时间：2022-10-03 03:22:12
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇工程地质论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
摘要：随着城市建设的大力发展，地下工程建设越来越多，由此引发的各类工程地质问题也逐渐显现出来，根据城市地下工程的特点，对地下工程开挖引起的工程地质问题进行了分析并提出了预防措施。
关键词：地下工程；工程地质问题；预防
城市地下工程具有现场环境条件复杂、施工难度大、技术要求高、工期长、对环境影响控制要求高等特点，是一项相当复杂的高风险性系统工程。但是，地下工程建设一般都在市区内，在其施工过程中常常会引起周围地层的位移、变形、沉降与塌陷等环境地质效应，对周围地面建筑物及基础、地下早期人防和其他构筑物、公共地下管线和各种地下设施以及城市道路的路基、路面等都可能构成不同程度的危害，已经出现并且孕育诸多工程地质问题。
1地下工程开挖引起的工程地质问题
1.1地面沉降
1.1.1地层初始应力状态的改变引起的地表沉降：地下工程开挖是在存在初始应力场的地层中进行的，开挖引起地层初始应力状态的改变，即二次应力场，它是由地层初始应力场与开挖引起的附加应力场的叠加应力场，对应二次应力场开挖的位移场仅是由开挖引起的附加应力场。地表沉降的主要机理是由开挖面的应力释放，附加应力等引起地层的弹塑性变形。引起初始地应力状态改变的主要原因有：
（1）地下工程开挖引起的附加应力；
（2）地下工程施工对地层的扰动和地层损；
（3）地下水渗流引起的地下水位的变化。
1.1.2土体的固结沉降：地下工程施工引起的地表沉降与时间有关。土体内部含水渗出，体积逐渐减少，这一现象成为土的“固结”。随着土体的固结，土体的压缩变形和强度逐渐增长。因此，土的固结所产生的沉降是城市地下工程施工中最值得注意的问题之一。根据地下工程施工的特点总结固结沉降的主要原因有：
（1）地下水位下降引起的固结沉降；
（2）土体空隙水压力变化，引起土体的固结沉降；
（3）土体扰动后，重新固结后产生沉降；
（4）土体的次固结和流变。
1.2洞室围岩失稳
地下开挖后，洞壁围岩由于失去了原有的岩体的支持而向洞内产生松胀变形，如果变形超过了围岩所能承受的能力，围岩就会被破坏。围岩的变形破坏程度常取决于围岩的应力状态、岩体结构和洞室的断面形状等。洞室开挖使地下原来的应力状态被破坏，围岩应力重分布，产生变形位移。
均质岩土体中应力未达到或未超过其强度以前，在开挖过程中的变形，以弹性变形为主，变形速度快，变量小，瞬时完成，一般不易察觉；当应力达到或超过岩土体强度时，塑性变形十分明显，发生压碎、拉裂或剪破。当岩体强度主要由结构面控制时，与上述情况基本一样，但当结构面组合构成围岩不稳定条件时，岩体除了弹性变形外，塑性变形也比较明显，它表现为围岩分离体（岩块）的相互错动，围岩松动时围岩稳定性降低，为进一步松动创造了条件。
1.3斜坡破坏
斜坡破坏主要发生在山区城市，除直接经济损失外，还可能造成人员伤亡，其原因主要是:由于自然地质作用和工程地质作用引发的，而工程地质作用造成的斜坡破坏较自然地质作用频率大。当然决非任何斜坡破坏都能称为地质灾害，但斜坡破坏确属重大的地质灾害类型之一。
斜坡破坏主要形式为滑坡，其影响因素主要有岩性、构造、地形、地震、降雨及人类活动等。其中，许多山体滑坡现象是由地下工程活动引发的，即主要是由于地下工程的开挖或采掘影响到了上部的山体，使岩体开裂，地面倾斜，并在一定条件的配合下，导致山体失稳形成滑坡。在隧道建设中，滑坡现象主要发生在浅埋、偏压及进出口等地段，其危害常常比较严重。为评价斜坡岩土的稳定性，预防斜坡破坏导致的地质灾害，认识引起斜坡破坏的内在原因与外部条件，掌握其运动发展规律显得非常重要，尤其是当前在城市这个人类经济活动的密集区，斜坡破坏造成的经济损失和人员伤亡都是巨大的，都是由于工程活动不合理造成的。
1.4地下水污染
在城市环境地质中地下水的不良作用主要表现为地下水的侵蚀。地下水的不良作用和地下水污染主要由人为引起。随着经济持续稳定发展，人类活动加剧，对地下水的污染越来越严重，主要表现为：多数城市垃圾随意堆放；工业废水和废液不经处理或初步处理后任意排放。首先污染地表水，经地表水补给地下水或渗入地下水，再污染地下水，使地下水具有侵蚀性，对城市的建筑物基础及地下工程不断侵蚀破坏。
2防治措施
2.1开展详尽的工程地质勘察
工程地质勘察资料是地下工程施工的重要依据，通过详细的工程地质勘察，为设计施工提供需要的参数和指标，确定合理的开挖方案、开挖步骤，如果地下工程建设所涉及勘察资料不详细、不准确，势必给支护工程带来事故隐患。
2.2做好开挖方案的优化选择
地下工程的开挖方法很多，以基坑工程为例，有分层全开挖、中心岛式开挖等等。开挖顺序不同，引起的位移不同，中心岛法的开挖顺序就比从一个方向按顺序向另一个方向的开挖方法，对基底隆起和桩后地面沉降有一定程度地减少。因此，基坑开挖时应做好开挖方案的优化选择。
2.3实行科学的降水设计
水是影响基坑工程稳定的重要因素之一，从实际统计资料来看，约有70%的基坑事故与地下水有关，因此，地下工程建设中应特别注意地下水的影响。地下工程建设绝大多数都需要进行人工降低地下水。要降低地下水位，就要合理地选择降水方法，在此基础上进行人工降水的方案设计，以及进行降水方案的水位预测，通过预测进行降水方案的优化，从而达到最佳的降水方案。
2.4做好现场监测，开展信息化施工技术
地下工程是土体与围护结构体相互共同作用的一个动态变化的复杂系统，仅依靠理论分析和经验估计是难以把握在复杂的开挖和降雨等条件下支护结构与土体的变形破坏，也难以完成可靠而经济的开挖设计。通过施工时对整个工程进行系统的监测，可以了解变化的态势，利用监测信息的反馈分析，就能较好地预测系统的变化趋势。当出现险情预兆时，可做出预警，及时采取措施，保证施工和环境的安全；当安全储备过大时，可及时修改设计，削减围护措施。
2.5积极采用新技术、新方法
工程实践证明，采用基坑内降水、坑内侧土体加固（化学灌浆、石灰桩加固等）、及时支撑并预加轴力、增加挡墙的入土深度、墙外地层中筑帷幕、坑内降水坑外注水、分步开挖、逆作法施工、信息反馈施工法的采用等，对改善基坑变形、提高其稳定性有重要意义。计算机技术方法应广泛地应用到地下工程建设中，如进行数据分析与计算、计算机制图、计算机辅助深基坑设计、信息施工与管理等领域具有十分广阔的前景。
1水文地质评价内容
在进行水文地质评价时，要根据掌握的水文地质条件，分析和评价地下水可能对岩土体造成的影响，科学的预测水位变化造成的岩体工程变换，结合实际情况，制定合理的防范措施;根据自然环境下水文地质对岩土工程造成的影响，分析预测人为活动，对岩土工程造成的影响;分析地下水对持力层岩土体产生的分解、软化、胀缩等影响，评价地下水为对工程建筑物的腐蚀状况;当工程项目的基础在地下水位以下时，要根据实际情况进行渗透试验、富水试验，分析评价地下水位变化造成的基础沉降、位移，从而判断地下水位变化对工程建筑物稳定性的影响。
2水文地质对工程项目的危害
据统计，在地质灾害中，地下水造成的灾害占很大的一部分，因此，要认真分析地下水变化引起的灾害，并制定合理的预防措施，确保工程建筑物的安全、稳定，从而为和谐社会的构建打下良好的基础。
2．1地下水变化引起的工程危害地下水在自然环境和人为因素的影响下，水位会发生升降变化，当地下水位变化到一定程度后，就会对岩土工程造成危害，从而对整个工程项目造成危害。引起地下水为上升的主要因素有降水量的增加、气温的变化、人工灌溉、施工破坏等，地下水位上升会加快土壤中盐碱化现象，加大地下水对工程建筑物的腐蚀;地下水位上升后，斜坡、河岸还会产生比较严重的地质灾害，例如斜坡崩塌、滑移等，对工程项目造成严重的破坏;地质水位上升还会造成岩土体软化、强度下降等现象，从而对工程项目的稳定性造成影响。引起水位下降的主要原因是人为因素造成的，例如河流改道、地下水排除等，当地下水位下降后，岩土层会变硬，在这种情况，很容易引起地面开裂、沉降等现象，对地质条件产生严重的破坏，从而对工程项目造成影响。受各种因素的影响，地下水位会出现反复变化的现象，这样很容易造成基础变形，同时地下水位反复变化还会将岩土层中的胶结物带走，降低岩土体的强度，对工程施工造成影响。
