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关键词:瑞雷波频散曲线;正演计算;正演参数
1 概述
面波,在地球物理勘探中我们通常称之为地滚波,反射波记录下来的大多数都是瑞雷波[1]。瑞雷波在多层介质中所产生的相速度随频率变化的现象被称为瑞雷波的频散[2]。而频散曲线正是瑞雷波勘探获得的直接成果。瑞雷波勘探技术作为一种新兴的地球物理勘探方法,以其特有的优势被广泛应用于工程地质勘察、复合地基检测等领域。但是在实际应用过程中也暴露了许多问题,这些问题主要体现在如下几个方面:①瑞雷波的反演方法较多,但是这些方法均建立在一维模型基础上,与被探测的三维目标体存在较大的差异。因此如何实现瑞雷波的二维反演甚至是三维全空间反演是目前瑞雷波研究的重点内容。②目前的面波数据处理采用的是基阶面波,而高阶面波的应用将会大大改善目前的勘探精度和勘探效果。因此如何提取高阶面波,以提高勘探精度特别是软弱夹层的勘探能力,是摆在面波数据处理方面的一个难题。③瑞雷波解释成果存在较大的多解性,特别是解释结果随着道间距、偏移距以及采集通道数出现较大的差别,这也是目前瑞雷波勘探所面临的迫切需要解决的技术问题。
针对上述问题,本论文利用瑞雷波正演计算程序,采用数值模拟的方法研究层状分布的岩土体的纵波速度对岩土体中瑞雷波频散曲线的影响规律。为进一步优化瑞雷波正演算法提供基础资料。
2 基本原理
Knopoff快速计算法计算的是角速度为ω,相速度为VR的地震波在几个水平、均匀介质组成的层状空间中的传播问题[3]。我们知道应力与位移的关系式为:
δm=ρm(γm-1)cosPmAm-iρm(γm-1)
sinPmβm+ρmγmγβmcosQmCm-iρmγβmsinQmDm
τm=iρmγmγαmsinPmAm-ρmγmγαmcosPmBm-iρm(γm-1)sinQmCm+ρm(γm-1)cosQmDm(1)
对于自由表面,我们仅考虑地表面应力不存在时的情况,则上式中的δ0=τ0=0,又有z=z0=0,所以P0=Q0=0,那么化简上式可以得到:
-ρ(γ1-1)A0-ρ1γ1γβ1C0=0 ρ1γ1γα1B0-ρ1(γ1-1)D0=0(2)
上式(2)提供了内部任意界面在m层中的边界条件。因为在第m层界面处有位移及应力连续条件,所以我们将(1)式与(2)式联立得到一个齐次方程,其形式为:Λ(m)V(m)=0。对该方程进行一系列理论推导与求解,最后我们可以得到频散函数:
F=(ω,VR)=[U(n-1),iV(n-1),W(n-1),R(n-1),iS(n-1),-U(n-1)]Tn (3)
Knopff快速计算法计算频散函数的关键部分是不断由层参数去递推新的矩阵元素,根据m的矩阵元素推出m+1层的矩阵元素直到频散函数计算到n-1层为止。
3 数值模拟研究
本论文利用基于Knopoff快速计算法的瑞雷波正演计算软件,模拟过程中采用三层地质模型,通过对比分析研究岩土层纵波速度和横波速度对频散曲线的影响规律。对于纵波速度的影响,我们分层进行讨论。岩土体模型的参数设置如表1所示。
在以上参数设定基础上,保持第二、第三层参数不变,将第一层纵波速度VP1依次设为330m/s、250m/s、200m/s、167m/s和143m/s,这样保证每次输入的岩土体参数代表的岩土体横波速度与纵波速度之比VS / VP依次为0.3、0.4、0.5、0.6和0.7。得到第一层岩土体纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响如图1所示。
图1 第一层岩土体纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响
从图中可以明显看出,第一层纵波速度从330m/s变化到143m/s,其变化量达到57%,但是正演得到的瑞雷波频散曲线在形态上是基本相同的,瑞雷波速度只是存在一定的变化,最大超过25m/s,其差值百分比达到30%。
第二层岩土体的纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响如图2所示。
图2 第二层岩土体纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响
从图上可以清楚地看出,第二层岩土体纵波速度值从500m/s变化到214m/s,其变化量达到57%。但是正演得到的瑞雷波频散曲线形态基本上相同,瑞雷波速度只是在低频段出现较大的变化,最大变化量可以达到将近40m/s。
综上所述,岩土体纵波速度对瑞雷波频散曲线的影响较小,但是随着岩土层埋藏深度的增加,其纵波速度对瑞雷波频散曲线的低频段速度值的影响程度逐渐增加。
参考文献:
[1]顾功叙.地球物理勘探基础[M].北京:地质出版社,1990.
[2]Rayleigh L. On Waves Propagated Along the Plane Surfaceof an Elastic Solid[J].Proceedings of the London Math-ematic Society,1887.
关键词:岩土工程勘察;物探技术
Abstract: the engineering prospecting, as a new and effective exploration, detection means is more and more geotechnical engineering, design personnel to accept. But, all kinds of engineering prospecting the effectiveness of the method of detection depends on its object the applicability of the physical properties, physical properties of the conditions of the applicability is stronger, the solution to the problem of the greater reliability, therefore, in order to effectively solve some geotechnical engineering complex technical problems, must use a variety of engineering prospecting method combined, mutual complement each other, validation, namely comprehensive engineering geophysical exploration technology.
