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1礦山開采影響范圍
1.1放炮影響范圍根據(jù)開發(fā)方案,采場(chǎng)每次布置3排鉆孔,每排10個(gè)孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30個(gè)孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以確保爆破后臺(tái)階高度達(dá)15m。
1.2采礦可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害影響范圍礦山開采過(guò)程中采用自上而下臺(tái)階式分層開采,高度為15m;開采時(shí)工作臺(tái)階切向坡和反向坡最終開采的邊坡角不大于55°。由此可確定采礦可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害影響范圍為礦區(qū)開采最終邊界外延15m。綜上所述:礦山開采影響范圍為露天采場(chǎng)外延215m。
2地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)根據(jù)開發(fā)技術(shù)方案,礦山開采后四周將形成5段高度為110m的邊坡,邊坡編號(hào)分別為AB、BC、CD、DE、EF,邊坡位置詳見(jiàn)福祿鎮(zhèn)周家槽周家槽水泥用石灰?guī)r礦山礦區(qū)范圍及開采平面圖
3水文地質(zhì)預(yù)測(cè)礦區(qū)范圍內(nèi)開采三疊系下統(tǒng)嘉陵江組三段(T1j3)石灰?guī)r礦層,開采標(biāo)高均高于當(dāng)侵蝕基準(zhǔn)面;開采范圍內(nèi)無(wú)河流、水庫(kù)等地表水體;地下水與地表水沒(méi)有必然的水力聯(lián)系。礦山開采對(duì)巖溶裂隙水的補(bǔ)給條件破壞小,礦山開采后不會(huì)對(duì)含水層結(jié)構(gòu)破壞,不會(huì)造成地下水水位下降、疏干等。對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。
4地形地貌預(yù)測(cè)按照開發(fā)利用方案,礦山開采后將形成高度0~105m的邊坡,礦山采礦活動(dòng)對(duì)地形地貌景觀影響嚴(yán)重。
5土地資源影響預(yù)測(cè)璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦不單獨(dú)設(shè)置料場(chǎng)及廢渣場(chǎng),在礦區(qū)東側(cè)采區(qū)50m外設(shè)置破碎站及運(yùn)輸?shù)缆?,占用耕地資源4.41ha;工業(yè)廣場(chǎng)修建占用耕地資源1.59ha;礦區(qū)為露天采場(chǎng),占用耕地資源43ha;石灰?guī)r礦山開采共占用耕地49ha。因此,璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦開采后對(duì)土地資源影響嚴(yán)重。
6建(構(gòu))筑物影響預(yù)測(cè)礦山為露天開采,將會(huì)對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建(構(gòu))筑物全部破壞。根據(jù)計(jì)算的爆破地震波安全距離為158.45m,計(jì)算的爆破產(chǎn)生飛石最遠(yuǎn)飛散距離為200m;對(duì)礦區(qū)周邊200m范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物造成較嚴(yán)重破壞。因此,璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦開采后對(duì)建(構(gòu))筑物影響嚴(yán)重。
二、礦山地質(zhì)環(huán)境防治
針對(duì)礦山開采影響范圍及采后地質(zhì)環(huán)境因素的影響預(yù)測(cè)結(jié)果,將礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)劃分為重點(diǎn)區(qū)、次重點(diǎn)區(qū)、一般區(qū),設(shè)計(jì)以下防治工程:1)礦山開采時(shí)應(yīng)及時(shí)清除邊坡上的掉塊,特別是在BC邊坡東段邊坡可能會(huì)發(fā)生局部掉塊。2)對(duì)礦山采坑四周形成的邊坡采用生物工程護(hù)坡;對(duì)采坑坑底進(jìn)行綠化或土地復(fù)墾。3)對(duì)礦區(qū)道路、破碎站和工業(yè)廣場(chǎng)區(qū)域進(jìn)行環(huán)境恢復(fù)。4)修建截排水工程。
1邊坡防治工程
1.1邊坡放坡根據(jù)開發(fā)方案礦山開采的最終邊坡角為55°,自上而下臺(tái)階式分層開采,采高15m,臺(tái)階寬度約10.5m;AB邊坡長(zhǎng)約600m,高2~50m;BC邊坡長(zhǎng)約440m,高50~106m;CD邊坡長(zhǎng)約360m,高40~96m3;DE邊坡長(zhǎng)約526m,高17~42m3;EF邊坡長(zhǎng)約210m,高2~17m;放坡處理各段邊坡。
1.2清理危石及時(shí)清理采場(chǎng)邊坡上的危石,避免發(fā)生危石滾落傷人事故。按照“邊采邊治”的原則,對(duì)各邊坡上的危石清理完成后,才能進(jìn)行下一臺(tái)階的開采。
1.3截水溝礦區(qū)位于瀝鼻峽背斜軸部,地形呈渾圓狀的小型獨(dú)立山包,自然排水條件良好,匯水面積小,在礦區(qū)DE、EF邊坡頂部修建截水溝長(zhǎng)約300m,以防治地表水進(jìn)入礦區(qū)。在其余每個(gè)臺(tái)階坡面每隔50m,高差10~20m,設(shè)置橫向和豎向的截排水溝,將邊坡頂部的地表水匯入采坑內(nèi)的排水溝,避免對(duì)坡面草籽植物造成沖刷,豎向的排水溝按急流槽設(shè)計(jì)。迎坡面溝壁需設(shè)置泄水孔。
2水文防治工程礦山開采后的采場(chǎng)地面標(biāo)高高于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面,對(duì)地下水的影響小。對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。故本次不對(duì)其進(jìn)行處理。但未解決礦山生產(chǎn)、生活用水,需在工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)修建一個(gè)蓄水池。蓄水池尺寸為15m×15m×2m,墻體寬度為0.3m,預(yù)計(jì)砌筑工程量約為36m3。生產(chǎn)廢水主要為清洗礦車及挖掘機(jī)所排除的污水,設(shè)計(jì)每個(gè)污水處理池采用尺寸為2.5m×2.5m×1.6m,容積10m3污水處理池3個(gè),墻體寬度為0.3m。預(yù)計(jì)開挖工程量30m3;砌筑工程量約為14.4m3,污水經(jīng)生化處理后由砼管排放。露天采石場(chǎng)的作業(yè)點(diǎn)應(yīng)實(shí)行濕式作業(yè)和噴霧灑水,對(duì)采場(chǎng)及裝載點(diǎn)設(shè)2臺(tái)灑水器進(jìn)行了灑水降塵,防止粉塵飛揚(yáng)。
三、地形地貌景觀防治工程礦山環(huán)境恢復(fù)治理設(shè)計(jì)方案圖。
