
隨著建設項目規模的增大, 面對的工程地質問題越來越復雜且極具挑戰性。經過不斷探索、實踐和提高, 我們在諸多領域具備了很強的技術實力,如: 工程巖質高邊坡的工程地質勘察研究、高壩大庫場地的工程地質勘察研究、大型地下洞室群的工程地質勘察研究、喀斯特地區水文地質勘察研究、高地震烈度地區高壩大庫水庫誘發地震監測預警系統研究等領域。地質分析的手段和方法也得到不斷發展。
1.1.我國工程地質研究部門引進和開發實用軟件。引進邊坡穩定計算程序用于滑坡、塌岸穩定分析, 提高勘察成果的定量化判識水平; 引進開發了勘探圖件、地質剖面制作程序及三維成像技術, 開發并進一步完善“工程地質軟件包程序 ”, 較好地解決了鉆孔成圖中的很多難題, 也為地質平面及剖面圖的繪制起到了較好的輔助設計作用, 取得了較好的效果。
1.2.結合工程實踐研究和開發新技術。我國工程地質研究部門開發邊坡斜面攝影成像技術用于工程實踐, 提高了地質編錄工作效率, 獲得了大量的工程地質數字信息;開發水電站樞紐區工程地質三維可視化建模與分析研究系統, 已應用于生產之中。
1.3.積極引進并應用新的地質勘察和分析手段。在水電站勘察過程中, 根據地質分析的需要, 在右岸構造軟弱巖帶勘察中, 使用了地震波 CT 測試技術; 采用模型洞原位變形觀測分析地下洞室穩定性; 在右岸構造軟弱巖帶穩定性分析、左岸地下洞室圍巖穩定性分析及溢洪道邊坡穩定性分析均采用了目前比較先進的三維彈塑性有限法分析和三維流形元分析方法, 為穩定性評價和工程施工設計提供了可靠的基礎資料和參考依據。
1.4. 其他新方法新技術的引進和應用。地下洞室圍巖分類、壩基巖體質量分類、邊坡巖體質量分類、邊坡穩定分析、巖體彈塑性理論、地質力學模型、巖( 土) 體物理力學性試驗方法的發展應用; 電腦與工程地質軟件包的開發應用; 勘測手段及鉆進取芯技術的提高、物探各種測試手段的廣泛應用強有力地促進了工程地質勘察中獲取工程地質資料周期的縮短和工程地質條件快速分析評價; 充分利用網絡技術, 進一步提高了地質專業勞動生產率。
近幾年, 我國從生產需要出發,新技術新工藝得到很好地推廣應用:選取適合各類地層(的金剛石鉆頭, 提高鉆進效率, 降低生產成本; 繼續完善大壩灌漿變形觀測和抬動觀測技術, 確保壩體安全和工程質量滿足要求; 在河床沖積層勘探中, 采用了 SM 膠取芯技術, 保證了試驗樣品的原始狀態, 為沖積層特性研究提供了真實可靠的材料。
1.5 水文勘測開發的電波流速儀, 在電站簡易測流中投入使用, 達到了預期的效果。近年, 又開發出水情自動測報系統, 現已逐步應用于大型水電站的測報中; 為改善以往在水情測報中一直采用的點測量及測流時間過長等問題, 水文勘測技術人員正著手對聲學“多普勒剖面流速儀( 簡稱 ADCD) ”技術進行論證和調研, 并逐步將此技術運用在對西部山區性河流的水情預報中, 計劃通過不斷實踐和探索, 最終實現水情的“瞬時”測量預報。
1.6 工程物探在水電站開展了大范圍的河床沖積層地震波探測;應用聲波垂直反射波法、聲波 CT 法及紅外線熱成像三種相結合的方法, 準確地探測到了壩體面板脫空等工程質量問題; 在多項水利工程和多個水電站勘察中, 應用高密度電法勘探方法, 解決了水庫漏水問題和斷層構造發育范圍及深厚覆蓋層地質問題, 且成效顯著。研究并應用“隧洞施工監控量測一體化”, “壩基巖體質量測試的空間分析”, “數字式全景鉆孔攝像系統”,“堆積體的綜合物理探測技術”, “大壩面板脫空綜合物理探測技術”, “小波變換在水電工程地球物理中的應用”等新方法新技術, 拓展了物探的應用領域, 提高了物探的探測精度。
