工程地质随想的论文
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篇1:工程地质随想的论文
工程地质随想的论文
摘要: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。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现象,工程地质分析不够深入,有的甚至出现工程地质评价的结论性错误。今后十年,将有可能成为水利水电工程建设的又一个事故高发期。工程地质对地球环境的保护要发挥重要作用。工程地质面临着新的机遇和挑战。关键词。
关键词:工程地质水利水电勘察环境分析人才机遇
工程地质对于工程师来说并不陌生。然而,由于人类工程活动引起地质环境的改变,工程地质问题造成工程建设的被动与失败的若干实例证实,许多人对工程地质又是陌生的。
人类历史刚刚翻开新千年新世纪的第一页,一场以高新技术为前导的产业革命却早已开始了,工程地质学科必将在这场革命中获得新生。当然,我们更应该看到技术的每一次革命性进步,都伴随着矛盾与冲突,特别是体制和机制问题,是生产力与生产关系的相互作用,需要协调与适应,改革就成为必然。
当前,工程地质学科正在经历着前所未有的挑战,工程地质专业正面临着新的发展机遇。人类与自然的关系不是斗争而是相互作用和相互影响;人类工程活动不是改造自然而是如何顺应自然。人类赖以生存的地球环境问题,工程地质学家和地质师都要认真关注,并勇敢地承担起应尽的职责。
1工程地质学科的起源与发展
工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地球科学。20世纪初,为了适应兴建各种工厂、水坝、铁路、运河等工程建设的需要,地质学家开始介入解决工程建设中与地质有关的工程问题,不断地进行着艰苦的工程实践和开拓性的理论探索,首次出版了“工程地质学”专著,工程地质学开始成为地球科学的一个独立分支学科,工程地质勘察则成为工程建设中不可缺少的一个重要组成部分。二次世界大战以后,全世界有了一个较为稳定的和平环境,工程建设的发展十分迅速,工程地质学在这个阶段迅速成长起来了。经过半个多世纪的工程实践和理论探索,工程地质学大为长进,内涵和外延都焕然一新,成为了现代科学技术行列中的重要分支学科。
中国的工程地质事业在解放前基本上是空白,建国后才有了长足的进步和发展。50年代初开始引进苏联工程地质学理论和方法,走过了我们自己的工程实践和理论创新的辉煌历程,形成了有自己特色的工程地质学体系。特别是在水利水电行业,举世瞩目的三峡、小浪底等特大型水利枢纽工程的开工建设,澜沧江、红水河、雅砻江、乌江、黄河等大江大河众多大型梯级水电站的兴建,以及若干正在开展前期工作的其它水利水电工程,充分积累了在各类岩性地区和各种复杂地质条件下进行地质工作的丰富经验,建立了一套比较完整的工程地质勘察规程规范。重大工程建设不断地将数理学科的新成就和高新技术及时吸收进来,极大地丰富了工程地质学科的内容,有力地促进了工程地质学科的发展,使我国工程地质学达到现代科技水准,逐渐成为国际工程地质界的重要成员之一。
今天,工程地质专业学科的内涵已经远远超出了传统工程地质定性描述和定性评价的范畴,发展成为集多种勘探手段去获取基础性地质资料,并对这些资料进行归类汇总、整理分析、定性评价、定量评价、地质预测、工程措施的建议等等既特殊又复杂的综合性专业。任何一个成熟的设计师,都会清楚地意识到工程地质专业在工程设计中的重要位置。无数重大工程成败的实例足以证明工程地质专业在工程建设中的权威性。
在学术界,有国际工程地质学会,国内的中国地质学会、中国水利学会和水力发电工程学会等全国性学术组织都专门设立有工程地质专业委员会,水利水电行业中全国性的学术组织还有“水利水电工程地质信息网”。此外,全国性的勘测技术协会主要还是工程地质专业。这些学术组织为我国各行各业的工程建设作出了重大贡献,发挥了巨大作用。
2水利水电工程地质的特点
2.1特殊性与复杂性
在水利水电、电力、工民建、交通、港航、航天、航空、地矿、市政建设等等凡是存在土建工程,要与地质体(地基)打交道的行业,都有工程地质专业,因此,我们称工程地质专业是工程建设的基础性专业,是不必争议的。由于水利水电工程建设自身的特殊性和复杂性,使得水利水电工程地质又是所有这些不同行业的工程地质专业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的业界龙头。
水利水电工程建设的特殊性首先表现在工程建筑物的特殊性。工业与民用建筑到处可以见到基本相同甚至完全相同的建筑物,可以部分或全部套用标准设计图纸。而水工建筑物则不然,世界上有成千上万座水库大坝,你就很难找到两座完全相同的大坝。决定大坝的规模、坝型、结构等工程要素的自然条件很复杂,而工程地质条件则是最主要的自然条件之一。水工建筑物的第二个特殊性是与水打交道,所承受的主要荷载是水荷载。水利水电工程不允许失事,一旦失事,损失将十分惨重。
水利水电工程建设的复杂性主要表现在工程规模大,专业多,涉及面广,投资大,工期长,建筑物的形式、结构、功能、荷载组合等等都十分复杂,特别是大型特大型水利水电工程更是如此。例如举世瞩目的三峡水利枢纽工程,涉及到中国的政治、经济、社会、资源、环境、文化等方方面面,你很难找到其它基建工程可以等同于这样的水利水电工程。因此,水利水电工程地质专业的特殊性与复杂性是由水利水电工程建设的特殊性和复杂性所决定的,同时,工程区自然地质环境的复杂性也决定了这个专业的技术难度。
2.2实践性与经验性
水利水电工程地质的另一特点是强烈的实践性与经验性。在中国水利学会勘测专委会学术研讨会上,工程地质界知名前辈专家天津院的李仲春教授语重心长地警示工程界:工程地质这个专业太难了,工程地质决策不是通过计算和试验所能左右的,很大程度上取决于我们的工程经验,即是十分成功的工程,也很难证明它既安全可靠又经济合理。李仲春教授的肺腑之言充分表达了工程地质专业的实践性与经验性的深刻含义。
工程地质理论上的任何一项新进展,新方法,新技术,都必须通过大量试验研究、分析论证和工程实践的检验。例如,近二十年来随着数理基础学科和计算机技术的发展,坝基、洞室和边坡稳定性分析计算的理论和方法有了长足的进展,但是这些计算成果仍然只能是工程设计和决策的一种参考,因此在工程界有一种通用说法:不可不信也不可全信。许多工程实例足以说明采取慎重态度的必要性。有些工程从分析计算上看是安全的,实际上却出了问题;而另一些工程通过计算认为不安全,但却安全运行了数十年。因此我们搞工程建设,工程经验往往又是起决定作用的。
2.3工程地质问题的长期性与隐伏性
水利水电工程地质的第三大特点:在地质体中留下的工程隐患具有长期性和隐伏性,甚至具有不可预见性。法国Malpasset拱坝失事和意大利Vajont水库大滑坡,均为水工史上震惊世界的惨痛教训,其地质隐患在整个勘测设计施工的全过程中没有丝毫警觉。葛州坝工程坝基软弱夹层问题导致工程停工,重新补充勘探并对设计进行重大修改。南盘江天生桥二级水电站厂房建在一个古滑坡上,开工后实在施工不下去了,搬出滑坡体后又位于另一个滑坡体的脚下。该电站的引水隧洞工程地质条件更是复杂得令建设者们防不胜防。由于地质体中留下的工程隐患造成的工程事故,轻则修改设计,重则工程报废,或造成生命财产的重大损失,这样的例子实在太多,举不胜数。
2.4工程地质测不准原理
著名的量子力学测不准原理:“不能同时测准粒子在某一瞬间的速度和位置”。我们不妨借用这个原理来揭示工程地质的一些本质性问题。事实上,地质体中的某些性质的确是测不准的。例如某一组结构面的产状,你只能用一个区间值来表述,如果仅用一个确定值来表述则肯定不符合客观实际。又如工程地基岩体的物理力学参数,它只能是一个区间值或统计值,因为地质体中每一点的性质都可能是变化的。地质参数精确到某一个具体数值的时候,千万不要把它当成是绝对准确的,否则会误导精确评价的可信性。据此,我们可以将工程地质测不准原理表述为:“地质体的工程性质不可能用绝对准确的参数来确定,它们只能是通过地质测绘、勘探、试验、分析、统计和经验判断后提出一个建议区间值,供设计师根据建筑物的性质在这个区间值中选取设计采用值”。近二十年来,概率统计、模糊数学、灰色理论等数理学科广泛应用于工程地质分析领域,可以说是对工程地质测不准原理的有力支持。有些设计师不能理解地质师为什么只能提出区间值,而不提出确定的数值,当他们对测不准原理透彻理解之后,这种疑问将会自然消除。
3工程地质的`技术进步
工程地质勘察技术近二十年来有了长足的进展。测量、物探、钻探、试验等在仪器、设备、新技术、新方法、新手段方面不断推陈出新,为工程地质提供了强有力的技术依托。由于有了各种新技术的支持,工程地质分析从定性到定量就成为可能。定量分析的新理论层出不穷,在学术界十分活跃。
计算机技术的发展对工程地质来说是一场真正的技术革命,从外业资料收集和内业资料整理的工作程序、工作方法、产品成果、质量标准等等均与传统的工程地质有较大的差异,应用前景振奋人心。“工程地质计算机应用技术协作网”业已正式成立,必将对工程地质技术进步起到积极的推动作用。工程地质计算机应用主要包括六大课题:①数值计算;②制图;③数据库;④文档管理;⑤专家系统;⑥网络系统。这六大课题既是多年来本专业计算机应用的实践,也是我们将继续探讨的主要课题,还需要在今后的实践中赋予新的内涵。
4工程地质专业的任务与责任
工程地质专业的主要任务是:①选址,选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地;②评价,阐明工程建筑区或场地的工程地质条件,进行定性和定量的工程地质评价,准确界定工程地质问题;③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化,为研究改善和治理工程地质缺陷的措施提供依据;④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。归纳起来的表述:为工程建设提供基础性和专门性地质资料,为工程选址、建筑物设计以及不良地质条件的工程处理提供技术依据,同时对地质环境的变化作出预测。
为了完成以上任务,需要针对工程建筑物区进行工程地质勘察和工程地质分析,界定和研究主要工程地质问题。工程地质勘察需要勘察目的明确,工程概念清晰,勘察手段多样,勘探精度满足要求。工程地质分析要求方法正确,计算可靠,参数可信,建议措施符合工程实际。工程设计最关心的是建筑物地基的工程地质条件和物理力学性质,因此工程地质工作的最终体现是工程地质定性和定量评价。
工程地质专业只对提交给设计采用的地质资料负责,其物理力学参数也仅仅是建议值,不在建议值范围之内的设计采用值和不适应地质条件的设计方案,地质师不负责。但是,地质师有责任对不符合或不适应地质条件的设计方案提出质疑,对可能存在的工程隐患要与设计师充分交底,对不良工程地质缺陷有责任提出工程处理措施的建议。
一般说来,正规勘测设计院的勘测队伍,已经过几十年工程实践的检验,在正常情况下都可以完成以上任务并尽到地质专业的责任。本文以下章节列出的工程地质工作中存在的若干问题,是归纳了笔者从事工程地质工作十多年来的所见所闻,供地质师们分析问题时参考。
5工程地质工作存在的问题与对策
5.1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,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;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,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,这种情况的危险性更大。