1露天采場(chǎng)采坑地貌景觀恢復(fù)根據(jù)劃定礦界和開發(fā)方案,露天開采結(jié)束后采坑的平面面積為302013m2,礦山開采前礦區(qū)土地主要為耕地,以種植果樹為主;礦山開采難以恢復(fù)原來(lái)的地面植物,故礦山環(huán)境恢復(fù)治理主要以綠化為主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,預(yù)計(jì)回填方量為241610m3;(2)平整場(chǎng)地,場(chǎng)地平整應(yīng)采坑中間高,四周低,便于地表水排入排水溝中;(3)植樹,行距×株距為5m×5m,預(yù)計(jì)12080株,建議種植樟樹或果樹等經(jīng)濟(jì)類樹木(4)排水,沿采坑邊坡坡腳圍繞采坑修建截排水溝,保證采坑內(nèi)地表水排泄通暢,將礦區(qū)的地表水有序的排放到礦區(qū)東側(cè)地形較低地段,用以灌溉耕地。排水溝采用梯形斷面,底寬400mm,頂寬700mm,高800mm,壁厚300mm,預(yù)計(jì)長(zhǎng)度約2350m。排水溝每隔10~15m設(shè)置一道伸縮縫,用瀝青麻絲進(jìn)行有效止水。
2采坑邊坡地貌景觀恢復(fù)采坑邊坡采用坡面綠化+截排水的礦山環(huán)境恢復(fù)設(shè)計(jì)方案。對(duì)于采坑邊坡主要采取分階放坡+綠化處理。每級(jí)邊坡分階高度取15m,每階平臺(tái)寬度取10.5m,種植蔓藤類植物綠化坡面,在坡頂設(shè)置截排水溝。臺(tái)階邊緣修砌墻體,墻體嵌入基巖0.1m,墻體截面0.3m×0.5m(寬×高)。墻背回填0.3m厚的土壤,蔓藤種植行距×株距為5m×3m。截排水工程在邊坡防治工程中實(shí)施。
3礦區(qū)公路及破碎站礦區(qū)公路兩側(cè)及破碎站區(qū)域的空地進(jìn)行植樹綠化,預(yù)計(jì)植樹60株。待礦山閉坑后,建筑垃圾清除干凈,將表層1.0m范圍土地掘松,種植樟樹等經(jīng)濟(jì)類樹木。礦區(qū)公路和破碎站的平面面積約為4410m2,可采用挖掘機(jī)松土,植樹綠化,行距×株距為5m×5m,預(yù)計(jì)176株。
4土地資源的采后處理礦區(qū)主要的土地資源占用和破壞為礦區(qū)范圍內(nèi)的采場(chǎng)、礦區(qū)東側(cè)的破碎站及工業(yè)廣場(chǎng),礦山閉坑后,采場(chǎng)及破碎站將對(duì)其進(jìn)行地貌景觀恢復(fù),工業(yè)廣場(chǎng)建(構(gòu))筑物提供給當(dāng)?shù)厥褂?,不進(jìn)行處理。
5地表建(構(gòu))筑物的處理礦山為露天開采,將會(huì)對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建(構(gòu))筑物全部破壞,對(duì)礦區(qū)周邊200m范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物造成較嚴(yán)重破壞。為保護(hù)村民的人身財(cái)產(chǎn)安全,對(duì)在影響范圍內(nèi)的村民實(shí)施搬遷。
四、結(jié)論
1)分析了礦山地質(zhì)條件,認(rèn)為礦山開發(fā)技術(shù)條件的級(jí)別為中等;
2)根據(jù)礦山開采方式,采用赤平投影的方法,對(duì)礦山采后地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行評(píng)估,得出礦山開采影響范圍為露天采場(chǎng)外延215m;水泥用石灰?guī)r礦采礦活動(dòng)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性大,造成的損失小,危險(xiǎn)性中等,影響嚴(yán)重;對(duì)含水層影響較輕;對(duì)地形地貌景觀影響嚴(yán)重;對(duì)土地資源影響嚴(yán)重。因此,預(yù)測(cè)礦山采礦活動(dòng)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重。
筆者在野外調(diào)查期間仔細(xì)研究了崩塌19處,其中HB082+511右16m倒龍崩塌、HB107+234左49m吉心場(chǎng)崩塌、HB242+224左10m長(zhǎng)陽(yáng)堡鎮(zhèn)崩塌三處崩塌離設(shè)計(jì)管道線路最近,威脅最大(表略)滑坡滑坡主要發(fā)生在川東、渝中及鄂西中低山區(qū),集中在宣漢、石柱、利川、恩施、巴東、長(zhǎng)陽(yáng)一帶,土質(zhì)、巖質(zhì)滑坡均有發(fā)育,多集中分布于地形坡度大于25°,尤其是順向結(jié)構(gòu)邊坡地段。降雨是誘發(fā)滑坡發(fā)生的主要因素,雨水入滲滑體后軟化滑帶,增大滑體容重,導(dǎo)致坡體失穩(wěn)產(chǎn)生滑動(dòng),對(duì)管道工程安全構(gòu)成威脅。本次共調(diào)查滑坡52處,其中對(duì)管道工程危險(xiǎn)最大的滑坡為四川境內(nèi)的峨城山古滑坡,該滑坡平面形態(tài)呈舌狀,由崩坡積塊碎石土組成,厚5~10m,下伏自流井組砂、泥巖,滑體長(zhǎng)約300m,寬約50~100m,滑體平均厚度7m。屬古滑坡,該滑坡前、后緣現(xiàn)狀不明顯,僅在滑坡體右側(cè)見(jiàn)滑體中小規(guī)模次級(jí)滑塌。不穩(wěn)定斜坡川東、渝中及鄂西山區(qū)管線附近存在有相當(dāng)數(shù)量的潛在不穩(wěn)定斜坡,筆者共調(diào)查74處。一類屬自然斜坡,即地殼長(zhǎng)期的抬升和地表水侵蝕下切作用下形成的天然斜坡;另一類為人工邊坡,為人類工程活動(dòng)開挖形成。其中自然不穩(wěn)定斜坡由于自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),當(dāng)外界條件具備時(shí),易發(fā)生變形破壞。具備易匯水的松散堆積體斜坡、松弛破碎巖體斜坡、切腳的順層巖質(zhì)斜坡常以滑坡形式產(chǎn)生變形破壞;具備外傾結(jié)構(gòu)面的高陡斜坡、受多組裂隙切割的外傾楔形巖體懸崖陡壁則常以崩塌形式產(chǎn)生變形破壞。前者多在管道順坡穿越的“V”型溝,后者多在管道跨越的“U”型谷。人工不穩(wěn)定邊坡主要表現(xiàn)為公路邊坡及居民建房形成的局部切坡,土質(zhì)邊坡多以局部小范圍的坍塌為主,巖質(zhì)邊坡多以零星崩塌掉塊為主。在管道沿線已建和在建的交通線路上多處見(jiàn)有人工不穩(wěn)定邊坡,一般高3~20m,長(zhǎng)10~200m不等,均存在不同程度的變形。管線工程經(jīng)常從這些不穩(wěn)定斜坡體上方或下方經(jīng)過(guò)或橫穿,施工時(shí)極易造成該邊坡體失穩(wěn)破壞,給自身帶來(lái)?yè)p失。2.4泥石流泥石流主要發(fā)育分布于川東、渝中及鄂西山區(qū),以溝谷型稀性小型泥石流為主。區(qū)內(nèi)溝谷深切、匯水條件良好、地形坡降大,為泥石流發(fā)生提供了地形條件;大量的松散堆積物及人工棄渣為泥石流發(fā)生提供了充足的物質(zhì)來(lái)源;區(qū)內(nèi)豐沛集中的強(qiáng)降雨則為泥石流提供了水動(dòng)力來(lái)源。
地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估
