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工程地质勘测论文范文

工程地质勘测论文

工程地质勘测论文范文第1篇

水文地质评价对于水文地质勘测工作的顺利进行,有着重要作用。为了能够更好的进行水文地质勘测工作,保障勘测数据的准确性,全面掌握水文地质评价内容,是十分必要的。1.工程勘测是每一个建筑工程施工前都必须要进行的环节,勘测人员要依据工程的实际要求、地质类型等方面,有针对性的展开勘测,从而为建筑施工提供最为科学的水文地质资料。2.进行水文地质评价的最主要内容就是地下水对建筑物以及岩土结构的影响。工作人员会将最又可能出现的问题进行全面预测和分析,从而做好防预与治理措施,进而降低问题出现的几率。3.以地下水对工程的影响作用为基础,从不同条件下水文地质评价的问题出发,进行全面预测,是保障工程质量的有效途径。3.1对于部分基坑在地下水位以下进行开挖的情况,就需要做富水试验与渗透试验,进而有效的评价可能会对建筑物的边坡失稳与建筑物的的土体沉降造成一定影响的因素。3.2在建筑基础下部,如果有承压含水层,就需要对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的概率进行相应的评价与计算。3.3地下水位的变化,非常容易引发腐蚀作用以及流砂管涌现象的,针对这个问题应该首先做好预测工作,制定完善的预防处理措施,从而有效避免松散饱和的粉细砂在地基基础压缩层中出现的几率。3.4进行建筑物基础建设的过程中,岩土选择非常重要,如果选择的是膨胀土、强风化岩等,那么就需要针对地下水对岩土层的作用影响进行全面分析。

二、工程地质勘测中水文地质问题及其危害性

1.上文对水文勘测重要性进行了分析,通过这些分析能够更加透彻的了解到水文勘测对于岩土工程整体结构以及稳定性的影响,进行工程地质勘测的时候,正确对待水文地质勘测,全面分析存在于水文地质中的问题,针对这些问题,积极进行勘测,具体分析如下:1.1关于取土样做腐蚀性分析的问题在实际勘测中,一般都是取的水样,取土样做腐蚀性测试的较少,土试样的腐蚀性测试是将土试样放在纯净水中制备浸出液,对浸出液测定的结果作为土的腐蚀性。地下水的腐蚀性一般高于土的腐蚀性,因为地下水位以下的土长期浸在地下水中,显然地下水的腐蚀性高于土的腐蚀性,因此只要测定水的腐蚀性就可以了。1.2地下水的腐蚀问题地下水有很多种类型,其水位变化也非常大,同时季节不同,降水量不同,都会对地下水水位造成影响。与地表水一样,地下水也具有很大的腐蚀作用,其主要的原因就是因为内其中的矿物成分比较多,这个时候,一旦收到污染,其矿物质成份还会继续增加,所以说在进行岩土工程勘测的时候,工作人员必须要对地下水的腐蚀性进行严密的勘测。通过对其中矿物质成份的测量和分析,来确定其腐蚀性的高低,在地下水中的某一种化学成分含量超过一定标准时,其还会对建筑材料产生一定的腐蚀。2.岩土工程整体稳定性和可靠性与地下水的活动变化有着密切联系,地下水位不同程度的变化,必然会对岩土工程造成危害,为了能够最大限度的降低这些危害,稳定岩土工程结构,全面分析地下水变化引起的岩土工程危害,才能够有针对性的采取治理以及预防措施,下面就对一些常见危害进行分析:2.1水位上升问题引起的岩土工程危害地下水位上升必然会对岩土工程造成一定程度的危害,而导致其水位上升的原因有很多中,例如:总体岩性产状以及含水层结构,水文、气象以及温度等等都会导致地下水位上升,甚至有的时候是几种因素综合作用,从而导致水位上升。另外,还有一些比较特殊的岩土机构强度以及湿度不符合施工要求,并导致其出现粉土以及管涌现象发生,这些都是由于水位上升而引起的岩土工程危害。2.2地下水位下降引起的岩土工程危害无论是地下水位上升,还是下降,对于岩土工程都会造成带来巨大危害,上文对地下水位上升的危害性进行了研究,下面来具体分析地下水位下降的危害,通常来讲地下水位下降的大部分都是由于人为因素导致的,比如:大量抽取地下水、采矿、以及修改水库等等。这些行为会导致地下水位大幅度下降,从而造成地面沉降、塌陷以及开裂等现象。这些都对建筑物的稳定性造成巨大影响,并危及到人们的生命财产安全。2.3地下水频繁升降对岩土工程造成的危害针对地下水位的沉降现象,我国地质勘测技术人员经过多年的研究,已经取得了一些成绩,但是与实际的要求相比,还是远远不够的,由于地下水位的变化会导致膨胀性岩石发生一定程度的膨胀形变,因此,如果这种显现反复出现,必然会使岩土的膨胀收缩幅度更大,最终必然导致地面开裂,引发建筑物结构的破坏,这种破坏在轻型建筑结构中更加明显。另外,地下水的升降变动带,由于地下水的不断侵入,还会带走土层中的铝铁成份,土层失去胶结物,会变得松动、含水空隙变大、其承载力以及强度就会降低,从而对岩土工程基础处理带来巨大阻碍。

三、水文地质勘测的任务

在充分了解地下水变化所带来的危害性后,强化水文勘测力度,做好钻探以及物探工作,是提供准确情况评价与判断结果的前提。1.钻探的任务钻探工作是水文地质勘测中的重要环节,其最主要的任务就是冲击凿碎岩石,工作人员会借助专业的工具和设备进行,钻探的最大优点就是适应性强,能够在多种复杂的环境下进行,并能够深入到岩体内部,勘测结果精确度高。2.物探的任务电法勘测与弹性勘测是目前工程地质勘测中最为常见的两种方法,前者会受到地形条件的影响较大,并且要更具岩石的电学特性为基础,分析岩石缝隙,岩石程度强弱等情况对电法勘测效果的影响,专业的技术人员适用专业的勘测仪器,对目标岩层进行物理参数的测定,从而确定地下深层的地质状况。3.野外测验在水文地质勘测的过程中,还有一种测验方式也十分常见,那就是野外测验。这种勘察方法是能够获取全方位的水文地质资料,为日后的工程设计、测评、施工提供最为科学的参数依据。综上所述,我国的地质勘测工作人员,要不断提高自身的勘测技能,将以上三种勘测方法全面掌握,将水文地质勘察工作作为共组重点,积极进行创新和研究,做到具体问题,具体分析,科学采用检测方法,从而最大限度的提高勘测数据的准确性。