Keywords: geotechnical engineering; Geophysical exploration technique
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
1前言
截止2000年底,全区已开发利用的矿产82种。有矿山企业4534家。矿山企业总人数为30.5万人。2000年度实际采矿能力为1.67亿吨(全区矿山企业设计采矿能力为2.99亿吨)。实际全年生产矿石总量1.5亿吨。内蒙古地区历史遗留的煤层自燃问题较严重,主要分布在阿拉善盟古拉本矿区和鄂尔多斯市东胜煤田和准格尔煤田、桌子山煤田。
地球物理勘探是通过观测和研究各种地球物理场的变化来解决地质问题的一种勘察方法。在自然界,不同的物理作用具有不同的物理场,例如,在重力作用的空间有重力场(重力勘探);天然或人工建立的电(磁)力作用的空间有电(磁)场(电法勘探和电磁法勘探);波动传播的空间有波场(地震勘探)等。而组成地壳的不同岩土介质往往在密度、弹性、电性、磁性、放射性以及导热性等方面存在差异,这些差异将引起相应地球物理场的局部变化,对于这种与地下岩土介质局部变化有关的地球物理场的变化,称之为异常场。工程物探就是针对具体工程项目通过专门的仪器观测这些地球物理场的分布和变化特征,然后结合已知地质资料进行分析研究,推断出地下岩土介质的性质和环境资源等状况,从而达到解决地质问题
2物探方法的作用在岩土工程勘察中的优势体现
对于一个未知的勘探区域,先期投入物探方法有如下优势:①利用物探方法可准确探明复杂的基岩面起伏状况,从而可实现合理布置钻孔工作量。②利用物探方法可在岩溶发育区探测复杂的岩溶分布状况(既可是当期三维的岩溶分布状况,也可是随时间变化的四维探测成果,如岩溶漏斗的变化情况),钻探可依据物探成果灵活布置,二者结合可对勘测区域内的岩溶分布全面掌握。③利用物探方法可准确探测地下人工设施的地下赋存情况,当地下人工设施规模较小时,投入大量的钻探工作量几乎无任何经济性可言。④在水域勘察中,利用物探方法可探测水下地层变化情况,可大大降低钻探的工作量,节约成本。可见,物探方法体现在前期的物探小投入,换来后来的钻探小投入。而降低了钻探的代价,某种意义上就降低了勘探的总成本。因此重视物探方法在岩土工程勘察的前景对于提高岩土工程勘察的效率和效益是有积极意义的。
3工程物探技术在岩土工程检测中的应用
工程物探技术在岩土工程检测方面的主要作用是地基加固效果的质量检测、大坝的碾压密实度、路基的密实度、混凝土构件、基桩的质量检测和评价。常用的方法有瞬态面波法、地质雷达、弹性波速度测井等,主要通过弹性波速度和电磁波速度与原位测试试验值以及密实度之间建立相关关系,通过施工前后的检测结果进行对比分析。此外,根据弹性波和电磁波在介质中传递的速度变化可以对大坝及建(构)筑物等混凝土构件的裂缝进行检测,掌握裂缝状况和有关参数,判断对在建构筑物的危害程度及研究相应的补强措施。另外还可以检测混凝土路面、沥青路面、垫层的厚度等。桩基无损检测是工程物探技术在建设工程施工质量控制应用最为广泛的一种重要技术手段。主要的测桩方法分为动力试桩法和声波测桩法两种,它是根据弹性波传递速度变化来判断混凝土质量、桩身缺陷及缺陷的位置、桩的施工长度和桩的形状等,具有成本低、速度快,适合大面积检测,并且可以随机抽样,而在国内外被广泛采用。
4工程物探技术在岩土工程勘察中的应用
由于工程物探技术可以利用连续加密测点的资料从而获得连续的地质界面,因此能有效地解决传统钻探手段以点带面划分地质界面方法常带来的漏判、划分不准确等缺点,并且能有效地解决传统勘探手段难于解决的诸多岩土工程问题,如地下不明物体、洞穴、滑动面、软弱结构面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。相对传统的钻探方法,工程物探技术的使用受场地、地形条件的限制较少,具有节省时间、节省费用、勘探精度高等特点。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合,无疑是在激烈的勘察市场竞争中制胜的法宝之一。在岩土工程勘察工作中应用最为广泛、发展最快的是弹性波技术。由于它是利用介质传递弹性波的特点来揭示地下物体界面,当地下物体的界面物性差异较大时,弹性波就会从运动学和动力学两个方面表现出异常来;其次是电磁波技术和电法技术,其主要代表是地质雷达勘探方法和高密度电法。采用弹性波速度测井技术和场地常时微动测试可以获得建设工程抗震设计、建设场地和地基地震效应评价所需的岩土动力参数和设计地震动参数,如动剪切模量、剪切波速、动泊松比、动弹性模量、卓越周期、结构自振周期等。它们是建筑场地的类别划分、地震作用和结构抗震验算的主要依据。
5布置物探工作应注意的问题
在岩土工程勘察项目中先期投入物探工作可以大大提高钻探工作的效率和准确性,但物探方法有很多,投入物探方法需要策划和设计,而且物探方法是间接的勘探方法,物探结论是对异常的推论,因此物探方法是不能完全替代钻探的。概括而言,选用物探方法应注意如下问题:
5.1选用物探方法应有针对性
物探方法在岩土工程勘察中的作用是毋庸置疑的,但并不是说任何物探方法可包治百病,布置物探方法应该有针对性,而不应该滥用,更不能任意夸大或缩小物探方法的作用。物探方法的选择应具备主要的物性前提和场地条件,例如潮湿的地面对于地质雷达勘测会产生明显的干扰,应采取适当措施降低干扰或采用其他的物探方法;而在煤矿采空区进行勘探发现低阻异常既要考虑到可能是采空区反应,也要考虑到是否为煤层的影响。某一物探方法获得的解释成果不能简单地否认另一种方法所确定的异常的存在,即物探方法之间只是对异常的补充而不是对异常的否定。
5.2物探推论需要验证
多种物探方法综合勘测确定的异常并不能保证推论100%正确,验证仍是最需要的关键环节,在没有验证的情况下,物探异常的推论仅仅是一种理论和经验的推断。
5.3选用物探方法也要考虑经济性
通常在地质情况简单的情况下,如果由一种或一种以上的物探方法能获得较一致的异常反应,是没有必要投入更多的物探手段来重复获得同样的异常认识的,物探方法同样也需要成本。在实际工程中投入物探方法应提倡够用就行。
6结语
物探方法在岩土工程勘察中的作用正在被大多数勘察工作者接受并给予重视,物探方法在工程勘察中有一定的前瞻性。实践证明,如果投入物探方法的时机适当则可提高勘探效率,降低造价,对提高勘探成果的质量也很有益处。
参考文献:
[3]杨玉春,刘康和.试析综合物探的意义和作用[J].西部探矿工程.2005,17(11).
