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【關鍵詞】 腓骨瓣;組織移植;鎖定鋼板;脛骨骨不連
高能量損傷下的脛腓骨中下段骨折后因其解剖學特殊,骨折處血供不良,再加上局部軟組織條件差及治療不當等因素影響,容易發生骨折延遲愈合或骨不連,嚴重影響下肢功能。以往手術時多應用自體髂骨移植、人工骨移植及自體髂骨和人工骨混合移植,仍會繼續出現骨不愈合或延遲愈合,尤其是在較長段骨缺損的情況下。2002年1月至2012年12月,我院采用帶血管蒂的腓骨瓣移植及鎖定鈦板內固定治療脛骨骨缺損骨不連11例, 療效良好。報告如下。
1 臨床資料
一般資料:本組男10例,女1例;年齡23~58歲,平均30.5歲。均為脛腓骨中下1/3處粉碎性骨折。致傷原因:交通事故傷9例,重物砸傷2例。其中根據按X線表現分類其中肥大型2例,萎縮型6,假關節型3例。發生骨不連至本次手術時間6~16個月,平均9.3個月。
2 手術方法
2.1 骨不連病灶清理 腰硬聯合麻醉滿意后,先于患肢脛前縱切口,顯露脛骨骨缺損及不連處,切除硬化骨及瘢痕組織,鑿通骨髓腔[1]。測量骨缺損的長度。于脛前肌及踇長伸肌間隙處尋找到脛前動脈和伴行同名靜脈。
2.2 切取腓骨瓣[2] 患者半側臥位,沿腓骨后外側做縱行切口,切口自腓骨小頭后緣向下至小腿中、下1/3處,上緣斜向腘窩,切開側后筋膜,向前上推開腓總神經,加以保護,再于腓骨長肌及比目魚肌間隙進入,切斷比目魚肌的起點,在脛后肌后方踇長屈肌上內側尋找并分離腓血管到起始部,于血管淺面切開踇長屈肌肌腹和脛后肌,在腓骨的附麗部保留足夠的肌袖約0.5~1 cm,上下部分盡可能將腓骨及骨膜與肌肉組織銳性分離,顯露腓骨后面和外側面,以腓骨中上1/3為中心,根據缺損長度,取下腓骨瓣。
2.3 骨折的復位及固定。復位骨折同時取腓骨瓣,放置在骨缺損處,另外取髂骨骨柴條包繞于缺損處, 再應用解剖鎖定加壓鈦板固定折端,應用7-0無損傷顯微縫合線吻合動、靜脈于脛前動、靜脈上,再逐層縫合。
3 結論
11例患者移植后均成活,其中攝片見骨痂開始形成約為1~2個月,骨折端愈合在8~12個月。肢體功能評價,參照Enneking系統[3],本組11例中1年后評分5人>90%,3人>80%,1人>70%,1人
4 討論
切取骨瓣時有觀點認為保留腓骨周圍0.5~1 cm肌袖,其實完全不用保留如此多的肌肉組織,我國大多數人的滋養動脈、和弓形動脈在腓骨中上1/3進入,可以保證血供,僅在此處保留適當軟組織,其余周圍盡可能切除肌肉組織,保留骨膜層即可,過多的肌肉組織反到不利于在腓骨周圍植自體骨柴。
此手術由于移植后的骨瓣為帶血運,生長成骨不成問題。再加上固定方式為堅強內固定,所以根本不需要將腓骨切取時再在比缺損長度兩端再各長出1~2 cm,本組全部切取與缺損相應長度,后應用加壓鎖定內固定加強了固定,未見一例移植后的腓骨移位。同時有關報道將移植的腓骨插入脛骨髓腔,本組所有切取的腓骨外徑均較脛骨髓腔直徑寬,實際操作時根本不可行,無法插入。
由于為內固定,相比以往外固定架固定術發生感染機會降低。Rommen等報道外固定架固定輕度感染9.4%,嚴重4%;而Rannadier等報道高達25%,本組內固定后沒有出現感染的患者。這可能與沒有和外界長期相通有關。
堅強內固定可以防止不穩定造成吻合區血管痙攣的機率,促進水腫的吸收及炎癥的消退。本組應用鎖定加壓鈦板組織相容性好,排異反應輕,移植骨成活率明顯提高。
參 考 文 獻
[1] 康新鋒. 帶血管蒂腓骨骨膜移植修復脛骨缺損.骨與關節損傷雜志,2001(03):257-260.
關鍵詞:地理;綜合實踐活動;學習共同體;培育
一、研究的緣起
筆者在江西省2010年教改課題“基礎教育《綜合實踐活動課程》實施現狀與師資培
養對策研究”中,對176名中、小學教師,264 名中、小學生所做的問卷調查中發現,綜合實踐活動主要是以小組的形式開展,但在開展過程中,往往是少數1—2個同學完全包攬,其余的成員基本上置身度外,小組合作學習流于形式,也導致綜合實踐活動的效果不甚理想。筆者就此與上述中小學教師中的部分教師進行了深入探討,一致認為,綜合實踐活動課程的基本理念之一是轉變學生的學習方式,要培養學生探究式學習、合作學習的學習方式,要達到這一教學目的,必須加強對小組活動的指導,以此推動綜合實踐活動的開展。為此,筆者嘗試開展在初等教育專業五年制定向生的地理綜合實踐活動中培育學習共同體的研究。
二、研究的理論依據
(一)綜合實踐活動與學習共同體的基本內涵及特征
1、綜合實踐活動
綜合實踐活動是我國基礎教育新課程實施中首次出現的課程形式,也是“我國基礎教育課程體系的結構性突破”。教育部在《基礎教育課程改革綱要(試行)》中明確指出,從小學至高中設置綜合實踐活動并作為必修課程,其內容主要包括:信息技術教育、研究性學習、社區服務與社會實踐和勞動與技術教育。作為初等教育專業的五年制定向生必須掌握綜合實踐活動課程的基本理念,習得綜合實踐活動開展的策略和方法。
2、學習共同體
學者張建偉認為:“學習共同體(learning community)是一個由學習者及其助學者(包括教師、專家、輔導者等)共同構成的團體,他們彼此之間經常在學習過程中進行溝通,交流、分享各種學習資源,共同完成一定的學習任務,固而在成員之間形成了相互影響、相互促進的人際關系。[1]在學校教育中除了構建學校共同體和班級共同體外,還可以在班級中以小組的形式構建學習共同體。
3、兩者之間的特征分析
綜合實踐活動作為一種新的課程形態,具有綜合性、實踐性、探究性、開放性、生成性的特點。它需要學生和教師共同參與,自然而然產生共同學習,相互作用的集體。學習共同體具有“學會認知、學會做事、學會與他人共同生活、學會生存”四種基本素養。它的本質特征是行為主體性、系統開放性、成員組織性、目標整體性和活動整合一致性,恰恰符合了綜合實踐活動的特性:學習者不斷質疑、不斷探索、不斷表達個人見解的歷程,學習者個體理解、想象和創造得到確認,學習活動成為“手—心——腦,實踐——感知——思考,以及身體——心理——靈魂”等共同參與的“整體學習”。綜合實踐活動課程提倡以小組的形式開展活動,這也與學習共同體可在班級中以小組的形式構建是相一致的。
三、研究的開展
(一)組建學習共同體
理想的學習共同體,是共同體成員共同學習(learning with each other)、互相學習(learning from each other)和互利學習(learning on behalf of each other)的統一。[2]因此,筆者在初等教育專業五年制定向生進校時,聯合班主任對學生進行調查,開展地理綜合實踐活動中,組建學習共同體時充分考慮學生的性格特征、學習風格、興趣愛好以及家鄉所在地等因素來安排共同體成員,盡量把性格互補、風格各異、來自不同縣區、性別平衡但興趣愛好相似的學生組建為一個共同體,成員人數為6—8人。以真正做到每個成員都有相對優勢和相對劣勢,都能夠在學習活動中有所收益又有所貢獻。
創設環境,讓學習共同體更有形。“共同體”在作為一個人類學概念被提出時,就具有以地緣為紐帶、關系親密、自然情感一致的意涵。[3]學習共同體與一般的教師在課堂上臨時組織的學習小組的一大區別,在于共同體成員在學習生活中進行經常性的廣泛而頻繁的互動,在情感上相互依賴、相互支持。
為了讓學習共同體得以維系和發展,在配置好共同體成員后,筆者首先鼓勵學生給自己所在的共同體“冠名”,旨在讓每一個成員擁有一種組織的歸屬感。其次,發揮大學校園學生座位的不固定性,要求地理課堂上學習共同體的成員在座位上靠近,以便于課堂上和課間進行經常性的接觸和交流。第三、構建“理想說話環境”,從熟悉彼此的名字開始,指導學生以寬容的心態和欣賞的原則,建立師生之間和學生之間的聯系,促進共同體成員之間相互包容,讓個體覺得已經被他們接納,體驗到自己是共同體的一員,從而在心理上彼此接受。第四,建立規章制度,明確共同體成員的行為標準,保證學習共同體的有序發展。
(二)安排學習共同體開展地理實踐活動
要使組建的學生群體成長為真正的學習共同體,使他們在共同學習中學會學習,需要教師對共同體的學習活動予以合理安排和組織,在活動過程中對學習的方式和流程進行有效指導。
