地质工程论文范文

时间:2023-12-03 04:37:53

地质工程论文

地质工程论文篇1

关键词:地质勘查;水文问题

中图分类号:P64文献标识码: A

一、水文地质勘察存在的问题

1各种类型的地下水

1.1地下水类型

根据特有性质,及赋存介质将地下水分为松散岩类孔隙水,碎屑岩裂隙孔隙水,碳酸盐岩裂隙喀斯特水,火山岩裂隙孔隙水、基岩裂隙水;按其埋藏条件和水力特性是栖息,潜水和承压水。

1.2含水层水平,分布,岩性,厚度,埋藏深度含水层:(卵石砾石土,砾石,砾石,砂砾岩),性别(砾砂,砂砾,沙,沙细,淤泥,淤泥质土)破碎基岩风化带,构造破碎带,岩层孔隙与裂缝,石灰岩的溶蚀、孔洞、漏斗、山洞等,玄武岩的裂隙带。隔水层:粉质粘土和致密完整岩石。

2静水位和变化幅度

天然地基承载力设计值计算砂土地震液化,膨胀土,胀缩深度确定,基础深度的确定,边坡稳定性评价。基坑侧土压力计算基坑降水和地下工程,涌水量计算,计算深基坑,地下室底板抗浮计算,判别岩石渗透变形(流土,管道,腐蚀)等一系列问题,需要静水位地下水资料。要准确的测定,一般在洞后24h后统一测定。充分利用抽水孔观察孔观察,必要时下测水管观测。地下水位的地形,气象,水文和人的因素和变化,收集区域水文地质数据,数据的邻近地区或通过长期观察和调查,查明地下水水位变化特征。一般随季节变化而变化,随潮汐海岸,河流和湖泊岸边洪水影响,人工排水区抽水影响地下室底板的抗浮计算时,应提供最高水位数据。如果不是最高水位,平原区地下水设防水准的建筑室外地坪标高。

3地下水的径流、补给、排泄

根据地形,气象,水文,地质结构,含水层分布状况及其与水接触,分析地下水流动和动态特性。地下的水流量,根据水位(压力)线图确定。水力坡度根据水位(压力)图计算。

4地下水化学成分及其对建筑材料腐蚀评价,需要饮用水,适宜性评价

只为腐蚀性评价浅析,需要饮用水适宜性评价分析。评价腐蚀的二级或三环境评价,根据地层渗透性评价,弱透水层是指粉土和粘性土,强透水层是指沙质土壤(粉砂,细砂,砂,砂,砾石,碎石土和裂缝,沙)孔和摇滚的发展。

5测定水文地质参数

根据工程要求,通过抽水试验,渗透试验,注水试验,水压试验测定地下水流速,孔隙水压力,测定长期观测和室内试验,渗透系数,影响半径,提供导水系数,水供应,释水因子,吸收率,地下水实际流速流量,孔隙水压力等参数。一般工程测量中,经常只做简单的抽水试验,提供粗略的渗透系数。重要的项目要做2次以上的降水抽水试验,至少要有1个观察孔的安排,最大下降方法的工程设计需要缩编水平或达到降水设计降深的一半。常用的方法计算地下水井

6地下水预测不良地质作用

沼泽和盐碱化;岩石软化,解体和湿陷性;膨胀土胀缩变形;地面塌陷;边坡失稳;井下突水;基础上浮,坑底突涌;海水入侵。

二、对水文地质工作的建议

1地下水水质污染情况的调查是保障供水安全的基本措施

针对我国的水质受到严重污染的情况,因此急需发展的全面调查地下水水质,并作为一个主要的工程来抓。在工作部署上可以是大流域或经济发展重点区域,城市群区域,农牧业重点开发区逐步蔓延。建议这项工作已进行了地下水与环境地质调查项目中分离出来,作为一个单独的项目。在我国现在已经很难找到地下水反映本地背景值的区域作为对比,提供l?20万区域水文地质普查数据作为原始背景。

2加强地下水均衡试验基地建设

论加强水文地质参数,为不同地区(代表不同的水文地质类型)地下水科学实验基地,发展和地下水科学实验。除了测试地下水蒸发蒸腾的研究,还应结合不同的地貌类型。

3全面实施地下水监测项目规划

根据示范多个地区,全面建设地下水监测网络,数据采集系统和自动传输系统,一批有代表性的监测点。自从我国开始实施监测以来,不能反映真实的数据,急需一批新的监测孔,这是实施国土资源部对地下水监测,防止地下水的过度开采污染和重大举措。

4积极实施新理论、新技术和新方法的研究和推广

应用遥感技术,同位素技术,数值模拟技术,信息技术是提高水文地质特征和机制的重要技术方法。目前研究的服务继续扩大,以准确的水文地质参数,降低身体的工作量,为决策分析提供技术支持与管理。地下水系统理论,系统理论在水文地质中的应用,地下水运动和分析的水资源评价的基本理论,要结合中国的实践,进一步完善和提高。

5加强区域综合研究和专题研究

我国地域辽阔,自然地理和地质条件复杂,地质条件极其复杂,我国地下水的分布和演化具有深刻影响。地下水的形成理论,平均价值的地下水运动,水文学与地球化学作用,人为干扰的影响下条件的变化,需要进行深入的研究。中国地质调查局已明确区域研究院,是一家专业研究机构,也是区域管理中心,中国地质环境监测研究所与各大专院校,更应成为跨学科研究中心,培训水文地质专家的理论和实际应用的专家,并不断的提高我们的水文地质研究。

6加强地下水合理利用与保护

继续实施的带有全局性,长期性,定向问题研究。国民经济发展规划中,规划的水文地质工作的发展带来了巨大的机遇。国家需要的是水文地质工作的出发点和落脚点,结合经济和社会发展的需要,服务经济社会的发展,水文工作才有生命力。根据政府的职能部门,应不断加强地下水开发利用和保护的相关政策的战略研究,使地下水这一宝贵资源的自然属性和社会属性是紧密结合经济,走出一条适合我国国情和自然环境的综合与协调的办法可持续发展。

结束语

地下水是岩土体的组成部分,它直接影响建筑场地地基岩土体的工程特性,对建筑物地基基础的稳定性和耐久性都产生影响,但在工程勘察设计和施工过程中水文地质问题却常常被忽视。本文结合笔者多年工作经验,就水文地质的分类以及存在的问题进行了初步的分析,并对水文地质勘查工作提出了相关的建议,供相关人员参考。

参考文献

[1]吴波.工程地质勘察中水文地质测试与研究[J].中国新技术新产品,2009第2l期.

[2]范中林.工程地质勘察中水文地质问题的影响[J].科技创新导报,2009第18期.

