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工程物探技术论文精选(九篇)

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工程物探技术论文

第1篇:工程物探技术论文范文

英文名称:Offshore Oil

主管单位:

主办单位:上海海洋石油局

出版周期:

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种:

本:

国际刊号:1008-2336

国内刊号:31-1760/TE

邮发代号:

发行范围:

创刊时间:1981

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期刊简介

本刊为油气勘探开发方面的综合性学术刊物。除刊登石油地质、钻井工程、油藏工程、物探、化探、测井、试油和实验测试等方面的学术论文及国内外最新动态信息外,还介绍国外石油界、地质界各专业研究的新方法、新理论、新技术和新的研究成果。

主要栏目

石油地质

钻井工程

油藏工程

物探

化探

测井

试油

实验测试

获奖情况

1991年获上海市建设系统优秀刊物

第2篇:工程物探技术论文范文

关键词:物探测量,坐标系,多路径效应,天线相位中心误差,数据链传输

Abstract:This article first introduces the RTK and its working principle and RTK brings benefits and convenience in the geophysical survey. With RTK under various conditions has brought the inevitable shortcomings. This article propose a number of solutions to its shortcomings, description and analysis to engineering examples.

Keywords:geophysical survey, coordinate systems, multipath, the antenna phase Center error, data transmission

中图分类号:TU198+.1文献标识码:A 文章编号:

引 言

RTK是全球卫星导航定位技术与数据通信技术相结合的载波相位实时动态差分定位技术,它能够实时的提供测站点在指定坐标系统中的三维定位结果。RTK技术近年来发展比较迅速,它在各种控制测量、地形测图、工程选线及工程放样中应用广泛,与常规仪器相比非常明显地提高了作业效率和作业精度。但在整个GPS应用方面,测量行业始终是一个小分支,测量知识的流通面也非常有限,再加上普通测量员或非测量专业人员普遍对新技术理解不深,在进行RTK测量时,往往会按照培训人员的要求机械化地去接受,这样时间一长就会对整个测量工作效率产生影响,RTK的优越性也不能完全被发挥出来。本论文通过实例论述了RTK在物探测量中的优缺点及改正的措施,从而使RTK在物探测量方面更好的发挥它的好处。

1 RTK及工作原理

RTK(Real Time Kinematic)实时动态测量技术,是以载波相位观测为根据的实时差分GPS(RTDGPS)技术,它是测量技术发展里程中的一个突破,它由基准站接收机、数据链、 流动站接收机三部分组成。在基准站上安置1台接收机为参考站, 对卫星进行连续观测,并将其观测数据和测站信息,通过无线电传输设备,实时地发送给流动站,流动站GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线接收设备,接收基准站传输的数据,然后根据相对定位的原理,实时解算出流动站的三维坐标及其精度。

2 RTK技术在物探测量中的应用实例

2.1测区名称

《新景公司佛洼区西部地质构造及水文地质探测技术研究测量》

2.2 已有资料及利用

成图资料:从矿地测部收集到控制点佛南、佛西、双杆三个等级点保存完好,满足本期需要。

2.3测量作业标准

本次测量采用54年北京坐标系。严格执行下列规范、规程:

1、《煤炭资源勘探工程测量规程》,煤炭工业部,1987年颁发。

2、《全球定位系统(GPS)测量规范》,国家技术监督局,2001年颁布。

3、《物化探工程测量规范》,DZ/T 0153-95。

2.4人员、设备投入及安全措施

本次共投入测量人员11人。拟投入灵锐S86型双频GPS(RTK)接收机5台/套。

2.5外业作业方法

本区定线测量采用实时相位差分(RTK)测量。点点实测坐标和高程。

2.6野外采集数据精度要求

施工结束后,对全区测量成果要作出质量评价。精度评定是以点位中误差和高程中误差及最弱边相对中误差来衡量。

3 RTK技术在物探测量中应用的优点

RTK技术在物探测量中应用如此广泛,主要因为其具有很多优点。测量人员只需手持RTK移动站,操作与移动站相连的手簿。将所需放样的数据存入手簿中,就可在十公里范围内放样,精度达到厘米级。在接到基站数据和卫星满足的情况下每点放样时间只需一到两秒,并且能得到所测点的三维坐标。并受天气影响不大,且点与点之间不需通视,给作控制提供了很多便利,所使用的人员和车辆也比其它测量方式要少。

4 RTK技术在物探测量应用中存在的问题及解决措施

4.1多路径效应及解决措施

多径误差是RTK定位测量中最严重的误差。多径误差取决于天线周围的环境。多径误差一般为几厘米,高反射环境下可超过10厘米。多径误差可通过下列措施予以削弱: A、选择地形开阔、不具反射面的点位。B、采用扼流圈天线。C、采用具有削弱多径误差的各种技术的天线。D、基地站附近辅设吸收电波的材料。

4.2初始化问题及解决措施

在物探测量工作中应用RTK技术,通常单一卫星定位系统的接收机假如能锁定六颗及以上卫星,那么其可靠性能较强,而多卫星系统只需保持四颗GPS卫星,就能确保其性能可靠。但如果施工区域处于复杂的地区时,且在某一观测时间段之内不能接到更多卫星信号的覆盖,导致出现间隙,此时接收机就可能因接收到卫星信号造成失锁现象,此时容易出现假值。这样采用RTK技术进行作业时就必须重新初始化。因而怎样得到足够的卫星数和缩短初始化时间的理论和技术,是测量工作中测量人员采用RTK技术时应该首先解决的难题。

4.3影响RTK数据链作用距离的因素

RTK技术同距离有关的误差:包括轨道误差、电离层误差和对流层误差。对固定基地站而言,同仪器同干扰有关的误差可通过各种校正方法予以削弱,。由于这一技术将单基准站作为站址,且可靠性能较差,因而应借助网络RTK (VRS)技术,提升观测结果的可靠性和精度。

4.4天线相位中心误差

天线的机械中心和电子相位中心一般不重合。而且电子相位中心是变化的,它取决于接收信号的频率、方位角和高度角。因此,若要提高RTK定位精度,必须进行天线检验校正,检验方法分为实验室内的绝对检验法和野外检验法。

4.5影响数据链传输的因素

信号传输过程中的误码,数据链信号衰减影响,锁定卫星颗数不稳定、信号线、电源线接触不良,数据链信号传输断断续续。造成流动站在作业中信号失锁。为确保RTK能快速、连续地得到固定解,务必使RTK移动站能快速、连续、可靠地接收到基准站发来的数据链信号。

4.6坐标系统转换产生的误差

在物探测量工作中,应用RTK技术所得的测量结果通常是WGS-84坐标系下的,但由于流动站位置距离基站有一定的距离导致大地面有起伏,因而必须启用模型转换三参数、七参数等转换措施,转化成所需坐标系等工程需要的坐标系。

参考文献

[1] 褚广荣,《地图概论》,北京师范大学出版社.

[2]《全球定位系统(GPS)测量规范》,GB/T18134-2001.