2 .勘察專題研究成果應用
2.1 大型水庫庫岸穩定工程地質勘察成果應用20 世紀 80 年代以來, 采用了航空遙感技術與實地驗證相結合的方法, 相繼對一批大型水電站進行了庫岸穩定性研究, 為快速、高質量地評價庫岸穩定性及其他水庫工程地質問題發揮了良好的作用。形成了一套較完整的勘察、研究、評價、預測水庫區天然狀況和蓄水運行條件下庫岸穩定性問題的思路和工作方法, 包括岸坡類型劃分及其變形破壞機制、庫岸再造及滑坡穩定性分析評價及預測、岸坡失穩及水庫誘發地震災害調查與分析預測、移民安置選點與處理措施建議等。該項目成果在后來開工建設的大、中型水電工程水庫庫岸穩定性地質調查中得到廣泛應用, 提高了水庫庫岸穩定與移( 居) 民點調查地質工作效率及成果質量。
2.2 大壩面板脫空無損探測研究與應用“大壩面板脫空無損探測研究與應用”是通過試驗比較論證提出了采用 3 種物探方法( 聲波垂直反射法、遠紅外熱成像法、地質雷達法) 進行綜合評價的方法。為消除大壩病害,采取相應的處理措施,提高大壩的安全性提供了重要的依據。與傳統的單一物探方法相比,本項研究成果具有多種方法互為驗證、利用了不同的物性差異特征﹑探測成果準確可靠的優點。大壩面板脫空的處理質量, 節約了處理成本, 而且具有廣闊的推廣應用前景, 具有較高的經濟效益和社會效益。
2.3 采用 EH4 進行深厚堆積體厚度探測應用該方法測量深度大, 野外勞動強度小,生產效率高, 現場測量直接成像, 能十分清楚地辨別地下二度體的異常。該項新技術即 EH4 電導率成像探測非常實用。而該方法不受這些因素影響, 較準確地探測出了堆積體厚度。研究成果及時運用于工程中, 減少了工程量, 節約了工程投資, 節省了時間, 經濟效益顯著。
2.4 軟弱巖帶的工程地質特性研究成果應用:對壩址右岸構造軟弱巖帶的分布范圍和工程地質特性進行了大量有針對性的勘探以及室內和現場試驗工作, 并完成了現場高壓固結灌漿試驗和現場滲透變形試驗, 針對軟弱巖帶的工程特性、成因進行了系統的分析論證, 對工程適宜性進行了分析評價, 并提出了切實可行的基礎處理措施。該專題成果為可行性研究的經濟技術分析論證提供了堅實的基礎, 對國內外同類工程的地質勘察和設計工作具有很好的參考價值。 轉貼于
2.5 “深挖高邊坡快速地質編錄成圖技術”在高陡邊坡地質資料收集應用中取得了較好的效果。引進該項技術用于水電站具有針對性強、收效高、安全快速等良好作用。該技術運用攝影測量的原理, 通過計算機軟件技術, 完成高陡邊坡影像的正射、線畫圖的生成, 從而完成了地質編錄工作。其技術特點: ①在地質編錄生產中高效、實時; ②減少現場工作量, 提高工作效率; ③利用無站標測量技術和手段可完成傳統方法無法完成的任務; ④高邊坡計算機快速編錄成圖還可以不斷地積累邊坡數字化的編錄數據, 為以后建立工程地質數據庫提供良好的數據源。該技術在小灣主體工程邊坡及壩基開挖中均有應用, 可實現安全、高效、準確地進行地質編錄, 通過軟件功能還可在圖像上對地質現象進行較精確的定位, 這是傳統的地質編錄所難以做到的。
1.工程地質學科的爭議
教科書對工程地質學的三種定義:①工程地質學是研究與工程有關的地質問題的科學;②工程地質學是研究人類工程活動與地質環境相互作用的科學;③工程地質學是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地質科學。
