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地質勘查有哪些技術手段

發布時間: 2021-02-15 09:57:05

1. 岩土工程勘察的方法或技術手段有幾種

(1)工程地質測繪。
工程地質測繪是岩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,對地面的地質現象進行觀察和描述,分析其性質和規律,並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。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,則可採用調查代替工程地質測繪。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准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。
勘探工作包括物探、鑽探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的;並且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及岩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,它的優點是較之鑽探和坑探輕便、經濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難於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。它又可作為鑽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。
鑽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,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中鑽探工作使用最為廣泛,可根據地層類別和勘察要求選用不同的鑽探方法。當鑽探方法難以查明地下地質情況時,可採用坑探方法。坑探工程的類型較多,應根據勘察要求選用。勘探工程一般都需要動用機械和動力設備,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,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,是為岩土工程問題分析評價提供所需的技術參數,包括岩土的物性指標、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於勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。
原位測試與室內試驗相比,各有優缺點。原位測試的優點是:試樣不脫離原來的環境,基本上在原位應力條件下進行試驗;所測定的岩土體尺寸大,能反映宏觀結構對岩土性質的影響,代表性好;試驗周期較短,效率高;尤其對難以采樣的岩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);可以大量取樣。主要的缺點是:試樣尺寸小,不能反映宏觀結構和非均質性對岩土性質的影響,代表性差;試樣不可能真正保持原狀,而且有些岩土也很難取得原狀試樣。現場檢驗與監測是構成岩土工程系統的一個重要環節,大量工作在施工和運營期間進行;但是這項工作一般需在高級勘察階段開始實施,所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在於保證工程質量和安全,提高工程效益。
(4)現場檢驗與監測。
現場檢驗的涵義,包括施工階段對先前岩土工程勘察成果的驗證核查以及岩土工程施工監理和質量控制。現場監測則主要包含施工作用和各類荷載對岩土反應性狀的監測、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,並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,應在建築物竣工運營期間繼續進行。
隨著科學技術的飛速發展,在岩土工程勘察領域中不斷引進高新技術。例如,工程地質綜合分析、工程地質測繪制圖和不良地質現象監測中遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球衛星定位系統(GPS)即「3S」技術的引進;勘探工作中地質雷達和地球物理層成像技術(CT)的應用等。

2. 礦產勘查工程技術(手段)

(一)探礦工程

一般所稱的探礦工程包括鑽探和坑探兩大類。新中國成立後,為滿足國家經濟建設對礦產資源的需求,50年代,探礦工程有了長足的發展,先後在本省組建的20多支勘探隊,都配備了蘇聯的手把式鑽機,推廣當時蘇聯一整套鑽探施工管理辦法和生產技術工藝,鑽進深度可達五六百米。坑探工程也由人工掘進向半機械化前進了一步。但到了50年代末,由於片面追求速度,地質勘探隊內強調以鑽探為龍頭,忽視鑽探施工的目的性,忽視鑽探本身的工作質量,忽視技術進步,使探礦工程的效益和技術進步受到影響。1962年,鑽探技術改造開始得到重視,引進了瑞典油壓鑽機,推廣了YN-7型雙管鑽具、內管半合式及噴射式反循環鑽具,鑽頭磨料以鋼粒代替了鐵砂。鑽進操作由手把式給進改為手輪給進,機械轉動由中間軸皮帶帶動改為聯軸機直接轉動,人工扭管改為機械扭管,不停車倒桿等等,提高了鑽探效率和質量,減少了不安全因素。在坑探工程方面,開始使用機械打眼,機動濕式鑿、通風和軌道運輸等設備,改善了勞動條件,提高了掘進效率。1966年,省地質局第九地質隊採用加固500型鑽機,鑽進深度達1000多米,為發現大紅山鐵礦做出了貢獻。1965年,省地質學會成立探礦工程專業委員會,收到鑽探專業的論文21篇,坑探專業的論文14篇,其中,李偉男的《關於保持岩、礦心原生結構問題的探討》,歐陽申的《地質勘探坑探機械化的探討》,反映了當時探礦工程的技術水平。60年代後期,即「十年動亂」的前半期,探礦工程基本處於停產狀態。70年代初,省地質局第九地質隊開始推廣使用金剛石小口徑鑽進工藝,為解決磁性礦體中的鑽進、小口徑鑽孔測斜問題,研製成功小口徑測斜儀。第十四地質隊在藍石棉礦區鑽探中,試驗分支定向鑽孔,多點取心,以鑽代坑,對加快勘探速度起了顯著作用。在鑽孔護壁方面,開始採用化學處理劑,以及低固相、不分散和潤滑劑等沖洗材料。

