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工程勘察的方法精選(九篇)

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工程勘察的方法

第1篇:工程勘察的方法范文

關鍵詞:巖土工程;勘察方法

Abstract: This paper carries on the analysis to the investigation of geotechnical engineering problems, and puts forward the corresponding measures.

Key words: geotechnical engineering investigation;

中圖分類號:TU74

引言: 巖土工程勘察工作研究的主要對象是地基和基礎以及地下工程的關系。由于地基土是因地而異的,在接受一項巖土工程勘察任務時,必須明確該工程的主要技術矛盾是什么,需要解決哪些主要技術問題。在對設計意圖和設計要求以及建筑物荷載情況了如指掌的情況下,在巖土工程勘察實施過程中,根據(jù)工程的具體情況,就基礎及地下工程的設計、施工過程中可能遇到的問題,給以充分的論證和分析,最終提出經(jīng)濟合理、技術可行的解決方案。只有這樣,巖土工程勘察才能提高勘察成果質量,才能有較大的市場。

一、巖土工程勘察的方法

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。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論,對地面的地質現(xiàn)象進行觀察和描述,分析其性質和規(guī)律,并藉以推斷地下地質情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪但對地形平坦、地質條件簡單且較狹小的場地,則可采用調查代替工程地質繪。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經(jīng)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??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(jiān)測。應根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。物探是一種間接的勘探手段,它的優(yōu)點是較之鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用勘探工程來驗證。鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據(jù)地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下地質情況時,可采用坑探方法??犹焦こ痰念愋洼^多,應根據(jù)勘察要求選用??碧焦こ桃话愣夹枰獎佑脵C械和動力設備,耗費人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應具有經(jīng)濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質測繪和物探成果為依據(jù),切避盲目性和隨意性。

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(shù),包括巖土的物性指標、強度參數(shù)、固結變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應力、應變時間關系的參數(shù)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。原位測試的優(yōu)點是試樣不脫離原來的環(huán)境,基本上在原位應力條件下進行試驗所測定的巖土體尺寸大,能反映宏觀結構對巖土性質的影響,代表性好。試驗周期較短,效率高尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗評定其工程性質。缺點是試驗時的應力路徑難以控制、邊界條件也較復雜有些試驗耗費人力、物力較多,不可能大量進行。室內試驗的優(yōu)點是試驗條件比較容易控制邊界條件明確,應力應變條件可以控制等入可以大量取樣。

4 .現(xiàn)場檢驗與監(jiān)側。現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測的主要目的在于保證工程質量和安全,提高工程效益?,F(xiàn)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(jiān)理和質量控制?,F(xiàn)場監(jiān)朋則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監(jiān)測、施工和運營中的結構物監(jiān)測和對環(huán)境影響的監(jiān)測等方面。檢驗與監(jiān)測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數(shù),井以此為依據(jù)及時修正設計,使之在技術和經(jīng)濟方面優(yōu)化。

二、巖土工程勘察常見的問題

1 .勘察質量不高。目前許多勘察單位已實行企業(yè)化,由原來的行政撥款改為自負盈虧,勘察任務也由原來的上級下達改為單位自找。于是,有的勘察單位為了眼前利益,放松了對勘察質量的管理,造成勘察成果質量下降。主要表現(xiàn)有:第一,由于勘察工作量不足,為了能爭取任務,只好壓低預算價,但又要利潤,就減少工作量,該做的項目不做或者少做;其次,是鉆探、測試及取樣不符合規(guī)范要求,現(xiàn)場勘察時,為了搶速度,鉆探取樣不執(zhí)行規(guī)范,往往是2~3m才提一次鉆,結果往往造成分層位置不準確,或漏掉一些特殊的地質現(xiàn)象,如薄的軟弱透鏡體,小裂隙等。此外取樣時,有的不用取樣器,而直接從巖芯管中取原狀土樣。更有甚的是個別單位原位測試時,現(xiàn)場只做少量幾個,其余的照此編造了事。

2. 勘察綱要編制不完整。部分單位勘察綱要內容不完整,甚至未經(jīng)審核審定就施工。也沒有勘探點平面布置圖。個別單位甚至無勘察綱要。責任人簽名或儀器編號填寫不全。如室內土工試驗、野外施工記錄、靜探試驗記錄缺責任者簽名及試驗日期,缺乏可追溯性,部分漏簽、部分自動記錄靜探數(shù)據(jù)無責任人簽名。不少單位對勘察原始資料的校審未真正落到實處少數(shù)單位原始資料歸檔制度不完善,有的原始資料缺失。

3 .忽視生態(tài)環(huán)境的論證。一些勘察單位對巖土工程設計、施工論證不足,其結果是導致災難性后果。如建筑場地四面緊鄰高層建筑物或馬路,對于這種建筑場地,巖土工程勘察時,除了按高層建筑巖土工程勘察規(guī)定的一般要求進行外,還應重點論證工程施工及運營時對周圍環(huán)境的影響,但勘察報告中常常忽略這方面的工作,致使無法滿足巖土工程施工及設計的要求?;娱_挖時使用的很多技術手段很難取得預期效果,反而造成很大的經(jīng)濟損失。

三、 強化巖土工程勘察的措施

1 .嚴格執(zhí)行建設程序、規(guī)范市場行為、推行全程化監(jiān)理科學的建設程序應當遵循“先勘察、后設計、再施工”的原則。不按原則辦事,必然會受到自然規(guī)律的懲罰。一方面必須仰仗政府主管部門按國家的法律、法規(guī),對項目招投標和實施過程中的行為主體進行全面有效的監(jiān)督管理,另一方面應積極推行工程監(jiān)理全程化,采用事前、事中、事后控制相結合的方法,最大限度地避免不當行為的發(fā)生,保證勘察質量和投資效益最大化。

2. 嚴格市場準入、盡快實施注冊土木工程師制度,加強相關人員培訓經(jīng)過近年勘察設計資質換證,對勘察設計單位進行了一定的清理整頓,對規(guī)范市場起到了一定的作用。但應該清醒地看到,我國的勘察資質門檻很低,尤其是打破行業(yè)壁壘后不同行業(yè)間的銜接過渡尚未完成,以高級工程師的數(shù)量來衡量技術水平不能如實反映勘察企業(yè)的技術實力。建議盡快實施注冊土木工程師制度,通過采用企業(yè)資質和個人執(zhí)業(yè)資質雙重控制來規(guī)范勘察市場、促進勘察技術水平的提高。

3. 加強勘察設計單位的質量認證,健全質量管理ISO9001∶2000質量管理體系確立了以過程模式作為標準的結構??辈煸O計企業(yè)應通過有效應量管理體系的要求,運用過程方法,采用PDCA循環(huán)進行巖土工程勘察的實施和管理,持續(xù)改進。提高勘察設計的能力,增加顧客的滿意程度。

第2篇:工程勘察的方法范文

【關鍵詞】巖土工程;勘察報告;編制程序;技能方法。

前言

巖土工程勘察報告是建筑地基基礎設計施工的重要依據(jù),報告是否正確反映工程地質條件和巖土工程特點,關系到工程設計和建筑施工能否安全可靠,措施得當,經(jīng)濟合理。

一、如何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(guī)范規(guī)程規(guī)范規(guī)程既是經(jīng)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(yè)的,省和地方的有關規(guī)范規(guī)程,必須熟悉把握,并在具體勘察工作中認真執(zhí)行。

3、要了解工作工的地質情況對于勘察地段的區(qū)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(fā)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使用。

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(shù)理統(tǒng)計知識,文字表達能力,編圖技巧,綜合分析能力。

二、勘察工程報告的編制程序

1、外業(yè)和實驗資料的匯集,介入統(tǒng)計,此項工作應于外業(yè)結束后即進行,首先應檢查各項資料是否齊全,特別是實驗資料是否出全,同時可編制測量成果表,勘察工作量統(tǒng)計表和勘探點平面位置圖。

2、對照原位測試和土工試驗資料,校正現(xiàn)場地質編錄。這是一項很重要的工作,但往往被忽視,從而出現(xiàn)野外定名與實驗資料相矛盾,鑒定砂土的狀態(tài)與原位測試和實驗資料相矛盾,產(chǎn)生諸如此類的矛盾,或由于野外分層深度和定名不正確,或試驗資料不準確,應找出原因,并修改校正,使野外對巖土的定名或狀態(tài)鑒定與實驗資料和原位測試數(shù)據(jù)相吻合。

