時(shí)間：2023-03-20 16:24:51
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1.1水文地質(zhì)類型區(qū)的定義
所謂水文地質(zhì)類型區(qū),就是根據(jù)巖層下面地下水的分布形態(tài)、地貌特點(diǎn)以及含水層的成因相似性即其附近的巖石結(jié)構(gòu)條件等內(nèi)容對(duì)地下水進(jìn)行不同區(qū)域的劃分,使其按照各自的特點(diǎn)形成獨(dú)立或相對(duì)獨(dú)立的地下水分布區(qū)域。
1.2水文地質(zhì)類型區(qū)的特征
在將地下水劃分為不同水文地質(zhì)類型區(qū)時(shí),要使其形成一定的特色,即能夠與其他水文地質(zhì)類型區(qū)有著明顯的不同特征。一般來講,每個(gè)水文地質(zhì)類型區(qū)獨(dú)特的特征應(yīng)該從地下水的流域面積及水流流動(dòng)特點(diǎn)開始分析,并對(duì)其周邊的地質(zhì)與水文地質(zhì)情況進(jìn)行調(diào)查,指出其在自身空間范圍內(nèi)的地下水存儲(chǔ)與運(yùn)動(dòng),以及其自我補(bǔ)給、徑流和排泄的方式和過程。
1.3水文地質(zhì)類型區(qū)的劃分原則
從上述對(duì)水文地質(zhì)類型區(qū)的定義域特征分析可以看出,其區(qū)域的劃分并不是隨意進(jìn)行的,而是通過一定的原則、規(guī)律和標(biāo)準(zhǔn)而進(jìn)行區(qū)分的。一般來講應(yīng)該遵循以下原則:¹水文地質(zhì)類型區(qū)的勘查要能夠與地下水的評(píng)價(jià)進(jìn)行密切的配合,只有這樣,才能夠提高類型區(qū)勘查的實(shí)際作用。水文地質(zhì)的成因主要是由于地下水與巖層共同作用而形成的,因此,在水文地質(zhì)的勘查中也要能夠密切注意地質(zhì)成因的研究工作。»要能夠?qū)⒌叵潞畬拥母鞣N介質(zhì)類型與地質(zhì)的巖性、埋藏條件以及地下水化學(xué)類型等進(jìn)行密切的結(jié)合,只有這樣,才能夠擴(kuò)大水文地質(zhì)勘查的范圍。水文地質(zhì)勘查區(qū)的劃分要能夠達(dá)到分類命名簡(jiǎn)單、便于水政管理等目的。
2工程勘查中水文地質(zhì)的勘查要求
在實(shí)際的建筑工程設(shè)計(jì)中,對(duì)于水文地質(zhì)的勘查各自有著不同的側(cè)重點(diǎn),因此,應(yīng)該在明確了巖土工程對(duì)于水文地質(zhì)勘查的要求以后再進(jìn)行實(shí)地的地質(zhì)勘查。繼而通過勘查所得的資料,對(duì)當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件進(jìn)行分析。一般來講,需要注意以下幾點(diǎn)要求:
2.1自然地理?xiàng)l件
在水文地質(zhì)勘查中,首先需要對(duì)自然地理?xiàng)l件情況進(jìn)行勘查和研究。自然地理?xiàng)l件主要包括地貌地形以及氣象水文特征等內(nèi)容。其中,氣象水文特征主要指的是建筑工程所在地的氣候條件,主要包括氣候帶的分布情況,熱量以及濕潤(rùn)情況等。
2.2地質(zhì)環(huán)境
在水文地質(zhì)的勘查過程中,水文條件與地質(zhì)是分不開的,因此,需要對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行熟悉和了解。地質(zhì)環(huán)境涉及的內(nèi)容主要包括工程所在區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造及其對(duì)第四系厚度的控制、地層巖性、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)等方面的內(nèi)容。
2.3地下水位情況
地下水位勘查是水文地質(zhì)勘查的重點(diǎn)項(xiàng)目,其勘查的內(nèi)容主要包括近年來地下水位的最高水位以及最低水位以及水位的變化趨勢(shì),地表水與地下水的補(bǔ)給關(guān)系以及地下水的補(bǔ)給排泄條件等,地下水位的變化情況對(duì)于巖土工程的建設(shè)和后期使用都具有重要的影響,因此要加強(qiáng)對(duì)地下水位的勘查工作。各含水層和隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位及其變化幅度。主要研究的內(nèi)容包括,含水層的分布、厚度及埋深;通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定地層滲透系數(shù)等水文地質(zhì)參數(shù)等;場(chǎng)地地質(zhì)條件下對(duì)地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響、判定地下水水質(zhì)對(duì)建筑材料的腐蝕性等。
3工程地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)問題評(píng)價(jià)內(nèi)容分析
在工程建設(shè)過程中,對(duì)于工程質(zhì)量影響較大的水文地質(zhì)因素有很多,主要包括地下水位及變動(dòng)幅度、地下水的類型、土層或巖層滲透性的強(qiáng)弱及滲透系數(shù)以及含水層和隔水層的厚度和分布及組合關(guān)系等。為了綜合提高地質(zhì)勘查水平,需要對(duì)地質(zhì)勘查中涉及到的水文地質(zhì)問題進(jìn)行重點(diǎn)研究。通過對(duì)水文地質(zhì)條件的分析,不僅能夠?qū)λ牡刭|(zhì)問題有明確的認(rèn)識(shí),而且能夠?qū)Φ叵滤畬?duì)工程地質(zhì)的影響做出明確的評(píng)價(jià),進(jìn)而能夠針對(duì)可能出現(xiàn)的情況采取一定的措施。這能夠在很大程度上消除建筑工程建設(shè)的盲目性,提高建筑工程的整體建設(shè)水平。很少有針對(duì)實(shí)際的工程需要來分析地下水可能會(huì)產(chǎn)生的危害的報(bào)告,這是當(dāng)前的地質(zhì)勘查工作中的缺陷與問題,必須要進(jìn)行改進(jìn)與完善。為此,筆者提出,在未來的工程進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí),至少需要從下述幾點(diǎn)內(nèi)容對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià):
3.1注重地下水對(duì)巖土體和建筑的影響
在工程建設(shè)過程中,地下水是影響建筑質(zhì)量的重要因素,因此,在工程地質(zhì)勘查中,應(yīng)重點(diǎn)評(píng)價(jià)地下水對(duì)巖土體和建筑的作用和影響,預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的巖土工程危害,做出相應(yīng)的防治措施的準(zhǔn)備工作。
3.2水文地質(zhì)對(duì)地基的影響
對(duì)于一項(xiàng)建筑工程來講,地基是最重要的部位,其施工質(zhì)量的好壞,直接關(guān)系到整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。因此,在工程地質(zhì)勘查的過程中,要能夠加強(qiáng)研究與地基有關(guān)的水文地質(zhì)問題。工程地質(zhì)勘查中要密切結(jié)合建筑物地基基拙類型,查明與該地基基拙類型有關(guān)的水文地質(zhì)問題,提供選型所需的水文地質(zhì)資料。
3.3加強(qiáng)對(duì)地下水賦存狀態(tài)和變化規(guī)律的研究
在工程地質(zhì)的勘查過程中,要能夠?qū)λ牡刭|(zhì)自身的狀態(tài)進(jìn)行分析和研究。在地下水勘查過程中,應(yīng)該對(duì)地下水的天然存在形態(tài)和今后可能的變化情況進(jìn)行科學(xué)的研究,此外,更為重要的是,要能夠?qū)Φ叵滤拇嬖趯?duì)于建筑工程的建設(shè)以及使用情況產(chǎn)生的影響進(jìn)行分析,從而能夠避免地下水對(duì)建筑工程造成的負(fù)面影響。此外,值得注意的是,地下水位的存在和變化情況對(duì)于每一種建筑物都具有很大的影響。因此,在進(jìn)行工程地質(zhì)分析的時(shí)候,要能夠?qū)Φ叵滤恢虾偷叵滤恢碌那闆r進(jìn)行區(qū)別對(duì)待。
4地下水位變化對(duì)巖土工程的影響
膨脹性巖土如果產(chǎn)生不均勻的脹縮變形,大多數(shù)情況下都是因?yàn)榈叵滤坏纳?jí)所引起的,如果升降變化比較大就會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的地裂災(zāi)害的發(fā)生,進(jìn)而對(duì)建筑物產(chǎn)生較大的破壞,甚至?xí)斐商?。所以在發(fā)現(xiàn)地下水位出現(xiàn)頻繁升降變化的時(shí)候,要給予足夠的重視,在進(jìn)行膨脹性巖土地區(qū)的勘查工作過程中,應(yīng)著重對(duì)該地區(qū)的水文進(jìn)行詳盡的研究和數(shù)據(jù)分析,進(jìn)而掌握地下水位的升降變化規(guī)律。只有通過對(duì)地基基拙深度的選擇依據(jù)水文的地下水位變化這個(gè)原則的有效執(zhí)行,就可以盡可能避免出現(xiàn)變形和受損。如果當(dāng)水位壓縮層的范圍內(nèi)變化,就可能會(huì)讓地基發(fā)生軟化現(xiàn)象,導(dǎo)致地基強(qiáng)度降低,就可能讓建筑物發(fā)生沉降和變形,所以在實(shí)際施工中一定要對(duì)地下水位的升降變化給予高度重視,以避免對(duì)巖土工程產(chǎn)生破壞和影響。
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)無河流、水庫(kù)等地表水體；地下水與地表水沒有必然的水力聯(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；
二、工程地質(zhì)勘測(cè)中水文地質(zhì)問題及其危害性
1．上文對(duì)水文勘測(cè)重要性進(jìn)行了分析，通過這些分析能夠更加透徹的了解到水文勘測(cè)對(duì)于巖土工程整體結(jié)構(gòu)以及穩(wěn)定性的影響，進(jìn)行工程地質(zhì)勘測(cè)的時(shí)候，正確對(duì)待水文地質(zhì)勘測(cè)，全面分析存在于水文地質(zhì)中的問題，針對(duì)這些問題，積極進(jìn)行勘測(cè)，具體分析如下:1．1關(guān)于取土樣做腐蝕性分析的問題在實(shí)際勘測(cè)中，一般都是取的水樣，取土樣做腐蝕性測(cè)試的較少，土試樣的腐蝕性測(cè)試是將土試樣放在純凈水中制備浸出液，對(duì)浸出液測(cè)定的結(jié)果作為土的腐蝕性。地下水的腐蝕性一般高于土的腐蝕性，因?yàn)榈叵滤灰韵碌耐灵L(zhǎng)期浸在地下水中，顯然地下水的腐蝕性高于土的腐蝕性，因此只要測(cè)定水的腐蝕性就可以了。1．2地下水的腐蝕問題地下水有很多種類型，其水位變化也非常大，同時(shí)季節(jié)不同，降水量不同，都會(huì)對(duì)地下水水位造成影響。與地表水一樣，地下水也具有很大的腐蝕作用，其主要的原因就是因?yàn)閮?nèi)其中的礦物成分比較多，這個(gè)時(shí)候，一旦收到污染，其礦物質(zhì)成份還會(huì)繼續(xù)增加，所以說在進(jìn)行巖土工程勘測(cè)的時(shí)候，工作人員必須要對(duì)地下水的腐蝕性進(jìn)行嚴(yán)密的勘測(cè)。通過對(duì)其中礦物質(zhì)成份的測(cè)量和分析，來確定其腐蝕性的高低，在地下水中的某一種化學(xué)成分含量超過一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，其還會(huì)對(duì)建筑材料產(chǎn)生一定的腐蝕。2．巖土工程整體穩(wěn)定性和可靠性與地下水的活動(dòng)變化有著密切聯(lián)系，地下水位不同程度的變化，必然會(huì)對(duì)巖土工程造成危害，為了能夠最大限度的降低這些危害，穩(wěn)定巖土工程結(jié)構(gòu)，全面分析地下水變化引起的巖土工程危害，才能夠有針對(duì)性的采取治理以及預(yù)防措施，下面就對(duì)一些常見危害進(jìn)行分析:2．1水位上升問題引起的巖土工程危害地下水位上升必然會(huì)對(duì)巖土工程造成一定程度的危害，而導(dǎo)致其水位上升的原因有很多中，例如:總體巖性產(chǎn)狀以及含水層結(jié)構(gòu)，水文、氣象以及溫度等等都會(huì)導(dǎo)致地下水位上升，甚至有的時(shí)候是幾種因素綜合作用，從而導(dǎo)致水位上升。另外，還有一些比較特殊的巖土機(jī)構(gòu)強(qiáng)度以及濕度不符合施工要求，并導(dǎo)致其出現(xiàn)粉土以及管涌現(xiàn)象發(fā)生，這些都是由于水位上升而引起的巖土工程危害。2．2地下水位下降引起的巖土工程危害無論是地下水位上升，還是下降，對(duì)于巖土工程都會(huì)造成帶來巨大危害，上文對(duì)地下水位上升的危害性進(jìn)行了研究，下面來具體分析地下水位下降的危害，通常來講地下水位下降的大部分都是由于人為因素導(dǎo)致的，比如:大量抽取地下水、采礦、以及修改水庫(kù)等等。這些行為會(huì)導(dǎo)致地下水位大幅度下降，從而造成地面沉降、塌陷以及開裂等現(xiàn)象。這些都對(duì)建筑物的穩(wěn)定性造成巨大影響，并危及到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。2．3地下水頻繁升降對(duì)巖土工程造成的危害針對(duì)地下水位的沉降現(xiàn)象，我國(guó)地質(zhì)勘測(cè)技術(shù)人員經(jīng)過多年的研究，已經(jīng)取得了一些成績(jī)，但是與實(shí)際的要求相比，還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，由于地下水位的變化會(huì)導(dǎo)致膨脹性巖石發(fā)生一定程度的膨脹形變，因此，如果這種顯現(xiàn)反復(fù)出現(xiàn)，必然會(huì)使巖土的膨脹收縮幅度更大，最終必然導(dǎo)致地面開裂，引發(fā)建筑物結(jié)構(gòu)的破壞，這種破壞在輕型建筑結(jié)構(gòu)中更加明顯。另外，地下水的升降變動(dòng)帶，由于地下水的不斷侵入，還會(huì)帶走土層中的鋁鐵成份，土層失去膠結(jié)物，會(huì)變得松動(dòng)、含水空隙變大、其承載力以及強(qiáng)度就會(huì)降低，從而對(duì)巖土工程基礎(chǔ)處理帶來巨大阻礙。