四、结束语

工程地质勘测论文范文第2篇

GIS(地理信息系统)是近些年开发与发展的一种空间信息分析方法与技术,具有处理图形、图像、空间数据、空间分析等的功能,广泛应用在资源与环境领域。将GIS方法与计算机技术相结合,从而能够提供相关的工程地质图件(如平面图、剖面图、等值线图等),伴随GIS方法与技术的不断成熟,其在水利水电工程地质勘测领域得到了广泛的应用,水利水电工程师可以利用GIS方法来获取一定的工程地质信息,以及相关的制图输出等信息,解决一些空间分析问题,这些对于水利水电工程师有效把握地形地质条件、提出相应工程建筑决策具有很大的帮助。其能为我国水利水电工程建设的土地利用与开发规划等提供科学参考依据,利于提高我国水利水电工程地质勘测的效率与水平。

2水利水电工程地质勘测的技术

2.1GPS技术在水利水电工程地质勘测中的应用

GPS(GlobalPositioningSystem)即全球定位系统,其作为一种测量技术可以为人们提供详细且精准的包含点、线、面内容的三维坐标及相关信息,快速、高效、精准、自动化、全天候等是该测量技术的主要优势。此外,GPS技术在结合了现代通信技术之后,其功能性更为强大,能够满足实时定位与导航,因而GPS技术被广泛应用于众多领域。水利水电工程的地质勘测工作属于大地测量领域范畴,常常需要对山区、林区等区域进行地质勘测,但由于地下形势复杂多变,为水利水电工程地质勘测带来一定的难度与挑战。将GPS技术应用在水利工程地质勘测中,水利水电工程师们可以利用GPS测量技术对目标地质进行勘测,采集与储存精准的观测点三维坐标、几何图形、观测数据等相关信息,并允许将相关信息导入计算机。如此,方便水利水电工程师对地质勘测的信息进行科学分析与处理。

2.2RS(遥感)在水利水电工程地质勘测中的应用

在对外动力地质现象勘测的过程中,RS(遥感)技术发挥着重要的作用。其原理是利用传感器装置获取被研究对象的特征信息,不需要直接接触被研究对象即可接收其电磁波反射与发射辐射,提取、加工这些辐射信息,并表达出可读取的相关信息。航天遥感、航空遥感、地面遥感是RS技术中的三个不同类型,将这三个RS技术应用于水利水电工程的地质勘测中,能够收获丰富的勘测信息。航天遥感技术与航空遥感技术可利用卫星来获取一些所需信息,如自然景观综合立体影像图、陆地摄影照片;而地面遥感技术则可以提供一定的地貌形态、地层岩性、地质构造等信息,并勘测如崩塌、泥石流、岩溶、滑坡等动态的地质现象。遥感技术还提供图像与影像,因而水利水电工程师们可以利用RS技术观察到区域的地质特征、水系分布特征、岩溶水文地质等,从而为水利水电工程地质勘测提供更为完善的相关信息,利于水利水电工程师做出正确的判断。

3结语

工程地质勘测论文范文第3篇

关键词:水电工程计算机应用思考

水利工程计算机应用工作的起点基本上与其它专业同步,初期发展也是有声有色的,经过十多年的努力,伴随着改革开放的主旋律,度过了从起步到发展的初级阶段,进入令人困惑的相持时期,最终还是拉开了档次,走向两极分化。十多年的发展历程,可以概括为起步阶段、发展阶段、相持阶段和拉开档次等四个阶段。

八十年代中期,PC-1500袖珍计算机使得最基层的地勘队有幸成为计算机的拥有者。论文百事通袖珍机用于工程地质水文地质的一些小型计算,物理力学试验资料的分析整理,一些小型的简单图件的绘制等等。许多袖珍计算机的使用者们将自己的经验和成果无私奉献出来,在各类专业技术刊物上登出了大量解决实际问题的源程序,自发地形成了自由软件库。单位和个人的应用程序的交流也比较随便和自由,这对提高系统内计算机整体应用水平起到了积极的作用。可以这样说,八十年代中期水利水电系统的袖珍计算机热,为系统内的计算机应用培养了人才,锻炼了队伍。

随着计算机硬件和软件技术的发展,PC系列微机大量涌入中国市场,国内计算机处理汉字信息技术也进入了实用阶段,中国人应用计算机有了划时代的突破,水利水电工程地质的计算机应用也进入了形势大好的发展阶段。系统内一些领导比较重视的单位相继组建了工程地质专业的微机室或电算组,装备了一定数量的台式微机,部分地质师转而从事工程地质计算机应用工作,从此有了水利工程计算机应用的专业队伍。在此期间,工程地质专业计算机应用软件有了很大发展,绘制钻孔柱状图、地质剖面图、等值线图、节理统计图等地质图件亦可达到计算机出图的实用水平;数据库的应用方面,有了一些初步实践和应用规划;在工程地质数值计算方面,将当年在袖珍机上应用较为成熟的一些工程地质计算程序搬到了微机上,并继续开发了一些新的计算程序。总之,这些成果反映出工程地质的计算机应用逐渐进入了实用阶段。

Windows系统走向成熟,各类编程工具、制图平台、数据库平台等等,功能越来越强大。水利水电工程地质专业的计算机应用自然也有了新的发展,主要表现在绘制钻孔柱状图作了一些版本更新,或与数据库的结合方面有些新进展,剖面图方面可以利用数据库和数据文件在AutoCAD环境下处理复杂地形、断层构造、非钻孔控制的地质剖面等问题,达到了推广应用的水平。在探讨三维地模型于计算机上的实现亦有些新进展,但离实用水平还有相当距离。就整体应用水平而言,基本上没有更为可以宣扬的重大突破,在此称之为“相持”或“稳定”阶段,当然并不一定很合适。社会不希望动荡,政治强调的是稳定,而科学技术处于稳定状态就等于停滞不前,那可不是我们所希望的。

水利水电系统的工程地质计算机应用发展很不平衡,经过起步、发展、相持阶段之后,迅速拉开档次就成为必然结果。主要表现在水平高的单位已经建立起了勘测系统的Intranet,可以与分散的地质队实现远程网络通讯,交换工程及管理信息,计算机出图率可达80以上,地质报告的编写、地质资料的分析整理等等均已达到计算机化。

工程地质专业是工程基本建设的辅助配合性专业,在工民建、地矿、石油、交通、煤炭、电力等行业部门都有工程地质专业,鉴于水利水电工程建设的特殊性和复杂性,使得水利水电工程地质又是所有这些不同行业的工程地质专业中涉及面最广声望最高问题最复杂任务最艰巨的专业,这是众所周知毋庸置疑的。水利工程计算机应用具有广阔的发展前景,无论是数值计算、数据库应用,还是专家系统、网络系统,都大有用武之地;特别是工程地质制图(主要指三维问题),可以说是所有专业计算机制图技术中最为复杂难度最大的,堪称计算机图形学中的世界性难题,很需要我们的地质计算机人员去探索研究。

分析现状产生的原因,自然有其深层次的内涵,社会发展阶段的局限性、经济体制改革的复杂性、事业单位向企业化过渡进程中的不适应性、眼前利益与长远发展的矛盾性、旧的管理制度与新的运作机制的协调性…,似乎越理越复杂,越分析越使人困惑无奈。当我们善于将复杂问题简单化的时候,问题就十分明显化了。为什么一些单位在同样的大环境下能够走在时代的前列,只要进行认真的调查研究,都可以得出一个常识性的结论:人才。

一个单位的领导对科学技术的发展熟视无睹,不支持此项工作,缺领导人才!没有发展规划,缺智谋人才;发展规划搞得不好,不能组织有效的实施,缺组织管理人才;软件与硬件系统运转不灵,不能发挥效益,缺应用专业与计算机相结合的复合型人才;总之,一句话:缺人才。竞争的实质是人才的竞争,那些缺人才,或不用真正的人才,或用不好人才的企业必将被市场经济所淘汰!