地质工程论文篇2

关键词:工程勘察;水文地质;岩土;危害

随着我国工程建设的快速发展,越来越重视开展水文地质工作。但目前我国在工程勘察、设计以及施工方面,没有足够的认识到水文地质工作的重要性,从而导致水文地质调查的投入的资金和力度不足而造成施工灾难。事实证明水文地质的问题是一个极其重要但又易于忽略的问题。因此,为了能准确的了解水文地质工作的重要性,必须要重视基础地质调查中的水文地质工作,并认识忽略水文地质工作会对工程勘察造成哪些影响,又会对建设工程带来哪些方面的危害。水文地质工作是研究水文地质条件的主要手段,其目的是为了查明地下水的形成和分布规律,并在此基础上对地下水资源作出水量与水质评价,所以水文地质工作对工程建设的后续工作有着十分重要的作用,但往往在工程勘察设计和施工过程中,水文地质问题常常被忽视给施工带来许多困难与不便,甚至造成了严重的工程灾难。本文从以往工程勘察中水文地质问题被忽视的原因进行分析,并提出了一些应对的措施。

1 工程地质勘察中水文地质评价内容

在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容:

1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。

1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。

1.3 应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性;对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性;当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价;在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透和富水试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。

2 岩土水理性质

岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩:岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响,然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。

2.1 地下水的赋存形式:地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种,其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。

2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法:一是软化性,是指岩土体浸水后,力学强度降低的特性,一般用软化系数表示,它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时,在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。二是透水性,是指水在重力作用下,岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀,其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育,其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示,岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。三是崩解性,是指岩浸水湿化后,由于土粒连接被削弱,破坏,使土体崩敞、解体的特性。四是给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能,以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数,也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性,是指岩土吸水后体积增大,失水后体积减小的特性,岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚,失水变薄造成的。

3地下水引起的岩土工程危害

地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。

3.1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式:

3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。由于潜水面上升对岩土工程可能造成:一是土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。二是斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌等不良地质现象。三是一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。四是引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂,管涌等现象。五是地下洞室充水淹没,基础上浮,建筑物失稳。

3.1.2 地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水.采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝,修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。

3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时.不仅使岩上的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。地下水升降变动带内由于地下水的渗透,会将土层中的铁、铝成分淋失,土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大,压缩模量、承载力降低,给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。

3.2 地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献已有较详细的论述,这里不再重复。

综上所述,水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。

参考文献:

[1]陈雁.水文地质之路[J].中煤地质报,2009.

地质工程论文篇3

1.1地质工程测量方案存在着套用的现象,与实现不符

(1)设计人员对作业情况勘察和调查分析较少。由于设计人员不深入作业一线,所以对作业区具体情况缺乏必要的勘察和调查,对于设计方案的正确性不能及时进行检查,而且发现问题后不能及时进行处理。

(2)编写依据不科学。部分设计人员对现行的法规和技术标准缺乏深入的了解,对相关的地质工程测量产品的定额管和装备标准也缺乏重视,这就导致在编写过程中存在着较多不科学的地方,由于过多的参考过进的教材和规范,则会导致所编辑的测量方案与实际存在较多不符合的地方。

(3)对利用已有资料的情况分析不全。目前在测量方案设计时,由于对所参考的资料缺乏了解,部分资料由于时间较久,或是不是本单位所测,再加之一些资料很难收集到,同时在对这些资料利用时,缺乏必要的调查和科学的分析,盲目的对这些类似资料中的分析结查进行照搬,从而导致设计方案的科学性缺乏。

(4)标准意识差。地质工程测量方案由于缺乏统一的法规和标准,这就导致无论是文字、公式、数据和图表等都存在着不准确的地方,而且有关的名词、术语、符号、代号及计量单位等在表述上也存在不一致的地方,由于缺乏一定的标准意识,这就导致在对技术方案、作业方法和设计思想的评价中存在着不客观性,普遍存在评价偏高的情况。

(5)设计不深入。在设计中,不仅没有从作业区的实际情况出发,而且在设计过程中对于各种新技术、新材料、新方法等应用的较少,这就导致所选择的设计方案不是最佳的,同时对于所选择的措施也缺乏深入的研究,无法实现取期的效果。

1.2地质工程测量项目中的问题

(1)在控制测量与碎部测量中可能难以对后期工作的需求进行认真考虑,造成后期工作的被动,增加整体测量上的工作量。

(2)在控制测量布网中可能使测区精度要求布局不合理。

(3)可能使测区有的地方控制布网漏布。后期补充布网不仅会增加控制测量的工作量。还会使原的统一性受到损害。

(4)在片面追求节省经费、缩短工期的前提下,抛弃分级布网的基本原则,采用缺乏校核条件的一次性布网形式,其结果是缺乏误差控制方法,造成误差的过大积累,精度难以满足工程要求。有时甚至出现地质事故不能及时发现,造成难以挽回的损失。这样,不仅使节省经费、缩短工期的最初目的没有达到,反而使测量工作处于极度被动的状态。

(5)有些测量人员对测量方案设计缺乏认识,甚至还往往错误使用概念,以至出现一些不应有的概念与应用错误。

2提高地质工程测量成图质量的具体措施

2.1有效提高地质工程测量人员的技术素养目前从事地质工程测量的人员多为新毕业的大中专毕业生,这些人员对于计算机较为熟悉,但缺乏实际工作经验,所以在培训过程中,需要加强对技能和基本功的培训,通过野外实则并与讲授相结合,这样有利于地质工程测量人员专业技能的提高。

2.2观测员在工作前应仔细检查仪器在测量过程中,观测号不仅需要与跑迟员之间做好配合工作,同时还要在安置好相关测量仪器后,做好仪器的检查工作,确保仪器安置与输入高度都没有差错时,还需要对后视方向相关站点进行观测检查,确保数据的正确性,所以做为一名观测员需要具有较强的责任心。

3结束语

近年来,地质工程测量项目不断增加,对测量的要求也不断提升,这就对地质工程测量工作提出了更高的要求。在地质工程测量工作中,通过技术设计来确保地质工程测量生产的顺利进行,加快对新技术和新产品的应用,充分的利用各种高新测量技术,加快传统测量向电子化、数字化、自动化方向的转变,加强地质工程测量作业队伍的建设,努力提高作业人员的综合技术素质,不断拓宽地质工程测量的服务领域,为地质工程测量的发展奠定良好的基础,从而加快我国地质工程测量技术的发展。

地质工程论文篇4

关键词:岩体结构控制论工程地质模型分析方法

一、岩体结构的工程地质模型

岩体形成和发展过程伴随着各种内、外地质营力的作用,从成岩的类型分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类,由于结构面的存在使岩体具有一定的结构,其结构特性控制着岩体的性质和变形破坏,因此,我们在解决岩体工程问题时,应该从岩体的地质模型出发。孙广忠教授建立了8个基本的地质模型:水平层状岩体、缓倾层状岩体、陡倾层状岩体、陡立层状岩体、弯曲层状岩体、完整块状岩体、碎裂块状岩体和岩溶化块状岩体。孙玉科在研究了大量露天矿和水电工程的边坡滑坡资料后,归纳出5种具典型意义的工程地质模型,即:金川模型、葛洲坝模型、盐池河模型、白灰厂模型和塘岩光模型。目前,这些模型广泛的应用在岩体工程中,从地质模型建立的角度考虑,首先应该调查岩体中结构面的发育特征以及与结构体的组合特征,查明岩体的赋存地质条件,如地下水、地应力条件等,再与上述的基本类型进行对比,选择适合岩体工程的模型。为了便于后面的力学分析,在建立地质模型时从各基本模型的共性特征入手,并根据工程自身的特点充分体现其个性的一面。因此,建立岩体的工程地质模型是一项系统的工作。