2．2地下水压力作用引起的岩土危害在自然环境中，地下水很少产生动压力，但受开矿、灌溉等人为活动的影响，地下水的压力平衡会受到破坏，导致局部产生大的压力，如果遇到粉土层，就很容易引起流砂、管涌等现象，从而造成基础变形、位移等现象，甚至会造成边坡失稳，因此工程安全施工事故，对工程项目的顺利施工造成严重的影响。因此，在进行工程项目施工前，勘察人员要认真分析人为活动带来的地下水压力变化状况，并根据实际情况，制定合理的防范措施，从而为工程项目的安全施工提供保障。
2．3地下水对基础的影响当工程项目的基础需要埋深时，需要考虑到地下水变化对基础的影响，因此，在进行工程项目基础设计时，在没有特殊要求下，要保证工程项目的基础设置在地下水为上面，如果基础需要埋设在地下水位以下，要采用合理的方法进行防水处理，为保证工程的稳定性，还要对基础钢筋混凝土进行防腐处理。如果基础埋设在承压水层中，要根据实际情况采用合理的排水措施，降低地下水水位，防止在施工过程中，出现地下水喷出的现象，对施工的顺利进行造成影响。当工程项目处于河岸附近时，还要考虑到地表水和地下水的补给关系，防止地表水对工程项目的基础造成影响。
3总结
水文地质是工程地质的重要问题，做好水文地质工作，调查清楚地下水位及其变化情况，确保资料的可信度，对工程项目的持力层选择、基础设计、预防工程地质灾害有十分重要的作用，因此，相关单位要重视工程地质勘察中水文地质勘察工作的重要性，努力提高水文地质勘察水平，为工程项目的安全施工和正常使用提供保障。
作者：王存钱蔡金平单位：核工业赣州工程勘察院
目前的隧道施工技术，普遍都是采用的全断面开挖法，台阶开挖法，分布开挖法。
1.1全断面开挖法全断面开挖法又被叫做全断面掘进法。在隧道设计中开挖断面，从而可以在一次施工中完成开挖断面的方法。一共有三种方式开挖:新奥地利全断面开挖法、护板全断面开挖法和掘进机护板全断面开挖法。这种施工方法的操作相对简单，一般常规的工作顺序有:使用移动式钻井台车，先全断面一次钻探并进行装药，然后钻进小车返回到50m安全位置外，然后引爆，一次爆破成型，将钻孔车开往开挖面推入到位，开始钻探及爆破作业的下一个步骤。与此同时，在施工前的防水隔离层作为初期的支护，进行第二次的堆砌。这个步骤主要有两个点比较重要:一是增加了机械施工用具进行二次喷作业，通过两次的喷，可以稳定地基并且可以加速隧道施工的进度;第二是必须提前进行混凝土的铺设，并且不滞后200m。这是确保安全质量的一个重要的方法。全断面开挖法主要使用在Ⅰ～Ⅲ级围岩。全断面开挖法的工作特点:优点在于，在一个开放的地点施工，可以相对多一点的使用大型机械;只需要一次开挖，就可以进行工作，加快了工作速度，降低了工作中产生的不必要的干扰。缺点在于，施工连续性很强，需要高度的机械化用具的支持，若某部分出现问题，整体进度都会被影响。
1.2台阶法台阶法又分为正台阶和反台阶法。施工在稳定性差的岩石，整个隧道断面分为若干层，由上到下段开挖，前后各从一个小一些积极步骤形成开挖面。上部台阶的钻研作业和下部台阶的出渣可以同时进行，而使效率可以改善。之后，整个断面开挖出来后，然后由边墙到拱顶衬砌。在隧道的第一层顶部的第一个挖掘是一个弯曲的导坑，需要钻更多的井眼，以防止倒塌。导坑超前距离很短，使石碴爆破直接抛落到范围以外的坑，以减少扒碴的工作量，提高施工速度。如果岩石隧道顶部松动，应立即用临时支撑螺栓或钢拱坑，以防止倒塌。台阶法作为目前的最广泛的应用方法，缺点在于上部作业和下部作业有相互的干扰，这时候技术人员和施工人员就应该注意下部作业对上部结构的稳定性的影响。
1.3分部开挖法较为软弱的围岩不能大断面的开挖，应该采取分部开挖的方法。当前的分部开挖法有三个主要形式:预留核心土法，双侧壁导坑法，交叉中隔壁法和中隔壁法。预留核心土法主要用于五到六级的围岩隧道的施工。施工顺序主要分为:初期的人力和机械相结合的施工，在开挖拱部土体的支撑;在初期的支撑保护下，进行第二次的挖掘，这次主要是挖核心土体和下半部的土体，并且进行封底;根据现场的实际情况，再次进行二次衬砌。这类方法的施工稳定性好，施工安全。双侧壁坑导法也称为“眼镜工法”，此方法现在两遍进行挖掘，再挖掘剩下的部分。这种方法大多用在第四到五级的围岩，也是能够在大断面土质隧道的施工方法。由于这方法先是在两边施工，初期的支护由下到上，很好的解决了土体承载力的不足，这样也保护了施工的安全，控制可能到来的危险，避免出现地表下称的问题。但是这种方法实施起来很复杂，因为在这种方法的应用过程中有太多的工序，让技术人员和管理人员的工作变的复杂，会拖慢施工的进度，也会让隧道施工的成本有不必要的增加。交叉中隔壁及中隔壁法，一般都是沿着一边从上到下分两到三步完成，每当完成一部分工作时，都要进行专门的保护措施，例如安装脚手架，中隔墙的建立，支护的搭建，中隔墙需要分布完成，然后再进行另一边的隔墙的挖掘，他们的分步次数和支护形成与开挖的次数是相同的。交叉中隔壁及中隔壁法先进行开挖的那一边要及时的受到保护，完成相应的几步之后，可以开始另一边的施工，这样两边的交叉工作可以同时进行并且减少工作时间。
2复杂环境下隧道开挖施工原则
我们所知道的隧道施工，是将山体内的岩石进行挖除，与此同时，也要保持在施工过程中岩石的稳定性。在隧道施工的过程中，最最关键的一步是第一步，开挖。因为在开始施工的过程中，对于围岩的判断很重要，不仅需要因地制宜，还要拥有正确的开挖方法和过硬的技术支持。这对接下来的工作有着重要的影响。在进行隧道开挖的过程的工作中，我们遵循的基本原则就是:我们要保证首要前提是围岩一定要稳定，并且不能对围岩进行进行大规模的扰动。在这种情况下，我们才能进一步的选择挖掘方法，也能从速度方面得到突破。再考虑如何进行施工的时候，技术人员需要考虑围岩的地质条件还有变化的情况，这样的选择能够适应地质条件的变化，能够保证安全，也要考虑威严的稳定性;另一点需要考虑的就是在我们挖掘的过程中出现的意想不到的情况，要能够及时的应付，并保证部队施工进度产生影响，不会降低施工的安全性。隧道施工中，影响围岩稳定的最重要的一个因素是施工人员选择的开挖方法。所以，技术人员一般在选择前，都会进行专业性的分析，施工是否安全，是否有难度，稳定性怎么样，施工时间是多少，经济问题都会被考虑进去，这样字选择出来的开挖方法才是最恰当的。桥隧工程1922014年7期(总第115期)只有有原则的分析和综合选择的相结合，才能在如何进行隧道施工的方法上选出最佳方案，而这也是每次隧道施工都要遵守的，也是方案选择和正确解决问题的正确方向。
3结语
本文在对隧道施工方法的选择上进行了优化的选择，并且文章从多方面进行分析，通过模拟现场可能出现的情况，施工检测相结合，重点探索了在隧道施工时，围岩和支护结构的关系，应力场可能会产生的变化的规律的研究，验证了选择隧道施工方法的可行性:隧道施工过程中，相关人员测量出的数据都是对施工的一种反射，他们之间是有着相互联系的，并且他们的变化也是有规律的。对于测量的结果，我们做要做的分析就是联系实际，通过当地的时间，空间的变化的发展来分析，只有将我们所收集到的不同的数据进行一定的分析，不考虑偶然因素，就能在隧道的施工和建设中取得更好的进步。
在进行复杂地质条件下的隧道施工过程中，利用不同的分析方法，对施工所要选择的方法进行优化，这样就可以确定施工的最合适，最安全的方案。复杂的地形的存在，是施工道路上的一个很大的阻碍。通过立体的分析和研究，能够研究出所要开挖的隧道的实际情况和特点，也可以更加客观的，真实的还原施工过程中可能遇见的问题。在对施工方法进行取舍的过程中，可以通过方案的结合来优化我们的选择。死板永远不可能取得好的结果。通过层次分析和综合模糊评判评价隧道施工，是现在和未来在选择隧道施工方法的一个很好的发展的大方向。
关键词：岩溶地区 工程地质 勘察技术
中图分类号：F407.1文献标识码：A
引言
岩溶是指水对可溶性岩石作用时，以化学溶蚀为主，水的机械作用冲蚀、潜蚀等为辅的地质作用所产生的一些现象的总称，也可叫做喀斯特。因为喀斯特作用形成的地貌，叫做喀斯特地貌。目前许多的研究者已经对其展开了多方面的研究，并且在一些领域取得了比较好的成就。但是，随着我国在岩溶地区建设的工程越来越多，在进行工程勘察时遇到的问题也就越来越多。虽然工程技术人员在勘察的过程中，也不断的总结了许多经验，但是岩溶地区的地质地貌繁杂多样，地质勘察技术还有待进一步的研究。