5.2相关专业的理解问题
一种情况是地质师对其它专业不理解,这需要加强跨专业的学习。另一类现象是设计施工等相关专业对工程地质的不理解。有的不懂地质却偏要提出一些不切实际的勘探要求,有的工程由设计人员来布置地质勘探工作;有的设计人员对地质专业知其然不知其所以然,自以为是包打天下,不结合地质条件设计不当;也有的是不尊重自然地质规律,野蛮施工,严重破坏地质体的自然结构,造成重大工程事故。所有这些非地质专业的问题,往往在出了问题之后又向地质专业推卸责任,令地质师们不知所云。工程地质界知名专家学者孙广忠教授指出:“实际上,在地质工程实践中脱离地质实际的实例随手可拾,可以说,地质工程施工中出现事故的绝大部分是设计和施工脱离地质实际的结果,或者是对工程地质条件没有搞清楚或认识不清的结果,如果离开了地质基础,则其理论必将脱离地质实际必将作出错误的结论”。
潘家峥院士等前辈专家早已强调过地质学水工,水工学地质。足以可见专业之间的交叉渗透问题,早已被专家们的真知灼见道出了关键,就看我们作何行动。
5.3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。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,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。
5.4规程规范的问题
规程规范的问题较多,甚至产生了一些混乱。水利系统与水电系统的勘测设计阶段不一致,规程规范也有区别。历经十多年的编写报批,才颁布的国家标准《水利水电工程地质勘察规范》,在勘测程序和新技术的应用方面都已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察监督机构则以此为依据对水利水电勘测设计单位实施质量检查,使勘测单位不得不准备满足两种规范的两套地质报告分别对付审查和检查。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。水利与水电分家之后,对于工程地质这个专业来说其工作性质是一样的,但却存在不同的技术标准和勘测程序,这种情况还要继续下去,需要寻求解决或协调方案。
5.5人才问题
十年造成的人才断层已经出现。有丰富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,八十年代期间各院比较整齐的地质副院长和院级地质总工,近年来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。有人说二、三年就可以培养出地质专家,实属无知。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,没有十年以上的功夫,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。培养优秀地质师的难度可以说远远超过培养博士、研究员和教授的难度。
社会的发展和日趋激烈的竞争市场,对地质师素质的要求也将越来越高,最好是跨专业的复合型人才。竞争的实质是人才的竞争。勘测队伍要走向市场,必须重视高素质人才的培养,重视人才资源的开发。
5.6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。这种情况给总院增加了审查难度,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的现象。
5.7其它问题
前期工作投入不够,有些地方部门长期拖欠勘测经费;体制问题,市场竞争不规范,非水利水电勘测单位从事水利水电勘测工作存在工作方法、技术要求和工程地质评价等方面的差异;勘测工作经费仍然按落后的实物工作量计算,造成多勘探多争钱,地质分析多出力多赔本的事实上的不合理现象,长期以来得不到解决。勘测技术的科技含量低,新技术新方法投入少,不能满足现代工程技术发展的要求。
5.8今后十年将进入工程事故的高发期
鉴于对以上若干问题的担忧,今后十年有可能是我国水利水电工程事故的又一个高发期,这一悲观性预测有些危言耸听,但愿不要成为被不幸言中的事实。
5.9解决问题的对策
解决问题首先要分清责任。规程规范和部分技术管理方面的问题应该由总院负责;勘测周期不合理,前期工作投入不够等问题应该是地方部门或者计划部门负责;质量、人才、相关专业的协调等问题自然应该由勘测设计单位负责;其它问题大家都有责任,但主要还是取决于大环境。
责任分清楚了,落实到要有人来抓,所有问题虽然我们不敢说都能很好地得到全面解决,但至少可以前进一大步。最可怕的是大家都在畅谈必要性重要性,结果都是纸上谈兵,没有实际行动。笔者在这里也就是夸夸其谈而已,不可能提出可以操作的具体解决方案,这种方案也不该我们提,该谁提?当然应该是谁负责抓,谁就提方案追落实精指挥勤检查,最终归结到谁领导的关键问题上。到此为此,我们的对策就算出台了。
其实,我们这里列出来的众多实际问题,本质上和深层次的是体制和机制问题,需要通过改革才能从根本上解决。随着勘测设计市场化进程的加快,新技术与旧管理的冲突,老观念与新思想的交锋,既是矛盾又是改革的动力,这是不难理解的。
6工程地质要抓住机遇迎接挑战
汪恕诚部长曾经讲话强调:“不能老修改设计,因为搞招投标尤其是国际合同,修改设计就意味着被索赔”。少修改或不修改设计,是对工程地质提出的更高要求。基本地质资料不准,修改设计就是必须的。高标准严要求就是挑战和机遇。
人类社会的进步与发展,实际上又是一部人与自然相互协调和相互影响的壮丽史诗。以前我们把人与自然的关系当成是与天斗与地斗的斗争关系,实践证明,人与大自然斗争的结果,虽然取得了一些局部性的小胜利,而大自然反过来对人类的惩罚却是灾难性的。人类的每一次产业革命,无不与工程建设有直接关系,与地质环境有直接或间接关系。建国以来,我国的基本建设此起彼伏,水利水电工程建设从无到有,新一轮的建设高潮正在兴起。在多专业组成的基建队伍这个庞大乐团中,地质师要起到指挥和首席演奏家的作用,甚至还要担负起独奏华彩乐章的作用。
尽管工程地质学科正在经历着前所未有的挑战,工程地质工作也存在着这样那样的问题和难题,然而这更是机遇。抓住机遇迎接挑战,顺应自然,保护环境,防止灾害,造福人类,是工程地质学家和地质师的艰巨任务和不可推卸的责任。
篇2:工程地质论文
工程地质论文
摘要:工程地质专业学科钻进了一个令人困惑的怪圈,理论工程地质与实践工程地质本来是密不可分的整体,却硬是被庸俗不堪的功利性过了头的躁动不安的时髦观念所左右,走向了两极分化的可怕歧途,使理论联系实际这一浅显的科学道理蜕变为类似于空洞的政治口号,显得十分的苍白无力!只吹闯过五关休言败走麦城的面子文化,技术学术交流的局限性与开放性之间的现实偏差,工程地质漫漫熊市行情何时反转,诸如此类的敏感话题,正是工程地质丰富的随想题材。工程地质大势研判和行情预测认为,目前尚处于窄幅震荡构筑底部阶段。因此,被高位套牢的地质师们当前割肉出逃实在大可不必!《工程地质随想》有随意遐想的成份,也有理想化的浪漫比喻,更有尖锐刻薄的批评言论,不必太当真!
关键词:工程地质水利随想勘察环境分析人才
《工程地质随想》在中国水利学会勘测专业委员会xxxx年度学术研讨会《论文集》中与读者首次见面,并在当年天津学术研讨会上作了大会发言,引起了许多读者和代表们的兴趣和关注,并与笔者热烈讨论。受此鼓舞,笔者于xxxx年推出了《工程地质随想(二)》,刊于中国水利学会当年的勘测专业学术研讨会《论文集》,并在威海研讨会上作大会发言。xxxx年南京研讨会和xxxx年南昌研讨会期间,有代表专门询问笔者的《工程地质随想》第三集何时能出来,令我十分感动。
其实,笔者心里很清楚,《工程地质随想》并没有很高的学术价值,也没有故弄玄虚让人云山雾海整不明白的高深理论,更没有故意把一些简单的常识性问题换一种说法并冠之以什么学说什么理论去吓唬人,基本上还是讲了一些大实话,说了一些大家想说而不好说、没有直说、甚至不敢说的真话,因此才赢得了读者和同行们的认可与厚爱。当然,也有令我感到脸红的败笔:在《工程地质随想(二)》中曾经企图攀高抛出了一个“工程地质测不准原理”,也是盗用了量子力学的理论名词,自己的东西还是那些大实话,谈不上什么理论什么高度。
笔者从事工程地质工作整整二十个年头,曾经研究过自己最为崇敬的工程地质界的一些前辈专家们的论著,大多也都是深入浅出,说理充分,丝毫不见虚漂的学风和唬人的文风痕迹。与前辈们一起多次参加过一些国内重大水利水电工程的技术研讨会、审查会和咨询会,深深地为他们对于重大工程问题的准确把握而折服。我们搞工程的技术人员,最需要的就是这种学术技术上的务实态度和求实精神。
《工程地质随想(三)》是笔者近两年来仍继续在思考的一些专业现实问题,或者是一些体会与感想,也是前两集《随想》的补充与深化,更多的还是关于现状的思考和关于专业发展的探索与预测,以及对于处在尴尬环境下的工程地质专业的深深忧虑。一个普普通通的地质师力所能及的最多也就不过如此而已了。
1理论工程地质与实践工程地质的两极分化
中国工程地质的五十年,理论工程地质成果显著,在国际工程地质界的地位不断提升,王思敬院士出任国际工程地质学会理事长,就充分代表了中国理论工程地质在国际工程地质界第一方阵的地位。从国内理论工程地质的研究和教学科研队伍的发展也可以得到证实。近二十年来,工程地质学科的硕士、博士等高学位人员数量剧增,本科学历已经失去了进入科研单位和高校供职的可能性。理论工程地质的成果多以《工程地质学报》这一类“所谓的”理论性很强的学术刊物展示出来,或者以一些“被吹捧”出来的专著的形式来反映理论工程地质的研究成果(这里“所谓的”和“被吹捧”只是对学术界某些现象的一种恭维,可不敢泛指学术界的普遍学风和文风)。
实践支撑着理论。中国工程地质的五十年,实践工程地质具有很强的说服力。可以说,没有长江三峡和葛州坝、黄河小浪底和龙羊峡、雅砻江二滩、乌江东风和乌江渡、南盘江天生桥一级和二级、澜沧江漫湾和小湾、红水河鲁布革等等众多大型和巨型水利水电枢纽工程的成功兴建,以及各类十分复杂的工程地质条件下的工程勘察和特殊工程地质问题的成功处理的工程实例,中国的理论工程地质要走向世界是根本不可能的。
一阵莺歌燕舞之后,我们再来看一看理论工程地质与实践工程地质的实际现状。
毫无疑问,理论工程地质的发展是喜人的,特别是工程地质定量分析理论一直就是研究者们穷追不舍的热点。还有一个热点是引入其它学科的最新研究成果,如系统论、信息论、控制论、概率论、协同论等等,形成了一系列理论上的边缘课题。一些新技术和新方法作为理论工程地质研究的手段和工具,研究者们已经用得十分得心应手了。理论研究的确显示出了一派欣欣向荣的繁华景象。
理论工程地质展示出了工程地质学科的一道亮丽风景。然而,实践工程地质就有点惨不忍睹!工程地质勘察中的新技术新方法的应用很不尽如意!定向取芯、特殊岩样取芯等钻探技术,钻孔电视、CT和地质雷达等物探技术,航测、遥测技术等等,在理论上技术上应用上都已经是很成熟的技术,但是在常规性的甚至于一些特殊性的工程地质勘察中却并没有更多地被实际采用!工程地质勘察中被遗漏掉关键地质信息的现象仍然时有发生。实际工程中的工程地质分析仍然粗糙无力,结论含糊轻率,目标欠明确,该深的深入不下去,该省略的却做了许多无用功。实践工程地质中的人才队伍的经验性、权威性、进取心和责任心,都远远不如同行前辈,这是不争的事实。象笔者这样的忧患者,对实践工程地质的前景普遍并不太看好,至少在之前不看好!
