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教科書對工程地質學的三種定義：①工程地質學是研究與工程有關的地質問題的科學；②工程地質學是研究人類工程活動與地質環境相互作用的科學；③工程地質學是研究人類工程建設活動與自然地質環境相互作用和相互影響的一門地質科學。

從以上三種定義的實質中均不難看出，工程地質學強調的工程和地質的關系，研究的是人類工程活動與自然地質環境的相互作用。但是，近年來工程地質學科卻正在經歷著前所未有的挑戰，工程地質學被異名為巖土工程學，工程地質勘察被稱之為巖土工程勘察。工程界有此呼聲，學術界有此呼應，一些大專院校也紛紛效仿，甚至工程地質這個專業在高校也被取消了。一時間，似乎工程地質已經成了守舊傳統，巖土工程才是先進時髦的，才是可以適應市場經濟并與國際接軌的。這是近年來分歧最大的爭議。

這些年來工程地質勘察的不景氣以及市場競爭的不規范化，工程地質勘察隊伍增加了巖土工程的業務是完全必要的，但將巖土工程作為工程地質的救世主，則值得商榷了。

根據筆者的理解，巖土工程是一項工程應用技術，是針對地質體的工程缺陷實施的工程措施而進行的一系列設計和施工過程的總稱。巖土工程的任務是“處理”地質體的工程缺陷,使之滿足工程建筑物對地基的工程要求，因此又有“巖土工程處理技術”的別名，說明巖土工程的確是一項實實在在的工程技術。確立工程地質學是一門獨立的學科，盡管也僅僅是本世紀初的事，并不象數學、物理學、天文學等等著名學科那樣歷史悠久，然而，之所以將工程地質定義在“學科”這樣的高度上，是因為她具備學科的一些基本特性和基本理論，這就是地質學的基本特性和基本理論，換句話說，工程地質學的基本理論就是地質學(當然更包括數學、力學、化學等等)，因此，又將工程地質學界定為地質學的一個分支學科或應用學科，這是符合實際的。工程地質學的最新定義也是較為全面的：研究人類工程活動與地質環境相互作用的科學。顯然，工程地質與巖土工程盡管有相似之處，但也有天地之別。如果將巖土工程界定為工程地質學科的一個分支，好象還說得過去；而反過來用巖土工程來代替工程地質，則實在有些牽強附會。

1997年6月20-27日，國際工程地質學會在希臘召開了一次學術討論會，會上決定將本學會名稱改為：國際工程地質學與環境學會。我國組團15人參加，王思敬任團長。隨后國內也有人提出工程地質學會改名，以便與國際接軌，但一直未獲通過。在近幾年的中國地質學會工程地質專委會會議上，學科和學會更名問題的交鋒一直也沒有停止過。我國工程地質界的前輩專家學者們多數也不同意更名，認為如此嚴肅的基礎性應用性學科，沒有必要放棄自己的傳統風格，我國的工程建設任務十分繁重，工程地質學科的研究和發展前景仍然是艱巨和光明的。

2.工程地質工作的任務

在工程建設中，工程地質工作的任務十分繁重，也異常艱巨，主要任務是：①選址，選擇在地質條件上相對最優的工程建筑地區或場地；②評價，闡明工程建筑區或場地的工程地質條件，進行定性和定量的工程地質評價，準確界定工程地質問題；③預測工程建筑物興建和運用過程中地質條件的可能變化，為研究改善和防治工程地質缺陷的措施提供依據；④調查工程建筑物所需的天然建筑材料等。

3.工程地質專業的尷尬

工程地質專業是工程建設的基礎性專業，沒有這個專業，一切工程建設均將成為空中樓閣，這是常識性問題，我們在這里反復強調好象有些多于。然而，現實確讓這一基礎性專業處于一個十分尷尬的境地，主要表現在：

①工程地質專業本身的特殊性、復雜性和實踐性；

②專業不景氣，社會地位和經濟地位與工程地質專業不相適應，工作環境、工作條件的局限，擇業行為中的浮躁動機，專業本身的局限性；

③規程規范存在的問題；

④工程地質勘察技術的局限性；

⑤相關專業對工程地質專業的輕視；

⑥長官意志，某些決策者對工程地質專業的無知或輕視；

⑦世人對工程地質專業的不了解與不理解。

4.在工程建設中的地質教訓

由于地質問題而嚴重影響工程建設的實例太多，教訓太深刻，順手拈來幾個實例：

①云南漫灣水電站左壩肩順層滑坡和建材問題；

②貴州天生橋二級水電站廠址、隧洞等問題；

③貴州東風水電站右壩肩和帷幕線上的巖溶問題；

④烏江彭水水利樞紐前期工作重復問題；

⑤雅礱江錦屏二級水電站巖溶地下水問題；

⑥軟弱夾層的遺漏對工程建設的重大影響，葛州壩、西津溢洪道等。

5.工程地質在工程建設中的決定性作用

任何地質條件下都可以建工程，對嗎？這個問題也是這些年來工程界的一個熱門話題，筆者認為答案是否定的。

①陜西東莊水庫灰巖壩址滲漏嚴重不能建壩；

②小浪底滑坡性質界定對設計的影響；

③天生橋二級水電站移民區是否滑坡對移民安置的影響；

④堤防工程中的堤基垂直防滲引起的環境地質問題，有時可能是決定性的；

⑤地質邊界條件和地質參數對工程設計的影響。

6.相關學科在工程地質中的應用

①系統工程在工程地質中的應用；

②計算機技術在工程地質中的應用；

③遙感、物探、GPS等；

④水工設計施工與工程地質的關系。

清晰的工程概念是地質師所必需的。潘家錚院士對地質師的要求：應該有系統地學習水工建筑物的基本設計理論，計算方法，以及地基缺陷的影響，各種處理的措施，各種成功和失敗的經驗；最好補一些數學、力學、水力學、巖土力學、巖石試驗、有限元分析和計算機應用等方面的基礎課。五十年代初，由于我國水利水電工程地質專業人才奇缺，一批設計師改行從事工程地質專業的學習和工作，后來大都成為工程地質專業的優秀專家。實踐證明，地質師的工程概念清晰，地質工作會得心應手；反之則可能事倍功半。

7.工程地質要面對現實著眼未來

汪恕誠部長最近講話強調：不能老修改設計，因為搞招投標尤其是國際合同，修改設計就意味著被索賠。修改一個設計，似乎節省了某一個工程量，而索賠量比這個還大，大量修改設計怎么得了？汪部長的這段講話似乎在批評設計，實則是水利水電工程地質的一個千載難逢的新的契機。

如何理解汪部長的這段話？我們認為首先要搞清楚為什么修改設計，水利工程因為地質問題而修改設計的可以舉出若干例子來。

修改設計往往賴地質，我們當然可以理直氣壯地說：前期地質工作投入不夠，工程地質條件不清楚，地質基礎資料不準確，工程地質分析出力不夠或分析工作的深度不到家，工程地質問題的界定不明確或界定有錯誤，學術技術問題得不到廣泛的討論和爭論，工程地質問題的真理有時往往掌握在少數人手里。

