地质工程论文范文10篇

时间:2023-03-24 15:37:20

地质工程论文

地质工程论文范文篇1

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;

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

地质工程论文范文篇2

自2003年中国地质学会工程地质专业委员会发起建立“全国工程地质专家库”以来,得到全国各界工程地质(含岩土工程和地质工程相关专业)行业高科技人员的积极响应,已经收到420余份反馈回来的专家登记表,均已录入数据库。“全国工程地质专家库”已初具规模,从针对服务的行业来说,包括水利电力、铁路交通、矿山和工业民用建筑等;从专业领域来说,包括工程地质勘察、岩土工程施工、地质灾害研究等;从遍及的单位来说,包括高等院校、科研院所、各部委直属勘测设计院和公司等一百多家;从职称分布来说,包括工程院院士、勘察大师、教授级高级工程师、高级工程师、教授、副教授、研究员、副研究员等;从工作职务来说,包括院长、副院长、总工程师、副总工程师、经理、校长、系主任等。

入库的单位及其人数情况:北京国电华北电力工程有限公司14人;长安大学地质工程与测绘工程学院11人;成都理工大学环境与土木工程学院12人;国家电力公司成都勘测设计研究院43人;国家电力公司贵阳勘测设计研究院15人;国家电力公司昆明勘测设计研究院39人;建设综合勘察研究设计院11人;水利部天津水利水电勘测设计研究院11人;中国科学院地质与地球物理研究所17人;中航勘察设计研究院39人(这里只列出了10人以上的单位)。

2软件功能

2.1基本功能

①显示工程地质(地质工程、岩土工程及相关专业)专家基本信息,包括姓名、性别、出生年月、技术职称、工作职务、工作单位、单位性质、联系方式。②显示专家专业特长,工作领域。③打印专家表。④按照入库序号、姓名和工作单位排序,方便检索。⑤可随时登记入库。

2.2查询

按照姓名、出生年月、工作单位、单位性质、技术职称、专业特长、工作领域等单个字段查询,查询的结果可显示专家基本信息、专业特长和工作领域,打印专家表。

2.3高级查询

多个字段的组合条件查询,查询结果可制作报表。

2.4数据库维护

数据库管理员能够轻松完成数据库的日常维护工作,如添加、删除、查询等。

专家库可用于人事档案管理、查找工程咨询专家、聘请工程项目评审专家、查找稿件评阅人、聘任学位论文审阅人等。

3系统界面及功能模块

3.1主界面

全国工程地质专家库系统主界面如图1所示。界面包括菜单区、查询区、信息管理区和信息显示区。菜单包括记录、查询、管理员和帮助等项。查询区包括单个字段的简单查询和高级查询按钮。信息管理区由基本资料、专业特长、工作领域、备注、全表浏览、打印、退出按钮组成,点选不同的按钮,信息显示区将显示不同的信息。

3.2高级查询界面

点击主界面窗口中查询区的高级查询按钮会弹出高级查询窗口,如图2所示。通过该窗口可生成查询条件、选择结果中要显示的字段、选择排序字段、选择组合查询条件,并执行查询。查询结果由查询结果窗口(图3)显示出来。

3.3查询结果窗口

点击高级查询窗口中的开始查询按钮就可弹出查询结果窗口。查询结果窗口左上部分显示符合查询条件的记录,右上部分是打印全部结果按钮和打印选中结果按钮。下部是选中专家的详细信息,当点选左上部的不同专家,其详细信息会改变。

3.4查询结果报表打印窗口

点击查询结果窗口中的打印全部结果按钮将弹出查询结果报表打印窗口,如图4所示。上部是打印按钮、导出按钮和缩放比例下拉列表框,中间是报表显示区,下部是页码显示和翻页按钮。

3.5选中结果报表打印窗口

点击主界面信息管理区打印按钮和查询结果窗口中的打印选中结果按钮将弹出选中专家资料报表打印窗口,如图5所示。

3.6数据库管理员界面

点击主界面管理员菜单下的管理员登陆菜单项后,弹出管理员登陆对话框(图6),输入帐号和密码后,点击确定按钮进入数据库管理员界面(图7)。

数据库管理员界面由菜单、工具按钮、专家信息编辑区和全表数据浏览和编辑区组成。工具按钮包括移动记录、添加、删除等按钮组成,专家信息编辑区用来编辑专家信息,全表数据浏览、编辑区浏览和编辑数据库记录。

4工程地质专家库系统开发

4.1数据库

(1)信息来源

通过学术会议、信件和网上下载(见/xwdt-040106.htm)等途径分发“全国工程地质专家库专家登记表”,收集反馈回来的原始登记表,录入数据库中。

(2)创建数据库

在MicrosoftOfficeAccess软件中建立专家数据库。数据库中包括的字段有:姓名、性别、出生年月、工作单位、技术职称、工作职务、专家特长、工作领域、通信地址、邮政编码、联系电话、传真和电子邮箱等,基本涵盖了专家的基本信息、特长、工作领域和联系方式。

(3)数据录入

数据录入方式有两种方式:①在Access中录入;②数据维护方式,即在数据库管理员界面中输入数据。

所有专家的信息存储在一个数据表中,每位专家的信息在数据表中表现为一条记录。

4.2系统功能的代码实现

采用MicrosoftVisualBasic6.0作为开发工具,运用其集成开发环境和快速应用程序开发技术,根据软件的功能模块分别创建程序界面和窗口(图1-图7)。开发过程中使用了ADOData控件、DataGrid控件、DataEnviornment设计器、DataReport设计器等。

下面着重叙述高级查询的实现。在高级查询窗口中,用户填写的查询条件包括查询结果中显示的字段、where子句查询条件、字段排序子句,用字符串连接生成SQL查询语句。然后在专家数据表中查找符合查询条件的专家记录并在查询结果窗口中显示给用户。完成高级查询功能的程序片段如下:

PrivateSubcmdQuery_Click()

DimstrKeyAsString

DimstrSQLAsString,strsqlAllAsString

DimstrOrderSQLAsString

DimstrOrderAsString

DimintLenKeyAsInteger

DimiAsInteger,jAsInteger

''''查询结果至少要显示一个字段

IflstKey.SelCount=0Then

MsgBox"查询结果中至少要显示一个字段!",vbMsgBoxSetForeground,"缺少字段"

ExitSub

EndIf

IftxtCondition.Text=vbNullStringThen

MsgBox"请加入查询条件!",vbOKOnly+vbInformation,"提示"

ExitSub

EndIf

''''查询结果中显示的字段

strKey=vbNullString

strkeys=vbNullString

Fori=0TolstKey.ListCount-1

IflstKey.Selected(i)=TrueThen

strKey=strKey&lstKey.List(i)&","

EndIf

strkeys=strkeys&lstKey.List(i)&","

Next

strKey=Mid(strKey,1,Len(strKey)-1)

strkeys=Mid(strkeys,1,Len(strkeys)-1)

''''where子句查询条件

strWhere=vbNullString

IfLen(Trim(strQuerySQL))>0Then

strWhere="where"&Trim(strQuerySQL)

Else

strWhere=vbNullString

EndIf

''''字段排序字句

IflstOrderKey.ListCount>0Then

mstrOrderSQLs=""

intLenKey=0

Forj=0TolstOrderKey.ListCount-1

strOrderSQL=lstOrderKey.List(j)

IfoptOrder(0).Value=TrueThen

intLenKey=InStr(1,strOrderSQL,"(升序)",vbTextCompare)

strOrder="ASC"

Else

intLenKey=InStr(1,strOrderSQL,"(降序)",vbTextCompare)

strOrder="DESC"

EndIf

IfintLenKey>0Then

strOrderSQL=Mid(strOrderSQL,1,intLenKey-1)

IfmstrOrderSQLs<>""Then

mstrOrderSQLs=mstrOrderSQLs&","

EndIf

mstrOrderSQLs=mstrOrderSQLs&strOrderSQL&strOrder

EndIf

Nextj

mstrOrderSQLs="orderby"&mstrOrderSQLs

Else

mstrOrderSQLs=""

EndIf

''''字符串连接生成SQL查询语句

strSQL="select"&strKey&"from"&"专家库"&strWhere&mstrOrderSQLs

strsqlAll="select"&strkeys&"from"&"专家库"&strWhere&mstrOrderSQLs

adoconnection.ExecutestrSQL

adoconnection.ExecutestrsqlAll

IfErrThen

MsgBoxErr.Number&vbCrLf&Err.Description&Err.Source,vbCritical,"SQL语句错误"

Err.Clear

ExitSub

EndIf

SetrecResult=NewADODB.Recordset

SetrecKeyword=NewADODB.Recordset

frmQueryResult.strSQL=strSQL

frmQueryResult.strSQL=strsqlAll

recKeyword.OpenstrSQL,adoconnection,adOpenStatic,adLockOptimistic

recResult.OpenstrsqlAll,adoconnection,adOpenDynamic,adLockOptimistic

IfrecKeyword.RecordCount<=0Then

MsgBox"没有您要查找的记录!",vbInformation+vbOKOnly,"找不到记录"

ExitSub

EndIf

''''查询结果显示

frmQueryResult.ShowvbModal

EndSub

地质工程论文范文篇3

在一些比较复杂的地质环境下,如果存在地下水,则其和普通的水资源具有很大的相似性,主要表现在整体性和系统性等方面,通常也会表现出再生性和可调节性。可以通过对赋存环境进行系统勘查,划出不同的单元系统,水文地质类型在划分区域的时候,通常都是将赋存环境相类似的地下水地貌地质归为一类,这样做可以更好地进行系统性的管理。

1.1水文地质类型区的定义

所谓水文地质类型区,就是根据岩层下面地下水的分布形态、地貌特点以及含水层的成因相似性即其附近的岩石结构条件等内容对地下水进行不同区域的划分,使其按照各自的特点形成独立或相对独立的地下水分布区域。

1.2水文地质类型区的特征

在将地下水划分为不同水文地质类型区时,要使其形成一定的特色,即能够与其他水文地质类型区有着明显的不同特征。一般来讲,每个水文地质类型区独特的特征应该从地下水的流域面积及水流流动特点开始分析,并对其周边的地质与水文地质情况进行调查,指出其在自身空间范围内的地下水存储与运动,以及其自我补给、径流和排泄的方式和过程。

1.3水文地质类型区的划分原则

从上述对水文地质类型区的定义域特征分析可以看出,其区域的划分并不是随意进行的,而是通过一定的原则、规律和标准而进行区分的。一般来讲应该遵循以下原则:¹水文地质类型区的勘查要能够与地下水的评价进行密切的配合,只有这样,才能够提高类型区勘查的实际作用。水文地质的成因主要是由于地下水与岩层共同作用而形成的,因此,在水文地质的勘查中也要能够密切注意地质成因的研究工作。»要能够将地下含水层的各种介质类型与地质的岩性、埋藏条件以及地下水化学类型等进行密切的结合,只有这样,才能够扩大水文地质勘查的范围。水文地质勘查区的划分要能够达到分类命名简单、便于水政管理等目的。

2工程勘查中水文地质的勘查要求

在实际的建筑工程设计中,对于水文地质的勘查各自有着不同的侧重点,因此,应该在明确了岩土工程对于水文地质勘查的要求以后再进行实地的地质勘查。继而通过勘查所得的资料,对当地的水文地质条件进行分析。一般来讲,需要注意以下几点要求:

2.1自然地理条件

在水文地质勘查中,首先需要对自然地理条件情况进行勘查和研究。自然地理条件主要包括地貌地形以及气象水文特征等内容。其中,气象水文特征主要指的是建筑工程所在地的气候条件,主要包括气候带的分布情况,热量以及湿润情况等。

2.2地质环境

在水文地质的勘查过程中,水文条件与地质是分不开的,因此,需要对地质情况进行熟悉和了解。地质环境涉及的内容主要包括工程所在区域的地质构造特征、基底构造及其对第四系厚度的控制、地层岩性、新构造运动等方面的内容。

2.3地下水位情况

地下水位勘查是水文地质勘查的重点项目,其勘查的内容主要包括近年来地下水位的最高水位以及最低水位以及水位的变化趋势,地表水与地下水的补给关系以及地下水的补给排泄条件等,地下水位的变化情况对于岩土工程的建设和后期使用都具有重要的影响,因此要加强对地下水位的勘查工作。各含水层和隔水层的埋藏条件、地下水类型、流向、水位及其变化幅度。主要研究的内容包括,含水层的分布、厚度及埋深;通过现场试验测定地层渗透系数等水文地质参数等;场地地质条件下对地下水赋存和渗流状态的影响、判定地下水水质对建筑材料的腐蚀性等。

