工程地質學論文精選(九篇)
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第1篇：工程地質學論文范文
關鍵詞：工程地質學；教學改革
中圖分類號：G451 文獻標識碼：A
1 引言
工程地質學為地質學的一個應用分支，研究的是人類工程活動與地質環(huán)境之間的相互制約關系。土木工程活動會改變地質環(huán)境，從而帶來相應的各種工程地質問題，只有對工程建設的地質條件進行深入研究分析，才能避免各類問題的產生，所以工程地質學這門課程在土木工程專業(yè)中是至關重要的，是土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，為后續(xù)《土力學》、《基礎工程》、《道橋工程》、《地下工程》等課程打下基礎。
土木工程專業(yè)選用的《工程地質學》教材不同于地質專業(yè)教材，涵蓋內容廣泛，課時少，知識不夠細致深入是本課程的一個主要特點，課程知識實踐性較強，學生學習多停留的知識表面，不能由表及里，加之此課程在土木工程專業(yè)多為考查課，不能引起學生足夠重視，所以以往的教學手段方法不能滿足現(xiàn)行的課程設置，教學改革勢在必行。結合自己教學經驗談談教學中的一些改革方法，實現(xiàn)應用型人才的培養(yǎng)。
2教學中存在的問題
1）課程課時量不夠
我校工程地質學課程總學時為32學時，其中含2課時實驗室認識實習。筆者走訪了多個院校，土木工程專業(yè)的工程地質學課時量設置多為32學時，有些院校設置為24學時。對于地質學相關專業(yè)課時量設置多為64課時。土木專業(yè)的工程地質學主要內容包括地質學基本理論，巖石、巖體和土體的工程性質以及常見的不良地質現(xiàn)象及地質災害以及工程地質各類勘查方法，因此本課程內容繁雜，涉及面廣，抽象難解，學生想在課程上對知識融會貫通是比較困難的。
2）學生興趣不濃
土木工程專業(yè)的學生缺乏地質學方面的基礎知識背景，學生對于課程內容理解起來有難度，影響了學生學習的積極性。土木工程專業(yè)地質學相關課程只有一門工程地質學，沒有 《普通地質學》、《巖石學》、《構造地質學》、《水文地質學》等課程做基礎，更加增大了老師教授和學生學習的困難。
學生對于這門課程的重視度不夠。工程地質學多被定為考查課，學生多認為考查課不重要，學習中不能引起學生的重視，同時，在土木工程專業(yè)課程中，工程地質與其他專業(yè)課聯(lián)系不是很緊密，學生認識不到工程地質學的重要性，認為其在專業(yè)中的用途不大。
3）教學實踐環(huán)節(jié)薄弱。
工程地質學實踐應包括室內試驗和野外實習兩部分。通過筆者調查，土木工程專業(yè)的室內實驗，對于力學實驗，土工實驗大多高校都比較完善，而對于地質類實驗室大部分高校都不太健全。對于野外實踐，由于學校師資有限，實習基地不好確定，學生眾多不好管理，對于許多高校的土木工程專業(yè)工程地質實驗是非常欠缺甚至是不存在的。正是由于實踐教學的缺乏，導致學生學習只能看到知識的表象以及掌握一些基本概念，不能深入內容的實質，不能由表及里。
3 教學改革探討
1）教學內容改革
工程地質學課程內容多，涉及范圍廣，從兩方面進行調整：（1）適當增加課程量，學時不低于38課時，保證其教學質量。（2）精簡教學內容，根據(jù)工程地質課程的內容，結合土木工程專業(yè)相關知識之間的聯(lián)系，對課程內容進行刪減和補充。工程地質學內容劃分為三部分，第一部分是地質學基礎知識，主要講解地質作用、巖石、地質構造等知識，本專業(yè)學生對地質學基礎知識相對缺乏，因此，首先要向學生介紹工程地質學基礎知識，讓學生具備地質思維方式思考工程地質問題。第二部分為工程地質理論，主要講解巖土層工程地質性質及各種工程地質問題，這部分教學應以寬、泛為主，詳、探為輔。第三部分為工程地質勘查，針對專業(yè)側重點，著重講解相關地質勘察方法。
2）教學方法改革
（1）布置課外作業(yè)。
布置課外作業(yè)的方式我們并不陌生，但對于工程地質學這門課程作用尤為明顯。可以布置一些課本上找不著但又與教學內容相關的問題，那么學生帶著疑問就會利用圖書館、網(wǎng)絡或者實地參觀考察以及其他更有力的手段才能完成，培養(yǎng)了學生自己解決問題的能力。另外，還可以布置以分組形式完成的作業(yè)，每個組成員都有自己的任務，這樣帶著責任大家都會很積極，努力完成自己的部分。甚至組與組之間在完成作業(yè)的優(yōu)劣方面形成競爭，加強了每個學生的團隊意識和危機意識。
（2）課堂考核。
對當堂課所學知識，隨機抽取幾位同學回答即時問題，雖然方法平常，但在一定程度上會使學生時刻保持“警惕”狀態(tài)，提高學習效率。或者是每次交作業(yè)后，在課堂上隨機抽取幾位同學在講堂上向大家講解自己的作業(yè)，雖然學生有怨言，但大多數(shù)同學認為收益頗豐。
（3）改變現(xiàn)代化的教學手段。
在教學過程中，積極采用多媒體技術使教學內容與表現(xiàn)形式呈現(xiàn)多樣化，加大了授課信息量，但也需要注意一些問題。多媒體教學不應只是文字、圖像、視頻的簡單羅列，而是在簡單的內容鋪墊之后快速進入正題，展示出所應該掌握的內容，然后利用一些有針對性的圖像、視頻文件加以輔助，即時抓住學生的思維和興趣，使他們在盡量短的時間內了解并掌握重點知識。因為學生在課堂上不可能每一刻都能全神貫注，如果所講內容過于枯燥，或者教學時間過長，學生在堅持認真聽課一段時間后未免會走神，所以多媒體教學中的內容安排順序要適當，能夠在短時間內吸引學生注意力，讓學生在聚精會神的時間段內完成知識的學習，從而大大提高課堂教學的效率和質量。
3）實踐教學改革
工程地質學是一門實踐性很強的課程，最終能夠達到學以致用，才是教學的最終目的。工程地質實踐教學應該積極開展室內試驗和野外實習。室內試驗主要包括室內礦物、巖石鑒定，即用肉眼鑒定主要造巖礦物的特征及鑒定方法，對三大類巖石的成分、結構、構造和產狀等方面進行鑒定。學生可以把課本上的知識和實物聯(lián)系起來，使思維方式立體化。以往礦物和巖石的認識通常是根據(jù)已知礦物或巖石來對其特征進行描述，可以通過給學生提供未知的標本，根據(jù)學生觀察其特征來確定其類別，從而提高了學生的思考和動手能力，加深知識的理解。如果條件允許還應積極開展野外地質實習，通過對自然界的地質結構、構造和工程結構的直接觀察和接觸，進一步理解和掌握本課程課堂教學所學理論知識。
4）考核方式改革
工程地質考核方式多樣化，摒棄以往閉卷考試的考核方式。可以讓學生提交讀書報告及小論文的形式，培養(yǎng)學生獨立學習獨立思考的能力。針對學生讀書報告內容進行答辯，一方面考察學生對這門課程知識的掌握程度，另一方面讓學生對自己的報告進行總結，享受收獲，彌補不足。工程地質學采取考查的考核方式，針對學生重視不夠，上課積極性不高，缺課請假等現(xiàn)象，在尊重學院教學考核規(guī)定的基礎上，最大限度地增大平時成績的考核分值，把平時成績的比重增加到40％，把學生“限制”在課堂上。
5結論
工程地質學作為一門專業(yè)基礎課，內容廣泛，教學存在難度。通過教學內容、教學方法等方面的改革增強學生的學習興趣，使學生認識到這門課程的重要性，讓學生在多樣化的考核方式中加強對知識的認知、理解和掌握，提高學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。
參考文獻：
許兆義．工程地質學基礎[M]中國鐵道出版社，2011
第2篇：工程地質學論文范文
關鍵詞：工程地質；野外教學實踐；杭州
中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）17-0077-03
工程地質是地質學中直接面向工程應用的而一個學科分支，是將地質學理論應用于工程實踐的一門學科。工程地質學研究人類在工程建設活動中與自然地質環(huán)境有關的地質問題，以地質環(huán)境與工程建設二者相互制約、相互作用、相互和諧的關系以及由此產生的地質問題為研究對象。包括對工程建筑有影響的工程地質問題和對地質環(huán)境影響的環(huán)境地質問題。該專業(yè)除要求學生擁有扎實的巖石、地質構造、地層學等基本地質知識外，還需要掌握野外工程地質工作的基本技能和方法。為此，中國礦業(yè)大學煤礦工程地質研究所（系）利用杭州市區(qū)豐富的地質教學資源，開展了多年的大學生工程地質野外實習教學工作，取得了較好的效果，本文結合杭州工程地質野外實習教學的內容進行一些有益的探討。
一、杭州實習區(qū)概況
杭州市及近郊一帶位于浙江省北部，處于長江三角洲之南緣、杭州灣西側，地理坐標為東經120°09′、北緯30°15′。西倚群山，東、北接杭嘉湖平原，南臨錢塘江。其自然地理位置屬天目山余脈與平原交接處的低山丘陵地帶。1.地層。杭州地區(qū)東、北部平原區(qū)多為第四系地層覆蓋，中部及西、南部低山區(qū)丘陵區(qū)基巖大面積廣泛出露，大致以西湖為中心，西、南兩側呈弧形環(huán)抱，從向內古生界沉積巖層及中生界火山碎屑巖系由老到新依次呈弧圈型條帶狀出露。巖漿侵入巖僅上天竺新近發(fā)現(xiàn)有輝石閃長巖小巖體局部出露外，主要為中—酸性脈巖零星分布。地層從老至新分布為：奧陶系（僅出露其上統(tǒng)上段文昌組）、志留系（總厚1393m，上、中、下統(tǒng)均有出露）、泥盆系（下、中統(tǒng)在本區(qū)缺失）、石炭系（下統(tǒng)地層缺失）、二疊系（本區(qū)僅有下統(tǒng)地層出露）、白堊系（區(qū)內僅出露下統(tǒng)地層）、第四系（本區(qū)下更新統(tǒng)缺失）。
區(qū)內巖漿侵入巖分布零星，僅于上天竺附近、公路南東側見一小巖體，侵入于西湖組地層中，為輝石閃長巖體，深灰色，細粒結構，斜長石、角閃石為主，少量正長石、石英、黑云母及輝石，暗色礦物多為綠泥石或方解石交代。其侵入時代為燕山早期第一階段，相當于晚侏羅紀，與上侏羅統(tǒng)黃尖組火山巖的地層時代基本一致。據(jù)物探及區(qū)域資料深部有相當規(guī)模的中酸性花崗閃長巖的隱伏巖體存在，出露巖體為其在地表的局部露頭，輝石閃長巖應為花崗閃長巖體的分異產物。
2.地質構造。杭州地區(qū)大地構造位置屬于揚子準地臺、錢塘臺坳、余杭—嘉興臺陷。區(qū)域構造為西湖復向斜。南東側為北東向肖山—球川深斷裂沿富春江、錢塘江一線展布，北西側為北東向茅草山—石蕩隱伏斷裂，向斜南西端受北西向孝豐一三門灣大斷裂沿留下鎮(zhèn)西南橫街上—茶科所一線所切割，而北東端為北西向祥符橋—南星橋隱伏斷裂所截。褶皺大致以西湖為核心，西、南兩側弧形環(huán)抱，呈弧圈型條帶狀展布，外圈為奧陶系、志留系老地層，核部為較新的下二疊統(tǒng)地層，自外而內由老到新依次出露。斷裂主要為北東向斷裂、北北西向斷裂、北北東向斷裂、北東東向斷裂以及南北向斷裂。區(qū)內巖層節(jié)理普遍發(fā)育，且方向有多組，沿上述各組斷層方向均有發(fā)育。
3.山水地貌。杭州西郊群山環(huán)抱西湖，水光瀲滟、山色蔥郁，北、東一片廣闊平原。杭州山水有湖光山色之盛，山、石、洞、泉之美，地貌類型多樣。北東向延伸并向南西揚起的西湖復向斜構造，使杭州地勢自南西向北東逐漸降低。區(qū)內總體可分為山地、平原兩大地貌單元：西湖的西、西南大部分地區(qū)為低山丘陵區(qū)，北、東、南側為平原區(qū)。低山丘陵區(qū)內又可進一步分為低山丘陵與山麓溝谷兩個小區(qū)。平原區(qū)分為西湖及北側菬溪流域的湖沼沖積平原小區(qū)和東南側錢江流域的沖海積平原小區(qū)。
二、工程地質實踐教學
工程地質實習是工程地質專業(yè)本科教學中十分重要的教學環(huán)節(jié)，是該專業(yè)4年教學中必不可少的實習。是學生在學完土質土力學、巖體力學、工程地質學基礎、工程地質勘察等課程理論知識的基礎上，按工程地質選址勘察、初步勘察階段的技術要求，通過對工程地質條件的野外實地考察、測繪和有關勘察手段使用的現(xiàn)場參觀和實踐，使學生獲得工程地質實踐的感性知識并鞏固和深化理論，促進理論與實際相結合，為今后從事工程地質選址勘察或勘察工作打下初步基礎。
