時(shí)間:2023-04-08 11:26:39
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1鉆孔結(jié)構(gòu)
根據(jù)地層情況,設(shè)計(jì)為三級(jí)鉆孔結(jié)構(gòu),開(kāi)孔使用φ110硬質(zhì)合金鉆頭單管鉆進(jìn),開(kāi)孔鉆至完整基巖,再下入φ108孔口管到位,用泥土填實(shí)再用鋼夾板固定,之后使用φ91金剛石鉆頭單管鉆進(jìn),鉆至巖層4m,下入φ89套管,鉆后更換S75金剛石繩索取心雙管鉆具進(jìn)入正常鉆進(jìn)。以鉆孔ZKⅡ-7-5為例,鉆孔結(jié)構(gòu)示意圖如圖1。
2現(xiàn)場(chǎng)布置及設(shè)備安裝
現(xiàn)場(chǎng)布置:根據(jù)鉆機(jī)型號(hào)規(guī)定的地盤面積154m2(14m×11m),由于地形復(fù)雜地盤面積適當(dāng)縮小約為140m2,基臺(tái)木、循環(huán)系統(tǒng)布置如圖2、圖3所示。設(shè)備:XY-44鉆機(jī),BW250/40泥漿泵,繩索取心絞車,30kW柴油機(jī),64kW發(fā)電機(jī)組,擰管機(jī)等。設(shè)備安裝:平整基臺(tái)地基、鉆孔定位,安裝四角斜塔,鉆塔底座與鉆機(jī)采用重型工字鋼聯(lián)接以增強(qiáng)穩(wěn)定性。用水準(zhǔn)儀校正鉆機(jī)的周正水平,安裝天車時(shí)要求鋼絲繩與滑輪上提引器下垂、鉆機(jī)立軸中心、孔口中心在同一條鉛垂線上。鉆機(jī)卷?yè)P(yáng)的鋼絲繩經(jīng)過(guò)天車輪和打撈器連接,并向下垂直孔口中心。循環(huán)槽、沉淀池、水池、泥漿泵、高壓管、機(jī)上鉆桿,形成完整的吸排水循環(huán)系統(tǒng)。柴油機(jī)做泥漿泵、發(fā)電機(jī)組、照明燈、絞車、電焊機(jī)、磨光機(jī)的動(dòng)力源。現(xiàn)場(chǎng)使用380伏電源、絕緣銅芯電纜線,電源制控箱分配電源。
3金剛石鉆頭的選擇
該地區(qū)巖性主要有凝灰?guī)r、安山巖、粗面巖、流紋巖,適用金剛石鉆進(jìn)的可鉆性、研磨性等級(jí)及硬度如表1。選用φ75的孕鑲金剛石鉆頭,根據(jù)鉆遇巖性,巖石中硬—硬,堅(jiān)硬致密,中弱研磨性,鉆遇完整地層時(shí)金剛石鉆頭易拋光、打滑,鉆進(jìn)效率低,宜采用高強(qiáng)度,濃度低,胎體硬度HRC15~30的人造孕鑲金剛石鉆頭;鉆遇巖層松散、破碎,宜采用濃度高,胎體硬度HRC35~40的人造孕鑲金剛石鉆頭。
4鉆進(jìn)規(guī)程參數(shù)
壓力較普通雙管鉆頭大25%左右,轉(zhuǎn)速差不多,泵量泵壓都較普通雙管鉆進(jìn)時(shí)大些。(1)鉆壓正常鉆進(jìn)直徑75mm的孕鑲金剛石鉆頭,要求鉆頭壓力10~12kN,最大壓力15kN。根據(jù)稱重相應(yīng)控制加、減壓數(shù)量,以使孔底鉆壓與稱重表所示鉆壓一致。鉆孔的深度越大,鉆桿柱中間受到的扭矩越大,易折斷,鉆壓要隨孔的加深適當(dāng)減少。(2)轉(zhuǎn)速孕鑲金剛石鉆頭所用金剛石粒度很小,出刃量微小,主要靠轉(zhuǎn)速來(lái)獲取鉆進(jìn)效率,75mm孕鑲鉆頭轉(zhuǎn)速在400~850r/min,如果巖層較破碎、軟硬不均、孔壁不穩(wěn)定時(shí)宜選用下限轉(zhuǎn)速,鉆孔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、環(huán)空間隙小、孔深不大時(shí)盡量選用高轉(zhuǎn)速,反之亦然。(3)沖洗液泵量孕鑲金剛石鉆頭唇面與巖面間只存在漫流區(qū),主要靠多個(gè)水口循環(huán),加之常以高轉(zhuǎn)速鉆進(jìn),因此宜用較大的泵量,以防止發(fā)生燒鉆,泵量值40~60L/min為宜。為加強(qiáng)排粉能力、鉆頭冷卻效果,減少重復(fù)破碎,沖洗液要適中,采用水解聚丙烯酰胺,包裹、絮凝巖屑并增加泥漿粘度,用量0.05~0.1%,使用前將干粉溶成1%濃度的水溶液。采用含基礎(chǔ)油的乳化油類劑,用量0.3~0.5%。
巖心采取
地質(zhì)鉆探施工中要求巖心采取率≥65%,巖礦心采取率≥85%,因此采取率的高低與鉆孔質(zhì)量休戚相關(guān),每次下鉆前要對(duì)鉆具檢查:(1)外管總成的組裝及檢查,從彈檔頭到鉆頭連接進(jìn)行檢查,鉆頭及擴(kuò)孔器是否合適。(2)內(nèi)管總成的組裝及檢查,撈矛頭是否折彎和伸直要自如可靠,回管上下提拉要可靠,彈頭收縮和張開(kāi)要可靠、單動(dòng)機(jī)構(gòu)要靈活、各部件要擰緊、到位報(bào)信機(jī)構(gòu)調(diào)整要合適、內(nèi)管要平直、加注油、卡簧與卡簧座的軸向及卡簧的彈性要合適。(3)打撈器組裝及檢查:打撈鉤松緊、縮、伸張要自如,與撈矛頭的配合尺寸要適合,軸承單動(dòng)性要好,繩索要夾牢。(4)內(nèi)外管總成裝備及調(diào)試:將內(nèi)外總成在地面放到外管總成內(nèi)測(cè)量軸向長(zhǎng)度,卡簧座下端離鉆頭內(nèi)臺(tái)階要有3~4mm間隙,彈頭擋頭與彈卡嵌要有2~3mm間隙。
鉆進(jìn)技術(shù)要素
升降鉆具不能太快,過(guò)快易使金剛石鉆頭受到?jīng)_擊而損壞,鉆桿與接手處由于壁薄易造成鉆桿折斷、拉斷。鉆具下到位后,開(kāi)泥漿泵送沖洗液排出巖粉,有沖洗液從孔內(nèi)返出時(shí)用小鉆壓、慢轉(zhuǎn)速掃孔,離合器離合要輕,過(guò)猛易造成鉆桿折斷、脫扣,鉆具到達(dá)孔底后采用正常鉆進(jìn)參數(shù)鉆進(jìn)。正常鉆進(jìn)時(shí)工作人員精神要高度集中,時(shí)刻注意進(jìn)尺快慢,觀察機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)及傾聽(tīng)孔內(nèi)鉆進(jìn)聲音,如有異常及時(shí)采取相應(yīng)的措施。如進(jìn)尺過(guò)快,可減少鉆壓,適當(dāng)增加泵量;如進(jìn)尺過(guò)慢,可適當(dāng)加大鉆壓,提高鉆進(jìn)效率;如不進(jìn)尺,可通過(guò)稱重判斷鉆桿是否折斷,自重不變則可能是自卡,可采取提鉆或者對(duì)金剛石鉆頭拋光、打滑。鉆遇復(fù)雜地層應(yīng)注意以下幾項(xiàng):(1)縮水、遇水膨脹的底層,鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)增大卡簧座與鉆頭的間隙(大于0.3mm),低泵量、低轉(zhuǎn)速鉆進(jìn),以提高巖心采取率,保護(hù)孔壁,待穿過(guò)該底層后恢復(fù)正常鉆進(jìn)參數(shù)。(2)孔內(nèi)不進(jìn)尺,巖心堵塞,泵壓升高,此時(shí)需提鉆以防止巖心自磨或者提不起內(nèi)管。(3)如內(nèi)管堵死,可嘗試在鉆桿柱懸空狀態(tài)時(shí)重新高轉(zhuǎn)速送水回轉(zhuǎn),將堵塞的巖心甩掉,或送水繼續(xù)鉆進(jìn),將堵塞的巖心自磨掉。(4)打滑導(dǎo)致進(jìn)尺慢時(shí),可投入一些碎石子,加快鉆頭金剛石顆粒的出露,從而加快進(jìn)尺。(5)地層破碎,沖洗液漏失的地層,可灌注水泥漿液或聚丙烯酰胺漿液。(6)地層破碎以致上部鉆孔坍塌的地層,可按二級(jí)鉆孔孔徑擴(kuò)孔,穿過(guò)坍塌地層后下套管護(hù)壁,擴(kuò)孔時(shí)泵量適當(dāng)加大將巖粉雖泥漿攜帶出地表。
事故預(yù)防和處理
1、理論與經(jīng)驗(yàn)的關(guān)系
巖土工程勘察所涉及的基本理論主要包括土力學(xué)的理論、工程地質(zhì)理論、工程力學(xué)理論等,這些工程理論都是一種半科學(xué)半經(jīng)驗(yàn)的理論,很多理論是建立在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的,如很多公式都是經(jīng)驗(yàn)公式。巖土工程問(wèn)題的解決過(guò)程實(shí)際上是在理論的指導(dǎo)下,巖土工程技術(shù)人員利用自己的工程經(jīng)驗(yàn),結(jié)合工程實(shí)際情況,建立相應(yīng)本構(gòu)模型,運(yùn)用合理適宜參數(shù),加上良好的判斷力,解決問(wèn)題的過(guò)程。對(duì)巖土工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō),扎實(shí)的基礎(chǔ)理論同豐富的經(jīng)驗(yàn)、良好的工程判斷力是同等重要的。在學(xué)習(xí)和運(yùn)用理論的過(guò)程中,一定要注意隱藏在公式和規(guī)律背后的背景知識(shí)和真正實(shí)際內(nèi)涵及其假定邊界條件。而積累經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程可分為分析與預(yù)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)對(duì)分析、預(yù)測(cè)和現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較、分析、評(píng)估和總結(jié)3個(gè)過(guò)程,可見(jiàn)積累經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程也離不開(kāi)理論的支持。筆者認(rèn)為:理論與經(jīng)驗(yàn)在巖土工程勘察中具有同等的地位,過(guò)分強(qiáng)調(diào)哪一點(diǎn)都是不合適的。筆者討論此問(wèn)題,目的在于目前很多巖土工程技術(shù)人員過(guò)分強(qiáng)調(diào)經(jīng)驗(yàn),而對(duì)理論的學(xué)習(xí)和運(yùn)用不足,這種現(xiàn)象對(duì)巖土勘察技術(shù)的發(fā)展不利;同時(shí)用于對(duì)年輕技術(shù)人員的傳、幫、帶上,不利于年輕技術(shù)人員的成長(zhǎng),甚至?xí)霈F(xiàn)以訛傳訛。
