工程物探技術(shù)論文范文

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工程物探技術(shù)論文

篇1

關(guān)鍵詞:物探技術(shù) 地質(zhì)勘查綜合物探

中圖分類號(hào):P624文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):

科技時(shí)代的到來(lái),使得各項(xiàng)現(xiàn)代技術(shù)獲得快速發(fā)展。科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用讓人們的工作更加準(zhǔn)確有效,因此,將物探技術(shù)應(yīng)用于我國(guó)的地質(zhì)勘查工作中,對(duì)地質(zhì)勘查工作的發(fā)展具有十分重要的意義。物探技術(shù)在地質(zhì)勘查工作中的應(yīng)用,將大大提高地質(zhì)勘查的速度和質(zhì)量,增強(qiáng)了地質(zhì)勘查工作的有效性,從而提高了生產(chǎn)力的發(fā)展。物探技術(shù)的應(yīng)用使得地質(zhì)勘查工作具有更高的現(xiàn)代化水平,成為地質(zhì)勘查中的一門新型活躍并且具有重要價(jià)值的勘查方法。但是,由于地質(zhì)勘查工作的復(fù)雜性,物探技術(shù)在實(shí)際地質(zhì)勘查中依舊存在眾多問(wèn)題,這就需要我們進(jìn)行深入的分析和研究。

物探技術(shù)的基本原理

所謂的物探技術(shù)就是指根據(jù)各種巖石之間存在密度、電性、放射性以及磁性等物理性質(zhì)的差異,利用地球物理的原理,選用不同的物理方法和物探設(shè)備,進(jìn)行工程區(qū)地球物理場(chǎng)的變化測(cè)量,以此來(lái)了解其水文地質(zhì)以及工程地質(zhì)條件的一種勘測(cè)方法。目前,由于單一的物探方法具有自身的局限性以及地質(zhì)勘查具有復(fù)雜性,因此,我們?cè)诘刭|(zhì)勘查中常常采用多種物探方法進(jìn)行勘探和測(cè)試,這就形成了綜合物探技術(shù)。綜合物探是基于先進(jìn)電子信息技術(shù)而逐漸發(fā)展起來(lái)的。由于不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)具有不同的物理特性,物探技術(shù)就是利用這種不同的物理特性,采用精密的電子儀器對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行探測(cè),然后根據(jù)儀器反饋的信息數(shù)據(jù)和圖像,對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)做出準(zhǔn)確的定量分析,從而對(duì)勘探地質(zhì)結(jié)構(gòu)的巖石密度和輻射進(jìn)行判斷。通過(guò)綜合物探技術(shù)可以很好的了解各個(gè)巖石層的巖石結(jié)構(gòu)和巖石種類進(jìn)而有效地完成地質(zhì)勘查工作,為各種地下礦石能源的開(kāi)采進(jìn)行安全的指導(dǎo)。

物探技術(shù)應(yīng)用對(duì)地質(zhì)勘查的意義及作用

目前,隨著綜合物探技術(shù)的逐漸成熟,已經(jīng)深入到眾多生產(chǎn)行業(yè)和工程領(lǐng)域,尤其是在地質(zhì)勘查方面,取得了良好的勘查、探測(cè)效果。例如,在水文地質(zhì)探測(cè)中的運(yùn)用。在進(jìn)行水文地質(zhì)勘查時(shí),會(huì)根據(jù)水質(zhì)具有的導(dǎo)電特性和巖石具有的電磁場(chǎng)進(jìn)行綜合物探。再比如,在地質(zhì)災(zāi)害的地質(zhì)勘查中的運(yùn)用。通過(guò)有效的綜合物探技術(shù)加強(qiáng)對(duì)地質(zhì)災(zāi)害的探測(cè),可以對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行正確的判斷,從而找出異常結(jié)構(gòu)的位置以及巖層的斷層情況,根據(jù)這些物探數(shù)據(jù)可以對(duì)部分自然災(zāi)害進(jìn)行很好的預(yù)防。另外,可以運(yùn)用于工程測(cè)量的檢測(cè)和考古行業(yè)。在工程建設(shè)前通過(guò)物探技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)勘查,從而保證了施工的安全以及建筑的建成后的質(zhì)量安全。應(yīng)用于考古行業(yè)可以根據(jù)被測(cè)物體的物理性質(zhì),進(jìn)行內(nèi)部的勘查與檢測(cè),從而幫助考古人員判斷出文物的準(zhǔn)確位置。

因此,隨著科學(xué)技術(shù)和信息時(shí)代的不斷發(fā)展,使得綜合物探技術(shù)在地質(zhì)勘探中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。將物探技術(shù)應(yīng)用與地質(zhì)勘查工作中,通過(guò)綜合物探的數(shù)據(jù)信息,可以幫助地質(zhì)勘查工作者進(jìn)行精確的判斷,從而減少工作失誤,方便勘查工作的順利進(jìn)行,提高地質(zhì)勘查工作者的工作效率,降低工作強(qiáng)度。另外,將綜合物探技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)勘查領(lǐng)域,對(duì)我國(guó)的地質(zhì)勘查工作的發(fā)展有著重要意義,有利于生產(chǎn)力的提高,從而促進(jìn)國(guó)家建設(shè)提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力。

綜合物探技術(shù)的方法

由于地質(zhì)勘查工作的復(fù)雜性,針對(duì)不同的環(huán)境往往采用不同的物探技術(shù),因此進(jìn)行地質(zhì)勘查的綜合物探技術(shù)的方法有很多。

電磁法

電磁法主要是指根據(jù)巖層具有導(dǎo)電性的特點(diǎn)進(jìn)行探測(cè),從而達(dá)到地質(zhì)勘查的目的。電磁法根據(jù)不同的工作原理,又可以分為連續(xù)電磁法和瞬變電磁法兩種情況。它們主要應(yīng)用于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘查和金屬礦床的尋找。其中,瞬變電磁法可以通過(guò)一定的電源裝置,利用電磁場(chǎng)的脈沖特點(diǎn)對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)射電磁場(chǎng),從而對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的勘查與探測(cè),尤其是在水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)的勘查中,瞬變電磁法發(fā)揮了重要作用。

電流法

電流法是一種根據(jù)不同巖石之間具有的電阻率和含水性進(jìn)行的物探技術(shù)方法。通過(guò)電流法探測(cè)出不同地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的巖石電阻率,然后根據(jù)這些電阻率數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的判斷與分析,從而確定地質(zhì)結(jié)構(gòu)中巖石的含水量以及巖石的不同種類,以此來(lái)做到對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的定性分析。

天然磁場(chǎng)法

由于巖石本身就具有一定的磁場(chǎng),因此在進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí)可以利用這種天然的磁場(chǎng)進(jìn)行有效的檢測(cè)。天然磁場(chǎng)法就是根據(jù)巖石自身所具有的磁場(chǎng)進(jìn)行的一種地質(zhì)勘探方法。這種探測(cè)技術(shù)可以通過(guò)巖石磁場(chǎng)的頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量,來(lái)詳細(xì)了解不同層次的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。但是,在實(shí)際地質(zhì)勘查過(guò)程中,這種物探技術(shù)方法容易受到外部因素的影響。比如,在地質(zhì)勘查時(shí)使用的電子通訊設(shè)備等都會(huì)對(duì)其造成設(shè)備干擾,從而導(dǎo)致勘探的數(shù)據(jù)變化過(guò)大,不利于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效分析。

無(wú)線電波法

這種方法,主要是對(duì)地下發(fā)射高頻率電磁波,然后利用這些電磁波的衰減情況進(jìn)行分析,從而促進(jìn)地質(zhì)勘查工作的有效開(kāi)展。當(dāng)電磁波穿過(guò)巖石會(huì)被的磁場(chǎng)吸收從而出現(xiàn)衰減的情況,尤其是遇到斷層是會(huì)發(fā)生明顯衰減的現(xiàn)象,因此在地質(zhì)勘查中根據(jù)這中現(xiàn)象可以準(zhǔn)確判斷斷層的位置。

總而言之,進(jìn)行地質(zhì)勘查的物探技術(shù)有很多,比較常用的有地震波CT成像技術(shù)、聲波測(cè)并技術(shù)、高密度電法勘探技術(shù)以及鉆孔色彩電視全孔壁成像技術(shù)等等,這些技術(shù)對(duì)地質(zhì)勘查工作的有效進(jìn)行起著至關(guān)重要的作用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,地質(zhì)勘查工作對(duì)物探技術(shù)的要求也越來(lái)越高,單一的物探技術(shù)方法已經(jīng)難以解決在實(shí)際工作中遇到的各種復(fù)雜的地質(zhì)問(wèn)題,因此,我們必須對(duì)物探技術(shù)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用及問(wèn)題進(jìn)行深入研究,通過(guò)多種物探技術(shù)方法的優(yōu)化組合進(jìn)行地質(zhì)勘查,以此來(lái)提高地質(zhì)勘查工作的有效性,促進(jìn)地質(zhì)勘查工作者判斷的準(zhǔn)確性,提高工作效率。

參考文獻(xiàn)

荊鵬 郭棟淺談物探技術(shù)在地質(zhì)勘查中應(yīng)用【期刊論文】城市建設(shè)理論研究(電子版)-2012

篇2

1999年,李朝林上任伊始,公司的產(chǎn)值只有64.45萬(wàn)元,利潤(rùn)只有26.92萬(wàn)元,加之事業(yè)經(jīng)費(fèi)投入的大幅減少和國(guó)家勘查項(xiàng)目的銳減,職工大批下崗,技術(shù)人才嚴(yán)重流失,人均年收入不足3000元。公司主業(yè)發(fā)展停滯,多種經(jīng)營(yíng)舉步維艱,單位經(jīng)濟(jì)十分困難。面對(duì)重重困難,李朝林意志堅(jiān)定,充滿自信。在做了大量調(diào)研工作的基礎(chǔ)上,他果斷提出發(fā)揮勘查專長(zhǎng)走專業(yè)化發(fā)展之路、提高裝備水平走市場(chǎng)化發(fā)展之路、登記資源希望區(qū)走礦權(quán)興業(yè)之路三大發(fā)展戰(zhàn)略。到2008年,公司實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值3000萬(wàn)元,是1999年的48倍;利潤(rùn)達(dá)到1348萬(wàn)元,是1999年的50倍;人均收入達(dá)到32600元,較1999年增長(zhǎng)了10倍之多。職工上崗率達(dá)到95%以上。

十年來(lái),公司專業(yè)隊(duì)伍已從原來(lái)只有20多人的小項(xiàng)目部發(fā)展成擁有生產(chǎn)科、技術(shù)科、地震隊(duì)、電法隊(duì)、測(cè)量隊(duì)、物探研究室、資料處理室和資源預(yù)測(cè)室,集預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)、勘探、處理和報(bào)告提交為一體的專業(yè)化隊(duì)伍,目前公司擁有研究員5名、高級(jí)工程師27名、工程師41名,

探礦權(quán)的登記和轉(zhuǎn)讓也取得了可喜的成績(jī)。先后獲得了21個(gè)區(qū)塊的探礦權(quán)。探礦權(quán)的登記和轉(zhuǎn)讓,不僅為公司帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的效益,也為公司今后的發(fā)展提供了有力的保證。

特別是登記發(fā)現(xiàn)了儲(chǔ)量達(dá)3個(gè)億的龍家堡大煤田。該煤田的成功發(fā)現(xiàn)為全省煤炭資源接續(xù)做出了重要貢獻(xiàn),為吉林省經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供了有力的能源保障,為吉林省的煤田地質(zhì)事業(yè)做出了重要的貢獻(xiàn)。

