工程地质勘探论文

工程地质勘探论文（精选12篇）

工程地质勘探论文 第1篇

1 布置煤田地质勘查工程的要求

第一,勘查工程的布置要在详细研究已有地质资料的基础上,综合选择各类勘查工程。勘查工程选择的基本原则:一是在裸露地区和半裸露地区,应首选坑探工程及必要的其他地面物探方法,进行地质填图,尽量搞清地表地质情况。二是在地形、地质和物性条件适宜的地区,应以地面物探结合钻探为主要手段,配合地质填图等进行各阶段的地质工作。三是在不适合使用地面物探、坑探的地区,钻探工程是唯一的勘查工程,钻探工程的基本线距应按煤矿床的勘查类型合理选择。第二,如果已有的地质资料较少,可首先布置少量主导勘查线并优先施工,以便初步了解勘查区的地质特征,在此基础上再布置全区的勘查工程。第三,勘查工程的布置要兼顾整个勘查区。做到中部密、边缘稀;浅部密、深部稀。前期布置的工程要便于后期加密。第四,尽可能减少重复工程,做到一孔多用,尽可能使取样孔、水文孔、构造孔与探煤孔结合起来。第五,勘查线上工程控制的煤层斜长,要小于控制相同地质可靠程度资源/储量的勘查线间距。第六,勘查区内褶皱、断层的位置及规模,煤层形态及其变化,煤质及其变化,水文地质、工程地质、开采技术条件等,都应按各勘查阶段的工作程度要求布置相应的工程。

2 煤田地质勘查工程的布置方法

2.1 单斜煤层的控制

煤层的控制是以相邻两工程见煤点煤层层面斜长为准,布置工程时必须考虑煤层倾角的大小。煤层倾角越大,相邻两工程见煤点的煤层斜面距离越大。控制单斜煤层,线上的工程间距都应小于线距;煤层倾角越大,线上的工程间距越小。此外,在钻探施工时,由于地质或钻探工艺的原因,随着钻进深度的增加,经常会发生孔斜,导致相邻两工程见煤点煤层层面距离增大,这也是要求线上工程间距小于线距的原因之一。

2.2 褶曲构造的控制

由于褶曲形态不同,工程布置也应不同。在褶曲面直立时,为准确地控制褶曲形态,除在两翼布置钻孔外,还要在轴部布置钻孔。在轴部煤层埋藏过深时,轴部钻孔可以在穿过开采深度以内的煤层后终孔。轴面斜歪的褶曲,尤其要注意控制各主要煤层的实际转折部位,不要在地表褶曲轴的位置布置钻孔,它起不到控制深部主要煤层转折的作用。

在褶曲变化畸形的部位,主要煤层底板等高线出现突然转折或怀疑有断层存在的地段,可布置“T”形排列的加密控制孔,以探明其变化情况。其实质是在原有两条勘查线之间加密一条辅助线,但布孔时要尽可能使其与相邻勘查线上的钻孔形成线型联系,为绘制走向剖面图提供方便。

2.3 断层的控制

走向断层的控制比较简单,通过在主导勘查线上加密钻孔,可以揭露并控制断层的位置和落差。配合基本勘查线,可以控制断层走向的延伸方向和断层的长度。当走向断层较多且断层性质又相近时,各勘查线上所确定的断层可能会发生对比连接错误。需仔细分析各工程所揭露的各断层的性质和产状、落差等,不能简单地连接。

在倾向断层存在的地区,由于断层走向与勘查线夹角较小或平行,在线距较稀时不能揭露和控制断层。此时,要设计几条孔距较密的走向主导勘查线,以揭露和查明倾向断层。

对于按规定应查明的断层,其延伸情况、断层面的产状及落差,都要有工程控制。在布置控制断层的工程时,必须充分研究地表露头及地面物探资料,才能使所布置的工程发挥最佳作用。

2.4 煤层变化性的控制

煤层厚度、结构、煤质等的变化,用基本勘查线即可控制,并可用插入法确定各种边界线的位置。对于由于古河床冲刷、构造挤压变形、岩浆岩吞蚀等因素造成的煤层局部变化,要在分析其形成机制的基础上,尽量用钻孔控制其大致范围,或预测后利用钻孔验证。这些造成煤层局部变化的现象,在勘查过程中很难用工程进行准确控制,因此,无须投入过多的工程量,只需在矿井地质工作中查明。

2.5 煤层露头的控制

控制覆盖层下主要煤层露头的位置是勘查工作的重要内容。追索和控制煤层露头的过程,就是对构造形态及煤层变化深入研究的过程。准确地控制煤层露头并通过采样化验,能提高地质研究程度和浅部煤炭资源/储量的地质可靠程度,有利于矿井设计时安排采区和开采水平。

控制煤层露头常采用点线结合的方法。在充分利用地面物探成果的基础上,可在勘查线上加密布置钻孔,也可在勘查线间布置加密追索煤层露头的钻孔,以便搞清煤层露头赋存的位置。在详查阶段应控制主要可采煤层的露头位置。在勘查阶段,要严密控制先期开采地段或初期采区的煤层露头位置,煤层露头在勘查线上的平面位置应控制在75 m以内。

2.6 多煤层的控制

在多煤层发育的勘查区,煤层在剖面中的位置是影响钻孔布置的主要因素。在煤层间距较小,布置钻孔时可分段选取主要可采煤层或煤组为对象,在节省工程量的前提下,合理选定工程位置,保证煤层或煤组的浅部和深部有钻孔控制,并使其勘查深度大致相等。在主要可采煤层位于煤系下部,而上部为不稳定煤层时,由于初期开采的是上部不稳定的煤层,此时应对上部煤层进行加密控制,以提高浅部煤层的地质可靠程度。

2.7 资源/储量地质可靠程度的控制

勘查区资源/储量地质可靠程度的分布情况,是影响勘查区工程总体布置的重要因素。无论在哪一个勘查阶段,都要按其勘查程度所要求的资源/储量不同类别地质可靠程度的比例,确定其合理的分布范围,按勘查区地质情况,确定与不同地质可靠程度资源/储量相适应的工程密度,并按此密度布置钻孔。

摘要：煤田地质勘查工程布置的基本要求是用尽可能少的工程勘查量取得尽量好的地质效果,以保证不同勘查阶段地质研究的顺利进行,为矿山设计和建设提供必要的地质资料。勘查工程的布置方法主要有单斜煤层的控制、褶曲构造的控制、断层的控制、煤层变化性的控制、煤层露头的控制、多煤层的控制、资源/储量地质可靠程度的控制。

关键词：地质勘探,工程,布置方法

参考文献

[1]王定绪,李英杰,熊晓英.煤炭地质勘查技术[M].北京:煤炭工业出版社,2007.

[2]佟凯.煤田地质与勘探[M].徐州:中国矿业大学出版社,2014.

[3]王华,严德天.煤田地质学简明教程[M].武汉:中国地质大学出版社,2015.

工程地质勘探的方法 第2篇

作者:不详项目管理2006-2-17

主要有坑、槽探、钻探、地球物理勘探等方法。

坑、槽探

就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽、井、洞。以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层的地质结构，并能取出接近实际的原状结构土样。

钻探

是指用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地表下地层，并可以沿孔深取样的一种勘探方法。钻探是工程地质勘察中应用最为广泛的一种勘探手段，它可以获得深层的地质资料。地球物理勘探

简称物探，它是通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件的。常用的地球物探方法有直流电勘探、交流电勘探、重力勘探、磁法勘探、地震勘探、声波勘探、放射性勘探。

工程地质勘探的方法主要有坑、槽探、钻探、地球物理勘探等方法。

坑、槽探

就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽、井、洞。以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层的地质结构，并能取出接近实际的原状结构土样。

钻探

是指用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地表下地层，并可以沿孔深取样的一种勘探方法。钻探是工程地质勘察中应用最为广泛的一种勘探手段，它可以获得深层的地质资料。

地球物理勘探

简称物探，它是通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件的。常用的地球物探方法有直流电勘探、交流电勘探、重力勘探、磁法勘探、地震勘探、声波勘探、放射性勘探。

在各种工程地质勘察方法中，工程地质测绘是最根本最主要的方法。这一方法的本质是应用地质理论知识对地面的地质体和地质现象进行观察和描述，以了解地质变化规律。

工程地质测绘的主要内容包括：(1)查明测绘地区内的地层、岩性、成因类型、岩相变化及其相互接触关系，各自的分布范围。(2)查明地质结构。如土体的成层组合关系，岩体结构特征；大区地质构造，构造线方向，褶皱断裂形态、产状和分布；构造形迹和构造体系；活动断层的性质、规模、分布及其活动性；裂隙系统、密度、连续性，裂隙面的粗糙程度，充填蚀变情况；各种结构面的产状、特征。(3)地貌研究。划分地貌形态等级和地貌单元；分析各种地貌的形态

特征、物质结构和形成过程，及其与地层，构造的关系。(4)调查和观测地下水的露头，了解地下水位，含水层和隔水层，地下水类型，涌水量等。(5)各种物理地质现象的分布、规模、发育程度、形态和结构特征、活动性、危害性，并分析其形成条件。(6)对测绘区内已有建筑物变形破坏情况进行调查研究。(7)调查天然建筑材料，圈定料场的分布与范围，初步评价其质量和数量。

第二、工程地质勘探

工程地质勘探包括物探、钻探和坑探等方法。

物探方法是一种间接方法，根据被测定的地质介质的导电率、磁性和弹性波传播速度、密度等物理性质，以及岩层的含水量、裂隙性、破碎程度等物理状态，用特定的仪器设备取得的数值，从而划分岩层、判定地质结构、地下水埋藏深度、岩溶分布情况，特别是测定岩石(体)的力学指标。

钻探和坑探是直接了解地下情况的可靠手段。它是为了判定地下地质结构和岩性，补充和验证地面测绘资料而进行的调查工作。在编制钻探计划时，要注意钻孔的布局与选定，并在钻孔中进行必要的测试工作，做到一孔多用，以较少的工作量，解决更多的工程地质问题。

第三、工程地质野外试验

工程地质野外试验是为计算法和定量评价求得土石的物理、水理和力学性质指标，地下水埋藏和运动情况、水的侵蚀性，工程动力地质作用的发展速度、规模，以及处理措施的效果等取得具体数据资料。

工程地质勘察中常用的野外试验有三大类：水文地质试验、岩土力学试验及地基强度试验、地基处理试验。

第四、长期观测

长期观测的主要任务是检验测绘、勘探对工程地质条件评价的正确性；查明动力地质作用及其影响因素随时间的变化规律，准确预测工程地质问题，为防止不良地质作用所采取的措施提供可靠的工程地质依据，检查为治理不良地质作用而采取的措施的效果。

长期观测的内容主要有：与工程有关的地下水动态观测、物理地质现象的长期观测、建筑物建成后与周围地质环境相互作用及动态变化的长期观测。

第五、勘察资料的内业整理

试论工程地质勘探中水文地质的应用 第3篇

1.济宁市国土资源局；2.山东省鲁南地质工程勘察院

摘要：水文地质和地质工程两者关系极为密切，地下水是岩土体的组成部分，直接影响岩土体工程特性，又是基础工程的环境，影响建筑物的稳定性和耐久性。本文分析了建筑地基基础工程勘察中水文地质岩土水理性质、地下水引起的岩土工程危害方面的问题进行探讨。

关键词：水文地质；地质勘探；建筑工程

一、重视岩土水理性质的测试和研究

岩土水理性质是指岩土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土重要的工程地质性质。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。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。

