道路勘測新技術(shù)篇1
關(guān)鍵詞：軟土方面；工程勘察新技術(shù)；發(fā)展
隨著工程建筑不斷的發(fā)展，在軟土上修筑公路的數(shù)量的逐漸增多。而軟土地基畢竟沉降量大且沉降不均勻，再加上抗剪強(qiáng)度低，容易引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害，從而使公路工程質(zhì)量得不到保證。為了保證公路工程質(zhì)量，就應(yīng)該采用先進(jìn)的勘測手段對(duì)軟土地區(qū)進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)措施對(duì)軟土基層進(jìn)行相應(yīng)處理。而就目前來看，軟土工程勘測就技術(shù)并不能更好滿足實(shí)際需求，仍需對(duì)新的勘測技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)分析。如何更好的對(duì)軟土方面工程勘察新技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用進(jìn)行研究，已經(jīng)成為相關(guān)部門值得思索的事情。
一、軟土概況
1.軟土概念及判斷標(biāo)準(zhǔn)
所謂的軟土事實(shí)上就是一種天然含水量大、壓縮性高、承載力低的軟塑到流朔狀態(tài)的粘性土。其一般會(huì)在靜水或緩慢流水環(huán)境中沉積，長期積累過程中會(huì)產(chǎn)生化學(xué)和生物反應(yīng)形成軟土。目前來看，國家對(duì)軟土含水量的多少并未有明確的標(biāo)準(zhǔn)，但是在經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，軟土指標(biāo)為天然含水量不小于35或液限、天然孔隙比不小于1.0、十字剪切強(qiáng)度在35KPa。工程勘察中判斷工程是否為軟土?xí)r，就可以根據(jù)上述指標(biāo)進(jìn)行判斷。
2.軟土特點(diǎn)及危害
軟土一般為飽和軟土，這種飽和軟土一般是由淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭和泥炭質(zhì)土等組成的?，F(xiàn)在我國光發(fā)表分布的軟土的大部分是在全新世中一晚期形成的，其一般具有觸變性、流變性、低強(qiáng)度、低透水性和不均勻性等特征。而在工程應(yīng)用過程中，其一般地基沉降量較大有時(shí)可達(dá)幾十厘米設(shè)置幾百厘米。地基沉降時(shí)間一般為十年或上百年，尤其是我國沿海一帶的軟土基層厚度較大，使得其固結(jié)速度緩慢。地基不均勻也是軟土的主要特征之一，而出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是軟土上部結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和荷載差異。同時(shí)軟土地基的抗剪強(qiáng)度也比較低。正是因?yàn)檐浲辆哂幸陨咸卣?，而常常影響公路和鐵路施工質(zhì)量，甚至容易引發(fā)相應(yīng)地質(zhì)災(zāi)害。在這種情況下，公路或鐵路施工過程中，不得不對(duì)軟土的危害進(jìn)行相應(yīng)分析。軟土地基過大或不均勻沉降會(huì)影響路面的平整度，甚至?xí)孤访娴耐ㄐ心芰?、安全行駛和舒適度受到限制。公路或鐵路路基也會(huì)隨著軟基一起產(chǎn)生移動(dòng)，以致于公路或鐵路路面被整體破壞。因此，在公路或鐵路施工過程中，必須對(duì)施工區(qū)域土質(zhì)進(jìn)行勘測，一旦出現(xiàn)軟土地基，應(yīng)該及時(shí)采取相應(yīng)措施，以避免不必要的安全隱患。為了更好避免軟土危害發(fā)生，還應(yīng)該對(duì)軟土工程勘察新技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)研究。
二、軟土工程勘察新技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用狀況
1.軟土工程勘測新技術(shù)發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀
隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化不斷的發(fā)展，對(duì)工程軟土工程技術(shù)要求越來越高?，F(xiàn)有的軟土工程勘測技術(shù)已經(jīng)不能更好滿足現(xiàn)代化發(fā)展需求。在這種情況下，勘測研究人員就應(yīng)該對(duì)工程勘測技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步研究。目前來看，一些工程勘測中已經(jīng)采用了及軟硬件為一體的勘測設(shè)備，這種勘測設(shè)備不僅精密度大、速度快、成本低，其信息量也比較大，可以通過相應(yīng)加密點(diǎn)就能對(duì)地質(zhì)界面進(jìn)行連續(xù)觀測。在一定程度上解決了傳統(tǒng)鉆探勘測技術(shù)中的漏判、劃分點(diǎn)不準(zhǔn)確等問題，同時(shí)也能為軟土工程設(shè)計(jì)和使用提供有效依據(jù)。雖然先進(jìn)設(shè)備在一定程度上促進(jìn)了軟土工程的發(fā)展，但是這種技術(shù)手段并不能解決復(fù)雜軟土地基問題。在這種情況下，還應(yīng)該采用多種工程物探和鉆探結(jié)合手段相互補(bǔ)充并互相驗(yàn)證。
2.軟土工程勘測新技術(shù)發(fā)展應(yīng)用趨勢
目前來看，我國軟土工程方面的經(jīng)驗(yàn)已趨于成熟。軟土工程技術(shù)工作也已經(jīng)從之前單一的鉆探、取樣、實(shí)驗(yàn)、提報(bào)模式逐漸發(fā)展為多種測試手段和綜合評(píng)價(jià)模式。超重型動(dòng)力觸探、預(yù)鉆式和自鉆式旁壓實(shí)驗(yàn)及波速測驗(yàn)等先進(jìn)技術(shù)的出現(xiàn)，在一定程度上提高的軟土地基評(píng)價(jià)水平。而室內(nèi)工程實(shí)驗(yàn)中的高壓固結(jié)實(shí)驗(yàn)和三軸壓縮實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，為土力學(xué)研究奠定了基礎(chǔ)。勘察設(shè)計(jì)和施工的結(jié)合，在一定程度上促進(jìn)了勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測體系的形成，并促進(jìn)了軟土工程的發(fā)展。為了滿足軟土工程需求，期間引進(jìn)的地基處理技術(shù)和經(jīng)過試驗(yàn)總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)，為現(xiàn)代化軟土工程的發(fā)展創(chuàng)造了條件。為了保證工程有序進(jìn)行，以鐵路工程本身特點(diǎn)為依據(jù)，將鉆探和靜力觸探方法融合起來，并輔以螺紋形式對(duì)軟土分布范圍進(jìn)行勘察。而為了保證勘察質(zhì)量采用了相應(yīng)室內(nèi)試驗(yàn)土樣方法，結(jié)合靜力觸探來獲取軟土相應(yīng)指標(biāo)，并以螺紋鉆形式得出軟土邊界范圍。除了上述軟土勘測方法外，還可應(yīng)用特殊物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)，以得出特殊的物理力學(xué)指標(biāo)，以為鐵路施工沉降估算提供相應(yīng)依據(jù)。根據(jù)上述軟土方面工程勘察技術(shù)在一定程度上解決了鐵路施工過程中軟土問題。對(duì)一些地段表層承載力相對(duì)較弱，又以松軟土為主，部分又有軟土發(fā)育，最好采取適當(dāng)?shù)姆椒▽?duì)其進(jìn)行CFC樁處理。隨著軟土新技術(shù)的應(yīng)用，軟土工程勘察體制也發(fā)生了根本性改變。新的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的出現(xiàn)，能對(duì)軟土方面的工程擬建做出了合適的評(píng)價(jià)，也為不同工程區(qū)域軟土工程影響和設(shè)計(jì)參數(shù)創(chuàng)造了條件。同時(shí)也能對(duì)可能出現(xiàn)的工程問題進(jìn)行預(yù)測，并采取相應(yīng)措施，擬建工程可能造成的不良影響進(jìn)行調(diào)查和分析，為工程施工提供可靠依據(jù)和為工程設(shè)計(jì)和施工提供了保障性文件。然而，在軟土工程勘察新體制并未得到應(yīng)有的重視，仍有些施工企業(yè)并未按照軟土方面的勘察報(bào)告進(jìn)行相應(yīng)施工而使勘察不能順利進(jìn)行。隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，軟土工程勘測技術(shù)已向技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、數(shù)字化方向發(fā)展。在軟土地基處理上，將會(huì)有更多勘察新技術(shù)出現(xiàn)以滿足軟土工程實(shí)際勘測需求。
結(jié)束語：
因軟土地基自身存在劣勢較多，使得相應(yīng)工程建設(shè)不能直接在軟土區(qū)域進(jìn)行施工。在這種情況下，很有必要對(duì)軟土方面的工程勘測技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)研究，以保證軟土地基工程發(fā)展。而我國軟土工程勘測畢竟起步較晚，和發(fā)達(dá)國家相比較，還有一定距離。為了更好對(duì)軟土工程進(jìn)行勘測，有必要借鑒西方先進(jìn)研究新技術(shù)，并對(duì)工程勘察新技術(shù)發(fā)展進(jìn)行相應(yīng)預(yù)測，以便更好滿足公路工程發(fā)展需求。
參考文獻(xiàn)：
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道路勘測新技術(shù)篇2
【關(guān)鍵詞】GIS；新建鐵路勘測設(shè)計(jì)；應(yīng)用
1、引言
鐵路是我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的生命線，在繁榮社會(huì)經(jīng)濟(jì)和促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面發(fā)揮著巨大的作用。隨著社會(huì)發(fā)展和人民生活水平的提高，國家對(duì)“十二五”鐵路發(fā)展提出了更高的要求，中國鐵路建設(shè)項(xiàng)目越來越多，投資規(guī)模越來越大。
