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地質(zhì)工程論文

發(fā)布時(shí)間:2022-04-08 08:50:54

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇地質(zhì)工程論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

地質(zhì)工程論文

地質(zhì)工程論文:地質(zhì)雷達(dá)隧道工程論文

一、地質(zhì)雷達(dá)測(cè)試原理

地質(zhì)雷達(dá)一種利用電磁波信號(hào)在不同介質(zhì)中傳播運(yùn)動(dòng)特性的寬帶高頻電磁波信號(hào)探測(cè)方法。地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)系統(tǒng)發(fā)射機(jī)將高頻電磁波以短脈沖、寬頻帶的方式,通過發(fā)射天線將其定向發(fā)射至地下,經(jīng)過不同特質(zhì)的地下巖層或目標(biāo)體反射回地質(zhì)雷達(dá)并由接收天線接收。高頻電磁波在巖層中傳播時(shí),由于巖層所含介質(zhì)的差異,導(dǎo)致其傳播路徑、電磁場(chǎng)強(qiáng)度及波形呈不同幾何形態(tài),通過對(duì)時(shí)域波形的采集、數(shù)據(jù)整理及分析,可確定地下巖層界面或異常巖體的空間結(jié)構(gòu)及其位置。隧道結(jié)構(gòu)地質(zhì)巖層具有明顯的電性差異,這是地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用的前提;這些界面可以形成良好的電磁波反射形態(tài),是地質(zhì)雷達(dá)在隧道襯砌質(zhì)量檢測(cè)中應(yīng)用的主要原理。

二、砼厚度的地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)試驗(yàn)

試驗(yàn)?zāi)康氖欠治龅刭|(zhì)雷達(dá)對(duì)鋼筋砼構(gòu)件的檢測(cè)精度。試件尺寸為2m×2m鋼筋砼方柱,強(qiáng)度為C25,配合比(kg/m3)為水∶水泥(標(biāo)號(hào)為325)∶粗骨料∶細(xì)砂=195∶464∶551∶1170。其中粗骨料為19~31.5、9.5~19、4.75~9.5mm,經(jīng)篩分試驗(yàn)確定3種規(guī)格的摻量分別為30%、60%、10%,形成連續(xù)級(jí)配。經(jīng)檢驗(yàn),碎石為同顏色,不帶雜物,含泥量0.5%,壓碎值10.4%,符合規(guī)范要求。鋼筋主筋為直徑16mm二級(jí)螺紋鋼,間距93mm;箍筋為直徑10mm一級(jí)圓鋼,間距90mm。保護(hù)層厚度統(tǒng)一設(shè)置為40mm響了檢測(cè)精度,實(shí)際檢測(cè)精度可能更高,地質(zhì)雷達(dá)對(duì)于不同介質(zhì)界面的探測(cè)具有較高的精度,檢測(cè)結(jié)果較為可靠。

三、工程應(yīng)用案例

工程概況某隧道位于贛南山區(qū),為小凈距短隧道。隧道縱坡為單向坡,左、右線縱坡坡率分別為2.125%、2.1%。洞門均為1∶1.6削竹式。按新奧法原理設(shè)計(jì)為復(fù)合式支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)。根據(jù)地質(zhì)勘察揭示的圍巖情況,將洞身(包括緊急停車帶)劃分為FS3b、FS4a、FS4b、FS5a、FS5b、FS5c及明洞FSM等襯砌結(jié)構(gòu)類型。試驗(yàn)主要采用地質(zhì)雷達(dá)對(duì)淺埋一般段FS4a襯砌施工質(zhì)量進(jìn)行掃描檢測(cè)。FS4a型襯砌的結(jié)構(gòu)如下:初期支護(hù)為22藥卷錨桿(單根長(zhǎng)3.0m),錨桿環(huán)距×縱距為1.0m×1.0m,噴射23cm厚C25砼,6@20×20cm雙層鋼筋網(wǎng)片,工字鋼(拱架)縱距1.0m;二次襯砌結(jié)構(gòu)為40cm厚C30鋼筋砼拱圈,40cm厚C30素砼仰拱。檢測(cè)結(jié)果分析為地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)10榀鋼拱架縱向間距的結(jié)果,為地質(zhì)雷達(dá)掃描檢測(cè)初期支護(hù)砼噴射厚度的結(jié)果,為地質(zhì)雷達(dá)掃描檢測(cè)二次襯砌砼鋼筋網(wǎng)片保護(hù)層厚度的結(jié)果。從表2來(lái)看,2#、5#、7#鋼架間距超過規(guī)范的允許偏差,施工方需在后續(xù)施工過程中嚴(yán)格控制鋼筋間距,確保鋼筋榀數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求。

四、結(jié)語(yǔ)

利用地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)鋼筋砼結(jié)構(gòu)試件的保護(hù)層厚度,檢測(cè)結(jié)果精度較高,具有較高的可靠性,在工程實(shí)體無(wú)損檢測(cè)中具有較廣闊的應(yīng)用前景。將地質(zhì)雷達(dá)應(yīng)用到隧道工程中,可真實(shí)反映隧道工程的施工質(zhì)量缺陷,及時(shí)提醒施工單位加以修復(fù)或加固處理,為確保隧道施工質(zhì)量提供技術(shù)保障。

作者:余輝王吉慶肖欽單位:江西省高速集團(tuán)贛州管理中心

地質(zhì)工程論文: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(kù)的數(shù)據(jù)管理、查詢統(tǒng)計(jì)、分析和存儲(chǔ)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(kù)和管理,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和勘探數(shù)據(jù)及時(shí)入庫(kù),可以正常使用數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、統(tǒng)計(jì)和成果輸出等基本功能,有效的對(duì)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(kù)操作權(quán)限來(lái)操作,有效的保證了數(shù)據(jù)的正確性和完整性,滿足前方現(xiàn)場(chǎng)新采集數(shù)據(jù)向后方服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)、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(kù):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(kù)還是離線登錄本機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù);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(kù)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(duì)每個(gè)工程的相關(guān)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行統(tǒng)一定義與管理,比如,同一地層的名稱必須唯一,由授權(quán)用戶定義,無(wú)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(kù)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(duì)不同用戶數(shù)據(jù)庫(kù)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(duì)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(duì)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(kù)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(duì)話框中可以對(duì)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(duì)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(cè)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(kù)涉及到多個(gè)專業(yè)方向,如物探、地質(zhì)、測(cè)試等,具有角色管理權(quán)限的用戶可以通過對(duì)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(kù)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(kù),需要對(duì)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(chǔ)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)而保證了地質(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(kù)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(chǔ)、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(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作沖突,實(shí)現(xiàn)了對(duì)水電工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)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(kù)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(lái)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(tái)支持。

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

地質(zhì)工程論文:巖土工程地下水水文地質(zhì)論文

一、承德市區(qū)水文地質(zhì)狀況分析

武烈河沿岸及山間溝谷地段主要為第四系松散孔隙潛水及基巖表層風(fēng)化裂隙潛水,孔隙潛水主要賦存于第四系全新統(tǒng)地層下部的砂礫石中。武烈河Ⅰ級(jí)階地,地下水水位埋深3.2~5.1m,含水層厚度為6.0~8.0m,地下水水位一般年變幅1.5~2.5m。山間溝谷的含水層主要為圓礫層,地下水穩(wěn)定水位埋深0.9~8.5m,地下水年變幅1.5~2.0m。水質(zhì)分析結(jié)果表明,該區(qū)地下水為HCO3--SO32--Ca2+型弱堿性微硬淡水,pH值為7.1~7.4,屬二類地質(zhì)狀況,地下的砼結(jié)構(gòu)和鋼砼混合結(jié)構(gòu)可能會(huì)受到地下水的微弱腐蝕。該河區(qū)的二級(jí)階地、緩坡、暴露的山脊部分幾乎沒有地下水,所以區(qū)中的地下水大都由降水產(chǎn)生,和武烈河、灤河的水位也有著很大的關(guān)系,一般通過地下徑流排出。

二、巖土工程中地下水引起的危害及預(yù)防措施

開展巖土工程的施工時(shí),地下水的不良影響主要體現(xiàn)在地下水位的變動(dòng)和地下水的運(yùn)動(dòng)引起的壓力,但這兩者會(huì)導(dǎo)致地下的土層結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,進(jìn)而使土質(zhì)疏松、軟化,最終使大量地下水層流失,產(chǎn)生管涌、基坑突涌等事故。

1地下水位變化引起的危害

(1)導(dǎo)致地下水位上升的因素多種多樣

一般有地質(zhì)狀況、環(huán)境狀況和人類活動(dòng)等,例如:巖土層狀況、巖石性質(zhì)、降水多少、溫度和具體操作等。這些因素可能都會(huì)使地下水位上升。該現(xiàn)象導(dǎo)致的不利后果有:地下土體質(zhì)量的降低,建筑物所受到的腐蝕作用增大;巖土體可能出現(xiàn)位移、崩塌等情況;一些巖土體的自然結(jié)構(gòu)、硬度等也會(huì)被破壞;還可能會(huì)使該地區(qū)的土壤出現(xiàn)飽和液化、流砂、管涌等現(xiàn)象;由于滲透作用的提高,還可能會(huì)影響建筑基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。

(2)地下水位下降多半是人為因素所致

如地下水被大量抽取、修建水庫(kù)截流,導(dǎo)致下游地下水補(bǔ)給不足等。地下水位下降趨勢(shì)較大時(shí),會(huì)引起地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害,還可能產(chǎn)生水源匱乏、水體污染,地表植物無(wú)法生長(zhǎng)等惡劣影響,這對(duì)于巖土結(jié)構(gòu)和建筑物的穩(wěn)定性都有著非常不利的影響,甚至還會(huì)威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

(3)若地下水位經(jīng)常變化則極易使巖土結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻脹縮或是不規(guī)則的變形

若巖土結(jié)構(gòu)的脹縮變化太大,還可能產(chǎn)生地裂問題,影響附近建筑物的整體穩(wěn)定性。此外,地下水位的變化必然會(huì)使其滲透性受到影響,這可能會(huì)使土體硬度降低、含水量提高等,進(jìn)而影響土體的承載力和強(qiáng)度,嚴(yán)重威脅巖土工程的正常施工。

2地下水活動(dòng)產(chǎn)生的壓力作用引起的危害

自然條件下,地下水的各種運(yùn)動(dòng)只會(huì)出現(xiàn)很小的壓力,附近建筑、土體等也不會(huì)受到不良影響。可是人類在進(jìn)行巖土工程的施工時(shí),會(huì)使地下水的運(yùn)動(dòng)平衡遭到破壞,再加之動(dòng)力壓力的影響,就會(huì)導(dǎo)致一系列惡劣的巖土工程問題,流沙、管涌等就是出現(xiàn)頻率最高的。

3巖土工程中地下水引起危害的預(yù)防措施

進(jìn)行工程勘察工作時(shí),要先對(duì)基坑挖掘可能對(duì)周邊土體的隔水層厚土、性質(zhì)等造成的影響,并科學(xué)的確定含水層隔板的深度和承壓水頭的具體位置。還要以基坑實(shí)際的挖掘深度為依據(jù)。來(lái)預(yù)估進(jìn)行開挖工作時(shí)含水層及隔水層受到的影響,是否可能出現(xiàn)突涌和管涌情況。若有出現(xiàn)該現(xiàn)象的可能,則必須事先制定高效應(yīng)對(duì)方案:首先,進(jìn)行基坑挖掘工作時(shí),一定要把握好實(shí)際的深度,并將基坑底部的隔水層厚度控制合理的范圍內(nèi),將突涌發(fā)生的可能性降到最小。其次,基坑周圍要設(shè)置排水孔,降低承壓水頭壓力。施工過程中,要在基坑周邊修建排水溝,強(qiáng)化地面硬化處理,確保基坑內(nèi)及周邊積水能夠及時(shí)排出,避免地表水下滲至基坑周邊土體中,導(dǎo)致基坑周邊水位抬高等影響基坑安全性和穩(wěn)定性的不利狀況發(fā)生。此外,建筑物的四周還要留有補(bǔ)水設(shè)備,防止因降水不足而出現(xiàn)干旱或供水不足現(xiàn)象,這也可能引起地裂、地基沉降等問題。

