公務(wù)員期刊網(wǎng) 精選范文 地質(zhì)工程論文范文

地質(zhì)工程論文精選(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(zhì)工程論文主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。

地質(zhì)工程論文

第1篇:地質(zhì)工程論文范文

在進(jìn)行水文地質(zhì)評價時,要根據(jù)掌握的水文地質(zhì)條件,分析和評價地下水可能對巖土體造成的影響,科學(xué)的預(yù)測水位變化造成的巖體工程變換,結(jié)合實際情況,制定合理的防范措施;根據(jù)自然環(huán)境下水文地質(zhì)對巖土工程造成的影響,分析預(yù)測人為活動,對巖土工程造成的影響;分析地下水對持力層巖土體產(chǎn)生的分解、軟化、脹縮等影響,評價地下水為對工程建筑物的腐蝕狀況;當(dāng)工程項目的基礎(chǔ)在地下水位以下時,要根據(jù)實際情況進(jìn)行滲透試驗、富水試驗,分析評價地下水位變化造成的基礎(chǔ)沉降、位移,從而判斷地下水位變化對工程建筑物穩(wěn)定性的影響。

2水文地質(zhì)對工程項目的危害

據(jù)統(tǒng)計,在地質(zhì)災(zāi)害中,地下水造成的災(zāi)害占很大的一部分,因此,要認(rèn)真分析地下水變化引起的災(zāi)害,并制定合理的預(yù)防措施,確保工程建筑物的安全、穩(wěn)定,從而為和諧社會的構(gòu)建打下良好的基礎(chǔ)。

2.1地下水變化引起的工程危害地下水在自然環(huán)境和人為因素的影響下,水位會發(fā)生升降變化,當(dāng)?shù)叵滤蛔兓揭欢ǔ潭群?,就會對巖土工程造成危害,從而對整個工程項目造成危害。引起地下水為上升的主要因素有降水量的增加、氣溫的變化、人工灌溉、施工破壞等,地下水位上升會加快土壤中鹽堿化現(xiàn)象,加大地下水對工程建筑物的腐蝕;地下水位上升后,斜坡、河岸還會產(chǎn)生比較嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害,例如斜坡崩塌、滑移等,對工程項目造成嚴(yán)重的破壞;地質(zhì)水位上升還會造成巖土體軟化、強(qiáng)度下降等現(xiàn)象,從而對工程項目的穩(wěn)定性造成影響。引起水位下降的主要原因是人為因素造成的,例如河流改道、地下水排除等,當(dāng)?shù)叵滤幌陆岛螅瑤r土層會變硬,在這種情況,很容易引起地面開裂、沉降等現(xiàn)象,對地質(zhì)條件產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞,從而對工程項目造成影響。受各種因素的影響,地下水位會出現(xiàn)反復(fù)變化的現(xiàn)象,這樣很容易造成基礎(chǔ)變形,同時地下水位反復(fù)變化還會將巖土層中的膠結(jié)物帶走,降低巖土體的強(qiáng)度,對工程施工造成影響。

2.2地下水壓力作用引起的巖土危害在自然環(huán)境中,地下水很少產(chǎn)生動壓力,但受開礦、灌溉等人為活動的影響,地下水的壓力平衡會受到破壞,導(dǎo)致局部產(chǎn)生大的壓力,如果遇到粉土層,就很容易引起流砂、管涌等現(xiàn)象,從而造成基礎(chǔ)變形、位移等現(xiàn)象,甚至?xí)斐蛇吰率Х€(wěn),因此工程安全施工事故,對工程項目的順利施工造成嚴(yán)重的影響。因此,在進(jìn)行工程項目施工前,勘察人員要認(rèn)真分析人為活動帶來的地下水壓力變化狀況,并根據(jù)實際情況,制定合理的防范措施,從而為工程項目的安全施工提供保障。

2.3地下水對基礎(chǔ)的影響當(dāng)工程項目的基礎(chǔ)需要埋深時,需要考慮到地下水變化對基礎(chǔ)的影響,因此,在進(jìn)行工程項目基礎(chǔ)設(shè)計時,在沒有特殊要求下,要保證工程項目的基礎(chǔ)設(shè)置在地下水為上面,如果基礎(chǔ)需要埋設(shè)在地下水位以下,要采用合理的方法進(jìn)行防水處理,為保證工程的穩(wěn)定性,還要對基礎(chǔ)鋼筋混凝土進(jìn)行防腐處理。如果基礎(chǔ)埋設(shè)在承壓水層中,要根據(jù)實際情況采用合理的排水措施,降低地下水水位,防止在施工過程中,出現(xiàn)地下水噴出的現(xiàn)象,對施工的順利進(jìn)行造成影響。當(dāng)工程項目處于河岸附近時,還要考慮到地表水和地下水的補(bǔ)給關(guān)系,防止地表水對工程項目的基礎(chǔ)造成影響。

3總結(jié)

第2篇:地質(zhì)工程論文范文

1在工程地質(zhì)剖面圖中繪制平切圖

在剖面圖系統(tǒng)中有一項功能是繪制平切圖,如圖1所示。

使用方法為首先進(jìn)入工程地質(zhì)剖面圖子系統(tǒng),然后繪制高程標(biāo)尺、地形線、鉆孔、地質(zhì)結(jié)構(gòu)面。繪制到圖面上的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面,其附加數(shù)據(jù)已定義為結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀,如圖3所示。

點取如圖1的“地質(zhì)結(jié)構(gòu)面”-“切制某一高程地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)”,顯示的提示信息如下:

本項功能是計算某一高程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)并存入一文件

本剖面高程上限(米):520。00

高程下限(米):230。00

當(dāng)你要繪制高程為300米的平切圖時,請在提示“欲切平切面高程”對話框中輸入“300”,點取“OK”按鈕后,自動在高程300處繪制一直線,如圖3中的AB,程序自動計算出線段AB與地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的交點,反算出每個交點在本剖面的水平距離,并連同地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的編號、產(chǎn)狀等數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。

計算完成后有提示信息,出現(xiàn)請輸入文件名的對話框如圖4所示。

為便于記憶,文件名的確定最好與高程值有關(guān),例如定為:A2-300。文件內(nèi)容如下所示:

0,84.61,d2,NW315SW<75,0,0,0.0

1,139.83,d1,NW315SW<75,0,0,0.0

2,146.56,DP1,NW320SW<75,0,0,0.0

3,208.17,d3,NW315SW<75,0,0,0.0

4,417.29,dp3,NW306NE<75,0,0,0.0

5,419.18,dp3,NW306NE<75,0,0,0.0

6,458.32,F1,NW305SW<76,0,0,0.0

7,490.18,F1,NW305SW<76,0,0,0.0

8,613.32,DP3,NW305SW<80,0,0,0.0

9,618.99,DP3,NW305SW<80,0,0,0.0

10,738.55,dp4,NW322NE<37,0,0,0.0

11,742.41,dp4,NW322NE<37,0,0,0.0

12,786.87,q2,NW330SW<80,0,0,0.0

13,787.93,q2,NW330SW<80,0,0,0.0

其中每一行是一個地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù),分別為序號、水平距離、結(jié)構(gòu)面編號、產(chǎn)狀等數(shù)據(jù)。存入磁盤的文件可以在平面圖子系統(tǒng)中調(diào)用繪制平切圖。

2在平硐展示圖中切出平切圖數(shù)據(jù)

在平硐展示圖中切出某一高程平切面圖數(shù)據(jù)之前,請先進(jìn)入平硐展示圖子系統(tǒng),繪制出平硐展示圖,至少應(yīng)繪制出平硐展示圖邊框、地質(zhì)結(jié)構(gòu)面、技術(shù)說明等。繪制到圖面上的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面,其附加數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀。下面以本系統(tǒng)提供的例題/PDLT/PD10為例,繪制出平硐展示圖,由于展示圖很長,圖5僅顯示展示圖的局部:

平硐展示圖中出現(xiàn)如圖6界面:

點取切制某一高程地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)功能以后,用戶可選擇的有左壁、右壁和頂拱,提示信息如圖7所示。

接下來是確定平切面高程。在命令提示行顯示平硐硐口的底部高程和頂部高程,輸入以上兩點的界面如圖8所示。

點取“OK”按鈕后,自動在用戶確定的兩點上繪制一直線,程序計算出該線段與地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的交點,反算出每個交點在本平硐展示圖的水平距離,并連同地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的編號、產(chǎn)狀等數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。計算完成后提示信息如下:

現(xiàn)在將切出的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù)存入一指定文件,文件名自定義。

最好是本平硐文件名和高程相關(guān)聯(lián)來定義。

接下來提示用戶輸入文件名,其界面與圖4相同。

為便于記憶,文件名的確定最好與高程值有關(guān),例如定為:PD10-300或PD10.300。

3在平面圖子系統(tǒng)中繪制平切圖

使用平面圖子系統(tǒng)繪制平切圖之前,最好先繪制一張底圖,底圖是你所要繪制平切圖范圍內(nèi)水工建筑物布置圖,及其它需在平切圖上繪制的內(nèi)容,以便于將不同高程平切圖都繪制在底圖上。同時根據(jù)底圖的范圍,確定好平面圖的總體參數(shù),諸如左下角坐標(biāo)、右上角坐標(biāo)、比例尺等,然后再開始繪制平切圖。平面圖子系統(tǒng)繪制平切圖可以采用以下幾種方法:

3.1手工描繪

如果你已經(jīng)繪制好地質(zhì)平面圖,并已繪制好地質(zhì)結(jié)構(gòu)面在地表的出露軌跡線,那么請先建立一個圖層,圖層名由用戶自己確定,例如繪制高程為300米的平切圖,建立的圖層名為PQT300,并設(shè)為當(dāng)前層。然后使用“繪制有關(guān)實體”-“繪構(gòu)造面出露軌跡線”-“給定若干點繪制構(gòu)造面出露軌跡線”,選擇圖面坐標(biāo)點,在圖面上尋找高程300米的地形等高線與地質(zhì)結(jié)構(gòu)面的交點連接,依次繪制各地質(zhì)結(jié)構(gòu)面,形成高程為300的平切圖。

3.2自動切繪

如果你已經(jīng)繪制好地質(zhì)平面圖,并已繪制好地質(zhì)結(jié)構(gòu)面在地表的出露軌跡線,繪制完鉆孔。那么請選擇如圖4所示的“繪制平切圖”-“切制某一高程的平切面圖”,程序開始運(yùn)行后,提示信息如下:

請輸入平切面高程:

第一角:

第二角:

輸入平切面高程例如300,并通過選擇第一角和第二角確定范圍以后,自動將高程為300米的地形線復(fù)制到圖層PQ上,計算鉆孔是否打到高程300米處,如果打到300米,在圖層PQ上繪制一鉆孔符號。按照地質(zhì)結(jié)構(gòu)面在地表繪制的出露線,根據(jù)其傾向、傾角折算到高程300米,繪制結(jié)構(gòu)面。在此說明一點,出露線的繪制如果完全符合V字型法則,那么切出的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面是正確的,即是沿結(jié)構(gòu)面的走向方向繪制一條直線。否則,在平切圖上繪制的結(jié)構(gòu)面不是一條直線,可能是由若干折線組成,方向也不一定是走向方向。

3.3根據(jù)剖面圖中切出的數(shù)據(jù)繪制結(jié)構(gòu)面

在繪制平切圖之前,使用PLSR.EXE建立平切圖總體參數(shù)文件,請先調(diào)出包含有水工建筑物的底圖,進(jìn)入平面圖子系統(tǒng)。選擇圖9所示的“繪制平切圖”-“根據(jù)工程地質(zhì)剖面圖切制出的數(shù)據(jù)繪結(jié)構(gòu)面”,顯示的提示信息如下:

本程序是給定當(dāng)前剖面線的一個水平距離和產(chǎn)狀,繪制一結(jié)構(gòu)面的走向線

然后彈出一對話框如圖10所示:

結(jié)構(gòu)面文件名是由工程地質(zhì)剖面圖中切出的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù),在這里輸入你當(dāng)時確定的文件名。計算機(jī)繪制地質(zhì)結(jié)構(gòu)面時,是在剖面線上切出地質(zhì)結(jié)構(gòu)面那一點,沿走向方向繪制結(jié)構(gòu)面,兩個方向延長的距離,就是在圖10中你所輸入的第一點和第二點延長的距離。繪制完成后,可以通過手工對平切圖上的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面進(jìn)行修改,修改時請注意不要修改線型或分解,以免丟失地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù),將來再切制其它高程的平切圖時會出現(xiàn)問題。

3.4根據(jù)平硐展示圖中切出的數(shù)據(jù)繪制結(jié)構(gòu)面

在繪制平切圖之前,使用PLSR.EXE建立平切圖總體參數(shù)文件,并調(diào)出包含有水工建筑物的底圖,進(jìn)入平面圖子系統(tǒng)。選擇圖9所示的“繪制平切圖”-“根據(jù)平硐展示圖切制出的數(shù)據(jù)繪結(jié)構(gòu)面”,就是讀取在平硐展示圖切出的數(shù)據(jù)繪制地質(zhì)結(jié)構(gòu)面。程序開始運(yùn)行后顯示的提示信息如下:

本程序是給定當(dāng)前平硐的一個水平距離和產(chǎn)狀,繪制結(jié)構(gòu)面的走向線

然后彈出一對話框如圖11所示:

繪制結(jié)構(gòu)面文件名是由平硐展示圖中切出的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù),在這里輸入你當(dāng)時確定的文件名。計算機(jī)繪制地質(zhì)結(jié)構(gòu)面時,是在平硐上切出地質(zhì)結(jié)構(gòu)面那一點,沿走向方向繪制結(jié)構(gòu)面,兩個方向延長距離,就是你在圖11中輸入的第一點和第二點延長的距離。繪制完成后,可以通過手工對平切圖上的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面進(jìn)行修改,修改時請注意不要修改線型或分解,以免丟失地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù),將來再切制其它高程的平切圖時會出現(xiàn)問題。

以本例題為例,繪制出平切面圖如圖12(a)所示,經(jīng)過手工編輯修改后的平切面圖如圖12(b)所示。

3.5根據(jù)當(dāng)前高程平切圖切出某一高程的平切圖數(shù)據(jù)

當(dāng)你已經(jīng)繪制好某一高程的平切圖后,可以在這張平切圖的基礎(chǔ)上,切出任何其它高程的平切圖數(shù)據(jù),方法是選擇““繪制平切圖”-“根據(jù)當(dāng)前高程平切圖切出某一高程的平切圖數(shù)據(jù)”,以圖12(b)為例,可以切制任意高程的平切圖數(shù)據(jù),程序開始運(yùn)行后,提示信息如下:

本程序是根據(jù)當(dāng)前某一高程的平切圖切出另外一高程的平切圖

當(dāng)前高程(m):236

欲切平切圖高程(m):230

輸入完以上數(shù)據(jù)后,計算機(jī)自動讀取當(dāng)前平切圖上的全部地質(zhì)結(jié)構(gòu)面實體,根據(jù)坐標(biāo)位置、傾向、傾角、高差等,計算出新高程(230)平切圖的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù),存入文件,文件名是“PQT”+高程值,例如切高程為230米的平切圖,文件名是PQT230。文件中包含若干地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù),每一個結(jié)構(gòu)面的數(shù)據(jù)占三行,格式如下:

結(jié)構(gòu)面起點坐標(biāo)

結(jié)構(gòu)面終點坐標(biāo)

結(jié)構(gòu)面編號產(chǎn)狀等數(shù)據(jù)

坐標(biāo)是實際坐標(biāo),最后顯示“數(shù)據(jù)已存盤”和文件名。程序自動返回到提示用戶輸入“欲切平切圖高程:”,繼續(xù)切制其它任意高程的平切圖。

3.6讀取某一高程的數(shù)據(jù)繪制平切圖

在繪制平切圖之前,使用PLSR.EXE建立平切圖總體參數(shù)文件,請先調(diào)出包含有水工建筑物的底圖,進(jìn)入平面圖子系統(tǒng)。選擇“地質(zhì)結(jié)構(gòu)面”-“讀取某一高程的數(shù)據(jù)繪制平切圖”,可以繪制出平切圖,程序運(yùn)行后顯示的提示信息如下:

根據(jù)切制出的某一平切圖數(shù)據(jù)文件繪制結(jié)構(gòu)面

并出現(xiàn)提示用戶輸入地質(zhì)結(jié)構(gòu)面文件名的界面與圖4相同。

輸入正確的文件名后,計算機(jī)自動讀取數(shù)據(jù)文件,在圖面上繪制地質(zhì)結(jié)構(gòu)面,繪制出的高程為230米的平切面圖。

以上介紹的方法,實際上是一種給定實際坐標(biāo)點和地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù),繪制平切圖的方法,用戶也可按4.5節(jié)所介紹的數(shù)據(jù)格式,建立任意高程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面數(shù)據(jù),然后按照本節(jié)介紹的方法,繪制地質(zhì)結(jié)構(gòu)面。

第3篇:地質(zhì)工程論文范文

地質(zhì)災(zāi)害治理初步設(shè)計階段的設(shè)計特點:①以避讓優(yōu)先,避大治小,避重治輕;②不能僅治理地質(zhì)災(zāi)害,而要重點關(guān)注危害管道的因素;③從對管道危害最輕的部位通過;④盡量減少對災(zāi)害體的擾動;⑤對已知地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行永久根治,不留后患。各種地質(zhì)災(zāi)害治理工程初步設(shè)計特點各有不同。(1)滑坡。線路優(yōu)化、進(jìn)行避讓,無法避讓時從滑坡后緣滑體厚度較薄處通過,以較少的治理工程量滿足管道的安全要求,杜絕從滑體中前部滑體厚度較大處經(jīng)過。管道上、下山坡段遇滑坡而不能完全規(guī)避時,管道應(yīng)縱向正穿滑坡體,盡量避免斜穿,減少對滑坡體的擾動。此外,明確地災(zāi)治理施工與管道施工的先后順序。(2)泥石流。避免管道從泥石流溝中經(jīng)過,當(dāng)不能完全避開泥石流溝時,則從泥石流堆積區(qū)通過,并且適當(dāng)加大管道埋深。當(dāng)管道穿越小型泥石流溝(或活動性沖溝)時,選擇基巖埋深淺的位置且使管道埋于基巖內(nèi)。(3)崩塌。管道線路應(yīng)避開危巖、危石發(fā)育的陡崖、厚大的松散堆積體。當(dāng)不能完全避開時,則從地形相對較緩且易攔擋落石、滾石的堆積區(qū)通過,并避開危石滾落沖擊破壞區(qū)。(4)巖溶。管道線路應(yīng)該首先避開地表塌陷坑發(fā)育地區(qū)或者地表巖溶漏斗、溶槽、溶坑發(fā)育地區(qū)。對于地表巖溶現(xiàn)象不發(fā)育而勘察發(fā)現(xiàn)的巖溶,管道以垂直巖溶帶通過。對于淺層干溶洞,以碎石回填。對于巖溶向下延伸較大的溶洞,無論是否有水皆不宜填塞溶洞,亦不宜采用灌漿、灌混凝土的方法處理溶洞。對于該類溶洞,當(dāng)跨度較小、兩壁較完整時,以樓板形式覆蓋;當(dāng)兩壁完整性較差且跨度較大時,則以梁跨形式穿過。

2地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工圖審點

地質(zhì)災(zāi)害防治工程設(shè)計文件及圖紙審查工作首先以貫徹初步設(shè)計的理念為基礎(chǔ),以現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、法律法規(guī)為依據(jù),以避讓方式優(yōu)先進(jìn)行管道優(yōu)化,以管道與地質(zhì)災(zāi)害體的空間關(guān)系為根基,對施工圖階段的設(shè)計文件和圖紙進(jìn)行全面審查。各類地質(zhì)災(zāi)害設(shè)計的審點不同?;轮卫砉こ痰膶忺c:①滑坡范圍、規(guī)模是否己查清,滑動面(帶)判別是否合理,力學(xué)參數(shù)取值是否準(zhǔn)確;②影響滑坡穩(wěn)定的主要因素是否清楚;③滑坡的力學(xué)類型及地質(zhì)模型、宏觀穩(wěn)定性評價是否正確,穩(wěn)定性系數(shù)計算和剩余下滑力(推力)計算是否正確;④管道線路是否有優(yōu)化和避讓空間;⑤選擇的支擋方式是否合理,支擋位置是否可行;⑥支擋參數(shù)的取值是否合理,設(shè)計選擇工況是否合理,設(shè)計計算方法是否正確,計算結(jié)果是否準(zhǔn)確;⑦支擋工程量是否恰當(dāng),支擋工程與管道施工的先后順序及結(jié)合方法是否合理。崩塌治理工程的審點:①危巖、危石分布范圍;②崩塌落石范圍,危險區(qū)域是否己查清;③危巖(危石)崩落路徑分析是否合理,落石滾落速度計算及沖擊破壞的沖擊力計算方法是否合理、計算結(jié)果是否正確;④攔擋防護(hù)方案是否可行,攔擋設(shè)置工程位置是否有效,工程量是否合理恰當(dāng);⑤攔擋工程是否與自然地形有效結(jié)合,是否與管道施工、管道運(yùn)營有效結(jié)合;⑥崩塌堆積體會否產(chǎn)生滑動及其對管道的危害。泥石流治理工程的審點:①泥石流的形成區(qū)、流通區(qū)、堆積區(qū)是否已經(jīng)查清;②管道經(jīng)過斷面的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和巖土特征;③泥石流的流速、沖刷深度,尤其是管道通過處的泥石流沖刷深度和建議管道埋深;④對管道形成破壞力的各種因素分析是否透徹,防護(hù)措施是否得當(dāng);⑤泥石流溝與大溝的關(guān)系,尤其是泥石流堆積擠占大溝時使得大溝變窄,大溝流速加大,沖刷深度加大,沖切側(cè)蝕能力增強(qiáng),該情況下管道防護(hù)設(shè)計是否加強(qiáng)。巖溶治理工程的審點:①巖溶延伸方向、規(guī)模大小是否已查清,巖溶與管道的空間關(guān)系等;②溶洞壁、洞頂巖性及其完整程度,溶洞的穩(wěn)定性評價是否正確;③治理設(shè)計方案是否合理可行,以及治理后對周圍環(huán)境的影響;④設(shè)計計算是否正確,治理工程量是否合理。

3結(jié)論

第4篇:地質(zhì)工程論文范文

關(guān)鍵詞:懸索橋隧道式錨碇施工圖設(shè)計階段巖體工程地質(zhì)力學(xué)研究建議

1前言

壩陵河大橋離擬建貴州省鎮(zhèn)寧至勝境關(guān)高速公路起點約21km,地處黔中山原地帶。高速公路在關(guān)嶺縣東北跨越壩陵河峽谷,峽谷兩岸地勢陡峭,地形變化急劇,高差起伏大,河谷深切達(dá)400~600m。橋址區(qū)屬構(gòu)造剝蝕、溶蝕中低山河谷地貌。巖石建造類型以碳酸鹽巖與陸源碎屑巖互層,以碳酸鹽巖構(gòu)成峽谷谷坡,以碎屑巖互層構(gòu)成谷底及緩坡為基本特征。壩陵河流向與區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造線方向(NW)基本一致。河谷西岸地形較陡,地形坡度40~70°,近河谷一帶為陡崖。橋位區(qū)西岸(關(guān)嶺岸)錨碇地段處于斜坡中部,出露的巖層有三疊系中統(tǒng)竹桿坡組第一段(T2z1)中厚層狀泥晶灰?guī)r和楊柳井組(T2y)中厚層狀白云巖[1,2]。弱風(fēng)化巖體直接出露于地表,微新巖體埋深30~50m。

壩陵河懸索橋主跨1068m,橋面總寬度24.5m,東岸錨碇采用重力式錨,西岸錨碇采用隧道式錨。西岸隧道式錨碇在技術(shù)設(shè)計中全長74.7m,最大埋深78m,主要由散索鞍支墩、錨室(34.7m)和錨塞體(40m)三部分組成,兩錨體相距18~6.36m。錨塞體和錨室為一傾斜、變截面結(jié)構(gòu),上緣為圓形,下緣為矩形,縱向呈楔形棱臺,矩形截面尺寸為10m×5.8m~21m×14.5m。西岸每根主纜纜力(P)約為270MN,水平夾角約26°。錨體中設(shè)預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng),主纜索股通過索股錨固連接器與錨體中的預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)連接。