三、水文地質(zhì)勘測(cè)的任務(wù)
在充分了解地下水變化所帶來的危害性后，強(qiáng)化水文勘測(cè)力度，做好鉆探以及物探工作，是提供準(zhǔn)確情況評(píng)價(jià)與判斷結(jié)果的前提。1．鉆探的任務(wù)鉆探工作是水文地質(zhì)勘測(cè)中的重要環(huán)節(jié)，其最主要的任務(wù)就是沖擊鑿碎巖石，工作人員會(huì)借助專業(yè)的工具和設(shè)備進(jìn)行，鉆探的最大優(yōu)點(diǎn)就是適應(yīng)性強(qiáng)，能夠在多種復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行，并能夠深入到巖體內(nèi)部，勘測(cè)結(jié)果精確度高。2．物探的任務(wù)電法勘測(cè)與彈性勘測(cè)是目前工程地質(zhì)勘測(cè)中最為常見的兩種方法，前者會(huì)受到地形條件的影響較大，并且要更具巖石的電學(xué)特性為基礎(chǔ)，分析巖石縫隙，巖石程度強(qiáng)弱等情況對(duì)電法勘測(cè)效果的影響，專業(yè)的技術(shù)人員適用專業(yè)的勘測(cè)儀器，對(duì)目標(biāo)巖層進(jìn)行物理參數(shù)的測(cè)定，從而確定地下深層的地質(zhì)狀況。3．野外測(cè)驗(yàn)在水文地質(zhì)勘測(cè)的過程中，還有一種測(cè)驗(yàn)方式也十分常見，那就是野外測(cè)驗(yàn)。這種勘察方法是能夠獲取全方位的水文地質(zhì)資料，為日后的工程設(shè)計(jì)、測(cè)評(píng)、施工提供最為科學(xué)的參數(shù)依據(jù)。綜上所述，我國(guó)的地質(zhì)勘測(cè)工作人員，要不斷提高自身的勘測(cè)技能，將以上三種勘測(cè)方法全面掌握，將水文地質(zhì)勘察工作作為共組重點(diǎn)，積極進(jìn)行創(chuàng)新和研究，做到具體問題，具體分析，科學(xué)采用檢測(cè)方法，從而最大限度的提高勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
可行性研究勘查階段科學(xué)的評(píng)價(jià)了擬建場(chǎng)地的穩(wěn)定性以及適宜性。這一階段對(duì)工程地質(zhì)工作的要求如下：1、考察當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、地形地貌以及附近地區(qū)的工程地質(zhì)資料等；2、在搜集資料的基礎(chǔ)上對(duì)場(chǎng)地的地層以及構(gòu)造等工程地質(zhì)條件進(jìn)行了解；3、對(duì)于那些工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜的情況，要根據(jù)實(shí)際情況來測(cè)繪工程地質(zhì)，開展勘探工作。
（二）初步勘查階段
在初步勘查這一階段，合理的評(píng)價(jià)建筑場(chǎng)地內(nèi)建筑地段的地質(zhì)狀況。這一階段的工程地質(zhì)勘查工作如下：1、搜集一些可行性研究報(bào)告、建設(shè)規(guī)模等相關(guān)資料；2、對(duì)地層、構(gòu)造、水質(zhì)以及物理地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分部進(jìn)行詳細(xì)的了解；3、對(duì)建筑材料的場(chǎng)地以及儲(chǔ)量進(jìn)行合理的確定。
（三）詳細(xì)勘查階段
詳細(xì)勘查這一階段要與技術(shù)設(shè)計(jì)充分結(jié)合起來，并且在分析以及評(píng)價(jià)巖土工程的時(shí)候，要根據(jù)不同的建筑物來進(jìn)行。詳細(xì)勘查可以為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、處理地基以及物理地質(zhì)現(xiàn)象的防治提出了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、高層建筑物的主要工程地質(zhì)問題
本文主要分析了高層建筑物的工程地質(zhì)問題，由于高層建筑物具有重大的負(fù)荷以及分布不均勻，一般情況下要采用深基礎(chǔ)，促使地基變形的深度加大。
（一）建筑物場(chǎng)地的穩(wěn)定性問題
高層建筑物以及超高層建筑物地基變形會(huì)產(chǎn)生較大的影響，這一類建筑物的范圍不僅會(huì)影響地表的松軟土，而且也會(huì)影響到基巖風(fēng)化帶。在高層建筑物中，不僅要重視地基土體的穩(wěn)定性，而且要注重下臥層的穩(wěn)定性。巖性以及成因類型、土體結(jié)構(gòu)等都影響著下臥層的穩(wěn)定性。所以，在選擇建筑場(chǎng)地的時(shí)候，要以城市地震基本烈度區(qū)劃為基礎(chǔ)，在勘探過程中驗(yàn)證以及查明建筑場(chǎng)地周圍的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，通過分析與比較選擇合適的建筑場(chǎng)地。
（二）基礎(chǔ)類型選擇的工程地質(zhì)論證
目前，高層建筑的主要形式是指箱基、樁基以及復(fù)合基礎(chǔ)。第一，箱形基礎(chǔ)。其中箱形基礎(chǔ)的特點(diǎn)如下：較大的基底面積、整體性較好等特點(diǎn)。如果地基中的土體較為軟弱以及分布不均勻的時(shí)候，此時(shí)要選擇箱形基礎(chǔ)，這種形式不僅會(huì)減少建筑物的不均勻沉降，而且可以合理利用其中的空部分。第二，樁基。樁基包括了鋼管、墩基等幾個(gè)部分。樁基具備較高的承載能力，而且可以避免基坑邊緣的穩(wěn)定性等問題。在上覆較厚軟土層的地基中比較適合使用樁基。所以要按照地基工程的實(shí)際施工條件來進(jìn)行，選擇有效的樁基類型。第三，復(fù)合基礎(chǔ)。如果僅僅采用復(fù)合基礎(chǔ)這一種形式不能滿足高層建筑對(duì)地基強(qiáng)度以及變形的實(shí)際要求。如果在施工過程中出現(xiàn)了困難，此時(shí)要選擇箱基下樁基的復(fù)合基礎(chǔ)類型，采用復(fù)合地基處理來降低承載量。現(xiàn)階段，在實(shí)際施工過程中要采用深層攪拌樁。然而如果施工條件較為復(fù)雜，造價(jià)較高的時(shí)候，此時(shí)要結(jié)合建筑物的實(shí)際要求來進(jìn)行，促使建筑物工程的順利開展。
三、加強(qiáng)高層建筑工程地質(zhì)勘查工作的途徑
（一）詳細(xì)了解以及掌握建設(shè)單位對(duì)巖土勘測(cè)的要求
工程師在勘查工作開展之前，要詳細(xì)了解以及掌握建設(shè)單位對(duì)巖土勘測(cè)的要求，并且要充分結(jié)合工程的用途以及載荷大小，同時(shí)還要充分結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況編制科學(xué)的制度。另外在制定時(shí)間計(jì)劃的時(shí)候要聯(lián)系實(shí)際情況，注重資料整理、土木試驗(yàn)等環(huán)節(jié)，對(duì)試驗(yàn)、鉆探施工等技術(shù)提出了合理的要求。
（二）工程地質(zhì)勘查人員要充分結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件進(jìn)行勘查工作
在開工之前，工程地質(zhì)勘查人員要從實(shí)際情況出發(fā)做好勘測(cè)以及核實(shí)工作，并且要核對(duì)鉆機(jī)所使用鉆桿的尺寸以及長(zhǎng)度，確保各部門技術(shù)參數(shù)滿足實(shí)際施工的具體要求。在巖土勘測(cè)這一工作中，要按照相關(guān)的規(guī)章制度來進(jìn)行，選擇合理的鉆進(jìn)方式。在測(cè)量高程和水位的時(shí)候，要選擇黃海高程，如果條件不合適要采用假定高程，等到施工工程結(jié)束之后來測(cè)量地下水位。同時(shí)工程師要核對(duì)以及驗(yàn)收相關(guān)資料來確定相關(guān)數(shù)量，并且做好現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督工作，提高勘查技術(shù)的質(zhì)量。
（三）做好地質(zhì)勘查工作，分析數(shù)據(jù)，做好整理勘查數(shù)據(jù)工作
在整理以及分析數(shù)據(jù)之后要查明現(xiàn)場(chǎng)等實(shí)際情況，促使施工工程的順利進(jìn)行。同時(shí)還要檢測(cè)地基處理的質(zhì)量，特別是做好記錄工作，認(rèn)真分析相關(guān)數(shù)據(jù)，便于日后工作的順利進(jìn)行，提高工程地質(zhì)勘查的整體質(zhì)量。
（四）加強(qiáng)回訪工作，查明其中的不良地質(zhì)問題
為了能夠促使地基的質(zhì)量與現(xiàn)實(shí)施工條件相符合，這就要采取有效的措施來檢測(cè)工程的質(zhì)量，特別是對(duì)于那些施工過程中的數(shù)據(jù)域勘查報(bào)告不相符，此時(shí)要合理的分析，減少工程過程中的質(zhì)量問題。
1．1鉆探的施工特點(diǎn)
所謂金剛石繩索取芯鉆進(jìn)是在直徑較大的鉆桿中置入芯管，它是勘探的主要步驟之一。隨著勘探的深入，巖芯會(huì)逐漸進(jìn)入取芯管中。對(duì)該取芯管進(jìn)行提取，將鉆桿中的底孔再放入其中，持續(xù)鉆進(jìn)?；谌〕鰩r芯過程，可以進(jìn)一步了解地下的地質(zhì)情況，同時(shí)可以了解煤層的埋深深度。筆者認(rèn)為，煤田地質(zhì)勘探施工主要有以下幾方面的特點(diǎn):第一，鉆機(jī)施工往往以單機(jī)作業(yè)為主，而對(duì)質(zhì)量管理期間以扎根機(jī)組為主。第二，鉆探作業(yè)施工使用的機(jī)組非常多，例如:液壓鉆機(jī)、變量泵，金剛石繩索取芯鉆具等等，而且整個(gè)過程也比較復(fù)雜。進(jìn)行施工時(shí)，需嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，以達(dá)到提高施工質(zhì)量的目的。第三，施工過程中應(yīng)先于勘探部位的上方搭設(shè)鉆塔，并在鉆機(jī)絞車的輔助下實(shí)現(xiàn)控制升降。這些施工輔助設(shè)備，對(duì)于開展施工有重要影響，這是保障機(jī)組質(zhì)量的一大體現(xiàn)。在開展施工過程中，需要認(rèn)真落實(shí)質(zhì)量控制和管理工作。
1．2地質(zhì)鉆探質(zhì)量管理