关键词:边坡稳定性;可靠度
中图分类号: U213 文献标识码: A
1、边坡稳定性研究现状
边坡的稳定性分析是岩土工程的重要研究课题之一,近一百年来,许多学者致力于这一工作,因此边坡稳定分析的内容十分丰富。
边坡稳定性分析方法很多,如:各种极限平衡条分法,有限元法,极限分析法,边界元法等。但是,各种边坡稳定分析的定值法存在一个共同的缺点,即没有考虑边坡工程中存在的不确定性,这就造成了一些边坡的安全系数大于临界安全系数,可事实上还是发生破坏的现象。那么,要想正确分析边坡的稳定性,必须考虑边坡工程中存在的种种不确定性。对于边坡工程而言,土层剖面与边界条件的不确定性;现场与实验室测定的岩土性质指标的不确定性;土的性质的天然可变性;勘探取样方法与试验方法的误差;试验数量与勘探数量的不足;外加荷载大小与分布的不确定性;计算模式的不确定性等都可造成边坡稳定分析结果的误差。因此,必须进行边坡稳定的可靠度分析。
2、可靠度方法研究现状
可靠度理论萌芽于第二次世界大战期间并在战后得到完善与发展。二战期间由于军事的上的需要,德国在研究飞弹失灵及美国在电子元件失效的问题上,均引用了“概率理论和数理统计”的方法。这些围绕着军事项目的研究工作最终孕育了一门崭新的学科——可靠度理论。
可靠度理论在岩土工程领域的应用始于1950年代。作为岩土工程可靠度研究的基础一一土性指标的概率统计分析是岩土工程可靠度研究中最主要的方面之一。土是自然历史的产物,其不确定性远比人工材料复杂,从20世纪60年代开始到现在,对土性参数的统计性质、概率模型的研究和区域资料的统计分析一直在进行当中。在这方面有许多学者做了大量的工作,对可靠度理论在岩土工程中的应用做出了较大贡献。
Vanmarke建立了土体各向同性随机场模型,提出了“相关距离”的概念及计算方法,在土性参数概率模型研究方面做出了开创性的贡献。
高大钊等人研究了土工指标的变异特性及其分布规律。对土的抗剪强度指标的统计提出了一种全回归的统计方法,并建议用分布来拟合、切的联合概率密度,并经统计给出了上海地区软土的几个主要指标的概率分布特性。
冷伍明等人根据影响土工参数不确定性的主要因素,探讨了土工参数不确定性的一种计算途径。改进了相关距离计算的递推空间法,用双曲线的形式来拟合方差折减系数,消除了作图时人为因素的影响。
陈立宏,陈祖煜,刘金梅,通过收集整理的多个水利工程中丰富的长序列的抗剪强度试验资料,在此基础上利用K-S法对土体抗剪强度指标的概率分布类型进行了统计分析,认为一般情况下抗剪强度指标均可以接受正态分布和对数正态分布,而选择对数正态分布能够避免出现物理量为负的现象,在许多情况下这样处理更为合理、简便。
虽然许多学者在这方面做了大量的研究,但是目前还是呈现百家争鸣的状况,没有较权威的结论,因此还需进行进一步的研究。这也是岩土工程可靠度分析没有被广泛应用的重要原因之一。
3、边坡可靠度分析
传统上,一直以安全系数作为边坡工程稳定性的评价指标,然而,安全系数不是一个常数,而是一个由设计因素的变异性所决定的随机变量。20世纪70年代后期,边坡工程界开始接受不确定性的概念,构造随机模型,采用概率论和数理统计知识,如可靠指标和破坏概率来评价边坡的安全度。即借助于概率论和数理统计方法,便可以求得边坡可靠度,即所设计边坡能在使用期内、在指定的工作条件下,肯定地达到预计状态的程度,或保证边坡稳定的概率。因为可靠概率与破坏概率之和为全概率,所以有:。因此,可靠度分析结果能反映各种类型的不确定性或随机性,包括频率分布上的和结果可信程度上的不确定性,不但给出边坡设计可采用的平均安全系数,还同时给出相应的可能承担的风险,即破坏概率。这样就避免了“绝对化”,只要破坏概率很小,小到公众可以接受的程度,就认为边坡设计是可靠的。可见,用破坏概率比用安全系数作为评价指标更能客观、定量地反映边坡的安全性。在实际应用上,对于鉴别具有相同安全系数、不同破坏概率的两个边坡的安全性,破坏概率比安全系数具有更突出的优点。
所以说,可靠度方法是一个有发展前途的领域,也在世界范围内受到岩土工程界的极大关注,已成为世界各国岩土工程学者的热门话题之一。在我国,虽然边坡可靠度研究工作开展较晚,但许多学者对边坡稳定概率分析和可靠性研究做出了卓有成就的贡献。祝玉学出版了《边坡可靠性分析》一书,系统地阐述了运用可靠度理论解决边坡稳定的各种问题,是国内研究此方面成果的集中体现。包承刚、高大钊、姚耀武等对土质边坡的可靠性进行了研究;张骄培、姚耀武、武清玺等将有限元与可靠度理论结合,计算出单元和整个边坡的失效概率、可靠度指标;在近期,陈祖煜等人在其各自著作中都系统地阐述了边坡稳定风险分析的理论及方法。祝玉学还指出可靠度分析方法只是所有安全度问题的一种方法,是确定性方法的发展与补充,且该方法还刚刚走向实际工程应用阶段,还有许多课题需要进一步研究。可以预计,边坡稳定可靠度分析将更加深入、广泛地应用于工程实际中。
4、结语
边坡稳定的可靠度分析是一个庞大的系统工程,牵涉到勘察、设计、施工等方方面面。如何在实际工程中进行可靠度分析评价,并同确定性分析方法相互印证,还远没有达到实际应用的程度。总之,边坡可靠性理论还在进一步发展当中,有许多问题还待进一步分析研究。
参考文献
[1] 陈祖煜.土坡稳定分析一原理、方法、程序[M].中国水利水电出版社,2003:239-248.
[2] 谭晓慧. 边坡稳定的非线性有限元可靠度分析方法研究[合肥工业大学博士学位论文].合肥工业大学,合肥,2007.04.
[3] 高谦,吴顺川,万林海,等.土木工程可靠性理论及其应用「M].北京:中国建材工业出版社,2007.9.
[4] 姜兆华.三维边坡稳定性数值模拟与可靠度分析[武汉工业学院硕士学位论文].武汉工业学院,武汉,2009.06.
[5] Vanmarke,E.H.. Probabilistic modeling of soil profiles[J].Journal of the Geotechnical Engineering Division,ASCE,1977a,103(11):1227-1246.
[6]高大钊.地基土力学性质指标的可靠性分析与取值[J].同济大学学报,1985,4:59-67.
关键词:岩土勘察;GIS技术;数据管理;应用分析
Abstract: with the high-speed development of national economy, urban construction and engineering construction pace and scale are spread with unprecedented speed, a large number of construction project that engineering survey activities in the range and depth to a fairly large, this makes geotechnical engineering data also in mass increase, the survey data storage, management, inquiry, visualization and space analysis, and problems have not been effectively resolved. In view of the geographic information system in dealing with the geographical spatial data's unique advantages, this article first analyzes the geographic information system and geotechnical survey and the relationship between the two, and then detailed describe how to use the geographic information system to solve the geotechnical investigation industry in data management and so on various aspects of the problem.