十年來(lái),公司共投入6500萬(wàn)元對(duì)設(shè)備進(jìn)行更新、升級(jí)和改造。先后購(gòu)置了世界先進(jìn)的408和428數(shù)字地震儀和相關(guān)的配套設(shè)備,數(shù)據(jù)接收鏈達(dá)到7346道,同時(shí),先進(jìn)的電法儀、RTK測(cè)量?jī)x和各種類型鉆機(jī)設(shè)備的不斷引進(jìn),極大地提高了公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。

篇3

關(guān)鍵詞:巖溶地區(qū) 工程地質(zhì) 勘察技術(shù)

中圖分類號(hào):F407.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

引言

巖溶是指水對(duì)可溶性巖石作用時(shí),以化學(xué)溶蝕為主,水的機(jī)械作用沖蝕、潛蝕等為輔的地質(zhì)作用所產(chǎn)生的一些現(xiàn)象的總稱,也可叫做喀斯特。因?yàn)榭λ固刈饔眯纬傻牡孛玻凶隹λ固氐孛?。目前許多的研究者已經(jīng)對(duì)其展開(kāi)了多方面的研究,并且在一些領(lǐng)域取得了比較好的成就。但是,隨著我國(guó)在巖溶地區(qū)建設(shè)的工程越來(lái)越多,在進(jìn)行工程勘察時(shí)遇到的問(wèn)題也就越來(lái)越多。雖然工程技術(shù)人員在勘察的過(guò)程中,也不斷的總結(jié)了許多經(jīng)驗(yàn),但是巖溶地區(qū)的地質(zhì)地貌繁雜多樣,地質(zhì)勘察技術(shù)還有待進(jìn)一步的研究。

1巖溶地基的類型

巖溶在發(fā)育的過(guò)程中,可溶巖的表面常常會(huì)出現(xiàn)石芽、溶溝,并且表現(xiàn)的參差不齊,在底下的溶洞又常破壞巖體的完整性,巖溶的覆蓋土層又受到溶水動(dòng)力的變化而產(chǎn)生開(kāi)裂、沉陷的現(xiàn)象。這些現(xiàn)象的存在不同的方面對(duì)建筑物地基的穩(wěn)定性造成了威脅。因此,對(duì)巖溶地基的類型加以區(qū)分,也就顯得非常重要。按照碳酸鹽巖出露條件和其對(duì)地基穩(wěn)定性的影響,可將巖溶地基分為以下三種:

1.1埋藏型的地基

在碳酸鹽巖之上覆蓋著的厚度大小不一的非可溶性巖,當(dāng)其厚度和強(qiáng)度能夠支撐起建筑物并保證建筑物的穩(wěn)定性時(shí),對(duì)于下部所發(fā)生的巖溶情況可不加以考慮。

1.2型的地基

型主要指的是由于地表只有較少的植被和土層覆蓋,碳酸鹽巖大部分在地表的情況。按照具體的情況細(xì)分,它又可以分為石芽地基和溶洞地基。

石芽地基:它所形成的的原因是由于大氣降水和地表水沿,碳酸鹽巖,在節(jié)理、裂隙溶蝕的擴(kuò)展作用下形成的。這種石芽主要分布在山嶺的斜坡上、巖溶洼地的邊坡上和河流谷坡,石芽的表面表現(xiàn)的非常陡,而且溶溝和溶槽的深度有超過(guò)10米的,且與下部的溶洞裂隙相互連在一起。這就大大的導(dǎo)致了地基的不穩(wěn)定,加重了施工的困難。

溶洞地基:它主要是由溶洞頂板的穩(wěn)定性來(lái)決定的,而溶洞頂板的穩(wěn)定性又主要是由巖石的性質(zhì)、頂板厚度洞內(nèi)充填情況以及溶洞形態(tài)和大小等決定的。

1.3覆蓋型的地基

根據(jù)碳酸鹽巖所覆蓋的泥土,如風(fēng)成黃土、殘坡積紅粘土等的厚度大小,可分為深、淺兩種覆蓋型。這種類型的存在對(duì)地基造成的影響主要是塌陷、不均勻沉降等,要穩(wěn)定地基需從建筑荷載和土洞的共同作用兩個(gè)方面來(lái)進(jìn)行考慮。

2巖溶工程地質(zhì)研究的現(xiàn)狀

在進(jìn)行巖溶地質(zhì)的研究過(guò)程中,由于本身巖溶發(fā)育就存在著不確定性和隱蔽性,又常常使用隨著樁基礎(chǔ),給工程的建設(shè)帶來(lái)了極大的麻煩。在面對(duì)這些麻煩時(shí),不少的方法和經(jīng)驗(yàn)在一些學(xué)者和專家的總結(jié)下得以形成。比如,對(duì)于彈性體內(nèi)存在的孔洞,受雙向均勻應(yīng)力場(chǎng)作用所形成的應(yīng)力集中現(xiàn)象,有的學(xué)者采取用平面問(wèn)題的有限單元法進(jìn)行對(duì)溶洞的分析。有的學(xué)者和專家通過(guò)對(duì)覆蓋型巖溶區(qū)的樁基礎(chǔ)進(jìn)行分析,找出適合建筑工程穩(wěn)定性的最佳方式。這些研究和研究成果的出現(xiàn),在對(duì)于我國(guó)進(jìn)行巖溶地區(qū)工程建設(shè)地質(zhì)勘察的問(wèn)題上有著很大的幫助,在進(jìn)行對(duì)這些資料的統(tǒng)計(jì)、分析上,可以總結(jié)出相應(yīng)的合理的勘察方法。

3巖溶地區(qū)工程建設(shè)地質(zhì)勘察的方法

巖溶地區(qū)的地質(zhì)地貌情況非常的復(fù)雜,在進(jìn)行勘查工作時(shí),已經(jīng)不能單憑槽探、坑探等傳統(tǒng)的方法進(jìn)行,只有在詳細(xì)的了解巖溶地區(qū)的不同情況下進(jìn)行才具有現(xiàn)實(shí)意義。因此在進(jìn)行工程建設(shè)的的過(guò)程中,必須先進(jìn)行地質(zhì)的勘察。那么采取合理而有效的方法進(jìn)行勘察就顯得尤為重要。

3.1采用遙感技術(shù)

遙感技術(shù)用來(lái)探測(cè)識(shí)別目標(biāo)物的整個(gè)發(fā)展過(guò)程的一種技術(shù),主要運(yùn)用電磁輻射的理論,將遠(yuǎn)距離的目標(biāo)物輻射成電磁波信息,經(jīng)過(guò)探測(cè)器的接受,傳到地面的接收站,最后由接收站加工成具體的圖像或數(shù)據(jù)資料。這個(gè)過(guò)程綜合應(yīng)用了現(xiàn)代物理學(xué)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)和地學(xué)規(guī)律的相關(guān)原理。遙感技術(shù)的應(yīng)用,能夠大范圍的將巖溶地貌形態(tài)顯現(xiàn)出來(lái),而且遙感圖像能夠從宏觀上具體真實(shí)的將地表特征和地表的現(xiàn)象的關(guān)系顯示出來(lái),特別是在對(duì)巖溶層組劃分和地質(zhì)構(gòu)造等方面特別的適用。

3.2采用地球物理勘探技術(shù)

將地球物理勘探技術(shù)應(yīng)用到工程地質(zhì)的勘察中,能夠有效地提高工作質(zhì)量,節(jié)省成本費(fèi)用以及加快勘察工作的進(jìn)度。它主要是對(duì)巖溶場(chǎng)地的各種參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)解釋,因?yàn)槿斯さ幕蛱烊坏奈锞呔哂幸欢ǖ摹巴敢曅浴薄_@種方法也可以簡(jiǎn)稱為“物探”技術(shù),適用于地面、地下的測(cè)量和地下與地面之間的洞穴的測(cè)量。

3.3采用靜力觸探技術(shù)

靜力觸探技術(shù)的應(yīng)用,可以精確的確定軟土、粘性土以及砂類土的承載力,特別適用于對(duì)覆蓋型巖溶工程的勘察。在進(jìn)行勘察的過(guò)程中,這種技術(shù)主要是用來(lái)查明第四系的覆蓋層中的隱蔽土洞的有無(wú)、規(guī)模、位置和疏松裂隙帶的分布、范圍。靜力觸探技術(shù)技術(shù)在一定的程度上可以代替物探技術(shù),在探明隱蔽土洞和擾動(dòng)土層方面具有明顯的成效。

4結(jié)論

綜上所述,對(duì)巖溶地區(qū)工程建設(shè)地質(zhì)進(jìn)行有效的勘察是非常有必要的。巖溶地區(qū)的喀斯特發(fā)育狀況是一個(gè)非常麻煩的問(wèn)題,它的不確定性及隱蔽性加重了技術(shù)勘察上的難度。因此,在進(jìn)行巖溶地區(qū)工程建設(shè)時(shí),我們必須針對(duì)具體的工作情況,在現(xiàn)實(shí)的地質(zhì)地貌條件下,結(jié)合相應(yīng)的地質(zhì)勘察技術(shù),詳細(xì)的了解和地巖溶的相關(guān)變化情況,從而做出合理的工程建設(shè)方案。但是,在具體的勘察過(guò)程中,還有很多問(wèn)題會(huì)出現(xiàn),這些問(wèn)題有可能是以前我們從來(lái)都沒(méi)有遇見(jiàn)的,用現(xiàn)有的技術(shù)也無(wú)法加以解決的。面對(duì)這種情況時(shí),只有不斷地加強(qiáng)技術(shù)方面的更新以及尋找出新的技術(shù)方法,我們才能夠更好的完成巖溶地質(zhì)條件下的工程建設(shè)。

參考文獻(xiàn):

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[關(guān)鍵詞]RTK技術(shù) 石油物探測(cè)量 技術(shù)問(wèn)題

中圖分類號(hào):O484.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)24-0038-01

一、RTK技術(shù)的在石油物探測(cè)量應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)

科技的不斷發(fā)展,RTK技術(shù)的在石油物探測(cè)量應(yīng)用中越來(lái)越廣泛,這是因?yàn)镽TK技術(shù)能夠使石油物探測(cè)量的精度得到保證。RTK技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)包括:精度高、速度快且操作簡(jiǎn)便等。所以,RTK技術(shù)在物探測(cè)量中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

具體的優(yōu)點(diǎn)還有:RTK技術(shù)的精確度能夠達(dá)到厘米的級(jí)別,同時(shí)在石油物探測(cè)量中,工作人員只需要手持著控制器,把儀器別在腰上,便可以在二十公里范圍內(nèi)進(jìn)行放樣即可。時(shí)間也只需要一到兩秒,便可以順利完成。工作人員每進(jìn)行放樣一點(diǎn),便可以提供出準(zhǔn)確的三維坐標(biāo),使所測(cè)點(diǎn)更加精準(zhǔn),而且最重要的一點(diǎn)是,當(dāng)工作人員設(shè)置好放樣的半徑時(shí),在測(cè)量的時(shí)候若超出放樣的半徑,系統(tǒng)就可以自動(dòng)的報(bào)警。與此同時(shí),RTK技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)二維放樣和三維放樣、管線、井位以及測(cè)線偏移等測(cè)繪的工作,并且不會(huì)因?yàn)樘鞖獾脑蚨绊懻5墓ぷ?。?duì)于工作人員和車輛的使用率來(lái)說(shuō),RTK技術(shù)的應(yīng)用也能夠減少資源的浪費(fèi)和資金的支出。由此可見(jiàn),RTK技術(shù)在石油物探測(cè)量應(yīng)用中的優(yōu)點(diǎn)為石油物探測(cè)量創(chuàng)造了良好的環(huán)境,操作與攜帶方便、精確度高、測(cè)量速度快、功能齊全并且經(jīng)濟(jì)效益明顯等優(yōu)點(diǎn)是十分值得繼承發(fā)揚(yáng)的。

