工程地质论文范文

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篇1

1.工程地质学科的争议

教科书对工程地质学的三种定义：①工程地质学是研究与工程有关的地质问题的科学；②工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学；③工程地质学是研究人类工程建设活动与自然地质环境相互作用和相互影响的一门地质科学。

从以上三种定义的实质中均不难看出，工程地质学强调的工程和地质的关系，研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是，近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战，工程地质学被异名为岩土工程学，工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声，学术界有此呼应，一些大专院校也纷纷效仿，甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间，似乎工程地质已经成了守旧传统，岩土工程才是先进时髦的，才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。

这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化，工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的，但将岩土工程作为工程地质的救世主，则值得商榷了。

根据笔者的理解，岩土工程是一项工程应用技术，是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对地基的工程要求，因此又有“岩土工程处理技术”的别名，说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门独立的学科，尽管也仅仅是本世纪初的事，并不象数学、物理学、天文学等等著名学科那样历史悠久，然而，之所以将工程地质定义在“学科”这样的高度上，是因为她具备学科的一些基本特性和基本理论，这就是地质学的基本特性和基本理论，换句话说，工程地质学的基本理论就是地质学(当然更包括数学、力学、化学等等)，因此，又将工程地质学界定为地质学的一个分支学科或应用学科，这是符合实际的。工程地质学的最新定义也是较为全面的：研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学。显然，工程地质与岩土工程尽管有相似之处，但也有天地之别。如果将岩土工程界定为工程地质学科的一个分支，好象还说得过去；而反过来用岩土工程来代替工程地质，则实在有些牵强附会。

1997年6月20-27日，国际工程地质学会在希腊召开了一次学术讨论会，会上决定将本学会名称改为：国际工程地质学与环境学会。我国组团15人参加，王思敬任团长。随后国内也有人提出工程地质学会改名，以便与国际接轨，但一直未获通过。在近几年的中国地质学会工程地质专委会会议上，学科和学会更名问题的交锋一直也没有停止过。我国工程地质界的前辈专家学者们多数也不同意更名，认为如此严肃的基础性应用性学科，没有必要放弃自己的传统风格，我国的工程建设任务十分繁重，工程地质学科的研究和发展前景仍然是艰巨和光明的。

2.工程地质工作的任务

在工程建设中，工程地质工作的任务十分繁重，也异常艰巨，主要任务是：①选址，选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地；②评价，阐明工程建筑区或场地的工程地质条件，进行定性和定量的工程地质评价，准确界定工程地质问题；③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化，为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据；④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。

3.工程地质专业的尴尬

工程地质专业是工程建设的基础性专业，没有这个专业，一切工程建设均将成为空中楼阁，这是常识性问题，我们在这里反复强调好象有些多于。然而，现实确让这一基础性专业处于一个十分尴尬的境地，主要表现在：

①工程地质专业本身的特殊性、复杂性和实践性；

②专业不景气，社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应，工作环境、工作条件的局限，择业行为中的浮躁动机，专业本身的局限性；

③规程规范存在的问题；

④工程地质勘察技术的局限性；

⑤相关专业对工程地质专业的轻视；

⑥长官意志，某些决策者对工程地质专业的无知或轻视；

⑦世人对工程地质专业的不了解与不理解。

4.在工程建设中的地质教训

由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多，教训太深刻，顺手拈来几个实例：

①云南漫湾水电站左坝肩顺层滑坡和建材问题；

②贵州天生桥二级水电站厂址、隧洞等问题；

③贵州东风水电站右坝肩和帷幕线上的岩溶问题；

④乌江彭水水利枢纽前期工作重复问题；

⑤雅砻江锦屏二级水电站岩溶地下水问题；

⑥软弱夹层的遗漏对工程建设的重大影响，葛州坝、西津溢洪道等。

5.工程地质在工程建设中的决定性作用

任何地质条件下都可以建工程，对吗？这个问题也是这些年来工程界的一个热门话题，笔者认为答案是否定的。

①陕西东庄水库灰岩坝址渗漏严重不能建坝；

②小浪底滑坡性质界定对设计的影响；

③天生桥二级水电站移民区是否滑坡对移民安置的影响；

④堤防工程中的堤基垂直防渗引起的环境地质问题，有时可能是决定性的；

⑤地质边界条件和地质参数对工程设计的影响。

6.相关学科在工程地质中的应用

①系统工程在工程地质中的应用；

②计算机技术在工程地质中的应用；

③遥感、物探、GPS等；

④水工设计施工与工程地质的关系。

清晰的工程概念是地质师所必需的。潘家铮院士对地质师的要求：应该有系统地学习水工建筑物的基本设计理论，计算方法，以及地基缺陷的影响，各种处理的措施，各种成功和失败的经验；最好补一些数学、力学、水力学、岩土力学、岩石试验、有限元分析和计算机应用等方面的基础课。五十年代初，由于我国水利水电工程地质专业人才奇缺，一批设计师改行从事工程地质专业的学习和工作，后来大都成为工程地质专业的优秀专家。实践证明，地质师的工程概念清晰，地质工作会得心应手；反之则可能事倍功半。

7.工程地质要面对现实着眼未来

汪恕诚部长最近讲话强调：不能老修改设计，因为搞招投标尤其是国际合同，修改设计就意味着被索赔。修改一个设计，似乎节省了某一个工程量，而索赔量比这个还大，大量修改设计怎么得了？汪部长的这段讲话似乎在批评设计，实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。

