道路勘測新技術篇1
關鍵詞:軟土方面;工程勘察新技術;發展
隨著工程建筑不斷的發展,在軟土上修筑公路的數量的逐漸增多。而軟土地基畢竟沉降量大且沉降不均勻,再加上抗剪強度低,容易引發地質災害,從而使公路工程質量得不到保證。為了保證公路工程質量,就應該采用先進的勘測手段對軟土地區進行分析,并采取相應措施對軟土基層進行相應處理。而就目前來看,軟土工程勘測就技術并不能更好滿足實際需求,仍需對新的勘測技術進行相應分析。如何更好的對軟土方面工程勘察新技術發展與應用進行研究,已經成為相關部門值得思索的事情。
一、軟土概況
1.軟土概念及判斷標準
所謂的軟土事實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的粘性土。其一般會在靜水或緩慢流水環境中沉積,長期積累過程中會產生化學和生物反應形成軟土。目前來看,國家對軟土含水量的多少并未有明確的標準,但是在經驗的基礎上,軟土指標為天然含水量不小于35或液限、天然孔隙比不小于1.0、十字剪切強度在35KPa。工程勘察中判斷工程是否為軟土時,就可以根據上述指標進行判斷。
2.軟土特點及危害
軟土一般為飽和軟土,這種飽和軟土一般是由淤泥、淤泥質土、泥炭和泥炭質土等組成的。現在我國光發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、低強度、低透水性和不均勻性等特征。而在工程應用過程中,其一般地基沉降量較大有時可達幾十厘米設置幾百厘米。地基沉降時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,使得其固結速度緩慢。地基不均勻也是軟土的主要特征之一,而出現這種現象的主要原因是軟土上部結構的特點和荷載差異。同時軟土地基的抗剪強度也比較低。正是因為軟土具有以上特征,而常常影響公路和鐵路施工質量,甚至容易引發相應地質災害。在這種情況下,公路或鐵路施工過程中,不得不對軟土的危害進行相應分析。軟土地基過大或不均勻沉降會影響路面的平整度,甚至會使路面的通行能力、安全行駛和舒適度受到限制。公路或鐵路路基也會隨著軟基一起產生移動,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,必須對施工區域土質進行勘測,一旦出現軟土地基,應該及時采取相應措施,以避免不必要的安全隱患。為了更好避免軟土危害發生,還應該對軟土工程勘察新技術進行相應研究。
二、軟土工程勘察新技術發展與應用狀況
1.軟土工程勘測新技術發展應用現狀
隨著電子技術、計算機技術和數字化不斷的發展,對工程軟土工程技術要求越來越高。現有的軟土工程勘測技術已經不能更好滿足現代化發展需求。在這種情況下,勘測研究人員就應該對工程勘測技術進行進一步研究。目前來看,一些工程勘測中已經采用了及軟硬件為一體的勘測設備,這種勘測設備不僅精密度大、速度快、成本低,其信息量也比較大,可以通過相應加密點就能對地質界面進行連續觀測。在一定程度上解決了傳統鉆探勘測技術中的漏判、劃分點不準確等問題,同時也能為軟土工程設計和使用提供有效依據。雖然先進設備在一定程度上促進了軟土工程的發展,但是這種技術手段并不能解決復雜軟土地基問題。在這種情況下,還應該采用多種工程物探和鉆探結合手段相互補充并互相驗證。
2.軟土工程勘測新技術發展應用趨勢
目前來看,我國軟土工程方面的經驗已趨于成熟。軟土工程技術工作也已經從之前單一的鉆探、取樣、實驗、提報模式逐漸發展為多種測試手段和綜合評價模式。超重型動力觸探、預鉆式和自鉆式旁壓實驗及波速測驗等先進技術的出現,在一定程度上提高的軟土地基評價水平。而室內工程實驗中的高壓固結實驗和三軸壓縮實驗的應用,為土力學研究奠定了基礎。勘察設計和施工的結合,在一定程度上促進了勘察、設計、施工、監測體系的形成,并促進了軟土工程的發展。為了滿足軟土工程需求,期間引進的地基處理技術和經過試驗總結出的經驗,為現代化軟土工程的發展創造了條件。為了保證工程有序進行,以鐵路工程本身特點為依據,將鉆探和靜力觸探方法融合起來,并輔以螺紋形式對軟土分布范圍進行勘察。而為了保證勘察質量采用了相應室內試驗土樣方法,結合靜力觸探來獲取軟土相應指標,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,還可應用特殊物理力學性質進行試驗,以得出特殊的物理力學指標,以為鐵路施工沉降估算提供相應依據。根據上述軟土方面工程勘察技術在一定程度上解決了鐵路施工過程中軟土問題。對一些地段表層承載力相對較弱,又以松軟土為主,部分又有軟土發育,最好采取適當的方法對其進行CFC樁處理。隨著軟土新技術的應用,軟土工程勘察體制也發生了根本性改變。新的穩定性評價的出現,能對軟土方面的工程擬建做出了合適的評價,也為不同工程區域軟土工程影響和設計參數創造了條件。同時也能對可能出現的工程問題進行預測,并采取相應措施,擬建工程可能造成的不良影響進行調查和分析,為工程施工提供可靠依據和為工程設計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有的重視,仍有些施工企業并未按照軟土方面的勘察報告進行相應施工而使勘察不能順利進行。隨著經濟和科學技術的發展,軟土工程勘測技術已向技術標準化、科學化、數字化方向發展。在軟土地基處理上,將會有更多勘察新技術出現以滿足軟土工程實際勘測需求。
結束語:
因軟土地基自身存在劣勢較多,使得相應工程建設不能直接在軟土區域進行施工。在這種情況下,很有必要對軟土方面的工程勘測技術進行相應研究,以保證軟土地基工程發展。而我國軟土工程勘測畢竟起步較晚,和發達國家相比較,還有一定距離。為了更好對軟土工程進行勘測,有必要借鑒西方先進研究新技術,并對工程勘察新技術發展進行相應預測,以便更好滿足公路工程發展需求。
參考文獻:
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道路勘測新技術篇2