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1．2采礦可能引發的地質災害影響范圍礦山開采過程中采用自上而下臺階式分層開采，高度為15m；開采時工作臺階切向坡和反向坡最終開采的邊坡角不大于55°。由此可確定采礦可能引發的地質災害影響范圍為礦區開采最終邊界外延15m。綜上所述：礦山開采影響范圍為露天采場外延215m。

2地質災害危險性預測根據開發技術方案，礦山開采后四周將形成5段高度為110m的邊坡，邊坡編號分別為AB、BC、CD、DE、EF，邊坡位置詳見福祿鎮周家槽周家槽水泥用石灰巖礦山礦區范圍及開采平面圖

3水文地質預測礦區范圍內開采三疊系下統嘉陵江組三段（T1j3）石灰巖礦層，開采標高均高于當侵蝕基準面；開采范圍內無河流、水庫等地表水體；地下水與地表水沒有必然的水力聯系。礦山開采對巖溶裂隙水的補給條件破壞小，礦山開采后不會對含水層結構破壞，不會造成地下水水位下降、疏干等。對礦山地質環境影響程度較輕。

4地形地貌預測按照開發利用方案，礦山開采后將形成高度0～105m的邊坡，礦山采礦活動對地形地貌景觀影響嚴重。

5土地資源影響預測璧山縣福祿鎮周家槽水泥用石灰巖礦不單獨設置料場及廢渣場，在礦區東側采區50m外設置破碎站及運輸道路，占用耕地資源4．41ha；工業廣場修建占用耕地資源1．59ha；礦區為露天采場，占用耕地資源43ha；石灰巖礦山開采共占用耕地49ha。因此，璧山縣福祿鎮周家槽水泥用石灰巖礦開采后對土地資源影響嚴重。

6建（構）筑物影響預測礦山為露天開采，將會對礦區范圍內的所有建（構）筑物全部破壞。根據計算的爆破地震波安全距離為158．45m，計算的爆破產生飛石最遠飛散距離為200m；對礦區周邊200m范圍內的建（構）筑物造成較嚴重破壞。因此，璧山縣福祿鎮周家槽水泥用石灰巖礦開采后對建（構）筑物影響嚴重。

二、礦山地質環境防治

針對礦山開采影響范圍及采后地質環境因素的影響預測結果，將礦山地質環境保護與治理恢復劃分為重點區、次重點區、一般區，設計以下防治工程：1）礦山開采時應及時清除邊坡上的掉塊，特別是在BC邊坡東段邊坡可能會發生局部掉塊。2）對礦山采坑四周形成的邊坡采用生物工程護坡；對采坑坑底進行綠化或土地復墾。3）對礦區道路、破碎站和工業廣場區域進行環境恢復。4）修建截排水工程。

1邊坡防治工程

1．1邊坡放坡根據開發方案礦山開采的最終邊坡角為55°，自上而下臺階式分層開采，采高15m，臺階寬度約10．5m；AB邊坡長約600m，高2～50m；BC邊坡長約440m，高50～106m；CD邊坡長約360m，高40～96m3；DE邊坡長約526m，高17～42m3；EF邊坡長約210m，高2～17m；放坡處理各段邊坡。

1．2清理危石及時清理采場邊坡上的危石，避免發生危石滾落傷人事故。按照“邊采邊治”的原則，對各邊坡上的危石清理完成后，才能進行下一臺階的開采。

1．3截水溝礦區位于瀝鼻峽背斜軸部，地形呈渾圓狀的小型獨立山包，自然排水條件良好，匯水面積小，在礦區DE、EF邊坡頂部修建截水溝長約300m，以防治地表水進入礦區。在其余每個臺階坡面每隔50m，高差10～20m，設置橫向和豎向的截排水溝，將邊坡頂部的地表水匯入采坑內的排水溝，避免對坡面草籽植物造成沖刷，豎向的排水溝按急流槽設計。迎坡面溝壁需設置泄水孔。

2水文防治工程礦山開采后的采場地面標高高于當地侵蝕基準面，對地下水的影響小。對礦山地質環境影響程度較輕。故本次不對其進行處理。但未解決礦山生產、生活用水，需在工業廣場內修建一個蓄水池。蓄水池尺寸為15m×15m×2m，墻體寬度為0．3m，預計砌筑工程量約為36m3。生產廢水主要為清洗礦車及挖掘機所排除的污水，設計每個污水處理池采用尺寸為2．5m×2．5m×1．6m，容積10m3污水處理池3個，墻體寬度為0．3m。預計開挖工程量30m3；砌筑工程量約為14．4m3，污水經生化處理后由砼管排放。露天采石場的作業點應實行濕式作業和噴霧灑水，對采場及裝載點設2臺灑水器進行了灑水降塵，防止粉塵飛揚。

三、地形地貌景觀防治工程礦山環境恢復治理設計方案圖。

1露天采場采坑地貌景觀恢復根據劃定礦界和開發方案，露天開采結束后采坑的平面面積為302013m2，礦山開采前礦區土地主要為耕地，以種植果樹為主；礦山開采難以恢復原來的地面植物，故礦山環境恢復治理主要以綠化為主。可采取治理方案如下：（1）回填土壤，平均厚度不得小于0．8m，預計回填方量為241610m3；（2）平整場地，場地平整應采坑中間高，四周低，便于地表水排入排水溝中；（3）植樹，行距×株距為5m×5m，預計12080株，建議種植樟樹或果樹等經濟類樹木（4）排水，沿采坑邊坡坡腳圍繞采坑修建截排水溝，保證采坑內地表水排泄通暢，將礦區的地表水有序的排放到礦區東側地形較低地段，用以灌溉耕地。排水溝采用梯形斷面，底寬400mm，頂寬700mm，高800mm，壁厚300mm，預計長度約2350m。排水溝每隔10～15m設置一道伸縮縫，用瀝青麻絲進行有效止水。

2采坑邊坡地貌景觀恢復采坑邊坡采用坡面綠化＋截排水的礦山環境恢復設計方案。對于采坑邊坡主要采取分階放坡＋綠化處理。每級邊坡分階高度取15m，每階平臺寬度取10．5m，種植蔓藤類植物綠化坡面，在坡頂設置截排水溝。臺階邊緣修砌墻體，墻體嵌入基巖0．1m，墻體截面0．3m×0．5m（寬×高）。墻背回填0．3m厚的土壤，蔓藤種植行距×株距為5m×3m。截排水工程在邊坡防治工程中實施。

3礦區公路及破碎站礦區公路兩側及破碎站區域的空地進行植樹綠化，預計植樹60株。待礦山閉坑后，建筑垃圾清除干凈，將表層1．0m范圍土地掘松，種植樟樹等經濟類樹木。礦區公路和破碎站的平面面積約為4410m2，可采用挖掘機松土，植樹綠化，行距×株距為5m×5m，預計176株。

4土地資源的采后處理礦區主要的土地資源占用和破壞為礦區范圍內的采場、礦區東側的破碎站及工業廣場，礦山閉坑后，采場及破碎站將對其進行地貌景觀恢復，工業廣場建（構）筑物提供給當地使用，不進行處理。