地理信息系統(tǒng)（GIS）是以數(shù)字信息為基礎(chǔ)，運(yùn)用地理學(xué)、遙感學(xué)、測繪學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多學(xué)科，通過計(jì)算機(jī)技術(shù)，快速、準(zhǔn)確和逼真地獲取設(shè)計(jì)走廊各類土地?cái)?shù)據(jù)，采集、整合各類地質(zhì)地形等地理信息，并應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。目前，GIS憑借其強(qiáng)大的集成功能和一體化優(yōu)越性、能夠在鐵路方案設(shè)計(jì)時(shí)提出地面沉降等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)等特性，已在鐵路勘測設(shè)計(jì)中得到了廣泛的運(yùn)用。如何運(yùn)用先進(jìn)的信息化勘測系統(tǒng)、將地理學(xué)、空間技術(shù)、信息科學(xué)等相互滲透和融合、構(gòu)建鐵路勘測標(biāo)準(zhǔn)體系、優(yōu)化新建鐵路勘測設(shè)計(jì)，更好地實(shí)現(xiàn)鐵路勘測與設(shè)計(jì)過程的數(shù)字化、自動(dòng)化，已日益成為專家學(xué)者和業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的重點(diǎn)和研究的課題。
2、我國鐵路勘測設(shè)計(jì)發(fā)展溯源
我國傳統(tǒng)的新建鐵路勘測設(shè)計(jì)采用分散作業(yè)的方式，專業(yè)之間缺乏滲透性，文件資料共享性差，效率低下且出錯(cuò)率高?？睖y部門與新建鐵路工程設(shè)計(jì)部門之間不能準(zhǔn)確順利和及時(shí)地進(jìn)行信息的有效溝通。通常，勘測獲得的信息多以圖表形式，定性或定量地提供給設(shè)計(jì)人員，而信息的采集是多方位的，既有地理環(huán)境空間定性特征，又有氣象、水利交通等定量指標(biāo)，眾多確定和不確定的因素，造成設(shè)計(jì)人員對(duì)信息理解不完整，對(duì)勘測數(shù)據(jù)識(shí)別、處理和利用困難。由于勘測與設(shè)計(jì)脫節(jié)，設(shè)計(jì)方案缺乏科學(xué)的情報(bào)支撐，新建鐵路整體設(shè)計(jì)水平難以提升。
為提高鐵路勘測設(shè)計(jì)水平，我國在引進(jìn)的基礎(chǔ)開發(fā)了勘測系統(tǒng)軟件，創(chuàng)建了地理信息系統(tǒng)理論體系，培養(yǎng)了大批專業(yè)人才，并積極開展多項(xiàng)國際合作。鐵道部于1999年實(shí)施了TB 10101《新建鐵路工程測量規(guī)范》，為保證新建鐵路線路、沿路隧道和橋涵等工程的勘測質(zhì)量，對(duì)新建鐵路工程測量技術(shù)提出了要求。2009年，針對(duì)規(guī)范中條款落后，已不能完全滿足信息測繪新技術(shù)要求的現(xiàn)狀，修訂并了TB 10101-2009《新建鐵路工程測量規(guī)范》。新修訂測量標(biāo)準(zhǔn)融入了新建鐵路勘測先進(jìn)的"三網(wǎng)合一"的測量理念，納入了近年來新建鐵路勘測新技術(shù)、新方法，促進(jìn)了我國鐵路勘測設(shè)計(jì)智能化發(fā)展進(jìn)程。
3、CIS功能及其在新建鐵路勘測設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
3.1CIS的功能
我國GIS的發(fā)展，經(jīng)歷了起步、準(zhǔn)備、發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化四個(gè)階段。其系統(tǒng)功能貫穿數(shù)據(jù)采集、分析、判斷及輸出應(yīng)用等全過程。具體功能有：
a)數(shù)據(jù)采集與編輯。即對(duì)遙感數(shù)據(jù)、航測數(shù)據(jù)等外部數(shù)據(jù)采集和將其完整準(zhǔn)確、邏輯一致地向內(nèi)部系統(tǒng)傳輸，保證了圖形數(shù)據(jù)的采集、屬性數(shù)據(jù)的采集在內(nèi)容與空間上的一致性；
b)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換與處理。即對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行格式、矢量、柵格化圖層等數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化；數(shù)據(jù)投影方式、比例、數(shù)據(jù)重構(gòu)以及壓縮拼接等幾何形態(tài)的變換；
c)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、計(jì)算、檢索功能。即對(duì)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間拓?fù)浏B加分析、空間模擬分析和管理、備份等功能；
d)輸出功能。將數(shù)據(jù)以報(bào)表、圖樣等形式顯示、傳輸和打印。
3.2GIS在新建鐵路勘測設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
數(shù)據(jù)采集、整理和入庫。GIS具有強(qiáng)大的對(duì)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、航測數(shù)據(jù)、實(shí)測地形數(shù)據(jù)、地圖、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)以及多媒體數(shù)據(jù)采集的能力，可將所有不同來源、不同采集方法的數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯、誤差分析、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、建立矢量數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系、柵格化等處理，并存入空間數(shù)據(jù)庫。新建鐵路勘測設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，不僅數(shù)據(jù)繁多，而且需要各專業(yè)的相互協(xié)調(diào)。GIS能夠描述和表達(dá)新建鐵路勘測復(fù)雜的空間實(shí)體和對(duì)圖像數(shù)據(jù)高度集成，為勘測設(shè)計(jì)信息流暢地傳遞提供便利，為專業(yè)設(shè)計(jì)模型、分析模型、評(píng)價(jià)和輔助決策模型的建立提供全面科學(xué)的信息支持。
新建鐵路的設(shè)計(jì)。三維GIS可為長大新建鐵路工程設(shè)計(jì)海量的空間數(shù)據(jù)提供動(dòng)態(tài)調(diào)度和三維可視化圖形。通常，各專業(yè)設(shè)計(jì)人員，可根據(jù)需要隨時(shí)從勘測部門經(jīng)信息歸類、整理后導(dǎo)入的勘測空間信息庫調(diào)取相關(guān)信息，作為設(shè)計(jì)依據(jù)，并將設(shè)計(jì)成果上傳至勘測空間數(shù)據(jù)庫，將通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化的“三化”設(shè)計(jì)思想融入新建鐵路工程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多專業(yè)間的協(xié)同作業(yè)。新建鐵路勘測設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)主要由新建鐵路勘測設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、線路設(shè)計(jì)成果數(shù)據(jù)和專題屬性數(shù)據(jù)3部分組成，如圖1所示。
三維建模與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用。將高新技術(shù)相結(jié)合的GIS，可將線路模型與專題屬性數(shù)據(jù)庫進(jìn)行關(guān)聯(lián)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)勘測設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)三維可視化，對(duì)效果進(jìn)行分析和評(píng)估，可優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，科學(xué)決策，提高新建鐵路可靠性與設(shè)計(jì)質(zhì)量。基于三維GIS的工程設(shè)計(jì)，可進(jìn)行空間分析，如對(duì)新建鐵路勘測結(jié)果進(jìn)行填土石方的數(shù)量計(jì)算、任意橫斷面的自動(dòng)提取等。GIS信息系統(tǒng)平臺(tái)促進(jìn)了新建鐵路測繪設(shè)計(jì)工作靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)變，設(shè)計(jì)人員可根據(jù)野外獲得的地形地貌、水文地質(zhì)資料，在室內(nèi)進(jìn)行仿真設(shè)計(jì)、鐵路動(dòng)態(tài)交互式設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)在同一平臺(tái)，既保持勘測基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、成果數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)三者之間的完整性和獨(dú)立性，又能在此基礎(chǔ)上自動(dòng)建模，同步修改，保證技術(shù)參數(shù)、設(shè)計(jì)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)上的合理性和最佳設(shè)計(jì)效果。
4、結(jié)論