2、與設(shè)計(jì)溝通的重要性
《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)要求:房屋建筑工程在進(jìn)行詳勘之前,應(yīng)收集附有坐標(biāo)和地形的建筑總平面圖,場(chǎng)區(qū)的地面整平標(biāo)高,建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)形式、埋置深度、地基允許變形等資料。在此筆者要強(qiáng)調(diào)勘察前與設(shè)計(jì)溝通的重要性,因?yàn)榭辈斐晒闹苯邮褂谜呔褪窃O(shè)計(jì)人,在進(jìn)行勘察前,勘察人應(yīng)充分了解設(shè)計(jì)意圖,弄清楚擬建物工程特性,這樣勘察工作就能作到有的放矢、經(jīng)濟(jì)合理,提供給設(shè)計(jì)人最直接、最有用的勘察成果。如:現(xiàn)在很多高層建筑都帶有裙房,這種項(xiàng)目在勘察前,必須要弄清楚設(shè)計(jì)擬采用的基礎(chǔ)形式及聯(lián)接方式;還有一些主體不高但跨度很大的建筑,采用柱基布置的勘探孔深度就與采用筏基布置的勘探孔深度有很大差別。所以必須要重視勘察前與設(shè)計(jì)的溝通。目前有的經(jīng)營(yíng)人員和技術(shù)人員對(duì)此認(rèn)識(shí)不足,造成勘察項(xiàng)目的返工。筆者討論此問(wèn)題,目的在于提醒經(jīng)營(yíng)與技術(shù)人員重視承攬項(xiàng)目和實(shí)施項(xiàng)目時(shí)與設(shè)計(jì)的溝通。
3、注意各種等級(jí)的劃分
在進(jìn)行巖土工程勘察工作量布置時(shí),應(yīng)按相應(yīng)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),確定項(xiàng)目的相關(guān)等級(jí)。如勘察等級(jí)、地基復(fù)雜程度等級(jí)、擬建物安全等級(jí)、重要性等級(jí)等。因?yàn)檫@些等級(jí)的劃分直接決定了勘察工作量的布置,只有充分了解了各種等級(jí),布置工作量時(shí)才能作到安全、經(jīng)濟(jì)、合理。
4、注意經(jīng)濟(jì)性
巖土工程勘察,應(yīng)在滿足規(guī)范、規(guī)程要求的前提下,用最經(jīng)濟(jì)的勘察手段和工作量實(shí)現(xiàn)勘察目的和任務(wù)。同時(shí)達(dá)到相同的勘察目的和任務(wù),所用成本的多少,可從一定程度上說(shuō)明技術(shù)水平的高低。針對(duì)當(dāng)前巖土工程勘察現(xiàn)狀,目前的勘察成本在一定條件下還是可以節(jié)約的。如:對(duì)“樁基礎(chǔ)一般性孔深入到樁端以下3~5倍樁徑,且不小于3m,對(duì)大直徑樁不小于5m”這一要求,如勘察方案布置的一般性孔為50m,根據(jù)控制性孔資料,40m處分布有良好的樁端持力層且能滿足樁基設(shè)計(jì)要求,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人現(xiàn)場(chǎng)可將50m的一般性勘探孔調(diào)整為45m(當(dāng)然按權(quán)限該上報(bào)審批的進(jìn)行上報(bào)審批),這樣就可節(jié)約不少工作量,從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)的效果。再有土工試驗(yàn)項(xiàng)目的選取,也是一條實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)勘察的重要途徑,希望巖土工程技術(shù)人員予以重視。
5、重視規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí)
規(guī)范、規(guī)程是進(jìn)行巖土工程勘察工作的依據(jù),對(duì)勘察工作的目的、任務(wù)、評(píng)價(jià)等均提出了詳細(xì)的、可操作的要求,巖土工程技術(shù)人員要重視對(duì)規(guī)范、規(guī)程的學(xué)習(xí),充分了解其要求,這樣在巖土工程勘察的過(guò)程中,就不至于出現(xiàn)諸如工作量布置不足、原狀土樣或原位測(cè)試數(shù)據(jù)不足、未劃分抗震地段等問(wèn)題了。另外規(guī)范、規(guī)程中的條文說(shuō)明,技術(shù)人員也要認(rèn)真研讀,條文說(shuō)明中有豐富的信息,對(duì)于提高我們的理論水平及正確理解規(guī)范、規(guī)程具有重要作用。
6、房屋建筑和構(gòu)筑物巖土工程詳勘的目的、任務(wù)
(1)查明勘察范圍內(nèi)場(chǎng)地原始地形、地貌,巖土層的成因、類型、深度、分布、工程特性和變化規(guī)律,分析評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性和均勻性。
(2)查明埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、舊基礎(chǔ)、孤石等對(duì)工程不利的埋藏物及其分布范圍。
(3)查明影響建筑場(chǎng)地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用(包括:巖溶、滑坡、危巖和崩塌、泥石流、采空區(qū)、地面沉降、場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)、活動(dòng)斷裂等)和特殊土(包括軟土、填土、污染土、濕陷性土、膨脹土、紅粘土、多年凍土等)的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)和危害程度,并提出相應(yīng)防治措施的建議。
(4)查明地下水埋藏情況、類型、補(bǔ)給及排泄條件,地下水位,水位變化幅度及規(guī)律;評(píng)價(jià)地下水(土)對(duì)建筑材料的腐蝕性。對(duì)基坑工程還應(yīng)查明各土層的滲透性質(zhì),分析評(píng)價(jià)地下水的靜水壓力、動(dòng)水壓力及浮托力的作用和影響;預(yù)估產(chǎn)生基坑突涌、流沙(土)或管涌等地下水不良作用的可能性及危害程度,并提出相應(yīng)的防治措施建議;提供基坑施工降水的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及施工降水方法的建議;提供用于計(jì)算地下水浮力的設(shè)計(jì)水位。
(5)基坑工程還應(yīng)查明基坑周邊環(huán)境,提供基坑設(shè)計(jì)所需的巖土參數(shù),分析評(píng)價(jià)放坡開(kāi)挖的可能性和基坑邊坡穩(wěn)定性,適宜選用的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型及其穩(wěn)定性,基坑開(kāi)挖與降水對(duì)地基變形、周圍建筑物和地下設(shè)施的影響。
7、結(jié)束語(yǔ)
使巖土工程技術(shù)人員理論與經(jīng)驗(yàn)、細(xì)節(jié)決定成敗、重視規(guī)范學(xué)習(xí)等方面能有所啟示。拋磚引玉,不當(dāng)之處,敬請(qǐng)批評(píng)指正。
參考文獻(xiàn):
[1]趙成剛,白冰,王運(yùn)霞.土力學(xué)原理[M].北京:清華大學(xué)出版社,北京交通大學(xué)出版社,2004.
[2]GB50007-2002,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[s].