1979—1985年,金剛石(鑽頭)鑽探、沖擊回轉鑽探、定向鑽探等多種技術得到廣泛應用。坑探工程在推廣使用「三線二鑽」(三線指中深坑道、短淺坑道、淺井機械化作業線;二鑽指取樣鑽、坑道鑽)的同時,推廣了定向爆破、噴描支護、非電導爆等技術。這一期間,探礦工程技術可概括為五個大轉變,即:鑽探磨料從硬質合金、鋼粒為主向硬質合金、金剛石、金剛石聚晶壓塊為主轉變;鑽探設備從手把式老系列設備向具有高、低及常速鑽機、變數泵、輕變鑽塔轉變;鑽井液從高固相細分散向低固相非分散和無固相轉變;鑽探工藝從單一回轉正循環向多種鑽探工藝轉變;坑探從手工作業向單項作業機械化和綜合機械化轉變。岩心鑽、取樣鑽、水文水井鑽、工程地質鑽、砂鑽、石油鑽均具備,構成了一個較完整的系列。金剛石鑽頭鑽探、繩索取心鑽探、定向鑽探和坑探機械化的配套程度正在提高。1980年,雲南石油勘探指揮部在滇東壩林構造上鑽進一口深井,深4435米,是本省境內已完成的最深井,也可代表這個時期的鑽探技術水平。

在探礦技術開發研究方面,也有較大進展。1982—1985年,省地礦局劉國經研製的SX54-Ⅲ型液動沖擊器和LZF-1型提引水龍頭,構思獨特,結構簡單。沖擊器屬國內首創,經過生產試驗,比普通回轉鑽進平均小時提高效率30%-50%,回次進尺提高50%左右,進尺的單位成本有不同程度降低。水龍頭密封性能好,不僅是沖擊器的配套設備,而且是一種適用范圍寬的鑽探通用設備。正在研製的軟土取土器,已取得了較好的使用效果。

(二)地球物理探礦

新中國成立後,隨著地質礦產事業的發展,物探工作相應發展。1954年,地質部地球物理探礦處在個舊(五○一隊)建立物探專業隊,承擔個舊礦區及其外圍的磁法、直流電法勘探。1956年,地質部組建西南物探大隊,個舊物探隊歸屬該大隊,為三○一隊;同時,三一一隊在武定,三一三隊在墨江從事物探;1958年,在此基礎上改組成昆明物探大隊,1959年下放給省地質廳。除原有地面磁法、直流電法勘探外,增加了重力勘探、放射性測井等工種,並配合部物探局九○四隊、九○二隊開展航空物探。冶金、石油、煤炭等部門的地質單位也先後組建了物探專業隊。1970年,石油工業部在雲南成立石油勘探指揮部,由四川調入兩個地震勘探隊組成雲南石油地震大隊,尋找油氣。1973年,中國人民解放軍00933部隊成立水文物探排。1983年,省地礦局物探隊改稱地球物理地球化學勘查隊(簡稱物化探隊),增加了地球化學勘查項目。

1.磁法勘探

50年代以引進西德懸絲式磁力儀和蘇聯M-2刃口式磁力儀為主。在個舊錫礦、武定至羅茨一帶的鐵礦、與超基性岩有關的銅鎳礦的勘探中,磁性勘探取得顯著的效果。1958年九○四航空物探隊在紅河以東開展航空磁測,到1985年底實際完成控制面積29.7萬平方公里,發現了一批重要的找礦信息。60年代以來,國產懸絲式垂直磁力儀代替了進口刃口式和懸絲式磁力儀,地面磁法勘探得到廣泛應用,航空磁測異常得到檢查和驗證。1965年在羅茨溫泉探到隱伏富鐵礦,1966年在新平大紅山探到火山岩型隱伏大鐵礦,1971年在景洪大勐龍發現鐵礦多處,1979年在彌渡金寶山發現鉑鈀礦,磁法物探均起了一定的作用。

