几个典型的地球物理学原理论文
在现实的学习、工作中,大家总少不了接触论文吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。那么,怎么去写论文呢?以下是我整理的几个典型的地球物理学原理论文,希望能够帮助到大家。
题目:
浅谈几个典型的地球物理学原理
摘要:
地球物理学是以从固体内核至大气圈边界的整个地球为研究对象的地矿类学科,所涉及的基本原理涵盖物理学、地球化学、地质学等多个学科的综合内容,对学生的逻辑思维能力和数值计算能力要求很高。本文重点对解决地球物理学问题所必需的几个基本原理进行了总结性的论述。
关键词:
典型;地球物理;原理
从地球物理学的组成来看,主要分两种,其一是研究大尺度和一般原理的,叫理论地球物理学;其二是勘查石油、金属、非金属矿或解决其它地质问题的,叫应用地球物理学。显然,理论地球物理学是实际应用的前提,而有关地球物理学的基本原理则是理论内容最基础的部分。
一、地球形状与重力分布的重力学基本原理
地球是太阳系中的一颗行星,它有自转和公转运动。通俗说地球形状是两极稍扁,赤道略鼓的椭球体。对地球形状的研究是大地测量学和固体地球物理学的一个共同课题,其目的是运用几何方法、重力方法和空间技术,确定地球的形状、大小、地面点的位置和重力场的精细结构,地球的形状主要是由地球的引力和自转产生的离心力决定的,且地球非常接近于一个旋转椭球,其长半轴为6378136米,扁率为1∶298.257。严格而言,地球形状应该是指地球表面的几何形状,但是地球自然表面极其复杂,所以从科学上,人们都把平均海水面及其延伸到大陆内部所构成的大地水准面作为地球形状的研究对象,因为大地水准面同地球表面形状十分接近,又具有明显的物理意义。但是大地水准面还不是一个简单的数字曲面,无法在这样的面上直接进行测量和数据处理。而从力学角度看,如果地球是一个旋转的均质流体,那么其平衡形状应该是一个旋转椭球体。于是人们进一步设想用一个合适的旋转椭球面来逼近大地水准面。要确定这一椭球,只需知道其形状参数(长半轴a,扁率α)和物理参数(地心引力常数GM和旋转角速度ω)即可。同大地水准面最为接近的椭球面称为平均地球椭球面。如果能确定大地水准面与该椭球面之间的偏差,亦即大地水准面与椭球面之间的差距(大地水准面差距N)和倾斜(垂线偏差θ),则大地水准面的形状可完全确定。
地球的重力源于牛顿的万有引力定律,即宇宙空间任意两质点,彼此相互吸引,其引力大小与他们的质量成积成正比,与他们之间的距离平方成反比。地面点重力近似值980Gal,赤道重力值978Gal,两极重力值983Gal。由于地球的极曲率及周日运动的原因,重力有从赤道向两极增大的'趋势。地球上重力的大小与方向只与被吸引点的位置有关,理论上应该是常数,但重力是随时间变化而变化,即相同的点在不同的时刻所观测到的重力不相同。
二、地震及弹性波在地球内部的传播规律
地震波是地下传播的震动,必然与岩石的弹性有关,一般都假定岩石是一种完全弹性体。科技小论文在地震波计算中,地球介质可以做为各向同性的完全弹性体来对待。而在地震波理论中,通常把地球介质当作均匀、各向同性和完全弹性介质来处理,只是一种简化的假定。实践证明,这种假定可以使分析大大简单,并且在多数情况下可以得到与观测结果颇为符合的结果。研究地震波在地球内部传播的问题,主要有动力学和运动学两种方法。动力学方法是直接求解波动方程,研究平面波在平界面上的反射、折射,均匀半空间及平行分层空间中的地震面波,以及球对称模型的地球的自由振荡。该方法相对繁琐,本书不做介绍。我们介绍的是第二种方法:运动学方法,就是将波动方程的求解简化成波传播的射线理论,用地震射线这一概念,研究地震波在地球内部传播的运动学特征。
地震波在地球内部的传播研究,主要是基于以下几个基本原理,其一是惠更斯原理,即在均匀弹性介质中,点振源产生球面波向周围传播,当距离r趋向无穷大时,球面波前的半径很大,曲率很小,此时球面波蜕变成了平面波;其二是费马原理,即地震波沿射线的旅行时间(传播)与沿其它任何路径的旅行时间相比为最小,换言之,波总是沿所使用旅行时间最少的路径传播,又叫费马最小原理和射线原理。
总结来讲,惠更斯是从波前面的角度来描述波在介质空间中传播的规律,而费马原理则从波射线的角度来描述波的传播规律。
三、地球磁现象和地球电性质