地理綜合實踐活動是以鄉土地理為依托,以問題為中心,以調查、參觀、野外考察、專題研究、條件分析、匯報交流等為學習方式,整合了地理、歷史、政治、理化生等多種學科知識的綜合實踐活動。它是課堂地理學習過程的升華,是將應用主題知識解決問題提升到更高層次——利用地理知識去解決社會生活中的實際問題。活動強調以能力發展為中心,以素質整體發展為價值取向,適于以小組的形式開展。初等教育專業五年制定向生年齡較小,學習熱情高,可塑性強,并且學習時間、空間靈活、充足。綜合上述因素,筆者為學習共同體安排了以真實問題解決為中心的地理綜合實踐活動。真實問題的解決一方面需要寬廣的視域和靈活的思維,另一方面需要有效運用各種解決策略,因此有必要將學生組織起來,使他們發揮集體的智慧和力量,盡可能多地從各個角度探索問題。或者探索問題睥各個側面,并且切身體驗合作學習,探究學習是如何以及為何被運用的,從而真正習得這些學習策略,具體說來,學習共同體開展地理綜合實踐活動的一般流程如圖1所示:[4]
(圖1:地理綜合實踐活動開展過程)
1、發現問題。鼓勵學習共同體的成員產生盡可能多的不同的想法,而不去深入追究這些想法是否完善。由于小組內成員思維的異質性,思維的想互激蕩作用特別明顯,新的想法也就容易涌現。首先,筆者引導學生發現生活中的地理問題,其次,要求每一共同體成員共同遵循“講問題、聽問題、談問題”的模式,指導每一成員把自己發現的問題講出來,同時,認真傾聽其他成員的問題,最后討論大家提出的問題,根據大家的興趣愛好、區域地理環境特征、圍繞問題開展調查研究的可行性等方面確定共同體要開展的地理實踐活動。如,學生們曾提出過以下地理綜合實踐活動主題:“楊歧寺的宗教文化”、“萍鄉市的昨天、今天和明天”、“神奇武功山”、“萍鄉城區太陽能熱水器使用調查”、“走進‘鳳凰天成’——萍鄉精品小區設計中的問題”等等。這些主題由學生自發提出,興趣高、實踐性強,因此可行性高。
2、分析問題。確定活動主題后,學習共同體首先根據主題要求和成員的實際情況,推選出活動的負責人,學習共同體的每個成員都盡可能地充分發表自己對問題意涵的認識,進而提出擬進一步獲取的知識信息以及獲取的途徑和方式。例如:理論搜集、實地考察、數據收集與處理等,其他成員給出反饋或建議。其次,負責人根據討論的情況,組織成員制定活動方案,根據活動過程進行成員分工,每個成員明確自己要獲取哪些知識信息以及怎樣獲取這些知識信息,并分頭展開相應的信息搜集和知識學習活動。
3、解決問題。每一成員在共同體中匯報自己信息收集、知識學習情況中,所有成員在共同評估這些知識信息的可靠性,相關性的基礎上,確定下一步的研究方向,進而,每個成員再次獲取相關的知識信息。最后,共同體成員聯系自己已有的知識經驗、分析、綜合獲得的知識信息,表達自己對問題解決的初步見解,并撰寫活動報告,在全班進行交流、展示、評估。
(三)評估學習共同體活動的情況及效果
1、評估內容多元化
對學生地理綜合實踐活動的評價應主要對學生在發現問題、提出問題、分析問題和解決問題的過程中所表現出來的探究精神和實際操作能力進行評價。在進行評價時,可對每一項目提出更為具體的區分內容(見圖2)。
評價內容評
價
要
點1評價要點2
發現問題,提出問題是否善于發現和提出地理問題,經常獨立提出問題,具有提出問題的積極性;
是否能有效地利用已有信息提出地理問題,能否補充問題的必須條件;
提出的問題是否具有探究價值,即問題是否具有一定的廣度、深度,是否新穎。在各項探究活動中是否表現出下列情感與態度:興趣、好奇心、探索欲、投入程度、合作態度、意志毅力、創新精神等。
提出解決問題的假設能否根據已有的知識、經驗,或通過收集相關信息,將已有的地理知識與問題相聯系,提出解決問題的假設。
解決問題,得出結論能否分析信息,得出結論;
能否從不同角度尋找解決問題的方法與途徑;
是否具有獨立思考與反思的習慣和質疑意識;
能否與他人合作解決地理問題。
表達、交流探究成果能否條理清晰、完整地表達探究過程與結論;
能否將論據與論點聯系起來,得出基本合理的解釋;
能否用語言、文字、地圖、圖表等多種方式表達學習成果。
(圖2:地理綜合實踐活動評價要點) 2、評估主體多元化
綜合實踐活動的評價強調多元價值取向和多元標準,因此,學習共同體開展地理綜合實踐活動的評價主體也應是多元的,首先,成員在共同體內部對自己在活動中的表現進行自我反思性評價,其次,成員之間進行相互評價,第三,共同體之間通過活動展示,交流等進行評價,第四,教師通過活動過程的觀察,對每一學生進行評價,最后得出學生的綜合評價。
四、研究的結論及遺留問題
(一)培育學習共同體有利于促進地理綜合實踐活動的開展
教師有意識、有目的、有計劃地培育學習共同體,可以讓其所有成員擁有共同的興趣,形成共同的目標。在活動過程中,具有不同背景文化、學習風格的學習者,利用各自的專長,相互合作、相互支持,共同完成其共同協調確定的學習目標,這就保障了地理綜合實踐活動的順利開展。這既讓五年制定向生加深了對地理知識的理解和運用,又懂得了綜合實踐活動開展的基本流程和方法。
(二)培育學習共同體對新課程改革有指導意義
在地理綜合實踐活動中培育學習共同體,充分尊重學習者的異質性,讓學生充分地交流溝通,不斷經歷發現問題——分析問題——解決問題的過程,重構學習者之間的社會結構和對話機制,提高學生的實踐能力,這與新課程改革所提倡的學習方式是相適應的,特別是對于初等教育專業五年制定向生,能夠從學習經歷中樹立新課程的基本理念,習得探究學習、合作學習的策略,將對今后在實際教學推進新課程改革具有重要的現實意義。
通過本次研究,筆者發現學習共同體的培育是一項長期的艱巨的工程,它需要教師有新課程的理念,在與學生溝通交流中形成平等、對話、理解的師生關系,同時還要有較強的活動指導能力,幫助學生共同努力完成目標,讓學生產生成功的體驗,從而強化學習共同體的發展。這些工作都需要教師花費大量的時間和精力,如何調動教師進行這項工作的積極性是學校管理者必須重視的問題。
參考文獻
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壩陵河大橋離擬建貴州省鎮寧至勝境關高速公路起點約21km,地處黔中山原地帶。高速公路在關嶺縣東北跨越壩陵河峽谷,峽谷兩岸地勢陡峭,地形變化急劇,高差起伏大,河谷深切達400~600m。橋址區屬構造剝蝕、溶蝕中低山河谷地貌。巖石建造類型以碳酸鹽巖與陸源碎屑巖互層,以碳酸鹽巖構成峽谷谷坡,以碎屑巖互層構成谷底及緩坡為基本特征。壩陵河流向與區域地質構造線方向(NW)基本一致。河谷西岸地形較陡,地形坡度40~70°,近河谷一帶為陡崖。橋位區西岸(關嶺岸)錨碇地段處于斜坡中部,出露的巖層有三疊系中統竹桿坡組第一段(T2z1)中厚層狀泥晶灰巖和楊柳井組(T2y)中厚層狀白云巖[1,2]。弱風化巖體直接出露于地表,微新巖體埋深30~50m。
壩陵河懸索橋主跨1068m,橋面總寬度24.5m,東岸錨碇采用重力式錨,西岸錨碇采用隧道式錨。西岸隧道式錨碇在技術設計中全長74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、錨室(34.7m)和錨塞體(40m)三部分組成,兩錨體相距18~6.36m。錨塞體和錨室為一傾斜、變截面結構,上緣為圓形,下緣為矩形,縱向呈楔形棱臺,矩形截面尺寸為10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主纜纜力(P)約為270MN,水平夾角約26°。錨體中設預應力錨固系統,主纜索股通過索股錨固連接器與錨體中的預應力錨固系統連接。
懸索橋錨碇在承受來自主纜的豎向反力的同時,主要還承受主纜的水平拉力,是懸索橋的關鍵承載結構之一,其總體穩定性和受力狀態直接影響到大橋的安全和長期使用的可靠性。壩陵河懸索橋是鎮寧-勝境關高速公路的重要節點,針對該大橋施工圖設計階段,本文提出壩陵河懸索橋西岸隧道式錨碇及其邊坡的工程地質力學研究建議。鑒于錨碇型式受到地形、地質條件的限制,國內外采用隧道式錨碇的大跨懸索橋為數較少[3-7],見諸文獻報道的更少,本研究建議有不適當之處,請專家批評指正。