目前最时髦的词:知识经济。知识经济的基础是信息技术,人类社会进入了信息时代,然而,我们还在补工业时代的课。机遇与挑战同在,业界一再惊呼,我们没有赶上工业文明,决不能与信息文明失之交臂,如此千载难逢的机遇一旦失去,知识经济当然也就是空中楼阁。

我们撇开以上现状分析中的种种体制与现实方面的原因,单从行业管理与应用技术的角度来看,仍然是两大类问题,一是硬件,二是软件,其组合后的情况就更多了。各勘测单位对此两大类问题的态度差异较大,极端情况是对硬件软件都不以为然,一般情况是重硬件轻软件、重配置轻发挥效益、重开发轻应用、或重应用轻开发、普及与提高不能兼顾、生产与科研不能并举等等。

软件方面的问题更多一些。多年来,专业应用软件分散、标准化程度低,各自为政,很少沟通与交流。水利水电勘测系统的专业软件没有进行过规模性的投入和开发,更没有正规的开发商或软件组织来研究到底我们应该开发什么样的软件,上什么档次,以什么为标准,当然也就不具备象样的商业意义上的软件产品。在行业管理方面,一些规划设计方案难以实施,投入不够,管理不力,或管理困难。

近年来,我们探讨的另一条路就是自由软件之路。根据本系统的实际情况,我们倡议广大地质计算机爱好者们将自己开发的不能形成商品的软件贡献出来广泛进行交流,得到了积极响应。我们将继续倡导这一沟通交流方式,尽可能创造条件使编程者的劳动得到本行业本专业的认可,进而得到社会的认可。自2000年以来,我们在RS和GPS新技术利用方面有了实质性的突破,填补了该院测绘技术在这方面的空白。作业方式为航空摄影测量飞机拍摄航空照片,采用Vexcel3000和U1traScan5000高精度扫描仪对构成立体像对的航片及中心片(主片)进行扫描数字化,生成TIFF格式影像数据文件。利用山东省水利设计院引进的武汉适普公司研制开发的VirtuoZO312全数字化摄影测量系统对影像数据和GPS外业像控资料进行空中三角测量、估算空三加密精度、全野外碎部点采集、数字高程模型生成和编辑、数字正摄影像生成、正摄影像测图和数字线化图编辑并生成线划图,然后进行野外补调,最后编辑生成最终的线划图,并转换成Auto2CAD的DWG格式的图形文件。经实践证明,采用RS和GPS技术与传统的测图方式相比较,不仅大大提高了图形的精度和产品质量,也提高了工作效率,降低了劳动强度,收到了可观的经济效益。

利用GIS强大的地理数据的集成、存储功能对于GPS、RS获得水利工程数据和产品入库,进行测绘成果系统化管理。为进一步实现GIS的查询、分析等功能提供了良好的基础。该管理系统的开发是以美国ESRI公司研制的ARC/INFO软件做基本平台,以MicrosoftVisualBasic6或者MicrosoftVisualC++开发平台为辅助平台来实现其功能的。新晨

将地形原始数据(GPS、全站仪等采集数据)输入到系统,经过数据过滤后转化为三维矢量数据,进一步生成三维地面模型DTM。利用内插手段,可以生成更高精度的DTM。DTM在经纹理、光照等图先渲染操作,即生成逼真的整个测区数字地形模型,为调水工程的线路规划设计和调整提供了很重要的参考价值。

协作网在软件开发方面的原则是:支持基础软件和标准软件的开发,制定标准,研究探讨专业性强难度大的软件。尽管硬件频繁换代,软件疯狂升级,但多是操作系统、文字处理系列软件、工具软件、数据库平台、制图平台等,这些平台对于基本符合流行操作系统和编程工具的各专业性应用软件,均具有单向兼容性,因此,专业应用的基础性和标准化软件具有相对长期稳定的实际意义,不会象那些以商业营利为目的的软件随时淘汰随时升级。显然,开发基础软件和标准软件的意义是长远的,迟早要投入的。

参考文献:

[1]《堤防工程地质勘察规程》,中华人民共和国行业标准,SL/T188-96,中国水利出版社1997年。

[2]韦港,加速三维实体地质模型在计算机上的实现,水力发电,1996.4期

工程地质勘测论文范文第4篇

【关键词】地质灾害;治理;监测;措施

1引言

近年来,我国社会主义建设事业不断发展,各种基础设施的投资规模也不断加大,相关岩土、水利水电以及道路桥梁等工程数量也不断增多,随之而来的,就是诸如山体滑坡、泥石流以及岩崩等地质灾害频繁发生,严重影响着当地人民的生命财产安全。而地质灾害防治工程虽然能够有效减少地质灾害的发生,但它却是一个相对综合的工程项目,涉及诸如地质条件、岩土性质、场地环境、工程要求、气候变化、地下水动态、施工程序和方法等,许多相关的复杂性问题,并且相关理论尚待完善。

2地质灾害监测与防治现状

一般来说,诸如泥石流、滑坡、岩崩、土地沙化以及火山爆发等地质灾害都是由于人类频繁的工程活动对当地地质环境造成破坏而引发的,会直接或间接地威胁到人们的生命财产安全。而这些地质灾害的发生都有着极为复杂的过程,受岩土类型、地形地貌、水文地质条件、天气以及人类活动等诸多因素的影响,这些因素之间是相互影响,相互作用的。就目前而言,现有的技术水平与监测能力都只能在一定程度上缓解或降低地质灾害所带来的人力、物力以及经济损失,而不能从源头上对地质灾害进行根本的治理[1]。

3地质灾害防治工程监测阶段及其目的

地质灾害的监测工作应贯穿于地质灾害治理过程的始终,实际的地质灾害治理工程大体可以分为以下几个阶段:(1)地质灾害体的勘测;(2)针对该灾害的治理方案设计;(3)进行治理施工;(4)竣工运行。每一阶段的工作重点与工作目标都有所不同,其监测内容与监测手段也有所差异。