懸索橋錨碇在承受來自主纜的豎向反力的同時,主要還承受主纜的水平拉力,是懸索橋的關(guān)鍵承載結(jié)構(gòu)之一,其總體穩(wěn)定性和受力狀態(tài)直接影響到大橋的安全和長期使用的可靠性。壩陵河懸索橋是鎮(zhèn)寧-勝境關(guān)高速公路的重要節(jié)點,針對該大橋施工圖設(shè)計階段,本文提出壩陵河懸索橋西岸隧道式錨碇及其邊坡的工程地質(zhì)力學(xué)研究建議。鑒于錨碇型式受到地形、地質(zhì)條件的限制,國內(nèi)外采用隧道式錨碇的大跨懸索橋為數(shù)較少[3-7],見諸文獻(xiàn)報道的更少,本研究建議有不適當(dāng)之處,請專家批評指正。

2巖體工程地質(zhì)力學(xué)研究建議

2.1錨碇圍巖工程地質(zhì)條件研究

西岸隧道式錨碇坐落于邊坡淺表弱風(fēng)化~微新巖體中,弱風(fēng)化~微新巖體的工程地質(zhì)條件關(guān)系到錨碇隧洞的成洞條件及錨碇體系在主纜拉力荷載作用下的整體穩(wěn)定狀態(tài)。

邊坡淺表部中存在卸荷巖體。巖體卸荷帶是伴隨河谷下切過程或邊坡開挖過程中,由于應(yīng)力釋放,巖體向臨空面方向發(fā)生卸荷回彈變形,能量的釋放導(dǎo)致斜坡淺表一定范圍巖體內(nèi)應(yīng)力的調(diào)整,淺表部位應(yīng)力降低,而坡體更深部位產(chǎn)生更大程度的應(yīng)力集中。由于表部應(yīng)力降低導(dǎo)致巖體回彈膨脹、結(jié)構(gòu)松弛,破壞巖體的完整性,并在集中應(yīng)力和殘余應(yīng)力作用下產(chǎn)生卸荷裂隙。巖體應(yīng)力的降低最直觀的表現(xiàn)是導(dǎo)致巖體松弛和原有的裂隙發(fā)生各種變化,形成新環(huán)境下的裂隙網(wǎng)絡(luò)。這些裂隙一部分是遷就原有構(gòu)造裂隙引張擴(kuò)大經(jīng)改造形成[8],有一些是微裂隙擴(kuò)展后的顯式裂隙,也有在新的應(yīng)力環(huán)境和外動力環(huán)境下形成的裂隙。在巖體卸荷、應(yīng)力降低的過程中,隨著新的裂隙系統(tǒng)的形成,也為外動力或風(fēng)化營力提供了通道,加速巖體的風(fēng)化和應(yīng)力的進(jìn)一步降低。風(fēng)化巖體裂隙的增多,是巖體卸荷和風(fēng)化共同造就的。

西岸錨碇邊坡巖體在淺部節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體透水性較好,滲透系數(shù)高;隨著深度的增加,透水性逐漸減弱。深部的巖溶發(fā)育情況有待研究。

據(jù)初步設(shè)計階段工程勘察資料,西岸錨碇邊坡出露的灰?guī)r和白云巖的產(chǎn)狀為:傾向50~80°,傾角48~87°。主要發(fā)育三組優(yōu)勢節(jié)理:①155°∠57°;②220°∠34°;③333°∠46°。在巖層層面、不利結(jié)構(gòu)面組合切割和深部巖溶發(fā)育情況下,在主纜巨大拉力下,不能夠排除存在深部拉裂滑移面威脅西岸錨碇邊坡整體穩(wěn)定性的可能性。

錨碇圍巖工程地質(zhì)條件研究內(nèi)容包括:

(1)研究從邊坡表部至深部巖體中裂隙的分布密度及張開度變化,揭示巖體的卸荷程度,為錨碇施工期和運(yùn)行期邊坡巖體質(zhì)量評價以及巖體質(zhì)量變化趨勢提供可靠基礎(chǔ)資料;

(2)在巖層層面和不利結(jié)構(gòu)面組合切割下,由于錨碇工程荷載,研究巖體中形成的潛在不穩(wěn)定塊體的安全度以及西岸錨碇邊坡的整體穩(wěn)定性;

(3)采用地球物理勘探方法,研究邊坡深部溶蝕裂隙與溶蝕洞穴的分布規(guī)律及其發(fā)育特征。

2.2錨碇圍巖工程力學(xué)特性研究

主懸索的巨大拉力通過索股、錨桿傳人隧道中填充的(預(yù)應(yīng)力)混凝土,再通過(錨塞體)混凝土與隧道巖體的摩阻力和粘結(jié)力傳遞給周圍的巖體。隧道式錨碇在巨大主纜拉力荷載作用下,不僅要維持自身的抗拔穩(wěn)定,同時還要將自身承受的主纜拉力傳遞到錨碇圍巖中,以充分利用圍巖的承載能力,使錨碇和圍巖共同作用形成一個整體的承載體系。

錨碇圍巖工程力學(xué)特性研究包括三個方面:

(1)錨塞體與巖體之間的抗剪摩擦力學(xué)性能[9,10]和粘結(jié)特性試驗研究;

(2)錨碇下部及兩錨體之間的巖體處于復(fù)雜的拉剪應(yīng)力狀態(tài),研究錨碇圍巖在拉剪應(yīng)力下的變形及強(qiáng)度特性,尤其是弱風(fēng)化~微新圍巖在拉剪復(fù)雜應(yīng)力下的變形、強(qiáng)度及疲勞試驗研究,模擬其破壞現(xiàn)象和破壞過程,從而掌握其破壞機(jī)制;

(3)巖體在中度~輕度工程爆破開挖擾動下的力學(xué)性能研究。

錨碇圍巖工程力學(xué)試驗?zāi)康氖谴_定錨碇邊坡巖體力學(xué)參數(shù)建議值,供設(shè)計和三維數(shù)值仿真采用。建議在設(shè)計錨碇區(qū)域附近開挖一試驗斜硐,采取巖樣,并在硐壁打適量鉆孔,進(jìn)行室內(nèi)巖石力學(xué)試驗和原位巖石力學(xué)性質(zhì)及配套的各項試驗研究工作。主要包括室內(nèi)巖石力學(xué)三軸剪切試驗、節(jié)理(裂隙)測量、巖體變形特性(靜載)試驗、巖體抗剪(抗剪斷)試驗、巖體抗拉試驗、混凝土與基巖膠結(jié)面抗剪和摩擦等試驗和硐室聲波普測、硐室地球物理勘探、含水量測試、鉆孔聲波測試、鉆孔壓水試驗等試驗研究工作。錨碇系統(tǒng)的摩阻力由基巖與錨碇系統(tǒng)接觸面的正應(yīng)力與摩擦系數(shù)來決定,摩擦系數(shù)一般由相似原理進(jìn)行模型試驗或現(xiàn)場測試得到。硐室地球物理勘探是查明錨碇圍巖(主要是錨碇下部及兩錨體之間的巖體)中的巖溶發(fā)育情況。

試驗資料的整理應(yīng)通過對現(xiàn)場和室內(nèi)大量試驗數(shù)據(jù)的綜合分析,結(jié)合現(xiàn)行有關(guān)行業(yè)規(guī)范(規(guī)程)和工程經(jīng)驗的類比,提出西岸隧道式錨碇邊坡區(qū)域巖體力學(xué)參數(shù)建議值,供設(shè)計采用。

2.3錨碇圍巖滲透及抗溶蝕特性研究

壩陵河懸索橋西岸錨碇圍巖為弱風(fēng)化~微新的灰?guī)r和白云巖,屬于易溶蝕化巖體。錨碇邊坡地段地下水主要為(節(jié)理)裂隙水、巖溶裂隙水和巖溶孔(洞)穴水。西岸隧道式錨碇錨體混凝土澆筑后,在邊坡巖體中形成不透水體(阻滲體),從而改變錨碇邊坡的地下水滲流場??梢灶A(yù)見,地下水將從錨塞體混凝土邊緣繞滲,因此錨塞體與圍巖的交界部位巖體更易遭到溶蝕,削弱錨塞體混凝土與圍巖之間的摩阻力和粘結(jié)力。錨碇圍巖滲透特性的研究應(yīng)著重錨塞體與圍巖的交界部位巖體的滲透性能與抵抗溶蝕的能力的試驗研究。