3、編制鉆孔工程地質綜合柱狀圖。

4、劃分巖土地質層,劃分巖土地質層,編制分層統(tǒng)計表,進行數(shù)理統(tǒng)計,地基巖土的分層恰當與否,直接關系到評價的正確性和準確性。因此,此項工作必須按地質年代,成因類型,巖性,狀態(tài),風化程序,物理力學特征來綜合考慮,正確地劃分第一個單元的巖土層,然后編制分層統(tǒng)計表,包括中巖土層的分布狀態(tài)和埋藏條件統(tǒng)計表,以及原位測試和實驗測試的物理力學統(tǒng)計表等,最后,進行分層試驗資料的數(shù)理統(tǒng)計,查算分層承載力。

5、編繪工程地質沖面圖和其它專門圖件。

6、編寫文字報告,按以上順序進行工作可減少重復,提高效率,避免差錯,保證質量,在較大的勘察場地或地質地貌條件比較復雜的場地,應分區(qū)進行勘察評價。

三、勘察報告表論述的內容

1、地質地貌狀況。地質地貌概況林地質結構,地貌形態(tài),可能對建筑工程產(chǎn)生潛在不良影響的不良地質現(xiàn)象等方面進行論述。

2、地基巖土層劃分及其物理力學性質。這一部分是巖土工程勘察報告著重論述的問題,是進行工程地質評價的基礎。A、分層原則。土層可按地質時代 成因類型,巖性,狀態(tài)和物理力學性質區(qū)分,巖層按巖性,風化程序,物理力學性質劃分,厚度小且分布局限的可作夾層或透鏡體處理,厚度小而反復出現(xiàn)的可作互層處理。B、分層編號方法,分層編號法有多種。

3、場地穩(wěn)定性。場地穩(wěn)定性評價應從幾個方面加以論述,。A、場地所處的地質構造部分,有無活斷層通過,附近有無發(fā)震斷層。B、地震基本烈表。C、場地所在地貌部位如地形平緩程序,是否臨江河湖?;蚺R近陡崖深谷。D、場地及其附近有無不良地質現(xiàn)象及其發(fā)展趨勢如何。E、地層產(chǎn)狀,節(jié)理裂隙產(chǎn)狀,地基土中有無軟弱下臣層,可液化砂土。F、地下水對基礎有無不良影響,報告還應對不良地質現(xiàn)象的防治,增強建筑物穩(wěn)定性方面的提出建議。

4、地下水簡述。地下水是決定場工程地質條件的重要因素,勘察報告中必須論及地下水類型,賦存特征,穩(wěn)定水位,地下水的補給和排泄條件,水位季節(jié)變化以及地下水對混凝土的侵蝕性等,地下水對混凝土的侵蝕性,應根據(jù)地下水試驗分析報告綜合判定。

四、圖表編制要覽

(一)主要圖件的反映(1)神探點(鉆孔)的平面位置圖。表示的主要內容A,建筑平面輪廓B、鉆孔類別,編號,深度和孔口標高,座區(qū)分出技術孔,鑒別孔,抽水試驗孔,取水樣孔,地下水動態(tài)觀測孔,專門試驗孔。C、剖面線和編號,沖面線應沿建筑周邊,中軸線,柱列線,建筑群布設,較大的地工,應布設縱橫沖面線。D、地質界線和地貌界線。E、不良地質現(xiàn)象,特征性地貌點。F、測量用的坐標點,水準點或特征地物。G、地理方位,對于較小的場地,一般僅表示A、B、C、F、G五項內容。標注地理方位的最大優(yōu)點在于文中敘述有關位置時方便,此圖一般在甲方提供的建筑平面圖上補充內容而成。

(二)鉆孔工程地質綜合柱狀圖。鉆孔柱狀圖的內容主要有地層代號,巖土分層序號,層頂深度,層頂標高,層厚,地質柱狀圖,鉆孔結構,巖心肝要取率,巖土聯(lián)樣深度和樣號,原位測試深度和相關數(shù)據(jù),在地質柱狀圖上,第四系與下伏基巖應表示出不整合接觸關系,在柱狀圖的上方,應標明鉆孔編號,坐標,孔口標高,地下水靜止水位埋深,施工日期等,柱狀圖比例尺一般采用1:100或1:200。

(三)主要附表,插表。(1)巖土試驗成果表。按巖、土夫婦別分層,按孔號,樣號順序編制,每一分層之后列出統(tǒng)計值,如區(qū)間值,一般值,平均值,最大平均值,最小平均值。(2)原位測試成果表。分層按孔號,試驗深度編制,要列統(tǒng)計值,并查算分層承載力標準值。(3)鉆孔抽水試驗成果表。按孔號,試段深度編制,列出靜止水位。降深,涌水量,單位涌水量,水溫和水樣編號。

(四)合理化建議。勘察報告要解決的問題在于結論與建議中給出。它是在對前期各項工作成果進行總結之后提出的簡明扼要的評價和建議,一般包括以下幾點(1)對場地條件和地基巖土條件的綜合評價。(2)結合建筑物的類型及荷載要求,論述地基各巖土層作為基礎特力層持可能性和適宜性。934)選擇持力層,建議基礎形式和埋深,若采用樁基礎,應建議樁型,樁狀,樁長,樁周土摩擦力和樁端土承載力特征值的經(jīng)驗值。(4)地型、樁徑、樁長、樁周土摩擦力和樁端土承載力特征值的經(jīng)驗值。(5)基礎施工中應注意的有關問題。(6)按照國家抗震規(guī)范要求提供建筑場地的抗震設防烈度。(7)其它需要專門說明的問題。根據(jù)工程勘察項目的實際情況,盡量使勘察報告內容齊伍,重點突出,結論明確,合理適用。

五、結束語

掌握高質量的第一手原始資料才能編寫出一份高水平的勘察報告,因此勘察報告的編寫者,必須經(jīng)常到施工現(xiàn)場掌握有關勘察情況,最好是參與現(xiàn)場編錄工作,另外還要提高綜合知識方面的技能如數(shù)理統(tǒng)計知識,文字表達能力,綜合分析能力等知識的運用,方能編寫出高水平的勘察報告。

參考文獻

[1]中國工程建設標準化協(xié)會,建筑工程勘察文件編制深度規(guī)定[S]。

第3篇:工程勘察的方法范文

關鍵詞:軟土地基;工程勘察;力學性質;軟土沉降;

1 前言

隨著我國國民經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,沿海地區(qū)的開發(fā)建設也進行的如火如荼。在沿海的工程建設過程中,時常會遇到物理力學性質差且分布面積較大的第四系軟土類區(qū)域。本文以某電廠軟基處理勘察為例,對軟土的成因類型及沉積特征作了分析,并簡單闡述了軟土地基勘察的方法和對軟土地基的評價。

2 軟土層類型及沉積特征

《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021―2001)(2009年版)中對軟土層的定義為“天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的細粒土,包括淤泥、淤泥質土、泥炭、泥炭質土等”。由于軟土具有高含水量,高孔隙比,高壓縮性,低承載力,低抗剪強度、低滲透系數(shù)等“三高三低”的特征,給工程建設帶來了很多問題。

某電廠工程場地位于珠江入海口,屬河口三角洲沖積平原邊緣,覆蓋層主要由第四系全新統(tǒng)人工沖填土層、海陸交互相沉積層和殘積層組成。海陸交互相沉積層主要為淤泥、淤泥質土、粘性土及砂土層,即本場地內淤泥、淤泥質土層屬全新統(tǒng)濱海型軟土。其具有濱海相沉積的如下特征:

(1)水平及交錯層理發(fā)育:軟土層中發(fā)育近水平微薄層理。由于該軟土沉積于高海平面時期,頻繁的海侵與海退的交替形成一系列不完全的沉積韻律。潮汐的局部作用力使部分地段軟土層的微層理極其發(fā)育。

