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摘要:近年来,随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。为此,本文作者就岩土工程与地质灾害的内涵、地质灾害的特征与危害以及地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施进行了全面的阐述。
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。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。
地面塌陷发生的规律:
(1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。
2.5 人为地质灾害的危险性分析
人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。
人工诱发地质灾害的特点如下:
一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。
二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源———森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。
三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估 计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。
3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施
3.1 主要的施工技术标准总结
地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有:
(1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006); (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。
1地质复查工作在施工技术工作中的作用
1.1土方平衡规划的需要
土方开挖总量虽远大于填筑总量,但根据设计技术要求,填筑用土土料需满足塑性指数、粘粒含量、有机质含量、水溶盐含量等多个技术指标的要求,加之全渠段各类土质分布很不均匀,实际可利用土量有限,有一段土可利用,有一段不可利用,因此,需对全渠段土料进行复查,进而进行土方平衡规划工作。这样可避免在开工后才发现土料场存在问题而导致工程停工、窝工,无法保证工程质量,并且避免造成经济上的巨大损失。开展地质复查工作可有效的解决这个问题,承包人应委托有资质的试验单位按照相关规定在全渠段开挖区布孔勘探,通过试验室试验分析,确定哪部分土料符合设计填筑用土料要求,确定可利用土的平面分布情况及垂直分层情况。根据试验室提供的资料,技术人员可进行土方平衡规划工作,编制土方平衡规划方案,按照土方平衡规划方案指导施工生产工作。
1.2确定降排水方案的需要
标段内渠道地下水位一般高于渠底板2m~7m,而挖方深度一般7m~12m,因此地下水位很高,且部分渠段及建筑物存在有承压水。承压水水头与潜水水头基本相同,承压水压力很大,需进行降排水方可保证干地施工及施工期场区安全。
(1)渠道工程降排水方案渠道工程降排水施工前,未进行地质复查工作,按照合同地勘单位提供的地质资料进行了降排水方案设计并施工,方案为在渠底中心线附近设管井进行降排水,管井间距30m~32m。土方开挖过程中发现,有约2.0km渠段地质变化较大,原降排水方案无法把地下水降至需要的高程,即采用了单井井里增加水泵、更换高功率水泵、大量增加明排措施、两侧马道上加降水井等多种方法方把地下水位降下去,达到了干地施工要求。虽然最终仍然完成了施工任务,但施工过程中增加了难度,且增大施工成本,延误了施工工期,多方面造成了损失。
(2)大沙河渠道倒虹吸降排水方案大沙河渠道倒虹吸开工前虽然进行了地质复查工作,但其精度远达不到应有的效果,在确定降排水方案方面不能起到应有的作用。该倒虹吸分两期施工,采用的降排水方案为开挖边线外周围做截渗墙,截渗墙内设管井降排地下水的方法。
一期施工时,按照合同地勘单位提供的地质资料制定了降排水方案,但因该倒虹吸地质的复杂性,管井、截渗墙深度均未达到方案设计的理想深度,给施工造成了很大的难度。总结一期施工的教训,二期施工前,委托有资质的地勘单位对二期场区进行了地质复查,尤其是沿降排水方案设计的截渗墙位置安排了布孔勘探,详细查明了截渗墙部位的地质分层情况。复查前的地质情况简单描述如下:建筑物场区地层自上而下分别为:①卵石、泥砂充填,层厚1.5m~3.8m;②重粉质壤土,层厚1.8m~8.0m;③重粉质壤土,层厚1.0m~15.6m;④卵石层厚1.4m~13.5m;⑤重粉质壤土,层厚1.7m~15.2m不等。复查后的地质情况简单描述如下:建筑物场区地层由上至下分别为:①卵石,厚1.2m~1.5m;②重粉质壤土,厚度一般3.1m~6m;③重粉质壤土,厚度一般1.2m~7.0m,场区内广泛分布;④卵石,厚度一般0.6m~8.4m;⑤重粉质壤土,本次勘察未揭穿,最大揭露厚度12m。场区地下水主要赋存于第④层卵石中,为承压水,承压含水层顶板高程94.7m~101.6m,勘探期间承压水位高程98.8m~102.2m,承压水头一般2.1m~4.5m,基坑开挖施工需排水、降压和防渗处理。由上述地质复查前后对比可知变化很大。根据复查后的地层情况,承包人修改了原降排水方案,重新确定了截渗墙及管井的深度,施工过程表明,降排水达到了预期的效果。
2地质复查工作在商务工作中的作用
本标段投标时,由于招标文件提供的地质资料不够详细,渠道工程投标时降排水方案为明排方案,按照明排方案所做的降排水报价很小,相对于实际发生的费用微乎其微。工程开工前期,承包人虽然意识到了这个问题,但认识仍然略欠明确,因此未开展地质复查工作即开始进行渠道工程施工。施工降排水方案为管井方案,整个渠道布满了降水井。随着施工工作的逐步、逐年进行,降排水产生了巨大的费用,导致项目经营严重困难,资金入不敷出,施工生产工作举步维艰。工程施工中后期,承包人开始认真考虑如何扭转项目经营不利局面,这时,深刻的认识到了应对渠道进行地质复查,核查实际地质条件与合同地质条件是否有变化,从技术角度出发,寻找商务契机。承包人委托了有资质的地勘单位对渠道进行了地质复查工作,详细复核了场区水文地质条件。合同文件提供的即复查前的水文地质条件简单描述如下:场区地下水可划分为第四系孔隙潜水和承压水,潜水含水层主要为上部黄土状壤土和粉质壤土,黄土状壤土和粉质壤土渗透系数K=2.24×10-6cm/s~6.02×10-5cm/s,一般属微~弱透水。承压水含水层主要由粉细砂和中砂组成,渗透系数一般K=1.27×10-3cm/s~3.4×10-2cm/s,属中等~强透水。复查后的水文地质条件简单描述如下:勘察试验中主要划分了两大含水层,一是上部的粘性土层(黄土状重粉质壤土、黄土状轻粉质壤土和中粉质壤土共同组成),二是下部中细砂组成的砂层含水层。上部粘性土层的综合渗透系数室内试验测定值为6.5×10-5cm/s~1.39×10-4cm/s;对于下部的砂层,抽水试验测定渗透系数值为6.72×10-3cm/s。由复查前和复查后的结果对比可知,水文地质条件发生了很大的变化,根据合同有关规定,承包人开始着手商务方面的相关工作。由于施工工期有限,而发生的降排水费用很大,属于重大商务事件。重大商务事件的解决需要一个较长的周期,承包人因为着手较晚,这个事件的解决很可能会到工程完工以后。相反,若承包人开工前进行了此项工作,边施工边解决这个重大商务事件,事件的解决可能会在施工中期最迟后期得到解决,而不会拖到工程完工以后。同时,在施工过程中,这个重大商务事件得到参建各方的认可后,便可寻求一定的资金支持,则施工过程中会减少资金运转、经营等方面的困难,不会因为这些方面的因素影响工程进度等,反而会对项目经营增加一定的效益。
