发布时间:2023-09-27 15:05:29
绪论:一篇引人入胜的工程地质对土木工程的影响,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

中图分类号:TU723文献标识码: A
引言
建筑工程的基础设计是一项系统而又复杂的工作,工作内容设计的知识较多,对工作人员的要求也相对较高。对于具有不同地质条件的建筑场地,设计工作者只有在对施工场地的水文条件、地质条件、施工场地周边环境以及建筑工程的具体要求等具体情况进行详细了解之后,再依据工程项目建设的实际需要制定施工方案,才能得出科学、合理的基础设计方案,进而有效指导建筑工程施工的顺利进行。
一、工程地质勘查简介
一般来说,工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究上作,研究、评价建设场地的工程地质条件所进行的地质测绘、勘探、室内实验、原位测试等工作的统称。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用,即工程地质作用的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。其工作量主要根据工程类别与规模、勘察阶段、场地工程地质的复杂程度和研究状况、工程经验、建筑物等级及其结构特点、地基基础设计与施工的特殊要求等六个方面而定。而工作内容根据多年的实践基本可以分为5项,但不同类别的工程,有不同的阶段划分。
对于工程地质条件简单和有一定工程资料的中小型工程,勘察阶段也可适当合并。不过对大多数工程而言还是可以,具体如下:
(1)搜集研究区域地质、地形地貌、遥感照片、水文、气象、水文地质、地震等已有资料,以及工程经验和已有的勘察报告等;
(2)工程地质调查与测绘;
(3)工程地质勘探见工程地质测绘和勘探;
(4)岩土测试和观测见土工试验和现场原型观测、岩体力学试验和测试;
(5)资料整理和编写工程地质勘察报告。
另一方面,除了以上提出的五点,长期观测也是工程地质勘查中最为重要的一部分,用专门的观测仪器对建筑区工程地质条件各要素或对工程建筑活动有重要影响的自然(物理)地质作用和某些重要的工程地质作用随时间的发展变化,进行长时期的重复测量的工作。观测的主要内容有:岩、土移范围、速度、方向;岩、土体内地下水位变化:岩体内破坏面上的压力;峰值质点加速度;人工加固系统的载荷变化等。此项工作主要是在论证建筑物的施工设计的详细勘察阶段进行,工程地质作用的观测则往往在施工和建筑物使用期间进行。长期观测取得的资料经整理分析,可直接用于工程地质评价,检验工程地质预测的准确性,对不良地质作用及时采取防治措施,确保工程安全。
二、工程中的地质勘察
工程建筑物的种类繁多,不同的工程建筑物对于地质的适应程度都不同,所以工程中的地质问题也就显得格外复杂。能否正确认识工程建筑中的地质条件以及合理的处理地质问题,它就会关系到整个工程能否安全运营以及顺利的建设,有时甚至会影响到整个工程的成败。若对于工程中的地质问题不能进行充足的认识,或者是对其处理的方式不当,这样不仅会给工程带来重大的事故,大幅度地增加整个工程的造价,还会遗留无穷的工程危害,从而导致投资者需要花费大量的资金对其进行维修整治。工程地质勘察是一项工程的基础性工作,所以它对工程造价会有很大的影响,并且可以将其归纳为以下几个方面:1.选择建筑工程的良好地质条件对建筑工程的造价有重要作用;2.地质的勘察资料将会直接影响整个工程的造价;3.没有充分的了解建筑工程的地质情况,从而无形中增加了整个工程的造价。
三、地质勘察对造价的影响
工程地质勘察作为一项基础性工作,对工程造价的影响可归结为三个方面:一是选择工程地质条件有利的路线,对工程造价起着决定作用;二是勘察资料的准确性直接影响工程造价;三是由于对特殊不良工程地质问题认识不足导致的工程造价增加。通常,存在着直到施工过程才发现特殊不良地质的现象。这样,不但处治特殊不良地质的工程费用因施工技术条件相对困难而增加,而且造成的既成工程损失,诸如路基沉陷、边坡倒塌、桥梁破坏、隧道变形等等,也很棘手。