從以上三種定義的實質中均不難看出,工程地質學強調的工程和地質的關系,研究的是人類工程活動與自然地質環境的相互作用。但是,近年來工程地質學科卻正在經歷著前所未有的挑戰,工程地質學被異名為巖土工程學,工程地質勘察被稱之為巖土工程勘察。工程界有此呼聲,學術界有此呼應,一些大專院校也紛紛效仿,甚至工程地質這個專業在高校也被取消了。一時間,似乎工程地質已經成了守舊傳統,巖土工程才是先進時髦的,才是可以適應市場經濟并與國際接軌的。這是近年來分歧最大的爭議。
這些年來工程地質勘察的不景氣以及市場競爭的不規范化,工程地質勘察隊伍增加了巖土工程的業務是完全必要的,但將巖土工程作為工程地質的救世主,則值得商榷了。
根據筆者的理解,巖土工程是一項工程應用技術,是針對地質體的工程缺陷實施的工程措施而進行的一系列設計和施工過程的總稱。巖土工程的任務是“處理”地質體的工程缺陷,使之滿足工程建筑物對地基的工程要求,因此又有“巖土工程處理技術”的別名,說明巖土工程的確是一項實實在在的工程技術。確立工程地質學是一門獨立的學科,盡管也僅僅是本世紀初的事,并不象數學、物理學、天文學等等著名學科那樣歷史悠久,然而,之所以將工程地質定義在“學科”這樣的高度上,是因為她具備學科的一些基本特性和基本理論,這就是地質學的基本特性和基本理論,換句話說,工程地質學的基本理論就是地質學(當然更包括數學、力學、化學等等),因此,又將工程地質學界定為地質學的一個分支學科或應用學科,這是符合實際的。工程地質學的最新定義也是較為全面的:研究人類工程活動與地質環境相互作用的科學。顯然,工程地質與巖土工程盡管有相似之處,但也有天地之別。如果將巖土工程界定為工程地質學科的一個分支,好象還說得過去;而反過來用巖土工程來代替工程地質,則實在有些牽強附會。
1997年6月20-27日,國際工程地質學會在希臘召開了一次學術討論會,會上決定將本學會名稱改為:國際工程地質學與環境學會。我國組團15人參加,王思敬任團長。隨后國內也有人提出工程地質學會改名,以便與國際接軌,但一直未獲通過。在近幾年的中國地質學會工程地質專委會會議上,學科和學會更名問題的交鋒一直也沒有停止過。我國工程地質界的前輩專家學者們多數也不同意更名,認為如此嚴肅的基礎性應用性學科,沒有必要放棄自己的傳統風格,我國的工程建設任務十分繁重,工程地質學科的研究和發展前景仍然是艱巨和光明的。
2.工程地質工作的任務
在工程建設中,工程地質工作的任務十分繁重,也異常艱巨,主要任務是:①選址,選擇在地質條件上相對最優的工程建筑地區或場地;②評價,闡明工程建筑區或場地的工程地質條件,進行定性和定量的工程地質評價,準確界定工程地質問題;③預測工程建筑物興建和運用過程中地質條件的可能變化,為研究改善和防治工程地質缺陷的措施提供依據;④調查工程建筑物所需的天然建筑材料等。
3.工程地質專業的尷尬
工程地質專業是工程建設的基礎性專業,沒有這個專業,一切工程建設均將成為空中樓閣,這是常識性問題,我們在這里反復強調好象有些多于。然而,現實確讓這一基礎性專業處于一個十分尷尬的境地,主要表現在:
①工程地質專業本身的特殊性、復雜性和實踐性;
②專業不景氣,社會地位和經濟地位與工程地質專業不相適應,工作環境、工作條件的局限,擇業行為中的浮躁動機,專業本身的局限性; 轉貼于
③規程規范存在的問題;
④工程地質勘察技術的局限性;
