地质工程的分类篇1
关键词场地类别;西安;工程地质单元;波速;覆盖层厚度
中图分类号：F407.1文献标识码：a文章编号：
引言
近年来，随着国民经济的迅猛发展，各类建筑物特别是高层建筑日益增多，西安市作为陕西省陕西省的政治、经济、文化、教育、交通中心，是我国重要的科研、高等教育、国防科技工业和高新技术产业基地及辐射北方中西部地区的金融、科技、教育、旅游、商贸中心，建筑需求量巨大，城市面貌更是日新月异。如何做好建筑物场地钻孔剪切波测试及场地类别划分,为拟建高大建筑物的地基处理和建筑结构设计提供依据,是工程解决的首要课题[1]。
西安市位于西安市地处渭河新生代断陷盆地的中南部，北部为渭河流域，东部有浐河、灞河流经市区，西南部有皂河过境，地貌形态丰富，地层结构各异，形成不同的地貌单元。由于地层结构的差异，造成剪切波速测试值的差异，因此，按照地貌单元，在考虑人工填土和饱和软黄土对地震动参数影响的基础上，进行工程地质分区，并依据剪切波速和覆盖层厚度对场地类别进行划分，对于日后建设工程场地的勘察和地震安全性评价工作都有一定的参考价值。
本次讨论的范围为《西安市2004-2020年城市总体规划》中城区涉及的区域（东至灞桥洪庆一带；南至长安区潏河；西与咸阳市交界；北至渭河南岸），涉及面积约1075km2。以下简称场地。
1工程地质单元的划分（1）
西安城市的工程地质条件主要受控于地质构造和地貌。整个分区按照“区内相似，区际相异”的原则，采用三级划分：先按地貌及其成因形态分区，按二级地貌单元以及岩土体结构等进行二级分区，划分到亚区，最后根据工程地质问题划分，划分到段。
本区地貌分为：渭河冲积平原、浐灞河冲洪积平原、黄土塬前洪湖积台地、黄土塬、洪积扇五大成因类型。按照五大地貌类型，西安市共分为渭河冲积平原工程地质区、浐灞河冲洪积平原工程地质区、黄土塬前洪湖积台地工程地质区、黄土塬工程地质区、洪积扇工程地质区等五大工程地质区，分别用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示。
按照土体结构的一致性或相似性，因此，渭河冲积平原工程地质区、浐灞河冲洪积平原工程地质区、黄土塬前洪湖积台地工程地质区等三大区又可划分工程地质亚区。其中，渭河冲积平原工程地质区分为三个亚区，分为河漫滩、一级阶地、二级阶地工程地质亚区，分别为Ⅰ0、Ⅰ1、Ⅰ2表示；浐灞河冲洪积平原工程地质区，分为三个亚区，分为河漫滩、一级阶地、二级阶地工程地质亚区，分别用Ⅱ0、Ⅱ1、Ⅱ2表示；黄土塬前洪湖积台地工程地质区，分为五个亚区，即一级台地、二级台地、三级台地、四级台地、五级台地，分别为Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ3、Ⅲ4、Ⅲ5表示。此外，还有少陵塬工程地质亚区（Ⅳ1）和洪积扇工程地质亚区（Ⅴ1）。全区共分为划分十三个亚区。见表1和图1。
图1工程地质分区图
2场地覆盖层厚度的确定
按照《建筑抗震设计规范》[2],场地覆盖层厚度是指由地面至剪切波速大于500m/s且其下卧各岩土的剪切波速均不小于500m/s的土层顶面的距离。为此，笔者收集了西安市地震小区划工作及以往工作中的深钻孔波速资料，合计256个钻孔。由于西安市地震小区划工作范围与本文场地范围一致，且按照1km×1km网格状布设钻孔，因此，孔位的分布已基本覆盖了西安市区。根据各孔的剪切波速值统计出各个工程地质亚区场地覆盖层厚度，见表1。
可以看出，场地内的覆盖层厚度均大于50m。
3场地土类型的划分
按照《建筑抗震设计规范》,场地土类型划分为4类(参看规范)。当场地土为单一土层时,则土层类型即为场地土类型;当为多层土时,应根据各土层的厚度和类型综合判定,即根据各土层的性质及土层厚度在评价深度内所占权重综合判定[3]。
西安市的地层除上部为填土（杂填土、人工填土）外，下部为黄土状土、粉质粘土、粉土、古土壤、砂层、卵石、砾石层，每层的厚度及各个工程地质单元所含土类型均因沉积环境、地质时代和成因的不同而有所差异[4]。
根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010，应依据20m深度与覆盖层厚度二者较小值的等效剪切波速来判定建筑场地的场地土类型。由于场地覆盖层厚度均大于50m，因此，按照规范要求，选取20m内的等效剪切波速作为划分场地类别的依据，将各个工程地质亚区20m深度内的Vse作了统计，数值见表1。
表1工程地质亚区波速统计表
工程地质区工程地质亚区500m/s波速埋藏深度等效剪切波速
平均厚度
（m）数据个数(个)平均波速
（m）数据个数(个)
渭河冲积平原工程地质区（Ⅰ）河漫滩工程地质亚区（Ⅰ0）811123811
一级阶地工程地质亚区（Ⅰ1）801525615
二级阶地工程地质亚区（Ⅰ2）792226422
浐灞河冲洪积平原工程地质区（Ⅱ）河漫滩工程地质亚区（Ⅱ0）721926719
一级阶地工程地质亚区（Ⅱ1）721027310
二级阶地工程地质亚区（Ⅱ2）7592769
黄土塬前洪湖积台地工程地质区（Ⅲ）一级台地工程地质亚区（Ⅲ1）792925629
二级台地工程地质亚区（Ⅲ2）788026880
三级台地工程地质亚区（Ⅲ3）783227132
四级台地工程地质亚区（Ⅲ4）7662646
五级台地工程地质亚区（Ⅲ5）7492789
黄土塬工程地质区（Ⅳ）少陵塬工程地质亚区（Ⅳ1）6892849
洪积扇工程地质区（Ⅴ）洪积扇工程地质亚区（Ⅴ1）7132643
从表1可以看出，渭河河漫滩等效剪切波速均值小于250m/s，一级阶地、二级阶地平均等效剪切波速均大于250m/s，且逐渐变大；浐灞河内各工程地质单元的平均等效剪切波速均大于250m/s，同样逐渐增大，且均比渭河各亚区的高；塬前台地平均等效剪切波速大于250m/s，台地由低级到高级再到黄土塬波速总体趋势逐渐变大；洪积扇等效剪切波速仍大于250m/s，可能跟收集的测试数据量小有关。
综合判定，可知渭河河漫滩（i0）工程地质亚区为中软场地土，除渭河河漫滩（i0）工程地质亚区外的其它亚区，其场地等效剪切波速平均值均大于250m/s，属中硬场地土。
4场地类别的划分
根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010根据土层等效剪切波速和场地覆盖层厚度对建筑的场地类别的划分规则。
渭河河漫滩（i0）工程地质亚区中，其场地等效剪切波速均值为238m/s，属于250≧Vse≧140m/s，覆盖层厚度均值81m，属于大于50m档，属于iii类建筑场地。
除渭河河漫滩（i0）工程地质亚区外的其它亚区，其场地等效剪切波速平均值均大于250m/s，属中硬场地土，覆盖层厚度均大于50m。因此，综合评价除i0工程地质亚区外的其它亚区属于ii类建筑场地。但渭河一级阶地（i1）、浐灞河一级阶地（ii1）、黄土塬前一级台地（iii1）、二级台地（iii2）、三级台地（iii3）和四级台地（iii4）工程地质亚区中的部分饱和软黄土区和人工填土区属于iii类建筑场地。
5结语
西安市区按照地貌及地层结构和工程需要，分为五大工程地质区，13个工程地质亚区。综合分析收集的实测波速资料，按照建筑抗震设计规范，将西安市的建筑场地类别分为ii类和iii类。除渭河河漫滩、少部分饱和软黄土区和人工填土区属iii类建筑场地外，其余的均属于ii类建筑场地，也就是说，西安绝大部分地区为ii类场地，工程地质条件良好。
本文在统计时，采用的是各工程地质单元内等效剪切波速的均值，在大的范围内对西安市的建筑场地类别和工程地质单元的关系进行了简单论述，并不足以代替每个具体场地，因此，仅在宏观方面作为参考，具体工程还需按照实际情况和相关规范作详细的研究。
参考文献
[1]黄善金.钻孔剪切波测试及场地类别划分[J].山西：山西建筑，2003,29(4):61.
