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1.1杂填土以及膨胀土
杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的,它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性,属于黏土。具有高度的塑造性,是部分地质工程勘察中的地基方案选择。
1.2饱和粉土和饱和粉细砂
饱和粉土和饱和粉细砂的特点有:结构松散,在静载作用力下能够保持较高的强度,但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大,颗粒之间的作用力降低,土中排水不畅时可以使土悬浮,产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。
1.3软弱黏性土
软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物,它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。
2地基基础方案的选择
地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。
2.1杂填土和膨胀土
杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基,但在填筑年代超过5年后,性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后,可作为一般建筑物的天然地基持力层,但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土,可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除,将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土,可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土,对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层,应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩,遇到水变膨胀的特性,因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件,分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率,最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况,处理地基的膨胀力,保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土,要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下,可以利用地基土的上部,对基础进行浅埋工作,减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m~1m,膨胀土处于地表3m~2m之间时,可以采用全部挖出膨胀土的方法,挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时,使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。
2.2饱和粉细砂以及饱和粉土
当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时,要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析,不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如,可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地,对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响,此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地,在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限,通过改善排水条件或增加土地的密实程度,可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施,还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理,在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。
2.3软弱黏性土
面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法,对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。
2.4天然地基
天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时,需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异,天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的,首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层,然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算,看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时,为了加大厚度,需要对基础进行浅埋处理,在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时,在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。
3结论
盆地勘探历程
库泰盆地,于19世纪末(1897年),在SangaSanga背斜构造上钻探发现了油气,核实其最终探明储量达332.6MMboe。随后几十年,在该构造带及相邻构造带进行了钻探,但由于当时油气勘探理论及钻探技术都较落后,如找油主要依据野外油苗,且钻井深度最大只有950m,致使在该地区一直无重大发现。
从1940年开始,库泰盆地勘探完全处于停滞状态,直到20世纪60年代,印度尼西亚政府为振兴石油工业,出台了一系列优惠政策以吸引国际石油公司进入该国进行油气勘探,此时库泰盆地勘探才步入正轨。在国际石油公司先进勘探理论及勘探技术指导下,随后十多年库泰盆地迎来了勘探的黄金期(图3),在盆地的陆上及滨海区陆续有大批大型、特大型油气田被发现。如Unocal石油公司1970年发现了探明储量达1446MMBoe的Attaka油田,Huffco石油公司于1972年和1974年分别发现了探明储量达1312.24MMboe的Badak油田和996MMBoe的Nilam油气田,Total石油公司于1975年和1977年分别发现探明储量达1297MMBoe的Handil油田和探明储量达2998.49MMBoe的Tunu气田。从1982年至1990年,库泰盆地的油气发现慢慢趋缓。在这期间,Union石油公司于1982年发现探明储量达194MMboe的Kerenden1油气田;Total石油公司于1986年发现储量达523MMboe的Sisi-1油气田。
除此之外,整体无重大发现。进入21世纪,库泰盆地勘探逐渐向深水发展。2001年,在水深963m处,发现WestSeno气田,地质储量为690MMBoe,具有里程碑意义。原来认为深水区域缺乏烃源岩发育,随着该气田的发现,立即掀开了库泰盆地勘探的新局面。至2008年,短短几年间,库泰盆地深水区陆续发现探明储量约2800MMboe。
盆地构造演化及沉积充填
库泰盆地的演化可分为三个主要阶段:始新世断陷期、渐新世—早中新世拗陷期及中中新世—现今反转(挤压)期。断陷早期以陆相沉积为主,断陷晚期及拗陷期以半深海—深海沉积为主,反转期以三角洲沉积为主。通过文献资料发现,库泰盆地地层名称相当紊乱,往往同一套地层有三个以上名字,为便于统一,本文以下涉及到地层名称时统一用年代地层单位。
1断陷期
始新世早期,在太平洋板块、印澳板块和东南亚板块聚敛的影响下,东巽他大陆分裂,在前第三纪巽他克拉通内部及其附近形成了裂谷型库泰盆地。始新世早期盆地主要为陆相沉积,以粗粒河流扇三角洲沉积为主。随后盆地快速沉降,海水入侵,在盆地西部以河流、浅海扇三角洲沉积为主,沉积物源主要来自西北部Kuching带,盆地东部进入半深海—深海沉积环境,在局部高部位发育碳酸盐台地(图4)。
2拗陷期
始新世晚期至渐新世,伴随望加锡海峡张开及东加里曼丹挤压应力停止,库泰盆地进入拗陷阶段。盆地以半深海—深海沉积环境为主,在局部隆起区发育碳酸盐台地(图5),在此期间主要沉积了巨厚海相页岩。
3反转期
中新世早期,澳大利亚板块北西向向欧亚板块聚敛,加里曼丹地块南缘处于挤压应力场中,同时南地块向南与加里曼丹地块碰撞,加里曼丹地块普遍造山,盆地西北部Kuching凸起的抬升造成盆地内的海退,广海沉积范围缩小,同时受挤压应力及早期地层的重力滑脱作用,盆地开始回返。此时西北面Kuching凸起仍然是盆地的主要物源区,向盆地提供粗碎屑。由于沉积物供给超过盆地沉降,沉积中心向东迁移,滨海相沉积向东扩展,河流—三角洲砂岩和煤向东进积在较老深水沉积地层之上(图6)。
