工程地质常见的灾害范文

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工程地质常见的灾害

篇1

关键词:公路工程,施工,地质灾害,防范措施,建议

Abstract: due to the highway engineering in the construction process we often cause some geological environment destruction, this can lead to a geological disasters occur, however geological disasters of the highway construction produce certain effect, such as processing enough timely is likely to construction schedule and construction quality caused serious influence to a vicious circle, this paper focuses on the highway engineering in the construction process of geological disasters common analysis, and put forward the corresponding geological disaster prevention measures, for the geological disaster prevention and treatment puts forward relevant Suggestions.

Key words: highway engineering, construction, geological disasters, preventive measures, suggestions

中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号:

由于公路工程是一项建设类工程,因此在施工过程中经常出现挖方与填方施工操作,致使地质环境受到严重的破坏和改变,因此,极易出现地质灾害现象,地质灾害的产生不但影响公路工程施工阶段的施工进度,还对建设单位的经济效益造成直接影响,另外还阻碍了公路工程的安全生产,因此必须保证在施工过程中采取有效的地质防护措施,以免出现严重的地质灾害影响。

一、公路工程施工过程中常见的地质灾害的成因及其主要危害

公路是一种极容易受到地质灾害破坏且十分严重的一项工程建筑,同时公路也是一种跨越多种地貌的建筑物,因此,公路所面临的地质环境通常情况下都十分复杂,公路在施工过程中常见的地质灾害也多种多样,另外,地质灾害不但会对公路施工造成严重影响,还会对人民的生命财产安全构成威胁。

1、滑坡灾害。所谓滑坡主要是指露肩的斜坡掩体由于受到重力的影响而出现整日向下滑动的现象。我们可将其成因概括为以下几方面:

(1)地质条件因素:滑坡通常情况下是由滑滑坡壁、滑动面、滑坡体等几部分构成,不同的滑坡规模会造成不同的破坏,大型的滑坡会造成公路严重损坏,河道阻塞、水库淤积等现象,从而造成了严重的经济损失和人员伤亡。其具体地址因素表现为由于受到斜坡岩石重力的影响,由于岩体周围的土质过于松散,加之坡面较陡、水流侵蚀等应影响,从而出现滑坡现象,除此之外,地震也是触发滑坡的重要因素之一。

(2)施工过程中的人为因素:由于在公路工程施工过程中,施工人员由于地址环境保护意识不足,会常常进行不合理的爆破和施工,另外排水工作做得不及时也会导致滑坡现象的形成。

2、崩塌灾害。崩塌灾害主要发生在斜坡的陡峭处,由于受到土体的重力影响,与公路母体之间出现断裂,从而出现滚落崩塌等现象。在公路工程施工阶段,如在进行管道挖方过程中不采取有效的防护措施,很容易出现崩塌现象,通常情况下崩塌现象的出现是没有预见性的,倘若崩塌事故发生很可能导致挖方坑中的施工人员和仪器被埋,或造成坑外的施工人员和仪器坠落到挖方坑中,造成人员伤亡和经济损失。其主要形成因素如下:

(1)地质因素:崩塌现象的形成是由于较大的地质高差和坡度,土壤和岩层等情况出现不同,由于受到重力的影响,导致不同土层和岩层之间出现纵向断裂,从而产生崩塌现象,另外,地震也会直接造成公路工程施工阶段的坍塌现象。

(2)人为因素:在公路施工或改造过程中,由于大量的在坡脚处挖掘土壤或大爆破施工,会直接加大坡度和高差,从而造成崩塌现象。

(3)气候因素:气候上出现物理风化现象会促进崩塌现象的发生,由于其后过于干燥,干旱会导致地区出现较大的温差,促进了岩体的风化,从而造成了岩体强度降低,从而造成了崩塌现象。另外连日的暴雨会对岩体产生侵蚀作用,也会促进崩塌现象的发生。

3、泥石流现象。所谓泥石流现象实质上就是含有大量的泥沙和石块等物质的固体流动现象。泥石流的爆发过于突然,并没有任何预兆,通常情况下都是瞬间爆发,破坏力极强,较大的泥石流现象不但可以摧毁公路,甚至会吞并村庄,毁灭城镇,2010年8月的舟曲泥石流相信大家并不陌生,那一场灾难造成了1500余人遇难,失踪300多人,直接经济损失巨大,在此不便详说。因此,泥石流的危害万万不可轻视。泥石流危害巨大的主要原因在于其剥蚀能力很强,搬运和沉积作用十分强烈。造成泥石流的主要因素有:1、大量的固体碎屑,例如砂石等。2、水条件充足,原因在于谁是你十六中的主要组成部分之一。3、地质条件。一般在山区坡度较大的地段十分容易出现泥石流现象。

除此之外,在公路施工过程中常见的地质灾害还有地面不规则沉降变形、采空区出现塌陷、地面出现裂缝、砂土液化等,这些地质灾害虽然没有上述几种的危害大,但在公路施工过程中,也不可对其小视。

二、公路施工过程中的常见地质灾害防治措施

地质灾害的出现,无论是对施工过程中还是竣工后公路的正式投入使用期间,都具有较强的破坏力,不但影响着公路的正常施工和使用,还会对施工人员和其他人员造成直接的生命财产威胁,因此应加强地质灾害的防护工作。具体地质灾害的防范措施有以下几方面:

1、滑坡的防范措施:(1)在公路工程施工过程中,应对现场的地质情况进行详细的勘察,对容易出现滑坡现象的地段进行重点防护和检测,并尽量减少人为影响,在施工过程中有效地防止滑坡的措施有:及时的排除地表水、进行滑坡易发地段的支挡防护工作等。(2)对地下水和地表水进行及时的排放,以保证坡面康华能力得到增强,从而有效的防治滑坡的发生。

2、泥石流防护措施。主要采取堤坝防护工程,在泥石流已形成的区域建筑V型固床槽,使山体得到稳固,另外还要定期的清理容易产生泥石流的固体碎物,多梯次的修筑拦截提拔,当泥石流发生时,各阶梯堤坝可以对泥石流产生层层阻拦的作用,削弱泥石流的强度。在泥石流易发地点种植大量的植被,通过植被的根基生长来稳固山体。消除泥石流发生的根本条件。

3、崩塌的防治措施:在公路工程施工阶段,应对崩塌易发生的地段进行重点监测,尽量避免坡脚瓦房和大量的爆破,并在容易发生崩塌的地段设立相应的安全警示标语,并对容易造成崩塌的堆积物进行及时的清理。并设置挡土墙和防护钢丝网等设施。

三、对地质灾害的防治提出的几点建议

1、在公路工程施工之前,应对相关地段的地质条件进行详细的勘察,并进行有效的工程规划工作,制定细致的地质勘察计划,并落实。

2、施工过程中应将地质环境保护工作与公路施工工作同步进行。由于公路施工对环境的破坏较大,因此应在施工过程中尽量的减少对环境的破坏,并采取有效的环境环境保护措施,将地质灾害从根本上实施有效防治。

3、建立公路地质灾害防治小组,并通过先进的环境保护技术来加强公路地质灾害的防治工作。使地质灾害防治能力得到有效提升。

4、提高施工人员的地质灾害防范意识。应组织施工人员进行定期的地质灾害防范意识教育讲座,使施工人员在主观意识上充分明确地质灾害防治的重要性。

结束语:

总而言之,地质灾害对公路工程施工环节的影响是十分严重的,这些地质灾害既有相似之处,也有一定的区别,这需要施工单位在进行施工过程中,注意对公路所处的地段进行相应的地质环境保护措施,从而使恶性循环现象有所打破,同时还需要施工单位在施工过程中对地质灾害带来的安全隐患进行及时排除,并对地质灾害可能造成的安全事故进行评估,制定有效的应急预案,以保证公路工程施工阶段顺利进行。

参考文献:

[1]吴桂华.公路工程中常见地质灾害的分析及防治[J].科学之友,2011,(07).

[2]魏强,刘飞.对公路工程中常见地质灾害的分析及防治[J].价值工程,2011,(09).

[3]徐伟,张兵,李翠玲.公路工程常见地质灾害分析[J].学术交流,2008,(06).

[4]张东.公路工程常见地质灾害分析[J].交通建设与管理,2008.(06).