3工程地质勘查中水文地质问题评价内容分析

在工程建设过程中,对于工程质量影响较大的水文地质因素有很多,主要包括地下水位及变动幅度、地下水的类型、土层或岩层渗透性的强弱及渗透系数以及含水层和隔水层的厚度和分布及组合关系等。为了综合提高地质勘查水平,需要对地质勘查中涉及到的水文地质问题进行重点研究。通过对水文地质条件的分析,不仅能够对水文地质问题有明确的认识,而且能够对地下水对工程地质的影响做出明确的评价,进而能够针对可能出现的情况采取一定的措施。这能够在很大程度上消除建筑工程建设的盲目性,提高建筑工程的整体建设水平。很少有针对实际的工程需要来分析地下水可能会产生的危害的报告,这是当前的地质勘查工作中的缺陷与问题,必须要进行改进与完善。为此,笔者提出,在未来的工程进行地质勘查时,至少需要从下述几点内容对水文地质进行评价:

3.1注重地下水对岩土体和建筑的影响

在工程建设过程中,地下水是影响建筑质量的重要因素,因此,在工程地质勘查中,应重点评价地下水对岩土体和建筑的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,做出相应的防治措施的准备工作。

3.2水文地质对地基的影响

对于一项建筑工程来讲,地基是最重要的部位,其施工质量的好坏,直接关系到整个建筑工程的质量。因此,在工程地质勘查的过程中,要能够加强研究与地基有关的水文地质问题。工程地质勘查中要密切结合建筑物地基基拙类型,查明与该地基基拙类型有关的水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。

3.3加强对地下水赋存状态和变化规律的研究

在工程地质的勘查过程中,要能够对水文地质自身的状态进行分析和研究。在地下水勘查过程中,应该对地下水的天然存在形态和今后可能的变化情况进行科学的研究,此外,更为重要的是,要能够对地下水的存在对于建筑工程的建设以及使用情况产生的影响进行分析,从而能够避免地下水对建筑工程造成的负面影响。此外,值得注意的是,地下水位的存在和变化情况对于每一种建筑物都具有很大的影响。因此,在进行工程地质分析的时候,要能够对地下水位之上和地下水位之下的情况进行区别对待。

4地下水位变化对岩土工程的影响

膨胀性岩土如果产生不均匀的胀缩变形,大多数情况下都是因为地下水位的升级所引起的,如果升降变化比较大就会导致严重的地裂灾害的发生,进而对建筑物产生较大的破坏,甚至会造成坍塌。所以在发现地下水位出现频繁升降变化的时候,要给予足够的重视,在进行膨胀性岩土地区的勘查工作过程中,应着重对该地区的水文进行详尽的研究和数据分析,进而掌握地下水位的升降变化规律。只有通过对地基基拙深度的选择依据水文的地下水位变化这个原则的有效执行,就可以尽可能避免出现变形和受损。如果当水位压缩层的范围内变化,就可能会让地基发生软化现象,导致地基强度降低,就可能让建筑物发生沉降和变形,所以在实际施工中一定要对地下水位的升降变化给予高度重视,以避免对岩土工程产生破坏和影响。

5结束语

地质工程论文范文篇4

摘要:随着城市建设的大力发展,地下工程建设越来越多,由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来,根据城市地下工程的特点,对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。

关键词:地下工程;工程地质问题;预防

城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点,是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是,地下工程建设一般都在市区内,在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应,对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害,已经出现并且孕育诸多工程地质问题。

1地下工程开挖引起的工程地质问题

1.1地面沉降

1.1.1地层初始应力状态的改变引起的地表沉降:地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的,开挖引起地层初始应力状态的改变,即二次应力场,它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场,对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放,附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有:

(1)地下工程开挖引起的附加应力;

(2)地下工程施工对地层的扰动和地层损;

(3)地下水渗流引起的地下水位的变化。

1.1.2土体的固结沉降:地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出,体积逐渐减少,这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结,土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此,土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有:

(1)地下水位下降引起的固结沉降;

(2)土体空隙水压力变化,引起土体的固结沉降;

(3)土体扰动后,重新固结后产生沉降;

(4)土体的次固结和流变。

1.2洞室围岩失稳

地下开挖后,洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形,如果变形超过了围岩所能承受的能力,围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏,围岩应力重分布,产生变形位移。

均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前,在开挖过程中的变形,以弹性变形为主,变形速度快,变量小,瞬时完成,一般不易察觉;当应力达到或超过岩土体强度时,塑性变形十分明显,发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时,与上述情况基本一样,但当结构面组合构成围岩不稳定条件时,岩体除了弹性变形外,塑性变形也比较明显,它表现为围岩分离体(岩块)的相互错动,围岩松动时围岩稳定性降低,为进一步松动创造了条件。

1.3斜坡破坏

斜坡破坏主要发生在山区城市,除直接经济损失外,还可能造成人员伤亡,其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的,而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害,但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。

斜坡破坏主要形式为滑坡,其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中,许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的,即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体,使岩体开裂,地面倾斜,并在一定条件的配合下,导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中,滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段,其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性,预防斜坡破坏导致的地质灾害,认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件,掌握其运动发展规律显得非常重要,尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区,斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的,都是由于工程活动不合理造成的。

1.4地下水污染

在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展,人类活动加剧,对地下水的污染越来越严重,主要表现为:多数城市垃圾随意堆放;工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水,经地表水补给地下水或渗入地下水,再污染地下水,使地下水具有侵蚀性,对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。

2防治措施

2.1开展详尽的工程地质勘察

工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据,通过详细的工程地质勘察,为设计施工提供需要的参数和指标,确定合理的开挖方案、开挖步骤,如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确,势必给支护工程带来事故隐患。

2.2做好开挖方案的优化选择

地下工程的开挖方法很多,以基坑工程为例,有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同,引起的位移不同,中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法,对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此,基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。

2.3实行科学的降水设计

水是影响基坑工程稳定的重要因素之一,从实际统计资料来看,约有70%的基坑事故与地下水有关,因此,地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位,就要合理地选择降水方法,在此基础上进行人工降水的方案设计,以及进行降水方案的水位预测,通过预测进行降水方案的优化,从而达到最佳的降水方案。

2.4做好现场监测,开展信息化施工技术

地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统,仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏,也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测,可以了解变化的态势,利用监测信息的反馈分析,就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时,可做出预警,及时采取措施,保证施工和环境的安全;当安全储备过大时,可及时修改设计,削减围护措施。

2.5积极采用新技术、新方法

工程实践证明,采用基坑内降水、坑内侧土体加固(化学灌浆、石灰桩加固等)、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等,对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中,如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。

地质工程论文范文篇5

1直流电阻勘查技术

直流电阻的勘测技术是针对工程项目不大的情况下而采用的,在电法测量的过程中要求的是点距小且密度高,所以采用常规的电法进行工程勘查会导致工作效率的降低且精度降低。当前对岩土进行勘查的技术为电阻率法,其高密度的电阻率法可以进行二维断面的勘查,同时兼有常规剖面勘查的功能,铺设一次导线就可进行多个观测点的勘查,获得的信息量很大,施工效率很高;同时在采集数据后可以对数据进行智能化的处理,尤其是可以进行现场实时化的分析与计算,并绘制不同的效果图进行输出,这样就大大提高了勘查的效率。这样的勘查技术适应对地下目的物的勘查,高密度的电阻勘测技术形式很多,总电极数和点距离可以按照场地的需求进行设置。一般固定的扫描断面的测量可以将电阻率断面看做是梯形剖面;变断面连续滚动扫描则可以将电阻率断面看做是四边形。对高密度的断面电阻率数据进行反演分析可以借助边界单元法、有限元法、目标相关计算等,三种方式的分析优势不同,各有优势。通常是按照相关的工程而进行确定。高密度电阻率勘测技术的应用可以提高以往的电法在野外勘察中的质量和效率,同时可以极大地丰富数据资料,使得直流电阻的勘测技术应用获得较好的成效。在具体的工程中电阻率法的应用案例如:在某个桥梁工程中,工程中对勘察采用了物探和钻探技术,钻孔四个获得岩层的基本分布情况,是自上而下分别是砂卵层、含砂粘土、二叠系灰岩。钻探中发现孔内的砂卵层厚度的改变不大相对稳定,但是灰岩层的厚度改变较大,四个孔中灰岩层厚度均不同,其中一个孔的钻探至50m未见到基岩层,钻孔中灰岩的岩芯相对完整,没有发现溶蚀和溶洞等情况。在桥梁的桩基施工前进行超前孔施工却发现了岩层中差异较大且发现溶洞,在出现较大反差的情况下决定采用电阻率勘察与钻探配合,勘察地下基岩层面情况,利用高密度电阻率测量,布置测线四条,点距控制在2m,通过已有的钻探资料进行深度矫正,最终获得了地下岩层的勘测图,可以发现灰岩电阻率的变化,灰岩岩层所呈现的是石林形状,整体呈现的左高右低的情况,溶洞反应十分明显,位置确定准确,在未见基岩侧测得基岩深度65m,后用钻孔勘测进行验证,电阻率测量基本准确。

2地震波勘测技术

地震波的基本原理就是利用地震波对地下目的物进行勘测,利用回波来完成对地下目的物的描述,目前应用的是一种类似与CT的成像技术,其走势有明显的人工激发特征,主要针对的对象内部速度改变,以此测定地层的边界情况,其获得的是波速改变的图形分布。地震波的技术是在上个世纪的中期发展起来的,地震波CT技术最初的应用是在石油的勘测中,提高了对地质描述的效果。随着应用地震波CT技术的不断发展,其应用的领域也随之拓展开来,经过改进与丰富,地震波CT已经成为一种重要的地球物理勘测方法,其在工程中的应用可以帮助地层成像,以此获得地下地质结构的准确结构。如在水利工程中对船闸周围的地层进行勘测,利用地震波进行扫描,其中地质结构分布和波速分布的参数是有着明显差异的,利用该项技术就可对边坡的稳定性进行预测和概念描述,以此利用有效的措施进行控制,保证边坡稳定。

3瑞雷波技术措施

该技术是一种全新的技术措施,在实际应用中获得了技术人员的认可,瑞雷波技术可以利用稳定状态也可利用瞬间动态来观测,其中稳定状态的瑞雷波技术应用局限是设备体积较大,需要成本也很高,所以应用较少。而瞬态的瑞雷波技术则具备速度快、操作简单、测定效率高等优势而被广泛应用,同时其分辨率也很高。在工民建工程中进行前期勘察,该技术的优势明显,在地质灾害的调查与评估中也有较好的应以效果。瞬态瑞雷波测试的信号主要是来源与垂直作用在地面上的冲击地震波,在其影响的范围内可以将瑞利波信号进行集中,并利用其反射波来实现正演和反演,同时适应该技术的软件也十分丰富,提高了技术的智能化。在实际的应用中,利用落重震源和瞬态面波技术的应用可以在一些煤矿工程中帮助分析与描述。利用瑞雷波法可以测定在深度改变的同时其面波速度和实际钻孔深度测定的岩层情况,经过比对可以发现在频散曲线的之字形拐点和钻孔分层的位置是一致的,所以在实际的矿山勘测中与测量、钻探资料的相互结合可以清晰的描述钻孔结构和岩层走向。

4地质雷达勘测技术

地质雷达的勘测技术较为复杂,其勘测的深度、分辨率等会受到技术措施的影响,如天线的方向、距离、电磁波功率等。目前工程中常用的为剖面法和宽角法构成的双天线地质雷达的观测方法。所谓宽角法测量就是在一个天线沿着测线移动而另一个则固定不变,利用地下不同地层对雷达波的反射率不同来进行测量与分析,计算获得地下不同介质的分布情况。剖面法的定义就是发射和接受天线在勘测是进行同步的移动并保持间距相同。在勘测中做好相关记录就可获得雷达对地下探测时间剖面图像,体现出测线下方的目标物的改变。地质雷达的资料分析与地震波的数据处理类似,利用专业的软件可以实现实时化的观测与分析,利用多次叠加、数字滤波等技术可以获得不同的分析效果。在应用中,地质雷达的优势就是方便与简单,同时可以抗干扰并获得较好的分辨率。其应用的范围也十分广泛,如地质勘测、公路质量控制、考古发掘等。其应用的广泛,也是物探和钻头技术相结合的典型技术形式。如在某个工程中地质雷达探测地下溶洞的案例就可说明其应用价值。在某个工程中为了勘察地下的溶洞情况,并在施工中有效躲避溶洞影响,就采用了地质雷达技术,但是在不明确地下物体之前,不能单纯的利用钻探技术来进行分析,这样针对性不强且成本过大,因此采用地质雷达进行勘测溶洞,并进行了灌浆处理,最终才完成了工程勘测,可见利用地质雷达配合钻探技术可以获得高效率的勘测,并获得准确的勘测结果。

5结束语

单纯的钻探技术是利用点对地质结构进行分析,其分析不够全面且不易形成连贯的图形资料,而物探技术则可以从更加宏观的角度上对地质结构和性质进行分析,获得全面的资料,因此将二者结合进行对照分析,就可以帮助工程地质勘查获得较好的效果。