二、岩体结构力学模型

孙广忠提出了四种岩体介质,并根据介质的特性提出了四种岩体力学的分析方法,表1中是四种力学介质岩体特性。

表1各种力学介质岩体特征

连续介质

碎裂介质

板裂介质

块裂介质

岩体结构

1、完整结构

2、高地应力下散体结构及碎裂结构

低地应力下条件下碎裂结构及粗碎屑散体结构

板裂结构

部分碎裂结构

块裂结构

岩体变形机制

结构体压缩及剪切为主

结构体(压缩、剪切),结构面(闭合、滑移)

结构体横向弯曲及纵向缩短

沿结构面滑移

岩体破坏机制

材料的张及剪破坏

沿结构面滑动、结构体滚动、结构体张及剪破坏

弯折、溃屈、倾倒滑动

沿软弱结构面滑动

岩体力学性质控制因素

材料及环境因素

材料、结构效应及环境因素

软弱结构面及结构体

软弱结构面

岩体力学性质研究方法

典型地质单元三轴力学试验及尺寸效应

岩块三轴试验、尺寸和围压效应

软弱结构面力学性质及弹性模量

软弱结构面力学性质及爬坡角理论

岩体力学分析方法

连续介质岩体力学

碎裂介质岩体力学

板裂介质岩体力学

块裂介质岩体力学

对于基岩斜坡失稳破坏主要表现为软弱岩体的蠕滑变形、岩体沿着已存在的地质结构面发生剪切破坏、岩石块体的塌落和板状结构岩体的倾倒、上部岩体沿岩层层面或较软弱夹层发生剪切滑动等。李铁峰将基岩斜坡的变形模式进行了总结,根据结构面倾向、倾角与斜坡产状之间的关系,以及软弱夹层的发育情况,将斜坡的变形模式分为倾倒变形、溃屈型破坏、顺层滑动破坏、裂隙滑动、侵入接触滑动、拉裂-脱离母岩-崩塌、压缩流变。

三、岩体结构力学的分析方法

早期多数把岩体看成连续的介质,用一些连续的线性分析方法来解决岩体力学问题。根据岩体不连续、方向异性等特点,目前出现了许多的不连续分析方法,如:离散元算法、块体理论、DDA方法等,其理论基础更符合岩体的性状。

离散元法(DiscreteElementMethod)考虑结构体受力后的运动状态,以及由此导致受力状态及系统的变形(块体运动)随时间的变化,该法由Cundll于1971年首次提出,用来计算结构面和结构体组成岩体的非连续变形,以后又进一步发展了考虑块体本身的弹性变形,并推广至三维和动力问题。目前,离散元应用的文章较多,而研究基础计算方法的文章很少,因此,加强离散元法基础理论、基础算法及误差分析方面的研究,汲取有限元法等数值方法的优点,使之既能保持在描述散体的整体力学行为和力学演化全过程方面的优势,又能有效描述介质局部连续处应力状态和变形状态,使离散元法的模型建立真正满足几何仿真,物理(本构)仿真,受力仿真和过程仿真的原则,是离散元法研究领域的首要工作。

块体理论由石根华(1977)提出并在美与Goodman合作完善起来的,应用几何学、拓扑学碎裂结构岩体。近些年,块体理论在岩体工程中应用十分广泛,E.Hoek等(1998)应用块体理论开发了用于地下开挖工程的分析程序—Unwedge;2001年Rocscience公司推出了Swedge4.0,该软件可以用来计算边墙块体的体积及稳定系数。汪卫明、陈胜宏(1998)在矢体概念的基础上开发出三维岩石块体系统的自动识别方法,该方法能够有效解决包含不规则地形面和非贯通结构面等情况下的复杂块体的识别问题;卢波、陈剑平等通过应用随机不连续面三维网络模拟技术对复杂有限块体的自动搜索及确定其空间几何形态,并提出了“有形即是有限”的分析方法;张子新等把分形几何与块体理论相结合,提出分形块体理论,建立分形块体理论赤平解析法,并把随机概率模型引入分形块体理论,研究了三峡高边坡关键分形块体的滑落概率和分形块体的大小及其分布密度;张子新等将赤平投影图解析化,提出了块体理论的赤平投影解析法,并应用该法分析了某矿卷扬机硐室的稳定性;赵文把概率理论引入节理迹长分布的研究之中,推导了多组节理切割岩体形成关键块体概率的计算公式,从而使原来的一些关键块体转化为稳定块体,减少了关键块的数量。

近年来,石根华又将块体理论进一步发展,1993年由石根华提出的块体系统不连续变形数值分析新方法,简称为DDA方法,该方法是求解块体系统连续变形、大变形和大位移数值分析方法,块体的形状可以是任意的凸凹多边形,块体间也不一定要求角点接触。国内已研制了二维DDA程序软件,并与日本九州大学环境地盘工学研究中心合作将三维块体分析方法应用于三峡船闸高边坡的岩体稳定分析,并对船闸开挖施工过程及其支护效果的数值模拟,绘制了各开挖步序的岩体变形等值线图。

四、岩体结构控制论的工程应用

随着国民经济的发展和大型建设项目的实施,涉及到大量的地下工程建设项目,如采矿巷道、道路隧道、水电工程的地下洞室等。地下工程的一项主要研究工作就是分析围岩应力重分布特点以及变形破坏规律,这些都要受到岩体结构的控制。例如:康立勋通过研究块状结构岩体中自重应力传播的法则,得到了岩体的应力大小受岩块数量以及岩块几何参数控制的结论,并将研究结果用于计算煤炭地下采场顶结构载荷。隧道工程中岩爆和岩体结构关系密切,完整性好的岩体易发生岩爆,当节理裂隙发育到一定程度一般不会发生岩爆;岩层的层厚状态及层面与洞室的空间组合关系与岩爆有重要的关系;优势节

理组与最大主应力的夹角大小也与岩爆紧密相关。

上面提到了岩质边坡变形破坏形式主要受控于岩体的岩性和结构特性。如:河西走廊金川露天矿上盘西区边坡变形破坏、乌江鸡冠山崩破坏和清江水布垭水利枢纽马崖高边坡等属于倾倒破坏;因此,分析岩体稳定性时,应根据岩体的岩性、岩体结构特性等对边坡进行分区,分析各区岩体力学机制和变形破坏机制,再结合边坡开挖各项参数计算边坡稳定性。