三、結(jié)語(yǔ)

開展巖土工程的勘察工作時(shí),就必須嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪M(jìn)行評(píng)估、試驗(yàn)和分析工作,必須對(duì)所有可能導(dǎo)致水文地質(zhì)問題發(fā)生的因素進(jìn)行深入的探究,減少巖土工程施工中的不利影響。現(xiàn)今的巖土工程業(yè)發(fā)展迅速,各界群眾也給予了高度的重視,所以相關(guān)工作人員更加需要做好水文地質(zhì)工作,這可以促進(jìn)勘察技術(shù)的發(fā)展提高,進(jìn)而促進(jìn)巖土工程業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

作者:王玉杰孔凡龍單位:河北省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)第四地質(zhì)大隊(duì)

地質(zhì)工程論文:工程勘察中的水文地質(zhì)論文

1工程勘察中的水文地質(zhì)的概述

1.1重要性

所謂的水文地質(zhì)就是自然界中各種地下水的變化和運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。由于思想認(rèn)識(shí)的不足,忽視了對(duì)這一環(huán)節(jié)工作的認(rèn)識(shí),所以導(dǎo)致工程施工中各種安全事故頻發(fā),究其原因就是因?yàn)樗牡刭|(zhì)的因素導(dǎo)致的。嚴(yán)重的可能影響到勘察工程的施工進(jìn)度和工程成本的投入。水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中十分的重要,但是也是最容易被忽視的一個(gè)問題。其在工程勘察中占據(jù)著非常重要的地位,作為巖土重要組成部分的地下水對(duì)于巖土特性產(chǎn)生著巨大影響,還會(huì)對(duì)地面建筑的穩(wěn)定持久性造成一定的破壞。在工程勘察過程中,對(duì)于水文地質(zhì)各種參數(shù)的運(yùn)用并不是直接的,致使絕大多數(shù)人存在著一個(gè)思維定式,即認(rèn)為水文地質(zhì)勘察不重要。在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察時(shí)工程勘察人員僅僅是對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析和評(píng)價(jià),并沒有深入調(diào)查水文地質(zhì)與巖土工程有何種關(guān)系,對(duì)水文地質(zhì)如何造成建筑物的腐蝕的情況也沒有科學(xué)的評(píng)價(jià),這對(duì)建筑物的使用壽命以及建筑穩(wěn)定性都是一種破壞,對(duì)于工程產(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益都會(huì)大打折扣。在工程勘察過程中,加強(qiáng)對(duì)水文地質(zhì)的勘察研究,就會(huì)有效促進(jìn)工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的科學(xué)合理,保障工程項(xiàng)目的穩(wěn)定,意義重大。

1.2勘察基本要求

當(dāng)前社會(huì)大環(huán)境下,建筑物對(duì)地基的要求越來(lái)越高,各種綜合因素的影響,導(dǎo)致地下水位發(fā)生著巨大的變化,這些變化帶來(lái)的后果是十分嚴(yán)峻的。面對(duì)這樣的形勢(shì),為了有效保障工程的安全可靠性,必須要對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)的水文狀況有充分的掌握。水文地質(zhì)勘察在工程勘察中雖然僅是小小的一部分,但確實(shí)非常關(guān)鍵的一個(gè)部分,優(yōu)質(zhì)的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)工作對(duì)于提高工程勘察的施工效率和整體質(zhì)量是極為關(guān)鍵的,同時(shí)還能將勘察工作中的不利因素進(jìn)行消除。一般來(lái)說,在水文地質(zhì)勘察中,對(duì)于地下水位、地理地質(zhì)條件等都會(huì)涉及,在進(jìn)行水文勘測(cè)時(shí),對(duì)于測(cè)試工作方式以及鉆孔的選擇可根據(jù)水文地質(zhì)資料和具體的工程要求來(lái)進(jìn)行,進(jìn)而分析某一地區(qū)具體的水文地質(zhì)情況。這其中需要考慮多方面的因素,例如地下水位、水質(zhì)的特性、地理位置、自然地形、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)特性等,充分掌握地質(zhì)條件和地下水之間的密切聯(lián)系,同時(shí)通過對(duì)水文參數(shù)的測(cè)定,確定施工場(chǎng)地的地質(zhì)條件。

2水文地質(zhì)對(duì)工程勘察產(chǎn)生的影響分析

2.1地下水對(duì)基礎(chǔ)埋深產(chǎn)生的影響

基礎(chǔ)深埋應(yīng)當(dāng)根據(jù)地表水、地下水以及地下水埋藏的具體要求來(lái)進(jìn)行確定,如果存在地下水問題,基礎(chǔ)底面應(yīng)當(dāng)置于地下水之上的;如果基礎(chǔ)底面只能埋藏在地下水下的話,務(wù)必做好排水降水的相關(guān)措施,以免出現(xiàn)鋼筋水泥的腐蝕。在埋藏有承受水壓、包含地下水層的地方,在進(jìn)行基礎(chǔ)埋深時(shí)對(duì)于承壓水的因應(yīng)當(dāng)充分考慮,以防在后續(xù)挖地基時(shí)出現(xiàn)承壓水沖出的狀況。在進(jìn)行橋梁墩臺(tái)埋藏時(shí),對(duì)于地表流水的因素需要多加考慮,橋梁墩臺(tái)的穩(wěn)固必須保證在洪水的最大沖刷線以內(nèi)埋藏。如果采用天然地基會(huì)降低不少成本費(fèi)用,并且施工過程也方便簡(jiǎn)單,這在工程施工中通常是首選的。當(dāng)基地不夠穩(wěn)固、基礎(chǔ)的承受能力過大時(shí),應(yīng)當(dāng)對(duì)地基的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改,或者對(duì)地基進(jìn)行加固。

2.2地下水對(duì)建筑物產(chǎn)生的影響

萬(wàn)一建筑物的基礎(chǔ)被破壞,連帶著對(duì)其周圍建筑物也會(huì)產(chǎn)生影響。如果地下水位過高時(shí),地下結(jié)構(gòu)、地下室都會(huì)受潮,結(jié)構(gòu)變得不穩(wěn)固,土壤進(jìn)而產(chǎn)生鹽漬變化,對(duì)于建筑物產(chǎn)生超強(qiáng)腐蝕;地基周圍的附著物以及整個(gè)地基都會(huì)出現(xiàn)變形、損毀及塌陷。采取人工手段進(jìn)行地下水位降低時(shí),需要對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行考量,例如地表塌陷和地面裂縫等。遇到地下水位出現(xiàn)不定時(shí)上升的狀況,膨脹土就會(huì)出現(xiàn)脹縮效應(yīng),出現(xiàn)地裂,造成建筑物出現(xiàn)倒塌的狀況。

2.3地下水對(duì)基坑開挖支護(hù)的影響

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,建筑規(guī)模以及建筑數(shù)量不斷增加,特別是高層建筑施工中,對(duì)于基坑多數(shù)采用垂直挖掘的方式進(jìn)行,為了有效降低水位主要采取抽水方式進(jìn)行。這種方式對(duì)土地的壓力是一種有效減輕,然而由于是局部進(jìn)行抽排水,基礎(chǔ)地面下的水位就會(huì)發(fā)生驟然降低的現(xiàn)象,周圍的建筑、墻體都會(huì)發(fā)生形變,嚴(yán)重的甚至造成地面塌陷的狀況。所以,在進(jìn)行地下工程施工時(shí),需要設(shè)立水帷幕,并安裝相應(yīng)的防護(hù)體,避免地下水流入地下施工的地方,對(duì)工程施工造成不利影響。

3工程勘察中發(fā)揮水文地質(zhì)作用的有效對(duì)策

3.1建立健全完善施工管理制度和技術(shù)

為了保證工程勘察的順利有序進(jìn)行,在工程勘察中應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的對(duì)策來(lái)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)化。首先應(yīng)當(dāng)建立完善的管理制度,熟練掌握工程勘察的具體流程以及施工目的,帶動(dòng)水位地質(zhì)勘察工作朝著標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的方向邁進(jìn);其次,對(duì)于工程勘察中運(yùn)用的施工技術(shù)應(yīng)當(dāng)高度重視,根據(jù)相關(guān)規(guī)章制度做好勘察準(zhǔn)備工作,布置好施工勘察的位置,不斷提升勘察水平,整理好勘察數(shù)據(jù)和資料,數(shù)量掌握信息技術(shù)的運(yùn)用,對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確性有明確的把握,能夠更好地指導(dǎo)施工。

3.2促進(jìn)工程勘察操作流程的規(guī)范性

在工程勘察之初,對(duì)于施工人員和各種儀器設(shè)備都應(yīng)進(jìn)行合理的安排,勘察計(jì)劃的編寫應(yīng)當(dāng)明晰,保證勘察工程的任務(wù)被具體下達(dá)。水文地質(zhì)的勘察應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范流程進(jìn)行,現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)記錄在案。遇到地質(zhì)條件復(fù)雜的狀況,應(yīng)當(dāng)多方進(jìn)行分析研究,綜合運(yùn)用多種方法,保證結(jié)果的準(zhǔn)確,指導(dǎo)工程施工的順利開展。

3.3不斷提升工程勘察人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能

工程勘察技術(shù)人員的素質(zhì)高低和技能專業(yè)程度在很大程度上對(duì)勘察結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生著影響,所以加強(qiáng)勘察隊(duì)伍建設(shè)意義重大。必須建立一支高素質(zhì)的勘察隊(duì)伍,人員不僅能夠勝任工作,還能滿足每一項(xiàng)的操作規(guī)范及要求,盡可能降低違章事故的發(fā)生。勘察單位在這方面起著引導(dǎo)作用,所以應(yīng)當(dāng)建立完善的人員培訓(xùn)管理制度,定期或者不定期對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行技能培訓(xùn)與考核,將考核結(jié)果與其績(jī)效相掛鉤,促進(jìn)員工學(xué)習(xí)先進(jìn)的積極主動(dòng)性,在履行好自身職責(zé)的前提下,保障水文地質(zhì)勘察工作的有序開展。還應(yīng)當(dāng)數(shù)量掌握計(jì)算機(jī)的操作,提高工作效率,用計(jì)算機(jī)對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,不僅提高工作速度,對(duì)于勘測(cè)精度也是有效的提升,全而掌握水文地質(zhì)情況,為巖上工程施工順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

4結(jié)束語(yǔ)

總言之,把握好工程勘查中水文地質(zhì)勘察問題,不僅需要掌握全面的理論知識(shí),還應(yīng)有科學(xué)準(zhǔn)確的方法和技術(shù)做支撐,保證水文地質(zhì)中的每一項(xiàng)參數(shù)是精確的,避免因?yàn)樗牡刭|(zhì)因素造成施工事故的發(fā)生。要求勘察工程技術(shù)人員開展工作時(shí),對(duì)于水文地質(zhì)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行科學(xué)的分析研究,根據(jù)勘測(cè)的結(jié)果制定防御方案和施工方案,不斷發(fā)揮工程勘測(cè)的作用,確保工程在順利實(shí)施的同時(shí),質(zhì)量也有所保障。