2 巖體工程地質力學研究建議
2.1 錨碇圍巖工程地質條件研究
西岸隧道式錨碇坐落于邊坡淺表弱風化~微新巖體中,弱風化~微新巖體的工程地質條件關系到錨碇隧洞的成洞條件及錨碇體系在主纜拉力荷載作用下的整體穩定狀態。
邊坡淺表部中存在卸荷巖體。巖體卸荷帶是伴隨河谷下切過程或邊坡開挖過程中,由于應力釋放,巖體向臨空面方向發生卸荷回彈變形,能量的釋放導致斜坡淺表一定范圍巖體內應力的調整,淺表部位應力降低,而坡體更深部位產生更大程度的應力集中。由于表部應力降低導致巖體回彈膨脹、結構松弛,破壞巖體的完整性,并在集中應力和殘余應力作用下產生卸荷裂隙。巖體應力的降低最直觀的表現是導致巖體松弛和原有的裂隙發生各種變化,形成新環境下的裂隙網絡。這些裂隙一部分是遷就原有構造裂隙引張擴大經改造形成[8],有一些是微裂隙擴展后的顯式裂隙,也有在新的應力環境和外動力環境下形成的裂隙。在巖體卸荷、應力降低的過程中,隨著新的裂隙系統的形成,也為外動力或風化營力提供了通道,加速巖體的風化和應力的進一步降低。風化巖體裂隙的增多,是巖體卸荷和風化共同造就的。
西岸錨碇邊坡巖體在淺部節理裂隙發育,巖體透水性較好,滲透系數高;隨著深度的增加,透水性逐漸減弱。深部的巖溶發育情況有待研究。
據初步設計階段工程勘察資料,西岸錨碇邊坡出露的灰巖和白云巖的產狀為:傾向50~80°,傾角48~87°。主要發育三組優勢節理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在巖層層面、不利結構面組合切割和深部巖溶發育情況下,在主纜巨大拉力下,不能夠排除存在深部拉裂滑移面威脅西岸錨碇邊坡整體穩定性的可能性。
錨碇圍巖工程地質條件研究內容包括:
(1)研究從邊坡表部至深部巖體中裂隙的分布密度及張開度變化,揭示巖體的卸荷程度,為錨碇施工期和運行期邊坡巖體質量評價以及巖體質量變化趨勢提供可靠基礎資料;
(2)在巖層層面和不利結構面組合切割下,由于錨碇工程荷載,研究巖體中形成的潛在不穩定塊體的安全度以及西岸錨碇邊坡的整體穩定性;
(3)采用地球物理勘探方法,研究邊坡深部溶蝕裂隙與溶蝕洞穴的分布規律及其發育特征。
2.2 錨碇圍巖工程力學特性研究
主懸索的巨大拉力通過索股、錨桿傳人隧道中填充的(預應力)混凝土,再通過(錨塞體)混凝土與隧道巖體的摩阻力和粘結力傳遞給周圍的巖體。隧道式錨碇在巨大主纜拉力荷載作用下,不僅要維持自身的抗拔穩定,同時還要將自身承受的主纜拉力傳遞到錨碇圍巖中,以充分利用圍巖的承載能力,使錨碇和圍巖共同作用形成一個整體的承載體系。
錨碇圍巖工程力學特性研究包括三個方面:
(1)
錨塞體與巖體之間的抗剪摩擦力學性能[9,10]和粘結特性試驗研究;
(2)
錨碇下部及兩錨體之間的巖體處于復雜的拉剪應力狀態,研究錨碇圍巖在拉剪應力下的變形及強度特性,尤其是弱風化~微新圍巖在拉剪復雜應力下的變形、強度及疲勞試驗研究,模擬其破壞現象和破壞過程,從而掌握其破壞機制;
(3)
巖體在中度~輕度工程爆破開挖擾動下的力學性能研究。
錨碇圍巖工程力學試驗目的是確定錨碇邊坡巖體力學參數建議值,供設計和三維數值仿真采用。建議在設計錨碇區域附近開挖一試驗斜硐,采取巖樣,并在硐壁打適量鉆孔,進行室內巖石力學試驗和原位巖石力學性質及配套的各項試驗研究工作。主要包括室內巖石力學三軸剪切試驗、節理(裂隙)測量、巖體變形特性(靜載)試驗、巖體抗剪(抗剪斷)試驗、巖體抗拉試驗、混凝土與基巖膠結面抗剪和摩擦等試驗和硐室聲波普測、硐室地球物理勘探、含水量測試、鉆孔聲波測試、鉆孔壓水試驗等試驗研究工作。錨碇系統的摩阻力由基巖與錨碇系統接觸面的正應力與摩擦系數來決定,摩擦系數一般由相似原理進行模型試驗或現場測試得到。硐室地球物理勘探是查明錨碇圍巖(主要是錨碇下部及兩錨體之間的巖體)中的巖溶發育情況。
試驗資料的整理應通過對現場和室內大量試驗數據的綜合分析,結合現行有關行業規范(規程)和工程經驗的類比,提出西岸隧道式錨碇邊坡區域巖體力學參數建議值,供設計采用。
2.3 錨碇圍巖滲透及抗溶蝕特性研究
壩陵河懸索橋西岸錨碇圍巖為弱風化~微新的灰巖和白云巖,屬于易溶蝕化巖體。錨碇邊坡地段地下水主要為(節理)裂隙水、巖溶裂隙水和巖溶孔(洞)穴水。西岸隧道式錨碇錨體混凝土澆筑后,在邊坡巖體中形成不透水體(阻滲體),從而改變錨碇邊坡的地下水滲流場。可以預見,地下水將從錨塞體混凝土邊緣繞滲,因此錨塞體與圍巖的交界部位巖體更易遭到溶蝕,削弱錨塞體混凝土與圍巖之間的摩阻力和粘結力。錨碇圍巖滲透特性的研究應著重錨塞體與圍巖的交界部位巖體的滲透性能與抵抗溶蝕的能力的試驗研究。
為防治錨塞體與圍巖交界部位巖體的溶蝕危害采取的工程措施,主要是加強錨碇邊坡坡面的排水工程。
2.4 錨碇及其圍巖相互作用三維數值模擬研究
由于懸索橋安全是依靠錨碇固定橋的體系,錨碇發生移動將嚴重影響橋梁體系,甚至導致橋體破壞,因此研究西岸隧道式錨碇的錨塊及其圍巖在主動拉力作用下的穩定性、瞬時變位與長期變位是相當重要的。應建立真實反映隧道式錨碇錨體和圍巖二者相互作用、考慮施工過程非線性、地質結構面影響等的三維數值仿真模型,對錨碇穩定性及變位進行預測[11]。
2.5 錨碇隧道鉆爆開挖及支護的施工技術試驗
根據西岸隧道式錨碇為傾斜、變截面的工程特點,需研究錨碇隧道的鉆爆開挖以及支護的施工技術[12-14]。在隧道式錨碇施工過程中,自始至終都要注意嚴格控制圍巖的完整性,盡量避免對圍巖產生過大的擾動。為保證主纜等硐內鋼結構的使用壽命,錨碇的防水按GB50108-2001二級標準進行控制,要求較高。施工開挖后應對圍巖中的塑性變形帶進行擠密壓漿處理,以使錨塞體混凝土與圍巖緊密結合。
2.6 錨碇錨固系統試驗
試驗目的是驗證用于壩陵河大橋錨碇錨固系統的各產品力學性能是否滿足設計要求。試驗內容包括錨拉桿組件靜載試驗、疲勞試驗及錨具組裝件靜載試驗和疲勞試驗[15]等。
2.7 大體積混凝土澆筑防裂的施工技術研究
壩陵河懸索橋西岸隧道式錨碇錨塞體混凝土澆筑量約2×12143.322m3。錨碇結構混凝土澆筑量大,強度高,對施工工藝及養護維修提出了更高的要求;而大體積混凝土澆注施工由于受多種因素影響,若措施不當,很容易出現裂縫,影響到錨塞體混凝土的整體性強度以及鋼筋的耐久性和實用性。西岸隧道式錨碇錨塞體大體積混凝土澆筑防裂技術從混凝土原材料選取和配合比的選擇、降低原材料溫度和控制混凝土拌和物溫度、合理選擇澆筑工藝和保證整體質量、有效控制混凝土內外溫差到對混凝土溫度進行監控及時掌握混凝土溫度變化動態等一系列技術措施[16-22],都可借鑒汕頭海灣懸索橋、宜昌長江公路大橋和重慶鵝公巖大橋的做法。
美國于1965年曾提出“醫學地質學”一詞,經過幾十年的科學研究和實踐,醫學地質學越來越多地為人類的生存環境、健康狀況提供更加合理、更加科學的理論依據。關于醫學地質學的概念,不同的學者都給出不同的定義,但實質都是人類健康和疾病的成因與地質環境的關系。概括地講醫學地質學是研究地質材料和地質過程對動物和人類健康影響的學科,是處理自然地質因素和地質環境與生態環境間關系的學科,是認識人類健康與疾病的地理分布及其成因的學科,是介于醫學與地質學之間的交叉學科。
2醫學地質學研究的主要內容
人類是在地球發展過程中,生物進化達到高等階段的產物,人的出現有賴于適宜的自然環境,他們相互依存和制約,經過長期的發展,自然環境達到了適宜人類生存的相對穩定的生態平衡,如果其中任何一種因素發生重大變化,這種平衡將遭到破壞,就有可能使環境不利于人類。醫學地質學就是以與人類和動物有關的有益的有害的物質為研究對象,地球上的無機物和有機物對人類、動物、植物的作用和影響正是醫學地質學研究的領域。醫學地質學研究內容主要包括:地質環境和人類健康的關系、地質環境與流行病學的調查、地質環境與地方病的調查及防治措施的研究、地質環境與藥物。
2.1地質環境與人類健康的關系