如何理解汪部长的这段话？我们认为首先要搞清楚为什么修改设计，水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。

修改设计往往赖地质，我们当然可以理直气壮地说：前期地质工作投入不够，工程地质条件不清楚，地质基础资料不准确，工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家，工程地质问题的界定不明确或界定有错误，学术技术问题得不到广泛的讨论和争论，工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。

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从以上三种定义的实质中均不难看出，工程地质学强调的工程和地质的关系，研究的是人类工程活动与自然地质环境的相互作用。但是，近年来工程地质学科却正在经历着前所未有的挑战，工程地质学被异名为岩土工程学，工程地质勘察被称之为岩土工程勘察。工程界有此呼声，学术界有此呼应，一些大专院校也纷纷效仿，甚至工程地质这个专业在高校也被取消了。一时间，似乎工程地质已经成了守旧传统，岩土工程才是先进时髦的，才是可以适应市场经济并与国际接轨的。这是近年来分歧最大的争议。

这些年来工程地质勘察的不景气以及市场竞争的不规范化，工程地质勘察队伍增加了岩土工程的业务是完全必要的，但将岩土工程作为工程地质的救世主，则值得商榷了。

根据笔者的理解，岩土工程是一项工程应用技术，是针对地质体的工程缺陷实施的工程措施而进行的一系列设计和施工过程的总称。岩土工程的任务是“处理”地质体的工程缺陷,使之满足工程建筑物对地基的工程要求，因此又有“岩土工程处理技术”的别名，说明岩土工程的确是一项实实在在的工程技术。确立工程地质学是一门独立的学科，尽管也仅仅是本世纪初的事，并不象数学、物理学、天文学等等著名学科那样历史悠久，然而，之所以将工程地质定义在“学科”这样的高度上，是因为她具备学科的一些基本特性和基本理论，这就是地质学的基本特性和基本理论，换句话说，工程地质学的基本理论就是地质学(当然更包括数学、力学、化学等等)，因此，又将工程地质学界定为地质学的一个分支学科或应用学科，这是符合实际的。工程地质学的最新定义也是较为全面的：研究人类工程活动与地质环境相互作用的科学。显然，工程地质与岩土工程尽管有相似之处，但也有天地之别。如果将岩土工程界定为工程地质学科的一个分支，好象还说得过去；而反过来用岩土工程来代替工程地质，则实在有些牵强附会。

1997年6月20-27日，国际工程地质学会在希腊召开了一次学术讨论会，会上决定将本学会名称改为：国际工程地质学与环境学会。我国组团15人参加，王思敬任团长。随后国内也有人提出工程地质学会改名，以便与国际接轨，但一直未获通过。在近几年的中国地质学会工程地质专委会会议上，学科和学会更名问题的交锋一直也没有停止过。我国工程地质界的前辈专家学者们多数也不同意更名，认为如此严肃的基础性应用性学科，没有必要放弃自己的传统风格，我国的工程建设任务十分繁重，工程地质学科的研究和发展前景仍然是艰巨和光明的。

2.工程地质工作的任务

在工程建设中，工程地质工作的任务十分繁重，也异常艰巨，主要任务是：①选址，选择在地质条件上相对最优的工程建筑地区或场地；②评价，阐明工程建筑区或场地的工程地质条件，进行定性和定量的工程地质评价，准确界定工程地质问题；③预测工程建筑物兴建和运用过程中地质条件的可能变化，为研究改善和防治工程地质缺陷的措施提供依据；④调查工程建筑物所需的天然建筑材料等。

3.工程地质专业的尴尬

工程地质专业是工程建设的基础性专业，没有这个专业，一切工程建设均将成为空中楼阁，这是常识性问题，我们在这里反复强调好象有些多于。然而，现实确让这一基础性专业处于一个十分尴尬的境地，主要表现在：

