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    地質工程精選(九篇)

    前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的地質工程主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

    地質工程

    第1篇:地質工程范文

    英文名稱:Hydrogeology & Engineering Geology

    主管單位:國土資源部

    主辦單位:中國地質環境監測院

    出版周期:雙月刊

    出版地址:北京市

    種:中文

    本:大16開

    國際刊號:

    國內刊號:

    郵發代號:

    發行范圍:國內外統一發行

    創刊時間:1957

    期刊收錄:

    CA 化學文摘(美)(2009)

    CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

    Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

    中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

    核心期刊:

    中文核心期刊(2008)

    中文核心期刊(2004)

    中文核心期刊(1992)

    期刊榮譽:

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    第2篇:地質工程范文

    【關鍵詞】工程地質;水文地質;勘察

    勘察工程地質時,水文地質勘查作為一項極為重要工作,卻極易被忽略,從事工程地質勘察人員,一味注重巖土類型、地質結構與性質問題研究,而忽略水文地質參數勘察。在工程地質中,水文地質問題通常不被重視,而只是作為形式化、象征性工作,某些區域因水文地質比較復雜,對水文地質問題研究不夠充分,時常發生巖土工程危害、地下水問題。因此,通過水文地質勘察,為工程施工、工程設計提供詳細水文地質信息與資料,方可緩解巖土工程受地下水的危害。筆者根據自身多年的工程地質勘察經驗,分析工程地質與水文地質勘察。

    1 工程地質勘察和水文地質勘查目的

    工程地質是調查、研究各種地質問的難題,解決建筑工程、人類活動的各類地質問題,實施工程地質研究,有利于查明擬建工程的地質條件,客觀評價、分析工程區域的地質問題,科學預測地質條件可能對建筑施工的影響。因此,強化工程地質研究,為建設單位工程選點、工程施工提供地質數據。若遭遇不良地質問題,可提供行之有效的處理計劃。工程地質研究主要包含巖土力學性質、化學性質、物理性質,巖土組織結構、巖土組成成分。

    首先,工程地質勘察。針對大型工程而言,給予科學、合理的地質勘察,主要為分析建筑物現場與周圍的地質條件,預測地質問題的可能性,有效發揮地質條件的優勢與作用,避免出現不利于地質的因素,為工程設計與規劃、工程施工與管理提供準確地質資料。針對工程地質勘察而言,主要分為四個階段:規劃與可行性研究、初步與技術實施。其一,規劃勘察,初步采集地質資料與數據,規劃勘察任務為:對地貌與地形等資料進行采集和整編,掌握天然建筑材料情況,普查建筑材料;其二,可行性研究。選定河流規劃、河段規劃方案之后,再實施可行性研究,目的在于選定壩址方案、引水線路方案、樞紐布置方案等,并進行地質論證,為其提供可靠、準確的工程地質資料;其三,初步設計。確定工程壩址及場地之后,給予初步勘察設計,主要為分析建筑物區域與水庫區域的地質條件,對樞紐布置與壩型選定進行地質論證;其四,技術實施設計勘察,檢驗階段,對地質資料進行總結,進而提升建筑物設計的優化率。

    其次,水文地質勘察。分析水文地質條件,掌握地下水形成及分布規律,對水質與水量進行評價,獲取準確、科學的水文地質信息數據。在水文地質勘察過程中,通過各種勘察技術、測繪技術,結合試驗與觀測方法,有效解決水文地質的可能性問題,掌握水文地質條件。

    2 工程地質測繪與水文地質測繪

    首先,工程地質測繪。按照不同設計階段,其比例尺也不同。同時,按照建筑物類型、地質條件、建筑物規模等因素,選擇不同的比例尺。小比例尺為1:100000~1:50000測繪,中比例尺為1:25000~1:10000測繪,大比例尺為1:1000~1:5000測繪。

    其次,水文地質測繪。現階段,我國已初步形成與完善水文測繪站網,創建了專業性、整體性的測繪團隊,長期從事測繪工作,積累相關的水文資料與經驗,主要任務是為水量、水質監測提供科學信息服務。另外,也為預測與預報、評價與分析提供水文測繪服務,針對地質勘查而言,水文地質測繪作為基礎性工作,對水文地質條件與地貌、構造進行調查。給予水文地質測繪,獲取地下水文因素、氣象因素,分析地貌特征、地質特征,查明地下水排泄條件、補給與徑流,掌握含水層分布規律、埋藏條件。另外,按照地下水資源,初步評價其開采條件,為建設部門提供準確、完整的水文地質資料、水資源資料。

    3 工程地質勘探和水文地質勘探

    針對工程地質勘察,地質勘探屬于其重要性、關鍵性工作。分析任一工程存在地質問題,地質條件復雜,研究工程區域的地下、地表,給予定量評價、定性評價,均需依靠勘探工作。

    首先,物探工作。針對不同巖層,存在不同性質特點,包含放射性、磁性、剛度、密度等,采用科學探測儀器,有效測定巖層的物理性質,根據物理場特征,對異常情況進行分析,結合地質資料,分析地下地質物體的狀況。對于工程勘探,通常選擇用彈性波勘探法與電法勘探法。電法勘探采用儀器對巖土導電性差異進行測定,進而識別地下的地質狀況,以巖石電學性質為基礎,巖石電性差異、孔隙大小、富水強度等因素,均可能影響電法勘探結果。因此,需配合鉆孔、試坑校驗,方可獲得準確、可靠的判別資料。使用電法勘探,需考慮地形條件,要求地形起伏差小,因此電法勘探法普遍應用于河谷區、平原地區。物理勘查方法主要分為三種:其一,高密度電阻率法。它是根據巖體的導電性差異來進行物探,一次性可以采集多裝置數據,主要研究深度方向的電性變化和水平方向的電性變化。對有效異常的比值數據進行參數換算,有利于推測前者的災害埋深和范圍,它主要應用于深度較淺的采空區、巖石分化層等勘查;其二,視電阻率法。主要是對采空區的填充空氣的電阻率與硫化物礦體的電阻率的進行鑒別,應用于圈定采空區;其三,瞬變電磁法。這種方法主要根據不接地回線或接地線源發送一次脈沖電磁場的間歇期間,利用線圖或電極對地下半空間二次渦流場的變化進行觀測,而且這種方法的信噪比高、分辨率強、探測的深度、速度較大、較快,容易發現采空區的異靜。

    其次,鉆探工作。在鉆探過程中,需采用探測工具與設備,利用人工與動力的結合作用,對巖石進行旋轉切割,或者沖擊鑿碎,簡歷直徑小與深度達的圓形鉆孔。待取出巖心,可直觀反映地質巖性與地質構造。從鉆孔去除水樣或巖樣,給予實驗室試驗,試試鉆孔之后,給予灌漿、水文地質與工程地質試驗,對預應力進行長時間觀測。同物探比較,鉆探不受環境限制,可直接取樣,直觀觀察巖心,具有較高的勘探精度。

    4 工程地質野外試驗和水文地質野外試驗

    對于工程地質勘察、水文地質勘察而言,野外試驗作為重要勘察手段,是定量評價水文地質問題,工程設計與施工,認識水文地質條件所需參數的重要獲取手段。

    首先,鉆孔壓水試驗。采用專業性的止水機械,設置間隔性鉆孔段,在鉆孔段,選擇固定水頭試試鉆孔與壓水,讓水通過孔壁裂隙,可直接滲透至周圍,直至滲透水量逐漸處于穩定狀態。根據試驗段長度與滲入水量,確定壓水水頭,分析裂隙巖石水滲透性能。

    其次,抽水試驗。選擇一定抽水設備,在地下暗河、方塘、鉆孔、上升泉、截流工程上進行抽水試驗,對含水層各項參數進行測定,對地下水的水文地質、運動性質進行判斷,分析地下水和地表水的水力關系。