綜上所述，新建鐵路勘測設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的、多專業(yè)、多學(xué)科的系統(tǒng)工程。只有從實(shí)際出發(fā)，利用基于GIS的新建鐵路勘測設(shè)計(jì)空間數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用GIS強(qiáng)大的空間分析能力，建立新建鐵路勘測設(shè)計(jì)分析模型，才能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，不斷提高新建鐵路勘測設(shè)計(jì)水平。
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道路勘測新技術(shù)篇3
【關(guān)鍵詞】鐵路隧道勘察綜合物探技術(shù)淺層地震勘探高密度電法
中圖分類號(hào)：X731 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、前言
在鐵路建設(shè)的發(fā)展過程中，隧道沿線的地形情況以及地質(zhì)狀況都比較復(fù)雜，是鐵路建設(shè)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，鐵路隧道勘察技術(shù)隨著我國鐵路建設(shè)的發(fā)展不斷完善，近年來，一些新技術(shù)、新方法被不斷采用，傳統(tǒng)的電測深法、地震折射法等也獲得了新的發(fā)展，如何綜合應(yīng)用這些技術(shù)，仍然是一個(gè)常說常新的問題，本文從各類傳統(tǒng)的鐵路隧道勘察技術(shù)出發(fā)，簡析綜合物探技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中的要點(diǎn)和方法。
二、鐵路隧道勘察中采用綜合物探技術(shù)的重要意義
1.為精準(zhǔn)勘察隧道提供保障。各種物探方法的應(yīng)用都有一定的物理前提，勘察測試結(jié)果往往要受到地質(zhì)、地球物理?xiàng)l件和邊界特征的影響，每一種具體的方法技術(shù)在實(shí)踐中都存在著一定的局限性，而鐵路隧道一般都具有比較復(fù)雜的地質(zhì)和工程問題，采用單一的物探方法往往精確度不高，難以達(dá)到查明鐵路隧道有關(guān)地質(zhì)和工程問題的目的，綜合物探技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效提高物探成果的地質(zhì)解釋精度。單一的物探方法必然有其優(yōu)勢和劣勢，為最大化發(fā)揮每種物探方法的特點(diǎn)，減少其局限性和不適應(yīng)性，必須要綜合利用物探方法，發(fā)揮綜合優(yōu)勢，產(chǎn)生1+1>2的效果。
2.為提高勘察效率提供保障。隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，“一路一帶”戰(zhàn)略的實(shí)施，鐵路工程仍然大有可為，提高工程效率，降低工程成本，是一個(gè)永恒的主題。然而，鐵路建設(shè)線路的規(guī)劃和開發(fā)也向縱深處發(fā)展，其施工線路的各種自然條件（包括地質(zhì)、交通、環(huán)境等）大多較為復(fù)雜，這就對(duì)前期勘察工作提出了更高的要求，通常需要我們?cè)谠敿?xì)分析已有的區(qū)域性和地區(qū)性勘察資料的基礎(chǔ)上，在結(jié)合實(shí)地踏勘、現(xiàn)場試驗(yàn)等，綜合選擇多種物探方法，以最小的成本和投入達(dá)到最佳的測試成果，真正實(shí)現(xiàn)多、快、好、省地進(jìn)行工程建設(shè)的目標(biāo)，發(fā)揮物探技術(shù)的先進(jìn)作用。
3.這是技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求。近年來，互聯(lián)網(wǎng)、電子信息和數(shù)據(jù)處理技術(shù)快速發(fā)展，鐵路勘探工程的物探技術(shù)也在高度和深度上進(jìn)一步深化，原有的一些技術(shù)方法也更加完善、成熟，許多新技術(shù)、新方法被應(yīng)用在實(shí)踐中，帶來了更多生機(jī)和活力，為綜合物探技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了更多的選擇，同時(shí)也對(duì)綜合物探技術(shù)的發(fā)展提出了更高的要求。老技術(shù)的新發(fā)展帶來了新的應(yīng)用，新技術(shù)需要不斷與其他技術(shù)綜合應(yīng)用，我們只有不斷完善綜合物探技術(shù)的理論和實(shí)踐知識(shí)，才能不斷適應(yīng)一系列新技術(shù)的發(fā)展和變化，最大限度的使用好這些新技術(shù)。
三、綜合物探方法的具體應(yīng)用
物探技術(shù)種類多樣，具體應(yīng)用中，應(yīng)因地制宜、因時(shí)制宜，根據(jù)具體地質(zhì)或工程問題，對(duì)特定的物探技術(shù)的適宜性和效果進(jìn)行評(píng)判，無論方法多么先進(jìn)，如果不符合特定的限定條件，也只是其它方法的補(bǔ)充和印證，而不能當(dāng)做主要方法，那種不論什么條件都用先進(jìn)的方法取代落后的技術(shù)的做法是不合理的，只有采用搭配得當(dāng)?shù)木C合物探技術(shù)，使各方法成果相互佐證、取長補(bǔ)短，才是提高物探資料解釋精度和可靠性的必由之路。
1.淺層地震勘探
淺層地震勘探主要是利用地震波的折射原理，對(duì)淺層具有波速差異的地層或構(gòu)造進(jìn)行探測。它的優(yōu)點(diǎn)是，利用人工激發(fā)的地震波在地下介質(zhì)傳播，不用采集試樣，不破壞巖體的連續(xù)性和土層的天然結(jié)構(gòu)，就可確定工程地質(zhì)指標(biāo)，在研究松散土層性質(zhì)時(shí)我們通常采用這種方法。它可以把某些工程地質(zhì)指標(biāo)推廣到面上，可以把其用來研究我們需要了解的任何范圍內(nèi)的土層性質(zhì)。還有，它操作方法簡便，可實(shí)地觀察。基于這些優(yōu)點(diǎn)，淺層地震勘探方法被廣泛的應(yīng)用到了工程勘察領(lǐng)域。
在淺層地震勘探中，折射波法和反射法是兩個(gè)常用的基本方法，其中又以折射波法更為常用，它能有效地解決工程地質(zhì)分層、含水層和隱伏斷層的探測等難度較大的問題，常常被用來探測覆蓋層（或低速層）的厚度、基巖起伏、斷層等工程地質(zhì)問題。
2.高密度電法
高密度電法，使用電極數(shù)量多，通過電極之間的自由組合，有效地提供更多的地電信息，優(yōu)點(diǎn)十分顯著，那就是集常規(guī)的電剖面和電測深于一體，并通過二維地電剖面測量，使電法勘探能像地震勘探一樣使用覆蓋式的測量方式。其優(yōu)勢十分明顯，既有效地減少了因電極設(shè)置引起的干擾和測量誤差，又可以獲得大量反映地電結(jié)構(gòu)狀態(tài)的信息，而且還有采集速度快、誤差小、成本低、效率高、信息量大等一系列的優(yōu)點(diǎn)，最重要的是智能化程度達(dá)到了相當(dāng)?shù)乃剑梢哉f是未來發(fā)展的趨勢，是一種勘探能力有了顯著提高的電法勘探新方法。
3.可控源音頻大地電磁測深法
可控源音頻大地電磁測深是上世紀(jì)80年代后期興起的一種新電法技術(shù)，利用可控制天然電磁信號(hào)為場源，對(duì)地下較深部位的地質(zhì)情況進(jìn)行判斷。通過觀測4個(gè)水平分量的時(shí)間序列信號(hào)，計(jì)算而得出的卡尼亞電阻率；同時(shí)，基于電磁波的趨膚深度原理，利用改變頻率進(jìn)行不同深度的電測深。
在工作中具有如下優(yōu)點(diǎn)：一次發(fā)射可以同時(shí)接收7道電場和1道磁場，工作效率高；抗干擾能力強(qiáng)；勘察范圍可達(dá)1至2千米，可靈敏地發(fā)現(xiàn)斷層，在其作用過程中能夠穿透高阻層。當(dāng)然，該方法也有其局限性，只能發(fā)射不同頻率的正弦波電流，只能計(jì)算地下的標(biāo)量阻抗值，僅適合探測簡單的、水平層狀的一維構(gòu)造，無法計(jì)算復(fù)雜的、非層狀的二維構(gòu)造的張量阻抗值。
4.土壤測氡技術(shù)
在實(shí)際勘探中，我們往往還會(huì)應(yīng)用到土壤測氡技術(shù)。當(dāng)基巖內(nèi)部存在斷裂破碎帶時(shí)，破碎帶中往往有氡氣濃度高的異常情況，存在明顯的濃度差異，這時(shí)需要應(yīng)用土壤測氡技術(shù)。制作并通過濃度曲線圖，觀察濃度曲線的變化特征，并且結(jié)合鉆探、地質(zhì)調(diào)查資料等資料，解釋物探的具體結(jié)果。
四、結(jié)束語
綜合物探技術(shù)比單一手段更精準(zhǔn)更高效，但是，需要強(qiáng)調(diào)的是，綜合物探技術(shù)不是采用的方法和手段越多越好，也不是多種方法和手段的任意羅列和疊加，應(yīng)該根據(jù)實(shí)地情況，既要考慮技術(shù)的可靠性，同時(shí)也要考慮經(jīng)濟(jì)的合理性，通過多種方法、手段的優(yōu)化組合，力求達(dá)到最佳效果，是一個(gè)需要統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的問題，達(dá)不到這一要求的物探，決不能說是真正的綜合物探，只不過是不同方法的疊加和累積罷了。本文作者本著拋磚引玉的精神做此文，希望能夠通過作者對(duì)于綜合物探技術(shù)在鐵路隧道勘測中的研究展現(xiàn)給大家，希望廣大同仁在閱讀此文之后能夠?qū)⒆约旱囊庖娺M(jìn)行反饋，以便于交流溝通，通過這樣的努力將綜合物探技術(shù)在鐵路隧道中的應(yīng)用進(jìn)程共同推進(jìn)。
參考文獻(xiàn)
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道路勘測新技術(shù)篇4
[關(guān)鍵詞]綜合物探 灰?guī)r地區(qū) 高速公路 勘察應(yīng)用
[中圖分類號(hào)] P631 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2013）-11-97-2
1前言