理论工程地质与实践工程地质出现如此巨大的'反差,这是工程地质学科和工程地质专业不希望看到的。从社会学的角度来分析反差的成因,恐怕与学术界的浮躁氛围和工程界的跳动环境都脱不了干系。一些学术界的前辈对新秀们的学风持质疑态度,早已告诚人们工程实践是理论研究的基础和源泉;而工程界的前辈专家们也多对理论研究的成果持“不可不信,不可全信”的谨慎质疑态度。陈德基大师多次举出三峡船闸高边坡的理论计算与实际情况相差甚远的问题。还有的前辈专家毫不客气地警告一些所谓的理论研究纯属是对工程实践的误导。
其实,近二十年来真正对实践工程地质有指导意义的理论,才是可以发扬光大的学科精华。中科院孙广忠教授等学者上个世纪70年代提出的“岩体结构控制论”和“岩体力学性质理论”,可以说是指导近几十年来工程地质勘察、工程地质研究和工程地质缺陷处理的基础理论,这样的理论贡献,让工程技术人员能够接受,让研究人员一直有研究不完的课题。由于地质体实在太复杂,你在这个工程中研究出来的与工程实际完全相适应的成果,照搬照抄地用于另一个工程中去就有可能要出问题。
还有一些理论被自我吹虚了一阵也就再也无人问津了。形成这种局面,也许自吹的理论的确没有什么真东西,只不过现在的明白人都不会进行那种不顾面子式的学术批判罢了!另一种情况是“真理往往掌握在少数人手里”,新的理论没有被更多的人所理解和认识,因此就更谈不上被大家所接受。
不管怎么说,工程地质的理论研究是繁荣的,工程地质的工程实践正处于阶段性低谷状态,因此形成了理论与实践的两极分化,或者说理论与实践的严重脱节,基本上就属于不足为怪的正常现实。
2新生代学者专家与古生代专家学者之间的差异
如果将学者专家按地质时代进行戏说性分类,中国的人才队伍可以分为新生代人才和古生代人才。由于众所周知的原因,中间缺失了中生代人才。有些媒体把当代时髦青年划为新生代,这并不确切。而另一些媒体将时髦青年称之为新新人类,这还比较恰当。被本文称之为古生代的学者专家,是我们十分崇敬的前辈,有的已经作古,有的仍在为国家建设发挥着重要的把关作用。
新生代与古生代人才队伍呈不整合关系,并且属于角度不整合。古生代的专家学者们历经了中国工程地质五十余年的发展史,大多经受过强烈的“构造运动”和史无前例的战斗洗礼,火热的年代和时代的要求,培养出了他们严谨的学风和朴实的文风,决不敢稍有闪失或华而不实,否则将导致无休无止的批斗和人格侮辱。我们求学的年代还常有专业老师举出“隔河填图”被判罪的实例,以告诫学生对待工作应具备的责任心和严肃性。但是在新生代技术人员或研究学者中,仍然还是发现有钻孔、试验等基础资料做假,学术研究做假,这是一种十分可怕的迹象!
新生代的特点在于知识结构新,思想活跃,敢想敢干,不想干就走人,少有那种在一颗树上或在一个专业上吊死的保守思想,信奉实用哲学,追求个人价值,并不完全认同官本位和向钱看的理念但却将获得一官半职和丰厚的收入作为奋斗目标,少有专业的理想与浪漫,多有愤世嫉俗的言论。在一些出类拔萃的新生代人物的身上,你当然还可以见到那种在学风上轻漂浮虚的灰色影子。
古生代专家学者的优良传统和作风没有能够很好地得以在新生代中发扬光大,这一令人遗憾的倦念,常常让人推测中国的工程地质如果没有了他们,真不知道该是什么样。前辈专家学者的经验与智慧、学识与学风、精神与追求,责任与态度,精益求精,严谨求实,执着专一,等等,所有的美好词句都用上了,仍然还有挂一漏万的嫌疑。当然,古生代专家学者也并不是十全十美的!他们也有胆小怕事不敢坚持真理主持正义的时候,特别是某些新生代的那种虚漂浮躁的学风和见利忘义的为人,有的正是个别古生代学者专家睁只眼闭只眼带出来的。
有专家分析,中国科学技术发展滞后的原因在于科学技术发展的环境。无论是搞理论研究,还是从事工程实践,都需要一种好的传统,一种好的氛围,共同营造出合适的环境。然而,在学术界的某些浮躁风气影响下,一些人靠“包装”,靠“炒作”,不久就“著作等身”,这样的环境是“杀人”环境。浮躁的学风把本来悟性极高智商不低的学者送上了追名逐利的时代列车,官本位葬送了一些本来可以成为优秀地质师的业务精英,金钱更让严肃的技术工作变得粗糙马虎,领导者的无知则把工程地质这个举足轻重的专业逼入了极其尴尬的境地。
当然了,古生代的环境与新生代的环境差异很大,人类在物竞天择适者生存的进化过程中还在不断进化。我们硬要把古生代和新生代的专家学者们拉扯到一起进行比较,其实也有些勉强。不同的时代造就了不同的英雄,这才是现实的,客观的。
3工程地质失败的教训比成功的经验更为宝贵
大凡进行总结,一般也都是跟着感觉走,多多挖掘成功的业绩题材,对于失败的教训大多采取回避或以建议的形式比较含蓄地表达出来,这是我们十分熟悉的特色文化和文字游戏。如此不敢大张其鼓地总结失败的教训,一味的大吹特吹闯过五关而少有败走麦城的反思,其结果对搞学术研究和工程建设来说,有百害而无一利。
我们无论是把工程地质作为一门学科来研究还是作为一门专业来对待,其实践性和经验性都是其它学科专业难以相比较的。经验丰富的前辈地质专家有很高的工程地位,他们的经验的宝贵之处,就在于包含了失败的教训。要是有专家说他在专业上一辈子都是正确的,这时你应该产生质疑,这样的专家自己是否真的搞过工程,就象某些四平八稳没有什么缺点错误的好同志,也许就真没干过象样的具有挑战性的工作,因为你干得越多找你的麻烦的人也越多,找出你的不足越多,你的问题也就越多。
失败教训是比成功经验更为宝贵的财富,只可惜我们许多人认识不到这一点。国外有一种专门启用失败者的理念,特别是对于管理企业而失败的企业家,会被其它企业重金聘用,原理就是充分利用失败者的失败教训去控制企业的风险。这种启用失败者的理念我们完全可以借鉴,但只限用于工程技术专家,而千万不能用于干部的任用。因为国情不一样,那些搞垮了一个单位或企业而又异地做官的干部,一般与腐败或自身素质有关,与国外失败的企业家完全不可相提并论。
其实,对于个人失败的教训并不存在具有普遍意义的借鉴价值,真正有借鉴价值的是具体工程建设中的失败教训。但是我们却很少进行公开的实事求是的失败教训的学习和借鉴,以前对失败的工程实例并不进行公开报导,近年来新闻媒体参与搅合,可以公开报导一些工程事故,但是也少有公开的专业技术分析,记者不懂专业只能是看热闹。能看懂门道的专家们不知是些什么原因一般保持缄默,反正难以见到专家们的专业性很强的失败原因分析。
笔者经历过的大型工程中,有的是越出问题越有名气,工程科研成果也越多。对这些出过问题的工程,没见过有人组织编写经验教训方面的书,如果这样的书被写出来,那才是真正有学术价值和工程意义的专著,一定可以成为畅销书。我们真的时刻都期盼着有实际意义的工程地质专业学科的畅销书早日问世!
4技术学术交流的局限性与开放性
IT业界有一句名言:决策者不明白,明白者不决策。社会上有句俗语:挣钱的不费力,费力的不挣钱。工程地质界则早有说法:搞理论研究的没有工程经验,有工程经验的缺理论高度,以至于一些搞工程的同志不愿意与理论派人士打交道,说我们的工程成果都被别人写了文章,这也许又是一个误区。类似的说法还有很多,不过有一个现象则是事实,例如我们的学术会议,各单位每年能出来参加学术活动的也多为有头有面的人物,给普通技术人员提供外出交流的机会十分有限,因为参加一次学术会议的差旅费会务费并不是每个单位都可以放开的。xxxx年我们在南京勘测专委会学术研讨会之前召开工程地质计算机应用技术协作网的委员会议,某设计院的正式委员是当然参会代表,但他的上司要出来走一圈,为节省开支,说好了由这位头目代表正式委员参加会议,但这个领导同志不知跑到什么地方转游潇洒去了,根本就没有在会议上露面。
出国进行工程考察那就更不用说了。由于对国外典型工程的了解深度有限,专业性的技术考察和技术交流受语言等环境条件的限制,收效十分有限。另外,搞具体工作的专业技术人员出国考察并非易事。某工程为了对特殊的自然地质环境作出工程建设的可行性评价,专门组团出国考察国外类似地质环境下的成功工程实例,回来后在专题技术讨论会上,大家才知道地质专业根本就没有人参加出国考察。
好在这些年随着互联网的飞快发展,我们真要想了解国外的技术发展,互联网帮了大忙。上个世纪九十年代初期,我们一直为计算机地质三维问题找不到答案,甚至权威专家们也对计算机图形学的基础理论是否能够解决的问题提出了质疑,也不知道国外工程地质计算机应用的水平如何,也很少可以见到考察专家对国外类似情况的介绍材料。但是这样的问题我们却在北京第三十届国际地质大会的科学展览会上轻松地找到了满意的解答。可见,搞学术研究也好,学习工程技术也罢,与出国不出国好象并不成正比。我们真正关心的最先进最核心的技术,出国考察人员不一定都能带回来,能带回的有可能是“海归”派人士,他们中的部分精英在国外就是从事最新高科技应用的研究和开发的。
技术学术需要交流,思想更需要交流。思想与思想的碰撞,会产生一种思维共振和创造共鸣的效应。既然国际国内交流都存在一定的困难和局限性,我们为什么不选择最为开放的互联网呢。工程地质计算机应用网站geocom从上半年正式接入Internet,立即被许多国内专业性网站链接。Geocom提供了一个完全开放的网上交流平台,只可惜我们的专业技术人员还没有充分意识到网络交流的便捷性、及时性、互助性和广泛性。可以告诉大家,在Internet上的工程地质、岩土工程和工程信息的网站已经相当丰富了,你没有机会出国,在国内参加学术会议的机会也十分有限,那就上网去吧!互联网上您所需要的一切都有,且绝大多数可以免费索取。
5工程地质的价值观与人才观
笔者在前两集《工程地质随想》中已经反复阐述过,工程地质是一个十分复杂又非常特殊的学科和专业,需要坚实的基础、广博的学识、相关学科专业的知识、对工程建设的理解、对地质学科的感悟,更需要一种浪漫的情趣和执着的精神。人是需要有精神的,有了精神,业务、知识、能力都可以在实践中得到补充和提升。如果对工程地质专业的追求精神能够达到某种痴迷的程度,您一定可以成为最优秀的地质师。
科学技术是第一生产力。在生产力的诸要素中,人是最活跃的因素,是进行生产的主体,也是生产的根本动力。地质师人才队伍处于不稳定状态,优秀人才改行,“合则留,不合则去,此处不留人,自有留爷处”。这是当前被普遍接受的价值观和人才观。在人才竞争和个人价值取向日趋市场化的前提下,新型的人才标准与传统的人才标准之间的差异,传统的专业观与新型的就业观之间的不协调,都为有潜力成为优秀地质师的朋友们提供了全新的择业理论基础和心理支持。
能够从事工程地质专业学科的工作并不难,而要做好做精却不易。把从事这个学科专业当成谋生的手段和职业,这是我们普通地质师的选择。如果您要想成为优秀的学者和专家,建议您把她当成乐趣、兴趣、境界和事业去追求,这时您还要耐得寂寞,守得清贫,没有官瘾,不辞辛劳,爬山钻洞在所不辞,受人嘲笑一笑了之。记住物理学家李政道教授的忠告:“在科学的领域内,真理永远在少数人手里”。不迷信权威,不看人脸色,坚持真理,创新进取,您一定可以成为名副其实的专家学者。当然也许您这样的专家学者没有头衔,组织上和职称高评委还没有认可您,但这都没有任何关系。想想看,xxxx年诺贝尔化学奖发给了日本一个毫无名气的普通工程师,可见真正的科学一定是最公正的。
xxxx年底北京大学郑重宣布,不再招收半脱产在职博士生,在社会上引起了极大反响,肯定有人拥护也有人反对。也许是因为少数出卖文凭的高校或科研机构把本来圣洁的文凭沾污了,降低了货真价实的文凭的威力,引来了舆论的关注。xxxx年9月24日的《工人日报》登出了一篇挖苦当今世界最时髦文凭MBA的文章,称某些高校的MBA为“M秕A”。
我们一旦把学历看得过重,就会产生事实上的偏差。有类似于穿开档裤的小孩指出“皇帝没穿衣服”的明白人,撰文在报上抨击这种重学历论是管理者的无知。其实,我们都十分清楚的事实则足以明辩真伪。例如我们工程地质界的前辈知名专家,许多人可并没有什么硕士博士头衔,而今遍地都是硕士博士,却始终还没有出现真正可以与前辈相提并论的专家学者。即便是出现了那么几个耀眼的新星,也有评论家大声疾呼千万不要捧杀了这些“半壶水”。批评也好,挖苦也罢,是尖锐了一些,我们权当成良药苦口忠言逆耳吧!