地球磁现象是指地球周围空间分布的磁场。地球磁场近似于一个位于地球中心的磁偶极子的磁场。它的磁南极(S)大致指向地理北极附近,磁北极(N)大致指向地理南极附近。其磁力线分布特点是赤道附近磁场的方向是水平的,两极附近则与地表垂直,地球表面的磁场受到各种因素的影响而随时间发生变化,地磁的南北极与地理上的南北极相反。地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分。基本磁场是地磁场的主要部分,起源于地球内部,比较稳定,属于静磁场部分。变化磁场包括地磁场的各种短期变化,主要起源于地球内部,相对比较微弱。地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。地磁场强度大约是0.5—0.6高斯。
根据大气电现象的探测,从静电角度来看,地球和大气近似形成一个漏电的球状电容器。由大气电测量表明:接近地球表面的电场是垂直指向地球表面,在晴天情况下,其数值约为E=100V/m,而地球表面上的电荷密度—8.85×10—10C/m2,由此可计算得知,地球表面上携带总负电荷量为4.51×105C,大气的电流密度约为—3×10—12A/m2。总电流约为1350安培,大气中消耗的总电功率P=5.2亿瓦。整个地球由于自转使正负电荷分开,正电荷分布在地核,负电荷分布在地表,进而在外层产生一个环形电流,电流方向自东向西(电流方向与负电荷运动方向相反),由此产生了由南向北的地磁。
四、结语
了解地球物理学的基本理论和基本原理,有助于学生自我知识框架的建立,同时对地球物理学的整体内容有非常好的梳理作用,笔者也建议广大在校学生能够从最基础的内容开始研究,以便于后期在深造上具备一定的优势。
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刘光鼎先生1929年生于书香门第家庭,在北京完成中学学业后,因为感受到第二次世界大战中原子弹的威力,1947年在报考大学时很想学物理,盼望实现研究原子能的梦想。这一年,刘光鼎同时考上了北京师范大学体育系和山东大学物理系的奖学金,他之所以也选择考体育系,是因为体育系吃饭都可以免费。不过最后他还是选择了山东大学物理系。但是他到山东以后深感压抑,觉得这里的政治气氛不好,学习空气很差。不到一年他又回到北京重新考大学,并顺利考取了北京大学物理系的奖学金。同年,他在革命老前辈张硕文的介绍下参加了中国共产党。刘光鼎与石油结下不解之缘,是从两位石油界前辈的一次倾心夜谈开始的。那是1951年7月,谭承泽老师带领刘光鼎等9名同学离开北京,前往延长实习。说是实习,实际上是党组织深有用意的安排。当时的系主任饶毓泰,是大名鼎鼎的科学家爱因斯坦去世前带的博士。作为系主任,饶博士正为他学生们的前程担心,因为,要在理论物理上学有所成,还必须到国外继续进修,这在当时是不现实的。恰在此时,为了创建新中国的石油工业,地质矿产部和燃料工业部正焦急地向北大延请人才。于是,有了这次特别的实习活动。到达陕北铜川后,刘光鼎和同学们见到了陈贲、王尚文两位地质学家。陈贲是中共地下党员,与康世恩同学,于1938年左右毕业于清华大学地质系,王尚文与陈贲同班,他们都是中国石油地质界的先驱者。在铜川四郎庙停留期间,一天晚饭后,陈贲先生主动找同学们谈话。他向同学们介绍了自己工作的经历和体会,希望同学们投身到祖国石油建设中来。陈贲说,“一个国家要发展,不能没有石油,石油如果不掌握在国家手里,国家不能强大也没法发展”。多少年过去了,刘光鼎对这句话依然记得格外清楚。正是这次整夜的秉烛夜谈,启蒙了刘光鼎的地质认识,并且改变了他的人生道路。他说,爱国就要报效国家,但报效国家的很多问题不是原子弹能够解决的,石油关乎国家的经济命脉,更实际一些。于是,此后的生涯中,先生与石油结下了不解之缘。结束暑假实习回到北大后,学校请中国地球物理界三元老之一的翁文波先生来讲课。当时学校让刘先生给翁先生当助教,白天翁先生讲课,晚上,刘先生开大课再讲一遍。教学相长,这也使得他的地球物理基础更加深厚,与石油的关系也更近了。1952年,刘光鼎大学毕业后来到中国地质大学,与另外两位老师一起创建了地球物理系,并开始了为期12年的教学生涯,为石油战线输送了大批人才。 为了中国的海洋地质事业,刘光鼎白手起家,在海上漂泊30年,象梳头一样把中国海梳了个遍。我国的海洋物探起步很晚,1958年才组建第一个海洋物探队;1960年刘光鼎从苏联考察回国后在北京地质学院成立了第一个海洋物探教研室,同年奉命组建地质部第五物探大队。