地质测量 地质测量论文【优秀5篇】

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地质测量论文【第一篇】

30余年悬案告破，中微子研究获诺奖

2002年诺贝尔物理学奖授予了两项天文课题，共三位科学家，其中有美国的化学物理学家戴维斯（R，Davis）和日本粒子物理学家小柴昌俊，他们的获奖课题是太阳中微子探测。

2002年真是太阳中微子研究的丰收之年。2002年，在加拿大安大略湖畔的萨德伯里中微子天文台（The Sudbury Neutrino Observatory，SNO），由国际上17个单位、179位科学家共同协作，终于破解了困扰科学界30余年的太阳中微子失踪悬案。2002年，美国《科学》杂志年终评选当年10大科技成果的第3项是“太阳中微子失踪之谜被揭示”，而2001年的10大科技成果为“SNO的太阳中微子探测新技术”，恰巧也是第3项。

然而，获2002年诺贝尔物理学奖的不是参与SNO破解悬案的179位科学家中的任何一位，而是当初太阳中微子探测的开拓者戴维斯和小柴昌俊。获奖时，戴维斯已88岁高龄，而且身患老年痴呆症，只能由他的家人代替他走上斯德哥尔摩的诺贝尔奖领奖台；而小柴昌俊获奖时也已76岁了。2006，年5月31日戴维斯离开了人世。

中微子难觅踪迹

中微子的概念是瑞士籍奥地利物理学家泡利在1930年提出来的，而它的名字则是另一位意大利物理学家费米（）为它取的。中微子概念的提出源自理论上的需要，即为了挽救能量和动量守恒定律。在当时反复进行的物质粒子衰变的实验过程中，科研人员检测出在衰变前后存在质量亏损。亏损的原因可以用质量转化为电子的动能来解释。可是，计算的结果却让人大惑不解，电子的动能怎么也达不到质量亏损的程度，总有一部分丢失的质量或能量下落不明。于是泡利提出，这丢失的能量可能被一种未能检测到的神秘粒子带走了。1932年英国物理学家查德威克，（）发现中子之后，费米为之取名“中微子”（Neutrino）。中微子不带电荷，质量非常轻，甚至认为其静止质量为0，与其它物质的相互作用极为微弱，穿透力极强，以近乎光速的飞行速度穿过它遇到的一切物体。这些理论上的认识乃至于中微子是否真实存在，都有待于实验或观测证实。

1956年，美国物理学家莱尼斯（）等人在实验室中探测到中微子的真实存在，并因此获得了1995年度诺贝尔物理学奖；1962年，美国，物理学家列德曼（）和斯坦伯格（）用加速器进行中微子实验，他们以米厚的堆在退役军舰上的钢板作靶，观察到中微子穿过的踪迹，据此分享了1988年的诺贝尔物理学奖；1963年，美国布鲁克海文同步加速器探测到存在两种性质不同的中微子：电子中微子和“中微子；1989年，位于日内瓦的欧洲核物理研究中心，组织了372位各国科学家开展合作研究，确定出中微子有且只有3个品种：电子中微子、u辛微子和τ中微子；1998年7月，美国的费米加速器实验室捕捉到τ中微子的踪迹。

当代标准基本粒子模型认为，组成宇宙万物的基本粒子一共只有12种：上、下、顶、底、奇、粲6种夸克，电子、u子、τ子及相应的中微子6种轻子。中微子占基本粒子种数的四分之一。荷兰物理学家霍夫特和威尔特曼为当代标准基本粒子模型建立了坚实的数学基础，因此获得了1999年的诺贝尔物理学奖。

占据四分天下其一的中微子，充斥着整个宇宙，却又很难在实验室之外探测到它们的踪迹。宇宙物质最集中的地方是星系里的恒星。恒星内部的热核反应是宇宙中主要的中微子源，产出的中微子数是光子数的2/3。离人类最近的中微子源是太阳，每秒钟产出约103s个中微子。地球上所有生物赖以生存的太阳光子，仅需8分钟就由太阳表面传到了地球。但是，这些光子在太阳中心区产生以后，自由程很短，经无数次碰撞、迂回，要经历1千多万年才能到达太阳表面。唯有中微子，与其它物质粒子之间没有除弱相互作用以外的任何作用，能够快速穿行于一切物质之间。同时到达地球的太阳中微子和光子，前者是8分多钟以前刚刚从太阳中心产出的，而后者早在l千多方年前就产生出来了。地球上的人类，只有白天才能直接享受太阳光子送来的光和热，而中微子却不分昼夜时时轰击着我们。每个人体每秒钟都有数万亿个太阳中微子穿过。白天从头顶贯穿到脚下，晚上又从脚下贯穿过头顶，而我们却毫无知觉。如果天文学家要造一架特殊的望远镜来观察太阳中微子，白天把望远镜对准太阳，中微子聚焦成一个亮斑；夜晚则把望远镜朝着地下，隔着地球对准太阳，照样可以得到这个亮斑，因为地球对于中微子是透明的。然而这种望远镜不可能制造成功，因为找不到任何材料可以改变中微子的运动路径，使它们聚焦。

探测中微子的几种方法

实际上，早在上个世纪的40年代，前苏联的物理学家蓬德科沃（）就已提出用氯元素探测中微子的可能性。氯的一种同位素37Cl，含有20个中子、17个质子和17个电子。在遭到中微子轰击以后，有一种机率很小的可能性，使37Cl少1个中子却多了1个质子和1个电子，衰变成氩原子的同位素37Ar，随后35天中，一半37Ar又会放走中微子重新变为37Cl。如果在大量的37Cl中适时检测出有衰变的37Ar，就证明受到过中微子的光顾。

