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工程地質(zhì)論文

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工程地質(zhì)論文

工程地質(zhì)論文:工程地質(zhì)學(xué)論文:地質(zhì)學(xué)綜攝教育模式運(yùn)用

本文作者:孫強(qiáng) 朱術(shù)云 曹麗文 單位:中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)學(xué)院

工程地質(zhì)教學(xué)的主體內(nèi)涵

為了順利完成工程地質(zhì)教學(xué)活動(dòng),有必要使學(xué)生明確工程地質(zhì)學(xué)習(xí)的主要對象、基本任務(wù)和主體內(nèi)容。首先,工程地質(zhì)學(xué)是評價(jià)、預(yù)測和改造與工程建筑等有關(guān)的地質(zhì)問題的一門科學(xué),以工程建筑及建設(shè)項(xiàng)目為服務(wù)對象,以地質(zhì)學(xué)為研究基礎(chǔ);以數(shù)學(xué)力學(xué)為計(jì)算工具的學(xué)科。因此,工程地質(zhì)的教學(xué)與學(xué)習(xí)都是在研究和討論人類在工程活動(dòng)中行為與地質(zhì)環(huán)境的相互作用與相互適應(yīng)性,其次,工程地質(zhì)學(xué)習(xí)的基本任務(wù)就是掌握工程地質(zhì)條件與工程活動(dòng)的地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn),明確人類工程活動(dòng)與地質(zhì)環(huán)境(工程地質(zhì)條件)之間的相互作用,以便正確評價(jià)、合理利用、有效改造和完善保護(hù)地質(zhì)環(huán)境。,學(xué)生通過工程地質(zhì)課程學(xué)習(xí)需要重點(diǎn)掌握的內(nèi)容包括:巖石和土體的物理-力學(xué)性質(zhì)及其工程性質(zhì),如巖石與土的礦物組成及其排列形成的微觀結(jié)構(gòu)等對建筑工程穩(wěn)定性的影響,弄清巖土體的不同的分類要求和指標(biāo),了解不良地質(zhì)條件下的巖土體的改良方法;建立起人與環(huán)境和諧發(fā)展的工程地質(zhì)觀念,形成關(guān)于自然環(huán)境對工程活動(dòng)的制約與人類工程活動(dòng)對自然環(huán)境的影響的雙向作用機(jī)制的基本認(rèn)識,在此基礎(chǔ)上,掌握崩塌、滑坡、泥石流及地震等物理地質(zhì)作用對工程建筑的危害及其預(yù)測、評價(jià)和防治措施;熟悉工程常見的地基、硐室等工程地質(zhì)問題,以及地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其對工程活動(dòng)的影響;掌握主要勘察程序、方法和手段。通過上面的對工程地質(zhì)教學(xué)主體內(nèi)涵的論述可以看出,在教學(xué)活動(dòng)中學(xué)生需要領(lǐng)悟和掌握的內(nèi)容很多,如果沒有好的教學(xué)思路,往往會導(dǎo)致教學(xué)活動(dòng)成為就事論事,事倍而功半,很難使學(xué)生把握這門學(xué)科的精髓。同時(shí),工程地質(zhì)會涉及眾多的相關(guān)學(xué)科知識,如與地球科學(xué)相關(guān)的巖石學(xué)、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、地層學(xué)、地貌學(xué)等,與工程學(xué)和基礎(chǔ)學(xué)科相關(guān)的物理力學(xué)、數(shù)學(xué)等。

綜攝教學(xué)法的運(yùn)用

綜攝法又稱類比思考法,其源自在我們對外部事物的學(xué)習(xí)和認(rèn)識過程中,常常是在某些帶有啟發(fā)暗示的“指揮下”進(jìn)行的,而這種“指揮”與我們的思考方法和意識關(guān)系不大,卻是我們?nèi)粘I钪械乃娝劽芮邢嚓P(guān)[11]。因此,可以利用外物來啟發(fā)思考、激發(fā)靈感解決問題。工程地質(zhì)教學(xué)中,我們可以借助于學(xué)生已有的相關(guān)學(xué)科知識和日常生活經(jīng)歷,在此基礎(chǔ)上開綜攝法教學(xué)。在教學(xué)中鍛煉學(xué)生對所面對事物的異質(zhì)同化和同質(zhì)異化兩種思維方式。當(dāng)我們面臨未知的或者不熟悉的事物時(shí),常常會采取拿性質(zhì)不同的現(xiàn)有事物的分析和模擬方式去與之相對比,在此基礎(chǔ)上提出設(shè)想。這種方式稱之為異質(zhì)同化,即根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)和知識來分析比較所面對的問題。例如,當(dāng)開展某項(xiàng)工程的地質(zhì)問題調(diào)查時(shí),可以與醫(yī)生診斷病人一樣,先逐項(xiàng)檢查,然后根據(jù)檢查結(jié)果分析存在的病癥,這樣會使得技術(shù)(研究)路線明晰,而且有很強(qiáng)的可操作性與指導(dǎo)性。如何擺脫固有的思維方式和問題分析方法的桎梏,進(jìn)行創(chuàng)造性分析和解決問題是我們需要面對的難題。因此,如何運(yùn)用新的知識或從新視角進(jìn)行審視、分析、研究和處理原有的資料和技術(shù)手段顯得十分必要,在此基礎(chǔ)上使得認(rèn)識有新的突破,這過程即為同質(zhì)異化思考方法。例如,在狹窄的海邊場地進(jìn)行海底隧道掘進(jìn)時(shí),一方面需要的很大的場地存放施工材料(如做襯砌),另一方面又需要相關(guān)場地堆放掘進(jìn)所產(chǎn)生的大量巖屑廢渣,那么可以通過同質(zhì)異化思維,我們可以考慮在不影響地質(zhì)環(huán)境的情況下,用掘進(jìn)產(chǎn)生的廢料進(jìn)行人為營造陸地,同時(shí)解決了材料堆放和廢料處理的問題。

為了在教學(xué)中可以使學(xué)生的創(chuàng)造力的潛能得到進(jìn)一步鍛煉,可以進(jìn)行以下4種模式的訓(xùn)練。人格性的模擬,充分調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生主體感官認(rèn)識。例如,在邊坡相關(guān)知識的講授中,可以讓學(xué)生假設(shè)自己是邊坡,針對坡腳、坡肩、坡體等不同位置的特點(diǎn)與自己身體做對比,如果邊坡發(fā)生失穩(wěn)可以采取什么手段,如何去處理,然后再尋找解決問題的方案,最終歸結(jié)為削肩、捆腰、壓腳三個(gè)主體內(nèi)容。直接性的模擬,根據(jù)所要關(guān)注的對象與模擬事物之間的關(guān)聯(lián)性,將模擬對象視為范本,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行論證思考,提出處理問題的方案。例如,邊坡災(zāi)害的問題,很多學(xué)生的家鄉(xiāng)或?qū)W校周邊有生活的例子,可以直接作為例子講授,既直接,又有生活氣息。象征性的模擬,通過把問題構(gòu)想成為直接的物質(zhì)對象,使學(xué)生形成形象化的物質(zhì)對象,進(jìn)而激勵(lì)其腦力活動(dòng),開發(fā)其創(chuàng)造潛力。例如,在學(xué)習(xí)巖石風(fēng)化時(shí),可以將植物的根劈破壞直接視為巖石的拉裂破壞。想象性的模擬,利用人大腦的自由想象能力,引導(dǎo)學(xué)生通過幻想和聯(lián)想等為工程地質(zhì)問題的分析和解決尋找靈感,提出創(chuàng)造性方案。例如,在某處發(fā)生地震,可以讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性,分析可能出現(xiàn)的次生災(zāi)害問題,進(jìn)而擴(kuò)展成地質(zhì)災(zāi)害鏈和立體防災(zāi)減災(zāi)教學(xué)。總之,綜攝教學(xué)法在工程地質(zhì)中的應(yīng)用就是以生活中的實(shí)例或?qū)W生已有知識為媒介,將學(xué)習(xí)內(nèi)容分成若干要素,針對具體的要素進(jìn)行分析討論,并組織構(gòu)建各要素之間的綜合關(guān)聯(lián)性,在此基礎(chǔ)上激發(fā)學(xué)生的潛在靈感,形成系統(tǒng)的認(rèn)識學(xué)習(xí),進(jìn)而掌握工程地質(zhì)的內(nèi)涵要素。

結(jié)語

在應(yīng)用綜攝教學(xué)法時(shí)要注意充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,使能夠集中注意力。同時(shí),要貫徹同質(zhì)異化和異質(zhì)同化兩個(gè)原則,引導(dǎo)學(xué)生分析對比事物異同,建立形象而豐富的思考空間,通過新思考方式的訓(xùn)練,激發(fā)創(chuàng)造性設(shè)想,提出創(chuàng)造性解決方案。綜攝教學(xué)法的運(yùn)用對于學(xué)生認(rèn)知能力會有很大幫助,體現(xiàn)為對問題的洞察、思考和解決能力的綜合提高。通過綜合訓(xùn)練、發(fā)展、擴(kuò)展思維,加強(qiáng)交流,達(dá)到教書育人的目的。

工程地質(zhì)論文:巖土工程地質(zhì)災(zāi)害論文

1巖土工程地質(zhì)災(zāi)害主要類型特征及成因分析

1.1巖土工程地質(zhì)災(zāi)害主要類型特征分析

從上世紀(jì)80年代開始,地質(zhì)工程學(xué)就在我國誕生了,地質(zhì)工程學(xué)主要就是對地質(zhì)災(zāi)害的防治所進(jìn)行研究的。地質(zhì)災(zāi)害工程涵蓋著對地質(zhì)災(zāi)害的防治以及巖土兩個(gè)重要的層面,其中的巖土工程則是施工間所設(shè)計(jì)到的開挖巖土體的加固處理。從巖土工程地質(zhì)災(zāi)害的主要類型特征層面,不同的地質(zhì)災(zāi)害類型就有著不同的特征,巖土工程中的泥石流地質(zhì)災(zāi)害類型是降水作用下,溝谷以及山坡等出現(xiàn)的攜帶大量石塊及泥沙物體的洪流,主要是表現(xiàn)為固體流動(dòng)和液體流動(dòng)相結(jié)合的混合物,這一地質(zhì)災(zāi)害類型受到棄土棄渣的防護(hù)不合理所致,再有就是在開挖過程中沒有科學(xué)化進(jìn)行。再者,巖土工程地質(zhì)災(zāi)害中的滑坡類型也比較常見,主要是地下水以及河流的沖刷等使得斜坡的巖體或者土地的軟弱地帶發(fā)生的下滑情況。滑坡地質(zhì)災(zāi)害主要的由于強(qiáng)降雨或者強(qiáng)降雪所致,還有就是受到地表水沖刷、浸泡等也比較容易發(fā)生滑坡地質(zhì)災(zāi)害。巖土工程地質(zhì)災(zāi)害類型中的崩塌也是比較常見的災(zāi)害類型,這一地質(zhì)災(zāi)害主要就是由于根部的虛空使得陡坡裂縫分割巖體而發(fā)生局部的折斷等狀況,這樣就失去了原有的穩(wěn)定性鞥發(fā)生翻滾。崩塌地質(zhì)災(zāi)害主要是受到礦產(chǎn)資源開采及道路邊坡開挖影響比較嚴(yán)重。另外,巖土工程地質(zhì)災(zāi)害中的地面變形也是常見災(zāi)害之一,這一類型的地質(zhì)災(zāi)害主要有地面的沉降額塌陷,或者是出現(xiàn)裂縫等。地面變形的地質(zhì)災(zāi)害受到區(qū)域內(nèi)地表水的大量抽取以及表面的熔巖和對礦產(chǎn)的不合理開采的影響比較嚴(yán)重,所以在對巖土工程中地質(zhì)災(zāi)害的防治過程中就要能夠結(jié)合實(shí)際進(jìn)行處理。

1.2巖土工程地質(zhì)災(zāi)害的成因分析

巖土工程地質(zhì)災(zāi)害的成因根據(jù)類型的不同也會有著多種成因,主要體現(xiàn)在受到地形地貌的影響比較顯著,我國是地質(zhì)災(zāi)害最為嚴(yán)重的國家之一,每年由于地質(zhì)災(zāi)害所造成的損失比較巨大,這對多個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有了限制。從巖土工程地質(zhì)災(zāi)害的主要成因?qū)用鎭砜矗譃樽匀灰蛩丶叭藶榛顒?dòng)因素,其中的人為活動(dòng)因素是造成地質(zhì)災(zāi)害比較重要的影響因素,由于在一些建設(shè)和開發(fā)開采等活動(dòng)的實(shí)施下,就對原有的地質(zhì)自然形態(tài)造成了破壞,從而引發(fā)了一些列的災(zāi)害,其發(fā)生和地質(zhì)本身的關(guān)系并不大,主要就是由于人為破壞的。對于巖土工程的地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生是在自然地質(zhì)演變和氣候的變化下逐漸形成的不穩(wěn)定狀況,經(jīng)過人為活動(dòng)對這一不穩(wěn)定活動(dòng)的破壞,加快了地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生對人們的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)以及生命等都有著很大的危害,這也是災(zāi)難性的事故。另外就是巖土工程地質(zhì)災(zāi)害的自然因素,這一影響因素也被稱為是及時(shí)環(huán)境問題,不會因?yàn)闅v史變遷而發(fā)生變化。地形地貌的影響以及水文氣候的特點(diǎn)和地質(zhì)環(huán)境的特點(diǎn)等都會對巖土工程地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生起到促進(jìn)作用。

2巖土工程地質(zhì)災(zāi)害的有效防治措施探究

及時(shí),對巖土工程地質(zhì)災(zāi)害的防治要從多方面進(jìn)行考慮分析,采取多樣化的防治措施,由于地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生需要一定的條件促進(jìn)才能形成,所以為能夠?qū)r土工程地質(zhì)災(zāi)害得到有效防治,就要從源頭上進(jìn)行消除。首先是對巖土工程的實(shí)施過程中,要能對地質(zhì)災(zāi)害的勘察得到充分重視,地質(zhì)災(zāi)害額發(fā)生和地質(zhì)狀況有著緊密的聯(lián)系,這就要對地質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)加強(qiáng)勘察,進(jìn)而保障巖土工程施工中的安全性。具體的措施就是先成立地質(zhì)勘察小組,對巖土工程施工的地區(qū)進(jìn)行實(shí)際的勘察,對施工場地的地質(zhì)特征以及形成原因加以詳細(xì)化分析,然后對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生可能程度進(jìn)行評估,并要定期的到現(xiàn)場實(shí)施觀察。第二,當(dāng)前我國的科學(xué)技術(shù)有了很大程度的發(fā)展,將其在巖土工程施工的有效應(yīng)用對地質(zhì)災(zāi)害的防治就有著積極作用。從我國地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警體系的發(fā)展過程中來看,有的是通過先進(jìn)儀器設(shè)備誒等進(jìn)行的專業(yè)監(jiān)測,還有的是通過群眾參與的群測群防。總體而言,對巖土工程施工過程中的地質(zhì)災(zāi)害防治要能將“感”、“傳”、“知”、“用”這幾個(gè)層面得到的掌握,其中的感就是對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,再通過移動(dòng)終端對所采集的信息加以傳遞,這樣就能通過衛(wèi)星傳回監(jiān)測的數(shù)據(jù),然后再對這些數(shù)據(jù)加以處理分析并建立模型,對地質(zhì)災(zāi)害的狀態(tài)以及發(fā)展趨勢加以判斷,就是采取輔助性的決策對地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警以及搬遷轉(zhuǎn)移等措施提出。第三,對巖土工程地質(zhì)災(zāi)害的防治還需要開展相應(yīng)的防治工程設(shè)計(jì),結(jié)合實(shí)際巖土工程所受到的災(zāi)害情況進(jìn)行對防治的途徑加以確定,然后再按照災(zāi)害的發(fā)生程度以及對防治目標(biāo)的確定等對防治的實(shí)際強(qiáng)度和工作量詳細(xì)的制定,例如采取支擋或者排水以及加固等方面的措施進(jìn)行實(shí)施。從工程層面來看采取工程型防治是地質(zhì)災(zāi)害最為主要的防治措施,工程開展過程中要進(jìn)行實(shí)施削方減載,并把緣地表排水及開展前緣支擋的方法對實(shí)際的施工要求加以滿足,在工程防治方面要能結(jié)合實(shí)際來采取相關(guān)措施。第四,而采用生物防治的措施,則主要是通過植樹造林以及草坡護(hù)理等方式實(shí)施防治,這在環(huán)境保護(hù)以及防治的時(shí)間上都有著較好效果的呈現(xiàn)。還可再用地質(zhì)災(zāi)害的避讓措施的實(shí)施,巖土工程施工過程中通過避讓措施能夠?qū)Φ刭|(zhì)災(zāi)害的損失降到低。對于災(zāi)害隱患點(diǎn)及變形斜坡在雨天所采取避讓措施比較有效,如在下雨天可讓比較容易發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的群眾及時(shí)的搬遷,在對這一措施實(shí)施過程中要能有效遵循就近以及不受災(zāi)害威脅的原則。對于有著較大危害的采取避讓措施是比較有效的。

3結(jié)語

總而言之,結(jié)合我國地質(zhì)災(zāi)害多這一特點(diǎn),在巖土工程的施工過程中要能夠考慮多方面的原因,對可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害及時(shí)的進(jìn)行防治,防止災(zāi)害的加重。通過當(dāng)前的一些先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,對巖土工程施工中地質(zhì)災(zāi)害的防治有著重要的作用,所以作為施工人員也要能對地質(zhì)災(zāi)害防治的長期性及艱巨性有一個(gè)充分的認(rèn)識,在日常當(dāng)中也要能夠加強(qiáng)這一層面額研究。

作者:徐詩婷 單位:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)

工程地質(zhì)論文:工程地質(zhì)勘察水文地質(zhì)論文

1.水文地質(zhì)的重要意義

從特點(diǎn)上來看,工程地質(zhì)與水文地質(zhì)兩者是相互影響,相互聯(lián)系的,彼此間相互作用,兩者之間并不是獨(dú)立存在。眾所周知,巖土上的一種重要組成結(jié)構(gòu)是地下水,地下水不僅會影響到巖土體工程的特性,更會對基礎(chǔ)工程造成一定影響,進(jìn)而對建筑工程的耐久性和穩(wěn)定性造成干擾。做好水文地質(zhì)勘察工作,避免水文地質(zhì)危害的影響,不僅能夠保障勘察結(jié)果的質(zhì)量,能夠促進(jìn)建筑質(zhì)量的提升與強(qiáng)化,對于建筑行業(yè)的發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)意義。通常情況下,對于那些具有較為復(fù)雜的水文地質(zhì)地區(qū)而言,由于受到客觀因素的影響和制約,使得我們不能夠?qū)λ牡刭|(zhì)進(jìn)行深入研究和分析,如果在設(shè)計(jì)階段沒有做好充分的準(zhǔn)備工作,那么就會出現(xiàn)各種問題,巖土工程也有可能受到地下水危害的影響。這就在一定程度上體現(xiàn)出了我們在進(jìn)行工程地質(zhì)的勘察過程中,必須做好水文地質(zhì)的研究工作,在條件受限的情況下應(yīng)當(dāng)做好意外情況的預(yù)防和應(yīng)對措施,保障工程勘查的質(zhì)量和工程的穩(wěn)定性。與此同時(shí),我們在進(jìn)行工程地質(zhì)勘查的過程中不僅要將水文地質(zhì)情況清除,還要將建筑物受到地下水的影響作為探討的重點(diǎn)內(nèi)容,根據(jù)勘查的實(shí)際情況來提出相應(yīng)的預(yù)防和整治措施,較大限度上降低地下水對工程的危害和影響,保障工程建設(shè)的順利進(jìn)行,強(qiáng)化工程的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