1、地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响

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。

（1）强结合水，又称吸湿水，吸湿水被分子力吸附在岩土颗粒周围形成极薄的水膜，是紧附于颗粒表面结合最牢固的一层水，其吸高达1OMPa，在强压下，其密度接近普通水的两倍，具有极大粘滞性和弹性，可以抗剪切，但不受重力作用，也不能传递静水压力。弱结合水，又称弱薄膜水，它处于吸着水之外，厚度大于吸着水。弱结合水所受的吸附力小于强结合水，可以在颗粒水膜之间作缓慢的移动，薄膜水在外界压力下可以变形，但同样不受重力影响，且不能传递静水压力。结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式，在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质，因其受强力束缚，活动范围极为有限，对岩土的动态水理性质影响较小。

（2）毛细管水，是指由毛细管作用保持在岩土毛细管空隙中的地下水，可细分为孤立毛细管水、悬挂毛细管水、真正毛细管水。它同时受毛细管力和重力的作用，当毛细管力大于重力时，毛细管水就上升，因此地下水潜水面以上的普遍形式是一个与保水带有水力联系的含水量较高的湿水层。毛细管水能传递静水压力，并能在空隙中垂直上下运动，对岩土体能起到软化的作用，有时会引起土壤的沼泽化或盐渍化增强岩土体及地下水对建筑材料的腐蚀性。毛细管水在砂土和粉土中含量较高，在砂砾层含量较少，在粘土中含量很少。

（3）重力水，是指在重力作用下能在岩土孔隙、裂隙中自由运动的水，即我们通常所称的狭义“地下水”。它不受分子力的影响，不能抗剪切，可以传递静水压力。由于重力水在天然和人为因素的影响下，在岩土中的渗流活动非常活跃，对岩土的水理性质有显著的影响。重力水是我们研究岩土水理性质的重点关注对象。

2、岩土的主要的水理性质及其测试办法

（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，即岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比，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。各类成因的粘性土层、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。岩土的渗透性的强弱首先决定于岩土空隙的大小和连通性，其次是空隙度的多少。松散岩土的颗粒愈细、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，岩土体的渗透系数可通过抽水试验求取。

（3）崩解性，是指岩土浸水湿化后，由于土粒连接被削弱、破坏，使土体崩散、解体的特性。岩土体的崩解特性包括崩解所需时间、崩解量、崩解方式等。岩土的崩解性与土的颗粒成分、矿物成分、结构等关系极大，以广东地区的残积土为例，一般崩解时间5～24h，崩解量1.79%一34%，以蒙脱石、水云母、高岭土为主的残积土以散开方式崩解，而以石英为主的残积土多以裂开状崩解为主。

（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量的性能，以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数，它不但影响基坑涌水量大小，同时也影响场地疏干时间。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，岩土的胀缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚，失水变薄造成的。岩土的胀缩性往往是产生地裂缝、基坑隆起的重要原因之一，对地基变形和土坡表层稳定性有重要影响。标定岩土胀缩性的指标有：膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。岩土的水理性质尚有托水性、容水性、毛细管性、可塑性等等，在这里不再一一叙述。

二、全面了解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。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3种方式：

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-2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。

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、地下水频繁升降对岩土工程危害。

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，不仅使岩土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积极交替，会将土层中的胶结物--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。

4、地下水动压力作用引起巖土工程危害

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了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。

三、结束语

工程地质勘探论文 第4篇

1 工程地质勘察中水文地质评价内容分析

1) 应该从工程施工建设的立场出发, 充分结合水文地质因素同工程建设施工之间的联系和作用, 然后结合施工现场的实际情况提出相关的水文地质评价问题, 例如:a.对于压缩范围内存在基础层时, 松散, 饱和细砂, 粉砂, 预计将产生潜在的侵蚀, 出现沙流管道的可能性;b.对于选用软岩、强风化岩、残坡积土、膨胀土和其他岩石和土壤作为施工建设的基础承载层的, 应侧重于地下水运动的评价可能出现的从上面的岩石和土壤软化、崩解机理分析;c.对于建筑物的地基低于地下水位, 并埋在混凝土和钢筋混凝土腐蚀进行分析;d.如果基础下部存在承压含水层时, 应该考虑到基坑挖掘后承压水对基坑底板的冲毁情况, 并对这种可能性做出计算和评估, 确保基坑开挖顺利进行

2) 在工程地质勘察中, 不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下地下水的赋存状态、类型以及主要含水层的分布规律等水文问题, 同时, 还要探讨与地下水相关的水文地质情况, 更为关键的是需要对施工过程中人地下水的变化情况做出及时的预测分析, 并充分考虑到建筑物和岩土体之间的反作用, 从而为最终敲定工程建设施工的方案奠定基础。当地基基础压缩范围内有饱和或者松散的粉细砂存在时, 则需要对潜蚀、流砂以及管涌等情况存在的可能性做出预测分析, 并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, 解决地质勘探中的水文地质问题, 切实地提高地质勘探质量。

3) 在实际的勘察过程中, 为了能够取得详实的水文地质资料, 还需要结合施工建设的实际需求详细地分析水文地质要素相关的问题, 并预测一定水文地质问题下的影响分析资料。例如, 深雪峡谷区——地质结构中等复杂程度——岩溶强烈——岩溶水为主——石料丰富土料缺乏模式;山区基岩为主——基岩裂隙水为主——断裂发育——石料丰富——物理地质现象发育模式;平原区——砂土、粘性土层频繁交互——冲积土层巨厚——孔隙水为主——物理地质现象不发育——土料丰富石料缺乏模式等。由于不同的水文地质模式对建筑的适宜性与建设要求不尽相同, 因而, 在工程施工中要根据所勘探的水文地质资料提出与之相适应的施工策略。

2 岩土的水理性质

1) 软化性。是指岩石浸水饱和的情况下和风干情况下的两种极限的抗压强度的比, 用软化系数来予以表示。它用来表述耐水浸、耐分化的指标, 也通常用以表达岩石水浸后力学强度下降的特性。2) 透水性。即岩土在水浸情况下水能透过岩石强弱的特性。透水性能揭示岩土的空隙大小、空隙度多少等很多方面的特性。3) 崩解性。指的是岩土水浸软化后, 土粒连接的破坏或削弱导致土体解体、崩散的特性。它的主要指标包括:崩解方式、崩解量以及崩解时间等内容。4) 给水性。是指浸水饱和的岩土中的水分, 在重力的作用下, 能从岩土裂隙、孔隙中一定时间内自由流出的水量的特性, 为给水度。给水度在实际生活当中, 影响到场地的疏干时间及基坑涌水量的大小, 是一个重要的水文地质参数。通常采取实验室测定形式。5) 胀缩性。是指岩土失水体积减小、吸水体积增大的特性。主要由岩土表面失去水膜和结合水膜而引起。它也是引起和导致基坑隆起、有地裂缝的重要原因。对土坡稳定、地基变形有很大影响。它的反映指标有收缩系数、自由膨胀率、膨胀率、体缩率等等。

3 水文地质问题对岩土工程施工的危害

地下水位变化对岩土工程施工的危害。地下水位变化有一定的限度, 一旦超过这个限度, 就会岩土工程构成一定的危害。随养人类活动日益频繁, 如大量抽取地下水、采矿活动、修建水库、上游筑坝以及下游地下水的补给等, 不同程度地造成地下水位降低, 从而直接导致水文地质问题。如果地下水位持续下降, 就可能出现裂缝地而沉降的现象, 诸如地而塌陷、地下水源枯竭等地质问题也会接踵而来, 同时也会造成当地水质和环境恶化的严重后果, 构成极大的威肋、岩体层, 从而对建筑物的稳定性和人类的生存环境带来一系列的问题。同时, 土壤盐渍化、沼泽化, 岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。一旦地下水升降, 不仅会使得岩土膨胀收缩, 出现变形往复的现象, 还会造成岩土扩张和收缩率继续增加, 最后可能致使建筑物出现裂纹或者更为严重的破坏。除此之外, 地下水的升降运动还会加快地下水的交替变化, 造成土层中铁、铝的金属成分的流失, 致使土层土质变得疏松, 含水量空隙比也会随之增大, 这就使得土层的压缩模量减小、承载力大大降低, 最终会加大岩土工程基础选择和处理问题的困难。在这之外, 地下水位频繁升降也会产生水文地质问题, 由于地下水的升降变化能引起膨胀性岩上产生不均匀的胀缩变形, 进而影响到地下水文地质分布。

总之, 水文地质的问题多方面影响甚至破坏我国的工程施工建设。要避免水文地质对工程设施基础的破坏, 保证工程设施的质量和安全, 我们就要做到切实的抓好和做好水文地质方面的工作, 对水文地质问题做详细的分析和思考, 对水文地质的勘察工作做到充分重视。本文通过出相应的防治措施, 为设计和施工提供必要的水文地质资料, 从而最大限度地降低地下水对岩土工程构成的危害。

摘要：随着工程地质勘探越来越普遍, 人们对其提出了更高的要求与标准。因而, 在工程勘察中, 需要勘探人员详细研究与工程相关的水文条件因素, 充分重视水文地质研究, 并提出相应的防治措施, 从而切实地提高工程勘察水平, 同时也提供了工程建设施工所需要的水文地质资料。本文主要是对我国工程地质勘探中水文地质问题进行探讨分析, 并对其进行相关阐述, 希望有助于加深人们对工程地质勘探问题的认识。

关键词：工程,地质勘探,水文地质

参考文献

[1]何永光, 孙誉.水文地质岩土工程勘察设计及施工[J].中国新技术新产品, 2013 (2) .

[2]李建生.工程勘察中水文地质问题分析研究[J].中国新技术新产品, 2011 (1) .

工程地质以及水文地质 第5篇

工程地质学：是将地质学的原理运用于解决工程地基稳定性问题的一门学科。水文地质学是研究地下水的科学，地下水是指赋存于地面以下岩石孔隙中的水。

基础是指底部与基础接触的承重构件，作用是把建筑上部的荷载传给地基。地基是指建筑下面支撑基础的土体或岩体。

地基承载力是指地基所能承受由建筑物基础传递来的荷载的能力。直接与基础接触的土层叫持力层，持力层下部的土层叫下卧层。

工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合，这些因素包括：地层岩性，地质构造，水文地质条件，地表地质作用，地形地貌。主要的工程地质问题包括：地基稳定性问题，斜坡稳定性问题，洞室围岩稳定性问题，区域稳定性问题。

自然界的三大岩类：火成岩，沉积岩，变质岩

岩石物理特征：比重，重度，孔隙性，吸水性，软化性，抗冻性;力学性质:岩石的变形特征，岩石的强度特征。

确定地质年代方法：地层层序律，生物层序率，切割率，岩性对比法;相对年代：地质事件发生的先后顺序。绝对年代：地质事件发生至今的年龄（同位素年龄）。相对年代的确定:

1、地层层序律；

2、生物层序律；

3、切割律:岩层（岩石）被侵入岩侵入穿插，则侵入者年代新，被侵入者年代旧。绝对年代的确定:同位素年龄的测定.冰期：第四纪气候冷暖变化频繁，气候寒冷时期冰雪覆盖面积扩大，冰川作用强烈发生。间冰期：气候温暖时期，冰川面积缩小。