1968年，美国布鲁克海文实验室的戴维斯开始建造这种探测器。他在南达科他州一个深1500米的废弃金矿井中放置了一个巨大的容器，内装有610吨四氯乙烯液体，有约1030个氯原子，其中1/4是37Cl。在太阳中微子的轰击下，监测和统计衰变出的37Ar原子个数，从而测算出遭遇了多少太阳中微子的轰击。多年探测的结果，中微子数目不及理论值的1/3。那2/3的太阳中微子到哪里去了呢？是技术上的缺陷，还是对太阳产能机制认识不全面，抑或是基本粒子理论出了问题？人们不得其解，这就是有名的“太阳中微子失踪之谜”。

另一种探测中微子的办法，是利用镓（71Ga）吸收中微子后变为锗（71Ge）的原子核过程。镓（71Ga）的原子核有31个质子和40个中子，在吸收一个中微子后，变为锗（71Ge）原子核，有32个质子和39个中子。通过对锗（71Ge）的计数也能探测到中微子剂量的大小。镓探测器比氯探测器灵敏度更高，而且价值更贵重。在俄罗斯高加索地区，俄、美合作的镓探测器使用了60吨金属镓。在意大利格兰萨索山底下1200米深的矿井中，也有一项名为GALLEX的实验，用含30吨镓的110吨氯化镓（GaCl3）溶液探测太阳中微子。

1983年，日本的小柴昌俊在东京以西300千米的岐阜县神冈町深1000米的砷矿矿井中，安置了一个装满2140吨纯水的容器，利用太阳中微子穿过时发生微弱闪光（切仑科夫辐射）的原理，在容器周围安置了948支光电倍增管进行探测。在美国俄亥俄州，地下600米深处一座盐矿里也有一个类似的探测器IMB，纯水量8000吨。1987年7月23日，大麦哲伦云中的超新星（SNl987A）爆发，在日本神冈、俄罗斯高加索、美国俄亥俄和意大利格兰萨索山的4个中微子探测器都探察到了来自17万光年以外，超新星爆发过程中释放出的中微子到达地球的踪迹，它们是穿过了地球南极后被这些探测器发现的，到达时间早于光学波段信号22小时。这是人类首次探测到太阳以外的宇宙中微子的到达信息。受其鼓舞，日本神冈又加以扩建，至1996年，增加到纯水量5万吨，光电倍增管11200支。

当然，无论氯探测器、镓探测器还是纯水探测器都没有真的逮到中微子，只是探查出中微子曾经光顾过的蛛丝马迹，但探测的可靠性是令人信服的。因为有人做过专门的实验，用人工方法制造出一批-山草香§ 中微子，都能被探测器发现，而且计数准确。然而，即使取得了以上的成功，2/3的太阳中微子依然下落不明，太阳中微子失踪悬案仍然无解。

到底有没有静止质量

当初在理论上提出中微子概念的时候，认为中微子像光子一样，是没有静质量的。但在以后的基本粒子物理实验中，出现一个又一个难以解释的现象，特别是在三种中微子中间出现的“振荡”现象，即一种中微子在行进途中会自动转变为另一种中微子。而如果中微子没有静质量，是不会发生这种振荡现象的。

1997年7月29日，日本东京大学宇宙线研究所所长户冢洋二在德国汉堡举行的基本粒子国际研讨会上，宣称属于该所的神冈中傲子探测器得到了中微子确有静质量的观测证据。1998年6月5日，他们又重申这一结果，并给出了中微子静质量的下限——电子质量的500万分之一。户冢洋二的老师，就是日本中微子探测试验的开拓者小柴昌俊。

在发现三种中微子之间有振荡现象以后，人们想到，太阳热核反应中产生的电子中微子，在飞行途中是否突变为现有探测器探测不到的另外两种中微子，从而造成了中微子失踪之谜？若果真如此，就需要建造一种新型的、能探测到所有中微子的探测器来揭开太阳中微子失踪之谜。于是，加拿大安大略湖畔的萨德伯里中微子天文台（SNO）应运而生，并于1999年4月建成。

SNO位于地下2000米深处一座镍矿内，使用1000吨重水，贮满一个直径12米的球形容器，再浸没于7000吨纯水的大罐中，置于高34米的地下坑洞里，有9600支高灵敏度光电倍增管负责监测中微子穿过时产生的切仑科夫闪光。3年的探测结果终于证实，那些“丢失”的太阳电子中微子中，有2/3的数量在飞行途中转换成τ中微子和u中微子，而且都被SNO捕捉到了，实测结果与理论值符合得很好。天文学家建立的太阳模型和物理学家关于中微子的理论都是正确的。中微子探测的开拓者，美国的戴维斯和日本的小柴昌俊因此获得了2002年度诺贝尔物理学奖。2006年11月28日，SNO的太阳中微子探测实验告一段落。新扩建的SNOLAB将用于其它粒子的研究。至此，中微子失踪悬案终于真相大白。

中微子探测的中国情结

最早提出中微子探测实验方案的科学家中，有中国的两弹一星功勋科学家王淦昌院士。1930年泡，利提出中微子概念的时候，王淦昌正在德国柏林大学留学，师从实验物理学家迈特纳（）。王淦昌当时所做的β衰变实验为泡利的中微子假说提供了即时而有力的支持。1933年王淦昌获博士学位。同年，迈特纳因犹太人身份被剥夺了教授的权利。1934年4月，王淦昌毅然回到灾难深重的祖国，先后在山东大学和浙江大学任教。1940年，王淦昌随浙大内迁到贵州遵义期间，在极其艰苦和简陋的条件下，写出了著名的论文《关于探测中微子的一个建议》。在当时的条件下，他无法亲自进行所建议的实验，便将论文寄给了权威的美国《物理学评论》（Physical Review）编辑部。战争期间通信不畅，编辑部在1941年10月才收到论文，并在1942年1月即刊出了这篇论文。1942年～1952年，包括戴维斯在内的美国科学家，阿伦（）、赖特（）、施密斯（）等都先后按王淦昌的建议，获得实验结果，为以后的中微子探测研究做了前期工作。