2.重力勘探

1954年,五○一隊在個舊開始對重力勘探進行試驗,1959年才正式使用。1959—1961年,石油工業部貴州石油勘探局雲南大隊做1∶100萬重力測量,除滇西北和滇西部分地區外,控制面積達31萬平方公里。當時,省地質廳物探隊在羅平、曲靖、丘北等地,開展1∶10萬到1∶20萬重力勘探,尋找油氣構造。1964年以來,重力勘探以普查鹽類礦產為主,先後對思茅中生代盆地的景谷、江城、磨黑、勐臘4個含鹽帶以及楚雄中生代盆地的牟定、大姚等地開展1∶20萬重力測量,面積達12440平方公里;發現130多個重力負異常,推斷有74個為含鹽地質體所引起;鑽探驗證24個,有22個見鹽。配合地質,先後發現了江城、勐臘、安寧等大鹽礦。實踐證明,利用重力勘探找鹽是很有效的。1979年,省地質局物探隊在全省建立了11個一級重力基準點,以昆明機場國家基本重力點(A)為起算點,進行了各點聯測;1980—1982年又在滇西北對近11萬平方公里的空白區作重力測量掃面,經統一改算,為編制完整的全省重力異常圖打下了基礎。1983年開始轉入1∶20萬區域重力測量,現已完成建水、東川兩個圖幅。

3.電法勘探

1954年,地質部物探處五○一隊在個舊錫礦區的老廠、卡房、白泥洞、普雄等地應用自然電場法尋找錫多金屬礦,完成1∶1萬比例尺勘查面積158平方公里,因探測深度很有限,故應用范圍很窄。1958年以來,省地質局物探隊應用充電法、電剖面法探測金屬礦,效果較好,如在金平白馬寨銅鎳礦區,找到了Ⅲ號礦體,使全礦儲量增長80%以上;1965年,利用電法(四級剖面法)圈定隱伏爆發角礫岩簡,以配合尋找金剛石;以及垂向電測深法確定鹽礦體頂面埋深,與鑽探的結果基本一致。70年代初,電法找水得到廣泛應用。省地質局物探隊在賓川、祥雲乾旱壩區採用電測深探水打井,出水(成井)率達90%以上。1973—1975年,煤炭一九九、一四三地質隊組建了二個電法勘探分隊,利用電測深法探測第三系盆地基底和找水位,效果明顯。1977年,在有色金屬礦普查中推廣激發極化法,先後在羅茨找銅、騰沖找錫、蒙自白牛廠找銀-多金屬礦。實踐說明,此法受地形影響小,適用於山區,探測金屬硫化礦效果明顯。

4.地震勘探

1970年,雲南石油勘探指揮部首次在楚雄盆地、景谷盆地進行地震勘探試驗。1971年,採用磁帶地震儀代替光點式地震儀,在羅平、牟定開展以多次覆蓋為中心、配合激發方式與組合檢波試驗,取得了較大進展;但由於採用直線復蓋方法未能根本解決山區的地震勘探問題。1978年,在南盤江壩林背斜構造上,改用彎曲測線多次復蓋方法和電算處理,野外使用24道地震儀組合為48道儀接受,取得了較好效果,初步摸索出一套比較適合山區特點的地震勘探技術方法。經過在楚雄盆地、昆明盆地、丘北—師宗等地的地震勘探實踐,對這些盆地的地質構造基本查清,為石油鑽探提供了資料。1983—1984年,雲南煤田地質勘探公司與湖南煤田地質勘探公司合作,在昆明盆地進行了煤田地震勘探,對盆地地層、基底構造獲得一批資料。

5.放射性物探

1955年,地質部三局三○九隊開始沿省內主幹公路進行汽車伽馬概查。1956年,成立地質部三局二○九隊雲南隊,技術上接受蘇聯專家指導,開展鈾礦地質工作。1958年,地質部三局二○九隊改稱第二機械工業部三局二○九隊,其航測隊從事雲南航空放射性測量。地質部九○二隊在滇東、滇中開展航空磁測的同時,也做了1∶20萬航空伽馬測量,發現了一批放射性異常。1966年,二機部中南二○九隊九分隊調來雲南從事鈾礦地質勘查,找礦手段主要是放射性物探;至今已探明了一個大型鈾礦床和多個中、小型鈾礦床。

6.鑽井物探(井中物探)

1956年,西南地質局在雲南首先於宣威寶山、祿豐一平浪煤田勘探中推廣應用井中物探,主要是電測井,有時還進行放射性測井。由於電測儀和放射性測井儀靈敏度低,性能不穩定,所得成果具多解性,往往還要通過井壁(放炮)取心驗證。1965年,採用JBC-2型輕便全自動測井儀和仿蘇PAPA放射性測井儀,測井質量提高。特別是1971年改用靈敏、穩定、輕便的TFS-1型放射性測井儀,為開展自然伽馬和伽馬伽馬方法測井創造了條件,能夠准確判定煤層厚度,減少了井壁取心。井中物探使用的方法是:(1)視電阻率電位與梯度法;(2)三級側向電流法;(3)接地電阻梯度法;(4)伽馬伽馬法;(5)自然伽馬法。上述方法在煤田測井中可根據煤層結構特徵及圍岩性質,選擇使用。80年代中期,煤田地質系統的井中物探技術,日臻完善,方法綜合化,由於技術進步,成果精度進一步提高,逐步由定性向定量發展。