3.1地质灾害勘察期间的监测

1)根据监测区域的地质灾害变形历史对该区域的变形特征进行监测,并通过变形可以波及的影响范围对当前的稳定状态进行判断;2)对可能形成的地质灾害体进行空间几何特征勘测,预估其可能引起的地质灾害规模;3)对该区域的岩、土体的滑动速度与变形规模进行观测,并对得到的数据进行研究,同时,结合灾害体的变形信息预测出可能发生失稳破坏的时间、范围,及时预告。

3.2地质灾害治理设计阶段的检测

该阶段的检测工作主要有3方面的内容:(1)为了能够提供有效的设计载荷以及其他相关设计参数,工作人员要做好正在滑动的滑面数量与位置信息的确认工作;(2)灾害体的内部变形特征与特征信息是防治设计方案的主要依据,工作人员要及时做好检测工作;(3)治理方案的制定来源于工作人员对滑坡主滑、抗滑、牵引地段的划分与确定以及边坡危岩体差异变形的观测[2]。

4监测工作设计所需要的相关资料

监测工作设计所需要的相关资料包括以下几个方面。1)地质勘探钻孔资料。该资料能够帮助监测人员发现潜在的失稳破坏面,并在监测期间做好防范工作。2)工程地质平面图及剖面图。帮助监测人员了解地质灾害体的主要分布区域以及变形活动分区。3)地质灾害主控因素分析工程地质勘察报告。该资料能够帮助监测人员了解并掌握相关环境地质条件。4)稳定性计算分析报告。帮助监测人员了解地质灾害体发生变形活动的主控因素、薄弱部位以及稳定状态等信息。5)工程水文地质分析报告。帮助监测人员了解当地地表水文条件与年度变化对地质灾害活动的影响。6)防治工程设计报告及防治工程布置剖面图。帮助监测人员在施工期与运行期对治理工程的布置以及控制变形机制进行调整。7)工程开挖施工地质检验记录。开挖施工时揭露的地质工程问题是监测运行期的主要监测内容。

5监测形式

5.1地表绝对位移监测

地表绝对位移监测包括地表水平位移、地面沉降与表面倾斜监测3部分,其中,表面倾斜监测常用观测方法为简易量测,而地表水平位移和地面沉降监测常用的观测方法有以下几种:(1)大地测量法,对水平位移监测,包括但不限于视准线法,小角法、极坐标法以及交会法等;对垂直位移监测,包括水准测量,精密三角高程测量等;(2)GPS测量法;(3)近景摄影测量法。

5.2滑坡体内部位移监测

滑坡体内部位移监测包括:(1)滑带处错动变形,常用的观测方法为便携仪表量测法,固定埋设仪表量测法;(2)内部相对位移监测,常用的观测方法有埋设仪表量测法。

6监测主要手段

地质灾害监测项目的进行需要根据不同区域的治理工程而有所区别,包括但不限于地质环境条件、灾害类型、灾害安全等级以及防治措施和变形控制要求等。本文针对三峡库区地质灾害治理进行相关分析。

6.1常规地面测量

该方法是利用全站仪等对地质灾害体的角度、边长以及高程的变化来确定变形。该方法在三峡库区应用时主要针对的是高边坡监测,主要应用有全站仪和精密水准仪2种测量仪器,其中前者自动化程度高、精度也高,但受通视条件和气候因素影响较大,而后者主要应用于垂直方向变形观测,但只适用于小范围的高切坡变形监测,并且其作业过程长期没有更新。

6.2地下水测量地下

水对滑坡的影响主要体现在以下2个方面:(1)使岩、土体的抗剪强度降低;(2)地下水位上升时,对岩、土体产生浮托作用,造成土体软化、饱和,因此,地下水位的监测在地质灾害治理工作中具有十分重要的地位。在三峡库区进行地下水位测量时,运用的是自动化设备对地下水水位与水温的动态监测。

7结语

地质灾害治理工程的监测工作是一个综合了多个学科的综合技术体系,相关的监测手段和监测设备也种类繁多,在实际应用中,一定要选择合理的监测方法和监测方案,通过可靠的监测数据分析,按照适宜性、针对性的原则来进行地质灾害的防治工作,以便达到良好的防治效果。此外,在具体的监测工作中,相关人员要有效提高监测效率,避免因技术以及仪器的多样性造成的重复作业。

【参考文献】

【1】于漫江.地质灾害监测及防治措施分析[J].科技展望,2017,27(15):142.

工程地质勘测论文范文第5篇

【关键词】岩土工程;水文地质;勘察;研究

1引言

岩土工程勘察是岩土工程中的基础环节,其主要是为整个工程建设提供真实可靠的岩土资料和数据。对水文地质问题的探究直接决定了岩土工程的勘察质量,并且对建筑工程的整体造价以及施工过程中的安全问题造成间接影响。目前,我国的岩土工程勘察工作也取得了一定的进步,但纵观整个岩土勘察领域仍存在许多问题,因此,需要对这些问题深入剖析,为我国的岩土勘察工作提供有效的建议。

2岩土工程勘察概述

2.1岩土工程勘察的概念

岩土工程勘察是工程建设的前提,主要对区域地质、环境和工程条件等进行分析评价,具体包括岩土性质、结构、成分等参数,并预测岩土结构变化可能会对建筑造成的影响,为建设工程的决策和施工提供有效的参考依据。

2.2岩土工程勘察中做好水文地质工作的意义

当前对于岩土工程勘察中的水文地质工作,业内人士普遍给予了高度重视,因为水文地质情况会对勘察结果造成严重干扰,同时还会影响后续的工程建设,所以,做好水文地质工作意义重大。通常而言,岩土工程勘察是为建设工程服务的,目的是为工程建设提供有效的参考和依据,确保其施工建设有条不紊地进行。然而对于岩土工程勘察工作,其并不仅仅是简单地对岩土结构进行分析评价,还包括地下水的相关信息,它也在很大程度上影响着勘察结果的准确性,因此,在岩土工程勘察工作中,必须对水文地质情况予以关注和重视,并做好详细的勘察工作,如地下水的水位、动水压力变化等。

3水文地质问题对岩土工程勘察的影响

3.1地下水上升造成的影响

地下水位上升是重要的水文地质问题,其会对岩土工程造成严重的影响,究其原因主要包括:(1)自然因素。由于区域自然气候(如大量降雨)以及附近土层的影响,常导致地下潜水位不断升高,从而对周围的建筑工程项目造成一定的影响,例如,地下水位的升高会造成区域地层软化,很可能导致路基、基坑等施工出现坍塌事故。(2)人为因素。由于大规模填海、水库引水调蓄以及农业灌溉等工程项目的影响,造成地下水位的升高,同时对周围的地层也造成一定程度的影响,使周围土层的含水量增加,地下水的物质含量发生变化,使土层的承载力降低,地下室、地下车站等地下结构受到的地下水浮力增加,影响后续岩土工程勘察工作的开展。