一般计算地基沉降变形时,把地基岩体当作各向同性介质,未考虑结构面的影响。其实,当岩体中的节理裂隙发育程度及方位满足某种条件时,则地基的滑移变形将受其中的优势结构面控制。如:章杨松等对润扬大桥节理化岩体,运用优势结构面理论,分析确定了影响和控制岩体地基沉降变形的优势结构面组合,提出了“优势结构面模型”与“遍有节理单元模型”数值分析确定岩体地基沉降变形的联合算法。遍有节理单元模型是考虑遍布岩体中的节理对岩体的受力和变形的影响的数值分析方法计算时输入了众多组结构面的参数,而考虑优势面时只输入两组左右优势面的参数,次要的结构面则忽略之。在相同力条件下,考虑优势结构面影响时,计算的地基变形大于不考虑优势结构面影响时计算的地基变形,说明优势结构面对地基的变形有明显的影响,因而也将影响地基的承载力。

五、结论

本文从岩体工程地质模型、结构力学模型、分析方法和工程应用这四个方面总结了岩体结构控制论的研究和应用现状。根据岩体的岩性特征、结构面发育情况、岩体的地应力、地下水条件等建立岩体的工程地质模型,并将岩体划分为四种力学模型,分析岩体结构控制下的变形破坏机制。介绍了目前用于不连续岩体结构计算的方法。对岩体结构控制论在地下工程、边坡工程、库岸工程和地基基础中的应用作了简单介绍。

参考文献

[1]孙广忠.岩体结构力学.[M].北京.科学出版社.1988.

[2]孙玉科.岩体结构力学—岩体工程地质力学的新发展.[J].工程地质学报.1997.5.4.

[3]许兵.关于岩体结构力学基本观点探讨—试论孙广忠教授的岩体力学道路.[J].工程地质学报.1997.5.4.

[4]孙玉科.工程地质学发展予创新思路探讨之六—《工程地质模型》初论.[J].岩土工程界.6.2.

[5]许兵.论地质模型—涵义、意义、建模与应用.[J].工程地质学报.1997.5.3.

[6]蒋建平,章杨松,罗国煜等.优势结构面理论在岩土工程中的应用.[J].水利学报.2001.8.

地质工程论文篇5

地质灾害治理初步设计阶段的设计特点:①以避让优先,避大治小,避重治轻;②不能仅治理地质灾害,而要重点关注危害管道的因素;③从对管道危害最轻的部位通过;④尽量减少对灾害体的扰动;⑤对已知地质灾害进行永久根治,不留后患。各种地质灾害治理工程初步设计特点各有不同。(1)滑坡。线路优化、进行避让,无法避让时从滑坡后缘滑体厚度较薄处通过,以较少的治理工程量满足管道的安全要求,杜绝从滑体中前部滑体厚度较大处经过。管道上、下山坡段遇滑坡而不能完全规避时,管道应纵向正穿滑坡体,尽量避免斜穿,减少对滑坡体的扰动。此外,明确地灾治理施工与管道施工的先后顺序。(2)泥石流。避免管道从泥石流沟中经过,当不能完全避开泥石流沟时,则从泥石流堆积区通过,并且适当加大管道埋深。当管道穿越小型泥石流沟(或活动性冲沟)时,选择基岩埋深浅的位置且使管道埋于基岩内。(3)崩塌。管道线路应避开危岩、危石发育的陡崖、厚大的松散堆积体。当不能完全避开时,则从地形相对较缓且易拦挡落石、滚石的堆积区通过,并避开危石滚落冲击破坏区。(4)岩溶。管道线路应该首先避开地表塌陷坑发育地区或者地表岩溶漏斗、溶槽、溶坑发育地区。对于地表岩溶现象不发育而勘察发现的岩溶,管道以垂直岩溶带通过。对于浅层干溶洞,以碎石回填。对于岩溶向下延伸较大的溶洞,无论是否有水皆不宜填塞溶洞,亦不宜采用灌浆、灌混凝土的方法处理溶洞。对于该类溶洞,当跨度较小、两壁较完整时,以楼板形式覆盖;当两壁完整性较差且跨度较大时,则以梁跨形式穿过。

2地质灾害治理工程施工图审点

地质灾害防治工程设计文件及图纸审查工作首先以贯彻初步设计的理念为基础,以现行标准规范、法律法规为依据,以避让方式优先进行管道优化,以管道与地质灾害体的空间关系为根基,对施工图阶段的设计文件和图纸进行全面审查。各类地质灾害设计的审点不同。滑坡治理工程的审点:①滑坡范围、规模是否己查清,滑动面(带)判别是否合理,力学参数取值是否准确;②影响滑坡稳定的主要因素是否清楚;③滑坡的力学类型及地质模型、宏观稳定性评价是否正确,稳定性系数计算和剩余下滑力(推力)计算是否正确;④管道线路是否有优化和避让空间;⑤选择的支挡方式是否合理,支挡位置是否可行;⑥支挡参数的取值是否合理,设计选择工况是否合理,设计计算方法是否正确,计算结果是否准确;⑦支挡工程量是否恰当,支挡工程与管道施工的先后顺序及结合方法是否合理。崩塌治理工程的审点:①危岩、危石分布范围;②崩塌落石范围,危险区域是否己查清;③危岩(危石)崩落路径分析是否合理,落石滚落速度计算及冲击破坏的冲击力计算方法是否合理、计算结果是否正确;④拦挡防护方案是否可行,拦挡设置工程位置是否有效,工程量是否合理恰当;⑤拦挡工程是否与自然地形有效结合,是否与管道施工、管道运营有效结合;⑥崩塌堆积体会否产生滑动及其对管道的危害。泥石流治理工程的审点:①泥石流的形成区、流通区、堆积区是否已经查清;②管道经过断面的地质结构和岩土特征;③泥石流的流速、冲刷深度,尤其是管道通过处的泥石流冲刷深度和建议管道埋深;④对管道形成破坏力的各种因素分析是否透彻,防护措施是否得当;⑤泥石流沟与大沟的关系,尤其是泥石流堆积挤占大沟时使得大沟变窄,大沟流速加大,冲刷深度加大,冲切侧蚀能力增强,该情况下管道防护设计是否加强。岩溶治理工程的审点:①岩溶延伸方向、规模大小是否已查清,岩溶与管道的空间关系等;②溶洞壁、洞顶岩性及其完整程度,溶洞的稳定性评价是否正确;③治理设计方案是否合理可行,以及治理后对周围环境的影响;④设计计算是否正确,治理工程量是否合理。

3结论

针对中缅油气管道沿线不良地质作用发育的特点,对管道工程沿线的滑坡、崩塌、泥石流、岩溶塌陷等地质灾害开展了专项勘察评价,并有针对性地进行了灾害点防治设计工作,提出了将地质灾害纳入油气管道总体设计文件中的设计原则和油气管道工程地质灾害“防治结合”的工作思路,在施工图阶段针对每个地质灾害类型的特点进行针对性的审查,确保了设计图纸的合理性,既保证了管道施工期间设备人员的安全,也保证了管道在运营期间的安全。

