呼瑪機場工程地質勘察
A. 現場工程地質勘察的目的和任務是什麼
1、選址勘察工作目的在於從總體上判定擬建場地的工程地質條件能否適宜工程建設項目。任務是通過取得幾個候選場址的工程地質資料進行對比分析,對擬選場址的穩定性和適宜性作出工程地質評價。
2、初步勘察的目的是:對場地內建築地段的穩定性作出評價;為確定建築總平面布置、主要建築物地基基礎設計方案以及不良地質現象的防治工程方案作出工程地質論證。根據選址報告書了解建設項目類型、規模、建設物高度、基礎的形式及埋置深度和主要設備等情況。
3、詳細勘察的目的是提出設計所需的工程地質條件的各項技術參數,對建築地基作出岩土工程評價,為基礎設計、地基處理和加固、不良地質現象的防治工程等具體方案作出論證和結論。
(1)呼瑪機場工程地質勘察擴展閱讀
觀測的主要內容有:
岩、土體位移范圍、速度、方向;岩、土體內地下水位變化;岩體內破壞面上的壓力;爆破引起的質點速度;峰值質點加速度;人工加固系統的載荷變化等。此項工作主要是在論證建築物的施工設計的詳細勘察階段進行,工程地質作用的觀測則往往在施工和建築物使用期間進行。
長期觀測取得的資料經整理分析,可直接用於工程地質評價,檢驗工程地質預測的准確性,對不良地質作用及時採取防治措施,確保工程安全。
B. 工程地質勘探
3.3.2.1 勘探工作綜述
(1)勘探點的布設及測量
勘察工作共布置6個工程地質勘察孔,其中北端幫4個,南端幫2個,鑽孔坐標及鑽孔深度見表3-5,鑽孔平面位置見圖3-7。
表3-5 鑽孔坐標及鑽孔深度
圖3-7 鑽孔位置
圖3-8 KT1-1鑽孔柱狀圖
(2)鑽探施工
鑽探嚴格控制回次進尺,採用套管護壁、干鑽、單動雙管金剛石鑽進等鑽探及取芯工藝,確保岩芯採取率。並按採取的岩土芯結合鑽進情況進行地層鑒定、分層與描述。鑽進深度和岩土層分層深度的測量誤差低於±5cm,同時嚴格控制非連續取芯鑽進的回次進尺,以保證分層精度符合要求。鑽孔口徑不小於108mm,並滿足取樣的要求。鑽孔施工及探井完成後,均採用水泥砂漿封閉,封孔方法採用泥漿泵注入法,並對場地進行了清污。
(3)取樣工作
原狀土樣採用標准厚壁敞口式取土器以重錘少擊法採取;岩樣從岩芯管內或邊坡上直接採取。取樣具體操作方法嚴格按現行有關標准規范,結合岩土性質分布特徵執行。
3.3.2.2 勘探成果
本次勘察工作共採集土樣720組,岩樣640組,繪制鑽孔柱狀圖6張,其中KT1-1鑽孔柱狀圖見圖3-8,工程地質剖面圖見圖3-9至圖3-11。
圖3-9 剖面1工程地質模型
圖3-10 剖面2工程地質模型
圖3-11 剖面3工程地質模型
3.3.2.3 鑽孔窺視成果
(1)工作原理
鑽孔窺視儀主要由地面部分和井下部分組成。地面部分包括控制器、電腦、三腳架、絞車、滑輪和深度計數器;地下部分包括攝像探頭和電纜,攝像探頭由CCD攝像機、LED燈、玻璃罩和錐形鏡組成。鑽孔孔壁經LED光源照亮,CCD攝像機攝取由錐形鏡反射的孔壁圖象,圖象信息經電纜傳送至控制器和電腦,整個採集過程由圖象採集控制軟體系統完成,此系統把採集的圖象展開和合並,記錄在電腦上。
圖3-12 智能鑽孔窺視儀及原理
(2)鑽孔窺視成果
本次勘察共設立了5個鑽孔窺視監測孔,其中北幫3個,南幫2個。