(2)砂團構造:表現(xiàn)為軟土層內局部含有封閉的透鏡狀粉細砂,軟土的工程特性因砂質含量多少的差異而變化。

3 軟土地基勘察

3.1 勘察目的

查明軟土地基的厚度、埋深、成層條件、分布規(guī)律、層理特性、排水條件等,透水層的水平和垂直方向的分布,提供設計與施工所需的參數(shù)。

3.2 勘察方法

軟土地基工程勘察必須采用綜合的勘察手段,即地面調查、鉆探和原位測試和室內試驗相結合,以獲取軟土的物理、力學、水理和化學性質。

3.3 勘察特點

3.3.1 鉆探與取樣

鉆探是巖土工程中劃分土層最重要、最關鍵的一環(huán),能揭示軟土的厚度、狀態(tài)、顏色以及所處的層位,探明地下水的埋深、徑流與排泄條件,確定巖土層的主要物理力學性質指標等。在軟土地基勘察中,為保證軟土不被擾動,地層性質不被破壞,一般以采用干鉆法為宜,當需要采用泥漿護壁回轉鉆進時,必須采取措施,防止軟土地基結構發(fā)生變化而改變土的原始物理力學性能。

3.3.2 原位測試

軟土地基勘察的原位測試方法主要有標準貫入試驗、十字板剪切試驗和靜力觸探試驗。

1) 標準貫入試驗:通過試驗測定土層中的標準貫入擊數(shù),從而確定粘性土層的天然狀態(tài)以及砂土的密實程度,并可判定飽和粉土、砂土的液化情況,求算地基土層承載力。

2) 十字板剪切試驗:用十字板測定軟粘性土抗剪強度的原位試驗,目的是原位測定飽和軟粘土天然壓力下固結的不排水抗剪強度。

3.3.3 室內試驗

對于軟土地基樣品的室內試驗,應編制合理的試驗方案。試驗項目應包括天然含水量、天然密度、土粒相對密度、粒徑組成、液限、塑限、有機物含量、滲透(水平和豎向)、酸堿度、易溶鹽含量、壓縮系數(shù)、前期固結壓力、無側限抗壓強度、天然快剪、固結快剪、三軸剪切試驗等。

3.3.4 水文地質試驗

本項目軟土勘察中采用的水文地質試驗為注水試驗,且主要在軟土層中進行,試驗目的是為了了解軟土層的滲透性。

注水試驗是通過向鉆孔內注水,人工抬高水頭,測定松散土體滲透系數(shù)的一種原位試驗方法,目的是為評價場地土層滲透性提供依據(jù),用于預測基坑排水量、評價地基或邊坡發(fā)生滲漏的可能性,是選擇地基處理方案的主要參數(shù)。

4 巖土工程條件分析

4.1軟土地基處理方法分析

軟土由于其性質差,強度低,一般無法滿足工程建設的要求而需進行加固。常見的軟土加固處理措施有:(1)置換法,如換土墊層、擠淤置換等;(2)排水固結法,如真空聯(lián)合堆載預壓、袋裝砂井、塑料排水板法等;(3)灌入固化法,如深層攪拌樁、高壓旋噴樁等;(4)振密、擠密法,如強夯法、擠密砂樁、灰土樁等;(5)加筋法,如加筋土墊層法、樹根樁、混凝土樁復合地基等。

4.2 軟土層對工程施工的影響

4.2.1 軟土層的沉降問題

淤泥、淤泥質土層沉積年代較晚,一般處于欠固結狀態(tài)。一方面軟土在自重作用下產(chǎn)生固結沉降,另一方面在上部建(構)筑荷載作用下,土體中產(chǎn)生一定的附加應力引起軟土產(chǎn)生壓縮變形,引起建筑物基礎的沉降。軟土壓縮沉降包括三個階段:瞬時沉降、固結沉降和滯后沉降。瞬時沉降是由加載期間地基土產(chǎn)生的瞬時附加應力所致,由于超孔隙水壓力來不及消散,土體體積也沒有變化,一般瞬時沉降在施工過程中也已基本完成。固結沉降主要指超孔隙水壓力逐漸消散,使土體積壓縮而引起的滲透固結沉降,隨時間而逐漸增長。滯后沉降主要是工程完工后在上部動荷載作用下引起的土體體積減少或土體壓縮。

由于軟土厚度變化較大,軟土層分布較厚的地段自重固結沉降及附加壓力作用下的固結沉降較分布較薄地段必然沉降量大,沉降歷時長。又因為淤泥、淤泥質土中局部地段夾粉細砂,由于各個地段砂夾層厚度不同,導致淤泥滲透性也不盡相同,含砂量多的地段滲透系數(shù)大于含砂量少的地段,滲透系數(shù)大也將導致固結沉降過程快,歷時短。由于上述兩種原因,場地內軟土最終沉降量不同,沉降完成時間也會相差很大,這樣必然導致場地內淤泥在時間和空間上產(chǎn)生不均勻沉降。

因此場地內軟土層如果不處理或處理不當,在上部荷載或震動作用下,軟土被壓縮變形,將導致地基下沉過大或產(chǎn)生不均勻沉降,可能會產(chǎn)生地下管線變形斷裂,樓房、墻體變形、開裂,地面(路面)沉降開裂破壞。

4.2.2 對樁基工程的影響

進行樁基施工時,當樁周淤泥因自重固結及上覆荷載作用下產(chǎn)生的沉降大于樁的沉降時,樁側將產(chǎn)生負摩阻力。

由于淤泥、淤泥質土層滲透系數(shù)低,樁基施工過程中會產(chǎn)生較高的超靜孔隙水應力,應注意其對樁基施工的影響。

采用沖(鉆)孔樁時,因淤泥、淤泥質土層很厚,工程性質差,容易產(chǎn)生縮孔,故施工過程中應注意加強泥漿護壁,防止塌孔,縮孔。

4.2.3 對基坑開挖的影響

基坑開挖將使土體內部初始應力狀態(tài)改態(tài)、巖土結構破壞、地下水滲流途徑改變。如果設計、施工等不當,將可能導致基坑邊坡或側壁失穩(wěn)和支護結構破壞、變形、位移,導致軟土流動、砂土流砂等滲透破壞現(xiàn)象,給基坑工程本身造成經(jīng)濟損失,同時也對周圍環(huán)境造成不良影響,使得鄰近建筑或其它設施受到不同程度的影響和破壞。

5 結束語

軟土地基工程勘察質量取決于勘測方法選擇的正確性和原始資料的可靠性,為了獲得設計所需的參數(shù),應針對工程地質條件,采用多種勘察手段,把軟土層的工程特性了解清楚,對軟土地基作出準確的分析和判斷,采取合理、經(jīng)濟的處理手段進行軟基處理。

參考文獻:

[1] 《某電廠軟基處理巖土工程勘測報告》

[2] 《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001 2009年版);

[3] 《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB 50007-2011)

[4] 《建筑地基基礎設計規(guī)范》(DBJ 15-31-2003)

[5] 《建筑地基處理技術規(guī)范》(JGJ 79-2012)

[6] 《電力工程地基處理技術規(guī)定》(DL/T 5024-2005)

第4篇:工程勘察的方法范文

【關鍵詞】巖土工程;勘察;方法;措施

0.引言

總所周知,巖土工程勘察在快速的發(fā)展過程中,不論是在體制還是在勘察方法、計算機輔助軟件、勘察報告編制等各方面工作都有了長足的進步,并且還在在不斷優(yōu)化中。巖土工程勘察工作研究的主要對象是地基和基礎以及地下工程的關系。由于地基土是因地而異的,在接受一項巖土工程勘察任務時,必須明確該工程的主要技術矛盾是什么,需要解決哪些主要技術間題。在對設計意圖和設計要求以及建筑物荷載情況了如指掌的情況下,在巖土工程勘察實施過程中,根據(jù)工程的具體情況,就基礎及地下工程的設計、施工過程中可能遇到的問題,給以充分的論證和分析,最終提出經(jīng)濟合理、技術可行的解決方案。只有這樣,巖土工程勘察才能提高勘察成果質量,才能有較大的市場。

1.巖土工程勘察的方法

1.1勘探與取樣

勘探工作包括物探、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(jiān)測。應根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。物探是一種間接的勘探手段,它的優(yōu)點是較之鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具多解性,方法的使用又受地形條件等的限制,其成果需用勘探工程來驗證。鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠地了解地下地質情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據(jù)地層類別和勘察要求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下地質情況時,可采用坑探方法。坑探工程的類型較多,應根據(jù)勘察要求選用??碧焦こ桃话愣夹枰獎佑脵C械和動力設備,耗費人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受到許多條件的限制。因此使用這種方法時應具有經(jīng)濟觀點,布置勘探工程需要以工程地質測繪和物探成果為依據(jù),切避盲目性和隨意性。

