地质工程论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇地质工程论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的，它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性，属于黏土。具有高度的塑造性，是部分地质工程勘察中的地基方案选择。

1.2饱和粉土和饱和粉细砂

饱和粉土和饱和粉细砂的特点有：结构松散，在静载作用力下能够保持较高的强度，但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大，颗粒之间的作用力降低，土中排水不畅时可以使土悬浮，产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。

1.3软弱黏性土

软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物，它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。

2地基基础方案的选择

地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。

2.1杂填土和膨胀土

杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基，但在填筑年代超过5年后，性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后，可作为一般建筑物的天然地基持力层，但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土，可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除，将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土，可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土，对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层，应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩，遇到水变膨胀的特性，因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件，分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率，最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况，处理地基的膨胀力，保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土，要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下，可以利用地基土的上部，对基础进行浅埋工作，减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m～1m，膨胀土处于地表3m～2m之间时，可以采用全部挖出膨胀土的方法，挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时，使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。

2.2饱和粉细砂以及饱和粉土

当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时，要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析，不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如，可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地，对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理，对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理，对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响，此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理，对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地，在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限，通过改善排水条件或增加土地的密实程度，可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施，还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理，在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。

2.3软弱黏性土

面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法，对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。

2.4天然地基

天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时，需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异，天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的，首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层，然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算，看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时，为了加大厚度，需要对基础进行浅埋处理，在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时，在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。

篇2

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。

篇3

1）地下水位上升引起的工程危害。岩土工程所出现土壤沼泽化、盐渍化等现象及其所导致的成岩土工程质量下降是由水位上升引起的，地下水位上升对于建筑物的腐蚀会造成更加严重的影响，建筑物更容易坏掉，不能长久的使用，导致人力，物力，财力的大量浪费，给国家经济造成不利影响。部分水位上升还是引起岩土结构破坏的主要因素，同时会造成岩土层结构强度降低而出现流砂、管涌等现象。在实际地质工程中，大量降雨、温度上升、含水层结构及总体岩土性质改变等是导致水位上升的主要因素。

2）地下水位下降引起的工程危害。地下水位降低可以导致地面下降，工程地面出现塌陷，整个建筑物会坍塌，不仅造成财力的浪费，还可能会造成人员伤亡，后果不可想象。地下水位的恶化主要就是地下水的枯竭造成的，会影响到工程地质的稳定性和安全性。导致正常地质地下水位下降的主要的原因包括采矿人员采矿活动、建筑水库补给、地下水大量抽取等一些人为因素。

3）地下水位频繁升降造成的工程危害。频繁升降的现象有时候会在地下水中出现。岩土层膨胀以及岩土出现不均匀胀缩都是由地下水位频繁升降导致的，岩土层出现变形往复所导致的地下岩土层中的铝、铁等物质丧失的主要原因就是膨胀收缩。进而出现上层土层失去胶结物以及岩土层表面出现松动的现象，降低了整体的岩土层效果降低。可见地下水位频繁升降造成的后果也是十分严重的。

4）地下水动压力作用引起的工程危害。地下水天然动力平衡效果降低导致的移动水压的改变在很大程度上是由地下水动压力改变引起的，同时岩土层所出现的流砂、管涌、基坑突涌等导致的水文地质整体状况大幅降低的现象也是岩土工程地下水动压力改变引起的。除此之外，地下水动压力作用还可以导致地下水天然动力平衡的条件发生转变。

2解决水文地质问题的有效措施

水文地质对于地质勘查越来越重要，采取切实有效的方法对水文地质的各种有关参数进行测定对于提高工程施工的安全性。保证建筑的稳定性以及避免人为诱发水文地质灾害的发生有着非常重要的作用，应当对其进行正确客观的评价。为了充分发挥水文地质在工程地质勘察中的积极作用就要做好水文地质勘察工作，那么，面对以上水文地质问题，我们该采取哪些措施去有效防治呢？