5地表建（構）筑物的處理礦山為露天開采，將會對礦區范圍內的所有建（構）筑物全部破壞，對礦區周邊200m范圍內的建（構）筑物造成較嚴重破壞。為保護村民的人身財產安全，對在影響范圍內的村民實施搬遷。

四、結論

1）分析了礦山地質條件，認為礦山開發技術條件的級別為中等；

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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類型的不同也會有著多種成因，主要體現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，這對多個地區的經濟發展有了限制。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開采等活動的實施下，就對原有的地質自然形態造成了破壞，從而引發了一些列的災害，其發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生是在自然地質演變和氣候的變化下逐漸形成的不穩定狀況，經過人為活動對這一不穩定活動的破壞，加快了地質災害的發生。地質災害的發生對人們的經濟財產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第一環境問題，不會因為歷史變遷而發生變化。地形地貌的影響以及水文氣候的特點和地質環境的特點等都會對巖土工程地質災害的發生起到促進作用。

2巖土工程地質災害的有效防治措施探究

第一，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，地質災害額發生和地質狀況有著緊密的聯系，這就要對地質的實際狀態加強勘察，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，然后對地質災害發生可能程度進行評估，并要定期的到現場實施觀察。第二，當前我國的科學技術有了很大程度的發展，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。從我國地質災害監測預警體系的發展過程中來看，有的是通過先進儀器設備誒等進行的專業監測，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”這幾個層面得到準確的掌握，其中的感就是對監測數據進行采集，再通過移動終端對所采集的信息加以傳遞，這樣就能通過衛星傳回監測的數據，然后再對這些數據加以處理分析并建立模型，對地質災害的狀態以及發展趨勢加以判斷，最后就是采取輔的決策對地質災害監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，這在環境保護以及防治的時間上都有著較好效果的呈現。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最低。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。

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據統計，在地質災害中，地下水造成的災害占很大的一部分，因此，要認真分析地下水變化引起的災害，并制定合理的預防措施，確保工程建筑物的安全、穩定，從而為和諧社會的構建打下良好的基礎。

2．1地下水變化引起的工程危害地下水在自然環境和人為因素的影響下，水位會發生升降變化，當地下水位變化到一定程度后，就會對巖土工程造成危害，從而對整個工程項目造成危害。引起地下水為上升的主要因素有降水量的增加、氣溫的變化、人工灌溉、施工破壞等，地下水位上升會加快土壤中鹽堿化現象，加大地下水對工程建筑物的腐蝕;地下水位上升后，斜坡、河岸還會產生比較嚴重的地質災害，例如斜坡崩塌、滑移等，對工程項目造成嚴重的破壞;地質水位上升還會造成巖土體軟化、強度下降等現象，從而對工程項目的穩定性造成影響。引起水位下降的主要原因是人為因素造成的，例如河流改道、地下水排除等，當地下水位下降后，巖土層會變硬，在這種情況，很容易引起地面開裂、沉降等現象，對地質條件產生嚴重的破壞，從而對工程項目造成影響。受各種因素的影響，地下水位會出現反復變化的現象，這樣很容易造成基礎變形，同時地下水位反復變化還會將巖土層中的膠結物帶走，降低巖土體的強度，對工程施工造成影響。

2．2地下水壓力作用引起的巖土危害在自然環境中，地下水很少產生動壓力，但受開礦、灌溉等人為活動的影響，地下水的壓力平衡會受到破壞，導致局部產生大的壓力，如果遇到粉土層，就很容易引起流砂、管涌等現象，從而造成基礎變形、位移等現象，甚至會造成邊坡失穩，因此工程安全施工事故，對工程項目的順利施工造成嚴重的影響。因此，在進行工程項目施工前，勘察人員要認真分析人為活動帶來的地下水壓力變化狀況，并根據實際情況，制定合理的防范措施，從而為工程項目的安全施工提供保障。

2．3地下水對基礎的影響當工程項目的基礎需要埋深時，需要考慮到地下水變化對基礎的影響，因此，在進行工程項目基礎設計時，在沒有特殊要求下，要保證工程項目的基礎設置在地下水為上面，如果基礎需要埋設在地下水位以下，要采用合理的方法進行防水處理，為保證工程的穩定性，還要對基礎鋼筋混凝土進行防腐處理。如果基礎埋設在承壓水層中，要根據實際情況采用合理的排水措施，降低地下水水位，防止在施工過程中，出現地下水噴出的現象，對施工的順利進行造成影響。當工程項目處于河岸附近時，還要考慮到地表水和地下水的補給關系，防止地表水對工程項目的基礎造成影響。

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筆者對研究區內地質災害危險性評估方法采用“危險性積分法”，即列出與地質災害危險性最密切的評分項目，按100分制逐段、逐項進行考核打分，分高為危險性大，分低為危險性小［5－6］。最后根據評分結果，結合實際情況給出危險性不同級別的標準分值，并按這個標準綜合評估每一地段地質災害危險性等級(表略)。綜合評估原則與量化指標，對管道工程和附屬站場逐段逐場進行綜合評估。據管道沿線各段地質環境條件、地質災害發育程度、施工和營運過程中可能發生的地質災害、管道施工方法、管線附近人類工程活動、地質災害對管道和周邊的危害程度等方面的依據，將整個天然氣管道工程1967.05km長管線(含支線工程)劃分為162個段進行地質災害危險性綜合評估。全路段及分省段地質災害危險性綜合評估結果統計。

地質災害防治對策

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1.2臺階法臺階法又分為正臺階和反臺階法。施工在穩定性差的巖石，整個隧道斷面分為若干層，由上到下段開挖，前后各從一個小一些積極步驟形成開挖面。上部臺階的鉆研作業和下部臺階的出渣可以同時進行，而使效率可以改善。之后，整個斷面開挖出來后，然后由邊墻到拱頂襯砌。在隧道的第一層頂部的第一個挖掘是一個彎曲的導坑，需要鉆更多的井眼，以防止倒塌。導坑超前距離很短，使石碴爆破直接拋落到范圍以外的坑，以減少扒碴的工作量，提高施工速度。如果巖石隧道頂部松動，應立即用臨時支撐螺栓或鋼拱坑，以防止倒塌。臺階法作為目前的最廣泛的應用方法，缺點在于上部作業和下部作業有相互的干擾，這時候技術人員和施工人員就應該注意下部作業對上部結構的穩定性的影響。

