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盆地勘探歷程
庫泰盆地，于19世紀(jì)末（1897年），在SangaSanga背斜構(gòu)造上鉆探發(fā)現(xiàn)了油氣，核實其最終探明儲量達(dá)332.6MMboe。隨后幾十年，在該構(gòu)造帶及相鄰構(gòu)造帶進行了鉆探，但由于當(dāng)時油氣勘探理論及鉆探技術(shù)都較落后，如找油主要依據(jù)野外油苗，且鉆井深度最大只有950m，致使在該地區(qū)一直無重大發(fā)現(xiàn)。
從1940年開始，庫泰盆地勘探完全處于停滯狀態(tài)，直到20世紀(jì)60年代，印度尼西亞政府為振興石油工業(yè)，出臺了一系列優(yōu)惠政策以吸引國際石油公司進入該國進行油氣勘探，此時庫泰盆地勘探才步入正軌。在國際石油公司先進勘探理論及勘探技術(shù)指導(dǎo)下，隨后十多年庫泰盆地迎來了勘探的黃金期（圖3），在盆地的陸上及濱海區(qū)陸續(xù)有大批大型、特大型油氣田被發(fā)現(xiàn)。如Unocal石油公司1970年發(fā)現(xiàn)了探明儲量達(dá)1446MMBoe的Attaka油田，Huffco石油公司于1972年和1974年分別發(fā)現(xiàn)了探明儲量達(dá)1312.24MMboe的Badak油田和996MMBoe的Nilam油氣田，Total石油公司于1975年和1977年分別發(fā)現(xiàn)探明儲量達(dá)1297MMBoe的Handil油田和探明儲量達(dá)2998.49MMBoe的Tunu氣田。從1982年至1990年，庫泰盆地的油氣發(fā)現(xiàn)慢慢趨緩。在這期間，Union石油公司于1982年發(fā)現(xiàn)探明儲量達(dá)194MMboe的Kerenden1油氣田；Total石油公司于1986年發(fā)現(xiàn)儲量達(dá)523MMboe的Sisi-1油氣田。
除此之外，整體無重大發(fā)現(xiàn)。進入21世紀(jì)，庫泰盆地勘探逐漸向深水發(fā)展。2001年，在水深963m處，發(fā)現(xiàn)WestSeno氣田，地質(zhì)儲量為690MMBoe，具有里程碑意義。原來認(rèn)為深水區(qū)域缺乏烴源巖發(fā)育，隨著該氣田的發(fā)現(xiàn)，立即掀開了庫泰盆地勘探的新局面。至2008年，短短幾年間，庫泰盆地深水區(qū)陸續(xù)發(fā)現(xiàn)探明儲量約2800MMboe。
盆地構(gòu)造演化及沉積充填
庫泰盆地的演化可分為三個主要階段：始新世斷陷期、漸新世—早中新世拗陷期及中中新世—現(xiàn)今反轉(zhuǎn)（擠壓）期。斷陷早期以陸相沉積為主，斷陷晚期及拗陷期以半深海—深海沉積為主，反轉(zhuǎn)期以三角洲沉積為主。通過文獻資料發(fā)現(xiàn)，庫泰盆地地層名稱相當(dāng)紊亂，往往同一套地層有三個以上名字，為便于統(tǒng)一，本文以下涉及到地層名稱時統(tǒng)一用年代地層單位。
1斷陷期
始新世早期，在太平洋板塊、印澳板塊和東南亞板塊聚斂的影響下，東巽他大陸分裂，在前第三紀(jì)巽他克拉通內(nèi)部及其附近形成了裂谷型庫泰盆地。始新世早期盆地主要為陸相沉積，以粗粒河流扇三角洲沉積為主。隨后盆地快速沉降，海水入侵，在盆地西部以河流、淺海扇三角洲沉積為主，沉積物源主要來自西北部Kuching帶，盆地東部進入半深?！詈３练e環(huán)境，在局部高部位發(fā)育碳酸鹽臺地（圖4）。
2拗陷期
始新世晚期至漸新世，伴隨望加錫海峽張開及東加里曼丹擠壓應(yīng)力停止，庫泰盆地進入拗陷階段。盆地以半深?！詈３练e環(huán)境為主，在局部隆起區(qū)發(fā)育碳酸鹽臺地（圖5），在此期間主要沉積了巨厚海相頁巖。
3反轉(zhuǎn)期
中新世早期，澳大利亞板塊北西向向歐亞板塊聚斂，加里曼丹地塊南緣處于擠壓應(yīng)力場中，同時南地塊向南與加里曼丹地塊碰撞，加里曼丹地塊普遍造山，盆地西北部Kuching凸起的抬升造成盆地內(nèi)的海退，廣海沉積范圍縮小，同時受擠壓應(yīng)力及早期地層的重力滑脫作用，盆地開始回返。此時西北面Kuching凸起仍然是盆地的主要物源區(qū)，向盆地提供粗碎屑。由于沉積物供給超過盆地沉降，沉積中心向東遷移，濱海相沉積向東擴展，河流—三角洲砂巖和煤向東進積在較老深水沉積地層之上（圖6）。
隨著區(qū)域擠壓的繼續(xù)，中中新世開始，盆地完全反轉(zhuǎn)，盆地中部三馬林達(dá)復(fù)背斜帶形成，將庫泰盆地分為西北部的上庫泰盆地和東南部的下庫泰盆地，上庫泰盆地由于遭受強烈擠壓抬升而停止接受沉積。此時，三馬林達(dá)復(fù)背斜成為下庫泰盆地的主要物源區(qū)，為下庫泰盆地提供沉積物源。遭剝蝕的碎屑物，隨馬哈坎河向東形成進積的馬哈坎三角洲，向望加錫海峽推進（圖7，圖8）。巨厚進積型三角洲沉積為油氣生儲蓋提供了優(yōu)越條件，庫泰盆地所有商業(yè)油氣發(fā)現(xiàn)全部集中于該套三角洲沉積地層。
盆地石油地質(zhì)特征
1烴源巖特征
庫泰盆地區(qū)域上發(fā)育四套烴源巖（圖8）：上中新統(tǒng)富含碳質(zhì)碎屑的深水濁積巖，中中新統(tǒng)三角洲平原煤及三角洲前緣碳質(zhì)泥巖，下中新統(tǒng)濱淺海相頁巖和始新統(tǒng)—漸新統(tǒng)半深?！詈ｍ搸r，斷陷期碳質(zhì)泥巖。沉積于中中新統(tǒng)的三角洲平原煤與三角洲前緣碳質(zhì)泥巖，為庫泰盆地最主要烴源巖，碳質(zhì)泥巖TOC普遍大于2%，煤層TOC介于50%～80%，含烴指數(shù)350～400mg/g。該套烴源巖對盆地現(xiàn)今濱淺海區(qū)油氣生成起主要貢獻作用。
研究認(rèn)為，現(xiàn)今庫泰盆地勘探最熱門的陸坡—陸隆半深?！詈^(qū)，烴源巖為富含煤屑及碳質(zhì)碎屑的濁積巖，平均有機碳為1%～2%，少數(shù)可達(dá)2%～5%，最大達(dá)50%，氫指數(shù)50～183mg/g，最大可達(dá)400mg/g。它的沉積模式，為低位體系域時期重力流將陸架區(qū)的中—上中新統(tǒng)煤及碳質(zhì)泥巖搬運至陸坡至陸隆區(qū)域快速沉積。下中新統(tǒng)緊鄰前三角洲的海相頁巖，平均有機碳0.5%～1.0%，有機質(zhì)類型為Ⅲ型，氫指數(shù)100～150mg/g，為該盆地一套潛在的烴源巖。始新統(tǒng)—漸新統(tǒng)半深?！詈ｍ搸r和斷陷期碳質(zhì)泥巖，為盆地另一套潛在的烴源巖。
若把Ro=0.6%作為有機質(zhì)成熟度的頂界，則盆地的成熟門限深度為2300～3500m。
2儲集層特征
盆地發(fā)育四套、三種類型儲層（圖8）：中中新統(tǒng)—上新統(tǒng)河流三角洲砂巖、中中新統(tǒng)—上新統(tǒng)深水陸坡濁積砂巖、始新統(tǒng)—中新統(tǒng)碳酸鹽巖和斷陷期盆地邊緣上超粗碎屑砂巖。中中新世至上新世三角洲平原和前緣環(huán)境下沉積的砂巖，為盆地主要儲層。如Handil油田，儲集層為中中新世至上新世沉積的三角洲平原分流河道、河口壩及前三角洲砂體，隨著三角洲的遷移，這些砂體相互疊置，該油田至少有58個寬度為0.5～2km互不相連的砂體。儲集層孔隙度介于2%～39%之間，且一般為中至高孔隙度；滲透率普遍較高，主要在（30～5000）×10-3μm2之間。深水區(qū)盆底扇、斜坡扇及深水水道中的砂巖是盆地次要儲層，但它們卻是現(xiàn)今庫泰盆地最主要的勘探對象，如位于水深963m的WestSeno氣田，儲層為上中新統(tǒng)陸坡水道砂巖，孔隙度17%～33%，滲透率（5～2000）×10-3μm2。臺地碳酸鹽巖礁灘體是盆地潛在的儲層，尤其對于盆地深層，由于礁抗壓實能力強，它能夠很好地保存構(gòu)造形態(tài)而使油氣藏免遭破壞。斷陷期沉積的粗粒砂巖為盆地深層潛在的儲層。