笔者的观点十分鲜明,获取更高一级的学位没有错,但建议跨专业攻读,没有必要一根筋地从工程地质的学士、硕士直至博士一直攻下去。工程地质专业学科的发展,不应该以地质为主,而应该是地质与工程建设的紧密结合。在考虑攻读更高一级学位时,宜选择双学士或双硕士,也可以选择水工、结构、力学、计算机、施工、岩土工程等专业的硕士,之后再去追求与本科和硕士均不相同专业的博士。或者反过来,硕士或博士选工程地质,其它两个学位选非工程地质。单一专业的高学历从事本学科的理论研究尚可,作为较为全面的地质师则存在教育浪费或为博士而博士而不是为学科专业的需要而博士的嫌疑。从事工程地质工作最需要的是跨专业的复合型优秀人才。
记住一些经典:不是所有的地质师都能够成为优秀地质师,也不必将学位职称职务与优秀地质师相等同,因为文凭可以假,职称可以送,职务可以跑,而优秀地质师的真实水平和能力是假不来、送不到和跑无用的。
6实践工程地质的大势研判与行情预测
近年来研究股票K线图,惊喜地发现这个K线图可以解释许多社会现实问题,甚至于您的人生历程也是一根股票曲线。工程地质发展的过去、现状和将来,完全可以用K线图作出充分解释和行情预测。实践工程地质从上个世纪九十年代初开始就步入了漫漫熊市行情,只有那些先知先觉的高手,才在熊市行情的初期得以出逃,改行之后或下海挣钱或从政当官或干其它自己喜欢且又时髦的行当,大多数尔等反映迟钝的散户绝对是被高位套牢。实践工程地质行情目前还在底部震荡,筑底坚实之后才可能有反转表现。在当前这个专业性的底部行情中,被高位套牢的地质师散户们再行割肉出逃改行另谋生路已经不是明智之举,积极的态度是以时间换空间,扎实地研究您感兴趣的专业技术学术问题,等待反转行情的到来。
近来惊闻高校工程地质专业的毕业生供不应求,颇感欣慰。但却仍然担忧质疑,因为在股市走熊的大环境下,个股飘红多为昙花一现。工程地质专业这些年来的熊市环境按最乐观估计还有5-7年,之后将有一个复苏的过程,再缓慢拉升,走出新一轮的牛市行情。当然,这之间不排除突发性政策性利好(或利空)因素而出现急速拉升态势。就象当前突入其来的SARS病毒,人们才真正认识到医务工作者也是真正的英雄战士,医药板块立即走出一波牛市行情。水利行业沉寂多年后突然遭遇98特大洪水,立即带来了防洪水利工程建设的急速拉升行情,使得那些没有前期工作基础的项目的地方头目们拿着巨款却花不出去,看着股市连续涨停而为自己的入市太晚捶胸顿足。因此,为什么说先知先觉高瞻远瞩者们是伟大的智者,就在于智者的前瞻性和预见性,更在于在行情底部敢于果断投入杀进股市的勇气。
实践工程地质目前是大底部,明智者不是出逃,而是投入。特别是那些初入这个行业的毕业生,一定能够赶上工程地质的下一波牛市行情。虽然按笔者的预测,牛市行情还需等待5~7年,但您完全可以在这个震荡的底部区间,充分理解这个专业的特色,潜下心来,打下坚实的理论和实践基础,博览众家之长,集聚您的经验和智慧,你就能在未来的牛市中获得丰厚的收益。
7不必太当真
本文纯属一家之说,请读者持批判的眼光和态度对待之。为此,特从媒体评论上抄袭下来一段文字作为工程地质随想第三集的结尾:“屁股不大干净的领导作廉政报告,不必太当真!酒桌上的豪言壮语,不必太当真!热恋中的海誓山盟,不必太当真!烟鬼们的戒烟声明,不必太当真!名家们的研究报告,不必太当真!权威们的即兴发言,不必太当真!许多自欺欺人的话,不必太当真!总之,不必太当真!”
篇3:土木工程地质论文
浅析土木工程地质勘测的有效措施
摘 要:在工程建设过程中,施工前的地质勘测工作可谓是施工建设的基础,并且做好工程的地质勘测也是施工设计的前提条件。
因此,本文以地质勘察的主要目的任务作为文章的切入点,对地质勘测实行的有效措施进行一下浅要的分析,并就实际施工现场情况进行了一下探讨希望通过文章的描述,能够对今后工程的地质勘测工作提供有利的思考与帮助。
关键词:土木工程;勘测;地质
在进行工程建设之前,必须对工程的拟建场地进行了解,包括其自然环境、地质情况、水文条件以及场地的稳定性等。
随着工程建设的不断发展,地质勘测的手段也逐渐的丰富起来,加强对工程建设用地的地质勘测力度,运用科学合理的手段与措施,提高勘测有效性,对于工程设计及建设都有巨大的帮助,下面我们就从勘测的目的任务入手,对地质勘测的有效措施进行一下浅要的分析,并就实际施工情况进行了一下探讨,以期在今后的工作中提高勘测结果的有效性。
一、工程地质勘测的目的任务
对工程施工用地进行的地质勘测,就是利用相关的地质理论以及各种技术手段、设备工具、勘察方法等,对工程建设所需用地的地址问题进行研究考察,所得到的结果资料将会成为工程设计、建设以及施工的主要依据。
在勘测过程中,其主要任务就是根据工程设计、规划以及施工与运营的要求,对场地的岩土性质、地质条件进行考察、评价与分析,提供建设场地与四周环境相关的地质数据,收集周围工程及相应地质资料与设计参数,对工程建设的地质问题进行预测与分析,为实际施工过程中,使工程建设能与地质情况相互适应相互结合。
在这样的情况下,对于保证工程的正常施工建设、安全稳定性、经济合理性都有重要意义,并且避免了因地质恶化与地质灾害对工程造成的损害,达到有效利用、合理保护地质环境的勘测目的。
二、土木工程在地质勘测中的有效措施
1.对地下水位实施勘测的有效措施
进行地下水位的勘测,在地质勘测工作中尤为重要。
因此,在勘测前首先是要使勘测人员提高对水位勘测的重视程度,严格按照勘测标准和规范实施勘测作业,确保勘测数据的准确性。
在勘测过程中,勘测人员要将地下水位的开采情况、具体的勘测作业、专控坐标以及标高回测等进行有效的结合,对四周的抽水井情况进行考察,考虑地下水是否溢出陡壁等问题,端正自身工作态度,为工程建设提供确切的地下水位勘测数据,对后续的岩土勘测奠定基础。
2.认真的选择基础方案
对岩土地质进行勘测时,基础方案对勘测起着重要作用。
所以,在进行工程地质勘测之前一定要先进行基础方案的选定。
在这个过程中对于勘测单位专业素质提出了更高的要求,不仅要对工程的造价问题进行仔细的分析,还要考虑场地的地层情况,最后还要与工程的设计人员进行仔细的商讨,由设计人员与勘测人员一同,设计出一份经济合理、可行性强的方案,促进勘测工作的顺利开展与进行。
3.提高地质勘测报告的质量
勘测工作的勘测记录非常重要,可以说工程施工设计、方案运行都与这一纸记录息息相关,当勘测过程中的勘测记录经过整理与总结作为勘测报告提交给上级单位时,对于地质勘测报告一定要进行严格的质量检查,对于不合格的勘测结果予以指正。
地质勘测部门对于建设性的工程处理意见以及土工试验的指标等问题要进行全方面的的考虑与研究,避免造成报告中出现文字繁琐冗长,并且有效性低的现象出现。
对于报告中的数据表格要进行细致的编制,严谨出现粗心疏忽的情况,对各数据进行明确的标注,使之能够对地质情况进行真实有效的反映。
最后,勘测报告中要有明确的勘测评价以及勘测总结。
勘测工作要客观公正,不能因各种原因而受到其他设计人员所提出指标的干涉。
4.加强地质勘测的监管工作,确保勘测技术质量
建设单位在进行地质勘测单位的选择时,要提高选择的要求与标准,同时本身也应该构建临时的地质勘测监管部门,对勘测单位的实际勘测过程进行有效的监督,而作为勘测单位,也应该努力提高自身专业素质及勘测技术、技能,不在过程中投机取巧,为施工单位提供准确的地质数据,不为工程建设留下地质隐患,从勘测准备、勘测设备、勘测工序上进行规范的勘测施工,具体情况如下:
①安全施工。
在正式的勘测之前,勘测人员要对建设方提出的数据进行现场的核实对照,其中主要是空间及路线的核实,根据现场核实得到的内容在挖掘时进行有意避让,避免对今后工程建设造成麻烦。
②对勘测工具进行标准化规范。
在勘测进行之前,对勘测钻机使用的钻杆长度以及尺寸进行严格的核查,对标准钻杆与非钻杆进行明确的辨认。
篇4:土木工程地质论文
1、地质勘探安全生产管理中出现的问题
1.1安全意识不强
近年来,我国对地质勘探工作的安全管理已经加强重视,但是操作人员在思想意识上还有些麻痹,部分操作人员认为安全事故不会落在自己头上,一些小违章不会造成什么后果,而心存侥幸;还有一些人员在操作过程中,认为规范的操作程序繁复就投机取巧、偷工减料,或者因为重复性工作,对一些不安全行为习以为常,忽视安全重要性;新来人员因缺乏实际经验,对岗位安全知识未引起重视,无安全概念;再加上地质勘探单位在工程作业时聘请民工进行相关操作,对他们的技术理论知识都没有严格把关,只是基于人力的需求而未全面考虑民工的综合素质要求,这部分人员的安全观念浅薄,因而也不仔细研读我国推行的安全生产的管理制度,对体制的深层含义并未把握清楚。上述种种安全意识不强导致野外实施作业的潜在风险加大。
1.2安全生产的监管体系不完善
地质勘探工程必须要有切实有效的机制保障,才能使整个工程运行顺利。我国的地质勘探行业缺少机制严谨的安全监管体系,没有设立专门的安全管理机构,整个系统零散不到位,没有专门的管理秩序,使得整个安全管理紊乱无序。一些安检部门对所调查的单位监管不力,安检人员综合素质不达标,责任心不强,使得一些地质勘探单位秩序懒散、管理松懈、漏洞百出,这不仅是企业的隐患,更是社会的隐患,还是国家的隐患。
1.3工作性质导致潜在问题众多
经济的增长与矿产资源的需求是成正式,从而对地质勘探行业的要求也越来越高。地质勘探作业不再局限于固定范围内的勘测,而是慢慢向各地发展,开始适应多种环境的地质勘探。然而环境的种类变多后,就会对勘探人员造成不小的影响。当勘测人员进入到以前不曾到过的环境后,还得先适应环境的特点,再开始熟悉当地的地形结构。很多勘测人员因为不习惯环境的改变而发生很多意外情况,这对地质勘探工作非常不利。随着海外找矿热的兴起,走出国门从事地质勘查工作的人员也日渐增多,但国外不稳定的局势都会带来政治风险与经济风险,在社会中许多突发的不可预测因素也是原因之一,不完善的法律规范抑或是宗教信仰问题,不但如此,由于自然环境的差异与多变,使得方案的实施并不一帆风顺,从而造成一定的安全风险。
1.4事故处理过于简单
地质勘探过程中出现了意外事故后,相关部门并不引起重视,对事故结果不进行仔细分析与研究,使得许多问题一而再再而三地发生,治标不治本的管理不能从根本上解决问题,使得安全问题的隐患一直埋在地质工程的过程中。事故的不彻底处理,让很多地质单位误以为事故的发生仅仅只是意外,给他们以错误的信息,致使事故的真正原因无法被挖掘出来,不能从中吸取教训,结果使同样的事或相似的事重复再现。
2、针对改进地质勘探安全生产管理的措施
2.1建设体系完备的安全生产管理机制