二、巖土工程勘察技術(shù)中的地理信息系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用
近年以來(lái),計(jì)算機(jī)信息化相關(guān)的通信技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)等強(qiáng)勢(shì)而又迅猛的應(yīng)用開(kāi)來(lái),不論是生產(chǎn)制造業(yè)還是物流運(yùn)輸業(yè)等諸多產(chǎn)業(yè)組織機(jī)構(gòu)都應(yīng)用了信息化計(jì)算機(jī)有關(guān)技術(shù)。而工程領(lǐng)域中巖土專業(yè)中應(yīng)用的信息化GIS技術(shù)在建筑市場(chǎng)中運(yùn)用也較為成熟。比如,伴隨GIS技術(shù)逐漸成熟發(fā)展,一些集成技術(shù)逐漸問(wèn)世,包括CAD、通信、互聯(lián)網(wǎng)、虛擬技術(shù)、多媒體等多種技術(shù)集成運(yùn)用,對(duì)巖土工程地質(zhì)勘察起到了較大助力作用。同時(shí),在GIS平臺(tái)軟件的技術(shù)應(yīng)用下,GIS技術(shù)已經(jīng)分化出了GIS與CAD集成技術(shù)、GIS與RS(遙感)、GPS(定位)結(jié)合的集成技術(shù)以及組件GIS技術(shù)等。
1.GIS與CAD技術(shù)的集成
CAD屬于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),是近些年來(lái)在制圖、設(shè)計(jì)、制造等相關(guān)領(lǐng)域所應(yīng)用的常用技術(shù),它最為顯著的功能是處理諸多結(jié)構(gòu)形態(tài)的圖形,以便于技術(shù)設(shè)計(jì)人員配合計(jì)算輔助制造(CAM)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出生產(chǎn)加工類產(chǎn)品。目前,雖然CAD開(kāi)始著手于開(kāi)發(fā)一些非圖形性質(zhì)的數(shù)據(jù)處理功能,但是其主要應(yīng)用于一些數(shù)據(jù)信息程度較為完整的資料數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。但GIS屬于針對(duì)于地理結(jié)構(gòu)而應(yīng)用的空間管理技術(shù),在空間信息、資料等數(shù)據(jù)的分析上更具邏輯性。相比CAD而言,用它對(duì)一些地質(zhì)資料進(jìn)行分析,能夠處理較為復(fù)雜、量大的地質(zhì)信息資料,同時(shí)又能具有一定的空間結(jié)構(gòu)分析功能。如此一來(lái),CAD與GIS技術(shù)集成則能夠充分支持巖土專業(yè)工程的地質(zhì)勘測(cè),給予其充分決策支持。
2.GIS與RS、GPS的結(jié)合
關(guān)于GPS、GIS以及RS目前在信息化技術(shù)領(lǐng)域中簡(jiǎn)稱為3S技術(shù)。三者集成技術(shù)應(yīng)用在巖土工程的對(duì)地勘測(cè)作業(yè)中能夠良好的針對(duì)于地質(zhì)空間結(jié)構(gòu)形態(tài)完成各類相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取、管理、更新、存貯等,并且隨著3S集成技術(shù)的完善發(fā)展,勢(shì)必未來(lái)3S技術(shù)會(huì)愈發(fā)成熟。同樣,其技術(shù)應(yīng)用在巖土工程勘測(cè)工作中來(lái),能夠針對(duì)于數(shù)據(jù)信息處理、結(jié)構(gòu)分析模擬、以及對(duì)地觀測(cè)等進(jìn)行實(shí)時(shí)控制與管理,使之應(yīng)用功能集成于一體。在巖土工程勘察作業(yè)中,GPS(全球定位系統(tǒng))主要用于某一集中區(qū)域內(nèi)對(duì)場(chǎng)地目標(biāo)展開(kāi)定位與促進(jìn)各類傳感器順利完成試驗(yàn)、測(cè)試工作,包括定位項(xiàng)目開(kāi)工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)載平臺(tái)等。對(duì)于RS(遙感技術(shù))而言,其主要提供施工場(chǎng)地所研究目標(biāo)的語(yǔ)義或非語(yǔ)義資源信息,以實(shí)時(shí)控制場(chǎng)地勘測(cè)、測(cè)量信息等的各種變化,及時(shí)的完成GIS關(guān)于空間形態(tài)數(shù)據(jù)資源的更新工作等。而GIS屬于三者技術(shù)的集成系統(tǒng)應(yīng)用平臺(tái),為數(shù)據(jù)采集及平臺(tái)有關(guān)功能的應(yīng)用提供智能化處理方案等,包括對(duì)多種空間數(shù)據(jù)信息等進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理、貯存、加工等綜合處理,使巖土項(xiàng)目專業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)工作呈現(xiàn)于計(jì)算機(jī)的虛擬空間中,便于作業(yè)人員分析與處理相關(guān)工作。
3.組件式GIS
組件式GIS屬于各大功能模塊集成應(yīng)用技術(shù),每個(gè)組件間有著不同的平臺(tái)系統(tǒng)應(yīng)用功能,以最終模擬出GIS基礎(chǔ)應(yīng)用平臺(tái)。當(dāng)前,對(duì)于微軟公司提供的COM與OMG組織機(jī)構(gòu)提供的CORBA標(biāo)準(zhǔn)等在其平臺(tái)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。而微軟基于COM組件的ActiveX控件又是一些可視化程序設(shè)計(jì)中的常見(jiàn)控件之一,所以對(duì)于呈現(xiàn)出虛擬化空間形態(tài)的GIS平臺(tái)也十分受用。同樣,將GIS功能版塊模塊化,將以組件方式呈現(xiàn)給開(kāi)發(fā)者使用而形成的組件GIS要比傳統(tǒng)的GIS平臺(tái)軟件更具優(yōu)勢(shì),比如成本相對(duì)較低,擴(kuò)展性與維護(hù)性較為靈活等。其中,MapInfo公司機(jī)構(gòu)推出的MapX等組件則是組件GIS平臺(tái)中被貫以應(yīng)用的代表,能夠利于其系統(tǒng)平臺(tái)中諸多功能的集成應(yīng)用,可為巖土工程地質(zhì)勘察提供較大作業(yè)助力。
①依據(jù)理論公式進(jìn)行計(jì)算在詳勘階段,確定地基承載力有助于為工程深基坑的支護(hù)提供基本的參考依據(jù)。地基承載力的確定可依據(jù)理論公式也是漢口森公式進(jìn)行計(jì)算,依據(jù)勘察的相關(guān)資料,首先計(jì)算出地基的極限承載力,然后將其除以安全系數(shù)K,就可以計(jì)算出地基的承載力。安全系數(shù)的值主要和建筑物的安全等級(jí)、荷載性質(zhì)以及土體的抗剪強(qiáng)度等指標(biāo)有關(guān),通??梢匀≈?-3。此外還可以依據(jù)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002),當(dāng)偏心距e≤0.033b(b為基地寬度)的時(shí)候,還可以依據(jù)土體的抗剪強(qiáng)度來(lái)計(jì)算地基承載力的取值。具體計(jì)算公式如下:地基承載力=MbTb+dd+MCk。
②依據(jù)荷載試驗(yàn)進(jìn)行確定運(yùn)用荷載試驗(yàn)確定地基承載力主要是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行原位測(cè)試,首先在載荷板上面分級(jí)加載,并且側(cè)定各個(gè)級(jí)別荷載下的沉降量,然后依據(jù)P-S曲線來(lái)確定地基的承載力。
1.2壓縮模量的取值
在詳勘階段,最為重要的變形參數(shù)就是壓縮模量E。在進(jìn)行巖土勘察的時(shí)候,一般都要求用土工試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行壓縮試驗(yàn)以確定地基土體的壓縮系數(shù)和壓縮模量。由于構(gòu)筑物具有不同的荷載壓力,因此即使是同類地基土地,其壓縮系數(shù)以及壓縮模量并非是一個(gè)固定的值。通常勘察報(bào)告中多以100-200Kpa下的壓縮系數(shù)和壓縮模量值為主。但是這種計(jì)算方法和巖土土體的實(shí)際受力情況不符。第一,若構(gòu)筑物的荷載力較大或者是采用的樁基礎(chǔ)的工程壓縮層的計(jì)算比較深,則壓縮層下部的土體的荷載壓力就比較大,在進(jìn)行壓縮試驗(yàn)的時(shí)候,就要計(jì)算不同荷載壓力下的壓縮系數(shù)以及壓縮模量,以便于確定沉降估算值;第二,建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GR50007-2002)中給出的公式E=(1+e)/a,a為土體的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和壓力段的壓縮參數(shù),e為土體自重壓力下的孔隙比,而不是天然的孔隙比,由于天然空隙比相對(duì)于自重壓力下的孔隙比要大,因此用第一種方法計(jì)算的壓縮模量要大于第二種方法計(jì)算的結(jié)果,則前者計(jì)算的變形量相對(duì)較小,偏向不安全。這就需要通過(guò)壓縮曲線來(lái)明確自重壓力下的孔隙比。因此在進(jìn)行地基土地沉降估算的時(shí)候,在開(kāi)始試驗(yàn)之前應(yīng)首先明確工程竣工后地基土體不同土層的應(yīng)力環(huán)境或荷載壓力大小,壓縮模量一定要選用與實(shí)際應(yīng)力環(huán)境相對(duì)應(yīng)荷載壓力級(jí)別下的壓縮模量。
1.3明確各等級(jí)劃分