除煤田井中物探外,1965年地質部物探研究所在鹽礦鑽井中(如江城勐野井鉀鹽礦),還開展了能譜測井技術試驗,70年代初投入使用。該技術除測定鹽層厚度外,還可測出K2O>3%、厚度>0.5米的鉀鹽礦層。1971年,省地質局物探隊開始在滇中幾個鐵礦勘探區推廣三分量磁測井技術,採用國產JSZ—Ⅰ、Ⅱ型三分量磁力儀。

(三)地球化學勘查探礦

雲南省地球化學勘查(以下簡稱化探)工作始於1954年,首先是地質部的五○一隊在個舊一帶開展找錫礦、錳礦。1958年以後,省地質局區域地質測量隊在1∶20萬區域地質調查中順便進行了路線土壤測量。物探隊伍當時在開展有色金屬物探工作時,把化探作為一種主要的輔助方法。由於測試落後,分析靈敏度和精度、准確度很低,找礦效果不明顯。1979年,配合尋找錫礦,省地質局物探隊在中甸、騰沖、耿馬、峨山、文山等地,開展大面積化探,發現了騰沖小龍河、上山寨、夾谷山及石屏小塔頂等錫礦遠景區。1982年,省地質局物探隊學習推廣河南省地礦局痕量金化學光譜分析方法,使化探分析金的靈敏度達到0.001—0.0003ppm,接著就對哀牢山北段化探樣進行組合分析,發現了33個金異常,使本區金礦普查迅速打開局面。同時,為提高分析精度和探測效果,還建立了13個水系沉積物二級標准樣和7個由不同基質成分組成的二級金標樣;編制了《雲南省景觀地球化學圖》,將全省劃分為7個不同類型的地球化學景觀區,這對研究不同景觀條件下地球化學元素分布、分配、遷移、富集規律,選擇化探的方法技術建立起初步基礎。1983年,省地礦局物探隊設立化探分隊,改隊名為地球物理地球化學勘查隊,同時在局屬地質大隊和區域地質調查隊中也設立了物化探分隊。接著,按國際分幅的區域化探掃面工作全面展開,採用先進儀器設備,分析測試39種元素,靈敏度比過去半定量分析提高2—10倍,個別元素提高50—150倍。由此,化探水平進入了一個新層次。

(四)岩礦測試實驗技術

新中國成立後,岩礦測試實驗隨著地質事業的發展而充實壯大。1954年,西南地質局五○一隊由於偏光顯微鏡及費氏台技術的學習和引進,對礦物晶體的光學常數測定及礦物鑒定技術提高了一大步。1956年,雲南省地質局建局籌備階段就組建了實驗室,配備了光譜分析儀、X光機、差熱分析儀等,對提高測定速度、一次性測定多種元素及解決疑難礦物鑒定發揮了重要作用。1966年,省地質局為實驗室引進日本Geigerflaxs型X-螢光光譜儀,能直接測定岩礦樣品。1969年,省地質局第三地質隊對元謀貧鉑礦的綜合利用提出新方法,通過作為鈣鎂磷肥的原料,使爐渣中的鉑族元素及銅鎳品位比原礦石提高10倍,(實驗室法)解決了貧鉑礦石利用問題。雲南省煤炭工業管理局化驗室在褐煤中萃取褐煤蠟中試成功,為綜合利用褐煤提供一條新路子。1976年,省地質科研所引進西德CM5-3型質譜儀主機,為測定1977年吉林「隕石雨」的隕石年齡及我國震旦系-寒武系界線年齡提供了可靠數據。1981年,該機又裝置了數字處理系統,分辨能力、測試精度和效率大幅度提高,在國內處於先進水平。之後西南有色地質研究所也引進了一些大型儀器設備。1979年,省地質局實驗室胡文范等研製成「高頻感耦等離子光源固體粉末送樣裝置」,將發射光譜分析中溶液試樣,改為固體粉末送樣,樣品霧化率達到70%,粉末均勻穩定,靈敏度較弧光源提高約1—3個數量級。1980年,省地質局區調隊羅家驤研製出《顯微鏡下常見透明礦物鑒定指南》,該成果可直接對照出560種透明礦物,適合野外鑒定礦物使用。省地質局實驗室施家辛、江鑫培研製成功「多用三軸旋轉針台」,為測定礦物光學常數提供一種比費氏台容易掌握的簡便裝置。二機部中南二○九隊第九隊顧孝發發現一種鈾醯鉬酸鹽新礦物,命名為騰沖鈾礦,獲國際礦物學協會承認。1982年,省地礦局實驗室先後引進美國制P—E4000原子吸收分光光度計、日制D/MAXMA型晶體粉晶X-射線衍射儀、JSM-35CF型掃描電子顯微鏡(X-射線波譜儀)和美製PV9100型X-射線能譜儀及其X螢光光譜、紅外光譜等大型設備,反映雲南省地礦測試實驗裝備的當前水平。1984年,施家辛在西盟錫礦的一塊標本中發現磷酸鉍新礦物,命名為「西盟石」,有待國際礦物學組織審定。至今,由於新技術、新方法的引進和應用,本省礦物岩石的鑒定測試已進入微觀鑒定和痕量分析的新階段。