所謂物探，即地球物理勘探。基于物探方法所要探測的地質(zhì)對(duì)象與周圍介質(zhì)間存在某種物性差異，因此它能夠解決或查明有關(guān)地質(zhì)和工程問題。探測的地質(zhì)對(duì)象與周圍介質(zhì)間存在某種物性差異能夠?qū)θ斯の锢韴龅姆植继卣鲿?huì)產(chǎn)生一定的影響。物探技術(shù)的目的是解決地質(zhì)問題或者工程問題，它主要是利用先進(jìn)的物探儀器來攝取這些物理場的分布并與均質(zhì)條件下的物理場相比較，找出差異的部分來研究與勘探對(duì)象之間的關(guān)系來實(shí)現(xiàn)解決地質(zhì)問題或者工程問題目的的。作為地質(zhì)科學(xué)中的一門發(fā)展較快，較為活躍和新興的的學(xué)科，綜合物探技術(shù)是工程勘察的重要方法之一，在某種程度上講，它的應(yīng)用與發(fā)展已成為衡量地質(zhì)勘察現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。
2綜合物探方法
2.1綜合物探方法及其功能
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，物探技術(shù)方法也出現(xiàn)了眾多的門類，它們依據(jù)的原理和使用的儀器設(shè)備也各有不同。并且伴隨著物探技術(shù)的發(fā)展日趨成熟，在綜合物探領(lǐng)域，新的方法技術(shù)層出不窮，目前常見的綜合物探方法的功能主要包括考古研究與地下管線探測、工程運(yùn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測、工程質(zhì)量檢測、災(zāi)害及環(huán)境地質(zhì)調(diào)查和水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察。在考古研究與地下管線探測中，綜合物探技術(shù)的功能主要表現(xiàn)在他能夠確定各種金屬和非金屬的埋藏位置、埋藏深度和具體走向，并且還能夠判斷出埋藏的電力電纜和通訊線路，從而評(píng)定古代人文活動(dòng)規(guī)律、考古文物表面的受腐蝕程度，從而更好的確?？脊殴ぷ鞯恼归_，促進(jìn)古文化遺址的發(fā)掘和研究。在工程運(yùn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測方面，綜合物探方法的功能主要表現(xiàn)在它能夠研究管涌通道、集中滲漏、堤壩裂縫等各種安全隱患，同時(shí)，作為一項(xiàng)常用的檢測手段，綜合物探技術(shù)還能夠?qū)λそㄖ热绲虊蔚姆€(wěn)定性產(chǎn)生一定的監(jiān)測作用，還能夠測量動(dòng)力機(jī)械與沖擊荷載下振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)壩體諧振、位移和振動(dòng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，測定大壩自振頻率，從而更好的研究建筑物和水庫在施工及運(yùn)行期間巖體的動(dòng)態(tài)及隱患。在工程質(zhì)量檢測方面，綜合物探技術(shù)能夠查明混凝土澆筑和樁基質(zhì)量，對(duì)灌漿質(zhì)量進(jìn)行檢測，測定隧道洞室高壓噴漿質(zhì)量和襯砌厚度，查明施工基礎(chǔ)剝掘參數(shù)，確定開挖界線。在災(zāi)害及環(huán)境地質(zhì)調(diào)查方面，綜合物探技術(shù)能夠預(yù)報(bào)和監(jiān)測涵洞和地下洞室開挖、滑坡體探測、邊坡蠕變特性、地震影響參數(shù)、工程場區(qū)初始地震危險(xiǎn)性等。在水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘察方面，綜合物探方法能夠?qū)Φ刭|(zhì)單元的空間結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和狀態(tài)進(jìn)行查明。從而降低勘探的施工成本，提高勘探質(zhì)量，減少勘探工作量，從而更好的促進(jìn)勘探工程布置的合理化。綜合物探就是以這些物探方法為基礎(chǔ)，把二種或二種以上的物探方法有效地組合起來，達(dá)到共同完成或解決某一地質(zhì)或工程問題的目的，取得最佳的地質(zhì)效果和社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益，滿足工程建設(shè)的需要。
2.2綜合物探方法的特點(diǎn)
基于綜合物探技術(shù)的工程勘察不同于一般的建筑工程施工，它具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性。首先，從施工技術(shù)支持方面看，基于綜合物探技術(shù)的工程勘察所需要的技術(shù)支撐是多方面，不僅包括施工技術(shù)、測試技術(shù)、力學(xué)分析技術(shù)，還包括巖土工程知識(shí)和計(jì)算機(jī)測繪技術(shù)，多種知識(shí)工程了一個(gè)相對(duì)完善的體系，確?；诰C合物探技術(shù)的工程勘察的有效進(jìn)行。從具體施工內(nèi)容來看，基于綜合物探技術(shù)的工程勘察的施工內(nèi)容較為復(fù)雜?；诰C合物探技術(shù)的工程勘察的各個(gè)施工環(huán)節(jié)是相互聯(lián)系的，任何一個(gè)環(huán)節(jié)不夠科學(xué)合理都會(huì)對(duì)另一方面的勘察產(chǎn)生一定的影響。
3灰?guī)r地區(qū)高速公路施工要求及特點(diǎn)
灰?guī)r地區(qū)高速公路施工不同于一般的施工，灰?guī)r地區(qū)高速公路施工具有較高的施工技術(shù)要求?；?guī)r地區(qū)高速公路施工活動(dòng)不同于其它的工程，因此不可能通過再拆卸或解體的方式檢查內(nèi)在的質(zhì)量問題，因此檢查難度大。此外與一般的產(chǎn)品質(zhì)量控制相比較灰?guī)r地區(qū)高速公路施工活動(dòng)對(duì)質(zhì)量的要求更為嚴(yán)苛，有其自身的特點(diǎn)。灰?guī)r地區(qū)高速公路施工活動(dòng)過程中的影響因素多且隱蔽，它不像一般工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)那樣，它沒有規(guī)范化的生產(chǎn)工藝、完善的檢測技術(shù)以及成套的生產(chǎn)設(shè)備，也沒有穩(wěn)定的生產(chǎn)環(huán)境和固定的生產(chǎn)流水線，因此它的影響因素多且隱蔽性強(qiáng)。同時(shí)灰?guī)r地區(qū)高速公路施工活動(dòng)控制過程中，中間產(chǎn)品、分項(xiàng)工程交接、隱蔽工程相對(duì)多，因此很難對(duì)灰?guī)r地區(qū)高速公路施工活動(dòng)進(jìn)行有效地控制工作，也是因?yàn)榛規(guī)r地區(qū)高速公路施工控制具有隱蔽性的特點(diǎn)。
4綜合物探在灰?guī)r地區(qū)的高速公路的勘察應(yīng)用
4.1高邊坡滑坡體勘察
為了確保灰?guī)r地區(qū)高速公路的勘察應(yīng)用的科學(xué)化和安全性，我們必須加強(qiáng)高速公路高邊坡滑坡體的控制，而綜合物探技術(shù)能夠?qū)Ω哌吰禄麦w進(jìn)行勘察，因此，在灰?guī)r地區(qū)的高速公路施工建設(shè)中必須做好高邊坡滑坡體的監(jiān)測，以查明覆蓋物發(fā)育地段隱伏滑坡體，促進(jìn)灰?guī)r地區(qū)高速公路建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性。
4.2破壞性巖溶勘察
綜合物探技術(shù)能夠查明路基隱伏塌陷的范圍，能夠更加準(zhǔn)確的確定地下巖溶的分布狀況，圈定出巖溶發(fā)育帶以及巖溶發(fā)育帶的分布、走向、深度等特征，從而更好的保證灰?guī)r地區(qū)高速公路地基建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性，為路基的綜合工程治理和加固、后期公路建設(shè)提供了可靠依據(jù)， 從而避免不必要的施工損失。
4.3軟土地基勘察
在高速公路路基勘察中， 不良地質(zhì)體的勘察也是一項(xiàng)重要的勘察內(nèi)容，尤其是對(duì)于軟土地層的勘察。當(dāng)前情況下，為了加強(qiáng)對(duì)于灰?guī)r地區(qū)的高速公路軟土地基勘察，我們一般采用鉆探及靜力觸探等方法。作為一種新興的工程勘察技術(shù)，軟土地基勘測中目前常見的一種方法是面波法，它能夠利用巖土物理力學(xué)性質(zhì)的相關(guān)性以及傳播速度和頻散特性進(jìn)行淺部地層的波速分層，從而更好的實(shí)現(xiàn)軟土地基勘察工作。
4.4隧道勘察
在灰?guī)r地區(qū)的高速公路勘察過程中，隧道勘察同樣是一項(xiàng)重要內(nèi)容。在高速公路施工之前，我們需要對(duì)隧道工程的地質(zhì)環(huán)境和施工技術(shù)特點(diǎn)首先全方位的勘察，要明確各物探方法適用的地質(zhì)地球物理前提條件和需要解決的工程地質(zhì)問題，一般情況下我們會(huì)采用高密度電法、音頻大地電磁法、瞬變電磁法、多波地震映象法等進(jìn)行隧道地質(zhì)勘察等。
5小結(jié)
隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，物探技術(shù)方法也出現(xiàn)了眾多的門類，它們依據(jù)的原理和使用的儀器設(shè)備也各有不同。并且伴隨著物探技術(shù)的發(fā)展日趨成熟，在綜合物探領(lǐng)域，新的方法技術(shù)層出不窮，作為地球物理勘測的一種重要手段，在不同地質(zhì)環(huán)境中的施工過程中發(fā)揮著重要的作用，特別是伴隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，對(duì)灰?guī)r地區(qū)的高速公路的勘察工作來說，加強(qiáng)綜合物探技術(shù)的研究和應(yīng)用顯得更為重要。希望對(duì)我國高速公路勘察工作起到良好的借鑒性意義。
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道路勘測新技術(shù)篇5
鉆孔雷達(dá)與數(shù)字?jǐn)z像動(dòng)態(tài)勘察技術(shù)在地質(zhì)勘察中有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義，本文就兩者使用情況進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上對(duì)一段高速公路地質(zhì)情況進(jìn)行了勘察，并對(duì)兩者結(jié)果進(jìn)行了比對(duì)和結(jié)合探討。
【關(guān)鍵詞】數(shù)字 儀器 啟動(dòng)