1.2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(shù),包括巖土的物性指標、強度參數(shù)、固結變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應力、應變時間關系的參數(shù)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。原位測試的優(yōu)點是試樣不脫離原來的環(huán)境,基本上在原位應力條件下進行試驗所測定的巖土體尺寸大,能反映宏觀結構對巖土性質的影響,代表性好。試驗周期較短,效率高尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗評定其工程性質。缺點是試驗時的應力路徑難以控制、邊界條件也較復雜有些試驗耗費人力、物力較多,不可能大量進行。室內試驗的優(yōu)點是試驗條件比較容易控制邊界條件明確,應力應變條件可以控制等入可以大量取樣。

1.3現(xiàn)場檢驗與監(jiān)側

現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測的主要目的在于保證工程質量和安全,提高工程效益?,F(xiàn)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(jiān)理和質量控制。現(xiàn)場監(jiān)朋則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監(jiān)測、施工和運營中的結構物監(jiān)測和對環(huán)境影響的監(jiān)測等方面。檢驗與監(jiān)測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數(shù),井以此為依據(jù)及時修正設計,使之在技術和經(jīng)濟方面優(yōu)化。

1.4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。這一方法的本質是運用地質、工程地質理論,對地面的地質現(xiàn)象進行觀察和描述,分析其性質和規(guī)律,并藉以推斷地下地質情況,為勘探、測試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質條件較復雜的場地,必須進行工程地質測繪但對地形平坦、地質條件簡單且較狹小的場地,則可采用調查代替工程地質繪。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經(jīng)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.強化巖土工程勘察的措施

(1)嚴格市場準入、盡快實施注冊土木工程師制度,加強相關人員培訓經(jīng)過近年勘察設計資質換證,對勘察設計單位進行了一定的清理整頓,對規(guī)范市場起到了一定的作用。但應該清醒地看到,我國的勘察資質門檻很低,尤其是打破行業(yè)壁壘后不同行業(yè)間的銜接過渡尚未完成,以高級工程師的數(shù)量來衡量技術水平不能如實反映勘察企業(yè)的技術實力。建議盡快實施注冊土木工程師制度,通過采用企業(yè)資質和個人執(zhí)業(yè)資質雙重控制來規(guī)范勘察市場、促進勘察技術水平的提高。

(2)加強勘察設計單位的質量認證,健全質量管理ISO9001∶2000質量管理體系確立了以過程模式作為標準的結構。勘察設計企業(yè)應通過有效應量管理體系的要求,運用過程方法,采用PDCA循環(huán)進行巖土工程勘察的實施和管理,持續(xù)改進。提高勘察設計的能力,增加顧客的滿意程度。

第5篇:工程勘察的方法范文

【關鍵詞】巖土工程;勘察;鉆探;原狀土取樣;原位測試

自20世紀80年代以來,我國開始實施巖土工程勘察體制。與地質勘察工程相比,巖土工程勘察任務不僅要正確反映場地和地基的工程地質條件,還應結合工程設計、施工條件進行技術論證和分析評價,并服務于工程建設。巖土工程勘察主要是通過現(xiàn)場鉆探、原狀土取樣、室內試驗和現(xiàn)場進行原位測試查明擬建場地的地質情況,給出基礎類型建議、地基承載力特征值等可供設計使用的重要資料。必須重視每一個環(huán)節(jié)嚴格按照有關規(guī)范執(zhí)行,同時結合地區(qū)經(jīng)驗,才能保證勘察結果的準確性。勘察成果的準確性對工程的基礎形式、結構方案有著重要的影響??辈斐晒^于保守,將會導致工程的造價大幅提高;反之,會嚴重影響到工程的安全性。

1 鉆探

鉆探在巖土工程勘察中是重要的一項工作,鉆探的好壞直接影響到巖土層劃分和定名以及巖土物理力學性質的準確性。因此鉆進深度和巖土分層深度的量測必須要精確,符合規(guī)范要求,不應少于±5cm,同時鉆進過程中應嚴格控制非連續(xù)取芯鉆進的回次進尺,使分層精度符合要求。對一些搬機困難的山坡、洼地可根據(jù)實際情況和設計的要求,采用小口徑麻花鉆或洛陽鏟進行鉆進,使勘探目的和經(jīng)濟效益相結合,既節(jié)省成本又達到勘察目的。

2 原狀土取樣

原狀土樣是指將天然狀態(tài)下的土以一定的手段從地下取出,并保證土的結構和構造不變,并將其固定在一定尺寸的容器內密封的土樣。容器外要標明取土位置和時間。室內通過對原狀土樣基本的物理力學性質測試可以獲得表征土原始狀態(tài)的參數(shù)如含水率、密度、塑性指數(shù)、液性指數(shù)等,還可得出基礎設計重要參數(shù)指標,如強度、壓塑性、滲透性等。這是獲取土的物理力學性質指標最重要的環(huán)節(jié),但土樣在原位圍壓條件下被取出要經(jīng)受一個卸荷過程,從而產(chǎn)生一定程度的膨脹量,同時土樣在采取過程中,取土器側壁與土樣之間的摩擦會使土樣受壓。這樣土就會受到擾動土原來的物理性質就會改變,取土樣必須嚴格執(zhí)行相關取樣規(guī)范,使土樣少受擾動。取土質量的好壞,由土的類型、取土器的種類、取樣設備以及取土方法等因素決定。如今取土器種類很多,應根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗針對不同土質采用,盡量采用模鍛取土管,使刃口處的直徑比管的內徑稍小,可減小側壁的摩擦。軟土應采用薄壁取土器,較硬土可采用三重管取土器,確保擾動最小。取樣方法的不同會導致土樣含水率有一定的變化,應注意在取土裝置上及時加裝套管,以避免地下水對原狀土的影響。取出后應迅速密封。天氣炎熱時為避免蠟封融化,宜采取多種措施密封。天氣寒冷要避免冰凍。土樣保存時間不宜超過三周。土樣運送過程中,采用自制的緩震裝置對土樣加以保護,對無粘性土樣應盡量避免有過大的震動。

3 原位測試的應用

普通的粘性土可以通過采取原狀土樣進行室內試驗,對于無粘性沉積土或飽和度高的軟土來說,由于幾乎不可能獲取不受擾動的原狀試樣。所以對這類土的密實度、強度和壓縮性評價通常需要通過原位測試方法獲得。勘察中我們常用的幾種原位測試手段的作用與適用性如下:

3.1 荷載試驗(PLT)

荷載試驗是在現(xiàn)場用一個剛性承壓板逐級加荷,以測定天然地基或復合地基的變形隨荷載的變化而變化,借以確定地基承載力的試驗。通常此試驗可確定地基土的承載力、變形模量、機床反力系數(shù)等,也可以用于地基處理效果檢測。荷載試驗應布置在有代表性的地點,每個場地不宜少于3個,當場地內巖土不均時,應適當增加。要注意的是荷載試驗其影響深度較有限,一般為承壓板寬度的兩倍左右,不能對深層地基做出評價。

3.2 十字板剪切試(VST)

十字板剪切試驗是將套管打到預定的深度,并將套管內的土清除。將十字板裝在鉆桿的下端后,通過套管壓入土中,壓入深度約750mm。然后由地面上的扭力設備對鉆桿施加扭矩,使埋在土中的十字板扭轉,直至土剪切破碎。也可以用靜力的方法,將電測十字板頭壓入土中,然后施加扭矩,將十字板頭扭轉,直至土剪切破壞。此試驗適用于原位測定飽和軟粘土的不排水抗剪強度,所測得的抗剪強度值,相當于試驗深度處天然土層在原位壓力下固結的不排水抗剪強度。由于不需要采取土樣,避免土樣擾動及天然應力狀態(tài)的改變,是一種有效的現(xiàn)場測試方法。在沿海軟土地區(qū)被廣泛使用。它可在現(xiàn)場基本保持原位應力條件下進行扭剪,適用于靈敏度St≤10,固結系數(shù)Cv≤100(m2/a)的均質飽和軟粘土,對于不均勻土層,特別夾有薄層粉細砂或粉土的軟粘土,該試驗會有較大的誤差,使用時需謹慎注意。十字板剪切試驗成果可按地區(qū)經(jīng)驗,確定地基承載力、單樁承載力,計算邊坡穩(wěn)定,判定軟黏性土的固結歷史。為避免出現(xiàn)較大的誤差,每次試驗前必須對儀器進行校正和嚴格按規(guī)范操作儀器。