2.工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)危害

工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)的危害對工程建設(shè)來說具有重要的不良影響,無論是地下水位的升降變化,還是動(dòng)力水壓都有可能對巖土工程產(chǎn)生危害。通常情況下,造成地下水位變化的原因主要有兩點(diǎn),分別是自然因素和人為因素。一旦地下水位產(chǎn)生較大波動(dòng),超過了規(guī)定限值,將會促使巖土工程質(zhì)量問題的產(chǎn)生。一般來說,水文地質(zhì)的災(zāi)害主要分為三類:潛水位上升形成的危害。通常情況下,河流、湖泊等水位的上升,都會造成潛水位的升高,灌溉工程的滲漏問題也會影響到潛水位的變化。相關(guān)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)顯示,潛水位升高將會對建筑物的質(zhì)量造成重要不良影響,一方面潛水位上升將會促使建筑物地基硬度的弱化,含水量增加,土壤的強(qiáng)度也將會得到不同程度上的下降,在這樣的環(huán)境下建筑物極易產(chǎn)生沉降變形問題,影響到工程質(zhì)量。地下水位下降造成的危害。一般來說,造成地下水位下降的主要原因在于人為因素,人們?yōu)榱双@取水源大多會采用開取地下水的方式來滿足自身對于水源的需求,大量的地下取水造成了地下水位的下降。地下水位突然下降將會對地面造成重要的破壞,地面沉降、地裂等問題都是由于地下水位下降產(chǎn)生的,這些問題為人們的正常生產(chǎn)、生活帶來了重要的干擾,也在一定程度上破壞了自然環(huán)境,造成了生態(tài)環(huán)境的惡化。地下水位波動(dòng)所帶來的危害。地下水位的波動(dòng)對于巖土工程來說具有很大的影響,一般來說造成地下水位波動(dòng)的因素有很多,自然因素中季節(jié)氣候的變化、河流水位的變化等都會造成地下水位產(chǎn)生不同的變化和反應(yīng)。具體來說,地下水位帶來的危害主要有如下幾點(diǎn),地下水位的變化將會壓密土地,增加土體的密度;建筑物的基礎(chǔ)建筑材料的腐蝕程度也將會有所加劇;地下水位的波動(dòng)還會促使巖土產(chǎn)生漲縮現(xiàn)象,在多次漲縮變化后,將會造成地裂問題的產(chǎn)生。對于地下水來說,如果其水位一直保持在較為平穩(wěn)的狀態(tài),其動(dòng)水壓力也將極為有限,其破壞程度基本上可以忽略不計(jì),很難影響到工程的質(zhì)量。但如果地下水位在人為因素或自然因素的影響下出現(xiàn)了失衡變化,將會為巖土工程帶來較大的干擾,甚至產(chǎn)生相應(yīng)的災(zāi)害。

3.地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)危害的預(yù)防措施

針對水文地質(zhì)的危害對巖土工程的建設(shè)具有直接的影響,為了能夠保障工程的建設(shè)質(zhì)量,我們就要在工程地質(zhì)勘察過程中處理好水位地質(zhì)的危害,較大限度上避免水文地質(zhì)危害的產(chǎn)生。為此,我們在現(xiàn)實(shí)的工程地質(zhì)勘察過程中應(yīng)當(dāng)加大對水文地質(zhì)的研究力度,將與巖土工程相關(guān)的水文地質(zhì)因素查找出來,對這些因素的影響進(jìn)行分析和探究,并對有可能形成的危害作出提前的預(yù)防和應(yīng)對,將水文地質(zhì)信息交給后期工程的施工單位,在這樣的環(huán)境下工程的建設(shè)質(zhì)量就能夠得到很大的保障,使水文地質(zhì)的危害處于一種可控狀態(tài)。經(jīng)過對水文地質(zhì)危害的分析后,我們已經(jīng)了解到其對巖土工程的重要影響,因此在未來的工程建設(shè)中,相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)加大對地下給水管道和引水管道的巡視力度,如果發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象要予以及時(shí)修復(fù)。對于地下取水行為也要予以嚴(yán)格規(guī)范,避免出現(xiàn)地下水位突然降低或大幅度降低現(xiàn)象的發(fā)生。

4、結(jié)束語

工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)危害不僅會影響到工程建設(shè)的正常進(jìn)行,更會對自然環(huán)境造成破壞和影響,因此我們要在未來的發(fā)展中加大對水文地質(zhì)的考察和研究力度,根據(jù)勘察結(jié)果來采取相應(yīng)的預(yù)防和控制措施,確保建筑物的質(zhì)量與安全。

作者:魏廷忠 單位:山東省魯南地質(zhì)工程勘察院

工程地質(zhì)論文:工程地質(zhì)災(zāi)害論文

1昆鋼54萬噸/年鋼渣綜合利用項(xiàng)目的地質(zhì)勘察

1.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造

安寧市境內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜,東西兩面為兩條南北向大斷裂,被普渡河大斷裂和易門大斷裂夾持。規(guī)模較小的褶皺構(gòu)造較為發(fā)育。較大的褶皺構(gòu)造位于中南部的黑風(fēng)洞背斜,軸線成東西向經(jīng)鳴矣河鄉(xiāng)延伸到昆陽。軸部出露上元古震旦系地層,兩翼為古生界地層,構(gòu)成寬緩舒展背斜。受斷裂活動(dòng)影響,區(qū)域內(nèi)溫泉、崩塌、滑坡較為發(fā)育。工程區(qū)附近有兩條大型斷裂帶,受斷裂帶影響,區(qū)域內(nèi)出露巖體較為破碎。區(qū)域內(nèi)主要發(fā)育有2條裂隙。勘察區(qū)從地質(zhì)構(gòu)造上看,位于普渡河大斷裂和易門大斷裂之間,區(qū)內(nèi)地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,存在多個(gè)小型斷裂層。據(jù)歷史地震資料,自1500年至今,安寧地區(qū)發(fā)生5級以上地震21次。

1.2變形破壞機(jī)理

該滑坡原始地形坡度按照工程地質(zhì)測繪和鉆探揭露為5°~12°,處于一種穩(wěn)定的狀態(tài)中。為了對昆鋼54萬噸/年鋼渣綜合利用廠區(qū)進(jìn)行修建,前緣位置形成了陡坡(高10.0m、坡度為31°),因此應(yīng)力在坡腳處集中分布。同時(shí),含碎塊石粉質(zhì)粘土層在坡腳初露,局部地段的石含量較高,存在較為嚴(yán)重的架空現(xiàn)象,地表水下滲,而下伏粉砂質(zhì)泥巖具有相對較好的隔水性,容易在基覆界面處形成一條活躍地帶,便于地下水運(yùn)移。因此,在降雨等因素的影響下,在8日下午5點(diǎn)出現(xiàn)了整體滑動(dòng)現(xiàn)象,最終就形成了現(xiàn)在我們所看到的這種地貌特征

1.3工程地質(zhì)災(zāi)害防治

本次設(shè)計(jì)選用2—2'剖面對各個(gè)該滑坡的整體和局部穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算和分析。對該滑坡的整體穩(wěn)定性選用勘察確定的滑動(dòng)面計(jì)算其穩(wěn)定性。根據(jù)分析顯示,邊坡穩(wěn)定性系數(shù)降低的主要原因是:由于降雨作用,邊坡土體含水量增加,引起的抗剪強(qiáng)度降低,說明水對邊坡穩(wěn)定性起著主要控制作用。因此,在工程建設(shè)中應(yīng)做好邊坡區(qū)及周邊環(huán)境中的地表水的排水過程。同時(shí),在邊坡坡腳處應(yīng)設(shè)置支擋結(jié)構(gòu),支擋結(jié)構(gòu)形式應(yīng)根據(jù)計(jì)算合理確定,以確保邊坡的穩(wěn)定性。

2工程地質(zhì)災(zāi)害治理設(shè)計(jì)

2.1指導(dǎo)思想

在充分掌握滑坡和邊坡的活動(dòng)規(guī)律、影響因素等的基礎(chǔ)上,充分利用合理的、科學(xué)的手段,堅(jiān)持因地制宜、實(shí)事求是,對防治工程進(jìn)行合理布設(shè)。將現(xiàn)階段的災(zāi)害治理作為重點(diǎn)工作,尋找災(zāi)害治理與環(huán)境保護(hù)二者之間的結(jié)合點(diǎn),這樣才能利用最小的代價(jià)得到較大的收益。

2.2設(shè)計(jì)目標(biāo)與原則

從變形機(jī)制的角度來看,因?yàn)槭艿接谇熬夐_挖和地表水入等作用的影響,在前緣開挖過程中形成臨空面,在其作用下使得原有坡體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)將要發(fā)生變化,從而出現(xiàn)應(yīng)力重分布等效應(yīng),最終出現(xiàn)斜坡變形。隨著地表降水入滲,斜坡土體長時(shí)間受地下水的浸泡,特別是土體抗剪強(qiáng)度(基覆接觸面)降低,直接導(dǎo)致變形體穩(wěn)定性下降,因此防治工程治理應(yīng)嚴(yán)格按照“根治變形”的原則,將防治前緣繼續(xù)強(qiáng)烈變形作為基本目標(biāo)。工程布局以防止滑坡繼續(xù)發(fā)展,導(dǎo)致發(fā)生災(zāi)難性地質(zhì)災(zāi)害為目標(biāo),在設(shè)置抗滑樁進(jìn)行治理,確保變形區(qū)內(nèi)設(shè)施和人員生命財(cái)產(chǎn)安全。在災(zāi)害防治過程中,應(yīng)采用有效的治理措施對滑坡的繼續(xù)發(fā)展進(jìn)行限制,對其形成的誘發(fā)因素進(jìn)行有效的控制;同時(shí)盡量減少治理工程對植被造成的破壞,并注意利用合理措施對坡面進(jìn)行綠化,應(yīng)按照地質(zhì)單元的不同采用不同的處理措施。

2.3治理工程總體設(shè)計(jì)

根據(jù)滑坡的破壞特征、變形情況、影響因素及發(fā)展趨勢,采用前緣設(shè)置支擋措施和坡面截排水的處理方式進(jìn)行治理:(1)在滑坡體前緣的擬建公路內(nèi)側(cè)設(shè)置一排抗滑樁,樁長和截面根據(jù)計(jì)算剩余下滑力和邊坡高度設(shè)置;(2)在滑坡后緣1.0m處設(shè)置截水溝。截水溝截面為0.4m×0.5m,采用M7.5砂漿砌筑MU30片石,砌筑厚度為0.3m;(3)在滑坡體上設(shè)置截水溝。截水溝截面為0.3m×0.4m,排水溝截面為0.4m×0.5m,采用M7.5砂漿砌筑MU30片石,砌筑厚度為0.3m;(4)根據(jù)邊坡的整體穩(wěn)定性和地形特征,對4-4剖面對應(yīng)的邊坡在其前緣設(shè)置抗滑樁進(jìn)行整體支護(hù)并采用鋼筋混凝土菱形格構(gòu)進(jìn)行坡面防護(hù),對5-5剖面對應(yīng)的邊坡擬在坡腳設(shè)置護(hù)腳墻并采用鋼筋混凝土菱形格構(gòu)進(jìn)行坡面防護(hù),在邊坡外設(shè)置截排水溝,截水溝截面為0.4m×0.5m;(5)對公路外側(cè)的邊坡擬采用局部放坡+樁板墻(或漿砌塊石路肩墻)的治理措施進(jìn)行治理,樁板墻設(shè)計(jì)樁長為12.0m,截面為1.0×1.5m,擋土板厚度為0.3m,設(shè)計(jì)墻高為6.4m;(6)對滑坡區(qū)道路,首先應(yīng)將表層松散的土層開挖后,然后分層回填碾壓。

3結(jié)語

綜上所述,工程地質(zhì)災(zāi)害防治對整個(gè)社會的穩(wěn)定存在重要影響,因此工程地質(zhì)災(zāi)害防治勘察與規(guī)劃等相關(guān)問題一直以來都受到人們的重視和關(guān)注,尤其是近年來隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國已經(jīng)具有較高的技術(shù)水平和裝備水平對工程地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行勘察,相信未來工程危害會得到逐漸的改善。

作者:申萬江 王強(qiáng)軍 單位:核工業(yè)西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司,

工程地質(zhì)論文:水電工程地質(zhì)信息管理論文

一、地質(zhì)信息管理系統(tǒng)

1.系統(tǒng)功能和特點(diǎn)地質(zhì)信息管理系統(tǒng)不僅具備傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理、查詢統(tǒng)計(jì)、分析和存儲等功能,而且具有為地質(zhì)三維建模和分析輸出數(shù)據(jù)格式,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)一次性輸入,多次應(yīng)用,大大提高日常工作效率。開發(fā)過程考慮了地質(zhì)人員的工作性質(zhì)實(shí)現(xiàn)了離線和在線兩種工作模式進(jìn)行入庫和管理,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫的分布式訪問,其中離線操作方式方便野外地質(zhì)人員在沒有網(wǎng)絡(luò)的情況下對工程現(xiàn)場調(diào)查和勘探數(shù)據(jù)及時(shí)入庫,可以正常使用數(shù)據(jù)庫查詢、統(tǒng)計(jì)和成果輸出等基本功能,有效的對地質(zhì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行管理;在線模式下管理員通過用戶管理和角色管理賦予相應(yīng)的工程和數(shù)據(jù)庫操作權(quán)限來操作,有效的保障了數(shù)據(jù)的正確性和完整性,滿足前方現(xiàn)場新采集數(shù)據(jù)向后方服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的更新。

2.系統(tǒng)模塊基本操作地質(zhì)信息管理系統(tǒng)由數(shù)據(jù)庫、錄入、成果輸出、系統(tǒng)、程序等5個(gè)模塊組成,每個(gè)模塊內(nèi)包含數(shù)量不等的圖標(biāo)命令,具體功能設(shè)計(jì)上既服從實(shí)際地質(zhì)工作流程、也打破了專業(yè)分工的制約。數(shù)據(jù)庫:包括連接、在線/離線兩個(gè)圖標(biāo)命令,前者定義登錄方式,即在線登錄中心數(shù)據(jù)庫還是離線登錄本機(jī)數(shù)據(jù)庫;后者定義數(shù)據(jù)傳遞方式,即在線上傳到服務(wù)器端、還是離線從其他離線數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入。錄入:包括工程、工程階段、和工程部位三個(gè)圖標(biāo),分別用于創(chuàng)建新的工程、選擇工程階段、和創(chuàng)建新的工程部位,構(gòu)成數(shù)據(jù)管理器的目錄和骨架。成果輸出:該系統(tǒng)可以輸出常用圖件及表格,鉆孔柱狀圖、節(jié)理統(tǒng)計(jì)圖、鉆孔平硐坑井統(tǒng)計(jì)表格等。系統(tǒng):包括參數(shù)定義、角色管理、用戶管理三個(gè)圖標(biāo),其中的參數(shù)定義是對每個(gè)工程的相關(guān)術(shù)語進(jìn)行統(tǒng)一定義與管理,比如,同一地層的名稱必須,由授權(quán)用戶定義,無權(quán)限的用戶只能選擇定義的結(jié)果。角色管理包括創(chuàng)建新角色、選擇現(xiàn)有角色編輯和刪除角色,根據(jù)流程創(chuàng)建或選擇一個(gè)角色并授權(quán)其應(yīng)具備的權(quán)限;用戶管理包括創(chuàng)建新用戶、選擇一個(gè)用戶進(jìn)行編輯、刪除、鎖定或者解鎖用戶以及修改當(dāng)前用戶密碼,在編輯一個(gè)用戶時(shí),可以分配其角色并賦予相應(yīng)工程的操作權(quán)限,一個(gè)用戶也可以擁有多個(gè)不同的“角色”。程序:窗口管理和退出系統(tǒng),前者通過進(jìn)行界面右側(cè)瀏覽器的顯示/隱藏設(shè)置,顧名思義,后者是退出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。其中系統(tǒng)模塊所包括的角色管理和用戶管理是對不同用戶數(shù)據(jù)庫操作權(quán)限進(jìn)行管理,該系統(tǒng)在在線工作模式下可以實(shí)現(xiàn)角色管理和用戶管理兩項(xiàng)權(quán)限管理功能,對不同用戶的操作權(quán)限進(jìn)行控制。

3.角色管理根據(jù)實(shí)際工程需要由系統(tǒng)管理員創(chuàng)建角色,也可以對已經(jīng)存在的角色進(jìn)行編輯或刪除等操作,不同角色具有不同數(shù)據(jù)庫操作權(quán)限,管理員通過配置這個(gè)權(quán)限,控制其訪問功能菜單的行為。角色管理采用流程式操作,用戶根據(jù)需要可以勾選任意一個(gè)選項(xiàng),但允許用戶(管理員)進(jìn)行的操作方式存在差別。在對話框中可以對已有的角色名稱和描述進(jìn)行修改,還可以在表單管理界面對訪問權(quán)限進(jìn)行設(shè)置。目前該信息管理系統(tǒng)包含基本信息、鉆孔數(shù)據(jù)、平硐數(shù)據(jù)、地質(zhì)點(diǎn)數(shù)據(jù)、測試數(shù)據(jù)物探數(shù)據(jù)、地應(yīng)力、文件管理和系統(tǒng)設(shè)置共九個(gè)表單文件,鑒于數(shù)據(jù)庫涉及到多個(gè)專業(yè)方向,如物探、地質(zhì)、測試等,具有角色管理權(quán)限的用戶可以通過對用戶設(shè)置專業(yè)需要的表單并賦予相應(yīng)的只讀、讀寫和拒絕訪問的權(quán)限實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)的不同用戶的數(shù)據(jù)庫操作權(quán)限。用戶管理系統(tǒng)管理員可以在用戶管理中創(chuàng)建一個(gè)新用戶、選擇一個(gè)用戶編輯、刪除和鎖定/解鎖用戶以及修改當(dāng)前用戶密碼等操作。在用戶管理中選擇一個(gè)用戶賦予相應(yīng)的角色,給予該用戶可操作的工程。此外,用戶還有一定的工程訪問權(quán)限,管理員可以通過配置用戶的工程控制其訪問工程的行為。當(dāng)用戶需要在線使用中心數(shù)據(jù)庫,需要對用戶設(shè)置一定的權(quán)限,程序通過添加和編輯角色等功能實(shí)現(xiàn)。