⑤相關專業對工程地質專業的輕視;
⑥長官意志,某些決策者對工程地質專業的無知或輕視;
⑦世人對工程地質專業的不了解與不理解。
4. 在工程建設中的地質教訓
由于地質問題而嚴重影響工程建設的實例太多,教訓太深刻,順手拈來幾個實例:
①云南漫灣水電站左壩肩順層滑坡和建材問題;
②貴州天生橋二級水電站廠址、隧洞等問題;
③貴州東風水電站右壩肩和帷幕線上的巖溶問題;
④烏江彭水水利樞紐前期工作重復問題;
⑤雅礱江錦屏二級水電站巖溶地下水問題;
⑥軟弱夾層的遺漏對工程建設的重大影響,葛州壩、西津溢洪道等。
5. 工程地質在工程建設中的決定性作用
任何地質條件下都可以建工程,對嗎?這個問題也是這些年來工程界的一個熱門話題,筆者認為答案是否定的。
①陜西東莊水庫灰巖壩址滲漏嚴重不能建壩;
②小浪底滑坡性質界定對設計的影響;
③天生橋二級水電站移民區是否滑坡對移民安置的影響;
④堤防工程中的堤基垂直防滲引起的環境地質問題,有時可能是決定性的;
⑤地質邊界條件和地質參數對工程設計的影響。
6.相關學科在工程地質中的應用
①系統工程在工程地質中的應用;
②計算機技術在工程地質中的應用;
③遙感、物探、GPS等;
④水工設計施工與工程地質的關系。
清晰的工程概念是地質師所必需的。潘家錚院士對地質師的要求:應該有系統地學習水工建筑物的基本設計理論,計算方法,以及地基缺陷的影響,各種處理的措施,各種成功和失敗的經驗;最好補一些數學、力學、水力學、巖土力學、巖石試驗、有限元分析和計算機應用等方面的基礎課。五十年代初,由于我國水利水電工程地質專業人才奇缺,一批設計師改行從事工程地質專業的學習和工作,后來大都成為工程地質專業的優秀專家。實踐證明,地質師的工程概念清晰,地質工作會得心應手;反之則可能事倍功半。
7.工程地質要面對現實著眼未來
汪恕誠部長最近講話強調:不能老修改設計,因為搞招投標尤其是國際合同,修改設計就意味著被索賠。修改一個設計,似乎節省了某一個工程量,而索賠量比這個還大,大量修改設計怎么得了?汪部長的這段講話似乎在批評設計,實則是水利水電工程地質的一個千載難逢的新的契機。
如何理解汪部長的這段話?我們認為首先要搞清楚為什么修改設計,水利工程因為地質問題而修改設計的可以舉出若干例子來。
修改設計往往賴地質,我們當然可以理直氣壯地說:前期地質工作投入不夠,工程地質條件不清楚,地質基礎資料不準確,工程地質分析出力不夠或分析工作的深度不到家,工程地質問題的界定不明確或界定有錯誤,學術技術問題得不到廣泛的討論和爭論,工程地質問題的真理有時往往掌握在少數人手里。
在現如今的水庫除險加固工程中,最為重要的是土壩的加固工程。在堤壩加固中運用最廣的是混凝土防滲墻。目前在我省的水庫加固工程中既有普通混凝土防滲墻也有塑性混凝土防滲墻。防滲墻為隱蔽工程,其工程質量除施工過程控制外,在墻體完成的一定時間后,施工單位和檢測單位還要對墻體進行檢驗,本文就墻體如何檢驗與評定進行探討。
一、防滲墻體質量評定
混凝土防滲墻施工過程中的質量評定一般采用《水電水利基本建設工程單元工程質量等級評定標準第 1 部分:土建工程》 DL/T5113.1- 2005,是基于工序檢驗資料和混凝土試塊的檢驗結果進行評定的。關于墻體質量的評價標準人們有不同的看法,筆者認為由于混凝土防滲墻體的檢測結果代表了實際工程的質量,因此墻體質量評定的質量要求不能高于過程的檢驗評定標準,否則施工過程中控制合格率 70%為合格,而墻體檢測時要求合格率為 90%明顯不合理,也很難達到。 因此,墻體的評價標準不能高于 DL/T5113.1 的質量要求。依據DL/T5113.1 的要求,墻體的評價標準見表 1。
