引論:我們?yōu)槟砹?3篇地質(zhì)勘察論文范文,供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源,期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感,讓您的文章更具深度。
篇1
1.2水文地質(zhì)勘察要與建筑物地基類型結(jié)合
水文地質(zhì)勘察需要與建筑物地基類型緊密結(jié)合,查明地質(zhì)水文情況,可以為建筑物地基選擇提供最準(zhǔn)確地質(zhì)資料。勘察內(nèi)容評(píng)價(jià)主要包括水文地質(zhì)歷史情況、地下水成因類型、巖土性質(zhì)、巖土風(fēng)化程度、巖土物理力學(xué)性質(zhì)等,還要將巖土、水文和建筑物三者因素進(jìn)行對(duì)比分析,形成完善的評(píng)價(jià)體系。要在具體操作中判定和明確場(chǎng)地是不是存在地震斷裂的地質(zhì)情況、場(chǎng)地有沒有斷裂活動(dòng),周圍有沒有其他不良的地質(zhì)作用。通過多元評(píng)價(jià),為工程提供全面水文地質(zhì)評(píng)價(jià)報(bào)告。
1.3地下水對(duì)工程建設(shè)的作用和影響
地下水對(duì)工程的作用和影響呈現(xiàn)多元性,需要從不同角度展開具體評(píng)價(jià)。首先是對(duì)埋藏在地下水水位以下的建筑物基礎(chǔ)和砼內(nèi)鋼筋的腐蝕情況進(jìn)行評(píng)價(jià);其次是地下水對(duì)選用的軟質(zhì)巖石、殘積土、膨脹土等基礎(chǔ)持力層形成的軟化情況進(jìn)行評(píng)價(jià);再就是地下水對(duì)地基基礎(chǔ)范圍內(nèi)存在的粉細(xì)砂、粉土產(chǎn)生的潛蝕、流砂、管涌的可能性進(jìn)行評(píng)價(jià);在地下水水位以下開挖基坑,需要進(jìn)行富水性和滲透性試驗(yàn),要對(duì)人工降水可能引起的土體沉降、邊坡失穩(wěn)等情況進(jìn)行評(píng)估。
2巖土主要水理性質(zhì)和具體測(cè)試方法
根據(jù)地下水在巖土中的存在方式可以分為:結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種形式。所謂巖土的水理性質(zhì),是指巖土和地下水相互作用產(chǎn)生的物理性質(zhì)。根據(jù)地下水存在的方式具體分析其物理性質(zhì),對(duì)制定科學(xué)測(cè)試方法有積極作用。
2.1巖土的軟化性
巖土的軟化性,是指巖土在地下水作用下發(fā)生了力學(xué)強(qiáng)度降低的變化,一般情況要用軟化系數(shù)進(jìn)行表示,根據(jù)軟化系數(shù)可以判斷巖土的耐水浸、耐風(fēng)化的能力。如果在巖土層中存在較多容易被軟化的巖層,地下水對(duì)其產(chǎn)生的軟化作用就會(huì)更為顯著。在粘性土壤、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等地質(zhì)條件下,都存在軟化特性。在地下水作用時(shí),也容易產(chǎn)生較多軟化層,對(duì)建筑工程的影響自然呈現(xiàn)顯性。
2.2巖土的透水性
巖土都有透水性,自然水在重力作用下,穿過巖土下沉。巖土性質(zhì)有差異,其透水性也表現(xiàn)出個(gè)體差異。松散巖土的顆粒加大,透水性較好;如果顆粒很細(xì)小,其透水性就差。巖土透水性用滲透系數(shù)來表示。巖土透水性大小,對(duì)巖土產(chǎn)生的軟化作用自然不同,進(jìn)而對(duì)工程建設(shè)產(chǎn)生直接影響。巖土的滲透系數(shù)需要通過抽水試驗(yàn)獲得。
2.3巖土的崩解性
巖土在地下水作用下,土粒連接被破壞,很容易造成土體崩散和解體等現(xiàn)象。巖土崩解系數(shù)高低,與巖土的顆粒成分、礦物質(zhì)和結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。如果是水云母、高嶺土為主的殘積土,大多會(huì)以散開方式崩解,如果是石英為主的殘積土,則會(huì)以裂開的形式崩解。厘清巖土崩解方式,可以針對(duì)性地制定防范措施。
2.4巖土的脹縮性
巖土在地下水浸透下,會(huì)吸收眾多水分,土體增大,而失水后,土體又會(huì)縮小。這是由于巖土的顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚了,而水分失去后,顆粒表面就會(huì)變薄。如果巖土發(fā)生大幅度脹縮,就會(huì)形成地裂、基坑隆起等現(xiàn)象,嚴(yán)重影響工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。對(duì)巖土的脹縮性進(jìn)行測(cè)量時(shí),需要針對(duì)如下指標(biāo):膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。
2.5巖土的給水性
所謂給水性,是指巖土在地下水重力作用下從孔隙裂縫中自由流出水分的性能。測(cè)量巖土給水指數(shù),對(duì)巖土穩(wěn)定性做出科學(xué)推斷。給水性以給水度進(jìn)行標(biāo)識(shí),需要進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)才能測(cè)定。
3水文地質(zhì)問題對(duì)工程造成的危害分析
3.1地下水活動(dòng)產(chǎn)生的壓力形成的危害
地下水活動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一定的壓力,對(duì)巖土形成的危害也不容小視。地下水活動(dòng)是自然現(xiàn)象,在天然情況下,地下水活動(dòng)產(chǎn)生的壓力不會(huì)造成多么嚴(yán)重的地質(zhì)裂變現(xiàn)象,但在人工作用下,由于工程施工打破了地下水活動(dòng)的平衡狀態(tài),地下水活動(dòng)會(huì)形成比較大的壓力,對(duì)巖土工程的危害也就顯示出來。在地下水活動(dòng)作用下,巖土中的粉土、粉細(xì)砂等,在地下水活動(dòng)中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情況,給工程施工造成嚴(yán)重的影響。
3.2地下水水位變化引發(fā)巖土縮漲變形
地下水水位處于周期性變化之中,對(duì)巖土形成的物理作用也是非常顯著的。地下水水位變化,可以促使巖土結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻脹縮,甚至?xí)纬傻亓眩瑢?dǎo)致地基較淺建筑物出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。如果地下水水位發(fā)生大幅度變化,還會(huì)導(dǎo)致巖土脹縮幅度提升,對(duì)工程施工造成嚴(yán)重影響。在工程施工時(shí),要注意對(duì)地下水具體情況進(jìn)行勘察,盡量減少在地下水變動(dòng)比較大的地帶進(jìn)行施工。地下水水位變化雖然有一定規(guī)律,但也存在很多例外情況,在針對(duì)地下水水位變化勘察時(shí),要注意地下水水位變化的多種可能性。通常情況下,如果地下水水位在建筑基礎(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi),不管是上升還是下降,都會(huì)造成建筑物的基礎(chǔ)失去穩(wěn)定性。地下水水位上升,建筑物基礎(chǔ)地基的土質(zhì)就會(huì)發(fā)生軟化現(xiàn)象,自然會(huì)導(dǎo)致建筑物發(fā)生沉降和變形。如果地下水水位下降,壓縮層巖土的自重力就會(huì)增加,也會(huì)導(dǎo)致建筑物發(fā)生沉降或變形。地下水發(fā)生頻繁升降,對(duì)巖土工程造成的危害更為嚴(yán)重。地下水水位變化能夠引起巖土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脹縮變形等現(xiàn)象,當(dāng)?shù)叵滤殿l率加大,巖土產(chǎn)生的脹縮幅度也會(huì)不斷加大,有可能形成地裂等劇烈地質(zhì)現(xiàn)象,很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降過于頻繁,也會(huì)促使巖土中鐵、鋁等成分的流失,土壤發(fā)生內(nèi)質(zhì)變化,土質(zhì)變松、含水量孔隙增多,其承載力自然降低,也會(huì)對(duì)工程基礎(chǔ)造成嚴(yán)重威脅。工程水文地質(zhì)勘察中,要了解和明確基坑開挖對(duì)周圍多種自然因素的影響,主要是巖性、承壓性、含水層類型等。
篇2
(3)地下水位影響巖土結(jié)構(gòu)帶來的危害。水文地質(zhì)變化是影響巖土結(jié)構(gòu)的主要因素,而且這種變化是沒有規(guī)律的、隨機(jī)的,地下水位如果忽高或者忽低,就容易造成巖土結(jié)構(gòu)發(fā)生變形,導(dǎo)致地表開裂,對(duì)建筑物帶來損害,水位上升時(shí),巖土結(jié)構(gòu)變得松軟,強(qiáng)度低,使得低沉易于壓縮,這就會(huì)造成建筑物下沉和變形;而數(shù)位下降時(shí),巖土結(jié)構(gòu)就會(huì)變得堅(jiān)硬,強(qiáng)度增高,使得地基隨之而下降,從而造成地表建筑下沉,遭到損壞。
2解決水文地質(zhì)帶來的危害的具體措施
(1)對(duì)地下水位變化危害的解決措施。地下水位的上升和下降都會(huì)直接影響巖土結(jié)構(gòu),影響水源分布,進(jìn)而影響了建筑物地基的穩(wěn)定性,所以,在工程地質(zhì)勘察中,要高度觀察地下水位的變化,結(jié)合周圍環(huán)境和氣候的變化,密切注意巖土層隨地下水位變化的規(guī)律,從而制定出切實(shí)可行的預(yù)先規(guī)劃和施工方案,對(duì)發(fā)生意外的情感做好預(yù)測(cè)措施,使得建筑物所承受的危害降到最低。
(2)水源性質(zhì)危害的解決措施。在實(shí)際的水文地質(zhì)勘察過程中,地下水由于會(huì)和巖土結(jié)構(gòu)發(fā)生相互作用,從而影響巖土層的含水量,使得巖土結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,進(jìn)而對(duì)建筑物帶來安全隱患,所以,在勘察時(shí),要注意定期的對(duì)地下水進(jìn)行取樣和監(jiān)測(cè),使得巖土含水量變化可以更好的被監(jiān)測(cè),對(duì)地下水進(jìn)行綜合的分析,得出可靠的數(shù)據(jù),以便于可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題,從而做出正確的解決措施,降低安全隱患。
(3)評(píng)價(jià)機(jī)制不足的解決措施。完善的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)體系可以提高勘察質(zhì)量和水平,所以,勘察部門要提高工作人員的技術(shù)水平和責(zé)任意識(shí),不斷完善工程勘察的評(píng)價(jià)機(jī)制,從而提高管理水平,使得水文地質(zhì)勘察工作更為高效和準(zhǔn)確,對(duì)地下水位的監(jiān)控更為嚴(yán)格,確保對(duì)各類問題可以做出正確的預(yù)防和解決措施,從而有助于建筑工程的施工規(guī)劃,提高建筑工程的穩(wěn)定性。
(4)地下水性質(zhì)變化的解決措施。在勘察過程中,對(duì)地下水自身的性質(zhì)分析也是非常重要的,地下水的PH值、硬度等相關(guān)因素的變化,也會(huì)對(duì)巖土結(jié)構(gòu)和建筑工程帶來一定的危害,為此,必須要對(duì)地下水的性質(zhì)做出準(zhǔn)確的分析,找出性質(zhì)變化與巖土結(jié)構(gòu)變化的規(guī)律,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,確保將風(fēng)險(xiǎn)降到最低,全方位的保證建筑施工可以有序開展。
篇3
1.2勘察方法
勘察方法問題主要表現(xiàn)在勘探鉆進(jìn)方法單一和取樣方法不合理上。鉆井措施需要根據(jù)地質(zhì)條件選擇勘探方法,這要求勘探單位對(duì)工程情況進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查,在根據(jù)勘探與布置勘探工程的結(jié)果選擇勘探方法。但是一些勘探單位在未進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查的情況下直接使用電力設(shè)備和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行鉆進(jìn),不僅增加勘探時(shí)間,也消耗更多的資源。在取樣方法上,勘探單位未根據(jù)設(shè)計(jì)勘察點(diǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行取樣。如有些人員對(duì)軟弱下臥層不進(jìn)行取樣分析,甚至因?yàn)楸砻嫔蠞M足不少于件組的要求而將應(yīng)當(dāng)分層的層位加以合并,對(duì)數(shù)據(jù)的變異性不作檢驗(yàn)、剔除。勘察結(jié)果經(jīng)不得推敲,嚴(yán)重影響工程設(shè)計(jì)和建設(shè)質(zhì)量。
1.3市場(chǎng)制度
雖然近年來我國(guó)巖土工程地質(zhì)勘察單位的數(shù)量顯著增加,但地質(zhì)勘察市場(chǎng)化程度并不高,地質(zhì)勘察市場(chǎng)制度嚴(yán)重缺失,市場(chǎng)調(diào)節(jié)作用失靈。而且許多新成立的地質(zhì)勘察單位存在許多“水分”,存在許多皮包公司和外掛單位,嚴(yán)重?cái)_亂地質(zhì)勘察市場(chǎng)秩序,加劇行業(yè)內(nèi)惡性競(jìng)爭(zhēng)。激烈的惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致一些地質(zhì)勘察企業(yè)或單位為搶占勘察市場(chǎng),采用壓低報(bào)價(jià)方式提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。這種做法導(dǎo)致地質(zhì)勘察單位為減少損失而采取偷工減料方式降低勘察成本,最終影響地質(zhì)勘察質(zhì)量。