3蓋層特征
現(xiàn)今主要勘探區(qū)———下庫泰盆地，主要為三角洲沉積充填。隨著三角洲的發(fā)育演化，儲層上部細(xì)粒三角洲平原泥巖、前三角洲泥巖及短期海侵頁巖，都可作為直接蓋層而對下伏油氣起封堵作用。而對于陸坡深水區(qū)濁積巖儲層而言，其上覆的半深海—深海頁巖可作為良好蓋層。
4圈閉特征
盆地圈閉分為三種類型：背斜—半背斜圈閉、地層巖性圈閉和生物礁巖性圈閉。背斜—半背斜圈閉是盆地最主要的圈閉類型?，F(xiàn)今盆地所發(fā)現(xiàn)的絕大部分油氣都富集于該類型圈閉中，其應(yīng)力機制有擠壓和重力滑脫兩種。擠壓背斜主要位于三馬林達(dá)復(fù)背斜帶，重力滑脫背斜主要位于下庫泰盆地陸架及陸坡區(qū)域。地層巖性圈閉是盆地潛在的圈閉類型，位于盆地斷陷期始新統(tǒng)。生物礁巖性圈閉處在遠(yuǎn)離陸緣的臺地區(qū)，其上直接沉積海相頁巖，構(gòu)成儲蓋組合。
5含油氣系統(tǒng)特征
盆地發(fā)育三套含油氣系統(tǒng)：中中新統(tǒng)（生）—中上中新統(tǒng)（儲）為盆地陸架濱淺海區(qū)主要含油氣系統(tǒng)，上中新統(tǒng)（生）—上中新統(tǒng)/上新統(tǒng)（儲）為陸坡陸隆深水區(qū)主要含油氣系統(tǒng)，始新統(tǒng)/漸新統(tǒng)（生）—始新統(tǒng)/漸新統(tǒng)（儲）為盆地深層潛在的含油氣系統(tǒng)（圖8）。中中新統(tǒng)（生）—中上中新統(tǒng)（儲），是庫泰盆地現(xiàn)階段對油氣貢獻最主要的含油氣系統(tǒng)，其烴源巖為中新統(tǒng)沉積的三角洲平原煤及三角洲前緣碳質(zhì)泥巖，儲層為河道、三角洲分支河道和河口壩砂體，圈閉主要為晚期形成的背斜，油氣生成期主要為上新世至今（圖9）。上中新統(tǒng)（生）—上中新統(tǒng)/上新統(tǒng)（儲），為盆地深水區(qū)最主要含油氣系統(tǒng)，也是庫泰盆地現(xiàn)今勘探最熱的一套含油氣系統(tǒng)。在1995年以前，由于認(rèn)識上的不足，該套油氣系統(tǒng)一直未被發(fā)現(xiàn)。2001年，Unocal石油公司發(fā)現(xiàn)WestSeno氣田，該套油氣系統(tǒng)才浮現(xiàn)出來。該系統(tǒng)中烴源巖為富含碳質(zhì)碎屑的濁積巖，這些碳質(zhì)碎屑是在低位體系域時，通過重力流的形式搬運至陸坡與深海平原區(qū)域快速埋藏而保存下來的。其平均有機碳為1%～2%，少數(shù)可達(dá)2%～5%，最大達(dá)50%，氫指數(shù)50～183mg/g，最大可達(dá)400mg/g。儲層為上中新統(tǒng)—上新統(tǒng)盆底扇、斜坡扇和水道砂體，圈閉為逆沖背斜，生烴期為上新世至今（圖10）。始新統(tǒng)/漸新統(tǒng)（生）—始新統(tǒng)/漸新統(tǒng)（儲），為盆地深層潛在的含油氣系統(tǒng)，尤其在上庫泰盆地，該套油氣系統(tǒng)較下庫泰盆地埋藏淺，具一定勘探價值。
油氣分布特征及有利勘探方向
從所發(fā)現(xiàn)的油氣田分布來看，它們幾乎全部集中于幾大背斜構(gòu)造帶中（圖2）；從含油氣層位統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，油氣基本富集于中中新統(tǒng)、上中新統(tǒng)—上新統(tǒng)（表1）。在陸上及近海地區(qū)主要富集于中中新統(tǒng)，海上主要富集于上中新統(tǒng)—上新統(tǒng)，呈現(xiàn)出越往東油氣富集層位越新的趨勢。下庫泰盆地濱淺海區(qū)的中中新統(tǒng)—上新統(tǒng)三角洲沉積，由于勘探程度較高，盆地現(xiàn)今大部分經(jīng)濟儲量都富集于該套地層，其剩余資源有限。
陸坡深水區(qū)的斜坡扇、盆底扇和斜坡水道，是現(xiàn)今庫泰盆地勘探熱點之地，望加錫海峽深海平原區(qū)將是潛在勘探區(qū)域。三馬林達(dá)復(fù)背斜帶頂部，雖遭受強烈剝蝕，但深層的漸新統(tǒng)—下中新統(tǒng)保存完好，能夠形成良好儲蓋組合。
第三紀(jì)早期，上庫泰盆地邊緣砂體上超尖滅，可形成地層巖性圈閉。這類圈閉雖然晚期遭受強烈構(gòu)造運動，但地層巖性圈閉有較強的抗破壞性，且上庫泰盆地第三系埋藏相對較淺，是最為現(xiàn)實的勘探目標(biāo)。
盆地深層始新統(tǒng)―中新統(tǒng)的臺地生物礁儲層，普遍具較強抗壓實性，雖晚期遭受強烈構(gòu)造運動，但內(nèi)部油氣卻能得到很好的保存，如Kerendan1井，于漸新統(tǒng)生物礁內(nèi)有良好油氣發(fā)現(xiàn)，便是很好例證。
結(jié)論
（1）盆地經(jīng)歷了三期構(gòu)造運動，斷陷期、拗陷期和反轉(zhuǎn)期。斷陷早期以陸相沉積為主，斷陷晚期及拗陷期，以半深?！詈３练e為主，反轉(zhuǎn)期以三角洲沉積為主。
1.1雜填土以及膨脹土
雜填土按照成分可以分為建筑垃圾土、工業(yè)垃圾土以及生活垃圾土。雜填土是由于人們活動造成的無規(guī)律積累物形成的，它具有厚薄不一、成分多樣、顆粒不均勻、孔隙較大松散的顯著特點。膨脹土具有失去水后收縮、遇到水變膨脹的特性，屬于黏土。具有高度的塑造性，是部分地質(zhì)工程勘察中的地基方案選擇。
1.2飽和粉土和飽和粉細(xì)砂
飽和粉土和飽和粉細(xì)砂的特點有：結(jié)構(gòu)松散，在靜載作用力下能夠保持較高的強度，但是在地震力或是振動力的作用下超孔隙水壓增大，顆粒之間的作用力降低，土中排水不暢時可以使土懸浮，產(chǎn)生液化沉陷導(dǎo)致土的承載能力下降或地基發(fā)生失穩(wěn)狀態(tài)。應(yīng)對于飽和粉細(xì)砂以及飽和粉土的液化程度和液化層分布范圍進行查明。
1.3軟弱黏性土
軟弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的結(jié)合沉淀物，它在第四紀(jì)后期形成的軟弱性土具有孔隙比大天然含水量高壓縮性高抗剪強度低承載力低滲透性弱以及沉降穩(wěn)定時間長的顯著特點。
2地基基礎(chǔ)方案的選擇
地基方案選擇的主要目的是為了提高軟弱地基的承載能力、消除地基土的振動液化沉陷影響、減輕膨脹土的脹縮性、消除黃土的濕陷性、防止沉降量過大及不均勻沉降的產(chǎn)生、防止剪切破壞使地基失穩(wěn)、滿足上部結(jié)構(gòu)對地基的要求。
2.1雜填土和膨脹土