本文作者:刘海君黄尚佐工作单位:江西省核工业地质局二六三大队

第二篇

一、地勘单位质量管理工作中存在的一些问题

首先是内部质量管理与制度建设迷失、项目管理意识淡薄,质量规范化管理薄弱,各项专业管理水平较低。其次是激励机制不完善,管理人才缺乏,质量管理制度与实际生产脱节。在这种状态下,地勘单位发展受到阻碍,通过引进ISO19001质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系、OHSAS18001职业健康安全管理体系认证和计量体系认证,地勘单位开始调整思路,在以重视地质勘查技术与质量管理为工作重心新模式下,开始了过程控制,坚持持续改进的变革之路。

二、地勘单位的质量规范化管理

针对以上问题,就如何完善管理体系,如何融入到地勘行业标准化管理并保证在体系中持续改进,本文以四川省核工业地质调查院10余年体系运行为例做简要介绍。四川省核工业地质调查院(核工业西南地质调查院,简称“地调院”)从2002年开始,依次通过了三体系认证,形成了以“质量、安全、环境”为工作重心“;以优势技术,创地勘精品”为宗旨,在工作中开始了质量规范化管理的探寻过程。自获得ISO9001质量管理体系认证以来,地调院始终以专业技术规范推动质量提高。尤其是在行业《规范》下发后,院领导将技术管理体系不断提升和强化,做出了许多与现场管理结合的具体策略。通过近10年运行,地调院地勘质量管理工作初步形成了行业特色:

(一)结合自身业务特点,制定了既切合实际又体现持续改进的质量管理目标1.根据质量方针制定质量目标,制定的《生产经营管理办法》,明确了当年全院项目质量管理和勘查质量应达到的水平,这一《办法》始终坚持质量目标与方针保持一致。2.建立了质量目标体系,设立了质量总目标、相关职能部门设立质量分目标,项目组设立了具体的质量目标。根据规范要求,质量目标包括满足地质勘查成果要求所需的内容,并与其他管理目标相协调。3.质量目标以长期目标、阶段性目标、年度目标等形式确定。为确保质量目标的分解、落实,适时进行了考核评审并对目标进行了必要的修订。4.质量目标可测量,特别是在作业层次上尽可能量化。地质勘查项目的质量目标体现地质勘查成果的质量等级、可靠性、安全性、可实施性、经济性和时间性。质量目标通常可从以下几个方面考虑确定:工作质量考核、野外资料验收的合格率、优良率;地质勘查成果的合格率、优良率;顾客满意度;人才培养和培训目标;设备仪器完好率;每年创各级别奖项数量;地质勘查单位认为需要确定的目标。

(二)文件控制。结合院实际情况,组织各部门编写质量管理体系文件,为了确保质量管理体系应用过程有效策划、运作和得到控制,单位编写了相关支持性文件、记录和作业指导书作支撑,经院领导审批后,下发各部门,从文件编写、审核、批准发放、更改等实施过程控制,令文件控制程序得以系统、规范管理,同时管理部门加强对文件编制、审批、发放、更改、作废以及标识等环节的管理,以保证文件的适宜性、有效性和可追溯性,克服以往文件管理的随意性。为确保文件版本的最新、有效,相关部门及时对文件进行清理、识别、登记、编号,对过期或作废的文件加盖标识,防止过期和作废文件的误用,改善了过去文件的分散管理和失控状态。

(三)记录控制。为确保质量管理活动的可追溯性,对院项目管理和行政管理中的各项记录工作进行控制,确保质量管理体系有序、有效的运行。确定院质量管理体系运行所需要建立并保持的记录种类以及各种记录台账,对各管理部门、项目部和项目组的记录控制、保存、传递和归档管理工作进行督促和检查,保证质量体系记录控制的有效运行。

(四)资源管理。为满足行业需求,合理组织生产,拓展市场,引进大量生产设备和专业人才,并对资源进行优化配置,以保证生产需要。一是硬件设备、设施管理。仪器设备管理部门制定《设备管理制度》,对主要生产设备的管理和维护作出规定,仪器使用部门对生产设备进行日常维护保养,并用《设备管理卡》记录设备维修保养情况。检测设备使用前进行校准,周期检定,严格按照《监视和测量装置控制程序》执行,改善了过去设备维修不彻底和重复维修的问题。二是人力资源管理。依据《岗位职责,任职能力及考核办法》,评价岗位任职能力和选择,招聘、安排人员。为了达到院对各类人才的需求,加强了对院技术人员、部门负责人及各类人才的培训,通过院内部培训、委托培训和组织有关人员参加外部培训等方式提高管理能力并对培训效果进行评估,对有技术职称的员工进行统计登记备案,并为每个员工制定了3至5年的职业规划。院专业技术人员的技能水平完全能保障项目质量控制的需求,职能管理部门人员管理水平不断提高,为院持续稳定发展提供足够的技术和管理型人才。

(五)采购控制。对采购过程进行控制以确保产品质量、环保和劳保要求,交付和服务等各方面符合规定要求。采购设备由仪器设备管理部门具体实施。采购控制由仪器设备管理部门负责协调相关部门制定和实施《采购控制程序》,负责对仪器设备采购需求的识别、确定采购设备的总成本、产品性能、质量等级、价格和交付情况以及对供方能力确认和订货合同签订和对采购产品进行验收等过程。为确保采购设备满足规定的采购要求,对采购的设备采取适当方式进行验证,并对供方的评价及评价结果和产品采购信息、验证所引起任何必要措施的记录保存归档。对供方评定的记录和合格供方名录由仪器设备管理部门保存。设备管理部门根据院生产需求提出设备购置申请、对仪器设备进行调研、采购、安装、验收、入库、报废处置、建账和仪器年检和调配等工作。

(六)过程控制。在项目设计方面,根据任务来源单位要求,按地质勘查国家标准、行业标准或合同要求的有关规定编写项目设计书,并根据任务来源单位要求组织评审。在野外施工方面,施工前,应进行施工准备,配置和提供充分而适宜的人员、资料、设备仪器和后勤保障,确保野外工作按时开工,出队前完成技术交底。施工中,落实好质量责任制,合理安排施工进度,对施工过程进行质量控制。施工后,应依据标准规范要求,对野外原始资料、地质试验测试结果、数据处理结果等,进行综合整理,编制相关图表。此外,野外验收通过后,还应对综合整理的资料进行归纳、对比、分析,开展综合研究,总结地质规律,提升地质认识,为编制成果报告提供系统完整的地质资料。结合院实际情况,制定了操作规程、作业指导书、相关记录管理制度以及生产人员个人行为管理规范,对有关人员进行有效培训,并对技术部门和管理人员随机检查。项目出队前,检查各项工作是否准备完备,设备运行是否稳定,准备充足后方可开始开展工作,投入工作过程的各类资料、设施设备,严格执行《过程和产品监视和测量控制程序》。

(七)测量、分析和改进。根据体系文件程序的要求,对院各类项目开展和评审、设备采购活动和人才引进等过程形成的原始记录、统计报表、分析报告、工作日志等进行统计分析,将分析整理后的结果传递给相关部门,通过内部质量体系审核,确保院的质量体系满足审核准则的程度。通过规范化、标准化的管理,使项目质量得到有效保证,同时院质量体系也得到持续有效的改进。地调院引入《规范》以后,从项目实施过程和项目质量检查验收两个方面进行了“把关”,对项目设计、野外施工、室内资料整理、综合研究和报告编写等过程予以控制。项目实施过程中运用PDCA循环方法,严格按照院各类过程控制程序开展组织工作,从项目设计输入到成果提交的各个过程都进行严格把关,确保第一手资料的客观性和真实性;项目严格执行“三级检查、两级验收”质量检查制度,做好自检、互检、抽检的相应记录;项目野外坚持“工作日志”制度,对当前存在的问题和经验及时总结和交流,有效推动了项目工作的开展,保证成果质量。同时院、总工办和经营部对项目过程进行不定时检查,以便及时发现已有或潜在的问题并作出快速反应,对检查中发现的问题立即下达书面通知要求项目组及时整改,决不允许不合格项目的产生。

三、地勘单位质量管理规范化的必要性及建议

从地调院体系运行和规范的执行情况逐步走向规范化的过程,证明质量管理规范化对于一个企业发展的必要性。地勘单位的发展,保障质量是重心,质量是发展之本,而体系和规范则是执行过程中的指明灯,及时纠正了偏离质量方针的现象,保证了工作质量。对于工作中经常遇见的问题,也可依照《规范》要求进行处理。地勘单位应当注意在项目实施过程(含分包过程)中,依据项目管理要求和标准规范对项目阶段成果和最终成果进行质量检查,发现问题及时处置,以确保地质勘查成果满足要求。在项目工作完成后,按相关管理规定要求进行项目野外验收或室内资料验收并组织评审。成果报告通过评审后,应按规定进行地质资料汇交、成果归档等工作,并做好地质勘查成果交付及交付后的技术服务等工作,在任何时候都是十分重要的,因为质量关乎企业的生命,《规范》对以上各方面内容都作出了明确规定,利于基层单位的执行。许多地勘单位管理工作仍存在与《规范》结合不够紧密的问题。做好质量管理工作,首先应领导重视,其次必须全员参与,通过培训提高全员重视质量的意识,再次是坚持持续改进,发现问题及时解决,根据体系的运行情况不断优化管理制度。相信只要坚持过程控制、注意持续改进,在管理上肯定可以更上一层楼。

本文作者:陈雪荔冯国丕工作单位:四川省核工业地质调查院

第三篇

一、地勘生产成本的管控及核算管理的改进

地质勘查工作主要是运用必要的技术手段或方法,如测绘、物化探、钻探、坑探、采样测试等对一定地区内的岩石、地层构造、矿产等地质情况进行重点有所不同的调查研究工作,从而为经济建设的需要服务。也正是基于地勘工作这一特点,地勘财务制度将地勘工作成本核算对象划分为了两个层次:地质勘查项目处于最高层次,是地勘工作成本核算的最终对象,而为完成地勘工作选用的那些工作手段方法如测绘、钻探等则处于中间层次,是地勘工作成本核算的中间对象,两个层次相互依存,构成地勘工作成本核算的全过程。多年来地勘单位一直沿用基于制造成本法的地勘财务制度核算方法对地勘生产进行成本核算管理,即地质勘查成本首先以地勘工作手段为成本中心进行成本的综合归集,月末地勘单位通过编制“地质项目成本费用分配表”,将各工作手段的成本分配到实施的地质项目中。这一传统的成本核算方法,由于所依据的分配标准是基于会计假设而完全忽略了工作手段各项成本支出的发生与地勘项目分配对象之间的因果关系,因而也就脱离了地勘生产实际情况。以钻探工作手段成本为例,构成钻探工作成本的主要支出项目为材料费、人工费及设备折旧费,传统地勘成本核算是按照钻机的台月统计值作为分配基础将钻探综合成本分配到不同的地质项目中。钻机台月是指钻机工作时间指标,该指标显然不是地质项目材料消耗的直接动因。实际钻探生产中不同地质项目涉及的岩石的可钻性、地层复杂程度、孔深以及所采用的钻进方法等所耗用的材料差异巨大,而传统地勘成本核算是建立在会计人员职业判断及会计假设基础上推理生产实际而进行的成本归集分配。最终计算出的钻探成本,无法看清成本项目与分配对象间的因果关系;这样的成本数据因与生产实际产生差异也就影响到了地勘行业对生产成本的控制和考核管理,提高地质勘查项目成本管理控制水平,引进作业成本法应是适合地勘行业特点的有效途径。作业成本法的指导思想是:“成本对象消耗作业,作业消耗资源”。强调将作业作为成本计算的基本对象,最终产品成本是全部作业的成本总和,是实际耗用企业资源成本的终结。地质勘查行业引进作业成本管理可以满足地勘生产管理对成本信息的两个基本要求:(1)成本的精确计算,(2)为日常成本控制和地勘生产的持续改进提供信息支持。以此为目标地勘行业应依据单位实际情况调整过去按照各生产手段相应的基层生产部门为成本归集考核的做法,转而将各个生产部门所实施的具体地质勘查项目工作即基本作业作为成本归集考核对象,以成本动因作为作业成本确认的依据,根据作业消耗资源的方式,将作业执行中耗费的资源分派到相应的作业成本中,计算出作业成本;然后以作业动因为依据,将地勘项目消耗的各项生产手段作业成本归集到相应的地勘项目成本中,最终计算出各有关地勘项目的全部成本。作业成本核算体系完全适应不同地质勘查项目成本支出差异大及不可比性的特点,其作业的认定应是对生产过程进行分析后得出的,并结合生产过程确定成本动因,在生产过程分析的基础上建立的成本核算体系。因此有效实施作业成本法应是按地勘单位管理和控制的需要定制的个性化的成本核算管理方法;能够有效解决传统成本核算偏离地勘生产实际的弊端、改善原有的会计系统,将成本计算深入到作业层次,对地勘单位的所有作业活动进行追踪并动态反映。同时通过成本链分析,包括动因分析、作业分析等为地勘单位决策提供准确的信息,指导地勘单位有效地执行必要的作业,消除和精简不能创造价值的作业,以达到降低成本、提高效率的目的,从而增强地勘单位的竞争力。