二、結(jié)論

1、根據(jù)水電工程地質(zhì)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)和實(shí)際工程需要,采用C/S和B/S兩種開發(fā)模式,研制開發(fā)了地質(zhì)信息管理系統(tǒng),形成了規(guī)范通用的地質(zhì)數(shù)據(jù)分類方法,實(shí)現(xiàn)了工程地質(zhì)資料與地質(zhì)數(shù)據(jù)的數(shù)字化存儲和計(jì)算機(jī)信息化管理。支持離線和在線兩種工作方式,離線模式確保地質(zhì)工作者在斷開網(wǎng)絡(luò)的環(huán)境下亦能正常使用系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)操作,進(jìn)而保障了地質(zhì)工作的高效性;在線模式增強(qiáng)了系統(tǒng)在水電工程地質(zhì)應(yīng)用的健壯性和實(shí)用性,不僅實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫信息的資源共享,而且提高了大量地質(zhì)數(shù)據(jù)的數(shù)字化存儲、管理及分布式訪問效能。系統(tǒng)的角色管理和用戶管理有效的控制了用戶的權(quán)限,很好的處理了數(shù)據(jù)的同步以及不同用戶對數(shù)據(jù)庫的操作沖突,實(shí)現(xiàn)了對水電工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫有效的管理,在實(shí)際生產(chǎn)任務(wù)中提高了工作效率。該系統(tǒng)不僅具備傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的功能,而且可以為地質(zhì)三維建模和分析提供數(shù)據(jù)來源,能夠很方便快捷地應(yīng)用于建立三維地質(zhì)模型,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)一次性輸入,多次應(yīng)用,為數(shù)字水電建設(shè)、綜合地質(zhì)研究、企業(yè)信息化建設(shè)等提供統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的安全數(shù)據(jù)平臺支持。

作者:張春峰王小兵賈新會單位:西北勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司工程地質(zhì)勘察院

工程地質(zhì)論文:防治工程地質(zhì)環(huán)境論文

一、礦山采后地質(zhì)環(huán)境預(yù)測

1礦山開采影響范圍

1.1放炮影響范圍根據(jù)開發(fā)方案,采場每次布置3排鉆孔,每排10個(gè)孔,排距4.6m,孔距5.6m,共布置30個(gè)孔,每孔深16.5m,超深1.5m,以確保爆破后臺階高度達(dá)15m。

1.2采礦可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害影響范圍礦山開采過程中采用自上而下臺階式分層開采,高度為15m;開采時(shí)工作臺階切向坡和反向坡最終開采的邊坡角不大于55°。由此可確定采礦可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害影響范圍為礦區(qū)開采最終邊界外延15m。綜上所述:礦山開采影響范圍為露天采場外延215m。

2地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測根據(jù)開發(fā)技術(shù)方案,礦山開采后四周將形成5段高度為110m的邊坡,邊坡編號分別為AB、BC、CD、DE、EF,邊坡位置詳見福祿鎮(zhèn)周家槽周家槽水泥用石灰?guī)r礦山礦區(qū)范圍及開采平面圖

3水文地質(zhì)預(yù)測礦區(qū)范圍內(nèi)開采三疊系下統(tǒng)嘉陵江組三段(T1j3)石灰?guī)r礦層,開采標(biāo)高均高于當(dāng)侵蝕基準(zhǔn)面;開采范圍內(nèi)無河流、水庫等地表水體;地下水與地表水沒有必然的水力聯(lián)系。礦山開采對巖溶裂隙水的補(bǔ)給條件破壞小,礦山開采后不會對含水層結(jié)構(gòu)破壞,不會造成地下水水位下降、疏干等。對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。

4地形地貌預(yù)測按照開發(fā)利用方案,礦山開采后將形成高度0~105m的邊坡,礦山采礦活動(dòng)對地形地貌景觀影響嚴(yán)重。

5土地資源影響預(yù)測璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦不單獨(dú)設(shè)置料場及廢渣場,在礦區(qū)東側(cè)采區(qū)50m外設(shè)置破碎站及運(yùn)輸?shù)缆罚加酶刭Y源4.41ha;工業(yè)廣場修建占用耕地資源1.59ha;礦區(qū)為露天采場,占用耕地資源43ha;石灰?guī)r礦山開采共占用耕地49ha。因此,璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦開采后對土地資源影響嚴(yán)重。

6建(構(gòu))筑物影響預(yù)測礦山為露天開采,將會對礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建(構(gòu))筑物全部破壞。根據(jù)計(jì)算的爆破地震波安全距離為158.45m,計(jì)算的爆破產(chǎn)生飛石最遠(yuǎn)飛散距離為200m;對礦區(qū)周邊200m范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物造成較嚴(yán)重破壞。因此,璧山縣福祿鎮(zhèn)周家槽水泥用石灰?guī)r礦開采后對建(構(gòu))筑物影響嚴(yán)重。

二、礦山地質(zhì)環(huán)境防治

針對礦山開采影響范圍及采后地質(zhì)環(huán)境因素的影響預(yù)測結(jié)果,將礦山地質(zhì)環(huán)境保護(hù)與治理恢復(fù)劃分為重點(diǎn)區(qū)、次重點(diǎn)區(qū)、一般區(qū),設(shè)計(jì)以下防治工程:1)礦山開采時(shí)應(yīng)及時(shí)清除邊坡上的掉塊,特別是在BC邊坡東段邊坡可能會發(fā)生局部掉塊。2)對礦山采坑四周形成的邊坡采用生物工程護(hù)坡;對采坑坑底進(jìn)行綠化或土地復(fù)墾。3)對礦區(qū)道路、破碎站和工業(yè)廣場區(qū)域進(jìn)行環(huán)境恢復(fù)。4)修建截排水工程。

1邊坡防治工程

1.1邊坡放坡根據(jù)開發(fā)方案礦山開采的最終邊坡角為55°,自上而下臺階式分層開采,采高15m,臺階寬度約10.5m;AB邊坡長約600m,高2~50m;BC邊坡長約440m,高50~106m;CD邊坡長約360m,高40~96m3;DE邊坡長約526m,高17~42m3;EF邊坡長約210m,高2~17m;放坡處理各段邊坡。

1.2清理危石及時(shí)清理采場邊坡上的危石,避免發(fā)生危石滾落傷人事故。按照“邊采邊治”的原則,對各邊坡上的危石清理完成后,才能進(jìn)行下一臺階的開采。

1.3截水溝礦區(qū)位于瀝鼻峽背斜軸部,地形呈渾圓狀的小型獨(dú)立山包,自然排水條件良好,匯水面積小,在礦區(qū)DE、EF邊坡頂部修建截水溝長約300m,以防治地表水進(jìn)入礦區(qū)。在其余每個(gè)臺階坡面每隔50m,高差10~20m,設(shè)置橫向和豎向的截排水溝,將邊坡頂部的地表水匯入采坑內(nèi)的排水溝,避免對坡面草籽植物造成沖刷,豎向的排水溝按急流槽設(shè)計(jì)。迎坡面溝壁需設(shè)置泄水孔。

2水文防治工程礦山開采后的采場地面標(biāo)高高于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面,對地下水的影響小。對礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。故本次不對其進(jìn)行處理。但未解決礦山生產(chǎn)、生活用水,需在工業(yè)廣場內(nèi)修建一個(gè)蓄水池。蓄水池尺寸為15m×15m×2m,墻體寬度為0.3m,預(yù)計(jì)砌筑工程量約為36m3。生產(chǎn)廢水主要為清洗礦車及挖掘機(jī)所排除的污水,設(shè)計(jì)每個(gè)污水處理池采用尺寸為2.5m×2.5m×1.6m,容積10m3污水處理池3個(gè),墻體寬度為0.3m。預(yù)計(jì)開挖工程量30m3;砌筑工程量約為14.4m3,污水經(jīng)生化處理后由砼管排放。露天采石場的作業(yè)點(diǎn)應(yīng)實(shí)行濕式作業(yè)和噴霧灑水,對采場及裝載點(diǎn)設(shè)2臺灑水器進(jìn)行了灑水降塵,防止粉塵飛揚(yáng)。

三、地形地貌景觀防治工程礦山環(huán)境恢復(fù)治理設(shè)計(jì)方案圖。

1露天采場采坑地貌景觀恢復(fù)根據(jù)劃定礦界和開發(fā)方案,露天開采結(jié)束后采坑的平面面積為302013m2,礦山開采前礦區(qū)土地主要為耕地,以種植果樹為主;礦山開采難以恢復(fù)原來的地面植物,故礦山環(huán)境恢復(fù)治理主要以綠化為主。可采取治理方案如下:(1)回填土壤,平均厚度不得小于0.8m,預(yù)計(jì)回填方量為241610m3;(2)平整場地,場地平整應(yīng)采坑中間高,四周低,便于地表水排入排水溝中;(3)植樹,行距×株距為5m×5m,預(yù)計(jì)12080株,建議種植樟樹或果樹等經(jīng)濟(jì)類樹木(4)排水,沿采坑邊坡坡腳圍繞采坑修建截排水溝,保障采坑內(nèi)地表水排泄通暢,將礦區(qū)的地表水有序的排放到礦區(qū)東側(cè)地形較低地段,用以灌溉耕地。排水溝采用梯形斷面,底寬400mm,頂寬700mm,高800mm,壁厚300mm,預(yù)計(jì)長度約2350m。排水溝每隔10~15m設(shè)置一道伸縮縫,用瀝青麻絲進(jìn)行有效止水。

2采坑邊坡地貌景觀恢復(fù)采坑邊坡采用坡面綠化+截排水的礦山環(huán)境恢復(fù)設(shè)計(jì)方案。對于采坑邊坡主要采取分階放坡+綠化處理。每級邊坡分階高度取15m,每階平臺寬度取10.5m,種植蔓藤類植物綠化坡面,在坡頂設(shè)置截排水溝。臺階邊緣修砌墻體,墻體嵌入基巖0.1m,墻體截面0.3m×0.5m(寬×高)。墻背回填0.3m厚的土壤,蔓藤種植行距×株距為5m×3m。截排水工程在邊坡防治工程中實(shí)施。

3礦區(qū)公路及破碎站礦區(qū)公路兩側(cè)及破碎站區(qū)域的空地進(jìn)行植樹綠化,預(yù)計(jì)植樹60株。待礦山閉坑后,建筑垃圾清除干凈,將表層1.0m范圍土地掘松,種植樟樹等經(jīng)濟(jì)類樹木。礦區(qū)公路和破碎站的平面面積約為4410m2,可采用挖掘機(jī)松土,植樹綠化,行距×株距為5m×5m,預(yù)計(jì)176株。

4土地資源的采后處理礦區(qū)主要的土地資源占用和破壞為礦區(qū)范圍內(nèi)的采場、礦區(qū)東側(cè)的破碎站及工業(yè)廣場,礦山閉坑后,采場及破碎站將對其進(jìn)行地貌景觀恢復(fù),工業(yè)廣場建(構(gòu))筑物提供給當(dāng)?shù)厥褂茫贿M(jìn)行處理。

5地表建(構(gòu))筑物的處理礦山為露天開采,將會對礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建(構(gòu))筑物全部破壞,對礦區(qū)周邊200m范圍內(nèi)的建(構(gòu))筑物造成較嚴(yán)重破壞。為保護(hù)村民的人身財(cái)產(chǎn)安全,對在影響范圍內(nèi)的村民實(shí)施搬遷。

四、結(jié)論

1)分析了礦山地質(zhì)條件,認(rèn)為礦山開發(fā)技術(shù)條件的級別為中等;

2)根據(jù)礦山開采方式,采用赤平投影的方法,對礦山采后地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行評估,得出礦山開采影響范圍為露天采場外延215m;水泥用石灰?guī)r礦采礦活動(dòng)誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的可能性大,造成的損失小,危險(xiǎn)性中等,影響嚴(yán)重;對含水層影響較輕;對地形地貌景觀影響嚴(yán)重;對土地資源影響嚴(yán)重。因此,預(yù)測礦山采礦活動(dòng)對礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重。

3)結(jié)合露采對石灰石礦區(qū)各地質(zhì)要素的影響程度,提出相應(yīng)的防治措施,對采后礦區(qū)環(huán)境的恢復(fù)起到指導(dǎo)作用。

作者:尹小波張?jiān)迄i邵靜靜任翔單位:河北聯(lián)合大學(xué)河北省礦業(yè)開發(fā)與安全技術(shù)實(shí)驗(yàn)室四川科技職工大學(xué)

工程地質(zhì)論文:工程地質(zhì)教學(xué)改革下的土木工程論文

一、國內(nèi)相關(guān)院校土木工程地質(zhì)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置及其與我校教學(xué)內(nèi)容的對比

通過互聯(lián)網(wǎng)以及信函咨詢的方式,對國內(nèi)同濟(jì)大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)和湖南大學(xué)6所高校的土木工程地質(zhì)教學(xué)課程內(nèi)容設(shè)置進(jìn)行了調(diào)查,通過調(diào)查發(fā)現(xiàn),以上學(xué)校主要存在以下幾個(gè)共同點(diǎn):

1、強(qiáng)調(diào)對工程地質(zhì)基本概念的學(xué)習(xí)。在課堂學(xué)習(xí)過程中,主要課時(shí)都集中于學(xué)習(xí)在工程實(shí)踐中經(jīng)常用到的專業(yè)術(shù)語,強(qiáng)調(diào)概念的厘清。課堂學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:(a)地質(zhì)作用與地質(zhì)構(gòu)造的基本知識,包括地質(zhì)年代的識別、地質(zhì)圖的識圖、常見地質(zhì)結(jié)構(gòu)的概念(褶皺、節(jié)理、斷層等);(b)三大巖石(巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖)的成因、歸類和鑒別;(c)第四紀(jì)地質(zhì)的基本知識,包括殘積土、沉積土、沖積土、坡積土等概念、成因及對工程的影響;(d)地下水的基本知識,包括地下水的分類、運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律、補(bǔ)給與排泄方式、對工程的影響等;(e)工程地質(zhì)勘察與分析在具體工程的應(yīng)用,包括在隧道工程、邊坡工程等方面的應(yīng)用。

2、強(qiáng)調(diào)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)是課堂書本學(xué)習(xí)的延伸。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)主要目的是為野外地質(zhì)實(shí)習(xí)做準(zhǔn)備,學(xué)習(xí)地質(zhì)羅盤等地質(zhì)考察工具的使用,同時(shí)亦學(xué)習(xí)通過巖石標(biāo)本來鑒別各類巖石,還要學(xué)習(xí)地質(zhì)圖的填圖和閱讀等。

3、強(qiáng)調(diào)課堂學(xué)習(xí)與室外地質(zhì)調(diào)查相結(jié)合的學(xué)習(xí)方式。從書本上學(xué)習(xí)到的知識僅僅停留在理論階段,書本上對地質(zhì)相關(guān)概念的描述仍比較抽象,因此,各所高校皆強(qiáng)調(diào)野外地質(zhì)實(shí)習(xí)對學(xué)習(xí)該門課程的重要性,把課堂上學(xué)習(xí)到的基本概念與現(xiàn)實(shí)工程中的真實(shí)地質(zhì)條件一一對應(yīng)起來,加深對基本知識的理解和掌握。一般而言,野外地質(zhì)實(shí)習(xí)內(nèi)容常包括野外巖石的識別、地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)年代的識別、巖層、節(jié)理等產(chǎn)狀的測定和描述等。各所大學(xué)對以上工程地質(zhì)基本知識的學(xué)同小異,其目的是對工程地質(zhì)這門課程有一個(gè)基礎(chǔ)的認(rèn)識和感知,但是,同時(shí),各所高校之間在這門課程內(nèi)容設(shè)置方面有各有所側(cè)重。清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)增加了現(xiàn)代先進(jìn)的地質(zhì)勘查技術(shù)的學(xué)習(xí)內(nèi)容,介紹了地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的相關(guān)方法、原理及應(yīng)用,比如介紹了地質(zhì)雷達(dá)、紅外線探水、TSP等先進(jìn)手段在隧道工程建設(shè)的應(yīng)用。中南大學(xué)、湖南大學(xué)對野外地質(zhì)實(shí)習(xí)極為注重,實(shí)習(xí)內(nèi)容包括地質(zhì)認(rèn)識實(shí)習(xí)和工程實(shí)踐實(shí)習(xí)兩個(gè)階段,實(shí)習(xí)實(shí)踐時(shí)間長達(dá)20~30天,考察湖南西部地區(qū)在建或已建項(xiàng)目所處較為復(fù)雜的地質(zhì)條件,以一個(gè)工程建設(shè)者的角度參與到實(shí)際項(xiàng)目的建設(shè)中去認(rèn)識地質(zhì)現(xiàn)象。石家莊鐵道大學(xué)地質(zhì)教研室現(xiàn)有8名教師,教授2名,副教授3名,講師3名,其中具有博士學(xué)位的4人,碩士學(xué)位的4名。獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)包括校級講課比賽特等獎(jiǎng)1名,二等獎(jiǎng)1名,校級教師1人,今年主持或參研的省部級及以上科研項(xiàng)目10余項(xiàng),并承擔(dān)省級精品課程1項(xiàng)。雖然教研室在老師們的努力下取得了不錯(cuò)的教學(xué)和研究成果,但是,和兄弟院校的工程地質(zhì)教研相比,我們?nèi)匀淮嬖谥T多不足之處。首先就是教師隊(duì)伍建設(shè)的不足,工程地質(zhì)是一門經(jīng)驗(yàn)型極強(qiáng)的專業(yè),需要足夠豐富的現(xiàn)場工程經(jīng)驗(yàn),因此需要老中青傳幫帶,讓青年老師盡快熟悉和掌握工程地質(zhì)教學(xué)的技巧和方法。其次,對工程地質(zhì)教學(xué)的重視程度不夠,課時(shí)設(shè)置偏少。,教學(xué)內(nèi)容更新不夠及時(shí),工程地質(zhì)中先進(jìn)的技術(shù)方法在教學(xué)中介紹的內(nèi)容不夠多。因此,為了跟上國內(nèi)兄弟院校土木工程地質(zhì)教學(xué)的步伐,教學(xué)改革刻不容緩。

二、當(dāng)前土木工程地質(zhì)教學(xué)存在的問題

通過以上詳細(xì)的調(diào)查和對比分析,目前土木工程地質(zhì)教學(xué)仍存在以下問題:

1、土木工程地質(zhì)教材的使用各自為政。目前各個(gè)高校使用的教材基本上是各自高校的老師根據(jù)自己的講義編排而成,缺乏一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),因而導(dǎo)致經(jīng)典精品教材較少。單從教材的題目上足可看出目前教材缺乏統(tǒng)一性和協(xié)調(diào)性。例如中南大學(xué)所用的教材為《土木工程地質(zhì)概論》,浙江大學(xué)的教材題名為《土力學(xué)與工程地質(zhì)》,石家莊鐵道大學(xué)所用教材題名為《工程地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)》等。

