第一篇:煤地质勘探复习
煤地质勘探复习******科学院
1.富煤带:在同一聚煤盆地内含煤性往往差别很大,一般把同一含煤岩系剖面中煤层发育较好的且相对富集的块段在空间上呈条带状分布称为富煤带。
2.富煤中心:在富煤带内虽然煤层累计厚度较大,但任然存在着差异性,其中含煤厚度最大的部位称为富煤中心。一条富煤带可以有一个或者多个富煤中心。
3.煤田:在一个聚煤区范围内,在同一地史过程中形成具有连续发育的含煤岩系,其分布有规律可循,经后期改造保留下来的面积一般为几十到几百平方公里广大地区。4.地史成煤期:早、中侏罗世.石炭纪.晚三叠纪.二叠纪.白垩纪.第三纪.第四纪.地史形成工业意义的时期:石炭二叠纪,侏罗纪,早白垩纪,第三纪。5.煤变质作用可划分为:深成变质作用,浆变质作用(接触变质作用、区域岩浆热变质作用),动力变质作用。
6.煤田普查与勘探的技术手段:遥感地质调查,地质填图,山地工程,钻探工程,地球物理勘探。
7.勘探工程施工原则:
勘探区的各种勘探工程的施工顺序应按照由已知到未知,先地面后地下,先浅后深,由稀而密的原则安排,同时也必须结合具体情况灵活掌握运用。
1)由已知到未知的原则:根据已进行过研究和揭露地区的地质资料,来推断未揭露地区地质情况而依次布置的勘探工程。(这条原则常运用于新区的煤田普查工作、地质构造复杂的地区和掩盖式煤田追索弟子构造和煤层露头等,根据已知勘探工程资料逐步向未知地区布置和施工勘探工程)
2)先地面后地下、先浅后深的原则:即先进行地表和浅部的地质工作,在搞清和掌握地表和浅部的地质特征和规律的基础上,分析和推断地下深处的地质变化再进行深部勘探工程的施工。(这是因为掌握地表及浅部地质特征后有利于指导深部的地质勘探工作。地表及浅部的地质规律可以通过地质填图或采用山地工程,经直接观测与研究获得第一手资料,而这些资料最为正确可靠)
3)由稀而密的原则:指勘探工程的间距应随着不同勘探阶段要求的提高而相信地加密。在同一个勘探阶段内,勘探工程的施工也应由稀而密,除优先施工主导勘探线工程之外一般先施工基本工程后施工加密工程。(这是因为采用由稀而密的原则有利于选择资源条件好、勘探或开发比较有利的地区,避免造成勘探工程的不必要浪费)8.勘探工程中的“三边”原则: 1)“三边”工作:指煤田地质勘探过程中的“边勘探施工、边分析研究资料(核心)、边调整修改勘探设计”。这是我国煤田地质勘探在实践中创造发展起来的重要经验。2)运用地质“三边”工作的必要性:由于地质条件的复杂多变性,再加上人们认识能力有限,为了在编制勘探设计时客观把握地质情况预测的准确性,必须在勘探施工过程中运用地质“三边”工作予以纠正。
3)具体做法:随着勘探工程施工的进展,及时分析研究获得的新资料,并逐步对客观地质现象取得新的认识,作出新的分析与判断,不断调整和修改原来的勘探设计和施工计划。4)运用地质“三边”工作的意义:认真做好“三边”工作不仅能加强地质勘探的施工管理,全面提高地质工作质量,加快勘探进度和降低勘探成本,而且还能为及时提交优质地质报告奠定有利基础。
5)核心工作:地质资料的及时调整和分析研究。一般要编制一套地质“三边”的综合图表,主要是第一性地质资料和数据的审查、校对、保证原始资料的齐全、完整与准确;然后是对各类勘探工程获得的地质资料和数据进行及时的编录和综合整理。
6)其他:在掩盖式煤田的综合勘探工作中也需与物测队密切合作,共同做好“三边”工作,考研考点复习备考指南考研全年规划如何选择专业院...使地震与钻探工作紧密结合,指导双方的施工,以提高勘探效果。9.煤田地质勘探阶段划分:
根据地质特点和与煤炭工业基本建设程序相适应的原则煤田地质勘探工作划分为四个阶段:找煤阶段(初步普查)、普查阶段(详细普查)、详查阶段(初步勘探)、精查阶段(详细勘探)。1)找煤阶段:找煤应在煤田预测或区域地质调查的基础上进行,其任务是寻找煤炭资源。预查的结果,要对所发现的煤炭资源是否有进一步地质工作价值做出评价,并计算;预查发现有进一步工作价值的煤炭资源时,一般应继续进行普查;找煤未发现有进一步工作价值的煤炭资源,或未发现煤炭资源,都要对工作地区的地质条件进行总结
2)普查阶段:普查是在找煤的基础上,或已知有煤炭赋存的地区进行。普查的任务是对工作区煤炭资源的经济意义和开发建设可能性做出评价,为煤矿建设远景规划和下一阶段的勘探工作提供依据。
3)详查阶段:详查应在普查的基础上进行,根据煤炭工业规划的需要选择资源条件好,开发比较有利的地区进行,其主要任务是为矿区开发总体设计提供地质资料。其成果是保证矿区规模井田划分不致因地质情况而发生重大变化,并要对影响矿区开发的水文地质条件 和其他开采条件作出评价。
4)精查阶段:精查一般应在矿区总体设计的基础上进行。其主要任务是为矿井设计提供地质资料,一般以井田为单位进行。其成果要满足选择井筒、水平运输巷、总回风巷的位置和划分首采区的需要,保证井田境界和矿井设计能力不致因煤质资料而影响煤的既定工业用途。10.煤田勘探技术手段
煤田普查与勘探的技术手段主要有:遥感地质调查,地质填图,山地工程,钻探工程,地球物理勘探。
1)遥感地质调查:是综合应用现代遥感技术来研究地质规律,进行地质调查和资源勘察的一种方法。它从宏观的角度,着眼于由空中取得的地质信息,即以各种地质体对电磁辐射的反应作为基本依据,结合其他各种地质资料及遥感资料的综合应用,以分析、判断一定地区内的地质构造情况。在地质填图、地质构造的调查研究及新的矿产资源远景区寻找等,提供了可靠资料和取得很好的效果。
2)地质填图:是运用地质科学的理论和方法,有目的有计划地在含煤地区进行系统的地表地质调查和编制成各种地质图件的全部综合性工作。是在实际观察和分析研究的基础上,或在航空像片和遥感影像地质解译并结合地面调查的基础上进行,是煤田普查与勘探最重要最基本的技术手段。适用于暴露式煤田,或覆盖层厚度不大的煤田进行。在厚覆盖层的掩盖区进行地质填图时,只能根据物探和钻探资料绘制基岩地质图来完成。有条件时均应开展航空地质填图,并积极应用遥感地质调查配合地质填图。建立国家数字地质图数据库是发展地质填图工作的必然趋势。
3)山地工程:在地质测量过程中,工作区被不太厚的表土层覆盖时,为了查明表土层下煤系、煤层、煤质及地质构造等,以便使地质资料正确可靠,而利用人工方法揭露这些地质现象的工程。可划分为探槽、探井、和探筒三种。有时为了节省工程开支,又要达到了解勘探区的目的,应充分利用区内生产小窑及老窑进行清理,实地进行系统观测和调查,收集提供勘探区地质与开采技术条件的资料。
4)钻探工程:是利用机械转动带动钻具向地下钻进成直径小而深度大的圆孔。通过钻具从孔内取出岩、煤芯进行观测和取样,从而获得各种完整、全面、可靠的地质资料,对勘探区进行含煤底层、煤层、煤质及地质构造等方面的研究。钻探工程是煤田普查与勘探常用的主要勘探手段,占整个勘探区绝大部分工作量,是获得地质资料的主要来源。根据施工深度划分为浅孔、深孔。根据钻进方式划分为直孔、定向斜孔。根据地质目的分为探煤孔、构造孔、水文孔、取样孔、定位孔等。目前正发展适用全液压钻机和设备自动化,普遍采用绳索取芯
钻进,提高钻进效率和取芯质量,同时改革钻进方式、钻头和钻进工艺。