[2]徐正忠，王亚勇等.建筑抗震设计规(GB50011-2010)[m].北京：中国建筑工业出版社，2010.15-17.
地质工程的分类篇2
【关键词】土地工程能力；聚类方法；聚类分析；南徐新城
土地工程能力的评价需要多元化的因素和方案以及扎实的知识理论，对土地的认知还必须从多方面着手把握和了解，这样在分析过程中才能对土地工程能力作出最直接，最正确，最明了的答案。城市化工程的建设规模日益扩大，城市地质环境所受到的迫害和影响也同样是有增无减。因此为了城市工程的百年大计，需要我们对土地工程能力做详细的分析和规划，这样方能使得土地在使用的工程中更好恰如其分，发挥其最大功效，避免土地在使用工程中，大肆浪费，尸位素餐。本文笔者就针对如何科学合理的采用浅析聚类分析法来对土地工程能力做精确到位的评价详细落笔，到位分析，希望大家可以参考和借鉴。
1土地工程能力
土地工程能力评价基础是工程地质条件的各种各样的评价信息，同时把土地资源的最佳利用作为最终的目标，这是城市工程地质环境分析的最终目的，而且也同样成为城市规划控制的重要依据之一。然而跟随城市化发展的快速步伐和工程开发技术的大幅迈进，人们反而忽视了土地的工程能力，通过高强度的土地开发来降低土地的单位成本，这种得不偿失的行为在不经意以及长期使用过程中往往给城市带来无法估量的失衡和不良，降低了土地的最大利用效益，而且其损失也同样是难以计算。
因此，土地开发利用要以土地工程能力为依据，既要避免由于超过土地工程能力而造成的失衡或灾害，又要充分利用其工程能力避免土地资源的浪费。如何客观综合地评价土地的工程能力，成为工程地质学工作者十分关注的问题。
土地工程能力的评价研究在国外开展已久。20世纪50年代，美国和西欧探索用数学方法结合GiS技术描述城市空间模型，土地工程能力的研究开始引起人们的关注；90年代英国伦敦实施了为伦敦城市地区的土地利用规划、环境管理、工程项目设计和土木工程建设提供支持的“伦敦计算机化与地表地质”项目。近20年来，我国的海口、唐山、南京、西安等城市都先后完成了土地工程系列图件的编制，土地工程能力评价工作蓬勃发展，评价方法和体系也多种多样。咸阳市土地工程能力评价主要从经济角度出发，利用费用损失法，构建出土地工程评价的多元信息叠加模型，编制了咸阳土地工程能力系列图。西安城市工程地质编图利用地质环境对比分析，建立了与层次关系相适应的单层和多层综合评判结构模型，进行土地工程能力评价。青岛市开展的城市土地工程评价是以系统科学理论为指导，将地质环境--工程建筑纳入一个大系统进行研究，建立不同用地类型适宜性的层次结构分析模型，对青岛市用地管理进行了决策优化。
2聚类方法的具体过程
土地工程能力评价过程中，对各种指标叠加结果的分析属于分类问题，如场地综合建设分区、建筑适宜性分区等。从广义上说对单变量的分级也是分类。常用的分类分析方法就是聚类分析，其前提是对分类起决定作用的标识变量和各变量的权重明确。为了将样品(或指标)进行分类，就需要研究样品之间关系。目前用得最多的方法有两种：一种方法是用相似系数，性质越接近的样品，它们的相似系数的绝对值越接近1，而彼此无关的样品，它们的相似系数的绝对值越接近于0。比较相似的样品归为一类，不怎么相似的样品归为不同的类。另一种方法是将一个样品看作p维空间的一个点，并在空间定义距离，距离越近的点归为一类，距离较远的点归为不同的类。凡是具有数值特征的变量和样品都可以通过选择距离或相似系数作为分类的依据，获得满意的数值分类效果。
3南徐新城使用聚类分析方法实现过程
南徐新城土地工程能力研究，在借鉴前人研究经验基础上，以地基土承载力为主要依据，结合基础类型和建筑物类型，引入聚类分析方法对计算结果分类，划分不同建筑的适宜区。镇江市位于江苏省西南部，长江下游南岸，地处长江三角洲的顶端，西邻南京，东南连接常州，北滨长江，与扬州隔江相望。南徐新城中心区位于镇江市市区西南2km处，面积为8.54km²，交通便利。近年来，随着产业结构的调整和优化，镇江市经济发展迅速，已融入长江三角洲经济区，依托交通、港口等地理优势，承接南北经济发展的桥梁作用。为保证科学、合理、经济地利用土地，更好地发展城市的效能，提高城市的环境质量与生活质量，开展了南徐新城中心区土地工程能力评价工作。
在镇江南徐新城中心区土地工程能力的研究中，首先分析工程建设层的性质并计算承载力，从岩土体和不同高度建筑物的基础选择人手，选取2m、3m和6m三个不同深度的切面和桩基础持力层埋深作为评价指标，然后建立不同高度建筑物适宜性的评价体系，从地基承载力和经济适用性角度对评价指标定量化，最后通过建立聚类分析模型对叠加结果进行分类，划分不同高度建筑物的适宜区，完成评价。
3.1工程建设层分析
城市土地工程能力评价是为了确定土地作为某种使用功能时所具有的自然的或经改造后的价值。进行土地工程地质能力评价，首先要进行工程地质条件分析。南徐新城中心区位于长江三角洲的后缘，宁镇山脉东段，地势为东高西低，地貌表现为低山丘陵区，属河流侵蚀堆积地貌，长期的侵蚀作用使岗地地势起伏较大，发育有许多冲沟，冲沟内沉积物为次生粉质粘土及淤泥质土等。岩土性质多为下蜀组粉质粘土，冲沟内沉积物为次生粉质粘土及淤泥质土等，总体工程地质条件较好。
3.2不同高度建筑物基础类型分析
南徐新城中心研究区的土地工程能力，可以根据天然浅基础、片筏基础、箱型基础和桩基础的适应性等级，以及不同的基础造价，来区划低层、多层和高层建筑物的适宜性。结合规划的高度控制，把0～12m的建筑物作为低层，12～24m的建筑物作为多层，24～50m的建筑物作为高层，50～150m的建筑物作为超高层。在分析过程中，把高层和超高层建筑物合并一起考虑。
参考文献：
[1]方鸿琪,杨闽中.城市工程地质环境分析原理[m].北京:中国建筑工业出版社，2000.