1）详细的水文地质评价内容。岩土工程勘察报告是展示工程地质勘察的最终成果的主要方式，建筑工程地基基础设计及施工都是以岩土工程勘察报告为主要科学依据的。全面可靠的报告内容能够保证后期工程设计施工的安全性，报告内容的错误会造成非常严重的后果，一点点的差错就会引发不可想象的后果，因此要求技术人员必须要有耐心与责任心。在水文地质评价的报告中除了要将下水类型，含水层的埋深以及具体的分布状况、岩土类型、岩土厚度，静止水位、涌水量、地下水流向以及水力坡度内容包括在内以外，还应该包括各个含水层间的水力联系以及含水层与地表水体间的水力联系；地下水的补给和排泄情况等

2）调查准确的工程地质条件。应该将地形地貌、水文地质、岩土的物理力学性质，地质现象等条件作为工程地质勘察中的工程地质条件。在调查这些工程地质条件时，要做到准确详细。为确保建筑的安全防护措施提供相关科学准确的依据。为了预测工程地质作用会带来什么样的影响应当给出正确的客观的评价，应当查明工程地质条件并结合项目的具体特点，确保对建筑实施具有科学准确性的安全措施。

篇4

1.2水文地质勘查中的评价分析。通过获得建筑工程现场的水文地质资料之后，还应该对水文地质勘查资料进行评价分析。水文地质勘查中的评价分析内容主要包括以下几个方面：其一，对地下水对建筑工程设计与施工的作用和影响进行重点评价，这样才能够对影响建筑工程设计和施工的危害因素进行提前预测，并采取相应的措施进行处理；其二，建筑工程勘查中的水文地质勘察应该和建筑的地基设计进行结合，为建筑工程的地基设计和施工提供可靠的水文地质资料；其三，水文地质勘查中除了应该对地下水的状况以及对建筑工程的影响进行勘察，同时还应该对人为活动下对地下水的影响以及地下水变化对建筑工程施工的影响状况进行评价；其四，从建筑工程施工角度来看，根据地下水对建筑工程的作用与影响，找出不同地下水条件的同时，还应该进行重点评价，例如对于基础埋在地下水位之下的建筑工程来说，重点评价水对建筑物基础部位的钢筋、混凝土的腐蚀性；对于岩土作为建筑物基础的建筑工程项目，应该重点对地下水活动导致的岩土涨缩、崩解、软化等作用进行评价；对于地基基础压缩层中存在粉土、粉细砂、松散的状况时，应该重点对流砂、腐蚀以及管涌等现象发生的几率进行评价；对于需要在地下水位以下进行基础施工的建筑工程项目，应该进行对应的富水性试验或者渗透性试验，对降水造成的边坡不稳定、土体沉降以及其他问题对建筑工程施工可能造成的影响。

1.3测量建筑工程施工现场地形。在对建筑工程施工现场的地形进行测量的过程中，应该采用全国通用的坐标系统以及国家最新的高程基准点，如果建筑工程所在地并没有通用的坐标系统以及相关的高程基准点，应该利用全球定位系统，为建筑工程建设创设独立的坐标系统，保证建筑工程建设人员能够获得准确的测量数据信息。在对建筑工程现场进行测量的过程中，还应该对定位仪的类型、定位时间、定位程序以及测量精度等进行详细、全面的说明，对于测量的精度，应该根据相关的规定，满足建筑工程设计和施工的实际要求，对于不同的比例尺勘查剖面，应该采用实测剖面。

1.4地质填图。在进行地质填图的过程中，应该保证填图的精准度满足同比例尺的地质测量规范，将比例尺作为地质观察的基础，如果是对于大比例的地质填图，地质填图的目的在于为建筑工程勘察、设计以及施工服务。因此，在选择比例尺的过程中，应该根据建筑工程的实际状况，以不同勘查阶段的具体要求、工程的规模、地质复杂程度等状况为基础，在设置地质勘查点时，应该把地质勘查点设置在界线或者具有特殊意义的地方，当地质勘查点布置完成之后，还应该将地质填图展示在合适的仪器中，由专门的水文地质勘查工作人员根据相关的标准与规范对地质填图进行分析。对于专门水文地质的物理学性质测定，还应该根据相关的标准和规范进行，以此保证测定结果和地质填图的可靠性与真实性。

