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不良地质条件下给水管道基础处理与施工(一)摘要:管道输送是一种较为安全的运输手段,但在不同的地质条件下设计、施工管道有着不同的技术要求。
介绍了在湿陷性黄土地区地基处理的几种方法以及灰土及砂垫层处理方法。 关键词:不良地质条件 湿陷性黄土 管道施工 管道地基 处理方法 0 前言 随着国民经济的发展,科学技术的进步,采用管道输送各种介质的范围及领域越来越广,距离越来越远。
输送管道的设计、施工、维护等有它的特殊性,它和地形、地质、输送的介质、管材等有着密切的关系。在长距离管道安装中,由于各方面的因素,采用直埋的方法最为普遍,而直埋管道的基础对不同地基、土质也有着不同的要求。
不良地质主要有:软粘土、杂填土、冲填土、膨胀土、红粘土、泥炭质土、岩溶、湿陷性黄土等。湿陷性黄土地区在我国土地面积中占相当大的比例,在这种土质中敷设管道,对地基的处理有着特殊的要求。
本文着重介绍湿陷性黄土地区管道基础的处理与施工的几种方法。 1 湿陷性黄土的分布 在我国,黄土和黄土状土广泛分布在华北、西北等地,且地层多、厚度大。
在这些地区,一般气候干燥、降雨量少,蒸发量大,属于干旱、半干旱气候类型。黄土分布地区年平均降水量在250~500 mm之间。
黄土在自重或一定荷重作用下受水浸湿后其结构迅速破坏而发生显著的附加下沉,以至在其上的建筑物遭到破坏。这是黄土的一种特殊性质。
我国湿陷性黄土分布约占黄土分布面积的60%,大部分在黄河中游地区。 由于各地黄土堆积环境、地理和气候条件不同,致使其在堆积黄土的物理、力学性质等方面都具有明显的差别,湿陷性有自西向东、自北向南逐渐减弱的规律。
2 管道地基处理 由于湿陷性黄土的特性,在湿陷性黄土地区管道发生事故的主要原因是地基的不均匀沉降。因此管道对地基强度、稳定性及不均匀沉降有极为严格的要求。
2.1 影响地基的几个因素 (1)强度及稳定性。当地基的抗剪强度不足以支撑上部结构的自重及附加荷载时,地基就全产生局部或整体剪切破坏。
(2)压缩及不均匀沉降。当地基由于上部结构的自重及附加荷载作用而产生过大的压缩变形时,特别是超过管道所能允许的不均匀沉降时,则会引起管道过量下沉,接口开裂,影响管道的正常使用。
(3)地震造成的地基土震陷以及车辆的振动和爆破等动力荷载可能引起地基土失稳。 (4)地基渗漏量或水力比降超过容许值时,会发生水量损失或因潜蚀和管涌而可能导致管道破坏。
当管道的天然地基存在上述四类问题之一或几个时,应采取适当的地基处理措施,以确保管道的安全正常运行。在确定管道基础处理方案时,可根据工程的具体情况对几种处理方法进行技术、经济以及施工进度等方面的比较。
合理的地基处理一定是技术可靠,经济合理,又能满足工程进度的要求。 2.2 湿陷性黄土地基的处理方法 为了保证湿陷性黄土地基上管道的安全和正常使用,在绝大多数情况下都必须考虑地基处理,湿陷性黄土地基处理的目的是消除黄土的湿陷性,同时提高地基的承载能力。
管道的地基处理不同于其它建筑物地基的处理,管道地基处理主要是全部或部分消除其湿陷性。对非自重湿陷性黄土地基,如基础下地基处理厚度达到压缩层下限,或达到饱和的自重压力与附加压力之和等于或小于该土层的湿陷起始压力,就可以认为地基的湿陷性全部消除。
对自重湿陷性黄土地基,由于地基的湿陷量和湿陷变形与自重湿陷性土层的厚度、浸水面积有关,而与压缩层厚度无关,所以必须处理基础地面以下的全部自重湿陷性黄土层。 在非自重湿陷性黄土地基上,对Ⅰ级湿陷性黄土一般不需要地基处理。
对于Ⅱ级处理厚度为1.0~1.5 m,如处理厚度小于1.0 m时,湿陷性仍要危及构筑物或管道安全。对于Ⅲ级湿陷性黄土,处理厚度为1.0~2.0 m,Ⅳ级应为2.0~3.0 m。