2003年第5期《科技导报》发表了中科院高能物理研究所何景棠研究员的文章《2002年诺贝尔物理奖与中国人擦肩而过》。故事的主人公是中国核物理学家唐孝威和日本的小柴昌俊。唐孝威院士1952年毕业于清华大学，先后任职于中科院近代物理研究所、二机部原子能研究所、核工业部九院和浙江大学。1978年1月，46岁的唐孝威与51岁的小柴昌俊同在德国汉堡电子同步加速器中心工作，两人都对质子衰变和中微子探测有着浓厚的兴趣，并开始谈论实验方案。各自回国后，又多次通信，商定中日联合建造探测装置：在中国西部选址，建设滦洞实验室。中方提供3000吨到5000吨纯水，日方负责100吱左右光电倍增管及相关的电子设备。唐孝威的建议得到时任高能所所长张文裕院士的大力支持，唐孝威还亲自到西部山区寻找合适的候选地点。但建议方案最终未能得到更高层领导的支持，计划落空。小柴昌俊遂独自在日本寻找到神冈町地下1000米深处，按原本由唐孝威提出的思路建成了中微子探测设备，直至获得2002年诺贝尔物理学奖。“中国人有好的物理思想，好的实验方案，好的高山深洞地理条件，但由于得不到相应的支持，从而失去了一次获得诺贝尔奖的机会。机会已失，时不再来了。”曾经身为唐孝威院士助手的何景棠研究员，在文章中不禁如此感叹。

破解太阳中微子失踪悬案的关键设备SNO，最早提出建设思路的是一位华裔物理学家陈华森博士（Herbert HwaSen Chen，赫伯特·华森·陈），他在科学文献中更常出现的名字是“HerbChen”。Herb Chen在困苦的童年时代从战乱的中国漂泊到美国，靠个人的聪明勤奋和完全的奖学金接受到良好的教育，在1964年毕业于加州理工学院物理系，并于1968年获普林斯顿大学理论物理博士学位，以后在加州大学欧文分校（UC，Irvine）工作，逐渐由理论物理研究者转为出色的实验物理学家。Herb Chen长期专注于中微子与弱相互作用的实验研究，他在1984年最早提出了能探测到所有中微子的重水型探测器方案，目标瞄准破解太阳中微子失踪悬案。他的建议很快得到采纳，并选定了加拿大安大略湖畔的萨德伯里开始建设中微子天文台。遗憾的是未等$NO建成，陈华森于1987年11月7日因白血病去世，年仅45岁。

如果说以上几件往事难免令人伤感和失落，那么下面的故事则让人振奋和充满希望。这就是最新一代的中国大亚湾中微子实验装置已初战告捷。

在深圳市区以东约50千米的大亚湾核电站与岭澳核电站，拥有世界上第二大核反应堆群，腹背为大海和高山环绕，形成天然的宇宙线屏蔽。中微子实验装置建于山洞中，有总长3千米的隧道和3个地下实验大厅，共8台中微子探测器，均为圆柱形，直径和高各5米，内置新型探测液体Gd-LS，总重110吨，浸没于10米深的水池中。Gd代表稀土金属钆，LS是Liquid Scintillator（液体闪烁体，简称液闪）的缩写，Gd-LS即掺钆液闪，含烷基苯闪烁溶剂和PPO发光物质，再掺入%的155Gd和157Gd。核电站在运行过程中产生电子反中微子，使Gd-LS产生切仑科夫闪光，通过光电计数测量中微子的通量。如果远点探测器比近点探测器的中微子通量有所减少，就表明中微子因振荡而消失了，意味着中微子在飞行中从一种类型转变成另一种类型。到此时，国际上已经发现了两种中微子之间的振荡。而第三种，即电子中微子与τ中微子之间的振荡则一直未被发现，甚至有理论预言其根本不存在。

地质测量论文【第二篇】

关键词：大型露天金矿；地质测量；网络管理系统；设计与开发

伴随着数字化时代的到来，信息计算机已经在各领域中得到了很广泛的应用，在大型露天金矿中运用计算机管理系统可以进行人工资源检索、地质分析和勘测数据的整理、测量信息的储存等，原有的管理控制系统已经无法满足现代的矿产资源的管理模式，尤其是对大型露天金矿的大量信息和数据更是难以控制和处理。运用测量网络管理系统进行数据的处理和储存，不但可以提高大型露天金矿的管理能力和数据处理能力，同时也推进了大型露天金矿的技术革新以及应用。测量网络管理系统可以对数据进行快速、准确地分析与存储。测量网络管理系统使用的是最先进的运行系统以及处理器，并且测量网络管理系统已经实现集成化，测量网络管理系统可以在任意一平台上进行有效的运行。测量网络管理系统已经实现了网络的兼容，可以通过网络进行信息的传输，同时可以在云端进行储存。测量网络管理系统已经实现了高储备、高传输、高运行。本文以大型露天金矿地质测量网络管理系统设计与开发为题目进行研究。希望能够给测量网络管理系统的应用提供理论依据。

1地质测量网络管理系统结构

地质测量网络管理系统主要由使用层、逻辑信道层、参数存储层以及信息传输层，如图所示。使用层是用户进行信息登入和进行查找的层面，逻辑信道层负责对采集的数据进行分析、查询、统计和显示。参数存储层位于系统的数据库中，能够进行对数据库的命令查询、数据更新、参数统计、实时分析、储量计算等[2，3]。

2数据库设计

根据数据的存储量的需要，地质测量网络管理系统也需要进行数据库的建立，几乎所有数据信息都需要进行数据库的压缩存储，因此，数据库的设计和建立也是地质测量网络管理系统的一项重要任务。并且数据库的设计要结合使用用户的操作平台去设计建立，数据库的设计建立还要遵循一定的导向原则。