Keywords: geotechnical investigation; GIS technology; Data management; Application analysis
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
1 引言
随着我国经济的持续增长,城市建设进程的加快,每个勘察单位都积累了大量的工程勘查数据,这些海量的勘察资料主要以文字、图表等纸质的形式存放,不利于查询检索以有效参考利用。传统的城市勘察生产管理手段已暴露出它的局限性。而随着地理信息系统的发展应用,其在数据存储、管理及可视化等方面的优势,使得地理信息系统嵌入到岩土工程勘察中势在必行,为城市工程勘察带来前所未有的发展空间,也必将会大大提高工作效率并带来一定的经济效益。
2 地理信息系统的概念及与岩土勘察的关系
首先简要介绍下地理信息系统这一概念, 地理信息系统(Geographical Informationl System,简称GIS)是一门集计算机科学、信息科学、地理学等多门学科为一体的,在计算机软件和硬件支持下,对具有空间属性的地理数据进行存储、管理、分析及可视化的信息系统[2]。随着地理信息技术的发展,它的应用领域己从早期用于自动制图、设施管理和土地信息系统逐步扩展到地质、市政、旅游、交通、水利、环保、公安、军事等各个领域, 其应用水平也己从简单的机助制图、数据检索和查询,发展到分析和解决社会上的实际问题。
从研究性质上来说,岩土工程勘察设计是岩土地质分析,为之后的建(构)物设计提供设计参数,GIS则是一门计算机信息科学,两者虽然不是一个方向, 但岩土勘察数据首先也是一种地理数据, 具有空间属性,这是二者之间存在着一个重要的相似之处。例如每个勘探孔都具有地理坐标和水位深度、溶洞的空间位置、不良地质现象的分布等都具有空间意义。这就为GIS的介入提供可能。如果将GIS 强大的数据管理、空间分析能力取之利用,就会使工作变得更加轻松直观。
3 具体应用分析
3.1 建立岩土勘察历史数据库
对于一个勘察单位来说,工作期间完成的项目之间,某些情况下在地理空间上是相邻的,有些工程甚至可能是在同一个场地, 因此一部分勘察外业数据及室内试验数据是可以作为经验数据有效重复利用的。而目前大量的勘察数据都是以纸的形式存储,查找起来比较繁琐,不利于有效利用。在岩土勘察行业中,利用GIS 系统建立钻孔历史数据库,可以形象的认为将所有的勘察数据入库管理。再通过GIS 软件中提供的属性查询功能,就可以轻松查找到可以参考的历史勘察数据,大大提高了数据的查询效率。
实现的过程非常简单,利用常用的任意一款GIS 软件,例如ArcGIS、MapGIS 或者超图等软件,新建一个点类型文件,用于存储勘探点信息。点文件的具体属性及数据类型设置如表1:
表l点文件的具体属性及数据类型设置
属性名称 编码 工程
名称 工程
编号 钻孔
编号 横坐标X 纵坐标Y 孔口高程 终孔深度 水位深度 外业时间 备注
数据格式 String String String String Doule Doule Doule Doule Doule Doule String
在多个不同的勘察项目中,勘探点的地理坐标系确保是统一的地理坐标系,如果不同,首先要转换成同一地理坐标系。然后将勘探点的各个属性输入进来。所有的勘探点就可以在同一副地图中显示,再利用GIS 软件中提供的空间拓扑分析功能,如缓冲区分析,对新布置的钻孔设置缓冲区半径,就查找到相邻一定范围内的历史钻孔,通过显示的工程编号等属性,调出原有勘察数据及原始记录进行参考。
如果有附近区域地下管线的GIS 数据, 可以作为一个新图层添加到地图中来,通过软件提供的叠加分析,可以查看新布置钻孔周围有没有需要避开的管线, 从而可以及时调整钻孔位置,提高施工的安全性。
3.2 制作工程平面图及三维地质剖面图
岩土勘察工程平面图一般是辅以CAD 软件来绘制,而CAD 软件是通过简单的点、线及其填充图案来表现的。GIS软件则可以通过一系列的渲染、色彩填充表现出地势起伏及不同的地貌特征使地图更加美观, 同时可以随时查询每一个地物的属性。GIS 软件赋给了每个地物真实的属性,而不再仅仅是一个简单的图形。在岩土勘察中,地质剖面图是非常重要的。目前,剖面图都是二维的平面图,仅仅针对某一个切面来表现。GIS 可以利用钻孔及试验数据,插值生成高精度真三维地质体属性模型,同时可对模型进行平移、缩放、旋转及任意方向剖切的功能。使得勘察结果能“所见即所得”(如图1)地表现在设计人员面前。
图1 GIS 软件实现三维地质剖面模拟图
3.3 CAD 数据与GIS数据的转换
在岩土勘察所采集的数据中,图形数据大多以CAD 文档的形式存在,而前面提到这些功能都是在GIS 软件中实现的, 这就需要将CAD数据转换成GIS 软件格式的数据。通常的转化方法是,利用相关GISD软件平台自带的数据转换功能, 直接将CADD的数据导入。数据被迫通过一个有限的数据模型进行转换。但是这种常规的转化方法,会存在一些不足:如图形要素丢失、变形及属性信息不足等。这些转换问题在FME(FeatureDManipulateDEngine) 软件的转换实现过程中都得以改进。
FME--FeatureDManipulateDEngine 空间数据操纵引擎, 是一个空间数据的提取、转换、加载的强大工具,可实现不同格式空间数据间的相互转换。转换效果如下图所示:
图2 转换前的CAD 图
格式转换完成后, 补充完属性数据, 就可以方便地利用GIS 软件提供的便利工具进行查询、空间分析、制图等一系列功能了。
图3 转换到GIS软件中的数据
4 结论
随着现代科学技术的发展,地理信息系统将在推动城市信息化进程中产生深远的影响。相对于传统岩土勘察软件相比,GIS 专业软件在勘察数据的存储管理、地图可视化效果及勘察点及建(构)筑物空间分析功能等方面具有显著的优势。因此将GIS 应用到岩土勘察查中是非常有效的一种手段, 对于提高工作效率及成图效果都有重要的作用。而目前对于GIS 如何更好更系统的为岩土勘察行业服务该方面的研究还需更深入的研究。而本文也仅在较浅的层面进行了简单的分析和总结,还需进一步研究。
参考文献
[1]包世泰,夏斌,蒋鹏等.D基于GIS 的地质勘查信息系统设
计与实现地理与地理信息科学2004,20(4).
[2]陈俊,宫鹏.实用地理信息系统[M].北京:科学出版社,1998.
[3]朱合华,郑国平,吴江斌等.D基于钻孔信息的地层数据模型研究中国科技论文在线.
[4]朱莹,刘学军,陈锁忠.D地质剖面自动绘制的数据模型研究湖南科技大学学报(自然科学版)2007,22(3):96-100.
关键词: 赤平投影图; 勘察作业; 结构面组合分析; 推广应用
Abstract: in the process of engineering investigation, red flat projection map is structure analysis, and get a combination relations face to rock mass boundary condition means favorable. In some areas of the prospecting operations, often will meet red layer formation and the lava area formation, the direct measurement of the structure parameters often face difficulties or along the accuracy of measurement is low. Combined with red flat projection map as auxiliary measurement method, can obtain high precision is representative of the parameters, so as to improve the accuracy of exploration work. But the traditional red flat projection operation method is more complex, the low efficiency, low accuracy, in actual work is not easy to get promotion, paper with advanced computer technology by making flat projection drawing of red, this paper analyzes the structure surface combination relations, realize the easy to use, simple operation and reliable data for the target and promote the popularity in the exploration work, eventually to improve the accuracy of the investigation purposes.