    5 結束語

    綜上所述,工程地質勘察作為一項復雜性、系統性的工作,其勘察結果好壞,對工程選點、設計、施工具有直接影響,而水文地質勘察作為工程地質研究的重要內容,建設單位必須重視水文地質勘察。進行水文地質勘察,主要為研究水文地質條件,為查明地下水的分布規律與形成規律,評價地下水的水質、水量,為國民經濟建設提供可靠、準確的水文地質數據,在水文地質勘察時,可采用鉆探方法,加強鉆孔壓水試驗與抽水試驗,為工程建設更為準確、科學、可靠的水文地質資料。

    參考文獻:

    第3篇:地質工程范文

    關鍵詞:水文地質 工程地質 關系

    一、水文地質及工程地質的內容

    水文地質指自然界中地下水的各種變化和運動的現象。水文地質學是研究地下水的科學。它主要是研究地下水的分布和形成規律,地下水的物理性質和化學成分,地下水資源及其合理利用,地下水對工程建設和礦山開采的不利影響及其防治等。隨著科學的發展和生產建設的需要,水文地質學又分為區域水文地質學、地下水動力學、水文地球化學、供水水文地質學、礦床水文地質學、土壤改良水文地質學等分支學科。近年來,水文地質學與地熱、地震、環境地質等方面的研究相互滲透,又形成了若干新領域。

    工程地質是調查、研究、解決與人類活動及各類工程建筑有關的地質問題的科學。工程地質研究的主內容有:確定巖土組分、組織結構(微觀結構)、物理、化學與力學性質(特別是強度及應變)及其對建筑工程穩定性的影響,進行巖土工程地質分類。本書可作為高等學校土建類專業工程地質課程教材,也可作為水利工程、采礦工程等相關專業的教材和參考書,還可供其他相關專業方向的師生及工程技術人員參考使用。

    二、水文地質與工程地質區別和聯系

    1、水文地質與工程地質的區別

    水文地質勘查主要是針對區域內的水環境進行調查,了解地下水的補給、徑流、排泄特征,進行的工作主要是抽水試驗、長期觀測及示蹤法等;工程地質勘查主要是調查工程的巖土體性質、持力層等,解決邊坡的穩定性及地基承載力和地下水的內水壓力等問題。

    2、水文地質與工程地質聯系

    地下水既是巖土體的組成部分,直接影響巖土體工程特性,又是基礎工程的環境,影響建筑物的穩定性和耐久性。至于容易被忽視,是在實際的地質勘察工作中,在勘探成果內因為很少直接涉及水文參數的利用,水文地質問題往往只被認為是象征性的工作,在勘察中大多只是簡單地對天然狀態下的水文地質條件作一般性評價。在一些水文地質條件較復雜的地區,由于工程勘察中對水文地質問題研究不深入,設計中又忽視了水文地質問題,經常發生由地下水引發的各種巖土工程危害問題,令勘察和設計處于難堪的境地。為提高工程勘察質量,在勘察中加強水文地質問題的研究是十分必要的,在工程勘察中不僅要求查明與巖土工程有關的水文地質問題,評價地下水對巖土體和建筑物的作用及其影響,更要提出預防及治理措施的建議,為設計和施工提供必要的水文地質資料,以消除或減少地下水對巖土工程的危害。

    三、巖土水理性質

    巖土水理性質是指巖土與地下水相互作用時顯示出來的各種性質。巖土水理性質與巖土的物理性質都是巖土重要的工程地質性質。巖土的水理性質不僅影響巖土的強度和變形,而且有些性質還直接影響到建筑物的穩定性。以往在勘察中對巖土的物理力學性質的測試比較重視,對巖土的水理性質卻有所忽視,因而對巖土工程地質性質的評價是不夠全面的。

    既然巖土的水理性質是巖土與地下水相互作用顯示出來的性質,首先介紹一下地下水的賦存形式及對巖土水理性質的影響, 然后再對巖土的幾個重要的水理性質及研究測試方法進行簡單的介紹。

    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合水、毛細管水和重力水三種,其中結合水又可分為強結合水和弱結合水兩種。

    巖土的主要的水理性質及其測試辦法有五種:軟化性;透水性;崩解性;給水性;脹縮性。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。各類成因的粘性土層、泥巖、頁巖、泥質砂巖等均普遍存在軟化特性;透水性是指水在重力作用下,巖土容許水透過自身的性能。松散巖土的顆粒愈細、愈不均勻,其透水性便愈弱。堅硬巖石的裂隙或巖溶愈發育,其透水性就愈強。透水性一般可用滲透系數表示,巖土體的滲透系數可通過抽水試驗求取;崩解性是指巖土浸水濕化后,由于土粒連接被削弱、破壞,使土體崩散、解體的特性。巖土的崩解性與土的顆粒成分、礦物成分、結構等關系極大,以廣東地區的殘積土為例,一般崩解時間5~24h,崩解量1.79~34,以蒙脫石、水云母、高嶺土為主的殘積土以散開方式崩解,而以石英為主的殘積土多以裂開狀崩解為主。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量的性能,以給水度表示。給水度是含水層的一個重要水文地質參數,也影響場地疏干時間。給水度一般采用實驗室方法測定。脹縮性是指巖土吸水后體積增大,失水后體積減小的特性,巖土的脹縮性是由于顆粒表面結合水膜吸水變厚,失水變薄造成的。巖土的脹縮性往往是產生地裂縫、基坑隆起的重要原因之一,對地基變形和土坡表層穩定性有重要影響。標定巖土脹縮性的指標有:膨脹率、自由膨脹率、體縮率、收縮系數等。巖土的水理性質尚有持水性,溶水性,毛細管性,可塑性等。

    四、工程勘察中水文地質的作用

    鑒于以往在評價地下水對巖土工程的作用和危害過程中,所做的分析工作與基礎設計和施工需要結合不夠緊密,導致發生許多基礎下沉和建筑物開裂的質量事故。總結以往的經驗和教訓,我們認為今后在工程勘察中,應注意分析水文地質的以下作用。

    1、地下水對已有建筑物的影響

    由于地質、氣候、水文、人類的生產活動等因素的作用,地下水位經常會有很大的變化。這種變化對已有建筑物可能引起各種不良的后果,特別是當地下水位在基礎底面以下變化時,后果更為嚴重。當地下水位在基礎底面以下壓縮層范圍內上升時,水能浸濕和軟化巖土,從而使地基的強度降低,壓縮性增大,建筑物就會產生過大的沉降或不均勻沉降,導致建筑物的傾斜或開裂;當地下水位在基礎底面以下壓縮層范圍內下降時,水的滲流方向與土的重力方向一致,地基中的有效應力增加,基礎就會產生附加沉降。

    2、地下水對樁基工程的影響

    軟弱地基地層很少由單一土質構成,變化相對較復雜,為此往往采用樁基工程(包括預制樁、灌注樁、攪拌樁等)加固地基,提高地基承載力。為了不使樁周地層松動或坍塌,提高成樁質量,選擇相應的成樁方式時必須考慮地下水的賦存運動情況。另一方面由于受地下水的影響,當樁身下沉量小于土層下沉量時,樁周土對樁身產生負摩擦力,嚴重的會影響單樁承載力。特別地,當建筑場地承壓水或潛水的流速大于3m/min時,不宜使用混凝土灌注樁或水泥攪拌樁。

    3、地下水對基坑開挖支護的影響

    隨著城市的發展,高層、超高層建筑物越來越多,基坑也越來越深,受施工場地和施工工藝的影響,往往要求采用垂直開挖,開挖深度基本都超過當地地下水埋深。深基坑開挖經常會遇到地下水涌水、冒砂等問題。為降低地下水水頭壓力、疏干基坑、固結土體、穩定邊坡和防止流沙等,常采用井點降水方法降低地下水水位(水頭壓力)。但是,由于降水能使局部地下水位突然下降,會對基坑支護結構和鄰近建筑物產生影響,造成地表或鄰近建筑物不均勻沉降。

    五、結語

    工程地質和水文地質二者關系極為密切,互相聯系和互相作用。地下水既是巖土體的組成部分,直接影響巖土體工程特性,又是基礎工程的環境,影響建筑物的穩定性和耐久性。

    參考文獻:

    [1]李涯欣《水文地質在建筑工程中的重要作用》,2009

    第4篇:地質工程范文

    關鍵詞:地質分析工程地質勘察

    中圖分類號:F416.1文獻標識碼:A

    0前言

    目前工程地質勘查行業在我國還處于起步階段,巖土工程勘察中存在一些問題亦難免,為此巖土工程的發展應注意如下方面:(1)要大力采用新技術、新設備及新方法,以保證巖土工程的質量和進度,使之能在激烈的市場競爭中取勝。(2)加強與建筑設計單位及施工單位的合作,力求做到勘察、設計及施工一體化。(3)加強技術上和體制上的立法工作,使巖土工程逐步規范化、系統化。(4)加強計算機技術在巖土工程中的應用研究,當前巖土工程正朝規范化、標準化方向發展。巖土工程問題日趨復雜,傳統的巖土工程方法,已難以適應發展的需要,因此,利用計算機技術對巖土工程的各項工作進行科學、系統的管理,以提高工作的效率而且還可以節省大量人力和物力。

    巖體力學實驗研究: 巖體力學參數有充分的代表性,針對性和對巖體變形機理深刻的認識以及力學模型是否表征的問題的關鍵和要害。

    1原則

    1.1 巖土參數問題:主要是那些難于取到原狀巖土樣和難于進行室、內外試驗的巖土層即粗顆粒土、殘積土和風化巖等。其巖土設計參數難于確定。應采用整理后的試驗值作為標準值,再根據水工建筑物地基或圍巖的工程地質條件進行調整,提出地質建議值,當采用結構可靠度分項系數及極限狀態設計方法時,巖土性能的標準值宜根據巖土試驗性能的概率分布的某一分位值來確定。

    1.2土的物理力學性質參數地基滲漏系數采用室內試驗或抽水試驗的大值平均值作為標準值;用于水位降落、排水計算宜用小平均值,供水工程計算可用平均值。粘性土地基,f/可采用室內飽和固結快剪90%,c可取20~30%,對于砂性土,f采用85%~90%,不計c值;土的抗剪強度宜采用試驗峰值的小平均值作為標準值;軟土宜用流變值。

    1.3巖體的物理力學性質參數當試件呈脆性破壞時,壩基抗剪強度取值。拱壩應采用峰值強度的平均值作為標準值;重力壩應采用概率分布的0.2分位值作為標準值或采用峰值強度的小值平均值,或采用優定斜率法的下限作為標準值。抗剪強度采用比例極限強度作為標準值。當試件呈塑性破壞時,以其屈服強度作為標準值,并考慮時間效應,并按流變影響進行折減。

    總體變形指標應根據巖體實際承受工程作用力方向和大小進行原位試驗,并采用壓力――變形曲線上建筑物最大荷載下相應的變形關系選取標準值。

    1.4 結構面的抗剪強度當結構面試件的凸起部分被啃斷或膠結充填物被剪斷時,采用峰值強度的小平均值作為標準值。當結構面試件呈磨擦破壞時,應采用屈服強度或流變強度作為標準值。。

    1.5軟弱層、斷層的抗剪強度,當試件呈塑性破壞時,應采用屈服強度或流變強度為標準值當試件粘粉含量大于30%或有泥化鏡面或粘土礦物的蒙脫石為主時,應采用流變強度作為標準值。在固結剪切中,峰值與流變折減系數為0.8,屈服值與流變折減系數為0.93,其剪切帶屈服值相當于峰值60%~70%。

    1.6 斜坡穩定計算參數巖質邊坡潛在的滑動面的抗剪強度可取峰值強度;古滑坡或多次滑動面的抗剪強度可取殘余強度。

    2方法

    2.1 抗剪斷強度試驗資料整理分析方法

    (1)檢查原始試驗資料,論證各試點峰值抗剪強度;(2)點繪原始資料水平位移―剪應力―垂直位移曲線;(3)確定抗剪強度特征值;對于脆性破壞型的砼/基巖抗剪,采用前端剪脹點作為砼/基巖膠結面不開裂的控制點,確定為近似比例極限。(4)依據大剪試驗剪面地質素描圖,分析多試點情況,確定剪切類型,點繪σ-τ關系曲線,分別整理單組及分類的抗剪強度指標。

    2.2巖體變形特征試驗資料分析整理方法

    (1)檢查原始資料,判斷多級壓力下變形是否穩定;(2)對最后一級壓力下變形值進行修正,確定變形穩定值;(3)采用某級荷載下回彈線延長近似計算彈性模量,解決部分試點由于卸荷至零點荷載扳脫離而造成的彈性變形不確切的問題。

    2.3優定斜率法

    (1)優定斜率法的基本思路。

    尊重巖體的結構特征,不搞機械式的分解和裝配,對組成巖體抗剪強度參數的兩個隨機變量f、c,利用其穩定性的差異和相關性,按先易后難的原則,先優定f,再求其c,建立參數取值較科學程度,習題減少主觀隨意性。其內容和步驟包括以下幾個方面。

    ①巖體力學測試研究,成果整理分析和參數選取均建立在巖體工程地質分級基礎上;②加強現場試驗點和剪切面具體結構條件的調查、統計和分析;③注意巖體變形、破壞機理的研究,重視測試成果與試點地質條件對應關系的分析;④通過分析后,先優定各巖級摩擦系數;⑤在此基礎上分別求出多各級相應斜率的凝聚力值。

    (2)斜率優定的方法。

    ①綜合分析法:首先分析巖石在三維狀態下的強度特征,探索內摩擦角的變化規律,再根據各巖級試驗成果繪制τ-δ關系圖,從其點群分布的總趨勢和,并注意巖級試點應力――應變關系所顯示的特點,以及個別離散度試點的代表性,大致確定出點群上、下包線的斜率,最后參考工程實踐經驗,綜合分析確定各巖級的斜率;②公式計算法(巖體破壞經驗準則推求法)大量資料表明:庫倫強度準則中的摩擦系數應理解為:在最大正應力下的瞬時摩擦系數綜合值,因此,根據壩基巖體可能達到的應力水平,確定此應力區段骨的全部瞬時摩擦系數的平均值,以此作為摩擦系數的優定值,并按經驗破壞準則導出各巖級的優定內摩擦角。

    2.4統計和概率方法

    統計和概率方法是建立在足夠有效的數據采集的基礎上,根據這些數據樣本求得統計學特征和經驗概率分布,再由統計推斷獲得參數的理論概率分布函數的一種方法。

    3巖土力學參數的內容

    3.1 地下洞室巖體物理力學參數內容

    中小型水利水電工程地質勘察經驗匯編提出圍巖主要物理力學參數有:密度γ、凝聚力c、內摩擦角φ、變形模量E0、泊桑比μ。

    各個地勘報告提出一下洞室巖體力學參數內容是不一致的,而不同功能的隧洞設計使用指標是不一致的,大跨度地下廠房、地下洞室合作的指標也有不同。因此,地下洞室巖體力學參數必須根據水工建筑物結構、功能提出滿足設計使用的指標。

    3.2 大壩地基巖體物理力學參數的內容

    在閱讀我們的地勘報告中,大壩地基巖體物理力學參數的內容也存在一定差異,但總的內容是一致的。其主要指標、巖體抗剪強度、地基承載力、變形指標、軟弱夾層抗剪指標,但這些指標有個共同特點,指標基本相同,沒有根據地質環境分析評價,特別是軟弱夾層指標,很多是無試驗資料,都是所謂的“類比”。

    4.結語

    隨著現代各種勘察測試技術的應用的日益推廣,促進了地質學和巖土力學理論為基礎的近代工程地質的發展。在地質勘察工作中要根據具體的地質環境,進行認真細致的地質分析,并與巖土力學理論和實踐緊密結合加以分析,得出可靠的可供設計使用的巖土力學參數

    參考文獻

    第5篇:地質工程范文

    地質工程勘查主要是勘查工程建筑物地下地質結構情況,包括地形地貌、水文、巖土巖石的性質等,判斷分析影響工程施工效果的主要因素,為工程設計和施工提供改進意見和防護依據。不同的工程項目具有不同的使用要求和建筑屬性,要更加充分地體現工程設計和施工方案的合理性與科學性,就要在完成地質工程勘查的基礎上,預測工程地質作用對建筑施工穩定性的影響[1]。