【關鍵詞】GIS;新建鐵路勘測設計;應用
1、引言
鐵路是我國國民經濟發展的生命線,在繁榮社會經濟和促進產業發展等方面發揮著巨大的作用。隨著社會發展和人民生活水平的提高,國家對“十二五”鐵路發展提出了更高的要求,中國鐵路建設項目越來越多,投資規模越來越大。
地理信息系統(GIS)是以數字信息為基礎,運用地理學、遙感學、測繪學、環境科學等多學科,通過計算機技術,快速、準確和逼真地獲取設計走廊各類土地數據,采集、整合各類地質地形等地理信息,并應用于工程設計的計算機信息系統。目前,GIS憑借其強大的集成功能和一體化優越性、能夠在鐵路方案設計時提出地面沉降等關鍵技術參數等特性,已在鐵路勘測設計中得到了廣泛的運用。如何運用先進的信息化勘測系統、將地理學、空間技術、信息科學等相互滲透和融合、構建鐵路勘測標準體系、優化新建鐵路勘測設計,更好地實現鐵路勘測與設計過程的數字化、自動化,已日益成為專家學者和業內人士關注的重點和研究的課題。
2、我國鐵路勘測設計發展溯源
我國傳統的新建鐵路勘測設計采用分散作業的方式,專業之間缺乏滲透性,文件資料共享性差,效率低下且出錯率高。勘測部門與新建鐵路工程設計部門之間不能準確順利和及時地進行信息的有效溝通。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計人員,而信息的采集是多方位的,既有地理環境空間定性特征,又有氣象、水利交通等定量指標,眾多確定和不確定的因素,造成設計人員對信息理解不完整,對勘測數據識別、處理和利用困難。由于勘測與設計脫節,設計方案缺乏科學的情報支撐,新建鐵路整體設計水平難以提升。
為提高鐵路勘測設計水平,我國在引進的基礎開發了勘測系統軟件,創建了地理信息系統理論體系,培養了大批專業人才,并積極開展多項國際合作。鐵道部于1999年實施了TB 10101《新建鐵路工程測量規范》,為保證新建鐵路線路、沿路隧道和橋涵等工程的勘測質量,對新建鐵路工程測量技術提出了要求。2009年,針對規范中條款落后,已不能完全滿足信息測繪新技術要求的現狀,修訂并了TB 10101-2009《新建鐵路工程測量規范》。新修訂測量標準融入了新建鐵路勘測先進的"三網合一"的測量理念,納入了近年來新建鐵路勘測新技術、新方法,促進了我國鐵路勘測設計智能化發展進程。
3、CIS功能及其在新建鐵路勘測設計中的應用
3.1CIS的功能
我國GIS的發展,經歷了起步、準備、發展和產業化四個階段。其系統功能貫穿數據采集、分析、判斷及輸出應用等全過程。具體功能有:
a)數據采集與編輯。即對遙感數據、航測數據等外部數據采集和將其完整準確、邏輯一致地向內部系統傳輸,保證了圖形數據的采集、屬性數據的采集在內容與空間上的一致性;
b)數據的轉換與處理。即對輸入數據進行格式、矢量、柵格化圖層等數據格式的轉化;數據投影方式、比例、數據重構以及壓縮拼接等幾何形態的變換;
c)數據的存儲、計算、檢索功能。即對地理信息系統數據進行空間拓撲疊加分析、空間模擬分析和管理、備份等功能;
d)輸出功能。將數據以報表、圖樣等形式顯示、傳輸和打印。
3.2GIS在新建鐵路勘測設計中的應用
數據采集、整理和入庫。GIS具有強大的對衛星遙感數據、航測數據、實測地形數據、地圖、社會經濟數據以及多媒體數據采集的能力,可將所有不同來源、不同采集方法的數據進行編輯、誤差分析、坐標轉換、建立矢量數據拓撲關系、柵格化等處理,并存入空間數據庫。新建鐵路勘測設計是一項復雜的系統工程,不僅數據繁多,而且需要各專業的相互協調。GIS能夠描述和表達新建鐵路勘測復雜的空間實體和對圖像數據高度集成,為勘測設計信息流暢地傳遞提供便利,為專業設計模型、分析模型、評價和輔助決策模型的建立提供全面科學的信息支持。
新建鐵路的設計。三維GIS可為長大新建鐵路工程設計海量的空間數據提供動態調度和三維可視化圖形。通常,各專業設計人員,可根據需要隨時從勘測部門經信息歸類、整理后導入的勘測空間信息庫調取相關信息,作為設計依據,并將設計成果上傳至勘測空間數據庫,將通用化、標準化和系列化的“三化”設計思想融入新建鐵路工程設計,實現多專業間的協同作業。新建鐵路勘測設計數據主要由新建鐵路勘測設計基礎數據、線路設計成果數據和專題屬性數據3部分組成,如圖1所示。
三維建模與設計數據的應用。將高新技術相結合的GIS,可將線路模型與專題屬性數據庫進行關聯,進而實現勘測設計數據的動態三維可視化,對效果進行分析和評估,可優化設計方案,科學決策,提高新建鐵路可靠性與設計質量。基于三維GIS的工程設計,可進行空間分析,如對新建鐵路勘測結果進行填土石方的數量計算、任意橫斷面的自動提取等。GIS信息系統平臺促進了新建鐵路測繪設計工作靜態到動態的轉變,設計人員可根據野外獲得的地形地貌、水文地質資料,在室內進行仿真設計、鐵路動態交互式設計,并將設計數據關聯在同一平臺,既保持勘測基礎數據、成果數據和屬性數據三者之間的完整性和獨立性,又能在此基礎上自動建模,同步修改,保證技術參數、設計指標經濟上的合理性和最佳設計效果。
4、結論
綜上所述,新建鐵路勘測設計是一個復雜的、多專業、多學科的系統工程。只有從實際出發,利用基于GIS的新建鐵路勘測設計空間數據庫,運用GIS強大的空間分析能力,建立新建鐵路勘測設計分析模型,才能實現設計方案的優化,不斷提高新建鐵路勘測設計水平。
參考文獻
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道路勘測新技術篇3
【關鍵詞】鐵路隧道勘察綜合物探技術淺層地震勘探高密度電法
中圖分類號:X731 文獻標識碼: A
一、前言
在鐵路建設的發展過程中,隧道沿線的地形情況以及地質狀況都比較復雜,是鐵路建設的重點、難點,鐵路隧道勘察技術隨著我國鐵路建設的發展不斷完善,近年來,一些新技術、新方法被不斷采用,傳統的電測深法、地震折射法等也獲得了新的發展,如何綜合應用這些技術,仍然是一個常說常新的問題,本文從各類傳統的鐵路隧道勘察技術出發,簡析綜合物探技術在實踐應用中的要點和方法。