3.2地下水下降造成的影响

区域人为因素的干扰不仅会造成地下水位的升高,还会出现地下水位下降的问题,一方面造成地下水资源匮乏;另一方面也给区域岩土工程勘察造成严重影响。由于区域农业灌溉会消耗大量的地下水资源,加之采矿等工程项目的增多,使地下水资源消耗非常快,造成地下水位下降。而一旦出现地下水位下降,会导致地面干裂、土壤条件恶化、地面沉降及塌陷等问题的出现,例如,深圳龙岗等区域大理岩过度开采导致地下水位的持续降低,进一步加剧了石灰岩地区地面的沉降。

3.3地下水动水压力造成的影响

除了地下水位变化导致的影响,地下水动水压力也是影响岩土工程勘察的一大水文地质问题。通常情况下,如果区域自然生态处于平衡状态,此时地下水的动水压力会处于正常水平,同时与周围的水文地质状况相结合形成比较稳定的地质条件。判断区域地质构造的稳定性是岩土工程勘察工作的重点,同时也是建筑工程项目最佳选址需要考虑的重点因素。但是如果地下水的动水压力受到自然因素和人为因素的影响而出现失衡时,会破坏地质构造的稳定性,不仅给岩土工程勘察造成干扰,还会影响周围工程的施工安全。

4岩土工程勘察中水文地质问题的优化对策

4.1深入研究水理性质

要有效提升岩土工程勘察中水文地质工作的质量,首先需要深入研究区域水理性质,即区域地下水及岩土层的性质,如含水量、渗透性等参数,这些都是水理性质研究的重点。在实际研究过程中,需要明确水理性质的变化,例如,自然状况下地下水水位的升高或下降趋势等,而要得到准确的变化数据,需要通过应用先进的设备仪器,确保地下水抽检的科学性和合理性,从而为后续的工程地质勘察提供有力参考。

4.2了解区域水文地质条件

在实际开展岩土工程水文地质工作时,还需要相关工作人员掌握区域水文地质条件,包括地下水的蒸发量、降水量等参数的变化,同时分析地下水和地表结构的关系,以提升水文地质工作的质量。需要注意的是,针对不同区域水文地质条件的调查,首先需要明确地下水位变化及流向等特征,并且将水文地质工作与岩土工程勘察相关信息相结合,为提升勘察质量提供必要保障。

4.3提升水文地质勘测质量

进行岩土工程勘察时,为了进一步提升水文地质工作的质量,还需要通过应用科学的技术方法,结合先进的工艺设备,全面提升水文地质勘测质量。勘测的主要内容包括地下水升降的信息、地下水的特性以及渗透参数等,并设置长期观测孔。只有确保以上勘测信息准确,才能确保后续工作的有效开展。另外,通常还需要进行抽水试验或压水试验,确保起始压力及最大压力和基数等信息,掌握这些基础信息后,要科学评估地下水对建筑材料的腐蚀性。

4.4水文地质问题的优化处理方法

对水文地质问题的优化处理方法包括:(1)在岩土工程勘察前,需要对区域基础水文地质资料信息进行收集和整理,制订明确的勘察方案,待方案可行性评估完成后开展后续工作,同时还需要对勘察中一些风险因素进行识别,提前制定有效的应对措施,将风险因素造成的影响降至最低;(2)做好区域地下水和岩土结构相互作用的分析工作,除了要掌握相关资料信息,还需要对周围建设项目区域水文地质问题进行有效分析和评价,以确保分析工作的全面性和准确性;(3)为了避免水文地质问题对周围岩土构造稳定性造成影响,实际开展工作时,需要进行地下水截流外泄等措施,以提升周围岩土结构的稳定性和安全性。

5结语

综上所述,岩土工程勘察通常会受到区域水文地质因素的干扰,例如,地下水位上升、下降以及动水压力变化等,这些都会给岩土工程勘察造成干扰,同时影响周围建筑地基的稳定性。因此,在实际开展工程建设施工时,岩土工程勘察是重要的前提和基础工作,应采取措施确保水文地质勘察结果的可靠性,从而保证工程建设的质量和安全。

【参考文献】

【1】夏智心.岩土工程地质勘察中的水文地质问题探析[J].化学工程与装备,2019(11):33.

【2】吕利.浅析岩土工程勘察中水文地质问题[J].低碳世界,2019,9(9):131-132.

【3】杨巧凤,李文鹏,王瑞久.深圳沿海表层海水与地表水关系的地球化学分析[J].水文地质工程地质,2010,37(1):45-49.

工程地质勘测论文范文第6篇

关键词:矿山疏干水;流域;水环境;影响

现今全世界范围内都在面临着水资源分布不均以及人均水资源稀缺的问题,大多数地区的河流湖泊污染物数值远远高于其自身承受能力,以至于水体功能受到严重损害,在很大程度上给安全用水、人民健康以及社会稳定造成恶劣影响,完全违背了新时代背景下倡导的可持续发展理念。在这种情况下,有关部门愈发重视管控入河污染物数量,为了保障水生态环境的良好发展,急需加强对入河排污口的监督管控。

1矿区概况

该矿区全年产量可达300吨左右,日工作时长24小时,应用轮班制,每班工作时长为8小时,每日排放疏干水高达5800m³,借助排水管流入矿区水处理站,经过处理使其水质达标,然后将其排放到近处的流河道内。该流河道由人工挖掘而成,通常用来灌溉农田,其补给成分为地下水。

2研究分析

2.1监测内容

其具体监测内容可以分为两方面,分别是水质检测以及水文勘测。首先,是水质检测,其主要检测内容为检测矿井疏干水、排入河道、并流河道的水资源质量,同时结合我国标准规定要求分析以及保存检测样本;其次,就是水文勘测,其具体工作内容是依托于SWAT模型勘测该矿区区域内的水文,如土壤性质、地形地貌等,对区域内的交汇流情况进行确认,然后完成相关图纸的绘制工作[1]。

2.2计算年径流量

年径流量对排放疏干水给流域水环境造成的影响起着决定性作用,和水资源丰富时期进行对比,匮乏时掘井带来的影响更加恶劣。通过对该矿区进行综合评估,借助SWAT模型完成计算、监测排入、并流河道年径流量,最终得到的计算结果对应是86万m³、430万m³。

2.3分析年纳污能力

通过对详细的检测报告进行深入研究,同时结合我国水环境质量标准,可以发现该区域内的各项水质情况都符合我国的质量检测标准。其次,结合有关检测结果进行对比研究可以得到其年纳污能力,详情如表1所示。由此可知,水量增长的同时,年纳污能力也会相应提高,排水河道的年纳污能力要高于总排污量,所以该矿区疏干水的排放完全符合我国有关质量检测标准[2]。