1岩溶地基的类型
岩溶在发育的过程中，可溶岩的表面常常会出现石芽、溶沟，并且表现的参差不齐，在底下的溶洞又常破坏岩体的完整性，岩溶的覆盖土层又受到溶水动力的变化而产生开裂、沉陷的现象。这些现象的存在不同的方面对建筑物地基的稳定性造成了威胁。因此，对岩溶地基的类型加以区分，也就显得非常重要。按照碳酸盐岩出露条件和其对地基稳定性的影响，可将岩溶地基分为以下三种：
1.1埋藏型的地基
在碳酸盐岩之上覆盖着的厚度大小不一的非可溶性岩，当其厚度和强度能够支撑起建筑物并保证建筑物的稳定性时，对于下部所发生的岩溶情况可不加以考虑。
1.2型的地基
型主要指的是由于地表只有较少的植被和土层覆盖，碳酸盐岩大部分在地表的情况。按照具体的情况细分，它又可以分为石芽地基和溶洞地基。
石芽地基：它所形成的的原因是由于大气降水和地表水沿，碳酸盐岩，在节理、裂隙溶蚀的扩展作用下形成的。这种石芽主要分布在山岭的斜坡上、岩溶洼地的边坡上和河流谷坡，石芽的表面表现的非常陡，而且溶沟和溶槽的深度有超过10米的，且与下部的溶洞裂隙相互连在一起。这就大大的导致了地基的不稳定，加重了施工的困难。
溶洞地基：它主要是由溶洞顶板的稳定性来决定的，而溶洞顶板的稳定性又主要是由岩石的性质、顶板厚度洞内充填情况以及溶洞形态和大小等决定的。
1.3覆盖型的地基
根据碳酸盐岩所覆盖的泥土，如风成黄土、残坡积红粘土等的厚度大小，可分为深、浅两种覆盖型。这种类型的存在对地基造成的影响主要是塌陷、不均匀沉降等，要稳定地基需从建筑荷载和土洞的共同作用两个方面来进行考虑。
2岩溶工程地质研究的现状
在进行岩溶地质的研究过程中，由于本身岩溶发育就存在着不确定性和隐蔽性，又常常使用随着桩基础，给工程的建设带来了极大的麻烦。在面对这些麻烦时，不少的方法和经验在一些学者和专家的总结下得以形成。比如，对于弹性体内存在的孔洞，受双向均匀应力场作用所形成的应力集中现象，有的学者采取用平面问题的有限单元法进行对溶洞的分析。有的学者和专家通过对覆盖型岩溶区的桩基础进行分析，找出适合建筑工程稳定性的最佳方式。这些研究和研究成果的出现，在对于我国进行岩溶地区工程建设地质勘察的问题上有着很大的帮助，在进行对这些资料的统计、分析上，可以总结出相应的合理的勘察方法。
3岩溶地区工程建设地质勘察的方法
岩溶地区的地质地貌情况非常的复杂，在进行勘查工作时，已经不能单凭槽探、坑探等传统的方法进行，只有在详细的了解岩溶地区的不同情况下进行才具有现实意义。因此在进行工程建设的的过程中，必须先进行地质的勘察。那么采取合理而有效的方法进行勘察就显得尤为重要。
3.1采用遥感技术
遥感技术用来探测识别目标物的整个发展过程的一种技术，主要运用电磁辐射的理论，将远距离的目标物辐射成电磁波信息，经过探测器的接受，传到地面的接收站，最后由接收站加工成具体的图像或数据资料。这个过程综合应用了现代物理学、电子计算机技术、数学和地学规律的相关原理。遥感技术的应用，能够大范围的将岩溶地貌形态显现出来，而且遥感图像能够从宏观上具体真实的将地表特征和地表的现象的关系显示出来，特别是在对岩溶层组划分和地质构造等方面特别的适用。
3.2采用地球物理勘探技术
将地球物理勘探技术应用到工程地质的勘察中，能够有效地提高工作质量，节省成本费用以及加快勘察工作的进度。它主要是对岩溶场地的各种参数进行详细的地质解释，因为人工的或天然的物具具有一定的“透视性”。这种方法也可以简称为“物探”技术，适用于地面、地下的测量和地下与地面之间的洞穴的测量。
3.3采用静力触探技术
静力触探技术的应用，可以精确的确定软土、粘性土以及砂类土的承载力，特别适用于对覆盖型岩溶工程的勘察。在进行勘察的过程中，这种技术主要是用来查明第四系的覆盖层中的隐蔽土洞的有无、规模、位置和疏松裂隙带的分布、范围。静力触探技术技术在一定的程度上可以代替物探技术，在探明隐蔽土洞和扰动土层方面具有明显的成效。
4结论
综上所述，对岩溶地区工程建设地质进行有效的勘察是非常有必要的。岩溶地区的喀斯特发育状况是一个非常麻烦的问题，它的不确定性及隐蔽性加重了技术勘察上的难度。因此，在进行岩溶地区工程建设时，我们必须针对具体的工作情况，在现实的地质地貌条件下，结合相应的地质勘察技术，详细的了解和地岩溶的相关变化情况，从而做出合理的工程建设方案。但是，在具体的勘察过程中，还有很多问题会出现，这些问题有可能是以前我们从来都没有遇见的，用现有的技术也无法加以解决的。面对这种情况时，只有不断地加强技术方面的更新以及寻找出新的技术方法，我们才能够更好的完成岩溶地质条件下的工程建设。
参考文献：
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一、
二、三等奖，所撰写的论文曾获行业优秀科技论文奖。20**年9月，应邀作为行业内的唯一专家并担任专家组的副组长协助组长（王思敬院士）较好地完成了港珠澳大桥的工程可行性研究阶段的工程勘察评审。主持的广梧高速公路双凤至平台段交通部典型示范工程的工程勘察项目，采用了多项领先技术，有效地解决了山区高速公路的工程勘察难题，获得评审专家的好评。
该同志多次被评为单位双文明先进个人，**年被评为广东省交通厅优秀党员，**年获98年度广东省交通厅全省加快交通基础设施建设先进个人，20**年评为广东省交通集团优秀党员，20**年获教授级高级工程师任职资格，20**年被聘为中山大学地球科学系地质工程专业硕士点兼职教授。
在19年的工作中，该同志，主持或审核了数十座大桥、特大桥、数百公里高速公路、数十公里隧道的勘察工作，突出在如下几个方面：
1、主持完成国家重点工程在同三国道主干线粤境广湛高速公路阳江—茂名、电白官珠—坡心段近100km的线路上，部分路段分布有高液限土，这种土透水性很差，并具有较强的膨胀性，毛细现象也很显著，浸水后能较长时间保持水分，承载力很小，并具有“弹簧”的性质，不易压实，故不宜作为路堤填料。如严格按施工规范，就会出现大量的弃方，工程造价会大大增加，而且弃方既要多占土地，又可能造成二次污染环境。为了解决这个技术难题，其利用坚实地球化学的理论基础，从微观上找出化学风化形成高液限土的原理。通过了解高液限土的形成过程，发现其与普通的风化土最大的区别在于其分子结构中多了大量的水分子，且不是游离的水分子，而成为了结构水，一般在地下水位以下不易分离，从而导致其工程性质差，不宜用常规的方法处理。要处理高液限土，首先应想办法去掉其结构水，用化学的方法就是通过掺进化学原料并充分拌和（水泥、石灰、粉煤灰等），通过化学反应，置换其水分子，达到彻底改变其性质的目的，但成本高，仅适用于量小的范围，大范围的经济处理是用物理方法处理：凉晒。通过严密的施工组织和施工工艺，凉晒除掉大部分结构水后，应与地下水、地表水隔离，防止其吸咐水分再成为无法压实“弹簧”土，凉晒后的高液限土应填在压实度90的区域，并应遵循上、下封，包边及排水的处治方案，做到既保证工程质量，又经济合理，更有利于土地利用和环保，经济效益和社会效益明显。
2、审核完成省重点工程汕梅高速公路柚树下至清潭段左线7.52km详勘，地处莲花山断裂带，该隧道群围岩节理、裂隙发育，受断层的影响，洞内局部出现涌水，围岩类别复杂多变，采用物探结合钻探对围岩类别进行划分，运用国际上流行“要害块”理论对围岩进行评价，准确、安全有效采取相应的支护形式，在开挖过程实施动态观测，及时变更围岩类别和支护形式，做到既安全，又能有效控制投资，业主的质量目标是创国优工程，该项目获20**年度广东省优秀工程勘察一等奖。
3、主持完成广东省西部沿海高速公路镇海湾大桥勘察，采用了当时国内领先的地震勘探测点定位系统。在工可阶段，桥位综合地震勘探在海域采用声纳测深、浅层剖面和单道地震探测，在陆地及沿海浅滩采用横波反射法和折射波法，在海域采用了差分GPS全球卫星定位系统进行动态定位和导航，有效地确保了测线测点的准确性，由于采用了先进的导航定迹技术，所采集的数据有效可靠，通过解译对比，有效准确地解译出地桥位区的主要地质构造、不良地质问题。根据解译的成果针对性采用综合勘察手段，以较少的勘察工作量探明复杂的工程地质问题，该项目获20**年度广东省优秀工程勘察二等奖。