二、鐵路隧道勘察中采用綜合物探技術的重要意義
1.為精準勘察隧道提供保障。各種物探方法的應用都有一定的物理前提,勘察測試結果往往要受到地質、地球物理條件和邊界特征的影響,每一種具體的方法技術在實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雜的地質和工程問題,采用單一的物探方法往往精確度不高,難以達到查明鐵路隧道有關地質和工程問題的目的,綜合物探技術的應用,能夠有效提高物探成果的地質解釋精度。單一的物探方法必然有其優勢和劣勢,為最大化發揮每種物探方法的特點,減少其局限性和不適應性,必須要綜合利用物探方法,發揮綜合優勢,產生1+1>2的效果。
2.為提高勘察效率提供保障。隨著國家經濟建設的快速發展,“一路一帶”戰略的實施,鐵路工程仍然大有可為,提高工程效率,降低工程成本,是一個永恒的主題。然而,鐵路建設線路的規劃和開發也向縱深處發展,其施工線路的各種自然條件(包括地質、交通、環境等)大多較為復雜,這就對前期勘察工作提出了更高的要求,通常需要我們在詳細分析已有的區域性和地區性勘察資料的基礎上,在結合實地踏勘、現場試驗等,綜合選擇多種物探方法,以最小的成本和投入達到最佳的測試成果,真正實現多、快、好、省地進行工程建設的目標,發揮物探技術的先進作用。
3.這是技術發展的現實需求。近年來,互聯網、電子信息和數據處理技術快速發展,鐵路勘探工程的物探技術也在高度和深度上進一步深化,原有的一些技術方法也更加完善、成熟,許多新技術、新方法被應用在實踐中,帶來了更多生機和活力,為綜合物探技術的進一步發展提供了更多的選擇,同時也對綜合物探技術的發展提出了更高的要求。老技術的新發展帶來了新的應用,新技術需要不斷與其他技術綜合應用,我們只有不斷完善綜合物探技術的理論和實踐知識,才能不斷適應一系列新技術的發展和變化,最大限度的使用好這些新技術。
三、綜合物探方法的具體應用
物探技術種類多樣,具體應用中,應因地制宜、因時制宜,根據具體地質或工程問題,對特定的物探技術的適宜性和效果進行評判,無論方法多么先進,如果不符合特定的限定條件,也只是其它方法的補充和印證,而不能當做主要方法,那種不論什么條件都用先進的方法取代落后的技術的做法是不合理的,只有采用搭配得當的綜合物探技術,使各方法成果相互佐證、取長補短,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,對淺層具有波速差異的地層或構造進行探測。它的優點是,利用人工激發的地震波在地下介質傳播,不用采集試樣,不破壞巖體的連續性和土層的天然結構,就可確定工程地質指標,在研究松散土層性質時我們通常采用這種方法。它可以把某些工程地質指標推廣到面上,可以把其用來研究我們需要了解的任何范圍內的土層性質。還有,它操作方法簡便,可實地觀察。基于這些優點,淺層地震勘探方法被廣泛的應用到了工程勘察領域。
在淺層地震勘探中,折射波法和反射法是兩個常用的基本方法,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、斷層等工程地質問題。
2.高密度電法
高密度電法,使用電極數量多,通過電極之間的自由組合,有效地提供更多的地電信息,優點十分顯著,那就是集常規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。其優勢十分明顯,既有效地減少了因電極設置引起的干擾和測量誤差,又可以獲得大量反映地電結構狀態的信息,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點,最重要的是智能化程度達到了相當的水平,可以說是未來發展的趨勢,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80年代后期興起的一種新電法技術,利用可控制天然電磁信號為場源,對地下較深部位的地質情況進行判斷。通過觀測4個水平分量的時間序列信號,計算而得出的卡尼亞電阻率;同時,基于電磁波的趨膚深度原理,利用改變頻率進行不同深度的電測深。
在工作中具有如下優點:一次發射可以同時接收7道電場和1道磁場,工作效率高;抗干擾能力強;勘察范圍可達1至2千米,可靈敏地發現斷層,在其作用過程中能夠穿透高阻層。當然,該方法也有其局限性,只能發射不同頻率的正弦波電流,只能計算地下的標量阻抗值,僅適合探測簡單的、水平層狀的一維構造,無法計算復雜的、非層狀的二維構造的張量阻抗值。
4.土壤測氡技術
在實際勘探中,我們往往還會應用到土壤測氡技術。當基巖內部存在斷裂破碎帶時,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,這時需要應用土壤測氡技術。制作并通過濃度曲線圖,觀察濃度曲線的變化特征,并且結合鉆探、地質調查資料等資料,解釋物探的具體結果。
四、結束語
綜合物探技術比單一手段更精準更高效,但是,需要強調的是,綜合物探技術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,應該根據實地情況,既要考慮技術的可靠性,同時也要考慮經濟的合理性,通過多種方法、手段的優化組合,力求達到最佳效果,是一個需要統籌協調的問題,達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于綜合物探技術在鐵路隧道勘測中的研究展現給大家,希望廣大同仁在閱讀此文之后能夠將自己的意見進行反饋,以便于交流溝通,通過這樣的努力將綜合物探技術在鐵路隧道中的應用進程共同推進。
參考文獻
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道路勘測新技術篇4
[關鍵詞]綜合物探 灰巖地區 高速公路 勘察應用