篇2

【关键词】工程地质;地质灾害防治;微震预警监测

矿山工程地质灾害主要是指因开采引起矿山地应力重新分布,导致岩移和岩体破坏等灾变状况。这些灾害隐患可以通过矿山岩石力学工程设计和矿山工程地质灾害控制与预防技术来消除。但由于金属矿山的地质条件恶劣,地质灾害隐患多,其影响因素复杂。从矿床地质构造、地应力环境条件、开采深度、岩层软弱带、岩体裂隙、地下水、地热、开采工艺以及开挖进度等各方面,均影响制约着采矿工程和围岩的稳定性。

1 矿山工程地质灾害类型

矿山废石堆边坡和尾矿坝滑坡是地表较常见的工程地质灾害类型,除此之外,由地压引起的工程地质灾害还包括以下几种类型:

1.1 地面塌陷

地面塌陷是由于浅部空区或较大范围的地下采动影响,在近地表的岩移活动,或者是可能由爆破诱发或岩层移动到一定程度时爆发采空区大范围塌落。在地下开采的矿山中较为普遍,并造成危害较大。较为普便的是有对地表建筑物、道路、村庄及公共设施等构成一定危害,有些甚至能引起山体滑坡。由于采空区的突发性崩塌,还会产生巨大的地震波、空气冲击波等灾害。

1.2 采场冒顶

冒顶灾害事故最为普遍,包括岩层脱落、块体冒落、不良地层塌落,以及由于采矿和地质结构引起的各种垮塌。特别是矿岩稳定性差的难采矿体及软弱夹层,易发生较大规模的垮落,引起采场和巷道冒顶事故。该类灾害主要对采矿设备和矿工生命构成威胁。

1.3 深部岩爆

矿山进入地表1000m以下进行深部开采后,高应力条件下的硬岩层往往会发生岩爆。如我国冬瓜山铜矿开拓达1100m,深部有岩爆声和岩石弹射现象;红透山铜矿开拓达1337m,在采深1100m左右,大片采区花岗岩柱及上下盘发生多次岩爆,井巷工程严重破坏,给生产造成危害。

1.4 地下水穿透和突发涌水

突发性大量涌水不是直接由地压变化引起,但与采矿作业活动有密切相关,当采矿活动一旦接近积水的巷道和积水的采空区,或遇到溶洞和地下暗河等,在隔水岩层突然失稳的情况,易造成灾害。

2 矿山井下工程地质灾害源

2.1 软弱破碎岩层与含水岩层

软弱破碎岩层是导致矿山工程地质灾害的直接工程地质条件,这类岩层又是矿床赋存条件中常见的岩层,因而多数矿山都需要在这些岩层中布置工程;尤其是这些岩层富含地下水时,造成的危害更大。因此,开采这类复杂岩层条件下的矿床时,必须特别重视,采取必要的灾害防治措施。

2.2 山坡角和地应力集中构造区

这些区段往往水平应力异常,采场和巷道容易冒顶、片帮和坍塌。应结合主应力影响等因素实施防治措施,才能达到良好的实效。

2.3 急倾斜薄矿脉群采区

这类采区水平方向及垂直方向的应力集中都比较突出,而相邻采场地应力相匀干扰影响,需要妥善地布置采矿工程和实行合理回采方案,并施行有效的监控和相应的防治措施,才能从根本消除此类灾害隐患。

2.4 缓倾斜中厚以上矿体采区

往往由于矿体的连续性,形成层状的采空区,若是空场法或房柱法,易形成大片采空区连通,一旦隔离矿柱被破坏,可能造成大面积地质灾害。

2.5 特厚特大矿体或重叠矿体采区

由于一次地应力的重新分布、扰动十分复杂,随着空区的不断扩大,地压活动加剧,存在突发性垮塌冲击的隐患。

2.6 露天开采转地下开采的矿山过度带

过渡带为应力集中区,而且露天采场与地下采场互相影响,存在复杂的岩石力学问题,易引发灾变。需要因地制宜地消除灾害隐患,才能最大限度回收资源。

3 矿山工程地质灾害控制与防治技术

3.1 微震监测系统

矿山微震监测技术的应用己有数十年的历史,国外目前己进入了广泛应用阶段,国内也己在少数矿山投入应用。微震监测设备,正朝高集成性、小体积、多通道、提高探头灵敏性等方向发展。在信号处理方面、数据采集与存储、波形识别、排除噪声(音)等方面取得了很大的进展,特别是在波形识别上可以区别不同类型的波(如P波、S波、噪音等),这为提高有用信号的可靠性提供了保障。在矿山地质灾害预报应用方面,主要是通过提高对微震事件的定位精度,实现对地压灾害的预报。目前定位精度随设备性能的改进和信号识别功能的增强而大为提高。在自动监测和信息远程传送方面,微震数据实现了从“地下”到“地表”的远距离传送,甚至通过调制调解电路送至更远的地方。微震监测技术己成为深井矿山地压监测预报的最主要的、先进的高新技术,它突破了传统地压监测的局部性、不连续性、劳动强度大、安全性差的严重弊端,实现了深井矿山地压灾害监测的自动化、信息化和智能化,代表了深井地压监测的发展方向。

3.2金属矿山安全及灾害信息系统

矿山安全及灾害信息系统是针对金属矿山的灾害隐患和安全事故研究的一种矿山安全系统。该系统以生产过程中所能获得的各种信息为输入,能够全面评价我国金属非金属矿山安全状况,使安全部门及时掌握安全信息,科学地预警矿山安全隐患,达到预防、控制、减少甚至避免事故发生的目的。近年来,地理信息系统(GIS)在国内外防灾减灾领域得到广泛的应用。该系统利用具有庞大空间分析功能的地理信息系统,建立金属矿山地质灾害防灾减灾系统,建立地质灾害信息库和信息网络,确保信息畅通,保证信息资源共享,可为分析灾害、防治灾害提供决策依据。

3.3 矿山充填新技术

矿山充填是从采矿工艺的根本上消除矿山工程地质灾害的一条有效途径。矿山充填新技术可以充分利用矿山尾矿和废石,使回采空间随矿石的采出而被充填,能保护围岩不发生塌陷、消除或减少尾矿库,实现采矿工业安全生产与环境调发展。包括高浓度全尾矿胶结充填技术、赤泥胶结充填技术、废石水泥浆胶结充填技术和废石砂浆胶结充填技术等矿山充填新技术。新技术实现了充填作业全盘机械化和管道化,大大降低了工人的劳动强度,而目为矿山机械化和自动化奠了基础;具有充填效率高、充填体水泥用量少、充填成本低和充填料浓度高等特点;充填系统和充填工艺简单可靠对材料要求与应用条件宽松,适用面广,能应用于不同条件的矿山充填,

几乎能够解决我国各种开采条件、各种开采规模和不同地域的金属矿山胶结充填技术难题。

4 结束语

矿山工程地质灾害主要取决于矿山开采技术条件、采矿工艺与技术、矿工素质和安全管理等因素,是矿山技术经济能力综合实力的反映。国外矿山的经验和国内先进矿山的实践表明,针对地表岩移,地下采场冒顶、片帮、岩爆,矿山废石堆边坡和尾矿坝失稳以及矿山突水等工程地质灾害源,利用现代科学技术成果,采取适当的工程地质灾害控制技术、控制措施和控制工程,实行“预防为主”的控制方针,从而做到防患于未然。

参考文献:

[1]李国亮.平远县坪山岗石灰石矿矿山地质环境影响评估及防治对策[J].科技创新与应用,2013(26).

[2]吴和平,陈建宏,习泳.金属矿山工程灾害分析与控制对策[J].资源环境与工程,2007(02).

篇3

就目前来看,我国公路边坡工程地质灾害危险性的评估方法比较多,有些在实践的过程中也逐渐发展成熟,但是对一些综合影响因素的研究还不够深入,基于此,本文从公路边坡工程地质灾害危险性影响因素着手,简单分析了其评估方法,以便于实现对公路边坡工程地质灾害危险性更准确的评估。

一、公路边坡工程地质灾害危险性影响因素

(一)地形条件

①坡高坡角:边坡的高度对边坡变性特性和虚拟力都有着一定的影响,当边坡增高时会增加边坡的侧向位移,从而对边坡的稳定性造成影响,增大了边坡的地质灾害危险性,坡角增大则边坡的应力越集中,最大剪应力随之增大,从而影响边坡的稳定性,同时边坡坡度增加也会导致滑坡的出现;②坡面:不利的边坡坡面形态会引起坡顶出现张裂缝,同时在坡脚产生强大的剪应力,对坡脚形成剪切破坏,这些都会对边坡的稳定性造成影响。