第3篇:工程物探技术论文范文

英文名称:Journal of Oil and Gas Technology

主管单位:湖北省教育厅

主办单位:长江大学

出版周期:月刊

出版地址:湖北省荆州市

种:中文

本:16开

国际刊号:1000-9752

国内刊号:42-1273/TE

邮发代号:

发行范围:国内外统一发行

创刊时间:1979

期刊收录:

CA 化学文摘(美)(2009)

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉:

Caj-cd规范获奖期刊

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第4篇:工程物探技术论文范文

关键词:复杂地质条件;超前地质预报;地质雷达;TSP法

Abstract: Introduce the methods of the advanced geological prediction and classification , by analyzing the advantages and disadvantages of each method, summarize the comprehensive advance geological forecast in tunnel construction system method

Key words: Complex Geological Conditions, Advanced Geological Prediction, Geological Radar, Tunnel Seistoic Prediction method

中图分类号:TU7 文献标识码:A

一、超前地质预报

(一)超前地质预报的概念

超前地质预报是根据地面地质调查、掌子面地质调查以及地球物理探测等方法对隧洞建设中可能遇到的各种不良地质体及可能发生的各类施工地质灾害进行预测预报。广义而言,隧道(洞)超前地质预报包含勘察设计阶段和施工阶段的预报;狭义上讲,隧洞超前地质预报是在施工阶段的超前地质预报。

(二)国内外超前地质预报发展现状

1972年8月,在美国芝加哥召开了快速掘进与隧道工程会议。从那时起,隧道(洞)施工超前地质预报一直倍受各国广泛重视。随着隧道(洞)建设快速发展,对地质预报的要求也就越来越全面和详细,已经从单纯地质条件的预报发展到地质体成灾程度预报,不同地质体处理措施预报等。

1、国外超前地质预报发展情况

准确预报施工前方地质条件是隧道(洞)建设的迫切要求。八十年代开始,发达国家都将这类问题列为重点研究课题。日本重点研究开挖前方地质预报;澳大利亚研究隧道(洞)施工前方地层状况预报;德国研究掌子面附近地层动态的详细调查;法国则把不降低掘进速度的勘探方法作为重点研究课题。随着全世界通信、电子、计算机、数据处理等技术的飞速发展,超前地质预报的方法发展出不同于传统的地质分析方法的多种地球物理探测方法。包括TSP地震波发射法、地质雷达法、红外探测法、瞬变电磁法、BEAM法等方法。

2、国外超前地质预报发展情况

从总体上来说,我国隧洞超前地质预报工作还十分薄弱。上个世纪,与国外同行相比,我们既缺乏专职施工地质队伍,又不重视具体施工地质工作,当然就谈不上超前地质预报工作。

20世纪50年代中期,铁二院首先在渝黔线凉风垭隧洞中以地质测绘为主要手段,采用地质分析法预报隧洞前方10~30 m的地质情况;70年代,谷德振教授开始采用地质分析法研究断层预测预报技术;80年代中期,工程人员在衡广复线大瑶山隧道(洞)开展了地质法和声波透射法地质超前预报技术;1985年,孙广忠等以地质情况为基础,隧道(洞)地质素描(短距离超前地质预报)为主要手段的方法,配合超前钻速仪、钻孔声波测试,钻孔潜望镜,压水试验等方法,取得了很大的成功。1996年~1998年,铁道部第一勘测设计院在秦岭特长隧道(洞)开展了施工地质综合测试工作及超前预报工作,为全面隧道(洞)施工地质工作奠定了基础。同时,跟随世界其他国家的潮流和趋势,地球物理探测方法,如TSP法、地质雷达法、瞬变电流法、BEAM法都取得了应用和实践,也取得了非常不错的效果。

二、超前地质预报的分类

超前地质预报分类方法较多,常见的有按照预报方法手段、预报空间位置、预报距离进行分类。我们按照最常用的预报距离和预报方法的工作原理进行分类。

(一)依据探测预报距离分类

依据预测预报的距离,可将预测预报方法划分为:长距离超前地质预报和短距离超前地质预报两类。

1、长距离超前地质预报的距离一般可达工作面前方150~300米,甚至更远。主要包括地质调查、TSP探测等。它的任务主要是较准确的查明掌子面工作前方150~300米范围内规模较大,严重影响隧道(洞)施工、易造成塌方的不良地质体的位置、性质、规模和含水性。

2、短距离超前地质预报,也叫追踪预报,预报距离一般在15~30米左右。主要包括掌子面地质素描、瞬变电磁法、地质雷达法、超前钻探法等。它的任务是依据隧道(洞)掌子面或导洞掌子面的地质特征,通过观察、量测、鉴别和分析,结合长期超前预报成果,推断工作面前方15~30米范围可能出现的地层、岩性变化情况,推断掌子面各种不良地质体向掌子面前方延伸的情况。

(二)依据其预测预报方法的工作原理分类

依据探测预报方法工作原理,可将超前地质预报分成地球物理法(也叫物探方法),地质分析法,超前水平钻探以及超前导坑法三大类。

1、地球物理法(物探法)主要包括TSP隧道(洞)地震波探测超前地质预报方法、地质雷达探测(电磁波反射)法、红外探水超前地质预报方法、负式速度法、声波CT技术预报、陆地声纳法、高密度电阻率法等物探法、BEAM法等。

2、地质分析法主要包含地表地质调查、地质素描法、地质作图预测法、地下地质构造、地表地质构造相关性分析法等

3、超前水平钻探法和超前导坑法等包含超前深孔钻探(30~100m)、超前浅孔钻探法(5~6m)和超前导坑法

(三) 各种超前预报方法的适用范围和优缺点

各种超前地质预报方法都不可避免的存在局限性,有其优缺点和适用范围,我们总结如下表1-1所示:

表1-1 各种超前方法的适用范围和优缺点对比表

三、隧道(洞)超前地质预报综合分析方法

正因为超前地质预报方法都存在一定局限性,如何提高预报的准确性和及时性就成为国内外隧道(洞)工程地质界需要解决的技术难题,非常有必要提出一种综合预报体系。在隧道(洞)不良地质预报方法和隧道(洞)施工地质灾害预测方法研究的基础上,通过进一步对隧道(洞)超前地质综合预报方法进行研究,建立以地质分析为核心的综合预报体系。

隧道(洞)超前地质综合预报工作体系是在“以地质分析为核心,综合物探分析,洞内外结合、长短预测结合,物性参数互补”原则下做出的,如下图1-1所示

图1-1 隧道(洞)超前地质综合预报体系

四、总结

地质预报是一个连续的、渐进的、系统的工作,目前已基本形成的针对某一隧道(洞)的地质情况制定预报方案-选择预报方法-实施-验证-调整的使用过程。这也是因为对地质情况的认识也是一个随着工程的进展、时间的推移、信息的不断输入而不断地深入的过程。

在施工过程中需要不断收集地质信息,通过和预测结果进行对比、分析,找出对地质情况认识的不足,修正我们的认识,并改进预报方案。

在预报方式上应采取多种手段联合应用的综合超前地质预报,充分发挥各自方法的优势,取长补短,优势互补,互相验证。预报实施方案要尽量科学合理,做到尽量不干扰施工。任何预报方式只能作为一种手段和参考依据,其结论不可能100%准确,施工中不能完全依赖于预报结论而盲目施工。

参考文献:

[1] 孟陆波.隧道超前地质预报技术与计算机辅助预报系统研究.成都理工大学博士论文,2009.6

[2] 张存亮.隧道超前地质预报方法及应用研究 西安科技大学硕士论文 2011.6

[3] 温佐彪,张辉.综合超前地质预报技术体系的构建与实践. 公路工程 2011.4

第5篇:工程物探技术论文范文

关键词:喀斯特;岩土工程勘察技术;承载力参数选取;确定

Abstract: Geotechnical engineering work is the goal of the engineering geological conditions to find out the seat of the construction project, to analyze the geological problems of concrete, to provide scientific basis for the design and construction of the construction project. This paper introduces in detail the geotechnical engineering in karst areas of Karst survey and related technology, determination and selection principle of the rock and soil bearing capacity parameters, through theoretical research and perfect for geotechnical engineering investigation of Karst landform area provide theoretical support, to ensure the safety and smooth construction of the project.