3矿山疏干水排放对流域水环境的影响分析

3.1对水质的影响分析

结合上文中提到的各项数值,在排水以及并流河道都是稳流河道的情况下,符合我国标准要求,水质良好,基于此,后续会使用河流混合稀释模型完成排污后的水质检测,其计算公式为:其中Qh=河道水流量m³/s;Ch=河道污染物的浓度㎎/L;Cp=污水污染物的浓度㎎/L;Qp=污水量m³/s;C=混合水质浓度㎎/L[3]。通过进行对比研究可以得到的结论就是:排放污水以后对于河道水质造成的影响较低,各项检测数据都符合我国的地表水环境质量检测标准要求。3.2对地下水的影响分析在顺利完成该矿区内的排污处理工作以后,大幅度提高了排水河道的总水量,河道的下渗量得到增加,可以让体积大的水流顺利流进地下水系统。同时因为该矿区内排放的疏干水有着良好的水质,所以就算是混合了排入河道水后,其水质检测结果为GB/T14848—93的Ⅳ类水质标准[4],依旧能够达标。基于此,也就证明了该矿区排放的疏干水并不会危害到区域内的地下水环境。

3.3对该区域内农业生产的影响分析

通过上文中所有内容的详细调查研究,可以发现,因为该矿山区域内排入河道的下端是当地农民建造的农田,所以本人还另外深入调查以及全面研究了矿山疏干水的排放是不是会影响到该区域内的农业灌溉等生产作业。结合文中出示的各项数值发现,当经过处理的矿区污水被全部排放以后,其混合到排入河道的流水水质依然符合我国农业用水的有关水质的标准要求,由此可见,并不会危害以及影响到农作物。其次,从用水需求的角度出发,因为该区域内农业生产的全面用水量接近2700m³,在矿区实施污水排放以后,排入河道的水量提高了将近1倍,可以说在很大程度上使得该区域内即使是在枯水期,农民的农业灌溉需求也可以得到满足,基于此,可以证明矿区疏干水的排放不仅不会影响到农业用地,同时还有利于大幅度推动当地农业生产的良好发展[5]。

3.4矿山长期抽排水对周边环境的影响

为了使矿山能够进行安全开采,采矿活动需要抽排出矿井涌水,即将在采场周围对可以进入井巷或是对井巷有威胁的地下水进行有效疏干,使周围的地下水水位下降,从而迫使采场周围地下水动力场产生影响。但在矿坑排水中矿坑涌水的水量大小占据非常大的决定作用,进行有效疏干,使周围的地下水水位下降,从而迫使采场周围地下水动力场产生影响,但在矿坑排水中矿坑涌水的水量大小占据非常大的决定作用,会造成地下水在包气带中径流途径发生改变,从侧向径流变成了垂向径流,从而对地表灌溉系数、地表基流量与土壤墒情造成非常不利的影响。

4结论

文章结合相关的矿区入河排污口的河流、疏干水水质监测资料,以及根据该区域内有关的水文径流测站资料,把SWAT水文模型进行应用,计算出各河段的流域控制面积、水量,全面分析排污口设置后的水质变化情况、对地下水的影响以及对该区域内农业生产的影响。实践结果证明,该排污口的排放浓度和排放水总量符合要求,不会对环境及下游用水户造成影响,不受其他因素限制,通过设置合理的入河排污口,不仅对有关流域内的水文、水环境影响较低,而且还在很大程度上对排入口所在的支流水资源利用条件进行良好改善。

参考文献

[1]张如盛,孙标,孙荣.矿山疏干水排放对流域水环境影响分析[J].环境工程,2015,33(8):143-146.

[2]黄武斌,余书俊.矿山疏干水排放对流域水环境产生的影响[J].中国高新区,2018(1):241.

[3]佚名.我国矿山环境治理的现状分析与对策研究[C]//2016年3月建筑科技与管理学术交流会论文集.2016.

[4]佚名.我国矿山环境治理的现状分析与对策研究[C]//2016年3月建筑科技与管理学术交流会论文集.2016.

工程地质勘测论文范文第7篇

水工环是我国地质勘察工作中一项必不可少的内容,我国地质勘察工作在水工环发展建设基础上得到了进一步的发展,因此在地质勘察工作中要加强对水工环的研究和分析,加强每一项成果的落实,进一步提高地质勘察工作的质量。在进行地质勘察工作的过程中,要充分的发挥水工环的优势和作用,有利于促进地质行业的蓬勃发展,还可以避免对我国地质环境的破坏,积极的促进保护我国的地质环境,实现对土地资源的合理开发和利用。现本文就水工环地质勘察工作的措施进行探究,仅供交流借鉴。

关键词:

水工环;地质勘察;措施

水文、工程和环境的总称就是水工环,水工环在各行业的发展中都发挥着十分重要的作用,各个领域在发展过程中应该进一步加强对水工环的应用,在此基础上社会的发展和进步能够得到有效的促进。现阶段,人们处于科学技术较为发展的社会中,通过现代化的手段可以解决事物在发展过程中所遇到的问题和阻碍。为了充分提高地质勘察工作水平的提高,就要使用水工环的手段。

一、水工环地质勘察工作存在的问题

1水工环地质勘察队伍不够健全地质勘察工作在开展的过程中,首要做的工作内容就是要成立一支勘察队伍,并在发展的过程总逐渐的完善,体高队伍的主专业水平和专业素质,成立一批具有较高职业道德和专业化水平较高的勘察队伍,但是在勘察的实际工作中,勘察队伍的人员素质和能力普遍的不健全,对进一步落实勘察工作造成了一定的影响。地质勘察工作在某种程度上看并不是孤立存在的工作,而是一项综合性质较强的工作,其中涉及了环境和其他领域的相关的工作内容。地质勘察工作和环境在工作中应用了水工环勘测,充分的发挥了地质勘察和环境的价值,获得了较好的效果。但是如果不具备一直专业的地质勘察队伍,那么地质勘察工作的作用就不能够得到充分的发挥,严重的影响到地质勘察工作的质量。

2国家层次的调研项目不够从我国的发展建设过程中来看,近几年国家对于地质勘测事业的重视程度有了进一步加深的趋势,但是在具体工作的落实上仍然存在很大的不足,这主要是因为缺少相应的调研项目导致的。在地质勘测工作的发展建设过程中,水工环的应用仍然是相当广泛的,但是却缺少系统性的项目能够将这一成果充分的体现出来,根基不稳,缺少相应的战略性措施是制约水工环地质勘探的重要问题,因而国家也就无法分配更多的项目,这样一来便形成一种恶性循环,如果不加以制止,对于地质行业的发展就会具有极为不利的后果。