①工程地质专业本身的特殊性、复杂性和实践性；

②专业不景气，社会地位和经济地位与工程地质专业不相适应，工作环境、工作条件的局限，择业行为中的浮躁动机，专业本身的局限性；

③规程规范存在的问题；

④工程地质勘察技术的局限性；

⑤相关专业对工程地质专业的轻视；

⑥长官意志，某些决策者对工程地质专业的无知或轻视；

⑦世人对工程地质专业的不了解与不理解。

4.在工程建设中的地质教训

由于地质问题而严重影响工程建设的实例太多，教训太深刻，顺手拈来几个实例：

①云南漫湾水电站左坝肩顺层滑坡和建材问题；

②贵州天生桥二级水电站厂址、隧洞等问题；

③贵州东风水电站右坝肩和帷幕线上的岩溶问题；

④乌江彭水水利枢纽前期工作重复问题；

⑤雅砻江锦屏二级水电站岩溶地下水问题；

⑥软弱夹层的遗漏对工程建设的重大影响，葛州坝、西津溢洪道等。

5.工程地质在工程建设中的决定性作用

任何地质条件下都可以建工程，对吗？这个问题也是这些年来工程界的一个热门话题，笔者认为答案是否定的。

①陕西东庄水库灰岩坝址渗漏严重不能建坝；

②小浪底滑坡性质界定对设计的影响；

③天生桥二级水电站移民区是否滑坡对移民安置的影响；

④堤防工程中的堤基垂直防渗引起的环境地质问题，有时可能是决定性的；

⑤地质边界条件和地质参数对工程设计的影响。

6.相关学科在工程地质中的应用

①系统工程在工程地质中的应用；

②计算机技术在工程地质中的应用；

③遥感、物探、GPS等；

④水工设计施工与工程地质的关系。

清晰的工程概念是地质师所必需的。潘家铮院士对地质师的要求：应该有系统地学习水工建筑物的基本设计理论，计算方法，以及地基缺陷的影响，各种处理的措施，各种成功和失败的经验；最好补一些数学、力学、水力学、岩土力学、岩石试验、有限元分析和计算机应用等方面的基础课。五十年代初，由于我国水利水电工程地质专业人才奇缺，一批设计师改行从事工程地质专业的学习和工作，后来大都成为工程地质专业的优秀专家。实践证明，地质师的工程概念清晰，地质工作会得心应手；反之则可能事倍功半。

7.工程地质要面对现实着眼未来

汪恕诚部长最近讲话强调：不能老修改设计，因为搞招投标尤其是国际合同，修改设计就意味着被索赔。修改一个设计，似乎节省了某一个工程量，而索赔量比这个还大，大量修改设计怎么得了？汪部长的这段讲话似乎在批评设计，实则是水利水电工程地质的一个千载难逢的新的契机。

如何理解汪部长的这段话？我们认为首先要搞清楚为什么修改设计，水利工程因为地质问题而修改设计的可以举出若干例子来。

修改设计往往赖地质，我们当然可以理直气壮地说：前期地质工作投入不够，工程地质条件不清楚，地质基础资料不准确，工程地质分析出力不够或分析工作的深度不到家，工程地质问题的界定不明确或界定有错误，学术技术问题得不到广泛的讨论和争论，工程地质问题的真理有时往往掌握在少数人手里。

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二、工程地质勘测中水文地质问题及其危害性

1．上文对水文勘测重要性进行了分析，通过这些分析能够更加透彻的了解到水文勘测对于岩土工程整体结构以及稳定性的影响，进行工程地质勘测的时候，正确对待水文地质勘测，全面分析存在于水文地质中的问题，针对这些问题，积极进行勘测，具体分析如下:1．1关于取土样做腐蚀性分析的问题在实际勘测中，一般都是取的水样，取土样做腐蚀性测试的较少，土试样的腐蚀性测试是将土试样放在纯净水中制备浸出液，对浸出液测定的结果作为土的腐蚀性。地下水的腐蚀性一般高于土的腐蚀性，因为地下水位以下的土长期浸在地下水中，显然地下水的腐蚀性高于土的腐蚀性，因此只要测定水的腐蚀性就可以了。1．2地下水的腐蚀问题地下水有很多种类型，其水位变化也非常大，同时季节不同，降水量不同，都会对地下水水位造成影响。与地表水一样，地下水也具有很大的腐蚀作用，其主要的原因就是因为内其中的矿物成分比较多，这个时候，一旦收到污染，其矿物质成份还会继续增加，所以说在进行岩土工程勘测的时候，工作人员必须要对地下水的腐蚀性进行严密的勘测。通过对其中矿物质成份的测量和分析，来确定其腐蚀性的高低，在地下水中的某一种化学成分含量超过一定标准时，其还会对建筑材料产生一定的腐蚀。2．岩土工程整体稳定性和可靠性与地下水的活动变化有着密切联系，地下水位不同程度的变化，必然会对岩土工程造成危害，为了能够最大限度的降低这些危害，稳定岩土工程结构，全面分析地下水变化引起的岩土工程危害，才能够有针对性的采取治理以及预防措施，下面就对一些常见危害进行分析:2．1水位上升问题引起的岩土工程危害地下水位上升必然会对岩土工程造成一定程度的危害，而导致其水位上升的原因有很多中，例如:总体岩性产状以及含水层结构，水文、气象以及温度等等都会导致地下水位上升，甚至有的时候是几种因素综合作用，从而导致水位上升。另外，还有一些比较特殊的岩土机构强度以及湿度不符合施工要求，并导致其出现粉土以及管涌现象发生，这些都是由于水位上升而引起的岩土工程危害。2．2地下水位下降引起的岩土工程危害无论是地下水位上升，还是下降，对于岩土工程都会造成带来巨大危害，上文对地下水位上升的危害性进行了研究，下面来具体分析地下水位下降的危害，通常来讲地下水位下降的大部分都是由于人为因素导致的，比如:大量抽取地下水、采矿、以及修改水库等等。这些行为会导致地下水位大幅度下降，从而造成地面沉降、塌陷以及开裂等现象。这些都对建筑物的稳定性造成巨大影响，并危及到人们的生命财产安全。2．3地下水频繁升降对岩土工程造成的危害针对地下水位的沉降现象，我国地质勘测技术人员经过多年的研究，已经取得了一些成绩，但是与实际的要求相比，还是远远不够的，由于地下水位的变化会导致膨胀性岩石发生一定程度的膨胀形变，因此，如果这种显现反复出现，必然会使岩土的膨胀收缩幅度更大，最终必然导致地面开裂，引发建筑物结构的破坏，这种破坏在轻型建筑结构中更加明显。另外，地下水的升降变动带，由于地下水的不断侵入，还会带走土层中的铝铁成份，土层失去胶结物，会变得松动、含水空隙变大、其承载力以及强度就会降低，从而对岩土工程基础处理带来巨大阻碍。

