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地質工程論文:施工地質條件下隧道工程論文
1工程地質條件
1.1地形地貌
剝蝕低山丘陵區(qū)，海拔標高一般為136～314m，較高點位于王家山，標高為+314.6m，低點位于隧道進口東側溝谷地帶，標高為+136.0m，地形起伏較大，地形地貌總體表現(xiàn)為剝蝕丘陵與丘間谷地相間；剝蝕丘陵自然坡度15°～40°不等，丘坡高程136.0～314.0m，相對高差40～180m，植被較發(fā)育，多為雜草和松樹、杉樹及油茶林，靠近坡腳較平緩處多辟為村莊及水田。
1.2地質構造
根據(jù)《福田幅區(qū)域地質說明書》及本次調繪結果綜合分析，該隧道總體構造形跡強烈，以倒轉褶皺為主，各次級褶皺、褶曲發(fā)育，并伴有斷層。具體勘測結果如下：（1）褶皺。本隧道基巖出露少，巖層總體傾向隧道大里程方向，隧道處于福田倒轉背斜，褶皺軸向總體走向為東北—西南，與線路大角度相交。巖層總體傾向西北，地層倒轉，傾角較大；（2）斷層。DK810+430附近為F1斷層，斷層走向約40°，南東側為P1x炭質灰?guī)r夾頁巖，北西側為P2l細砂巖夾炭質頁巖和煤層。物探EH-4存在低阻帶，震探反映不明顯，斷層寬度不大；（3）節(jié)理裂隙。本區(qū)巖體節(jié)理發(fā)育，測區(qū)巖體圍巖較破碎易造成隧道洞身坍塌。因此施工時應加強隧道地質素描工作，及時掌握洞身巖體節(jié)理裂隙狀況。
1.3地層巖性
表層為第四系殘坡積粉質黏土、黏土，黃灰色，硬塑，夾碎石，細角礫土。下伏基巖主要為二疊系下統(tǒng)小江邊組（P1x）和茅口組（P1m）地層，由老至新敘述如下：二疊系下統(tǒng)小江邊組（P1x）：炭質頁巖、炭質灰?guī)r，灰黑色，強～弱風化，巖石軟、硬不均。分布于DK810+162～DK810+440段。且地表出露形式多以灰黑色頁巖、鈣質泥巖強風化，呈片狀。炭質灰?guī)r巖溶較發(fā)育，鉆探揭示層中有溶洞發(fā)育。無填充或角礫填充。巖層傾向西北，地層倒轉，置于P1m硅質灰?guī)r上，震探波速為3755～3774m/s。二疊系下統(tǒng)茅口組（P1m）：以深灰色薄層狀硅質頁巖為主，夾有灰?guī)r，局部夾少量炭質頁巖。硅質頁巖鉆探易呈碎塊狀，上部覆蓋層較厚且灰?guī)r溶蝕發(fā)育，分布里程為進口～DK810+162，震探波速為2156～2600m/s。
2隧道水文地質條件
地表水主要為季節(jié)性溪溝，靠大氣降水補給，匯集于溝谷，調繪時水量不大，隧址區(qū)內(nèi)無大的地表水體通過。剝蝕丘陵區(qū)地下水埋深受地形控制，隧道軸線附近第四系殘坡積層內(nèi)地下水沿丘陵坡腳雨季有水滲出，一般季節(jié)呈濕潤狀態(tài)。隧道基巖裂隙水主要賦存于風化裂隙和構造裂隙。風化裂隙水賦存于硅質頁巖風化層中，巖體受風化影響而破碎，透水性強，含水層厚6～35m；殘積土層中存在上層滯水，受季節(jié)性影響明顯。構造裂隙水賦存于斷層、節(jié)理等構造裂隙中，具有不均一性。補給來源主要接受大氣降水補給。隧道碳酸鹽巖溶裂隙水主要分布于P1m、P1x中，含水層地層巖性為炭質灰?guī)r。地表巖溶覆蓋嚴重，經(jīng)隧道洞身鉆孔發(fā)現(xiàn)，洞徑達3.0m，無填充或角礫填充。大氣降水是巖溶地下水主要補給來源，通過分散于地表的溶蝕層裂隙滲入地下，以下降泉的形式散漫排泄，或者隱伏于溶洞中。隧址附近DK810+320左85m于P1m與P1x分界線附近有一降泉，形成一水井，直徑約3m，水深約1.5m，流量較小，間歇有水泡冒出。隧道南側約400～600m發(fā)現(xiàn)多處泉水，多發(fā)育于丘坡谷地中，出露高程不超過隧道路肩標高。泉流量較大0.001～1.000L/s不等，雨季變化較大，暴雨過后流量達2～3倍，泉水常年不干且水量大，能滿足基本用水需求。
3隧道圍巖分級
根據(jù)沿線構造地質特征，可以對隧道洞身圍巖進行等級劃分。
4施工地質變更分析
除了前期勘測之外，后期對明挖段及塌方段進行了地質補勘，變更段圍巖分級情況如表2所示，其勘測結果及相關分析如下所示：
4.1DK809＋625～＋705邊仰坡開裂段
該段地質條件與原設計基本一致，圍巖等級仍為V級。本段以硅質頁巖為主，少量炭質頁巖，部分為灰?guī)r。洞身主要穿過以上幾種巖性組合的強風化層，部分穿過弱風化層。表層為坡、殘積層（Qdl+el）粉質黏土、含碎石黏性土，細角礫土，圍巖為P1m地層，巖性有硅質頁巖、炭質頁巖和灰?guī)r，呈互層狀、夾層狀或透鏡體狀分布。由于該段地下水較發(fā)育且以裂隙水為主，巖性軟弱多變，因此在施工中應加強邊坡防護并采取止排水措施，從而確保施工安全。
4.2DK809＋790～DK810＋081.6圍巖變更段
圍巖為P1m地層，含有硅質頁巖、炭質頁巖、灰?guī)r。洞身主要穿過以上幾種巖性組合的強、弱風化層。DK809＋790～DK810＋040段圍巖受地下水影響較大，圍巖級別由IV級調整為V級為主，僅DK809＋915～＋935段地下水不發(fā)育，圍巖級別維持IV級。DK810＋040～＋081.6段施工裂隙發(fā)育、圍巖松動，該段圍巖級別調整為V級。
4.3DK810＋081.6～＋168塌方段
根據(jù)施工開挖揭示、掌子面素描及超前預測預報顯示，圍巖為炭質灰?guī)r與炭質頁巖互層，夾少量灰?guī)r及硅質頁巖，弱風化，巖體較破碎，有少量裂隙水，圍巖級別為IV級。而塌方后經(jīng)深孔鉆探顯示：0～11.5m為第四系覆蓋層，以粉質黏土為主，局部夾粗角礫，礫石成分主要為硅質巖和砂巖；11.5～18.4m灰黑色弱風化炭質灰?guī)r，18.4～42.4m為灰黑色弱風化巖質灰?guī)r與炭質頁巖互層，42.4～45.9m青灰色弱風化灰?guī)r，45.9～54.6m為灰黑色弱風化巖質灰?guī)r與炭質頁巖互層，54.6～59.6m為黑色弱風化炭質頁巖，較破碎，59.6～62m為坍落空腔，62～87.8m為松散坍落堆積物，主要成分為灰黑色弱風化炭質灰?guī)r、炭質頁巖。經(jīng)物探資料分析，建議DK810+081.6～+168塌方段圍巖級別變更為VI級。
5結語
圍巖變更范圍為DK809＋790～DK810＋081.6，由于該段洞身穿越P1m地層，地層巖性復雜且多變，地層軟硬不均，炭質頁巖受地下水影響易出現(xiàn)軟化，因而圍巖級別調整為V級；地下水較不發(fā)育地段的圍巖仍維持IV級。DK810＋040～＋081.6段受塌方影響，施工裂隙發(fā)育，巖體松動，因而調整為V級。總的來說，地質條件與隧道的順利掘進和施工安全息息相關，尤其是在當前的勘測手段與勘測精度下，勘測成果與實際地質條件容易發(fā)生局部變化。勘察時應綜合運用物探、鉆探、測繪等多種手段，結合既有地質成果和以往建設經(jīng)驗，合理判斷圍巖分級。施工人員必須要對施工地質條件加以重視，時刻關注圍巖變化情況。
作者：楊明偉 單位：中鐵第四勘察設計院集團有限公司
地質工程論文:地質勘察巖土工程論文
1．影響巖土工程地質勘察質量的因素
1．1人為因素
近年來，由于科技水平提高，巖土工程地質勘察設備和技術也不斷提高，這也要求巖土工程地質勘察人員也需要具備更高的技術素養(yǎng)和實際操作能力，才能正確使用先進的勘察設備。但是，實際巖土工程一線地質勘察工作人員為農(nóng)民工，他們不具備專業(yè)的技術知識和操作技能，也缺乏相應的安全意識和質量意識，導致地質勘察質量難以得到保障。不僅如此，許多巖土工程地質勘察工作的工期較短，促使勘察人員采用不規(guī)范、不科學的方法進行巖土勘察，導致勘察結果與實際結果的誤差較大，嚴重干擾正常的巖土工程地質勘察工作，得出的勘察結果報表也不具有真實性。
1．2勘察方法
勘察方法問題主要表現(xiàn)在勘探鉆進方法單一和取樣方法不合理上。鉆井措施需要根據(jù)地質條件選擇勘探方法，這要求勘探單位對工程情況進行詳細的地質調查，在根據(jù)勘探與布置勘探工程的結果選擇勘探方法。但是一些勘探單位在未進行地質調查的情況下直接使用電力設備和機械設備進行鉆進，不僅增加勘探時間，也消耗更多的資源。在取樣方法上，勘探單位未根據(jù)設計勘察點的實際情況進行取樣。如有些人員對軟弱下臥層不進行取樣分析，甚至因為表面上滿足不少于件組的要求而將應當分層的層位加以合并，對數(shù)據(jù)的變異性不作檢驗、剔除。勘察結果經(jīng)不得推敲，嚴重影響工程設計和建設質量。
1．3市場制度
雖然近年來我國巖土工程地質勘察單位的數(shù)量顯著增加，但地質勘察市場化程度并不高，地質勘察市場制度嚴重缺失，市場調節(jié)作用失靈。而且許多新成立的地質勘察單位存在許多“水分”，存在許多皮包公司和外掛單位，嚴重擾亂地質勘察市場秩序，加劇行業(yè)內(nèi)惡性競爭。激烈的惡性競爭導致一些地質勘察企業(yè)或單位為搶占勘察市場，采用壓低報價方式提高市場競爭力。這種做法導致地質勘察單位為減少損失而采取偷工減料方式降低勘察成本，最終影響地質勘察質量。
2．巖土工程勘察質量控制對策勘察
2．1建立高水平勘察隊伍
針對當前許多一線地質勘察人員非專業(yè)人員問題，首先可通過招聘方式引進專業(yè)人才，鞏固一線地質勘察隊伍，提高專業(yè)勘察能力。此外，還應針對當前一線勘察人員專業(yè)水平較低、知識結構陳舊問題，應加強人員培訓工作，實現(xiàn)知識結構更新與新技術設備推廣，提高巖土勘察工程人員的專業(yè)素質。，建立有效的激勵機制。如建立兩支或以上勘察隊伍，實行內(nèi)部競爭制度，促使勘察人員主動提高自身專業(yè)水平。
2．2運用新的勘察方法和技術
運用新的勘察方法和技術不僅可以提高勘察效率，還能提高勘察結果的質量和性，提高取樣工作的精度。在選擇鉆進方法上，勘察人員要嚴格根據(jù)勘察規(guī)范做好實地地質勘察工作，并以此為基礎選擇正確的鉆進方法;再結合更先進的鉆探設備，改進傳統(tǒng)鉆探技術方法的不足。提高勘察方技術和方法的數(shù)字化水平，國際工程施工所采用的先進的設備一般都是數(shù)字化管理、智能控制。我國許多較為先進的巖體勘察部門也已經(jīng)引進了先進的數(shù)字技術替代了傳統(tǒng)的勘察技術。例如地形勘測方面，傳統(tǒng)地形勘測需要借助手工測量，容易引起較大的誤差。如采用新型數(shù)字化設備，可以方便地得到較為的測量結果。對于取樣問題，應控制取樣質量。如根據(jù)不同地質條件的不同選取不同的樣本，如不同深度、不同類型的地質樣本。
2．3完善巖土工程地質勘察制度
針對地質勘察市場混亂問題，必須建立有效的勘察監(jiān)督制度，實行嚴格規(guī)范的勘察監(jiān)督制度對勘察工作進行有效的監(jiān)督，實行事前、事中和事后控制相結合，較大限度避免不當行為，保障勘察質量。嚴格市場準入機制，建立注冊土木工程師制度。市場因素對勘察質量主要由于地質勘察資質門檻不高，導致地質勘察企業(yè)水平參差不齊。因而應盡快實施注冊土木工程師制度，控制地質勘察企業(yè)及個人的職業(yè)資質。，加強勘察涉及單位的質量認證，健全質量管理。如采用PDCA循環(huán)思進行巖土工程勘察的實施和管理，提高勘察設計能力。
3．結語
勘察人員必須不斷總結勘察工作，分析勘察工作中的不足，減少人員、方法以及環(huán)境對勘察質量的影響。在實際地質勘察工作應根據(jù)巖土工程的實際情況，再結合勘察要點，把握勘察工作的關鍵環(huán)節(jié)，靈活使用勘察技術，提高勘察質量，確保巖土工程建設有序進行。