第四纪沉积物：残积物，坡积物，洪积物，沉积物

褶皱的工程地质评价：1.褶皱的核部是岩层强烈变形的部位，岩石破裂.裂隙发育.直接影响到岩石强度和岩体的完整性。2.褶皱的翼部不同于核部，以倾斜岩为主。

岩石破裂后，沿破裂面无明显位移者称为节理。张节理是由张应力作用下形成的，剪节理是剪应力作用而形成的。节理的工程地质评价：1.岩体中的裂隙，在工程上除有利于开挖外，对岩体的强度和稳定性均有不利影响。2.裂隙的存在，破坏了岩体的整体性，加速岩体的风化速度，增强岩体的透水性、软化性，因而使岩体的强度和稳定性降低。3.当裂隙主要发育方向与走向平行，倾向与边坡坡向一致时，不论岩体产状如何，边坡都将失稳滑移。4.还会影响爆破作业的效果。5.裂隙有可能成为影响工程设计与施工的重要因素，就应当对裂隙进行详细的调查研究，详细论证裂隙对岩体工程建筑条件的影响，采取相应的措施，以保证建筑物的稳定和正常使用。

断层：沿破裂面有明显位移（规模大）外力地质作用剥蚀沉积物覆盖——标志（断层存在的标志）（1）地质体不连续（2）断层面（带）的构造特征：镜面、擦痕与阶步牵引构造、牵

引褶皱；断层岩:指断层带中因断层动力作用被破碎、研磨（3）地貌和水文等标志。

断层的工程地质评价：1.大多数情况下，断层面两侧一定宽度范围内的岩石破碎，对场地的稳定性影响极大。2.在新构造运动强烈的地区，有的断层可能有活动性，甚至有产生地震的可能性，将对其附近工程带来极大的事故隐患。3.断层与地下水常紧密相连，给地下工程造成事故隐患。4.断层是软弱结构面。5.造成建筑物的不均匀沉降。6.对采矿工程会造成极大困难。

震级是衡量地震绝对强度的级别，释放的能量E越大，震级M就越高，两者关系为logE=4.8+1.5M。烈度是指地面及建筑物受地震的破坏程度。

风化作用的类型：

1、物理风化

2、化学风化

3、生物风化。岩石风化程度的划分：全风化带、强风化带、弱风化带、微风化带、新鲜岩石。影响风化作用的因素：气候因素、地形因素、地质因素

阶地是沿河流、湖泊和海滨伸展，超出河、湖、海面以上的阶梯状地貌。由侵蚀剥蚀、堆积过程和地壳构造运动合力塑造而成。河流阶地：1 侵蚀阶地，2坡积阶地，3基座阶地

岩溶作用的基本条件：岩石的可溶性、岩石的透水性、水的流动性、水的溶蚀性

岩溶地貌：地表岩溶地貌、漏斗、竖井、落水洞、溶蚀洼地、干谷和盲谷

根据岩溶发育的特点，岩溶地区可能遇到以下几类地基：1.石芽地基 2.溶洞地基 3.土洞地基。处理方法：石芽：这类地基具有不均匀性，处理的原则主要是两大类：其一是处理软弱部分，即压缩性较高的地基，对之施行加固，使之能与坚硬部分相适应；其二是处理坚硬部分，换之以压缩性土，使之与软弱部分地基变形相协调。溶洞：规模小，可采用清除或堵塞；规模大，则不宜作为建筑物的地基。土洞：这类地基具有不均匀性，处理的原则主要是两大类：其一是处理软弱部分，即压缩性较高的地基，对之施行加固，使之能与坚硬部分相适应；其二是处理坚硬部分，换之以压缩性土，使之与软弱部分地基变形相协调。

滑坡滑动分为蠕滑、滑动、剧滑三个阶段

滑坡的治理原则：1）防止或减轻诱发滑坡的外部环境条件，如截排水沟、卸荷减载坡面防护。2）改善边坡内部力学特征和物质结构，如土质改良，土质改良有2种途径：1是加进某种材料以改变斜坡岩土体成分；2是采用某种技术改变土的结构状态。3）设置抗滑工程直接阻止滑坡的发展，如抗滑桩、抗滑挡墙等

弧形滑移面的斜坡稳定性计算：K=（cL+tanΦ∑N）/∑T

斜坡稳定性评价：包括定性评价和定量评价 定性评价：1）根据滑坡的地貌形态来判断 2）根据工程地质类比判断 3）根据滑动前的各种迹象判断 定量评价：1）常规土坡稳定计算方法 2）极限平衡分析方法3）数值计算（有限元法、神经网络法等）

影响岩体工程性质的主要因素：1.岩石强度和质量 2.岩体的完整性 3.水的影响

[BQ]=BQ-100(K1-K2-K3)

特殊土指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土。主要有： 黄土、红粘土、软土、膨胀土、冻土、盐碛土.红黏土性质物理力学性质：1）天然含水量、孔隙比、界限含水量都很高，但有较高力学强度和较低的压缩性2）各种指标变化幅度大

工程勘察阶段：选址勘察阶段，初步勘察阶段（收集资料、初步勘察、确定地震），详细勘察阶段

工程地质测绘分为：综合性测绘和专门性测绘工程地质图的比例尺分三种：小比例尺1：5000～1：50000可行性研究时；中比例尺1：2000～1：5000初步勘察时；大比例尺1：200 ～1：1000详细勘察等。绘图精度：误差不超过3mm，其他地段不超过5mm。两种测绘方法：像片成图法和实地测绘法

勘探分为：物探，钻探，坑探

控制含水系统发育和地质结构有关

控制地下水流动系统发育和水的势场有关

化石保存在沉积岩中

断层破碎带的水文地质意义：储水空间，导水

孔隙的大小和孔隙度大小无关

地下水是可再生的，但不是取之不尽用之不竭，不能破坏其平台

SW

赋存于地壳岩石层空隙中各种形式的水统称为地下水，主要赋存于孔隙、裂隙、溶隙中。空隙中水的形式有：气态水、结合水、重力水、毛细水、固态水。岩石的水理性质有容水性，持谁性，给水性，透水性。

含水层是指能透过又能给出重力水的岩层，隔水层是指不能给出并透过水的岩层。地下水按埋藏条件分为：上层滞水（包气带水）、潜水、承压水。上层滞水：包气带中局部隔水层之上的重力水。特点：分布不广，埋藏较深;由大气降水补给，通过蒸发或向隔水底板边缘排泄;易受污染，稳定性差，对建筑物的施工和人民健康有影响。潜水：埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水。特点：

1、潜水面以上无稳定的隔水层存在，大气降水与地表水可直接渗入补给，即补给区与分布区一致。

2、潜水深度和含水层的厚度受气候、地形、地质条件影响，变化较大，受地表污染较重。

3、具有自由水面，渗流速度取决于含水层的渗透性能和潜水面的水力坡度。

4、垂直排泄(蒸发)和水平排泄(向邻近较低河流排泄)。

5、潜水对建筑物的稳定性和施工均有影响。承压水：充满与两个稳定的隔水层的重力水。特点：1.具有连续的隔水层覆盖，大气降水(地表水)不能直接补给，只有在含水层直接出露时，才能接受地表水补给，帮承压水具明显的补给区、承压区和排泄区。2.承压水无自由水面，并承受一定的静压力。3.承压水具有水头压力，不仅向低洼处排泄，还可以由低处向高处流，形成上升泉、自流泉等。4.受顶部隔水层控制，受大气、水文、气候、人类活动的影响较小，故水量变化 不大(具恒定性)，动态稳定和水质优良。

地下水的补给：含水层自外界获得含水量的过程。补给来源大气降水补给：最主要来源，补给数量与降水性质、植物覆盖、地形、地质构造、包气带厚度及岩石透水性有关。暴雨、连

绵细雨不同。地下水的排泄：含水层失去水量的过程。排泄方式：蒸发：土壤蒸发、植物蒸发；泉水：山区与平原，上升泉与下降泉。向地表水排泄、含水层之间的排泄、人工排泄。

地下水的物理性质主要有温度、颜色、透明度、气味，味道，比重、导电性以及放射性

地下水中的化学成分：气体成分有：

离子成分有：

地下水中所含各种离子、分子及化合物的总量称为地下水的总矿化度，也称为地下水的总溶解固体，以g/L表示。

地下水化学成分的形成包括：溶滤作用、浓缩作用、脱碳酸作用、脱硫酸作用、阳离子交替吸附作用、混合作用、人类活动在地下水化学成分形成中的作用。

当水井贯穿整个含水层，并在含水层的全部厚度上都进水时称为完整井；如果水井的进水部分只有井底和含水层的部分厚度是称为非完整井。

影响半径的原始定义是井轴到降落漏斗边缘断面间的距离。假想含水层中存在一个以抽水井井轴为中心的理想圆柱体，抽水时沿其周界水头保持不变，抽水井抽水效果与实际抽水结果一致，这个圆柱体的半径便是“引用影响半径”

地下水的工程地质评价：

1、地下水位的变化，如地下水位上升，引起浅基础地基承载力降低，地基沉降，在有地震砂土液化的地区会引起液化的加剧，同时易引起建筑物震陷加剧。对岩土体产生变形、滑移、崩塌失稳等不良地质作用 2.地下水位下降，此时往往会引起地表塌陷，地面沉降等。对建筑物本身而言，当地下水位在基础底面以下压缩层内下降时，岩土的自重压力增加，可能引起地基基础的附加沉降。如果土质不均匀或地下水位突然下降，出可能使建筑产生变形破坏。通常地下水位的变化往往是由于施工中的抽水和排水引起，局部的抽水和排水，会产生基础底面下地下水位突然下降，产生建筑物发生变形。3.地下水的侵蚀性的影响主要体现在水对混凝土，可溶性石材，管道以及金属材料的侵蚀危害。它包括结晶类腐蚀、分解类腐蚀、结晶分解复合类腐蚀。4.由地下水引起的流砂这种不良地质作用的影响主要表现为在工程施工中能造成大量的土体流动，致使地表塌陷或建筑物的在破坏，会给施工带来极大的困难，或直接影响建筑工程及附近建筑物的稳定。5.潜蚀，这种不良地质作用通常分为机械潜蚀和化学潜蚀。机械潜蚀是指地下水的动力压力作用，而化学潜蚀是指地下水溶解土中的易溶盐分，这两种作用在土中同时发生，并会引起土粒间的结合力和土的结构破坏和水带走土粒，形成洞穴的不良影响，其后果是使地基土的强度受到破坏，土下形成空洞，致使地表塌陷，破坏建筑场地的稳定。6.。基坑突涌，涌水会冲毁基坑，破坏地基，给工程带来损失。7.地下水的浮托作用。当建筑物基础底面位于地下水位以下时，地下水对基础底面产生静水压力，即产生浮托力。

达西定律：Q=KA(H1-H2)/L=KAI,v=Q/A=KI，Q=KWh/L W是过水断面，v是渗流速度，Q是渗透流量（m3/d），H1H2是上下游过水断面的龙头，L是上下游过水断面的水平距离，A是过

水断面的面积，K是渗透系数，I是水力坡度

达西定律只适用于雷诺数Re≤10的地下水层流运动。

水电工程地质超前预测勘探探讨 第6篇

【关键词】水电工程；地质勘探；钻探；地质雷达

1.引言

在水电工程施工过程中，根据设计提供的地质勘探资料，对重点地段地表开展可控源音频大地电磁法（V5）为主的综合物探，同时绘制纵向剖面图和进行地表补充地质测绘，在施工现场通过采取地表代表性岩样，并将样品在室内做对比分析和物探资料分析整理。通过在施工中加强超前地质预报，如采用地质素描、超前钻孔并辅以TSP203、探地雷达、红外线探水仪等物探手段进行综合预测；根据超前预报及有关监测结果可及时变更水电工程的施工方案，从而进一步确保施工的安全及顺利进行。

2.地质预测勘探技术

根据水电工程地质条件，结合施工中在超前地质探测与预报方面所积累的经验，对地质勘探可采用TSP203地质预报系统、探地雷达、声波法、超前钻探法等进行地质预报，并预测开挖工作面前方一定范围内围岩的工程地质和水文地质条件。

