導語：如何才能寫好一篇地質(zhì)工程論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

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(zhì)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(jié)構(gòu)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(yīng)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(jié)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(chǔ)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)剛度的措施和加強基礎(chǔ)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(yīng)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?qū)⑻钔镣诔?，將基礎(chǔ)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(zhì)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(yīng)當采用樁基礎(chǔ)。由于膨脹土質(zhì)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(zhì)的重要因素即是含水量。對于膨脹土質(zhì)需要調(diào)查當?shù)氐膮^(qū)域水質(zhì)條件和氣候條件，分析土質(zhì)的含水量不同壓力作用下土質(zhì)的自由膨脹率和土質(zhì)的膨脹率，最后確定地基土的膨脹等級。根據(jù)當?shù)氐膮^(qū)域水質(zhì)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(chǔ)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(zhì)的承載能力不能滿足高層建筑物的要求時，使用樁基礎(chǔ)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(zhì)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(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)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(chǔ)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(chǔ)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(chǔ)可以選用條形地梁跨越。排水固結(jié)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(zhì)工程建設(shè)中最優(yōu)選用的地基種類。在地質(zhì)工程建設(shè)中遇到天然地基時，需要結(jié)合基礎(chǔ)形式以及地基的上部結(jié)構(gòu)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(zhì)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證承載力的要求時，為了加大厚度，需要對基礎(chǔ)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(chǔ)進行加寬處理可減少上部結(jié)構(gòu)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(zhì)地比較均勻、地基土的壓縮性小、地基土的承載能力高時，在保證地基承載能力的同時就可以保證地基的邊坡穩(wěn)定性以及地基的變形程度。

3結(jié)論

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任何一項工程地質(zhì)勘察工作都需要對水文地質(zhì)的勘察結(jié)果進行評估，可是，在長期的工作過程中，我們都沒有重視地下水對巖土層的不良作用，并且在評價時也沒有考慮施工現(xiàn)場地下水活動會帶來的各種影響。如果繼續(xù)沿襲這樣的工作方式，就可能對建筑工程的穩(wěn)定性產(chǎn)生極大的威脅，導致許多施工工程問題的產(chǎn)生，可能威脅使用者的人身安全。所以，我們在深入的分析探究了這些問題后，對評價工作的重點進行了調(diào)整和更新。主要有下列幾個方面：第一，進行工程地質(zhì)勘查工作時，水文地質(zhì)勘查的評價過程中，傳統(tǒng)的評價報告中往往會忽略地下水對巖土層的影響，同時也沒有結(jié)合具體的施工現(xiàn)場地下水的特性。因此在這樣的一種情況下，就會讓地下水對建筑工程造成很大的危害，各種各樣的施工質(zhì)量問題就會出現(xiàn)，甚至會造成很大的安全事故。我們在總結(jié)了以往經(jīng)驗與教訓之后，可以事先制定一套防護方案，以保證勘測工作的有效性。第二，要深入探究地下水的運動情況，并探究地下的巖土狀況，并且要將與之有關(guān)的眾多水文地質(zhì)文件找出來作為借鑒，只有為工作奠實基礎(chǔ)，才能得出最準確的結(jié)論。第三，要深入分析地下水可能對工程施工造成的不良影響，并針對巖土結(jié)構(gòu)的差異分別進行討論。

2巖土水理的性質(zhì)

巖土由于受到地下水的影響，就可能出現(xiàn)各種各樣的性質(zhì)，這就是巖土的水理性質(zhì)。我們在進行工程地質(zhì)勘察工作時，一定要將巖土水理性質(zhì)的勘察作為關(guān)鍵工作，這樣才能掌握最真實的巖土地質(zhì)狀況。

2.1地下水的儲存形式

我們平時生產(chǎn)、生活中所使用的地下水，都是以三種狀態(tài)儲存在巖土層中的，也就是重力水、結(jié)合水和毛細管水。地下水之所以能以這種狀態(tài)儲存在巖土深處，其實就是因為地下水有著賦存的特征。

2.2巖土的水量性質(zhì)

2.2.1軟化性。若巖土受到水的浸濕，就會使其力學強度顯著降低，在這種條件下，巖土就會體現(xiàn)出軟化性的特征。我們在評估巖土的軟化性強弱時通常會將軟化系數(shù)作為指標。而在評價巖土的耐風化程度和耐水浸性能時，則需要以軟化系數(shù)為依據(jù)，因此我們必須準確的確定軟化系數(shù)。幾乎所有類型的巖石都會表現(xiàn)出一些軟化性特征。

2.2.2透水性。巖土的透水性就是指當水受到重力的作用，巖土讓水通過自身的一種性質(zhì)。巖土的透水性通常都是用滲透系數(shù)來表示的，但巖土的透水性強弱卻要受到巖土自身的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)的很大影響，通常情況下，巖土的堅硬性和巖土的透水性是成反比的。此外，巖土的顆粒直徑也會對其透水性產(chǎn)生一定的影響。

3地質(zhì)勘查中水文地質(zhì)的問題分析

工程勘察中，應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)的類型預測地下水對建筑工程可能存在的危害，并以實際狀況為前提，根據(jù)勘察區(qū)域的水文地質(zhì)條件差異，對地下水存在的問題按照水文地質(zhì)勘察計劃，找出應(yīng)對的措施，保證水文地質(zhì)勘察工作的進行，降低地下水對地質(zhì)勘察工程的危害，提高建筑質(zhì)量。進行水文地質(zhì)勘察工作時，地下水與巖土的相互作用是重要的工作內(nèi)容。尤其是地下水的運動，對于巖土工程的整體質(zhì)量有著不可估量的影響，所以我們必須做好這方面的工作。它可能帶來的不良作用主要包括下述幾點：