三、水文地质勘测的任务

在充分了解地下水变化所带来的危害性后，强化水文勘测力度，做好钻探以及物探工作，是提供准确情况评价与判断结果的前提。1．钻探的任务钻探工作是水文地质勘测中的重要环节，其最主要的任务就是冲击凿碎岩石，工作人员会借助专业的工具和设备进行，钻探的最大优点就是适应性强，能够在多种复杂的环境下进行，并能够深入到岩体内部，勘测结果精确度高。2．物探的任务电法勘测与弹性勘测是目前工程地质勘测中最为常见的两种方法，前者会受到地形条件的影响较大，并且要更具岩石的电学特性为基础，分析岩石缝隙，岩石程度强弱等情况对电法勘测效果的影响，专业的技术人员适用专业的勘测仪器，对目标岩层进行物理参数的测定，从而确定地下深层的地质状况。3．野外测验在水文地质勘测的过程中，还有一种测验方式也十分常见，那就是野外测验。这种勘察方法是能够获取全方位的水文地质资料，为日后的工程设计、测评、施工提供最为科学的参数依据。综上所述，我国的地质勘测工作人员，要不断提高自身的勘测技能，将以上三种勘测方法全面掌握，将水文地质勘察工作作为共组重点，积极进行创新和研究，做到具体问题，具体分析，科学采用检测方法，从而最大限度的提高勘测数据的准确性。

篇4

2水文地质对工程项目的危害

据统计，在地质灾害中，地下水造成的灾害占很大的一部分，因此，要认真分析地下水变化引起的灾害，并制定合理的预防措施，确保工程建筑物的安全、稳定，从而为和谐社会的构建打下良好的基础。

2．1地下水变化引起的工程危害地下水在自然环境和人为因素的影响下，水位会发生升降变化，当地下水位变化到一定程度后，就会对岩土工程造成危害，从而对整个工程项目造成危害。引起地下水为上升的主要因素有降水量的增加、气温的变化、人工灌溉、施工破坏等，地下水位上升会加快土壤中盐碱化现象，加大地下水对工程建筑物的腐蚀;地下水位上升后，斜坡、河岸还会产生比较严重的地质灾害，例如斜坡崩塌、滑移等，对工程项目造成严重的破坏;地质水位上升还会造成岩土体软化、强度下降等现象，从而对工程项目的稳定性造成影响。引起水位下降的主要原因是人为因素造成的，例如河流改道、地下水排除等，当地下水位下降后，岩土层会变硬，在这种情况，很容易引起地面开裂、沉降等现象，对地质条件产生严重的破坏，从而对工程项目造成影响。受各种因素的影响，地下水位会出现反复变化的现象，这样很容易造成基础变形，同时地下水位反复变化还会将岩土层中的胶结物带走，降低岩土体的强度，对工程施工造成影响。

2．2地下水压力作用引起的岩土危害在自然环境中，地下水很少产生动压力，但受开矿、灌溉等人为活动的影响，地下水的压力平衡会受到破坏，导致局部产生大的压力，如果遇到粉土层，就很容易引起流砂、管涌等现象，从而造成基础变形、位移等现象，甚至会造成边坡失稳，因此工程安全施工事故，对工程项目的顺利施工造成严重的影响。因此，在进行工程项目施工前，勘察人员要认真分析人为活动带来的地下水压力变化状况，并根据实际情况，制定合理的防范措施，从而为工程项目的安全施工提供保障。

2．3地下水对基础的影响当工程项目的基础需要埋深时，需要考虑到地下水变化对基础的影响，因此，在进行工程项目基础设计时，在没有特殊要求下，要保证工程项目的基础设置在地下水为上面，如果基础需要埋设在地下水位以下，要采用合理的方法进行防水处理，为保证工程的稳定性，还要对基础钢筋混凝土进行防腐处理。如果基础埋设在承压水层中，要根据实际情况采用合理的排水措施，降低地下水水位，防止在施工过程中，出现地下水喷出的现象，对施工的顺利进行造成影响。当工程项目处于河岸附近时，还要考虑到地表水和地下水的补给关系，防止地表水对工程项目的基础造成影响。

篇5

1我国地质环境和灾害突出和严重性

我国环境地质和灾害地质极为突出和严重，而且有日益恶化之势。例如我国在经济调整增长的同时，灾害的损失也日渐增大。1989年，灾害损失525亿元，1990年为616亿元，1991年达1050亿元，占国民生产总值的1/6。如不考虑物价上涨因素，灾害所造成的经济损失增长1990为17．33％，1991年高达70．45％，问题严重，不容忽视。

要把保护地质环境，减轻地质灾害工作看作是创造财富的工作，其在社会发展中的作用与地矿勘查工作相同。

水资源的开发利用和合理调配是今后我国值得注意的重大问题。此外，地下水日益短缺，水质不断下降，过量开采还引起地面沉降、海水入侵等一系列地质灾害。土地利用不当，带来了水土流失、石漠化和沙漠化问题。一些跨世纪的重大工程，对区域的生态平衡和环境也存在着巨大的影响。因此，开展地下水资源和地质环境研究对我国经济发展和社会稳定具有重大意义。