当时美国等国家对我国实行禁运,所需的仪器设备无法进口。海洋作业非同陆地,没有仪器寸步难行。怎么办?只有自己动手。对此,刘光鼎介绍说:“海洋物探的基本方法是用重力、磁力、地震、回声测深、电法等勘测方法。我们什么仪器都没有,完全是白手起家。我先是组织4个人,用3年时间实验出了海底重力仪。尔后,通过转口贸易进口了一台航空磁力仪。但海上条件与空中不大一样,大量噪声干扰必须想办法克服。共有3、4个人加入了改装航空磁力仪的研究,终于突破噪声关,精度达到2纳特,接近了当时的国际水平。海洋物探最重要的仪器是地震仪,可当时我们只有用于陆地上的地震仪,在海洋环境中无法使用。于是我带领大家自己动手改装陆地地震仪,研制地震组合检波器与接收电缆;1964年,我率领北京地质学院海洋物探研究室全体教师去南京地质研究所组建海洋地球物理研究室,又进一步应用锆钛酸铅陶瓷(PZT-5)试制水下压电检波器,没有经验,也无从借鉴,完全靠自己摸索着干。接收电缆开始就是用电话线将检波器绑在一起,有3000米长,上面吊有浮标。但碰到一个问题,当放炮时,绳子一拉检波器就漂起成水平方向,无法测得数据。于是大家又研究出一种收放系统, 放炮时,先用绳把检泼器收起,放完炮后再迅速把他放回水里,这里时间一定要控制好,10秒钟内必须放回到预定地点。后来大家不停地琢磨,又研制出一种漂浮检波器,不用电话线了,而是放在塑料管中,能收到更多的数据。1965年渤海海底构造和油田的发现,就是靠这些自己研制的重力仪和地震仪器。”有了仪器,还必须有探测船,开始他们向海军借用831“汾河号”登陆舰进行实验观测,后来买了2条渔船,起名“星火一号、2号”,开展地震勘测,一条做爆炸船,一条做接收船。后来又增加了2条,“燎原1号、2号”,一条做重力,一条做测深。再后来,又造了2条1700吨“奋斗1号、2号”取代了星火号地震船。刘光鼎他们硬是靠着自己的双手,这样边研制仪器边工作开展了海上重力、磁力、地震、测深多种研究,而且采用了无线电岸台与卫星定位等多种定位措施,大大提高了实测数据的精度。刘光鼎本人也随着研究机构的迁移而辗转于北京、南京、湛江、上海,但始终钟情于中国海的第一线。在刘光鼎的领导下,我国海上物探取得了过硬的实测数据。从1986年开始,他借调100多位业务骨干,历时6年,编制出了我国第一份系统的、精度极高的系列海图,描述了中国海洋的地形地貌、地球动力学、新生代沉积盆地与矿产等。9幅系列海图不仅具有极高的学术价值,而且对海洋油气资源勘探开发,以及维护我国海洋主权与权益有着重要的意义。1992年,系列海图作为中国代表团的重要成果在第29届世界地质大会上展出后,立即引起国际地学界的广泛关注和高度评价,美国、前苏联、日本、韩国、土耳其等国家的著名地质学家纷纷索取。美国得克萨斯A&M大学的Hilde教授自此对这套系列图无法忘怀,讲课时屡屡提到它,梦寐以求地希望得到一套,1998年刘光鼎访问A&M大学时终于使Hilde教授如愿以偿。这套图已经被国内外越来越多的重大科研项目作为基础资料广泛引用,联合国教科文组织下属的“太平洋与大西洋编图委员会”将系列图中的8幅原封不动地收入《世界海洋图集》。刘光鼎挂帅完成的“中国海地质构造研究及含油气性质研究”和“中国海区及邻域地质地球物理系列图”,分别获得国家自然科学二等奖和地质矿产部科技一等奖。这两项重要成果,加上其他相关著述,奠定了刘光鼎在我国海洋地质领域的显著地位,被国内外科学界称为“中国海洋地质之父”。 在海上漂泊的30年,是刘光鼎为中国海洋地质做出巨大贡献的时期,也是他感慨较多的岁月。其中的“天南海北二十年”,是最令他难忘的。那时,他女儿在天津,儿子在海南岛,夫人在北京,他本人虽然工作单位在上海却长期漂泊海上。在那动乱的年代里,他被定为“共产党内的白专道路”典型而靠边站。大部队从南京转战湛江海域,他却被留下不管,一度因衣食不保而靠打小工维持生活。突然有一天,连着三封电报催他归队,要他去解决海上勘探现场的实际问题,他因而又被封为“党内技术负责人”,但现场没有他的床位,他只能住在勘探测量船的电缆堆里。他收藏有40箱书籍,当时却为这些书籍无处可存的命运伤透了脑筋。他把这些书籍分为三类,一类是海内孤本性质的,他认为自己没有权力抛弃它们;一类是对也从事地球物理教学研究工作的夫人有用的,他认为自己不应该把它们处理掉;最后一类是自己喜欢的各类书籍,他觉得可以处理掉。当把自己精心收藏的书籍当废品卖掉时,刘光鼎伤心之极。