雜填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土壓實。雜填土一般不宜采用天然地基，但在填筑年代超過5年后，性能穩(wěn)定的工業(yè)垃圾和建筑垃圾均會達(dá)到一定的密實度。此類地基在采取上部結(jié)構(gòu)剛度的措施和加強基礎(chǔ)措施后，可作為一般建筑物的天然地基持力層，但其地基承載力應(yīng)根據(jù)其它原位測試手段或載荷試驗取得。對于局部厚度較小的雜填土，可采用表層壓實法、重錘夯實法、換土墊層法或?qū)⑻钔镣诔?，將基礎(chǔ)直接置于穩(wěn)定的土層上。對于深度較大的雜填土，可采用復(fù)合地基處理或強夯法處理。對于有機質(zhì)含量較多的生活垃圾當(dāng)厚度不大時可挖除回填好土，對于厚度較大的生活垃圾不宜采用強夯法、表層壓、換土墊層，應(yīng)當(dāng)采用樁基礎(chǔ)。由于膨脹土質(zhì)具有失去水后收縮，遇到水變膨脹的特性，因此影響膨脹土質(zhì)的重要因素即是含水量。對于膨脹土質(zhì)需要調(diào)查當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域水質(zhì)條件和氣候條件，分析土質(zhì)的含水量不同壓力作用下土質(zhì)的自由膨脹率和土質(zhì)的膨脹率，最后確定地基土的膨脹等級。根據(jù)當(dāng)?shù)氐膮^(qū)域水質(zhì)條件、氣候條件的實際情況，處理地基的膨脹力，保持地基不受變形的影響。對需要處理的膨脹土，要考慮到地下水位以及濕陷程度對膨脹土的影響。在地下水位深、膨脹土較厚的情況下，可以利用地基土的上部，對基礎(chǔ)進行淺埋工作，減小地基土的膨脹變形量。當(dāng)膨脹土的厚度在2m～1m，膨脹土處于地表3m～2m之間時，可以采用全部挖出膨脹土的方法，挖出膨脹土后進行砂土或者灰土黏性土的替換。當(dāng)膨脹土埋藏很深并且土質(zhì)的承載能力不能滿足高層建筑物的要求時，使用樁基礎(chǔ)的方法解決。換土墊層方法用來處理膨脹土埋藏較淺并且土質(zhì)厚度很大的情況。
2.2飽和粉細(xì)砂以及飽和粉土
當(dāng)處理飽和粉細(xì)砂以及飽和粉土的液化地基土?xí)r，要根據(jù)飽和粉細(xì)砂以及飽和粉土的液化等級以及建筑物的特性進行綜合確定分析，不能一接觸液化場就消除液化沉陷的影響比如，可以不采取任何消除液化措施的是丁類建筑物的輕微液化場地和丁類建筑物的中等液化場地，對于丁類建筑物的嚴(yán)重液化場地需要進行上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的處理，對于丙類建筑物的輕微液化場地和丁類建筑物的中等液化場地也需要進行加強上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的處理，對于丙類建筑物的嚴(yán)重液化場地需要進行全部消除或部分消除液化沉陷的影響，此外也需要進行加強上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的處理，對于乙類建筑物的輕微液化場地需要進行部分消除液化沉陷的影響或進行加強上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的處理。對于那些全部需要消除液化沉陷的場地，在處理深度時要保持處理深度高于液化深度的下限，通過改善排水條件或增加土地的密實程度，可以有效的處理液化的地基對碎石樁進行振沖擠密或振沖置換時消除超孔隙水壓以及增加土地密實程度的有力措施，還可以選用強夯法灌漿法對土地密實程度進行加大處理，在使用樁基礎(chǔ)時可以將樁端降到液化程度以下來穩(wěn)定土層。
2.3軟弱黏性土
面積不大的或是埋藏不深的軟弱粘性土可以進行挖掘處理或是采用基礎(chǔ)加深的措施。對于厚度很大的軟弱粘性土可以采用灰土樁墊層換土法，對于寬度小的基礎(chǔ)可以選用條形地梁跨越。排水固結(jié)法可以作用于不含水砂層的軟弱粘性土。
2.4天然地基
天然地基是地質(zhì)工程建設(shè)中最優(yōu)選用的地基種類。在地質(zhì)工程建設(shè)中遇到天然地基時，需要結(jié)合基礎(chǔ)形式以及地基的上部結(jié)構(gòu)進行綜合處理分析。天然地基的每層土層的地基承載能力以及物理力學(xué)指標(biāo)有很大的差異，天然地基的土質(zhì)都是經(jīng)過沉積循環(huán)后成層出現(xiàn)的，首先要做到把上部承載能力強的土層當(dāng)成天然地基的支持力層，然后對其下部臥層土層的承載能力進行驗算，看看能否滿足承載力的要求。當(dāng)天然地基下部臥層土層的承載能力不能保證承載力的要求時，為了加大厚度，需要對基礎(chǔ)進行淺埋處理，在這個過程中要保持凍土的深度小于支持力層土層的厚度。對基礎(chǔ)進行加寬處理可減少上部結(jié)構(gòu)的天然地基單位承載能力需求。地基的邊坡穩(wěn)定性、地基的變形程度、地基的承載能力是選擇天然地基的三個必要條件。在地基土的質(zhì)地比較均勻、地基土的壓縮性小、地基土的承載能力高時，在保證地基承載能力的同時就可以保證地基的邊坡穩(wěn)定性以及地基的變形程度。
3結(jié)論
(1)等級確定:巖土工程勘察應(yīng)依據(jù)工程形成，按照干巖土工程勘察規(guī)范在對地基復(fù)雜程度、地基設(shè)計、現(xiàn)場場地復(fù)雜狀況分析的基礎(chǔ)上，與工程實踐相結(jié)合開展等級劃分，如若某軟土工程依照規(guī)范設(shè)定為二級，則場地等級與復(fù)雜程度等都應(yīng)依據(jù)二級標(biāo)準(zhǔn)，也就是場地中包含灰色粉質(zhì)土、雜填土、中粗砂、粉質(zhì)土、粉質(zhì)粘土及細(xì)砂等土質(zhì)成分，所以工程勘察等級定為乙級。(2)工作量與勘察手段確定:工程勘察前應(yīng)先估算工作量，初步確定需用的勘察技術(shù)手段;如對建筑周圍的勘察點不知，孔深與間距確定及鉆孔數(shù)量計算，由此整理匯總為整體工程所需的工程量及總采樣數(shù)量;整理完成后制定恰當(dāng)?shù)墓こ塘鞒滩⑦x用有效勘察手段。(3)取樣數(shù)量:在前期土壤勘察基礎(chǔ)上可相應(yīng)的制定試驗取樣位置與數(shù)量，以保證在標(biāo)準(zhǔn)時間內(nèi)完成樣品檢測;取樣數(shù)量的設(shè)定還要以工程量為依據(jù)，明確勘察試驗的具體時間流程，以確保試驗充分。(4)工程水文狀況:勘察過程中應(yīng)及時了解工程周圍的水文狀況，如掌握地下水的排泄、徑流情況等。由于地下水對軟土地基影響較大，地下水的波動可能會造成勘察失誤，所以應(yīng)根據(jù)地下水狀況實行有效的勘察及試驗手段，以防止周期性地下水波動干擾勘察試驗結(jié)果。
2軟土地基工程勘察技術(shù)要點
2．1調(diào)查測繪
調(diào)查測繪中需注意的要點包括:軟土層厚度、埋深與層間性質(zhì)類型;軟土分布范圍、形成方式與基地低層類型;地下水排泄與補給狀況及其與地表水的水利聯(lián)系;軟土內(nèi)砂夾層的顆粒成分、厚度及透水性能;軟土地基上已完成建筑對于地基變形及強度的影響;軟土地基分布路段的地貌、地形及第四紀(jì)地層沉積聯(lián)系。
2．2勘探點布置及深度
(1)勘探點應(yīng)以建筑周邊線及角點為依據(jù)進行布置，對于地基的主要受力層或下臥層起伏過大的部位應(yīng)加設(shè)勘探點以探測其變化過程;對于單棟高層建筑，需符合地基均勻性評價標(biāo)準(zhǔn)，勘探點布置應(yīng)在4個以上;對于建筑密集區(qū)域，勘探點可適當(dāng)減少，但應(yīng)保證各棟建筑含有1個控制性勘探點;(2)勘探孔深度應(yīng)能控制地基主要受力層，若基礎(chǔ)底面寬度在5m以下時，勘探孔的深度對獨立柱基礎(chǔ)應(yīng)大于基礎(chǔ)底面寬度的1.5倍，對條形基礎(chǔ)應(yīng)大于基礎(chǔ)底面寬度的3倍，且均應(yīng)在5m以上;當(dāng)存在大面積軟弱下臥層或地面堆載時需適當(dāng)調(diào)整控制性勘探孔深度;高層建筑的一般性勘探孔深度應(yīng)為基底下基礎(chǔ)寬度的0.5～1倍，且應(yīng)深入至穩(wěn)定地層。
2．3鉆探