[中圖分類號] P631 [文獻碼] B [文章編號] 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對象與周圍介質間存在某種物性差異,因此它能夠解決或查明有關地質和工程問題。探測的地質對象與周圍介質間存在某種物性差異能夠對人工物理場的分布特征會產生一定的影響。物探技術的目的是解決地質問題或者工程問題,它主要是利用先進的物探儀器來攝取這些物理場的分布并與均質條件下的物理場相比較,找出差異的部分來研究與勘探對象之間的關系來實現解決地質問題或者工程問題目的的。作為地質科學中的一門發展較快,較為活躍和新興的的學科,綜合物探技術是工程勘察的重要方法之一,在某種程度上講,它的應用與發展已成為衡量地質勘察現代化水平的重要標志。
2綜合物探方法
2.1綜合物探方法及其功能
隨著經濟社會的不斷發展,物探技術方法也出現了眾多的門類,它們依據的原理和使用的儀器設備也各有不同。并且伴隨著物探技術的發展日趨成熟,在綜合物探領域,新的方法技術層出不窮,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、工程運行動態監測、工程質量檢測、災害及環境地質調查和水文地質工程地質勘察。在考古研究與地下管線探測中,綜合物探技術的功能主要表現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,從而評定古代人文活動規律、考古文物表面的受腐蝕程度,從而更好的確保考古工作的展開,促進古文化遺址的發掘和研究。在工程運行動態監測方面,綜合物探方法的功能主要表現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,作為一項常用的檢測手段,綜合物探技術還能夠對水工建筑,比如堤壩的穩定性產生一定的監測作用,還能夠測量動力機械與沖擊荷載下振動,實現對壩體諧振、位移和振動的動態監測,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行期間巖體的動態及隱患。在工程質量檢測方面,綜合物探技術能夠查明混凝土澆筑和樁基質量,對灌漿質量進行檢測,測定隧道洞室高壓噴漿質量和襯砌厚度,查明施工基礎剝掘參數,確定開挖界線。在災害及環境地質調查方面,綜合物探技術能夠預報和監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、工程場區初始地震危險性等。在水文地質工程地質勘察方面,綜合物探方法能夠對地質單元的空間結構、性質和狀態進行查明。從而降低勘探的施工成本,提高勘探質量,減少勘探工作量,從而更好的促進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,把二種或二種以上的物探方法有效地組合起來,達到共同完成或解決某一地質或工程問題的目的,取得最佳的地質效果和社會、經濟效益,滿足工程建設的需要。
2.2綜合物探方法的特點
基于綜合物探技術的工程勘察不同于一般的建筑工程施工,它具有較強的系統性。首先,從施工技術支持方面看,基于綜合物探技術的工程勘察所需要的技術支撐是多方面,不僅包括施工技術、測試技術、力學分析技術,還包括巖土工程知識和計算機測繪技術,多種知識工程了一個相對完善的體系,確保基于綜合物探技術的工程勘察的有效進行。從具體施工內容來看,基于綜合物探技術的工程勘察的施工內容較為復雜。基于綜合物探技術的工程勘察的各個施工環節是相互聯系的,任何一個環節不夠科學合理都會對另一方面的勘察產生一定的影響。
3灰巖地區高速公路施工要求及特點
灰巖地區高速公路施工不同于一般的施工,灰巖地區高速公路施工具有較高的施工技術要求。灰巖地區高速公路施工活動不同于其它的工程,因此不可能通過再拆卸或解體的方式檢查內在的質量問題,因此檢查難度大。此外與一般的產品質量控制相比較灰巖地區高速公路施工活動對質量的要求更為嚴苛,有其自身的特點。灰巖地區高速公路施工活動過程中的影響因素多且隱蔽,它不像一般工業產品的生產那樣,它沒有規范化的生產工藝、完善的檢測技術以及成套的生產設備,也沒有穩定的生產環境和固定的生產流水線,因此它的影響因素多且隱蔽性強。同時灰巖地區高速公路施工活動控制過程中,中間產品、分項工程交接、隱蔽工程相對多,因此很難對灰巖地區高速公路施工活動進行有效地控制工作,也是因為灰巖地區高速公路施工控制具有隱蔽性的特點。
4綜合物探在灰巖地區的高速公路的勘察應用
4.1高邊坡滑坡體勘察
為了確保灰巖地區高速公路的勘察應用的科學化和安全性,我們必須加強高速公路高邊坡滑坡體的控制,而綜合物探技術能夠對高邊坡滑坡體進行勘察,因此,在灰巖地區的高速公路施工建設中必須做好高邊坡滑坡體的監測,以查明覆蓋物發育地段隱伏滑坡體,促進灰巖地區高速公路建設的安全性和穩定性。
4.2破壞性巖溶勘察
綜合物探技術能夠查明路基隱伏塌陷的范圍,能夠更加準確的確定地下巖溶的分布狀況,圈定出巖溶發育帶以及巖溶發育帶的分布、走向、深度等特征,從而更好的保證灰巖地區高速公路地基建設的安全性和穩定性,為路基的綜合工程治理和加固、后期公路建設提供了可靠依據, 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, 不良地質體的勘察也是一項重要的勘察內容,尤其是對于軟土地層的勘察。當前情況下,為了加強對于灰巖地區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,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性質的相關性以及傳播速度和頻散特性進行淺部地層的波速分層,從而更好的實現軟土地基勘察工作。
4.4隧道勘察
