赫天樞
(黑龍江省齊齊哈爾地質(zhì)勘查總院,黑龍江 齊齊哈爾 161000)
工程地質(zhì)學(xué)早在二十世紀(jì)九十年代末就已發(fā)展為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科,學(xué)界最新學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)更是已經(jīng)高深到利用非線性科學(xué)研究其復(fù)雜性問(wèn)題。截止到現(xiàn)在為止,工程地質(zhì)學(xué)科正遭遇著前所未有的挑戰(zhàn),工程地質(zhì)專業(yè)正面臨著全新的機(jī)遇。人類和自然的關(guān)系不再只是掠奪和斗爭(zhēng)而是相互和諧和相互作用,人類活動(dòng)不應(yīng)該思考如何改造自然而應(yīng)該是怎樣順應(yīng)大自然,遵守自然發(fā)展規(guī)律。人類賴以生存的地球環(huán)境成為人們?cè)絹?lái)越重視的問(wèn)題,特別是工程地質(zhì)學(xué)家以及地質(zhì)師更為關(guān)注的問(wèn)題。
中國(guó)疆域廣闊,地理環(huán)境極其復(fù)雜,礦產(chǎn)資源的分散非常廣泛,所以,在實(shí)際礦產(chǎn)勘查過(guò)程中,需要有關(guān)專業(yè)人員具備較強(qiáng)的技能知識(shí)以及熟練掌握先進(jìn)的勘查設(shè)備,然而在某些地區(qū),因?yàn)橘Y金、環(huán)境、自身發(fā)展等一系列因素的影響,導(dǎo)致高素質(zhì)技術(shù)人才無(wú)法引進(jìn),所應(yīng)用的勘查設(shè)備也過(guò)于陳舊或老化,勘查準(zhǔn)確率較低,甚至?xí)斐煽辈閰^(qū)域的生態(tài)污染,從而影響到地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的繼續(xù)。
目前階段,工程建設(shè)的發(fā)展主要具備以下三點(diǎn)特征:工程越來(lái)越復(fù)雜(建筑層數(shù)逐年增加,構(gòu)造以及功能日趨復(fù)雜),工程建筑場(chǎng)地內(nèi)地質(zhì)環(huán)境越來(lái)越惡劣,巖土問(wèn)題越來(lái)越突出。新建工程四周一般早就高樓林立,工程建筑的基礎(chǔ)和地基的共同作用以及與周遭生態(tài)系統(tǒng)的互相制約,互相作用越來(lái)越強(qiáng)烈。有些勘查部門(mén)因?yàn)檎J(rèn)識(shí)不足,如在對(duì)巖土構(gòu)造分析、施工論證方面的不足,其結(jié)果就是會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成毀滅性災(zāi)難。如建筑場(chǎng)地周?chē)R近高層建筑物或馬路,對(duì)于這種建筑場(chǎng)地,地質(zhì)工程在勘查時(shí),除了必須根據(jù)高層建筑地質(zhì)工程勘查規(guī)定的一般標(biāo)準(zhǔn)和要求施工外,還必須對(duì)工程施工以及實(shí)施時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生的影響進(jìn)行重點(diǎn)論證,可實(shí)際勘查報(bào)告中往往會(huì)忽略這方面的工作內(nèi)容,導(dǎo)致無(wú)法滿足地質(zhì)工程施工以及相關(guān)設(shè)計(jì)的要求?;娱_(kāi)挖時(shí)使用的諸多技術(shù)手段很難獲得預(yù)期效果,反而造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。
根據(jù)對(duì)前期勘查報(bào)告的分析,其不合格具體表現(xiàn)在以下四點(diǎn)內(nèi)容:首先,對(duì)于設(shè)計(jì)布局的勘查工作量執(zhí)行能力較差,對(duì)設(shè)置的柱位鉆孔沒(méi)有嚴(yán)格按照“一柱一孔”的要求進(jìn)行鉆探,而是出于自我意愿選擇進(jìn)行鉆探,之后,推測(cè)臨近鉆孔巖土層的狀況,導(dǎo)致勘查結(jié)論不精確,專業(yè)程度不高。第二,對(duì)場(chǎng)景地面的地質(zhì)調(diào)研工作做得不夠細(xì)致,不夠認(rèn)真,查找、收集到的資料并不充分,對(duì)勘查區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)評(píng)價(jià)過(guò)于簡(jiǎn)單化、片面化,沒(méi)有如實(shí)反應(yīng)出區(qū)域地質(zhì)狀況。第三,對(duì)區(qū)域內(nèi)的巖土層分層定位不精準(zhǔn),場(chǎng)地出露地層為二疊系中統(tǒng)獅子山組(T9sh)白巖、灰質(zhì)石巖、灰質(zhì)泥巖,各巖層之間的物理力學(xué)性質(zhì)差別較大,但在實(shí)際勘查報(bào)告中并沒(méi)有完全定位出來(lái),導(dǎo)致設(shè)計(jì)不能參照各巖層巖體的力學(xué)參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),見(jiàn)下圖。第四,勘查報(bào)告的編寫(xiě)沒(méi)有嚴(yán)格按照《巖土工程勘查報(bào)告編寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)》(CECS90:98)等規(guī)范要求進(jìn)行編寫(xiě),章節(jié)短小缺失,無(wú)法如實(shí)、具體、系統(tǒng)、完整的提供科學(xué)有效的勘查成果。