鉆探是進行巖土工程土層劃分的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其主要用于探測軟土顏色、厚度、層位、狀態(tài)，掌握地下水的排泄條件、徑流方式及埋入深度，了解巖土層的基本物理學(xué)性質(zhì)指標(biāo)等。鉆探技術(shù)要點包括:(1)對于軟土的取樣應(yīng)盡量使用薄壁取土器靜壓法，由取樣到試驗的整體過程都應(yīng)采取有效保護措施，以避免樣品收到水分流失、變形及擾動等外界環(huán)境條件影響;(2)對于鐵路或高速公路軟土地基巖土工程的勘察，為防止軟粘土收到擾動和地層性質(zhì)受到破壞，通常采用干鉆法;若需選用泥漿護壁回轉(zhuǎn)鉆進時，應(yīng)采取保護措施以保證軟土地基結(jié)構(gòu)變化不會對土層原始物理力學(xué)性質(zhì)造成影響;(3)鉆孔數(shù)量與質(zhì)量應(yīng)符合施工方案標(biāo)準(zhǔn)，鉆孔深度需滿足變形與應(yīng)力設(shè)計計算要求;鉆探時各項深度數(shù)據(jù)都通過丈量采集，累積測量誤差應(yīng)控制在5cm以下。
2．4測試
(1)原位測試:①剪切波速測試應(yīng)在沿線選取具有樣本代表性的地段開展，以保證軟土震陷評價的有效性和地基剛度、巖土動力學(xué)參數(shù)、阻尼比計算的準(zhǔn)確性;合理劃分建筑場地搞震設(shè)計類別，對于場地地基的卓越周期計算要以樣品性質(zhì)為依據(jù);②十字板剪切測試應(yīng)選取代表性路段沿深度方向?qū)Φ鼗€(wěn)定性存在不同程度影響的軟土層進行測定，勘察在無排泄條件下土層的參與抗剪強度、抗剪強度及靈敏性指標(biāo);準(zhǔn)確計算地基承載力以確定軟土地基臨界高度，分析軟土固結(jié)歷史;測試點的安設(shè)間距應(yīng)符合各代表性路段的每段軟土低層內(nèi)都存在大于兩組的有效現(xiàn)場剪切標(biāo)準(zhǔn);③靜力觸探可利用貫入阻力的變化探查軟土在垂直和水平方向上的狀況，并可依據(jù)勘探資料和土層劃分狀況，分析軟土的變形模量、承載力、類別等其他力學(xué)性能指標(biāo);其觸點間距可依據(jù)場地環(huán)境類型進行確定。(2)軟土剪切試驗:若軟土的卸載和加載頻率過高，其內(nèi)部水產(chǎn)生的空隙水壓消散速率同時出現(xiàn)變化，此時應(yīng)選用自重壓力預(yù)固結(jié)德爾不固結(jié)排水三軸剪切試驗;對于透水性能較差的粘性土質(zhì)可選用無側(cè)限的壓強度試驗或十字板剪切試驗;對于可能出現(xiàn)較大突變項目的土體在探測其殘余剪切強度時可采用動態(tài)扭剪切試驗、蠕變試驗和動態(tài)三軸試驗;對于軟土排水速率快但施工精度較慢可采用直接剪切試驗或固結(jié)不排水三軸剪切試驗。(3)室內(nèi)測試:為有效評估地下水對建筑材料的腐蝕影響，應(yīng)對地下水開展水質(zhì)化學(xué)分析試驗;對于力學(xué)試驗中的加荷標(biāo)準(zhǔn)與級別、應(yīng)力及路徑條件、試驗邊界條件確定等應(yīng)以工程現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境作為主要參考，并結(jié)合運營期、預(yù)壓期、施工工期等進行綜合分析判定;試驗項目也能夠包含前期固結(jié)壓力、酸堿度、有機物含量、天然快剪、壓縮系數(shù)、液限、粒徑成分、天然密度、固結(jié)快剪、天然含水量等。
3結(jié)束語
隨著建設(shè)項目規(guī)模的增大,面對的工程地質(zhì)問題越來越復(fù)雜且極具挑戰(zhàn)性。經(jīng)過不斷探索、實踐和提高,我們在諸多領(lǐng)域具備了很強的技術(shù)實力,如:工程巖質(zhì)高邊坡的工程地質(zhì)勘察研究、高壩大庫場地的工程地質(zhì)勘察研究、大型地下洞室群的工程地質(zhì)勘察研究、喀斯特地區(qū)水文地質(zhì)勘察研究、高地震烈度地區(qū)高壩大庫水庫誘發(fā)地震監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)研究等領(lǐng)域。地質(zhì)分析的手段和方法也得到不斷發(fā)展。
1.1.我國工程地質(zhì)研究部門引進和開發(fā)實用軟件。引進邊坡穩(wěn)定計算程序用于滑坡、塌岸穩(wěn)定分析,提高勘察成果的定量化判識水平;引進開發(fā)了勘探圖件、地質(zhì)剖面制作程序及三維成像技術(shù),開發(fā)并進一步完善“工程地質(zhì)軟件包程序”,較好地解決了鉆孔成圖中的很多難題,也為地質(zhì)平面及剖面圖的繪制起到了較好的輔助設(shè)計作用,取得了較好的效果。
1.2.結(jié)合工程實踐研究和開發(fā)新技術(shù)。我國工程地質(zhì)研究部門開發(fā)邊坡斜面攝影成像技術(shù)用于工程實踐,提高了地質(zhì)編錄工作效率,獲得了大量的工程地質(zhì)數(shù)字信息;開發(fā)水電站樞紐區(qū)工程地質(zhì)三維可視化建模與分析研究系統(tǒng),已應(yīng)用于生產(chǎn)之中。
1.3.積極引進并應(yīng)用新的地質(zhì)勘察和分析手段。在水電站勘察過程中,根據(jù)地質(zhì)分析的需要,在右岸構(gòu)造軟弱巖帶勘察中,使用了地震波CT測試技術(shù);采用模型洞原位變形觀測分析地下洞室穩(wěn)定性;在右岸構(gòu)造軟弱巖帶穩(wěn)定性分析、左岸地下洞室圍巖穩(wěn)定性分析及溢洪道邊坡穩(wěn)定性分析均采用了目前比較先進的三維彈塑性有限法分析和三維流形元分析方法,為穩(wěn)定性評價和工程施工設(shè)計提供了可靠的基礎(chǔ)資料和參考依據(jù)。
1.4.其他新方法新技術(shù)的引進和應(yīng)用。地下洞室圍巖分類、壩基巖體質(zhì)量分類、邊坡巖體質(zhì)量分類、邊坡穩(wěn)定分析、巖體彈塑性理論、地質(zhì)力學(xué)模型、巖(土)體物理力學(xué)性試驗方法的發(fā)展應(yīng)用;電腦與工程地質(zhì)軟件包的開發(fā)應(yīng)用;勘測手段及鉆進取芯技術(shù)的提高、物探各種測試手段的廣泛應(yīng)用強有力地促進了工程地質(zhì)勘察中獲取工程地質(zhì)資料周期的縮短和工程地質(zhì)條件快速分析評價;充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),進一步提高了地質(zhì)專業(yè)勞動生產(chǎn)率。
近幾年,我國從生產(chǎn)需要出發(fā),新技術(shù)新工藝得到很好地推廣應(yīng)用：選取適合各類地層(的金剛石鉆頭,提高鉆進效率,降低生產(chǎn)成本;繼續(xù)完善大壩灌漿變形觀測和抬動觀測技術(shù),確保壩體安全和工程質(zhì)量滿足要求;在河床沖積層勘探中,采用了SM膠取芯技術(shù),保證了試驗樣品的原始狀態(tài),為沖積層特性研究提供了真實可靠的材料。.5水文勘測開發(fā)的電波流速儀,在電站簡易測流中投入使用,達(dá)到了預(yù)期的效果。近年,又開發(fā)出水情自動測報系統(tǒng),現(xiàn)已逐步應(yīng)用于大型水電站的測報中;為改善以往在水情測報中一直采用的點測量及測流時間過長等問題,水文勘測技術(shù)人員正著手對聲學(xué)“多普勒剖面流速儀(簡稱ADCD)”技術(shù)進行論證和調(diào)研,并逐步將此技術(shù)運用在對西部山區(qū)性河流的水情預(yù)報中,計劃通過不斷實踐和探索,最終實現(xiàn)水情的“瞬時”測量預(yù)報。