1.實習內容和要求。巖石、土的肉眼鑒定，地層剖面觀察；褶皺和斷裂構造的基本判識；巖體結構面類型、結構體形狀識別，野外鑒別和判識不同巖體結構類型，巖體結構面測繪統(tǒng)計；土體結構類型識別；地下水類型及水文地質條件的了解；各種環(huán)境地質及不良地質現(xiàn)象（滑坡、溶洞、坍塌等）野外識別、調查、測繪，成因和對場地穩(wěn)定性影響初步分析和評價；以掌握工程地質測繪工作方法為主，并參觀了解靜力觸探、標貫、鉆探編錄和取樣等工程地質勘探手段；在了解杭州市區(qū)區(qū)域地層、構造等基礎上，以浙江大學附近區(qū)為主，通過工程地質測繪，資料收集，編制工程地質剖面圖、平面圖和選址勘察文字報告。
2.實習教學。實習分為四條路線，路線一為大橋地層剖面路線，六和塔錢塘江大橋北鐵路線八卦田玉皇山；路線二為錢塘江岸—南高峰不良地質現(xiàn)象調查路線；路線三為浙大—青芝塢—靈峰—玉皇山—玉泉；路線四為浙大—黃龍洞—蝙蝠洞。
實習內容為系統(tǒng)識別杭州地區(qū)地層巖性及其分界標志層；進行巖性描述，對出露巖石的顏色、成分、結構、構造、化石和風化程度等進行觀察和描述，掌握觀察方法和描述要點并采集巖樣標本；巖體結構類型野外判別方法；滑坡識別、形態(tài)測繪等；洞穴調查、測繪；落水洞、巖溶塌陷調查；巖體節(jié)理裂隙統(tǒng)計；判識地貌單元及確定分區(qū)界線等內容。
三、工程地質實踐教學方法探討
工程地質學是一門實踐性很強的科學，很多的工程地質現(xiàn)象，僅通過書本上的概念、理論而不配合一定的實習，是收不到良好的教學效果的。正如俗話所說“實踐出真知”，充分說明了實驗實習教學的重要性。通過實習可以驗證、鞏固和學習與實驗有關的理論知識，加深對學科知識的理解，培養(yǎng)學生符合辯證唯物主義的、實事求是的科學思維和嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L，激發(fā)和培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力。
1.激發(fā)學生對工程地質的興趣。杭州作為實習基地本身對學生即是很大的吸引力。在實習過程中循循誘導學生對工程地質專業(yè)的熱愛。啟發(fā)式教學具有多種功能，通過啟發(fā)教學，能激勵學生的興趣和探索精神，調動學生的主動性和積極性，從而使學生切實地掌握知識和技能，促進學生智力因素、非智力因素以及思想品德的形成和發(fā)展。每一條實習路線，都要在實習前布置好任務；每爬一座山，都要每位同學抱著征服高山的勇氣，去翻越它，研究它，并對工程地質現(xiàn)象了然于心。對率先完成任務的小組要給予獎勵。在山上野餐時，表演節(jié)目活躍氣氛。激發(fā)同學的實習熱情。在實習過程中，老師應該對實習地的風土人情、歷史地理有所了解，把地質現(xiàn)象與人文知識、風俗習慣、經濟發(fā)展聯(lián)系起來。比如某些特殊地形地貌在古代兵家戰(zhàn)爭中起過什么作用；一個地區(qū)的地層與該地的聞名土特產有什么關系；某些因地質作用形成的湖光山色在當?shù)赜心男┟耖g傳說，在旅游業(yè)中起到什么作用等。這些都會增強學生對大自然的興趣，從而也增強對工程地質的興趣。
2.培養(yǎng)學生的獨立觀察能力。科學研究是從觀察開始的，工程地質學更是如此，有的人對豐富的地質現(xiàn)象熟視無睹，而有的人則善于觀察并有所發(fā)現(xiàn)，二者的區(qū)別在于對觀察的重視不夠，觀察能力不同。野外實習是培養(yǎng)學生觀察能力最具體而有效的方式。做到勤于觀察、善于觀察。勤于觀察是指學生能積極主動地進行獨立觀察。野外實習時，對欲讓學生觀察的現(xiàn)象，老師一般都作了預習，心中有數(shù)。切實而有效的方法是讓學生自己去觀察、去發(fā)現(xiàn)，老師可通過提示、點撥要觀察內容。善于觀察是指把看到的不同現(xiàn)象進行對比，找出其本質上的成因聯(lián)系。實習時老師可給學生示范，抓住兩至三個現(xiàn)象深入剖析，學生便可舉一反三，掌握思路和方法在此過程中，老師應特別注意鼓勵學生提出自己的看法和解釋，即使錯了也沒關系。
3.培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神。任何工程都是一個系統(tǒng)工程，都需要團結協(xié)作、分工明確，在很多情況下，單靠個人能力已很難完全處理各種錯綜復雜的問題并采取切實高效的行動，所以團隊合作精神的訓練也是非常重要的。可以通過地層實測剖面和獨立填圖階段訓練學生團隊合作精神，在進行工作前，需按掌圖、記錄、定點、測量產狀和采集標本等任務分工，對最后成果的整理分析也要采用討論式的方法上各小組的成員都發(fā)表意見，集思廣益最終完成圖件的繪制，杜絕單打獨斗。
參考文獻：
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第3篇：工程地質學論文范文
關鍵詞：水利水電工程；地質災害；防治技術；方案措施
中圖分類號：TV文獻標識碼： A
一.前言
伴隨著我國經濟的迅速發(fā)展，水利水電工程行業(yè)作為一個新興的行業(yè)崛起，并逐步滲入到國家經濟發(fā)展和人們生活生產的各個角落中來，不僅成為了我國經濟發(fā)展中一個新的經濟增長點，而且對提高我國居民的生活水平，改善生活條件，有著極其重要的影響。在水利水電工程建設過程中，加強對各種水利水電工程所引發(fā)的地質災害防治具有著十分重要的意義，作為整個水利水電工程建設管理中的重要組成部分，不僅密切和人們的生命財產安全連接在一起，也關系到整個水利水電工程行業(yè)的健康發(fā)展，因此，如何加強對水利水電工程各種地質災害的防治，將會是水利水電工程行業(yè)的相關單位和相關工作人員必須要面對和思考的問題。
二.加強水利水電工程地質災害防治的意義
1.加強水利水電工程地質災害的防治，是促進企業(yè)安全生產的必然舉措。近些年來，在水利水電工程項目施工過程中，由于各種因素引發(fā)的崩塌、滑坡、泥石流等地質災害給社會帶來了極大的經濟損失和資源的浪費，更對人們的生命財產安全造成了極大的威脅，安全管理缺陷是事故發(fā)生的深層次的本質原因。因此，要從根本上防止事故，則必須加強對各種地質災害的防治，探究各種地質災害防治的技術措施。如此，可以更好的促進安全生產。
2.加強地質災害的防治，有助于保護施工人員的切身利益，從而體現(xiàn)出以人為本的思想。在水利水電工程施工過程中，人員的切身利益將會直接關系到整個水利水電工程項目的經濟效益和社會效益。在進行施工過程中，加強對地質災害的防治，保護施工安全，實現(xiàn)整個工程項目的經濟效益和社會效益。
三.水利水電工程地質災害發(fā)生是原因分析
在水利水電工程建設中，由于各種基礎工程的建設，周邊的地質環(huán)境、水文地質條件等都在發(fā)生著改變，因而，會很大程度的引發(fā)一些諸如山體崩塌、滑坡、泥石流等地質災害。
地質災害的發(fā)生一方面是自然原因導致的， 比如：特大洪水、地震等；另一方面是人為因素， 比如：大規(guī)模開挖、維護不到位、預防措施不完善等，其中人為的因素占主要部分。很多人為造成的地質災害不僅在很大程度上影響了水利水電工程的質量、縮短了工程的使用年限，更重要的是給人們的生命財產安全帶來極大的安全隱患，其實大部分地質災害通過有效地預防措施，是可以避免或者減小地質災害造成的影響。
1．水利水電工程建設區(qū)域自然地質環(huán)境較差
我國的地質災害情況比較嚴重，其中一部分的地質災害是由于違背自然規(guī)律的工程活動造成和誘發(fā)的，隨著社會的發(fā)展，我國的基礎設施建設逐年增加，很多水利水電工程建設區(qū)，降雨量少，蒸發(fā)量大，山高坡陡，土地瘠薄，植被稀疏，水土流失嚴重，滑坡、泥石流等山體災害時有發(fā)生，自然生態(tài)環(huán)境本來就嚴峻。不少開發(fā)建設單位水土保持意識差、法制觀念淡薄，發(fā)展理念陳舊，急功近利，
重視經濟利益，忽視生態(tài)環(huán)境保護，掠奪式地開發(fā)利用水土資源和環(huán)境的現(xiàn)象仍然較為普遍。山勢險峻，坡度較大，而且很多地方巖體破碎程度嚴重，生態(tài)環(huán)境也必將脆弱，在進行大規(guī)模的水利水電工程施工過程中，很大程度的讓一些破碎的巖體變得更為松動，同時，區(qū)域的植被也一定程度的遭到破會，當遇到一些暴雨等氣象因素時候，很可能引發(fā)諸如滑坡，泥石流等地質災害。另外就是在建設水利工程的時候，工程大量開挖坡腳、隨意堆放廢棄的土渣等，對水流的排放和疏通都造成了影響，從而引發(fā)一些地質災害的發(fā)生。
2．人類活動可加劇地質災害的危險性
工程建設可能誘發(fā)、加劇地質災害的危險性，主要是指由于工程建設形成高邊坡和開挖坡腳、在坡體中開挖水渠、在坡體上部加載、修建水池又不做有效防滲而誘發(fā)滑坡，還有在溝谷中堆砌工程廢棄物誘發(fā)的危險性等。這里強調的主要是工程建設加劇誘發(fā)滑坡、泥石流等而對其他工程設施、人民生命財產造成的危害。尤其是在巖質邊坡開挖的時候，一定要對松動的巖石或巖體破碎的邊坡進行嚴格的處理，避免經過長期的日曬雨淋，一定程度上使得邊坡的抗滑力減小，從而容易引發(fā)滑坡、崩塌等地質災害，在施工的時候一定要按照規(guī)范處理開挖、填埋，盡量減小人為地質災害發(fā)生的可能性。
四.加強水利工程地質災害防治的技術措施探討
1．加強技術人員的職業(yè)素質培訓、明確責任
加強對水利工程維護技術人員的技術培訓，地方的水利技術部門應加大對鄉(xiāng)鎮(zhèn)技術人員、水利工程業(yè)主及水利工程建設承包者的技術培訓，同時也要加大對他們的責任意識培養(yǎng)。在建設水利工程之前，要找有相關設計經驗和資質的單位進行實地勘測、設計，工程建設中要嚴格按照有關技術要求進行施工、保養(yǎng)，經有關部門驗收合格之后再投入使用。在水利工程管理上，應明確城市防洪、重點湖泊、小型水庫及在建水利工程的防汛責任，并將責任人名單予以公布，以接受社會監(jiān)督。
2．加強對水利工程地質災害監(jiān)測
對水利工程的地質災害監(jiān)測可以在很大程度上避免地質災害的發(fā)生。首先要堅持24小時值班制度，保持通信的順暢，部門之間加強協(xié)作，實行群測群控。水庫值班和管理人員等直接管理者應該對大壩、溢洪道、輸水道等主要建筑物進行檢查和巡視，加強對地質災害的監(jiān)測。基層監(jiān)測部門應該與國土、交通、建設、氣象等部門加強聯(lián)系，按照各部門的分工職責，切實做好水利工程設施的地質災害監(jiān)測、預防和治理工作。
同時，上級管理人員也應該對水利工程的監(jiān)管引起足夠重視，尤其是汛期來臨的時候，更應該加大對庫塘的監(jiān)控力度，科學調度，依法防汛，確保安全度汛。這期間要隨時掌握降雨引起的蓄水變化情況，嚴格防洪調度，分月控制蓄水，將地質災害控制在萌芽階段，如果發(fā)現(xiàn)安全隱患要及時進行排除。
3．制定相關的災害防治預案
進行災害預防首先應該制定相關的城市防洪緊急預案、在建水利工程安全度汛預案、水庫防汛搶險應急預案、山洪災害防御預案等。在對有可能出現(xiàn)的洪澇災害的水利工程周邊進行檢查之后，應迅速制定相應的度汛搶險方案，尤其是在容易發(fā)生山體滑坡、山洪、泥石流等地質災害的地方及重點部位要設置明顯的警示牌。
4．做好物資、通訊、搶險應急隊等各項工作
為了保證在地質災害發(fā)生的時候，可以進行及時的救援，首先要做好物資、搶險、通訊等各項工作。一旦災情發(fā)生，能夠立即調動使用，應急搶險隊要隨時處于戰(zhàn)備狀態(tài)， 力保災害能夠得到最有效、最及時的控制。另外就是要加強對通訊施設的維護。在汛期，各縣區(qū)中繼站和各水庫無線通訊設施必須正常運行，電信部門應該確保水庫通訊線路通暢，使各站之間能夠及時保持聯(lián)系。
5. 加強施工安全管理