3地质测量网络管理系统功能

柱状图的生成

地质测量网络管理系统可以生成多种标准格式或自定义格式的柱状条形图。并且可以自定义通用符号，自定义参数对比图中的输出格式，地质测量网络管理系统可以自动读取数据，将数据直接转换成条形柱状图。地质测量网络管理系统使用图元组合法来完成对线形图到柱状图的转化[4，5]。

剖面图的生成

地质测量网络管理系统可以自动生成剖面图，地质测量网络管理系统还可以处理任意的断层之间的落差关系以及位错交替造成的参数计算。通过地质测量网络管理系统的3D地质模型，能够方便快捷的对剖面图与线形带状图进行数据模拟。

矿井平面图的生成

地质测量网络管理系统可以通过各种组合形式，把勘测数据进行归类整理，并且通过向导框的形式对采集的数据、分析结果、预想结论以及三维的模型进行编辑。地质测量网络管理系统通过构造限制三角形方式进行矿井平面图的生成。地质测量网络管理系统还使用了先进的仿真处理技术。

4结语

本文以大型露天金矿地质测量网络管理系统设计与开发为题目进行深入的分析，希望能够给地质测量网络管理系统的使用提供理论依据。

参考文献

[1]胡文。A/BSLC5/05在碳素阳极焙烧烟气净化控制系统中的运用[C]//2005全国有色金属自动化技术与应用学术年会论文集。2005:94-96.

［2］宋国泰，江培海，郑龙广，等。电感耦合等离子体发射光谱分析铜精矿中钙、镁、铝、锌、铋、银、钴、镍、锰、铅[J].冶金分析，1983(1):41-4.

［3］HODTHEREFOR:,WO2015043295A1[P].2015.

［4］邱贤阳，史秀志，周健，等。基于HHT能量谱的高精度雷管短微差爆破降振效果分析[J].爆炸与冲击，2017(1):107-113.

地质测量论文【第三篇】

传统的地质灾害检测技术是运用简易检测以及多种测量仪器进行监测，并将监测的记录发送到预报中心进行研究和分析，从而确定是否要发出灾害的预报。变形是地质灾害监测的主要监测对象。变形监测分为外部和内部两种监测。本文中所指的监测对象则是以测量技术为主要手段的外部变形。常用的传统检测方法为大地测量法（三角交会、水准法，测距法，小角法，视准线法），常用的监测设备为全站仪、经纬仪、水准仪和激光测距仪。大地变形监测的特点是以监测滑坡体表层各部位的绝对位移为主，测量范围较广，没有量程限制。

2新的测量技术（3S技术）在地质灾害监测中的应用

伴随着经济的快速发展新的地质灾害测量技术———3S技术应运而生。所谓3S技术是GIS,GPS和RS技术总称的简称。GIS（GeographicInformationSystem/Geo－InformationSystem）技术即地理信息系统。作为一门重要的信息技术，近年来它已经深入到地质灾害预报与可视化分析以及综合服务系统等方方面面。它是一种特定的空间信息系统。GIS的功能是进行数据的提取和转化，将空间的转换为数字的；进行由二维，三维的地图中的数据进行集成；重构数据结构和转换数据，不同的数据转换方式也不同；查询、检索空间数据；操作以及分析数据；空间显示和输出成果；定期更新空间数据。GIS的显著特点是具有时间性，空间性和专题性。传统的方法和技术难以胜任的记录和计算大量数据的难题伴随这GIS技术的运用而成功解决。现实的需求也拓展了GIS技术的应用潜力，GIS技术在地质灾害测量方面具有较为广阔的应用前景。GPS（GlobalPositioningSystem）技术即全球定位系统。GPS技术以它连续，实时和高精度的特点在地质灾害变形监测中被广泛应用。GPS的优点十分显著———测站之间不需要通视，拥有高达98%的全球覆盖率，这也使得点位的选择十分方便灵活；观测时间很短，不受气候条件的制约，并且可以全天候进行监测，不会漏掉重大的变形信息；可同时进行平面位移和垂直位移监测；定位精度高，实验已经证明，在<50km的基线上精确度可达12*10-6；拥有较高的自动化程度，从数据的采集到处理再到分析和管理过程都易于实现自动化。GPS技术被利用于对大型的建筑物进行变形监，在远离建筑物的地方选择一个比较稳定的点，GPS接收器被放置于这个点，再将几台接收器放置于其他目标点，便可算出目标点的绝对位移了。用GPS来完全代替常规的监测办法已经被国内外反复的研究实验所证明，而且GPS技术在很多方面都明显优于常规的监测方法。GPS技术的不断升级和发展对地质灾害的监测有着十分广阔的应用前景。RS（RemoteSensing）技术即遥感是通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器，在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标地物，获取其反射、辐射或散射的电磁波信息，并进行提取、判定、加工处理、分析与应用的一门科学和技术。RS技术已经在国民经济各个部门得到了广泛的应用，地质灾害的监测已经于遥感技术有了紧密不可分的联系。RS技术的平台是航天飞机或是卫星，飞行的高度高，成像的范围很大，这也就保证了可以及时快速的获取各种最新的数据和变化的信息。结合我国的情况，经过反复的实验以及研究，一般选择具有价格低，操作简单，起降灵活，并且安全性高的轻型飞机作为低空遥感摄影技术的平台。通过利用RS技术所得的资料，为地质灾害的监测起到了重要的作用，并且日益成为地质测绘单位开拓服务领域的重要方面。

3新旧测量技术在地质灾害监测中的成效对比

地质测量论文【第四篇】

关键词：水利水电 工程地质 技术审查 勘察质量 基本原则

近年来，水利水电工程勘测设计报告一次通过阶段性技术审查的很少，一般都要补充修改报告，二次报审甚至三次报审才能勉强通过。为什么会出现如此多的重复性工作？最直接的解释是勘测设计产品的质量不能满足要求。我院是水利水电工程建设项目勘测设计技术把关的主要机构之一，主要任务就是工程技术审查，凡是国家投资（部分或全部）的水利水电工程项目，不能通过我院的技术审查，就不能上报立项上马兴建。