2.1 TSP203超前地质预报系统

TSP203超前地质预报系统是利用地震波在不均匀地质中产生的反射波特性来预报临近区域地质状况。它是在掌子面后方边墙一定范围内布置一排爆破点，进行微弱爆破，产生的地震波信号在工程周围地质内发生传播，当地质强度发生变化，比如地质出现变化时，会造成一部分信号返回，界面两侧地质的强度差别越大，反射回来的信号、返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，得到地质强度变化界面的信号也就越强。返回信号被经过特殊设计的接收器接收转化成信号并进行放大，根据信号返回的时间和方向，通过专用数据处理软件处理，就可以得到地质强度变化界面的位置及方位。

在水电工程中通过采用TSP203地质预报系统实际操作中必须掌握以下要点：这种地质勘探技术适用范围广，可适用于极软岩至极硬岩的任何地质情况；可勘探的距离长，能预测前方100m～200m范围内的地质状况；勘探过程对施工干扰小，可在施工间隙进行，即使专门安排时间，也不过一小时左右；提交资料及时，在现场采集数据的第二天即可提交正式成果报告。

同时该地质勘探技术采用专用处理软件，将复杂多解的波形分析转换为直观的单一解的波形能量分析图。通过波形能量分析图分析确定之后，可得出水电工程中不良地质相对的空间位置，计算机自动绘出弹形波速度有差异的地质界面相对的地质平面图和纵断面图。

2.2 地质雷达勘探

地质雷达探测（Groun d Penetrating Radar简称GPR）采用电磁波反射原理探测浅层地层的划分、岩溶、空洞、不均匀体的检测。仪器将发射天线和接收天线集于一体，具有快速、无损、连续检测、实时显示等特点。作为TSP203地质预报系统的补充，在TSP203预报异常点，在确定异常体的规模、性质、危害性有困难时，采用探地雷达作为补充手段，短距离进一步探测前方30m内的地质情况。

2.3 声波法（HSP、CT）

声波反射法利用声波在地层中传播、反射，通过信号采集系统接收反射信号。声波CT层析成像（Computer Tomography，简称CT成像或CT）法预报移植于国外始于七十年代且得到广泛应用的岩土及混凝土声波CT层析成像技术，借助医学界X射线断层扫描的基本手段，结合岩土物理力学性质的相关分析，采用孔间声波探测射线走时和振幅来重构孔间岩土内部声速值及衰减系数的场分布，通过像素、色谱、立体网络的综合展示，达到直观反映孔间岩土体内部结构（岩容发育分布）的目的。

2.4 超前钻孔探测

超前水平岩芯钻探可根据需要探测和了解水电工程开挖前方几米、几十米乃至上百米范围内围岩的工程地质情况；通过钻孔了解和释放影响工程施工的地下水；通过岩芯观察和分析对隧道开挖前方的不稳定地质进行准确定位；直接采取岩芯样进行各种抗压强度试验，获取岩石物理力学性质参数。同时在地质勘探过程中，为了有效地节约施工时间和减少经费，对地质情况稳定、岩性坚硬完整且变化小的地段可酌情减少超前水平岩芯钻探工作量，在钻进过程中，尽可能避免钻头偏移，导致探测结果发生误差。根据地质的坚硬程度，调整钻机转速和钻压，对于坚硬地质可采用较低钻压。采用RPD-150C地质钻机进行超前深孔钻探，钻探深度可达150m，孔径90～120mm。

超前钻探地质勘探技术是在钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线，大致确定工程地质的规模和产状。实际勘探过程中用喷距代替射速进行预报，施作程序如下：暂时封闭水量较小的探孔，只留一个喷距最远的测量其喷距离(如完全封闭有困难，可尽量堵塞，减小其流量)；把实测喷距换算成标准条件下的喷距。即高出水平面1m(y=1)时的喷距；根据换算后的喷距，对涌水量进行预报。一般喷距小于5m，流量小于100～400m3/h为小型突水，可加大探孔长度，试挖前进；喷距9～12m，流量400m3/h以上为中型突水，应停止施工，探明情况；喷距12m以上，为大型突水，应立即停止施工，探明情况，从速处理。

2.5 红外线探水仪探测

红外线地下水探测系统系采用红外测温原理探测局部地温异常现象，判断地下脉状流、脉状含水带、隐伏含水体等所在的位置。目前所所采用的HY-303红外线探水仪通过接收地质的红外辐射强度，根据地质红外辐射场的变化，分析判断地质开挖面前方30m范围内是否存在含水体。将含水裂隙、含水構造、含水体作为寻找对象场源时，场源所形成的场要远远大于场源本身，当由远而近接近场源时，仪器显示屏上的读数值会发生明显变化。当掌子面前方存在含水构造时，含水构造产生的异常场会迭加到掌子面后方的正常场上，产生场的畸变，距场源的距离不同，畸变后的场强亦不同，在数据曲线上表现为突变。

3.地质勘探质量控制措施以及资料交附

3.1 质量控制措施

鉴于地质勘探对于水电工程施工的重要性，在勘探中为了有效地确保地质测试与超前预报质量，成立QC小组，实行全面质量管理，按ISO9000质量体系的要求，建立内部管理机制，制定岗位责任制，保证测试预报工作按计划（实施细则）运行，全部地质资料实行计算机管理，保证资料的完整性和连续性。测试预报人员要根据现场实际每天或经常、主动地深入施工现场，及时了解施工动态，进行地质测绘与编录，同时对一些地质条件复杂的地段，设置质量控制点，进行重点测试预报，确保地质测试与超前预报工作的质量。

为了地质测试与超前预报和施工的顺利进行，实行定期会议制度，每天进行一次调度会，每周召开周例会，每月进行一次汇总和分析，若遇特殊情况，根据需要随时召开，适时邀请业主和设计单位参加，及时协调解决存在的问题，

3.2 资料交付

地质测试与超前预报成果资料采取分报告与总报告相结合的交付方式。每天将现场采集的资料进行分析和汇总，并向施工和技术负责人进行汇报；每周进行一次归纳汇总。对地质条件与设计变化较大、影响工程施工安全，可能产生地质灾害的重点地段所做的地质超前预报，及时报业主、设计单位；情况紧急时，先采取防范措施，再以书面形式报告业主、设计单位，以保证施工安全。

4.结论

文章通过结合水电工程地质勘探情况，提出可采取的地质勘探方法以及各种勘探技术原理，为工程勘探操作提供依据，同时简要地总结了地质勘探控制技术措施，为同类工程参考。

参考文献

[1] 罗一民，张自标．水利水电工程地质勘测方法与技术应用综述[J]．人民长江，2006，27（02）：74-75．

[2] 管国春．广西水电南宁地质勘探基础工程处在前进[J]．广西水利水电，2007，29（06）：101-103．

[3] 王璇．水电工程地质勘探钻孔止水过程质量控制[J]．西北水电，2008，31（10）：46-49．

工程地质勘探论文 第7篇

周口店野外实践教学区位于太行山山脉北段与华北平原的临接处, 大地构造单元隶属于华北陆块燕山板内 (陆内) 构造带教学区内诸多的地质遗迹难易适中, 加之区位优势和便利的交通条件, 使周口店野外实践教学站成为享誉国内教育界的野外实践教学场所。

周口店地质学基础野外教学实习是我校地质工程专业 (工程地质方向) 本科生一门重要的实践课程, 教学效果对本专业人才培养质量有着较大的影响, 因此本文针对我校地质工程专业 (工程地质方向) 培养要求和专业特点, 结合前人研究的基础上, 就教学内容以及教学方法进行探讨。

二、教学内容探讨

周口店地质学基础野外教学实习由简到繁、循序渐进, 共划分为:路线地质教学阶段、独立综合填图实践和地质 (实习) 报告编写三个阶段。

我校地质工程专业 (工程地质方向) 周口店野外教学为期四周, 学生系统地掌握常规的地质调查方法和基本技能, 包括: (1) 地层的野外观察和描述; (2) 罗盘和地形图使用; (3) 地层实测剖面; (4) 独立地质填图; (5) 野外教学实习报告编写等五个内容。

地质工程专业 (工程地质方向) 周口店教学除按照地质学基础野外教学任务和要求外, 考虑到专业特点以及后续教学内容的衔接, 笔者认为还需要注意如下方面:

1.注重图件绘制能力训练。周口店野外教学实习图件编制包括地质素描图、信手剖面图、实测剖面图、地层综合柱状图、综合材料图、地质平面图以及构造纲要图。根据笔者周口店教学经验, 要加强学生图件的编制能力, 首先要强化地质素描以及信手剖面图的绘制训练。地质素描的技巧以及步骤详见《野外地质素描》, 在此只针对笔者在教学实践中总结出几点注意事项供参考: (1) 地质素描是对地质现象的形态特征和规律采用线条为主要表现形式予以表达, 故素描之前, 首先需要认真观察、看懂地质现象, 然后才能画出正确的素描。如八角寨垭口附近的石香肠构造素描, 除了石香肠特征 (形成原因) 外, 还需要表现出剪切构造的性质、运动方向以及与石香肠构造的先后顺序等要点。 (2) 图形比例以及关键点或者地质现象在图中的位置。如孤山口火车站复杂褶皱构造素描中可以教会学生根据电线杆长度和间距估算出剖面高和长, 然后根据野簿尺寸确定整数比例尺。地质点或现象的定位, 首先确定典型的地形地物 (挡墙、电线杆) 或显著的构造点位置, 再确定其他构造点或者要素的相对位置, 从而避免素描失真。 (3) 先后顺序。如进行褶皱类素描时应首先画两翼, 然后填充地层岩性, 这样可以避免褶皱形态失真;对于断层则先确定断层面的位置和产状, 然后再绘两盘地层岩性。为了表现出不同构造期次, 则应遵循由新到老的顺序。

信手剖面图最大的问题是比例失调 (地形失真) 、岩层产状不正确以及岩性组合错误等三个问题。

比例失调一般出现在手绘地形起伏较大的剖面, 可目估剖面起始距离或者从地形图上读取以确定剖面长度, 再根据野簿尺寸确定横向比例尺。纵向比例尺则依据地形图读取高差或者根据树木、电线杆等估算山顶与谷底高差来确定纵向比例尺。坡面线则可采用罗盘测量出俯角或仰角, 然后基于山顶与坡角的高差和纵向比例尺确定坡面的基准线, 然后根据实际坡面起伏修正。

岩层产状主要为岩层倾向线画反以及倾角过陡。教学时可以告诉学生岩层倾向与剖面方向夹角小于90°则岩层倾向线向剖面方向倾斜, 当二者夹角大于90°时则岩层倾向线向剖面方向相反的方向倾斜。视倾角小于或等于真倾角, 故信手剖面上的岩层倾角要小于真倾角, 具体数值可查阅野簿后面的附录表。

岩性组合画错的主要原因是学生并没有养成“边走边观察记录, 边延伸剖面图”的习惯, 加之天气炎热, 绘图功底不扎实, 很多学生凭印象画, 甚至有的相互抄袭, 以讹传讹。故教师在路线教学时, 一定要严格督促学生训练其信手剖面功能。

2.强化独立地质填图训练。独立地质填图是学生掌握常规的地质调查方法和基本技能的必由途径, 也是周口店野外教学成果的有效检验手段之一。

根据近六年的教学效果看, 学生基本掌握了褶皱区的地质填图, 而且对不同世代的褶皱构造分析具有一定的能力, 取得了良好的教学效果。但需要注意的是, 部分学生对于大型断层的确定以及填图还存在困惑。对于此, 笔者建议地质工程专业 (工程地质方向) 填图区调正为东区和西区, 填图时间延长至8天, 不仅使学生的地质野外功底加强, 而且也后利于后续的《工程地质学基础》和《工程地质勘察》课程的学习。