作者：黃賽 劉志強 單位：長江三峽勘測研究院有限公司
地質工程論文:關于地質勘測的水利水電工程論文
1工程鉆探和山地勘探方法
工程鉆探仍是當前獲得地質狀況的有效方法，而在山地勘探的常用方法有豎井和平硐勘探。經(jīng)多年發(fā)展，鉆探和勘探技術日益成熟而且不斷出現(xiàn)新的技術，為水利水電工程地質勘測工作的順利進行提供了堅實的保障。常用的方法有6種:砂卵石層鉆進技術、金剛石鉆進技術、金剛石繩索取芯鉆進技術、套鉆技術、軟弱夾層鉆技術和大口徑鉆探技術。
1.1砂卵石層鉆進技術
砂卵礫石層因具有厚度大、埋藏深、結構復雜、質地堅硬等特點，一直是水利水電工程鉆探面臨的技術難題。后經(jīng)大量的研究和實踐，研究出了SM植物膠和MY－1A植物膠沖洗液金剛石鉆進法，顯著提高了砂卵石層鉆進效率。實際施工時將膨潤土、水、堿、SM植物膠按照一定的比例配置成沖洗液應用到鉆進施工中，憑借其良好的潤滑減阻、減震性能，能夠有效防止孔壁坍塌和保護巖心的作用。
1.2金剛石鉆進技術
目前，水利水電工程地質勘測中金剛石鉆進技術較為常用。結合大量地質勘測實踐經(jīng)驗，為提高金剛石鉆進效率，實際施工時應重點把握以下3項內(nèi)容:
1)結合巖石的風化程度選擇合適的開孔鉆頭，通常情況下開孔時使用0.3～0.5m長的巖芯管進行施工。隨著鉆孔深度的增加，為避免孔傾斜應適當增加巖芯管長度。開孔鉆進時應使用麻花鉆，鉆進到達風化巖石時應使用短巖芯管長取粉管鉆進，以及時將巖粉撈取出來。
2)確定下套管層數(shù)時應綜合考慮孔深和孔徑情況，并且套管不能彎曲，各部位連接應牢固。同時，使用水泥或黏土將套管口封閉嚴密，以防止巖粉進入套管，給鉆進工作造成干擾。
3)下鉆時經(jīng)過掉塊或孔口管換徑位置時應緩慢下鉆，遇阻時應輕輕轉動鉆具，避免猛提和猛頓鉆具。
1.3金剛石繩索取芯鉆進技術
該技術較大特點為能在不提鉆的狀況下，利用繩索將包含巖心的內(nèi)管提到地面上，進而能夠方便地采取巖芯。因此被廣泛應用到淺孔、深孔鉆孔作業(yè)中。尤其在水利水電地質勘測過程中能有效避免孔壁掉塊、坍塌情況的發(fā)生，能有效提高地質勘測效率。
1.4套鉆技術
利用套鉆技術能有效地從軟弱層帶中獲取原狀巖芯，尤其在軟弱或破碎夾層中能較好地保障巖芯質量。具體施工時應做到:
1)在鉆孔段的中心位置鉆取36～46mm直徑大小的鉆孔，當鉆孔深度達到1～1.5m時進行插筋并將黏結劑灌入其中。
2)等待黏結劑凝結后，使用直徑110mm孔徑套取巖芯。主要因為在黏結劑的作用下插入的細鋼管和巖芯凝結在一起，因此能完整的取出軟弱夾層且能使其保持較好的原有狀態(tài)。該技術應用在眾多的水利水電工程地質勘測中，取得了良好的效果。
1.5軟弱夾層鉆技術
在軟弱夾層中使用一般的金剛石鉆進法施工成功率較低，為此應使用專門的技術以提高軟弱夾層鉆進效率。在軟弱夾層鉆進施工時通常使用軟夾層鉆技術，該技術運用的取芯鉆具包括巖芯阻塞報警裝置、扶正裝置、懸掛裝置等部件構成。同時還包括一些減少振動、免受擠壓和沖刷的保護系統(tǒng)。經(jīng)實踐證明該技術在水利水電工程地質勘測中發(fā)揮巨大的經(jīng)濟效益。
1.6大口徑鉆探技術
水利水電地質勘測中豎井的開鑿很大程度上使用機械設備，一方面它能提高勘測施工效率，另一方面能降低勞動強度提高勘測作業(yè)安全系數(shù)，而且作業(yè)中能減小對巖體結構的影響。當前，大口徑鉆探技術使用的設備可開鑿直徑為800～1200mm的鉆井，而且鉆井深度可結合鉆井方法調整，取芯操作時雖鉆井直徑不超過1200mm，但鉆進深度可達50～60m。如進行全斷面鉆進孔徑為800～1200mm，孔深可超過100m。總之，利用大口徑鉆探技術可通過孔壁和巖芯不但能觀察地質風化、斷層、透水性、巖性等狀況，而且還可研究水文地質結構和巖體結構。
2遙感技術勘測方法
遙感技術在水利水電工程地質勘測上的應用，大大提高了地質勘測的靈活性和性。依據(jù)遙感平臺高度可將遙感勘測技術分為地面遙感、航空遙感和航天遙感3種類型。且利用該技術獲得的陸地攝影照片、航片、衛(wèi)星照片等材料均是真實自然景觀的圖像，因此能夠較清晰、的反映出巖溶、泥石流、崩塌、滑坡等地質現(xiàn)象，同時還能從中觀察出地質構造、地層巖性和地貌形態(tài)。遙感勘測技術具有信息豐富、視野廣闊、獲得的影像具有一定周期性等優(yōu)點，被廣泛應用在水利水電工程地質勘測工作中。
2.1研究區(qū)域構造穩(wěn)定性
利用遙感技術能夠獲得大量的高質量線性構造信息，因此能夠地反映出地貌形態(tài)、水系分布以及地質特征等信息，進而幫助地質勘測技術人員更好地研究水利水電工程周圍地區(qū)構造格架，評估工程周邊地區(qū)構造穩(wěn)定性提供素材。
2.2調查自然災害
水利水電工程附近諸如泥石流、滑坡、崩塌自然災害的調查是地質勘測工作的重要組成部分。針對該項內(nèi)容的勘測如借助遙感技術提供的彩紅外片或航衛(wèi)片，結合現(xiàn)場勘查提供的資料進行的分析，能較詳細的了解影響水利水電工程穩(wěn)定性的自然災害情況，對保障水利水電工程穩(wěn)定性運行具有重要意義。
2.3調查巖溶情況
遙感技術提供的影像材料尤其彩紅外影像，能為分析水利水電工程巖溶情況提供參考。一方面從影像中能很好的判讀巖溶地貌狀況，另一方面能從介質紅外光譜差異性上分析泉水和地下水分布信息。國內(nèi)很多水利水電工程地質勘測時，利用該方法研究巖溶及其滲漏問題取得較好效果。
2.4地質測繪填圖
地質測繪時要求在保障成圖現(xiàn)場校準和確保野外工作量的基礎上，提倡使用遙感圖進行地質測繪。而且部分地區(qū)大比例尺工程地質圖應首先考慮遙感成圖。這些要求均在我國水利水電工程勘測相關文件中有所體現(xiàn)。
2.5地質編錄巖土工程開挖面
為更好的完成水利水電工程施工中存檔備查、安全預報、反饋設計等環(huán)節(jié)工作，應借助遙感技術進行地質編錄以指導水利水電工程地下工程開挖施工。為此，我國相關研究部門，在完善高邊坡快速地質編錄系統(tǒng)的基礎上，成功應用到水利水電工程項目中。實際施工時結合使用數(shù)碼攝像機，并進行現(xiàn)場采集和數(shù)據(jù)預處理，運用專門的軟件系統(tǒng)進行處理后能夠獲得任意方位的線劃圖和連續(xù)的彩色影響。
2.6研究防洪、水土保持情況
我國相關科研單位曾利用TM衛(wèi)片，對負責區(qū)域的水利水電工程附近的泥石流、滑坡情況進行解譯，同時對其發(fā)育情況進行劃分最終獲得了區(qū)劃圖，并在此基礎上提出了治理和建立預警系統(tǒng)意見，進而為負責區(qū)域的水利水電工程防洪、水土保持工作的開展提供價值較高的資料。
3工程物探方法
我國水利水電工程地質勘測中工程物探方法的應用起步較晚，直到20個世紀90年代，一些研究單位中才配備管線儀、聲波儀、透視儀、電法儀以及綜合測井儀等設備，使地質勘測野外數(shù)據(jù)采集精度得到較大提高，一定程度上促進了我國地質勘測技術的發(fā)展。
3.1地球物理層析成像技術
該技術借助已存在的鉆孔或平洞，對發(fā)射和接受的投射波進行采集和處理，進而獲得孔洞間波速值，最終對區(qū)間的巖體做出判斷。實際勘測施工中如未找到有效且經(jīng)濟的方法，采用該技術往往能取得較好的效果，它不但減少操作勞動量，而且還能提高巖體物理力學整體評價質量。因此，我國非常重視該種技術在水利水電工程項目中的應用。
3.2鉆孔彩色電視系統(tǒng)
該系統(tǒng)在確定泥化夾層位置、形狀和尺寸方面發(fā)揮重要作用。經(jīng)過多年的發(fā)展鉆孔彩色電視系統(tǒng)經(jīng)過了a91mm、a53mm、50mm階段，其中a53mm彩色電視系統(tǒng)中的鉆孔在a56mm金剛石鉆孔基礎上發(fā)展而來，50mm的鉆孔彩色電視系統(tǒng)為在地質勘測中更好的觀察水平風鉆情況研制而成，該系統(tǒng)中首次運用了CCD光電耦合器件，具有性能穩(wěn)定、集成度高、設計合理等優(yōu)點。在科技發(fā)展推動下，鉆孔彩色電視系統(tǒng)融合了數(shù)字和圖像處理技術，功能越來越強大，例如主機將錄像機、監(jiān)視器、控制器融合為一體，能接入口徑不同的鉆孔電視探頭，不但實現(xiàn)了數(shù)字化壓縮存儲，而且為后期的處理提供較大便利。
3.3高密度電法勘探
高密度電法工作依據(jù)的原理仍包含在電阻率法的范疇之內(nèi)，不過其將地震勘探數(shù)據(jù)采集方法引入進來。進行野外實際勘測時能將所有電極設置在測點上，并利用電測儀和程控電極開關的轉換實現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時采集，同時將采集的數(shù)據(jù)進行處理進而獲得地電剖面圖。該方法融合了計算機和現(xiàn)代電子技術，能顯著提高地電數(shù)據(jù)采集效率。
4總結
地質勘測質量對水利水電工程的長期運營具有重要影響，尤其地質結構較復雜地區(qū)，相關部門應結合地質結構特點，采取針對性方法以提高地質勘測數(shù)據(jù)性和完整性，為水利水電工程建設和運營提供良好的信息支撐。
作者：趙暉 單位：新疆水利水電勘測設計研究院
地質工程論文:水文地質勘察中巖土工程論文
1水文地質勘察的重要性
水文地質勘察是巖土工程勘察中必不可少的組成部分之一，它和巖土工程相互影響，互利共生，下面以地下水環(huán)境的建筑物為例研究水文地質的勘察的重要性。在建筑物周圍存在這地下水，這些水影響建筑物周邊的土壤和巖石的耐久性和壽命，建筑物也會同時受到很大的影響，同時地下水作為巖土資源的一部分，對于其他的巖土體的特性也有很大的影響，對于巖土工程的勘察工作的效率也會有很大的作用。在勘查工作中加強水文地質勘察，這不僅提高了巖土工程的勘察效率和質量，而且還為工程的后續(xù)開展提供了理論依據(jù)。然而在很多的官方和非官方的巖土工程勘查中，水文類的地質因素經(jīng)常被忽視，被當做是象征性的工作之一，在后續(xù)的施工過程中，因為缺乏水文地質的資料和分布狀態(tài)，往往會發(fā)生一些重大的安全事故。因此水文地質勘察對于巖土工程的勘察極為重要。
2巖土地質和水的關系
建筑和地下工程的穩(wěn)定性和巖土的地質情況有著很大的關系，在建筑和土木工程中發(fā)生的事故往往是由于巖石的強度不夠或者土壤的勘查工作不夠充分造成的。在巖土中的材料主要分為兩種，一種是土壤，一種是巖石，這兩個材料的成形都和水息息相關，土壤中一般都含有大量的水，而巖石的形狀的成形是河流沖刷之后形成的，因此巖土地質和水有著重要的聯(lián)系，主要可以分為以下三個方面。2.1巖土體的脹縮性巖土體的脹縮性是在空氣的氣氛下，在失去水之后體積收縮或者在吸收水之后體積膨脹的物理反應。由于巖土存在著和周圍的空氣交換水的現(xiàn)象，土壤中的水因為溫度的升高而蒸發(fā)，散發(fā)到空氣中，體積減小；然而在下雨天或者濕潤氣候的時候，土壤顆粒之間的間隙提高，吸收了水之后，在表面形成了一層水薄膜，體積增大，因此巖土體因為水文地質而存在縮脹性。
2.2巖土的軟化性質