这方面的研究工作：一是要围绕重要经济区和国土整治区、重要城市、重点工程项目、重要交通干线和重点矿山，开展地下水资源合理开发利用和科学管理水资源与环境协调发展、区域地壳稳定性、地质灾害预测与防治、地质—生态环境效应、污染的防治等方面的研究，为合理利用水资源、改善和保护环境、减轻地质灾害、促进经济建设和社会发展服务；二是加强区域地质—地球化学环境、生物地球化学特征、生态效应与系统控制，为人类健康与发展农业服务。

2我国地质环境和灾害问题研究分析

由于我国地质环境和灾害问题突出，除继续密切结合国土开发整治和国民经济建设需要，进行完善地质环境区划和区域评价，加强发展地质环境和地质灾害监控—预报—减轻系统以外，要重点开展以下几个领域的工作：

2.1干旱地区水资源的调查开发利用与保护研究我国干旱区面积占全国面积1/4以上，主要包括新疆大部，内蒙古、甘肃、青海西部、宁夏等，降水量不足200毫米。这里，土地资源、矿产资源飞能源和气候资源都比较丰富，农业、工矿业发展潜力比较大，但发展中的最大制约因素就是水资源问题。因此，加强西北干旱地区水资源的开发利用与保护研究，具有开发西北超前的战略研究意义。

2.2我国西南岩溶石山生态环境治理与农业持续发展试验基地研究我国西南六省岩溶区是世界上最大的联片岩溶区，是我国重要能源和有色金属基地。然而近年来石漠化发展速度很快，生态恶化，人民生活贫困，是我国当前最贫穷的地区之一，严重制约了当地经济、社会发展，甚至还会威胁到长江、珠江中下游的生态平衡和发展。西南岩溶地区又是我国四大生态脆弱带（黄土、沙漠、红壤土、岩溶）之一，过去国家对其它三个类型的研究，已有较大持续的科技投入，有力地推动了对它们的治理。但对岩溶区，仅“六五”期间组织过一次以治水为主题的攻关，而在基础问题上无重大投入。

为了尽快改变岩溶山区落后面貌，要在这一地区选出的基础问题和应用问题开展多学科、多部门的综合治理试验基地研究，为岩溶石山治理、资源的合理评价开发、促进西南地区持续发展提供可靠的科学基础，对全区乃至全球岩溶石山治理都可起示范作用。

①岩溶地区四层圈之间相互作用规律（碳、水、钙及其它元素环）。②西南岩溶石山的形成演化与人地协调发展关系研究。③岩溶地区资源形成机理和分布规律。④岩溶生态系统的类型、展布规律与经济开发关系。⑤岩溶地区石漠化的形成条件飞机理和演变过程。⑥岩溶石山区人口、粮食、环境、经济持续协调发展战略。

2.3东部沿海地区环境与灾害监测、预报和防治系统研究东部沿海地区作为我国经济改革的窗口，近十几年来获得了迅速的发展，成为我国一个重要而又独特的经济区域。但是，不能不看到，随着沿海经济建设的迅猛发展和对海洋资源的大规模开发，也带来了日益严重的环境问题和灾害的激发，自然环境正在进一步恶化。

20世纪70年代以前，我国只有零星的地区发生海水入侵。随着沿海开发，大量超采地下水、海水入侵范围不断扩大，辽宁、河北、山东、江苏、广东等省的沿海城市均出现了不同程度的海水入侵。北方城市尤为严重，如胶东湾海水入侵速度已从每年数十米增加到每年401米，入侵范围达627平方公里。海水入侵使陆地上的淡水资源遭到破坏，更加剧了水荒。同时，使大片土地变成盐荒地，仅山东莱州地区因海水入侵造成的工农业损失累计就高达50亿元。过量开采地下水造成的另一灾害是地面沉降。我国东部沿海地区已近20座城市出现地面沉降，上海、天津两城市最大累计沉降量达到263厘米左右，位于长江三角洲的苏州、无锡、常州、嘉兴、肖山地区已发展成数千平方公里的沉降带，沧州、保定等地的城市地面沉降达2000平方公里。地面沉降使一些民用建筑破坏，地下管道断裂，加大了海水入侵和内涝积水的危害。

人工采砂、淡水截流、乱采乱挖珊瑚礁和砍伐红树林造成海岸的侵蚀，如海南清兰港沿岸，近十年来海岸线后退了150～200米。海岸侵蚀使海岸建筑、土地资源、旅游资源遭到破坏，威胁到港口、码头的安全。

在我国海岸带上的一些城市、港口、海湾出现了不同程度的环境污染，有的地区甚至相当严重，大大超过了国家标准。污染不仅给渔业、盐业、旅游业造成损失，而且诱发赤潮灾害的发生。近年来，我国赤潮发生频率增高，每年数十次，给生态环境、渔业生产带来破坏，也威胁到人民身体健康。

特别需要指出的是，沿海地区灾害造成的损失有日益增长的势头。据统计，由海洋灾害造成的损失，20世纪50年代平均每年不足1亿元，80年代初期平均每年5亿元，1992年则高达100多亿元。在某种程度上，海洋灾害已成为制约沿海经济发展的因素之一。