二、目前作业成本管理引进已具体的基础条件

随着社会的发展目前地勘行业已经具备了实现精细化作业成本核算管理的基础条件,首先信息化管理水平的提高使得管理部门与基层生产部门不再受制于野外施工造成的空间距离上的影响,通过财务电算化核算管理系统的推广以及与远程网络管理系统的结合,使得对各生产部门成本的管理控制得以有效延伸到了生产的每一个环节,进而在时间及空间上确保了作业成本管理各项精细化制度的落实。同时大幅度压缩了间接管理成本的支出,使得间接费用所占成本比例不断压缩。其次市场的竞争及物流业的迅猛发展使得地勘行业生产所需各项物资材料拥有了极大的选择空间,进而使得库存物资得以大幅度的压缩。以上条件使得地勘单位可以依据地质勘查项目生产预算有效实施精确的项目采购,构成地勘生产成本主体的材料成本可以实现按项目采购及确认成本支出。另外现代办公条件及网络信息技术的发展大幅度提高了核算效率及降低了核算成本,过去需要通过繁复的人工计算、统计成本工作被高效率的信息化手段所替代,同时信息的传递速度满足了成本精细化核算对成本信息传递时效性管理的要求。所述这些环境条件的改变大幅降低了获取核算管理信息的成本,使得作业成本管理在以野外施工为主的地勘行业得以有效推广。

三、财务核算流程的改进

实施作业成本的精确核算必然要改变过去以基本生产单位为成本中心进行成本归集并按月编制“地质项目成本费用分配表”将成本分配到地质项目中的核算模式,转而以基本生产单位所实施的地质勘查项目所认定的作业为成本中心进行成本的归集、并在“地勘生产”成本明细账中分别各项作业进行明细核算。月末以作业动因为依据,将各个地勘项目消耗的各项作业成本直接全部归集到各地质项目支出中,即将地质勘查项目各项作业成本由该项目的“地勘生产”辅助明细账直接转入到相应的“未完地质项目支出”辅助明细账中,最终计算出各有关地勘项目的全部成本。借助于财务核算软件的项目辅助核算功能可以有效实现这一核算模式,通过核算流程的改变不仅简洁明了的实现了作业成本法的核算,而且为成本的考核管理提供了详实且紧密关联生产实际的成本数据。地勘行业迈向企业化管理必然要进行有效的成本管理控制,因为成本不仅关系到项目利润的高低,更决定了地勘单位的市场竞争力和生存能力;而建立能够客观、准确反映地勘生产实际成本支出的核算管理体系是实现目标必经的一环.唯有建立一个准确客观的成本管理核算体系,才能顺利推进各项绩效考核制度的落实,生产管理才能有的放矢,进而推进地勘单位管理水平的不断提升。

本文作者:侯文胜工作单位:山西省煤炭地质资源环境调查院

第四篇

一、地勘生产成本的管控及核算管理的改进

地质勘查工作主要是运用必要的技术手段或方法,如测绘、物化探、钻探、坑探、采样测试等对一定地区内的岩石、地层构造、矿产等地质情况进行重点有所不同的调查研究工作,从而为经济建设的需要服务。也正是基于地勘工作这一特点,地勘财务制度将地勘工作成本核算对象划分为了两个层次:地质勘查项目处于最高层次,是地勘工作成本核算的最终对象,而为完成地勘工作选用的那些工作手段方法如测绘、钻探等则处于中间层次,是地勘工作成本核算的中间对象,两个层次相互依存,构成地勘工作成本核算的全过程。多年来地勘单位一直沿用基于制造成本法的地勘财务制度核算方法对地勘生产进行成本核算管理,即地质勘查成本首先以地勘工作手段为成本中心进行成本的综合归集,月末地勘单位通过编制“地质项目成本费用分配表”,将各工作手段的成本分配到实施的地质项目中。这一传统的成本核算方法,由于所依据的分配标准是基于会计假设而完全忽略了工作手段各项成本支出的发生与地勘项目分配对象之间的因果关系,因而也就脱离了地勘生产实际情况。以钻探工作手段成本为例,构成钻探工作成本的主要支出项目为材料费、人工费及设备折旧费,传统地勘成本核算是按照钻机的台月统计值作为分配基础将钻探综合成本分配到不同的地质项目中。钻机台月是指钻机工作时间指标,该指标显然不是地质项目材料消耗的直接动因。实际钻探生产中不同地质项目涉及的岩石的可钻性、地层复杂程度、孔深以及所采用的钻进方法等所耗用的材料差异巨大,而传统地勘成本核算是建立在会计人员职业判断及会计假设基础上推理生产实际而进行的成本归集分配。最终计算出的钻探成本,无法看清成本项目与分配对象间的因果关系;这样的成本数据因与生产实际产生差异也就影响到了地勘行业对生产成本的控制和考核管理,提高地质勘查项目成本管理控制水平,引进作业成本法应是适合地勘行业特点的有效途径。作业成本法的指导思想是:“成本对象消耗作业,作业消耗资源”。强调将作业作为成本计算的基本对象,最终产品成本是全部作业的成本总和,是实际耗用企业资源成本的终结。地质勘查行业引进作业成本管理可以满足地勘生产管理对成本信息的两个基本要求:(1)成本的精确计算,(2)为日常成本控制和地勘生产的持续改进提供信息支持。以此为目标地勘行业应依据单位实际情况调整过去按照各生产手段相应的基层生产部门为成本归集考核的做法,转而将各个生产部门所实施的具体地质勘查项目工作即基本作业作为成本归集考核对象,以成本动因作为作业成本确认的依据,根据作业消耗资源的方式,将作业执行中耗费的资源分派到相应的作业成本中,计算出作业成本;然后以作业动因为依据,将地勘项目消耗的各项生产手段作业成本归集到相应的地勘项目成本中,最终计算出各有关地勘项目的全部成本。作业成本核算体系完全适应不同地质勘查项目成本支出差异大及不可比性的特点,其作业的认定应是对生产过程进行分析后得出的,并结合生产过程确定成本动因,在生产过程分析的基础上建立的成本核算体系。因此有效实施作业成本法应是按地勘单位管理和控制的需要定制的个性化的成本核算管理方法;能够有效解决传统成本核算偏离地勘生产实际的弊端、改善原有的会计系统,将成本计算深入到作业层次,对地勘单位的所有作业活动进行追踪并动态反映。同时通过成本链分析,包括动因分析、作业分析等为地勘单位决策提供准确的信息,指导地勘单位有效地执行必要的作业,消除和精简不能创造价值的作业,以达到降低成本、提高效率的目的,从而增强地勘单位的竞争力。

二、目前作业成本管理引进已具体的基础条件

随着社会的发展目前地勘行业已经具备了实现精细化作业成本核算管理的基础条件,首先信息化管理水平的提高使得管理部门与基层生产部门不再受制于野外施工造成的空间距离上的影响,通过财务电算化核算管理系统的推广以及与远程网络管理系统的结合,使得对各生产部门成本的管理控制得以有效延伸到了生产的每一个环节,进而在时间及空间上确保了作业成本管理各项精细化制度的落实。同时大幅度压缩了间接管理成本的支出,使得间接费用所占成本比例不断压缩。其次市场的竞争及物流业的迅猛发展使得地勘行业生产所需各项物资材料拥有了极大的选择空间,进而使得库存物资得以大幅度的压缩。以上条件使得地勘单位可以依据地质勘查项目生产预算有效实施精确的项目采购,构成地勘生产成本主体的材料成本可以实现按项目采购及确认成本支出。另外现代办公条件及网络信息技术的发展大幅度提高了核算效率及降低了核算成本,过去需要通过繁复的人工计算、统计成本工作被高效率的信息化手段所替代,同时信息的传递速度满足了成本精细化核算对成本信息传递时效性管理的要求。所述这些环境条件的改变大幅降低了获取核算管理信息的成本,使得作业成本管理在以野外施工为主的地勘行业得以有效推广。

三、财务核算流程的改进

实施作业成本的精确核算必然要改变过去以基本生产单位为成本中心进行成本归集并按月编制“地质项目成本费用分配表”将成本分配到地质项目中的核算模式,转而以基本生产单位所实施的地质勘查项目所认定的作业为成本中心进行成本的归集、并在“地勘生产”成本明细账中分别各项作业进行明细核算。月末以作业动因为依据,将各个地勘项目消耗的各项作业成本直接全部归集到各地质项目支出中,即将地质勘查项目各项作业成本由该项目的“地勘生产”辅助明细账直接转入到相应的“未完地质项目支出”辅助明细账中,最终计算出各有关地勘项目的全部成本。借助于财务核算软件的项目辅助核算功能可以有效实现这一核算模式,通过核算流程的改变不仅简洁明了的实现了作业成本法的核算,而且为成本的考核管理提供了详实且紧密关联生产实际的成本数据。地勘行业迈向企业化管理必然要进行有效的成本管理控制,因为成本不仅关系到项目利润的高低,更决定了地勘单位的市场竞争力和生存能力;而建立能够客观、准确反映地勘生产实际成本支出的核算管理体系是实现目标必经的一环.唯有建立一个准确客观的成本管理核算体系,才能顺利推进各项绩效考核制度的落实,生产管理才能有的放矢,进而推进地勘单位管理水平的不断提升。

本文作者:侯文胜工作单位:山西省煤炭地质资源环境调查院

第五篇

1找矿就是大海捞“针”,又如大海打鱼

解放初期以来,中国地质勘查和矿业开发迅猛发展,发现了一大批具工业意义的矿床。随着矿产勘查的发展和区调工作的深入,找矿难度加大,地表露头矿基本找完,目前主要是找隐伏、半隐伏矿。茫茫草原,幽幽大山,找矿就像大海捞“针”。不知道“针”在哪个水域,不知道如何“捞”,不知道“捞”的代价,也不知道“针”的大小、形状和价值。找矿就象大海打鱼,十网九空。所以,致力于矿业勘查必须具备承担风险的经济能力和思想准备。

2找矿就是找银行,意味着巨额回报

根据有色地质部门多年来地质勘查投入与找矿成果的统计,投入-产出比平均1:130的比例,一般铁、铅锌高于1:130,为1:130-1:150。金银矿低于1:130,为1:100-1:120。因为金矿勘查具有许多不确定性,风险更大,矿床发现率更低。但针对于某一具体的具有工业意义的矿床并来讲,其投入-产出比为成千上万倍。所以,一个大型矿床就是一个银行,在这个银行存款,利率巨高。这样的银行在自然界早已客观存在只不过我们并不知道它在哪儿,要花很大的代价寻找它。

3找矿就是利用高科技方法,高精度制导,精确打靶

找矿就是打靶的过程,就是由面到点,逐步缩小工作范围的过程,使我们能把有限的人力、物力、财力集中在一个点上,最终使这个点货币化,这个点就是金娃娃。所以,找矿首先要选择主战场,即找矿远景区、工作区。根据对工作区成矿地质条件的深入分析和各种示矿要素的提取,缩小范围,寻找最佳靶区、靶位、靶心。只有对成矿地质条件的正确分析和采取合理、经济、有效的方法,才能高精度制导精确打靶。

4找矿基本原则

找矿就是由表及里、由浅入深的不断探索的过程,通过地表地质填图、矿点检查、异常检查、地表工程等,发现了有意义的矿化带或矿体,但矿化带或矿体的深部情况仍然未知。所以,更深入的工作和更大的投入是深部探矿工程,主要是钻探和坑探,一钻定音,以坑说话。

5找矿就是了解地质体属性和提取属性特征信息

找矿就是了解地质体属性,包括工作区各种地质体属性和矿体的属性。工作区及地质体空间属性:大地构造位置、地层产状、地层层序、岩浆岩产状、断裂及褶皱产状、矿床矿点、异常分布、蚀变带长宽等。工作区及地质体内在属性:构造演化、岩相、断裂性质、岩浆分异与演化、控矿因素、矿化富集规律、蚀变分带、蚀变矿物、氧化深度、矿床类型等。矿体空间几何属性:矿体产状、长、宽、厚、几何形态等;矿体内在属性:矿物成分、结构、构造、成矿温度、压力、主要有用元素、有害元素、伴生元素、有用元素赋存状态、有用矿物粒度、品位等。直接决定矿床工业价值的是矿体空间几何属性和矿体内在属性,工作区及地质体属性在一定程度上是矿体属性的反映。

6找矿就是系统取样,探矿工程即是取样工程

矿床的经济价值直接决定于矿床或矿体的几何属性和内在属性,要确定矿床或矿体的几何属性和内在属性,就必须系统取样,化验分析。取样和化验分析贯穿于地质勘查项目的各个阶段和始终。在不同的阶段,取样的介质、方法和测试分析的元素和内容也不一样。随着勘查工作的深入,取样介质由大气、水、植物→土壤→岩石碎屑→新鲜岩石,取样深度由地表→深部,取样密度由稀疏→加密,比例尺由小→中→大,取样方法由拣块法→刻线法→网格法→刻槽法,取样工程由探槽→浅井→钻探→坑道。化探方法也是一种取样方法,随着勘查工作的深入,由次生晕→原生晕,其中次生晕由水系沉积物→土壤。专家系统所指挥的系统工程以地质理论为指导,以成矿环境为基础,以综合勘查技术方法为手段,以评价矿床的经济价值和工业利用为目标,在工作部署和实施中操作地质分析系统,对人员进行高效优化管理,对项目进行技术实施和市场运作。