作者:褚長(zhǎng)征

地質(zhì)工程論文:工程勘察水文地質(zhì)論文

1工程地質(zhì)勘查中的水文地質(zhì)問題

水文地質(zhì)與工程地質(zhì)有著緊密的關(guān)系,沿途的主要組成結(jié)構(gòu)就是地下水,所以它對(duì)巖土體工程有著重要的影響,同時(shí)也會(huì)影響基礎(chǔ)工程的建設(shè),從而影響到建筑的安全性和穩(wěn)定性。工程地質(zhì)效果在很大程度上是受地下水位影響的,工程地質(zhì)土質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變的原因是由于水位的升降變化。地下水位對(duì)工程地質(zhì)的影響主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

1)地下水位上升引起的工程危害。巖土工程所出現(xiàn)土壤沼澤化、鹽漬化等現(xiàn)象及其所導(dǎo)致的成巖土工程質(zhì)量下降是由水位上升引起的,地下水位上升對(duì)于建筑物的腐蝕會(huì)造成更加嚴(yán)重的影響,建筑物更容易壞掉,不能長(zhǎng)久的使用,導(dǎo)致人力,物力,財(cái)力的大量浪費(fèi),給國(guó)家經(jīng)濟(jì)造成不利影響。部分水位上升還是引起巖土結(jié)構(gòu)破壞的主要因素,同時(shí)會(huì)造成巖土層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度降低而出現(xiàn)流砂、管涌等現(xiàn)象。在實(shí)際地質(zhì)工程中,大量降雨、溫度上升、含水層結(jié)構(gòu)及總體巖土性質(zhì)改變等是導(dǎo)致水位上升的主要因素。

2)地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以導(dǎo)致地面下降,工程地面出現(xiàn)塌陷,整個(gè)建筑物會(huì)坍塌,不僅造成財(cái)力的浪費(fèi),還可能會(huì)造成人員傷亡,后果不可想象。地下水位的惡化主要就是地下水的枯竭造成的,會(huì)影響到工程地質(zhì)的穩(wěn)定性和安全性。導(dǎo)致正常地質(zhì)地下水位下降的主要的原因包括采礦人員采礦活動(dòng)、建筑水庫(kù)補(bǔ)給、地下水大量抽取等一些人為因素。

3)地下水位頻繁升降造成的工程危害。頻繁升降的現(xiàn)象有時(shí)候會(huì)在地下水中出現(xiàn)。巖土層膨脹以及巖土出現(xiàn)不均勻脹縮都是由地下水位頻繁升降導(dǎo)致的,巖土層出現(xiàn)變形往復(fù)所導(dǎo)致的地下巖土層中的鋁、鐵等物質(zhì)喪失的主要原因就是膨脹收縮。進(jìn)而出現(xiàn)上層土層失去膠結(jié)物以及巖土層表面出現(xiàn)松動(dòng)的現(xiàn)象,降低了整體的巖土層效果降低。可見地下水位頻繁升降造成的后果也是十分嚴(yán)重的。

4)地下水動(dòng)壓力作用引起的工程危害。地下水天然動(dòng)力平衡效果降低導(dǎo)致的移動(dòng)水壓的改變?cè)诤艽蟪潭壬鲜怯傻叵滤畡?dòng)壓力改變引起的,同時(shí)巖土層所出現(xiàn)的流砂、管涌、基坑突涌等導(dǎo)致的水文地質(zhì)整體狀況大幅降低的現(xiàn)象也是巖土工程地下水動(dòng)壓力改變引起的。除此之外,地下水動(dòng)壓力作用還可以導(dǎo)致地下水天然動(dòng)力平衡的條件發(fā)生轉(zhuǎn)變。

2解決水文地質(zhì)問題的有效措施

水文地質(zhì)對(duì)于地質(zhì)勘查越來(lái)越重要,采取切實(shí)有效的方法對(duì)水文地質(zhì)的各種有關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)定對(duì)于提高工程施工的安全性。保證建筑的穩(wěn)定性以及避免人為誘發(fā)水文地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生有著非常重要的作用,應(yīng)當(dāng)對(duì)其進(jìn)行正確客觀的評(píng)價(jià)。為了充分發(fā)揮水文地質(zhì)在工程地質(zhì)勘察中的積極作用就要做好水文地質(zhì)勘察工作,那么,面對(duì)以上水文地質(zhì)問題,我們?cè)摬扇∧男┐胧┤ビ行Х乐文兀?

1)詳細(xì)的水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容。巖土工程勘察報(bào)告是展示工程地質(zhì)勘察的最終成果的主要方式,建筑工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)及施工都是以巖土工程勘察報(bào)告為主要科學(xué)依據(jù)的。全面可靠的報(bào)告內(nèi)容能夠保證后期工程設(shè)計(jì)施工的安全性,報(bào)告內(nèi)容的錯(cuò)誤會(huì)造成非常嚴(yán)重的后果,一點(diǎn)點(diǎn)的差錯(cuò)就會(huì)引發(fā)不可想象的后果,因此要求技術(shù)人員必須要有耐心與責(zé)任心。在水文地質(zhì)評(píng)價(jià)的報(bào)告中除了要將下水類型,含水層的埋深以及具體的分布狀況、巖土類型、巖土厚度,靜止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度內(nèi)容包括在內(nèi)以外,還應(yīng)該包括各個(gè)含水層間的水力聯(lián)系以及含水層與地表水體間的水力聯(lián)系;地下水的補(bǔ)給和排泄情況等

2)調(diào)查準(zhǔn)確的工程地質(zhì)條件。應(yīng)該將地形地貌、水文地質(zhì)、巖土的物理力學(xué)性質(zhì),地質(zhì)現(xiàn)象等條件作為工程地質(zhì)勘察中的工程地質(zhì)條件。在調(diào)查這些工程地質(zhì)條件時(shí),要做到準(zhǔn)確詳細(xì)。為確保建筑的安全防護(hù)措施提供相關(guān)科學(xué)準(zhǔn)確的依據(jù)。為了預(yù)測(cè)工程地質(zhì)作用會(huì)帶來(lái)什么樣的影響應(yīng)當(dāng)給出正確的客觀的評(píng)價(jià),應(yīng)當(dāng)查明工程地質(zhì)條件并結(jié)合項(xiàng)目的具體特點(diǎn),確保對(duì)建筑實(shí)施具有科學(xué)準(zhǔn)確性的安全措施。

3結(jié)束語(yǔ)

在對(duì)水文地質(zhì)狀況進(jìn)行全面客觀的研究的前提下可以減少巖土工程存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患,人們逐漸開始關(guān)注水文地質(zhì)勘查狀況,因此在對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行勘察的過程中,對(duì)于存在的水文問題相關(guān)人員要進(jìn)行全面的勘察,為了提高工程質(zhì)量應(yīng)當(dāng)從本質(zhì)上降低水文地質(zhì)對(duì)地質(zhì)工程的影響。在工程勘察不斷發(fā)展的過程中水文地質(zhì)工作推動(dòng)了勘察水平的提高,為了有效的減少和消除地下水對(duì)巖土工程的危害應(yīng)當(dāng)合理的查明與巖土工程有關(guān)的水文地質(zhì)問題。

作者:賀云單位:華剛礦業(yè)

地質(zhì)工程論文:巖土工程水文地質(zhì)論文

一、水文地質(zhì)評(píng)價(jià)內(nèi)容

在做工程地質(zhì)勘察工作的同時(shí),必須將相應(yīng)的數(shù)據(jù)調(diào)查信息記錄在有關(guān)報(bào)告中,在此之前,由于一些工程建設(shè)在起步時(shí)對(duì)所需要進(jìn)行的地下水質(zhì)勘察以及評(píng)價(jià)沒有依照要求進(jìn)行,以至于在很多地區(qū)出現(xiàn)建筑物開裂的現(xiàn)象,這之中絕大部分都是由于地下水引起的。基于此,在工程勘察中著重于對(duì)水文地質(zhì)的勘察就顯得十分有必要,通常情況下要注意對(duì)以下問題的考慮。首先是針對(duì)地下水方面,考慮其可能對(duì)巖土體以及建筑物產(chǎn)生的影響,同時(shí)對(duì)相應(yīng)的危害做出應(yīng)對(duì)措施;再者是工程建筑過程中必須將建筑物本身的類型和當(dāng)?shù)貙?shí)際地質(zhì)狀況相結(jié)合,尤其是對(duì)相關(guān)水質(zhì)的調(diào)查;最后,則是工程必須對(duì)地下水可能引起的工程變化做以詳細(xì)的判斷,以應(yīng)對(duì)各種不同狀況的發(fā)生。

二、巖土水理性質(zhì)當(dāng)巖土和地下水之間發(fā)生相互作用

是一些性質(zhì)會(huì)得以顯現(xiàn),這邊是巖土水理性質(zhì)。在工程地質(zhì)性質(zhì)中,除了巖土的物理性質(zhì)以外,便是巖土水理性質(zhì)最為重要了。這一性質(zhì)在多方面都有所影響,一方面是對(duì)巖土的強(qiáng)度和變形有一定作用,另一方面,建筑的穩(wěn)定性受到極大影響。在以往的勘察經(jīng)驗(yàn)中,大部分的精力都被投入到物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試方面,相對(duì)于水理性質(zhì)關(guān)注很少,因此之前的對(duì)于巖土工程地質(zhì)性質(zhì)的相關(guān)評(píng)價(jià)并不完善。由于在巖土的水理性質(zhì)中,巖土和水是主要的相互作用力,所以這里對(duì)地下水的賦存形式及其對(duì)巖土水理性質(zhì)和幾個(gè)較為重要的水理性質(zhì)(包括其測(cè)試方式)做一下簡(jiǎn)要介紹。首先是地下水的賦存形式方面,依照其在巖土中的分布,可以直接劃分為結(jié)合水、毛細(xì)管水和重力水。再者在主要的水理性質(zhì)方面(包括測(cè)試方法),簡(jiǎn)要來(lái)說可以分為五種,軟化性、透水性、崩解性、給水性以及脹縮性。軟化性,巖土經(jīng)過水的浸濕,力學(xué)強(qiáng)度相對(duì)降低的特性,以此可以對(duì)巖石的耐風(fēng)化和耐水浸能力做出合理的判斷,這類特性普遍存在于粘性土層、泥巖、頁(yè)巖和泥質(zhì)砂巖中;透水性,在重力作用下,水可以透過巖土流出,而在判斷透水性的強(qiáng)弱時(shí),可以依據(jù)巖土的顆粒粗細(xì)以及均勻程度來(lái)進(jìn)行識(shí)別,一般來(lái)說,顆粒較細(xì)、分布不均的最容易發(fā)生這一性質(zhì)的作用,反則相反;崩解性,當(dāng)巖土被水浸濕后,一些土粒間的連接能力降低,便容易發(fā)生解體;給水性,在重力作用下,過于飽和的巖土中的水便會(huì)經(jīng)由孔隙、裂隙中自由流出,通常以給水度進(jìn)行標(biāo)示,而一般在對(duì)給水度進(jìn)行測(cè)定時(shí)需要在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行;脹縮性,一般來(lái)說,巖土經(jīng)過吸水作用后會(huì)促使體積的不但擴(kuò)大,反之則體積減小,所以巖土在脹縮性能方面發(fā)生的變化主要是由于水膜對(duì)水的吸收程度來(lái)決定的。