3地质复查工作的合法性
地质复查工作的合法性指承包人开展地质复查工作、委托地勘单位的资质、地勘工作结束后形成的复查报告等能否得到监理工程师、发包人等相关各方的认可,从而使本项工作得到认可,这是一个很重要的问题。承包人开展此项工作前应与监理工程师、发包人等相关各方充分沟通,在达到共识的基础上,以来往文件的方式进行明确,即明确了最终成果的有效性。在此基础上,承包人即可开展地质复查工作。
4结语
水利工程地质复查工作往往是多数工程项目都必须进行的工作,承包人应根据工程项目各方面特点及项目经营策略等综合分析、确定是否进行该项工作。笔者建议如有需要,则应认真、及时开展此项工作,克服可能是不必要的投资的思想,克服工期压力思想等,合理安排地质复查工作,这样既保证了工程项目运行安全,同时也可为承包人本身追求利润打下一定的基础。
1、概述
南疆盆地即天山以南,昆仑山系以北的广袤地区,主要为塔里木盆地。行政区划包括巴州、克州、阿克苏地区、喀什地区以及和田地区等五地州。南疆盆地主要地貌为风积荒漠,零星分布有河流冲洪积绿洲,主要沿盆地[:请记住我站域名/]边缘展布。
南疆盆地属于典型内陆暖温带,地处高纬度地区,年日照时间达2500~3500h.年平均气温10~13℃,日平均大于10℃的年累积气温4000℃以上,年平原无霜期200~220d.南疆盆地降水稀少,降水分布规律是:盆地边缘多于盆地中心,迎风坡多于背风坡,天山南坡20~400mm,昆仑山北坡200~300mm.塔里木盆地西及北缘50~70mm,东及南缘20~50mm,中心不到20mm.盆地边缘平均风速为2.1m/s,多年平均8级以上的大风30d,最大风速18m/s,瞬间最大风速可达25m/s.盆地中部沙漠区盛行偏东风,年均浮尘天气达200多天。
南疆盆地三面环山,水流由盆地边缘向中部汇聚,最终汇入罗布泊。由于气候和人工开采利用等原因,现今基本无水流汇入罗布泊。
南疆盆地地层主要为第四纪全新世风积层和冲洪积层。其中冲洪积层面积狭小,约占盆地5.0%,呈点状分布于河床和河流两岸,绿洲就发展于此。
风积层面积占盆地面积的95.0%,广袤的沙漠均为风积层,其表面被风积砂覆盖。
风积砂即主要在风的作用下,滚动漂浮迁移等沉积形成的砂层。主要分布于沙漠、戈壁。其粒径组为0.075~0.250mm的粉细砂,含量在90%.粒径组大于0.250mm的含量非常少,不到1.0%;粒径组小于0.075mm的含量少于9.0%[1-3].风积砂由于粒径小于0.075mm的粉粒和粘粒含量很少,使得其表面活性很低,松散、无聚合性,具有明显的非塑性,成型困难,而且成型后的稳定性能也较差[4-5].风积砂属于非亲水性土,砂颗粒表面对水的物理吸附作用很小,天然状态下的吸水率很小,几乎在0%附近。
本文根据在南疆五地州的实际工作经验,结合前人工作成果,对南疆盆地风积砂基本工程地质特性进行分析和总结。
2、物理性质
2.1 粒度及矿物成分风积砂的外形和颗粒大小与矿物成分有关,大部分呈棱角状和磨圆状,分选程度差。粒径大于0.25mm的几乎全是石英,粒径在0.250~0.075mm的以石英、长石、云母为主,其次还分布有少量辉石、角闪石、方解石等,其外形基本完好,保持有原生矿物的晶体结构特征。粒径小于0.075mm的则含有黏土矿物等。
风积砂粒度成分以细颗粒0.250~0.075mm为主,极细颗粒0.075~0.050mm次之,粗颗粒0.50~0.25mm较少,大于0.50mm和小于0.05mm的颗粒非常少。
反映风积砂均匀程度指标不均匀系数Cu一般为1.5~3.8,曲率系数Cc多在1.0~2.5,中值粒径d50为0.1~0.2mm,属于级配不良粉细砂或粉土质砂。个别地区受地质条件和地理环境的影响,其矿物成分和粒径组成稍显不同,总体呈由山脚向盆地中部逐渐变细。
2.2 颗粒组成风积砂的相对质量密度一般为2.68~2.70,主要与石英、长石、云母、辉石、角闪石、方解石等矿物成分有关。天然密度为1.40~1.80g/cm3,天然含水率在0.0%~10.0%,含水率越小天然密度也越小。据现场试验,风积砂丘天然含水率小于1.0%,天然密度为1.4g/cm3.接近绿洲区,含水率和天然密度逐渐增大,含水率最高可达10%,天然密度达到1.8g/cm3.
2.3 密实程度微观密实程度指标孔隙比e在0.4~1.0,孔隙率n为0.4~0.8.密实程度随厚度(埋深)增大有所提高。
宏观密实程度指标相对密实度Dr,地表的Dr值大多小于0.33,密实度分类属于松散;3.0m以下,密实度有所提高,其Dr值可达0.50,密实度分类属于中等密实;5.0m以下Dr值可大于0.67,密实度分类属于中等密实-密实。
3、力学性质
风积砂的力学性质包括压缩变形性、抗剪(剪断)性、地基承载力、击实性质,其力学性质总体表现不好。
3.1 压缩变形风积砂属单粒松散结构,颗粒之间基本无粘结,其压缩性取决于颗粒级配、颗粒形态、原始孔隙比和相对密度等。在外力作用下压缩变形速度很快,变形大部分属于永久变形,弹性变形部分很小,即通常压力作用下风积砂的压缩变形是颗粒移动和结构变形的结果。
处于疏松状态的风积砂采用机械很容易达到密实状态,风积砂地基上的建筑物沉降一般很小,且在施工过程中就完成大部分变形,地基沉降基本完成[1].根据工程相关试验,地表表层风积砂的压缩系数a1~2大多大于0.5MPa-1,压缩模量Es基本小于5MPa,属于高压缩性土,变形性很强。随着厚度(埋深)压缩系数逐渐变小,逐渐变为中等压缩和低压缩性土,压缩系数a1~2在0.1~0.5MPa-1,变形性逐渐转小。
3.2 抗剪(剪断)风积砂的抗剪(剪断)反应风积砂抵抗剪切破坏的能力,主要指标为粘聚力C和内摩擦角ψ,该指标值一般较小,反映风积砂抗剪(剪断)的能力弱。
粘聚力C值很小,约1.0kPa,由于其细小颗粒含量极少,且主要是由砂粒间咬合剪胀引起的,甚至可以忽略不计。
内摩擦角ψ一般不大,由含有的粗颗粒所致。
其值受颗粒组成、颗粒型态、矿物成分、密实程度和剪切速率控制,内摩擦角ψ一般为20°左右。
3.3 承载力风积砂的承载力一般较小,尤其是地表承载力值较小,不经过处理不宜直接修建建筑物。但随着埋深和密实度增大,承载力有所提高[2].根据在南疆五地州和前人工程经验可知,南疆盆地风积砂承载力值fa一般为50~120kPa,变形模量Eo多在5.0~15.0MPa.
