地质工程论文

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地质工程论文:地质雷达隧道工程论文

一、地质雷达测试原理

地质雷达一种利用电磁波信号在不同介质中传播运动特性的宽带高频电磁波信号探测方法。地质雷达探测系统发射机将高频电磁波以短脉冲、宽频带的方式,通过发射天线将其定向发射至地下,经过不同特质的地下岩层或目标体反射回地质雷达并由接收天线接收。高频电磁波在岩层中传播时,由于岩层所含介质的差异,导致其传播路径、电磁场强度及波形呈不同几何形态,通过对时域波形的采集、数据整理及分析,可确定地下岩层界面或异常岩体的空间结构及其位置。隧道结构地质岩层具有明显的电性差异,这是地质雷达应用的前提;这些界面可以形成良好的电磁波反射形态,是地质雷达在隧道衬砌质量检测中应用的主要原理。

二、砼厚度的地质雷达探测试验

试验目的是分析地质雷达对钢筋砼构件的检测精度。试件尺寸为2m×2m钢筋砼方柱,强度为C25,配合比(kg/m3)为水∶水泥(标号为325)∶粗骨料∶细砂=195∶464∶551∶1170。其中粗骨料为19~31.5、9.5~19、4.75~9.5mm,经筛分试验确定3种规格的掺量分别为30%、60%、10%,形成连续级配。经检验,碎石为同颜色,不带杂物,含泥量0.5%,压碎值10.4%,符合规范要求。钢筋主筋为直径16mm二级螺纹钢,间距93mm;箍筋为直径10mm一级圆钢,间距90mm。保护层厚度统一设置为40mm响了检测精度,实际检测精度可能更高,地质雷达对于不同介质界面的探测具有较高的精度,检测结果较为可靠。

三、工程应用案例

工程概况某隧道位于赣南山区,为小净距短隧道。隧道纵坡为单向坡,左、右线纵坡坡率分别为2.125%、2.1%。洞门均为1∶1.6削竹式。按新奥法原理设计为复合式支护衬砌结构。根据地质勘察揭示的围岩情况,将洞身(包括紧急停车带)划分为FS3b、FS4a、FS4b、FS5a、FS5b、FS5c及明洞FSM等衬砌结构类型。试验主要采用地质雷达对浅埋一般段FS4a衬砌施工质量进行扫描检测。FS4a型衬砌的结构如下:初期支护为22药卷锚杆(单根长3.0m),锚杆环距×纵距为1.0m×1.0m,喷射23cm厚C25砼,6@20×20cm双层钢筋网片,工字钢(拱架)纵距1.0m;二次衬砌结构为40cm厚C30钢筋砼拱圈,40cm厚C30素砼仰拱。检测结果分析为地质雷达检测10榀钢拱架纵向间距的结果,为地质雷达扫描检测初期支护砼喷射厚度的结果,为地质雷达扫描检测二次衬砌砼钢筋网片保护层厚度的结果。从表2来看,2#、5#、7#钢架间距超过规范的允许偏差,施工方需在后续施工过程中严格控制钢筋间距,确保钢筋榀数满足设计要求。

四、结语

利用地质雷达检测钢筋砼结构试件的保护层厚度,检测结果精度较高,具有较高的可靠性,在工程实体无损检测中具有较广阔的应用前景。将地质雷达应用到隧道工程中,可真实反映隧道工程的施工质量缺陷,及时提醒施工单位加以修复或加固处理,为确保隧道施工质量提供技术保障。

作者：余辉王吉庆肖钦单位：江西省高速集团赣州管理中心

地质工程论文:水电工程地质信息管理论文

一、地质信息管理系统

1.系统功能和特点地质信息管理系统不仅具备传统数据库的数据管理、查询统计、分析和存储等功能，而且具有为地质三维建模和分析输出数据格式，实现了数据一次性输入，多次应用，大大提高日常工作效率。开发过程考虑了地质人员的工作性质实现了离线和在线两种工作模式进行入库和管理，实现了数据库的分布式访问，其中离线操作方式方便野外地质人员在没有网络的情况下对工程现场调查和勘探数据及时入库，可以正常使用数据库查询、统计和成果输出等基本功能，有效的对地质信息数据进行管理；在线模式下管理员通过用户管理和角色管理赋予相应的工程和数据库操作权限来操作，有效的保证了数据的正确性和完整性，满足前方现场新采集数据向后方服务器数据库的更新。

2.系统模块基本操作地质信息管理系统由数据库、录入、成果输出、系统、程序等5个模块组成，每个模块内包含数量不等的图标命令，具体功能设计上既服从实际地质工作流程、也打破了专业分工的制约。数据库：包括连接、在线/离线两个图标命令，前者定义登录方式，即在线登录中心数据库还是离线登录本机数据库；后者定义数据传递方式，即在线上传到服务器端、还是离线从其他离线数据库导入。录入：包括工程、工程阶段、和工程部位三个图标，分别用于创建新的工程、选择工程阶段、和创建新的工程部位，构成数据管理器的目录和骨架。成果输出：该系统可以输出常用图件及表格，钻孔柱状图、节理统计图、钻孔平硐坑井统计表格等。系统：包括参数定义、角色管理、用户管理三个图标，其中的参数定义是对每个工程的相关术语进行统一定义与管理，比如，同一地层的名称必须唯一，由授权用户定义，无权限的用户只能选择定义的结果。角色管理包括创建新角色、选择现有角色编辑和删除角色，根据流程创建或选择一个角色并授权其应具备的权限；用户管理包括创建新用户、选择一个用户进行编辑、删除、锁定或者解锁用户以及修改当前用户密码，在编辑一个用户时，可以分配其角色并赋予相应工程的操作权限，一个用户也可以拥有多个不同的“角色”。程序：窗口管理和退出系统，前者通过进行界面右侧浏览器的显示/隐藏设置，顾名思义，后者是退出数据库系统。其中系统模块所包括的角色管理和用户管理是对不同用户数据库操作权限进行管理，该系统在在线工作模式下可以实现角色管理和用户管理两项权限管理功能，对不同用户的操作权限进行控制。

3.角色管理根据实际工程需要由系统管理员创建角色，也可以对已经存在的角色进行编辑或删除等操作，不同角色具有不同数据库操作权限，管理员通过配置这个权限，控制其访问功能菜单的行为。角色管理采用流程式操作，用户根据需要可以勾选任意一个选项，但允许用户（管理员）进行的操作方式存在差别。在对话框中可以对已有的角色名称和描述进行修改，还可以在表单管理界面对访问权限进行设置。目前该信息管理系统包含基本信息、钻孔数据、平硐数据、地质点数据、测试数据物探数据、地应力、文件管理和系统设置共九个表单文件，鉴于数据库涉及到多个专业方向，如物探、地质、测试等，具有角色管理权限的用户可以通过对用户设置专业需要的表单并赋予相应的只读、读写和拒绝访问的权限实现不同专业的不同用户的数据库操作权限。用户管理系统管理员可以在用户管理中创建一个新用户、选择一个用户编辑、删除和锁定/解锁用户以及修改当前用户密码等操作。在用户管理中选择一个用户赋予相应的角色，给予该用户可操作的工程。此外，用户还有一定的工程访问权限，管理员可以通过配置用户的工程控制其访问工程的行为。当用户需要在线使用中心数据库，需要对用户设置一定的权限，程序通过添加和编辑角色等功能实现。

二、结论

1、根据水电工程地质数据的特点和实际工程需要，采用C/S和B/S两种开发模式，研制开发了地质信息管理系统，形成了规范通用的地质数据分类方法，实现了工程地质资料与地质数据的数字化存储和计算机信息化管理。支持离线和在线两种工作方式，离线模式确保地质工作者在断开网络的环境下亦能正常使用系统进行业务操作，进而保证了地质工作的高效性；在线模式增强了系统在水电工程地质应用的健壮性和实用性，不仅实现了数据库信息的资源共享，而且提高了大量地质数据的数字化存储、管理及分布式访问效能。系统的角色管理和用户管理有效的控制了用户的权限，很好的处理了数据的同步以及不同用户对数据库的操作冲突，实现了对水电工程地质数据库有效的管理，在实际生产任务中提高了工作效率。该系统不仅具备传统数据库的功能，而且可以为地质三维建模和分析提供数据来源，能够很方便快捷地应用于建立三维地质模型，实现了数据一次性输入，多次应用，为数字水电建设、综合地质研究、企业信息化建设等提供统一的、标准化的安全数据平台支持。

作者：张春峰王小兵贾新会单位：西北勘测设计研究院有限公司工程地质勘察院

地质工程论文:岩土工程地下水水文地质论文

一、承德市区水文地质状况分析

武烈河沿岸及山间沟谷地段主要为第四系松散孔隙潜水及基岩表层风化裂隙潜水，孔隙潜水主要赋存于第四系全新统地层下部的砂砾石中。武烈河Ⅰ级阶地，地下水水位埋深3.2~5.1m，含水层厚度为6.0~8.0m，地下水水位一般年变幅1.5~2.5m。山间沟谷的含水层主要为圆砾层，地下水稳定水位埋深0.9~8.5m，地下水年变幅1.5~2.0m。水质分析结果表明，该区地下水为HCO3--SO32--Ca2+型弱碱性微硬淡水，pH值为7.1~7.4，属二类地质状况，地下的砼结构和钢砼混合结构可能会受到地下水的微弱腐蚀。该河区的二级阶地、缓坡、暴露的山脊部分几乎没有地下水，所以区中的地下水大都由降水产生，和武烈河、滦河的水位也有着很大的关系，一般通过地下径流排出。