各单位以HSE管理体系为标准,结合本单位实际情况,建立有效完备的安全生产管理制度,使得安全管理有据可依。在进行安全管理过程中,推行安全生产目标责任制,实现安全层级管理,对每一层组织结构的安全设立专门负责人,监管该组织的正常运行。在安全管理时,要统一标准对工程项目的每一步骤予以监督管理,从细小的方面着手,统筹工程所有安排,杜绝一切有可能存在的安全隐患。一旦发现问题,则有针对性地进行责任追究,严惩不贷。根据单位的相关情况设定奖惩制度,在一定程度上促进员工的工作积极性与责任性。
2.2增强安全管理观念
地质勘探相比其他行业来说,其对安全性的要求极高,本人曾统计多年以来地质行业发生事故的基率和原因,发现地质勘查业的天生性伤害远多于物化伤害,主观性事故多于客观性事故,突发性事故多于预见性事故。因此,增强员工安全意识刻不容缓。地质勘查单位要根据工作地区的特征对员工提前进行安全生产教育,提高其安全意识和防范意识,在心理层面上树立安全生产的坚定理念。而且,培训相关人员的室外实践能力和自我防护能务,提高其在实地作业的勘察能力及应变能力。在单位内部进行安全生产的文化传播,从侧面来渗透安全的重要性。还可以从员工的角度出发,设计不同的宣传形式,通过吸引员工兴趣的过程中,是他们潜移默化地接受安全生产观念。
2.3制定严密的风险防范预案
地质勘探行业中不可避免地会遇到安全问题,但关键在于相关单位的风险防范措施是否落实到位。安全管理不是静态不变化的,必须更具事态发展的需要而随机应变。风险的评估与防范必须根据工程的行进而加以关注或改变,技术人员要有敏锐的觉察能力与预见能力,对可能潜在的风险因地制宜、因事制宜地制定出内容完备的应急预案。
2.4深化事故结果的研究分析
安全事故发生后,不能以意外定义之。必须成立相关分析小组,对事故发生的根源进行彻底地调查。要及时分析事故成因,赏罚分明,最后还要吸取教训,总结经验,制定新的预案。
3、总结
地质勘查行业是我国经济发展的一项重要促进产业,是我国与其他国家竞争与发展的关键性产业,在今后的发展中对我国综合国力的影响作用将会越来越大。地质勘探行业存在的安全问题受到社会极大的关注,我国政府也为此而进行了很多努力,从各方面帮助地质勘探行业加强安全生产的管理,促进其稳步发展。
篇5:工程地质勘察探讨论文
工程地质勘察探讨论文
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。
参考文献:
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[2]邱贤荣.浅论地质勘测各阶段技术要点分析[J].中国水运(下半月),,(08)
[3]刘涛,甄星灿.某高层建筑工程质量事故实例分析与加固处理[J].建筑结构学报,,(02)
篇6:土木工程地质勘察论文
土木工程地质勘察论文
摘 要:工程地质勘察工作是做好设计和施工的前提,是建筑程序中极重要的环节。必须先勘察、再设计、再施工。否则后续的工作将是盲目的、不安全的,势必造成巨大的浪费。
关键词:土木工程;地质;勘测
中图分类号:U442.2 文献标识码:A从事工程建设必须先了解拟建场地的自然环境,区域和场地的稳定性条件,工程地质和水文地质条件,岩土体在工程荷载作用下及工程活动条件下的稳定性、强度及变形规律。工程地质勘察的目的就是以各种手段和途径了解、掌握上述各方面的情况,在此基础上,再根据工程项目的特点和要求对拟建场地做出综合评价,提出对策及方案建议,作为工程设计和施工的基本依据。
1、工程勘察的目的任务
工程勘察是指运用工程地质理论和各种勘察、测试技术手段和方法,为解决工程建设中的地质问题而进行的调查研究工作。其成果资料是工程规划、设计、施工的重要依据。
工程勘察的目的或任务就是根据工程的规划、设计、施工和运营管理的技术要求,查明、分析、评价场地的岩土性质和工程地质条件,提供场地与周围相关地区内的(岩土工程)工程地质资料和设计参数,预测或查明有关的(岩土工程)工程地质问题,以便使工程建设与工程地质环境相互适应。这样既保证建设工程的安全稳定、经济合理、运行正常,又尽可能地避免因兴建工程而恶化工程地质环境、引起地质灾害,达到合理利用和保护工程地质环境的目的。
2、工程勘察各阶段主要内容
2.1 规划勘察
勘察的任务主要是了解区域工程地质条件,对区域稳定性问题进行论证,对控制性工程地段和可能的建筑区作出定性的工程地质评价,可以提出几个比较方案。主要勘察方法就是广泛搜集已有的地质资料和其他有关资料,进行分析整理,对全区工程地质条件有一概略了解.往往还需要进行路线踏勘和中、小比例尺工程地质测绘,对区域稳定性进行初步论证,对主要建筑区的工程地质问题作出概括性分析。实际的勘探工作量不大,一般只在控制性工程地段和有可能作为第一期开发地区布置少量简单的勘探工程,取得有代表性的勘探剖面。物探常用来指导和配合测绘及勘探工程。试验工作主要是结合勘探取少量有代表性的试样,在室内作基本物理力学性质试验。
2.2 可行性研究勘察
这一阶段的勘察任务就是为满足选定建筑场地的位置、拟定建筑群的布置方式及单个建筑物的形式、规模等要求而进行的`。在选址中应对几个比较方案作程度相近的了解,比较详尽地调查各方案的工程地质条件,对主要工程地质问题作出正确的定性分析和适当的定量分析,以说明各方案的优劣,从中选出最优方案,并为初拟建筑类型和规模提供资料。主要勘察方法为大、中比例尺工程地质测绘和工程地质勘探。室内试验工作量较大,并根据情况适当进行现场试验。物探工作仍起很大作用,重要的长期观测工作应开始布置,以取得较长时间序列的资料。
2.3 初步设计勘察
本阶段设计工作要确定主要建筑物的具体位置、结构形式和具体规模,以及它与各相关建筑物的布置方式等。勘察工作必须为此提供(岩土工程)工程地质资料.所以各种勘察手段都要使用。由于前两个阶段已将场址选定.勘察工作的范围就大大缩小了,一般仅限于工程所辖地段,因而勘察工作比较集中,以便全面详尽地了解场地(岩土工程)工程地质条件,深入地分析各种(岩土工程)工程地质问题.勘察方法以勘探和试验为主,侧绘工作只在地质较复杂、工程较重要的地段进行,比例尺较大精度要求较高。勘探工作量是主要的,能供直接观察的勘探工程可为主要手段之一,以便取得详尽的岩土资料。岩土力学及水文地质试验工作量也较大,常进行原位试验及大型现场试验,以取得较为准确可靠的计算参数。物探工作常用于测井和获得岩土物理力学参数,探测地层结构、地下溶洞等,随着新技术新方法的涌现,物探工作使用范围愈来愈广泛。天然建筑材料在可行性研究勘察就已进行普查,本阶段则应进行详查,对其质量和数量作出详细评价,同时还应开展地下水动态观侧和岩土体位移监测。
2.4 施工设计勘察(详细勘察)
勘察任务主要是对某些专门性(岩土工程)工程地质问题进行补充性的分析,提出治理意见;进行施工地质工作;布置工程监测工作等,勘察内容视需要而定,进行补充性的工作。以勘探和试验为主,结合地基处理可进行各种成桩试验、灌浆试验;结合基坑排水进行水文地质试验等。
施工地质工作主要是解决施工过程中新揭露的(岩土工程)工程地质问题,观察开挖过程中的地质现象和问题,检验前期勘察资料的准确性,总结经验。现场开挖面展示了清楚的地质现象。应及时进行观察、编录、照相,根据地质现象的变化提出施工地质预报,进行地基开挖工程的验收工作等。
勘察阶段的划分使勘察工作并然有序、经济有效,步步深人。研究的场地范围由人到小,认识的程度由粗略到精细,由地表渐及地下,由定性评价渐至定量评价。大范围的概略了解有利于选择较好的建筑地段,认识建筑场地的地质背景。场地选定后,勘察范围大大缩小,便于集中投人适量的勘探试验工作,深人地了解工程地质条件,取得详细的(岩土工程)工程地质资料和可靠的计算参数。这一勘察程序,符合认识规律,有助于提高勘察质量,应当遵循。当然工程较小、区域已有资料很多、对场地相关地区的(岩土工程)工程地质情况较熟悉时,勘察阶段可以简化。
3、土木工程地质勘测中需要注意的问题
3.1 地下水位的勘测工作。岩土工程勘察工作人员对于地下水位的勘测工作不够重视,岩土工程勘察中地下水位的测量要求所得结果具有很高的准确性。进行地下水位勘测工作时,要对地下水位的开采情况有所考虑,地下水位的测量应该和钻孔坐标、标高回测进行结合。但在实际测量中,工作人员对于这些问题没有充分重视,甚至没有考虑地下水溢出陡壁和勘测目标附近是否有抽水井,这样的工作态度最终导致了所测量的地下水水位数据不准确,在给地下水位勘测工作带来麻烦的同时也给岩土工程勘察工作带来了阻碍,最后使土木工程地质勘测工作出现不必要的困难。
3.2 基础方案的选择。工作岩土工程的勘察工作,需要按照岩土工程勘察工作基础方案一步一步的进行,因此,在进行岩土工程勘察之前,要对基础方案进行讨论和选择,最终从众多方案中选择一个最全面、最具体、最可行的方案来进行岩土工程勘察工作。可见,基础方案的选择工作在岩土工程勘察工作中尤为重要,既是岩土工程勘察工作的基础,也是岩土工程勘察工作的核心。现在的岩土工程勘察工作存在对基础方案选择工作不够重视的现象。大多数勘察单位我行我素,不考虑工程的造价问题,甚至不与工程设计进行协商,仅仅提供自己的单一基础方案。基础方案应该是勘察人员与设计人员共同分析研究得出的既经济又合理的方案,只有选择这样的方案才能保证岩土工程勘察工作的顺利进行。有些勘察单位在提供方案的同时,甚至没有考虑场地的地层情况,这就给岩土工程勘察工作的顺利进行设置了不小的障碍。
结束语
随着整个科学技术的进展,勘察方法也日新月异,新的理论、计算技术渗入到勘察方法的各个方面。我们作为行业的从业人员,一定要细致精确的进行各个阶段的勘测工作,掌握并发展科学技术手段,努力规避需要注意的问题,从而使我们的工作更进一步。
参考文献
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篇7:工程地质勘察报告论文
工程地质勘察报告论文
工程地质勘察报告论文
摘 要:建筑行业的飞速发展使其在施工过程中面临着更多的安全问题及质量问题,特别是在实际施工之前要充分做好工程地质的全面勘探,这其中的钻探技术就是地质勘测中的主要施工途径,不仅能够保证施工队伍及时了解施工地点的地质特征,而且能够提升建筑工程的完成效率以及整个工程的质量。该文主要介绍了工程地质钻探的主要特点及适用条件,同时对工程地质钻探的特殊要求、钻探方法、钻探设备、钻孔设备进行了深入的讨论,从而为钻探技术的应用提供专业的参考依据。
1 工程地质钻探的主要特点及适用条件