2、在教學(xué)內(nèi)容上與其它課程交叉重復(fù),無法突出本門課程的特色。工程地質(zhì)是一門基礎(chǔ)課程,是巖土工程、隧道工程等課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),因此,由于與其它學(xué)科老師交流不夠充分,往往存在重復(fù)講授的情況。比如,以有效應(yīng)力這個(gè)概念為例,在工程地質(zhì)、土力學(xué)、基礎(chǔ)工程等課程都涉及到,由于這個(gè)概念的重要性,各科老師為了追求各門學(xué)科的系統(tǒng)性和完整性,都會著重講解這個(gè)概念,雖然在一定程度可以加深學(xué)生對這個(gè)知識點(diǎn)的理解,但是從側(cè)面也可說明知識的重復(fù)交叉導(dǎo)致學(xué)業(yè)內(nèi)容的累贅。

3、課時(shí)安排過少。目前各所高校對土木工程地質(zhì)這門課的重視程度,課堂課設(shè)課時(shí)大多是32~48個(gè)學(xué)時(shí),因此,老師在安排教學(xué)進(jìn)度時(shí)顯得極為緊張而緊湊。從實(shí)際教學(xué)安排來看,基本上講解完三大巖石、地下水、地質(zhì)構(gòu)造基本概念后,沒有足夠的時(shí)間深入來探討地質(zhì)條件對工程的影響,往往后面工程應(yīng)用的章節(jié)皆為學(xué)生自學(xué)。

4、知識學(xué)習(xí)與工程案例結(jié)合程度不夠。由于部分老師本身參與的工程項(xiàng)目不多,同時(shí)又由于課時(shí)的不夠,這兩部分原因?qū)е聦W(xué)習(xí)的主要內(nèi)容集中在枯燥的理論知識部分,學(xué)生容易產(chǎn)生枯燥情緒。

三、土木工程地質(zhì)教學(xué)改革措施

為了很好地解決當(dāng)前土木工程地質(zhì)教學(xué)中存在的問題,讓學(xué)生從這門課程中更多地學(xué)習(xí)到有助于工程實(shí)踐的知識,必須有針對性對當(dāng)前教學(xué)實(shí)踐中存在的問題進(jìn)行改革,具體改革措施如下所述:

1、建立和完善土木工地質(zhì)程精品課程精品課程建設(shè)既是壓力,又是動(dòng)力。通過精品課程建設(shè),可以找出當(dāng)前教學(xué)中存在的薄弱環(huán)節(jié),精簡重復(fù)的教學(xué)內(nèi)容,突出本門課程的特色,使土木工程地質(zhì)這門課的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)更加明確。精品課程建設(shè)首先就是教材建設(shè),因此,有必要根據(jù)新時(shí)期土木工程培養(yǎng)目標(biāo),并結(jié)合當(dāng)前土木工程建設(shè)中出現(xiàn)的新問題、新方法、新技術(shù),編寫一本深入淺出的教材,教材中不僅包含傳統(tǒng)的知識要點(diǎn)和概念,還應(yīng)包含當(dāng)前新的地質(zhì)知識觀點(diǎn)、新的地質(zhì)勘查手段等,同時(shí)還應(yīng)包含工程實(shí)例,讓學(xué)生盡可能地更深入地建立起工程地質(zhì)與工程項(xiàng)目的聯(lián)系。精品課程建設(shè)中重要的一條就是教師隊(duì)伍的建設(shè),因此,有必要加大對教師隊(duì)伍的培養(yǎng)力度,引進(jìn)和培養(yǎng)一批有新視野、新知識的老師,以此給課堂注入新的氣象。

2、注重教學(xué)手段和教學(xué)方法的革新注意授課的科學(xué)性與藝術(shù)性,在教學(xué)過程中,善于發(fā)揮學(xué)生的主導(dǎo)地位,采用“討論試”、“啟發(fā)式”教學(xué)模式。同時(shí),要注重課前的準(zhǔn)備,精心備好每一節(jié)課,善于總結(jié)歸納每節(jié)課的重點(diǎn),以“主線法”講授課程知識。

3、增強(qiáng)對工程地質(zhì)教學(xué)的重視對工程地質(zhì)教學(xué)的重視首先就體現(xiàn)在教學(xué)和學(xué)習(xí)的時(shí)間上。盡量安排更多的課時(shí),讓老師有足夠充分的時(shí)間去講解基礎(chǔ)概念和工程實(shí)例。同時(shí),老師也可以通過其它方式來增加學(xué)生們的學(xué)習(xí)時(shí)間,比如規(guī)定某個(gè)主題,要求學(xué)生自主獨(dú)立進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研,完成該主題相關(guān)文獻(xiàn)的歸納總結(jié),并加大平時(shí)學(xué)習(xí)報(bào)告在總成績中的比例。另外,強(qiáng)化考試試題庫建設(shè),完善考試規(guī)范和制度,強(qiáng)化對學(xué)生進(jìn)行專業(yè)知識訓(xùn)練。,要重視工程地質(zhì)實(shí)習(xí)在教學(xué)中的作用,因?yàn)樵撻T課程的實(shí)踐性很強(qiáng),需要從大自然中去認(rèn)識和掌握工程地質(zhì)現(xiàn)象,使學(xué)生鞏固在書本上學(xué)到的知識,有感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識,同時(shí)在野外地質(zhì)實(shí)習(xí)過程中,亦可鍛煉學(xué)生們的體魄和吃苦耐勞的能力。

4、緊密聯(lián)系工程實(shí)踐學(xué)習(xí)的目的最終是為解決實(shí)際工程的問題,在教學(xué)的過程中融入工程實(shí)例有助于學(xué)生在正式進(jìn)入工作崗位之前對其有初步的認(rèn)識和了解,因此,工程實(shí)例教學(xué)是一個(gè)非常重要的手段。比如,老師可以把自身主持或參與的工程項(xiàng)目作為案例,結(jié)合書本知識講解如何解決工程問題,分享在解決工程問題過程中的心得體會,這樣寓教于樂的方式既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能讓他們積累相應(yīng)的工程經(jīng)驗(yàn)知識。

工程地質(zhì)勘察與研究是土木工程建設(shè)中一項(xiàng)重要的內(nèi)容,因此,加強(qiáng)該門課程的教學(xué)改革具有重要的實(shí)踐意義。本文針對目前存在的教學(xué)問題提出了若干改革措施,以期提高教學(xué)質(zhì)量和效果。但是,教學(xué)改革的進(jìn)程沒有終點(diǎn),隨著時(shí)代的發(fā)展,工程地質(zhì)教學(xué)改革理應(yīng)緊跟時(shí)代的步伐,不斷推成出新,與不斷發(fā)展的新技術(shù)新方法相結(jié)合,不斷培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識,為國家的工程建設(shè)作出新的貢獻(xiàn)。

作者:王偉袁維劉偉超孟碩溫進(jìn)芳單位:石家莊鐵道大學(xué)土木工程學(xué)院

工程地質(zhì)論文:鐵路隧道工程地質(zhì)環(huán)境論文

1關(guān)于隧道工程地質(zhì)的勘察方式

為了掌握隧道區(qū)工程地質(zhì)特點(diǎn)、水文地質(zhì)環(huán)境、不良地質(zhì)情況,對圍巖狀況進(jìn)行級別分段,為隧道工程的建設(shè)與設(shè)計(jì)提供科學(xué)的工程地質(zhì)資料與合理有效的處理方案,地質(zhì)勘察基于遙感判釋運(yùn)用了隧道工程地質(zhì)調(diào)繪、地質(zhì)鉆探、高密度電物探法、地震勘探與鉆孔超聲波檢測、抽水與壓水試驗(yàn)、瓦斯檢測等多種方式予以綜合勘察。

1.1隧道工程地質(zhì)調(diào)繪地質(zhì)調(diào)繪的方法主要包括追索法與路線穿越法,對工程整個(gè)地質(zhì)單元與隧道區(qū)兩部分控制地質(zhì)體與不良地質(zhì)。與以往的方法進(jìn)行比較,打破了調(diào)繪范圍的限制,讓調(diào)繪內(nèi)容更細(xì)致、更。通過調(diào)繪方式,能夠查明巖堆、危巖、軟土、瓦斯、地下水等不良地質(zhì)的分布情況,尤其是在隧道中部發(fā)育的巖溶管道水水流方向。隧道工程的地質(zhì)調(diào)繪為下一步工作的實(shí)施奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1.2地質(zhì)鉆探由于隧道區(qū)域地層與巖性變化的多樣性,進(jìn)行地質(zhì)鉆探時(shí)需要布置多個(gè)鉆孔,加大鉆孔分布范圍。鉆探方式主要是采用金剛石或合金鉆進(jìn),一部分煤系地層地帶的巖石粉碎,采用的是無水反循環(huán)鉆進(jìn)工藝。鉆孔的深度除有特殊要求的鉆孔外,都應(yīng)當(dāng)深入隧道設(shè)計(jì)標(biāo)高2m~3m以下。鉆進(jìn)巖芯采取率要求破碎巖層與強(qiáng)風(fēng)化層不小于50%;完整基巖不小于80%;覆蓋層不小于50%。鉆探鉆進(jìn)過程中,仔細(xì)測定地下水位,并及時(shí)記錄,記錄內(nèi)容包括巖土分層、地下水位、鉆進(jìn)速率、水的顏色等。利用詳細(xì)與具有代表性的鉆探方式,隧道洞室圍巖的巖性與整體情況能夠直觀顯示;利用鉆孔實(shí)施抽水、鉆孔聲波測試、壓水測試、煤層瓦斯檢測等一系列工作,以定性與定量兩方面為隧道圍巖的分段與分級帶來有效的地質(zhì)依據(jù)。

1.3高密度電物探法若存在鉆探方式難以查證的地質(zhì),則能采用高密度電物探法,物探儀器為擁有我國先進(jìn)水平的重慶奔騰數(shù)控技術(shù)研究所研究的WGMD-1型高度探測系統(tǒng),方法是用α排列方式予以高密度數(shù)據(jù)采集,采用國際水平的Surfer軟件與RES2DINV軟件進(jìn)行二維電阻率成像反演。能夠判斷地質(zhì)情況,改善隧道工程施工的危險(xiǎn)性,降低嚴(yán)重社會問題的發(fā)生率,有時(shí)還能避免路線更改,從而節(jié)約建設(shè)項(xiàng)目的投資資本。

1.4地震勘探與鉆孔超聲波測井以及探測巖石波速因其隧道區(qū)域地層巖性多樣化,地表風(fēng)化程度嚴(yán)重,鉆探取芯能力弱,巖芯大多為碎塊、砂狀以及塊狀。地質(zhì)人員大都是通過人為因素來判斷巖石風(fēng)化程度,很少客觀判斷巖體基本質(zhì)量,未能科學(xué)劃分隧道圍巖類型。因而,地震勘探與鉆孔超聲波測井以及探測巖石波速技術(shù)逐漸被應(yīng)用。地震勘探儀器采用的主要方式為折射波法,通過定性劃分結(jié)合定量指標(biāo)的整體分析,確定了巖石風(fēng)化情況與隧道圍巖類型,該方式更為合理,更具創(chuàng)新特色。

1.5抽水與壓水檢驗(yàn)方式若隧道區(qū)域?qū)儆跅l帶狀巖層組成的山嶺,其水文地質(zhì)單元更加復(fù)雜,含有較多含水單元與隔水層,其透水性與含水單元具有較大差異。為了能檢驗(yàn)出的洞身段各巖石的裂隙性與透水性,預(yù)判隧道涌水量,于鉆孔施工結(jié)束后分別實(shí)施抽水與壓水試驗(yàn)。抽水及壓水試驗(yàn)使用的是自制提桶與專業(yè)高揚(yáng)程空氣壓縮機(jī)抽水與壓水設(shè)施,其中提桶抽水試驗(yàn)應(yīng)用于地下水位淺的地段,空氣壓縮機(jī)抽水和壓水設(shè)施應(yīng)用于地下水位深或不存在地下水的巖層內(nèi)。并且還對一些鉆孔實(shí)行了將抽水與壓水相整合的試驗(yàn),以便同單一試驗(yàn)進(jìn)行對比。

1.6瓦斯檢驗(yàn)對專門施工的ZK11鉆孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸儀、兩個(gè)取樣瓦斯灌予以瓦斯檢驗(yàn),其具體方法為:在鉆孔鉆遇煤層后,下采煤管采煤同時(shí)迅速裝灌后封閉,5min內(nèi)進(jìn)行解吸,獲得現(xiàn)場瓦斯解吸量,采用圖解法算出瓦斯耗損量,二者相加即為煤層瓦斯逸出量。該方式簡易可行,結(jié)果接近實(shí)際情況,具有相對開拓性。

2關(guān)于工程地質(zhì)環(huán)境對隧道工程的影響

在建設(shè)長隧道、深埋隧道以及大隧道過程中,會遇到各種各樣的地質(zhì)環(huán)境問題,不僅會對工程工期與造價(jià)造成影響,還會給隧道的施工與運(yùn)行帶來安全隱患。下述對影響隧道工程的幾種地質(zhì)環(huán)境作了探討。

2.1軟土地基在湖相與濱海相等古地質(zhì)環(huán)境中,軟土大都沉積在相對停滯與相對運(yùn)動(dòng)遲緩的水環(huán)境內(nèi),此類沉積軟土顆粒細(xì)軟、土質(zhì)軟弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕變、凝聚力小幾乎可以被忽略。在這種地質(zhì)條件上建設(shè)隧道,必須考慮工程的地質(zhì)問題。1)該地質(zhì)土性較軟,受到隧道重負(fù)荷時(shí)容易發(fā)生沉陷,從而厚度發(fā)生改變,形成不均勻沉陷,導(dǎo)致隧道內(nèi)襯砌等結(jié)構(gòu)發(fā)生形變;2)隧道結(jié)構(gòu)會受軟土蠕變的影響,及時(shí)進(jìn)行支護(hù)與襯砌有重要作用;3)軟土一般存在于地下還原環(huán)境中,微生物作用容易形成甲烷氣體,聚積在軟土層孔隙內(nèi),隧道挖進(jìn)時(shí)工作人員可能會受甲烷氣體的危害,若遇到火源還可能引起爆炸。建設(shè)隧道時(shí),對于軟土地基,長度不長的隧道應(yīng)采用盾構(gòu)穿越更為簡易;然而長度過長的隧道,因其軟土的蠕變特點(diǎn),會形成超量切削,導(dǎo)致在隧道盾構(gòu)掘進(jìn)的前端會出現(xiàn)蠕變凹槽,如果軟土層厚度不夠,容易使得上方活河水與海水大量潛入隧道。因此,在海域上存在眾多沉積軟土地帶時(shí),借助盾構(gòu)穿越軟土層,必須充分重視所存在的安全隱患。

2.2砂卵石層地基在多樣化地質(zhì)條件如平原、河流、濱海、盆地中,會存在不同成因的砂卵石沉積層。各地砂卵石層的結(jié)構(gòu)由于沉積時(shí)受到古地質(zhì)地理環(huán)境的影響,各結(jié)構(gòu)間存在差異。砂卵石層的沉積韻律和顆粒級配受到沉積時(shí)水動(dòng)力條件的影響。砂卵石層危害隧道工程的幾個(gè)方面主要是:1)因?yàn)樗淼朗┕づ潘沟弥苓吷皩拥臋C(jī)械塌陷與管涌;2)砂層涌入會引發(fā)豐富地下水;3)砂層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同,形成不規(guī)則沉陷,為隧道帶來安全隱患;4)砂層內(nèi)夾雜的大塊卵石,影響盾構(gòu)施工,嚴(yán)重時(shí)會卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石層中建設(shè)隧道,容易使沉管下砂層形成沖刷,損害沉管隧道。在厚砂層上建設(shè)隧道時(shí),要注重下述幾點(diǎn):1)抽水起始水位降低引發(fā)地面沉降、沖刷、潛蝕;2)進(jìn)行大量抽水后,水位降低遲緩,產(chǎn)生壓力水頭,極易使得下方的大量砂層潰入;3)下方存在相對隔水層時(shí),因?yàn)樯戏剿淼莱樗档退畨海路礁邏核畢R合;4)透水層凸起,形成眾多越流向上補(bǔ)給,影響隧道運(yùn)行。

2.3碳酸鹽巖地層在分布有可溶碳酸鹽地層地區(qū),受到不同程度的喀斯特化作用,作用結(jié)果為在地表上形成奇特山峰,地下形成多個(gè)洞穴與通道。活躍在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水與裂隙水等,存在不同的特點(diǎn)。喀斯特水有五個(gè)對立統(tǒng)一的特點(diǎn),具體包括:1)獨(dú)存與半獨(dú)存的管道水流和擁有統(tǒng)一水力相關(guān)的地下水力面與擴(kuò)散流同時(shí)存在;2)不含水巖體與含水巖體同時(shí)存在;3)非承壓水流同承壓水流之間互相變換;4)層流運(yùn)動(dòng)和紊流運(yùn)動(dòng)同時(shí)存在;5)非均質(zhì)含水性和均質(zhì)含水性復(fù)雜變化。在喀斯特化地層中,具有相當(dāng)明顯的三相流,即是氣體、固體、液體三相物質(zhì)混合形成的三相流。三相流具備一個(gè)重要特性,泥砂等固體流與水等液體流是不能被壓縮的,而氣體能被壓縮,受壓氣體還會發(fā)生多種變化。

3結(jié)語

區(qū)域地質(zhì)斷裂與大型滑坡體等區(qū)域地質(zhì)條件嚴(yán)重影響鐵路線路的安全。本文通過采用地質(zhì)勘察方法對隧道區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境予以系統(tǒng)的深入分析研究,監(jiān)測隧道結(jié)構(gòu)收斂變形情況,對隧道工程進(jìn)行穩(wěn)定性分析。通過研究隧道區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境、圍巖介質(zhì)環(huán)境,得出了隧道山體開裂原因與圍巖穩(wěn)定性研究結(jié)論,希望能為復(fù)雜地質(zhì)條件的鐵路隧道工程地質(zhì)勘察提供一些參考依據(jù)。

作者:張志遠(yuǎn)單位:山西省地勘局二一四地質(zhì)隊(duì)

工程地質(zhì)論文:巖溶地區(qū)人防工程地質(zhì)災(zāi)害論文

1概況

1.1工程概況擬建人防工程項(xiàng)目位于貴陽市,除公園路為地下一層外,其余均為地下兩層。工程建成后總建筑面積約42×104m2,將成為目前國內(nèi)建筑規(guī)模較大的單建式平戰(zhàn)結(jié)合人防工程;除中山路道路寬度為16m外,其余道路寬度都為26m,工程主體位于道路以下,出入口位于道路兩側(cè)人行道上。工程施工采用蓋挖逆作法。

1.2地質(zhì)概況評估區(qū)大地構(gòu)造單元屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺黔北臺隆貴陽北東向復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)之貴陽向斜,區(qū)內(nèi)無斷層通過,受褶皺作用影響,區(qū)內(nèi)地層產(chǎn)狀變化較大,向斜西翼地層傾向94°~118°,傾角24°~36°,向斜東翼地層傾向171°~226°,傾角20°~32°,向斜核部傾向近南,傾角20°。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育三疊系下統(tǒng)安順組(T1a)白云巖、溶塌角礫巖、中統(tǒng)花溪組(T2h)白云巖、砂屑白云巖及第四系紅粘土、人工填土。