3.3 圓錐動力觸探試驗(DPT)

圓錐動力觸探試驗是利用一定的錘擊能量,將一定規(guī)格的圓錐探頭打入土中,根據(jù)貫入土中的難易程度(貫入度)來判別土的性質的一種現(xiàn)場測試方法。根據(jù)它的試驗指標可用于進行地基土的力學分層,定性地評價地基土的均勻性和物理性質(狀態(tài)、密實度),查明土洞、滑動面、軟硬土層界面的位置。通過建立地區(qū)經(jīng)驗,也可用于評價地基土的強度和變形參數(shù),評價地基承載力、單樁承載力。圓錐動力觸探設備簡單,操作方便,適應性廣,并有連續(xù)貫入的特性,但試驗誤差較大,再現(xiàn)性較差。主要存在人為因素、設備因素、桿長、地下水和土的性質等因素的影響。

3.4 標準貫入試驗(SPT)

標準貫入試驗是利用規(guī)定的落錘能量(錘質量為63.5kg,落距76cm)將貫入器打入土中,根據(jù)貫入的難易程度,用貫入30cm的擊數(shù)N判定土的物理力學性質。它操作簡單,地層適應性廣,對不易鉆探取樣的砂土和砂質粘性土尤為適用,當土中含有較大碎石時,使用受限制。通過試驗可取得擾動土樣,進行鑒別土類的有關試驗。該試驗的缺點是離散性比較大,所以只能粗略地評定土的工程性質。與圓錐動力觸探試驗相似,它不能直接測定地基土的物理力學性質,而是通過與其他原位測試手段或室內實驗成果進行對比,建立關系式,積累地區(qū)經(jīng)驗,才能用于評價地基土的物理力學性質。標準貫入試驗影響的主要因素是桿長、土的自重壓力以及地下水位。這就要求對試驗數(shù)據(jù)按規(guī)范或地方經(jīng)驗進行修正。

3.5 靜力觸探試驗(CPT)

靜力觸探試驗是利用準靜力以恒定的貫入速率將圓錐探頭通過一系列探桿壓入土中,根據(jù)測得的探頭貫入阻力大小來進行分層和間接判定土的物理力學性質的原位試驗。試驗儀器經(jīng)過多年的發(fā)展有了不同類型的觸探探頭,其中電測孔壓式是較新的一種靜探方法。它可以利用孔壓測量的高靈敏度來修正所測參數(shù),分辨薄土層的存在,可評估土的固結特性等。特別是對飽和粘土更是如此。但是靜探試驗不能對土進行直接的觀察、鑒別,而且對于含碎石、礫石的土層和很密實的砂層不適用。根據(jù)靜力觸探資料,利用地區(qū)經(jīng)驗,可進行力學分層,估算土的塑性狀態(tài)或密實度、強度、壓塑性、地基承載力、單樁承載力、沉樁阻力,進行液化判別等。根據(jù)孔壓消散曲線可估算土的固結系數(shù)和滲透參數(shù)。

3.6 波速測試

波速測試是利用波速確定土的物理力學性質或工程指標的現(xiàn)場測試方法。主要用于測定各種類巖土體的壓縮波、剪切波或瑞利波的波速,以此來劃分場地類型;提供地震反映分析所需的地基土動力參數(shù)(動剪切模量、阻尼比、動剪切剛度等);提供動力機器基礎設計所需的地基土動力參數(shù)(抗壓、抗剪、抗扭剛度及剛度系數(shù)、阻尼等);判定地基土液化的可能性,劃分場地類別,確定場地土的特征周期。另外,波速測試本身可以用來評價地基土的類別和檢驗地基加固效果。

4 結語

巖土測試手段很多,各種技術在不斷的進步,這就需要我們熟悉每種試驗手段的適用范圍,并及時掌握最新的技術,以提高工作速度和質量。

參考文獻

[1]黃俊泉.談工程勘察中的問題與措施[J].廣東科技,2007(S1)

[2]常金銘.土工程勘探工作重點[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2002.11

[3]胡景文.巖土工程勘察常見問題分析.廣東科技,2008.03

第6篇:工程勘察的方法范文

【關鍵詞】物探方法;工程地質;勘查;應用;探討

引言

伴隨著改革開放的到來,我國的經(jīng)濟獲得了前所未有的長足發(fā)展,所以我國的經(jīng)濟呈現(xiàn)出飛速發(fā)展的狀態(tài),然而,工程地質勘查在我國當前的經(jīng)濟建設過程中發(fā)揮了十分重要且不可忽略的作用,工程地質勘查也對我國的能源資源的發(fā)展建設有著不言而喻的作用,特別是在當前比較關注的城市地下工程的建設領域中,工程地質勘查起到了不可替代的關鍵性作用。然而在當前的工程地質勘查中,由于科學技術的不斷發(fā)展,我國的地質勘查技術以及相關的的地質勘查理論和與之配套的地質勘查設備都獲得了不同程度的進步更新,并且還在不斷的進行創(chuàng)新當中,新的地質勘查技術、理論與方法將會層出不窮。物探方法作為當前地質勘查工作中應用最為廣泛的技術和手段,伴隨著物探方法在地質勘查中的不斷實踐,我國的工程勘查的水平也得到了進一步的提升。本文將會通過分析工程地質勘查中的物探方法的實際應用,分析物探方法的具體技術和相關理論,來探討我國物探方法的發(fā)展事宜。

一、工程地質勘查中物探方法的含義

(一)物探方法的概念

工程地質勘查工作能夠有效地為現(xiàn)代化工程建設提供有力的保障,是工程建設高效完成的有力保障,因此,工程地質勘查中物探方法是當前的建設中是適用最為廣泛的一種地質探測方法。物理地質探測手段指的是運用地球底層以及周邊存在的物理場展開一系列的探測工作,其中,物理常識是在物理作用的物質空間下形成的。地球物理探測技術是物探技術的全稱,在具體的工程地質勘查工作中,物探技術是運用專業(yè)的技術以及與之相配套的專業(yè)設備對地球的無立場的變化進行勘察,然后收集數(shù)據(jù),進而整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),為后續(xù)的工程建設提供有效地數(shù)據(jù)支持。

(二)物探方法的原理

物探技術是一項運用專業(yè)的探測設備對地球表層地質分布情況進行探測分析的光譜電磁技術。地球物理是物探方法的主要針對對象。具體方法是事先安放測線L,之后運用探地雷達發(fā)射高頻寬帶電磁波,然后由專門的接收裝置進行接受,后續(xù)對收集到的信息進行分析和整合,以此來了解地質具體狀況。

(三)物探方法的特征

目前的物探方法具有十分穩(wěn)定的特點,能夠為實際的工程地質勘查帶來十分可觀的經(jīng)濟效益,此外物探方法還具有收集到的信息可靠、探測的范圍廣泛、適用范圍廣等優(yōu)良特點。在物探方法中有地震法和磁場法兩種探測技術,這兩種技術能夠十分輕松的避開相關電場、磁場等物理干擾,應用的環(huán)境十分廣泛,即便是在比較不理想的探測環(huán)境下也能夠獲得比較可靠精準的數(shù)據(jù),為后續(xù)的工程地質勘查工作提供有力的保障。在實際應用中,物探方法能夠探測的地質淺層范圍十分廣泛,并且它還具有探測速度快、探測信息精準可靠等優(yōu)良特點。

二、在工程地質勘查中物探方法的應用方法

(一)大地電磁探測

所謂的大地電磁探測四肢運用天然的交變電磁場作為場源,進行地質探測的一種新興技術。它的主要特點是能夠對分布較深的地質進行探測,并且效果十分良好。此外,大地電磁探測技術還能夠擺脫高阻層的屏蔽作用,具有相對較高的良導介質分辨能力,其設備輕便,故應用的場所十分廣泛,經(jīng)濟效益十分理想。所以,這種探測技術被廣泛的應用到地震預測、地熱田的勘查以及石油的勘查工作中,應用十分廣泛。

(二)連續(xù)電導率剖面測量系統(tǒng)

連續(xù)電導率剖面測量系統(tǒng)指的是應對探測信號不足、必須進行人工后期補充的一種勘查技術系統(tǒng)。它的主要特點是能夠連續(xù)的補充電導率,能夠有效地提升電阻的分辨率,確??辈榻Y果的精準度和可靠度。