[2]谷天峰,王家鼎.GiS在咸阳市城市土地工程能力评价中的应用[J].西北大学学报(自然科学版)，2004(8)．
[3]李显忠.西安市城市地质环境与土地工程能力评价[J]．地球科学―中国地质大学学报，2000(11)．
地质工程的分类篇3
引言
在经济全球化和世界经济一体化进程加快的背景下，中国的建筑行业进入了新的发展阶段，新的形势不仅给工程索赔管理带来了机遇，同时也伴随着挑战[1]。工程项目的建设过程中，发承包双方的争议纠纷不再只局限于施工过程中的进度款支付和竣工结算，越来越多承包人意识到施工前准备阶段的重要性以及发包人提供的地勘资料对于整个项目的顺利进行发挥着重要作用。由于某些特殊性土具有相似的物理特征和工程性质，特殊性土类地勘资料错误时有发生，导致承包人制定的桩基础工程施工方案和施工组织设计的改变，由此可能会带来某些费用的增加或工期的拖延，因此，承包人需要向发包人索取相应的费用和工期补偿。
1特殊性土类地勘资料错误的研究现状
1.1特殊性土类地勘资料错误的文献研究张文慧认为在发包人提供的有关地质报告的资料不完整的情况下，设计方就按业主要求进行整体的设计，导致在工程项目的实施过程中，查出了设计图的相关资料中地勘资料错误造成的差异，不可避免地发生设计方案的改变[2]。唐海荣认为特殊性土类错误、水文地质类错误、地质露头类错误、地质构造类错误和取土弃土场地类错误等，这五类地勘资料描述错误会引起变更，承包商可以进行索赔[3]。张希忠认为地质勘察的设计单位对工程周围的地质条件、水文的条件以及道路、构筑物的数量分布情况调查不认真、不精确，地下障碍、地下管线资料不齐全，可能会导致工程变更，使产生变化的工作本身产生额外的费用和工程，导致人力、财力、物力的浪费，增大可能发生索赔的可能性[4]。李永德认为在工程项目的建设过程中，不能预见、不能避免、不能克服的干扰事件发生的情况比较多，而且因为工程项目的建设周期比较长，也比较容易受到地质情况等的影响。若在施工前的地质勘察情况不够详细，当工程建设项目的地下部分逐渐进行，地下的施工条件一天天的外露，加入施工中的条件与前期的勘察资料中不一致时，那么施工方案就必须要改变[5]。综上所述：在工程项目建设的实际过程中，经常会发生业主在进行招标时提供的地勘资料与施工现场的地质条件不一致，导致施工方案的改变，给承包人在建设过程中带来相应的费用增加或时间损失，因此承包人需要向业主索取赔偿。1.2特殊性土类地勘资料错误的责任确定将发包人提供的地勘资料中有关土质条件与实际施工现场的土质条件不一致的情形定义为特殊性土类地勘资料错误[6]。在我国所有工程建设领域的法律法规、相关规范以及合同示范文本中，并未找到有关地勘资料错误内容的相关规定，但07版《标准施工招标文件》第4.10条、13版《建设工程施工合同》第2.4条、《建设工程质量管理条例》第9条和《建设工程安全生产管理条例》第6条等条款明确规定，发包人有义务向承包人提供地勘资料，并对资料的真实性、准确性和完整性的负责。据此可知，特殊性土类地勘资料错误的责任主体是发包人，承包人有权向发包人索赔因地勘资料错误导诱发基础工程增加的费用。
2特殊性土类错误与桩基础工程施工方案关系的分析框架
在实际工程中，每个项目施工现场的地质条件及其与周围环境的关系都是独一无二的，因此对特殊性土类地勘资料错误的研究必须放在具体的工程建设项目中去研究。运用多案例分析的方法，通过分析框架的构建，对特殊性土类地勘资料错误与桩基础工程施工方案的关系进行分析研究。具体过程如图1所示。基于“特殊性土类地勘资料错误—桩基础工程施工方案改变—索赔费用分析”的分析框架，承包人将施工现场的土质条件和发包人提供的地勘资料进行对比，识别出特殊性土类地勘资料的错误，然后进一步分析此对桩基础工程施工方案造成的改变，把每种特殊性土类地勘资料错误可能导致的施工方案改变情形进行预测，并对该施工方案改变造成的相关费用的增加和工期的推迟进行确认，最后选择合理的计算方式求得特殊性土类地勘资料错误诱发桩基础工程费用索赔的索赔值。
3特殊性土类错误诱发桩基础工程费用索赔的理论分析
特殊性土是在特定的条件下形成，具体指某些由特殊物质组成和有特殊结构的而且具有比较特殊的工程地质性质的土[7]。大多地质学的专著把特殊性土分为10类，包括黄土、软土、膨胀土、填土、红黏土、冻土、盐渍土、混合土、污染土和风化岩土与残积土[8]。通过案例研究识别出施工现场中常见的易发生错误的特殊性土，并且对桩基础工程的施工方案产生较大影响的种类，包括湿陷性黄土、盐渍土、冻土、膨胀土。基于特殊性土相似的工程性质，在地勘资料中容易混淆，导致错误的发生。对这四种特殊土进行详细分析，首先是对定义进行界定，明确每种土具体的类型；其次要对土的特征进行分析，通过一般特征概括出特殊土的工程性质；最后依据工程性质总结出特殊性土对桩基础工程的影响。实践证明，施工现场的土质条件对桩基础工程的施工有重大影响，当地勘资料中有关土质的描述发生错误，就会造成桩基础工程施工条件的变化，可能是桩基础本身桩型的改变，或者是施工方案的改变，还可能桩型和施工方案同时改变，这些改变可能会导致分部分项工程费和措施项目费的增加[9]。承包人可就此部分增加的费用向发包人索取赔偿。具体分析过程如表1、表2所示。3.1根据塌陷的性质将湿陷性黄土、冻土和盐渍土进行对比分析3.2根据膨胀的性质将膨胀土和冻土进行对比分析严格按照“特殊性土类地勘资料错误—桩基础工程施工方案改变—索赔费用分析”的分析框架，对性质类似的特殊性土进行对比分析，明确每种特殊性土在地质勘察时的基本要求，根据总结特殊性土最重要的工程性质及其对桩基础工程施工的影响，确定施工方案改变的可能性；最后要对可能出现的施工方案进行分析，明确所有可能导致费用增加的情形，对增加的费用选择合理的计算方式进行确认。
4特性土类错误诱发桩基础工程费用索赔的案例应用
4.1案例背景某公司在西北地区宽敞的盆地上建造工厂，由于看到土沟两侧露出较厚的黄土，发包人邀请的某勘测单位进行地质勘察时，未能正确地查明这种地质条件，将地基土层冲沟中的湿陷性黄土误判为普通的黄土。承包人根据地勘资料认为此类土质可以提供较高的承载力和良好的工程性质，忽视了实际中该土层较低的承载力和较差的工程力学性质以及地下水位的变化引起土质湿陷的可能性。4.2案例分析本文已对特殊性土类地勘资料错误进行责任确定，地勘资料由发包人提供，并对其真实性、准确性和完整性负责，由此明确此类错误造成的损失有发包人承担。因发包人提供的有关土质的地勘资料与施工现场的土质不符，承包人需要改变桩基础工程的施工方案，由此带来费用的增加，需要向发包人进行费用索赔。特殊性土类错误对桩基础工程施工方案的改变如表3所示。该案例的分析过程如图2所示。4.3案例总结通过对上述案例的分析，可得出以下结论：特殊性土类地勘资料错误对桩基础工程的顺利进行具有较大影响，一方面可能会造成桩基础工程本身桩型的改变，导致分部分项工程费的改变，另一方面可能会造成桩基础工程施工方案的改变，导致措施项目费的改变。因此，在桩基础工程的设计之前，发包人需要根据地质勘查的要求进行详细认真的勘探，编写正确的地质勘查报告。承包人根据地勘报告对桩基础工程进行设计和施工方案的确定，为桩基础工程的顺利施工奠定了坚实的基础。
5结论
地质工程的分类篇4
一、工程地质勘察信息的采集
工程地质勘察信息不仅是工程设计的重要基础，也数字化信息的根源所在，从目前来看，数据信息的处理效果将直接决定后续工作的进展。
工程地质勘察信息主要涵盖地质情况、地质岩层空间以及试验检测等数据类型，每一种数据类型都需要对应的处理方法和手段，无疑为数据分析和处理造成了巨大的困难。如果运用人力将所得数据进行记录，所需资源量是十分巨大的，而且还会存在较大的人为干扰，信息的准确性不高。所以，通过计算机软件将数据进行直接处理和应用是现阶段主流方法。以此为基础和根本，为了达成这一目标，还需从数据信息的采集过程入手，并充分利用数据处理软件将现有的数据信息资源进行分类和记录，为后续的处理工作提供便利。
（一）数据信息的采集