随着区域挤压的继续,中中新世开始,盆地完全反转,盆地中部三马林达复背斜带形成,将库泰盆地分为西北部的上库泰盆地和东南部的下库泰盆地,上库泰盆地由于遭受强烈挤压抬升而停止接受沉积。此时,三马林达复背斜成为下库泰盆地的主要物源区,为下库泰盆地提供沉积物源。遭剥蚀的碎屑物,随马哈坎河向东形成进积的马哈坎三角洲,向望加锡海峡推进(图7,图8)。巨厚进积型三角洲沉积为油气生储盖提供了优越条件,库泰盆地所有商业油气发现全部集中于该套三角洲沉积地层。
盆地石油地质特征
1烃源岩特征
库泰盆地区域上发育四套烃源岩(图8):上中新统富含碳质碎屑的深水浊积岩,中中新统三角洲平原煤及三角洲前缘碳质泥岩,下中新统滨浅海相页岩和始新统—渐新统半深海—深海页岩,断陷期碳质泥岩。沉积于中中新统的三角洲平原煤与三角洲前缘碳质泥岩,为库泰盆地最主要烃源岩,碳质泥岩TOC普遍大于2%,煤层TOC介于50%~80%,含烃指数350~400mg/g。该套烃源岩对盆地现今滨浅海区油气生成起主要贡献作用。
研究认为,现今库泰盆地勘探最热门的陆坡—陆隆半深海—深海区,烃源岩为富含煤屑及碳质碎屑的浊积岩,平均有机碳为1%~2%,少数可达2%~5%,最大达50%,氢指数50~183mg/g,最大可达400mg/g。它的沉积模式,为低位体系域时期重力流将陆架区的中—上中新统煤及碳质泥岩搬运至陆坡至陆隆区域快速沉积。下中新统紧邻前三角洲的海相页岩,平均有机碳0.5%~1.0%,有机质类型为Ⅲ型,氢指数100~150mg/g,为该盆地一套潜在的烃源岩。始新统—渐新统半深海—深海页岩和断陷期碳质泥岩,为盆地另一套潜在的烃源岩。
若把Ro=0.6%作为有机质成熟度的顶界,则盆地的成熟门限深度为2300~3500m。
2储集层特征
盆地发育四套、三种类型储层(图8):中中新统—上新统河流三角洲砂岩、中中新统—上新统深水陆坡浊积砂岩、始新统—中新统碳酸盐岩和断陷期盆地边缘上超粗碎屑砂岩。中中新世至上新世三角洲平原和前缘环境下沉积的砂岩,为盆地主要储层。如Handil油田,储集层为中中新世至上新世沉积的三角洲平原分流河道、河口坝及前三角洲砂体,随着三角洲的迁移,这些砂体相互叠置,该油田至少有58个宽度为0.5~2km互不相连的砂体。储集层孔隙度介于2%~39%之间,且一般为中至高孔隙度;渗透率普遍较高,主要在(30~5000)×10-3μm2之间。深水区盆底扇、斜坡扇及深水水道中的砂岩是盆地次要储层,但它们却是现今库泰盆地最主要的勘探对象,如位于水深963m的WestSeno气田,储层为上中新统陆坡水道砂岩,孔隙度17%~33%,渗透率(5~2000)×10-3μm2。台地碳酸盐岩礁滩体是盆地潜在的储层,尤其对于盆地深层,由于礁抗压实能力强,它能够很好地保存构造形态而使油气藏免遭破坏。断陷期沉积的粗粒砂岩为盆地深层潜在的储层。
3盖层特征
现今主要勘探区———下库泰盆地,主要为三角洲沉积充填。随着三角洲的发育演化,储层上部细粒三角洲平原泥岩、前三角洲泥岩及短期海侵页岩,都可作为直接盖层而对下伏油气起封堵作用。而对于陆坡深水区浊积岩储层而言,其上覆的半深海—深海页岩可作为良好盖层。
4圈闭特征
盆地圈闭分为三种类型:背斜—半背斜圈闭、地层岩性圈闭和生物礁岩性圈闭。背斜—半背斜圈闭是盆地最主要的圈闭类型。现今盆地所发现的绝大部分油气都富集于该类型圈闭中,其应力机制有挤压和重力滑脱两种。挤压背斜主要位于三马林达复背斜带,重力滑脱背斜主要位于下库泰盆地陆架及陆坡区域。地层岩性圈闭是盆地潜在的圈闭类型,位于盆地断陷期始新统。生物礁岩性圈闭处在远离陆缘的台地区,其上直接沉积海相页岩,构成储盖组合。
5含油气系统特征
盆地发育三套含油气系统:中中新统(生)—中上中新统(储)为盆地陆架滨浅海区主要含油气系统,上中新统(生)—上中新统/上新统(储)为陆坡陆隆深水区主要含油气系统,始新统/渐新统(生)—始新统/渐新统(储)为盆地深层潜在的含油气系统(图8)。中中新统(生)—中上中新统(储),是库泰盆地现阶段对油气贡献最主要的含油气系统,其烃源岩为中新统沉积的三角洲平原煤及三角洲前缘碳质泥岩,储层为河道、三角洲分支河道和河口坝砂体,圈闭主要为晚期形成的背斜,油气生成期主要为上新世至今(图9)。上中新统(生)—上中新统/上新统(储),为盆地深水区最主要含油气系统,也是库泰盆地现今勘探最热的一套含油气系统。在1995年以前,由于认识上的不足,该套油气系统一直未被发现。2001年,Unocal石油公司发现WestSeno气田,该套油气系统才浮现出来。该系统中烃源岩为富含碳质碎屑的浊积岩,这些碳质碎屑是在低位体系域时,通过重力流的形式搬运至陆坡与深海平原区域快速埋藏而保存下来的。其平均有机碳为1%~2%,少数可达2%~5%,最大达50%,氢指数50~183mg/g,最大可达400mg/g。储层为上中新统—上新统盆底扇、斜坡扇和水道砂体,圈闭为逆冲背斜,生烃期为上新世至今(图10)。始新统/渐新统(生)—始新统/渐新统(储),为盆地深层潜在的含油气系统,尤其在上库泰盆地,该套油气系统较下库泰盆地埋藏浅,具一定勘探价值。
油气分布特征及有利勘探方向
从所发现的油气田分布来看,它们几乎全部集中于几大背斜构造带中(图2);从含油气层位统计发现,油气基本富集于中中新统、上中新统—上新统(表1)。在陆上及近海地区主要富集于中中新统,海上主要富集于上中新统—上新统,呈现出越往东油气富集层位越新的趋势。下库泰盆地滨浅海区的中中新统—上新统三角洲沉积,由于勘探程度较高,盆地现今大部分经济储量都富集于该套地层,其剩余资源有限。
陆坡深水区的斜坡扇、盆底扇和斜坡水道,是现今库泰盆地勘探热点之地,望加锡海峡深海平原区将是潜在勘探区域。三马林达复背斜带顶部,虽遭受强烈剥蚀,但深层的渐新统—下中新统保存完好,能够形成良好储盖组合。
第三纪早期,上库泰盆地边缘砂体上超尖灭,可形成地层岩性圈闭。这类圈闭虽然晚期遭受强烈构造运动,但地层岩性圈闭有较强的抗破坏性,且上库泰盆地第三系埋藏相对较浅,是最为现实的勘探目标。
盆地深层始新统―中新统的台地生物礁储层,普遍具较强抗压实性,虽晚期遭受强烈构造运动,但内部油气却能得到很好的保存,如Kerendan1井,于渐新统生物礁内有良好油气发现,便是很好例证。
结论
(1)盆地经历了三期构造运动,断陷期、拗陷期和反转期。断陷早期以陆相沉积为主,断陷晚期及拗陷期,以半深海—深海沉积为主,反转期以三角洲沉积为主。
在对岩土工程受到的地下水影响进行评价的时候,之前的勘察报告很少把施工中的需要和基础的设计进行联系,不能对其危害做出正确的评价,导致很多质量的事故发生。为了对以后的岩土工程进行准确的危害预测,及时得找出危害防止事故发生的有效措施,就必须吸取以前的教训,对地下水的作用进行重视,准确的对水文地质出现的问题进行评价。为了能够对各种条件情况下的水文地质问题进行重点的评价,需要对建筑物的地基类型进行勘察,对其相关的水文地质问题进行调查,给出工程中需要的相关资料。对于基础在地下水位之下的建筑物,它的基础持力层需要采用软质岩石、残积土、强风化岩等,并且对岩土体可能受到地下水作用产生的现象进行重点的评价。对压缩层、承压含水层内的地质进行重点的评价。
2对岩土水理的性质进行测试及研究
岩土由于受到地下水的影响,两者之间发生反应,这时岩土就会表现出一些性质,这种性质就是岩土的水理性质。该性质包含许多特性,例如透水性、给水性、容水性等,它们对岩土的三态有着很大的影响作用。岩土中的地下水能够有许多方式存在于其中,比较典型的有承压水、上层滞水、岩溶水和孔隙水,前两种是按照埋藏条件划分的,后两种是依据水层的空隙性质划分的。然而不仅岩土的水理性质会因为地下水存在的形式而有所影响,具体的程度不尽相同,而且该性质也会受到岩土类型的影响。为了能够对以后可能产生改变的地下水量进行及时的观测,方便在施工中进行有效的处理措施,需要对岩土的水理性质进行准确的测试。不仅建筑本身的稳定可能会因为岩土的某些水理性质而发生改变,岩土本身也可能由于某些性质产生特性的改变。为了能够有效的对地质性质等情况进行全面的评价,就必须重视对岩土水理性质的测试。
3岩土工程由于地下水的原因引起的危害
3.1岩土工程因地下水位变化引起的危害
在岩土工程中,地下水对其造成的危害很多,其中主要的危害原因有地下水位的上升、地下水位的下降以及地下水频繁的升降等。很多因素都会造成潜水位的上升,例如地质、水文气象、温度或者人类行为等因素。岩土工程产生的危害可能不是单一因素引发的,而是多种因素共同作用的结果。土壤的盐渍化、沼泽化等的形成都是由于不断上升的潜水位造成的,建筑下边的岩土或者地下水可能会对其进行腐蚀。此外,岩土还可能产生软化、流砂等不良的地质现象。人们的一些行为,例如对地下水无节制的开采,对下游的地下水进行截取等都可能会使地下水的水位下降。一些经常出现的地质危害、贫乏的地下水源以及地下水的水质不断的恶化等,都是由于地下水的下降幅度超出了正常范围引起的。这些危害对人们的生活环境以及建筑物等都有很大的影响。针对那些膨胀性的岩石,它们的膨胀会受到不断升降的地下水影响,从而发生不均匀的变形。岩石的变形会由于不断升降的地下水而重复的进行着,并且随着重复次数的增多变化的幅度也逐渐的增加。这种现象的发生就会使地面出现裂缝,不断的损害轻小型的建筑物。土质也会受到地下水升降的影响,不断变化的地下水会减少土质层中的一些胶结物,最终将都会流失,从而使土质没有胶结性,就会非常的松动。岩土的承载能力会受到含水量的影响,不断变大的空隙导致承载力越来越低,使得岩土工程的工作产生很大的困难。
3.2岩土工程受地下水动压力作用产生的危害
动水压力在自然状况下不会有很强的作用,几乎不会造成任何的危害。但是这只是在自然的状况下,如果遇到人为的干扰,修建的岩土工程打破了原有的动力平衡,使一些条件得到了改变,这时遇到比较强的移动水时,产生比较强的动水压力,就会使得岩土工程受到很大的损害。这些危害现象一般都包括流砂、基坑突涌或者是管涌等。对于这些危害现象,相关的部门应该对其形成的原因进行细致的研究,通过研究做出合理的治理对策,使其对岩土工程造成的危害能够及时的被解决。
4结语
1.1重要性