(二)地质条件

地质条件对公路边坡工程地质灾害危险性的影响主要体现在以下三个方面:①岩体性质:地层中的岩体是组成公路边坡的主要物质基础,岩体的岩性能够决定岩石的强度以及抗风化能力,由于自然环境的复杂,岩体的岩性通常是以组合形式存在的,多变的岩性会对边坡造成不同程度的破坏,而组合岩性的岩体对公路边坡的破坏也具有多样性;②岩体中的软弱夹层:地质内部的结构是及其复杂的,在岩体内会有一个薄弱带,这个薄弱带就是岩体中形成的软弱夹层,软弱夹层不稳定、容易破裂,大大降低了边坡的稳定性,从而会引发公路边坡地质灾害的发生;③岩体结构面的影响:岩体在长期的地质作用下会形成许多的结构界面,这些结构面会将岩体分割成一个个结构体,不同岩体结构面的地质类型对公路边坡的影响不同,岩体结构面的力学特性对公路边坡地质灾害的影响是十分严重的;④地下水的影响:地下水的不规则活动也是影响公路边坡工程地质灾害稳定性的重要因素,地下水对岩体有软化和泥化的作用,从而对边坡形成水解作用,影响公路边坡的稳定性。

(三)气象条件

气候条件主要是通过降雨、风化等气候形式改变边坡岩体、土体的性质以及内部结构,间接的影响着边坡的公路边坡的稳定性:①降雨:降雨是导致公路边坡工程出现地质灾害的重要原因之一,降雨的影响是多方面的,综合的,首先降雨能够形成在边坡上的冲击沟,一些雨水留在边坡的岩体、土体中降低了岩体土体的稳定性,从而可能引起边坡岩体、土体膨胀,泥石流、水土流失等现象,其次,降雨能够渗入地下,提高地下水的水位,增加地下水的剧烈运动,产生较大的运动水压力,使得地下水对边坡岩体、土体软化、泥化作用更加明显,从而增加了公路边坡工程地质灾害的危险性;②:风化:长时间的风化作用能够改变岩体的内部结构,扩张岩体结构面,其内部容易产生一定的风化裂隙和节理,岩体内部结构的改变还间接影响地下水的流动,这些都会导致其抗剪强度的下降,严重时引起公路边坡岩体土体的滑落和坍塌,增加了公路边坡工程地质灾害的危险性。

(四)工程工艺

公路边坡的工程工艺也是影响公路边坡地质灾害危险性的主要因素之一,在进行公路边坡建设的过程当中,对边坡开挖的时候会破坏边坡原本的应力状态,这些人力活动因素都会对公路边坡的稳定性造成影响,所以在施工的时候要选用合理的施工方法和施工工艺,并且注意施工顺序,尽量避免对公路边坡稳定性造成破坏。

二、公路边坡工程地质灾害危险性的评估方法

(一)评估指标体系的建立

要进行公路边坡工程地质灾害危险性的评估首先要建立合理的评估指标体系,在建立评估指标体系的时候要正确选取公路边坡工程地质灾害的影响因素,要根据边坡具体所处的环境选择对其地质灾害影响较大的因素,影响因素的选取不宜过多,这样评估结果的误差会增大,也不宜过少,因素过少会造成评估结果的失真。评估指标体系的建立原则主要有:①系统性:公路边坡工程地质灾害危险性评估是一个系统工程,因此在建立评估指标体系的时候也要遵循系统性原则,对不同的影响因素进行系统的、层次性的分析;②灵活性:在建立评估指标体系的过程中要针对不同的区域、不同工程特点合理的选择评价因素,制定科学的评估指标,做到灵活多变并且具有针对性;③综合性:评估指标体系的建立要遵循综合性原则,对公路边坡工程地质灾害的各项影响因素进行综合分析。危险性评估指标体系的建立要遵循以上几点原则,充分考虑其影响因素,建立合理的公路边坡工程地质灾害危险性评估体系。

(二)评估方法分析

就目前来看,公路边坡工程地质灾害危险性的评估方法有很多,但是由于影响因素众多且复杂多变,还没有一种方法能够真正完满的解决边坡工程中的实际问题,但是每一种方法都有着自身的特点和优势,并且不同方法之间没有排他性,也就是说在实际应用的过程中可以将两种或两种以上的方法进行叠加使用,这样就可以达到取长补短的目的,增加了公路边坡工程地质灾害危险性评估的准确性和全面性,常见的评估方法有:模糊数学评价法、聚类分析法、遗传算法等等,将不同的分析方法结合到一起也是未来公路边坡工程地质灾害危险性评估的发展趋势。

三、结论

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关键词:工程地质问题;水文地质;矿山工程建设;工程地质分区

矿山勘查设计和施工建设面临许多安全性问题,其中最常见的是地面塌陷、地裂缝灾害、矿震等。矿山勘查工程面临的风险因素受一定环境因素影响,如果能够提前收集到准确的地质水文条件资料,就能够根据经验提前进行风险识别,然后进行预防措施的设计,能够有效降低很多矿山工程事故的发生概率。矿山勘探地理位置选择是水文地质条件工程地质分区的一个重要环节。

1地质概况

1.1地形地貌

安徽省某矿山在区域构造上位于复试向斜的西翼,属于褶皱和断裂发育,这部分区域控制着矿山水文地质分布的完整性,其地下水分布受到地质构造和矿层特性等方面的控制,在陡山沱组、灯影组矿层均分布着含水层,其厚度大于50m,富水性中等。

1.2矿层特征

研究区的矿层特征主要是上统石千峰组,地层上为二叠系上,泥浆主要是砖红色的,泥岩夹杂着砂岩,能够发现局部还夹杂着一些粗粒砂岩,岩中的砾石主要是黄绿色,底部大多是灰白色,岩质具有一定的膨胀性,不是很强,主要是因为受到湿气的影响,再经过干燥冷空气的侵染崩解现象非常明显。岩质的色系由两种不同厚度的细粒长砂岩构成,一种是淡紫色另一种是浅紫红色[1]。

1.3气象特征

勘探区地处半干旱气候区,属大陆型气候和寒冷干燥气候为主,而且笔者调查的水文地质条件工程周围的环境昼夜温差非常大,空气非常干燥而且蒸发量比较大,在春季和秋季多风,夏天非常炎热,冬天非常寒冷。最高温度和最低温度相差较大,极端气温出现的频率比较高。

1.4矿震参数

根据目前已经建造好的水文地质工程来看,发生过五级以上的地震的隧址区有两次,根据调查矿震对矿山勘探造成的影响不是很严重,矿震活动相对较弱,对于新构建成的工程板块并没有很大的影响,勘探区的矿震动峰值根据《中国地震动峰值加速度区划图》可以判断出加速度,矿震本身的烈度为六度,特征周期为0.4秒。

1.5矿山地质灾害防治措施

现阶段,矿山地质灾害发生的频率及强度呈上升趋势,对地质灾害的预防和治理已刻不容缓,大量潜伏的地质灾害的防治必须上升到监管的高度,纳入到减灾防灾的工作范畴。矿山企业要合理的利用资源,改变以往粗放的管理方式。矿山地质灾害的研究要充分依靠科技手段,采用高新技术,研究灾害的发生机制,建立灾害的监测、预报和评估信息系统。

1.6矿区水文地质概况

矿山勘探区的地形现阶段呈现出来的大多是地质灾害发生后的,勘查区的主要特征是可开采的矿层正逐渐减少,这就导致了第四系和其他矿层互相之间整合接触不良的关系,第四覆盖层主要分布于山间盆地和沟谷地段,但是由于黑虎岭和安泰山的漳河分水的影响,第四系与第一条水文地质界线还是接触非常不完整。相对水层主要位于下伏基岩和第四系覆盖层之间。山间盆地和山谷中充满了地表降水,因为地表降水最终流向一般都是山间盆地。地下水以山间径流的方式主要流入最后的河流,方向基本上是由西向东,由北向南,最后经过盆地。经过笔者的调查发现,最晚形成的泉都集中分布在该界限的附近。在勘察现场时,要根据矿区地下水基本的富集状况进行透水和隔水的分析[2]。

2工程地质分区的划定

水文地质条件的形成受不同地质构造单元和不同地貌单元的双重影响,经过笔者的多次研究也容易发现现场的工程地质勘探成果非常明显。根据地质构造特征和矿层特征可以将水文地质工程分为三个不同的地质区:山间盆地工程地质区、低山丘陵工程地质区、阶地与河漫滩工程地质区。

3各分区的工程地质特征与水文地质条件

3.1低山丘陵工程地质区

低山丘陵工程地质区的厚度基本上在5米左右,矿层的主要物质是残积粉质黏土,渗透系数相对其他土层来说比较小,而且地貌多山,也是渗水性比较差的原因之一。经过工程地质勘查能够发现,低山丘陵工程地质区的土壤持力层还是比较高的,而且富集水的功能是很强的,对于矿山水文地质勘查工程来说是比较满意的地质条件。地表受地貌的限制有很多风险存在,因为地表有太多的动水压力集中带和静水压力集中带。