工程地质勘察信息资源一般主要由相应的勘探得来，现阶段，较为常用的勘探方法为钻探和静力触探，并在此基础上对勘探目标进行原位测试。尽管勘探效果基本满足实际需求，但由于勘探装备及方法的限制，在使用过程中还需结合工程的实际情况。从目前来看，我国大多数勘探行业都在使用无线静探作为静力触探的勘探设备。为保证地质勘察信息资源采集的质量，还需对此类设备进行细致的分析和研究，明确设备的基本特点和实际要求。
地质静力触探所得数据主要包括两种类型，分别为单桥和双桥，前者勘探方法的应用需要给出工程地质勘察的钻孔编号以及探点的深度，后者则需要给出锥头阻力以及勘探类型等数据，不同类型的数据在计算机软件中应用tab键隔开。
（二）试验数据采集
由于工程地质勘察数据的试验种类较多，对应方法也多种多样，所以试验数据的类型和数量也是十分复杂和庞大的。为了保证试验数据采集的质量，还需对工程试验的全过程进行分析，从试验仪器到结果分析，具体工作如下：
1.注重复杂仪器的研究和分析，常见的复杂仪器主要有直剪仪以及固结仪等，结合勘察信息的类型和特点，制定完善的匹配方案，选取并调整最佳的技术参数。
2.在条件允许的前提下，全面引进现阶段先进的新型技术和装备，比如各类传感器与计算机网络技术，并在此基础上结合该勘察任务的实际情况，制定出一整套个性化的采集系统，从而达成数据细化处理的目标。
3.在试验数据采集完毕以后，需按照规范对其进行处理和分析，并将研究结果进行存储和传输，另外，还需从采集的实际情况中总结经验，从而为研制相关系统提供参考。
（三）测绘数据采集
工程地质勘察信息资源的测绘数据主要涵盖两个方面，分别是野外调查和地质横断面填绘。其中野外调查工作的根本目的是向后续研究提供资料，一般主要以文字的形式表现，且数量较少。然而地质横断面天汇工作涉及到工程建设的路基、线路等设计内容，所以此项工作比较重要，数据的采集效果将直接影响设计方案的完整性，同时也是复杂性和难度均较高的工作。最近几年，在地质工程勘察设计工作不断发展的趋势下，对应的采集技术也取得了相应的改进，并得到了大范围的应用，所以现阶段地质横断面填绘逐渐成为该领域发展的关键因素，起到一定制约的作用。为此，相关领域还应加强此方面的研究力度。
首先，应从设备的角度出发，通过多方面的研究发现，可将平板电脑作为数据采集与处理的主要应用设备，并配套安装一系列数据处理软件，另外在顶端硬件的支持下，还需加大软件的开发力度，对实际工作中遇到的问题进行综合考虑，致力于开发全新的数据采集软件，从而解决横断面填绘的主要难题。
二、工程地质勘察信息资源的分类
工程地质勘察信息获取的复杂性造就了数据类型的多样性，在实际的输出、输入以及管理上都具有一定的难度，需要投入大量的人力和物力。为了改善这一现状，从根本上提高效率，使工程地质勘察信息资源更加规范和系统，还需对各类资源实施科学、合理的分类。信息的合理分类，不仅可以提高数据组织的效率和质量，还能理顺数据信息之间的关系，为工程地质勘察信息资源的应用创造特点鲜明的数据资源。
工程地质勘察信息资源具有多种分类方法，按照具体表现可将其分为两类，分别是图形分类和属性分类。数据信息的属性实际上就是指信息的文本。另外，根据数据信息的形成时间，还可将其分为原始和派生两种，从信息本身涉及范围的角度讲，可分为测试、试验和制图等类型。由此可见，工程地质勘察信息资源是多种多样的，对信息资源进行合理分类不仅是后续应用的重要条件，也是发展的必然趋势。
三、工程地质勘察信息资源的应用
如今，我国乃至全世界都在积极开展信息化建设，工程地质勘察技术也得到了相应的发展和进步，传统意义上的数据类型显然已经无法满足需求，人们更加向往和追求多层次，多功能的数据类型。GiS技术是近几年出现的信息管理系统，通过多次实践，该系统已经广泛应用在工程地质勘察信息资源中，该系统的应用不仅解决信息综合分析难的问题，还彻底舍弃了以往单一的信息检索方式，并开创了更为完善的管理模型，对于工程施工建设的设计和施工都具有十分重要的作用，同时也是推动工厂勘察全面发展的主要动力。
地质工程的分类篇5
【关键词】可研；工程地质分区；地质问题
1工程概况及自然地理情况
辽宁中部环线高速公路铁岭至本溪段，位于辽宁中部地区，行政区划隶属于沈阳市与本溪市。起点与新民至铁岭段对接，经抚顺市区，终点在本溪高台子与丹东至阜新高速公路连接，采用设计速度80km/h的四车道标准。
设计线位北部铁岭地区属中温带亚湿润区季风型大陆性气候，热量充足，四季分明，气候温和。南部本溪地区属中温带湿润气候区，春天风和日丽，夏季稍热多雨，秋季天高气爽。设计线路流经的河流主要有：浑河、东洲河、古城河、太子河。
设计路线区内地貌成因、形态受地质构造、岩性及内外营力的控制。地貌类型以构造剥蚀低山、丘陵为主，其次是剥蚀堆积地形，包括山前倾斜平原及坡洪积扇、山间谷地、河谷平原等。
2工程地质分区
设计带地貌以低山、丘陵为主，根据设计带地形、地貌、岩土体类型及工程地质特征、水文地质条件、筑路材料等诸多因素影响，将设计带划分为两大工程地质区，即第四系松散土体工程地质区和低山丘陵岩体工程地质区。各工程地质区又可细分为次级区。现据各区工程地质性质的差异及对高等级公路工程建设的影响，将其特征分述如下：
2.1第四系松散土体工程地质区（i）
位于线路设计带的浑河、太子河及其支流平缓阶地、漫滩，山间沟谷、山前地段。属河流冲积、冲洪积阶地和山间河谷平原地貌。可进一步划分为阶地、河床、漫滩松散碎屑岩类工程地质亚区（i1）、坡洪积松散碎屑岩类工程地质亚区（i2）。
2.1.1阶地、河床、漫滩松散碎屑岩类工程地质亚区（i1）
该亚区以条带状分布于浑河、太子河两岸，主要由第四系冲积-冲洪积砂、砾、卵石、粉土、粉质粘土组成，区内地下水较为丰富，水位埋深一般1～3m，属松散岩类一般天然地基，该亚区未发现不良地质现象，总体适宜高速公路建设。但局部低洼地段，见有小面积的湖沼堆积的黑色草炭夹微薄层粉质粘土，该类土体长期处于饱水状态，具高压缩性、流动性较大等特征，对工程建设不利。
2.1.2坡洪积松散碎屑岩类工程地质亚区（i2）
带状分布于山间沟谷地带，属河流冲积、冲洪积及坡洪积山间谷地地貌。岩性主要为冲洪积、坡洪积粉质粘土、粉土，砂砾石、砾卵石、粉土含砾（碎）石或粉质粘土含砾（碎）石等，该类土体由上至下，固结度逐渐增强，属较稳定土类。区内地下水水量中等，属第四系孔隙潜水，地下水埋藏深度1～2m，水质较好。属松散岩类一般～较好天然地基，总体适宜高速公路建设。
主要工程地质问题有：
1）黄土状粉土具轻微湿陷性，路基稍作处理可保安全；
2）季节性河流，在洪水季节，水深流急，对路基具冲刷作用；
3）土质边坡在雨季有坍塌现象，山前地段土体饱水后可能产生滑坡。以上问题对公路路基及桥基稳定性可造成一定的影响，下一步公路勘察中应作为重点查清对象。
2.2低山、丘陵岩体工程地质区（Ⅱ）
位于线路区两侧，工程地质条件属基本稳定地区，工程地质特征如下：
1）山体多为圆顶、尖顶状，坡角一般20―50°，局部地段大于50°，岩层倾角一般大于30°，存在滑坡、崩塌等地质灾害发生、发展的条件。
2）区内大部分为坚硬、较坚硬岩石，一般可满足公路建设对工程地质条件的要求；
3）区内断层发育，是构成本区不稳定的主要因素，在断裂带附近，路基应采取相应的抗震措施；
4）区内碎屑岩、火山碎屑岩夹有凝灰岩、页岩等软弱地层，浸水后强度降低，容易产生顺层滑坡、崩塌等不良工程地质问题。
进一步划分为坚硬块状火成岩工程地质亚区（Ⅱ1）、坚硬块状变质岩工程地质亚区（Ⅱ2）、坚硬层状碳酸盐岩工程地质亚区（Ⅱ3）、较坚硬层状碎屑岩工程地质亚区（Ⅱ4）。
3结论建议
通过对铁岭至本溪高速公路可研阶段工程地质分区的论述，我们得到了以下结论：
1）设计线路带可划分为两大工程地质区，即第四系松散土体工程地质区和低山丘陵岩体工程地质区。
2）第四系松散土体工程地质区存在的主要问题为：黄土状粉土具轻微湿陷性，路基稍作处理可保安全；季节性河流，在洪水季节，水深流急，对路基具冲刷作用；土质边坡在雨季有坍塌现象，山前地段土体饱水后可能产生滑坡。
3）低山丘陵岩体工程地质区存在的主要问题为存在滑坡、崩塌等地质灾害发生、发展的条件。
【参考文献】
[1]辽宁省区域地质志[m].地质出版社，1985.
[2]铁本高速可研报告[R].2012.