3水工环地质勘察成果转化不够水工环在地质勘察的过程中所产生的效益是十分明显的,但是在进行二次转化的过程中,效果却并不明显。造成这一问题的原因是多方面的。因为在进行地质勘察的过程中,为了进一步提高勘察的效果,国家经常会开展多种项目的勘测工作,项目开展得过多,却缺少有效的管理,就会造成一些项目的半途而废,无法得出有效的成果。

二、提高水工环地质勘察工作的措施

按照国家的总体要求进行水环工地质勘察工作的开展,落实地质勘测的每一个环节,在进行地质勘察的过程中,要采用先进的管理手段和科学的指导理念,保证地质勘测工作的进一步落实。为了符合时代的发展需求,处理地质勘察工作的管理方式要具有先进性和科学性的特点,为今后社会的顺利开展做好基础性的工作。水环工地质勘察工作的开展不仅要符合国家的总体要求,还要注重人才的培养,优秀的人员具有较高水平的专业能力,是做好水工环地质勘察工作的有力保证,如果没有优秀的人才,水工环地质勘察工作的水平和效率会受到严重的影响,因此要注重地质勘察队伍工作人员的专业知识和能力的培养,促进水工环地质勘察工作质量的有效提高,水工环地质勘察工作的开展对于人才的培养是一项机遇和挑战,促进人才的快速养成。人才和地质勘察工作具有密切的联系,两者之间的相互促进,并相互制约,只有充分的发挥两者之间联系的作用和优势,才能够有效的提升水工环地质勘察工作的效率。

水工环地质工作的全面开展要按照一定的标准和规范,并且还要秉持一定的原则,这样一来,地质勘察工作才能够顺利的开展,并且还能够勘察工作的规范和科学,勘察工作的质量才会有保证,促进社会的进步和发展,创造更多的经济效益。地质勘察工作的首要坚持的原则就是在看展水工环地质工作的基础工作就是要充分的保护自然环境,因为违背自然环境发展规律的任何工作所获得的效果都不是十分的理想。水工环地质勘察工作的顺利开展要遵循人类与自然和谐相处的理念,自此基础上,人类社会的进一步发展和地质资源的勘测能够得到充分的实现。地质资源勘测工作的开展要立足于长远的发展目光,切记急功近利,地质资源是不可再生的资源,如果对其进行无节制的开采工作,就会造成资质资源的逐渐消失,不利于我们子孙后代的生存和发展,人类的繁衍生息也会受到影响。在水工环地质勘察工作过程中许多的事项需要注意,但是只要严格的遵守相关的规范和原则,地质勘测工作的预期效果就会被远远的超过。

水工环地质勘测中心需要国家建立,并在发展的过程中逐渐的完善,需要派遣专业性较强的人员进行水工环地质资源的勘察,使水工环地质勘察工作的战略性和方向性得到增强。不仅需要加大人力的投入,还要加大财力的投入,保证资金的供给,使水工环地质勘察工作顺利的进行,价格昂贵的设备也要不惜重金购进,应用在地质勘察的工作中,有利于保证水工环地质勘测工作的精准性。此外,水工环地质勘察的队伍缺乏严重的专业素质,严重的影响了地质勘察工作的效率和质量。因此需要加大对勘察队伍的专业素质和专业能力进行培养,进一步提高勘测人员的工作能力,将专业性较强的工作人员投入到水工环地质勘察工作中去。水工环地质勘察工作是一项工作强度较大的工作,基于此,相关的管理部门可以通过提高勘察人员的薪资待遇来吸引更多的人才到地质勘察工作中,可以有效的提高勘察工作人员的工作积极性,满足工作人员和合理要求。相关的管理部门还要加强地质勘察人员的培训工作,提高地质勘察人员的理论文化知识和实践能力。

三、结语

工程地质勘测论文范文第8篇

关键词:顺层岩质滑坡;偏压;裂缝

近年来国家加大基础设施建设,地形、地质复杂的山区公路布线受客观条件制约,有时需在顺层岩质边坡内设置隧道。顺层岩质边坡隧道工程存在较大的施工风险及运营风险,隧道修建过程中洞口处边仰坡存在顺层滑移的潜在可能,期间若遇自然灾害或其他较大扰动,如地震、持续降雨或罕见暴雨等,单一或多种不利条件共同作用下形成顺层岩质滑坡。隧道洞身浅埋偏压段一般风化程度较高,节理裂隙发育,尤其是竖向节理裂隙,雨水易顺其下渗至完整基岩面处,基岩面一般层面光滑且夹泥,基岩面以上土体易达到饱和状态,基岩面摩擦系数降低,隧道洞身浅埋偏压段边坡极有可能顺基岩面滑移,进而对隧道造成不同程度的破坏。由于顺层岩质滑坡发生一般较为突然,预警及撤离工作开展较难,一旦发生,对隧道工程有较大的破坏性,同时,可能危及周边人员的生命安全。因此,顺层岩质滑坡对隧道的破坏模式分析及防治对策研究有很大的必要性。

1顺层岩质滑坡的形成及一般特征

顺层岩质滑坡的形成有其地形地质条件及诱发因素。最易产生顺层岩质滑坡的是层理发育的沉积岩,不同的层面倾角对顺层岩质滑坡的贡献程度不同,其中10°~25°倾角贡献率程度最高[1]。诱发的自然因素主要为地震、持续降雨或罕见暴雨等;人为因素主要是对坡体前缘的开挖切脚、水库蓄水、邻近工程的爆破扰动、上方堆载及其他边坡工程的不当施工等。顺层滑坡的一般特征是:沿岩层面或裂隙面滑动,或沿坡积体与基岩交界面及基岩间不整合面等滑动,大都分布在顺倾向的山坡上[2]。滑坡发生前无明显变形迹象,滑坡发生后滑壁、滑床清晰,后缘残留少量的碎石土、强风化基岩,可见基岩裸露,滑坡中后缘及侧壁(尤其是后缘附近)出现浅层裂缝。滑坡区可分为已滑动区、强变形区、中变形区、弱变形区。

2顺层岩质滑坡对隧道洞口的破坏

顺层岩质边坡内新建隧道,洞口段隧道走向与等高线小角度相交时,洞口边仰坡及路基段边坡形成贯通的边坡切口。若隧路交界处开挖边坡较高,且施工干扰大,隧道边仰坡的开挖及路基的开挖形成了不利的剪出口临空条件,在前段所述滑坡形成因素影响下触发顺层岩质滑坡,滑坡易在隧路交界处剪出。且一般多为浅层顺层岩质滑坡。滑移力可造成洞口外抗滑桩倾斜甚至剪断,洞口段初期支护被挤压变形,洞口遭掩埋。若工程邻近既有高速公路,可能造成高速公路断道,危及过往车辆及人员的安全。