二、岩土工程中地下水引起的危害及预防措施

开展岩土工程的施工时，地下水的不良影响主要体现在地下水位的变动和地下水的运动引起的压力，但这两者会导致地下的土层结构发生改变，进而使土质疏松、软化，最终使大量地下水层流失，产生管涌、基坑突涌等事故。

1地下水位变化引起的危害

（1）导致地下水位上升的因素多种多样

一般有地质状况、环境状况和人类活动等，例如：岩土层状况、岩石性质、降水多少、温度和具体操作等。这些因素可能都会使地下水位上升。该现象导致的不利后果有：地下土体质量的降低，建筑物所受到的腐蚀作用增大；岩土体可能出现位移、崩塌等情况；一些岩土体的自然结构、硬度等也会被破坏；还可能会使该地区的土壤出现饱和液化、流砂、管涌等现象；由于渗透作用的提高，还可能会影响建筑基础的稳定性。

（2）地下水位下降多半是人为因素所致

如地下水被大量抽取、修建水库截流，导致下游地下水补给不足等。地下水位下降趋势较大时，会引起地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害，还可能产生水源匮乏、水体污染，地表植物无法生长等恶劣影响，这对于岩土结构和建筑物的稳定性都有着非常不利的影响，甚至还会威胁人们的生命财产安全。

（3）若地下水位经常变化则极易使岩土结构发生不均匀胀缩或是不规则的变形

若岩土结构的胀缩变化太大，还可能产生地裂问题，影响附近建筑物的整体稳定性。此外，地下水位的变化必然会使其渗透性受到影响，这可能会使土体硬度降低、含水量提高等，进而影响土体的承载力和强度，严重威胁岩土工程的正常施工。

2地下水活动产生的压力作用引起的危害

自然条件下，地下水的各种运动只会出现很小的压力，附近建筑、土体等也不会受到不良影响。可是人类在进行岩土工程的施工时，会使地下水的运动平衡遭到破坏，再加之动力压力的影响，就会导致一系列恶劣的岩土工程问题，流沙、管涌等就是出现频率最高的。

3岩土工程中地下水引起危害的预防措施

进行工程勘察工作时，要先对基坑挖掘可能对周边土体的隔水层厚土、性质等造成的影响，并科学的确定含水层隔板的深度和承压水头的具体位置。还要以基坑实际的挖掘深度为依据。来预估进行开挖工作时含水层及隔水层受到的影响，是否可能出现突涌和管涌情况。若有出现该现象的可能，则必须事先制定高效应对方案：首先，进行基坑挖掘工作时，一定要把握好实际的深度，并将基坑底部的隔水层厚度控制合理的范围内，将突涌发生的可能性降到最小。其次，基坑周围要设置排水孔，降低承压水头压力。施工过程中，要在基坑周边修建排水沟，强化地面硬化处理，确保基坑内及周边积水能够及时排出，避免地表水下渗至基坑周边土体中，导致基坑周边水位抬高等影响基坑安全性和稳定性的不利状况发生。此外，建筑物的四周还要留有补水设备，防止因降水不足而出现干旱或供水不足现象，这也可能引起地裂、地基沉降等问题。

三、结语

开展岩土工程的勘察工作时，就必须严谨的进行评估、试验和分析工作，必须对所有可能导致水文地质问题发生的因素进行深入的探究，减少岩土工程施工中的不利影响。现今的岩土工程业发展迅速，各界群众也给予了高度的重视，所以相关工作人员更加需要做好水文地质工作，这可以促进勘察技术的发展提高，进而促进岩土工程业的健康可持续发展。

作者：王玉杰孔凡龙单位：河北省地质矿产勘查开发第四地质大队

地质工程论文:工程勘察中的水文地质论文

1工程勘察中的水文地质的概述

1.1重要性

所谓的水文地质就是自然界中各种地下水的变化和运动现象。由于思想认识的不足，忽视了对这一环节工作的认识，所以导致工程施工中各种安全事故频发，究其原因就是因为水文地质的因素导致的。严重的可能影响到勘察工程的施工进度和工程成本的投入。水文地质在工程地质勘察中十分的重要，但是也是最容易被忽视的一个问题。其在工程勘察中占据着非常重要的地位，作为岩土重要组成部分的地下水对于岩土特性产生着巨大影响，还会对地面建筑的稳定持久性造成一定的破坏。在工程勘察过程中，对于水文地质各种参数的运用并不是直接的，致使绝大多数人存在着一个思维定式，即认为水文地质勘察不重要。在进行水文地质勘察时工程勘察人员仅仅是对水文地质进行简单的分析和评价，并没有深入调查水文地质与岩土工程有何种关系，对水文地质如何造成建筑物的腐蚀的情况也没有科学的评价，这对建筑物的使用寿命以及建筑稳定性都是一种破坏，对于工程产生的社会经济效益都会大打折扣。在工程勘察过程中，加强对水文地质的勘察研究，就会有效促进工程项目设计的科学合理，保障工程项目的稳定，意义重大。

1.2勘察基本要求

当前社会大环境下，建筑物对地基的要求越来越高，各种综合因素的影响，导致地下水位发生着巨大的变化，这些变化带来的后果是十分严峻的。面对这样的形势，为了有效保障工程的安全可靠性，必须要对工程现场的水文状况有充分的掌握。水文地质勘察在工程勘察中虽然仅是小小的一部分，但确实非常关键的一个部分，优质的水文地质评价工作对于提高工程勘察的施工效率和整体质量是极为关键的，同时还能将勘察工作中的不利因素进行消除。一般来说，在水文地质勘察中，对于地下水位、地理地质条件等都会涉及，在进行水文勘测时，对于测试工作方式以及钻孔的选择可根据水文地质资料和具体的工程要求来进行，进而分析某一地区具体的水文地质情况。这其中需要考虑多方面的因素，例如地下水位、水质的特性、地理位置、自然地形、地质构造、地质特性等，充分掌握地质条件和地下水之间的密切联系，同时通过对水文参数的测定，确定施工场地的地质条件。

2水文地质对工程勘察产生的影响分析

2.1地下水对基础埋深产生的影响

基础深埋应当根据地表水、地下水以及地下水埋藏的具体要求来进行确定，如果存在地下水问题，基础底面应当置于地下水之上的；如果基础底面只能埋藏在地下水下的话，务必做好排水降水的相关措施，以免出现钢筋水泥的腐蚀。在埋藏有承受水压、包含地下水层的地方，在进行基础埋深时对于承压水的因应当充分考虑，以防在后续挖地基时出现承压水冲出的状况。在进行桥梁墩台埋藏时，对于地表流水的因素需要多加考虑，桥梁墩台的稳固必须保证在洪水的最大冲刷线以内埋藏。如果采用天然地基会降低不少成本费用，并且施工过程也方便简单，这在工程施工中通常是首选的。当基地不够稳固、基础的承受能力过大时，应当对地基的上部结构进行更改，或者对地基进行加固。

2.2地下水对建筑物产生的影响

万一建筑物的基础被破坏，连带着对其周围建筑物也会产生影响。如果地下水位过高时，地下结构、地下室都会受潮，结构变得不稳固，土壤进而产生盐渍变化，对于建筑物产生超强腐蚀；地基周围的附着物以及整个地基都会出现变形、损毁及塌陷。采取人工手段进行地下水位降低时，需要对地质灾害进行考量，例如地表塌陷和地面裂缝等。遇到地下水位出现不定时上升的状况，膨胀土就会出现胀缩效应，出现地裂，造成建筑物出现倒塌的状况。

2.3地下水对基坑开挖支护的影响

社会经济的持续发展，建筑规模以及建筑数量不断增加，特别是高层建筑施工中，对于基坑多数采用垂直挖掘的方式进行，为了有效降低水位主要采取抽水方式进行。这种方式对土地的压力是一种有效减轻，然而由于是局部进行抽排水，基础地面下的水位就会发生骤然降低的现象，周围的建筑、墙体都会发生形变，严重的甚至造成地面塌陷的状况。所以，在进行地下工程施工时，需要设立水帷幕，并安装相应的防护体，避免地下水流入地下施工的地方，对工程施工造成不利影响。

3工程勘察中发挥水文地质作用的有效对策

3.1建立健全完善施工管理制度和技术

为了保证工程勘察的顺利有序进行，在工程勘察中应当采取相应的对策来对其进行强化。首先应当建立完善的管理制度，熟练掌握工程勘察的具体流程以及施工目的，带动水位地质勘察工作朝着标准化和规范化的方向迈进；其次，对于工程勘察中运用的施工技术应当高度重视，根据相关规章制度做好勘察准备工作，布置好施工勘察的位置，不断提升勘察水平，整理好勘察数据和资料，数量掌握信息技术的运用，对结果的准确性有明确的把握，能够更好地指导施工。

3.2促进工程勘察操作流程的规范性

在工程勘察之初，对于施工人员和各种仪器设备都应进行合理的安排，勘察计划的编写应当明晰，保证勘察工程的任务被具体下达。水文地质的勘察应严格按照规范流程进行，现场的数据记录在案。遇到地质条件复杂的状况，应当多方进行分析研究，综合运用多种方法，保证结果的准确，指导工程施工的顺利开展。

3.3不断提升工程勘察人员的综合素质和专业技能

工程勘察技术人员的素质高低和技能专业程度在很大程度上对勘察结果的准确性产生着影响，所以加强勘察队伍建设意义重大。必须建立一支高素质的勘察队伍，人员不仅能够胜任工作，还能满足每一项的操作规范及要求，尽可能降低违章事故的发生。勘察单位在这方面起着引导作用，所以应当建立完善的人员培训管理制度，定期或者不定期对技术人员进行技能培训与考核，将考核结果与其绩效相挂钩，促进员工学习先进的积极主动性，在履行好自身职责的前提下，保障水文地质勘察工作的有序开展。还应当数量掌握计算机的操作，提高工作效率，用计算机对各种数据进行处理，不仅提高工作速度，对于勘测精度也是有效的提升，全而掌握水文地质情况，为岩上工程施工顺利进行奠定基础。