在水利工程施工中，施工單位獲得中標之后，要堅持多級安全控制，多層次的安全負責原則，加強對施工企的安全管理。首先，要建立健全施工過程的安全管理體制。設置項目經理職位，堅持項目經理的第一責任，堅持施工質量檢測部門進行質量安全自檢，同時，要建立起施工的相關工程試驗基地，建立健全各種資料的管理體制，設置專門的施工資料整理人員，并做好各個環(huán)節(jié)的工作分工，明確職責，加強對施工各個環(huán)節(jié)的工序質量檢測記錄，做好各種資料的送檢工作，并嚴格各種文件的存檔管理，為各種安全管理措施的出臺提供決策依據(jù)。
五.結束語
水利工程關系到整個國民經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高。在施工過程中，水利工程所面臨的各種地質災害都有著不同的原因，要結合工程施工狀況，結合地質地貌實際情況，從實際出發(fā)，采用先進的科學技術，加強對各種地質災害的防治，從而促進整個水利工程行業(yè)的健康快速發(fā)展，為國民經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高提供巨大的動力。
參考文獻：
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第4篇：工程地質學論文范文
勘查技術與工程專業(yè)是以從事研究地質勘查技術方法來獲取與礦產資源、能源和工程建設場地有的地質信息，并評價其地質條件或工程地質條件，為資源開發(fā)、場地利用和地質環(huán)境保護服務的工程科學，屬于實踐性較強的工科專業(yè)。實踐性教學在勘查技術與工程專業(yè)的學科教育中占有非常重要的地位，它不僅是培養(yǎng)學生實際操作技能、提高解決問題能力的重要環(huán)節(jié)，而且是促進理論與實踐相結合、提高學生科技創(chuàng)新素養(yǎng)、造就具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的高素質人才的重要途徑，其作用是理論教學所不能替代的。因此多數(shù)地質類專業(yè)的_lI科院校都根據(jù)本專業(yè)的實際情況，設置了認識實習、生產實習和畢業(yè)實習三大實踐性教學模塊。各相關院校在對實踐性教學的安排上略有差異，但大體來講，大學一、二年級主要進行地質認識實習，三年級進行生產實習，四年級開始畢業(yè)實習。由于實踐性教學在整個教學活動中l(wèi)與有相當?shù)谋壤诮虒W安排上容易與理論教學等其他教學活動相沖突，特別是作為實踐性教學核心部分的生產實習和關鍵部分的畢業(yè)實習，與其他教學活動的沖突尤為明顯。相對于理論教學而言，實踐性教學在具體實施、監(jiān)督管理、時間安排等多個方面都明顯比理論教學困難，這是由實踐性教學自身的特殊屬性所決定的。成都理T大學勘查技術與工程專業(yè)的實踐性教學是在不斷探索中發(fā)展起來的，經過多年的實踐，已經有很深的積淀，但是一些教學組織、管理方面的不足以及與其他教學活動的矛盾隨著社會需求、工程實踐內容等方面的變化而日益突顯出來，這些問題的存在不僅直接影響實踐性教學的效果和質量，不利于工學專業(yè)的發(fā)展和人才培養(yǎng)，而且會逐漸導致專業(yè)自身與社會需求相脫節(jié)。因此，對勘查技術與工程專業(yè)的實踐性教學進行改革已經刻不容緩。
二、目前實踐性教學中存在的主要問題
1．師資配置不合理，新老交替與傳承欠規(guī)范師資力量是教學環(huán)節(jié)的核心部分，建立合理的師資梯隊，是專業(yè)得以發(fā)展和傳承的基石。對于實踐性教學而言，師資力量更是直接影響實踐性教學效果和質量的關鍵所在。近年來，隨著一大批高學歷的人才進入高校，成都理工大學勘查技術與工程專業(yè)的師資團隊中青年教師的比重顯著增長，但相對于擴招的學生而言，師資力量還是略顯不足。由于教學任務繁重，剛進校的青年教師尚未完成新老傳承，就走上講臺向學生授課，并直接參與到實踐性教學中來，甚至構成了實踐性教學的主體，青年教師由于科研和生產實踐經驗不足，在教學中明顯存在這樣那樣的問題，這必然會影響到課程的生動性、形象性和深刻性，進而影響到教學質量和效果。因此，以青年教師為主的實踐性教學在師資配置上是不盡合理的。教師的新老交替實質上是對青年教師的培養(yǎng)問題，但現(xiàn)階段來看，實踐性教學中對青年教師的培養(yǎng)力度是不夠的，新老交替與傳承也欠規(guī)范化和細致化。
2．科研與教學關系處理不當隨著西部大開發(fā)背景條件下大興土木工程建設的需要以及教育體制的改革，我校教師的職能已經由原來以教學為主轉向教學科研并重。適量的科研不僅可以為教學提供實踐基地，加強理論與實踐的結合，而且可以豐富教學內容、促進教學改革、提高教學水平和質量，它與教學應該是相輔相成的關系。但是近年來，我校教師科研任務的數(shù)量和規(guī)模遠甚從前，這就迫使教師的主要職能由教學向科研偏轉，或者說由原來以教學為主的單一職能向教學科研并重的雙重職能轉變，投入到教學上的時間和精力也相對減少。多數(shù)基礎性的教學實踐任務，特別是認識實習和生產實踐幾乎都落在科研任務相對較少的青年教師身上。青年教師隊伍由于經驗不足，是一個尚需加強培養(yǎng)的隊伍，還未構成實踐性教學的中堅力量，因此完全依賴青年教師的實踐性教學，很難保證教學質量和效果，基礎性教學實踐的不足又必然后影響到畢業(yè)實習甚至是工作以后的正常生產實踐。近幾年來學生畢業(yè)論文質量呈下滑趨勢，應該說與基礎性教學實踐質量不高有很大的關系。因此，妥善處理好科研與教學的關系，合理規(guī)范教學和科研活動的比例，保證實踐性教學中的中、老年教師特別是具有高級職稱教師的數(shù)量，已經成為教學改革當中刻不容緩的一項任務。
3．教學管理與監(jiān)督不力我校勘查技術與工程專業(yè)的畢業(yè)實習是該專業(yè)學生的最后一次實踐性教學。畢業(yè)實習主要服務于畢業(yè)論文的撰寫，因此實習的內容不可能像認識實習和生產實習那樣具有統(tǒng)一性和整體性的規(guī)劃。實踐場所、工程項目、研究主題等的不同使畢業(yè)實習更具有個性化特色。特別是實踐場所，往往受教師科研項目、學生意愿等多方面因素的致約。近年來，畢業(yè)學生人數(shù)較多，教師的科研任務往往不能滿足所有的畢業(yè)生，因此需要一部分學生到生產單位實習。此外，根據(jù)畢業(yè)生自已的意愿，每年都有部分學生主動要求到生產單位開展畢業(yè)論文的設計，還有部分單位強烈要求簽約畢業(yè)生必須到單位實習。實踐場所的分散性為實踐性教學管理帶來較大的困難，特別是涉及到委托第三方進行代管的問題時，其可操作性較低，在實際執(zhí)行時也大打折扣，因此學生在單位參與實踐的情況，完全取決于學生自身的自覺程度。而生產單位的本質屬性決定了“生產任務第一”的處事原則，在對待實習生的管理問題上并不嚴格，有些單位雖然主動要求學生到單位實習，但并不是剛好有合適的項目作為本科生畢業(yè)論文選題，因此多數(shù)情況下，學生實際參與的項目與最終作為畢業(yè)論文支撐的項目完全不一樣，更有甚者，連工程現(xiàn)場都沒有去過，就直接將早已完成的生產報告拿來作為論文。即便有些去過工程現(xiàn)場，也僅僅是“走馬觀花”地了解一下工程的基本情況，并沒有開展實質性的野外調研工作。這種現(xiàn)象在其他專業(yè)中也是相當普遍的，因此每年到單位實習的學生往往存在較多的問題。資料收集不齊全、收集資料與實際不吻合等是最為常見的問題。這樣一來就導致其畢業(yè)論文質量一般都低于參與教師科研的學生的論文質量。很顯然，對到生產單位開展畢業(yè)實習的學生缺乏有效的監(jiān)督和管理，是影響本次實踐性教學效果的主要原因。
4．教學實踐與社會需求脫節(jié)教學實踐是加強學生對理論課程的理解，培養(yǎng)學生基本專業(yè)技能和提高學生解決實際工程問題能力的教學環(huán)節(jié)，也是為將來從事本專業(yè)所需要基本技能的奠基階段。因此勘查工程與技術專業(yè)的教學實踐必須與社會需求掛鉤，實踐項目與內容以滿足生產需要為基本出發(fā)點。而我校勘查技術與工程專業(yè)的基礎性教學實踐仍然沿襲的是傳統(tǒng)工程地質學的教學內容，實踐項目固然是幾十年來不斷提煉總結而成的，但是近年來隨著學科自身的發(fā)展，專業(yè)領域的范疇已經有所拓展，諸如地質災害等已經成為勘查技術與工程專業(yè)不可分割的一部分，但凡是工程建設無一不涉及到地質災害的問題。這里的地質災害有兩重含義，其一是由工程建設導致或誘發(fā)的地質災害；其二是天然地質災害。前者影響地質和生態(tài)環(huán)境，后者影響工程建設。地質災害業(yè)已成為勘查技術與工程專業(yè)的技術人員必然要面對的一大問題。盡管作為地質災害主體的崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等問題在傳統(tǒng)的工程地質學中都有提及，但作為工程活動與人類環(huán)境相互作用過程中的一種必然現(xiàn)象，僅僅對地質災害的簡單認識和了解是遠遠不夠的，需要進行系統(tǒng)的學習和實踐。近年來地質災害頻發(fā)造成的危害有目共睹，“5•l2”汶川地震誘發(fā)的大量崩塌、滑坡；舟曲“8•7”特大泥石流災害，摧毀公路、橋梁，掩埋良田、家園，噬奪生命、財產，其破壞性和摧毀性都觸目驚心。因此，社會對地質災害防治與治理方面的專業(yè)技術人才的需求大大增加，而我校勘查技術與工程專業(yè)的本科生，要么對地質災害一知半解，要么根本就搞不清楚地質災害的真實內涵，這固然與學生自己小善于、不主動解相關專業(yè)的信息有關，但另一方也反映出我校勘查技術與工程專業(yè)在教學實踐上沒有緊跟社會需要，因此需要對現(xiàn)行教學實踐內容和項目進行及時更新和補充，將地質災害等與社會需求密切相關的內容納入到勘查技術與_l1程專業(yè)的教學實踐當中，培養(yǎng)出符合時代要求和社會需要的專業(yè)技術人才。
5．教學實習與考研深造相沖突我校勘查技術與工程專業(yè)的生產實習安排在每年的9月份至10月底約9周的時間，時間長，內容多，任務重。而次年的1月份又是國家研究生統(tǒng)一r•考試的時間，準備深造的學生既要考研，又要花費大量的時問完成課程設計和生產實習任務，在時間上十分倉促和緊張，往往是生產實習做不踏實，研究生考試也準備不充分，每年都有一部分學生兇此放棄了考研的打算。總體來看，勘查技術與工程專業(yè)不僅研究生的參考率低，其考取牢也明顯較其他專業(yè)低。而在N,~lj通過研究生入學考試的部分學生當中，由于在生產實踐方面沒有投入足夠的精力，因此實踐環(huán)節(jié)沒有得到有效的鍛煉和加強，野外基礎不扎實、基本技能不夠嫻熟、實際工作能力也較為薄弱，這些問題會直接影響到研究生的質量。很顯然，生產實習的時間安排與考研時間安排上的沖突不利于研究生人才的選拔和培養(yǎng)，并因此可能流失一批優(yōu)秀的專業(yè)研究人員。
6．教學實踐安排欠靈活我校勘查技術與工程專業(yè)的畢業(yè)實習安排在大學四年級最后一個學期。學期開始一般已到2月底或3月初，畢業(yè)生按指配實習導師的要求收集資料準備現(xiàn)場調研，根據(jù)學校的統(tǒng)一要求，一般要在4月底結束全部調研工作，5月初著手資料的匯總、整理和論文的編寫工作，因此在野外收集資料的時間也不過1月左右。換句話說，指導教師只有在這段時間內恰好有科研任務時，才能安排學生參與野外調研工作。但實際情況是，這個時間段內并非是每個教師都剛好有科研任務，而且由于承擔了其他年級的本科教學工作，即便有合適的機會也不一定能抽出時間對學生進行科研實踐的現(xiàn)場指導。大多數(shù)情況下，教師科研需要學生的時候，學生在完成理論課的學習任務；而學生需要參與科研或生產課題的時候，教師又有理論教學任務在身。這種情況下。通常的解決辦法是讓研究生進行指導或讓學生去擬簽約單位收集畢業(yè)論文資料。盡管有一部分學生是參與了教師的科研課題，但是由于科研周期長而畢業(yè)實習時間短，學生在較短的時間內只能收集有限的資料，這些因素導致的結果是學生論文質量的低下。到單位實習的學生同樣面臨這樣的問題。可見，現(xiàn)有的畢業(yè)實習在時間安排上存在明顯的不足。