人類的身體健康與自然環境密切相關。2000多年前的《黃帝內經》出自戰國到東漢數代醫家之手集體著作,書內對于機體與外界環境的關聯、對于疾病發生的空間分布做了全面的闡述,倡導“人與天地相應”,指出了機體與環境應建立同步關系,并強調在辨證論治過程中應考慮地理環境因素,強調了人體與自然地質環境相互依存又相互制約的關系。地質環境中的微量元素通過土壤-水-植物-食物-人體這個食物鏈進入人體,如果維持人體正常發育所需的微量元素供量不足或過剩,人體正常的發育生長及代謝都會受到影響。如人體嚴重缺硒會導致克山病,硒過剩會引起硒中毒,導致“堿毒病和蹣跚病”等。隨著現代社會工業化的高度發展和人民生活水平的不斷提高,人類生存的環境污染程度日趨嚴重,生態環境遭到不同程度的破壞,人類健康面臨的威脅越來越大。
2.2地質環境與流行病學
流行病學是研究人群中疾病與健康狀況的分布及其影響因素,并研究防治疾病及促進健康策略和措施的學科。醫學地質學把地質環境與流行病學是否有關聯作為研究內容,就是要研究環境因素與人體健康之間的相關關系和因果關系,從而揭示環境的改變對人群健康潛在的和長遠的危害。
2.3地質環境與地方病的調查及防治措施
地方病是在某一特定地區,與一定的地質環境有密切關系的疾病,是由于地殼中元素分布不均勻,某些地區某種元素嚴重不足或過高引起的。長期的復雜的地質作用以及人類生產活動的影響,使得地質環境中含有對人體有害的元素,如鉛、鎘、汞、砷、氟等,通過食物鏈進入人體,致使人們產生疾病。在花崗巖和變質巖地區,沿活動斷裂帶的氡氣含量高于其他地區,斷裂帶附近的人群肺癌發病率明顯高于其他地區。例如:原生環境中缺Mo的地區成為食管癌高發區。我國是地方病高發國家之一,我國古籍對地方病的記載已有數千年歷史。20世紀60年代中期,中科院地化所等科研單位就開始了全國范圍內的克山病與大骨節病的防治研究工作,30多年來,我國的地質工作者與醫學工作者密切配合,對我國幾種主要的地方病的環境病因、病區環境地球化學條件及可能與疾病有關物質環境、地球化學行為的研究取得了系列重要成果,在地質環境與保護人類健康方面作出了重要貢獻。
2.4地質環境與中藥
2.4.1礦物藥的發展成就
我國地域遼闊,礦產資源豐富,是礦物藥資源的天然寶庫,足以保證礦物藥的藥材資源和臨床用藥。中藥學是我國醫藥中的國學,我國應用礦物(化學元素)治病已有2000余年的歷史。湖南長沙馬王堆漢墓出土的《五十二病方》可稱為我國最早的藥物學專著,記載礦物藥21種;春秋戰國時期的《山海經》記載礦物藥64種;到了明朝李時珍的《本草綱目》,則開創了礦物藥的先河,載藥1892種、附方11096個,對中國和世界藥物學的發展做出了杰出貢獻。20世紀醫藥地質學代表性著作有李鴻超主編的《中國礦物藥》、郭蘭忠主編的《礦物本草》。
現代科學證明,能作藥用的礦物巖石有100多種。礦物藥主要是天然礦物,它們在藥品中的用量雖然很少,但治病的功效卻很好,是中成藥中不可缺少的重要組成部分,與動植物藥材同為重要的藥物資源。藥用礦物種類繁多,藥理作用也各不相同,其中能作內服藥的有30種以上,能作外用藥的有幾十種,例如雄黃。礦物中含有的一些微量元素也是人體所必須的,如銅、硒、鋅、鉬、碘、鈷等,可以補充人體之不足,增進身體的健康。醫療礦泉水也可治病。其中,氡泉的氡輻射有刺激肌體和殺菌作用,對心血管、神經系統、原發性高血壓、皮膚、關節炎等病有療效;碳酸泉水能中和酸而用于治療腸胃病、結石癥、糖尿病等;還有硫酸鹽泉、硫酸鈉泉、氯化鈉泉、硅酸泉等也都可以治療許多疾病。
2.4.2藥用植物的發展成就
中國是中草藥的發源地,目前我國大約有12000種藥用植物,對中草藥的探索也經歷了幾千年的歷史并形成了一門獨立的科學——本草學。《神農本草經》是現存最早、最完整的專門本草著作,為我國早期臨床用藥經驗的第一次系統總結,被譽為中藥學經典著作。全書分三卷,載藥365種(植物藥252種,動物藥67種,礦物藥46種),分上、中、下三品,其歷史地位是不可低估的,它將東漢以前零散的藥學知識進行了系統總結,其中包含了許多具有科學價值的內容,被歷代醫家所珍視。而且其作為藥物學著作的編撰體例也被長期沿用,作為我國第一部藥物學專著,影響是極為深遠的。
與西藥相比較,中藥絕大部分是野生或栽培植物即藥用植物,具有取材天然、來源豐富、毒副作用小等優點,然而隨著我國中醫藥產業的快速發展及世界范圍內天然藥物的不斷發展,國內外對中藥資源的需求迅速增加,使我國中藥資源的消耗加大,給瀕危的藥用植物資源帶來毀滅性的危險。地質環境的改變對植物的生長起著決定性的作用,現在中國處于瀕臨滅絕的3000種植物中,用于中藥或具有藥用價值的約占60%~70%,因此加大對藥用資源的保護,特別是瀕危藥用資源的保護,顯得極為迫切。
3醫學地質學發展的歷史
3.1醫學地質學在國外的發展狀況
國際地質科學與環境計劃委員會在1996年建立了醫學地質工作組,現已有57個國家和國際組織參加。在第32屆國際地質大會上,醫學地質學這一地學與醫學的交叉學科得到了廣大地學專家的重視。2002年瑞士、美國等地質調查局攜手參與名為“454”國際地質對比計劃項目——醫學地質學這一課題的國際合作研究,主題是環境污染、環境病理學、地球化學、地質環境、金屬元素暴露所產生的后果等分析,以及它們在環境、公共健康等方面的作用。此項目在全球范圍內聚集了發展中國家從事醫學地質學的科學家及其身處世界其他地方的同事,強調影響人類和動物健康的地球科學因素的重要性。
第七屆環境地球化學國際大會2006年9月在北京召開,這次會議特別研討了兩個具有中國特色的環境問題:地方病與人體健康的研究,如砷中毒和氟中毒等;生態脆弱區域生態系統功能的恢復重建,如西南喀斯特脆弱生態地區和西北干旱半干旱地區的環境問題及生態重建。會議之前大會還舉辦了一個國際醫學地質學培訓班。我國學者在環境地球化學與健康研究方面,特別是在環境致病方面所取得的研究成果引起各國學者的關注。
3.2醫學地質學在我國的發展和實踐應用
早在20世紀60年代初,在劉東生院士的倡導下,在中國科學院地球化學研究所建立了環境地球化學研究室,開展了克山病、大骨節病、地方性氟中毒的環境地球化學研究。從事水文地質、水溫地球化學研究的林年豐教授在中國最早使用了“醫學地質學”這一術語,并出版了相關內容的專著。為了加強中國學者與國際醫學地質界的交流,國家自然科學基金委員會資助,中國科學院地球化學研究所環境地球化學國家重點實驗室和中國礦業大學(北京校區)共同主辦了醫學地質學學術講座和研討會。
(一)研究生對課程的學習興趣不濃厚
“一天一門課,一周一學期”,體現了當今中國大學研究生期末的一個典型場景。每學期的最后兩周各門考試密集展開。一部分平時混沌度日的研究生,不得不突擊學習以便應付考試,或者大段摘抄專業書籍和文獻以應付課程論文,巖體水力學課程教學也不例外。因此,研究生畢業后被指缺乏專業技能,缺乏競爭力,就不足為怪了。拋開學習態度不端正、學習目標不明確等主觀因素,造成此現象的一個關鍵原因,是教師沒能充分調動研究生對巖體水力學的學習興趣和熱情。研究生的學習環境自由寬松,這樣安排的初衷,是便于研究生將時間用在自己感興趣的領域,增長自身知識,激發研究潛能。如果研究生教育階段仍無法讓學生感受到學習興趣和樂趣,而是選擇了用強制力逼迫或者聽之任之的極端方式,這樣做的效果是很不理想的。
(二)研究生地質學基礎知識薄弱
受不同院校、不同行業的影響,研究生在本科階段的專業水平參差不齊,綜合運用已有知識學習新知識以及解決實際問題的能力相差很大。水利、采礦、地質、石油類院校的本科教學環節,對水文地質學、工程地質學和巖石力學等地質類課程普遍比較重視,這也成為了這類高校在巖體工程專業研究生培養上的有利條件。然而,目前國內具備巖土工程專業研究生招生資格的高校,是以土木工程類院校為主。土木類院校以建筑工程為行業背景,以工業和民用建筑為主體研究對象,對水文地質、工程地質和巖體力學等課程重視不夠是普遍存在的問題,甚至許多土木類高校本科階段不開設巖體力學課程或作為選修課,巖土工程專業研究生也沒有開設工程地質學課程。這導致大量的巖土工程專業研究生的地質學概念不清,嚴重影響他們對巖體水力學課程的學習質量,教師的教學效果和品質也受到很大的限制。
(三)學校實驗條件有限,課程的實踐教學環節嚴重不足