所谓的水文地质就是自然界中各种地下水的变化和运动现象。由于思想认识的不足,忽视了对这一环节工作的认识,所以导致工程施工中各种安全事故频发,究其原因就是因为水文地质的因素导致的。严重的可能影响到勘察工程的施工进度和工程成本的投入。水文地质在工程地质勘察中十分的重要,但是也是最容易被忽视的一个问题。其在工程勘察中占据着非常重要的地位,作为岩土重要组成部分的地下水对于岩土特性产生着巨大影响,还会对地面建筑的稳定持久性造成一定的破坏。在工程勘察过程中,对于水文地质各种参数的运用并不是直接的,致使绝大多数人存在着一个思维定式,即认为水文地质勘察不重要。在进行水文地质勘察时工程勘察人员仅仅是对水文地质进行简单的分析和评价,并没有深入调查水文地质与岩土工程有何种关系,对水文地质如何造成建筑物的腐蚀的情况也没有科学的评价,这对建筑物的使用寿命以及建筑稳定性都是一种破坏,对于工程产生的社会经济效益都会大打折扣。在工程勘察过程中,加强对水文地质的勘察研究,就会有效促进工程项目设计的科学合理,保障工程项目的稳定,意义重大。
1.2勘察基本要求
当前社会大环境下,建筑物对地基的要求越来越高,各种综合因素的影响,导致地下水位发生着巨大的变化,这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势,为了有效保障工程的安全可靠性,必须要对工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分,但确实非常关键的一个部分,优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的,同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说,在水文地质勘察中,对于地下水位、地理地质条件等都会涉及,在进行水文勘测时,对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行,进而分析某一地区具体的水文地质情况。这其中需要考虑多方面的因素,例如地下水位、水质的特性、地理位置、自然地形、地质构造、地质特性等,充分掌握地质条件和地下水之间的密切联系,同时通过对水文参数的测定,确定施工场地的地质条件。
2水文地质对工程勘察产生的影响分析
2.1地下水对基础埋深产生的影响
基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定,如果存在地下水问题,基础底面应当置于地下水之上的;如果基础底面只能埋藏在地下水下的话,务必做好排水降水的相关措施,以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方,在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑,以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。在进行桥梁墩台埋藏时,对于地表流水的因素需要多加考虑,桥梁墩台的稳固必须保证在洪水的最大冲刷线以内埋藏。如果采用天然地基会降低不少成本费用,并且施工过程也方便简单,这在工程施工中通常是首选的。当基地不够稳固、基础的承受能力过大时,应当对地基的上部结构进行更改,或者对地基进行加固。
2.2地下水对建筑物产生的影响
万一建筑物的基础被破坏,连带着对其周围建筑物也会产生影响。如果地下水位过高时,地下结构、地下室都会受潮,结构变得不稳固,土壤进而产生盐渍变化,对于建筑物产生超强腐蚀;地基周围的附着物以及整个地基都会出现变形、损毁及塌陷。采取人工手段进行地下水位降低时,需要对地质灾害进行考量,例如地表塌陷和地面裂缝等。遇到地下水位出现不定时上升的状况,膨胀土就会出现胀缩效应,出现地裂,造成建筑物出现倒塌的状况。
2.3地下水对基坑开挖支护的影响
社会经济的持续发展,建筑规模以及建筑数量不断增加,特别是高层建筑施工中,对于基坑多数采用垂直挖掘的方式进行,为了有效降低水位主要采取抽水方式进行。这种方式对土地的压力是一种有效减轻,然而由于是局部进行抽排水,基础地面下的水位就会发生骤然降低的现象,周围的建筑、墙体都会发生形变,严重的甚至造成地面塌陷的状况。所以,在进行地下工程施工时,需要设立水帷幕,并安装相应的防护体,避免地下水流入地下施工的地方,对工程施工造成不利影响。
3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策
3.1建立健全完善施工管理制度和技术
为了保证工程勘察的顺利有序进行,在工程勘察中应当采取相应的对策来对其进行强化。首先应当建立完善的管理制度,熟练掌握工程勘察的具体流程以及施工目的,带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进;其次,对于工程勘察中运用的施工技术应当高度重视,根据相关规章制度做好勘察准备工作,布置好施工勘察的位置,不断提升勘察水平,整理好勘察数据和资料,数量掌握信息技术的运用,对结果的准确性有明确的把握,能够更好地指导施工。
3.2促进工程勘察操作流程的规范性
在工程勘察之初,对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排,勘察计划的编写应当明晰,保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行,现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况,应当多方进行分析研究,综合运用多种方法,保证结果的准确,指导工程施工的顺利开展。
3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能
工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响,所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍,人员不仅能够胜任工作,还能满足每一项的操作规范及要求,尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用,所以应当建立完善的人员培训管理制度,定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核,将考核结果与其绩效相挂钩,促进员工学习先进的积极主动性,在履行好自身职责的前提下,保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作,提高工作效率,用计算机对各种数据进行处理,不仅提高工作速度,对于勘测精度也是有效的提升,全而掌握水文地质情况,为岩上工程施工顺利进行奠定基础。
4结束语
CAD技术的优势十分明显。首先其在归类整理搜索资料方面有着不可比拟的优势。如将煤矿地质勘察中所需要和使用的资料使用纸质材料进行打印和归档整理的话则工作量将会大大增加,并且在调动需要数据资料时难度很大,无法进行快捷搜索。采用了CAD技术可以将图像、数据等资料压缩会放置于移动设备中存储,并且可以通过计算机进行快捷关键词或日期搜索十分便捷。同时CAD技术大大提升了图像的使用质量,减少了人工绘制图像的误差。
2.CAD在煤矿地质勘察中的应用
2.13D技术的应用
3D技术即为三维可视化技术,其实计算机数据处理与图像显示技术的综合体。通过3D技术可以在煤矿地质勘察过程中对地面以及地下的多种地质现象进行准确描述[2]。3D技术应用在煤矿地质勘察工作中有以下优势:1)3D技术具有强大的数据处理能力。当地质勘察人员在收集到大量数据资料后可以通过3D技术来对其连续性进行检查,从而判断数据的真实度;2)地质勘察人员可以通过3D技术来对地层现象进行解释,通过不同透明度的参数来分析地震反射率数据,进而在3D的空间里对地层现象进行解释,从而提高地质勘察的准确性。
2.2GIS技术的应用
建立三维地质勘察模型。煤矿地质勘察工作主要就是通过物理勘探等方式对探测对象地区的特点、地貌等进行分析调查,从而获得定量与定性的指标,通过文字或图像的形式表现出来。因此可以通过雷勇GIS技术来建立三维地质勘察模型,将地质成因、岩土性能等通过GIS空间分析功能抽象的展示出来,从而更加准确的准确矿床地体制边界。空间分析。在利用GIS技术对各项数据进行导入后对地层统计结果进行输出,获得煤矿地质勘察中所需要各项图标与数据图。根据勘察对象的地质体层特征利用GIS技术分析功能生成三维空间模型,从而判断岩体与矿床体边界。结果分析与结论。GIS技术在煤矿地质勘察工作中能够妥善处理众多问题。空间分析与索引技术能够处理信息处理与提取问题;空间数据库技术能够对数据进行录入、导出、统计以及搜索;并且GIS模型还能够将思维中的概念模型转变为预测评价模型,使得其更加直观形象[3]。
2.3数据库技术的应用
煤矿地质勘察过程中使用数据库技术一般体现在两大方面:第一,开发煤矿地质勘察工作信息系统。目前我国煤矿地质勘察工作所涵盖的内容十分宽泛,其中包括地面工程、地质构造、岩土特性等。这些内容中的数据之间都存在密切的联系,因此需要一个完善的信息管理系统来对其进行管理;第二,在煤矿地质勘察过程中众多数据的存储、分析以及展示都能够通过数据库技术来进行。
2.4高密度电阻率法的应用
高密度电阻率法是一种非直接性的勘察方式,其主要是通过地质体的物性来解释地质问题,其收集的数据容易受到各种因素的影响。因此其得出的结果需要其他直接手段加以验证。高密度电阻率法与地质勘察工作的点勘察方式不同,其是属于面勘察,因此其能够对地质勘察进行数据补充。高密度电阻率法经济高效、操作简便,勘察效果佳,获得数据简单易读。尤其是分布式高废止的高密度仪器能够在复杂的地表上完成地质勘察[4]。
3.结束语
目前,水利工程报告不完善是主要存在的问题,原因来自各方面:原因一前期工作经费不够;二改扩建工程地质勘查资料不完善;三勘察任务不明确内容不详尽;四勘查方法不合理;五地质勘察力度不足。因为地质勘查工作进行不全面,无法为工程再建设项目提供原有资料。
2地质勘察的具体工作要求和方法