為防治錨塞體與圍巖交界部位巖體的溶蝕危害采取的工程措施,主要是加強(qiáng)錨碇邊坡坡面的排水工程。

2.4錨碇及其圍巖相互作用三維數(shù)值模擬研究

由于懸索橋安全是依靠錨碇固定橋的體系,錨碇發(fā)生移動將嚴(yán)重影響橋梁體系,甚至導(dǎo)致橋體破壞,因此研究西岸隧道式錨碇的錨塊及其圍巖在主動拉力作用下的穩(wěn)定性、瞬時變位與長期變位是相當(dāng)重要的。應(yīng)建立真實反映隧道式錨碇錨體和圍巖二者相互作用、考慮施工過程非線性、地質(zhì)結(jié)構(gòu)面影響等的三維數(shù)值仿真模型,對錨碇穩(wěn)定性及變位進(jìn)行預(yù)測[11]。

2.5錨碇隧道鉆爆開挖及支護(hù)的施工技術(shù)試驗

根據(jù)西岸隧道式錨碇為傾斜、變截面的工程特點,需研究錨碇隧道的鉆爆開挖以及支護(hù)的施工技術(shù)[12-14]。在隧道式錨碇施工過程中,自始至終都要注意嚴(yán)格控制圍巖的完整性,盡量避免對圍巖產(chǎn)生過大的擾動。為保證主纜等硐內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命,錨碇的防水按GB50108-2001二級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制,要求較高。施工開挖后應(yīng)對圍巖中的塑性變形帶進(jìn)行擠密壓漿處理,以使錨塞體混凝土與圍巖緊密結(jié)合。

2.6錨碇錨固系統(tǒng)試驗

試驗?zāi)康氖球炞C用于壩陵河大橋錨碇錨固系統(tǒng)的各產(chǎn)品力學(xué)性能是否滿足設(shè)計要求。試驗內(nèi)容包括錨拉桿組件靜載試驗、疲勞試驗及錨具組裝件靜載試驗和疲勞試驗[15]等。

2.7大體積混凝土澆筑防裂的施工技術(shù)研究

壩陵河懸索橋西岸隧道式錨碇錨塞體混凝土澆筑量約2×12143.322m3。錨碇結(jié)構(gòu)混凝土澆筑量大,強(qiáng)度高,對施工工藝及養(yǎng)護(hù)維修提出了更高的要求;而大體積混凝土澆注施工由于受多種因素影響,若措施不當(dāng),很容易出現(xiàn)裂縫,影響到錨塞體混凝土的整體性強(qiáng)度以及鋼筋的耐久性和實用性。西岸隧道式錨碇錨塞體大體積混凝土澆筑防裂技術(shù)從混凝土原材料選取和配合比的選擇、降低原材料溫度和控制混凝土拌和物溫度、合理選擇澆筑工藝和保證整體質(zhì)量、有效控制混凝土內(nèi)外溫差到對混凝土溫度進(jìn)行監(jiān)控及時掌握混凝土溫度變化動態(tài)等一系列技術(shù)措施[16-22],都可借鑒汕頭海灣懸索橋、宜昌長江公路大橋和重慶鵝公巖大橋的做法。

第5篇:地質(zhì)工程論文范文

環(huán)境工程地質(zhì)屬于一項綜合的研究領(lǐng)域,主要研究地質(zhì)結(jié)構(gòu)與環(huán)境之間的關(guān)系,同時涵蓋地質(zhì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)影響因素等,隨著城市建設(shè)越來越多,對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響也越來越嚴(yán)重,從而使得環(huán)境工程地質(zhì)研究的范圍日益廣泛。

1、水資源相關(guān)問題研究我國屬于缺水性國家,水資源在我國的分布又極其不均,從而導(dǎo)致地下水含量明顯降低,對地質(zhì)結(jié)構(gòu)也帶來了很多的不利影響,所以,環(huán)境工程地質(zhì)注重研究水資源問題,包括城市建設(shè)中地下水源的分布和走向研究,以及在施工過程中對地下水的選擇和利用研究,還包括對地下水源的保護(hù)研究等,從而綜合評價城市水資源,使之得到合理的開發(fā)和使用,同時又要起到相關(guān)的保護(hù)作用,進(jìn)而實現(xiàn)在城市建設(shè)中,水資源的問題得到很好的解決,實現(xiàn)水資源的綜合利用。

2、地基結(jié)構(gòu)相關(guān)問題研究城市建設(shè)中,地基結(jié)構(gòu)作為整個建設(shè)的核心設(shè)施,其作用尤為重要。而環(huán)境工程地質(zhì)對于地基結(jié)構(gòu)問題的研究更為細(xì)致化,涉及地貌結(jié)構(gòu)研究、巖土結(jié)構(gòu)研究、水文地質(zhì)研究和相關(guān)力學(xué)結(jié)構(gòu)研究等,從而全面細(xì)致的研究地基結(jié)構(gòu),使得城市建設(shè)更加穩(wěn)固。在城市建設(shè)實施前,對地基結(jié)構(gòu)做到詳細(xì)周全的研究,會全面的提高建筑的質(zhì)量安全,確保地基穩(wěn)固,降低意外風(fēng)險的發(fā)生概率,從而全面的保證城市建設(shè)順利實施。

二、城市建設(shè)環(huán)境引發(fā)的地質(zhì)問題

城市建設(shè)對環(huán)境造成了較大的損害,尤其引發(fā)了較多的地質(zhì)問題,從而對整個城市的建設(shè)帶來不利的影響,甚至阻礙了城市的發(fā)展。

1、水質(zhì)污染加重環(huán)境地質(zhì)壓力我國由于水資源嚴(yán)重短缺,使得很多地區(qū)的城市建設(shè)發(fā)展速度逐步減慢,再加上近些年由于各項建設(shè)的實施,對水資源造成較大的污染,從而加重了整個城市環(huán)境地質(zhì)壓力,使之面臨較為嚴(yán)峻的考驗。有些地區(qū)對水資源過渡浪費(fèi),造成水資源短缺現(xiàn)象加劇,使得當(dāng)?shù)氐某鞘邪l(fā)展腳步緩慢,發(fā)展水平無法得到提升,人們的生活質(zhì)量也相對降低;而有些地區(qū),對水資源的保護(hù)力度較差,工業(yè)垃圾導(dǎo)致水質(zhì)污染情況嚴(yán)重,使得當(dāng)?shù)氐乃臈l件首要嚴(yán)重威脅,致使城市環(huán)境地質(zhì)問題日益加重。

2、環(huán)境工程建設(shè)影響地質(zhì)結(jié)構(gòu)城市要實現(xiàn)快速發(fā)展,要實現(xiàn)人民生活水平的提升,就必須要增加施工項目,而這些建設(shè)工程對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞程度卻在逐步加劇,有的地區(qū)由于施工時前期勘測不規(guī)范,使得建筑施工時大量的挖掘泥沙,從而對地低下巖土結(jié)構(gòu)帶來變化,使得地基穩(wěn)定器降低,巖土松軟,建筑物容易塌陷;同時,城市建設(shè)中的廢棄物也影響了地質(zhì)結(jié)構(gòu),一些化工生產(chǎn)和生活垃圾的堆砌,造成環(huán)境污染加劇,有些高污染的液體流入地下水,從而對整個地質(zhì)結(jié)構(gòu)帶來不利影響,使得環(huán)境遭到破壞。

三、改善城市環(huán)境地質(zhì)問題的措施

只有重視環(huán)境工程地質(zhì)問題,制定相應(yīng)的解決措施,才能真正的保證城市建設(shè)發(fā)展有條不紊,使之與環(huán)境協(xié)同并存。

1、城市發(fā)展與環(huán)境地質(zhì)和諧統(tǒng)一城市發(fā)展的過程中,要正確對待發(fā)展與環(huán)境之間的關(guān)系,不能過于追求發(fā)展的速度,而忽略了環(huán)境的影響,要充分保障二者和諧發(fā)展,統(tǒng)一有序。城市建設(shè)時,既要保證建設(shè)的質(zhì)量合格,也要兼顧建設(shè)施工對周遭環(huán)境帶來的破壞,盡量減少污染物的排出,降低能源的消耗,同時,要做好工程前期勘測工作,保證巖土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,從而確保建筑物更加穩(wěn)固,進(jìn)而實現(xiàn)城市與環(huán)境和諧的發(fā)展。