在進(jìn)行巖土工程勘察的時(shí)候,需要依據(jù)工程的具體情況來(lái)確定相關(guān)項(xiàng)目的等級(jí),以便于布置巖土工程的勘察工作量。例如對(duì)于勘察等級(jí)的劃分、地基復(fù)雜程度等級(jí)的劃分等。明確等級(jí)劃分后才能科學(xué)合理經(jīng)濟(jì)的布置勘察工作量。
1.4勘察工作應(yīng)符合經(jīng)濟(jì)性要求
在進(jìn)行巖土勘察的時(shí)候,在滿足相應(yīng)規(guī)范以及勘察質(zhì)量的前提下,應(yīng)盡量降低勘察的經(jīng)濟(jì)成本,提高勘察的速度以及工作量。當(dāng)前勘察工作的成本相對(duì)還是比較節(jié)約的。例如:在勘察的時(shí)候,一般要求樁基礎(chǔ)的孔深在樁端以下3-5倍樁徑處,且不能小于3m,若是最大直徑樁則不小于5m。一般而言勘察方案布置的孔深為50m,依據(jù)相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)場(chǎng)勘察的資料,可以得知在40m的位置就分布著較好的樁端持力層,且能夠滿足樁基的設(shè)計(jì)要求,此時(shí)就可以將現(xiàn)場(chǎng)孔深由50m降至45m,這樣就能既滿足設(shè)計(jì)要求,又能節(jié)省一定的工作量,有助于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。
0.前言
巖土工程勘察是綜合性工程地質(zhì)調(diào)查工作。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,巖土工程規(guī)模的不斷壯大,巖土工程技術(shù)不斷從技術(shù)人員知識(shí)更新、勘探手段、試驗(yàn)儀器、測(cè)試設(shè)備等各方面都有了巨大的提高。巖土工程勘察的目的:為設(shè)計(jì)、施工提供地質(zhì)勘察成果及各項(xiàng)巖土工程參數(shù),是建設(shè)工程中重要的環(huán)節(jié)。按要求,各項(xiàng)工程建設(shè)在設(shè)計(jì)和施工之前必須進(jìn)行巖土工程勘察,勘察成果的質(zhì)量將直接影響建設(shè)項(xiàng)目的工程安全及造價(jià)。因此,我們應(yīng)根據(jù)工程項(xiàng)目的具體要求,對(duì)于可以遇到的問(wèn)題,給予充分分析論證,便于服務(wù)工程建設(shè)。
1.巖土工程勘察技術(shù)中存在的主要問(wèn)題
隨著眾多基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目和現(xiàn)代化超高層建筑物的不斷興建,基礎(chǔ)和基坑開(kāi)挖深度越來(lái)越深,而勘察市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,不少勘察單位采用傳統(tǒng)的勘察方法和手段已經(jīng)很難滿足設(shè)計(jì)的需要,存在著許多急待解決的巖土工程勘察技術(shù)問(wèn)題。根據(jù)現(xiàn)行《巖土工程勘察規(guī)范》要求提供準(zhǔn)確、合理、經(jīng)濟(jì)的巖土工程勘察報(bào)告的任務(wù),巖土工程勘察中還存在許多技術(shù)問(wèn)題,主要有以下幾點(diǎn):
(1)界面劃分問(wèn)題:不同地質(zhì)構(gòu)造和軟弱結(jié)構(gòu)面的判定,巖土體和巖石風(fēng)化程度的界面劃分,以及不良地質(zhì)體的地質(zhì)界面等。
(2)地質(zhì)形態(tài)問(wèn)題:空洞、不明地下物體及其分布形態(tài)、埋藏深度和埋藏位置的確定。
(3)巖土參數(shù)問(wèn)題:巖土設(shè)計(jì)參數(shù)(承載力、變形指標(biāo)等)難于確定。主要有難于進(jìn)行室、內(nèi)外試驗(yàn)的巖土層和難于取到原狀巖土樣等。
(4)綜合能力問(wèn)題:存在一部分勘察技術(shù)人員缺乏對(duì)野外和室內(nèi)原始資料的分析、整理、利用的能力,缺乏辨別真?zhèn)?、補(bǔ)充印證、歸納總結(jié)的能力,缺乏建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的知識(shí),造成勘察目的性不明確,所提供的資料不能滿足設(shè)計(jì)的需要。
(5)技術(shù)素質(zhì)問(wèn)題:勘察技術(shù)人員知識(shí)的綜合能力問(wèn)題,勘察各專業(yè)缺乏內(nèi)部交流、技術(shù)溝通,對(duì)其他技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r不了解,導(dǎo)致碰到重大工程和復(fù)雜項(xiàng)目時(shí)不知道應(yīng)采用何種技術(shù)手段去解決所碰到的技術(shù)問(wèn)題。
2.論述解決問(wèn)題的措施方法
為了解決上述巖土工程勘察工作中存在的主要技術(shù)問(wèn)題,我建議加強(qiáng)以下幾方面工作:
(1)應(yīng)該充分利用思維的多樣性和各種勘察手段的綜合應(yīng)用,使勘察精度進(jìn)一步提高,能夠全面反映勘察場(chǎng)地各種地質(zhì)體的形態(tài)、界面、物理力學(xué)特征及其相互關(guān)聯(lián)性。應(yīng)綜合采用各種勘查手段,包括工程地質(zhì)測(cè)繪、鉆探、坑探技術(shù)等。
尤其應(yīng)該突出運(yùn)用工程物探技術(shù),重視遙感和地理信息系統(tǒng)在勘察中的應(yīng)用,可以利用其可連續(xù)加密測(cè)點(diǎn)的辦法來(lái)獲得連續(xù)的地質(zhì)界面。從而能夠有效的解決傳統(tǒng)鉆探手段以點(diǎn)帶面劃分地質(zhì)界面時(shí)常帶來(lái)劃分不準(zhǔn)確、漏判等缺點(diǎn),并且可以有效地解決傳統(tǒng)手段難以解決的諸多巖土工程問(wèn)題(地下不明物體、洞穴、軟弱滑動(dòng)面、結(jié)構(gòu)面、斷層、破碎帶等在地下的分布形態(tài)、特征、埋藏位置、深度),而且可以提供許多工程建設(shè)所需的巖土動(dòng)力參數(shù)和設(shè)計(jì)地震動(dòng)參數(shù)。合理地結(jié)合運(yùn)用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)勘探手段,無(wú)疑是解決巖土工程勘察中存在的主要技術(shù)問(wèn)題的有效措施。
(2)應(yīng)該全面加強(qiáng)室內(nèi)、外測(cè)試新技術(shù)(如原位測(cè)試等)的應(yīng)用及施工檢測(cè)、監(jiān)測(cè)技術(shù)的使用,通過(guò)分析、對(duì)比其所獲得的數(shù)據(jù)資料,并應(yīng)用實(shí)測(cè)資料反算得到的參數(shù)作為依據(jù),確保所提供的巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)真實(shí)可靠。比如,可以利用土工離心模擬技術(shù)驗(yàn)證堤壩、邊坡的變形和穩(wěn)定性,檢查工程安全的可靠性,解決建筑物淺基礎(chǔ)的地基破壞模式、變形特征及極限承載力以及樁基礎(chǔ)的承載力和施工工藝對(duì)樁基礎(chǔ)承載力及變形的影響,解決土體與結(jié)構(gòu)物之間的相互作用、擋土結(jié)構(gòu)的變形及破壞機(jī)理,了解砂土液化、動(dòng)力工程、單樁和群在水平動(dòng)荷載作用下的性狀。
(3)應(yīng)該重視勘察現(xiàn)場(chǎng)的勘查技術(shù)工作。由于現(xiàn)場(chǎng)所得的勘查測(cè)試數(shù)據(jù)是分析評(píng)價(jià)的基礎(chǔ),而且?guī)r土工程測(cè)試有較大難度,在鉆探取樣、樣品制備及原位測(cè)試過(guò)程中,總會(huì)有一定程度的擾動(dòng)和環(huán)境差異,對(duì)結(jié)果影響較大。
(4)應(yīng)當(dāng)廣泛加強(qiáng)勘察技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)和知識(shí)再教育,并且形成定期制度,促進(jìn)其知識(shí)的更新?lián)Q代??辈靻挝粦?yīng)該促成勘察各專業(yè)多多開(kāi)展技術(shù)交流活動(dòng),盡可能參加各種有關(guān)的學(xué)術(shù)活動(dòng)和講座,進(jìn)而擴(kuò)大勘察技術(shù)人員的知識(shí)面,采取這些措施必將可以極大地提高勘察技術(shù)人員的綜合能力。
3.結(jié)語(yǔ)
巖土工程勘察工作的具體任務(wù)是查明情況,提供各種相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù),分析和評(píng)價(jià)場(chǎng)地的巖土工程條件,提出解決巖土工程問(wèn)題的措施建議,以確保工程建設(shè)安全、高效運(yùn)行,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的穩(wěn)定、高效、可持續(xù)發(fā)展。巖土工程勘察的對(duì)象是建設(shè)場(chǎng)地的環(huán)境、地質(zhì)特征及巖土工程條件,主要是指場(chǎng)地巖土的土層性質(zhì)或巖性、空間分布及工程特征,地下水的存貯、補(bǔ)給、排泄特征和水質(zhì)、水位的變化規(guī)律,以及場(chǎng)地周圍地區(qū)存在的不良地質(zhì)作用及地質(zhì)災(zāi)害情況。
我們通過(guò)工程實(shí)踐證明:首先,合理地選用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)的勘探技術(shù)相結(jié)合,必然是解決巖土工程勘察存在的技術(shù)問(wèn)題的最佳途徑,進(jìn)一步使各種勘查手段互相補(bǔ)充、互相驗(yàn)證。其次,將各種間接勘察手段所獲取的資料與傳統(tǒng)的勘察方法、施工監(jiān)測(cè)、施工檢測(cè)成果進(jìn)行比證、分析,建立其相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,建立定量分析、判定標(biāo)準(zhǔn),從而確保工程勘察質(zhì)量。另外,以人為本,提高工程勘察技術(shù)人員業(yè)務(wù)素質(zhì)和綜合能力也是不可或缺的重要因素。