影响勘测设计产品质量的因素可以列出许多，政治的、经济的、社会的、人文的、专业技术的等等，我们只讨论纯技术性的。笔者在本文中浅议关于某些工程勘察产品质量问题之后，主要还是从工程技术审查的角度，就我们所审查过的具有一定代表性的工程技术问题的把握原则，就工程地质专业（其他专业不议）而言作些浅显分析，希望对从事水利水电工程地质勘察的朋友们有些帮助。从不同角度对某些技术问题开展讨论，或许是有益处的。

1 关于工程地质勘察产品质量的理解

物理产品是大家十分熟悉的看得见摸得着的物质所组成的有体型轮廓的物理实体，例如大楼、大坝、桥梁、汽车、飞机以及日常生活用品中的书桌饭碗等等。物理产品的质量，可以用明确的质量特性来描述：a）功能性；b）可信性；c）安全性；d）适应性；e）可实施性；f）经济性；g）时间性。

逻辑产品也是大家所熟悉的，例如勘测设计产品、文化产品、软件产品等等。逻辑产品的质量与物理产品的质量有较大区别，可能不太适宜采用关于物理产品的质量评价体系进行界定。因为，勘测设计报告图纸这样的逻辑产品，是生产出大坝这样的物理产品的前奏，因此又被称为工程建设的“前期工作”；而大坝这样的物理产品的质量特性必须是物理产品生产出来之后才能检验。问题的根本还在于，怎样用逻辑产品的质量特性来有效地控制其将产生的物理产品的质量特性？显然，我们已经越搅越糊涂了！20世纪90年代后期，水利水电工程勘测设计系统曾经组织参照物理产品的质量评价体系搞过一阵质量特性评定实施细则的推广应用工作，好像后来也没有什么实质性的勘测设计产品质量的起色。

关于建设工程和工程勘测设计的质量控制，国家建设部和各行业均了若干法规性文件（《工程勘察企业质量管理体系标准》、《勘察设计质量管理标准》、《建设工程质量管理规定》、《建筑工程质量监督管理实施办法》、《建设工程质量管理条例》、《水利水电工程设计文件质量特性和质量评定实施细则》、《ISO900X》等）和标准（各类《规程》、《规范》、《强制性条文》等），还有质量管理和控制的专门机构，质量体系认证中心、质量技术监督局（站、所、中心等）、资质认证等。从20世纪80年代开始的“全面质量管理（TQC、QC小组）”，到20世纪90年代的轰轰烈烈的“贯标”运动，21世纪开始的“强制性条文宣讲”、“资质认证”、“质量认证”等运动，甚至不惜采用高科技的“工程勘测设计信息管理系统”等等，措施可谓全面，但却永远也不可能不出现工程质量问题，就像法律再严格但永远不可能不出现犯罪问题一样。

可见，关于勘测设计产品的质量问题，我们除了许多措施手段之外，也许还要从更为全面更为人性化的方面去考虑，就像国家强大了经济发展了但还需要加强哲学社会科学研究一样，勘测设计产品的质量问题，或许也该去寻找新的出路了。

2 工程地质勘察产品常见的质量问题

根据笔者的理解，工程勘察产品质量的优劣主要应该表现在：基础资料、分析论证、专业结论和成果表述四个方面。之所以技术审查通过率低，自然与勘察产品质量有关。体现质量优劣的这四个方面是紧密相关的，任何一个方面的放松，都将影响到产品的整体质量。

基础资料

基础资料的获取一般有两条途径：收集和实测。我们只要随意翻开任何一本专业教科书，都可以见到关于如何获取基础资料的详尽阐述。

收集类资料

一般说来，工程区的区域地质资料，基本地质环境条件，一方面可以从一些公开出版发行的图书、教科书、地质图、专著、专业性期刊杂志上获取，最权威的是全国各省区都有的《区域地质志》；另一方面可能是前人留下的、他人提供的，或其他行业为其他工程已经提交的勘察报告、工程介绍等等，尽可能收集为我所用。

我们在工程审查中感到，此类通过收集就可以获取的基础资料，在工程地质勘察报告中却往往大有欠缺，主要表现在引用资料不能做到合理取舍为我所用，对正在勘察中的工程针对性不强，不能明确地给读者一个清晰的工程区地质环境的概念，也不能正确地应用这些已有资料为自己工程添砖加瓦。当然这还是属于不足之处的小问题，只要认真对待即可解决。

实测类资料

针对正在勘察的工程的实测类资料是必须的也是最可靠的。此类资料包括勘探类（钻探、硐探、坑槽探、物探等）、地质测绘类（地质填图、实测剖面、地质描述、洞穴测试等）、测试类（岩土体室内外各种试验测试、渗透测试及长期观测、地质体变形位移监测等）以及由这些实测资料经过分析整理后的归类资料。

实测类资料最怕做假。尽管个别造假资料并未对工程带来灾难性后果，但其性质是十分恶劣的，后果也是最可怕的。实测类资料要尽可能避免以偏概全，例如某岩溶工程区经调查某一高程有泉水出露，但就以此当成该区岩溶地下水位，是不可靠的。

实测资料的分析整理是较为复杂的课题之一。经分析整理后的资料，需要提出工程区各类岩土体物理力学参数的地质建议值。这个地质建议值的技术含量最高，是建立在可靠的测试资料、类比资料和地质师的经验之上的，也是地质师对工程区地质环境的理解、对所在工程建筑物受力条件和运行条件的理解、对工程总体把握的程度等等方面的反映。从这里也可以看出，地质参数与地质师的专业素质关系重大，从而导致了人为因素的存在。学术界研究了许多地质参数的取值方法和理论，试图消除人为因素。我们搞工程，数学力学计算分析是必不可少的，然而某些方面仍然是经验性半经验性决策，这就是人为因素。当采用了所谓的理论方法消除了人为因素之后，不知道是科学的还是非科学的！请不要忘记时代强调的是“人的因素第一”。