3.1給基坑開挖造成的影響。進行基坑的挖掘工作時，地下水常常會流到基坑的內(nèi)部，這便會影響基坑挖掘工作的順利開展，不僅延誤工作進度，還可能降低工作質(zhì)量。這時，我們應(yīng)該做的工作是及時的排水，可是這有可能會影響基坑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，甚至可能會使附近的建筑工程發(fā)生不均勻沉陷。

3.2給土質(zhì)造成的影響。萬一基坑內(nèi)涌入了地下水，則處理會影響工程的順利施工，還可能會影響地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，極易產(chǎn)生流沙或者是管涌等問題，因此我們要極力避免地下水的這種惡劣影響。若基坑中存有地下水，還可能導致基坑的側(cè)壁變形或者是底鼓，無法保障基坑工程的質(zhì)量。所以，在整個基坑施工的過程中，我們都一定要注意避免地下水的不良影響。

3.3地下水水位上升。導致地下水位升高的誘因是多種多樣的，主要有環(huán)境影響、人類活動和地質(zhì)的變動等主要方面。在巖土工程的施工中，一旦地下水位發(fā)生變動，則會給工程施工帶來極其惡劣的影響。比如說地下水的水位上升會讓土壤沼澤化，水量的增大會增大對建筑物的腐蝕性，對整個巖體的結(jié)構(gòu)造成破壞，導致一些巖土出現(xiàn)滑移、崩塌等現(xiàn)象，甚至使整個建筑工程喪失結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，無法正常使用。

3.4地下水水位下降。在巖土工程施工中，經(jīng)常會出現(xiàn)的一個問題就是地下水位的下降，主要原因是人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活中常常會抽取地下水，這便會導致地下水位的下降。而這一變化對于巖土工程的施工同樣有著非常惡劣的影響，可能會出現(xiàn)地面的不均勻沉陷、塌陷或者是地裂等問題，這對于巖土工程的整體結(jié)構(gòu)是致命性的破壞，并且也不利于生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定發(fā)展，因此，在施工的過程中一定要注意好這一問題，保證好施工的質(zhì)量和安全。

4地質(zhì)勘查過程中水文地質(zhì)問題的注意事項

開展巖土工程的水文地質(zhì)勘察工作時，不僅要分析水文地質(zhì)狀況，還需要解決好與之相關(guān)的各種問題。在工作過程中一般會做好下列幾項工作：首先，必須給予各種水文地質(zhì)問題足夠的關(guān)注，并保證各項水文地質(zhì)參數(shù)的準確性，要了解施工地區(qū)的水文地質(zhì)狀況、巖土結(jié)構(gòu)和地下水的運動狀況。其次，開展工程地質(zhì)的水文地質(zhì)勘察工作時，若土層內(nèi)含有地下水，則必須深入探究地下水的性質(zhì)及相關(guān)參數(shù)，這樣才能給后續(xù)的工作提供科學的依據(jù)。

5結(jié)語

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摘要：隨著城市建設(shè)的大力發(fā)展，地下工程建設(shè)越來越多，由此引發(fā)的各類工程地質(zhì)問題也逐漸顯現(xiàn)出來，根據(jù)城市地下工程的特點，對地下工程開挖引起的工程地質(zhì)問題進行了分析并提出了預防措施。

關(guān)鍵詞：地下工程；工程地質(zhì)問題；預防

城市地下工程具有現(xiàn)場環(huán)境條件復雜、施工難度大、技術(shù)要求高、工期長、對環(huán)境影響控制要求高等特點，是一項相當復雜的高風險性系統(tǒng)工程。但是，地下工程建設(shè)一般都在市區(qū)內(nèi)，在其施工過程中常常會引起周圍地層的位移、變形、沉降與塌陷等環(huán)境地質(zhì)效應(yīng)，對周圍地面建筑物及基礎(chǔ)、地下早期人防和其他構(gòu)筑物、公共地下管線和各種地下設(shè)施以及城市道路的路基、路面等都可能構(gòu)成不同程度的危害，已經(jīng)出現(xiàn)并且孕育諸多工程地質(zhì)問題。

1地下工程開挖引起的工程地質(zhì)問題

1.1地面沉降

1.1.1地層初始應(yīng)力狀態(tài)的改變引起的地表沉降：地下工程開挖是在存在初始應(yīng)力場的地層中進行的，開挖引起地層初始應(yīng)力狀態(tài)的改變，即二次應(yīng)力場，它是由地層初始應(yīng)力場與開挖引起的附加應(yīng)力場的疊加應(yīng)力場，對應(yīng)二次應(yīng)力場開挖的位移場僅是由開挖引起的附加應(yīng)力場。地表沉降的主要機理是由開挖面的應(yīng)力釋放，附加應(yīng)力等引起地層的彈塑性變形。引起初始地應(yīng)力狀態(tài)改變的主要原因有：

（1）地下工程開挖引起的附加應(yīng)力；

（2）地下工程施工對地層的擾動和地層損；

（3）地下水滲流引起的地下水位的變化。

1.1.2土體的固結(jié)沉降：地下工程施工引起的地表沉降與時間有關(guān)。土體內(nèi)部含水滲出，體積逐漸減少，這一現(xiàn)象成為土的“固結(jié)”。隨著土體的固結(jié)，土體的壓縮變形和強度逐漸增長。因此，土的固結(jié)所產(chǎn)生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的問題之一。根據(jù)地下工程施工的特點總結(jié)固結(jié)沉降的主要原因有：

（1）地下水位下降引起的固結(jié)沉降；

（2）土體空隙水壓力變化，引起土體的固結(jié)沉降；

（3）土體擾動后，重新固結(jié)后產(chǎn)生沉降；

（4）土體的次固結(jié)和流變。

1.2洞室圍巖失穩(wěn)