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[中圖分類號(hào)] TU195+.3 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-4-131-2
隨著國(guó)家的進(jìn)步,社會(huì)、科技的經(jīng)濟(jì)不斷快速發(fā)展,高層建筑物的不斷興建,從而對(duì)工程建設(shè)隊(duì)伍的競(jìng)爭(zhēng)壓力與技術(shù)壓力的不斷擴(kuò)大化,巖土工程的勘察越來(lái)越受到外界的關(guān)注,從而國(guó)家對(duì)巖土工程的勘察技術(shù)規(guī)范要求也越來(lái)越嚴(yán)格。工程施工前對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件的勘察尤為重要,應(yīng)明確了解不良地質(zhì)導(dǎo)致的災(zāi)害問(wèn)題的發(fā)生,應(yīng)做到精心、仔細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)、高端的勘察,為提高工程的投資效益和工程的質(zhì)量保證,所提供資料的真實(shí)性、完整性、精確性、技術(shù)性等的質(zhì)量保證。
1 對(duì)巖土工程勘察過(guò)程中存在的技術(shù)問(wèn)題的分析
1.1 巖土工程勘察技術(shù)現(xiàn)狀的分析
隨著我國(guó)巖土勘察事業(yè)的不斷發(fā)展,其競(jìng)爭(zhēng)壓力越來(lái)越大,在每一項(xiàng)勘察方案中的編制和報(bào)價(jià)都是對(duì)于施工企業(yè)實(shí)際所需的現(xiàn)狀進(jìn)行總結(jié),而一些勘察企業(yè)因各種原因接受報(bào)價(jià)低于自身勘察報(bào)價(jià)的業(yè)務(wù),施工企業(yè)因價(jià)格較低的問(wèn)題不愿對(duì)勘察設(shè)備和勘察手段的更新,對(duì)勘察后的數(shù)據(jù)無(wú)法保證其精確性,更無(wú)法保證勘察的質(zhì)量,從而影響了施工工程的質(zhì)量。
比如某業(yè)主托某勘察企業(yè)對(duì)住宅小區(qū)進(jìn)行巖土工程的實(shí)地勘察,設(shè)計(jì)部門根據(jù)勘察企業(yè)提供的勘察資料對(duì)住宅的基礎(chǔ)施工圖進(jìn)行了設(shè)計(jì)并提交,在進(jìn)行實(shí)際工程建設(shè)時(shí),地質(zhì)有軟土層的存在與所提交的勘察設(shè)計(jì)圖不相符,開(kāi)發(fā)商要求勘察企業(yè)對(duì)其再次勘察,這樣不僅致使施工時(shí)間的增長(zhǎng)而且又增加了投資。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致各種糾紛的發(fā)生。
1.2 存在技術(shù)問(wèn)題的具體表現(xiàn)
筆者通過(guò)對(duì)巖土工程勘察技術(shù)現(xiàn)狀的分析,結(jié)合自身的工作實(shí)踐,認(rèn)為當(dāng)前在巖土工程勘察過(guò)程中仍存在這樣或那樣的技術(shù)問(wèn)題,但主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1)在地層界面劃分過(guò)程中存在的技術(shù)問(wèn)題
經(jīng)過(guò)實(shí)際的勘察,桂林的土層屬于巖溶發(fā)育的,地層中軟土及溶洞分布較多,由于勘察隊(duì)伍的勘察手段不先進(jìn),致使勘察的精度不高,對(duì)土層無(wú)法做到最精確的定性、定量分析,導(dǎo)致數(shù)據(jù)的偏差。這便要求勘察隊(duì)伍在對(duì)實(shí)地進(jìn)行勘察時(shí),對(duì)地質(zhì)的構(gòu)造及軟弱結(jié)構(gòu)面的判定,對(duì)不良地質(zhì)界面、空洞、溶洞等及其他不同地質(zhì)形態(tài)、埋藏位置與深度的確定。
(2)勘察精準(zhǔn)度有待進(jìn)一步提升
在巖土工程勘察報(bào)告中,我們經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)其勘察精度存在一定的不足,有待進(jìn)一步提升。例如,地下水埋藏情況、水位、類型和相關(guān)變化的表述不夠完善,尤其在確定巖土參數(shù)時(shí),往往缺乏完整性,加上代表性不強(qiáng),經(jīng)常導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員的計(jì)算存在一定的失誤。
(3)綜合性水平存在一定的不足
巖土工程勘察是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的工作,就目前來(lái)看,很多勘察企業(yè)的綜合性水平存在一定的不足。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:一是勘察企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化,往往在勘察過(guò)程中安排的專業(yè)的技術(shù)人員嚴(yán)重不足,加上這些勘察人員不思進(jìn)取、安于現(xiàn)狀,難以認(rèn)識(shí)到勘察工作的重要性,因而其專業(yè)技術(shù)水平較低,尤其是基本的資料的處理與分析能力嚴(yán)重不足,對(duì)于場(chǎng)地資料的收集,往往不對(duì)其進(jìn)行真?zhèn)伪鎰e和分析、歸納以及總結(jié),就直接錄入勘察報(bào)告之中,導(dǎo)致勘察報(bào)告缺乏精準(zhǔn)性,從而難以滿足設(shè)計(jì)人員的需要。二是在很多工程勘察過(guò)程中,往往是少量的勘察人員需要同時(shí)操作多臺(tái)勘察機(jī)械設(shè)備,加上勘察工作的專業(yè)性和復(fù)雜性,這不僅加大了勘察人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,而且極容易導(dǎo)致錯(cuò)誤的出現(xiàn),進(jìn)而降低勘察報(bào)告的精準(zhǔn)性,從而降低整個(gè)勘察工程的質(zhì)量,降低企業(yè)的綜合能力,久而久之失去市場(chǎng)而被市場(chǎng)所淘汰,因而我們必須對(duì)其進(jìn)行高度重視。
2 加強(qiáng)巖土工程勘察技術(shù)的應(yīng)用,著力解決巖土工程勘察技術(shù)問(wèn)題
通過(guò)對(duì)上述的分析,我們對(duì)決巖土工程勘察過(guò)程中存在的技術(shù)問(wèn)題有了一定的認(rèn)識(shí),那么,我們應(yīng)該如何應(yīng)用巖土工程勘察技術(shù)著力解決巖土工程勘察技術(shù)問(wèn)題呢?以下筆者就帶著這一問(wèn)題,作出以下分析。
(1)加大培訓(xùn)和教育力度,著力提高勘察人員的專業(yè)技術(shù)素質(zhì)水平
由于勘察人員是整個(gè)巖土工程勘察的主體,其勘察質(zhì)量的高低與人員的專業(yè)技術(shù)水平有著直接的聯(lián)系。因而作為新時(shí)期背景的巖土工程勘察企業(yè),必須加大投資力度,著力加強(qiáng)技術(shù)人員的培訓(xùn)和教育,使其充分認(rèn)識(shí)到做好巖土工程勘察的重要性,著力提高其專業(yè)技術(shù)素質(zhì)水平,并建立健全具有激勵(lì)和約束性質(zhì)的獎(jiǎng)懲體系,激發(fā)其工作的熱情和活力,從人員方面確??辈熨|(zhì)量。
(2)加強(qiáng)現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用
在高新科技技術(shù)信息時(shí)代下,勘察隊(duì)伍不能只靠單一的勘察手段進(jìn)行實(shí)地勘察,應(yīng)采取合理合法全面的勘察手段對(duì)實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察,提高勘察的精確度,結(jié)合地質(zhì)工程中的測(cè)繪、鉆探及坑探、生物工程、遙感及地理信息等多方面知識(shí)結(jié)合勘察中的情況得到實(shí)際的運(yùn)用。
(3)加強(qiáng)巖土測(cè)試及新技術(shù)的運(yùn)用
對(duì)實(shí)際勘察中會(huì)有許多不定因素的發(fā)生,對(duì)于內(nèi)聚力、內(nèi)摩擦角、壓縮系數(shù)、壓縮模量等很多都是野外無(wú)法確定的因素,這便需求勘察隊(duì)伍對(duì)此進(jìn)行更嚴(yán)謹(jǐn)更精確的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和試驗(yàn),從而保證所提供的巖土工程設(shè)計(jì)圖與施工所需參數(shù)的可靠和保證。
(4)加強(qiáng)巖土設(shè)計(jì)計(jì)算的完整和可靠
勘察數(shù)據(jù)是一切工作的基礎(chǔ),勘察數(shù)據(jù)的完整、精確、可靠、真實(shí)才能保證工程施工質(zhì)量的保證??辈鞌?shù)據(jù)的精確對(duì)巖土的取樣和原位測(cè)試尤為重要,是一切數(shù)據(jù)的來(lái)源,取得數(shù)據(jù),再進(jìn)行數(shù)據(jù)的計(jì)算,其計(jì)算模式和計(jì)算參數(shù)中計(jì)算參數(shù)更重要。每項(xiàng)工程的勘察都具有較大的難度,對(duì)鉆探取樣和樣品制作的過(guò)程中,會(huì)受一定程序的擾動(dòng)和環(huán)境因素的影響產(chǎn)生一定數(shù)據(jù)的差異,測(cè)試結(jié)果也會(huì)受到一定的影響。