此外,应根据土层的湿陷性系数的分布情况,湿陷性黄土层的厚度及管径、管材、介质等具体情况,适当增加或减少处理厚度。 湿陷性黄土层的管道基础处理方法很多,常用的方法有土或灰土垫层、砂或砂垫层、强夯法、重锤夯实法、桩基础、预浸法等。
各种处理方法都有它的适用范围,局限性和优缺点。 由于管线长,工程地质条件千变万化,而且机具、材料等条件也会因地区不同而有较大差别。
因此,对每一具体线段都要进行细致分析,从地基条件、处理要求(包括处理达到的各项指标、处理范围)、工程费用、材料、机具等诸多方面进行考虑,以确定合适的地基处理方法。 2.2.1 灰土垫层 灰土垫屋常被用于非自重湿陷性黄土地区管道基础的处理。
一般适用于处理1~4 m厚的软弱土层。管道的基础是条形基础,作用于地基上的力也比其它建筑物小,而且是基槽开挖后埋入地下,表面的软弱土一部分已被去掉,所以在管道施工中常用灰土(或素土)垫层来处理湿陷性地区的管道基础,以提高承载力,减少沉降力。
灰土垫层是将基础下面一定范围内的弱土层挖去,用一定体积比配合的灰土在最优含水量情况下分层回填夯实或压实。 (1)承载力的确定。
经过人工压实(或夯实)的3∶7灰土垫层,当压实系数控制在0.97及干土重度。
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是不是类似这些:一、地层 矿区出露地层由老至新有:二叠系中统茅口组(P2m)、二叠系上统龙潭组(P3l)、长兴组(P3c)、三叠系下统夜郎组(T1y)及第四系(Q)。
将各地层岩性由新到老分述如下:1、第四系(Q) 主要为残坡积土层。岩性为褐黄色粘土及砂质粘土,断续夹分布不均的碎石及块石,结构松散。
厚度0~6m,零星分布于洼地及平缓斜坡地带。与下伏地层为不整合接触。
2、下三叠统夜郎组(T1y) 出露不全,仅出露本组的沙堡湾段T1y1和玉龙山段T1y2,简述如下:沙堡湾段(T1y1):厚约3-8m黄灰、灰色钙质泥岩夹薄层泥质灰岩。与下伏地层(P3c)为整合接触。
玉龙山段(T1y2):灰、浅灰色薄~厚层状石灰岩,隐晶及微细晶结构,局部层间夹暗紫、深灰色泥质条带,顶部夹生物碎屑灰岩,下部灰岩含泥质较重,厚度约240-280m。3、二叠系上统长兴组(P3c) 灰色、深灰色中厚层状至厚层状细晶至中晶石灰岩,灰岩内断续见燧石结核、团块及条带。
产较丰富的较大个体海相生物化石,与下伏地层(P3l)为整合接触。厚约38-43m,一般厚约40m。
4、二叠系上统龙潭组(P3l) 灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩、煤及石灰岩、菱铁质灰岩等组成,底部为含黄铁矿粘土岩。该层为本区含煤地层,产丰富的蕨类植物化石及腕足类动物化石。
厚度约60-70m。与下伏地层呈假整合接触。
5、二叠系中统茅口组(P2m) 浅灰色、灰色中厚层至厚层状细晶石灰岩,产较丰富的腕足及蜓科动物化石。出露于矿区北西面。
厚大于100m。二、地质构造 位于安底背斜东翼临近北端。
地层呈单斜产出,倾向85~100°,倾角9~10°,一般7°。区内断层不发育,据对采煤巷道调查了解,采煤中局部见一些小的断裂,长数米~数十余米不等,断距3~8m,对煤层连续性破坏不大。
参照矿区外围资料成果,结合矿区情况确定地质构造复杂程度属中等。三、水文地质条件1、含水层、隔水层特征及其与矿床充水的关系 第四系(Q)孔隙含水层:零星分布于洼地及平缓斜坡地带,主要为残坡积土层。
岩性为褐黄色粘土及砂质粘土,断续夹分布不均的碎石及块石,结构松散。厚度0~6m,一般厚约3.5m。
该层为透水性好、含水性差,富水性较弱。三叠系下统夜郎组九级滩段(T1y3)隔水层:出露于矿区外围东部,上部为浅紫、紫红、灰色薄层状泥岩,中上部为灰色灰岩。
分布于矿区北东侧,出露不完整,厚大于200m。三叠系下统夜郎组玉龙山段(T1y2)及二叠系上统长兴组(P3c)岩溶裂隙含水层:玉龙山段和长兴组岩性和富水性相近,且二层之间仅有3-8m厚的沙堡湾段(T1y1)隔水层相隔,岩性为浅绿色钙质泥岩。