二、檢測方法
根據混凝土防滲墻的可能缺陷的分析和防滲墻的設計要求的參數,墻體的檢測應進行深度、 強度和彈性模量、 滲透系數、 墻的連續性檢測。
2.1 防滲墻深度檢測方法
防滲墻的深度檢測采用鉆孔的方法檢測,也可以輔以物探的方法進行。 檢測時必須首先確定防滲墻的設計深度。 檢測時找出防滲墻所在的槽段,根據槽段對應的樁號,確定檢測的具置。 由于每個槽段一般一個深度控制,因此根據槽段的樁號對應的詳細地質資料可以確定設計深度。對于地基不透水層為土基的防滲墻,鉆孔深度大于等于設計深度即可停止鉆進。對于地基為巖基且要求入巖的防滲墻應鉆穿防滲墻進入基巖,并取基巖樣品,以便判斷是否達到基巖。
2.2 防滲墻墻體強度和彈性模量檢測方法
對于普通混凝土防滲墻鉆孔時可以獲得混凝土的芯樣,在試驗室依據有關規范可以進行強度和彈性模量試驗。而對于塑性混凝土,由于強度較低且配合比中參加了膨潤土,在鉆頭的轉動和水力的作用下,取樣率很低,時常難以獲得滿足試驗要求的樣品。為此,可以采用開挖的方式,在上部獲得芯樣,進行試驗。
2.3 防滲墻滲透系數檢測方法
防滲墻墻體滲透系數的檢測方法可以用鉆孔和開挖獲得的芯樣,在試驗室試驗獲得,也可以用現場鉆孔通過注水或壓水試驗獲得滲透系數。 通過芯樣獲得的滲透系數,由于芯樣可能不包括缺陷或者薄弱部分,獲得的滲透系數代表性可能不高。鉆孔通過注水或壓水試驗獲得的滲透系數盡管是試驗段的平均結果,但是其代表性好于試樣。由于需要獲得的是防滲墻墻體的滲透系數,因此,注水或壓水試驗應在防滲墻中進行,底部的試驗應在防滲墻未鉆穿并保留 1m的以上部位進行。鉆穿后進行試驗就包含了地基的滲透狀況了。依據《水利水電工程鉆孔壓水試驗規程》 (SL31- 2003)進行壓水試驗時,由于僅為了獲得滲透系數,不需要采用三級壓力、 五個階段,只需要一個壓力就可以了。對于普通混凝土防滲墻,考慮到防滲墻的抗拉強度,最大壓力以不超過 0.1MPa為宜。對于塑性混凝土還要小些。
2.4 防滲墻連續性檢測方法
混凝土防滲墻連續性的普查,目前還沒有十分有效的檢測方法。檢測單位廣泛使用物探檢測方法。物探分為電法、 電磁法、 地震波法和聲波法。在混凝土防滲墻的檢測中,電法采用最廣的是高密度電法,電磁法使用最多的是探地雷達法,地震波法為瑞利波法,聲波法以超聲波為代表。由于 “工程物探的基本理論主要是基于被測載體的物性轉換為電性參數的差異對比分析判斷隱患和質量。其量測靈敏度與精度既受電測參數的影響又受到非電量物性參數變化的制約”。同時由于檢測信號的異常同缺陷沒有一一的對應關系,因此影響了物探的使用。但是人們采用在已知區利用地質資料進行物探異常解釋,然后再推廣到未知區的方法,也在許多防滲墻的檢測中取得較好的效果。
三、某工程實例
3.1工程概況
某水庫大壩防滲墻采用塑性混凝土,長820m。防滲墻設計參數為:防滲墻強度R28不小于5MPa,彈性模量不大于2000MPa,滲透系數小于i×10-7cm/s(1
3.2防滲墻深度檢測
由于施工單位在防滲墻的混凝土導墻上標出了各施工槽段的接頭位置和編號,找出位置后即可進行鉆進。對于巖基鉆穿防滲墻,對于土基達到設計深度后一般停止鉆進。防滲墻深度的檢測首先要確定設計的防滲墻的深度,由于設計僅給出了定性的深度要求:即地基為巖基時要求防滲墻入巖1.0m,地基為土基時要求防滲墻入巖2.0m。根據施工前的詳細勘探資料確定防滲墻的設計深度。各鉆孔的防滲墻深度結果見表3。