2、合理控制城市發(fā)展與地質(zhì)容量城市發(fā)展固然可以帶動經(jīng)濟(jì)提升,但是,每個城市的發(fā)展要兼顧地質(zhì)的容量,也就是要考慮地質(zhì)結(jié)構(gòu)的承受力度,不能過去開發(fā),忽略環(huán)境保護(hù)。在城市建設(shè)時,要考慮城市地質(zhì)結(jié)構(gòu)的承受水平,制定合理的規(guī)劃方案,以保護(hù)環(huán)境為首要條件,在地質(zhì)容量正常的情況之下,穩(wěn)健的發(fā)展城市建設(shè),有效的控制城市污染,降低城市廢棄物帶來的環(huán)境破壞,從而保證地質(zhì)容量得到有效利用和監(jiān)控,城市發(fā)展又可以實現(xiàn)穩(wěn)步前進(jìn),使得城市建設(shè)與環(huán)境工程地質(zhì)之間的關(guān)系更加和諧統(tǒng)一,實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展戰(zhàn)略。

四、總結(jié)

第6篇:地質(zhì)工程論文范文

關(guān)鍵詞:巖體結(jié)構(gòu)控制論工程地質(zhì)模型分析方法

一、巖體結(jié)構(gòu)的工程地質(zhì)模型

巖體形成和發(fā)展過程伴隨著各種內(nèi)、外地質(zhì)營力的作用,從成巖的類型分為沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖三大類,由于結(jié)構(gòu)面的存在使巖體具有一定的結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)特性控制著巖體的性質(zhì)和變形破壞,因此,我們在解決巖體工程問題時,應(yīng)該從巖體的地質(zhì)模型出發(fā)。孫廣忠教授建立了8個基本的地質(zhì)模型:水平層狀巖體、緩傾層狀巖體、陡傾層狀巖體、陡立層狀巖體、彎曲層狀巖體、完整塊狀巖體、碎裂塊狀巖體和巖溶化塊狀巖體。孫玉科在研究了大量露天礦和水電工程的邊坡滑坡資料后,歸納出5種具典型意義的工程地質(zhì)模型,即:金川模型、葛洲壩模型、鹽池河模型、白灰廠模型和塘巖光模型。目前,這些模型廣泛的應(yīng)用在巖體工程中,從地質(zhì)模型建立的角度考慮,首先應(yīng)該調(diào)查巖體中結(jié)構(gòu)面的發(fā)育特征以及與結(jié)構(gòu)體的組合特征,查明巖體的賦存地質(zhì)條件,如地下水、地應(yīng)力條件等,再與上述的基本類型進(jìn)行對比,選擇適合巖體工程的模型。為了便于后面的力學(xué)分析,在建立地質(zhì)模型時從各基本模型的共性特征入手,并根據(jù)工程自身的特點充分體現(xiàn)其個性的一面。因此,建立巖體的工程地質(zhì)模型是一項系統(tǒng)的工作。

二、巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)模型

孫廣忠提出了四種巖體介質(zhì),并根據(jù)介質(zhì)的特性提出了四種巖體力學(xué)的分析方法,表1中是四種力學(xué)介質(zhì)巖體特性。

表1各種力學(xué)介質(zhì)巖體特征

連續(xù)介質(zhì)

碎裂介質(zhì)

板裂介質(zhì)

塊裂介質(zhì)

巖體結(jié)構(gòu)

1、完整結(jié)構(gòu)

2、高地應(yīng)力下散體結(jié)構(gòu)及碎裂結(jié)構(gòu)

低地應(yīng)力下條件下碎裂結(jié)構(gòu)及粗碎屑散體結(jié)構(gòu)

板裂結(jié)構(gòu)

部分碎裂結(jié)構(gòu)

塊裂結(jié)構(gòu)

巖體變形機(jī)制

結(jié)構(gòu)體壓縮及剪切為主

結(jié)構(gòu)體(壓縮、剪切),結(jié)構(gòu)面(閉合、滑移)

結(jié)構(gòu)體橫向彎曲及縱向縮短

沿結(jié)構(gòu)面滑移

巖體破壞機(jī)制

材料的張及剪破壞

沿結(jié)構(gòu)面滑動、結(jié)構(gòu)體滾動、結(jié)構(gòu)體張及剪破壞

彎折、潰屈、傾倒滑動

沿軟弱結(jié)構(gòu)面滑動

巖體力學(xué)性質(zhì)控制因素

材料及環(huán)境因素

材料、結(jié)構(gòu)效應(yīng)及環(huán)境因素

軟弱結(jié)構(gòu)面及結(jié)構(gòu)體

軟弱結(jié)構(gòu)面

巖體力學(xué)性質(zhì)研究方法

典型地質(zhì)單元三軸力學(xué)試驗及尺寸效應(yīng)

巖塊三軸試驗、尺寸和圍壓效應(yīng)

軟弱結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)及彈性模量

軟弱結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)及爬坡角理論

巖體力學(xué)分析方法

連續(xù)介質(zhì)巖體力學(xué)

碎裂介質(zhì)巖體力學(xué)

板裂介質(zhì)巖體力學(xué)

塊裂介質(zhì)巖體力學(xué)

對于基巖斜坡失穩(wěn)破壞主要表現(xiàn)為軟弱巖體的蠕滑變形、巖體沿著已存在的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面發(fā)生剪切破壞、巖石塊體的塌落和板狀結(jié)構(gòu)巖體的傾倒、上部巖體沿巖層層面或較軟弱夾層發(fā)生剪切滑動等。李鐵峰將基巖斜坡的變形模式進(jìn)行了總結(jié),根據(jù)結(jié)構(gòu)面傾向、傾角與斜坡產(chǎn)狀之間的關(guān)系,以及軟弱夾層的發(fā)育情況,將斜坡的變形模式分為傾倒變形、潰屈型破壞、順層滑動破壞、裂隙滑動、侵入接觸滑動、拉裂-脫離母巖-崩塌、壓縮流變。

三、巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)的分析方法

早期多數(shù)把巖體看成連續(xù)的介質(zhì),用一些連續(xù)的線性分析方法來解決巖體力學(xué)問題。根據(jù)巖體不連續(xù)、方向異性等特點,目前出現(xiàn)了許多的不連續(xù)分析方法,如:離散元算法、塊體理論、DDA方法等,其理論基礎(chǔ)更符合巖體的性狀。

離散元法(DiscreteElementMethod)考慮結(jié)構(gòu)體受力后的運(yùn)動狀態(tài),以及由此導(dǎo)致受力狀態(tài)及系統(tǒng)的變形(塊體運(yùn)動)隨時間的變化,該法由Cundll于1971年首次提出,用來計算結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體組成巖體的非連續(xù)變形,以后又進(jìn)一步發(fā)展了考慮塊體本身的彈性變形,并推廣至三維和動力問題。目前,離散元應(yīng)用的文章較多,而研究基礎(chǔ)計算方法的文章很少,因此,加強(qiáng)離散元法基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)算法及誤差分析方面的研究,汲取有限元法等數(shù)值方法的優(yōu)點,使之既能保持在描述散體的整體力學(xué)行為和力學(xué)演化全過程方面的優(yōu)勢,又能有效描述介質(zhì)局部連續(xù)處應(yīng)力狀態(tài)和變形狀態(tài),使離散元法的模型建立真正滿足幾何仿真,物理(本構(gòu))仿真,受力仿真和過程仿真的原則,是離散元法研究領(lǐng)域的首要工作。