Keywords: red flat projection map; Survey and homework; Structure surface combination analysis; application
中图分类号:K826.16文献标识码:A 文章编号:
赤平投影是把三维问题平面化, 借助极射投影的方法,把三维空间内的几何要素映射在投影平面上再进行处理研究, 比较适合用以表示线与面的方向、角度的关系以及轨线特征, 兼有简便、形象、直观与综合性强的优点。所以, 赤平投影在勘察工作中得到广泛的运用。制作出赤平投影图, 对其进行正确分析, 把较难测量的空间参数值转化成间接求取或平面测量, 这是工程勘探过程中获取各地质参数、 运行结构面组合关系分析行之有效的方法。传统操作中,手工图解过程和参数求解过程都比较复杂, 精度不高, 这势必会降低计算结果的准确性。 因此, 需要找到一种既简单又方便的制作赤平投影图方法, 并且能根据数据或图直接解读出参数, 在本论文中,为了操作自动化,借助了先进计算机技术辅助作图来完成赤平投影过程, 这样可批量化的处理数据,再进行结构面组合关系的分析。赤平投影图依据投影对象在投影球体的位置不同可划分成上半球投影与下半球投影, 其投影结果关于投影大圆的原点对称, 但反映出的参数结果是一致的。本文中的探讨均采用上半球投影为例。
1、赤平投影的结构面组合关系分析
考虑二组结构面的情况。由两组结构面控制的边坡的稳定性,主要结构面的组合交线与边坡关系分析,一般分为如下五种类型:
两结构面的交接点在边坡投影弧的人工边坡及天然边坡的对侧,表明组合交线的倾斜方向与边坡倾斜方向相反,因此不可能产生顺层滑动,是最稳定结构。
两结构面的交点与边坡投影弧的人工边坡及天然边坡在同一侧,但在人工边坡的内侧,说明两结构面交线的倾斜方向与边坡倾斜方向一致,倾角大过天然坡角,是稳定结构。
两结构面的交点与边坡投影弧的人工边坡及天然边坡在同一侧,但在天然边坡的外侧,说明两结构面交线的倾斜方向与边坡倾斜方向一致,倾角比天然坡角小,在坡顶没有出露点,是较稳定结构。
两结构面的交点与边坡投影弧的人工边坡及天然边坡在同一侧,但在人工边坡和天然边坡的中间,说明两结构面的交线的倾斜方向与坡面倾斜方向一致,但倾角大于天然坡角而小于开挖坡角,在坡顶具有出露点,但出露点与离开挖坡面相距较远,结构面的交线没有出露在开挖坡面上,而是插在坡角以下,对结构起到相应的支撑作用,是较不稳定结构。
两结构面的交点与边坡投影弧的人工边坡及天然边坡在同一侧,但在人工边坡和天然边坡的中间,说明两结构面的交线的倾斜方向与坡面倾斜方向一致,但倾角大于天然坡角而小于开挖坡角,在坡顶具有出露点,但出露点与离开挖坡面相距较远,结构面交线在两种坡面上都有出露,是不稳定结构。
赤平投影不但可以推断边坡上和临空面的组合关系、推断边坡上不确定的楔形结构体的形态、大小以及其空间位置与分布,而且可以推断不稳定的结构体潜在变形移动方向,直观地对边坡稳定性状态进行评价,赤平投影是边坡稳定性分析经常采用的一种手段。
2、赤平投影图在工程勘探中的运用及推广
在工程勘探中, 赤平投影在结构面组合关系的分析、 判断边坡稳定性等方面的直接应用已经得到广泛普及, 但是在数据收集方面还有很大的应用潜力, 可以有效地帮助提高数据精度值、解决无法直接测量的数据,例如:
2.1 “飞”产状
可溶岩地区里, 地质层面通常因溶蚀变得凹凸不平,常用的方法是在地层上垫纸板后再测量, 但溶蚀起伏的领域越大, 所测得产状的精度越差, 进而只能反映局部小范围的状态, 无法准确反映总体情况, 导致野外填图在很大范围性状稳定, 界限明确, 但所测产状于某点作图时, 其远距离的分隔线却不出露在实际位置。 可用罗盘测量在远方不同坡面上出露地层的总体延伸线, 让罗盘的长边与该线平行, 选择该方向倾角为测量倾角, 再直接或间接测出该坡面走向, 组成两个视产状, 在另一方向用相同的方法再测量出一对产状。 此时可用赤平投影中的求真产状功能来求取可溶性岩的总体产状, 其精度通常会高于直接测量。这种方法也可以扩展至陡崖区的产状或裂隙的测量, 关键是要找到两个方向上的出露线。操作过程是获得两组野外视产状后, 首先直接作出这两组产状的投影弧, 然后利用两投影弧中点反求参数, 求出真产状。
2.2 从 “线”到 “面”获取岩层产状
在某些地区的勘探工作中, 常常遇到红层区地层, 它以泥岩为主、层面特征不明显、 很难直接测量产状, 而且找到一个能够测量的层面都困难。 但岩层中常常由于岩性差异伴有粉砂质条带,条带具有颜色差异、厚度很小、成线状分布, 这样虽找不到层面却能反映岩层的产出性状,并能够直接在断面现场测量这些线在边坡的侧伏角。在两个不同断面方向上测量断面方向和侧伏角即可, 随后仍旧运用赤平投影工具中两视产状再求真产状的功能就可轻松求得场地地层产状。
2.3 水力坡度及地下水流向测定
判断场地的水力坡度及地下水流方向,当然可以通过流网等求取, 但是绘制起来比较复杂, 有时并不需要详细了解地下水的水力坡度及总体流向, 这时可利用赤平投影来做。选取三个位于不同直线上的钻孔水位, 求出两个方向上的水力坡度, 然后就可用赤平投影来求出水力坡度及地下水的流向的投影且能求出参数。推广这种方法后就可解决场地覆盖良好, 周边范围很大也找不到出露的情况时不能直接测量地层性状的问题, 用三个在不同直线上的钻孔中某个标志层位于两个方向连线倾角和剖面方向来反求场地的地层性状。
通过上述例子可以看出, 在工程勘探的实际过程中, 求解空间平面的参数, 当直接测量困难时大部分可以通过赤平投影图中两视产状反求真产状的功能来解决, 可以应用的方面是非常多的。
3、结语
(1)传统赤平投影操作方法复杂、精度低、效率低, 在实际工程勘探中很难得到推广, 若采用计算机技术辅助制图则能达到操作方便、使用简单、获得可靠分析数据的目的, 并且还可成批处理数据从而推动赤平投影在勘探工作中的普及, 最终使勘察精度得到提高。
(2)针对工程勘探实际, 于圆弧形拱部设置测量锚杆, 采用本论文方法能方便对塑性区及松动区进行判断和估计, 从而动态指导设计, 求取相关参数, 得出围岩的稳定状况。
(3)平投影法既可以确定边坡临空面和边坡上的结构面的空间组合关系、确定边坡上可能的不确定楔形结构体的几何形态、规模大小以及它们的空间位置与分布,也可以确定不稳定结构体的潜在变形位移方向。
参考文献:
[1] 杨双锁, 张百胜.锚杆对岩土体作用的力学本质[J].岩土力学,2003,24: 279-282.
[2] 徐干成,白洪才,郑颖人等.地下工程支护结构[M].北京:中国水利水电出版社,2001.
[3] 徐开礼,朱志橙.赤平投影的二组结构面稳定性分析[M].地质出版社,2004.
等问题进行了讨论,对国内环境岩土工程的发展提出了一些看法。
关键词:小环境岩土工程;进展;展望;软土;垃圾堆埋场
Abstract: environmental geotechnical engineering problems have gradually become the hot spot in the study of environmental geotechnical engineering problems. The research contents of environmental geotechnical engineering is briefly introduced, the paper at home and abroad in small environmental geotechnical engineering research, the present status and progress on sanitary landfill garbage problem, especially in the coastal soft soil area buried garbage the design of the field
Discusses, on domestic environmental geotechnical engineering development put forward some opinions.