2.巖土工程勘察質(zhì)量控制對(duì)策勘察
2.1建立高水平勘察隊(duì)伍
針對(duì)當(dāng)前許多一線地質(zhì)勘察人員非專業(yè)人員問題,首先可通過招聘方式引進(jìn)專業(yè)人才,鞏固一線地質(zhì)勘察隊(duì)伍,提高專業(yè)勘察能力。此外,還應(yīng)針對(duì)當(dāng)前一線勘察人員專業(yè)水平較低、知識(shí)結(jié)構(gòu)陳舊問題,應(yīng)加強(qiáng)人員培訓(xùn)工作,實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)更新與新技術(shù)設(shè)備推廣,提高巖土勘察工程人員的專業(yè)素質(zhì)。最后,建立有效的激勵(lì)機(jī)制。如建立兩支或以上勘察隊(duì)伍,實(shí)行內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)制度,促使勘察人員主動(dòng)提高自身專業(yè)水平。
2.2運(yùn)用新的勘察方法和技術(shù)
運(yùn)用新的勘察方法和技術(shù)不僅可以提高勘察效率,還能提高勘察結(jié)果的質(zhì)量和準(zhǔn)確性,提高取樣工作的精度。在選擇鉆進(jìn)方法上,勘察人員要嚴(yán)格根據(jù)勘察規(guī)范做好實(shí)地地質(zhì)勘察工作,并以此為基礎(chǔ)選擇正確的鉆進(jìn)方法;再結(jié)合更先進(jìn)的鉆探設(shè)備,改進(jìn)傳統(tǒng)鉆探技術(shù)方法的不足。提高勘察方技術(shù)和方法的數(shù)字化水平,國(guó)際工程施工所采用的先進(jìn)的設(shè)備一般都是數(shù)字化管理、智能控制。我國(guó)許多較為先進(jìn)的巖體勘察部門也已經(jīng)引進(jìn)了先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)替代了傳統(tǒng)的勘察技術(shù)。例如地形勘測(cè)方面,傳統(tǒng)地形勘測(cè)需要借助手工測(cè)量,容易引起較大的誤差。如采用新型數(shù)字化設(shè)備,可以方便地得到較為精確的測(cè)量結(jié)果。對(duì)于取樣問題,應(yīng)控制取樣質(zhì)量。如根據(jù)不同地質(zhì)條件的不同選取不同的樣本,如不同深度、不同類型的地質(zhì)樣本。
2.3完善巖土工程地質(zhì)勘察制度
針對(duì)地質(zhì)勘察市場(chǎng)混亂問題,必須建立有效的勘察監(jiān)督制度,實(shí)行嚴(yán)格規(guī)范的勘察監(jiān)督制度對(duì)勘察工作進(jìn)行有效的監(jiān)督,實(shí)行事前、事中和事后控制相結(jié)合,最大限度避免不當(dāng)行為,保證勘察質(zhì)量。嚴(yán)格市場(chǎng)準(zhǔn)入機(jī)制,建立注冊(cè)土木工程師制度。市場(chǎng)因素對(duì)勘察質(zhì)量主要由于地質(zhì)勘察資質(zhì)門檻不高,導(dǎo)致地質(zhì)勘察企業(yè)水平參差不齊。因而應(yīng)盡快實(shí)施注冊(cè)土木工程師制度,控制地質(zhì)勘察企業(yè)及個(gè)人的職業(yè)資質(zhì)。最后,加強(qiáng)勘察涉及單位的質(zhì)量認(rèn)證,健全質(zhì)量管理。如采用PDCA循環(huán)思進(jìn)行巖土工程勘察的實(shí)施和管理,提高勘察設(shè)計(jì)能力。
篇4
建國(guó)以來,隨著大規(guī)模工程建設(shè)的需要,工程地質(zhì)專業(yè)從無到有,日益發(fā)展壯大,成為國(guó)家工程建設(shè)不可缺少的重要基礎(chǔ)性專業(yè)。工程地質(zhì)勘察的法規(guī)性準(zhǔn)則也逐漸成熟與完善,與工程地質(zhì)相關(guān)的規(guī)程規(guī)范相繼出臺(tái),并結(jié)合工程實(shí)踐的反饋信息進(jìn)行修訂修編。水利部1997年2月了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》,編號(hào)SL/T188,同年5月1日起實(shí)施),這是我國(guó)堤防工程地質(zhì)勘察的第一部法規(guī)性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》,編號(hào)為GB50286-98,自1998年10月15日起施行)則是98特大洪水之后出臺(tái)的。特大洪水前后出臺(tái)的這兩部法定標(biāo)準(zhǔn)或許是歷史的巧合,也許是歷史的必然。巧合與必然都說明這樣一個(gè)事實(shí):工程地質(zhì)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)和偵察兵,具有超前意識(shí)和預(yù)見性,信不信由你。
《規(guī)程》頒布前的堤防工程地質(zhì)勘察工作基本上沒有什么標(biāo)準(zhǔn)。《規(guī)程》頒布后,地質(zhì)工作有規(guī)可循,有法可依。更為98特大洪水后大規(guī)模堤防建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。首次頒布此《規(guī)程》,與工程實(shí)際存在一些差異再所難免。《規(guī)程》實(shí)施三年多來,主要存在三方面的問題,一是《規(guī)程》本身的實(shí)踐性與可操作性問題;二是地質(zhì)師對(duì)《規(guī)程》的理解程度與把握尺度;三是人們對(duì)堤防工程地質(zhì)勘察的認(rèn)識(shí)程度與理解程度。近兩年來,生產(chǎn)第一線的廣大地質(zhì)師對(duì)《規(guī)程》提出了許多好的意見和建議,我們?cè)诠こ虒彶檫^程中,也在逐漸地深化對(duì)堤防工程和《規(guī)程》的理解,力求較準(zhǔn)確地把握審查尺度,緊密地與工程實(shí)際相結(jié)合,避免教條和呆板地執(zhí)行《規(guī)程》中明顯與工程實(shí)際不相符合的條款,要求客觀地、創(chuàng)造性地應(yīng)用和執(zhí)行《規(guī)程》,同時(shí)也強(qiáng)調(diào)執(zhí)行《規(guī)程》的嚴(yán)肅性。
近年來,堤防工程地質(zhì)勘察工作基本上可以滿足堤防工程設(shè)計(jì)與施工的要求。隨著工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累和對(duì)堤防工程深層次的認(rèn)識(shí)與理解,一些具有全局性和普遍性的問題,迫切需要提出來進(jìn)行討論,以便引起足夠的重視。
2堤防工程隱患與險(xiǎn)情分類
2.1分類的意義與原則
堤防工程存在隱患出現(xiàn)險(xiǎn)情,導(dǎo)致大洪水時(shí)十分緊張。大規(guī)模的堤防工程建設(shè)正是針對(duì)隱患和險(xiǎn)情而提出來的“整險(xiǎn)加固”或“除險(xiǎn)加固”。顯然,對(duì)隱患和險(xiǎn)情實(shí)施科學(xué)分類,不僅是從實(shí)踐上升到理論的成熟過程,也為堤防工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作明確了任務(wù),同時(shí)為“加固”工程指明方向,提供依據(jù)。
在分類之前,我們先給出險(xiǎn)情和隱患的定義:
險(xiǎn)情是指正在發(fā)生或發(fā)生過程中被搶險(xiǎn)保住了的事故堤段,具有直觀性,措施明確性等特點(diǎn)。針對(duì)險(xiǎn)情,需要分析出險(xiǎn)原因,界定險(xiǎn)情性質(zhì),預(yù)測(cè)再次出險(xiǎn)的可能性,落實(shí)工程措施,確保大堤安全。
隱患是指尚未發(fā)生或可能將要發(fā)生險(xiǎn)情的事故堤段,具有隱伏性,隨機(jī)性,再生性等特點(diǎn),更需要技術(shù)人員的分析判斷,以便對(duì)癥下藥,采取措施消除隱患。
險(xiǎn)情與隱患有明顯區(qū)別但又并沒有嚴(yán)格的界線,往往在險(xiǎn)情中存在著隱患,在隱患中孕育著險(xiǎn)情。辯證地看,險(xiǎn)情是隱患發(fā)展到一定程度后的質(zhì)變或必然結(jié)果,隱患是潛藏著的險(xiǎn)情。從過程時(shí)態(tài)來看,險(xiǎn)情是現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)或過去完成時(shí)態(tài);隱患是過去、現(xiàn)在和將來組成的全過程時(shí)態(tài),或單個(gè)過程時(shí)態(tài)。
本文分類的原則主要體現(xiàn)在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)與天然地質(zhì)體(堤基)區(qū)別開來,出險(xiǎn)堤段和存在隱患的堤段與非出險(xiǎn)堤段和不存在隱患的堤段區(qū)別開來,再按險(xiǎn)情和隱患的性質(zhì)進(jìn)一步細(xì)化,作為指導(dǎo)后續(xù)工作的綱要。
2.2堤防工程險(xiǎn)情分類
按出險(xiǎn)部位可分為堤基險(xiǎn)情、崩岸險(xiǎn)情、堤身險(xiǎn)情和穿堤建筑物險(xiǎn)情,這是出險(xiǎn)時(shí)首先要明確的基本類型。前兩類與地質(zhì)條件直接有關(guān),后兩類與地質(zhì)條件間接有關(guān)。可進(jìn)一步劃分如下:
(1)與地質(zhì)條件與河勢(shì)演變均有關(guān)系的險(xiǎn)情:崩岸險(xiǎn)情,具有可預(yù)見性、直觀性、發(fā)展性和多變性特征。
崩岸類險(xiǎn)情多發(fā)生在河流凹岸迎流頂沖或深弘逼岸區(qū)段,地質(zhì)條件往往是抗沖刷能力較差的細(xì)砂類土或粘性土。由于河水位與河勢(shì)流態(tài)的變化關(guān)系,有的崩岸險(xiǎn)情并不發(fā)生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以進(jìn)一步將崩岸險(xiǎn)情分為洪水期崩岸險(xiǎn)情和枯水期崩岸險(xiǎn)情,前者搶險(xiǎn)緊張,后者可以從容對(duì)待。
(2)與地質(zhì)條件直接有關(guān)的險(xiǎn)情(主要為堤基險(xiǎn)情,包括穿堤建筑物地基險(xiǎn)情):堤基滲透破壞險(xiǎn)情、堤基滑動(dòng)破壞險(xiǎn)情和堤基沉降破壞險(xiǎn)情等。
堤基滲透破壞險(xiǎn)情具有一定的隱伏性,往往不易準(zhǔn)確判斷,洪水期發(fā)生的滲透破壞實(shí)例與理論計(jì)算有較大出入。另外,還需注意將承壓水性質(zhì)的滲透破壞與堤基接觸沖刷或砂性土堤基滲透破壞區(qū)別開來,因?yàn)闈B透破壞機(jī)制不同,工程措施當(dāng)然也不一樣。
存在滑動(dòng)或沉降破壞險(xiǎn)情的堤段,堤基大多分布有軟弱土層,土體抗剪強(qiáng)度低,壓縮系數(shù)大;另一類滑動(dòng)或沉降破壞是隨著崩岸險(xiǎn)情而產(chǎn)生的,此類險(xiǎn)情危害最大,搶險(xiǎn)最困難。此外,堤基內(nèi)或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡,或堤身填筑施工速度太快,都可能出現(xiàn)類似破壞。
以上險(xiǎn)情實(shí)際上也就是我們通常要求界定明確的堤防工程的三大主要工程地質(zhì)問題:崩岸、滲透破壞、滑動(dòng)或沉降破壞。
(3)與地質(zhì)條件基本無關(guān)或關(guān)系不大的險(xiǎn)情(主要為堤身險(xiǎn)情):堤身滲透破壞險(xiǎn)情(與堤身質(zhì)量有關(guān),如堤身土體的密實(shí)程度、填筑土體的滲透性質(zhì)和堤身單薄等)、堤身滑動(dòng)破壞險(xiǎn)情和堤身沉降破壞險(xiǎn)情等。
2.3堤防工程隱患分類
按隱患存在的部位可分為:堤身隱患、穿堤建筑物隱患和堤基隱患。
按隱患的性質(zhì)可分為:常規(guī)患和特殊患。
常規(guī)患:堤身單薄,堤坡太陡,填筑質(zhì)量差,填筑體中存在砂性土夾層,有明顯的堤身裂縫等。與地質(zhì)條件直接有關(guān)的主要為堤基類隱患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土層薄,或本身即為砂性土堤基(包括淺層砂性土透鏡體),存在滲透破壞的可能性;堤基有軟弱土層分布,存在滑動(dòng)穩(wěn)定問題。
常規(guī)患具有直觀性和可檢測(cè)性,隱患的分析和工程處理措施都較為明確,一般情況下可以通過常規(guī)性的堤防工程維修加固予以消除。
特殊患:進(jìn)一步可分為隨機(jī)患(堤身或堤基隨機(jī)分布有生物洞穴、植物腐爛物等)、再生患(生物洞穴類隱患具有再生性)、人類活動(dòng)留下的隱患(例如城市區(qū)與堤外江河相通的早已被廢棄了的各類排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的鉆孔等)以及地質(zhì)條件不明的堤基隱患等等。
特殊患規(guī)律性差,檢測(cè)困難,在洪水期一旦演變成險(xiǎn)情,其突發(fā)性質(zhì)增加了搶險(xiǎn)難度。
2.4險(xiǎn)情和隱患與堤型之間的關(guān)系
堤防工程的主體~防洪大堤,絕大多數(shù)為就地取材填筑的土堤類型,由于筑堤的歷史條件、筑堤材料、自然環(huán)境等等因素復(fù)雜,為后人留下了長(zhǎng)期隱患,洪水期險(xiǎn)情不斷,令人心驚。鑒于土堤存在的這些問題,近年來一些城市區(qū)的堤防工程比較傾向于改土堤為混凝土防洪墻(堤)。混凝土墻可以基本排除堤身隱患和險(xiǎn)情,但卻增加了堤基的出險(xiǎn)負(fù)擔(dān)。一是堤基的受力條件發(fā)生了較大變化,原來的土堤是大面積分布荷載,混凝土墻改為集中荷載;二是堤基較長(zhǎng)滲徑變?yōu)樗^集中的較短滲徑。混凝土墻顯然對(duì)堤基地質(zhì)條件提出了更高的要求,這是地質(zhì)工作需要重視的。