3.适当突出工程地质专业特色。周口店实习区拥有丰富的野外地质教学资源, 部分路线同样可以作为后续的《工程地质学基础》课程教学的有益补充, 如:

“房山西断裂观察”教学路线可以适当补充活断层、地震以及区域稳定方面的基础知识。地震区选址问题可以在“八角寨—拴马庄桥头”地层路线中的洪水庄组 (Pt2h) 韧性剪切 (鞘褶皱) 中结合“中性三角区”予以介绍。

岩体概念以及岩体结构控制理论可以在八角寨垭口的雾迷山组 (Pt1w) 地层岩性观察点进行讲解。同时以组为单位让学生进行节理测量, 整理野簿时绘制玫瑰花图并划分优势节理产状, 一方面训练学生的罗盘使用, 另一方面初步加强学生对节理的水文地质工程地质意义的理解。

同样是在“八角寨—拴马庄桥头”地层路线的铁岭组 (Pt2t) 三段岩性变化观察分析之余, 可介绍卸荷裂隙、岩质滑坡以及崩塌等概念, 崩塌成因、边界确定、识别方法以及治理措施等类容。

周口店实习区岩溶现象同样发育, 如太平山北坡的马家沟灰岩 (O1m) 与八角寨垭口和七渡教学点的雾迷山组白云岩 (Pt1w) 进行对比, 介绍岩溶发育的三个条件, 阐述岩溶发育的影响因素 (岩性、岩性组合、构造) 。牛口峪水库教学点则简介岩溶渗漏问题以及岩溶隧道突水超前预报等问题。

房山岩体路线可讲述风化概念及分带方法。迎风坡—西风坡两个教学点之间则边走边引导学生观察花岗岩风化现象, 并介绍岩体风化工程地质研究意义。

总之, 周口店野外教学实习内容的主体是地质学基础, 为了更好的与后续专业课程衔接, 可根据实际地质现象灵活导入部分水文地质和工程地质的基础理论, 除了激发学生专业兴趣外, 打下坚实的基础外, 还可以引导、训练学生理论联系实践的能力。

三、教学方法探讨

按照工程教育学的两种经典模式划分, 我校地质工程专业 (工程地质方向) 周口店野外教学实习可参考工程模式, 即关注向实践学习, 侧重培育横向思维能力, 侧重比较、综合归纳、推理的能力, 培养学生的团队协作经验。

1.路线教学阶段。路线教学阶段教师首先告知学生路线的教学任务、目的以及要求, 教学时讲解不同地质现象类型 (地层、岩石、构造) 的观察描述方法以及野簿记录格式等内容, 然后引导学生对现象进行观察, 启发学生去分析其产生原因及地质意义。教学方法则可灵活运用启发式教学以及分组讨论等形式, 切忌出现“老师念学生抄”的现象。

路线教学阶段笔者认为应该注意: (1) 结合路线教学内容, 让学生理解并掌握“将今论古”的地质学思维, 培育学生的“时空观”能力。 (2) 向学生灌输野簿记录务必“认真观察、详细记录, 避免个人主观判断”, 培养其“求真务实”的校风和工作态度。

2.独立填图阶段。独立填图既是对路线教学成果的一次检验, 也是对学生进行一次综合而全面的地质基本功训练, 故该教学阶段的主体是学生, 教师只是起到辅助和督促作用。独立填图阶段带队教师可利用巡山答疑机会适当和学生就填图过程中出现的某些疑点或难点问题于现场共同商讨解决, 但应着重于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。同时还可以启发、引导学生进行野外专题研究, 研究内容根据学生专业特点和兴趣选择, 可以是基础地质或工程地质方面的, 也可以是环境甚至旅游地质等方面, 旨在提高学生的学习兴趣, 培养学生的科研意识和创新能力。

周口店独立填图阶段教学组织方式是以教学小组为单位 (5~6人) , 实行由组员选举的组长负责制。填图过程中注重学生的团队精神训练, 即要求分工明确, 各司其职 (如:掌图、定点、测量、记录和标本采集等工作) , 同时也要集思广益 (如:路线制定、问题解决以及资料整理分析等) , 避免单打独斗。

3.报告编制阶段。该阶段是教学实习的总结环节, 教学的主体同样是学生。教学方法则以启发式为主, 通过每个学生独立完成各种基本地质图件的整饰、清绘和文字报告的编写, 训练学生比较、综合归纳、推理的能力。

四、总结

我校地质工程 (工程地质方向) 专业为期四周的周口店地质学基础野外教学实习过程中, 除训练学生野外地质工作的基本技能外, 还应该考虑到本专业特点和人才培养要求, 培育学生的工程地质思维和能力, 教学过程中加强学生对“艰苦朴素、求真务实”校训的理解和实践, 锻炼其创新意识和团队协作能力。

摘要：由于独特的地理位置和漫长的地质演化历史, 中国地质大学周口店教学实习区拥有丰富且典型的地质学教学资源。周口店地质学基础野外教学实习是我校地质工程专业 (工程地质方向) 本科培养过程中重要的一个环节, 考虑到专业性质和培养方案设置, 在教学经验总结的基础上, 提出了周口店野外教学内容中需要注意和加强的地方, 并探讨了野外教学方法以助提高教学效果和质量。

关键词：工程地质,周口店实习站,教学方法,野外教学

参考文献

[1]赵温霞.周口店地质及野外地质工作方法与高新技术应用[M].武汉:中国地质大学出版社, 2003.

[2]赵温霞.周口店野外实践教学体系研究[M].武汉:中国地质大学出版社, 2004.

[3]蓝淇锋等.野外地质素描[M].第二版.北京:地质出版社, 1983.

关于地质勘探工程测量问题的探讨 第8篇

建国至今, 地质工作者的脚印走遍了祖国的每一寸土地, 圆满完成了地质普查任务, 如今, 地质工作又进入局部地质详查工作的高峰期, 许多区域交通困难, 基础测绘落后, 要在短期内完成数十甚至上百平方公里的控制测量、大比例尺地形测量以及地质勘探工程测量工作, 在技术人员的组织、测量仪器设备的配置、后勤保障等方面需要周密的计划和安排。甘肃地矿局第二地质矿产勘查院通过对肃北石板墩大型铁矿 (以下简称铁矿) 勘探项目的实施, 在控制测量、地形测量、地质勘探工程测量等实施中, 采用 GPS、结合免棱镜远距离全站仪等先进的测绘技术, 为地质勘探提供了强有力的测绘保障。同时也积累了点滴经验, 仅供参考。

2 控制网坐标系的选择

传统的矿区控制测量一般都是在国家等级控制点的基础上, 采用测角网、测边网、边角网、导线网、线型锁、测角 (测边) 交会等手段进行。采用上述传统的测量手段, 点的位置必须满足必要的通视条件, 观测受时间、气象条件的限制比较多。有些点位为满足通视需要花大量的资金建造较高的觇标或者砍伐大量的树木。因此, 用传统的测量方法建立控制网有耗时长、费用高、精度低等弊端。

GPS定位技术是测绘技术革命性的变革, 它具有高精度、全天候、测站间无需保持通视等优点, 如今GPS定位技术基本取代了传统的控制测量方法, 利用GPS来布设国家控制网、城市控制网、工程测量控制网效率高, 费用低, 而且精度也比常规方法好, 因而得到了广泛地应用。GPS在高程控制网的建立方面也有突出的优势。一般情况下, 平地、低丘地区面积在 100km以内的测区, 联测4~5个高精度的已知高程点;面积在 100km以上的测区, 联测6~10个高精度的已知高程点, 就可以通过高程拟合的方法取得所有控制点的高程, 只要已知高程点分布均匀, 必要时再进行精化水准面后, GPS拟合高程也能够达到相应等级的水准高程的精度。

选择坐标系统时主要考虑以下几个方面:

1) 要充分考虑已有的控制资料和已有图件的使用 (搜集到的控制点成果和1∶50000地形图坐标系均为克拉克参考椭球, 高斯投影) ;

2) 无论采用什么投影, 投影长度变形值不能超过 2.5cm/km;

3) 建立的GPS控制网经检查验证相邻点点位中误差应不超过0.1m, 满足规范和设计的要求;

4) 高程系统采用已有测绘成果的高程系统, 即1956年黄海高程系。在选择首级控制点时要充分发挥已有1∶50000地形图的作用, 尽快寻找到搜集的四等控制点。在满足地质勘探正常生产的范围内, 按照规范和设计要求布设GPS网。采用南方9600静态GPS进入矿区D级网的建立, 在D级控制网平差通过的基础上再进行E级加密, 经整体平差确定最终控制网的平差成果, 等级控制点的密度以满足地形测量精度要求为前提。

3 勘探线剖面测量

勘探线是整个矿区地质工作的控制骨架, 测量人员必须按设计要求实地测量放样, 勘探线端点位置必须埋设水泥桩标记、沿线拐点位置 (即沟底和梁顶) 必须设立永久点标记并统一油漆编号, 它有利于地质人员及时准确地布置并采集地质工程点数据, 勘探线上所有标记实际上可作为下一步进行地形测量的图根点, 为全站仪地形测量图根控制点的建立节省了大量时间。 采用上述作业方法在保证了地形图的精度的同时也加速了完成地形图的测绘、勘探线剖面测量、钻孔放样等工作, 可为整个勘探项目的完成奠定了基础。

4 数字化地形图的测绘

本次测量, 我们采用TOPCON3200NL全站仪配合南方测绘《CASS7.0地形地籍数字化成图软件》进行数字化测图。因受气候、工期及其他条件的限制, 无法保证在短时间内为地质勘探工作提供成图。本次1∶1000全野外数字化地形图的测绘决定采用800m免棱镜TOPCON全站仪进行编码数据采集, 内业采用CASS7.1成图软件编绘。由于测区除去少量的稍平坦地形外, 测区均为落差约300m左右的大沟大梁, 因长期冰川运动造成碎石坡面给野外测量造成一定的难度, 在经过认真分析测区的地形地貌特征的基础上, 决定多台全站仪分片进行, 采用勘探线剖面测量、钻孔放样与地形数据采集同时进行, 这样既保证地质勘探的需要, 也保证了地形图的测绘进度, 地形测量除测量常规要求中的地形、地物要素外, 同时配合地质技术人员将之前布置以及前期完成的钻孔、槽探、硐探、浅井、地质露头等等工程点一起进行精测, 提高测量工作效率。

5 地质勘探工程联测

地质勘探工程联测实际是将地质技术人员布置完工的工程点进行精测, 是完善地质勘探成果资料的测量工作。此项工作在测图过程中视工程情况一起进行实测, 将已完工的勘探工程实况及时直观地反映出来, 提高了工作效率。

6 质量控制

1) 对所有资料的正确性进行分析和验证。

2) 对仪器设备的有效性、可靠性进行验证。

3) 严格按《质量手册》中相关作业控制程序执行。

4) 项目负责对各作业环节及工期采取有效质量控制措施。

5) 生产计划部门对本测区的技术方案的执行和有效性定期实施了监测。

6) 院质量检验部门对本测区的过程产品和最终产品实施了检查和监督。

7 质量检查

1) 选点、埋石:对构网分布合理性, 点位选址的通视情况、长久保存可能性的检查, 埋石情况与技术要求的符合性全面检查。全部点位在选埋时, 由部门检查人员跟踪检查, 院部检查人员进行了巡视抽检。

2) 平差计算:起算数据的准确性和有效性检查, 对所采用的观测数据的有效性和正确性的检查, 对平差过程和结果是否符合技术要求的检查。

3) 图件质量:图面美观性、整洁性检查和图面要素、数学精度检查。

4) 成果资料:对资料全面性、准确性、整齐美观进行了检查。

8 结束语

在铁矿地质勘查工程测量中, 采用GPS全球定位测量等先进技术, 选择比较合理的作业方式, 科学组织、全力以赴, 通过全体员工的艰苦奋战, 在短短的3个月时间里, 完成了D级GPS控制测量16点, E级GPS控制测量48点, 1∶1000数字化地形图20km2, 钻孔放样68处, 钻孔定测59个, 槽探工程138处, 勘探线剖面测量60km。短时间内完成了测绘任务, 为地勘详查提供了实时、高质量的测绘成果, 受到本单位和矿山项目部领导的高度赞扬, 高效的测绘工作取决于周密的工作计划、高端的测量技术以及全体员工吃苦耐劳的精神。

参考文献

[1]GB/T18314-2001, 全球定位系统 (GPS) 测量规范[S].

