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摘要:煤炭資源是當前中國的主體資源,對中國的經(jīng)濟發(fā)展具有舉足輕重的作用。隨著煤炭資源的不斷開采,開采難度不斷增加,煤礦安全生產(chǎn)日益引起人們的重視。地質(zhì)探測技術(shù)的發(fā)展與完善,保障了煤礦安全生產(chǎn)。對常見的地質(zhì)勘測技術(shù)進行概述,就瞬變電磁法與無線電波技術(shù)等典型地質(zhì)勘測技術(shù)原理與應(yīng)用進行探討,并闡述了煤礦安全生產(chǎn)中地質(zhì)勘測技術(shù)應(yīng)用的意義,為安全生產(chǎn)中地質(zhì)勘測技術(shù)的應(yīng)用提供參考。
關(guān)鍵詞:煤礦;勘測技術(shù);安全生產(chǎn)
煤炭是當前中國發(fā)展的主體能源,對中國經(jīng)濟發(fā)展具有舉足輕重的作用。然而,隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,對資源的需求越來越大,同時,經(jīng)過不斷的開采,煤炭資源的開采不斷的從淺向深,由于開采深度的增加,無疑極大的增加了煤炭的開采難度,煤炭開采的工藝越來越復(fù)雜,這其中受到地質(zhì)因素的影響不斷增強。對于煤礦企業(yè)而言,煤炭開采過程中由于受到上部采空區(qū)積水、中粗砂巖含水區(qū)、斷層、下部承壓水、陷落柱、褶曲等地質(zhì)因素的影響,極大的增加了煤炭開采的安全預(yù)防、生產(chǎn)工藝以及安全設(shè)施投入等方面的成本。另外,煤炭企業(yè)生產(chǎn)過程中,還會受到礦壓、地溫、瓦斯、底板突水等因素對礦井安全生產(chǎn)的影響?;诖?,煤礦地質(zhì)勘測技術(shù)中安全生產(chǎn)的研究具有非常重要的意義。
1常見的地質(zhì)勘測技術(shù)概述
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,國內(nèi)地質(zhì)勘測技術(shù)逐漸發(fā)展與完善。當前,我國大部分煤礦使用的典型地質(zhì)勘測技術(shù)主要包括幾種:(1)三維地震勘探技術(shù):該技術(shù)在地面勘探中應(yīng)用比較多,能夠?qū)γ簩又谐^5m的斷層以及直徑超過15m的采空區(qū)、陷落柱以及包裹體進行勘察。(2)礦井直流電法與瞬變電磁法:該技術(shù)在煤礦井下巷道掘進時應(yīng)用比較多,主要應(yīng)用于對煤層頂?shù)装迩胺降暮詷?gòu)造以及水體進行勘察。(3)槽波地震勘探法:該技術(shù)通常被應(yīng)用在勘探煤礦井下的工作面的構(gòu)造,能夠?qū)ぷ髅鎯?nèi)落差超過煤層厚度一半的斷層進行勘察。(4)煤礦無線電波透視技術(shù):該技術(shù)主要應(yīng)用在工作面,對工作面內(nèi)的地質(zhì)異常體進行勘測。(5)化學(xué)勘測技術(shù):煤礦地質(zhì)勘測過程中,通常利用化學(xué)試驗的方法對煤礦含水體的性質(zhì)進行分析。(6)礦井地質(zhì)雷達技術(shù):通過地質(zhì)雷達技術(shù)能夠?qū)ぷ髅鎯?nèi)的地質(zhì)存在的異常體進行勘測,其不足之處在于探測距離比較小。(7)室內(nèi)測試技術(shù):煤礦地質(zhì)勘測中的室內(nèi)測試主要包括了抗壓、抗拉等物理力學(xué)實驗、成分化驗、巖石性質(zhì)檢定等,利用煤樣、巖樣對構(gòu)造破碎度進行測定。(8)鉆探技術(shù):煤礦進行地質(zhì)勘探以及勘測煤礦井下最直接的方法就是鉆探技術(shù),鉆探技術(shù)手段勘探范圍的影響,通過多點的勘探,能夠?qū)γ簩诱w的趨勢進行反映,同時,能夠?qū)γ簩拥臉?gòu)造、賦存產(chǎn)狀等進行反映。
2典型地質(zhì)勘測技術(shù)原理與應(yīng)用
2.1瞬變電磁法原理與應(yīng)用
地質(zhì)勘測中瞬變電磁法的基礎(chǔ)是地層中巖石不同導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性?;陔姶鸥袘?yīng),通過不接地回線或者是接地電源向地下進行一次脈沖磁場的發(fā)送,就一次脈沖磁場間隙期間,通過線圈或者是接地的電極對二次渦流場進行觀測,同時對渦流場空間以及時間的分布進行分析,從而對地質(zhì)問題進行研究。瞬變電磁法主要應(yīng)用在空間狹小的條件,特別是在條件復(fù)雜的煤礦井下環(huán)境中,瞬變電磁法的應(yīng)用比較普遍。瞬變電磁法的主要特征是:(1)測量的設(shè)備非常的輕便,其測量的精度以及工作效率比較高。(2)由于瞬變電磁法采用小線圈測量,因此其點距非常密集,通常是2-10m,降低了體積效應(yīng),從而提高了橫向的分辨率。(3)在目標體附近安裝設(shè)備,從而異常體能夠感應(yīng)到的信號比較強,無疑使得其勘測的靈敏度提高。(4)由于小線框發(fā)射電磁波,使得電磁波具有明顯的方向性,因此,其探測區(qū)域的目標性更強。
2.2無線電波原理與應(yīng)用
無線電波法進行地質(zhì)勘測的原理是基于電磁波在地下巖層進行傳遞過程中,不同巖礦石不同電性吸收不同電磁波能量,低阻值巖層對電磁波的吸收作用比較強,從而造成了在巖性變化界面,電磁波出現(xiàn)反射與折射,使得電磁波能量發(fā)生損耗?;诖耍旱V地質(zhì)條件下,當發(fā)射源發(fā)射的電磁波穿越煤層時遇到斷層、含水裂隙、煤層變薄區(qū)、陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造,就會損耗電磁波能量,從而在接收到的信號微弱,出現(xiàn)無線電波勘測的異常區(qū),從而實現(xiàn)了對地質(zhì)異常體位置以及范圍的確定。當前,瞬變電磁法在井下回采工作面的開采前地質(zhì)體的勘測中具有非常廣泛的應(yīng)用。
3煤礦安全生產(chǎn)中地質(zhì)勘測技術(shù)的意義
在煤礦生產(chǎn)過程中,地質(zhì)勘測技術(shù)具有非常重要的意義?;诘刭|(zhì)勘測技術(shù)設(shè)計原理與應(yīng)用的領(lǐng)域,煤礦生產(chǎn)中地質(zhì)勘測技術(shù)應(yīng)用的意義主要表現(xiàn)為:第一,利用三維地震法能夠?qū)Φ乇砩畈康刭|(zhì)結(jié)構(gòu)的形態(tài)、積水區(qū)空間的狀況進行比較精確的確定,從而對合理設(shè)計礦井布局提供參考依據(jù)。第二,利用直流電法與瞬變電磁法能夠?qū)τ诿旱V掘進巷道周圍區(qū)域中異常地質(zhì)體,特別是含水體進行比較精確的確定,從而對礦井巷道掘進過程中,安全隱患的預(yù)防與治理提供保障。第三,基于無線電波透視技術(shù)能夠?qū)τ谝呀?jīng)圈定的煤礦工作面中的地質(zhì)異常體進行比較明確的確定,從而保障了礦井構(gòu)造方案的實施。第四,基于鉆探探測技術(shù)對煤礦斷層的產(chǎn)狀進行科學(xué)的判定,從而對于煤礦巷道掘進方式的調(diào)整提供依據(jù)。第五,利用化學(xué)探測與室內(nèi)測試技術(shù),能夠基于測試的實驗結(jié)果對煤礦管路的抗酸堿性、采煤機、掘進設(shè)備等的選型提供依據(jù)。
4結(jié)束語
煤礦井下地質(zhì)勘測以綜合地質(zhì)分析為前提,通過先進的地質(zhì)探測技術(shù),對煤礦地質(zhì)進行勘測,從而確保煤礦安全生產(chǎn)。煤礦開采是復(fù)雜的動態(tài)的過程,因此,獲取精確的地質(zhì)信息,對煤礦井下的地質(zhì)狀況進行揭露,使得地質(zhì)信息與煤礦地面鉆探、地面物探、礦井地質(zhì)、井下鉆探等信息有機融合,準確預(yù)測煤層頂板或者煤層地板標高、煤層厚度、地質(zhì)異常體等,使得煤礦生產(chǎn)可以高效、安全。
作者:陳北平 單位:陜西陜煤銅川礦業(yè)公司
摘要:風(fēng)電廠場址的工程地質(zhì)勘測不但要對地質(zhì)情況進行考察,而且應(yīng)考察風(fēng)能資源的情況以及風(fēng)能、水力對于工程建設(shè)和風(fēng)電廠運行的影響。對于工程地質(zhì)條件不同的復(fù)雜場地需要采用不同的勘探方法。勘測報告應(yīng)當嚴格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行,應(yīng)做到信息清晰、結(jié)果正確、建議合理。
關(guān)鍵詞:風(fēng)電廠;地質(zhì)勘查;工程地質(zhì)
當今社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和不可再生能源的過度開采利用迫使人類不得不尋求更為清潔和可持續(xù)利用的能源形式。風(fēng)能作為太陽能的一種轉(zhuǎn)化形式,具有可再生、零排放等諸多優(yōu)點,是21世紀最有應(yīng)用前景的能源。而將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能,即風(fēng)力發(fā)電,是風(fēng)能利用的最主要方式。我國的風(fēng)能資源極為豐富,陸地離地面50m高度的風(fēng)能資源可開發(fā)面積約540000km2,技術(shù)可開發(fā)量約為2680GW;離海岸20km的海域范圍可開發(fā)面積約為37000km2,技術(shù)可開發(fā)量約為180GW,具有極大的商業(yè)化資源條件。[1,2]
隨著風(fēng)力發(fā)電項目的大力推廣,關(guān)于風(fēng)力發(fā)電方面的諸多問題也突現(xiàn)出來,如風(fēng)電場建設(shè)、風(fēng)電并網(wǎng)、風(fēng)電的電能質(zhì)量等?,F(xiàn)結(jié)合筆者自身工作實際,探討風(fēng)電廠規(guī)劃建設(shè)中的工程地質(zhì)勘探問題。
一、風(fēng)電廠場址地質(zhì)勘探的主要任務(wù)
風(fēng)電廠場址的工程地質(zhì)勘探工作的主要任務(wù)是在風(fēng)電廠場址規(guī)劃選點的基礎(chǔ)上,為已選定的場址以及風(fēng)電機組、電廠建筑等建筑物的方案布置提供有關(guān)的地形和工程地質(zhì)資料。主要包括五方面工作,即:對場區(qū)的風(fēng)能資源進行評估;繪制選址所需的區(qū)域地形圖;評價場區(qū)的區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性;查明場區(qū)的工程地質(zhì)條件并對地質(zhì)問題及其可能產(chǎn)生的影響進行評估;根據(jù)需要對可采用的天然建筑材料、施工和生活資料情況進行調(diào)查。
地質(zhì)工作的重點是場區(qū)的區(qū)域結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性評價和地質(zhì)問題可能產(chǎn)生影響的評估及建議,其中對于場區(qū)的地質(zhì)條件主要有:地形地貌特征、形狀、類型和特征;地層的成因類型、地質(zhì)年代、巖性巖層、風(fēng)化程度;土的性質(zhì)、物質(zhì)組成及含量、層次結(jié)構(gòu)和分布狀況;斷層破碎帶的產(chǎn)狀、規(guī)模、性質(zhì)以及延伸、拓展和膠結(jié)情況;不良地質(zhì)作用的情況及可能的影響;地下水的類型和埋藏情況以及是否可能對地基造成不良影響。
二、風(fēng)電廠場址的地質(zhì)條件分類及勘測
依據(jù)風(fēng)電廠場址地質(zhì)條件的復(fù)雜程度,可將場地劃分為三類,即簡單場地、中等復(fù)雜場地和復(fù)雜場地。簡單場地是指地層結(jié)構(gòu)單一、無特殊巖土層、地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡單、地層穩(wěn)定、地下水埋藏深且對地基無不良影響、地震動峰值加速度不高于0.05g的場地。中等復(fù)雜場地是指地層層次較多、有特殊巖土層、巖土性質(zhì)變化較大、巖體風(fēng)化較強、可能發(fā)生地震液化的場地;或地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、局部有不良地質(zhì)作用存在的場地;或者地下水埋藏較深,對地基可能產(chǎn)生不良影響的場地;地震動峰值加速度為0.1g~0.3g的場地。復(fù)雜場地的判定標準為:地層層次較多,巖性不均且?guī)r相變化大,地基以強風(fēng)化巖體或不均勻的特殊性土層為主;地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,斷層和節(jié)理裂隙發(fā)育,不良地質(zhì)作用發(fā)育;地下水埋藏淺且對地質(zhì)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響;地震動峰值加速度≥0.4g,滿足上述條件之一即為復(fù)雜場地。
對于不同復(fù)雜程度的場地,采用的地質(zhì)勘探方法也不相同,以勘探點的深度為例來說明??碧近c的深度一般以控制建筑物應(yīng)力影響的范圍和抗倒覆要求為原則。對于不同復(fù)雜程度的場地采取的物探深度不同。此外,對于復(fù)雜程度高的場地采用的勘探點間距也應(yīng)縮小,以能控制場區(qū)的地層分層、性狀、斷層破碎帶的分布和不良地質(zhì)作用的范圍為標準。因此各種地貌特征的部分、各種地層、主要的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、各個不良地質(zhì)作用點均應(yīng)布置勘探點,且應(yīng)依據(jù)勘探結(jié)果考慮是否加深或增加勘探點。
三、勘測報告
勘測報告對勘測工作進行總結(jié),并對工程的施工建設(shè)提出建議和要求,應(yīng)予以特別重視。《風(fēng)電場場址工程地質(zhì)勘查技術(shù)規(guī)定》的要求是:“在預(yù)可行性研究階段,風(fēng)電場場址工程地質(zhì)勘察報告應(yīng)包括正文、附圖和附件。正文應(yīng)包括緒言、區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性、場地基本地質(zhì)條件、場地工程地質(zhì)評價、結(jié)論與建議。附圖包括工程地質(zhì)平面圖、工程地質(zhì)縱、橫剖面圖?!?