Keywords: small environmental geotechnical engineering; Progress; look into the distance; Soft soil; Garbage buried field
中图分类号: TU471 文献标识码: A 文章编号:
1 引言
环境岩土工程涉及气象、水文、地质、农业、化学、医学、工程学等诸多学科,是岩土力学与环境科学密切结合的一门新学科,既是应用性的工程学,又是社会学,是技术、经济、政治、文化相结合的跨学科的新型学科。它主要是应用岩土力学的观点、技术和方法为治理和保护环境服务,就目前涉及到的问题来分,可以归纳为两大类:
一类是人类与自然环境之间的共同作用问题。这类问题的动因主要是由自然灾变引起的,如地震灾害、土壤退化、洪水灾害、温室效应等。这些问题通常称为大环境问题。
二类是人类的生活、生产和工程活动与环境之间的共同作用问题。它的动因主要是人类自身。例如,城市垃圾、工业生产中的废水、废液、废渣等有毒有害废弃物对生态环境的危害;工程建设活动如打桩、强夯、基坑开挖和盾构施工等对周围环境的影响;过量抽汲地下水引起的地面沉降等等。有关这方面的问题,统称小环境问题。
由于受到政治、经济和文化等非技术因素的影响,环境岩土工程问题要比单纯的技术问题复杂得多[2]。多年来,为解决大环境岩土工程问题,即用岩土工程方法来抵御自然灾变所造成的对人类的危害,国内外学者做了大量的研究工作,取得了很多成果。目前,各国学者都致力于小环境岩土工程问题的研究,本文着重就小环境岩土工程问题的研究现状与发展趋势作一些介绍和评述。
2 研究现状
2.1国外研究现状
当前,国际环境岩土工程研究的主要内容,可引用《废弃物填埋场设计》[3]中的两句话加以说明。即“岩土工程十分关注对于废弃物填埋场与污染土地的除污措施,以及对于过去工业活动造成污染土地的除污措施。”“岩土工程师与科学家的一项重要任务,是在他们的专业范围内,为保护空气、土地、和水体做出贡献。要防止新的污染,也要清除土中已有的污染。”显而易见,国际环境岩土工程的研究重点在废弃物填埋场及污染土处理的相关内容上。这点,也可以从历届国际环境岩土工程论文集[4-7]得以证实。国外对小环境岩土工程现阶段的研究主要集中于垃圾土、污染土的性质、理论与控制等方面,尤其是对垃圾填埋场的研究已十分系统,其检测手段十分先进,国际上不仅重视这一领域的理论研究,更注重于应用技术和方法的创新,强调技术的实用性与先进性。
【关键词】钻探技术 钻探方法 物探方法和钻探方法相结合 工程地质勘查
一、钻探技术
(一)钻探技术的起源
钻探技术发源于古代中国的四川,首要用途是找水喝,其次作用是找盐吃。堪称是我国四大发明之后的第五大发明。在1700年以前,中国人打了1万多口井,深度都超过500米,目的就是取盐。
所谓地质钻探技术就是对地下进行钻孔来打碎岩石的一种工艺方法,钻探技术也是一种验证、取得地下岩层材料信息、地下实物资料,评估矿石的品味和计算储量的一个技术手段。对于不同钻探的目的,那钻探工艺和装备也就不同,我国现在对钻探技术投进了大量的人力物力财力,这也使我国的钻探技术形成了一种技术体系,如反循环钻探技术,绳索取心技术,定向对接井钻探技术,液动潜孔锤钻技术,还有新型的节水钻探技术等。
(二)钻探技术的一般要求
1.井下安全。井下安全无疑是一切工作的前提和保障;2.可钻性。指定的技术措施对该区块或者地层有较好的适应性或者说适用性;3.成本。任何技术措施的制定都要在保证安全,适用的前提下,尽可能的降低成本,这反面的空间很大很大,一个合格技能高的工程师应有的基本素养。
二、物探技术
(一)物探技术原理
物探――地球物理勘探的简称,它之所以能够解决或查明有关地质和工程问题,是因为所要探测的地质对象与周围介质间存在某种物性差异。而这种物性差异可影响被寻找地质体周围某种天然或人工物理场的分布特征。物探技术就是利用先进的物探仪器来摄取这些物理场的分布并与均质条件下的物理场相比较,找出差异的部分来研究与勘探对象之间的关系,达到解决地质问题或工程问题之目的。在工程地质勘探中常用的物探方法尚有高分辩率浅层地震反射法、折射波法、高分辨率电阻率法、电阻率层析成像技术等
(二)物探方法及其应用
物探技术方法门类众多,它们依据的原理和使用的仪器设备也各有不同,随着科学技术的进步,物探技术的发展日趋成熟,而且新的方法技术不断涌现,几年前还认为无法解决的问题,几年后由于某种新方法、新技术、新仪器的出现迎刃而解的实例是常见的。它是地质科学中一门新兴的、十分活跃、发展很快的学科,它又是工程勘察的重要方法之一,在某种程度上讲,它的应用与发展已成为衡量地质勘察现代化水平的重要标志。物探对探测对象不造成损伤,并具有准确、快速等特点,因而显示出强大的生命力,在工程地质勘察中的应用越来越广泛,在工程、环境、灾害地质调查等方面都发挥着重要的作用。
三、物探方法和钻探方法相结合在工程地质勘查中的效果以及应用
(一)钻探与物探相结合对水害情况进行探测
随着矿井开采深度的延伸,水害对矿井生产的威胁日益增大。为确保矿井的安全生产,避免水灾水故的发生,除了加强水文地质预测预报,矿井采用物探和钻探相结合的探放水技术手段,对工作面前方地质构造及水害情况进行探测和分析,确保巷道安全施工。
(二)钻探与物探相结合开展深部找矿物
开展深部找矿工作是保障全面建设小康社会矿产资源供应的客观要求,对于缓解资源瓶颈压力、促进区域经济发展及社会稳定、推动找矿理论和科技创新、提高矿业竞争力均具有重要意义。而钻探与物探相结合开展深部找矿物却成为最佳的寻找方式。
(三)钻探与物探相结合在煤田火区勘察中的应用
钻探与物探相结合工作方法在煤田火区勘察中的应用有许多真实案例。应用结果表明,综合物探配合钻探方法在煤田活火区勘察方面是一种行之有效的勘察方法。
(四)钻探与物探相结合对采空区探查
随着经济建设的发展,在采空区上新建的高层建筑越来越多,采空区探查作为采空区地基稳定性评价的基础工作尤为重要。采用钻探一物探相结合的方法,对浅部多层采空区的发育、充填现状进行精确探查,为正确进行采空区稳定性评价奠定了坚实的基础。
物探与探方法相结合在工程地质勘查中的应用广泛,效果显著,为我工程勘查带来了希望,带来了福音,物探和钻探相结合,取长补短,从而使工程勘查更准确、更安全、更高效。物探克服了钻探的成本高、效率低、盲目性等缺点,钻探使探测更精准,大大减少安全隐患的发生。
四、结论
实践表明,钻探与物探在工程地质勘查中,都有很重要的意义,单纯利用一种勘探手段,往往不能取得良好的勘查效果,而将多种勘探手段有机地综合利用,却往往可取得事半功倍的收获。钻探与物探相结合的方法,为我们在探测方面解决了许多技术壁垒,同时为我们的安全探测、高效探测奠定了基础。
参考文献:
[1]冉恒谦,张金昌,谢文卫,张永勤,宋志彬,向军文,刘凡柏,冯起赠,鄢泰宁,贾美玲,陶士先,胡继良地质钻探技术与应用研究[J].地质学报,2011,11.