三、地下水引起的巖土工程危害

在巖土工程中,較為主要的危害是地下水的作用,在升降變化的水位以及動(dòng)水壓力的影響下所造成的。

1.巖土工程受到地下水升降影響后產(chǎn)生的危害對(duì)于地下水位方面的變化,引起的因素可能是多方面的,有自然原因以及人為原因,不論緣由為何,結(jié)果必須引起重視,因?yàn)樵诘叵滤贿_(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí),就會(huì)對(duì)巖土工程造成不同程度的危害。在引起方式方面,主要有以下三種。第一種,水位上升引起巖土工程危害。促使水位上升的因素是有很多,不過最為主要的是地質(zhì)方面的影響(含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀)。除此之外,水文因素、氣溫因素以及人為因素都會(huì)對(duì)其造成影響,甚至很多時(shí)候多種因素結(jié)合造成影響。潛水位上升會(huì)對(duì)地質(zhì)造成不少影響,比如土壤沼澤化、鹽漬化,斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌,粉細(xì)砂及粉土飽和液化而出現(xiàn)流砂、管涌,以及地下洞室充水等所造成的建筑失衡。第二種,水位下降引起的巖土工程危害。在這一狀況中,大多是由于人為因素所造成的,比如大量抽取對(duì)地下水以及大量開采礦物資源,一些地方還利用下游地下水補(bǔ)給大壩,都會(huì)造成嚴(yán)重的水位下降。由此,會(huì)出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害(地裂、地面沉降、地面塌陷)和環(huán)境問題(地下水源枯竭、水質(zhì)惡化),使得建筑遭受很大安全威脅。第三種,地下水頻繁升降所造成的危害。地下水升降會(huì)使得巖土本身不斷膨脹收縮,從而導(dǎo)致變形,如果升降水位的現(xiàn)象發(fā)生的過于頻繁,則會(huì)促使地裂的發(fā)生,最容易受到影響的便是輕型建筑物。

2.巖土工程在地下水動(dòng)壓力影響下產(chǎn)生的危害通常來(lái)說,地下水純天然狀態(tài)存在時(shí),相應(yīng)的動(dòng)水壓力會(huì)比較微弱,對(duì)安全沒有什么影響,但是加之人為的工程作用,純天然的自然環(huán)境遭到破壞,這一情況下回使得巖土工程發(fā)生較為危險(xiǎn)的事故,對(duì)安全造成威脅。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,水文地質(zhì)工作在當(dāng)今社會(huì)的運(yùn)行和發(fā)展中具有重要地位,不論是在選擇建筑物持力層方面,還是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方面,或者是對(duì)工程地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)防上,都發(fā)揮了很大作用,隨著社會(huì)的重視以及科技的發(fā)展,水文地質(zhì)中的勘察工作必定會(huì)更加精準(zhǔn),為工程建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)和前提。

作者:羅禾單位:四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一九地質(zhì)隊(duì)

地質(zhì)工程論文: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(cè)

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(chǎng)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(tái)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(tái)階式分層開采,高度為15m;開采時(shí)工作臺(tái)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(chǎng)外延215m。

2地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性預(yù)測(cè)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(hào)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(cè)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(wú)河流、水庫(kù)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(duì)巖溶裂隙水的補(bǔ)給條件破壞小,礦山開采后不會(huì)對(duì)含水層結(jié)構(gòu)破壞,不會(huì)造成地下水水位下降、疏干等。對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。

4地形地貌預(yù)測(cè)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(duì)地形地貌景觀影響嚴(yán)重。

5土地資源影響預(yù)測(cè)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(chǎng)及廢渣場(chǎng),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(chǎng)修建占用耕地資源1.59ha;礦區(qū)為露天采場(chǎng),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(duì)土地資源影響嚴(yán)重。

6建(構(gòu))筑物影響預(yù)測(cè)礦山為露天開采,將會(huì)對(duì)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(duì)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(duì)建(構(gòu))筑物影響嚴(yán)重。

二、礦山地質(zhì)環(huán)境防治

針對(duì)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(cè)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(huì)發(fā)生局部掉塊。2)對(duì)礦山采坑四周形成的邊坡采用生物工程護(hù)坡;對(duì)采坑坑底進(jìn)行綠化或土地復(fù)墾。3)對(duì)礦區(qū)道路、破碎站和工業(yè)廣場(chǎng)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(tái)階式分層開采,采高15m,臺(tái)階寬度約10.5m;AB邊坡長(zhǎng)約600m,高2~50m;BC邊坡長(zhǎng)約440m,高50~106m;CD邊坡長(zhǎng)約360m,高40~96m3;DE邊坡長(zhǎng)約526m,高17~42m3;EF邊坡長(zhǎng)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(chǎng)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(duì)各邊坡上的危石清理完成后,才能進(jìn)行下一臺(tái)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(zhǎng)約300m,以防治地表水進(jìn)入礦區(qū)。在其余每個(gè)臺(tái)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(duì)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(chǎng)地面標(biāo)高高于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面,對(duì)地下水的影響小。對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響程度較輕。故本次不對(duì)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(chǎng)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(chǎng)的作業(yè)點(diǎn)應(yīng)實(shí)行濕式作業(yè)和噴霧灑水,對(duì)采場(chǎng)及裝載點(diǎn)設(shè)2臺(tái)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(chǎng)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(lái)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(chǎng)地,場(chǎng)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,保證采坑內(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(zhǎng)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(duì)于采坑邊坡主要采取分階放坡+綠化處理。每級(jí)邊坡分階高度取15m,每階平臺(tái)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(tái)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(chǎng)、礦區(qū)東側(cè)的破碎站及工業(yè)廣場(chǎng),礦山閉坑后,采場(chǎng)及破碎站將對(duì)其進(jìn)行地貌景觀恢復(fù),工業(yè)廣場(chǎng)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(huì)對(duì)礦區(qū)范圍內(nèi)的所有建(構(gòu))筑物全部破壞,對(duì)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(duì)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(jí)別為中等;

2)根據(jù)礦山開采方式,采用赤平投影的方法,對(duì)礦山采后地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行評(píng)估,得出礦山開采影響范圍為露天采場(chǎng)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(duì)含水層影響較輕;對(duì)地形地貌景觀影響嚴(yán)重;對(duì)土地資源影響嚴(yán)重。因此,預(yù)測(cè)礦山采礦活動(dòng)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境影響嚴(yán)重。

3)結(jié)合露采對(duì)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(duì)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)

地質(zhì)工程論文:礦井工程鉆探水文地質(zhì)論文

1水文地質(zhì)鉆探的必要性

地質(zhì)勘探工作一直是煤礦生產(chǎn)有效進(jìn)行所不可獲取的重要部分。其中水文地質(zhì)的勘探就是其主要構(gòu)成環(huán)節(jié)之一。在礦井的建設(shè)生產(chǎn)中,水文地質(zhì)一直是其主要干擾因素之一,如何有效地對(duì)礦井水文地質(zhì)情況進(jìn)行勘查一直是管理者所關(guān)注的焦點(diǎn),其中水文地質(zhì)鉆探作為水文地質(zhì)勘查中最基本也是最主要的手段,有著諸多其他勘探手段所不具備的優(yōu)點(diǎn):首先水文地質(zhì)鉆探不僅能直接揭露地下含水層的位置,確定相關(guān)地質(zhì)特性,明確所測(cè)含水層與地表水及其他含水層的聯(lián)系,更能通過抽水實(shí)驗(yàn),對(duì)含水層水文地質(zhì)參數(shù)、水質(zhì)等進(jìn)行測(cè)定,并對(duì)其水位變化實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)控。可以說積極開展對(duì)相關(guān)理論實(shí)踐的深入研究,有效促進(jìn)水文地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展是確保礦井長(zhǎng)久、高效生產(chǎn)的重要條件和必然要求。

2煤礦水文地質(zhì)鉆探現(xiàn)狀

2.1礦井水文來(lái)源介紹1)地表水及斷層水。礦井地表水通常指自然降水、江河湖泊水以及植物根部的儲(chǔ)水等,不過由于煤炭埋藏深度的問題,地表水雖是礦井水源的來(lái)源之一卻非主要因素,影響一般。斷層水是指存儲(chǔ)在地質(zhì)斷層中的地下水,其對(duì)于地下水的排泄、流動(dòng)方向等均有著顯著影響,是水文地質(zhì)鉆探的重點(diǎn)之一,在礦井建設(shè)前,必須由專業(yè)人員對(duì)井田范圍內(nèi)的斷層水分布進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查。2)地下水。依據(jù)巖性組合的不同和水利性質(zhì)的不一,礦區(qū)內(nèi)地下水含水層大致可劃分為兩種類型,即含水層與含水帶。以碎石土及粘土為主要構(gòu)成的散層空隙含水帶,因其儲(chǔ)水能力的地下河含水層厚度不偏小被稱之為弱含水層,對(duì)礦井影響較小;以碎石灰?guī)r和硅質(zhì)層為主要構(gòu)成的巖溶裂隙含水帶厚度多為數(shù)十米且裂隙發(fā)育完善呈蜂窩狀,有著較為嚴(yán)重水蝕現(xiàn)象,對(duì)礦井生產(chǎn)影響較大。

2.2礦井水文地質(zhì)鉆探現(xiàn)狀鑒于礦井水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性和水源來(lái)源的多樣性以及相關(guān)技術(shù)、設(shè)備、人員等影響因素,在實(shí)際的礦井水文地質(zhì)鉆探中有著諸多問題,其大致可總結(jié)為以下幾點(diǎn):1)現(xiàn)場(chǎng)施工人員水平不足。目前我國(guó)多數(shù)煤炭企業(yè)中的水文地質(zhì)鉆探施工與管理人員普遍存在專業(yè)水平不足、職業(yè)道德修養(yǎng)低下、工作散漫、法律法規(guī)意識(shí)不足等問題,在實(shí)際施工中施工人員不遵守相關(guān)規(guī)定,隨意施工,技術(shù)監(jiān)管人員不僅未進(jìn)行有效監(jiān)管,在后期勘查報(bào)告上也多應(yīng)付了事,例如未進(jìn)行測(cè)井參數(shù)的對(duì)比就隨意對(duì)水文地質(zhì)的觀測(cè)曲線進(jìn)行繪制,從而使得勘查報(bào)告與施工實(shí)際存在出入,阻礙施工的有效進(jìn)行。2)鉆探設(shè)備選擇不當(dāng)。國(guó)內(nèi)多數(shù)礦區(qū)的水文地質(zhì)鉆探施工均施行分包制度,將其承包給第三方施工隊(duì)伍進(jìn)行施工。而這些施工隊(duì)伍為節(jié)約成本,在鉆探設(shè)備的選擇上不會(huì)依據(jù)所在地水文地質(zhì)狀況進(jìn)行合理選擇和替換,而是以一概全,選擇一個(gè)型號(hào)一干到底,從而使得施工中存在許多問題,例如鉆機(jī)鉆壓、鉆機(jī)速度和旋轉(zhuǎn)速度等數(shù)據(jù)之間不匹配,難以滿足實(shí)際需求等。此外這些第三方施工隊(duì)伍的鉆探設(shè)備不僅型號(hào)老舊且疏于維護(hù),設(shè)備質(zhì)量問題突出,例如鉆頭磨損嚴(yán)重、泥漿泵壓力不足等。3)水文地質(zhì)條件復(fù)雜、施工環(huán)境不佳。礦井水文地質(zhì)鉆探的條件極為復(fù)雜多變,鉆探施工時(shí)不僅會(huì)遭遇斷層、溶洞等自然因素的干擾,還會(huì)不時(shí)受到老窯等人為生產(chǎn)的地質(zhì)環(huán)境影響。在斷層裂隙等發(fā)育良好的巖層中,巖體整體性受到嚴(yán)重破壞,巖層內(nèi)水力聯(lián)系復(fù)雜難測(cè),嚴(yán)重制約了鉆機(jī)的工作效率,從而導(dǎo)致鉆頭巖石鉆取的不均勻,易引起泥漿充填裂隙無(wú)法順利排出,嚴(yán)重的還可能引起卡鉆、掉鉆等嚴(yán)重事故。而對(duì)于礦井老窯廢水,因其長(zhǎng)時(shí)間處于密閉環(huán)境,內(nèi)部可能封存有大量的有毒有害氣體,鉆機(jī)一旦鉆通,就有可能威脅到施工人員的生命健康。