鑽孔KT1-1位於安家嶺礦北幫西部,其孔內4m以上區域較為破碎(圖3-13)。2014年2月,受2號井工礦影響,安家嶺礦北幫1310和1280兩個弱面發生錯動,鑽孔KT1-1位於1280弱面下緣,故其完成性較差。其餘部分局部破碎,整體完整性較好,說明下部岩層沒有發生大規模錯動。
圖3-13 KT1-1孔內情況
鑽孔KT2-1、KT2-2位於安家嶺礦北幫東部,目前受2號井影響較小,孔內岩層整體性較好,局部見裂隙發育,見圖3-14和圖3-15。
圖3-14 KT2-1孔內局部裂隙發育
圖3-15 KT2-2孔內整體完整性較好
鑽孔KT3-1、KT3-2位於安家嶺礦南幫中部,工程地質條件好於北幫,通過鑽孔電視觀察,鑽孔KT3-1、KT3-2整體完整性較好,局部裂隙發育,鑽孔KT3-2在101.3m處有出水點,見圖3-16、圖3-17。
圖3-16 KT3-1孔內整體完整性較好
圖3-17 KT3-2孔內出水
C. 試列舉工程地質勘察中詳細勘察有哪些主要的工作
地址勘察要勘察周圍的環境,建築物情況,植物綠植情木情況,有沒有古墓孔洞什麼的?
D. 常用的工程地質勘察方法有哪些它分幾個階段
工程地質勘察是為查明影響工程建築物的地質因素而進行的地質調查研究工作。內所需勘察的容地質因素包括地質結構或地質構造:地貌、水文地質條件、土和岩石的物理力學性質,自然(物理)地質現象和天然建築材料等。這些通常稱為工程地質條件。查明工程地質條件後,需根據設計建築物的結構和運行特點,預測工程建築物與地質環境相互作用(即工程地質作用)的方式、特點和規模,並作出正確的評價,為確定保證建築物穩定與正常使用的防護措施提供依據。 一般包括兩大部分:文字和圖表。文字部分有工程概況,勘察目的、任務,勘察方法及完成工作量,依據的規范標准,工程地質、水文條件,岩土特徵及參數,場地地震效應等,最後對地基作出一個綜合的評價,提承載力等。圖表部分包括平面圖,剖面圖,鑽孔柱狀圖,土工試驗成果表,物理力學指標統計表,分層土工試驗報告表等。
E. 工程地質勘察方法與手段主要有哪些
工程地質勘察的方法是:搜集分析已有資料,進行場地踏勘、調查、測繪、回物探、鑽探、試驗答,並在室內綜合以上各種方法得出的地質判斷,形成報告及圖紙。
傳統的手段主要有:踏勘、調查、測繪、物探、鑽探、試驗。
除傳統手段外還有遙感影像解譯、地理信息系統、三維地質模型等信息化手段。
F. 工程地質勘察報告有哪些重要的內容呢
1、工程地質勘抄察報告是進行規劃、設計、施工必不可少的基本依據,對工程建設的經濟效益有著直接影響。勘察成果要正確反映客觀地形、地質情況,確保原始資料的准確性,結合工程具體特點和要求提出明確的評價、結論和建議。
2、建設單位應在新建工程定點後,委託有資質的地質測繪(勘察)單位,對工程的地質進行勘察,其工程地質勘察報告中一般應包括以下內容:
(1)概述。
(2)場地描述及地下水。
(3)地層分布。
(4)工程地質條件評述。
同時,應附以下圖表:
(1)鑽孔平面布置圖。
(2)地質岩性剖面圖。
(3)地質柱狀圖。
(4)地質柱狀及靜探曲線圖。
(5)土壤試驗成果匯總表。
(6)土壤壓縮曲線圖。
(7)土壤剪力試驗成果。
3、竣工資料中工程地質勘察報告應為原件。
G. 發展過程
(一)20世紀50~60年代成長壯大完成大量鐵路、水利工程方面的勘測積累了經驗