3.2阶地与河漫滩工程地质区

阶地与河漫滩工程地质区的土壤主要为洪水冲击的粉质黏土,渗透系数也不是很大,厚度平均为7米,局部存在一些第四系含水层,地貌河谷的形成基本上都是在河流的作用下,因为很多含水层被隔水层切割断了,因此该地质区的储水能力比较强,地下水位差比较大。

3.3山间盆地工程地质区

山间盆地工程地质区源头位于两个单斜构造的交汇处,断层比较多,构造的破碎带也比较多,含水系统也比较多,地下水系统是“顺置式”的。断层偶尔还是会有泉水涌出,笔者分析的地质界限主要位于两条不同的水文地质界限之间。

4地质分区应用结果

4.1地形变化特点

地质发展的变化是很漫长的,地形总体特征呈现了一种两头高、中间低的特点。并且因为海进海退的地质旋回都使该地区经历了多次造山运动,山区地质的构造也是非常复杂的,因此根据这些差异要对不同地区的可操作性进行统计。

4.2不同分区的水文地质条件控制因素不同

不同的分区水文地质条件对于工程的影响是不同的,想要确切的指导水文地质条件工程的施工技巧,就要为矿山工程的建设提供可靠、科学的依据,才是最有指导意义的方法。

5结语

综上所述,矿山工程建设的会受到多方条件的制约,对复杂的地质情况进行分析、勘测就显得尤其重要。矿山地质勘查过程中一定要足够重视存在的风险,规避风险施工才能够保证矿山工程建设的安全运行。

参考文献

[1]张俊.浅析水文地质条件工程地质分区在工程中的应用[J].《地球》.2014(6):101-102.

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关键词:地质灾害;评估;工程地质问题

前言:在对地质灾害进行评估的时候,一定要先详细的了解该工程项目的类型、规模大小、用途以及重要性等问题,同时这也是进行地质灾害评估工作的重要依据。

一、工程地质问题在项目前期评估当中的重要作用

我们通常所说的项目前期评估工作主要是在最后签订合同之前的一段时期内,对该项目的建设地点以及其所在地的各种自然环境做到整体的、宏观的了解和认识。主要有以下几个方面:

1.所要承办的建设项目的规模、用途以及其实际的建设面积和规划面积。

2.该工程项目的建设有无具体的或者是特殊的要求。

3.该工程项目地址灾害的评估周期、时间限制以及对其评估的等级等。

4.该工程项目的建设地点所有一切与该建筑相关的自然环境、水文地质等等基本情况。

5.在该工程项目的目标建设地点是否埋有不知道的地下管线,以及是否具有考古价值等等。

6.在该工程项目的目标建设地点及其周围是否留有与之相近或相同的其他建筑物。

二、在地质灾害评估过程当中有关的工程地质问题

在对一个实际的工程项目进行运营的时候,一定会设计等到那些评估拟建场地地质灾害的危险性现状的问题。在这之前一定要先拿到有关该工程项目的目标建设地点的立项论证的文件,而且要收集到那些鱼该工程项目目标建设地点相关的各种的自然环境以及其地质条件和地址灾害的发生情况。同时,还要对收集到的各种资料进行实际调查,一定要确保所收集到的各种有关资料的准确性。在对该工程建设项目的各种自然环境、地质条件和地质灾害的发生情况做到深入的掌握之后,就要严格的依照相关的规范及各种规定,对该工程建设项目目标建设地点的各种地质情况进行相近的分析,并且得到有意义的资料,为以后该工程建设项目的顺利进行提供有力的保证。

最后,在所得的各种准确的资料的指导下,对该工程建设项目在目标建设地点进行施工的可行性做出准确的评估,并且要对该工程建设项目目标建设地的地质状况做出合理的、准确的批注。主要包括:

1.从整体的、宏观的角度出发,对该工程建设项目的目标建设地及其计划使用的地区范围内的地质灾害的各项情况做出定型的评价,主要有下面几点:(1)详细的分析该项目所面对的具体的地质情况;(2)对于该工程项目拟建地的地表所面临的基本情况进行详尽的分析说明;(3)尽可能准确的掌握人类活动对该项目建设工程目标建设地的地质情况可能导致的情况;(4)综合考虑各种因素,事先想到目标建设地可能发生的各种紧急情况。

2.从具体的、微观的角度出发,严格根据该工程建设项目目标建设地的实际情况,做出定量的评价。主要有下面几点:(1)对该工程艰涩好项目目标建设地的地层应该采用怎样的处理方法;(2)准确的分析该工程建设项目的目标建设地的不同的地层的各个承载力的范围区间;(3)在该工程建设项目的计划建设的范围内,不在统一层面上的个中岩土体的各种化学以及物理特征;(4)一定要格外注意哪些岩土体类别相对比较特别的分布的特点;(5)综合考虑各种影响因素,然后对地质状况做出实际调查。

三、对于在防治措施当中工程地质问题的综合评价

在充分掌握到该工程建设项目的现状的前提下,再结合先前对该项目的评估所得到的结论,充分的考虑该工程建设项目的目标建设地点的工程地质情况以及那些可能存在的、潜在的各种工程地质灾害,最后做出定性以及定量的评价。然后,把地质灾害的危险程度以及对其进行防御工作的难易程度划分成不同的等级,准确的评定出该项目目标建设地的可行性。如果可行性比较低,就要找出哪些方面具体存在这问题,以及这些问题在以后可能造成的危害的程度;如果可行性比较高,也要把地质灾害的可能发生的程度提出来,还要给出对改地址状况的相应的改善方案。

除此之外,还应该充分的考两次到该工程建设项目的目标建设地的经纬、高度、地形地貌、以及人类对其的改造等等,将一切可能存在的各项问题以及其可能造成的伤害情况作出详细的评价,并且给出相对应的处理方案。

四、结束语

对于该工程建设项目所需的场地范围进行规划、初选以及最终选择的时候,无论该项目所需的实际范围是多少,一定要选择比该工程建设项目实际所需的规模、范围高一个级别的承办单位,同时所选的建设单位一定要有各种相关的资质。只有这样才能够保证对该醒目建设地点的地质灾害的评估的准确性以及有效性。所选择的的评估单位所做出的评估结果,是否符合要求,是否具有高质量,这对该工程建设项目在投入使用以后,能否达到预期的目标有很大程度上的影响。只有一个准确的、全方位的评估,才能够确保一个工程项目能够在投入使用以后达到预期的效果,甚至于超出预期的目标。

在一个工程建设项目的整体的评价当中,有关工程地质问题的评价只是占有了一小部分,但是麻雀虽小五脏俱全,它的重要性是显而易见的,而且也非常具有代表性。现在社会上,能够正常接受项目的单位,她们的运营能力是高低不同的,这在当今社会是一个非常常见的现象。很多单位都只是把重点放在了搜集相关资料方面,而对于外业的关注就相对较少了,在这种情形下做出的评估,最后也能得到结论。但是这样的工作方式使得其评估工作的质量以及其所得结果的精确性,都受到评估人员的自身具备的职业素质的限制,一个团队当中所有成员的职业修养就直接决定了他们的工作能力以及其工作的侧重点。在这种情况下所得到的评估报告是不全面的,所以所得的结论也不能够对该项目的顺利实施有很大的作用。所以,在进行团队的选择的时候,一定要全面,不能错过任何一个环节,只有这样才能确保评估结果是全面的、准确的,能够真正的为社会的发展起到积极地推动作用。

参考文献:

[1] 刘希林.泥石流易损度评价 [J].地理研究,2009(5).

[2] 吴树仁.滑坡风险评估的难点和进展[J].地质评论,2009(6).

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该系统软件与当前国内外同类软件相比,包括C/S、B/S两部分。C/S制作了丰富的地质符号库,能形象、专业地描述地质信息;采用最新的GIS平台和数据库技术,提高了数据的管理和分析能力;充分挖掘数据,提供自动高效的钻孔柱状图、剖面图、等值线图等地质专题图件的计算机编制;提供接口对已有其他地质图件进行格式转换、编制及入库。B/S实现了地质数据的网络,较好地解决了与规划局的数据共享问题。

数据库设计

数据库结构设计的好坏将直接对系统的效率以及实现的效率产生影响,好的数据库结构设计会减少数据库的存储量,数据的完整性和一致性较高,系统具有较快的响应速度,简化基于此数据库的应用程序的实现。

系统数据库内容包括基础地理信息数据库、土地利用现状数据库、土地利用规划数据库和工程地质专题信息数据库等。工程地质信息数据库共包含八类数据库表:即工程概况数据库表、钻孔基本信息库表、钻孔地层信息库表、原位测试数据库表、土样试验数据库表、岩石试验数据库表、水文地质数据库表、工程抗震设计数据库表。

叠加基础地理数据、规划信息数据,使得专题地质图件具有更高的可读性和易懂性。各个库之间以关键字段相联系,保证库与库之间的连接,实现系统对全要素钻孔信息的查询、统计、生成专题图的需要。同时,各个数据库表的字段内容分配合理,数据库有最小的冗余度,保证系统高效、准确的运行。系统数据库表之间的结构见图1.