沿海地区在国民经济建设中占有举足轻重的地位，沿海开发正显加速发展态势。而我国海岸带从北向南跨越了不同的古板块，地质环境相当脆弱复杂，一旦遭到破坏，要花很大财力和物力才能恢复。面对这种情况，除了加强对沿海地区开发的综合管理，建立健全资源、环境合理开发、综合利用和保护的法规体系，处理好资源、环境和建设的关系以外，要加强对该区环境与灾害监测、预报和防治系统的研究程度，力求控制重大地质灾害的突然发生和严重危害，减轻地质灾害造成的损失；另一方面，深入研究各类地质灾害的形成机制和发生、发展规律，研制和推广主要地质灾害的调查方面的监测、防治技术。通过这一地区的研究，为全国各地区环境、灾害监测、预报和防治，为减轻地质灾害积累经验提供依据。

2.4地表过程与土地的可持续利用研究最近国际地科联为了参与并推进《21世纪议程》的开展，成立了环境规划和管理地质学专门委员会（COGEOENNIRONMENT），以便更充分地发挥地质学在环境保护中的重要作用，提高公众和决策者对地学在有效地管理和保护环境及其资源的重要性认识。最近，该委员会向环境问题科学委员会（SCOPE）提出开展《地表过程与土地持续利用》研究的建议，作为地科联参加持续发展工作的一个项目，以便在国土利用和规划中发挥地质学家的作用。

最近一系列研究表明，地表过程对土地状况有着极大的影响，它们可以限制或增强土地利用变化和工程建设的可能性。据国际地科联主席W．S·法伊夫（1993）研究，全球表层土壤的年损失率达0．7％，水土流失产生严重地质生态后果甚至已超出粮食供应本身的问题。我国不少地区水土流失的情况日趋严重，不仅使土壤厚度变化剧烈，而且造成土壤养分降低，土质变差。为了协调和持续发展，我们应从对各种地表过程研究入手，并定量评价水土流失现状，进而提出地质上的治理措施和方案，以便探索不同类型地区的地表过程与生态系统和农业持续发展的关系，使土地能为人类的繁荣和社会发展而得到持续的发展。

2.5城市废物的地质安全处置研究目前，城市规模不断扩大，人口集居密度不断提高，从20世纪50年代到20世纪80年代，城市人口由0．6亿增加到2．2亿，城市废物迅速增长。据1985年粗略统计，仅我国城市垃圾量年产已达5188万吨，其增长率超过10％，预计现在年产量已达到1亿多吨。我国城市废物排放量大，而且集中，不但至今基本上未得到妥善处置，而且其数量有大幅度增长趋势，对大气、地表水和地下水的污染非常严重。此外，我国核废料的安全地质处置，特别是高放射性核废物的安全隔离还是一项艰巨的任务。为此，地质学家要与其它自然科学家一起，研究城市废物的地质安全处置技术和方法，实现废物的安全处置。

2.6化学定时炸弹与人类的生存和健康人类活动对地球环境的影响日益加剧。因此，协调人地关系，探讨人地作用机理，揭示人类生存与环境之间的内在联系，已成为维护人类继续繁荣和不断发展的关键，并开始成为人类认识地球新的出发点和突破口。

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二、遥感技术的应用

遥感技术按照遥感平台的高度不同,一般分为航天遥感、航空遥感和地面遥感共3大类。遥感技术由于视域广阔、信息丰富、具立体感、卫星影像成周期性重现以及获取资料快速等特点,被广泛应用于水利水电工程中有关重大工程地质问题及相关的环境等问题的调查与研究。

(一)区域构造稳定性研究。由于遥感图像能提供大量宏观的线性构造信息,较好地反映区域地质特征、水系分布特征和地貌形态,所以对研究区域构造格架,确定断裂体系及活动性以及评价工程及其周缘地区的构造稳定性有重大作用。因此遥感技术的应用也成为研究此问题必用的手段。

(二)水库区塌、滑坡、泥石流调查。在大型水利水电工程库区岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆积体的调查中,有一些工程应用遥感技术利用航卫片或彩红外片进行地质解译,结合野外现场观察、复查和检查查明了许多久拖不决的影响库岸稳定性评价的大型或较大型、塌滑体的数量,分布及其稳定状态。

(三)岩溶调查。利遥感影像,特别是彩红外影像进行岩溶及岩溶水文地质调查有其特殊的优势,像片解译不仅能很好地判读各种岩溶地貌现象,而且还可以充分利用和其它介质红外光谱的差异,判断地下水的分布和泉水分布等。清江招来河、高坝洲,黄河万家寨等工程曾利用彩红外航片解译来研究岩溶及岩溶渗漏问题,都取到了良好的效果。

(四)中小比例尺地质测绘填图。推广遥感技术,在保持必须的野外工作量和成图现场校核工作的前提下,中小比例尺地质图以遥感成图取代常规地质测绘;建筑物及其它重要地区大比例尺工程地质图优先考虑遥感成图。这是十年前在全国水利水电勘测工作会议上由水利水电规划总院提出的“勘测技术发展目标”文件所确定的。