7．重視專業(yè)技能而忽視綜合素質的培養(yǎng)實踐性教學作為特殊的教學手段其最大的特點就是野外實踐非常豐富，一直以來實踐性教學都以培養(yǎng)學生實際動手操作能力、提高專業(yè)技能為主要目標，但從筆者數(shù)年來指導本科生畢業(yè)論文的實際情況來看，發(fā)現(xiàn)盡管有些學生的實際動手能力和獨立工作能力都不差，但實踐任務卻并不一定能很好地完成，這就說明實踐性教學中忽略了某些方面的培養(yǎng)。野外實踐是一項帶有團體性質的工作，實踐工作的完成質量不僅僅取決于專業(yè)技能的高低，還與團隊內部成員的合作程度、與外界的協(xié)調能力、溝通能力等有很大的關系，因此實踐性教學應該是對包括專業(yè)技能、協(xié)調能力、溝通能力等在內的綜合素質的培養(yǎng)過程，現(xiàn)階段隨著高校隊伍的社會化和具體化，以及教師科研任務、學生人數(shù)增加等原因，實踐性教學中對綜合素質的培養(yǎng)顯然重視不夠，從而導致了學生專業(yè)技能強但完成實際任務能力低的畸形現(xiàn)象。
三、加強實踐性教學環(huán)節(jié)的主要措施
1．合理配置師資力量實踐性教學中應保證中、老年教師的比例，青年教師可以參加進來，但不應是主體，同時必須加強對年青教師的培養(yǎng)。經驗豐富的老教師要做好對青年教師的傳、幫、帶工作，有序地幫助青年教師盡快適應教學工作的角色，青年教師也要積極主動地參與到包括實踐性教學在內的各個環(huán)節(jié)當中，腳踏實地從助手、助理做起，盡快成為實踐教學團隊的中堅力量，將老一輩優(yōu)良的教學風格、深厚的專業(yè)積淀傳承下去。
2．建立機動性的專項生產實踐環(huán)節(jié)教學實踐中的生產實習與考研之間的矛盾主要在于生產實習的周期過長，與考研復習存在時間上的沖突。由于我校勘查技術與工程專業(yè)的生產實習實際上是由工程地質測繪、滑坡穩(wěn)定性分析和地基穩(wěn)定性評價三部分組成的，它們彼此相對獨立，因此可以將其分解成為三個專題進行。根據(jù)理論課程的學習情況，工程地質測繪專題可以在大學二年級地質學基礎、工程巖土學等課程結束后就進行，滑坡專題、地基專題同樣可以按理論課程在大學三年級的學期中、末分別進行，這樣就可避免在大學四年級第一學期進行集中實習造成的周期過長、實習時間不易調整等問題，甚至還可以增加其他專題進來，大大增強生產實習的機動性和靈活性。在時間上也可以適當提前，不至于與考研復習有太大的沖突。
3．建立本科教學的導師機制本科教學實踐特別是畢業(yè)實習，實習時間與教師科研時間不相統(tǒng)一的矛盾已經突顯出來，這種矛盾的根本原因，在于分配給指導教師的時間太短，調整空間不足。因此盡早在本科教學中引入“導師機制”，，在大學二年級剛接觸專業(yè)課程時便分配導師，學生就有較多的機會參與科研實踐，教師也有足夠長的時間來安排和籌劃學生的實習，學生和教師可以更多地溝通，這樣不僅能使學生更深入、充分地認識和了解本專業(yè)的職能，而且從實踐入手再學習理論，可以更好地理解和掌握專業(yè)課程的原理和方法。更主要的是可以為本科論好充分的準備，避免了集中在最后一個學期進行實習時，教師所面臨的必須及時為學生提供合適實習平臺的巨大壓力。
4．健全教學實習的獎勵機制根據(jù)勘查技術與工程專業(yè)對畢業(yè)實習的要求，學生可以到單位實習，也可跟隨指導教師進行實習。由于到單位實習存在難于監(jiān)管的漏洞，加之單位自身的職能不同，部分生產單位不重視后備技術力量的培養(yǎng)，對學生的實習采取敷衍的態(tài)度，因此造成學生的論文資料收集不全、論文質量偏低等不足。而參與教師科研的學生，有較多的機會面對面與指導教師交流，論文資料收集一般較為齊全，最終的論文質量也相對較高。因此，應鼓勵學生首選教師科研項目開展畢業(yè)實習。但是由于學生的教學實習經費遠不足以支持野外調研的開銷費用，一般都需要由教師科研課題額外補貼，學生較多時課題需要支付的開銷很大，如果沒有硬性要求的話，部分教師，特別是科研項目較小或較少的教師，寧愿學生到單位實習。因此，對于利用科研課題為學生提供實習機會的教師應當給予積極鼓勵和大力支持，并且根據(jù)具體情況進行適當?shù)莫剟睢?/p>
5．完善教學實踐的監(jiān)督機制教學實踐的監(jiān)督主要是針對畢業(yè)實習，到生產單位參予實踐的最大問題就是存在監(jiān)管的漏洞。學生究竟做沒做實際工作?論文倒底是自己的實際工作成果，還是生產報告的拷貝?有時很難分辨。因此不僅學校要建立相應的監(jiān)督機制，還應要求生產單位將學生的實習工作具體落實并進行有效的監(jiān)管，學校與企業(yè)或單位共同對學生進行監(jiān)督和管理，但必須是以學校為主、單位為輔，以學校的主動監(jiān)督帶動單位的被動監(jiān)督，以防單位出現(xiàn)“放水”現(xiàn)象。必要時，每年可根據(jù)依托單位對實習學生監(jiān)管的重視程度進行排名通報并與畢業(yè)生的推薦相掛鉤，促使其擔負起應有的責任和義務。
6．加強團隊教學的訓練勘查技術與工程專業(yè)是一門實踐性很強的專業(yè)，很多情況單靠個人是根本沒有辦法完成任務的，這就要求學生必須進行協(xié)同作業(yè)。因此加強合作、增強團隊意識一直為包括勘查技術與工程專業(yè)在內的很多實踐性專業(yè)所倡導。充分利用各次實踐教學機會，培養(yǎng)學生的團隊意識，有意識地為團隊教學訓練提供平臺和機會。實踐性教學中的分組作業(yè)，實際上就是一個小團隊。為了讓每個學生都能得到充分的鍛煉，并培養(yǎng)起應有的責任心和團隊精神，可以讓小組的各個成員輪次擔任主要負責人，規(guī)劃整個小組的階段性野外工作，組織小組討論，并協(xié)調與其他小組的關系等。小組成員也通過廣泛、積極的討論，提升自己的獨立思考能力、表達能力和溝通能力，有意識地加強協(xié)同作業(yè)的能力。
第5篇：工程地質學論文范文
關鍵詞：精莢教育；人才培養(yǎng)；教學改革
一、改革思路與教育理念
將科學研究實質性地納入教學過程，實現(xiàn)優(yōu)勢科研成果、科研資源向教學的轉化，達到高等學校教學與科研的完美有機結合，實現(xiàn)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)，乃是當前高等理科教育面臨的重大課題。為了進一步加強基地學生實踐能力、科學研究能力和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，我們必須對研究性教學改革的規(guī)律進行努力的探索。因此，如何正確處理科研與教學的關系，將科學研究實質性地納入教學過程，使科研成果有效地轉化為教育資源?本科一研究生教育應創(chuàng)建何種教學與研究相結合的氛圍，如何在教學過程中通過優(yōu)化課程結構建立一種基于研究探索的學習模式?如何有效地建立“教師一研究生一本科生”學術群體，是亟待解決的重要問題。
我們的思路是，充分利用地域優(yōu)勢和學科優(yōu)勢，構建貫穿本科一研究生教育全過程，在教學上循序漸進，在教學內容上密切協(xié)調，在實踐教學的地域上相互關聯(lián)、特色鮮明、科學合理的研究性教學體系。具體做法包括：
1、根據(jù)專業(yè)基礎課、專業(yè)課和專業(yè)選修課的不同性質，采用不同的教學新模式，將研究探索的思維意識溶入教學。
2、根據(jù)認知一技能一探索一綜合的不同階段，系統(tǒng)改革本科四個年級的野外實踐教學模式。
3、實施本科生科學研究培訓計劃，實現(xiàn)本科一碩士的貫通培養(yǎng)。
4、從本科抓苗子一碩士階段穩(wěn)定研究方向一博士階段特別注重發(fā)揮學科群的指導作用。在此過程中培育研究型精英人才。
二、課程教學過程中實施研究性教學
在課程研究性教學改革過程中，我們注重改變以往以驗證為目的的課程教學內容，培養(yǎng)學生全新的地學觀和綜合分析問題及創(chuàng)新性的能力，加強新思維、新技術和新方法在課程教學中的應用，建立特色鮮明、科學合理、循序漸進的課程教學新體系，全面體現(xiàn)研究性教學課程的設計性、綜合性及創(chuàng)新性。由于不同課程內容的差異，我們以課程的性質為依據(jù)，建立了具有特色的研究性課程教學模式。
1、專業(yè)基礎課程――綜合教學模式
以往的地質專業(yè)基礎課程教學多是以觀察為主，以達到理解課堂中理論的闡述和驗證課程中對地質現(xiàn)象形態(tài)的描述。我們在新的地質專業(yè)基礎課程課堂教學中，一方面突出重點，精簡原來過于繁瑣的記憶性內容，另一方面提出一些學科發(fā)展中具有代表性的問題及相應的參考文獻，通過學生自己的閱讀，寫出該方面學科發(fā)展綜述及自己對這些問題的認識。同時，在專業(yè)基礎課程的實習教學中只提供基本的地質素材，讓學生綜合運用所學知識，采用多種方法對所提供的地質現(xiàn)象、地質剖面進行分析，最終作出地質分析報告。教學中還提出一些學科前沿的熱點問題進行討論，學生最終以課程論文的形式完成教學的考核。實踐證明，這些是加強學生動手能力、綜合能力訓練行之有效的方法，對于提高學生思維能力有著良好的作用。
2、專業(yè)課程――現(xiàn)場實踐教學模式
部分專業(yè)課程，如構造地質學、礦床學、第四紀地質學等的課間野外現(xiàn)場教學是自20世紀70年代以來我們長期堅持的教學環(huán)節(jié)，并在長期教學過程中，不斷繼承、調整、改革而建立起來了新的教學模式。通過課間穿插的現(xiàn)場教學，使學生認識和掌握野外考察研究的程序、研究內容與工作方法，提高綜合分析的能力，為今后的科研工作進行方法、思路、綜合能力和科研報告編寫的訓練，提高學生的科研能力。
3、專業(yè)選修課程――研究性教學模式
對于本科高年級學生的專業(yè)選項課程，在充分掌握課程基本知識點的前提下，以教師命題和學生根據(jù)學科發(fā)展自己提出問題相結合的方式設立專題，給學生更多的空間在課外利用各種渠道收集與專題相關的資料，并嚴格按科技論文的形式撰寫各種形式讀書報告(學科發(fā)展綜述、存在科學問題以及自己的看法與認識等等)，不但培養(yǎng)學生獨立收集閱讀文獻和綜合分析資料的能力，而且還鍛煉了科學研究的方法和技能。
通過上述系列課程教學方式改革，在一定程度上改變了傳統(tǒng)的教學體系和教學方式方法，完善了本科階段的研究性教學環(huán)節(jié)，學生的素質、綜合能力全面增強。
三、野外實踐教學過程中研究性教學改革的實施
實踐是一切真知的源泉，對以實踐性強為突出特點的地球科學而言，地質演化歷史之長，各種地質現(xiàn)象及形成過程之復雜，絕大部分是無法模擬或不可再現(xiàn)的。因此地質學的特點要求必須有與之相適應的實踐教學體系。實踐過程就是認知思辨、訓練能力、提高素質、啟發(fā)思維、激發(fā)創(chuàng)新的過程。地質現(xiàn)象的不同觀察和不同認識、不同學術觀點的討論是培養(yǎng)正確的地球科學思維觀、獨立思考和創(chuàng)造性思維的過程。地球科學的發(fā)展和社會進步對人才的需求促使國內外地學工作者和教育者努力探索實踐性教學環(huán)節(jié)和課程設置。隨著思維科學和新技術、新方法的不斷發(fā)展，將科學研究引入教學、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，教學方式方法，均正在發(fā)生著重要變化，并取得了顯著成效。
實踐性教學過程在完成從單科性向綜合性，從認識性、繼承性向研究性，從驗證向創(chuàng)新，從灌輸式向啟發(fā)式、討論式，從傳統(tǒng)向高科技的思想觀念和方法轉變的基礎上，突出以學生為主體，全面改造實踐性教學環(huán)節(jié)的教學方法和方式，實現(xiàn)知、辯、行的全面訓練，培養(yǎng)基本素質和綜合思維，激發(fā)創(chuàng)新精神，具體內容包括：