塊體理論由石根華(1977)提出并在美與Goodman合作完善起來的,應(yīng)用幾何學(xué)、拓?fù)鋵W(xué)碎裂結(jié)構(gòu)巖體。近些年,塊體理論在巖體工程中應(yīng)用十分廣泛,E.Hoek等(1998)應(yīng)用塊體理論開發(fā)了用于地下開挖工程的分析程序—Unwedge;2001年Rocscience公司推出了Swedge4.0,該軟件可以用來計算邊墻塊體的體積及穩(wěn)定系數(shù)。汪衛(wèi)明、陳勝宏(1998)在矢體概念的基礎(chǔ)上開發(fā)出三維巖石塊體系統(tǒng)的自動識別方法,該方法能夠有效解決包含不規(guī)則地形面和非貫通結(jié)構(gòu)面等情況下的復(fù)雜塊體的識別問題;盧波、陳劍平等通過應(yīng)用隨機(jī)不連續(xù)面三維網(wǎng)絡(luò)模擬技術(shù)對復(fù)雜有限塊體的自動搜索及確定其空間幾何形態(tài),并提出了“有形即是有限”的分析方法;張子新等把分形幾何與塊體理論相結(jié)合,提出分形塊體理論,建立分形塊體理論赤平解析法,并把隨機(jī)概率模型引入分形塊體理論,研究了三峽高邊坡關(guān)鍵分形塊體的滑落概率和分形塊體的大小及其分布密度;張子新等將赤平投影圖解析化,提出了塊體理論的赤平投影解析法,并應(yīng)用該法分析了某礦卷揚(yáng)機(jī)硐室的穩(wěn)定性;趙文把概率理論引入節(jié)理跡長分布的研究之中,推導(dǎo)了多組節(jié)理切割巖體形成關(guān)鍵塊體概率的計算公式,從而使原來的一些關(guān)鍵塊體轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定塊體,減少了關(guān)鍵塊的數(shù)量。

近年來,石根華又將塊體理論進(jìn)一步發(fā)展,1993年由石根華提出的塊體系統(tǒng)不連續(xù)變形數(shù)值分析新方法,簡稱為DDA方法,該方法是求解塊體系統(tǒng)連續(xù)變形、大變形和大位移數(shù)值分析方法,塊體的形狀可以是任意的凸凹多邊形,塊體間也不一定要求角點接觸。國內(nèi)已研制了二維DDA程序軟件,并與日本九州大學(xué)環(huán)境地盤工學(xué)研究中心合作將三維塊體分析方法應(yīng)用于三峽船閘高邊坡的巖體穩(wěn)定分析,并對船閘開挖施工過程及其支護(hù)效果的數(shù)值模擬,繪制了各開挖步序的巖體變形等值線圖。

四、巖體結(jié)構(gòu)控制論的工程應(yīng)用

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和大型建設(shè)項目的實施,涉及到大量的地下工程建設(shè)項目,如采礦巷道、道路隧道、水電工程的地下洞室等。地下工程的一項主要研究工作就是分析圍巖應(yīng)力重分布特點以及變形破壞規(guī)律,這些都要受到巖體結(jié)構(gòu)的控制。例如:康立勛通過研究塊狀結(jié)構(gòu)巖體中自重應(yīng)力傳播的法則,得到了巖體的應(yīng)力大小受巖塊數(shù)量以及巖塊幾何參數(shù)控制的結(jié)論,并將研究結(jié)果用于計算煤炭地下采場頂結(jié)構(gòu)載荷。隧道工程中巖爆和巖體結(jié)構(gòu)關(guān)系密切,完整性好的巖體易發(fā)生巖爆,當(dāng)節(jié)理裂隙發(fā)育到一定程度一般不會發(fā)生巖爆;巖層的層厚狀態(tài)及層面與洞室的空間組合關(guān)系與巖爆有重要的關(guān)系;優(yōu)勢節(jié)

理組與最大主應(yīng)力的夾角大小也與巖爆緊密相關(guān)。

上面提到了巖質(zhì)邊坡變形破壞形式主要受控于巖體的巖性和結(jié)構(gòu)特性。如:河西走廊金川露天礦上盤西區(qū)邊坡變形破壞、烏江雞冠山崩破壞和清江水布埡水利樞紐馬崖高邊坡等屬于傾倒破壞;因此,分析巖體穩(wěn)定性時,應(yīng)根據(jù)巖體的巖性、巖體結(jié)構(gòu)特性等對邊坡進(jìn)行分區(qū),分析各區(qū)巖體力學(xué)機(jī)制和變形破壞機(jī)制,再結(jié)合邊坡開挖各項參數(shù)計算邊坡穩(wěn)定性。

一般計算地基沉降變形時,把地基巖體當(dāng)作各向同性介質(zhì),未考慮結(jié)構(gòu)面的影響。其實,當(dāng)巖體中的節(jié)理裂隙發(fā)育程度及方位滿足某種條件時,則地基的滑移變形將受其中的優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面控制。如:章楊松等對潤揚(yáng)大橋節(jié)理化巖體,運(yùn)用優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面理論,分析確定了影響和控制巖體地基沉降變形的優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面組合,提出了“優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面模型”與“遍有節(jié)理單元模型”數(shù)值分析確定巖體地基沉降變形的聯(lián)合算法。遍有節(jié)理單元模型是考慮遍布巖體中的節(jié)理對巖體的受力和變形的影響的數(shù)值分析方法計算時輸入了眾多組結(jié)構(gòu)面的參數(shù),而考慮優(yōu)勢面時只輸入兩組左右優(yōu)勢面的參數(shù),次要的結(jié)構(gòu)面則忽略之。在相同力條件下,考慮優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面影響時,計算的地基變形大于不考慮優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面影響時計算的地基變形,說明優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面對地基的變形有明顯的影響,因而也將影響地基的承載力。

五、結(jié)論

本文從巖體工程地質(zhì)模型、結(jié)構(gòu)力學(xué)模型、分析方法和工程應(yīng)用這四個方面總結(jié)了巖體結(jié)構(gòu)控制論的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀。根據(jù)巖體的巖性特征、結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況、巖體的地應(yīng)力、地下水條件等建立巖體的工程地質(zhì)模型,并將巖體劃分為四種力學(xué)模型,分析巖體結(jié)構(gòu)控制下的變形破壞機(jī)制。介紹了目前用于不連續(xù)巖體結(jié)構(gòu)計算的方法。對巖體結(jié)構(gòu)控制論在地下工程、邊坡工程、庫岸工程和地基基礎(chǔ)中的應(yīng)用作了簡單介紹。

參考文獻(xiàn)

[1]孫廣忠.巖體結(jié)構(gòu)力學(xué).[M].北京.科學(xué)出版社.1988.

[2]孫玉科.巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)—巖體工程地質(zhì)力學(xué)的新發(fā)展.[J].工程地質(zhì)學(xué)報.1997.5.4.

[3]許兵.關(guān)于巖體結(jié)構(gòu)力學(xué)基本觀點探討—試論孫廣忠教授的巖體力學(xué)道路.[J].工程地質(zhì)學(xué)報.1997.5.4.

[4]孫玉科.工程地質(zhì)學(xué)發(fā)展予創(chuàng)新思路探討之六—《工程地質(zhì)模型》初論.[J].巖土工程界.6.2.

[5]許兵.論地質(zhì)模型—涵義、意義、建模與應(yīng)用.[J].工程地質(zhì)學(xué)報.1997.5.3.

第7篇:地質(zhì)工程論文范文

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(fù)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(dān)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(yùn)、灌溉引水和養(yǎng)魚等均有較大影響;⑦當(dāng)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(dāng)?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(dāng)?shù)貧夂驎a(chǎn)生一定的影響。主要表現(xiàn)在對降雨、氣溫、風(fēng)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(qiáng),方法不當(dāng),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(zhǔn)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(yán)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(jī);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(jìn)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(yán)重的,由于地質(zhì)條件不清楚,直接導(dǎo)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(xué)是20世紀(jì)才建立和發(fā)展起來的一門地球科學(xué)。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(fù)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(fù)雜性。水利水電工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)是一項長遠(yuǎn)的任務(wù),是水利水電工程順利進(jìn)行的重要保證之一。保護(hù)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(jìn)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(yán)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(yán)重的問題。筆者認(rèn)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(xiàn):

[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(xué)出版社,2008:13-15.

第8篇:地質(zhì)工程論文范文

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

1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(fù)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]

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(dān)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(yùn)、灌溉引水和養(yǎng)魚等均有較大影響;⑦當(dāng)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。[2]

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(dāng)?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(dāng)?shù)貧夂驎a(chǎn)生一定的影響。主要表現(xiàn)在對降雨、氣溫、風(fēng)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。

2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(qiáng),方法不當(dāng),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(zhǔn)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(yán)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(jī);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。[4]

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(jìn)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(yán)重的,由于地質(zhì)條件不清楚,直接導(dǎo)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。

3結(jié)語

工程地質(zhì)學(xué)是20世紀(jì)才建立和發(fā)展起來的一門地球科學(xué)。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(fù)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(fù)雜性。水利水電工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)是一項長遠(yuǎn)的任務(wù),是水利水電工程順利進(jìn)行的重要保證之一。保護(hù)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(jìn)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(yán)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(yán)重的問題。筆者認(rèn)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(xiàn):

[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(xué)出版社,2008:13-15.