筆者對(duì)研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估方法采用“危險(xiǎn)性積分法”,即列出與地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性最密切的評(píng)分項(xiàng)目,按100分制逐段、逐項(xiàng)進(jìn)行考核打分,分高為危險(xiǎn)性大,分低為危險(xiǎn)性?。?-6]。最后根據(jù)評(píng)分結(jié)果,結(jié)合實(shí)際情況給出危險(xiǎn)性不同級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)分值,并按這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)綜合評(píng)估每一地段地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(jí)(表略)。綜合評(píng)估原則與量化指標(biāo),對(duì)管道工程和附屬站場(chǎng)逐段逐場(chǎng)進(jìn)行綜合評(píng)估。據(jù)管道沿線各段地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度、施工和營(yíng)運(yùn)過(guò)程中可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害、管道施工方法、管線附近人類工程活動(dòng)、地質(zhì)災(zāi)害對(duì)管道和周邊的危害程度等方面的依據(jù),將整個(gè)天然氣管道工程1967.05km長(zhǎng)管線(含支線工程)劃分為162個(gè)段進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)估。全路段及分省段地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評(píng)估結(jié)果統(tǒng)計(jì)。
地質(zhì)災(zāi)害防治對(duì)策
滑坡、不穩(wěn)定斜坡研究區(qū)的滑坡、不穩(wěn)定斜坡主要集中在川東、渝中及鄂西中低山區(qū)的宣漢、石柱、利川、恩施、巴東、長(zhǎng)陽(yáng)一帶。從地形坡度上分析滑坡和不穩(wěn)定斜坡多發(fā)生在坡度大于25°的邊坡,尤其是順向結(jié)構(gòu)邊坡地段。調(diào)查顯示,降雨是誘發(fā)此類災(zāi)害的主要因素,因此要防止雨水侵入對(duì)滑坡、不穩(wěn)定斜坡的影響,同時(shí)根據(jù)滑坡、不穩(wěn)定斜坡發(fā)育的位置與管道之間的距離,亦分別采取不同的防治措施。管線距滑坡、不穩(wěn)定斜坡距離在50m以上管線距滑坡(不穩(wěn)定斜坡)距離在50m以上,滑坡(不穩(wěn)定斜坡)變形破壞不會(huì)直接影響到輸氣管線的正常建設(shè)和運(yùn)行,因此對(duì)待這類滑坡和不穩(wěn)定斜坡主要采取加強(qiáng)監(jiān)測(cè)、及時(shí)評(píng)估的處置措施,在沿線的52處滑坡中,這類滑坡共有37個(gè),占滑坡數(shù)量的71.2%;在沿線74處不穩(wěn)定斜坡中,這類斜坡共57處,占不穩(wěn)定斜坡總數(shù)的77%。管道位于滑坡、不穩(wěn)定斜坡影響范圍內(nèi)滑坡和不穩(wěn)定斜坡在管道影響范圍內(nèi)但滑坡失穩(wěn)不直接威脅管道,但可能影響管道安全運(yùn)營(yíng),此類滑坡、不穩(wěn)定斜坡的防治主要是加強(qiáng)變形監(jiān)測(cè),適當(dāng)支擋,穩(wěn)定坡腳。這樣的滑坡有5處,占總數(shù)的9.6%,不穩(wěn)定斜坡有7處,占總數(shù)的9.5%?;?、不穩(wěn)定斜坡變形破壞直接威脅管道管道從滑坡體(不穩(wěn)定斜坡)前緣或中穿過(guò),這種條件下有兩種防治方式,一是對(duì)滑坡、不穩(wěn)定斜坡進(jìn)行工程治理,通過(guò)設(shè)置擋墻、坡面護(hù)坡、排水,并在管道施工時(shí),采取一定的工程措施,如分段敷設(shè),避免連續(xù)不間斷大開挖,保證滑坡體穩(wěn)定,并加強(qiáng)監(jiān)測(cè),確保管線運(yùn)行的長(zhǎng)治久安;二是改線處理,通過(guò)調(diào)整線路,使管線處于滑坡變形影響范圍以外。這類滑坡共有11處,占總數(shù)的21.1%,其中3處通過(guò)滑坡治理后通過(guò),另8處根據(jù)滑坡發(fā)育情況,進(jìn)行了線路調(diào)整,使滑坡不直接威脅管道;不穩(wěn)定斜坡有10處,占總數(shù)的13.5%,均進(jìn)行了工程治理。崩塌災(zāi)害崩塌災(zāi)害點(diǎn)主要分布在川東、渝中及鄂西南山區(qū)一帶的地勢(shì)高陡的陡坡地段,沿線88處崩塌災(zāi)害點(diǎn)中筆者重點(diǎn)調(diào)查了其中19處,認(rèn)為崩塌災(zāi)害防治主要有兩種情況。崩塌直接威脅管道安全全線19處崩塌中,3處崩塌直接威脅管道工程,這類崩塌穩(wěn)定性較差,上部危巖體積大,直接威脅到管道、設(shè)備和施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全,危險(xiǎn)性極大,其防治方式一是合理避讓,適當(dāng)調(diào)整線路,使管道遠(yuǎn)離崩塌區(qū),管道沿線有三個(gè)崩塌(倒龍崩塌、吉心場(chǎng)崩塌、長(zhǎng)陽(yáng)堡鎮(zhèn)崩塌)采用這種方法處置;二是管道施工前采取措施,清理可能產(chǎn)生崩塌的危巖體,并加強(qiáng)工程監(jiān)測(cè),管道重慶、鄂西的7處崩塌采用了這種治理方式。崩塌位于管道影響范圍內(nèi)不直接威脅管道工程的崩塌體共有9處,這些地段施工前仔細(xì)調(diào)查工作場(chǎng)地及其周圍是否有可能產(chǎn)生崩落、滾動(dòng)的松動(dòng)巖塊、浮石等,少量危巖提前予以清除,并控制爆破藥量,避免產(chǎn)生崩落;加強(qiáng)監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處置。泥石流管道工程沿線泥石流主要發(fā)育川東、渝中及鄂西山區(qū),以溝谷型稀性小型泥石流為主,共發(fā)育大型泥石流溝10條,管道經(jīng)過(guò)泥石流溝時(shí),主要通過(guò)加大埋置深度(一般進(jìn)入基巖)并做適當(dāng)加強(qiáng)防護(hù),將剩余棄渣堆放于開闊的溝底或?qū)捑彽耐莸?,并視地形情況修筑擋土墻,做好沿線地表植樹造林工作,避免水土流失導(dǎo)致的泥石流災(zāi)害。同時(shí)在低洼地帶加強(qiáng)防護(hù),對(duì)潛在不穩(wěn)定斜坡地段加強(qiáng)支擋,建議跨河處埋設(shè)河底,并加設(shè)防沖措施地面沉降地面沉降主要由過(guò)量開采地下水引起,管道沿線地面沉降主要涉及江蘇、浙江、上海等區(qū)段,此類災(zāi)害多表現(xiàn)為緩變,其防治主要是考慮不均勻沉降帶來(lái)的管道變形,為此,管道設(shè)計(jì)中,采用能夠承受一定變形的彎(接)頭,并在管道下加厚墊層,降低不均勻沉降。地面沉降分為巖溶地面沉降和采空地面沉降兩類,防治方法分述:巖溶地面沉降巖溶地面沉降主要分布在鄂西山區(qū)、鄂東平原丘崗區(qū),主要有三個(gè)地段發(fā)生塌陷,即恩施崔壩巖溶塌陷群、建始百步梯巖溶塌陷及大冶市大箕鋪鎮(zhèn)-金湖街辦巖溶塌陷區(qū)。管道經(jīng)過(guò)巖溶塌陷區(qū)時(shí),首先要加大巖土工程地質(zhì)勘察力度,全面查明巖溶分布情況,在產(chǎn)生塌陷的地段,若塌陷坑范圍不大,且周邊地質(zhì)條件穩(wěn)定,可適當(dāng)調(diào)整線路,若管道穿過(guò)塌陷區(qū),要采用回填、坑口鋪蓋、采用灌漿、地基土加固等工程處理措施,或者提前架設(shè)基礎(chǔ)梁跨越陷坑。采空地面沉降管道沿線采空區(qū)共發(fā)現(xiàn)有11處,主要分布在湖北段大冶大箕鋪鎮(zhèn)銅礦開采區(qū)內(nèi),細(xì)垴灣、馮家山、三角橋村、黃皮山四個(gè)采空塌陷距管線較近,塌陷呈趨強(qiáng)勢(shì)頭,嚴(yán)重影響管道安全,管道經(jīng)過(guò)此類采空區(qū)時(shí),通過(guò)詳細(xì)勘察,對(duì)其中8個(gè)采空區(qū)進(jìn)行避讓,對(duì)3處無(wú)法避讓的采空區(qū),利用樁基礎(chǔ)設(shè)支點(diǎn)跨越。