地下開挖后，洞壁圍巖由于失去了原有的巖體的支持而向洞內(nèi)產(chǎn)生松脹變形，如果變形超過了圍巖所能承受的能力，圍巖就會被破壞。圍巖的變形破壞程度常取決于圍巖的應(yīng)力狀態(tài)、巖體結(jié)構(gòu)和洞室的斷面形狀等。洞室開挖使地下原來的應(yīng)力狀態(tài)被破壞，圍巖應(yīng)力重分布，產(chǎn)生變形位移。

均質(zhì)巖土體中應(yīng)力未達到或未超過其強度以前，在開挖過程中的變形，以彈性變形為主，變形速度快，變量小，瞬時完成，一般不易察覺；當應(yīng)力達到或超過巖土體強度時，塑性變形十分明顯，發(fā)生壓碎、拉裂或剪破。當巖體強度主要由結(jié)構(gòu)面控制時，與上述情況基本一樣，但當結(jié)構(gòu)面組合構(gòu)成圍巖不穩(wěn)定條件時，巖體除了彈性變形外，塑性變形也比較明顯，它表現(xiàn)為圍巖分離體（巖塊）的相互錯動，圍巖松動時圍巖穩(wěn)定性降低，為進一步松動創(chuàng)造了條件。

1.3斜坡破壞

斜坡破壞主要發(fā)生在山區(qū)城市，除直接經(jīng)濟損失外，還可能造成人員傷亡，其原因主要是:由于自然地質(zhì)作用和工程地質(zhì)作用引發(fā)的，而工程地質(zhì)作用造成的斜坡破壞較自然地質(zhì)作用頻率大。當然決非任何斜坡破壞都能稱為地質(zhì)災(zāi)害，但斜坡破壞確屬重大的地質(zhì)災(zāi)害類型之一。

斜坡破壞主要形式為滑坡，其影響因素主要有巖性、構(gòu)造、地形、地震、降雨及人類活動等。其中，許多山體滑坡現(xiàn)象是由地下工程活動引發(fā)的，即主要是由于地下工程的開挖或采掘影響到了上部的山體，使巖體開裂，地面傾斜，并在一定條件的配合下，導致山體失穩(wěn)形成滑坡。在隧道建設(shè)中，滑坡現(xiàn)象主要發(fā)生在淺埋、偏壓及進出口等地段，其危害常常比較嚴重。為評價斜坡巖土的穩(wěn)定性，預防斜坡破壞導致的地質(zhì)災(zāi)害，認識引起斜坡破壞的內(nèi)在原因與外部條件，掌握其運動發(fā)展規(guī)律顯得非常重要，尤其是當前在城市這個人類經(jīng)濟活動的密集區(qū)，斜坡破壞造成的經(jīng)濟損失和人員傷亡都是巨大的，都是由于工程活動不合理造成的。

1.4地下水污染

在城市環(huán)境地質(zhì)中地下水的不良作用主要表現(xiàn)為地下水的侵蝕。地下水的不良作用和地下水污染主要由人為引起。隨著經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，人類活動加劇，對地下水的污染越來越嚴重，主要表現(xiàn)為：多數(shù)城市垃圾隨意堆放；工業(yè)廢水和廢液不經(jīng)處理或初步處理后任意排放。首先污染地表水，經(jīng)地表水補給地下水或滲入地下水，再污染地下水，使地下水具有侵蝕性，對城市的建筑物基礎(chǔ)及地下工程不斷侵蝕破壞。

2防治措施

2.1開展詳盡的工程地質(zhì)勘察

工程地質(zhì)勘察資料是地下工程施工的重要依據(jù)，通過詳細的工程地質(zhì)勘察，為設(shè)計施工提供需要的參數(shù)和指標，確定合理的開挖方案、開挖步驟，如果地下工程建設(shè)所涉及勘察資料不詳細、不準確，勢必給支護工程帶來事故隱患。

2.2做好開挖方案的優(yōu)化選擇

地下工程的開挖方法很多，以基坑工程為例，有分層全開挖、中心島式開挖等等。開挖順序不同，引起的位移不同，中心島法的開挖順序就比從一個方向按順序向另一個方向的開挖方法，對基底隆起和樁后地面沉降有一定程度地減少。因此，基坑開挖時應(yīng)做好開挖方案的優(yōu)化選擇。

2.3實行科學的降水設(shè)計

水是影響基坑工程穩(wěn)定的重要因素之一，從實際統(tǒng)計資料來看，約有70%的基坑事故與地下水有關(guān)，因此，地下工程建設(shè)中應(yīng)特別注意地下水的影響。地下工程建設(shè)絕大多數(shù)都需要進行人工降低地下水。要降低地下水位，就要合理地選擇降水方法，在此基礎(chǔ)上進行人工降水的方案設(shè)計，以及進行降水方案的水位預測，通過預測進行降水方案的優(yōu)化，從而達到最佳的降水方案。

2.4做好現(xiàn)場監(jiān)測，開展信息化施工技術(shù)

地下工程是土體與圍護結(jié)構(gòu)體相互共同作用的一個動態(tài)變化的復雜系統(tǒng)，僅依靠理論分析和經(jīng)驗估計是難以把握在復雜的開挖和降雨等條件下支護結(jié)構(gòu)與土體的變形破壞，也難以完成可靠而經(jīng)濟的開挖設(shè)計。通過施工時對整個工程進行系統(tǒng)的監(jiān)測，可以了解變化的態(tài)勢，利用監(jiān)測信息的反饋分析，就能較好地預測系統(tǒng)的變化趨勢。當出現(xiàn)險情預兆時，可做出預警，及時采取措施，保證施工和環(huán)境的安全；當安全儲備過大時，可及時修改設(shè)計，削減圍護措施。