4结束语

总言之，把握好工程勘查中水文地质勘察问题，不仅需要掌握全面的理论知识，还应有科学准确的方法和技术做支撑，保证水文地质中的每一项参数是精确的，避免因为水文地质因素造成施工事故的发生。要求勘察工程技术人员开展工作时，对于水文地质应当进行科学的分析研究，根据勘测的结果制定防御方案和施工方案，不断发挥工程勘测的作用，确保工程在顺利实施的同时，质量也有所保障。

作者：褚长征

地质工程论文:工程勘察水文地质论文

1工程地质勘查中的水文地质问题

水文地质与工程地质有着紧密的关系，沿途的主要组成结构就是地下水，所以它对岩土体工程有着重要的影响，同时也会影响基础工程的建设，从而影响到建筑的安全性和稳定性。工程地质效果在很大程度上是受地下水位影响的，工程地质土质发生转变的原因是由于水位的升降变化。地下水位对工程地质的影响主要表现在以下四个方面。

1）地下水位上升引起的工程危害。岩土工程所出现土壤沼泽化、盐渍化等现象及其所导致的成岩土工程质量下降是由水位上升引起的，地下水位上升对于建筑物的腐蚀会造成更加严重的影响，建筑物更容易坏掉，不能长久的使用，导致人力，物力，财力的大量浪费，给国家经济造成不利影响。部分水位上升还是引起岩土结构破坏的主要因素，同时会造成岩土层结构强度降低而出现流砂、管涌等现象。在实际地质工程中，大量降雨、温度上升、含水层结构及总体岩土性质改变等是导致水位上升的主要因素。

2）地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以导致地面下降，工程地面出现塌陷，整个建筑物会坍塌，不仅造成财力的浪费，还可能会造成人员伤亡，后果不可想象。地下水位的恶化主要就是地下水的枯竭造成的，会影响到工程地质的稳定性和安全性。导致正常地质地下水位下降的主要的原因包括采矿人员采矿活动、建筑水库补给、地下水大量抽取等一些人为因素。

3）地下水位频繁升降造成的工程危害。频繁升降的现象有时候会在地下水中出现。岩土层膨胀以及岩土出现不均匀胀缩都是由地下水位频繁升降导致的，岩土层出现变形往复所导致的地下岩土层中的铝、铁等物质丧失的主要原因就是膨胀收缩。进而出现上层土层失去胶结物以及岩土层表面出现松动的现象，降低了整体的岩土层效果降低。可见地下水位频繁升降造成的后果也是十分严重的。

4）地下水动压力作用引起的工程危害。地下水天然动力平衡效果降低导致的移动水压的改变在很大程度上是由地下水动压力改变引起的，同时岩土层所出现的流砂、管涌、基坑突涌等导致的水文地质整体状况大幅降低的现象也是岩土工程地下水动压力改变引起的。除此之外，地下水动压力作用还可以导致地下水天然动力平衡的条件发生转变。

2解决水文地质问题的有效措施

水文地质对于地质勘查越来越重要，采取切实有效的方法对水文地质的各种有关参数进行测定对于提高工程施工的安全性。保证建筑的稳定性以及避免人为诱发水文地质灾害的发生有着非常重要的作用，应当对其进行正确客观的评价。为了充分发挥水文地质在工程地质勘察中的积极作用就要做好水文地质勘察工作，那么，面对以上水文地质问题，我们该采取哪些措施去有效防治呢？

1）详细的水文地质评价内容。岩土工程勘察报告是展示工程地质勘察的最终成果的主要方式，建筑工程地基基础设计及施工都是以岩土工程勘察报告为主要科学依据的。全面可靠的报告内容能够保证后期工程设计施工的安全性，报告内容的错误会造成非常严重的后果，一点点的差错就会引发不可想象的后果，因此要求技术人员必须要有耐心与责任心。在水文地质评价的报告中除了要将下水类型，含水层的埋深以及具体的分布状况、岩土类型、岩土厚度，静止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度内容包括在内以外，还应该包括各个含水层间的水力联系以及含水层与地表水体间的水力联系；地下水的补给和排泄情况等

2）调查准确的工程地质条件。应该将地形地貌、水文地质、岩土的物理力学性质，地质现象等条件作为工程地质勘察中的工程地质条件。在调查这些工程地质条件时，要做到准确详细。为确保建筑的安全防护措施提供相关科学准确的依据。为了预测工程地质作用会带来什么样的影响应当给出正确的客观的评价，应当查明工程地质条件并结合项目的具体特点，确保对建筑实施具有科学准确性的安全措施。

3结束语

在对水文地质状况进行全面客观的研究的前提下可以减少岩土工程存在的风险隐患，人们逐渐开始关注水文地质勘查状况，因此在对水文地质进行勘察的过程中，对于存在的水文问题相关人员要进行全面的勘察，为了提高工程质量应当从本质上降低水文地质对地质工程的影响。在工程勘察不断发展的过程中水文地质工作推动了勘察水平的提高，为了有效的减少和消除地下水对岩土工程的危害应当合理的查明与岩土工程有关的水文地质问题。

作者：贺云单位：华刚矿业

地质工程论文:岩土工程水文地质论文

一、水文地质评价内容

在做工程地质勘察工作的同时，必须将相应的数据调查信息记录在有关报告中，在此之前，由于一些工程建设在起步时对所需要进行的地下水质勘察以及评价没有依照要求进行，以至于在很多地区出现建筑物开裂的现象，这之中绝大部分都是由于地下水引起的。基于此，在工程勘察中着重于对水文地质的勘察就显得十分有必要，通常情况下要注意对以下问题的考虑。首先是针对地下水方面，考虑其可能对岩土体以及建筑物产生的影响，同时对相应的危害做出应对措施；再者是工程建筑过程中必须将建筑物本身的类型和当地实际地质状况相结合，尤其是对相关水质的调查；最后，则是工程必须对地下水可能引起的工程变化做以详细的判断，以应对各种不同状况的发生。

二、岩土水理性质当岩土和地下水之间发生相互作用

是一些性质会得以显现，这边是岩土水理性质。在工程地质性质中，除了岩土的物理性质以外，便是岩土水理性质最为重要了。这一性质在多方面都有所影响，一方面是对岩土的强度和变形有一定作用，另一方面，建筑的稳定性受到极大影响。在以往的勘察经验中，大部分的精力都被投入到物理力学性质的测试方面，相对于水理性质关注很少，因此之前的对于岩土工程地质性质的相关评价并不完善。由于在岩土的水理性质中，岩土和水是主要的相互作用力，所以这里对地下水的赋存形式及其对岩土水理性质和几个较为重要的水理性质（包括其测试方式）做一下简要介绍。首先是地下水的赋存形式方面，依照其在岩土中的分布，可以直接划分为结合水、毛细管水和重力水。再者在主要的水理性质方面（包括测试方法），简要来说可以分为五种，软化性、透水性、崩解性、给水性以及胀缩性。软化性，岩土经过水的浸湿，力学强度相对降低的特性，以此可以对岩石的耐风化和耐水浸能力做出合理的判断，这类特性普遍存在于粘性土层、泥岩、页岩和泥质砂岩中；透水性，在重力作用下，水可以透过岩土流出，而在判断透水性的强弱时，可以依据岩土的颗粒粗细以及均匀程度来进行识别，一般来说，颗粒较细、分布不均的最容易发生这一性质的作用，反则相反；崩解性，当岩土被水浸湿后，一些土粒间的连接能力降低，便容易发生解体；给水性，在重力作用下，过于饱和的岩土中的水便会经由孔隙、裂隙中自由流出，通常以给水度进行标示，而一般在对给水度进行测定时需要在实验室中进行；胀缩性，一般来说，岩土经过吸水作用后会促使体积的不但扩大，反之则体积减小，所以岩土在胀缩性能方面发生的变化主要是由于水膜对水的吸收程度来决定的。

三、地下水引起的岩土工程危害

在岩土工程中，较为主要的危害是地下水的作用，在升降变化的水位以及动水压力的影响下所造成的。

1.岩土工程受到地下水升降影响后产生的危害对于地下水位方面的变化，引起的因素可能是多方面的，有自然原因以及人为原因，不论缘由为何，结果必须引起重视，因为在地下水位达到一定的标准时，就会对岩土工程造成不同程度的危害。在引起方式方面，主要有以下三种。第一种，水位上升引起岩土工程危害。促使水位上升的因素是有很多，不过最为主要的是地质方面的影响（含水层结构、总体岩性产状）。除此之外，水文因素、气温因素以及人为因素都会对其造成影响，甚至很多时候多种因素结合造成影响。潜水位上升会对地质造成不少影响，比如土壤沼泽化、盐渍化，斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、崩塌，粉细砂及粉土饱和液化而出现流砂、管涌，以及地下洞室充水等所造成的建筑失衡。第二种，水位下降引起的岩土工程危害。在这一状况中，大多是由于人为因素所造成的，比如大量抽取对地下水以及大量开采矿物资源，一些地方还利用下游地下水补给大坝，都会造成严重的水位下降。由此，会出现地质灾害（地裂、地面沉降、地面塌陷）和环境问题（地下水源枯竭、水质恶化），使得建筑遭受很大安全威胁。第三种，地下水频繁升降所造成的危害。地下水升降会使得岩土本身不断膨胀收缩，从而导致变形，如果升降水位的现象发生的过于频繁，则会促使地裂的发生，最容易受到影响的便是轻型建筑物。