地质工程论文范文篇6

1在工程地质剖面图中绘制平切图

在剖面图系统中有一项功能是绘制平切图,如图1所示。

使用方法为首先进入工程地质剖面图子系统,然后绘制高程标尺、地形线、钻孔、地质结构面。绘制到图面上的地质结构面,其附加数据已定义为结构面的产状,如图3所示。

点取如图1的“地质结构面”-“切制某一高程地质结构面数据”,显示的提示信息如下:

本项功能是计算某一高程的地质结构面数据并存入一文件

本剖面高程上限(米):520。00

高程下限(米):230。00

当你要绘制高程为300米的平切图时,请在提示“欲切平切面高程”对话框中输入“300”,点取“OK”按钮后,自动在高程300处绘制一直线,如图3中的AB,程序自动计算出线段AB与地质结构面的交点,反算出每个交点在本剖面的水平距离,并连同地质结构面的编号、产状等数据显示在屏幕上。

计算完成后有提示信息,出现请输入文件名的对话框如图4所示。

为便于记忆,文件名的确定最好与高程值有关,例如定为:A2-300。文件内容如下所示:

0,84.61,d2,NW315SW<75,0,0,0.0

1,139.83,d1,NW315SW<75,0,0,0.0

2,146.56,DP1,NW320SW<75,0,0,0.0

3,208.17,d3,NW315SW<75,0,0,0.0

4,417.29,dp3,NW306NE<75,0,0,0.0

5,419.18,dp3,NW306NE<75,0,0,0.0

6,458.32,F1,NW305SW<76,0,0,0.0

7,490.18,F1,NW305SW<76,0,0,0.0

8,613.32,DP3,NW305SW<80,0,0,0.0

9,618.99,DP3,NW305SW<80,0,0,0.0

10,738.55,dp4,NW322NE<37,0,0,0.0

11,742.41,dp4,NW322NE<37,0,0,0.0

12,786.87,q2,NW330SW<80,0,0,0.0

13,787.93,q2,NW330SW<80,0,0,0.0

其中每一行是一个地质结构面数据,分别为序号、水平距离、结构面编号、产状等数据。存入磁盘的文件可以在平面图子系统中调用绘制平切图。

2在平硐展示图中切出平切图数据

在平硐展示图中切出某一高程平切面图数据之前,请先进入平硐展示图子系统,绘制出平硐展示图,至少应绘制出平硐展示图边框、地质结构面、技术说明等。绘制到图面上的地质结构面,其附加数据是结构面的产状。下面以本系统提供的例题/PDLT/PD10为例,绘制出平硐展示图,由于展示图很长,图5仅显示展示图的局部:

平硐展示图中出现如图6界面:

点取切制某一高程地质结构面数据功能以后,用户可选择的有左壁、右壁和顶拱,提示信息如图7所示。

接下来是确定平切面高程。在命令提示行显示平硐硐口的底部高程和顶部高程,输入以上两点的界面如图8所示。

点取“OK”按钮后,自动在用户确定的两点上绘制一直线,程序计算出该线段与地质结构面的交点,反算出每个交点在本平硐展示图的水平距离,并连同地质结构面的编号、产状等数据显示在屏幕上。计算完成后提示信息如下:

现在将切出的地质结构面数据存入一指定文件,文件名自定义。

最好是本平硐文件名和高程相关联来定义。

接下来提示用户输入文件名,其界面与图4相同。

为便于记忆,文件名的确定最好与高程值有关,例如定为:PD10-300或PD10.300。

3在平面图子系统中绘制平切图

使用平面图子系统绘制平切图之前,最好先绘制一张底图,底图是你所要绘制平切图范围内水工建筑物布置图,及其它需在平切图上绘制的内容,以便于将不同高程平切图都绘制在底图上。同时根据底图的范围,确定好平面图的总体参数,诸如左下角坐标、右上角坐标、比例尺等,然后再开始绘制平切图。平面图子系统绘制平切图可以采用以下几种方法:

3.1手工描绘

如果你已经绘制好地质平面图,并已绘制好地质结构面在地表的出露轨迹线,那么请先建立一个图层,图层名由用户自己确定,例如绘制高程为300米的平切图,建立的图层名为PQT300,并设为当前层。然后使用“绘制有关实体”-“绘构造面出露轨迹线”-“给定若干点绘制构造面出露轨迹线”,选择图面坐标点,在图面上寻找高程300米的地形等高线与地质结构面的交点连接,依次绘制各地质结构面,形成高程为300的平切图。

3.2自动切绘

如果你已经绘制好地质平面图,并已绘制好地质结构面在地表的出露轨迹线,绘制完钻孔。那么请选择如图4所示的“绘制平切图”-“切制某一高程的平切面图”,程序开始运行后,提示信息如下:

请输入平切面高程:

第一角:

第二角:

输入平切面高程例如300,并通过选择第一角和第二角确定范围以后,自动将高程为300米的地形线复制到图层PQ上,计算钻孔是否打到高程300米处,如果打到300米,在图层PQ上绘制一钻孔符号。按照地质结构面在地表绘制的出露线,根据其倾向、倾角折算到高程300米,绘制结构面。在此说明一点,出露线的绘制如果完全符合V字型法则,那么切出的地质结构面是正确的,即是沿结构面的走向方向绘制一条直线。否则,在平切图上绘制的结构面不是一条直线,可能是由若干折线组成,方向也不一定是走向方向。

3.3根据剖面图中切出的数据绘制结构面

在绘制平切图之前,使用PLSR.EXE建立平切图总体参数文件,请先调出包含有水工建筑物的底图,进入平面图子系统。选择图9所示的“绘制平切图”-“根据工程地质剖面图切制出的数据绘结构面”,显示的提示信息如下:

本程序是给定当前剖面线的一个水平距离和产状,绘制一结构面的走向线

然后弹出一对话框如图10所示:

结构面文件名是由工程地质剖面图中切出的地质结构面数据,在这里输入你当时确定的文件名。计算机绘制地质结构面时,是在剖面线上切出地质结构面那一点,沿走向方向绘制结构面,两个方向延长的距离,就是在图10中你所输入的第一点和第二点延长的距离。绘制完成后,可以通过手工对平切图上的地质结构面进行修改,修改时请注意不要修改线型或分解,以免丢失地质结构面数据,将来再切制其它高程的平切图时会出现问题。

3.4根据平硐展示图中切出的数据绘制结构面

在绘制平切图之前,使用PLSR.EXE建立平切图总体参数文件,并调出包含有水工建筑物的底图,进入平面图子系统。选择图9所示的“绘制平切图”-“根据平硐展示图切制出的数据绘结构面”,就是读取在平硐展示图切出的数据绘制地质结构面。程序开始运行后显示的提示信息如下:

本程序是给定当前平硐的一个水平距离和产状,绘制结构面的走向线

然后弹出一对话框如图11所示:

绘制结构面文件名是由平硐展示图中切出的地质结构面数据,在这里输入你当时确定的文件名。计算机绘制地质结构面时,是在平硐上切出地质结构面那一点,沿走向方向绘制结构面,两个方向延长距离,就是你在图11中输入的第一点和第二点延长的距离。绘制完成后,可以通过手工对平切图上的地质结构面进行修改,修改时请注意不要修改线型或分解,以免丢失地质结构面数据,将来再切制其它高程的平切图时会出现问题。

以本例题为例,绘制出平切面图如图12(a)所示,经过手工编辑修改后的平切面图如图12(b)所示。

3.5根据当前高程平切图切出某一高程的平切图数据

当你已经绘制好某一高程的平切图后,可以在这张平切图的基础上,切出任何其它高程的平切图数据,方法是选择““绘制平切图”-“根据当前高程平切图切出某一高程的平切图数据”,以图12(b)为例,可以切制任意高程的平切图数据,程序开始运行后,提示信息如下:

本程序是根据当前某一高程的平切图切出另外一高程的平切图

当前高程(m):236

欲切平切图高程(m):230

输入完以上数据后,计算机自动读取当前平切图上的全部地质结构面实体,根据坐标位置、倾向、倾角、高差等,计算出新高程(230)平切图的地质结构面数据,存入文件,文件名是“PQT”+高程值,例如切高程为230米的平切图,文件名是PQT230。文件中包含若干地质结构面数据,每一个结构面的数据占三行,格式如下:

结构面起点坐标

结构面终点坐标

结构面编号产状等数据

坐标是实际坐标,最后显示“数据已存盘”和文件名。程序自动返回到提示用户输入“欲切平切图高程:”,继续切制其它任意高程的平切图。

3.6读取某一高程的数据绘制平切图

在绘制平切图之前,使用PLSR.EXE建立平切图总体参数文件,请先调出包含有水工建筑物的底图,进入平面图子系统。选择“地质结构面”-“读取某一高程的数据绘制平切图”,可以绘制出平切图,程序运行后显示的提示信息如下:

根据切制出的某一平切图数据文件绘制结构面

并出现提示用户输入地质结构面文件名的界面与图4相同。

输入正确的文件名后,计算机自动读取数据文件,在图面上绘制地质结构面,绘制出的高程为230米的平切面图。

以上介绍的方法,实际上是一种给定实际坐标点和地质结构面数据,绘制平切图的方法,用户也可按4.5节所介绍的数据格式,建立任意高程的地质结构面数据,然后按照本节介绍的方法,绘制地质结构面。

地质工程论文范文篇7

(一)可行性研究勘查阶段

可行性研究勘查阶段科学的评价了拟建场地的稳定性以及适宜性。这一阶段对工程地质工作的要求如下:1、考察当地的地质、地形地貌以及附近地区的工程地质资料等;2、在搜集资料的基础上对场地的地层以及构造等工程地质条件进行了解;3、对于那些工程地质条件较为复杂的情况,要根据实际情况来测绘工程地质,开展勘探工作。

(二)初步勘查阶段

在初步勘查这一阶段,合理的评价建筑场地内建筑地段的地质状况。这一阶段的工程地质勘查工作如下:1、搜集一些可行性研究报告、建设规模等相关资料;2、对地层、构造、水质以及物理地质现象的成因、分部进行详细的了解;3、对建筑材料的场地以及储量进行合理的确定。

(三)详细勘查阶段

详细勘查这一阶段要与技术设计充分结合起来,并且在分析以及评价岩土工程的时候,要根据不同的建筑物来进行。详细勘查可以为基础设计、处理地基以及物理地质现象的防治提出了坚实的基础。

二、高层建筑物的主要工程地质问题

本文主要分析了高层建筑物的工程地质问题,由于高层建筑物具有重大的负荷以及分布不均匀,一般情况下要采用深基础,促使地基变形的深度加大。

(一)建筑物场地的稳定性问题

高层建筑物以及超高层建筑物地基变形会产生较大的影响,这一类建筑物的范围不仅会影响地表的松软土,而且也会影响到基岩风化带。在高层建筑物中,不仅要重视地基土体的稳定性,而且要注重下卧层的稳定性。岩性以及成因类型、土体结构等都影响着下卧层的稳定性。所以,在选择建筑场地的时候,要以城市地震基本烈度区划为基础,在勘探过程中验证以及查明建筑场地周围的地质结构,通过分析与比较选择合适的建筑场地。

(二)基础类型选择的工程地质论证

目前,高层建筑的主要形式是指箱基、桩基以及复合基础。第一,箱形基础。其中箱形基础的特点如下:较大的基底面积、整体性较好等特点。如果地基中的土体较为软弱以及分布不均匀的时候,此时要选择箱形基础,这种形式不仅会减少建筑物的不均匀沉降,而且可以合理利用其中的空部分。第二,桩基。桩基包括了钢管、墩基等几个部分。桩基具备较高的承载能力,而且可以避免基坑边缘的稳定性等问题。在上覆较厚软土层的地基中比较适合使用桩基。所以要按照地基工程的实际施工条件来进行,选择有效的桩基类型。第三,复合基础。如果仅仅采用复合基础这一种形式不能满足高层建筑对地基强度以及变形的实际要求。如果在施工过程中出现了困难,此时要选择箱基下桩基的复合基础类型,采用复合地基处理来降低承载量。现阶段,在实际施工过程中要采用深层搅拌桩。然而如果施工条件较为复杂,造价较高的时候,此时要结合建筑物的实际要求来进行,促使建筑物工程的顺利开展。

三、加强高层建筑工程地质勘查工作的途径

(一)详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求

工程师在勘查工作开展之前,要详细了解以及掌握建设单位对岩土勘测的要求,并且要充分结合工程的用途以及载荷大小,同时还要充分结合施工现场的实际情况编制科学的制度。另外在制定时间计划的时候要联系实际情况,注重资料整理、土木试验等环节,对试验、钻探施工等技术提出了合理的要求。