4、在新技术应用上，为配合山区高速公路选线的要求，我院承担的国家重点规划线广梧高速公路云浮河口—郁南平台段(主线长98.822km，支线长31.1**km，比较线长92km)工程可行性研究中（后双凤至平台段被交通部定为勘察设计典型示范工程），路线所经区域主要为山岭重丘区，常规的地质调查难以适应地质选线的需要，为防止项目实施阶段才发现不良地质隐患，如大的断褶构造带、滑坡、崩塌、软弱岩土层、岩溶、煤系地层、采空区等，其主持应用遥感地质解译技术解决公路选线过程中的不良地质和非凡性岩土问题,这在我院尚属首次,填补了我省公路工程地质遥感解译技术的空白，在项目的初勘阶段采用了先进的瞬态面波技术可控源技术，得到了该工程评审会专家的好评。
此外，该同志**年度主持完成中山港大桥工程勘察获广东省优秀工程勘察二等奖；20**年度主持完成的番禺大桥勘察获广东省优秀工程勘察三等奖；20**年度同三国道主干线粤境高速公路汕头至汾水关段工程勘察作为主要参加者获广东省优秀工程勘察二等奖。
论文关键词:信息处理 技术集成 工程勘察 工程地质
论文摘要:工程(地质)勘察信息化是一项复杂的系统工程，其中既涉及各种信息处理技术及其集成化应用，也涉及方法论和其它问题。因此，提出工程地质勘察信息化的要求，不但是地质信息科学发展的必然趋势，也是促进地质信息科学的理论框架、方法论体系和技术体系形成主要动力。
0引言
当前，伴随着一般信息科学、地球信息科学、地球空间信息科学和地理信息科学的兴起，地质信息科学已经逐渐形成雏形。这是一门崭新的边缘学科，是关于地质信息本质特征及其运动规律和应用方法的一个综合性学科领域。它的形成与地质学和地质工程各个分支学科的发展和促进密不可分。历史分析的结果表明，计算机技术的引进、改造、融合、集成和应用过程，实际上就是工程(地质)勘察信息化的过程。
1水利水电工程地质信息处理
1.1 信息处理技术地质测绘、钻探、山地工程等所获取的数据是水利水电工程地质信息处理的数据源，是水利水电工程地质信息处理流程的起点，这些数据包括搜集到的早期勘察数据和现阶段地质勘察获取的状态数据，不但具有多来源、大数量、多种类、多层次、多维和多应用主题等特点，同时又具有可采集性、可存储性、可管理性、可复制性、可共享性等可信息化的特征。这个过程可以划分为勘察数据获取、勘察数据整理与管理、勘察图件制作、地质体空间分析、勘察成果编制、管理与查询等环节。每个环节都可以对应一种或数种信息技术，如数据的采集与管理可以用数据库技术来实现，勘察图件的制作可以用计算机辅助设计技术或GIS技术来实现，地质体空间分析可以用三维建模与空间分析技术来实现，勘察成果的编制可以通过数据库中资料的组合来生成，成果的查询检索可以通过数据库和网络技术来实现。[1]
1.2 信息处理方法数据采集是整个处理过程的起点，也是水利水电工程勘察的主要工作之一。所采集的数据包括可以搜集到的前期资料和工程勘察获取的数据，这些数据都可以通过直接录入、导入与二维平面图或三维模型绑定输入等四种方式来进行处理。[2]报告、汇报、归档部分是指利用数据库、二维辅助制图和三维模型与空间分析成果来编制工程勘察报告等勘察成果，并对所取得的成果数据进行审查汇报，最后把成果进行数据库管理和归档。以上这些工作全部处在标准化体系的制约之下，这些标准包括工程勘察规范、数据编码标准、图层设置标准等等，同时这一过程被网络技术进行全面的改造，从而组成水利水电工程地质信息处理的完整流程。
1.3 信息处理流程①数据采集阶段。在确定了工作目标后，首先搜集工作区域的各种已有资料，在对搜集到的资料进行分析后，在可能的工作区域内进行野外考察，进一步确定工作区域。在基本确定的工作区域内进行野外测量和工程地质测绘工作。在测绘的基础上进行钻探、物探、地质试验和可能的山地工程等工作。这个阶段主要是获取工作区域内地表、地下的各种地质资料。②室内整理阶段。室内整理阶段是对获取到的地质资料进行校对、分析和分类的工作，使获取到的数据条理分明，便于后期工作的使用。 这一阶段可以滞后于数据采集阶段，也可以与数据采集阶段同时进行。③分析处理阶段。分析处理阶段主要是利用整理后的数据进行各种地质图件的编制，对野外勘探的数据进行统计、分析、计算等，为下一步勘察报告的编制提供各种资料。④编制报告阶段。工程勘察的最终成果是勘察报告，这一过程主要依赖地质技术人员对地下地质空间的感悟与工作经验，充分利用获取的数据和前期对数据的整理与分析处理成果来编制工程勘察报告。⑤成果审查与汇报阶段。这一过程是对整个勘察工作的检查和验收，如果分析不够充分，要返回到分析处理阶段进行更充分的分析处理，如果分析结果缺乏足够的数据，要返回到数据采阶段，进行补充勘探工作，直到审查通过。⑥资料归档阶段。这一阶段主要是把原始勘探资料和勘探成果资料进行分类归档工作。这部分资料同时也是其它工作的资料依据。从信息处理角度也可以把这个过程划分为数据采集、数据管理和数据应用三部分，其中数据管理包括对所采集数据进行管理和对数据应用的结果进行管理，数据应用包括数据统计分析、空间模拟与分析、地质图编制和报告编制等。
2实现地质信息技术的集成化
为了最大限度地发挥各种信息技术的作用，需要实现信息集成化。其原则和出发点是:使各部分信息有机地组成一个整体，每个元素都要服从整体，追求整体最优，而不是每个元素最优;各个信息处理环节相互衔接，数据在其间流转顺畅，能够充分共享。系统有了这样的的整体性，即使在系统中每个元素并不十分完善，通过综合与协调，仍然能使整体系统达到较完美的程度。从工程勘察信息系统实现的逻辑结构看，系统集成的内容包括:技术集成、网络集成、数据集成和应用集成。分布式的工程勘察点源信息系统的建立，就是上述四方面集成的结果。
3结语
工程(地质)勘察信息化是一项复杂的系统工程，其中既涉及各种信息技术及其集成化应用，也涉及方法论和其它问题，要求深化对地质信息机理基础理论的研究。因此，工程地质勘察的信息化需求，也是地质信息科学发展的动力，促进地质信息科学的理论框架、方法论体系和技术体系形成。工程(地质)勘察的计算机应用的理论、方法和技术作为地质信息科学的重要组成部分，在自身发展的过程中也不断地借鉴和引进其它地质与矿产勘查领域的成果，并且逐渐融入地质信息科学的总体发展轨道，伴随着地质信息科学的发展而发展。
参考文献
1.1学校的经费紧张，实验条件不足
学校扩招使本来就不充裕的实验室面积、实验设备量严重不足，且仪器设备陈旧落后，资源配置紧张；实践教学课时被削减，被多媒体演示或课堂讲授形式所代替，效果可想而知。而且多数高校的实验教学依附于理论教学，实验内容也以验证性实验为主，设计性、综合性实验偏少，创新性实验更少。
1.2实践教学环节缺乏严格合理的考核制度，流于形式
学生的专业生产实习、毕业实习流于形式，实习报告或者毕业论文（设计）也仅仅是在生产单位原始资料的基础上进行简单的修改，并没有达到最终的实践目的。毕业设计（论文）环节是体现大学生完成四年学习后专业综合能力的一个重要的实践教学环节，但由于处于大学最后的阶段，往往得不到重视，又受到学生找工作、考研等的影响，使得时间比较仓促，学生并没有独立认真地完成毕业设计（论文），也没有达到预期效果。
1.3教师的工程实践经验欠缺，不能很好的起到引导作用
大多数青年教师都是刚毕业就上讲台，虽然专业基础知识比较深厚扎实，但普遍缺乏生产实践经验。作为实践教学的执行者，这恰恰是不可忽视的问题，会直接影响到学生实践能力的培养效果。一个没做过设计的教师去指导学生的毕业设计，结果可想而知。专业课的讲授也面临同样的问题，理论不能联系实际，学生听起课来也觉得乏味，对专业课内容没有感性直观认识，没能达到“从实践中来，到实践中去”的效果。
2提高工科学生实践能力的措施
2.1构建合理的实践教学内容，创造更好的实践教学条件