2.岩土工程在地下水动压力影响下产生的危害通常来说，地下水纯天然状态存在时，相应的动水压力会比较微弱，对安全没有什么影响，但是加之人为的工程作用，纯天然的自然环境遭到破坏，这一情况下回使得岩土工程发生较为危险的事故，对安全造成威胁。

四、结束语

综上所述，水文地质工作在当今社会的运行和发展中具有重要地位，不论是在选择建筑物持力层方面，还是基础设计方面，或者是对工程地质灾害的预防上，都发挥了很大作用，随着社会的重视以及科技的发展，水文地质中的勘察工作必定会更加精准，为工程建设奠定良好的基础和前提。

作者：罗禾单位：四川省地质矿产勘查开发局一九地质队

地质工程论文:防治工程地质环境论文

一、矿山采后地质环境预测

1矿山开采影响范围

1．1放炮影响范围根据开发方案，采场每次布置3排钻孔，每排10个孔，排距4．6m，孔距5．6m，共布置30个孔，每孔深16．5m，超深1．5m，以确保爆破后台阶高度达15m。

1．2采矿可能引发的地质灾害影响范围矿山开采过程中采用自上而下台阶式分层开采，高度为15m；开采时工作台阶切向坡和反向坡最终开采的边坡角不大于55°。由此可确定采矿可能引发的地质灾害影响范围为矿区开采最终边界外延15m。综上所述：矿山开采影响范围为露天采场外延215m。

2地质灾害危险性预测根据开发技术方案，矿山开采后四周将形成5段高度为110m的边坡，边坡编号分别为AB、BC、CD、DE、EF，边坡位置详见福禄镇周家槽周家槽水泥用石灰岩矿山矿区范围及开采平面图

3水文地质预测矿区范围内开采三叠系下统嘉陵江组三段（T1j3）石灰岩矿层，开采标高均高于当侵蚀基准面；开采范围内无河流、水库等地表水体；地下水与地表水没有必然的水力联系。矿山开采对岩溶裂隙水的补给条件破坏小，矿山开采后不会对含水层结构破坏，不会造成地下水水位下降、疏干等。对矿山地质环境影响程度较轻。

4地形地貌预测按照开发利用方案，矿山开采后将形成高度0～105m的边坡，矿山采矿活动对地形地貌景观影响严重。

5土地资源影响预测璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿不单独设置料场及废渣场，在矿区东侧采区50m外设置破碎站及运输道路，占用耕地资源4．41ha；工业广场修建占用耕地资源1．59ha；矿区为露天采场，占用耕地资源43ha；石灰岩矿山开采共占用耕地49ha。因此，璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对土地资源影响严重。

6建（构）筑物影响预测矿山为露天开采，将会对矿区范围内的所有建（构）筑物全部破坏。根据计算的爆破地震波安全距离为158．45m，计算的爆破产生飞石最远飞散距离为200m；对矿区周边200m范围内的建（构）筑物造成较严重破坏。因此，璧山县福禄镇周家槽水泥用石灰岩矿开采后对建（构）筑物影响严重。

二、矿山地质环境防治

针对矿山开采影响范围及采后地质环境因素的影响预测结果，将矿山地质环境保护与治理恢复划分为重点区、次重点区、一般区，设计以下防治工程：1）矿山开采时应及时清除边坡上的掉块，特别是在BC边坡东段边坡可能会发生局部掉块。2）对矿山采坑四周形成的边坡采用生物工程护坡；对采坑坑底进行绿化或土地复垦。3）对矿区道路、破碎站和工业广场区域进行环境恢复。4）修建截排水工程。

1边坡防治工程

1．1边坡放坡根据开发方案矿山开采的最终边坡角为55°，自上而下台阶式分层开采，采高15m，台阶宽度约10．5m；AB边坡长约600m，高2～50m；BC边坡长约440m，高50～106m；CD边坡长约360m，高40～96m3；DE边坡长约526m，高17～42m3；EF边坡长约210m，高2～17m；放坡处理各段边坡。

1．2清理危石及时清理采场边坡上的危石，避免发生危石滚落伤人事故。按照“边采边治”的原则，对各边坡上的危石清理完成后，才能进行下一台阶的开采。

1．3截水沟矿区位于沥鼻峡背斜轴部，地形呈浑圆状的小型独立山包，自然排水条件良好，汇水面积小，在矿区DE、EF边坡顶部修建截水沟长约300m，以防治地表水进入矿区。在其余每个台阶坡面每隔50m，高差10～20m，设置横向和竖向的截排水沟，将边坡顶部的地表水汇入采坑内的排水沟，避免对坡面草籽植物造成冲刷，竖向的排水沟按急流槽设计。迎坡面沟壁需设置泄水孔。

2水文防治工程矿山开采后的采场地面标高高于当地侵蚀基准面，对地下水的影响小。对矿山地质环境影响程度较轻。故本次不对其进行处理。但未解决矿山生产、生活用水，需在工业广场内修建一个蓄水池。蓄水池尺寸为15m×15m×2m，墙体宽度为0．3m，预计砌筑工程量约为36m3。生产废水主要为清洗矿车及挖掘机所排除的污水，设计每个污水处理池采用尺寸为2．5m×2．5m×1．6m，容积10m3污水处理池3个，墙体宽度为0．3m。预计开挖工程量30m3；砌筑工程量约为14．4m3，污水经生化处理后由砼管排放。露天采石场的作业点应实行湿式作业和喷雾洒水，对采场及装载点设2台洒水器进行了洒水降尘，防止粉尘飞扬。

三、地形地貌景观防治工程矿山环境恢复治理设计方案图。

1露天采场采坑地貌景观恢复根据划定矿界和开发方案，露天开采结束后采坑的平面面积为302013m2，矿山开采前矿区土地主要为耕地，以种植果树为主；矿山开采难以恢复原来的地面植物，故矿山环境恢复治理主要以绿化为主。可采取治理方案如下：（1）回填土壤，平均厚度不得小于0．8m，预计回填方量为241610m3；（2）平整场地，场地平整应采坑中间高，四周低，便于地表水排入排水沟中；（3）植树，行距×株距为5m×5m，预计12080株，建议种植樟树或果树等经济类树木（4）排水，沿采坑边坡坡脚围绕采坑修建截排水沟，保证采坑内地表水排泄通畅，将矿区的地表水有序的排放到矿区东侧地形较低地段，用以灌溉耕地。排水沟采用梯形断面，底宽400mm，顶宽700mm，高800mm，壁厚300mm，预计长度约2350m。排水沟每隔10～15m设置一道伸缩缝，用沥青麻丝进行有效止水。

2采坑边坡地貌景观恢复采坑边坡采用坡面绿化＋截排水的矿山环境恢复设计方案。对于采坑边坡主要采取分阶放坡＋绿化处理。每级边坡分阶高度取15m，每阶平台宽度取10．5m，种植蔓藤类植物绿化坡面，在坡顶设置截排水沟。台阶边缘修砌墙体，墙体嵌入基岩0．1m，墙体截面0．3m×0．5m（宽×高）。墙背回填0．3m厚的土壤，蔓藤种植行距×株距为5m×3m。截排水工程在边坡防治工程中实施。

3矿区公路及破碎站矿区公路两侧及破碎站区域的空地进行植树绿化，预计植树60株。待矿山闭坑后，建筑垃圾清除干净，将表层1．0m范围土地掘松，种植樟树等经济类树木。矿区公路和破碎站的平面面积约为4410m2，可采用挖掘机松土，植树绿化，行距×株距为5m×5m，预计176株。

4土地资源的采后处理矿区主要的土地资源占用和破坏为矿区范围内的采场、矿区东侧的破碎站及工业广场，矿山闭坑后，采场及破碎站将对其进行地貌景观恢复，工业广场建（构）筑物提供给当地使用，不进行处理。

5地表建（构）筑物的处理矿山为露天开采，将会对矿区范围内的所有建（构）筑物全部破坏，对矿区周边200m范围内的建（构）筑物造成较严重破坏。为保护村民的人身财产安全，对在影响范围内的村民实施搬迁。

四、结论

1）分析了矿山地质条件，认为矿山开发技术条件的级别为中等；

2）根据矿山开采方式，采用赤平投影的方法，对矿山采后地质环境进行评估，得出矿山开采影响范围为露天采场外延215m；水泥用石灰岩矿采矿活动诱发地质灾害的可能性大，造成的损失小，危险性中等，影响严重；对含水层影响较轻；对地形地貌景观影响严重；对土地资源影响严重。因此，预测矿山采矿活动对矿山地质环境影响严重。

3）结合露采对石灰石矿区各地质要素的影响程度，提出相应的防治措施，对采后矿区环境的恢复起到指导作用。

作者：尹小波张云鹏邵静静任翔单位：河北联合大学河北省矿业开发与安全技术实验室四川科技职工大学

地质工程论文:矿井工程钻探水文地质论文

1水文地质钻探的必要性

地质勘探工作一直是煤矿生产有效进行所不可获取的重要部分。其中水文地质的勘探就是其主要构成环节之一。在矿井的建设生产中，水文地质一直是其主要干扰因素之一，如何有效地对矿井水文地质情况进行勘查一直是管理者所关注的焦点，其中水文地质钻探作为水文地质勘查中最基本也是最主要的手段，有着诸多其他勘探手段所不具备的优点:首先水文地质钻探不仅能直接揭露地下含水层的位置，确定相关地质特性，明确所测含水层与地表水及其他含水层的联系，更能通过抽水实验，对含水层水文地质参数、水质等进行测定，并对其水位变化实施动态监控。可以说积极开展对相关理论实践的深入研究，有效促进水文地质钻探技术的发展是确保矿井长久、高效生产的重要条件和必然要求。