此外,特殊不良地质的处治是典裂的岩土工程,包含着地质和土木工程的复合技术。工程建筑物种类多,不同的工程建筑物对场地地基的适应程度不同,工程地质问题也就格外复杂。能否正确认识工程地质条件和处理工程地质问题,关系到工程能否顺利建设、安全运营甚至关系到投资成败。对于工程地质问题认识不足、处理不当,不但会带来工程事故,大幅度增加工程造价,而且会遗留无尽的工程病害,从而导致维修整治费用的增加。地质勘察是按勘察工作量计算费用的,根据设计勘察取费标准计取费用。
地质勘察的工作内容是由设计单位提出勘察要求然后由勘察单位实施,和面积,基础形式,地质情况有关。一般来讲,工程地质勘察占工程造价的百分之十左右。工程地质勘察可延伸到工程地质对建设工程选址的影响和工程地质对建筑结构的影响,并以此反作用到工程造价并对其产生影响。例如,建设工程选址,除了受社会经济条件和地形、气象、水文等自然地理条件的影响外,也受工程地质条件的影响。工程地质对建设工程选址的影响,主要是各种地质缺陷对工程安全和工程技术经济的影响。工程选址的正确与否决定工程建设的技术经济效果乃至工程建设的成败,是工程建设在工程技术方面较为关键的工作,而地下工程的选址,工程地质的影响要考虑区域稳定性的问题。对区域性深大断裂交汇、近期活动断层和现代构造运动较为强烈的地段,要给予足够的注意。也要注意避免工程走向与岩层走向交角太小甚至近乎平行的地质构造。
四、关于地质勘察影响造价的意见
对于工程地质勘察对工程造价的影响,笔者有以下几点具体的建议可以提高经济效益:
首先,建立成本分析制度,要建立成本分析制度,加强和深化项目成本分析,通过分析找出项目管理中的漏洞,来提高成本管理水平。建立成本分析信息库,将项目成本信息资料录入信息库中,以便进行综合统计、对比、计算、分析,逐渐形成本单位的成本基础定额资料,为项目目标成本的制订、投标报价、以及项目完成实际成本的评价、考核提供有关信息,最终形成整个项目从开工到完工有始有终的考核与评价信息资料。同时,也为后期部门的绩效考核、效益分配奠定基础。建立成本费用分析责任制,在财务部门统一领导下,由成本会计、计划、统计、工程预算、地质技术、物资采购等相关部门、人员的配合,提供资料,共同搞好成本费用分析工作,做到项目成本的完整性和真实性;
其次,工程预算人员参与投标前现场踏勘,在投标文件的准备过程中,现场踏勘对于负责项目预算的工程预算人员来说是相当重要的。由于分工的细化,过去由地质专业技术人员做项目预算,现在转由学工程造价的专业人员进行,但专业做预算的人员对野外地质工作认识欠缺,即使与地质人员沟通也不能有充分的认识。因此,工程预算人员非常有必要到现场参与踏勘。勘察现场的道路情况、运输条件、交通设施:临时用工人工费情况,所需材料、机械价格等:临时供水供电措施:必须采取的安全、环保防范措施;地形、地貌、地质、水文地质、工程地质条件,地层岩性,水文、气象条件等;植被、构建筑物、公共设施等情况;
另一方面,加强合同管理与采购控制勘察室按时下达目标成本指标,使项目部明确目标,有利于控制成本,同时,勘察室负责人参与项目合同单价的测算分析,负责进行对外劳务分包,审核劳务分包方资格,进行合同洽谈,避免合同纠纷的产生。
五、科学的、合理的程序
科学的、合理的程序一般是指,对于建筑工程进行相应的一些有效的,并附有针对性的地质勘察。地质勘察基本保证建筑施工的针对性以及有效性。针对可能遇到的地质问题拟订相应的勘察方案,这样以来,不仅可以让地质勘察工作人员心中有数,而且还可以让参与施工的工作人员能够明确在整个施工项目中所担任的任务。地质勘察是一种归纳演绎的具有逻辑性的过程。在对于地质进行勘察时,首先要依据众多的地质现象进行归纳总结所形成的基本地质轮廓,然后再依据地质分布规律来分析施工中可能会存在的相应的地质问题,最终,采用地质勘探的方法进行验证。针对这些现象,收集以及研究这些既有的地质资料,建立施工工作的基准以及开展相应的地质调绘,这些是进行施工的首要工作。假若忽视该工程中的地质调绘,而只是单纯的依靠所勘探的资料,那么就会出现荒谬的结论这种现象等。