(5)對(duì)地質(zhì)勘測(cè)最主要最有效的勘察手段之一
據(jù)有關(guān)實(shí)踐證明,目前而言,地質(zhì)鉆探是巖土工程勘察的最主要、最有效的方式之一,因地質(zhì)中,存在各種不同的巖土體和地層,對(duì)其取樣和測(cè)試都要求用鉆孔方式進(jìn)行全面控制,而根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求規(guī)范,每臺(tái)鉆機(jī)必備一名編錄人員,以保證技術(shù)與數(shù)據(jù)精確,提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。由此可見(jiàn),地質(zhì)鉆探對(duì)巖土的勘察是十分重要的,施工團(tuán)隊(duì)只有不斷加強(qiáng)勘察隊(duì)伍的技術(shù)要求,提供更準(zhǔn)確的勘察資料及數(shù)據(jù),才能有效保證施工工程的質(zhì)量。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著巖土工程勘察的不斷發(fā)展與進(jìn)步,有效解決了很多技術(shù)上的問(wèn)題,但還有很多問(wèn)題依然需要解決與研究,施工團(tuán)隊(duì)在施工時(shí)不僅要對(duì)前期資料和數(shù)據(jù)的真實(shí)做到保證,還應(yīng)對(duì)報(bào)告進(jìn)行分析、復(fù)核和驗(yàn)證。只有不斷加強(qiáng)自身的專業(yè)知識(shí)和技能水平,提高勘察隊(duì)伍的技術(shù)與勘察設(shè)備的與時(shí)俱進(jìn),做到嚴(yán)謹(jǐn)、仔細(xì)、真實(shí)、可靠的勘察資料,保證工程質(zhì)量的安全性和有效性,提高施工團(tuán)隊(duì)的操作實(shí)體化,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展道路。
參考文獻(xiàn)
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1)地質(zhì)工程放樣。在地質(zhì)勘查工作中經(jīng)常需要進(jìn)行鉆探、槽探等工程,但是由于礦區(qū)地勢(shì)陡峭,復(fù)雜,給測(cè)量帶來(lái)嚴(yán)重的不便,因此,運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)不僅解決了因?yàn)榈匦卧驇?lái)的測(cè)量不便問(wèn)題,還能夠提高測(cè)量的工作效率,事半功倍的完成地質(zhì)工程的放樣。
2)圖根控制測(cè)量。通常來(lái)講,運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)所得到的坐標(biāo)數(shù)據(jù)能夠滿足圖根控制點(diǎn)的精度要求,因此經(jīng)常運(yùn)用于礦區(qū)的圖根控制點(diǎn)布設(shè)。這種方法不僅快捷簡(jiǎn)便,而且具有較高的精確度。
3)地形測(cè)量。一般情況下,用傳統(tǒng)方法進(jìn)行地形測(cè)量時(shí)需要1:1000、1:2000、1:5000的比例,所以往往精度差距較大。而采用GPS-RTK技術(shù)不僅能夠解決這個(gè)問(wèn)題,數(shù)字化的測(cè)圖還能從很大程度上提高測(cè)量地形的工作效率。
4)剖面測(cè)量。運(yùn)用GPS-RTK技術(shù)對(duì)剖面進(jìn)行測(cè)量時(shí),集測(cè)、放、檢、算于一體,并且還能夠完成土石方的相關(guān)計(jì)算,簡(jiǎn)便有效。
5)其他相關(guān)應(yīng)用。雖然全站儀在工程測(cè)量中仍發(fā)揮著重要的作用,但是由于其測(cè)量方法受到通視和距離等條件的限制,而造成產(chǎn)生設(shè)置測(cè)站多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、作業(yè)效率低下等問(wèn)題,已經(jīng)不能夠適應(yīng)較大范圍內(nèi)的地質(zhì)勘查工作,因此,這種情況下就需要采用GPS-RTK技術(shù),不僅具有智能化和多樣化的特點(diǎn),還能夠進(jìn)行記錄、通訊、導(dǎo)航、計(jì)算等工作,為地質(zhì)勘查工作提供了較大的便利性。
2GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的優(yōu)缺點(diǎn)及相對(duì)應(yīng)對(duì)措施
1)GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述中,GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中具有廣泛的應(yīng)用,主要是因?yàn)槠渚哂兄T多優(yōu)點(diǎn),如下:①GPS-RTK技術(shù)需要較少的控制點(diǎn)數(shù)量和儀器搬站數(shù)量,從而使作業(yè)速度快、勞動(dòng)強(qiáng)度低,工作效率高。②GPS-RTK技術(shù)實(shí)現(xiàn)了厘米級(jí)的三維坐標(biāo),具有較高的精度,且得到的數(shù)據(jù)安全可靠。③與傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查工作相比,GPS-RTK技術(shù)對(duì)于環(huán)境條件要求低,只要接收衛(wèi)星信號(hào)和電訊數(shù)據(jù)傳輸正常,就能夠?qū)崿F(xiàn)快速的定位。④GPS-RTK技術(shù)具有強(qiáng)大的測(cè)量功能,其自動(dòng)化和集成化程度高,無(wú)需人工干預(yù)便能夠完成多種測(cè)量功能,這樣就減少了人為誤差,確保了工作精度。⑤GPS-RTK技術(shù)操作簡(jiǎn)單,具有極強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力,在工作過(guò)程中,只要在設(shè)站時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的儀器操作,便能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)量結(jié)果和工程放樣。
2)GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的缺點(diǎn)和相對(duì)應(yīng)對(duì)措施。雖然GPS-RTK技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn),能夠廣泛應(yīng)用于多種地質(zhì)勘查工作中,但是毋庸置疑的是它也具有一些缺陷,其工作過(guò)程也會(huì)受到各種問(wèn)題的限制。接下來(lái),本文將根據(jù)GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中的缺點(diǎn)相應(yīng)的提出一些應(yīng)對(duì)措施。①GPS-RTK技術(shù)受到衛(wèi)星圖形的限制。由于受到衛(wèi)星圖形的限制,所以在一段時(shí)間內(nèi)被衛(wèi)星覆蓋時(shí)容易產(chǎn)生假植。解決這種問(wèn)題的辦法主要是通過(guò)重測(cè)比較法來(lái)進(jìn)行彌補(bǔ),即在作業(yè)前先對(duì)1到2個(gè)已測(cè)的地點(diǎn)進(jìn)行檢核,確定是否產(chǎn)生假值。②GPS-RTK技術(shù)在地質(zhì)勘查中會(huì)受到天空環(huán)境的影響。一般在中午時(shí),RTK技術(shù)容易受到電離層的折射干擾,因此出現(xiàn)初始化時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題,甚至無(wú)法進(jìn)行初始化而無(wú)法進(jìn)行測(cè)量。因此,通常情況下放棄在上午11點(diǎn)到下午2點(diǎn)之間進(jìn)行作業(yè)。③RTK技術(shù)的數(shù)據(jù)鏈在傳輸時(shí)容易受到高頻信號(hào)的干擾,這種情況主要出現(xiàn)在地形起伏較高的山區(qū)或是城鎮(zhèn)樓房密集的地方。解決這種問(wèn)題主要是通過(guò)將基準(zhǔn)站設(shè)置在有效半徑控制范圍內(nèi)的中央最高點(diǎn),使其遠(yuǎn)離磁場(chǎng)較強(qiáng)的地方。④在測(cè)量時(shí)GPS-RTK技術(shù)進(jìn)行高程轉(zhuǎn)化容易產(chǎn)生異常。我國(guó)有些山區(qū)的高程異常圖存在較大的誤差,因而使得GPS在進(jìn)行高程轉(zhuǎn)換時(shí)相當(dāng)困難,精度也不準(zhǔn)確,因此對(duì)于這種情況,應(yīng)該在作業(yè)時(shí)盡量多地測(cè)量精度可靠地高程,并適當(dāng)?shù)目s小作業(yè)面積,確保高程測(cè)量本身的觀測(cè)質(zhì)量。
[中圖分類號(hào)] P5 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X(2013)-2-129-2
0引言
隨著時(shí)間的推移,巖土工程勘察工作正如火如荼的開(kāi)展著,有關(guān)于這方面的規(guī)章制度也在不斷完善。然而人的思想不同,能力上也有所區(qū)別,就對(duì)這些規(guī)章制度產(chǎn)生了分歧,引發(fā)不必要的損失。與實(shí)際中,此類情況不勝枚舉,是工程建設(shè)在規(guī)范性上達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。下面就對(duì)此展開(kāi)討論。
1基礎(chǔ)地質(zhì)和巖土工程勘察概況
