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水利水电工程物探规程

时间:2023-09-03 14:57:42

导语:在水利水电工程物探规程的撰写旅程中,学习并吸收他人佳作的精髓是一条宝贵的路径,好期刊汇集了九篇优秀范文,愿这些内容能够启发您的创作灵感,引领您探索更多的创作可能。

水利水电工程物探规程

第1篇

关键词:物探技术 地勘成果质量

1 简介

物探总队隶属于中水北方勘测设计研究有限责任公司(简称中水北方公司)勘察院。

中水北方公司坐落于天津市区,是由成立于1954年的水利部甲级勘测设计科研单位——水利部天津水利水电勘测设计研究院(历史沿革见表1)改制组建的,以水利水电勘测、设计、科研为主,跨地区跨行业多种经营的科技型企业。首批取得国家计量认证合格证书,通过GB/T19001质量体系认证。经国家对外贸易经济合作部批准,具有独立开展对外经济技术合作业务的资格。自1992年以来,连续八年被评为中国勘察设计综合实力百强单位。科技档案管理达到国家一级标准。

表1

中水北方公司历史沿革概况

时间 名称 地址 人数 1954.3.8 水利部北京勘测设计院 北京西长营 1000 1958.3-1964.8 水电部北京勘测设计院 北京六铺炕 6296 1964.8.15-1970.9 水电部海河勘测设计院(由北京院分出) 北京六铺炕 608 1970.10-1979.2 水电部十三局勘测设计院(海河院下放成立) 山东德州 544 1970.12-1979.2 水电部十一局勘测设计院(北京院水科院下放组建) 河南三门峡 500 1979.3.5 水电部天津勘测设计院(十三局院与十一局院组建) 天津龙潭路 1704 1979.5-1982.3 水利部天津勘测设计院 天津龙潭路 1704 1982.4-1991.10 水利电力部天津勘测设计院 天津洞庭路 1885 1991.11.10-1992.9 水利部能源部天津勘测设计院 1854 1992.10.1-1996.9.9 水利部能源部天津勘测设计研究院 1808 1996.9.10-2003.1.6 水利部天津水利水电勘测设计研究院 1239 1159 2003.1.7-2004.2.19 中水北方勘测设计研究有限责任公司 1146 2004.2.20-至今 1135

公司实力雄厚,专业齐全,技术精湛,诚信服务。目前持有水利、电力、建筑、水运、公路、市政、农林等七个行业各类资质证书近20份。先后承担完成国内、外各类工程数百项,并与世界几十个国家和地区进行技术交流和考察,数次代表我国政府对援外工程组织竣工验收工作。

1978年以来,累计荣获部级以上科技奖励96项,其中国家级奖励31项,国家级金奖、一等奖9项,多项成果达到国际先进和国际领先水平。

目前,中水北方公司所具有的人力资源为:在册职工1135人;中国工程院院士1人;中国工程设计大师3人;享受政府特殊津贴专家40人;国家级中青年突出贡献专家2人;天津市政府授衔专家2人;享受教授、研究员同等待遇高级工程师49人;高级专业技术人员375人;注册咨询工程师(投资)6人;国家一级注册结构师14人;国家一级注册建筑师5人;造价工程师(含水利)34人;水利工程建设监理工程师82人;水电监理工程师40人;监理工程师(建设部)11人;水利工程设备制造监理工程师55人。

物探总队系从事工程物探与工程检测的专业单位。除享用中水北方公司所有工程建设与地质勘察等级证书外,还持有工程基桩动测单位资质证书等。拥有先进的技术装备、丰富的工程实践经验,并在生产实践和科学技术研究中,逐步形成了自己的管理体系和技术特色。截至2004年8月底,物探总队在职职工总数22人,专业技术人员占91%,其中高级工程师11名,工程师6名,助理工程师3名,技术工人2名。同时部分职工拥有水利水电工程监理工程师证书、项目经理证书等。

2 物探总队历史概况

物探专业伴随着中水北方公司的发展变化而逐渐壮大,其变化历史大概可分为两个阶段:即以1980年为发展变化转折点,此前为创建和发展阶段,其后为丰富和壮大阶段。

1980年前物探专业作为一个单一的作业组行政归属地勘队管理,从事具体物探工作的专业人员和技术工人不到10人,可开展的物探方法仅限于最常规的电法勘探和电测井或电磁波测井等。此间的物探任务主要是了解坝址区第四系覆盖层厚度,有无古河道或深槽;了解坝址区较大的隐伏断层位置及其走向等。

1980年后随着改革开放的逐步深入和国民经济的大力发展,物探技术的应用范围也渐渐拓宽,使其深入到水利水电工程建设的各个阶段,成为地质勘查和工程质量检测或评价的重要手段。此时,物探组也从地勘队分离并独立升格为一个从事地球物理勘探技术的专业队(室)。所开展的物探方法由单一方法逐步发展为综合物探方法,物探仪器设备紧随电子计算技术的发展得到及时补充和丰富,至目前为止,物探专业拥有国内外较先进的各类工程物探仪器20余台套。主要有Ramac/GPR地质雷达、Strata ViewTM—R24数字工程地震仪、DZQ24数字工程地震仪、RSM—24FD浮点基桩动测仪、RS—JYB静载测试仪、JCQ—503C静载测试仪、KON—PIT桩基低应变工程检测仪、JCD—2钻孔彩色电视、Subsite75R/T地下管线探测仪、CE—9201工程质量检测仪、WSD-2型数字声波仪、RSM-SY5型智能工程声波仪、WDJD—1数字电法仪、FFA—1型快速α数字闪烁辐射仪、JGS—1A型综合数字测井系统等。可同时开展地震勘探(折射和反射)、电法勘探、综合测井、声波测试等常规物探方法以及弹性波层析(CT)成像、面波勘探、高密度电法、地质雷达、钻孔流量测井等高新地球物理勘测技术。利用物探技术可解决的地质问题或工程问题主要有:①覆盖层探测:覆盖层厚度探测、分层;古河道或深槽探测;基岩风化层探测;覆盖层物性参数测定等。②滑坡体探测:滑坡体的厚度和分布范围;滑坡体的物性参数测定。③构造破碎带探测:与工程稳定性有关的断层位置、规模及分布范围;测定钻孔中软弱夹层的位置和厚度。④岩溶探测:建筑物基础区岩溶洞穴分布和规模;探测岩溶溶洞的充填物性质。⑤灾害检测:堤坝隐患探测;开挖掌子面前的地质灾害预测等。⑥水文地质调查:划分第四系地层中的含水层和隔水层,测定其深度和厚度;探测基岩裂隙水。⑦水文地质参数测定:测定地下水流速、流向、含水层涌水量、渗透系数等。⑧岩土体物理力学参数测定:电阻率、电导率;纵波速度、横波速度;泊松比、动弹性模量、动剪切模量;弹性抗力系数;完整性系数、风化系数、各项异性系数等。⑨岩土(混凝土)体质量检测:探硐围岩松动圈测试;坝基建基面检测;边坡开挖范围检测;爆破影响范围检测;固结灌浆及帷幕灌浆质量检测;混凝土构件质量检测;高速公路(机场跑道)质量检测。⑩地基勘察:地基土分层、地基卓越周期测试、地基土液化判别、地震小区划分、复合地基承载力测试。还可进行基桩检测:桩身强度评价、桩身完整性检测、基桩承载力测试。地下管线探测:探测各种管道、电缆的埋深及分布情况。物探测试参数见表2。