2地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測

建設(shè)工程區(qū)由于受城市現(xiàn)代化建設(shè)影響,建設(shè)區(qū)內(nèi)地形平坦,巖石類型主要為碳酸鹽巖,無大斷裂構(gòu)造通過,屬于區(qū)域地殼基本穩(wěn)定區(qū)。因此,評估工作主要從區(qū)內(nèi)地質(zhì)、褶皺、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件以及氣候條件、工程特征、施工條件等對工程建設(shè)可能引發(fā)或遭受的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測分析。現(xiàn)將常見的幾種地質(zhì)災(zāi)害類型簡述如下。

2.1隱伏巖溶塌陷區(qū)內(nèi)地下人防工程施工過程中所經(jīng)地層及巖石類型主要為三疊系下統(tǒng)安順組(T1a)及中統(tǒng)花溪組(T2h),其巖性為白云巖。施工區(qū)主要處于貴陽向斜軸部,為深部巖溶易發(fā)育地段。巖溶發(fā)育深度集中在地面以下10~30m、50~70m、80~90m、110~150m等。結(jié)合鄒成杰、李茂秋對深部巖溶的劃分方案,區(qū)內(nèi)屬河谷—向斜盆地型深巖溶,但因建設(shè)區(qū)地下水位分布較淺,所以隱伏巖溶地面塌陷是施工過程中主要災(zāi)種之一。擬建工程采用9m×8m的柱網(wǎng),溶洞頂板承受的壓力有人防工程結(jié)構(gòu)自重、水壓力、土壓力等靜荷載以及人防頂板上的車輛輪壓荷載、層間樓板上的使用荷載等活荷載,地震荷載下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力影響,結(jié)構(gòu)頂板處的主應(yīng)力較大。建設(shè)工程處于貴陽向斜軸部,隱伏小斷層較發(fā)育,受之影響巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育,這加劇了巖溶的發(fā)育,易導(dǎo)致巖溶地面塌陷。以往水文地質(zhì)資料也顯示,巖溶水鉆孔單位涌水量0.1~3.4L/(s?m)。在自然條件下,由于區(qū)內(nèi)地下水活動(dòng)的交替變化比較強(qiáng)烈,溶洞頂板較薄,并覆蓋第四系土層,這也進(jìn)一步增加了塌陷的可能性。在附加壓力(主要為靜荷載和活荷載)的作用下,產(chǎn)生隱伏巖溶塌陷的可能性更大。預(yù)測工程建設(shè)引發(fā)或遭受巖溶地面塌陷的可能性大,地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后造成的危害程度大,危險(xiǎn)性大。

2.2基坑突水及隧道涌水[11]地下人防工程建設(shè)過程中經(jīng)過地段的地下水類型主要為碳酸鹽巖巖溶水,局部為孔隙水、裂隙水。地下水水位埋深較淺,一般小于10m。根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料分析結(jié)果,泉水、地下河流量一般10~20L/s,枯季地下水徑流模數(shù)4.42~9.48L/(s?km2)。地下人防工程屬淺埋隧道,且所有路段均為強(qiáng)含水層,地下水涌水將對工程施工造成威脅。預(yù)測基坑突水及隧道涌水的可能性較大,危害性中等—大。地下人防工程穿過貫城河(中華路地下人防工程)、市西河(瑞金路地下人防工程)及隱伏斷層帶時(shí),隧道基坑突水及隧道涌水的可能性及危險(xiǎn)程度更大。

2.3疏干排水引發(fā)地面塌陷已有資料記載,老城區(qū)曾發(fā)生過多次抽水引起巖溶地面塌陷事件。如1973年,貴州博物館地基塌陷;1973年、1978年湘雅村塌陷;2001年中華北路噴水池塌陷等。地下人防工程頂板無明顯隔水層,全路段均為碳酸鹽巖強(qiáng)含水層,且區(qū)內(nèi)地下水位埋深淺,隧道內(nèi)大面積的排水,將有可能改變區(qū)內(nèi)地下水徑流場及滲流場,地下水水位以基坑為中心呈漏斗狀向四周擴(kuò)散,從而導(dǎo)致地下水水位下降,靜態(tài)水平衡遭受破壞,水壓力大幅度消減,地基可能因承載力不足而產(chǎn)生不均勻沉降。尤其建設(shè)工程區(qū)為巖溶發(fā)育區(qū),易形成局部地面塌陷。塌陷區(qū)范圍可根據(jù)抽水影響半徑確定。隧道抽水影響半徑涉及含水層包括第四系人工填土、粘土及白云巖,地表以下0.5~2m基本為鋼筋混凝土,白云巖巖體溶洞、裂隙等發(fā)育不均勻,對滲透系數(shù)取加權(quán)平均值后,可近似認(rèn)為含水層屬均質(zhì)各項(xiàng)同性。計(jì)算時(shí)假設(shè)隧道底板標(biāo)高為0m,采用含水層底板標(biāo)高為-800m,依上述假設(shè)條件,隧道涌水量預(yù)測采用抽水影響半徑公式按式(1)進(jìn)行概算。R=2SHK(1)式中:R——抽水影響半徑,m;S——設(shè)計(jì)水位降深,m,取坑底至靜止水位標(biāo)高的距離;H——取含水層底板至靜止水位的距離,m;K——滲透系數(shù),m/d;式中各參數(shù)取經(jīng)驗(yàn)數(shù)值(概數(shù))為:K=0.2m/d,S=10m,H=800m,代入各參數(shù)計(jì)算得R=253m。另外,可以根據(jù)影響半徑的經(jīng)驗(yàn)數(shù)值及評估路段巖層性質(zhì)、單位涌水量來確定影響半徑,《貴州省貴陽市城市供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告》(1∶5萬)區(qū)域地質(zhì)資料顯示,巖溶水鉆孔單位涌水量一般0.1~3.4L/(s?m),取值約1.7L/(s?m)。對照表1,大概可確定區(qū)內(nèi)抽水影響半徑R=255m,最小可小于10m,較大可大于500m。地下人防工程屬淺埋隧道,預(yù)測疏干排水引發(fā)影響半徑范圍(R)內(nèi)地面塌陷的可能性較大,危害性中等。鄰近未采用樁基的老式建筑、道路等遭受工程建設(shè)中抽排水引發(fā)的巖溶塌陷危害的可能很大。

2.4圍巖失穩(wěn)人防工程均采用地下開挖,相當(dāng)于采用隧道通過,所經(jīng)路段地層巖性主要為三疊系碳酸鹽巖及部分第四系地層。第四系地層厚一般1~8m,巖性主要為白云巖,呈弱—中等風(fēng)化,屬于脆性圍巖。區(qū)內(nèi)局部可能發(fā)育隱伏小斷層,斷層帶及其影響范圍內(nèi)巖石裂隙發(fā)育、穩(wěn)定性差,加之工程施工破壞巖石的完整性,從而易沿裂面產(chǎn)生應(yīng)力集中(尤其是產(chǎn)狀較平緩不大于30°的裂隙),導(dǎo)致頂板坍塌、掉塊。因此,認(rèn)為工程施工中容易發(fā)生的災(zāi)害主要為隧道頂板塌落、掉塊、坍塌及地下人行通道進(jìn)出口開挖邊坡失穩(wěn)。其發(fā)生的可能性大,危害程度大,危險(xiǎn)性大。

2.5小結(jié)綜上所述,貴陽市地下人防工程建設(shè)引發(fā)和遭受地質(zhì)災(zāi)害主要為隱伏巖溶地面塌陷,其可能性大,危害程度大,危險(xiǎn)性大;其次為基坑突水及隧道涌水,其可能性大,危險(xiǎn)性和危害程度中等—大。其較大的威脅除了地下水以外,其次就是土層的坍塌、滑塌和滑坡、地面塌陷問題。其中地面塌陷的形成方式主要有以下2種:①隧道施工直接導(dǎo)致上覆地層失穩(wěn)破壞形成的地面塌陷;②隧道施工導(dǎo)致地層中不良地質(zhì)體(以隱伏巖溶、地下水為代表)破壞,進(jìn)而引發(fā)的地面塌陷。

3探討

通過對貴陽市地下人防工程地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)預(yù)測評估,其主要引發(fā)和遭受的災(zāi)種為隱伏巖溶地面塌陷、基坑突水及隧道涌水、疏干排水引發(fā)地面塌陷、隧道圍巖失穩(wěn),其中隱伏巖溶地面塌陷的危害性較大。今后在巖溶地區(qū)從事地下人防工程建設(shè)及地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估工作時(shí),應(yīng)首先了解和掌握巖溶特性及形成機(jī)制,針對不同地區(qū)、不同地質(zhì)構(gòu)造類型等特征,選取相應(yīng)的評估方法和對策,以使評估工作更有成效,以避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,保障人民的人身和財(cái)產(chǎn)安全。貴陽市地下人防工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估工作及評估對策可為上述工作的有效開展提供重要借鑒。如果在地震易發(fā)區(qū)、斷裂活動(dòng)區(qū)、構(gòu)造發(fā)育區(qū)、沙土液化區(qū)、厚層軟土區(qū)等,應(yīng)根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)、構(gòu)造、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件以及氣候條件、工程特征、施工條件等進(jìn)行單獨(dú)評估。其中,隧道圍巖失穩(wěn)、基坑突水及隧道涌水、疏干排水引發(fā)地面塌陷這3種災(zāi)害是地下人防工程最常見的。巖溶塌陷主要是發(fā)生在碳酸鹽巖地區(qū)。

4總結(jié)

上述結(jié)論及觀點(diǎn)是筆者在從事貴陽市地下人防工程地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評估工作過程中的一些認(rèn)識,不一定具有“普適性”,相信隨著今后地下人防工程的逐步開展,會涌現(xiàn)出大量的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估工作者、評估報(bào)告及相關(guān)文章,最終將會形成基本統(tǒng)一的認(rèn)識和評估方法。

作者:鄭祿林鄭祿璟單位:貴州省地礦局地球物理地球化學(xué)勘查院貴州大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院,

工程地質(zhì)論文:隧道工程地質(zhì)環(huán)境論文

1當(dāng)前隧道施工的現(xiàn)狀

目前的隧道施工技術(shù),普遍都是采用的全斷面開挖法,臺階開挖法,分布開挖法。

1.1全斷面開挖法全斷面開挖法又被叫做全斷面掘進(jìn)法。在隧道設(shè)計(jì)中開挖斷面,從而可以在一次施工中完成開挖斷面的方法。一共有三種方式開挖:新奧地利全斷面開挖法、護(hù)板全斷面開挖法和掘進(jìn)機(jī)護(hù)板全斷面開挖法。這種施工方法的操作相對簡單,一般常規(guī)的工作順序有:使用移動(dòng)式鉆井臺車,先全斷面一次鉆探并進(jìn)行裝藥,然后鉆進(jìn)小車返回到50m安全位置外,然后引爆,一次爆破成型,將鉆孔車開往開挖面推入到位,開始鉆探及爆破作業(yè)的下一個(gè)步驟。與此同時(shí),在施工前的防水隔離層作為初期的支護(hù),進(jìn)行第二次的堆砌。這個(gè)步驟主要有兩個(gè)點(diǎn)比較重要:一是增加了機(jī)械施工用具進(jìn)行二次噴作業(yè),通過兩次的噴,可以穩(wěn)定地基并且可以加速隧道施工的進(jìn)度;第二是必須提前進(jìn)行混凝土的鋪設(shè),并且不滯后200m。這是確保安全質(zhì)量的一個(gè)重要的方法。全斷面開挖法主要使用在Ⅰ~Ⅲ級圍巖。全斷面開挖法的工作特點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)在于,在一個(gè)開放的地點(diǎn)施工,可以相對多一點(diǎn)的使用大型機(jī)械;只需要一次開挖,就可以進(jìn)行工作,加快了工作速度,降低了工作中產(chǎn)生的不必要的干擾。缺點(diǎn)在于,施工連續(xù)性很強(qiáng),需要高度的機(jī)械化用具的支持,若某部分出現(xiàn)問題,整體進(jìn)度都會被影響。

1.2臺階法臺階法又分為正臺階和反臺階法。施工在穩(wěn)定性差的巖石,整個(gè)隧道斷面分為若干層,由上到下段開挖,前后各從一個(gè)小一些積極步驟形成開挖面。上部臺階的鉆研作業(yè)和下部臺階的出渣可以同時(shí)進(jìn)行,而使效率可以改善。之后,整個(gè)斷面開挖出來后,然后由邊墻到拱頂襯砌。在隧道的及時(shí)層頂部的及時(shí)個(gè)挖掘是一個(gè)彎曲的導(dǎo)坑,需要鉆更多的井眼,以防止倒塌。導(dǎo)坑超前距離很短,使石碴爆破直接拋落到范圍以外的坑,以減少扒碴的工作量,提高施工速度。如果巖石隧道頂部松動(dòng),應(yīng)立即用臨時(shí)支撐螺栓或鋼拱坑,以防止倒塌。臺階法作為目前的最廣泛的應(yīng)用方法,缺點(diǎn)在于上部作業(yè)和下部作業(yè)有相互的干擾,這時(shí)候技術(shù)人員和施工人員就應(yīng)該注意下部作業(yè)對上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性的影響。

1.3分部開挖法較為軟弱的圍巖不能大斷面的開挖,應(yīng)該采取分部開挖的方法。當(dāng)前的分部開挖法有三個(gè)主要形式:預(yù)留核心土法,雙側(cè)壁導(dǎo)坑法,交叉中隔壁法和中隔壁法。預(yù)留核心土法主要用于五到六級的圍巖隧道的施工。施工順序主要分為:初期的人力和機(jī)械相結(jié)合的施工,在開挖拱部土體的支撐;在初期的支撐保護(hù)下,進(jìn)行第二次的挖掘,這次主要是挖核心土體和下半部的土體,并且進(jìn)行封底;根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況,再次進(jìn)行二次襯砌。這類方法的施工穩(wěn)定性好,施工安全。雙側(cè)壁坑導(dǎo)法也稱為“眼鏡工法”,此方法現(xiàn)在兩遍進(jìn)行挖掘,再挖掘剩下的部分。這種方法大多用在第四到五級的圍巖,也是能夠在大斷面土質(zhì)隧道的施工方法。由于這方法先是在兩邊施工,初期的支護(hù)由下到上,很好的解決了土體承載力的不足,這樣也保護(hù)了施工的安全,控制可能到來的危險(xiǎn),避免出現(xiàn)地表下稱的問題。但是這種方法實(shí)施起來很復(fù)雜,因?yàn)樵谶@種方法的應(yīng)用過程中有太多的工序,讓技術(shù)人員和管理人員的工作變的復(fù)雜,會拖慢施工的進(jìn)度,也會讓隧道施工的成本有不必要的增加。交叉中隔壁及中隔壁法,一般都是沿著一邊從上到下分兩到三步完成,每當(dāng)完成一部分工作時(shí),都要進(jìn)行專門的保護(hù)措施,例如安裝腳手架,中隔墻的建立,支護(hù)的搭建,中隔墻需要分布完成,然后再進(jìn)行另一邊的隔墻的挖掘,他們的分步次數(shù)和支護(hù)形成與開挖的次數(shù)是相同的。交叉中隔壁及中隔壁法先進(jìn)行開挖的那一邊要及時(shí)的受到保護(hù),完成相應(yīng)的幾步之后,可以開始另一邊的施工,這樣兩邊的交叉工作可以同時(shí)進(jìn)行并且減少工作時(shí)間。

2復(fù)雜環(huán)境下隧道開挖施工原則

我們所知道的隧道施工,是將山體內(nèi)的巖石進(jìn)行挖除,與此同時(shí),也要保持在施工過程中巖石的穩(wěn)定性。在隧道施工的過程中,最最關(guān)鍵的一步是及時(shí)步,開挖。因?yàn)樵陂_始施工的過程中,對于圍巖的判斷很重要,不僅需要因地制宜,還要擁有正確的開挖方法和過硬的技術(shù)支持。這對接下來的工作有著重要的影響。在進(jìn)行隧道開挖的過程的工作中,我們遵循的基本原則就是:我們要保障首要前提是圍巖一定要穩(wěn)定,并且不能對圍巖進(jìn)行進(jìn)行大規(guī)模的擾動(dòng)。在這種情況下,我們才能進(jìn)一步的選擇挖掘方法,也能從速度方面得到突破。再考慮如何進(jìn)行施工的時(shí)候,技術(shù)人員需要考慮圍巖的地質(zhì)條件還有變化的情況,這樣的選擇能夠適應(yīng)地質(zhì)條件的變化,能夠保障安全,也要考慮威嚴(yán)的穩(wěn)定性;另一點(diǎn)需要考慮的就是在我們挖掘的過程中出現(xiàn)的意想不到的情況,要能夠及時(shí)的應(yīng)付,并保障部隊(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生影響,不會降低施工的安全性。隧道施工中,影響圍巖穩(wěn)定的最重要的一個(gè)因素是施工人員選擇的開挖方法。所以,技術(shù)人員一般在選擇前,都會進(jìn)行專業(yè)性的分析,施工是否安全,是否有難度,穩(wěn)定性怎么樣,施工時(shí)間是多少,經(jīng)濟(jì)問題都會被考慮進(jìn)去,這樣字選擇出來的開挖方法才是最恰當(dāng)?shù)摹蛩砉こ?922014年7期(總第115期)只有有原則的分析和綜合選擇的相結(jié)合,才能在如何進(jìn)行隧道施工的方法上選出方案,而這也是每次隧道施工都要遵守的,也是方案選擇和正確解決問題的正確方向。

3結(jié)語

本文在對隧道施工方法的選擇上進(jìn)行了優(yōu)化的選擇,并且文章從多方面進(jìn)行分析,通過模擬現(xiàn)場可能出現(xiàn)的情況,施工檢測相結(jié)合,重點(diǎn)探索了在隧道施工時(shí),圍巖和支護(hù)結(jié)構(gòu)的關(guān)系,應(yīng)力場可能會產(chǎn)生的變化的規(guī)律的研究,驗(yàn)證了選擇隧道施工方法的可行性:隧道施工過程中,相關(guān)人員測量出的數(shù)據(jù)都是對施工的一種反射,他們之間是有著相互聯(lián)系的,并且他們的變化也是有規(guī)律的。對于測量的結(jié)果,我們做要做的分析就是聯(lián)系實(shí)際,通過當(dāng)?shù)氐臅r(shí)間,空間的變化的發(fā)展來分析,只有將我們所收集到的不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的分析,不考慮偶然因素,就能在隧道的施工和建設(shè)中取得更好的進(jìn)步。

在進(jìn)行復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工過程中,利用不同的分析方法,對施工所要選擇的方法進(jìn)行優(yōu)化,這樣就可以確定施工的最合適,最安全的方案。復(fù)雜的地形的存在,是施工道路上的一個(gè)很大的阻礙。通過立體的分析和研究,能夠研究出所要開挖的隧道的實(shí)際情況和特點(diǎn),也可以更加客觀的,真實(shí)的還原施工過程中可能遇見的問題。在對施工方法進(jìn)行取舍的過程中,可以通過方案的結(jié)合來優(yōu)化我們的選擇。死板永遠(yuǎn)不可能取得好的結(jié)果。通過層次分析和綜合模糊評判評價(jià)隧道施工,是現(xiàn)在和未來在選擇隧道施工方法的一個(gè)很好的發(fā)展的大方向。