1、在已有實踐性教學改革的基礎上，統(tǒng)籌本科四年的不同階段、不同課程的教學內容和計劃，構建課堂教學與實踐教學內容協(xié)調配置，時間穿插的循序漸進的實踐性教學新體系、完善本科實踐教學環(huán)節(jié)。
2、建設部分理論課程室內實踐和課間野外實踐教學的實踐教學模式。
3、建設秦嶺造山帶與相鄰地區(qū)在地域上相互關聯(lián)，具有豐富大陸地質內涵，在教學內容上循序漸進，具有科學性、綜合性和前瞻性的不同年級野外實踐教學基地和不同理論課程的課間野外實踐基地。
4、發(fā)揮學科優(yōu)勢，實現(xiàn)科研資源向教育資源的轉化，完成不同年級、不同實踐教學基地的教學內容建設和教材建設。
5、探索實踐教學認識一技術方法一多學科綜合思維與創(chuàng)新的實踐一研究性實踐一創(chuàng)新性實踐的循序漸進的實踐教學方式、方法。
6、建立數(shù)字地球實驗室，在實現(xiàn)硬件和軟件建設的基礎上，開發(fā)新技術、新方法與傳統(tǒng)的行之有效的地質方法密切結合，便于操作的研究方法。
7、建立與實踐性教學體系配合的、科學、自律的
管理體制。
8、在實踐教學過程中，加強人文素質培養(yǎng)，增強相互協(xié)作的團隊精神，形成既有嚴謹?shù)膶W習風氣，又有集體性與個性共存、生動活潑的人文環(huán)境。
四、學生科學研究訓練計劃的實施
為了加強學生科研能力的培訓，我系設立地質學本科學生創(chuàng)新課題研究基金。我們設立創(chuàng)新基金的宗旨是：強化學生的開拓精神和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維、創(chuàng)業(yè)精神和實踐能力，使其能盡早地參與科學研究、技術開發(fā)和社會實踐等課外學術科技活動，并得到基本的科研訓練。創(chuàng)新基金的資助原則為“理實結合、突出重點、鼓勵創(chuàng)新、注重實效”。資助辦法為“自主申請、公平立項、擇優(yōu)資助、規(guī)范管理”。為此，我們成立了“學生創(chuàng)新基金管理領導小組”，對基金重要事項和基金項目資助經費進行管理。
2003年度，我系批準創(chuàng)新基金立項21項，總資助金額達10.25萬元，研究領域涉及巖石學、礦物學、礦床學、地球化學、古生物學、古生態(tài)學、石油地質學、環(huán)境地質與災害地質學、工程地質學等十余個學科領域。2004年度立項17項，投入總經費9.8萬元。2005年度，批準創(chuàng)新基金立項18項，總資助金額達10.50萬元。2006年批準創(chuàng)新基金立項16項，總資助金額達11.50萬元。
目前，2003年度創(chuàng)新基金項目已全部結題，提交學術論文42篇，其中28篇已分別發(fā)表于《巖石學報(SCI源期刊)》、《地質通報》、《地球科學與環(huán)境學報》、《西北大學學報》等學術期刊。另有3項成果分獲西北大學挑戰(zhàn)杯特等獎和二等獎。這充分表明，創(chuàng)新基金計劃的實施成效十分顯著，對提高高年級本科學生的創(chuàng)新能力，以及實現(xiàn)本科一碩士研究生的貫通培養(yǎng)有極大的推動作用。
2004年度創(chuàng)新基金共提交學術論文23篇，部分論文分別發(fā)表在《科學通報(SCI源期刊)》、《地質通報》和《西北大學學報》等學術期刊上。
2005年度、2006年度的創(chuàng)新基金也在有條不紊的執(zhí)行中。
五、強化學生科學研究學術氛圍
為配合創(chuàng)新基金的實施，使學生能夠積極參與科研項目的研究和學術交流活動，為本科生搭建一個較好的學術交流平臺，地質學系積極鼓勵學生創(chuàng)辦了自己的學術刊物，進一步提高學生的理論水平、寫作能力和綜合素質。2004年，由地質學系學生自行撰稿、自主編輯的學生學術刊物《地學新苑》創(chuàng)刊，地質學系400多名同學從此有了一個采擷思想火花、交流學習心得、進行學術交流的園地。至今該刊物已出刊5期，發(fā)表學術小論文50余篇。
六、從本科抓起，為“百篇優(yōu)秀博士論文”培養(yǎng)后備人才
西北大學地質學系建立了完整而有特色的本科生和研究生培養(yǎng)體系。高層次的人才培養(yǎng)從本科生抓起，實施導師制和創(chuàng)新基金研究計劃，篩選出有培養(yǎng)潛力的苗子；碩士階段穩(wěn)定研究方向，注重科研能力培養(yǎng)；博士階段發(fā)揮整個學科的指導作用，重點放在創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。只要學生根據(jù)自己的特長穩(wěn)定在某一研究方向上長期不懈地努力，就能凝練出重要意義的科學問題和取得創(chuàng)新性研究成果。同時，抓好教學各個環(huán)節(jié)，實施教學改革和加強課程建設，取得豐碩成果。
在本科篩選培養(yǎng)階段，采取師、生雙向選擇最終確定的方式進行。即由不同研究方向的教師根據(jù)自己的科研特色和研究實際，提出科研小課題(有限時間、有限經費、有限目標)，學生根據(jù)自己的興趣和特長選擇課題，將導師制與創(chuàng)新基金有機地結合在一起，初步形成了教師―研究生―本科生研究群體與教師的科研項目―研究生的論文選題―本科生的創(chuàng)新基金等多層面的課題組，從而將導師制、創(chuàng)新基金研究計劃、實驗室開放及本科畢業(yè)論文有機地融為一體。這一措施，使部分高年級本科學生實質性地獨立承擔小課題或加入到教師的科研群體中。本科學生―研究生―教師共同進行野外工作、同場參與學術報告和學術討論，形成了頗具西北大學特色的科研群體模式，真正實現(xiàn)了將科學研究實質性地納入教學過程，實踐教學由綜合向研究性的轉變。從而使本科科研訓練實踐教學產生了質的飛躍，學生以第一作者身份公開發(fā)表的論文數(shù)明顯增加。
在博碩士研究生培養(yǎng)階段，采取以導師為主、導師負責與指導小組集體培養(yǎng)相結合的方式，充分發(fā)揮整個學科的指導作用。以參加科研課題為主線，著重培養(yǎng)研究生獨立進行野外和室內創(chuàng)新性科學研究的素質和能力。培養(yǎng)過程中采取理論學習與科學研究實踐相結合，知識傳授與素質教育相結合，基本訓練與能力培養(yǎng)相結合的原則，特別注重對于創(chuàng)新能力、科學道德、嚴謹學風和敬業(yè)精神的培養(yǎng)。此外出臺碩博連讀政策，以穩(wěn)定部分學生的研究方向：舉辦研究生論壇和科學沙龍，為研究生搭建學術平臺。實踐證明這套培養(yǎng)方案行之有效，先后有四篇博士論文被評為全國優(yōu)秀博士學位論文。
七、結語
1、將科學研究實質性地納入教學過程，實現(xiàn)了優(yōu)勢科研成果、科研資源向教學的轉化，達到高等學校教學與科研的完美有機結合。
2、通過高年級本科學生科學研究培訓計劃的大力度實施，初步實現(xiàn)了本科一碩士研究生的貫通培養(yǎng)，極大地提高了學生的創(chuàng)新能力和獨立研究能力。
第6篇：工程地質學論文范文
關鍵詞：膨脹巖 路塹 邊坡防護 破壞機理
中圖分類號：U213.15 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）09（b）-0105-04
膨脹巖土屬于特殊巖土，在我國分布較廣[1]。因膨脹巖具有顯著的脹縮特性，工程中往往不宜做出正確的評價，且施工方法缺乏應變能力，給實際工程帶來許多預料不到的危害[2]。近年來，隨著高速公路、鐵路等工程的建設的快速發(fā)展，許多工程涉及到了膨脹巖路塹邊坡問題。
工程人員借助工程地質學、巖體力學和土力學等學科的知識和成果，對膨脹巖邊坡進行了研究與探討，在理論和實踐兩方面均取得了一些進展[3]。蔣忠信等[4]從膨脹巖的脹縮性、碎裂性、低強度性及膨脹巖路塹邊坡支護工程的適應性分析入手，提出了以膨脹巖工程地質分類為基礎的膨脹巖地區(qū)鐵路選線和路塹邊坡設計原則；答治華等[5]在對膨脹巖邊坡進行病害特征地質調查和分析的基礎上，提出了膨脹巖邊坡的防護加固原則；楊慶等[6]總結近幾年的研究成果，認為在處理膨脹巖邊坡工程時，應盡量避免原巖擾動，減小活化程度，有效的隔離膨脹巖與水分的接觸，做好防排水工作，利用錨桿、錨索、支護或擋板等加固巖體，采取控制與適度膨脹相結合的防治方法；李青云等[7]對南水北調中線工程中的典型膨脹巖進行深入的試驗研究，提出了膨脹巖渠坡治理的主要措施和設計施工導則，并對比了不同措施的處治效果。
盡管在工程實踐中，對膨脹巖邊坡已積累了一定的工程經驗，但其邊坡病害問題仍不斷出現(xiàn)，這與膨脹巖邊坡的工程特性與病害機理認識不足不無關系。因此，該文從膨脹巖路塹邊坡的病害特征出發(fā)，闡述膨脹巖邊坡的破壞機理及影響因素，總結了膨脹巖路塹邊坡的設計基本原則，并針對其病害提出可采取的防治技術措施，以期為加深對膨脹巖邊坡的認識提供一定參考。
1 膨脹巖路塹邊坡病害特點
膨脹巖路塹邊坡病害多是在工程開挖暴露條件下，因水的作用而發(fā)生，暴露失水、風化和降雨是膨脹巖產生強烈干縮膨脹的先決條件。因此，膨脹巖的病害分析必須考慮工程開挖和運營過程中可能引起的工程環(huán)境變化。
膨脹巖邊坡失穩(wěn)的特點是在無支護條件下，淺層逐次發(fā)生開裂、剝落和滑塌，如圖1所示；在有支護條件下，常見表面開裂，嚴重時支護整體性喪失穩(wěn)定性。在反復浸水和失水作用下，淺層膨脹巖邊坡體反復脹縮，使巖體結構遭破壞，原有力學強度衰減，直至無法自穩(wěn)而滑塌，巨大的膨脹壓力是引起支護結構開裂的根本原因。膨脹巖滑坡往往具有：①季節(jié)性；②區(qū)域氣候性；③逐級牽引性；④漸進性；⑤結構與構造性；⑥淺層性；⑦在相當平緩的邊坡上也會發(fā)生滑坡。膨脹巖滑坡的這些特征，除了當?shù)氐臍夂蚝偷匦蔚纫蛩赝猓€與膨脹巖本身所具有的多裂隙結構和構造性有關，其邊坡破壞受到軟弱結構面的控制，如圖2所示。
膨脹巖邊坡的破壞形態(tài)既不同于巖石的破壞形態(tài)，也不同于土體的破壞形態(tài)，其破壞形態(tài)可分為：①面滑動；②平面張裂滑動；③追蹤式階梯形滑動；④屈服拉裂剪切滑動；⑤弧形滑動；⑥脹裂破壞。工程中最為常見的破壞形態(tài)為脹裂破壞。就膨脹巖邊坡的變形破壞類型而言，可分為三種破壞類型。①坡體失穩(wěn)；②坡面失穩(wěn)；③邊坡失穩(wěn)[8]。其中又以坡面失穩(wěn)和邊坡失穩(wěn)兩種類型為主。坡面失穩(wěn)的破壞形式有剝落、溜塌、局部崩塌；邊坡失穩(wěn)的破壞形式有坍塌和滑坡。膨脹巖的坡面病害一般發(fā)生在邊坡表層受氣候影響較大的區(qū)帶內，其深度與大氣營力的作用直接相關，但一般不超過lm。濕脹干縮是膨脹巖產生這類病害的原因。坍塌是膨脹巖邊坡中最常見的病害形式之一。邊坡開挖引起坡腳應力集中，同時膨脹巖巖體結構破碎，吸水膨脹導致巖體強度衰減是產生這類病害的根本原因。坍塌體的邊界受到巖體結構面控制，規(guī)模不一，大的可波及到整個坡體。
2 膨脹巖路塹邊坡破壞機理
膨脹巖邊坡在開挖后將經歷不同階段的動態(tài)變形。開挖后邊坡表現(xiàn)出前緣水平滑動為主，后緣垂直下坐的運動趨勢，但裂縫充水，受到持續(xù)孔隙水壓力作用時，邊坡表現(xiàn)出整體滑動趨勢。在強膨脹巖中，常沿強度較低的面形成中型滑坡。但下伏砂巖、泥質砂巖中有地下水補給時，滑帶可向下發(fā)展至膨脹巖內，出現(xiàn)順層滑動，也可以產生切層滑動。
3 膨脹巖邊坡失穩(wěn)的影響因素