基于質(zhì)量基礎(chǔ)下，強(qiáng)調(diào)人的主觀能動(dòng)性，在ISO9000質(zhì)量保證體系標(biāo)準(zhǔn)中，已經(jīng)明確的指出，進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)該將質(zhì)量放置在第一位。需要在以人為本基礎(chǔ)上開展工作，人的安全意識(shí)、質(zhì)量意識(shí)在施工中要體現(xiàn)出來。根據(jù)質(zhì)量管理體系開展工作，這是保障工作前提和基礎(chǔ)。因此，在工作進(jìn)行時(shí)，每個(gè)部門技術(shù)人員相互配合，相互監(jiān)督。同時(shí)嚴(yán)格按照地質(zhì)編錄、現(xiàn)場(chǎng)協(xié)調(diào)、報(bào)告編制等相關(guān)流程進(jìn)行操作。工作人員明確了自身責(zé)任之后，這樣才能更好的開展工作。員工開展工作，自身具備敬業(yè)精神，作業(yè)中嚴(yán)格要求自己，關(guān)注每個(gè)質(zhì)量點(diǎn)。企業(yè)可以鼓勵(lì)員工深入學(xué)習(xí)，參加培訓(xùn)，保障每個(gè)員工持證上崗。這樣可以更好的把握新工藝、新方法，從而使得施工技能有所保障。
2勘探施工質(zhì)量控制
2．1質(zhì)量控制原則
相關(guān)部門應(yīng)根據(jù)石油勘探現(xiàn)狀、影響因素等，了解勘探期間存在的問題，并提出具體的解決措施。本文對(duì)鉆探項(xiàng)目質(zhì)量的影響因素進(jìn)行深入探討，從現(xiàn)狀著手分析，從而進(jìn)行正面評(píng)價(jià)。這個(gè)評(píng)價(jià)過程應(yīng)該包含全方面的評(píng)價(jià)，相關(guān)的影響因素以及對(duì)嚴(yán)重程度分析。這樣可以更加明確的看出質(zhì)量事故斗爭(zhēng)重點(diǎn)，在明確出現(xiàn)的問題時(shí)，如何采取有效措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)。質(zhì)量控制表現(xiàn)在多個(gè)方面，例如:人身安全，還應(yīng)對(duì)其安全影響因素進(jìn)行分析。進(jìn)入鉆探生產(chǎn)環(huán)節(jié)時(shí)，每個(gè)崗位人員應(yīng)該嚴(yán)格做好質(zhì)量控制工作，每個(gè)崗位都有明確的責(zé)任制，這是開展勘探工作必不可缺少的重要組成部分。因此，需要讓廣大職員明白，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)過程中，必須滿足質(zhì)量法律以及技術(shù)的要求，在生產(chǎn)過程中則需滿足規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化需求，這樣才可以更好的保障鉆探工作質(zhì)量。
2．2質(zhì)量控制的實(shí)施
鉆探的實(shí)質(zhì)是流水作業(yè)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)均可能對(duì)整體安全質(zhì)量造成影響。因此，必須提高技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)，先對(duì)勘探的地質(zhì)條件進(jìn)行分析，從整個(gè)場(chǎng)地地質(zhì)都有詳細(xì)研究。記錄人員對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)做好記錄工作，嚴(yán)格檢查鉆孔進(jìn)尺，施工期間再對(duì)其進(jìn)行復(fù)查。技術(shù)人員進(jìn)行核查期間，必須先對(duì)巖土的照片進(jìn)行分析，核實(shí)野外描述。此外，還應(yīng)及時(shí)加強(qiáng)對(duì)室內(nèi)圖片的核實(shí)。實(shí)驗(yàn)室人員工作核心是對(duì)巖芯質(zhì)量進(jìn)行提取，做好質(zhì)量檢測(cè)工作，將數(shù)據(jù)及時(shí)反饋到野外部門中，每個(gè)部門在工作中相互合作，相互配合。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的控制，提高各工種之間的配合度。
2．3質(zhì)量控制的持續(xù)改進(jìn)
質(zhì)量檢查是一個(gè)強(qiáng)化管理監(jiān)督過程，這是一個(gè)重要步驟。機(jī)組質(zhì)量小組應(yīng)該從施工管理上，從對(duì)設(shè)備的改造上做好自身工作。需要對(duì)施工質(zhì)量、鉆孔深度以及取芯的過程進(jìn)行全面了解。從打分評(píng)價(jià)中對(duì)工程進(jìn)行管理，對(duì)存在的薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)該及時(shí)提出整改意見。這樣可以做好定性的質(zhì)量檢查工作，從而提升質(zhì)量評(píng)估效益。這些工作最關(guān)鍵的部分是基于機(jī)組做好鉆探工作。鉆探機(jī)組需要基于實(shí)際檢查中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，提出針對(duì)性意見，進(jìn)入排查環(huán)節(jié)時(shí)，需要做到舉一反三，作好復(fù)查工作。同時(shí)，還應(yīng)按照自查、整改相結(jié)合的程序進(jìn)行評(píng)價(jià)。做好施工設(shè)備維護(hù)工作，提升設(shè)備使用周期。另外，定期對(duì)勘探設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，了解施工現(xiàn)象存在的安全隱患，及時(shí)進(jìn)行整改，提高施工安全性，這樣就可以更好的提升質(zhì)量管理目的，提升施工質(zhì)量。改進(jìn)鉆探產(chǎn)品質(zhì)量，可以更加完善管理體系，使得鉆探工作得以順利進(jìn)行。當(dāng)工作承諾并且履行工作，當(dāng)做出承諾之后就應(yīng)該積極推動(dòng)，使得員工明確質(zhì)量管理重要性，在工作中可以嚴(yán)格要求自己，可以明確自身職責(zé)。這樣對(duì)煤田工程施工有推動(dòng)作用，責(zé)任落實(shí)下去了，每個(gè)人都肩負(fù)起自身責(zé)任，這樣開展工作會(huì)更加順暢。
2.黃土溶洞與陷穴對(duì)施工的影響黃土溶洞與陷穴，是黃土地區(qū)常見的不容忽視的不良地質(zhì)現(xiàn)象。如果將隧道修建在黃土地質(zhì)的上方，則會(huì)有隧道基底下沉的可能。如果將隧道修建在黃土地質(zhì)的下方，則會(huì)有冒頂?shù)目赡堋Ｈ艄麑⑺淼佬藿ㄔ邳S土地質(zhì)的附近地區(qū)，則會(huì)有偏壓受力的可能，使得圍巖與襯砌處于不利的受力狀態(tài)?？傊?，若不采取相應(yīng)的措施，都將釀成無可挽回的局面。
3.水對(duì)黃土隧道施工的影響黃土在干燥環(huán)境下時(shí)十分堅(jiān)固可靠，承壓的能力較高，隧道的施工能得以順利的進(jìn)行。但是，在含地下水較豐富的黃土地層，黃土一旦遇水，就會(huì)地質(zhì)松軟、不穩(wěn)定、孔隙大，承載力急劇降低，遇水下沉產(chǎn)生凹陷。最重要的是，黃土的這種濕陷變形是相當(dāng)突然的，沒有征兆的不可挽回的。當(dāng)黃土被豐富的地下水浸濕后，土體會(huì)發(fā)生不同程度的濕陷性，從而發(fā)生突然性的不均勻沉降，因此隧道開挖后的圍巖就會(huì)迅速的喪失自穩(wěn)能力，如果施工中的支護(hù)措施不足，就極易給隧道施工帶來預(yù)想不到的危險(xiǎn)。比如發(fā)生坍塌。
二、黃土隧道的施工方法
1.黃土地質(zhì)為隧道施工的正常進(jìn)行帶來了巨大的困難，但是對(duì)于隧道施工的建設(shè)者們，這是一個(gè)不得不克服的難題。在黃土的特性和對(duì)隧道施工的影響中，我們可以分析到，在隧道施工中，處理黃土地質(zhì)問題應(yīng)該著重從影響其物理性質(zhì)變化的內(nèi)在因素和外在因素上共同考慮，通過改變圖的力學(xué)性質(zhì)達(dá)到處理的目的。但是對(duì)于不同的工程，具有不同的施工條件，因此還需要根據(jù)不同的情況進(jìn)行不同的處理?？偠灾S土地質(zhì)下隧道施工的要點(diǎn)大致如下：應(yīng)做好黃土構(gòu)造節(jié)理的產(chǎn)狀與分布的調(diào)查；根據(jù)不同地域的不同水文地質(zhì)條件選擇合理的施工方法，對(duì)圍巖進(jìn)行合理的支護(hù)，宜采用復(fù)合式襯砌；做好洞頂、洞門及洞口的防排水系統(tǒng)工程，并妥善處理陷穴和裂縫；遵循“短開挖、少擾動(dòng)、強(qiáng)支護(hù)、實(shí)回填、嚴(yán)治水、勤量測(cè)”的施工原則。在黃土地質(zhì)環(huán)境下進(jìn)行隧道施工時(shí)，對(duì)于因構(gòu)造節(jié)理切割而形成的不穩(wěn)定部位，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)措施，以保證施工能安全順利的進(jìn)行。同時(shí)，開挖方式宜采用短臺(tái)階法或分布開挖法，初期支護(hù)必須在開挖斷面后盡快施作。下面對(duì)施工細(xì)節(jié)進(jìn)行說明：
2.洞頂陷穴的處理針對(duì)黃土的濕陷性，為了保證隧道能安全順利的施工，在隧道開挖前應(yīng)對(duì)洞頂周圍陷穴進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，防止水從陷穴和裂縫滲入到隧道內(nèi)部，侵蝕洞體周圍，引起隧道的坍塌。第一步將陷穴中的雜物清除，第二部對(duì)陷穴加以加工使之成為較規(guī)則的形狀，以便于后期的回填，最后夯實(shí)陷穴底部。對(duì)于較深的陷穴可采用灌漿充填，對(duì)于較淺的陷穴可采取素土或灰土分層夯實(shí)回填。除上述處理方法之外，也可結(jié)合坡頂建筑物地基處理，采用擠密法處理黃土陷穴現(xiàn)象。
3.洞口防護(hù)及地表加固根據(jù)不同洞口的特點(diǎn)和“自然進(jìn)洞”的施工原則，借助地表注漿加固等輔助施工措施提前進(jìn)洞，這樣就能有效的解決洞口的工程危害，保護(hù)洞口邊仰坡穩(wěn)定，降低洞口的防護(hù)成本。常用的防護(hù)和加固方法有深孔注漿、地面錨桿、高壓噴射注漿等。支護(hù)措施黃土地質(zhì)的圍巖開挖后，如果若暴露時(shí)間過長(zhǎng)，圍巖風(fēng)化至內(nèi)部巖體加速松弛，進(jìn)而發(fā)生坍方現(xiàn)象。因此，對(duì)于支護(hù)宜采用復(fù)合式襯砌，開挖時(shí)少擾動(dòng)，開挖后以噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)和鋼支撐作初期支護(hù)，一起構(gòu)成較強(qiáng)的支護(hù)體系，防止因支護(hù)措施不當(dāng)而發(fā)生的工程事故。必要時(shí)也可采用超前錨桿、管棚支護(hù)加固圍巖。在初期支護(hù)基本穩(wěn)定后，進(jìn)行作用永久支護(hù)襯砌。襯砌背后尤其是拱頂回填要密實(shí)。監(jiān)控檢測(cè)監(jiān)控檢測(cè)是所有施工過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。在隧道施工的過程中，應(yīng)定期對(duì)圍巖支護(hù)體系的穩(wěn)定性進(jìn)行相關(guān)的監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，為初期支護(hù)和二次襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)的調(diào)整提供有利的依據(jù)，從而確保施工能安全順利的進(jìn)行。
我國(guó)已建江河堤防工程總長(zhǎng)20余萬公里，98特大洪水后尚有大量堤防工程正在規(guī)劃建設(shè)中。許多已建堤防工程過去基本上沒有進(jìn)行過真正工程意義上的工程地質(zhì)勘察，更談不上各大江河湖海堤防工程系統(tǒng)化規(guī)范性的地質(zhì)資料的匯編與分析整理工作。正因?yàn)槿绱?，許多堤防工程在98特大洪水期間險(xiǎn)象環(huán)生，出險(xiǎn)堤段堤基的地質(zhì)條件沒有足夠的資料可供搶險(xiǎn)分析，為確保萬無一失，只能按最壞情況進(jìn)行搶險(xiǎn)，其人力物力的巨大付出實(shí)在是不得已而為之；洪水期間上至中央下到地方的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)以及全國(guó)人民的精神緊張程度和精力耗費(fèi)更是無法用實(shí)物價(jià)值去衡量。如此被動(dòng)局面，一方面是大自然教訓(xùn)人類的生動(dòng)一課，另一方面則是祖先給我們留下的世紀(jì)難題。