表2

中水北方公司物探检测参数一览表

方法

类别

地震类

直流

电法类

电磁类

检测类

放射类

综合

测井

纵波速度;

横波速度;

面波速度;

动泊松比;

动弹模量;

波周期;

波振幅;

卓越周期;

沙土液化参数;

地震小区划参数;

等。

电阻率;

电导率;

极化率;

一次电位;

二次电位;

电位差;

半衰时;

电流值;

等。

电磁波速度;

电磁波走时;

等。

回弹值;

抗压强度;

砼强度;

砼内部钢筋分布;

沙浆强度;

基桩(或砼)缺陷;

基桩或地基承载力;

地下管线定位及埋深;

等。

自然伽玛;

氡气强度;

α射线强度;

以及对工程和生活环境影响的放射性强度。

流量;

流速;

流向;

井径;

井温;

井斜;

波速;

电测井;

钻孔电视录像;

等。

3 近年完成的物探成果

地球物理勘探专业是中水北方公司地质勘查的重要手段之一,通过对工程对象的全面测试可以取得较为完整的数据资料,再经综合分析和深入研究,可对工程建筑物的地质环境或工程质量做出科学评价,为工程规划、设计、施工和安全运行提供科学依据。

近年来,配合中水北方公司地质勘查、水能规划、设计、施工等专业,先后完成了黄河万家寨水利枢纽、黄河大柳树水利枢纽、石漫滩水库、黄河沙坡头水利枢纽、马来西亚里瓦古水电站、黑河正义峡水利枢纽、北京永定河堤防、永定新河堤防、云南李仙江戈兰滩水电站等十几座大型水利水电工程的规划、可行性研究、初步设计、施工详图阶段的物探勘查和建基质量物探测试工作。与此同时,还完成了南水北调中线天津干渠、南水北调东线、新疆艾比湖生态保护、引滦入津州河暗埋段改线、万家寨引黄入晋工程等大型跨流域调水工程的地球物理勘探工作。在涉外项目中,完成了马来西亚里瓦古水电站、刚果英布鲁水电站、佛得角圣地亚哥岛泡衣崂水库、毛里塔尼亚阿塔尔水库、巴基斯坦高摩赞水电站等工程的地球物理勘探和工程监理工作。随着改革开放的不断深入,积极拓宽物探技术服务市场,逐渐开展岩土工程测试,已完成了数百个工民建项目的基础质量测试和建筑物结构质量评价等技术工作。通过科学实践,丰富了经验,锻炼了队伍,为适应社会主义市场经济的发展奠定了坚实基础。

上述工程项目的勘查和测试中,由于物探工作的投入及其高质量的物探成果,使得地质勘查质量得到了很大提高和加强,如:①黄河大柳树水利枢纽工程综合物探报告荣获水利部1996年度科技进步三等奖;②石漫滩水库工程勘察获水利部2000年度优秀工程勘察铜质奖;③黄河万家寨水利枢纽工程勘察获水利部2004年度优秀工程勘察金质奖;④海河流域平原区堤防工程堤身土体质量及堤基工程地质研究获天津市2003年度优秀工程咨询一等奖(全国优秀工程咨询成果三等奖)。与此同时,获得院级和委级优秀勘查或优秀咨询项目多项。

参加修订和编写水利部行业标准《水利水电工程物探规程》与《堤防隐患物理探测规程》等。

4 新技术新方法引进与应用

4.1 地质雷达技术

地质雷达与探空雷达相似,利用高频电磁波(主频为数十数百乃至数千兆赫)以宽频带短脉冲的形式,由地面通过发射天线(T)向地下发射,当它遇到地下地质体或介质分界面时发生反射,并返回地面,被放置在地表的接收天线(R)接收,并由主机记录下来,形成雷达剖面图。由于电磁波在介质中传播时,其路径、电磁波场强度以及波形将随所通过介质的电磁特性及其几何形态而发生变化。因此,根据接收到的电磁波特征,既波的旅行时间(亦称双程走时)、幅度、频率和波形等,通过雷达图像的处理和分析,可确定地下界面或目标体的空间位置或结构特征。

地质雷达作为近十余年来发展起来的地球物理高新技术方法,以其分辨率高、定位准确、快速经济、灵活方便、剖面直观、实时图象显示等优点,已成功地应用于岩土工程勘察、工程质量无损检测、水文地质调查、矿产资源研究、生态环境检测、城市地下管网普查、文物及考古探测等众多领域,取得了显著的探测效果和社会经济效益,并在工程实践中不断完善和提高。

我公司引进地质雷达后,结合水利水电工程特点,先后在海河流域平原区进行了约400km长的堤防工程质量检测和数十项岩土工程勘察测试工作,取得了良好的应用效果和经济效益。如在永定河堤防质量探测中通过雷达探测并经反射层拾取和时间剖面的解释,取得以下结论:

⑴ 根据雷达图像分析认为,对应剖面由浅至深为:①第一同相轴(

⑵ 通过雷达测试成果的地质解释共圈定出73处浆砌石存在不同程度的隐患或质量较差,这些隐患的类型一般为:①浆砌石厚度较薄;②浆砌石与下部土体分离形成架空;③浆砌石胶结不良或松散;④浆砌石出现裂缝等不良现象。

4.2 面波探测技术

面波勘探,也称弹性波频率测深,是国内外近几年发展起来的一种新的浅层地震勘探方法。面波分为瑞利波(R波)和拉夫波(L波),而R波在振动波组中能量最强、振幅最大、频率最低,容易识别也易于测量,所以面波勘探一般是指瑞利面波勘探。人们根据激振震源的不同,又把面波勘探分为①稳态法、②瞬态法、③无源法。它们的测试原理是相同的,只是产生面波的震源不同罢了。