3.4 击实特性天然状态下的风积砂基本为松散状态,工程性能很差,承载力低,回弹模量小,变形性大。但对风积砂击实后其工程特性显着提高,并能获得最大干密度和最优含水量,该指标可用于指导现场压实作业和检验现场压实作业质量。
风积砂的用轻型击实试验法确定的最大干密度为1.8g/cm3左右,几乎是天然状态下的1.5倍,最优含水量约为10%.
4、水力性质
4.1 渗透及渗透变形南疆盆地风积砂天然状态下的渗透系数为n×10-3cm/s,击实后水力学特性得到很大改善,渗透系数将为n×10-4cm/s,或者更小。风积砂岩性主要为粉土质砂,属于无粘性土。在水力作用下的渗透变形类型主要为流土型。临界水力比降依据下式确定[3].Jcr=(Gs-1)(1-n)(1)(1)式中,Jcr为土的临界水力比降,Gs为土的颗粒比重,n为土的孔隙率。上式计算结果应根据工程重要性,除以1.5~2.0的安全系数。当实际值小于计算结果值时,将不发生渗透变形。
4.2 湿陷及湿陷性在200kPa压力下浸水载荷试验的附加湿陷量和承压板宽度之比等于或大于0.023的土,即判定该土为湿陷性土[4].对于风积砂是否为湿陷性土,及其湿陷机理的研究基本还在摸索阶段,很多技术正在不断完善中。本文对南疆盆地工程项目进行了分析总结,并结合当前研究成果,总结如下[5]:南疆盆地风积粉土质砂具有湿陷性,该土属于轻-中等湿陷性土。其湿陷性与土中细颗粒含量有关,且粉粒粘粒含量越多,湿陷性越强。风积砂的湿陷性与土的干密度有关,干密度越大,湿陷性越弱,当干密度大于1.6g/c
m3时,湿陷性基本不存在。 5、化学性质
5.1 胀缩性南疆盆地中风积砂天然状态下的硫酸钠含量约为0.05%,小于1%,基本不具有盐胀性。pH值为9.0左右,易溶盐含量为0.5g/kg,即0.05‰,小于0.3%,判定风积砂为非盐渍岩土[6].
5.2 腐蚀性南疆盆地中风积砂硫酸盐含量(SO42-)一般小于1.0mmol/kg,镁盐含量(Mg42+)大多为0.2mmol/kg,氯盐(Cl-)含量约2.0mmol/kg,对天然建筑材料不具有腐蚀性。
6、结论
通过以上分析总结,可以得出以下结论,南疆盆地风积砂工程地质性质表现为:(1)少雨多风干旱环境下,风积砂属于单一结构,级配不良,具有松散结构,基本无可塑性,属于高压缩性土。(2)抗剪(剪断)强度低,粘聚力小,内摩擦角不大,表现为颗粒间交错镶嵌与咬合作用。风积砂承载力不大,但压缩变形快。具有较好的击实性,击实(压实)后物理力学性质显着提高。(3)风积砂属于非亲水性土,具中等透水性土,渗透系数较大,击实(压实)后,渗透性能改善,渗透系数变小。存在流土型渗透变形,具有见水湿陷的性质。(4)南疆盆地风积砂天然状态下基本不具有盐胀性,为非盐渍岩土,对天然建筑材料不具有腐蚀性。建议在南疆盆地工程项目中充分结合风积砂的以上工程地质特性,扬长避短,确保工程质量,提高经济效益。
在不断严峻的气候条件和环境形势的驱使下,地球地质地貌已经发生了复杂的变化,地质情况对工程设计和建设的制约影响日渐凸出。因此,为保障工程建设项目的正常进行,必须有效提升地质勘探工程技术。地质勘探工程中的测量工作是一项长期而又艰苦的工作,其中存在着许多要点和问题,需要我们在今后的工作过程中重点关注。
1 地质勘探工程测量工作中应注意的问题
1.1 测量计划的制定
随着社会的发展和经济的进步,人们的生活水平和审美情趣都得到了大幅度的提升,对建筑规模、质量和外观的要求也变得越来越高。然而,在地球环境不断恶化、人口数量急剧增多的形势下,工程在建设的过程中,不仅要考虑工程技术水平的高低,同时也应兼顾当地的地质气候条件。地质勘探工程也因此在近些年得到了迅猛的发展。测量工作是地质勘探工程中最为重要的工作之一,在工程中起到了为后续工程环节的设计、工程项目的施工提供重要数据的作用。因此,为了保证工程设计所需的地质参数能够得到了全面的检测,并达到一定的精度,需要在开展测量工作前,严格制定好测量计划。
1.2 做好人员和设备的管理工作
现今的工程项目不论从规模、结构、外观,还是从建设成本、施工场所上都较以往有了很大的差别,工程建设过程中所需要涉及的因素和所需要考虑的事项也越来越多,这也给地质勘探工程的测量工作带来的巨大的压力。测量工作效率的高低和质量的好坏,不仅取决于测量设备的质量和测量工作人员的技术水平,同时还受到管理人员这两者组织管理质量的影响。
许多测量工作方案在设计的过程中,由于缺乏全面的考虑和科学的调配,各个测量环节之间缺乏必要的衔接,导致不同测量阶段的工作内容存在重叠、部分测量工作结果对后续工程无用、某些测量工作质量低等后果。这不仅对工程建设项目的正常进行造成的阻碍,给工程建设企业造成了巨大的损失,同时也大大挫伤了地质勘探工程部门工作人员的工作积极性,对部门绩效的获取产生不利影响。另外,一些地质勘探工程的测量部门由于对测量人员和设备管理上的疏忽,导致一些在职业技术水平上达不到工作要求的测量人员和在质量、规格、数量上不满足测量工作要求的器材流入测量部门中,同样导致了测量工作质量和效率的下降。
2 提升测量工作质量的方法
2.1 升级测量设备及技术
近些年来,我国科学技术水平得到了迅猛的发展,各种新兴仪器设备和理论方法的出现,给地质勘探工程的测量工作注入了新鲜的血液。在竞争日趋激烈的国际化市场中,地质勘探工程企业要想博得头筹,必须加强对测量设备及技术转变的关注,根据自身工作需要和经济实力对这些技术和仪器作及时的引入,以提升企业的市场竞争力。同时,先进仪器和技术的升级,不仅有利于降低工程建设成本,提升工程项目的质量,同时也推动了节能环保事业的发展,对人与自然的和谐发展具有重大意义。
2.2 加强管理工作
地质勘探工程中的测量工作所涉及的因素和要点众多,为保障测量工作的顺利进行,并提升测量工作的质量和效率,需要相关部门加强对测量工作的管理。一方面,对工作人员进行监管,防止在职业技术水平和道德素养不符合相应标准的人员混入工程部门当中;一方面,对测量工作中所涉及的器材和文件进行管理,保障其质量和安全。另外,在执行测量工作中不同阶段的任务时,要处理好各个阶段之间的衔接工作,防止工作的脱节和工作内容重复的现象出现。