1.6工程物探在水電站開展了大范圍的河床沖積層地震波探測;應(yīng)用聲波垂直反射波法、聲波CT法及紅外線熱成像三種相結(jié)合的方法,準(zhǔn)確地探測到了壩體面板脫空等工程質(zhì)量問題;在多項水利工程和多個水電站勘察中,應(yīng)用高密度電法勘探方法,解決了水庫漏水問題和斷層構(gòu)造發(fā)育范圍及深厚覆蓋層地質(zhì)問題,且成效顯著。研究并應(yīng)用“隧洞施工監(jiān)控量測一體化”,“壩基巖體質(zhì)量測試的空間分析”,“數(shù)字式全景鉆孔攝像系統(tǒng)”,“堆積體的綜合物理探測技術(shù)”,“大壩面板脫空綜合物理探測技術(shù)”,“小波變換在水電工程地球物理中的應(yīng)用”等新方法新技術(shù),拓展了物探的應(yīng)用領(lǐng)域,提高了物探的探測精度。
2.勘察專題研究成果應(yīng)用
2.1大型水庫庫岸穩(wěn)定工程地質(zhì)勘察成果應(yīng)用20世紀(jì)80年代以來,采用了航空遙感技術(shù)與實地驗證相結(jié)合的方法,相繼對一批大型水電站進行了庫岸穩(wěn)定性研究,為快速、高質(zhì)量地評價庫岸穩(wěn)定性及其他水庫工程地質(zhì)問題發(fā)揮了良好的作用。形成了一套較完整的勘察、研究、評價、預(yù)測水庫區(qū)天然狀況和蓄水運行條件下庫岸穩(wěn)定性問題的思路和工作方法,包括岸坡類型劃分及其變形破壞機制、庫岸再造及滑坡穩(wěn)定性分析評價及預(yù)測、岸坡失穩(wěn)及水庫誘發(fā)地震災(zāi)害調(diào)查與分析預(yù)測、移民安置選點與處理措施建議等。該項目成果在后來開工建設(shè)的大、中型水電工程水庫庫岸穩(wěn)定性地質(zhì)調(diào)查中得到廣泛應(yīng)用,提高了水庫庫岸穩(wěn)定與移(居)民點調(diào)查地質(zhì)工作效率及成果質(zhì)量。
2.2大壩面板脫空無損探測研究與應(yīng)用“大壩面板脫空無損探測研究與應(yīng)用”是通過試驗比較論證提出了采用3種物探方法(聲波垂直反射法、遠(yuǎn)紅外熱成像法、地質(zhì)雷達(dá)法)進行綜合評價的方法。為消除大壩病害,采取相應(yīng)的處理措施,提高大壩的安全性提供了重要的依據(jù)。與傳統(tǒng)的單一物探方法相比,本項研究成果具有多種方法互為驗證、利用了不同的物性差異特征﹑探測成果準(zhǔn)確可靠的優(yōu)點。大壩面板脫空的處理質(zhì)量,節(jié)約了處理成本,而且具有廣闊的推廣應(yīng)用前景,具有較高的經(jīng)濟效益和社會效益。
2.3采用EH4進行深厚堆積體厚度探測應(yīng)用該方法測量深度大,野外勞動強度小,生產(chǎn)效率高,現(xiàn)場測量直接成像,能十分清楚地辨別地下二度體的異常。該項新技術(shù)即EH4電導(dǎo)率成像探測非常實用。而該方法不受這些因素影響,較準(zhǔn)確地探測出了堆積體厚度。研究成果及時運用于工程中,減少了工程量,節(jié)約了工程投資,節(jié)省了時間,經(jīng)濟效益顯著。
2.4軟弱巖帶的工程地質(zhì)特性研究成果應(yīng)用：對壩址右岸構(gòu)造軟弱巖帶的分布范圍和工程地質(zhì)特性進行了大量有針對性的勘探以及室內(nèi)和現(xiàn)場試驗工作,并完成了現(xiàn)場高壓固結(jié)灌漿試驗和現(xiàn)場滲透變形試驗,針對軟弱巖帶的工程特性、成因進行了系統(tǒng)的分析論證,對工程適宜性進行了分析評價,并提出了切實可行的基礎(chǔ)處理措施。該專題成果為可行性研究的經(jīng)濟技術(shù)分析論證提供了堅實的基礎(chǔ),對國內(nèi)外同類工程的地質(zhì)勘察和設(shè)計工作具有很好的參考價值。.5“深挖高邊坡快速地質(zhì)編錄成圖技術(shù)”在高陡邊坡地質(zhì)資料收集應(yīng)用中取得了較好的效果。引進該項技術(shù)用于水電站具有針對性強、收效高、安全快速等良好作用。該技術(shù)運用攝影測量的原理,通過計算機軟件技術(shù),完成高陡邊坡影像的正射、線畫圖的生成,從而完成了地質(zhì)編錄工作。其技術(shù)特點:①在地質(zhì)編錄生產(chǎn)中高效、實時;②減少現(xiàn)場工作量,提高工作效率;③利用無站標(biāo)測量技術(shù)和手段可完成傳統(tǒng)方法無法完成的任務(wù);④高邊坡計算機快速編錄成圖還可以不斷地積累邊坡數(shù)字化的編錄數(shù)據(jù),為以后建立工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫提供良好的數(shù)據(jù)源。該技術(shù)在小灣主體工程邊坡及壩基開挖中均有應(yīng)用,可實現(xiàn)安全、高效、準(zhǔn)確地進行地質(zhì)編錄,通過軟件功能還可在圖像上對地質(zhì)現(xiàn)象進行較精確的定位,這是傳統(tǒng)的地質(zhì)編錄所難以做到的。
3.今后工程勘察技術(shù)在實踐中應(yīng)用的總體思路
近幾年來,我國在高邊坡系統(tǒng)排水、錨索加固、復(fù)合支護、變形監(jiān)測、標(biāo)準(zhǔn)化與動態(tài)設(shè)計方面有所創(chuàng)新和突破,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)字可視化技術(shù)、地理信息技術(shù)等不斷地被應(yīng)用到勘察各專業(yè),取得了一定的效果。在計算機建設(shè)上已實現(xiàn)局域網(wǎng)共享資源;基本實現(xiàn)計算機輔助工程勘察,達(dá)到信息化初始階段目標(biāo);由于工程勘察專業(yè)具有多樣性、復(fù)雜性、隨機性和數(shù)據(jù)海量性等特點,信息化水平還有待進一步提高。要密切關(guān)注、跟蹤、研究國內(nèi)一流的工程勘察企業(yè)的技術(shù)水平和發(fā)展動態(tài),通過加強行業(yè)協(xié)作及與國內(nèi)高校、科研院所的密切合作,在引進、消化、吸收國內(nèi)外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上,進行技術(shù)創(chuàng)新。今后技術(shù)發(fā)展總體思路如下:(1)注重研究復(fù)雜壩基、高邊坡及大型地下洞室群巖體(圍巖)穩(wěn)定性量化分析及三維地質(zhì)數(shù)字模型軟件與三維成像技術(shù),并對復(fù)雜巖體(包括軟弱蝕變巖體、大型松散堆積體、卸荷松動巖體、高地應(yīng)力區(qū)巖體)成因機制、工程地質(zhì)性狀、工程適應(yīng)性進行科學(xué)試驗研究;同時開展區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)科學(xué)研究及對水電工程開發(fā)、建設(shè)的影響。(2)重點研究水電水利工程地質(zhì)綜合勘察技術(shù),開展巖土工程和環(huán)境工程地質(zhì)方面的研究并向深度拓展;開展地質(zhì)災(zāi)害勘察、防治與治理,地質(zhì)災(zāi)害險性評估方面的實踐與研究。(3)完善和提高目前使用的常規(guī)物探方法,使其應(yīng)用技術(shù)水平達(dá)到或超過本行業(yè)平均水平,積極開展新技術(shù)、新方法的引進應(yīng)用工作,結(jié)合目前物探應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展情況,對新技術(shù)、新方法進行重點研究。(4)廣泛應(yīng)用全站型自動速測儀、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)于水利水電工程建設(shè);在野外數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、提供等方面逐步完善計算機技術(shù)在測繪領(lǐng)域的應(yīng)用,以提高全數(shù)字?jǐn)z影測量及全野外數(shù)字成圖的精度和速度,增加測繪產(chǎn)品的多樣化,滿足市場需求。(5)積極配合新的鉆探規(guī)程、抽水試驗規(guī)程、壓水試驗規(guī)程的貫徹實施。對勘探設(shè)備和試驗工器具進行重新整合,盡快開展“自由震蕩法”抽水試驗的研究工作,研制小口徑雙管鉆具軸承儲油密封系統(tǒng),并研究特殊巖體取芯技術(shù)。(6)開發(fā)先進的水情自動測報軟硬件技術(shù),自主開發(fā)改裝一些較先進適用的水文測驗儀器,特別是泥沙采樣器。加快水文數(shù)據(jù)庫的建設(shè)。