二、RTK技術(shù)在石油物探測(cè)量應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施

(一)RTK技術(shù)在石油物探測(cè)量應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題

雖然RTK技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在了石油物探測(cè)量中,也為石油物探測(cè)量帶來(lái)了效益,但是在其發(fā)展的過(guò)程中依然有許多的問(wèn)題亟待解決。這就需要我們發(fā)現(xiàn)其中的問(wèn)題,并找出適當(dāng)?shù)慕鉀Q措施,從而確保RTK技術(shù)的測(cè)量精確度,為石油物探測(cè)量創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益。

RTK技術(shù)在石油物探測(cè)量應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題主要包括:坐標(biāo)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換會(huì)產(chǎn)生誤差、信號(hào)在傳輸過(guò)程中的誤碼、數(shù)據(jù)鏈的信號(hào)衰減影響、天線的機(jī)械中心不重合等等。具體的問(wèn)題還應(yīng)當(dāng)具體分析。例如:對(duì)于坐標(biāo)系統(tǒng)在轉(zhuǎn)換時(shí)產(chǎn)生誤差的問(wèn)題,一般來(lái)說(shuō),在石油物探測(cè)量的工作中,通過(guò)RTK技術(shù)在WGS-84坐標(biāo)系下得出測(cè)量結(jié)果,但是由于流動(dòng)站的位置變換對(duì)測(cè)量的時(shí)間有限制,因此通常不會(huì)采用WGS-84坐標(biāo)系統(tǒng),所以必須對(duì)其進(jìn)行坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)化,才能得出用戶所需要的坐標(biāo)系坐標(biāo)。盡管在石油物探測(cè)量的過(guò)程中依然會(huì)出現(xiàn)因坐標(biāo)轉(zhuǎn)換而造成誤差,但是對(duì)坐標(biāo)定位的誤差只有厘米級(jí),因此一般不會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生重大的影響。

其次,RTK技術(shù)會(huì)在信號(hào)的傳輸過(guò)程中產(chǎn)生錯(cuò)誤代碼,使得數(shù)據(jù)鏈信號(hào)衰減,并產(chǎn)生消極影響,有時(shí)信號(hào)線和電源線的接觸不良,也會(huì)使得數(shù)據(jù)鏈信號(hào)在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生間斷。結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)站在作業(yè)中的信號(hào)失鎖或使得測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。因此,為了能夠確保RTK技術(shù)可以快速、連續(xù)地得到固定解,首先要使RTK的移動(dòng)站能快速、連續(xù)、可靠地收到基準(zhǔn)站發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)鏈信號(hào),才能解決類似的問(wèn)題。還有一個(gè)重要的問(wèn)題就是,天線的電子相位中心一般來(lái)說(shuō)是變化的,因此通常會(huì)與天線的機(jī)械中心不重合。這與它接收信號(hào)的方位角度和頻率等有關(guān)。相位中心產(chǎn)生變化,對(duì)點(diǎn)位坐標(biāo)的誤差影響一般在三厘米到五厘米之間,由此可見(jiàn),對(duì)于那些精確度要求小于三厘米的石油物探測(cè)量的工程來(lái)說(shuō),就必須了解天線與基地站天線的精確相位圖形,并能夠根據(jù)實(shí)際情況加對(duì)其進(jìn)行修改。

(二)解決措施

上一段主要論述了RTK技術(shù)在石油物探測(cè)量應(yīng)用中出現(xiàn)問(wèn)題,本段就根據(jù)上文所描述的問(wèn)題,總結(jié)出解決問(wèn)題的措施,具體如下:

在石油物探測(cè)量的工作中,對(duì)RTK技術(shù)的應(yīng)用比較繁多,通常單一衛(wèi)星定位系統(tǒng)的接收機(jī)如果能夠鎖定六顆及以上衛(wèi)星,那么則可以初步判斷,它的可靠性能比較強(qiáng),然而多衛(wèi)星系統(tǒng)只需要保持四顆GPS衛(wèi)星,格洛納斯衛(wèi)星保持在三顆以上,就能確保其性能可靠。但是,石油物探測(cè)量基地一般會(huì)在地形較為復(fù)雜的地區(qū),由于信號(hào)受阻的原因,便不能夠適時(shí)地接受信息,或是不能接到更多衛(wèi)星信號(hào)的覆蓋,最終導(dǎo)致出現(xiàn)間隙或是虛假值,這樣以來(lái),應(yīng)用的RTK技術(shù)在進(jìn)行石油物探測(cè)量的作業(yè)時(shí)就必須重新初始化。所以,如何能夠得到足夠的衛(wèi)星數(shù)和縮短初始化時(shí)間的理論和技術(shù),是測(cè)量工作中測(cè)量人員采用RTK技術(shù)時(shí)應(yīng)該首先解決的問(wèn)題。

從理論上來(lái)說(shuō),雙頻OTF技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠縮短初始化的時(shí)間,而且還能夠單歷元確定GPS固定整的周模糊度計(jì)算法,只是它的可靠性不高。因而在實(shí)際的石油物探測(cè)量操作過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)采取快速靜態(tài)測(cè)量模式,盡可能的降低初始化時(shí)間,并且還需要在地勢(shì)復(fù)雜的地區(qū)借助轡佬竅低常俅嗡醵壇跏薊氖奔洹H綣郵招藕挪煥硐耄溝貌飭康慕峁荒芄淮锏焦こ嘆鵲囊螅鼓芙柚疽鞘凳┎共猓餼褪溝PS技術(shù)能與全站儀進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,從而為生產(chǎn)提供重大便利。

多路徑效應(yīng)與多路徑效應(yīng)的解決措施是在GPS測(cè)量工作中對(duì)測(cè)量質(zhì)量影響最大的因素。它與回聲的現(xiàn)象大致是相同的,接收機(jī)在接到衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)的同時(shí),還能夠接收到其它物體反射的衛(wèi)星信號(hào)。因此,在采取RTK技術(shù)的GPS測(cè)量應(yīng)用中,如果在進(jìn)行測(cè)量時(shí)沒(méi)有辦法更換測(cè)量點(diǎn),那么要想降低多路徑效應(yīng),就必須采取增添衛(wèi)星截止高度角的措施,雖然能夠屏蔽低高度角處的衛(wèi)星信號(hào),但沒(méi)有更好的方法來(lái)解決這樣的情況。

三、總結(jié)

RTK技術(shù)在石油物探測(cè)量中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,此技術(shù)在發(fā)展的過(guò)程中存在著許多問(wèn)題亟待解決,但是我們相信通過(guò)時(shí)代的發(fā)展,科技的進(jìn)步,RTK技術(shù)在未來(lái)的日子中還能夠更加的完善,為石油企業(yè)做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞:隧道施工;超前預(yù)報(bào);物探法;綜合預(yù)報(bào)

Abstract: The tunnel project in the construction, due to the tunneling direction of the geological complexity and diversity, so a single construction techniques can easily lead to geological disasters, if we can know in advance the front of the geological conditions, has very important significance for the construction of the tunnel project. This paper analyzes a variety of advanced geological prediction method and the principle of advanced geological prediction and forecasting process, select the appropriate forecasting method will provide some help in order to tunneling.Keywords: tunnel construction; ahead forecast; geophysical method; comprehensive forecast

中圖分類號(hào):U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

1引言

我國(guó)的山地約占陸地總面積的33%。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及大型基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善,鐵路、公路等基礎(chǔ)設(shè)施中隧道工程也不斷增多,這些隧道工程其洞徑一般都比較大,而且埋藏深洞線長(zhǎng),這樣一旦涉及到復(fù)雜的地質(zhì)條件,施工難度將非常大。隧道施工時(shí),設(shè)計(jì)文件是主要的參考依據(jù),而設(shè)計(jì)文件最主要的依據(jù)是關(guān)于地質(zhì)的勘察資料。在對(duì)地質(zhì)進(jìn)行勘察時(shí),關(guān)注的往往是與工程安全、經(jīng)濟(jì)效益等相關(guān)的地質(zhì)條件,對(duì)于局部的以及影響施工小的地質(zhì)情況通常不要求詳細(xì)勘察。但一些隨機(jī)的地段由于不良地質(zhì)的影響存在很大的安全隱患,在隧道施工時(shí),很容引起突泥、突水、巖爆等地質(zhì)災(zāi)害。一旦引起地質(zhì)災(zāi)害,輕則使得工程延誤,重則造成人員傷害,而且事故發(fā)生后,會(huì)帶來(lái)一系列的后續(xù)問(wèn)題。因此,在隧道施工時(shí),選擇合適的超前預(yù)報(bào)方法,提前測(cè)知施工掘進(jìn)方向的地質(zhì)情況,尤為重要。

2幾種主要的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法

隧道工程中,所處地質(zhì)條件千差萬(wàn)別,不同的地質(zhì)條件所要求的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法也不盡相同。對(duì)于可溶性地層,超前預(yù)報(bào)的重點(diǎn)是巖溶的位置及其規(guī)模。巖溶充填的性質(zhì)以及其涌水突泥量也是超前預(yù)報(bào)的關(guān)鍵。對(duì)于非可溶性巖層,超前預(yù)報(bào)的重點(diǎn)是圍巖非穩(wěn)定塊體坍塌的位置及規(guī)模。對(duì)于深埋硬質(zhì)完整巖體,超前預(yù)報(bào)的重點(diǎn)是可發(fā)生巖爆的位置及規(guī)模。對(duì)于煤系地層超前預(yù)報(bào)的重點(diǎn)是可發(fā)生瓦斯突出的位置。因此,隧道施工時(shí),超前預(yù)報(bào)不一定只進(jìn)行某一方面的預(yù)測(cè),往往兼有其他內(nèi)容。根據(jù)超前預(yù)報(bào)時(shí),采用的技術(shù)手段,地質(zhì)超前預(yù)報(bào)通常分為地質(zhì)分析法、超前鉆探法、地球物理勘探法和超前導(dǎo)坑法。

2.1地質(zhì)分析法

地質(zhì)分析法是隧道工程中超前預(yù)報(bào)最常用的方法,地質(zhì)分析法中最常見(jiàn)的是地質(zhì)素描。地質(zhì)素描把施工面的地質(zhì)狀況如實(shí)的描述出來(lái),其主要內(nèi)容包含地層的巖性、貫穿性節(jié)理、地下水的出水情況等。正洞地質(zhì)素描就屬于地質(zhì)素描法,這種超前預(yù)報(bào)根據(jù)已開(kāi)挖段的情況來(lái)預(yù)測(cè)掘金前方的地質(zhì)情況。正洞地質(zhì)素描占用施工時(shí)間最少,能較快的得出結(jié)果,但對(duì)某些結(jié)構(gòu)面很容易出現(xiàn)漏報(bào),另外,其預(yù)測(cè)距離也較短。

