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盆地勘探历程
库泰盆地，于19世纪末（1897年），在SangaSanga背斜构造上钻探发现了油气，核实其最终探明储量达332.6MMboe。随后几十年，在该构造带及相邻构造带进行了钻探，但由于当时油气勘探理论及钻探技术都较落后，如找油主要依据野外油苗，且钻井深度最大只有950m，致使在该地区一直无重大发现。
从1940年开始，库泰盆地勘探完全处于停滞状态，直到20世纪60年代，印度尼西亚政府为振兴石油工业，出台了一系列优惠政策以吸引国际石油公司进入该国进行油气勘探，此时库泰盆地勘探才步入正轨。在国际石油公司先进勘探理论及勘探技术指导下，随后十多年库泰盆地迎来了勘探的黄金期（图3），在盆地的陆上及滨海区陆续有大批大型、特大型油气田被发现。如Unocal石油公司1970年发现了探明储量达1446MMBoe的Attaka油田，Huffco石油公司于1972年和1974年分别发现了探明储量达1312.24MMboe的Badak油田和996MMBoe的Nilam油气田，Total石油公司于1975年和1977年分别发现探明储量达1297MMBoe的Handil油田和探明储量达2998.49MMBoe的Tunu气田。从1982年至1990年，库泰盆地的油气发现慢慢趋缓。在这期间，Union石油公司于1982年发现探明储量达194MMboe的Kerenden1油气田；Total石油公司于1986年发现储量达523MMboe的Sisi-1油气田。
除此之外，整体无重大发现。进入21世纪，库泰盆地勘探逐渐向深水发展。2001年，在水深963m处，发现WestSeno气田，地质储量为690MMBoe，具有里程碑意义。原来认为深水区域缺乏烃源岩发育，随着该气田的发现，立即掀开了库泰盆地勘探的新局面。至2008年，短短几年间，库泰盆地深水区陆续发现探明储量约2800MMboe。
盆地构造演化及沉积充填
库泰盆地的演化可分为三个主要阶段：始新世断陷期、渐新世—早中新世拗陷期及中中新世—现今反转（挤压）期。断陷早期以陆相沉积为主，断陷晚期及拗陷期以半深海—深海沉积为主，反转期以三角洲沉积为主。通过文献资料发现，库泰盆地地层名称相当紊乱，往往同一套地层有三个以上名字，为便于统一，本文以下涉及到地层名称时统一用年代地层单位。
1断陷期
始新世早期，在太平洋板块、印澳板块和东南亚板块聚敛的影响下，东巽他大陆分裂，在前第三纪巽他克拉通内部及其附近形成了裂谷型库泰盆地。始新世早期盆地主要为陆相沉积，以粗粒河流扇三角洲沉积为主。随后盆地快速沉降，海水入侵，在盆地西部以河流、浅海扇三角洲沉积为主，沉积物源主要来自西北部Kuching带，盆地东部进入半深海—深海沉积环境，在局部高部位发育碳酸盐台地（图4）。
2拗陷期
始新世晚期至渐新世，伴随望加锡海峡张开及东加里曼丹挤压应力停止，库泰盆地进入拗陷阶段。盆地以半深海—深海沉积环境为主，在局部隆起区发育碳酸盐台地（图5），在此期间主要沉积了巨厚海相页岩。
3反转期
中新世早期，澳大利亚板块北西向向欧亚板块聚敛，加里曼丹地块南缘处于挤压应力场中，同时南地块向南与加里曼丹地块碰撞，加里曼丹地块普遍造山，盆地西北部Kuching凸起的抬升造成盆地内的海退，广海沉积范围缩小，同时受挤压应力及早期地层的重力滑脱作用，盆地开始回返。此时西北面Kuching凸起仍然是盆地的主要物源区，向盆地提供粗碎屑。由于沉积物供给超过盆地沉降，沉积中心向东迁移，滨海相沉积向东扩展，河流—三角洲砂岩和煤向东进积在较老深水沉积地层之上（图6）。
随着区域挤压的继续，中中新世开始，盆地完全反转，盆地中部三马林达复背斜带形成，将库泰盆地分为西北部的上库泰盆地和东南部的下库泰盆地，上库泰盆地由于遭受强烈挤压抬升而停止接受沉积。此时，三马林达复背斜成为下库泰盆地的主要物源区，为下库泰盆地提供沉积物源。遭剥蚀的碎屑物，随马哈坎河向东形成进积的马哈坎三角洲，向望加锡海峡推进（图7，图8）。巨厚进积型三角洲沉积为油气生储盖提供了优越条件，库泰盆地所有商业油气发现全部集中于该套三角洲沉积地层。
盆地石油地质特征
1烃源岩特征
库泰盆地区域上发育四套烃源岩（图8）：上中新统富含碳质碎屑的深水浊积岩，中中新统三角洲平原煤及三角洲前缘碳质泥岩，下中新统滨浅海相页岩和始新统—渐新统半深海—深海页岩，断陷期碳质泥岩。沉积于中中新统的三角洲平原煤与三角洲前缘碳质泥岩，为库泰盆地最主要烃源岩，碳质泥岩TOC普遍大于2%，煤层TOC介于50%～80%，含烃指数350～400mg/g。该套烃源岩对盆地现今滨浅海区油气生成起主要贡献作用。
研究认为，现今库泰盆地勘探最热门的陆坡—陆隆半深海—深海区，烃源岩为富含煤屑及碳质碎屑的浊积岩，平均有机碳为1%～2%，少数可达2%～5%，最大达50%，氢指数50～183mg/g，最大可达400mg/g。它的沉积模式，为低位体系域时期重力流将陆架区的中—上中新统煤及碳质泥岩搬运至陆坡至陆隆区域快速沉积。下中新统紧邻前三角洲的海相页岩，平均有机碳0.5%～1.0%，有机质类型为Ⅲ型，氢指数100～150mg/g，为该盆地一套潜在的烃源岩。始新统—渐新统半深海—深海页岩和断陷期碳质泥岩，为盆地另一套潜在的烃源岩。
若把Ro=0.6%作为有机质成熟度的顶界，则盆地的成熟门限深度为2300～3500m。
2储集层特征