进行建筑工程地质勘探时普遍应用的途径就是钻探施工技术。钻探技术应用的范围较广,适用性较强,不论是何种地质条件、何种工程建筑类型,只要满足工程地质勘探的要求,就可以应用钻探施工技术。
在进行工程地质勘探过程中应用钻探技术需要注意以下四点:第一,应用钻探技术前,要考虑建筑工程施工地点的地质地貌特点,根据建筑工程的类型及施工特点,确定钻孔的分布。例如,在工民建工程施工过程中,确定钻孔的分布的依据是建筑物的轮廓线;但是在水利工程施工过程中,应该根据水坝的坝轴线确定钻孔分布。第二,一般的建筑工程,在开展钻探工作时,钻孔的深度比较浅,平均深度在9m-10m,因此采用简单的钻探方法,使用简单易操作的钻探设备即可。但是像大型水利工程、具体地区的地质勘探工程等,应用钻探技术时就需要深度较大的钻孔。第三,钻探技术的基础操作是钻孔,钻孔的目的是勘测建筑工程施工地点的地质地貌、水文、岩石等特征,除此之外,钻孔可以方便施工单位技术人员在施工地点取样进行试验,因为试验与钻孔大都是同时进行的,所以会影响建筑工程的钻探进程。第四,工程地质勘探中应用钻探技术需要注意钻孔的结构、方法以及观测钻孔进程并进行记录等。
在工程地质勘探中应用钻探技术,可以保证钻探的精确度,方便技术人员提取样本。应用钻探技术可以加深勘探深度,加快钻进速度。
2 工程地质钻探的特殊要求
工程地质钻探的目的是为建筑工程设计提供参考依据,保证建筑工程的施工质量,因此在应用钻探技术时,要严格控制钻进方法、钻孔结构以及钻进过程中的观测编录等。建筑工程地质勘探中应用钻探技术要求岩心采取率高于80%,工程建筑的软弱夹层与断层破碎带高于60%,在钻探过程中,岩心采取率一般很难达到80%。为提高钻探的岩心采取率,需要依据工程施工地面的岩层性质选择合适的钻进方法。例如,在软弱夹层与断层破碎带钻孔时,应该选择干钻,进行低速钻孔。
应用钻探技术的同时要确保施工现场的水文、地下水位测试工作的正常开展,所以要根据工程施工地点的含水层位置及有关试验要求选择合适的钻进方法,合理确定钻孔分布。对不同的含水层要换径并分层止水,加以隔离,换径、分层止水的.次数与含水层的数量呈正比。钻孔的直径一般为91毫米,孔身结构确定依据是换径的位置及次数。若在基岩而以上的砂卵石层中作抽水试验千钻,不允许使用泥浆加固孔壁的办法。一般钻孔要直,不能发生弯曲;孔壁要求光滑规则,同一孔径段应大小一致。这些要求在钻探操作工艺上给予满足。
钻孔水文地质观测,是工程地质钻探的一项重要工作,藉以了解岩层透水性的变化,发现含水层之间的联系,找到含水层水位的规律。若在岩层较坚硬地区可借助岩心开展取样工作,但是要注意岩石软弱夹层与断层破碎带的保护。取样过程中,为保证样品的质量,需借助先进的取样设备,采用科学的取样方法,钻探技术施工人员需要严格遵守取样操作工序要求。
3 工程地质钻探常用的钻探方法和设备
工程地质钻探的钻探方法和设备的选择依据是施工地点的地质特征。钻探方法有四种,分别是冲击钻探、回转钻探、冲击回转钻探和振动钻探,其中冲击钻探和回转钻探是工程地质勘探中经常使用的两种钻探方法。钻探方法若依据动力来源划分,可分为人力钻探和机械钻探,其中最广泛使用的钻探方法是机械回转钻探方法,因其具有高效率、钻孔深、岩心采取容易等特点。目前,国内外正在人力革新钻探技术,逐步朝着全液压驱动、仪表控制、勘探与测试相结合的方向发展。
力学性质,在工程地质勘察中,应结合勘探工作采取原状土样。但是在钻孔中采取原状土样时受到很多因素影响,其中主要的是取土器的结构和取土实用。取土器主要有限制球阀式取土器、上提橡皮垫活阀式取土器、回转压入式取土器和水压活塞式取土器4种,这4种取土器适用于采取粘性土的原状土样。采取砂类土和饱水软粘土就比较困难了,需要使用特制的取土器。如采用厚壁管靴长筒上提活阀式取土器,反旋活阀分节取土器和真空活塞取砂器等,采取地下水位以下的原状砂类土和软粘土样,效果较好。原状土样的采取方法主要有3种:第一种,击入法。适用于较硬的土层中取样,又可分为孔外及孔内的轻锤多击法和重锤少击法。实践证明,孔内的重锤少击法取样效果好,效率高而且土样扰动小。第二种,压入法。适用于较软的土层中取样,又可分为连续压入和断续压入法。连续压入法是借助活塞油压筒或钢绳滑轮组合装置,将取土器一次快速均匀地压入土中,土样的扰动较小,当采用连续压入法无法将取土器压入土层时,则可采用断续压入法。第三种,振动法。当振动钻进时,可利用振动器的振动作用将取土器压入土中。这种方法对土样的边缘部分扰动较大。易受振动液化的土层不适用。
为了保证土样的质量,除了对取土器和取土方法进行选择外,还应注意钻探方法、钻孔结构、清除孔内残土、操作方法和土样封存及运输等各顶问题。
4 工程地质勘探钻孔类型及其适用条件
钻孔的类型指的是钻孔的角度及其方向。钻孔的角度即是钻机的立轴钻杆与地平线的夹角,也叫做钻孔倾角。按照钻孔倾角及其变化情况,可将钻孔分为铅直孔、斜孔、水平孔和定向孔4种。在进行工程地质勘探时,为了能取得尽可能多的地质资料,又节省钻探工作量,钻进方向最好与不同岩性接触而或与断层而垂直。
4.1 直孔
直孔倾角为90度。在工程地质钻探中此类孔最常用适于查明岩浆岩的岩性岩相、岩石风化壳、基岩石以及第四纪覆盖层的厚度及性质、缓倾角的沉积及断裂等。作压水试验的钻孔一般都采用铅直孔。
4.2 斜孔
斜孔倾角小于90度。当钻孔倾角小于90度时,需要表明钻孔的方向。例如,在沉积岩岩层应用钻探技术,钻孔角度多数大于65度,在钻进时应该选择和岩层断层带相反的方向。斜孔勘探一般用在水电、水利工程的地质勘探,目的是了解水利工程的地质结构。若勘探峡谷工程或河床较窄的工程,最好选用斜孔钻进方法,既可以避免在河中央布孔的困难,也可以有效控制河床结构。
4.3 水平孔
水平孔的倾角多数为0度。水平孔一般在坑探工程中布置可作为平铜、石门的延续,用以查明河底地质结构、进行岩体应力量测、超前探水和排水。在河谷斜坡地段用以探查岸坡地质结构等效果比较好。
4.4 定向孔
在工程地质勘探过程中,根据工程地质的具体情况,采用某些先进技术,使钻孔方向随着深度的变化而改变,实现钻孔定向钻进,定向钻孔的角度大于60度。例如,对上缓下陡的岩层进行钻孔,钻孔需要保持一定的深度间隔,可以在一个钻孔中控制多个定向孔,钻进同一岩石层,定向钻孔方向要求与岩石层垂直。定向钻孔工艺在操作时比较复杂,目前国内采用的是在一个钻孔中控制多个定向分支孔的方法开展定向钻孔工作。
5 钻探技术的具体分析
地质钻探技术简单的来说,就是通过对地下进行钻孔从而打碎岩石的一种施工方法,同时,地质钻探技术是一种对地下岩层材料信息和实物资料,以及矿石品位的评价和计算储量进行验证的一种重要的技术手段。由于地质钻探的目的不一样,所以使用的钻探工艺与钻探装备也不相同。目前,我国对钻探技术投入了许多人力资源、物力资源和财力资源,使我国的钻探技术逐渐形成一个技术体系,在地质勘测中,常用的一些钻探技术包括绳索取心技术、新型的节水钻探技术、液动潜孔锤钻探技术、以及反循环钻探技术等。
5.1 绳索取心技术
绳索取心技术不依赖钻孔直接用钢丝绳打捞器提取出岩心,只有在钻头损坏或更换钻头时才会使用钻机。采用绳索取心技术进行地质钻探的技术要点分别是:第一,绳索取心技术设备包括具有良好性能的钻杆、双层或三层的岩心杆、钢丝绳索打捞器等。第二,钻机的钻头需选用金刚石材料,因其具有高强的适应性。第三,需使用高性能的钻机和泥浆泵。第四,绳索取心技术操作人员需要进行专业的技术培训,掌握相应的技术要领。
绳索取心技术因其效率高、节省钻进时间,广泛应用在工程地质勘探中。例如在天然气钻探、石油钻探、冰层钻探、矿产钻探中等多领域中。同时,绳索取心技术的钻孔深度不大,可有效减少钻杆与钻进的摩擦,延长钻孔设备使用时间。
5.2 反循环钻探技术
依据循环介质不同可以将反循环钻探技术分为空气反循环技术和水利反循环技术。水利反循环钻探技术将泥浆或水运送到孔的底部,提取钻头后得到岩心。空气反循环钻探技术以空气作为循环的媒介,使用双壁钻杆运送空气至孔底,潜孔锤会在孔底空气膨胀产生的压力的作用下,不断撞击岩石,提取钻杆可以带出部分岩屑,我们可以通过岩屑对岩层进行研究。水利反循环勘探技术能提取较完整的岩石,提高岩石研究的精准度,其缺点是在应用时,钻进速度缓慢且耗费大量水资源。空气反循环钻探技术有效节约成本,实现节水钻进,适合在干旱、缺水地区应用,其缺点是通过岩屑无法研究岩层的特性,但其应用范围较广,多用于固体矿产资源的勘探中,尤其是稀有矿产或破碎地层中。例如,第三、四系砾岩型金矿或赋存在构造破碎带、蚀变带的金矿床的勘探中,用普通钻进方法很难获取岩心,若使用水利反循环钻进技术会污染岩心,只能采用空气反循环钻探取样,保证地质研究结果的准确性,提高钻去效率。
5.3 液动潜孔锤钻探技术
我国在应用和研究液动潜孔锤这类钻探技术时,所取得的研究成果在世界上都是处于领先地位的。其工作原理为用冲洗液来带动液动潜孔锤工作,当外界的力量冲打液动潜孔锤时,液动潜孔锤同样也会将这部分能量传递给钻头,这时钻头就可以击破岩石了,施工现场的泥浆泵就是输送冲洗液的最佳工具,钻头的反复运动就可以产生有节奏的冲击负荷。作为回转钻探技术的一种改进技术,在冲击力和回转力的驱使下,液动潜孔锤钻探技术大大的提升了设备的钻进效率,并且也减少了打孔的成本。另外,液动潜孔锤钻探技术还能够很好的利用坚硬岩石脆性大并且抗剪强度低的特点,有效的解决钻探复杂状况以及无法保证钻孔质量的问题。
因为在采用液动潜孔锤钻探技术时,其一直都是在高频作业的,所以这种技术对于岩质坚硬以及脆性较大的地质结构中是较为适用的,但是在施工作业时一定要重视设备的紧固问题,并且液压的泥浆质量将直接决定液动锤的实际磨损状态,所以我们在选择液压泥浆时,也尽量选择润滑性能好、含沙量低并且粘稠度也较低的原料。当处于较高强度的工作环境中,液动潜孔锤钻探技术的使用寿命以及工作状态是无法得到有效的保证的,所以此技术的发展趋势应为延长潜孔锤的使用寿命并且提升潜孔锤的工作效率,现阶段,液动潜孔锤钻探技术主要应用在水电建材、石油化工以及金属矿山等领域中。
5.4 组合钻探技术
组合钻探技术是将“绳索取心技术”、“液动潜孔锤钻探技术”、“反循环钻探技术”三种钻探技术进行组合,可以充分发挥三种钻探技术的优势。在工程地质勘探中,应用组合勘探技术可以避免地质条件限制,根据实际情况进行钻探施工,降低施工劳动强度、节省成本,提高钻探的工作效率。
6 结语