5)地球物理勘探:是利用岩石矿体的物理性质(如密度、磁性、电性、弹性、和放射性等)对地球物理场产生的异常,通过仪器测的物理场的变化,完成找矿与解决其他地质问题的一种技术手段。它是当前煤田普查与勘探工作中优先适用的先进技术手段之一,尤其在全掩盖区的普查与勘探过程中,运用钻探与物探相结合的方法取得了较好的效果。主要包括地面物探与钻孔测井。地面物探方向数字化、高分辨率、高效率方向发展;孔间物探技术提高了勘探精度,扩大解决地质问题的范围;在测井方面推广使用声波、中子、和数字测井技术,提高了对煤层、岩层、底层产状和断裂构造方面的解释精度。11.煤层划分对比方法:
煤层对比:是指根据对比标志,研究、分析判断不同地点两个或两个以上煤层或煤组相互对应关系的工作。是煤田地质勘探、生产勘探和煤矿开采的基础地质工作。用于查明煤层层序、厚度及其变化,了解煤系和煤层的原生及后生变化,煤质及其变化,进行煤层评价,判断构造,计算储量,指导矿井开发生产等。主要方法
①标志层法有一定特征、厚度小、横向变化不大的岩层,均可作为标志层。当厚度稳定、结构及成分特征明显时,煤层本身亦可作为对比标志。标志层按其稳定程度可分为区域性标志层、全区性标志层及局部性标志层 3类。标志层法是煤田地质勘探中常用的对比方法。②岩相-旋回特征对比法在对含煤岩系详细研究基础上,选择测绘一个相-旋回标准剖面。在其他有关剖面上,首先找出若干个控制性旋回,进而划分小旋回,逐步与相-旋回标准剖面对比。此种方法多用于海陆交替相含煤岩系。
③古生物法当含煤岩系剖面富含动植物化石时,可根据一定的种属、具一定特征的动植物化石或一定组合的动植物化石群进行对比。此种方法不能用于哑地层。
④微古生物法含煤岩系中含有介形类、轮藻、牙形石等微体古生物时使用的对比方法。⑤孢粉法根据含煤岩系中的标准类型孢粉、孢粉组合以及具有特殊孢粉成分的标志层进行对比。此种方法适用于岩浆活动破坏轻微、煤层未受构造强烈破坏、煤化程度较低的煤。⑥煤岩特征对比法根据煤岩组分、宏观类型、显微组分含量及其变化,以及煤层结构等煤的宏观和微观特征进行综合分析,某些特殊夹石层,如粘土岩夹石有时也可作为对比依据。此种方法可靠,使用较多。
⑦岩矿特征法根据岩石的矿物成分、含量变化以及矿物的标型特征进行对比。有时石灰岩不溶残渣、粘土染色分析结果和不同粘土矿物的百分含量亦可用于对比。此种方法在掩盖煤田地质勘探工作中有重要意义。
⑧微量元素法对含煤岩系岩层和煤灰中微量元素进行光谱分析,根据微量元素共生组合特征和百分含量进行对比。它是一种辅助方法。但当其他方法达不到预期对比效果时,可作为一种主要方法。
⑨结核法结核在含煤建造中的分布有一定规律,其特征和含煤性有一定关系,特别是同生结核在一定程度上可视为聚煤条件的指标。因此,可利用结核的物质成分、大小、结构、构造、表面特征、结核与围岩的分离程度,以及结核系数等特征或统计数据对比岩、煤层。
⑩测井曲线法煤与其他岩石物性上往往有一定差异,因而可以根据测井曲线类型,寻找物性标志层进行煤层或煤组对比。常用的有电阻率曲线、自然电位曲线、密度测井曲线和天然伽马曲线等。
其他方法进行煤层对比时,除在特定条件下采用单一对比方法外,一般选择若干种方法进行综合对比,以求准确。
随着科学技术的发展,在生产实践中也将产生一些新的对比方法。如中国的“岩石煅烧法”,岩石在一定温度下煅烧一定时间,因其中有机质被消除,原来颜色相同或相近的岩石则
显示了不同特征,进而与标准煅烧样品比较进行煤层对比。12.煤层型别划分:
依煤的厚度、结构及其变化和可采情况煤层稳定程度和划分为一下四类:
1)稳定煤层:煤层厚度变化很小,变化规律性较明显,结构简单至较简单,全区可采或基本全区可采。
2)较稳定煤层:煤层厚度有一定变化,但规律性较明显,结构简单至复杂,全区可采或大部分可采,可采范围内厚度变化不大。
3)不稳定煤层:煤层厚度变化较大,无明显规律,结构复杂至极复杂,包括一下三点: ① 煤层厚度变化很大,有突然增厚、变薄现象,全区可采或大部分可采。② 煤层呈串珠状、藕节状,一般连续,局部可采,可采边界线不规则。③ 难以进行分层对比,但可以进行层组对比的复煤层。
4)即不稳定煤层:煤层厚度变化极大,呈透镜状、鸡窝状,一般不连续,很难找出规律,可采块段分布零星;或无法进行分层对比,且层组对比也有困难的复煤层。
第二篇:石油地质勘探 复习材料1
第一章
1、石油的概念:又称原油,是以液态形式存在于地下岩石孔隙中,由各种碳氢
化合物和少量杂质组成的可燃有机矿产。实质是混合物,主要为液态烃类。
2、石油的族分:饱和烃、芳香烃、非烃和沥青质
3、石油的元素组成:主要是碳和氢,其次是硫、氮、氧。
4、姥鲛烷和植烷是重要的生物标志化合物。
5、随着油气运移距离的增加,原油中含氮化合物的绝对丰度降低。
6、石油的物理性质:颜色、相对密度、粘度、荧光性、溶解性、旋光性
7、天然气的概念:是指存在于地壳岩石空隙(孔、洞、缝)天然生成的以烃为
主的可燃气体。
8、天然气产状:聚集型:气藏气、气顶气、凝析气分散型:溶解气、煤层气、固态气体水合物
9、凝析气概念:当地下温度、压力超过临界条件后,部分液态烃逆蒸发而形成的气体,称为凝析气。
10、油田水类型:苏林分类法
11、油层水:气、液态烃,甲苯/苯>1,甲苯酚为主>0.1mg/L,环烷酸为主
非油层水:仅CH4,甲苯/苯<1,苯酚为主,无有机酸
12、时代老的石油,C12富集,δ13C 低。
13、碳同位素应用:油源对比、识别海相与陆相原油、判别油气成因类型、分析
油气运移方向
第二章
1、储集层分类:按岩类分为:碎屑岩储层、碳酸盐岩储层、特殊岩类储层
2、孔隙概念:岩石中颗粒(晶粒)间、颗粒内和充填物内的空隙。空隙中的粗
大部分,既影响储存流体的数量,也影响岩石渗滤能力。
3、喉道概念:沟通孔隙的通道,主要影响岩石渗滤流体能力。
4、原生孔隙:在沉积成岩过程中与岩石本身同时生成的孔隙。包括粒间孔隙、岩层层理、层面间的层间孔隙和喷发岩中的气孔等。碎屑岩类储层主要储集空间。次生孔隙:沉积成岩之后的后生变化过程中形成的孔隙。由于化学、物理等
作用,使岩石组分溶解、收缩、破裂等产生的孔隙。溶蚀孔隙、收缩孔、裂隙等。
5、有效孔隙:连通的毛细管孔隙和超毛细管孔隙。
有效孔隙度:岩石中相互连通的、在一定压差下允许流体在其中渗滤的孔隙
体积占岩石总体积的百分数。
有效渗透率:岩石孔隙中多相流体共存时,岩石对其中每相流体的渗透率,称有效渗透率。
6、孔隙度与渗透率关系:孔隙直径越小,渗透率越低;孔隙复杂,渗透率低;
孔隙喉道复杂,细小和弯曲度大,渗透率低;孔隙度高,喉道粗者,渗透率高;
孔隙度高,喉道细者,渗透率中;孔隙度低,喉道细者,渗透率低。
7、排驱压力:压汞过程中非润湿相流体开始大量排驱孔喉中润湿相流体所需的最低压力。
8、影响物性的因素:碎屑岩颗粒的矿物成分、碎屑颗粒的粒度和分选、碎屑颗
粒的排列方式和圆球度、胶结物的性质与多少、粘土矿物在砂岩中的分布形式、胶结方式、成岩后生作用、超压对储层物性的影响、埋藏时代及埋藏史
10、成岩后生作用:风化、溶蚀、构造、压实、变质、胶结
11、盖层的类型:
区域性盖层:遍布在含油气盆地或坳陷的大部分地区、厚度大、面积广且分布较稳定的盖层。