建國(guó)以來，隨著大規(guī)模工程建設(shè)的需要，工程地質(zhì)專業(yè)從無到有，日益發(fā)展壯大，成為國(guó)家工程建設(shè)不可缺少的重要基礎(chǔ)性專業(yè)。工程地質(zhì)勘察的法規(guī)性準(zhǔn)則也逐漸成熟與完善，與工程地質(zhì)相關(guān)的規(guī)程規(guī)范相繼出臺(tái)，并結(jié)合工程實(shí)踐的反饋信息進(jìn)行修訂修編。水利部1997年2月了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》，編號(hào)SL/T188,同年5月1日起實(shí)施），這是我國(guó)堤防工程地質(zhì)勘察的第一部法規(guī)性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《堤防工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》，編號(hào)為GB50286-98，自1998年10月15日起施行)則是98特大洪水之后出臺(tái)的。特大洪水前后出臺(tái)的這兩部法定標(biāo)準(zhǔn)或許是歷史的巧合，也許是歷史的必然。巧合與必然都說明這樣一個(gè)事實(shí)：工程地質(zhì)是工程建設(shè)的基礎(chǔ)和偵察兵，具有超前意識(shí)和預(yù)見性，信不信由你。
《規(guī)程》頒布前的堤防工程地質(zhì)勘察工作基本上沒有什么標(biāo)準(zhǔn)?！兑?guī)程》頒布后，地質(zhì)工作有規(guī)可循，有法可依。更為98特大洪水后大規(guī)模堤防建設(shè)奠定了基礎(chǔ)。首次頒布此《規(guī)程》，與工程實(shí)際存在一些差異再所難免。《規(guī)程》實(shí)施三年多來，主要存在三方面的問題，一是《規(guī)程》本身的實(shí)踐性與可操作性問題；二是地質(zhì)師對(duì)《規(guī)程》的理解程度與把握尺度；三是人們對(duì)堤防工程地質(zhì)勘察的認(rèn)識(shí)程度與理解程度。近兩年來，生產(chǎn)第一線的廣大地質(zhì)師對(duì)《規(guī)程》提出了許多好的意見和建議，我們?cè)诠こ虒彶檫^程中，也在逐漸地深化對(duì)堤防工程和《規(guī)程》的理解，力求較準(zhǔn)確地把握審查尺度，緊密地與工程實(shí)際相結(jié)合，避免教條和呆板地執(zhí)行《規(guī)程》中明顯與工程實(shí)際不相符合的條款，要求客觀地、創(chuàng)造性地應(yīng)用和執(zhí)行《規(guī)程》，同時(shí)也強(qiáng)調(diào)執(zhí)行《規(guī)程》的嚴(yán)肅性。
近年來，堤防工程地質(zhì)勘察工作基本上可以滿足堤防工程設(shè)計(jì)與施工的要求。隨著工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累和對(duì)堤防工程深層次的認(rèn)識(shí)與理解，一些具有全局性和普遍性的問題，迫切需要提出來進(jìn)行討論，以便引起足夠的重視。
2堤防工程隱患與險(xiǎn)情分類
2.1分類的意義與原則
堤防工程存在隱患出現(xiàn)險(xiǎn)情，導(dǎo)致大洪水時(shí)十分緊張。大規(guī)模的堤防工程建設(shè)正是針對(duì)隱患和險(xiǎn)情而提出來的“整險(xiǎn)加固”或“除險(xiǎn)加固”。顯然，對(duì)隱患和險(xiǎn)情實(shí)施科學(xué)分類，不僅是從實(shí)踐上升到理論的成熟過程，也為堤防工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作明確了任務(wù)，同時(shí)為“加固”工程指明方向，提供依據(jù)。
在分類之前，我們先給出險(xiǎn)情和隱患的定義：
險(xiǎn)情是指正在發(fā)生或發(fā)生過程中被搶險(xiǎn)保住了的事故堤段，具有直觀性，措施明確性等特點(diǎn)。針對(duì)險(xiǎn)情，需要分析出險(xiǎn)原因，界定險(xiǎn)情性質(zhì)，預(yù)測(cè)再次出險(xiǎn)的可能性，落實(shí)工程措施，確保大堤安全。
隱患是指尚未發(fā)生或可能將要發(fā)生險(xiǎn)情的事故堤段，具有隱伏性，隨機(jī)性，再生性等特點(diǎn)，更需要技術(shù)人員的分析判斷，以便對(duì)癥下藥，采取措施消除隱患。
險(xiǎn)情與隱患有明顯區(qū)別但又并沒有嚴(yán)格的界線，往往在險(xiǎn)情中存在著隱患，在隱患中孕育著險(xiǎn)情。辯證地看，險(xiǎn)情是隱患發(fā)展到一定程度后的質(zhì)變或必然結(jié)果，隱患是潛藏著的險(xiǎn)情。從過程時(shí)態(tài)來看，險(xiǎn)情是現(xiàn)在進(jìn)行時(shí)或過去完成時(shí)態(tài)；隱患是過去、現(xiàn)在和將來組成的全過程時(shí)態(tài)，或單個(gè)過程時(shí)態(tài)。
本文分類的原則主要體現(xiàn)在：水工建筑物(堤身、穿堤建筑物)與天然地質(zhì)體(堤基)區(qū)別開來，出險(xiǎn)堤段和存在隱患的堤段與非出險(xiǎn)堤段和不存在隱患的堤段區(qū)別開來，再按險(xiǎn)情和隱患的性質(zhì)進(jìn)一步細(xì)化，作為指導(dǎo)后續(xù)工作的綱要。
2.2堤防工程險(xiǎn)情分類
按出險(xiǎn)部位可分為堤基險(xiǎn)情、崩岸險(xiǎn)情、堤身險(xiǎn)情和穿堤建筑物險(xiǎn)情，這是出險(xiǎn)時(shí)首先要明確的基本類型。前兩類與地質(zhì)條件直接有關(guān)，后兩類與地質(zhì)條件間接有關(guān)?？蛇M(jìn)一步劃分如下：
(1)與地質(zhì)條件與河勢(shì)演變均有關(guān)系的險(xiǎn)情：崩岸險(xiǎn)情，具有可預(yù)見性、直觀性、發(fā)展性和多變性特征。
崩岸類險(xiǎn)情多發(fā)生在河流凹岸迎流頂沖或深弘逼岸區(qū)段，地質(zhì)條件往往是抗沖刷能力較差的細(xì)砂類土或粘性土。由于河水位與河勢(shì)流態(tài)的變化關(guān)系，有的崩岸險(xiǎn)情并不發(fā)生在洪水期(高水位)而是在退水期(低水位)，因此可以進(jìn)一步將崩岸險(xiǎn)情分為洪水期崩岸險(xiǎn)情和枯水期崩岸險(xiǎn)情，前者搶險(xiǎn)緊張，后者可以從容對(duì)待。
(2)與地質(zhì)條件直接有關(guān)的險(xiǎn)情(主要為堤基險(xiǎn)情，包括穿堤建筑物地基險(xiǎn)情)：堤基滲透破壞險(xiǎn)情、堤基滑動(dòng)破壞險(xiǎn)情和堤基沉降破壞險(xiǎn)情等。
堤基滲透破壞險(xiǎn)情具有一定的隱伏性，往往不易準(zhǔn)確判斷，洪水期發(fā)生的滲透破壞實(shí)例與理論計(jì)算有較大出入。另外，還需注意將承壓水性質(zhì)的滲透破壞與堤基接觸沖刷或砂性土堤基滲透破壞區(qū)別開來，因?yàn)闈B透破壞機(jī)制不同，工程措施當(dāng)然也不一樣。
存在滑動(dòng)或沉降破壞險(xiǎn)情的堤段，堤基大多分布有軟弱土層，土體抗剪強(qiáng)度低，壓縮系數(shù)大；另一類滑動(dòng)或沉降破壞是隨著崩岸險(xiǎn)情而產(chǎn)生的，此類險(xiǎn)情危害最大，搶險(xiǎn)最困難。此外，堤基內(nèi)或堤基外可能存在陡坎或堤坡太陡，或堤身填筑施工速度太快，都可能出現(xiàn)類似破壞。
以上險(xiǎn)情實(shí)際上也就是我們通常要求界定明確的堤防工程的三大主要工程地質(zhì)問題：崩岸、滲透破壞、滑動(dòng)或沉降破壞。
(3)與地質(zhì)條件基本無關(guān)或關(guān)系不大的險(xiǎn)情(主要為堤身險(xiǎn)情)：堤身滲透破壞險(xiǎn)情(與堤身質(zhì)量有關(guān)，如堤身土體的密實(shí)程度、填筑土體的滲透性質(zhì)和堤身單薄等)、堤身滑動(dòng)破壞險(xiǎn)情和堤身沉降破壞險(xiǎn)情等。
2.3堤防工程隱患分類
按隱患存在的部位可分為：堤身隱患、穿堤建筑物隱患和堤基隱患。
按隱患的性質(zhì)可分為：常規(guī)患和特殊患。
常規(guī)患：堤身單薄，堤坡太陡，填筑質(zhì)量差，填筑體中存在砂性土夾層，有明顯的堤身裂縫等。與地質(zhì)條件直接有關(guān)的主要為堤基類隱患(包括穿堤建筑物地基)。例如上覆粘性土層薄，或本身即為砂性土堤基(包括淺層砂性土透鏡體)，存在滲透破壞的可能性；堤基有軟弱土層分布，存在滑動(dòng)穩(wěn)定問題。
常規(guī)患具有直觀性和可檢測(cè)性，隱患的分析和工程處理措施都較為明確，一般情況下可以通過常規(guī)性的堤防工程維修加固予以消除。
特殊患：進(jìn)一步可分為隨機(jī)患(堤身或堤基隨機(jī)分布有生物洞穴、植物腐爛物等)、再生患(生物洞穴類隱患具有再生性)、人類活動(dòng)留下的隱患(例如城市區(qū)與堤外江河相通的早已被廢棄了的各類排泄管道，工程勘探留下的封堵不合格的鉆孔等)以及地質(zhì)條件不明的堤基隱患等等。
特殊患規(guī)律性差，檢測(cè)困難，在洪水期一旦演變成險(xiǎn)情，其突發(fā)性質(zhì)增加了搶險(xiǎn)難度。
2.4險(xiǎn)情和隱患與堤型之間的關(guān)系
堤防工程的主體～防洪大堤，絕大多數(shù)為就地取材填筑的土堤類型，由于筑堤的歷史條件、筑堤材料、自然環(huán)境等等因素復(fù)雜，為后人留下了長(zhǎng)期隱患，洪水期險(xiǎn)情不斷，令人心驚。鑒于土堤存在的這些問題，近年來一些城市區(qū)的堤防工程比較傾向于改土堤為混凝土防洪墻(堤)?；炷翂梢曰九懦躺黼[患和險(xiǎn)情，但卻增加了堤基的出險(xiǎn)負(fù)擔(dān)。一是堤基的受力條件發(fā)生了較大變化，原來的土堤是大面積分布荷載，混凝土墻改為集中荷載；二是堤基較長(zhǎng)滲徑變?yōu)樗^集中的較短滲徑。混凝土墻顯然對(duì)堤基地質(zhì)條件提出了更高的要求，這是地質(zhì)工作需要重視的。
另一方面，險(xiǎn)情和隱患與堤防工程的擋水性質(zhì)在很大關(guān)系。例如一些丘陵山區(qū)城市堤防工程，其擋水性質(zhì)為暴漲暴落，遠(yuǎn)不能與長(zhǎng)江中下游堤防工程高水位較長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行情況相提并論，其險(xiǎn)情和隱患的性質(zhì)也是有差別的，需要區(qū)別對(duì)待。而《規(guī)范》中只是對(duì)堤防工程的等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)有所規(guī)定，并沒有對(duì)反映出險(xiǎn)情和隱患與等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系，需要由有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)師和設(shè)計(jì)師根據(jù)具體情況去理解與把握。
3堤基工程地質(zhì)分段
3.1堤基工程地質(zhì)分段存在的問題
自然界的地質(zhì)條件千差萬別。堤防工程是長(zhǎng)距離線狀工程，跨越了不同的地質(zhì)單元，不進(jìn)行分段分類區(qū)別對(duì)待顯然是不行的。堤基工程地質(zhì)分段又稱堤基工程地質(zhì)分類。在實(shí)際工程中，一些勘測(cè)設(shè)計(jì)單位不進(jìn)行工程地質(zhì)分段，或分段不合理，或即便是進(jìn)行了地質(zhì)分段，但其巖土體的物理力學(xué)參數(shù)又不進(jìn)行分段統(tǒng)計(jì)分析，工程地質(zhì)條件明顯不同的堤段沒有區(qū)別開來。還有一些堤基工程地質(zhì)分段的結(jié)果不同程度地存在自相矛盾性，對(duì)工程設(shè)計(jì)和工程措施的選定缺乏針對(duì)性。當(dāng)然，更多的情況是工程地質(zhì)分段的合理性與科學(xué)性不足。
例如某設(shè)計(jì)院參加過大量堤防工程地質(zhì)勘察，有豐富的堤防工程地質(zhì)勘察經(jīng)驗(yàn)，他們進(jìn)行堤基工程地質(zhì)分段所考慮的因素有：上覆粘性土層的厚度、外灘寬度和歷史險(xiǎn)情等，將堤基分為工程地質(zhì)條件好、較好、較差和差四個(gè)等級(jí)。如此分段其大原則沒有什么問題，但對(duì)于一些特殊組合則不易明確。例如，某堤基段其上覆粘性土層足夠厚，堤內(nèi)也沒有任何險(xiǎn)情，但堤外無灘，受水流沖刷崩岸嚴(yán)重，是典型的險(xiǎn)工險(xiǎn)段。將這種堤段分成工程地質(zhì)條件差或較差都不一定合適。因?yàn)槌霈F(xiàn)的險(xiǎn)情不是堤基本身的工程地質(zhì)條件差，而是堤外腳受水流沖刷產(chǎn)生的崩塌或塌滑，且在不同水位條件下其險(xiǎn)情不同，與江河水流及河勢(shì)變化都有關(guān)系。顯然，崩岸類險(xiǎn)工險(xiǎn)段在堤基工程地質(zhì)分段時(shí)應(yīng)結(jié)合河勢(shì)水流特征單獨(dú)進(jìn)行分類，以便于有針對(duì)性考慮工程處理措施。例如對(duì)某一類崩岸問題，拋石護(hù)腳是有效的，而另一類崩岸問題或許要與“丁壩”挑流改變流態(tài)相結(jié)合才能從根本上解決問題，或者無建“丁堤”的條件，則需考慮“樁”、“籠”等工程措施。