地质工程的分类篇6
关键词:岩土工程;地质灾害;防治措施
1、岩土工程与地质灾害的内涵
自20世纪80年代末,90年代初,我国产生了一个新的学科——地质工程学。地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。
地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。
在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。
2、我国地质灾害的特征与危害
由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。
据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。
地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。
2.1滑坡
滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
滑坡的诱因:
(1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。
滑坡发生的规律:
下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。
2.2崩塌
陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。
崩塌的诱因:
(1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。
2.3泥石流
泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。
泥石流的诱因:
(1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。
地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。
2.4地面变形
地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前
(2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(gb50202-2002);
(3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(dl/t5083-2004);
(4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(jtj042-94)。
3.2地质灾害防治工程防治措施
3.2.1做好防治工程设计
地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。
(1)根据致灾的成因确定主要防治途径;
(2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。
3.2.2地质灾害防治工程的主要工程措施
根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。
3.2.3地质灾害防治措施
(l)工程防治措施
工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。
(2)生物防治措施
生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。
根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。
(3)避让措施
①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。
②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。
4、结语
岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。
地质工程的分类篇7
关键词：岩石学；围岩分类；岩体质量类别
0 引言
地下洞室围岩分类是评价地下洞室围岩稳定性的基础，也是地下工程规划选点、可行性评估、加固设计、工程造价、定额预算及工程施工的重要依据。这种分类是以工程地质条件为基础与岩石力学建立了一定关系并同支护设计相结合的一种分类，它既能客观反映各类围岩的稳定性差别，又能满足支护设计的要求。它考虑了围岩二次应力场的变化，但一般没有包含工程因素、施工因素的影响。
1 地下洞石围岩分类目的及特点
1.1 地下洞石围岩分类目的 地下洞室围岩分类的主要目的是对地下洞室围岩稳定性进行分级，另外还有一些目的：①地下洞室规划选点、可行性评估；②地下洞室岩土体加固设计；③地下洞室工程造价定额预算；④地下洞室工程施工。当然不同的分类目的，要求的分类精度不同，采用的分类方法也不同。为规划选点、可行性评估服务的围岩分类，要求工作范围大，因此分类方案比较粗糙。为设计、定额预算服务的围岩分类，应能反映岩体的基本特征、开挖后的稳定性、围岩与支护系统的相互作用等，因而应比较细致。为施工服务的围岩分类则要考虑开挖的难易程度，具体的支护方案，因此要求分类方案更加细致、准确。可见，一种符合客观实际、正确的围岩分类是对岩体基本特性的客观反映和正确认识的结果，也是进行隧洞设计、施工的重要依据。[1]
1.2 地下洞石围岩分类特点 水电工程围岩分类体系有以下两个特点：①采用因素综合判别法，力求选取的分类因素信息量大，能包括主要工程地质问题；②每一个工程都会针对该工程的具体工程地质条件制定一套专用于该工程的岩体质量分类方法。
2 地下洞石围岩分类的方法
2.1 水电围岩分类hc法 hc法以岩石强度、岩体完整程度及结构面状态为基本因素，以地下水及主要结构面产状为修正因素，以基本因素和修正因素的累计得分为基本判据、以围岩强度应力比为限定判据进行围岩类别划分。该方法在考虑高地应力对围岩类别的影响时，简单地采取降级的处理方法，影响围岩分类的精度。如某深埋隧洞围岩分类结果表明，hc分类在高地应力、硬质岩地区的分类结果与实际围岩类别的吻合率只有32％，适用性差。该方法没有考虑高外水压力对围岩类别的影响。因此，hc法在应用到深埋隧洞围岩分类时尚需修正。[2]
2.2 国标bq方法 bq法采用定量分析的时候，主要考虑岩石的强度和岩体的结构特征两个方面，而对于岩体所处的地应力环境，地下水状态以及结构面的方位等只是作为定量结果的一种修正，就是说，这种方法认为这三个方面对围岩稳定性的影响是次要的，但在高地应力、高外水压力条件下显然不对。某深埋隧洞围岩分类结果表明，bq法在高地应力、硬质岩地区的分类结果与实际围岩类别的吻合率只有25％，适用性差。该方法也没有考虑高外水压力对围岩类别的影响。因此，bq法在应用到深埋隧洞围岩分类时也尚需修正。[3]
2.3 rmr分类 rmr分类，即“岩体评分”，又称地质力学系统，是1973年由比尼奥斯基提出的，早期主要用于隧洞等地下洞室围岩分类，目前也逐渐广泛地运用于边坡、坝基等工程的岩体分类，在国内、外有广泛的应用。rmr分类通过岩石的单轴抗压强度、岩石质量指标、结构面间距、结构面状况、地下水状况、结构面方位等对岩体质量进行评分，最终把岩体质量分为五级，即i极好岩体；ii好岩体；ⅲ一般岩体；ⅳ不良岩体；v极不良岩体。rmr分类方法的缺点是没有考虑高地应力、高外水压力对围岩类别的影响。
3 水利水电地下洞室围岩分类存在的主要问题及发展方向
3.1 地下洞室围岩分类存在的主要问题 目前，水利水电地下洞室围岩分类存在的主要问题分述如下。①没有直接考虑洞室几何形状、洞室跨度，这些因素是影响围岩应力分布的重要因素，因而也是围岩分类的主要参数。围岩分类中要考虑这些因素，还有赖于洞室围岩应力计算方法的改进，特别是对节理切割的围岩应力计算方法的改进。②没有直接考虑结构面的组合，虽然考虑了最不利于稳定的结构面状况，但结构面的组合显然比某单一结构面对围岩稳定的影响大。通过引入块体分析方法考虑结构面的组合关系，提高围岩分类的可靠度，是未来发展的方向。③目前的围岩分类多是在一维、二维内进行的，很少能扩展到三维空间。实现三维空间的围岩分类还受到cad技术发展的制约，现有cad软件绘制的立体展示图不够直观，开发专用的展示隧道结构面组合关系的三维cad绘图软件，将使围岩分类变得更加准确、直观。[4]