中國的工程物探最早是1950年在北京官廳水庫進行了壩址勘察的試驗性工作。地質部成立後,1953年曾在山東淄博電廠配合地質工作進行廠址勘察,1954年開始了遼河神樹及遼源堡壩址、寶成鐵路的路基勘測和三門峽水庫壩址求第四系厚度等項工作。1956年,在宜昌組織了工程物探隊在丹江口、三斗坪、清江等幾個水庫壩址進行工作,這些工作一直繼續到1958年。1958年以後,各省區成立了地質局,其下屬的物探大隊和水文工程地質大隊開始承擔省區內的工程物探任務。1958年,地質部成立的專業水文物探大隊(後為地礦部水文工程地質方法技術研究所),逐步轉向水文與工程物探並重和方法技術研究。地質部的一些直屬工程地質隊伍中也有物探力量從事著工作。
1953年冬,燃料工業部水力發電總局北京勘測設計院成立水利電力部門的第一支物探隊,而後長江水利委員會、黃河水利委員會下分別成立了物探隊伍。1954年,煤炭部門成立物探隊,雖以找煤為主,但還開展水文工程物探;同年鐵道部門也成立了物探隊,以工程物探為主,同時也進行部分水文物探工作。而後,交通、建設、軍工等部門也組建了以工程物探為主要工作任務的物探隊伍,這些隊伍中有的還設立了方法技術研究的室或組。1958年開始,這些隊伍發展很快;到20世紀60年代後期,工業部門的物探隊伍已是我國工程物探的主力。1964年,鐵道科學研究院鐵道建築研究所下設立了鐵道部門第一個物探研究機構——物探研究組。
這期間鐵道部和地質部在多條鐵路新線的勘測中進行了大量工程物探工作。如成渝線、寶成線、天蘭線、蘭新線、蘭青線、京包線、包蘭線、鷹廈線、湘黔線、成昆線、枝柳線、東北三條森林鐵路、大(大虎山)鄭線(鄭家屯)、貴昆線、川漢線、京原線等鐵路新線進行前期勘測,有的還進一步進行後續各階段的勘測。水利部和地質部在我國基本已選定的主要大型水電站和水利樞紐工程勘測中,物探參與了大量的工作。如三門峽、三峽、隔河岩、五強溪、岩灘、大化、天生橋、二灘、魯布格、小灣、龍羊峽、劉家峽、小浪底、丹江口、新安江、葛洲壩等70多座高壩水電工程的前期(或規劃階段)的勘測,而後各階段的設計中又進行了大量物探工作,直到後來施工和完工後的檢測時還應用了物探技術。
截止到1960年,地質部物探局對工程物探進行了總結,將任務歸納為四項;認為用電法確定鬆散覆蓋層厚度效果好,確定斷層是成功的,岩溶問題較復雜,用電法圈岩溶發育帶較有效,探測有一定深度的岩溶洞尚有困難。水上物探取得了經驗,一般也能解決水底相應的地質問題;開始了試用地震法測定工程建築基礎的動力彈性模量;用物探研究了滑坡的一些特點;用電法測定了表層大地導電率,為高壓輸電線鐵塔架、廠房等接地提供了設計數據。
在這期間用電法進行過水庫滲漏的檢測,為一些大型廠址的地基勘測和南方岩溶發育帶探測等方面進行了工作。開始了橋址的勘測,20世紀60年代曾為南京長江大橋橋址勘測進行了相應的物探工作。水利部門的物探還在岷江進行了南水北調西線工程的前期工作。
這一階段工程物探取得了相應的地質效果,為合理地進行建築設計、節約整個勘測成本和工程施工經費,提供了重要的依據,其效益是明顯的,逐漸引起工程界的重視。
這一階段工程物探的任務絕大多數屬於工程地質類,所採用的方法以電法(電測深、各類電剖面、自電、充電法等)為主,在一些地區用區域重力、磁測資料了解區域構造,用磁法了解基岩性質、接觸帶和脈岩分布。用電測井劃分岩性,而後增加了聲波及放射性測井,對鑽孔岩石的力學性能、含水特點能有了進一步了解。1957年,水電等部門用瑞典淺地震儀以折射法測定了建築物基礎的動力彈性模量;自1960年起,已開始用地震法進行基岩埋深的勘測。1966年,鐵道部門將地震法用於鐵路工程勘測;20世紀60年代井中無線電波法開始試用於工程勘測了解地下岩溶情況;1966年,地質部開始了探地雷達的研究。鐵道部編制了適於我國情況的電測深曲線量板。