综上所述,工程建筑施工地点的选择直接影响地质勘探的质量与工程施工质量。工程地质勘测可以检测施工地点的地质特征、水文特征以及岩石特征等,为工程设计提供参考依据。钻探技术在工程地质勘测中具有重要意义,在实际应用中,根据地质的具体情况选择合适的钻探方法、设备,保证工程地质勘探结构的准确性,提高工程施工的质量安全。目前,我们应该加大钻探技术的研究投入,深入了解钻探技术相关知识,促进我国钻探技术水平的提高。
篇8:水利水电工程地质勘测探讨论文
水利水电工程地质勘测探讨论文
一、工程钻探与山地勘探
1.金刚石钻进技术
我国的勘探工作起步相对来说比较晚,在70年代才初步发展,到80年代的时候才逐渐得以推广。通过利用这项技术大大改变了我国钢粒钻进与硬质合金钻进的落后局面,使我国的钻探效率大大提高,岩心的采取率达到了90%。金刚石钻进技术的进步,也带动了相关的设备、仪器的发展,使我国的勘探事业更好地发展。
2.砂卵石层钻进技术
在水利水电工程钻探工作中,砂卵石钻进技术一直是一项较难掌握的技术,由于存在着一定的难度,我国也逐步加强了对其认识程度,在“六五”技术攻关中,对砂卵石钻进以及取样技术进行了深入的研究,最终很好地攻克了这一难题。在此次攻关中研制成功的SM植物胶以及MY-1A植物胶,在对砂卵石层钻进中发挥着重要的作用,由于其得到了很大的推广,其产生了很大的社会效益。
3.金刚石绳索取芯钻进技术
相对于其他的技术来说,这项技术是一项比较先进的技术,其主要的技术原理就是在勘测的时候做到了在不提钻的情况下采取岩芯。80年代这项技术主要应用于深孔中,但是在浅孔应用中也存在着相应的优势。
4.软弱夹层钻进技术
由于一般的金刚石钻进技术不能很好的处理软弱夹层的问题,成功率在50%左右,这样很难保证生产的需要,造成了一定的成本压力。为了解决这个问题,特采取了一系列措施。诸如在原来的技术的基础上又采用了悬挂装置、岩芯堵塞报警装置、扶正装置等新技术。这项技术在多年的使用过程中得到了很好的反响,证明了其技术方法的很好的应用型,目前该项技术已经被编入了行业的规范里面。
二、遥感技术应用
1.区域构造稳定性研究
遥感技术由于具有辽阔的视野,所以其能够提供宏观线形的结构指征,这样就能够让研究者更好地对当地的地质情况、水文情况、地貌情况进行细致的了解。其生长的资料对于研究当地的构造框架、断裂体系、周缘构造等都存在着重要的作用。遥感技术现已被广泛地应用于解决这个问题。
2.水库区崩塌、滑坡、泥石流研究
在对某些工程区的内的岸坡等地的滑坡、泥石流等松散堆积体进行研究的时候,也可以利用遥感技术,通过拍摄航片或者彩红外篇的方式了解当地的地质情况。在对其情况有了初步的了解之后,就可以进行现场的勘察、复查、检查工作。了解这些地区病害的现状,并找到触发原因,这样就能够更好地促进工作的进度。
3.岩溶调查
遥感技术在岩溶的调查中同样发挥着重要的作用,通过彩红外片,我们不但能够了解岩溶的地貌情况,还能通过红外光谱之间的差异,了解当地的地下水的分布情况。在实际的勘测工作中,彩红外片对于解决岩溶渗漏问题有很大的作用。
4.地质测绘填图
遥感技术的应用不能脱在野外工作和成图现场校核,只有在进行现场勘测的基础上,利用先进的遥感技术,才能起到事半功倍的作用,才能更好地促进勘测工作的进行。在对中小的比例尺地质图进行测绘的时候,也可以利用遥感成图的方式。遥感技术具有一定的准确性,对于地质测绘填图有着重要的作用。
5.岩土工程开挖面地质编录
为了满足反馈设计、存档备案等的需要,在高边坡的开挖、地下建筑物开挖等过程中往往会利用地面遥感技术。对地质进行编录,并对一些设计到地质的稳定性、工程进度的地质资料进行整理。
三、工程物探
1.钻孔彩色电视系统
这个系统研制的时间在70年代的中期,在70年代末逐渐成熟,在葛洲坝的供中起到了重要的作用。其主要的优势就是电路的集成度更好,系统的运行效果更加顺畅,与旧式的探头相比,其彩色图像的识别度更高,使用寿命比旧式的更长,能够承受住钻孔中带来的冲击力,在体积上也有了很大的突破,重量比以往的更轻,能耗也更低。也正是这些有点,使其应用在工程的物探当中,发挥着越来越重要的作用。
2.地球物理层析成像技术
这项技术利用的主要是已被钻出来的平洞或钻孔,利用透射波透过特定的发射和接受当时来进行采集和处理操作,这样就能对岩体的波速值进行比较详细的了解,进而就能对岩体进行判断和评价。在当前并没有出现新技术的情况下,这项技术还拥有很大的`优越性,其对于勘察孔洞的完整性有其独特的作用。如果对这项技术利用比较好的话,不但可以节约很大一部分的工作量,还能对孔洞的物理力学性有更加深入的了解,从而使我们对勘测的整体的效果有更加深入的理解。在“七五”、“八五”、“九五”中涉及的相关的水电建设,都对这项技术给予了很高的重视程度,并进行了相应的技术攻关,取得了很高的实践效果。
3.浅层地震反射法应用
这种方法产生并发展于70年代末与80年代初,作为一种地震勘测的新技术,而得到广泛的应用。其最先是由加拿大人研发而成的,起初利用的方式是信靠增强,通过“最佳窗口技术”使其试验成功。后来逐渐引入到我国,经过了“七五”、“八五”等技术攻关,取得了很大的成果。对于P波或是SH波的反射都有了很大的发展。在此基础上还对浅层反射震源、最佳窗口、水平多次迭加技术等进行了相关的试验,并取得了很大的收获。针对横波反射震源,还研制出了钉钯震源垫板,这样就使得横波的能量得以激发,在相关的参数选择、观测系统、分辨率、信噪比等技术方面都取得了很大的突破,积累了宝贵的经验。在数据的采集和处理上也取得了相应的成果,相关的工作人员言之除了ES数据采集系统,并制作出几款能够适用于不同情况的反射数据处理软件。其中采集系统和软件处理系统将数据的收集和处理进行了很好的整合,大大提高了工作的效率。
4.高密度电法勘探
究其本质,其属于电阻率法勘测,为了能够达到理想的勘测效果,该技术引用了数据采集办法,在野外进行测量的时候将电极都放置在被测的点上,之后利用相应的电极转换开关、电侧仪实现数据的自动的采集。通过测量结果,就能够显示出剖面图。其是随着电子信息技术的不断发展而应用到水利水电工程地质勘测中的,其不但大大提高了工作的效率,还使得地电信息的采集量大幅度提高,实现了一维勘探向二维勘探的一个跨越。(本文来自于《中国水运》杂志。《中国水运》杂志简介详见.)
四、总结
我国的水利水电工程的发展时间还比较短,各方面还不算成熟,在水利水电工程地质勘测方面我国与发达国家相比还存在着一定的差距。为了更好地促进我国的水利水电工程地质勘测工作更好地进行,就需要对我国当前的水利水电工程地质勘测技术进行深入的了解,并在此基础上不断进行引进新技术、进行技术创新,只有这样才能实现我国水利水电事业的长久发展。
篇9:工程地质勘察论文水文地质论文
任何一项工程地质勘察工作都需要对水文地质的勘察结果进行评估,可是,在长期的工作过程中,我们都没有重视地下水对岩土层的不良作用,并且在评价时也没有考虑施工现场地下水活动会带来的各种影响。如果继续沿袭这样的工作方式,就可能对建筑工程的稳定性产生极大的威胁,导致许多施工工程问题的产生,可能威胁使用者的人身安全。所以,我们在深入的分析探究了这些问题后,对评价工作的重点进行了调整和更新。主要有下列几个方面:第一,进行工程地质勘查工作时,水文地质勘查的评价过程中,传统的评价报告中往往会忽略地下水对岩土层的影响,同时也没有结合具体的施工现场地下水的特性。因此在这样的一种情况下,就会让地下水对建筑工程造成很大的危害,各种各样的施工质量问题就会出现,甚至会造成很大的安全事故。我们在总结了以往经验与教训之后,可以事先制定一套防护方案,以保证勘测工作的有效性。第二,要深入探究地下水的运动情况,并探究地下的岩土状况,并且要将与之有关的众多水文地质文件找出来作为借鉴,只有为工作奠实基础,才能得出最准确的结论。第三,要深入分析地下水可能对工程施工造成的不良影响,并针对岩土结构的差异分别进行讨论。
2岩土水理的性质
岩土由于受到地下水的影响,就可能出现各种各样的性质,这就是岩土的水理性质。我们在进行工程地质勘察工作时,一定要将岩土水理性质的勘察作为关键工作,这样才能掌握最真实的岩土地质状况。
2.1地下水的储存形式
我们平时生产、生活中所使用的地下水,都是以三种状态储存在岩土层中的,也就是重力水、结合水和毛细管水。地下水之所以能以这种状态储存在岩土深处,其实就是因为地下水有着赋存的特征。
2.2岩土的水量性质
2.2.1软化性。若岩土受到水的浸湿,就会使其力学强度显著降低,在这种条件下,岩土就会体现出软化性的特征。我们在评估岩土的软化性强弱时通常会将软化系数作为指标。而在评价岩土的耐风化程度和耐水浸性能时,则需要以软化系数为依据,因此我们必须准确的确定软化系数。几乎所有类型的岩石都会表现出一些软化性特征。
2.2.2透水性。岩土的透水性就是指当水受到重力的作用,岩土让水通过自身的一种性质。岩土的透水性通常都是用渗透系数来表示的,但岩土的透水性强弱却要受到岩土自身的物质组成和结构的很大影响,通常情况下,岩土的坚硬性和岩土的透水性是成反比的。此外,岩土的颗粒直径也会对其透水性产生一定的影响。
3地质勘查中水文地质的问题分析
工程勘察中,应密切结合建筑物地基基础的类型预测地下水对建筑工程可能存在的危害,并以实际状况为前提,根据勘察区域的水文地质条件差异,对地下水存在的问题按照水文地质勘察计划,找出应对的措施,保证水文地质勘察工作的进行,降低地下水对地质勘察工程的危害,提高建筑质量。进行水文地质勘察工作时,地下水与岩土的相互作用是重要的工作内容。尤其是地下水的运动,对于岩土工程的整体质量有着不可估量的影响,所以我们必须做好这方面的工作。它可能带来的不良作用主要包括下述几点:
3.1给基坑开挖造成的影响。进行基坑的挖掘工作时,地下水常常会流到基坑的内部,这便会影响基坑挖掘工作的顺利开展,不仅延误工作进度,还可能降低工作质量。这时,我们应该做的工作是及时的排水,可是这有可能会影响基坑结构的稳定性,甚至可能会使附近的建筑工程发生不均匀沉陷。
3.2给土质造成的影响。万一基坑内涌入了地下水,则处理会影响工程的顺利施工,还可能会影响地质结构的稳定性,极易产生流沙或者是管涌等问题,因此我们要极力避免地下水的这种恶劣影响。若基坑中存有地下水,还可能导致基坑的侧壁变形或者是底鼓,无法保障基坑工程的质量。所以,在整个基坑施工的过程中,我们都一定要注意避免地下水的不良影响。
3.3地下水水位上升。导致地下水位升高的诱因是多种多样的,主要有环境影响、人类活动和地质的变动等主要方面。在岩土工程的施工中,一旦地下水位发生变动,则会给工程施工带来极其恶劣的影响。比如说地下水的水位上升会让土壤沼泽化,水量的增大会增大对建筑物的.腐蚀性,对整个岩体的结构造成破坏,导致一些岩土出现滑移、崩塌等现象,甚至使整个建筑工程丧失结构的稳定性,无法正常使用。