另一方面，對(duì)于堤基工程地質(zhì)條件用“好”與“差”來評(píng)價(jià)，其針對(duì)性不強(qiáng)。例如，存在滲透破壞的堤基劃為工程地質(zhì)條件差，而實(shí)際上可能此類堤基的承載能力和抗滑穩(wěn)定性都是很好的，如砂性土堤基。又如淤泥質(zhì)土類堤基，其承載能力和抗滑穩(wěn)定性差些，但滲透系數(shù)卻很小，抗?jié)B條件是好的。如此等等，用常規(guī)的工程地質(zhì)條件好或差來評(píng)價(jià)，都存在明顯的矛盾。
目前各勘測(cè)單位自行制定的堤基工程地質(zhì)分段原則，基本上是以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，再考慮一些自然因素和工程因素，筆者認(rèn)為這種分段法的思路源自于常規(guī)的工程地質(zhì)分類法，跳不出傳統(tǒng)思維的約束，不能較好地適應(yīng)堤防工程的實(shí)際，需要探索新路。
3.2堤基工程地質(zhì)分段
我們?cè)谶M(jìn)行傳統(tǒng)意義上的工程地質(zhì)評(píng)價(jià)時(shí)，通常從工程地質(zhì)條件出發(fā)，結(jié)合工程建筑物特點(diǎn)，界定出主要工程地質(zhì)問題。在堤基工程地質(zhì)分段中，我們不妨借用逆向思維的思想，以工程地質(zhì)問題為主線，以工程地質(zhì)條件為基礎(chǔ)，再結(jié)合歷史險(xiǎn)情類型，爭(zhēng)取探討出一個(gè)符合工程實(shí)際的堤基工程地質(zhì)分段法。
本文強(qiáng)調(diào)的是“工程地質(zhì)”分段，因此主要是對(duì)堤基而言的。我們知道，無論堤基地質(zhì)條件有多復(fù)雜，其主要工程地質(zhì)問題則是明確的，歸納起來主要為三類(即三大主要工程地質(zhì)問題)：崩岸、滲透破壞、滑動(dòng)與沉降變形。絕大多數(shù)堤基巖土體不外乎為：砂性土、粘性土和砂性土與粘性土的混合結(jié)構(gòu)；城市區(qū)雜填土較為復(fù)雜，另當(dāng)別論。
根據(jù)以上以工程地質(zhì)問題為主線的分段原則，我們首先將堤基分為三大類：Ⅰ類(不存在問題的堤基)、Ⅱ類(可能存在問題的堤基)和Ⅲ類(存在問題的堤基)。對(duì)于Ⅱ類和Ⅲ類堤基，按其存在問題的性質(zhì)可繼續(xù)劃分亞類。
(1)Ⅲ類(存在問題的堤基)
堤基發(fā)生過歷史險(xiǎn)情，尤其是一些每年汛期都要出險(xiǎn)的部位，在汛期要投入大量的人力物力搶險(xiǎn)才能保證大堤安全的堤段。按出除性質(zhì)又分為兩個(gè)亞類：Ⅲ-1和Ⅲ-2類。
Ⅲ-1類：主要指崩岸類，這是在堤基分段時(shí)對(duì)有問題的堤基段應(yīng)首先分出來的一類。
Ⅲ-2類：除崩岸之外的一切堤基存在問題的堤段。按工程地質(zhì)問題繼續(xù)分出兩個(gè)子類：
Ⅲ-2-1類：存在滲透破壞的堤基段。汛期出現(xiàn)過冒砂、涌混水等險(xiǎn)情；堤基為砂性土，或表層粘性土較薄，或淺層有砂性土透境體分布，或堤身與堤基接觸部位存在滲漏破壞問題。
Ⅲ-2-2類：存在滑動(dòng)與沉降變形的堤基段。運(yùn)行期或施工期發(fā)生過堤基土層滑動(dòng)，或沉降過大導(dǎo)致堤身開裂；堤基有壓縮性大、承載力和抗剪強(qiáng)度低的軟弱土層分布，或堤基清基不徹底，導(dǎo)致堤身與堤基接觸面存在滑動(dòng)軟弱帶。
(2)Ⅱ類(可能存在問題的堤基段)
此類與前述的堤基隱患相對(duì)應(yīng)。在汛期有一定滲水情況發(fā)生，但并未發(fā)展成為險(xiǎn)情；或經(jīng)地質(zhì)勘察，地基中存在砂性土透鏡體、軟弱夾層等不利地質(zhì)條件，經(jīng)滲控或穩(wěn)定性驗(yàn)算，安全系數(shù)達(dá)不到規(guī)范要求的堤基；或存在生物洞穴等其它隱患的堤基。
(3)Ⅰ類（不存在問題堤基段）
歷史上無險(xiǎn)情發(fā)生，堤基為厚度較大的粘性土或基巖，物性指標(biāo)和力學(xué)指標(biāo)均較好，不存在三大主要工程地質(zhì)問題。
(4)結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)一步細(xì)分亞類的原則
以上分類法，從宏觀上將堤基分為三大類別，但在具體實(shí)施過程中，還可以根據(jù)工程實(shí)際按不同工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題進(jìn)一步細(xì)化。例如，對(duì)于Ⅱ類堤基段，可以按可能存在問題的性質(zhì)進(jìn)一步細(xì)化；對(duì)于Ⅲ類堤基段，也可以按存在問題的嚴(yán)重程度或巖土體的性質(zhì)等進(jìn)一步細(xì)化。堤基分段的科學(xué)性、合理性、實(shí)用性和可操作性，不但是地質(zhì)師對(duì)堤防工程理解程度的反映，更是一項(xiàng)創(chuàng)造性的工作。本文所提出的分段原則和方法，尚有待工程實(shí)踐去檢驗(yàn)。
3.3堤基工程地質(zhì)分段對(duì)勘測(cè)設(shè)計(jì)工作的指導(dǎo)作用
在進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí)，Ⅲ類是重點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)具體情況加密勘探點(diǎn)；Ⅱ類次之，實(shí)施常規(guī)性勘探即可；Ⅰ類基本上可以不考慮地質(zhì)勘察。設(shè)計(jì)方面，Ⅲ類堤基必須考慮工程措施；Ⅱ類堤基應(yīng)視具體情況而定，也可以通過進(jìn)一步勘探和檢測(cè)或監(jiān)測(cè)結(jié)果來確定工程措施；Ⅰ類堤基則不需要采取工程措施，僅僅通過堤防工程的常規(guī)性維護(hù)即可。
4執(zhí)行《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》的基本原則
從《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》頒布實(shí)施三年多來的實(shí)踐可以看到，除了《規(guī)程》本身存在一些尚需修訂的問題之外，能夠?qū)ⅰ兑?guī)程》與工程實(shí)際相結(jié)合，創(chuàng)造性地執(zhí)行和應(yīng)用《規(guī)程》，準(zhǔn)確地把握《規(guī)程》的原則性與靈活性，是對(duì)地質(zhì)師綜合素質(zhì)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。業(yè)務(wù)能力和創(chuàng)新意識(shí)，是檢驗(yàn)和考察我們對(duì)堤防工程的認(rèn)識(shí)深度與理解能力。筆者的理解主要反映在以下幾個(gè)方面。
4.1勘測(cè)階段
已建堤防除險(xiǎn)加固工程可以一次進(jìn)場(chǎng)，達(dá)到初設(shè)深度；新建堤防可按可研和初設(shè)兩個(gè)階段進(jìn)行。其理由是：新建堤防存在線路比選問題，不可能將比選堤線的工程地質(zhì)條件都按初設(shè)要求做到相同深度；已建堤防一般不存在線路比選問題，因此也就不存在多階段多方案的反復(fù)比選問題。另外，新建堤防工程應(yīng)該在規(guī)劃階段即開展工程地質(zhì)工作，以便將規(guī)劃線路從地質(zhì)專業(yè)的角度先期界定其可行性。
4.2勘測(cè)深度及勘探工作量
在實(shí)際工作中，對(duì)于堤防工程勘測(cè)深度與勘探工作量問題，在理解和把握上有較大差異。有人喜歡嚴(yán)格按《規(guī)程》要求布置勘探工作量，而少在工程地質(zhì)條件的查明與工程地質(zhì)問題的分析方面下功夫。筆者強(qiáng)烈主張，一是將安全正常運(yùn)行的堤段與險(xiǎn)工險(xiǎn)段區(qū)別開來，二是將堤身出險(xiǎn)情況與堤基出險(xiǎn)情況區(qū)別開來，分別對(duì)待。這也是本文費(fèi)了較多筆墨進(jìn)行險(xiǎn)情隱患分類和堤基工程地質(zhì)分段的目的之一。特別是經(jīng)歷了98特大洪水考驗(yàn)過的堤防工程，未出險(xiǎn)的堤段完全沒有必要“嚴(yán)格”按照《規(guī)程》要求的勘探工作量去實(shí)施地質(zhì)勘探，即使按照《規(guī)程》中的上限要求，也是一種毫無意義的巨大浪費(fèi)。而應(yīng)在分析險(xiǎn)工險(xiǎn)段的具體問題之基礎(chǔ)上明確勘察目的，研究和選擇勘探方法，合理布置勘探工作量，重點(diǎn)在工程地質(zhì)問題的分析上下功夫。如果認(rèn)可本文提出的堤基分段原則和方法，地質(zhì)勘探工作的布置則更為方向明確目標(biāo)清楚。
4.3《規(guī)程》原則性與靈活性的準(zhǔn)確把握
《規(guī)程》的原則性和嚴(yán)肅性是不可置疑的，這并不等于“死”規(guī)定。明顯與工程實(shí)際不相符合的具體問題，需要由地質(zhì)師的創(chuàng)造性勞動(dòng)加以“靈活”處理。規(guī)程規(guī)范是指導(dǎo)技術(shù)工作的法規(guī)性文件，并不等同于為犯罪分子定罪的法律條款，因此執(zhí)行規(guī)程規(guī)范是可以有“靈活”性的。靈活性的把握原則是：不應(yīng)因忠實(shí)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程規(guī)范而遺漏重大工程地質(zhì)問題，留下工程隱患造成工程事故；也不應(yīng)造成不必要的浪費(fèi)。例如，對(duì)于某些特殊的險(xiǎn)工險(xiǎn)段、Ⅲ類堤基、城市區(qū)規(guī)律性差的雜填土和人類活動(dòng)留下的隱患管道等，《規(guī)程》規(guī)定的勘探工作量可能就不能滿足要求；而對(duì)于安全正常運(yùn)行多年的Ⅰ類堤基，按《規(guī)程》規(guī)定的勘探工作量又顯得沒有必要。總之，準(zhǔn)確把握?qǐng)?zhí)行規(guī)程規(guī)范的原則性與靈活性，需要地質(zhì)師的責(zé)任心、業(yè)務(wù)水平和創(chuàng)新意識(shí)，同時(shí)也體現(xiàn)出了工程地質(zhì)專業(yè)的特殊性與復(fù)雜性。
5不同行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)之間的關(guān)系
堤防工程地基多為土質(zhì)地基，其工程地質(zhì)評(píng)價(jià)的基本理論依據(jù)是土力學(xué)，因而容易與工民建基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相混淆。目前反映比較集中的是執(zhí)行水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)還是執(zhí)行以工民建為主要對(duì)象的《巖土工程勘察規(guī)范》(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50021—94簡(jiǎn)稱《巖土規(guī)范》)。兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)既有共同之處，又有一定的差異。我們認(rèn)為應(yīng)該以水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主要依據(jù)，同時(shí)參照《巖土規(guī)范》。原因是：①《巖土規(guī)范》主要是針對(duì)一般性工民建地基勘察與評(píng)價(jià)，而水工建筑物與工民建有根本性的區(qū)別，前者地基所承受的荷載以垂直向?yàn)橹?，建筑物?duì)地基的要求主要反映在承載力；后者的荷載是垂向與水平向的組合，地基巖土體處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)，特別是水荷載對(duì)地基巖土體的復(fù)雜作用，是水工建筑物與工民建的根本區(qū)別。②《巖土規(guī)范》在總則中表示該規(guī)范適用于除水利工程、……以外的工程建設(shè)巖土工程勘察。明確了不適用于水利工程。③《巖土規(guī)范》中對(duì)勘探量的安排和勘探工作的布置主要依照巖土工程勘察等級(jí)來制定，而堤防工程則主要從工程勘測(cè)設(shè)計(jì)的階段來確定。