(二)工程地质勘查人员要充分结合施工现场实际条件进行勘查工作

在开工之前,工程地质勘查人员要从实际情况出发做好勘测以及核实工作,并且要核对钻机所使用钻杆的尺寸以及长度,确保各部门技术参数满足实际施工的具体要求。在岩土勘测这一工作中,要按照相关的规章制度来进行,选择合理的钻进方式。在测量高程和水位的时候,要选择黄海高程,如果条件不合适要采用假定高程,等到施工工程结束之后来测量地下水位。同时工程师要核对以及验收相关资料来确定相关数量,并且做好现场监督工作,提高勘查技术的质量。

(三)做好地质勘查工作,分析数据,做好整理勘查数据工作

在整理以及分析数据之后要查明现场等实际情况,促使施工工程的顺利进行。同时还要检测地基处理的质量,特别是做好记录工作,认真分析相关数据,便于日后工作的顺利进行,提高工程地质勘查的整体质量。

(四)加强回访工作,查明其中的不良地质问题

为了能够促使地基的质量与现实施工条件相符合,这就要采取有效的措施来检测工程的质量,特别是对于那些施工过程中的数据域勘查报告不相符,此时要合理的分析,减少工程过程中的质量问题。

四、结语

地质工程论文范文篇8

关键词:地质探矿工程;安全管理;全面化

目前来说,我国经济社会的快读发展,带动着矿产资源需求的增加,使得地质勘查工作发生计划的变化。积极开展探矿工程,我国家发展提供安全、稳定、可靠的能源矿产、水和其他战略资源安全保障,以支撑国家重大战略的实施。除此之外,地勘工作提供更高质量的成果产品与更加优质的服务,助力生态文明建设,提高自然资源管理水平。基于此,强化地质探矿工程管理,有着重要的意义。

1地质探矿工程中的安全管理的意义

地质探矿工程的开展,常见各类安全事故,同时给区域环境造成破坏,使得人们高度关注探矿工作的安全和环保问题。从此项工作开展实际来说,受到环境因素和其他因素的影响,极易产生安全隐患,若没有做好有效的防范,极易造成安全事故。基于此,深度分析如何强化安全管理的策略,推动地质探矿工程持续化发展,有着现实意义。

2地质探矿工程中的安全管理问题分析

2.1安全思想意识不强。从地质探矿工程实践来说,安全事故的发生,同人们的安全思想意识不强,有着很大的关系。在安全管理实践中不注重落实安全管理工作,采取的安全问题处理方法不当,进而未能够实现对安全的有效防范和控制。2.2探矿方法不合理。现阶段,地质探矿工程作业中运用的方法较多,比如钻探和物探等,不同的方法应用安全风险不同,需要结合实际情况,采取具体的防范和应对措施。例如,槽探方法的运用。若没有做好作业前的通风措施,极易引发人员呼吸困难或者窒息死亡事件等。2.3安全防护不到位。安全管理工作的开展,围绕地质探矿工程特点,采取相应的安全防护措施,营造安全作业环境,能够避免安全事故的发生。从部分地质探矿工程现场来说,存在着安全防护措施落实不到位的情况,影响着工作开展的安全性和效益。基于此,要强化安全管理,认真落实各项安全防护措施,保障作业的安全性。

3地质探矿工程中的安全管理策略总结

3.1推广运用PDCA循环法。从安全管理实践来说,运用PDCA管理法,能够获得不错的成效。以某金矿探矿工程项目为例,采用P(计划)-D(实施)-C(检查)-D(处置)循环法,指导安全管理工作,获得了不错的成效。方法的具体运用如表1所示。3.2改进作业方法。若想不断提高地质探矿工程中的安全管理水平,要不断学习先进的管理经验,积极探索和进行设备、技术革新,全面提高施工效率,减少安全事故隐患。以某单位为例,过去很长一段时间内都采用传统铁质底座钻机施工方法,在山区和水洼等位置开展作业,钻孔分布稀疏,而且场地多变,需要进行反复拆迁和安装等工作,不安全因素很多,极易引发安全事故。对于上述情况,通过不断研究,借鉴先进的经验,对使用的设备进行改造,将铁质底座改造成为履带式底座,使其能够自行平稳安全地行走,有效减少了钻机搬运作业次数[1]。3.3结合地质环境优选探矿方法。若运用的探矿方法不当,不仅会影响工程有序开展,还可能会引发人员损伤和经济损伤。基于此,组织开展地质探矿施工作业前,要做好地质环境以及结构特性的调查,优选适宜的作业方法[2]。技术的具体应用要点如下:①钻探工艺。很多地质探矿现场的条件都很是复杂,合理运用钻探施工工艺,能够实现对地形的高效勘探,进而获得高质量数据信息,为后续相关工作的推进,提供数据信息支持。利用3DMine和DiMine等软件,实施矿山三维可视化操作,进而获得全面的信息,比如地表信息和构造信息等,为钻探作业的开展,提供技术保障,提高生产效率,同时结合地质环境情况,采取有效的作业方法,减少安全风险的发生。②坑探技术。运用凿和装等方法,组织开展机械化勘探施工作业,实现对坑道位置的地质状态进行全面分析,为作业条件的判断,提供数据支持。对相对软弱的围岩,实施相应的防护,保证作业的安全性[3]。3.4加大安全投入力度。地质探矿工程中的安全管理工作落实,要不断加大安全投入力度,通过营造安全水平较高的生产环境,强化施工现场的安全管理,进而获得相应的效益。具体采取以下措施:①加大资金投入力度,结合地质探矿工程施工现场的特点,投入安全设施和用具,营造安全的生产环境,保障施工人员处于安全环境下作业。②加大施工安全监督力度,做好现场的安全检查,排查各类风险因素,做好全面的保障,避免安全事故的发生[4]。

4结语

地质工程论文范文篇9

国外三维地质建模和可视化研究发展较快。加拿大阿波罗科技集团公司推出的三维建模与分析软件MicroLYNX,通过对离散点采样、钻探采样和探槽采样等空间数据的处理,产生剖面、块和面等模型,确定矿藏分布和等级变化并计算矿藏储量。加拿大GemcomSoftwareInternationalInc.公司开发的Gemcom软件通过钻孔、点、多边形等数据,利用实用的图形编辑和生成工具,显示钻孔孔位分布,运用不规则三角网建立表面和实体模型,运用多义线圈闭岩层和矿体边界进行储量和品位分析,提供了交互操作功能并允许用户根据自己的经验和专家知识勾画地质模型,实现任意剖面切割任意角度观察和实体与实体或实体与表面的交切与布尔运算等。国外软件主要是瞄准采矿工程,能够较好地满足采矿工程活动中的矿产资源勘探和评价、地下矿井和露天矿坑设计和规划、矿产资源管理和采矿生产管理等需求。美国Kinetix公司开发的3DStudioMAX,Alias/Wavefront公司开发的Maya和微软公司开发的Softimage等大众化的三维建模软件,在构建工业和建筑模型与动画制作方面有其独到之处,但交互查询的功能较弱,与工程勘测数据库结合并应用于工程地质三维建模方面还有较大距离。

张菊明等对风化带分布、多层地层等地质信息的可视化和断层错断岩层的表达和显示的算法[1,2]进行了较为深入的研究,为工程地质三维可视化软件的开发准备了数学基础,并借助AutoCAD平台实现了复杂三维地质图形的显示。国内的灵图VRMap地理信息系统软件有较强的地形模拟和地表地物的查询功能,但不是真三维的地质建模工具。北京东方泰坦科技有限公司开发TITAN三维建模软件,基于框架建模的思想,利用平行或基本平行的剖面数据,建立起三维空间复杂形状物体的真三维实体模型,但目前只是初步的三维建模与图形处理的引擎,在面向具体专业时,需要添加或扩充专业模块,比如工程地质专业模块等。

纵观国内外几种软件的研究与开发现状,它们为工程地质三维建模与可视化打下了很好的技术基础,提供了很宝贵的开发经验。但是,对于工程地质专业的地质体建模与可视化分析的针对性不强,不能够很好地满足工程地质生产与研究的专业功能需要。因此本文将从分析工程地质的三维建模和可视化的关键技术问题入手,简单描述作者在工程地质三维建模和可视化方面的初步开发研究成果。

2关键技术问题分析2.1离散数据的插值与拟合

工程地质复杂地质体中的各种地质信息,包括地表地形、地下水位、地层界面、断层、节理、风化带分布、侵入体及各种地球物理、地球化学、岩土体的物理力学参数或数据的等值面(线)等,都可以看作是三维空间中的函数,它们的拟合函数要根据实际勘测数据建立,实测数据越丰富,越能够真实描绘出这些信息的空间分布规律。地表地形测量数据、地下水位埋深测量信息等的单值曲面图形生成可归结为双自变量离散数据的插值和拟合,多值曲面如倒转褶皱和空间等值面等,则应采用多参变量插值等其他一些较复杂的方法。空间曲面插值函数有以下构造方法,如与距离成反比的加权方法(Shepard方法),径向基函数插值法(Multiquadric方法)[3],平面弹性理论插值法[1,2]等,它们同样适用于单个连续地层界面、地球物理勘探数据、地球化学勘探数据以及岩土体物理力学参数在地质体空间的分布。

2.2三维数据结构

工程地质体一般是不规则形体,在计算机图形学中曲线和曲面总是分别通过很多微小直线段和微小三角面逼近来模拟地层岩性界线和岩层曲面,即岩层界面(和地表曲线、地下水位面等地质层面界线)和岩层曲面都分别是许多微小直线段和微小三角面的集合。地质体三维空间数据结构是工程地质三维建模和可视化的基础,这就要求必须具备有效的分层的三维数据结构,能够确保人机交互和查询的实现。

2.3曲面求交

地质体中存在大量各种层面,当出现地层不整合、断层错断岩层、地层尖灭和地下水出露于河谷地表等情形时,就自然会遇到曲面间求交的问题;地质体三维模型的上部边界是地表曲面,通过数学方法拟合出的岩层面或地下水位面不应超出地表曲面,即超出部分不应显示。同样的,当显示多层地层时,下面的每一岩层应以其上一岩层为边界。因此,为了可视化地层界面必须要解决地层面与地表、断层面和其他地层面的求交问题。另一方面,在剖面图成图时,地质界线的绘制是通过显示剖面(平面)与各种地质界面(曲面)求交所得出的交线。因此曲面求交包括地质界面(层面)之间的相交,和地质界面与剖面的相交两类问题。

2.4三维拓扑结构分析

从地质学角度看,拓扑是地质对象间关系的表格,拓扑表存储层位间上覆、下伏和交切(被断层切割后地层的拓扑表达)等的地层学关系及地质空间位置关系。拓扑也可视为允许这些地质关系合理储存的数据结构。例如,考虑多层地层,上一个岩层的底面和与其相邻的下一个岩层的顶面是上下岩层这两个实体的公共部分或共享边界,它们之间的拓扑关系就是相邻和同一的关系,在存储数据时只存储上一个岩层的底面或其相邻的下一个岩层的顶面,即相邻岩层的边界曲面可以存为一个地层曲面,大大减少数据存储量。评价地质模型系统的优缺点往往决定于描述地质对象所用的拓扑结构[4]。

2.5可视化技术

工程地质复杂地质体可视化,是利用计算机技术将工程勘测获得的数据,转换为形象直观的便于进行交互分析的地下地质结构空间形态的立体图和剖面图形,其基础是工程数据和测量数据的可视化〔5〕。利用可视化技术可以从庞大的地质勘测数据中构造出地质工程中对于边破稳定性和地下硐室变形破坏等起关键作用的岩层和结构面,并显示其范围、走向和相互交切关系,帮助工程地质人员对原始数据做出正确解释,继而为工程地质分析具体问题提供决策支持。

3工程地质三维可视化技术的初步开发与应用3.1研究框图

工程地质复杂地质体三维建模与可视化的研究框图如图1所示。

基于离散采样数据的插值与拟合的思想,即将离散数据转化为连续曲线曲面,工程地质复杂地质体三维建模与可视化的过程是,从勘探数据库中提取各种地质信息的坐标位置及岩土体的物理力学参数,通过不同的拟合与插值函数得到地质层面(曲面)和地质实体的三维计算机图形显示,表达地质信息在研究区域内的分布规律。生成地质岩层面和地质实体后,实现从任意角度观察建立的模型,实现根据指定的剖面走向、倾向和倾角生成垂直剖面。

3.2初步开发与应用3.2.1工程勘测空间数据库管理

在收集整理现场勘测数据后录入金沙江某水电工程勘测空间数据库各分项数据表,这些数据表不仅包括地质信息的位置数据,更重要的是提供属性数据。

以地层岩性数据表为例,要求录入钻孔编号、岩层起始深度、岩层终止深度、层厚、岩性(地层名称)、地层代码(地层年代)、岩层走向、岩层倾向、岩层倾角、接触关系、地质描述等数据。随着工程勘测的进展,能够方便地修改补充和管理勘测数据。图2是工程勘测数据库中钻孔地层系统数据表的管理界面。