[2]"中国地质调查局深部地质钻探技术培训交流会"在安徽黄山举办[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2010,07.
[3]马德义,覃勋平,付兆友.不同类型岩心钻机在新疆黄山铜镍矿钻探施工效果对比[J]. 探矿工程(岩土钻掘工程),2008,06.
[4] 杨玉春,刘康和试析综合物探的意义和作用西部探矿工程,2005,(115)
[5] 张忠良,王峰.浅谈运用物探手段来寻找地下空洞[A].全国地下目的物探测方法技术研讨会论文集[A],1996.
[6]隋海波,戴鹏燕.空洞探测的工程物探方法浅析[J].矿业科学技术,2004,1.
关键词:水利工程 地质问题 水文地质 危害
随着社会的发展,建设水利工程的规模和数量日益增加,因此水利工程的质量安全问题也被提到了日程上来。在水利工程中,作为岩土体的重要组成部分,地下水对水利工程建筑的地基有很大的影响。然而在勘查工作中,工作人员常常将水文地质勘查放在一个无不起眼的位置,在勘查报告上只是做了一般性的评价,特别是在一些水文地质条件较复杂的地区,没有进行深入研究,常因没有意识到水文地质对整个工程的影响而导致由此引发的各种岩土工程危害问题,进而威胁到整个工程的质量安全。笔者基于此,分析了水利工程地质问题及水文地质危害,望能够相关工作人员一些启示。
一、水利工程地质情况
1、关于坝基岩体
不同的坝型具有自己的工作特点,也决定了其对地质条件要求的差异。由此可知,要做好坝基岩体的地质工作,在了解不同类型坝体的工作特点的同时,还应掌握每种坝型对地质条件的适应性及对工程地质条件的要求。另外,还应注意研究坝区岩体本身存在的地质缺陷,防止因缺陷而引起的坝基不稳和坝区渗漏情况。
2、关于边坡
引起边坡变形破坏的因素有多种,如地形地貌条件、岩土类型和性质、水等,此外还有风化因素、人工挖掘、振动、地震等。边坡不稳的类型主要包括四种:松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡,
3、关于地下洞室围岩稳定性
围岩变形的类型有以下几种:脆性破裂、块体滑动和塌方、层状弯折和拱曲、塑性变形和膨胀。一般对于工作人员来说,洞室地质较简单、岩层厚、具有一定的间距,不存在影响洞室稳定性的断裂带,整体的岩体具有较强的硬度及完整性、整个地形没有滑坡及塌方等的趋势、地形完整、地下水其地基基础影响小、环境好、无异常地热等,具备这些条件的建洞山体是比较理想的。
4、关于水库工程
水库包括两类:地面水库和地下水库。前者即人工湖泊,是通过筑坝在河流上拦水形成的;后者则是通过地下蓄水构造,然后进行人为的控制所形成的。水库蓄水虽然能够造福于人类,然而库区及库周的水文条件都会发生较大的变化,从而影响周围的地质情况,如库水升高浸润库岸,风浪作用冲蚀库岸及地下水位上升浸没洼地等,这些情况都会影响工程地质,从而影响工程的施工、质量。
5、关于软土基坑
软土基坑的地质问题主要涉及到土质边坡稳定和基坑降排水两个方面。为了保证边坡稳定,在施工中常会采取坡度及边坡护面的合理设置、基坑支护、降低地下水位等措施,确保施工安全。而基坑降排水的途径主要有两种:明排法和人工降水,后者常选用轻型井点或管井井点的降水方式。进行软土基坑降排水有很多好处,不仅保证了边坡的稳定,防止了流砂和管涌的发生,还在下卧承压含水层的黏性土基坑中,避免了基坑底部的隆起。另外,软土基坑降排水后,基坑土体相关干燥,方便了施工。
二、地下水引起的各种岩土工程危害
地下水主要是通过地下水位升降变化和地下水动水压力作用来引起岩土工程危害的。一般来说,地下水位变化引起的危害可分为三种:
1、关于潜水位上升
在附近修建水库,导致河流、湖泊、水库中的水位上升是引起潜水位升高的重要因素,另外灌溉工程(包括引水渠道和水浇地渗漏工程施工、工业废水和各种地下给排水管道的渗漏等)也是影响潜水位上升的一个方面。潜水位上升对建筑物的安全稳定性构成了巨大的威胁:
(1)地下水渗入地基,导致粘性土含水率增高、整体强度下降、可压缩性大大增加,长此以往,建筑物很容易发生沉降变形;
(2)地基无法保持稳定,出现隆起,或产生侧向位移,地基不稳,引起上浮,最终导致建筑物不稳定,更甚者发生位移;
(3)砂土及粉土出现含水量饱和,引发砂土地震液化问题,或者引发流砂、管涌等现象;
(4)斜坡、河岸临空面的岩土体力学性能降低,引发滑移、崩塌等危害,使得其失去原有的功能;
(5)没有进行防护的地下室出现浸水而无法使用;
(6)土壤沼泽化、盐渍化严重,对建筑物的腐蚀性大大增强。
2、关于地下水位下降
此种危害大多由人为因素引起。抽取地下水没有节制、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等人为操作都可引起地下水位下降。地下水位急剧下降对地质灾害及自然环境都造成很大的影响,前者主要表现在地裂、地面沉降、地面塌陷等,后者主要是地下水源的缺乏、水质污染等,严重的地区还会出现沙漠化或海水倒灌现象。因此其严重影响了建筑物的稳定安全及人类的居住环境。
3、关于地下水位升降
气候、季节的变化,地球与月球引力的变化,河流、湖泊水位的变化,潮汐的变化等都会影响地下水位波动。此类危害对工程建设的影响也很大:
(1)地下水位波动,引起土体卸载再加载,而加载后的土体密度比原来的大,因此导致土压密;
(2)建筑基础工程材料的使用期限受到影响,加剧了腐蚀性;
(3)干湿交替较频繁,诱发木桩腐烂,因此跟埋于水下的地基相比,泥炭土地基的使用年限大大减少;
(4)石膏层和钠盐层等含盐地层出现溶解现象,进而导致建筑物发生位移。
三、结语
综上所述,水利工程的地质问题分析可以让我们了解到在勘查过程中,应注意哪些问题,防止一些小的问题引起大的危害,而水文地质因其常被勘查人员所忽略,在工程中引发较多的危害,因此本文重点介绍其引起的各类岩石危害,望能给相关工作人员一些思考。
参考文献:
[1]会议论文.水利工程中的工程地质环境分析.中国水利学会勘测专业委员会.2002年学
术研讨会,2002.