篇5

在剖面图系统中有一项功能是绘制平切图，如图1所示。

使用方法为首先进入工程地质剖面图子系统，然后绘制高程标尺、地形线、钻孔、地质结构面。绘制到图面上的地质结构面，其附加数据已定义为结构面的产状，如图3所示。

点取如图1的“地质结构面”－“切制某一高程地质结构面数据”，显示的提示信息如下：

本项功能是计算某一高程的地质结构面数据并存入一文件

本剖面高程上限(米):520。00

高程下限(米):230。00

当你要绘制高程为300米的平切图时，请在提示“欲切平切面高程”对话框中输入“300”，点取“OK”按钮后，自动在高程300处绘制一直线，如图3中的AB，程序自动计算出线段AB与地质结构面的交点，反算出每个交点在本剖面的水平距离，并连同地质结构面的编号、产状等数据显示在屏幕上。

计算完成后有提示信息，出现请输入文件名的对话框如图4所示。

为便于记忆，文件名的确定最好与高程值有关，例如定为：A2-300。文件内容如下所示：

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

其中每一行是一个地质结构面数据，分别为序号、水平距离、结构面编号、产状等数据。存入磁盘的文件可以在平面图子系统中调用绘制平切图。

2在平硐展示图中切出平切图数据

在平硐展示图中切出某一高程平切面图数据之前，请先进入平硐展示图子系统，绘制出平硐展示图，至少应绘制出平硐展示图边框、地质结构面、技术说明等。绘制到图面上的地质结构面，其附加数据是结构面的产状。下面以本系统提供的例题/PDLT/PD10为例，绘制出平硐展示图，由于展示图很长，图5仅显示展示图的局部：

平硐展示图中出现如图6界面：

点取切制某一高程地质结构面数据功能以后，用户可选择的有左壁、右壁和顶拱，提示信息如图7所示。

接下来是确定平切面高程。在命令提示行显示平硐硐口的底部高程和顶部高程，输入以上两点的界面如图8所示。

点取“OK”按钮后，自动在用户确定的两点上绘制一直线，程序计算出该线段与地质结构面的交点，反算出每个交点在本平硐展示图的水平距离，并连同地质结构面的编号、产状等数据显示在屏幕上。计算完成后提示信息如下：

现在将切出的地质结构面数据存入一指定文件,文件名自定义。

最好是本平硐文件名和高程相关联来定义。

接下来提示用户输入文件名，其界面与图4相同。

为便于记忆，文件名的确定最好与高程值有关，例如定为：PD10-300或PD10.300。

3在平面图子系统中绘制平切图

使用平面图子系统绘制平切图之前，最好先绘制一张底图,底图是你所要绘制平切图范围内水工建筑物布置图，及其它需在平切图上绘制的内容，以便于将不同高程平切图都绘制在底图上。同时根据底图的范围，确定好平面图的总体参数，诸如左下角坐标、右上角坐标、比例尺等，然后再开始绘制平切图。平面图子系统绘制平切图可以采用以下几种方法：

3.1手工描绘

如果你已经绘制好地质平面图，并已绘制好地质结构面在地表的出露轨迹线，那么请先建立一个图层，图层名由用户自己确定，例如绘制高程为300米的平切图，建立的图层名为PQT300，并设为当前层。然后使用“绘制有关实体”－“绘构造面出露轨迹线”－“给定若干点绘制构造面出露轨迹线”,选择图面坐标点，在图面上寻找高程300米的地形等高线与地质结构面的交点连接，依次绘制各地质结构面，形成高程为300的平切图。

3.2自动切绘

如果你已经绘制好地质平面图，并已绘制好地质结构面在地表的出露轨迹线，绘制完钻孔。那么请选择如图4所示的“绘制平切图”－“切制某一高程的平切面图”，程序开始运行后，提示信息如下：

请输入平切面高程:

第一角:

第二角:

输入平切面高程例如300，并通过选择第一角和第二角确定范围以后，自动将高程为300米的地形线复制到图层PQ上，计算钻孔是否打到高程300米处，如果打到300米，在图层PQ上绘制一钻孔符号。按照地质结构面在地表绘制的出露线，根据其倾向、倾角折算到高程300米，绘制结构面。在此说明一点，出露线的绘制如果完全符合V字型法则，那么切出的地质结构面是正确的，即是沿结构面的走向方向绘制一条直线。否则，在平切图上绘制的结构面不是一条直线，可能是由若干折线组成，方向也不一定是走向方向。