1.3分部開挖法較為軟弱的圍巖不能大斷面的開挖，應該采取分部開挖的方法。當前的分部開挖法有三個主要形式:預留核心土法，雙側壁導坑法，交叉中隔壁法和中隔壁法。預留核心土法主要用于五到六級的圍巖隧道的施工。施工順序主要分為:初期的人力和機械相結合的施工，在開挖拱部土體的支撐;在初期的支撐保護下，進行第二次的挖掘，這次主要是挖核心土體和下半部的土體，并且進行封底;根據現場的實際情況，再次進行二次襯砌。這類方法的施工穩定性好，施工安全。雙側壁坑導法也稱為“眼鏡工法”，此方法現在兩遍進行挖掘，再挖掘剩下的部分。這種方法大多用在第四到五級的圍巖，也是能夠在大斷面土質隧道的施工方法。由于這方法先是在兩邊施工，初期的支護由下到上，很好的解決了土體承載力的不足，這樣也保護了施工的安全，控制可能到來的危險，避免出現地表下稱的問題。但是這種方法實施起來很復雜，因為在這種方法的應用過程中有太多的工序，讓技術人員和管理人員的工作變的復雜，會拖慢施工的進度，也會讓隧道施工的成本有不必要的增加。交叉中隔壁及中隔壁法，一般都是沿著一邊從上到下分兩到三步完成，每當完成一部分工作時，都要進行專門的保護措施，例如安裝腳手架，中隔墻的建立，支護的搭建，中隔墻需要分布完成，然后再進行另一邊的隔墻的挖掘，他們的分步次數和支護形成與開挖的次數是相同的。交叉中隔壁及中隔壁法先進行開挖的那一邊要及時的受到保護，完成相應的幾步之后，可以開始另一邊的施工，這樣兩邊的交叉工作可以同時進行并且減少工作時間。

2復雜環境下隧道開挖施工原則

我們所知道的隧道施工，是將山體內的巖石進行挖除，與此同時，也要保持在施工過程中巖石的穩定性。在隧道施工的過程中，最最關鍵的一步是第一步，開挖。因為在開始施工的過程中，對于圍巖的判斷很重要，不僅需要因地制宜，還要擁有正確的開挖方法和過硬的技術支持。這對接下來的工作有著重要的影響。在進行隧道開挖的過程的工作中，我們遵循的基本原則就是:我們要保證首要前提是圍巖一定要穩定，并且不能對圍巖進行進行大規模的擾動。在這種情況下，我們才能進一步的選擇挖掘方法，也能從速度方面得到突破。再考慮如何進行施工的時候，技術人員需要考慮圍巖的地質條件還有變化的情況，這樣的選擇能夠適應地質條件的變化，能夠保證安全，也要考慮威嚴的穩定性;另一點需要考慮的就是在我們挖掘的過程中出現的意想不到的情況，要能夠及時的應付，并保證部隊施工進度產生影響，不會降低施工的安全性。隧道施工中，影響圍巖穩定的最重要的一個因素是施工人員選擇的開挖方法。所以，技術人員一般在選擇前，都會進行專業性的分析，施工是否安全，是否有難度，穩定性怎么樣，施工時間是多少，經濟問題都會被考慮進去，這樣字選擇出來的開挖方法才是最恰當的。橋隧工程1922014年7期(總第115期)只有有原則的分析和綜合選擇的相結合，才能在如何進行隧道施工的方法上選出最佳方案，而這也是每次隧道施工都要遵守的，也是方案選擇和正確解決問題的正確方向。

3結語

本文在對隧道施工方法的選擇上進行了優化的選擇，并且文章從多方面進行分析，通過模擬現場可能出現的情況，施工檢測相結合，重點探索了在隧道施工時，圍巖和支護結構的關系，應力場可能會產生的變化的規律的研究，驗證了選擇隧道施工方法的可行性:隧道施工過程中，相關人員測量出的數據都是對施工的一種反射，他們之間是有著相互聯系的，并且他們的變化也是有規律的。對于測量的結果，我們做要做的分析就是聯系實際，通過當地的時間，空間的變化的發展來分析，只有將我們所收集到的不同的數據進行一定的分析，不考慮偶然因素，就能在隧道的施工和建設中取得更好的進步。

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2.轉變觀念，重視勘測專業的計算機應用工作

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集成化的前提應是信息化。實現系統集成化的途徑就是要以信息為紐帶，通過信息的傳遞和作用，貫穿勘察整個周期。因此，信息的組織和管理在集成化中起著關鍵作用。一般工程地質信息包含的內容是多方面的。就鐵路工程地質勘察而言，按工序可分為前期信息、中期信息和后期信息。前期信息多為指定性和任務性信息，包括勘察大綱、各種勘探點事前指導書(任務書)、巖土水試樣試驗委托書等;中期信息一般為中間成果信息和過程信息，有勘探點成果圖表、野外調查的觀測點表、巖土水試驗報告、物探報告等;后期信息以成果文件為主，含工程地質平面圖、工程地質縱斷面圖、各種類型的匯總表、計算表單、各類工程勘察報告或說明、工程地質勘察總說明等。總之，信息十分龐雜也十分多樣化。集成化的目的就是為了信息的有效利用、有效管理。為了達到集成化，就必須實現鐵路工程地質勘察過程信息化，信息化的前提顯然就是信息必須存儲。因此，首先著重考慮了各期信息存儲的方式和內容、信息傳遞途徑以及信息作用的方式。

2.1信息存儲

工程地質勘察有關信息類型無外乎有3種:文本型信息、數值型信息和圖形信息。不同信息存儲的格式和目的有所不同。而且實際工作中，需要將不同類型信息整合在一張表上，如勘探事前指導書，既含文本型信息，如技術要求，又有數值型信息，如孔深、里程、坐標;觀測點表和巖心鑒定表中既含文本信息，如地層描述，又含圖形信息，如素描圖和巖心柱狀圖。

2.1.1文本型信息

文本型信息包括word、excel及txt格式文件，多是一些描述性和說明性的信息，它必須與其他數值型和圖形信息一起使用才有意義。存儲的目的主要是便于以后查詢、瀏覽以及與其他信息合并組成一種規定的格式，以便整體輸出。

2.1.2數值型信息

數值型信息主要包括數字、術語、符號和excel格式文件，這類信息用途最廣。存儲的目的是為了后期查詢、核對、糾錯、調用、匯總、統計、計算時方便調用。哪些信息需要按數值型信息存儲是根據后期需要來確定的。

2.1.3圖形信息

圖形信息包括照片、CAD圖等。存儲的目的是為了后期調用、修改，同時也為了與數值型信息和文本型信息有關聯性，如一張照片的里程位置，CAD圖中所涉及的勘探信息、計算結果等。

2.2信息傳遞

各部分相互間的聯系就是通過信息傳遞來完成的。信息傳遞既有單向的，又有雙向的。需要信息傳遞的內容均設為單獨字段。單向傳遞的多為文本信息，如描述性的內容;雙向傳遞的多為數值型信息，如里程、坐標、試驗數據等。圖形信息既有單向的，如平面圖中的符號、小柱狀圖等;也有雙向的，斷面圖中的靜探分層等。單向信息傳遞按工作流程設計，其目的就是為了簡化人工干預、提高工作效率和準確性，為此，可以設置信息字段的繼承性、遞增性，避免重復輸入。雙向傳遞是根據后期信息結果反饋給前期信息庫進行核對和修改，然后再返回到后期信息。如砂土的定名、黏性土的稠度、粉土的密實程度和潮濕程度等，野外定名和試驗室定名有時不一致，就需要根據試驗室定名來修改野外定名，即根據試驗室定名自動修改前期相應字段內容。平面圖勘察點的里程、坐標換算、順號、換號等也是信息雙向傳遞的典型例子。