硬皮的1分钱1斤,软皮的3分钱1斤,他一共卖了33元钱。用这些钱,他和朋友喝了一顿酒,然后上路。并作诗为证:“慷慨沧桑不悲秋,吴钩看遍欲何求?人人称道江南好,别时只剩一字愁。斗室酣饮大杯洒,江河湖海逍遥游。踏遍青山人未老,几阵风雨壮志酬?”(1970年9月3日)刘光鼎领导同事们一寸寸丈量中国海的时候,并不是国家给了他这种任务。他的任务主要是研究沉积盆地,寻找海洋油气。继1965年发现渤海盆地后,1973年在北部湾海域发现涠西南大型背斜构造,随后在珠江口发现一个巨大的新生代沉积盆地。同年,刘光鼎移师上海,任上海海洋地质调查局副总工程师兼综合研究大队长。综合研究大队经分析黄海地质地球物理资料,发现南黄海盆地由中央隆起分隔成两个拗陷。用钻探船进行钻探,未获得良好的油气显示,经分析主要原因是该处第三第沉积的油气性差。从地质条件看,油气勘探不能仅仅局限于南黄海,必须大力开拓东海。为此,刘光鼎和一批地质学家联合起来,一再向中央提出建议,并首先在东海进行区域地球物理调查,发现东海海底具有三隆两盆的构造格局,即在西部浙闽隆褶带、中部钓鱼岛隆褶还和东部琉球隆褶带之间有陆架盆地和冲绳海槽盆地,其中东海陆架盆地又有3个沉积中心。于是,集中力量调查位于浙江东部的西湖拗陷,发现其中局部构造成串发育,第三第地层厚,油气性良好。在进一步地震详查的基础上,终于在平湖构造带的第三第地层中钻探到工业油流。1982年8月4日,当龙井二井“出油了”的喜讯传来时,刘光鼎心情激动难抑,即兴填“贺新郎”词畅抒胸怀:“惊涛狂浪处。暴风雨,一台耸立红旗漫舞。东去大江淘沙泥,扬子黄河倾注,西湖海底尽沃土。花港玉泉占风流,长垣青峰花碧树。凿龙井,运神斧,疏星淡月伴盛暑。沧波中,翘首远望,鹊桥待渡。万里风讯警声频,此岂是长门路?叩蓝关,悲歌暗吐。忽闻胡茄破晴空,八尺焰火映琼宇。浮大白,唱金缕。”(注:根据朱夏院士的建议,东海陆架盆地中所探油气井均以中国人所喜闻乐见的西湖著名景点的名称命名,如花港、龙井等。)对此,一位研究文学的老先生评价说,“诗如其人”,刘光鼎的诗词“非常大气”,这支贺新郎就淋漓尽致地反映了刘光鼎的豪放性格和赤子情怀,尤其是词的下半阕,细致刻画了他翘首等等钻探结果,担心会有坏消息而徘徊不安,而一旦闻得捷报,则喜极而唱的心理过程。刘光鼎耕耘过的东海陆架盆地,后来陆续钻探了18口井,其中11口探到了油气,这是非常高的命中率。东海盆地的天然气正源源不断地供应上海市场。我国海洋油气勘探呈现出一片大好势头,渤海、东海大陆架、珠江口及琼东南和莺歌海,相继发现了工业气流,整个近海大陆架地区的六大新生代沉积盆地都展示了美好的油气前景。 生活中的刘光鼎先生,最大的乐趣是收藏阅读武侠小说,在行驶的飞机上、汽车中,他手不释卷,津津有味,自得其乐。他是有名的“金庸迷”,凡此夫子出版之书,他都一一收在柜中,并能如数家珍般娓娓道来。到目前为止,他已带博士13名、博士后11名、硕士18名。这些博士、硕士与刘光鼎有一个共同的特点,就是喜欢“华山论剑”。在中科院,人们都传言,若要考刘先生的硕士研究生、博士研究生,第一次见面第一个问题就是“读过金庸的武侠小说吗”,读过的,谈谈金庸武侠小说的真谛,没读过的,借你一本,先去读,读懂了再来谈。对此,刘先生不置可否。但是,刘先生对武侠书有其独到的认识,他说:“我之所以爱看金庸的书,第一是他精彩过人的文笔,想象丰富奇特、合情合理却又异峰突起。内容完全不受礼法、社会规范的约束,超乎常规,极富创意,这恰恰是一种创新精神。一个民族应该有创新精神,而科学研究更需要创新精神。其次,我看的不仅是小说中的枪杀打斗、缠绵绯恻,更注重文字背后所蕴涵的内容。从小说的字里行间你能读出作者是在描写一种人性,社会在不断变迁,但人性却是不变的。在金庸的小说中你还能听出爱国主义的旋律在回荡……”听着他畅谈金庸时的连珠妙语,你很难想象他是一位从事科研工作半个多世纪的科学家。作为从旧中国走过来的知识分子、地下党员、科学家、高级干部,刘光鼎伴随着世事的风风雨雨。自打立下为国家找石油的宏大誓言后,他“逐鹿中原”,“笑傲江湖”,“杖行天山”,五十年如一日,走遍中国。他强健的体魄得益于自幼习武,60个寒暑修习不断,练得一身炉火纯青的太极拳功夫。在“天南海北二十年”里,刘先生写了三本书:一本是他的专业著作《海洋地球物理勘探》,一本是后来学生们帮他收集的《渔樵之歌》诗词选集,一本是《太极拳架与推手》。其中《太极拳架与推手》1980年初版时印行4.2万册,3年后再版时印数达33万册。