(五)其他

70年代初,省地質局第二區調隊開始應用航片於地質調查,對區域地質調查速度的提高效果明顯;1979年,省地質科研所鑲嵌成雲南省衛星遙感圖象,為利用衛片解釋區域構造創造了方便。1980年,省地質局物探隊應用航測技術敷設探測網試驗成功,改變了常規方法,提高工效3—4倍。1983年,省地質科研所建立遙感地質站,配合工程地質勘察和地質找礦,利用四川省地礦局成都遙感站處理系統進行圖象數字處理,使遙感的判讀分析提高了一步。「六五」期間,武漢地質學院配合雲南省地礦局第四地質大隊對騰沖錫礦帶開展遙感、構造分析、物化探綜合方法尋找隱伏礦體的研究,有一定的成效。

1972年,省地質局開始普及數學地質和應用電算技術;1983年在物探隊建立電算站,配備了高中檔微型計算機3套。如DuAl—6800 83/80微機系統,配有4個終端,可進行多道作業;X—Y繪圖儀,可繪制多種地質、物化探圖件。與此同時,局成立計算中心,測繪隊和測試中心(原實驗室)配備了中檔微型計算機,初步形成省地礦局的計算系統;先後開展了CS-3機和TP—801單極機加普通音頻錄機之間雙向信息傳轉研究,及其CS-3微型機解析空中三角測量程序、IBM—PC機平面控制網設計和平差程序研究。微機排版、礦產儲量資料庫存、區域化探數據處理及自動化成圖等軟體的開發研究,為地質工作及有關生產解決了實際問題,提高了工作效率和質量。

3. 岩土工程勘察的方法或技術手段有幾種

(1)工程地質測繪。
工程地質測繪是岩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,對地面的地質現象進行觀察和描述,分析其性質和規律,並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。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,則可採用調查代替工程地質測繪。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准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。
勘探工作包括物探、鑽探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的;並且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及岩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,它的優點是較之鑽探和坑探輕便、經濟而迅速,能夠及時解決工程地質測繪中難於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。它又可作為鑽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。
鑽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,在岩土工程勘察中是必不可少的。其中鑽探工作使用最為廣泛,可根據地層類別和勘察要求選用不同的鑽探方法。當鑽探方法難以查明地下地質情況時,可採用坑探方法。坑探工程的類型較多,應根據勘察要求選用。勘探工程一般都需要動用機械和動力設備,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,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,是為岩土工程問題分析評價提供所需的技術參數,包括岩土的物性指標、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於勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。
原位測試與室內試驗相比,各有優缺點。原位測試的優點是:試樣不脫離原來的環境,基本上在原位應力條件下進行試驗;所測定的岩土體尺寸大,能反映宏觀結構對岩土性質的影響,代表性好;試驗周期較短,效率高;尤其對難以采樣的岩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);可以大量取樣。主要的缺點是:試樣尺寸小,不能反映宏觀結構和非均質性對岩土性質的影響,代表性差;試樣不可能真正保持原狀,而且有些岩土也很難取得原狀試樣。現場檢驗與監測是構成岩土工程系統的一個重要環節,大量工作在施工和運營期間進行;但是這項工作一般需在高級勘察階段開始實施,所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的在於保證工程質量和安全,提高工程效益。