3.2 地下洞室围岩分类的发展方向 地下洞室围岩分类将向以下方向发展：①建立岩爆烈度与围岩类别的关系，确定高地应力、高外水压力对围岩类别的影响判别指标，是目前水电围岩分类急需解决的问题；②采用多因素综合指标分类，考虑更多的影响围岩稳定性的主要因素，定量与定性描述相结合，定量描述的比重越来越大；③许多新理论、新方法、将在围岩分类中得到更广泛的应用和发展；④运用现代cad绘图技术实现地下洞室结构面三维仿真，将使围岩分类变得更为直观、形象。需要说明的是，上述目标的实现，需要更多的工程实例予以支持、验证。
参考文献:
地质工程的分类篇8
关键词：水利工程；工程地质；水文地质；
中图分类号：F407.9文献标识码：a
1引言
我国面积广阔，地形复杂多样，气候条件地区差异明显，与之对应的工程地质和水文地质情况亦是复杂多变，水利工程一般投资较大，稍不注意就将影响工程质量，造成巨大的经济损失。工程地质勘察为工程建设的质量以及运行期的安全提供了重要基础资料，水利工程地质勘察基本上保证了水利工程建设的顺利进行。实践证明，我国目前的病险水库产生的主要原因除了施工质量外，最主要的原因就是前期工程地质和水文地质勘查不到位。可见，做好工程地质和水文地质勘查工作对水利工程的建设和顺利运行至关重要。
2常见水利工程的工程地质和水文地质条件
工程地质和水文地质条件，可理解为与水利工程建筑物有关的各种地质因素的综合，主要包括：①土石类型及其性质；②地质结构；③地形地貌；④水文地质；⑤天然建筑材料等方面。
2．1土石类型及其性质
土和岩石是水利工程建筑物的地基、建筑材料或建筑介质。它们的类型和性质对建筑物的稳定性、安全性、技术上的可行性、经济上的合理性都有着极为重要的影响。
2．2地质结构
地质结构包括地质构造和岩体结构。地质构造按构造形态可分为倾斜构造、褶皱构造和断裂构造三种类型。岩体结构是指未固结成岩的第四级土层的结构，包括各种成因类型土层的成层特征、岩相变化和空间分布规律。
2.3地形地貌
地形一般指地表形态、高程、山势高低、山脉水系、自然景物、森林植被，以及建筑物分布等，常以地形图的形式予以综合反映。地貌主要指地表形态的成因、类型，以及发育程度等。
2．4水文地质
水文地质条件一般包括：①地下水类型，如上层滞水、潜水、承压水等；②含水层与隔水层的埋藏深度、厚度、组合关系、空间分布规律及特征；③岩层的水理性质，包括溶水性、给水性、透水性等；④地下水的运动特征，包括流向、流速、流量、补给关系等；⑤地下水的动态特征，包括水位、水温、水质随时间的变化规律；⑥地下水的水质，包括水的物理性质、化学性质、水质评价标准等。水文地质条件的好坏直接关系到水库是否漏水，坝基是否稳定，地下水资源评价是否可靠等一系列工程建设问题。
2．5天然建筑材料
天然建筑材料勘查应查明工程所需的各类天然建筑材料料场的分布、位置、储量、质量、开采和运输条件等，为工程设计和施工提供依据。
3水利工程地质问题分析
3．1坝基岩体的工程地质分析
不同的坝型，其工作特点不同，所以对地质条件的要求也就不同。因此，除了对各类坝型的工作特点应有所了解外，特别要了解不同坝型对地质条件的适应性和对工程地质条件的要求。由于坝区岩体中存在的某些地质缺陷，可能导致产生的工程地质问题主要有坝基稳定问题和坝区渗漏问题。
3．2边坡的工程地质分析
常见的边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡四种类型。此外尚有塌滑、错落、倾倒等过渡类型，另外泥石流也是常见的边坡破坏的类型。影响边坡稳定的因素有：地形地貌条件的影响；岩土类型和性质的影响；地质构造和岩体结构的影响；水的影响；其他因素如风化因素、人工挖掘、振动、地震等。
3．3地下洞室围岩稳定性的工程地质分析
理想的建洞山体应具备的条件：建洞区地质构造简单，岩层厚，节理组数少，间距大，无影响整个山体稳定的断裂带；岩体坚硬完整；地形完整，没有滑坡、塌方等早期埋藏和近期破坏的地形；无岩溶或岩溶很不发育；地下水影响小；无有害气体和异常地热。
围岩变形破坏的几种类型：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。
3．4水库工程地质问题分析
水库有两类：一类是在河流上筑坝拦水所形成的人工湖泊，即地面水库；另一类是利用地下蓄水构造，经人工控制形成的地下水库。水库蓄水后，水文条件、库周的水文地质条件都会发生比较剧烈的变化，以致影响库区及邻近地段的地质环境。例如库水升高浸润库岸，风浪作用冲蚀库岸，地下水位上升浸没洼地等。因此产生了各种工程地质问题，诸如水库渗漏、水库浸没、水库塌岸、水库淤积、水库诱发地震等问题。
3．5软土基坑工程地质问题分析
软土基坑工程地质问题主要包括两个方面：土质边坡稳定和基坑降排水。在软土基坑施工中，为防止边坡失稳，保证施工安全，采取的措施有：设置合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位等。
软土基坑降排水的目的主要有：增加边坡的稳定性；对于细砂和粉砂土层的边坡，防止流砂和管涌的发生；对下卧承压含水层的黏性土基坑，防止基坑底部隆起；保持基坑土体干燥，方便施工。软土基坑开挖的降排水一般有两种途径：明排法和人工降水。其中，人工降水经常采用轻型井点或管井井点降水方式。
4西北地区的工程地质及水文地质问题
西北地区面积广阔，含昆仑山和秦岭以北、贺兰山以西的大面积区域，涉及新疆、宁夏、甘肃、青海、陕西以及内蒙古六省区。该区域地形十分复杂，地貌多样，山地、高原、沙漠、盆地均有分布。从水利工程的分布看，该区域集中了我国相当一部分大中型的水利工程。但是该区域地质环境较差，地质灾害频发，水文气象条件变化较大，工程地质和水文地质问题较为复杂，能否对该地区的工程地质及水文地质问题进行透彻的分析研究，已经成为能否保证该区域水利工程顺利运行及兴建的关键。
4．1山区泥石流、滑坡、崩塌灾害
西北地区地处印度板块和西伯利亚板块活动区，该区域发育了大量的断裂带，这对水利工程的实施带来很多不利因素。由于构造活动频繁，西北地区也是我国的五个地震多发区之一，地震引发的活动断裂为山区泥石流、滑坡、崩塌等地质灾害创造了条件。舟曲泥石流灾害、玉树地震灾害，无一不是例证。
4．2地面沉降及地裂缝灾害
地面沉降和地裂缝的成因机理和沿途破坏机制比较复杂，但产生这些灾害的重要原因是过分开采地下水。西部地区社会经济的飞速发展，使得城市膨胀、人口增长，丁矿企业迅速发展，当地表水资源已远远跟不上社会经济的发展脚步时，只能通过过量抽取地下水的方法弥补。过量开采地下水直接导致地下水位快速下降，进而地面沉降、地裂缝灾害不断加剧。如西北地区的古城西安，地面沉降、地裂缝问题已经比较严重，好在近年来已经引起重视，各种如地下水回灌等措施正在实施，情况有所好转。
4．3水土流失问题
水土流失问题是困扰西北地区经济社会发展的一个大问题。西北地区属大陆性季风气候区，降水时间比较集中，雨季多发暴雨，再加上该地区稀薄的植被，这直接导致了水土流失问题的发生。除了该地区的自然气象因素外，由于滥砍滥伐、超载放牧、过渡开垦等历史原因，西北地区水土流失问题相当严峻，自然条件十分恶劣。个别地区为了眼前利益，置大局于不顾，不仅不严格执行治理保护政策，反而大搞开发，破坏了大量的地貌和植被，更加加剧了水土流失问题。另外，近年来西北地区大量煤、油、气资源的开发，过多生产道路的修建，也对环境带来了很多不利的影响，导致了新的人为原因的水土流失。
4．4隧道工程勘测问题
西北地区山区面积较大，各级水利工程、公路、铁路的修建难免需要遇到隧道工程。例如我国的南水北调工程的西线工程位于地质构造上青藏高原东部巴颜喀拉地块内，块体的四周边界以巨型走滑断裂和逆断裂为特征，构造运动非常强烈，是块体运动引发应力集中和释放能量的主要场所，在这一地区南水北调西线工程基本都以隧洞的形式穿越这一台地。水利、铁路和公路各项工程的前期勘测工作主要通过地面勘测的方法进行，勘测仪器设备的优劣、勘测人员素质的高低、勘测方法的选择无疑成为形象工程的重要因素。
4．5高边坡问题
随着我国大规模建设向西部推进，西北地区高山峡谷区的一系列重大的水电建设和交通干线都涉及众多的岩质高陡边坡变形稳定问题，以及黄土高原的高陡黄土边坡稳定问题，露天开矿区也涉及高陡边坡的稳定性问题，还有边坡岩土体的动力稳定性问题。边坡的高度已经远远打破我国的历史记录和世界纪录，边坡规模的增大，边坡工程地质条件更加复杂，使高边坡变形与稳定性成为一个突出的工程地质问题。其中高陡边坡的工程适宜性问题、形成的地质一力学机制、变形与破坏的方式、工程荷载作用下的性状及控制措施与途径是高边坡研究中必须解决的关键问题。