由於「文化大革命」的嚴重破壞,20世紀60年代末,一些工程項目的勘測、方法技術研究與改進均受到了干擾,有的完全停頓,有的進展很小;本應能很快完成的項目推遲了,本應推廣的一些方法技術未形成「生產力」[1~3,9,11]。
(二)20世紀70年代恢復中提高技術拓展領域受到各方重視
進入「文化大革命」的後期,一些工程項目復工。特別是1978年後,新建設項目陸續提出,一些工程進度要求很急。使用物探方法可以大大加快工程勘測進程和減少成本、提高質量;在這樣的大背景下,工程物探也迎來春天。在恢復中開始了提高技術及拓展工作領域,工程物探受到各方面的關注。
在鐵路方面開始了襄渝線、衡廣復線、大沙線、朔石線、京通線、太焦線、延西線以及成昆線等線路的前期勘測的工程物探,同時對20世紀60年代已選定線路進行了進一步工作。
在水利工程方面主要是繼續20世紀60年代已開始的各大型工程項目的勘測,針對各工程項目的不同階段,為初步設計、可行性設計和施工設計進行相應的物探工作。另在大渡河龔咀、贛江萬安、耒水東江等水電站以及一些中型電站進行物探勘測工作。
物探圍繞其他各類大型工程(如火電廠、重機廠、軍工廠等)廠址勘測進行了工作,另外還在一些橋梁的橋址勘測方面進行了工作。
這一階段在中南和西南岩溶發育區的工程物探首先是探測岩溶發育帶、暗河等,有關部門開始專題研究岩溶洞的探測;所有方法主要還是電法,同時試驗井中無線電波法取得一定效果;當時探地雷達(1976年地質部物探所研製的DL-1型探地雷達移交上海地質儀器廠生產)技術尚不成熟;還試用高精度重力測岩溶洞,其效果不佳。在探查各類洞穴方面開始了超聲波探測技術的研究。
在此期間,有關部門紛紛召開會議,交流經驗,制定規劃,出版刊物。
1979年開始,地質、鐵道、水利等部門陸續引進國外較先進的淺地震、探地雷達和幾種電法儀器,以及相應的技術和軟體,這為我國工程物探技術提高及迎接20世紀80年代工程物探大發展、大提高、大拓展打下基礎。
在這期間工程物探使用地震法的工作量較前有所增加,所用還是光點式儀器,除求覆蓋層厚度外,在測定基岩彈性波速度求取動彈性模量方面工作已較多。電法開發了五極縱軸測深法,其受施工場的影響小。電測深的電算技術也正在研究中[2~4,10]。
(三)20世紀80年代大發展大提高大拓展
在改革開放政策的指引下,沿海十四個城市對外開放,各項大型工程陸續上馬。1984年,地礦部物化探局提出了圍繞城市建設進行相應物探工作的概念和任務。1986年,地礦部印發了「關於開拓城市物化探工作的幾點意見」,進一步明確了城市物探工作的性質、任務與方法,從此我國主要城市就系統地開展了以工程和水文物探為主要內容,1:10萬~1:5萬的重、磁測量及電測深剖面測量,個別城市還進行了淺地震剖面測量。北京、天津、上海以及沿海開放的城市均進行了系統的工作,其成果為城市規劃提供了重要地質資料。另外,還在一些城市進行了地震小區劃的工作。
地礦部水文地質工程地質勘察院開展了工程物探方法研究和一些項目的勘查工作。