在灰巖地區的高速公路勘察過程中,隧道勘察同樣是一項重要內容。在高速公路施工之前,我們需要對隧道工程的地質環境和施工技術特點首先全方位的勘察,要明確各物探方法適用的地質地球物理前提條件和需要解決的工程地質問題,一般情況下我們會采用高密度電法、音頻大地電磁法、瞬變電磁法、多波地震映象法等進行隧道地質勘察等。
5小結
隨著經濟社會的不斷發展,物探技術方法也出現了眾多的門類,它們依據的原理和使用的儀器設備也各有不同。并且伴隨著物探技術的發展日趨成熟,在綜合物探領域,新的方法技術層出不窮,作為地球物理勘測的一種重要手段,在不同地質環境中的施工過程中發揮著重要的作用,特別是伴隨著經濟社會的不斷發展,科學技術水平不斷提高,對灰巖地區的高速公路的勘察工作來說,加強綜合物探技術的研究和應用顯得更為重要。希望對我國高速公路勘察工作起到良好的借鑒性意義。
參考文獻
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道路勘測新技術篇5
鉆孔雷達與數字攝像動態勘察技術在地質勘察中有著極其重要的現實意義,本文就兩者使用情況進行了分析,在此基礎上對一段高速公路地質情況進行了勘察,并對兩者結果進行了比對和結合探討。
【關鍵詞】數字 儀器 啟動
隨著經濟的快速發展以及交通運輸業務量急劇增加,越來越多的交通設施需要去建設,高速交通工程建設對于場地穩定性要求比較高,此時的線路選擇主要要求場地具有穩定性、地基適宜以及工程地質條件要相對比較完好,但是由于高速跨域地區范圍比較大,難免會遇到不好的地質條件,包括斷裂、破碎帶、巖溶等地質構造,不完善、不細致的地質勘察資料不僅不可以用來完善工程設計,還不能夠揭露出不良地質構造,給工程設計以及施工帶來了很大的不便,嚴重時會對工程質量、成本、工期影產生重大災難。鉆孔雷達與數字攝像動態勘察技術是地表地質勘察的有力補充,也是提高地質勘察精確度的合理方案,能夠有效預防災害產生,減少工程損失,保證工程質量和安全,對于工程地質勘察發展事業有著重要的現實意義。本文就鉆孔雷達與數字攝像動態勘察技術在高速路基穩定性研究分析
1 基于鉆孔雷達與數字攝像動態勘察技術動態勘察技術
選擇一種高效的勘察方法對于工程建設是非常有必要的,這是由于高效、合理、準確的勘察方法可以提高工程的經濟性,還可以有效解決工程設施過程中遇到的問題。鉆孔雷達與數字攝像動態勘察技術具有相通性,其解譯結果可以通用,可以得到有效補充,鉆孔圖像可以精確展示孔內具體結構特征,雷達圖像可以清晰且準確的反映出鉆孔測壁周圍的各種目標體,經過科學方法對比和分析,能夠將鉆孔雷達與數字攝像動態勘察結果構成一個統一整體,為解譯地質研究目標提供了便利和條件。
1.1 動態勘察技術定義分析
地質情況比較復雜,對其性質的明確具有多重性,一般會通過多種方法聯合解決地質勘察問題。本文所分析的動態勘察技術主要是根據工程場地實際具體情況,按照所規定的操作流程以及勘察方法及時調整步測和勘察方案,以便知道所勘察的區域地質情況是否存在著安全隱患,為工程選址、設計、施工奠定好基礎。本方案經過對單孔勘察并分析出勘察結果,查看本區域是否存在著安全隱患,是否具有不良地質構造,并動態知道是否增加新的鉆孔直至滿足工程勘察的需要,實行動態勘察的新方案。
1.2 動態勘察技術的操作流程介紹
(1)了解清楚區域內地質情況,獲取探測工作所需要的地球物理參數。
(2)安排對場地進行平整,安裝設備就位,滿足下一步要求。
(3)將相關設備連接到位。
(4)技術人員啟動鉆孔攝像設備,現場觀察并做好初步分析。
(5)布置測線或者測點,現場觀察并做好初步分析。
(6)地質雷達探測設備啟動,然后將其參數進行初始化,重復上一步步驟。
(7)技術人員根據初步勘查結果,按照實際情況,分析勘查區域內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,若需要則布置新的測點并重新回到第5步,否則繼續下一步操作過程。
(8)利用主機設備對采集到的信號進行記錄和整理,直至整個現場數據采集工作結束為止。
勘查設計人員根據勘查結果,進行室內分析與處理。
1.3 動態勘察技術方法分析
高速公路對于路基質量要求較高,工程勘察人員一定詳細查明路基沿線地質情況,包括是否具有斷裂、破碎帶、巖溶以及地下暗河等地質構造,為了做到勘察工程經濟化化的效果,一定要對勘察方案進行優化設計。通過了解當地地質情況,實時調整勘察方案,以便于更加高效的完成地質勘察工作,勘察前應該充分分析基礎地質工程資料,包括水文地質情況、地質初步設計文件以及地方志等等。
2 鉆孔雷達與數字攝像動態勘察技術實例分析
針對某一條高速公路區域地質情況進行勘察,取兩個勘測點分別利用鉆孔雷達以及數字攝像儀器進行測試。
2.1 數字攝像測試結果分析
在此高速公路DK583+880.5m右面1.1m處進行鉆孔,鉆孔深度控制在36.38m,本工程所用數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地質情況較為完整,只有一小部分區域有較大的裂隙,孔內在20.6m、26m、34.5m處裂隙寬度較大,可以分布達到200mm、10mm、10mm以及100mm。
在DK584+935m右面3.9m處進行鉆孔,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地質情況較為完整,在25.8至26.1m處為近320mm寬的裂隙,孔內在24m處有一層近300mm寬的竹節狀灰巖。
2.2 雷達測試結果分析
在此高速公路DK583+880.5m右面1.1m處進行鉆孔,鉆孔深度控制在36.38m,本工程所用雷達測試深度為36m,套管取用17.5m。該孔在測試深度20.5至20.7m范圍內出現地質情況異常,在22.5m處信號有偏差,初步可以判斷具有裂隙或者孔隙,在26m以及32處也可能出現裂隙。
在DK584+935m右面3.9m處進行鉆孔,鉆孔深度控制在35.2m,鉆孔雷達測試為31m,套管取20m。該孔在測試深度27m以及31m處出現了較為明顯的暗淡區域,集合波形了基本特征,可以初步判斷在此范圍內有空隙,孔內在29至31m范圍內有更大的空隙。