局部盖层:分布在盆地的某一部分,或某些局部构造范围的盖层。
12、盖层的封闭机理:物性封闭、超压封闭、烃浓度封闭
13、影响盖层有效性因素:盖层的岩性、厚度、韧性、分布范围和连续性
第三章
1、圈闭概念:圈闭是地下储集层中能够阻止油气继续向前运移,并且在其中聚集起来的一种场所。圈闭三要素:储集层、盖层、阻止油气继续运移,造成油气聚集的遮挡物。
2、圈闭的度量:圈闭的大小取决于圈闭的溢出点、闭合面积和闭合高度。
3、油气藏概念:油气在单一圈闭中的聚集。具有统一的压力系统和油水界面,是油气在地壳中聚集的基本单位。
第四章
1、生成油气原始物质:脂类、蛋白质、碳水化合物、木质素
2、干酪根概念:沉积岩中不溶于非氧化型的酸、碱和非极性有机溶剂的固态有机质。
3、干酪根类型:I型干酪根:生油气潜能大,以油为主 Ⅱ型干酪根:生油气潜能中等,油气皆有 Ⅲ型干酪根:生油能力较差,以气为主
4、门限温度:生油母质开始大量向石油烃类转化时的温度。
门限深度:生油母质开始大量向石油烃类转化时的深度。
5、油气生成动力条件:温度作用、时间作用、催化作用和放射性作用
6、有机质演化基本特征及产物:生物化学生气阶段(甲烷、未熟油、干酪根、生物气)热催化生油气阶段(液态石油)热裂解生油气阶段(湿气)深部高温生气阶段(干气,CH4)
7、生油岩(烃源岩)概念:产生并足以形成工业性油、气聚集烃类的细粒沉积。
8、生油岩(烃源岩)类型:泥质岩、碳酸盐岩、煤烃源岩
9、烃源岩地化特征常用指标:有机碳、氯仿沥青A、总烃含量
10、油源对比概念:是指油、气与生成的源岩之间的对比,或不同油层中油气之间的对比。
第三篇:工程地质勘探[范文模版]
工程地质勘探
engineering geological prospecting
利用一定的机械工具或开挖作业深入地下了解地质情况的工作。在地面露头较少、岩性变化较大或地质构造复杂的地方,仅靠地面观测往往不能弄清地质情况,这就需要借助地质勘探工程来了解和获得地下深部的地质情况和资料。
工程地质常用的勘探工程有钻探和开挖作业两大类。工程地球物理勘探有时也被归入地质勘探中。
钻探 利用钻机向地下钻孔以采取岩心或进行地质试验的工作。工程地质钻孔的深度通常仅数十米到数百米。钻孔的孔径变化较大,一般为36~205mm,有时也采用直径达1m的大孔径钻孔。工程地质勘探中的钻探方法可分为三大类。
回转钻进 又称岩心钻探,指在轴心压力作用下的钻头用回转方式破坏岩石的钻进,可取岩心,也可不取岩心。回转钻进是钻进岩石的主要方法,为了保持岩心的天然状态,冲洗液通常采用清水。回转钻进可以选用不同材料的钻头,常用的有合金钻头、钢粒钻头和金刚石钻头。前一种钻头适用于钻进软至中等硬度的岩石。后两种钻头适用于钻进坚硬的岩石。为了采取薄层软弱岩石、夹泥、断层或破碎岩石的岩心,通常还采用双层岩心管或三层岩心管以减少钻进中岩心的磨损。为了减少钻杆升降次数,提高钻进效率,还可采用绳索取心钻具,在每一回次钻进后,将岩心从钻杆中提出孔口。
土探孔一般不允许使用带冲洗液的回转钻进,但可采用干钻。
冲击钻进 利用钻具自重反复对孔底进行冲击而使土层破坏的一种钻进方法。冲击钻进分人力冲击和机械冲击两种方式。人力冲击钻具如洛阳铲,一般适用于浅孔和地下水位以上土层钻进。机械冲击一般采用机械提升和向下冲击,适用于各类土层钻进。在河流冲积的砂砾层中钻进时,为了取得砂砾石样品,通常采用平阀管钻冲击,跟管钻进。