鐵道部門方面,在京秦線、大(同)秦線、侯(馬)月(山)線、沙(城)通(遼)線、西(安)康(安康)線秦嶺隧道、兗(州)石(臼所)線、廣(州)梅(州)汕(頭)線以及南昆等線路進行了一系列前期工作和各階段設計工作的工程物探。
水利部門方面,在鴨綠江水豐電站擴建、第二松花江白山電站、大渡河銅街子電站、烏江東風電站及彭水電站、南盤江天生橋一級電站、閩江水口電站的規劃、可行性研究及初步設計階段分別進行了物探勘測。在前10年已進行了工作的電站,又開展了進一步工作。例如,為了進一步論證三峽工程,這期間又系統進行了航磁、重力及大地電磁測深等區域性物探工作,在一些部位還進行了地震剖面測量。在其他一些電站,用物探方法詳細了解地下構造及覆蓋層情況。例如,龍羊峽淺層反射地震法求覆蓋層分層、魯布格電站探地雷達找岩溶,烏江思林電站鑽孔無線電波CT法探岩溶發育、隔河岩廠房用鑽孔聲波CT探基岩中的病態部位、貓跳河東風電站用微伽重力找岩溶洞等。為南水北調中線及東線工程的開始或繼續進行了物探工作。
核電及火電站的建設方面,物探為廣東大亞灣、浙江秦山等8個核電站近場址和核島地基勘察進行了大量工作,為山西等地的坑口電站以及其他大型電站的地基進行了勘測。物探還為新建的大型鋼鐵、化工、機械、紡織和科學設施的場地地基進行勘測,為城市高層建築、特高型電視等射塔地基進行勘測,還參與了北京、廣州、上海、南京地鐵勘測。
在水域上物探用水上地震、淺層剖面法為長江下游及長江口整治、過江隧道、過江輸氣管線和海上機場跑道的水下地基勘測,為過江大橋的工程地質等進行勘測。物探用綜合方法為海上鑽井平台選址和場地基成功地進行了勘測工作。
在這一階段開始了用已有物探及新開發的物探方法對各種建築樁基、橋墩、帷幕灌漿、水壩、擋水牆等各類建築體的質量進行檢測,對地基岩土地動力學參數進行大量的測定;還開始了地下管線的測量。這一期間,我國物探引進了一批訊號增強型淺地震儀、探地雷達、PS測井、常時微動測量系統、穩態面波法、高密度電阻率法等方法技術和設備。我國一些單位自行研製生產了淺層地震儀。井中無線電波法、井中聲波法較廣泛應用於找岩溶及工程質量檢測。
「七五」期間,地礦部在有關的研究項目中設立了「第四系岩性分層及活動斷裂調查的方法研究」和「地震小區劃方法研究」的專題。鐵道部提出立項研究「隧道施工掌子面前方不良地質預報」技術。
在地震方法方面開發了適於工程物探的反射法,特別是橫波反射技術;在引進的基礎上完善了微動測量及面波方法;開始了大量研究地震層析技術;專門開發了陸地聲納、水上地震等技術;開始了樁基檢測和測振技術的研究與交流;對一些電法進行了正反演方法研究。
這一階段,各部門、學會圍繞工程物探召開了許多工作會及學術討論、交流會,也舉辦了多種學習班、培訓班。
由於地質工作運作機制的改革,原以礦產為主的一些物探隊伍轉向市場的工程、水文物探工作,效益較好,還出現了民營或個體的以工程物探或工程勘測為主的企業。為了保證工程物探的工作質量和規范市場,建設部和地礦部分別制訂和頒發了樁基檢測和工程物探資質證。1982年,水利部頒發了《水文地質工程地質物探規程》[3~6,10~13,19]。
(四)20世紀90年代建設需要市場機制促進技術進步
改革開放進一步深化,國家建設的規模進一步擴大,新型工程建設項目陸續提出,對工程物探提出了更多、更高的要求;工程物探市場也進一步擴大,市場的競爭促進了技術進步和應用領域的拓展。