六、结束语
在进行一项工程时,其中的地质勘察、工程结构设计以及施工,它们是该项工程在进行建设过程中的不同阶段。工程结构设计主要依据是地质勘察,所以地质勘察质量的好坏将会直接的影响到整个建筑工程的安全结构设计 ,最终影响到整个工程的进程以及工程造价。总之,在实际工作中我们体会到工程地质勘察的重要性,但管理中存在的诸多问题不容忽视,管理理念、管理技术过于落后。若再不加大工作力度,理顺管理体制,出台相应法规加以调整和规范,可能会对我国地质勘察工作带来不利的影响。所有相关工作人员应抓紧工作,坚持体制创新和机制创新,尽快建立统一、规范、高效的地质勘察系统。
参考文献:
[1]董蓓.地质勘察工作对工程造价的影响分析[J].上海电力.2011(05)
[2]朱志新.浅议工程地质勘察中水文地质问题的必要性[J].科技创新导报.2011(12)
中图分类号:TN95文献标识码: A
一、探地雷达概述
探地雷达是一种利用地下介质电性差异特性来探测目标体的方法,应用探地雷达探测的特点是快速、连续、无损,其探测结果通常都是以成像方式显示,对于简单条件下的异常体探测工作,探地雷达资料的定性解释较为直观,复杂地质条件下的探测工作,探地雷达资料的定性解释和定量解释仍具有一定的难度。在浅部地层探测中的探地雷达一般都属于超宽带雷达,具有丰富的高频成分,和其他物探方法相比,具有分辨率较高、定向性好等优点,因此应用于浅部规模小的目标体效果比较显著。近年来随着工程建设的快速发展,探地雷达技术在公路检测、隧道衬砌检测、地下金属物体探测、地质灾害探测、地质调查、考古等方面有着广泛的应用。
二、工作原理与方法
1.探地雷达的工作原理
发射天线T以脉冲形式向地下发射电磁波,当遇到有电性差异的介质时,电磁波在分界面处发生反射,返回地面后被接收天线R接收,并由采集系统以数字形式记录下来,通过软件进行显示处理,可以分析地下界面反射回来电磁波的时间、频率、振幅、相位等特性,推断地下目标体的空间位置、形态等。目标体的顶界面深度由公式1确定:
h=(t2v2-x2)1/2/2
式中:t为电磁波的传播时间,v为电磁波的传播速度,x为发射天线和接收天线之间的距离。实际工作中,对于如混凝土一类的均质体,电磁波传播速度比较容易确定,但是大多数情况下地层结构都是比较复杂的综合体,电磁波的传播速度不易准确确定,采用一些根据经验给定的电磁波介电常数也往往不可靠,电磁波速度选取的不准确必然会对探测结果的准确性带来影响。
对于浅部探测工作,通常使用1GHz、900MHz、500MHz的高频天线,天线的体积相对较小,发射天线和接收天线往往集成在一个天线盒中,可以连续地进行探测工作,水平桩号的控制由仪器所带的转轮自动控制,或者在探测过程中根据米尺由手动标记控制。
2.目标体的深度与介质对电磁波的吸收作用
进行地下目标体的检测时,探地雷达并不是万能的,有的对目标的检测体并没有效果,出现这种现象的原因是进行电磁波发射的过程中,通过目标体反射回地面,其中的能量会被大大的减弱。进行探测的过程中,如果介质的削减系数是一定的,目标在地下越深,波就会被强烈的衰减,另外,进行探测的过程中,介质系数的不断衰减,电磁波的能量也会不断的衰减。试验表明,不同地质介质的衰减系数差异较大,因此,随着目标体埋深和周围介质对电磁波吸收作用的变化,表面上所接收到的反射波的强度也会发生改变。如果反射波的强度小于千扰背景时,要想在雷达记录剖面上识别来自目标体的有效反射将是不可能的,在此条件下,地质雷达就难以作为可行的探测方法。
3.目标体的几何形态及规模
进行探测的过程中,雷达系统的分辨率跟目标体的规模和目标体之间的组合关系有关,而雷达的理论分辨率跟脉冲子波的频带宽度和天线中心的频率关系很大,因此进行探地雷达探测的过程中,为了保证探测的效果,要不断提高雷达的理论分辨率。
4.干扰波的类型、强度及特点