巖體水力學教學除了對理論講述環節要求高,對實踐性教學環節的要求也很高。室內實驗揭示巖石最基本和最普遍的水力學特性,在巖石水力學實踐性教學中至關重要。諸如軟化系數測定,孔隙率和滲透率測試,三軸應力條件下的滲透率變化測試等都是巖石水力學性質的基礎實驗。然而,大部分高校的現狀是實驗設備和實驗場地嚴重不足。如最基本的帶水滲或氣滲功能的電液伺服巖石三軸試驗機,國產的試驗機在國內高校裝備數量很有限,功能齊全的高精度進口試驗機更是鳳毛麟角。基本設備都不齊全,大尺寸設備和實驗場地就更為缺乏了。這會使研究生對巖石水力學實驗的認識停留在字面理解上,很難真正掌握實驗原理及數據處理技術。
(四)教師專業素養和學術水平有限
具有較高的專業素養、學術水平、創新意識和能力的實踐教師隊伍是研究生創新人才培養的關鍵。由于巖體水力學課程較新,可選教材比傳統課程少。除了專門從事巖石水力學研究的專業人士之外,大部分承擔巖體水力學課程教學的任課教師都會遇到備課困難,知識點講解不清等問題,在課程內容廣度和深度的把握上也是拙襟見肘,很難達到研究生課程的教學效果和教學品質。
二、教學改革思路與措施
(一)激發研究生的專業興趣
巖體水力學牽涉的知識點眾多且繁雜,在教學過程中,教師因為想把各知識點的概念盡量羅列齊全,不發生遺漏,從而講授得過于理論化,使學生覺得聽課十分乏味。人天生有好奇心,學習新知識、探尋未知世界本是奇妙而富有樂趣的。可以通過國家重點和大型巖石工程實例、國內外著名的工程災害事件的現場照片、統計數據等資料,最大程度地調動研究生對巖體水力學課程的好奇心和探索欲望,從而提高學習興趣。結合巖石遭地下水滲流破壞造成的重大工程失事實例,如意大利Vajont水庫左岸大滑坡、法國Mal-passet雙曲拱壩全壩潰壩、美國Teton土壩巖基段潰決[5],以及英國Woodhead和Bilbery壩、美國Francis重力拱壩、意大利Gleno連拱壩、阿爾及利亞Gabra壩、西班牙EwgadeTera支墩壩、法國Bouzey壩等失穩破壞事故,借助統計分析資料(如國際大壩委員會),從實例中強有力地體現巖體水力學性質對巖體強度和變形特性的巨大影響,突出研究的重要性。同時,讓研究生充分了解這些事故,改變了工程界對巖體結構穩定性的傳統認識,開辟了巖體水力學中眾多新興研究領域和方向,激發研究生的研究欲望,甚至可以培養研究生的科研責任感。
(二)完善研究生地質學基礎知識
為了彌補大部分研究生地質學基礎知識薄弱的問題,在充分調動學生的求知欲之后,強調巖體水力學是一門以工程地質學、水文地質學為地質學主線,以流體力學、地下水動力學為水力學主線,以材料力學、結構力學、彈塑性力學、巖體力學為力學主線的綜合學科。讓研究生深刻體會巖體水力學的多學科交叉融合特點。在課程講述過程中,若遇到與地質學有關的知識,要注重基礎,詳細講述,盡可能幫助研究生建立正確的水文地質學、工程地質學和巖體力學概念。如水文地質學中,溶穴、巖溶率、裂隙水和巖溶水、含水層和隔水層、隔水頂底板、貯水系數、滲流、層流和紊流、水流折射定律、溶濾作用;工程地質學中的巖漿巖、沉積巖、變質巖、斷層構造、水化作用、侵蝕作用、膨脹系數;巖體力學中的地下硐室、錨固與注漿、節理、充填與膠結、損傷與斷裂、水力劈裂等基本專業術語,均需要詳細講解。注意強調巖體的各種地質構造、天然缺陷、高度非線性、各向異性、多尺度特點及不確定性特征,以及裂隙巖體中非達西流現象、巖石結構的宏、細觀層次認識等難點問題,并且告知學生巖體水力學理論存在的問題。例如:對巖體中滲流描述,幾乎完全照搬土體滲流學,即孔隙介質滲流學的方法及經驗來解決,而裂隙巖體滲流還處在發展階段,對單裂隙滲流的研究和認識較為成熟,但對裂隙網絡情況以及非穩定滲流還有待深入探索。
(三)教學模式和方法改革,注重實驗和現場調
研等實踐內容和本科卓越工程師培養計劃的要求不同,研究生教學的核心并不僅僅是讓學生去掌握某一專業知識或某一種實驗方法,而是要讓學生學會發現問題和解決問題的思路、方法,培養研究生獲取知識和創新的能力。一方面,圍繞巖體水力學的基本概念、巖體滲流規律的地質分析、基礎力學理論和力學參數、巖體水力學的工程應用展開,結合巖體水力學的地質分析方法、室內外試驗方法、物理和數學模擬方法、系統綜合分析方法,以教師的專題介紹和研究生的學習匯報結合形式,加強和學生的互動,增加學術思想的碰撞,啟發和引導研究生深入理解科學問題。另一方面,除了為學生選擇合適的教材之外,還要給出相關參考書目,如《巖石水力學與工程》(張有天著),《裂隙巖體水力學基礎》(朱珍德、郭海慶著),《巖體水力學導論》(仵彥卿、張倬元著),《高等巖石力學》(周維垣著)等,并且鼓勵學生廣泛閱讀學術期刊文章。開展理論和實踐的同步性教學改革。在巖體水力學課程的實踐環節中,帶領學生走進實驗室,針對具體的實驗儀器,講解設備構成,讓研究生親自動手全程完成實驗。貴重設備可能不宜人人使用,但可以請研究生全程觀摩實驗,并同專職實驗員或博士生深入討論和交流,鼓勵學生撰寫實驗心得。
采取物理實驗與數值實驗結合的教學模式,把基于計算機仿真技術的軟、硬件平臺應用于巖石水力學教學中,拓寬傳統實驗教學中的實驗對象,通過鼓勵、指導學生自發設計模型進行數值仿真分析,開拓學生視野,激發學生的思維能力和創造性,有利于學生理解和掌握教學內容,同時也可以促進教學人員科研能力的提高,還能在一定程度上彌補部分實驗設備缺乏的不足。此外,還可以采用現場實地調研的實踐性教學方式。廈門市地質和地理環境復雜多樣,雨季頻繁,構成了滑坡災害易發的基本條件。根據廈門的工程地質條件,選擇華僑大學附近的集美區后溪鎮(2007年被確定為廈門市14處重要地質災害地點之一)為調研場所,在由暴雨導致該地區邊坡滑坡的災害現場,講解水力耦合作用下巖土體的變形和破壞規律,幫助學生更形象地理解巖體水力學的水力耦合基本理論。當然,每一所高校,每一位教師的特點不同,必須根據本單位實際的軟硬件條件,確立課程教學改革的具體方式,而不是盲目借鑒其他重點院校的教學模式。巖體水力學課程專業性較強,建議在研究生第一學年的下學期開設。
(四)結合教師科研項目,提升教學品質
近幾年,華僑大學積極鼓勵教師進行科學研究。巖土工程專業教師組建巖土力學與地下工程科研創新團隊,承擔了國家自然科學基金“深部裂隙巖體HM耦合作用下的聲學特性及參數研究(批準號51109084)”、“卸荷作用下巖石滲透性與損傷協同演化規律及主被動式聲學表征(批準號51374112)”,以及多項省部級、地廳級科研項目。教師在科學研究過程中,查閱大量文獻資料,緊密跟蹤國際和國內的研究前沿,時刻關注巖石水力學發展和最新的學術成果。通過不斷努力,比較準確地把握到學術研究的發展方向,掌握了巖體水力學研究的一些新的實驗和理論分析技術,對水力耦合作用下巖石的強度、變形、損傷破裂和滲透性演化特性,以及卸荷條件下巖石滲透性與損傷協同演化的宏細觀表征等方面有了一定突破性認識,獲得了巖體水力學的新知識,教師自身的綜合素質也得到了一定提高。將科研體會和成果融入教學中,進一步提高教學的理論起點,深化教學內容,能夠讓課程教學跟上巖體水力學學科最新進展。例如:結合筆者所在科研創新團隊近期開展的滲透壓–應力耦合作用下的巖石滲透率與變形關聯性三軸試驗研究,以物理實驗為基礎,讓研究生借助高性能計算機,利用PFC2D顆粒流分析軟件,建立符合室內砂巖滲透壓–應力作用三軸試驗的數值模型,定義流體域和流固耦合的控制方程,模擬巖石在不同圍壓和滲透壓組合條件下三軸壓縮試驗。圖1為不同時步試樣孔隙壓力分布情況,圖2為微裂紋分布模擬和試驗破壞結構照片,圖3為不同滲透壓下巖石滲透率云圖。結合物理實驗和數值仿真結果,和研究生一起討論荷載和孔隙水壓力共同作用下,巖石的宏觀變形發展、細觀裂紋發育、剪切帶內外應力狀態、孔隙率特征、滲透率演化特性等。
三、結語
關鍵詞:巖土 ,工程, 勘察, 報告 ,編寫 ,質量 ,控制
Abstract: this paper expounds the definition of geotechnical engineering investigation, stage, content and technology, analyzes the geotechnical engineering preparation of the report method, this paper discusses the geotechnical engineering quality control.