勘測報告的編制應(yīng)包含對項目規(guī)劃審定的結(jié)論以及預(yù)可行性研究成果。與地質(zhì)勘測有關(guān)的項目主要有:體現(xiàn)長期測站氣象資料、災(zāi)害情況,其中包含長期測站自身的基本情況,近30年歷年各月平均風(fēng)速、歷年最大風(fēng)速和極大風(fēng)速以及與整年逐時風(fēng)速、風(fēng)向資料;場址處收集到的至少連續(xù)一年的現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)和已有的風(fēng)能資源評估資料,有效數(shù)據(jù)完整率大于90%;風(fēng)電廠邊界及其外延10km范圍內(nèi)1∶50000地形圖、風(fēng)電場邊界及其外延1~2km范圍內(nèi)1∶10000或1∶5000地形圖,如有可能還應(yīng)包含風(fēng)電場范圍內(nèi)1∶2000地形圖;場址區(qū)工程地質(zhì)勘察成果及資料;風(fēng)電場所在地的地區(qū)社會經(jīng)濟現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃、電力概況及發(fā)展規(guī)劃、電網(wǎng)地理接線圖和土地利用規(guī)劃等。[5]
風(fēng)能資源的勘察結(jié)果應(yīng)在勘測報告中細致體現(xiàn)出來,首先應(yīng)說明風(fēng)電廠所在地區(qū)內(nèi)的區(qū)域風(fēng)能資源概況,其次應(yīng)說明所收集的長期測站和風(fēng)電場同期完成年逐時風(fēng)速、風(fēng)向等風(fēng)能資料。對于風(fēng)能資料,應(yīng)按照文獻[6][7]的要求,將驗證后的風(fēng)電場各測量站各個高度所測數(shù)據(jù)修訂為一套反映風(fēng)電場長期水平的代表性數(shù)據(jù),計算后表征為各測站不同高度平均風(fēng)速、平均風(fēng)功率密度值。將數(shù)據(jù)處理成評估風(fēng)電場風(fēng)能資源所需要的各種參數(shù),參數(shù)應(yīng)包括不同時段的平均風(fēng)速、風(fēng)功率密度,以及風(fēng)速、風(fēng)能、風(fēng)向、風(fēng)能密度方向分布等,并將處理好的各種參數(shù)繪制成便于查看的圖形材料。
對場址的工程地質(zhì)評價是報告的重要部分,又是地質(zhì)工作者應(yīng)予以重點關(guān)注的部分。對于工程地質(zhì)的評價應(yīng)包含:對場址區(qū)域的承載能力、不均勻沉降、濕陷性、抗滑穩(wěn)定、地震液化以及場地邊坡穩(wěn)定、地下水對基礎(chǔ)的影響等主要工程地質(zhì)問題進行評價;對建設(shè)工程場地遭受地質(zhì)災(zāi)害危害的可能性、工程建設(shè)期間以及建成后風(fēng)電場運行期間發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的可能性進行評價,并在必要時提出相應(yīng)的預(yù)防治理措施。
四、總結(jié)
對于風(fēng)電廠場址的工程地質(zhì)勘測,不應(yīng)僅限于對地質(zhì)情況的考察,還應(yīng)充分考慮到風(fēng)能資源的情況以及風(fēng)能、水力對于工程建設(shè)和風(fēng)電廠運行階段的影響。對于工程地質(zhì)條件不同復(fù)雜的場地需要采用不同的勘探方法。對于勘測報告,應(yīng)當嚴格按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行,保證材料的真實、細致,保證結(jié)果和建議的準確性,為工程的順利實施做好準備工作。
摘要:水利水電工程建設(shè)與環(huán)境保護是一項長遠的任務(wù),是水利水電工程順利進行的重要保證。工程地質(zhì)工作的質(zhì)量,對工程方案的決策和工程建設(shè)的順利進行至關(guān)重要。由于地質(zhì)問題引起的工程事故時有發(fā)生,輕則修改設(shè)計延誤工期,嚴重時造成工程失事,給人民生命財產(chǎn)帶來重大損失。由此可見,總結(jié)分析水利水電工程地質(zhì)勘察過程中存在的問題,具有重要的現(xiàn)實意義。
關(guān)鍵詞:水利水電;工程地質(zhì)問題;環(huán)境問題;勘測問題
一、水利水電工程建設(shè)與環(huán)境問題
1.1水利水電工程與地震問題水庫等水利水電工程建筑物蓄水后,由于地應(yīng)力的調(diào)整或水體下滲等原因,觸發(fā)了地質(zhì)斷層的復(fù)活而誘發(fā)地震。研究表明,要觸發(fā)一個比較大的地震需具備以下三個條件:①水庫巖石比較破碎,且處理效果不十分理想;②存在有利于應(yīng)力集中的地質(zhì)環(huán)境條件;③水庫水荷載所產(chǎn)生的超孔隙水壓力足夠大。關(guān)于水庫誘發(fā)地震的事件國內(nèi)外均有報道,一般而言,水庫的壩址沒有較大的斷裂帶存在,僅僅是水荷載引起的地應(yīng)力,誘發(fā)地震的可能性是很小的。但如果誘發(fā)大的地震,那將是災(zāi)難性的。從1987年的資料至今,我國已建設(shè)的壩高在15米以上的水庫共18000多座,已發(fā)現(xiàn)水庫誘發(fā)地震的有13座。
1.2水利水電工程與水文問題水利水電工程建成后改變了下游河道的流量過程或周圍環(huán)境水域的分布,從而對周圍環(huán)境造成影響。例如:①大壩水庫不僅存蓄了汛期洪水,而且還截流了非汛期的基流,往往會使下游河道水位大幅度下降甚至斷流,并引起周圍地下水位下降,從而帶來一系列的環(huán)境生態(tài)問題;②下游天然湖泊或池塘因斷絕水的來源而干涸;③下游地區(qū)的地下水位下降;④入海口因河水流量減少引起河口淤積,造成海水倒灌;⑤因河流流量減少,使得河流自凈能力降低;⑥以發(fā)電為主的水庫,多在電力系統(tǒng)中擔(dān)任峰荷,下泄流量的日變化幅度較大,致使下游河道水位變化較大,對航運、灌溉引水和養(yǎng)魚等均有較大影響;⑦當水庫下游河道水位大幅度下降以至斷流時,勢必造成水質(zhì)的惡化。由此可見,水利水電工程對水文的影響是不容忽視的一個重要問題。
1.3水利水電工程與氣候問題一般情況下,區(qū)域性氣候狀況受大氣環(huán)流和水體分布所控制。如果修建大、中型水庫及灌溉工程后,當?shù)厮w的分布會發(fā)生較大的變化。如原先的陸地變成了水體或濕地。局部地表空氣變得較以前更加濕潤,形成新的小氣候,對當?shù)貧夂驎a(chǎn)生一定的影響。主要表現(xiàn)在對降雨、氣溫、風(fēng)和霧等氣象因子的影響方面。
1.4水利水電工程與魚類、生物物種問題①對魚類的影響:切斷了洄游性魚類的洄游通道;水庫深孔下泄的水溫較低,影響下游魚類的生長和繁殖;下泄清水,影響了下游魚類的餌料,從而影響魚類的產(chǎn)量;高壩溢流泄洪時,高速水流造成水中氮氧含量過于飽和,致使魚類產(chǎn)生氣泡病。②對植物和動物的影響:庫區(qū)淹沒和永久性的工程建筑物對植物和動物都會造成直接破壞;同時局部氣候變化、土壤沼澤化、鹽堿化等都會對動植物的種類、結(jié)構(gòu)及生活環(huán)境等造成影響。
二、工程地質(zhì)工作中存在的問題
2.1工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量問題在工程地質(zhì)勘察過程中,主要問題有以下幾種:①工程概念不清,勘探側(cè)重點不明確,針對性不強,方法不當,手段落后;②工程地質(zhì)分析工作中所選擇的理論、方法、計算公式等與實際情況有較大出入,其適應(yīng)條件的物理意義混淆不清;③地質(zhì)報告中基本地質(zhì)條件不清楚。我們遇到的主要工程地質(zhì)問題有:①界定不準確或論證不充分,有問題遺漏甚至結(jié)論性錯誤;②有些地質(zhì)報告沒有地質(zhì)結(jié)論,也有些工程沒有做多少地質(zhì)工作就先下結(jié)論,極不嚴肅。此類問題產(chǎn)生往往造成階段性工程審查不能一次性通過,可能延誤開發(fā)時機;或者盡管通過了審查,但卻給工程留下了隱患,這種情況的危險性極大。
2.2勘測周期不合理的問題從工程地質(zhì)勘察到地質(zhì)報告的提交需要一定的工作周期,這是再簡單不過的道理,然而有些工程卻沒有進行基礎(chǔ)性的前期投入。主要存在問題有以下幾個方面:①一旦需要申報項目,立即就要求提交地質(zhì)報告;②今天剛剛提交可研報告,明天就要求提交初設(shè)報告。此類情況多為地方性工程,一般國家投資的大型工程出現(xiàn)這種局面的不多。沒有足夠的勘測周期所造成的后果是嚴重的,由于地質(zhì)條件不清楚,直接導(dǎo)致投資控制不住,施工后修改設(shè)計等情況。更可怕的是留下了工程隱患,可能造成重大的工程事故。公務(wù)員之家:
三、結(jié)語
工程地質(zhì)學(xué)是20世紀才建立和發(fā)展起來的一門地球科學(xué)。水利水電工程地質(zhì)勘察是所有行業(yè)中涉及面最廣、問題最復(fù)雜、任務(wù)最艱巨、聲望最高、最具權(quán)威性的龍頭行業(yè),它具有自身的特殊性與復(fù)雜性。水利水電工程建設(shè)與環(huán)境保護是一項長遠的任務(wù),是水利水電工程順利進行的重要保證之一。保護和改善工程環(huán)境是保證人們身體健康的需要,是現(xiàn)代化大生產(chǎn)和保證工程質(zhì)量的客觀要求,是保證工程永久利益的必須條件。工程地質(zhì)工作的質(zhì)量,對工程方案的決策和工程建設(shè)的順利進行至關(guān)重要。由于地質(zhì)問題引起的工程事故時有發(fā)生,輕則修改設(shè)計延誤工期,嚴重時造成工程失事,給人民生命財產(chǎn)帶來重大損失。近年來。工程地質(zhì)勘察質(zhì)量有下滑趨勢,工程地質(zhì)分析不夠深入,有時甚至出現(xiàn)工程地質(zhì)評價結(jié)論性錯誤這樣嚴重的問題。筆者認為,總結(jié)分析水利水電工程地質(zhì)勘察過程中存在的問題,具有重要的現(xiàn)實意義。
一、全球定位系統(tǒng)(GPS)的應(yīng)用
GPS越來越廣泛地應(yīng)用于水利水電工程地質(zhì)勘察測量及定位控制,它在高程控制方面能較好地解決跨河、跨溝水準難以傳遞的問題,以及在勘察區(qū)控制點較少,或在山區(qū)、林區(qū)等通視條件較差、觀測條件受限的區(qū)域進行工程地質(zhì)勘察時,運用GPS可大大減少作業(yè)時間,提高測量精度。
二、遙感技術(shù)的應(yīng)用
遙感技術(shù)按照遙感平臺的高度不同,一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類。遙感技術(shù)由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛(wèi)星影像成周期性重現(xiàn)以及獲取資料快速等特點,被廣泛應(yīng)用于水利水電工程中有關(guān)重大工程地質(zhì)問題及相關(guān)的環(huán)境等問題的調(diào)查與研究。
(一)區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究。由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構(gòu)造信息,較好地反映區(qū)域地質(zhì)特征、水系分布特征和地貌形態(tài),所以對研究區(qū)域構(gòu)造格架,確定斷裂體系及活動性以及評價工程及其周緣地區(qū)的構(gòu)造穩(wěn)定性有重大作用。因此遙感技術(shù)的應(yīng)用也成為研究此問題必用的手段。
(二)水庫區(qū)塌、滑坡、泥石流調(diào)查。在大型水利水電工程庫區(qū)岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調(diào)查中,有一些工程應(yīng)用遙感技術(shù)利用航衛(wèi)片或彩紅外片進行地質(zhì)解譯,結(jié)合野外現(xiàn)場觀察、復(fù)查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫岸穩(wěn)定性評價的大型或較大型、塌滑體的數(shù)量,分布及其穩(wěn)定狀態(tài)。
(三)巖溶調(diào)查。利遙感影像,特別是彩紅外影像進行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)查有其特殊的優(yōu)勢,像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現(xiàn)象,而且還可以充分利用和其它介質(zhì)紅外光譜的差異,判斷地下水的分布和泉水分布等。清江招來河、高壩洲,黃河萬家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來研究巖溶及巖溶滲漏問題,都取到了良好的效果。
(四)中小比例尺地質(zhì)測繪填圖。推廣遙感技術(shù),在保持必須的野外工作量和成圖現(xiàn)場校核工作的前提下,中小比例尺地質(zhì)圖以遙感成圖取代常規(guī)地質(zhì)測繪;建筑物及其它重要地區(qū)大比例尺工程地質(zhì)圖優(yōu)先考慮遙感成圖。這是十年前在全國水利水電勘測工作會議上由水利水電規(guī)劃總院提出的“勘測技術(shù)發(fā)展目標”文件所確定的。
(五)巖土工程開挖面地質(zhì)編錄。為適應(yīng)大型水利水電工程施工中進行反饋設(shè)計、安全預(yù)報和存檔備查的需在人工開挖高邊坡、大型地下建筑物和大壩基坑的開挖中采用地面遙感技術(shù),進行地質(zhì)編錄,并為有關(guān)的穩(wěn)定分析和現(xiàn)場預(yù)報提供翔實的地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)是很必要的。為此長江勘測技術(shù)研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻關(guān)中開發(fā)和完善了“高邊坡快速地質(zhì)編錄系統(tǒng)”,并成功地應(yīng)用于長江三峽永久船閘、瀾滄江小灣、清江水布埡等工程的巖質(zhì)高邊坡開挖中的地質(zhì)編錄。該項技術(shù)采用的是數(shù)碼像機攝影,微機現(xiàn)場采集及預(yù)處理,自主開發(fā)的軟件處理可隨時提供巖質(zhì)高邊坡的連續(xù)彩色影像圖和地質(zhì)所需的將邊坡開挖面置于任意方位的線劃圖。
(六)水土保持、防洪與移民安置容量研究。如1994年,長江勘測技術(shù)研究所承擔(dān)的長江上游水土保持重點治理區(qū)滑坡、泥石流發(fā)育程度與穩(wěn)態(tài)區(qū)域研究項目,該項目在研究中利用TM衛(wèi)片對隴南、金沙江下游、三峽庫區(qū)3大片進行解譯與發(fā)育程度的劃分(滑坡分四級,泥石流分五級)作出了區(qū)劃圖,提出了防治意見和預(yù)警系統(tǒng)建立的基本設(shè)想。1990年地礦部航空物探中心與長江委規(guī)劃處、綜勘局一道,開展長江中游干流防洪工程現(xiàn)狀遙感調(diào)查,用TM衛(wèi)片和1∶3萬~1∶5萬彩紅外航片進行解譯和編寫報告,提交的成果獲得了較好的成效。移民安置容量研究,航衛(wèi)片,尤其是彩紅外航片,以其對土地利用類型的可判讀性和現(xiàn)實性,為移民安置容量分析確定提供了新手段。
三、地理信息系統(tǒng)(GIS)
GIS技術(shù)可自動制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質(zhì)圖件,還能處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)及相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理、空間分析等問題,將GIS技術(shù)應(yīng)用于工程地質(zhì)信息管理和制圖輸出是近幾年工程地質(zhì)勘察行業(yè)的熱點和發(fā)展趨勢。目前,國內(nèi)應(yīng)用較多且比較成熟的專業(yè)軟件是由中國地質(zhì)大學(xué)開發(fā)研制的MAPGIS,是一種專業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件。