3.2.2三维浏览

通过孔口坐标和测量数据等的离散数据的拟合和插值法绘制坝址区的右岸地表曲面网格(图3),进而可在三维图形环境中进行虚拟现实浏览观察(图4)。

3.2.3三维地质立体图

利用工程勘测数据,建立了坝址区右岸三维立体地质图。该坝址区自上而下地层岩性组合为:第四系崩坡堆积物,侏罗系泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩,三叠系上统厚至巨厚层状细至中粒砂岩,三叠系上统薄至中厚层状粉细纱岩、粉砂岩,三叠系上统中厚至厚层状中粗砂岩。通过有限的工程勘测数据得出的立体图,能够较好地满足工程地质的精度。图5表达了该坝址区右岸三维地质图。

3.2.4三维可视化查询

通过图形与工程勘测数据库中的属性数据的链接,实现可视化查询地层岩性和其他工程地质信息,最终完成向三维地质信息系统的转变。图6是一简单的被断层错断的水平多层地层模型,通过模型的每个地层实体名称与数据表中的岩石名称字段对应链接,能够查询地层的岩性,地质年代,起止深度和地质描述等工程地质人员关心的地质信息。

4结论

(1)运用先进的可视化技术与交互图形技术建立数据库,存储和管理现场勘探实测和试验数据,建立工程地质体的三维模型,工程地质工作者可随着勘察或研究工作的不断深入细致,对研究(工作)区域随时补充信息来自动显示地质信息在研究(工作)区域内的分布,从而不断提高模型精度,并且利用模型反馈回来的信息及时发现已有勘察工作中的不足,从而及时修改勘察或研究工作方案,指导下一步勘探或研究工作的实施。

(2)工程地质三维建模与可视化的深入研究,可以充分利用已有现场勘探实测或试验数据,达到节约投资减少勘察或研究成本的目的。当现场勘探和试验数据资料不足情况下,通过对已有数据的插值与拟合到建立三维模型,可以推断和预测未知区域或研究较少区域的地质信息或岩土体物理力学参数的分布趋势,从而为减少勘探工作量提供科学的可靠的依据,达到节约花费,为生产或研究部门产生直接经济效益的目的。

(3)工程地质岩土体是复杂的不规则形体,存在各种地质岩性层面、结构面以及各种空间分布的地质与力学信息,完全表达地质信息的空间分布及岩层和结构面间的位置关系,工程地质三维建模与可视化研究是大有作为的。

参考文献:

[1]张菊明.三维地质模型的设计和显示,中国数学地质进展.北京:地质出版社,1995,158-167

ZhangJuming.DesignandDisplayofthree-dimensionalgeologicalmodel,AdvancementofChinesemathematicalgeology.Beijing:PressofGeology,1995,158-167

[2]张菊明孙惠文刘承祚.局部间断拟合函数在地质曲面分析和显示中的应用,中国数学地质进展.北京:地质出版社,1995,14-23

ZhangJuming,SunHuiwen,LiuChengzuo.Applicationofpartiallydiscontinuousfittingfunctioninanalysisanddisplayofgeologicalcurvesurface,AdvancementofChinesemathematicalgeology.Beijing:PressofGeology,1995,14-23

[3]唐泽圣等.三维数据场的可视化.北京:清华大学出版社,1999,130-135

TangZesheng,etc.Visualizationofthree-dimensionaldatasets.Beijing:PressofTsinghuaUniversity,1999.130-135

[4]孟小红王卫民姚长利等.地质模型计算机辅助设计原理与应用.北京:地质出版社,2001,4-8.

MengXiaohong,WangWeimin,YaoChangli,etc.PrincipleofComputer-aideddesignofgeologicalmodelanditsApplication.Beijing:PressofGeology,2001,4-8

地质工程论文范文篇10

1堤防工程地质勘察的过去与现状

我国已建江河堤防工程总长20余万公里,98特大洪水后尚有大量堤防工程正在规划建设中。许多已建堤防工程过去基本上没有进行过真正工程意义上的工程地质勘察,更谈不上各大江河湖海堤防工程系统化规范性的地质资料的汇编与分析整理工作。正因为如此,许多堤防工程在98特大洪水期间险象环生,出险堤段堤基的地质条件没有足够的资料可供抢险分析,为确保万无一失,只能按最坏情况进行抢险,其人力物力的巨大付出实在是不得已而为之;洪水期间上至中央下到地方的各级领导以及全国人民的精神紧张程度和精力耗费更是无法用实物价值去衡量。如此被动局面,一方面是大自然教训人类的生动一课,另一方面则是祖先给我们留下的世纪难题。

建国以来,随着大规模工程建设的需要,工程地质专业从无到有,日益发展壮大,成为国家工程建设不可缺少的重要基础性专业。工程地质勘察的法规性准则也逐渐成熟与完善,与工程地质相关的规程规范相继出台,并结合工程实践的反馈信息进行修订修编。水利部1997年2月了行业标准《堤防工程地质勘察规程》(以下简称《规程》,编号SL/T188,同年5月1日起实施),这是我国堤防工程地质勘察的第一部法规性行业标准。而国家标准《堤防工程设计规范》(以下简称《规范》,编号为GB50286-98,自1998年10月15日起施行)则是98特大洪水之后出台的。特大洪水前后出台的这两部法定标准或许是历史的巧合,也许是历史的必然。巧合与必然都说明这样一个事实:工程地质是工程建设的基础和侦察兵,具有超前意识和预见性,信不信由你。

《规程》颁布前的堤防工程地质勘察工作基本上没有什么标准。《规程》颁布后,地质工作有规可循,有法可依。更为98特大洪水后大规模堤防建设奠定了基础。首次颁布此《规程》,与工程实际存在一些差异再所难免。《规程》实施三年多来,主要存在三方面的问题,一是《规程》本身的实践性与可操作性问题;二是地质师对《规程》的理解程度与把握尺度;三是人们对堤防工程地质勘察的认识程度与理解程度。近两年来,生产第一线的广大地质师对《规程》提出了许多好的意见和建议,我们在工程审查过程中,也在逐渐地深化对堤防工程和《规程》的理解,力求较准确地把握审查尺度,紧密地与工程实际相结合,避免教条和呆板地执行《规程》中明显与工程实际不相符合的条款,要求客观地、创造性地应用和执行《规程》,同时也强调执行《规程》的严肃性。

近年来,堤防工程地质勘察工作基本上可以满足堤防工程设计与施工的要求。随着工程实践经验的积累和对堤防工程深层次的认识与理解,一些具有全局性和普遍性的问题,迫切需要提出来进行讨论,以便引起足够的重视。

2堤防工程隐患与险情分类

2.1分类的意义与原则

堤防工程存在隐患出现险情,导致大洪水时十分紧张。大规模的堤防工程建设正是针对隐患和险情而提出来的“整险加固”或“除险加固”。显然,对隐患和险情实施科学分类,不仅是从实践上升到理论的成熟过程,也为堤防工程的勘测设计工作明确了任务,同时为“加固”工程指明方向,提供依据。

在分类之前,我们先给出险情和隐患的定义:

险情是指正在发生或发生过程中被抢险保住了的事故堤段,具有直观性,措施明确性等特点。针对险情,需要分析出险原因,界定险情性质,预测再次出险的可能性,落实工程措施,确保大堤安全。

隐患是指尚未发生或可能将要发生险情的事故堤段,具有隐伏性,随机性,再生性等特点,更需要技术人员的分析判断,以便对症下药,采取措施消除隐患。

险情与隐患有明显区别但又并没有严格的界线,往往在险情中存在着隐患,在隐患中孕育着险情。辩证地看,险情是隐患发展到一定程度后的质变或必然结果,隐患是潜藏着的险情。从过程时态来看,险情是现在进行时或过去完成时态;隐患是过去、现在和将来组成的全过程时态,或单个过程时态。

本文分类的原则主要体现在:水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)与天然地质体(堤基)区别开来,出险堤段和存在隐患的堤段与非出险堤段和不存在隐患的堤段区别开来,再按险情和隐患的性质进一步细化,作为指导后续工作的纲要。

2.2堤防工程险情分类

按出险部位可分为堤基险情、崩岸险情、堤身险情和穿堤建筑物险情,这是出险时首先要明确的基本类型。前两类与地质条件直接有关,后两类与地质条件间接有关。可进一步划分如下:

(1)与地质条件与河势演变均有关系的险情:崩岸险情,具有可预见性、直观性、发展性和多变性特征。

崩岸类险情多发生在河流凹岸迎流顶冲或深弘逼岸区段,地质条件往往是抗冲刷能力较差的细砂类土或粘性土。由于河水位与河势流态的变化关系,有的崩岸险情并不发生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位),因此可以进一步将崩岸险情分为洪水期崩岸险情和枯水期崩岸险情,前者抢险紧张,后者可以从容对待。

(2)与地质条件直接有关的险情(主要为堤基险情,包括穿堤建筑物地基险情):堤基渗透破坏险情、堤基滑动破坏险情和堤基沉降破坏险情等。

堤基渗透破坏险情具有一定的隐伏性,往往不易准确判断,洪水期发生的渗透破坏实例与理论计算有较大出入。另外,还需注意将承压水性质的渗透破坏与堤基接触冲刷或砂性土堤基渗透破坏区别开来,因为渗透破坏机制不同,工程措施当然也不一样。

存在滑动或沉降破坏险情的堤段,堤基大多分布有软弱土层,土体抗剪强度低,压缩系数大;另一类滑动或沉降破坏是随着崩岸险情而产生的,此类险情危害最大,抢险最困难。此外,堤基内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,都可能出现类似破坏。

以上险情实际上也就是我们通常要求界定明确的堤防工程的三大主要工程地质问题:崩岸、渗透破坏、滑动或沉降破坏。

(3)与地质条件基本无关或关系不大的险情(主要为堤身险情):堤身渗透破坏险情(与堤身质量有关,如堤身土体的密实程度、填筑土体的渗透性质和堤身单薄等)、堤身滑动破坏险情和堤身沉降破坏险情等。

2.3堤防工程隐患分类

按隐患存在的部位可分为:堤身隐患、穿堤建筑物隐患和堤基隐患。

按隐患的性质可分为:常规性隐患和特殊性隐患。

常规性隐患:堤身单薄,堤坡太陡,填筑质量差,填筑体中存在砂性土夹层,有明显的堤身裂缝等。与地质条件直接有关的主要为堤基类隐患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土层薄,或本身即为砂性土堤基(包括浅层砂性土透镜体),存在渗透破坏的可能性;堤基有软弱土层分布,存在滑动稳定问题。

常规性隐患具有直观性和可检测性,隐患的分析和工程处理措施都较为明确,一般情况下可以通过常规性的堤防工程维修加固予以消除。

特殊性隐患:进一步可分为随机性隐患(堤身或堤基随机分布有生物洞穴、植物腐烂物等)、再生性隐患(生物洞穴类隐患具有再生性)、人类活动留下的隐患(例如城市区与堤外江河相通的早已被废弃了的各类排泄管道,工程勘探留下的封堵不合格的钻孔等)以及地质条件不明的堤基隐患等等。

特殊性隐患规律性差,检测困难,在洪水期一旦演变成险情,其突发性质增加了抢险难度。

2.4险情和隐患与堤型之间的关系

堤防工程的主体~防洪大堤,绝大多数为就地取材填筑的土堤类型,由于筑堤的历史条件、筑堤材料、自然环境等等因素复杂,为后人留下了长期隐患,洪水期险情不断,令人心惊。鉴于土堤存在的这些问题,近年来一些城市区的堤防工程比较倾向于改土堤为混凝土防洪墙(堤)。混凝土墙可以基本排除堤身隐患和险情,但却增加了堤基的出险负担。一是堤基的受力条件发生了较大变化,原来的土堤是大面积分布荷载,混凝土墙改为集中荷载;二是堤基较长渗径变为水头集中的较短渗径。混凝土墙显然对堤基地质条件提出了更高的要求,这是地质工作需要重视的。

另一方面,险情和隐患与堤防工程的挡水性质在很大关系。例如一些丘陵山区城市堤防工程,其挡水性质为暴涨暴落,远不能与长江中下游堤防工程高水位较长时间运行情况相提并论,其险情和隐患的性质也是有差别的,需要区别对待。而《规范》中只是对堤防工程的等级标准有所规定,并没有对反映出险情和隐患与等级标准之间的关系,需要由有经验的地质师和设计师根据具体情况去理解与把握。

3堤基工程地质分段

3.1堤基工程地质分段存在的问题

自然界的地质条件千差万别。堤防工程是长距离线状工程,跨越了不同的地质单元,不进行分段分类区别对待显然是不行的。堤基工程地质分段又称堤基工程地质分类。在实际工程中,一些勘测设计单位不进行工程地质分段,或分段不合理,或即便是进行了地质分段,但其岩土体的物理力学参数又不进行分段统计分析,工程地质条件明显不同的堤段没有区别开来。还有一些堤基工程地质分段的结果不同程度地存在自相矛盾性,对工程设计和工程措施的选定缺乏针对性。当然,更多的情况是工程地质分段的合理性与科学性不足。