Keywords: Karst; geotechnical engineering technology; bearing capacity parameters determination;

中图分类号: TU449 文献标识码:A文章编号:

0 前言

喀斯特是外文的音译,简单理解即岩溶,指的是一种水对碳酸盐、石膏之类的可溶性岩石的冲蚀、溶蚀等作用以及伴随而生的现象的总称。由此而产生的地貌,我们称之为喀斯特岩溶地貌。喀斯特岩溶地貌在全世界有广泛的分布,而在我国也有很大的分布区域,主要集中在广西、云南及贵州等省份,在这些地区由于长时间的流水侵蚀作用,容易形成岩溶塌陷区,这对地面建筑物或构筑物将是巨大的威胁。在喀斯特岩溶地区进行各项工程项目建设,做好岩土工程勘察工作显得尤为重要。岩土工程勘察工作涉及到许许多多专业的理论和技术,需要从业人员扎实地掌握这些知识,以便于更好的完成工作。下文将为读者详细介绍具体的岩土工程勘察方法技术以及各岩土参数选取的方法,最后通过一个工程实例更加具体地描述相关技术在实践中的应用情况。

1 简述喀斯特岩溶地区的岩土工程勘察相关技术

岩土工程勘察技术多种多样,勘察工作最基本的方法是勘探和取样,勘探是运用特定方法了解地下岩体的相关特性;取样是为了提取岩土样品进行鉴定,获取第一手的岩土特性资料。常见的勘察技术主要有以下几种:一、常规钻探方法;二、地球物理勘探;三、工程地质勘察;四、遥感技术;五、示踪试验;六、模型试验;七、工程地质原位测试技术。

1.1 钻探技术

钻探技术依靠特定的岩层钻探设备,钻入岩土层中,提取岩土样品做进一步的分析,以便揭示工程地下岩体的特性。钻探技术作为一种重要的岩土工程勘察技术,早已经在实践中得到广泛的使用,钻探技术分析出的最终结果将作为工程项目设计、施工以及评价中重要的基础资料。岩土工程钻探工作应包括以下内容:(1)鉴别岩层岩性,确定岩层埋深和厚度;(2)查明勘探范围内的地下水的分布情况;(3)提取符合要求的岩土样品、水样品并进行各种试验。

1.2 地球物理勘探技术

地球物理勘探技术,简称物探技术,是一种以地下岩石的性质或地球的某些物理特性为理论基础,运用相关技术手段,进一步揭示地下岩层的构造及岩层特性的方法。常见的物探方法有电测井法、浅层地震勘察以及高密度电阻率法等,电测井法是一种常见的地球物理勘探方法,用于确定地下含水层厚度、位置以及涌水量等相关水文地质参数。在上世纪九十年代,地质雷达和层析成像技术已经相当成熟,广泛应用于岩溶地区塌陷区、溶洞等分布情况及形态的勘察。地质雷达的优势在于能直接及时地了解岩溶形成的空洞管道系统中的水气压力变化情况,能有效对岩溶地区地面沉降量进行监测。地球物理勘探有利于大范围岩溶分布情况的勘察,该勘探技术准确度容易受到外界因素的影响,还需要进一步改进。

1.3 工程地质勘察与测绘技术

工程地质勘察与测绘是一种实地调查的方法,需要深入实地调查了解喀斯特岩溶地貌、地下水分布情况、岩土的岩性,并进行测绘工作。工程地质勘察与测绘能够对喀斯特岩溶的分布情况有个整体性的了解,有利于地质勘探工作的深入开展。相比于其他方法,工程地质勘察与测绘技术操作性强,简单实用,能够取得所需的有效数据。

1.4 遥感技术

遥感技术是建立在航空航天技术基础上的一项较为新颖的技术,常见的遥感技术,大多是借助运行于地球外空间的卫星,对地面地貌进行测绘。遥感技术还包括航空遥感、雷达遥控传感及红外线遥感,长期的实践证明,遥感技术在对岩溶地貌的研究工作起到很好作用,大大提升了科研的效率,适用于大面积区域的遥测。遥感技术主要适用于国家大型建设项目的选址,比如三峡水坝等,而普通的工民建项目不提倡使用该技术,成本较高。

1.5 示踪试验

利用示踪元素等对岩溶地区地下水进行一定时期的观测试验,查明地下溶洞的分布范围以及联通情况。示踪试验操作比较简单,对人员素质要求不高,最终的试验结果可靠,但该法只适用于地下溶洞存在流水的情况,没有地下水无法进行示踪试验。

1.6 模型试验

在实验室,模拟实际岩土、水流的现状,制作一定规模的模型,研究不同条件下地下岩溶地基的侵蚀程度及侵蚀后的整体稳定性,该法适用于理论研究。

1.7 工程地质原位测试技术

工程地质原位测试技术主要依靠动力触探和标准贯入这两项试验,对地下溶洞及岩溶塌陷区的堆积物进行测试分析,以便于了解其工程地质性质和岩层的承载力。工程地质原位测试技术是一项应用时间较长的技术,操作简便,成本低廉,易为工程人员所接受。

2 喀斯特岩土层承载力参数的确定

喀斯特岩溶地区岩土层承载力参数一般主要有:

①岩层承载力参数:岩层承载力特征值fak(kpa)、以基岩为持力层的桩桩端阻力极限值qpk(kpa);入岩段桩侧阻力极限值qsk(kpa)。

②土层(一般粘性土、红粘土、碎石土、回填土)承载力参数fak(kpa):土层段桩周侧阻力极限值qsk(kpa)。

2.1.岩层承载力特征值的确定

2.1.1岩层承载力特征值fak(kpa)和桩端阻力极限值qpk(kpa)的确定

①桂林喀斯特岩溶地区的岩层主要是上泥盆统融县组(D3r)灰岩、桂林组(D3g)灰岩,下石炭统岩关阶(C1Y)泥炭质灰岩。影响岩层(体)承载力的因素主要有:岩石的风化程度、破碎程度、岩溶发育程度等。选作地基持力层的岩层通常是指中风化或中-微风化的岩石层;强风化或全风化的岩石层只宜按碎石土使用。

②岩层承载力特征值fak(kpa)和桩端阻力极限值qpk(kpa)的确定

在实际钻探工作中,经野外识别鉴定后随机选取有代表性的岩芯样(不少于6组,3块/每组),在实验室做饱和单轴抗压强度试验,根据实验结果并按如下经验公式确定岩层承载力特征值fak(kpa)和桩端阻力极限值qpk(kpa)。