(4)現場檢驗與監測。
現場檢驗的涵義,包括施工階段對先前岩土工程勘察成果的驗證核查以及岩土工程施工監理和質量控制。現場監測則主要包含施工作用和各類荷載對岩土反應性狀的監測、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,並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,應在建築物竣工運營期間繼續進行。

隨著科學技術的飛速發展,在岩土工程勘察領域中不斷引進高新技術。例如,工程地質綜合分析、工程地質測繪制圖和不良地質現象監測中遙感(RS)、地理信息系統(GIS)和全球衛星定位系統(GPS)即「3S」技術的引進;勘探工作中地質雷達和地球物理層成像技術(CT)的應用等。

4. 煤礦地質勘查的技術手段主要有哪幾種

地表的:地質填圖,槽探,淺井,
深部的:坑探,鑽探,測井(電測井,放射性測井)
其他輔助手段:瓦斯的現場解析、煤質分析、水質分析、煤層氣測井

5. 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。

6. 煤礦地質勘探的技術手段主要有哪些

主要是物探方法
三維高密度探測是最新的物探方法,也比較成熟了,就是不知道你們學校或者單位有沒有這種儀器吧

7. 勘查技術方法

砂岩型鈾礦的形成受控於古氣候、古水文地質條件、地層結構、岩石地球化學類型、新構造運動、層間氧化帶(或古河道)、鈾源條件等諸多因素。因此,應以地質、地球物理、地球化學異常為突破口,選擇行之有效的現代勘查技術方法進行小比例尺到大比例尺的選區勘查。對於砂岩鈾礦現代的勘查技術方法,韓紹陽等(2004)進行了較好的綜述,現概括如下。

一、高解析度遙感技術

利用高解析度遙感技術可獲得產鈾盆地地下水補、徑、排體系,蝕源區、斷裂帶及斜坡帶等影像特徵;可建立大型鈾成礦區域的大地構造環境、背景遙感影像特徵。

二、GIS技術

GIS提供了在計算機輔助下對地理、地質、地球物理、地球化學和遙感等多信息進行集成管理、有效綜合與分析的能力。應用GIS對鈾資源進行評價,具有如下優點:①合理、有效的空間資料庫管理大大提高了鈾資源評價效率;②實現了傳統方法難以進行的對各種地質體的多種空間關系的定量分析;③系統軟體為物化探數據的空間可視化創造了條件,使評價更直觀;④空間分析方法使成礦信息的綜合更加合理;⑤系統軟體大大提高了生產單位的制圖效率;⑥所建的數字資料庫可反復使用。

三、水化學方法

利用水化學方法可獲得含礦層水中的溶解氧、硫化氫及pH、Eh值,可以尋找層間氧化帶、氧化-還原過渡帶及還原帶;測量含礦層水中的鈾、鐳、氡、氦及其他與鈾相關的伴生元素可以確定找礦目的層的含鈾性。

四、現代地球物理方法

隨著地球物理探測技術的改進與發展,重磁法、航空(或車載)γ能譜測量法、電磁成像技術和地震勘探等現代地球物理技術被廣泛應用於砂岩鈾礦勘探中:①利用重磁法可分析蓋層結構,基岩的起伏形態、埋深及基底構造。②利用航空γ能譜測量可在很短時間內獲得大面積精度均一的測量資料;車載γ能譜測量方法同樣具有測量速度快、探測精度高等特點,很適合在乾旱、半乾旱的中新生代產鈾盆地內開展,又可在不宜進行航測的邊境地區進行工作。③利用電磁成像技術(TEM和EH4)可查明對鈾成礦有利的砂體規模及其空間展布;查明工作區的隔水層及其厚度;查明工作區斷裂構造及其產狀特徵;查明工作區基底的埋深及其起伏情況;根據電阻率測量剖面,結合地質資料,可輔助分析盆地的沉積相。④地震探測技術可以確定產鈾盆地基底的埋深,提供構造基礎圖件和更多的蓋層細節信息。

五、砂岩型鈾礦定位方法

目前,在進行砂岩型鈾礦定位中卓有成效的方法是自然電位測量法、深穿透地球化學方法、氡氣測量、綜合測井和弱信息提取技術。

自然電位測量可以快速確定層間氧化帶砂岩型鈾礦的氧化-還原過渡帶。深穿透地球化學方法是通過測量地表疏鬆沉積物中金屬活動態和地氣中超微量金屬元素的含量,進而圈定異常,預測鈾礦床(王學求,1998)。氡氣測量技術主要是基於Rn的遷移和地氣理論來提取深部鈾礦化信息。綜合測井技術可獲取岩石的天然放射性、密度、電阻率等地球物理參數及確定岩石孔隙度、滲透率、泥質含量等,為砂岩型鈾礦儲量計算和評價提供必要的參數,也可對沉積構造環境、層序地層及沉積相等進行研究。通過實用的數據(如航磁、航放)綜合解釋方法和弱信息提取技術,可直接定位砂岩型鈾礦床的空間位置。