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及交通運(yùn)輸業(yè)務(wù)量急劇增加，越來越多的交通設(shè)施需要去建設(shè)，高速交通工程建設(shè)對(duì)于場地穩(wěn)定性要求比較高，此時(shí)的線路選擇主要要求場地具有穩(wěn)定性、地基適宜以及工程地質(zhì)條件要相對(duì)比較完好，但是由于高速跨域地區(qū)范圍比較大，難免會(huì)遇到不好的地質(zhì)條件，包括斷裂、破碎帶、巖溶等地質(zhì)構(gòu)造，不完善、不細(xì)致的地質(zhì)勘察資料不僅不可以用來完善工程設(shè)計(jì)，還不能夠揭露出不良地質(zhì)構(gòu)造，給工程設(shè)計(jì)以及施工帶來了很大的不便，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)工程質(zhì)量、成本、工期影產(chǎn)生重大災(zāi)難。鉆孔雷達(dá)與數(shù)字?jǐn)z像動(dòng)態(tài)勘察技術(shù)是地表地質(zhì)勘察的有力補(bǔ)充，也是提高地質(zhì)勘察精確度的合理方案，能夠有效預(yù)防災(zāi)害產(chǎn)生，減少工程損失，保證工程質(zhì)量和安全，對(duì)于工程地質(zhì)勘察發(fā)展事業(yè)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文就鉆孔雷達(dá)與數(shù)字?jǐn)z像動(dòng)態(tài)勘察技術(shù)在高速路基穩(wěn)定性研究分析
1 基于鉆孔雷達(dá)與數(shù)字?jǐn)z像動(dòng)態(tài)勘察技術(shù)動(dòng)態(tài)勘察技術(shù)
選擇一種高效的勘察方法對(duì)于工程建設(shè)是非常有必要的，這是由于高效、合理、準(zhǔn)確的勘察方法可以提高工程的經(jīng)濟(jì)性，還可以有效解決工程設(shè)施過程中遇到的問題。鉆孔雷達(dá)與數(shù)字?jǐn)z像動(dòng)態(tài)勘察技術(shù)具有相通性，其解譯結(jié)果可以通用，可以得到有效補(bǔ)充，鉆孔圖像可以精確展示孔內(nèi)具體結(jié)構(gòu)特征，雷達(dá)圖像可以清晰且準(zhǔn)確的反映出鉆孔測壁周圍的各種目標(biāo)體，經(jīng)過科學(xué)方法對(duì)比和分析，能夠?qū)@孔雷達(dá)與數(shù)字?jǐn)z像動(dòng)態(tài)勘察結(jié)果構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一整體，為解譯地質(zhì)研究目標(biāo)提供了便利和條件。
1.1 動(dòng)態(tài)勘察技術(shù)定義分析
地質(zhì)情況比較復(fù)雜，對(duì)其性質(zhì)的明確具有多重性，一般會(huì)通過多種方法聯(lián)合解決地質(zhì)勘察問題。本文所分析的動(dòng)態(tài)勘察技術(shù)主要是根據(jù)工程場地實(shí)際具體情況，按照所規(guī)定的操作流程以及勘察方法及時(shí)調(diào)整步測和勘察方案，以便知道所勘察的區(qū)域地質(zhì)情況是否存在著安全隱患，為工程選址、設(shè)計(jì)、施工奠定好基礎(chǔ)。本方案經(jīng)過對(duì)單孔勘察并分析出勘察結(jié)果，查看本區(qū)域是否存在著安全隱患，是否具有不良地質(zhì)構(gòu)造，并動(dòng)態(tài)知道是否增加新的鉆孔直至滿足工程勘察的需要，實(shí)行動(dòng)態(tài)勘察的新方案。
1.2 動(dòng)態(tài)勘察技術(shù)的操作流程介紹
（1）了解清楚區(qū)域內(nèi)地質(zhì)情況，獲取探測工作所需要的地球物理參數(shù)。
（2）安排對(duì)場地進(jìn)行平整，安裝設(shè)備就位，滿足下一步要求。
（3）將相關(guān)設(shè)備連接到位。
（4）技術(shù)人員啟動(dòng)鉆孔攝像設(shè)備，現(xiàn)場觀察并做好初步分析。
（5）布置測線或者測點(diǎn)，現(xiàn)場觀察并做好初步分析。
（6）地質(zhì)雷達(dá)探測設(shè)備啟動(dòng)，然后將其參數(shù)進(jìn)行初始化，重復(fù)上一步步驟。
（7）技術(shù)人員根據(jù)初步勘查結(jié)果，按照實(shí)際情況，分析勘查區(qū)域內(nèi)是否存在著安全隱患或者其他問題，決定是否再次增加勘查點(diǎn)，若需要?jiǎng)t布置新的測點(diǎn)并重新回到第5步，否則繼續(xù)下一步操作過程。
（8）利用主機(jī)設(shè)備對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行記錄和整理，直至整個(gè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集工作結(jié)束為止。
勘查設(shè)計(jì)人員根據(jù)勘查結(jié)果，進(jìn)行室內(nèi)分析與處理。
1.3 動(dòng)態(tài)勘察技術(shù)方法分析
高速公路對(duì)于路基質(zhì)量要求較高，工程勘察人員一定詳細(xì)查明路基沿線地質(zhì)情況，包括是否具有斷裂、破碎帶、巖溶以及地下暗河等地質(zhì)構(gòu)造，為了做到勘察工程經(jīng)濟(jì)化化的效果，一定要對(duì)勘察方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。通過了解當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況，實(shí)時(shí)調(diào)整勘察方案，以便于更加高效的完成地質(zhì)勘察工作，勘察前應(yīng)該充分分析基礎(chǔ)地質(zhì)工程資料，包括水文地質(zhì)情況、地質(zhì)初步設(shè)計(jì)文件以及地方志等等。
2 鉆孔雷達(dá)與數(shù)字?jǐn)z像動(dòng)態(tài)勘察技術(shù)實(shí)例分析
針對(duì)某一條高速公路區(qū)域地質(zhì)情況進(jìn)行勘察，取兩個(gè)勘測點(diǎn)分別利用鉆孔雷達(dá)以及數(shù)字?jǐn)z像儀器進(jìn)行測試。
2.1 數(shù)字?jǐn)z像測試結(jié)果分析
在此高速公路DK583+880.5m右面1.1m處進(jìn)行鉆孔，鉆孔深度控制在36.38m，本工程所用數(shù)字測試儀器測試深度為17至36m，套管取17.5m。該孔在測試深度范圍內(nèi)地質(zhì)情況較為完整，只有一小部分區(qū)域有較大的裂隙，孔內(nèi)在20.6m、26m、34.5m處裂隙寬度較大，可以分布達(dá)到200mm、10mm、10mm以及100mm。
在DK584+935m右面3.9m處進(jìn)行鉆孔，鉆孔深度控制在35.2m，攝像深度為20.4至30.7m，套管取20m。該孔在測試深度范圍內(nèi)地質(zhì)情況較為完整，在25.8至26.1m處為近320mm寬的裂隙，孔內(nèi)在24m處有一層近300mm寬的竹節(jié)狀灰?guī)r。
2.2 雷達(dá)測試結(jié)果分析
在此高速公路DK583+880.5m右面1.1m處進(jìn)行鉆孔，鉆孔深度控制在36.38m，本工程所用雷達(dá)測試深度為36m，套管取用17.5m。該孔在測試深度20.5至20.7m范圍內(nèi)出現(xiàn)地質(zhì)情況異常，在22.5m處信號(hào)有偏差，初步可以判斷具有裂隙或者孔隙，在26m以及32處也可能出現(xiàn)裂隙。
在DK584+935m右面3.9m處進(jìn)行鉆孔，鉆孔深度控制在35.2m，鉆孔雷達(dá)測試為31m，套管取20m。該孔在測試深度27m以及31m處出現(xiàn)了較為明顯的暗淡區(qū)域，集合波形了基本特征，可以初步判斷在此范圍內(nèi)有空隙，孔內(nèi)在29至31m范圍內(nèi)有更大的空隙。
2.3 兩者比較分析
這兩種測試方法都有著一些相關(guān)性，裂紋以及空洞等地質(zhì)結(jié)構(gòu)都可以在可見光圖像或者雷達(dá)圖像中反映出來。數(shù)字鉆孔圖像可以清晰表明裂紋在孔壁交接位置出現(xiàn)的產(chǎn)狀，但是鉆孔雷達(dá)剖面圖可以在一定程度上反映出地質(zhì)層具有一個(gè)張開形剪刀狀的回波曲線，并能夠反映該裂紋可能地發(fā)展趨勢。另外，從鉆孔雷達(dá)以及數(shù)字?jǐn)z像的數(shù)據(jù)中，還可以確定裂隙的數(shù)量，可以反映出巖體結(jié)構(gòu)形態(tài)較為完整。為此在工程巖體勘察過程中，可以把鉆孔雷達(dá)測試、數(shù)字?jǐn)z像以及鉆孔取芯三種勘察方式有機(jī)結(jié)合起來，能夠得到更加完整與準(zhǔn)確的勘察數(shù)據(jù)。
鉆孔雷達(dá)技術(shù)與數(shù)字?jǐn)z像技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，我們可以利用他們對(duì)高速交通工程進(jìn)行勘察，然后再對(duì)勘察結(jié)果比對(duì)、有機(jī)結(jié)合分析，這樣的地質(zhì)勘察思路建立了可靠的理論和方法基礎(chǔ)，促進(jìn)了勘察事業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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作者單位
道路勘測新技術(shù)篇6
關(guān)鍵詞：道路勘測設(shè)計(jì)；人才培養(yǎng)；素質(zhì)能力；實(shí)踐教學(xué)
中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）10-0127-02