地质工程论文篇6

1.1监督机构不明以南京为例,已建成的南京地铁1、2号线工程的质量监督工作,是在江苏省建设厅统一领导下,由省质监总站牵头负责,南京市建筑工程质监站、南京市市政质监站、江苏省铁路质监站、江苏省通信质监站、江苏省电力质监站等5家专业质监站按专业分工成立的监督办公室具体负责日常监督管理工作,安全监督工作由南京市建筑安全生产监督站和南京市市政公用工程质量安全监督站负责。通过近年对上海、广州、西安、太原、无锡、苏州、武汉、宁波等城市的调研和学习交流发现,对于地铁质量的安全监督,每个城市都不尽相同,有的放在房屋建筑工程监督站,有的放在市政工程监督站,还有的把土建和铺轨专业放在市级监督站、装饰装修等放在区县监督站,等等。

1.2监督模式混乱由于地铁工程划属的监督站不同,其监督的侧重点和尺度把握也不同,监督模式存在较大的差异。这种差异不仅存在于不同城市之间,也存在于一个城市不同的监督站之间:有的城市地铁工程全部交由房屋建筑监督站监管,有的则由市政工程监督站监管,还有的城市把一条线的站房工程交由房屋建筑监督站监管,将区间工程交由市政工程监督站监管。一个不容忽视的问题是,无论是房屋建筑还是市政工程,其在施工工艺、安全风险、单位工程质量验收等方面都与地铁工程有着显著的不同,故地铁工程不能简单地套用房建工程模式或者是市政工程模式。此外,各个地市的专业监督站有的质量安全合为一体,有的分开设立,且不同的监督站在工程报监、行政事项办事流程、监督检查模式、验收程序、创优评优机制等引用的制度办法和规章有很大不同,造成一个工程标段甚至要接受多个监督站的管理,令项目参建各方疲于应付各类检查又苦不堪言。

1.3质量安全分割我国大多数城市的地铁工程质量监督和安全监督是分散在不同的专业监督站的,即便在一个监督站,也分设了专门的质量监督科室和安全监督科室,质量、安全监督工作相对独立,相互之间缺少支撑和互动。当前,质量监督管理多侧重于现场的永久结构和实体,对临时辅助结构和设备安全对质量的影响有所忽视;安全监督管理则侧重于现场人的行为和安全防护,对结构质量对安全的影响有所忽视。

1.4监督人员匮乏地铁工程涉及专业多、技术含量高、施工风险大,各类新技术、新工艺、新材料、新设备等不断涌现,且几乎涵盖了房屋建筑工程、市政基础设施工程、轨道工程、电气化安装工程等大多数专业,但多数城市存在地铁监督专业人员相对缺乏、专业素质相对薄弱、监督经验相对不足等实际情况,有的监督站将某一个监督科室确定为负责地铁监督的责任科室,定编仅4~5人,有的监督站直接将地铁工程划分到负责监管重点工程的科室,落到具体监督的人,数量更少。相对于地铁工程繁多的专业,监督机构不仅配备的人员有限,且配备的专业人才远不及工程实际需要(按照一个专业配备一个专业人才,至少需要几十个,但实际很难达到),这直接影响了工程监督的实效。

1.5报监手续滞后工程质量安全监督机构一般把保证安全施工的措施、安全事故应急救援预案等作为安全报监的必要条件,把岩土工程勘察文件审查报告、施工图设计文件审查批准书作为质量报监的必要条件。不同的监督机构设置的报监条件不尽相同,一般安全报监手续比较容易,报监要件大多能够及时提交,但由于对勘察、施工图审查文件没有要求,监督过程中对白图施工有所忽视;而质量报监相对繁琐,对勘察、施工图审查文件要求严格。由于地铁工程受限于征地拆线和管线迁移,勘察、设计单位会根据实地情况分阶段出勘察报告、设计图纸,工程现场存在分段、分点开工建设的客观情况,故施工前提供完整的勘察文件和施工图审查文件在不少城市很难做到,有的工程甚至到竣工验收时才办理了正式的报监手续。因此,经常会出现一些工程办理了齐全的安全监督手续,安全监督机构已介入了正常的监督,而质量监督手续因勘察、施工图审查意见书不完整而未办理,质量监督机构未介入监督或以下发停工通知代替监督的现象。这既不符合质量安全监督机构服务指导重点工程建设的客观需要,又影响了建设行政主管部门的公信力。

2地铁工程质量安全一体化监督模式分析

2.1整合监督资源对参与地铁工程监督的机构和人员进行优化整合,合理配置专业,抽调有相关经验的人员组建地铁专业监督站。南京市于2012年12月1日成立了国内首家轨道交通工程专业监督站,全面负责南京市地铁建设的安全和质量监督工作。成立专业监督站的目的,不仅要着手解决目前地铁建设标准滞后、法律法规不够完善的问题,形成系统的轨道交通工程监督管理制度,也将通过建立完善的建设工程监督模式,对重要部位与环节、工程竣工验收、危险性较大的分部分项工程、重大风险源,以及管理不规范的责任主体实施监督。随后合肥、温州等城市也相继成立了地铁专业监督站。国内尚有其他多个城市在着手筹备地铁专业监督站。

2.2统一监督模式充分借鉴当前比较成熟的房屋建筑工程和市政工程的监督模式,并结合地铁工程的实际情况取长补短,探索出一套适合地铁工程的监督模式;规范从工程报监、告知交底、首次行为检查、监督抽巡查、专项检查、起重设备告知和登记备案、监督抽测、监督抽检、节点验收、单位工程竣工验收等一系列的监督业务流程,着力解决地铁工程长期分散监管的问题,做到以下6个结合:(1)检查形式———随机抽查与专题巡查相结合;(2)监督内容———实体监督与行为监督相结合;(3)监督节点———一般节点与关键节点相结合;(4)监督手段———监督抽查与监督抽检相结合;(5)监督反馈———问题通报与现场点评相结合;(6)问题处置———告诫谈话与监督执法相结合。

2.3质量安全一岗双责住房和城乡建设部在“2011年全国城市轨道交通工程质量安全联络员会议”上明确要求各地在轨道交通建设中探索质量安全监督一体化模式。工程建设过程中,质量和安全的实现均离不开对工艺工序和实施过程的管控,质量与安全是密不可分的,产品质量、工程质量、工作质量是安全生产的基本要求,安全生产保障了质量的实现。地铁建设过程中,基坑开挖、钢支撑架设等过程中的诸多问题很难将其简单归为质量或是安全范畴,且施工方面的很多技术规范是不分质量或安全的,因此质量与安全从本质上讲难以割裂。例如:涉及到基坑结构安全的很多技术条款分散在质量方面的规范中,如果不懂,也不看质量规范,安全就很难抓到点子上;区间隧道施工会遇到盾构机始发、掘进、接收、旁通道开挖等几个重要风险环节,安全风险节点控制不好,就很难实现盾构机的平稳推进,更难以确保管片拼装质量和防水质量,一些城市曾有因掘进过程中的涌水涌沙处理不及时而造成整条已成洞区间废弃的案例。因此应对监督员实施一岗双责制,要求其既学习质量规范又学习安全规范,做到融会贯通;到现场检查时,既要看质量又要看安全,每抽查完一个单位工程后要同时签发质量和安全监督文书。