2.2超前鉆探法

超前鉆探法利用水平鉆機(jī)對(duì)開(kāi)挖面進(jìn)行水平鉆進(jìn),根據(jù)水平鉆機(jī)鉆進(jìn)的速度的變化以及鉆孔沖洗液的氣味還有顏色以及在水平鉆進(jìn)時(shí)遇到的其他狀況來(lái)推斷掘進(jìn)前方的地質(zhì)狀況,我們可以根據(jù)施工情況來(lái)設(shè)計(jì)水平鉆機(jī)鉆孔的數(shù)量和角度,或者利用鉆芯進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)獲取巖層的物理特性。在施工時(shí),勘測(cè)到有影響工程的瓦斯或地下水,可以利用鉆孔進(jìn)行釋放。這種方法比較可靠,對(duì)于掘進(jìn)前方幾米甚至幾百米都有一定的預(yù)測(cè)作用,但在復(fù)雜的地質(zhì)條件下其預(yù)測(cè)的效果不理想,對(duì)于正洞前方的小斷層以及貫穿性大節(jié)理難與預(yù)測(cè)。鉆孔間的地質(zhì)情況難于反映出來(lái)。而且探測(cè)的費(fèi)用較高,速度也較慢。

2.3物探法

物探法是一種間接的預(yù)測(cè)手段。從原理上來(lái)講,只要該隧道工程可以進(jìn)行隧道掌子面勘探,都可以利用物探法來(lái)進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。但是由于工作條件受限或者其他因素的制約,物探法應(yīng)用比較常見(jiàn)的有地質(zhì)雷大法、彈性波反射法、紅外探測(cè)法等。本文只介紹其中的地質(zhì)雷達(dá)法。

地質(zhì)雷達(dá)法也可稱之為電磁反射法,它是利用無(wú)線電波對(duì)地下界面進(jìn)行掃描,然后通過(guò)分析以確定其內(nèi)部形態(tài)以及分布的一種電磁技術(shù)。地質(zhì)雷達(dá)法的理論基礎(chǔ)是高頻電磁波理論,將高頻電磁波利用發(fā)射天線輸送到地下,然后經(jīng)過(guò)目標(biāo)體后反射回地面設(shè)置的接收天線,然后通過(guò)分析處理確定所探測(cè)介質(zhì)的信息。地質(zhì)雷達(dá)法通常用于巖溶等不均勻地質(zhì)的探測(cè)。地質(zhì)雷達(dá)法適用范圍最廣,受外界條件的限制少;探測(cè)所用時(shí)間短,每次探測(cè)大約30分鐘左右,對(duì)于隧道的掘進(jìn)施工影響很??;圖形直觀,能夠及時(shí)的提供預(yù)測(cè)資料,而且成本低。但是當(dāng)施工附近有強(qiáng)電磁干擾設(shè)備時(shí),誤差比較大。

2.4超前導(dǎo)坑法

超前導(dǎo)坑法一般分為兩種,超前平行導(dǎo)坑法和超前正洞導(dǎo)坑法。超前平行導(dǎo)坑法是將小斷面導(dǎo)坑與正洞保持一定距離,但是平行布置;超前正洞導(dǎo)坑法則是把導(dǎo)坑直接布置在正洞中。但是不論如何布置導(dǎo)坑,其作用均是依靠開(kāi)挖的導(dǎo)坑把遇到的地質(zhì)構(gòu)造以及地下水情況進(jìn)行素描,然后依靠地質(zhì)掃描圖對(duì)未開(kāi)挖地質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。超前導(dǎo)坑法能夠直觀高精度的進(jìn)行較長(zhǎng)距離的預(yù)測(cè),而且由于導(dǎo)坑的存在,使得施工進(jìn)度得以加快,還可以利用導(dǎo)坑進(jìn)行排水減壓,改善通風(fēng)。但是超前導(dǎo)坑法預(yù)報(bào)成本較高,有時(shí)甚至需要將整個(gè)隧道洞口實(shí)施平導(dǎo)開(kāi)挖。

3隧道工程超前地質(zhì)綜合預(yù)報(bào)

綜合預(yù)報(bào)就是不依靠單一的預(yù)報(bào)方法,在地質(zhì)分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合多種預(yù)測(cè)手段,綜合性的探測(cè)掘進(jìn)方向上的地質(zhì)情況,據(jù)此分析可能遇到的地質(zhì)災(zāi)害,提出相應(yīng)的施工措施。

3.1綜合預(yù)報(bào)原則

隧道工程超前地質(zhì)綜合預(yù)報(bào)的原則是以地質(zhì)分析為基礎(chǔ),結(jié)合物探法和超前鉆探法,兼有長(zhǎng)短距離及地面和地下的探測(cè),并輔助以物性參數(shù)互補(bǔ)。

通常隧道施工前,先要對(duì)地面以及掌子面的地質(zhì)進(jìn)行勘查,進(jìn)行地質(zhì)分析,以此作為地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的基礎(chǔ),并貫穿與整個(gè)施工預(yù)測(cè)過(guò)程。在使用地質(zhì)超前預(yù)報(bào)方法時(shí),要將物探法和超前鉆探法相結(jié)合,這樣能最大化預(yù)報(bào)精度,而且節(jié)省時(shí)間,降低成本。長(zhǎng)短距離以及地面地下綜合探測(cè),即對(duì)于隧道洞內(nèi)外的地質(zhì)均采用一定的方法進(jìn)行超前預(yù)報(bào),在進(jìn)行長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)的同時(shí),輔助以短距離的精確預(yù)報(bào),這樣便提高了預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度。掌子面素描以及物探法都可以進(jìn)行洞內(nèi)預(yù)報(bào);地質(zhì)雷達(dá)法可以進(jìn)行短距離預(yù)報(bào)。此外,還要輔助以物性參數(shù)互補(bǔ),即利用物探法進(jìn)行預(yù)報(bào)時(shí),其所預(yù)探的物性參數(shù)應(yīng)當(dāng)互相補(bǔ)充互相配合。不同的物探方法探測(cè)的物性參數(shù)不一定相同,在對(duì)地質(zhì)進(jìn)行分析時(shí),要將這些物性參數(shù)綜合考慮分析。通常是根據(jù)施工的地質(zhì)條件,預(yù)報(bào)成本,施工進(jìn)度選取相應(yīng)的幾種預(yù)報(bào)方法,然后再將這幾種方法得到的物性參數(shù)進(jìn)行整合分析。TSP+GPR組合使用時(shí),便可以很好的用于探測(cè)斷層;TSP+紅外探測(cè)便可以很好的用于探測(cè)富水情況。

3.2綜合預(yù)報(bào)流程圖

隧道施工時(shí),其綜合預(yù)報(bào)的流程如圖1所示。

圖1 隧道施工綜合預(yù)報(bào)流程圖

4結(jié)論

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及大型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),隧道工程越來(lái)越多,隧道施工時(shí),超前地質(zhì)預(yù)報(bào)顯得尤為重要。不同的地質(zhì)條件,需要的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法也不盡相同,通過(guò)對(duì)常用的幾種預(yù)報(bào)方法的分析,以期能夠?qū)λ淼朗┕r(shí),如何選擇超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法提供一定的幫助。在進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報(bào)時(shí),還要遵循一定的原則,即以地質(zhì)分析為基礎(chǔ),結(jié)合物探法和超前鉆探法,兼有長(zhǎng)短距離及地面和地下的探測(cè),并輔助以物性參數(shù)互補(bǔ)。相信這些超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法的綜合運(yùn)用,在隧道施工時(shí),可以極大的減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生率。

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GPS越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于水利水電工程地質(zhì)勘察測(cè)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(zhǔn)難以傳遞的問(wèn)題,以及在勘察區(qū)控制點(diǎn)較少,或在山區(qū)、林區(qū)等通視條件較差、觀測(cè)條件受限的區(qū)域進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí),運(yùn)用GPS可大大減少作業(yè)時(shí)間,提高測(cè)量精度。

二、遙感技術(shù)的應(yīng)用

遙感技術(shù)按照遙感平臺(tái)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(diǎn),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(wèn)題及相關(guān)的環(huán)境等問(wèn)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(duì)研究區(qū)域構(gòu)造格架,確定斷裂體系及活動(dòng)性以及評(píng)價(jià)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(wèn)題必用的手段。

(二)水庫(kù)區(qū)塌、滑坡、泥石流調(diào)查。在大型水利水電工程庫(kù)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(jìn)行地質(zhì)解譯,結(jié)合野外現(xiàn)場(chǎng)觀察、復(fù)查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫(kù)岸穩(wěn)定性評(píng)價(jià)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(jìn)行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)查有其特殊的優(yōu)勢(shì),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(lái)河、高壩洲,黃河萬(wàn)家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來(lái)研究巖溶及巖溶滲漏問(wèn)題,都取到了良好的效果。

(四)中小比例尺地質(zhì)測(cè)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(chǎng)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(cè)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(guó)水利水電勘測(cè)工作會(huì)議上由水利水電規(guī)劃總院提出的“勘測(cè)技術(shù)發(fā)展目標(biāo)”文件所確定的。

(五)巖土工程開(kāi)挖面地質(zhì)編錄。為適應(yīng)大型水利水電工程施工中進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)、安全預(yù)報(bào)和存檔備查的需在人工開(kāi)挖高邊坡、大型地下建筑物和大壩基坑的開(kāi)挖中采用地面遙感技術(shù),進(jìn)行地質(zhì)編錄,并為有關(guān)的穩(wěn)定分析和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)報(bào)提供翔實(shí)的地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)是很必要的。為此長(zhǎng)江勘測(cè)技術(shù)研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻關(guān)中開(kāi)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(zhǎng)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(kāi)挖中的地質(zhì)編錄。該項(xiàng)技術(shù)采用的是數(shù)碼像機(jī)攝影,微機(jī)現(xiàn)場(chǎng)采集及預(yù)處理,自主開(kāi)發(fā)的軟件處理可隨時(shí)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(kāi)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(zhǎng)江勘測(cè)技術(shù)研究所承擔(dān)的長(zhǎng)江上游水土保持重點(diǎn)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(xiàng)目,該項(xiàng)目在研究中利用TM衛(wèi)片對(duì)隴南、金沙江下游、三峽庫(kù)區(qū)3大片進(jìn)行解譯與發(fā)育程度的劃分(滑坡分四級(jí),泥石流分五級(jí))作出了區(qū)劃圖,提出了防治意見(jiàn)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(zhǎng)江委規(guī)劃處、綜勘局一道,開(kāi)展長(zhǎng)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(wàn)~1∶5萬(wàn)彩紅外航片進(jìn)行解譯和編寫報(bào)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(duì)土地利用類型的可判讀性和現(xiàn)實(shí)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(dòng)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(kù)管理、空間分析等問(wèn)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(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。目前,國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多且比較成熟的專業(yè)軟件是由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)開(kāi)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(guó)工程物探雖然起步較晚,但在水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)單位從20世紀(jì)80年代初至90年代初逐漸引進(jìn)和裝備了一些必要的儀器,如信號(hào)增強(qiáng)式地震儀、綜合測(cè)井儀、電法儀、透視儀、聲波儀、管線儀、地質(zhì)雷達(dá)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(dāng)時(shí)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(jìn)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(guò)對(duì)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(duì)區(qū)間巖體進(jìn)行判斷、評(píng)價(jià)的一種技術(shù)方法。當(dāng)前在勘探孔洞間了解巖體情況尚沒(méi)有一個(gè)經(jīng)濟(jì)的、有效的技術(shù)措施做進(jìn)一步工作的情況下,CT技術(shù)不失為是一個(gè)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(huì)對(duì)巖體物理力學(xué)性的整評(píng)價(jià)質(zhì)量的提高有所促進(jìn)。所以“七五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)以來(lái),包括“八五”和“九五”攻關(guān)幾個(gè)涉及水電建設(shè)的項(xiàng)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(jì)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(jì)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(diǎn)是電路設(shè)計(jì)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(zhǎng)、耐沖擊、體積小、重量輕、功耗低等特點(diǎn),是一個(gè)更新?lián)Q代產(chǎn)品。當(dāng)前,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,鉆孔彩電又在開(kāi)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(jí)主機(jī),形成控制器、監(jiān)視器、錄相機(jī)三合為一的一體化主機(jī)。主機(jī)可配接多種不同口徑的鉆孔電視探頭,實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)字化實(shí)時(shí)采集壓縮存儲(chǔ),成果可刻錄成VCD光盤,還可進(jìn)行后期圖像處理及制作。

參考文獻(xiàn):

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[3]封云亞、沈春勇,喀斯特地區(qū)水利水電工程勘測(cè)與處理新技術(shù)[J].水利水電技術(shù),2005,36(9):70~73.