Keywords: geotechnical, engineering, survey, report, coding, and quality, control
中圖分類號:TV523 文獻標識碼:A 文章編號:
一、有關巖土工程勘察
1.巖土工程勘察定義。巖土工程勘察就是根據建設工程的要求,查明、分析、評價建設場地的地質、環境特征和巖土工程條件,編制勘察文件的活動。
2.巖土工程勘察階段。按其進行階段可分為:可行性階段、工程可行性研究階段、初步設計階段、施工圖設計階段、補充勘察、施工勘察等。
3.巖土工程勘察內容。巖土工程勘察的內容主要有:工程地質調查和測繪、勘探及采取土試樣、原位測試、室內試驗、現場檢驗和檢測,最終根據以上幾種或全部手段,對場地工程地質條件進行定性或定量分析評價,編制滿足不同階段所需的成果報告文件。
4.巖土工程勘察的方法與技術。巖土工程勘察的方法或技術手段,有以下幾種:(1)工程地質測繪。工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段進行。工程地質測繪是認識場地工程地質條件最經濟、最有效的方法,高質量的測繪工作能相當準確地推斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用。(2)勘探與取樣。勘探工作包括物探、鉆探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的;并且可利用勘探工程取樣進行原位測試和監測。應根據勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法。(3)原位測試與室內試驗。原位測試與室內試驗的主要目的,是為巖土工程問題分析評價提供所需的技術參數,包括巖土的物性指標、強度參數、固結變形特性參數、滲透性參數和應力、應變時間關系的參數等。原位測試一般都藉助于勘探工程進行,是詳細勘察階段主要的一種勘察方法。(4)現場檢驗與監測。現場檢驗的涵義,包括施工階段對先前巖土工程勘察成果的驗證核查以及巖土工程施工監理和質量控制。現場監測則主要包含施工作用和各類荷載對巖土反應性狀的監測、施工和運營中的結構物監測和對環境影響的監測等方面。檢驗與監測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數,并以此為依據及時修正設計,使之在技術和經濟方面優化。此項工作主要是在施工期間內進行,但對有特殊要求的工程以及一些對工程有重要影響的不良地質現象,應在建筑物竣工運營期間繼續進行。
二、努力提高報告的編寫能力
1.要具備牢固的地質地貌和工程理論地質基礎理論方面,主要是巖石學、構造地質學、第四紀地質學和地貌學;工程地質方面,主要是土質學、土力學、工程地質分析、工程動力地質學、工程地質勘察。
2.要熟悉和把握有關的規范規程規范規程既是經驗的總結,又是技術的指南,具有很強的勘察工作指導性。對于國家的、行業的、省和地方的有關規范規程,必須熟悉把握,并在具體勘察工作中認真執行。
3.要了解工作區的地質情況對于勘察地段的區域地質、水文地質、工程地質資料,應盡可能地搜集并熟悉。對于鄰近地段已有的工程地質勘察資料,也要盡可能了解,以便在勘察工作中發揮其參考作用。
4.要把握工程設計的基本要求和基礎施工的技術要點只要明確了工程設計的基本要求和基礎施工方法,作出的工程地質評價才能有的放矢、正確客觀,提出的建議才能合理適用。
5.要切實保證第一手資料的質量,巖土工程勘察報告是工程地勘察的最終成果。一份高質量的勘察報告,必須來自于高質量的第一手原始資料。
6.提高綜合知識方面的技能。如基本的數理統計知識、文字表達能力、編圖技巧、綜合分析能力。
三、確保巖土工程勘察質量
1. 嚴格執行建設程序,規范市場行為。推行全程化監理科學的建設程序應當遵循“先勘察、后設計、再施工”的原則。不按原則辦事,必然會受到自然規律的懲罰。一方面必須仰仗政府主管部門按國家的法律、法規,對項目招投標和實施過程中的行為主體進行全面有效的監督管理,另一方面應積極推行工程監理全程化,采用事前、事中、事后控制相結合的方法,最大限度地避免不當行為的發生,保證勘察質量和投資效益最大化。 2.提高地質勘察單位員工的質量意識,加強職業道德教育,健全崗位責任制度,培養良好的認真負責的工作作風,避免出現地質勘察資料的失誤。加強勘察設計單位的質量認證,健全質量管理。ISO9001:2000質量管理體系確立了以過程模式作為標準的結構。勘察設計企業應通過有效應量管理體系的要求,運用過程方法,采用PDCA循環進行巖土工程勘察的實施和管理,持續改進。提高勘察設計的能力,增加顧客的滿意程度。
3.建立審查、復核制度,對室內室外技術資料要有資深的專業人員進行審查和復核,敢于對鉆探、土工試驗結果提出質疑,并通過對相近建筑物的鉆探資料對照分析,確保資料的準確性。必要時可重探可疑探點、可重做相關試驗。
4.要根據建筑物的安全等級與場地類別,并結合地質歷史(注意收集相關資料)與地形特色進行探點的布設,并按規范進行相應比例和數量的取土探孔和原位測試探孔的布置,避免漏探特殊地質現象。
5.勘察布孔。勘察與設計的接口:收到設計人的勘察任務書后,應認真閱讀,仔細分析,充分了解設計意圖,不明白的地方及時與設計人溝通,存在疑慮的地方需向設計人提出。設計人往往有偏于保守的傾向,如對地基承載力要求過高、要求一樁一鉆、對樁基承載力提出過高要求等。由于巖土體始終是一個灰箱,無法徹底查清巖土體的分布及其物理力學參數,在做與巖土相關的工程設計時固然要留有一定的安全富余度,但是必須在了解場地巖土條件的情況下才能準確把握安全的尺度,采用過于保守的巖土參數,過高的安全系數將不可避免的造成工程建設的極大浪費。做巖土工程勘察的人一般比做結構設計的人更清楚或者更容易把握場地的巖土條件情況,因此巖土工程師應當,也有必要提出意見供設計人參考。在勘察任務書與工程平面布置圖確認無誤后,勘察人員應到現場踏勘,了解場地情況,并提出勘察綱要供鉆探等供外業使用。
參考文獻:
1、巖土工程勘察規范(2009年版) (GB50021-2001)
關鍵詞:地質建造 大地構造 構造分區 構造環境 構造演化
中圖分類號:P313 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)06(b)-0211-02
綜合構造研究涉及地學的多個層面,主要包括地質建造及類型劃分、大地構造分區及環境、大地構造演化等內容,對此進行進一步探討。
1 地質建造類型
地質建造及其劃分是綜合構造研究工作的基本內容。建造概念在地質學中有不同的理解以及相應的劃分方案,應根據研究工作的實際需要對建造含義及其劃分進行統一厘定。
1.1 地質建造
在綜合構造研究中,一般是從地質作用產物,即地質建造實體出發開展研究。地質建造構造圖中的地質建造是指同一時代、同一地質作用(沉積、侵入、火山、變質)形成的一種巖石或幾種巖石的自然組合。通常,建造劃分應符合下列條件。
(1)巖性、巖相、變質程度一致。
(2)內部結構一致或相近。
(3)不同建造之間的界線明顯。
(4)具一定的規模和分布范圍。
1.2 地質建造的類型
地質建造包含沉積巖建造、火山巖建造、侵入巖建造、變質巖建造等幾種類型。
(1)沉積巖建造:同一時代、同一沉積作用下形成的、同一沉積亞相(或微相)的一種或幾種巖石的自然組合。
(2)火山巖建造:同一火山作用形成的一種或幾種巖石的自然組合。按照巖性、巖相雙重填圖法的要求表示。多種巖相無法區分的,選擇優勢巖相表示,對于潛火山巖和沉積巖夾層則單獨表示。
(3)侵入巖建造:是指同一時代、同一巖漿侵入作用形成的侵入體(不是深成巖體),在建造構造圖中必須表達深成巖體解體以后的侵入體。
在分析構造環境時,一般利用侵入巖巖石組合判斷其構造環境,因此在侵入巖建造綜合柱狀圖中要表示反映構造環境的侵入巖巖石構造組合。
(4)變質巖建造:是沉積巖、火山巖、侵入巖等在同一期變質作用形成的,具有相對一致地質體結構類型的一種巖石或幾種巖石組合。原則上,同一變質建造的巖石及變質程度應基本一致;在區域上有著一定規模和分布范圍,可以在圖面上合理表達;地質體結構類型和產狀顯示出一系列的共生特征,屬于同一原巖系列;與其它變質建造之間應具有較清晰的邊界,具有可分性。變質巖建造劃分應注意以下幾個方面。第一,應正確區分變質表殼巖和變質深成侵入體,在變質巖建造綜合柱狀圖上一起表示;第二,變質巖建造一般是(巖)組級單位的進一步細分,變質深成侵入體應按巖性劃分,各類片麻巖代號按國標表示,變質侵入體遵照侵入巖的規定;第三,變質巖建造劃分尺度應適當,一般以原巖建造為基礎,結合變質作用類型,原巖建造不同而變質作用類型相同時,應分為兩個變質巖建造。
2 大地構造分區及環境
2.1 大地構造分區
大地構造分區又叫大地構造單元劃分,是大地構造研究成果的表達形式之一。一個大區域尺度的地殼物質結構組成、巖石構造組合,以及地球物理和地球化學場明顯不同于相鄰地域,這樣的一個地域就是一個大地構造單元。構造單元既反映了地殼物質組構上大地構造環境的時空屬性,又具有不同構造階段的時空層次屬性。
中國大陸可以分為陸塊區、造山系兩個相系(為一級大地構造單元)。每一類相系可以分為若干大相(為二級構造單元)。大相又依次細分出相、亞相及巖石-構造組合(微相)等次級構造分區單元。
2.2 構造環境
區域構造環境是分別指沉積巖、火山巖、侵入巖、變質巖以及大型變形構造帶所形成的區域構造環境。
(1)沉積巖形成的構造環境。