摘要:工程勘察在工程建設(shè)中具有重要的作用，如何積極采用新技術(shù)、新方法和新工藝,創(chuàng)新發(fā)展模式,提高勘察技術(shù)水平,縮短勘測周期,是工程勘察行業(yè)面臨的共同問題。為此,本文對近年來工程勘察新技術(shù)在實踐應(yīng)用中的情況進行了介紹。
關(guān)鍵詞：工程勘察新技術(shù)工程建設(shè)
隨著我國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展工程地質(zhì)勘察水平也在日益提高，無論是勘察設(shè)備、勘察方式、相關(guān)儀器以及計算機水平都得到了極大提高，特別是相關(guān)勘察人員的專業(yè)水平也得到了長足發(fā)展。但是隨著勘察工作的不斷推進，傳統(tǒng)的勘察技術(shù)和經(jīng)驗已經(jīng)不能滿足，這就需要工作人員不斷總結(jié)，不斷創(chuàng)新，尋找更有效的方式。這樣才能進一步促進我國巖石勘察工作的發(fā)展，降低勘察成本。在巖石勘察過程中主要的目的是為了了解工程現(xiàn)場的具體狀況，并且結(jié)合這些內(nèi)容為設(shè)計和施工提供相關(guān)參數(shù)。所以巖石勘察工作在工程建設(shè)和成本控制過程中發(fā)揮極為重要的作用。工程勘察質(zhì)量對整個工程的安全都會產(chǎn)生巨大影響。尤其是基礎(chǔ)地質(zhì)巖石測試參數(shù)會影響到工程基礎(chǔ)設(shè)計，一旦這一參數(shù)存在問題就會造成基礎(chǔ)設(shè)計的安全問題，增加設(shè)計成本。一般巖土工程勘察工作包括原狀土取樣、現(xiàn)場鉆探、試驗以及現(xiàn)場原位測試等工作，在執(zhí)行過程中每一項都要嚴(yán)格按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進行，要提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。
2幾個重要工程技術(shù)存在的缺陷
2.1由于地質(zhì)形態(tài)造成的問題：通常包括確定不明的地下物體、地下空洞以及巖石的分布形態(tài)和相關(guān)位置等。
2.2巖土參數(shù)的相關(guān)問題：需要對一些難以取到原裝的巖石以及難于在室內(nèi)進行實驗的粗顆粒土、風(fēng)化石以及殘積土等。這些巖石的參數(shù)是比較難確定的。
2.3技術(shù)素質(zhì)的問題：工作人員的專業(yè)素養(yǎng)和知識水平也會對巖石勘察工作產(chǎn)生巨大影響，一些工作人員缺乏基本的專業(yè)素質(zhì)或者是技術(shù)交流能力，也是造成巖石勘察工作問題的重要原因。
3提高勘察水平的解決方法
3.1隨著電子、電子計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，近十幾年來，工程物探專業(yè)根據(jù)彈性波理論、電磁波理論和電學(xué)原理發(fā)展了許多新的工程物探方法并相應(yīng)發(fā)展了一大批集數(shù)據(jù)適時采集處理，軟、硬件功能于一體的工程物探探測設(shè)備，它具有采樣密度大、速度快、成本低、信息量大等特點?？梢岳霉こ涛锾娇蛇B續(xù)加密測點的辦法來獲得連續(xù)的地質(zhì)界面。從而有效的解決傳統(tǒng)鉆探手段以點帶面劃分地質(zhì)界面時常帶來的漏判、劃分不準(zhǔn)確等缺點;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題，如地下不明物體、洞穴、軟弱結(jié)構(gòu)面、滑動面、斷層、破碎帶等在地下的分布特征、形態(tài)、埋藏深度、位置。并且可以提供許多工程建設(shè)所需的巖土動力參數(shù)和設(shè)計地震參數(shù)。相對傳統(tǒng)的鉆探方法，工程物探技術(shù)使用時受場地、地形條件的限制較少，具有節(jié)省時間、費用且勘探精度高等特點。但是，各種工程物探方法的有效性決定于它對探測對象的適用性，物探條件的適用性越強，解決問題的可靠的性越大，因此，為了有效地解決某些復(fù)雜的巖土工程技術(shù)難題，必須采用多種工程物探手段和鉆探聯(lián)合使用的方法，起到互相補充、互相驗證的作用。合理地選擇、運用工程物探技術(shù)與傳統(tǒng)勘探手段相結(jié)合，無疑是解決巖土工程勘察中存在的主要問題的有效手段之一。
3.2加強室內(nèi)、外測試新技術(shù)和施工檢測、監(jiān)測技術(shù)的使用，通過其所獲得的數(shù)據(jù)和資料，經(jīng)過分析、對比，建立它們之間的經(jīng)驗關(guān)系，并通過工程施工檢測、監(jiān)測所獲取的實測資料反算得到的參數(shù)作為對比依據(jù)，確保所提供的巖土工程設(shè)計參數(shù)的可靠性。并達(dá)到解決那些采用傳統(tǒng)勘探手段難于獲取可靠的巖土工程設(shè)計參數(shù)等問題。此外，還可以利用土工離心模擬技術(shù)檢查工程安全的可靠性;驗證堤壩、邊坡的變形和穩(wěn)定性;解決建筑物淺基礎(chǔ)的地基變形特征、破壞模式及極限承載力，樁基礎(chǔ)的承載力和施工工藝對樁基礎(chǔ)承載力及變形的影響;解決擋土結(jié)構(gòu)的變形及破壞機理，土體與結(jié)構(gòu)物之間的相互作用;了解動力工程、砂土液化、單樁和群樁在水平動荷載作用下的性狀。
4針對我國巖土工程勘察提出的建議和對策
雖然我國巖石工程勘察技術(shù)得到一定發(fā)展但是仍然不能滿足我國發(fā)展的需要，而造成這一問題的因素比較多，我國必須要結(jié)合自身發(fā)展實際選擇正確的方式解決，主要從以下幾個方面入手：
4.1要不斷加強對巖土工程技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高勘察人員整體素質(zhì);巖土工程勘察是一項專業(yè)技術(shù)工作，集多種學(xué)科于一體，近年來，隨著勘察工藝和技術(shù)的不斷發(fā)展，各種新的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)不斷更新，因此，巖土工程勘察人員必須與時俱進，提高自身的專業(yè)素質(zhì)，以適應(yīng)新時代的巖土工程勘察要求。在推行土木工程師準(zhǔn)入制度的同時，要不斷加強對勘察人員的培訓(xùn)，以全面提高其技術(shù)水平和專業(yè)素質(zhì)。此外，還應(yīng)該不斷加強勘察市場的監(jiān)管，推行勘察監(jiān)理體制。
4.2要不斷加強勘察質(zhì)量的認(rèn)證，健全勘察質(zhì)量管理體系。建立專業(yè)的質(zhì)量管理體系，設(shè)置以過程模式作為勘察標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)。而且要明確勘察工作的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，通過過程方法對巖土工程實施PDCA的勘察管理方式，以全面提高勘察工作的質(zhì)量及作用。