由于巖土體的只要成分包含了土壤和巖石，土壤顆粒之間存在著大量的空氣，是一種膨脹的物質，與之相反的是巖石顆粒之間的間隙較小，基本不會體積縮小，但是在水中浸泡之后會存在強度和硬度減小的現(xiàn)象，因此巖土體存在著軟化效應。一般的巖土體都存在著軟化的問題，例如頁巖，泥巖，松土巖等等，由于巖土地質中的水文因素的存在，巖土表現(xiàn)出了很強的軟化現(xiàn)象。2.3巖土體的透水性質巖土體的透水性巖土體由于重力的作用，其中吸收的水分會逐漸流失并穿過土壤顆粒的現(xiàn)象。相對而言，松散的巖土的透水性較強，而堅硬的泥土的透水性較強。在巖土工程過程中，由于土壤中透過了水，土壤的結構會受到很大的影響和破壞，還可能造成土壤直接混入水中形成泥石流等重大自然災害。水分子沒有透過土壤的部分可以把土壤黏在一起加強土壤的強度和硬度，因此水文因素在透水方面對于巖土工程的規(guī)劃和勘察有著很多的影響，整體上改變了巖體的結構和強度。
3水文地質對巖土工程的危害
水是地球上最寶貴的東西，生命正是因為水而蘊育產(chǎn)生，因此水文地質對巖土工程有著很獨特的作用，其中地下水對巖土工程有一定的危害。當?shù)叵滤话l(fā)生變化時，巖土體也會受到極大的傷害：水位上升，會造成一系列的問題，包括巖土沼澤化，斜體滑坡，山崩，溶洞坍塌，地下項目工程毀壞等等；當?shù)叵滤唤档蜁r，往往是因為植被遭到破壞或者降雨不足引起的，這樣會帶來地質干枯，水質惡化，河流營養(yǎng)化等問題；地下水位頻繁升降，由于地下水對巖土的軟化作用和脹縮作用，巖土將會出現(xiàn)硬度發(fā)生改變，頻繁的地下水水位升降會使得巖土層達到疲勞，土壤和巖石解體，造成土地坍塌，建筑損壞，土壤營養(yǎng)流失等問題。因此地下水位對巖土體的影響可以分為以下三類：
3.1地下水上升引起的巖土工程危害
水文地質的水位上升有很多的影響因素，主要的原因包括了氣候因素如強降雨，降雪，氣溫變化等等以及人為因素如建筑工程如水壩建立，水電站的建造等等因素。這些問題會對巖土資源的分布和結構帶來很大的影響，由于突然的軟化效應，強降雨會造成泥石流和道路坍塌等問題，而由于巖土體的透水性，水位上升會導致過高的水位對地下項目如地鐵，挖礦，隧道等等工程帶來致命性的傷害，抑制項目的進度，同時由于水位過高，巖土的強度也會受到很大的影響，橋梁和山體的硬度都急劇降低，會導致山體崩塌和橋梁斷裂的問題。因此水文地質的水位過高對巖土工程有著很大的傷害。
3.2地下水下降引起的巖土工程危害
地下水位過低會對巖土工程帶來同樣巨大的危害，水位降低主要是因為人為的因素造成的，人們大量的抽取地下水而浪費水資源，砍伐樹木，毀壞植被，填湖造田等等，這些都會對地下水造成極大的傷害。地下水下降過多，會導致山崩地裂的問題，湖泊水源干枯，水中的生物死亡導致水質過于營養(yǎng)化，同時由于巖土體的脹縮性，巖土質量會受到很大的影響，土壤會過硬，導致植被也無法生存，農(nóng)民的收入大幅度降低，農(nóng)產(chǎn)品枯萎死亡。因此水文地質的水位過低對巖土工程有著很大的傷害。
3.3地下水頻繁升降對建筑帶來的影響
地下水的頻繁升降會引起巖土產(chǎn)生不均勻，導致建筑的質量大幅度降低，由于地下水的大幅度升降會帶來土壤中營養(yǎng)如鐵，鋁等缺失，同時頻繁的地下水水位升降會使得巖土層達到疲勞，土壤和巖石解體，造成土地坍塌，建筑損壞，土壤營養(yǎng)流失等問題。
4結束語
在巖土工程的勘探過程中，水文地質的勘察有著十分關鍵作用，它影響了巖土體的結構和分布，由于巖土體具有脹縮性，軟化性和透水性，巖土體的強度會受到水文地質的左右，為了防止水文地質對土巖工程的危害，我們需要認真的把握好水文地質勘察，按照規(guī)定的方法勘察巖土工程勘察概貌，切實地把水文地質融入到巖土工程中。
作者：劉冠紅 單位：中國中鐵四局集團有限公司市政工程分公司
地質工程論文:關于地質危害的隧道工程論文
1隧道及地下工程的概述
相較于市政工程與房屋工程，人們對于隧道及地下工程的了解并不多，因此，在進行其施工建設之前，相關企業(yè)和人員有必要對隧道及地下工程的概念和施工內(nèi)容做到知曉和熟悉。所謂隧道及地下工程，主要是指從事研究及建造各種隧道及地下工程的一門應用科學和工程技術，其過程階段包括規(guī)劃、勘測、設計、施工及養(yǎng)護，隸屬于土木工程下的一個分支，施工內(nèi)容主要包括勘測和設計兩個部分，前者主要負責隧道位置的選擇，進而根據(jù)地形、地質環(huán)境來選擇最合理、經(jīng)濟的路線走向，為后期的施工打好基礎;而后者則是要按照設計圖紙的要求來把紙上的構造框架落實實施，通過一些有效的方法使隧道及地下工程得以順利進展。
2工程地質與隧道及地下工程的密切聯(lián)系
由于隧道及地下工程一般是在巖體及土層中修建的通道和各種類型的地下建筑物，這就難免要涉及地質條件的影響，如果把隧道及地下工程比作一棵大樹，那么工程地質就是這棵大樹的根基，只有根基深厚，才能穩(wěn)定保護整個大樹健康成長，屹立不倒，所以工程地質的條件是否適宜對于隧道及地下工程的建設質量好壞起到了十分重要的作用，是其施工建設中不可忽略影響因素，因此，在隧道及地下工程項目施工之前，一定要對所處地質環(huán)境進行深一步的研究與分析，找出不利條件，采用不同的施工方法和技術來進行解決，做到因地制宜，結合實地情況，具體問題具體分析。例如:我國部分地區(qū)的一些特殊地質條件，對于軟土地層，在施工建設中就應該變換有效的措施方案，采用符合地層要求的頂管、沉管和盾構;而對于長隧道需要采用水平鉆井的方法來進行施工。
3隧道及地下工程的特點及容易產(chǎn)生的地質危害
(1)隧道及地下工程的特點。
任何一個工程的建設都有其自身的特性，隧道及地下工程的施工也有著自身的工程特點，首先，隧道及地下工程的施工周期較長，環(huán)境條件復雜，施工難度較大，作業(yè)面范圍較為狹窄，這都在無形中增加了對施工技術的要求，使施工進程進行的十分艱難;其次，由于地質環(huán)境的變化多端，使得工程中的外界影響因素猛然增多，時常會發(fā)生一些突發(fā)意外的情況，這都要求相關單位及時做出相應調整，以應對不同的工程狀況，對工程的協(xié)調組織管理都提出了新的挑戰(zhàn)，同時隧道及地下工程的建設一般都需要投入較大資金，所以保障其施工的有序進行，減少或避免地質危害的影響顯得非常重要;，隧道及地下工程會使城市的交通運作更加流暢，合理分擔了城市擁擠的巨大壓力，同時其建設的結構都具有強大的地震和爆炸承載能力，對于國防等建設工程具有重要的意義。
(2)隧道及地下工程中容易產(chǎn)生的地質危害。
隧道及地下工程的施工建設中很容易受到工程地質問題的影響，使得本來就不容易的施工工作變得更加舉步維艱。比如:塌方的影響，在地下隧道開挖后，由于使用爆破的方式，會使圍巖在經(jīng)受土質松動以及變形壓迫的情況之后，變得更脆弱，極易形成塌方，同時其與隧道開挖面的結構面非常容易產(chǎn)生土塊變形塌落的隱患，由局部慢慢擴散形成整體塌方的趨勢。與此同時，滑坡的產(chǎn)生也是影響隧道及地下工程進度質量的重要原因，很多滑坡的形成都在山區(qū)發(fā)生，多數(shù)源于地質活動引發(fā)的，在隧道的建設過程中，滑坡的現(xiàn)象常常出現(xiàn)在進出口、偏壓以及淺埋等地段，一旦發(fā)生，后果不堪設想，勢必造成生命財產(chǎn)上的重大損失。
4隧道及地下工程對于工程地質問題的處理方法
(1)嚴格做好地質勘測工作。
隧道及地下工程的建設工作中，地質勘測起到了十分重要的作用，正所謂:“知己知彼，百戰(zhàn)不殆”，在施工開始之前，一定要對施工所處地點的地質條件有所了解，進行分析和研究，它是工程設計的重要資料，為以后的施工過程提供了寶貴的依據(jù)，否則，在還沒摸清地質環(huán)境的情況下去進行施工工作，無疑會冒著很大風險，給整個工程都埋下了巨大的安全隱患，因此，開工之前的地質勘測調查工作是必不可少的。
(2)加強技術提高和責任監(jiān)督。
伴隨著科技的不斷進步，施工建設中越來越多的新方法新工藝涌現(xiàn)出來，很多以前的老舊的施工方法已經(jīng)不再適用，為了滿足實際的工作要求，在隧道與地下工程的建設當中，已采用了很多新式的是施工方法或方案，比如:利用逆作法施工，坑內(nèi)降水坑外注水等方法，有效地提高了其穩(wěn)定性;另外，可以借助計算機等工具進行數(shù)據(jù)的分析，工程技術參數(shù)的計算。與此同時，大力加強對隧道及地下工程的施工建設的監(jiān)督力度，以現(xiàn)場為重點，細致地整個工程的施工過程進行嚴密監(jiān)控，不放過任何一個安全疑點，進而及時發(fā)現(xiàn)并解決，保障工程的施工質量和經(jīng)濟利潤。
(3)反復論證審核施工方案，減少地質問題發(fā)生。
隧道及地下工程的施工方案是指導工人正確合理施工的重要根據(jù)，因此它的實施必須經(jīng)過反復的推敲研究之后，確保沒有問題之后，方可實行，否則無法做到在工程的復雜多變的建設過程中沒有失誤和安全危險。比如:降水設計方案的選取，就要預先通過論證、分析、找出其可行的地方與缺少的不足點，進而補充進去，使方案更、完整、實用，以此選擇出的降水設計方案，讓工程施工變得更有把握。由此可見，對于施工方案的對比分析與審核是施工前不可或缺的一項工作，只有提前對實際施工容易出現(xiàn)的情況做具體的分析總結，才能更好地避免地質危害對于隧道及地下工程項目的施工建設影響。
5總結
總之，在隧道及地下工程的施工建設中一定要考慮地質危害給工程帶來的巨大影響，這關乎到整個工程建設的質量、安全和經(jīng)濟問題，不容忽視，只有提高自身技術施工水平，不斷在實際工程中總結經(jīng)驗和教訓，才能在未來的項目建設中取得更好的成績，希望通過本文的論述，能給予廣大地質工程建設者參考和啟迪，進而獲得更大的進步和提高。
作者：李欣 單位：江西金工建設有限公司
地質工程論文:巖土工程勘察水文地質論文
1巖土工程勘察中水文地質分析
在巖土工程勘察、設計和施工過程中，水文地質問題一直扮演著一個非常重要，但是很容易被忽視的角色，工程勘察的成果往往很少涉及對水文地質參數(shù)的利用，將其當做是一個象征性的工作。在一些水文地質狀況比較復雜的區(qū)域，如果忽視水文地質勘測，地下水很容易會對工程造成各種各樣的危害，影響工程的施工質量、施工進度和使用安全。現(xiàn)階段，城市化進程的加快使得城市人地矛盾沖突問題日漸凸顯，高層建筑成為城市建筑發(fā)展的主流方向。而為了保障建筑的穩(wěn)定性，地基基礎的深度也隨之不斷增加，對于區(qū)域內(nèi)的地形和地下水位造成了巨大的影響，引發(fā)了非常嚴重的后果。在這種情況下，只有做好施工現(xiàn)場的水文地質勘察，了解和掌握水文地質變化情況，才能夠盡可能減少風險和隱患，保障工程的安全性和性。雖然在工程項目建設中，水文地質是一個非常小的組成部分，但是其作用是極其巨大的，做好水文地質勘察和評價工作，能夠在很大程度上提高巖土工程勘察的質量和效率，減少和消除勘察中存在的各種不確定因素。在水文地質勘察中，應該從工程的實際需求出發(fā)，結合相應的水文地質資料，通過鉆孔、測試等方式，對區(qū)域內(nèi)的水文地質情況進行分析，了解地質條件與地下水之間的相互關系。
2水文地質在巖土工程勘察中的影響
2．1地下水位變化的影響