系统主要功能

面向城市规划的广州市工程地质数据库建设,能够完成各种资料管理、查询、统计和自动化专题制图等功能。采用和ArcEngine9.2+SQLServer2000,充分利用ArcEngine中提供的组件式功能开发了广州市面向城市规划的工程地质信息系统。系统包括地图基本操作模块、数据管理模块、图层管理模块、数据录入模块、查询检索模块、空间分析模块、专题制图模块和数据输出模块。基于GeoDatabase模型设计并建立了工程地质信息系统,实现了地质空间数据和属性数据的集成化一体存储,保证了数据的完整性和数据共享。自动生成地质平面图、柱状图、等值线图、剖面图等,极大地提高了作业效率。结合基础地形数据、城市总体规划或分区规划等数据,使得各类工程地质专题图件具有更高的直观性、易懂性,使得非地质专业人员能快速掌握某地的地质条件,为城市规划、环境保护、灾害预测预警和资源合理利用等工作的开展提供重要基础。

工程地质符号库的制作

采用ESRIArcGIS的方案后,原有的工程地质信息系统中所有符号需要重新在ArcGIS平台进行制作,需重新制作的符号包括:土样图例符号、岩样图例符号、勘探点、试验点及剖面图例、基岩地质图图例符号、水文地质图图例符号、工程地质分区图符号、地貌与第四纪地质图例符号、地质灾害分布图图例、地质年代成因符号、岩土状态符号、工程地质区、亚区、地段符号。

专题图件编制及入库

升级改造后的工程地质信息系统提供平台对其他格式的专题图件进行格式转换、编制及入库。

城市地质专题图件的整理及入库工作包括如下几个方面的工作内容:专题图件基础资料搜集及图件编制、文件转换、数据加工处理(图形检查、属性检查、样式检查)、属性编辑及录入、数据入库等工作。不同的地质专题图件所需要的地质信息和图件编制方法不同,其数据库结构设计也不一样。城市地质系列专题图除了定位分析、表达城市工程地质信息外,还对有关地质信息进行定性、定量分析、处理。城市地质系列专题图图件侧重于与工程建设有关的内容,抓住对规划用地影响最为突出的环境主导因素,如地基条件和施工条件,解剖城市地质灾害的类型、发育程度和空间分布特征,揭示城市范围内主要的岩土工程问题。

本系统编制入库了六张地质专题图件,原有图件均采用MAPGIS绘制,经格式转换、符号化等处理后编制入库。

(1)第四纪砂层分布图第四纪砂层分布图反映调查区内第四纪砂层三维分布特征,即平面分布状况及厚度特征。

(2)第四纪软土层分布图第四纪软土层分布图反映调查区内第四纪软土层的三维分布特征,即平面分布状况及厚度特征。

(3)强风化岩顶面埋深等值线图强风化岩顶面埋深等值线图反映调查区内强风化基岩埋深的三维分布特征,即顶面平面分布状况及埋藏条件。

(4)中微风化岩顶面埋深等值线图中微风化岩顶面埋深等值线图反映调查区内中微风化基岩埋深的三维分布特征,即顶面平面分布状况及埋藏条件。

(5)不良地质现象及地质灾害分布图不良地质现象及地质灾害分布图反映广州地区常见的不良地质作用及地质灾害背景的类型和三维分布特征。

(6)工程地质分区图反映各个地段的综合工程地质特征及分布规律,以及地基条件和施工条件。根据区内地质构造因素、地形地貌和不同的地层结构特征,分析地基条件及施工条件等对工程建设的影响,进行工程地质分区,对不同工程地质区段的工程建设适宜性、经济性和工程处理措施作出合理的定性评价,提出城市规划设计建议。

应用

1广州市城乡规划用地工程地质勘察与地质环境质量评价

完成广州市城乡规划用地工程地质勘察与地质环境质量评价项目近10项,如2009年完成的服务广州重点发展区城市规划设计的潜在建设工程地质灾害调查(白云湖周边地区),工作范围约38.02平方公里,调查围绕广州城市发展所面临的或亟待解决的城市地质环境问题,完成白云湖周边地区规划用地地质环境质量评价,为规划设计和管理人员提供基础性地质环境研究成果,使其在规划编制过程中,能充分利用高质量土地资源与环境资源的开发潜力,控制低质量地质环境区域的土地开发和利用,保护建设区域地质环境;为城市规划提供地质环境学技术支撑,最大限度地降低城市开发的风险和成本,提高城市规划和建设方案的合理性;从规划源头规避和减少城市建设过程中可能诱发的地质灾害和工程事故,起到事半功倍的作用。

2广州市“三旧”改造规划地质环境质量评价

完成广州市“三旧”改造规划地质环境质量评价项目30项,为提供符合规划设计要求的成果,采用层次分析法确定各指标的权重的基础上采用多因子分级加权指数法进行规划区地质环境质量量化评价,在量化评价的基础上进行工程建设适宜性分区,并进行适宜性分区评价及经济性分析。如2010年完成的广州市荔湾区大坦沙规划用地地质环境质量评价,工作面积3.55平方公里。

3科研与开发

基于工程地质数据库开展了广州老八区与番禺区1∶2.5万工程地质调查与三维工程地质结构构建、广州市城市工程地质环境分析与土地利用工程控制研究、广州市工程地质分区研究和广州市地震小区划地震地质特征研究等。开发了GIS系统及三维地质模型构建、广州市地下空间开发利用的公共信息平台建设等。其中广州市城市地质环境分析与土地利用工程控制研究,通过分析广州市城市工程地质环境主题特征,研究基于GIS的城市工程地质图件编制的关键技术,采用模糊综合评判法对广州市工程建设的工程适宜性以矢量技术方法进行评价。

结语

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地表变形。这类地质灾害常见的表现形式包括地表塌陷、沉降和裂缝等。据有关调查统计数据显示,截止到目前,我国约有70余个城镇发生不同程度的地表沉降活动,受灾情况较为严重的占四成左右,最大沉降量已经超过3m。在已经发生地表沉降的城市当中,有些是独立存在的,有些是密集成群的。其诱因主要包括地下矿产开采过量、地下水大量抽取以及表面岩溶的自然活动等等。

岩土工程地质灾害的防治技术

1滑坡的防治技术

由于滑坡是岩土工程地质灾害中最为常见的一种,为此,本文重点对滑坡的防治措施进行介绍。在处理滑坡问题时,应当本身预防为主、防治结合的原则进行,对引起滑坡的原因进行认真分析,采取有针对性的措施进行防治。通过对大量的工程实践进行研究发现,治理滑坡最有效地措施有两种:

(1)对地表水或地下水进行控制,以此来达到减轻或消除水对坡体的威胁。通常情况下,在不计人为破坏的前提下,水是引发滑坡最主要的因素之一,其与滑坡的发生有着极其密切的关系。如果能够消除水对边坡的作用,便可以进一步防止滑坡的产生。具体做法如下:①应当对滑坡区的地表水进行控制,避免其流入到滑坡区内,可在边界处修筑截水沟来对地表水进行截留;②应在滑坡区内修筑排水沟,借此来排除区域内的地表水,减轻其对边坡的威胁;③可采用垂直孔排水、支撑盲沟以及水平钻孔疏干等方法来排除滑坡区域内的地下水,具体方法的选择可按照边坡的地质结构特征和水文条件而定。

(2)对边坡的岩土力学强度进行改善。可以采取相应的技术措施来改善边坡岩土体的力学强度,借此来增强岩土体的实际抗滑能力,进一步减小滑动力。较为有效且实用的技术措施有边坡加固、削坡减载等。这两种措施从经济性和有效性来看,前者要比后者的效果更好一些。目前,在工程中应用较多的边坡加固技术包括钢混抗滑桩、挡土墙、预应力锚固、固结灌浆、电化学加固法以及SNS边坡柔性防护技术等等。方法的选择可根据实际工程而定。

2泥石流的防治技术

对于一些泥石流多发的地区,可以采取避绕的措施,如果实在无法避开,可采取以下技术措施加以防治:(1)排导。可在泥石流流经的下游位置处修筑排导沟,以此来阻止泥石流漫流改道。(2)拦挡。可在泥石流经常流经的沟道上修筑拦砂坝,这样能够将泥石流中的砂石等固体物质拦截下来,有助于减轻泥石流的危害程度。(3)储淤。可在泥石流的下游建立停淤场,借此来调节泥石流的流量,以减少其对下游建筑的冲击。