4.3對建設(shè)程序、市場勘察進行嚴(yán)格的規(guī)范，科學(xué)的建設(shè)程序應(yīng)該嚴(yán)格堅持先勘察、再設(shè)計、后施工的流程。對于投資決策的工程，如沒有科學(xué)的地質(zhì)勘察資料，則不予報建。對于未按照地質(zhì)勘察規(guī)范進行勘察的的工程不予報建。此外，還應(yīng)該建立高效的市場約束體系。一方面加強國家和政府法律法規(guī)的監(jiān)管，通過項目招投標(biāo)制度和實際過程中對行為主體進行有效的監(jiān)管;另一方面應(yīng)該實行工程建設(shè)全程監(jiān)理制，通過事前、事中、事后全程勘察的地質(zhì)控制辦法，以最大限度的避免建設(shè)過程中的地質(zhì)問題，從而確?？辈煊行В菇ㄔO(shè)投資效益最大化。
4.4定期進行勘察設(shè)備的維護和保養(yǎng)。隨時掌握各種室外勘察設(shè)備和室內(nèi)試驗設(shè)備的完好性能，這是確?？辈旃ぷ饔行нM行的基礎(chǔ)。對于現(xiàn)有的儀器設(shè)備應(yīng)該定期進行檢測，以確保其工作性能和狀態(tài)，對于老化陳舊的設(shè)備儀器要及時更新?lián)Q代。
5結(jié)束語
1.1地下水對巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響
在巖土工程中，地下水對巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響已經(jīng)成為最需要考量的問題，對地下水對巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的作用和影響進行重點預(yù)測，并根據(jù)相關(guān)評價結(jié)果，制定切實可行措施，對工程項目順利實施有重要意義?？辈煸u價內(nèi)容主要包括勘察目的、地下水埋藏情況、水位變化情況、場地穩(wěn)定性、地下水對建筑材料的腐蝕情況等等。
1.2水文地質(zhì)勘察要與建筑物地基類型結(jié)合
水文地質(zhì)勘察需要與建筑物地基類型緊密結(jié)合，查明地質(zhì)水文情況，可以為建筑物地基選擇提供最準(zhǔn)確地質(zhì)資料?？辈靸?nèi)容評價主要包括水文地質(zhì)歷史情況、地下水成因類型、巖土性質(zhì)、巖土風(fēng)化程度、巖土物理力學(xué)性質(zhì)等，還要將巖土、水文和建筑物三者因素進行對比分析，形成完善的評價體系。要在具體操作中判定和明確場地是不是存在地震斷裂的地質(zhì)情況、場地有沒有斷裂活動，周圍有沒有其他不良的地質(zhì)作用。通過多元評價，為工程提供全面水文地質(zhì)評價報告。
1.3地下水對工程建設(shè)的作用和影響
地下水對工程的作用和影響呈現(xiàn)多元性，需要從不同角度展開具體評價。首先是對埋藏在地下水水位以下的建筑物基礎(chǔ)和砼內(nèi)鋼筋的腐蝕情況進行評價；其次是地下水對選用的軟質(zhì)巖石、殘積土、膨脹土等基礎(chǔ)持力層形成的軟化情況進行評價；再就是地下水對地基基礎(chǔ)范圍內(nèi)存在的粉細(xì)砂、粉土產(chǎn)生的潛蝕、流砂、管涌的可能性進行評價；在地下水水位以下開挖基坑，需要進行富水性和滲透性試驗，要對人工降水可能引起的土體沉降、邊坡失穩(wěn)等情況進行評估。
2巖土主要水理性質(zhì)和具體測試方法
根據(jù)地下水在巖土中的存在方式可以分為：結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水三種形式。所謂巖土的水理性質(zhì)，是指巖土和地下水相互作用產(chǎn)生的物理性質(zhì)。根據(jù)地下水存在的方式具體分析其物理性質(zhì)，對制定科學(xué)測試方法有積極作用。
2.1巖土的軟化性
巖土的軟化性，是指巖土在地下水作用下發(fā)生了力學(xué)強度降低的變化，一般情況要用軟化系數(shù)進行表示，根據(jù)軟化系數(shù)可以判斷巖土的耐水浸、耐風(fēng)化的能力。如果在巖土層中存在較多容易被軟化的巖層，地下水對其產(chǎn)生的軟化作用就會更為顯著。在粘性土壤、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等地質(zhì)條件下，都存在軟化特性。在地下水作用時，也容易產(chǎn)生較多軟化層，對建筑工程的影響自然呈現(xiàn)顯性。
2.2巖土的透水性
巖土都有透水性，自然水在重力作用下，穿過巖土下沉。巖土性質(zhì)有差異，其透水性也表現(xiàn)出個體差異。松散巖土的顆粒加大，透水性較好；如果顆粒很細(xì)小，其透水性就差。巖土透水性用滲透系數(shù)來表示。巖土透水性大小，對巖土產(chǎn)生的軟化作用自然不同，進而對工程建設(shè)產(chǎn)生直接影響。巖土的滲透系數(shù)需要通過抽水試驗獲得。
2.3巖土的崩解性
巖土在地下水作用下，土粒連接被破壞，很容易造成土體崩散和解體等現(xiàn)象。巖土崩解系數(shù)高低，與巖土的顆粒成分、礦物質(zhì)和結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系。如果是水云母、高嶺土為主的殘積土，大多會以散開方式崩解，如果是石英為主的殘積土，則會以裂開的形式崩解。厘清巖土崩解方式，可以針對性地制定防范措施。
2.4巖土的脹縮性
巖土在地下水浸透下，會吸收眾多水分，土體增大，而失水后，土體又會縮小。這是由于巖土的顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚了，而水分失去后，顆粒表面就會變薄。如果巖土發(fā)生大幅度脹縮，就會形成地裂、基坑隆起等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。對巖土的脹縮性進行測量時，需要針對如下指標(biāo)：膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數(shù)等。
2.5巖土的給水性
所謂給水性，是指巖土在地下水重力作用下從孔隙裂縫中自由流出水分的性能。測量巖土給水指數(shù)，對巖土穩(wěn)定性做出科學(xué)推斷。給水性以給水度進行標(biāo)識，需要進行相關(guān)試驗才能測定。
3水文地質(zhì)問題對工程造成的危害分析
3.1地下水活動產(chǎn)生的壓力形成的危害
地下水活動會產(chǎn)生一定的壓力，對巖土形成的危害也不容小視。地下水活動是自然現(xiàn)象，在天然情況下，地下水活動產(chǎn)生的壓力不會造成多么嚴(yán)重的地質(zhì)裂變現(xiàn)象，但在人工作用下，由于工程施工打破了地下水活動的平衡狀態(tài)，地下水活動會形成比較大的壓力，對巖土工程的危害也就顯示出來。在地下水活動作用下，巖土中的粉土、粉細(xì)砂等，在地下水活動中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情況，給工程施工造成嚴(yán)重的影響。
3.2地下水水位變化引發(fā)巖土縮漲變形