水文地質對于巖土工程勘察的影響是非常巨大的，尤其是地下水位的升降變化，會改變巖層內(nèi)部結構的穩(wěn)定性和性，從而引發(fā)地表塌陷、沉降以及裂縫等問題，影響地表建筑的穩(wěn)定和安全。造成地下水位上升的原因是多種多樣的，如含水層結構、工程施工、降水量增加等，這些因素可能單獨存在，也可能共同作用。正常情況下，地下水位上升并不會造成很大的影響，但是，如果其上升速度過快或者存在不正常的水位上升，則會造成建筑物的腐蝕，或者引發(fā)滑坡問題。如果地下水位出現(xiàn)大幅度下降，不僅可能會導致地面沉降、塌陷等災害，還可能會造成水源枯竭、地下水質惡化等問題，在影響自然生態(tài)環(huán)境的同時，還會威脅人們的身體健康。如果一個區(qū)域的地下水位出現(xiàn)頻繁升降，則會導致膨脹性巖層出現(xiàn)不均勻膨脹和收縮變形，引發(fā)地裂災害，對建筑物造成嚴重的破壞。
2．2地下水動水壓力的影響
地下水動水壓力在巖土工程勘察中的影響是非常巨大的，如果出現(xiàn)人為觸動，則會導致地下水自然條件出現(xiàn)不同程度的失衡，在地下水中產(chǎn)生強烈的動水壓力，影響巖土勘察工作的進度和質量。同時，由于動水壓力相對較大，會引發(fā)各種各樣的地質災害問題，影響工程建設的順利進行。
2．3對基礎埋深的影響
在巖土工程建設中，基礎埋深直接影響著建筑工程整體的穩(wěn)定和安全，是非常重要的。因此，在對基礎埋深進行確定時，應該充分考慮各方面的影響因素，對水文地質條件及其發(fā)展變化進行詳細把握。一般情況下，基礎埋深應該位于地下水位以上，而如果地下水位較高，基礎埋深必須深入到水位以下，則需要采取相應的降水措施。在對基礎埋深進行確定時，還需要考慮承壓水的作用，采取相應的防護措施，以免在深基坑開挖過程中，出現(xiàn)承壓水沖破基坑底部土層的情況。立足建筑工程基礎施工現(xiàn)狀，天然地不僅施工便利，而且成本低廉，在工程施工中通常都會優(yōu)先考慮，不過，如果地基穩(wěn)定性差，或者基礎沉降過大，無法充分滿足工程設計要求，則需要對地基進行處理，提升其承載能力。不僅如此，地下水的存在，還會對工程基礎的開挖施工造成一定的影響，必須采取有效措施進行預防和處理，以保障工程的順利施工。
2．4對工程建筑的影響
基礎對于工程建筑的作用是不言而喻的，一旦基礎遭到破壞，建筑必然會受到相應的牽連，產(chǎn)生沉降、傾斜甚至倒塌等問題。當區(qū)域內(nèi)地下水位較高時，會導致建筑地下結構或者地下水受潮，影響結構的穩(wěn)固性，會導致土壤鹽漬化，對建筑基礎造成侵蝕，同時也可能導致整個建筑地基以及周圍附著物的變形、塌陷和損毀。在施工中，如果采用人工降低地下水位的方式，應該充分考慮其對于地層的影響，避免出現(xiàn)地表坍塌等問題。
3水文地質在巖土工程勘察中的應用
在巖土工程勘察中，勘察人員應該充分重視水文地質，對其抱有一個客觀、的形態(tài)，做好相應的分析和評價，以確保巖土工程勘察工作的效率和質量。在對水文地質進行評析時，一是必須做好防腐處理，充分考慮巖土體的透水性、脹縮性、崩解性及軟化性，消除各種不確定因素對于勘察結果的影響，對可能出現(xiàn)的地質問題進行預測;二是應該根據(jù)工程設計施工要求，對水文地質評析問題進行深入探究，通過的水文參數(shù)，對巖土工程勘查中可能遇到的各種問題進行預測，并做好相應的防護措施。水文地質在巖土工程勘察中的實際應用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
3．1自然地理條件勘察
巖土工程勘察工作包括了多方面的內(nèi)容，能夠為工程項目的建設提供的巖土數(shù)據(jù)，而水位地質勘察能夠為工程的安全施工提供依據(jù)。因此，在巖土工程勘察中，應用水文地質勘察是非常重要的。自然地理條件勘察是水文地質勘察的重要組成部分，主要是對區(qū)域內(nèi)地形地貌和地下水文特征的勘察，幫助工程建設人員了解施工現(xiàn)場周邊的地形地貌、水系、氣候等特征。
3．2地質條件勘察
地質條件不僅影響著工程基礎的施工質量，同時也在很大程度上影響著建筑整體結構的安全性、穩(wěn)定性和耐久性。在巖土工程勘察中，地質條件勘察主要是針對工程建設區(qū)域的地質構造特征、地層巖性、構造運動等進行勘測，為巖土工程的建設提供必要的數(shù)據(jù)支持。
3．3地下水位勘察
上文中提到，地下水位的升降變化會對建筑主體和地基造成不容忽視的影響，因此，在正式施工前，做好地下水位的勘察工作，是非常重要的。通常情況下，地下水位勘察需要對最近3－5年的較高水位、低水位及水位變化情況進行勘測，并對地下水的排泄條件、與地表水的補排水關系等進行明確，進而對地下水位在巖土工程建設中的影響進行分析，做好相應的預防和應對。
4結語
總而言之，在巖土工程勘察中，應該充分重視水文地質勘察發(fā)工作，了解水位地質對于巖土工程勘察的影響，對水文地質進行評析，確保其能夠在巖土工程勘察中得到有效利用，把握水文地質對于巖土工程勘察的實際危害和影響，充分重視水文地質工作，確保巖土工程建設的順利開展。
作者：廖祥才 劉華 單位：江西贛南建研工程勘察有限公司
地質工程論文:巖土工程地質災害論文
1巖土工程地質災害主要類型特征及成因分析
1．1巖土工程地質災害主要類型特征分析
從上世紀80年代開始，地質工程學就在我國誕生了，地質工程學主要就是對地質災害的防治所進行研究的。地質災害工程涵蓋著對地質災害的防治以及巖土兩個重要的層面，其中的巖土工程則是施工間所設計到的開挖巖土體的加固處理。從巖土工程地質災害的主要類型特征層面，不同的地質災害類型就有著不同的特征，巖土工程中的泥石流地質災害類型是降水作用下，溝谷以及山坡等出現(xiàn)的攜帶大量石塊及泥沙物體的洪流，主要是表現(xiàn)為固體流動和液體流動相結合的混合物，這一地質災害類型受到棄土棄渣的防護不合理所致，再有就是在開挖過程中沒有科學化進行。再者，巖土工程地質災害中的滑坡類型也比較常見，主要是地下水以及河流的沖刷等使得斜坡的巖體或者土地的軟弱地帶發(fā)生的下滑情況。滑坡地質災害主要的由于強降雨或者強降雪所致，還有就是受到地表水沖刷、浸泡等也比較容易發(fā)生滑坡地質災害。巖土工程地質災害類型中的崩塌也是比較常見的災害類型，這一地質災害主要就是由于根部的虛空使得陡坡裂縫分割巖體而發(fā)生局部的折斷等狀況，這樣就失去了原有的穩(wěn)定性鞥發(fā)生翻滾。崩塌地質災害主要是受到礦產(chǎn)資源開采及道路邊坡開挖影響比較嚴重。另外，巖土工程地質災害中的地面變形也是常見災害之一，這一類型的地質災害主要有地面的沉降額塌陷，或者是出現(xiàn)裂縫等。地面變形的地質災害受到區(qū)域內(nèi)地表水的大量抽取以及表面的熔巖和對礦產(chǎn)的不合理開采的影響比較嚴重，所以在對巖土工程中地質災害的防治過程中就要能夠結合實際進行處理。
1．2巖土工程地質災害的成因分析
巖土工程地質災害的成因根據(jù)類型的不同也會有著多種成因，主要體現(xiàn)在受到地形地貌的影響比較顯著，我國是地質災害最為嚴重的國家之一，每年由于地質災害所造成的損失比較巨大，這對多個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展有了限制。從巖土工程地質災害的主要成因層面來看，分為自然因素及人為活動因素，其中的人為活動因素是造成地質災害比較重要的影響因素，由于在一些建設和開發(fā)開采等活動的實施下，就對原有的地質自然形態(tài)造成了破壞，從而引發(fā)了一些列的災害，其發(fā)生和地質本身的關系并不大，主要就是由于人為破壞的。對于巖土工程的地質災害的發(fā)生是在自然地質演變和氣候的變化下逐漸形成的不穩(wěn)定狀況，經(jīng)過人為活動對這一不穩(wěn)定活動的破壞，加快了地質災害的發(fā)生。地質災害的發(fā)生對人們的經(jīng)濟財產(chǎn)以及生命等都有著很大的危害，這也是災難性的事故。另外就是巖土工程地質災害的自然因素，這一影響因素也被稱為是及時環(huán)境問題，不會因為歷史變遷而發(fā)生變化。地形地貌的影響以及水文氣候的特點和地質環(huán)境的特點等都會對巖土工程地質災害的發(fā)生起到促進作用。
2巖土工程地質災害的有效防治措施探究
及時，對巖土工程地質災害的防治要從多方面進行考慮分析，采取多樣化的防治措施，由于地質災害的發(fā)生需要一定的條件促進才能形成，所以為能夠將巖土工程地質災害得到有效防治，就要從源頭上進行消除。首先是對巖土工程的實施過程中，要能對地質災害的勘察得到充分重視，地質災害額發(fā)生和地質狀況有著緊密的聯(lián)系，這就要對地質的實際狀態(tài)加強勘察，進而保障巖土工程施工中的安全性。具體的措施就是先成立地質勘察小組，對巖土工程施工的地區(qū)進行實際的勘察，對施工場地的地質特征以及形成原因加以詳細化分析，然后對地質災害發(fā)生可能程度進行評估，并要定期的到現(xiàn)場實施觀察。第二，當前我國的科學技術有了很大程度的發(fā)展，將其在巖土工程施工的有效應用對地質災害的防治就有著積極作用。從我國地質災害監(jiān)測預警體系的發(fā)展過程中來看，有的是通過先進儀器設備誒等進行的專業(yè)監(jiān)測，還有的是通過群眾參與的群測群防。總體而言，對巖土工程施工過程中的地質災害防治要能將“感”、“傳”、“知”、“用”這幾個層面得到的掌握，其中的感就是對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行采集，再通過移動終端對所采集的信息加以傳遞，這樣就能通過衛(wèi)星傳回監(jiān)測的數(shù)據(jù)，然后再對這些數(shù)據(jù)加以處理分析并建立模型，對地質災害的狀態(tài)以及發(fā)展趨勢加以判斷，就是采取輔助性的決策對地質災害監(jiān)測預警以及搬遷轉移等措施提出。第三，對巖土工程地質災害的防治還需要開展相應的防治工程設計，結合實際巖土工程所受到的災害情況進行對防治的途徑加以確定，然后再按照災害的發(fā)生程度以及對防治目標的確定等對防治的實際強度和工作量詳細的制定，例如采取支擋或者排水以及加固等方面的措施進行實施。從工程層面來看采取工程型防治是地質災害最為主要的防治措施，工程開展過程中要進行實施削方減載，并把緣地表排水及開展前緣支擋的方法對實際的施工要求加以滿足，在工程防治方面要能結合實際來采取相關措施。第四，而采用生物防治的措施，則主要是通過植樹造林以及草坡護理等方式實施防治，這在環(huán)境保護以及防治的時間上都有著較好效果的呈現(xiàn)。還可再用地質災害的避讓措施的實施，巖土工程施工過程中通過避讓措施能夠對地質災害的損失降到低。對于災害隱患點及變形斜坡在雨天所采取避讓措施比較有效，如在下雨天可讓比較容易發(fā)生地質災害的群眾及時的搬遷，在對這一措施實施過程中要能有效遵循就近以及不受災害威脅的原則。對于有著較大危害的采取避讓措施是比較有效的。
3結語
總而言之，結合我國地質災害多這一特點，在巖土工程的施工過程中要能夠考慮多方面的原因，對可能發(fā)生的地質災害及時的進行防治，防止災害的加重。通過當前的一些先進技術的應用，對巖土工程施工中地質災害的防治有著重要的作用，所以作為施工人員也要能對地質災害防治的長期性及艱巨性有一個充分的認識，在日常當中也要能夠加強這一層面額研究。
作者：徐詩婷 單位：東北農(nóng)業(yè)大學
地質工程論文:地質災害危險性評估隧道工程論文
1.基本地質特征
1.1工程地質條件