2煤矿水文地质钻探现状

2．1矿井水文来源介绍1)地表水及断层水。矿井地表水通常指自然降水、江河湖泊水以及植物根部的储水等，不过由于煤炭埋藏深度的问题，地表水虽是矿井水源的来源之一却非主要因素，影响一般。断层水是指存储在地质断层中的地下水，其对于地下水的排泄、流动方向等均有着显著影响，是水文地质钻探的重点之一，在矿井建设前，必须由专业人员对井田范围内的断层水分布进行详细的调查。2)地下水。依据岩性组合的不同和水利性质的不一，矿区内地下水含水层大致可划分为两种类型，即含水层与含水带。以碎石土及粘土为主要构成的散层空隙含水带，因其储水能力的地下河含水层厚度不偏小被称之为弱含水层，对矿井影响较小;以碎石灰岩和硅质层为主要构成的岩溶裂隙含水带厚度多为数十米且裂隙发育完善呈蜂窝状，有着较为严重水蚀现象，对矿井生产影响较大。

2．2矿井水文地质钻探现状鉴于矿井水文地质条件的复杂性和水源来源的多样性以及相关技术、设备、人员等影响因素，在实际的矿井水文地质钻探中有着诸多问题，其大致可总结为以下几点:1)现场施工人员水平不足。目前我国多数煤炭企业中的水文地质钻探施工与管理人员普遍存在专业水平不足、职业道德修养低下、工作散漫、法律法规意识不足等问题，在实际施工中施工人员不遵守相关规定，随意施工，技术监管人员不仅未进行有效监管，在后期勘查报告上也多应付了事，例如未进行测井参数的对比就随意对水文地质的观测曲线进行绘制，从而使得勘查报告与施工实际存在出入，阻碍施工的有效进行。2)钻探设备选择不当。国内多数矿区的水文地质钻探施工均施行分包制度，将其承包给第三方施工队伍进行施工。而这些施工队伍为节约成本，在钻探设备的选择上不会依据所在地水文地质状况进行合理选择和替换，而是以一概全，选择一个型号一干到底，从而使得施工中存在许多问题，例如钻机钻压、钻机速度和旋转速度等数据之间不匹配，难以满足实际需求等。此外这些第三方施工队伍的钻探设备不仅型号老旧且疏于维护，设备质量问题突出，例如钻头磨损严重、泥浆泵压力不足等。3)水文地质条件复杂、施工环境不佳。矿井水文地质钻探的条件极为复杂多变，钻探施工时不仅会遭遇断层、溶洞等自然因素的干扰，还会不时受到老窑等人为生产的地质环境影响。在断层裂隙等发育良好的岩层中，岩体整体性受到严重破坏，岩层内水力联系复杂难测，严重制约了钻机的工作效率，从而导致钻头岩石钻取的不均匀，易引起泥浆充填裂隙无法顺利排出，严重的还可能引起卡钻、掉钻等严重事故。而对于矿井老窑废水，因其长时间处于密闭环境，内部可能封存有大量的有毒有害气体，钻机一旦钻通，就有可能威胁到施工人员的生命健康。

3促进矿井水文地质钻探工作质量提升的措施

3．1进行科学、合理的钻探设备选择钻探设备的选择对于钻探效率有着直接影响，在实际施工时必须依据当地岩层的钻探难度对钻机参数进行科学选型，尽量选用先进的设备，以为施工提供保障，譬如选用新型的正方向一体化钻头;此外应注重对钻探设备的保养维护，一旦发现钻头过度磨损应及时更换，以确保钻机的最佳工作状态。

3．2对钻探工艺进行优化钻探中必须委派专人对钻机中的水文变化、冲洗液消耗状况、水温变化以及钻头状态等进行实时观测和记录，以避免事故的发生;委派技术人员对泥浆翻浆速度、颜色变化等进行观测，以实时、合理的对钻进措施进行调整和完善，确保事故的最高效;遭遇断层、溶洞等复杂地质条件时，对其水力联通情况进行及时准确的判断，从而选用适宜的短钻杆和岩芯管及起拔钻进工艺以避免断裂处岩块的掉落而引起卡钻、掉钻现象。

3．3对钻孔布置进行改良水文地质钻探中钻孔依据功效的不同可划分为勘探孔、观测孔、试验孔、开采孔等多种类型。在实际施工前施工方首先充分收集相关水文地质资料，依据“先疏后密、点线与深浅”的原则进行科学的布孔规划;其次钻孔相关参数的设计上必须充分考虑钻孔类型、出水量、过滤器等相关因素，避免废孔出现的同时，尽可能实现一孔的多次利用。

3．4增强对现场施工及管理人员的培训伴随科技的不断发展，各类高新科技产品不断应用到矿井水文地质钻探工作中，相关设备的机械自动化水平不断提升，这也就对现场施工与管理人员的技术水平和职业道德素养提出了更高的要求，除在掌握必要的理论与实践知识外，还应对相关的技术操作规范有着深入的理解，并能将其贯彻到生产实际中。在企业积极招收青年人才的同时还应增强对原有工人的再培训，使其可以紧跟时代变迁，养成求真务实工作态度的同时及时掌握各种相关的新型技术与设备操作工艺，确保生产高效高质进行的同时有效避免安全事故的发生。

4水文地质钻探新技术发展

近年来，科技的进步亦让水文地质钻探技术获得显著进步。各类新型技术不断涌现并在实践中成功应用，在此对当前几种新型技术加以介绍:1)液动冲击回转钻探。该技术一方面增强对洗井液的驱动，另一方面在液动回转上增强了潜孔锤的功效，实现了对其潜力的充分挖掘，进而极大的提升了钻机的钻探动力和钻探效率，可以说这一技术的应用是水文地质钻探技术新时代的显著标志，目前已在实际中取得良好的使用效果。2)空气钻探。这一技术以被充分压缩后的空气为介质对钻探出的孔洞进行二次冲洗，从而大幅提升了钻机的破岩能力，加快了钻探工作的整体进度，节约了生产成本。3)绳索取芯钻探。通过这一技术的运用可大幅提升水文地质钻探中的岩芯提前效率，避免了钻机的多次提降，显著降低了设备的磨损。此外绳索取芯钻探技术还有着极强的适应性，在各类地质条件下均可使用。

5水文地质钻探技术发展前景

伴随着中国现代化建设的不断进行，国家能源消耗亦在不断增长，各类能源尤其是煤炭的地表浅层储量已逐渐消耗殆尽，煤炭矿井水文地质钻探技术的发展必须开始向深层地下水文探查进行转变，积极开展适用于地层深部的钻探理论与相关技术的研究，从而为今后煤炭行业的深部开采的有效进行提供充足的数据参考，为生产的安全、高效提供保障。

作者：杨伟单位：山西省煤炭地质水文勘查研究院

地质工程论文:工程治理地质灾害论文

1项目概况

清涧县位于陕西省北部，榆林东南部与延安交界处及无定河、黄河交汇处。属陕北黄土高原丘陵沟壑区，是陕西省地质灾害多发县之一。寨沟小学崩塌位于清涧县宽州镇东门湾村，寨沟小学崩塌南侧坡面人为破坏轻微，坡度较缓，基本保持原地形，北侧坡面形成较陡的土坡，在遇连续降雨的情况下，坡面很容易发生滑塌，直接威胁12家住户36孔窑洞的安全。

2自然地理及地质条件

清涧县属暖温带大陆性季风气候区。治理区地下水位埋深大，隐患点范围内未见地下水出露，工程不考虑其影响。治理区受降雨影响较大，在雨季，降水下渗和产生地面径流，对坡体的稳定性产生较大危害。治理点位于县境西北部，属黄土峁梁状丘陵沟谷区。拟治理工程滑坡体均为第四系黄土，出露基岩为三叠系上统永坪组。黄土层根据出露情况，依次为：中更新统黄土层（离石黄土Q3eol）、上更新统黄土层（马兰黄土Q3eol）、全新统（Q4）。

3地质灾害现状

根据现场踏勘，该滑坡为小型黄土崩塌。在强降雨、冻融及其它外力等条件下，发生再次崩塌的可能性较大，直接威胁道路过往车辆行人、小学45名教师和学生的安危，危险性较大。崩塌形成的原因主要有以下几点：

3.1地形条件由于本区地处陕北黄土高原丘陵沟壑区，地形破碎、梁峁起伏、下部冲沟常年冲刷坡脚，边坡高差大。坡面较徒，坡度大于45°，为崩塌形成创造了良好的地形条件。

3.2土体结构条件高陡边坡的物质主要为第四系中上更新统黄土组成。黄土在干燥情况下，强度较高，壁立性好，遇到连阴雨或暴雨，土体稳定性差。

3.3降水降水是地质灾害发生的主导诱发因素。长时间的降雨入渗使土体抗剪强度大幅度降低，易湿陷变形和崩解抗剪强度降低。降水是引起本处崩塌的主要原因。

3.4人类工程活动人类在进行道路改扩建时大量开挖坡脚，使土体的完整性受到破坏而松动。对该地区的稳定性进行分析结果如下：据《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），榆林地区抗震设防烈度Ⅵ度，设计基本地震加速度值为0.05g，本次设计不考虑地震作用。

3.4.1边坡安全系数根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)，按次要工程，取边坡安全系数Fs为1.15。

3.4.2岩土物理力学性质根据我公司在榆林南部黄土地区的工作经验，参考临近场地的工程地质资料，设计对场地松散土的物理力学参数取值如下：（1）马兰黄土（Q3）：天然重度γ=18.2g/cm3粘聚力C=35kpa内摩擦角φ=27°（2）离石黄土（Q2）：天然重度γ=19.6g/cm3粘聚力C=50kpa内摩擦角φ=30°