(三)航空地面甚低頻電磁技術

航空地面甚低頻電磁技術是上世紀末期有國外發(fā)明并引進的一項比較高端的勘查技術,它的工作原理是根據(jù)良導層的斷裂、破碎以及腐蝕帶圈定方向,運用低電阻率在巖脈和礦脈之間進行追蹤補償尋找。這種地質探測技術能夠有效地探測出礦物質結構,還能夠有效的圈定地質礦化范圍。航空地面甚低頻電磁技術的主要優(yōu)點是其探測設備十分輕盈,能夠適用于大部分環(huán)境,其收集到資料的速度十分迅速,觀測的方法也相對簡便,但是航空地面甚低頻電磁技術在接受相對較弱的異常信息變化時的效果不是很好。因此,這種探測方法主要適用于淺覆蓋區(qū)以及剖面的地質勘查工作當中。

(四)瞬間變化電磁場探測技術

瞬間變化探測技術主要依靠的是電磁場的感應原理,通過運用專業(yè)的儀器設備對電磁場的變化進行感應,然后對一起顯示的渦流場進行分析,以便分析目標地質的地質特點和相關結構,分析相應的空間形態(tài)。

以上不同的探測方法根據(jù)其自身的特點以及具體的探測要求,都有著不同的適用范圍,十分靈活多變。因此,在具體的物探工作中,根據(jù)每項工作的具體要求,采用不同的物探方法,以便提升工程勘查工作的效率和經(jīng)濟效益。

結語

根據(jù)以上介紹,不難看出,在工程地質勘查中物探方法的發(fā)展,是與相關的科學技術的發(fā)展、設備的更新有著密不可分的關系,此外,還需要物探方面的技術人員的不斷資料收集與分析作為保障。在當今快速發(fā)展的社會形態(tài)下,物探技術在不斷的實際應用中將會獲得更加飛速的發(fā)展。

參考文獻

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[3]吳廣宇,張旭. 工程地質勘查中物探方法的應用[J]. 河南科技,2014,09:55.

[4]宋云盛. 物探技術在工程地質中的應用研究[J]. 經(jīng)營管理者,2014,20:391.

第7篇:工程勘察的方法范文

關鍵詞:聯(lián)合剖面法;視電阻率;工程地質勘查;推斷分析

中圖分類號:TU195

文獻標識碼:B

文章編號:1008-0422(2008)07-0169-02

1 擬建場址地質概況

1.1 勘查目的任務

湖南一新建大型工業(yè)廠房工程,占地約40hm2。第四紀浮土覆蓋,野生植被不發(fā)育;地形由西向東逐漸抬高,標高在200m~225m之間。本次勘查的目的任務是:初步查明場地覆蓋層厚度,洞穴分布及斷裂分布特征,為場地建筑的適宜性作出評價。

1.2 地質地球物理特征

1.2.1 場區(qū)地質特征

場區(qū)均被第四系(Q4)沖積層覆蓋,總厚約6~18m。上部主為粉質粘土(含耕植土),下為5~10m的砂層和砂卵石土層,砂卵石層中含有砂金,場地內留下了顯露和隱覆的古采金空洞,大多垮塌或半充填,分布無規(guī)律,給工程勘察和設計帶來了困難。

下覆基巖為白堊系下統(tǒng)(K1)紅色粉砂巖和礫巖。

1.2.2 地球物理特征

場區(qū)地質斷面模型為:粉質粘土――砂卵石土(采金空洞)――粉砂巖――砂礫巖,經(jīng)物性調查,該地質模型的視電阻率特征如表1:

從表1中可見:

①第四第全新統(tǒng)與下覆自堊系地層存在一個數(shù)量級的視阻率差異,二者存在較明顯的電性界面,利用視電阻率探測法,可圈出第四系厚度及基巖起伏面。

②殘留采金空洞表現(xiàn)為高電阻特性,其與砂卵石土與下覆紅色粉砂巖有明顯的電性界面、電剖面中的高阻異常為采金空洞的表征。

③充水裂隙為低電阻特征,其與完整圍巖(砂礫巖)存在顯著的電性差異。

2 勘查方法技術

根據(jù)勘查目的任務及場區(qū)地球物理特征,本次勘查采用電阻率探測法中的聯(lián)合剖面法和測深法。

2.1 聯(lián)合剖面法

主要探查采金洞和基巖中的斷層裂隙帶。根據(jù)探測目標的大小和形態(tài)及現(xiàn)場試驗,測量裝置為AO(BO)極距120m,MN=20m,點距10m,無窮遠極。C>5AO。

測線方向基本垂直預測目標的走向,即111°~291°(線距20m)。除此設計了4條21°~201°方向的測線。

數(shù)據(jù)處理和圖件繪制均在計算機上實現(xiàn),最終編制聯(lián)合剖面曲線平面圖(見圖1、圖2)。

2.2電測深法

目的主要探查第四系覆蓋層厚度及基巖起伏形態(tài)。從地球物理特征中可知,第四系各巖性土層與下覆自堊系砂礫巖電性差異較大,采用電測深可以解決覆蓋層厚度問題。

場地較平坦,且覆蓋層厚度小于20m,為此選用四極對稱電測深裝置,最大供電極距(AB)220m,測線方向為111°~291°,測點距40m。

數(shù)據(jù)處理與成圖:各測點數(shù)據(jù)提取――各測深點高程提取和格式化一同剖面測深點數(shù)據(jù)轉換成RES2DINV格式――反演――結果輸出――在 AutoCAD2000中制作視電阻率測深斷面圖和基巖等深線圖(見圖3)。

3 勘查成果

3.1 根據(jù)聯(lián)合剖面和電測深資料,場區(qū)內存在兩個砂金古采空區(qū)。

一區(qū)位于5、4、3線間,長約60m,寬約30m,走向NE22°左右,埋深3~10m。(見圖1)。

二區(qū)位于場區(qū)東南角,長大于100m,寬度大于40m(東南超出場地,未見邊界。走向NE30度,埋深3~8m)。

推斷分析依據(jù):

①聯(lián)合剖面pAs~pBs出現(xiàn)同步高阻的特點,其阻值多在150~300Ω?m間,兩側為相對的低阻區(qū)塊。見圖1。

②電測深成果反映了第四系厚度加厚區(qū),其厚度10~18m,為砂卵石層加厚區(qū),有利于砂金礦的富集,是砂金的目標區(qū)。

③地面調查兩處均有古老的人工堆積土,據(jù)訪問,上世紀三十年代有采金活動。

3.2 根據(jù)聯(lián)合剖面資料分析,場區(qū)內存在一條斷層裂隙帶。

該斷裂帶異常特征是,在2、3、4、5及9、10線上,有明顯的低阻正交點,見圖1及圖4。在圖4中,pAs與pBs出現(xiàn)低阻正交點,根據(jù)物性特征,在基巖中出現(xiàn)的線性低阻應是斷裂裂隙所致,根據(jù)pAs與pBs的不對稱性及pBs曲線斜度特征,斷層面傾向北西西,傾角45~50度的張性正斷層。斷層走向NE20度左右,斷續(xù)延長約750m左右,規(guī)模較小。

3.3 基本查明了第四系土層厚度和基巖起伏面特征

根據(jù)電測深曲線類型并經(jīng)定量解釋,構制了場區(qū)第四系等厚度圖(見圖3)。

場區(qū)內電測深曲線類型有兩種,即G型和HK型(見圖5、圖6)。

G型曲線為兩層地質斷面,曲線的前支為低阻,阻值為35~50Ω?m,其視電阻率相當?shù)谒南捣圪|粘土和砂卵石土(含水),故推斷為第四系沖積層。尾支為高阻層,曲線呈30~40度角度上升,經(jīng)定量解釋,視電阻率1000Ω?m以上,應為下覆白堊系砂礫巖(見圖5)。因此G型曲線反映了第四系與基巖接觸的地電斷面特征。

KH型曲線反映了四層地電斷面特征,曲線的前支為低阻層,應為第四系粉質粘土和砂卵石土;第二支曲線呈35度以上的角度上升,定量解釋其阻值大于2000Ω?m的高阻,且厚度小于10m,推斷為采金空洞或塌落洞,第三支曲線為下降曲線,定量解釋阻值多在80~120Ω?m間,且厚度多小于5m,推斷為第四系砂卵石土(含水);曲線末支呈35°左右的上升曲線,阻大干1000Ω?m,且厚度大,應為下覆白堊系砂礫巖(見圖6)。因此,該類型曲線的前三層為第四系沖積層,H特征點為第四系與下覆基巖的分界點。