2.3信息作用

信息作用和信息傳遞是分不開的。大部分字段都是根據信息作用設置的，如鉆探事前指導書中設定孔深、是否取樣等為單獨字段，就是為了實際完成后進行核對是否按指導書要求的孔深進行，是否進行了取樣。信息的主要作用反映在后期信息處理上，如統計、匯總、滑坡計算、沉降計算、濕陷計算、節理統計、赤平投影等。

3系統介紹

3.1系統概述

系統建設的目標是建立和鐵路勘察工作業務流程相符合的工程地質信息管理與應用系統，以數據管理為核心，包含野外勘察、資料整理、資料提交等內容，實現項目內數據庫管理、平面圖編輯、斷面圖編輯、統計分析、計算評價、專業接口等功能，使系統實現集成化、信息化和智能化，提高工作效率和工作質量。

3.2系統功能架構

本系統包括了工程地質勘察所需的大部分功能，從數據錄入到提交相關專業的數據接口，都在本系統內完成。為保證與項目有關的內容都能方便管理和查詢利用，系統設計時就按上節討論的信息內容依據不同的目的和用途放入數據庫中進行管理。基于集成化的考慮，本系統主要包含了項目管理、數據錄入、數據管理、平面圖編輯、斷面圖編輯、計算分析、統計匯總、輔助工具、出圖管理、接口管理等模塊組成(圖2)。其中的計算分析工具也將大部分常用的工程地質計算方法，如赤平投影圖，納入到系統中，以便充分利用數據庫進行有關分析計算(圖3)。

3.3系統集成特點

3.3.1勘察管理功能的集成

(1)項目管理系統實現對項目內的信息按勘察設計階段、勘察起始時間、勘察分段、方案勘察進行分類管理，具體的應用都是在方案下進行的。同時考慮了其他項目資料、其他段落資料、其他方案資料的引用管理。也考慮了不同段落、不同人員、不同方案下資料的歸并管理。通過各種項目管理方式，可以實現一條鐵路線的工程地質勘察信息一體化，方便勘察信息的歸檔管理。該系統的項目管理方式也是類似軟件中首次使用。(2)數據管理系統基本將整個勘察過程中發生的所有資料進入數據庫并進行有效的管理，數據庫包括了現場信息數據庫、勘察點數據庫、土工試驗數據庫、設計文件數據庫、工點資料數據庫、平面圖和斷面圖數據庫等。值得一提的是，系統首次將現場管理、內業資料整理、分析計算、統計匯總、出圖管理、數據接口等進行了集成。實現了對野外勘察工作中有關工序文件的管理，包括鉆探事前指導書、試坑事前指導書、原位測試事前指導書、物探事前指導書、土巖水試驗委托書等;實現了各種圖的圖紙選擇、自動分頁、批量出圖的管理。

系統中設計圖形編輯的內容很多，包括巖芯鑒定表、原位測試成果表、觀測點表、平面圖、斷面圖、剖面圖等。前兩種在自主平臺上實現圖形編輯和生成，徹底避免了過去在AutoCAD下出圖順序難調、批量出圖困難的缺點，也方便了資料的順序歸檔。觀測點因編輯量較大，主要依托AutoCAD進行編輯，然后依靠系統生成pdf圖，實現批量生成和出圖。平面圖和斷面圖編輯主要是利用AutoCAD功能，充分利用勘察點數據庫，實現圖形的部分內容自動填繪，圖上查詢數據庫，智能連層，并到達斷面圖接口數據生成的目的。總之，圖形編輯的集成是信息化的基礎上進行的，是靠信息的傳遞實現了圖與數據庫的有效串通。

3.3.3分析工具的集成

分析工具由計算、統計、匯總、分析四部分組成。計算包括滑坡計算、地基沉降計算、樁基計算、黃土濕陷計算、液化判定、鹽漬土計算等功能，后三種能實現成批計算，并將計算結果放入相應勘探點數據庫，以便后期統計、匯總。統計有工作量統計、節理統計、地基土的物理力學參數統計等。分析主要為赤平投影圖。

3.3.4專業協作功能的集成

(1)與勘探和土工試驗的協作勘探包括鉆探、試坑、原位測試等內容。勘探作業人員可以只錄入最原始的數據，后期由地質人員根據需要進行整理，這樣就保證了數據的真實性，也方便了在此基礎上的二次分析整理。更重要的是提供了各種勘探成果圖表的生成和輸出功能。地質人員可根據實際需要，調整靜探分層位置，重新計算各層參數等。系統明確了土工試驗數據的接口標準，依據試驗結果，自動對勘探數據進行校核。依據事前指導書和試驗委托書，對勘探取樣數量和質量進行比對，以方便地質人員監控勘探質量。(2)與上、下游專業的協作系統提供了對其他專業提供圖紙的一系列數字化處理功能，從而使地質專業在同一張圖紙上進行本專業的工作，并確保空間上的統一。同時，隨著上游專業圖形的變動而變動，如線路方案的調整引起的各種地質內容里程的變化。地質專業產生的成果提交給其他專業時，同時提交標準格式的數據接口文件。

3.3.5行業標準的集成

鐵路工程地質勘察不僅要執行鐵路行業制定的規范標準，而且還要針對改移公路、房屋建筑執行公路行業和工民建地基勘察相應的規范和標準。因此，本系統在基礎數據錄入、圖形的生成也一并進行了考慮，用戶使用時根據需要選擇即可，無需再用其他軟件完成。最重要的是實現了數據的共用。

3.3.6系統設置的模板化

模板化也是系統集成化的一種體現。本系統秉承系統設置模板化的先進做法，把一些通用的圖表、符號設置為標準模板，集成在系統中，使整個系統圖表輸出和符號標注保持統一，也為用戶個性修改提供了條件。如巖芯鑒定表，試坑鑒定表，原位測試成果表，各種統計匯總表，地層時代符號標注、各種計算表單等，用戶可以根據自己的需要設置編輯，而不用再修改程序代碼。

3.3.7功能實現的靈活性

長大鐵路線的工程地質勘察，會遇到各種各樣的問題，即使同一類問題因條件不一樣也會出現不同的情況，要求采取不同的解決方式。如果有線路的中線數據和斷鏈數據，在圖下即可完成坐標里程換算;如果沒有中線數據，則可利用CAD圖進行。平面圖上的地質小柱狀圖填繪既可人機交互完成，也可利用既有勘探資料自動生成。地質產狀既能人機交互標注，也能讀數據庫自動解決。最具特色的就是在系統的任何位置都可很方便地查詢到勘察數據中的內容。

3.3.8輔助工具的集成自然界地層種類繁多，因工程目的，命名和表示方式也不盡相同，系統不可能開發出所有地層花紋、地層時代成因符號、巖性符號、地質線型、不良地質和特殊巖土符號等。本系統以集成輔助工具的方式有效地解決了系統符號、線型、花紋不足的問題。這也是同類軟件中的首創。