四、工程物探技術(shù)
在我國工程物探雖然起步較晚,但在水利水電工程勘測設(shè)計單位從20世紀80年代初至90年代初逐漸引進和裝備了一些必要的儀器,如信號增強式地震儀、綜合測井儀、電法儀、透視儀、聲波儀、管線儀、地質(zhì)雷達和鉆孔彩色電視系統(tǒng)等,使物探儀器得到了全面的更新,其中有些是當時或至今都是世界水平的新儀器,大大地提高了數(shù)據(jù)采集精度和野外工作效率,促進了物探的發(fā)展。
(一)地球物理層析成像技術(shù)(CT)。CT技術(shù)是利用已有的平洞或鉆孔,通過對采用一定發(fā)射和一定接收方式產(chǎn)生的透射波的采集與處理,反演孔洞間巖體的波速值,并對區(qū)間巖體進行判斷、評價的一種技術(shù)方法。當前在勘探孔洞間了解巖體情況尚沒有一個經(jīng)濟的、有效的技術(shù)措施做進一步工作的情況下,CT技術(shù)不失為是一個查明孔洞間巖體總體完整性程度的好方法。做得好,不僅能節(jié)約一定的勘探工作量而且還會對巖體物理力學(xué)性的整評價質(zhì)量的提高有所促進。所以“七五”國家重點科技攻關(guān)以來,包括“八五”和“九五”攻關(guān)幾個涉及水電建設(shè)的項目,涉及水利水電工程地質(zhì)勘探的課題和專題中大多數(shù)都涉及CT技術(shù)攻關(guān)的內(nèi)容,并獲得許多很有成效的成果。
(二)鉆孔彩色電視系統(tǒng)。a53mm的鉆孔彩電是為適應(yīng)水利水電工程勘察的大多數(shù)鉆孔都是a56mm的金剛石鉆孔而設(shè)計制造的;50mm的鉆孔彩色電視是在電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上為適應(yīng)水平風(fēng)鉆孔觀察而設(shè)計制造的,并首次將CCD光電偶合器件應(yīng)用于鉆孔電視。該產(chǎn)品的特點是電路設(shè)計合理,集成度高,性能穩(wěn)定,與傳統(tǒng)的攝像管探頭相比,具有彩色圖像重現(xiàn)性好、幾何失真小、壽命長、耐沖擊、體積小、重量輕、功耗低等特點,是一個更新?lián)Q代產(chǎn)品。當前,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,鉆孔彩電又在開發(fā)的圖像處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上研制出多功能鉆孔彩色電視系統(tǒng),系統(tǒng)采用工控級主機,形成控制器、監(jiān)視器、錄相機三合為一的一體化主機。主機可配接多種不同口徑的鉆孔電視探頭,實現(xiàn)圖像數(shù)字化實時采集壓縮存儲,成果可刻錄成VCD光盤,還可進行后期圖像處理及制作。
摘要:重新認識和審視目前我國水利水電工程的各種勘測手段及其應(yīng)用水平,大力推進各種勘測方法的發(fā)展及其綜合應(yīng)用,從而使水利水電工程地質(zhì)勘察工作由“定性分析”向“定量計算”方向發(fā)展。文章對水利水電工程地質(zhì)勘測中渠道測量技術(shù)進行了闡述分析,為渠道設(shè)計提供充分的測量資料。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;地質(zhì)勘測;渠道測量;定量計算
為新建、改建輸泄水渠道、人工航道而進行的測量工作。渠道測量的目的,是在地面上沿選定中心線及其兩側(cè)測出縱、橫斷面,并繪制成圖,以便在圖上繪出設(shè)計線;然后,計算工程量,編制概算或預(yù)算,作為方案比較或施工的依據(jù)。渠道工程的勘察放線,是與工程設(shè)計密切相關(guān)的。只有在現(xiàn)場放線位置合適、測量數(shù)據(jù)準確的基礎(chǔ)上才能因地制宜的做出經(jīng)濟合理的工程設(shè)計來。
一、踏勘前期準備
踏勘選線的目的是在地面上確定中心線位置。在選定渠道路線時,必須遵循“經(jīng)濟合理,安全可靠和灌溉面積大”的原則,因此在踏勘選線時要考慮如下幾個問題:
1.渠道要盡量短而直,力求避開障礙物,以減小工程量和水流損失。
2.把渠道選擇在地勢較高的地帶,以利達到擴大灌溉面積和自流灌溉的目的。
3.渠道經(jīng)過的地帶土質(zhì)要好,坡度要適宜,以防渠道運行出現(xiàn)嚴重的滲漏、沖刷和坍塌現(xiàn)象。
4.填挖土石方量和渠道建筑物要少,以達到省工、省料和少占用耕地。
在踏勘選線時,擬建渠道地區(qū)如果有大比例尺地形圖時,可以先在圖上選定出幾個路線方案,進行比較后,根據(jù)初步擬定的渠線位置,再到實地沿線做調(diào)查研究和收集有關(guān)資料,(地質(zhì)、水文、材料來源、施工條件等),結(jié)合當?shù)貙嶋H情況,最后確定渠道的起點、轉(zhuǎn)折點和終點,并用大木樁在地面上標志這些點的位置。
二、渠道勘測技術(shù)分析
1.縱斷面高程測量。為了繪制渠道設(shè)計導(dǎo)線圖,應(yīng)當精確地把其位置都在渠道設(shè)計導(dǎo)線圖中標出來。這項工作主要是使用GPS來完成的,主要測出渠道拐角和渠道始點、終點及其配套建筑物中心位置點的坐標,并在圖紙上用適當?shù)谋壤蛨D例明確表示出來。渠道縱斷面高程測量是利用間視法測量路線中心線上里程樁和曲線控制樁的地面高程,以便進行渠道縱向坡度、閘、橋、涵等的縱向位置的設(shè)計。為便于計算渠道長度、繪制縱斷面圖,沿渠道中心線從渠首或分水建筑物的中心,或筑堤的起點,不論直線或曲線,均應(yīng)用小木樁標定里程,這些木樁稱為里程樁。木樁的間距一股為100m或50m,自上游向下游累積編號。這種按相等間隔設(shè)置的木樁稱為整樁。在實際工作中,遇到特殊情況應(yīng)設(shè)加樁。整樁和加樁均屬于里程樁。
下列情況應(yīng)設(shè)置加樁:中心線上地形有顯著起伏的地點;轉(zhuǎn)彎圓曲線的起點、終點和必要的曲線樁;擬建或已建建筑物的位置;與其它河道、溝渠、閘、壩、橋、涵的交點;穿過鐵路、公路、鄉(xiāng)村干道的交點;中心線上及其兩側(cè)的居民地、工礦企業(yè)建筑物處;由平地進入山地或峽谷處;設(shè)計斷面變化的過渡段兩端。為了注記地表性質(zhì)和中心線經(jīng)過的主要建筑物,必要時要繪制路線草圖。
2.渠道橫斷面高程測量。對垂直于路線中線方向的地面高低所進行的測量工作稱為橫斷面測量。橫斷面圖是確定渠道橫向施工范圍、計算土石方數(shù)量的必須資料。橫斷面測量的精度要求:橫斷面地形點的精度,包括地形點對中心線樁的平面位置中誤差。平地、丘陵地應(yīng)±1.5m,山地、高地應(yīng)≤±2.0m,地形點對鄰近基本高程控制點的高程中誤差應(yīng)≤±0.3m。橫斷面測量的測設(shè)要求:
中心線與河道、溝渠、道路等交叉時,應(yīng)測出中心線與其交角。當交角大于85°、小于95°時,可只沿中心線施測一條所交渠、路的橫斷面;當交角小于85°或大于95°時,應(yīng)垂直于所交渠、路和沿中心線方問各測一條斷面。
橫斷面通過居民地時,一側(cè)測至居民地邊緣,并注記村名,另一側(cè)應(yīng)適當延長。橫斷面遇到山坡時,一側(cè)可測至山坡上l~2點,另一側(cè)適當延長。
橫斷面上地形點密度,在平坦地區(qū)最大點距不得大于30m。地形變化處應(yīng)增加測點,提高橫斷面的精度。
渠道沿線察看。渠道放線測量的同時應(yīng)注意觀察沿線的地形地貌、植被情況,并以樁號為準做好記錄。新建渠道應(yīng)察看是否穿越農(nóng)出或林帶、居民點等;老渠道應(yīng)查看已建建筑物的使用狀況,并應(yīng)做好記錄。注意查看渠道沿線是否有可供渠道施工用的道路、水源和料場。較重要的交叉建筑物還要測大比例尺地形圖。
3.中線測量與土方計算。
(1)中線測量。當渠道的中心線在地面上確定以后,還要測出渠道的長度和轉(zhuǎn)折角的大小。渠道的長度可以用鋼尺沿渠道中心線丈量。為了方便計算渠道長度和測量渠道縱橫斷面圖,一般每隔100m(或50m)的地面上釘立一個小木樁(里程樁),如果里程樁之間地面坡度變化較大或有重要建筑物時(涵洞、跌水等),應(yīng)增設(shè)木樁,稱為加樁。
里程樁必須進行編號,渠道起點樁號可寫成0+000,依次為0+100,…0+900,距起點1KM處可寫成1+000,依次為1+100,…1+900,依此類推。加樁編號亦同,例如距起點樁5433M處的樁號可寫成5+433,里程樁樁號一律朝向渠首。在沿中線量距的同時,要在現(xiàn)場繪出路線草圖,作為設(shè)計渠道的參考,不必那么細致,可以用一條直線表示,遇到渠道轉(zhuǎn)彎處,用箭頭指出轉(zhuǎn)角方向,并寫出轉(zhuǎn)角度數(shù)。在轉(zhuǎn)折處,還要測設(shè)圓曲線,里程樁和加樁就應(yīng)該設(shè)置在曲線上,并且按照曲線長度計算里程。
(2)土方計算。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,電腦應(yīng)用非常廣泛,繪圖采用電腦繪制。將設(shè)計標準斷面圖放置在渠道橫斷面各里程樁的渠底高程線上,然后用面積查詢可得出開挖面積和填方面積。
將相鄰的兩個里程樁的開挖面積或填方面積,用算術(shù)平均值乘以相鄰的兩個里程樁間的長度,即可得到該段土方開挖及回填方量。
在計算土方時,如果相鄰兩橫斷面中,一為挖方,而另一為填方,則中間必有一點既不挖也不填的零點。即地面線與渠底設(shè)計線的交點就是零點。如:在1+500是挖方,開挖深度是0.22m,1+527是填方,填方高度是0.83m。設(shè):零點距1+500為x,則:距1+527為27-x根據(jù)相似比的原理:x:(27-x)=0.22:0.83,求得;x=5.66m,27-5.66=21.34m。
計算出零點到1+500的距離后,還應(yīng)該到實地上確定零點的位置,并補測零點處的橫斷面,繪出橫斷面圖以后,同樣加繪設(shè)計斷面,計算挖方和填方的面積,以便把1+500~1+527兩樁間的土方分成1+500~1+505.66和1+505.66~1+527兩部分計算。
三、勘測結(jié)果分析
測量外業(yè)工作結(jié)束后,經(jīng)過資料整理、數(shù)據(jù)計算、計算機繪圖等內(nèi)業(yè)工作后,最終應(yīng)向設(shè)計人員提供測量成果。設(shè)計所需要的測量成果包括渠道導(dǎo)線圖、渠道縱、橫斷面圖及其軟檔文件,其技術(shù)要求均應(yīng)以滿足設(shè)計需要為準。
對渠道導(dǎo)線圖的要求:應(yīng)包括上下級渠道中心線(及輔助中心線)、渠道拐角、拐點及渠道配套建筑物的中心點位置和坐標,渠道與河溝、排渠、道路和上下級渠道的交角等實測數(shù)據(jù);渠道及其配套建筑物名稱;制圖比例和指北針等。
對渠道縱斷面圖的要求:渠道縱斷面圖要比例適當;標明拐點樁號及拐角;標明已建或擬建渠道配套建筑物的主要特征高程、其中心點的樁號;標明渠道沿線的BM點的位置坐標和高程;其它關(guān)鍵數(shù)據(jù)也部要標出。
對渠道橫斷面圖的要求:渠道橫斷面圖要比例適當;橫
斷面圖上應(yīng)標出渠道中心線樁的樁號、高程和在橫斷面上
的位置。
對軟檔文件的要求:資料要全,包括渠道導(dǎo)線圖、縱、橫斷面圖;要有適當?shù)氖褂谜f明,便于設(shè)計人員直接在軟檔文件上進行渠道和其配套建筑物的設(shè)計工作。
四、結(jié)語
在具體工作中,每次測量會受到建設(shè)單位對灌溉、投資成本控制的影響,同時也會受到地形、地質(zhì)條件及自然環(huán)境等的影響。測繪人員應(yīng)根據(jù)具體情況靈活掌握測量的方法,以滿足建設(shè)單位和工程特性要求。
[摘 要]眾所周知,我國經(jīng)濟穩(wěn)定發(fā)展的重要基礎(chǔ)就是水利工程。因為水利工程和人們生產(chǎn)、生活息息相關(guān),因此,水利工程的施工建設(shè)引起了社會各界人士的廣泛關(guān)注。因為水利工程中的施工關(guān)鍵就是地質(zhì)勘察技術(shù),因此地質(zhì)勘測又被稱為水利工程的重要環(huán)節(jié),基于此,本文就水利工程地質(zhì)勘測技術(shù)與方法進行分析,希望可以給相關(guān)的工作人員提供一些有效的參考意見。
[關(guān)鍵詞]水利工程;地質(zhì)勘測;技術(shù);方法
引言:隨著科學(xué)技術(shù)的進步,水利工程的發(fā)展越來越來越快。因為水和人們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān),因此人們越來越重視水利工程的發(fā)展。水利工程的建成離不開壩地質(zhì)的勘測,所以,人們對地質(zhì)的勘測也提出了新的要求,例如:加大勘測的深度、提高其精準度等。所以,尋找更先進的勘測技術(shù),已經(jīng)成為我國地質(zhì)勘測人員的重要工作內(nèi)容之一?;诖?,本文對水利工程地質(zhì)勘測技術(shù)與方法進行深入的探析,希望可以提高水利工程地質(zhì)勘測的效率。
1、水利工程地質(zhì)的編繪和編錄方法
在地質(zhì)勘查中,工程地質(zhì)測繪的工作強度極大,主要包括對地質(zhì)點的測繪、路線測繪、實測剖面圖等。在勘察工程區(qū)時,一定要先了解其地殼的結(jié)構(gòu)和地震活動等相關(guān)情況,再利用現(xiàn)有的測繪手段對其實施工程地質(zhì)測繪,當遇到其他難題時,還需設(shè)立專項的地質(zhì)研究小組。
2、水利工程地質(zhì)勘測方法
2.1 山地勘測
山地勘測是運用機械或人力對地皮實施削土,或者通過挖坑、挖探井、探槽等手段,探測地表淺層的地質(zhì)狀況的一種勘探方法。山地勘測主要用于試驗、觀察地質(zhì)狀況、取樣等地質(zhì)勘探中,應(yīng)用性極強[1]。山地勘測由豎井勘測和平硐勘測兩大類組成,由于山地勘測具備使用工具簡單、技術(shù)要求低、勘測深度較淺
等特點,所以經(jīng)常被用于地表淺層的地質(zhì)勘探。
2.2 鉆探
鉆探是目前工程勘察中的主要手段之一,并在部分大型的水利勘探工作中得到廣泛應(yīng)用。在水利工程地質(zhì)勘察中,常用的鉆探技術(shù)有:
①金剛石鉆進技術(shù):利用金剛石鉆進技術(shù),可提高我國鉆探的效率,將巖心采取率提升到90%。金剛石鉆進技術(shù)的發(fā)展,同時也帶動與之有關(guān)的設(shè)備和儀器的發(fā)展,為我國的水利工程地質(zhì)勘探事業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
②砂卵石層鉆進技術(shù):在水利工程的鉆探工作中,砂卵石鉆進技術(shù)是一項技術(shù)較高、掌握難度大的技術(shù)。我國水利地質(zhì)勘測的專家采取技術(shù)攻關(guān)策略,深入研究砂卵石鉆進及其取樣技術(shù),最終取得顯著成就。將研制出的SM植物膠和MY-1A植物膠應(yīng)用于砂卵石層鉆進中,可使砂卵石層鉆進技術(shù)升級,取得較大的社會效益。
③金剛石繩索取芯鉆進技術(shù):目前先進的鉆探技術(shù)之一,其技術(shù)原理為勘測時實現(xiàn)不提鉆也能采取巖芯,被廣泛用于深孔和淺孔鉆探中。
④軟弱夾層鉆進技術(shù):軟弱夾層處理一直是鉆探中的y題,可在金剛石鉆進技術(shù)的基礎(chǔ)上增加懸掛裝置、扶正裝置和巖芯堵塞報警裝置等新技術(shù),形成軟弱夾層鉆進技術(shù)。
2.3 工程物探
地球物理勘探是目前較為常用的勘探手段之一,具體操作為:運用地質(zhì)觀測儀對被勘探地區(qū)的的物理磁場進行勘測,對物理磁場測量數(shù)據(jù)進行處理,并對地質(zhì)狀況進行解析后,可推斷地下局部的地質(zhì)體的屬性、地理位置、具體結(jié)構(gòu)、埋藏深度和含有量等。另外,工程物探主要包括兩大類,即基于位場理論的重力場勘探、磁場勘探、直流電場等勘測方法和基于波動理論的地震波勘測、電滋波勘測等方法。