3促進(jìn)礦井水文地質(zhì)鉆探工作質(zhì)量提升的措施

3.1進(jìn)行科學(xué)、合理的鉆探設(shè)備選擇鉆探設(shè)備的選擇對(duì)于鉆探效率有著直接影響,在實(shí)際施工時(shí)必須依據(jù)當(dāng)?shù)貛r層的鉆探難度對(duì)鉆機(jī)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)選型,盡量選用先進(jìn)的設(shè)備,以為施工提供保障,譬如選用新型的正方向一體化鉆頭;此外應(yīng)注重對(duì)鉆探設(shè)備的保養(yǎng)維護(hù),一旦發(fā)現(xiàn)鉆頭過度磨損應(yīng)及時(shí)更換,以確保鉆機(jī)的最佳工作狀態(tài)。

3.2對(duì)鉆探工藝進(jìn)行優(yōu)化鉆探中必須委派專人對(duì)鉆機(jī)中的水文變化、沖洗液消耗狀況、水溫變化以及鉆頭狀態(tài)等進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)和記錄,以避免事故的發(fā)生;委派技術(shù)人員對(duì)泥漿翻漿速度、顏色變化等進(jìn)行觀測(cè),以實(shí)時(shí)、合理的對(duì)鉆進(jìn)措施進(jìn)行調(diào)整和完善,確保事故的最高效;遭遇斷層、溶洞等復(fù)雜地質(zhì)條件時(shí),對(duì)其水力聯(lián)通情況進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的判斷,從而選用適宜的短鉆桿和巖芯管及起拔鉆進(jìn)工藝以避免斷裂處巖塊的掉落而引起卡鉆、掉鉆現(xiàn)象。

3.3對(duì)鉆孔布置進(jìn)行改良水文地質(zhì)鉆探中鉆孔依據(jù)功效的不同可劃分為勘探孔、觀測(cè)孔、試驗(yàn)孔、開采孔等多種類型。在實(shí)際施工前施工方首先充分收集相關(guān)水文地質(zhì)資料,依據(jù)“先疏后密、點(diǎn)線與深淺”的原則進(jìn)行科學(xué)的布孔規(guī)劃;其次鉆孔相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)上必須充分考慮鉆孔類型、出水量、過濾器等相關(guān)因素,避免廢孔出現(xiàn)的同時(shí),盡可能實(shí)現(xiàn)一孔的多次利用。

3.4增強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工及管理人員的培訓(xùn)伴隨科技的不斷發(fā)展,各類高新科技產(chǎn)品不斷應(yīng)用到礦井水文地質(zhì)鉆探工作中,相關(guān)設(shè)備的機(jī)械自動(dòng)化水平不斷提升,這也就對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工與管理人員的技術(shù)水平和職業(yè)道德素養(yǎng)提出了更高的要求,除在掌握必要的理論與實(shí)踐知識(shí)外,還應(yīng)對(duì)相關(guān)的技術(shù)操作規(guī)范有著深入的理解,并能將其貫徹到生產(chǎn)實(shí)際中。在企業(yè)積極招收青年人才的同時(shí)還應(yīng)增強(qiáng)對(duì)原有工人的再培訓(xùn),使其可以緊跟時(shí)代變遷,養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)工作態(tài)度的同時(shí)及時(shí)掌握各種相關(guān)的新型技術(shù)與設(shè)備操作工藝,確保生產(chǎn)高效高質(zhì)進(jìn)行的同時(shí)有效避免安全事故的發(fā)生。

4水文地質(zhì)鉆探新技術(shù)發(fā)展

近年來(lái),科技的進(jìn)步亦讓水文地質(zhì)鉆探技術(shù)獲得顯著進(jìn)步。各類新型技術(shù)不斷涌現(xiàn)并在實(shí)踐中成功應(yīng)用,在此對(duì)當(dāng)前幾種新型技術(shù)加以介紹:1)液動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆探。該技術(shù)一方面增強(qiáng)對(duì)洗井液的驅(qū)動(dòng),另一方面在液動(dòng)回轉(zhuǎn)上增強(qiáng)了潛孔錘的功效,實(shí)現(xiàn)了對(duì)其潛力的充分挖掘,進(jìn)而極大的提升了鉆機(jī)的鉆探動(dòng)力和鉆探效率,可以說這一技術(shù)的應(yīng)用是水文地質(zhì)鉆探技術(shù)新時(shí)代的顯著標(biāo)志,目前已在實(shí)際中取得良好的使用效果。2)空氣鉆探。這一技術(shù)以被充分壓縮后的空氣為介質(zhì)對(duì)鉆探出的孔洞進(jìn)行二次沖洗,從而大幅提升了鉆機(jī)的破巖能力,加快了鉆探工作的整體進(jìn)度,節(jié)約了生產(chǎn)成本。3)繩索取芯鉆探。通過這一技術(shù)的運(yùn)用可大幅提升水文地質(zhì)鉆探中的巖芯提前效率,避免了鉆機(jī)的多次提降,顯著降低了設(shè)備的磨損。此外繩索取芯鉆探技術(shù)還有著極強(qiáng)的適應(yīng)性,在各類地質(zhì)條件下均可使用。

5水文地質(zhì)鉆探技術(shù)發(fā)展前景

伴隨著中國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷進(jìn)行,國(guó)家能源消耗亦在不斷增長(zhǎng),各類能源尤其是煤炭的地表淺層儲(chǔ)量已逐漸消耗殆盡,煤炭礦井水文地質(zhì)鉆探技術(shù)的發(fā)展必須開始向深層地下水文探查進(jìn)行轉(zhuǎn)變,積極開展適用于地層深部的鉆探理論與相關(guān)技術(shù)的研究,從而為今后煤炭行業(yè)的深部開采的有效進(jìn)行提供充足的數(shù)據(jù)參考,為生產(chǎn)的安全、高效提供保障。

作者:楊偉單位:山西省煤炭地質(zhì)水文勘查研究院

地質(zhì)工程論文:工程治理地質(zhì)災(zāi)害論文

1項(xiàng)目概況

清澗縣位于陜西省北部,榆林東南部與延安交界處及無(wú)定河、黃河交匯處。屬陜北黃土高原丘陵溝壑區(qū),是陜西省地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)縣之一。寨溝小學(xué)崩塌位于清澗縣寬州鎮(zhèn)東門灣村,寨溝小學(xué)崩塌南側(cè)坡面人為破壞輕微,坡度較緩,基本保持原地形,北側(cè)坡面形成較陡的土坡,在遇連續(xù)降雨的情況下,坡面很容易發(fā)生滑塌,直接威脅12家住戶36孔窯洞的安全。

2自然地理及地質(zhì)條件

清澗縣屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。治理區(qū)地下水位埋深大,隱患點(diǎn)范圍內(nèi)未見地下水出露,工程不考慮其影響。治理區(qū)受降雨影響較大,在雨季,降水下滲和產(chǎn)生地面徑流,對(duì)坡體的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大危害。治理點(diǎn)位于縣境西北部,屬黃土峁梁狀丘陵溝谷區(qū)。擬治理工程滑坡體均為第四系黃土,出露基巖為三疊系上統(tǒng)永坪組。黃土層根據(jù)出露情況,依次為:中更新統(tǒng)黃土層(離石黃土Q3eol)、上更新統(tǒng)黃土層(馬蘭黃土Q3eol)、全新統(tǒng)(Q4)。

3地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘,該滑坡為小型黃土崩塌。在強(qiáng)降雨、凍融及其它外力等條件下,發(fā)生再次崩塌的可能性較大,直接威脅道路過往車輛行人、小學(xué)45名教師和學(xué)生的安危,危險(xiǎn)性較大。崩塌形成的原因主要有以下幾點(diǎn):

3.1地形條件由于本區(qū)地處陜北黃土高原丘陵溝壑區(qū),地形破碎、梁峁起伏、下部沖溝常年沖刷坡腳,邊坡高差大。坡面較徒,坡度大于45°,為崩塌形成創(chuàng)造了良好的地形條件。

3.2土體結(jié)構(gòu)條件高陡邊坡的物質(zhì)主要為第四系中上更新統(tǒng)黃土組成。黃土在干燥情況下,強(qiáng)度較高,壁立性好,遇到連陰雨或暴雨,土體穩(wěn)定性差。

3.3降水降水是地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的主導(dǎo)誘發(fā)因素。長(zhǎng)時(shí)間的降雨入滲使土體抗剪強(qiáng)度大幅度降低,易濕陷變形和崩解抗剪強(qiáng)度降低。降水是引起本處崩塌的主要原因。

3.4人類工程活動(dòng)人類在進(jìn)行道路改擴(kuò)建時(shí)大量開挖坡腳,使土體的完整性受到破壞而松動(dòng)。對(duì)該地區(qū)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析結(jié)果如下:據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001),榆林地區(qū)抗震設(shè)防烈度Ⅵ度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g,本次設(shè)計(jì)不考慮地震作用。

3.4.1邊坡安全系數(shù)根據(jù)《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001),按次要工程,取邊坡安全系數(shù)Fs為1.15。

3.4.2巖土物理力學(xué)性質(zhì)根據(jù)我公司在榆林南部黃土地區(qū)的工作經(jīng)驗(yàn),參考臨近場(chǎng)地的工程地質(zhì)資料,設(shè)計(jì)對(duì)場(chǎng)地松散土的物理力學(xué)參數(shù)取值如下:(1)馬蘭黃土(Q3):天然重度γ=18.2g/cm3粘聚力C=35kpa內(nèi)摩擦角φ=27°(2)離石黃土(Q2):天然重度γ=19.6g/cm3粘聚力C=50kpa內(nèi)摩擦角φ=30°

4工程治理方案

4.1工程設(shè)計(jì)

4.1.1削坡卸載工程由于該邊坡高度大于45°,采用分級(jí)開挖的方法,在平臺(tái)上削坡卸載。根據(jù)坡高,北部坡分3級(jí)設(shè)2個(gè)平臺(tái)進(jìn)行,南部和西部坡分2級(jí)設(shè)1個(gè)平臺(tái)進(jìn)行,平臺(tái)寬1.2m,刷方坡面坡比取1:0.85。共開挖土方911m3。