[2]GB/T18341-2001, 地质矿产勘查测量规范[S].

关于工程地质勘探的几点思考 第9篇

1 工程地质勘查的目的

建筑是建立在地面上的, 地面以下的土层分布, 土质是否疏松、土质的强度等一些列因素都会影响到日后的工程质量, 因此, 必须对这些因素有一个足够的了解才行。在地质资料方面, 必须做到收集的科学性, 主要表现为地质资料比较符合实际情况, 能够作为建筑的有效参考资料。同时对于工程地质勘探过程中的一些环节, 能够起到一定的参考作用。除此之外, 工程地质勘查的目的, 是为了在日后的工程建设中, 对施工地区有一个全面的了解, 不能单一的进行勘探, 对于一些重要环节, 要进行详细的分析和讨论, 为日后的施工和工程的整体质量提供强有力的保证。对于勘探中的一些钻探等勘查手段, 要以实际情况出发, 不能单从理论上实施。总体来说, 工程地质勘探的目的就是为了给日后的施工提供足够的参考资料和强有力的保障。

2 影响勘查的因素

2.1 建筑场地的复杂程度

我们根据建筑场地的地形情况可以将建筑场地的复杂程度分为三个级别:简单的场地, 对建筑地基影响较小;中等的场地, 对建筑地基有一定的影响;复杂的场地, 对建筑地基具有很大的影响。

2.2 建筑工程经验

工程所在场地的地质条件研究机构对当地建筑工程的经验也是比较重要的一个因素。例如:在某一个陌生的区域, 对当地的地质条件研究较少, 缺乏经验, 缺少资料, 那么勘查的工作量就会变得很大;相反的, 如果在此地有丰富的工程施工经验, 只需要花费很少的时间和较小的工作量。

3 建设的规模和建筑物的等级等级分类

我们根据将要建设工程的类型, 可以将建筑工程分为三个等级:一级建筑, 主要是指关键性或者具有一定纪念意义的建筑工程, 一旦遭到破坏, 后果比较严重;二级建筑, 主要是指建筑地基负荷比较大的建筑工程, 一旦遭到破坏, 后果相对来说, 有些严重;三级建筑, 主要是指建筑的地基负荷不是很大, 在遭到破坏以后, 后果相对较轻。以下是勘查工作所需要做的准备:a.接受建筑工程地质的勘查任务书, 并且结合建筑工程场地的地质条件制定相应的勘查计划。b.在建筑规模比较大或者地质条件比较复杂的场地, 我们在勘查的时候, 应该进行工程地质测绘, 并且实地的观察场地地质的情况。

4 进行地质勘查的阶段性内容

4.1 选址勘查

4.1.1 目的。

进行选址勘查的主要目的就是对工程场地的地质稳定性与适宜性做出准确的评价, 从而方便建筑工程的施工。4.1.2阶段性工作。首先是对建筑工程场地的所在区域的地形地貌、矿产资源、地震和工程地质信息以及自然条件、气候条件等信息进行详细的收集。其次要到工程现场进行实地勘查, 初步了解一下场地的土层结构情况, 形成的原因, 大致成形的年代, 主要土层都有哪些, 地下的水位情况等等。第三, 要对附近区域的建筑工程的规模、结构、地质资料等等有一定的了解。

4.2 初步勘查

4.2.1 目的。

在对建筑工程初步勘查的时候, 首先要对在建筑工程的地质做出正确的评价。其次, 要为建筑工程的总体平面提供一些必要的信息。第三, 是为工程的主要建筑地基的施工方案提供一个有效的参考资料。第四, 如果遇到不良的地质现象, 要及时的提交防治方案。4.2.2主要任务。首先是对场地的地质进行初步的了解。其次要对地下水的水位和冻结深度有一个初步的了解。第三, 需要查明建筑工程场地中不明了、不清晰的地质现象和范围, 这样可以对工程项目的影响以及发展趋势有一个大致的了解。

4.3 详细的勘探。

4.3.1 目的。

详细勘探的目的是从工程地质的角度去评价建筑地基的情况, 并且提出合理的建议, 为建筑工程地基的设计提供详细的地质工程资料。还可以为建筑工程地基的加固与处理提供资料上的支持, 为不良的地质情况防治提供一定的地质资料。4.3.2主要任务。首先, 详细勘察的时候, 主要采用的手段是以原位测试和勘探、室内试样的检测为主。其次, 对于复杂场地或者一类、二类的建筑物, 详细勘探点应该按照主要柱列线进行布置;而对于其他场地和建筑物可以沿着建筑物周边或者建筑群进行布置;对于重要的设备基础应该进行单独的布置。第三, 一定要以地基主要的受力层为原则, 进行钻探勘探孔深度。如果建筑地基需要变形验算, 那么部分勘探孔可以底基层压缩深度。第四, 在对建筑场地进行详细勘探的时候, 原位测试井和探孔数量以及所取地质试样, 应该按照地质复杂的程度和建筑规模、类别决定。

4.4 施工勘查

施工勘查作为工程地质勘探的重要工作, 是不允许出现丝毫的差错的。在进行施工勘查时, 首要工作就是进行验槽。这是一项基础工作, 只有良好的进行验槽才能保证接下来的工作。值得注意的是, 在验槽的过程中, 一定要对地质进行素描工作。这可以使地质能够比较立体和现实的呈现在工程勘探人员的眼前, 由于地质是在底线, 工程勘探人员没有办法到地下进行勘探, 只有通过素描和实际情况来进行推断, 从而得出正确的地质勘探结果。在施工勘查的过程中, 一定要对溶洞和土洞进行良好的勘查, 充分的摸清实际情况, 避免埋下隐患。在工程施工的过程中, 是非常忌讳出现这样的突发因素的, 一旦出现, 在时间和资金方面, 就会付出更多, 从而耽误工程的进度和质量。对于这样具有较大影响的自然因素而言, 必须良好的处理和摸清状况, 否则会产生相当大的消极影响。

5 工程地质的勘查报告

5.1 文字部分

在工程地质勘查报告中, 文字部分是比较重要的一个部分。主要原因在于, 文字部分具有很强的理论性, 在实践的时候, 理论是基础, 只有在文字部分做到精确, 才能保证实践能够良好的进行。在是否存在影响地基不稳方面, 尤其要注意。任何一个建筑, 最重要的就是地基, 在地基的文字部分, 要详尽的叙述, 使每一个因素都能够在实践中找到, 这样便于解决和施工。其余的部分也要加强注意, 例如工程场地的土层结构, 也对建筑影响较大。总的来说, 在文字部分一定要做到精准, 才能得出较好的工程地质勘查报告。

5.2 图表部分

在图表部分主要包括勘探点的平面布置图, 工程地质剖面图和综合工程的地质图。还有一个比较重要的土地物理力学实验的总表。

总结:在进行工程地质勘探的时候, 一定要遵循详细和认真的原则, 所勘探到的资料必须完整, 如果与现实的情况有一定的差异, 那么要按照现实的情况进行及时的补充, 为方便日后的施工。除了上述的一些勘查要点, 还要注意的是, 将收集好的资料进行整理, 保证需要的时候能够及时的翻阅。

参考文献

[1]邱贤荣.浅论地质勘测各阶段技术要点分析[J].中国水运 (下半月) , 2008 (8) .[1]邱贤荣.浅论地质勘测各阶段技术要点分析[J].中国水运 (下半月) , 2008 (8) .

[2]李厚祥.浅谈建中工程施工中存在的问题及建议[J].中国高新技术企业, 2009 (9) .[2]李厚祥.浅谈建中工程施工中存在的问题及建议[J].中国高新技术企业, 2009 (9) .

工程地质勘探中的钻探技术应用 第10篇

进行建筑工程地质勘探时普遍应用的途径就是钻探施工技术。钻探技术应用的范围较广, 适用性较强, 不论是何种地质条件、何种工程建筑类型, 只要满足工程地质勘探的要求, 就可以应用钻探施工技术。

在进行工程地质勘探过程中应用钻探技术需要注意以下四点:第一, 应用钻探技术前, 要考虑建筑工程施工地点的地质地貌特点, 根据建筑工程的类型及施工特点, 确定钻孔的分布。例如, 在工民建工程施工过程中, 确定钻孔的分布的依据是建筑物的轮廓线;但是在水利工程施工过程中, 应该根据水坝的坝轴线确定钻孔分布。第二, 一般的建筑工程, 在开展钻探工作时, 钻孔的深度比较浅, 平均深度在9m-10m, 因此采用简单的钻探方法, 使用简单易操作的钻探设备即可。但是像大型水利工程、具体地区的地质勘探工程等, 应用钻探技术时就需要深度较大的钻孔。第三, 钻探技术的基础操作是钻孔, 钻孔的目的是勘测建筑工程施工地点的地质地貌、水文、岩石等特征, 除此之外, 钻孔可以方便施工单位技术人员在施工地点取样进行试验, 因为试验与钻孔大都是同时进行的, 所以会影响建筑工程的钻探进程。第四, 工程地质勘探中应用钻探技术需要注意钻孔的结构、方法以及观测钻孔进程并进行记录等。

在工程地质勘探中应用钻探技术, 可以保证钻探的精确度, 方便技术人员提取样本。应用钻探技术可以加深勘探深度, 加快钻进速度。

2 工程地质钻探的特殊要求

工程地质钻探的目的是为建筑工程设计提供参考依据, 保证建筑工程的施工质量, 因此在应用钻探技术时, 要严格控制钻进方法、钻孔结构以及钻进过程中的观测编录等。建筑工程地质勘探中应用钻探技术要求岩心采取率高于80%, 工程建筑的软弱夹层与断层破碎带高于60%, 在钻探过程中, 岩心采取率一般很难达到80%。为提高钻探的岩心采取率, 需要依据工程施工地面的岩层性质选择合适的钻进方法。例如, 在软弱夹层与断层破碎带钻孔时, 应该选择干钻, 进行低速钻孔。

应用钻探技术的同时要确保施工现场的水文、地下水位测试工作的正常开展, 所以要根据工程施工地点的含水层位置及有关试验要求选择合适的钻进方法, 合理确定钻孔分布。对不同的含水层要换径并分层止水, 加以隔离, 换径、分层止水的次数与含水层的数量呈正比。钻孔的直径一般为91毫米, 孔身结构确定依据是换径的位置及次数。若在基岩而以上的砂卵石层中作抽水试验千钻, 不允许使用泥浆加固孔壁的办法。一般钻孔要直, 不能发生弯曲;孔壁要求光滑规则, 同一孔径段应大小一致。这些要求在钻探操作工艺上给予满足。