①重、磁位場勘探:重、磁位場勘探是目前最古老的物探方法,其缺陷是精度不足、可靠度較差。目前出現(xiàn)的精度較高的磁力儀和重力儀,能提高重力、磁力位場的勘測準確度。而微伽級重力儀是把微重力測量方法,直接用于洞庫和邊坡地質(zhì)體變動狀態(tài)的勘測中,可對其穩(wěn)定性進行監(jiān)測。
②地震勘測:地震CT常用于山體探測、鉆孔、開挖隧道等工程中,地震勘測中的地震CT可用在二維和三維的地質(zhì)成像中,使地質(zhì)勘測從定向勘測向廣泛化發(fā)展。
③電磁勘探:主要包括兩種,人工場源連續(xù)的電磁波勘探和天然場源電磁測探。可將電磁勘探用來推測深埋長的隧洞圍巖的結(jié)構(gòu)特征、隱伏斷層和異常區(qū)等,可為水利工程的安全施工提供保障。
④電法勘探:主要包括自然電場法、電阻率法和充電法等。新發(fā)展的高密度電法勘探主要借鑒了地震勘探中的數(shù)據(jù)采集法,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的自動采集,對其測量結(jié)果能實時處理,同時顯示出剖面圖[2]。現(xiàn)階段,電法勘探已經(jīng)由單源和單點測量逐漸發(fā)展為多源和多點測量。
3、地質(zhì)勘測新方法及其在水利工程中的應(yīng)用水利
3.1 GPS在水利工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用
把全球定位系統(tǒng)(GPS)應(yīng)用于水利工程的地質(zhì)勘測中,是為了對觀測點電位的三維坐標的精準性進行衡量。與傳統(tǒng)的測量方式比較,GPS測量作業(yè)不要求各觀測站的站點間有通視功能,其可控性和操作性較強。同時GPS勘測技術(shù)還能對觀測作業(yè)實行高精確和持續(xù)性觀測,觀測的數(shù)據(jù)可直接輸入計算機中,并被自動分析和處理。將全球定位系統(tǒng)技術(shù)用于水利工程項目的建設(shè)中,可解決跨溝和跨河后水準無法傳遞的難題。而將其直接用于高原、林區(qū)、偏遠山區(qū)等控制點較少、通視條件差的地質(zhì)勘測中,可提升測量的精度,還可合理控制測量的時間,提高水利工程地質(zhì)勘測工作的效率。
3.2 水利工程地質(zhì)勘測中應(yīng)用RS技術(shù)
在地質(zhì)勘測中采用RS技術(shù),可擴寬地質(zhì)測繪的覆蓋范圍,提高選址和選線的準確度,有效減少外業(yè)的工作負擔(dān),提高水利工程地質(zhì)勘測工作的效率。遙感技術(shù)可分為三大類,即地面遙感、航空遙感和航天遙感,由遙感技術(shù)提供的圖片,可按照相應(yīng)的比例制成立體的影像圖,真實地反映出勘測區(qū)域的地形地貌、渠道和隧洞等巖石的性質(zhì)、滑坡、泥石流等信息[3]。將所得信息交給專業(yè)部門處理,就能得到精確性較高的資料。目前遙感技術(shù)在地質(zhì)勘測中的應(yīng)用較廣,成為地質(zhì)勘測的主要手段之一。遙感技術(shù)不但能拓展勘測面,還能為其提供大量的資料信息,同時它生成的衛(wèi)星影像立體感很強,可提高資料的利用效率,提升地質(zhì)勘測工作的水平。遙感技術(shù)應(yīng)用的特點主要有以下幾點。
3.2.1對區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性分析
由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構(gòu)造信息,較好地反映區(qū)域地質(zhì)特征、水系分布特征和地貌形態(tài),所以對研究區(qū)域構(gòu)造格架,確定斷裂體系及活動性以及評價工程及其周緣地區(qū)的構(gòu)造穩(wěn)定性有重大作用。因此遙感技術(shù)的應(yīng)用也成為研究此問題必用的手段。
3.2.2對水庫的坍塌、滑坡等自然災(zāi)害的調(diào)查
對較大型的水庫邊坡有可能出現(xiàn)坍塌、滑坡或泥石流等自然災(zāi)害的調(diào)查中,應(yīng)用遙感技術(shù)利用航衛(wèi)片或彩紅外片進行地質(zhì)解譯,結(jié)合野外現(xiàn)場觀察、復(fù)查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫岸穩(wěn)定性評價的大型或較大型、塌滑體的數(shù)量,分布及其穩(wěn)定狀態(tài)。
結(jié)語:
根據(jù)上文敘述可知,水利工程的勘測工作需要取得真實的數(shù)據(jù),并且對這些數(shù)據(jù)加以分析判斷,一旦發(fā)現(xiàn)水利工程中存在的問題,及時提出改正的措施,以此提高地質(zhì)勘測的工作效率。因為水利工程的建設(shè)是水資源合理利用的關(guān)鍵,因此,相關(guān)的工作人員應(yīng)該以勘測工作的質(zhì)量作為基礎(chǔ),有效的縮短水利工程的建設(shè)時間,以促進我國水利工程事業(yè)的蓬勃發(fā)展。
【摘 要】地下水文地質(zhì)環(huán)境不僅是巖土體的組成部分,還是基礎(chǔ)工程的環(huán)境,對巖土工程具有非常密切的影響。因此,水文地質(zhì)問題也是工程地質(zhì)勘測中需考慮的重要方面。但長期以來,在工程地質(zhì)勘測中,水文地質(zhì)卻是經(jīng)常被忽略的內(nèi)容,由于對水文地質(zhì)情況不明,工程設(shè)計和施工時考慮不足,地下水升降變化也經(jīng)常給地下巖土和基礎(chǔ)工程等帶來了較大的危害,甚至引發(fā)各種事故。為提高工程地質(zhì)勘測質(zhì)量,保證地下巖土和基礎(chǔ)工程正常施工,必須要加強對水文地質(zhì)環(huán)境的調(diào)查和對相關(guān)問題的研究,摸清地下水類型和水位變化規(guī)律,并對水位變化給巖土體和建筑物帶來不良地質(zhì)作用進行科學(xué)的分析和評價,從而采取有效的水患防治應(yīng)對措施,消除和減少地下水對巖土和基礎(chǔ)工程的危害。
【關(guān)鍵詞】工程地質(zhì)勘測;水文地質(zhì);危害影響
1.水文地質(zhì)勘察設(shè)計
所謂水文地質(zhì)勘察工作就是指通過多種勘察途徑了解地下水的形成原因以及分布情況。在勘察工作的基礎(chǔ)上,對地下水運動進行科學(xué)評價。評價內(nèi)容主要包括地下水總量和地下水性質(zhì)。在勘察過程中,需要站在施工角度預(yù)先處理各類問題,以保證工程能夠順利完工。埋藏在地下水位之下的建筑物基礎(chǔ)中,水可能會對混凝土、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋以及鋼結(jié)構(gòu)整體造成影響,可能會出現(xiàn)不同程度的腐蝕。若地基基礎(chǔ)壓縮層所在范圍內(nèi)有松散或者是飽和的粉細砂、粉土等,就需分析產(chǎn)生液化、流沙的可能性。若基礎(chǔ)下部位置存在承壓含水層,則需要對基坑開挖結(jié)束后承壓水是否對基坑地板造成破壞進行研究。若工程建設(shè)中需要在地下水位之下開展基坑開挖工作,則需要對工程所在區(qū)域的土壤滲透性以及富水性進行試驗分析。另外,還需要對人工降水造成的土體位置下降和邊坡穩(wěn)定性變化等進行評估,還需要對可能會對周邊事物造成的影響類型以及影響程度進行判斷。
2.水文地質(zhì)對工程勘測的不良影響
2.1潛水位上升危害
對某工程進行工程地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn),施工所在區(qū)域的地下水主要是孔隙潛水,年水位變化幅度較小,主要分布于砂礫層,通過大氣降水與地下徑流補給。在建筑施工過程中,對當?shù)睾恿?、湖泊及天氣環(huán)境因素等沒有充分考慮,在建筑工程施工影響下導(dǎo)致潛水位出現(xiàn)起伏,最終導(dǎo)致潛水位上升,建筑工程難以順利展開施工工作,對工程的影響較大。如當潛水位上升時,會使沙質(zhì)土或粉質(zhì)土的含水量增大,含水量出現(xiàn)飽和狀態(tài)時,造成流砂、管涌、砂土液化等現(xiàn)象,增加了建筑工程施工風(fēng)險;當潛水位上升時,易造成工程地基隆起或發(fā)生側(cè)移,地基側(cè)移會導(dǎo)致工程主體傾斜,出現(xiàn)墻體破裂;而地基隆起則會導(dǎo)致工程穩(wěn)固性下降,出現(xiàn)地基上浮。當潛水位上升到一定的高度時,地下室會發(fā)生漏水、滲水等現(xiàn)象,對地下室的使用功能造成影響。潛水位上升后,建筑工程地基中的粘性土質(zhì)含水量增加,地基軟化,從而導(dǎo)致地基穩(wěn)固性下降,出現(xiàn)工程的主體結(jié)構(gòu)發(fā)生沉降變形;當潛水位上升時,土壤化學(xué)結(jié)構(gòu)會隨之發(fā)生變化,出現(xiàn)沼澤化傾向,從而對建筑工程的地下結(jié)構(gòu)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,嚴重影響了建筑工程地基穩(wěn)固。
2.2地下水波動危害
地下水發(fā)生波動主要是由于降水量、大氣氣壓及水庫水位發(fā)生變化而導(dǎo)致的,根據(jù)工程地質(zhì)勘查結(jié)果發(fā)現(xiàn),水文地質(zhì)波動會導(dǎo)致巖土產(chǎn)生收縮及膨脹現(xiàn)象,水位變化頻繁,當巖土收縮膨脹的幅度較大時,或遠遠超出正常范圍時,會導(dǎo)致地基出現(xiàn)裂縫,從而造成建筑物主體結(jié)構(gòu)破壞。不僅如此,地下水位發(fā)生波動會導(dǎo)致含鹽地層溶解,建筑工程的主體結(jié)構(gòu)發(fā)生位移,從而影響了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。最后,當?shù)叵滤话l(fā)生適當波動時會增加土體的壓力,提高土體密實度。但當外界的壓力遠遠超出正常范圍時,會出現(xiàn)管涌及基坑突涌的現(xiàn)象。
3.應(yīng)對措施
3.1勘察施工基本要求
水文地質(zhì)巖土工程勘察內(nèi)容繁雜,要求高,需要注重細節(jié)處理以及對各環(huán)節(jié)的嚴格管控。在勘察之前,需進行環(huán)境調(diào)查和地質(zhì)勘測,在調(diào)查勘測結(jié)果的基礎(chǔ)上就工程地質(zhì)問題以及地質(zhì)條件的變化規(guī)律M行研究,制定科學(xué)的鉆孔方案。在鉆孔時,結(jié)合現(xiàn)場可能存在的地質(zhì)問題進行鉆孔的布置工作,保證布孔的合理性,相鄰鉆孔之間需保持適宜的距離,鉆孔深度需達到勘察的基本要求。鉆探工藝、鉆探記錄以及鉆探取樣都必須嚴格遵守相關(guān)規(guī)范進行。按照當前行業(yè)規(guī)定和技術(shù)要求開展地質(zhì)勘察、測繪、遙感、物探、鉆探、原位測試以及土工試驗等工作內(nèi)容,并整合相關(guān)勘測資料,相互補充和驗證,編制最為完整和準確的地質(zhì)報告文件,在總結(jié)報告中客觀和完整反饋地質(zhì)信息和測試結(jié)果。為了保證勘測結(jié)果的準確,應(yīng)對相關(guān)工作人員進行系統(tǒng)的培訓(xùn)和考核,提高工作人員的專業(yè)技能水平,在實際工作中,需總結(jié)實踐經(jīng)驗,提高工程地質(zhì)勘察水平。在地下水位和上、地下水位變動帶和地下水以下,其變化規(guī)律一般如下:
土體從上至下,天然含水量、孔隙比先由小變大,再由大變小,壓縮模量和承載力會先由大變小,再由小變大。造成這一現(xiàn)象的主要原因是地下水位以上經(jīng)過長時間的雨水侵蝕,鐵鋁元素不斷富集使土顆粒不斷粘結(jié),形成“硬殼層”,所以含水量和孔隙小,但是壓縮模量和承載力不斷增加。位于地下水位變動帶的土層因為地下水的反復(fù)運用,土壤中的鐵鋁元素不斷流失,土質(zhì)松軟,含水量和孔隙比較大,而壓縮模量和承載力降低。位于地下水位以下的土層,因為地下水運動較為緩慢,對土層的影響較小,但是因為覆土層的負荷,土壤密實度較高。
3.2重點測試水理性質(zhì)
巖土的性質(zhì)如硬度、強度和易變形度等都嚴重受到巖土的水理性質(zhì)的干擾,進而影響到工程勘測的安全性,在進行巖土勘測的過程時,應(yīng)該主要勘測這些因素:柔軟性、吸水性、可塑性和脹縮性等等。地下水根據(jù)其具體的物理屬性分為毛細管水、結(jié)合水以及重力水。三者的內(nèi)在含義與具體區(qū)別在此就不做過多的介紹。通常在自然和人為作用的基礎(chǔ)下,重力水可以隨意活動在巖土層中,是巖土層水理性質(zhì)的主要影響因素。重力水是狹義上的地下水,也是我們工程勘測中水文地質(zhì)分析的主要對象,要充分對重力水的地質(zhì)參數(shù)進行測試,從而分析水文地質(zhì)可能帶來的危害。
4.水文地質(zhì)危害的對策研究
工程地質(zhì)勘測的最終結(jié)果是以研究報告的形式展現(xiàn)給大家,報告的基本依據(jù)包括地基設(shè)計、施工條件等。研究報告的合理與否直接關(guān)系到施工的安全可靠。根據(jù)以往的經(jīng)驗表明,研究報告的內(nèi)容一般包括:地下水的種類、地下水的分布情況、巖土種類、巖土高度、地下水位的變化狀況、水文地質(zhì)的相關(guān)具體參數(shù)(滲透系數(shù)、給水度以及膨脹率、軟化系數(shù)等)以及水流量等等。除此之外,工程勘測過程必須在查明工程地質(zhì)的條件之后,要根據(jù)工程建設(shè)的具體需求和地質(zhì)特點,分析地質(zhì)環(huán)境會給工程實施帶來的影響,找出可能存在的危害,提前做好預(yù)防措施。運用高密度電法勘探和激發(fā)極化法電法相結(jié)合的手法,將調(diào)查的重點放在平時普通勘測難以進行的地域上,確??辈榈纳疃扰c準確度。
5.結(jié)束語
綜上所述,水文地質(zhì)情況對工程地質(zhì)勘查工作會產(chǎn)生較大的影響,所以需要做好水文地質(zhì)勘查前的設(shè)計工作,重點加強對潛水位上升、地下水波動等情況的分析,在工程地質(zhì)勘查中,遵循基本規(guī)范要求,做好水文地質(zhì)危害的預(yù)防工作。希望本文能夠具有一定的參考價值。
摘 要:在地質(zhì)勘探的過程中,綜合物探技術(shù)的使用范圍不斷的擴大,其中的便捷性和準確性逐步顯示出來,為地質(zhì)勘探提供更加全面詳實的信息。但是現(xiàn)階段進行綜合物探技術(shù)還具備相應(yīng)的調(diào)整空間,技術(shù)和人員素質(zhì)方面提升空間較大,因此在進行地質(zhì)勘測中需要進一步提升綜合物探技術(shù)的技術(shù)性,完善各項設(shè)備,為地質(zhì)勘測的進步提供必要的支持。本文主要從綜合物探技術(shù)在地質(zhì)勘探中的應(yīng)用進行分析,對綜合物探技術(shù)的提升進行探討。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘測;綜合物探技術(shù);應(yīng)用
綜合物探技術(shù)在進行地質(zhì)勘探的過程中使用的范圍還是非常廣泛的,對探測的準確性進行改善,提升了整個地質(zhì)勘探的質(zhì)量。但是在進行綜合物探技術(shù)研究的過程中可以發(fā)現(xiàn),其中還是存在一些問題,技術(shù)性和專業(yè)性方面可以進一步進行提升,并且在進行勘探的過程中更加充分的發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢,將新型的科學(xué)技術(shù)成果應(yīng)用其中,增加勘探的精確度,促進物探技術(shù)的進一步發(fā)展。
1 綜合物探技術(shù)概述
1.1 綜合物探技術(shù)概述