(五)岩土工程开挖面地质编录。为适应大型水利水电工程施工中进行反馈设计、安全预报和存档备查的需在人工开挖高边坡、大型地下建筑物和大坝基坑的开挖中采用地面遥感技术,进行地质编录,并为有关的稳定分析和现场预报提供翔实的地质资料和数据是很必要的。为此长江勘测技术研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻关中开发和完善了“高边坡快速地质编录系统”,并成功地应用于长江三峡永久船闸、澜沧江小湾、清江水布垭等工程的岩质高边坡开挖中的地质编录。该项技术采用的是数码像机摄影,微机现场采集及预处理,自主开发的软件处理可随时提供岩质高边坡的连续彩色影像图和地质所需的将边坡开挖面置于任意方位的线划图。

(六)水土保持、防洪与移民安置容量研究。如1994年,长江勘测技术研究所承担的长江上游水土保持重点治理区滑坡、泥石流发育程度与稳态区域研究项目,该项目在研究中利用TM卫片对陇南、金沙江下游、三峡库区3大片进行解译与发育程度的划分(滑坡分四级,泥石流分五级)作出了区划图,提出了防治意见和预警系统建立的基本设想。1990年地矿部航空物探中心与长江委规划处、综勘局一道,开展长江中游干流防洪工程现状遥感调查,用TM卫片和1∶3万～1∶5万彩红外航片进行解译和编写报告,提交的成果获得了较好的成效。移民安置容量研究,航卫片,尤其是彩红外航片,以其对土地利用类型的可判读性和现实性,为移民安置容量分析确定提供了新手段。

三、地理信息系统(GIS)

GIS技术可自动制作平面图、柱状图、剖面图和等值线图等工程地质图件,还能处理图形、图像、空间数据及相应的属性数据的数据库管理、空间分析等问题,将GIS技术应用于工程地质信息管理和制图输出是近几年工程地质勘察行业的热点和发展趋势。目前,国内应用较多且比较成熟的专业软件是由中国地质大学开发研制的MAPGIS,是一种专业的地理信息系统软件。

四、工程物探技术

在我国工程物探虽然起步较晚,但在水利水电工程勘测设计单位从20世纪80年代初至90年代初逐渐引进和装备了一些必要的仪器,如信号增强式地震仪、综合测井仪、电法仪、透视仪、声波仪、管线仪、地质雷达和钻孔彩色电视系统等,使物探仪器得到了全面的更新,其中有些是当时或至今都是世界水平的新仪器,大大地提高了数据采集精度和野外工作效率,促进了物探的发展。

(一)地球物理层析成像技术(CT)。CT技术是利用已有的平洞或钻孔,通过对采用一定发射和一定接收方式产生的透射波的采集与处理,反演孔洞间岩体的波速值,并对区间岩体进行判断、评价的一种技术方法。当前在勘探孔洞间了解岩体情况尚没有一个经济的、有效的技术措施做进一步工作的情况下,CT技术不失为是一个查明孔洞间岩体总体完整性程度的好方法。做得好,不仅能节约一定的勘探工作量而且还会对岩体物理力学性的整评价质量的提高有所促进。所以“七五”国家重点科技攻关以来,包括“八五”和“九五”攻关几个涉及水电建设的项目,涉及水利水电工程地质勘探的课题和专题中大多数都涉及CT技术攻关的内容,并获得许多很有成效的成果。

(二)钻孔彩色电视系统。a53mm的钻孔彩电是为适应水利水电工程勘察的大多数钻孔都是a56mm的金刚石钻孔而设计制造的;50mm的钻孔彩色电视是在电子技术发展的基础上为适应水平风钻孔观察而设计制造的,并首次将CCD光电偶合器件应用于钻孔电视。该产品的特点是电路设计合理,集成度高,性能稳定,与传统的摄像管探头相比,具有彩色图像重现性好、几何失真小、寿命长、耐冲击、体积小、重量轻、功耗低等特点,是一个更新换代产品。当前,随着数字技术的发展,钻孔彩电又在开发的图像处理系统基础上研制出多功能钻孔彩色电视系统,系统采用工控级主机,形成控制器、监视器、录相机三合为一的一体化主机。主机可配接多种不同口径的钻孔电视探头,实现图像数字化实时采集压缩存储,成果可刻录成VCD光盘,还可进行后期图像处理及制作。

参考文献:

[1]杨连生,水利水电工程地质[M].武汉:武汉大学出版社,2004.

[2]王妙月,勘探地球物理学[M].北京:地震出版社,2003.

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水利水电工程地质专业的计算机应用工作整体上目前尚处于起步、初级和较高水平并存状态，与其他行业相比,我们的差距是相当大的。在专业软件的开发方面，我们一些软件的难度和水平并不比其他行业差多少，但从计算机的普及程度看，我们恐怕要有十年的差距。以火电行业为例,他们在七、八十年代就开始关注计算机在勘测行业的应用，现在他们的地质师起码能够进行计算机制图工作，他们已经朝着人均占有一台计算机的方向迈进，每年都要投入大量资金用于硬件设备的购置及软件的引进，已经培养了一批专业软件开发人员，并在行业上有组织、有系统地联合开发软件。而我们水利水电勘测行业，各单位的水平参差不齐,极少数人应用水平很高，但大多数地质师连计算机都摸不到，更谈不上熟练使用，计算机对他们来说还有很强的神秘感。由此严重制约了计算机应用的普及与提高。我们不禁要问：造成如此巨大差距的原因何在？是我们的地质师不如其他行业的地质师吗？答案显然是否定的。众所周知，水利水电行业的地质勘察工作是最复杂的,能胜任水利水电工程地质勘察工作的地质师足以胜任其他任何行业的工程地质勘察工作。计算机并不是一件神秘莫测的东西，它只是我们手中的一件工具，操作它也只是个熟练问题。可以说一学就会，不用就忘。只要有一台机器，靠一定的培训和大量的实践，达到熟练应用计算机是没有任何问题的。那么真正的原因恐怕还是思想认识及工作方法上的问题，在于我们是否真正重视这项工作。应该逐步增加设备的投入，为地质师们提供学习和实践的机会。相信我们年轻一代的地质师们是完全有能力促使本专业的计算机应用事业有一个飞速的发展。