3.3.9對BIM技術的支持隨著BIM技術在各個領域的持續走紅，近年來鐵路行業也在大力推廣BIM技術的應用。作為最重要的基礎信息，鐵路工程地質信息模型的建立也勢在必行。本系統為實現鐵路工程地質信息模型建立已經打下了堅實的基礎，其龐大的數據庫為模型建立提供了強有力的支撐，信息化的二維斷面圖為模型信息的傳遞提供了有力的幫助。一旦三維地質建模技術成熟，將具備快速建立地質BIM模型的能力。

4應用實例

本系統不僅已在多個鐵路項目中得到應用，而且還在公路項目勘察中發揮了巨大作用，尤其是系統中的里程、坐標換算，自動順號、統計匯總、計算等使地質人員從繁瑣的數字處理中解脫出來，極大地提高了工作效率。下面以西安至銅川城際鐵路可研勘察為主，介紹系統使用效果。西安至銅川城際鐵路長110km左右，可研階段的項目管理結構如圖4所示。由圖4中可以看出，項目管理是以設計階段為一個完整周期考慮的。這樣考慮的原因是鐵路工程地質勘察涉及的數據量非常巨大，如果將各個勘察階段放在一個庫里管理，會影響計算機處理速度，甚至無法啟動。可研(初測)階段就劃分為一個段落，主要有3個方案，每個方案下包括從任務下達到資料提交整個周期內的各種勘察內容。所以，勘察數據是以方案為依托進行管理的，所有勘察信息都是基于線路方案進行存儲和管理的。圖4項目管理結構西銅城際鐵路從西安北客站引出，與鄭西、大西客運專線鐵路并行幾公里后跨渭河北上。所以，需要大量引用鄭西、大西客運專線的勘察資料。本系統導入其他線路勘察資料功能就提供了很大的方便，使我們順利地將鄭西、大西客運專線勘察資料導入到西銅城際鐵路勘察數據庫中。大量的鉆孔、靜力觸探、試坑等勘探任務都是通過該系統直接生成下達，基本是一氣呵成，并存入系統，后期很方便地查閱。觀測點、鉆探、試坑、靜力觸探等輸入基本符合規范要求和單位工作習慣，重復內容的繼承性和遞增性極大地減少了操作人員的工作量，尤其是自主平臺的成果圖表輸出更是克服了過去不能成批完成的缺點，最重要的是可以人為控制排列順序，使輸出按用戶要求的順序完成，大大降低了工作強度，提高了工作質量。此外，分離出來的一些內容，如黏性土的塑性狀態、粉土的密實程度和潮濕程度、砂土及碎石類的潮濕程度和密實程度、巖石的層理產狀和節理產狀，以及濕陷性、液化判定結果等都為后期信息的分析、計算提供了必要條件。西安至銅川城際鐵路主要走行于黃土塬上，黃土濕陷是其遇到的主要工程地質問題，所以，針對大批量的濕陷計算，該系統只一鍵完成鐵路工程地質勘察最為繁瑣的是各種勘察點和地質產狀的標注。本系統充分發揮了集成化的優勢，一鍵完成從數據庫調用勘察點、地質產狀，并自動按坐標標注到平圖上。同時完成順號、里程計算等回饋到數據庫。僅此一項，提高工作效率達70%以上。此外，本系統在廣西資興高速公路詳勘項目的應用也集中體現了標準集成的好處。資興高速公路全長82km，詳勘加上利用的初勘資料共計有1200多個鉆探、500余個觀測點、100多個試坑、千余張照片，涉及的工程有500多個橋、隧道、路基工點等。系統對此都進行了有效管理，實現了里程坐標換算、編號順號、紙上布孔、平面圖勘察點及產狀標注、斷面圖勘探點標注、工作量統計等自動化。實現了各種地質符號標注、斷面圖地層連層及標注等的智能化。節理統計和赤平投影的功能為地質人員分析巖體穩定性提供了有力的幫助，極大地提高了工作效率和質量。在此公路上的應用也充分說明了該系統標準集成的成功。

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1.1水利水電工程與地震問題水庫等水利水電工程建筑物蓄水后，由于地應力的調整或水體下滲等原因，觸發了地質斷層的復活而誘發地震。研究表明，要觸發一個比較大的地震需具備以下三個條件：①水庫巖石比較破碎，且處理效果不十分理想；②存在有利于應力集中的地質環境條件；③水庫水荷載所產生的超孔隙水壓力足夠大。關于水庫誘發地震的事件國內外均有報道，一般而言，水庫的壩址沒有較大的斷裂帶存在，僅僅是水荷載引起的地應力，誘發地震的可能性是很小的。但如果誘發大的地震，那將是災難性的。從1987年的資料至今，我國已建設的壩高在15米以上的水庫共18000多座，已發現水庫誘發地震的有13座。

1.2水利水電工程與水文問題水利水電工程建成后改變了下游河道的流量過程或周圍環境水域的分布，從而對周圍環境造成影響。例如：①大壩水庫不僅存蓄了汛期洪水，而且還截流了非汛期的基流，往往會使下游河道水位大幅度下降甚至斷流，并引起周圍地下水位下降，從而帶來一系列的環境生態問題；②下游天然湖泊或池塘因斷絕水的來源而干涸；③下游地區的地下水位下降；④入海口因河水流量減少引起河口淤積，造成海水倒灌；⑤因河流流量減少，使得河流自凈能力降低；⑥以發電為主的水庫，多在電力系統中擔任峰荷，下泄流量的日變化幅度較大，致使下游河道水位變化較大，對航運、灌溉引水和養魚等均有較大影響；⑦當水庫下游河道水位大幅度下降以至斷流時，勢必造成水質的惡化。由此可見，水利水電工程對水文的影響是不容忽視的一個重要問題。

1.3水利水電工程與氣候問題一般情況下，區域性氣候狀況受大氣環流和水體分布所控制。如果修建大、中型水庫及灌溉工程后，當地水體的分布會發生較大的變化。如原先的陸地變成了水體或濕地。局部地表空氣變得較以前更加濕潤，形成新的小氣候，對當地氣候會產生一定的影響。主要表現在對降雨、氣溫、風和霧等氣象因子的影響方面。

1.4水利水電工程與魚類、生物物種問題①對魚類的影響：切斷了洄游性魚類的洄游通道；水庫深孔下泄的水溫較低，影響下游魚類的生長和繁殖；下泄清水，影響了下游魚類的餌料，從而影響魚類的產量；高壩溢流泄洪時，高速水流造成水中氮氧含量過于飽和，致使魚類產生氣泡病。②對植物和動物的影響：庫區淹沒和永久性的工程建筑物對植物和動物都會造成直接破壞；同時局部氣候變化、土壤沼澤化、鹽堿化等都會對動植物的種類、結構及生活環境等造成影響。

二、工程地質工作中存在的問題

2.1工程地質勘察的質量問題在工程地質勘察過程中，主要問題有以下幾種：①工程概念不清，勘探側重點不明確，針對性不強，方法不當，手段落后；②工程地質分析工作中所選擇的理論、方法、計算公式等與實際情況有較大出入，其適應條件的物理意義混淆不清；③地質報告中基本地質條件不清楚。我們遇到的主要工程地質問題有：①界定不準確或論證不充分，有問題遺漏甚至結論性錯誤；②有些地質報告沒有地質結論，也有些工程沒有做多少地質工作就先下結論，極不嚴肅。此類問題產生往往造成階段性工程審查不能一次性通過，可能延誤開發時機；或者盡管通過了審查，但卻給工程留下了隱患，這種情況的危險性極大。