3.3根据剖面图中切出的数据绘制结构面

在绘制平切图之前，使用PLSR.EXE建立平切图总体参数文件，请先调出包含有水工建筑物的底图，进入平面图子系统。选择图9所示的“绘制平切图”－“根据工程地质剖面图切制出的数据绘结构面”，显示的提示信息如下：

本程序是给定当前剖面线的一个水平距离和产状，绘制一结构面的走向线

然后弹出一对话框如图10所示：

结构面文件名是由工程地质剖面图中切出的地质结构面数据，在这里输入你当时确定的文件名。计算机绘制地质结构面时，是在剖面线上切出地质结构面那一点，沿走向方向绘制结构面，两个方向延长的距离，就是在图10中你所输入的第一点和第二点延长的距离。绘制完成后，可以通过手工对平切图上的地质结构面进行修改，修改时请注意不要修改线型或分解，以免丢失地质结构面数据，将来再切制其它高程的平切图时会出现问题。

3.4根据平硐展示图中切出的数据绘制结构面

在绘制平切图之前，使用PLSR.EXE建立平切图总体参数文件，并调出包含有水工建筑物的底图，进入平面图子系统。选择图9所示的“绘制平切图”－“根据平硐展示图切制出的数据绘结构面”，就是读取在平硐展示图切出的数据绘制地质结构面。程序开始运行后显示的提示信息如下：

本程序是给定当前平硐的一个水平距离和产状，绘制结构面的走向线

然后弹出一对话框如图11所示：

绘制结构面文件名是由平硐展示图中切出的地质结构面数据，在这里输入你当时确定的文件名。计算机绘制地质结构面时，是在平硐上切出地质结构面那一点，沿走向方向绘制结构面，两个方向延长距离，就是你在图11中输入的第一点和第二点延长的距离。绘制完成后，可以通过手工对平切图上的地质结构面进行修改，修改时请注意不要修改线型或分解，以免丢失地质结构面数据，将来再切制其它高程的平切图时会出现问题。

以本例题为例，绘制出平切面图如图12(a)所示，经过手工编辑修改后的平切面图如图12(b)所示。

3.5根据当前高程平切图切出某一高程的平切图数据

当你已经绘制好某一高程的平切图后，可以在这张平切图的基础上，切出任何其它高程的平切图数据，方法是选择““绘制平切图”－“根据当前高程平切图切出某一高程的平切图数据”，以图12(b)为例，可以切制任意高程的平切图数据，程序开始运行后，提示信息如下：

本程序是根据当前某一高程的平切图切出另外一高程的平切图

当前高程(m):236

欲切平切图高程(m):230

输入完以上数据后，计算机自动读取当前平切图上的全部地质结构面实体，根据坐标位置、倾向、倾角、高差等，计算出新高程（230）平切图的地质结构面数据，存入文件，文件名是“PQT”＋高程值，例如切高程为230米的平切图，文件名是PQT230。文件中包含若干地质结构面数据，每一个结构面的数据占三行，格式如下：

结构面起点坐标

结构面终点坐标

结构面编号产状等数据

坐标是实际坐标，最后显示“数据已存盘”和文件名。程序自动返回到提示用户输入“欲切平切图高程：”，继续切制其它任意高程的平切图。

3.6读取某一高程的数据绘制平切图

在绘制平切图之前，使用PLSR.EXE建立平切图总体参数文件，请先调出包含有水工建筑物的底图，进入平面图子系统。选择“地质结构面”－“读取某一高程的数据绘制平切图”，可以绘制出平切图，程序运行后显示的提示信息如下：

根据切制出的某一平切图数据文件绘制结构面

并出现提示用户输入地质结构面文件名的界面与图4相同。

输入正确的文件名后，计算机自动读取数据文件，在图面上绘制地质结构面，绘制出的高程为230米的平切面图。

篇6

2我国铁路工程地质勘测的主要方法

2．1传统的地质调查测绘方法在铁路进行地质综合勘查时，此传统方法是最基本的勘探方法，其主导了各个勘探阶段的地质勘查工作，为勘探点的布置和各种不同技术方法的选择提供了依据。传统的地质调查测绘方法贯穿了地质勘测工作的全过程。