4.1.2護(hù)坡工程對(duì)坡腳刷漿砌石護(hù)坡,刷坡高度為5m,刷坡厚度為0.3m。共需漿砌石26m3。

4.1.3排水方案排水方案分為外圍截水渠、平臺(tái)截水渠兩種。外圍截水渠布置在滑坡體的外部,不讓坡體外部雨水進(jìn)入坡體,同時(shí),收集平臺(tái)截水渠的水,排入下部溝道;平臺(tái)截水渠布置在削坡平臺(tái)上,每個(gè)平臺(tái)布置一條橫線截水渠,收集削坡坡面水,匯入外圍排水渠中。外圍排水渠:根據(jù)實(shí)際地形,北面高南面低,在北部坡面一端沿坡體走向設(shè)置排水渠,用漿砌石砌筑。外圍截水渠長(zhǎng)度為36m,漿砌石20m3。平臺(tái)截水渠設(shè)置:在削坡平臺(tái)的內(nèi)側(cè),用漿砌石砌筑,坡降取1:100。向兩邊外圍排水渠排水,平臺(tái)截水渠長(zhǎng)度為26m,漿砌石14m3。截水渠總長(zhǎng)度為62m,開挖土方量56m3,漿砌石34m3。

4.1.4植物防護(hù)方案在每個(gè)削坡坡面上種植檸條、紫穗槐等根系發(fā)達(dá)、耐旱的灌木,既可起到穩(wěn)坡固坡的作用,又可美化環(huán)境和工程效果。株間距1.5m×1.5m,共約100株,工程驗(yàn)收前要保證100%的成活率。

4.2施工方法及放線根據(jù)場(chǎng)地地形地貌條件,削方按自上而下、自后向前的順序進(jìn)行,放線時(shí)以邊坡坡腳與操場(chǎng)西側(cè)水平面為施工定位線,施工放線應(yīng)保證定位線的施放準(zhǔn)確,自定位線向上按設(shè)計(jì)坡度及臺(tái)階刷方并校核上邊界。

5工程實(shí)施效果評(píng)價(jià)

5.1環(huán)境影響評(píng)價(jià)本次治理工作中,其主要的機(jī)械設(shè)備有混凝土攪拌機(jī)、鉆機(jī)、挖掘機(jī)、發(fā)電機(jī)等,這些設(shè)備在施工過程中,發(fā)出聲音的強(qiáng)度較低,不致于達(dá)到噪聲污染的程度。本次施工過程中的混凝土制作過程中產(chǎn)生揚(yáng)塵,對(duì)大氣環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生多少影響。施工過程中所排放的廢水不含有任何有毒有害的物質(zhì),不含有任何超標(biāo)因子。

5.2經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)本工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀良好,工程的實(shí)施可以完全消除崩塌地質(zhì)災(zāi)害對(duì)村民及居民安全的威脅,保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

5.3社會(huì)效益評(píng)價(jià)地質(zhì)災(zāi)害治理項(xiàng)目的實(shí)施,清澗縣下甘里鋪鄉(xiāng)梨家灣村的地質(zhì)環(huán)境將會(huì)得到明顯的改善,使得村民能夠安居樂業(yè)。

6項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析與控制

6.1項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析按照本項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的原因及其性質(zhì)分類如下:(1)管理風(fēng)險(xiǎn):項(xiàng)目實(shí)施單位在管理制度、管理經(jīng)驗(yàn)等方面的不足,導(dǎo)致管理不善,成本增加,故存在管理不善的風(fēng)險(xiǎn)。(2)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn):一是資金到位不及時(shí),導(dǎo)致工期延長(zhǎng);二是資金使用不合理,開支與災(zāi)害治理無(wú)關(guān)的費(fèi)用,或?qū)m?xiàng)資金挪作他用;三是受市場(chǎng)因素影響,價(jià)格上漲,人工、材料費(fèi)增加。以上因素均會(huì)導(dǎo)致工程造價(jià)增加。(3)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn):一些新技術(shù)條件的不成熟及地質(zhì)災(zāi)害治理的復(fù)雜性,均會(huì)造成技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。

6.2項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)控制為了使項(xiàng)目能更快更好的實(shí)施,使項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)降到最低,對(duì)于上述的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)就要進(jìn)行科學(xué)合理的控制。(1)管理風(fēng)險(xiǎn)控制:組建地質(zhì)災(zāi)害治理領(lǐng)導(dǎo)小組,依法對(duì)項(xiàng)目實(shí)施組織管理,并聘請(qǐng)項(xiàng)目監(jiān)理單位對(duì)工程進(jìn)行監(jiān)理,嚴(yán)格按要求執(zhí)行,確保工程質(zhì)量。(2)經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)控制:資金到位后,設(shè)立專門的資金管理賬戶,對(duì)項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)實(shí)行專款專用。(3)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)控制:參考同類地質(zhì)災(zāi)害治理的技術(shù)方法,確保設(shè)計(jì)方案在實(shí)際、安全、經(jīng)濟(jì)可靠的情況下進(jìn)行實(shí)施。

7建議

(1)本次治理用時(shí)較長(zhǎng),工程施工時(shí)應(yīng)對(duì)坡體進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)工作,并做好安全保障工作,時(shí)刻將安全放在第一位。(2)工程設(shè)計(jì)中邊角部的位置、尺寸與現(xiàn)場(chǎng)有出入時(shí),可按實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整,原則上與自然坡面弧形銜接,確保消除隱患,達(dá)到根治的目的。(3)工程驗(yàn)收合格后,建議做好邊坡的日常管理,保障邊坡的完整性。

作者:李瑋娜張旭梅張舜堯單位:西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院

地質(zhì)工程論文:地質(zhì)勘測(cè)鐵路工程論文

1我國(guó)鐵路工程地質(zhì)的主要問題

我國(guó)鐵路的地質(zhì)情況直接影響了我國(guó)的鐵路建設(shè),因此在進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí),應(yīng)首先了解我國(guó)的主要地質(zhì)情況,為使用何種地質(zhì)勘查技術(shù)提供條件。1)高山峽谷區(qū)地質(zhì)問題。我國(guó)高山峽谷區(qū)的地質(zhì)問題主要是斜坡物質(zhì)的運(yùn)動(dòng),主要包括滑坡、泥石流、坍塌等情況;2)特殊巖土的破壞以及變形問題;3)越分水嶺在深埋隧道時(shí),山體的能量釋放或者物質(zhì)移動(dòng)問題,其中主要包括軟巖塑變、涌水、突水、圍巖坍塌等情況;4)地殼運(yùn)動(dòng)地質(zhì)問題。其中主要包括地震災(zāi)害、斜坡運(yùn)動(dòng)、地面變形以及位移破壞對(duì)鐵路工程施工的影響。

2我國(guó)鐵路工程地質(zhì)勘測(cè)的主要方法

2.1傳統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪方法在鐵路進(jìn)行地質(zhì)綜合勘查時(shí),此傳統(tǒng)方法是最基本的勘探方法,其主導(dǎo)了各個(gè)勘探階段的地質(zhì)勘查工作,為勘探點(diǎn)的布置和各種不同技術(shù)方法的選擇提供了依據(jù)。傳統(tǒng)的地質(zhì)調(diào)查測(cè)繪方法貫穿了地質(zhì)勘測(cè)工作的全過程。

2.2遙感技術(shù)方法遙感技術(shù)在對(duì)我國(guó)鐵路工程進(jìn)行勘察時(shí),是利用遙感圖像判釋技術(shù),對(duì)鐵路工作的地質(zhì)進(jìn)行調(diào)繪。此方法是通過遙感圖像獲取信息迅速全面、視域?qū)掗煹奶攸c(diǎn),在宏觀上,對(duì)鐵路工程所處地的地質(zhì)情況進(jìn)行初步的查明,避免重大不良地質(zhì)對(duì)我國(guó)鐵路工程施工的影響。遙感技術(shù)改變了常規(guī)的調(diào)查方法,使其調(diào)查方法由點(diǎn)到線到面的模式變成了由面到線到點(diǎn)的模式,使用判釋成果來(lái)對(duì)地面調(diào)繪進(jìn)行指導(dǎo)。遙感技術(shù)的基本方法是指以遙感圖像的綜合對(duì)比分析和判釋方法,從宏觀上調(diào)查鐵路工程所處地的工程地質(zhì)、水溫地質(zhì)以及區(qū)域地質(zhì)等情況,為鐵路工程通過地的地質(zhì)條件評(píng)判提供依據(jù)。在一些特殊的地質(zhì)段以及資料缺乏的鐵路施工地區(qū),比如出現(xiàn)施工地區(qū)地形和地質(zhì)復(fù)雜、有越嶺隧道工程的鐵路項(xiàng)目等情況時(shí),其作用非常明顯。

2.3物探技術(shù)方法物探技術(shù)方法具有勘探深度相對(duì)隨意、方法多的特點(diǎn),在大面積勘測(cè)時(shí),使用點(diǎn)、線、面相結(jié)合甚至是三維勘探,是我國(guó)鐵路工程地質(zhì)勘查的重要手段。有效合理的應(yīng)用物探技術(shù),可以提升地質(zhì)勘查的宏觀控制水平,有效降低鉆孔布置的盲目性,提高其利用率。另外,物探技術(shù)可以勘測(cè)地層的磁化率、電阻率、彈性波速度、放射性、地溫等,為鐵路工程施工方案的設(shè)計(jì)提供多種參數(shù)。物探技術(shù)方法在使用時(shí)的原則是:1)物探是鉆探前的先行工作,通過利用其信息量大和測(cè)點(diǎn)密集的優(yōu)點(diǎn),可以使用剖面性、全面性或者是透濕性探測(cè)技術(shù),分析地下異常點(diǎn),依據(jù)物探的異常、物性分區(qū)分段及界面合理經(jīng)濟(jì)的布置來(lái)設(shè)置鉆孔點(diǎn)。2)使用此方法時(shí),應(yīng)注意將物探出的異常點(diǎn)與實(shí)測(cè)資料、地質(zhì)鉆孔資料和地質(zhì)調(diào)繪資料相結(jié)合進(jìn)行分析。依據(jù)物探方法取得勘查對(duì)象的物性參數(shù),提升物探技術(shù)的解釋精度。3)在遇到使用一種物探方法無(wú)法完全解決在勘探時(shí)遇到的問題時(shí),應(yīng)與其他物探方法相結(jié)合使用,進(jìn)行綜合性的地質(zhì)物探。并且應(yīng)考慮工程所處地的地形、地貌等干擾因素,進(jìn)行合理的組合應(yīng)用,確保地質(zhì)勘查準(zhǔn)確性。4)在選擇合理的綜合物探方法時(shí),不僅要考慮勘查的效果性,也要考察方法的經(jīng)濟(jì)性。

2.4鉆探技術(shù)方法鉆探技術(shù)為鐵路工程設(shè)計(jì)施工提供了科學(xué)的依據(jù)。可勘查工程所處地的基礎(chǔ)地質(zhì)條件,對(duì)所處地的水文地質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)并獲取土工試樣,且對(duì)其他勘探技術(shù)的推斷和解釋及地質(zhì)調(diào)繪進(jìn)行驗(yàn)證。在鐵路工程地質(zhì)進(jìn)行綜合勘探時(shí),應(yīng)注意其勘探原則。第一,關(guān)于重點(diǎn)工程較深程度的鉆孔,都應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的孔內(nèi)測(cè)試或者物探測(cè)井。第二,在孔位進(jìn)行布置前,要求對(duì)地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)描繪和物探工作。

2.5土工試驗(yàn)方法土工試驗(yàn)方法指在地質(zhì)勘查時(shí),對(duì)所處地的地質(zhì)進(jìn)行野外采樣,在室內(nèi)對(duì)樣品進(jìn)行相應(yīng)的物理力學(xué)和化學(xué)等指標(biāo)的測(cè)試,獲得按工程設(shè)計(jì)與施工時(shí)需要的實(shí)驗(yàn)參數(shù)指標(biāo)。為鉆探、物探、原位測(cè)試進(jìn)行土名鑒別及獲取試驗(yàn)指標(biāo)提供依據(jù)。