在采空顶板破坏作用下,T1y1易变形破坏,并失去隔水性,所以将玉龙山段和长兴组合并为同一层来研究,把两层统称为“T1y2+P3c”岩溶裂隙含水层。玉龙山段(T1y2):出露于矿区东部,岩性主要为灰、浅灰色薄~厚层状石灰岩,隐晶及微细晶结构,局部层间夹暗紫、深灰色泥质条带,顶部夹生物碎屑灰岩,厚约240-280m。
二叠系上统长兴组(P3c):灰色、深灰色中厚层状至厚层状细晶至中晶石灰岩,灰岩内断续见燧石结核、团块及条带,厚40m。 “T1y2+P3c”层富水性中等~强,平面上分布于矿区东部大部分地区,节理、裂隙较发育,富水性中等,于矿区西部有4个泉水点,即S1、S2、S3、S4,涌水量分别为1.50、0.53、0.85、1.05l/s。
T1y2+P3c为区内主要含水层。届时“T1y2+P3c”层内地下水将通过导水裂隙带及冒落带进入井巷,对矿床充水产生影响。
二叠系上统龙潭组(P3l)裂隙含水层:灰色、深灰色细砂岩、粉砂岩、泥岩、泥灰岩、煤及石灰岩、菱铁质灰岩等组成,厚度约40m。区内无泉点出露。
该层总体富水性弱,可视为隔水层。含煤岩系总体构成了矿床的直接充水含水层,在未来采掘过程中,地下水可直接进入井巷对矿床充水。
二叠系中统茅口组(P2m)岩溶裂隙含水层 主要为深灰色细晶灰岩,厚度>100m。该层地表岩溶较发育,补给条件好,富水性强,含水极不均匀,未来采掘过程中地下水突破该隔水层进入矿井的可能性大,危害性也大,故在本矿区中将该层定为矿床下部主要直接充水含水层。
2、构造断裂对矿床充水的影响 矿界范围内断裂不发育,对矿层充水性影响小。3、地表水及其对矿床充水的影响 矿区内无地表水体,季节性溪沟对矿床充水性影响较小。
4、生产巷道及老窑水文地质情况 据收集资料:根据云丰煤矿原生产情况,矿井正常涌水量:QB=15.0m3/h;最大涌水量:Qmax=22.0 m3/h。周围开采老硐(LD1、LD2)均为斜井,有一定积水,对煤层开采有一定影响。
涌水量大小与大气降水关系密切,水主要来自煤层顶板渗透水及采空区积水。根据调查了解,矿区内存在过去采煤时形成的大量采空区或老窑,由于含煤岩系隔水性好,储水性也较好,老硐中可能储集大量的老窑水,矿山开采时应注意。
5、充水因素分析 大气降水:区内部分大气降水通过冲沟汇入溪沟,部分补给地下水。雨季时大气降水可能在洼地汇集,对煤层开采有一定影响。
大气降水是矿区内各岩组地下水的主要来源。当由于采空冒落及由。
5.地质专业毕业论文开题报告怎么写
我也学地质的马上毕业了我给你个地质方面的范文自己看着写吧~~这是我的初稿需要修改~ 一 选题的科学依据 1 研究目的、意义 (1)研究目的: ①对已发现的金矿(化)体地表利用槽探工程进行系统的追索控制,深部利用钻探工程进行控制验证,扩大矿体规模。
②对1/5万水系沉积物异常进行揭露验证,大致了解异常区成矿地质条件及控矿因素,以期发现新的矿(化)体。 (2)意义: ******金矿是**省有色地勘局*队近年来在动昆仑多金属成矿带新发现的一个以石英脉型为主的具有大型远景的金矿床。
通过近年来的勘查,矿床规模不断扩大,**省国土资源厅已将其列入“十一五“可规模开发的矿产地。 **有色地勘局*队在该区开展的包括Au、Ag、Co沟系土壤综合异常查证及地质矿产调查和主要矿(床)点的检查,均取得了显著的效果,发现了一批矿产地。
整体来看,*****矿床地质勘查基本上已经达到了普查程度,对首采地段的工程控制程度也已经较高,此次结合导师与青海有色地勘局八队的实习实践充分收集、整理前人资料,编写《**都兰县**金矿成矿规律研究》对该金矿的成因及控矿规律进行研究,并参考邻近同类矿床,简历了成矿模式,不仅有利于知道****金矿以后的深边部的找矿勘探工作,而且对于区域找矿预测工作也具有重要的实践和经济意义。 2 研究内容所属领域、研究范围 内容所属领域为自然科学,研究范围是对于矿床的研究,主要是在野外地质调查和室内综合研究的基础上,通过典型矿床研究,并结合成矿新理论和勘查新方法,运用板块构造理论,矿床成矿系统理论及区域成矿理论,坚持以点剖析、以点带面的原则,利用测试数据资料,与前人研究成果进行对比,开展矿床地球化学特征、成矿规律及矿床成因研究工作。