這一時期各種交通建設規模很大。鐵道部門方面在大京九線、西安—南京、重慶—懷化等新線的前期或設計階段進行了物探工作,另外在秦嶺隧道、南昆隧道、侯月隧道物探預報方面取得好的效果。朔黃線幾十座隧道用探地雷達對襯砌質量進行檢測,測線總長達300km。高速公路建設發展很快,到2000年底已近兩萬公里;為此,物探進行了路基、隧道、橋梁的勘測,並用多種物探方法進行公路路面質量的檢測。在長江上的幾處大橋、黃河上幾處大橋、錢塘江幾處新橋、舟山海峽大橋、福建平潭跨海大橋、深港大橋等許多橋梁進行了工程物探工作。南京、上海、青島、重慶、武漢等地鐵的勘測,上海、南通等多處的隧道勘測中均進行了物探工作。上海磁懸浮列車線路的工程地質勘測也開展了物探工作。
在水利、水電工程方面,物探除繼續在已選定或正在施工的工程上進行相應的工作外,這一時期在黑龍江太平溝、黑河、呼瑪、鷗浦規劃中的四個水電站場址進行了勘測,在牡丹江蓮花、黃河萬家寨、龍口、古賢等水電站可行性研究、規劃及初步設計階段進行了勘測,在金沙江向家壩、雅襲江錦屏、岷江紫坪埔、烏江溪口等水電站的預可行性研究、規劃及初步設計階段也進行了勘測。在北京十三陵、山東泰安、山西西龍池、河南南召等幾處蓄能電站場址進行了勘測,為南水北調中線工程繼續勘測。對長江三峽大壩基岩體質量快速精細檢測技術進行了研究。
由於有關方面對黃河、長江堤壩滲漏及隱患的檢測更為重視,「八五」期間物探對堤防隱患探測技術進行了研究。特別是1998年長江大水期間,不少單位進行查隱患的工作,而後國家專門立項進行攻關,取得許多進展。
我國擬新建的核電站有多處,物探除上個十年已進行的選址工作外還在嶺澳、連雲港核電站海域、浙江三門核電站海域進行了工作。另外,在遼寧擬選址的三個核電站(溫坨子、徐大堡、江石底)核島地區進行了工作。
在城市高層及超高層建築、大型廠房、港口建設等建設工程中,物探進行了大量的場地勘測。這一時期物探開拓了建築工程質量的檢測這一領域,主要是用地震波速技術測試地層(基礎)動態參數和評價地震穩定性,用聲波、探地雷達等技術探隧道、引水洞工程質量,用探地雷達、高密度電法、井中電磁法探測堤壩、擋牆質量,用瑞利面波技術檢測復合地基基礎質量,用多種方法進行樁基礎完整性及承載力檢測,用微動脈動測量對高層建築的整體動力特性進行測試等。物探進行管線測量工作量進一步加大,技術更為完善。
開始了用聲波、各種測振技術、地震勘查及探地雷達等技術對工程施工造成的各種影響和破壞進行監測,對隧道壁的松動圈進行檢測,對邊坡穩定性進行檢測和評價。1990年,鐵道部立項研究「隧道施工掌子面前方不良地質預報」技術,用隧道地震VSP、陸地聲納、探地雷達等技術在隧道開挖中超前預報不良地質體,實際應用取得好的效果,引起工程界重視。1995年,水利部黃河水利委員會勘測規劃設計研究院的物探隊升格為物探總隊,技術實力增強。1997年,水利部成立了「長江工程地球物理勘測研究院」,是水利部門集生產、科研於一體的惟一研究院。
在總結1982年以來工作經驗基礎上,1992年水利部和能源部批准並頒布了《水利水電工程物探規程》[3,7,8,10,12~14,19]
H. 工程地質勘察的方法
工程地質勘察方法或手段,包括工程地質測繪、工程地質勘探、實驗室或現場試驗、長期觀測(或監測)等。
工程地質測繪