公式: qpk(kpa)=1000ΨRW(kpa);fak(kpa)=1/2·qpk(kpa)。

RW~岩石饱和单轴抗压强度标准值(Mpa);

Ψ~折减系数,系经综合岩层(体)的风化程度、破碎程度、岩溶发育强度等因素后

的经验系数。取值:0.2~0.3。要求岩层(体)是完整或比较完整。实际工作中

应根据岩层(体)的完整性适度把握。

【例】桂林市*****小区详勘,拟建建筑楼高26层。场地内下伏基岩为上泥盆统桂林组(D3g)灰岩,岩石为较硬岩,岩体比较完整,岩体质量等级为Ⅲ级。根据其岩石饱和单轴抗压强度试验结果确定其岩层承载力特征值fak(kpa)和桩端阻力极限值qpk(kpa)如下:

桩端阻力极限值:qpk(kpa)=1000Ψfrk(kpa)=1000(0.20)30.63≈6000(kpa)。

岩层承载力特征值: fak(kpa)=1/2·qpk(kpa)=1/2·7600≈3000(kpa)。

岩石饱和抗压强度检测报告

工程名称:*****住宅小区报告日期:2012.10.09 表1

2.2 土层承载力特征值的确定

桂林喀斯特岩溶地区土层主要有:中上更新统-全新统冲洪积成因(Q2-3a-pl、Q4al)的一般粘性土层(包括粘土、粉质粘土)、碎石土、第四纪溶余堆积或残坡积成因(Qel-s、Qel-l、Qdl)的红粘土、次生性红粘土、碎石土等。土层承载力特征值的确定主要是依据常规土工试验结果和现场原位测试(标准贯入试验和动力触探试验)结果,并按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)和《广西壮族自治区岩土工程勘察规范》DBJ/T45-002-2011有关要求确定。

2.2.1一般粘性土承载力特征值的确定

野外钻探编录应由有一定工作经验的编录员担任,对各土层的颜色、成份、结构、物理特性等做好现场记录、描述、鉴别,并进行准确分层。然后对各土层分别取土工试样,进行室内土工试验。

对一般粘性土取Ⅰ级(或原状土)土工试样,对主要土层的取样数不应少于6件(组)。室内土工试验主要测定计算土的含水量W(%)、天然密度ρo(g/cm2)、天然孔隙比eo、液限WL%、塑限Wp%、液性指数IL、塑性指数Ip、压缩比a1-2(Mpa-1)、压缩模量Es(Mpa)、粘聚力C(kpa)、内摩察角Φ(°),对于红粘土或次生红粘土应增加:含水比αw、液塑比Ir、自由膨胀率δef(%)等。取样后接着做原位测试(标准贯入试验)。根据土工试验结果和标准贯入试验结果综合确定该土层承载力特征值fak(kpa)、压缩模量Es(Mpa)。

对于碎石土则应取颗粒分析样,在室内土工试验中进行颗粒分析,测定计算颗粒样中的卵砾砂粘粒的含量。取样后接着做原位测试(重型动力触探试验)。根据颗粒分析结果和重型动力触探试验结果综合确定该碎石土层承载力特征值fak(kpa)、压缩模量Es(Mpa)。

【例】桂林市*****小区详勘,拟建建筑楼高7层,框架结构。场地内上覆土层为中-上更新统冲洪积成因(Q2-3a-pl)的粘土,呈褐黄色,湿,可塑状,强度中等,土层厚度6-8m。该层取Ⅰ级土工试样6件,经土工试验其主要物理力学参数见《土工常规试验成果表》和《土工试验主要物理力学参数统计表》;该层做标准贯入触探试验6次,平均锤击数5.8击/30cm。根据土工试验结果和标准贯入试验结果综合确定该土层承载力特征值fak(kpa)、压缩模量Es(Mpa)如下:

附表2.《土工常规试验成果表》附表3.《土工试验主要物理力学参数统计表》

附表4.《标准贯入试验成果表》

制表: 审核:

①据土工试验结果查附表5-4土层承载力特征值:fak(kpa) = 203kpa。

②据标准贯入试验结果查附表5-9土层承载力特征值:fak(kpa) = 163.45kpa。

综合土工试验和标贯试验成果,并结合在本地区的工作经验,该土层承载力特征值:fak(kpa) = 160kpa。压缩模量Es(Mpa)=6(Mpa)。

3 工程实践---喀斯特岩溶地区综合物探方法的应用

3.1 工程地形地质概括

工程项目名称是南方某花园小区,占地面积30.68公顷,小区建筑群包含有25栋高层住宅楼、5个篮球场、6个网球场、4个地下车库以及2个健身会所。小区所处的场地位于一个岩溶平原和谷地平原的相交部位,属于典型的喀斯特岩溶地貌。小区三面环山,北面为宽阔的岩溶平原,山峰的平均高程为286.56米,场地中心地段平均标高为158.46米。其中小区西边方向的地下有两条发育比较完全的地下河,流向东端远处的漏斗落水洞区。经过勘察,落水洞底部平均标高为135.47米。此外,小区所在地处于一个北东走向倾斜构造中。

该小区建设项目所在地属于岩溶发育较强烈区,上覆土层为第四系中-上更新统(Q2-3apl)冲洪积层,为一般粘性土,稍湿-湿,可塑状,底部或对应于溶沟、溶槽部位多为软-流塑状粘性土;下伏基岩为上泥盆统桂林组(D3g)灰岩,灰-浅灰色,细晶结构,中厚层状,岩溶发育较强烈。

该项目勘察,除采用常规工程地质钻探等技术方法外,尚需配合于工程物探技术(波速),水文工程勘察等方法技术。

3.2 工程地球物理特性

小区场地内下伏基岩为上泥盆统桂林组(D3g)灰岩,纵波在灰岩中传播的波速较快,而在黏土中比较慢;在不良地质体发育的地带,波速也会变慢。此外,灰岩的电阻率高于黏土,不良地质体的电阻率也处于一个较低的数值。由上可知,无论是在波速或是电阻率上,岩层、土层以及不良地质体间都存在着明显的差异,这就为物探中电阻率测试法或浅层地震勘探法创造了有利条件。

3.3 具体的物探方法

根据实际的情况,本次物探采用电阻率测试法和浅层地震勘察法进行勘察工作,最终目的是查明上覆土层的厚度,了解下伏基岩中溶洞、裂隙的位置及分布规律。

高密度电阻率测试法,通过使用先进精密的高密度电法仪对地学实行层析成像。高密度电阻率测试法能查明地下覆盖层的岩层厚度,探查地下不良地质体的分布位置及地下溶洞的发育情况。

浅层地震勘察法分为两种,一是多波列地震映像法;二是面波法。多波列地震映像法使用的勘察与检测系统工作效率比较高,该系统可以快速地对现场采集而来的数据进行综合分析,通过设备的数据处理,工程人员可以及时地了解勘察区域内的地层情况。面波法的原理是面波在某种介质中传播的频散特性、速度和介质的力学性质具有紧密的联系。通过反馈回来的波速等信息,我们可以依据此划分地层。而频散特性能反映出地下岩溶、裂隙及不良地质体的分布情况。

3.4 勘察结果

经过具体勘察,小区全部的建设区域得出了足够量的多波列地震映像以及电阻率法剖面,同时也得到了十多个地震面波勘探点。再根据收集到的其它探测数据,可以绘制出物探推断剖面图、等高线图、面波波速断面图等,最后综合各项图纸,分析出建设区域内所有的溶洞、裂隙以及不良地质体。依据最终的勘察成果,在工程建设中可以按场区进行划分,分为稳定性高、中、低三个层次,为以后小区的建筑物布局提供依据。

4 结语

如上文赘述,喀斯特岩溶地区的岩土工程勘察相关技术对实际的勘探工作具有重要意义,岩土层承载力参数的选取也涉及到后续的设计与施工。随着技术的不断完善,相信在不久的未来,岩土工程勘察工作将更加便捷,更加高效,为建设项目安全顺利的进行打下扎实基础。

参考文献

[1] 曹英武.王哲.岩溶区工程物探地电特征分析[J].中国勘察设计,2008,(7):12-13.