據(jù)此對電測深曲線進行了正、反演計算,計算出各測點第四系厚度值,最終構制了場地基巖面等深線平面圖(圖3)。從圖3中可見,場區(qū)內存在兩個基巖凹陷段,其他地段,基巖面較平整。

4 結語

4.1 運用聯(lián)合剖面和對稱四極電測深法,基本查明了場地覆蓋層厚度和基巖起伏面特征,圈出了兩個砂金采空洞穴區(qū)和一條斷裂帶,為擬建工程規(guī)劃和詳勘提供了依據(jù)。

第8篇:工程勘察的方法范文

關鍵詞:地球物理勘查;水文地質工程;運用

伴隨著我國工業(yè)化水平的不斷提高水資源短缺問題已經(jīng)成為當前時代背景下制約我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要因素,而地下含水構造的分析在環(huán)保、地下工程建設、農(nóng)業(yè)以及礦產(chǎn)開采等方面均有著不容忽視的意義,也使得水文地質工程逐漸發(fā)展成為地質工作的一項重要任務,如何進行高精度、高效率的地下水勘查,成為地質工作者需要重點研究的課題。

1地球物理勘查的相關概念

地球物理勘查簡稱物探,是一種間接的勘探方法,主要是應用物理學的原理和方法,針對地球的各種物理場分布及變化進行探測,探索地球本體和近地空間介質結構、物質組成、演化特征,研究相關的各種自然現(xiàn)象及變化規(guī)律,在工程建設、環(huán)境保護、礦產(chǎn)勘探等方面均有著廣泛的應用。地球物理勘探技術常用的巖石物理性質包括密度、電導率、磁導率、彈性、熱導率等,因此物探方法也是多種多樣的,包括重力勘探、電法勘探、磁法勘探、地震勘探、地溫勘探等[1]。在進行水文地質工程勘查時,地球物理勘查方法的勘查依據(jù)包括了三個方面的內容:

(1)含水量,在地下巖層水中,含有豐富的礦物質,其自身良好的導電性會直接影響巖層的視電阻率值,可以作為判斷地下水是否存在的依據(jù);

(2)磁性,在巖層中,含有類型和數(shù)量各不相同的金屬元素,也使得其在磁性方面存在著較大的差異性,一般情況下,金屬元素含量越多,巖層的磁性也就越強;

(3)放射性與熱輻射,在富水巖層與貧水巖層之間,放射性和熱輻射的強度存在著較大的差異,以輻射溫度為例,貧水巖層平均在7℃~11℃左右,遠高于富水巖層。

2地球物理勘查方法在水文地質工程中的應用

2.1地面物探法

2.1.1自然電場法

這種方法主要是將地下巖石氧化還原、地下水滲透擴散、巖石顆粒吸附等作用下所形成的自然電場作為勘查依據(jù),進行水文地質的勘查。由于天然存在的電場與地下水在巖層縫隙滲透、運動以及吸附作用密切相關,因此可以通過專業(yè)的設備對地下水電場的變化進行監(jiān)測,以此來判斷地下水的埋深、位置、分布及運動變化。自然電場法適用于古河道的勘查,可以準確判斷地下巖層是否存在含水破碎帶,并對河床、水庫、堤壩存在的滲漏位置進行明確,具有良好的應用效果。

2.1.2激發(fā)極化法

激發(fā)極化法主要是分析供電極電流斷開后,形成的地下巖層與地下水的放電電場衰減特點,對地下水進行勘查,結合電場的衰減度和衰減時,可以在判斷是否存在地下水的同時,對放電電場的衰減特點進行反映。這里的衰減時指地下水放電電場的電位差在衰減到一定程度時花費的時間,而衰減度則能夠充分體現(xiàn)極化電場衰減的速度。一般情況下,由于地下巖層中的水資源水分子偶極距較大,同時其放電電場的衰減速度普遍較慢,可能會導致衰減度與衰減時數(shù)值差距較大的情況。在水文地質工程中,比較常用的是激發(fā)極化測探法,可以對地下巖層的狀態(tài)和分布位置進行勘探,結合勘查數(shù)據(jù),判斷是否存在地下水或者溶洞含水帶,并且對地下水分布的深度進行測算??紤]到激發(fā)極化所形成的極化電場數(shù)值較小,因此這種方法并不適用于巖層厚度超過80m、或者工業(yè)分布密集區(qū)域。

2.1.3高密度電法

高密度電法的基本原理與普通電阻率法相同,在進行水文地質測量時,需要將全部的電極放置在剖面上,結合程控電極轉換開關以及相應的微機工程電測儀,可以實現(xiàn)對不同電極排列方式和不同電極距數(shù)據(jù)的自動高效采集。相比較常規(guī)電阻率法,高密度電法的優(yōu)點主要體現(xiàn)在四個方面:

(1)一次性完成所有電極的布設,在提升效率的同時,也可以減少電機設置過程中的故障和干擾因素;

(2)選擇多種不同的電極排列方式進行測量,獲得更加全面的地電斷面信息;

(3)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集的自動化或者半自動化,在提高數(shù)據(jù)采集效率的同時,也減少了人工采集的誤操作;

(4)在地球物理反演方法的帶動下,高密度電法中的電阻率成像技術實現(xiàn)了一維到二維再到三維的轉變,提升了資料的解釋精度。

2.1.4瞬變電磁法

即TEM法,其基本原理,是利用不接地或者接地源,向地下發(fā)送一次場,并且在一次場的間歇期間,對由地質體產(chǎn)生的感應電磁場隨時間的變化情況進行測量。結合二次場的衰減特征曲線,可以對不同深度地質體的規(guī)模、分布和電性特征進行準確判斷??紤]到瞬變電磁法是針對純二次場進行的觀測,因此消除了一次場產(chǎn)生的設備耦合噪聲,在實際應用中,具有橫向分辨率高、體積效應小、探測范圍深、受旁側地質體影響小等優(yōu)點,在金屬礦產(chǎn)、石油、煤炭、地熱等地質勘查中有著廣泛的應用,將其運用到水文地質工程勘查中,同樣能夠取得良好的勘查效果。

2.1.5地質雷達法

地質雷達簡稱GPR,是利用地面發(fā)射天線,將特定的電磁波送到地下,經(jīng)地下目標反射后,重新被接收天線接收,并對接收到的電磁波的振幅、時頻等特征進行分析,結合分析結果,對地質體的展布形態(tài)和性質進行評估和判斷。電磁波的頻率直接影響了雷達的穿透深度,使其無法得到突破性的增加,不過在分辨率上較高,可以達到0.05m以下。受技術條件的制約,傳統(tǒng)的地質雷達僅僅能夠探測數(shù)米范圍內的目標,應用范圍有限,而伴隨著技術的發(fā)展,現(xiàn)如今地質雷達的最大探測深度已經(jīng)達到100m,也因此成為水文地質工程勘察中一種非常有效的物探方法。

2.2地球物理測井法

地球物理測井法簡稱測井,主要是在相應的位置鉆孔,然后利用能夠針對電、聲、熱等進行測量的儀器,辨識地下巖石和流體的性質,是進行油氣田勘探和開發(fā)的主要手段。不僅如此,測井法也可以針對水文地質工程中的各種參數(shù)進行測量,對含水層進行確定,然后結合鉆孔剖面,做好地下巖性的分層處理,并通過鉆探取芯以及水文地質勘查的方式,推測水文地質工程所處區(qū)域的地下含水層、巖溶發(fā)育帶等,更能夠對水文地質工程的相關地質參數(shù)進行明確。事實上,在缺乏鉆進取芯的情況下,測井法是一種非常有效的勘查方法,相比于地面物探而言,具有更高的勘查精度。

3結語

在水文地質工程勘察中,地球物理勘查方法有著非常廣泛的應用,也發(fā)揮著不容忽視的作用,能夠得到完善、準確的勘查資料,有助于實現(xiàn)對地下巖層水資源分布的合理分析和判斷,為工程的規(guī)劃建設提供良好的基礎數(shù)據(jù),應該得到足夠的重視。

參考文獻

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[2]黃國倩.地球物理勘查方法在水文地質中的運用[J].中國科技博覽,2015(24):396.