在復(fù)雜的隧道環(huán)境下,我國的隧道施工技術(shù)已經(jīng)在最近幾年隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展取得了很大的進(jìn)步。隧道施工會遇到各種不同的情況,而我們的技術(shù)人員也會找到最合適的解決方法。比如,在面對各種不同的巖石層時(shí),甚至是面對極為復(fù)雜的地形,技術(shù)人員總會找到科學(xué)的方法來應(yīng)付。無論是何種技術(shù),都已經(jīng)處于一種成熟的時(shí)期。在從事此方面的專業(yè)人員,也需要找到方法減少危險(xiǎn)的發(fā)生,同時(shí)降低成本。通過合理分析開挖方法,超前想到可能遇到的問題,大力投入人力和物力,加強(qiáng)施工現(xiàn)場的管理,保障預(yù)期的工程質(zhì)量。方法加應(yīng)變能力才是在復(fù)雜隧道環(huán)境下隧道施工的重中之重。

作者:童高友單位:貴州陸通公路工程監(jiān)理有限責(zé)任公司

工程地質(zhì)論文:地質(zhì)災(zāi)難論文:管道工程地質(zhì)災(zāi)難預(yù)防透析

作者:方浩 單位:中國石油化工股份有限公司

筆者在野外調(diào)查期間仔細(xì)研究了崩塌19處,其中HB082+511右16m倒龍崩塌、HB107+234左49m吉心場崩塌、HB242+224左10m長陽堡鎮(zhèn)崩塌三處崩塌離設(shè)計(jì)管道線路最近,威脅較大(表略)滑坡滑坡主要發(fā)生在川東、渝中及鄂西中低山區(qū),集中在宣漢、石柱、利川、恩施、巴東、長陽一帶,土質(zhì)、巖質(zhì)滑坡均有發(fā)育,多集中分布于地形坡度大于25°,尤其是順向結(jié)構(gòu)邊坡地段。降雨是誘發(fā)滑坡發(fā)生的主要因素,雨水入滲滑體后軟化滑帶,增大滑體容重,導(dǎo)致坡體失穩(wěn)產(chǎn)生滑動(dòng),對管道工程安全構(gòu)成威脅。本次共調(diào)查滑坡52處,其中對管道工程危險(xiǎn)較大的滑坡為四川境內(nèi)的峨城山古滑坡,該滑坡平面形態(tài)呈舌狀,由崩坡積塊碎石土組成,厚5~10m,下伏自流井組砂、泥巖,滑體長約300m,寬約50~100m,滑體平均厚度7m。屬古滑坡,該滑坡前、后緣現(xiàn)狀不明顯,僅在滑坡體右側(cè)見滑體中小規(guī)模次級滑塌。不穩(wěn)定斜坡川東、渝中及鄂西山區(qū)管線附近存在有相當(dāng)數(shù)量的潛在不穩(wěn)定斜坡,筆者共調(diào)查74處。一類屬自然斜坡,即地殼長期的抬升和地表水侵蝕下切作用下形成的天然斜坡;另一類為人工邊坡,為人類工程活動(dòng)開挖形成。其中自然不穩(wěn)定斜坡由于自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),當(dāng)外界條件具備時(shí),易發(fā)生變形破壞。具備易匯水的松散堆積體斜坡、松弛破碎巖體斜坡、切腳的順層巖質(zhì)斜坡常以滑坡形式產(chǎn)生變形破壞;具備外傾結(jié)構(gòu)面的高陡斜坡、受多組裂隙切割的外傾楔形巖體懸崖陡壁則常以崩塌形式產(chǎn)生變形破壞。前者多在管道順坡穿越的“V”型溝,后者多在管道跨越的“U”型谷。人工不穩(wěn)定邊坡主要表現(xiàn)為公路邊坡及居民建房形成的局部切坡,土質(zhì)邊坡多以局部小范圍的坍塌為主,巖質(zhì)邊坡多以零星崩塌掉塊為主。在管道沿線已建和在建的交通線路上多處見有人工不穩(wěn)定邊坡,一般高3~20m,長10~200m不等,均存在不同程度的變形。管線工程經(jīng)常從這些不穩(wěn)定斜坡體上方或下方經(jīng)過或橫穿,施工時(shí)極易造成該邊坡體失穩(wěn)破壞,給自身帶來損失。2.4泥石流泥石流主要發(fā)育分布于川東、渝中及鄂西山區(qū),以溝谷型稀性小型泥石流為主。區(qū)內(nèi)溝谷深切、匯水條件良好、地形坡降大,為泥石流發(fā)生提供了地形條件;大量的松散堆積物及人工棄渣為泥石流發(fā)生提供了充足的物質(zhì)來源;區(qū)內(nèi)豐沛集中的強(qiáng)降雨則為泥石流提供了水動(dòng)力來源。

地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估

筆者對研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評估方法采用“危險(xiǎn)性積分法”,即列出與地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性最密切的評分項(xiàng)目,按100分制逐段、逐項(xiàng)進(jìn)行考核打分,分高為危險(xiǎn)性大,分低為危險(xiǎn)性小[5-6]。根據(jù)評分結(jié)果,結(jié)合實(shí)際情況給出危險(xiǎn)性不同級別的標(biāo)準(zhǔn)分值,并按這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)綜合評估每一地段地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性等級(表略)。綜合評估原則與量化指標(biāo),對管道工程和附屬站場逐段逐場進(jìn)行綜合評估。據(jù)管道沿線各段地質(zhì)環(huán)境條件、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育程度、施工和營運(yùn)過程中可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害、管道施工方法、管線附近人類工程活動(dòng)、地質(zhì)災(zāi)害對管道和周邊的危害程度等方面的依據(jù),將整個(gè)天然氣管道工程1967.05km長管線(含支線工程)劃分為162個(gè)段進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評估。全路段及分省段地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性綜合評估結(jié)果統(tǒng)計(jì)。

地質(zhì)災(zāi)害防治對策

滑坡、不穩(wěn)定斜坡研究區(qū)的滑坡、不穩(wěn)定斜坡主要集中在川東、渝中及鄂西中低山區(qū)的宣漢、石柱、利川、恩施、巴東、長陽一帶。從地形坡度上分析滑坡和不穩(wěn)定斜坡多發(fā)生在坡度大于25°的邊坡,尤其是順向結(jié)構(gòu)邊坡地段。調(diào)查顯示,降雨是誘發(fā)此類災(zāi)害的主要因素,因此要防止雨水侵入對滑坡、不穩(wěn)定斜坡的影響,同時(shí)根據(jù)滑坡、不穩(wěn)定斜坡發(fā)育的位置與管道之間的距離,亦分別采取不同的防治措施。管線距滑坡、不穩(wěn)定斜坡距離在50m以上管線距滑坡(不穩(wěn)定斜坡)距離在50m以上,滑坡(不穩(wěn)定斜坡)變形破壞不會直接影響到輸氣管線的正常建設(shè)和運(yùn)行,因此對待這類滑坡和不穩(wěn)定斜坡主要采取加強(qiáng)監(jiān)測、及時(shí)評估的處置措施,在沿線的52處滑坡中,這類滑坡共有37個(gè),占滑坡數(shù)量的71.2%;在沿線74處不穩(wěn)定斜坡中,這類斜坡共57處,占不穩(wěn)定斜坡總數(shù)的77%。管道位于滑坡、不穩(wěn)定斜坡影響范圍內(nèi)滑坡和不穩(wěn)定斜坡在管道影響范圍內(nèi)但滑坡失穩(wěn)不直接威脅管道,但可能影響管道安全運(yùn)營,此類滑坡、不穩(wěn)定斜坡的防治主要是加強(qiáng)變形監(jiān)測,適當(dāng)支擋,穩(wěn)定坡腳。這樣的滑坡有5處,占總數(shù)的9.6%,不穩(wěn)定斜坡有7處,占總數(shù)的9.5%。滑坡、不穩(wěn)定斜坡變形破壞直接威脅管道管道從滑坡體(不穩(wěn)定斜坡)前緣或中穿過,這種條件下有兩種防治方式,一是對滑坡、不穩(wěn)定斜坡進(jìn)行工程治理,通過設(shè)置擋墻、坡面護(hù)坡、排水,并在管道施工時(shí),采取一定的工程措施,如分段敷設(shè),避免連續(xù)不間斷大開挖,保障滑坡體穩(wěn)定,并加強(qiáng)監(jiān)測,確保管線運(yùn)行的長治久安;二是改線處理,通過調(diào)整線路,使管線處于滑坡變形影響范圍以外。這類滑坡共有11處,占總數(shù)的21.1%,其中3處通過滑坡治理后通過,另8處根據(jù)滑坡發(fā)育情況,進(jìn)行了線路調(diào)整,使滑坡不直接威脅管道;不穩(wěn)定斜坡有10處,占總數(shù)的13.5%,均進(jìn)行了工程治理。崩塌災(zāi)害崩塌災(zāi)害點(diǎn)主要分布在川東、渝中及鄂西南山區(qū)一帶的地勢高陡的陡坡地段,沿線88處崩塌災(zāi)害點(diǎn)中筆者重點(diǎn)調(diào)查了其中19處,認(rèn)為崩塌災(zāi)害防治主要有兩種情況。崩塌直接威脅管道安全全線19處崩塌中,3處崩塌直接威脅管道工程,這類崩塌穩(wěn)定性較差,上部危巖體積大,直接威脅到管道、設(shè)備和施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全,危險(xiǎn)性極大,其防治方式一是合理避讓,適當(dāng)調(diào)整線路,使管道遠(yuǎn)離崩塌區(qū),管道沿線有三個(gè)崩塌(倒龍崩塌、吉心場崩塌、長陽堡鎮(zhèn)崩塌)采用這種方法處置;二是管道施工前采取措施,清理可能產(chǎn)生崩塌的危巖體,并加強(qiáng)工程監(jiān)測,管道重慶、鄂西的7處崩塌采用了這種治理方式。崩塌位于管道影響范圍內(nèi)不直接威脅管道工程的崩塌體共有9處,這些地段施工前仔細(xì)調(diào)查工作場地及其周圍是否有可能產(chǎn)生崩落、滾動(dòng)的松動(dòng)巖塊、浮石等,少量危巖提前予以清除,并控制爆破藥量,避免產(chǎn)生崩落;加強(qiáng)監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處置。泥石流管道工程沿線泥石流主要發(fā)育川東、渝中及鄂西山區(qū),以溝谷型稀性小型泥石流為主,共發(fā)育大型泥石流溝10條,管道經(jīng)過泥石流溝時(shí),主要通過加大埋置深度(一般進(jìn)入基巖)并做適當(dāng)加強(qiáng)防護(hù),將剩余棄渣堆放于開闊的溝底或?qū)捑彽耐莸兀⒁暤匦吻闆r修筑擋土墻,做好沿線地表植樹造林工作,避免水土流失導(dǎo)致的泥石流災(zāi)害。同時(shí)在低洼地帶加強(qiáng)防護(hù),對潛在不穩(wěn)定斜坡地段加強(qiáng)支擋,建議跨河處埋設(shè)河底,并加設(shè)防沖措施地面沉降地面沉降主要由過量開采地下水引起,管道沿線地面沉降主要涉及江蘇、浙江、上海等區(qū)段,此類災(zāi)害多表現(xiàn)為緩變,其防治主要是考慮不均勻沉降帶來的管道變形,為此,管道設(shè)計(jì)中,采用能夠承受一定變形的彎(接)頭,并在管道下加厚墊層,降低不均勻沉降。地面沉降分為巖溶地面沉降和采空地面沉降兩類,防治方法分述:巖溶地面沉降巖溶地面沉降主要分布在鄂西山區(qū)、鄂東平原丘崗區(qū),主要有三個(gè)地段發(fā)生塌陷,即恩施崔壩巖溶塌陷群、建始百步梯巖溶塌陷及大冶市大箕鋪鎮(zhèn)-金湖街辦巖溶塌陷區(qū)。管道經(jīng)過巖溶塌陷區(qū)時(shí),首先要加大巖土工程地質(zhì)勘察力度,查明巖溶分布情況,在產(chǎn)生塌陷的地段,若塌陷坑范圍不大,且周邊地質(zhì)條件穩(wěn)定,可適當(dāng)調(diào)整線路,若管道穿過塌陷區(qū),要采用回填、坑口鋪蓋、采用灌漿、地基土加固等工程處理措施,或者提前架設(shè)基礎(chǔ)梁跨越陷坑。采空地面沉降管道沿線采空區(qū)共發(fā)現(xiàn)有11處,主要分布在湖北段大冶大箕鋪鎮(zhèn)銅礦開采區(qū)內(nèi),細(xì)垴灣、馮家山、三角橋村、黃皮山四個(gè)采空塌陷距管線較近,塌陷呈趨強(qiáng)勢頭,嚴(yán)重影響管道安全,管道經(jīng)過此類采空區(qū)時(shí),通過詳細(xì)勘察,對其中8個(gè)采空區(qū)進(jìn)行避讓,對3處無法避讓的采空區(qū),利用樁基礎(chǔ)設(shè)支點(diǎn)跨越。

結(jié)語

川氣東送管道跨越地形、地貌類型多、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈,地質(zhì)災(zāi)害的分布表現(xiàn)出一定的地域性,川東~鄂西段滑坡、崩塌、泥石流、巖溶塌陷災(zāi)害較多,采空塌陷災(zāi)害以采礦最為嚴(yán)重的湖北段為主,地面沉降則主要在長江中下游地區(qū),設(shè)計(jì)和施工過程中,本著管道工程安全的原則,以上述地質(zhì)災(zāi)害防治措施為基礎(chǔ),并考慮具體的地質(zhì)、地形、構(gòu)造特點(diǎn),確定每一處災(zāi)害的防治措施,保障川氣東送管道工程的設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行的地質(zhì)環(huán)境安全,本文的地質(zhì)災(zāi)害防治措施對長輸管道地質(zhì)災(zāi)害的防治具有一定的代表性和示范意義。

工程地質(zhì)論文:水利水電工程地質(zhì)勘測論文

1(地理信息系統(tǒng))在水利水電工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用

GIS(地理信息系統(tǒng))是近些年開發(fā)與發(fā)展的一種空間信息分析方法與技術(shù),具有處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)、空間分析等的功能,廣泛應(yīng)用在資源與環(huán)境領(lǐng)域。將GIS方法與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合,從而能夠提供相關(guān)的工程地質(zhì)圖件(如平面圖、剖面圖、等值線圖等),伴隨GIS方法與技術(shù)的不斷成熟,其在水利水電工程地質(zhì)勘測領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,水利水電工程師可以利用GIS方法來獲取一定的工程地質(zhì)信息,以及相關(guān)的制圖輸出等信息,解決一些空間分析問題,這些對于水利水電工程師有效把握地形地質(zhì)條件、提出相應(yīng)工程建筑決策具有很大的幫助。其能為我國水利水電工程建設(shè)的土地利用與開發(fā)規(guī)劃等提供科學(xué)參考依據(jù),利于提高我國水利水電工程地質(zhì)勘測的效率與水平。

2水利水電工程地質(zhì)勘測的技術(shù)

2.1GPS技術(shù)在水利水電工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用

GPS(GlobalPositioningSystem)即全球定位系統(tǒng),其作為一種測量技術(shù)可以為人們提供詳細(xì)且精準(zhǔn)的包含點(diǎn)、線、面內(nèi)容的三維坐標(biāo)及相關(guān)信息,快速、高效、精準(zhǔn)、自動(dòng)化、全天候等是該測量技術(shù)的主要優(yōu)勢。此外,GPS技術(shù)在結(jié)合了現(xiàn)代通信技術(shù)之后,其功能性更為強(qiáng)大,能夠滿足實(shí)時(shí)定位與導(dǎo)航,因而GPS技術(shù)被廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域。水利水電工程的地質(zhì)勘測工作屬于大地測量領(lǐng)域范疇,常常需要對山區(qū)、林區(qū)等區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘測,但由于地下形勢復(fù)雜多變,為水利水電工程地質(zhì)勘測帶來一定的難度與挑戰(zhàn)。將GPS技術(shù)應(yīng)用在水利工程地質(zhì)勘測中,水利水電工程師們可以利用GPS測量技術(shù)對目標(biāo)地質(zhì)進(jìn)行勘測,采集與儲存精準(zhǔn)的觀測點(diǎn)三維坐標(biāo)、幾何圖形、觀測數(shù)據(jù)等相關(guān)信息,并允許將相關(guān)信息導(dǎo)入計(jì)算機(jī)。如此,方便水利水電工程師對地質(zhì)勘測的信息進(jìn)行科學(xué)分析與處理。

2.2RS(遙感)在水利水電工程地質(zhì)勘測中的應(yīng)用

在對外動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象勘測的過程中,RS(遙感)技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。其原理是利用傳感器裝置獲取被研究對象的特征信息,不需要直接接觸被研究對象即可接收其電磁波反射與發(fā)射輻射,提取、加工這些輻射信息,并表達(dá)出可讀取的相關(guān)信息。航天遙感、航空遙感、地面遙感是RS技術(shù)中的三個(gè)不同類型,將這三個(gè)RS技術(shù)應(yīng)用于水利水電工程的地質(zhì)勘測中,能夠收獲豐富的勘測信息。航天遙感技術(shù)與航空遙感技術(shù)可利用衛(wèi)星來獲取一些所需信息,如自然景觀綜合立體影像圖、陸地?cái)z影照片;而地面遙感技術(shù)則可以提供一定的地貌形態(tài)、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等信息,并勘測如崩塌、泥石流、巖溶、滑坡等動(dòng)態(tài)的地質(zhì)現(xiàn)象。遙感技術(shù)還提供圖像與影像,因而水利水電工程師們可以利用RS技術(shù)觀察到區(qū)域的地質(zhì)特征、水系分布特征、巖溶水文地質(zhì)等,從而為水利水電工程地質(zhì)勘測提供更為完善的相關(guān)信息,利于水利水電工程師做出正確的判斷。

3結(jié)語

近些年來,我國在科學(xué)技術(shù)方面取得了快速的發(fā)展進(jìn)步,而在新科技發(fā)展背景下我國的水利水電工程地質(zhì)勘測也不斷研究出相應(yīng)的新方法與新技術(shù),并將其應(yīng)用在具體的水利水電工程地質(zhì)勘測實(shí)踐中,其取得了有目共睹的成果。在新方法與新技術(shù)的支持下,我國水利水電工程建設(shè)的地質(zhì)勘測水平得到了很大的提高,這在一定程度上也在激勵(lì)我國水利水電工作者以及技術(shù)研究者積極進(jìn)取,以推動(dòng)我國水利水電工程地質(zhì)勘測的可持續(xù)發(fā)展。