4工程治理方案

4.1工程设计

4.1.1削坡卸载工程由于该边坡高度大于45°，采用分级开挖的方法，在平台上削坡卸载。根据坡高，北部坡分3级设2个平台进行，南部和西部坡分2级设1个平台进行，平台宽1.2m，刷方坡面坡比取1:0.85。共开挖土方911m3。

4.1.2护坡工程对坡脚刷浆砌石护坡，刷坡高度为5m，刷坡厚度为0.3m。共需浆砌石26m3。

4.1.3排水方案排水方案分为外围截水渠、平台截水渠两种。外围截水渠布置在滑坡体的外部，不让坡体外部雨水进入坡体，同时，收集平台截水渠的水，排入下部沟道；平台截水渠布置在削坡平台上，每个平台布置一条横线截水渠，收集削坡坡面水，汇入外围排水渠中。外围排水渠：根据实际地形，北面高南面低，在北部坡面一端沿坡体走向设置排水渠，用浆砌石砌筑。外围截水渠长度为36m，浆砌石20m3。平台截水渠设置：在削坡平台的内侧，用浆砌石砌筑，坡降取1:100。向两边外围排水渠排水，平台截水渠长度为26m，浆砌石14m3。截水渠总长度为62m，开挖土方量56m3，浆砌石34m3。

4.1.4植物防护方案在每个削坡坡面上种植柠条、紫穗槐等根系发达、耐旱的灌木，既可起到稳坡固坡的作用，又可美化环境和工程效果。株间距1.5m×1.5m，共约100株，工程验收前要保证100%的成活率。

4.2施工方法及放线根据场地地形地貌条件，削方按自上而下、自后向前的顺序进行，放线时以边坡坡脚与操场西侧水平面为施工定位线，施工放线应保证定位线的施放准确，自定位线向上按设计坡度及台阶刷方并校核上边界。

5工程实施效果评价

5.1环境影响评价本次治理工作中，其主要的机械设备有混凝土搅拌机、钻机、挖掘机、发电机等，这些设备在施工过程中，发出声音的强度较低，不致于达到噪声污染的程度。本次施工过程中的混凝土制作过程中产生扬尘，对大气环境不会产生多少影响。施工过程中所排放的废水不含有任何有毒有害的物质，不含有任何超标因子。

5.2经济效益评价本工程项目建设区环境质量现状良好，工程的实施可以完全消除崩塌地质灾害对村民及居民安全的威胁，保障人民生命财产安全。

5.3社会效益评价地质灾害治理项目的实施，清涧县下甘里铺乡梨家湾村的地质环境将会得到明显的改善，使得村民能够安居乐业。

6项目风险分析与控制

6.1项目风险分析按照本项目风险产生的原因及其性质分类如下：（1）管理风险：项目实施单位在管理制度、管理经验等方面的不足，导致管理不善，成本增加，故存在管理不善的风险。（2）经济风险：一是资金到位不及时，导致工期延长；二是资金使用不合理，开支与灾害治理无关的费用，或专项资金挪作他用；三是受市场因素影响，价格上涨，人工、材料费增加。以上因素均会导致工程造价增加。（3）技术风险：一些新技术条件的不成熟及地质灾害治理的复杂性，均会造成技术风险。

6.2项目风险控制为了使项目能更快更好的实施，使项目风险降到最低，对于上述的项目风险就要进行科学合理的控制。（1）管理风险控制：组建地质灾害治理领导小组，依法对项目实施组织管理，并聘请项目监理单位对工程进行监理，严格按要求执行，确保工程质量。（2）经济风险控制：资金到位后，设立专门的资金管理账户，对项目经费实行专款专用。（3）技术风险控制：参考同类地质灾害治理的技术方法，确保设计方案在实际、安全、经济可靠的情况下进行实施。

7建议

（1）本次治理用时较长，工程施工时应对坡体进行必要的监测工作，并做好安全保障工作，时刻将安全放在第一位。（2）工程设计中边角部的位置、尺寸与现场有出入时，可按实际情况进行调整，原则上与自然坡面弧形衔接，确保消除隐患，达到根治的目的。（3）工程验收合格后，建议做好边坡的日常管理，保障边坡的完整性。

作者：李玮娜张旭梅张舜尧单位：西安地质矿产勘查开发院

地质工程论文:地质勘测铁路工程论文

1我国铁路工程地质的主要问题

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埋深的基岩裸露地区勘探方法。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)基岩覆盖或者裸露地区的勘探方法。在对较大深埋基岩覆盖或者裸露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。

作者：毛杰单位：山西省地勘局二一四地质队

地质工程论文:地质工程测量技术质量控制论文

1地质工程测量技术常见的问题分析

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。

作者：李红张桂蓉曾凡清单位：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司三峡电力职业学院长江三峡勘测研究院有限公司

地质工程论文:工程地质教学改革下的土木工程论文

一、国内相关院校土木工程地质教学内容的设置及其与我校教学内容的对比

通过互联网以及信函咨询的方式，对国内同济大学、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、中南大学和湖南大学6所高校的土木工程地质教学课程内容设置进行了调查，通过调查发现，以上学校主要存在以下几个共同点：

1、强调对工程地质基本概念的学习。在课堂学习过程中，主要课时都集中于学习在工程实践中经常用到的专业术语，强调概念的厘清。课堂学习的主要内容主要包括以下几个方面：(a)地质作用与地质构造的基本知识，包括地质年代的识别、地质图的识图、常见地质结构的概念（褶皱、节理、断层等）；(b)三大岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）的成因、归类和鉴别；(c)第四纪地质的基本知识，包括残积土、沉积土、冲积土、坡积土等概念、成因及对工程的影响；(d)地下水的基本知识，包括地下水的分类、运动基本规律、补给与排泄方式、对工程的影响等；(e)工程地质勘察与分析在具体工程的应用，包括在隧道工程、边坡工程等方面的应用。

2、强调室内实验是课堂书本学习的延伸。室内实验主要目的是为野外地质实习做准备，学习地质罗盘等地质考察工具的使用，同时亦学习通过岩石标本来鉴别各类岩石，还要学习地质图的填图和阅读等。

3、强调课堂学习与室外地质调查相结合的学习方式。从书本上学习到的知识仅仅停留在理论阶段，书本上对地质相关概念的描述仍比较抽象，因此，各所高校皆强调野外地质实习对学习该门课程的重要性，把课堂上学习到的基本概念与现实工程中的真实地质条件一一对应起来，加深对基本知识的理解和掌握。一般而言，野外地质实习内容常包括野外岩石的识别、地质构造和地质年代的识别、岩层、节理等产状的测定和描述等。各所大学对以上工程地质基本知识的学同小异，其目的是对工程地质这门课程有一个基础的认识和感知，但是，同时，各所高校之间在这门课程内容设置方面有各有所侧重。清华大学、同济大学增加了现代先进的地质勘查技术的学习内容，介绍了地质超前预报的相关方法、原理及应用，比如介绍了地质雷达、红外线探水、TSP等先进手段在隧道工程建设的应用。中南大学、湖南大学对野外地质实习极为注重，实习内容包括地质认识实习和工程实践实习两个阶段，实习实践时间长达20~30天，考察湖南西部地区在建或已建项目所处较为复杂的地质条件，以一个工程建设者的角度参与到实际项目的建设中去认识地质现象。石家庄铁道大学地质教研室现有8名教师，教授2名，副教授3名，讲师3名，其中具有博士学位的4人，硕士学位的4名。获得的奖项包括校级讲课比赛特等奖1名，二等奖1名，校级优秀教师1人，今年主持或参研的省部级及以上科研项目10余项，并承担省级精品课程1项。虽然教研室在老师们的努力下取得了不错的教学和研究成果，但是，和兄弟院校的工程地质教研相比，我们仍然存在诸多不足之处。首先就是教师队伍建设的不足，工程地质是一门经验型极强的专业，需要足够丰富的现场工程经验，因此需要老中青传帮带，让青年老师尽快熟悉和掌握工程地质教学的技巧和方法。其次，对工程地质教学的重视程度不够，课时设置偏少。最后，教学内容更新不够及时，工程地质中先进的技术方法在教学中介绍的内容不够多。因此，为了跟上国内兄弟院校土木工程地质教学的步伐，教学改革刻不容缓。

二、当前土木工程地质教学存在的问题

通过以上详细的调查和对比分析，目前土木工程地质教学仍存在以下问题：

1、土木工程地质教材的使用各自为政。目前各个高校使用的教材基本上是各自高校的老师根据自己的讲义编排而成，缺乏一个统一的标准，因而导致经典精品教材较少。单从教材的题目上足可看出目前教材缺乏统一性和协调性。例如中南大学所用的教材为《土木工程地质概论》，浙江大学的教材题名为《土力学与工程地质》，石家庄铁道大学所用教材题名为《工程地质学基础》等。

2、在教学内容上与其它课程交叉重复，无法突出本门课程的特色。工程地质是一门基础课程，是岩土工程、隧道工程等课程学习的基础，因此，由于与其它学科老师交流不够充分，往往存在重复讲授的情况。比如，以有效应力这个概念为例，在工程地质、土力学、基础工程等课程都涉及到，由于这个概念的重要性，各科老师为了追求各门学科的系统性和完整性，都会着重讲解这个概念，虽然在一定程度可以加深学生对这个知识点的理解，但是从侧面也可说明知识的重复交叉导致学业内容的累赘。

3、课时安排过少。目前各所高校对土木工程地质这门课的重视程度，课堂课设课时大多是32~48个学时，因此，老师在安排教学进度时显得极为紧张而紧凑。从实际教学安排来看，基本上讲解完三大岩石、地下水、地质构造基本概念后，没有足够的时间深入来探讨地质条件对工程的影响，往往后面工程应用的章节皆为学生自学。