第9篇:地質(zhì)工程論文范文

關(guān)鍵詞:工程;地質(zhì)勘探;水文環(huán)境

中圖分類號:F407 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

水文地質(zhì)勘探工作在很多方面都有重要的作用,例如對建筑物持力層的確定、基本設(shè)計以及工程整體的地址危害控制等內(nèi)容都離不開對水文地質(zhì)的勘探,因此,做好水文地質(zhì)勘探工作具有重要的現(xiàn)實意義。

1 水文勘探活動應(yīng)包含的內(nèi)容

水文地質(zhì)環(huán)境勘探過程實踐中,一般要從以下幾個方面入手進(jìn)行,首先要研究地下水文環(huán)境對建筑物基樁及巖土工程作業(yè)所產(chǎn)生的影響,并提出相應(yīng)的應(yīng)對措施。

1.2 地下水文勘探工作中,要根據(jù)各個建筑物樁基的具體情況來進(jìn)行分析,結(jié)合其實際需要確定相關(guān)的地質(zhì)內(nèi)容,只有這樣,才能夠保證水文地質(zhì)材料的真實性、科學(xué)性,同實際狀況相符合。

1.3 要根據(jù)地下水文環(huán)境對巖土工程的影響提出具體的應(yīng)對措施。

①地下水水位線以下的建筑物基樁中水對砼及砼內(nèi)鋼筋的腐蝕性。②對選用軟質(zhì)巖石、強(qiáng)風(fēng)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,地表下含水層中持續(xù)的水源活動會導(dǎo)致地下巖土層硬度下降、開裂、體積變大或縮小,所以地下水活動對地質(zhì)的應(yīng)該被著重記錄。據(jù)研究可知,當(dāng)建筑物基樁所在的地層深度含有松散、飽和的粉細(xì)砂、粉上時,應(yīng)預(yù)測產(chǎn)生潛蝕、流砂、管涌的可能性。③如果勘探地區(qū)的地層結(jié)構(gòu)中存在承壓含水層,應(yīng)對基坑開挖后承壓水沖毀基坑底板的可能性進(jìn)行計算和評價。④在地下水水位下建設(shè)建筑物深基坑,應(yīng)進(jìn)行滲透和富水試驗,要充分分析人為降低地下水水位導(dǎo)致的地下環(huán)境改變對附近建筑物結(jié)構(gòu)帶來的危害。

2 巖土水位環(huán)境研究

巖土水理性質(zhì)說的是在地下水互相作用的同時表現(xiàn)的物理特性,巖土水理性質(zhì)在地下水文勘探中主要用于研究巖土強(qiáng)度變化和脫水或吸水后巖土層物理形變產(chǎn)生的對附近建筑物結(jié)構(gòu)安全造成隱患。以前的勘探工作中,對其水理性質(zhì)的研究就不夠充分。巖土的水理性質(zhì)是巖土和地下水互相作用展現(xiàn)的結(jié)果。

2.1 地表下水儲存按貯存形式和物理性的不同可以分為重力水、毛細(xì)管水以及結(jié)合水三大類型。其中結(jié)合水根據(jù)結(jié)合強(qiáng)度的不同又可以細(xì)分為弱結(jié)合水和強(qiáng)結(jié)合水。

2.2 巖土水理性質(zhì)及測試辦法:①軟化性,主要是對演示耐水浸水能力、耐風(fēng)化能力加以判斷的指標(biāo)。一般粘土層、頁巖、泥沙質(zhì)巖、泥巖等都存在一定的軟化性。據(jù)研究得知,如果地下環(huán)境中存在易軟化巖層,在地下水的長期持續(xù)侵蝕下逐漸產(chǎn)生軟弱夾層。②透水性,是指巖土層可以析出水分的物理特性。巖上體滲透系數(shù),是一項重要紙幣,在地質(zhì)調(diào)查中靠抽水試驗獲取,在勘探后活動中,物理特性中的透水性通常用滲透系數(shù)測算。③崩解性,說的是巖浸水濕化之后,因為土粒遭受到損壞,使得其整體的土質(zhì)崩解。④給水性,飽水巖土在地球重力影響下從縫隙中滲出水分,通常用給水度來衡量滲出水的量。在地質(zhì)勘探活動中給水度是一項重要的指標(biāo),對場地疏時間產(chǎn)生重要影響,給水度主要通過幾項實驗進(jìn)行測定。⑤脹縮性,說的是巖土在吸收充足的水分之后體積有所增加,在失去水分之后體積有所減少,這種特性的根本就是因為其表面的顆粒通過吸水增加水膜的厚度,以及水膜脫水導(dǎo)致形變而產(chǎn)生的。

3 要充分考慮地下水文條件對巖土工程的影響

地下水水位的降低和升高以及其壓力變化等原因?qū)е铝说叵聨r土工程施工過程中的安全隱患。

3.1 地下水位環(huán)境的變化會給巖土工程作業(yè)帶來一系列的不良影響。自然力和人為因素都會導(dǎo)致地下水文環(huán)境的變化。如果地下水水位劇變,會對建筑深基坑工程造成不可挽回的損失,也會嚴(yán)重影響周圍建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。地下水位環(huán)境的變化所引發(fā)的損害還有以下幾種形式

3.1.1 地下水水位升高會導(dǎo)致巖土工程安全隱患

導(dǎo)致地下潛水水位升高的原因很多,最重要原因是受水位環(huán)境的影響使地下含水層和總體巖發(fā)生的改變以及水文氣象原因的變化引起的作用,包括降水和氣溫等內(nèi)容,另外還有人為影響的灌溉和施工等方面的內(nèi)容的作用,還有的會是多方面因素作用的效果。

3.1.2 地下水水位降低會對巖土工程作業(yè)的安全進(jìn)行產(chǎn)生影響。人為活動也可以使地下水水位降低,假如用抽水泵大量抽取地下水,為開采化石能源將地下水抽出,再如一些大型水利工程的建設(shè)會對地下水水位產(chǎn)生影響。地下水水位降低速度的增長,會引起包括地裂、地面塌陷或者沉陷等自然現(xiàn)象,嚴(yán)重的情況還會有水源枯竭、水質(zhì)遭污染的現(xiàn)象,這些情況會對水體、土質(zhì)和建筑以及人類的正常生活產(chǎn)生不良影響。

3.1.3 地下水水位變化會妨礙勘探活動。地下水水位上升與下降,地下巖土?xí)痪鶆虻呐蛎?,?dǎo)致地下環(huán)境變化。地下水水位如果變化幅度多大,地下巖土環(huán)境的形變量也隨之增長,再有一些小型的建筑也會因此產(chǎn)生地裂的現(xiàn)象。地下水升降的變化會受到多方面原因的影響,包括地下水滲透在內(nèi)的多種原因會淋失土壤當(dāng)中的鐵鋁成分,這樣一些膠結(jié)物的流失會引起土層的松散,另一方面其水分的含量也會有所增加,同時壓縮模量和土壤的承受力也不如從前,對于基礎(chǔ)性的工程內(nèi)容和后續(xù)處理有一定的影響。

3.2 地下水動壓力給與巖土工程的壓力損害

在自然環(huán)境下地下水的壓力的作用不大,這樣就會形成一定的巖土工程損害,包括流砂、管涌、基坑突涌等。這些內(nèi)容的構(gòu)成和預(yù)防都已經(jīng)具備了詳細(xì)的記錄,有關(guān)人員可以獨(dú)立搜集查閱。

結(jié)語

根據(jù)以上內(nèi)容總結(jié),我們可以知道水文地質(zhì)工作在多方面都有重要的應(yīng)用,包括建筑物持力層的確定、基本設(shè)計以及工程整體的地址危害控制等內(nèi)容,工程勘察領(lǐng)域的工作水平不斷發(fā)展,必然會使得這方面的工作受到更好的管理和關(guān)注,落實完善水文地質(zhì)工作會對提升其勘察能力有重要的作用。

參考文獻(xiàn)