總之,在中小比例尺鈾資源戰略選區階段,適宜採用效率高、費用低的遙感技術、航空物探技術,同時可開展重力測量和水化測量。盡量收集工作區的相關地質資料,根據現代砂岩型鈾礦的成礦理論,基於GIS軟體平台進行多源信息的綜合分析,圈定有成礦遠景的地段(韓紹陽等,2004)。在大比例尺預測階段,對所圈定的遠景區內可開展綜合物化探工作,如自然電場、電磁成像技術(TEM或EH4)、控源音頻大地電磁(CSAMT)、高解析度淺層地震、氡氣測量及化探等,在完成物化探綜合解釋後,配合鑽探和綜合測井技術圈定礦體,並進行資源量評價。

8. 水文地質勘查所使用的主要方法手段

進行水文地質調查所使用的基本方法手段或工種主要有10種:即水文地質測繪、水文地質鑽探、水文地質物探、水文地質野外試驗、地下水動態長期觀測、室內分析測定與實驗、同位素技術在水文地質調查中的應用、全球定位系統(GPS)的應用、遙感(RS)技術的應用、地理信息系統(GIS)的應用等。任何一項水文地質調查,基本上都是採用這些方法手段,通過這些方法手段的有機配合而組織起來的,這些方法手段(或工種)的精度直接決定了勘查成果的質量。近年來,航衛片地質水文地質解譯、GPS技術、地理信息系統(GIS)、地下水同位素測試技術、核磁共振技術、水文地質參數的直接測定方法等新的技術方法已用於水文地質調查中,大大提高了水文地質調查的精度和工作效率。

1.水文地質測繪

水文地質測繪就是按一定的精度要求,對區內地質、水文地質界線和現象進行實地的觀察、測量、描述、調查,並將它們繪製成圖件,總結出一個地區的水文地質規律。水文地質測繪是認識一個地區水文地質條件的第一步,也是全部水文地質工作的基礎。目前,航衛片解譯等遙感技術,正廣泛地成為水文地質測繪中的現代化有效手段。

2.水文地質鑽探

水文地質鑽探是勘探地下水的直接手段,同時,也是開采地下水的主要方法。由於它具有效率高、勘探深度大等特點,因而是一項主要的勘探工作。為了得到較好的效果,水文地質鑽探必須建立在水文地質測繪等項工作的基礎上。另外,在只需揭露近地表的地下水露頭或與地下水有關聯的一些地層、構造現象時,可直接使用坑、槽探。

3.水文地質物探

物探是水文地質勘探的重要手段之一,它與水文地質測繪和鑽探相結合,可以有效地查明許多地質和水文地質問題,從而節省其他工種的工作量。需要著重說明,各種物探方法都有局限性,其結果具有多解性,使用中,應根據具體地質條件,進行分析、對比、綜合研究,使解譯結果真實的反映客觀情況。水文地質工作中應用的主要物探方法有:電法、磁法、地震方法、放射性方法等,近年來,地質雷達、地球物理層析成像技術(CT)、核磁共振(NMR)等新技術、新方法也得到了廣泛應用。

4.水文地質試驗

在野外調查工作中,為取得各種水文地質參數或解決某些水文地質問題需進行相關的水文地質試驗工作。水文地質野外試驗主要包括:抽水試驗、注水試驗、滲水試驗、地下水流速流向測定試驗、連通試驗、彌散試驗等。根據調查工作需要,應合理布置這些試驗。

5.地下水動態觀測

由於地下水是變化的,為尋找其變化規律性,就需要對區內主要含水層中地下水的動態(包括水位、水量、水質、水溫)進行長期的觀測工作。依據觀測結果,對區內地下水的形成和變化規律,水質、水量和水位進行正確地評價和預測。