实测类资料中对工程稳定（边坡、坝基、洞室等）有重要影响的地质缺陷体、结构面、洞穴区、渗漏区等条件的查明，边界条件的确定，技术要求较高，需要认真对待，重大问题还应考虑专门性勘察研究。此类问题对于重大工程一般不会遗漏，非重大工程出问题的较多。

分析论证

在充分获取基础资料的基础上，结合工程实际进行分析论证，这是体现地质师的技术水平和学术思想的升华过程。我们的许多勘察报告所欠缺的正是分析论证这一环节，因此地质师们往往又被学院派人士白眼为理论素养不足的地质匠。当然，经验丰富的地质师对学者们的讽刺也是有说法的，因为学者们时而也在工程实际面前大跌眼镜。

其实，就搞工程而言，最实用最能解决工程实际问题的理论就是最好的理论；深入浅出摆事实讲道理式的文字说明就是最有说服力的分析论证报告！那些让人看不懂的与工程实际相去甚远的所谓的理论性很强的杰作，请学者们慢慢研究去。地质师们需要做的其实也很简单，就是用我们已经掌握了的经过实践检验的正确理论和方法，去分析回答工程中的实际问题，在工程勘察报告中讲出道理，作出评价，这就是理论与实践相结合的最好体现。当然，在分析论证充分说理的过程中，地质师的丰富经验与创新思想相结合，碰撞出超级火花，就可以申请工程院院士了。

我们所常见的工程地质勘察报告，在分析论证方面略显不足的主要表现在少有或没有分析说理的过程；有时应用的分析方法和理论不符合当前研究的工程实际问题；所选取的类比工程与当前工程有本质性差异；对设计意图吃不透因而地质评价的针对性不强；对基本资料研究不透因而对问题的分析不能深入；缺相关专业的知识而导致对问题的研究抓不住实质；对规范的理解存在唯书论；等等。

专业结论

工程地质结论应该包括：确定性结论、推测性结论、可能性结论和暂时无法作出的结论。根据所掌握的资料和对工程的把握，通过认真的理性的分析论证，准确地给出地质专业性结论，这是地质师的基本任务。当能够明确地得出确定性结论时，一定不要拖泥带水留下尾巴影响工程技术决策或误导后续勘测设计工作；而对于基础资料不足分析论证不充分暂时作不出明确性结论的，就一定不要勉强作出结论，但必须提出建设性的解决方案；对于推测性和可能性结论，则应留有余地并提出继续开展相应工作的建议。

地质报告中关于专业结论方面存在的问题主要有：某些问题没有结论，例如摆了许多水库区的地层岩性条件之后，并不回答水库渗漏与否这样的实质性问题；某些问题超权限作结论，例如库区矿产问题，只能由地矿部门来回答且必须出具确认性文件；某些问题结论错误，例如某一类软弱夹层对某一类工程的稳定问题并不起控制作用，但却被作为主要问题来研究；还有一些不属于地质专业的表态性结论，例如坝址选择，我们只能从地质专业的角度实事求是地分析论证工程地质条件的优劣就完成任务了，并不需要我们这个专业去进行什么施工方便经济合理这样的综合性比较。这就相当于侦察兵和情报部门的任务是搞清敌情为战略决策服务但并不负责战略决策一样。当然有时地质专业在工程决策中可以起到决定性的作用，那也是多专业全面比较综合评价的结果；只有当地质环境恶劣到根本不宜兴建工程，或兴建工程代价太大甚至可能诱发严重地质灾害时，地质专业就可以起到一票否定的作用。

成果表述

工程地质勘察成果以勘察报告和图件的形式提交。报告和图纸主要是逻辑性质的产品，这些逻辑产品的形成，是一个复杂的思维过程。一本勘察报告，你完全可以从字里行间去读出报告编写者的工作态度、业务水平、学术思想和工作能力；你更可以体验那些报告的校核人、技术把关的总工程师们的工作态度。你也可以从一张普通的工程地质图去感悟制图者的专业境界。工程地质勘察报告主要由前述的基础资料、分析论证和专业结论三大部分内容组成，其中存在的技术质量问题前面业已阐述，下面我们主要集中于报告编写方面的讨论。

工程地质勘察报告

水利水电工程地质勘察报告，与工民建系列的岩土工程勘察报告有本质区别，完全不能相提并论。岩土工程勘察报告较为规范化标准化，甚至已有软件帮你写报告，你只需要填写一些基本数据就可以了。水利水电工程地质勘察报告没有标准的编写格式，只有大致轮廓的章节顺序。因为不同工程区条件和问题差异太大，分析论证的过程需要根据工程的复杂程度安排大量文字章节，辅以若干插图插表，以及分析计算成果等等。

勘察报告编写质量主要表现在章节安排、逻辑顺序、文字质量、插图插表，最后是编辑打印等等方面。工程勘察花去了大量人力物力时间财力，成本较高，最终成果就是提交的勘察报告，因此在报告的编写方面下功夫不够差错较多是很不值得的。

工程地质图

工程界勘察已实现了计算机制图。图形看上去很美观漂亮，但有时却往往经不起专业推敲，甚至存在一些制图常识性错误。例如图纸上的图形在图例中找不到，给本来就令人头痛的地质图带来识图困难；而图纸上没有的却在图例中出现了，这种情况在手工制图中决不会出现，因为多画一个图例就多花一分功夫，而用计算机制图时就被一个简单的拷贝命令立即成批地实现了。图件方面表现出的质量问题，一般还不是专业技术方面的，主要是制图者、校核人审批人工作态度的反映。