第6篇:工程物探技术论文范文

关键词:高职院校;专业英语;教学

中图分类号:G712 文献标识码:A

文章编号:1009-0118(2012)06-0304-01

进入21世纪以来,传统的基础英语教学有了质的变化,基础英语不仅是考核学生成绩能力的量尺,更是籍次获取英语知识,交流信息的媒介。专业英语作为基础英语教学的延伸,是一门语言应用与专业知识紧密结合的课程。专业英语的教学目的旨在培养学生在自己的专业领域查阅、翻译英文文献、解读英文说明书、撰写相关英文文章及与国外学者进行直接技术交流的能力。

一、专业英语教学面临的现状及存在的问题

专业英语课程是高职院校英语教学中的最后一个环节,它对学生把所学基础英语转变为工程实践的应用起到了承上启下的作用,专业英语有助于他们对专业知识的理解。然而,专业英语教学却面临如下问题:

(一)学生的英语基础影响专业英语的学习

一些学生英语基础好、学习英语兴趣浓厚,专业英语的出现更加激发他们主动学习的欲望,使得这部分学生跟得上进度、很快就能掌握专业英语知识。而对另外一些英语底子薄,专业知识理解不清的学生来说专业英语则是难上加难。

(二)专业英语的师资影响教师讲授专业英语

笔者作为地球物理勘探(简称物探)专业英语教师,深知该专业英语课是介于基础英语课和物探专业课之间的一门综合性课程。这样就要求任课教师既有较深的基础英语功底,又有扎实的物探专业知识背景。由于基础英语任课教师对专业知识知之甚少,以及专业词汇量的局限性,对很多技术性文章的讲解难以深入,而备课与讲课的方式与基础英语大致相同,未能体现出物探专业英语的教学特色。所以,物探专业英语课教学基本上由专业课教师任课。随之也出现了相应的问题:对于一些句型结构复杂的长难句,在分析其句型结构方面就略显粗糙。

二、专业英语教学的实践与建议

(一)强调专业词汇和专业术语的学习

词汇是听、说、读、写、译的基础,积累大量的专业词汇是学习专业英语基础,因此教学中要强调专业词汇和专业术语的学习。学科中的大量专业术语往往来源于日常英语词汇,在翻译中很多词汇既有原来的含义,又在本专业领域被赋予了专用词义,比如:“focus”这个单词,本义为焦点、焦距、中心,而在物探专业中解释为震源。“core”基本解释为果核,核心,专业领域则为“岩芯”的意思。词汇教学还应着重讲解构词法。如:aero-前缀表示“飞机(的)”、“航空(的)”,magnetic意为“磁法”,aeromagnetic在物探专业中则翻译成“航空磁测”。派生词是科技词汇的一个特点,比如:geo-前缀表示“地球”、“土地”,geology(地质学)、geophysics(地球物理学)、geodesy(大地测量学)、geoid(大地水准面)等都是由geo-衍生而来的。所以在词汇学习中,构词法的学习也是掌握地球物理专业词汇的关键。学生应通过对前缀、后缀、变形、合成词的分析,具备一定的猜词能力,有助于提高其阅读速度和水平。另外,指导学生熟练掌握一些词汇记忆方法,讲解翻译技巧,加强翻译训练。

(二)加强专业英语教材建设,提高专业英语教师的素质

教材是教学大纲的具体体现,是教学最佳的语言范本和具备系统性、科学性、针对性的语言实践活动材料。专业英语的教材编写是专业英语教学的基础。对于物探专业来说,专业英语教材编写要考虑到语言和专业两个方面内容。既要选择基础英语与专业英语相衔接的科普文献,又要选录专业技术领域的最新文献。结合地球物理勘探专业的特点,搜集各种不同文体的期刊论文、专著节选、文摘索引。同样,教材编写也从该专业领域入手,涉面要突出该领域特点等。

教师的英语水平同样决定着专业英语课程的教学质量,任课教师既要注意提高英语口语能力,保证单词发音准确,又要夯实语法知识,努力提高自己的业务水平,通过教育教学实践中不断超越自我。

(三)教学环节及考核方式的改进

目前专业英语教学往往采用的是由教师逐字逐句翻译讲解课文,学生被动听讲的授课模式。教学模式应向以学生为中心的学习模式转化,即让学生处于主导地位,教师处于引导的位置。在教学过程中,强调“学以致用”,让学生意识到专业英语学习的实用性。可以组织学生就某个专业问题用英语进行讨论,活跃课堂气氛,提高学习的积极性。另外,适当采用多媒体教学手段能够使教学内容更加形象清晰,更具吸引力,从而提高教学效果。还可将一些工程实际场景直接展示给学生,开拓学生的眼界,使课堂教学更加身临其境。

成绩考核由单一的考试改为多种形式的考核。采用多样化的考核方式,不只单纯将考试成绩作为最终成绩,将平时的表现如出勤情况、翻译文章的质量及课上回答问题的情况等计入考核成绩。也可以将传统的试卷中单一的文章翻译改为主观题和客观题相结合、语言基础和应用能力相结合以及专业文献阅读和写作相结合的方式。

三、结语

高职院校不能只注重专业技能的培养,而忽视文科的重要作用。专业英语的学习对于学生英语能力和专业知识的提高有着很大的帮助,“专业+英语”的人才培养模式,才能适应新形势的需要和时代的要求。专业英语的教学任重道远,在专业英语教学中,教师既要注意不断提高自身“教”的水平,更要致力于帮助学生有效地“学”。相信在未来不断探索中,高职专业英语将会走出一条更加适应社会经济的发展道路。

参考文献:

\[1\]扈畅.关于理工科专业英语教学改革的若干思考\[J\].黄河水利职业技术学院学报,2005,17(1).