3.3 防滲墻滲透性檢測
采用壓水試驗檢驗防滲墻的滲透性,每個鉆孔一般進行1~2 段的壓水試驗,鉆孔鉆到需要壓水試驗的第一段底部時停止鉆進,清孔,進行第一段壓水試驗。試驗完成后進行第二段鉆進,達到高程后停止鉆進,清孔,進行壓水試驗。所有壓水試驗均在混凝土防滲墻中進行。各孔的壓水試驗結果見表4。
3.4防滲墻混凝土強度和彈性模量檢測
現場鉆孔獲得的芯樣,帶回室內進行試驗,各孔的混凝土強度和彈性模量的檢測結果見表4。
3.5防滲墻超聲波檢測
根據現場實際情況,本次檢測采用跨孔超聲法。
關鍵詞: 巖土工程;勘察技術;探討;建設
Key words: geotechnical engineering;exploration technology;discussion;construction
中圖分類號:TU195 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2012)33-0078-02
0 引言
巖土工程勘察是根據建設工程的要求編制勘察文件的活動,查明并評價建設場地的地質和環境特征、分析巖土工程條件。巖土工程勘察的主要內容是編制滿足不同階段所需的成果報告文件,并最終對場地工程地質條件根據原位測試和室內試驗、工程地質調查和測繪、現場檢驗和檢測、勘探及采取土試樣等幾種或全部手段進行定性或定量分析評價。國家分別對港口碼頭、水利水電工程、公路工程、鐵路工程等比一般工程重大且投資造價也高的工程勘察進行了專門分類,按其進行階段和勘察對象的不同分別分為不同的階段和工程:①前者包括:工程可行性研究階段、施工圖設計階段、預可行性階段、初步設計階段、補充勘察和施工勘察等。②后者包括:民用建筑、水利水電工程、公路工程、港口碼頭、鐵路工程、大型橋梁及工業等。工程地質勘察通常是對這些編制了相應的技術標準、規程和勘察規范等內容的工程的勘察。
1 具體的安排巖土勘察工作量和內容
1.1 準備工作:一支勘察隊伍的經濟實力,設備配備,人員素質等等是從事勘察項目之前的準備工作做的好壞的必備因素。但在實際工作中要明確準備工作的重要性就是要避免窩工或返工保證工程勘察質量的前提條件和保障從而使現場勘察工作有目的、有計劃地進行,避免盲目性的無準備的工作對工程造成費用的浪費,其主要還是對準備工作的重要性的認識問題,這是能否把準備工作做得避免疏忽遺漏既具體、又充分的關鍵。巖土工程勘察可按不同的勘察階段由粗到細的進行。不同的勘察階段的勘察任務不同其勘察準備工作的內容也不盡相同,其準備工作的內容是根據不同的勘察階段的勘察任務決定的,按不同的勘察階段分為詳細勘察、選擇場址勘察和初步勘察。
1.2 鉆孔問距:根據相關的規定越是安全等級高的建筑的間距就越小,其具體是指高層建筑的勘探間距要在15m—35m之間并小于一般建筑要求高層建筑的巖土勘探的間距[1]。在選擇布孔位置時還要考慮不同的地貌特點,在地貌的交接地要設置更多的勘探點,還要考慮到建筑物的條件來確定布孔的位置。在實際工作中不能按照建筑的安全等級來決定勘探的孔距,鉆孔的間距要根據場地的狀況。地層在一定的深度中都是有一定規律可循的,一般比較穩定地層的范圍都在一百米以內。經驗豐富的勘探隊的地質勘探技術都很豐富,高層建筑地表以下的構造比較復雜且基礎埋的很深所以調節孔距時必須結合實際情況。然而在那些建筑經驗比較豐富的地區且結構比較簡單的場地則可以放大孔距。