篇7

【關(guān)鍵詞】巖土工程;數(shù)字化;勘察

1 巖土工程數(shù)字化勘察技術(shù)

巖土工程勘察的對(duì)象是建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件,具體而言主要是指場(chǎng)地巖土的巖性或土層性質(zhì)、空間分布和工程特征,地下水的補(bǔ)給、存貯、排泄特征和水位、水質(zhì)的變化規(guī)律,以及場(chǎng)地周圍地區(qū)存在的不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害情況。巖土工程勘察工作的任務(wù)是查明情況,提供各種相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù),分析和評(píng)價(jià)場(chǎng)地的巖土工程條件并提出解決巖土工程問(wèn)題的建議,以保證工程建設(shè)安全、高效運(yùn)行,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。數(shù)字化巖土工程勘察是指應(yīng)用當(dāng)代測(cè)繪技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和CAD技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)及其軟件,把一個(gè)工程項(xiàng)目的所有信息(勘察、設(shè)計(jì)、進(jìn)度、計(jì)劃、變更等數(shù)據(jù))有機(jī)地集成起來(lái),建立綜合的計(jì)算機(jī)輔助信息流程,使勘察設(shè)計(jì)的技術(shù)手段從手工方式向現(xiàn)代化CAD技術(shù)轉(zhuǎn)變,作到數(shù)據(jù)采集信息化、勘察資料處理數(shù)字化、硬件系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、圖文處理自動(dòng)化,逐步形成和建立適應(yīng)多專業(yè)、多工種生產(chǎn)的高效益、高柔性、智能化的工程勘察設(shè)計(jì)體系。

2 巖土工程勘察技術(shù)中存在的主要問(wèn)題

2.1 采用傳統(tǒng)的勘察方法和傳統(tǒng)的勘察手段已經(jīng)很難滿足設(shè)計(jì)的需要,存在著許多急需解決的巖土工程勘察技術(shù)問(wèn)題,這些問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面:

2.1.1 界面劃分,主要有巖土體和巖石風(fēng)化程度的界面劃分,地質(zhì)構(gòu)造和軟弱結(jié)構(gòu)面的判定,以及不良地質(zhì)體的地質(zhì)界面等。

2.1.2 地質(zhì)形態(tài),主要有不明地下物體、空洞及其分布形態(tài)、埋藏位置和埋藏深度的確定。

2.1.3 巖土參數(shù),主要是那些難于取到原狀巖土樣和難于進(jìn)行室、內(nèi)外試驗(yàn)的巖土層即粗顆粒土、殘積土和風(fēng)化巖等。

2.1.4 綜合能力,主要表現(xiàn)在一部分勘察技術(shù)人員缺乏對(duì)勘察各專業(yè)的野外和室內(nèi)原始資料的整理、分析、利用的能力,缺乏如何辨別真?zhèn)?、歸納總結(jié)的能力,缺乏建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的知識(shí),常造成勘察的目的不明確,所提供的資料不能滿足設(shè)計(jì)的需要。

2.2 探討問(wèn)題的對(duì)策

2.2.1 可以利用工程物探可連續(xù)加密測(cè)點(diǎn)的辦法來(lái)獲得連續(xù)的地質(zhì)界面。從而有效的解決傳統(tǒng)鉆探手段以點(diǎn)帶面劃分地質(zhì)界面時(shí)常帶來(lái)的漏判、劃分不準(zhǔn)確等缺點(diǎn);并且可以利用綜合工程物探方法有效地解決傳統(tǒng)勘察手段難于解決的諸多巖土工程問(wèn)題。

2.2.2 加強(qiáng)室內(nèi)、外測(cè)試新技術(shù)和施工檢測(cè)技術(shù)的使用,通過(guò)其所獲得的數(shù)據(jù)和資料,經(jīng)過(guò)分析、對(duì)比,建立它們之間的關(guān)系,并通過(guò)工程施工檢測(cè)所獲取的實(shí)測(cè)資料反算所得到的參數(shù)作為對(duì)比依據(jù),確保所提供的巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)的可靠性。

2.2.3 加強(qiáng)勘察技術(shù)人員的再教育和技術(shù)培訓(xùn)并形成定期制度,促進(jìn)其知識(shí)的更新?lián)Q代??辈靻挝皇┬袃?nèi)部崗位輪換制度,促成勘察技術(shù)交流、知識(shí)滲透,盡可能組織技術(shù)人員參加各種有關(guān)的學(xué)術(shù)活動(dòng)和講座,達(dá)到擴(kuò)大勘察技術(shù)人員的知識(shí)廣度和深度的目的。強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,以提高他們的技術(shù)綜合能力。

3 數(shù)字化巖土工程勘察應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 巖土工程數(shù)字化建模方法

巖土工程地質(zhì)建模的方法目前采用的主要有表面模型法,表面模型法(也叫數(shù)字表面模型)的歷史較早,它的基本內(nèi)容就是通過(guò)精確的表示出工程地質(zhì)體的外表面來(lái)表示均質(zhì)地質(zhì)體的建模方法,也是目前廣泛使用的建模方法。表面模型法的數(shù)據(jù)來(lái)源是通過(guò)測(cè)點(diǎn)獲得的一系列離散的測(cè)點(diǎn)資料,包括測(cè)點(diǎn)的幾何特征數(shù)據(jù)和屬性特征數(shù)據(jù),然后利用數(shù)據(jù)解釋結(jié)果重構(gòu)地質(zhì)體界面??梢猿橄鬄榘岩幌盗型瑢傩缘狞c(diǎn)按照一定的規(guī)則連接起來(lái),構(gòu)成網(wǎng)狀曲面片,進(jìn)而確定整個(gè)地質(zhì)體的空間屬性,有很多方法用來(lái)表示表面,常用的方法主要有數(shù)學(xué)模型法和圖示模型法,本論文主要討論圖示模型法。常用的圖示模型法有邊界表示法、規(guī)則格網(wǎng)法、等值線法、不規(guī)則格網(wǎng)法等,其中不規(guī)則格網(wǎng)法是本系統(tǒng)選用的模型表示法,將做詳細(xì)分析討論。不規(guī)則格網(wǎng)法(TIN)是將區(qū)域內(nèi)有限個(gè)點(diǎn)將區(qū)域劃分為相連的三角面網(wǎng)絡(luò)。區(qū)域中任意點(diǎn)落在三角面的頂點(diǎn)、邊上或三角形內(nèi),如果任意點(diǎn)不在頂點(diǎn)上,則該點(diǎn)的數(shù)字屬性值通常通過(guò)線性插值的方法得到(在邊上用邊的兩個(gè)頂點(diǎn)的高程,在三角形內(nèi)則用三個(gè)頂點(diǎn)的高程),所以TIN是一個(gè)三維空間的分段線性模型,在整個(gè)區(qū)域內(nèi)連續(xù)但不可微。有許多種表達(dá)TIN拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)方式,這里采用一個(gè)簡(jiǎn)單的記錄方式是:對(duì)于每一個(gè)三角形、邊和節(jié)點(diǎn)都對(duì)應(yīng)一個(gè)記錄,三角形的記錄包括三個(gè)指向它三個(gè)邊的記錄的指針,邊的記錄有四個(gè)

指針字段,包括兩個(gè)指向相鄰三角形記錄的指針和它的兩個(gè)頂點(diǎn)的記錄的指針;也可以直接對(duì)每個(gè)三角形記錄其頂點(diǎn)和相鄰三角形。每個(gè)節(jié)點(diǎn)包括三個(gè)坐標(biāo)值的字段,分別存儲(chǔ)X,Y,Z坐標(biāo)。這種拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是:對(duì)于給定一個(gè)三角形,查詢其三個(gè)頂點(diǎn)屬性和相鄰三角形所用的時(shí)間是定長(zhǎng)的。它在沿直線計(jì)算地形剖面線時(shí)具有較高的效率,當(dāng)然可以在此結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上增加其它變化,以提高某些特殊運(yùn)算的效率。

3.2 數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

基于GIS的巖土工程勘察涉及到的原始數(shù)據(jù)主要為地理信息方面的空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)來(lái)源包括:

3.2.1 基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)這些數(shù)據(jù)主要包括:a.自然區(qū)劃圖。該圖反映被研究區(qū)域的地理區(qū)劃、河流、道路、居民區(qū)、山川、公共設(shè)施等等自然地理信息。b.地形、地貌圖。 該圖反映被研究區(qū)域的自然地貌情況。

3.2.2 巖土工程勘察數(shù)據(jù)這些數(shù)據(jù)主要包括:所研究區(qū)域的工程地質(zhì)勘探資料。經(jīng)過(guò)篩選、處理的各勘探點(diǎn)包括地理、環(huán)境、土的物理力學(xué)指標(biāo)在內(nèi)的所有信息。 各類建筑場(chǎng)地的地層信息,比如液化等級(jí)、液化指數(shù)、特征周期、年代、沉積相等。

3.2.3 數(shù)字化巖土勘察工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)可以按以下幾個(gè)步驟實(shí)施構(gòu)建:a.巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫(kù)的概念模型設(shè)計(jì)。巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫(kù)管理作為巖土工程勘察數(shù)字化系統(tǒng)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作是一個(gè)數(shù)據(jù)密集、處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用問(wèn)題,為了能獲得反映信息世界的概念性數(shù)據(jù)模型,將與實(shí)體和聯(lián)系相關(guān)的功能與行為剝離出來(lái),僅從現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)體的數(shù)據(jù)側(cè)面來(lái)建立模型即研究數(shù)據(jù)對(duì)象與屬性及其關(guān)系,并在此基礎(chǔ)上建立相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)。b.數(shù)據(jù)庫(kù)建立實(shí)現(xiàn)。巖土工程一體化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)有三類:用戶輸入的原始數(shù)據(jù)、系統(tǒng)生成的中間數(shù)據(jù)及最終數(shù)據(jù)。原始數(shù)據(jù)由測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)組成,而測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)又由測(cè)點(diǎn)幾何屬性數(shù)據(jù)(位置)和測(cè)點(diǎn)信息屬性數(shù)據(jù);中間數(shù)據(jù)包括根據(jù)原始數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)生成的地層層面等值線模型、三維表面模型、剖面模型等,根據(jù)這些模型可以生成用戶需要的各種圖件,還可以進(jìn)行各種信息查詢操作;最終數(shù)據(jù)種類繁多,主要是根據(jù)用戶需要由中間數(shù)據(jù)生成,包括圖形資料和文檔資料如,地質(zhì)勘察報(bào)告等。