3崩塌的防治技术

对于崩塌的防治可采取以下措施:拦截、支挡、排水以及护坡护墙等等。这些都属于传统的处理技术。具体措施的选择可按照崩塌的原因来进行确定。除了这些传统的技术之外,目前还有一种新型技术,即SNS柔性拦石网,该技术在落石能量较高并且斜坡坡度较陡的条件下防治效果较好,已被广泛应用于我国各大矿山和水电站等施工过程中,并且都取得了显著的成效,是一种值得推广应用的技术。

地表变形的防治技术

防治措施主要有以下几种:①填堵法。该方法适合应用在塌陷深度较浅的坑洞处理中,先将坑洞中的松软土体清除干净,然后向坑中填入碎石和块石,以此来形成防滤层,最后覆盖粘土并进行夯实处理即可;②强夯法。该方法是利用夯锤对土体的冲击力来不断提高土体自身的强度,属于防、治结合的技术措施,适用范围相对较广,效果也比较好。不仅可以用该方法对发生塌陷后的松软回填土进行夯实,而且还可以用来消除隐藏在坑洞中的软弱带,进而提高土体的强度;③灌浆法。将预先拌制好的灌注材料通过人工钻孔或是岩土体自身的孔洞进行注浆,以此来对岩土进行强化,进而达到加固的目的。

结论

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文献标志码:A

文章编号:1009―4156(2014)08―114-02

工程地质条件和工程地质问题是土木工程专业工程地质学教学的核心内容。由于工程地质学的研究对象是变化多样的土体和岩体,其研究方法是将地质分析法、力学分析法、工程类比法与实验方法的紧密结合,即综合定量分析和定性分析相结合的方法。查明工程建设区域的工程地质条件的形成和发展,在工程建筑作用下的发展演化,分析由此可能导致的工程地质问题,并提出防治这些工程地质问题的工程治理方案和措施。由此,通过对工程地质学的学习,学生能准确地把握工程地质学的研究对象和基本任务,具备在各种工程建设的勘察、设计、施工等阶段对工程地质条件进行评价和预测可能发生的工程地质问题的能力,并能提出合理的工程防护和治理措施。另外,在工程地质教学过程中,加强和改进工程地质条件和工程地质问题的教学过程、措施和方法也具有重要的意义。

一、工程地质条件的教学探讨

准确地把握和了解土木工程建设场地的工程地质条件,是工程建设的基础。工程地质条件贯穿于整体工程地质教学的过程之中,包括建设场地及其周边区域的地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质条件、地表地质作用。

(一)地形地貌教学

地形地貌是人类对地球地表形态的直接感受和评价,也是制约工程建设的基本工程地质条件,我国幅员辽阔,地形地貌类型复杂多样。由于学生来自于全国的不同地区,对工程建设可能遇见的地形地貌条件并没有一个整体的认识。因此在教学过程中,通过地形地貌的两种分类方法,即地表形态分类法和地貌成因分类法,并结合各种地貌类型的图片、动画和影像资料直观地展示。加强课堂教学互动,让学生列举出自己曾经到达的地区,并说明该地区的地形地貌条件及类型。结合学校周边的地形地貌类型与工程建设的布局、分布和结构形式,学生直观地理解地形地貌条件对工程建设的作用和影响。

(二)地质构造教学

地质构造是地壳构造运动的产物,不同的地质构造具有各自典型的地质现象和特殊的工程地质条件。地质构造的许多概念与地质特征需要通过比较分析向学生解释概念、现象、特征。然而概念的讲述不能依靠单纯的灌输,更应该注重启发、思考和引导,让学生主动思考、积极参与和分析总结,应用和拓展学生丰富的想象力,将枯燥的基本概念、基本要素和特征构成一个有机联系的整体。比如在讲述褶皱、节理和断层等三个基本地质构造的概念时,着重采用启发、引导的教学方法,由教师提出它们之间的区别与联系。

(三)地层岩性教学

在工程地质中,地层岩性的教学内容,分布于岩石、地质年代与第四纪地质和岩层产状的章节之中。因此,如何将这些章节中关于地层岩性的内容联系起来,让学生能够完整、系统地掌握地层岩性在工程地质条件中的作用和意义至关重要。在教学过程中,采用典型的工程实例教学,列举不同的岩石类型的工程,对比分析不同岩石的结构和构造、岩石的地质年代和岩层产状和接触关系来讲述不同的地层岩性对工程建设可能造成的影响,以及不同地层岩性的有利和不利的工程地质条件。

(四)水文地质条件教学

水文地质条件包括地表水和地下水的地质条件和类型。地表水包括河流和坡面水流的地质作用,而在坡面水流的地质作用中,结合第四纪沉积物分布、形成和堆积特征,比较分析残积物、坡积物、洪积物和河流冲积物的形成条件、堆积位置、颗粒形态特征。让学生形成对坡面水流地质作用沉积物的直观印象,并结合周围环境中的沉积物分布特征以及典型的图片资料使学生能深切理解各种地表水地质作用对工程建设的影响和作用。在此部分内容的教学中,通过在课堂展示典型旅游景区的溶洞、水井的照片,提出这类地下水的来源、分布和变化特征,使学生能够从身边常见的现象来归纳和演绎地下水的基本特征、分布位置和变化规律。

(五)不良地质作用教学

不良地质作用包括风化作用、岩溶作用、斜坡与边坡地质作用、地面塌陷和地面沉降。采用实例讲述法(风化和岩溶)、比较分析法进行讲述。岩石风化程度愈深的地区,工程建筑物的地基承载力愈低,岩石的边坡愈不稳定。岩溶作用的岩体中有许多裂隙、管道和溶洞,在进行水库、大坝、隧道、基坑等工程活动时,如存在承压水并有富水优势断裂作为通道,则可能会遇到地下突水而导致基坑、隧道等工程的排水困难甚至淹没,也可能因岩溶渗漏而造成水库无法蓄水。在斜坡和边坡作用是则需要明确斜坡和边坡的概念、形成机制的差异以及工程防护措施。比较分析地面塌陷和地面沉降产生的机制、类型以及动力条件、治理措施。

二、工程地质问题的教学分析

(一)地基稳定性问题

在工业建筑和民用建筑中地基的强度和变形问题的讲述中,结合近年来在工程建设中出现的住宅楼“楼歪歪”事件以及其他典型的工程事故,分析产生这类事故的原因和工程地质条件。在不良地质作用的地基稳定问题中,结合分析由于地下水的作用导致2009年的上海楼盘倒塌事件。近年来,我国的高铁建设取得高速发展,而高铁建设中对路基稳定性提出更高的要求,通过举例分析在我国不同的地质条件下,对高铁路基稳定的分析和建设措施,增强学生对此部分内容的深刻印象,激发学生的学习积极性。

(二)斜坡稳定性问题

斜坡稳定性是山区工程建设需要面临的工程地质问题,通过我国的地形地貌分布图,展示给学生我国的山区面积占国土面积的2/3,让学生了解斜坡稳定性问题在我国工程建设中的突出地位。通过典型的汶川地震诱发的斜坡灾害,如北川王家岩滑坡、青川东河口滑坡、汶川的牛圈沟滑坡碎屑流等灾害的资料,学生能直观地感受斜坡稳定性问题对山区工业和民用建筑的重要性。通过斜坡地质灾害对公路、铁路毁坏的资料和图件,以及工程建设中的边坡防护等措施,学生可以理解和体会斜坡稳定性对山区交通基础设施建设的重要作用。

(三)洞室稳定性问题

地下工程建设是人类获取更大的生存和活动空间的重要方法,随着大量地下工程的建设和特殊工程地质条件的出现,洞室的稳定问题成为许多重大工程建设中的难点和控制性工程。以目前我国城市地铁建设和长大隧道建设中围岩塌方、地下涌水、地面塌陷等工程事故,让学生了解在工程建设规划和选址时,对不良的工程地质条件进行分析、评价的重要性。并结合典型洞室建设过程中的防护措施和方法,通过讨论和课堂交流,使学生明确这些措施和方法对洞室稳定性的作用。

(四)区域稳定性问题

区域稳定性的概念是学生在开始接触时不容易理解和掌握的工程地质问题。在课堂的教学中,结合2011年日本东海岸的大地震,导致距离地震震中一百多千米远的福岛核电站发生事故,导致核泄漏;地震、震陷、液化和活断层对大型水电工程、地下工程以及建筑密集的城市地区可能导致的灾害,使学生了解和认识区域稳定性对工程建设的主要作用和采取的工程措施。

篇9

关键词:地质灾害;危险性评估;探讨

l 地质灾害评估的目的与任务

地质灾害评估的目的是查明评估区范围的地质灾害隐患,对现状地质灾害、工程建设可能诱发或加剧的地质灾害和工程本身可能遭受的地质灾害的危险性进行评估,划分地质灾害危险区,为工程建设提供防灾、减灾依据和征地依据。