3顺层岩质滑坡对隧道浅埋偏压段的破坏

根据滑动面与隧道的空间相对位置不同,滑坡对隧道的破坏程度有较大差异。主要为以下3种情况:①滑动面高于隧道洞顶(见图1);②滑动面位于隧道下方(见图2);③滑动面正穿隧道(见图3)。第一种情况隧道基本位于滑动面之下稳定岩体内。受滑坡体蠕动影响,一般浅层围岩较破碎,隧道浅埋偏压段施工过程中可能发生塌方,甚至冒顶。若滑坡在隧道完工后发生,衬砌顶部距滑动面较近时,上部岩体滑动可能造成拱顶开裂破坏;第二种情况整个隧道位于不稳定的滑坡体范围内,滑坡可能造成隧道产生扭曲变形破坏、于两侧滑坡边界处被错断或整体向外推移滑动[3]。第三种情况对隧道衬砌结构破坏较大,可能使衬砌表面产生大量裂缝,裂缝不进行彻底处治,可能成为后期运营期间出水点。若滑移力过大甚至可能在拱部或边墙处直接剪断[4]。顺层岩质滑坡对隧道浅埋偏压未施作二衬段的破坏为初期支护的挤压变形,主要表现为喷射混凝土开裂、剥离,工字钢钢架扭曲变形,侵入建筑限界内。若浅埋偏压段已施作二衬,顺层岩质滑坡对其破坏主要表现为二衬内鼓或裂缝,裂缝的形态为斜向裂缝、纵向裂缝及环向裂缝,局部可能形成网状裂缝。裂缝延伸长度、宽度及分布密度初步反映出二衬的破坏程度。

4顺层岩质边坡隧道洞口防治对策

(1)隧道洞口采用接长明洞方式减少刷坡或不刷坡。若洞外接长路堑,需进行刷坡施工时,在条件允许的情况下尽量采用顺层清方的方式,降低顺层岩质滑坡发生的可能及危害性。(2)重视隧道洞口地表截排水工程,必要时可于洞口外地表设置综合截排水系统,即潜在滑坡边缘外设置一道或多道环形截水沟,潜在滑坡范围内布置树枝状排水系统,并夯填地表裂缝,防止地表水下渗[5]。(3)有条件时可对顺层边坡进行上部减重、下部反压,或两者结合。根据稳定性计算结果,必要时设置抗滑工程,如多级抗滑挡土墙、抗滑桩等。

5顺层岩质边坡浅埋偏压段防治对策

5.1隧道位置选择。尽量绕避或避免隧道沿岩层走向长距离布设于顺层边坡地段。隧道高程有选择的情况下尽量将隧道置于滑动面以下,并保留一定的安全距离,使隧道远离滑坡扰动范围。5.2隧道初期支护及超前支护措施。地质顺层偏压隧道围岩松动圈厚度较常规隧道偏大,且偏压荷载较大一侧松动范围大于另一侧[6],隧道系统锚杆需适当加长。较浅一侧围岩体可采用对拉锚杆将多层岩体锁为整体,加强围岩稳定性。若滑移面上方岩体破碎,可进行地表注浆固结岩体,提高其整体性,同时阻止地下水下渗[7]。为加强初期支护的承载能力,偏压段宜采用全环工字钢钢架,且纵距不宜过大,及时为围岩提供强有力的刚性支撑,同时,重视钢架的纵向连接钢筋及锁脚锚管的施作,必要时可加密加长。洞口段超前支护尽可能采用超前大管棚施作,与钢架一起形成较强的棚护作用,利于安全进洞。结合地形条件和隧道埋深,可选择采用⌀108mm注浆钢管排桩加固顺层边坡。沿偏压侧布设2~3排,桩间距和排距可取1.5m,梅花形布置,最低一排管桩距隧道开挖线2~3m。为增加钢管刚度,管内可插入钢筋束或钢轨,并灌浆。5.3隧道二次衬砌计算及设计。对顺层岩质边坡浅埋偏压隧道二次衬砌的计算可采用荷载—结构模型,利用大型通用有限元软件AN⁃SYS进行计算,按破损阶段法进行结构及配筋设计。主要考虑永久荷载及围岩约束衬砌的弹性抗力。永久荷载为围岩垂直压力、水平侧压力、顺层侧剩余下滑力及结构自重(见图4)。必要时考虑地下水。若计算结果偏大,二次衬砌结构设计较困难时,可于偏压侧距隧道一定距离外设置一排抗滑桩以承担顺层偏压荷载,隧道二次衬砌按地形偏压进行计算。根据衬砌内力计算结果确定环向受力主筋的布设方案。由于隧道浅埋顺层偏压段实际受力复杂,为提高其纵向抗剪能力及整体性,纵向架立钢筋较一般衬砌适当加强。同时,每隔10m左右设置一处2cm宽变形缝。洞口若采用偏压明洞衬砌,为避免在顺层岩体内拉通切槽,偏压挡墙可替换为桩板墙结构。明洞靠山侧临时边坡根据开挖工况进行稳定性计算,必要时设置抗滑桩确保施工安全。5.4隧道施工方案。顺层岩质边坡隧道宜采用机械开挖或小药量控制爆破开挖,选用稳妥可靠的施工工法,严格控制开挖进尺,减少隧道施工对边坡的扰动,洞口段二次衬砌紧跟施作。加强边坡稳定性监测及隧道洞内位移、地表下沉等监控量测工作。

6结语及建议

顺层岩质滑坡一旦发生,破坏性强、处治难度大、费用高,且可能成为工程后期运营的隐患。建议隧道设计选线过程中,做好工程勘察工作,尽量绕避或避免隧道沿岩层走向长距离布设于顺层边坡地段。隧道洞口及浅埋偏压段是顺层岩质边坡隧道防治重点地段,需采取预防性的工程措施进行提前处治,处治应彻底,抗滑工程应具有足够的安全系数和可靠性。

参考文献:

[1]成永刚,王玉峰.层面倾角对顺层岩质滑坡贡献率研究[J].岩土力学,2011,32(12):3708-3712.

[2]《工程地质手册》编委会.工程地质手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.

[3]吴红刚.隧道—滑坡体系的变形机理及控制技术研究[D].中国铁道科学研究院博士论文,2012.

[4]于跃勋.地质顺层偏压隧道施工力学研究[D].西南交通大学硕士论文,2004.

[5]铁道部第二勘测设计院.铁路工程设计技术手册隧道[M].北京:中国铁道出版社,1999.

[6]郭亮,李俊才,张志铖,等.地质雷达探测偏压隧道围岩松动圈的研究与应用[J].岩石力学与工程学报,2011,30(增1):3009-3015.

[7]洪开荣,等.山区高速公路隧道施工关键技术[M].北京:人民交通出版社,2011.