2.4建立监督检查专家库一个监督机构很难配齐地铁工程所有专业的人才,引入专家参加工程监督是有效解决监督人员数量和经验不足、专业不齐的办法。建立地铁质量安全监督检查专家库,根据每位专家的专业特长进行分类登记管理,通过专家参与制定专项检查方案和检查表格,不仅在现场检查时发现深层次的问题,同时将经验迅速传输给年轻的监督人员,培养壮大监督力量。

2.5优化工程报监程序

(1)质量与安全实施同步报监。将安全和质量报监的要件进行有机整合,以单位工程为监督单元,在工程施工前同步办理,从而大大简化了报监流程,为监督服务对象节约了时间和工作量。此外,质量安全报监应把勘察和施工图审查文件作为前置条件,因为未取得勘察和设计图纸就进行施工在任何时候都是严重的违法违规行为,对工程的安全、质量均构成了极大的威胁。

(2)实施分段报监。根据勘察、施工图及审查文件分阶段出的客观现状和特点,以单位工程为报监单元,根据不同的工程类型划分为若干不同的报监阶段,在最后一个阶段报监时转成该单位工程的完整报监。例如,站房主体分为围护结构、主体结构、附属结构三个阶段,盾构区间工程分为主体隧道、联络通道两个阶段,每个阶段不能再进行分解划分,这样,既方便建设单位办理监督手续,又便于监督机构按出图情况介入监督。

(3)实施提前介入。对于勘察、施工图审查文件齐全,但由于其他手续上的问题尚不能办理正式报监的,由建设单位向建设行政主管部门打申请报告,监督机构依据批示意见提前介入对重点工程的监督,通过先期的政策指引和业务指导,促使参建各方事先了解当地的行政规章和相关要求,避免因滞后报监、滞后监督带来的先天性质量安全隐患。

3结语

监督模式只是监督工作的第一步,势必会随着工程的发展不断完善和修正,更好地服务于监督工作。监督工作必须依托于健全的法律法规,做到不缺位、不越位、有为有位,才能真正把好地铁工程的质量安全关,履行好职责。

地质工程论文篇7

关键词:环境工程地质深基坑管涌流砂

1引言

环境工程地质问题的主题是人类工程—经济活动引起的地质环境的异常变化。以往对城市环境工程地质问题研究的比较多的主要是过量开采地下水而引起的地面沉降。近年来,一些特大城市的超高层建筑均有地下室,那么建地下室便需进行基坑的开挖,基坑开挖对周围地质体、环境、生态等均产生一定的影响,即会产生一系列的环境工程地质问题,这些问题的严重程度与场地的地质条件、基坑开挖深度以及周边的环境等有关。下面以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。

南京位于长江边,有近四分之三的地域位于长江及秦淮河古河道漫滩区,地层软弱,工程地质条件复杂。地层上部以粘性土为主,下部以砂,砾石层为主,自上而下可划分为杂填土、可塑状粘土、淤泥质粉质粘土、可塑-硬塑状粘土、软塑状粉质粘土、粉砂或粉土夹软塑状粉质粘土、粉细砂、细砂,中粗砂,砾砂,碎石土等。这种地层比较突出的特点是上部粘性土层为软土层与硬土层互层结构,在软土层中夹有粉细砂层透镜体,下部砂层的厚度较大(3-40m厚),为承压含水层,南京地区的超高层建筑的地下室一般为一、二层,有的达三层,开挖深度一般超过6.0m。深基坑开挖主要在上部粘性土中进行,设有二层地下室的深基坑开挖一般都穿过上部粘性土而深入至下部的砂层中。由于南京地区具有这种特殊的地层结构,因此在深基坑开挖过程中的环境工程地质问题是较为突出。

2环境工程地质问题分析

南京地区深基坑开挖的环境工程地质问题主要为基坑边坡滑移、基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷、基坑井点降水引起的地面沉降、道路开裂、房屋开裂等。

2.1基坑边坡滑移

南京地区深基坑开挖一般为垂直开挖,边坡以松软粘性土为主,在不采取任何有效支护措施的情况下,边坡会失稳而产生滑移或坍塌,有的即使采用支护,如果支护不当,挡墙也会整移,使护桩变形,坑底隆起,边坡会失稳而产生滑移。如南京交通银行,基坑深6.7m,挡土桩为钻孔桩,其后设置直径0.3m的旋喷桩作止水帷幕,地下水位在地表下1.0m处。由于钻孔桩和止水桩质量差,止水帷幕未现成,基坑开挖后,东南角桩间出现大量涌泥和流砂,挡土墙向基坑内侧倾斜达0.2m,桩后现成了5~10cm的地面裂缝,边坡滑移,使东南面的和平电影院严重开裂破坏,被迫停业拆除。

2.2基坑涌水、流砂及其引起的地面沉陷

南京地区的地下水位埋藏较浅,深基坑开挖过程中,改变了原有地下水的平衡状态,地下水便向基坑内产生流动,尤其是基坑壁或基坑底揭露砂层时,由于砂层的透水性较好,故地下水涌水现象更为严重,如不采取控制地下水的措施,则严重影响施工或无法施工。另外,如果砂层中的动水压力超过砂土本身抗渗能力时,则松散的砂土会部分或整体伴随地下水一起涌入基坑内(流砂),上部粘性土层中砂层透镜体流出后,会在粘性土中产生空洞,若空洞较大且距地面较近则会导致地面沉陷;同时由于地下水位的下降,使土体中孔隙水应力降低,有效应力增加,土体产生新的压缩变形,从而使地面产生沉降。如空后制药厂厂房基坑下面有一薄层不透水层,但该薄层不透水抵挡不住水头压力时,现成管涌;南京千帆大厦基坑由于存在连续厚层粉砂,砂土,选用压密注浆对止水缺陷补强失效,造成大量漏水、涌砂,引起基坑旁侧部分塌陷。

2.3降水引起地面沉降

南京地区很多深基坑在开挖过程中遇到坑底含水砂层,则在承压水压力的作用下,会产生涌水、涌砂现象。如果基坑底为厚度不大的粘性土,承压含水砂层中的地下水会冲破粘性土层而产生突涌现象(即涌水、涌砂)。为防止这种现象的发生,南京地区多采取隔水(如帷幕灌浆)或降水措施,其中井点降水是深基坑防护中较为经济且效果比较显著的方案,因此南京地区许多超高层建筑均采取了这种控制地下水的措施。但由于抽取地下水使地下水位下降进而引起地面沉降,沉降过大将危及周围建筑物及道路管线的安全。如南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生长约30m,宽约1.0m,深为2.0m左右的地面塌陷事故,距其深基坑支护结构约为5.0m左右。造成的原因为基坑采用井点降水,周围地下水位降低,孔隙水压力减小,有效应力增大,引起土层压密,导致地面沉降。