3 地质勘探工程测量工作中所常用的技术
3.1GPS 控制网
在经济全球化发展趋势的推动下,国与国之间在科学技术、人才信息等方面的交流日臻频繁。这不仅对我国经济的发展具有重大的意义,同时也极大的促进了我国科学技术水平的进步。
传统的地质勘探工程测量工作,往往利用测角网、导线网等测量方法对工程施工场所进行测绘。由于早期工程项目的施工规模较小、使用环境也较为良好,因此,利用这些方法所测定的数据能够满足工程的需要。然而,随着社会的发展和经济的进步,工程项目的建设规模和施工环境都发生了巨大的变化,传统的测量方法已经不能满足现代工程建设的需要。在计算机技术和航天航空技术发展的推动下,GPS 定位系统等技术开始在地质勘探工程领域崭露头角。利用 GPS 定位系统,能够很好的消除地质地形、气候条件、人为因素等的干扰,在提升测量精度的同时,也缩短了测量工作的时间。为了更加快速有效地得到工程项目设计和建设中所需的数据,人们开始借助于 GPS 定位系统,建立 GPS 控制网。GPS 控制网对工程项目施工场所的各点进行精确定位,而控制网中的储存区能够储存各点地质条件情况信息,借助于计算机高效的数据处理、分析和表达功能,实现对该区域地形情况的测绘。
3.2 红外遥感技术
鉴于现代工程项目规模逐渐扩大、施工场所地质地形条件变得愈来愈复杂的情况,传统的地质勘探技术,在质量和效率上已经不能满足工程建设的需求。红外遥感技术与 GPS 定位系统类似,也是基于计算机技术和航天航空技术发展起来的。红外遥感技术是指从人造卫星或飞机对地面进行观测,通过电磁波的传播与接受,感知目标的某些特定并加以分析的技术。由于不同物体具有光谱特性,对同一光谱区的光线的反映情况不同,人们可以通过对不同物体间的这些差异,对物体作出判断。
基于红外遥感技术的这一特性,同时考虑到在利用红外遥感技术进行地质测量时,具有探测范围大、受地面条件限制少以及获取信息的速度快、周期短等特点,目前大多数地质勘探工程的测量工作均有采用红外遥感技术。
4 结语
测量工作是地质勘探工程中重要的基础工作,对地质勘探工程的质量以及后续工程建设的质量都有着重要的影响。为满足工程项目设计、施工要求,保障工程项目的质量,必须加强对工程测量技术的研究,促进地质勘探工程的健康发展。
1引言
环境工程地质既是工程地质的分支学科，又是环境科学的组成部分。它是专门研究由于人类所兴建的各种工程设施引起的工程地质现象、问题及其防治和利用等。因此，环境工程地质不但要从地质角度，而且要从环境保护角度，亦即从人类资源生态、健康、生存和发展的角度进行整体的综合研究，克服地质和环境给人类带来的危害[1]。辽宁省地势自北向南、自东西向中部倾斜，受北北东向地质构造格局控制，山脉平原均呈北东方向展布。山地丘陵分列于东西两侧，中部为平原，北部为波状平原及丘陵低地[2]。
2区域地质概况
辽宁省地壳运动具有多旋回的特点，断裂构造分为超岩石圈断裂、岩石圈断裂、壳断裂和一般断裂4种，它们分属于中朝准地台断裂体系和滨太平洋断裂体系。辽宁境内的深断裂极为发育，具有多期次活动的特点。该区第三纪以来的地壳变动，表现为辽东、辽西大面积上升，中部下辽河平原下降，伴有断裂、火山活动及局部小构造生成。表现为：辽北低丘缓慢隆起、下辽河断陷平原沉降、辽东山地较强烈隆起、辽西丘陵山地缓慢隆起。
辽宁省为继承性的断陷、坳陷盆地，新构造运动控制着全区的环境工程地质稳定性，展示出明显的差异性运动，从而也导致了岩、土体结构类型较为复杂，因此全区的环境工程地质条件有较大的差异。
3环境工程地质特征
3.1环境工程地质稳定性
辽宁省环境工程地质稳定性大体可分为4种类型：
辽西为弱差异性上升的冲洪积平原基本稳定的环境工程地质条件。
辽东为强差异性上升的冲洪积平原不稳定的环境工程地质条件，主要表现在深大断裂在本区通过，并有多次强烈地震发生。如1975年曾发生7.3级海城强烈地震造成的危害极为严重，周期性地震活动的发生使此区成为易受强烈地震危害的不稳定区。
中部及北部为均匀下降的冲洪积平原基本稳定的环境工程地质条件。沉积物均一，为上覆粘性土良好的天然地基与少丘漫布的天然地基。
辽南为河口三角洲大幅度下降的滨海平原稳定性较差的环境工程地质条件，受构造运动的影响，本区大幅度下降，接受河口及海相沉积，形成多层结构。该区表面为盐渍土，临海为淤泥粉砂互为夹层的软弱地基和砂土液化区，工程地质基础条件较差，受强烈地震活动的影响，使此区呈现出稳定性差的环境工程地质特征。
3.2岩、土体工程地质类型
3.2.1岩体工程地质类型依岩体成因及特征、产出条件、物理成分及组分，划分了沉积岩、岩浆岩及变质岩三大类型。以岩体层组为单元，划分了薄层—中层—厚层状结构类型。依岩石的干抗压强度及软化系数划分了较坚硬—坚硬强度类型。其干抗压强度为60—2124.5MPa，软化系数为1.0。根据岩体的建造类型、岩性、强度及结构面的展布，将省内岩石划分6个工程地质类型即较坚硬中厚—薄层状砂岩、砂砾岩、页岩为主岩组；坚硬厚层—中厚层状灰岩岩组；厚层—中厚层状石英岩、砂岩、大理岩、灰岩岩组；坚硬块状花岗岩为主岩组；坚硬玄武岩、安山岩为主岩组；坚硬块状混合花岗岩、混合岩为主岩组。
3.2.2土体工程地质类型依土体的岩性、水理及物理力学性质划分类型，按土体在垂向30m的深度内的分布组合，进行结构分类，即土体夹层累积厚度不超过总厚度的10时为均一结构；土体夹层超过总厚度10的叠置分布为多层结构。土体类型有非粘性土的砂类土、砂砾石；粘性土有粘土、亚粘土、亚砂土；特殊类土有黄土类土、盐渍土和软弱土。
上述各类土体结构与岩石类型所形成的地基条件有明显的区别，在辽西地带及大小凌河的中后缘为上伏粘性土或地表沙丘漫布的良好地基，在东、西、北部山前坡状平原为黄土类相对稳定的地基；辽河以西至大小凌河扇前缘则为具多层结构由泥质、盐渍土构成的软弱地基；>:请记住我站域名/