3 阶段性工程技术审查不能一次性通过的技术原因

近年来有相当比例的水利工程勘测设计报告不能一次性通过技术审查，在工程地质专业中纯粹属于技术原因的有两大类：第一类属于实测类资料差得太多，必须按需要布置地质勘探试验等外业工作予以获取。第二类属于基本资料尚可，但分析论证不力，结论有误；或尚差缺部分外业资料但并不影响到本阶段的技术设计方案的变更或重大修改，可以放到下阶段去补充勘察，但本阶段需要补充内业工作，修改勘察报告达到阶段性要求。第一类问题影响较大，补充外业勘探试验工作也会受到许多客观条件的限制，周期较长，有可能还会失去当前项目立项时机，因此应尽量避免。

最近我们审查过一个水利枢纽工程（初步设计阶段），230余米高的双曲拱坝。按规范要求，两岸30m～50m高程应有一层勘探平硐控制，但此工程两岸仅仅只有一至二层勘探平硐，且还不全在坝肩位置上，对于影响到大坝抗滑稳定的地质结构面的空间方位和性状等问题根本不能有效控制，现场岩体力学试验只有两组，完全不能满足高坝工程分析研究对基本资料的要求，属于勘探工作量严重不足且地质条件对工程设计方案有重大影响，设计方案没有可靠地质基础资料的支撑，重大技术问题不清楚不落实，技术审查当然不能通过，并且需要补充大量地质勘察试验工作。

大家知道，拱坝由于受力条件的特殊性，因而对坝基（肩）地质条件的要求是所有坝型中最为严格最为苛刻的。坝基岩体结构面的空间方位、性状、物理力学性质，对大坝抗滑稳定和变形控制都具有至关重要的影响。任何分析研究推测判断，没有可靠的勘探资料予以确认，是不能作为设计依据的，特别对于重要工程的关键部位更是如此。规范规定30m～50m高程就要有一层人可以进去详细地进行地质测绘、试验、结构面统计等等地质工作的勘探平硐，也是从众多工程实践中归纳和提炼出来的，属于必须遵照执行的硬性规定。上面这个工程实例比较典型，勘察工作出现了较大反复，在此列举希望引以为戒。

当然，某些特殊问题也有留到施工期去补充勘察的。例如某工程为当地材料坝，河床坝基存在5m～12m厚第四系冲积砂砾石覆盖层，初步设计阶段的工程地质勘察应该对此覆盖层进行详细勘察，覆盖层的颗粒级配、密实程度、液化性质、变形特征、承载能力等均应作出评价，以便对覆盖层作出保留还是开挖的设计决策。但是往往许多工程在前期工作中由于种种原因，达不到作出保留与开挖的准确评价，这时可以考虑留到施工期继续研究，但在前期工作阶段宜按覆盖层全部开挖考虑，施工期可以通过补充工作后考虑全部开挖、部分开挖或全部保留的决择。

4 争取阶段性工程技术审查一次性通过的基本原则

阶段性工程技术审查不能一次通过，不一定是地质专业的原因。本文不涉及其他原因和其他专业的问题，只议工程地质专业争取一次性通过技术审查的基本原则。其实，前述第3节的工程举例中，已经表明了工程地质专业技术审查通过与不通过的基本尺度，这里我们来归纳出几条，以便大家来共同把握。

（1）勘探工作量应基本达到规范要求。特别是对于混凝土高坝类坝型，其对地质条件的要求远高于当地材料坝坝型，勘探和试验工作量至少应达到或接近规范规定的最低要求，不能像前节中列举的拱坝实例那样相差太远。

（2）对于本阶段稍微欠缺一些勘探试验工作的，地质应建议按最差条件考虑工程处理措施，这就是暂时不能作出确定性结论的，以工程量“包得住，留有余地”的方式去处理；各类地质建议参数在初期勘察阶段也应按“包得住，留有余地”的原则考虑。如此处理后，可以考虑将欠缺工作量留至下阶段补充，地质参数和设计方案也可以待下阶段进一步优化。

（3）本阶段的基本地质结论可以在下阶段的深入勘察中进一步充实和论证，但至少对重大工程地质问题应有一个基本把握，在勘测设计初期阶段就不应被遗漏。例如在项目建议书阶段水库不存在渗漏问题，可研阶段发现存在重大渗漏问题，这是不能允许的；又如可研阶段选定坝址初定坝型，不能在初设阶段由于地质原因将坝址和坝型都重来；再如需要进行工程处理的地质缺陷，在项目建议书和可研阶段即需要打足处理工程量，不能随着勘测设计阶段的深入由于地质原因导致处理工程量的大幅度增加。

（4）基础资料不能有假，本阶段提交的工程地质勘察报告的质量基本满足本文前述的阶段性质量要求；各类地质图件其全，质量符合技术要求。

把握好以上这四条基本原则，对于工程地质专业来说，一次性通过阶段性技术审查就没有问题。当然，这主要是针对大型枢纽工程而提出的，其他类型的工程可参照考虑，注意理解“原则性与灵活性的准确把握”。

5 结束语

工程勘察产品是逻辑产品，其质量特性不同于物理产品。此逻辑产品的质量实际上也就代表了整个工程勘察阶段的工作质量。水利水电工程地质勘察的阶段性技术要求，现行规范有明确规定，满足了规范的技术要求，也就满足了勘察产品的质量要求（如果没有其他更为权威的质量标准，现行规范就是老大）。