在一定范圍內調查研究與工程建設活動有關的各種工程地質條件,測製成一定比例尺的工程地質圖,分析可能產生的工程地質作用及其對設計建築物的影響,並為勘探、試驗、觀測等工作的布置提供依據。它是工程地質勘察的一項基礎性工作。測繪范圍和比例尺的選擇,既取決於建築區地質條件的復雜程度和已有研究程度,也取決於建築物的類型、規模和設計階段。規劃選點階段,區域性工程地質測繪用小比例尺(1:10萬,1:5萬);設計階段,水庫區測繪大多用中比例尺(1:2.5萬,1:1萬),壩址、廠址則用大比例尺(1:5000,1:2000,1:1000,1:500)。工程地質測繪所需調研的內容有地層岩性、地質構造、地貌及第四紀地質、水文地質條件、天然建築材料、自然(物理)地質現象及工程地質現象。對所有地質條件的研究,都必須以論證或預測工程活動與地質條件的相互作用或相互制約為目的,緊密結合該項工程活動的特點。當露頭不好或這些條件在深部分布不明時,需配合以試坑、探槽、鑽孔、平洞、豎井等勘探工作進行必要的揭露。
工程地質測繪通常是以一定比例尺的地形圖為底圖,以儀器測量方法來測制。採用衛星像片、航空像片和陸地攝影像片,通過室內判讀調繪成草圖,到現場有目的地復查,與進一步的照片判讀反復驗證,可以測制出更精確的工程地質圖。並可提高測繪的精度和效率,減少地面調查的工作量。
工程地質勘探
包括工程地球物理勘探、鑽探和坑探工程等內容。
①工程地球物理勘探。簡稱工程物探,其目的是利用專門儀器,測定各類岩、土體或地質體的密度、導電性、彈性、磁性、放射性等物理性質的差別,通過分析解釋判斷地面下的工程地質條件。它是在測繪工作的基礎上探測地下工程地質條件的一種間接勘探方法。按工作條件分為地面物探和井下物探(測井);按被探測的物理性質可分為電法、地震、聲波、重力、磁法、放射性等方法。工程地質勘察中最常用的地面物探為電法中的視電阻率法,地震勘探中的淺層折射法,聲波勘探等;測井則多採用綜合測井。
物探的優點在於能經濟而迅速地探測較大范圍,且通過不同方向的多個剖面獲得的資料是三維的。以這些資料為基礎,在控制點和異常點上布置勘探、試驗工作,既可減少盲目性,又可提高精度。測井則可增補鑽探工作所得資料並提高其質量。開展多種方法綜合物探,根據綜合成果進行對比分析,可以顯著提高地質解釋的質量,擴大物探解決問題的范圍,縮短工程地質勘探周期並降低其成本。由於物探需要間接解釋,所以只有地質體之間的物理狀態(如破碎程度、含水率、喀斯特化程度)或某種物理性質有顯著差異,才能取得良好效果。
②鑽探和坑探。採用鑽探機械鑽進或礦山掘進法,直接揭露建築物布置范圍和影響深度內的工程地質條件,為工程設計提供准確的工程地質剖面的勘察方法。其任務是:查明建築物影響范圍內的地質構造,了解岩層的完整性或破壞情況,為建築物探尋良好的持力層(承受建築物附加荷載的主要部分的岩土層)和查明對建築物穩定性有不利影響的岩體結構或結構面(如軟弱夾層、斷層與裂隙);揭露地下水並觀測其動態;採取試驗用的岩土試樣;為現場測試或長期觀測提供鑽孔或坑道。
鑽探比坑探工效高,受地面水、地下水及探測深度的影響較小,故廣為採用。但不易取得軟弱夾層岩心和河床卵礫石層樣品,鑽孔也不能用來進行大型現場試驗。因此,有時需採用大孔徑鑽探技術,或在鑽孔中運用鑽孔攝影,孔內電視或採用綜合物探測井以彌補其不足。但在關鍵部位還需採用便於直接觀察和測試目的層的平洞、斜井、豎井等坑探工程。