面波是一种特殊的地震波,它与地震勘探中常用的纵波(P波)和横波(S波)不同,它是一种地滚波。弹性波理论分析表明,在层状介质中,拉夫波是由SH波与P波干涉而形成,而瑞利波是由SV波与P波干涉而形成,且R波的能量主要集中在介质自由表面附近,其能量的衰减与r-1/2成正比,因此比体波(P、S波∝r-1)的衰减要慢得多。在传播过程中,介质的质点运动轨迹呈现一椭圆极化,长轴垂直于地面,旋转方向为逆时针方向,传播时以波前面约为一个高度为λR(R波长)的圆柱体向外扩散。

在各向均匀半无限空间弹性介质表面上,当一个圆形基础上下运动时,由它产生的弹性波入射能量的分配率已由Miller(1955年)计算出来,即 P波占7%、S波占26%、R波占67%,亦就是说,R波的能量占全部激振能量的2/3,因此利用R波作为勘探方法,其信噪比会大大提高。

综合分析表明R波具有如下特点:①在地震波形记录中振幅和波组周期最大,频率最小,能量最强;②在不均匀介质中R波相速度(VR)具有频散特性,此点是面波勘探的理论基础;③由P波初至到R波初至之间的2/3处为S波组初至,且VR与VS具有很好的相关性,其相关式为:VR=VS·(0.87+1.12μ)/(1+μ);

式中:μ为泊松比;此关系奠定了R波在测定岩土体物理力学参数中的应用;④R波在多道接受中具有很好的直线性,即一致的波震同相轴;⑤质点运动轨迹为逆转椭圆,且在垂直平面内运动;⑥R波是沿地表传播的,且其能量主要集中在距地表一个波长(λR)尺度范围内。

依据上述特性,通过测定不同频率的面波速度VR,即可了解地下地质构造的有关性质并计算相应地层的动力学特征参数,达到岩土工程勘察之目的。

我们经过几年的实践和初步研究,面波探测技术已成功地应用于水利水电工程以及有关领域的岩土工程勘察中,大致可分为以下方面:①查明工程区地下介质速度结构并进行地层划分;②对岩土体的物理力学参数进行原位测试;③工业与民用建筑的地基基础勘察;④地下管道及埋藏物的探测;⑤地下空洞、岩溶、古墓及废弃矿井的埋深、范围等探测;⑥软土地基加固处理效果评价及饱和砂土层的液化判别;⑦公路、机场跑道质量的无损检测;⑧江河、水库大坝(堤)中软弱夹层的探测和加固效果评价等;⑨场地土类别划分及滑坡调查等;⑩断层及其它构造带的测定与追踪等。

4.3 层析成像技术

层析成像技术通过现场测试取得岩土体某一物性参数的大量信息,经反演处理和计算,可以得到被测区域内岩土体该物性特征参数的分布规律。该技术具有较高的分辨率,更有助于全面细致地对岩土体进行质量评价,圈定地质异常体等,目前实际应用的层析成像技术主要有:①地震波层析技术;②声波层析技术;③电磁波吸收系数层析技术;④电磁波波速层析技术。

层析成像技术在工程勘察中有着广泛的应用前景。如我公司在黄河大柳树水利枢纽坝址应用地震波层析技术通过6对探洞的波速成像分析,所得初步结论为:

⑴ 该坝址所处区域地质构造背景,规定了坝址区结构面发育规律和结构面特征,从而规定了该坝址区高中低波速值范围。

⑵ 从波速分布不稳定性可看出,该坝址区寒武系厚层、中厚层、薄层变质长石石英砂岩、千枚状板岩在剖面上或平面上延伸不是很长的。

⑶ 各层析分析剖面中岩体波速降低的主要因素是:断层、板岩、层间流动蠕变滑动面及破碎带、拉张裂隙等。

又如在正义峡水利枢纽坝址灌浆试验中,采用地震层析技术评价灌浆质量。由测试孔间地震波速等值线分布图,结合孔间岩体地质情况,可得以下基本成果:

⑴ 灌浆前岩体地震波速度自上而下有逐渐增大的趋势,且波速等值线多呈“团块”状分布,反映出岩体结构特征;测试孔间岩体平均波速为3340m/s,而第一灌浆段(孔深8~12m)岩体波速大都小于3000m/s,平均波速为2930m/s,说明该段岩体破碎,完整性较差。

⑵ Ⅰ序灌浆后岩体波速低于3000m/s等值线范围与灌浆前相比缩小,而波速大于3600m/s等值线的范围增大(向上延伸);测试孔间岩体平均波速为3410m/s,较灌前提高2.1%;其中第一灌浆段(孔深8~12m)岩体波速平均值为3070m/s,较灌浆前提高4.8%。

⑶ Ⅱ序灌浆后与Ⅰ序灌浆后的岩体波速分布规律基本相似,但波速低于3000m/s等值线范围与灌浆前相比明显缩小,而波速大于3600m/s等值线的范围向上延伸显著;测试孔间岩体平均波速为3510m/s,较灌浆前提高5.1%。

⑷ Ⅲ序灌浆后与灌浆前、Ⅰ序灌浆后、Ⅱ序灌浆后的岩体波速分布规律发生明显变化,波速等值线“团块”状基本消失,波速3600m/s等值线的范围向上延伸至孔口附近;测试孔间岩体平均波速为3680m/s,较灌前提高10.2%。其中第一灌浆段(孔深8~12m)岩体波速平均值为3460m/s,较灌浆前提高18.1%。

⑸ 经分析灌浆前、后不同灌浆序次的地震CT波速统计结果可知:经Ⅰ序、Ⅱ序、Ⅲ序灌浆后,各灌浆段平均波速较灌浆前均有提高,且随着灌浆序次的增加,岩体完整程度逐渐增强,尤以Ⅲ序灌浆后的效果最为显著。

4.4 高密度电阻率法

该法测点密度极高,而且可以获得多种常规装置的视电阻率分布,做出多种组合排列的拟断面图并使电阻率层析技术成为可能,其原理仍为电阻率法的范畴。在工程勘察和堤防隐患探测中显示出极大的生命力而广泛应用。

如我公司在漳卫新河堤防隐患探测中,应用高密度电法进行测试,实测数据经处理后可获得视电阻率断面灰度图(或等值线图),通过对比分析,掌握堤身、堤基介质的视电阻率变化特征及不同电阻率介质层(体)的分布形态,进而判识堤身内部是否有洞穴或其它不良结构现象(体)的存在。当堤身土体质量均匀无空洞、裂缝、土体不均一等异常隐患存在时,视电阻率等值线有规律的均匀分布,近水平层状;当堤身或堤基内有上述类型隐患存在时,则视电阻率等值线将发生变化,表现为成层性差、梯度变化大,出现高阻或低阻闭合圈等异常形态。经分析后认为该测区视电阻率断面图可分为以下类型:

⑴ 视电阻率等值线上高下低,层次分明,且水平层状分布,说明堤顶表层粉细砂较干燥密实,视电阻率值一般为200~400Ω·m,而堤身下部粉细砂或堤基粉细砂较潮湿,视电阻率值一般为30~80Ω·m,中部视电阻率变化梯度较均一。此为正常堤身土体的视电阻率断面反映,如左堤13+313~13+009、32+368~32+600、44+640~44+994等,右堤26+840~27+268等桩号段。该断面特征是此次高密度电法测试剖面的主要类型。

⑵ 视电阻率等值线上低下高,层次尚分明,基本呈水平层状分布,但表层视电阻率值一般为100~200Ω·m,此为堤顶较干燥粉细砂的反映,随电极隔离系数的增大视电阻率逐渐升高,至剖面下部视电阻率最高,其值一般为300~500Ω·m,推测堤身下部或堤基介质由较粗颗粒的砂或砂卵砾石组成,如左堤8+800~9+409等桩号段。中部视电阻率变化梯度尚均一。该断面也可认为是正常堤体的视电阻率反映。

⑶ 视电阻率等值线上下低中间高,层次基本分明,表层视电阻率值一般为200~350Ω·m,此为堤顶较干燥粉细砂的反映,随电极隔离系数的增大视电阻率先升高后变低,剖面中部视电阻率最高,其范围值400~600Ω·m,推测为堤身粉细砂较干燥密实或筑堤介质中含有石料等,剖面下部由于接触到堤基潮湿粉细砂而视电阻率变低,如左堤21+184~21+300等桩号段。

⑷ 视电阻率等值线层次较差,出现局部高阻闭合圈,其视电阻率值高达600~1000Ω·m,推测此处堤身介质含有大块抛石等高阻不均匀体或洞穴异常,而周围介质多为粉细砂组成,视电阻率值一般为100~300Ω·m,随电极隔离系数的增大而受到堤基介质影响时视电阻率开始变低,如左堤39+328~39+682等桩号段。

⑸ 獾洞在视电阻率断面图中表现为相对高阻,其值受周围堤身介质电阻率的影响,有时难以识别(如第④种类型),有时较易判别,如左堤52+750~52+800桩号段,堤身土体的电阻率均一且相对较低,其值为30~80Ω·m,而獾洞的视电阻率则较高,其值为160~210Ω·m,它在灰度图中表现非常明显。

5 发展与展望

⑴ 跟踪科技前沿,推动技术进步。科学技术是第一生产力,地球物理勘查市场的激烈竞争,强烈反映着科技水平的竞争。地球物理勘查的技术性很强,离开了基础科学和新兴技术的有机应用就谈不上发展,所以必须依靠科技进步和新兴技术方法的开发或引进,使其直接服务于生产,为工程勘察提供重要的探测信息,创造出较好的经济效益和社会效益。以推动工程地球物理勘探工作的发展。

⑵ 适时进行知识更新,提高技术素质。随着世界一体化科学技术的发展,我们正面临着市场经济和科技市场的各种挑战,要在技术经济改革开放的新形势下求生存,求发展,最大限度地解放和发展生产力并提高生产水平,关键在于要强化各类技术人员的知识更新,提高新兴理论知识水平和技术水平,加强对各类技术人员专业素质的训练与考核,拓宽生产技术研究的深度与广度,充分发挥人的能动性及技术优势,以适应形势发展的要求,以便有足够的能力与技术标准去承揽和完成国家招标项目的前期工作,发挥优势,走出国门承揽国外工程建设项目。

⑶ 加强新老物探技术配合和综合应用。坚持和发展综合物探是水利水电系统五十年来实践经验的总结,只有运用综合物探方法,才能最大限度地发挥物探技术的优点,才能提高解决地质问题的能力,提供可靠的物探成果资料。

⑷ 继续开展新技术新方法的试验研究,不断为物探注入新的活力,充分发挥物探在工程勘测中的作用。应结合现有物探仪器设备水平和条件,抓紧抓实建立并开发新方法新技术的拳头项目。这样不仅有利于技术水平的提高,更有利于适应市场的竞争。在面对世界新技术革命挑战的同时,要进一步搞好引进、消化、吸收,更重要的是进一步搞好创新,建立具有水电特色的工程物探科学技术体系。

⑸ 重视和加强物探资料的室内处理、解释和分析工作,研究和提高数据处理方法和技术是物探发展的重要组成部分。物探资料的室内处理和分析是资料采集后进行地质解译的重要环节,如有时尽管外业原始资料的采集质量很高,但由于解译方法、数学手段及认识水平的限制,不能很好地将物探剖面转化成地质解释,这是非常可惜的。从五十年的物探技术方法进展情况来看,每一种新方法的出现均与现代的数据处理手段密切相关。这就要求每位技术人员努力学习计算机知识,借助计算机来提高物探解释的质量和精度。

⑹ 应加强物探的横向联系,深化物探改革,提高物探技术水平和管理水平,以适应市场经济发展的需要。竞争是市场发展的最基本要素,而现代科技的竞争,从一定意义上讲就是人才的竞争,所以欲使物探队伍在市场经济中立于不败之地,就应抓紧抓实从业人员技术水平的不断提高,包括基础学科和相关专业的学习和渗透,提高他们的知识才干,精简和优化工程物探队伍,使其结构和布局更加趋向合理,通过工程实践,逐步总结完善以至实现综合性与专业性、技术型与管理型、技术层与劳务层的合理配置,达到培养一批既懂技术又会管理,既会生产又巧于经营的复合型、开拓型人才。

第2篇

[关键词]岩土 工程 勘察 报告 编写 质量 控制

一、有关岩土工程勘察

1.岩土工程勘察定义。岩土工程勘察,英语为geotechnical invesigation,就是根据建设工程的要求,查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件,编制勘察文件的活动。

2.岩土工程勘察阶段。按其进行阶段可分为:预可行性阶段、工程可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段、补充勘察、施工勘察等。

3.岩土工程勘察对象。根据勘察对象的不同,可分为:水利水电工程(主要指水电站、水工构造物的勘察)、铁路工程、公路工程、港口码头、大型桥梁及工业、民用建筑等。由于水利水电工程、铁路工程、公路工程、港口码头等工程一般比较重大、投资造价及重要性高,国家分别对这些类别的工程勘察进行了专门的分类,编制了相应的勘察规范、规程和技术标准等,通常这些工程的勘察称工程地质勘察。因此,通常所说的“岩土工程勘察”主要指工业、民用建筑工程的勘察,勘察对象主体主要包括房屋楼宇、工业厂房、学校楼舍、医院建筑、市政工程、管线及架空线路、岸边工程、边坡工程、基坑工程、地基处理等。