沉積構造環境一般可理解為“沉積構造古地理環境”。按動力學的特征,沉積構造古地理環境分為板內穩定的、離散的、匯聚的、碰撞的和走滑的五大類,沉積構造古地理環境與大地構造環境(相)有其一定的對應性。
(2)火山形成的構造環境。
同一種火山巖可以形成于不同的構造環境,不同的構造環境也會出現相同的火山巖組合。
(3)侵入巖形成的構造環境。
區分不同大地構造環境下侵入巖建造,包括巖漿構造帶、段、區、組合、巖石成因類型、小巖體群、巖脈群等等。侵入巖漿構造帶的研究,還應注意區分擴張期、消減期、同碰撞、后碰撞和后造山的物質組分、構造環境和演化歷史。不同構造環境有不同類型的侵入巖組合。
(4)變質巖形成的構造環境。
研究不同期次形成的變質巖系的原巖建造、變質作用發生時的物理化學條件(變質相、變質相系)、變質作用后期演化特點(混合巖化或部分熔融),綜合這些特點確定變質作用類型和變質熱中心的位置,探討變質作用演化特點。變質作用類型主要有埋深變質作用、區域低溫動力變質作用、區域動力熱流變質作用、區域中高溫變質作用、接觸變質作用、動力變質作用和洋底變質作用。
3 大地構造演化
大地構造演化,系指一個地區在不同地質時期地球動力學背景及其發展變化,以及不同時期不同地球動力學背景之間的相互關系。
3.1 構造旋回
構造旋回是整個地殼發展具有階段性特征的表現。構造旋回系指超級大陸形成演化旋回,將其定義為一個超級大陸裂解,經過離散、匯聚演化,聚合形成新的超級大陸長期地質過程。
超大陸旋回以原有超大陸的破裂為起點,以新的超大陸的形成為終點。依據中國大地構造特征可劃分為五大構造旋回:
古-中太古代(3.6~2.5Ga以前)。
新太古代-元古代(2.5~1.8Ga以前)。
中元古代至新元古代早期(1.8~0.82Ga)。
新元古代中期至中三疊世(0.82~0.28Ga)。
晚三疊世以來的構造旋回(0.28Ga以后)。
華北陸塊資料,前長城紀構造旋回至少可再分為三個構造階段:前新太古代陸核形成階段(>2.8Ga)、新太古代大規模地殼生長和活化再造階段(2.8~2.5Ga)及古元古代華北陸塊匯聚—碰撞階段(2.5~1.8Ga),每個構造階段都有特殊的地質記錄和不同的構造演化特點。
3.2 構造階段
根據地球動力學環境的差異,劃分為裂解離散(洋盆擴張)構造階段、匯聚重組(洋陸轉換)構造階段和陸內發展(盆山轉換)構造階段。
裂解離散(大洋盆擴張)階段:以大陸的分裂以及離散運動為特征,其地球動力學環境以伸展擴張作用為主。大體上相當于威爾遜旋回中的東非裂谷、紅海和大西洋三個構造階段。因此,如果有足夠的資料,這一構造階段可以劃分為裂谷期、紅海期和大西洋期等三個構造期或亞階段。
匯聚重組(洋陸轉換)階段:地球動力學背景以收縮擠壓作用為主要特征。大體上相當于威爾遜旋回中的太平洋、地中海和喜馬拉雅等階段。在資料允許的情況下,可以劃分為活動陸緣多島弧盆系形成和陸緣碰撞兩個構造期或亞階段。
陸內發展(盆山轉換)階段:突出特征是后造山、陸內巖漿活動和構造變動不強烈,地質作用以陸內盆地的發育為特征,沉積環境以陸相環境為主。
3.3 構造期
構造期是指構造階段的進一步劃分。
裂解離散(洋盆擴張)階段可劃分為裂谷期、陸間海盆期和被動陸緣(大洋盆擴張)期。
裂谷期的特征是發育陸內幔源巖漿巖(包括幔源層狀雜巖、大陸溢流玄武巖、雙峰式火山巖或侵入巖、基性巖墻群等)、地塹地壘地貌構造、巨厚的陸相為主的沉積巖系、高溫麻粒巖相變質作用。
陸間海盆期是裂谷期的進一步發展,裂谷兩側陸塊背離運動,導致在裂谷核部發展成為海盆,其中可以有比較細粒的陸源碎屑巖沉積,但是沒有遠洋沉積。
被動陸緣(大洋盆擴張期)期是陸間海盆期的進一步發展,在大陸內部同一地區發育不含火山巖的陸源碎屑巖和碳酸鹽巖組成的沉積巖系在陸塊邊緣發育陸緣裂谷,并殘存在洋殼中,可以識別出遠洋沉積和蛇綠巖。這套沉積巖系可以與以前兩個時期的沉積巖系是連續的,也可以被平行或微角度不整合界面相隔。
匯聚重組(洋陸轉換)階段可進一步劃分為多島弧盆系形成(活動陸緣)期、碰撞造山期。
多島弧盆系形成(活動陸緣)期以發育巖漿弧為標志,還發育俯沖增生雜巖,巖漿弧相關的弧前盆地、弧后盆地、弧間盆地等火山-沉積巖系,高壓低溫和高溫低壓成對變質巖帶、SSZ型蛇綠巖等。它們通常不整合覆蓋在被動陸緣沉積巖系之上。其現今實例為太平洋周緣的大陸邊緣,及大陸上的造山系。
陸緣碰撞期是隨著古大洋盆地的關閉,兩個長期被該古洋盆分隔的陸緣發生碰撞,形成一個巨型碰撞對接帶。
陸內發展(盆山轉換)階段突出特征是后造山、陸內巖漿活動和構造變動不強烈,地質作用以陸內盆地的發育為特征,沉積環境以陸相環境為主,且這類盆地通常具有面積比較大的面型分布的特點。在這一階段中,可以發育陸表海沉積,但是其沉積厚度都比較小。地質記錄中開始出現幔源巖漿活動。這一階段是一個大陸演化構造旋回的結束,新的大陸演化旋回的開始。
4 結語
綜合構造研究主要包括地質建造及類型劃分、大地構造分區及環境、大地構造演化等內容。地質建造類型劃分為沉積巖、火山巖、侵入巖、變質巖建造;大地構造可分為陸塊區、造山系兩個相系(一級大地構造單元),其構造環境包括沉積巖、火山巖、侵入巖、變質巖以及大型變形構造帶所形成的區域構造環境;大地構造演化包括構造旋回、構造階段及構造期,是不同地質時期地球動力學背景及其發展變化,以及不同時期不同地球動力學背景之間的相互關系。
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關鍵詞:礦山公園發展歷程 存在問題 景觀設計
中圖分類號: [TU985.12+1] 文獻標識碼: A 文章編號:
礦山公園是運用景觀設計方法,以展示礦業遺跡景觀為主體,集旅游、生態、科研等多種價值于一體的特定的空間區域。隨著社會經濟不斷發展,礦山區域開采廢棄地環境惡化,嚴重制約著當地可持續發展,礦山遺跡的改造逐漸提上日程,礦山公園發展建設應運而生。
一、國內礦山公園發展歷程
我國礦山公園發展起步與國外相比較晚,按照時間大致可以分成三個階段:萌芽階段、發展階段和快速發展階段。
(一)萌芽階段(1980年代-2000年)
1987年,原地質礦產部在《關于建立地質保護區規定的通知(試行)》(地發[1987]311號)中,首次以部門法規的形式,提出對包括采礦遺址在內的地質遺跡建立保護區。
(二)發展階段(2000年-2004年)
2000年國土資源部下發《關于申報國家地質公園的通知》(國土資發[2000]77號),將“具有特殊學科研究和觀賞價值的巖石、礦物、寶玉石及其典型產地”作為地質遺跡景觀主要內容之一。2000年作為我國第一批國家地質公園之一的四川自貢,將“保存有世界最早的采鹽油氣井”列為“主要人文景觀”。2003年第三批國家地質公園的“廣東佛山西樵山國家地質公園”,也將“明代采石遺跡”列為主要地質遺跡保護對象。
(三)快速發展階段(2004年至今)
2004年國土資源部下發了《關于申報國家礦山公園的通知》(國土資發[2004]256號),正式命名了國家礦山公園,并啟動國家礦山公園的申報與建設工作。2006年1月28日,國務院《國務院關于加強地質工作的決定》(國發[2006]4號),強調做好礦山地質工作,進一步促進國家礦山公園的建設。全國28家單位獲得批準,正式申報國家第一批礦山公園,由此拉開了國家礦山公園建設的序幕。其中,經過數年的發展建設,已經有一批國家礦山公園脫穎而出,如浙江紹興東湖公園風景區。
二、礦山公園建設存在問題與思考
我國礦山公園起步較晚,因此在發展建設過程中難免存在諸多問題:法律法規體系不健全、規劃理論體系不成熟、公園功能特色不突出。
(一)法律法規體系不健全
目前我國缺乏具有權威性、針對性的礦山公園建設和管理法律法規體系。而《國家礦山公園建設指南》(第一版)對礦山公園建設有指導性意義,但是在缺乏實際建設經驗的基礎上制定的,不夠完善。
(二)建設理論體系不成熟
礦山公園的發展建設涉及到地質學、旅游學、管理學、建筑學、生態學及景觀學等多學科,屬于一個復雜的系統工程。如何將多學科有機融合于一體,指導并服務于礦山公園的建設,是今后礦山公園建設發展的必由之路。
(三)缺乏與周邊環境的有機融合
現有的礦山公園雖然成功的解決了人地矛盾,降低了人類干擾對自然環境景觀的破壞,成功的實現了當地產業轉型等,但是卻在一定程度上是不可持續的景觀的創造,過度的在自然環境背景下依靠人為造景,沒有充分利用工業遺址造景,生態群落單一,綠量不夠等。
三 、礦山公園可持續景觀設計基本原則
(一)生態恢復原則
美國生態學會對生態恢復提出了以下定義:生態恢復就是人們有目的地把一個地方改建成定義明確的、固有的、歷史上的生態系統的過程,這一過程的目的是竭力仿效特定生態系統的結構、功能、生物多樣性及其變遷過程。生態恢復手段包括毒性處理與污染治理、基質改良、工程安全處理和植被恢復等途徑,利用現代景觀藝術手法將采礦廢棄地上的各類要素應通過設計因地制宜地加以改造利用,使之重新參與生態系統的生產與循環并且塑造新的景觀。
(二)場地精神原則
尊重礦山廢棄地的自然環境、地形地貌、景觀生態特征、歷史文化背景,對場地景觀采取最小的改造,對原有景觀進行修飾,保持原有場地的形式和內涵,是景觀設計中對場地精神的一種保護態度。礦山公園景觀設計,對原始景觀的拆除或新事物的添加都應該慎重新增的景觀要能融入這個場地中,不論是廣場鋪地、植物配置還是建筑形式等都應該從原始環境中提取元素,讓礦山公園的功能依附在原始場地中。
(三)利用與保護原則