另一方面,險(xiǎn)情和隱患與堤防工程的擋水性質(zhì)在很大關(guān)系。例如一些丘陵山區(qū)城市堤防工程,其擋水性質(zhì)為暴漲暴落,遠(yuǎn)不能與長(zhǎng)江中下游堤防工程高水位較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行情況相提并論,其險(xiǎn)情和隱患的性質(zhì)也是有差別的,需要區(qū)別對(duì)待。而《規(guī)范》中只是對(duì)堤防工程的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有所規(guī)定,并沒有對(duì)反映出險(xiǎn)情和隱患與等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系,需要由有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)師和設(shè)計(jì)師根據(jù)具體情況去理解與把握。
3堤基工程地質(zhì)分段
3.1堤基工程地質(zhì)分段存在的問題
自然界的地質(zhì)條件千差萬別。堤防工程是長(zhǎng)距離線狀工程,跨越了不同的地質(zhì)單元,不進(jìn)行分段分類區(qū)別對(duì)待顯然是不行的。堤基工程地質(zhì)分段又稱堤基工程地質(zhì)分類。在實(shí)際工程中,一些勘測(cè)設(shè)計(jì)單位不進(jìn)行工程地質(zhì)分段,或分段不合理,或即便是進(jìn)行了地質(zhì)分段,但其巖土體的物理力學(xué)參數(shù)又不進(jìn)行分段統(tǒng)計(jì)分析,工程地質(zhì)條件明顯不同的堤段沒有區(qū)別開來。還有一些堤基工程地質(zhì)分段的結(jié)果不同程度地存在自相矛盾性,對(duì)工程設(shè)計(jì)和工程措施的選定缺乏針對(duì)性。當(dāng)然,更多的情況是工程地質(zhì)分段的合理性與科學(xué)性不足。
例如某設(shè)計(jì)院參加過大量堤防工程地質(zhì)勘察,有豐富的堤防工程地質(zhì)勘察經(jīng)驗(yàn),他們進(jìn)行堤基工程地質(zhì)分段所考慮的因素有:上覆粘性土層的厚度、外灘寬度和歷史險(xiǎn)情等,將堤基分為工程地質(zhì)條件好、較好、較差和差四個(gè)等級(jí)。如此分段其大原則沒有什么問題,但對(duì)于一些特殊組合則不易明確。例如,某堤基段其上覆粘性土層足夠厚,堤內(nèi)也沒有任何險(xiǎn)情,但堤外無灘,受水流沖刷崩岸嚴(yán)重,是典型的險(xiǎn)工險(xiǎn)段。將這種堤段分成工程地質(zhì)條件差或較差都不一定合適。因?yàn)槌霈F(xiàn)的險(xiǎn)情不是堤基本身的工程地質(zhì)條件差,而是堤外腳受水流沖刷產(chǎn)生的崩塌或塌滑,且在不同水位條件下其險(xiǎn)情不同,與江河水流及河勢(shì)變化都有關(guān)系。顯然,崩岸類險(xiǎn)工險(xiǎn)段在堤基工程地質(zhì)分段時(shí)應(yīng)結(jié)合河勢(shì)水流特征單獨(dú)進(jìn)行分類,以便于有針對(duì)性考慮工程處理措施。例如對(duì)某一類崩岸問題,拋石護(hù)腳是有效的,而另一類崩岸問題或許要與“丁壩”挑流改變流態(tài)相結(jié)合才能從根本上解決問題,或者無建“丁堤”的條件,則需考慮“樁”、“籠”等工程措施。
另一方面,對(duì)于堤基工程地質(zhì)條件用“好”與“差”來評(píng)價(jià),其針對(duì)性不強(qiáng)。例如,存在滲透破壞的堤基劃為工程地質(zhì)條件差,而實(shí)際上可能此類堤基的承載能力和抗滑穩(wěn)定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥質(zhì)土類堤基,其承載能力和抗滑穩(wěn)定性差些,但滲透系數(shù)卻很小,抗?jié)B條件是好的。如此等等,用常規(guī)的工程地質(zhì)條件好或差來評(píng)價(jià),都存在明顯的矛盾。
目前各勘測(cè)單位自行制定的堤基工程地質(zhì)分段原則,基本上是以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ),再考慮一些自然因素和工程因素,筆者認(rèn)為這種分段法的思路源自于常規(guī)的工程地質(zhì)分類法,跳不出傳統(tǒng)思維的約束,不能較好地適應(yīng)堤防工程的實(shí)際,需要探索新路。
3.2堤基工程地質(zhì)分段
我們?cè)谶M(jìn)行傳統(tǒng)意義上的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí),通常從工程地質(zhì)條件出發(fā),結(jié)合工程建筑物特點(diǎn),界定出主要工程地質(zhì)問題。在堤基工程地質(zhì)分段中,我們不妨借用逆向思維的思想,以工程地質(zhì)問題為主線,以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ),再結(jié)合歷史險(xiǎn)情類型,爭(zhēng)取探討出一個(gè)符合工程實(shí)際的堤基工程地質(zhì)分段法。
本文強(qiáng)調(diào)的是“工程地質(zhì)”分段,因此主要是對(duì)堤基而言的。我們知道,無論堤基地質(zhì)條件有多復(fù)雜,其主要工程地質(zhì)問題則是明確的,歸納起來主要為三類(即三大主要工程地質(zhì)問題):崩岸、滲透破壞、滑動(dòng)與沉降變形。絕大多數(shù)堤基巖土體不外乎為:砂性土、粘性土和砂性土與粘性土的混合結(jié)構(gòu);城市區(qū)雜填土較為復(fù)雜,另當(dāng)別論。
根據(jù)以上以工程地質(zhì)問題為主線的分段原則,我們首先將堤基分為三大類:Ⅰ類(不存在問題的堤基)、Ⅱ類(可能存在問題的堤基)和Ⅲ類(存在問題的堤基)。對(duì)于Ⅱ類和Ⅲ類堤基,按其存在問題的性質(zhì)可繼續(xù)劃分亞類。
(1)Ⅲ類(存在問題的堤基)
堤基發(fā)生過歷史險(xiǎn)情,尤其是一些每年汛期都要出險(xiǎn)的部位,在汛期要投入大量的人力物力搶險(xiǎn)才能保證大堤安全的堤段。按出除性質(zhì)又分為兩個(gè)亞類:Ⅲ-1和Ⅲ-2類。
Ⅲ-1類:主要指崩岸類,這是在堤基分段時(shí)對(duì)有問題的堤基段應(yīng)首先分出來的一類。
Ⅲ-2類:除崩岸之外的一切堤基存在問題的堤段。按工程地質(zhì)問題繼續(xù)分出兩個(gè)子類:
Ⅲ-2-1類:存在滲透破壞的堤基段。汛期出現(xiàn)過冒砂、涌混水等險(xiǎn)情;堤基為砂性土,或表層粘性土較薄,或淺層有砂性土透境體分布,或堤身與堤基接觸部位存在滲漏破壞問題。
Ⅲ-2-2類:存在滑動(dòng)與沉降變形的堤基段。運(yùn)行期或施工期發(fā)生過堤基土層滑動(dòng),或沉降過大導(dǎo)致堤身開裂;堤基有壓縮性大、承載力和抗剪強(qiáng)度低的軟弱土層分布,或堤基清基不徹底,導(dǎo)致堤身與堤基接觸面存在滑動(dòng)軟弱帶。
(2)Ⅱ類(可能存在問題的堤基段)
此類與前述的堤基隱患相對(duì)應(yīng)。在汛期有一定滲水情況發(fā)生,但并未發(fā)展成為險(xiǎn)情;或經(jīng)地質(zhì)勘察,地基中存在砂性土透鏡體、軟弱夾層等不利地質(zhì)條件,經(jīng)滲控或穩(wěn)定性驗(yàn)算,安全系數(shù)達(dá)不到規(guī)范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隱患的堤基。
(3)Ⅰ類(不存在問題堤基段)
歷史上無險(xiǎn)情發(fā)生,堤基為厚度較大的粘性土或基巖,物性指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)均較好,不存在三大主要工程地質(zhì)問題。
(4)結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)一步細(xì)分亞類的原則
以上分類法,從宏觀上將堤基分為三大類別,但在具體實(shí)施過程中,還可以根據(jù)工程實(shí)際按不同工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題進(jìn)一步細(xì)化。例如,對(duì)于Ⅱ類堤基段,可以按可能存在問題的性質(zhì)進(jìn)一步細(xì)化;對(duì)于Ⅲ類堤基段,也可以按存在問題的嚴(yán)重程度或巖土體的性質(zhì)等進(jìn)一步細(xì)化。堤基分段的科學(xué)性、合理性、實(shí)用性和可操作性,不但是地質(zhì)師對(duì)堤防工程理解程度的反映,更是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作。本文所提出的分段原則和方法,尚有待工程實(shí)踐去檢驗(yàn)。
3.3堤基工程地質(zhì)分段對(duì)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)作用
在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí),Ⅲ類是重點(diǎn),應(yīng)根據(jù)具體情況加密勘探點(diǎn);Ⅱ類次之,實(shí)施常規(guī)性勘探即可;Ⅰ類基本上可以不考慮地質(zhì)勘察。設(shè)計(jì)方面,Ⅲ類堤基必須考慮工程措施;Ⅱ類堤基應(yīng)視具體情況而定,也可以通過進(jìn)一步勘探和檢測(cè)或監(jiān)測(cè)結(jié)果來確定工程措施;Ⅰ類堤基則不需要采取工程措施,僅僅通過堤防工程的常規(guī)性維護(hù)即可。
4執(zhí)行《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》的基本原則
從《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》頒布實(shí)施三年多來的實(shí)踐可以看到,除了《規(guī)程》本身存在一些尚需修訂的問題之外,能夠?qū)ⅰ兑?guī)程》與工程實(shí)際相結(jié)合,創(chuàng)造性地執(zhí)行和應(yīng)用《規(guī)程》,準(zhǔn)確地把握《規(guī)程》的原則性與靈活性,是對(duì)地質(zhì)師綜合素質(zhì)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。業(yè)務(wù)能力和創(chuàng)新意識(shí),是檢驗(yàn)和考察我們對(duì)堤防工程的認(rèn)識(shí)深度與理解能力。筆者的理解主要反映在以下幾個(gè)方面。
4.1勘測(cè)階段
已建堤防除險(xiǎn)加固工程可以一次進(jìn)場(chǎng),達(dá)到初設(shè)深度;新建堤防可按可研和初設(shè)兩個(gè)階段進(jìn)行。其理由是:新建堤防存在線路比選問題,不可能將比選堤線的工程地質(zhì)條件都按初設(shè)要求做到相同深度;已建堤防一般不存在線路比選問題,因此也就不存在多階段多方案的反復(fù)比選問題。另外,新建堤防工程應(yīng)該在規(guī)劃階段即開展工程地質(zhì)工作,以便將規(guī)劃線路從地質(zhì)專業(yè)的角度先期界定其可行性。
4.2勘測(cè)深度及勘探工作量
在實(shí)際工作中,對(duì)于堤防工程勘測(cè)深度與勘探工作量問題,在理解和把握上有較大差異。有人喜歡嚴(yán)格按《規(guī)程》要求布置勘探工作量,而少在工程地質(zhì)條件的查明與工程地質(zhì)問題的分析方面下功夫。筆者強(qiáng)烈主張,一是將安全正常運(yùn)行的堤段與險(xiǎn)工險(xiǎn)段區(qū)別開來,二是將堤身出險(xiǎn)情況與堤基出險(xiǎn)情況區(qū)別開來,分別對(duì)待。這也是本文費(fèi)了較多筆墨進(jìn)行險(xiǎn)情隱患分類和堤基工程地質(zhì)分段的目的之一。特別是經(jīng)歷了98特大洪水考驗(yàn)過的堤防工程,未出險(xiǎn)的堤段完全沒有必要“嚴(yán)格”按照《規(guī)程》要求的勘探工作量去實(shí)施地質(zhì)勘探,即使按照《規(guī)程》中的上限要求,也是一種毫無意義的巨大浪費(fèi)。而應(yīng)在分析險(xiǎn)工險(xiǎn)段的具體問題之基礎(chǔ)上明確勘察目的,研究和選擇勘探方法,合理布置勘探工作量,重點(diǎn)在工程地質(zhì)問題的分析上下功夫。如果認(rèn)可本文提出的堤基分段原則和方法,地質(zhì)勘探工作的布置則更為方向明確目標(biāo)清楚。
4.3《規(guī)程》原則性與靈活性的準(zhǔn)確把握
《規(guī)程》的原則性和嚴(yán)肅性是不可置疑的,這并不等于“死”規(guī)定。明顯與工程實(shí)際不相符合的具體問題,需要由地質(zhì)師的創(chuàng)造性勞動(dòng)加以“靈活”處理。規(guī)程規(guī)范是指導(dǎo)技術(shù)工作的法規(guī)性文件,并不等同于為犯罪分子定罪的法律條款,因此執(zhí)行規(guī)程規(guī)范是可以有“靈活”性的。靈活性的把握原則是:不應(yīng)因忠實(shí)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程規(guī)范而遺漏重大工程地質(zhì)問題,留下工程隱患造成工程事故;也不應(yīng)造成不必要的浪費(fèi)。例如,對(duì)于某些特殊的險(xiǎn)工險(xiǎn)段、Ⅲ類堤基、城市區(qū)規(guī)律性差的雜填土和人類活動(dòng)留下的隱患管道等,《規(guī)程》規(guī)定的勘探工作量可能就不能滿足要求;而對(duì)于安全正常運(yùn)行多年的Ⅰ類堤基,按《規(guī)程》規(guī)定的勘探工作量又顯得沒有必要。總之,準(zhǔn)確把握?qǐng)?zhí)行規(guī)程規(guī)范的原則性與靈活性,需要地質(zhì)師的責(zé)任心、業(yè)務(wù)水平和創(chuàng)新意識(shí),同時(shí)也體現(xiàn)出了工程地質(zhì)專業(yè)的特殊性與復(fù)雜性。
5不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系
