白永強
摘要:工程地質(zhì)勘察作為工程建設所必需的技術條件,對保證工程建設的安全和降低工程造價也具有非常重要的意義,作為一名技術人員,應該在實踐中不斷學習,并注重借鑒國內(nèi)外先進的經(jīng)驗,不斷提高自身的專業(yè)素養(yǎng)和綜合素質(zhì),為提高工程地質(zhì)勘察質(zhì)量做出應有的貢獻。
關鍵詞:地質(zhì)勘察;工程;調(diào)查;地貌水文
一、工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容
工程地質(zhì)勘察,實際上是研究、評價建設場地的工程地質(zhì)條件進行的地質(zhì)測繪勘探、室內(nèi)實驗、原位測試等系統(tǒng)工作的統(tǒng)稱。它的任務是為工程建設的規(guī)劃、設計、施工提供必要的依據(jù)及參數(shù),并查明影響工程建設的地質(zhì)因素而進行的地質(zhì)調(diào)查研究工作,所需勘察的地質(zhì)因素包括地質(zhì)結構或地質(zhì)構造、地貌、水文地質(zhì)條件土和巖石的物理力學性質(zhì),自然(物理地質(zhì)現(xiàn)象和天然建筑材料等,這些通常稱為工程地質(zhì)條件。在查明工程地質(zhì)條件的基礎上,根據(jù)建設項目的結構和運行特點預測工程建筑物與地質(zhì)環(huán)境相互作用(即工程地質(zhì)作用)的方式、特點和規(guī)模,并作出正確的評價,為確定保證建筑物穩(wěn)定與正常使用的防護措施提供依據(jù)。地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容有五項,一是搜集研究區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、遙感照片、水文、氣象水文地質(zhì)、地震等已有資料;二是工程地質(zhì)勘察與測繪;三是工程地質(zhì)勘探見工程地質(zhì)測繪和勘探;四是巖土測試和觀測見土工試驗和現(xiàn)場原型觀測、巖體力學試驗和測試;五是資料整理和編寫工程地質(zhì)勘察報告。
二、地質(zhì)勘察方法
1.工程地質(zhì)測繪。在一定范圍內(nèi)調(diào)查研究與工程建設活動有關的各種工程地質(zhì)條件,測制成一定比例尺的工程地質(zhì)圖分析可能產(chǎn)生的工程地質(zhì)作用及其對設計建筑物的影響,并為勘探、試驗、觀測等工作的布置提供依據(jù)。
2.工程地質(zhì)勘探。一是工程地球物理勘探,簡稱工程物探,其目的是利用專門儀器,測定各類巖、土體或地質(zhì)體的密度導電性、彈性、磁性、放射性等物理性質(zhì)的差別,通過分析解釋判斷地面下的工程地質(zhì)條件,其是在測繪工作的基礎上探測地下工程地質(zhì)條件的一種間接勘探方法二是鉆探和坑探,采用鉆探機械鉆進或礦山掘進法,直接揭露建筑物布置范圍和影響深度內(nèi)的工程地質(zhì)條件,為工程設計提供準確的工程地質(zhì)剖面的勘察方法。其任務是查明建筑物影響范圍內(nèi)的地質(zhì)構造了解巖層的破壞情況或完整性,為建筑物探尋良好的持力層和查明對建筑物穩(wěn)定性有不利影響的結構面(如軟弱夾層、斷層與裂隙)或巖體結構,揭露地下水并觀測其動態(tài);采取試驗用的巖土試樣;為現(xiàn)場測試或長期觀測提供鉆孔或坑道。三是實驗室試驗及現(xiàn)場原位測試包括:巖、土體樣品的物理性質(zhì)、力學性質(zhì)參數(shù)和水理性質(zhì)的測定。四是長期觀測,用專門的觀測儀器對建筑區(qū)工程地質(zhì)條件各要素或對工程建筑活動有重要影響的自然(物理)地質(zhì)作用和某些重要的工程地質(zhì)作用隨時間的發(fā)展變化,進行長時期的重復測量的工作。
三、地質(zhì)勘察原則