地基土層主要由人工填土、第四系松散沉積層、以及第四系殘積層組成。土體以人工填土、淤泥質土、粘性土、砂類土多層土體為主。底部隱伏基巖為古近系華涌組（E2h）泥質粉砂巖。
1.2水文地質條件
地下水類型主要有二種類型，為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。地下水主要賦存于第四系砂類土層中，屬承壓水，地下水埋深淺，水量貧乏，地表水系發(fā)育。
2.地質災害危險性現(xiàn)狀評估
在評估區(qū)范圍內(nèi)有4處不同程度的地面沉降地質災害，主要表現(xiàn)為地面產(chǎn)生裂縫、房屋產(chǎn)生裂縫破壞等。
3.地質災害危險性預測評估
工程建設可能引發(fā)或加劇的地質災害類型有地面沉降和崩塌或滑坡2種。
3.1地面沉降：選取6個鉆孔按《建筑地基基礎設計規(guī)范》（GB50007-2011）中應力面積法計算路基沉降量，公式為s=ψss′=ψs??nisioEP1(ziαi-zi-1αi-1)。計算結果為：工程沿線各孔最終沉降量為71.5mm、194.4mm、46.4mm、43.6mm、127.5mm、82.2mm。全線沉降量小，地質災害危害程度小，危險性小。
3.2基坑邊坡崩塌或滑坡
隧道基坑開挖深度0.5~11.0m。可用2種方法分析。
3.2.1坡率法
根據(jù)《工程地質手冊》（第四版）第八篇第四章邊坡工程中的土質邊坡坡率允許值表，擬建隧道工程基坑開挖U型槽和框架段為垂直開挖，擋土墻部分為1：0.25坡率開挖，均大于其低坡率允許值，本擬建工程在基坑開挖過程中，基坑邊坡不穩(wěn)定。
3.2.2計算法
根據(jù)瑞典條分法，總應力模式計算天然和暴雨工況的邊坡安全系數(shù)。計算結果顯示：在K2+180截面的安全系數(shù)分別為0.78和0.66，K2+280截面的安全系數(shù)分別為0.94和0.76。坑壁不穩(wěn)定，發(fā)生崩塌或滑坡的可能性大，此段整體開挖深度較大且局部地段地基有軟土分布，總體評價地質災害危害程度和危險性大。K2+180截面的安全系數(shù)分別為0.94和0.76，基坑坑壁較不穩(wěn)定，由于此段開挖深度較小，總體評價其危險性中等。
4.評估結論
預測擬建項目在工程建設及使用過程中，可能引發(fā)或遭受的地質災害類型有2種：地面沉降和基坑邊坡崩塌或滑坡。
4.1地面沉降
工程全線沉降量小，發(fā)育程度弱，危害程度與危險性均小。
4.2基坑邊坡崩塌或滑坡
工程沿線K1+895~K1+953.472段發(fā)生崩塌或滑坡的可能性小，地質災害危害程度和危險性小；工程K1+953.472~K2+280段發(fā)生崩塌或滑坡的可能性大，地質災害危害程度和危險性大；工程K2+800~K2+379.66段發(fā)生崩塌或滑坡的可能性中等，其危害程度中等，危險性中等。
5.工程建議
擬建工程主要為隧道工程，在基坑開挖深度范圍內(nèi)，坑壁巖土體其自穩(wěn)性較差，注意采取相應的支護措施，場地緊鄰重要的鐵路及建筑物，須采取措施控制基坑開挖對周邊環(huán)境的影響。
作者：顏秋實 謝偉華
地質工程論文:地質工程勘察論文
1各種成因不良土質的工程地質特性
1.1雜填土以及膨脹土
雜填土按照成分可以分為建筑垃圾土、工業(yè)垃圾土以及生活垃圾土。雜填土是由于人們活動造成的無規(guī)律積累物形成的，它具有厚薄不一、成分多樣、顆粒不均勻、孔隙較大松散的顯著特點。膨脹土具有失去水后收縮、遇到水變膨脹的特性，屬于黏土。具有高度的塑造性，是部分地質工程勘察中的地基方案選擇。
1.2飽和粉土和飽和粉細砂
飽和粉土和飽和粉細砂的特點有：結構松散，在靜載作用力下能夠保持較高的強度，但是在地震力或是振動力的作用下超孔隙水壓增大，顆粒之間的作用力降低，土中排水不暢時可以使土懸浮，產(chǎn)生液化沉陷導致土的承載能力下降或地基發(fā)生失穩(wěn)狀態(tài)。應對于飽和粉細砂以及飽和粉土的液化程度和液化層分布范圍進行查明。
1.3軟弱黏性土
軟弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的結合沉淀物，它在第四紀后期形成的軟弱性土具有孔隙比大天然含水量高壓縮性高抗剪強度低承載力低滲透性弱以及沉降穩(wěn)定時間長的顯著特點。
2地基基礎方案的選擇
地基方案選擇的主要目的是為了提高軟弱地基的承載能力、消除地基土的振動液化沉陷影響、減輕膨脹土的脹縮性、消除黃土的濕陷性、防止沉降量過大及不均勻沉降的產(chǎn)生、防止剪切破壞使地基失穩(wěn)、滿足上部結構對地基的要求。
2.1雜填土和膨脹土
雜填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土壓實。雜填土一般不宜采用天然地基，但在填筑年代超過5年后，性能穩(wěn)定的工業(yè)垃圾和建筑垃圾均會達到一定的密實度。此類地基在采取上部結構剛度的措施和加強基礎措施后，可作為一般建筑物的天然地基持力層，但其地基承載力應根據(jù)其它原位測試手段或載荷試驗取得。對于局部厚度較小的雜填土，可采用表層壓實法、重錘夯實法、換土墊層法或將填土挖除，將基礎直接置于穩(wěn)定的土層上。對于深度較大的雜填土，可采用復合地基處理或強夯法處理。對于有機質含量較多的生活垃圾當厚度不大時可挖除回填好土，對于厚度較大的生活垃圾不宜采用強夯法、表層壓、換土墊層，應當采用樁基礎。由于膨脹土質具有失去水后收縮，遇到水變膨脹的特性，因此影響膨脹土質的重要因素即是含水量。對于膨脹土質需要調查當?shù)氐膮^(qū)域水質條件和氣候條件，分析土質的含水量不同壓力作用下土質的自由膨脹率和土質的膨脹率，確定地基土的膨脹等級。根據(jù)當?shù)氐膮^(qū)域水質條件、氣候條件的實際情況，處理地基的膨脹力，保持地基不受變形的影響。對需要處理的膨脹土，要考慮到地下水位以及濕陷程度對膨脹土的影響。在地下水位深、膨脹土較厚的情況下，可以利用地基土的上部，對基礎進行淺埋工作，減小地基土的膨脹變形量。當膨脹土的厚度在2m～1m，膨脹土處于地表3m～2m之間時，可以采用全部挖出膨脹土的方法，挖出膨脹土后進行砂土或者灰土黏性土的替換。當膨脹土埋藏很深并且土質的承載能力不能滿足高層建筑物的要求時，使用樁基礎的方法解決。換土墊層方法用來處理膨脹土埋藏較淺并且土質厚度很大的情況。
2.2飽和粉細砂以及飽和粉土
當處理飽和粉細砂以及飽和粉土的液化地基土時，要根據(jù)飽和粉細砂以及飽和粉土的液化等級以及建筑物的特性進行綜合確定分析，不能一接觸液化場就消除液化沉陷的影響比如，可以不采取任何消除液化措施的是丁類建筑物的輕微液化場地和丁類建筑物的中等液化場地，對于丁類建筑物的嚴重液化場地需要進行上部結構和基礎結構的處理，對于丙類建筑物的輕微液化場地和丁類建筑物的中等液化場地也需要進行加強上部結構和基礎結構的處理，對于丙類建筑物的嚴重液化場地需要進行全部消除或部分消除液化沉陷的影響，此外也需要進行加強上部結構和基礎結構的處理，對于乙類建筑物的輕微液化場地需要進行部分消除液化沉陷的影響或進行加強上部結構和基礎結構的處理。對于那些全部需要消除液化沉陷的場地，在處理深度時要保持處理深度高于液化深度的下限，通過改善排水條件或增加土地的密實程度，可以有效的處理液化的地基對碎石樁進行振沖擠密或振沖置換時消除超孔隙水壓以及增加土地密實程度的有力措施，還可以選用強夯法灌漿法對土地密實程度進行加大處理，在使用樁基礎時可以將樁端降到液化程度以下來穩(wěn)定土層。
2.3軟弱黏性土
面積不大的或是埋藏不深的軟弱粘性土可以進行挖掘處理或是采用基礎加深的措施。對于厚度很大的軟弱粘性土可以采用灰土樁墊層換土法，對于寬度小的基礎可以選用條形地梁跨越。排水固結法可以作用于不含水砂層的軟弱粘性土。
2.4天然地基
天然地基是地質工程建設中選用的地基種類。在地質工程建設中遇到天然地基時，需要結合基礎形式以及地基的上部結構進行綜合處理分析。天然地基的每層土層的地基承載能力以及物理力學指標有很大的差異，天然地基的土質都是經(jīng)過沉積循環(huán)后成層出現(xiàn)的，首先要做到把上部承載能力強的土層當成天然地基的支持力層，然后對其下部臥層土層的承載能力進行驗算，看看能否滿足承載力的要求。當天然地基下部臥層土層的承載能力不能保障承載力的要求時，為了加大厚度，需要對基礎進行淺埋處理，在這個過程中要保持凍土的深度小于支持力層土層的厚度。對基礎進行加寬處理可減少上部結構的天然地基單位承載能力需求。地基的邊坡穩(wěn)定性、地基的變形程度、地基的承載能力是選擇天然地基的三個必要條件。在地基土的質地比較均勻、地基土的壓縮性小、地基土的承載能力高時，在保障地基承載能力的同時就可以保障地基的邊坡穩(wěn)定性以及地基的變形程度。
3結論
在地質勘察工作中，勘察人員要在充分分析水文地質和工程地質的基礎上，根據(jù)上部結構、基礎和地基的共同作用，選擇合理的地基處理方案。地基處理方案的選擇，首先考慮的是充分利用天然地基的優(yōu)勢，在天然地基無法滿足條件的情況下，再對幾種方案進行比較，從中選出一種既經(jīng)濟又合理的地基方案。
作者：常德峰 單位：齊齊哈爾礦產(chǎn)勘查開發(fā)總院
地質工程論文:工程地質勘察水文地質論文
1．水文地質的重要意義
從特點上來看，工程地質與水文地質兩者是相互影響，相互聯(lián)系的，彼此間相互作用，兩者之間并不是獨立存在。眾所周知，巖土上的一種重要組成結構是地下水，地下水不僅會影響到巖土體工程的特性，更會對基礎工程造成一定影響，進而對建筑工程的耐久性和穩(wěn)定性造成干擾。做好水文地質勘察工作，避免水文地質危害的影響，不僅能夠保障勘察結果的質量，能夠促進建筑質量的提升與強化，對于建筑行業(yè)的發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。通常情況下，對于那些具有較為復雜的水文地質地區(qū)而言，由于受到客觀因素的影響和制約，使得我們不能夠對水文地質進行深入研究和分析，如果在設計階段沒有做好充分的準備工作，那么就會出現(xiàn)各種問題，巖土工程也有可能受到地下水危害的影響。這就在一定程度上體現(xiàn)出了我們在進行工程地質的勘察過程中，必須做好水文地質的研究工作，在條件受限的情況下應當做好意外情況的預防和應對措施，保障工程勘查的質量和工程的穩(wěn)定性。與此同時，我們在進行工程地質勘查的過程中不僅要將水文地質情況清除，還要將建筑物受到地下水的影響作為探討的重點內(nèi)容，根據(jù)勘查的實際情況來提出相應的預防和整治措施，較大限度上降低地下水對工程的危害和影響，保障工程建設的順利進行，強化工程的質量和穩(wěn)定性。
2．工程地質勘察中水文地質危害