2.5積極采用新技術(shù)、新方法

工程實踐證明，采用基坑內(nèi)降水、坑內(nèi)側(cè)土體加固（化學灌漿、石灰樁加固等）、及時支撐并預加軸力、增加擋墻的入土深度、墻外地層中筑帷幕、坑內(nèi)降水坑外注水、分步開挖、逆作法施工、信息反饋施工法的采用等，對改善基坑變形、提高其穩(wěn)定性有重要意義。計算機技術(shù)方法應(yīng)廣泛地應(yīng)用到地下工程建設(shè)中，如進行數(shù)據(jù)分析與計算、計算機制圖、計算機輔助深基坑設(shè)計、信息施工與管理等領(lǐng)域具有十分廣闊的前景。

篇4

1．1TSP隧道地震波探測超前地質(zhì)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(shù)公司引進的一套先進的地質(zhì)超前預報探測系統(tǒng)，也是我國目前應(yīng)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(zhì)，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(zhì)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(zhì)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(yīng)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(jié)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(yīng)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(zhì)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(shù)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(zhì)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(chǔ)之上。HSP水平聲波剖面超前地質(zhì)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(zhì)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(zhì)預報方法。聲波CT超前地質(zhì)預報方法的基本原理與醫(yī)學CT技術(shù)原理相同，在做預報時也有相應(yīng)的物理前提，即物性差異不同的介質(zhì)，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(zhì)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(zhì)，再通過現(xiàn)場收集到的地質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)預報費用非常低;

6)成果報告快，僅需要一天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(zhì)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(shè)備均為進口設(shè)備，所以成本較高，在普通隧道施工中應(yīng)用較少。

2．2紅外探水超前地質(zhì)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(jié)束時，就可以得到初步結(jié)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置及所含水量及水壓等詳細數(shù)據(jù)。

3結(jié)語

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關(guān)鍵詞：水利水電；工程地質(zhì)問題；環(huán)境問題；勘測問題

一、水利水電工程建設(shè)與環(huán)境問題

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(yīng)力的調(diào)整或水體下滲等原因，觸發(fā)了地質(zhì)斷層的復活而誘發(fā)地震。研究表明，要觸發(fā)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(yīng)力集中的地質(zhì)環(huán)境條件；③水庫水荷載所產(chǎn)生的超孔隙水壓力足夠大。關(guān)于水庫誘發(fā)地震的事件國內(nèi)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(yīng)力，誘發(fā)地震的可能性是很小的。但如果誘發(fā)大的地震，那將是災(zāi)難性的。從1987年的資料至今，我國已建設(shè)的壩高在15米以上的水庫共18000多座，已發(fā)現(xiàn)水庫誘發(fā)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(huán)境水域的分布，從而對周圍環(huán)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(huán)境生態(tài)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(qū)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(fā)電為主的水庫，多在電力系統(tǒng)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(yǎng)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(zhì)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(qū)域性氣候狀況受大氣環(huán)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?shù)厮w的分布會發(fā)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?shù)貧夂驎a(chǎn)生一定的影響。主要表現(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)生氣泡病。②對植物和動物的影響：庫區(qū)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(jié)構(gòu)及生活環(huán)境等造成影響。

二、工程地質(zhì)工作中存在的問題

2.1工程地質(zhì)勘察的質(zhì)量問題在工程地質(zhì)勘察過程中，主要問題有以下幾種：①工程概念不清，勘探側(cè)重點不明確，針對性不強，方法不當，手段落后；②工程地質(zhì)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(yīng)條件的物理意義混淆不清；③地質(zhì)報告中基本地質(zhì)條件不清楚。我們遇到的主要工程地質(zhì)問題有：①界定不準確或論證不充分，有問題遺漏甚至結(jié)論性錯誤；②有些地質(zhì)報告沒有地質(zhì)結(jié)論，也有些工程沒有做多少地質(zhì)工作就先下結(jié)論，極不嚴肅。此類問題產(chǎn)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(fā)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(zhì)勘察到地質(zhì)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(chǔ)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(zhì)報告；②今天剛剛提交可研報告，明天就要求提交初設(shè)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(xiàn)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(zhì)條件不清楚，直接導致投資控制不住，施工后修改設(shè)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(jié)語

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

參考文獻：

[1]林妙月．區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性及地震性危險評價問題[M]．北京：地震出版社，2008：99-100.

[2]王連生．水利水電工程地質(zhì)[M]．武漢：武漢大學出版社，2008：13-15.

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巖土水理性質(zhì)也是巖土工程勘察工作中的需要勘察測量的重要內(nèi)容。巖土水理性質(zhì)指的是地下水和巖土相互作用表現(xiàn)出來的性質(zhì)。在自然界當中地下水的賦存形式主要有結(jié)合水、毛細管水和重力水三種。巖土的主要的水理性質(zhì)判定巖土水理性質(zhì)的辦法有五種，包括軟化、透水、崩解、給水、脹縮。在實際測量巖土水理性質(zhì)的時候根據(jù)不同的情況采用不同的方法。在這五種方法里面軟化性是使用的比較多的一種。軟化就是指巖土主體在浸水之后，力學強度會出現(xiàn)下降的特性，在工程當中我們用軟化系數(shù)來表示這個特性的強弱，這種特性可以判斷巖石是不是耐風化、抗水侵。脹縮性是指巖土主體在吸水之后體積會變大，失水后體積會相應(yīng)的減小的特性，巖土的脹縮性的起因是在巖土的顆粒表面有一層結(jié)合水膜，這層水膜吸水會變厚，失水會變薄。巖土的這種特性決定了巖土工程是比較容易出現(xiàn)裂縫還是不容易出現(xiàn)裂縫。