堤防工程地基多為土質(zhì)地基,其工程地質(zhì)評(píng)價(jià)的基本理論依據(jù)是土力學(xué),因而容易與工民建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相混淆。目前反映比較集中的是執(zhí)行水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還是執(zhí)行以工民建為主要對(duì)象的《巖土工程勘察規(guī)范》(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50021—94簡(jiǎn)稱《巖土規(guī)范》)。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)既有共同之處,又有一定的差異。我們認(rèn)為應(yīng)該以水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主要依據(jù),同時(shí)參照《巖土規(guī)范》。原因是:①《巖土規(guī)范》主要是針對(duì)一般性工民建地基勘察與評(píng)價(jià),而水工建筑物與工民建有根本性的區(qū)別,前者地基所承受的荷載以垂直向?yàn)橹鳎ㄖ飳?duì)地基的要求主要反映在承載力;后者的荷載是垂向與水平向的組合,地基巖土體處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),特別是水荷載對(duì)地基巖土體的復(fù)雜作用,是水工建筑物與工民建的根本區(qū)別。②《巖土規(guī)范》在總則中表示該規(guī)范適用于除水利工程、……以外的工程建設(shè)巖土工程勘察。明確了不適用于水利工程。③《巖土規(guī)范》中對(duì)勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照巖土工程勘察等級(jí)來制定,而堤防工程則主要從工程勘測(cè)設(shè)計(jì)的階段來確定。
關(guān)于土的分類問題,也是近年來較為混亂的問題之一。1990年以前,土的分類主要以1962年版的《土工試驗(yàn)操作規(guī)程》為依據(jù),采用土的分類三角坐標(biāo),這種分類法以顆分為基礎(chǔ),以礫石、砂粒和細(xì)粒的含量百分比來給細(xì)粒土定名。廣大設(shè)計(jì)院應(yīng)用這種分類方法比較成熟。1991年國(guó)標(biāo)《土的分類標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ145-90)頒布,此標(biāo)準(zhǔn)以顆分為基礎(chǔ),以塑性指數(shù)和液限為控制指標(biāo)對(duì)土進(jìn)行分類,1999年頒布的水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)土的分類也沿用此國(guó)標(biāo)。我們認(rèn)為,目前兩種分類都有各自的特點(diǎn),原則上應(yīng)使用國(guó)標(biāo)和最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主,現(xiàn)階段也可以根據(jù)各單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解和與工程相結(jié)合的具體情況,互相參照使用,只要能夠客觀地反映工程實(shí)際,滿足為工程設(shè)計(jì)提供有關(guān)地質(zhì)參數(shù)的要求即可。另一方面,我們也提倡和鼓勵(lì)對(duì)此類問題深入探討,為進(jìn)一步統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)踐和理論準(zhǔn)備。
6堤防工程地質(zhì)勘察的成果資料
堤防工程地質(zhì)勘察所獲得的基礎(chǔ)性資料數(shù)據(jù),具有種類繁多數(shù)量巨大的特點(diǎn)。這些資料數(shù)據(jù)的分析整理歸納匯總,要求標(biāo)準(zhǔn)化,計(jì)算機(jī)化,最后形成能夠通過計(jì)算機(jī)綜合管理的數(shù)字化的基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),并與堤防工程的其它資料數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)集成,充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),為堤防工程建設(shè)、管理和抗洪搶險(xiǎn)提供使用方便功能強(qiáng)大的檢索查詢指揮調(diào)度系統(tǒng)。集成后的系統(tǒng)可在局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和Internet/Intranet上運(yùn)行。系統(tǒng)要求具有靈活的結(jié)構(gòu)定義、多種存儲(chǔ)方式、強(qiáng)大方便的查詢定位功能、豐富的統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能以及可靠的數(shù)據(jù)安全保證體系等;能夠通過圖示圖表提供隱患預(yù)測(cè)、險(xiǎn)情分析、搶險(xiǎn)提示、決策支持、模擬潰堤和決口后洪水進(jìn)堤的演變趨勢(shì)。目前的基礎(chǔ)性工作是制定目標(biāo),統(tǒng)一規(guī)劃,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),系統(tǒng)集成。
堤防工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需要列為專題研究,力爭(zhēng)全國(guó)統(tǒng)一,至少也應(yīng)該全流域統(tǒng)一。各類資料數(shù)據(jù)的使用權(quán)限、歸檔管理、存儲(chǔ)格式和形式、存儲(chǔ)介質(zhì)等等,都應(yīng)該及早研究,統(tǒng)一規(guī)定。
7結(jié)語
98特大洪水期間,抗洪搶險(xiǎn)場(chǎng)面之驚心動(dòng)魄,至今仍然令人難以忘懷。大洪水給人以大啟示。中國(guó)歷史上前所未有的大規(guī)模堤防工程建設(shè)在98特大洪水之后迅速拉開序幕。經(jīng)歷了98特大洪水洗禮過的江河堤防工程,其工程隱患基本暴露無遺,認(rèn)真研究堤防工程的出險(xiǎn)機(jī)理,總結(jié)未出險(xiǎn)工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的歷史經(jīng)驗(yàn),做好堤防工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作,是肩負(fù)著堤防工程建設(shè)的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的神圣職責(zé)。
近幾年來我們參加了大量堤防工程審查,在向生產(chǎn)第一線的廣大工程技術(shù)干部學(xué)習(xí)的同時(shí),也對(duì)堤防工程地質(zhì)勘察中普遍存在的一些問題進(jìn)行了認(rèn)真思考。本文對(duì)于執(zhí)行《規(guī)程》的原則、勘探工作量的控制、勘測(cè)資料的整理等等問題表明了我們的觀點(diǎn);關(guān)于堤防工程險(xiǎn)情和隱患分類,我們認(rèn)為是實(shí)踐上升到理論的必然過程;關(guān)于堤基分段分類的原則與方法,屬于工程地質(zhì)理論與實(shí)踐相結(jié)合的探討性課題,同時(shí)又是指導(dǎo)工程勘測(cè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性工作。
本文觀點(diǎn)供同行們參考,愿與大家共同討論。
參考文獻(xiàn):
1韋港、冀建疆,關(guān)于《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》中若干問題的探討,《水利水電技術(shù)》,1999年第10期。
2韋港、冀建疆,堤防工程與環(huán)境地質(zhì)問題,《水利規(guī)劃設(shè)計(jì)》,水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院院刊,2000年第1期。
篇5
根據(jù)地層情況,設(shè)計(jì)為三級(jí)鉆孔結(jié)構(gòu),開孔使用φ110硬質(zhì)合金鉆頭單管鉆進(jìn),開孔鉆至完整基巖,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)卷揚(yáng)的鋼絲繩經(jīng)過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)尺過快,可減少鉆壓,適當(dāng)增加泵量;如進(jìn)尺過慢,可適當(dāng)加大鉆壓,提高鉆進(jìn)效率;如不進(jìn)尺,可通過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
篇6
地下水之所以能夠引起巖土工程出現(xiàn)問題主要是因?yàn)榈叵滤畷?huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的水位變化以及地下水的水動(dòng)壓力以及地下水對(duì)于建筑物的腐蝕這三個(gè)方面,其中前兩個(gè)方面是最為主要的兩個(gè)方面。地下水的水位變化主要有三種形式,一種是地下水的水位上升,一種是地下水的水位下降,另外一種是地下水的水位頻繁變化,不斷地上升和下降。如果地下水的水位只是在小范圍內(nèi)出現(xiàn)波動(dòng)一般不會(huì)對(duì)巖土工程造成很大的影響,但是一旦浮動(dòng)范圍過大,則非常容易影響巖土工程的施工和使用。地下水位頻繁的升降波動(dòng)對(duì)巖程可能造成的危害主要有:能引起建筑物的破壞和膨脹性巖土脹縮變形。地下水動(dòng)壓力作用對(duì)巖土工程造成的危害上要原因是自然原因或者人為工程活動(dòng)改變了地下水的天然動(dòng)力平衡條件,在移動(dòng)水壓動(dòng)力力作用下。引起巖土的滲透變形,造成流砂,管涌。基坑突涌等一些非常嚴(yán)重的、帶有毀滅性的工程危害,造成安全隱患影響工程的質(zhì)量。
1.地下水的水位下降可能引起的巖土工程的危害現(xiàn)如今,地下水的水位降低大多是由于人為因素,比如說人類為了某些商業(yè)原因會(huì)集中大量的抽取地下水、在采礦的時(shí)候可能出現(xiàn)礦床疏干、還有就是在河流的上游筑壩、修建水庫等水利工程會(huì)截奪下游的地下水補(bǔ)給等等。地下水的水位過分下降,可能會(huì)導(dǎo)致地裂、地面沉降、地面塌陷等許多嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源桔竭、水質(zhì)惡化等惡劣的、不可修復(fù)的環(huán)境問題,這些后果無論是對(duì)巖土體、建筑物的穩(wěn)定還是人類自身的居住環(huán)境都會(huì)造成很大威脅。
2.地下水的水位上升可能引起的巖土工程危害能夠引起地下水的水位上升的原因有很多種,最主要的是地質(zhì)因素就是地下含水層的結(jié)構(gòu)變化。另外像氣象因素比如說降水變化,氣溫變化都有可能導(dǎo)致地下水位的上升。還有一些人為因素比如說灌溉、施工也有可能造成地下水位的上升。地下水位上升會(huì)造成土地的沼澤化、鹽堿化,導(dǎo)致地下水對(duì)建筑物的腐蝕性增強(qiáng)。地下水位上升還可能導(dǎo)致巖石層出現(xiàn)滑移和崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。
3.地下水水位的頻繁升降可能對(duì)巖土工程造成的危害地下水水位的升降變化能夠造成膨脹性的巖土因?yàn)榕蛎浵禂?shù)不同,吸水多少不同產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,當(dāng)?shù)叵滤乃簧当容^頻繁的時(shí)候,不僅會(huì)導(dǎo)致巖士的膨脹收縮變形不斷的往復(fù)出現(xiàn),而且會(huì)導(dǎo)斂巖土的膨脹收縮幅度不斷地加大,久而久之會(huì)導(dǎo)致地裂引起建筑物特別是質(zhì)量不大的輕型建筑物的破壞。地下水水位的升降變動(dòng)帶內(nèi)可能出現(xiàn)的情況就是由于地下水的水位變動(dòng)過快,土層中的膠結(jié)物比如鐵、鋁等主要的成分會(huì)被水帶走,土層一旦失去了膠結(jié)物就會(huì)出現(xiàn)土質(zhì)變松、含水量增大、孔隙增大等問題,給巖土工程的基礎(chǔ)選擇、處理帶來很多不必要的麻煩。
4.水文地質(zhì)勘察在巖土工程勘察中的評(píng)價(jià)巖土工程的勘察中涉及的基本理論主要包括土力學(xué)的一些基本知識(shí)以及一些主要的工程地質(zhì)理論等。巖土工程問題的解決實(shí)際上就是在理論知識(shí)的指導(dǎo)之下,巖土工程的操作人員利用自己的工作經(jīng)驗(yàn)結(jié)合實(shí)際的工作情況來建立合適的模型,進(jìn)行試驗(yàn)得到相關(guān)參數(shù),進(jìn)而判斷的一個(gè)解決問題的過程。
篇7
建筑和地下工程的穩(wěn)定性和巖土的地質(zhì)情況有著很大的關(guān)系,在建筑和土木工程中發(fā)生的事故往往是由于巖石的強(qiáng)度不夠或者土壤的勘查工作不夠充分造成的。在巖土中的材料主要分為兩種,一種是土壤,一種是巖石,這兩個(gè)材料的成形都和水息息相關(guān),土壤中一般都含有大量的水,而巖石的形狀的成形是河流沖刷之后形成的,因此巖土地質(zhì)和水有著重要的聯(lián)系,主要可以分為以下三個(gè)方面。2.1巖土體的脹縮性巖土體的脹縮性是在空氣的氣氛下,在失去水之后體積收縮或者在吸收水之后體積膨脹的物理反應(yīng)。由于巖土存在著和周圍的空氣交換水的現(xiàn)象,土壤中的水因?yàn)闇囟鹊纳叨舭l(fā),散發(fā)到空氣中,最后體積減小;然而在下雨天或者濕潤(rùn)氣候的時(shí)候,土壤顆粒之間的間隙提高,吸收了水之后,在表面形成了一層水薄膜,最后體積增大,因此巖土體因?yàn)樗牡刭|(zhì)而存在縮脹性。
2.2巖土的軟化性質(zhì)