结语
有什么样的区域背景，就决定了什么样的工程地质和水文地质条件。实践证明，作为一个优秀的水利工程勘测人员，不仅要了解工程地质和水文地质方面的专业知识，还要了解工程设计的原理和方法，因为工程地质问题的提出与解决均须与设计、施工单位共同协作才能完成。因此，需要不断总结经验，交流推广、提高水利工程地质勘察的技术水平。
地质工程的分类篇9
[关键字]岩石地质本质性石力学
[中图分类号]p5[文献码]B[文章编号]1000-405X（2013）-2-27-2
0引言
岩石是一种经过了漫长的地质历史和多种地球动力作用而形成的一种自然造物，并因此具有了其特殊的本质性。本文先对岩石力学与地质学的关系、岩石的地质本质性进行了相关分析，再对岩石力学本构性作了阐述，以期为岩石力学的进一步发展提供有利依据。
1岩石力学和地质学的相关分析
1.1岩石力学和地质学的学科关系分析
岩石力学该门学科发展的研究目标是力学理论，其研究对象则是岩石。岩石属于地质产物，又称地质体[1]。从广义上理解岩石力学，岩石力学实质是力学和地质学结合而成的交叉学科，若从侧重点的角度看，岩石力学更侧重于力学和岩石地质的结合。岩石力学是一门应用基础学科，其研究任务主要是岩石的工程建设及地质资源的开发工程。从岩石力学的发展趋势看，更具深度与广度的力学、地质学势必会和和工程学科相结合。所以，地质学一定会变为岩石力学和岩石工程学科的一门支柱性基础学科。
1.2地质学的相关分析
地质学以地球为研究对象，特别是对地壳的研究，主要研究任务是对其物质组成与结构、形成、演化的地质动力作用及其过程进行研究，而地质学的核心研究思路则是地质历史的时空重建，通过以层序与构造分析为基础，采用一些现代的物理化科学方法、技术方法，使传统的地质学科进入到了现代科学行列[2]。
1.3工程地质学的相关分析
工程地质学该门学科的应用性较强，主要研究任务对工程建设的地质条件、出现的问题及治理措施进行研究，重点是对工程的地质作用进行研究，包括人类工程活动与地质环境之间的相互作用与制约。工程地质学的主要学科领域包括工程地质力学、工程岩土学、工程环境地质学、地质灾害学、资源地质工程学等[3]。
2岩石的地质本质性分析
物体的本质性指的是物体本身的物理特性及结构而形成的内在本性。许多岩石力学家都认为岩石属于一种较特殊的材料，而其特殊性主要决定于地质本质性，同时，岩石还具有演化性。
2.1岩石的物质性分析
岩石属于矿物的结合体，是由矿物组合而成，而其物质性主要由成岩及其演化过程中所形成的矿物组合情况决定。
2.1.1原岩物质的相关分析
岩浆岩属于原始岩类，而其物质组成部分主要是由岩浆的成分决定；同时，因为变质岩与沉积岩都是次生岩类，所以岩浆岩也是地壳岩石的基本组成物质，常见的造岩矿物包括石英、云母、长石等暗色的矿物，这些造岩矿物的力学硬度与强度差异较大，其中以石英的强度最高、长石次之，那些暗色且呈鳞片状或者针状的矿物，不仅刚度小，强度也较低。矿物力学特性的差异会对岩石力学性能造成直接的影响。
在岩石中，较典型的岩浆岩则为花岗岩，该岩石一般含有较多的长石与石英，所占的比例约分别为40%～50%，但暗色矿物一般只占15%左右。不同岩类的矿物由于比例不相同及所含的矿物成分也不尽相同，因此使岩石具有多样性。沉积岩是次生岩类，其矿物组成是对原岩次生变化以及在沉积前发生于地面和水面的变化的反映。除了较典型的造岩物以外，岩石中还包括大量的岩类、黏土以及次生蚀变矿物等。化学沉积岩则主要是碳酸盐或者其他的岩类组成。同时，变质岩也是次生岩类，而浅变质岩的组成基本还和原岩一样，且原岩经过高温作用会出现熔融与再结晶的现象，最终形成深变质岩，常见的如花岗片麻岩。
在岩石的构成中，矿物晶体或者原岩颗粒之间一般是由基质充填；在结晶中，其物质组成与颗粒相似，但主要是以隐晶或者非晶质的物态呈现出来。在沉积岩中，其充填物主要是泥质、硅质与钙质，尤以硅质最强，泥质最软弱，其中硅质与钙质都是坚硬充填物。
因此，岩石在成岩之后其力学强度便会具有显著差异，软弱组分主要是降低岩石的强度，并增大岩石的环境敏感性，在后期的演化中容易发生变异。
2.1.2关于次生演化的相关分析
在后期的演化过程中，岩石会出现两种转化情况：①由坚硬组分向软弱物质转化；②由软弱组分向坚硬物质转化，两者皆属于原生矿物向次生矿物转化。从岩石工程力学性能的角度看，重点的考察对象则是岩石软化。
由上述可知，岩石的物质性主要包括矿物的组成与变异。尽管造岩矿物居于主导地位，但从岩石力学与工程研究的角度看，重点是研究软弱组分，特别是对粘土化的判定，其中以高岭石化与蒙脱石化的测定最为重要，而在某些时候，当岩石出现粘土化时，不仅会降低力学参数，还会对其均一性造成影响，甚至会改变力学的本构模型。
2.2岩石结构性的相关分析
岩石结构性指的是尺度不同的结构体其形态、排列及相互间的连接特征，是其对岩石力学特性的影响作出的一种反映[4]。岩石的结构是随着成岩而形成的，且会在后期的构造作用及次生演化中得到强化与确立。岩石的结构一般有原生结构与次生结构之分，而两种结构的构造特点有着较大的区别，并在后期的演化过程中发挥着不同的作用。
3关于岩石力学本构性分析
可以通过两个不同类型观点帮助认识岩石本构性：其中一个就是不连续力学观点，另外一个是连续力学观点。如果从使用目的方面而言，通常采用断续性观点，因为这一观点能满足实际地质具有的属性及本质。但是在研究普适性的相关方法及理论知识方面做得不够，需要进行深入了解。本文认为从岩石地质本质性角度进行分析，其结构比较复杂，因此可以选用多元耦合力学模型帮助表示。在实际中，大部分已有岩石力学本构模型也在不断尝试在某一类已有模型前提下将另外一类模型要素添加进来，以便获得满足实际需求。
不同岩石，即便是小型的手标本岩石，也会存在差异。对于含有较软弱的胶结物，或者是脆性较强的岩质颗粒的岩石，在处于风化作用或局部蚀变作用下也可含有软弱性较强的蒙脱石和伊利石等黏土矿物。在应变以及应力不断发展中，该类物质结构要素在这一阶段中体现出应力分布情况不均匀，在出现三个方向的外荷载作用下也会出现拉应力以及偏应力。若外荷载三个方向不等压情况时，在岩石中出现拉应力、局部偏应力强度也会增大。如果外荷载作用达到一定程度时，可以使岩石中一些成分材料出现屈服，导致某部分裂面结构出现滑移、张开情况，此时结束了全部弹性变形情况。
4分析岩石物质结构情况以及岩石具备的工程力学性能情况
对岩石形成及演变过程进行综合分析，并结合主要形成物质的结构和成分，以及其工程特性，能将工程岩体类型分成3种：层状岩体类型、节理状岩体类型以及碎裂岩体类型[5]。
4.1层状岩体类型
其是主要表现是层状沉积岩，组成成分是岩质颗粒，因为泥质胶结物质含有大量黏土物，所以存在胶结连接。黏土物质分布情况是按照层进行分布，而薄层软岩则共同组成了软弱层岩体。其在构造作用下会出现褶皱现象，并在已有裂缝情况下继续演变，然后出现构造断裂现象，一般为场地的第三和第四级别结构面。很少出现贯穿第一和第二级软弱结构或是断裂结构面情况。
4.2节理状岩体类型
其主要是结晶岩类型，组成成分是造岩矿物，存在结晶连接，具有的软弱片状矿物质相对比较少，黏土物质也比较少。已有裂缝也会在一定基础情况下继续发展，然后承受一定构造作用，并出现小断层、节理裂隙情况等，一般为场地的第三、四级结构面，穿过场地的第一、第二级断裂结构、软弱面情况比较少，出现浅层演化以及次生演化不强。
4.3碎裂岩体类型
给类型岩体是由层状岩体、原生块状岩体遭受严重构造作用，或者是遇到严重浅层、次生演变情况，从而出现严重碎裂情况以及变形现象，使岩石松弛而造成裂隙情况。
5结论
总之，岩石具备的三大属性分别是：①物理本属性；②地质本质性；③力学本构性。三种属性类型共同发挥作用可以帮助更好的深入了解岩石力学知识，提高工程研究水平。理论上认为岩石力学学科属于一门多种学科知识相互交叉分布，不仅有合作，还具有分工工作的学科。因此，地质学者需要重视岩石具有的地质本质性方面内容，另一方面也不能忽视物理本属性以及力学本构性方面内容的研究。如果岩石力学研究者可以了解及掌握更多岩石地质特征知识，并进行综合分析，能帮组更好建立本构模型，以及进行力学参数的选择工作，以便达到符合工程需要的相关要求。在自然资源开发工作中以及基础工程建设施工中都会应用到岩石力学，所以其需要融汇多种不同学科知识才能很好的完成整个工作流程。
参考文献
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[2]黄琴.单井岩石地质特征分析[J].科技资讯.2010（14）：116.
[3]甄贞.车西洼陷沙三下砂砾岩储层成岩作用研究[J].西部探矿工程.2009（10）：69-71.