二、地下水可能引起的巖土工程的主要危害

地下水之所以能夠引起巖土工程出現(xiàn)問題主要是因為地下水會出現(xiàn)不穩(wěn)定的水位變化以及地下水的水動壓力以及地下水對于建筑物的腐蝕這三個方面，其中前兩個方面是最為主要的兩個方面。地下水的水位變化主要有三種形式，一種是地下水的水位上升，一種是地下水的水位下降，另外一種是地下水的水位頻繁變化，不斷地上升和下降。如果地下水的水位只是在小范圍內(nèi)出現(xiàn)波動一般不會對巖土工程造成很大的影響，但是一旦浮動范圍過大，則非常容易影響巖土工程的施工和使用。地下水位頻繁的升降波動對巖程可能造成的危害主要有：能引起建筑物的破壞和膨脹性巖土脹縮變形。地下水動壓力作用對巖土工程造成的危害上要原因是自然原因或者人為工程活動改變了地下水的天然動力平衡條件，在移動水壓動力力作用下。引起巖土的滲透變形，造成流砂，管涌?；油挥康纫恍┓浅乐氐?、帶有毀滅性的工程危害，造成安全隱患影響工程的質(zhì)量。

1.地下水的水位下降可能引起的巖土工程的危害現(xiàn)如今，地下水的水位降低大多是由于人為因素，比如說人類為了某些商業(yè)原因會集中大量的抽取地下水、在采礦的時候可能出現(xiàn)礦床疏干、還有就是在河流的上游筑壩、修建水庫等水利工程會截奪下游的地下水補給等等。地下水的水位過分下降，可能會導致地裂、地面沉降、地面塌陷等許多嚴重的地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源桔竭、水質(zhì)惡化等惡劣的、不可修復的環(huán)境問題，這些后果無論是對巖土體、建筑物的穩(wěn)定還是人類自身的居住環(huán)境都會造成很大威脅。

2.地下水的水位上升可能引起的巖土工程危害能夠引起地下水的水位上升的原因有很多種，最主要的是地質(zhì)因素就是地下含水層的結(jié)構(gòu)變化。另外像氣象因素比如說降水變化，氣溫變化都有可能導致地下水位的上升。還有一些人為因素比如說灌溉、施工也有可能造成地下水位的上升。地下水位上升會造成土地的沼澤化、鹽堿化，導致地下水對建筑物的腐蝕性增強。地下水位上升還可能導致巖石層出現(xiàn)滑移和崩塌等地質(zhì)災(zāi)害。

3.地下水水位的頻繁升降可能對巖土工程造成的危害地下水水位的升降變化能夠造成膨脹性的巖土因為膨脹系數(shù)不同，吸水多少不同產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，當?shù)叵滤乃簧当容^頻繁的時候，不僅會導致巖士的膨脹收縮變形不斷的往復出現(xiàn)，而且會導斂巖土的膨脹收縮幅度不斷地加大，久而久之會導致地裂引起建筑物特別是質(zhì)量不大的輕型建筑物的破壞。地下水水位的升降變動帶內(nèi)可能出現(xiàn)的情況就是由于地下水的水位變動過快，土層中的膠結(jié)物比如鐵、鋁等主要的成分會被水帶走，土層一旦失去了膠結(jié)物就會出現(xiàn)土質(zhì)變松、含水量增大、孔隙增大等問題，給巖土工程的基礎(chǔ)選擇、處理帶來很多不必要的麻煩。

4.水文地質(zhì)勘察在巖土工程勘察中的評價巖土工程的勘察中涉及的基本理論主要包括土力學的一些基本知識以及一些主要的工程地質(zhì)理論等。巖土工程問題的解決實際上就是在理論知識的指導之下，巖土工程的操作人員利用自己的工作經(jīng)驗結(jié)合實際的工作情況來建立合適的模型，進行試驗得到相關(guān)參數(shù)，進而判斷的一個解決問題的過程。

三、結(jié)語

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1.1工程地質(zhì)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(zhì)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(zhì)粉砂巖。

1.2水文地質(zhì)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(zhì)災(zāi)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(zhì)災(zāi)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(zhì)災(zāi)害危險性預測評估

工程建設(shè)可能引發(fā)或加劇的地質(zhì)災(zāi)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(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2011）中應(yīng)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(jié)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(zhì)災(zāi)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?？捎?種方法分析。

3.2.1坡率法

根據(jù)《工程地質(zhì)手冊》（第四版）第八篇第四章邊坡工程中的土質(zhì)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，均大于其最低坡率允許值，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(yīng)力模式計算天然和暴雨工況的邊坡安全系數(shù)。計算結(jié)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?？颖诓环€(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(zhì)災(zāi)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(jié)論

預測擬建項目在工程建設(shè)及使用過程中，可能引發(fā)或遭受的地質(zhì)災(zāi)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(zhì)災(zāi)害危害程度和危險性??；工程K1+953.472~K2+280段發(fā)生崩塌或滑坡的可能性大，地質(zhì)災(zāi)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

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為了準確掌握隧道區(qū)工程地質(zhì)特點、水文地質(zhì)環(huán)境、不良地質(zhì)情況，對圍巖狀況進行級別分段，為隧道工程的建設(shè)與設(shè)計提供科學的工程地質(zhì)資料與合理有效的處理方案，地質(zhì)勘察基于遙感判釋運用了隧道工程地質(zhì)調(diào)繪、地質(zhì)鉆探、高密度電物探法、地震勘探與鉆孔超聲波檢測、抽水與壓水試驗、瓦斯檢測等多種方式予以綜合勘察。