[3]王曉強.地球物理勘查方法在水文地質工程中的運用[J].環(huán)球人文地理,2015(14):62.

[4]方金火.地球物理勘查方法在水文地質工程地質中的應用研究[J].大科技,2014(36):391-392.

第9篇:工程勘察的方法范文

關鍵詞:地球物理;水文;地質工程;勘察方法

中圖分類號:P336文獻標識碼: A

引 言

物探是地球物理勘探的簡稱,它是根據(jù)各種巖石之間的密度、磁性、電性、彈性、放射性等物理性質的差異,利用地球物理的原理,采用不同的物探儀器和物理方法,對工程區(qū)的地球物理場進行測量,以解決地質問題的一種物理勘探方法。 當?shù)叵聠卧械叵滤螅暮繉⑴c電導率、滲透率、地層孔隙度、礦化度等諸多因素相關。 此外放射異常、彈性波阻抗異常、磁異常等均可以運用在水文地質實際工作中去。 在實際中,水文地質工作可以采用很多種類的地球物理勘探方法。 本文將對其中幾種主要方法進行介紹,如高密度電阻率法、激發(fā)極化法、CSAMT、瞬變電磁法和地面核磁共振法等。

1 高密度電阻率法

巖石電阻率是由多種因素共同決定的。 這些因素包括含水量及水的礦化度、孔隙度、顆粒結構、礦物成分等。 在同一層巖石中有沒有含水,會在很大的限度上決定電阻率的數(shù)值。 運用電阻率物探方法進行水文地質勘查,其實就是通過測定含水層的電阻率在其空間的分布規(guī)律,探查和發(fā)現(xiàn)含水巖層的儲水條件、空間展布,最終進行水文地質勘查,這種方法是一種間接找水的方法。高密度電法實際上是電剖面法和電測深法相結合的產(chǎn)物。其基本原理與普通電阻率法相同, 通過 A、B 電極向地下供電流,然后在 M、N 極間測量電位差,從而可求得該點(M、N 之間)的視電阻率值。 高密度電阻率法原理如圖 1 所示。

圖1 高密度電阻率法原理圖

由于在觀實際測中布置了高密度的觀測點,所以高密度電阻率法是陣列思想應用于電阻率法的產(chǎn)物。 高密度電阻率法為地下水資源勘查提供了有效、快捷的工具。 它不但可以運用非含水地層和含水介質之間的電性差異,來直觀的獲取水循環(huán)條件、富水特性和含水層位置等方面的信息;還可以通過建立含鹽量與電阻率之間的轉換關系,從而實現(xiàn)含鹽量的動態(tài)原位監(jiān)測。 除此之外,因為含水介質導電特性和導水性之間非常相似,高密度電阻率法便為水文地質參數(shù)的校正、確定提供了一種有效的手段。

2 激發(fā)極化法

激發(fā)極化法(或激電法)就是以巖、礦石激發(fā)極化效應的差異為基礎來解決地質問題的一類勘探方法。 當對地下地質體供入一直流脈沖 ΔV1,在供電電流不變的情況下,可觀測到如下現(xiàn)象:地面上兩個測量電極的地位差 ΔV(t)隨時間增加而趨于飽和值。 在供電電流斷開之后,會發(fā)現(xiàn)電極間電位差將快速的衰減,在衰減帶一定的數(shù)值后,衰減的速度將開始變慢,經(jīng)過一點時間后,其可衰減為零。 這種在放電和充電過程中會產(chǎn)生的附加電場現(xiàn)象,被稱為激發(fā)極化效應。在實際地質應用方面,初期的激電法主要用于勘查硫化金

屬礦床,后來發(fā)展到諸多領域,如氧化礦床、非金屬礦床、工程地質問題等。 近年來,激電法找水效果十分顯著,被譽為“找水新法”。 利用激電法確定地層的含水性,這種方法最好與高密度電阻率法相結合,這樣就可以提高找水的成功率,降低地球物理解釋的多解性。

3 (CSAMT)可控源音頻大地電磁法

CSAMT 是在(AMT)音頻大地電磁和(MT)大地電磁法的基礎上發(fā)展起來的一種可控源頻率測深方法。 可控源音頻大地電磁法運用可控制的人工場源來測量從電偶極源到地下的電磁場分量,兩個電極的電源距離在 1~2km,測量是在距離場源5~10km 之外的地方進行 。 CSAMT 方法的工作頻率一般從10kHz~0.125Hz,因此,勘探深度一般可從地表到地下幾千米 。由于該方法運用巨大的人工信號源,能夠壓制干擾,所以可以采集到高質量的數(shù)據(jù)。 CSAMT 方法的基本理論是基于電磁波傳播理論和麥克斯韋方程組, 導出電場 Hy、ρs磁場與視電阻率的關系式為:

可控源音頻大地電磁法的出現(xiàn)展示出了較好的應用前景,其作為激發(fā)極化法和普通電阻率法的補充,可以深層次的解決地質問題。 例如地熱勘查和水文工程地質勘查、推覆體或火山巖下找煤、油氣構造勘查等方面,都取得了良好的地質效果。 在地下水資源中,可控源音頻大地電磁法適合尋找深部的基巖裂隙水。

4 (TEM)瞬變電磁法

TEM 是運用接地線或者不接地線源向地下發(fā)送一次場 ,在一次場的間歇期間,測量出電磁場隨時間的變化,依據(jù)二次場的曲線衰弱特征判斷出地下不同深度地質體的規(guī)模大小及電性特征等。 因為瞬變電磁法是觀測純二次場,消除了由一次場而產(chǎn)生的裝置偶合噪音,其有著受旁側地質體影響小、與探測地質體有最佳偶合、對低阻反映靈敏、探測深度深、橫向分辨率高、體積效應小等優(yōu)點。TEM 與其他測深方法進行比較,它具有探測深度大、工作效率高的優(yōu)點。 近年來,該方法得到迅速發(fā)展,特別是對探測低阻覆蓋層下的良導電地質體取得了顯著的地質效果。 由于上述特點,針對水文地質問題,TEM 不僅僅可以確定水文地質構造類型和在沖積層地區(qū)估算基巖的埋深和地下水位;還可以在濱海含水層中查明繪制人為和自然發(fā)生的海水入侵分布圖以及咸淡水界面、監(jiān)測和圈定地下水污染通道。

5 (SNMR)地面核磁共振法

地面核磁共振(SNMR)是近年發(fā)展起來的找水方法也是目前世界上唯一的直接找水的地球物理新方法。 通過運用了不同物質原子核弛豫的性質,從而產(chǎn)生了 SNMR 效應。SNMR 效應利用地面核磁共振找到水儀器,研究并觀測在地層中水質子產(chǎn)生的核磁共振信號的變化的規(guī)律,進而探測地下水的時空賦存和存在性的特征。

地面核磁共振法找水的原理決定了可以找多少水,尤其是淡水。 在 SNMR 方法的探測范圍之內,只要有自由水存在,就可以感應到核磁共振信號響應,反之就沒有響應。 另外地面核磁共振方法受到地質因素的影響比較小,這樣就可以用來區(qū)別電磁測深法的電阻率和間接找水法的電阻率的異常地質。 當前, 地面核磁共振法不足之處在于不能用來探測埋藏深度在150m 以下的地下水,并且易受電磁噪聲的干擾。

6 結 語

從發(fā)展的角度看,從高密度電阻率法、激發(fā)極化法到可控源音頻大地電磁法(CSAMT)、瞬變電磁法(TEM),再到地面核磁共振法,地球物理勘探方法總體上在不斷進步。 盡管如此,在復雜的地質背景下,沒有一種方法是萬能的,只有根據(jù)不同的地質條件和工作要求,針對性地采取某種方法或幾種方法的組合,才能提高成果的解譯程度,更加精確地完成地球物理勘探工作。 多種方法的結合使用已經(jīng)開始普遍用于地下水的勘探研究,也取得好的結果。 隨著勘探難度的加大,還有更多的問題需要探索和研究。 相信隨著人們認識程度的提高,物探在地下水勘察中的作用會越來越明顯, 水資源勘察也將進入一個新階段。

參考文獻:

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[2] 徐順強,劉文超 ,李清林 ,陳治國 ,王石 ,秦建增 ,何永波. 復雜條件下三維高密度電阻率 CT 在工程勘察中的應用[J]. CT 理論與應用研究,2011(1).