盆地发育四套、三种类型储层（图8）：中中新统—上新统河流三角洲砂岩、中中新统—上新统深水陆坡浊积砂岩、始新统—中新统碳酸盐岩和断陷期盆地边缘上超粗碎屑砂岩。中中新世至上新世三角洲平原和前缘环境下沉积的砂岩，为盆地主要储层。如Handil油田，储集层为中中新世至上新世沉积的三角洲平原分流河道、河口坝及前三角洲砂体，随着三角洲的迁移，这些砂体相互叠置，该油田至少有58个宽度为0.5～2km互不相连的砂体。储集层孔隙度介于2%～39%之间，且一般为中至高孔隙度；渗透率普遍较高，主要在（30～5000）×10-3μm2之间。深水区盆底扇、斜坡扇及深水水道中的砂岩是盆地次要储层，但它们却是现今库泰盆地最主要的勘探对象，如位于水深963m的WestSeno气田，储层为上中新统陆坡水道砂岩，孔隙度17%～33%，渗透率（5～2000）×10-3μm2。台地碳酸盐岩礁滩体是盆地潜在的储层，尤其对于盆地深层，由于礁抗压实能力强，它能够很好地保存构造形态而使油气藏免遭破坏。断陷期沉积的粗粒砂岩为盆地深层潜在的储层。
3盖层特征
现今主要勘探区———下库泰盆地，主要为三角洲沉积充填。随着三角洲的发育演化，储层上部细粒三角洲平原泥岩、前三角洲泥岩及短期海侵页岩，都可作为直接盖层而对下伏油气起封堵作用。而对于陆坡深水区浊积岩储层而言，其上覆的半深海—深海页岩可作为良好盖层。
4圈闭特征
盆地圈闭分为三种类型：背斜—半背斜圈闭、地层岩性圈闭和生物礁岩性圈闭。背斜—半背斜圈闭是盆地最主要的圈闭类型。现今盆地所发现的绝大部分油气都富集于该类型圈闭中，其应力机制有挤压和重力滑脱两种。挤压背斜主要位于三马林达复背斜带，重力滑脱背斜主要位于下库泰盆地陆架及陆坡区域。地层岩性圈闭是盆地潜在的圈闭类型，位于盆地断陷期始新统。生物礁岩性圈闭处在远离陆缘的台地区，其上直接沉积海相页岩，构成储盖组合。
5含油气系统特征
盆地发育三套含油气系统：中中新统（生）—中上中新统（储）为盆地陆架滨浅海区主要含油气系统，上中新统（生）—上中新统/上新统（储）为陆坡陆隆深水区主要含油气系统，始新统/渐新统（生）—始新统/渐新统（储）为盆地深层潜在的含油气系统（图8）。中中新统（生）—中上中新统（储），是库泰盆地现阶段对油气贡献最主要的含油气系统，其烃源岩为中新统沉积的三角洲平原煤及三角洲前缘碳质泥岩，储层为河道、三角洲分支河道和河口坝砂体，圈闭主要为晚期形成的背斜，油气生成期主要为上新世至今（图9）。上中新统（生）—上中新统/上新统（储），为盆地深水区最主要含油气系统，也是库泰盆地现今勘探最热的一套含油气系统。在1995年以前，由于认识上的不足，该套油气系统一直未被发现。2001年，Unocal石油公司发现WestSeno气田，该套油气系统才浮现出来。该系统中烃源岩为富含碳质碎屑的浊积岩，这些碳质碎屑是在低位体系域时，通过重力流的形式搬运至陆坡与深海平原区域快速埋藏而保存下来的。其平均有机碳为1%～2%，少数可达2%～5%，最大达50%，氢指数50～183mg/g，最大可达400mg/g。储层为上中新统—上新统盆底扇、斜坡扇和水道砂体，圈闭为逆冲背斜，生烃期为上新世至今（图10）。始新统/渐新统（生）—始新统/渐新统（储），为盆地深层潜在的含油气系统，尤其在上库泰盆地，该套油气系统较下库泰盆地埋藏浅，具一定勘探价值。
油气分布特征及有利勘探方向
从所发现的油气田分布来看，它们几乎全部集中于几大背斜构造带中（图2）；从含油气层位统计发现，油气基本富集于中中新统、上中新统—上新统（表1）。在陆上及近海地区主要富集于中中新统，海上主要富集于上中新统—上新统，呈现出越往东油气富集层位越新的趋势。下库泰盆地滨浅海区的中中新统—上新统三角洲沉积，由于勘探程度较高，盆地现今大部分经济储量都富集于该套地层，其剩余资源有限。
陆坡深水区的斜坡扇、盆底扇和斜坡水道，是现今库泰盆地勘探热点之地，望加锡海峡深海平原区将是潜在勘探区域。三马林达复背斜带顶部，虽遭受强烈剥蚀，但深层的渐新统—下中新统保存完好，能够形成良好储盖组合。
第三纪早期，上库泰盆地边缘砂体上超尖灭，可形成地层岩性圈闭。这类圈闭虽然晚期遭受强烈构造运动，但地层岩性圈闭有较强的抗破坏性，且上库泰盆地第三系埋藏相对较浅，是最为现实的勘探目标。
盆地深层始新统―中新统的台地生物礁储层，普遍具较强抗压实性，虽晚期遭受强烈构造运动，但内部油气却能得到很好的保存，如Kerendan1井，于渐新统生物礁内有良好油气发现，便是很好例证。
结论
（1）盆地经历了三期构造运动，断陷期、拗陷期和反转期。断陷早期以陆相沉积为主，断陷晚期及拗陷期，以半深海—深海沉积为主，反转期以三角洲沉积为主。
1.1杂填土以及膨胀土
杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的，它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性，属于黏土。具有高度的塑造性，是部分地质工程勘察中的地基方案选择。
1.2饱和粉土和饱和粉细砂
饱和粉土和饱和粉细砂的特点有：结构松散，在静载作用力下能够保持较高的强度，但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大，颗粒之间的作用力降低，土中排水不畅时可以使土悬浮，产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。
1.3软弱黏性土
软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物，它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。
2地基基础方案的选择
地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。
2.1杂填土和膨胀土
杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基，但在填筑年代超过5年后，性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后，可作为一般建筑物的天然地基持力层，但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土，可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除，将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土，可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土，对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层，应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩，遇到水变膨胀的特性，因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件，分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率，最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况，处理地基的膨胀力，保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土，要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下，可以利用地基土的上部，对基础进行浅埋工作，减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m～1m，膨胀土处于地表3m～2m之间时，可以采用全部挖出膨胀土的方法，挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时，使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。
2.2饱和粉细砂以及饱和粉土
当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时，要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析，不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如，可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地，对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理，对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理，对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响，此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理，对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地，在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限，通过改善排水条件或增加土地的密实程度，可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施，还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理，在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。
2.3软弱黏性土
面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法，对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。
2.4天然地基
天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时，需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异，天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的，首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层，然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算，看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时，为了加大厚度，需要对基础进行浅埋处理，在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时，在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。
3结论
(1)等级确定:岩土工程勘察应依据工程形成，按照干岩土工程勘察规范在对地基复杂程度、地基设计、现场场地复杂状况分析的基础上，与工程实践相结合开展等级划分，如若某软土工程依照规范设定为二级，则场地等级与复杂程度等都应依据二级标准，也就是场地中包含灰色粉质土、杂填土、中粗砂、粉质土、粉质粘土及细砂等土质成分，所以工程勘察等级定为乙级。(2)工作量与勘察手段确定:工程勘察前应先估算工作量，初步确定需用的勘察技术手段;如对建筑周围的勘察点不知，孔深与间距确定及钻孔数量计算，由此整理汇总为整体工程所需的工程量及总采样数量;整理完成后制定恰当的工程流程并选用有效勘察手段。(3)取样数量:在前期土壤勘察基础上可相应的制定试验取样位置与数量，以保证在标准时间内完成样品检测;取样数量的设定还要以工程量为依据，明确勘察试验的具体时间流程，以确保试验充分。(4)工程水文状况:勘察过程中应及时了解工程周围的水文状况，如掌握地下水的排泄、径流情况等。由于地下水对软土地基影响较大，地下水的波动可能会造成勘察失误，所以应根据地下水状况实行有效的勘察及试验手段，以防止周期性地下水波动干扰勘察试验结果。
2软土地基工程勘察技术要点
2．1调查测绘
调查测绘中需注意的要点包括:软土层厚度、埋深与层间性质类型;软土分布范围、形成方式与基地低层类型;地下水排泄与补给状况及其与地表水的水利联系;软土内砂夹层的颗粒成分、厚度及透水性能;软土地基上已完成建筑对于地基变形及强度的影响;软土地基分布路段的地貌、地形及第四纪地层沉积联系。
2．2勘探点布置及深度
(1)勘探点应以建筑周边线及角点为依据进行布置，对于地基的主要受力层或下卧层起伏过大的部位应加设勘探点以探测其变化过程;对于单栋高层建筑，需符合地基均匀性评价标准，勘探点布置应在4个以上;对于建筑密集区域，勘探点可适当减少，但应保证各栋建筑含有1个控制性勘探点;(2)勘探孔深度应能控制地基主要受力层，若基础底面宽度在5m以下时，勘探孔的深度对独立柱基础应大于基础底面宽度的1.5倍，对条形基础应大于基础底面宽度的3倍，且均应在5m以上;当存在大面积软弱下卧层或地面堆载时需适当调整控制性勘探孔深度;高层建筑的一般性勘探孔深度应为基底下基础宽度的0.5～1倍，且应深入至稳定地层。
2．3钻探
钻探是进行岩土工程土层划分的关键环节，其主要用于探测软土颜色、厚度、层位、状态，掌握地下水的排泄条件、径流方式及埋入深度，了解岩土层的基本物理学性质指标等。钻探技术要点包括:(1)对于软土的取样应尽量使用薄壁取土器静压法，由取样到试验的整体过程都应采取有效保护措施，以避免样品收到水分流失、变形及扰动等外界环境条件影响;(2)对于铁路或高速公路软土地基岩土工程的勘察，为防止软粘土收到扰动和地层性质受到破坏，通常采用干钻法;若需选用泥浆护壁回转钻进时，应采取保护措施以保证软土地基结构变化不会对土层原始物理力学性质造成影响;(3)钻孔数量与质量应符合施工方案标准，钻孔深度需满足变形与应力设计计算要求;钻探时各项深度数据都通过丈量采集，累积测量误差应控制在5cm以下。
2．4测试
(1)原位测试:①剪切波速测试应在沿线选取具有样本代表性的地段开展，以保证软土震陷评价的有效性和地基刚度、岩土动力学参数、阻尼比计算的准确性;合理划分建筑场地搞震设计类别，对于场地地基的卓越周期计算要以样品性质为依据;②十字板剪切测试应选取代表性路段沿深度方向对地基稳定性存在不同程度影响的软土层进行测定，勘察在无排泄条件下土层的参与抗剪强度、抗剪强度及灵敏性指标;准确计算地基承载力以确定软土地基临界高度，分析软土固结历史;测试点的安设间距应符合各代表性路段的每段软土低层内都存在大于两组的有效现场剪切标准;③静力触探可利用贯入阻力的变化探查软土在垂直和水平方向上的状况，并可依据勘探资料和土层划分状况，分析软土的变形模量、承载力、类别等其他力学性能指标;其触点间距可依据场地环境类型进行确定。(2)软土剪切试验:若软土的卸载和加载频率过高，其内部水产生的空隙水压消散速率同时出现变化，此时应选用自重压力预固结德尔不固结排水三轴剪切试验;对于透水性能较差的粘性土质可选用无侧限的压强度试验或十字板剪切试验;对于可能出现较大突变项目的土体在探测其残余剪切强度时可采用动态扭剪切试验、蠕变试验和动态三轴试验;对于软土排水速率快但施工精度较慢可采用直接剪切试验或固结不排水三轴剪切试验。(3)室内测试:为有效评估地下水对建筑材料的腐蚀影响，应对地下水开展水质化学分析试验;对于力学试验中的加荷标准与级别、应力及路径条件、试验边界条件确定等应以工程现场地质环境作为主要参考，并结合运营期、预压期、施工工期等进行综合分析判定;试验项目也能够包含前期固结压力、酸碱度、有机物含量、天然快剪、压缩系数、液限、粒径成分、天然密度、固结快剪、天然含水量等。
3结束语
随着建设项目规模的增大,面对的工程地质问题越来越复杂且极具挑战性。经过不断探索、实践和提高,我们在诸多领域具备了很强的技术实力,如:工程岩质高边坡的工程地质勘察研究、高坝大库场地的工程地质勘察研究、大型地下洞室群的工程地质勘察研究、喀斯特地区水文地质勘察研究、高地震烈度地区高坝大库水库诱发地震监测预警系统研究等领域。地质分析的手段和方法也得到不断发展。
1.1.我国工程地质研究部门引进和开发实用软件。引进边坡稳定计算程序用于滑坡、塌岸稳定分析,提高勘察成果的定量化判识水平;引进开发了勘探图件、地质剖面制作程序及三维成像技术,开发并进一步完善“工程地质软件包程序”,较好地解决了钻孔成图中的很多难题,也为地质平面及剖面图的绘制起到了较好的辅助设计作用,取得了较好的效果。
1.2.结合工程实践研究和开发新技术。我国工程地质研究部门开发边坡斜面摄影成像技术用于工程实践,提高了地质编录工作效率,获得了大量的工程地质数字信息;开发水电站枢纽区工程地质三维可视化建模与分析研究系统,已应用于生产之中。