實(shí)現(xiàn)集成化,首先要了解鐵路行業(yè)工程地質(zhì)勘察特點(diǎn)和工作程序。圖1比較客觀地反映了鐵路工程地質(zhì)勘察所要經(jīng)過(guò)的工作流程。它包含了外業(yè)調(diào)查和內(nèi)業(yè)整理兩部分工作,兩者有時(shí)需要交叉進(jìn)行。圖1中顯示,鐵路工程地質(zhì)勘察涉及的工序較多,過(guò)程較為復(fù)雜,服務(wù)的專業(yè)較多,滿足的要求也不一樣。
2工程地質(zhì)勘察信息
集成化的前提應(yīng)是信息化。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成化的途徑就是要以信息為紐帶,通過(guò)信息的傳遞和作用,貫穿勘察整個(gè)周期。因此,信息的組織和管理在集成化中起著關(guān)鍵作用。一般工程地質(zhì)信息包含的內(nèi)容是多方面的。就鐵路工程地質(zhì)勘察而言,按工序可分為前期信息、中期信息和后期信息。前期信息多為指定性和任務(wù)性信息,包括勘察大綱、各種勘探點(diǎn)事前指導(dǎo)書(任務(wù)書)、巖土水試樣試驗(yàn)委托書等;中期信息一般為中間成果信息和過(guò)程信息,有勘探點(diǎn)成果圖表、野外調(diào)查的觀測(cè)點(diǎn)表、巖土水試驗(yàn)報(bào)告、物探報(bào)告等;后期信息以成果文件為主,含工程地質(zhì)平面圖、工程地質(zhì)縱斷面圖、各種類型的匯總表、計(jì)算表單、各類工程勘察報(bào)告或說(shuō)明、工程地質(zhì)勘察總說(shuō)明等??傊?,信息十分龐雜也十分多樣化。集成化的目的就是為了信息的有效利用、有效管理。為了達(dá)到集成化,就必須實(shí)現(xiàn)鐵路工程地質(zhì)勘察過(guò)程信息化,信息化的前提顯然就是信息必須存儲(chǔ)。因此,首先著重考慮了各期信息存儲(chǔ)的方式和內(nèi)容、信息傳遞途徑以及信息作用的方式。
2.1信息存儲(chǔ)
工程地質(zhì)勘察有關(guān)信息類型無(wú)外乎有3種:文本型信息、數(shù)值型信息和圖形信息。不同信息存儲(chǔ)的格式和目的有所不同。而且實(shí)際工作中,需要將不同類型信息整合在一張表上,如勘探事前指導(dǎo)書,既含文本型信息,如技術(shù)要求,又有數(shù)值型信息,如孔深、里程、坐標(biāo);觀測(cè)點(diǎn)表和巖心鑒定表中既含文本信息,如地層描述,又含圖形信息,如素描圖和巖心柱狀圖。
2.1.1文本型信息
文本型信息包括word、excel及txt格式文件,多是一些描述性和說(shuō)明性的信息,它必須與其他數(shù)值型和圖形信息一起使用才有意義。存儲(chǔ)的目的主要是便于以后查詢、瀏覽以及與其他信息合并組成一種規(guī)定的格式,以便整體輸出。
2.1.2數(shù)值型信息
數(shù)值型信息主要包括數(shù)字、術(shù)語(yǔ)、符號(hào)和excel格式文件,這類信息用途最廣。存儲(chǔ)的目的是為了后期查詢、核對(duì)、糾錯(cuò)、調(diào)用、匯總、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算時(shí)方便調(diào)用。哪些信息需要按數(shù)值型信息存儲(chǔ)是根據(jù)后期需要來(lái)確定的。
2.1.3圖形信息
圖形信息包括照片、CAD圖等。存儲(chǔ)的目的是為了后期調(diào)用、修改,同時(shí)也為了與數(shù)值型信息和文本型信息有關(guān)聯(lián)性,如一張照片的里程位置,CAD圖中所涉及的勘探信息、計(jì)算結(jié)果等。
2.2信息傳遞
各部分相互間的聯(lián)系就是通過(guò)信息傳遞來(lái)完成的。信息傳遞既有單向的,又有雙向的。需要信息傳遞的內(nèi)容均設(shè)為單獨(dú)字段。單向傳遞的多為文本信息,如描述性的內(nèi)容;雙向傳遞的多為數(shù)值型信息,如里程、坐標(biāo)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)等。圖形信息既有單向的,如平面圖中的符號(hào)、小柱狀圖等;也有雙向的,斷面圖中的靜探分層等。單向信息傳遞按工作流程設(shè)計(jì),其目的就是為了簡(jiǎn)化人工干預(yù)、提高工作效率和準(zhǔn)確性,為此,可以設(shè)置信息字段的繼承性、遞增性,避免重復(fù)輸入。雙向傳遞是根據(jù)后期信息結(jié)果反饋給前期信息庫(kù)進(jìn)行核對(duì)和修改,然后再返回到后期信息。如砂土的定名、黏性土的稠度、粉土的密實(shí)程度和潮濕程度等,野外定名和試驗(yàn)室定名有時(shí)不一致,就需要根據(jù)試驗(yàn)室定名來(lái)修改野外定名,即根據(jù)試驗(yàn)室定名自動(dòng)修改前期相應(yīng)字段內(nèi)容。平面圖勘察點(diǎn)的里程、坐標(biāo)換算、順號(hào)、換號(hào)等也是信息雙向傳遞的典型例子。
2.3信息作用
信息作用和信息傳遞是分不開的。大部分字段都是根據(jù)信息作用設(shè)置的,如鉆探事前指導(dǎo)書中設(shè)定孔深、是否取樣等為單獨(dú)字段,就是為了實(shí)際完成后進(jìn)行核對(duì)是否按指導(dǎo)書要求的孔深進(jìn)行,是否進(jìn)行了取樣。信息的主要作用反映在后期信息處理上,如統(tǒng)計(jì)、匯總、滑坡計(jì)算、沉降計(jì)算、濕陷計(jì)算、節(jié)理統(tǒng)計(jì)、赤平投影等。
3系統(tǒng)介紹
3.1系統(tǒng)概述
系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)是建立和鐵路勘察工作業(yè)務(wù)流程相符合的工程地質(zhì)信息管理與應(yīng)用系統(tǒng),以數(shù)據(jù)管理為核心,包含野外勘察、資料整理、資料提交等內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)數(shù)據(jù)庫(kù)管理、平面圖編輯、斷面圖編輯、統(tǒng)計(jì)分析、計(jì)算評(píng)價(jià)、專業(yè)接口等功能,使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成化、信息化和智能化,提高工作效率和工作質(zhì)量。
3.2系統(tǒng)功能架構(gòu)
本系統(tǒng)包括了工程地質(zhì)勘察所需的大部分功能,從數(shù)據(jù)錄入到提交相關(guān)專業(yè)的數(shù)據(jù)接口,都在本系統(tǒng)內(nèi)完成。為保證與項(xiàng)目有關(guān)的內(nèi)容都能方便管理和查詢利用,系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就按上節(jié)討論的信息內(nèi)容依據(jù)不同的目的和用途放入數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行管理?;诩苫目紤],本系統(tǒng)主要包含了項(xiàng)目管理、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)管理、平面圖編輯、斷面圖編輯、計(jì)算分析、統(tǒng)計(jì)匯總、輔助工具、出圖管理、接口管理等模塊組成(圖2)。其中的計(jì)算分析工具也將大部分常用的工程地質(zhì)計(jì)算方法,如赤平投影圖,納入到系統(tǒng)中,以便充分利用數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行有關(guān)分析計(jì)算(圖3)。