根据专业定位目标，完善现有的实践教学安排，增强设计性实验、综合性实验内容，提高学生设计实验能力。对现有课程中的实验安排要保质保量地完成，确保学生能真正学到东西，做到理论联系实际；对于大型实验设备缺乏而又暂时不能解决的情况，可积极与相关兄弟单位加强合作，达到实验安排的最终教学目的；同时对有些专业课程可针对性地安排课程设计或课程论文，以提高学生的科技写作能力和工程设计能力。比如对勘查技术与工程专业来说，地基基础、岩土工程勘察等课程均可设置课程设计，对学生进行分组，让组员通过共同实施一个完整的“项目”工作，把书本上学到的知识有效地融入到项目的完成过程中，让学生积极地学习、自主地进行知识的运用，最终从头到尾完成一个项目的设计，熟悉设计的流程。培养学生的实践能力，必须给学生提供实践活动场所，创造更好的实践教学条件，而校外实习基地的建立就是解决这一问题的重要途径之一。我校积极克服各种困难，建立了临城、张河湾等校外实习基地，作为一二年级学生的地质认识实习、工程地质实习等教学实习基地。校外实习基地的建立，不但为青年教师队伍提供了一个良好有效的工程实践锻炼场地和条件，而且也避免了学生在企业实习走马观花的情况，解决了学生校外实习住宿、交通等因素的制约，为学生提供了更多的实践机会和时间。除上述传统的校内校外实习实践教学模式外，我校勘查技术与工程专业也采取了与生产单位联合培养的教学模式，创造条件让学生参与到工程实践、科学研究和创新活动中。勘查技术与工程专业的学生在教师的带领下集体完成一二年级的地质认识实习和工程地质实习后，基本掌握了对野外地质现象的认识与描述、野外地质工作的基本工作方法以及工程地质测量与测绘方法与技能。因此，三年级与四年级的实习安排在工程单位进行，参与到实际的工程勘查实践，既把一二年级实习所学的技能得到了应用，又在实践技能和工程实践能力方面得到了很好的锻炼，学到了在学校中没接触到的东西，为日后就业打下了良好的基础。
2.2加强毕业实习环节
毕业实习这一环节，是实践环节中亟待加强的地方。毕业实习是继认识实习、教学实习、生产实习、社会实践等环节之后的一个时间较长、综合性较强的特殊教学阶段，也是培养学生实践能力、创新能力的重要教学环节。但往往由于各种因素的影响，比如考研、找工作等，学生并没有引起足够的重视，因此也很难达到预期目的。针对近年来我校勘查技术与工程专业出现的一些问题，笔者提出以下几点改进措施：（1）端正学生对毕业设计的态度，纠正他们的错误思想，使其认识到毕业设计是对大学阶段所学知识的总结与提高；（2）考虑学生的实际情况，依据学生毕业后不同的发展对毕业设计选题进行分类，提高学生毕业实习的主动性与积极性；（3）完善毕业设计监督和管理，加强毕业设计过程中教师的监督和指导作用。
2.3建立合理的实践教学评价与考核体系
为确保实践教学活动的质量，我专业在科学论证的基础上，分别制订各项专业实践教学活动的考核大纲，细化考核方式、考核内容、操作规范、评分标准等，并制订相应的教学考核标准，使实践教学的评价科学化、标准化，对学生起到督促作用，并提高实践教学质量。考核方式基本可归纳为：口试、笔试、提交报告、第三方证明(证明文件)等。口试是以口语演说、答辩等形式测试学生口头表达类等技能程度，如毕业设计的答辩等。笔试是以书面答卷形式考核学生掌握的基本知识、技能要领、步骤规范等，是常规考核方法。现场操作是让学生现场动手操作，观测其操作规程与技能掌握程度，比如对仪器操作的考核可以采取这种方式。提交报告(论文或设计)是通过提交一定格式要求的书面文字材料来考核学生观察、分析、策划、写作等综合技能，我校勘查技术与工程专业一二三年级实习要求提交实习报告，四年级实习要求提交毕业论文（或设计），每个年级根据实习内容再选择口试、笔试等相结合来考察学生。
2.4增强教师的工程实践经验，建设高素质的实践教学队伍
关键词：工程地质；野外教学实践；杭州
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）17-0077-03
工程地质是地质学中直接面向工程应用的而一个学科分支，是将地质学理论应用于工程实践的一门学科。工程地质学研究人类在工程建设活动中与自然地质环境有关的地质问题，以地质环境与工程建设二者相互制约、相互作用、相互和谐的关系以及由此产生的地质问题为研究对象。包括对工程建筑有影响的工程地质问题和对地质环境影响的环境地质问题。该专业除要求学生拥有扎实的岩石、地质构造、地层学等基本地质知识外，还需要掌握野外工程地质工作的基本技能和方法。为此，中国矿业大学煤矿工程地质研究所（系）利用杭州市区丰富的地质教学资源，开展了多年的大学生工程地质野外实习教学工作，取得了较好的效果，本文结合杭州工程地质野外实习教学的内容进行一些有益的探讨。
一、杭州实习区概况
杭州市及近郊一带位于浙江省北部，处于长江三角洲之南缘、杭州湾西侧，地理坐标为东经120°09′、北纬30°15′。西倚群山，东、北接杭嘉湖平原，南临钱塘江。其自然地理位置属天目山余脉与平原交接处的低山丘陵地带。1.地层。杭州地区东、北部平原区多为第四系地层覆盖，中部及西、南部低山区丘陵区基岩大面积广泛出露，大致以西湖为中心，西、南两侧呈弧形环抱，从向内古生界沉积岩层及中生界火山碎屑岩系由老到新依次呈弧圈型条带状出露。岩浆侵入岩仅上天竺新近发现有辉石闪长岩小岩体局部出露外，主要为中—酸性脉岩零星分布。地层从老至新分布为：奥陶系（仅出露其上统上段文昌组）、志留系（总厚1393m，上、中、下统均有出露）、泥盆系（下、中统在本区缺失）、石炭系（下统地层缺失）、二叠系（本区仅有下统地层出露）、白垩系（区内仅出露下统地层）、第四系（本区下更新统缺失）。
区内岩浆侵入岩分布零星，仅于上天竺附近、公路南东侧见一小岩体，侵入于西湖组地层中，为辉石闪长岩体，深灰色，细粒结构，斜长石、角闪石为主，少量正长石、石英、黑云母及辉石，暗色矿物多为绿泥石或方解石交代。其侵入时代为燕山早期第一阶段，相当于晚侏罗纪，与上侏罗统黄尖组火山岩的地层时代基本一致。据物探及区域资料深部有相当规模的中酸性花岗闪长岩的隐伏岩体存在，出露岩体为其在地表的局部露头，辉石闪长岩应为花岗闪长岩体的分异产物。
2.地质构造。杭州地区大地构造位置属于扬子准地台、钱塘台坳、余杭—嘉兴台陷。区域构造为西湖复向斜。南东侧为北东向肖山—球川深断裂沿富春江、钱塘江一线展布，北西侧为北东向茅草山—石荡隐伏断裂，向斜南西端受北西向孝丰一三门湾大断裂沿留下镇西南横街上—茶科所一线所切割，而北东端为北西向祥符桥—南星桥隐伏断裂所截。褶皱大致以西湖为核心，西、南两侧弧形环抱，呈弧圈型条带状展布，外圈为奥陶系、志留系老地层，核部为较新的下二叠统地层，自外而内由老到新依次出露。断裂主要为北东向断裂、北北西向断裂、北北东向断裂、北东东向断裂以及南北向断裂。区内岩层节理普遍发育，且方向有多组，沿上述各组断层方向均有发育。
3.山水地貌。杭州西郊群山环抱西湖，水光潋滟、山色葱郁，北、东一片广阔平原。杭州山水有湖光山色之盛，山、石、洞、泉之美，地貌类型多样。北东向延伸并向南西扬起的西湖复向斜构造，使杭州地势自南西向北东逐渐降低。区内总体可分为山地、平原两大地貌单元：西湖的西、西南大部分地区为低山丘陵区，北、东、南侧为平原区。低山丘陵区内又可进一步分为低山丘陵与山麓沟谷两个小区。平原区分为西湖及北侧菬溪流域的湖沼冲积平原小区和东南侧钱江流域的冲海积平原小区。
二、工程地质实践教学
工程地质实习是工程地质专业本科教学中十分重要的教学环节，是该专业4年教学中必不可少的实习。是学生在学完土质土力学、岩体力学、工程地质学基础、工程地质勘察等课程理论知识的基础上，按工程地质选址勘察、初步勘察阶段的技术要求，通过对工程地质条件的野外实地考察、测绘和有关勘察手段使用的现场参观和实践，使学生获得工程地质实践的感性知识并巩固和深化理论，促进理论与实际相结合，为今后从事工程地质选址勘察或勘察工作打下初步基础。
1.实习内容和要求。岩石、土的肉眼鉴定，地层剖面观察；褶皱和断裂构造的基本判识；岩体结构面类型、结构体形状识别，野外鉴别和判识不同岩体结构类型，岩体结构面测绘统计；土体结构类型识别；地下水类型及水文地质条件的了解；各种环境地质及不良地质现象（滑坡、溶洞、坍塌等）野外识别、调查、测绘，成因和对场地稳定性影响初步分析和评价；以掌握工程地质测绘工作方法为主，并参观了解静力触探、标贯、钻探编录和取样等工程地质勘探手段；在了解杭州市区区域地层、构造等基础上，以浙江大学附近区为主，通过工程地质测绘，资料收集，编制工程地质剖面图、平面图和选址勘察文字报告。
2.实习教学。实习分为四条路线，路线一为大桥地层剖面路线，六和塔钱塘江大桥北铁路线八卦田玉皇山；路线二为钱塘江岸—南高峰不良地质现象调查路线；路线三为浙大—青芝坞—灵峰—玉皇山—玉泉；路线四为浙大—黄龙洞—蝙蝠洞。
实习内容为系统识别杭州地区地层岩性及其分界标志层；进行岩性描述，对出露岩石的颜色、成分、结构、构造、化石和风化程度等进行观察和描述，掌握观察方法和描述要点并采集岩样标本；岩体结构类型野外判别方法；滑坡识别、形态测绘等；洞穴调查、测绘；落水洞、岩溶塌陷调查；岩体节理裂隙统计；判识地貌单元及确定分区界线等内容。
三、工程地质实践教学方法探讨
