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关于对工程地质勘察工作几点

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论文导读:
摘 要:工程地质勘察工作是包括建筑、水利、铁路、管道等在内的各项工程中不可或缺的关键一步。文章从地质勘察面对的任务及其阶段划分角度,介绍了工程地质勘察的相关内容,并就水文工程、长输管道工程和铁路工程为例,探讨了工程地质勘察的应用。
关键词:地质勘察;应用;水文地质;长输管道
1006-8937(2014)6-0166-01
工程地质勘察是工程地质学的一个分支,它通过研究勘察工程地质的内容,采取钻探、触探等勘察技术策略,并遵循相关的勘察程序,从而为拟建工程提供相关的地质资料。近几年,由于城市化建设,新农村建设,各类工程兴起达到了前所未有的热度,同时,伴随着经济的发展,现代化建设工程不断推进。而与之相伴的工程地质勘察作业也正在飞速发展,技术进步的同时,也面对越来越大的挑战。如何实现工程地质勘察推进紧跟现代化建设各项工程发展的脚步,成为一大课题。
1 工程地质勘察的任务
一项建筑工程开始之前,需要对它的包括地基选择,周边地质情况调查,以及后续安全性防护等在内的一系列地质理由作出全面的解释,提供详尽的资料,以此为基础,为建筑施工的规划、设计提供地质依据。
首先,通过全区概查,掌握全工区的地质情况(包括地质发展史,地质构造形成过程,地面地质资料),分析有利因素和不利因素,选出最优的建筑场地,做出建筑规划。好的工区的选择能够在充分利用当地有利地质因素,减少施工难度的同时,节省人力、物力,缩短施工时间、从而最大限度地降低建筑成本,提高经济效益。因此,建筑场地的选择变得尤为重要,这也是地质勘察最根本最基础的任务。
其次,进行工区的详查,建筑场地选定之后,对施工区块做详细的地质勘察工作,结合建筑物的性质(类型、结构、规模、施工策略等),作出定性的评价和定量的分析,提出解决不良地质影响的措施,保证施工的安全性与有效性,制定具体的施工方案。
最后,必须做建后地质条件转变的预测。由于建筑物的兴建,势必在一定程度上对拟建设场地及周边地质环境造成一定的影响,诸如矿区的兴建会因矿产开采造成地面塌陷,引发小型地震等。为了保护环境,保证工程施工的安全性和经济的良好效益,实现工程建设的良性循环,就需要做详尽的预估,并制定相应的防范应对措施。
2 工程地质勘察的阶段划分
其勘察阶段可分为三个阶段:选址勘察(可行性研究勘察)、初步勘察和详细勘察,分别对应于工程施工项目的三个阶段(即可行性研究、初步设计、施工图设计)。

2.1 选址勘察

该阶段可分为两个方面的研究:地质条件分析和技术经济分析。地质层面,除了收集地形、地貌、矿产、地震资料外,还应了解地下构造、岩石性质及地下水等工程地质条件,在这些资料基础上,结合当地已有的地质资料和相关的建筑经验,选取有利的场地。技术经济层面,主要考虑到对场地稳定性存在威胁的不良地质现象会加大施工的难度,增加施工成本,因此在选址时要避开地基岩土体发育不良,对建筑物抗震不利的地段。除此之外,存在洪水或地下水对建筑物会产生不良影响或不稳定地下采空区的地段也应避开。

2.2 初步勘察

在选址勘察基础上,查明地下岩土体的构造和岩性,分析地下水埋藏条件,不良地质现象的形成与分布,以此对场区内建筑施工的稳定性作出评价。通过搜集相关工程性质、规模的文件,参考可行性研究报告,从而确定建筑物的平面布局、地基基础设计方案。对于有特殊要求的建筑(如要求抗震强度达到7级以上),还应判定当地的地震效应,对不良地质现象可能导致的后果提出有效的防治措施和解决方案。

2.3 详细勘察

该阶段是勘察阶段最为详细的一个阶段,它需要取得具体的数据,作出定量的分析。包括建筑物的尺寸,所在地坐标,岩土性质。根据上述数据计算和评价地基的稳定性和承载力。其他的参数包括地下水水位变化幅度,以及确定桩类型长度所需的岩土技术参数。
3 工程地质勘察在不同领域的应用