3.3系統(tǒng)集成特點(diǎn)
3.3.1勘察管理功能的集成
(1)項(xiàng)目管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目?jī)?nèi)的信息按勘察設(shè)計(jì)階段、勘察起始時(shí)間、勘察分段、方案勘察進(jìn)行分類管理,具體的應(yīng)用都是在方案下進(jìn)行的。同時(shí)考慮了其他項(xiàng)目資料、其他段落資料、其他方案資料的引用管理。也考慮了不同段落、不同人員、不同方案下資料的歸并管理。通過(guò)各種項(xiàng)目管理方式,可以實(shí)現(xiàn)一條鐵路線的工程地質(zhì)勘察信息一體化,方便勘察信息的歸檔管理。該系統(tǒng)的項(xiàng)目管理方式也是類似軟件中首次使用。(2)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基本將整個(gè)勘察過(guò)程中發(fā)生的所有資料進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)并進(jìn)行有效的管理,數(shù)據(jù)庫(kù)包括了現(xiàn)場(chǎng)信息數(shù)據(jù)庫(kù)、勘察點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)、土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、設(shè)計(jì)文件數(shù)據(jù)庫(kù)、工點(diǎn)資料數(shù)據(jù)庫(kù)、平面圖和斷面圖數(shù)據(jù)庫(kù)等。值得一提的是,系統(tǒng)首次將現(xiàn)場(chǎng)管理、內(nèi)業(yè)資料整理、分析計(jì)算、統(tǒng)計(jì)匯總、出圖管理、數(shù)據(jù)接口等進(jìn)行了集成。實(shí)現(xiàn)了對(duì)野外勘察工作中有關(guān)工序文件的管理,包括鉆探事前指導(dǎo)書、試坑事前指導(dǎo)書、原位測(cè)試事前指導(dǎo)書、物探事前指導(dǎo)書、土巖水試驗(yàn)委托書等;實(shí)現(xiàn)了各種圖的圖紙選擇、自動(dòng)分頁(yè)、批量出圖的管理。
系統(tǒng)中設(shè)計(jì)圖形編輯的內(nèi)容很多,包括巖芯鑒定表、原位測(cè)試成果表、觀測(cè)點(diǎn)表、平面圖、斷面圖、剖面圖等。前兩種在自主平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)圖形編輯和生成,徹底避免了過(guò)去在AutoCAD下出圖順序難調(diào)、批量出圖困難的缺點(diǎn),也方便了資料的順序歸檔。觀測(cè)點(diǎn)因編輯量較大,主要依托AutoCAD進(jìn)行編輯,然后依靠系統(tǒng)生成pdf圖,實(shí)現(xiàn)批量生成和出圖。平面圖和斷面圖編輯主要是利用AutoCAD功能,充分利用勘察點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)圖形的部分內(nèi)容自動(dòng)填繪,圖上查詢數(shù)據(jù)庫(kù),智能連層,并到達(dá)斷面圖接口數(shù)據(jù)生成的目的??傊?,圖形編輯的集成是信息化的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,是靠信息的傳遞實(shí)現(xiàn)了圖與數(shù)據(jù)庫(kù)的有效串通。
3.3.3分析工具的集成
分析工具由計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、匯總、分析四部分組成。計(jì)算包括滑坡計(jì)算、地基沉降計(jì)算、樁基計(jì)算、黃土濕陷計(jì)算、液化判定、鹽漬土計(jì)算等功能,后三種能實(shí)現(xiàn)成批計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果放入相應(yīng)勘探點(diǎn)數(shù)據(jù)庫(kù),以便后期統(tǒng)計(jì)、匯總。統(tǒng)計(jì)有工作量統(tǒng)計(jì)、節(jié)理統(tǒng)計(jì)、地基土的物理力學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)等。分析主要為赤平投影圖。
3.3.4專業(yè)協(xié)作功能的集成
(1)與勘探和土工試驗(yàn)的協(xié)作勘探包括鉆探、試坑、原位測(cè)試等內(nèi)容??碧阶鳂I(yè)人員可以只錄入最原始的數(shù)據(jù),后期由地質(zhì)人員根據(jù)需要進(jìn)行整理,這樣就保證了數(shù)據(jù)的真實(shí)性,也方便了在此基礎(chǔ)上的二次分析整理。更重要的是提供了各種勘探成果圖表的生成和輸出功能。地質(zhì)人員可根據(jù)實(shí)際需要,調(diào)整靜探分層位置,重新計(jì)算各層參數(shù)等。系統(tǒng)明確了土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的接口標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,自動(dòng)對(duì)勘探數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。依據(jù)事前指導(dǎo)書和試驗(yàn)委托書,對(duì)勘探取樣數(shù)量和質(zhì)量進(jìn)行比對(duì),以方便地質(zhì)人員監(jiān)控勘探質(zhì)量。(2)與上、下游專業(yè)的協(xié)作系統(tǒng)提供了對(duì)其他專業(yè)提供圖紙的一系列數(shù)字化處理功能,從而使地質(zhì)專業(yè)在同一張圖紙上進(jìn)行本專業(yè)的工作,并確??臻g上的統(tǒng)一。同時(shí),隨著上游專業(yè)圖形的變動(dòng)而變動(dòng),如線路方案的調(diào)整引起的各種地質(zhì)內(nèi)容里程的變化。地質(zhì)專業(yè)產(chǎn)生的成果提交給其他專業(yè)時(shí),同時(shí)提交標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)接口文件。
3.3.5行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的集成
鐵路工程地質(zhì)勘察不僅要執(zhí)行鐵路行業(yè)制定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),而且還要針對(duì)改移公路、房屋建筑執(zhí)行公路行業(yè)和工民建地基勘察相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。因此,本系統(tǒng)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入、圖形的生成也一并進(jìn)行了考慮,用戶使用時(shí)根據(jù)需要選擇即可,無(wú)需再用其他軟件完成。最重要的是實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共用。