第7篇:工程物探技术论文范文

关键字:瞬变电磁法

中图分类号:P2文献标识码: A

1.瞬变电磁法的特点

作为地球物理研究的重要手段的瞬变电磁法(TME,Transient electromagnetic method)得到了广泛的应用。瞬变电磁法指的是利用不接地回线或接地线源向地下发射一次脉冲磁场,在一次脉冲磁场间歇期间利用线圈或接地电极观测地下介质中引起的二次感应涡流场,从而探测介质电阻率的一种方法。其基本工作方法是:于地面或空中设置通以一定波形电流的发射线圈,从而在其周围空间产生一次电磁场,并在地下导电岩矿体中产生感应电流:断电后,感应电流由于热损耗而随时间衰减,根据上述研究电磁场时间或者空间的分布规律,对于出现的各种问题都能很好的解决。稳定性高、场源灵活以及多样的方法等是瞬变电磁的优点,在探测非金属、金属以及油气等矿产具有良好的效果,在地热勘测、矿产、工程勘察以及深部地质构造研究得到了广泛的应用。

图1.瞬变电磁法原理

在最近几年的发展过程中,计算机技术的快速发展带动了瞬变电磁法的迅速发展,二者的结合将电磁瞬变法的三维与二维正演模拟计算效率得到了极大的提高,积分方程法、有限元法以及有限差分法是目前常用的方法手段。科研人员认识到了瞬变电磁法的三维正演模拟的重要性,对于提高应用水平以及精度的解释具有十分重要的现实和理论意义。

2.瞬变电磁法的应用

不同的岩层具有不同的电阻率,瞬变电磁法勘探就是通过测定地下不同地点不同深度的电阻率的差异来达到寻找目标地质体的目的。利用瞬变电磁法勘探解决地质问题的前提条件是目标地质体和围岩存在电性差异。

在物探过程中,由于瞬变电磁法具有高分辨率、操作流程简单以及场源频带宽的优点,其引用应用领域不断的扩展,从石油、金属勘探到地热和水的寻找,与此同时,还在工程地质勘探等领域得到广泛应用,目前,涉及到了海洋、地面以及地下。

2.1 瞬变电磁法在煤矿行业的应用

瞬变电磁法在煤炭行业中一直是专业工作者的重要手段,煤矿瞬间电磁法,与其他领域中应用相比,其理论研究与实际应用都具备较高的水准。在最近几年的发展中,在我国的矿井瞬变电磁法得到运用。在2007年,矿大的岳建华等人,采用时域有限差分法,以及采用了非均匀的网格,对于均匀介质以及层状低阻异常体的响应特征进行了模拟,对于煤层出现的异常区域探测提供了有利的理论依据。在刘志新的博士论文中,对于采用瞬变电磁法对于矿井的最大和最小的探测深度进行了研究,编写了三维正演有限元的模拟程序,对于全空间瞬变电磁场的数学模型的建立,根据数值模拟结果和物理实验模型,确立了矿井瞬变电磁探测方法和技术。

目前,瞬变电磁在煤炭行业主要用来探测老窑采空区及其积水情况、煤层顶底板含水层富水情况和矿井下超前探测,为煤矿防治水工作提供依据。

2.2 地质矿产行业的应用

在勘探资源中采用瞬变电磁方法发展已经相当成熟。瞬变电磁法在寻找金属矿产阶段发挥着重要的作用,在矿产勘测以及综合利用中,瞬变电磁法具有明显的优越性。瞬变电磁由于具备较高的纵向分辨能力以及较大的勘测深度,并且能够和其他的物探找矿的方法相互补充,对于找矿过程中所遇到的问题能够得到很好的解决。例如,金属矿的寻找,在进行矿山开采的过程中,金属尾矿库下出现的突出问题是需要解决的突出问题。一旦该问题的出现,就需要立即解决,不然会给安全生产埋下隐患,而且会给生态环境造成一定程度的破坏,吉林大学的张善法等人就是在山东的某个矿区,对于尾矿库下采空区利用了瞬变电磁法进行了探测,对于采矿区的位置进行了准确的圈定。

图2.瞬变电磁设备

2.3 工程物探中的应用

瞬变电磁方法在工程的很多方面的研究都得到了广泛的应用,在隧道建设时,通过瞬变电磁的方法可以对挖掘方向以及顶板水进行有效预报和预测;公路、铁路以及城市建设等方面,主要对工程地质复杂的区域采用瞬变电磁方法进行探测;对于工程质量的检测也可以采用瞬变电磁法进行检测。在工程地质问题的解决过程中,对于公路隧道过程中的复杂的地质结构可以采用瞬变电磁法进行探测,其测量结果对于公路设计具有十分重要的参考意义,因此,在一些地区采用瞬变电磁法进行工程地质勘查是一项十分有用的方法。

2.4 瞬变电磁法在海洋中的应用

地球表面75%是海洋,海底蕴藏着对人类有着重要作用的资源,海底石油、天然气以及各种丰富的资源,在进行地震勘探的方法以外,海洋瞬变电磁法由于具有操作简单、适应性强以及能够大范围的探测的优点,在海洋勘测中具有十分重要的作用。

2.5 瞬变电磁法在石油行业中的应用

采用地震勘探方法进行石油勘探是主要的方法,而在实际情况下,存在很多状况是,采用地震勘探手段不能解决所遇到的难题,如:地震波很难在碳酸岩大量覆盖的地区向下传播。而瞬变电磁就能很好的解决该问题。但是,该方法只是存在在理论基础的层面上,所以,瞬变电磁法在石油行业应用不多,仅仅停留在理论层面上。但是,瞬变电磁在石油勘探所具有的优越性,将会在不久的将来得到广泛的应用。

2.6 瞬变电磁法在水文地质勘探中的应用

瞬变电磁法属时间域电磁感应方法,其探测原理是:在地面布一回线,并给发送回线上供一个电流脉冲方波,在方波后沿下降的瞬间,产生一个向地下传播的一次磁场,在一次磁场的激励下,地质体将产生涡流,其大小取决于地质体的导电程度,在一次场消失后,该涡流不会立即消失,它将有一个过渡(衰减)过程。该过渡过程又产生一个衰减的二次磁场向地表传播,由地面的接收回线接收二次磁场,该二次磁场的变化将反映地下地质体的电性分布情况。如按不同的延迟时间测量二次感生电动势V(t),就得到了二次磁场随时间衰减的特性曲线。如果地下没有良导体存在时,将观测到快速衰减的过渡过程;当存在良导体时,由于电源切断的一瞬间,在导体内部将产生涡流以维持一次场的切断,所观测到的过渡过程衰变速度将变慢,从而发现地下导体的存在。

现实中,运用瞬变电磁法在水文地质勘探中起到了非常重要作用,并且其勘查的结果是可行而且有效的。这种方法勘查的深度相对来说比较大,分辨能力也是非常强,受到地形影响比较小,工作效率也能够得到充分的保证,能为水文地质的勘探提供非常有参考意义的调查线索。在某些工程建设之中,需要对一定深度的水文地质结构进行详细的勘查和了解其是否存在地下暗河,以确保工程的安全性和稳定性。运用瞬变电磁法能够较好的解决这一问题。但是,由于地下暗河的勘查工作具有比较强的复杂性,而物探资料也具有多解性,这就需要我们从不同的角度来对异常情况进行综合解释分析,以提高勘查工作的准确性。同时,这一方法与其他的方法对比分析的结果表明,运用CUGTEM-2001型的瞬变电磁仪进行勘查还存在这两个方面的问题待解决,其一是勘查的成果对于浅部地层信息的压制范围比较偏大;其二是勘查结果的交流视电阻率值普遍存在这偏低的情况。

参考文献:

[1]刘志新.矿井瞬变电场分布规律与应用研究[D].北京:中国矿业大学博士学位论文,2007.