巖土工程地質(zhì)勘察的主要目的是弄清楚工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況并為其設(shè)計(jì)、施工提供地質(zhì)勘察成果及各項(xiàng)巖土的工程參數(shù),其勘察報(bào)告的質(zhì)量對(duì)工程的安全和造價(jià)起到舉足輕重的作用。施工的安全問(wèn)題以及成本的問(wèn)題都與初期工程勘察的成果有著密切的關(guān)系。施工過(guò)程中的很多環(huán)節(jié)都涉及到了基礎(chǔ)地質(zhì)中巖石的實(shí)際情況。對(duì)巖土工程進(jìn)行考察包含了很多步驟,這些包括現(xiàn)場(chǎng)鉆探、原狀土取樣、室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行原位測(cè)試等方面,這些都是要在國(guó)家的支持下才能夠進(jìn)行,經(jīng)驗(yàn)豐富能為施工帶來(lái)很多好處,少走很多彎路。一份巖土工程的勘察報(bào)告要做到真實(shí)可靠,這樣才能如實(shí)反映出真實(shí)的情況,才能找出存在問(wèn)題,就可以進(jìn)行探討改正,給出適當(dāng)?shù)慕ㄗh,有利于工程的發(fā)展。
2基礎(chǔ)地質(zhì)在巖土工程勘察中的應(yīng)用
2.1對(duì)基礎(chǔ)地質(zhì)巖土的室內(nèi)測(cè)試
工程基礎(chǔ)地質(zhì)室內(nèi)測(cè)試的主要問(wèn)題是地質(zhì)巖土樣送達(dá)試驗(yàn)室后未及時(shí)進(jìn)行開(kāi)樣測(cè)試,或不按操作規(guī)程要求進(jìn)行試驗(yàn)操作。舉一些例子來(lái)說(shuō)明吧:對(duì)于時(shí)間上比較隨意,沒(méi)有很好的把握;巖石固結(jié)試驗(yàn)的壓力值達(dá)不到上覆自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和的要求,但很多固結(jié)測(cè)試并未按規(guī)范要求進(jìn)行平行測(cè)試,這樣就會(huì)是得出的結(jié)果真實(shí)度不高,不易令人信服,常常自相矛盾,浪費(fèi)人力,物力,財(cái)力。這樣一來(lái),就要求地質(zhì)室內(nèi)的試驗(yàn)要有時(shí)效性,并遵守國(guó)家相關(guān)的規(guī)章制度。
巖土的室內(nèi)試驗(yàn)可以測(cè)定巖土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),但這是建立在原狀的土、巖樣和科學(xué)、正確的試驗(yàn)分析方法基礎(chǔ)上的,沒(méi)有其中一個(gè),都會(huì)大大降低真實(shí)性。這些情況就表現(xiàn)在:原狀土、巖樣的采取、保管。
不同的巖石和土要有不同的取樣器,要根據(jù)巖石和土的性質(zhì),分別采取適應(yīng)自身的取樣器,這樣才會(huì)對(duì)試驗(yàn)有所幫助。樣品要及時(shí)進(jìn)行試驗(yàn),否則就要儲(chǔ)存好;要根據(jù)土質(zhì)的特性進(jìn)行一定的劃分。要充分了解土質(zhì)的方面的特性,這樣才能對(duì)土質(zhì)有一個(gè)整體的概念。如膨脹土的特征是液限及塑性指數(shù)高、具裂隙,而且在50及100kPa壓力固結(jié)試驗(yàn)時(shí)會(huì)出現(xiàn)百分表測(cè)出的變形量小于同級(jí)荷載作用下的儀器變形量的情況(因我國(guó)膨脹土的膨脹力一般在50~100kPa之間)。此外,對(duì)粉土定名時(shí)不能只重視塑性指數(shù)≤10的指標(biāo),還要注意粒徑>0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過(guò)總質(zhì)量的50%的指標(biāo),若僅按塑性指數(shù)劃分必然會(huì)造成一些誤判,另外,對(duì)粉土進(jìn)行承載力深寬修正和液化判別時(shí)均須根據(jù)其粘粒含量數(shù)值來(lái)進(jìn)行計(jì)算,因此,地質(zhì)中粉土的粘粒含量是必做的工作;工程剪切方法的選擇。直剪試驗(yàn)剪切破壞面與實(shí)際土石體剪切破壞面不一致,剪切時(shí)排水條件不易控制,按《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50123- 1999) 規(guī)定,快剪試驗(yàn)只適用于滲透系數(shù)
2.2基礎(chǔ)地質(zhì)的野外踏勘和資料搜集
進(jìn)行野外的勘察是十分必要的,這樣可以收集最新的數(shù)據(jù),進(jìn)行分析了解就可以得出最新的成果,所以工作人員要在思想意識(shí)樹(shù)立起這樣的一個(gè)概念。進(jìn)行野外勘察,工作人員可以得到很多知識(shí),而且由于是實(shí)際考察得出的,所以真實(shí)性不容置疑,這樣勘察工作也為后期工作的展開(kāi)打下了基礎(chǔ),指明了前進(jìn)的道路,避免在錯(cuò)誤的方向上越走越遠(yuǎn)。
在野外進(jìn)行勘察的時(shí)候,就要對(duì)巖土進(jìn)行勘探,要想使工作進(jìn)展順利,就要做好前期工作,明確自己的目標(biāo),確定自己勘察的內(nèi)容以及在這過(guò)程中會(huì)用的知識(shí)方法。準(zhǔn)備工作是至關(guān)重要的,做好了準(zhǔn)備工作,后期才會(huì)更加通暢,有計(jì)劃的進(jìn)行下去,否則只會(huì)是一盤散沙。
為消除金屬礦多源噪聲,本文將其分解在不同物理空間域內(nèi),針對(duì)噪聲類別設(shè)計(jì)不同物理域去噪方法,加以串聯(lián)多級(jí)衰減。而如何選擇合適的去噪方法,以及確定合適的順序,是串聯(lián)去噪的關(guān)鍵。對(duì)于金屬礦區(qū)中的強(qiáng)線性干擾進(jìn)行串聯(lián)去噪,采用(1)式[12]將時(shí)--空域u(x,t)地震數(shù)據(jù)變換到f-k域。其中,U(k,f)為地震信號(hào)的f-k譜;k為圓波數(shù),為2πk0;波數(shù)k0為1/λ,λ為波長(zhǎng)。對(duì)于面波來(lái)說(shuō),其能量集中在低視速度范圍,有效信號(hào)往往在高視速度段,將面波能量集中的部分置為零,并反變換為時(shí)----空域信號(hào)u''''(x,t)。此過(guò)程并不能將所有面波、直達(dá)波等線性干擾全部壓制,雖壓制了大部分強(qiáng)線性噪聲,仍有部分干擾。處理后,采用(2)式[6]將u''''(x,t)變換到Radon域。其中,m(τ,q)為Radon變換域數(shù)據(jù);x為偏移距;φ(x)定義了Radon變換曲線的曲率;q表示曲率的坡度;τ是時(shí)間截距;t是地震數(shù)據(jù)的雙程旅行時(shí)。當(dāng)t=τ+px時(shí),(2)式化為線性Radon變換(τ-p變換),此過(guò)程將剩余的線性干擾能量集中于零偏移距截距時(shí)間、視速度為p的Radon域內(nèi),將這部分能量切除,再將其反變換為u″(x,t)即可?;诜囱堇碚摰腞adon變換技術(shù),在壓制線性干擾的同時(shí),還有壓制隨機(jī)噪聲的作用,大幅提高了地震信號(hào)的信噪比[7]。通過(guò)兩種去噪技術(shù)處理以后,大部分干擾波已被壓制,但仍存在一定的隨機(jī)噪聲與散射噪聲,采用近年來(lái)引入地震的Curvelet變換進(jìn)一步衰減,為適用于不同尺度金屬礦體引起的噪聲,筆者設(shè)計(jì)了Curvelet--中值濾波組合變換法壓制剩余的隨機(jī)噪聲。Curvelet—中值濾波法是利用Curvelet變換把地震數(shù)據(jù)分成不同頻帶,對(duì)每個(gè)頻帶分別做中值濾波,將各個(gè)頻帶的濾波結(jié)果加到一起得到整體濾波的結(jié)果。Curvelet變換中的尺度參量j表示數(shù)據(jù)的不同頻帶,隨著被處理數(shù)據(jù)的變化,尺度參數(shù)j的值默認(rèn)為(在不確切設(shè)定j時(shí))。其中,M、N是被處理數(shù)據(jù)的行數(shù)與列數(shù);ceil表示向小取整[10]。對(duì)于不同尺度金屬礦體引起的地震數(shù)據(jù)噪聲,在低頻尺度設(shè)置較大的中值窗口,高頻尺度設(shè)置較小的中值窗口,以達(dá)到最佳的去噪效果。多域串聯(lián)去噪技術(shù)在不同的域內(nèi)對(duì)噪聲逐步進(jìn)行壓制,相應(yīng)資料的信噪比逐步提高,最終記錄上信噪比顯著增強(qiáng),從而有效地解決了金屬礦低信噪比問(wèn)題。與普通去噪方法相比,多域串聯(lián)去噪的針對(duì)性和適應(yīng)性更強(qiáng),去噪更徹底,多種去噪方法優(yōu)化組合,以達(dá)到比傳統(tǒng)方法更加優(yōu)異的去噪效果。
實(shí)際地震數(shù)據(jù)處理
一 概況
20世紀(jì)70 、80年代,隨著地質(zhì)找礦工作的不斷深入,露頭礦和近地表礦已基本查明。特別是我國(guó)東部較發(fā)達(dá)地區(qū),地質(zhì)工作程度較高,露頭礦、易識(shí)別礦越來(lái)越少,找礦難度越來(lái)越大,地質(zhì)找礦逐漸轉(zhuǎn)向已知礦區(qū)的周邊以及深部隱伏礦的勘查;在中西部地區(qū)地質(zhì)工作程度相對(duì)較低,一方面繼續(xù)尋找淺表礦,另一方面采用新技術(shù)進(jìn)行隱伏礦的勘查。
隨著我國(guó)改革開(kāi)放的實(shí)行和深入,在礦產(chǎn)資源勘查的理論和技術(shù)方面與國(guó)際交流迅速增加,尤其是物探、化探新方法新技術(shù)的引進(jìn),有效地提取深部多種找礦信息,成為尋找隱伏
礦的主要手段。我國(guó)物、化探工作者,在引進(jìn)新方法、新技術(shù)和消化吸收的同時(shí),也自主研發(fā)了一些適合我國(guó)實(shí)際需要的新方法、新儀器等。
二 物探勘查方法技術(shù)