3.3.6系統(tǒng)設(shè)置的模板化
模板化也是系統(tǒng)集成化的一種體現(xiàn)。本系統(tǒng)秉承系統(tǒng)設(shè)置模板化的先進(jìn)做法,把一些通用的圖表、符號(hào)設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)模板,集成在系統(tǒng)中,使整個(gè)系統(tǒng)圖表輸出和符號(hào)標(biāo)注保持統(tǒng)一,也為用戶個(gè)性修改提供了條件。如巖芯鑒定表,試坑鑒定表,原位測(cè)試成果表,各種統(tǒng)計(jì)匯總表,地層時(shí)代符號(hào)標(biāo)注、各種計(jì)算表單等,用戶可以根據(jù)自己的需要設(shè)置編輯,而不用再修改程序代碼。
3.3.7功能實(shí)現(xiàn)的靈活性
長(zhǎng)大鐵路線的工程地質(zhì)勘察,會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,即使同一類問(wèn)題因條件不一樣也會(huì)出現(xiàn)不同的情況,要求采取不同的解決方式。如果有線路的中線數(shù)據(jù)和斷鏈數(shù)據(jù),在圖下即可完成坐標(biāo)里程換算;如果沒(méi)有中線數(shù)據(jù),則可利用CAD圖進(jìn)行。平面圖上的地質(zhì)小柱狀圖填繪既可人機(jī)交互完成,也可利用既有勘探資料自動(dòng)生成。地質(zhì)產(chǎn)狀既能人機(jī)交互標(biāo)注,也能讀數(shù)據(jù)庫(kù)自動(dòng)解決。最具特色的就是在系統(tǒng)的任何位置都可很方便地查詢到勘察數(shù)據(jù)中的內(nèi)容。
3.3.8輔助工具的集成自然界地層種類繁多,因工程目的,命名和表示方式也不盡相同,系統(tǒng)不可能開發(fā)出所有地層花紋、地層時(shí)代成因符號(hào)、巖性符號(hào)、地質(zhì)線型、不良地質(zhì)和特殊巖土符號(hào)等。本系統(tǒng)以集成輔助工具的方式有效地解決了系統(tǒng)符號(hào)、線型、花紋不足的問(wèn)題。這也是同類軟件中的首創(chuàng)。
3.3.9對(duì)BIM技術(shù)的支持隨著BIM技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的持續(xù)走紅,近年來(lái)鐵路行業(yè)也在大力推廣BIM技術(shù)的應(yīng)用。作為最重要的基礎(chǔ)信息,鐵路工程地質(zhì)信息模型的建立也勢(shì)在必行。本系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)鐵路工程地質(zhì)信息模型建立已經(jīng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),其龐大的數(shù)據(jù)庫(kù)為模型建立提供了強(qiáng)有力的支撐,信息化的二維斷面圖為模型信息的傳遞提供了有力的幫助。一旦三維地質(zhì)建模技術(shù)成熟,將具備快速建立地質(zhì)BIM模型的能力。
4應(yīng)用實(shí)例
本系統(tǒng)不僅已在多個(gè)鐵路項(xiàng)目中得到應(yīng)用,而且還在公路項(xiàng)目勘察中發(fā)揮了巨大作用,尤其是系統(tǒng)中的里程、坐標(biāo)換算,自動(dòng)順號(hào)、統(tǒng)計(jì)匯總、計(jì)算等使地質(zhì)人員從繁瑣的數(shù)字處理中解脫出來(lái),極大地提高了工作效率。下面以西安至銅川城際鐵路可研勘察為主,介紹系統(tǒng)使用效果。西安至銅川城際鐵路長(zhǎng)110km左右,可研階段的項(xiàng)目管理結(jié)構(gòu)如圖4所示。由圖4中可以看出,項(xiàng)目管理是以設(shè)計(jì)階段為一個(gè)完整周期考慮的。這樣考慮的原因是鐵路工程地質(zhì)勘察涉及的數(shù)據(jù)量非常巨大,如果將各個(gè)勘察階段放在一個(gè)庫(kù)里管理,會(huì)影響計(jì)算機(jī)處理速度,甚至無(wú)法啟動(dòng)。可研(初測(cè))階段就劃分為一個(gè)段落,主要有3個(gè)方案,每個(gè)方案下包括從任務(wù)下達(dá)到資料提交整個(gè)周期內(nèi)的各種勘察內(nèi)容。所以,勘察數(shù)據(jù)是以方案為依托進(jìn)行管理的,所有勘察信息都是基于線路方案進(jìn)行存儲(chǔ)和管理的。圖4項(xiàng)目管理結(jié)構(gòu)西銅城際鐵路從西安北客站引出,與鄭西、大西客運(yùn)專線鐵路并行幾公里后跨渭河北上。所以,需要大量引用鄭西、大西客運(yùn)專線的勘察資料。本系統(tǒng)導(dǎo)入其他線路勘察資料功能就提供了很大的方便,使我們順利地將鄭西、大西客運(yùn)專線勘察資料導(dǎo)入到西銅城際鐵路勘察數(shù)據(jù)庫(kù)中。大量的鉆孔、靜力觸探、試坑等勘探任務(wù)都是通過(guò)該系統(tǒng)直接生成下達(dá),基本是一氣呵成,并存入系統(tǒng),后期很方便地查閱。觀測(cè)點(diǎn)、鉆探、試坑、靜力觸探等輸入基本符合規(guī)范要求和單位工作習(xí)慣,重復(fù)內(nèi)容的繼承性和遞增性極大地減少了操作人員的工作量,尤其是自主平臺(tái)的成果圖表輸出更是克服了過(guò)去不能成批完成的缺點(diǎn),最重要的是可以人為控制排列順序,使輸出按用戶要求的順序完成,大大降低了工作強(qiáng)度,提高了工作質(zhì)量。此外,分離出來(lái)的一些內(nèi)容,如黏性土的塑性狀態(tài)、粉土的密實(shí)程度和潮濕程度、砂土及碎石類的潮濕程度和密實(shí)程度、巖石的層理產(chǎn)狀和節(jié)理產(chǎn)狀,以及濕陷性、液化判定結(jié)果等都為后期信息的分析、計(jì)算提供了必要條件。西安至銅川城際鐵路主要走行于黃土塬上,黃土濕陷是其遇到的主要工程地質(zhì)問(wèn)題,所以,針對(duì)大批量的濕陷計(jì)算,該系統(tǒng)只一鍵完成鐵路工程地質(zhì)勘察最為繁瑣的是各種勘察點(diǎn)和地質(zhì)產(chǎn)狀的標(biāo)注。本系統(tǒng)充分發(fā)揮了集成化的優(yōu)勢(shì),一鍵完成從數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用勘察點(diǎn)、地質(zhì)產(chǎn)狀,并自動(dòng)按坐標(biāo)標(biāo)注到平圖上。同時(shí)完成順號(hào)、里程計(jì)算等回饋到數(shù)據(jù)庫(kù)。僅此一項(xiàng),提高工作效率達(dá)70%以上。此外,本系統(tǒng)在廣西資興高速公路詳勘項(xiàng)目的應(yīng)用也集中體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)集成的好處。資興高速公路全長(zhǎng)82km,詳勘加上利用的初勘資料共計(jì)有1200多個(gè)鉆探、500余個(gè)觀測(cè)點(diǎn)、100多個(gè)試坑、千余張照片,涉及的工程有500多個(gè)橋、隧道、路基工點(diǎn)等。系統(tǒng)對(duì)此都進(jìn)行了有效管理,實(shí)現(xiàn)了里程坐標(biāo)換算、編號(hào)順號(hào)、紙上布孔、平面圖勘察點(diǎn)及產(chǎn)狀標(biāo)注、斷面圖勘探點(diǎn)標(biāo)注、工作量統(tǒng)計(jì)等自動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)了各種地質(zhì)符號(hào)標(biāo)注、斷面圖地層連層及標(biāo)注等的智能化。節(jié)理統(tǒng)計(jì)和赤平投影的功能為地質(zhì)人員分析巖體穩(wěn)定性提供了有力的幫助,極大地提高了工作效率和質(zhì)量。在此公路上的應(yīng)用也充分說(shuō)明了該系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)集成的成功。