1.3.积极引进并应用新的地质勘察和分析手段。在水电站勘察过程中,根据地质分析的需要,在右岸构造软弱岩带勘察中,使用了地震波CT测试技术;采用模型洞原位变形观测分析地下洞室稳定性;在右岸构造软弱岩带稳定性分析、左岸地下洞室围岩稳定性分析及溢洪道边坡稳定性分析均采用了目前比较先进的三维弹塑性有限法分析和三维流形元分析方法,为稳定性评价和工程施工设计提供了可靠的基础资料和参考依据。
1.4.其他新方法新技术的引进和应用。地下洞室围岩分类、坝基岩体质量分类、边坡岩体质量分类、边坡稳定分析、岩体弹塑性理论、地质力学模型、岩(土)体物理力学性试验方法的发展应用;电脑与工程地质软件包的开发应用;勘测手段及钻进取芯技术的提高、物探各种测试手段的广泛应用强有力地促进了工程地质勘察中获取工程地质资料周期的缩短和工程地质条件快速分析评价;充分利用网络技术,进一步提高了地质专业劳动生产率。
近几年,我国从生产需要出发,新技术新工艺得到很好地推广应用：选取适合各类地层(的金刚石钻头,提高钻进效率,降低生产成本;继续完善大坝灌浆变形观测和抬动观测技术,确保坝体安全和工程质量满足要求;在河床冲积层勘探中,采用了SM胶取芯技术,保证了试验样品的原始状态,为冲积层特性研究提供了真实可靠的材料。.5水文勘测开发的电波流速仪,在电站简易测流中投入使用,达到了预期的效果。近年,又开发出水情自动测报系统,现已逐步应用于大型水电站的测报中;为改善以往在水情测报中一直采用的点测量及测流时间过长等问题,水文勘测技术人员正着手对声学“多普勒剖面流速仪(简称ADCD)”技术进行论证和调研,并逐步将此技术运用在对西部山区性河流的水情预报中,计划通过不断实践和探索,最终实现水情的“瞬时”测量预报。
1.6工程物探在水电站开展了大范围的河床冲积层地震波探测;应用声波垂直反射波法、声波CT法及红外线热成像三种相结合的方法,准确地探测到了坝体面板脱空等工程质量问题;在多项水利工程和多个水电站勘察中,应用高密度电法勘探方法,解决了水库漏水问题和断层构造发育范围及深厚覆盖层地质问题,且成效显著。研究并应用“隧洞施工监控量测一体化”,“坝基岩体质量测试的空间分析”,“数字式全景钻孔摄像系统”,“堆积体的综合物理探测技术”,“大坝面板脱空综合物理探测技术”,“小波变换在水电工程地球物理中的应用”等新方法新技术,拓展了物探的应用领域,提高了物探的探测精度。
2.勘察专题研究成果应用
2.1大型水库库岸稳定工程地质勘察成果应用20世纪80年代以来,采用了航空遥感技术与实地验证相结合的方法,相继对一批大型水电站进行了库岸稳定性研究,为快速、高质量地评价库岸稳定性及其他水库工程地质问题发挥了良好的作用。形成了一套较完整的勘察、研究、评价、预测水库区天然状况和蓄水运行条件下库岸稳定性问题的思路和工作方法,包括岸坡类型划分及其变形破坏机制、库岸再造及滑坡稳定性分析评价及预测、岸坡失稳及水库诱发地震灾害调查与分析预测、移民安置选点与处理措施建议等。该项目成果在后来开工建设的大、中型水电工程水库库岸稳定性地质调查中得到广泛应用,提高了水库库岸稳定与移(居)民点调查地质工作效率及成果质量。
2.2大坝面板脱空无损探测研究与应用“大坝面板脱空无损探测研究与应用”是通过试验比较论证提出了采用3种物探方法(声波垂直反射法、远红外热成像法、地质雷达法)进行综合评价的方法。为消除大坝病害,采取相应的处理措施,提高大坝的安全性提供了重要的依据。与传统的单一物探方法相比,本项研究成果具有多种方法互为验证、利用了不同的物性差异特征﹑探测成果准确可靠的优点。大坝面板脱空的处理质量,节约了处理成本,而且具有广阔的推广应用前景,具有较高的经济效益和社会效益。
2.3采用EH4进行深厚堆积体厚度探测应用该方法测量深度大,野外劳动强度小,生产效率高,现场测量直接成像,能十分清楚地辨别地下二度体的异常。该项新技术即EH4电导率成像探测非常实用。而该方法不受这些因素影响,较准确地探测出了堆积体厚度。研究成果及时运用于工程中,减少了工程量,节约了工程投资,节省了时间,经济效益显著。
2.4软弱岩带的工程地质特性研究成果应用：对坝址右岸构造软弱岩带的分布范围和工程地质特性进行了大量有针对性的勘探以及室内和现场试验工作,并完成了现场高压固结灌浆试验和现场渗透变形试验,针对软弱岩带的工程特性、成因进行了系统的分析论证,对工程适宜性进行了分析评价,并提出了切实可行的基础处理措施。该专题成果为可行性研究的经济技术分析论证提供了坚实的基础,对国内外同类工程的地质勘察和设计工作具有很好的参考价值。.5“深挖高边坡快速地质编录成图技术”在高陡边坡地质资料收集应用中取得了较好的效果。引进该项技术用于水电站具有针对性强、收效高、安全快速等良好作用。该技术运用摄影测量的原理,通过计算机软件技术,完成高陡边坡影像的正射、线画图的生成,从而完成了地质编录工作。其技术特点:①在地质编录生产中高效、实时;②减少现场工作量,提高工作效率;③利用无站标测量技术和手段可完成传统方法无法完成的任务;④高边坡计算机快速编录成图还可以不断地积累边坡数字化的编录数据,为以后建立工程地质数据库提供良好的数据源。该技术在小湾主体工程边坡及坝基开挖中均有应用,可实现安全、高效、准确地进行地质编录,通过软件功能还可在图像上对地质现象进行较精确的定位,这是传统的地质编录所难以做到的。
3.今后工程勘察技术在实践中应用的总体思路