对于水利工程的地质勘察阶段可以分为四个它们分别是:规划———研究———设计———施工,在地质勘查时必须保证各阶段工作和设计要求相适应,每个阶段的地质勘察任务必须严格按照合同进行,要明确设计意图,清楚设计阶段和各项技术指标的要求,熟悉施工图纸,如果即将在野外进行勘察活动时,对前往地区的地质考察非常必要,收集资料和分析地形做好准备工作,为了进一步的了解当地自然条件必须结合实际的设计,编制出工程地质勘察总纲领。
2.1工程地质勘察大纲内容
工程地质大纲的内容应包括以下内容:(1)进行勘察的主要目的、现场的工程情况和勘查主要的阶段;(2)了解所要勘察地方的工作条件、地形和地质情况;(3)熟知勘察工作的内容使用方法和完成的工程量;(4)规定确定的计划进度和竣工时间;(5)预算所需经费;(6)书写勘察资料;(7)包含地质勘察工程绘制布置示意图。在制定勘察总纲领时可根据实际的地质变化做出相应的调整。
2.2工程地质勘察的施工要求
工程地质勘察的施工要求首先是地质测绘的进行,根据勘察阶段设定工程地质测绘的比例尺,也可以根据建设项目的特点和地点选取合适的比例;不论选取哪种比例尺,都必须有勘探点或者露头观察点表示在工程测绘的过程中。工程地质在测绘时可参考人造卫星、航空测量和地面摄像片遥感资料对地质解释,解释的结果可根据野外审核和检验。在水利工程的地质勘探过程中,保持适宜的岩土物性和场地地形,选择适合的物探方法和应用物探技术。像常见的坑、洞、孔、井常被这些勘探工程综合利用。在每次的施工前应对各类钻孔进行施工程序设计和钻孔的专业设计,并按原来设计的要求进行施工。岩土试验将原位测试和室内试验相结合所使用的。通常室内试验是土工试验的基础,辅助为原位测试。室内试验以及原位测试在岩土试验的眼中都是一样的重要。不同试样和原位测试点应该拥有地质代表性。
2.3工程地质勘察的编制程序
(1)对收集到的外业和试验资料进行核实统计。这项工作的开展总是在外业进行完开始,在勘察前需要对各个资料进行检查是否完善,尤其是实验资料,可依据这些资料绘制测量结果表、勘探点(钻孔)平面位置图和勘察工作量统计表。(2)参考土工试验和原位测试的相关资料,修正地质资料。这些工作的开展很重要很重要,在工作中却是常常被工作人员遗忘。因此,实验资料和野外定名出现不对应的现象,还出现了原位测试和砂土状态的实验资料不符合的结果,像一些野外定名为黏土的,实验结果塑性指数不大于17;此外,野外定名是细砂的,根据实验资料显示是中砂的,它的颗粒含量以每颗0.25~0.5mm颗粒到达含量的50%以上;还有野外名为可塑性黏性土的,它的实验液性指数不于0;野外名为稍密状况的砂性土,砂性土的贯入击数标准不大于10,野外定为淤泥或者名为淤泥质土的,实验结果的孔隙比不到1;对于那些野外名为硬塑性黏性土的,小于18击数。综上所述产生这些矛盾是由于野外分层深度和定名具有不准确性,还有个原因是试验资料具有不真实性,面对这样的情况应该找出问题,及时的改正,让实验资料和岩土定名的数据结果达到一致。(3)描述钻孔工程地质概况绘制综合柱状图。(4)对岩土地质层划分,绘制分层统计表,对数理统计。地基岩土的分层的适合性直接影响着评价好坏。所以这个工作需要按原因类型、地质年限、岩土特性、风化程度、状态、力学特征进行全面的考虑,合理的规划每个岩土层,根据数据绘制分层统计表,其中包含每个岩土层的埋藏条件和分布状态的统计表,实验测试和原位测试的物理力学统计表等。最后进行试验资料的统计整理,计算分层承载力。(5)绘制工程地质剖面图以及相关的专门图件。(6)书写文字报告,为了减少重复率就得按照以上的顺序进行,避免出错,提升工作效率是保证质量的大前提。对于勘察场规模大的场地或者地貌地质复杂的场地而言,可以采取有针对性的进行勘察例如分区勘察,最后做出评价。对于完整的工程地质勘察报告的书写,它是由五部分组成,分别为正文、附表、附图、附照和插表。而对地质勘察要书写的文字部分应包括该区域的地质情况、地质条件和地貌条件,还有地质勘察的结论和实施的意见建议等都是其中需要书写的部分。另外,为了使报告更具有真实性,相应的加入一些和勘探有关的图表数据等都会帮助提升内容的价值。
3结束语
关键词:水利水电;工程地质问题;环境问题;勘测问题
一、水利水电工程建设与环境问题
1.1水利水电工程与地震问题水库等水利水电工程建筑物蓄水后,由于地应力的调整或水体下渗等原因,触发了地质断层的复活而诱发地震。研究表明,要触发一个比较大的地震需具备以下三个条件:①水库岩石比较破碎,且处理效果不十分理想;②存在有利于应力集中的地质环境条件;③水库水荷载所产生的超孔隙水压力足够大。关于水库诱发地震的事件国内外均有报道,一般而言,水库的坝址没有较大的断裂带存在,仅仅是水荷载引起的地应力,诱发地震的可能性是很小的。但如果诱发大的地震,那将是灾难性的。从1987年的资料至今,我国已建设的坝高在15米以上的水库共18000多座,已发现水库诱发地震的有13座。
1.2水利水电工程与水文问题水利水电工程建成后改变了下游河道的流量过程或周围环境水域的分布,从而对周围环境造成影响。例如:①大坝水库不仅存蓄了汛期洪水,而且还截流了非汛期的基流,往往会使下游河道水位大幅度下降甚至断流,并引起周围地下水位下降,从而带来一系列的环境生态问题;②下游天然湖泊或池塘因断绝水的来源而干涸;③下游地区的地下水位下降;④入海口因河水流量减少引起河口淤积,造成海水倒灌;⑤因河流流量减少,使得河流自净能力降低;⑥以发电为主的水库,多在电力系统中担任峰荷,下泄流量的日变化幅度较大,致使下游河道水位变化较大,对航运、灌溉引水和养鱼等均有较大影响;⑦当水库下游河道水位大幅度下降以至断流时,势必造成水质的恶化。由此可见,水利水电工程对水文的影响是不容忽视的一个重要问题。
1.3水利水电工程与气候问题一般情况下,区域性气候状况受大气环流和水体分布所控制。如果修建大、中型水库及灌溉工程后,当地水体的分布会发生较大的变化。如原先的陆地变成了水体或湿地。局部地表空气变得较以前更加湿润,形成新的小气候,对当地气候会产生一定的影响。主要表现在对降雨、气温、风和雾等气象因子的影响方面。
1.4水利水电工程与鱼类、生物物种问题①对鱼类的影响:切断了洄游性鱼类的洄游通道;水库深孔下泄的水温较低,影响下游鱼类的生长和繁殖;下泄清水,影响了下游鱼类的饵料,从而影响鱼类的产量;高坝溢流泄洪时,高速水流造成水中氮氧含量过于饱和,致使鱼类产生气泡病。②对植物和动物的影响:库区淹没和永久性的工程建筑物对植物和动物都会造成直接破坏;同时局部气候变化、土壤沼泽化、盐碱化等都会对动植物的种类、结构及生活环境等造成影响。
二、工程地质工作中存在的问题
2.1工程地质勘察的质量问题在工程地质勘察过程中,主要问题有以下几种:①工程概念不清,勘探侧重点不明确,针对性不强,方法不当,手段落后;②工程地质分析工作中所选择的理论、方法、计算公式等与实际情况有较大出入,其适应条件的物理意义混淆不清;③地质报告中基本地质条件不清楚。我们遇到的主要工程地质问题有:①界定不准确或论证不充分,有问题遗漏甚至结论性错误;②有些地质报告没有地质结论,也有些工程没有做多少地质工作就先下结论,极不严肃。此类问题产生往往造成阶段性工程审查不能一次性通过,可能延误开发时机;或者尽管通过了审查,但却给工程留下了隐患,这种情况的危险性极大。
2.2勘测周期不合理的问题从工程地质勘察到地质报告的提交需要一定的工作周期,这是再简单不过的道理,然而有些工程却没有进行基础性的前期投入。主要存在问题有以下几个方面:①一旦需要申报项目,立即就要求提交地质报告;②今天刚刚提交可研报告,明天就要求提交初设报告。此类情况多为地方性工程,一般国家投资的大型工程出现这种局面的不多。没有足够的勘测周期所造成的后果是严重的,由于地质条件不清楚,直接导致投资控制不住,施工后修改设计等情况。更可怕的是留下了工程隐患,可能造成重大的工程事故。
三、结语
工程地质学是20世纪才建立和发展起来的一门地球科学。水利水电工程地质勘察是所有行业中涉及面最广、问题最复杂、任务最艰巨、声望最高、最具权威性的龙头行业,它具有自身的特殊性与复杂性。水利水电工程建设与环境保护是一项长远的任务,是水利水电工程顺利进行的重要保证之一。保护和改善工程环境是保证人们身体健康的需要,是现代化大生产和保证工程质量的客观要求,是保证工程永久利益的必须条件。工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事,给人民生命财产带来重大损失。近年来。工程地质勘察质量有下滑趋势,工程地质分析不够深入,有时甚至出现工程地质评价结论性错误这样严重的问题。笔者认为,总结分析水利水电工程地质勘察过程中存在的问题,具有重要的现实意义。
参考文献:
[1]林妙月.区域构造稳定性及地震性危险评价问题[M].北京:地震出版社,2008:99-100.
[2]王连生.水利水电工程地质[M].武汉:武汉大学出版社,2008:13-15.
很多水利水电工程企业在进行水利水电工程地质勘察时,在设计基础上和施工基础上没有深入评价水文地质对岩土工程的影响,导致许多工程的质量受到威胁,造成下沉或开裂的的后果,因此,水利水电工程的勘察中一定要加强做好水文地质的研究和详细评价,提出预防及治理措施的建议。其对水利水电工程水文地质勘察中的评价内容有如下:从岩层、构造、地貌等方面阐述区域的水文地质特征及其一般规律,根据地下水的分布、类型、及其与地表径流的关系、水化学类型进行评价。应重点评价地下水对岩土体和建筑物及建筑物基础的作用和影响;对可能产生的岩土工程危害进行预测,并提出防治措施。消除地下水对工程建设的负面影响。水利水电工程勘察中还应根据建筑物及建筑物地基类型的需要,查明有关水文地质问题,进行选型,提供所需的水文地质资料。对地下水的天然状态进行查明,并分析预测地下水在人为工程活动中的会发生的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。按地下水对水利水电工程的作用与影响,提出不同条件下的地质问题。
2水利水电工程地质勘察技术与应用
近年来,我国在水利水电工程勘察技术手段获得了飞速发展,从深度、广度及精度上都获得了巨大的进步,其主要的技术手段及应用如下:
2.1工程地质测绘工程地质测绘是运用地质学的理论和方法,通过野外调查和综合研究勘察场区的地形地貌、地层岩性、地质构造、不良物理地质现象、水文地质条件等,并将它们填绘在适当比例尺的地形图上,为下一步布置勘探孔、试验及长期观测工作打下基础。工程地质测绘的比例尺主要取决于不同的设计阶段。工程地质测绘使用的地形图必须是符合精度要求的同等或大于工程地质测绘比例尺的地形图。图件的精度和详细程度,应与地质测绘比例尺相适应。在图上,大于2mm的地质现象应尽量反映,宽度不足2mm的重要工程地质单元,如软弱夹层、断层等,要扩大比例尺表示,并注示其实际数据。地质界线误差,一般不超过相应比例尺图上的2mm。
2.2水文地质测绘水文地质测绘是通过对地质、地貌、第四纪冲洪积物、新构造运动、地下水的调查,填绘出水文地质图,查明勘察场区内地下水形成与分布的基本规律,在此基础上做出初步的开发利用远景评价,并对区内存在的水文地质问题等提出防治措施。
2.3工程地质勘探工程地质勘探是在工程地质测绘的基础上,进一步查明地下工程出现的问题和取得较深入的资料。主要有工程钻探、工程物探、坑探、遥感技术等。
2.3.1工程钻探。钻探是指为了鉴别和划分地层,用钻机从地表向地下钻进,在地层中形成圆柱形钻孔。钻探是水利水电工程勘察中最基础的一种方法,应用广泛。钻探通过钻孔采取不同深度的岩芯可直观地确定地层岩性,地质构造,岩体风化特征等,从而判断地质情况,查明地下水的类型。从钻孔中取出的岩石、土样可进行室内试验,用以测定岩土层的物理力学性质和指标。利用钻孔可进行工程地质、水文地质及灌浆试验、长期观测工作及地应力测量等。地质人员在钻探过程中应根据钻探质量要求,认真记录钻探中出现的各种地质现象;对于像砂砾石层、软弱夹层、滑坡等特殊地段,应选择合理的钻探方法以保证成果能够真实反映该地段的地质条件。
2.3.2工程物探。工程物探是工程地球物理勘探的简称,它是以地下岩土层(或地质体)的物性差异为基础,通过仪器观测自然或人工物理场的变化,确定地下地质体的空间展布范围(大小、形状、埋深等)并可测定岩土体的物性参数,达到解决地质问题的一种物理勘探方法。岩层有不同的物理性质,物探应用观测仪器来测量勘探区的物理参数,如导电性、弹性、磁性、密度等参数。工程物探主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等,以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。
2.3.3坑探。坑探是指用挖坑方式观察地层地质情况的作业。其特点是勘察人员能直接观察到地质结构,便于素描,且准确可靠。对研究断层破碎带、软弱泥化夹层和滑动面(带)等的空间分布特点及其工程性质等有重要意义。坑探主要包括探坑、探槽、浅井、竖井、斜井、平洞等。由于坑探人员能够直接深入地进行观察,记录,揭示地质现象,且对地质体扰动较小,可以不受限制地采取原状结构试样,并可用来做现场大型试验,所以坑探在水利水电项目中作为一种辅助勘察手段被广泛使用。
2.3.4遥感技术。遥感技术是通过对信息的分析、研究,确定目标物属性和相互关系的一种技术,它从远处探测、感知物体或事物而不直接接触目标物或现象而搜集信息,在水利水电勘察中也应用较为广泛。遥感技术根据遥感平台高度的不同,一般分为地面遥感、航空遥感和航天遥感共3大类。按探测电磁波的工作波段分类,可分为可见光遥感、红外遥感、微波遥感等。遥感技术优势:(1)感测范围大,具有综合、宏观的特点(大面积同步观测)。(2)信息量大,具有手段多,技术先进的特点。(时效性)。(3)获取信息快,更新周期短,具有动态监测特点。(数据的综合性和可比性)
3结束语
1.1辩证唯物论观点
某坝基夹层双侧的岩体侧向抗滑效应比较大,如果按照既有的规律,不进行考虑的话就不符合坝基的实际。但是,进行绝对地考虑的话,也不一定非常合适。事实上,只要按照正常的办法,将其作为安全储备,而不参与坝基稳定计算就可以了。
1.2整体论观点
每一个工程地质问题都存在一定的系统之中,只有采用系统分析法才能够对其进行客观的分析和判断。系统方法论认为,人们在研究和解决系统问题时,仅仅重视各要素自身的可靠性是不够的,而应当将重点放在如何通过对具有必要可靠性的诸多要素的优化组合,以达到系统的整体效应最佳,而并不追求每个要素自身可靠性都达到最高等级。否则,工程地质决断就必然是偏于保守的。
1.3经验支持论观点
随着工程地质勘察的深入,其经验越来越多,作用也越来越大。工程经验可以帮助人们认识工程地质环境,建立数学模型进行研究[1]。工程地质勘察的经验还能够帮助人们分析地质状况是否适合进行相关的水利水电工程操作,如果能的话,需要在实际的工作中注意哪些问题。
2水利水电工程地质勘察理论现状
随着社会的发展、科学技术的进步,水利水电工程的建设逐渐实现了现代化,水利水电工程地质工作亦是如此。这些先进的技术为水利水电工程地质研究提供了现代化的理论基础与实践水平。实现现代化的操作、运用先进的科学技术也将是水利水电工程地质研究工作的必然途径。近几十年来,水利水电工程的地质研究工作取得了多方面的发展,从勘察技术到测试技术,再到数值分析技术等都获得了迅速的发展。虽然水利水电工程地质在理论、知识上获得了长足的发展,但是由于地质环境的复杂以及地质信息获取难等原因,导致了水利水电地质研究工作无法成为一门精确的学科,在众多方面还存在的缺陷。
3水利水电工程地质勘察主要内容
水利水电工程地质勘察工作是一项复杂的系统工作,应该涵盖到多个方面。但是传统的水利水电工程地质勘察工作由于受到理论以及经验方面的限制,只考虑到地质信息的基本调查工作。在实际工作中,仅对水利水电工程区的地质进行简单的分析,为建设人员提供建设区地形地貌、地层岩性以及地质构造等信息[2]。这样,就使得水利水电工程地质勘察报告不够完善,为工程建设提供的帮助也较为有限。自20世纪70年代,随着技术水平的提高,勘察的工作内容也逐渐丰富起来。当前,水利水电工程地质勘察工作包括多个组成部分。主要包括:基本地质信息的调查;工程地质问题的提出、分析以及判断;对工程地质进行改造的问题分析;对地质信息进行监测以及反馈,并且依据监测反馈内容进行调整。基础信息的调查是勘察工作的基础,然而后3个方面的增加则逐渐完善了勘察工作,将勘察的目标从简单的地质勘察延伸至地质工程方向。这种方向的转变能够有助于水利水电工程的建设,同时也给勘察人员提出了新的要求,他们不仅要是地质专家,也要了解水利水电方面的知识。这样,才能提高地质勘察工作的水平。
4水利水电勘察实物工程量与工程地质问题决断质量的关系
水利工程地质勘察工作中,首先是要进行地质勘察,进而对地质做出决断,这是该项工作的最基本环节,同时也是一项重要的环节,因为决断的质量会直接作为水利水电工程建设时的参考。但是对于这一环节,许多人存在一个误区,主要是关于水利水电勘察实物工程量与工程地质问题决断质量的关系。许多人会认为工程地质问题决断质量完全与勘察实物的工程量成正比,受到勘察实物工程量的直接影响。但是实际上,二者并无如此明显的因果关系。勘察实物工程量会为工程地质问题的决断工作提供基础,但是决断的质量大部分还是取决于勘察人员的专业素养。水利水电工程所面临的地质条件往往较为复杂,这本身就对勘察人员的素质提出了较高的要求。面对这么复杂的地质环境,勘察人员要想进行正确、科学的决断必须要有扎实的专业基础、具有较高的综合决断能力。
5水利水电工程地质决断风险问题
工程地质决断风险(简称地质风险),主要是指因为重要地质信息的遗漏或者工程地质决断失误等原因,为社会、经济以及工程带来危害的事件。所有的工程都想通过建设,在风险降到最低水平的前提下,达到一定的经济、社会效益,水利水电工程也是如此。但是有些人一味地要求工程完全无风险,是不够科学的,是一种理想化的认知,尤其是对于水利水电工程。水利水电工程的选址往往是在河道、山体等地质较为复杂的地区,这些地区所面临的地质风险概率很大。因此,水利水电工程的建设都必备地质勘察流程。通过这一工作来对地质进行分析、决断,指导工程建设,降低地质风险。依据地质风险事件的危害程度,可以将风险事件划分为毁坏型风险事件和损伤型风险事件。从实际而言,损伤性的风险事件是被允许的,但是毁坏型则完全不予允许。虽然地质风险客观存在,但是为了确保水利水电工程能够发挥更大的效果,减少损坏,勘察人员们必须要加强专业知识的学习,利用经验等各种理论,结合实际对地质问题进行正确的决断,确保决断质量,将地质风险控制在最低的状态。
6水利水电岩体工程稳定性地质评价问题
由于水利水电工程必须建立在一定的岩体之上,所以水利水电工程地质勘察工作,还需要对岩体工程进行稳定性分析以及评价。这一工程由坝基工程、地下工程以及边坡工程等构成。实际的分析评价中,要立足工程实际,综合多方面因素来进行。开展岩体工程的稳定性分析首先要为岩体工程确定目标以及预定工程需要达到的可靠度。此外,为整个工程建立一套完善的稳定性评价系统,从整体出发,利用系统将各个单方面因素结合起来进行综合的分析。从而使得稳定性评价工作能够达到应有的效果。这一工作的科学、有效也将为后期的地质决断提供基础。
7结语
煤炭是我国经济快速发展的重要保证,而且这种作用越来越凸显。煤炭是经济活动开展的支持,是资源开发工作的职称。煤炭的开采已经受到了社会成员的关注,特别是煤炭的质量。煤炭的开采过程是十分复杂的,其中地质勘查工作是最为重要的部分,其质量的高低直接关系到煤炭的开采质量。随着社会体制改革的不断加强,煤炭的需求量也越来越多,进而地质勘查工作量也增多了。为了促进社会经济的平稳发展,我们必须保证地质勘查工作的质量,进而保证煤炭的质量。煤炭作为一种社会发展资源,其作用是不言而喻的。煤炭行业也成为社会热点行业。国家对于煤炭行业的重视与日俱增,出台了很多相关政策,为煤炭行业的有序发展提供了保障,反而来煤炭行业也促进了社会经济的发展。但是当前的社会经济体制变化速度越来越快,煤炭行业需要迎接机遇和挑战。但是当前有很多煤矿企业一味地追求经济利益而忽视产品质量,这就使得整个市场中的煤炭资源水平有所下降。煤炭地质勘查的安全已经成了煤炭生产的前提。下面就对当前煤炭地质勘查中的危险因素进行分析,以此提出相应的解决措施。