2．2遥感技术方法遥感技术在对我国铁路工程进行勘察时，是利用遥感图像判释技术，对铁路工作的地质进行调绘。此方法是通过遥感图像获取信息迅速全面、视域宽阔的特点，在宏观上，对铁路工程所处地的地质情况进行初步的查明，避免重大不良地质对我国铁路工程施工的影响。遥感技术改变了常规的调查方法，使其调查方法由点到线到面的模式变成了由面到线到点的模式，使用判释成果来对地面调绘进行指导。遥感技术的基本方法是指以遥感图像的综合对比分析和判释方法，从宏观上调查铁路工程所处地的工程地质、水温地质以及区域地质等情况，为铁路工程通过地的地质条件评判提供依据。在一些特殊的地质段以及资料缺乏的铁路施工地区，比如出现施工地区地形和地质复杂、有越岭隧道工程的铁路项目等情况时，其作用非常明显。

2．3物探技术方法物探技术方法具有勘探深度相对随意、方法多的特点，在大面积勘测时，使用点、线、面相结合甚至是三维勘探，是我国铁路工程地质勘查的重要手段。有效合理的应用物探技术，可以提升地质勘查的宏观控制水平，有效降低钻孔布置的盲目性，提高其利用率。另外，物探技术可以勘测地层的磁化率、电阻率、弹性波速度、放射性、地温等，为铁路工程施工方案的设计提供多种参数。物探技术方法在使用时的原则是:1)物探是钻探前的先行工作，通过利用其信息量大和测点密集的优点，可以使用剖面性、全面性或者是透湿性探测技术，分析地下异常点，依据物探的异常、物性分区分段及界面合理经济的布置来设置钻孔点。2)使用此方法时，应注意将物探出的异常点与实测资料、地质钻孔资料和地质调绘资料相结合进行分析。依据物探方法取得勘查对象的物性参数，提升物探技术的解释精度。3)在遇到使用一种物探方法无法完全解决在勘探时遇到的问题时，应与其他物探方法相结合使用，进行综合性的地质物探。并且应考虑工程所处地的地形、地貌等干扰因素，进行合理的组合应用，确保地质勘查准确性。4)在选择合理的综合物探方法时，不仅要考虑勘查的效果性，也要考察方法的经济性。

2．4钻探技术方法钻探技术为铁路工程设计施工提供了科学的依据。可勘查工程所处地的基础地质条件，对所处地的水文地质进行试验并获取土工试样，且对其他勘探技术的推断和解释及地质调绘进行验证。在铁路工程地质进行综合勘探时，应注意其勘探原则。第一，关于重点工程较深程度的钻孔，都应该对其进行相应的孔内测试或者物探测井。第二，在孔位进行布置前，要求对地质进行详细的地质描绘和物探工作。

2．5土工试验方法土工试验方法指在地质勘查时，对所处地的地质进行野外采样，在室内对样品进行相应的物理力学和化学等指标的测试，获得按工程设计与施工时需要的实验参数指标。为钻探、物探、原位测试进行土名鉴别及获取试验指标提供依据。

2．6原位测试方法原位测试方法指对现场的地基土进行多种参数的测定获得施工需要的土样指标，是铁路工程地质勘测中经常使用的手段。其主要方法包括载荷试验、静力触探、十字板剪切试验以及预钻式旁压试验。

2．7综合勘探技术方法综合勘探技术方法指对铁路工程的地质实施勘探时，在利用遥感技术进行地质测绘的条件下，充分合理的与物探、原位测试方法、钻探等各种勘探方法相结合来勘测地质。各种方法通过取长补短来获得多性状的地质信息，提高铁路地质勘探的效益和质量。此方法尤其适合于大型的地质复杂型工程以及前期铁路选线的地质勘查。