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篇8

[關(guān)鍵詞]礦井電磁技術(shù);礦井直流電法;瞬變電磁法;電磁波坑透技術(shù);地質(zhì)探測(cè)

中圖分類號(hào):U212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1009-914X(2017)05-0395-01

1、引言

隨著礦井機(jī)械化的發(fā)展,特別是綜合機(jī)械化的發(fā)展.對(duì)地質(zhì)工作要求越來(lái)越高.特別是對(duì)二分之一煤厚的小斷層、小陷落柱及細(xì)微地質(zhì)構(gòu)造都要求搞清,傳統(tǒng)的地質(zhì)方法是無(wú)能為力的。在煤炭生產(chǎn)過(guò)程中,綜采工作面內(nèi)的局部細(xì)小構(gòu)造、含水性等都會(huì)影響煤礦的安全。帶壓開(kāi)采工作面回采過(guò)程中突水淹井的事故時(shí)有發(fā)生.其主要原因是地質(zhì)構(gòu)造不清楚。隨著煤礦安全生產(chǎn)需求的擴(kuò)大。地面物探已移植到井下,發(fā)展了更適合于礦井特殊條件和工作環(huán)境的勘探方法和技術(shù),以近距離解決煤礦井下具體的地質(zhì)問(wèn)題,如電磁波法、重磁勘探、巖體聲波探測(cè)等方法。礦井電磁法主要包括:礦井直流電法、礦井瞬變電磁法、高頻電磁波法等,它是利用地殼中各種巖石、礦石電磁學(xué)性質(zhì)問(wèn)的差異來(lái)發(fā)現(xiàn)地質(zhì)目標(biāo)的一類勘探方法。

2、瞬變電磁法

2.1 瞬變電磁法(TEM)

瞬變電磁法或稱時(shí)間域電磁法(Time domain electromagnetic methods),簡(jiǎn)稱TEM,它是利用不接地回線或接地線源向地下發(fā)射一次脈沖電磁場(chǎng),在一次脈沖電磁場(chǎng)間歇期間,利用不接地線圈或接地電極觀測(cè)二次渦流場(chǎng)的方法。

在電流斷開(kāi)之前,發(fā)射電流在回線周圍空間中建立起一個(gè)穩(wěn)定的磁場(chǎng)(如圖1所示)。在t=0時(shí)刻,將電流突然斷開(kāi),由該電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)也立即消失。一次磁場(chǎng)的這一劇烈變化通過(guò)空氣和地下導(dǎo)電介質(zhì)傳至回線周圍的大地中,并在大地中激發(fā)出感應(yīng)電流以維持發(fā)射電流斷開(kāi)之前存在的磁場(chǎng),使空間的磁場(chǎng)不會(huì)即刻消失。由于介質(zhì)的熱損耗,直到將磁場(chǎng)能量消耗完畢為止(見(jiàn)圖2)。)

2.2 球物理響應(yīng)特征

從電性上分析不同地層的電性分布規(guī)律為:煤層電阻率值相對(duì)較高,砂巖次之,黏土巖類最低。由于煤系地層的沉積序列比較清晰,在原生地層狀態(tài)下,其導(dǎo)電性特征在縱向上固定變化規(guī)律,而在橫向上相對(duì)比較均一。當(dāng)存在構(gòu)造破碎帶時(shí),如果構(gòu)造不含水,則其導(dǎo)電性較差,局部電阻率值增高;如果構(gòu)造含水,由于其導(dǎo)電性好,相當(dāng)于存在局部低電阻率值地質(zhì)體。綜上所述,當(dāng)斷層、裂隙和陷落柱等地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育時(shí),無(wú)論其含水與否,都將打破地層電性在縱向和橫向上的變化規(guī)律。這種變化規(guī)律的存在,為以巖石導(dǎo)電性差異為物理基礎(chǔ)的礦井瞬變電磁法探測(cè)提供了良好的地質(zhì)條件。

3、礦井直流電法工作原理

礦井直流電法屬全空間電法勘探。它以煤、巖層的導(dǎo)電性差異為基礎(chǔ),與地面電法不同,在全空間條件下建場(chǎng),在地下巷道中進(jìn)行電法測(cè)量工作,地下電流通過(guò)布置在巷道內(nèi)的供電電極在巷道周圍巖層中建立起全空間穩(wěn)定電場(chǎng),該穩(wěn)定電場(chǎng)特征取決于巷道周圍巖石的電性特征及其賦存狀態(tài),測(cè)量該電場(chǎng)的變化規(guī)律,使用全空間電場(chǎng)理論處理和解釋,就可找到巷道周圍巖石中引起電場(chǎng)變化的水文、地質(zhì)構(gòu)造等規(guī)律,從而確定巖、礦體物性(如貧、富水區(qū)域)的分布規(guī)律或地質(zhì)構(gòu)造(如斷層、裂隙發(fā)育區(qū))的特征。井下電法是把直流電法探測(cè)技術(shù)引用到煤礦井下的電阻率探測(cè)技術(shù),DZ-IIA防爆數(shù)字直流電法儀(以下簡(jiǎn)稱電法儀)是并下電法勘探儀器,也可用于地面進(jìn)行電法探測(cè)地質(zhì)構(gòu)造。由9節(jié)1.8 Ah鋰電池組成5.4 Ah 10.8 V電池組,逆變電路,整流濾波電路,極性變換發(fā)射輸出,單片機(jī)控制電路,接收電路,顯示、存儲(chǔ)、通訊等電路組成。

電法儀的各功能板如圖3所示,電池輸出的直流電壓經(jīng)逆變升壓電路產(chǎn)生70或100 V的高壓,經(jīng)整流濾波、極性變換輸出,通過(guò)AB供入大地;同時(shí)通過(guò)MN接收大地的感應(yīng)信號(hào),經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器放大并轉(zhuǎn)換成數(shù)字后送給單板機(jī)存入存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232串行通訊口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換;供電時(shí)間有可選。供出的電流在顯示器上顯示。

4、電磁波坑透技術(shù)的探測(cè)原理

4.1 探測(cè)原理

不同的巖層其電阻率和介電常數(shù)不同。電磁波在煤、巖層中傳播時(shí),由于煤巖層電性的差異.電磁波能量吸收衰減程度也不同。低阻巖體較高阻巖體對(duì)電磁波的吸收作用強(qiáng),一般煤層的電阻率高于巖層的電阻率。利用這一特性,在回采工作面某一巷道發(fā)射一定頻率的電磁波,電磁波在煤層中傳播遇到地質(zhì)異常體時(shí),波能量吸收衰減增大(或減?。?,另一巷道接收電磁波信號(hào).通過(guò)對(duì)接收數(shù)據(jù)的整理、分析,來(lái)達(dá)到地質(zhì)異常體的推斷和解釋。

4.2 資料解釋方法

坑透CT解釋主要依據(jù)吸收系數(shù)成像結(jié)果來(lái)進(jìn)行解釋。CT技術(shù)(計(jì)算機(jī)層析成像技術(shù))應(yīng)用代數(shù)迭代法進(jìn)行圖像重建。首先把工作面網(wǎng)格化,劃分成有不同吸收系數(shù)的若干小單元。每一小單元視為介質(zhì)均勻。計(jì)算出投影函數(shù)的觀測(cè)值與理論值的殘差量,將每條射線的殘差量以它穿經(jīng)每一網(wǎng)格的路徑長(zhǎng)度為權(quán)分?jǐn)偟皆摼W(wǎng)格中去,通過(guò)計(jì)算可以得到各單元的吸收系數(shù)值,實(shí)現(xiàn)工作面成像區(qū)吸收系數(shù)反演成像,繪制出成像區(qū)吸收系數(shù)等值線圖和色譜圖。

5、結(jié)束語(yǔ)

煤礦隨著開(kāi)采深度的加大,對(duì)礦井地質(zhì)構(gòu)造勘探要求越來(lái)越高。目前單憑一種物探技術(shù)是不可能解決更復(fù)雜的地質(zhì)問(wèn)題。并與多種物探技術(shù)相結(jié)合.以便更好地為開(kāi)采地質(zhì)條件評(píng)價(jià)以及突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害治理提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)

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篇9

【Abstract】 In the process of the development of underground space, it is necessary to try to avoid the underground buildings and municipal facilities. However, due to the various reasons, the specific location of the underground buildings and municipal facilities is not clear,forms the obstacles in the process of underground space development,which has a negative impact on design and construction.High-density resistivity method has the characters such as low cost, high efficiency, rich information, convenient explanation, which can solve the problems of the underground obstacles. In the underground space development project, such as underground civil air defense boundary location, the high density resistivity method is used to detect the obstacles such as the abandoned subway lines, and the detection results are basically the same as the survey data, and the detection effect is very obvious. It shows that the high-density resistivity method can be used to detect underground structures in the process of underground space development,and the detection results can provide reference for design and construction.

【關(guān)鍵詞】高密度電法;地下空間開(kāi)發(fā);障礙物;廢棄地鐵

【Keywords】high-density resistivity method;underground space evelopment;obstacles;abandoned subway

【中圖分類號(hào)】P631 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】B 【文章編號(hào)】1673-1069(2017)04-0132-03

1 引言

城市的地下空間開(kāi)放由來(lái)已久,從“”以前的人民防空到現(xiàn)在的地下人防、車庫(kù)、下立交及隧道、地F等,這些開(kāi)發(fā)在防空、提高空間利用率、降低環(huán)境污染、緩解交通擁堵壓力等方面起到了一定的作用。然而隨著城市化建設(shè)的步伐加快,城市日新月異,許許多多原有的地下建筑物、市政設(shè)施等由于各種原因造成具置不明確,形成為城市建設(shè)過(guò)程中的障礙物,對(duì)設(shè)計(jì)和施工造成不利影響。

高密度電法在水利水電、環(huán)境工程地質(zhì)、工程地質(zhì)勘察、城市工程物探、工程質(zhì)量檢測(cè)等工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛[1-4],是地下空間開(kāi)發(fā)項(xiàng)目首選的物探方法之一。論文從地下人防邊界定位項(xiàng)目出發(fā),探討了高密度電法在探測(cè)廢棄地鐵線路方面的應(yīng)用,探測(cè)結(jié)果與調(diào)研到的資料基本一致,效果十分明顯。從而說(shuō)明高密度電法可用于地下空間開(kāi)發(fā)過(guò)程中的地下構(gòu)筑物探測(cè),并且探測(cè)結(jié)果能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)和施工提供參考依據(jù)。

2 高密度電法原理

直流高密度電阻率法簡(jiǎn)稱為高密度電法,其勘探基本原理是以目標(biāo)體與巖石、土層等目標(biāo)圍巖之間存在電阻率差異為基礎(chǔ),通過(guò)人工在地下建立穩(wěn)定電流場(chǎng),在地表觀測(cè)電位差和供電電流,計(jì)算出視電阻率,以此達(dá)到研究地下電流傳導(dǎo)規(guī)律的一種電法勘探方法[5]。這與常規(guī)電阻率法相同。相對(duì)于常規(guī)電阻率法而言,高密度電法具有如下優(yōu)點(diǎn):一次性完成電極不舍,防止因電極設(shè)置而引起的故障和干擾;可采用多種電極排列方式測(cè)量,獲取豐富的地電斷面結(jié)構(gòu)特征信息;徹底地拋棄了視電阻率的概念,將所測(cè)得的大量數(shù)據(jù)利用現(xiàn)代的反演技術(shù)直接反演成真電阻率剖面圖,具有成本低、效率高,信息量豐富,解釋能力方面顯著提高。