地下水水位處于周期性變化之中，對巖土形成的物理作用也是非常顯著的。地下水水位變化，可以促使巖土結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻脹縮，甚至?xí)纬傻亓?，?dǎo)致地基較淺建筑物出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。如果地下水水位發(fā)生大幅度變化，還會導(dǎo)致巖土脹縮幅度提升，對工程施工造成嚴(yán)重影響。在工程施工時，要注意對地下水具體情況進行勘察，盡量減少在地下水變動比較大的地帶進行施工。地下水水位變化雖然有一定規(guī)律，但也存在很多例外情況，在針對地下水水位變化勘察時，要注意地下水水位變化的多種可能性。通常情況下，如果地下水水位在建筑基礎(chǔ)底面以下壓縮層范圍內(nèi)，不管是上升還是下降，都會造成建筑物的基礎(chǔ)失去穩(wěn)定性。地下水水位上升，建筑物基礎(chǔ)地基的土質(zhì)就會發(fā)生軟化現(xiàn)象，自然會導(dǎo)致建筑物發(fā)生沉降和變形。如果地下水水位下降，壓縮層巖土的自重力就會增加，也會導(dǎo)致建筑物發(fā)生沉降或變形。地下水發(fā)生頻繁升降，對巖土工程造成的危害更為嚴(yán)重。地下水水位變化能夠引起巖土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脹縮變形等現(xiàn)象，當(dāng)?shù)叵滤殿l率加大，巖土產(chǎn)生的脹縮幅度也會不斷加大，有可能形成地裂等劇烈地質(zhì)現(xiàn)象，很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降過于頻繁，也會促使巖土中鐵、鋁等成分的流失，土壤發(fā)生內(nèi)質(zhì)變化，土質(zhì)變松、含水量孔隙增多，其承載力自然降低，也會對工程基礎(chǔ)造成嚴(yán)重威脅。工程水文地質(zhì)勘察中，要了解和明確基坑開挖對周圍多種自然因素的影響，主要是巖性、承壓性、含水層類型等。
4結(jié)語
水文地質(zhì)與工程地質(zhì)有著緊密的關(guān)系，沿途的主要組成結(jié)構(gòu)就是地下水，所以它對巖土體工程有著重要的影響，同時也會影響基礎(chǔ)工程的建設(shè)，從而影響到建筑的安全性和穩(wěn)定性。工程地質(zhì)效果在很大程度上是受地下水位影響的，工程地質(zhì)土質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變的原因是由于水位的升降變化。地下水位對工程地質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在以下四個方面。
1）地下水位上升引起的工程危害。巖土工程所出現(xiàn)土壤沼澤化、鹽漬化等現(xiàn)象及其所導(dǎo)致的成巖土工程質(zhì)量下降是由水位上升引起的，地下水位上升對于建筑物的腐蝕會造成更加嚴(yán)重的影響，建筑物更容易壞掉，不能長久的使用，導(dǎo)致人力，物力，財力的大量浪費，給國家經(jīng)濟造成不利影響。部分水位上升還是引起巖土結(jié)構(gòu)破壞的主要因素，同時會造成巖土層結(jié)構(gòu)強度降低而出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象。在實際地質(zhì)工程中，大量降雨、溫度上升、含水層結(jié)構(gòu)及總體巖土性質(zhì)改變等是導(dǎo)致水位上升的主要因素。
2）地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以導(dǎo)致地面下降，工程地面出現(xiàn)塌陷，整個建筑物會坍塌，不僅造成財力的浪費，還可能會造成人員傷亡，后果不可想象。地下水位的惡化主要就是地下水的枯竭造成的，會影響到工程地質(zhì)的穩(wěn)定性和安全性。導(dǎo)致正常地質(zhì)地下水位下降的主要的原因包括采礦人員采礦活動、建筑水庫補給、地下水大量抽取等一些人為因素。
3）地下水位頻繁升降造成的工程危害。頻繁升降的現(xiàn)象有時候會在地下水中出現(xiàn)。巖土層膨脹以及巖土出現(xiàn)不均勻脹縮都是由地下水位頻繁升降導(dǎo)致的，巖土層出現(xiàn)變形往復(fù)所導(dǎo)致的地下巖土層中的鋁、鐵等物質(zhì)喪失的主要原因就是膨脹收縮。進而出現(xiàn)上層土層失去膠結(jié)物以及巖土層表面出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，降低了整體的巖土層效果降低。可見地下水位頻繁升降造成的后果也是十分嚴(yán)重的。
4）地下水動壓力作用引起的工程危害。地下水天然動力平衡效果降低導(dǎo)致的移動水壓的改變在很大程度上是由地下水動壓力改變引起的，同時巖土層所出現(xiàn)的流砂、管涌、基坑突涌等導(dǎo)致的水文地質(zhì)整體狀況大幅降低的現(xiàn)象也是巖土工程地下水動壓力改變引起的。除此之外，地下水動壓力作用還可以導(dǎo)致地下水天然動力平衡的條件發(fā)生轉(zhuǎn)變。
2解決水文地質(zhì)問題的有效措施
水文地質(zhì)對于地質(zhì)勘查越來越重要，采取切實有效的方法對水文地質(zhì)的各種有關(guān)參數(shù)進行測定對于提高工程施工的安全性。保證建筑的穩(wěn)定性以及避免人為誘發(fā)水文地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生有著非常重要的作用，應(yīng)當(dāng)對其進行正確客觀的評價。為了充分發(fā)揮水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中的積極作用就要做好水文地質(zhì)勘察工作，那么，面對以上水文地質(zhì)問題，我們該采取哪些措施去有效防治呢？
1）詳細(xì)的水文地質(zhì)評價內(nèi)容。巖土工程勘察報告是展示工程地質(zhì)勘察的最終成果的主要方式，建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計及施工都是以巖土工程勘察報告為主要科學(xué)依據(jù)的。全面可靠的報告內(nèi)容能夠保證后期工程設(shè)計施工的安全性，報告內(nèi)容的錯誤會造成非常嚴(yán)重的后果，一點點的差錯就會引發(fā)不可想象的后果，因此要求技術(shù)人員必須要有耐心與責(zé)任心。在水文地質(zhì)評價的報告中除了要將下水類型，含水層的埋深以及具體的分布狀況、巖土類型、巖土厚度，靜止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度內(nèi)容包括在內(nèi)以外，還應(yīng)該包括各個含水層間的水力聯(lián)系以及含水層與地表水體間的水力聯(lián)系；地下水的補給和排泄情況等
2）調(diào)查準(zhǔn)確的工程地質(zhì)條件。應(yīng)該將地形地貌、水文地質(zhì)、巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，地質(zhì)現(xiàn)象等條件作為工程地質(zhì)勘察中的工程地質(zhì)條件。在調(diào)查這些工程地質(zhì)條件時，要做到準(zhǔn)確詳細(xì)。為確保建筑的安全防護措施提供相關(guān)科學(xué)準(zhǔn)確的依據(jù)。為了預(yù)測工程地質(zhì)作用會帶來什么樣的影響應(yīng)當(dāng)給出正確的客觀的評價，應(yīng)當(dāng)查明工程地質(zhì)條件并結(jié)合項目的具體特點，確保對建筑實施具有科學(xué)準(zhǔn)確性的安全措施。
3結(jié)束語