    2地質工程勘查內容和目的

    地質工程勘查是工程設計和施工環節的重要部分,主要勘查內容是工程地質現象和地質屬性。包括物理屬性和化學屬性,工程建筑的運行特點和結構設計都有一定差異性,在整個勘查過程中,需要著重了解地質條件,分析與地質環境相互作用產生的影響。在工程設計和施工中,需要一定的地質勘查數據為建筑施工評價提供參考依據。地質工程勘查包括場地地質勘探、測繪、原位試驗等,主要是為了進一步了解工程地貌、地形、地層巖性和內部構造等。工程水文、氣候等資料一般有據可查,但是要研究和分析工程區域內的地質地貌條件、地殼活動特點和規律等問題,則需要利用遙感技術定位、測試,并制定詳細報告;地質調查和測繪工作也是工程地質勘查的主要內容,需要在搜集整理相關資料的基礎上,將已有的測試報告與工程經驗相結合,作出理論分析;地質勘查報告的編寫需要參照一定巖土測試資料,巖土測試包括巖體力學測試、土工試驗和現場觀測等。地質工程勘查工作需要按階段實行,工程設計行業施工具有階段性,因而整個設計和勘查工作也需要劃階段實現。大型工程項目,由于工程區域大,地質條件復雜且變化性大,需要根據工程實際施工要求和設計特點分次完成地質勘查;在工程項目施工規模相對較小、地質條件比較簡單的情況下,則可以適當合并地質工程勘查階段[2]。工程項目施工設計一般包括初步設計和施工設計,要提高設計方案的可行性,需要勘查了解工程地質條件。在工程項目的建設施工中主要容易受到地質作用影響,地下巖層構造、巖石屬性和地殼活動規律等都會直接影響最終的施工效果。地質工程勘查一般會根據建筑規模大小,采取巖土樣體進行試驗分析,主要是為了獲取巖性參數,為地質工程設計和施工作出評價。工程設計和施工具有階段性,主要是為了根據項目的實際變化情況,在精確了解其變化特點和變化規律的基礎上,及時對方案進行調整和修改。相應地,地質工程勘查工作也需要根據設計方案的變更實行階段性勘查,確保施工進度和施工質量,保證工程使用的安全性、合理性[3]。

    3地質工程勘查在工程設計和施工中的主要作用

    3.1選址勘查

    工程初步設計階段一般需要進行工程選址勘查。選址勘查一般是選定幾個參考區域作工程施工模擬場地,分析和判斷最適宜工程施工活動的條件。對于一個具體區域的地質勘查,需要搜集整理與地塊相關地質資料,包括地形、地貌、地質、水文、氣候等,還需要了解地下巖層屬性,判斷地殼活動是否頻繁,防止工程建設選址落在地震帶、斷層上。工程選址勘查可以根據附近礦區的分布情況和已建工程使用情況了解工程建造條件。選址勘查過程中,可以利用物探法對巖層巖石彈性、密度、磁性等進行測定,判斷地下巖土屬性。物探法具有高效便捷的特點,探測精度高,能夠有效降低地質工程選址盲目性。工程選址勘查屬于初步勘查,需要在詳盡了解地塊地殼穩定和內部施工條件的基礎上,有效避開條件惡劣地塊,排除工程施工潛在危險。選址勘查是地質工程勘查的前提條件,是影響工程設計和施工的最直接因素,因而要綜合考量選址區域條件,比較差異,實現方案最優。

    3.2初步勘查

    初步勘查屬于地質工程勘查的第二階段,是在已經完成選址決定的基礎上實現的。初步勘查的主要目的是為了進一步了解工程施工選定區塊的地面、地基情況。工程項目的規模特點、使用類型和建筑物的設計高度等都需要在綜合評判的基礎上,確定地基深度。初步勘查主要是通過地下水埋藏、凍結情況和一些地質現象的分布分析,研究項目建成使用對地塊發展影響。對于一些民用大型工程,還需要保證建筑物至少要有一定的抗震等級,一般防震抗裂度會要求保持在7度及以上。初步勘查中采用坑探和鉆探法較多,一般是通過地層深度挖掘,查明區塊內部構造,了解巖層完整性,分析巖層是否因地質作用而遭到破壞。這種勘查方法能夠更加直觀地判斷工程建筑物的實際荷載量。地質工程勘查中的初步勘查是地質工程勘查的必要條件,是在工程設計雛形形成的基礎上,對工程項目影響因素和施工條件的又一次勘查,主要是為了減少施工風險,保證施工效率[4]。

    3.3詳細勘查

    地質工程勘查中的詳細勘查作用明顯,是對選址勘察和初步勘查結果的總結和深化。在工程施工設計中,需要對地質工程實行詳細勘查才能為施工圖制作提供具有參考價值的資料。在前兩個階段的地質勘查中,已經對工程地質條件有了基本了解,詳細勘查就是在此基礎上,對地基、巖土等作出相關評價,提出工程施工技術參數。詳細勘查階段需要根據建筑物性質和規模,確定地基基礎形式、預埋深度和地面標高等,建筑物的結構組成、地基特點和荷載量都要在總平面設計圖中體現。詳細勘查方法有室內土工試驗、地質勘探、原位測試等,勘探工作量較大,還可以利用地質測繪、地質調查和物探手段予以輔助。建設工程施工項目的場地性質不同,因而建筑的安全等級和風險防范系數需要作出必要調整,這些都需要在詳細勘查后計算建筑物沉降和整體傾斜度,同使還要查明地下水儲量及埋藏深度,判斷對建筑物的腐蝕程度。詳細勘查是地質工程勘查設計和施工成熟階段的必要勘查,對工程建造使用價值具有重要影響。

    4結語

    社會經濟和科學技術的發展,促進了工程施工技術的進步,建筑工程設計和施工質量直接影響工程使用價值和社會評價,這就要求在工程建造初期做好地質勘查工作。地質工程勘查在建筑工程設計和施工中具有重要作用,選址勘查直接決定工程選址價值,奠定工程項目建成后的使用價值和使用效益;初步勘查是地質工程勘查的基礎環節,主要是為了進一步確定工程選址的合理性和科學性,在了解工程地質內部環境和條件的基礎上,為后階段的施工設計提供參考依據,是降低工程設計和施工風險的重要舉措;詳細勘查是地質工程勘查中內容比較復雜的一項,詳細勘查過程中能夠對工程地質基本屬性和建造條件作出綜合考量,確定建筑項目最終的施工形式[5]。地質工程勘查是工程項目在建造過程中不可或缺的環節,工程設計和施工中需要詳盡了解工程區塊的內部地質環境,對潛在地質風險予以排查,提高施工有效率,確保工程質量。

    作者:高光輝 高敬禮 單位:河南省有色金屬地質礦產局第三地質大隊

    【參考文獻】

    【1】馮中萍,牟萍.地質工程勘察在工程設計和施工中的作用[J].中小企業管理與科技(中旬刊),2016(11):64-65.

    【2】楊潔.淺談地質工程勘察在工程設計和施工中的必要性[J].四川水泥,2015(11):100.

    【3】楊虎,邱洪亮,杜祥波.地質工程勘察在工程設計和施工中的作用[J].江西建材,2015(6):202.