綜合物探技術(shù)主要是在進行地質(zhì)勘探的過程中將地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的電場、磁場等內(nèi)部的變化情況通過相應(yīng)的設(shè)備和儀器進行勘察,從而對影響地質(zhì)條件的因素全面的分析,提升地質(zhì)勘查的準確性,為地質(zhì)勘查的發(fā)展提供必要的技術(shù)支持,增加地質(zhì)勘查的效果。通常來講綜合物探技術(shù)主要包括:電法、地震法、磁法等,對于不同的地質(zhì)條件需要使用不同的勘察方法,從而保證勘察效果的準確性。
1.2 綜合物探發(fā)的技術(shù)特點
綜合物探法在使用之后可以將淺層的地質(zhì)情況進行全面的探查,淺層探查的范圍可以從幾米延伸到上百米,對于地表淺層可以進行更加廣泛和準確的觀察,將陸地和水域全部納入到勘查的范圍中,并且在勘查的過程方面擴大實施范圍,施工的周期和耗費的資金也是較低的;使用綜合物探技術(shù)因為是對地質(zhì)環(huán)境的綜合探查,因此探查的廣度較好,準確性和精確度較高,可以適應(yīng)那些具備高精度要求的地質(zhì)勘查單位,提升技術(shù)應(yīng)用的廣泛性,在特殊要求方面可以滿足不同不同客戶的需要,效果較好;最后在進行勘查的過程中通過綜合探測技術(shù)可以快速的完成整體的勘察任務(wù),并且在施工中并不需要較大的操作空間,更加的簡潔方便,可以為后續(xù)施工的整體施工進度節(jié)省相應(yīng)的時間。
2 地質(zhì)勘探中綜合物探技術(shù)的應(yīng)用
綜合物探技術(shù)在地質(zhì)勘探中的作用還是較多的,其中較為常見的是電法、微波法等技術(shù),在實際工作中可以將不同的方法綜合使用,從而進一步提升整體的勘探效果,具體的方法包括:
2.1 電測探法
這種方法主要是通過電阻率的變化觀察地表下的地質(zhì)變化,是一種相對簡單的方法,在進行工作的過程中工作人員通過相應(yīng)的設(shè)備將電子的探頭深入到地下,然后對不同深度的電阻值進行分析,掌握不同深度的電阻值變化,從而進一步了解了解地下巖層變化情況。電測探法技術(shù)隨著科技的進步得到發(fā)展,現(xiàn)階段使用較多的是高密度電阻率法的使用,提升了勘查的技術(shù)性,如果工作中地質(zhì)勘測的任務(wù)主要是探測不同巖層分布差異以及巖層與周圍物質(zhì)之間物理性質(zhì)的不同點,可以使用電測深法。
2.2 電剖面法
這種方法和電探測法作用原理相同,都是利用的電阻不同的變化對巖層的分布規(guī)律進行研究,從而確定地質(zhì)情況,但是在進行實際的工作中點剖面發(fā)一般是針對沉積巖進行探測,針對性較強。同時在實際工作中需要進一步關(guān)注施工的質(zhì)量,關(guān)注不同時期巖層電性的差異,了解電性差異的變化情況,并分析不同的電阻率法下對于巖層的影響,這樣可以更加全面的對巖層分布情況進行分析。同時在分析的過程中還需要進一步關(guān)注巖石的含水情況,因為含水情況對于電阻率的影響明顯,為了保證勘測的完整性需要對這方面進行細致的探查。
2.3 地震波探測技術(shù)
地震波探測技術(shù)主要是通過對地下情況的CT掃描成像技術(shù)將地下各項地質(zhì)情況進行全面的分析,然后發(fā)現(xiàn)地質(zhì)內(nèi)部的一些變化,對地質(zhì)情況進行分析,以此來確定地層的各項邊界情況,獲得相應(yīng)的內(nèi)部波長與波速的變化。地震波興起與上世紀五十年代,隨著CT技術(shù)的興起逐步的擴展到地質(zhì)勘測領(lǐng)域,將地下各項地質(zhì)結(jié)構(gòu)進行清晰的成像,從而更加細致的觀察地質(zhì)情況的具體分布情況,從而獲得地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)的準確結(jié)構(gòu)。
2.4 瑞雷波技術(shù)
這種技術(shù)興起的時間較晚,但是在實際使用中獲得的認可度較高,其自身具備較大的使用優(yōu)勢,在穩(wěn)定性和動態(tài)監(jiān)控方面得到較大幅度的提升,但是因為設(shè)備本身需要占據(jù)較大的空間,需要花費的成本較高,因此在實用性方面受到影響。但是該技術(shù)的應(yīng)用前景較為廣闊,通過瞬態(tài)瑞雷波可測試的信號主要來源于與地面垂直的角度,因此可以通過相關(guān)的技術(shù)對信號進行反復(fù)的推演和重算,更好的實現(xiàn)勘測的智能化,使得勘測的拐點和鉆孔位置一致,更加明確的掌握鉆孔的結(jié)構(gòu)和巖層走向,畝實現(xiàn)技術(shù)能力的提升。瑞雷波技術(shù)的興起,是地址探測技術(shù)的重大進步,也是綜合物探技術(shù)與科學(xué)發(fā)展相結(jié)合的產(chǎn)物。
3 結(jié)束語
地質(zhì)勘探技術(shù)的不斷進步,綜合物探技術(shù)逐步的發(fā)展起來,為勘探的準確性提供必要的條件,但是地質(zhì)勘探的野外、露天、粗放等多種原因,雖然使用了綜合物探技術(shù),但是如果在細節(jié)方面的把握還不夠準確,仍然會影響勘探結(jié)果的精確度。因此需要對技術(shù)進行更加全面的處理,提升工作的技術(shù)性,在物探技術(shù)應(yīng)用過程中對勘察方法的選擇就需要因地制宜,注重細節(jié)上從差異變化,盡量避免因工作不細致而導(dǎo)致的測量誤差問題的存在,進一步提升勘查的精確程度,為地質(zhì)勘測的發(fā)展提供必要的技術(shù)支持。
前言
水工環(huán)地質(zhì),是指水文地質(zhì)、工程地質(zhì)以及環(huán)境地質(zhì)的統(tǒng)稱。主要應(yīng)用在礦業(yè)勘測與礦業(yè)普查中。在當前國內(nèi)的礦業(yè)開采現(xiàn)狀下,對于水工環(huán)地質(zhì)進行勘測具有十分重要的意義。本文即對水工環(huán)地質(zhì)勘測過程中,各種不同的勘測環(huán)境下,所使用的勘測技術(shù)進行探討,確保水工環(huán)地質(zhì)勘測的精準度,降低勘測成本,提高勘測效率。
一、水工環(huán)地質(zhì)勘測的應(yīng)用范圍
㈠環(huán)境保護與能源保護。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人們對能源的依賴也隨之增加。而無限制的使用有限能源,則對人類生存環(huán)境以及未來的發(fā)展造成嚴重影響。因此,對能源的保護已經(jīng)成為當前擺在人們面前的重要問題。通過水工環(huán)地質(zhì)勘測,能夠?qū)δ茉捶植家约澳茉戳窟M行分析,促進人們節(jié)約使用能源。同時,人們對自然肆無忌憚的破壞以及對有限能源無節(jié)制的使用,導(dǎo)致環(huán)境惡化的程度不斷加深,對人們的正常生活帶來嚴重的困擾,也使人們充分的認識到環(huán)境保護的重要性。故而,通過水工環(huán)地質(zhì)檢測,能夠?qū)Νh(huán)境保護,以及經(jīng)濟的合理發(fā)展,與資源的可持續(xù)利用,起到促進作用。
㈡能源供給與資源供給。在城鎮(zhèn)化發(fā)展日益迅速的情況下,大城市所聚集的人口密度極多,從而使得能源供給量也隨之增加。并且由于大城市發(fā)展的多元化,導(dǎo)致城市能源與資源需要的種類也較多。所以有關(guān)于城市未來規(guī)劃的方向以及發(fā)展的規(guī)模等,都需要從水工環(huán)地址方面進行考慮。從而適應(yīng)城市的發(fā)展,并且加快經(jīng)濟發(fā)展速度。
㈢交叉學(xué)科研究應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,專業(yè)領(lǐng)域之間的研究內(nèi)容不斷深入。使得各個相關(guān)領(lǐng)域?qū)W科之間的交叉、交流不斷深化。而同時,因為科學(xué)所面對的問題越趨復(fù)雜,導(dǎo)致各個學(xué)科領(lǐng)域之間協(xié)同合作的程度也不斷加深,使相關(guān)領(lǐng)域之間的界限逐漸模糊,從而交叉產(chǎn)生各種新型學(xué)科。水工環(huán)地質(zhì)勘測,則能夠通過與其他學(xué)科之間進行協(xié)同,從而解決諸如地質(zhì)生態(tài)問題,環(huán)境健康問題以及環(huán)境經(jīng)濟問題等。
二、水工環(huán)地質(zhì)勘測的定位技術(shù)應(yīng)用
㈠衛(wèi)星定位技術(shù)。衛(wèi)星全球定位技術(shù),能夠通過利用衛(wèi)星,進行全球范圍內(nèi)的定位。其定位具有高精度、全天候、全覆蓋的特點。其工作原理是利用衛(wèi)星在高速運動的瞬間,記錄下對目標點位的距離,并將其作為起算數(shù)據(jù),通過“空間距離后方交會法”,對目標點位的位置進行測算。將衛(wèi)星定位技術(shù),應(yīng)用到水工環(huán)地質(zhì)勘測中,能夠使勘測過程,精確認定目標點位。通常水工環(huán)地質(zhì)勘測時,在勘測基準站與觀測站兩處位置,都會各設(shè)置一臺接收機,使得勘測過程中,對可見衛(wèi)星實現(xiàn)連續(xù)觀測。同時將衛(wèi)星定位數(shù)據(jù),通過無線傳輸裝置傳輸?shù)接^測站。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理與參數(shù)轉(zhuǎn)換后,對站點所在位置基站向量進行解算獲得實際勘測點精準位置與三維坐標。
㈡IRTK技術(shù)。IRTK技術(shù),在水工環(huán)地質(zhì)勘測中主要通過GPS的相位差分來實現(xiàn),其中包括GPS位置差分,以及相位差分、偽距差分三種。其工作原理是通過修改觀測數(shù)據(jù)與測量數(shù)據(jù),從而對衛(wèi)星定位結(jié)果的精準度進行確定,使得數(shù)據(jù)接收與數(shù)據(jù)發(fā)送準確度提升。通常將IRTK技術(shù)應(yīng)用在地震預(yù)測與地震分析過程中。
三、水工環(huán)地質(zhì)勘測工作各階段的技術(shù)應(yīng)用
㈠勘測準備階段。由于初測階段的勘測精度要求不高,并且相關(guān)的勘測工作還沒有開展,所以該階段所用的勘測技術(shù)較為簡單。在地質(zhì)填土中,選擇水下地段與覆蓋地段作為勘測位置。對其中致密型巖層,應(yīng)使用高電阻技術(shù),對疏松型巖層,使用低電阻技術(shù)。如果巖石為中性或者酸性的話,則使用磁法。如果地質(zhì)為碳質(zhì),或者具有較多的黃鐵礦含量的惡化,則可以使用自然電位勘測技術(shù)。根據(jù)勘測位置的具體情況,綜合應(yīng)用上述方式,完成初期勘測,并繪制地質(zhì)圖。在基巖頂板深度的測量中需要制作高程圖,在制作高程圖時,可以使用電測探法。對于基層入土深度較深的情況,使用地震勘測進行測量,能夠獲得更為精準的測量數(shù)據(jù)。如果當?shù)氐刭|(zhì)條件導(dǎo)致其電性較弱,而測量結(jié)果的精度要求在15%以下,可以考慮使用電測剖面法。在地下水位進行勘測時,如果水位以及含水層電阻均較低的情況下,可以通常選擇的測量方法為電測深法以及電測剖面法兩種。如果所測目標地點的水位較深,達到礦水深度時,因為礦水具有電阻高的特性,因此通常對高電阻范圍使用電剖面法進行劃分,并考慮其具體的地質(zhì)情況,使用鉆探法勘測水位。
㈡簡單設(shè)計階段。水工環(huán)地質(zhì)勘測中的水文地質(zhì)勘測,可以勘測地下水的流向以及流速,其測量技術(shù)主要使用充電法。即在水流附緩處,通過鉆孔進行勘測。如果遇到滑坡情況,對滑坡處的地質(zhì)斷面,需要使用電測法進行勘測。當勘測位置的基巖處出現(xiàn)裂縫時,則需要在某一位置設(shè)置定位基準,并沿著此一基準向其他方向使用電勘測。從而對基巖裂縫的范圍、方向、大小進行判定。地質(zhì)中存在破碎帶時,需要通過電測探法進行測量,這種方法能夠?qū)ζ扑閹У姆秶c厚度進行勘測。當破碎帶具有磁性或者夾雜有巖石的話,則需要改用磁法,或者地震法勘測。在設(shè)計階段對建筑材料進行勘測,由于所測對象均為普通的建筑用土壤與砂石等,故而對勘測精度不需要嚴格要求,主要使用電阻法進行。使用電阻法測量,不僅能對各種建筑用材料的分布范圍進行勘測,還可以測量材料分布處的地下水水位。
㈢復(fù)雜設(shè)計階段。此一階段中,主要需要對地質(zhì)巖性進行分層勘測以及對比勘測。首先需要使用電阻測井的方式,對巖層的傾斜角度與傾向進行勘測。其次需要制定鉆孔地質(zhì)柱狀圖,并對柱狀圖進行校準。制定柱狀圖時,應(yīng)該使用發(fā)射性測井以及電阻測井法來進行勘測,并且由于柱狀圖的精度要求較高,因此可以應(yīng)用自然電位法勘測。從而不用鉆探,也同樣可以進行勘測。對于地下管道普通線路的勘測,可以使用自然電位法,對線路中自然電位帶以及低電阻帶進行測量。而對于腐蝕段,則需要先使用自然電位法的異常反饋,對腐蝕情況進行分析,然后做好腐蝕防護工作。對于鉆孔勘測方法,則需要對所做孔洞的傾角與洞口直徑等參數(shù)進行測量,其測量技術(shù)可以使用電測井法。對于漏水口處,與溶洞位置,通??梢允褂脺囟葴y井法、電位測井法以及電阻測井法三種技術(shù)。鉆孔處位置的含水層,具有低電阻的特質(zhì),所以需要使用溫度測井法進行測量。
總結(jié)
隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,科學(xué)技術(shù)的不斷進步,水工環(huán)地質(zhì)測量技術(shù)的應(yīng)用也會更為深入與廣泛。因此,對勘測技術(shù)的應(yīng)用進行分析,能夠促進資源與能源使用結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,并提高環(huán)保的效率。
(作者單位:江西省地礦局水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊)
【摘要】:在采礦技術(shù)和機械化技術(shù)不斷發(fā)展的今天,技術(shù)要領(lǐng)和采礦設(shè)備也在不斷的進步,國家各個部門已經(jīng)把采礦工作引向了電動化,強功率發(fā)展的道路上。但是采礦是一種較為危險的對于地質(zhì)的探索。越是存在一定的危險性和困難性,才需要更多的礦井工人去探索和試驗。從而提高國家礦產(chǎn)資源的經(jīng)濟效益,在采礦技術(shù)中最重要的應(yīng)該屬于技術(shù)的應(yīng)用,技術(shù)越高深,對于地表的影響越大。本文將對大采深礦井地質(zhì)勘探技術(shù)的應(yīng)用與探索進行分析和討論。
【關(guān)鍵詞】:大采深礦井;地質(zhì);勘探技術(shù);應(yīng)用;探索;
礦產(chǎn)資源作為我國能源的重要組成部分。涉及的方面也非常的廣泛。我國礦產(chǎn)資源豐富的地區(qū)并不是很多。如今礦產(chǎn)資源已被開采的所剩無幾,達到了貧乏的程度。這樣也會影響很多行業(yè)的有序進行,所以,不斷采用新興的采礦技術(shù)要領(lǐng),能夠帶動更多行業(yè)的發(fā)展和進步。使得中國能源能夠順利的進行,從而走向世界的前列。
1.大采深礦井地質(zhì)勘探技術(shù)的概括
1.1大采深礦井地質(zhì)勘探的重要性
對于礦井地質(zhì)勘探的重要性是在施工的過程中,投入工期長,資金的投入較高,資源的消耗也很多。所以,地質(zhì)勘探技術(shù)的好壞會直接影響到整個采礦項目的效益。對于采礦的地點不同,觀念和方法不同的前提下,在進行地質(zhì)勘探的時候,礦場領(lǐng)導(dǎo)要保持客觀公正的態(tài)度,要站在廣大人民群眾的立場上考慮問題,對于采礦工作過程中經(jīng)濟及效率也有著一定的積極影響。
1.大采礦井地質(zhì)勘探的內(nèi)涵
采礦前礦場領(lǐng)導(dǎo)的有效管理可以提高經(jīng)濟效益,提高礦場的管理水平,同時也可以節(jié)約采礦的成本。所以,該礦場領(lǐng)導(dǎo)要采取有效的技術(shù)措施,經(jīng)濟措施,組織措施,合同措施等。例如:在技術(shù)方面,礦場的技術(shù)人員既可以在采礦前制定一個計劃,或者只制定一張圖表,根據(jù)計劃或是圖表上的內(nèi)容,進行有序的采礦,有計劃有安排的完成整個采礦的項目,節(jié)約了采礦過程中的經(jīng)濟成本。整個采礦團隊要有組織的進行工作,可以提高效率,同時也是提高整個礦場管理水平的一個重要體現(xiàn)。經(jīng)濟措施就是一個在采礦的過程中,管理者要盡量的避免浪費,要按照采礦前作出的計劃,一步步來完成。