2.2勘測周期不合理的問題從工程地質勘察到地質報告的提交需要一定的工作周期，這是再簡單不過的道理，然而有些工程卻沒有進行基礎性的前期投入。主要存在問題有以下幾個方面：①一旦需要申報項目，立即就要求提交地質報告；②今天剛剛提交可研報告，明天就要求提交初設報告。此類情況多為地方性工程，一般國家投資的大型工程出現這種局面的不多。沒有足夠的勘測周期所造成的后果是嚴重的，由于地質條件不清楚，直接導致投資控制不住，施工后修改設計等情況。更可怕的是留下了工程隱患，可能造成重大的工程事故。

三、結語

工程地質學是20世紀才建立和發展起來的一門地球科學。水利水電工程地質勘察是所有行業中涉及面最廣、問題最復雜、任務最艱巨、聲望最高、最具權威性的龍頭行業，它具有自身的特殊性與復雜性。水利水電工程建設與環境保護是一項長遠的任務，是水利水電工程順利進行的重要保證之一。保護和改善工程環境是保證人們身體健康的需要，是現代化大生產和保證工程質量的客觀要求，是保證工程永久利益的必須條件。工程地質工作的質量，對工程方案的決策和工程建設的順利進行至關重要。由于地質問題引起的工程事故時有發生，輕則修改設計延誤工期，嚴重時造成工程失事，給人民生命財產帶來重大損失。近年來。工程地質勘察質量有下滑趨勢，工程地質分析不夠深入，有時甚至出現工程地質評價結論性錯誤這樣嚴重的問題。筆者認為，總結分析水利水電工程地質勘察過程中存在的問題，具有重要的現實意義。

參考文獻：

[1]林妙月．區域構造穩定性及地震性危險評價問題[M]．北京：地震出版社，2008：99-100.

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1．2地質鉆探由于隧道區域地層與巖性變化的多樣性，進行地質鉆探時需要布置多個鉆孔，加大鉆孔分布范圍。鉆探方式主要是采用金剛石或合金鉆進，一部分煤系地層地帶的巖石粉碎，采用的是無水反循環鉆進工藝。鉆孔的深度除有特殊要求的鉆孔外，都應當深入隧道設計標高2m～3m以下。鉆進巖芯采取率要求破碎巖層與強風化層不小于50%;完整基巖不小于80%;覆蓋層不小于50%。鉆探鉆進過程中，仔細測定地下水位，并及時記錄，記錄內容包括巖土分層、地下水位、鉆進速率、水的顏色等。利用詳細與具有代表性的鉆探方式，隧道洞室圍巖的巖性與整體情況能夠直觀顯示;利用鉆孔實施抽水、鉆孔聲波測試、壓水測試、煤層瓦斯檢測等一系列工作，以定性與定量兩方面為隧道圍巖的分段與分級帶來有效的地質依據。

1．3高密度電物探法若存在鉆探方式難以查證的地質，則能采用高密度電物探法，物探儀器為擁有我國先進水平的重慶奔騰數控技術研究所研究的WGMD-1型高度探測系統，方法是用α排列方式予以高密度數據采集，采用國際水平的Surfer軟件與RES2DINV軟件進行二維電阻率成像反演。能夠準確判斷地質情況，改善隧道工程施工的危險性，降低嚴重社會問題的發生率，有時還能避免路線更改，從而節約建設項目的投資資本。

1．4地震勘探與鉆孔超聲波測井以及探測巖石波速因其隧道區域地層巖性多樣化，地表風化程度嚴重，鉆探取芯能力弱，巖芯大多為碎塊、砂狀以及塊狀。地質人員大都是通過人為因素來判斷巖石風化程度，很少客觀判斷巖體基本質量，未能科學劃分隧道圍巖類型。因而，地震勘探與鉆孔超聲波測井以及探測巖石波速技術逐漸被應用。地震勘探儀器采用的主要方式為折射波法，通過定性劃分結合定量指標的整體分析，確定了巖石風化情況與隧道圍巖類型，該方式更為合理，更具創新特色。

1．5抽水與壓水檢驗方式若隧道區域屬于條帶狀巖層組成的山嶺，其水文地質單元更加復雜，含有較多含水單元與隔水層，其透水性與含水單元具有較大差異。為了能檢驗出準確的洞身段各巖石的裂隙性與透水性，準確預判隧道涌水量，于鉆孔施工結束后分別實施抽水與壓水試驗。抽水及壓水試驗使用的是自制提桶與專業高揚程空氣壓縮機抽水與壓水設施，其中提桶抽水試驗應用于地下水位淺的地段，空氣壓縮機抽水和壓水設施應用于地下水位深或不存在地下水的巖層內。并且還對一些鉆孔實行了將抽水與壓水相整合的試驗，以便同單一試驗進行對比。

1．6瓦斯檢驗對專門施工的ZK11鉆孔，采用一套煤管、一套瓦斯解吸儀、兩個取樣瓦斯灌予以瓦斯檢驗，其具體方法為:在鉆孔鉆遇煤層后，下采煤管采煤同時迅速裝灌后封閉，5min內進行解吸，獲得現場瓦斯解吸量，最后采用圖解法算出瓦斯耗損量，二者相加即為煤層瓦斯逸出量。該方式簡易可行，結果接近實際情況，具有相對開拓性。

2關于工程地質環境對隧道工程的影響

在建設長隧道、深埋隧道以及大隧道過程中，會遇到各種各樣的地質環境問題，不僅會對工程工期與造價造成影響，還會給隧道的施工與運行帶來安全隱患。下述對影響隧道工程的幾種地質環境作了探討。

2．1軟土地基在湖相與濱海相等古地質環境中，軟土大都沉積在相對停滯與相對運動遲緩的水環境內，此類沉積軟土顆粒細軟、土質軟弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕變、凝聚力小幾乎可以被忽略。在這種地質條件上建設隧道，必須考慮工程的地質問題。1)該地質土性較軟，受到隧道重負荷時容易發生沉陷，從而厚度發生改變，形成不均勻沉陷，導致隧道內襯砌等結構發生形變;2)隧道結構會受軟土蠕變的影響，及時進行支護與襯砌有重要作用;3)軟土一般存在于地下還原環境中，微生物作用容易形成甲烷氣體，聚積在軟土層孔隙內，隧道挖進時工作人員可能會受甲烷氣體的危害，若遇到火源還可能引起爆炸。建設隧道時，對于軟土地基，長度不長的隧道應采用盾構穿越更為簡易;然而長度過長的隧道，因其軟土的蠕變特點，會形成超量切削，導致在隧道盾構掘進的前端會出現蠕變凹槽，如果軟土層厚度不夠，容易使得上方活河水與海水大量潛入隧道。因此，在海域上存在眾多沉積軟土地帶時，借助盾構穿越軟土層，必須充分重視所存在的安全隱患。