4.岩土工程勘察内容。岩土工程勘察的内容主要有:工程地质调查和测绘、勘探及采取土试样、原位测试、室内试验、现场检验和检测,最终根据以上几种或全部手段,对场地工程地质条件进行定性或定量分析评价,编制满足不同阶段所需的成果报告文件。

5.岩土工程勘察的方法与技术。岩土工程勘察的方法或技术手段,有以下几种:(1)工程地质测绘。工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作,一般在勘察的初期阶段进行。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法,高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况,起到有效地指导其他勘察方法的作用。(2)勘探与取样。勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的;并且可利用勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。(3)原位测试与室内试验。原位测试与室内试验的主要目的,是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数,包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试一般都藉助于勘探工程进行,是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。(4)现场检验与监测。现场检验的涵义,包括施工阶段对先前岩土工程勘察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。现场监测则主要包含施工作用和各类荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。检验与监测所获取的资料,可以反求出某些工程技术参数,并以此为依据及时修正设计,使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行,但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象,应在建筑物竣工运营期间继续进行。

二、努力提高报告的编写能力

1.要具备牢固的地质地貌和工程理论地质基础理论方面,主要是岩石学、构造地质学、第四纪地质学和地貌学;工程地质方面,主要是土质学、土力学、工程地质分析、工程动力地质学、工程地质勘察。

2.要熟悉和把握有关的规范规程规范规程既是经验的总结,又是技术的指南,具有很强的勘察工作指导性。对于国家的、行业的、省和地方的有关规范规程,必须熟悉把握,并在具体勘察工作中认真执行。

3.要了解工作区的地质情况对于勘察地段的区域地质、水文地质、工程地质资料,应尽可能地搜集并熟悉。对于邻近地段已有的工程地质勘察资料,也要尽可能了解,以便在勘察工作中发挥其参考作用。

4.要把握工程设计的基本要求和基础施工的技术要点只要明确了工程设计的基本要求和基础施工方法,作出的工程地质评价才能有的放矢、正确客观,提出的建议才能合理适用。

5.要切实保证第一手资料的质量岩土工程勘察报告是工程地勘察的最终成果。一份高质量的勘察报告,必须来自于高质量的第一手原始资料。

6.提高综合知识方面的技能。如基本的数理统计知识、文字表达能力、编图技巧、综合分析能力。

三、确保岩土工程勘察质量

1.严格按基本建设程序办事,先进行地质勘察后设计。对无地质勘寒资料工程的设计应不予报建,对(未能按照相应的等级)降级进行地质勘察的工程不予报建。

2.提高地质勘察单位员工的质量意识,加强职业道德教育,健全岗位责任制度,培养良好的认真负责的工作作风,避免出现地质勘察资料的失误。

3.建立审查、复核制度,对室内室外技术资料要有资深的专业人员进行审查和复核,敢于对钻探、土工试验结果提出质疑,并通过对相近建筑物的钻探资料对照分析,确保资料的准确性。必要时可重探可疑探点、可重做相关试验。

4.要根据建筑物的安全等级与场地类别,并结合地质历史(注意收集相关资料)与地形特色进行探点的布设,并按规范进行相应比例和数量的取土探孔和原位测试探孔的布置,避免漏探特殊地质现象。

5.勘察布孔。勘察与设计的接口:收到设计人的勘察任务书后,应认真阅读,仔细分析,充分了解设计意图,不明白的地方及时与设计人沟通,存在疑虑的地方需向设计人提出。设计人往往有偏于保守的倾向,如对地基承载力要求过高、要求一桩一钻、对桩基承载力提出过高要求等。由于岩土体始终是一个灰箱,无法彻底查清岩土体的分布及其物理力学参数,在做与岩土相关的工程设计时固然要留有一定的安全富余度,但是必须在了解场地岩土条件的情况下才能准确把握安全的尺度,采用过于保守的岩土参数,过高的安全系数将不可避免的造成工程建设的极大浪费。做岩土工程勘察的人一般比做结构设计的人更清楚或者更容易把握场地的岩土条件情况,因此岩土工程师应当,也有必要提出意见供设计人参考。在勘察任务书与工程平面布置图确认无误后,勘察人员应到现场踏勘,了解场地情况,并提出勘察纲要供钻探等供外业使用。

参考文献:

第3篇

关键词:工程地质 岩土工程

1.工程地质学科的争议

教科书对工程地质学的三种定义:①工程地质学是研究与工程有关的地质问题的科学;②工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学;③工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学。

从以上三种定义的实质中均不难看出,工程地质学强调的工程和地质的关系,研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是,近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战,工程地质学被异名为岩土工程学,工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声,学术界有此呼应,一些大专院校也纷纷效仿,甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间,似乎工程地质已经成了守旧传统,岩土工程才是先进时髦的,才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。

这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化,工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的,但将岩土工程作为工程地质的救世主,则值得商榷了。

根据笔者的理解,岩土工程是一项工程应用技术,是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对地基的工程要求,因此又有“岩土工程处理技术”的别名,说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门独立的学科,尽管也仅仅是本世纪初的事,并不象数学、物理学、天文学等等著名学科那样历史悠久,然而,之所以将工程地质定义在“学科”这样的高度上,是因为她具备学科的一些基本特性和基本理论,这就是地质学的基本特性和基本理论,换句话说,工程地质学的基本理论就是地质学(当然更包括数学、力学、化学等等),因此,又将工程地质学界定为地质学的一个分支学科或应用学科,这是符合实际的。工程地质学的最新定义也是较为全面的:研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学。显然,工程地质与岩土工程尽管有相似之处,但也有天地之别。如果将岩土工程界定为工程地质学科的一个分支,好象还说得过去;而反过来用岩土工程来代替工程地质,则实在有些牵强附会。

1997年6月20-27日,国际工程地质学会在希腊召开了一次学术讨论会,会上决定将本学会名称改为:国际工程地质学与环境学会。我国组团15人参加,王思敬任团长。随后国内也有人提出工程地质学会改名,以便与国际接轨,但一直未获通过。在近几年的中国地质学会工程地质专委会会议上,学科和学会更名问题的交锋一直也没有停止过。我国工程地质界的前辈专家学者们多数也不同意更名,认为如此严肃的基础性应用性学科,没有必要放弃自己的传统风格,我国的工程建设任务十分繁重,工程地质学科的研究和发展前景仍然是艰巨和光明的。

2.工程地质工作的任务

在工程建设中,工程地质工作的任务十分繁重,也异常艰巨,主要任务是:①选址,选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地;②评价,阐明工程建筑区或场地的工程地质条件,进行定性和定量的工程地质评价,准确界定工程地质问题;③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化,为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据;④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。