4环境工程地质问题
4.1地面沉降
起因于超量抽取地下水液态矿体。如海城、本溪、大连、辽阳、鞍山等地因过量开采地下水，破坏了地下水的动态平衡，致使土层非弹性压密，极易形成地面沉降，造成地基稳定性的不利影响。因开采石油、天然气也可造成不可恢复的地面沉降。
4.2诱发地震
水库蓄水、向地下注液、采矿，在特定的工程地质环境内均可以诱发破坏性地震。据文献资料不完成记载，自公元421年至1975年，全省共发生三级以上地震70余次，五级以上破坏性地震20余次。
本区隶属环太平洋地震带华北地震区，海城—营口地震带，是活动性较强的地震带，历史上曾发生多次大于五级的破坏性地震。地面出现裂缝，大坝多次震裂。
4.3边坡失稳
据有关资料报道，70的滑坡的发生或复活均直接与工程开挖有关[3]。水库区由于水位上升，浸润托浮作用于边坡，常引起大量崩滑现象；采矿既可塑造边坡(如露天开采)，也可使边坡脱空(地下开采)。从而使边坡失稳。又如公路、铁路等交通线的修建而开挖路基，也会破坏自然边坡的休止角而使其失稳，致使沿交通线形成带状的工程地质环境恶化区。
4.4人工废弃物对环境的危害
废矿、矸石及城市生活垃圾等的堆放也会引起工程地质环境的恶化。生活垃圾不仅污染地下水源，增强地下水对建筑物地基的腐蚀性，也会给未来的地基处理带来困难。
5环境工程地质问题综合防治对策
辽宁省是一个环境地质问题较多的省份。地下水位下降，引起某些地区产生地面沉降；矿渣山、尾矿坝、垃圾填坑等，造成下游地下水源、地面水源等的污染及某些环境污染问题的产生等。所有这些现象，不仅要从工程地质范畴加以研究，而且还要从环境科学角度进行研究。
辽宁省由于天然地质环境的促成和控制，以及人类活动对环境地质的改造与破坏，产生了一系列原生环境工程地质问题，进而引发出现了人为环境工程地质问题。为使环境最大限度地为人类所利用，对各类环境工程地质问题加以综合防治，进行区域性、系统性、整体性和相关性的系统分析。对各类子系统的防治措施简述如下。
5.1地面沉降的防治
按照地面沉降的成灾特点、沉降寿命和危害等方面予以考虑。控制地面沉降主要方法有人工回灌和限制或限量开采；填高沉降洼地，乃至修改城市 规划。
5.2诱发地震对策
诱发地震具有地震本身的和次生的双重灾害。防震抗震和减轻地震灾害主要是通过以下途径实现的。
5．2．1控制地震的设想有的科学家设想，通过诱发一系列小地震，分解尚未发生的大地震为若干较小的地震，或者提前释放一部分已积累的应变能，减弱当地即将发生的大地震的强度。即设法锁住一条活动断层的部分地段，然后在未被锁住的地段用住水的办法增加液压，使这段断层产生小规模地震错动。
5．2．2预测、预报地震预测预报地震的关键是有无诱发地震及其最大震级的估计。当然，从出现微小的诱发地震活动到发生破坏性大地震之间有时要经历几个月甚至几年的时间。能够正确地预报诱发地震的发展，仍然有助于采取各种防震措施。
5．2．3.进行抗震设防对常见的滑移、开裂、渗漏和沉降等加以防范，控制震陷率急剧增加，使震陷率随地震强度的增长发展缓慢。
5.3地裂缝的工程防治对策
5．3．1避开法因地裂缝地表陡坎充分发育后，会在很长时间内比较稳定，一般建筑可在地裂致灾作用减弱后的几年内修建，也可满足工程寿命的要求。故既要采用空间域的避开法，又要采用时间域的避开法。
5．3．2部分拆除法适用于已建成建筑物的长轴与地裂走向接近正交的情况，由于地裂缝的宽度很窄，所以此法很有效。
5．3.3适当加固法(加抗剪梁法)对于建筑物位于地裂的主变形区域或只有小部分地区被地裂所切割的情况。目的是提高建筑物的整体抗剪能力。相互平行或垂直的建筑结构在其节点处呈铰结，其总体抗剪能力是很弱的，加入抗剪梁后，节点处的转动已非常困难，结构的刚性将大大提高。
5．3.4土的特殊处理方法局部浸水法。湿陷性黄土地区，利用黄土的湿陷性及其下沉稳定较快的特点，可以进行有控制的局部的浸水(必要时可以加压)，使下沉量较小的一边得到一个人工补偿下沉量，以达到整个基础均匀下沉的目的。
断裂置换法是一种以裂治裂的特殊方法。断裂的传播必然遵循能量最小的原理。为了挽救坐落在地裂处的建筑物，可以在其近旁设置一条人工地裂，只要把原建筑进行一般性的加固，就可能使原地裂成为不活动的地裂，而人工地地裂成为活动地裂，起到断裂置换的作用。
一、地质勘察概述
(一)工程地质勘察目的
工程地质勘察目的是为了在工程施工建设的设计及施工环节,实现安全无事故的目标,在达到预期建设目的的同时,最大限度的使建筑物与现场的地质条件相适应。工程地质勘察涉及到很多的方面,具体工作是由专业的单位进行的,对工程地质的评价也需要遵循一定的原则。
(二)工程地质勘察内容
1.地质结构
在较为稳定的地质结构之上修建建筑物,可以确保建筑物的稳定性,克服地质条件所需要付出的代价较小,但是,如果选址的土层情况不好,那么往往需要花费很大的人力、物力、财力来克服土层的缺陷,才能保证建筑物的安全。
2.不良地质作用及特殊性岩土
对于建筑物来说,地震、泥石流等不良地质作用和地质灾害对建筑物的安全有较大风险。首先要分析其主要分布区域,选址尽量避开这些区域。比如,地震区的工程项目,首要考虑的理由就是地震对建筑物可能造成的影响;有一些区域还有可能分布软土、膨胀土等特殊性岩土,这就需要在工程勘察的时候认真细致,查明场区工程地质情况。
二、建筑工程地质勘察的重点
对于一个城市的建设,离不开居住区、卫生设施、公共设施等各方面建筑的建设,而这些建筑的顺利建设,需要与城市道路建设进行有效的结合。城市的发展过程中,还会有一些工厂等建筑的建设,来推动城市的发展,所以,对上述建筑进行工程地质勘察时,勘察的重点主要有三个方面:第一勘探点的布置及岩土测试项目应充分理解设计意图,同时满足规范要求,这是勘察项目能否高质量完成的前提。第二,对所要进行的建筑主体对象进行勘察,即地形地貌特征、土的物理与力学性质、地层纵横向分布情况、地下水的化学成分、地下水的埋藏深度以及地下水的动态特征等。第三,根据地层特征、地质参数及拟建(构)筑物基础特点,进行有针对性的工程地质分析和评价,并提出合理的工程措施倡议。