工程地質勘察中水文地質的危害對工程建設來說具有重要的不良影響，無論是地下水位的升降變化，還是動力水壓都有可能對巖土工程產(chǎn)生危害。通常情況下，造成地下水位變化的原因主要有兩點，分別是自然因素和人為因素。一旦地下水位產(chǎn)生較大波動，超過了規(guī)定限值，將會促使巖土工程質量問題的產(chǎn)生。一般來說，水文地質的災害主要分為三類:潛水位上升形成的危害。通常情況下，河流、湖泊等水位的上升，都會造成潛水位的升高，灌溉工程的滲漏問題也會影響到潛水位的變化。相關的調查統(tǒng)計顯示，潛水位升高將會對建筑物的質量造成重要不良影響，一方面潛水位上升將會促使建筑物地基硬度的弱化，含水量增加，土壤的強度也將會得到不同程度上的下降，在這樣的環(huán)境下建筑物極易產(chǎn)生沉降變形問題，影響到工程質量。地下水位下降造成的危害。一般來說，造成地下水位下降的主要原因在于人為因素，人們?yōu)榱双@取水源大多會采用開取地下水的方式來滿足自身對于水源的需求，大量的地下取水造成了地下水位的下降。地下水位突然下降將會對地面造成重要的破壞，地面沉降、地裂等問題都是由于地下水位下降產(chǎn)生的，這些問題為人們的正常生產(chǎn)、生活帶來了重要的干擾，也在一定程度上破壞了自然環(huán)境，造成了生態(tài)環(huán)境的惡化。地下水位波動所帶來的危害。地下水位的波動對于巖土工程來說具有很大的影響，一般來說造成地下水位波動的因素有很多，自然因素中季節(jié)氣候的變化、河流水位的變化等都會造成地下水位產(chǎn)生不同的變化和反應。具體來說，地下水位帶來的危害主要有如下幾點，地下水位的變化將會壓密土地，增加土體的密度;建筑物的基礎建筑材料的腐蝕程度也將會有所加劇;地下水位的波動還會促使巖土產(chǎn)生漲縮現(xiàn)象，在多次漲縮變化后，將會造成地裂問題的產(chǎn)生。對于地下水來說，如果其水位一直保持在較為平穩(wěn)的狀態(tài)，其動水壓力也將極為有限，其破壞程度基本上可以忽略不計，很難影響到工程的質量。但如果地下水位在人為因素或自然因素的影響下出現(xiàn)了失衡變化，將會為巖土工程帶來較大的干擾，甚至產(chǎn)生相應的災害。
3．地質勘察中水文地質危害的預防措施
針對水文地質的危害對巖土工程的建設具有直接的影響，為了能夠保障工程的建設質量，我們就要在工程地質勘察過程中處理好水位地質的危害，較大限度上避免水文地質危害的產(chǎn)生。為此，我們在現(xiàn)實的工程地質勘察過程中應當加大對水文地質的研究力度，將與巖土工程相關的水文地質因素查找出來，對這些因素的影響進行分析和探究，并對有可能形成的危害作出提前的預防和應對，將水文地質信息交給后期工程的施工單位，在這樣的環(huán)境下工程的建設質量就能夠得到很大的保障，使水文地質的危害處于一種可控狀態(tài)。經(jīng)過對水文地質危害的分析后，我們已經(jīng)了解到其對巖土工程的重要影響，因此在未來的工程建設中，相關部門應當加大對地下給水管道和引水管道的巡視力度，如果發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象要予以及時修復。對于地下取水行為也要予以嚴格規(guī)范，避免出現(xiàn)地下水位突然降低或大幅度降低現(xiàn)象的發(fā)生。
4、結束語
工程地質勘察中的水文地質危害不僅會影響到工程建設的正常進行，更會對自然環(huán)境造成破壞和影響，因此我們要在未來的發(fā)展中加大對水文地質的考察和研究力度，根據(jù)勘察結果來采取相應的預防和控制措施，確保建筑物的質量與安全。
作者：魏廷忠 單位：山東省魯南地質工程勘察院
地質工程論文:工程地質災害論文
1昆鋼54萬噸/年鋼渣綜合利用項目的地質勘察
1.1區(qū)域地質構造
安寧市境內(nèi)構造復雜，東西兩面為兩條南北向大斷裂，被普渡河大斷裂和易門大斷裂夾持。規(guī)模較小的褶皺構造較為發(fā)育。較大的褶皺構造位于中南部的黑風洞背斜，軸線成東西向經(jīng)鳴矣河鄉(xiāng)延伸到昆陽。軸部出露上元古震旦系地層，兩翼為古生界地層，構成寬緩舒展背斜。受斷裂活動影響，區(qū)域內(nèi)溫泉、崩塌、滑坡較為發(fā)育。工程區(qū)附近有兩條大型斷裂帶，受斷裂帶影響，區(qū)域內(nèi)出露巖體較為破碎。區(qū)域內(nèi)主要發(fā)育有2條裂隙。勘察區(qū)從地質構造上看，位于普渡河大斷裂和易門大斷裂之間，區(qū)內(nèi)地質結構較為復雜，存在多個小型斷裂層。據(jù)歷史地震資料，自1500年至今，安寧地區(qū)發(fā)生5級以上地震21次。
1.2變形破壞機理
該滑坡原始地形坡度按照工程地質測繪和鉆探揭露為5°～12°，處于一種穩(wěn)定的狀態(tài)中。為了對昆鋼54萬噸/年鋼渣綜合利用廠區(qū)進行修建，前緣位置形成了陡坡(高10.0m、坡度為31°)，因此應力在坡腳處集中分布。同時，含碎塊石粉質粘土層在坡腳初露，局部地段的石含量較高，存在較為嚴重的架空現(xiàn)象，地表水下滲，而下伏粉砂質泥巖具有相對較好的隔水性，容易在基覆界面處形成一條活躍地帶，便于地下水運移。因此，在降雨等因素的影響下，在8日下午5點出現(xiàn)了整體滑動現(xiàn)象，最終就形成了現(xiàn)在我們所看到的這種地貌特征
1.3工程地質災害防治
本次設計選用2—2'剖面對各個該滑坡的整體和局部穩(wěn)定性進行計算和分析。對該滑坡的整體穩(wěn)定性選用勘察確定的滑動面計算其穩(wěn)定性。根據(jù)分析顯示，邊坡穩(wěn)定性系數(shù)降低的主要原因是:由于降雨作用，邊坡土體含水量增加，引起的抗剪強度降低，說明水對邊坡穩(wěn)定性起著主要控制作用。因此，在工程建設中應做好邊坡區(qū)及周邊環(huán)境中的地表水的排水過程。同時，在邊坡坡腳處應設置支擋結構，支擋結構形式應根據(jù)計算合理確定，以確保邊坡的穩(wěn)定性。
2工程地質災害治理設計
2.1指導思想
在充分掌握滑坡和邊坡的活動規(guī)律、影響因素等的基礎上，充分利用合理的、科學的手段，堅持因地制宜、實事求是，對防治工程進行合理布設。將現(xiàn)階段的災害治理作為重點工作，尋找災害治理與環(huán)境保護二者之間的結合點，這樣才能利用最小的代價得到較大的收益。
2.2設計目標與原則
從變形機制的角度來看，因為受到于前緣開挖和地表水入等作用的影響，在前緣開挖過程中形成臨空面，在其作用下使得原有坡體內(nèi)部的應力狀態(tài)將要發(fā)生變化，從而出現(xiàn)應力重分布等效應，最終出現(xiàn)斜坡變形。隨著地表降水入滲，斜坡土體長時間受地下水的浸泡，特別是土體抗剪強度(基覆接觸面)降低，直接導致變形體穩(wěn)定性下降，因此防治工程治理應嚴格按照“根治變形”的原則，將防治前緣繼續(xù)強烈變形作為基本目標。工程布局以防止滑坡繼續(xù)發(fā)展，導致發(fā)生災難性地質災害為目標，在設置抗滑樁進行治理，確保變形區(qū)內(nèi)設施和人員生命財產(chǎn)安全。在災害防治過程中，應采用有效的治理措施對滑坡的繼續(xù)發(fā)展進行限制，對其形成的誘發(fā)因素進行有效的控制;同時盡量減少治理工程對植被造成的破壞，并注意利用合理措施對坡面進行綠化，應按照地質單元的不同采用不同的處理措施。
2.3治理工程總體設計
根據(jù)滑坡的破壞特征、變形情況、影響因素及發(fā)展趨勢，采用前緣設置支擋措施和坡面截排水的處理方式進行治理:(1)在滑坡體前緣的擬建公路內(nèi)側設置一排抗滑樁，樁長和截面根據(jù)計算剩余下滑力和邊坡高度設置;(2)在滑坡后緣1.0m處設置截水溝。截水溝截面為0.4m×0.5m，采用M7.5砂漿砌筑MU30片石，砌筑厚度為0.3m;(3)在滑坡體上設置截水溝。截水溝截面為0.3m×0.4m，排水溝截面為0.4m×0.5m，采用M7.5砂漿砌筑MU30片石，砌筑厚度為0.3m;(4)根據(jù)邊坡的整體穩(wěn)定性和地形特征，對4－4剖面對應的邊坡在其前緣設置抗滑樁進行整體支護并采用鋼筋混凝土菱形格構進行坡面防護，對5－5剖面對應的邊坡擬在坡腳設置護腳墻并采用鋼筋混凝土菱形格構進行坡面防護，在邊坡外設置截排水溝，截水溝截面為0.4m×0.5m;(5)對公路外側的邊坡擬采用局部放坡+樁板墻(或漿砌塊石路肩墻)的治理措施進行治理，樁板墻設計樁長為12.0m，截面為1.0×1.5m，擋土板厚度為0.3m，設計墻高為6.4m;(6)對滑坡區(qū)道路，首先應將表層松散的土層開挖后，然后分層回填碾壓。
3結語
綜上所述，工程地質災害防治對整個社會的穩(wěn)定存在重要影響，因此工程地質災害防治勘察與規(guī)劃等相關問題一直以來都受到人們的重視和關注，尤其是近年來隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國已經(jīng)具有較高的技術水平和裝備水平對工程地質災害進行勘察，相信未來工程危害會得到逐漸的改善。
作者：申萬江 王強軍 單位：核工業(yè)西南勘察設計研究院有限公司，
地質工程論文:水利工程勘測地質環(huán)境論文
1.水利工程地質勘測的意義
在水利工程正式建設前，對水利工程環(huán)境中進行地質勘察意義非凡。對水利工程進行地質勘察，除了能夠有效避免和降低水利工程在施工時的突發(fā)狀況，比如地質滑坡以及坍塌等狀況，還有助于保持自然環(huán)境的平衡穩(wěn)定。湖北省三峽大壩的順利建成，就很直觀地表現(xiàn)出了地質勘察的重要性。三峽大壩工程在正式施工以前，水利工程師就對當?shù)氐牡刭|環(huán)境作了非常細致和認真的勘察，所以在三峽大壩正式施工時，建筑工程師們便能夠合理地使用新型材料和施工技術，很大程度上避免了混凝土開裂等問題，從而大大提高了三峽工程的安全系數(shù)，同時也為中國帶來了巨大的經(jīng)濟效益。總而言之，水利工程地質勘察對于水利工程的建設是極其必要的，它能夠在分析工程施工可行性的基礎上，幫助建筑人員科學地設計和管理水利工程的設計方案與具體的施工措施，最終保障水利工程的環(huán)境能夠得以完善的設計，同時又可以兼顧施工方面存在的特殊需求，從而建設出高質量的水利工程。
2.地質環(huán)境對水利工程的影響
地下水對水利工程的影響主要體現(xiàn)在以下兩個方面：首先，由于巖土體與地下水的相互作用，會導致巖土的穩(wěn)定性與強度降低，并且進一步引發(fā)多種地質災害，如水壩滲漏，巖溶以及滑坡等，而這些災害一般都會給建筑工程的施工和后期使用造成很大的影響，甚至引發(fā)安全事故。其次，因為地下水中富含大量的有害化學成分，容易破壞和侵蝕水位下的鋼結構和混泥土結構，從而降低了建筑物的使用期。從地基和基礎的層面來說，地下水水位的變化也會在對建筑工程造成不同程度的影響。如果地下水水位的變化在基礎面之上，不會對建筑基礎造成太大的損害；如果地下水水位變化在基礎面以下，就會對建筑基礎造成非常重大的損失。若是地下水水位上升，巖土體會軟化，進而削弱建筑地基的強度。尤其當巖土體結構不穩(wěn)定時，出現(xiàn)的軟化現(xiàn)象會更加嚴重，而引發(fā)建筑物破壞、變形等后果。
3.水利工程地質勘測的主要手段
3.1山地勘探
山地勘探，是一種通過人工或機械剝土，開挖探坑、探槽、探井等，從而展示出地表淺層地質狀況的勘探地質方法。山地勘探一方面可以直接有效地對地質現(xiàn)象進行試驗、取樣和觀察，另一方面由于這種方法在使用的工具和技術方面不需要太高的要求，所以它大多數(shù)情況下是用來勘察地表淺層地質。由于它的勘探工具和技術簡單，使得勘測的深度也有所限制，這也是山地勘探的缺點所在。
3.2工程物探
工程物探，它不同于山地勘探，它主要是用觀測儀器對被勘探區(qū)的地球物理場進行直接的測量，然后對測量地球物理場所得的數(shù)據(jù)進一步處理來推斷并預測地下可能存在的局部地質體、地質構造的位置等其他具體屬性的科學。工程物探方法主要包括重力場勘探、磁場勘探、直流電場勘探等等，以及地震波勘探、電滋波勘探等。
3.3鉆探