道路勘測設(shè)計(jì)是道路橋梁與渡河工程專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的專業(yè)核心課程。學(xué)生通過學(xué)習(xí)該課程后，在理論方面能掌握道路平面、縱斷面、橫斷面設(shè)計(jì)的方法，掌握道路勘測、選線、定線的方法，掌握交叉口設(shè)計(jì)的理論與方法；能夠運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行道路的平、縱、橫三個(gè)斷面的設(shè)計(jì)，通過道路選線、定線的野外工作及內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)整理、設(shè)計(jì)和繪圖等工作提高分析問題和解決問題的能力。目前普遍存在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱的問題，因此很多學(xué)者積極探索和研究，研究成果主要有：增強(qiáng)本課程與其他專業(yè)課和生活實(shí)際及工程案例的聯(lián)系[1]；產(chǎn)教融合、數(shù)字化和GPS及全站儀的一體化實(shí)習(xí)的方法研究[2]；測量實(shí)習(xí)與道路勘測實(shí)習(xí)場地統(tǒng)一，形成實(shí)踐教學(xué)體系的探索[3]；將專業(yè)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、測量實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)六個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)統(tǒng)一起來形成課程鏈?zhǔn)竭M(jìn)行教學(xué)[4]；增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的學(xué)時(shí)[5]；以項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行道路勘測設(shè)計(jì)理論知識(shí)的深化理解[6]；堅(jiān)持手工設(shè)計(jì)計(jì)算與軟
件計(jì)算結(jié)合是全面掌握道路勘測設(shè)計(jì)基本理論的方法[7，8]；從本課程教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方法等方面進(jìn)行探討[9-11]；進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的改革[12]。
總之，目前研究主要從道路勘測設(shè)計(jì)課程與其他專業(yè)課程的聯(lián)系和現(xiàn)代化先進(jìn)儀器手段方面進(jìn)行研究，對(duì)于提升道路勘測設(shè)計(jì)課程實(shí)踐教學(xué)水平有一定的幫助。但是對(duì)于學(xué)生動(dòng)手能力培養(yǎng)、教師能力提升、實(shí)踐教學(xué)考評(píng)體制優(yōu)化等方面的研究較少，所以不能滿足本課程實(shí)踐教學(xué)需求和根本解決教學(xué)中實(shí)際存在的問題。本研究以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)的道路橋梁與渡河工程專業(yè)開設(shè)的道路勘測設(shè)計(jì)課程為例，結(jié)合多年來在本課程教學(xué)中的經(jīng)驗(yàn)，探討道路勘測設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革的方法。
一、目前存在的問題及不足
以內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)道路橋梁與渡河工程專業(yè)為例，在多年的教學(xué)中總結(jié)存在的較為凸顯的問題有以下幾個(gè)。
1.與先修課程和后續(xù)課程的銜接不順暢，如先修課測量學(xué)和測量實(shí)習(xí)比道路勘測設(shè)計(jì)課程開設(shè)早兩個(gè)學(xué)期，實(shí)習(xí)地點(diǎn)不同，造成道路勘測設(shè)計(jì)課程講授與道路勘測實(shí)習(xí)的困難，用到測量學(xué)的知識(shí)需要花費(fèi)較多時(shí)間回顧，尤其體現(xiàn)在儀器操作和使用、數(shù)據(jù)處理等方面；與后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)比道路勘測設(shè)計(jì)晚開兩個(gè)學(xué)期，造成畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)困難，其中體現(xiàn)最為嚴(yán)重的是設(shè)計(jì)基本理論的遺忘；與路基路面工程、橋梁工程及路線CAD等相關(guān)課程的銜接不好，各門專業(yè)課程相對(duì)獨(dú)立，不能有效地形成專業(yè)知識(shí)體系。
2.實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱。經(jīng)過多次人才培養(yǎng)計(jì)劃的修訂，目前執(zhí)行的人才培養(yǎng)計(jì)劃為：道路勘測設(shè)計(jì)理論部分講授40學(xué)時(shí)，道路勘測實(shí)習(xí)兩周。與全國其他開設(shè)這門課程的學(xué)校人才培養(yǎng)計(jì)劃比較不難發(fā)現(xiàn)，本校理論學(xué)時(shí)少，而其他學(xué)校大多數(shù)為56學(xué)時(shí)，所以理論部分講授存在講得不深、不精，使后續(xù)的實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)基礎(chǔ)薄弱
由此提出道路勘測設(shè)計(jì)課程教學(xué)改革，以解決實(shí)際教學(xué)中存在的這些問題。
二、改革的措施及方法
1.優(yōu)化人才培養(yǎng)計(jì)劃。優(yōu)化現(xiàn)行人才培養(yǎng)計(jì)劃，關(guān)系密切的課程建立課程群，如測量學(xué)、測量實(shí)習(xí)、道路勘測設(shè)計(jì)、道路勘測實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等幾門課程，課堂理論講授時(shí)間先后順序連續(xù)，盡量減少間隔，實(shí)習(xí)基地、實(shí)習(xí)項(xiàng)目內(nèi)容統(tǒng)一，細(xì)化考核標(biāo)準(zhǔn)。增加課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，使測量學(xué)、測量實(shí)習(xí)、道路勘測設(shè)計(jì)、道路勘測課程設(shè)計(jì)、道路勘測實(shí)習(xí)在同一個(gè)學(xué)期開設(shè)，學(xué)生能夠完整、系統(tǒng)地學(xué)習(xí)理論知識(shí)，同時(shí)結(jié)合實(shí)習(xí)基地的實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行同一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目的實(shí)習(xí)。
2.增強(qiáng)素質(zhì)能力。提高主講教師的授課水平，理論講授結(jié)合工程案例，以多媒體、視頻等手段，借助學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)，建立微課堂和翻轉(zhuǎn)課堂平臺(tái)，逐漸吸收新的教學(xué)理念和手段。選派青年教師到實(shí)際工程單位和工地現(xiàn)場學(xué)習(xí)，增強(qiáng)教師的動(dòng)手能力；邀請(qǐng)工程單位技術(shù)人員作為設(shè)計(jì)和實(shí)習(xí)的指導(dǎo)教師，使師生共同接受實(shí)際工程教育，提高師生的素質(zhì)能力。
3.強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)。強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，增加以手工設(shè)計(jì)計(jì)算為主的道路勘測課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，道路勘測課程設(shè)計(jì)的學(xué)時(shí)為兩周，使學(xué)生能夠深刻理解設(shè)計(jì)的基本原理和方法；延長野外道路勘測實(shí)習(xí)時(shí)間，增加至四周。
三、改革效果
已經(jīng)逐步在教學(xué)中以課程大作業(yè)的形式增加了以手工設(shè)計(jì)計(jì)算為主的道路勘測課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)過程貫穿整個(gè)課程教授過程，在與學(xué)生互動(dòng)討論問題的過程中了解到，只有通過手工設(shè)計(jì)和計(jì)算，才能對(duì)課堂上講授的理論知識(shí)有較為深刻的理解，使所學(xué)的理論知識(shí)能夠?qū)崟r(shí)應(yīng)用，并在后續(xù)的畢業(yè)設(shè)計(jì)中能夠記憶深刻，取得良好效果。
之，專業(yè)課程的教學(xué)與安排應(yīng)該與和他相關(guān)的課程形成課程群，這樣對(duì)于教師專業(yè)課程教學(xué)和學(xué)生掌握專業(yè)知識(shí)都是互贏互利的。
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Research on Teaching Reform of Road Survey and Design Course
ZHANG Yan
(Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot,Inner Mongolia 010018,China)
Abstract:It aimed at the discussing the reform methods based on problems existing in the road survey and design course teaching,from Road,bridge and river crossing engineering majors of Inner Mongolia Agricultural University. It include that optimizing the personnel training programs,and enhancing quality and ability,strengthening practice teaching of and through the actual operation,has received the good effect. It meets the practical teaching demand and the basic solution teaching in the actual problem,and also provides the basis to enhance the practical teaching level and the student professional ability.