礦業遺產是人類文化遺產的一部分,其蘊藏的歷史文化價值不可低估,用科學的方法挖掘場地本身具有的歷史文化價值,使其得到傳承是現代景觀設計的主要方法之一。對于挖掘礦山后的遺址等歷史遺產,要以景觀塑造為設計重點,突出礦山景觀要素,提供多角度觀景點,如充分利用礦坑遺址打造恢宏的礦冶景觀來體現礦山獨特的礦業文化風貌。
(四)景觀獨特性原則
每個礦山公園的礦業景觀本身存在很大的相似性,但礦區與礦區之間的歷史背景和文化積淀卻是完全不同的。堅持礦山公園個體的景觀獨特性就是要堅持在設計時深度挖掘這些不同點,從礦山的歷史、傳說、地域風情、礦業文化入手提取具有代表性的符號,做到差異化的景觀設計。礦山公園設計,對既有景觀的特殊改造利用以及特色景觀的引入,塑造出新的特色景觀,并使之重新參與生態系統的生產與循環。
四、結論和展望
礦山公園是一個新型的公園形式,隨著人們對生態環境等要求日益提高的背景下將有廣闊的發展空間。
(1)研究需結合我國的現實,吸收國外相關的研究成果,在基礎理論不斷完善的基礎上進一步開展深入的研究,不能只是停留在一般的原則和策略方面,對具體的可操作性問題應加強重視。
(2)鑒于礦山公園建設中牽涉到地質學、旅游學、管理學、建筑學、生態學及景觀學等多學科,因此在研究中應從多學科的不同角度介入并進行深入全面的研究。
(3)山與旅游資源結合,加強礦山公園設計與當地人文、自然以及生態環境的有機融合,保持景觀獨特性。
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關鍵詞:水利工程 地質勘察 技術手段
由于我國特殊的地勢環境,自古以來水利工程的建設,是一項利國利民的重要舉措。古有大禹治水、李冰父子興建的都江堰,到現代的長江三峽工程、南水北調等水利工程,都為我國經濟的發展,社會的進步做出了巨大的貢獻。通過在水利工程興建之前,對當地的地質環境進行仔細的勘察,不但能夠提高水利工程的質量,而且能夠有效的確保水利工程施工順利進行,確保水利工程在運行時的安全性和穩定性。
地質勘察的概念及其意義
在我國,地質勘察的發展歷史比較悠久,隨著時間和技術的發展,地質勘察的實驗儀器、手段和測試設備都得到了明顯的發展和進步,地質勘察的關鍵技術水平也越來越高。水利工程的興建具有較高的復雜性,是一項專業性和綜合性非常高的工作。關于在水利工程地質勘探概念的定義上,業界也存在著不同的認識。通過整理,我們把水利工程地質勘探定義為指的是通過運用巖土力學、地質學和工程地質學等相關基礎理論,通過對水利工程的地質條件做出有效的評價和分析,為水利工程的選址、方案設計和施工措施提供合理的參考系數,最終提高水利工程設計的可行性、安全性和經濟性,提高水利工程運行的可靠性。一般來說,水利工程地質勘察主要包含了現場鉆探、取樣原狀土、進行原位試驗和室內試驗等一系列的環節,而且這幾個環節是互相連貫,缺一不可的。水利工程地質勘察的主要對象是水利施工場地的巖土體,對于地質的勘察質量會對設計質量和施工質量產生著直接的影響。
在水利工程興建之前,對水利工程環境中的地質條件進行勘察,對于水利工程建設來說具有重大的意義。具體來說,進行地質勘察能夠很好的避免水利工程在施工時某些特殊狀況的產生,如水利工程施工很容易出現的地質問題(滑坡、坍塌等),從而確保了水利工程的順利建設,而且還保證了自然環境的平衡。在我國三峽大壩的設計施工中,就很好的體現了地質勘察的重要性。在三峽工程施工前,水利工程師對當地的地質環境進行了仔細的勘察,有效的掌握了地質變形量,從而在進行施工的時候,通過運用新型材料和新的施工技術,很好的減少了混凝土開裂等問題,增加了三峽工程的安全系數,創造了較高的社會價值和經濟效益。因此,通過對水利工程環境進行地質勘察,能夠在有效分析和評價工程施工的可行性的基礎上,為水利工程的設計方案和施工措施提供基本的地質上的數據參數,從而確保水利工程的環境適合設計和施工的需求,建設高質量、高水平的水利工程。
地質勘察時的主要內容及其要求
地質勘察的主要內容包括地質環境、地下水位、自然地理條件和其他的某些方面。對于水利工程來說,地質勘察的主要內容和要求具體體現在以下幾個方面。
首先,關于水利工程環境的地質環境方面。地質環境主要包括水利工程興建區域中的地質構造、基地構造、地質特征、地層的巖性特征以及新構造運動等的相關方面的內容。水利工程人員在進行地質勘察的時候,應當對地質環境進行詳細的分析和評價,找出對于興建水利工程的有利或不利的條件。
其次,關于水利工程環境的地下水方面。通常情況下,地下水位的變化會影響著水利工程里的巖土工程,因此,對地下水位進行合理的勘察,對于水利工程的安全來說非常重要。水利工程師在進行地下水勘察的時候,主要包括兩到五年里水利興建區域的最高、最低地下水位的情況,地下水位對當地的影響,地下水位的變化趨勢,地下水同地表水、地下水給排間的補給排等內容。在進行地下水勘察的時候,應當從地下水的水位和高程開始確定。由于地下水在枯水期和豐水期的水位不同,因此,水利工程人員可以通過氣象水文等部門搜集資料,了解地下水的變化信息,找出規律,從而在進行方案設計的時候,采取合適的處理方法。此外,在進行地下水勘察的時候,可以結合現場試驗和室內試驗的方法,來測定水利工程興建區的地基滲透系數。
再次,關于水利工程環境的自然地理條件方面。自然地理條件主要包括水利工程興建區域的氣象水文特征和地形地貌等方面。一般來說,氣象水文特征指的是興建水利工程區的氣候類型,是否在季風氣候的區域內,是在亞熱帶區域還是在熱帶區域。此外,還包括水利工程興建區具備的濕潤程度和熱量等內容。地形地貌主要指的是水利工程興建區域及其周圍的環境是屬于平原還是高原,地形是否開闊平坦,地貌的堆積狀況,地貌是否受到侵蝕等內容。
此外,水利工程環境地質勘察還包括在水利工程建設的區域范圍內,其各個含水層以及隔水層的水位、地下水的類型以及埋藏條件和水位變化實際幅度等的情況。通過進行對應的試驗,來判斷不同地下水的水質侵蝕水利工程的建筑材料程度及相關的性質,探測含水層厚度、具體埋深與分布情況,檢測水文地質的參數以及地層的滲透系數等。
地質勘察時的重要的技術手段及其應用
隨著水利工程的發展,關于水利工程環境地質勘察的技術手段也在得到不斷的發展。目前,我國主要的勘察技術有新發展的鉆探技術、地質技術、計算機和地質數值分析技術以及工程物探技術等。
首先,關于地質勘察的新型的鉆探技術及其應用。一直以來,作為重要的地質勘察的手段,鉆探在水利工程地質勘察的過程中發揮著重要的作用。通過鉆探,能夠收集到可靠、準確的水文地質資料和工程地質資料,為水利工程的選址、設計和施工規劃提供準確的、科學的依據,確保水利工程施工、運行時的安全、有效。隨著水利工程建設和科學技術的發展,尤其是隨著長江三峽、黃河小浪底和葛洲壩等大型水利工程的建設,為我國鉆探技術的發展提供了更加寶貴的實踐經驗。目前,新型技術主要包括新型的大口徑鉆探技術、倒垂孔鉆進的新技術、巖心的定向技術以及潛孔錘跟管鉆進的新技術等。此外,砂卵石層金剛石的鉆進和取樣技術目前在總體上已經處于我國的領先水平,而且在眾多的水利工程的勘察工作中得到廣泛的應用,還取得了顯著的社會效益和經濟效益。
其次,關于水利工程環境地質勘察的地質技術的發展及其應用。地質技術主要包括勘察技術、地質改造技術和試驗測試技術等三個方面。地質技術的迅速發展和廣泛應用標準著地質勘察技術的發展和進步。地質技術的發展,讓人們分析和評價工程的地質問題發生了巨大的轉變。具體來說,從定性轉變到定量,從邏輯分析轉變到適時仿真,從簡單觀測轉變到精細的監測和預報。改革開放以來,用于分析和評價水利工程地質問題的試驗、測試和地質改造等技術迅速的發展和成熟起來。目前,同位素技術、地質過程的仿真技術和水力截獲技術、地質力學的模型試驗技術以及水環境監測的新技術、水資源的勘察評價技術等。隨著這些地質技術的不斷創新和發展,正在推動著地質勘察技術的發展,為我國水利工程的建設提供更加堅實的技術支持。
再次,關于水利工程環境地質勘察的計算機和地質數值分析技術的發展及其應用。近年來,在計算機技術迅速發展的基礎上,工程地質科學正以較快的速度發展著,逐漸的擺脫了長期以來的定性評價的手段,地質數值分析技術也正在不斷的發展起來,成為了一種重要的地質勘探技術。計算機和地質數值分析技術主要包括計算機制圖技術、工程地質數據庫、工程地質問題的數值分析技術以及對于工程地質勘察的原始數據進行統計和分析的技術,等。其中,對于工程地質勘察的原始數據進行統計和分析的技術主要包括對原始數據和資料的統計、分類,對于各種分析試驗成效的數值分析以及對各種地質條件進行分區、分類、預測和趨勢分析等。
最后,關于水利工程環境的地質勘察的工程物探技術的發展及其應用。隨著計算機技術和電子技術的迅猛發展,在勘探地球的物理學理論和方法不斷發展和進步的基礎上,工程地球的物探技術正在逐漸的成為地質勘察的重要的、不可替代的手段。物探技術主要由電磁法勘探、彈性波測試、地震勘探、層析成像、地質雷達技術、水聲勘探、放射性勘探等方法構成。目前,工程物探技術正在廣泛的應用于公路、水利、地鐵等大型工程的建設。在水利工程的物探技術方面,主要應用于大壩的基礎安全檢測和巖溶的超前探測等的方面。隨著工程物探技術中不斷的引進新的理論和實踐方法,工程物探技術將會成為地質勘察技術的主要手段,其理論和技術手段的水平將會成為衡量地質勘探水平的重要的標準之一。
結束語
水利工程的興建是一項造福于民的重大福祉,在工程興建之前,應當高度重視地質勘察的作用,結合當地的實際情況,提高地質勘察工作的預見性和實用性,更好的服務于水利工程的建設,為我國經濟和社會的發展創造更大的動力。
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