2大采深礦井地質(zhì)勘探的技術(shù)分析
2.1深礦井的開采技術(shù)
在50年以前,我國的開采技術(shù)并不是特別的發(fā)達。開采礦井并不需要更深的技術(shù),而如今不同,大多數(shù)的區(qū)域都采取深度開采礦井。這對于技術(shù)含量的要求會更高。深度礦井的內(nèi)部構(gòu)造和結(jié)構(gòu)也更加的復(fù)雜,開采礦井的工作人員要在保證安全的基礎(chǔ)上提高開采效率,提高開采數(shù)量。在開采的過程中,礦井下可能會出現(xiàn)井爆等一系列的問題。這需要在采礦前期對于勘探技術(shù)掌握更加的清晰,例如:深度開采中,礦井內(nèi)的通風(fēng)量要適當,溫度的調(diào)整也要均衡。根據(jù)各個地質(zhì)的結(jié)構(gòu)和溫度的不同,勘探技術(shù)也是不同的。另外,對于深礦井中的巷道的布置對于采礦的效率和采礦量是有一定影響的。優(yōu)良的巷道對礦井的環(huán)境以及礦井工作人員的自身安全有著保障。在深礦井中存在一部分矸石,減少矸石的排放量是采礦的重點之一,從而有利于高效集中的開采。
2.2高效的開采技術(shù)
高效率的開采方法可以提高開采的效率,高效的開采方法是我國采礦業(yè)的一項全新的,高效的開采方法。對于開采的方法要選用最優(yōu)質(zhì)的,適當?shù)膿P長避短。例如:緩傾斜的薄煤層是一種小體積,大功率方便而具有安全性的采礦機,在用它進行工作的過程中,既要注意其穩(wěn)定性,又要防止對其他設(shè)備造成干擾。通過與其他的采礦技術(shù)設(shè)備結(jié)合,不斷的創(chuàng)造高效,省時的方法,將采礦技術(shù)做到最好。
3.深礦井下的采礦技術(shù)方法
3.1回采式
回采式是深礦井中采礦的重要方法之一,工作的流程是:將鑿巖先運入采礦場之中,然后在礦體中形成的鑿巖通道與回風(fēng)巷相吻合,從而形成回風(fēng)風(fēng)流,最后就是將利用鑿巖車將礦石運出。采礦場的低壓過低,可以維護通道的穩(wěn)定性,最終還是會提高采礦的效率。
3.2填充式
采礦的科學(xué)技術(shù)方法起源于英國,英國人用高水固結(jié)重填技術(shù),做礦井下的試驗。試驗成功后,將此方法傳到各個國家。我國是個善于學(xué)習(xí)的國家,應(yīng)該學(xué)習(xí)國外優(yōu)良的技術(shù)和經(jīng)驗,將自己國家的礦井開采技術(shù)發(fā)展起來。從目前的形勢來看,我國的采礦技術(shù)仍然受到一定的局限性,采礦材料相對來說不是十分穩(wěn)定,部分材料價格高昂,所得到的經(jīng)濟效益并不高。目前的填充技術(shù)有了新的突破,填充物變?yōu)楦呶采?,這種砂的濃度較高,可以節(jié)約一些材料,在資金上有一部分節(jié)省,同時也會提高工作效率。填充技術(shù)也是目前采礦中常用的一項技術(shù),它有著諸多的優(yōu)點:例如:避免地表塌陷,起到穩(wěn)固的作用。也可降低礦石的貧化率,礦石的樣式多種多樣,可以利用高分段的填充方法降低采礦的時間,從而也降低了成本,提高了工作效率也提高了經(jīng)濟效益,也能保證采礦工人的安全性。
4.怎樣施行開采礦井勘探的方法
4.1開采礦井的勘探質(zhì)量
對采礦的勘探技術(shù)不僅僅是經(jīng)濟問題,也是與采礦過程中的質(zhì)量密切相關(guān)的。而這種采礦前的勘察指的是質(zhì)量要合格,采礦設(shè)備要完好而工期要按時。所以在制定目標的時候一定要合理,有效。提高采礦工程的管理要建立在一個高效的,科學(xué)的管理方法上,例如:在預(yù)算前期的審核工作,采礦的過程中井然有序的進行,采礦過后對整個項目進行決算。
4.2加強采礦過程中的地質(zhì)勘探和跟蹤,管理
在采礦的過程中,管理人員要對地質(zhì)進行勘探和對采礦設(shè)備進行管理。采礦過程中跟蹤是為了避免某些采礦工人工作不認真,偷懶等現(xiàn)象,從而造成巨大的經(jīng)濟損失和危險。而管理是為了在采礦工人工作的過程中出現(xiàn)了狀況和問題,管理者可以找礦場領(lǐng)導(dǎo)或是他人及時的尋求幫助。所以,在進行管理的時候,要按照一定的方法。所以管理人員就相當于礦場中的一個小部門,應(yīng)該以大局為重,遇到薄弱的環(huán)節(jié),實事求是的做好采礦全過程的合理安排。采礦的目的是為了滿足國家和人民對于能源的需求。所以管理是建立在領(lǐng)導(dǎo)的設(shè)計和材料運用的基礎(chǔ)上的。一個好的管理是一個礦場如何有秩序工作的基本,微不足道的細節(jié)會決定著礦場的礦業(yè)資源是否能滿足國家和人民的需要。這樣,對于國家的經(jīng)濟發(fā)展和礦場的管理理念起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)國家對于礦業(yè)能源的要求不斷更新,及時的對采礦的技術(shù)和方法作出處理,另外要不斷提高采礦工人的能力,水平。這樣才會在采礦的控制方法和管理層面上取得長足的發(fā)展。
【結(jié)語】:礦產(chǎn)能源對于國民的生活,國家的人生產(chǎn)有著一定的建設(shè)性作用,采礦業(yè)也是國家能源發(fā)展的重要保證,所以,采礦對于國家能源發(fā)展是非常重要的,而在采礦前對于地質(zhì)的勘探技術(shù)從始至終都起著決定性的作用,礦場采礦的安全性及技術(shù)性要依靠礦場和國家監(jiān)督部門來共同完成。在每個采礦工作人員的心中,要以國家的經(jīng)濟利益和能源的需要作為根本,去做好自己的本職工作,為國家造福,為社會的經(jīng)濟利益提供良好的發(fā)展空間。
[摘 要]統(tǒng)計分析是根據(jù)研究的目的,運用統(tǒng)計綜合指標和各種分析方法,將已整理的數(shù)字資料結(jié)合具體情況,由此及彼、由表及里地進行分析研究、概括,以揭示事物的內(nèi)在聯(lián)系及其發(fā)展的規(guī)律。統(tǒng)計工作包括了統(tǒng)計設(shè)計、統(tǒng)計調(diào)查、統(tǒng)計資料整理、統(tǒng)計分析全過程。本文主要探討地質(zhì)勘測設(shè)計中科學(xué)合理統(tǒng)計工作。
[關(guān)鍵詞]地質(zhì)勘測;統(tǒng)計工作;科學(xué)性
統(tǒng)計一詞包含統(tǒng)計工作、統(tǒng)計資料和統(tǒng)計學(xué)3種含議?;谏鲜?種含義,統(tǒng)計可以定義為統(tǒng)計工作實踐的科學(xué)總結(jié),是研究總體現(xiàn)象的數(shù)量表現(xiàn)、變化規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué),是管理生產(chǎn)經(jīng)營活動的一種重要工具。
1 地質(zhì)勘測設(shè)計統(tǒng)計工作的主要內(nèi)容
第一,收集、整理統(tǒng)計原始資料,并建立各種臺帳和微機電算數(shù)據(jù)庫。原始記錄包括勘測設(shè)計日志、設(shè)計工作卡片、項目技術(shù)履歷表、質(zhì)量評定卡片與地質(zhì)鉆(電)探班報表等內(nèi)容;統(tǒng)計臺帳包括勘測設(shè)計四大部類完成情況統(tǒng)計臺帳,建設(shè)項目完成情況統(tǒng)計臺帳,分月、季項目完成情況統(tǒng)計臺帳等。隨著統(tǒng)計計算和數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的現(xiàn)代化,勞動工資和各類人員的統(tǒng)計臺帳,已被電算微機處理所替代。
第二,完成規(guī)定的各項定期或一次性調(diào)查統(tǒng)計報表的編制工作。定期報表內(nèi)容主要有勘測設(shè)計單位產(chǎn)值及項目統(tǒng)計,勘測設(shè)計實物量統(tǒng)計,勘測設(shè)計質(zhì)量統(tǒng)計,勘測設(shè)計人員、工資、勞動生產(chǎn)率及事故統(tǒng)計,勘測設(shè)計財務(wù)狀況與經(jīng)濟效益統(tǒng)計,勘測設(shè)計直接生產(chǎn)人員工作利用情況和勘測設(shè)計工率定額統(tǒng)計,勘測設(shè)計單位固定資產(chǎn)投資完成情況統(tǒng)計等。
第三,檢查、監(jiān)督本單位計劃執(zhí)行情況。這項工作內(nèi)容,反映在統(tǒng)計工作的過程中,表現(xiàn)為收集原始資料數(shù)據(jù)的落實、統(tǒng)計分析評價與計劃目標的對比,統(tǒng)計報表最終反映計劃執(zhí)行的結(jié)果和技術(shù)經(jīng)濟責(zé)任制的執(zhí)行情況等各個方面。
第四,編制綜合和專題統(tǒng)計分析報告。綜合統(tǒng)計分析報告,一般是以定期統(tǒng)計報表為主要依據(jù),并輔以其他必要的調(diào)查統(tǒng)計資料,在報送定期統(tǒng)計報表的同時,必須有綜合統(tǒng)計分析報告。專題統(tǒng)計分析報告,一般是以專業(yè)統(tǒng)計報表或有針對性地進行專題統(tǒng)計調(diào)查取得的資料,在報送專業(yè)統(tǒng)計報表、或不報送報表只提出專題統(tǒng)計分析報告時,應(yīng)該完成的工作內(nèi)容。
2 地質(zhì)勘測設(shè)計中科學(xué)合理開展統(tǒng)計工作
2.1 統(tǒng)計分析的任務(wù)、原則和方法
地質(zhì)勘測設(shè)計統(tǒng)計分析,是根據(jù)地質(zhì)勘測設(shè)計統(tǒng)計任務(wù)的要求,通過大量統(tǒng)計資料反映出來的勘測設(shè)計生產(chǎn)經(jīng)營活動中的各種數(shù)量關(guān)系,運用統(tǒng)計分析的方法進行分析和研究,以便認識其性質(zhì)、特點、規(guī)律、揭露其矛盾,提出解決矛盾的措施和辦法。為了做好地質(zhì)勘測設(shè)計統(tǒng)計分析工作,必須做好以下幾點。
第一,明確統(tǒng)計分析的任務(wù)。①對勘測設(shè)計計劃執(zhí)行情況進行分析,借以總結(jié)經(jīng)驗、吸取教訓(xùn),克服缺點,促進生產(chǎn)經(jīng)營計劃任務(wù)的更好完成;②對指令性計劃任務(wù)和指導(dǎo)性計劃任務(wù),勘測和設(shè)計,勘測設(shè)計各階段建設(shè)項目和“三大部類”的結(jié)構(gòu)和比例關(guān)系進行分析.為編制滿足綜合平衡和適應(yīng)市場經(jīng)濟需要的計劃布局提供依據(jù);③對勘測設(shè)計過程中的隊伍和人員動態(tài)分布情況進行分析,以判斷其調(diào)配人力的合理性和精心組織人力的可能性,起到統(tǒng)計優(yōu)質(zhì)服務(wù)的作用;④對勘測設(shè)計生產(chǎn)經(jīng)營活動的外部環(huán)境和內(nèi)部因素進行分析,提出改善外部環(huán)境和提高內(nèi)部因素適應(yīng)能力的積極建議,為促進勘測設(shè)計生產(chǎn)經(jīng)營活動的順利開展出謀劃策。
第二,要掌握好統(tǒng)計分析的原則。①反映勘測設(shè)計狀況的指標和指標體系,是一個復(fù)雜的統(tǒng)計總體,指標之間具有彼此聯(lián)系、互相制約的關(guān)系,必須從總體出發(fā),抓住事物總體相互聯(lián)系進行分析的原則;②事物的性質(zhì)主要是由取得支配地位的矛盾所決定的,統(tǒng)計分析就要研究事物發(fā)展中的主要矛盾和矛盾的主要方面,區(qū)分主流和支流、現(xiàn)象和本質(zhì),即要抓住事物本質(zhì)進行分析的原則。
第三,要運用科學(xué)的統(tǒng)計分析方法,結(jié)合勘測設(shè)計統(tǒng)計的實際進行分析。常用的方法有:①利用本期實際完成的指標數(shù)字與計劃對比、與前期對比、與同行業(yè)對比,通過對比分析、找出差距、發(fā)現(xiàn)問題、總結(jié)提高的對比分析法;②利用指標體系中假定其他因素不變,其中一個因素可變情況下的逐一分析,以確定各個因素的影響程度,找出主要因素的因素分析法;③利用結(jié)構(gòu)百分比法來分析每一部分占總體的比重,以便找出矛盾的性質(zhì)和劃分主要矛盾與次要矛盾的比重分析法。
2.2 統(tǒng)計分析報告
將統(tǒng)計分析研究的結(jié)果用文字寫成書面報告,稱之為統(tǒng)計分析報告。它是統(tǒng)計工作的最終產(chǎn)品,也是統(tǒng)計分析的主要表現(xiàn)形式。統(tǒng)計分析報告最忌諱數(shù)字羅列,要求做到數(shù)字與文字的有機結(jié)合。其特點是反映情況、分析原因、說明問題、提出建議。因此,寫好統(tǒng)計分析報告,要求作者具備觀察能力、理解能力、概括能力和表達能力,具備專業(yè)知識和熟悉業(yè)務(wù)。統(tǒng)計分析報告,一般采用“基本情況―成績或問題的原因―措施或建議”這樣一種“三段式”的表述形式。要突破這一傳統(tǒng)模式,尚須廣大統(tǒng)計工作者加倍努力,開拓創(chuàng)新,以更加生動活潑的形式來編寫統(tǒng)計分析報告。
【摘 要】隨著我科技的發(fā)展,煤田地質(zhì)勘測也得到了很大的進步,煤田地質(zhì)勘測在很大程度上決定了測繪勘測工作質(zhì)量與工作效率,遙感技術(shù)在煤田地質(zhì)勘測中的應(yīng)用,提高了煤田地質(zhì)勘測的精細程度,同時降低勞動強度,提高工作效率。本文介紹了遙感技術(shù),重點分析研究遙感技術(shù)在煤田地質(zhì)勘測中的具體應(yīng)用。本文僅供煤田勘測相關(guān)專業(yè)人士參考。
【關(guān)鍵詞】遙感,地質(zhì)勘測,煤田地質(zhì)
1引言
隨著遙感技術(shù)的快速興起,遙感地質(zhì)勘測已經(jīng)得到全面推廣,也得到了實際工作單位的認可。很多人開始研究遙感技術(shù)在煤田地質(zhì)勘測中的深入推廣及應(yīng)用,并取得了一定的效果。利用遙感技術(shù)進行地質(zhì)的測繪與勘探是非常有必要的,而且也是非常有效的技術(shù)手段。由于遙感技術(shù)具有很多的優(yōu)點,且在配合相關(guān)的高新技術(shù),使得遙感技術(shù)能夠貫穿于煤田地質(zhì)勘測工作的全過程中,將遙感技術(shù)應(yīng)用在煤田地質(zhì)勘測中具有非常廣闊的發(fā)展前景。能成倍提高了煤田地質(zhì)勘測工作的社會和經(jīng)濟的效益。
2遙感技術(shù)
遙感技術(shù)是指從高空以及衛(wèi)星星座的各種平臺上,通過非接觸的方式,利用紅外線、可見光、紫外線、微波等探測手段,獲得遙感影像數(shù)據(jù)資料。通過對被探測物體的光譜特性、影像特點、圖形圖像特點,利用目視判讀、計算機圖像分析、計算機輔助波普分析等方法進行數(shù)據(jù)信息處理。從而識別探測對象的性質(zhì)和運動狀態(tài),數(shù)量質(zhì)量特征等信息。該手段獲得數(shù)據(jù)通常利用GIS數(shù)據(jù)處理軟件進行處理和分析,已獲得直觀的或直接的數(shù)據(jù)信息。
可獲取大量的信息數(shù)據(jù)。利用遙感技術(shù)能夠成功的獲取大范圍的地理數(shù)據(jù)資料,通常遙感數(shù)據(jù)獲取往往使用的飛機甚至衛(wèi)星,其飛行高度比較高。同時也可以飛行較低的高度,以獲取更高分表率的遙感數(shù)據(jù)。因此,遙感技術(shù)能夠覆蓋很大的范圍,也可以獲得高分辨率的高清數(shù)據(jù),進而能夠獲取大量數(shù)據(jù)信息。