三、工程地质勘察存在的理由
(一)工程地质勘察的质量理由
根据工程地质勘察工作出现的理由有很多的共性,主要是工程概念模糊,勘察的目的不够明确,使用的勘察策略不恰当;对于现场的实际情况,使用的分析策略存在诸多的不足,公式使用错误;在提交的地质报告中,很多叙述不够清晰,得到的结论所采用的依据不够合理,甚至是存在一些错误;有极少数的地质报告敷衍了事,实际的勘察工作并没有完成,匆忙下结论,这是对自身工作不严肃的表现。出现了这些理由,阶段性工程审查自然得不到认可,工程建设的工期可能会受到延误;假使审查合格,那么工程建设过程中以及未来建筑物的使用过程中也是后患无穷。
(二)现场钻探中常见理由
目前,我国工程地质勘察业也进行了一系列的改革,具体体现在技术与劳务渐渐的分离,而勘察单位配备的勘探设备也逐渐减少,并且原本的钻机在经济责任制名义下都转变成个体钻机。在签订完勘察合同后就联系社会上的个体钻机,即便有的单位本身就拥有一些钻机,但是因为工期太短,就必须联系个体钻机参与抢工期。这使得社会上的个体钻机增加,通常只是到工地后临时签个安全责任状和技术交底,却没有系统的进行管理。个体钻机的钻探劳务费比较低,但是钻机工人工资却逐年提高,且钻探设备、耗材等的费用也在不断增长,使得钻探成本加大。个体钻机业者按规范要求进行钻探就无法挣钱,因此就会出现违规工作。现场常见的违规行为有不取岩芯或少取芯、开水扫孔钻进、超管钻进、不做标贯或不按规范要求进行标贯;取土样不规范或采用人工包芯样;甚至编造钻孔资料等。
(三)勘察报告编写中常见理由
对于进行勘察工作时,因为缺乏经验丰富的技术人员,勘察单位经常启用刚毕业不久的工程经验不足的年轻人管理现场或编写报告,进而其不能准确把握岩土体的物理力学特性,同时还存不能合理的对拟建物的特征,并结合岩土特征提出最佳的地基基础方案,尤其是边坡治理方案、基坑支护方案、地基处理方案等。
【论文关键词】工程地质勘察 水利工程 坝址选取
【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。
1 引言
随着国民经济的快速发展促进了城市化进程的加快,出现各种各样的工程项目的实施,从而造成了城市地质环境的变化。以往研究分析城市地质环境的变化通常体现在过量开采地下水而引起的地面沉降。但是最近几年城市建设出现了更多的拔地而起的高层建筑,这些建筑通常伴有地下室,这些地下室的开发就需要开挖基坑,这样的话就会导致周围的地质环境、生态系统受到严重的破坏。地质环境的破坏程度受不同建筑开挖的程度的影响,下文就是以南京地区为例来分析深基坑开挖中的环境工程地质问题。
2 地质环境问题的表现
因为开挖深基坑而对地质环境造成的影响通常表现在:建筑物出现裂缝、周边道路出现断裂,地面的下沉和塌陷,基坑出现积水,基坑四周土的滑落等。
2.1基坑墙体的滑落
基坑的开挖需要采取相对的保护措施,在基坑的四周需要进行一些支架的保护,若是不采取这些保护措施,那么就会造成四周墙体土质的坍塌和滑落,就算采取支护措施,若是措施不当,那么四周的墙体也会产生滑移,压力在护架上导致变形等等[1]。南京地区的基坑的开挖通常是采用垂直开挖的形式,比若说南京交通银行,开挖了6.7m深的基坑,钻孔桩都是一些挡木桩,后面的止水帷幕桩只有的0.3m的直径。这样两个桩的质量得不到保证,就不能形成止水帷幕,那么在开挖的过程中就会有大量的泥沙的产生,护桩就不能产生保护的作用,导致地面出现裂缝,土质滑落,四周的墙体出现了严重的裂缝,由此不得不停止施工。
2.2积水造成地面塌陷
开挖较深的基坑的时候需要考虑到地区原本的地下水的平衡状态,像南京地区就存在比较浅的地下水位,这样开挖的过程中忽视的这点使得基坑内出现了大量的积水,特别是当挖到砂层的时候,水流就更容易从砂层中渗出,,若是不及时采取措施制止,那么将会给施工造成严重的影响[2]。
2.3降水造成地面沉降
在施工过程中因为触及到含水砂层,常常会伴随着涌水、涌砂的情况,这些都是因为基坑的底部都是一些厚度浅薄的土层,由此地下水在压力的作用下就很容易冲破这层土。为了对这样的情况进行防范,进而有很多措施被采用,在南京地区大多采用隔水或者降水措施,并且在所有解决涌水、涌砂问题的措施中最有效并且最为经济的方法就是井点降水,所以这种措施被广为采用,特别是南京地区。另外也出现地下水过度的抽取而造成地面下沉的现象,从而低于安全的底线。很典型的案例就是南京东正大厦基坑工地西侧在97年11月28日下午发生地面塌陷事故,经过调查分析发现正是因为通过井点降水过度的抽取地下水导致地面下沉的原因。
2.4基坑不同程度地发生变形
通过降水措施抽取地下水,使得地下水位变低,增强了有效应力,进而导致基坑发生不同程度的变形。通过对这些变形的情况进行分析发现因为基坑距离的不断变化导致了基坑不同程度的变形,但是当建筑物和路面不能够承受这种变形带来的压力时,那么就产生可建筑路或者路面的裂缝或下沉现象。在南京比较典型的案例就是国贸中心基坑,在最初的设计要求是使用双排深层搅拌桩止水,但是因为施工场地的限制,就减少了一个深层搅拌桩,导致基坑和周边的道路表层出现了裂缝情况。
3 防御措施
对于工程地质的问题的产生还有很多因为一些意想不到的因素的影响,也有可能是因为工程设计阶段出现的漏洞,因此为了能够有效地防止这些因为基坑造成的事故甚至人员的伤亡,做佳措施就是采取预防为主的对策。所以这就需要相关的人员高度重视有关施工的情况,制定完善的预防政策,从而在最大程度上降低甚至排除因为基坑带来的危害。考虑到南京地区周围的情况,在进行基坑支护措施的时候一定保证能够正常使用周围的一些民用设施。最初的那旌德基坑开挖通常都是低于8.0m的,所以当时的支护措施主要是为了能够对基坑四周的墙土进行支撑,但是随着越来越深的基坑深度的开挖,造成的地质危害也越来越复杂,下文对此进行一些事故的阐述:
3.1堵住漏水点