關(guān)于土的分類問題，也是近年來較為混亂的問題之一。1990年以前，土的分類主要以1962年版的《土工試驗(yàn)操作規(guī)程》為依據(jù)，采用土的分類三角坐標(biāo)，這種分類法以顆分為基礎(chǔ)，以礫石、砂粒和細(xì)粒的含量百分比來給細(xì)粒土定名。廣大設(shè)計(jì)院應(yīng)用這種分類方法比較成熟。1991年國(guó)標(biāo)《土的分類標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ145-90)頒布，此標(biāo)準(zhǔn)以顆分為基礎(chǔ)，以塑性指數(shù)和液限為控制指標(biāo)對(duì)土進(jìn)行分類，1999年頒布的水利行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《土工試驗(yàn)規(guī)程》對(duì)土的分類也沿用此國(guó)標(biāo)。我們認(rèn)為，目前兩種分類都有各自的特點(diǎn)，原則上應(yīng)使用國(guó)標(biāo)和最新的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為主，現(xiàn)階段也可以根據(jù)各單位對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的理解和與工程相結(jié)合的具體情況，互相參照使用，只要能夠客觀地反映工程實(shí)際，滿足為工程設(shè)計(jì)提供有關(guān)地質(zhì)參數(shù)的要求即可。另一方面，我們也提倡和鼓勵(lì)對(duì)此類問題深入探討，為進(jìn)一步統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)踐和理論準(zhǔn)備。
6堤防工程地質(zhì)勘察的成果資料
堤防工程地質(zhì)勘察所獲得的基礎(chǔ)性資料數(shù)據(jù)，具有種類繁多數(shù)量巨大的特點(diǎn)。這些資料數(shù)據(jù)的分析整理歸納匯總，要求標(biāo)準(zhǔn)化，計(jì)算機(jī)化，最后形成能夠通過計(jì)算機(jī)綜合管理的數(shù)字化的基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，并與堤防工程的其它資料數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)集成，充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為堤防工程建設(shè)、管理和抗洪搶險(xiǎn)提供使用方便功能強(qiáng)大的檢索查詢指揮調(diào)度系統(tǒng)。集成后的系統(tǒng)可在局域網(wǎng)、城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和Internet/Intranet上運(yùn)行。系統(tǒng)要求具有靈活的結(jié)構(gòu)定義、多種存儲(chǔ)方式、強(qiáng)大方便的查詢定位功能、豐富的統(tǒng)計(jì)報(bào)表功能以及可靠的數(shù)據(jù)安全保證體系等；能夠通過圖示圖表提供隱患預(yù)測(cè)、險(xiǎn)情分析、搶險(xiǎn)提示、決策支持、模擬潰堤和決口后洪水進(jìn)堤的演變趨勢(shì)。目前的基礎(chǔ)性工作是制定目標(biāo)，統(tǒng)一規(guī)劃，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)集成。
堤防工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)需要列為專題研究，力爭(zhēng)全國(guó)統(tǒng)一，至少也應(yīng)該全流域統(tǒng)一。各類資料數(shù)據(jù)的使用權(quán)限、歸檔管理、存儲(chǔ)格式和形式、存儲(chǔ)介質(zhì)等等，都應(yīng)該及早研究，統(tǒng)一規(guī)定。
7結(jié)語
98特大洪水期間，抗洪搶險(xiǎn)場(chǎng)面之驚心動(dòng)魄，至今仍然令人難以忘懷。大洪水給人以大啟示。中國(guó)歷史上前所未有的大規(guī)模堤防工程建設(shè)在98特大洪水之后迅速拉開序幕。經(jīng)歷了98特大洪水洗禮過的江河堤防工程，其工程隱患基本暴露無遺，認(rèn)真研究堤防工程的出險(xiǎn)機(jī)理，總結(jié)未出險(xiǎn)工程的成功范例，吸取前人修建堤防工程的歷史經(jīng)驗(yàn)，做好堤防工程的勘測(cè)設(shè)計(jì)工作，是肩負(fù)著堤防工程建設(shè)的各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和工程技術(shù)人員的神圣職責(zé)。
近幾年來我們參加了大量堤防工程審查，在向生產(chǎn)第一線的廣大工程技術(shù)干部學(xué)習(xí)的同時(shí)，也對(duì)堤防工程地質(zhì)勘察中普遍存在的一些問題進(jìn)行了認(rèn)真思考。本文對(duì)于執(zhí)行《規(guī)程》的原則、勘探工作量的控制、勘測(cè)資料的整理等等問題表明了我們的觀點(diǎn)；關(guān)于堤防工程險(xiǎn)情和隱患分類，我們認(rèn)為是實(shí)踐上升到理論的必然過程；關(guān)于堤基分段分類的原則與方法，屬于工程地質(zhì)理論與實(shí)踐相結(jié)合的探討性課題，同時(shí)又是指導(dǎo)工程勘測(cè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性工作。
本文觀點(diǎn)供同行們參考，愿與大家共同討論。
參考文獻(xiàn)：
1韋港、冀建疆，關(guān)于《堤防工程地質(zhì)勘察規(guī)程》中若干問題的探討，《水利水電技術(shù)》，1999年第10期。
2韋港、冀建疆，堤防工程與環(huán)境地質(zhì)問題，《水利規(guī)劃設(shè)計(jì)》，水利部水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)總院院刊，2000年第1期。
二、地質(zhì)勘查工作在公路工程設(shè)計(jì)中的概況
地質(zhì)勘查工作在公路設(shè)計(jì)中主要通過一些綜合勘察技術(shù)與方式勘探公路沿線的地質(zhì)條件并對(duì)其進(jìn)行分析和探究。其主要技術(shù)為工程地質(zhì)調(diào)繪、探坑、螺紋鉆、原位測(cè)試、鉆探、室內(nèi)試驗(yàn)等，在選擇、應(yīng)用地質(zhì)勘查中必須對(duì)其有效性和適應(yīng)性加以重視，確?？辈焯峤毁Y料的完整性與精確性，能最大限度滿足設(shè)計(jì)不同環(huán)節(jié)對(duì)勘察工作深度的要求。
(一)地質(zhì)調(diào)繪
地質(zhì)調(diào)繪必須結(jié)合路線和沿線工程，并通過相應(yīng)的遙感解譯和勘探技術(shù)進(jìn)行。主要勘察地形地貌的成因、類型及分布情況等，還可以勘察巖層的產(chǎn)狀，地質(zhì)規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司從事公路地質(zhì)勘查和巖土工程設(shè)計(jì)工作。的構(gòu)造類型等。
(二)地質(zhì)勘探
作為公路工程地質(zhì)勘查的主要手段，勘探是進(jìn)行深度地質(zhì)資料獲取的重要技術(shù)。目前公路工程設(shè)計(jì)中最常用的地質(zhì)勘探方式有以下幾種:第一，挖探，主要包括兩種:坑探、槽探。開挖的探坑、探槽深度必須控制在地下水位以下，并遵循公路工程地質(zhì)勘探的需求對(duì)其長(zhǎng)度、斷面進(jìn)行確定。在資料提取中主要包括巖性描述、斷面圖等。第二，鉆探，作為地質(zhì)深度資料獲取的另一種技術(shù)，鉆探必須對(duì)其鉆進(jìn)的回次長(zhǎng)度進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保其低于巖芯管長(zhǎng)度。并對(duì)巖芯采取率進(jìn)行有效控制，在地層構(gòu)造較為簡(jiǎn)單時(shí)，其勘探方式還可以選用一些簡(jiǎn)單的手段，如小螺紋鉆、洛陽鏟等。第三，物探，地球物理勘探是以各類巖、土物理性質(zhì)的差別為前提，為對(duì)地下地質(zhì)情況進(jìn)行判斷，可以通過對(duì)天然或人工物理場(chǎng)變化觀測(cè)的方式進(jìn)行。目前公路工程設(shè)計(jì)地質(zhì)勘探中最常見的方式為:電法勘探、地震法勘探、聲波勘探等。物探成果解釋必須相比一些勘探資料，并進(jìn)行綜合分析。
(三)試驗(yàn)
作為公路工程地質(zhì)勘查的重要內(nèi)容，試驗(yàn)主要是定量評(píng)價(jià)巖土的工程性質(zhì)，從而得出巖土的相應(yīng)參數(shù)。目前公路工程設(shè)計(jì)地質(zhì)勘查中主要分為二種試驗(yàn)，為原位測(cè)試、室內(nèi)試驗(yàn)。原位測(cè)試主要的試驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容含有補(bǔ)充標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、靜力觸探、動(dòng)力觸探等。室內(nèi)試驗(yàn)通常都包含各個(gè)類型巖石物理力學(xué)試驗(yàn)、土工試驗(yàn)等。確保其各項(xiàng)試驗(yàn)與國(guó)家相關(guān)指標(biāo)相符合。
三、地質(zhì)勘查工作在公路工程設(shè)計(jì)中的作用
(一)勘察路線工程地質(zhì)
主要對(duì)路線方案、布設(shè)相關(guān)的地質(zhì)情況進(jìn)行勘察。應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行路線方案的選擇，通常情況下都會(huì)選擇良好地質(zhì)情況的方案，著重對(duì)復(fù)雜地形地貌路線進(jìn)行勘察，有效控制其方案及布設(shè)的地質(zhì)情況，并對(duì)路線的最終方案與布設(shè)進(jìn)行確定。
(二)勘察路基、路面工程地質(zhì)
在初期勘察及測(cè)量定位環(huán)節(jié)，必須按照相應(yīng)的路線，認(rèn)真勘察中線兩邊規(guī)定范圍內(nèi)的工程地質(zhì)情況，為設(shè)計(jì)路基路面及施工提供強(qiáng)有力的保障。
(三)勘察橋涵工程地質(zhì)
在橋涵基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)中根據(jù)各個(gè)階段勘探深度要求的不同，初期勘探與詳細(xì)勘探施工中，必須進(jìn)行相關(guān)的地質(zhì)勘探作業(yè)。首先調(diào)查各個(gè)方案的合理性，根據(jù)路線、橋梁設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，選擇良好地質(zhì)情況的橋梁位置;其次對(duì)橋梁位置進(jìn)行選擇后，必須對(duì)其地質(zhì)進(jìn)行認(rèn)真勘察，這樣可以為設(shè)計(jì)橋梁及相關(guān)工程進(jìn)行提供準(zhǔn)確地質(zhì)資料。
(四)勘察隧道工程地質(zhì)
在公路設(shè)計(jì)中對(duì)路線方案選擇影響最多的就是隧道施工，隧道地質(zhì)勘查中，如勘察數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，將對(duì)路線布設(shè)控制點(diǎn)造成極大的影響。目前勘察隧道地質(zhì)中必須做好兩點(diǎn)，選擇隧道方案和位置，主要包含對(duì)比隧道和展線、明挖的地質(zhì)情況;還要詳細(xì)勘察隧道洞口和洞身的具體情況。
(五)勘察天然筑路材料工程地質(zhì)
勘察筑路材料的主要目的就是對(duì)沿線所有材料對(duì)在沿線分布的天然筑路材料、工業(yè)廢料進(jìn)行最大限度地開發(fā)、改造及利用。根據(jù)各個(gè)階段勘察深度的不同，可以為公路設(shè)計(jì)各個(gè)階段的施工提供可靠的依據(jù)。
四、地質(zhì)勘查工作在公路工程設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)分析
(一)準(zhǔn)備工作
在實(shí)施公路工程設(shè)計(jì)地質(zhì)勘查工作前期，必須和實(shí)際勘察工作相結(jié)合，進(jìn)行實(shí)地公路沿線的觀測(cè)，并進(jìn)行勘察方案的詳細(xì)制定。制定勘察方案時(shí)，必須對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)情況、水文狀況等施條件進(jìn)行充分考慮，并遵循相關(guān)部門提供的勘察技術(shù)要求及其他施工要求進(jìn)行勘察方式、技術(shù)的合理選擇，確保布置工作量的合理性。
(二)可行性研究工程地質(zhì)勘查
在對(duì)已有地質(zhì)資料充分收集的前提下進(jìn)行可行性研究階段工程地質(zhì)勘查工作，這個(gè)環(huán)節(jié)主要工作內(nèi)容為地質(zhì)資料調(diào)查，進(jìn)行有效的工程地質(zhì)勘查作業(yè)，其勘察重點(diǎn)地質(zhì)為復(fù)雜性地質(zhì)或不良地質(zhì)，如特殊性巖石區(qū)等，對(duì)其路線控制點(diǎn)、路線走向、選擇工程方案等進(jìn)行研究和分析，以此降低對(duì)施工路段的影響，進(jìn)而優(yōu)化路線設(shè)計(jì)方案。