1.1“三边”工作力度不足
所谓“三边”指的就是在煤炭地质勘查过程中必须保证边勘察施工、,边地质资源分析,边做好勘察设计活动调整。这三边工作也是当前地质勘查工作需要遵守的原则之一。不过当前这三边原则在实际的地质勘查过程中约束力有所下降,管理力度不够。这就导致一些煤炭企业在地质勘查工作结束后出现工程安排不合理、资源浪费、开采质量问题。究其原因,主要是因为在地质勘查工作中对勘查结果记录不足,或者只是应付了事。此外,只有在上级部门来检查的时候才会集中补。种种现象表明,我国当前煤炭地质勘查工作的管理力度还不够,对煤炭企业的约束力不足。
1.2盲目违规操作增多
地质勘查工作对于整个煤炭开发的作用十分大。随着地质勘查工作越来越多,有很多勘查工作都在地质基础比较薄弱的地方开展,安全系数大大降低。但是即使是这样有些施工人员也不会按照相关的规定进行施工。例如,在施工过程中没有按照施工图的指示进行。甚至有些人员只是为了完成工作在没有进行实地勘察的前提下就直接编写报告,这就使得后面的工作没有科学指导。就算出现了错误也没办法改正。
1.3以包代管现象严重
社会的不断进步促进了煤炭行业的快速发展,生产效率和规模都有大幅度提升和扩大。地质勘查工作有些情况下必须依靠外部力量共同完成,这也是当前煤矿企业适应市场的一个表现,但是在进行分包时,有很多地质勘查工作没有得到妥善分配。对于承包者的资质没有全面评估和审核,这就使得勘查工作得不到保证,技术方面的指导也不够科学。如果外包工作出现问题,那么势必会影响到后面煤矿开采工作的进行。
2煤炭地质勘查的加强对策分析
2.1重视“三边”工作
当前煤炭地质勘察工作中的“三边”工作力度不足,影响了地质勘查工作的合理化安排,甚至导致勘查单位出现违规现象。针对这一问题,作为煤矿企业必须加强对“三边”问题的重视,提高相关制度在这方面的落实。通过对地质勘查工作的设备、人员等进行控制,实现资源的合理化分配。根据外部环境的变化,引进先进技术和人才,摆脱过去只依赖于钻机进行地质勘察的情况,进一步促进三边工作的有序开展,提高地质勘查工作的质量。每个行业都有每个行业的标准。在进行地质勘查工作的过程中,必须严格地按照行业的规范进行,保证施工进度符合相关标准,施工行为符合相关制度。这样才能够保证地质勘查工作的顺利进行。针对地质勘查中出现的各种数据和资料都要进行细致的分析,并通过对这些资料和数据进行研究绘制出图表,通过合理化编辑上报给上级部门。在进行地质勘察的过程中,如果出现了勘查情况和设计有出入,那么应该及时地上报上级部门,找到出现这种现象的原因,并对设计进行修改,进而加快地质勘查工作的进程。
2.2加强人才建设
人才建设是解决煤矿地质勘察问题的关键,同时也是煤矿企业发展的基础。人的因素能够直接影响到整个煤炭地质勘查工作的质量,所以我们必须不断加强地质勘查人员的专业素质,这样才能够保证地质勘查工作满足相关要求。当前,煤矿人才建设面临的问题就是人员素质不高、人才分配不合理,这也是导致地质勘查工作出现问题的重要原因。所以,如何建立高素质人才队伍,并对这些人才进行合理化分配,是当前煤炭行业必须解决的方面。例如,企业可以直接选拔高素质人才,同时根据外部环境的变化对内部员工进行培训,可以采用一个人带一个人的方法,也就是一个经验丰富的师傅带一个刚选拔上来的员工,在实际的工作中,能够不断的增长见识。此外,还应该对人才进行引导,进一步提升业务水平。企业应该在工作中对每个员工的优势加以掌握,并对他们进行科学分配,安排在合适的岗位上。人才得到了锻炼,企业也获得了更多经济效益。
2.3加强制度建设
建立健全煤炭地质勘查的管理制度,并将其进行全力落实是保障煤炭地质勘查工作安全与质量的重要方法。管理制度,更明确地来说是煤炭地质勘查的质量管理制度。煤炭企业要严格按照IS09001:2000质量体系,结合本企业内部的具体工作情况与实力,进行质量管理体制与制度的创新。科学的管理制度不仅应该具有职能分化制度,同时还应该具有质量管理制度,帮助地质勘查人员明确自身的责任和义务,在具体的工作中能够按章办事。落实制度是制度建设工作中的重点。企业可以通过员工大会对员工进行思想教育,明确每名职工应尽的责任和遵守的制度,规范员工的行为,这也是衡量企业工作水平的一项指标。只有这样,在严格的质量标准与高度的实施之下,煤炭地质勘查工作的质量与安全才能得到保障。
3结束语
关键词:地质勘察;固体矿产;刻槽样
随着我国的社会经济迅速发展,固体矿产资源这一社会发展不可或缺的资源的作用日益明显,因此,对固体矿产的地质情况进行勘探,并进一步对矿产样品进行采样分析,就显得尤为重要。而对固体矿产样品分析的多种方法中,刻槽样是最常见、应用最为广泛的一种。预查、普查、详查和勘查是固体矿产地质勘查工作正常开展中,需要进行的四个阶段,然而为了掌握矿产资源的情况,对固体矿产进行远景调查必须在预查之前开展[1]。
1选取的样品代表性
所谓的样品代表性,是指所采集的样本较好地反映了当地矿层的矿种构成及所占比例、分布和矿化程度。因此,为了避免检测结果出现偏差,最好选择矿区的核心位置开展样品采集的工作。首先,为了对刻槽样品的测试结果进行更好的掌握,在进行矿产地质勘探工作时,就必须要对矿产地质样品进行详细严密的分析和测试。其次,也要对矿产资源的数量及质量进行分析。此外,还可以对矿产资源的可采性进行评估。由此可见,对样品的代表性进行进一步的掌握,离不开对样品与实际构组的相似度进行必要的分析研究。在取样过程中,刻槽样品的选取必须具备足够的代表性,才能够准确而真实地反映矿产情况,反之,假如刻槽样品的代表性差,则会误导人们了解实际情况,对矿产的构成、分布和走向等做出错误的判断。然而,在实际工作中,许多矿产刻槽样采样工作人员并没有根据矿区的实际情况来采取科学的采样方法。比如随意选取样品采集地点、粗暴采集样本,混入其它与检测试验无关的物质,如此便导致样品代表性差,样品检测结果出现偏差,从而无法准确反映实际情况。因此,为了矿产开采工作能够顺利进行,避免资源的浪费,刻槽样品的选择必须具有足够的代表性。
2对刻槽样品的采集方法及其适用性进行基本分析
判断地质矿层历经了数亿年漫长岁月的演化,在固体矿产实际开采过程中,所面临的地质环境复杂多样、千奇百怪。因此,在实际工作中,对样品的采集方法也要因地制宜,对不同的地质特征和矿产要采取科学合理的样品采集方式,才能取得最好的成果。一般来说,样品的采集方法有拣块法、剥层法、全巷法和刻槽样以及方格法这五种方法,其中,刻槽样是最常见、应用最为广泛的一种。拣块法,这种为了得到矿石碎块样品而对侵蚀变化的地质岩层的露出部分进行敲打的方法,是取样方式中较为简单的一种。此方法所花费的时间与成本较低,一般用于区域的地质调查和矿化线索的寻找,较少用于矿产开发中的样本采集。因为这种方法所采集的矿石代表性差,具有极大的偶然性,(特殊情况如捡拾的“狗头金”)容易使人通过捡拾的矿石对整个矿产产生错误的判断,对于精准了解区域矿产的情况适用性不大[2]。剥层法,这是一种适用于地质情况较为复杂的样品采集方法。一是薄板状和薄脉状矿化脉使其他的采样方式无法采集到足够质量的样品时;二是地质体的矿用物颗粒较为粗大,或是组成结构十分不均匀时;三是用于检验其他方法是否合理可行时。是否选择此方法,主要依靠采样成本和困难程度、地质体组成复杂度及均匀度等因素。此方法则连续或是有间隔地,沿着地质矿层露出部分均匀开凿一块矿石充当样品。全巷法,通常在三种情况下采用:第一,是采用其他方式无法到达需要采集验分析用的矿层区时;第二,需要采集数量较多的样品时;第三;需要利用全巷法来对采集的样品检测结果进行实时监测的时。此方法则是在矿区某个指定的特殊位置来开掘一条井巷,在其中采集矿石样本。刻槽样,它是现在最为普遍且应用广泛的的样品采集方式。此方式可用于大多数矿区及矿产类型,广泛用于地质勘查的各个阶段。刻槽法基本是沿着矿岩的大致延伸方向,按一定的比例来凿刻一条长长的矿槽来采集样品。方格法,则是适用范围十分狭窄的一种样品采集方法。此种方法按照一定距离内的网格点来开凿采样。但在实际的操作过程中,受到现实条件的局限,仅在矿体厚度大、矿化对比均匀的矿体中使用[3]。
3合理选取刻槽样断面
自然环境的千差万别和矿物自身特点的不同,导致同一矿种在同一矿床的分布也是极不均匀的,矿种的差异及其矿化类型的不同,自然对其采集样槽规格要求的选取也是不同的。首先,如果是众多矿种伴生和共生时,应该以单矿种规格要求中,占据样槽面积最大的那一矿种为准来选取样槽规模;其次,两种或两种以上的矿物类型在同一矿床中分布时,应该以矿化不均匀、矿石类型较为复杂的那一类型为主来选择样槽规模;否则,则无法保证样品具备足够的代表性,能够准确反映矿产分布情况。此外,某些较为特殊的矿石有特殊要求,如Ag的氧化矿采用5cm*10cm的规格截取断面,而Fe、Mn和Cr的风化矿采用10cm*25cm的规格;其他情况则最好采取矿产的最大横截面,不宜选择规格较小的断面来刻槽取样。因为在矿产资源的勘察阶段,样槽断面规格过小,会对样品的代表性有一定的影响,并对矿产资源的分析有负面影响。
4控制样品的重量误差
为了确保所采取的样品分析结果的代表性,不仅需要选用合理的样品采集方法和刻槽样断面的规模,还要把好采集施工过程中的质量关。一要预防采集过程中样品缺失和其他物质掺杂;二要确保能够按照事先设计好的样槽规格来刻取岩石样本,不能过大或过小;三要控制好样品的重量误差,样品的原始重量误差应该在规定的范围之间,尽量使其降到最小,因为评价样品质量的主要指标之一就是样品质量的误差值。此外,应当详细填地写采样的记录、样品的登记表和送往检验的单据,以便使样品有据可查,确保刻槽样品的代表性和质量。总而言之,固体矿产勘探的重要性,随着我国社会主义建设和地质勘探事业的不断向前发展而日益上升。在每一次的实际勘探中,相关的工作人员都必须遵守地质勘探的行为准则,根据矿区的地质条件、矿种类型以及矿层结构等等,因地制宜地选择实行刻槽样品采集的方法,以确保刻槽样品具备足够的代表性来反映矿产情况,帮助矿产开采者省时省力地开采矿产,提高资源的利用效率。
作者:李俊锋 单位:河南省有色金属地质矿产局第三地质大队
参考文献:
[1]张艳霞.浅析固体矿产地质勘察中刻槽样的代表性选取方[J]科技论坛,2015(5).