3.1 水文工程地质勘察

水文地质主要包括地下水的研究(包括地下水的性质、水位、径流、排汇),岩土水理性质的研究,地下含水层与隔水层的空间分布与组合关系,以及地下水动力条件等的研究。它是工程地质勘察中最基础的勘察工作,从理论角度,它的研究范围包括物理力学和岩石力学。
地下水位的高低决定岩土的力学性质,从而间接地影响到地面建筑物。地下水位的转变主要由人为因素造成,地下水的抽取,矿区大量采矿,上游水库的兴建截夺下游地下水的补给,这些人为活动常常造成地下水位的下降。地下水位的变动,使土层中胶结物含量发生变化,岩土的膨胀系数发生转变,失去胶结物的土层土质变得疏松,这就减弱了岩层原有的承载力,最终导致地面下陷,甚至引发地面塌方,建筑物的倒坍事故。此外,地下水的破坏还会造成地下及地面水资源的枯竭,水质恶化。
岩土水理性质是指包括透水性、容水性在内的岩土与地下水的作用关系。它的影响因素包括岩土的类型,地下水的类型和存在形式等。按照埋藏深度的不同,地下水可以分为上层滞水、层间水、潜水,按照其在裂缝、孔隙和空洞中的不同分布,又可分为不同的类型。对岩土水理性质的研究可以找出地下水与岩土性质的关系,从而根据地下水的变化,预测地质情况,为工程施工相应措施的采取提供理论依据,保证建筑物的安全性能。
在大坝工程中,地下含水层与隔水层的空间组合至关重要。大坝防渗设施的设计与隔水层的埋深、厚度、分布息息相关。基坑挖掘时相关措施的采取与含水层的分布及其富水性有关。

3.2 长输管道工程地质勘察

石油天然气运输管道是最常见也是最重要的长输管道。所谓长输管道,就是用于连接生产、储存、销售各个环节之间的长距离、大容量的运输管道。它具有运费低廉、自动化程度高、效率高、方便快捷等特点。一般长输管道的施工要经历方案设计、初步设计、施工图设计、施工印证勘察四个阶段。方案设计阶段,地质勘察主要通过现场踏勘等手段,初步确定管道的轴线方向,选取的原则是尽量避让不良地质区段。后续设计过程中,地质勘察的内容主要包括场地条件、障碍物、地形地质及周围环境的勘察。相比于方案设计阶段,此时需要通过钻孔、试样室内土质试验等策略论文导读:
,完善施工方案中的技术理由。最后施工阶段的地质勘察,其主要任务是验证前述设计方度,对于不符合设计要求的方面及时提出应对措施。

3.3 铁路工程地质勘察

类似于普通工程地质勘察的程序,铁路工程地质勘察在原来选址勘察阶段之前,增加了一步踏勘,它主要对应于设计过程中的预可行性研究阶段。随着每一步勘察的进行,对施工地段的地质情况的掌握也不断趋于深入化。
对于铁路工程来说,选择线路很重要。当主线中有越岭区时,应做好多垭口、多坡度的方案比选;当有河谷区存在时,应尽量避开高边坡和泥石流沟,防止对线路产生破坏。此外,由于铁路线路长,对于沿途的不良地质区段应尽量避开,包括滑坡地段,危岩落石区,岩溶地段,采空区,水库地区,高烈度地震区,软土区和膨胀土地区。
近几年,我国高铁迅速发展,不同于常规铁路的地质勘察,高铁有它自己的技术特点。由于高速铁路需要保证列车高速运转,自然,铁路的稳定性也要高于普通铁路,因此对施工提出了更高的要求。尤其在铁路主线选择上,更应该牢固坚守上述提出的避让不良地质区的原则。此外,在人与自然和谐的呼声日益高涨的今天,贯彻可持续发展观也被提上日程。在铁路工程地质勘察中,应杜绝破坏生态的行径,做好铁路工程对环境破坏程度的评估工作。
不管是油田领域,还是矿产、运输、建筑业,地质勘察都发挥着极其重要的作用,只有遵循一定的步骤,循序渐进,将地质勘察任务由点到面,由表及里地慢慢开展,才能准确认识一个工区的地质情况,为后续工程施工提供有价值的参考。
4 结 语
工程地质勘察技术在取得了进步发展的同时仍存在诸多短板,这就需要我们不断开拓创新,紧跟时代步伐,满足现代工程建设需要。
参考文献:
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