野外測(cè)量時(shí)將全部電極(工程物探上一般是60根或120根)置于觀測(cè)剖面的各測(cè)點(diǎn)上,然后利用程控電極轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制各電極在測(cè)量電極和供電電極之間轉(zhuǎn)換,用微機(jī)快速自動(dòng)采集數(shù)據(jù),將測(cè)量數(shù)據(jù)處理后可得到相關(guān)地電斷面分布圖。

供電電極是向地下提供電流I,測(cè)量電極是測(cè)量?jī)呻姌O之間的電位差ΔU,視電阻率ρs由以下公式計(jì)算:

式中,K為裝置系數(shù)。

高密度電法有十幾種測(cè)量排列裝置,如溫納裝置(Winner)、施倫貝爾裝置(Schlumberger)等,這些排列裝置都是從對(duì)稱四極、偶極―偶極、單極―偶極、單極―單極演變而來(lái)的,排列裝置不同其跑極方式和裝置系數(shù)均不同。

高密度電阻率法測(cè)量所得的視電阻率地電斷面精確解釋地質(zhì)現(xiàn)象,需要通過(guò)反演得到更為精確的地電斷面分布圖[6]。常用的高密度電法二維反演程序是采用基于平滑約束的最小二乘反演方法,其優(yōu)點(diǎn)是阻尼系數(shù)和平面過(guò)濾器能隨著數(shù)據(jù)類型而調(diào)整?;谄交s束的最小二乘反演方法是假定二維電阻率反演所使用的模型由大量電阻率為常數(shù)的矩形單元組成,利用平滑約束最小二乘反演方法可以計(jì)算每一體元的電阻率,并使得計(jì)算的理論值與實(shí)測(cè)視電阻率值之殘差達(dá)到最小。其公式是:

其中,J為偏導(dǎo)數(shù)雅可比矩陣,C為二維平滑系數(shù),λ為阻尼系數(shù),d為模型參數(shù)修改矢量,g為殘差矢量。

3 現(xiàn)場(chǎng)工作布置

本項(xiàng)目為地塊商業(yè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,擬建地下人防(地下車庫(kù)),但在其紅線范圍內(nèi)存在一段廢棄的地鐵線路,廢棄地鐵的位置及埋深影響著地下人防建設(shè)。該地塊近似三角形,長(zhǎng)約170m,寬約120m,周圍為道路及其他基礎(chǔ)設(shè)施。廢棄地鐵隧道應(yīng)該為空體,為高電阻物體,周邊土層為粘性土,為低電阻物體。兩者的電阻差異明顯,這符合高密度電法探測(cè)的地球物理前提。

由于已知廢棄地鐵的大致位置位于場(chǎng)地偏西,受到場(chǎng)地大小、場(chǎng)地內(nèi)試樁施工及周邊設(shè)施限制,本次探測(cè)布設(shè)3條測(cè)線,測(cè)線近似南北方向布置,與已知地鐵走向斜交,均采用溫納裝置。所有測(cè)線均布設(shè)60個(gè)電極,其中測(cè)線一和測(cè)線三的電極距為3.0m,測(cè)線二的電極距為2.0m。測(cè)線的具體布置見(jiàn)圖1。

由于探測(cè)前一周均在下雨,地面較泥濘,接地電阻均較低。但是在靠近西側(cè)道路有一段混凝土地面,電極盡量大在混凝土上覆蓋的較厚泥土區(qū),無(wú)覆蓋泥土區(qū)測(cè)線稍偏移,如測(cè)線二。在探測(cè)過(guò)程中,用GPS將每個(gè)電極的平面坐標(biāo)定位出來(lái),以便于后續(xù)確定異常位置,圖1中測(cè)線上的點(diǎn)即為實(shí)測(cè)位置。

4 資料分析

根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果,采用軟件Res2dinv進(jìn)行反演,反演結(jié)果見(jiàn)圖2。從圖2(a)中可以看出,在測(cè)線距離69~78m范圍內(nèi)有明顯的低阻現(xiàn)象,其中心深度約9m。從圖2(b)中可以看出,在測(cè)線距離81~87m范圍內(nèi)有明顯的低阻現(xiàn)象,其中心深度約8m。從圖2(c)中可以看出,在測(cè)線距離82~88m范圍內(nèi)有明顯的低阻現(xiàn)象,其中心深度約6.5m。這三處異常的中心位置電極位于已知地鐵線路上。對(duì)測(cè)線三上的異常,現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鉆孔驗(yàn)證,鉆孔到深度6m左右無(wú)法鉆下去,而地鐵的直徑約6m,這說(shuō)明該異常是真實(shí)的反應(yīng)。但是讓人不解的是廢棄的地鐵應(yīng)該是空的,應(yīng)該呈現(xiàn)高阻現(xiàn)象,而實(shí)測(cè)的結(jié)果卻是呈現(xiàn)低阻現(xiàn)象,猜測(cè)該段廢棄地鐵已封閉,內(nèi)部全為積水。

5 結(jié)論

從上述兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例可以看出:

①在地下空間開(kāi)發(fā)的過(guò)程中,應(yīng)用高密度電法探測(cè)地下既有建筑物和市政設(shè)施,效果十分明顯。說(shuō)明高密度電法可用于地下空間開(kāi)發(fā)過(guò)程中的地下構(gòu)筑物探測(cè),并且探測(cè)結(jié)果能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)和施工提供參考依據(jù)。

②對(duì)既有的地下建筑物和市政設(shè)施的物探探測(cè),對(duì)探測(cè)目標(biāo)的相關(guān)資料收集是十分必要的,@有助于對(duì)物探現(xiàn)象分析和解釋。

③城市中的高密度電法受場(chǎng)地影響嚴(yán)重,往往不能直接布線于目標(biāo)區(qū)域,需要在目標(biāo)區(qū)域外探測(cè),并依據(jù)收集的資料確定目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)體分布情況。

④在地表有積水的情況下,高密度探測(cè)大片淺埋的低阻體時(shí),可以很好地確定低阻體的邊界位置,但無(wú)法確定低阻體的埋深,并且對(duì)低阻體下部的情況產(chǎn)生影響,使得無(wú)法確定更深地質(zhì)體的情況。

⑤在地下空間開(kāi)發(fā)力度越來(lái)越大的今天,對(duì)于這種老而資料不全的地下構(gòu)筑物探測(cè)是十分必要的。這些構(gòu)筑物的電阻率與周邊介質(zhì)存在較大差異,采用高密度電法可很好解決此類問(wèn)題。

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篇10

關(guān)鍵詞:加油站;地下水污染;修復(fù)技術(shù)

中圖分類號(hào):X52文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):

1672-1683(2015)001-0057-04

Example analysis of Hebei Province gas station of groundwater pollution investigation

SU Ya-nan1,TIAN Xi-zhao2,LI Hong-chao2

(1.Hebei Provincial Environmental Scientific Research Institute ,Shijiazhuang 050037,China;

2.Hebei Institute of Environmental Geology Exploration,Shijiazhuang 050021,China)

Abstract:To petroleum contaminated site of the North China Plain Area as an example,By the investigation from the distribution of pollution sources,Establish the site hydrogeological model and he investigation from the field soil and groundwater,Some sampling methods are used as geophysical sampling,The investigation and analysis of samples of organic pollution on Soil and groundwater.it was concluded that The site of the soil and Groundwater are Contaminated in different extent,The shallow groundwater of Project site is polluted by Leakage of Refined oil in gas Station,The pollution caused by MTBE,Benzene,petroleum hydrocarbon and PAHs.While deep groundwater is not.

Key words:gas station;groundwater pollution;repair technology

目前,國(guó)內(nèi)外加油站滲漏導(dǎo)致地下水污染的事故時(shí)有發(fā)生,加油站污染已經(jīng)是一個(gè)世界性問(wèn)題。石油主要是烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴組成的混合物,具有致癌、致畸和致突變的潛在性。石油在環(huán)境中的大量存在嚴(yán)重影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。因此,全面了解石油類污染物在土壤及地下水中的吸附和遷移行為,預(yù)測(cè)分析石油泄露造成的土壤、地下水污染范圍和程度,可為加油站泄漏事故后的污染修復(fù)治理提供可靠地技術(shù)保證。

國(guó)外對(duì)加油站滲漏地下水污染問(wèn)題的調(diào)查和研究已有多年歷史,已經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn)、調(diào)查、評(píng)估、立法控制等階段,建立了較為全面的監(jiān)管體系,而國(guó)內(nèi)在在這方面的研究才剛剛起步。本文通過(guò)收集研究區(qū)相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,通過(guò)大量野外采樣數(shù)據(jù)分析,探索性的采取了物探高密度電法勘察法,模擬斷面圖,分析成品油污染影響程度及范圍。

1場(chǎng)地概況

1.1加油站污染概況

研究區(qū)面積約為15 km2,其中加油站占地約23 km2,位于城區(qū)中心北部,分布有辦公室和倉(cāng)庫(kù)等建筑物,另外配有汽油加油機(jī)兩部和柴油加油機(jī)兩部,設(shè)有汽油罐2個(gè),柴油罐2個(gè),共4個(gè),均非標(biāo)準(zhǔn)罐體,另外設(shè)隔油池及地下水監(jiān)測(cè)井等相關(guān)配套設(shè)施。

自加油站開(kāi)始營(yíng)業(yè)起至發(fā)現(xiàn)油罐漏油并開(kāi)挖油罐共64 d。確認(rèn)2號(hào)油罐漏油后,加油站對(duì)罐區(qū)進(jìn)行了開(kāi)挖,將四個(gè)油罐全部移除后發(fā)現(xiàn),油罐區(qū)僅在1號(hào)、2號(hào)罐的罐底存在混凝土防滲層,而在3號(hào)、4號(hào)罐罐底未做防滲且在2號(hào)罐東側(cè)存在漏油點(diǎn),以致周邊形成局部油泥混合物,并延伸至防滲區(qū)外。開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)顯示,滲漏的汽油已經(jīng)繞過(guò)防滲層滲漏至土層內(nèi),并向下運(yùn)移。

1.2加油站特征污染物

加油站的地下儲(chǔ)油罐滲漏污染物主要為汽油等輕質(zhì)燃料油。這些污染物中,被認(rèn)為對(duì)人類健康威脅最大的是單環(huán)芳烴類,而作為無(wú)鉛汽油添加劑廣泛使用的甲基叔丁基醚,由于其特殊的遷移性和潛在的危害性也在近年來(lái)頗受關(guān)注。加油站泄漏的石油在重力作用下進(jìn)入土壤和地下水中,其主要成分包括苯等揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)。在污染研究和治理過(guò)程中,因石油中有機(jī)烴常以液體形態(tài)存在,且難溶于水,同時(shí)密度比水小,因此被稱為輕質(zhì)非水相流體(LNAPLs)。LNAPLs由點(diǎn)源泄漏后會(huì)在重力作用下在土壤包氣帶中垂向遷移,至毛細(xì)飽和區(qū)上界面后開(kāi)始橫向鋪展,一直延至地下水面,最終漂浮在地下水面上形成 LNAPLs 的透鏡體。