地质灾害评估的基本任务为:(1)查明地质灾害体的类型、规模、位置、特征及其形成的地质环境条件和诱发因素,调查被危害对象的损失情况,评价其稳定性与危险性,即地质灾害的现状评估;(2)根据工程建设规模及位置,预测工程建设对地质环境的影响,评价可能诱发或加剧的地质灾害和工程可能遭受地质灾害的危险性,即地质灾害的预测评估;(3)进行地质灾害危险性分区,确定不同区段的地质灾害危险程度等级,初步分析各类地质灾害的防治措施,对建设用地适宜性作出评估结论,并提出地质灾害防治建议,即地质灾害的综合评估。

2 地质灾害评估工作的特点

地质灾害评估不同于一般的地质灾害调查,其特点包括以下方面:

(1)地质灾害评估工作一般是在项目选址阶段进行的,一般可理解为在项目的可行性研究报告完成时,即应进行地质灾害评估工作(并作为可行性研究报告的独立的一部分进行评审),为后续的工程地质勘察和项目的初步设计提供必要的依据。

(2)地质灾害评估工作对象的重点,一是可能诱发或加剧地质灾害的工程建设项目,二是可能会遭受地质灾害的工程建设项目。

(3)地质灾害评估具有风险性评价的特征。由于地质灾害评估工作往往是先于工程勘察展开,一般享有的资料较少,同时工程建设引发或加剧的地质灾害和工程建设可能遭受的地质灾害是在工程建设过程中或建成后,因此地质灾害的危险性评估实际就是一种风险评估。

(4)评估工作更加重视区域地质环境的研究,并从区域地质环境条件中分析地质灾害体的演化过程,确定主要控制及诱发因素。

(5)重视已有工程积累的经验。已有的同类型工程或同环境工程在建设过程中诱发或遭受的地质灾害状况会给在建工程的地质灾害评估提供有效的信息,为地质灾害的预测评估提供可靠的依据,减少预测的风险性。

(6)重视典型地质灾害点的研究。典型地质灾害点的研究对于新建项目地质灾害评估是非常重要的手段,特别是在没有同类型建设项目对比的前提下,更要重视典型地质灾害点的类型、规模、位置、特征、变形迹象与发展趋势的研究,为预测工作打下良好的基础。

3 野外调查

3.1 调查内容

(1)灾情调查:主要是查明评估区范围内的已经造成的危害,如人员伤亡、直接经济损失、生态环境破坏状况及地质灾害危害的特点。重视利用已有资料,如地质志、地质灾害勘察成果等,并与调查访问结果相结合。

(2)区域地质调查。主要是调查评估区地质灾害形成的自然地理和地质环境条件。目的是解决地质环境条件复杂程度的判别,为评估级别的确定建立依据,同时为地质灾害形成条件分析奠定基础,区域调查应重视对原有资料的分析应用,以减少工作量,提高工作效率。

(3)具体地质灾害体的调查。采用简易测量手段确定地质灾害体的类型、规模、位置、特征及其形成的地质环境条件和诱发因素。对崩塌、滑坡、地面塌陷、地裂缝等应重视现今变形迹象及其演变过程的调查,对泥石流应重视沟口堆积物的变化及流域内崩、滑体的发育状况的调查。

3.2 调查方法

地质灾害评估的野外调查工作方法选择的原则是以较低的工作投入,取得较多的资料,得到可靠的评价结果,实现较好的减灾效益,强调利用新技术和新方法。实际调查工作中应做到有针对性,简便易行,由点一线一面。

目前一般采用的方法有资料搜集、航片解译、地面测绘。资料搜集是评估工作中十分重要的一项工作,地质灾害现状评估质量的优劣取决于资料的掌握程度和研究深度,应在调查工作中应得到重视。航片解译对认识滑坡、泥石流等灾害是非常有效的方法,特别是对线型工程等评估区范围较大的评估项目,正确的利用航片将做到事半功倍的效果。地面测绘是地质灾害评估工作的核心与基础,详细的地面调查是掌握评估第一手资料的最佳方法,将为评估结论的做出奠定坚实的基础。对崩塌、滑坡来说,现场调查主要目的,一是确定现有滑坡的活动特点和环境因素;二是鉴别规划建设区易遭滑动的地段。后者是调查工作中的难点,因此在调查工作中必须详细调查区域环境因素和已建同类型工程运行情况,从区域和已建工程的对比中得出结论。对泥石流来说,主要是调查泥石流的产出环境,包括松散物的分布、厚度和稳定性,沟口堆积扇发育状况、沟谷切割程度、暴雨特征值、流域岩性分布、植被类型及人文环境状况。重点确定拟建工程与泥石流的关系及泥石流特征值(频率与规模)与易发程度,为防治工程提供参照。对地面塌陷来说,采矿塌陷和岩溶地面塌陷为主,主要应调查场地因素、建筑物因素和地质环境因素。对地基不均匀沉降和地裂缝来说,主要应调查建筑物因素和地质环境因素。

4 室内研究

室内研究主要是在野外调查的基础上对地质灾害进行现状、预测与综合评估。

室内研究所必须经历的过程是是收集和综合分析地质评估所需要的资料:(1)地形地貌、基础地质、气象水文植被、水文地质、工程地质等资料;(2)预可研、可研或其它与工程项目有关的设计方面资料;(3)工程项目有可能会对现有环境有所影响的资料。

地质灾害的现状评估主要采用的方法地质历史分析法、工程地质类比法、地质环境条件综合判别法等。

地质灾害的预测评估目前采用的方法主要有地质历史分析法、工程地质类比法、多因素分析法等。由于地质灾害评估工作一般投入的实物工作量较少,而且评估工作的性质是指出问题而不是解决问题,所以评估的工作方法多以定性分析或定性、半定量方法为主。

地质灾害综合评估的方法较常见的有信息叠加法、多因素综合判别法、模糊数学评判法、层次分析法等。地质灾害危险性分区结果多为区域的相对分区,即在某一范围内的地质灾害危险性的相对大小,而不具备不同区域的对比性。

5 地质灾害评估工作中存在的问题

目前我省地质灾害评估工作开展时问不长,尚存在一些较为普遍的问题。

(1)地质灾害评估技术要求急待完善。目前的技术要求尚显粗糙,可操作性较差,尚需进一步完善,使其更加人性化、数字化;

(2)地质灾害评估中的一些概念尚需明确。例如,滑坡、边坡概念问题;再如现状评估中的危险性概念,笔者认为现状评估应主要针对灾情评估,而预测评估则侧重危害程度预测评价,危险性评估结论的得出应是灾害体稳定性和受危害的人员、财产价值二者的综合体现;

(3)地质灾害的形成机理分析尚需深入探讨。例如,桩基失稳的形成因素主要有:①第四系沉积厚度大;②基岩全一强风层发育,岩面起伏大;③岩层破碎带和软弱夹层带;④岩溶塌陷;⑤软土负摩擦力作用、软土和含水砂层发育,施工难度较高,成桩质量难以控制。其中软土负摩擦力产生的条件亦可分为以下5种:①当桩穿越较厚的松散填土或欠固结土层而进入相对较硬土层时,如果桩侧土在自重作用下的固结沉降量大于桩的沉降量时,该土层会对桩产生负摩阻力;② 当桩穿越较厚的自重湿陷性黄土、季节性冻土层或者可液化土层而支承于较坚硬或较稳定的土层中时,由于黄土浸水会导致土体结构破坏,强度降低而产生湿陷,冻土会因温度升高产生融沉,可液化土层受到地震或其它动荷载时则产生液化而后重新固结,当桩基处于以上地基土中时,都会因地基土产生大量沉降而使桩侧出现负摩阻力;③若因人工降水或其它原因造成大面积地下水位下降,桩侧土中的有效应力必然增加,若此时桩侧土产生显著的压缩沉降(出现地面下沉),也会产生负摩阻力;④当桩周存在有软弱土层,而邻近桩侧的地面承受局部较大的长期荷载,或者桩侧地面因大面积堆载(包括土石方)而引起地面大量下沉时,也会产生负摩阻力;⑤在饱和软土中进行桩距较密的打入桩施工,会产生超孔隙水压力及土体大量上涌现象,在超孔隙水压力消散的过程中及重塑土重新固结时也会产生负摩阻力。由此可见,对各种地质灾害的形成机理分析需结合具体工程设计方案进行,不可一概而述,更不可笼统地对地质灾害的形成进行下结论。