熟悉太极拳师承关系的人都知道,几百年前的陈家沟太极拳分为两支传后,现代历史中的陈长兴太极拳两大名宿刘元化(光斗)和刘晚苍,就分别是刘光鼎的大哥和堂兄。刘先生为人开朗豁达,生平最恨恃强凌弱之徒,面对不平之事,总是仗义执言,敢为敢当,是中科院公认的“大侠”。1999年,刘光鼎七十大寿时,学友们纷纷为他题词。“鼎言九重持正义,君子德行励后生”,“光明磊落中流石?鼎力拼搏书山樵”?“光前裕后?鼎业有成”等联语,堪称他激扬学术、光大人生的最好写照。 1929年生于北京,祖籍山东蓬莱。1948年9月参加革命,1952年7月毕业于北京大学物理系,随即在北京地质学院任教12年。1958年组建中国第一个海洋物探队,任队长。1964年任地质部海洋地质所地球物理研究室主任,第二海洋地质调查大队技术负责人,海洋地质调查局副总工程师,综合研究大队长,1980年任地质矿产部海洋地质司副司长、石油地质海洋地质局副局长,1989年任中国科学院地球物理所所长,1993年当选中国地球物理学会理事长。1980年当选为中国科学院学部委员(院士),1993年当选第三世界科学院院士。第八届、第九届全国政协委员。刘光鼎院士长期在第一线从事油气勘探与中国大地构造研究。先后发表《海洋油气勘探与开发》、《东海地质与油气勘探》等专著,涉及到海洋地质、油气勘探和地球物理领域的广泛问题。他从地球物理场出发探讨“中国大地构造宏观格架”、“矿产资源的地球物理预测”、“中国前新生代海相残留盆地”等问题。共发表论文80余篇,译著34部及讲义、报告、科普10册。“七五”期间主持国家攻关项目《寻找大油气田的理论与方法技术研究》、“八五”期间主持国家自然科学基金重大项目《陆相薄互层油储地球物理研究》、1996年当选“863”“海洋探查与资源开发技术”专家组成员、2000年担任“973”中“叠合盆地”与“边缘海”两个项目的专家。先后两次获国家自然科学二等奖、获中国科学院“竺可桢野外工作奖”、李四光科学荣誉奖、香港“何梁何利科学与技术进步奖”、中国科学院技术与进步特等奖等。
刊名: 地球物理学报 Chinese Journal of Geophysics主办: 中国地球物理学会;中国科学院地质与地球物理研究所周期: 月刊出版地:北京市语种: 中文;英文;开本: 16开ISSN: 0001-5733CN: 11-2074/P邮发代号: 2-571历史沿革:现用刊名:地球物理学报创刊时间:1948该刊被以下数据库收录:CA 化学文摘(美)(2009)SCI 科学引文索引(美)(2009)CBST 科学技术文献速报(日)(2009)Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)中国科学引文数据库(CSCD—2008)核心期刊:中文核心期刊(2008)中文核心期刊(2004)中文核心期刊(2000)中文核心期刊(1996)中文核心期刊(1992)复合影响因子:2.686 综合影响因子:2.191 可以投稿,但是审稿通过率就不是自己可以控制的了。。。。可以试试
地质工程是社会发展所依赖的一项基础工程,其已成为国民经济目标设计及社会进步的关键技术支撑。下文是我为大家搜集整理的关于地质工程师发表论文的内容,欢迎大家阅读参考!地质工程师发表论文篇1 浅析隧道与地下工程施工技术与管理 摘要:地下工程以及隧道建设施工一直以来都受到广泛的关注,本文首先通过对于我国的施工技术水平进行 总结 ,然后就隧道与地下工程施工技术与管理工作进行简单的探讨,并对于未来技术 方法 的发展方向进行展望。 关键词:隧道;地下工程;技术管理 绪论 随着我国的不断发展,各行各业的也在进步着,科技也是如此。地上建筑行业正在如火如荼的发展比拼,而相对的低下建筑也在进行的,对于地下工程的建设也成为近几年来的热门,在中国随着一批大型建设工程的成功落地,引发了一股设计施工的热潮,比如青藏铁路等项目的顺利开展,也为我国相关施工科研技术的水平提高,提供了良好的实验条件。对于大型隧道等地下工程的进一步开展,我国地下隧道等相关工程的施工技术水平的要求也越来越高,对于技术的完善和总结是未来发展的必备因素,同时也是安全施工提高保障的有利条件,这些都要求着我国隧道与地下工程施工技术与管理工作必须不断地发展。 中国地下工程现状 改革开放迎来了我国地下工程建设技术的春天,同时相关的配套的开发技术也去得了令人瞩目的成功。