在接收目标体的有效反射回波时,不可避免地还会收到各种各样的干扰波。无论是规则干扰波还是不规则干扰波,对于在雷达剖面上识别有效波都是不利的。为了改善记录质量,必须研究干扰波的类型及特点,采取措施提高信噪比。研究表明:当记录信噪比在1.5一2范围时,才能可靠地识别有效波。进行探测时,探测的环境和温度也是非常重要的。
三、探地雷达在我国的具体应用
1.在土木工程检测中的应用
国内GPR 技术在土木工程检测领域的应用研究主要以实际工程探测为主,且应用也多集中在隧道衬砌及道路路面检测。利用探地雷达方法和其它方法对公路隧道衬砌混凝土进行了检测,通过对比认为探地雷达检测隧道工程质量需要进一步研究。进行地铁通道脱空的研究中,并通过室内模型试验查明了空洞的位置,但对空洞的具体形状却无法定量分析。探地雷达对隧道衬砌混凝土厚度的探测,通过实际工程例证,表明探地雷达检测混凝土厚度的可靠性。探地雷达检测混凝土质量,主要分析混凝土的压实度、脱空及厚度等。此外探地雷达技术目前在土木工程无损检测的应用报道还包括工程地质勘查,桥梁工程桩基检测,大体积混凝土质量检测,隧道掌子面前方地质情况预报,市政管线及其隐蔽工程探测等。
2.探地雷达数据采集
探地雷达在采集数据的过程中会受到各种随机噪声和外界因素干扰,且介质对电磁波具有不同程度的吸收和散射,因此有必要对采集的原始数据进行一系列的处理。数据处理的目的就是压制干扰,提高分辨率,突出目标信号。数据处理主要有滤波和增益,滤波可以滤掉信号中的低频振荡或高频噪声等成分; 增益可以使雷达波的信号得到恢复或还原,能够增强有效信息。探地雷达采集的数据是随时间变化的,最终的成果图需通过速度转换成深度剖面,速度的求取可根据经验值或现场测定。
3.探地雷达在金属物体工程探测中的应用
探地雷达法在探测浅部金属物体时,即使有埋深相对较大、目标体规模较小、地下水的影响等不利因素,探测效果往往也会较好。在地下混凝土排水管道质量检测中,探地雷达由发射天线向混凝土中发射电磁波,电磁波在传播过程中,当遇到电性差异的目标体时,便发生反射,由接收天线所接收,其反射遵循斯奈尔反射定律。电磁波反射信号的强度主要取决于上、下介质的电性差异,电性差异越大,反射信号越强; 反之,反射信号越差。
4.探地雷达在岩洞工程中的应用
在完整的石灰岩中,弱反射、弱衰减是电磁波传播的表现形式,反射同相轴一致性好的特征,其频谱特征呈现为振幅能量主要集中在一个频率上,且其值比较固定。在具体的岩溶区域中,电磁波的传播以图像的形式在雷达中表现出来,通过多次的震荡,不断的进行强反射和衰减,对相应的复杂地质的情况进行分析、表现,岩溶性质不同,其表现的频率也是不同的。针对这种现象,我们可以根据雷达信号的振幅、强弱等,对岩溶的相关参数进行判断,然后结合实际存在的地质的具体情况,对雷达的剖面图进行分析,对岩溶地区的地理信息进行提取,保证岩溶区域各项信息的具体情况。
5.探地雷达在混凝土、排水工程勘察中的应用
对排水管道混凝土介质而言,当混凝土内部存在着如裂缝、不密实等质量问题时,由于这些部位与周围完整混凝土之间存在较大的电性差异会使雷达信号产生较强的反射,波形特征也会发生改变。因此,根据接收到的反射波旅行时间、幅度和波形等信息,可检测排水管道的质量问题。
综上所述,近年来,随着我国科学技术的不断发展,各种工程施工的技术水平也在不断的提高,探地雷达的应用,能够促进工程建设更好的完成,有效的减小认为的误差,保证工程施工的质量。
水利工程是一个较为复杂、庞大的系统工程,对于国家发展的来说有着非常重要的作用。要想保证输电工程的施工质量就需要从多种角度对输电工程分析,并根据施工现状指定对应的水电工程三维模型,保证项目工程的质量[1]。然而,在三维模型实际建设过程中相关工作人员只重视工程尺度地质结构的空间分布工作,从而忽视了尺度数据信息的展示与分析工作,这对接下来的项目施工造成很大的影响,严重的话还会威胁到整个工程数据信息的准确性,从而影响项目施工的质量。因此,建立多尺度三维地质模型时,应该从多种角度对施工现场的地质进行全方面分析,并通过模型将其中的细节展现出来,只有这样才能为整个项目的施工提供良好的数据基础,保证项目的质量。