獲取信息速度快。遙感技術(shù)最重要的特點就是其獲取數(shù)據(jù)信息的速度非常快、更新周期非常短。遙感衛(wèi)星可以快速的獲取其所經(jīng)過地區(qū)的各種信息和資料,并對原有的資料和信息進行及時的更新;利用無人機進行航拍技術(shù)獲得實時的動態(tài)數(shù)據(jù),可以實現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害動態(tài)監(jiān)測等實時獲取信息任務(wù)。
限制條件少。遙感技術(shù)在進行地質(zhì)測繪時,受到的限制條件比較少,只要太空云量較少,大氣透射性好就可以進行遙感數(shù)據(jù)采集。在煤田地質(zhì)勘測中能夠廣泛應(yīng)用的一個主要的特點。由于遙感技術(shù)脫離了地面的限制,無需控制點、無需通視、無需接觸。因此,在進行地質(zhì)測繪時,完全不受地面條件的影響,獲取遙感影像資料更加的方便快捷。
獲取信息方法多。遙感技術(shù)不但能夠獲取大量的煤田地質(zhì)勘測信息,而且具有非常豐富的獲取數(shù)據(jù)信息的方法。在利用遙感技術(shù)進行煤田地質(zhì)勘測時,可以根據(jù)具體的地質(zhì)條件和相關(guān)要求,選用不同遙感儀器以及不同的波段。已獲得不同地質(zhì)條件的數(shù)據(jù)信息。同時利用獲取數(shù)據(jù)可以應(yīng)用到地質(zhì)的災(zāi)害調(diào)查、區(qū)域地質(zhì)的調(diào)查及礦產(chǎn)資源勘查等方面。
3煤田地質(zhì)勘測中的遙感技術(shù)
遙感影像定位。遙感影像定位技術(shù)在煤田地質(zhì)勘測中的應(yīng)用,衛(wèi)星遙感技術(shù)所傳輸?shù)膱D像信息能夠清晰的分析出含水層構(gòu)造的邊界,對于了解當?shù)氐乃姆植季哂兄匾淖饔?。如在地下水的勘察過程中,地質(zhì)人員首先應(yīng)對該地的地貌特征等進行分析,以準確獲得水文分布規(guī)律做好前提工作。利用衛(wèi)星遙感圖像、航空相片以及其他的信息影像數(shù)據(jù),分析地下水的形成、儲存以及流量變化和流動趨勢等信息,并進行詳細的勘察。因此,通過對衛(wèi)星遙感定位技術(shù)所獲得的信息進行分析研究,能夠在較短的時間內(nèi)得到準確性較高的水文地質(zhì)規(guī)律。
此外,遙感影像定位技術(shù)在地震災(zāi)害中的也有廣泛應(yīng)用。遙感影像定位技術(shù)在地震中的應(yīng)用還體現(xiàn)在獲取地震后的災(zāi)害后的具體情況,對賑災(zāi)搶險等決策提供一手準確的數(shù)據(jù)資料。利用遙感影像定位技術(shù)可以有效的偵測到地形和地質(zhì)的內(nèi)部構(gòu)造,就可以掌握地震的地質(zhì)構(gòu)造類型。因此,可以對地震進行有效的環(huán)境分析研究??梢杂行У念A(yù)測地震發(fā)生的地質(zhì)內(nèi)部的變化情況,得到一定的信息反饋,這樣就可以根據(jù)地震發(fā)生之前內(nèi)部地質(zhì)的變化情況,及時對地質(zhì)構(gòu)造、內(nèi)部構(gòu)造進行分析研究,也可提高地震預(yù)警預(yù)報的高效性。
優(yōu)化勘測方案以及勘測路線。在進行野外地質(zhì)觀測方案的選擇時能達到事半功倍的效果:利用遙感影像的微觀和宏觀分析,對地質(zhì)勘測路線進行合理的選擇和布置。能很好的控制煤田地質(zhì)勘測范圍,在分析地質(zhì)體和地質(zhì)構(gòu)造的空間分布過程中,對地質(zhì)勘測測區(qū)附近不同地質(zhì)體和地質(zhì)構(gòu)造的遙感影像特征,及其相互關(guān)系進行仔細的研究和分析,可以清晰的確定地質(zhì)體的劃分地質(zhì)特征;根據(jù)地質(zhì)勘測測區(qū)事先建立好的遙感地質(zhì)解譯標志進行三維遙感影像分析。地質(zhì)觀測的路線一般布置在通行條件最好,且能夠穿越最多的遙感影像巖石地區(qū);地質(zhì)測量的路線一般以垂直于測量區(qū)線路方向的穿越路線為主,適當加以追索路線。當巖性巖相變化比較大時,地質(zhì)體的延伸走向關(guān)系不清楚,為了解某些巖石的接觸關(guān)系、礦化帶和巖石構(gòu)造現(xiàn)象的空間延伸情況等,只依靠穿越路線達到目的有一定難度時,此時,可以利用遙感影像進行追索路線布設(shè),非常方便和快捷。
遙感影像測繪地質(zhì)圖。地質(zhì)圖的繪制可以利用影像技術(shù)來實現(xiàn)。利用衛(wèi)星遙感圖像傳送信號,這樣不僅可以得到精確的信息地面信息,而且對于掌握各階段的地質(zhì)情況也十分有利,這也更加精確的繪制地質(zhì)圖。地質(zhì)勘測是一項比較綜合性的工作,數(shù)據(jù)的得來主要是依靠影像數(shù)據(jù)信息進行實時監(jiān)測。將遙感影像數(shù)據(jù)息進行深入分析研究,能夠在較短時間內(nèi)獲得準確度的地質(zhì)數(shù)據(jù),利用這些數(shù)據(jù)繪制地質(zhì)圖將非常方便有效。
煤田勘探的三維地質(zhì)模型重構(gòu)。利用煤田勘探所涉及到的遙感資料、地面采樣資料、鉆孔資料、地震剖面(或三維地震)以及電法、重磁等物探等資料,建立煤田勘探的三維地質(zhì)構(gòu)造模型,可以直觀的反應(yīng)煤田勘探效果。同時可以直接量測相應(yīng)數(shù)據(jù),對煤田開采等決策性工作提供形象直觀數(shù)據(jù)。此外,煤田地質(zhì)勘探具有原始資料數(shù)據(jù)來源種類繁雜、數(shù)據(jù)類型異構(gòu)、采樣數(shù)據(jù)的三維空間位置重要等特點,特別適合于用具有三維地質(zhì)建模功能的三維GIS(地理信息系統(tǒng))來進行管理。
煤田勘測三維可視化及動態(tài)監(jiān)測。與傳統(tǒng)的煤田地質(zhì)勘測方法相比,遙感技術(shù)在煤田地質(zhì)勘測主要是利用遙感圖像三維可視化及遙感影像動態(tài)分析技術(shù)。在布置專門的追索路線,利用遙感圖像三維可視化和遙感影像動態(tài)分析方法則就很容易實施。
4結(jié)語
隨著遙感技術(shù)在測繪行業(yè)的不斷擴展,與測繪相關(guān)的行業(yè)也得到了快速發(fā)展。遙感技術(shù)在煤田地質(zhì)勘測中已經(jīng)得到了應(yīng)用,但是應(yīng)用的不夠深入,相信隨著遙感技術(shù),地理信息技術(shù)的不斷發(fā)展,遙感技術(shù)在煤田行業(yè)的應(yīng)用會更加深入更加廣泛。
摘 要:進入二十一世紀以來,我國的科學(xué)技術(shù)獲得了較快的發(fā)展。伴隨著我國科技的快速發(fā)展,我國地質(zhì)勘測工作水平得到了顯著提高。現(xiàn)階段,水工環(huán)勘測技術(shù)的應(yīng)用,極大的改善了我國地質(zhì)勘察工作的水平。以下文章結(jié)合自身經(jīng)驗,對現(xiàn)階段我國的水工環(huán)地質(zhì)勘測工作的概況進行概述,并談?wù)勊きh(huán)地質(zhì)勘測工作中GPS技術(shù)以及RTK技術(shù)的應(yīng)用狀況。
關(guān)鍵詞:地質(zhì)勘測;水工環(huán);應(yīng)用;GPS技術(shù);RTK技術(shù)
引 言:近幾年來,伴隨著我國地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率的不斷升高,也由于我國地質(zhì)勘測工作要求越來越高,我國的水工環(huán)地質(zhì)勘測工作水平取得了一定的提高。水工環(huán)地質(zhì)勘測工作的進行,有助于提高地質(zhì)勘測的水平,有助于提高對環(huán)境保護與防震減災(zāi)的效果,因此,水工環(huán)地質(zhì)勘測工作越來越引起了相關(guān)部門的重視。但是,就現(xiàn)階段我國的水工環(huán)地質(zhì)勘測工作來說,依舊存在著較多的問題,以下文章就水工環(huán)地質(zhì)勘測工作的概況進行探討,并進一步概述水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中GPS技術(shù)以及RTK技術(shù)的應(yīng)用。
1 水工環(huán)地質(zhì)勘測工作的概況
要對水工環(huán)地質(zhì)勘測工作有一個了解,就要先對水工環(huán)地質(zhì)有一個了解。所謂的水工環(huán)地質(zhì),就是水文、工程、環(huán)境地質(zhì)的總稱,現(xiàn)階段,在我國礦產(chǎn)行業(yè)比較發(fā)達的地區(qū),水工環(huán)地質(zhì)勘測工作顯得尤為重要。水工環(huán)地質(zhì)勘測工作的質(zhì)量將會對礦產(chǎn)開采工作造成嚴重的影響,并且該工作還關(guān)系到礦產(chǎn)地區(qū)以后的規(guī)劃與發(fā)展,因此,水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)在礦業(yè)產(chǎn)區(qū)受到了廣泛重視。
水工環(huán)地質(zhì)的研究工作與現(xiàn)代社會的發(fā)展息息相關(guān),伴隨著全球氣候不斷惡化,我國的環(huán)境受到了嚴重的污染,因此,對水工環(huán)地質(zhì)勘測工作提出了更具時代特色的要求。另外,伴隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,水工環(huán)地質(zhì)勘測工作應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣,并且應(yīng)用的深度也越來越高。隨著我國地質(zhì)災(zāi)害問題越來越嚴重,嚴重阻礙了我國人民的生命和財產(chǎn)安全,因此,現(xiàn)階段對水工環(huán)地質(zhì)勘測工作提出了更高的功能要求。
現(xiàn)階段,我國的水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)應(yīng)用中存在著較多的問題,這些問題的存在,不僅影響到水工環(huán)地質(zhì)勘測工作的發(fā)展,也嚴重阻礙了我國經(jīng)濟以及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。因此,人們也越來越認識到水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中的缺點。由于以前我國并沒有對該工作引起足夠高的重視,但是伴隨著我國環(huán)境的惡化與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率的升高,有關(guān)部門對水工環(huán)地質(zhì)勘測工作引起了重視。再加上我國現(xiàn)階段提倡可持續(xù)發(fā)展的理念,對生態(tài)環(huán)境的保護工作以及城市污染的處理工作提出了更高的要求,這同時也給水工環(huán)地質(zhì)勘測工作提出了更高的要求。因此,現(xiàn)階段的水工環(huán)地質(zhì)勘測工作急需創(chuàng)新與改革,以服務(wù)于我國的發(fā)展。
以前,水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)的應(yīng)用主要是為了尋找礦產(chǎn)資源,但是隨著時代的進步,水工環(huán)地質(zhì)勘測工作廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟發(fā)展的許多工作中,尤其是環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展工作。隨著時代對于水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)的要求越來越高,目前水工環(huán)地質(zhì)勘測工作整合了水文、工程、環(huán)境整體的勘測,并且綜合性越來越強?,F(xiàn)階段,水工環(huán)地質(zhì)勘測工作廣泛應(yīng)用于以下幾個方面:第一,水工環(huán)地質(zhì)勘測工作應(yīng)用于城市規(guī)劃與建設(shè)工作中。由于現(xiàn)階段我國城市或多或少受到了工業(yè)以及生活垃圾的污染,因此在現(xiàn)階段城市規(guī)劃建設(shè)中應(yīng)用水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)進行環(huán)境污染的監(jiān)測工作以及土地的利用工作。第二,水工環(huán)地質(zhì)勘測工作廣泛應(yīng)用于環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展工作中?,F(xiàn)階段,我國的生態(tài)環(huán)境進一步惡化,在各個地區(qū)生態(tài)環(huán)境的研究工作中,廣泛應(yīng)用到了水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)。第三,在進行地質(zhì)學(xué)方面的研究工作時,廣泛應(yīng)用到水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)。現(xiàn)階段,我國的地質(zhì)學(xué)研究工作取得了較快發(fā)展,伴隨著經(jīng)濟以及科技的發(fā)展,現(xiàn)階段對地質(zhì)學(xué)的研究工作有了更高的要求。因此,通過水工環(huán)地質(zhì)勘測技術(shù)的應(yīng)用,可以加快地質(zhì)學(xué)研究工作的發(fā)展。
2 水工環(huán)地質(zhì)勘測中GPS技術(shù)以及RTK技術(shù)的應(yīng)用
現(xiàn)階段,我國水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中存在著較多的問題,這些問題的存在嚴重影響了水工環(huán)地質(zhì)勘測工作的發(fā)展。近幾年來,GPS技術(shù)以及RTK技術(shù)的應(yīng)用,極大的改善了水工環(huán)地質(zhì)勘測工作的質(zhì)量。以下文章對現(xiàn)階段我國水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中應(yīng)用較廣的GPS技術(shù)以及RTK技術(shù)進行探討,并對這兩種技術(shù)的工作原理以及相應(yīng)的工作方法進行討論。
2.1 水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中GPS技術(shù)的應(yīng)用
所謂的GPS技術(shù),就是衛(wèi)星定位技術(shù),該技術(shù)的應(yīng)用極大的改善了我國水工環(huán)地質(zhì)勘測工作的水平。相比于以往的衛(wèi)星定位技術(shù)來說,現(xiàn)階段我國的GPS衛(wèi)星定位技術(shù)已經(jīng)趨于成熟。以往無線信號的發(fā)射臺一般建立在地面上,而現(xiàn)階段GPS技術(shù)將無線信號發(fā)射臺從地面搬到了衛(wèi)星上,這樣可以利用衛(wèi)星系統(tǒng)進行相應(yīng)的定位功能,這也是衛(wèi)星定位系統(tǒng)的工作原理。利用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)進行定位時,一方面可以利用太空中三顆以上的移動的衛(wèi)星進行地面位置的確定。另一方面,可以利用地面三個以上的控制臺進行移動衛(wèi)星的定位。因此,定位功能是相互的。在進行地面位置的確定時,工作人員通過應(yīng)用相應(yīng)的接收裝置在某一地點向太空中三顆以上的移動的衛(wèi)星發(fā)射無線信號,再通過測量衛(wèi)星到接收裝置的距離,通過復(fù)雜的信息交匯與計算,最后確定出地面接收裝置的具體位置。另外,應(yīng)用GPS技術(shù)還可以實現(xiàn)動態(tài)的測量,概括地說該測量方法為以下幾個步驟。首先,要在地面上選擇一個基準站,并在基準站安放一臺GPS接收裝置。并且要利用接收裝置對太空中移動的衛(wèi)星所發(fā)出的無線信號進行實時的觀測。其次,將接收裝置觀測到的數(shù)據(jù)通過相關(guān)的設(shè)備傳送到中央觀測站,需要注意的是數(shù)據(jù)的傳輸要實時進行。最后,通過觀測站中相關(guān)信息以及數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與計算,可以得出準確的基準站的坐標。雖然測量方法較為簡單,但是數(shù)據(jù)的計算較為麻煩。