2.6原位測(cè)試方法原位測(cè)試方法指對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的地基土進(jìn)行多種參數(shù)的測(cè)定獲得施工需要的土樣指標(biāo),是鐵路工程地質(zhì)勘測(cè)中經(jīng)常使用的手段。其主要方法包括載荷試驗(yàn)、靜力觸探、十字板剪切試驗(yàn)以及預(yù)鉆式旁壓試驗(yàn)。

2.7綜合勘探技術(shù)方法綜合勘探技術(shù)方法指對(duì)鐵路工程的地質(zhì)實(shí)施勘探時(shí),在利用遙感技術(shù)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)繪的條件下,充分合理的與物探、原位測(cè)試方法、鉆探等各種勘探方法相結(jié)合來(lái)勘測(cè)地質(zhì)。各種方法通過取長(zhǎng)補(bǔ)短來(lái)獲得多性狀的地質(zhì)信息,提高鐵路地質(zhì)勘探的效益和質(zhì)量。此方法尤其適合于大型的地質(zhì)復(fù)雜型工程以及前期鐵路選線的地質(zhì)勘查。

3幾種不同地質(zhì)條件下的地質(zhì)勘探方法

3.1關(guān)于巖漿巖及深變質(zhì)巖地區(qū)的地質(zhì)勘探方法1)在基巖覆蓋地區(qū)的勘探方法。在基巖覆蓋地區(qū)施行地質(zhì)勘探時(shí),探測(cè)較大范圍的覆蓋層厚度以及貫穿覆蓋層對(duì)地區(qū)地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘探,可以采取電剖面法和地震折射波法,這些方法精密度比較高而且效果比較好。另外,也可以采用電測(cè)探法,此方法在探測(cè)覆蓋層與風(fēng)化層厚度上的效果相對(duì)較好。若在探測(cè)時(shí)覆蓋層下面出現(xiàn)明顯的磁性差異情況時(shí),應(yīng)利用磁法對(duì)其進(jìn)行勘探,確定隱伏的斷層位置和基巖的巖性。2)在小于500m埋深的基巖裸露地區(qū)勘探方法。對(duì)此地質(zhì)進(jìn)行勘探時(shí),因不明顯的地層對(duì)比標(biāo)志,所以使用地質(zhì)調(diào)繪方法難度系數(shù)較大,應(yīng)使用綜合物探方法。其中物探方法的選擇應(yīng)根據(jù)地質(zhì)問題和條件來(lái)確定,在實(shí)施中,可采用彈性波速度法等方法來(lái)實(shí)施勘探。3)在偏大埋深(200m~2000m)基巖覆蓋或者裸露地區(qū)的勘探方法。在對(duì)較大深埋基巖覆蓋或者裸露地區(qū)采用電法和地震勘探效果不佳時(shí),可以使用大地可控源音頻大地電磁法和高頻大地電磁法對(duì)此地區(qū)進(jìn)行勘探。

3.2沉積巖及淺變質(zhì)巖地區(qū)的地質(zhì)勘探方法1)在平緩褶曲結(jié)構(gòu)區(qū)的勘探方法。在此地質(zhì)中,其地質(zhì)構(gòu)造多是以交互的砂頁(yè)巖地層、含煤地層、軟硬相間地層以及石膏等級(jí)軟地層等一些地層組成的。在平緩產(chǎn)狀的巖層呈現(xiàn)格曲或者單斜狀態(tài)時(shí),應(yīng)該使用電測(cè)探技術(shù)方法和地震反射波技術(shù)方法來(lái)獲取三維或者二維地層發(fā)射圖,并與控制性鉆孔相互配合,對(duì)此地區(qū)地質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確的勘探。2)在單斜巖層結(jié)構(gòu)區(qū)勘探方法。在進(jìn)行該地區(qū)的地質(zhì)勘探時(shí),如果調(diào)查測(cè)繪方法獲得的資料可以通過地表各層巖性推判地下設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),此時(shí)應(yīng)采取地震折射波技術(shù)方法勘探淺部完整基巖的界面速度。依據(jù)地質(zhì)調(diào)繪和航片判釋方法獲取巖層的產(chǎn)狀,從而通過地層波速推測(cè)設(shè)計(jì)標(biāo)高,且在鉆孔時(shí)使用聲波測(cè)試對(duì)此地區(qū)的各地層巖性進(jìn)行勘察,并比較鉆孔和地表兩種方法的縱波速度。如果基巖地區(qū)被土層大面積覆蓋,此時(shí)除覆蓋地段以外的地區(qū),可以使用衛(wèi)片判釋和航判釋方法,在覆蓋地區(qū)運(yùn)用綜合物探技術(shù)和地質(zhì)調(diào)繪相配合方法,為鉆探布孔做指導(dǎo)。3)在強(qiáng)磁性地層區(qū)的勘探方法。在覆蓋層厚的地區(qū),因覆蓋層下基巖有不一樣的巖層,因此會(huì)出現(xiàn)磁性差異現(xiàn)象。可采用磁法勘探技術(shù)對(duì)隱伏的斷層的位置及基巖的巖性進(jìn)行勘探,并和電法及彈性波探測(cè)法相結(jié)合對(duì)該區(qū)地質(zhì)進(jìn)行勘察。

3.3在松散沉積層地區(qū)的勘探方法1)地質(zhì)為細(xì)顆粒土?xí)r。在此地質(zhì)上,應(yīng)該在地質(zhì)調(diào)繪的前提下,應(yīng)用靜力觸探技術(shù)或者動(dòng)力觸探技術(shù)與鉆探方法、物探方法及土工試驗(yàn)方法相配合,依據(jù)不同鐵路工程類型和勘探階段的要求,選擇適合的勘探方法。2)在土石界面層時(shí)。在地表是第四系松散地層覆蓋且下伏基巖時(shí),一般在地質(zhì)調(diào)繪的前提下,運(yùn)用綜合物探方法與動(dòng)探、靜探鉆探技術(shù)相結(jié)合的模式,依據(jù)彈性波速度和電性的差異性,顯示電剖面法、電測(cè)探法和地質(zhì)折射波法的作用,對(duì)此地質(zhì)進(jìn)行勘探。

4結(jié)語(yǔ)

通過上文可以看出,我國(guó)的地質(zhì)勘探技術(shù)有多種方法,應(yīng)該根據(jù)鐵路工程所處地的地質(zhì)來(lái)確定使用何種勘探技術(shù)。地質(zhì)的不同決定了勘探方法的不同。提倡對(duì)鐵路的地質(zhì)進(jìn)行勘探時(shí),應(yīng)使用綜合勘探技術(shù)對(duì)鐵路地質(zhì)進(jìn)行勘探,各勘探方法之間揚(yáng)長(zhǎng)避短,提高地質(zhì)勘探的效益和質(zhì)量,確保我國(guó)鐵路施工的正常進(jìn)行,避免地質(zhì)事故的發(fā)生。

作者:毛杰單位:山西省地勘局二一四地質(zhì)隊(duì)

地質(zhì)工程論文:地質(zhì)工程測(cè)量技術(shù)質(zhì)量控制論文

1地質(zhì)工程測(cè)量技術(shù)常見的問題分析

1.1地質(zhì)工程測(cè)量方案存在著套用的現(xiàn)象,與實(shí)現(xiàn)不符

(1)設(shè)計(jì)人員對(duì)作業(yè)情況勘察和調(diào)查分析較少。由于設(shè)計(jì)人員不深入作業(yè)一線,所以對(duì)作業(yè)區(qū)具體情況缺乏必要的勘察和調(diào)查,對(duì)于設(shè)計(jì)方案的正確性不能及時(shí)進(jìn)行檢查,而且發(fā)現(xiàn)問題后不能及時(shí)進(jìn)行處理。

(2)編寫依據(jù)不科學(xué)。部分設(shè)計(jì)人員對(duì)現(xiàn)行的法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏深入的了解,對(duì)相關(guān)的地質(zhì)工程測(cè)量產(chǎn)品的定額管和裝備標(biāo)準(zhǔn)也缺乏重視,這就導(dǎo)致在編寫過程中存在著較多不科學(xué)的地方,由于過多的參考過進(jìn)的教材和規(guī)范,則會(huì)導(dǎo)致所編輯的測(cè)量方案與實(shí)際存在較多不符合的地方。

(3)對(duì)利用已有資料的情況分析不全。目前在測(cè)量方案設(shè)計(jì)時(shí),由于對(duì)所參考的資料缺乏了解,部分資料由于時(shí)間較久,或是不是本單位所測(cè),再加之一些資料很難收集到,同時(shí)在對(duì)這些資料利用時(shí),缺乏必要的調(diào)查和科學(xué)的分析,盲目的對(duì)這些類似資料中的分析結(jié)查進(jìn)行照搬,從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性缺乏。

(4)標(biāo)準(zhǔn)意識(shí)差。地質(zhì)工程測(cè)量方案由于缺乏統(tǒng)一的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),這就導(dǎo)致無(wú)論是文字、公式、數(shù)據(jù)和圖表等都存在著不準(zhǔn)確的地方,而且有關(guān)的名詞、術(shù)語(yǔ)、符號(hào)、代號(hào)及計(jì)量單位等在表述上也存在不一致的地方,由于缺乏一定的標(biāo)準(zhǔn)意識(shí),這就導(dǎo)致在對(duì)技術(shù)方案、作業(yè)方法和設(shè)計(jì)思想的評(píng)價(jià)中存在著不客觀性,普遍存在評(píng)價(jià)偏高的情況。

(5)設(shè)計(jì)不深入。在設(shè)計(jì)中,不僅沒有從作業(yè)區(qū)的實(shí)際情況出發(fā),而且在設(shè)計(jì)過程中對(duì)于各種新技術(shù)、新材料、新方法等應(yīng)用的較少,這就導(dǎo)致所選擇的設(shè)計(jì)方案不是最佳的,同時(shí)對(duì)于所選擇的措施也缺乏深入的研究,無(wú)法實(shí)現(xiàn)取期的效果。

1.2地質(zhì)工程測(cè)量項(xiàng)目中的問題

(1)在控制測(cè)量與碎部測(cè)量中可能難以對(duì)后期工作的需求進(jìn)行認(rèn)真考慮,造成后期工作的被動(dòng),增加整體測(cè)量上的工作量。

(2)在控制測(cè)量布網(wǎng)中可能使測(cè)區(qū)精度要求布局不合理。

(3)可能使測(cè)區(qū)有的地方控制布網(wǎng)漏布。后期補(bǔ)充布網(wǎng)不僅會(huì)增加控制測(cè)量的工作量。還會(huì)使原的統(tǒng)一性受到損害。

(4)在片面追求節(jié)省經(jīng)費(fèi)、縮短工期的前提下,拋棄分級(jí)布網(wǎng)的基本原則,采用缺乏校核條件的一次性布網(wǎng)形式,其結(jié)果是缺乏誤差控制方法,造成誤差的過大積累,精度難以滿足工程要求。有時(shí)甚至出現(xiàn)地質(zhì)事故不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),造成難以挽回的損失。這樣,不僅使節(jié)省經(jīng)費(fèi)、縮短工期的最初目的沒有達(dá)到,反而使測(cè)量工作處于極度被動(dòng)的狀態(tài)。

(5)有些測(cè)量人員對(duì)測(cè)量方案設(shè)計(jì)缺乏認(rèn)識(shí),甚至還往往錯(cuò)誤使用概念,以至出現(xiàn)一些不應(yīng)有的概念與應(yīng)用錯(cuò)誤。