近几年来,我国在高边坡系统排水、锚索加固、复合支护、变形监测、标准化与动态设计方面有所创新和突破,网络技术、数据库技术、数字可视化技术、地理信息技术等不断地被应用到勘察各专业,取得了一定的效果。在计算机建设上已实现局域网共享资源;基本实现计算机辅助工程勘察,达到信息化初始阶段目标;由于工程勘察专业具有多样性、复杂性、随机性和数据海量性等特点,信息化水平还有待进一步提高。要密切关注、跟踪、研究国内一流的工程勘察企业的技术水平和发展动态,通过加强行业协作及与国内高校、科研院所的密切合作,在引进、消化、吸收国内外先进技术的基础上,进行技术创新。今后技术发展总体思路如下:(1)注重研究复杂坝基、高边坡及大型地下洞室群岩体(围岩)稳定性量化分析及三维地质数字模型软件与三维成像技术,并对复杂岩体(包括软弱蚀变岩体、大型松散堆积体、卸荷松动岩体、高地应力区岩体)成因机制、工程地质性状、工程适应性进行科学试验研究;同时开展区域构造地质科学研究及对水电工程开发、建设的影响。(2)重点研究水电水利工程地质综合勘察技术,开展岩土工程和环境工程地质方面的研究并向深度拓展;开展地质灾害勘察、防治与治理,地质灾害险性评估方面的实践与研究。(3)完善和提高目前使用的常规物探方法,使其应用技术水平达到或超过本行业平均水平,积极开展新技术、新方法的引进应用工作,结合目前物探应用技术的发展情况,对新技术、新方法进行重点研究。(4)广泛应用全站型自动速测仪、全球卫星定位系统(GPS)、遥感技术(RS)、地理信息系统(GIS)于水利水电工程建设;在野外数据采集、处理、存储、提供等方面逐步完善计算机技术在测绘领域的应用,以提高全数字摄影测量及全野外数字成图的精度和速度,增加测绘产品的多样化,满足市场需求。(5)积极配合新的钻探规程、抽水试验规程、压水试验规程的贯彻实施。对勘探设备和试验工器具进行重新整合,尽快开展“自由震荡法”抽水试验的研究工作,研制小口径双管钻具轴承储油密封系统,并研究特殊岩体取芯技术。(6)开发先进的水情自动测报软硬件技术,自主开发改装一些较先进适用的水文测验仪器,特别是泥沙采样器。加快水文数据库的建设。
摘要:工程勘察在工程建设中具有重要的作用，如何积极采用新技术、新方法和新工艺,创新发展模式,提高勘察技术水平,缩短勘测周期,是工程勘察行业面临的共同问题。为此,本文对近年来工程勘察新技术在实践应用中的情况进行了介绍。
关键词：工程勘察新技术工程建设
随着我国经济社会的快速发展工程地质勘察水平也在日益提高，无论是勘察设备、勘察方式、相关仪器以及计算机水平都得到了极大提高，特别是相关勘察人员的专业水平也得到了长足发展。但是随着勘察工作的不断推进，传统的勘察技术和经验已经不能满足，这就需要工作人员不断总结，不断创新，寻找更有效的方式。这样才能进一步促进我国岩石勘察工作的发展，降低勘察成本。在岩石勘察过程中主要的目的是为了了解工程现场的具体状况，并且结合这些内容为设计和施工提供相关参数。所以岩石勘察工作在工程建设和成本控制过程中发挥极为重要的作用。工程勘察质量对整个工程的安全都会产生巨大影响。尤其是基础地质岩石测试参数会影响到工程基础设计，一旦这一参数存在问题就会造成基础设计的安全问题，增加设计成本。一般岩土工程勘察工作包括原状土取样、现场钻探、试验以及现场原位测试等工作，在执行过程中每一项都要严格按照国家规定的标准进行，要提高测试结果的准确性。
2几个重要工程技术存在的缺陷
2.1由于地质形态造成的问题：通常包括确定不明的地下物体、地下空洞以及岩石的分布形态和相关位置等。
2.2岩土参数的相关问题：需要对一些难以取到原装的岩石以及难于在室内进行实验的粗颗粒土、风化石以及残积土等。这些岩石的参数是比较难确定的。
2.3技术素质的问题：工作人员的专业素养和知识水平也会对岩石勘察工作产生巨大影响，一些工作人员缺乏基本的专业素质或者是技术交流能力，也是造成岩石勘察工作问题的重要原因。
3提高勘察水平的解决方法
3.1随着电子、电子计算机技术的飞速发展，近十几年来，工程物探专业根据弹性波理论、电磁波理论和电学原理发展了许多新的工程物探方法并相应发展了一大批集数据适时采集处理，软、硬件功能于一体的工程物探探测设备，它具有采样密度大、速度快、成本低、信息量大等特点。可以利用工程物探可连续加密测点的办法来获得连续的地质界面。从而有效的解决传统钻探手段以点带面划分地质界面时常带来的漏判、划分不准确等缺点;并且可以利用综合工程物探方法有效地解决传统勘察手段难于解决的诸多岩土工程问题，如地下不明物体、洞穴、软弱结构面、滑动面、断层、破碎带等在地下的分布特征、形态、埋藏深度、位置。并且可以提供许多工程建设所需的岩土动力参数和设计地震参数。相对传统的钻探方法，工程物探技术使用时受场地、地形条件的限制较少，具有节省时间、费用且勘探精度高等特点。但是，各种工程物探方法的有效性决定于它对探测对象的适用性，物探条件的适用性越强，解决问题的可靠的性越大，因此，为了有效地解决某些复杂的岩土工程技术难题，必须采用多种工程物探手段和钻探联合使用的方法，起到互相补充、互相验证的作用。合理地选择、运用工程物探技术与传统勘探手段相结合，无疑是解决岩土工程勘察中存在的主要问题的有效手段之一。
3.2加强室内、外测试新技术和施工检测、监测技术的使用，通过其所获得的数据和资料，经过分析、对比，建立它们之间的经验关系，并通过工程施工检测、监测所获取的实测资料反算得到的参数作为对比依据，确保所提供的岩土工程设计参数的可靠性。并达到解决那些采用传统勘探手段难于获取可靠的岩土工程设计参数等问题。此外，还可以利用土工离心模拟技术检查工程安全的可靠性;验证堤坝、边坡的变形和稳定性;解决建筑物浅基础的地基变形特征、破坏模式及极限承载力，桩基础的承载力和施工工艺对桩基础承载力及变形的影响;解决挡土结构的变形及破坏机理，土体与结构物之间的相互作用;了解动力工程、砂土液化、单桩和群桩在水平动荷载作用下的性状。