1.巖土參數(shù)問題:主要是那些難于取到原狀巖土樣和難于進行室、內(nèi)外試驗的巖土層即粗顆粒土、殘積土和風化巖等其巖土設計參數(shù)難于確定。應采用整理后的試驗值作為標準值,再根據(jù)水工建筑物地基或圍巖的工程地質(zhì)條件進行調(diào)整,提出地質(zhì)建議值,當采用結構可靠度分項系數(shù)及極限狀態(tài)設計方法時,巖土性能的標準值宜根據(jù)巖土試驗性能的概率分布的某一分位值來確定。
2.土的物理力學性質(zhì)參數(shù)地基滲漏系數(shù)采用室內(nèi)試驗或抽水試驗的大值平均值作為標準值;用于水位降落、排水計算宜用小平均值,供水工程計算可用平均值粘性土地基,f/ 可采用室內(nèi)飽和固結快剪90%,c 可取 20 ~ 30%,對于砂性土,采用 85%~ 90%,不計 c 值;土的抗剪強度宜采用試驗峰值的小平均值作為標準值軟土宜用流變值。
3.巖體的物理力學性質(zhì)參數(shù)當試件呈脆性破壞時,壩基抗剪強度取值。拱壩應采用峰值強度的平均值作為標準值;重力壩應采用概率分布的 0.2 分位值作為標準值或采用峰值強度的小值平均值,或采用優(yōu)定斜率法的下限作為標準值。抗剪強度采用比例極限強度作為標準值。當試件呈塑性破壞時,以其屈服強度作為標準值,并考慮時間效應,并按流變影響進行折減。
4.結構面的抗剪強度當結構面試件的凸起部分被啃斷或膠結充填物被剪斷時采用峰值強度的小平均值作為標準值。當結構面試件呈磨擦破壞時,應采用屈服強度或流變強度作為標準值。
5.軟弱層、斷層的抗剪強度,當試件呈塑性破壞時,應采用屈服強度或流變強度為標準值當試件粘粉含量大于 30%或有泥化鏡面或粘土礦物的蒙脫石為主時,應采用流變強度作為標準值。在固結剪切中,峰值與流變折減系數(shù)為 0.8,屈服值與流變折減系數(shù)為 0.93,其剪切帶屈服值相當于峰值 60%~ 70%。
四、地質(zhì)勘查中的水文中誒按地下水動態(tài)的研究
1.地下水的長期觀察對地下水進行長期觀察時,觀測孔的布置必須結合地質(zhì)、水文地質(zhì)條件和觀測目的因地制宜的考慮,一般觀測孔應盡量利用已有的勘探孔。此外,為了研究開采區(qū)的區(qū)域漏斗擴展,應盡可能使非生產(chǎn)孔布置在生產(chǎn)孔的附近及其影響范圍之外。在有地表水存在的地區(qū),應在流經(jīng)本區(qū)段的上下游分別設立觀測點,以觀測地表水和地下水相互補給關系及其影響程度。觀測內(nèi)容包括水位、水量、水溫、水質(zhì)。觀測要求:水位觀測一般可 5 ~ 10天一次;水量的觀測時間與水位相同;水質(zhì)的觀測在開始時可適當加密取樣,以后一般每月取一次;水溫的觀測主要靠測量孔底和孔口溫度,溫度的測量一般與水位觀測同時進行。
2.地下水的動態(tài)分析當?shù)叵滤谖幢汇@孔揭露前,在巖層中是處于相應穩(wěn)定狀態(tài)。當它被鉆孔揭露以后,其動態(tài)平衡就受到破壞。地下水的動態(tài)分析必須在整個水文地質(zhì)勘探試驗過程中和日常的動態(tài)觀測中進行,經(jīng)過綜合研究,作出各觀測孔的水位、水量、水溫等隨時間而變化的曲線;在作出動態(tài)變化曲線的基礎上,必要時作一些平面分析圖。
3.影響地下水動態(tài)的基本因素分析影響地下水動態(tài)的基本因素包括:氣象、水文、地質(zhì)、生物、宇宙及人為活動等。其中宇宙因素是間接的,是通過大氣圈與地表水圈的影響轉換過來的。這些自身也在不斷變化著的因素,作用于地下水使其產(chǎn)生不同的動態(tài)特征。
五、結束語
隨著我國改革開放的深入和市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國的基礎設施迎來了建設的高潮,工程地質(zhì)勘察是為查明影響工程建設的地質(zhì)因素而進行的地質(zhì)調(diào)查研究工作,其作為基礎設施建設的必要前提和基礎,也得到了很大的發(fā)展。而工程地質(zhì)勘察作為工程建設的前提和基礎,是非常重要的。
參考文獻:
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