2.3 兩者比較分析
這兩種測試方法都有著一些相關性,裂紋以及空洞等地質結構都可以在可見光圖像或者雷達圖像中反映出來。數字鉆孔圖像可以清晰表明裂紋在孔壁交接位置出現的產狀,但是鉆孔雷達剖面圖可以在一定程度上反映出地質層具有一個張開形剪刀狀的回波曲線,并能夠反映該裂紋可能地發展趨勢。另外,從鉆孔雷達以及數字攝像的數據中,還可以確定裂隙的數量,可以反映出巖體結構形態較為完整。為此在工程巖體勘察過程中,可以把鉆孔雷達測試、數字攝像以及鉆孔取芯三種勘察方式有機結合起來,能夠得到更加完整與準確的勘察數據。
鉆孔雷達技術與數字攝像技術各有優缺點,我們可以利用他們對高速交通工程進行勘察,然后再對勘察結果比對、有機結合分析,這樣的地質勘察思路建立了可靠的理論和方法基礎,促進了勘察事業的發展。
參考文獻
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作者單位
道路勘測新技術篇6
關鍵詞:道路勘測設計;人才培養;素質能力;實踐教學
中圖分類號:G642 文獻標志碼:A 文章編號:1674-9324(2017)10-0127-02
道路勘測設計是道路橋梁與渡河工程專業人才培養方案中的專業核心課程。學生通過學習該課程后,在理論方面能掌握道路平面、縱斷面、橫斷面設計的方法,掌握道路勘測、選線、定線的方法,掌握交叉口設計的理論與方法;能夠運用所學理論知識進行道路的平、縱、橫三個斷面的設計,通過道路選線、定線的野外工作及內業數據整理、設計和繪圖等工作提高分析問題和解決問題的能力。目前普遍存在實踐教學環節薄弱的問題,因此很多學者積極探索和研究,研究成果主要有:增強本課程與其他專業課和生活實際及工程案例的聯系[1];產教融合、數字化和GPS及全站儀的一體化實習的方法研究[2];測量實習與道路勘測實習場地統一,形成實踐教學體系的探索[3];將專業認識實習、課程設計、測量實習、生產實習和畢業設計六個教學環節統一起來形成課程鏈式進行教學[4];增加實踐教學環節的學時[5];以項目設計進行道路勘測設計理論知識的深化理解[6];堅持手工設計計算與軟
件計算結合是全面掌握道路勘測設計基本理論的方法[7,8];從本課程教學內容、教學方法、考核方法等方面進行探討[9-11];進行翻轉課堂教學模式的改革[12]。
總之,目前研究主要從道路勘測設計課程與其他專業課程的聯系和現代化先進儀器手段方面進行研究,對于提升道路勘測設計課程實踐教學水平有一定的幫助。但是對于學生動手能力培養、教師能力提升、實踐教學考評體制優化等方面的研究較少,所以不能滿足本課程實踐教學需求和根本解決教學中實際存在的問題。本研究以內蒙古農業大學的道路橋梁與渡河工程專業開設的道路勘測設計課程為例,結合多年來在本課程教學中的經驗,探討道路勘測設計課程教學改革的方法。
一、目前存在的問題及不足
以內蒙古農業大學道路橋梁與渡河工程專業為例,在多年的教學中總結存在的較為凸顯的問題有以下幾個。
1.與先修課程和后續課程的銜接不順暢,如先修課測量學和測量實習比道路勘測設計課程開設早兩個學期,實習地點不同,造成道路勘測設計課程講授與道路勘測實習的困難,用到測量學的知識需要花費較多時間回顧,尤其體現在儀器操作和使用、數據處理等方面;與后續畢業設計比道路勘測設計晚開兩個學期,造成畢業設計指導困難,其中體現最為嚴重的是設計基本理論的遺忘;與路基路面工程、橋梁工程及路線CAD等相關課程的銜接不好,各門專業課程相對獨立,不能有效地形成專業知識體系。
2.實踐教學環節薄弱。經過多次人才培養計劃的修訂,目前執行的人才培養計劃為:道路勘測設計理論部分講授40學時,道路勘測實習兩周。與全國其他開設這門課程的學校人才培養計劃比較不難發現,本校理論學時少,而其他學校大多數為56學時,所以理論部分講授存在講得不深、不精,使后續的實習和畢業設計環節基礎薄弱
由此提出道路勘測設計課程教學改革,以解決實際教學中存在的這些問題。
二、改革的措施及方法
1.優化人才培養計劃。優化現行人才培養計劃,關系密切的課程建立課程群,如測量學、測量實習、道路勘測設計、道路勘測實習、畢業設計等幾門課程,課堂理論講授時間先后順序連續,盡量減少間隔,實習基地、實習項目內容統一,細化考核標準。增加課程設計環節,使測量學、測量實習、道路勘測設計、道路勘測課程設計、道路勘測實習在同一個學期開設,學生能夠完整、系統地學習理論知識,同時結合實習基地的實踐教學進行同一個建設項目的實習。
2.增強素質能力。提高主講教師的授課水平,理論講授結合工程案例,以多媒體、視頻等手段,借助學校的網絡課程平臺,建立微課堂和翻轉課堂平臺,逐漸吸收新的教學理念和手段。選派青年教師到實際工程單位和工地現場學習,增強教師的動手能力;邀請工程單位技術人員作為設計和實習的指導教師,使師生共同接受實際工程教育,提高師生的素質能力。
3.強化實踐教學。強化實踐教學環節,增加以手工設計計算為主的道路勘測課程設計環節,道路勘測課程設計的學時為兩周,使學生能夠深刻理解設計的基本原理和方法;延長野外道路勘測實習時間,增加至四周。
三、改革效果
已經逐步在教學中以課程大作業的形式增加了以手工設計計算為主的道路勘測課程設計環節,設計過程貫穿整個課程教授過程,在與學生互動討論問題的過程中了解到,只有通過手工設計和計算,才能對課堂上講授的理論知識有較為深刻的理解,使所學的理論知識能夠實時應用,并在后續的畢業設計中能夠記憶深刻,取得良好效果。
之,專業課程的教學與安排應該與和他相關的課程形成課程群,這樣對于教師專業課程教學和學生掌握專業知識都是互贏互利的。
參考文獻:
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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.