    第6篇:地質工程范文

    關鍵詞:工程地質測繪技術

    地質測繪長期依靠經緯儀、平板儀、水準儀“老三儀”進行工作,新技術的應用較局限。在未來的發展中,隨著現代測繪技術的逐步擴大應用,向“老三儀”告別的時代已經到來。現代測繪技術的核心是衛星導航定位技術、遙感技術和地理信息系統技術。其中,衛星導航定位技術和遙感技術是航天技術、衛星技術、傳感器技術、現代通信技術、計算機技術等高新技術綜合集成的結果,地理信息系統技術是計算機技術、數據庫技術、空間分析與模擬(虛擬現實)技術綜合集成的結果。因此,現代測繪技術是空間技術和信息技術等現代高新技術

    的綜合集成,也是國家高新技術的重要組織部分。

    1工程地質測繪

    工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,在諸項勘察方法中最先進行。按一般勘察程序,主要是在可行性研究和初步勘察階段安排此項工作。但在詳細勘察階段為了對某些專門的地質問題作補充調查,也進行工程地質測繪。工程地質測繪是運用地質、工程地質理論,對與工程建設有關的各種地質現象進行觀察和描述,初步查明擬建場地或各建筑地段的工程地質條件。將工程地質條件諸要素采用不同的顏色、符號,按照精度要求標繪在一定比例尺的地形圖上,并結合勘探、測試和其他勘察工作的資料,編制成工程地質圖。這一重要的勘察成果可對場地或各建筑地段的穩定性和適宜性作出評價。

    工程地質測繪所需儀器設備簡單,耗費資金較少,工作周期又短,所以測繪工作在結合巖土工程時應力圖通過它獲取盡可能多的地質信息,對建筑場地或各建筑地段的地面地質情況有深入的了解,并對地下地質情況有較準確的判斷,為布置勘探、測試等其他勘察工作提供依據。高質量的工程地質測繪還可以節省其他勘察方法的工作量,提高勘察工作的效率。

    根據研究內容的不同,工程地質測繪可分為綜合性測繪和專門性測繪兩種。綜合性工程地質測繪是對場地或建筑地段工程地質條件要素的空間分布以及各要素之間的內在聯系進行全面綜合的研究,為編制綜合工程地質圖提供資料。在測繪地區如果從未進行過相同的或更大比例尺的地質或水文地質測繪,那就必須進行綜合性工程地質測繪。專門性工程地質測繪是對工程地質條件的某一要素進行專門研究,如第四紀地質、地貌、斜坡變形破壞等;研究它們的分布、成因、發展演化規律等。所以專門性測繪是為編制專用工程地質圖或工程地質分析圖提供資料的。無論何種工程地質測繪,都是為工程的設計、施工服務的,都有其特定的研究目的。

    2現代測繪技術

    2.1全球定位系統(GPS)的發展

    GPS即全球衛星定位系統(Global Posi―tioning System)。它最初是由美國國防部開發的,

    利用離地面約兩萬多公里高的軌道上運行的24顆人造衛星所發射出來的訊號,以三角測量

    原理計算出收訊者在地球上的位置。GPS采用的是全球性地心坐標系統,坐標原點為地球質量中心。

    2-2遙感技術的發展

    遙感技術在近一、二十年內飛速發展,這種發展主要表現在新型傳感器的研制和應用的

    日新月異,其發展的特點如下:

    a.不斷研制新型傳感器,既有框幅式可見光黑白攝影、多光譜攝影、彩色攝影、彩紅外攝影、紫外攝影,又有全景攝影機、紅外掃描儀,紅外輻射計、多光譜掃描儀、成象光譜儀,CCD線陣列掃描和矩陣攝影機、微波輻射計、散射計,合成孔徑雷達及各種雷達和激光測高儀等。

    b.形成多級空間分辨率影象序列的金字塔,以提供從粗到精的觀測數據源。傳感器的研制在向更高的空間分辨率方向發展的同時,也向全方位的立體觀測能力方向發展。

    c.可反復獲取同一地區影象數據的多時相性。一般是空間分辨率低的而時問分辨率高。遙感多時相性,提供了人們長期、系統和動態研究地球表面的變化及其規律的可能性。

    2.3地理信息系統的發展

    從系統角度看,在未來的幾十年內,地理信息系統(GIS)將向著數據標準化、數據多維

    化、系統集成化、系統智能化、平臺網絡化和應用社會化(數字地球DE)的方向發展。Intemperable GIS互操作地理信息系統(Interoperable GIS)是GIS系統集成平臺,它實現在異構環境下多個地理信息的系統或其應用系統之間的互相通信和協作,以完成某一特定任務。GIS三維(四維)地理信息系統(3D&4DGIS)目前研究重點集中在三維數據結構的設計,優化與實現,以及體視化技術的運用,三維系統的功能和模塊設計等方面。GIS面向對象和構件技術的地理信息系統(Com GIS)是把GIS的功能模塊劃分為多個控件,每個控件完成不同的功能,通過可視化的軟件開發工具集成起來,形成最終GIS應用。GIS基于www的地理信息系統(web GIS)是利用Intemet技術在Web上空間信息供用戶瀏覽和使用。

    Digital Earth它是對真實地球及其相關現象統一性的數字化重現和認識,其核心思想是用數字化手段統一地處理地球問題和最大限度地利用信息資源,從而完成數字地球的核心功能,光纜、衛星通信技術以及計算機網絡等技術則完成海量空章數據的傳輸任務。

    3地質測繪技術發展

    3.1大地控制測量

    控制測量是地質測繪的基礎,地質礦區布設平面控制的方法,一是在國家一、二等三角控制下進行三、四等三角點的加密,另一是在國家一、二等三角點下不能加密情況下布設獨立的三、四等三角或五秒小三角鎖網作為礦區基本“平面控制. 獨立的三角鎖網必須測定鎖網的起算邊長。對于內部范圍不大的測區來說,采用光電測距儀、全站儀進行三角鎖、導線的測量,生產效率比丈量基線也提高幾十倍。所以對于小范圍測區來講,光電測距(半站儀、全站儀)除測定起算邊外,還應用于測邊網、測距導線代替常規的測角網。大地控制測量成果的平差計算,以往用對數表人工計算,進度慢、差錯多,現在也普遍引入計算機軟件進行處理,象GPS后處理軟件、控制精靈等等,又提高效率也減少誤差出現的幾率,所以在短時間內就得到了很大的普及。

    3.2地形測量技術

    地形測量的加密圖根控制,傳統的方法是在礦區基本控制點下布設測角圖根線形鎖及測

    角交會點,現在則采用導線測量、GPSRTK模式,極大地減少工作量,也提高了精度。地形測量是地質測繪工作重要的任務,長期以來的測圖方法,以大平扳儀測圖,至今在大比例尺地形測圖中仍然是普遍采用的主要手段之一。但是占主導地位的已經是全野外數字化測量了,采用全站儀、RTK一天的工作量已是大平板儀所不能比擬,完全不可同日而語了。

    4 結束語

    現代科學技術發展的綜合化整體方向極大地影響著現代測繪科學的發展趨勢,這種趨勢表現在現代測繪新理論的概括性增強,測繪新技術的技術綜合程度提高,各專業學科之間

    第7篇:地質工程范文

    【關鍵詞】地質鉆探;鉆進技術;鉆孔

    Engineering geology drilling technology

    Zou Yan-hui

    (Jiangxi Geology and Mineral Exploration and Development Bureau 901 Geological Brigade Pingxiang Jiangxi 337000)

    【Abstract】Engineering geology drilling diameter should be based on engineering requirements, geological conditions combined drilling method, drilling equipment shall be determined comprehensively. Drilling carried out in order to divide the formation, the hole diameter is generally not less than 33mm; drilling to take undisturbed soil samples carried out, the pore size of not less than 108mm; to take samples of drill core, for soft rock with a diameter not less than 108mm, to hard rock with a diameter not less than 89mm. There are many common drilling methods, depending on the broken rock and soil can be divided into: the impact of drilling, rotary drilling, rotary drilling shock, vibration drilling. Common geological drilling equipment including power machine, drilling rig, mud pump, drill and drill and so on. In this paper, based on their experience relevant points for geological drilling technology will be described in detail.