作者:鄧水根單位:新余市水利電力建筑工程有限公司

工程地質(zhì)論文:水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘測論文

一、水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容

水文地質(zhì)評價(jià)對于水文地質(zhì)勘測工作的順利進(jìn)行,有著重要作用。為了能夠更好的進(jìn)行水文地質(zhì)勘測工作,保障勘測數(shù)據(jù)的性,掌握水文地質(zhì)評價(jià)內(nèi)容,是十分必要的。1.工程勘測是每一個(gè)建筑工程施工前都必須要進(jìn)行的環(huán)節(jié),勘測人員要依據(jù)工程的實(shí)際要求、地質(zhì)類型等方面,有針對性的展開勘測,從而為建筑施工提供最為科學(xué)的水文地質(zhì)資料。2.進(jìn)行水文地質(zhì)評價(jià)的最主要內(nèi)容就是地下水對建筑物以及巖土結(jié)構(gòu)的影響。工作人員會將最又可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行預(yù)測和分析,從而做好防預(yù)與治理措施,進(jìn)而降低問題出現(xiàn)的幾率。3.以地下水對工程的影響作用為基礎(chǔ),從不同條件下水文地質(zhì)評價(jià)的問題出發(fā),進(jìn)行預(yù)測,是保障工程質(zhì)量的有效途徑。3.1對于部分基坑在地下水位以下進(jìn)行開挖的情況,就需要做富水試驗(yàn)與滲透試驗(yàn),進(jìn)而有效的評價(jià)可能會對建筑物的邊坡失穩(wěn)與建筑物的的土體沉降造成一定影響的因素。3.2在建筑基礎(chǔ)下部,如果有承壓含水層,就需要對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的概率進(jìn)行相應(yīng)的評價(jià)與計(jì)算。3.3地下水位的變化,非常容易引發(fā)腐蝕作用以及流砂管涌現(xiàn)象的,針對這個(gè)問題應(yīng)該首先做好預(yù)測工作,制定完善的預(yù)防處理措施,從而有效避免松散飽和的粉細(xì)砂在地基基礎(chǔ)壓縮層中出現(xiàn)的幾率。3.4進(jìn)行建筑物基礎(chǔ)建設(shè)的過程中,巖土選擇非常重要,如果選擇的是膨脹土、強(qiáng)風(fēng)化巖等,那么就需要針對地下水對巖土層的作用影響進(jìn)行分析。

二、工程地質(zhì)勘測中水文地質(zhì)問題及其危害性

1.上文對水文勘測重要性進(jìn)行了分析,通過這些分析能夠更加透徹的了解到水文勘測對于巖土工程整體結(jié)構(gòu)以及穩(wěn)定性的影響,進(jìn)行工程地質(zhì)勘測的時(shí)候,正確對待水文地質(zhì)勘測,分析存在于水文地質(zhì)中的問題,針對這些問題,積極進(jìn)行勘測,具體分析如下:1.1關(guān)于取土樣做腐蝕性分析的問題在實(shí)際勘測中,一般都是取的水樣,取土樣做腐蝕性測試的較少,土試樣的腐蝕性測試是將土試樣放在純凈水中制備浸出液,對浸出液測定的結(jié)果作為土的腐蝕性。地下水的腐蝕性一般高于土的腐蝕性,因?yàn)榈叵滤灰韵碌耐灵L期浸在地下水中,顯然地下水的腐蝕性高于土的腐蝕性,因此只要測定水的腐蝕性就可以了。1.2地下水的腐蝕問題地下水有很多種類型,其水位變化也非常大,同時(shí)季節(jié)不同,降水量不同,都會對地下水水位造成影響。與地表水一樣,地下水也具有很大的腐蝕作用,其主要的原因就是因?yàn)閮?nèi)其中的礦物成分比較多,這個(gè)時(shí)候,一旦收到污染,其礦物質(zhì)成份還會繼續(xù)增加,所以說在進(jìn)行巖土工程勘測的時(shí)候,工作人員必須要對地下水的腐蝕性進(jìn)行嚴(yán)密的勘測。通過對其中礦物質(zhì)成份的測量和分析,來確定其腐蝕性的高低,在地下水中的某一種化學(xué)成分含量超過一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),其還會對建筑材料產(chǎn)生一定的腐蝕。2.巖土工程整體穩(wěn)定性和性與地下水的活動(dòng)變化有著密切聯(lián)系,地下水位不同程度的變化,必然會對巖土工程造成危害,為了能夠較大限度的降低這些危害,穩(wěn)定巖土工程結(jié)構(gòu),分析地下水變化引起的巖土工程危害,才能夠有針對性的采取治理以及預(yù)防措施,下面就對一些常見危害進(jìn)行分析:2.1水位上升問題引起的巖土工程危害地下水位上升必然會對巖土工程造成一定程度的危害,而導(dǎo)致其水位上升的原因有很多中,例如:總體巖性產(chǎn)狀以及含水層結(jié)構(gòu),水文、氣象以及溫度等等都會導(dǎo)致地下水位上升,甚至有的時(shí)候是幾種因素綜合作用,從而導(dǎo)致水位上升。另外,還有一些比較特殊的巖土機(jī)構(gòu)強(qiáng)度以及濕度不符合施工要求,并導(dǎo)致其出現(xiàn)粉土以及管涌現(xiàn)象發(fā)生,這些都是由于水位上升而引起的巖土工程危害。2.2地下水位下降引起的巖土工程危害無論是地下水位上升,還是下降,對于巖土工程都會造成帶來巨大危害,上文對地下水位上升的危害性進(jìn)行了研究,下面來具體分析地下水位下降的危害,通常來講地下水位下降的大部分都是由于人為因素導(dǎo)致的,比如:大量抽取地下水、采礦、以及修改水庫等等。這些行為會導(dǎo)致地下水位大幅度下降,從而造成地面沉降、塌陷以及開裂等現(xiàn)象。這些都對建筑物的穩(wěn)定性造成巨大影響,并危及到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。2.3地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害針對地下水位的沉降現(xiàn)象,我國地質(zhì)勘測技術(shù)人員經(jīng)過多年的研究,已經(jīng)取得了一些成績,但是與實(shí)際的要求相比,還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,由于地下水位的變化會導(dǎo)致膨脹性巖石發(fā)生一定程度的膨脹形變,因此,如果這種顯現(xiàn)反復(fù)出現(xiàn),必然會使巖土的膨脹收縮幅度更大,最終必然導(dǎo)致地面開裂,引發(fā)建筑物結(jié)構(gòu)的破壞,這種破壞在輕型建筑結(jié)構(gòu)中更加明顯。另外,地下水的升降變動(dòng)帶,由于地下水的不斷侵入,還會帶走土層中的鋁鐵成份,土層失去膠結(jié)物,會變得松動(dòng)、含水空隙變大、其承載力以及強(qiáng)度就會降低,從而對巖土工程基礎(chǔ)處理帶來巨大阻礙。

三、水文地質(zhì)勘測的任務(wù)

在充分了解地下水變化所帶來的危害性后,強(qiáng)化水文勘測力度,做好鉆探以及物探工作,是提供情況評價(jià)與判斷結(jié)果的前提。1.鉆探的任務(wù)鉆探工作是水文地質(zhì)勘測中的重要環(huán)節(jié),其最主要的任務(wù)就是沖擊鑿碎巖石,工作人員會借助專業(yè)的工具和設(shè)備進(jìn)行,鉆探的較大優(yōu)點(diǎn)就是適應(yīng)性強(qiáng),能夠在多種復(fù)雜的環(huán)境下進(jìn)行,并能夠深入到巖體內(nèi)部,勘測結(jié)果度高。2.物探的任務(wù)電法勘測與彈性勘測是目前工程地質(zhì)勘測中最為常見的兩種方法,前者會受到地形條件的影響較大,并且要更具巖石的電學(xué)特性為基礎(chǔ),分析巖石縫隙,巖石程度強(qiáng)弱等情況對電法勘測效果的影響,專業(yè)的技術(shù)人員適用專業(yè)的勘測儀器,對目標(biāo)巖層進(jìn)行物理參數(shù)的測定,從而確定地下深層的地質(zhì)狀況。3.野外測驗(yàn)在水文地質(zhì)勘測的過程中,還有一種測驗(yàn)方式也十分常見,那就是野外測驗(yàn)。這種勘察方法是能夠獲取多方位的水文地質(zhì)資料,為日后的工程設(shè)計(jì)、測評、施工提供最為科學(xué)的參數(shù)依據(jù)。綜上所述,我國的地質(zhì)勘測工作人員,要不斷提高自身的勘測技能,將以上三種勘測方法掌握,將水文地質(zhì)勘察工作作為共組重點(diǎn),積極進(jìn)行創(chuàng)新和研究,做到具體問題,具體分析,科學(xué)采用檢測方法,從而較大限度的提高勘測數(shù)據(jù)的性。

四、結(jié)束語

地質(zhì)勘測是工程施工中的必然要進(jìn)行的工作,在地質(zhì)勘測中水文勘測非常關(guān)鍵,地質(zhì)結(jié)構(gòu)與地下水壓力以及水位變化有著非常密切的練習(xí),因此必須要細(xì)致的做好地質(zhì)水文勘測,才能夠?yàn)閹r土工程施工提供必要依據(jù),從而提高其施工質(zhì)量,保障建筑物的整體穩(wěn)定性。然而,從目前我國工程水文地質(zhì)勘測的情況來看,形勢并不十分樂觀,一些施工單位和工作人員對于水文地質(zhì)勘測的重要性了解不夠透徹,從而都是勘測結(jié)果不,這就增加了日后巖土工程的施工隱患,為了有效改善這樣的現(xiàn)象,從工程實(shí)際情況出發(fā),做好野外測驗(yàn)以及鉆探和物探工作,應(yīng)該得到地質(zhì)勘測者的高度重視,這樣才能夠?yàn)槿藗兲峁└影踩纳瞽h(huán)境,促進(jìn)社會的和諧、穩(wěn)定。

作者:孟慶艷單位:山西省及時(shí)水文地質(zhì)工程地質(zhì)隊(duì)

工程地質(zhì)論文:鐵路工程地質(zhì)信息管理論文

1鐵路工程地質(zhì)勘察流程

實(shí)現(xiàn)集成化,首先要了解鐵路行業(yè)工程地質(zhì)勘察特點(diǎn)和工作程序。圖1比較客觀地反映了鐵路工程地質(zhì)勘察所要經(jīng)過的工作流程。它包含了外業(yè)調(diào)查和內(nèi)業(yè)整理兩部分工作,兩者有時(shí)需要交叉進(jìn)行。圖1中顯示,鐵路工程地質(zhì)勘察涉及的工序較多,過程較為復(fù)雜,服務(wù)的專業(yè)較多,滿足的要求也不一樣。

2工程地質(zhì)勘察信息

集成化的前提應(yīng)是信息化。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成化的途徑就是要以信息為紐帶,通過信息的傳遞和作用,貫穿勘察整個(gè)周期。因此,信息的組織和管理在集成化中起著關(guān)鍵作用。一般工程地質(zhì)信息包含的內(nèi)容是多方面的。就鐵路工程地質(zhì)勘察而言,按工序可分為前期信息、中期信息和后期信息。前期信息多為指定性和任務(wù)性信息,包括勘察大綱、各種勘探點(diǎn)事前指導(dǎo)書(任務(wù)書)、巖土水試樣試驗(yàn)委托書等;中期信息一般為中間成果信息和過程信息,有勘探點(diǎn)成果圖表、野外調(diào)查的觀測點(diǎn)表、巖土水試驗(yàn)報(bào)告、物探報(bào)告等;后期信息以成果文件為主,含工程地質(zhì)平面圖、工程地質(zhì)縱斷面圖、各種類型的匯總表、計(jì)算表單、各類工程勘察報(bào)告或說明、工程地質(zhì)勘察總說明等。總之,信息十分龐雜也十分多樣化。集成化的目的就是為了信息的有效利用、有效管理。為了達(dá)到集成化,就必須實(shí)現(xiàn)鐵路工程地質(zhì)勘察過程信息化,信息化的前提顯然就是信息必須存儲。因此,首先著重考慮了各期信息存儲的方式和內(nèi)容、信息傳遞途徑以及信息作用的方式。

2.1信息存儲

工程地質(zhì)勘察有關(guān)信息類型無外乎有3種:文本型信息、數(shù)值型信息和圖形信息。不同信息存儲的格式和目的有所不同。而且實(shí)際工作中,需要將不同類型信息整合在一張表上,如勘探事前指導(dǎo)書,既含文本型信息,如技術(shù)要求,又有數(shù)值型信息,如孔深、里程、坐標(biāo);觀測點(diǎn)表和巖心鑒定表中既含文本信息,如地層描述,又含圖形信息,如素描圖和巖心柱狀圖。

2.1.1文本型信息

文本型信息包括word、excel及txt格式文件,多是一些描述性和說明性的信息,它必須與其他數(shù)值型和圖形信息一起使用才有意義。存儲的目的主要是便于以后查詢、瀏覽以及與其他信息合并組成一種規(guī)定的格式,以便整體輸出。

2.1.2數(shù)值型信息

數(shù)值型信息主要包括數(shù)字、術(shù)語、符號和excel格式文件,這類信息用途最廣。存儲的目的是為了后期查詢、核對、糾錯(cuò)、調(diào)用、匯總、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算時(shí)方便調(diào)用。哪些信息需要按數(shù)值型信息存儲是根據(jù)后期需要來確定的。

2.1.3圖形信息

圖形信息包括照片、CAD圖等。存儲的目的是為了后期調(diào)用、修改,同時(shí)也為了與數(shù)值型信息和文本型信息有關(guān)聯(lián)性,如一張照片的里程位置,CAD圖中所涉及的勘探信息、計(jì)算結(jié)果等。

2.2信息傳遞

各部分相互間的聯(lián)系就是通過信息傳遞來完成的。信息傳遞既有單向的,又有雙向的。需要信息傳遞的內(nèi)容均設(shè)為單獨(dú)字段。單向傳遞的多為文本信息,如描述性的內(nèi)容;雙向傳遞的多為數(shù)值型信息,如里程、坐標(biāo)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)等。圖形信息既有單向的,如平面圖中的符號、小柱狀圖等;也有雙向的,斷面圖中的靜探分層等。單向信息傳遞按工作流程設(shè)計(jì),其目的就是為了簡化人工干預(yù)、提高工作效率和性,為此,可以設(shè)置信息字段的繼承性、遞增性,避免重復(fù)輸入。雙向傳遞是根據(jù)后期信息結(jié)果反饋給前期信息庫進(jìn)行核對和修改,然后再返回到后期信息。如砂土的定名、黏性土的稠度、粉土的密實(shí)程度和潮濕程度等,野外定名和試驗(yàn)室定名有時(shí)不一致,就需要根據(jù)試驗(yàn)室定名來修改野外定名,即根據(jù)試驗(yàn)室定名自動(dòng)修改前期相應(yīng)字段內(nèi)容。平面圖勘察點(diǎn)的里程、坐標(biāo)換算、順號、換號等也是信息雙向傳遞的典型例子。

2.3信息作用

信息作用和信息傳遞是分不開的。大部分字段都是根據(jù)信息作用設(shè)置的,如鉆探事前指導(dǎo)書中設(shè)定孔深、是否取樣等為單獨(dú)字段,就是為了實(shí)際完成后進(jìn)行核對是否按指導(dǎo)書要求的孔深進(jìn)行,是否進(jìn)行了取樣。信息的主要作用反映在后期信息處理上,如統(tǒng)計(jì)、匯總、滑坡計(jì)算、沉降計(jì)算、濕陷計(jì)算、節(jié)理統(tǒng)計(jì)、赤平投影等。

3系統(tǒng)介紹

3.1系統(tǒng)概述

系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)是建立和鐵路勘察工作業(yè)務(wù)流程相符合的工程地質(zhì)信息管理與應(yīng)用系統(tǒng),以數(shù)據(jù)管理為核心,包含野外勘察、資料整理、資料提交等內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目內(nèi)數(shù)據(jù)庫管理、平面圖編輯、斷面圖編輯、統(tǒng)計(jì)分析、計(jì)算評價(jià)、專業(yè)接口等功能,使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成化、信息化和智能化,提高工作效率和工作質(zhì)量。

3.2系統(tǒng)功能架構(gòu)

本系統(tǒng)包括了工程地質(zhì)勘察所需的大部分功能,從數(shù)據(jù)錄入到提交相關(guān)專業(yè)的數(shù)據(jù)接口,都在本系統(tǒng)內(nèi)完成。為保障與項(xiàng)目有關(guān)的內(nèi)容都能方便管理和查詢利用,系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)就按上節(jié)討論的信息內(nèi)容依據(jù)不同的目的和用途放入數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行管理。基于集成化的考慮,本系統(tǒng)主要包含了項(xiàng)目管理、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)管理、平面圖編輯、斷面圖編輯、計(jì)算分析、統(tǒng)計(jì)匯總、輔助工具、出圖管理、接口管理等模塊組成(圖2)。其中的計(jì)算分析工具也將大部分常用的工程地質(zhì)計(jì)算方法,如赤平投影圖,納入到系統(tǒng)中,以便充分利用數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有關(guān)分析計(jì)算(圖3)。

3.3系統(tǒng)集成特點(diǎn)

3.3.1勘察管理功能的集成

(1)項(xiàng)目管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目內(nèi)的信息按勘察設(shè)計(jì)階段、勘察起始時(shí)間、勘察分段、方案勘察進(jìn)行分類管理,具體的應(yīng)用都是在方案下進(jìn)行的。同時(shí)考慮了其他項(xiàng)目資料、其他段落資料、其他方案資料的引用管理。也考慮了不同段落、不同人員、不同方案下資料的歸并管理。通過各種項(xiàng)目管理方式,可以實(shí)現(xiàn)一條鐵路線的工程地質(zhì)勘察信息一體化,方便勘察信息的歸檔管理。該系統(tǒng)的項(xiàng)目管理方式也是類似軟件中首次使用。(2)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)基本將整個(gè)勘察過程中發(fā)生的所有資料進(jìn)入數(shù)據(jù)庫并進(jìn)行有效的管理,數(shù)據(jù)庫包括了現(xiàn)場信息數(shù)據(jù)庫、勘察點(diǎn)數(shù)據(jù)庫、土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫、設(shè)計(jì)文件數(shù)據(jù)庫、工點(diǎn)資料數(shù)據(jù)庫、平面圖和斷面圖數(shù)據(jù)庫等。值得一提的是,系統(tǒng)首次將現(xiàn)場管理、內(nèi)業(yè)資料整理、分析計(jì)算、統(tǒng)計(jì)匯總、出圖管理、數(shù)據(jù)接口等進(jìn)行了集成。實(shí)現(xiàn)了對野外勘察工作中有關(guān)工序文件的管理,包括鉆探事前指導(dǎo)書、試坑事前指導(dǎo)書、原位測試事前指導(dǎo)書、物探事前指導(dǎo)書、土巖水試驗(yàn)委托書等;實(shí)現(xiàn)了各種圖的圖紙選擇、自動(dòng)分頁、批量出圖的管理。