工程地质学是一门实践性很强的科学，很多的工程地质现象，仅通过书本上的概念、理论而不配合一定的实习，是收不到良好的教学效果的。正如俗话所说“实践出真知”，充分说明了实验实习教学的重要性。通过实习可以验证、巩固和学习与实验有关的理论知识，加深对学科知识的理解，培养学生符合辩证唯物主义的、实事求是的科学思维和严谨的工作作风，激发和培养学生的创造能力。
1.激发学生对工程地质的兴趣。杭州作为实习基地本身对学生即是很大的吸引力。在实习过程中循循诱导学生对工程地质专业的热爱。启发式教学具有多种功能，通过启发教学，能激励学生的兴趣和探索精神，调动学生的主动性和积极性，从而使学生切实地掌握知识和技能，促进学生智力因素、非智力因素以及思想品德的形成和发展。每一条实习路线，都要在实习前布置好任务；每爬一座山，都要每位同学抱着征服高山的勇气，去翻越它，研究它，并对工程地质现象了然于心。对率先完成任务的小组要给予奖励。在山上野餐时，表演节目活跃气氛。激发同学的实习热情。在实习过程中，老师应该对实习地的风土人情、历史地理有所了解，把地质现象与人文知识、风俗习惯、经济发展联系起来。比如某些特殊地形地貌在古代兵家战争中起过什么作用；一个地区的地层与该地的闻名土特产有什么关系；某些因地质作用形成的湖光山色在当地有哪些民间传说，在旅游业中起到什么作用等。这些都会增强学生对大自然的兴趣，从而也增强对工程地质的兴趣。
2.培养学生的独立观察能力。科学研究是从观察开始的，工程地质学更是如此，有的人对丰富的地质现象熟视无睹，而有的人则善于观察并有所发现，二者的区别在于对观察的重视不够，观察能力不同。野外实习是培养学生观察能力最具体而有效的方式。做到勤于观察、善于观察。勤于观察是指学生能积极主动地进行独立观察。野外实习时，对欲让学生观察的现象，老师一般都作了预习，心中有数。切实而有效的方法是让学生自己去观察、去发现，老师可通过提示、点拨要观察内容。善于观察是指把看到的不同现象进行对比，找出其本质上的成因联系。实习时老师可给学生示范，抓住两至三个现象深入剖析，学生便可举一反三，掌握思路和方法在此过程中，老师应特别注意鼓励学生提出自己的看法和解释，即使错了也没关系。
3.培养学生的团队协作精神。任何工程都是一个系统工程，都需要团结协作、分工明确，在很多情况下，单靠个人能力已很难完全处理各种错综复杂的问题并采取切实高效的行动，所以团队合作精神的训练也是非常重要的。可以通过地层实测剖面和独立填图阶段训练学生团队合作精神，在进行工作前，需按掌图、记录、定点、测量产状和采集标本等任务分工，对最后成果的整理分析也要采用讨论式的方法上各小组的成员都发表意见，集思广益最终完成图件的绘制，杜绝单打独斗。
参考文献：
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关键词：水利工程；工程地质；水文地质
前言
水文地质是勘查水利工程地质的重要组成部分，它对建设场地地基岩土体的特性有很大影响，特别是对水利工程地基的稳定性及耐用性的作用，更为突出。在水利工程地质勘查中，主要是对工程建设相关的地质因素进行勘探，然而勘查人员一般都只注重对岩土类型、地质性质及结构的研究，很少会将注意力放在水文地质上，水文地质成了可有可无的勘查因素。然而在勘查工作中，工作人员常常将水文地质勘查放在一个无不起眼的位置，在勘查报告上只是做了一般性的评价，特别是在一些水文地质条件较复杂的地区，没有进行深入研究，常因没有意识到水文地质对整个工程的影响而导致由此引发的各种岩土工程危害问题，进而威胁到整个工程的质量安全。笔者基于此，分析了水利工程地质问题及水文地质危害，望能够相关工作人员一些启示。
一、水利工程地质情况
1、关于坝基岩体
不同的坝型具有自己的工作特点，也决定了其对地质条件要求的差异。由此可知，要做好坝基岩体的地质工作，在了解不同类型坝体的工作特点的同时，还应掌握每种坝型对地质条件的适应性及对工程地质条件的要求。另外，还应注意研究坝区岩体本身存在的地质缺陷，防止因缺陷而引起的坝基不稳和坝区渗漏情况。
2、关于边坡
引起边坡变形破坏的因素有多种，如地形地貌条件、岩土类型和性质、水等，此外还有风化因素、人工挖掘、振动、地震等。边坡不稳的类型主要包括四种：松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡。
3、关于地下洞室围岩稳定性
围岩变形的类型有以下几种：脆性破裂、块体滑动和塌方、层状弯折和拱曲、塑性变形和膨胀。一般对于工作人员来说，洞室地质较简单、岩层厚、具有一定的间距，不存在影响洞室稳定性的断裂带，整体的岩体具有较强的硬度及完整性、整个地形没有滑坡及塌方等的趋势、地形完整、地下水其地基基础影响小、环境好、无异常地热等，具备这些条件的建洞山体是比较理想的。
4、关于水库工程
水库包括两类：地面水库和地下水库。前者即人工湖泊，是通过筑坝在河流上拦水形成的；后者则是通过地下蓄水构造，然后进行人为的控制所形成的。水库蓄水虽然能够造福于人类，然而库区及库周的水文条件都会发生较大的变化，从而影响周围的地质情况，如库水升高浸润库岸，风浪作用冲蚀库岸及地下水位上升浸没洼地等，这些情况都会影响工程地质，从而影响工程的施工、质量。
5、关于软土基坑
软土基坑的地质问题主要涉及到土质边坡稳定和基坑降排水两个方面。为了保证边坡稳定，在施工中常会采取坡度及边坡护面的合理设置、基坑支护、降低地下水位等措施，确保施工安全。而基坑降排水的途径主要有两种：明排法和人工降水，后者常选用轻型井点或管井井点的降水方式。进行软土基坑降排水有很多好处，不仅保证了边坡的稳定，防止了流砂和管涌的发生，还在下卧承压含水层的黏性土基坑中，避免了基坑底部的隆起。另外，软土基坑降排水后，基坑土体相关干燥，方便了施工。
二、地下水引起的各种岩土工程危害
地下水主要是通过地下水位升降变化和地下水动水压力作用来引起岩土工程危害的。一般来说，地下水位变化引起的危害可分为三种：
1、 关于潜水位上升
在附近修建水库，导致河流、湖泊、水库中的水位上升是引起潜水位升高的重要因素，另外灌溉工程（包括引水渠道和水浇地渗漏工程施工、工业废水和各种地下给排水管道的渗漏等）也是影响潜水位上升的一个方面。潜水位上升对建筑物的安全稳定性构成了巨大的威胁：
（1）地下水渗入地基，导致粘性土含水率增高、整体强度下降、可压缩性大大增加，长此以往，建筑物很容易发生沉降变形；
（2）地基无法保持稳定，出现隆起，或产生侧向位移，地基不稳，引起上浮，最终导致建筑物不稳定，更甚者发生位移；
（3）砂土及粉土出现含水量饱和，引发砂土地震液化问题，或者引发流砂、管涌等现象；
（4）斜坡、河岸临空面的岩土体力学性能降低，引发滑移、崩塌等危害，使得其失去原有的功能；
（5）没有进行防护的地下室出现浸水而无法使用；
（6）土壤沼泽化、盐渍化严重，对建筑物的腐蚀性大大增强。
2、关于地下水位下降
此种危害大多由人为因素引起。抽取地下水没有节制、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等人为操作都可引起地下水位下降。地下水位急剧下降对地质灾害及自然环境都造成很大的影响，前者主要表现在地裂、地面沉降、地面塌陷等，后者主要是地下水源的缺乏、水质污染等，严重的地区还会出现沙漠化或海水倒灌现象。因此其严重影响了建筑物的稳定安全及人类的居住环境。
3、关于地下水位升降
气候、季节的变化，地球与月球引力的变化，河流、湖泊水位的变化，潮汐的变化等都会影响地下水位波动。此类危害对工程建设的影响也很大：
（1）地下水位波动，引起土体卸载再加载，而加载后的土体密度比原来的大，因此导致土压密；
（2）建筑基础工程材料的使用期限受到影响，加剧了腐蚀性；
（3）干湿交替较频繁，诱发木桩腐烂，因此跟埋于水下的地基相比，泥炭土地基的使用年限大大减少；
（4）石膏层和钠盐层等含盐地层出现溶解现象，进而导致建筑物发生位移。
三、结语
综上所述，水利工程的地质问题分析可以让我们了解到在勘查过程中，应注意哪些问题，防止一些小的问题引起大的危害，而水文地质因其常被勘查人员所忽略，在工程中引发较多的危害，因此本文重点介绍其引起的各类岩石危害，望能给相关工作人员一些思考。
参考文献：
[1]会议论文.水利工程中的工程地质环境分析.中国水利学会勘测专业委员会.2002年学术研讨会，2002.