5結(jié)語(yǔ)
1.1勘察建筑工程現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)資料。建筑工程現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)資料主要包括以下幾個(gè)方面:其一,勘查地理?xiàng)l件,勘查的地理內(nèi)容主要包括水文特征以及地貌特征;其二,勘查地質(zhì)環(huán)境條件,勘查地質(zhì)環(huán)境條件的內(nèi)容主要包括工程現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)構(gòu)造特征、地層巖性、構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等;其三,勘查地下水位的實(shí)際狀況,勘查的內(nèi)容主要包括:地下水補(bǔ)給條件和排泄條件及其補(bǔ)派關(guān)系對(duì)地下水位的影響;近三年的地下水位以及水位變化的趨勢(shì);其四,勘查隔水層、含水層的狀況,勘查的內(nèi)容主要包括:隔水層和含水層的水位以及變化的程度,地下水類型、流向等狀況;通過(guò)勘查現(xiàn)場(chǎng)的地層透水系數(shù),含水層的厚度、埋深以及分布狀況,以此確定水文地質(zhì)狀況對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)和施工的影響。
1.2水文地質(zhì)勘查中的評(píng)價(jià)分析。通過(guò)獲得建筑工程現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)資料之后,還應(yīng)該對(duì)水文地質(zhì)勘查資料進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。水文地質(zhì)勘查中的評(píng)價(jià)分析內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:其一,對(duì)地下水對(duì)建筑工程設(shè)計(jì)與施工的作用和影響進(jìn)行重點(diǎn)評(píng)價(jià),這樣才能夠?qū)τ绊懡ㄖこ淘O(shè)計(jì)和施工的危害因素進(jìn)行提前預(yù)測(cè),并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理;其二,建筑工程勘查中的水文地質(zhì)勘察應(yīng)該和建筑的地基設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)合,為建筑工程的地基設(shè)計(jì)和施工提供可靠的水文地質(zhì)資料;其三,水文地質(zhì)勘查中除了應(yīng)該對(duì)地下水的狀況以及對(duì)建筑工程的影響進(jìn)行勘察,同時(shí)還應(yīng)該對(duì)人為活動(dòng)下對(duì)地下水的影響以及地下水變化對(duì)建筑工程施工的影響狀況進(jìn)行評(píng)價(jià);其四,從建筑工程施工角度來(lái)看,根據(jù)地下水對(duì)建筑工程的作用與影響,找出不同地下水條件的同時(shí),還應(yīng)該進(jìn)行重點(diǎn)評(píng)價(jià),例如對(duì)于基礎(chǔ)埋在地下水位之下的建筑工程來(lái)說(shuō),重點(diǎn)評(píng)價(jià)水對(duì)建筑物基礎(chǔ)部位的鋼筋、混凝土的腐蝕性;對(duì)于巖土作為建筑物基礎(chǔ)的建筑工程項(xiàng)目,應(yīng)該重點(diǎn)對(duì)地下水活動(dòng)導(dǎo)致的巖土漲縮、崩解、軟化等作用進(jìn)行評(píng)價(jià);對(duì)于地基基礎(chǔ)壓縮層中存在粉土、粉細(xì)砂、松散的狀況時(shí),應(yīng)該重點(diǎn)對(duì)流砂、腐蝕以及管涌等現(xiàn)象發(fā)生的幾率進(jìn)行評(píng)價(jià);對(duì)于需要在地下水位以下進(jìn)行基礎(chǔ)施工的建筑工程項(xiàng)目,應(yīng)該進(jìn)行對(duì)應(yīng)的富水性試驗(yàn)或者滲透性試驗(yàn),對(duì)降水造成的邊坡不穩(wěn)定、土體沉降以及其他問(wèn)題對(duì)建筑工程施工可能造成的影響。
1.3測(cè)量建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)地形。在對(duì)建筑工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地形進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中,應(yīng)該采用全國(guó)通用的坐標(biāo)系統(tǒng)以及國(guó)家最新的高程基準(zhǔn)點(diǎn),如果建筑工程所在地并沒(méi)有通用的坐標(biāo)系統(tǒng)以及相關(guān)的高程基準(zhǔn)點(diǎn),應(yīng)該利用全球定位系統(tǒng),為建筑工程建設(shè)創(chuàng)設(shè)獨(dú)立的坐標(biāo)系統(tǒng),保證建筑工程建設(shè)人員能夠獲得準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)信息。在對(duì)建筑工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中,還應(yīng)該對(duì)定位儀的類型、定位時(shí)間、定位程序以及測(cè)量精度等進(jìn)行詳細(xì)、全面的說(shuō)明,對(duì)于測(cè)量的精度,應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的規(guī)定,滿足建筑工程設(shè)計(jì)和施工的實(shí)際要求,對(duì)于不同的比例尺勘查剖面,應(yīng)該采用實(shí)測(cè)剖面。
1.4地質(zhì)填圖。在進(jìn)行地質(zhì)填圖的過(guò)程中,應(yīng)該保證填圖的精準(zhǔn)度滿足同比例尺的地質(zhì)測(cè)量規(guī)范,將比例尺作為地質(zhì)觀察的基礎(chǔ),如果是對(duì)于大比例的地質(zhì)填圖,地質(zhì)填圖的目的在于為建筑工程勘察、設(shè)計(jì)以及施工服務(wù)。因此,在選擇比例尺的過(guò)程中,應(yīng)該根據(jù)建筑工程的實(shí)際狀況,以不同勘查階段的具體要求、工程的規(guī)模、地質(zhì)復(fù)雜程度等狀況為基礎(chǔ),在設(shè)置地質(zhì)勘查點(diǎn)時(shí),應(yīng)該把地質(zhì)勘查點(diǎn)設(shè)置在界線或者具有特殊意義的地方,當(dāng)?shù)刭|(zhì)勘查點(diǎn)布置完成之后,還應(yīng)該將地質(zhì)填圖展示在合適的儀器中,由專門的水文地質(zhì)勘查工作人員根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范對(duì)地質(zhì)填圖進(jìn)行分析。對(duì)于專門水文地質(zhì)的物理學(xué)性質(zhì)測(cè)定,還應(yīng)該根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行,以此保證測(cè)定結(jié)果和地質(zhì)填圖的可靠性與真實(shí)性。