系統(tǒng)中設(shè)計(jì)圖形編輯的內(nèi)容很多,包括巖芯鑒定表、原位測試成果表、觀測點(diǎn)表、平面圖、斷面圖、剖面圖等。前兩種在自主平臺上實(shí)現(xiàn)圖形編輯和生成,徹底避免了過去在AutoCAD下出圖順序難調(diào)、批量出圖困難的缺點(diǎn),也方便了資料的順序歸檔。觀測點(diǎn)因編輯量較大,主要依托AutoCAD進(jìn)行編輯,然后依靠系統(tǒng)生成pdf圖,實(shí)現(xiàn)批量生成和出圖。平面圖和斷面圖編輯主要是利用AutoCAD功能,充分利用勘察點(diǎn)數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)圖形的部分內(nèi)容自動(dòng)填繪,圖上查詢數(shù)據(jù)庫,智能連層,并到達(dá)斷面圖接口數(shù)據(jù)生成的目的。總之,圖形編輯的集成是信息化的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,是靠信息的傳遞實(shí)現(xiàn)了圖與數(shù)據(jù)庫的有效串通。

3.3.3分析工具的集成

分析工具由計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、匯總、分析四部分組成。計(jì)算包括滑坡計(jì)算、地基沉降計(jì)算、樁基計(jì)算、黃土濕陷計(jì)算、液化判定、鹽漬土計(jì)算等功能,后三種能實(shí)現(xiàn)成批計(jì)算,并將計(jì)算結(jié)果放入相應(yīng)勘探點(diǎn)數(shù)據(jù)庫,以便后期統(tǒng)計(jì)、匯總。統(tǒng)計(jì)有工作量統(tǒng)計(jì)、節(jié)理統(tǒng)計(jì)、地基土的物理力學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)等。分析主要為赤平投影圖。

3.3.4專業(yè)協(xié)作功能的集成

(1)與勘探和土工試驗(yàn)的協(xié)作勘探包括鉆探、試坑、原位測試等內(nèi)容。勘探作業(yè)人員可以只錄入最原始的數(shù)據(jù),后期由地質(zhì)人員根據(jù)需要進(jìn)行整理,這樣就保障了數(shù)據(jù)的真實(shí)性,也方便了在此基礎(chǔ)上的二次分析整理。更重要的是提供了各種勘探成果圖表的生成和輸出功能。地質(zhì)人員可根據(jù)實(shí)際需要,調(diào)整靜探分層位置,重新計(jì)算各層參數(shù)等。系統(tǒng)明確了土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)的接口標(biāo)準(zhǔn),依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,自動(dòng)對勘探數(shù)據(jù)進(jìn)行校核。依據(jù)事前指導(dǎo)書和試驗(yàn)委托書,對勘探取樣數(shù)量和質(zhì)量進(jìn)行比對,以方便地質(zhì)人員監(jiān)控勘探質(zhì)量。(2)與上、下游專業(yè)的協(xié)作系統(tǒng)提供了對其他專業(yè)提供圖紙的一系列數(shù)字化處理功能,從而使地質(zhì)專業(yè)在同一張圖紙上進(jìn)行本專業(yè)的工作,并確保空間上的統(tǒng)一。同時(shí),隨著上游專業(yè)圖形的變動(dòng)而變動(dòng),如線路方案的調(diào)整引起的各種地質(zhì)內(nèi)容里程的變化。地質(zhì)專業(yè)產(chǎn)生的成果提交給其他專業(yè)時(shí),同時(shí)提交標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)接口文件。

3.3.5行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的集成

鐵路工程地質(zhì)勘察不僅要執(zhí)行鐵路行業(yè)制定的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),而且還要針對改移公路、房屋建筑執(zhí)行公路行業(yè)和工民建地基勘察相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。因此,本系統(tǒng)在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入、圖形的生成也一并進(jìn)行了考慮,用戶使用時(shí)根據(jù)需要選擇即可,無需再用其他軟件完成。最重要的是實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共用。

3.3.6系統(tǒng)設(shè)置的模板化

模板化也是系統(tǒng)集成化的一種體現(xiàn)。本系統(tǒng)秉承系統(tǒng)設(shè)置模板化的先進(jìn)做法,把一些通用的圖表、符號設(shè)置為標(biāo)準(zhǔn)模板,集成在系統(tǒng)中,使整個(gè)系統(tǒng)圖表輸出和符號標(biāo)注保持統(tǒng)一,也為用戶個(gè)性修改提供了條件。如巖芯鑒定表,試坑鑒定表,原位測試成果表,各種統(tǒng)計(jì)匯總表,地層時(shí)代符號標(biāo)注、各種計(jì)算表單等,用戶可以根據(jù)自己的需要設(shè)置編輯,而不用再修改程序代碼。

3.3.7功能實(shí)現(xiàn)的靈活性

長大鐵路線的工程地質(zhì)勘察,會遇到各種各樣的問題,即使同一類問題因條件不一樣也會出現(xiàn)不同的情況,要求采取不同的解決方式。如果有線路的中線數(shù)據(jù)和斷鏈數(shù)據(jù),在圖下即可完成坐標(biāo)里程換算;如果沒有中線數(shù)據(jù),則可利用CAD圖進(jìn)行。平面圖上的地質(zhì)小柱狀圖填繪既可人機(jī)交互完成,也可利用既有勘探資料自動(dòng)生成。地質(zhì)產(chǎn)狀既能人機(jī)交互標(biāo)注,也能讀數(shù)據(jù)庫自動(dòng)解決。具特色的就是在系統(tǒng)的任何位置都可很方便地查詢到勘察數(shù)據(jù)中的內(nèi)容。

3.3.8輔助工具的集成自然界地層種類繁多,因工程目的,命名和表示方式也不盡相同,系統(tǒng)不可能開發(fā)出所有地層花紋、地層時(shí)代成因符號、巖性符號、地質(zhì)線型、不良地質(zhì)和特殊巖土符號等。本系統(tǒng)以集成輔助工具的方式有效地解決了系統(tǒng)符號、線型、花紋不足的問題。這也是同類軟件中的首創(chuàng)。

3.3.9對BIM技術(shù)的支持隨著BIM技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的持續(xù)走紅,近年來鐵路行業(yè)也在大力推廣BIM技術(shù)的應(yīng)用。作為最重要的基礎(chǔ)信息,鐵路工程地質(zhì)信息模型的建立也勢在必行。本系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)鐵路工程地質(zhì)信息模型建立已經(jīng)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),其龐大的數(shù)據(jù)庫為模型建立提供了強(qiáng)有力的支撐,信息化的二維斷面圖為模型信息的傳遞提供了有力的幫助。一旦三維地質(zhì)建模技術(shù)成熟,將具備快速建立地質(zhì)BIM模型的能力。

4應(yīng)用實(shí)例

本系統(tǒng)不僅已在多個(gè)鐵路項(xiàng)目中得到應(yīng)用,而且還在公路項(xiàng)目勘察中發(fā)揮了巨大作用,尤其是系統(tǒng)中的里程、坐標(biāo)換算,自動(dòng)順號、統(tǒng)計(jì)匯總、計(jì)算等使地質(zhì)人員從繁瑣的數(shù)字處理中解脫出來,極大地提高了工作效率。下面以西安至銅川城際鐵路可研勘察為主,介紹系統(tǒng)使用效果。西安至銅川城際鐵路長110km左右,可研階段的項(xiàng)目管理結(jié)構(gòu)如圖4所示。由圖4中可以看出,項(xiàng)目管理是以設(shè)計(jì)階段為一個(gè)完整周期考慮的。這樣考慮的原因是鐵路工程地質(zhì)勘察涉及的數(shù)據(jù)量非常巨大,如果將各個(gè)勘察階段放在一個(gè)庫里管理,會影響計(jì)算機(jī)處理速度,甚至無法啟動(dòng)。可研(初測)階段就劃分為一個(gè)段落,主要有3個(gè)方案,每個(gè)方案下包括從任務(wù)下達(dá)到資料提交整個(gè)周期內(nèi)的各種勘察內(nèi)容。所以,勘察數(shù)據(jù)是以方案為依托進(jìn)行管理的,所有勘察信息都是基于線路方案進(jìn)行存儲和管理的。圖4項(xiàng)目管理結(jié)構(gòu)西銅城際鐵路從西安北客站引出,與鄭西、大西客運(yùn)專線鐵路并行幾公里后跨渭河北上。所以,需要大量引用鄭西、大西客運(yùn)專線的勘察資料。本系統(tǒng)導(dǎo)入其他線路勘察資料功能就提供了很大的方便,使我們順利地將鄭西、大西客運(yùn)專線勘察資料導(dǎo)入到西銅城際鐵路勘察數(shù)據(jù)庫中。大量的鉆孔、靜力觸探、試坑等勘探任務(wù)都是通過該系統(tǒng)直接生成下達(dá),基本是一氣呵成,并存入系統(tǒng),后期很方便地查閱。觀測點(diǎn)、鉆探、試坑、靜力觸探等輸入基本符合規(guī)范要求和單位工作習(xí)慣,重復(fù)內(nèi)容的繼承性和遞增性極大地減少了操作人員的工作量,尤其是自主平臺的成果圖表輸出更是克服了過去不能成批完成的缺點(diǎn),最重要的是可以人為控制排列順序,使輸出按用戶要求的順序完成,大大降低了工作強(qiáng)度,提高了工作質(zhì)量。此外,分離出來的一些內(nèi)容,如黏性土的塑性狀態(tài)、粉土的密實(shí)程度和潮濕程度、砂土及碎石類的潮濕程度和密實(shí)程度、巖石的層理產(chǎn)狀和節(jié)理產(chǎn)狀,以及濕陷性、液化判定結(jié)果等都為后期信息的分析、計(jì)算提供了必要條件。西安至銅川城際鐵路主要走行于黃土塬上,黃土濕陷是其遇到的主要工程地質(zhì)問題,所以,針對大批量的濕陷計(jì)算,該系統(tǒng)只一鍵完成鐵路工程地質(zhì)勘察最為繁瑣的是各種勘察點(diǎn)和地質(zhì)產(chǎn)狀的標(biāo)注。本系統(tǒng)充分發(fā)揮了集成化的優(yōu)勢,一鍵完成從數(shù)據(jù)庫調(diào)用勘察點(diǎn)、地質(zhì)產(chǎn)狀,并自動(dòng)按坐標(biāo)標(biāo)注到平圖上。同時(shí)完成順號、里程計(jì)算等回饋到數(shù)據(jù)庫。僅此一項(xiàng),提高工作效率達(dá)70%以上。此外,本系統(tǒng)在廣西資興高速公路詳勘項(xiàng)目的應(yīng)用也集中體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)集成的好處。資興高速公路全長82km,詳勘加上利用的初勘資料共計(jì)有1200多個(gè)鉆探、500余個(gè)觀測點(diǎn)、100多個(gè)試坑、千余張照片,涉及的工程有500多個(gè)橋、隧道、路基工點(diǎn)等。系統(tǒng)對此都進(jìn)行了有效管理,實(shí)現(xiàn)了里程坐標(biāo)換算、編號順號、紙上布孔、平面圖勘察點(diǎn)及產(chǎn)狀標(biāo)注、斷面圖勘探點(diǎn)標(biāo)注、工作量統(tǒng)計(jì)等自動(dòng)化。實(shí)現(xiàn)了各種地質(zhì)符號標(biāo)注、斷面圖地層連層及標(biāo)注等的智能化。節(jié)理統(tǒng)計(jì)和赤平投影的功能為地質(zhì)人員分析巖體穩(wěn)定性提供了有力的幫助,極大地提高了工作效率和質(zhì)量。在此公路上的應(yīng)用也充分說明了該系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)集成的成功。

5結(jié)語

(1)集成化使信息管理和應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合在一起,避免了信息的重復(fù)輸入,提高了信息的利用效率,保障了信息的通暢交流,減輕了地質(zhì)人員的工作量。(2)信息的集成化有助于對鐵路工程地質(zhì)巨大信息量的有效管理,使不同段落、不同人員的工作得到合理的歸并成為一個(gè)整體,為單位勘察信息的有效管理提供了有利的條件。(3)工程地質(zhì)勘察信息的分門別類管理特別適合于鐵路行業(yè)線長、分段實(shí)施、參加的人員眾多、勘探種類繁雜的特點(diǎn)。(4)圖形信息化和數(shù)據(jù)接口的形成,都為工程地質(zhì)BIM應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

作者:于國新單位:中鐵及時(shí)勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司

工程地質(zhì)論文:當(dāng)代工程地質(zhì)勘查論文

一、劃分工程地質(zhì)勘查階段

(一)可行性研究勘查階段

可行性研究勘查階段科學(xué)的評價(jià)了擬建場地的穩(wěn)定性以及適宜性。這一階段對工程地質(zhì)工作的要求如下:1、考察當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)、地形地貌以及附近地區(qū)的工程地質(zhì)資料等;2、在搜集資料的基礎(chǔ)上對場地的地層以及構(gòu)造等工程地質(zhì)條件進(jìn)行了解;3、對于那些工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜的情況,要根據(jù)實(shí)際情況來測繪工程地質(zhì),開展勘探工作。

(二)初步勘查階段

在初步勘查這一階段,合理的評價(jià)建筑場地內(nèi)建筑地段的地質(zhì)狀況。這一階段的工程地質(zhì)勘查工作如下:1、搜集一些可行性研究報(bào)告、建設(shè)規(guī)模等相關(guān)資料;2、對地層、構(gòu)造、水質(zhì)以及物理地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分部進(jìn)行詳細(xì)的了解;3、對建筑材料的場地以及儲量進(jìn)行合理的確定。

(三)詳細(xì)勘查階段

詳細(xì)勘查這一階段要與技術(shù)設(shè)計(jì)充分結(jié)合起來,并且在分析以及評價(jià)巖土工程的時(shí)候,要根據(jù)不同的建筑物來進(jìn)行。詳細(xì)勘查可以為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、處理地基以及物理地質(zhì)現(xiàn)象的防治提出了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、高層建筑物的主要工程地質(zhì)問題

本文主要分析了高層建筑物的工程地質(zhì)問題,由于高層建筑物具有重大的負(fù)荷以及分布不均勻,一般情況下要采用深基礎(chǔ),促使地基變形的深度加大。

(一)建筑物場地的穩(wěn)定性問題

高層建筑物以及超高層建筑物地基變形會產(chǎn)生較大的影響,這一類建筑物的范圍不僅會影響地表的松軟土,而且也會影響到基巖風(fēng)化帶。在高層建筑物中,不僅要重視地基土體的穩(wěn)定性,而且要注重下臥層的穩(wěn)定性。巖性以及成因類型、土體結(jié)構(gòu)等都影響著下臥層的穩(wěn)定性。所以,在選擇建筑場地的時(shí)候,要以城市地震基本烈度區(qū)劃為基礎(chǔ),在勘探過程中驗(yàn)證以及查明建筑場地周圍的地質(zhì)結(jié)構(gòu),通過分析與比較選擇合適的建筑場地。

(二)基礎(chǔ)類型選擇的工程地質(zhì)論證

目前,高層建筑的主要形式是指箱基、樁基以及復(fù)合基礎(chǔ)。及時(shí),箱形基礎(chǔ)。其中箱形基礎(chǔ)的特點(diǎn)如下:較大的基底面積、整體性較好等特點(diǎn)。如果地基中的土體較為軟弱以及分布不均勻的時(shí)候,此時(shí)要選擇箱形基礎(chǔ),這種形式不僅會減少建筑物的不均勻沉降,而且可以合理利用其中的空部分。第二,樁基。樁基包括了鋼管、墩基等幾個(gè)部分。樁基具備較高的承載能力,而且可以避免基坑邊緣的穩(wěn)定性等問題。在上覆較厚軟土層的地基中比較適合使用樁基。所以要按照地基工程的實(shí)際施工條件來進(jìn)行,選擇有效的樁基類型。第三,復(fù)合基礎(chǔ)。如果僅僅采用復(fù)合基礎(chǔ)這一種形式不能滿足高層建筑對地基強(qiáng)度以及變形的實(shí)際要求。如果在施工過程中出現(xiàn)了困難,此時(shí)要選擇箱基下樁基的復(fù)合基礎(chǔ)類型,采用復(fù)合地基處理來降低承載量。現(xiàn)階段,在實(shí)際施工過程中要采用深層攪拌樁。然而如果施工條件較為復(fù)雜,造價(jià)較高的時(shí)候,此時(shí)要結(jié)合建筑物的實(shí)際要求來進(jìn)行,促使建筑物工程的順利開展。

三、加強(qiáng)高層建筑工程地質(zhì)勘查工作的途徑

(一)詳細(xì)了解以及掌握建設(shè)單位對巖土勘測的要求

工程師在勘查工作開展之前,要詳細(xì)了解以及掌握建設(shè)單位對巖土勘測的要求,并且要充分結(jié)合工程的用途以及載荷大小,同時(shí)還要充分結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況編制科學(xué)的制度。另外在制定時(shí)間計(jì)劃的時(shí)候要聯(lián)系實(shí)際情況,注重資料整理、土木試驗(yàn)等環(huán)節(jié),對試驗(yàn)、鉆探施工等技術(shù)提出了合理的要求。

(二)工程地質(zhì)勘查人員要充分結(jié)合施工現(xiàn)場實(shí)際條件進(jìn)行勘查工作

在開工之前,工程地質(zhì)勘查人員要從實(shí)際情況出發(fā)做好勘測以及核實(shí)工作,并且要核對鉆機(jī)所使用鉆桿的尺寸以及長度,確保各部門技術(shù)參數(shù)滿足實(shí)際施工的具體要求。在巖土勘測這一工作中,要按照相關(guān)的規(guī)章制度來進(jìn)行,選擇合理的鉆進(jìn)方式。在測量高程和水位的時(shí)候,要選擇黃海高程,如果條件不合適要采用假定高程,等到施工工程結(jié)束之后來測量地下水位。同時(shí)工程師要核對以及驗(yàn)收相關(guān)資料來確定相關(guān)數(shù)量,并且做好現(xiàn)場監(jiān)督工作,提高勘查技術(shù)的質(zhì)量。

(三)做好地質(zhì)勘查工作,分析數(shù)據(jù),做好整理勘查數(shù)據(jù)工作

在整理以及分析數(shù)據(jù)之后要查明現(xiàn)場等實(shí)際情況,促使施工工程的順利進(jìn)行。同時(shí)還要檢測地基處理的質(zhì)量,特別是做好記錄工作,認(rèn)真分析相關(guān)數(shù)據(jù),便于日后工作的順利進(jìn)行,提高工程地質(zhì)勘查的整體質(zhì)量。

(四)加強(qiáng)回訪工作,查明其中的不良地質(zhì)問題

為了能夠促使地基的質(zhì)量與現(xiàn)實(shí)施工條件相符合,這就要采取有效的措施來檢測工程的質(zhì)量,特別是對于那些施工過程中的數(shù)據(jù)域勘查報(bào)告不相符,此時(shí)要合理的分析,減少工程過程中的質(zhì)量問題。

四、結(jié)語

現(xiàn)階段,在理論以及實(shí)踐上,工程地質(zhì)勘查學(xué)科已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。然而隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,此時(shí)提升了土質(zhì)檢查技術(shù)以及擴(kuò)大了定性分析方法的運(yùn)用情況,同時(shí)還提高了工程地質(zhì)勘查的實(shí)際要求。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,此時(shí)高層建筑工程地質(zhì)勘查工作向著多元化的方向發(fā)展。

作者:肖軍單位:景德鎮(zhèn)市地質(zhì)隊(duì)

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