4针对我国岩土工程勘察提出的建议和对策
虽然我国岩石工程勘察技术得到一定发展但是仍然不能满足我国发展的需要，而造成这一问题的因素比较多，我国必须要结合自身发展实际选择正确的方式解决，主要从以下几个方面入手：
4.1要不断加强对岩土工程技术人员的培训，提高勘察人员整体素质;岩土工程勘察是一项专业技术工作，集多种学科于一体，近年来，随着勘察工艺和技术的不断发展，各种新的规范和标准不断更新，因此，岩土工程勘察人员必须与时俱进，提高自身的专业素质，以适应新时代的岩土工程勘察要求。在推行土木工程师准入制度的同时，要不断加强对勘察人员的培训，以全面提高其技术水平和专业素质。此外，还应该不断加强勘察市场的监管，推行勘察监理体制。
4.2要不断加强勘察质量的认证，健全勘察质量管理体系。建立专业的质量管理体系，设置以过程模式作为勘察标准的结构。而且要明确勘察工作的质量标准，通过过程方法对岩土工程实施PDCA的勘察管理方式，以全面提高勘察工作的质量及作用。
4.3对建设程序、市场勘察进行严格的规范，科学的建设程序应该严格坚持先勘察、再设计、后施工的流程。对于投资决策的工程，如没有科学的地质勘察资料，则不予报建。对于未按照地质勘察规范进行勘察的的工程不予报建。此外，还应该建立高效的市场约束体系。一方面加强国家和政府法律法规的监管，通过项目招投标制度和实际过程中对行为主体进行有效的监管;另一方面应该实行工程建设全程监理制，通过事前、事中、事后全程勘察的地质控制办法，以最大限度的避免建设过程中的地质问题，从而确保勘察有效，使建设投资效益最大化。
4.4定期进行勘察设备的维护和保养。随时掌握各种室外勘察设备和室内试验设备的完好性能，这是确保勘察工作有效进行的基础。对于现有的仪器设备应该定期进行检测，以确保其工作性能和状态，对于老化陈旧的设备仪器要及时更新换代。
5结束语
1.1地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响
在岩土工程中，地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响已经成为最需要考量的问题，对地下水对岩土结构和建筑物的作用和影响进行重点预测，并根据相关评价结果，制定切实可行措施，对工程项目顺利实施有重要意义。勘察评价内容主要包括勘察目的、地下水埋藏情况、水位变化情况、场地稳定性、地下水对建筑材料的腐蚀情况等等。
1.2水文地质勘察要与建筑物地基类型结合
水文地质勘察需要与建筑物地基类型紧密结合，查明地质水文情况，可以为建筑物地基选择提供最准确地质资料。勘察内容评价主要包括水文地质历史情况、地下水成因类型、岩土性质、岩土风化程度、岩土物理力学性质等，还要将岩土、水文和建筑物三者因素进行对比分析，形成完善的评价体系。要在具体操作中判定和明确场地是不是存在地震断裂的地质情况、场地有没有断裂活动，周围有没有其他不良的地质作用。通过多元评价，为工程提供全面水文地质评价报告。
1.3地下水对工程建设的作用和影响
地下水对工程的作用和影响呈现多元性，需要从不同角度展开具体评价。首先是对埋藏在地下水水位以下的建筑物基础和砼内钢筋的腐蚀情况进行评价；其次是地下水对选用的软质岩石、残积土、膨胀土等基础持力层形成的软化情况进行评价；再就是地下水对地基基础范围内存在的粉细砂、粉土产生的潜蚀、流砂、管涌的可能性进行评价；在地下水水位以下开挖基坑，需要进行富水性和渗透性试验，要对人工降水可能引起的土体沉降、边坡失稳等情况进行评估。
2岩土主要水理性质和具体测试方法
根据地下水在岩土中的存在方式可以分为：结合水、毛细管水和重力水三种形式。所谓岩土的水理性质，是指岩土和地下水相互作用产生的物理性质。根据地下水存在的方式具体分析其物理性质，对制定科学测试方法有积极作用。
2.1岩土的软化性
岩土的软化性，是指岩土在地下水作用下发生了力学强度降低的变化，一般情况要用软化系数进行表示，根据软化系数可以判断岩土的耐水浸、耐风化的能力。如果在岩土层中存在较多容易被软化的岩层，地下水对其产生的软化作用就会更为显著。在粘性土壤、泥岩、页岩、泥质砂岩等地质条件下，都存在软化特性。在地下水作用时，也容易产生较多软化层，对建筑工程的影响自然呈现显性。
2.2岩土的透水性
岩土都有透水性，自然水在重力作用下，穿过岩土下沉。岩土性质有差异，其透水性也表现出个体差异。松散岩土的颗粒加大，透水性较好；如果颗粒很细小，其透水性就差。岩土透水性用渗透系数来表示。岩土透水性大小，对岩土产生的软化作用自然不同，进而对工程建设产生直接影响。岩土的渗透系数需要通过抽水试验获得。
2.3岩土的崩解性
岩土在地下水作用下，土粒连接被破坏，很容易造成土体崩散和解体等现象。岩土崩解系数高低，与岩土的颗粒成分、矿物质和结构有直接关系。如果是水云母、高岭土为主的残积土，大多会以散开方式崩解，如果是石英为主的残积土，则会以裂开的形式崩解。厘清岩土崩解方式，可以针对性地制定防范措施。
2.4岩土的胀缩性
岩土在地下水浸透下，会吸收众多水分，土体增大，而失水后，土体又会缩小。这是由于岩土的颗粒表面结合水膜吸水变厚了，而水分失去后，颗粒表面就会变薄。如果岩土发生大幅度胀缩，就会形成地裂、基坑隆起等现象，严重影响工程基础的稳定性。对岩土的胀缩性进行测量时，需要针对如下指标：膨胀率、自由膨胀率、体缩率、收缩系数等。
2.5岩土的给水性
所谓给水性，是指岩土在地下水重力作用下从孔隙裂缝中自由流出水分的性能。测量岩土给水指数，对岩土稳定性做出科学推断。给水性以给水度进行标识，需要进行相关试验才能测定。
3水文地质问题对工程造成的危害分析
3.1地下水活动产生的压力形成的危害