地质工程的分类篇10
关键词：环境工程；地质院校；环境地质；本科培养；生态文明
中图分类号：G642.0文献标志码：a文章编号：1674-9324（2016）21-0131-03
在党的十八次全国代表大会后，将生态文明和美丽中国的建设列为新阶段的主要目标，使全国各界对环境关注力度空前。高等院校和科研单位也为了更好地服务国家目标而思考人才培养和科学研究的方向[1-4]。从传统地质类高校的专业设置看，环境科学与工程专业是服务生态文明建设的主要学科。如何利用地质类高校的学科优势为国家目标服务，从而确定环境方向人才培养目标和内容是值得思考的问题。
近些年兴起的环境地质学正是地球科学和环境科学的交叉学科，它将人类赖以生存的环境看作地质环境系统，所研究的范围是地球表层的岩石圈、大气圈、水圈和生物圈重叠的部分。从方法论角度看，地球系统科学是认识环境和生态系统演化，解决环境问题的主要方法，它将复杂的地质环境系统看作水、土、气、生四个基本要素的演化过程，从而提出系统的环境保护方案。虽然地质类院校在服务美丽中国建设目标方面具有诸多的学科优势，但地质类院校环境工程的学生出口问题依然存在。为此，本文系统地分析了新阶段的国家目标、人才培养战略和行业需求，总结地质类院校环境方向学科的优势所在，并提出了人才培养的目标和内容。
一、对本科生培养目标的思考
（一）从生态文明建设看国家目标
生态文明建设是中国特色社会主义建设的重要组成部分。这一建设目标，提出了在经济跨越式发展的同时，还要注意资源节约型和环境友好型社会的建设。在十的报告中明确指出，在能源消耗和二氧化碳排放方面大幅下降，污染物排放量显著减少。森林覆盖率提高，生态系统稳定性增强。
目前，我国环境形势日趋严重，雾霾和地下水污染等问题十分突出。除此之外，受城市建设、海岸带开发和资源开采等人类活动的影响，各类地质环境问题也十分严重。除了人类活动外，受自然灾害的影响生态环境也常遭受破坏，如发生在四川的汶川地震和雅安芦山地震，对于原本生态环境脆弱的环境造成了严重影响。从服务国家目标的角度看，地质院校的环境类学科应更多地考虑解决地质环境问题，包括地质灾害、水土环境问题和土地退化等。
（二）从我国教育改革和发展规划看人才培养目标
根据《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》，提高质量是高等教育发展的核心任务，规划提出到2020年，建成一批国际知名、有特色、高水平的高等学校，中国地质大学也依据自身的特点，提出了建设地学特色世界一流大学的目标。因此，地质类院校各专业，也应该围绕地学特色进行办学和教育改革。
高等院校教育改革和发展是围绕提高人才培养质量、提升科学研究水平、增强社会服务能力和优化结构办出特色四方面开展。在我们进行课程设置时，应重视明德教育，让学生树立为中国特色社会主义建设服务的理念，为中华民族伟大复兴而学习的宏伟愿望。重视修身的素质教育，培养高素质专门人才和拔尖创新人才。在本科教学中，鼓励推行产学研联合培养的“双导师制”教育模式，目前，开展的卓越工程师计划和精英计划等都是这一教育模式的体现[5，6]。同时，鼓励科研成果在企业中转化，为社会服务，为科学普及服务。在教育改革和发展中，也特别强调高校的创新培养，鼓励高校在知识创新、技术创新、国防科技创新和区域创新中做出贡献。创新人才培养模式中注重学思结合、知行统一和因材施教。规划中还提出了教育的国际化，一方面，我们教学的模式、评价的标准应该国际化，另外，也要培养学生国家化的视野。
（三）行业需求分析
根据2012年中国地质大学（武汉）环境学院本科毕业生就业的统计，本科毕业生直接就业的学生中，有很大一部分进入地质调查或工程勘测相关的单位，从事水文地质、工程地质和环境地质方面的调查工作。由此可见，地质类院校环境方向的毕业生仍然面向国土资源行业[7]。依据《国土资源中长期人才发展规划（2010-2020年）》，我们的人才培养应该以国土资源人才需要为导向，以国土资源重大科技工程为背景，以培养国土资源工程技术后备人才为核心。加强国土资源类相关高校与国土资源行业有关单位密切合作，指导高校和用人单位共同建设课程体系。
地质院校环境方向本科生人才培养，应该更多地满足地质环境调查方面的需求。在本科生培养方面，应注重培养地质环境系统的思维方法，地质环境调查、评价和保护的专业技能，同时，加强动手实践能力的锻炼。
二、地质类院校环境方向学科的优势
（一）系统理论的思维方法
水环境、生态环境和土壤环境都可以看作地质环境系统的组成要素，它们的存在具备系统的特征，开展环境治理和生态保护工程时，需要采用系统的思维方法。在经济区、城市和矿山等区域地质环境调查评价中，更加需要系统的理论。在地质类院校中，课程体系中包含地球系统科学的理论基本理论，特别是水文地质学和环境地质学的相关专业。在中国地质大学（武汉），环境地质学已经成为环境学院、工程学院和地学院等多个专业的课程，在课程中介绍地球系统科学的基本理论和主要的地质环境问题。
（二）交叉学科的教学体系
环境地质本身属于交叉学科，它融合了地质科学、环境科学等学科的各种新理论、新方法与新技术。调查和评价区域地质环境时，需要有这些学科基础知识的背景，地质类院校的教学资源和已有的课程具备环境地质工作的课程，但需要在教学中，合理地制定课程系统和教学大纲。
（三）特色的学科方向
从我国环境地质工作部署看，地质部门的环境工程重点不单纯是水环境污染、土壤污染和大气污染的控制，而是以区域的地质环境调查和评价为主。地质类院校的环境科学与工程专业也突破传统环境工程的内涵，将教学和研究重点放在环境地质学科的相关领域。成都理工和长安大学也设有环境地质的硕士、博士学位点。中国地质大学（武汉）环境工程的教学体系正在向着地学方向转变，而正在建设的地质环境调查方向卓越工程师更加是该方面特色的体现。
（四）丰富的实践经验
地质院校在教学体系中，十分重视野外实践教学，一般包括地质认识实习、基础地质教学实习和专业课野外实习三部分。随着卓越工程和精英培养计划的开展，在这些传统的课程实习之外，增加了近一年期的生产单位实践。通过这些课程实习和生产实践，为从事环境领域相关的工作提供了丰富的实践经验。
三、地质类院校环境方向本科生培养目标
（一）服务国家目标，培养国土资源工程技术后备人才
根据国家生态文明建设目标、教育改革和发展规划，高等教育应该围绕国家的人才需求和社会经济发展战略进行相应的改革和发展。国土资源行业所部署区域地质环境调查和评价工作，是为实现生态文明建设和美丽中国目标的重要举措，需要大批的工程技术后备人才。为此，地质类院校环境方向本科生培养应该围绕国土资源工程技术后备人才的需求，在制定培养计划和课程体系时，则以服务国家目标为重要依据。
（二）保持地学特色，培养环境地质方向的专门人才
在地质类院校地学是优势和特色，在环境工程等专业指定课程计划时，应该保留地学的基础课程，同时，增大有关地质环境系统基本理论相关的课程。在环境科学与工程大的学科体系中，形成独特的环境地质方向专门人才的培养模式。
（三）满足国土资源人才需要，服务国家环境地质调查
围绕国土资源行业人才的需求，以服务国家环境地质调查为目标。根据已部署的各项区域地质环境调查工作，尝试开设相应的课程，例如，地质环境调查、评价、监测、模拟和治理保护的专业课。这些课程是围绕着环境地质调查方面实践型工程技术人才而设置。经过调研发现，可以很好地为各项环境地质调查工作提供知识支持。
为此，中国地质大学（武汉）从2011年开始，在环境工程专业开设了地质环境调查方向的卓越工程师班，作为培养环境工程专业实践型人才的试点班。在大学四年级，该班的学生需要在地质调查单位接受6～8个月的企业实践，以提高学生实践能力。经过企业实践，对该方向本科培养计划的课程体系是很好的检验（表2）。
四、结论
人类活动在地球系统演化中的作用突出，城市建设、海岸带开发和资源开采等引发了大量的地质环境问题。解决地质环境和人类活动间的和谐关系，是服务美丽中国目标的关键问题。此外，水工环地质调查行业急需一批具备地球系统科学思维，掌握地质环境保护知识体系的大学生。以服务国家目标和行业需求为指导，在确定地质类院校环境工程方向本科生培养方案时，应考虑学校在地质科学教育方面优势，重视环境地质方向专业知识体系的构架，并强调教学过程的实践能力培训。
参考文献：
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