由于巖土體的只要成分包含了土壤和巖石,土壤顆粒之間存在著大量的空氣,是一種膨脹的物質(zhì),與之相反的是巖石顆粒之間的間隙較小,基本不會(huì)體積縮小,但是在水中浸泡之后會(huì)存在強(qiáng)度和硬度減小的現(xiàn)象,因此巖土體存在著軟化效應(yīng)。一般的巖土體都存在著軟化的問題,例如頁巖,泥巖,松土巖等等,由于巖土地質(zhì)中的水文因素的存在,巖土表現(xiàn)出了很強(qiáng)的軟化現(xiàn)象。2.3巖土體的透水性質(zhì)巖土體的透水性巖土體由于重力的作用,其中吸收的水分會(huì)逐漸流失并穿過土壤顆粒的現(xiàn)象。相對(duì)而言,松散的巖土的透水性較強(qiáng),而堅(jiān)硬的泥土的透水性較強(qiáng)。在巖土工程過程中,由于土壤中透過了水,土壤的結(jié)構(gòu)會(huì)受到很大的影響和破壞,還可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然災(zāi)害。水分子沒有透過土壤的部分可以把土壤黏在一起加強(qiáng)土壤的強(qiáng)度和硬度,因此水文因素在透水方面對(duì)于巖土工程的規(guī)劃和勘察有著很多的影響,整體上改變了巖體的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。
3水文地質(zhì)對(duì)巖土工程的危害
水是地球上最寶貴的東西,生命正是因?yàn)樗N(yùn)育產(chǎn)生,因此水文地質(zhì)對(duì)巖土工程有著很獨(dú)特的作用,其中地下水對(duì)巖土工程有一定的危害。當(dāng)?shù)叵滤话l(fā)生變化時(shí),巖土體也會(huì)受到極大的傷害:水位上升,會(huì)造成一系列的問題,包括巖土沼澤化,斜體滑坡,山崩,溶洞坍塌,地下項(xiàng)目工程完全毀壞等等;當(dāng)?shù)叵滤唤档蜁r(shí),往往是因?yàn)橹脖辉獾狡茐幕蛘呓涤瓴蛔阋鸬模@樣會(huì)帶來地質(zhì)干枯,水質(zhì)惡化,河流營(yíng)養(yǎng)化等問題;地下水位頻繁升降,由于地下水對(duì)巖土的軟化作用和脹縮作用,巖土將會(huì)出現(xiàn)硬度發(fā)生改變,頻繁的地下水水位升降會(huì)使得巖土層達(dá)到疲勞,土壤和巖石解體,造成土地坍塌,建筑損壞,土壤營(yíng)養(yǎng)流失等問題。因此地下水位對(duì)巖土體的影響可以分為以下三類:
3.1地下水上升引起的巖土工程危害
水文地質(zhì)的水位上升有很多的影響因素,主要的原因包括了氣候因素如強(qiáng)降雨,降雪,氣溫變化等等以及人為因素如建筑工程如水壩建立,水電站的建造等等因素。這些問題會(huì)對(duì)巖土資源的分布和結(jié)構(gòu)帶來很大的影響,由于突然的軟化效應(yīng),強(qiáng)降雨會(huì)造成泥石流和道路坍塌等問題,而由于巖土體的透水性,水位上升會(huì)導(dǎo)致過高的水位對(duì)地下項(xiàng)目如地鐵,挖礦,隧道等等工程帶來致命性的傷害,抑制項(xiàng)目的進(jìn)度,同時(shí)由于水位過高,巖土的強(qiáng)度也會(huì)受到很大的影響,橋梁和山體的硬度都急劇降低,會(huì)導(dǎo)致山體崩塌和橋梁斷裂的問題。因此水文地質(zhì)的水位過高對(duì)巖土工程有著很大的傷害。
3.2地下水下降引起的巖土工程危害
地下水位過低會(huì)對(duì)巖土工程帶來同樣巨大的危害,水位降低主要是因?yàn)槿藶榈囊蛩卦斐傻模藗兇罅康某槿〉叵滤速M(fèi)水資源,砍伐樹木,毀壞植被,填湖造田等等,這些都會(huì)對(duì)地下水造成極大的傷害。地下水下降過多,會(huì)導(dǎo)致山崩地裂的問題,湖泊水源干枯,水中的生物死亡導(dǎo)致水質(zhì)過于營(yíng)養(yǎng)化,同時(shí)由于巖土體的脹縮性,巖土質(zhì)量會(huì)受到很大的影響,土壤會(huì)過硬,導(dǎo)致植被也無法生存,農(nóng)民的收入大幅度降低,農(nóng)產(chǎn)品枯萎死亡。因此水文地質(zhì)的水位過低對(duì)巖土工程有著很大的傷害。
3.3地下水頻繁升降對(duì)建筑帶來的影響
地下水的頻繁升降會(huì)引起巖土產(chǎn)生不均勻,導(dǎo)致建筑的質(zhì)量大幅度降低,由于地下水的大幅度升降會(huì)帶來土壤中營(yíng)養(yǎng)如鐵,鋁等缺失,同時(shí)頻繁的地下水水位升降會(huì)使得巖土層達(dá)到疲勞,土壤和巖石解體,造成土地坍塌,建筑損壞,土壤營(yíng)養(yǎng)流失等問題。
篇8
1.2地質(zhì)鉆探由于隧道區(qū)域地層與巖性變化的多樣性,進(jìn)行地質(zhì)鉆探時(shí)需要布置多個(gè)鉆孔,加大鉆孔分布范圍。鉆探方式主要是采用金剛石或合金鉆進(jìn),一部分煤系地層地帶的巖石粉碎,采用的是無水反循環(huán)鉆進(jìn)工藝。鉆孔的深度除有特殊要求的鉆孔外,都應(yīng)當(dāng)深入隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高2m~3m以下。鉆進(jìn)巖芯采取率要求破碎巖層與強(qiáng)風(fēng)化層不小于50%;完整基巖不小于80%;覆蓋層不小于50%。鉆探鉆進(jìn)過程中,仔細(xì)測(cè)定地下水位,并及時(shí)記錄,記錄內(nèi)容包括巖土分層、地下水位、鉆進(jìn)速率、水的顏色等。利用詳細(xì)與具有代表性的鉆探方式,隧道洞室圍巖的巖性與整體情況能夠直觀顯示;利用鉆孔實(shí)施抽水、鉆孔聲波測(cè)試、壓水測(cè)試、煤層瓦斯檢測(cè)等一系列工作,以定性與定量?jī)煞矫鏋樗淼绹鷰r的分段與分級(jí)帶來有效的地質(zhì)依據(jù)。
1.3高密度電物探法若存在鉆探方式難以查證的地質(zhì),則能采用高密度電物探法,物探儀器為擁有我國(guó)先進(jìn)水平的重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所研究的WGMD-1型高度探測(cè)系統(tǒng),方法是用α排列方式予以高密度數(shù)據(jù)采集,采用國(guó)際水平的Surfer軟件與RES2DINV軟件進(jìn)行二維電阻率成像反演。能夠準(zhǔn)確判斷地質(zhì)情況,改善隧道工程施工的危險(xiǎn)性,降低嚴(yán)重社會(huì)問題的發(fā)生率,有時(shí)還能避免路線更改,從而節(jié)約建設(shè)項(xiàng)目的投資資本。
1.4地震勘探與鉆孔超聲波測(cè)井以及探測(cè)巖石波速因其隧道區(qū)域地層巖性多樣化,地表風(fēng)化程度嚴(yán)重,鉆探取芯能力弱,巖芯大多為碎塊、砂狀以及塊狀。地質(zhì)人員大都是通過人為因素來判斷巖石風(fēng)化程度,很少客觀判斷巖體基本質(zhì)量,未能科學(xué)劃分隧道圍巖類型。因而,地震勘探與鉆孔超聲波測(cè)井以及探測(cè)巖石波速技術(shù)逐漸被應(yīng)用。地震勘探儀器采用的主要方式為折射波法,通過定性劃分結(jié)合定量指標(biāo)的整體分析,確定了巖石風(fēng)化情況與隧道圍巖類型,該方式更為合理,更具創(chuàng)新特色。
1.5抽水與壓水檢驗(yàn)方式若隧道區(qū)域?qū)儆跅l帶狀巖層組成的山嶺,其水文地質(zhì)單元更加復(fù)雜,含有較多含水單元與隔水層,其透水性與含水單元具有較大差異。為了能檢驗(yàn)出準(zhǔn)確的洞身段各巖石的裂隙性與透水性,準(zhǔn)確預(yù)判隧道涌水量,于鉆孔施工結(jié)束后分別實(shí)施抽水與壓水試驗(yàn)。抽水及壓水試驗(yàn)使用的是自制提桶與專業(yè)高揚(yáng)程空氣壓縮機(jī)抽水與壓水設(shè)施,其中提桶抽水試驗(yàn)應(yīng)用于地下水位淺的地段,空氣壓縮機(jī)抽水和壓水設(shè)施應(yīng)用于地下水位深或不存在地下水的巖層內(nèi)。并且還對(duì)一些鉆孔實(shí)行了將抽水與壓水相整合的試驗(yàn),以便同單一試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比。
1.6瓦斯檢驗(yàn)對(duì)專門施工的ZK11鉆孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸儀、兩個(gè)取樣瓦斯灌予以瓦斯檢驗(yàn),其具體方法為:在鉆孔鉆遇煤層后,下采煤管采煤同時(shí)迅速裝灌后封閉,5min內(nèi)進(jìn)行解吸,獲得現(xiàn)場(chǎng)瓦斯解吸量,最后采用圖解法算出瓦斯耗損量,二者相加即為煤層瓦斯逸出量。該方式簡(jiǎn)易可行,結(jié)果接近實(shí)際情況,具有相對(duì)開拓性。
2關(guān)于工程地質(zhì)環(huán)境對(duì)隧道工程的影響
在建設(shè)長(zhǎng)隧道、深埋隧道以及大隧道過程中,會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)環(huán)境問題,不僅會(huì)對(duì)工程工期與造價(jià)造成影響,還會(huì)給隧道的施工與運(yùn)行帶來安全隱患。下述對(duì)影響隧道工程的幾種地質(zhì)環(huán)境作了探討。
2.1軟土地基在湖相與濱海相等古地質(zhì)環(huán)境中,軟土大都沉積在相對(duì)停滯與相對(duì)運(yùn)動(dòng)遲緩的水環(huán)境內(nèi),此類沉積軟土顆粒細(xì)軟、土質(zhì)軟弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕變、凝聚力小幾乎可以被忽略。在這種地質(zhì)條件上建設(shè)隧道,必須考慮工程的地質(zhì)問題。
1)該地質(zhì)土性較軟,受到隧道重負(fù)荷時(shí)容易發(fā)生沉陷,從而厚度發(fā)生改變,形成不均勻沉陷,導(dǎo)致隧道內(nèi)襯砌等結(jié)構(gòu)發(fā)生形變;
2)隧道結(jié)構(gòu)會(huì)受軟土蠕變的影響,及時(shí)進(jìn)行支護(hù)與襯砌有重要作用;
3)軟土一般存在于地下還原環(huán)境中,微生物作用容易形成甲烷氣體,聚積在軟土層孔隙內(nèi),隧道挖進(jìn)時(shí)工作人員可能會(huì)受甲烷氣體的危害,若遇到火源還可能引起爆炸。建設(shè)隧道時(shí),對(duì)于軟土地基,長(zhǎng)度不長(zhǎng)的隧道應(yīng)采用盾構(gòu)穿越更為簡(jiǎn)易;然而長(zhǎng)度過長(zhǎng)的隧道,因其軟土的蠕變特點(diǎn),會(huì)形成超量切削,導(dǎo)致在隧道盾構(gòu)掘進(jìn)的前端會(huì)出現(xiàn)蠕變凹槽,如果軟土層厚度不夠,容易使得上方活河水與海水大量潛入隧道。因此,在海域上存在眾多沉積軟土地帶時(shí),借助盾構(gòu)穿越軟土層,必須充分重視所存在的安全隱患。
2.2砂卵石層地基在多樣化地質(zhì)條件如平原、河流、濱海、盆地中,會(huì)存在不同成因的砂卵石沉積層。各地砂卵石層的結(jié)構(gòu)由于沉積時(shí)受到古地質(zhì)地理環(huán)境的影響,各結(jié)構(gòu)間存在差異。砂卵石層的沉積韻律和顆粒級(jí)配受到沉積時(shí)水動(dòng)力條件的影響。砂卵石層危害隧道工程的幾個(gè)方面主要是:
1)因?yàn)樗淼朗┕づ潘沟弥苓吷皩拥臋C(jī)械塌陷與管涌;
2)砂層涌入會(huì)引發(fā)豐富地下水;
3)砂層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同,形成不規(guī)則沉陷,為隧道帶來安全隱患;
4)砂層內(nèi)夾雜的大塊卵石,影響盾構(gòu)施工,嚴(yán)重時(shí)會(huì)卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石層中建設(shè)隧道,容易使沉管下砂層形成沖刷,損害沉管隧道。
在厚砂層上建設(shè)隧道時(shí),要注重下述幾點(diǎn):
1)抽水起始水位降低引發(fā)地面沉降、沖刷、潛蝕;
2)進(jìn)行大量抽水后,水位降低遲緩,產(chǎn)生壓力水頭,極易使得下方的大量砂層潰入;
3)下方存在相對(duì)隔水層時(shí),因?yàn)樯戏剿淼莱樗档退畨海路礁邏核畢R合;4)透水層凸起,形成眾多越流向上補(bǔ)給,影響隧道運(yùn)行。
2.3碳酸鹽巖地層在分布有可溶碳酸鹽地層地區(qū),受到不同程度的喀斯特化作用,作用結(jié)果為在地表上形成奇特山峰,地下形成多個(gè)洞穴與通道。活躍在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水與裂隙水等,存在不同的特點(diǎn)。喀斯特水有五個(gè)對(duì)立統(tǒng)一的特點(diǎn),具體包括:
1)獨(dú)存與半獨(dú)存的管道水流和擁有統(tǒng)一水力相關(guān)的地下水力面與擴(kuò)散流同時(shí)存在;
2)不含水巖體與含水巖體同時(shí)存在;
3)非承壓水流同承壓水流之間互相變換;
4)層流運(yùn)動(dòng)和紊流運(yùn)動(dòng)同時(shí)存在;
5)非均質(zhì)含水性和均質(zhì)含水性復(fù)雜變化。在喀斯特化地層中,具有相當(dāng)明顯的三相流,即是氣體、固體、液體三相物質(zhì)混合形成的三相流。三相流具備一個(gè)重要特性,泥砂等固體流與水等液體流是不能被壓縮的,而氣體能被壓縮,受壓氣體還會(huì)發(fā)生多種變化。
篇9
巖土由于受到地下水的影響,就可能出現(xiàn)各種各樣的性質(zhì),這就是巖土的水理性質(zhì)。我們?cè)谶M(jìn)行工程地質(zhì)勘察工作時(shí),一定要將巖土水理性質(zhì)的勘察作為關(guān)鍵工作,這樣才能掌握最真實(shí)的巖土地質(zhì)狀況。
2.1地下水的儲(chǔ)存形式
我們平時(shí)生產(chǎn)、生活中所使用的地下水,都是以三種狀態(tài)儲(chǔ)存在巖土層中的,也就是重力水、結(jié)合水和毛細(xì)管水。地下水之所以能以這種狀態(tài)儲(chǔ)存在巖土深處,其實(shí)就是因?yàn)榈叵滤兄x存的特征。
2.2巖土的水量性質(zhì)
2.2.1軟化性。若巖土受到水的浸濕,就會(huì)使其力學(xué)強(qiáng)度顯著降低,在這種條件下,巖土就會(huì)體現(xiàn)出軟化性的特征。我們?cè)谠u(píng)估巖土的軟化性強(qiáng)弱時(shí)通常會(huì)將軟化系數(shù)作為指標(biāo)。而在評(píng)價(jià)巖土的耐風(fēng)化程度和耐水浸性能時(shí),則需要以軟化系數(shù)為依據(jù),因此我們必須準(zhǔn)確的確定軟化系數(shù)。幾乎所有類型的巖石都會(huì)表現(xiàn)出一些軟化性特征。