3几种不同地质条件下的地质勘探方法

3．1关于岩浆岩及深变质岩地区的地质勘探方法1)在基岩覆盖地区的勘探方法。在基岩覆盖地区施行地质勘探时，探测较大范围的覆盖层厚度以及贯穿覆盖层对地区地下地质结构进行勘探，可以采取电剖面法和地震折射波法，这些方法精密度比较高而且效果比较好。另外，也可以采用电测探法，此方法在探测覆盖层与风化层厚度上的效果相对较好。若在探测时覆盖层下面出现明显的磁性差异情况时，应利用磁法对其进行勘探，确定隐伏的断层位置和基岩的岩性。2)在小于500m埋深的基岩地区勘探方法。对此地质进行勘探时，因不明显的地层对比标志，所以使用地质调绘方法难度系数较大，应使用综合物探方法。其中物探方法的选择应根据地质问题和条件来确定，在实施中，可采用弹性波速度法等方法来实施勘探。3)在偏大埋深(200m～2000m)基岩覆盖或者地区的勘探方法。在对较大深埋基岩覆盖或者地区采用电法和地震勘探效果不佳时，可以使用大地可控源音频大地电磁法和高频大地电磁法对此地区进行勘探。

3．2沉积岩及浅变质岩地区的地质勘探方法1)在平缓褶曲结构区的勘探方法。在此地质中，其地质构造多是以交互的砂页岩地层、含煤地层、软硬相间地层以及石膏等级软地层等一些地层组成的。在平缓产状的岩层呈现格曲或者单斜状态时，应该使用电测探技术方法和地震反射波技术方法来获取三维或者二维地层发射图，并与控制性钻孔相互配合，对此地区地质进行准确的勘探。2)在单斜岩层结构区勘探方法。在进行该地区的地质勘探时，如果调查测绘方法获得的资料可以通过地表各层岩性推判地下设计标高时，此时应采取地震折射波技术方法勘探浅部完整基岩的界面速度。依据地质调绘和航片判释方法获取岩层的产状，从而通过地层波速推测设计标高，且在钻孔时使用声波测试对此地区的各地层岩性进行勘察，并比较钻孔和地表两种方法的纵波速度。如果基岩地区被土层大面积覆盖，此时除覆盖地段以外的地区，可以使用卫片判释和航判释方法，在覆盖地区运用综合物探技术和地质调绘相配合方法，为钻探布孔做指导。3)在强磁性地层区的勘探方法。在覆盖层厚的地区，因覆盖层下基岩有不一样的岩层，因此会出现磁性差异现象。可采用磁法勘探技术对隐伏的断层的位置及基岩的岩性进行勘探，并和电法及弹性波探测法相结合对该区地质进行勘察。

3．3在松散沉积层地区的勘探方法1)地质为细颗粒土时。在此地质上，应该在地质调绘的前提下，应用静力触探技术或者动力触探技术与钻探方法、物探方法及土工试验方法相配合，依据不同铁路工程类型和勘探阶段的要求，选择适合的勘探方法。2)在土石界面层时。在地表是第四系松散地层覆盖且下伏基岩时，一般在地质调绘的前提下，运用综合物探方法与动探、静探钻探技术相结合的模式，依据弹性波速度和电性的差异性，显示电剖面法、电测探法和地质折射波法的作用，对此地质进行勘探。

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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

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2地质灾害治理工程施工图审点

地质灾害防治工程设计文件及图纸审查工作首先以贯彻初步设计的理念为基础，以现行标准规范、法律法规为依据，以避让方式优先进行管道优化，以管道与地质灾害体的空间关系为根基，对施工图阶段的设计文件和图纸进行全面审查。各类地质灾害设计的审点不同。滑坡治理工程的审点：①滑坡范围、规模是否己查清，滑动面（带）判别是否合理，力学参数取值是否准确；②影响滑坡稳定的主要因素是否清楚；③滑坡的力学类型及地质模型、宏观稳定性评价是否正确，稳定性系数计算和剩余下滑力（推力）计算是否正确；④管道线路是否有优化和避让空间；⑤选择的支挡方式是否合理，支挡位置是否可行；⑥支挡参数的取值是否合理，设计选择工况是否合理，设计计算方法是否正确，计算结果是否准确；⑦支挡工程量是否恰当，支挡工程与管道施工的先后顺序及结合方法是否合理。崩塌治理工程的审点：①危岩、危石分布范围；②崩塌落石范围，危险区域是否己查清；③危岩（危石）崩落路径分析是否合理，落石滚落速度计算及冲击破坏的冲击力计算方法是否合理、计算结果是否正确；④拦挡防护方案是否可行，拦挡设置工程位置是否有效，工程量是否合理恰当；⑤拦挡工程是否与自然地形有效结合，是否与管道施工、管道运营有效结合；⑥崩塌堆积体会否产生滑动及其对管道的危害。泥石流治理工程的审点：①泥石流的形成区、流通区、堆积区是否已经查清；②管道经过断面的地质结构和岩土特征；③泥石流的流速、冲刷深度，尤其是管道通过处的泥石流冲刷深度和建议管道埋深；④对管道形成破坏力的各种因素分析是否透彻，防护措施是否得当；⑤泥石流沟与大沟的关系，尤其是泥石流堆积挤占大沟时使得大沟变窄，大沟流速加大，冲刷深度加大，冲切侧蚀能力增强，该情况下管道防护设计是否加强。岩溶治理工程的审点：①岩溶延伸方向、规模大小是否已查清，岩溶与管道的空间关系等；②溶洞壁、洞顶岩性及其完整程度，溶洞的稳定性评价是否正确；③治理设计方案是否合理可行，以及治理后对周围环境的影响；④设计计算是否正确，治理工程量是否合理。