[2]水利工程中的水文地质问题[J].民营科技，2011（05）
【关键词】工程地质，勘察，水文地质，危害
中图分类号： P331 文献标识码： A 文章编号：
一、前言
水文地质情况将直接关系着整个岩土工程整体的稳定性和持久性，良好的水文地质勘察，对整个岩土工程设计施工的科学性，整体工程的质量稳定性，产生巨大的推动作用，但是，作为岩土工程勘察中的重要组成部分，很多时候对水文地质的勘察并没有受到应有的重视，对水文地质条件评价内容简单化，缺乏系统全面性，使得整个岩土工程勘察难以具有指导性效果，勘察的不力，也使得对水文地质认识不全面，造成地下水对岩土工程的侵蚀严重，很大程度上破坏了整个岩土工程的质量。因此，作为岩土工程勘察的重要内容，对水文地质的勘察必须结合岩土工程的基础设计，施工基本条件，施工的目标等各方面的因素进行，综合分析地下水对岩土工程的影响，并针对具体的实际问题，做出有效的处理措施，这是岩土勘察中水文地质勘察的基本要求。
二、工程地质勘查中水文地质条件的评析
在岩土工程勘察中，需要对水文地质条件做出全面客观的评价分析，这是保证勘察质量的关键。在很多岩土工程勘察中，很多岩土工程勘察分析者都忽视了工程的基础设计和工程实际施工情况，简单做出分析，对地下水对岩土工程的危害认识不够深刻，使得岩土工程存在着墙体坍塌，路面断裂等质量问题和安全隐患，对国民经济发展和人们生活水平产生了极其恶劣的影响。因此，必须从以下几个方面做出全面分析。
1．首先要根据岩土工程的基础设计和具体施工情况，探究水文地质存在的问题。其次，要重点分析地下水对岩土工程的各种危害性影响，并针对可能出现的裂缝，坍塌等质量隐患，准备防治方案。最后，要勘察处地下水的基本情况，比如水位，蕴藏量等，科学预测在工程施工中将要遇到的问题和挑战，分析地下水会产生的限制因素。
2．从岩土工程整体的设计施工考虑分析，首先，地下水对岩土工程的地下建筑有腐蚀性作用，必须做好防腐护理措施。其次，对地基的选择必须综合考虑到岩土的软化性，透水性，崩解性，和胀缩性等多方面的岩土水理性质。最后，地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂粉土时，应预测产生地震液化、潜蚀、流砂、管涌的可能性，且如果有地下室的设计，必须考虑到地下水水位上升而产生的基坑凸起问题。
三、岩土的水理性质分析
地下水和岩土相互发生作用所表现出来的各种性质就是岩土的水理性质。岩土的水理性质直接关联着整个岩土工程建筑的稳定性和持久性，关系到整个岩土工程的质量和使用寿命，岩土的水理性质变化将直接影响到岩土的刚度和变形程度，因此，加强对岩土的水理性质分析，深刻理解岩土的水理性质，将会整个岩土工程勘察起到巨大的推动作用。
地下水的各种存在形式分析
地下水的存在状况是整个岩土工程勘察水文地质状况分析的第一步，一般而言，地下水在岩土中的存在形式有三种，主要是，结合水，毛细管水，和重力水。
2．岩土的水理性质探究和相关的测试方法简述
（一）岩土的软化性。岩土具有软化性，多用软化系数来进行衡量。当岩土受到地下水的侵蚀之后，力学强度降低，会发生岩土的风化，侵蚀等情况，软化性普遍存在于砂岩，页岩等多种岩石土层中。
（二）岩土的透水性。岩土的透水性多指在水的自然重力下透过岩土的性能，一般采用抽水试验，压水，渗水等试验方式获得，最后要渗透系数表示。
（三）岩土的崩解性。岩土受到水源的浸泡，土粒之间的连接韧性减弱，岩土发生散落解体的性质。岩土的崩解性受到岩土的颗粒成分、矿物成分、结构等因素的影响。
（四）岩土的给水性,是指在重力作用下饱水岩土能从孔隙、裂隙中自由流出一定水量的性能,以给水度表示。给水度是含水层的一个重要水文地质参数,也影响场地疏干时间。给水度一般采用实验室方法测定。
（五）岩土的胀缩性。岩土在吸水失水后发生体积膨胀和收缩的性质。这种性质一般采用膨胀率，体缩率、收缩系数等参数进行衡量，岩土的胀缩性不仅是发生地面裂缝，基坑凸起的重要原因，而且和岩土工程的地基稳定性有着密切的联系。
四、地下水的危害分析
地下水对岩土工程的影响分析。地下水在岩土工程中，对岩土工程的设计施工和整体的工程质量有着十分严重的危害，地下水位的上升下降都会对岩土结构和岩土的水理性质产生影响，从而改变着岩土工程建筑的稳定性和耐久性，很大程度上缩短了工程建筑的使用寿命，且还留下许多质量问题和安全隐患，主要危害表现在以下几个方面。
1.地下水位上升带来的岩土工程危害。
潜水位上升的原因是多种多样的，其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状.水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响，有时往往是几种因素的综合结果。由干潜水面上升对岩土工程可能造成：①土体沼泽化、盐渍化，岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体产生滑移、崩塌等不良地质现象。③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化,引发山体滑坡。④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。⑤地下洞室充水淹没，基础上浮、建筑物失稳。
2.地下水位下降引起的岩土工程危害。
地下水位的降低多是由于人为因素造成的，如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降，常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题，对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。
3.地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形，当地下水升降频繁时，不仅使岩土的膨胀收缩变形往复，而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大，进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。
4.地下水动压力作用引起岩土工程危害。地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱，一般不会造成什么危害，但在人为工程活动中由于改变地下水天然动力平衡条件，在移动的动水压力作用下，往往会引起一些严重的岩土工程危害，如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献 已有较详细的论述，这里不再重复。
五、结束语
工程地质勘查工作是整个工程建设领域重要环节，工程质量和国民经济发展和人们生活水平的改善有着密切的关系，加强工程勘察是保证工程质量的基础。加强对岩土工程中水文地质情况的勘察，加强对水文地质条件的全面系统分析，对保证岩土工程质量，提高岩土工程勘察水平，推进我国工程建筑行业的全面健康发展，有着十分重大的意义。
参考文献：
[1]刘玉荣 岩土工程勘察中地下水问题的探讨 [期刊论文] 《宁夏工程技术》 -2006年1期
Abstract： We select GTP as the basic data model to realize 3D visualization of the geology. This can help engineers to master the geology in short time.
关键词： 广义三棱柱；可视化；地质模型
Key words： GTP（Generalized Tri-Prism）；visualization；geological model
中图分类号：TP391.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）12-0230-03
0 引言
码头工程中重力式、高桩式和板桩式结构分别适用于不同的地质条件，软土地基处理时各种不同的方法如排水固结法、深层搅拌法都有一定的适用范围，大型航道疏浚区的地质对挖泥机具和抛泥区的选择以及其他施工参数的选取也具有一定的决定作用。总之掌握施工区域的地质情况对港航工程的建设施工具有重要的意义。
随着地理信息系统的快速发展，计算机技术的广泛应用，三维可视化技术在很多的领域得到大量应用。工程地质的可视化可以应用交互技术进行多种变换，帮助工程人员在动态场景中思维、推理，使之全面深入地了解地质的各类变化特征与规律，对于工程人员掌握工程区域的地质情况有很大的帮助。
1 广义三棱柱地质模型
过去很多专家学者曾提出过多种空间构模方法，在不区分准3D和真3D的前提下，可以把空间构模方法总结成面元模型、体元模型和混合元模型三大类构模体系。
面元模型的优点是能够较方便地实现地层可视化和模型更新，但是它不是真3D的，无法描述3D拓扑关系；规则体元模型既是真3D的，也能够较方便的进行模型更新，但是很难适应复杂地质体构模；混合元模型尽管理论上已经探讨了很多，但是对技术的要求很高，实施起来难度很大。
广义三棱柱模型属于非规则体元模型，将它作为构建地质体的数据模型有以下优点。
首先，地质构造是分层的；从横向看，我们可以把每个地层分解成无数小的广义三棱柱，即把每一个地层看成无数广义小三棱柱的集合，这样就把一个不易描述的整体地层离散化为计算机容易实现的局部特征的集合，从根本上解决了计算机描述连续体的困难性问题；从纵向来看，我们可以把处于同一垂直方向的各个地层的广义三棱柱看成一个大的三棱柱，这样有利于我们进行纵向的观察地质构造。因此，无论从横向或是纵向，广义三棱柱都是一个比较理想的模拟地质构造的数据模型，符合我们的研究需求。
其次，广义三棱柱又具有二重性。它不仅具有TIN模型的高存储效率，还能够很好地表达地势的起伏，同时有体元模型能够表达地层内部属性信息的功能，因此广义三棱柱模型是集TIN模型和体元模型优点于一体的化身，并且巧妙地避开了TIN模型和体元模型的弊端。广义三棱柱的二重性是选择它作为地质体数据模型的最有吸引力的一点。
最后，地层的构造是不规则的，它不但跌宕起伏，而且存在断层、尖灭等现象，广义三棱柱地质模型能够适应这些不规则的地质条件。
2 工程应用实例
本文选取某工程的地质钻孔资料进行建模与可视化，从功能、效率以及三维图形绘制的角度出发，采用Visual C++和OpenGL开发，并利用了Microsoft Access 2003数据库。
所取的钻孔资料中含12个钻孔zk1――zk12。图1显示为zk1到zk12的孔口三维坐标X、Y、Z和钻孔深度信息，图2为zk9和zk10的地层数以及各地质层的底界值，其他钻孔的地质信息与此类似。人工将所有地质信息输入Access表中以便于数据的读取。
2.1 设计思想
基于离散的钻孔点进行三维建模，并且能够将建立的地质模型进行可视化，同时也提供了多种对模型进行观测剖析的工具，使得用户可以对模型进行更深入的了解。
2.2 功能模块
2.2.1 数据处理模块
数据处理部分负责数据的读入与处理，是原始数据与可视化之间的接口。该系统通过数据库访问技术将点编号，点所属的钻孔编号，点的x，y，z坐标，点所属的岩层编号读入，并完成点数据输入后的一些后续处理，如找出属于同一钻孔的点，找出属于同一地层的点。
2.2.2 建模模块
建模模块包括构建钻孔、三角网地层和构建地质体，它主要负责通过原始数据构建具体模型的过程，是建模算法的具体实现模块。其中，构建钻孔，根据钻孔编号和钻孔岩层属性值，从钻孔口往下延伸，最终把每一个钻孔都构建出模型。构建三角网地层先根据钻孔点的岩层属性记录，判断得到每一地层钻孔点，然后利用逐点插入法对每一地层界面上的点按Delaunay规则进行连接，使其成为连续但不重叠的不规则三角形网。构建地质体即在已经生成的TIN面的基础上采用知识推理的方法，根据岩层属性值垂直向上（或向下）逐层连接离散点构成三棱柱体，直到所有的三角形垂直连体完毕。
2.2.3 绘图环境设置模块（可视化模块之一）
①像素格式。像素格式告诉OpenGL绘制风格、颜色模式、颜色位数、深度位数等等重要信息。
②效果处理。设置物体的颜色、灯光、雾化、纹理等。它能给三维地质模型的显示增添各种不同的效果。
2.2.4 模型变换模块（可视化模块之二）
模型变换模块主要包括放大、缩小、平移、旋转等功能，它负责实现以不同的角度、大小、方向、方式来展示模型，使用户可以更详细、更清楚地获取所需的模型信息。对模型做几何变换其实就是用几何变换矩阵将模型中的所有控制点重新计算一遍，然后重新绘制模型。
2.3 可视化显示
模型建立完成后，最后进行可视化显示。可视化显示包括钻孔显示、地层面显示、地质体显示等。
钻孔显示时，只有属于同一钻孔的点才要进行连接。此时需要检查钻孔编号，若钻孔编号对应，则这些点属于同一钻孔，可以建立连接关系，从该钻孔的钻孔口向下延伸，最终每一个钻孔都建立起连接关系。其他模型的显示也均是调用OpenGL相应的函数。
经过以上各个步骤即可得所需结果。图3为钻孔连线显示，图4为面模型显示，图5为整个三维地质模型的显示，图6为揭开地层一、二，只显示第三到五个地层的情形。从图中可以看出，选取对象的部分地层发生了尖灭现象。
2.4 该方法与传统方法的比较
过去，工程勘探后往往是将三维地质体投影到某一平面上，成果通常是由工程地质剖面图等来表达，比较抽象，对于复杂的地质信息难以表达，不能表达出地质体横向上的差异性且所得结果与选取的剖面位置有关。如本工程中若选取钻孔zk1处的纵剖面制作工程地质剖面图如图7所示，对于地层中出现的尖灭现象从该工程地质剖面图中无法看出。三维可视化方法模型中建立了拓扑关系，可以进行地质体剖切、查询等操作，简单直观，地质信息完整，有利于工程人员全面的掌握地质信息。
3 总结
本文选取某工程区域少量的钻孔数据成功的进行了工程地质的三维可视化。利用基于广义三棱柱模型的地质三维可视化技术，将抽象的地质信息直观地表达出来，为处理海量复杂的地质提供了方便的工具，将工程人员的形象思维和逻辑思维充分地结合起来，有利于工程人员充分利用地质资料，保证工程的顺利开展。
随着科技的发展，工程技术人员需要不断学习，要善于利用各种手段来解决实际工作中的各类问题。
参考文献：
[1]吴立新，史文中.地理信息系统原理与算法[M].科学出版社，2003.