4、知识学习与工程案例结合程度不够。由于部分老师本身参与的工程项目不多，同时又由于课时的不够，这两部分原因导致学习的主要内容集中在枯燥的理论知识部分，学生容易产生枯燥情绪。

三、土木工程地质教学改革措施

为了很好地解决当前土木工程地质教学中存在的问题，让学生从这门课程中更多地学习到有助于工程实践的知识，必须有针对性对当前教学实践中存在的问题进行改革，具体改革措施如下所述：

1、建立和完善土木工地质程精品课程精品课程建设既是压力，又是动力。通过精品课程建设，可以找出当前教学中存在的薄弱环节，精简重复的教学内容，突出本门课程的特色，使土木工程地质这门课的教学目标和任务更加明确。精品课程建设首先就是教材建设，因此，有必要根据新时期土木工程培养目标，并结合当前土木工程建设中出现的新问题、新方法、新技术，编写一本深入浅出的教材，教材中不仅包含传统的知识要点和概念，还应包含当前新的地质知识观点、新的地质勘查手段等，同时还应包含工程实例，让学生尽可能地更深入地建立起工程地质与工程项目的联系。精品课程建设中重要的一条就是教师队伍的建设，因此，有必要加大对教师队伍的培养力度，引进和培养一批有新视野、新知识的老师，以此给课堂注入新的气象。

2、注重教学手段和教学方法的革新注意授课的科学性与艺术性，在教学过程中，善于发挥学生的主导地位，采用“讨论试”、“启发式”教学模式。同时，要注重课前的准备，精心备好每一节课，善于总结归纳每节课的重点，以“主线法”讲授课程知识。

3、增强对工程地质教学的重视对工程地质教学的重视首先就体现在教学和学习的时间上。尽量安排更多的课时，让老师有足够充分的时间去讲解基础概念和工程实例。同时，老师也可以通过其它方式来增加学生们的学习时间，比如规定某个主题，要求学生自主独立进行文献调研，完成该主题相关文献的归纳总结，并加大平时学习报告在总成绩中的比例。另外，强化考试试题库建设，完善考试规范和制度，强化对学生进行专业知识训练。最后，要重视工程地质实习在教学中的作用，因为该门课程的实践性很强，需要从大自然中去认识和掌握工程地质现象，使学生巩固在书本上学到的知识，有感性认识上升到理性认识，同时在野外地质实习过程中，亦可锻炼学生们的体魄和吃苦耐劳的能力。

4、紧密联系工程实践学习的目的最终是为解决实际工程的问题，在教学的过程中融入工程实例有助于学生在正式进入工作岗位之前对其有初步的认识和了解，因此，工程实例教学是一个非常重要的手段。比如，老师可以把自身主持或参与的工程项目作为案例，结合书本知识讲解如何解决工程问题，分享在解决工程问题过程中的心得体会，这样寓教于乐的方式既能激发学生的学习兴趣，又能让他们积累相应的工程经验知识。

工程地质勘察与研究是土木工程建设中一项重要的内容，因此，加强该门课程的教学改革具有重要的实践意义。本文针对目前存在的教学问题提出了若干改革措施，以期提高教学质量和效果。但是，教学改革的进程没有终点，随着时代的发展，工程地质教学改革理应紧跟时代的步伐，不断推成出新，与不断发展的新技术新方法相结合，不断培养学生的实践能力和创新意识，为国家的工程建设作出新的贡献。

作者：王伟袁维刘伟超孟硕温进芳单位：石家庄铁道大学土木工程学院

地质工程论文:铁路隧道工程勘察地质环境论文

1关于隧道工程地质的勘察方式

为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况，对围岩状况进行级别分段，为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案，地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。

1．1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法，对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较，打破了调绘范围的限制，让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式，能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况，尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。

1．2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性，进行地质钻探时需要布置多个钻孔，加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进，一部分煤系地层地带的岩石粉碎，采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外，都应当深入隧道设计标高2m～3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中，仔细测定地下水位，并及时记录，记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式，隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作，以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。

1．3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质，则能采用高密度电物探法，物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统，方法是用α排列方式予以高密度数据采集，采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况，改善隧道工程施工的危险性，降低严重社会问题的发生率，有时还能避免路线更改，从而节约建设项目的投资资本。

1．4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化，地表风化程度严重，钻探取芯能力弱，岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度，很少客观判断岩体基本质量，未能科学划分隧道围岩类型。因而，地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法，通过定性划分结合定量指标的整体分析，确定了岩石风化情况与隧道围岩类型，该方式更为合理，更具创新特色。

1．5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭，其水文地质单元更加复杂，含有较多含水单元与隔水层，其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性，准确预判隧道涌水量，于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施，其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段，空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验，以便同单一试验进行对比。

1．6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔，采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验，其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后，下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭，5min内进行解吸，获得现场瓦斯解吸量，最后采用图解法算出瓦斯耗损量，二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行，结果接近实际情况，具有相对开拓性。

2关于工程地质环境对隧道工程的影响

在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中，会遇到各种各样的地质环境问题，不仅会对工程工期与造价造成影响，还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。

2．1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中，软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内，此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道，必须考虑工程的地质问题。

1)该地质土性较软，受到隧道重负荷时容易发生沉陷，从而厚度发生改变，形成不均匀沉陷，导致隧道内衬砌等结构发生形变;

2)隧道结构会受软土蠕变的影响，及时进行支护与衬砌有重要作用;

3)软土一般存在于地下还原环境中，微生物作用容易形成甲烷气体，聚积在软土层孔隙内，隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害，若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时，对于软土地基，长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道，因其软土的蠕变特点，会形成超量切削，导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽，如果软土层厚度不够，容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此，在海域上存在众多沉积软土地带时，借助盾构穿越软土层，必须充分重视所存在的安全隐患。

2．2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中，会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响，各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是:

1)因为隧道施工排水，使得周边砂层的机械塌陷与管涌;

2)砂层涌入会引发丰富地下水;

3)砂层地质结构的不同，形成不规则沉陷，为隧道带来安全隐患;

4)砂层内夹杂的大块卵石，影响盾构施工，严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道，容易使沉管下砂层形成冲刷，损害沉管隧道。

在厚砂层上建设隧道时，要注重下述几点:

1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀;

2)进行大量抽水后，水位降低迟缓，产生压力水头，极易使得下方的大量砂层溃入;

3)下方存在相对隔水层时，因为上方隧道抽水降低水压，下方高压水汇合;4)透水层凸起，形成众多越流向上补给，影响隧道运行。

2．3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区，受到不同程度的喀斯特化作用，作用结果为在地表上形成奇特山峰，地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等，存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点，具体包括:

1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在;

2)不含水岩体与含水岩体同时存在;

3)非承压水流同承压水流之间互相变换;

4)层流运动和紊流运动同时存在;

5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中，具有相当明显的三相流，即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性，泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的，而气体能被压缩，受压气体还会发生多种变化。

3结语

区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究，监测隧道结构收敛变形情况，对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境，得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论，希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。

作者：张志远单位：山西省地勘局二一四地质队

地质工程论文:铁路隧道工程地质环境论文

1关于隧道工程地质的勘察方式

为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况，对围岩状况进行级别分段，为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案，地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。

1．1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法，对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较，打破了调绘范围的限制，让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式，能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况，尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。

1．2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性，进行地质钻探时需要布置多个钻孔，加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进，一部分煤系地层地带的岩石粉碎，采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外，都应当深入隧道设计标高2m～3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中，仔细测定地下水位，并及时记录，记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式，隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作，以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。

1．3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质，则能采用高密度电物探法，物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统，方法是用α排列方式予以高密度数据采集，采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况，改善隧道工程施工的危险性，降低严重社会问题的发生率，有时还能避免路线更改，从而节约建设项目的投资资本。

1．4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化，地表风化程度严重，钻探取芯能力弱，岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度，很少客观判断岩体基本质量，未能科学划分隧道围岩类型。因而，地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法，通过定性划分结合定量指标的整体分析，确定了岩石风化情况与隧道围岩类型，该方式更为合理，更具创新特色。

1．5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭，其水文地质单元更加复杂，含有较多含水单元与隔水层，其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性，准确预判隧道涌水量，于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施，其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段，空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验，以便同单一试验进行对比。

1．6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔，采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验，其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后，下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭，5min内进行解吸，获得现场瓦斯解吸量，最后采用图解法算出瓦斯耗损量，二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行，结果接近实际情况，具有相对开拓性。

2关于工程地质环境对隧道工程的影响

在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中，会遇到各种各样的地质环境问题，不仅会对工程工期与造价造成影响，还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。

2．1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中，软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内，此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道，必须考虑工程的地质问题。1)该地质土性较软，受到隧道重负荷时容易发生沉陷，从而厚度发生改变，形成不均匀沉陷，导致隧道内衬砌等结构发生形变;2)隧道结构会受软土蠕变的影响，及时进行支护与衬砌有重要作用;3)软土一般存在于地下还原环境中，微生物作用容易形成甲烷气体，聚积在软土层孔隙内，隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害，若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时，对于软土地基，长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道，因其软土的蠕变特点，会形成超量切削，导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽，如果软土层厚度不够，容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此，在海域上存在众多沉积软土地带时，借助盾构穿越软土层，必须充分重视所存在的安全隐患。

2．2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中，会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响，各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是:1)因为隧道施工排水，使得周边砂层的机械塌陷与管涌;2)砂层涌入会引发丰富地下水;3)砂层地质结构的不同，形成不规则沉陷，为隧道带来安全隐患;4)砂层内夹杂的大块卵石，影响盾构施工，严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道，容易使沉管下砂层形成冲刷，损害沉管隧道。在厚砂层上建设隧道时，要注重下述几点:1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀;2)进行大量抽水后，水位降低迟缓，产生压力水头，极易使得下方的大量砂层溃入;3)下方存在相对隔水层时，因为上方隧道抽水降低水压，下方高压水汇合;4)透水层凸起，形成众多越流向上补给，影响隧道运行。