例如某设计院参加过大量堤防工程地质勘察,有丰富的堤防工程地质勘察经验,他们进行堤基工程地质分段所考虑的因素有:上覆粘性土层的厚度、外滩宽度和历史险情等,将堤基分为工程地质条件好、较好、较差和差四个等级。如此分段其大原则没有什么问题,但对于一些特殊组合则不易明确。例如,某堤基段其上覆粘性土层足够厚,堤内也没有任何险情,但堤外无滩,受水流冲刷崩岸严重,是典型的险工险段。将这种堤段分成工程地质条件差或较差都不一定合适。因为出现的险情不是堤基本身的工程地质条件差,而是堤外脚受水流冲刷产生的崩塌或塌滑,且在不同水位条件下其险情不同,与江河水流及河势变化都有关系。显然,崩岸类险工险段在堤基工程地质分段时应结合河势水流特征单独进行分类,以便于有针对性考虑工程处理措施。例如对某一类崩岸问题,抛石护脚是有效的,而另一类崩岸问题或许要与“丁坝”挑流改变流态相结合才能从根本上解决问题,或者无建“丁堤”的条件,则需考虑“桩”、“笼”等工程措施。

另一方面,对于堤基工程地质条件用“好”与“差”来评价,其针对性不强。例如,存在渗透破坏的堤基划为工程地质条件差,而实际上可能此类堤基的承载能力和抗滑稳定性都是很好的,如砂性土堤基。又如淤泥质土类堤基,其承载能力和抗滑稳定性差些,但渗透系数却很小,抗渗条件是好的。如此等等,用常规的工程地质条件好或差来评价,都存在明显的矛盾。

目前各勘测单位自行制定的堤基工程地质分段原则,基本上是以工程地质条件为基础,再考虑一些自然因素和工程因素,笔者认为这种分段法的思路源自于常规的工程地质分类法,跳不出传统思维的约束,不能较好地适应堤防工程的实际,需要探索新路。

3.2堤基工程地质分段

我们在进行传统意义上的工程地质评价时,通常从工程地质条件出发,结合工程建筑物特点,界定出主要工程地质问题。在堤基工程地质分段中,我们不妨借用逆向思维的思想,以工程地质问题为主线,以工程地质条件为基础,再结合历史险情类型,争取探讨出一个符合工程实际的堤基工程地质分段法。

本文强调的是“工程地质”分段,因此主要是对堤基而言的。我们知道,无论堤基地质条件有多复杂,其主要工程地质问题则是明确的,归纳起来主要为三类(即三大主要工程地质问题):崩岸、渗透破坏、滑动与沉降变形。绝大多数堤基岩土体不外乎为:砂性土、粘性土和砂性土与粘性土的混合结构;城市区杂填土较为复杂,另当别论。

根据以上以工程地质问题为主线的分段原则,我们首先将堤基分为三大类:Ⅰ类(不存在问题的堤基)、Ⅱ类(可能存在问题的堤基)和Ⅲ类(存在问题的堤基)。对于Ⅱ类和Ⅲ类堤基,按其存在问题的性质可继续划分亚类。

(1)Ⅲ类(存在问题的堤基)

堤基发生过历史险情,尤其是一些每年汛期都要出险的部位,在汛期要投入大量的人力物力抢险才能保证大堤安全的堤段。按出除性质又分为两个亚类:Ⅲ-1和Ⅲ-2类。

Ⅲ-1类:主要指崩岸类,这是在堤基分段时对有问题的堤基段应首先分出来的一类。

Ⅲ-2类:除崩岸之外的一切堤基存在问题的堤段。按工程地质问题继续分出两个子类:

Ⅲ-2-1类:存在渗透破坏的堤基段。汛期出现过冒砂、涌混水等险情;堤基为砂性土,或表层粘性土较薄,或浅层有砂性土透境体分布,或堤身与堤基接触部位存在渗漏破坏问题。

Ⅲ-2-2类:存在滑动与沉降变形的堤基段。运行期或施工期发生过堤基土层滑动,或沉降过大导致堤身开裂;堤基有压缩性大、承载力和抗剪强度低的软弱土层分布,或堤基清基不彻底,导致堤身与堤基接触面存在滑动软弱带。

(2)Ⅱ类(可能存在问题的堤基段)

此类与前述的堤基隐患相对应。在汛期有一定渗水情况发生,但并未发展成为险情;或经地质勘察,地基中存在砂性土透镜体、软弱夹层等不利地质条件,经渗控或稳定性验算,安全系数达不到规范要求的堤基;或存在生物洞穴等其它隐患的堤基。

(3)Ⅰ类(不存在问题堤基段)

历史上无险情发生,堤基为厚度较大的粘性土或基岩,物性指标和力学指标均较好,不存在三大主要工程地质问题。

(4)结合工程实际进一步细分亚类的原则

以上分类法,从宏观上将堤基分为三大类别,但在具体实施过程中,还可以根据工程实际按不同工程地质条件和工程地质问题进一步细化。例如,对于Ⅱ类堤基段,可以按可能存在问题的性质进一步细化;对于Ⅲ类堤基段,也可以按存在问题的严重程度或岩土体的性质等进一步细化。堤基分段的科学性、合理性、实用性和可操作性,不但是地质师对堤防工程理解程度的反映,更是一项创造性的工作。本文所提出的分段原则和方法,尚有待工程实践去检验。

3.3堤基工程地质分段对勘测设计工作的指导作用

在进行工程地质勘察时,Ⅲ类是重点,应根据具体情况加密勘探点;Ⅱ类次之,实施常规性勘探即可;Ⅰ类基本上可以不考虑地质勘察。设计方面,Ⅲ类堤基必须考虑工程措施;Ⅱ类堤基应视具体情况而定,也可以通过进一步勘探和检测或监测结果来确定工程措施;Ⅰ类堤基则不需要采取工程措施,仅仅通过堤防工程的常规性维护即可。

4执行《堤防工程地质勘察规程》的基本原则

从《堤防工程地质勘察规程》颁布实施三年多来的实践可以看到,除了《规程》本身存在一些尚需修订的问题之外,能够将《规程》与工程实际相结合,创造性地执行和应用《规程》,准确地把握《规程》的原则性与灵活性,是对地质师综合素质的高标准要求。业务能力和创新意识,是检验和考察我们对堤防工程的认识深度与理解能力。笔者的理解主要反映在以下几个方面。

4.1勘测阶段

已建堤防除险加固工程可以一次进场,达到初设深度;新建堤防可按可研和初设两个阶段进行。其理由是:新建堤防存在线路比选问题,不可能将比选堤线的工程地质条件都按初设要求做到相同深度;已建堤防一般不存在线路比选问题,因此也就不存在多阶段多方案的反复比选问题。另外,新建堤防工程应该在规划阶段即开展工程地质工作,以便将规划线路从地质专业的角度先期界定其可行性。

4.2勘测深度及勘探工作量

在实际工作中,对于堤防工程勘测深度与勘探工作量问题,在理解和把握上有较大差异。有人喜欢严格按《规程》要求布置勘探工作量,而少在工程地质条件的查明与工程地质问题的分析方面下功夫。笔者强烈主张,一是将安全正常运行的堤段与险工险段区别开来,二是将堤身出险情况与堤基出险情况区别开来,分别对待。这也是本文费了较多笔墨进行险情隐患分类和堤基工程地质分段的目的之一。特别是经历了98特大洪水考验过的堤防工程,未出险的堤段完全没有必要“严格”按照《规程》要求的勘探工作量去实施地质勘探,即使按照《规程》中的上限要求,也是一种毫无意义的巨大浪费。而应在分析险工险段的具体问题之基础上明确勘察目的,研究和选择勘探方法,合理布置勘探工作量,重点在工程地质问题的分析上下功夫。如果认可本文提出的堤基分段原则和方法,地质勘探工作的布置则更为方向明确目标清楚。

4.3《规程》原则性与灵活性的准确把握

《规程》的原则性和严肃性是不可置疑的,这并不等于“死”规定。明显与工程实际不相符合的具体问题,需要由地质师的创造性劳动加以“灵活”处理。规程规范是指导技术工作的法规性文件,并不等同于为犯罪分子定罪的法律条款,因此执行规程规范是可以有“灵活”性的。灵活性的把握原则是:不应因忠实严格执行规程规范而遗漏重大工程地质问题,留下工程隐患造成工程事故;也不应造成不必要的浪费。例如,对于某些特殊的险工险段、Ⅲ类堤基、城市区规律性差的杂填土和人类活动留下的隐患管道等,《规程》规定的勘探工作量可能就不能满足要求;而对于安全正常运行多年的Ⅰ类堤基,按《规程》规定的勘探工作量又显得没有必要。总之,准确把握执行规程规范的原则性与灵活性,需要地质师的责任心、业务水平和创新意识,同时也体现出了工程地质专业的特殊性与复杂性。

5不同行业标准之间的关系

堤防工程地基多为土质地基,其工程地质评价的基本理论依据是土力学,因而容易与工民建基础设计相混淆。目前反映比较集中的是执行水利行业标准还是执行以工民建为主要对象的《岩土工程勘察规范》(国家标准GB50021—94简称《岩土规范》)。两个标准既有共同之处,又有一定的差异。我们认为应该以水利行业标准为主要依据,同时参照《岩土规范》。原因是:①《岩土规范》主要是针对一般性工民建地基勘察与评价,而水工建筑物与工民建有根本性的区别,前者地基所承受的荷载以垂直向为主,建筑物对地基的要求主要反映在承载力;后者的荷载是垂向与水平向的组合,地基岩土体处于复杂应力状态,特别是水荷载对地基岩土体的复杂作用,是水工建筑物与工民建的根本区别。②《岩土规范》在总则中表示该规范适用于除水利工程、……以外的工程建设岩土工程勘察。明确了不适用于水利工程。③《岩土规范》中对勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照岩土工程勘察等级来制定,而堤防工程则主要从工程勘测设计的阶段来确定。

关于土的分类问题,也是近年来较为混乱的问题之一。1990年以前,土的分类主要以1962年版的《土工试验操作规程》为依据,采用土的分类三角坐标,这种分类法以颗分为基础,以砾石、砂粒和细粒的含量百分比来给细粒土定名。广大设计院应用这种分类方法比较成熟。1991年国标《土的分类标准》(GBJ145-90)颁布,此标准以颗分为基础,以塑性指数和液限为控制指标对土进行分类,1999年颁布的水利行业标准《土工试验规程》对土的分类也沿用此国标。我们认为,目前两种分类都有各自的特点,原则上应使用国标和最新的行业标准为主,现阶段也可以根据各单位对标准的理解和与工程相结合的具体情况,互相参照使用,只要能够客观地反映工程实际,满足为工程设计提供有关地质参数的要求即可。另一方面,我们也提倡和鼓励对此类问题深入探讨,为进一步统一标准进行实践和理论准备。

6堤防工程地质勘察的成果资料

堤防工程地质勘察所获得的基础性资料数据,具有种类繁多数量巨大的特点。这些资料数据的分析整理归纳汇总,要求标准化,计算机化,最后形成能够通过计算机综合管理的数字化的基础资料数据库系统,并与堤防工程的其它资料数据库系统集成,充分应用计算机网络技术,为堤防工程建设、管理和抗洪抢险提供使用方便功能强大的检索查询指挥调度系统。集成后的系统可在局域网、城域网、广域网和Internet/Intranet上运行。系统要求具有灵活的结构定义、多种存储方式、强大方便的查询定位功能、丰富的统计报表功能以及可靠的数据安全保证体系等;能够通过图示图表提供隐患预测、险情分析、抢险提示、决策支持、模拟溃堤和决口后洪水进堤的演变趋势。目前的基础性工作是制定目标,统一规划,结构设计,系统集成。

堤防工程数据库系统需要列为专题研究,力争全国统一,至少也应该全流域统一。各类资料数据的使用权限、归档管理、存储格式和形式、存储介质等等,都应该及早研究,统一规定。

7结语

98特大洪水期间,抗洪抢险场面之惊心动魄,至今仍然令人难以忘怀。大洪水给人以大启示。中国历史上前所未有的大规模堤防工程建设在98特大洪水之后迅速拉开序幕。经历了98特大洪水洗礼过的江河堤防工程,其工程隐患基本暴露无遗,认真研究堤防工程的出险机理,总结未出险工程的成功范例,吸取前人修建堤防工程的历史经验,做好堤防工程的勘测设计工作,是肩负着堤防工程建设的各级领导和工程技术人员的神圣职责。

近几年来我们参加了大量堤防工程审查,在向生产第一线的广大工程技术干部学习的同时,也对堤防工程地质勘察中普遍存在的一些问题进行了认真思考。本文对于执行《规程》的原则、勘探工作量的控制、勘测资料的整理等等问题表明了我们的观点;关于堤防工程险情和隐患分类,我们认为是实践上升到理论的必然过程;关于堤基分段分类的原则与方法,属于工程地质理论与实践相结合的探讨性课题,同时又是指导工程勘测设计的基础性工作。

本文观点供同行们参考,愿与大家共同讨论。

参考文献:

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