    【Key words】Geological Drilling;Drilling technology;Drilling

    1. 地質鉆探技術設備現狀

    鉆探技術設備是鉆孔工程中的關鍵組成部分,它隨著鉆探工藝和鉆探方法的發展而變化,同時它也直接影響著鉆探技術水平的進步。地質鉆探設備是指直接用于鉆探施工中的機械設備,主要包括動力機、鉆機、泥漿泵等,其中最重要的部分,也是核心部分為鉆機。這里主要對鉆機現狀進行闡述。

    1.1 全液壓動力頭巖芯鉆機。

    全液壓動力頭巖芯鉆機現已成為國外鉆探工程中的主流鉆機機型,而且已經形成完整的規模,其具有如下結構特點:液壓動力頭式回轉機構、無級調速模式、長行程的給進系統、機械化自動化程度高、液壓絞車式提升系統、配套器具齊全、在鉆孔中能做較大范圍角度調整的桅桿機構等特點。

    1.2 新型中深孔鉆機。

    新型中深孔鉆機多為多功能鉆機。隨著復合鉆探技術的進步,即金剛石巖芯鉆探、空氣反循環連續取樣鉆探、空氣潛行錘取樣鉆探等鉆進工藝的廣泛使用,適用該復合鉆進的多功能鉆機得到了飛速發展。

    1.3 自動化、智能化鉆機。

    自動化、智能化鉆機在歐美地區已經成熟使用。一些新型的鉆機系列早已實現全自動化,如典型適合金剛石鉆進的高轉速低扭矩鉆機適用于地表或巷道內工作。更有一系列的鉆機真正實現了機臺單人操作。

    1.4 國內鉆探設備。

    目前,國內地質鉆探設備的主力機型仍為立軸式巖芯鉆機,同時,全液壓動力頭巖芯鉆機正在快速地增長中。而對于深部礦山區的鉆探工程,國產的坑道鉆機得到廣泛使用,其也得到了大規模地發展。在煤氣層鉆探中所采用的煤層氣鉆機大多采用水源鉆機、物探鉆機或進口鉆機,這也使得國內的煤層氣鉆機能有個廣闊的市場。

    2. 地質鉆探技術

    2.1 地下鉆探技術是向地質體鉆孔并破碎孔底巖石的方法及鉆進工藝的綜合。根據不同的鉆進目的,我們可以采取不同的鉆進方式和鉆探設備,從而形成各種不同鉆探方法。在鉆進的過程中,原始機械的方法進行巖石的破碎現在仍然被采用。

    2.2 根據不同的外力的作用方式,可將現鉆探方法分為沖擊式鉆探、回轉式鉆探、沖擊回轉式鉆探和振動式鉆探,個別特殊地層條件下噴射式鉆探也常常被采用。如果根據鉆探切削工具的不同又可將鉆探方法分為鋼粒鉆探、硬質合金鉆探和金剛石鉆探。根據鉆探的目的和作用不同可分為水文地質鉆探、固體礦產鉆探、工程地質鉆探、地熱鉆探、砂礦床鉆探、石油天然氣鉆探、科學(超深孔)鉆探和地表取樣鉆探等。如按所用沖洗液和循環方式又可分為泥漿鉆探、清水鉆探、空氣鉆探、正循環鉆探以及反循環鉆探等。按鉆探區域的不同又可分為極地鉆探、陸地鉆探、水域鉆探以及月面鉆探等。除此之外,還有一些高效的鉆探方法如熱力法、熔融法和化學方法等,但這些方法因為成本高、技術難度大而未得到廣泛適用。其中熱力法包括高頻電流鉆、火焰噴射鉆、微波鉆等,熔融法包含等離子鉆、電熱鉆、激光鉆等,而化學方法常用的是利用化學試劑將巖石進行破碎。

    2.2.1 沖擊式鉆探。

    (1)沖擊式鉆進是始創于中國的一種古老的鉆井方法,早在11世紀傳入西方,目前在中國和國外都還在廣泛適用。其鉆進原理在于使用鋼絲繩或鉆桿相連用一字型或十字形鉆頭,上下運動沖擊巖石,同時撈出巖屑和巖粉,形成鉆孔。

    (2)影響沖擊鉆進的速度主要是沖擊頻率、沖擊功、沖擊方式及傳遞三要數。沖擊頻率對鉆進速度的影響根據沖擊的頻率不同,可將其分為4類:低頻、中頻、高頻和超高頻。沖擊頻率與鉆進效率是成正比的,但當沖擊頻率達到某一定值后,這個比例關系就不再存在,相反而有所下降。這是因為單位時間內的重復次數多,孔內的巖屑來不及排出,沉積在鉆頭部位起到一個緩沖的作用。另外,沖擊頻率大,必然沖擊時間過短,導致沖擊功對于巖石的作用時間不夠長,破巖不夠完全而達不到高效率的體積破碎。沖擊功大小對鉆進速度有著最直接的影響。研究表明:在鉆頭直徑固定時,不同的沖擊功破碎的單位體積巖石所需的沖擊功是不同的,而且數值相差很大,這就說明了沖擊功在沖擊式鉆進中的地位。

    (3)沖擊方式及傳遞對鉆進速度的影響按振動源不同可分為機械式、氣(液)動式和電磁式3種類型。其中重點介紹機械式沖擊鉆,機械式也稱為機械慣性式。這種利用凸輪的旋轉產生沖擊力的沖擊方式的最大特點就是結構簡單、制造容易、振動力大,但同時其結構特點也限制了在水平孔鉆進中的應用。

    2.2.2 回轉式鉆探。

    (1)回轉式鉆進是當前用的最普通的鉆進方法,這是利用鉆具的回轉運動破碎巖層而成孔的一種鉆進方法。鉆機分為大、小鍋錐鉆機,正、反循環轉盤式鉆機,液壓動力頭式鉆機,潛孔振動回轉式鉆機等。相對簡單的回轉鉆機只有簡單的鉆進裝置,完善結構的回轉式鉆機除了具備鉆進裝置外還具有循環洗井裝置。回轉鉆機中的另一種轉盤式水井鉆機的鉆具包括鉆桿和鉆頭。回轉速度視鉆機而異,如石油鉆機在一般情況下最高為160r/min,金剛石鉆機最高可達到2400r/min。常用的鉆桿的名義直徑有60、73、89和114mm等4種,鉆頭分全面鉆進用鉆頭和環狀鉆進用鉆頭2大類。

    (2)大、小鍋錐利用其鍋錐形鉆具旋轉切削土層,兩者都可由人力或動力驅動。旋轉過程中切下的土屑或巖屑掉落到鍋內,隨后提升到地面倒出。其結構簡單工效低,只能用于一般的土層或軟質巖層地層條件。正、反循環泥漿洗井轉盤式鉆機由塔架、卷揚機、轉盤、鉆具、泥漿泵、水龍頭和電動機等組成。作業時,動力機提供的扭矩通過傳動裝置驅動轉盤,由主動鉆桿帶動鉆頭旋轉破碎巖層。泥漿通過泥漿泵注入鉆桿與孔壁之間的環形區域起到鉆桿和冷卻鉆頭的作用。

    2.2.3 沖擊回轉式鉆探。

    (1)沖擊回轉式鉆進是指用沖擊和回轉2種方式同時破碎巖石的鉆探方式。作業時,以鉆桿帶動鉆頭低轉速回轉,在軸向鉆頭的壓力下,再利用通過鉆桿中心的液體或氣體產生的沖擊力,以沖擊和回轉2種方式破碎巖石,充分發揮沖擊和回轉切削2種作用來形成鉆孔或采取巖芯。這種方法起源于19世紀的歐洲,1958年才被中國地質部所重視而開始研究,20世紀70年展較快。沖擊回轉式鉆進的優點在于其能大大提高硬質層轉速和回轉進尺長度,降低鉆孔彎曲程度,明顯降低工程成本。沖擊回轉鉆探通常采用以下2種沖擊器實現,一種是利用鉆孔中沖洗液能量驅動的沖擊器來實現,稱液動沖擊回轉鉆探;另一種則利用壓縮空氣驅動的風動沖擊器實現,稱氣動沖擊回轉鉆探。

    (2)液動沖擊回轉鉆探系統是有泥漿泵將沖洗液注入沖擊器驅動液動錘來產生動力對巖芯管和鉆頭進行沖擊,鉆桿則有鉆機提供扭矩回轉并同時對鉆頭施壓。這種鉆探方法也常與繩索取芯鉆具相結合,被稱為繩索取芯式液動沖擊回轉鉆探。液動沖擊器是沖擊回轉鉆探中的關鍵組成部分。液動沖擊回轉鉆探適用于地質巖芯鉆探、工程地質鉆探等,而且適合反循環鉆探和深孔鉆探中。