2．2砂卵石層地基在多樣化地質條件如平原、河流、濱海、盆地中，會存在不同成因的砂卵石沉積層。各地砂卵石層的結構由于沉積時受到古地質地理環境的影響，各結構間存在差異。砂卵石層的沉積韻律和顆粒級配受到沉積時水動力條件的影響。砂卵石層危害隧道工程的幾個方面主要是:1)因為隧道施工排水，使得周邊砂層的機械塌陷與管涌;2)砂層涌入會引發豐富地下水;3)砂層地質結構的不同，形成不規則沉陷，為隧道帶來安全隱患;4)砂層內夾雜的大塊卵石，影響盾構施工，嚴重時會卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石層中建設隧道，容易使沉管下砂層形成沖刷，損害沉管隧道。在厚砂層上建設隧道時，要注重下述幾點:1)抽水起始水位降低引發地面沉降、沖刷、潛蝕;2)進行大量抽水后，水位降低遲緩，產生壓力水頭，極易使得下方的大量砂層潰入;3)下方存在相對隔水層時，因為上方隧道抽水降低水壓，下方高壓水匯合;4)透水層凸起，形成眾多越流向上補給，影響隧道運行。

2．3碳酸鹽巖地層在分布有可溶碳酸鹽地層地區，受到不同程度的喀斯特化作用，作用結果為在地表上形成奇特山峰，地下形成多個洞穴與通道。活躍在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水與裂隙水等，存在不同的特點。喀斯特水有五個對立統一的特點，具體包括:1)獨存與半獨存的管道水流和擁有統一水力相關的地下水力面與擴散流同時存在;2)不含水巖體與含水巖體同時存在;3)非承壓水流同承壓水流之間互相變換;4)層流運動和紊流運動同時存在;5)非均質含水性和均質含水性復雜變化。在喀斯特化地層中，具有相當明顯的三相流，即是氣體、固體、液體三相物質混合形成的三相流。三相流具備一個重要特性，泥砂等固體流與水等液體流是不能被壓縮的，而氣體能被壓縮，受壓氣體還會發生多種變化。

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1.3測量建筑工程施工現場地形。在對建筑工程施工現場的地形進行測量的過程中，應該采用全國通用的坐標系統以及國家最新的高程基準點，如果建筑工程所在地并沒有通用的坐標系統以及相關的高程基準點，應該利用全球定位系統，為建筑工程建設創設獨立的坐標系統，保證建筑工程建設人員能夠獲得準確的測量數據信息。在對建筑工程現場進行測量的過程中，還應該對定位儀的類型、定位時間、定位程序以及測量精度等進行詳細、全面的說明，對于測量的精度，應該根據相關的規定，滿足建筑工程設計和施工的實際要求，對于不同的比例尺勘查剖面，應該采用實測剖面。

1.4地質填圖。在進行地質填圖的過程中，應該保證填圖的精準度滿足同比例尺的地質測量規范，將比例尺作為地質觀察的基礎，如果是對于大比例的地質填圖，地質填圖的目的在于為建筑工程勘察、設計以及施工服務。因此，在選擇比例尺的過程中，應該根據建筑工程的實際狀況，以不同勘查階段的具體要求、工程的規模、地質復雜程度等狀況為基礎，在設置地質勘查點時，應該把地質勘查點設置在界線或者具有特殊意義的地方，當地質勘查點布置完成之后，還應該將地質填圖展示在合適的儀器中，由專門的水文地質勘查工作人員根據相關的標準與規范對地質填圖進行分析。對于專門水文地質的物理學性質測定，還應該根據相關的標準和規范進行，以此保證測定結果和地質填圖的可靠性與真實性。

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是一些性質會得以顯現，這邊是巖土水理性質。在工程地質性質中，除了巖土的物理性質以外，便是巖土水理性質最為重要了。這一性質在多方面都有所影響，一方面是對巖土的強度和變形有一定作用，另一方面，建筑的穩定性受到極大影響。在以往的勘察經驗中，大部分的精力都被投入到物理力學性質的測試方面，相對于水理性質關注很少，因此之前的對于巖土工程地質性質的相關評價并不完善。由于在巖土的水理性質中，巖土和水是主要的相互作用力，所以這里對地下水的賦存形式及其對巖土水理性質和幾個較為重要的水理性質（包括其測試方式）做一下簡要介紹。首先是地下水的賦存形式方面，依照其在巖土中的分布，可以直接劃分為結合水、毛細管水和重力水。再者在主要的水理性質方面（包括測試方法），簡要來說可以分為五種，軟化性、透水性、崩解性、給水性以及脹縮性。軟化性，巖土經過水的浸濕，力學強度相對降低的特性，以此可以對巖石的耐風化和耐水浸能力做出合理的判斷，這類特性普遍存在于粘性土層、泥巖、頁巖和泥質砂巖中；透水性，在重力作用下，水可以透過巖土流出，而在判斷透水性的強弱時，可以依據巖土的顆粒粗細以及均勻程度來進行識別，一般來說，顆粒較細、分布不均的最容易發生這一性質的作用，反則相反；崩解性，當巖土被水浸濕后，一些土粒間的連接能力降低，便容易發生解體；給水性，在重力作用下，過于飽和的巖土中的水便會經由孔隙、裂隙中自由流出，通常以給水度進行標示，而一般在對給水度進行測定時需要在實驗室中進行；脹縮性，一般來說，巖土經過吸水作用后會促使體積的不但擴大，反之則體積減小，所以巖土在脹縮性能方面發生的變化主要是由于水膜對水的吸收程度來決定的。

三、地下水引起的巖土工程危害

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

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

2.巖土工程在地下水動壓力影響下產生的危害通常來說，地下水純天然狀態存在時，相應的動水壓力會比較微弱，對安全沒有什么影響，但是加之人為的工程作用，純天然的自然環境遭到破壞，這一情況下回使得巖土工程發生較為危險的事故，對安全造成威脅。

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3.水對黃土隧道施工的影響黃土在干燥環境下時十分堅固可靠，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、不穩定、孔隙大，承載力急劇降低，遇水下沉產生凹陷。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，土體會發生不同程度的濕陷性，從而發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：應做好黃土構造節理的產狀與分布的調查；根據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。在黃土地質環境下進行隧道施工時，對于因構造節理切割而形成的不穩定部位，應加強支護措施，以保證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。下面對施工細節進行說明：

2.洞頂陷穴的處理針對黃土的濕陷性，為了保證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的處理，防止水從陷穴和裂縫滲入到隧道內部，侵蝕洞體周圍，引起隧道的坍塌。第一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則的形狀，以便于后期的回填，最后夯實陷穴底部。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象。

3.洞口防護及地表加固根據不同洞口的特點和“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，圍巖風化至內部巖體加速松弛，進而發生坍方現象。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。在初期支護基本穩定后，進行作用永久支護襯砌。襯砌背后尤其是拱頂回填要密實。監控檢測監控檢測是所有施工過程中不可缺少的環節。在隧道施工的過程中，應定期對圍巖支護體系的穩定性進行相關的監測和評價，為初期支護和二次襯砌設計參數的調整提供有利的依據，從而確保施工能安全順利的進行。