鉆探，同山地勘探和工程物探一樣，是一種勘察水利水電工程地質的重要方法。因為工程建設的地基條件和要求都變得越來越復雜，而且還出現(xiàn)了許多地質問題，比如軟弱夾層的層位確定和取樣，砂層取原狀樣，以及特硬地層的鉆進等問題，如果只依靠常規(guī)的鉆探方法，并不能得到理想的結果。我國的工程師為解決這些難題不斷地鉆研工作，最終取得一批效果良好的成果，如金剛石套鉆取芯技術以及各種類型的砂層和軟土層鉆進及取樣技術等。而且有很多技術都已達到了國際先進水平。
4.水利工程建設的工程地質環(huán)境分析
4.1地殼穩(wěn)定性
地殼穩(wěn)定性是指受到地球內(nèi)因外因和工程共同作用下的斷層移位，坡體的崩塌、滑坡、泥石流等。在水利工程地質勘察過程中主要對區(qū)域的地形地貌和地質構造等進行調查，分析制約系統(tǒng)應力場以及滲力場的規(guī)模以及強度的因素，獲得這些工程地質現(xiàn)象發(fā)展的預測信息，從而可以提醒我們提前做準備，在較大程度上降低經(jīng)濟損失。除此之外，還要求對遭到破壞的現(xiàn)象進行應力應變反演算反分析，分析并找到影響穩(wěn)定性的重要影響因素，然后盡可能地采取針對性的技術措施進行協(xié)調，從而達到系統(tǒng)的穩(wěn)定。
4.2地基穩(wěn)定性
水利工程中所指的地基穩(wěn)定性指的不僅僅是水工構筑物的地基穩(wěn)定性。壩基的穩(wěn)定性所涉及的不僅僅是承載能力和變形問題，同時還涉及了壩體的抗滑移問題和壩基巖層的產(chǎn)狀對壩基所產(chǎn)生的影響。由于水利工程的地基不僅要承受自身自重和水自重，同時還要承受水的作用所形成的各種荷載作用。地基在承受這些荷載之后，將會產(chǎn)生一定的變形，并且把應力能轉化為應變能。尤其是巖基，在各種荷載作用之下，不僅是巖石的彈性發(fā)生變形，而且還會由于巖石的塑性變形或沿某節(jié)理裂隙發(fā)生剪切破壞引起基礎沉降。
4.3地表穩(wěn)定性
地表穩(wěn)定性涉及的主要是地表層面的變形問題，它一般體現(xiàn)在動力工程地質現(xiàn)象中，各種地表變形破壞的情況中，以及地表巖土體的性質變化。仔細研究與勘測地表的穩(wěn)定性會對這些工程地質現(xiàn)象的發(fā)育規(guī)模、發(fā)展速度及趨勢的進一步預測帶來便利。在研究地表穩(wěn)定性的同時，還應該積極地提出工程技術措施來減弱這些變形破壞現(xiàn)象的發(fā)生。總而言之，在對地表穩(wěn)定性進行分析時，要著重分析這些工程地質的物質基礎巖土體的性質和這些巖土體在水作用前后性質的差異，而且要及時且科學地預測這些工程地質現(xiàn)象的規(guī)模、強度及發(fā)展趨勢。
5.結束語
水利建設事業(yè)中的一個重要環(huán)節(jié)是工程地質勘察，它與水利工程特別是大型工程建設的好壞，有著密切的關系。因此在建設水利工程的時候，認真審視我國水利工程的各種勘測手段及其應用水平是很有必要的，只有這樣，才能夠積極推動各種水利工程地質勘察的勘測方法的進一步發(fā)展與應用。水利工程本身就是一項造福于民的重大福祉，在水利工程正式開工之前，有關負責人員一定要充分意識到地質勘察的重要意義，并且一定要認真地對工程地質環(huán)境進行嚴格地考察，除此之外，還要積極地把當?shù)貙嶋H情況充分考慮在內(nèi)，提高地質勘察工作的預見性和實用性，從而為我國水利工程的發(fā)展和建設奠定更好的基礎，同時也為我國社會主義經(jīng)濟的進一步發(fā)展創(chuàng)造動力。
作者：李圣凡 單位：萍鄉(xiāng)市水利水電勘察設計院
地質工程論文:黃土地質隧道工程論文
一、黃土地質對隧道工程的影響
1.黃土節(jié)理對施工的影響黃土沿著各方向上的構造節(jié)理都發(fā)育，多數(shù)節(jié)理為原生節(jié)理并呈X形的成對出現(xiàn)，無限向外延生，產(chǎn)生危險截面。在隧道開挖的過程中，土體容易在危險截面上，順著節(jié)理松弛和斷裂。水會順著裂縫流入土體，使土體的濕度發(fā)生改變，隨之產(chǎn)生相當大的應力，極易給隧道施工帶來預想不到的危險。比如發(fā)生較大的坍塌。
2.黃土溶洞與陷穴對施工的影響黃土溶洞與陷穴，是黃土地區(qū)常見的不容忽視的不良地質現(xiàn)象。如果將隧道修建在黃土地質的上方，則會有隧道基底下沉的可能。如果將隧道修建在黃土地質的下方，則會有冒頂?shù)目赡堋Ｈ艄麑⑺淼佬藿ㄔ邳S土地質的附近地區(qū)，則會有偏壓受力的可能，使得圍巖與襯砌處于不利的受力狀態(tài)。總之，若不采取相應的措施，都將釀成無可挽回的局面。
3.水對黃土隧道施工的影響黃土在干燥環(huán)境下時十分堅固，承壓的能力較高，隧道的施工能得以順利的進行。但是，在含地下水較豐富的黃土地層，黃土一旦遇水，就會地質松軟、不穩(wěn)定、孔隙大，承載力急劇降低，遇水下沉產(chǎn)生凹陷。最重要的是，黃土的這種濕陷變形是相當突然的，沒有征兆的不可挽回的。當黃土被豐富的地下水浸濕后，土體會發(fā)生不同程度的濕陷性，從而發(fā)生突然性的不均勻沉降，因此隧道開挖后的圍巖就會迅速的喪失自穩(wěn)能力，如果施工中的支護措施不足，就極易給隧道施工帶來預想不到的危險。比如發(fā)生坍塌。
二、黃土隧道的施工方法
1.黃土地質為隧道施工的正常進行帶來了巨大的困難，但是對于隧道施工的建設者們，這是一個不得不克服的難題。在黃土的特性和對隧道施工的影響中，我們可以分析到，在隧道施工中，處理黃土地質問題應該著重從影響其物理性質變化的內(nèi)在因素和外在因素上共同考慮，通過改變圖的力學性質達到處理的目的。但是對于不同的工程，具有不同的施工條件，因此還需要根據(jù)不同的情況進行不同的處理。總而言之，黃土地質下隧道施工的要點大致如下：應做好黃土構造節(jié)理的產(chǎn)狀與分布的調查；根據(jù)不同地域的不同水文地質條件選擇合理的施工方法，對圍巖進行合理的支護，宜采用復合式襯砌；做好洞頂、洞門及洞口的防排水系統(tǒng)工程，并妥善處理陷穴和裂縫；遵循“短開挖、少擾動、強支護、實回填、嚴治水、勤量測”的施工原則。在黃土地質環(huán)境下進行隧道施工時，對于因構造節(jié)理切割而形成的不穩(wěn)定部位，應加強支護措施，以保障施工能安全順利的進行。同時，開挖方式宜采用短臺階法或分布開挖法，初期支護必須在開挖斷面后盡快施作。下面對施工細節(jié)進行說明：
2.洞頂陷穴的處理針對黃土的濕陷性，為了保障隧道能安全順利的施工，在隧道開挖前應對洞頂周圍陷穴進行適當?shù)奶幚恚乐顾畯南菅ê土芽p滲入到隧道內(nèi)部，侵蝕洞體周圍，引起隧道的坍塌。及時步將陷穴中的雜物清除，第二部對陷穴加以加工使之成為較規(guī)則的形狀，以便于后期的回填，夯實陷穴底部。對于較深的陷穴可采用灌漿充填，對于較淺的陷穴可采取素土或灰土分層夯實回填。除上述處理方法之外，也可結合坡頂建筑物地基處理，采用擠密法處理黃土陷穴現(xiàn)象。
3.洞口防護及地表加固根據(jù)不同洞口的特點和“自然進洞”的施工原則，借助地表注漿加固等輔助施工措施提前進洞，這樣就能有效的解決洞口的工程危害，保護洞口邊仰坡穩(wěn)定，降低洞口的防護成本。常用的防護和加固方法有深孔注漿、地面錨桿、高壓噴射注漿等。支護措施黃土地質的圍巖開挖后，如果若暴露時間過長，圍巖風化至內(nèi)部巖體加速松弛，進而發(fā)生坍方現(xiàn)象。因此，對于支護宜采用復合式襯砌，開挖時少擾動，開挖后以噴射混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)和鋼支撐作初期支護，一起構成較強的支護體系，防止因支護措施不當而發(fā)生的工程事故。必要時也可采用超前錨桿、管棚支護加固圍巖。在初期支護基本穩(wěn)定后，進行作用長期支護襯砌。襯砌背后尤其是拱頂回填要密實。監(jiān)控檢測監(jiān)控檢測是所有施工過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。在隧道施工的過程中，應定期對圍巖支護體系的穩(wěn)定性進行相關的監(jiān)測和評價，為初期支護和二次襯砌設計參數(shù)的調整提供有利的依據(jù)，從而確保施工能安全順利的進行。
三、結束語
通過對黃土地質的一般理論的探究和實際施工的方法探究，我們可以看出，黃土地質對我們隧道施工帶來了相當大的難度及眾多危害。但是，隨著我國科技的不斷進步和發(fā)展，在理論與實際的共同幫助下，我們也找到了解決黃土地質隧道施工的方法。地質條件千變?nèi)f化，黃土地質只是其中的冰山一角，只有我們不斷的去探究和思考才能解決更多的施工問題，提高隧道的施工質量，保障隧道的安全性。
作者：李珈瑤單位：西南交通大學峨眉校區(qū)
地質工程論文:地質災害治理工程設計論文
1地質災害治理工程初步設計特點
地質災害治理初步設計階段的設計特點：①以避讓優(yōu)先，避大治小，避重治輕；②不能僅治理地質災害，而要重點關注危害管道的因素；③從對管道危害最輕的部位通過；④盡量減少對災害體的擾動；⑤對已知地質災害進行長期根治，不留后患。各種地質災害治理工程初步設計特點各有不同。（1）滑坡。線路優(yōu)化、進行避讓，無法避讓時從滑坡后緣滑體厚度較薄處通過，以較少的治理工程量滿足管道的安全要求，杜絕從滑體中前部滑體厚度較大處經(jīng)過。管道上、下山坡段遇滑坡而不能規(guī)避時，管道應縱向正穿滑坡體，盡量避免斜穿，減少對滑坡體的擾動。此外，明確地災治理施工與管道施工的先后順序。（2）泥石流。避免管道從泥石流溝中經(jīng)過，當不能避開泥石流溝時，則從泥石流堆積區(qū)通過，并且適當加大管道埋深。當管道穿越小型泥石流溝（或活動性沖溝）時，選擇基巖埋深淺的位置且使管道埋于基巖內(nèi)。（3）崩塌。管道線路應避開危巖、危石發(fā)育的陡崖、厚大的松散堆積體。當不能避開時，則從地形相對較緩且易攔擋落石、滾石的堆積區(qū)通過，并避開危石滾落沖擊破壞區(qū)。（4）巖溶。管道線路應該首先避開地表塌陷坑發(fā)育地區(qū)或者地表巖溶漏斗、溶槽、溶坑發(fā)育地區(qū)。對于地表巖溶現(xiàn)象不發(fā)育而勘察發(fā)現(xiàn)的巖溶，管道以垂直巖溶帶通過。對于淺層干溶洞，以碎石回填。對于巖溶向下延伸較大的溶洞，無論是否有水皆不宜填塞溶洞，亦不宜采用灌漿、灌混凝土的方法處理溶洞。對于該類溶洞，當跨度較小、兩壁較完整時，以樓板形式覆蓋；當兩壁完整性較差且跨度較大時，則以梁跨形式穿過。
2地質災害治理工程施工圖審點