2．3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区，受到不同程度的喀斯特化作用，作用结果为在地表上形成奇特山峰，地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等，存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点，具体包括:1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在;2)不含水岩体与含水岩体同时存在;3)非承压水流同承压水流之间互相变换;4)层流运动和紊流运动同时存在;5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中，具有相当明显的三相流，即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性，泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的，而气体能被压缩，受压气体还会发生多种变化。

3结语

区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究，监测隧道结构收敛变形情况，对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境，得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论，希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。

作者：张志远单位：山西省地勘局二一四地质队

地质工程论文:岩溶地区人防工程地质灾害论文

1概况

1.1工程概况拟建人防工程项目位于贵阳市，除公园路为地下一层外，其余均为地下两层。工程建成后总建筑面积约42×104m2，将成为目前国内建筑规模较大的单建式平战结合人防工程；除中山路道路宽度为16m外，其余道路宽度都为26m，工程主体位于道路以下，出入口位于道路两侧人行道上。工程施工采用盖挖逆作法。

1.2地质概况评估区大地构造单元属扬子准地台黔北台隆贵阳北东向复杂构造变形区之贵阳向斜，区内无断层通过，受褶皱作用影响，区内地层产状变化较大，向斜西翼地层倾向94°~118°，倾角24°~36°，向斜东翼地层倾向171°~226°，倾角20°~32°，向斜核部倾向近南，倾角20°。区内主要发育三叠系下统安顺组（T1a）白云岩、溶塌角砾岩、中统花溪组（T2h）白云岩、砂屑白云岩及第四系红粘土、人工填土。

2地质灾害危险性预测

建设工程区由于受城市现代化建设影响，建设区内地形平坦，岩石类型主要为碳酸盐岩，无大断裂构造通过，属于区域地壳基本稳定区。因此，评估工作主要从区内地质、褶皱、水文地质、工程地质条件以及气候条件、工程特征、施工条件等对工程建设可能引发或遭受的地质灾害进行预测分析。现将常见的几种地质灾害类型简述如下。

2.1隐伏岩溶塌陷区内地下人防工程施工过程中所经地层及岩石类型主要为三叠系下统安顺组（T1a）及中统花溪组（T2h），其岩性为白云岩。施工区主要处于贵阳向斜轴部，为深部岩溶易发育地段。岩溶发育深度集中在地面以下10~30m、50~70m、80~90m、110~150m等。结合邹成杰、李茂秋对深部岩溶的划分方案，区内属河谷—向斜盆地型深岩溶，但因建设区地下水位分布较浅，所以隐伏岩溶地面塌陷是施工过程中主要灾种之一。拟建工程采用9m×8m的柱网，溶洞顶板承受的压力有人防工程结构自重、水压力、土压力等静荷载以及人防顶板上的车辆轮压荷载、层间楼板上的使用荷载等活荷载，地震荷载下结构的动力影响，结构顶板处的主应力最大。建设工程处于贵阳向斜轴部，隐伏小断层较发育，受之影响岩石节理、裂隙发育，这加剧了岩溶的发育，易导致岩溶地面塌陷。以往水文地质资料也显示，岩溶水钻孔单位涌水量0.1~3.4L/（s•m）。在自然条件下，由于区内地下水活动的交替变化比较强烈，溶洞顶板较薄，并覆盖第四系土层，这也进一步增加了塌陷的可能性。在附加压力（主要为静荷载和活荷载）的作用下，产生隐伏岩溶塌陷的可能性更大。预测工程建设引发或遭受岩溶地面塌陷的可能性大，地质灾害发生后造成的危害程度大，危险性大。

2.2基坑突水及隧道涌水[11]地下人防工程建设过程中经过地段的地下水类型主要为碳酸盐岩岩溶水，局部为孔隙水、裂隙水。地下水水位埋深较浅，一般小于10m。根据区域水文地质资料分析结果，泉水、地下河流量一般10~20L/s，枯季地下水径流模数4.42~9.48L/（s•km2）。地下人防工程属浅埋隧道，且所有路段均为强含水层，地下水涌水将对工程施工造成威胁。预测基坑突水及隧道涌水的可能性较大，危害性中等—大。地下人防工程穿过贯城河（中华路地下人防工程）、市西河（瑞金路地下人防工程）及隐伏断层带时，隧道基坑突水及隧道涌水的可能性及危险程度更大。

2.3疏干排水引发地面塌陷已有资料记载，老城区曾发生过多次抽水引起岩溶地面塌陷事件。如1973年，贵州博物馆地基塌陷；1973年、1978年湘雅村塌陷；2001年中华北路喷水池塌陷等。地下人防工程顶板无明显隔水层，全路段均为碳酸盐岩强含水层，且区内地下水位埋深浅，隧道内大面积的排水，将有可能改变区内地下水径流场及渗流场，地下水水位以基坑为中心呈漏斗状向四周扩散，从而导致地下水水位下降，静态水平衡遭受破坏，水压力大幅度消减，地基可能因承载力不足而产生不均匀沉降。尤其建设工程区为岩溶发育区，易形成局部地面塌陷。塌陷区范围可根据抽水影响半径确定。隧道抽水影响半径涉及含水层包括第四系人工填土、粘土及白云岩，地表以下0.5~2m基本为钢筋混凝土，白云岩岩体溶洞、裂隙等发育不均匀，对渗透系数取加权平均值后，可近似认为含水层属均质各项同性。计算时假设隧道底板标高为0m，采用含水层底板标高为-800m，依上述假设条件，隧道涌水量预测采用抽水影响半径公式按式（1）进行概算。R=2SHK（1）式中：R——抽水影响半径，m；S——设计水位降深，m，取坑底至静止水位标高的距离；H——取含水层底板至静止水位的距离，m；K——渗透系数，m/d；式中各参数取经验数值（概数）为:K=0.2m/d，S=10m，H=800m，代入各参数计算得R=253m。另外，可以根据影响半径的经验数值及评估路段岩层性质、单位涌水量来确定影响半径，《贵州省贵阳市城市供水水文地质勘察报告》（1∶5万）区域地质资料显示，岩溶水钻孔单位涌水量一般0.1~3.4L/（s•m），取值约1.7L/（s•m）。对照表1，大概可确定区内抽水影响半径R=255m，最小可小于10m，最大可大于500m。地下人防工程属浅埋隧道，预测疏干排水引发影响半径范围（R）内地面塌陷的可能性较大，危害性中等。邻近未采用桩基的老式建筑、道路等遭受工程建设中抽排水引发的岩溶塌陷危害的可能很大。

2.4围岩失稳人防工程均采用地下开挖，相当于采用隧道通过，所经路段地层岩性主要为三叠系碳酸盐岩及部分第四系地层。第四系地层厚一般1~8m，岩性主要为白云岩，呈弱—中等风化，属于脆性围岩。区内局部可能发育隐伏小断层，断层带及其影响范围内岩石裂隙发育、稳定性差，加之工程施工破坏岩石的完整性，从而易沿裂面产生应力集中(尤其是产状较平缓不大于30°的裂隙)，导致顶板坍塌、掉块。因此，认为工程施工中容易发生的灾害主要为隧道顶板塌落、掉块、坍塌及地下人行通道进出口开挖边坡失稳。其发生的可能性大，危害程度大，危险性大。

2.5小结综上所述，贵阳市地下人防工程建设引发和遭受地质灾害主要为隐伏岩溶地面塌陷，其可能性大，危害程度大，危险性大；其次为基坑突水及隧道涌水，其可能性大，危险性和危害程度中等—大。其最大的威胁除了地下水以外，其次就是土层的坍塌、滑塌和滑坡、地面塌陷问题。其中地面塌陷的形成方式主要有以下2种：①隧道施工直接导致上覆地层失稳破坏形成的地面塌陷；②隧道施工导致地层中不良地质体（以隐伏岩溶、地下水为代表）破坏，进而引发的地面塌陷。

3探讨

通过对贵阳市地下人防工程地质灾害进行危险预测评估，其主要引发和遭受的灾种为隐伏岩溶地面塌陷、基坑突水及隧道涌水、疏干排水引发地面塌陷、隧道围岩失稳，其中隐伏岩溶地面塌陷的危害性最大。今后在岩溶地区从事地下人防工程建设及地质灾害危险性评估工作时，应首先了解和掌握岩溶特性及形成机制，针对不同地区、不同地质构造类型等特征，选取相应的评估方法和对策，以使评估工作更有成效，以避免地质灾害的发生，保证人民的人身和财产安全。贵阳市地下人防工程地质灾害危险性评估工作及评估对策可为上述工作的有效开展提供重要借鉴。如果在地震易发区、断裂活动区、构造发育区、沙土液化区、厚层软土区等，应根据实际的地质、构造、水文地质、工程地质条件以及气候条件、工程特征、施工条件等进行单独评估。其中,隧道围岩失稳、基坑突水及隧道涌水、疏干排水引发地面塌陷这3种灾害是地下人防工程最常见的。岩溶塌陷主要是发生在碳酸盐岩地区。

4总结

上述结论及观点是笔者在从事贵阳市地下人防工程地质灾害预测评估工作过程中的一些认识，不一定具有“普适性”，相信随着今后地下人防工程的逐步开展，会涌现出大量优秀的地质灾害危险性评估工作者、评估报告及相关文章，最终将会形成基本统一的认识和评估方法。

作者：郑禄林郑禄璟单位：贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院贵州大学资源与环境工程学院，