特别是近几年的发展更是如此,从隧道铁路、公路、城市地铁等等都取得了重大的发展,同时设计技术与施工技术也得到了很大的提高。 2.1交通隧道 隧道属于地下工程,主要是指铁路、公路以及地铁隧道的建设。目前在我国,铁路的隧道不论是在长度、设计技术还是施工技术都处于我国地下工程建设的领先地位,地铁方面的建设目前运行中的城市并不多,长度也不长,在建的工程相对较多,在地铁已经开通的城市也正在进行扩建工程建设。上个世纪八十年代,我国就有公路隧道的建设,但是由于那个时代的各方面技术受到限制,所以公路隧道的发展规模并不大,大多数都是集中在短小的隧道建设,很难出现较长较大规模的隧道设计,在改革开放后,为了有效提高我国运输行业快速安全的发展,开始投建了一批公路隧道,其中有辽宁八盘岭双线公路隧道,总长达到了1600m,这些年来我国高速公路的迅猛发展,使得我国拥有隧道近两千座,有很多隧道长度都超过了10km。 2.2水利水电隧洞 水利水电隧洞工程是指水工隧洞和地下厂房,其中隧洞是指包含引水隧道、导流隧洞等等,而地下厂房指包含电站主副厂房在内的相关不过水的洞室。我国水利水电隧洞在上世纪七十年代中后期开始大力发展,并且小有所成,建立了一批著名的水电工程项目。 2.3地下工程 作为我国地下工程主要是包括市政管线工程,地下商场等等地下建筑。随着我国经济的不断发展,城市规划也不断的发展,由于城市化的发展造成了城市密度增大,为了保证居民生活水平的稳步提高,各种设施的需求也不断的增加,比如电气等等,这就要求管线需要进行更加优化的设计,以及对于旧有的管线进行完善的改建,对于这一问题的解决是建立在城市地下隧道建设上的,目前对于城市地下空间的使用已经越来越多,很多城市都建设了地下商场等项目,由于地下工程防灾抗灾能力强,且受干扰小,所以越老越受到关注,同时,一些地下储库也不断发展。 我国地下施工技术现状 3.1新奥法 我国目前地下施工方式主要采取的有新奥法,所谓新奥法主要是指新奥地利隧道施工技术,而在我国我国经常称之为锚喷构筑法。对于该法主要是利用于地下隧道的建设,新奥法的主要优势是施工时对于地面上的干扰很小,同时建设的投资成本较低,而且由于在我国长期的使用和发展,使得其运用技术 经验 也比较成熟。新奥法在使用中,对于岩石地质主要是通过分布或者全断面的开凿,而对于土质地址层,会通过先加固然后再开始开凿的方式,对于有地下水的工程中会采取先降水然后在施工的方案。新奥法主要针对的工程项目是岭隧道、地铁以及地下厂房等。目前是我国主要采用的施工方法。 新奥法在世界地下工程领域也得到广泛的运用,同时也取得了很大的成绩和发展和,很多国家的项目都采取了新奥法进行施工。根据我国特有的地质状况,新奥法也不断发展创新,开发了新型的浅埋暗挖法,其优势主要是对于特殊地质层的适应度灵活度比较高,目前我国地铁施工项目多采取新奥法进行开发。 3.2盾构法 盾构法的使用要追述到上世纪五六十年代的上海,那时候上海需要进行城市低下排水系统的建设,采取的是传统的盾构机进行施工。随着时间来了八九十年代,我国对盾构法进行了更多的创新比如采取的方式有压气式、网格式等转换成泥水式、土压式。盾构法主要的优势是施工过程安全、快速且不会给环境造成过大的压力比较环保。目前我国很多地铁等工程都适用该方法。随着盾构法在施工项目中的长期使用和发展和,其施工技术水平等也得到了更快的提高,新兴技术的改变使得盾构法的使用范围更加广泛,同时也适用于各种地质项目。 盾构法的改善还包括了四点:首先参与盾构机的设计,使其更加适合项目的开展,同时也提高了我国相关的设计制造水平。其次更加熟悉的使用盾构隧道的技术方法和计算技术。再次掌握了相关的技术,使得工程的建设更加的安全和高效。最后,关于不用地质条件的施工经验都不断的提高。 3.3浅埋暗挖法 浅埋暗挖法是从新奥法延伸出来的,这主要是是1986年北京地铁项目的建设中,中国设计师创新了修建方法,其主要是针对新奥法不适用与松散土介质围岩条件地质。其主要的优势在于不会产生污染,同时适合各种大小隧道洞室。浅埋暗挖法主要是通过对于土层开挖短时间的自稳能力,采取的支护 措施 ,由于浅埋暗挖法能够节省很多拆迁掘路等工序,所以被普遍采用。 3.4钻爆发 我国幅员辽阔,地质类型也繁多,对于地质比较坚硬的岩层更加适合钻爆发的使用。钻爆法的使用有很多开挖方式,比如正台阶法、反台阶法等等,对于爆破,初期支护等都有更多方式的选择。其采取的防水方式被认为是一种良好的防渗漏措施。 