1．1隧道工程地質(zhì)調(diào)繪地質(zhì)調(diào)繪的方法主要包括追索法與路線穿越法，對工程整個地質(zhì)單元與隧道區(qū)兩部分控制地質(zhì)體與不良地質(zhì)。與以往的方法進行比較，打破了調(diào)繪范圍的限制，讓調(diào)繪內(nèi)容更細致、更準確。通過調(diào)繪方式，能夠查明巖堆、危巖、軟土、瓦斯、地下水等不良地質(zhì)的分布情況，尤其是在隧道中部發(fā)育的巖溶管道水水流方向。隧道工程的地質(zhì)調(diào)繪為下一步工作的實施奠定了堅實的基礎(chǔ)。

1．2地質(zhì)鉆探由于隧道區(qū)域地層與巖性變化的多樣性，進行地質(zhì)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(huán)鉆進工藝。鉆孔的深度除有特殊要求的鉆孔外，都應(yīng)當深入隧道設(shè)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(nèi)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(zhì)依據(jù)。

1．3高密度電物探法若存在鉆探方式難以查證的地質(zhì)，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(shù)控技術(shù)研究所研究的WGMD-1型高度探測系統(tǒng)，方法是用α排列方式予以高密度數(shù)據(jù)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(zhì)情況，改善隧道工程施工的危險性，降低嚴重社會問題的發(fā)生率，有時還能避免路線更改，從而節(jié)約建設(shè)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(qū)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(zhì)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(zhì)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(shù)逐漸被應(yīng)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(jié)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(chuàng)新特色。

1．5抽水與壓水檢驗方式若隧道區(qū)域?qū)儆跅l帶狀巖層組成的山嶺，其水文地質(zhì)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(jié)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(yè)高揚程空氣壓縮機抽水與壓水設(shè)施，其中提桶抽水試驗應(yīng)用于地下水位淺的地段，空氣壓縮機抽水和壓水設(shè)施應(yīng)用于地下水位深或不存在地下水的巖層內(nèi)。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(nèi)進行解吸，獲得現(xiàn)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(jié)果接近實際情況，具有相對開拓性。

2關(guān)于工程地質(zhì)環(huán)境對隧道工程的影響

在建設(shè)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(zhì)環(huán)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(zhì)環(huán)境作了探討。

2．1軟土地基在湖相與濱海相等古地質(zhì)環(huán)境中，軟土大都沉積在相對停滯與相對運動遲緩的水環(huán)境內(nèi)，此類沉積軟土顆粒細軟、土質(zhì)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(zhì)條件上建設(shè)隧道，必須考慮工程的地質(zhì)問題。1)該地質(zhì)土性較軟，受到隧道重負荷時容易發(fā)生沉陷，從而厚度發(fā)生改變，形成不均勻沉陷，導致隧道內(nèi)襯砌等結(jié)構(gòu)發(fā)生形變;2)隧道結(jié)構(gòu)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(huán)境中，微生物作用容易形成甲烷氣體，聚積在軟土層孔隙內(nèi)，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(shè)隧道時，對于軟土地基，長度不長的隧道應(yīng)采用盾構(gòu)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(gòu)掘進的前端會出現(xiàn)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(gòu)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(zhì)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(jié)構(gòu)由于沉積時受到古地質(zhì)地理環(huán)境的影響，各結(jié)構(gòu)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(fā)豐富地下水;3)砂層地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同，形成不規(guī)則沉陷，為隧道帶來安全隱患;4)砂層內(nèi)夾雜的大塊卵石，影響盾構(gòu)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(shè)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(shè)隧道時，要注重下述幾點:1)抽水起始水位降低引發(fā)地面沉降、沖刷、潛蝕;2)進行大量抽水后，水位降低遲緩，產(chǎn)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(qū)，受到不同程度的喀斯特化作用，作用結(jié)果為在地表上形成奇特山峰，地下形成多個洞穴與通道?；钴S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?？λ固厮形鍌€對立統(tǒng)一的特點，具體包括:1)獨存與半獨存的管道水流和擁有統(tǒng)一水力相關(guān)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(zhì)含水性和均質(zhì)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(zhì)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(fā)生多種變化。

3結(jié)語

篇9

對整個價值工程而言，功能分析是其中的核心部分，有著至關(guān)重要的作用。功能分析主要包括三個部分，分別是：功能定義，功能整理與功能評價。功能分析對整個價值工程的效用高低有著直接的影響，功能分析為設(shè)計與施工提供了必要的科學依據(jù)。功能分析具體表現(xiàn)在，定性分析工程勘察，地基基礎(chǔ)設(shè)計，以及基坑支護體系的功能與成本，確定它們之間所存在相互關(guān)系，掌握它們的必要功能，在此基礎(chǔ)上，科學地分配各項成本，合理地創(chuàng)造或者進一步完善建筑工程的方案。事實上，地基基礎(chǔ)工程的各個功能之間的聯(lián)系是十分復雜的。利用功能分析，能夠?qū)ζ涔δ芘c互相關(guān)系進行系統(tǒng)的分析。

1.1工程勘察功能分析工程勘察分析的最終目的是為今后的設(shè)計與施工提供必要的科學的依據(jù)。具體表現(xiàn)在：第一，要有充分的依據(jù)。一方面，不能與工程建設(shè)標準強制性條文相沖突。另一方面，要進行充分的調(diào)查研究，不僅要掌握該地區(qū)的工程地質(zhì)特點，還要掌握相鄰建筑地的地基基礎(chǔ)情況。第二，要有可靠的技術(shù)。具體體現(xiàn)為：運用科學的勘察方法和手段，勘察工作細致到位，有足夠的勘察工作量與清晰度，準確分析巖土技術(shù)參數(shù)，準確描述場地穩(wěn)定性與適宜性。第三，要切實可行。具體體現(xiàn)為：地基條件評價高，方便進行施工，而且對環(huán)境影響小。第四，要有合理的經(jīng)濟效益。具體體現(xiàn)為：勘察費用合理，基礎(chǔ)直接費用合理，而且工期效應(yīng)良好。