3.工程地质专业的尴尬

工程地质专业是工程建设的基础性专业,没有这个专业,一切工程建设均将成为空中楼阁,这是常识性问题,我们在这里反复强调好象有些多于。然而,现实确让这一基础性专业处于一个十分尴尬的境地,主要表现在:

①工程地质专业本身的特殊性、复杂性和实践性;

②专业不景气,社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应,工作环境、工作条件的局限,择业行为中的浮躁动机,专业本身的局限性; 转贴于

③规程规范存在的问题;

④工程地质勘察技术的局限性;

⑤相关专业对工程地质专业的轻视;

⑥长官意志,某些决策者对工程地质专业的无知或轻视;

⑦世人对工程地质专业的不了解与不理解。

4. 在工程建设中的地质教训

由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多,教训太深刻,顺手拈来几个实例:

①云南漫湾水电站左坝肩顺层滑坡和建材问题;

②贵州天生桥二级水电站厂址、隧洞等问题;

③贵州东风水电站右坝肩和帷幕线上的岩溶问题;

④乌江彭水水利枢纽前期工作重复问题;

⑤雅砻江锦屏二级水电站岩溶地下水问题;

⑥软弱夹层的遗漏对工程建设的重大影响,葛州坝、西津溢洪道等。

5. 工程地质在工程建设中的决定性作用

任何地质条件下都可以建工程,对吗?这个问题也是这些年来工程界的一个热门话题,笔者认为答案是否定的。

①陕西东庄水库灰岩坝址渗漏严重不能建坝;

②小浪底滑坡性质界定对设计的影响;

③天生桥二级水电站移民区是否滑坡对移民安置的影响;

④堤防工程中的堤基垂直防渗引起的环境地质问题,有时可能是决定性的;

⑤地质边界条件和地质参数对工程设计的影响。

6.相关学科在工程地质中的应用

①系统工程在工程地质中的应用;

②计算机技术在工程地质中的应用;

③遥感、物探、GPS等;

④水工设计施工与工程地质的关系。

清晰的工程概念是地质师所必需的。潘家铮院士对地质师的要求:应该有系统地学习水工建筑物的基本设计理论,计算方法,以及地基缺陷的影响,各种处理的措施,各种成功和失败的经验;最好补一些数学、力学、水力学、岩土力学、岩石试验、有限元分析和计算机应用等方面的基础课。五十年代初,由于我国水利水电工程地质专业人才奇缺,一批设计师改行从事工程地质专业的学习和工作,后来大都成为工程地质专业的优秀专家。实践证明,地质师的工程概念清晰,地质工作会得心应手;反之则可能事倍功半。

7.工程地质要面对现实着眼未来

汪恕诚部长最近讲话强调:不能老修改设计,因为搞招投标尤其是国际合同,修改设计就意味着被索赔。修改一个设计,似乎节省了某一个工程量,而索赔量比这个还大,大量修改设计怎么得了?汪部长的这段讲话似乎在批评设计,实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。

如何理解汪部长的这段话?我们认为首先要搞清楚为什么修改设计,水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。

修改设计往往赖地质,我们当然可以理直气壮地说:前期地质工作投入不够,工程地质条件不清楚,地质基础资料不准确,工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家,工程地质问题的界定不明确或界定有错误,学术技术问题得不到广泛的讨论和争论,工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。

很明显,要想不修改设计,地质工作必须做到家,基本的地质工作量必须保证。作为地质师,既要尊重事实,坚持真理,实事求是,还要努力学习,开拓进取,勇于创新,更要勤于实践,不迷信权威,不违心唯上。工程地质专业的形象靠地质师们去树立,去维护;工程地质专业在工程建设中的地位也只有靠地质师们自己去争取

第4篇

关键词:黄岗II矿区;防渗工程;检测方案

一、工程概况

内蒙古黄岗矿业有限责任公司Ⅱ矿区尾矿库废水含砷,想要避免废水渗漏给地下水造成影响,想要从Ⅱ矿区尾矿库初期坝下游83 m处的U型山谷之内营造防渗墙,对废水进行合理的管理控制,防渗体轴线整体是600米,防渗体整体是75米,项目规定防渗系数K≤1×10—7cm/s。

二、地下防渗墙施工方案

防渗方案必须保证:防渗帷幕(墙)厚度满足防渗要求,防渗体最高做到基岩面1 510 m标高,低于此标高出露地表的部分和原地面线一至。1 510 m 标高以下防渗系数达到K≤1×10—7cm/s”。按照勘察信息能够发现,混凝土防渗墙整体是567米,山坡从基岩面1 510 m开始朝内侧拓展30米,开展三排防渗灌浆;右侧山坡在基岩面1 510m处开始朝内侧拓展32米,开展三排防渗灌浆;防渗帷幕(墙)轴线水平保持在628米。 拟建中的尾矿库初期坝坝轴线定为折线,转折角度定为90°,转折角坐标为(61084.09,39296.14),(60667.15,39727.66)。坝轴线长轴长度600m,坝底建基面标高3445m。因为为傍山型尾矿库,在堆积水平方面比较低,应当尽可能的提高坝库容,另外想要能够实现尾矿水澄清还有干滩长度相关标准,最开始坝高主要是20米,坝顶标高是3465米。根据库区周围山体岩石具体现状,尾矿库最开始应当借助堆石渗水坝。筑坝材料是附近山体石料,通过不断细化进行碾压,所有碾压均保持在0.8米以下,坝体都借助了干砌块石护坡,内侧厚1m,外侧厚0.3m。上下游坝坡为坡度均为1:1.6,坝顶宽3m,缓和曲线曲率半径12m。最开始坝主要借助堆石坝型,不过想要避免矿最开始出现跑浑现象,坝下减小渗漏混水,以免给当地环境造成影响,设计中采用了在标高3450.00m以下即地面以上5m范围内采取粘土夯实压坡防渗,用土工布反滤。

三、施工工艺流程

(一)浆帷幕设计

因为防渗标准非常苛刻,通过对比,从防渗墙中安排两排防渗灌浆帷幕,研究表层岩石风化破碎情况,节理裂隙规模庞大,所以下游排水泥灌浆安排是孔深5米,关键为防止表层较大渗漏通道,但是随之开展化学灌浆。首先应当开展压水试验,压力通常是灌浆压力的4/5。这个值超过1.0 MPa之后固定为1.0 MPa,若岩石透水率q≤0.03 L/(min·m·m),那么能够开展化学灌浆,不然应当开展水泥灌浆,随之开展化学灌浆。从1510米之后三角区安排3 排防渗灌浆帷幕,其中主要是水泥灌浆,孔深保持在五米。中间排为化学灌浆,孔深10 m,同样首先进行先导孔施工。检测孔 14 d后进行施工,并进行单点式压水。通过灌浆前后压水试验比较分析,调整孔深、孔距、排距、浆液水灰比、灌浆压力、灌浆方式等参数以达到帷幕渗透系数1×10—7cm/s标准。水泥灌浆采用孔口封闭法自上而下循环式灌浆施工,化学灌浆采用自下而上纯压式灌浆,自动记录仪进行灌浆数据采集与灌浆过程监控。