地质测量论文【第五篇】

许多科学家和科学爱好者喜欢探讨弦理论，因为它以“万物理论”名声在外，它可以把宇宙中所有的4种力，即引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力，统一起来，这也就是说弦理论把两个最为成功的但彼此不相容的两个理论――广义相对论和量子力学――结合了起来。弦理论的基本假设是认为宇宙中所有的物质和能量都是由一种一维的弦构成的，不过这种弦非常非常小，大约是氢原子的10?18分之一，所以说直接检测这种弦十分困难。而且验证弦理论需要极高的能量，所需要的粒子加速器的能量是找到希格斯粒子（上帝粒子）的能量的上百万倍，很显然我们目前的技术根本无法触及那么高的能量去检测弦理论。

虽然弦理论可解释“万物”，而且其数学公式看起来很完美，但是看上去再好的理论也必须经过检测才能说是真正好的理论。面对着很多的质疑，科学家在不停地寻找着如何有效检测弦理论的方法。

等效原理

最近来自美国陶森大学的科学家们找到了一种检测弦理论最靠谱的方法，而这个方法的灵感来自与过去伽利略和牛顿所做检测引力的实验。

我们首先介绍一下一个重要的基础理论――等效原理，等效原理是说在相同的引力场中的不同物体的加速度都是相同的。根据牛顿力学，也可以表述成物体的惯性质量等于它的引力质量。等效原理另一种表述方式，就是在局部的区域内，由加速度所产生的惯性力（即在紧急刹车时你所感受到的力）与由物体所产生的引力无法区分。

等效原理十分重要，因为它是广义相对论的基础之一。

这种物理现象也就是当初伽利略和牛顿所做实验探测到的结果。传说16世纪伽利略曾在比萨斜塔做过自由落体实验，他把两个不同重量的球体从相同的高度同时扔下，结果两个球体同时落地，这意味不同质量的物体都受到同样的重力加速度。多年之后，牛顿意识到这种现象在宇宙中一些地方也有所体现，他曾通过天文望远镜观测木星和围绕着它的四个大型卫星（统称为“伽利略卫星”）的运动情况，发现它们以同样的加速度围绕太阳运动。

而令人惊奇的是，弦理论却是违背等效原理的，因为弦理论下的相同的引力场作用在不同成分的物体上产生的加速度是不同的，这也同样意味着惯性质量与引力质量不相等。这样不同成分的物体，例如铝块和铁块，从比萨斜塔下落的加速度是不同的，这都归功于弦理论下的某种能量的不同。不过这种差别极其细微，需要找到巨大的物体系统才能观测到，所以观测天体就是一个最好的选择。

各种检测方案

美国陶森大学的这些科学家提出了三种在天体系统中检测等效原理是否正确的方法，第一种是检测开普勒第三定律的偏差，第二种是检测拉格朗日点的飘移，第三种是检测诺特维特效应，也就是说如果等效原理不成立的话，地球和月球将会以不同的加速度围绕太阳转，这样地球和月球之间距离会有额外的变化。虽然目前的天文观测都没有观测到任何违反等效原理的现象，但是任何的科学观测都存在一定的实验误差，而这些科学家就希望能观测到超过其实验误差的反常现象，也许这些反常就能证明弦理论的预言是正确的。

之前，这些科学家们认为观测土星的土卫三和土卫四是一个比较不错的观测对象，因为土卫三几乎都是由冰构成的，而土卫四内部有相当多的硅酸盐岩石，也就是说这两个卫星成分差别很大，观测它们是否以同样的加速度围绕太阳即可验证弦理论。不过现在，有了一个更加完美的观测对象，这个系统是一个三个互相围绕的天体构成的三体系统。

完美的试验场

“三体”这个名词被津津乐道的原因在于，科幻作家刘慈欣以这个名词命名了他所写的广受欢迎的科幻系列小说，小说《三体》主要是说一种生活在三个恒星下的外行星生命入侵地球的故事。不过下面要提到的三体系统不是三个恒星构成的系统，而是两个白矮星和一个脉冲星所构成的系统。

白矮星和脉冲星都是恒星“死亡”之后留下的残骸，体积小密度大，称为“致密天体”。白矮星是低质量恒星演化后的最终产物，它内部不再有核聚变发生。我们的太阳会在50亿年之后变成白矮星。而脉冲星是一种中子星，中子星是大质量恒星经过超新星爆发之后的产物，中子星引力如此强，使得每个原子的电子被压到原子核里面，使得质子变成中子，这样整个天体就由中子构成了。中子星体积很小，自转很快，而且磁场很强，无线电波等各种电磁辐射只能沿着磁轴方向辐射出去。如果磁轴和自转轴不重合，电磁辐射像灯塔一样周期性地扫过周围空间，在地球上会观测到一闪一闪的脉冲信号，所以称这样的中子星为脉冲星。另外脉冲星所产生的脉冲信号的周期极其稳定，稳定度超过了目前的原子钟。

鉴于脉冲星信号极高的稳定性，所以可以通过观测其信号变化推测出周围在与什么样的天体互相围绕。根据这个原理，天文学家利用美国格林班克射电望远镜发现了这个离我们大约为4200光年的三体系统，其中脉冲星有个太阳质量，自转速度是每秒366圈，与一个离它比较近的有个太阳质量的白矮星互相围绕，围绕一周需要天。而另一个处在远处的有个太阳质量的白矮星又与它俩互相围绕，围绕一周需要327天。这种完全由致密天体构成的三体系统十分罕见，天文学家估计我们的银河系拥有这样的三体系统不会超过100个，所以说发现这种三体系统十分难得。

前面说过观测脉冲星信号即可方便地推出它的运动情况，所以过去通过观测宇宙中常见的脉冲星和其他某个天体组成的双星系统，去检测等效原理是否成立，也就是观测这两个天体围绕银河系中心时是否有同样的加速度，但是银河系中心对这个双星系统产生的引力很微弱，所以观测固然不会很精确。而现在这个完全由致密天体构成的三体系统就是一个完美检验等效原理和弦理论的“实验场所”，也就是观测脉冲星和白矮星是否以同样加速度与另一个白矮星围绕，只要高精度地观测脉冲星信号就可以了。