地質災害防治工程設計文件及圖紙審查工作首先以貫徹初步設計的理念為基礎，以現(xiàn)行標準規(guī)范、法律法規(guī)為依據(jù)，以避讓方式優(yōu)先進行管道優(yōu)化，以管道與地質災害體的空間關系為根基，對施工圖階段的設計文件和圖紙進行審查。各類地質災害設計的審點不同。滑坡治理工程的審點：①滑坡范圍、規(guī)模是否己查清，滑動面（帶）判別是否合理，力學參數(shù)取值是否；②影響滑坡穩(wěn)定的主要因素是否清楚；③滑坡的力學類型及地質模型、宏觀穩(wěn)定性評價是否正確，穩(wěn)定性系數(shù)計算和剩余下滑力（推力）計算是否正確；④管道線路是否有優(yōu)化和避讓空間；⑤選擇的支擋方式是否合理，支擋位置是否可行；⑥支擋參數(shù)的取值是否合理，設計選擇工況是否合理，設計計算方法是否正確，計算結果是否；⑦支擋工程量是否恰當，支擋工程與管道施工的先后順序及結合方法是否合理。崩塌治理工程的審點：①危巖、危石分布范圍；②崩塌落石范圍，危險區(qū)域是否己查清；③危巖（危石）崩落路徑分析是否合理，落石滾落速度計算及沖擊破壞的沖擊力計算方法是否合理、計算結果是否正確；④攔擋防護方案是否可行，攔擋設置工程位置是否有效，工程量是否合理恰當；⑤攔擋工程是否與自然地形有效結合，是否與管道施工、管道運營有效結合；⑥崩塌堆積體會否產(chǎn)生滑動及其對管道的危害。泥石流治理工程的審點：①泥石流的形成區(qū)、流通區(qū)、堆積區(qū)是否已經(jīng)查清；②管道經(jīng)過斷面的地質結構和巖土特征；③泥石流的流速、沖刷深度，尤其是管道通過處的泥石流沖刷深度和建議管道埋深；④對管道形成破壞力的各種因素分析是否透徹，防護措施是否得當；⑤泥石流溝與大溝的關系，尤其是泥石流堆積擠占大溝時使得大溝變窄，大溝流速加大，沖刷深度加大，沖切側蝕能力增強，該情況下管道防護設計是否加強。巖溶治理工程的審點：①巖溶延伸方向、規(guī)模大小是否已查清，巖溶與管道的空間關系等；②溶洞壁、洞頂巖性及其完整程度，溶洞的穩(wěn)定性評價是否正確；③治理設計方案是否合理可行，以及治理后對周圍環(huán)境的影響；④設計計算是否正確，治理工程量是否合理。
3結論
針對中緬油氣管道沿線不良地質作用發(fā)育的特點，對管道工程沿線的滑坡、崩塌、泥石流、巖溶塌陷等地質災害開展了專項勘察評價，并有針對性地進行了災害點防治設計工作，提出了將地質災害納入油氣管道總體設計文件中的設計原則和油氣管道工程地質災害“防治結合”的工作思路，在施工圖階段針對每個地質災害類型的特點進行針對性的審查，確保了設計圖紙的合理性，既保障了管道施工期間設備人員的安全，也保障了管道在運營期間的安全。
作者：沈茂丁王峰徐文毅趙慶磊單位：中國石油天然氣管道工程有限公司中國人民武裝警察部隊學院
地質工程論文:基于地質水文的隧道工程論文
1水文地質條件
勘測期間勘測深度內(nèi)未見地下水及地表水，隧道洞身含少量第四系及第三系孔隙潛水，雨季洞身含少量第三系孔隙潛水。
2劉家梁隧道工程的設計方法
2.1隧道建筑界限及襯砌內(nèi)輪廓①建筑限界：建筑限界采用“隧限-2B”，曲線地段考慮加寬。②襯砌內(nèi)輪廓：隧道為單洞雙線隧道，標準線間距為4米，除曲線處按要求加寬外，接觸網(wǎng)關節(jié)根據(jù)要求考慮加寬、加高。
2.2軌下基礎類型隧道采用60千克/米鋼軌（重車方向預留75千克/米鋼軌條件），區(qū)間無縫線路。采用有砟軌道，軌道結構高度1.107米。
2.3洞門及洞口工程①隧道進口采用偏壓式明洞門（W=0），明洞13米；出口采用直切式洞門（W=60），明洞48米。明洞回填高度應大于2米，并施作50厘米厚粘土隔水層。②進口邊仰坡坡率：新黃土1:1.0，老黃土1:0.75，粉質黏土1:1.0，并加強防護及排水措施。③洞頂截水天溝排水與路基天溝順接。
2.4襯砌支護設計①暗挖隧道按新奧法設計與施工，采用復合式襯砌，復合式襯砌由初期支護、防水隔離層與二次襯砌組成，Ⅳ—Ⅴ級圍巖隧道均采用曲墻帶仰拱的襯砌結構形式。②DK29+377~DK29+390、DK29+850~DK29+876、DK32+465~DK32+513段采用整體式明洞襯砌。③隧道DK29+545~DK29+690、DK30+780—DK30+945、DK31+950~DK32+115段，采用錨段關節(jié)襯砌。
2.5結構耐久性設計①隧道結構應具有足夠的耐久性，主體結構按滿足100年正常使用的要求設計。②氯離子滲透能力＜1500庫侖。③嚴格控制混凝土堿骨料反應和水泥中的堿量。④襯砌結構混凝土原材料品質、材料使用量等耐久性指標要求，根據(jù)環(huán)境作用等級，按相關規(guī)范標準執(zhí)行。⑤襯砌結構鋼筋外側混凝土凈保護層最小厚度按相關規(guī)范標準執(zhí)行。⑥襯砌施工控制要求、跟蹤檢測要求以及養(yǎng)護維修按相關規(guī)范標準執(zhí)行。
2.6隧道防排水設計隧道防排水采取“防、排、截、堵結合，因地制宜，綜合治理“的原則。在地下水發(fā)育且水文環(huán)境有嚴格要求的隧道，防排水采用“以堵為主，限量排放“的原則。無法滿足過水要求的，應適當加寬、加深水溝。
2.7輔助工程措施①大管棚超前支護。隧道進、出口暗洞進洞地段DK29+390—DK29+420、DK29+820~DK29+850、DK29+876—DK29+906、DK32+435~DK32+465拱部140°范圍內(nèi)施作覫108毫米大管棚超前支護，環(huán)向間距為3根/米，長度為30米。②超前小導管支護。隧道Ⅳ級、Ⅳ級加強、Ⅴ級、Ⅴ級加強地段，拱部140°范圍施作超前小導管支護，采用外徑覫42毫米熱軋無縫鋼管，t=3.5毫米，環(huán)向間距為30根/米，縱向每兩榀格柵施作一環(huán)。③鎖腳錨管。臺階法開挖時，臺階底部兩側每個的鋼架腳部打設3根鎖腳錨管，鎖腳錨管采用外徑覫42毫米熱軋無縫鋼管，t=3.5毫米，鎖腳錨管應與鋼架焊接牢固。
2.8洞內(nèi)附屬構筑物
2.8.1電纜槽①隧道內(nèi)設置雙側電纜槽，電纜槽設蓋板，能開啟維護；電力電纜槽位于線路大里程放線左側，通信、信號電纜槽位于線路大里程方向右側，通信、信號電纜槽合設。②隧道內(nèi)電力電纜槽尺寸：寬×深為320×300毫米，槽道內(nèi)用粗砂填實。③通信、信號電纜槽尺寸：寬×深為320×300毫米，槽道內(nèi)用粗砂填實。
2.8.2避車洞隧道按要求設置避車洞室，小避車洞單側間距為60米，深1.0米，洞室沿隧道兩側交錯布置；大避車洞單側間距300米，深2.5米，洞室沿隧道兩側交錯布置。隧道共設置15個大避車洞，83個小避車洞。
2.8.3綜合接地①隧道信號電纜槽內(nèi)通常設置貫通地線。②通信機械室內(nèi)預留出供通信設備接地用的接地端子兩處，接地端子設在高出地面約200毫米，與防靜電地板基本平齊。
2.9施工方法隧道Ⅳ級圍巖、Ⅳ級圍巖（粘土）采用臺階法施工；黃土Ⅳ級及加強采用臺階法施工；深埋Ⅴ級圍巖采用短臺階法，并增設臨時仰拱，每兩榀設置一道；淺埋、斷層破碎帶Ⅴ級圍巖結合超前預加固措施采用短臺階（臨時仰拱）法；黃土Ⅴ級圍巖采用三臺階法施工，并增設臨時仰拱，每兩榀設置一道；隧道開挖采用光面爆破，嚴格控制超欠挖，初期支護噴射混凝土應采用濕噴工藝。
3總結
本文主要介紹了一下劉家梁隧道工程的基本概況、基本水文情況，提出了針對劉家梁隧道工程的具體設計方案和施工方法。
作者：劉建華單位：中鐵十二局集團第二工程有限公司
地質工程論文:超前地質預報的隧道工程論文
1常用隧道預報方法的基本原理
1．1TSP隧道地震波探測超前地質預報方法隧道地震超前預報測量系統(tǒng)簡稱TSP(TunnelSeismicPredic-tion)，是我國20世紀90年代從瑞士安伯格(AMBERG)測量技術公司引進的一套先進的地質超前預報探測系統(tǒng)，也是我國目前應用較為廣泛的一種。TSP和其他的反射地震波方法一樣，采用了回聲測量原理:地震波在指定的震源點(通常在隧道的左邊墻或右邊墻，大約24個炮點布成一條直線)用小量炸藥激發(fā)產(chǎn)生，產(chǎn)生的地震波在巖石中以面波的形式向前傳播，當?shù)卣鸩ㄓ龅綆r石物性界面(即波阻抗界面，例如斷層，巖石破碎帶，巖性突變等)時，一部分地震信號返回來，一部分地震信號透射進入前方介質，反射的地震信號被兩個三維高靈敏度的地震檢波器(一般左邊墻和右邊墻各一個)接收。通過對接收信號的運動學和動力學特征進行分析，便可推斷空洞斷層，巖石破碎等不良地質體的位置、規(guī)模、產(chǎn)狀及巖石力學參數(shù)。
1．2紅外探水超前地質預報方法對地球表層巖體的溫度起到主導作用的是地球地熱場。在一定深度范圍內(nèi)，深度方向每增加1km，地熱場的溫度則相應的增加30℃，而與其垂直的水平方向，地熱場的溫度變化卻非常小，由此得出結論，在一定深度下，開挖隧道的巖體，可將其看做位于一恒定溫度場中，為一常溫場，溫度的變化幾乎為零。所以，當預計即將開挖的掌子面后方存在含有水的巖層，如溶洞、裂隙水等，且該含水巖層與開挖巖體存在一定的溫度差時，巖體中會產(chǎn)生相應的熱傳導和對流作用，那么溫度場即不再為恒溫場，故而會產(chǎn)生一定的溫度異常場，由于這種異常的存在，故掌子面上會存在著溫度的差異，所以利用紅外輻射測溫法測定這種溫度變化差異，就可預報掌子面前方的含水層情況。這種方法就是紅外探水超前地質預報方法。
1．3其他幾種超前預報方法超前預報法除了上述介紹的幾種之外，還包括HSP水平聲波刨面法、聲波CT技術等幾種方法，相對而言，這幾種方法運用較少。以下簡要的介紹這幾種方法的原理:1)HSP水平聲波剖面超前地質預報方法。由于波的傳播過程遵循惠更斯—菲涅爾原理和費馬原理，故該方法的原理是建立在彈性波理論的基礎之上。HSP水平聲波剖面超前地質預報方法有其局限性，探測時的前提條件是巖溶洞穴及充填物與周邊地質體間存在較明顯的聲學特性差異。預報時，在隧道的施工掌子面或邊墻處發(fā)射低頻聲波信號，同時，在隧道內(nèi)其他地點接收反射波的信號，通過對探測到的反射波信號進行時域、頻域等方法的分析，就可以了解掌子面前方巖體的變化情況。2)聲波CT超前地質預報方法。聲波CT超前地質預報方法的基本原理與醫(yī)學CT技術原理相同，在做預報時也有相應的物理前提，即物性差異不同的介質，在其內(nèi)部聲波的傳播速度也不同，通過這種預報方法，在密集對穿的測試方式下，可以通過聲波在不同介質中傳播速度的不同來計算模擬出物體內(nèi)部不同物性的具體性質，再通過現(xiàn)場收集到的地質資料的分析，從而達到對預報的掌子面前方的巖體內(nèi)部的地質體進行三維圖像的直觀展示。
2常用隧道探測方法的特點
2．1TSP超前地質預測預報法的特點優(yōu)點:1)該方法適用的范圍比較廣，適用于各類地質情況;2)對掌子面前方的距離預報較長，能預報掌子面前方達500m深度;3)不影響隧道施工，只是在接收信號時短暫停止施工即可;4)用時短，每次的探測時間約為45min;5)投入費用較少，單位長度隧道的超前地質預報費用非常低;6)成果報告快，僅需要24小時時間即可完成成果報告。缺點:1)存在部分因斷層、大型節(jié)理帶與掌子面角度為鈍角時，活隧道因開挖空腔擋住地震震源產(chǎn)生的地震波，使其無法穿透，不能經(jīng)過反射鏡面反射，使得待接收裝置無法接收，而導致局部斷層等不被識別。2)TSP的成果質量受到現(xiàn)場起爆點、接收點鉆孔的位置、長度以及角度等的影響非常嚴重。3)因為所使用的設備均為進口設備，所以成本較高，在普通隧道施工中應用較少。
2．2紅外探水超前地質預報法的特點優(yōu)點:預測速度快，占用施工時間較少;數(shù)據(jù)分析快，預測工作結束時，就可以得到初步結論。缺點:僅僅可以預測出含水巖體的大致方位，不能給出含水巖體的具體位置及所含水量及水壓等詳細數(shù)據(jù)。
3結語
經(jīng)過前面的總結分析，我們從總體上了解了隧道工程超前地質預報的發(fā)展概況以及現(xiàn)階段我國所常用的幾種超前探測方法，并對其優(yōu)缺點進行了簡要的分析。近年來，隨著計算機技術的不斷發(fā)展，將會越來越多地采用數(shù)值模擬計算方法來模擬隧道圍巖的變形。
作者：朱飛劉國正彭紅明單位：青海省環(huán)境地質勘查局