工程的施工质量不过关很容易影响施工过程中的一些墙体的渗漏,这是工程项目普遍存在的现象。但是这些现象在不同程度上是可以采取相应的措施的,比如说渗漏出的水中含有泥沙,那么就可以采用凝材料堵住漏水的地方即可[3]。
3.2 减压井处理措施
开挖基坑时常常会出现过度开挖,忽视了地下水的平衡,并且基坑底部土层厚度比较浅薄时,土层就会慢慢形成一个凸起,在这个凸起没有受到冲破之前,基坑的四周就会出现冒水、冒砂的情况,然后水力就很有可能会冲破土层,从而造成地面沉降,对这这种情况的处理就需要采取减压井处理措施[4]。
3.3 基坑周围架设支架保护
在对基坑周围架设支架保护时,避免支架措施采取不当,需要注意墙体是否出现冒水或者冒砂的现象,确保墙体的刚度够强,支架扎入土层的时候要够深,这样才能够防止引起墙体土质的滑落,从而造成支护结构整体坍塌;在地面现成裂缝,产生大量沉降甚至塌陷,从而导致严重破坏周围的环境。所以出现以上情况可以采用以下的办法:
(1)对造成路面出现的所有的裂缝进行封堵,避免雨水或其它地面水流入缝隙。
(2)对基坑四周的地面荷载力进行减轻,使得支护结构上的一些朝向上的荷载得到降低[5]。
(3)出现不可收拾的现象的时候立即向基坑内填土,一直到基坑四周的土层刚度够强的时候在重新开始开挖。
(4)采取措施加固基坑中可能滑移的墙面,并对这些现象的严重程度进行评估。
对以上各种情况的处理还有一种不得已的措施,就是注浆。采取这个措施的时候需要注意注浆的压力,不然则会严重破坏基土的原状结构。
4 结束语
从最近几年有关南京地区的基坑开挖的情况来看,对于出现的危害情况采取的措施比较多,并且都取得了相应的效果,但是还是会出现一些不大不小的事故,造成了严重的经济损失,不过至今还没有产生整体塌坑的毁灭性事故。因此对于基坑开挖出现的危害有必要进行规范这些开挖的程序,从而从根本上避免一些环境工程地质的危害。另外需要在基坑开挖之前进行地质勘测,对于可能造成的环境危害进行评估。同时引进信息技术到基坑的开挖过程中,随时监督开挖的过程,及时发现存在的问题,进而采取措施解决。
随着我国经济快速发展,能源的开采、人口的增多、城市改造建设、能源的开发等人类活动对自然环境造成严重的破坏,从而引发洪水、山体滑坡、干旱等自然灾害,造成生命、财产损失。而城市的建设是否科学、环保,渐渐受到大家关注,城市的建设者也更加重视环境工程。本文就环境工程地质在城市规划中的作用进行简要分析。
城市环境地质学是环境地质学的一个分支学科,是应用地质学原理、方法和地质资料对城市地区、城市密集区、城市群地区进行规划、管理和治理的一门学科。其主要内容为城市建筑环境,地基的稳定性调查与区域稳定性评价,供水条件的调查,地质灾害的预防和处理,建筑材料矿产的圈定,废物排放、水土污染等问题及其处置,以及与城市地质环境有关的其他问题的研究。
一.城市环境地质问题
(1)水资源问题
随着经济发展与人口的增多,城市供水量也再不断的加大,城市的水资源也对城市发展有所影响。由于水资源的逐渐匮乏,从而引发了诸多环境问题,既而才受到世界的关注。由于地下水的过度开采,许多城市都出现了地面塌陷、路面沉降、饮用水源枯竭、海水倒灌等现象。供水资源与供水条件的保护,主要在于地下水的水源选择、分析、评价;地下水的合理开发、保护、管理;地下水科学的调节利用。因此,利用工程地质学对城市的水资源进行综合分析、研究、评价,制定合理、科学的城市规划方案,既可以节约资金,也会对水资源保护,起到关键的作用。
(2)城市垃圾
城市垃圾主要分为生活垃圾、工业废料。伴随着经济的发展,城市的扩大,人口的增加,从而生活垃圾与工业垃圾迅速激增,成为了城市的一个直接的或潜在的危害。垃圾所产生的危害会对地表产生污染,改变土地性质等,从而引发植物的枯萎,水源遭到破坏,大气受到影响,酸雨的形成,既而形成连锁反映,对人类的生活、财产造成严重危害。
(3)地基问题
地基的勘察不要有:岩土体结构、物理化学性质、微地貌、水文地质条件等方面。我国软土分布在国内沿海城市,特殊土的分部具有区域性特质。软土有空隙比大、强度低、松软、压缩性高等特点,由此对于施工与软土层上的工程项目经常会出现一些质量问题,例如地面裂缝、墙体开裂、建筑物不均匀沉降、桩基位移、基坑边坡塌落等。而地下水发生变化时,易改变土壤的物理力学性质。既而查明地基土质的物理力学性质、结构特征、水文地质等条件至关紧要,由此才能保证建筑的使用安全、地基的稳定性。
(4)旧城区人为因素
在旧城区内,热力场、重力场、地电场、声场、辐射场、地震效应场、地磁场等自然物理场,将受人类的经济活动、资源消耗等人为因素影响而发生改变,从而影响到水资源、大气圈、氧气含量等自然环境问题,危害旧城区内所有生物的健康。
二.工程地质的流程、方法
(一)工程地质调查绘图:环境地质图与工程地质图,都能很好的反映出工程环境与地质环境间的关系,从而模拟真实情况。
1.依据制图内容,例如工程地质分区图、地质图等。从地质灾害角度考虑,研究、分析与场地相关的地质自然灾害,对其进行评价、研究地质环境所引发的不利影响,从而分析、制定预测防治措施。制图前,需要研究、调查、分析城区范围内的环境工程地质。
2.根据目的,如台山核电站等为某个特定工程提供资料。
(二)工程地质评价
1.隐蔽工程评价。
2.场地稳定行与适应性评价。
3.边坡稳定性评价。
4.工程地质地震评价。
5.河流环境工程评价。
6.区域地壳稳定性评价。
(三)应用摇感技术
摇感技术在环境工程地质研究与评价时,有着重要的作用。它具有成图成本低、技术块、质量好等优势,可对区域地质、场地地形、动力地质现象动态、地质构造、河流水质、土地利用等方面情况进行环境检测与环境质量评价,编制各种资料信息图件,而随着计算机技术的提升,将摇感技术与计算机相结合,使其更电子信息化管理、操作,既而提高速度与灵活度,提高效率,更方便的掌握各方面信息。
三.环境工程地质的作用