1.2地基基礎(chǔ)功能分析第一，要有合理的技術(shù)。具體表現(xiàn)為：選擇合理的持力層；滿足地基強度的要求，具體包括持力層強度和軟弱下臥層強度兩個方面；符合地基變形的要求，要熟練掌握地基變形計算的方法，并達到符合規(guī)范要求的標準；符合穩(wěn)定性的要求，例如位于坡地岸邊，要有合理的基礎(chǔ)選型，滿足基礎(chǔ)本身的強度與剛度等各項要求。第二，要切實可行。具體表現(xiàn)為：滿足當?shù)氐牡刭|(zhì)條件的要求，施工技術(shù)力量十分雄厚，施工經(jīng)驗十分豐富。第三，要對環(huán)境影響小。具體表現(xiàn)為：場地規(guī)劃合理，施工噪音小，不影響臨近建筑內(nèi)人們的正常生活，污水、排漿等方面不存在問題，不影響其他建筑的地下溝管。第四，要有合理的工期。具體表現(xiàn)為：工期效應(yīng)良好，占據(jù)總工期的時間合理。第五，要有合理的經(jīng)濟效益。具體表現(xiàn)為：基礎(chǔ)直接費與工程直接費合理。

2地基基礎(chǔ)價值工程實際應(yīng)用

2.1功能指數(shù)的表達由價值工程的基本原理，我們可以得出其相應(yīng)的價值功能評價公式，即為：V=F/C。其中V代表著功能價值，C代表著功能的成本，F(xiàn)代表著功能的指數(shù)。

2.2功能指數(shù)的定量化根據(jù)上面的功能分析的結(jié)果，通過層次分析的理論來確定權(quán)向量。其具體的步驟是：首先，建立遞階層次結(jié)構(gòu)的功能系統(tǒng)圖。其次，建立矩陣，計算各層次中因素的相對權(quán)重。第三，進行一致性檢驗。第四，計算各個次級的功能對總功能的合成權(quán)重。

2.3功能指標的評分在整個的功能系統(tǒng)中，不僅有定量的指標，同時也有定性的描述，因此要統(tǒng)一處理所有指標的評分標準，對比其評價結(jié)果。

2.4功能指數(shù)的計算對層次分析所得到的各項指標的權(quán)重和指標評分的結(jié)果進行列表計算，所得到的結(jié)果就是可完成的功能指數(shù)的量化形式。如果功能指數(shù)F和功能成本C是已知的，那么所得到的功能價值V（V=F/C）越大則建筑工程的方案越優(yōu)。利用加權(quán)評價判據(jù)的形式優(yōu)化目標，能夠得到所期望的主體或主體間的最大價值。實際整體總價值V越接近V的最大價值，那么整體的總價值越高，方案越成功。價值分量結(jié)構(gòu)圖能夠全面反映出整體總價值的構(gòu)成，方便我們直觀地看出地基基礎(chǔ)方案的優(yōu)劣，有利于我們準確并且快速地進行決策工作。

3結(jié)語

篇10

關(guān)鍵詞：工程勘察；水文地質(zhì)；巖土；危害

隨著我國工程建設(shè)的快速發(fā)展，越來越重視開展水文地質(zhì)工作。但目前我國在工程勘察、設(shè)計以及施工方面，沒有足夠的認識到水文地質(zhì)工作的重要性，從而導致水文地質(zhì)調(diào)查的投入的資金和力度不足而造成施工災(zāi)難。事實證明水文地質(zhì)的問題是一個極其重要但又易于忽略的問題。因此，為了能準確的了解水文地質(zhì)工作的重要性，必須要重視基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查中的水文地質(zhì)工作，并認識忽略水文地質(zhì)工作會對工程勘察造成哪些影響，又會對建設(shè)工程帶來哪些方面的危害。水文地質(zhì)工作是研究水文地質(zhì)條件的主要手段，其目的是為了查明地下水的形成和分布規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上對地下水資源作出水量與水質(zhì)評價，所以水文地質(zhì)工作對工程建設(shè)的后續(xù)工作有著十分重要的作用，但往往在工程勘察設(shè)計和施工過程中，水文地質(zhì)問題常常被忽視給施工帶來許多困難與不便，甚至造成了嚴重的工程災(zāi)難。本文從以往工程勘察中水文地質(zhì)問題被忽視的原因進行分析，并提出了一些應(yīng)對的措施。

1 工程地質(zhì)勘察中水文地質(zhì)評價內(nèi)容

在工程勘察中，對水文地質(zhì)問題的評價，主要應(yīng)考慮以下內(nèi)容：

1.1 應(yīng)重點評價地下水對巖土體和建筑物的作用和影響，預測可能產(chǎn)生的巖土工程危害，提出防治措施。

1.2 工程勘察中還應(yīng)密切結(jié)合建筑物地基基礎(chǔ)類型的需要，查明有關(guān)水文地質(zhì)問題，提供選型所需的水文地質(zhì)資料。

1.3 應(yīng)從工程角度，按地下水對工程的作用與影響，提出不同條件下應(yīng)當著重評價的地質(zhì)問題，如：對埋藏在地下水位以下的建筑物基礎(chǔ)中水對砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性；對選用軟質(zhì)巖石、強風化巖、殘積土、膨脹土等巖土體作為基礎(chǔ)持力層的建筑場地，應(yīng)著重評價地下水活動對上述巖土體可能產(chǎn)生的軟化、崩解、脹縮等作用。在地基基礎(chǔ)壓縮層范圍內(nèi)存在松散、飽和的粉細砂、粉上時，應(yīng)預測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性；當基礎(chǔ)下部存在承壓含水層，應(yīng)對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進行計算和評價；在地下水位以下開挖基坑，應(yīng)進行滲透和富水試驗，并評價由于人工降水引起土體沉降、邊坡失穩(wěn)進而影響周圍建筑物穩(wěn)定的可能性。