3 目前国内外研究现状、水平及发展趋势 1969一1971年,**地质局在东昆仑成矿区开展了1:20万 区域地质调查1:50万航磁测量,对区内的矿床和矿点作了不同程度的地质工作,初步了解了区内成矿地质背景。 1973年,提交了“加鲁河幅”区调报告; 1989一1990年,**省地矿局化探队在东昆仑地区系统开展了1:50万低密度分散流扫面工作,涉及到本区成果尚未公开; 1999年,**有色物化探公司在沟里地区(魏日一肉早果日一带)1500kmZ范围内开展了1:5万水系沉积物测量工作,圈出综合 异常26处 2001年,**省有色地勘局*队对****Au、As、Ag、c。
沟系上壤综合异常进行查证时发现了*****金矿。 近几年来,为黄金专项和省地方地勘项目,**省有色地质*队在**地区进行异常查证,通过对该区多个矿脉所进行的不同类型的工程的控制,对本区矿体的厚度、产状、品位有了一定的认识,掌握了矿体赋存的一些基本规律。
同时发现了本区具有工业价值的矿石并不局限于石英脉型的矿石,黄铁矿化较强的蚀变闪长岩、千枚岩、绿泥石英千枚岩及含炭质千枚岩都含矿,局部也可以构成工业矿体。 在对矿区控矿、含矿构造的规律分析总结中,也有新的认识。
发现矿体不仅仅局限于东西向构造带中,北西、北北西的以及东西向断裂的次级断裂(近南北向)构造也是含矿构造之一。 通过对矿床的成矿地质条件、矿床地质特征,成矿机理的分析和研究,认为该矿床由早期形成的热水沉积建造提供主要成矿物质来源,在后期动力挤压、变形、变质作用下,成矿物质富集,形成含金石英脉型、构造蚀变岩型,具有典型的韧性剪切带型金矿床的特点。
***普查区位于东昆仑成矿带东段,***金矿西北约10km处,周边大小矿点多处,如果**金矿、**金矿、**金矿等,是东昆仑东段重要的金矿富集区。 1:5万、1:2.5万水系沉积物异常、1:1土壤异常显示该区找矿前景广阔。
以往异常检查工作中发现的多条金矿体处于异常区边缘,主异常区内因第四纪坡积物覆盖厚,受工作量所限,未能进行系统的查证。2008年度所开展1:2.5万水系沉积物测量、1:1土壤测量与现有的金矿(化)体极其吻合,异常显示出较好的找矿前景,经对1:2.5万水系沉积物S-2异常进行检查,发现AuⅠ、AuⅡ矿带,成为按纳格地区最有效的找矿方法之一。
从水系异常、土壤异常的分布特征分析,存在较大的找矿空间。 从目前工作程度看,***地区所发现的5处矿群、10多条金矿体,1条含金蚀变岩带、1条金矿化蚀变岩带,只有对少数地段进行了地表和浅部控制,且控制程度很低。
2007年初步对ⅡAu用硐探工程验证时,矿体向深部有一定延深,且相对稳定,2008年对主矿体进行地表追索控制,矿体在走向上也有延伸,说明在主矿区地表和深部具有较好的找矿潜力。以上地质现象表明,按纳格地区找矿空间大,前景好,具有形成中大型金矿床的潜力。
二 研究的主要内容和重点要解决的问题 (1)研究内容 结合课题研究的需要,综合前人研究的基础以及研究存在的问题,主要的研究内容有以下几点: 1、选取一个贯穿果洛按纳格地区底层的剖面进行现场实测,采集一套具有代表性的标本进行分析,用于对矿区现在具有争议性的地层时代的确定。 2、对果洛按纳格及其外围狂点已有坑道、探槽及钻孔岩心进行详细的地质观测,并拍摄照片,采集样品;重点分析小构造的成矿规律,查明其活动次序力学。
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