1.3 鉆孔深度:探測孔要能夠承受主要的受力層。在采用樁或墩基的時候要使得勘探孔的深度滿足相應的標準,若是采用筏基和樁基的話,勘探孔的深度就需要大于壓縮層的下限。引起勘探深度的大小變化的主要原因包括:樁基的長短情況、壓縮層和基礎的埋藏的深度大小。對于基礎埋深設計人員來說,在沒有什么特別的要求之下,能夠將建筑物高度的估算值作為是已知量;在使用樁基時,要預計樁的長度大小是要進行相應但是考察,研究區域地質資料、大量的了解附近建筑經驗,測量建筑的荷載大小等,而對于樁長的選取則是要對樁的類型、分布方式等進行分析。壓縮層深度的估算方法比較多,包括有國標地基規范、勘察規范,以及有關地方規范等,但是比較關鍵性的參數的計算一般都是基礎寬度。而現實中的基礎寬度在通常狀態下都是根據壓縮層深度隨荷載變化而由很大的變化。比如說,根據勘察規范相關的條文預估控制孔深高達70m的時候,在現實情況下只需要50m孔深。
1.4 勘探、取樣:勘探工作勘探方的法選取主要是基于巖土性質。一般情況下可以采用用于研究地下地質條件和可利用勘探工程取樣原位測試和監控,包括坑探、物探和鉆探等方法。通常被使用來測繪工作的物探方法不是一種比較直接的方法,它主要是用于鉆孔探測的先行或非主要性的手段。這樣的方法的優勢就是在工程地質測繪的過程之中,對于那些使用鉆井和探測能夠比較低成本的、高效益的解決好工程地質測繪出有一定難度的或者是比較急需的了解的地質條件,但是不利的條件就在于它的物探解釋常常有不同的解決方案、使用的方法。它的地形條件以及其他的所有影響因素都必須進行相應的驗證。在巖土工程勘察工作中,比較關鍵性的措施就是直接勘探,因為直接勘探能夠將地質條件檢測出來。直接勘探包括鉆井、點蝕和勘探項目等,它主要是按照各個類型的階層和偵察需求選取相應的鉆井措施,最廣為使用的鉆井措施就是鉆探工作。在鉆井措施沒有辦法按照這樣的地質條件時選取坑探的方法的時候,勘探工程一般都要采用機械和電力設備,這樣比較耗時耗力,所以說要這樣的方法盡量不進行沒有計劃性的削減,并具有工程地質調查,勘探和布置勘探工程的結果為依據并根據調查和選擇隧道工程的種類,一些勘探工程建設周期較長并受到許多條件的限制。
1.5 原位測試和實驗室試驗:在巖土工程分析與評價提供必要的技術參數是原位測試和實驗室試驗的主要目的。原位測試可以反映出宏觀結構的巖石和土壤性質。室內試驗的優點是容易控制測試條件,應力和應變條件可以批量取樣并支配收入;缺點是邊界條件復雜一些測試耗費人力,試驗應力路徑也難以控制。
2 評價巖土工程
2.1 地基的液化勢及濕陷性評價:采用樁基時每一土層的液化勢要評價液化勢評價深度應加大為提供樁側阻力做準備,不論是否滿足由基礎埋深、水位埋深等控制的初判條件。
2.2 基坑開挖和施工降水:根據開挖深度及預估的場地巖土工程條件針對基坑開挖及支護。針對施工降水則通過必要的測試手段提供相應的設計參數,掌握場區所在地段區域性水文地質背景資料必要時應進行水文地質勘察。查明開挖范圍和鄰近場地地下水分布特征和滲流特征,根據土層結構及巖土性質提出土的有效應力強度參數或不排水抗剪強度參數。
3 對巖土工程勘察管理措施的加強
3.1 合理整理與編錄資料