道路勘測新技術篇7
【關鍵字】測繪技術;公路勘察;3S融合技術;數字化技術
公路建設是我國一項比較重要的基礎設施建設,近幾年來,我國公路事業得到了快速發展。在進行公路建設的過程中,測繪技術是眾多技術中必不可少的一項,因為這種技術會直接影響著整個公路的安全以及公路的施工質量,并且在整個公路施工的過程中起著非常重要的作用。當今社會的科學技術快速的發展,各種新儀器以及新技術被相關研發者創造發明出來,在公路施工中被廣泛的運用起來,例如自動成圖系統、光學鉛錘儀等。這些新儀器新技術的應用,使公路勘測中的測繪技術發生了前所未有的改變,并且使得公路測繪技術變得越來越智能,越來越實用,與此同時也使得測繪技術與公路施工建設更加貼切了。當然,無論是公路測繪的新思路還是新技術都是我國社會主義科學技術發展的成果,因為我國社會的不斷快速發展,致使我國各個領域中的技術、思路以及方法都發生著改變,一大批新技術、新思路以及新方法涌現出來,這就使得各領域的發展前景變得更加廣泛。
一、公路測繪的任務與發展要求
(一)公路施工測繪的任務
所有工程在進行建設的過程中都必須要把社會效益與經濟效益作為工程設計規劃的主要依據,在工程建設過程中最基礎的工作就是進行工程測量,并且測量工作對橋梁建設、隧道建設以及道路建設來說具有非常重要的作用,通過對公路工程進行實地的走訪以及觀察,能夠對公路工程所在區域的地質條件進行綜合性的研究與分析。公路測繪的主要目的是:對公路所在區域的地質地貌、地質條件以及地質地形,在根據相關的公路地質材料進行查明。對道路路基、橋梁、隧道以及其他工程結構物的適應性以及穩定性進行有效地評價,以此來為工程測試工作、工程工點布置以及工程地質勘測提供實時數據。例如,在進行公路工程建設時,要選擇一條最合理與最經濟的施工路線,這就需要我們對公路路線進行勘測,繪制出帶狀的公路地形圖,對其進行縱斷面以及橫斷面的測量,進行路線的設計以及繪制圖上的紙上定線,并將那些已經設計好的縱坡位置、公路路基邊坡以及路平面位置在實際施工現場進行標注出來,這樣做能夠很好的指導公路施工建設。當公路工程建設需要跨越河流的時候,在進行橋梁建設之前要進行河流兩岸實地地形的繪制,以此來為橋梁結構設計以及方案的選擇提供有效依據。當公路施工受到地形限制必須開鑿隧道的時候,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數據。于此同時還要對巖石的特點以及相應分布情況進行查明,對施工地區的地質構造類型以及相關結構面的性質與產狀進行確定。
(二)公路施工測繪的發展要求
公路工程施工的測繪作用以及任務會給我國現代的工程測繪技術帶來非常大的影響,工程測繪的相關設計也會隨之發生著相應的變化,并且表現出來的新特點是:現代工程測繪技術與傳統的工程測繪設計在方法上存在不同性,因為現代的工程測繪技術方法不僅要求優化設計、計算機輔助設計以及動態設計,還要與由于社會科技革命而帶來的具有復雜性的技術對象以及變革的思維方式之間進行非常密切的聯系。在現代測繪設計技術中,數據設計已經成為工程測繪中重要的部分。由于獲取數據的手段不斷的發生著改變,并且在進行工程的測繪時,其中所有環節都要產生很多的數據數字,因此,有效對這些產生的數據數字進行管理、傳遞、使用以及儲存在客觀上就要求工程技術設計需要同時進行數據設計,并且相關的工程技術設計還要更具專業性。隨著我國科技的快速發展,這就直接導致學科出現分化的現象,就個人而言,想要去勝任工程測繪中所有相關領域的工作已經不可能了。因此,要將工程測繪工作進行細分,并且需要一些具有相關技術能力的人員共同完成。
二、測繪技術在公路勘測中的應用
(一)3S融合技術
3S融合技術主要是將遙感技術、地理信息系統技術以及全球定位系統技術進行融合,為人們進行探測以及對環境進行分析提供相對先進的技術手段。3S融合技術中的遙感技術能夠對工程所在區域的信息進行快速獲取,但是對于那些具有高程以及經緯度的地理屬性則無法進行感知;地理信息系統技術具有能夠對相關地理數據技進行分析與管理的能力,但是獲取相關數據的能力相對比較弱;全球定位系統技術能夠對工程的目標進行快速的定位,但是沒有相關的地理屬性。因此,將這三個技術進行融合是現代科學技術發展的必然趨勢,并且根據工程施工工作的實際需要,3S技術的融合方式有很多的形式。航空遙感圖像和應用衛星與計算機網絡信息處理技術進行有機結合,能夠很快速的編制出解譯施工工程的地質圖以及具有各種比例的遙感圖,以此來對工程選線勘察工作進行有效地指導,3S融合技術的數據資源以及相關功能,各個技術之間能夠相互結合,以此來實現資源共享以及功能互補。例如對于全球定位進行遙感探測時,就能夠在這個過程中獲取具有三維特點的地理信息的遙感圖像數據,并進行三維地形數據模型以及其他實用圖件輸出,這就大大減輕了地形測量的勞動量;利用地理信息系統技術與遙感技術相結合,能夠生成具有真實性的地形模型,這種融合能夠對公路工程路線方案進行優化,對公路工程設計速度和質量進行提高。此外,公路工程建設應用3S融合技術的信息分析、采集以及制圖功能,能夠有效地對公路工程建設過程中的各個環節進行管理。
(二)數字測繪技術
過去傳統的測繪成圖的過程主要是由工作人員進行野外作業然后將測量出來的成果在圖廓上繪制出來,其中的地理符號以及等高線由人工進行草繪,再進過有關負責人對其進行審校與修改后進行上墨,工程中的驗收部門對其進行審定后形成工程成果資料。這個過程所要耗費的時間以及周期比較長,并且不能由計算機對其進行計算和分析,必須依靠人工進行計算。而目前數字化的成圖技術能夠將這些不足進行克服,我國南方相關測繪儀器企業在AutoCAD這個應用平臺上開發了一項新型的數字化成圖軟件――CASS成圖軟件,并且CASS軟件支持AutoCAD平臺中的所有版本,而且還繼承了AutoCAD平臺中方便的編圖、繪圖以及打印等功能;與此同時根據我國相關工程的測繪特點,還開發出了應用于工程施工方面的功能。全球定位系統、回聲儀實測或者外業由全站儀測出來的數據利用計算機中的CASS6.0格式自動生成各種工程相關的地形要素以及圖示,然后將這些圖示進行打印出來,相關人員在計算機上對其進行審校以及對其進行編輯以及修改,一次性出圖。由于得出的圖示具有矢量的特征,因此,我們可以直接對其進行計算與分析,這樣就能夠在一定程度上節約了物力、人力,并且有效地縮短了制圖周期。我國目前利用這個技術解決相關問題已經取得不小的進展,但是這個AutoCAD平臺上的應用軟件碰到那些光柵圖形格式就無能為力,從而造成在有些時候就不得不對光柵進行矢量化,但是這樣做會帶來非常大的代價,運用工程數字化成圖技術能夠在其電子圖上面直接進行計算與分析。