    2.2.4 振動式鉆探。

    (1)振動式鉆進過程中利用振動器帶動鉆桿和碎巖工具產生周期性振動力。它除利用地表振動器和鉆具對地層產生垂直靜載外,還有鉆具上下振動產生的高頻沖擊振動所產生的動載,對巖層周圍或土層產生振動。在高頻的振動下,巖層或土層的強度下降,巖層和土層在鉆具和振動器自重和振動力的聯合作用下,使鉆頭鉆進巖土層,從而實現鉆進的過程。

    (2)振動鉆進常采用機械式雙輪雙軸振動器,其采用雙軸水平布置外,還可以上下平行布置。這樣布置后不僅可以產生垂直振動,還可以產生橫向振動。此外,還有單軸單輪振動器和單軸雙輪振動器等布置方式。常用的振動器有無簧式和有簧式2類。其中有簧式振動錘由電動機、振動器、彈簧、沖頭、砧子和接頭組成。其特點是振動其與鉆具分開,這樣既可振動鉆進,又可進行沖擊振動鉆進。

    (3)另外噴射式鉆探技術是利用鉆孔沖洗液流經鉆頭噴嘴所形成的高壓高能射流充分地清洗孔底的鉆屑,使鉆屑免于重復削切,并與機械作用聯合破碎孔底巖石,達到提高機械轉速的一種鉆進技術。

    第8篇:地質工程范文

    文獻標志碼:A

    文章編號:1009―4156(2014)08―114-02

    工程地質條件和工程地質問題是土木工程專業工程地質學教學的核心內容。由于工程地質學的研究對象是變化多樣的土體和巖體,其研究方法是將地質分析法、力學分析法、工程類比法與實驗方法的緊密結合,即綜合定量分析和定性分析相結合的方法。查明工程建設區域的工程地質條件的形成和發展,在工程建筑作用下的發展演化,分析由此可能導致的工程地質問題,并提出防治這些工程地質問題的工程治理方案和措施。由此,通過對工程地質學的學習,學生能準確地把握工程地質學的研究對象和基本任務,具備在各種工程建設的勘察、設計、施工等階段對工程地質條件進行評價和預測可能發生的工程地質問題的能力,并能提出合理的工程防護和治理措施。另外,在工程地質教學過程中,加強和改進工程地質條件和工程地質問題的教學過程、措施和方法也具有重要的意義。

    一、工程地質條件的教學探討

    準確地把握和了解土木工程建設場地的工程地質條件,是工程建設的基礎。工程地質條件貫穿于整體工程地質教學的過程之中,包括建設場地及其周邊區域的地形地貌、地質構造、地層巖性、水文地質條件、地表地質作用。

    (一)地形地貌教學

    地形地貌是人類對地球地表形態的直接感受和評價,也是制約工程建設的基本工程地質條件,我國幅員遼闊,地形地貌類型復雜多樣。由于學生來自于全國的不同地區,對工程建設可能遇見的地形地貌條件并沒有一個整體的認識。因此在教學過程中,通過地形地貌的兩種分類方法,即地表形態分類法和地貌成因分類法,并結合各種地貌類型的圖片、動畫和影像資料直觀地展示。加強課堂教學互動,讓學生列舉出自己曾經到達的地區,并說明該地區的地形地貌條件及類型。結合學校周邊的地形地貌類型與工程建設的布局、分布和結構形式,學生直觀地理解地形地貌條件對工程建設的作用和影響。

    (二)地質構造教學

    地質構造是地殼構造運動的產物,不同的地質構造具有各自典型的地質現象和特殊的工程地質條件。地質構造的許多概念與地質特征需要通過比較分析向學生解釋概念、現象、特征。然而概念的講述不能依靠單純的灌輸,更應該注重啟發、思考和引導,讓學生主動思考、積極參與和分析總結,應用和拓展學生豐富的想象力,將枯燥的基本概念、基本要素和特征構成一個有機聯系的整體。比如在講述褶皺、節理和斷層等三個基本地質構造的概念時,著重采用啟發、引導的教學方法,由教師提出它們之間的區別與聯系。

    (三)地層巖性教學

    在工程地質中,地層巖性的教學內容,分布于巖石、地質年代與第四紀地質和巖層產狀的章節之中。因此,如何將這些章節中關于地層巖性的內容聯系起來,讓學生能夠完整、系統地掌握地層巖性在工程地質條件中的作用和意義至關重要。在教學過程中,采用典型的工程實例教學,列舉不同的巖石類型的工程,對比分析不同巖石的結構和構造、巖石的地質年代和巖層產狀和接觸關系來講述不同的地層巖性對工程建設可能造成的影響,以及不同地層巖性的有利和不利的工程地質條件。

    (四)水文地質條件教學

    水文地質條件包括地表水和地下水的地質條件和類型。地表水包括河流和坡面水流的地質作用,而在坡面水流的地質作用中,結合第四紀沉積物分布、形成和堆積特征,比較分析殘積物、坡積物、洪積物和河流沖積物的形成條件、堆積位置、顆粒形態特征。讓學生形成對坡面水流地質作用沉積物的直觀印象,并結合周圍環境中的沉積物分布特征以及典型的圖片資料使學生能深切理解各種地表水地質作用對工程建設的影響和作用。在此部分內容的教學中,通過在課堂展示典型旅游景區的溶洞、水井的照片,提出這類地下水的來源、分布和變化特征,使學生能夠從身邊常見的現象來歸納和演繹地下水的基本特征、分布位置和變化規律。

    (五)不良地質作用教學

    不良地質作用包括風化作用、巖溶作用、斜坡與邊坡地質作用、地面塌陷和地面沉降。采用實例講述法(風化和巖溶)、比較分析法進行講述。巖石風化程度愈深的地區,工程建筑物的地基承載力愈低,巖石的邊坡愈不穩定。巖溶作用的巖體中有許多裂隙、管道和溶洞,在進行水庫、大壩、隧道、基坑等工程活動時,如存在承壓水并有富水優勢斷裂作為通道,則可能會遇到地下突水而導致基坑、隧道等工程的排水困難甚至淹沒,也可能因巖溶滲漏而造成水庫無法蓄水。在斜坡和邊坡作用是則需要明確斜坡和邊坡的概念、形成機制的差異以及工程防護措施。比較分析地面塌陷和地面沉降產生的機制、類型以及動力條件、治理措施。

    二、工程地質問題的教學分析

    (一)地基穩定性問題

    在工業建筑和民用建筑中地基的強度和變形問題的講述中,結合近年來在工程建設中出現的住宅樓“樓歪歪”事件以及其他典型的工程事故,分析產生這類事故的原因和工程地質條件。在不良地質作用的地基穩定問題中,結合分析由于地下水的作用導致2009年的上海樓盤倒塌事件。近年來,我國的高鐵建設取得高速發展,而高鐵建設中對路基穩定性提出更高的要求,通過舉例分析在我國不同的地質條件下,對高鐵路基穩定的分析和建設措施,增強學生對此部分內容的深刻印象,激發學生的學習積極性。

    (二)斜坡穩定性問題

    斜坡穩定性是山區工程建設需要面臨的工程地質問題,通過我國的地形地貌分布圖,展示給學生我國的山區面積占國土面積的2/3,讓學生了解斜坡穩定性問題在我國工程建設中的突出地位。通過典型的汶川地震誘發的斜坡災害,如北川王家巖滑坡、青川東河口滑坡、汶川的牛圈溝滑坡碎屑流等災害的資料,學生能直觀地感受斜坡穩定性問題對山區工業和民用建筑的重要性。通過斜坡地質災害對公路、鐵路毀壞的資料和圖件,以及工程建設中的邊坡防護等措施,學生可以理解和體會斜坡穩定性對山區交通基礎設施建設的重要作用。