我国的研发通过多年的施工经验,总结出来很多更加适合各种地质的新技术,比如冻土区的施工工艺,比如过江隧道施工中的水平冻结法等等。 隧道及地下工程的发展 4.1地下工程发展趋势 在我国地下隧道工程的不断发展,是与国家城市的发展和规划同步的,可以说想两者是相连的,地下工程的发展提高了我国经济的发展,我国经济的腾飞也提升了施工技术发展。我国西部大开发中,对于隧道交通、水电工程都有更高的要求,这是为了提高当地的经济发展建设的必要条件,而对于沿海城市,地下连接等工程也都在迅速的发展。我国在各种交通隧道以及水电方面都有了很大的发展,并且建设了一大批大型的工厂项目,使得我国地下工程建设走入了一个更加繁盛的发展时期。 4.2地下工程发展前景 由于有巨大的财力支持,很多地下工程都得到了支持和发展,而针对不断开发的城市,以及人口密度大的问题,使得地下工程的需求更加大,近十年来,我国的城市规划发展提高到了一个新的阶段,地下资源的使用和建设城市发展的条件,而城市的告诉发展也给我国带来了更快的经济发展高潮。使得一些城市成为发达城市。 结束语 我国的经济发展也带动了地下工程的不断发展,在不断的累计经验和建设的过程中,地下工程建设也取得了相应的成就。由于很多城市响应国家经济发展的新策略,更加需要地下工程的建设,这对于相关的施工技术的要求也更加的高,相信在未来,我国的隧道地下工程会拥有更美好的前景,同时也一定会取得更大的成就。 参考文献 [1]张晋毅.中洞法开挖的地铁车站施工力学分析[J].地下空间与工程学报.2010 [2]王明远,马保国,高延继,周庆.武汉长江隧道盾构管片混凝土渗透性能研究[J].地下工程与隧道.2009 [3]康立清.深埋隧洞围岩稳定性研究[J].山西建筑.2008 [4]陈竹涛,刘新荣,梁宁慧,朱泽兵.大跨浅埋城市轻轨车站隧道施工力学数值分析[J].地下空间与工程学报.2008 [5] __厚.云南山岭公路隧道修筑技术研究[D].长安大学.2009 地质工程师发表论文篇2 浅谈工程地质勘察 【摘要】工程地质勘察是进行工程建设的前提和基础,本文以下内容将对工程地质勘察进行简要的分析,仅供参考。 【关键词】工程;地质勘察;调查;地貌;水文 1. 前言 改革开放以来,随着经济的不断发展,我国的基础设施迎来了建设的高潮,工程地质勘察是为查明影响工程建设的地质因素而进行的地质调查研究工作,其作为基础设施建设的必要前提和基础,也得到了很大的发展。本文以下内容将对工程地质勘察进行简要的分析,仅供参考。 2. 工程地质勘察的内容 工程地质勘察是研究、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,其为工程建设的规划、设计、施工提供必要的依据及参数。工程地质勘察是为了查明影响工程建设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,需根据建设项目的结构和运行特点,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。根据笔者多年的实践经验,认为地质勘察的内容主要包含如下几个方面内容: (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)工程地质勘察与测绘。 (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,而对于不同类别的工程项目,阶段划分也不一样。对于有一定工程资料的中小型工程和工程地质条件简单,勘察阶段也可适当合并。 3. 工程地质勘察的方法 根据笔者多年的实践经验,并参考了 其它 资料,认为工程地质勘察方法主要有如下几个方面: 3.1 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,其是工程地质勘察的基础性工作。比例尺的选择和测绘范围,既取决于已有研究程度和建筑区地质条件的复杂程度,也取决于建筑物的规模、类型和设计阶段。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质构造、地层岩性、地貌及第四纪地质、天然建筑材料、水文地质条件、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,都必须以预测或论证地质条件与工程活动的相互制约或相互作用为目的,紧密结合该项工程活动的特点。