第8篇:工程物探技术论文范文

关键词岩溶地基,岩土工程勘察 , 地基处理,浏阳河大桥

Abstract: this paper with changsha Mars north road bridge foundation survey karst liuyang river as an example, summarizes the domestic karst foundation survey method commonly used, karst ground treatment measures. Through the survey, exploring the bridge foundation karst development characteristics of karst, and put forward the reasonable solution measures to speed up the construction progress, save the extra cost investment.

Key words karst foundation, geotechnical engineering, foundation treatment, liuyang river bridge

中图分类号:TU4文献标识码:A文章编号:

1、引言

我国很多城市的地下都存在隐伏岩溶,由于城市土地规划的限制,有时不可避免地遇到岩溶地基及相应的工程地质水文地质问题。岩溶作为一种特殊的不良地质现象,已越来越引起人们的重视。许多科技工作者从多个方面对其进行了研究,在岩溶发育的条件、成因、机制、类型、影响因素、岩溶地形地貌、岩溶塌陷等方面,已取得了许多成果[1,2]。本文介绍了长沙市火星北路浏阳河大桥岩溶地基的勘察、分析评价和处理实例,以引起工程界对岩溶地基勘察的重视。

2、岩溶的勘察方法

在岩溶发育地区,岩溶形态千差万别,错综复杂,如溶洞、溶沟、溶槽、地下暗河等。由于岩溶在空间上发育的不均一性,造成岩溶地区的工程地质和水文地质条件非常复杂。在岩溶地基勘察实践中,有时存在对岩溶地基的复杂性和危害性认识不足,勘察手段和方法选择不当,岩溶地基分析评价不合理,提出的岩溶地基处理措施不当等现象。在一些城市(如济南、广州、南海等),因岩溶地基勘察失误而发生了较多的工程事故,造成了极大的损失和恶劣的社会影响[7]。因此,在岩溶发育地区,有必要加强对岩溶地基的综合勘察。目前国内岩溶地基主要的勘察方法包括以下几种。

2.1地质测绘及调查

通过对实地调查和测绘,可了解场区的岩溶现象分布、地下水的分布及运动情况,查明洞穴的形态特征及其和地质构造(影响因素不止构造)的关系,特别是顶板高度及结构面产状的测量。

2.2地球物理勘探

适用于在查明大范围的区域岩溶发育和深部岩溶的分布规律方面,地球物理勘探是最理想的方法之一,但探测的准确程度受场地的干扰、技术人员的解释水平等因素影响。其方法除了电阻率(电剖面和电测深)法、高密度电法、无线电波透射法、地面地震反射波法、声波透射法、微重力法、射气测量等以外,80年代以后发展起来的探地雷达GPR(地质雷达)、层析成像(CT)技术等在岩溶工程地质勘察中也得到了广泛的应用。

2.3工程钻探

工程钻探是最常用的方法,不仅可以明确所钻位置及附近的地层情况(岩土性质、厚度、地下水位等),还可以进行原位测试和压水或抽水试验等水文地质工作,获取岩土芯做进行室内实验分析,以获取更多、更准确的岩土信息,同时也能起到对地质调查和物探成果的验证。在钻探过程中。在条件允许时,物探测井、钻孔摄影、井下电视等技术手段的配合使用,可更好的了解钻孔周围的地质情况。

2.4遥感技术

在识别岩溶地貌形态、岩溶层组划分及地质构造特征等方面,具有其它勘测方法所不及的优点,尤其适用于我国南方型岩溶地区。该技术一般用于大型工程选址,在新建公(铁)路选线、水利水电工程区域稳定性评价、岩溶水库渗漏分析等方面都发挥了重要作用。

2.5静力触探

在覆盖型岩溶工程地质勘察中,静力触探手段主要是查明第四系覆盖层中有无隐蔽土洞存在,土洞的规模及埋藏位置,疏松裂隙带的分布及其范围等。有针对性地布置静力触探孔,以PS~h(PS贯入阻力,h探测深度)是否出现异常值来推测有无土洞或裂隙带。该方法在广西桂林地基基坑开挖后效果显著。

上述所列的各种方法都有一定的局限性,在岩溶地区进行工程勘察工作,不能机械的应用某一种方法解决问题,应根据实际情况综合运用各种勘察手段,充分全面地对岩溶地区的工程场地作出正确评价和判断,为工程的下一步工作提供全面正确的地质勘察资料,因此各种方法的综合运用及优化是必然的。

3、岩溶地基处理措施

当岩溶地基的强度和稳定性不能满足工程要求,可根据岩溶具体情况、工程要求、施工条件,按照安全性与经济性原则选择适当的地基处理方法,可加快施工进度,节省额外的成本投入。实践中常用的处理方法有[3]:

3.1填垫法

1)充填法

适用于岩溶土洞,其上部附加荷载不大的情况。最底部须用块石、片石作填料,中部用碎石,上部用土或混凝土填塞,以保持地下水的原始流通状况,使其形成自然的反滤层。

2)挖填法

对浅埋的岩溶土洞,将其挖开或爆破揭顶,如洞内有塌陷松软土体,应将其挖除,再以块石、片石、砂等填入,然后覆盖粘性土并夯实。此法适用于轻型建筑物。

3)垫褥法

对岩溶洞、隙、沟、槽、石芽等岩溶突出物,可能引起地基或路基沉降不均匀,将突出物凿去后做30-50cm砂土垫褥处理。

3.2桩基法

溶洞较深或岩溶多层发育,采用其它方法处理有困难或不经济时,可采用桩基穿过土洞或溶洞进入稳定持力层。

4、工程应用

4.1 工程概况

火星北路浏阳河大桥全长860米,桥面设计总宽为29.0m,为城市Ι级主干道桥。由于初勘时遇见溶洞,但受市政规划的局限,本次详勘拟建桥位仅在原初勘桥位的基础上,往浏阳河上游偏移约30米。共布置勘察钻孔32个,施工过程中由于场地地质条件复杂,在南北两岸采用视电阻率法布设了5条物探剖面测线,上游增设了3个勘察钻孔,作为比较桥位[6]。

4.2区域地质构造

根据长沙市地质构造纲要图(1:50000)[5],结合遥感图象分析,有四条断裂在桥位附近(东侧)交汇,走向分别为近东西、近南北向、北东向及北西向(F2),其中F2为物探解译断层,具逆断层性质。

4.3桥粱设计方案调整

设计方案:四跨过河方案(11×30m+4×50m+11×30m)

浏阳河河道及其北岸60m范围(即13#、14#、16#-19#墩),由于岩溶发育,场地地下水丰富,采用四跨过河设计方案及常规的基础型式,其优点是经验成熟、可靠。缺点是:①桩基础施工难度大(13#、14#位于河道,需水上作业),桩基溶洞施工极易发生桩孔偏斜、卡钻、孔壁坍塌等事故。②溶洞处理难度大且成本投入高,溶洞高达22米,可行性有待商榷。③成桩质量、桥墩稳定性难以保证。④施工工期长。⑤河道中的墩位不利于通航、防汛。