影響膨脹巖邊坡失穩(wěn)的主要影響因素有工程特性、邊坡形狀和工作條件、干濕效應、開挖及加固措施等[9]。歸納起來，分為三個方面：巖體內在原因、外在環(huán)境影響和人類工程活動[10]。①巖體內在原因主要表現(xiàn)在物質組成、裂隙作用和濕化性影響。膨脹巖含有大量親水粘土礦物，如蒙脫石、伊利石等，具有吸水膨脹和失水干縮特性，這是影響其宏觀工程性質的最關鍵因素。裂隙的存在破壞了巖體的連續(xù)性，同時也為風化營力進入巖體提供了通道，使得風化作用隨著結構構造面延伸至地表以下較深的部位，也為工程性質更差的裂隙面填充物質提供了場所；此外，裂隙造成了巖體應力集中，為邊坡的連續(xù)破壞創(chuàng)造條件。濕化性決定著膨脹巖邊坡的坡面風化病害特征，同時也影響著邊坡的坡體病害。②外在環(huán)境因素主要有：氣候、地形地貌、地表水與地下水條件等。對于膨脹巖邊坡，水的軟化作用不容忽視，水能加劇膨脹巖的干濕循環(huán)作用，降低滑面（帶）巖土強度，促使和加劇滑坡的形成和滑動。氣候變遷與氣象變化，也常導致膨脹巖邊坡失穩(wěn)，歸根結底也是因為水的影響。③人類工程活動的影響。人們在膨脹巖地區(qū)所采取的不當工程活動（如勘察不準確、設計方案不合理或施工方法欠妥等）間對邊坡穩(wěn)定性產生不利影響，也是觸發(fā)滑坡發(fā)生和發(fā)展的重要因素。
4 膨脹巖路塹邊坡的設計原則
膨脹巖邊坡的防護設計應基于其變形機制和破壞模式，根據(jù)不同的變形機制和潛在破壞模式設計相應的防護加固對策，以“放緩邊坡、坡腳支擋、非全封閉防護”為宜[11]。用樁、墻固腳可解決坡腳巖體強度不足的問題并抵御滑動，以采用抗滑樁、重力式抗滑擋土墻或重力式錨桿擋土墻較有效。抗滑樁需要考慮側壁應力的控制，加大埋深。擋土墻埋深需要超過氣候劇烈影響層，考慮附加膨脹力加大截面以抗傾覆[12]。另外，邊坡設計時，還必須綜合考慮膨脹巖土的類型、性質、填筑條件，工程措施以及地區(qū)氣候特點等因素。上部邊坡放緩至穩(wěn)定坡率，與巖體低剪切強度相適應。分級留平臺以減小趾部壓力。坡面防護措施貫徹“允許膨脹力釋放和裂隙水排泄”的宜疏勿堵的原則，以采用錨桿框架加草皮護坡和干砌片石護坡等非全封閉防護為宜。若采用全封閉的漿砌片石護坡，則應注意泄水，加大厚度；若采用漿砌片石骨架加草皮護坡，則應加大骨架的埋深和截面，避免淺層溜坍和坡面鼓脹。
現(xiàn)行《鐵路特殊路基設計規(guī)范》（TB10035-2006）[13]提出膨脹巖路塹邊坡設計應遵循：“緩坡率、寬平臺、加固坡腳和適宜的坡面防護相結合的原則”；邊坡坡率及平臺寬度視邊坡的高度及巖土質條件按表1設計，邊坡高度大于10 m時應結合穩(wěn)定性分析計算進行設計。同時規(guī)范對邊坡防護加固給出了應遵循的規(guī)定：
a）可能發(fā)生淺層破壞時，宜采取半封閉的相對保濕防滲措施；
b）可能發(fā)生深層破壞時，應結合淺層破壞，通過邊坡穩(wěn)定性分析確定加固處理措施；
c）膨脹巖強度指標應采用低于峰值強度值，可采用反算和經驗指標；
d）支擋結構基礎埋深應大于氣候影響層深度，反濾層厚度應適當加厚；
e）路塹邊坡防護加固類型依據(jù)工程地質條件、環(huán)境因素和邊坡高度按表2～表3設計。
由于膨脹巖的復雜性、可變性和不確定性，地質勘察參數(shù)往往難以準確確定，而設計理論尚不完善，且設計方法帶有經驗性和類比性。因此，膨脹巖地區(qū)的路塹邊坡工程設計，不應忽視的重要內容是根據(jù)施工中的信息反饋和現(xiàn)場監(jiān)控資料進行不斷校核、補充和完善原始設計，即采取信息化設計的原則。
5 膨脹巖邊坡防治技術措施
膨脹巖邊坡治理的工程實踐表明，膨脹巖邊坡防治應從邊坡控制和邊坡治理兩個方面著手，綜合運用邊坡控制和邊坡治理技術措施，保證邊坡的長期穩(wěn)定性。邊坡控制技術措施主要有：排水工程、削方減載、漿砌片石、格構護坡、植物防護等；邊坡治理的措施主要有：抗滑樁支擋、擋土墻支擋及格構錨固等。
5.1 排水工程措施
水分遷移變化是導致膨脹巖工程性狀惡化，誘發(fā)邊坡失穩(wěn)的重要原因之一。因此，在膨脹巖路塹邊坡治理中，要始至終保證邊坡不受或降低遭受外界地表水及地下水的侵蝕。在易發(fā)生滑坡或已經產生滑坡的邊緣上方修筑截水溝，隔離滑坡體以外的地面水，由截水溝引向橋涵或排水溝排出；在坡面上設置樹枝狀排水溝來排除坡體范圍內的地表水；對于坡面裂縫，或截水溝滲水形成的大裂縫，應及時予以充填夯實，防止地表水向下入滲。對于地下水一般以疏導為主，通常設置盲溝排水。
5.2 坡面防護措施
（1）物理防護。
隨著大氣營力的作用，邊坡表層暴露的膨脹巖巖體強度逐漸降低，使得坡面難于維持原有坡率，進而導致坡面病害的產生。因此，膨脹巖邊坡坡面防風化是坡面防護的重要內容。目前，常用的物理性坡面防護技術措施主要有：水泥砂漿抹面、噴漿、噴混凝土、灰土捶面、漿砌片石骨架護坡、漿砌片（條、卵）石護坡、錨桿掛網(wǎng)噴混凝土、鋼纖維混凝土噴錨、土工織物、植被防護等。這些坡面物理防護技術措施在許多大型工程中已得到廣泛應用，但不同的技術措施在使用中各有利弊[14]。
（2）化學防護。
化學防護主要是使用化學改性方法改良膨脹巖土自身的膨脹性。常用的化學改性劑有：DAH（十二胺氯化物）混合溶液、樹根樁+CMA混合溶液、土壤生態(tài)改性劑、NT無機防水材料等。該類方法主要用于膨脹土邊坡的坡面防護[15]。對于膨脹巖坡面防護，不宜采用全封閉措施，護坡過程應以非全封閉或柔性封閉類型為宜。
5.3 坡體支護措施
膨脹巖坡體支護措施有傳統(tǒng)的坡腳重力式擋土墻及新型的錨桿框架護坡、板樁墻、錨桿擋土墻等。其中，以漿砌片石坡腳擋墻應用的最多，對弱～中等的膨脹巖邊坡支護效果較好。但對于強膨脹巖邊坡，因坡腳擋墻設計尺寸不足而出現(xiàn)破壞的實例較多；錨桿框架護坡和錨桿擋土墻在膨脹巖塹坡的應用效果良好，但錨桿框架護坡的框架間坡面巖體的防風化措施必不可少，否則，坡面剝落、碎落、溜塌病害不斷發(fā)展，會使框架梁支護作用失去效果；邊坡較低時可采用干砌片石護坡、漿砌片石骨架護坡，地面反坡時方可采用漿砌片石護坡，草皮作為框架、骨架護坡補充，支撐滲溝、石灰土樁可作固坡之用。土釘墻在膨脹巖邊坡工程中應慎用。另外，在弱成巖或強或全風化的膨脹巖塹坡中，支撐滲溝的作用是明顯的。
6 結語
膨脹巖是一類受氣候和環(huán)境影響較敏感的巖土體，因其易擾動，且具有脹縮性、裂隙性、崩解性和流變性等復雜工程性狀，使膨脹巖邊坡病害及其防治成為工程中的突出難題之一。對于工程中常遇的膨脹巖路塹邊坡，應充分認識膨脹巖工程力學特性和病害產生機理，采用綜合防治方法，以“穩(wěn)固坡腳，保濕防滲、剛柔結合、以柔治脹”為主要思路，同時應針對主要病因和膨脹巖性質不同而有所側重。總之，膨脹巖路塹邊坡工程有章可循，但決不可生搬硬套，無論采取何種技術措施，把握膨脹巖的工程力學屬性才是根本。
參考文獻
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第7篇：工程地質學論文范文
【關鍵詞】邊坡；穩(wěn)定性；分析方法
Slope Stability Analysis Methods Research Status Analyses
Wang Jin-tao1， Yang Deng-feng1，2
（1.School of Civil Engineering，Qingdao Technological University Qingdao Shandong 266033；
2.China University of Mining &Technology Beijing 100083）
【Abstract】In view of all kinds of serious landslide disaster in our country，the history and the present situation of research on the slope. Described the major domestic value of theoretical research and its application， slope stability analysis method and its development were analyzed and summarized in this paper. Application should be based on the characteristics of slope engineering， taking rational analysis methods to obtain a more objective， reliable and reasonable evaluation results.
【Key words】Slop；Stability；Analysis method
1. 引言
隨著我國經濟的蓬勃發(fā)展，大量高層建筑、水利水電設施、礦山、港口、高速公路、鐵路等工程項目開工建設。在這些工程建設過程中或建成運營期間，不可避免地形成了各種邊坡工程。邊坡失穩(wěn)產生的滑坡災害已經與地震、火山并列成為全球三大地質災害之一 [1]，在我國每年各類滑坡造成的經濟損失高達200億元，死亡數(shù)百人。因此，深入開展邊坡失穩(wěn)機制及監(jiān)測預警研究，對于減少滑坡地質災害、推動邊坡治理技術發(fā)展、保障國家財產和人民安全有十分重要的意義。論文重點對國內外近年來邊坡穩(wěn)定性分析方法及其進展做簡要介紹。
2. 邊坡穩(wěn)定性分析方法研究現(xiàn)狀
人們對邊坡穩(wěn)定性分析的研究已逾百年，它涉及包含工程數(shù)學、力學、工程地質學、工程結構、現(xiàn)代計算技術等多個學科。隨著科學的發(fā)展，人們對邊坡穩(wěn)定性的研究經歷了從經驗方法到理論研究、從定性研究到定量研究、從單一評價到綜合評價、從傳統(tǒng)理論方法到新理論新方法的過程 [2]。
2.1 工程地質分析法。
工程地質分析法是一種以工程地質類比方法、地質成因演化理論和巖體結構控制理論為理論基礎的定性分析方法。通過工程地質勘察，首先對工程地質條件進行綜合調查，分析已有的邊坡破壞現(xiàn)象的成因、影響因素、發(fā)展規(guī)律等，然后分析所研究邊坡與已發(fā)生破壞邊坡在地質條件上的相似性和差異性，對比得出該邊坡的穩(wěn)定性分析與其發(fā)展趨勢。該方法綜合考慮了各種影響邊坡穩(wěn)定的因素，可對邊坡穩(wěn)定性及發(fā)展趨勢迅速地做出預測，在確定復雜地質條件下巖質邊坡的失穩(wěn)模式和破壞機制方面獨具價值 [3]。但地質條件因地而異，使用此方法主觀性較強，對研究者的實踐經驗要求較高。
2.2 極限平衡分析法。
極限平衡分析法又稱條分法，是出現(xiàn)較早并已納入行業(yè)規(guī)范的定量分析方法。該方法通過假設潛在的滑動面，將滑坡體人為劃分為若干剛性條塊，然后建立條塊間的靜力平衡方程，求解邊坡的安全系數(shù)，鎖定最危險滑動面。研究者們對極限平衡分析法的改進主要著重兩方面：一是研究最危險滑動面位置的規(guī)律，減少滑動面假設次數(shù)，以期減少計算量；二是對極限平衡分析法中的假定進行改進或補充，使之更符合實際。隨著研究的不斷深入，人們對極限平衡方法的研究逐漸由二維轉向三維，并取得了一些列成果。
2.3 數(shù)值分析法。
隨著計算機技術的飛速發(fā)展，高精度、多因素耦合作用下的邊坡穩(wěn)定性數(shù)值模擬得以實現(xiàn)。常見的數(shù)值計算方法有：有限單元法、有限差分法、邊界元法、離散元法、快速拉格朗日分析法等。適于邊坡穩(wěn)定性分析的數(shù)值分析方法很多，基于各種數(shù)值分析方法的程序也層出不窮，以下主要介紹了應用比較廣泛的三種數(shù)值分析方法。
2.3.1 有限元法。
（1）有限元法是一種比較成熟的數(shù)值分析方法，它將無限自由度的結構體系轉化為有限自由度的等價體系，可以給出巖土體中應力、應變的大小和分布，避免了極限平衡法中過于簡化滑體的缺陷。還可以進一步研究邊坡體的流變效應、滲流問題、塑性區(qū)的形成過程等復雜問題。
（2）有限元強度折減法是在邊坡穩(wěn)定性分析中常用的一種有限元方法。它的原理是在有限元計算中，將邊坡巖土體強度參數(shù)逐漸降低直至達到其破壞狀態(tài)為止，程序可以自動根據(jù)計算結果得到破壞滑動面，同時求得強度儲備安全系數(shù)。唐春安 [4，5]將強度折減法引入到巖石破裂過程分析RFPA方法中，形成了針對巖土結構穩(wěn)定性分析的RFPA-SRM強度折減法，該方法可充分考慮材料細觀、宏觀非均勻性、地下水滲流對邊坡的穩(wěn)定性影響，為邊坡穩(wěn)定分析提供了一種新方法，李連崇 [6]等人采用RFPA-SRM強度折減法對邊坡安全系數(shù)、含節(jié)理巖坡穩(wěn)定性進行了深入的研究和探討。