地质勘查单位要想走向市场,实现企业化经营,在税收问题上必须着重对待,适应当下市场的经济发展需求,做到企业的利益最大化,从而在竞争中取得绝对优势,但是做好这一切的前提是实现税收的合理筹划。目前来看我国的纳税筹划有很多种,地质勘查单位的纳税筹划主要涉及以下方面:营业税、房产税、个人所得税、企业所得税、印花税和增值税等,以下将就其中重要的几个进行分析。
(一)营业税
营业税是较为常见的税种,而地勘单位的经营范围包括工程地质的勘察、设计、施工和地质灾害的预防、治理等,其中就有营业税的多个税率。当有不同税目的应税项目时,要分开核算营业额,否则将从高适用税率。由此可看,地勘单位在进行合同签订时要特别注意应税项目的不同,面对多种税目,要分别签订工程项目来减轻税负。
(二)房产税
房产税在地质勘查单位也是必不可少的,多是涉及租赁房屋和生产经营行为。由于地勘单位企业化管理、事业性质的特点,自身的房产免税,但是租赁的房屋要根据12%的税率征税,可见纳税筹划是非常必要的。根据《房产税暂行条例》,对房屋内外的设备设施将不进行征税,在租赁合同上可以合理筹划,实行双份合同,这样在纳税时可以节约设备租赁涉及的房产税。
(三)个人所得税
在我国个人所得税是非常广泛的一种税种,涉及到各行各业,可以说和,每个人都息息相关。地质勘查单位在个人所得税上如果能够进行合理筹划,将会大大增加职工的收入。例如:在职工小张的年终奖为18000元,在职工小王的年终奖是18100元,职工小张的年终奖的税后收入=18000-18000*3%=17460;职工小王的年终奖的税后收入=18100-(18100*10%-105)=18100-1695=16405.奖金少了100元税后收入多了1055元。这个案例值得思考!
(四)企业所得税
地质勘查单位是实行全额拨款的事业性质和企业化管理的单位,在缴纳企业所得税时,只根据经营利润来计算,这就需要详细计算经营收支和事业收支,只征收经营利润而免征事业结余部分的企业所得税。因此对于地勘单位来说要利用好免征事业结余企业所得税这一优惠政策,做好企业的纳税筹划。
二、地勘企业涉税中存在的主要问题
我国的地质勘查单位是从上世纪90年代开始的企业化管理改革的,因此企业在思想意识上还没有对纳税筹划加强重视,对偷税漏税和税务筹划的概念难以区分,纳税观念较为陈旧;其次,许多地勘单位的财务人员缺乏较强的专业知识,在财务管理活动上显得力不能及,不能结合自身单位的特点进行纳税筹划,导致企业经济效益无法实现最大化。最后,有些地勘单位缺乏对纳税筹划的整体规划,未考虑大局,各业务部门缺乏沟通,缺少配合,没有税务监控,使得企业税负增加。
三、加强纳税筹划的风险认识提高经济效益
我国的税收法律法规正在逐年得到完善,因此其中变化很多,使得地勘单位在纳税筹划上存在一些风险,面对这类问题,我们应当时刻关注税收方面法律法规的变化,了解税收政策新规定,及时与税收机关沟通,保证地勘单位税收筹划在法律范围内的有效性。同时,在纳税筹划时不要忽略自身的成本问题,分析纳税筹划产生的问题,做到单位的利益最大化和风险最小化。“凡事预则立,不预则废。”面对瞬息万变的市场经济形势,地勘单位要想提高自身经济效益,实现企业价值,做好纳税筹划是最重要的一个手段。在法律允许范围内,通过合理、科学的方法减轻企业税负,做好企业经营风险、政策风险和意识形态风险的预防工作,加强防范管理模式的完善,通过对风险的识别、评估以及分析,做好风险的规避、转移。总之,合理把握纳税筹划方案,整合好地勘单位的有效资源,引导企业逐渐走向一个健康、平稳的发展道路,为企业和职工带来最大经济利益。
四、结束语
岩土也具备以下两种性质——物理性质和水理性质,其中,岩土的水理性质又包含透水性、给水性和胀缩性等。因此,我们可以看出,岩土和地下水之间有着互相作用的关系,也就是地下水在一定程度上直接影响了岩土的水理性质,而岩土的水理性质又影响着岩土的强度和变形能力,从而间接的影响了建筑物的稳定性。在实际建筑施工过程中,加强工程地质勘查中水文地质的勘查研究,是一项不可忽视的重要工作之一。水文地质勘查工作者首先要对建筑物所处地区的水文地质问题进行合理的评价,评价的内容主要有以下几个方面。第一,对地下水对岩土结构产生的影响进行评价,该评价可以对可能发生的问题进行预测和防护;第二,对人为抽取地下水后,地下水的变化对于建筑物的影响进行评价,该评价可以对该条件下的建筑物地基进行重新设计;第三,为建筑物所在地区的水文地质提供相应的资料,以便设计者进行参考。
二、工程地质勘查中忽略水文地质问题研究的危害
目前,我国某些建筑施工单位对于工程地质勘查中水文地质勘查的工作还没有给予相应的重视,从而造成很多重大的危害和不良影响。比如由于缺乏合理的水文地质的评价,没有做到相应问题的预防,当地下水随着季节降水的增多而涌增,地下水位急剧的上升,地下岩土强度受到严重影响,而产生严重变形的状态,最终导致处于地下水位的建筑物发生爆管或者地面坍塌开裂的事故发生,造成大量的人员伤亡和重大的经济损失,从而对建筑业产生严重的负面影响;又或者由于建筑物施工前施工人员没有对建筑物的水文地质进行有效的评价,事后由于人为的大量开采地下水,导致地下水位降低,从而导致建筑物的地基下沉,直接影响了建筑物的稳定性,使得建筑物不能正常的使用或者使用过程中出现严重问题;地下水具有一定的压力和动力,这两种力量对岩土都会造成一定的影响,在自然条件下,地下水的动力和压力都是相对较弱的,对岩土的强度和稳定性影响不大,但若不重视建筑物周围水文地质问题的研究,那么当地下水的压力和动力都发生变化后,就会导致水质发生破坏、流沙甚至管涌等严重的建筑工程事故的发生。因此,我们不难发现,对于工程地质勘查中水文地质问题的研究还是十分重要的。
三、工程地质勘查中水文地质问题的勘查要求和内容
1.加强建筑物水文条件和地质环境的综合勘查
工程地质查勘中水文地质,包含了两个方面的内容——水文条件和地质条件,在实际勘查工作过程中,水文条件与地质条件的勘查是分不开的,因此,首先要加强水文条件和地质环境的综合勘查才会有效的发现问题和预防危害的发生。水文条件的勘查,根据建筑物所处地质条件的不同,勘查的侧重点也不相同,但主要还是包括:建筑物所处地区的气候条件及气候带,这样可以清楚的了解该地区的降水量和气温分布状况,从而根据水文条件设计建筑物的地基结构。地质环境的勘查,即建筑物所处地区的地质构造,分析出岩石与沙土的比例以及该地区岩石的化学成分,是花岗岩还是石灰岩,另外,还要勘查出该地区是否处于地壳运动的频发地段或者是地下熔岩的多发地段,只有了解了这些情况才会设计出合理的地基结构和地基强度和厚度。
2.强化地下水存在状态及变化规律的勘查。
工程地质勘查中水文地质问题的勘查,主要就是对地下水进行研究和勘查。地下水的勘查有以下几点内容:地下水的类型和分布状态、地下水水位的高低变化情况及地表水与地下水的关系等。其中地下水的类型和分布状态,注重研究地下水是那种水质,酸性水质、碱性水质还是中性水质,因为不同的水质条件对于岩土强度的影响不同,例如,花岗岩的分为耐酸岩和耐碱岩,当耐酸岩遇到强碱性水后,会发生中和化学反应,地下水会慢慢侵蚀岩石,从而对岩石的强度造成破坏;又比如,若建筑物地下岩石为石灰岩,石灰岩的主要成分是碳酸盐岩,遇到稀盐酸反应剧烈,因此,若地下水为弱酸性水,也会造成岩土的损坏。地下水的分布状态勘查,关键是查看地下水的含水层和隔水层的分布以及厚度,为合理的设计建筑物的地基提供有利的条件。地下水位的高低变化的勘查,即对建筑物所处地区近年来地下水位的最高水位和最低水位有个详细的了解,地下水与地表水的关系,包括了两者之间的互补以及地表水的排泄状况勘查,分析出地表水的排泄是否影响到地下水的水位、动力和压力的变化等。
3.做好工程地质勘查中水文地质测试的勘查。
当对建筑物的水文条件和地质条件都有了一定的了解后,为了保证建筑物的安全建立和使用,最重要的勘查工作是对工程地质勘查中水文地质进行有效的测试。有效的测试是水文地质勘查工作的最后一个环节也是最重要的一个环节,因为只有通过此环节,建筑设计人员才会得到准备数据,从而根据数据做出精确的设计,例如地基的厚度、深度,建筑物墙壁的厚度等。因此,此环节是建筑物安全建立和使用的有力保障之一。根据所处地质条件的不同,所测量的方法也不相同。根据地下水是否静止,可以选择是否采用隔离措施进行测量,若为静水层,那么就不需要隔离措施,若为流动的含水层,那么就要采取隔离措施进行测量;对地下水压力进行测试时,可以采取几何法,先确定地下水能承受的最小压力和最大压力,然后用压力与压力入水量的关系曲线进行绘图,进而测试出建筑物地段岩土的透水率。压力测试时水文地质勘查工作中的重要环节,该环节直接关系到建筑物的安全。
四、结语
关键词:地质勘查;水文问题
中图分类号:P64文献标识码: A
一、水文地质勘察存在的问题
1各种类型的地下水
1.1地下水类型
根据特有性质,及赋存介质将地下水分为松散岩类孔隙水,碎屑岩裂隙孔隙水,碳酸盐岩裂隙喀斯特水,火山岩裂隙孔隙水、基岩裂隙水;按其埋藏条件和水力特性是栖息,潜水和承压水。