圖1 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造
關(guān)于勘察方法的不合理,常見(jiàn)技術(shù)難題見(jiàn)下表所列。如一些勘查單位以所謂的靜壓載荷試驗(yàn)裂探坑兩邊土層為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)確定承載力,這種做法是錯(cuò)誤的,更是不合理的。試想,裂痕較淺和較深的兩邊土層所需壓力值并不一樣,那應(yīng)該取哪一邊的壓力定值來(lái)作為地基承載力呢,這是個(gè)問(wèn)題。另外,壓裂兩邊的土層又如何取代或者說(shuō)明該壓力值即垂直方向土層地基載力層的承載力。
表1 常見(jiàn)技術(shù)難題
對(duì)于原狀巖土樣本的地質(zhì)介質(zhì)獲取難度比較大的勘查作業(yè),可以采取波速檢測(cè)、應(yīng)力變速等新技術(shù),有關(guān)專業(yè)人員對(duì)以上檢測(cè)技術(shù)中所獲得的數(shù)據(jù)信息以及資料可以作為參考和解析,并采取圖表方式對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)完成統(tǒng)計(jì),進(jìn)而分析出期間存在的關(guān)聯(lián)性,探索有關(guān)發(fā)展規(guī)律,結(jié)合以往地質(zhì)勘查工作中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)進(jìn)行識(shí)別和分析,進(jìn)而可以推動(dòng)地質(zhì)工程勘查數(shù)據(jù)的參數(shù)精確度和穩(wěn)定性的同步提高,同時(shí)也可以求得地質(zhì)工程中地基損壞程度、樁基的承載力、邊坡構(gòu)造的穩(wěn)定性和變形能力、擋土構(gòu)造的破壞性以及具體的形變特征、地下水滲透程度、風(fēng)化巖的變形指數(shù)與承載力等參數(shù)??梢?jiàn),新技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用,可以為地質(zhì)工程后期勘查和施工作業(yè)提供較好的研究成果,有利于提高工程施工的安全性和有效性。
地質(zhì)工程的建設(shè)對(duì)生態(tài)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生一定影響,尤其是地質(zhì)工程在施工以及后期運(yùn)行時(shí)對(duì)自然環(huán)境可能會(huì)產(chǎn)生的一系列連鎖反應(yīng),如不良巖土問(wèn)題等,因此必須在充分論證以及合理預(yù)測(cè)的前提下,提前做出相應(yīng)的治理措施,具體流程見(jiàn)下圖。
圖2 工程與環(huán)境保護(hù)共同運(yùn)作機(jī)制
首先,必須緊密結(jié)合本區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的實(shí)際需要,明確所需技術(shù)人才的專業(yè)類型,進(jìn)行專門(mén)培養(yǎng),使其可以熟練掌握先進(jìn)技術(shù)和勘查手段,大力儲(chǔ)備勘查技術(shù)人才,努力適應(yīng)勘查工作的全面展開(kāi),助力勘查工作的高效進(jìn)行。其次,積極拓寬工程資金的來(lái)源渠道。各項(xiàng)工作的展開(kāi),包括技術(shù)研發(fā)與勘查工作等,離不開(kāi)龐大資金的支持。所以,為解決目前地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作面臨的各項(xiàng)難題,“開(kāi)源”是關(guān)鍵,積極拓寬資金來(lái)源渠道。全方位探索將地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與市場(chǎng)掛鉤的路徑,吸納社會(huì)各類資本,為勘查工作的全面開(kāi)展,提供有力支持。最后,加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)力度。技術(shù)作為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的關(guān)鍵保證,可以有效提升地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作水平,因此需要逐漸加大技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新的力度。結(jié)合勘查工作面臨的技術(shù)性難題,著手進(jìn)行專門(mén)研究,提高技術(shù)水準(zhǔn)。一方面,加緊新興技術(shù)研發(fā)腳步,加強(qiáng)信息化建設(shè)力度;另一方面,可以積極樹(shù)立典型礦區(qū)和典型礦城結(jié)構(gòu)的實(shí)例,總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn),創(chuàng)新工作路徑。
本文對(duì)地質(zhì)勘查技術(shù)當(dāng)中存在的問(wèn)題及解決措施進(jìn)行分析,依托地質(zhì)勘查技術(shù)當(dāng)中存在的問(wèn)題,根實(shí)現(xiàn)本文設(shè)計(jì)。希望本文的研究能夠?yàn)榻鉀Q地質(zhì)勘查技術(shù)當(dāng)中存在的問(wèn)題提供理論依據(jù)。