地下水活动会产生一定的压力，对岩土形成的危害也不容小视。地下水活动是自然现象，在天然情况下，地下水活动产生的压力不会造成多么严重的地质裂变现象，但在人工作用下，由于工程施工打破了地下水活动的平衡状态，地下水活动会形成比较大的压力，对岩土工程的危害也就显示出来。在地下水活动作用下，岩土中的粉土、粉细砂等，在地下水活动中很容易形成流砂、管涌、基坑突涌等情况，给工程施工造成严重的影响。
3.2地下水水位变化引发岩土缩涨变形
地下水水位处于周期性变化之中，对岩土形成的物理作用也是非常显著的。地下水水位变化，可以促使岩土结构发生不均匀胀缩，甚至会形成地裂，导致地基较浅建筑物出现坍塌现象。如果地下水水位发生大幅度变化，还会导致岩土胀缩幅度提升，对工程施工造成严重影响。在工程施工时，要注意对地下水具体情况进行勘察，尽量减少在地下水变动比较大的地带进行施工。地下水水位变化虽然有一定规律，但也存在很多例外情况，在针对地下水水位变化勘察时，要注意地下水水位变化的多种可能性。通常情况下，如果地下水水位在建筑基础底面以下压缩层范围内，不管是上升还是下降，都会造成建筑物的基础失去稳定性。地下水水位上升，建筑物基础地基的土质就会发生软化现象，自然会导致建筑物发生沉降和变形。如果地下水水位下降，压缩层岩土的自重力就会增加，也会导致建筑物发生沉降或变形。地下水发生频繁升降，对岩土工程造成的危害更为严重。地下水水位变化能够引起岩土结构产生胀缩变形等现象，当地下水升降频率加大，岩土产生的胀缩幅度也会不断加大，有可能形成地裂等剧烈地质现象，很容易造成建筑物的坍塌。由于地下水水位升降过于频繁，也会促使岩土中铁、铝等成分的流失，土壤发生内质变化，土质变松、含水量孔隙增多，其承载力自然降低，也会对工程基础造成严重威胁。工程水文地质勘察中，要了解和明确基坑开挖对周围多种自然因素的影响，主要是岩性、承压性、含水层类型等。
4结语
水文地质与工程地质有着紧密的关系，沿途的主要组成结构就是地下水，所以它对岩土体工程有着重要的影响，同时也会影响基础工程的建设，从而影响到建筑的安全性和稳定性。工程地质效果在很大程度上是受地下水位影响的，工程地质土质发生转变的原因是由于水位的升降变化。地下水位对工程地质的影响主要表现在以下四个方面。
1）地下水位上升引起的工程危害。岩土工程所出现土壤沼泽化、盐渍化等现象及其所导致的成岩土工程质量下降是由水位上升引起的，地下水位上升对于建筑物的腐蚀会造成更加严重的影响，建筑物更容易坏掉，不能长久的使用，导致人力，物力，财力的大量浪费，给国家经济造成不利影响。部分水位上升还是引起岩土结构破坏的主要因素，同时会造成岩土层结构强度降低而出现流砂、管涌等现象。在实际地质工程中，大量降雨、温度上升、含水层结构及总体岩土性质改变等是导致水位上升的主要因素。
2）地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以导致地面下降，工程地面出现塌陷，整个建筑物会坍塌，不仅造成财力的浪费，还可能会造成人员伤亡，后果不可想象。地下水位的恶化主要就是地下水的枯竭造成的，会影响到工程地质的稳定性和安全性。导致正常地质地下水位下降的主要的原因包括采矿人员采矿活动、建筑水库补给、地下水大量抽取等一些人为因素。
3）地下水位频繁升降造成的工程危害。频繁升降的现象有时候会在地下水中出现。岩土层膨胀以及岩土出现不均匀胀缩都是由地下水位频繁升降导致的，岩土层出现变形往复所导致的地下岩土层中的铝、铁等物质丧失的主要原因就是膨胀收缩。进而出现上层土层失去胶结物以及岩土层表面出现松动的现象，降低了整体的岩土层效果降低。可见地下水位频繁升降造成的后果也是十分严重的。
4）地下水动压力作用引起的工程危害。地下水天然动力平衡效果降低导致的移动水压的改变在很大程度上是由地下水动压力改变引起的，同时岩土层所出现的流砂、管涌、基坑突涌等导致的水文地质整体状况大幅降低的现象也是岩土工程地下水动压力改变引起的。除此之外，地下水动压力作用还可以导致地下水天然动力平衡的条件发生转变。
2解决水文地质问题的有效措施
水文地质对于地质勘查越来越重要，采取切实有效的方法对水文地质的各种有关参数进行测定对于提高工程施工的安全性。保证建筑的稳定性以及避免人为诱发水文地质灾害的发生有着非常重要的作用，应当对其进行正确客观的评价。为了充分发挥水文地质在工程地质勘察中的积极作用就要做好水文地质勘察工作，那么，面对以上水文地质问题，我们该采取哪些措施去有效防治呢？
1）详细的水文地质评价内容。岩土工程勘察报告是展示工程地质勘察的最终成果的主要方式，建筑工程地基基础设计及施工都是以岩土工程勘察报告为主要科学依据的。全面可靠的报告内容能够保证后期工程设计施工的安全性，报告内容的错误会造成非常严重的后果，一点点的差错就会引发不可想象的后果，因此要求技术人员必须要有耐心与责任心。在水文地质评价的报告中除了要将下水类型，含水层的埋深以及具体的分布状况、岩土类型、岩土厚度，静止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度内容包括在内以外，还应该包括各个含水层间的水力联系以及含水层与地表水体间的水力联系；地下水的补给和排泄情况等
2）调查准确的工程地质条件。应该将地形地貌、水文地质、岩土的物理力学性质，地质现象等条件作为工程地质勘察中的工程地质条件。在调查这些工程地质条件时，要做到准确详细。为确保建筑的安全防护措施提供相关科学准确的依据。为了预测工程地质作用会带来什么样的影响应当给出正确的客观的评价，应当查明工程地质条件并结合项目的具体特点，确保对建筑实施具有科学准确性的安全措施。
3结束语