3.1.1 許多技術人員在巖土物理力學參數的統計值方面將所有數據一律參與統計無論數據多少或大小,導致得到與現實場地地層情況不符的或不合理的結果其參數失真且誤差過大。所以技術人員要明確規范中的相關規定并正確理解巖土參數取值合理應用各項指標。許多勘察報告還殘留其他工程的痕跡且都十分神似是因為只把工程名稱和一些數據修改即可就像做填空題,這些報告雖然符合國家規范的要求和編制深度的要求但報告缺乏對特定工程和特定地質現象等的具體分析。
3.1.2 勘察資料的整理是需要現場的技術人員和報告編寫人員共同完成,很多勘察單位實行分工制后現場技術人員只是把現場編錄和原始班表交給報告編寫人員了而報告編寫人員對現場并不了解,所以這樣就導致了脫節不利于資料的編錄。在進行資料編制的過程中出現了異?;蛘呙艿那闆r一定要認真查找原因才可以進行編制確保資料準確沒有任何錯誤,而在編制的同時要做到沒有一絲一毫的紕漏就要編寫人員進行自檢且校驗人員同時進行校驗。通過理論分析和實踐經驗合理取舍對于野外勘察和室內試驗中獲得的資料精心分析和整理,但也不能簡單地以點蓋面忽視現實情況中的特殊情形,要重視細節也要盡量做到原始資料能真實反映工程的真實情況全面考慮整體。
3.2 加強培訓:在當前的形勢下,工程地質專業人員習慣于工程勘察的原理及方法對巖土工程的方法、內容及理論等缺乏了解,當務之急是加強巖土工程技術人員及管理人員的培訓,特別是巖土工程設計及施工技術人員的培訓,以適應巖土工程市場發展的急需。真正體現巖土工程師的價值并從根本上杜絕巖土勘察行業中的弊端的是如何完善市場準入制度,加強行業自律和約束機制。我國大多數勘察單位由于將主要精力放在搶占市場份額當中從而忽視了人才的培養,所以從事巖土工程勘察工作的技術人才嚴重不足而現有的勘察人員整體素質又明顯偏低,為了能夠確保工程勘察的質量,勘察單位通過專業知識和技術的學習加大對專業人員的培訓和教育力度從而提高其綜合素質和業務能力
3.3 調查現場巖石和土壤的采樣和測試工作:在巖石和土壤的取樣、原位測試巖土工程勘察的結果的數據分析評價的基礎上解決勘察技術問題是其重要的數據來源。巖土工程設計的計算參數的計算模式的準確性和可靠性取決于計算模型和計算參數,沒有完整和可靠的測試數據時分析和評價是不現實的。
3.4 加強土工試驗和原位測試新技術的應用:巖土工程勘察地質鉆探是主要的最有效的偵察手段之一,所以在巖土工程地質鉆探過程中根據不同的巖石形成條件和取樣,測試要求鉆井設計和控制以達到既能滿足技術要求和提高經濟效益的目的,重視地質鉆探過程控制并加強施工使用檢測和監測技術是為了保證提供巖土工程的設計和施工參數的可靠性。
4 結束語
基礎設計的主要依據是巖土工程勘察,為保證工程建設安全、高效運行,促進經濟社會的可持續發展,且它作為一門涉及到工程、結構、力學等各方面知識的綜合性社會學科要求從業人員在工作的過程中要認真負責,不斷的完善和提高自己的業務知識和業務技能并提交真實準確評價合理的可行性勘察資料。
參考文獻:
[1]周靠山,黃雁洪.巖土工程勘察技術探討[J].科技資訊,2010(22).
[2]張學來.巖土工程勘察報告深度的探討[J].吉林勘察設計, 2006,(Z1).
[3]楊潤,溫德清.巖土工程勘察平面圖繪制中難點問題的解決[J].新疆電力技術,2007,(03).
[4]淺談巖土工程的專業特點[J].中國建材資訊,2009,(05).
[5]王富輝,嚴智杰.淺談西安地鐵巖土工程勘察[J].陜西建筑, 2009,(08).
[6]呂迎春.淺談巖土工程勘察[J].中國新技術新產品,2009,(01).
[7]周亞明,呂才能.巖土工程勘察中常見問題的分析與解決方法[J].中國西部科技,2009,(03).