勘察建议方案:一跨过河方案(即在南北大堤下12#墩、15#墩附近(详见火星北路浏阳河大桥工程地质平面图)设立主桥墩支撑,采取板、梁、拱等方式进行跨越)。

采用一跨方案优点:①解决岩溶带来的施工难度大、桩基质量不能保证、成本高、工期长、防汛、通航等一系列问题。②采用大承台群桩,桥墩稳定性较好。③国内已有主跨更大的桥粱设计经验。

经过可行性、成本投入、工期、通航等综合考虑,设计院由四跨过河方案调整一跨过河方案,在12#墩、15#墩附近重新布孔钻探,每个主墩布置3排4列12孔,资料表明,岩溶稍发育,对桥墩基础及施工影响小。桥墩基础工程于2005年7月15日开工,2008年4月10日竣工,其中主桥单跨138m,两岸主桥墩(12#墩、15#墩附近)分别布置5排6根D200cm钻孔灌注桩,平均桩长60m。桥梁通车至今使用效果良好。

5、结论

5.1采用地质调查、地球物理勘探、工程钻探等方法对长沙市火星北路浏阳河大桥岩溶地基进行综合勘察,查明了该工程地基的岩溶分布、发育规律及岩溶地基稳定性。在岩溶发育地段应注意收集资料,采用综合勘察手段对岩溶地基进行勘察,并结合多种方法如物探、抽水试验、遥感地质等到互相印证,方可取得较理想的效果。

5.2火星北路浏阳河大桥岩溶发育极不均一,局部发育多层溶洞,平面上主要分布在浏阳河河道及北岸60m左右范围内,南岸偶见,溶蚀基准面约16.00~58.00m。

5.3岩溶地区的桥梁设计应根据场地的勘察资料进行方案优化比较,尽可能避开溶洞或减少其影响,可加快施工进度,节省额外的成本投入。

参考文献:

[1]刘云葵.岩溶区溶洞及土洞对建筑地基影响的研究[博士学位论文].长沙:中南大学,2004

[2]康彦仁.试论岩溶地面塌陷的类型划分.中国岩溶,1984,3(2):146-155

[3]陈国亮.岩溶地面的塌陷与防治[M].北京:中国铁道出版社,1994

[4]时伟.工程地质学[M].科学出版社,2007

[5]湖南省地质矿产局.长沙地区区域地质调查报告(1:50000),1989

[6]湖南化工地质工程勘察院.长沙市火星北路浏阳河大桥工程地质勘察报告. [R]2004

第9篇:工程物探技术论文范文

在这些勘探者中有这样一个人,他学数学专业出身,却从事着油气田勘探开发中的地球物理方法、信息与计算技术等方面的研究;他把精准的数理计算方法带到石油勘探领域,提出了基于“皮尔森体系”独立分量分析实现信号去噪的方法以及基于HHT的点谱白化的高分辨率处理方法,在数学力学与石油勘探之间游刃有余地行走。他甘于清苦与寂寞,却为中国的石油勘探行业赢得了较大的社会效益和经济效益。面对自己的研究工作和取得的成绩,他淡然表示:“我所做的,不过是在数学跟石油勘探之间搭起了一座桥梁。”他,就是中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院的博士生导师曹思远。

从数学到石油勘探

1978年,16岁的曹思远考入中国矿业大学数学力学系。大学毕业后,曹思远留母校任教,成了一名年轻的大学老师。一个偶然的机会,他申请的一个针对青年教师的科研项目获得批准。曹思远从此与石油物探结下了不解之缘,踏上了一条解密苍茫大地、探求自然奥秘之路。

随着工作的展开,深感自己知识不够的曹思远考入中国石油大学(北京)攻读博士学位,师从著名地球物理学家牟永光。在牟永光的悉心指导下,曹思远第一次将属于三个不同学科的内容,即调和分析中的小波理论,非线性学科中的分形理论和地球物理学科中的地球探测与信息技术结合在一起,完成了题为《小波变换在地震资料处理和分形研究中的应用》的博士论文,得到了业内行家的高度评价。

1996年曹思远在完成了中国科学院地球物理所博士后的研究工作后又回到了自己的第二个母校―中国石油大学(北京),重新站在了教书育人的讲台上。此时的他,不仅仅是一名大学老师,更是一名科研工作者。

激情是创新的源泉

随着开采技术的不断提高和社会生活对石油需求量的不断增长,人类对石油勘探技术也提出了更高的要求,常规的地震资料的去噪方法已经越来越不能满足高精度数据处理的需要,新理论方法的建立已经迫在眉睫。

曹思远在博士毕业之初,没有实践经验,没有人脉资源,有的只是深厚的数学功底和对未知世界强烈的探知欲望。拿到任何一个地震数据资料,他都如获至宝,在数据中寻找真理,在图像中探求规律。付出过太多的激情,也面对过太多的劳而无功;编过太多的程序,也有太多的程序因达不到预期的结果而中断搁浅。

即便是这样,但曹思远激情未减,脚步未缓。天道酬勤,曹思远通过多年实践研究,提出了“基于‘皮尔森体系’独立分量分析地震去噪”的方法,并获得了国家发明专利。2009年,该专利成为教育部所属高校数十万个国家发明专利中仅有两个获奖专利之一,获得了当年教育部高校科技进步奖二等奖。

曹思远向记者介绍说,接收到的地震记录中,很多有效的信号成分,由于能量弱,被淹没在各种各样的环境噪声中。对于能看到一些信号影子的记录,人们已经发展出了不少好的去噪方法;但对于看不到信号的记录,目前还没有好的方法将有用弱信号和无用噪声分离出来。曹思远就是基于这样的问题,用自己深厚的数学功底,开创性地建立了有别于传统去噪方法的有用弱信号提取法。

在这些记录中,人们看到的只是些杂乱无章的随机噪声,而看不到与它们混在一起的弱信号。如何从这无序的信号中,去寻找能量很弱的有效信号,是他们研究工作的重点,实际上它也是很多学科中的难点。而曹思远在本项专利中提出的解决方案,既无须大量的观测样本,也无须信号的先验信息,就可实现信号与噪声的有效分离;过程简单、计算速度快、应用方便灵活。经过该方法求取的地震信号具有信噪比高、振幅保真的特点。因此这项专利对我国的物探技术具有非常重大的现实意义,同时对其它学科的信号处理也具有广泛而独特的应用价值。

耕耘于无声处

油气田勘探开发技术涉及地球物理、石油测井、油藏工程、石油地质等多个学科和专业领域,需要协同作战、团队合作。在技术研发进程中,曹思远经常与实验室的其他成员,或者是其他院系的老师通力合作,使得创新与突破的“源头活水”滚滚而来。

路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。在工作中,曹思远不管做什么都追求更高的水平。夜深人静之际,他就将白天未能解决的问题从头到尾思考一遍,许多新的思路就在这种反复思考中产生。他从不轻信前人的结论,而坚持从事物的本质出发,独立思考,从实践中得出自己的结论。

作为中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院博士生导师,曹思远在学校还承担了储层地球物理、地震勘探原理及解释技术、地球物理勘探新方法新技术、分形理论、小波理论及其应用、空间解析几何等学科的教学工作。