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道路勘測新技術篇8
地震勘探儀升級換代的啟示
1)社會發展對能源的巨大需求是地震勘探儀升級換代的直接推動力。從18世紀英國工業革命開始,人類對能源的依賴越來越大。特別是從20世紀50年代開始,西方發達國家相繼進入高度工業化階段,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標準煤;隨著發展中國家的興起,世界能源消費量出現了再一次迅猛增長,到2000年能源消耗量超過了200億t標準煤;近10年來,許多發展中國家正處于城市化和工業化的進程中,世界能源消費量還在持續增長[16]。據英國BP公司2011年的能源統計:2010年非經合組織國家一次能源消費比2000年高出了63%,未來20年世界能源消費量還會增長40%。地球作為人類賴以生存和發展的物質源泉,滿足了社會發展進步對能源的需求,從1926年在美國奧克拉荷馬洲的沉積盆地上根據反射地震記錄解釋布置的鉆孔第1次打出工業油流之日起,地震勘探技術就以其獨有的技術優勢在地下煤炭、石油與天然氣資源的探測中發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,推動了地震勘探技術從儀器裝備、處理軟件和解釋方法上不斷發展,以滿足提高勘探精度和作業效率的要求。2)地震勘探方法技術的進步對地震儀更新提出了更高要求。20世紀50年代,地震勘探方法中多次覆蓋技術的萌芽和出現,促進了光點記錄地震儀被模擬磁帶記錄地震儀所取代;60年代,反褶積技術和速度濾波技術的提出,數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,對地震儀的帶道能力有更高的要求,多道遙測數字地震儀應運而生;至90年代高精度三維地震勘探技術要求儀器必須解決高頻信號的瓶頸問題,全數字遙測地震儀開始出現;高密度全數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、時移地震技術的不斷推廣應用,以解決復雜地區的勘探問題及提高油藏采收率[18],今后地震勘探技術對地震儀器高精度、輕便性、靈活性等方面將提出了新的要求。3)電子技術的進步給地震儀升級帶來了發展機遇。生產需求是地震勘探儀升級改造的內在動力,而數學、物理、計算機、電子、信息、新材料和新工藝等相關學科的發展和進步,則是地震勘探儀發展的內在動力。伴隨著電子技術從電子管、晶體管、集成電路、大規模集成電路到超大規模集成電路以及MEMS、FPGA(Field-ProgrammableGateArray)等技術發展,地震儀器一直朝著體積小、質量小、功耗低、功能強、高可靠性、便攜性等方向發展。近年來,納米電子技術發展迅速,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數量級。2011年4月,美國匹茲堡大學制造出核心組件直徑只有1.5nm的超小型單電子管,預示著高密度超大規模納米集成電路和納米計算機的誕生已經成為可能[19-20],預計未來的地震儀也將隨著納米技術的發展進入一個全數字納米地震儀時代。
我國地震儀器的發展方向
在新一輪的資源勘探中,地震勘探技術不可避免地將會遇到來自更大深度、更加隱蔽、勘探難度更大的復雜地質目標的挑戰,地震勘探將會更多地深入到復雜的山地、沙漠、戈壁、煤礦井下、無人區甚至深海等開展工作[21-22]。面對眾多的、惡劣的勘探條件,對新型地震勘探儀的設計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換代的內在動力。在內外動力的驅動下,預計國內地震儀會朝著以下2個方面發展。1)超萬道國產化大型地震儀將逐漸得到推廣應用。2011年12月,李慶忠院士指出目前國內幾乎所有地震儀都是外國制造的[23]。國內生產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及驕鵬集團的SE2404PLUS綜合工程探測儀等,其最大帶道能力為48道[24]。“十一五”期間,我國將大型地震勘探儀研制列為重大專項的攻關項目,投資1.2億元,已于2010年推出了ES109大型地震數據采集記錄系統,其整體性能達到國際先進水平,從此結束了地震勘探儀一直依賴進口的被動局面,該儀器有待于通過大量的工程實踐加以完善、盡快定型,以投入產品化、工業化的生產和應用。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,標志著我國地震儀制造技術與世界先進技術的融合越來越緊密。預計萬道地震儀將逐步在石油天然氣與煤炭資源的精細勘探中得到進一步的推廣應用。2)節點式多道遙測地震儀將成為趕超國外先進地震儀器的突破口。基于節點式的單站、單道、存儲式/無線數據 傳輸等特點設計的地震儀,今后將會更加廣泛地用于天然地震監測、OBC地震、煤礦井下地震勘探、微震監測、時移地震等多個特殊領域中,該類儀器由于沒有傳統地震儀的主機、干線等而顯得十分輕便,適于在各種復雜條件下使用,幾乎能夠適應任何復雜的觀測系統要求,且具有極高的施工效率。以前,在大型地震儀器的設計與生產過程中,由于采用的元器件品種繁多、系統復雜等原因,國內生產的地震儀通常存在整體穩定性欠佳等缺點;而基于節點式的地震儀器,從設計、施工理念上擺脫了傳統束縛,采用基于MEMS的傳感器、FPGA數字電路設計等,極大地降低了地震儀設計與制造的復雜性。
未來地震儀發展趨勢的預測
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