在砂砾石中钻进时,还可用打入法取样钻进。用直径150~200mm的厚壁套管制成长约0.5m的半合套管,下端连接带弹簧的管靴,上端与套管连接。钻进时将套管打入孔底0.4m左右,然后起拔套管,取出砂砾石,再将护壁管打入。这样逐次打入,逐次取样,直至终孔。冲击回转钻进 将冲击和回转钻进相结合的钻进方法,即钻头在孔底回转破碎岩石的同时,施加冲击荷载。
开挖作业 为揭露地质情况,在地表或地下挖掘的不同类型的坑道工程。主要形式有探坑、探槽、竖井和平洞等。其特点是地质人员可直接观察被揭露出的地质现象,采取各种岩土试验样品和直接进行岩土原位试验。
探坑 一种深度和断面都比较小的浅坑。断面呈圆形或方形深度一般在1~3m。通常用其揭露被覆盖的岩体或采集土层和天然建材的试验样品。
探槽 一种深度不大的长形沟槽。其长度根据追索的地质问题而定。主要用其揭露构造线、岩层界线及物理地质现象的界线。
平洞 由地表向山体内部开掘的水平探洞。平洞一般采用钻爆法开挖,断面尺寸为2m×2m,长度一般为数十米或数百米,视地质情况而定。平洞通常布置在河谷两岸较陡的斜坡地段,位于河床以下的平洞又称河底平洞。在平洞中还可以增加各种形式的支洞进行大型原位岩石力学试验。
竖井 从地表向下垂直开挖的圆形或方形探井。直径常为 2~4m,以满足出渣、排水、支护等的要求。在第四纪沉积层中开挖时,井壁要加以支护。在裂隙发育、涌水量较大的岩石中开挖时,有时需先灌浆止水然后开挖。
第四篇:地质勘探工作总结
地质勘探工作总结
地质勘探工作于2007年7月29日进场进行勘探,当时我刚被录用和被泒到项目组。我常到项目用地去看。由于公司没有安排具体的员工来负责现场的管理与监督,我多事就负责起监督勘探队来。
刚开始时,勘探队不愿意接受我的监督。他们不给我勘探方案,也不给我勘探合同和勘探技术要求,告诉我甲方的领导吩咐过合同不给任何人看,包括甲方现场的有关管理人员。我有点木然。如今,勘探方要工程结算款,又找我来了,可我没有合同,我怎样确定工程款呢?
勘探过程中,他们不给我每天的勘探具体工作完成情况记录和工程量确认。好在我多事,不管他们愿不愿意,我仍坚持每天去察看他们的工作进展,并检查他们的工作质量。但始终没有看到合同和勘探技术要求,所以我只按过去工作的经验来要求他们做。但他们不愿意,也与他们发生过争吵。但由于征地拆迁未完成,他们的工作需要我找地方政府帮助与农民沟通,所以他们也基本上能给我一点现场的资料,并让我检查他们的工作。
说来也好笑。到要结算了,他们只好将合同复印一份给我,并将各种原始资料复印来给我。当初如果给我有关的资料,也许钱早就拿到手了,又何必等到今天,并且还被人训斥一通。当然我要总结的不是这些。
对于勘探工作,甲方是否要监督,我看还是需要的。监督内容包括:钻孔的位臵与勘探技术要求是否相符,钻孔的深度,现场的记录是否准确,是否按勘探技术要求做标贯试验,地下水的测试等,以及地震波的测试。还有取样是否按规范与勘探技术要求做了。常规的做法是要勘探单位做一个勘探方案,要他们按方案做就行了。至于勘探报告含有什么内容,最好是由设计单位写一个要求,能满足设计要求就行。
勘探单位会不会做假和出错,当然会。如果不加强监督,他们就会按常规和经验,而不是现场收集的数据和用现场采集的土样、水样和岩样化验的数据来出报告了。比妨我们的报告,对地下水的涌量和影响半径就判断不对,原因是对地下水的试验孔的试验深度未把握好。还有是收集地方的水文气象资料不准,导致将地下水位的高度定高,增加了地下室的抗浮要求。
勘探单位的工作主要有五项,一是钻孔取样,二是现场试验,三是样本化验,四是报告编制,五是施工过程中的验收和指导(主要是桩基施工和土方开挖是的验收)。