[2]水利工程中的水文地质问题[J].民营科技,2011(05)
关键词:岩土工程勘察;建筑工程;建筑施工;工程建设;勘察点设置;勘察取样 文献标识码:A
中图分类号:TU195 文章编号:1009-2374(2016)29-0137-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.063
1 概述
岩土工程勘察作为工程建设的基础环节,在工程建设中发挥着重要的作用,引起了相关人员的关注与重视。在建筑工程实际施工过程中,由于种种现实原因的限制,往往导致岩土工程勘察工作不能得到有效进行,必须采取相应的措施对其进行有效地解决。针对岩土工程勘察中存在的问题及优化措施进行一系列的研究分析,借此平台与各位相关研究人员进行商谈讨论。
2 岩土工程勘察简述
对岩土工程进行勘察工作是设计和施工的基础,具有十分重要的作用。由于不同类型、不同规模的工程活动会给地质环境造成不同程度的影响。反之,不同的地质条件也会给工程的建设带来一定的影响,所以需要对所进行的工程进行岩土工程勘察工作。一般来说,岩土工程勘察的主要内容是:相关人员通过对该工程所在地的地质状况进行一系列的调查、测绘、勘探,并采取当地的土试样。在此基础上,对所采取的土试样进行包括原位测试,室内试验,现场检验、检测等在内的一系列测试实验,对该工程的地质条件进行定性与定量分析。最后,根据这些分析,编制满足该工程不同部门所需的报告文件。岩土工程勘察的主要目的是:在查明工程地质条件的基础上,根据调查所得到的数据与相关资料对地质情况进行一系列的研究分析,对建筑地区的工程地质进行评价。通常情况下,根据岩土工程勘察所处的阶段不同,可以分为可行性研究勘察、初步勘察以及详细勘察三个阶段;根据岩土工程勘察对象的不同,可分为水利水电工程勘察,铁路、公路工程勘察,港口码头与大型桥梁勘察以及工农用建筑勘察等。
3 岩土工程勘察中存在的问题
3.1 勘察点的设置与取样问题
一般情况下,建筑工程项目具有施工周期较长、任务量大、任务琐碎复杂等特点,给岩土工程勘察中勘察点的设置与取样带来了一系列的不便。在平时的岩土工程勘察工作中,由于施工地地形的复杂,一些技术人员不能及时地对其进行了解与掌握,导致相关技术人员不能对勘察地点的基础结构进行正确地分析。这一现象的发生极易导致勘测人员将勘察点设置错误,造成勘察失误,从而致使勘察方案出现错误,给相关施工企业带来巨大的经济损失。同样由于一部分技术人员不能及时地了解到在岩土工程勘察中所采取土样的重要性,在不了解施工现场的情形下,只随随便便地进行最基本的6件取样,忽视了勘测地的实际情况,从而导致所选用的土样不具有代表性或者不能使用。这一现象的发生会使所勘测到的结果与勘测地的实际土质情况存在较大程度的误差,从而给施工企业带来了一系列麻烦。
3.2 缺乏合理的岩土工程勘察安排
为保证建筑工程的顺利进行与施工质量,建筑工程的施工团队需要根据所调查的一系列具体数据与相关资料,对勘测工作进行合理的安排。但是,在实际工作中,勘测地一般位于户外环境中,其勘测工作容易受到自然因素与人为因素的影响,给勘测工作的进行带来了一系列麻烦。为避免这一现象的发生,相关人员在进行勘测之前,就应该对这些可能导致工程勘测受阻的突发性因素进行充分的考虑,保证勘测结果的准确性。同时,施工团队领导与负责人还应将岩土工程勘察工作具体落实到施工部门具体人员的身上,提高工作效率,避免问题发生时互相推诿责任现象的出现。
3.3 对勘察成果的分析评价问题
在岩土工程勘察工作中,相关人员对勘察成果的分析评价是其中最为关键的一步,应引起施工人员的高度重视。但是,目前我国岩土工程勘察相关人员在对工程进行分部勘察之后,一般直接在施工现场对所得出的调查数据进行简单的了解之后,便会直接确定勘察结果,并不会对所得到的数据进行深入地评价与分析。这一现象直接导致了勘测结果的不准确,给工程的后续施工带来了极大的麻烦。
4 岩土工程勘察的优化措施
4.1 勘察工作与设计工作的统一
在我国,岩土工程勘察工作和设计工作长期处于分离状态,这给我国的岩土工程勘察工作带来了一系列的影响,阻碍了其的发展。其实岩土工程勘察工作与设计工作从来都是一个统一的完整体,所以要想加强岩土工程勘察质量,提高岩土工程勘察水平,必须要加强两者之间的联系,促使其走向一体化。这种措施能够有效地提高岩土工程勘察的工作效率,缩短工作周期,在保证整个工程质量的基础上,提高企业经济效益。
4.2 勘察制度体系的完善
岩土工程勘察制度体系不仅能够为工程勘察人员的勘查工作提供可靠的前提依据,还能为其工作的顺利进行提供有力地保障,因此应引起施工企业相关人员的高度重视。在建设完善的岩土工程勘察制度体系的基础上,施工企业应要求工程勘测人员严格按照相关规定进行勘查工作,以保证勘察工作的顺利进行。同时为保证其得到有效的执行,企业监管部门应按照相关规定对其进行有效的监察工作。此外,为使岩土工程勘察人员能够及时跟上勘测市场的发展脚步,施工企业应定期组织勘测人员进行相应的职业培训,使其能够在实际勘测的过程中,按照企业相关规定进行勘察工作,提高其专业素养。
4.3 运用计算机技术
随着科学技术的不断发展,我国的计算机水平不断进步,被广泛运用于各个行业之中,岩土工程勘察也不例外。现阶段,建设工程的施工状况、施工条件等日益复杂,对岩土工程勘察也提出了更高水平的要求。在这一情形下,传统的岩土工程勘察技术已不再能够满足现阶段岩土工程勘察的需要,必须对其进行相应地改革创新。通过对计算机技术的有效利用不仅可以对岩土工程勘察过程中所收集到的数据进行更为仔细的计算,还可以通过建立科学的系统管理体系对其进行管理。计算机技术的利用不仅大大提高了岩土工程勘察的工作效率,还在一定程度上降低了岩土工程勘察的成本,给我国的岩土工程勘察带来了极大的便利。表1是岩土工程相关勘察人员在计算机技术的帮助下统计的当地下水离地表0.5m时岩土工程的清孔取样表。
5 结语
总而言之,岩土工程勘察由于其自身特点,在工程建设中发挥着极其重要的作用,是其中的关键环节。经过一段时期的发展,我国的岩土工程勘察已取得了重大的进步。但是随着建筑工程施工状况与施工条件等的不断变化,岩土工程勘察也必须进行适当地调整。针对目前我国岩土工程勘察工作中存在的一些问题,必须采取包括将勘察工作与设计工作统一结合、完善岩土工程勘察制度体系、合理运用计算机技术等一系列措施对其进行有效地解决,这样才能有效提高岩土工程勘察的质量,保证建筑工程项目的顺利进行。
参考文献
[1] 贾男.浅析岩土工程勘察方法及优化措施[J].民营科技,2016,(6).
[2] 卢俊文,吴硕文.探讨岩土工程勘察中常见的问题及改进措施[J].科技与创新,2015,(3).