2.4不均匀沉降使房屋和道路开裂

由于基坑降水使地下水位降低、有效应力增大而使地基产生新的、不均匀的压缩变形。经对相邻建筑物及道路的变形监测,这种变形的不均匀程度随离基坑距离的减小而增大,当这种不均匀变形超过了建筑物和路面的承受能力时,就会产生破坏而造成房屋和路面的开裂和下沉。如南京国贸中心基坑,原设计双排深层搅拌桩止水,后因施工场地不够,仅施工一排深层搅拌桩止水,造成基坑开裂,中山东路主干道路面开裂。

3事故防治

由于在基坑支护结构上的作用具有许多不确定因素,以及在设计理论上存在着不完善现状,要避免产生重大基坑事故的最好办法是采取预防为主的对策。因此只要在施工期间引起高度重视,采取有效的防治措施,则可将环境工程地质问题所产生的危害减至最小甚至根除。选择防治措施考虑的因素主要是环境工程地质问题的类别以及基坑周边的环境状况。南京地区深基坑周围一般建筑物多,道路纵横,管线交错,支护方案的实施要确保这些民用设施的正常使用。南京地区最早的基坑开挖深度一般不超过8.0m,因此当时所采用的支护技术比较单一,主要是悬臂型支护排桩,如打入或静压预制桩,大直径钻孔或挖孔灌注桩等,其作用主要是支撑基坑周围土体。后来随着基坑开挖深度加大(深度一般大于10m),深基坑开挖中的环境工程地质问题愈来愈复杂,对引起基坑事故的原因,通常可以归纳为以下几个主要方面:

3.1地下水渗漏

在开挖过程中会经常遇到支护墙上的局部渗漏。这些渗漏主要是施工质量引起的。如果渗漏点的水量不大,而且水中基本上不夹带泥沙,此时只要及时用块凝材料把漏水点堵住就可以了。

如果墙面上出现具有一定压力的较大漏水,而且在水中夹带着较多泥砂,在开挖面上明显的泥沙沉积。此时,在墙背往往伴随发生较大的地面沉降,地下水位出现聚降,对于这种情况需要给予高度重视。首先应该了解墙背水源补给情况,如有上下水管漏水,必须及时修复。待漏点的水压减低后,马上在基坑内把漏洞堵好。随后要进一步观察在开挖面上沿墙边附件有没有隆起、冒砂或冒气现象,在沉积的砂堆中仔细观察有没有存在渗水通道。如果存在这种现象,表面开挖面以下还有墙体施工质量,或者可能是支护结构抗渗流不够。这种情况下,应该暂停基坑内挖土,并根据具体情况立即采取补救措施。常规方法如有:

(1)用地质雷达等物探手段查明墙背土体中可能已经现成的空洞,以及空洞的位置和大小,然后用注浆或高压喷射等方法把空洞填实,增补隔水帷幕。

(2)在基坑内,把开挖面以下的沿着支护墙的那部分土层进行注浆加固,提高土体的抗渗性能。土体的加固宽度可取墙体在开挖面以下插入深度的1/2,加固深度一般不超过4m,或根据抗渗验算确定。

3.2承压水影响

在基坑底部有承压水,而且坑底的不透水土层又没有足够的厚度时,容易时坑内土体产生较大的隆起,严重时可能冲溃基坑底部的不透水层,在基坑外侧土体顶面引起较大的地面沉降。在发生隆起破坏之前,可能杂支护墙边以及支撑立柱四周看到冒水,冒砂现象。对待承压水,可以采用穿过坑底不透水层的减压井处理。

3.3土体变形

如果支护结构强度不足,墙体刚度较小,插入深度不够,或者在墙后有大量的水土流失,会有可能引起土体滑动,使支护构件遭到破坏,甚至导致整个支护结构倒坍;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷;在基坑内产生大量隆起,使主体工程的工程桩产生位移。同时,使周围环境受到严重破坏。遇到这种情况,一般可采取如下措施:

(1)封堵在地面出现的所有裂缝,防止雨水或其它地面水流入缝隙。

(2)清除基坑周围的地面荷载,并尽可能卸除部分基坑边上的土方,以减小支护结构上的侧向荷载。

(3)情况严重时,应立即向基坑内回土,待土层加固后再重新挖除。

(4)将基坑内外沿滑动面上下进行加固,滑动面的位置可以根据现场所表现出的滑动现象,结合工程地质资料进行估计。加固的方法可采用能有效的提高土层抗剪强度的地基处理方法,如注浆,高压喷射等,也可以沿滑动面打抗滑桩加固。

以上各种事故抢险措施中,注浆方法是一种不得已的方法。因为处理不妥往往会由于注浆压力使地基土的原状结构破坏而于事无补。因此必须严格控制注浆压力,宁低不高,宁慢不快。而且应在浆液中掺合高效速凝材料。

4结束语

近年来,南京地区超高层建筑深基坑开挖所采取的支护措施种类繁多,总的来看,大多都是成功的,但有些基坑也出现一些大小事故,造成了经济上的巨大浪费,但迄今为止尚未出现整体塌坑的毁灭性事故。因此深基坑开挖的规范化、程序化、科学化对减少或防止深基坑事故即环境工程地质问题所产生的危害无疑是有积极作用的,尤其是在基坑开挖之前通过详细的工程地质勘察,分析与评价可能出现的环境工程地质问题,在此基础上,进行合理的支护设计是必不可少的;此外基坑施工期间强调信息化施工,即施工过程中随时监测,发现问题及时反馈,重新修改或补充设计从而进一步指导施工。

地质工程论文篇8

我国铁路的地质情况直接影响了我国的铁路建设,因此在进行地质勘查时,应首先了解我国的主要地质情况,为使用何种地质勘查技术提供条件。1)高山峡谷区地质问题。我国高山峡谷区的地质问题主要是斜坡物质的运动,主要包括滑坡、泥石流、坍塌等情况;2)特殊岩土的破坏以及变形问题;3)越分水岭在深埋隧道时,山体的能量释放或者物质移动问题,其中主要包括软岩塑变、涌水、突水、围岩坍塌等情况;4)地壳运动地质问题。其中主要包括地震灾害、斜坡运动、地面变形以及位移破坏对铁路工程施工的影响。

2我国铁路工程地质勘测的主要方法

2.1传统的地质调查测绘方法在铁路进行地质综合勘查时,此传统方法是最基本的勘探方法,其主导了各个勘探阶段的地质勘查工作,为勘探点的布置和各种不同技术方法的选择提供了依据。传统的地质调查测绘方法贯穿了地质勘测工作的全过程。