据说我们的合同中约定,出报告后就结算,并支付全部勘探合同款。如果是这样,应该有错,因勘探工作还要在基础施工完成后才能完成。勘察单位要参加一些分部工程的验收才对。
第五篇:工程地质勘探
工程地质勘察
百科名片
工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。
简介
勘察内容
勘察工作量
勘察阶段
工程地质勘察方法或手段 工程地质测绘
工程地质勘探
实验室试验及现场原位测试
长期观测
展开 编辑本段简介
工程地质勘察 engineering geological investigation研究、评价建设场地的工程地质条件所进行的地质测绘、勘探、室内实验、原位测试等工作的统称。为工程建设的规划、设计、施工提供必要的依据及参数。工程地质条件通常是指建设场地的地形、地貌、地质构造、地层岩性、不良地质现象以及水文地质条件等。工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。
编辑本段勘察内容
主要有以下五项:①搜集研究区域地质、地形地貌、遥感照片、水文、气象、水文地质、地震等已有资料,以及工程经验和已有的勘察报告等;②工程地质调查与测绘;③工程地质勘探见工程地质测绘和勘探;④岩土测试和观测见土工试验和现场原型观测、岩体力学试验和测试;⑤资料整理和编写工程地质勘察报告。工程地质勘察通常按工程设计阶段分步进行。不同类别的工程,有不同的阶段划分。对于工程地质条件简单和有一定工程资料的中小型工程,勘察阶段也可适当合并。
编辑本段勘察工作量
主要根据工程类别与规模、勘察阶段、场地工程地质的复杂程度和研究状况、工程经验、建筑物等级及其结构特点、地基基础设计与施工的特殊要求等六个方面而定。
编辑本段勘察阶段
按工程建设的阶段,工程地质勘察一般分为规划选点至选址的工程地质勘察、初步设计工程地质勘察和施工图设计工程地质勘察。
编辑本段工程地质勘察方法或手段
工程地质勘察方法或手段,包括工程地质测绘、工程地质勘探、实验室或现场试验、长期观测(或监测)等。
工程地质测绘
在一定范围内调查研究与工程建设活动有关的各种工程地质条件,测制成一定比例尺的工程地质图,分析可能产生的工程地质作用及其对设计建筑物的影响,并为勘探、试验、观测等工作的布置提供依据。它是工程地质勘察的一项基础性工作。测绘范围和比例尺的选择,既取决于建筑区地质条件的复杂程度和已有研究程度,也取决于建筑物的类型、规模和设计阶段。规划选点阶段,区域性工程地质测绘用小比例尺(1:10万,1:5万);设计阶段,水库区测绘大多用中比例尺(1:2.5万,1:1万),坝址、厂址则用大比例尺(1:5000,1:2000,1:1000,1:500)。工程地质测绘所需调研的内容有地层岩性、地质构造、地貌及第四纪地质、水文地质条件、天然建筑材料、自然(物理)地质现象及工程地质现象。对所有地质条件的研究,都必须以论证或预测工程活动与地质条件的相互作用或相互制约为目的,紧密结合该项工程活动的特点。当露头不好或这些条件在深部分布不明时,需配合以试坑、探槽、钻孔、平洞、竖井等勘探工作进行必要的揭露。工程地质测绘通常是以一定比例尺的地形图为底图,以仪器测量方法来测制。采用卫星像片、航空像片和陆地摄影像片,通过室内判读调绘成草图,到现场有目的地复查,与进一步的照片判读反复验证,可以测制出更精确的工程地质图。并可提高测绘的精度和效率,减少地面调查的工作量。
工程地质勘探