2.转变观念，重视勘测专业的计算机应用工作

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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。

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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。

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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。

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2岩土水理的性质

岩土由于受到地下水的影响，就可能出现各种各样的性质，这就是岩土的水理性质。我们在进行工程地质勘察工作时，一定要将岩土水理性质的勘察作为关键工作，这样才能掌握最真实的岩土地质状况。

2.1地下水的储存形式

我们平时生产、生活中所使用的地下水，都是以三种状态储存在岩土层中的，也就是重力水、结合水和毛细管水。地下水之所以能以这种状态储存在岩土深处，其实就是因为地下水有着赋存的特征。

2.2岩土的水量性质

2.2.1软化性。若岩土受到水的浸湿，就会使其力学强度显著降低，在这种条件下，岩土就会体现出软化性的特征。我们在评估岩土的软化性强弱时通常会将软化系数作为指标。而在评价岩土的耐风化程度和耐水浸性能时，则需要以软化系数为依据，因此我们必须准确的确定软化系数。几乎所有类型的岩石都会表现出一些软化性特征。

2.2.2透水性。岩土的透水性就是指当水受到重力的作用，岩土让水通过自身的一种性质。岩土的透水性通常都是用渗透系数来表示的，但岩土的透水性强弱却要受到岩土自身的物质组成和结构的很大影响，通常情况下，岩土的坚硬性和岩土的透水性是成反比的。此外，岩土的颗粒直径也会对其透水性产生一定的影响。

3地质勘查中水文地质的问题分析

工程勘察中，应密切结合建筑物地基基础的类型预测地下水对建筑工程可能存在的危害，并以实际状况为前提，根据勘察区域的水文地质条件差异，对地下水存在的问题按照水文地质勘察计划，找出应对的措施，保证水文地质勘察工作的进行，降低地下水对地质勘察工程的危害，提高建筑质量。进行水文地质勘察工作时，地下水与岩土的相互作用是重要的工作内容。尤其是地下水的运动，对于岩土工程的整体质量有着不可估量的影响，所以我们必须做好这方面的工作。它可能带来的不良作用主要包括下述几点：

3.1给基坑开挖造成的影响。进行基坑的挖掘工作时，地下水常常会流到基坑的内部，这便会影响基坑挖掘工作的顺利开展，不仅延误工作进度，还可能降低工作质量。这时，我们应该做的工作是及时的排水，可是这有可能会影响基坑结构的稳定性，甚至可能会使附近的建筑工程发生不均匀沉陷。

3.2给土质造成的影响。万一基坑内涌入了地下水，则处理会影响工程的顺利施工，还可能会影响地质结构的稳定性，极易产生流沙或者是管涌等问题，因此我们要极力避免地下水的这种恶劣影响。若基坑中存有地下水，还可能导致基坑的侧壁变形或者是底鼓，无法保障基坑工程的质量。所以，在整个基坑施工的过程中，我们都一定要注意避免地下水的不良影响。

3.3地下水水位上升。导致地下水位升高的诱因是多种多样的，主要有环境影响、人类活动和地质的变动等主要方面。在岩土工程的施工中，一旦地下水位发生变动，则会给工程施工带来极其恶劣的影响。比如说地下水的水位上升会让土壤沼泽化，水量的增大会增大对建筑物的腐蚀性，对整个岩体的结构造成破坏，导致一些岩土出现滑移、崩塌等现象，甚至使整个建筑工程丧失结构的稳定性，无法正常使用。

3.4地下水水位下降。在岩土工程施工中，经常会出现的一个问题就是地下水位的下降，主要原因是人们日常的生产生活中常常会抽取地下水，这便会导致地下水位的下降。而这一变化对于岩土工程的施工同样有着非常恶劣的影响，可能会出现地面的不均匀沉陷、塌陷或者是地裂等问题，这对于岩土工程的整体结构是致命性的破坏，并且也不利于生态环境的稳定发展，因此，在施工的过程中一定要注意好这一问题，保证好施工的质量和安全。

4地质勘查过程中水文地质问题的注意事项

开展岩土工程的水文地质勘察工作时，不仅要分析水文地质状况，还需要解决好与之相关的各种问题。在工作过程中一般会做好下列几项工作：首先，必须给予各种水文地质问题足够的关注，并保证各项水文地质参数的准确性，要了解施工地区的水文地质状况、岩土结构和地下水的运动状况。其次，开展工程地质的水文地质勘察工作时，若土层内含有地下水，则必须深入探究地下水的性质及相关参数，这样才能给后续的工作提供科学的依据。

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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。