鑽探和坑探的工作成本高,故應在工程地質測繪和物探工作的基礎上,根據不同工程地質勘探階段需要查明的問題,合理設計洞、坑、孔的數量、位置、深度、方向和結構,以盡可能少的工作量取得盡可能多的地質資料,並保證必要的精度。
原位測試和實驗室試驗
獲得工程地質設計和施工參數,定量評價工程地質條件和工程地質問題的手段,是工程地質勘察的組成部分。室內試驗包括:岩、土體樣品的物理性質、水理性質和力學性質參數的測定。現場原位測試包括:觸探試驗、承壓板載荷試驗、原位直剪試驗以及地應力量測等(見岩土試驗、工程地質力學模擬)。
設計建築物規模較小,或大型建築物的早期設計階段,且易於取得岩、土體試樣的情況下,往往採用實驗室試驗。但室內試驗試樣小,缺乏代表性,且難以保持天然結構。所以,為重要建築物的初步設計至施工圖設計提供上述各種參數,必須在現場對有代表性的天然結構的大型試樣或對含水層進行測試。要獲取液態軟粘土、疏鬆含水細砂、強裂隙化岩體之類的、不能得到原狀結構試樣的岩土體的物理力學參數,必須進行現場原位測試。
現場檢測與監測
用專門的觀測儀器對建築區工程地質條件各要素或對工程建築活動有重要影響的自然(物理)地質作用和某些重要的工程地質作用隨時間的發展變化,進行長時期的重復測量的工作。觀測的主要內容有:岩、土體位移范圍、速度、方向;岩、土體內地下水位變化;岩體內破壞面上的壓力;爆破引起的質點速度;峰值質點加速度;人工加固系統的載荷變化等。此項工作主要是在論證建築物的施工設計的詳細勘察階段進行,工程地質作用的觀測則往往在施工和建築物使用期間進行。長期觀測取得的資料經整理分析,可直接用於工程地質評價,檢驗工程地質預測的准確性,對不良地質作用及時採取防治措施,確保工程安全。
I. 工程地質勘察與地質勘探是一回事嗎 它們有什麼區別
地質勘查是地質勘查工作的簡稱。廣義地說,一般可理解為地質工作的同義詞,是根據經濟建設、國防建設和科學技術發展的需要,對一定地區內的岩石、地層構造、礦產、地下水、地貌等地質情況進行重點有所不同的調查研究工作。按不同的目的,有不同的地質勘查工作。例如,以尋找和評價礦產為主要目的的礦產地質勘查,以尋找和開發地下水為主要目的的水文地質勘查,以查明鐵路、橋梁、水庫、壩址等工程地區地質條件為目的的工程地質勘查等。地質勘查還包括各種比例尺的區域地質調查、海洋地質調查、地熱調查與地熱田勘探、地震地質調查和環境地質調查等。地質勘查必須以地質觀察研究為基礎,根據任務要求,本著以較短的時間和較少的工作量,獲得較多、較好地質成果的原則,選用必要的技術手段或方法,如測繪、地球物理勘探、地球化學探礦、鑽探、坑探、采樣測試、地質遙感等等。這些方法或手段的使用或施工過程,也屬於地質勘查的范圍。狹義地說,在中國實際地質工作中,還把地質勘查工作劃分為5個階段,即區域地質調查、普查、詳查、勘探和開發勘探。
地質勘查專業也稱工程地質勘查專業是培養德、智、體全面發展,既具有良好工程素質、又具有較強技術崗位技能,具備地質基礎、水文及工程地質、地質工程、煤礦地質、地質災害勘查、高新技術勘測、計算機應用等方面的基本理論,具有地質資料綜合分析和應用的能力,從事資源勘查、煤炭地質、工程地質勘查設計,工程地質勘查施工與管理等方面工作,具有創新精神和實踐能力的高技能人才。
地質勘察與地質勘查專業的區別是:地質勘察指工作性質,地質勘查專業是指技術類別。