包括工程地球物理勘探、钻探和坑探工程等内容。①工程地球物理勘探。简称工程物探,其目的是利用专门仪器,测定各类岩、土体或地质体的密度、导电性、弹性、磁性、放射性等物理性质的差别,通过分析解释判断地面下的工程地质条件。它是在测绘工作的基础上探测地下工程地质条件的一种间接勘探方法。按工作条件分为地面物探和井下物探(测井);按被探测的物理性质可分为电法、地震、声波、重力、磁法、放射性等方法。工程地质勘察中最常用的地面物探为电法中的视电阻率法,地震勘探中的浅层折射法,声波勘探等;测井则多采用综合测井。物探的优点在于能经济而迅速地探测较大范围,且通过不同方向的多个剖面获得的资料是三维的。以这些资料为基础,在控制点和异常点上布置勘探、试验工作,既可减少盲目性,又可提高精度。测井则可增补钻探工作所得资料并提高其质量。开展多种方法综合物探,根据综合成果进行对比分析,可以显著提高地质解释的质量,扩大物探解决问题的范围,缩短工程地质勘探周期并降低其成本。由于物探需要间接解释,所以只有地质体之间的物理状态(如破碎程度、含水率、喀斯特化程度)或某种物理性质有显著差异,才能取得良好效果。②钻探和坑探。采用钻探机械钻进或矿山掘进法,直接揭露建筑物布置范围和影响深度内的工程地质条件,为工程设计提供准确的工程地质剖面的勘察方法。其任务是:查明建筑物影响范围内的地质构造,了解岩层的完整性或破坏情况,为建筑物探寻良好的持力层(承受建筑物附加荷载的主要部分的岩土层)和查明对建筑物稳定性有不利影响的岩体结构或结构面(如软弱夹层、断层与裂隙);揭露地下水并观测其动态;采取试验用的岩土试样;为现场测试或长期观测提供钻孔或坑道。钻探比坑探工效高,受地面水、地下水及探测深度的影响较小,故广为采用。但不易取得软弱夹层岩心和河床卵砾石层样品,钻孔也不能用来进行大型现场试验。因此,有时需采用大孔径钻探技术,或在钻孔中运用钻孔摄影,孔内电视或采用综合物探测井以弥补其不足。但在关键部位还需采用便于直接观察和测试目的层的平洞、斜井、竖井等坑探工程。钻探和坑探的工作成本高,故应在工程地质测绘和物探工作的基础上,根据不同工程地质勘探阶段需要查明的问题,合理设计洞、坑、孔的数量、位置、深度、方向和结构,以尽可能少的工作量取得尽可能多的地质资料,并保证必要的精度。
实验室试验及现场原位测试
获得工程地质设计和施工参数,定量评价工程地质条件和工程地质问题的手段,是工程地质勘察的组成部分。室内试验包括:岩、土体样品的物理性质、水理性质和力学性质参数的测定。现场原位测试包括:触探试验、承压板载荷试验、原位直剪试验以及地应力量测等
(见岩土试验、工程地质力学模拟)。设计建筑物规模较小,或大型建筑物的早期设计阶段,且易于取得岩、土体试样的情况下,往往采用实验室试验。但室内试验试样小,缺乏代表性,且难以保持天然结构。所以,为重要建筑物的初步设计至施工图设计提供上述各种参数,必须在现场对有代表性的天然结构的大型试样或对含水层进行测试。要获取液态软粘土、疏松含水细砂、强裂隙化岩体之类的、不能得到原状结构试样的岩土体的物理力学参数,必须进行现场原位测试。
长期观测
用专门的观测仪器对建筑区工程地质条件各要素或对工程建筑活动有重要影响的自然(物理)地质作用和某些重要的工程地质作用随时间的发展变化,进行长时期的重复测量的工作。观测的主要内容有:岩、土体位移范围、速度、方向;岩、土体内地下水位变化;岩体内破坏面上的压力;爆破引起的质点速度;峰值质点加速度;人工加固系统的载荷变化等。此项工作主要是在论证建筑物的施工设计的详细勘察阶段进行,工程地质作用的观测则往往在施工和建筑物使用期间进行。长期观测取得的资料经整理分析,可直接用于工程地质评价,检验工程地质预测的准确性,对不良地质作用及时采取防治措施,确保工程安全。