2.2.2透水性。巖土的透水性就是指當(dāng)水受到重力的作用,巖土讓水通過自身的一種性質(zhì)。巖土的透水性通常都是用滲透系數(shù)來表示的,但巖土的透水性強(qiáng)弱卻要受到巖土自身的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的很大影響,通常情況下,巖土的堅(jiān)硬性和巖土的透水性是成反比的。此外,巖土的顆粒直徑也會(huì)對(duì)其透水性產(chǎn)生一定的影響。
3地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)的問題分析
工程勘察中,應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)的類型預(yù)測(cè)地下水對(duì)建筑工程可能存在的危害,并以實(shí)際狀況為前提,根據(jù)勘察區(qū)域的水文地質(zhì)條件差異,對(duì)地下水存在的問題按照水文地質(zhì)勘察計(jì)劃,找出應(yīng)對(duì)的措施,保證水文地質(zhì)勘察工作的進(jìn)行,降低地下水對(duì)地質(zhì)勘察工程的危害,提高建筑質(zhì)量。進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作時(shí),地下水與巖土的相互作用是重要的工作內(nèi)容。尤其是地下水的運(yùn)動(dòng),對(duì)于巖土工程的整體質(zhì)量有著不可估量的影響,所以我們必須做好這方面的工作。它可能帶來的不良作用主要包括下述幾點(diǎn):
3.1給基坑開挖造成的影響。進(jìn)行基坑的挖掘工作時(shí),地下水常常會(huì)流到基坑的內(nèi)部,這便會(huì)影響基坑挖掘工作的順利開展,不僅延誤工作進(jìn)度,還可能降低工作質(zhì)量。這時(shí),我們應(yīng)該做的工作是及時(shí)的排水,可是這有可能會(huì)影響基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,甚至可能會(huì)使附近的建筑工程發(fā)生不均勻沉陷。
3.2給土質(zhì)造成的影響。萬一基坑內(nèi)涌入了地下水,則處理會(huì)影響工程的順利施工,還可能會(huì)影響地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,極易產(chǎn)生流沙或者是管涌等問題,因此我們要極力避免地下水的這種惡劣影響。若基坑中存有地下水,還可能導(dǎo)致基坑的側(cè)壁變形或者是底鼓,無法保障基坑工程的質(zhì)量。所以,在整個(gè)基坑施工的過程中,我們都一定要注意避免地下水的不良影響。
3.3地下水水位上升。導(dǎo)致地下水位升高的誘因是多種多樣的,主要有環(huán)境影響、人類活動(dòng)和地質(zhì)的變動(dòng)等主要方面。在巖土工程的施工中,一旦地下水位發(fā)生變動(dòng),則會(huì)給工程施工帶來極其惡劣的影響。比如說地下水的水位上升會(huì)讓土壤沼澤化,水量的增大會(huì)增大對(duì)建筑物的腐蝕性,對(duì)整個(gè)巖體的結(jié)構(gòu)造成破壞,導(dǎo)致一些巖土出現(xiàn)滑移、崩塌等現(xiàn)象,甚至使整個(gè)建筑工程喪失結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,無法正常使用。
3.4地下水水位下降。在巖土工程施工中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問題就是地下水位的下降,主要原因是人們?nèi)粘5纳a(chǎn)生活中常常會(huì)抽取地下水,這便會(huì)導(dǎo)致地下水位的下降。而這一變化對(duì)于巖土工程的施工同樣有著非常惡劣的影響,可能會(huì)出現(xiàn)地面的不均勻沉陷、塌陷或者是地裂等問題,這對(duì)于巖土工程的整體結(jié)構(gòu)是致命性的破壞,并且也不利于生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展,因此,在施工的過程中一定要注意好這一問題,保證好施工的質(zhì)量和安全。
4地質(zhì)勘查過程中水文地質(zhì)問題的注意事項(xiàng)
開展巖土工程的水文地質(zhì)勘察工作時(shí),不僅要分析水文地質(zhì)狀況,還需要解決好與之相關(guān)的各種問題。在工作過程中一般會(huì)做好下列幾項(xiàng)工作:首先,必須給予各種水文地質(zhì)問題足夠的關(guān)注,并保證各項(xiàng)水文地質(zhì)參數(shù)的準(zhǔn)確性,要了解施工地區(qū)的水文地質(zhì)狀況、巖土結(jié)構(gòu)和地下水的運(yùn)動(dòng)狀況。其次,開展工程地質(zhì)的水文地質(zhì)勘察工作時(shí),若土層內(nèi)含有地下水,則必須深入探究地下水的性質(zhì)及相關(guān)參數(shù),這樣才能給后續(xù)的工作提供科學(xué)的依據(jù)。
篇10
1選取的樣品代表性
所謂的樣品代表性,是指所采集的樣本較好地反映了當(dāng)?shù)氐V層的礦種構(gòu)成及所占比例、分布和礦化程度。因此,為了避免檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差,最好選擇礦區(qū)的核心位置開展樣品采集的工作。首先,為了對(duì)刻槽樣品的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行更好的掌握,在進(jìn)行礦產(chǎn)地質(zhì)勘探工作時(shí),就必須要對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)樣品進(jìn)行詳細(xì)嚴(yán)密的分析和測(cè)試。其次,也要對(duì)礦產(chǎn)資源的數(shù)量及質(zhì)量進(jìn)行分析。此外,還可以對(duì)礦產(chǎn)資源的可采性進(jìn)行評(píng)估。由此可見,對(duì)樣品的代表性進(jìn)行進(jìn)一步的掌握,離不開對(duì)樣品與實(shí)際構(gòu)組的相似度進(jìn)行必要的分析研究。在取樣過程中,刻槽樣品的選取必須具備足夠的代表性,才能夠準(zhǔn)確而真實(shí)地反映礦產(chǎn)情況,反之,假如刻槽樣品的代表性差,則會(huì)誤導(dǎo)人們了解實(shí)際情況,對(duì)礦產(chǎn)的構(gòu)成、分布和走向等做出錯(cuò)誤的判斷。然而,在實(shí)際工作中,許多礦產(chǎn)刻槽樣采樣工作人員并沒有根據(jù)礦區(qū)的實(shí)際情況來采取科學(xué)的采樣方法。比如隨意選取樣品采集地點(diǎn)、粗暴采集樣本,混入其它與檢測(cè)試驗(yàn)無關(guān)的物質(zhì),如此便導(dǎo)致樣品代表性差,樣品檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差,從而無法準(zhǔn)確反映實(shí)際情況。因此,為了礦產(chǎn)開采工作能夠順利進(jìn)行,避免資源的浪費(fèi),刻槽樣品的選擇必須具有足夠的代表性。
2對(duì)刻槽樣品的采集方法及其適用性進(jìn)行基本分析
判斷地質(zhì)礦層歷經(jīng)了數(shù)億年漫長(zhǎng)歲月的演化,在固體礦產(chǎn)實(shí)際開采過程中,所面臨的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多樣、千奇百怪。因此,在實(shí)際工作中,對(duì)樣品的采集方法也要因地制宜,對(duì)不同的地質(zhì)特征和礦產(chǎn)要采取科學(xué)合理的樣品采集方式,才能取得最好的成果。一般來說,樣品的采集方法有揀塊法、剝層法、全巷法和刻槽樣以及方格法這五種方法,其中,刻槽樣是最常見、應(yīng)用最為廣泛的一種。揀塊法,這種為了得到礦石碎塊樣品而對(duì)侵蝕變化的地質(zhì)巖層的露出部分進(jìn)行敲打的方法,是取樣方式中較為簡(jiǎn)單的一種。此方法所花費(fèi)的時(shí)間與成本較低,一般用于區(qū)域的地質(zhì)調(diào)查和礦化線索的尋找,較少用于礦產(chǎn)開發(fā)中的樣本采集。因?yàn)檫@種方法所采集的礦石代表性差,具有極大的偶然性,(特殊情況如撿拾的“狗頭金”)容易使人通過撿拾的礦石對(duì)整個(gè)礦產(chǎn)產(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷,對(duì)于精準(zhǔn)了解區(qū)域礦產(chǎn)的情況適用性不大[2]。剝層法,這是一種適用于地質(zhì)情況較為復(fù)雜的樣品采集方法。一是薄板狀和薄脈狀礦化脈使其他的采樣方式無法采集到足夠質(zhì)量的樣品時(shí);二是地質(zhì)體的礦用物顆粒較為粗大,或是組成結(jié)構(gòu)十分不均勻時(shí);三是用于檢驗(yàn)其他方法是否合理可行時(shí)。是否選擇此方法,主要依靠采樣成本和困難程度、地質(zhì)體組成復(fù)雜度及均勻度等因素。此方法則連續(xù)或是有間隔地,沿著地質(zhì)礦層露出部分均勻開鑿一塊礦石充當(dāng)樣品。全巷法,通常在三種情況下采用:第一,是采用其他方式無法到達(dá)需要采集驗(yàn)分析用的礦層區(qū)時(shí);第二,需要采集數(shù)量較多的樣品時(shí);第三;需要利用全巷法來對(duì)采集的樣品檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的時(shí)。此方法則是在礦區(qū)某個(gè)指定的特殊位置來開掘一條井巷,在其中采集礦石樣本。刻槽樣,它是現(xiàn)在最為普遍且應(yīng)用廣泛的的樣品采集方式。此方式可用于大多數(shù)礦區(qū)及礦產(chǎn)類型,廣泛用于地質(zhì)勘查的各個(gè)階段。刻槽法基本是沿著礦巖的大致延伸方向,按一定的比例來鑿刻一條長(zhǎng)長(zhǎng)的礦槽來采集樣品。方格法,則是適用范圍十分狹窄的一種樣品采集方法。此種方法按照一定距離內(nèi)的網(wǎng)格點(diǎn)來開鑿采樣。但在實(shí)際的操作過程中,受到現(xiàn)實(shí)條件的局限,僅在礦體厚度大、礦化對(duì)比均勻的礦體中使用[3]。
3合理選取刻槽樣斷面
自然環(huán)境的千差萬別和礦物自身特點(diǎn)的不同,導(dǎo)致同一礦種在同一礦床的分布也是極不均勻的,礦種的差異及其礦化類型的不同,自然對(duì)其采集樣槽規(guī)格要求的選取也是不同的。首先,如果是眾多礦種伴生和共生時(shí),應(yīng)該以單礦種規(guī)格要求中,占據(jù)樣槽面積最大的那一礦種為準(zhǔn)來選取樣槽規(guī)模;其次,兩種或兩種以上的礦物類型在同一礦床中分布時(shí),應(yīng)該以礦化不均勻、礦石類型較為復(fù)雜的那一類型為主來選擇樣槽規(guī)模;否則,則無法保證樣品具備足夠的代表性,能夠準(zhǔn)確反映礦產(chǎn)分布情況。此外,某些較為特殊的礦石有特殊要求,如Ag的氧化礦采用5cm*10cm的規(guī)格截取斷面,而Fe、Mn和Cr的風(fēng)化礦采用10cm*25cm的規(guī)格;其他情況則最好采取礦產(chǎn)的最大橫截面,不宜選擇規(guī)格較小的斷面來刻槽取樣。因?yàn)樵诘V產(chǎn)資源的勘察階段,樣槽斷面規(guī)格過小,會(huì)對(duì)樣品的代表性有一定的影響,并對(duì)礦產(chǎn)資源的分析有負(fù)面影響。
4控制樣品的重量誤差
為了確保所采取的樣品分析結(jié)果的代表性,不僅需要選用合理的樣品采集方法和刻槽樣斷面的規(guī)模,還要把好采集施工過程中的質(zhì)量關(guān)。一要預(yù)防采集過程中樣品缺失和其他物質(zhì)摻雜;二要確保能夠按照事先設(shè)計(jì)好的樣槽規(guī)格來刻取巖石樣本,不能過大或過小;三要控制好樣品的重量誤差,樣品的原始重量誤差應(yīng)該在規(guī)定的范圍之間,盡量使其降到最小,因?yàn)樵u(píng)價(jià)樣品質(zhì)量的主要指標(biāo)之一就是樣品質(zhì)量的誤差值。此外,應(yīng)當(dāng)詳細(xì)填地寫采樣的記錄、樣品的登記表和送往檢驗(yàn)的單據(jù),以便使樣品有據(jù)可查,確保刻槽樣品的代表性和質(zhì)量。總而言之,固體礦產(chǎn)勘探的重要性,隨著我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)和地質(zhì)勘探事業(yè)的不斷向前發(fā)展而日益上升。在每一次的實(shí)際勘探中,相關(guān)的工作人員都必須遵守地質(zhì)勘探的行為準(zhǔn)則,根據(jù)礦區(qū)的地質(zhì)條件、礦種類型以及礦層結(jié)構(gòu)等等,因地制宜地選擇實(shí)行刻槽樣品采集的方法,以確保刻槽樣品具備足夠的代表性來反映礦產(chǎn)情況,幫助礦產(chǎn)開采者省時(shí)省力地開采礦產(chǎn),提高資源的利用效率。
作者:李俊鋒 單位:河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì)
參考文獻(xiàn):
篇11
礦區(qū)出露地層為中奧陶統(tǒng)銅山組,中、下志留統(tǒng)的八十里小河組和黃花溝組,中、下泥盆統(tǒng)泥鰍河組、烏奴爾組,上石炭統(tǒng)花朵山組,上二疊統(tǒng)八站組,下白堊統(tǒng)龍江組及第四系。地層在礦區(qū)范圍內(nèi)基本為一單斜巖層,總體走向300度,傾向北東,傾角40-60度,局部地層倒轉(zhuǎn)而向南西傾斜。多寶山銅礦田三礦溝銅礦床的礦種主要為:銅、鐵、鉬,伴生金、鋅、銀、鎢、鎵、銦、鍺和碲等多種有益組分。
礦區(qū)內(nèi)出露的巖石有:凝灰粉砂巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r、角巖、黑云母長(zhǎng)石角巖、透輝石石英角巖、大理巖、硅質(zhì)大理巖、矽卡巖化大理巖、粒狀鈣鐵石榴石矽卡巖、致密狀鈣鋁石榴石矽卡巖、英云閃長(zhǎng)巖、綠泥石化花崗巖、蝕變閃長(zhǎng)巖、石英斑巖等。這些巖石由于遭受不同期次和不同程度的熱動(dòng)力擠壓變質(zhì),巖石的硬度在不同成度上由所變化。巖石軟硬不均甚至于破碎形成破碎帶;有的巖石經(jīng)破碎后經(jīng)風(fēng)化形成土狀。
綜上所述,礦區(qū)地層經(jīng)強(qiáng)烈區(qū)域構(gòu)造、熱液蝕變、變質(zhì)等因素造成巖層產(chǎn)狀陡,縱橫向變化大;巖層層理、節(jié)理發(fā)育,多出現(xiàn)破碎巖層;巖石軟硬不均、軟硬互層,部分硅化強(qiáng)烈,可鉆性級(jí)別高達(dá)10-12級(jí),給鉆探工作帶來一些技術(shù)難點(diǎn):礦區(qū)內(nèi)地下水埋藏深度為2.5-30m。前人資料單孔最大涌水量為0.33-2.36升/秒米。