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2地下水问题对岩土工程的危害性分析

(1)地下水动压力作用对岩土工程的危害性分析。地下水在自然状态下的动水压力作用非常小，并不会对岩土工程造成危害。但是，由于人为工程活动的影响，打破了地下水天然动力的平衡状态，当地下水在移动的过程中，地下水动水压力作用明显增大，在动水压力作用下会给岩土工程造成一定的危害，例如基坑突涌、管涌、流砂等问题，应该采取相应的措施进行处理，以此防止地下水动压力作用对岩土工程造成的危害;(2)地下水位升降变化对岩土工程的危害性分析。地下水位可能由于人为因素或者天然因素发生变化，但是不论是什么原因，都会导致地下水位发生一定的变化，这样会给岩土工程造成一定的危害，地下水位升降对岩土工程造成的危害主要包括以下三个方面:(3)地下水位频繁升降对岩土工程的危害性分析。地下水的频繁升降，会导致膨胀性岩土出现不均匀的变形，并且随着地下水升降频率的增加，不仅仅会导致岩土的膨胀收缩幅度不断的增大，还会导致岩土的膨胀收缩变形更加频繁，进而导致发生地裂，给岩土工程的安全和使用造成严重的危害。地下水升降变动带中由于地下水的积极交替，会导致土层当中的胶结物流失，当土层失去过多的胶结物，将会导致土层出现土质变疏松、承载力降低、压缩模量降低、含水量空隙比变大等，给岩土工程的基础施工造成很大的影响;(4)地下水位降低对岩土工程的危害性分析。地下水位下降通常是人为因素造成的，例如在修建水库截夺下游地下水的补给、采矿活动中的矿床疏干、集中抽取大量地下水等。当地下水位下降程度过大时，将会导致出现地面塌陷、地面沉降、地裂等地质灾害，并且还会导致出现水质恶化、地下水源枯竭等问题，这对岩土工程的安全性和稳定性，以及人类的居住环境等都造成很大的危害;(5)地下水位升高对岩土工程的危害性分析。地下水位上升的原因非常多，例如人为因素如施工、灌溉等，水文气象因素如气温、降水量等，其主要原因是受到地质因素的影响，例如总体岩性产状、含水层结构等。地下水位上升对岩土工程造成的危害主要包括以下几个方面:其一，地下洞室被地下水淹没，导致岩土工程基础上浮，影响岩土工程建筑的稳定性;其二，导致粉土以及粉细砂出现液化，引起管涌、流砂等问题;其三，地下水位上升会破坏一些特殊岩土体的结构，导致岩土体的强度降低，影响岩土工程的质量;其四，导致河岸、斜坡等岩土体岩发生崩塌、滑移等问题，严重的危害岩土工程的安全;其五，土壤发生盐渍化、沼泽化，地下水对岩土工程的腐蚀性增强。