3.4地下水水位下降。在岩土工程施工中,经常会出现的一个问题就是地下水位的下降,主要原因是人们日常的生产生活中常常会抽取地下水,这便会导致地下水位的下降。而这一变化对于岩土工程的施工同样有着非常恶劣的影响,可能会出现地面的不均匀沉陷、塌陷或者是地裂等问题,这对于岩土工程的整体结构是致命性的破坏,并且也不利于生态环境的稳定发展,因此,在施工的过程中一定要注意好这一问题,保证好施工的质量和安全。
4地质勘查过程中水文地质问题的注意事项
开展岩土工程的水文地质勘察工作时,不仅要分析水文地质状况,还需要解决好与之相关的各种问题。在工作过程中一般会做好下列几项工作:首先,必须给予各种水文地质问题足够的关注,并保证各项水文地质参数的准确性,要了解施工地区的水文地质状况、岩土结构和地下水的运动状况。其次,开展工程地质的水文地质勘察工作时,若土层内含有地下水,则必须深入探究地下水的性质及相关参数,这样才能给后续的工作提供科学的依据。
5结语
综合本文论述,我们在开展工程地质和水文地质的勘察工作时,一定要处理好地下水所带来的各种不利的影响。只有这样才能保证各项工作的顺利开展。要真正的解决好地下水问题的难度是很大的,所以我们一定要不断的深入研究,不断提高水文地质勘察工作的科学性,并安排专业工作水平较强的工作者来进行这项工作,以真正的处理好岩土水理性质所带来的负面作用,促进我国工程地质勘察工作的长远可持续发展。
篇10:水利水电工程地质勘测论文
水利水电工程地质勘测论文
【摘要】文章首先阐述了水利水电工程地质勘察对于工程建设的重要性,然后对水利水电工程地质勘察方法与技术应用进行了探讨。
【关键词】水利水电;地质勘察;方法技术
中图分类号:TV文献标识码:A
一、前言
水利水电是国民经济和社会发展的基础产业。水利水电工程项目协作部门多、建设周期长、投资大,受自然资源、水文气象、地质、地形条件的影响很大。而地质勘察作为项目开展的排头兵,勘察质量直接影响到工程建设质量、进度及投资等各个方面。因此合理地应用各种勘察技术,提高水利水电工程勘察质量,对选择合理的设计方案、优化工程建设有着重要意义。
二、水利水电工程地质勘察的现状
近年来,我国在水利水电工程勘察技术及手段上取得了飞速发展,但依然存在勘察手段方法过于单一、勘察精度不高等问题,造成施工阶段实际地质条件与初步设计阶段预估的地质条件差别较大,小则影响工期,大则造成设计方案调整,使项目投资额远远超出概算。
三、工程地质工作中存在的问题
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、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。
四、水利水电工程地质勘察方法与技术应用
1、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。
2、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等问题的与研究。
3、信息系统(GIS)
GIS技术可自动制作等值线图、剖面图、柱状图和平面图等工程地质的图件,还能处理图像、图形、相应的属性数据及空间数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用在工程地质信息管理是近几年来工程地质勘察行业的发展趋势。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,经常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。
4、工程物探技术
岩层有不同的物理性质,如导电性、弹性、磁性、密度等,物探就是应用观测仪器来测量勘探区的物理参数,通过分析其地球物理场的变化特征,再结合地质资料来发现和推断地下深处地质体分布情况的勘察方法。主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。
5、坑探
坑探是用人工或机械掘进的方式来探明地表以下浅部的工程地质条件的勘察方法,主要包括探坑、探槽、浅井、竖井、斜井、平洞等。由于对地质体扰动较小,且地质人员能够深入地进行观察,记录,揭示的地质现象非常直接,可以不受限制地采取原状结构试样,并可用来做现场大型试验,所以坑探在水利水电项目中作为一种辅助勘察手段被广泛使用。在水利电工程勘察过程中,很多项目都在坝肩部位布置平洞,查明边坡强风化、卸荷带及破碎带分布状况;而滑坡勘察中常通过竖井来确定滑面的准确位置,另外还可以在滑面用原状土进行现场剪切试验。
6、工程地质野外试验
水利水电工程试验是利用一定的方法测试岩土的反应或一些特定的物理、力学指标,进而依据理论分析或经验公式评定岩土体工程性能和状态。按大类可分为岩体力学性质试验和土体力学性质试验。而跟水利水电工程关系较为密切的是岩体力学性质试验。主要包括了岩体变形试验、岩体抗剪试验、岩体抗压试验和点荷载试验。
7、长期观测
长期观测工作在工程地质水文地质勘察中是一项很重要的工作,有些动力地质现象及地质营力随时间推移将不断地明显变化,尤其在工程活动影响下某些因素和现象将发生显著变化,影响工程的安全、稳定和正常运行。这时仅靠一般的勘察及试验手段不足以准备预测和判断复杂地质作用对工程使用年限的影响,这就需要进行长期观测工作。
五、结束语
当前水利水电工程超工期、超投资等方面的问题较为突出,这正是由于部分单位对勘察工作的不够重视造成的。因此,提高水利水电工程地质勘察的水平对于勘察技术进步及行业的健康发展是非常重要的。
篇11:水利水电工程地质勘察及施工论文
水利水电工程地质勘察及施工论文
一、水利工程地质勘察发现的主要问题
我国产业经济收益正处于快速增长阶段,与经济事业相配套的基础工程得到扩建,水利工程改建是现代化中不可缺少的内容。鉴于水利水电项目的重要地位,国家要求地方水利部门做好日常勘察与维护工作,及时掌握水电站的工作状态。根据现场勘察所得的结果,总结出以下3方面主要问题。
1.1地质方面
水文地质是目前水利工程面临的主要问题,水文运动规律变化导致地面层出现异常变化,同时引发了诸多的地质灾害现象。参考水利工程勘察结果,30%以上的地质病害来源于水文运动,地下水流动产生巨大的力学作用,破坏了水电站地质层的稳定性。例如,滑坡是水电站围挡结构比较多发的病害,在水库堤坝周边建造的支护坡度中,极易受到地质作用而发生滑坡现象。滑坡既能破坏土地层的牢固性,坡度滑移也引起了周边设施的病害。
1.2设施方面勘察
发现,国内大部分水电站均面临着不同情况的病害,这些病害主要发生于水利设施的主体结构,以及建筑物的基础层。例如,厂房是水电站的主要生产区域,勘察发现厂房建筑均有不同程度的裂缝现象,厂房墙体基础部分有明显的沉降问题,这些都是由于地质条件变动引起的结构性病害。另外发现,随着水利水电运作规模的扩大,厂房病害率也越高,大型、超大型水电站厂房病害率达40%以上,但受损程度不一。
1.3防护方面
正常条件下,水电站处于24h发电作业状态,高强度运行也使得水利渠道工程有所耗损,水工建筑物整体性能指标下降,造成大量水资源浪费。这是由于水利渠道长时间处于供输水状态,渠道四壁承载的水流量较大,混凝土结构容易出现渗漏问题。渗漏降低了渠道供输水的效率,水资源耗损率普遍上升;大面积渗漏基本破坏了渠道的水利性能,进一步引起更为严重的裂缝病害,这些都是破坏水利设施功能的主要因素。
二、基于地质勘察的水利施工方法
水利水电工程是社会现代改造的主要项目,不仅关系着区域水资源调配的利用效率,也决定了一个地区的总体发电生产效率。在施工地质工作中发现,地质条件对水利工程产生的破坏性,主要集中在渠道、厂房、边坡稳定3个方面,这些结构发生病害严重影响到了水电站的作业性能,不利于水利水电设施改造的有序进行。结合现有的水利施工技术条件,笔者通过自身的有限经验,针对这些病害提出几点可行的施工方法和治理方案。
2.1渠道基础及防渗
1)地基处理。在渠道防渗工程施工之前,应进行科学的施工放样,按照设计图纸中的`底脚线和渠口线进行结构规划,配合机械进行土方开挖,使得地基土的水分能够在自然风干状态下得到降低,以保证土基的强度质量,具体克服冬季冻胀的破坏效果。2)混凝土的拌和。混凝土的拌合物需要具有与施工制备条件相协调的和易效果,尽量保证捣碎密实的前提下进行钢筋结构部件的搭配;利用机械振捣处理中,可选用较小的坍落度进行质量水准补充,争取渠道防渗建设工程能够顺利进行。
2.2厂房边坡
1)大方量土方开挖。开挖采用反铲,在高度方向从上至下分层开挖,一次开挖高度3m,在上下游方向分段依次进行开挖,由下游向上游方向,严禁从中间开作业面掏挖。分层分段挖掘时用人工配合反铲整修边坡。同时加强测量控制,边坡随开挖随成型,保持边坡平顺。确保开挖步骤符合现场的地质条件要求,避免破坏地质层结构的牢固性。2)护坡。边坡预留20cm的保护层,在大方量开挖完毕后,采用人工削坡,以保证设计轮廓线的形成和避免保留体受到扰动。为防止修整后的永久开挖边坡遭受雨水冲刷,在边坡修整验收后,及时进行护坡施工。根据招标图纸及工程量清单,该边坡防护型式为混凝土护坡,拟在边坡开挖完成后一个月内完成混凝土护坡施工。具体结构按设计图纸进行施工。
2.3滑坡体治理
1)削坡。削坡是处理滑坡体病害的常用方式,主要施工:岩体受节理、裂隙切割,较为破碎,可能产生崩塌坠石、边坡局部失稳现象,可采取剥除“危岩”削缓边坡顶部。对土质滑坡体,削缓边坡,减小滑动体厚度,以减小滑动力,注意对坡脚下部可能阻滑部分不可削减。边坡高度较大时,可分级留出平台,提高边坡稳定性。2)抗滑挡墙。挡墙是目前较为广泛的抗滑建筑物,借助于挡墙本身重量,支档滑体的剩余下滑力,有抗滑片垛、抗滑片石竹笼、浆砌石抗滑挡墙、混凝土或钢筋混凝土抗滑挡墙、空心抗滑挡墙(明洞)及沉井式抗滑档墙等。现场施工人员要注重每个环节的工艺安排,严格按照图纸要求执行施工操作,保证滑坡体得到有效的治理。
三、结论
水利水电工程是现代化建设的重点项目,搞好水电站建设对区域水资源调度起到了保障作用,同时也促进了我国发电生产行业的可持续性。针对地质勘察发现的诸多问题,水利部门应要求施工单位编制有效的处理方案,避免结构性病害对水利项目造成的危害。此次经过地基防渗、滑坡治理、厂房加固等方式,水电站设施整体功能得到了完善。
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