2.2遥感技术方法遥感技术在对我国铁路工程进行勘察时,是利用遥感图像判释技术,对铁路工作的地质进行调绘。此方法是通过遥感图像获取信息迅速全面、视域宽阔的特点,在宏观上,对铁路工程所处地的地质情况进行初步的查明,避免重大不良地质对我国铁路工程施工的影响。遥感技术改变了常规的调查方法,使其调查方法由点到线到面的模式变成了由面到线到点的模式,使用判释成果来对地面调绘进行指导。遥感技术的基本方法是指以遥感图像的综合对比分析和判释方法,从宏观上调查铁路工程所处地的工程地质、水温地质以及区域地质等情况,为铁路工程通过地的地质条件评判提供依据。在一些特殊的地质段以及资料缺乏的铁路施工地区,比如出现施工地区地形和地质复杂、有越岭隧道工程的铁路项目等情况时,其作用非常明显。

2.3物探技术方法物探技术方法具有勘探深度相对随意、方法多的特点,在大面积勘测时,使用点、线、面相结合甚至是三维勘探,是我国铁路工程地质勘查的重要手段。有效合理的应用物探技术,可以提升地质勘查的宏观控制水平,有效降低钻孔布置的盲目性,提高其利用率。另外,物探技术可以勘测地层的磁化率、电阻率、弹性波速度、放射性、地温等,为铁路工程施工方案的设计提供多种参数。物探技术方法在使用时的原则是:1)物探是钻探前的先行工作,通过利用其信息量大和测点密集的优点,可以使用剖面性、全面性或者是透湿性探测技术,分析地下异常点,依据物探的异常、物性分区分段及界面合理经济的布置来设置钻孔点。2)使用此方法时,应注意将物探出的异常点与实测资料、地质钻孔资料和地质调绘资料相结合进行分析。依据物探方法取得勘查对象的物性参数,提升物探技术的解释精度。3)在遇到使用一种物探方法无法完全解决在勘探时遇到的问题时,应与其他物探方法相结合使用,进行综合性的地质物探。并且应考虑工程所处地的地形、地貌等干扰因素,进行合理的组合应用,确保地质勘查准确性。4)在选择合理的综合物探方法时,不仅要考虑勘查的效果性,也要考察方法的经济性。

2.4钻探技术方法钻探技术为铁路工程设计施工提供了科学的依据。可勘查工程所处地的基础地质条件,对所处地的水文地质进行试验并获取土工试样,且对其他勘探技术的推断和解释及地质调绘进行验证。在铁路工程地质进行综合勘探时,应注意其勘探原则。第一,关于重点工程较深程度的钻孔,都应该对其进行相应的孔内测试或者物探测井。第二,在孔位进行布置前,要求对地质进行详细的地质描绘和物探工作。

2.5土工试验方法土工试验方法指在地质勘查时,对所处地的地质进行野外采样,在室内对样品进行相应的物理力学和化学等指标的测试,获得按工程设计与施工时需要的实验参数指标。为钻探、物探、原位测试进行土名鉴别及获取试验指标提供依据。

2.6原位测试方法原位测试方法指对现场的地基土进行多种参数的测定获得施工需要的土样指标,是铁路工程地质勘测中经常使用的手段。其主要方法包括载荷试验、静力触探、十字板剪切试验以及预钻式旁压试验。

2.7综合勘探技术方法综合勘探技术方法指对铁路工程的地质实施勘探时,在利用遥感技术进行地质测绘的条件下,充分合理的与物探、原位测试方法、钻探等各种勘探方法相结合来勘测地质。各种方法通过取长补短来获得多性状的地质信息,提高铁路地质勘探的效益和质量。此方法尤其适合于大型的地质复杂型工程以及前期铁路选线的地质勘查。

3几种不同地质条件下的地质勘探方法

3.1关于岩浆岩及深变质岩地区的地质勘探方法1)在基岩覆盖地区的勘探方法。在基岩覆盖地区施行地质勘探时,探测较大范围的覆盖层厚度以及贯穿覆盖层对地区地下地质结构进行勘探,可以采取电剖面法和地震折射波法,这些方法精密度比较高而且效果比较好。另外,也可以采用电测探法,此方法在探测覆盖层与风化层厚度上的效果相对较好。若在探测时覆盖层下面出现明显的磁性差异情况时,应利用磁法对其进行勘探,确定隐伏的断层位置和基岩的岩性。2)在小于500m埋深的基岩地区勘探方法。对此地质进行勘探时,因不明显的地层对比标志,所以使用地质调绘方法难度系数较大,应使用综合物探方法。其中物探方法的选择应根据地质问题和条件来确定,在实施中,可采用弹性波速度法等方法来实施勘探。3)在偏大埋深(200m~2000m)基岩覆盖或者地区的勘探方法。在对较大深埋基岩覆盖或者地区采用电法和地震勘探效果不佳时,可以使用大地可控源音频大地电磁法和高频大地电磁法对此地区进行勘探。

3.2沉积岩及浅变质岩地区的地质勘探方法1)在平缓褶曲结构区的勘探方法。在此地质中,其地质构造多是以交互的砂页岩地层、含煤地层、软硬相间地层以及石膏等级软地层等一些地层组成的。在平缓产状的岩层呈现格曲或者单斜状态时,应该使用电测探技术方法和地震反射波技术方法来获取三维或者二维地层发射图,并与控制性钻孔相互配合,对此地区地质进行准确的勘探。2)在单斜岩层结构区勘探方法。在进行该地区的地质勘探时,如果调查测绘方法获得的资料可以通过地表各层岩性推判地下设计标高时,此时应采取地震折射波技术方法勘探浅部完整基岩的界面速度。依据地质调绘和航片判释方法获取岩层的产状,从而通过地层波速推测设计标高,且在钻孔时使用声波测试对此地区的各地层岩性进行勘察,并比较钻孔和地表两种方法的纵波速度。如果基岩地区被土层大面积覆盖,此时除覆盖地段以外的地区,可以使用卫片判释和航判释方法,在覆盖地区运用综合物探技术和地质调绘相配合方法,为钻探布孔做指导。3)在强磁性地层区的勘探方法。在覆盖层厚的地区,因覆盖层下基岩有不一样的岩层,因此会出现磁性差异现象。可采用磁法勘探技术对隐伏的断层的位置及基岩的岩性进行勘探,并和电法及弹性波探测法相结合对该区地质进行勘察。

3.3在松散沉积层地区的勘探方法1)地质为细颗粒土时。在此地质上,应该在地质调绘的前提下,应用静力触探技术或者动力触探技术与钻探方法、物探方法及土工试验方法相配合,依据不同铁路工程类型和勘探阶段的要求,选择适合的勘探方法。2)在土石界面层时。在地表是第四系松散地层覆盖且下伏基岩时,一般在地质调绘的前提下,运用综合物探方法与动探、静探钻探技术相结合的模式,依据弹性波速度和电性的差异性,显示电剖面法、电测探法和地质折射波法的作用,对此地质进行勘探。

4结语

通过上文可以看出,我国的地质勘探技术有多种方法,应该根据铁路工程所处地的地质来确定使用何种勘探技术。地质的不同决定了勘探方法的不同。提倡对铁路的地质进行勘探时,应使用综合勘探技术对铁路地质进行勘探,各勘探方法之间扬长避短,提高地质勘探的效益和质量,确保我国铁路施工的正常进行,避免地质事故的发生。

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