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隧道地震超前预报测量系统简称TSP(TunnelSeismicPredic-tion)，是我国20世纪90年代从瑞士安伯格(AMBERG)测量技术公司引进的一套先进的地质超前预报探测系统，也是我国目前应用较为广泛的一种。TSP和其他的反射地震波方法一样，采用了回声测量原理:地震波在指定的震源点(通常在隧道的左边墙或右边墙，大约24个炮点布成一条直线)用小量炸药激发产生，产生的地震波在岩石中以面波的形式向前传播，当地震波遇到岩石物性界面(即波阻抗界面，例如断层，岩石破碎带，岩性突变等)时，一部分地震信号返回来，一部分地震信号透射进入前方介质，反射的地震信号被两个三维高灵敏度的地震检波器(一般左边墙和右边墙各一个)接收。通过对接收信号的运动学和动力学特征进行分析，便可推断空洞断层，岩石破碎等不良地质体的位置、规模、产状及岩石力学参数。

1．2红外探水超前地质预报方法

对地球表层岩体的温度起到主导作用的是地球地热场。在一定深度范围内，深度方向每增加1km，地热场的温度则相应的增加30℃，而与其垂直的水平方向，地热场的温度变化却非常小，由此得出结论，在一定深度下，开挖隧道的岩体，可将其看做位于一恒定温度场中，为一常温场，温度的变化几乎为零。所以，当预计即将开挖的掌子面后方存在含有水的岩层，如溶洞、裂隙水等，且该含水岩层与开挖岩体存在一定的温度差时，岩体中会产生相应的热传导和对流作用，那么温度场即不再为恒温场，故而会产生一定的温度异常场，由于这种异常的存在，故掌子面上会存在着温度的差异，所以利用红外辐射测温法测定这种温度变化差异，就可预报掌子面前方的含水层情况。这种方法就是红外探水超前地质预报方法。

1．3其他几种超前预报方法

超前预报法除了上述介绍的几种之外，还包括HSP水平声波刨面法、声波CT技术等几种方法，相对而言，这几种方法运用较少。以下简要的介绍这几种方法的原理:

1)HSP水平声波剖面超前地质预报方法。由于波的传播过程遵循惠更斯—菲涅尔原理和费马原理，故该方法的原理是建立在弹性波理论的基础之上。HSP水平声波剖面超前地质预报方法有其局限性，探测时的前提条件是岩溶洞穴及充填物与周边地质体间存在较明显的声学特性差异。预报时，在隧道的施工掌子面或边墙处发射低频声波信号，同时，在隧道内其他地点接收反射波的信号，通过对探测到的反射波信号进行时域、频域等方法的分析，就可以了解掌子面前方岩体的变化情况。

2)声波CT超前地质预报方法。声波CT超前地质预报方法的基本原理与医学CT技术原理相同，在做预报时也有相应的物理前提，即物性差异不同的介质，在其内部声波的传播速度也不同，通过这种预报方法，在密集对穿的测试方式下，可以通过声波在不同介质中传播速度的不同来计算模拟出物体内部不同物性的具体性质，再通过现场收集到的地质资料的分析，从而达到对预报的掌子面前方的岩体内部的地质体进行三维图像的直观展示。

2常用隧道探测方法的特点

2．1TSP超前地质预测预报法的特点优点:

1)该方法适用的范围比较广，适用于各类地质情况;

2)对掌子面前方的距离预报较长，能预报掌子面前方达500m深度;

3)不影响隧道施工，只是在接收信号时短暂停止施工即可;4)用时短，每次的探测时间约为45min;

5)投入费用较少，单位长度隧道的超前地质预报费用非常低;

6)成果报告快，仅需要一天时间即可完成成果报告。缺点:

1)存在部分因断层、大型节理带与掌子面角度为钝角时，活隧道因开挖空腔挡住地震震源产生的地震波，使其无法穿透，不能经过反射镜面反射，使得待接收装置无法接收，而导致局部断层等不被识别。

2)TSP的成果质量受到现场起爆点、接收点钻孔的位置、长度以及角度等的影响非常严重。

3)因为所使用的设备均为进口设备，所以成本较高，在普通隧道施工中应用较少。

2．2红外探水超前地质预报法的特点

优点:预测速度快，占用施工时间较少;数据分析快，预测工作结束时，就可以得到初步结论。缺点:仅仅可以预测出含水岩体的大致方位，不能给出含水岩体的具置及所含水量及水压等详细数据。