2.2 RTK技術(shù)在水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中的應(yīng)用
該技術(shù)是建立在差分GPS技術(shù)的基礎(chǔ)上的。差分分為三類,分別是位置、相位以及偽距差分,這三種差分都可以對測量結(jié)果進行修正,進而提高數(shù)據(jù)的精度。RTK技術(shù)的工作原理也較為簡單。首先,在選擇的基準站上安放一臺接收裝置,使接收裝置與流動監(jiān)測站同時對一臺衛(wèi)星裝置發(fā)出的信號進行接收。其次,對兩個接收數(shù)據(jù)進行對比,進而得出相位差分的改正數(shù)。最后,將改正數(shù)傳送到流動監(jiān)測站,流動監(jiān)測站通過利用改正數(shù)進行測量位置的精確定位。
3 結(jié)語
近幾年來,伴隨著我國城市化水平以及工業(yè)化水平的不斷提高,我國的環(huán)境受到了或多或少的污染。并且伴隨著地質(zhì)災(zāi)害與礦產(chǎn)開發(fā)的需要,我國的水工環(huán)地質(zhì)勘測工作取得了一定的進步。但是我們應(yīng)該清醒的認識到現(xiàn)階段我國水工環(huán)地質(zhì)勘測工作中的不足,并通過GPS技術(shù)以及RTK技術(shù)的應(yīng)用改善工作中的問題。
[摘 要]文章概述了面波及折射波的探測技術(shù),以及其在探測過程中的優(yōu)缺點,并根據(jù)資料調(diào)差及數(shù)據(jù)分析,將探測的原理及探測方法進行總結(jié)。在工程實踐中表明,綜合性的物探方法與資料中所記錄的方式具有統(tǒng)一性,是一種具有高效性的物探手段。同時,在公路工程的探測過程中,需要精確的探測手段探明第四系的覆蓋率以及土石截面的情況。我國近些年,在交通事業(yè)上關(guān)注很大,成本投資加大,使工程建設(shè)具有高效性,不僅大塊建設(shè)步伐,還為建筑企業(yè)帶來較高的經(jīng)濟效益。但是,其對于工程的探測作業(yè)很難順利實施,一般的探測方式不能滿足工程的需要,因此,地質(zhì)勘測部門將綜合物探技術(shù)進行應(yīng)用,減少了物探難度,增加作業(yè)效率,降低資金浪費情況。
[關(guān)鍵詞]地質(zhì);綜合物探;應(yīng)用;發(fā)展
前言:本文首先探討了地質(zhì)勘測中綜合物探運用的基本原理,是利用地層表面的振動集寧信號的傳播從而進行探測的方法。其次探討了對于探測信號的采集,其中對測線布置及采集設(shè)計進行分析,采用綜合物探的方法能夠保證現(xiàn)場的信號強度。然后對采集的信號進行分析,對采集數(shù)據(jù)進行測試,并以資料文獻為根據(jù)確定采集數(shù)據(jù)的準確性,經(jīng)過對土石分界進行調(diào)整,確定了土石分界的最終結(jié)果,最后,根據(jù)時間分析,利用某高速公路的實際操作進行研究,分析出經(jīng)過綜合物探方法在地質(zhì)勘測中的運用,不僅使探測結(jié)果具有準確性、過程高效性,還使綜合物探技術(shù)得到了良好的推廣,有利于我國地質(zhì)勘測事業(yè)的發(fā)展,為我國帶來高效的經(jīng)濟效益,促進地質(zhì)勘測技術(shù)的發(fā)展。
1 綜合物探基本原理
地層表面激發(fā)產(chǎn)生的振動信號在地層中傳播會產(chǎn)生面波和體波信號,面波信號分為Rayleigh波和Love波,體波信號分為橫波(S波)和縱波(P波)。面波信號在分層介質(zhì)中傳播會發(fā)生頻散現(xiàn)象,而體波信號在特定的地層條件下會發(fā)生明顯的反射或折射現(xiàn)象。研究表明,面波在均勻介質(zhì)中傳播不會發(fā)生頻散,而在非均勻介質(zhì)中傳播會發(fā)生頻散。面波在多層介質(zhì)條件下的頻散特性具有如下規(guī)律:(1)(VR-f)曲線變化規(guī)律和層速度的關(guān)系:當頻率發(fā)生變化時,面波速度VR會隨勘探深度的變化而逐漸趨近該深度地層的層速度。(2)(VR-f)曲線變化規(guī)律與層厚度的關(guān)系:當厚度發(fā)生變化時,由頻散曲線可知,相應(yīng)拐點位置明顯向低頻方向移動
2 信號數(shù)據(jù)采集
2.1 測線布置
采用綜合物探技術(shù)主要是為了能夠準確地探測出表層土層的厚度,現(xiàn)場測線布置必須保證面波測點和折射波測點對應(yīng)一致,便于信號數(shù)據(jù)的綜合利用。
2.2 參數(shù)設(shè)計測試
現(xiàn)場測試參數(shù)的設(shè)計原則如下:(1)采集道數(shù)選擇要求測震儀具有多通道接受端口,一般為12通道和24通道。(2)檢波器選擇根據(jù)現(xiàn)場踏勘及地質(zhì)調(diào)查,預(yù)估土層的厚度,確定探測深度,選用檢波器的頻率可利用下述公式進行估算:f=VR/H(1)式中f―――檢波器的頻率;VR―――地層面波速度;H―――探測深度。(3)激震方式選擇激震方式也即激發(fā)震源,采集工作中使用錘擊、落重或炸藥的激發(fā)作為震源。(4)偏移距選擇在探測土石分界時,為了避免產(chǎn)生近域效應(yīng),偏移距為排列長度L的1/8至1/2,其中排列長度L為整個排列檢波器布置的長度,即L=(n-1)×dx,n為采集道數(shù),dx為道間距。
2.3 測試步驟現(xiàn)場
在測試過程中,測點的布置的密集與否,需要測點繼續(xù)擰樣本的抽取,經(jīng)過檢測去檢測,進行普遍的檢測后,確定測試點。經(jīng)過確定的面波及折射波的擦數(shù)進行測試,通過測試的情況進行探測,其探測步驟為:(1)根據(jù)探測任務(wù)確定探測目的。(2)擬定測試區(qū)域,進行現(xiàn)場踏勘及地質(zhì)調(diào)查。(3)規(guī)劃測線位置及測線方向。(4)初步設(shè)置測試參數(shù)。(5)安置好檢波器,連接測震電纜保證檢波器的尾錐能與地表牢固安裝。(6)試驗采集,檢查儀器的一致性。(7)進行震源激發(fā)并采集數(shù)據(jù)。(8)分析時域信號,減小噪聲干擾。(9)分析采集到的信號數(shù)據(jù)質(zhì)量。
3 信號分析與資料解釋
3.1 信號數(shù)據(jù)的分析
信號數(shù)據(jù)的分析包括兩方面的內(nèi)容:①面波信號數(shù)據(jù)的分析;②折射波信號數(shù)據(jù)的分析。面波信號數(shù)據(jù)分析主要包括以下幾個過程:(1)面波有效信號的提取,設(shè)置合理的時間窗在時域信號窗口提取有效面波信號數(shù)據(jù);(2)面波頻散曲線的求取,根據(jù)有效面波時域信號求取面波基階模態(tài)的頻散曲線,進行深度轉(zhuǎn)換,得到深度-波速曲線;(3)利用空間相似性原理進行測點間數(shù)據(jù)插值,得到測線面波波速云圖;(4)面波頻散曲線的遺傳反演分析,得到面波頻散曲線的反演分層結(jié)果。
3.2 成果資料處理與解釋
通過現(xiàn)場信號數(shù)據(jù)的分析處理得到面波頻散曲線及折射波法的縱波速度與深度的關(guān)系曲線,為了綜合利用兩者的處理結(jié)果,需要進行綜合解釋。資料綜合解釋流程。(1)折射波的結(jié)果處理。折射波法得到的結(jié)果為排列長度方向上的縱波速度與地層深度的二維結(jié)果圖,即Vp與深度的關(guān)系圖。它反映了地層深度方向上的縱波速度變化情況,得到土層和巖石層的縱波速度,也得到了土層的埋深。(2)面波頻散數(shù)據(jù)插值處理。面波頻散數(shù)據(jù)插值處理包括:單測點頻散數(shù)據(jù)插值(連續(xù)化)和多測點頻散數(shù)據(jù)插值(網(wǎng)格化)。面波數(shù)據(jù)分析結(jié)果為實測頻散曲線反演結(jié)果,主要利用實測頻散曲線的結(jié)果數(shù)據(jù)(面波相速度VR-深度),其數(shù)據(jù)為一系列離散的數(shù)據(jù)點,為了得到一條光滑的頻散曲線,對其采取了連續(xù)化處理。
4 工程應(yīng)用實例
某高速公路段為山區(qū)丘陵地帶,地形條件較為復(fù)雜,橋梁隧道構(gòu)筑物較多,如僅采用常規(guī)勘察手段很難滿足工期要求。將面波和折射波技術(shù)運用于橋隧區(qū)的工程地質(zhì)勘察中,一共進行了13座橋梁和8個隧道的工程物探工作。作為地質(zhì)鉆探工作的一種重要輔助手段,綜合物探技術(shù)大大提高了勘察工作效率。
4.1 挖斷某大橋橋基綜合物探
挖斷某大橋位于該高速公路的起點附近,橋位區(qū)表層為山坡耕地,局部地方有基巖出露。通過現(xiàn)場踏勘初步獲得測區(qū)地層分布由淺入深依次為耕植土、粉土與砂巖,從上到下存在明顯的下伏層速度大于上覆層速度,滿足綜合物探技術(shù)應(yīng)用的地球物理條件。由于受地形條件的限制,局部地方較為陡峭,難以進行測線布置,一共布置了6個測點。采用前面提到的數(shù)據(jù)采集和分析處理方法,兩者結(jié)果較為吻合,具有較好的應(yīng)用效果。
4.2 某梁隧道隧址綜合物探
該梁隧道隧址區(qū)表層為山坡旱地,局部有基巖出露。根據(jù)測區(qū)地層分布條件分析,耕植土或者殘破積層物、粘土與基巖三者之間存在明顯的(或懸殊的)波阻抗差,從上到下存在明顯的下伏層速度大于上覆層速度。測區(qū)內(nèi)共布置了15個測點,布置測點時,考慮了測點與鉆孔資料能夠進行對比分析,同時折射波和多道瞬態(tài)面波的測點需重合。
5 結(jié)論
綜上所述,面波信號與體波信號各有優(yōu)缺點,面波信號傳播方法在介質(zhì)的傳播中具有頻散的現(xiàn)象,體波信號中存在折射的傳播現(xiàn)象,所以在工程使用中,需選擇二者方法中的優(yōu)點進行綜合物探測試作業(yè)。文章通過時間案例分析出,綜合物探技術(shù)在工程中應(yīng)用極為廣泛,并且其作用率高,其探測的結(jié)果表明能夠與鉆探技術(shù)產(chǎn)生一致性。同時利用綜合物探技術(shù)將現(xiàn)場進行信號測試,其將面波和體波兩種技術(shù)的優(yōu)點的發(fā)揮。通過對綜合物探技術(shù)的分析,其具有面波及體波信號兩種技術(shù)的優(yōu)點,在地質(zhì)勘測過程中能夠充分發(fā)揮其高效性,保證工程探測的準確性和高效性,為地質(zhì)勘測工程提供了基礎(chǔ)的技術(shù)保障、及高效性的探測技術(shù),同時使綜合物探技術(shù)得到良好的推廣。
[摘 要]地震勘探是指利用地下介質(zhì)的彈性差異,通過觀測和分析大地對人工激發(fā)地震波的響應(yīng),推斷地下巖層的性質(zhì)和形態(tài)的一種地球物理勘探方法。 本文詳細敘述了三位地震技術(shù)對煤田地質(zhì)勘測的參數(shù)處理。
[關(guān)鍵詞]三維地震 煤田 勘測
1.引言
三維地震數(shù)據(jù)處理,即是根據(jù)地質(zhì)任務(wù)的要求及采集資料質(zhì)量特點,采取一系列有效的技術(shù)方法,以達到壓制干擾、提高資料信噪比及分辨率的目的。
2.參數(shù)處理
2.1 處理流程及參數(shù)
結(jié)合測區(qū)資料,經(jīng)過充分的試驗處理及處理成果的分析對比,結(jié)合地質(zhì)任務(wù)中的主要勘探對象是煤層的現(xiàn)實.
2.2 處理結(jié)果
通過資料處理,最終得到一個大小為1475m×1275m×1.5s的三維偏移數(shù)據(jù)體,一個疊前偏移數(shù)據(jù)體及CDP覆蓋次數(shù)圖。
2.3 資料解釋
基于前期工作,本次三維地震解釋工作在SUN―Blade2000圖型工作站上完成,利用美國一款三維地震解釋系統(tǒng)軟件,以及地質(zhì)繪圖軟件等進行地質(zhì)解釋工作。
原始資料經(jīng)過處理后得到大小為1475m×1275m×1.5s的三維偏移數(shù)據(jù)體,三維數(shù)據(jù)體中包含著豐富的地質(zhì)信息,資料解釋工作就是利用相應(yīng)的技術(shù)方法對數(shù)據(jù)體內(nèi)的地質(zhì)信息進行提煉,將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成地質(zhì)信息。
2.3.1反射波的地質(zhì)意義及對比
本區(qū)幾個標準波的層位關(guān)系、動力學(xué)特征十分清楚,非常有利于反射波的識別和對比。具體對比解釋時,首先對主要標準波T3或T15逐一對強相位進行追蹤對比,對比過程中充分注意波組和層位關(guān)系,對主要標準波按上述方法由粗(大網(wǎng)度)到細(小網(wǎng)度)逐一進行對比解釋,解釋過程中基本遵循以下幾個原則:1、充分利用已有的地質(zhì)信息資料,掌握區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件的變化規(guī)律。2、遵循由粗到細、由簡單到復(fù)雜的原則,三維地震解釋先進行40米×40米粗網(wǎng)格控制解釋,建立起大的構(gòu)造輪廓,然后加密到20米×20米,形成全區(qū)構(gòu)造骨架,確定較大斷層。最后對層位和構(gòu)造加密到5米×5米的細網(wǎng)格,解釋小斷層,確定最終解釋方案。3、在三維解釋過程中,縱向、橫向和任意時間剖面相結(jié)合,時間剖面和水平切片、順層切片相結(jié)合,全方位的反復(fù)對比、反復(fù)檢查、反復(fù)修改確認,確保解釋結(jié)果的正確可靠。4、將三維可視化技術(shù)貫穿于解釋全過程中。5、多個數(shù)據(jù)體綜合解釋。利用解釋軟件的疊后處理功能和地震屬性提取功能,生成多種數(shù)據(jù)體參與解釋,綜合判定斷層。多種數(shù)據(jù)體參與解釋,綜合判定斷層。
2.3.2解釋過程
1、采空區(qū)解釋
由于覆巖失去支撐,煤層在回采完畢后,引起采空區(qū)頂板巖層的冒落,依次形成冒落帶-斷裂帶-裂隙帶-彎曲下沉移動帶,地面也隨之下沉,出現(xiàn)盆地狀凹陷(如圖:2-1所示)。在采空區(qū)中心附近,上覆巖層產(chǎn)生了大量破壞,整個層狀介質(zhì)的地震條件不復(fù)存在,地震波在此產(chǎn)生大量散射,致使在這一區(qū)域不能形成反射波,而在采空周圍地震波同相軸也發(fā)生明顯變化,如圖2-2,從剖面上可以看出,在采空區(qū)中心附近不但3#煤層反射波不存在,由于15-3#煤層的反射波能量被大量吸收、散射,不能形成良好的反射,故反射波也不存在,特別是對15-3#煤層的影響范圍比3#煤層大很多。
2、陷落柱解釋
煤層陷落柱是煤系地層基底厚層灰?guī)r中古巖溶的塌陷歷形成的柱體,陷落柱體是由塊度大小不均、排列雜亂無章的上部地層塌陷物膠結(jié)而成的。這些差異是形成異常地震波的基礎(chǔ),也是解釋陷落柱的物理前提。陷落柱在時間剖面上主要表現(xiàn)有:(1)反射波組終斷或者能量變?nèi)?。其終斷點或能量變化位置反映邊界的變化。(2)反射波同相軸扭曲產(chǎn)狀突變。一系列反射波同相軸向陷落柱體內(nèi)側(cè)扭曲,其扭曲起始點之連線即為陷落柱的邊界反映。(3)反射波同相軸產(chǎn)生分叉合并和圈閉現(xiàn)象。其分叉、合并點即為陷落柱的邊界反映。(4)陷落柱在方差體、水平切片和順層切片上的反映為同相軸缺失。
3.總結(jié)
三維地震勘探是當今地震勘探的新領(lǐng)域和新技術(shù),從設(shè)計、采集、處理到解釋,都需要認真地分析研究各個階段的主要矛盾,以科學(xué)、嚴謹?shù)膽B(tài)度、務(wù)實的工作方法、保質(zhì)保量地完成勘探地質(zhì)任務(wù)才會取得好的地質(zhì)效果。