1水利工程多尺度模建的概述
我国水资源十分丰富,但是这些水资源大多数处于一些地质条件较差或者环境复杂高山峡谷中,很难被人们开采、应用。要想保证人们的日常用水、工业生产用水等充足,就应该开展对应水电工程项目,只有这样才能保水资源充足[2]。多尺度三维地质建模工作可以有效的将地质空间中的长度和实现世界中的长度比值体现出来,并根据这些数据指定对应的立体模型,从而方便施工人员操作,保证项目工程的质量。做好多尺度三维导致建模工作,可以有效对多尺度地质环境进行全方面的分析,从而满足不同地质信息的不同需求。
2水电工程三维模建与分析技术现状
虽然说水电工程三维建模工作在实际运行时可以有效的满足不同地质空间的尺度表达形式,为整个水电工程的施工来说打下良好的基础,保证项目的质量。然而,在使用间水电工程三维模型时还存在着一定的不足,主要体现在以下几点[3]:(1)不能满足水电工程相关专业需求:现阶段,我国相关工作人员在建设多尺度三维模型时,只重视工程尺度与地质结构的空间建设,从而忽视了地质信息的分析、处理、应用工作,从而导致这些数据在实际应用时不能满足相关转企业的需求,形成一个单一尺度的三维地质模型;(2)数据问题:要想保证多尺度的三维地址模型建设工作可以顺利进行下去,就应该保证相关数据信息的准确性、合理性,然而在实际建设过程中对于不同尺度的数据信息的表现相对复杂,这些数据只存在对应的分布特点,没有完整的空间结构坐标,从而导致这些数据没有任何的实际意义。
3多尺度三维地质建模的方法和技术
3.1多尺度三维地质建模方法体系
要想保证多尺度的三维地质建模工作可以顺利进行下去,就应该制定出一项科学合理的模型建设的结构图,如图1所示,只有这样才能保证工程模型数据的准确性、合理性。另外,在对地形数据和工程数据建设过程中还可以采用面向对象技术的形式将建模对象进行划分,将其在工程项目中展现处于来,并以曲面的形式进行差值、建模。
3.2水电工程地质区域尺度建模
水电工程地质区域的尺度模型属于一种全新的确定型模型,与普通的三维地址模型相比存在着很大的差距。区域尺度模型在实际建设过程中可以有效的降低大模型中的精度特点,而三维地质模型主要对一些工程、地质、物质等方面进行勘察,并保证所勘察数据的合理、准确性。但是这种模型在实际建设过程中会消耗大量的资金与成本。
3.3水电工程地质工程尺度建模
水电工程地质工程尺度模型在建设过程中,可以通过三维模型的确定形式进建设,只有这样才能将三维模型中的工程制度与地质单元的三维可视化特点表达出来。而在建设水电工程地质尺度模型时,应该做好相关数据信息的勘察工作,并将其中的所绘制出来的数据信息以一个平面图形式体现出来,只有这样才能通过这些数据信息开展对应的水电工程地质工程尺度模型的建设工作。
3.4输电工程地质露头尺度建模
水电工程的地质露头的尺度模型建设工作是一种三维模型中的统计类模型,在输电工程在建设过程中对于一些露头尺度的岩体结构来说有着很大的特征,可以有效的对整个岩体结构表面进行控制,将岩体结构表面中结构体现出来,对这些数据特征进行全方面的分析,并通过室内统计结合的形式对这些数据信息合理应用,建立出对应的结构几何信息概率统计模型。
4总结
水电工程三维尺度地质建模佛南瓜子对于整个水电工程的项目施工质量来说有着非常重要的作用,可以有效的对地形表面、区域断层、地层等多方面的信息体现出来,并对其中尺度的地质对象建模方法以平面切剖的形式体现出来,只有这样才能方便项目工作人员对其的操作,并保证水电工程三维地质建模工作质量。本文对水电工程多尺度三维地质建模与分析技术进行了简单的分析,文中还存在着一定的不足,希望我国专业技术人员加强对水电工程多尺度三维地质建模与分析技术的研究。
参考文献
[1]柴贺军,黄地龙,黄润秋,等.岩体结构H维可视化及其工程应用研究[J].岩土工程学报,2013,45(2):217-220.礦