礦區(qū)內(nèi)普查巖心鉆孔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),在滿足地質(zhì)對(duì)巖礦心采取幾何尺寸要求的前提下,著重考慮了礦層巖石的機(jī)械物理特性帶來的技術(shù)難題,為保證鉆孔安全、質(zhì)量、設(shè)計(jì)為小口徑鉆孔結(jié)構(gòu)。應(yīng)用小口徑金剛石鉆進(jìn)技術(shù)方法。
根據(jù)本礦區(qū)巖層各類巖礦的物理機(jī)械物性,巖石可鉆性、研磨性與完整程度等,設(shè)計(jì)選用三種鉆進(jìn)方法:一是硬合金鉆進(jìn),二是普通金剛石鉆進(jìn),三是金剛石繩索取心鉆進(jìn)。
根據(jù)地層特點(diǎn)與典型鉆孔設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),分層鉆進(jìn)技術(shù)設(shè)計(jì)等三個(gè)井段:
一是第四系地層開孔井段:松軟地層沖積層、堆積層或松散的砂土層開孔時(shí),使用普通硬質(zhì)合金鉆進(jìn)。鉆孔坍塌嚴(yán)重時(shí),可從孔口灌注稠泥漿或分段投入粘土球,搗實(shí)后再鉆進(jìn),也可使用聚丙烯酰胺低固相泥漿護(hù)壁。鉆進(jìn)預(yù)定深度后,及時(shí)下入孔口套管。二是鉆孔穿透第四系松軟地層下入孔口套管后,換徑φ110口徑普通金剛石鉆進(jìn)方法,鉆至堅(jiān)硬基巖后,下φ108技術(shù)套管,等鉆孔主孔段進(jìn)行繩索取心鉆探作技術(shù)保證。三是鉆進(jìn)到堅(jiān)硬基巖,入下φ108技術(shù)性套管護(hù)壁后,由孔深20米左右直至終孔的主井段,采用S75繩索取心鉆進(jìn)。
開孔/150mm鉆進(jìn)用短鉆具采用干鉆方法,干燒法取心;/146mm套管下完后換/110mm金剛石鉆頭,/108mm鉆具長(zhǎng)為2米,單管鉆進(jìn),當(dāng)巖心采取率低或下回次不到底時(shí),采用鋼絲合金鉆頭,撈取巖心;/75mm徑采用S75繩索取心鉆具,雙管單動(dòng),卡簧卡取巖心。
根據(jù)本礦區(qū)地層巖性特點(diǎn),鉆孔沖洗液選用普通泥漿和低固相漿洗井。普通泥漿和低固相泥漿應(yīng)用的孔段分別為:鉆孔開孔和鉆進(jìn)到堅(jiān)實(shí)基石之前,硬質(zhì)合金和普通金剛石鉆進(jìn)的孔段采用普通泥漿。在下入第二層技術(shù)套管護(hù)壁后,使用S75金剛石繩索取心鉆進(jìn)孔段,采用低固相優(yōu)質(zhì)泥漿和無固相沖洗液。
護(hù)壁:采用分層護(hù)壁技術(shù)。在第四系松軟地層開孔孔段,應(yīng)用高粘度泥漿和套管護(hù)壁。在堅(jiān)硬基巖前普通金剛石鉆進(jìn)孔段,應(yīng)用優(yōu)質(zhì)泥漿和套管護(hù)壁S75繩索取心主孔段,應(yīng)用優(yōu)質(zhì)低固相泥漿護(hù)壁。堵漏:在局部破碎地層鉆空沖洗液嚴(yán)重漏失時(shí),采用水泥護(hù)壁堵漏,灌注水泥前準(zhǔn)確掌握漏失層的深度和厚度和大致漏失量以及坍塌層的嚴(yán)重程度,應(yīng)用測(cè)漏儀測(cè)定漏失位置,必要時(shí)用井徑儀測(cè)量孔徑。
根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)條件,在鉆孔開孔遇第四系地層時(shí),采用單管、雙管單動(dòng)硬質(zhì)合金鉆具取心工具。在技術(shù)過度孔段采用單管、雙管金剛石鉆具取心。遇堅(jiān)硬基巖時(shí),主孔段全部采用S75金剛石繩索取心鉆具,以保證巖心采取率達(dá)標(biāo)。實(shí)踐證明采取率達(dá)到90%以上,大大高于鋼粒、普通金剛石施工工藝。
首先回次進(jìn)尺應(yīng)控制在0.5m左右,在開孔時(shí)第四系采取干鉆法鉆進(jìn)及取心巖心采取率達(dá)100%。/110mm徑鉆進(jìn)破碎層用自制鋼絲鉆頭取心,S75鉆具鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺突然加快,立即減壓,小泵量繼續(xù)進(jìn)尺0.5m停鉆提內(nèi)管。轉(zhuǎn)該礦區(qū)普遍存在輕微漏失,有15%的孔中等漏失,輕微漏失孔段基本在30-80米,采取了無固相泥漿提高PAM和CMC加量,比正常提高30%即可,且保持住泥漿性能,通過24小時(shí)施工均達(dá)到很好效果,泥漿消耗量0.1m3/3米。中等漏失層采取了無固相泥漿PAM加量提高到正常的2倍,泥漿粘度達(dá)30秒,比重1.06,以巖粉在循環(huán)過程中能沉淀為標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)方法是用手撈取進(jìn)入原池泥漿無巖粉或含砂率小于4%為宜,在JZK204-1、JZK107-1取得好效果,泥漿消耗量降到0.1m3/3m。
篇12
要能夠從員工隊(duì)伍當(dāng)前總體上雖然是穩(wěn)定的,找出支撐隊(duì)伍穩(wěn)定的基礎(chǔ)是否牢固,積極探索如何進(jìn)一步調(diào)動(dòng)好、保護(hù)好、發(fā)揮好員工工作積極性,以及員工綜合素質(zhì)和能力、企業(yè)的凝聚力如何進(jìn)一步增強(qiáng)等。
①夯實(shí)隊(duì)伍穩(wěn)定基礎(chǔ)
要強(qiáng)化逐步夯實(shí)隊(duì)伍穩(wěn)定基礎(chǔ)的意識(shí),務(wù)實(shí)地做好夯實(shí)隊(duì)伍穩(wěn)定的各方面工作。一是,做好員工薪酬發(fā)放工作,執(zhí)行績(jī)效考核和薪酬分配辦法,要把執(zhí)行規(guī)定的嚴(yán)肅性和兼顧實(shí)際情況的靈活性結(jié)合起來,并考慮承前啟后、平穩(wěn)過渡等因素進(jìn)行;二是,做好經(jīng)營(yíng)層績(jī)效薪酬管理工作;三是,財(cái)務(wù)人員還要及時(shí)做好員工薪酬發(fā)放所需資金的分析和保障工作,在不利情況有可能出現(xiàn)前,要及時(shí)做好預(yù)警預(yù)報(bào)預(yù)控工作;四是,加強(qiáng)企業(yè)文化建設(shè),構(gòu)建團(tuán)結(jié)、互助、進(jìn)步、和諧的企業(yè)文化,用發(fā)展目標(biāo)凝聚人心,以階段性成果鼓舞人心,促進(jìn)員工增強(qiáng)責(zé)任意識(shí)和主人翁意識(shí),以“包容性發(fā)展”的心態(tài)對(duì)改革發(fā)展過程中可能存在的這樣那樣的問題,提出“建設(shè)性意見”和“可操作性建議”。
②切實(shí)轉(zhuǎn)變工作作風(fēng)
目前,仍然存在工作積極性不高、工作責(zé)任心不強(qiáng)、工作質(zhì)量不高、工作馬虎、敷衍了事、推諉扯皮等現(xiàn)象,主要原因是自身思想意識(shí)、認(rèn)識(shí)和素質(zhì)問題,如不及時(shí)轉(zhuǎn)變,將會(huì)影響各項(xiàng)目標(biāo)任務(wù)的完成,于工作不利、于己于人都不利。上行下效是中國(guó)傳統(tǒng)文化,干部工作作風(fēng)在相當(dāng)程度上影響和決定單位的工作作風(fēng),對(duì)企業(yè)發(fā)展、隊(duì)伍建設(shè)、工作實(shí)績(jī)等各方面起著至關(guān)重要的作用,特別是在集團(tuán)公司母子體系運(yùn)作的時(shí)空關(guān)系下,部分領(lǐng)導(dǎo)干部的工作作風(fēng)需要轉(zhuǎn)變,需要在大局下思考、在大局下講話、在大局下行動(dòng),從宏觀和整體角度行事、做人。人才流動(dòng)政策性、復(fù)雜性、差異性、敏感性都強(qiáng),既要支持鼓勵(lì)正常的人才流動(dòng)和人力資源的優(yōu)化配置,也要從維護(hù)隊(duì)伍穩(wěn)定和有利于管理的角度審慎妥善把握,切忌出現(xiàn)不負(fù)責(zé)任地直接向兄弟單位員工提出“來我這工作吧!”的現(xiàn)象,避免出現(xiàn)未經(jīng)了解協(xié)商和研究報(bào)批就隨意口頭表態(tài)同意兄弟員工調(diào)入的現(xiàn)象。
③加強(qiáng)能力培養(yǎng)和提升工作
從綜合能力現(xiàn)狀和完成目標(biāo)任務(wù)的能力要求相比較,當(dāng)前和今后一段時(shí)期在隊(duì)伍建設(shè)方面的重點(diǎn)任務(wù)是能力培養(yǎng)和能力提升工作,包括地質(zhì)勘查技術(shù)業(yè)務(wù)能力、項(xiàng)目管理能力、項(xiàng)目施工能力、市場(chǎng)開拓能力、項(xiàng)目洽談商務(wù)能力、財(cái)務(wù)管理能力、人力資源管理能力培養(yǎng)和提升等諸多方面。一是,做好新員工招聘工作;二是,組織安排好培訓(xùn)工作,根據(jù)現(xiàn)實(shí)需求并以完成實(shí)際工作為載體,擬定培訓(xùn)計(jì)劃和培訓(xùn)方案,通過“傳幫帶”和“以老帶新”等方式提高培訓(xùn)工作的針對(duì)性、有效性、廣泛性和實(shí)務(wù)性;三是,做好指導(dǎo)幫助工作,上級(jí)單位或領(lǐng)導(dǎo)干部要“言傳身教”,絕不能僅僅下達(dá)任務(wù)部署工作,還要同時(shí)對(duì)如何完成任務(wù)做好工作進(jìn)行具體指導(dǎo)幫助,必要時(shí)更要親自參與,共同高質(zhì)量完成工作事項(xiàng);四是,做好學(xué)習(xí)借鑒和交流工作,要經(jīng)常性地學(xué)習(xí)借鑒他單位的好做法好經(jīng)驗(yàn),針對(duì)某些具體事項(xiàng),必要時(shí)可按照“借智”、“借力”的市場(chǎng)方式滿足需求;五是,加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)班子和中層骨干隊(duì)伍建設(shè),針對(duì)領(lǐng)導(dǎo)班子成員年齡、經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、技能等特點(diǎn),重視加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)班子成員分工協(xié)作的整體能力建設(shè);按規(guī)定要求認(rèn)真做好中層干部聘任和培養(yǎng)工作,打造“想干事、能干事、干成事”的效能團(tuán)隊(duì)。
3關(guān)于集團(tuán)公司母子公司定位關(guān)系及相關(guān)工作管理
集團(tuán)母、子體系運(yùn)行后,母公司作為“管理”和“服務(wù)”主體、子公司作為“經(jīng)營(yíng)”主體的基本定位明確后,母、子公司良性互動(dòng)的基本關(guān)系初步呈現(xiàn),但在具體運(yùn)行層面,母、子公司定位、職責(zé)、關(guān)系等要明確,實(shí)際工作中還存在這樣那樣的理解和認(rèn)識(shí),有關(guān)方面也時(shí)有困惑和偏差。
①完善出臺(tái)母子公司運(yùn)行體系和主要職責(zé)及內(nèi)設(shè)機(jī)構(gòu)規(guī)定
組織力量研究出臺(tái)母子公司運(yùn)行體系和主要職責(zé)及內(nèi)設(shè)機(jī)構(gòu)規(guī)定,作為集團(tuán)公司系統(tǒng)共同遵守的準(zhǔn)則,促進(jìn)集團(tuán)公司系統(tǒng)各方面工作“有序、高效、科學(xué)、規(guī)范”運(yùn)行。
②處理好母公司與子公司的特殊關(guān)系
根據(jù)子公司新洽談和新簽訂的地質(zhì)勘查合同除極少數(shù)以自身名義進(jìn)行外,以母公司名義新洽談和新簽訂合同成為“常態(tài)”,換句話講,在子公司作為項(xiàng)目實(shí)施客觀主體的同時(shí),母公司作為資質(zhì)主體和合同簽約主體,也已成為法律、安全、經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量等方面的責(zé)任主體,這就是集團(tuán)公司與子公司現(xiàn)狀的特殊關(guān)系。為此要做好及時(shí)填報(bào)資質(zhì)使用單位執(zhí)業(yè)情況和質(zhì)量報(bào)告等工作事項(xiàng)。以地質(zhì)勘查隊(duì)或礦勘院名義對(duì)外洽談業(yè)務(wù)出具文件和證明等有關(guān)事項(xiàng)的,仍按原管理模式進(jìn)行管理。
③做好信息資料報(bào)送工作
根據(jù)有關(guān)規(guī)定和要求,按年度、季度、月度或特定事項(xiàng)要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)報(bào)送有關(guān)信息資料。這些信息資料是股東或上級(jí)管理單位了解情況、把握進(jìn)展、支持工作所必需的,各子公司、各有關(guān)部門要正確理解、認(rèn)真對(duì)待此方面工作要求,不能以資料多、任務(wù)重、無意義、缺人手、時(shí)間緊等各種理由或借口而推遲報(bào)送甚至不報(bào)送,也不能以犧牲材料質(zhì)量而匆忙應(yīng)付。要對(duì)需報(bào)送的信息資料進(jìn)行梳理、整合,能夠歸類合并的盡量減少報(bào)送類別,能夠從已有資料匯總整理的盡量不要另行要求報(bào)送,能夠提早準(zhǔn)備的盡量提早下發(fā)通知;要共同配合,確保高質(zhì)高效完成各項(xiàng)信息資料報(bào)送工作,為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)掌握近期運(yùn)行動(dòng)態(tài)提供全面、準(zhǔn)確依據(jù)。
4關(guān)于制度建設(shè)管理
抓好制度建設(shè),是保障企業(yè)規(guī)范有序運(yùn)行的重要條件。
①出臺(tái)科學(xué)的績(jī)效考核與薪酬分配管理辦法。
文件;二是,母公司下達(dá)子公司績(jī)效考核辦法;三是,各子公司要按照有關(guān)規(guī)定和辦法要求,結(jié)合本公司實(shí)際情況,制訂個(gè)性化的績(jī)效考核和薪酬分配辦法。