道路勘測新技術(shù)篇7
【關(guān)鍵字】測繪技術(shù)；公路勘察；3S融合技術(shù)；數(shù)字化技術(shù)
公路建設(shè)是我國一項(xiàng)比較重要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，近幾年來，我國公路事業(yè)得到了快速發(fā)展。在進(jìn)行公路建設(shè)的過程中，測繪技術(shù)是眾多技術(shù)中必不可少的一項(xiàng)，因?yàn)檫@種技術(shù)會(huì)直接影響著整個(gè)公路的安全以及公路的施工質(zhì)量，并且在整個(gè)公路施工的過程中起著非常重要的作用。當(dāng)今社會(huì)的科學(xué)技術(shù)快速的發(fā)展，各種新儀器以及新技術(shù)被相關(guān)研發(fā)者創(chuàng)造發(fā)明出來，在公路施工中被廣泛的運(yùn)用起來，例如自動(dòng)成圖系統(tǒng)、光學(xué)鉛錘儀等。這些新儀器新技術(shù)的應(yīng)用，使公路勘測中的測繪技術(shù)發(fā)生了前所未有的改變，并且使得公路測繪技術(shù)變得越來越智能，越來越實(shí)用，與此同時(shí)也使得測繪技術(shù)與公路施工建設(shè)更加貼切了。當(dāng)然，無論是公路測繪的新思路還是新技術(shù)都是我國社會(huì)主義科學(xué)技術(shù)發(fā)展的成果，因?yàn)槲覈鐣?huì)的不斷快速發(fā)展，致使我國各個(gè)領(lǐng)域中的技術(shù)、思路以及方法都發(fā)生著改變，一大批新技術(shù)、新思路以及新方法涌現(xiàn)出來，這就使得各領(lǐng)域的發(fā)展前景變得更加廣泛。
一、公路測繪的任務(wù)與發(fā)展要求
（一）公路施工測繪的任務(wù)
所有工程在進(jìn)行建設(shè)的過程中都必須要把社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益作為工程設(shè)計(jì)規(guī)劃的主要依據(jù)，在工程建設(shè)過程中最基礎(chǔ)的工作就是進(jìn)行工程測量，并且測量工作對(duì)橋梁建設(shè)、隧道建設(shè)以及道路建設(shè)來說具有非常重要的作用，通過對(duì)公路工程進(jìn)行實(shí)地的走訪以及觀察，能夠?qū)饭こ趟趨^(qū)域的地質(zhì)條件進(jìn)行綜合性的研究與分析。公路測繪的主要目的是：對(duì)公路所在區(qū)域的地質(zhì)地貌、地質(zhì)條件以及地質(zhì)地形，在根據(jù)相關(guān)的公路地質(zhì)材料進(jìn)行查明。對(duì)道路路基、橋梁、隧道以及其他工程結(jié)構(gòu)物的適應(yīng)性以及穩(wěn)定性進(jìn)行有效地評(píng)價(jià)，以此來為工程測試工作、工程工點(diǎn)布置以及工程地質(zhì)勘測提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。例如，在進(jìn)行公路工程建設(shè)時(shí)，要選擇一條最合理與最經(jīng)濟(jì)的施工路線，這就需要我們對(duì)公路路線進(jìn)行勘測，繪制出帶狀的公路地形圖，對(duì)其進(jìn)行縱斷面以及橫斷面的測量，進(jìn)行路線的設(shè)計(jì)以及繪制圖上的紙上定線，并將那些已經(jīng)設(shè)計(jì)好的縱坡位置、公路路基邊坡以及路平面位置在實(shí)際施工現(xiàn)場進(jìn)行標(biāo)注出來，這樣做能夠很好的指導(dǎo)公路施工建設(shè)。當(dāng)公路工程建設(shè)需要跨越河流的時(shí)候，在進(jìn)行橋梁建設(shè)之前要進(jìn)行河流兩岸實(shí)地地形的繪制，以此來為橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及方案的選擇提供有效依據(jù)。當(dāng)公路施工受到地形限制必須開鑿隧道的時(shí)候，要測繪出隧道的地形圖，以此來為選擇隧道方案以及布置隧道洞口位置提供有效地?cái)?shù)據(jù)。于此同時(shí)還要對(duì)巖石的特點(diǎn)以及相應(yīng)分布情況進(jìn)行查明，對(duì)施工地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造類型以及相關(guān)結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)與產(chǎn)狀進(jìn)行確定。
（二）公路施工測繪的發(fā)展要求
公路工程施工的測繪作用以及任務(wù)會(huì)給我國現(xiàn)代的工程測繪技術(shù)帶來非常大的影響，工程測繪的相關(guān)設(shè)計(jì)也會(huì)隨之發(fā)生著相應(yīng)的變化，并且表現(xiàn)出來的新特點(diǎn)是：現(xiàn)代工程測繪技術(shù)與傳統(tǒng)的工程測繪設(shè)計(jì)在方法上存在不同性，因?yàn)楝F(xiàn)代的工程測繪技術(shù)方法不僅要求優(yōu)化設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)以及動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，還要與由于社會(huì)科技革命而帶來的具有復(fù)雜性的技術(shù)對(duì)象以及變革的思維方式之間進(jìn)行非常密切的聯(lián)系。在現(xiàn)代測繪設(shè)計(jì)技術(shù)中，數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為工程測繪中重要的部分。由于獲取數(shù)據(jù)的手段不斷的發(fā)生著改變，并且在進(jìn)行工程的測繪時(shí)，其中所有環(huán)節(jié)都要產(chǎn)生很多的數(shù)據(jù)數(shù)字，因此，有效對(duì)這些產(chǎn)生的數(shù)據(jù)數(shù)字進(jìn)行管理、傳遞、使用以及儲(chǔ)存在客觀上就要求工程技術(shù)設(shè)計(jì)需要同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)，并且相關(guān)的工程技術(shù)設(shè)計(jì)還要更具專業(yè)性。隨著我國科技的快速發(fā)展，這就直接導(dǎo)致學(xué)科出現(xiàn)分化的現(xiàn)象，就個(gè)人而言，想要去勝任工程測繪中所有相關(guān)領(lǐng)域的工作已經(jīng)不可能了。因此，要將工程測繪工作進(jìn)行細(xì)分，并且需要一些具有相關(guān)技術(shù)能力的人員共同完成。
二、測繪技術(shù)在公路勘測中的應(yīng)用
（一）3S融合技術(shù)
3S融合技術(shù)主要是將遙感技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)以及全球定位系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行融合，為人們進(jìn)行探測以及對(duì)環(huán)境進(jìn)行分析提供相對(duì)先進(jìn)的技術(shù)手段。3S融合技術(shù)中的遙感技術(shù)能夠?qū)こ趟趨^(qū)域的信息進(jìn)行快速獲取，但是對(duì)于那些具有高程以及經(jīng)緯度的地理屬性則無法進(jìn)行感知；地理信息系統(tǒng)技術(shù)具有能夠?qū)ο嚓P(guān)地理數(shù)據(jù)技進(jìn)行分析與管理的能力，但是獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的能力相對(duì)比較弱；全球定位系統(tǒng)技術(shù)能夠?qū)こ痰哪繕?biāo)進(jìn)行快速的定位，但是沒有相關(guān)的地理屬性。因此，將這三個(gè)技術(shù)進(jìn)行融合是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然趨勢，并且根據(jù)工程施工工作的實(shí)際需要，3S技術(shù)的融合方式有很多的形式。航空遙感圖像和應(yīng)用衛(wèi)星與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息處理技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，能夠很快速的編制出解譯施工工程的地質(zhì)圖以及具有各種比例的遙感圖，以此來對(duì)工程選線勘察工作進(jìn)行有效地指導(dǎo)，3S融合技術(shù)的數(shù)據(jù)資源以及相關(guān)功能，各個(gè)技術(shù)之間能夠相互結(jié)合，以此來實(shí)現(xiàn)資源共享以及功能互補(bǔ)。例如對(duì)于全球定位進(jìn)行遙感探測時(shí)，就能夠在這個(gè)過程中獲取具有三維特點(diǎn)的地理信息的遙感圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)行三維地形數(shù)據(jù)模型以及其他實(shí)用圖件輸出，這就大大減輕了地形測量的勞動(dòng)量；利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)與遙感技術(shù)相結(jié)合，能夠生成具有真實(shí)性的地形模型，這種融合能夠?qū)饭こ搪肪€方案進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)公路工程設(shè)計(jì)速度和質(zhì)量進(jìn)行提高。此外，公路工程建設(shè)應(yīng)用3S融合技術(shù)的信息分析、采集以及制圖功能，能夠有效地對(duì)公路工程建設(shè)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理。
（二）數(shù)字測繪技術(shù)