(三)初勘與詳勘
必須遵循現(xiàn)行相應(yīng)勘察方案進(jìn)行勘察工作的實(shí)施，按照勘察材料對(duì)勘察施工中的方案進(jìn)行及時(shí)調(diào)整。室內(nèi)試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工要求對(duì)土樣、水樣的試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行選擇，對(duì)各個(gè)地層構(gòu)造及其物理力學(xué)特性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析。
地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是20世紀(jì)六七十年展起來的一門新興的數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)科的分支，是隨著采礦業(yè)的發(fā)展而興起的一門交叉學(xué)科。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)是以區(qū)域化變量理論為基礎(chǔ)，以變異函數(shù)為主要工具，研究那些在空間分布上既有隨機(jī)性又有結(jié)構(gòu)性，或空間相關(guān)和依賴性的自然現(xiàn)象的科學(xué)。國(guó)內(nèi)外地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的理論、方法及應(yīng)用均達(dá)到了成熟的階段，并形成了具有較好應(yīng)用價(jià)值的軟件。具有代表性的有：法國(guó)巴黎高等礦院地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)研究中心研制的ISATIS；美國(guó)斯坦福大學(xué)應(yīng)用地球科學(xué)系C.v.Deutsch和A.G.Journel共同編寫的GSIJB程序包，等等；北京科技大學(xué)地質(zhì)系也編寫出地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法研究程序集。
近年來，克里金技術(shù)在石油勘探開發(fā)中的應(yīng)用日益廣泛深入，效果也越來越明顯。主要應(yīng)用包括：儲(chǔ)層預(yù)測(cè)，即估計(jì)地層的埋深、層厚、孔隙度、滲透率和含油飽和度等地質(zhì)和地球物理參數(shù)的空間分布，這些變量在空間既存在一定的空間分布規(guī)律（結(jié)構(gòu)性），又存在局部的變異性（隨機(jī)性），這些變量都屬于區(qū)域化變量，因此可以用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)這些變量進(jìn)行研究繪制各種地質(zhì)圖件；利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的變差函數(shù)研究?jī)?chǔ)層的非均質(zhì)性及各向異性；數(shù)據(jù)整合，即整合地震、測(cè)井、鉆井和露頭等各種信息并進(jìn)行建模。除此以外，隨機(jī)模擬方法和油藏?cái)?shù)值模擬相結(jié)合，可以預(yù)測(cè)油藏的動(dòng)態(tài)特征，為制定和調(diào)整開發(fā)方案并提高采收率提供依據(jù)。
一、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)研究方法的基本理論
（一）基本原理
當(dāng)一個(gè)變量呈現(xiàn)為空間分布時(shí)，就稱之為區(qū)域化變量。這種變量常常反映某種空間現(xiàn)象的特征，用區(qū)域化變量來描述的現(xiàn)象稱之為區(qū)域化現(xiàn)象。區(qū)域化變量，亦稱區(qū)域化隨機(jī)變量，G.Matheron（1963）將它定義為以空間點(diǎn)x的三個(gè)直角坐標(biāo)為自變量的隨機(jī)場(chǎng)。區(qū)域化變量具有兩個(gè)最顯著，而且也是最重要的特征，即隨機(jī)性和結(jié)構(gòu)性。區(qū)域化隨機(jī)變量之間的差異，可以用空間協(xié)方差來表示。
（二）變差函數(shù)
一維變差函數(shù)的定義：假設(shè)空間點(diǎn)x只在一維x軸上變化，把區(qū)域化變量Z(x)在x，x+h兩點(diǎn)處的數(shù)值之差的方差之半定義為區(qū)域化變量Z(x)在x方向上的變差函數(shù)，記為：r表示變差函數(shù)；E表示數(shù)學(xué)期望；Var表示方差。也就是說變差函數(shù)依賴于x和h兩個(gè)自變量。在本征假設(shè)條件下，變差函數(shù)僅依賴于分割它們的距離h和方向a。而與所考慮的點(diǎn)x在待估域內(nèi)的位置無關(guān)，因此變差函數(shù)更明確定義為：變差函數(shù)是在任一方向a，相距h的兩個(gè)區(qū)域化變量Z(x)和Z(x+h)的增量的方差之半。
變差函數(shù)是一個(gè)距離的函數(shù)，描述不同位置變量的相似性，r值越大，相關(guān)越差。通常情況下，r值隨著距離矢量h的增大而增大，直到h到達(dá)一定值時(shí)，r達(dá)到極大值，而后保持這個(gè)常數(shù)值不變。
（三）克里金方法
當(dāng)隨機(jī)變量X的數(shù)學(xué)期望對(duì)整個(gè)區(qū)域都為已知時(shí)，采用的克里金方法就是簡(jiǎn)單克里金方法。在進(jìn)行簡(jiǎn)單克里金估計(jì)時(shí)，我們假設(shè)整個(gè)區(qū)域的均值是已知的。然而儲(chǔ)層物性的均值是隨著局部區(qū)域的不同而變化的，上述假設(shè)在絕大部分的情況下是不成立的，普通克里金解決了這一問題。當(dāng)隨機(jī)變量X（u）的數(shù)學(xué)期望是一個(gè)和u無關(guān)的常數(shù)，但這個(gè)常數(shù)未知時(shí)，導(dǎo)出的克里金方法就是普通克里金方法。
（四）協(xié)克里金
1．協(xié)克里金方法的原理及其公式。協(xié)克里金方法要求主變量與二級(jí)變量之間具有良好的相關(guān)性。以整合兩個(gè)變量為例，協(xié)克里金估計(jì)的主變量和二級(jí)變量的線性組合形式如下：協(xié)克里金有其不足之處，需要建立兩個(gè)變差函數(shù)（主變量、二級(jí)變量的變差函數(shù)）和一個(gè)互變差函數(shù)（主變量與二級(jí)變量之間的互變差函數(shù)）。不僅運(yùn)算的數(shù)據(jù)量顯著增大了，而且擬合這些變差函數(shù)比較困難。在協(xié)克里金的計(jì)算過程中，相關(guān)性較好的數(shù)據(jù)對(duì)相關(guān)性較差的數(shù)據(jù)存在屏蔽效應(yīng)。由于這些原因，這種完全協(xié)克里金在實(shí)際應(yīng)用方面受到限制。于是，人們發(fā)展了配置協(xié)克里金，這種方法保留了協(xié)克里金的優(yōu)點(diǎn)，又不用同時(shí)建立三個(gè)變差函數(shù)。
2．協(xié)克里金算法中幾個(gè)關(guān)鍵的步驟。在使用協(xié)克里金方法時(shí)，要求兩組數(shù)據(jù)之間具有良好的相關(guān)性。是工區(qū)井點(diǎn)處單位厚度旅行時(shí)差與孔隙度的交匯圖，計(jì)算單位厚度旅行時(shí)差與孔隙度的相關(guān)系數(shù)為0.880655，具有良好的相關(guān)系數(shù)。
相關(guān)函數(shù)的計(jì)算與擬合。由于實(shí)際數(shù)據(jù)測(cè)量點(diǎn)個(gè)數(shù)的不足，我們需要對(duì)相關(guān)函數(shù)進(jìn)行計(jì)算并擬合，繪制出完整的相關(guān)函數(shù)圖形，通過變差函數(shù)計(jì)算方法和線性規(guī)劃擬合方法，計(jì)算擬合相關(guān)函數(shù)。
選擇合適的搜索半徑。協(xié)克里金方法至少使用兩種數(shù)據(jù)，一般叫做硬數(shù)據(jù)和軟數(shù)據(jù)，通過實(shí)際資料處理，認(rèn)為這兩種數(shù)據(jù)不宜用相同的搜索半徑。對(duì)于硬數(shù)據(jù)，應(yīng)采用與硬數(shù)據(jù)的變程相當(dāng)?shù)乃阉靼霃剑瓌t是盡可能地應(yīng)用精確的硬數(shù)據(jù)；對(duì)于軟數(shù)據(jù)，搜索半徑不宜過大，因?yàn)檐洈?shù)據(jù)本身不夠精確，會(huì)把自身的偏差帶到估計(jì)值中。
處理加權(quán)系數(shù)。最后一步是處理加權(quán)系數(shù)，由于負(fù)的加權(quán)系數(shù)會(huì)導(dǎo)致奇異的估計(jì)值，因此需要采用線性規(guī)劃方法處理加權(quán)系數(shù)。
二、地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的應(yīng)用
（一）儲(chǔ)層預(yù)測(cè)
對(duì)儲(chǔ)層參數(shù)進(jìn)行科學(xué)有效的預(yù)測(cè)，一直是石油地質(zhì)學(xué)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。最初采用傳統(tǒng)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，但這種純數(shù)學(xué)的方法不考慮儲(chǔ)層參數(shù)之間的空間連續(xù)性和相關(guān)性，不帶任何地質(zhì)意義，對(duì)儲(chǔ)層參數(shù)預(yù)測(cè)具有很大的局限性。而地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法以區(qū)域化變量理論為基礎(chǔ)，充分考慮了地質(zhì)參數(shù)空間變化的趨勢(shì)、方向性及2樣點(diǎn)參數(shù)的相互依賴性，利用克里金方法的插值和外推功能，求出比較符合地質(zhì)規(guī)律的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)模型和方法，來表征各種儲(chǔ)層參數(shù)的變化規(guī)律，然后用這種規(guī)律，對(duì)參數(shù)（如孔隙度和滲透率等）的空間展布進(jìn)行比較合理而有效的預(yù)測(cè)。
（二）儲(chǔ)層的非均質(zhì)性及各向異性研究
儲(chǔ)層非均質(zhì)性研究是油藏描述的重要內(nèi)容，其參數(shù)的空間分布不僅具有隨機(jī)性，而且具有結(jié)構(gòu)性。從地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)關(guān)于變差函數(shù)的基本理論出發(fā)，在綜合分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)造了一種定量表征儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算結(jié)果所反映的各類儲(chǔ)層的平面非均質(zhì)特征符合沉積的基本規(guī)律，說明這一表征模型用于儲(chǔ)層平面非均質(zhì)性定量評(píng)價(jià)中是可行的。
（三）不確定性描述
靜態(tài)、動(dòng)態(tài)的確定性模型，很難反映油藏的復(fù)雜變化，只有通過不確定性描述，從地質(zhì)統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)概括和綜合地質(zhì)模型，才能真實(shí)地反映復(fù)雜的油藏模型。近幾年來，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)越來越廣泛地用于儲(chǔ)層表征，諸如估計(jì)孔隙度的空間分布，模擬滲透率的數(shù)值連續(xù)性，定量估計(jì)油藏模型的不確定性，取樣設(shè)計(jì)，流動(dòng)模擬過程中的敏感性分析和風(fēng)險(xiǎn)分析，等等。它的最大優(yōu)點(diǎn)就在于能夠方便地綜合應(yīng)用各種資料，如地質(zhì)、地震、測(cè)井、生產(chǎn)等各方面的信息，這對(duì)巖心取樣十分稀疏的油藏的準(zhǔn)確描述是關(guān)鍵的。而且不確定性描述能為油藏工程師提供多個(gè)可選擇的開發(fā)方案，有利于綜合分析，獲得合理的開發(fā)決策。
參考文獻(xiàn)：