2.3.2 離散元法。
離散單元法的基本原理是：將所研究的區(qū)域劃分為一個個任意形狀的塊體單元，這些單元可以是剛性的也可以是非剛性的，單元之間通過接觸關系，建立位移和力的相互作用規(guī)律。計算時按照時步迭代并遍歷整個塊體組合，直到每個塊體達到平衡狀態(tài)，不再出現(xiàn)不平衡力和不平衡力矩為止。這種方法適用于解決非連續(xù)介質大變形問題，尤其是在分析被結構面分割的巖質邊坡的變形破壞過程時是非常實用的。近年來我國學者胥良 [7]、朱永生 [8]、曹琰波 [9]等人在離散單元法方法的實際應用方面做了大量的工作。在數(shù)值分析和理論研究方面都取得了顯著的成果。
2.3.3 快速拉格朗日法。
（1）快速拉格朗日法考慮到材料的非線性和幾何學的非線性，采用了離散模型方法、動態(tài)松弛方法和有限差分方法三種技術，將連續(xù)介質的動態(tài)演化過程轉化為離散節(jié)點的運動過程，可以準確地模擬材料的屈服、塑性流動、軟化直至大變形。同時，該方法還可以考慮錨桿、擋土墻等支護結構與圍巖的相互作用，被廣泛地應用于邊坡、土石壩、隧道圍巖等的穩(wěn)定性評價與支護設計中。基于快速拉格朗日法開發(fā)的FLAC [10]程序在國際上得到了廣泛的應用。雖然快速拉格朗日法處理巖土工程問題具有極大的優(yōu)越性，但也有不足之處。例如，對線性問題快速拉格朗日法要比相應的有限元法耗時更多，它只是在模擬非線性、大變形或動態(tài)問題時更具適用性。
（2）數(shù)值分析理論和相應的程序種類繁多且各具特色，因此在邊坡穩(wěn)定性研究中應針對實際情況合理選取相應的數(shù)值分析理論和程序。由于巖土體性質并非均質，地質構造錯綜復雜，加之各種外界因素（滲流、溫度、地震力等）的影響，邊坡實際破壞過程與數(shù)值模擬是存在一定差距的。
2.4 非確定性分析方法。
邊坡穩(wěn)定性分析過程中存在著大量不確定的因素，隨著學科的發(fā)展，這些因素逐漸為人們所重視。在多學科交叉的學術背景下，邊坡穩(wěn)定性非確定分析方法逐漸發(fā)展起來并應用到實際工程中。
2.4.1 可靠性分析法。
邊坡工程的可靠性分析方法借鑒了結構工程可靠性分析理論的方法，結合邊坡工程自身特點，將邊坡巖土體性質、外部荷載、地下水、計算模型等視作隨機變量，采用概率分析方法和可靠度尺度描述邊坡工程系統(tǒng)的質量。我國《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2009） [11]指出，大型邊坡涉及除按邊坡穩(wěn)定系數(shù)值計算邊坡穩(wěn)定性外，尚宜進行邊坡穩(wěn)定的可靠性分析，并對影響邊坡穩(wěn)定性的因素進行敏感性分析。該方法計算所需的大量統(tǒng)計資料不易獲取、各因素的概率模型及其數(shù)字特征的合理選取還存在問題，并且計算比通常的方法復雜，目前在邊坡穩(wěn)定性分析中還處于探索階段，一般在實際工程中只作為一種輔助手段。
2.4.2 模糊數(shù)學分析法。
模糊數(shù)學分析法是把模糊理論應用到邊坡穩(wěn)定性分析中。應用該法時先分析影響邊坡穩(wěn)定的各種因素，賦予它們不同的權限，然后建立模糊關系矩陣并求出各個因素對穩(wěn)定性的影響，最后用模糊評價方法的最大隸屬原則進行選擇，把邊坡分為穩(wěn)定、較穩(wěn)定、較不穩(wěn)定及不穩(wěn)定等幾個等級，為研究多因素、多變量對邊坡穩(wěn)定性的綜合影響提供了行之有效的手段。李彰明 [12]對某一大型露天礦邊坡工程地質條件進行調查并進行了物理力學性質測試，對模糊數(shù)學分析法在邊坡穩(wěn)定性分析中的應用做了研究。洪海春等 [13]將模糊數(shù)學應用于邊坡問題，提出了確定模糊安全系數(shù)的方法。應用此法的困難之處在于相關因素及各因素邊界值的確定，各種影響因素的權重多由經驗確定，主觀性稍強。
2.4.3 灰色系統(tǒng)預測法。
灰色系統(tǒng)理論認為，在決定事物的諸因素中，若既有已知的，又有未知的或不確定的，它們所在的系統(tǒng)則成為灰色系統(tǒng)。該法將邊坡視為一個灰色系統(tǒng)，通過數(shù)據(jù)處理找出不完全信息的關聯(lián)性，確定它們對邊坡穩(wěn)定性影響的主次關系，進而利用多因素疊加分析評估邊坡的穩(wěn)定性。此方法適合對含有不確定因素（如復雜的地質環(huán)境、節(jié)理裂隙發(fā)育情況不明）較多的邊坡進行評價。
2.4.4 神經網(wǎng)絡分析法。
神經網(wǎng)絡法將神經網(wǎng)絡理論引入到邊坡穩(wěn)定分析中來，把影響邊坡穩(wěn)定的因素視為變量，建立這些因素與邊坡安全系數(shù)之間的非線性映射模型，利用神經網(wǎng)絡的高度非線性映射能力預報邊坡的穩(wěn)定性。該法適于對知識背景不清楚、推理規(guī)則不明確、難以建模的邊坡工程進行分析。趙勝利 [14]等采用SOM和BP復合神經網(wǎng)絡模型，描述邊坡穩(wěn)定性程度及影響因素之間的復雜非線性映射，具有較高的分析準確率，有較強的工程應用價值。
3 結論
邊坡穩(wěn)定性分析與監(jiān)測多年來取得了很多有價值的成果，傳統(tǒng)方法不斷得到完善，新理論新方法層出不窮，推進了我國滑坡災害防治工作的發(fā)展。
（1）現(xiàn)行邊坡穩(wěn)定性分析方法種類繁多，極限平衡法因其方法簡便可行，因而工程中比較常用。但其只考慮了條塊間和滑面上下兩部分之間的相互作用力，未考慮巖土體內部的應力作用，邊界條件也過于簡化，其結果往往誤差較大。
（2）數(shù)值模擬在解決邊坡工程問題時精度高，靈活性和適應性強，成為了邊坡穩(wěn)定性研究的有效手段，并將越來越多的運動到邊坡工程問題中。但由于巖土工程問題的復雜性，邊坡工程的數(shù)值分析還有很多工作要做。
（3）當前很多非確定性分析方法被引入到邊坡穩(wěn)定性分析中，極大地促進了邊坡研究的發(fā)展。但是有些新理論處于研究的初期階段，尚未普遍應用在邊坡工程領域，還有待進一步研究、推廣。
（4） 由于邊坡工程的復雜性和影響因素的多樣性，任何一種單一的理論和方法都不能較全面的解決具體工程問題，在實際應用中應根據(jù)邊坡工程的具體特點，選用合理的理論分析方法，并與監(jiān)測結果比對，得到更加客觀、可靠、合理的評價結果。
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[基金項目]住房和城鄉(xiāng)建設部科技項目（2012-K3-21）資助。
第8篇：工程地質學論文范文
關鍵詞：巖質邊坡；穩(wěn)定性；工程地質
Abstract: the stability of rock slope engineering geology problem is an important research topic, problem to solve urgently and in engineering practice. However, the research on this issue, both at home and abroad are discussed, but also did not form a complete theoretical system. In order to promote the research work in this area and solve the present problems in production practices, this paper attempts from the geological point of view, the factors influencing the stability of rock slope is discussed, improper and mistakes and reader criticism.
Keywords: rock slope; stability; engineering geology
中圖分類號：U213.1+3 文獻標識碼：A文章編號：2095-2104（2013）
1引言
邊坡的變形往往是及其復雜的，影響因素很多歸納起來可以分為外在因素和內在因素兩個方面。
外在因素，包括風化作用，水的作用，地震及人為因素等這些因素的變化是很快的，但是它們只有通過內在因素才能對邊坡的變形和破壞起作用，或者促進邊坡變形的進一步加快。
內在因素，包括地貌條件、巖石性質、巖體結構面與巖體結構等。他們的變化雖然十分緩慢，但決定著巖質邊坡變形的形式和規(guī)模，對其穩(wěn)定性起著控制性的作用，是巖質邊坡變形的先決條件。
2巖體結構與坡體結構
巖質邊坡的工程地質特性與其所在巖體的工程地質特性密切相關，為了建立邊坡巖體的坡體結構必須先考慮所在巖體的巖體結構特性。谷德振在20世紀就曾經提出了“巖體結構”的概念，把繁雜的巖體簡化為科學的結構類型來研究，認為巖體的穩(wěn)定性是由巖體結構所控制。結構面是控制荷載作用下巖體的力學影響及其作用方式的主要因素之一，所以也在一定程度上控制了工程巖體的穩(wěn)定性。
坡體結構是坡面以下一定范圍內的巖體，對于工程邊坡則是工程活動影響范圍內巖體的地質結構面和巖石結構體以不同形式的相互組合。坡體結構既具有特殊的工程地質性質，同時具有邊坡所在巖體的巖體結構特征。當前，人們在建立坡體結構模型時主要考慮傳統(tǒng)的邊坡分類方法以及其巖體結構特征，這對于坡體特殊的工程地質特性是無法充分反映的。
3影響邊坡穩(wěn)定性的外在因素
風化作用組成邊坡的地表巖體受到水文氣象生物等作用，發(fā)生物理和化學風化，從而使巖質邊坡的穩(wěn)定性降低。實測資料說明，巖石風化越深，邊坡的穩(wěn)定性越差，穩(wěn)定坡角越小風化作用對邊坡的影響情況為：使邊坡巖體的結構遭到破壞，降低巖石強度，從而使巖塊松動脫落；使巖體構造裂隙進一步擴大，從而增大巖體的透水性；使巖體孔隙度增加，含水量增多，加速巖體中親水成分軟化，寒冷地區(qū)的冰劈作用及地表巖體裂隙中生長植物的根劈作用，以上作用使得巖體更加破碎或巖體結構面進一步擴大，從而減小了巖體滑動面上的法向正應力或降低巖體的阻滑力進而降低了巖質邊坡的穩(wěn)定性。
不同風化帶對巖質邊坡的穩(wěn)定影響不同，整體表現(xiàn)為：隨巖體風化作用的減弱（風化作用隨著巖石的埋深增大而逐漸減弱）其邊坡穩(wěn)定性越來越好。當然由于巖石性質，組織結構和完整性不一，及各處的風化因素不同，因此風化帶的厚度和分布狀況都有極大差別，自然界的風化作用總是繼續(xù)進行著的，巖石性質和邊坡的穩(wěn)定性在不斷地惡化。
水的作用：地表水和地下水對巖質邊坡的穩(wěn)定性有顯著影響，主要表現(xiàn)在沖刷作用、溶解作用、軟化作用、潛蝕作用、靜水壓力作用、動水壓力作用及浮托力作用等。
地表水沖刷河谷岸坡使斜坡變陡變高，從邊坡巖體失去支撐而導致邊坡失穩(wěn)例如：一般水庫蓄水初期，庫岸坍滑極為普遍；溢洪道下游巖基在高速水流沖刷下形成沖刷坑，其發(fā)展的結果會使沖刷坑邊坡不斷崩落。
對于巖質邊坡來說，當巖體或其中的軟弱夾層親水性較強、有易溶于水的礦物存在時，浸水后巖石或巖體結構遭到破壞，發(fā)生崩解泥化現(xiàn)象，從而降低巖石的抗剪強度，使阻滑力降低，造成邊坡失穩(wěn)。
4 .影響邊坡穩(wěn)定性的內在因素
地貌條件：地貌是因為地球內外的應力作用而導致的地表連綿起伏的狀態(tài)。它會對巖質邊坡的穩(wěn)定性產生直接的影響，一般有以下幾個方面：邊坡失穩(wěn)的基本條件是臨空面，山體臨空面數(shù)量越少，邊坡的穩(wěn)定性越好，對于邊坡臨空面來說，在工程地質情況相似的前提下，平面呈凹形的邊坡比呈凸形的邊坡穩(wěn)定性好；邊坡所處的地貌單元部位和邊坡穩(wěn)定的關系為：陡坡、陡崖、階地前沿、河流凹岸等地帶的巖質邊坡穩(wěn)定性較差。