過去傳統(tǒng)的測繪成圖的過程主要是由工作人員進(jìn)行野外作業(yè)然后將測量出來的成果在圖廓上繪制出來，其中的地理符號(hào)以及等高線由人工進(jìn)行草繪，再進(jìn)過有關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)其進(jìn)行審校與修改后進(jìn)行上墨，工程中的驗(yàn)收部門對(duì)其進(jìn)行審定后形成工程成果資料。這個(gè)過程所要耗費(fèi)的時(shí)間以及周期比較長，并且不能由計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行計(jì)算和分析，必須依靠人工進(jìn)行計(jì)算。而目前數(shù)字化的成圖技術(shù)能夠?qū)⑦@些不足進(jìn)行克服，我國南方相關(guān)測繪儀器企業(yè)在AutoCAD這個(gè)應(yīng)用平臺(tái)上開發(fā)了一項(xiàng)新型的數(shù)字化成圖軟件――CASS成圖軟件，并且CASS軟件支持AutoCAD平臺(tái)中的所有版本，而且還繼承了AutoCAD平臺(tái)中方便的編圖、繪圖以及打印等功能；與此同時(shí)根據(jù)我國相關(guān)工程的測繪特點(diǎn)，還開發(fā)出了應(yīng)用于工程施工方面的功能。全球定位系統(tǒng)、回聲儀實(shí)測或者外業(yè)由全站儀測出來的數(shù)據(jù)利用計(jì)算機(jī)中的CASS6.0格式自動(dòng)生成各種工程相關(guān)的地形要素以及圖示，然后將這些圖示進(jìn)行打印出來，相關(guān)人員在計(jì)算機(jī)上對(duì)其進(jìn)行審校以及對(duì)其進(jìn)行編輯以及修改，一次性出圖。由于得出的圖示具有矢量的特征，因此，我們可以直接對(duì)其進(jìn)行計(jì)算與分析，這樣就能夠在一定程度上節(jié)約了物力、人力，并且有效地縮短了制圖周期。我國目前利用這個(gè)技術(shù)解決相關(guān)問題已經(jīng)取得不小的進(jìn)展，但是這個(gè)AutoCAD平臺(tái)上的應(yīng)用軟件碰到那些光柵圖形格式就無能為力，從而造成在有些時(shí)候就不得不對(duì)光柵進(jìn)行矢量化，但是這樣做會(huì)帶來非常大的代價(jià)，運(yùn)用工程數(shù)字化成圖技術(shù)能夠在其電子圖上面直接進(jìn)行計(jì)算與分析。
參考文獻(xiàn)：
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道路勘測新技術(shù)篇8
地震勘探儀升級(jí)換代的啟示
1)社會(huì)發(fā)展對(duì)能源的巨大需求是地震勘探儀升級(jí)換代的直接推動(dòng)力。從18世紀(jì)英國工業(yè)革命開始,人類對(duì)能源的依賴越來越大。特別是從20世紀(jì)50年代開始,西方發(fā)達(dá)國家相繼進(jìn)入高度工業(yè)化階段,世界能源消耗量猛增。在1950—1980年期間,世界能源消耗量從25億t增長至100億t標(biāo)準(zhǔn)煤;隨著發(fā)展中國家的興起,世界能源消費(fèi)量出現(xiàn)了再一次迅猛增長,到2000年能源消耗量超過了200億t標(biāo)準(zhǔn)煤;近10年來,許多發(fā)展中國家正處于城市化和工業(yè)化的進(jìn)程中,世界能源消費(fèi)量還在持續(xù)增長[16]。據(jù)英國BP公司2011年的能源統(tǒng)計(jì):2010年非經(jīng)合組織國家一次能源消費(fèi)比2000年高出了63%,未來20年世界能源消費(fèi)量還會(huì)增長40%。地球作為人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)源泉,滿足了社會(huì)發(fā)展進(jìn)步對(duì)能源的需求,從1926年在美國奧克拉荷馬洲的沉積盆地上根據(jù)反射地震記錄解釋布置的鉆孔第1次打出工業(yè)油流之日起,地震勘探技術(shù)就以其獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢在地下煤炭、石油與天然氣資源的探測中發(fā)揮著不可替代的作用,且隨著探測深度的增加、勘探難度的加大,推動(dòng)了地震勘探技術(shù)從儀器裝備、處理軟件和解釋方法上不斷發(fā)展,以滿足提高勘探精度和作業(yè)效率的要求。2)地震勘探方法技術(shù)的進(jìn)步對(duì)地震儀更新提出了更高要求。20世紀(jì)50年代,地震勘探方法中多次覆蓋技術(shù)的萌芽和出現(xiàn),促進(jìn)了光點(diǎn)記錄地震儀被模擬磁帶記錄地震儀所取代;60年代,反褶積技術(shù)和速度濾波技術(shù)的提出,數(shù)字地震儀迅速替代了模擬磁帶記錄地震儀,而在70年代提出的三維地震勘探技術(shù),對(duì)地震儀的帶道能力有更高的要求,多道遙測數(shù)字地震儀應(yīng)運(yùn)而生;至90年代高精度三維地震勘探技術(shù)要求儀器必須解決高頻信號(hào)的瓶頸問題,全數(shù)字遙測地震儀開始出現(xiàn);高密度全數(shù)字三維地震勘探概念的提出,成為萬道地震儀面世的第一推手[17]。隨著多分量地震勘探技術(shù)、時(shí)移地震技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用,以解決復(fù)雜地區(qū)的勘探問題及提高油藏采收率[18],今后地震勘探技術(shù)對(duì)地震儀器高精度、輕便性、靈活性等方面將提出了新的要求。3)電子技術(shù)的進(jìn)步給地震儀升級(jí)帶來了發(fā)展機(jī)遇。生產(chǎn)需求是地震勘探儀升級(jí)改造的內(nèi)在動(dòng)力,而數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)、電子、信息、新材料和新工藝等相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和進(jìn)步,則是地震勘探儀發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力。伴隨著電子技術(shù)從電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路到超大規(guī)模集成電路以及MEMS、FPGA(Field-ProgrammableGateArray)等技術(shù)發(fā)展,地震儀器一直朝著體積小、質(zhì)量小、功耗低、功能強(qiáng)、高可靠性、便攜性等方向發(fā)展。近年來,納米電子技術(shù)發(fā)展迅速,電子器件面臨新的變革,納電子器件的體積功耗比硅電子器件小幾個(gè)數(shù)量級(jí)。2011年4月,美國匹茲堡大學(xué)制造出核心組件直徑只有1.5nm的超小型單電子管,預(yù)示著高密度超大規(guī)模納米集成電路和納米計(jì)算機(jī)的誕生已經(jīng)成為可能[19-20],預(yù)計(jì)未來的地震儀也將隨著納米技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)全數(shù)字納米地震儀時(shí)代。
我國地震儀器的發(fā)展方向
在新一輪的資源勘探中,地震勘探技術(shù)不可避免地將會(huì)遇到來自更大深度、更加隱蔽、勘探難度更大的復(fù)雜地質(zhì)目標(biāo)的挑戰(zhàn),地震勘探將會(huì)更多地深入到復(fù)雜的山地、沙漠、戈壁、煤礦井下、無人區(qū)甚至深海等開展工作[21-22]。面對(duì)眾多的、惡劣的勘探條件,對(duì)新型地震勘探儀的設(shè)計(jì)和制造提出了更高的要求,而這一切也必將成為地震儀不斷更新?lián)Q代的內(nèi)在動(dòng)力。在內(nèi)外動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)下,預(yù)計(jì)國內(nèi)地震儀會(huì)朝著以下2個(gè)方面發(fā)展。1)超萬道國產(chǎn)化大型地震儀將逐漸得到推廣應(yīng)用。2011年12月,李慶忠院士指出目前國內(nèi)幾乎所有地震儀都是外國制造的[23]。國內(nèi)生產(chǎn)的地震儀器大多為集中式的小型工程地震儀,僅適合于淺層地震反射法和折射法勘探,如重慶地質(zhì)儀器廠的高分辨率(淺層)地震儀DZQ48/24/12、西安石油廠的工程地震儀GDZ24/48及驕鵬集團(tuán)的SE2404PLUS綜合工程探測儀等,其最大帶道能力為48道[24]?！笆晃濉逼陂g,我國將大型地震勘探儀研制列為重大專項(xiàng)的攻關(guān)項(xiàng)目,投資1.2億元,已于2010年推出了ES109大型地震數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng),其整體性能達(dá)到國際先進(jìn)水平,從此結(jié)束了地震勘探儀一直依賴進(jìn)口的被動(dòng)局面,該儀器有待于通過大量的工程實(shí)踐加以完善、盡快定型,以投入產(chǎn)品化、工業(yè)化的生產(chǎn)和應(yīng)用。另外,2010年東方物探公司與ION公司合資成立了INOVA(英洛瓦)物探公司,標(biāo)志著我國地震儀制造技術(shù)與世界先進(jìn)技術(shù)的融合越來越緊密。預(yù)計(jì)萬道地震儀將逐步在石油天然氣與煤炭資源的精細(xì)勘探中得到進(jìn)一步的推廣應(yīng)用。2)節(jié)點(diǎn)式多道遙測地震儀將成為趕超國外先進(jìn)地震儀器的突破口?；诠?jié)點(diǎn)式的單站、單道、存儲(chǔ)式/無線數(shù)據(jù) 傳輸?shù)忍攸c(diǎn)設(shè)計(jì)的地震儀,今后將會(huì)更加廣泛地用于天然地震監(jiān)測、OBC地震、煤礦井下地震勘探、微震監(jiān)測、時(shí)移地震等多個(gè)特殊領(lǐng)域中,該類儀器由于沒有傳統(tǒng)地震儀的主機(jī)、干線等而顯得十分輕便,適于在各種復(fù)雜條件下使用,幾乎能夠適應(yīng)任何復(fù)雜的觀測系統(tǒng)要求,且具有極高的施工效率。以前,在大型地震儀器的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程中,由于采用的元器件品種繁多、系統(tǒng)復(fù)雜等原因,國內(nèi)生產(chǎn)的地震儀通常存在整體穩(wěn)定性欠佳等缺點(diǎn);而基于節(jié)點(diǎn)式的地震儀器,從設(shè)計(jì)、施工理念上擺脫了傳統(tǒng)束縛,采用基于MEMS的傳感器、FPGA數(shù)字電路設(shè)計(jì)等,極大地降低了地震儀設(shè)計(jì)與制造的復(fù)雜性。
未來地震儀發(fā)展趨勢的預(yù)測
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