钻孔水文地质观测, 是工程地质钻探的一项重要工作, 藉以了解岩层透水性的变化, 发现含水层之间的联系, 找到含水层水位的规律。若在岩层较坚硬地区可借助岩心开展取样工作, 但是要注意岩石软弱夹层与断层破碎带的保护。取样过程中, 为保证样品的质量, 需借助先进的取样设备, 采用科学的取样方法, 钻探技术施工人员需要严格遵守取样操作工序要求。

3 工程地质钻探常用的钻探方法和设备

工程地质钻探的钻探方法和设备的选择依据是施工地点的地质特征。钻探方法有四种, 分别是冲击钻探、回转钻探、冲击回转钻探和振动钻探, 其中冲击钻探和回转钻探是工程地质勘探中经常使用的两种钻探方法。钻探方法若依据动力来源划分, 可分为人力钻探和机械钻探, 其中最广泛使用的钻探方法是机械回转钻探方法, 因其具有高效率、钻孔深、岩心采取容易等特点。目前, 国内外正在人力革新钻探技术, 逐步朝着全液压驱动、仪表控制、勘探与测试相结合的方向发展。

为了研究工程土体的物理力学性质, 在工程地质勘察中, 应结合勘探工作采取原状土样。但是在钻孔中采取原状土样时受到很多因素影响, 其中主要的是取土器的结构和取土实用。取土器主要有限制球阀式取土器、上提橡皮垫活阀式取土器、回转压入式取土器和水压活塞式取土器4种, 这4种取土器适用于采取粘性土的原状土样。采取砂类土和饱水软粘土就比较困难了, 需要使用特制的取土器。如采用厚壁管靴长筒上提活阀式取土器, 反旋活阀分节取土器和真空活塞取砂器等, 采取地下水位以下的原状砂类土和软粘土样, 效果较好。原状土样的采取方法主要有3种:第一种, 击入法。适用于较硬的土层中取样, 又可分为孔外及孔内的轻锤多击法和重锤少击法。实践证明, 孔内的重锤少击法取样效果好, 效率高而且土样扰动小。第二种, 压入法。适用于较软的土层中取样, 又可分为连续压入和断续压入法。连续压入法是借助活塞油压筒或钢绳滑轮组合装置, 将取土器一次快速均匀地压入土中, 土样的扰动较小, 当采用连续压入法无法将取土器压入土层时, 则可采用断续压入法。第三种, 振动法。当振动钻进时, 可利用振动器的振动作用将取土器压入土中。这种方法对土样的边缘部分扰动较大。易受振动液化的土层不适用。

为了保证土样的质量, 除了对取土器和取土方法进行选择外, 还应注意钻探方法、钻孔结构、清除孔内残土、操作方法和土样封存及运输等各顶问题。

4 工程地质勘探钻孔类型及其适用条件

钻孔的类型指的是钻孔的角度及其方向。钻孔的角度即是钻机的立轴钻杆与地平线的夹角, 也叫做钻孔倾角。按照钻孔倾角及其变化情况, 可将钻孔分为铅直孔、斜孔、水平孔和定向孔4种。在进行工程地质勘探时, 为了能取得尽可能多的地质资料, 又节省钻探工作量, 钻进方向最好与不同岩性接触而或与断层而垂直。

4.1 直孔

直孔倾角为90度。在工程地质钻探中此类孔最常用适于查明岩浆岩的岩性岩相、岩石风化壳、基岩石以及第四纪覆盖层的厚度及性质、缓倾角的沉积及断裂等。作压水试验的钻孔一般都采用铅直孔。

4.2 斜孔

斜孔倾角小于90度。当钻孔倾角小于90度时, 需要表明钻孔的方向。例如, 在沉积岩岩层应用钻探技术, 钻孔角度多数大于65度, 在钻进时应该选择和岩层断层带相反的方向。斜孔勘探一般用在水电、水利工程的地质勘探, 目的是了解水利工程的地质结构。若勘探峡谷工程或河床较窄的工程, 最好选用斜孔钻进方法, 既可以避免在河中央布孔的困难, 也可以有效控制河床结构。

4.3 水平孔

水平孔的倾角多数为0度。水平孔一般在坑探工程中布置可作为平铜、石门的延续, 用以查明河底地质结构、进行岩体应力量测、超前探水和排水。在河谷斜坡地段用以探查岸坡地质结构等效果比较好。

4.4 定向孔

在工程地质勘探过程中, 根据工程地质的具体情况, 采用某些先进技术, 使钻孔方向随着深度的变化而改变, 实现钻孔定向钻进, 定向钻孔的角度大于60度。例如, 对上缓下陡的岩层进行钻孔, 钻孔需要保持一定的深度间隔, 可以在一个钻孔中控制多个定向孔, 钻进同一岩石层, 定向钻孔方向要求与岩石层垂直。定向钻孔工艺在操作时比较复杂, 目前国内采用的是在一个钻孔中控制多个定向分支孔的方法开展定向钻孔工作。

5 钻探技术的具体分析

地质钻探技术简单的来说, 就是通过对地下进行钻孔从而打碎岩石的一种施工方法, 同时, 地质钻探技术是一种对地下岩层材料信息和实物资料, 以及矿石品位的评价和计算储量进行验证的一种重要的技术手段。由于地质钻探的目的不一样, 所以使用的钻探工艺与钻探装备也不相同。目前, 我国对钻探技术投入了许多人力资源、物力资源和财力资源, 使我国的钻探技术逐渐形成一个技术体系, 在地质勘测中, 常用的一些钻探技术包括绳索取心技术、新型的节水钻探技术、液动潜孔锤钻探技术、以及反循环钻探技术等。

5.1 绳索取心技术

绳索取心技术不依赖钻孔直接用钢丝绳打捞器提取出岩心, 只有在钻头损坏或更换钻头时才会使用钻机。采用绳索取心技术进行地质钻探的技术要点分别是:第一, 绳索取心技术设备包括具有良好性能的钻杆、双层或三层的岩心杆、钢丝绳索打捞器等。第二, 钻机的钻头需选用金刚石材料, 因其具有高强的适应性。第三, 需使用高性能的钻机和泥浆泵。第四, 绳索取心技术操作人员需要进行专业的技术培训, 掌握相应的技术要领。

绳索取心技术因其效率高、节省钻进时间, 广泛应用在工程地质勘探中。例如在天然气钻探、石油钻探、冰层钻探、矿产钻探中等多领域中。同时, 绳索取心技术的钻孔深度不大, 可有效减少钻杆与钻进的摩擦, 延长钻孔设备使用时间。

5.2 反循环钻探技术

依据循环介质不同可以将反循环钻探技术分为空气反循环技术和水利反循环技术。水利反循环钻探技术将泥浆或水运送到孔的底部, 提取钻头后得到岩心。空气反循环钻探技术以空气作为循环的媒介, 使用双壁钻杆运送空气至孔底, 潜孔锤会在孔底空气膨胀产生的压力的作用下, 不断撞击岩石, 提取钻杆可以带出部分岩屑, 我们可以通过岩屑对岩层进行研究。水利反循环勘探技术能提取较完整的岩石, 提高岩石研究的精准度, 其缺点是在应用时, 钻进速度缓慢且耗费大量水资源。空气反循环钻探技术有效节约成本, 实现节水钻进, 适合在干旱、缺水地区应用, 其缺点是通过岩屑无法研究岩层的特性, 但其应用范围较广, 多用于固体矿产资源的勘探中, 尤其是稀有矿产或破碎地层中。例如, 第三、四系砾岩型金矿或赋存在构造破碎带、蚀变带的金矿床的勘探中, 用普通钻进方法很难获取岩心, 若使用水利反循环钻进技术会污染岩心, 只能采用空气反循环钻探取样, 保证地质研究结果的准确性, 提高钻去效率。

5.3 液动潜孔锤钻探技术

我国在应用和研究液动潜孔锤这类钻探技术时, 所取得的研究成果在世界上都是处于领先地位的。其工作原理为用冲洗液来带动液动潜孔锤工作, 当外界的力量冲打液动潜孔锤时, 液动潜孔锤同样也会将这部分能量传递给钻头, 这时钻头就可以击破岩石了, 施工现场的泥浆泵就是输送冲洗液的最佳工具, 钻头的反复运动就可以产生有节奏的冲击负荷。作为回转钻探技术的一种改进技术, 在冲击力和回转力的驱使下, 液动潜孔锤钻探技术大大的提升了设备的钻进效率, 并且也减少了打孔的成本。另外, 液动潜孔锤钻探技术还能够很好的利用坚硬岩石脆性大并且抗剪强度低的特点, 有效的解决钻探复杂状况以及无法保证钻孔质量的问题。

因为在采用液动潜孔锤钻探技术时, 其一直都是在高频作业的, 所以这种技术对于岩质坚硬以及脆性较大的地质结构中是较为适用的, 但是在施工作业时一定要重视设备的紧固问题, 并且液压的泥浆质量将直接决定液动锤的实际磨损状态, 所以我们在选择液压泥浆时, 也尽量选择润滑性能好、含沙量低并且粘稠度也较低的原料。当处于较高强度的工作环境中, 液动潜孔锤钻探技术的使用寿命以及工作状态是无法得到有效的保证的, 所以此技术的发展趋势应为延长潜孔锤的使用寿命并且提升潜孔锤的工作效率, 现阶段, 液动潜孔锤钻探技术主要应用在水电建材、石油化工以及金属矿山等领域中。

5.4 组合钻探技术

组合钻探技术是将“绳索取心技术”、“液动潜孔锤钻探技术”、“反循环钻探技术”三种钻探技术进行组合, 可以充分发挥三种钻探技术的优势。在工程地质勘探中, 应用组合勘探技术可以避免地质条件限制, 根据实际情况进行钻探施工, 降低施工劳动强度、节省成本, 提高钻探的工作效率。

6 结语

综上所述, 工程建筑施工地点的选择直接影响地质勘探的质量与工程施工质量。工程地质勘测可以检测施工地点的地质特征、水文特征以及岩石特征等, 为工程设计提供参考依据。钻探技术在工程地质勘测中具有重要意义, 在实际应用中, 根据地质的具体情况选择合适的钻探方法、设备, 保证工程地质勘探结构的准确性, 提高工程施工的质量安全。目前, 我们应该加大钻探技术的研究投入, 深入了解钻探技术相关知识, 促进我国钻探技术水平的提高。

摘要：建筑行业的飞速发展使其在施工过程中面临着更多的安全问题及质量问题, 特别是在实际施工之前要充分做好工程地质的全面勘探, 这其中的钻探技术就是地质勘测中的主要施工途径, 不仅能够保证施工队伍及时了解施工地点的地质特征, 而且能够提升建筑工程的完成效率以及整个工程的质量。该文主要介绍了工程地质钻探的主要特点及适用条件, 同时对工程地质钻探的特殊要求、钻探方法、钻探设备、钻孔设备进行了深入的讨论, 从而为钻探技术的应用提供专业的参考依据。

关键词：工程地质勘探,钻探技术,技术应用

参考文献

[1]房建华.地质钻探工艺技术初步研究[J].科技与企业, 2012 (3) :156.

[2]王春莲.论地质勘查钻探设备及其技术创新策略[J].机电信息, 2011 (36) :98-99.

[3]冉恒谦, 张金昌, 谢文卫, 等.地质钻探技术与应用研究[J].地质学报, 2 0 1 1 (11) :1806-1822.