【论文摘要】通过结合工程实践表明,工程地质勘察人员不仅要了解地质也要了解设计,同时应当对工程地质的相关问题提出分析,并结合水利工程的实际情况而选取合适的坝址。
1.引言
水工建筑物不同于其他建筑物,有其自身的特点。因水工建筑物的建成,而使广大范围内的水文和水文地质条件发生变化。这种变化就可能引起水库岸坡再造、水库渗漏、水库淤积和坝下游河床冲刷等作用。因此,必须重视勘察、设计、施工全过程,否则,后果极其严重。在坝址选择时除了考虑主体建筑物拦水坝的地质条件外,还应研究包括溢洪、引水、电厂、航闸等建筑物的地质条件,为规划、设计和施工提供可靠依据。
2.坝址选取的工程地质勘察
在自然界中,地质条件完美的坝址很少,尤其是大型的水利枢纽,对地质条件的要求很高,更不能完全满足建筑物的要求。所谓“最优方案”是比较而言的,最优坝址在地质上也会存在缺陷。所以在坝址选择时,应当考虑不同方案,并采取改善不良地质条件的处理措施。因此,地质条件较差,预计处理困难,投资高昂的方案,应首先被否定。坝址选择时,工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等,还要预计到可能产生的工程地质问题和处理这些问题的难易程度,工作量大小等,下面分别论述。
2.1 区域稳定性
区域稳定性问题的研究在水利水电建设中具有特别重要的意义。围绕坝址或要开发的河段,对区域地壳稳定性和区域场地稳定性进行深入研究是一项战略任务。特别是地震的影响直接关系着坝址和坝型的选择,一般情况下,地震烈度由地震部门提供,但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。因此,对于大型水电工程,在可行性研究阶段,应组织专门力量解决区域稳定性评价。
2.2 地形地貌
地形地貌条件是确定坝型的主要依据之一,同时,它对工程布置和施工条件有制约作用。狭窄、完整的基岩“V”型谷适合修建拱坝,宽高比大于2的“U”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层,一般适于修建土坝。不同地貌单元,其岩性、结构有其自身的特点,如河谷开阔地段,其阶地发育,二元结构和多元结构往往存在渗漏和渗透变形问题。古河道往往控制着渗漏途径和渗漏量等。因此,在坝址比选时要充分考虑地形、地貌条件。
2.3 岩土性质
岩土性质对建筑物的稳定来说十分重要,对坝址的比选具有决定性意义。因此,在坝址比选时,首先要考虑岩土性质。修建高坝,特别是混凝土坝,应选择坚硬、完整、新鲜均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正在施工的70余座高坝中,有半数建于强度较高的岩浆岩地基上,其余的绝大多数建于片麻岩、石英岩和砂岩上,而建于可溶性碳酸盐岩、强度低易变形的页岩、千枚岩上的极少。通过结合工程实践,根据不同成因类型岩土的建坝适宜性及其主要问题作简要概述。
(1)侵入的块状结晶岩体,一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱,是修建高混凝土坝最理想的地基,其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面,平缓的原生节理,风化壳和风化夹层的分布,选坝时避开这些不利因素。
(2)喷出岩类强度较高、抗水性强,也是较理想的坝基。我国东南沿海、华北和东北有不少大坝坐落在这类岩石上。喷出岩的喷发间断面往往是弱面,存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层,还有凝灰岩的泥化和软化等,对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外,玄武岩中的柱状节理,透水性很强,在选坝时也须注意研究。例如:桑干河干流上的山西省册田水库大坝坝基为新生代的玄武岩,柱状节理极发育,坝基及绕坝渗漏严重,影响着水库效益。
(3)深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等,强度高、抗水性强、渗透性差,也是较理想的坝基。但是在这类岩体中选坝址,必须注意片理面的各向异性及软弱夹层的存在,选坝时,应避开软弱矿物富集的片岩(如云母片岩、石墨片岩、绿泥石片岩、滑石片岩)。在浅变质岩的板岩、千枚岩区,应特别注意岩石的软化和泥化问题。
(4)沉积岩中,以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层,这些夹层力学强度低,抗水能力差,易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等,强度与胶结物类型有关,一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动,经过次生作用易于发生泥化。在坝址比选时必须十分注意这一问题。此外,碳酸盐岩的岩溶洞穴和裂隙的发育,可能会产生严重的渗漏。
另外,在坝址比选中,河床松散覆盖层具有重要意义。修建高混凝土坝,坝体必须座落在基岩之上,若河床覆盖层过厚,就会增加坝基的开挖工程量,使施工条件复杂化。所以当其他条件大致相同时,应将坝址选择在覆盖层较薄的地段。有的河段因覆盖层过厚,只得采用土石坝型。比选松散土体坝基的坝址时,须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题,而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。
2.4 地质构造
地质构造在坝址选择中同样占有重要地位,对变形较为敏感的刚性坝来说更为重要。在地震强烈活动或活动性断裂发育的地区,选坝时应尽量避开或远离活断层,而位于区域稳定条件相对较好的地块上。在选坝前的可行性研究时,应进行区域地质研究,查明区域构造格局,尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率,并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区,倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时,在后期次生作用下往往演化为泥化夹层,若有其他构造结构面切割的话,对坝基抗滑稳定极为不利,在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微,容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层,由于构造形变强烈,岩石完整性受到强烈破坏,在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之,要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址,避开断裂、裂隙强烈发育的地段。
2.5 水文地质条件
在以渗漏问题为主的岩溶区和深厚河床覆盖层上选坝时,水文地质条件应作为主要考虑的因素。从防渗角度出发,岩溶区的坝址应尽量选在有隔水层的横谷、且陡倾岩层倾向上游的河段上。同时还要考虑水库有否严重的渗漏问题,库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷,且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下,坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。
2.6 物理地质作用
影响地址选择的物理地质作用较多,诸如岩石风化、岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等,但从一些水库失事实例来看,滑坡对选择坝址的影响较大。在河谷狭窄的河段上建坝可节省工程量和投资,所以选择坝址时总希望找最窄的峡谷段。但是,峡谷地段往往存在岸坡稳定问题,一定要慎重研究。如法国罗曼什河上游一坝址,地形上系狭窄河段,河谷左岸由花岗岩和三叠纪砂岩及石灰岩构成。右岸是里亚斯页岩,表面上看来岩体较完整,后经钻探发现页岩下面为古河床相的砂砾石层,表明了页岩是古滑坡体物质,滑坡作用将河槽向左岸推移了70m。因而只得放弃该坝址而另选新址。
2.7 天然建筑材料
天然建筑材料也是坝址选择的一个重要因素。坝体施工常常需要当地材料,坝址附近是否有质量合乎要求,储量满足建坝需要的建材,如砂石、黏土等,是坝址选择应考虑的。天然建筑材料的种类、数量、质量及开采条件及运输条件对工程的质量、投资影响很大,在选择坝址时应进行勘察。
3.结语
从实践表明,选择坝址是水利水电建设中一项具有战略意义的工作,它直接关系到水工建筑物的安全、经济和正常使用。工程地质条件在选坝中占有极其重要的地位,选择一个地质条件优良的坝址,并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物,以便充分利用有利的地质因素、避开或改造不利的地质因素。
参考文献