2研究區(qū)地形地貌及水文地質(zhì)條件

研究區(qū)的地貌單元屬山前傾斜平原古灤河沖洪積扇前緣與濱海平原交匯部位,地面標(biāo)高為110 m左右?;鶐r地層主要為薊縣系、青白口系、寒武系、奧陶系、石炭系、二迭系。調(diào)查區(qū)無(wú)基巖,全部為第四系覆蓋。相關(guān)的含水層(組)主要為松散巖類孔隙水含水層(組),碳酸巖鹽類裂隙-巖溶水含水層(組)和基巖裂隙水含水層(組) ,詳見(jiàn)圖1。

圖1調(diào)查區(qū)水文地質(zhì)圖

3場(chǎng)地包氣帶特征

地施工工程地質(zhì)鉆探孔5個(gè),基本上查明了地面以下45 m內(nèi)的工程地質(zhì)結(jié)構(gòu)。同時(shí)采取取原狀土樣38件,進(jìn)行土工試驗(yàn),明確了項(xiàng)目場(chǎng)地各個(gè)工程地質(zhì)層的巖性和巖土性質(zhì)。項(xiàng)目場(chǎng)地的地層巖性以粉土、粉砂、細(xì)砂和中砂為主,其各巖性的土工試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1。

4現(xiàn)場(chǎng)抽/注水試驗(yàn)

本場(chǎng)地施工的監(jiān)測(cè)井進(jìn)行了一次抽水試驗(yàn)和兩個(gè)觀測(cè)孔的注水試驗(yàn)。在場(chǎng)地抽水試驗(yàn)的過(guò)程中也同步測(cè)量了地下水水溫的變化,見(jiàn)圖2、圖3。由該過(guò)程可知,在抽水過(guò)程中地下水水溫變化較大,尤其是在停泵和開(kāi)泵的瞬時(shí),水溫變化較劇烈,最終穩(wěn)定在144 ℃左右。說(shuō)明項(xiàng)目場(chǎng)地淺層地下水補(bǔ)給受限,循環(huán)交替作用緩慢。

5地球物理勘探

5.1物探儀器及工作方法

本次物探勘察儀器采用WGMD-4高密度電阻率測(cè)量系統(tǒng)。根據(jù)場(chǎng)區(qū)地形環(huán)境條件,現(xiàn)場(chǎng)情況及本次勘察目標(biāo)為地

層中滲漏的燃油,根據(jù)燃油導(dǎo)電性差,與周圍環(huán)境存在相對(duì)高阻的電性差異,因此該勘察方法是有效的,該區(qū)物探方法選用高密度電法,工作裝置采用溫納裝置。

表1場(chǎng)地土工試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)分析

圖2場(chǎng)地施工監(jiān)測(cè)孔抽水試驗(yàn)水位標(biāo)高動(dòng)態(tài)過(guò)程曲線

圖3場(chǎng)地施工監(jiān)測(cè)孔抽水試驗(yàn)水溫動(dòng)態(tài)過(guò)程曲線

5.2物探成果推斷解釋

通過(guò)野外采集數(shù)據(jù),室內(nèi)整理,得到該高密度電法剖面的視電阻率反演擬斷面圖(圖4)。該剖面位于加油站后側(cè),自北東向南西布設(shè),剖面長(zhǎng)300 m,該剖面整體視電阻率值較低,且高低阻交替變化,變化區(qū)間為25~260 Ω?m,符合第四系地層視電阻率變化趨勢(shì)。參考相關(guān)已知資料,以80 Ω?m圈定高阻異常。

圖4場(chǎng)地高密度電法剖面的視電阻率反演擬斷面

5.3初步分析

綜上所述,由工程勘察鉆孔成果可知,該剖面下部地層依次為雜填土、粉土、細(xì)砂、粉土、粉砂、中砂、粉質(zhì)黏土、中砂,也驗(yàn)證了該剖面的整體視電阻率應(yīng)相對(duì)較低及高低阻交替出現(xiàn)的結(jié)果,結(jié)合鉆孔成果推測(cè)該剖面中視電阻率高值異常為地層變化造成的電阻率差異影響。

由工作布置平面圖知該剖面140號(hào)-180號(hào)測(cè)點(diǎn)穿過(guò)漏點(diǎn),該范圍內(nèi)存在Ⅵ號(hào)、Ⅶ號(hào)兩處高阻異常,且二者異常形態(tài)及變化趨勢(shì)不同,由相關(guān)資料可知該加油站近期出現(xiàn)過(guò)漏油現(xiàn)象,推測(cè)淺部的Ⅵ號(hào)異常為燃油滲漏造成的電阻率差異影響。其影響濃積中心即為高值異常中心范圍,隨其擴(kuò)散范圍的增大,視電阻率逐漸降低至周圍背景中,其影響范圍可參考異常范圍,直徑約15 m(145號(hào)-170號(hào)測(cè)點(diǎn)),縱深約10 m(-5~15 m)。而深部的Ⅶ號(hào)異常為地層地質(zhì)變化造成的電阻率差異影響。

5.4物探結(jié)論

根據(jù)布設(shè)的高密度電法剖面的視電阻率擬斷面圖的分析及參考相關(guān)地質(zhì)資料可以得到如下結(jié)論:該剖面整體視電阻率值較低,呈高低阻交替,是下部地層的正常反應(yīng)。剖面中155號(hào)-165號(hào)測(cè)點(diǎn)下方的Ⅵ號(hào)高阻異常,推測(cè)為燃油滲漏造成的視電阻率異常,其濃積中心頂部埋深距現(xiàn)地表約-5 m,直徑約15 m(145號(hào)-170號(hào)測(cè)點(diǎn)),縱深約10 m(-5~15 m),隨擴(kuò)散范圍的增大,濃度逐漸降低至環(huán)境背景值。

6場(chǎng)地土壤及地下水的污染特征分析

通過(guò)前期的資料收集、水文地質(zhì)勘察及物探高密度電法勘察,已大致掌握了研究區(qū)的污染狀況。為了進(jìn)一步明確研究區(qū)土壤及地下水的污染特征及范圍,進(jìn)行了詳細(xì)的野外取樣及實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)分析。

6.1場(chǎng)地土壤污染評(píng)價(jià)

(1)場(chǎng)地土壤污染特征分析。

根據(jù)本次工作收集的加油站前期土壤監(jiān)測(cè)成果,其監(jiān)測(cè)工作分為兩部分,其一為鉆孔土壤PID測(cè)試數(shù)據(jù);其二為土壤實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)。

由加油站土壤PID監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可知,土壤污染的范圍集中在距泄露點(diǎn)48 m范圍內(nèi),此距離之外再無(wú)土壤氣污染檢出。同時(shí)可知,在泄露點(diǎn)東側(cè)檢出的PID數(shù)據(jù)要明顯低于在泄露點(diǎn)西側(cè)檢出的數(shù)據(jù),說(shuō)明泄露的成品油受油罐池底控制,在池底自東向西流動(dòng)。由加油站土壤實(shí)驗(yàn)室污染測(cè)試數(shù)據(jù)可知,在距泄露點(diǎn)33 m處,土壤污染在115 m深度處有檢出,而在195 m深度處未檢出。這與本次工作確定的土壤污染深度為150 m是一致的。距離大于50 m的鉆孔均為檢出各種污染物。

(2)土壤污染范圍的確定。

將本次所得土壤特征污染物分析化驗(yàn)結(jié)果等值線剖面圖進(jìn)行疊加,結(jié)合后文地球物理勘探結(jié)果驗(yàn)證,并輔以高達(dá)公司的土壤采樣結(jié)果驗(yàn)證,最終確定該加油站成品油泄露造成的主要土壤污染范圍為:以泄露點(diǎn)中心為圓心,以50 m為半徑的圓形,向下延伸約15 m的柱狀范圍,扣除上部26 m已開(kāi)挖部分后,污染土壤的總體積大約為9734 m3,約合1 950 t。

6.2地下水基本指標(biāo)污染評(píng)價(jià)

(1)淺層地下水。

通過(guò)水樣化驗(yàn)結(jié)果分析及對(duì)項(xiàng)目場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件分析,確認(rèn)項(xiàng)目場(chǎng)地內(nèi)淺層地下水受到了唐胥路加油站成品油泄露的污染,其污染因子為甲基叔丁基醚、苯系物、石油烴和多環(huán)芳烴類,其污染程度達(dá)到了Ⅵ類(極重污染)和Ⅴ類(嚴(yán)重污染),其污染范圍主要分布在加油站場(chǎng)區(qū)內(nèi),加油站以外地區(qū)影響程度較小。

(2)深層地下水。

通過(guò)水樣化驗(yàn)結(jié)果分析確認(rèn)項(xiàng)目場(chǎng)地內(nèi)深層地下水受到了甲基叔丁基醚、石油烴、多環(huán)芳烴總量的輕微污染。但通過(guò)對(duì)項(xiàng)目場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件分析,認(rèn)為調(diào)查區(qū)內(nèi)深層地下水的并未受到唐胥路加油站成品油泄露的污染,而是由其他因素造成的。

(3)污染原因分析。

綜合以上分析認(rèn)為造成調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)地下水污染的原因主要有兩類:其一為區(qū)域性的地下水污染:主要污染因子包括硫酸鹽、氯化物、總硬度、溶解性總固體、CODMn、硝酸鹽、亞硝酸鹽、氟化物、鐵、錳、銅、揮發(fā)酚類、砷、鉛、鋅、汞和鉻(六價(jià))等,其中氯化物、氟化物、總硬度、溶解性總固體、CODMn、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、鐵、錳和揮發(fā)酚類存在超過(guò)《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848-93)中Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)限值的現(xiàn)象。其二為加油站成品油泄露事件影響:主要污染因子包括CODMn、亞硝酸鹽、鉛、甲基叔丁基醚、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、石油烴和多環(huán)芳烴總量等,其各項(xiàng)污染指標(biāo)均存在超過(guò)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)限值的現(xiàn)象。

7結(jié)論

(1)石油類有機(jī)污染場(chǎng)地的調(diào)查首先從場(chǎng)地識(shí)別入手,確定場(chǎng)地是否為有機(jī)類污染場(chǎng)地。而后進(jìn)行場(chǎng)地踏勘,利用污染源追蹤的辦法,查清污染物的輸運(yùn)方式、產(chǎn)生地以及輸運(yùn)分布。

(2)污染范圍與深度圈定,首先利用物探技術(shù)對(duì)場(chǎng)地典型污染源區(qū)進(jìn)行探查,概略確定污染源周圍的污染廣度與深度,然后采用坑探與鉆探的方法修正物探的探查成果,提高物探識(shí)別污染的可靠性。

(3)場(chǎng)地有機(jī)污染調(diào)查中,采用土壤氣現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試篩查技術(shù),有目的地指導(dǎo)取樣,避免了取樣的盲目性,節(jié)約了取樣成本和化驗(yàn)費(fèi)用。

(4)地下水分層取樣保證了不同含水層水質(zhì)數(shù)據(jù)的可靠性和真實(shí)性。土壤樣品保存采用加分析醇密閉保護(hù),提高了數(shù)據(jù)分析精度。

(5)石油類污染場(chǎng)地的污染物以單環(huán)芳烴所占比率最高,其次為烷烴和烯烴。干砂層和地下水波動(dòng)帶的有機(jī)污染最為嚴(yán)重。重力和降水成為污染物下移的主要?jiǎng)恿?,不同巖性對(duì)污染物的運(yùn)移和貯存有一定的控制作用。

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