借助从防渗墙墙体之内安排两排注浆管方式,开展墙下帷幕灌浆。注浆管通常纵向间距保持在一米,和防渗墙之间的长度是0.2米,两排注浆管彼此实际距离保持在0.6米,第一应当对下游排进行调整,根据顺序施工,进行水泥灌浆,随后排防渗帷幕深度保持在五米。随之对上游排做出调整,根据顺序实施,上游排防渗帷幕深度保持在十米,开展化学灌浆。如图 1 所示。

墙端外1 510 m以下的三角区主要是3排防渗灌浆帷幕,化学灌浆排和墙下帷幕灌浆同处于相同轴线中,孔深一般是十米,上下游排孔间距、排距与墙下帷没有差异,孔深基本保持在 五米。

(二)施工顺序

施工顺序为先导孔施工下游排Ⅰ序孔施工下游排Ⅱ,Ⅲ序孔施工上游排Ⅰ序孔施工上游排Ⅱ,Ⅲ序孔施工待凝14 d后检查孔施工。墙端外高程1 510 m以下三角区施工顺序为:先导孔施工下游排Ⅰ序孔施工下游排ⅡⅢ序孔施工上游排Ⅰ序孔施工上游排Ⅱ,Ⅲ序孔施工中间排Ⅰ序孔施工中间排Ⅱ序孔施工待凝 14 d 后检查孔施工。

(三)施工平台高度及槽段划分

为减少挖填方工程量,防渗墙施工设计在4个施工平台上进行,它们的高程分别为1 504,1 510,1 516,1 521m。从左岸至右岸,以左岸高程1 510 m为起点,每槽段5m为一个单元,防渗墙水平总长567 m,即0+0.00至0+567,划分为114个单元。左岸山坡为—6 至—1 单元;左岸山坡为115至120单元。

四、检测

(一)检测执行标准

检测执行标准:中华人民共和国水利行业标准SL326—2005《水利水电工程物探规程》。

(二)检测方法

跨孔弹性波测试对穿距离 基本上保持在20 m,测试点距1 m或2 m。钻孔数字成像检测墙体与基岩、帷幕灌浆效果,智能钻孔数字成像在每个检查孔连续成像。

(三)检测孔布置

防渗体整体是 600 m,在混凝土防渗墙成墙完成之后,从防渗墙中安排9个检查孔当成钻孔数字成像,同时从所有检查孔某侧20 m左右选1个灌浆孔组成跨孔开展相应的弹性波测试,钻孔地点往往通过业主、监理、设计进行安排。钻孔数字成像最大深度能够达到68 m,最小深度能够达到18 m;跨孔弹性波波测试最大检测深度能够达到75 m,最小检测深度能够达到18 m。检测过程中要借助能够借助的所有注浆孔,孔径要超过75 mm,推动工作顺利进行。

结束语

开展尾矿库项目检验为非常关键的指引,能够降低尾矿在生态破坏、维持生态质量的关键技术基础。在尾矿库防渗出项目而言,一定要摆脱先前“一般工业固体废物”没有开展防渗规划思想的束缚,科技活动非常关键的环节为合理判断尾矿自身性质:第一应当判断尾矿为存在危险性质的“危险废物”亦或为“一般工业固体废物”;,根据GB 18599—2001标准一定要借助相应的防渗手段。

参考文献

[1] 国家环境保护总局.GB 18598—2001 危险废物填埋污染控制标准[S].北京:中国环境科学出版社,2001.

[2] 国家环境保护总局.GB 18599—2001 一般工业固体废弃物贮存、处置场污染控制标准[S].北京:中国环境科学出版社 ,2002.

[3] 国家环境保护总局.GB 8978—1996 污水综合排放标准[S].北京:中国计划出版社,1996.

[4] 水利部.GB 50290—1998 土工合成材料应用技术规程[S].北京:中国计划出版社,1998.

[5]上海市市容环境卫生管理局.CJT 234—2006 垃圾填埋场用高密度聚乙烯土工膜[S].北京:中国标准出版社,2006.

第5篇

关键词:输气隧道; 勘察技术规程;问题

Abstract: Gas transportation tunnel is a new kind of gas, oil and other pipeline construction projects across the way.In the country have been widely used and recognized, to further promote the use of gas tunnel, the author according to the more than ten years in the gas tunnel construction experience lesson, in view of the current related survey standard enough gas tunnel geotechnical engineering investigation easy problems to put forward his own knowledge and experience, and put forward the preparation of gas tunnel engineering investigation specification for advice.

Abstract:Gas transportation tunnel; Reconnaissance technology rules; Problem

中图分类号:U45文献标识码:A 文章编号:

1.引 言

输气隧道是指在输油气管道建设中,为了穿越山岭、江河或地质灾害体、建筑物、构筑物等不宜管沟敷设的地段而建设的地下通道工程。其主要功能是用于安装敷设输油气管道及通讯缆线等线路。其中的江底输气隧道首先由四川九一五建设工程公司于上世纪九十年代初期提出,并在四川、重庆、湖北、湖南、陕西、山西等地的大江大河穿越中广泛地实践应用,成功地解决了输油气管道穿越大江大河的难题,取得了良好的经济社会和环境效益。由于输气隧道是一种新兴的穿越工程,在实践中发现输气隧道的岩土工程勘察还存在着一些十分值得注意的问题,如规范的选取及现行规范对输器气隧道不尽适用等等,这些问题严重地制约了输气隧道的进一步推广应用。为了更好地使输气隧道在勘察、设计、施工等方面日臻完善,笔者抛砖引玉,谨就勘察工作中易出现的几个主要问题进行探讨。

2.输气隧道工程勘察中的主要问题及处理措施

2.1 输气隧道工程的类型及特点

输气隧道工程是隧道工程、穿越工程与地质工程的有机结合体,它具有以下几种类型及特点:

2.1.1输气隧道根据穿越对象的不同,可分为江底输气隧道、山岭输气隧道和其他类型输气隧道,不同类型的输气隧道具有不同的组合方式和结构型式,因此勘察工作的侧重点也应有所区别。