2提高地質(zhì)工程測(cè)量成圖質(zhì)量的具體措施

2.1有效提高地質(zhì)工程測(cè)量人員的技術(shù)素養(yǎng)目前從事地質(zhì)工程測(cè)量的人員多為新畢業(yè)的大中專畢業(yè)生,這些人員對(duì)于計(jì)算機(jī)較為熟悉,但缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn),所以在培訓(xùn)過程中,需要加強(qiáng)對(duì)技能和基本功的培訓(xùn),通過野外實(shí)則并與講授相結(jié)合,這樣有利于地質(zhì)工程測(cè)量人員專業(yè)技能的提高。

2.2觀測(cè)員在工作前應(yīng)仔細(xì)檢查儀器在測(cè)量過程中,觀測(cè)號(hào)不僅需要與跑遲員之間做好配合工作,同時(shí)還要在安置好相關(guān)測(cè)量?jī)x器后,做好儀器的檢查工作,確保儀器安置與輸入高度都沒有差錯(cuò)時(shí),還需要對(duì)后視方向相關(guān)站點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)檢查,確保數(shù)據(jù)的正確性,所以做為一名觀測(cè)員需要具有較強(qiáng)的責(zé)任心。

3結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái),地質(zhì)工程測(cè)量項(xiàng)目不斷增加,對(duì)測(cè)量的要求也不斷提升,這就對(duì)地質(zhì)工程測(cè)量工作提出了更高的要求。在地質(zhì)工程測(cè)量工作中,通過技術(shù)設(shè)計(jì)來(lái)確保地質(zhì)工程測(cè)量生產(chǎn)的順利進(jìn)行,加快對(duì)新技術(shù)和新產(chǎn)品的應(yīng)用,充分的利用各種高新測(cè)量技術(shù),加快傳統(tǒng)測(cè)量向電子化、數(shù)字化、自動(dòng)化方向的轉(zhuǎn)變,加強(qiáng)地質(zhì)工程測(cè)量作業(yè)隊(duì)伍的建設(shè),努力提高作業(yè)人員的綜合技術(shù)素質(zhì),不斷拓寬地質(zhì)工程測(cè)量的服務(wù)領(lǐng)域,為地質(zhì)工程測(cè)量的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ),從而加快我國(guó)地質(zhì)工程測(cè)量技術(shù)的發(fā)展。

作者:李紅張桂蓉曾凡清單位:中國(guó)電建集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司三峽電力職業(yè)學(xué)院長(zhǎng)江三峽勘測(cè)研究院有限公司

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

一、國(guó)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(duì)比

通過互聯(lián)網(wǎng)以及信函咨詢的方式,對(duì)國(guó)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(duì)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(yǔ),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(shí),包括地質(zhì)年代的識(shí)別、地質(zhì)圖的識(shí)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(shí),包括殘積土、沉積土、沖積土、坡積土等概念、成因及對(duì)工程的影響;(d)地下水的基本知識(shí),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(duì)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(lái)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(shí)僅僅停留在理論階段,書本上對(duì)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(duì)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(duì)應(yīng)起來(lái),加深對(duì)基本知識(shí)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(shí)別、地質(zhì)構(gòu)造和地質(zhì)年代的識(shí)別、巖層、節(jié)理等產(chǎn)狀的測(cè)定和描述等。各所大學(xué)對(duì)以上工程地質(zhì)基本知識(shí)的學(xué)同小異,其目的是對(duì)工程地質(zhì)這門課程有一個(gè)基礎(chǔ)的認(rèn)識(shí)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(duì)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(shí)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(zhǎng)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(shí)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(jí)講課比賽特等獎(jiǎng)1名,二等獎(jiǎng)1名,校級(jí)優(yōu)秀教師1人,今年主持或參研的省部級(jí)及以上科研項(xiàng)目10余項(xiàng),并承擔(dān)省級(jí)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(chǎng)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(duì)工程地質(zhì)教學(xué)的重視程度不夠,課時(shí)設(shè)置偏少。最后,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(guó)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(duì)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(wú)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(huì)著重講解這個(gè)概念,雖然在一定程度可以加深學(xué)生對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解,但是從側(cè)面也可說明知識(shí)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(duì)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(lái)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(lái)探討地質(zhì)條件對(duì)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(shí)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(shí)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(shí),必須有針對(duì)性對(duì)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(jiǎn)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(shí)要點(diǎn)和概念,還應(yīng)包含當(dāng)前新的地質(zhì)知識(shí)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(duì)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(shí)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(shí)。

3、增強(qiáng)對(duì)工程地質(zhì)教學(xué)的重視對(duì)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(lái)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(jī)中的比例。另外,強(qiáng)化考試試題庫(kù)建設(shè),完善考試規(guī)范和制度,強(qiáng)化對(duì)學(xué)生進(jìn)行專業(yè)知識(shí)訓(xùn)練。最后,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(shí)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(shí),有感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),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(duì)其有初步的認(rèn)識(shí)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(shí)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(huì),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(shí)。

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(duì)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(shí),為國(guó)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

地質(zhì)工程論文:鐵路隧道工程勘察地質(zhì)環(huán)境論文

1關(guān)于隧道工程地質(zhì)的勘察方式

為了準(zhǔn)確掌握隧道區(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(duì)圍巖狀況進(jìn)行級(jí)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(cè)、抽水與壓水試驗(yàn)、瓦斯檢測(cè)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(duì)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、更準(zhǔn)確。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(wú)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(cè)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(cè)試、壓水測(cè)試、煤層瓦斯檢測(cè)等一系列工作,以定性與定量?jī)煞矫鏋樗淼绹鷰r的分段與分級(jí)帶來(lái)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(guó)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(cè)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(guó)際水平的Surfer軟件與RES2DINV軟件進(jìn)行二維電阻率成像反演。能夠準(zhǔn)確判斷地質(zhì)情況,改善隧道工程施工的危險(xiǎn)性,降低嚴(yán)重社會(huì)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(cè)井以及探測(cè)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(lái)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(cè)井以及探測(cè)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)出準(zhǔn)確的洞身段各巖石的裂隙性與透水性,準(zhǔn)確預(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(duì)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(duì)比。

1.6瓦斯檢驗(yàn)對(duì)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(chǎng)瓦斯解吸量,最后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(jiǎn)易可行,結(jié)果接近實(shí)際情況,具有相對(duì)開拓性。

2關(guān)于工程地質(zhì)環(huán)境對(duì)隧道工程的影響

在建設(shè)長(zhǎng)隧道、深埋隧道以及大隧道過程中,會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)環(huán)境問題,不僅會(huì)對(duì)工程工期與造價(jià)造成影響,還會(huì)給隧道的施工與運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。下述對(duì)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(duì)停滯與相對(duì)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(huì)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(huì)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(duì)于軟土地基,長(zhǎng)度不長(zhǎng)的隧道應(yīng)采用盾構(gòu)穿越更為簡(jiǎn)易;然而長(zhǎng)度過長(zhǎng)的隧道,因其軟土的蠕變特點(diǎn),會(huì)形成超量切削,導(dǎo)致在隧道盾構(gòu)掘進(jìn)的前端會(huì)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(huì)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(jí)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(huì)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(lái)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(huì)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(duì)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(duì)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(huì)發(fā)生多種變化。

3結(jié)語(yǔ)

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(duì)隧道區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境予以全面系統(tǒng)的深入分析研究,監(jiān)測(cè)隧道結(jié)構(gòu)收斂變形情況,對(duì)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)

地質(zhì)工程論文: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

為了準(zhǔn)確掌握隧道區(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(duì)圍巖狀況進(jìn)行級(jí)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(cè)、抽水與壓水試驗(yàn)、瓦斯檢測(cè)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(duì)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、更準(zhǔn)確。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(wú)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(cè)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(cè)試、壓水測(cè)試、煤層瓦斯檢測(cè)等一系列工作,以定性與定量?jī)煞矫鏋樗淼绹鷰r的分段與分級(jí)帶來(lái)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(guó)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(cè)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(guó)際水平的Surfer軟件與RES2DINV軟件進(jìn)行二維電阻率成像反演。能夠準(zhǔn)確判斷地質(zhì)情況,改善隧道工程施工的危險(xiǎn)性,降低嚴(yán)重社會(huì)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(cè)井以及探測(cè)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(lái)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(cè)井以及探測(cè)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)出準(zhǔn)確的洞身段各巖石的裂隙性與透水性,準(zhǔn)確預(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(duì)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(duì)比。

1.6瓦斯檢驗(yàn)對(duì)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(chǎng)瓦斯解吸量,最后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(jiǎn)易可行,結(jié)果接近實(shí)際情況,具有相對(duì)開拓性。

2關(guān)于工程地質(zhì)環(huán)境對(duì)隧道工程的影響

在建設(shè)長(zhǎng)隧道、深埋隧道以及大隧道過程中,會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)環(huán)境問題,不僅會(huì)對(duì)工程工期與造價(jià)造成影響,還會(huì)給隧道的施工與運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。下述對(duì)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(duì)停滯與相對(duì)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(huì)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(huì)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(duì)于軟土地基,長(zhǎng)度不長(zhǎng)的隧道應(yīng)采用盾構(gòu)穿越更為簡(jiǎn)易;然而長(zhǎng)度過長(zhǎng)的隧道,因其軟土的蠕變特點(diǎn),會(huì)形成超量切削,導(dǎo)致在隧道盾構(gòu)掘進(jìn)的前端會(huì)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(huì)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(jí)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(huì)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(lái)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(huì)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(duì)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(duì)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(huì)發(fā)生多種變化。

3結(jié)語(yǔ)

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(duì)隧道區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境予以全面系統(tǒng)的深入分析研究,監(jiān)測(cè)隧道結(jié)構(gòu)收斂變形情況,對(duì)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)

地質(zhì)工程論文: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(yáng)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(guó)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(píng)估區(qū)大地構(gòu)造單元屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)黔北臺(tái)隆貴陽(yáng)北東向復(fù)雜構(gòu)造變形區(qū)之貴陽(yáng)向斜,區(qū)內(nèi)無(wú)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?jī)A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(cè)

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(wú)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(píng)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(duì)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(cè)分析。現(xiàn)將常見的幾種地質(zhì)災(zāi)害類型簡(jiǎn)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(yáng)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(duì)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)力最大。建設(shè)工程處于貴陽(yáng)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(cè)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(duì)工程施工造成威脅。預(yù)測(cè)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(wú)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(chǎng)及滲流場(chǎng),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(duì)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(cè)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(píng)估路段巖層性質(zhì)、單位涌水量來(lái)確定影響半徑,《貴州省貴陽(yáng)市城市供水水文地質(zhì)勘察報(bào)告》(1∶5萬(wàn))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(duì)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,最大可大于500m。地下人防工程屬淺埋隧道,預(yù)測(cè)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(yáng)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。其最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(duì)貴陽(yáng)市地下人防工程地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行危險(xiǎn)預(yù)測(cè)評(píng)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最大。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(píng)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(duì)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(píng)估方法和對(duì)策,以使評(píng)估工作更有成效,以避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,保證人民的人身和財(cái)產(chǎn)安全。貴陽(yáng)市地下人防工程地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作及評(píng)估對(duì)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(píng)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(yáng)市地下人防工程地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測(cè)評(píng)估工作過程中的一些認(rèn)識(shí),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(huì)涌現(xiàn)出大量?jī)?yōu)秀的地質(zhì)災(zāi)害危險(xiǎn)性評(píng)估工作者、評(píng)估報(bào)告及相關(guān)文章,最終將會(huì)形成基本統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)和評(píng)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,

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