当这些条件在深部分布不明或露头不好时,需配合以探槽、试坑、平洞、钻孔、竖井等勘探工作进行必要的揭露。工程地质测绘通常是以仪器测量方法来测制,以一定比例尺的地形图为底图,采用航空像片、卫星像片和陆地摄影像片,通过室内判读调绘成草图,到现场有目的地进行复查,进一步的与照片判读反复验证,可以测制出更精确的工程地质图。并可提高测绘的效率和精度,减少地面调查的工作量。 3.2 工程地质勘探,其主要包括工程地球物理勘探、钻探和坑探工程等内容。下面将分别进行简要的分析: (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,其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。按工作条件分为井下物探(测井)和地面物探;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。物探的优点在于通过不同方向的多个剖面获得的资料是三维的,且能经济而迅速地探测较大范围。以这些资料为基础,在异常点和控制点上试验工作、布置勘探,既可提高精度,又可减少盲目性。测井不仅可以提高其质量而且还可以增补钻探工作所得资料。通过开展多种方法综合物探,并根据综合成果进行对比分析,可以显著的提高地质勘察的质量,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,所以只有某种物理性质有显著差异或地质体之间的物理状态(如含水率、破碎程度、喀斯特化程度),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,了解岩层的破坏情况或完整性,为建筑物探寻良好的持力层和查明对建筑物稳定性有不利影响的结构面(如软弱夹层、断层与裂隙)或岩体结构,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,受地下水、地面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,有时需在钻孔中运用钻孔摄影,或采用大孔径钻探技术,采用综合物探测井或孔内电视以弥补其不足。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。坑探和钻探的工作成本高,故应在物探工作和工程地质测绘的基础上,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。 3.3 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、力学性质参数和水理性质的测定。现场原位测试包括:原位直剪试验、触探试验、承压板载荷试验以及地应力量测等。,大型建筑物的早期设计阶段或设计项目规模较小,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,难以保持天然结构,且缺乏代表性。因此,为了给建设项目的初步设计至施工图设计提供各种参数,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。 3.4 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、土体内地下水位变化;岩、土体位移范围、方向、速度;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设项目施工图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过整理分析以后,可直接用于工程地质评价,以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。 4. 结尾 工程地质勘察作为工程建设所必需的技术条件,对保证工程建设的安全和降低工程造价也具有非常重要的意义,作为一名技术人员,应该在实践中不断学习,并注重借鉴国内外先进的经验,不断提高自身的专业素养和综合素质,为提高工程地质勘察质量做出应有的贡献。 猜你喜欢: 1. 关于地质工程毕业论文 2. 地质工程论文 3. 地质工程施工技术论文 4. 工程地质论文 5. 工程地质勘查论文
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