②出臺(tái)項(xiàng)目目標(biāo)成本管理實(shí)施辦法
一是,要把執(zhí)行上級(jí)有關(guān)規(guī)定和建立完善并早日出臺(tái)母公司項(xiàng)目目標(biāo)成本管理系統(tǒng)實(shí)施辦法及配套規(guī)章制度有機(jī)結(jié)合起來;二是,要切實(shí)啟用項(xiàng)目目標(biāo)成本管理系統(tǒng),并在使用過程中逐步充實(shí)完善項(xiàng)目目標(biāo)成本管理系統(tǒng)的運(yùn)行工作;三是,今年新開工項(xiàng)目在一開始就要成立“項(xiàng)目部”,項(xiàng)目部人員、職責(zé)、工作規(guī)程要同時(shí)確定,結(jié)轉(zhuǎn)項(xiàng)目也要盡快明確界定“項(xiàng)目部”成員和工作界面,所有項(xiàng)目都要按“項(xiàng)目部”體系實(shí)施項(xiàng)目目標(biāo)成本管理。
③逐步健全完善各方面規(guī)章制度
母、子公司運(yùn)行新體系模式下的規(guī)章制度要逐步健全完善,事業(yè)部模式下的一些規(guī)章制度也要根據(jù)新體系要求進(jìn)行與時(shí)俱進(jìn)的調(diào)整完善。一是,兩級(jí)公司部門內(nèi)部崗位職責(zé)和工作流程要細(xì)化明確;二是,人事、資質(zhì)、設(shè)備、固定資產(chǎn)、檔案資料等方面的規(guī)章制度要修訂完善;三是,培訓(xùn)、科研、質(zhì)量等方面的規(guī)章制度需要加強(qiáng)完善。還要就逐步健全完善規(guī)章制度各方面工作,如何分工和具體落實(shí)等事項(xiàng)做好與子公司的銜接工作,確保規(guī)章制度建設(shè)工作“有的放矢”、“務(wù)實(shí)有效”。
5關(guān)于解決影響企業(yè)管理一些問題的思考
本人所在的母公司和各子公司處在發(fā)展的關(guān)鍵階段。雖然處于起步或初級(jí)階段,存在積累少或基本沒有積累、新員工偏多骨干人員偏少、核心競(jìng)爭(zhēng)力偏弱等影響公司發(fā)展的一些問題,其他問題如基金項(xiàng)目問題、礦權(quán)管理問題、儀器設(shè)備配置調(diào)度問題、財(cái)務(wù)管理問題等,還可在不同層次進(jìn)行歸類梳理,看似問題不少,也影響公司進(jìn)一步發(fā)展,但大發(fā)展則小困難、小發(fā)展則大困難、不發(fā)展則最困難。對(duì)解決影響企業(yè)管理和公司發(fā)展的一些問題的思考如下。
①以包容性發(fā)展心態(tài)面對(duì)問題
發(fā)展過程中所面臨的一些問題是客觀存在的,只有理性面對(duì),才能準(zhǔn)確把握;對(duì)存在的一些問題采取發(fā)牢騷、抱怨、指責(zé)的態(tài)度方式,雖一吐為快,但于事無補(bǔ)、于己無利、沒有意義;要以包容性發(fā)展的心態(tài)去面對(duì)存在的問題,認(rèn)識(shí)理解這些問題是過程性階段性而非長(zhǎng)遠(yuǎn)性問題;存在的問題是壓力、困難、挑戰(zhàn),也是發(fā)展的潛力、機(jī)遇、對(duì)策之所在。
②提出建設(shè)性意見
可以從某一個(gè)或某幾個(gè)方面對(duì)發(fā)展過程中所面臨的一些問題提出意見,也可以從整體和全局的角度提出意見;所有這些意見都應(yīng)該是建設(shè)性的,無論這些意見全面不全面、準(zhǔn)確不準(zhǔn)確,對(duì)解決問題、克服困難所起到的作用都應(yīng)該是正面的、積極的,而不是反面的、消極的;只有這樣,才是負(fù)責(zé)任的、有意義的,才能推動(dòng)工作逐步向好的方向發(fā)展。
篇13
整個(gè)工程勘察、設(shè)計(jì)和施工過程中,水文地質(zhì)問題始終是一個(gè)極為重要但也是一個(gè)易被忽視的問題。水文地質(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)系極為密切,互相聯(lián)系和互相作用,地下水既是巖土體的組成部分,直接影晌巖土體工程特性,又是基礎(chǔ)工程的環(huán)境,影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。在一些水文地質(zhì)條件較復(fù)雜的地區(qū),由于工程勘察中對(duì)水文地質(zhì)問題研究不深入,設(shè)計(jì)中又忽視了水文地質(zhì)問題,經(jīng)常發(fā)生由地下水引發(fā)的各種巖土工程危害問題。
1水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容
工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容在以往的工程勘察報(bào)告中, 由于缺少結(jié)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工需要評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土工程的作用和危害, 在很多地區(qū)已發(fā)生多起因地下水造成基礎(chǔ)下沉和建筑物開裂的質(zhì)量事故, 總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn), 我們認(rèn)為今后在工程勘察中, 對(duì)水文地質(zhì)問題的評(píng)價(jià), 主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容:
(1)應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑物的作用和影響,預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害, 提出防治措施。
(2)工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要,查明有關(guān)水文地質(zhì)問題, 提供選型所需的水文地質(zhì)資料。
2巖土水理性質(zhì)
巖土水理性質(zhì)是指巖土與地下水相互作用時(shí)顯示出來的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖土重要的工程地質(zhì)性質(zhì)。巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強(qiáng)度和變形,而且有些性質(zhì)還直接影晌到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對(duì)巖土的物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試比較重視,對(duì)巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視,因而對(duì)巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的評(píng)價(jià)是不夠全面的。
3地下水引起的巖土工程危害
水文地質(zhì)和工程地質(zhì)二者關(guān)系極為密切,兩者互相聯(lián)系和互相作用。地下水是巖土體的組成部分,直接影巖土體的工程特性,影響建筑物的穩(wěn)定性和耐久性。地下水引起的巖土工程危害,主要是由于地下水位升降變化和地下水動(dòng)水壓力作用兩個(gè)方面的原因造成。
3.1地下水位升降變化引起的巖土工程危害
在工程勘察中,我們要注意調(diào)查了解地下水位條件及其升降變化。在天然條件下地下水位一般是季節(jié)性的變化,雨季水位上升,早季水位下降,最高水位與最低水位之間稱為水位變動(dòng)帶。地下水位的天然變化是區(qū)域性、漸變的,而且變化幅度較小。但是,人為因素引起的局部性地下水位升降變化的幅度和速度往往大于天然變化,它所引起的巖土工程危害更為嚴(yán)重。
一、為了正確評(píng)價(jià)地下水位升降變化對(duì)巖土工程的影響,在工程勘察中首先要準(zhǔn)確地測(cè)定靜水位。靜水位是指天然狀態(tài)下地下水穩(wěn)定水位,在測(cè)定靜水位時(shí)應(yīng)符合下列要求:
(1)在上部為潛水、下部為承壓水或多層含水層地區(qū),均應(yīng)分層測(cè)定水位;
(2)靜水位的測(cè)定應(yīng)有一定的穩(wěn)定時(shí)間,鉆進(jìn)過程中的初見水位不一定是靜水位。一般地區(qū)每小時(shí)測(cè)定一次,三次所側(cè)水位值相同或孔內(nèi)水位差不超過2-3cm者,可作為靜水位;
(3)工程勘察需要時(shí),宜在勘察結(jié)束后,統(tǒng)一測(cè)量一次靜水位。因?yàn)殪o水位是相對(duì)的,它也隨著地下水補(bǔ)給或排泄條件的變化而變化;
(4)當(dāng)采用泥槳鉆進(jìn)時(shí),為了避免孔內(nèi)泥漿對(duì)含水層的封閉影響,測(cè)定靜水位前應(yīng)將測(cè)水管打入含水層20cm或清洗鉆孔后,再測(cè)靜水位。
為了解地下水位升降變化,可根據(jù)工需要進(jìn)行監(jiān)測(cè),查明地下水最高、最低水位及變化幅度等。
二、地下水位升降變化引起的一些主要巖土工程危害有如下三種情況:
3.1.1潛水位上升引起的巖土工程危害
潛水位上升的原因很多,主要有:
(1)含水層顆拉細(xì)小,其滲透性弱,地下逕流差,尤其是上覆粗粒松散地層時(shí),地表水容易下滲;
(2)當(dāng)包氣帶薄時(shí),毛細(xì)帶接近地表,土飽和差小;
(3)地下水流梯度小或者平緩時(shí),排泄不暢;
(4)當(dāng)含水層沿水流方向巖性突然變細(xì)、滲透性減弱或遇到隔水層時(shí),潛水排泄困難。
上述四種原因引起潛水位上升,多出現(xiàn)在濱海平原、沖積平原一級(jí)階地及山前平原前緣地帶。此外河流、湖塘、水庫、梁道等地表水體滲入補(bǔ)給潛水層,也會(huì)引起潛水位升高。
由于潛水位升高引起的主要巖土工程危害有:
(1)土壤沼澤化、鹽漬化、主要發(fā)生干海積平原低洼地帶。
(2)斜坡巖土體產(chǎn)生滑移、崩塌等,主要發(fā)生于風(fēng)化作用強(qiáng)烈的丘陵地區(qū)。
(3)崩解性巖土軟化、崩解,巖體結(jié)構(gòu)破壞,強(qiáng)度降低,壓縮性增大。主要發(fā)生于風(fēng)化殘積土及強(qiáng)風(fēng)化巖地區(qū)。
(4)導(dǎo)致粉細(xì)砂及粉土被水飽和呈松散狀態(tài),可能產(chǎn)生流砂、砂土液化等。主要發(fā)生于第四系全新統(tǒng)沖積、海積松散粉細(xì)砂層中。
(5)可能造成地下洞室內(nèi)充水淹沒;基礎(chǔ)上浮,使建筑物失穩(wěn)。
3.1.2地下水位過大下降引起的巖土工程危害
地下水位局部過大下降的原因,主要是人為因素改變了水文地質(zhì)條件造成的,如集中過量的抽取地下水,使地下水的開采量大于補(bǔ)給量,導(dǎo)致地下水位過大而持續(xù)下降,降落漏斗亦相應(yīng)的不斷擴(kuò)大;另外,工程活動(dòng)如礦區(qū)疏干、降水工程、施工排水等也能造成局部地下水位過大下降。
地下水位局部過大下降引起的主要巖土工程問題是地面塌陷、地面沉降、地裂,破壞巖土體的穩(wěn)定性,危害建筑物的穩(wěn)定性。在兩廣一些隱伏巖溶地區(qū),由于供水、排水造成地下水位過大下降,引起嚴(yán)重的地面塌陷、地裂。
3.1.3地下水位升降變化引起的巖土工程危害
地下水位升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,嚴(yán)重者形成地裂,引起建筑物特別是低層或輕型建筑物的破壞。當(dāng)?shù)叵滤蛔兓l繁或變化幅度大時(shí),不僅巖土的膨脹收縮變形往復(fù),而且脹縮幅度也大。因此,在膨脹性巖土地區(qū)進(jìn)行工程勘察時(shí),應(yīng)特別注意對(duì)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件的研究,特別是地下水位的升降變化幅度和變化規(guī)律。這對(duì)地基基礎(chǔ)深度的選擇(宜選在地下水位以上或地下水位以下,不宜選在地下水位變動(dòng)帶內(nèi))有重要的參考價(jià)值。
3.2地下水位對(duì)巖土物理力學(xué)性質(zhì)的影響
在地下水位以上、地下水位變動(dòng)帶和地下水位以下,具有明顯的變化規(guī)律:土體從上到下,有天然含水量、孔隙比由小~大~小,壓縮模量、承載力由大~小~大的變化規(guī)律。這是由于地下水位以上部位,經(jīng)長(zhǎng)期淋濾作用,鐵鋁富集,并對(duì)土顆粒起膠結(jié)和充填作用,增大了土粒間連接力,往往形成“硬殼層”,因而含水量、孔隙比小而壓縮模量和承載力增高;而位于地下水位變動(dòng)帶的土層,由于地下水積極交替,土中的易溶鹽成分淋失,土質(zhì)變松,因而含水量、孔隙比增大,壓縮模量、承載力降低;位于地下水位以下的土層,由于地下水交替緩慢,氧化、水解作用減弱,加之上覆土層的自重壓力作用,土質(zhì)比較密實(shí),因而含水貧、孔隙比減小,壓縮模量、承載力增高。
3.3地下水動(dòng)水壓力作用引起的巖土工程危害
地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱,但是在人為工程活動(dòng)中由于改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件,在一定的動(dòng)水壓力作用下,往往會(huì)引起一些嚴(yán)重的巖土工程危害。如流砂、管涌、基坑突涌等。
這里簡(jiǎn)單介紹高層建筑深基坑開挖中由于承壓水頭壓力作用引起的垂坑突涌問題。在基坑下部有承壓含水層存在時(shí),開挖基坑減小了承壓含水層上覆隔水層的厚度,當(dāng)隔水層減小到一定程度時(shí),承壓水的水頭壓力能頂裂或沖毀基坑底板,造成突涌現(xiàn)象。
(1)基坑突涌形式及其危害:基坑突涌形式主要與承壓含水層的類型及其巖性有關(guān)。當(dāng)承壓含水層為裂隙水、巖溶水或中粗砂、礫砂;卵礫孔隙水時(shí),基底頂裂,地下水從裂縫中涌出,使其基坑積水:當(dāng)承壓含水層為細(xì)粒砂層時(shí),基底產(chǎn)生噴水冒砂現(xiàn)象。基坑突涌不但給施工帶來很大困難, 而且破壞地基強(qiáng)度, 造成邊坡失穩(wěn)。故應(yīng)重視防治基坑突涌。