1.2含水层水平,分布,岩性,厚度,埋藏深度含水层:(卵石砾石土,砾石,砾石,砂砾岩),性别(砾砂,砂砾,沙,沙细,淤泥,淤泥质土)破碎基岩风化带,构造破碎带,岩层孔隙与裂缝,石灰岩的溶蚀、孔洞、漏斗、山洞等,玄武岩的裂隙带。隔水层:粉质粘土和致密完整岩石。
2静水位和变化幅度
天然地基承载力设计值计算砂土地震液化,膨胀土,胀缩深度确定,基础深度的确定,边坡稳定性评价。基坑侧土压力计算基坑降水和地下工程,涌水量计算,计算深基坑,地下室底板抗浮计算,判别岩石渗透变形(流土,管道,腐蚀)等一系列问题,需要静水位地下水资料。要准确的测定,一般在洞后24h后统一测定。充分利用抽水孔观察孔观察,必要时下测水管观测。地下水位的地形,气象,水文和人的因素和变化,收集区域水文地质数据,数据的邻近地区或通过长期观察和调查,查明地下水水位变化特征。一般随季节变化而变化,随潮汐海岸,河流和湖泊岸边洪水影响,人工排水区抽水影响地下室底板的抗浮计算时,应提供最高水位数据。如果不是最高水位,平原区地下水设防水准的建筑室外地坪标高。
3地下水的径流、补给、排泄
根据地形,气象,水文,地质结构,含水层分布状况及其与水接触,分析地下水流动和动态特性。地下的水流量,根据水位(压力)线图确定。水力坡度根据水位(压力)图计算。
4地下水化学成分及其对建筑材料腐蚀评价,需要饮用水,适宜性评价
只为腐蚀性评价浅析,需要饮用水适宜性评价分析。评价腐蚀的二级或三环境评价,根据地层渗透性评价,弱透水层是指粉土和粘性土,强透水层是指沙质土壤(粉砂,细砂,砂,砂,砾石,碎石土和裂缝,沙)孔和摇滚的发展。
5测定水文地质参数
根据工程要求,通过抽水试验,渗透试验,注水试验,水压试验测定地下水流速,孔隙水压力,测定长期观测和室内试验,渗透系数,影响半径,提供导水系数,水供应,释水因子,吸收率,地下水实际流速流量,孔隙水压力等参数。一般工程测量中,经常只做简单的抽水试验,提供粗略的渗透系数。重要的项目要做2次以上的降水抽水试验,至少要有1个观察孔的安排,最大下降方法的工程设计需要缩编水平或达到降水设计降深的一半。常用的方法计算地下水井
6地下水预测不良地质作用
沼泽和盐碱化;岩石软化,解体和湿陷性;膨胀土胀缩变形;地面塌陷;边坡失稳;井下突水;基础上浮,坑底突涌;海水入侵。
二、对水文地质工作的建议
1地下水水质污染情况的调查是保障供水安全的基本措施
针对我国的水质受到严重污染的情况,因此急需发展的全面调查地下水水质,并作为一个主要的工程来抓。在工作部署上可以是大流域或经济发展重点区域,城市群区域,农牧业重点开发区逐步蔓延。建议这项工作已进行了地下水与环境地质调查项目中分离出来,作为一个单独的项目。在我国现在已经很难找到地下水反映本地背景值的区域作为对比,提供l?20万区域水文地质普查数据作为原始背景。
2加强地下水均衡试验基地建设
论加强水文地质参数,为不同地区(代表不同的水文地质类型)地下水科学实验基地,发展和地下水科学实验。除了测试地下水蒸发蒸腾的研究,还应结合不同的地貌类型。
3全面实施地下水监测项目规划
根据示范多个地区,全面建设地下水监测网络,数据采集系统和自动传输系统,一批有代表性的监测点。自从我国开始实施监测以来,不能反映真实的数据,急需一批新的监测孔,这是实施国土资源部对地下水监测,防止地下水的过度开采污染和重大举措。
4积极实施新理论、新技术和新方法的研究和推广
应用遥感技术,同位素技术,数值模拟技术,信息技术是提高水文地质特征和机制的重要技术方法。目前研究的服务继续扩大,以准确的水文地质参数,降低身体的工作量,为决策分析提供技术支持与管理。地下水系统理论,系统理论在水文地质中的应用,地下水运动和分析的水资源评价的基本理论,要结合中国的实践,进一步完善和提高。
5加强区域综合研究和专题研究
我国地域辽阔,自然地理和地质条件复杂,地质条件极其复杂,我国地下水的分布和演化具有深刻影响。地下水的形成理论,平均价值的地下水运动,水文学与地球化学作用,人为干扰的影响下条件的变化,需要进行深入的研究。中国地质调查局已明确区域研究院,是一家专业研究机构,也是区域管理中心,中国地质环境监测研究所与各大专院校,更应成为跨学科研究中心,培训水文地质专家的理论和实际应用的专家,并不断的提高我们的水文地质研究。
6加强地下水合理利用与保护
继续实施的带有全局性,长期性,定向问题研究。国民经济发展规划中,规划的水文地质工作的发展带来了巨大的机遇。国家需要的是水文地质工作的出发点和落脚点,结合经济和社会发展的需要,服务经济社会的发展,水文工作才有生命力。根据政府的职能部门,应不断加强地下水开发利用和保护的相关政策的战略研究,使地下水这一宝贵资源的自然属性和社会属性是紧密结合经济,走出一条适合我国国情和自然环境的综合与协调的办法可持续发展。
结束语
地下水是岩土体的组成部分,它直接影响建筑场地地基岩土体的工程特性,对建筑物地基基础的稳定性和耐久性都产生影响,但在工程勘察设计和施工过程中水文地质问题却常常被忽视。本文结合笔者多年工作经验,就水文地质的分类以及存在的问题进行了初步的分析,并对水文地质勘查工作提出了相关的建议,供相关人员参考。
参考文献
[1]吴波.工程地质勘察中水文地质测试与研究[J].中国新技术新产品,2009第2l期.
【关键词】工程勘察;水文地质;地质勘察;影响
1 工程地质勘察中水文地质评价内容
在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容:
1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。
1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。
1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。
2 岩土水理性质
岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。
2.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。
2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:①软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。③崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。④给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。
3 地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。
3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式:
3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。
3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。
3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。
3.3 地下水位对岩土物理力学性质的影响。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,严重若形成地裂,引起建筑物特别是低层或轻型建筑物的破坏。当地下水升降频繁时或变化幅度大时。不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度加大。因此,在膨胀性岩土地区进行工程勘察时应特别注意对场地水文地质条件的研究,特别地下水往往升降变化中高度和变化规律这对地基基础深度的选择(宜选在第下水位以上或地下水位以下,不宜选在地下水位变动带内)有主要的参考价值。
在地下水位以上、地下水位变动带和地下水位以下,具有明显的变化规律土体从上到下,有天然含水量、孔隙比由小大—小,压缩模盆、承载力由大—小—大的变化规律。这是由于地下水位以上部位,经长期淋滤作用,铁铝富集,并对土颗粒起胶结和充填作用,增大了土拉间连接力,往往形成“硬壳层”,因而含水、孔隙比小而压缩模和承载力增高而位于地下水位变动带的土层,由于地下水积极文替,土中的铁铝成分淋失,土质变松,因而含水量、孔隙比增大,压缩模量、承载力降低位于地下水位以下的土层,由于地下水交替缓慢,氧化、水解作用减弱,加之上扭土层的自重压力作用,土质比较密实,因而含水贫、孔隙比减小,压缩模、承载力增高。
岩土特别是各类软质岩石、风化残积土、不同成因的粘性土等,其物理力学性质的变化规律,与地下水位有着密切的联系。因此,在分析研究岩土物理力学的变化规律时,应充分重视地下水位这一重要影响因素。