2.1.2输气隧道多为小断面隧道,一般的隧道断面面积均小于15m2,因此在勘察工作中应执行的规范条文宜以小断面隧道的规定为主。

2.1.3输气隧道是为输油气管道建设的通道,而输油气管道内为高压的易燃、易爆的天然气、成品油或原油等危险品,因此输气隧道对隧道洞口及洞身稳定性的要求很高。这就要求在勘察工作别重视洞口选址和对洞口地质灾害的勘察以及洞身段尤其是江底隧道洞身段的构造裂隙、富水性等的勘探试验工作。

2.1.4输气隧道的勘察必须根据输气管道工艺要求满足的隧道施工方案进行勘察。

2.2主要问题及处理措施

2.2.1江底输气隧道勘察

江底输气隧道主要是指输油气管道穿越江河修建的隧道,它具有五种基本组合方式:如竖井―平巷―斜井;竖井―平巷―竖井;竖井―平巷―管井;斜井―平巷―斜井;斜井―平巷―管井。不同的组合形式对勘察的要求也不尽一致。基于江底输气隧道的特点,根据不同组合方式的江底输气隧道,结合在江底输气隧道勘察、设计、施工中遇到的实际情况,在江底输气隧道勘察中应注意的几个主要问题如下:

(1)在选址勘察中,忽视资料收集和分析及地质调查工作是普遍存在的问题,应认真开展拟选轴线上下游各500―1000m,洞口周围200―500m范围的地质调查工作。充分运用物探技术,结合有限的钻探资料综合分析,根据输油气管道的走向合理拟定隧道轴线、并推荐隧道底板高程,初步选定弃渣场的位置。

(2)详细勘察阶段。选用适当的技术获得岩土工程技术参数是现行规范未加强调的问题。

(3) 竖井选址应高于河流历史最高洪水位,并特别重视与已建桥梁、水工构筑物的安全距离;详细勘察时,对松散冲积物和基岩分别进行分层抽水试验和混合抽水试验,定量地评价竖井开挖中的涌水量,同时应对松散层进行物理力学性质试验,并根据水文地质、工程地质条件推荐合理的开挖方式,设计施工中制定合理的注浆堵水方案。

(4)斜井选址应结合线路的总体走向避免低洼地形和地质构造发育地段。

(5)平巷勘察一般均为水上勘察和漫滩勘察,也是江底输气隧道勘察的重点和难点。首先应合理选择勘察时机,尽量避开丰水期,选择枯水期进行勘察;其次,应综合运用钻探、物探、山地工程、现场试验和室内试验等多种勘察手段定量查明隧道平巷围岩的物理力学性质和水文地质参数,并提供围岩支护方案的建议,预测巷道开挖时的涌水量;第三,勘探孔的布置必须沿隧道轴线两侧交错布置,距离隧道轴线5―8m为宜,并进行十分严格的封堵孔措施,以防止钻探孔成为隧道施工中的泄流通道;最后,平巷勘察多具水上勘探特点,可采用定向斜孔勘探、声波水下地形测量,地震物探等新技术、新方法,更快、更好地了解隧道轴线的工程地质条件。

2.2.2山岭隧道勘察中应注意的几个问题

(1)洞口勘察应特别注意选址。洞口选址的好坏直接关系隧道的长度,及隧道洞口的稳定性。洞口潜在地质灾害及已发地质灾害的调查和评价尤为重要,应以设计提供准确的岩土技术参数为目的布置洞口的勘察工作。

(2)对山体输气隧道有可能发生瓦斯、岩溶等特殊病害地段的地质勘察应适当增加勘探工作量,或以多种勘探和试验方法得出正确的结论。

(3)大多数山体隧道由于地形陡峻,植被茂密,为保护环境或受

工期、交通、钻探条件等因数影响,洞身段的钻探工作布置往往达不到现行规范的钻孔间距要求,因此应借助定向钻探技术及物探技术进行综合分析,同时分析收集相邻已有的勘探成果、区域地质资料,也十分有助于正确地评价洞身的岩土工程地质条件。

2.2.3 其它类型输气隧道中勘察应注意的几个问题

其它输气隧道是指为穿越除水体、山岭以外的其它穿越对象而建设的隧道,如为穿越浅部滑坡体、高等级公路、铁路、已建构筑物、建筑物等而建设的输气隧道,在其勘察过程中应注意以下几个问题:

(1)由于穿越对象多为已建的建筑物、构筑物及地质灾害体,因此对勘察技术方法上的选择应因地制宜,制定切实可行的勘察方案显得尤为重要。

(2)在勘察过程中应设置必要的监测点对已建建筑物及地质灾害体进行观测并根据监测数据进行分析,并为施工监测提供基础数据和合理化建议。

(3)在勘探施工中,应特别重视对既有管线的保护,制定切实可行的预防措施,防止意外事故的发生。

3输气隧道勘察中存在的共性问题和建议

(1)输气隧道勘察一般可分为选址勘察、初步勘察、详细勘察、施工勘察四个阶段,但实践中一般初勘与详勘多合并为一次性详细勘察,因此在选址勘察阶段应适当加大现行勘察规范规定的工作量,特别是勘探工作量,以满足隧道选址的科学性、合理性和经济性,避免因一次性详勘后否定隧道选址方案造成重复勘察工作。

(2)施工勘察是隧道勘察的重要组成部分。不论是江底隧道、山体隧道还是其它输气隧道,在施工中的岩土工程勘察工作十分必要,而且对施工具有重要的指导意义,在合理编制施工方案,事故预案中起到至关重要的作用。由于施工勘察一般是由施工单位在施工过程中进行的,一方面缺少专业技术人员,另一方面施工单位出于工期、成本的考虑,往往忽视其重要性,因此一方面要求业主选择施工队伍时应充分考虑其技术门类,尤其是岩土工程师、地质工程师的配备,同时业主在成本和时间上给予施工单位必要的补偿。

(3)施工勘察目前以地质编录、超前钻探、TSP、TDP、地质雷达等多种物探手段组合而成。对于输气隧道,建议首先关注地质编录,同时辅以TDP、地质雷达等物探手段,在存疑问时再用超前钻探验证的方法,能有效的减少施工勘察对施工的干扰,同时又能确诊隧道开挖前方的地质病害。

3.结束语

笔者根据多年从事输气隧道的勘察、设计、施工的实践经验教训,对输气隧道勘察中的问题进行了概略性的总结,并结合设计施工要求,针对现行规范的规定提出了自己的一些看法,并建议由有关单位牵头组织编制专门性的输气隧道勘察技术规范,以进一步提高输气隧道勘察工作的质量,使输气隧道的岩土工程勘察成果更好地为国家的大能源建设服务。

参考文献:

[1]中华人民共和国标准.《岩土工程勘察规范》(GB50021―2001)(2009年版).北京:中国建筑出版社,2009年

[2]中华人民共和国标准.《油气管道岩土工程勘察规范》(GB/50568-2010).北京:中国计划出版社,2010.09