2結(jié)束語(yǔ)
1.1人為因素
近年來(lái),由于科技水平提高,巖土工程地質(zhì)勘察設(shè)備和技術(shù)也不斷提高,這也要求巖土工程地質(zhì)勘察人員也需要具備更高的技術(shù)素養(yǎng)和實(shí)際操作能力,才能正確使用先進(jìn)的勘察設(shè)備。但是,實(shí)際巖土工程一線地質(zhì)勘察工作人員為農(nóng)民工,他們不具備專業(yè)的技術(shù)知識(shí)和操作技能,也缺乏相應(yīng)的安全意識(shí)和質(zhì)量意識(shí),導(dǎo)致地質(zhì)勘察質(zhì)量難以得到保證。不僅如此,許多巖土工程地質(zhì)勘察工作的工期較短,促使勘察人員采用不規(guī)范、不科學(xué)的方法進(jìn)行巖土勘察,導(dǎo)致勘察結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的誤差較大,嚴(yán)重干擾正常的巖土工程地質(zhì)勘察工作,得出的勘察結(jié)果報(bào)表也不具有真實(shí)性。
1.2勘察方法
勘察方法問(wèn)題主要表現(xiàn)在勘探鉆進(jìn)方法單一和取樣方法不合理上。鉆井措施需要根據(jù)地質(zhì)條件選擇勘探方法,這要求勘探單位對(duì)工程情況進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查,在根據(jù)勘探與布置勘探工程的結(jié)果選擇勘探方法。但是一些勘探單位在未進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查的情況下直接使用電力設(shè)備和機(jī)械設(shè)備進(jìn)行鉆進(jìn),不僅增加勘探時(shí)間,也消耗更多的資源。在取樣方法上,勘探單位未根據(jù)設(shè)計(jì)勘察點(diǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行取樣。如有些人員對(duì)軟弱下臥層不進(jìn)行取樣分析,甚至因?yàn)楸砻嫔蠞M足不少于件組的要求而將應(yīng)當(dāng)分層的層位加以合并,對(duì)數(shù)據(jù)的變異性不作檢驗(yàn)、剔除。勘察結(jié)果經(jīng)不得推敲,嚴(yán)重影響工程設(shè)計(jì)和建設(shè)質(zhì)量。
1.3市場(chǎng)制度
雖然近年來(lái)我國(guó)巖土工程地質(zhì)勘察單位的數(shù)量顯著增加,但地質(zhì)勘察市場(chǎng)化程度并不高,地質(zhì)勘察市場(chǎng)制度嚴(yán)重缺失,市場(chǎng)調(diào)節(jié)作用失靈。而且許多新成立的地質(zhì)勘察單位存在許多“水分”,存在許多皮包公司和外掛單位,嚴(yán)重?cái)_亂地質(zhì)勘察市場(chǎng)秩序,加劇行業(yè)內(nèi)惡性競(jìng)爭(zhēng)。激烈的惡性競(jìng)爭(zhēng)導(dǎo)致一些地質(zhì)勘察企業(yè)或單位為搶占勘察市場(chǎng),采用壓低報(bào)價(jià)方式提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。這種做法導(dǎo)致地質(zhì)勘察單位為減少損失而采取偷工減料方式降低勘察成本,最終影響地質(zhì)勘察質(zhì)量。
2.巖土工程勘察質(zhì)量控制對(duì)策勘察
2.1建立高水平勘察隊(duì)伍
針對(duì)當(dāng)前許多一線地質(zhì)勘察人員非專業(yè)人員問(wèn)題,首先可通過(guò)招聘方式引進(jìn)專業(yè)人才,鞏固一線地質(zhì)勘察隊(duì)伍,提高專業(yè)勘察能力。此外,還應(yīng)針對(duì)當(dāng)前一線勘察人員專業(yè)水平較低、知識(shí)結(jié)構(gòu)陳舊問(wèn)題,應(yīng)加強(qiáng)人員培訓(xùn)工作,實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)更新與新技術(shù)設(shè)備推廣,提高巖土勘察工程人員的專業(yè)素質(zhì)。最后,建立有效的激勵(lì)機(jī)制。如建立兩支或以上勘察隊(duì)伍,實(shí)行內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)制度,促使勘察人員主動(dòng)提高自身專業(yè)水平。
2.2運(yùn)用新的勘察方法和技術(shù)
運(yùn)用新的勘察方法和技術(shù)不僅可以提高勘察效率,還能提高勘察結(jié)果的質(zhì)量和準(zhǔn)確性,提高取樣工作的精度。在選擇鉆進(jìn)方法上,勘察人員要嚴(yán)格根據(jù)勘察規(guī)范做好實(shí)地地質(zhì)勘察工作,并以此為基礎(chǔ)選擇正確的鉆進(jìn)方法;再結(jié)合更先進(jìn)的鉆探設(shè)備,改進(jìn)傳統(tǒng)鉆探技術(shù)方法的不足。提高勘察方技術(shù)和方法的數(shù)字化水平,國(guó)際工程施工所采用的先進(jìn)的設(shè)備一般都是數(shù)字化管理、智能控制。我國(guó)許多較為先進(jìn)的巖體勘察部門也已經(jīng)引進(jìn)了先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)替代了傳統(tǒng)的勘察技術(shù)。例如地形勘測(cè)方面,傳統(tǒng)地形勘測(cè)需要借助手工測(cè)量,容易引起較大的誤差。如采用新型數(shù)字化設(shè)備,可以方便地得到較為精確的測(cè)量結(jié)果。對(duì)于取樣問(wèn)題,應(yīng)控制取樣質(zhì)量。如根據(jù)不同地質(zhì)條件的不同選取不同的樣本,如不同深度、不同類型的地質(zhì)樣本。
2.3完善巖土工程地質(zhì)勘察制度
針對(duì)地質(zhì)勘察市場(chǎng)混亂問(wèn)題,必須建立有效的勘察監(jiān)督制度,實(shí)行嚴(yán)格規(guī)范的勘察監(jiān)督制度對(duì)勘察工作進(jìn)行有效的監(jiān)督,實(shí)行事前、事中和事后控制相結(jié)合,最大限度避免不當(dāng)行為,保證勘察質(zhì)量。嚴(yán)格市場(chǎng)準(zhǔn)入機(jī)制,建立注冊(cè)土木工程師制度。市場(chǎng)因素對(duì)勘察質(zhì)量主要由于地質(zhì)勘察資質(zhì)門檻不高,導(dǎo)致地質(zhì)勘察企業(yè)水平參差不齊。因而應(yīng)盡快實(shí)施注冊(cè)土木工程師制度,控制地質(zhì)勘察企業(yè)及個(gè)人的職業(yè)資質(zhì)。最后,加強(qiáng)勘察涉及單位的質(zhì)量認(rèn)證,健全質(zhì)量管理。如采用PDCA循環(huán)思進(jìn)行巖土工程勘察的實(shí)施和管理,提高勘察設(shè)計(jì)能力。
3.結(jié)語(yǔ)