(4)地质灾害危险区划分是地质灾害危险性评估的基础依据,人员和财产损失的估计主要依赖于危险区的划分。地质灾害危险区划分实际上是对地质灾害体运动空间的预测,这是目前难度最高,也是地质灾害危险性评估最重要的技术关键。根据专业知识和工作经验可以预测到的地质灾害的规模、分布、危害程度应在评估报告中反映明白。如工程中的削坡不合理,有可能会造成边坡失稳,挖方弃渣亦可能造成边坡失稳。前者靠专业可以预测到的问题属于地质灾害评估论述范围,后者若因弃置位置不当造成的地质灾害不属地质灾害评估论述范围。

(5)地质灾害防治措施的提出缺乏针对性与可行性,地质灾害评估工作中提出的防治对策多为从地质观点提出,一般不存在原则性问题,但是与具体工程的结合尚不够,致使可操作性较差;

(6)地质环境动态变化可能直接导致地质灾害评估结果失真。由于地质环境的改变而导致原来可能发生的地质灾害逐步减弱,但也可能诱发新的地质灾害。如在公路施工中,设计人员常采用削坡减荷来增加边坡的稳定系数。但若由于弃土不当,也会引起泥石流和新的滑坡。这些是地质灾害评估人员在地质灾害预测中,很难考虑到的。这就要求地质灾害的评估人员具有良好的素质和责任心,能在评估阶段尽量全面搜集和分析设计资料,包括施工辅助设施的设计、材料的堆放以及弃土弃渣的排放地点。

(7)更进一步的深入分析评价以建议的形式,针对具体灾害体的定性或初步量化评估结果,建议在后期的工程地质勘察、初步设计和施工图设计阶段根据设计精度要求定量作出准确的分析和评价,为防治工程设计提供参数依据。这与工程界目前提倡的动态设计理念是一致的。

(8)地质灾害成果应用较局限。由于地质灾害评估往往针对的是具体工程建设本身,所得出的结论很难体现普遍性的规律,因此使得成果本身具有不可移植性。在相似工程或相似地质环境的地质灾害评估过程中,应综合分析、研究,确定本次评估中是否具备前工程中地质灾害发生的条件,及其危害程度。

篇10

地质灾害的形成主要有两个方面的原因,一个是人为原因,另一个是自然原因。对于煤矿开采工程施工过程中由于人为作用带来的地质问题,是当前煤矿开采工程施工过程中的一个重要部分,尤其是当前很多地区都开始对地下资源进行大量开采,由于大自然中的很多资源都是属于不可再生的资源,随着人们对自然的利用力度逐渐变大,对很多自然地区进行勘测和施工,导致很多资源逐渐枯竭,比如在有的煤矿开采区域就很容易出现地下被掏空的现象,出现下伏采空区,对于路面上的各种设施的稳固性和安全性有很大的影响。在各种开采煤矿开采工程的推进过程中,使得地质环境出现了较大的损坏,与此同时,造成地质灾害的原因还有自然原因,自然地质作用造成的地质问题主要有风化作用、地下水作用、变质作用、沉积作用、剥蚀作用等,在这些问题的基础上进行煤矿开采工程开采,将会带来十分严重的安全隐患。自然地质作用都是自然作用形成的结果,指的是地球内部的一些构造运动、地震作用等,这些作用一旦发生,就会带来严重的地质灾害,对煤矿开采工程施工过程中施工人员的安全、施工质量等带来十分严重的影响。地表环境与煤矿开采工程施工过程中的地质之间具有一定的联系,往往能直接影响地质灾害的发生。地质灾害问题的防治是我国煤矿开采过程中的一个重要内容,煤矿开采过程中对地质环境带来的影响,往往会对人类的生存以及发展带来很大的威胁,当外界对煤矿开采过程中的地质的活动超过了其承受能力,则会导致地质灾害问题的出现,地质灾害问题的出现会对人类的生命财产带来严重的损害,我国每年都会有地质灾害问题现象出现,由于地质灾害问题造成的损失是无法估量的,地质灾害问题越严重,危险性就越大,对煤矿开采过程中的质量以及安全也会带来更大的影响。对此要加强对煤矿开采活动的管理,对于煤矿开采工程的地质灾害要进行有效的监测,对具体的变形情况进行了解,从而有助于采取相应地措施防止地质灾害地出现。

二、煤矿开采地质问题研究现状

当前的煤矿开采过程中对环境地质带来的影响越来越大,加强各种环境地质问题的防范是当前采矿行业中研究的一个重要内容,因此当前煤矿开采领域的研究者与地质领域的研究者之间加强了交流,对煤矿开采以及地质灾害隐患进行分析,对于煤矿开采过程中的地质灾害的预防提供了相应的理论依据。比如当前煤矿开采过程中对环境地质带来的问题的评价体系得到了相应的完善,在对煤矿开采过程中对环境地质带来的问题进行调查时各种调查技术也变得越来越完善。尽管如此,但由于煤矿开采的巨大经济效益,当前很多煤矿在进行开采的过程中,对地质灾害的预防还是不够。在煤矿开采地质灾害问题的防治过程中存在的问题有两个方面,一方面,对煤矿开采过程中重大地质灾害隐患的发现能力不够强,当前很多煤矿开采地质灾害问题完全表现出来之前都会有一些具体的表现,而我国当前的煤矿开采地质灾害问题研究过程中对这些表现现状的研究还不够清楚,因此导致煤矿开采地质灾害问题的防治效率得不到提升。另一方面,对各种煤矿开采地质灾害问题进行监测的手段比较落后,没有建立相应的煤矿开采地质灾害问题监测网络,因此不能及时反映煤矿开采过程中的地质变化、各种地质隐患等,也不能对煤矿开采地质灾害问题进行预防,出现煤矿开采地质灾害问题的概率大大提升。

三、煤矿开采地区的地质灾害进行预防的方法研究

(一)对煤矿采空区进行监测

在煤矿开采过程中最常见的一个问题是出现采空区,即由于长期开采导致地下被采空而出现地表下沉现象,采空也是诱发其他地质问题的基础,为了防止采空区对地表上的生产生活带来较大影响,在煤矿开采过程中应该要加采空区的监测管理,在采空区监测过程中,一个重要的步骤就是要加强对监测点的合理布置,监测点的布置是否合理,对监测结果有很大影响。密度适当、均匀的监测点,可以对监测过程中各个位置的情况进行反映。对煤矿采空区进行监测的过程中,对于监测点而言,一般是将其设置在远离采空区的地段,防止采空区出现坍塌、沉陷等对监测点带来影响,也可以避免由于自身移动或者公路的施工导致监测点被破坏的现象的出现,对于监测点网络而言,要实现施工方案中的图形强度,形成合力的观测路线。在观测点的布置过程中,包括两个方面,第一是基准点的布置,第二是工作基点的布置。对于基准点的坐标设置而言,其坐标应该由两次连续测量的GPS设备观测数据进行软件处理并且对误差进行处理之后得出,在取值的过程中要尽量取平均值,使得基准点的坐标更加准确,误差更小。第二,对于工作基点的布置。工作基点的设置应该要选择位置比较稳定、视觉条件较好、不容易被破坏的地方。

(二)对煤矿开采地质问题进行有效的评价

在煤矿开采地质问题的解决过程中,首先要对煤矿开采地质问题进行相应的评价,确定地质问题处于何种等级,然后才能相应地建立多层次的评价模型,对不同煤矿开采过程中遇到的不同层次的地质问题有效地解决,也能为煤矿开采过程中各种地质隐患的监督和管理奠定坚实的基础。

(三)加强先进技术在煤矿开采过程中的应用

在煤矿开采过程中为了加强对各种地质灾害的防治,需要加强对各种先进技术的应用,比如遥感技术、地理信息技术、GPS技术等。在地质灾害的防治过程中,需要应用各种测绘技术进行灾害的检测,GPS技术、GPS-RTK、地理信息技术等,都是在地质测绘过程中必不可少的,地质测绘技术是应用最为广泛的一种测绘技术。应用先进技术对地质灾害进行预防的过程中,首先要应用测绘技术对煤矿开采工程中的地质灾害发生时的自然现象进行提取,其次,对煤矿开采工程地质灾害状况进行分析,第三,要及时对煤矿开采工程中地质灾害的危险程度进行评价。比如某煤矿在进行开采的过程中突然发生了坍塌现象,由于灾害限制,某些地方人不能达到,则需要立即使用这些测绘技术,比如卫星以及雷等对现场的情况进行了解,从而积极开展相应的营救。再比如有的煤矿开采过程中利用遥感技术对煤矿开采工程地质灾害的状况进行监测,对煤矿开采过程中的地质灾害的发展态势进行了解,从而将各种煤矿开采工程地质灾害相关信息传递给救灾部门,使得相关部门可以及时采取相应的措施进行救灾。

四、结语