2 巖土水理性質(zhì)

巖土水理性質(zhì)是指巖士與地下水相互作用時顯示出來的各種性質(zhì)。巖土水理性質(zhì)與巖土的物理性質(zhì)都是巖：巖土的水理性質(zhì)不僅影響巖土的強度和變形，而且有些性質(zhì)還直接影響到建筑物的穩(wěn)定性。以往在勘察中對巖土的物理力學性質(zhì)的測試比較重視，對巖土的水理性質(zhì)卻有所忽視，因而對巖土工程地質(zhì)的評價是不夠全面的。巖土的水理性質(zhì)是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質(zhì)，下面首先介紹一下地下水的賦存形式及對巖土水理性質(zhì)的影響，然后再對巖土的幾個重要的水理性質(zhì)及研究測試方法進行簡單的介紹。

2.1 地下水的賦存形式：地下水按其在巖土中的賦存形式可分為結(jié)合水、毛細管水和重力水三種，其中結(jié)合水又可分為強結(jié)合水和弱結(jié)合水兩種。

2.2 巖土的主要的水理性質(zhì)及測試辦法：一是軟化性，是指巖土體浸水后，力學強度降低的特性，一般用軟化系數(shù)表示，它是判斷巖石耐風化、耐水浸能力的指標。在巖石層中存在易軟化巖層時，在地下水的作用下往往會形成軟弱夾層。各類成因的粘性上層、泥巖、頁巖、泥質(zhì)砂巖等均普遍存在軟化特性。二是透水性，是指水在重力作用下，巖土容許水透過自身的性能。松散巖上的顆粒愈細、愈不均勻，其透水性便愈弱。堅硬巖石的裂隙或巖溶愈發(fā)育，其透水性就愈強。透水性一般可用滲透系數(shù)表示，巖上體的滲透系數(shù)可通過抽水試驗求取。三是崩解性，是指巖浸水濕化后，由于土粒連接被削弱，破壞，使土體崩敞、解體的特性。四是給水性，是指在重力作用下飽水巖土能從孔隙、裂隙中自由流出一定水的性能，以給水度表示。給水度是含水層的幾個重要水文地質(zhì)參數(shù)，也影響場地疏時間。給水度一般采用實驗室方法測定。⑤脹縮性，是指巖土吸水后體積增大，失水后體積減小的特性，巖土的漲縮性是由于顆粒表面結(jié)合水膜吸水變厚，失水變薄造成的。

3地下水引起的巖土工程危害

地下水引起的巖土工程危害，主要是由于地下水位升降變化和地下水動水壓力作用兩個方面的原因造成的。

3.1 地下水升降變化引起的巖土工程危害。地下水位變化可由天然因素或人為因素引起，但不管什么原因，當?shù)叵滤坏淖兓_到一定程度時，都會對巖土工程造成危害，地下水位變化引起危害又可分為三種方式：

3.1.1 水位上升引起的巖土工程危害。潛水位上升的原因是多種多樣的，其主要受地質(zhì)因素如含水層結(jié)構(gòu)、總體巖性產(chǎn)狀；水文氣象因素如降雨量、氣溫等及人為因素如灌溉、施工等的影響，有時往往是幾種因素的綜合結(jié)果。由于潛水面上升對巖土工程可能造成：一是土壤沼澤化、鹽漬化，巖土及地下水對建筑物腐蝕性增強。二是斜坡、河岸等巖土體巖產(chǎn)生滑移、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象。三是一些具特殊性的巖土體結(jié)構(gòu)破壞、強度降低、軟化。四是引起粉細砂及粉土飽和液化、出現(xiàn)流砂，管涌等現(xiàn)象。五是地下洞室充水淹沒，基礎(chǔ)上浮，建筑物失穩(wěn)。

3.1.2 地下水位下降引起的巖土工程危害。地下水位的降低多是由于人為因素造成的，如集中大量抽取地下水.采礦活動中的礦床疏干以及上游筑壩，修建水庫截奪下游地下水的補給等。地下水的過大下降，常常誘發(fā)地裂、地面沉降、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害以及地下水源枯竭、水質(zhì)惡化等環(huán)境問題，對巖土體、建筑物的穩(wěn)定性和人類自身的居住環(huán)境造成很大威脅。

3.1.3 地下水頻繁升降對巖土工程造成的危害。地下水的升降變化能引起膨脹性巖土產(chǎn)生不均勻的脹縮變形，當?shù)叵滤殿l繁時.不僅使巖上的膨脹收縮變形往復，而且會導致巖土的膨脹收縮幅度不斷加大，進而形成地裂引起建筑物特別是輕型建筑物的破壞。地下水升降變動帶內(nèi)由于地下水的滲透，會將土層中的鐵、鋁成分淋失，土層失去膠結(jié)物將造成土質(zhì)變松、含水量孔隙比增大，壓縮模量、承載力降低，給巖土工程基礎(chǔ)選擇、處理帶來較大的麻煩。

3.2 地下水動壓力作用引起巖土工程危害。地下水在天然狀態(tài)下動水壓力作用比較微弱，一般不會造成什么危害，但在人為工程活動中由于改變地下水天然動力平衡條件，在移動的動水壓力作用下，往往會引起一些嚴重的巖土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成條件和防治措施在有關(guān)的工程地質(zhì)文獻已有較詳細的論述，這里不再重復。

綜上所述，水文地質(zhì)工作在建筑物持力層選擇、基礎(chǔ)設(shè)計、工程地質(zhì)災(zāi)害防治等方面都起著重要的作用，隨著工程勘察的發(fā)展，將受到越來越廣泛的重視，切實做好水文地質(zhì)工作將對勘察水平的提高起著極大的推動作用。

參考文獻：