6.室內實驗、分析鑒定

實驗室內實驗、分析、鑒定等工作,主要是取得地下水質、岩石的水理學性質,岩石破壞及溶蝕機理,含水層的顆粒成分,地下水運動情況以及地下水年齡等資料。

7.同位素技術在水文地質調查中的應用

地下水在形成和運移過程中,各種化學組分的同位素成分都會進入水中,這些同位素蹤跡便可為研究地下水及其與環境介質之間的關系提供重要信息。環境同位素能對地下水起著標記作用和記時作用。因此被廣泛應用於水文地質調查工作中。目前在水文地質調查中應用同位素技術主要解決下列問題:①利用放射性環境同位素測定地下水年齡;②利用穩定環境同位素研究地下水的起源與形成過程;③利用放射性環境同位素研究包氣帶水的運動;④利用環境穩定同位素研究水中化學組分的來源;⑤利用放射性同位素示蹤研究地下水運動及水文地質過程。

8.全球定位系統(GPS)技術的應用

全球定位系統(Global Positioning system,簡寫為GPS),也稱全球衛星定位系統。GPS具有全球性、全天候、連續的三維測速、導航、定位與授時能力,而且具有良好的抗干擾性和保密性。目前,GPS已成為一種全天候、高精度的連續定位系統,且具有定位精度高、自動化、速度快、儀器操作簡便、高效實用、方法靈活多樣等特點。近十幾年來,GPS在水文地質工程地質領域也得到了廣泛應用。

GPS在水文地質工作中主要用於以下幾個方面:①確定各種地質點(地質構造、地貌、第四紀地質、岩性點、采樣點等)的位置及坐標(或經度、緯度),並可確定其走向或傾向;②確定井孔、泉、地下暗河等各種水文地質點的位置及坐標;③確定各類地質點及井、孔、泉水等水文地質點的高程;④確定各類地質點、水文地質點之間的距離;⑤地圖功能、導航功能等;⑥確定勘探線方向或水文地質剖面線的方位;⑦查找地圖上有關信息點、興趣點;⑧數據存儲、記憶功能,可建立資料庫,並對數據進行下載和轉換等。

9.遙感(RS)技術在水文地質調查中的應用

遙感(Remote Sensing,簡稱RS)就是「遙遠的感知」,它是應用探測儀器,不與探測目標相接觸,從遠處把目標的電磁波特徵記錄下來,通過分析,揭示出物體的特徵性質及其變化的綜合性探測技術。換言之,遙感技術是根據電磁波理論,用裝置在飛機或人造衛星等各種飛行器上的專門儀器,接收地面上各種地質體發射或反射的各種波譜信息,由於不同的地質—水文地質體發射、吸收、反射、散射和透射的電磁波波長和頻率不同,從而解譯判定出被測地區的地貌、地質、水文地質條件,並可繪製成各種圖件。其特點是調查面積大,周期快,應用面廣,在提高調查質量,加快調查進度、減少測繪和勘探工作量,減輕體力勞動等方面獨具優越性。

遙感技術(RS)有許多種類,目前在水文地質調查中常用的是航空攝影、紅外探測和多波段測量。利用航空照片可以解譯含水層和含水構造,查明區域水文地質條件,圈定富水地段,劃分匯水面積等。紅外遙感技術在尋找淺層地下水方面(如尋找古河道,找出地下水露頭的位置、大小、數量、探測地下熱水,研究岩溶區的水文地質條件等)具有良好效果。利用地球衛星圖像可對地球資源進行調查和進行環境監測,可解譯出區域的地貌形態、地層岩性及地質構造,同時還可圈定沖積含水層,尋找泉及地下水溢出帶、淺層地下水分布區,以及用於調查地表水資源和監測環境污染等。

10.地理信息系統(GIS)在水文地質調查中的應用

地理信息系統(Geographical Information System,簡寫為GIS),是對各種地理信息或空間信息進行獲取、處理、分析和應用的計算機技術系統。

地理信息系統(GIS)已開始用於地下水研究中。地理信息系統(GIS)在水文地質調查中的應用主要有以下幾個方面:①建立地下水資料庫及模擬系統。②識別含水層,合理開發利用地下水資源。③進行地下水水質研究。④進行地下水資源管理。⑤編制水文地質圖。⑥地下水模擬及可視化。

全球定位系統(GPS)、遙感技術(RS)、地理信息系統(GIS),簡稱「3S」技術。「3S」技術是從20世紀60年代逐漸發展起來的、現已日漸成熟的空間信息處理技術。由於「3S」技術的日漸成熟,澳大利亞、美國、加拿大等國20世紀80年代就已開始運用「3S」技術進行數字化地質填圖,從而實現了地質填圖的計算機化和信息化,極大地提高了工作效率。我國數字化地質填圖工作起步於20世紀90年代。目前,以「3S」技術為基礎的數字化地質填圖,正在地質、水文地質調查工作中逐步推廣應用。

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