    (三)洞室穩定性問題

    地下工程建設是人類獲取更大的生存和活動空間的重要方法,隨著大量地下工程的建設和特殊工程地質條件的出現,洞室的穩定問題成為許多重大工程建設中的難點和控制性工程。以目前我國城市地鐵建設和長大隧道建設中圍巖塌方、地下涌水、地面塌陷等工程事故,讓學生了解在工程建設規劃和選址時,對不良的工程地質條件進行分析、評價的重要性。并結合典型洞室建設過程中的防護措施和方法,通過討論和課堂交流,使學生明確這些措施和方法對洞室穩定性的作用。

    (四)區域穩定性問題

    區域穩定性的概念是學生在開始接觸時不容易理解和掌握的工程地質問題。在課堂的教學中,結合2011年日本東海岸的大地震,導致距離地震震中一百多千米遠的福島核電站發生事故,導致核泄漏;地震、震陷、液化和活斷層對大型水電工程、地下工程以及建筑密集的城市地區可能導致的災害,使學生了解和認識區域穩定性對工程建設的主要作用和采取的工程措施。

    第9篇:地質工程范文

    關鍵詞:地質勘察;巖土勘察;措施

    當前,我國工程建設前期的地質勘察和巖土勘察問題越來越突出,相關建設單位對地質勘察和巖土勘察工作的重視度不夠,甚至個別單位還存在著沒有進行地質勘察就盲目建設施工的問題,導致后期工程建設存在嚴重的質量安全隱患。這樣看來,在工程施工前期,只有切實做好施工現場的地質勘察和巖土勘察工作,對巖土、地質以及水文條件等問題進行深入研究,充分發揮出地質勘察和巖土勘察工程作具有的積極作用,才能更好的為后續工程施工設計圖紙的繪畫提供參考依據,才能有效防止工程施工對地質環境的破壞。

    1. 地質勘察與巖土勘察工程概述

    地質勘察與巖土勘察工程所涉及的基本理論主要包括土力學的理論、工程地質理論、工程力學理論等,這些工程理論大都是半科學半經驗的理論。對于地質勘察與巖土勘察工程而言,就是要求技術人員在堅實的理論知識的指導下,通過自身大量的實踐經驗的融合應用,并充分結合工程項目的具體實際情況,從而通過建立合理適宜的模型,再加上自身的優異天賦和判斷能力,以此來將地質勘察與巖土勘察工程中的問題予以最終解決。對于從事地質勘察與巖土勘察工程的技術人員而言,不但需要堅實的理論知識,而且需要累積大量的實踐經驗,同時還需要優異的專業天賦和判斷能力。在學習和運用理論的過程中,一定要注意隱藏在公式和規律背后的背景知識和真正實際內涵及其假定邊界條件。而積累經驗的過程可分為分析與預測現場觀測對分析、預測和現場觀測結果進行比較、分析、評估和總結3個過程,可見積累經驗的過程也離不開理論的支持。

    2 地質勘察和巖土勘察容易遇到的問題

    2.1 勘察依據不充分

    一般來說,相關技術人員在正式開展巖土勘察工作之前,都要搜集大量附有坐標和地形介紹的建筑平面圖,詳細了解預建筑物的功能特點、建設性質、荷載能力以及埋置深度等等,這是巖土勘察之前必須要做的準備,是保證巖土勘察工作順利進行的關鍵。然而在實際勘察中,少數勘察人員或相關單位由于缺乏對巖土勘察的重視,具體實施時并沒有按照預建工程的性質特點以及地形條件來進行巖土勘察,也沒有參照工程的荷載能力和設計要求來編寫合理的勘察報告,而是胡亂編制,導致勘察報告的深度和廣度均達不到要求,只好補勘。

    2.2 勘察質量不過關

    建筑工程設計人員在設計和繪制施工圖紙時,是需要結合建設場地實際情況,并借助工程地質勘察和巖土勘察資料來進行設計的,這就需要相關勘察人員在工程建設前期嚴格按照要求,全面的、高質的做好工程地質勘察資料的編制。編制勘察資料時,勘察人員務必要將所有的巖土勘察資料進行總結與分析,以保證勘察質量的可靠性。這一點是巖土勘察工程中一個不可或缺的環節,但在實際勘察時很多單位,或者說很多勘察人員都沒有做到。

    2.3 不能實事求是的反映實際情況

    勘察報告是要根據所需建設工程的具體場地進行詳細勘察后得出的結論,但是近年來,很多勘察報告沒有實際上的內容,只是越來越多的沒有用的空話,沒有根據具體的工程條件,沒有很詳細很具體的研究分析,沒有很必要的理論基礎知識和邏輯思維能力,沒有設計施工時真正需要的內容。

    3 巖土工程勘察的措施

    3.1 擬建建筑基礎形式、結構形式

    如一般輕型荷載建筑物,采用天然地基,巖土勘探孔深度15m基本可滿足要求,而地基基礎設計等級為乙級的框架結構建筑物,采用樁基,巖土勘探孔深度15m 一般就不夠。

    3.2 場地工程地質性質。

    如場地工程地質性質好、埋深淺、厚度大的地區巖土勘探孔深度可適當減小;而場地工程地質性質差的地區勘探孔深度可適當加深,巖土勘探間距可適當加密,合理編錄與整理資料,巖土勘察資料的整理應有現場技術人員的參加。現在很多勘察單位由于分工較細,現場技術人員回來后將原始編錄資料交給報告編寫人員就不管了,這樣就容易造成野外與室內之間脫節。對原始編錄資料及原位測試、室內土工試驗等逐一比對,出現異常和矛盾時應認真分析查明原因,確保資料準確無誤。由于擬建場地的巖土特征、巖土勘察要求等千差萬別,因此勘察報告不能生搬硬套、一成不變按部就班,報告應結合實際地質條件及建筑物工程特點,注意重點突出,具有很強的針對性,加強巖土勘察設計單位的質量認證,健全質量管理ISO9001:2000質量管理體系確立了以過程模式作為標準的結構。巖土勘察設計企業應通過有效應量管理體系的要求,運用過程方法,采用PDCA 循環進行巖土工程勘察的實施和管理,持續改進。

    3.3 選擇勘察方法

    根據所勘察的地基的地基土的性質, 選擇適宜的測試手段和方法,這樣可以提高勘查結果的準確性。例如說靜探應用在有淤泥、淤泥質軟土、填土、地下水位埋藏淺的地方,因為靜力觸探應用在這種環境里,可以很準確的反應出地基強度性質;在山洪沖擊的地方,就要使用貫入試驗的方法,因為這些地方的地層土顆粒比較粗,地下水位埋藏的比較深,如果采用靜探,那么強度變形指標就會不準確,會偏高一些,所以在砂土、粉土、黏性土上勘察要使用貫入試驗。

    3.4 地質勘察的影響因素

    水文地質勘察的決定因素:巖石的裂隙性和土的孔隙性是巖石和土區別于混凝土鋼材等人工材料的主要特點,也是決定水文地質條件的主要因素,所以分析巖石的裂隙性和土的孔隙是做好水文地質勘察的主要工作內容之一。巖石的裂隙性裂隙的成因多種多樣,巖石和裂隙合在一起統稱為“巖體”,并將其中的裂隙概化為“結構面”。顯然,結構面是巖體中最薄弱的環節。搞清結構面的產狀、參數和分布,是水文地質勘察設計的重點,也是難點。

    4 總結

    巖土工程勘察技術在不斷的進步,我們要加強理論學習,并重視規范、規程的學習,掌握最新的技術。勘察工作者應具有良好的職業道德、高度責任心和使命感,只有全面掌握巖土工程方面的規范、規程,才能在實際工作中認真細致地開展工作,在實踐中注意積累經驗,不斷總結提高,精心勘察、精心分析,提出資料完整、真實準確、評價正確的勘察報告。應抓住當今建設領域快速發展的大好時機,認真研究新情況,不斷解決新問題,加強創新,探索勘察新技術,為我國經濟建設做出新的貢獻。■

    參考文獻

    [1] 郝麗紅. 巖土工程勘察中的水文地質評價[J]. 中國科技信息. 2009(15)

    [2] 黃亮,曾航. 關于地質勘探與巖土勘察工程的探討[J]. 黑龍江科技信息. 2011(17)

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