工程地质勘察中水文地质问题的探讨 第11篇

关键词：工程地质勘察；水文地质；问题

水文地质问题影响到工程的质量，在工程地质勘察中，其占据着非常重要的地位。水文地质问题不仅会对基础工程的环境产生一定的影响，还会对建筑物的稳定性、耐久性产生一定的影响。所以要重视水文地质问题，提高工程勘察的质量。

一、工程地质概述

所谓工程地质是指调查、研究、解决与人类活动以及各类工程建筑相关联的地质问题的科学。工程地质的目的在于对各类工程场区的地质条件进行分析，综合评价场区内的各种地质问题，预测在工程建筑的作用下地质条件可能发生的变化，选择最优的场地来解决地质问题，以确保工程的顺利完工和保证工程质量。在研究过程中，一般研究了岩土成分、组织结构物理、力学性质以及这些对建筑工程稳定性的影响，并且还根据实际情况来划分岩土工程地质，进一步提出了可行性的措施。工程地质勘察的基本任务就是借助地质知识、力学知识来解决工程中的地质问题；工程地质勘察的目的在于准确了解工程地质条件，探索工程中存在的地质问题，合理的评价建筑场区内的工程地质，以此来保证工程建筑与当地的地质环境相适应。

二、水文地质问题的重要性

在结构设计中，工程地质勘察占据非常重要的地位，水文地质又在工程地質勘察中占据主导性的地位，且水文地质与工程地质具有非常密切的联系。地下水是岩土体的重要组成部分，同时地下水会对岩土体的工程特性产生直接影响。为了能够将工程地质勘察的质量提高，这就要重视水文地质问题。但是由于水文地质问题比较复杂，如果不能合理的处理水文地质问题，往往会产生强烈的破坏作用，因此在实际勘察中要因地制宜的采取勘察手段。

三、工程地质勘察中水文地质评价内容

在以前评价地下水对岩土工程的作用以及危害的时候，由于没有与基础设计、施工需求有机结合起来，因此在许多地区经常会出现由于地下水而带来的建筑物开裂、基础沉降等事故，这些事故带给人们深深的反思。在日后评价工程勘察中水文地质问题的时候，要将地下水对岩土体、建筑物的影响作为评价重点，还要合理的预测未来可能发生的岩土工程危害，在此基础上提出合理的预防措施。在工程勘察过程中，要充分考虑到建筑物基础类型的特点，查明水文地质的各种问题。依据工程的特点，结合地下水对工程的作用与影响，提出在不同的条件下评价地质问题的重点，比如：对具有膨胀性的地基，应着重评价地下水活动对岩土体产生的软化、崩解、胀缩等作用；在地基基础压缩层范围内存在饱和粉细砂、粉土时，要预测产生流砂、潜蚀、管涌的可能性；当基础下部存在承压含水层的时候，应准确的计算、科学的评价基坑开挖之后承压水冲毁基坑底板的可能性。

四、测试和研究岩土水理性质

所谓岩土的水理性质指的是当岩土与地下水这两者发生作用的时候，岩土此时会显示出的各种性质，如：岩土的给水性、岩土的透水性、岩土的溶水性等，这些特性与构成岩土的固态、液态、气态三相有着非常密切的联系。在岩土体中，地下水具有多种赋存方式，比如，依据实际的埋藏条件可以将其分为三类：上层滞水、潜水、承压水；依据含水层孔隙性质的不同可以将其分为三类：孔隙水、裂隙水、岩溶水。地下水的赋存方式不同，其对岩土水理性质的影响是不同的。另外，岩土的类型也会影响到岩土水理性质。通过对岩土的水理性质指标进行测试，可以为日后地下水位与水量发生变化时应该采取的工程措施提供设计依据。从相关的研究数据中可以看出，岩土的水理性质既会对岩土的强度、变形产生一定的影响，还会对建筑物的稳定性产生一定的影响。在以前的工程地质勘察中，人们不太重视岩土水理性质的测试，因此对岩土工程地质性质的评价也是不够全面、不够科学的。

五、地下水所引起的岩土工程危害

（一）地下水升降变化所引发的岩土工程危害

水位上升所引发的岩土工程危害。我们知道，引发潜水位上升的原因有很多，但是最主要的原因是地质因素、水文气象因素以及人为因素。其中地质因素中包括了含水层结构、总体岩性产状；水文气象因素中包括了降雨量的变化、气温的变化；人为因素包括了灌溉、施工等。有时候潜水面的上升会造成土壤的沼泽化、盐渍化，岩土对建筑物的腐蚀性也会慢慢增强。除此之外，一些具备特殊性的岩土体结构发生破坏、软化，也可能引发饱和液化，最终出现了流砂、管涌等一系列现象。

地下水位下降所引发的岩土工程危害。引起地下水位降低的一个主要因素就是人为因素，比如抽取地下水过量，修建水库的时候截夺了下游地下水的补给等。如果地下水下降的幅度过大，这会引发地裂、地面塌陷等地质灾害，此外还会影响到岩土体的稳定性与建筑物的稳定性，严重的情况下还会危及到人类的居住环境。

地下水频繁的升降对岩土工程所造成的危害。地下水的升降变化会引起膨胀性岩土产生极为不均匀的胀缩变形。当地下水升降过于频繁的时候，这会导致岩土中的膨胀收缩经常出现，还会慢慢加大膨胀收缩幅度，进而造成地面变形，危及建筑物安全。地下水升降变动范围内由于地下水的升降交替作用，会带走土层胶结物中的矿物成分，使土层的胶结性降低，造成土层逐渐变得松散，物理力学性质变差，给工程建设带来不利的影响。

（二）地下水动压力作用所引发的岩土工程危害

地下水在天然的背景下，动水压力的作用显得较为薄弱，在一般情况下不会带来危害。但是如果在人为的状态下开展工程活动，这会导致地下水的天然动力平衡条件发生了变化。如果移动水压力的变化较为明显，会引发严重的岩土工程危害，比如：管涌、基坑突涌等。当前相关地质部门已经详细、科学的分析了管涌、基坑突涌的形式原因，并提出了一系列可行的防治措施，以此来解决地下水动水压力变化带来的岩土工程问题。

六、总结

总而言之，在工程勘察快速发展的背景下，水文地质工作推动着勘察水平的提高。通过查明与岩土工程相关的水文地质问题，可以有效的消除地下水对岩土工程的各种危害，所以，越来越多的人开始关注工程地质勘察中水文地质问题。

工程地质勘探论文 第12篇

1 地质、地貌概况

义乌在我国浙江省中部地区, 主要以低山丘陵为主, 三边环山, 是浙中地区重要的交通枢纽。义乌两岸为沙质平原, 地形呈走廊式盆地, 故义乌又被称为义乌盆地。随着时代的变迁, 义乌的地形地貌、岩性等也发生了改变, 根据其不同时代成因的类型, 将第四纪地层划分为中更新统坡洪积层、上更新统洪冲积层及全新统冲积层, 如下表所示:

2 水文地质概况

义乌市地下水类型主要有三种, 即松散岩类孔隙潜水, 白垩系红层孔隙裂隙水和基岩裂隙水。松散岩类孔隙潜水水位在1至2米左右, 降水可以与地表水力相联系, 直接接受降水, 故其水位很大程度上受气象和水文影响。白垩系红层孔隙裂隙水的水位补给方式有多种, 既可接受大气降水, 又可由灌溉回水和第四系孔隙水补给。水质条件较好, 单井涌水量可大200600m3/d。基岩裂隙水具有水量小、分布不均的特点, 属于丘陵山区地下水。

3 工程地质分区及评价

以地貌类型、岩土岩性特征以及物理学性质为划分依据, 可将该地工程地质分为三个区域, 如下表所示:

4 主要工程地质问题

随着我国城市建设的不断发展, 加速城市化进程的同时, 也给生态环境带来了压力, 土地利用、资源开发、废物处理等与环境间的矛盾日益突出, 所以工程建设还面临许多问题。

4.1 水资源保护问题

据相关统计数据显示, 义乌市平均地表水资源量为7.19x108m3, 有5.6x108m3的资源量保证率为百分之七十五, 4x108m3的资源量保证量为百分之九十。人均占有水资源位1285m3, 还没有达到全国人均水资源占有水平, 而且义乌市水资源分配不均现象严重, 用水供需矛盾突出, 需水量逐年增加, 而可利用的水资源日益减少, 因此存在较大的缺口。此外, 随着环境污染的加剧, 地表水水质日益恶化, 大大减少了可用水资源的贮备量。

环保部门通过检测发现, 义乌江干流全程站点超标现象严重, 在冬季存在大量的污染因子, 江水存在氟化物、磷等物质。工业生产带来严重的环境污染, 每年工业生产导致的废水达污水总排放量的43%, 生活污染也是重要的水体污染源, 生活产生的废水占废水排放总量的百分之三十, 此外, 农业化肥、农药的使用也会导致水体污染。

地下水的优质水源没有得到有效利用, 义乌市的红层孔隙裂隙水水质良好, 已达到II级水质, 具有较高含量的偏硅酸和锶, 可以作为各种水源的供应, 可作为人们饮用的天然矿泉水。地下水水质良好且不容易受污染, 在遇到干旱的气候可作为城市应急供水的贮备水源。

如今义乌市地下水的利用效率不高, 而且用水秩序混乱, 无序乱采现象普遍, 水源浪费严重, 加之地下水位的逐年下降, 随时面临地下水枯竭的问题, 地下水的没有得到充分、有效的利用。

4.2 矿山生态环境

矿产资源对城市的发展具有重要的意义, 现如今义乌市已开发的框矿种有四种, 分别为萤石、建筑石料、砖瓦黏土和建筑砂, 目前矿业开发还存在矿山选址不规范、布局不合理等问题, 大量矿山位于风景区、军用设施及民用设施周边, 对城市景观以及自然环境造成了一定程度的破坏。矿山的开发缺乏环保意识, 开采过程随意性强, 没有考虑扰民和破坏环境的问题。

4.3 城市垃圾等废弃物

据统计, 义乌市城市每年产生的生活垃圾达23万吨, 工业生产废弃物为18万吨。这些城市垃圾在搬运过程中散落到水源中, 垃圾还会通过地表流入水体中, 垃圾堆放过程中渗滤液在土层中迁移, 渗入到地表水中, 进而对地表水造成严重污染。

此外, 城市垃圾经过一系列的物理、化学和生物反应还会对地下水和土壤造成污染。

4.4 自然与人为地质灾害

近年来, 义乌市发生过多次地质灾害, 如2001年的上溪镇沿华村官尖山山体滑坡, 1997年大陈镇里娄山村村后山体裂缝, 大陈镇郎坞村村后山体裂缝, 极易导致滑坡与崩塌, 威胁人们的生命安全, 给工程施工带来极大困难。

因此, 有必要对城市发展的地质灾害影响进行评价。义乌市建设中, 建筑物的基础通常采用人工挖孔灌注桩, 相关标准规定, 嵌岩桩单桩竖向极限承载力标准值等于桩周土侧阻力、嵌岩段恻阻力与总端阻力三者之和。

5 结束语

不同分区的水文地质条件的控制因素不同, 对工程的影响也有所差异, 所以在进行工程施工前, 做好地址分区和水文地质条件探测工作, 充分考察后, 预测工程可能出现的问题, 有针对性地采取措施加以防范, 提高工程经济型与合理性。

摘要：工程地质分区和水文地质条件的分析在隧道、盆地等城市工程建设中的运用比较广泛, 地质问题是工程施工过程中面临的主要风险, 所以施工前做好地质勘探工作, 查明水文地理条件, 并做好工程地质分区工作, 提前预测可能出现的风险, 进而有针对性地采取措施加以防范, 提高工程的可靠性。本文以义乌市为例, 说明了工程地质分区与水文地质条件在工程中的运用。

关键词：地质分区,水文地质条件,工程,运用

参考文献

[1]王延涛.新建山西中南部铁路勘察大纲[R].北京:中铁工程设计咨询集团有限公司, 2009.