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1．2紅外探水超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法對(duì)地球表層巖體的溫度起到主導(dǎo)作用的是地球地?zé)釄?chǎng)。在一定深度范圍內(nèi)，深度方向每增加1km，地?zé)釄?chǎng)的溫度則相應(yīng)的增加30℃，而與其垂直的水平方向，地?zé)釄?chǎng)的溫度變化卻非常小，由此得出結(jié)論，在一定深度下，開挖隧道的巖體，可將其看做位于一恒定溫度場(chǎng)中，為一常溫場(chǎng)，溫度的變化幾乎為零。所以，當(dāng)預(yù)計(jì)即將開挖的掌子面后方存在含有水的巖層，如溶洞、裂隙水等，且該含水巖層與開挖巖體存在一定的溫度差時(shí)，巖體中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的熱傳導(dǎo)和對(duì)流作用，那么溫度場(chǎng)即不再為恒溫場(chǎng)，故而會(huì)產(chǎn)生一定的溫度異常場(chǎng)，由于這種異常的存在，故掌子面上會(huì)存在著溫度的差異，所以利用紅外輻射測(cè)溫法測(cè)定這種溫度變化差異，就可預(yù)報(bào)掌子面前方的含水層情況。這種方法就是紅外探水超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。
1．3其他幾種超前預(yù)報(bào)方法超前預(yù)報(bào)法除了上述介紹的幾種之外，還包括HSP水平聲波刨面法、聲波CT技術(shù)等幾種方法，相對(duì)而言，這幾種方法運(yùn)用較少。以下簡(jiǎn)要的介紹這幾種方法的原理:1)HSP水平聲波剖面超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。由于波的傳播過程遵循惠更斯—菲涅爾原理和費(fèi)馬原理，故該方法的原理是建立在彈性波理論的基礎(chǔ)之上。HSP水平聲波剖面超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法有其局限性，探測(cè)時(shí)的前提條件是巖溶洞穴及充填物與周邊地質(zhì)體間存在較明顯的聲學(xué)特性差異。預(yù)報(bào)時(shí)，在隧道的施工掌子面或邊墻處發(fā)射低頻聲波信號(hào)，同時(shí)，在隧道內(nèi)其他地點(diǎn)接收反射波的信號(hào)，通過對(duì)探測(cè)到的反射波信號(hào)進(jìn)行時(shí)域、頻域等方法的分析，就可以了解掌子面前方巖體的變化情況。2)聲波CT超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法。聲波CT超前地質(zhì)預(yù)報(bào)方法的基本原理與醫(yī)學(xué)CT技術(shù)原理相同，在做預(yù)報(bào)時(shí)也有相應(yīng)的物理前提，即物性差異不同的介質(zhì)，在其內(nèi)部聲波的傳播速度也不同，通過這種預(yù)報(bào)方法，在密集對(duì)穿的測(cè)試方式下，可以通過聲波在不同介質(zhì)中傳播速度的不同來計(jì)算模擬出物體內(nèi)部不同物性的具體性質(zhì)，再通過現(xiàn)場(chǎng)收集到的地質(zhì)資料的分析，從而達(dá)到對(duì)預(yù)報(bào)的掌子面前方的巖體內(nèi)部的地質(zhì)體進(jìn)行三維圖像的直觀展示。
2常用隧道探測(cè)方法的特點(diǎn)
2．1TSP超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):1)該方法適用的范圍比較廣，適用于各類地質(zhì)情況;2)對(duì)掌子面前方的距離預(yù)報(bào)較長(zhǎng)，能預(yù)報(bào)掌子面前方達(dá)500m深度;3)不影響隧道施工，只是在接收信號(hào)時(shí)短暫停止施工即可;4)用時(shí)短，每次的探測(cè)時(shí)間約為45min;5)投入費(fèi)用較少，單位長(zhǎng)度隧道的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)費(fèi)用非常低;6)成果報(bào)告快，僅需要一天時(shí)間即可完成成果報(bào)告。缺點(diǎn):1)存在部分因斷層、大型節(jié)理帶與掌子面角度為鈍角時(shí)，活隧道因開挖空腔擋住地震震源產(chǎn)生的地震波，使其無法穿透，不能經(jīng)過反射鏡面反射，使得待接收裝置無法接收，而導(dǎo)致局部斷層等不被識(shí)別。2)TSP的成果質(zhì)量受到現(xiàn)場(chǎng)起爆點(diǎn)、接收點(diǎn)鉆孔的位置、長(zhǎng)度以及角度等的影響非常嚴(yán)重。3)因?yàn)樗褂玫脑O(shè)備均為進(jìn)口設(shè)備，所以成本較高，在普通隧道施工中應(yīng)用較少。
2．2紅外探水超前地質(zhì)預(yù)報(bào)法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):預(yù)測(cè)速度快，占用施工時(shí)間較少;數(shù)據(jù)分析快，預(yù)測(cè)工作結(jié)束時(shí)，就可以得到初步結(jié)論。缺點(diǎn):僅僅可以預(yù)測(cè)出含水巖體的大致方位，不能給出含水巖體的具置及所含水量及水壓等詳細(xì)數(shù)據(jù)。
2地質(zhì)勘察的具體工作要求和方法
對(duì)于水利工程的地質(zhì)勘察階段可以分為四個(gè)它們分別是:規(guī)劃———研究———設(shè)計(jì)———施工，在地質(zhì)勘查時(shí)必須保證各階段工作和設(shè)計(jì)要求相適應(yīng)，每個(gè)階段的地質(zhì)勘察任務(wù)必須嚴(yán)格按照合同進(jìn)行，要明確設(shè)計(jì)意圖，清楚設(shè)計(jì)階段和各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的要求，熟悉施工圖紙，如果即將在野外進(jìn)行勘察活動(dòng)時(shí)，對(duì)前往地區(qū)的地質(zhì)考察非常必要，收集資料和分析地形做好準(zhǔn)備工作，為了進(jìn)一步的了解當(dāng)?shù)刈匀粭l件必須結(jié)合實(shí)際的設(shè)計(jì)，編制出工程地質(zhì)勘察總綱領(lǐng)。
2．1工程地質(zhì)勘察大綱內(nèi)容
工程地質(zhì)大綱的內(nèi)容應(yīng)包括以下內(nèi)容:(1)進(jìn)行勘察的主要目的、現(xiàn)場(chǎng)的工程情況和勘查主要的階段;(2)了解所要勘察地方的工作條件、地形和地質(zhì)情況;(3)熟知勘察工作的內(nèi)容使用方法和完成的工程量;(4)規(guī)定確定的計(jì)劃進(jìn)度和竣工時(shí)間;(5)預(yù)算所需經(jīng)費(fèi);(6)書寫勘察資料;(7)包含地質(zhì)勘察工程繪制布置示意圖。在制定勘察總綱領(lǐng)時(shí)可根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)變化做出相應(yīng)的調(diào)整。
2．2工程地質(zhì)勘察的施工要求
工程地質(zhì)勘察的施工要求首先是地質(zhì)測(cè)繪的進(jìn)行，根據(jù)勘察階段設(shè)定工程地質(zhì)測(cè)繪的比例尺，也可以根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)和地點(diǎn)選取合適的比例;不論選取哪種比例尺，都必須有勘探點(diǎn)或者露頭觀察點(diǎn)表示在工程測(cè)繪的過程中。工程地質(zhì)在測(cè)繪時(shí)可參考人造衛(wèi)星、航空測(cè)量和地面攝像片遙感資料對(duì)地質(zhì)解釋，解釋的結(jié)果可根據(jù)野外審核和檢驗(yàn)。在水利工程的地質(zhì)勘探過程中，保持適宜的巖土物性和場(chǎng)地地形，選擇適合的物探方法和應(yīng)用物探技術(shù)。像常見的坑、洞、孔、井常被這些勘探工程綜合利用。在每次的施工前應(yīng)對(duì)各類鉆孔進(jìn)行施工程序設(shè)計(jì)和鉆孔的專業(yè)設(shè)計(jì)，并按原來設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行施工。巖土試驗(yàn)將原位測(cè)試和室內(nèi)試驗(yàn)相結(jié)合所使用的。通常室內(nèi)試驗(yàn)是土工試驗(yàn)的基礎(chǔ)，輔助為原位測(cè)試。室內(nèi)試驗(yàn)以及原位測(cè)試在巖土試驗(yàn)的眼中都是一樣的重要。不同試樣和原位測(cè)試點(diǎn)應(yīng)該擁有地質(zhì)代表性。
2．3工程地質(zhì)勘察的編制程序
(1)對(duì)收集到的外業(yè)和試驗(yàn)資料進(jìn)行核實(shí)統(tǒng)計(jì)。這項(xiàng)工作的開展總是在外業(yè)進(jìn)行完開始，在勘察前需要對(duì)各個(gè)資料進(jìn)行檢查是否完善，尤其是實(shí)驗(yàn)資料，可依據(jù)這些資料繪制測(cè)量結(jié)果表、勘探點(diǎn)(鉆孔)平面位置圖和勘察工作量統(tǒng)計(jì)表。(2)參考土工試驗(yàn)和原位測(cè)試的相關(guān)資料，修正地質(zhì)資料。這些工作的開展很重要很重要，在工作中卻是常常被工作人員遺忘。因此，實(shí)驗(yàn)資料和野外定名出現(xiàn)不對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象，還出現(xiàn)了原位測(cè)試和砂土狀態(tài)的實(shí)驗(yàn)資料不符合的結(jié)果，像一些野外定名為黏土的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果塑性指數(shù)不大于17;此外，野外定名是細(xì)砂的，根據(jù)實(shí)驗(yàn)資料顯示是中砂的，它的顆粒含量以每顆0．25～0．5mm顆粒到達(dá)含量的50%以上;還有野外名為可塑性黏性土的，它的實(shí)驗(yàn)液性指數(shù)不于0;野外名為稍密狀況的砂性土，砂性土的貫入擊數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不大于10，野外定為淤泥或者名為淤泥質(zhì)土的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的孔隙比不到1;對(duì)于那些野外名為硬塑性黏性土的，小于18擊數(shù)。綜上所述產(chǎn)生這些矛盾是由于野外分層深度和定名具有不準(zhǔn)確性，還有個(gè)原因是試驗(yàn)資料具有不真實(shí)性，面對(duì)這樣的情況應(yīng)該找出問題，及時(shí)的改正，讓實(shí)驗(yàn)資料和巖土定名的數(shù)據(jù)結(jié)果達(dá)到一致。(3)描述鉆孔工程地質(zhì)概況繪制綜合柱狀圖。(4)對(duì)巖土地質(zhì)層劃分，繪制分層統(tǒng)計(jì)表，對(duì)數(shù)理統(tǒng)計(jì)。地基巖土的分層的適合性直接影響著評(píng)價(jià)好壞。所以這個(gè)工作需要按原因類型、地質(zhì)年限、巖土特性、風(fēng)化程度、狀態(tài)、力學(xué)特征進(jìn)行全面的考慮，合理的規(guī)劃每個(gè)巖土層，根據(jù)數(shù)據(jù)繪制分層統(tǒng)計(jì)表，其中包含每個(gè)巖土層的埋藏條件和分布狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)表，實(shí)驗(yàn)測(cè)試和原位測(cè)試的物理力學(xué)統(tǒng)計(jì)表等。最后進(jìn)行試驗(yàn)資料的統(tǒng)計(jì)整理，計(jì)算分層承載力。(5)繪制工程地質(zhì)剖面圖以及相關(guān)的專門圖件。(6)書寫文字報(bào)告，為了減少重復(fù)率就得按照以上的順序進(jìn)行，避免出錯(cuò)，提升工作效率是保證質(zhì)量的大前提。對(duì)于勘察場(chǎng)規(guī)模大的場(chǎng)地或者地貌地質(zhì)復(fù)雜的場(chǎng)地而言，可以采取有針對(duì)性的進(jìn)行勘察例如分區(qū)勘察，最后做出評(píng)價(jià)。對(duì)于完整的工程地質(zhì)勘察報(bào)告的書寫，它是由五部分組成，分別為正文、附表、附圖、附照和插表。而對(duì)地質(zhì)勘察要書寫的文字部分應(yīng)包括該區(qū)域的地質(zhì)情況、地質(zhì)條件和地貌條件，還有地質(zhì)勘察的結(jié)論和實(shí)施的意見建議等都是其中需要書寫的部分。另外，為了使報(bào)告更具有真實(shí)性，相應(yīng)的加入一些和勘探有關(guān)的圖表數(shù)據(jù)等都會(huì)幫助提升內(nèi)容的價(jià)值。