巖石性質：巖石的性質主要是從以下幾個方面來影響邊坡的穩(wěn)定性：成因不同的巖石在外部的環(huán)境相同的前提下其邊坡的穩(wěn)定性是不同的，具體表現(xiàn)為強度較低、巖質較軟，抗風化能力低及浸水易軟化的巖石形成的邊坡穩(wěn)定性很差；巖石礦物的成分不同也往往對邊坡的穩(wěn)定性影響也不同，例如當巖質邊坡軟弱夾層中的粘土礦物為高嶺石和蒙脫石時邊坡的穩(wěn)定性則相差較大，因粘土礦物中的高嶺石在浸水時表現(xiàn)為親水性很弱，膨脹性較小，因而穩(wěn)定性較好，相反粘土礦物中的蒙脫石在浸水時表現(xiàn)為親水性很強，膨脹性較大，因而穩(wěn)定性較差。
影響邊坡穩(wěn)定的基本因素是巖石性質的不同，所以不同巖性的巖層組成的邊坡有不同的破壞形式。比如，泥巖、第三系紅色頁巖、二疊系煤系巖組、古老的泥質變質巖系以及裂隙粘土都是易滑坡的地層，通常情況下無法形成較高的陡立自然邊坡。但是，某些質地較為堅硬的巖層（如花崗巖）組成的邊坡就很容易形成高度較高的陡立自然邊坡，這種類型的邊坡失穩(wěn)往往以崩塌為主。
結構面的傾角和傾向與邊坡穩(wěn)定性的關系為：當巖體穩(wěn)定性控制結構面的傾向與邊坡方向相同并且小于邊坡角度時的穩(wěn)定性較差（圖1b），當巖體穩(wěn)定性控制結構面的傾向與邊坡方向相反且大于邊坡角度時的穩(wěn)定性較好（圖1a）；在結構面的傾向與邊坡方向相同的緩傾邊坡中，結構面傾角越陡，穩(wěn)定性越好（圖1c的穩(wěn)定性較圖1b好）；結構面水平的巖層組成的邊坡穩(wěn)定性亦好（圖1d）。
圖一：巖體結構面傾角和傾向與邊坡穩(wěn)定性關系
結構面的組數(shù)和數(shù)量與邊坡穩(wěn)定性的關系為：邊坡巖體所具有的切割面越多，使得邊坡巖體的臨空面和滑動面增多，整個邊坡變形破壞的自由度變大，組成滑動塊體的機會也增大，從而邊坡穩(wěn)定性差；邊坡巖體的結構面較多時，為地下水及地表水的活動提供了較多的通道，此時，當?shù)乇硭虻叵滤M入通道后，降低了結構面的抗剪強度，從而邊坡穩(wěn)定性降低；邊坡巖體的結構面較多時，巖體被切割得越破碎，穩(wěn)定性越差。
各種巖體結構也是影響邊坡穩(wěn)定性的重要因素。大型侵入巖（如花崗巖，閃長巖）一般巖性均一、堅硬完整，其巖體結構多以整體結構或塊狀結構為主，盡管野外常見自然邊坡雖然陡峻但其穩(wěn)定性較好。各種巖體在其余影響穩(wěn)定的因素相同的情況下其穩(wěn)定關系為：整體結構的巖體＞層狀結構巖體＞網(wǎng)狀結構巖體＞散體結構巖體。導致這一關系的主要原因為從整體結構巖體到散體結構巖體，在相同的巖體體積內巖體的結構面的組數(shù)與數(shù)量增多，從而使得整個巖質邊坡的變形破壞自由度依次增大的結果。
5結束語
影響巖質邊坡穩(wěn)定性的因素是多種多樣的。通常情況下，各處巖質邊坡的變形破壞并非單一因素所至，而是以某種因素為破壞的主要原因，同時也伴隨其他因素共同作用的結果，因此，對各處邊坡的穩(wěn)定性，應從其所處環(huán)境的控制因素出發(fā)，從而具體分析。
參考文獻：
第9篇：工程地質學論文范文
關鍵詞:隧道工程 超前地質預報 綜合預報技術
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973 (2010) 05-001-02
1前言
隨著我國公路建設規(guī)模日益擴大,公路隧道建設也取得了迅猛發(fā)展,但由于技術手段、經濟狀況等方面的原因,在隧道設計階段所獲得的地質資料有限,導致預設計階段做出的隧道設計圖常會遺漏一些只能在隧道掘進過程中才能發(fā)現(xiàn)的不良地質體;由此而導致在隧道工程施工過程中,由于前方地質情況不明,常常出現(xiàn)塌方、涌水、巖爆、泥石流等各種地質災害,這些問題的發(fā)生嚴重影響了工程的進展,增加了工程造價,有時甚至會產生重大的事故。因此在隧道施工時,對隧道掘進方向的地質情況通過技術手段進行超前預報、預測,以便提早、及時地采取有效的施工方法,就顯得尤為重要。近幾年各級工程管理部門,已經認識到隧道施工過程中超前地質預報的重要性,開始在國內隧道施工中逐漸采用地質超前預報工作 。本文以肇興隧道為依托,通過采用地質超前預報技術,較好的避免了地質災害的發(fā)生,為隧道安全施工和提高施工進度起到了不可估量的作用。
2肇興隧道工程概況
肇興隧道是廈蓉高速公路(貴州境)水格段的一項控制性工程,目前是貴州第一公路長隧;左幅全長4752米,右幅全長4755米,最大埋深357m。隧道穿越云貴高原東部斜坡地帶,受侵蝕-剝蝕影響,地形條件復雜;隧道場區(qū)屬一級構造單元華南褶皺帶,場地構造有斷層及褶皺,巖性為變余砂巖、變余砂狀、層狀結構 。
3超前地質預報所用儀器及基本原理
肇興隧道超前地質預報 主要采用地質雷達法、陸地聲納法、瞬變電磁法相結合探測方法,并結合水平鉆孔進行探測,幾種技術手段相輔相成,相互驗證并與地面地質調查成果緊密結合,提高預報精度。
地質雷達法是探地雷達(Ground Penetrating Radar,簡稱GPR)方法,一種用于確定地下介質分布的廣譜電磁波技術,采用儀器為拉脫維亞地質Zond-12e型地質雷達及配套分析軟件對掌子面前方圍巖破碎情況進行探測。基本原理是在檢測范圍無大量鐵磁性物體干擾的情況下,利用探地雷達天線向地下發(fā)射電磁脈沖,并接收由地下不同介質界面的反射波,根據(jù)電磁波在介質中傳播時,其路徑、電磁場強度與波形將隨所通過介質的電性質(如介電常數(shù) r)及幾何形態(tài)的變化而變化。根據(jù)接收到的回波時間、幅度和波形等信息,可判定地下介質的結構與埋藏體的位置與形態(tài)。其測試原理如圖1所示。
陸地聲納法所用儀器為鐵道部科學研究院鐵建所研發(fā)生產的LDS-1陸地聲納儀及配套分析軟件對掌子面前方圍巖破碎情況進行探測;其原理(圖2)為在被測對象表面用錘擊產生震動彈性波,彈性波在巖體中傳播,遇到波速和密度不同的界面可產生反射,用在錘擊點近旁設置的檢波儀接收這一系列反射波。沿一測線上許多測點逐一測取后,將各測點的記錄(時間曲線) 繪成一張圖――時間剖面(其縱坐標為反射時t,以毫秒(ms)表示;橫坐標為測點,或水平距離、長度),從圖中可以連成一條線的同一反射面的反射波,就可判斷出各反射界面。以其反射時t,以及在巖體表面測的彈性波速度V,就可以算出反射面深度h。
h=Vt/2
本方法用錘激震源以及檢波器和儀器結合,可激發(fā)和接收從10Hz～4000Hz的波,然后可通過分窗口帶通濾波提取不同頻段的反射波,高頻段的反射波可反映薄層和大節(jié)理等和小溶洞,低頻段的反射波可反映較大的斷層、較厚的巖脈、巖層和大溶洞,通過不同頻段反射的圖像對比,可以分辨不同的不良地質體。
瞬變電磁法采用設備為IGGETEM-20瞬變電磁儀,該法原理(圖3)是利用不接地線向地下發(fā)射一次脈沖磁場,在一次脈沖磁場的間歇期間(斷電),觀測二次渦流場的方法。當發(fā)射回線中的電流突然斷開時,在介質中激勵出二次渦流場(激發(fā)極化場),在二次渦流場的衰減過程中,早期反映淺層信息,晚期反映深層信息,研究瞬變電磁場隨時間的變化規(guī)律,通過對二次場接收回線觀測,對所觀測的數(shù)據(jù)進行分析和處理,據(jù)此,解釋地下介質及相關物理參數(shù)。
在隧道(洞)中探測時,一般采用3m的方形線框,探測距離80m左右,如圖,在掌子面上掛一個方形電纜發(fā)射接收天線,采用中心裝置,接收用探頭,發(fā)射機線圈給一個脈沖電流,由瞬變電磁儀接收,測量脈沖電流斷去后,不同時刻的感應電動勢值,以e(t)/I表示,式中I為脈沖電流強度(以安為單位),e(t)表示脈沖電流斷去(t)秒的場強,以微伏表示。經數(shù)值處理,繪制成瞬變電磁多測道圖、視電阻率斷面等值線圖、視縱向電導斷面圖、視縱向電導微分成像圖。
4工程實例
現(xiàn)以肇興隧道出口端右幅YK21+524～YK21+424段所采用三種方法探測的結果與隧道開挖的地質情況進行對比分析。 (圖4-1、圖4-2、圖4-3為陸地聲納測試成果圖)
對采集陸地聲納時間剖面計算分析認為:掌子面前方100米范圍內(YK21+524～YK21+424),圍巖為變余砂巖,炭化較嚴重,巖體較破碎、圍巖滲水。其中: 掌子面前方0～43m段為炭質巖及其影響帶,該段圍巖破碎,且遇水軟化;60～74m、94～100m兩區(qū)段圍巖節(jié)理裂隙發(fā)育,局部可能出現(xiàn)軟弱夾層,圍巖破碎。
采用瞬變電磁進行探測位置為YK21+524,圖5為瞬變電磁測試成果圖
圖5瞬變電磁探測視電阻率等值線圖
對視電阻率等值線圖分析認為:掌子面(YK21+524)前方5～45米范圍內圍巖整體視電阻不低,推測前方45米內滲水。其中掌子面前方30～45m范圍內低電阻相對較低,推測該段圍巖裂隙發(fā)育,巖體較破碎,且含水較多,局部水量較大。
通過陸地聲納法和瞬變電磁法所測得數(shù)據(jù),并結合地質情況綜合分析得出肇興隧道出口右洞YK21+524前方100范圍裂隙發(fā)育,圍巖較破碎,特別提出YK21+524前方0～45米為炭質巖及其影響帶,且圍巖滲水。
根據(jù)兩種方法所測結果,采用地質雷達法進行短距離探測印證(圖6),從電磁波的反射振幅變化來看,掌子面前方0～20m,電磁波信號衰減總體較快,且局部反射信號強烈,推測前方圍巖破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育。該段圍巖破碎,裂隙很發(fā)育,圍巖自穩(wěn)能力差。
根據(jù)超前地質預報結果,業(yè)主、監(jiān)理、設計及施工方相當重視,制定了應急預案,要求隧道在開挖施工時密切注意掌子面地質變化情況,并及時匯報。當肇興隧道掘進至YK21+524時,掌子面巖體破碎,節(jié)理裂隙發(fā)育,自穩(wěn)能力較差,3/4斷面發(fā)現(xiàn)炭質帶,并有延伸擴大的趨勢,且掌子面整體滲水,伴有小股流水,巖體遇水即軟化分裂,開挖時極易發(fā)生坍塌。針對開挖地質情況,業(yè)主立即召集設計、監(jiān)理、施工等部門召開專題會議,按照事先準備的預案落實了各項處理應對措施,及時調整了施工參數(shù),避免了地質災害的發(fā)生,保證了隧道正常施工及人員安全。在肇興隧道施工過程中, 超前地質預報曾多次成功探明巖體破碎帶等不良地質體,使施工人員做到心中有數(shù),提前采取施工措施,修正支護參數(shù),確保了隧道的施工安全,進一步提高了隧道施工的工作效率。
5結論及建議
(1)隧道及洞室地下工程地質情況具有復雜性和不可見性,通過采用超前地質預報,可以減少隧道施工過程中的盲目性,能較好的避受地質災害的發(fā)生;并根據(jù)現(xiàn)場預報結果,及時調整或修正設計參數(shù)及施工方法,正確指導施工,使施工快速、安全、經濟、合理。因此,在地質條件復雜的情況下,以地質分析為主線,采用多種預報方法進行綜合地質預報是解決隧道的超前預報問題重要方法,只有通過綜合分析預報才能獲得更加科學的超前預報成果。精確的地質預報成果不但可以提前采取相應的措施來預防地質災害的發(fā)生,而且可以提高隧道施工的工作效率,更進一步確保隧道施工和人員安全,提高經濟效益和社會效益。
(2)根據(jù)我國隧道施工現(xiàn)狀,地質預報工作起步較晚,目前的超前預報尚處于技術的發(fā)展階段,由于當前技術水平和其它因素的影響,超前地質預報的準確率還有待進一步提高。同時,地質預報工作也應在工程施工得到重視,在施工過程中應將超前地質預報工作納入施工管理程序,真正做到先預報后施工,以達到安全施工和優(yōu)化設計的目的。
(3)隧道的超前地質預報是避免施工災害事故、保證隧道施工順利進行、提高隧道科學化、信息化施工水平的有效手段,但任何一種物探手段都不是萬能的,應充分利用各自的特點,發(fā)展綜合超前地質預報技術,使得超前地質預報水平越來越高;同時進行新技術新方法的研究和現(xiàn)有設備軟件處理水平的提高,不斷提高我國的超前地質預報水平,使超前地質預報逐漸成為工程地質學的一個重要組成部分。
注釋:
李志厚 云南山嶺公路隧道修筑技術研究[D].長安大學博士學位論文,2009,2.