物探是地球物理勘查的簡(jiǎn)稱,包括重力、磁法、電法、地震、放射性和地溫等六大類方法。據(jù)統(tǒng)計(jì),物探方法在尋找和擴(kuò)大能源礦產(chǎn)、黑色金屬礦產(chǎn)、有色金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)和地下水等方面,起著主要的作用。
2.1地震勘察技術(shù)
其主要原理是基于地震反射技術(shù),現(xiàn)已經(jīng)成為油氣勘探中使用的主要工具手段,但其在一段實(shí)踐內(nèi)該種方法在金屬找礦中受到制約,直至上世紀(jì)90年代隨著人們對(duì)巖石和礦物的物理性質(zhì)的深入研究才為其在找礦中應(yīng)用創(chuàng)造了條件。其基本原理是利用地震反射技術(shù)來(lái)探測(cè)到潛在反射體并對(duì)其加以成像,其形成取決于礦床或反射界面與周圍介質(zhì)間存在的聲阻抗差異和該反射體的幾何特征,二者綜合為巖石的聲阻抗并將其作為反射技術(shù)能否成功利用的先決條件。
2.2大地電磁測(cè)深(MT )
大地電磁測(cè)深對(duì)于地下低阻層(良導(dǎo)電體)相當(dāng)敏感,這是大地電磁測(cè)深方法能夠在(隱伏)金屬礦勘探中發(fā)揮作用的主要地球物理依據(jù)。就金屬礦床而言,礦體與圍巖之間,蝕變圍巖與未蝕變巖石間,一般均存在較大的電性差異。礦體中金屬硫化物的富集會(huì)使其電阻率明顯降低。而控礦脆性斷裂、韌性剪切帶、蝕變破碎帶的出現(xiàn),均可導(dǎo)致礦體與周圍巖層(體)問(wèn)明顯的電性差異。這使大地電磁測(cè)深方法成為解決此類問(wèn)題的有效手段。
2.3瞬變電磁法(TEM )
瞬變電磁法(Transient Electromagnetic Methods,簡(jiǎn)稱TEM)是電磁測(cè)深法的一種,但它是有別于大地電磁測(cè)深(MT法)的以脈沖電流訊號(hào)為場(chǎng)源的主動(dòng)場(chǎng)源時(shí)間域電磁勘探技術(shù)。TEM以電磁感應(yīng)理論為基礎(chǔ),通過(guò)研究探測(cè)目標(biāo)物感生出的渦流場(chǎng)在其周圍空間形成的二次電磁場(chǎng)隨時(shí)間變化的響應(yīng)特征,推測(cè)目標(biāo)物的空問(wèn)形態(tài),從而達(dá)到探測(cè)目的。基于此,TEM對(duì)于尋找高導(dǎo)電性的較大礦體的效能突出。另外,TEM還具有探測(cè)深度較大,受地形影響較小,施工環(huán)境寬松,作業(yè)方便等優(yōu)點(diǎn)。這使得該方法在一些地理景觀復(fù)雜的礦區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用,找礦效果明顯。
2.4可控源音頻大地電磁法(CSAMT )
可控源音頻大地電磁法(Controlled Source Au-dio一frequency Magnetotellurics,簡(jiǎn)稱CSAMT),是20世紀(jì)80年代興起的基于大地電磁法(MT)和音頻大地電磁法(AMT)而發(fā)展起來(lái)一種主動(dòng)場(chǎng)源頻率域電磁勘探技術(shù)。它用一個(gè)發(fā)射偶極AB供電,電極距離為1~ 2km,測(cè)量工作布置在供電偶極中垂線±30?的扇形面積內(nèi),測(cè)線與供電AB極連線平行。這時(shí)的場(chǎng)源可以認(rèn)為是平面波,通過(guò)不斷變換供電頻率便可達(dá)到電阻率測(cè)深的目的。在山區(qū)可根據(jù)地形靈活選擇發(fā)射機(jī)位置。測(cè)量時(shí)只移動(dòng)接收機(jī)便可進(jìn)行面積性測(cè)深工作,從而提高了效率,降低了成本。
CSAMT法勘探深度大(可達(dá)2km以上),同時(shí)由于其可以通過(guò)“變頻”改變探測(cè)深度的不同,而兼有測(cè)深和剖面研究的雙重特點(diǎn),是研究深部地質(zhì)構(gòu)造和探尋隱伏礦的有效勘查手段。對(duì)于地面甚低頻電磁法( VIF)難以發(fā)揮作用的厚層覆蓋區(qū),可以選用CSAMT法。
此外,還有不少學(xué)者進(jìn)行了CSAMT的應(yīng)用研究工作毛,他們的研究中涉及CSAMT的成果都大致體現(xiàn)了其上述優(yōu)點(diǎn)。
2.5連續(xù)電導(dǎo)率剖面測(cè)量系統(tǒng)(EH4)
E H4連續(xù)電導(dǎo)率成像系統(tǒng)是由美國(guó)Geometrics公司和EM1公司于20世紀(jì)90年代聯(lián)合生產(chǎn)的一種混合源頻率域電磁測(cè)深系統(tǒng)。結(jié)合了CSAMT和MT的部分優(yōu)點(diǎn),利用人工發(fā)射信號(hào)補(bǔ)償天然信號(hào)某些頻段的不足,以獲得高分辨率的電阻率成像。其核心仍是被動(dòng)源電磁法,主動(dòng)發(fā)射的人工信號(hào)源探測(cè)深度很淺,用來(lái)探測(cè)淺部構(gòu)造;深部構(gòu)造通過(guò)天然背景場(chǎng)源成像(MT)。有地質(zhì)專家等在砂巖型油礦床上應(yīng)用研究指出; EH4在高阻覆蓋區(qū)具獨(dú)到的優(yōu)越
性,可以穿透高阻蓋層;而當(dāng)基底為高阻時(shí),且基底與上覆砂巖有明顯電性差異時(shí),EH4能準(zhǔn)確而清晰地探測(cè)出基底的埋深和起伏。申萍、沈遠(yuǎn)超等采用EH4對(duì)橫跨中國(guó)東西的9種不同成因類型的25個(gè)礦床進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:EH4連續(xù)電導(dǎo)率成像結(jié)果能夠直觀地反映礦化異常在剖面的形態(tài)、規(guī)模、礦化強(qiáng)度等,是隱伏礦定位預(yù)測(cè)的方法之一。同時(shí)應(yīng)注意各種方法的綜合使用以對(duì)異常進(jìn)行相互印證,僅用單一的方法對(duì)隱伏礦進(jìn)行成礦預(yù)測(cè)是很困難的,也不符合當(dāng)前隱伏礦產(chǎn)勘查的發(fā)展趨勢(shì)。
三 深部找礦存在問(wèn)題及對(duì)策
3.1因地制宜的技術(shù)使用
目前國(guó)內(nèi)在深部找礦工作上存在著不結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源狀況、工業(yè)布局以及其迫切程度,而是全面開(kāi)花,實(shí)行需要與可能相結(jié)合。由于國(guó)內(nèi)資源分部、工業(yè)布局以及經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度非常不均衡,因此在深部找礦工作中應(yīng)綜合考慮各種因素,最終確定深部找礦的適宜區(qū)域,如在東北及東中部由于該區(qū)域范圍為經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū),工業(yè)布局相對(duì)集中,在近幾十年則已經(jīng)對(duì)區(qū)域內(nèi)礦藏進(jìn)行開(kāi)采,其淺部資源已經(jīng)幾近耗盡,因而急需接替資源,因此在該類區(qū)域應(yīng)盡快開(kāi)展深部找礦;而在西部地區(qū)則正好相反,雖該區(qū)域范圍內(nèi)也有諸多危機(jī)礦山亟待接替資源,但也有相當(dāng)大的部分資源等待開(kāi)發(fā),如三江、秦嶺以及新疆、地區(qū)內(nèi)的礦產(chǎn)資源則開(kāi)發(fā)甚少,因此在該區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行采礦一則宜先開(kāi)采淺部礦藏。而對(duì)于整個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)應(yīng)由政府從上而下統(tǒng)一部署,絕不能全面開(kāi)花,以免對(duì)礦產(chǎn)資源保有量甚多的地區(qū)過(guò)早進(jìn)行深部勘察而對(duì)淺層礦藏造成浪費(fèi)現(xiàn)象。
3 .2技術(shù)落后
在深部找礦工作中應(yīng)對(duì)于深部找礦和危機(jī)礦山找礦的成礦重點(diǎn)區(qū)域作出足夠的基礎(chǔ)性地質(zhì)工作,以便于對(duì)區(qū)域內(nèi)深部成礦地質(zhì)特征及礦產(chǎn)形成、賦存的地質(zhì)條件進(jìn)行充分了解,在實(shí)施過(guò)程中除了要先進(jìn)的理論作為指導(dǎo)還要參考地球物理、地球化學(xué)圈定的異常,只有從地、物、化、遙等多方面同時(shí)開(kāi)展,聯(lián)合攻關(guān),才能更有效的識(shí)別、發(fā)現(xiàn)以及提取新型的、深層次的找礦信息以及如何在不同地區(qū)與不同成礦背景下選擇最佳勘測(cè)技術(shù)方法組合等問(wèn)題總結(jié)出系列的勘測(cè)準(zhǔn)則。
由于淺層礦日趨緊張導(dǎo)致深部礦成為主要找礦對(duì)象,因此找礦思維及策略及技術(shù)方法的變化都應(yīng)隨之改變,目前有關(guān)針對(duì)深部找礦的技術(shù)方法大多尚處于探索試驗(yàn)階段,隨著深部礦勘察的持續(xù)進(jìn)行新的探側(cè)方法必將應(yīng)運(yùn)而生,以便為深部找礦提供技術(shù)支持和保證。
四 應(yīng)用與問(wèn)題
4.1當(dāng)前礦產(chǎn)勘查的發(fā)展趨向是應(yīng)用綜合勘查技術(shù)進(jìn)行找礦預(yù)測(cè),這需要各種勘查手段的密切配合,協(xié)同作戰(zhàn),以減少多解性,而僅用一種物探或化探的手段去進(jìn)行隱伏礦的找礦預(yù)測(cè)是不現(xiàn)實(shí)的。
4.2物化探方法的運(yùn)用必須以工作區(qū)的成礦地質(zhì)背景為基礎(chǔ),物化探信息必須結(jié)合工作區(qū)的成礦地質(zhì)條件來(lái)解釋。在進(jìn)行物化探勘查過(guò)程中始終堅(jiān)持地質(zhì)一物化探(結(jié)合地質(zhì)理論進(jìn)行合理分析、解釋)一地質(zhì)的思路,而不能脫離成礦地質(zhì)條件,孤立使用某種方法,只有這樣才能解決地質(zhì)與找礦的實(shí)際問(wèn)題。