环境工程地质,是一切工程项目施工前的必要条件,是通过工程地质的环境评价、研究、分析,预测不良环境地质作用对城市建筑安全、人类的生命健康的影响及后果,并制定、落实科学合理的应对方案与防治措施,依照环境工程地质学对场地开展全面的、综合的评价,为获得更合理、科学的施工方案、规划设计,提供资料。或以上述措施为前提,预测、研究人类活动对环境地质的影响,突显人类对自然环境所造成的破坏与影响,以及经过这些影响与破坏后,反过来对人类生命安全、生活环境、建筑安全等方面产生的危害与影响。例如,山林过度的砍伐,造成山体地质不牢固而引发山体滑坡、泥石流;地下煤矿资源过度开发,导致地面塌陷、地下水污染等,实行环境工程地质的主要意图,就是为了防治人类活动对环境质量的过度影响、破坏,同事防治自然环境对人类财产安全的威胁,为合理、科学的利用保护地质环境,提供最有力的依据。当发生地震、洪水、山体塌方等自然灾害时,依据环境工程地质相关勘探、分析、评价后,所做的对应方案,可迅速、及时、有序的开展救援等应急措施。
结束语
城市的生态环境,建筑的质量安全,人类的生命健康都与环境工程息息相关,环境工程地质是一切项目施工的前提,科学的落实环境工程,合理的城市规划,它为生态化城市提供了良好的保障,延长了旧城区的“寿命”,增添了新城区的“生机”。在未来的城市建设与规划中,我们要根据环境工程地质情况而开展建设,科学的控制城市建设规模与速度,协调、维持好自然环境与城市建设间的关系。
随着人类活动的日益频繁，在促进经济快速发展的同时，对于地质构造的破坏也在日益加剧，地球对于人类活动破坏的有力反击就是地质灾害的频繁发生。近年来，我国各种形式的地质灾害接踵而来，据统计资料显示，我国每年因地质灾害而造成的损失约为三百亿元人民币，这样一个庞大的数字不能不引起我们的重视，在全国各地，尤其是经济比重较大的城市进行地质灾害防治工作已经是刻不容缓的大事。虽然我国早在2004年3月1日就已经开始实施《地质灾害防治条例》，完成对地质灾害防治制度的立法工作，使得地质灾害防治工作有了法规依据，但是，经过九年的实践，科技得到飞速发展，地质灾害防治手段不断更新，显然旧的法规已经不适应社会发展的需要，不能给现阶段地质工程中地质灾害防治工作的全面有效开展提供平台，因此，对于地质工程中地质灾害防治制度的立法是现阶段社会发展的需要，是有效减少经济损失和生命威胁的需要，是地质工程得以顺利开展的需要，能够为地质工程中地质灾害防治工作提供政策引导和法律依据，是当前有效开展地质灾害防治工作的重要保障。为了进一步加强地质灾害防治工作，2011年6月1日，国务院第157次常务会议审议通过了《国务院关于加强地质灾害防治工作的决定》，并于6月13日正式印。《决定》的印发，是我国地质灾害防治事业发展的重要里程碑，对进一步理顺和完善地质灾害防治工作体制和机制，加强和改进新时期地质灾害防治工作具有重要指导意义。由此可见，国家已经高度重视地质灾害防治制度的立法。
1 地质工程中地质灾害的类型
中国的地质灾害共可分类十类，分别为地震灾害、火山灾害、滑坡崩塌泥石流、地面变形，海洋(岸)动力、水质与环境污染、开挖工程、沙漠化，地方病、洪水与风沙。在这十类地质灾害中，完全没有人类活动参与的地质灾害严格来说也只有火山灾害这一类，其它分类中的地质灾害都或多或少与人类的活动有关系，也就是说由于工程导致的诱发性地震、违规开山取石诱发的泥石流、山体滑坡等、非法开采地下资源或是开采缺乏科学性而导致的地面变形，开裂、沉降等、过度碳排放导致的全球温度上升，使得海水平不断提升等、人类活动形成的污染物排放超标、开采工程如煤、石油、天然气、金矿等开挖工程性地质灾害、沙漠化、地方病以及洪水和风沙，这些都是地质工程中地质灾害的类型。因此，严格的说，地质工程中地质灾害防治工作重点主要是针对人类活动对地质构造造成的破坏进行弥补，以减少地质灾害的发生，减少经济损失和人员伤亡，促进经济和整个社会可持续化发展。
地质工程就是研究人类的工程活动与地质环境的相互作用，以便认识评价，改造和保护地质环境。在现代化的科学技术的支撑下，更为有效的地质灾害防治手段需要新的制度立法来支持，并对人类工程活动进行监督和限制，避免对地质环境造成过度破坏。所有与人类活动有关的地质灾害都被包括其中，都需要建立完善的制度和法制化予以监督，才能更好的促进经济与地质环境的和谐统一。
2 地质工程中地质灾害防治制度立法的重要意义
对地质工程中地质灾害防治制度进行立法不但可以提高地质灾害防治力度，还可以完善和改进原来弛质灾害防治立法体系的漏洞和不足，落实更为科学合理的防治制度规范，并为政府的权力运行和公民的权利保护提供有效的法律保障，因此，地质工程中地质灾害防治制度的立法具有重要的现实意义。
2.1地质工程中地质灾害防治制度立法是现阶段地质灾害频繁发生的客观要求在地质灾害立法过程中，日本的立法值得我国借鉴。日本每一次地质灾害发生后，都会出台相应的防治法文。近年来，紧跟南方极冷天气灾害，四川汶川发生7，8级地震，而后甘肃周曲县又发生特大泥石流，以及部分石油、采煤矿区等发生重大地质灾害事故等，这些地质灾害给我国的经济造成非常大的损失，同进也夺去了众多同胞的生命。但值得庆幸的是，国家正不断地加大地质灾害防治力度，大量资金被用于防灾治灾，而且，国家非常重视通过立法徐径，以法律规范的形式。将地质灾害防治工作系统化，制度化、规范化，赋予其强制性和权威性，通过“依法防灾”、“依法救助”、“依法治理”来进行综合性的地质灾害防治工作。这种以法防灾治灾举措的目的，就是要以制度法制化来减少地质灾害给人民的生产生活造成的负面影响，因此，仅靠一部《地质灾害防治条例》进行规范和约束，很难达到理想要求，必须进行新的立法，才能完善地质工程中地质灾害防治制度。
2.2地质工程中地质灾害防治制度的立法是多部门联合防治的纽带
地质工程中地质灾害防治需要多个部门承担不同的权限和职能，这些不同的机构负责不同的地质灾害防治管理事项，而对于同一地质灾害在防治过程中，可能涉及到所有机构的所有人员或部分人员，因此，必须要有一个带有强制性的纽带将这些机构联系起来，才能实现统一管理、统一防治的目的。地质工程中地质灾害防治制度的立法，可以将灾害防治制度法制化，强制要求所有机构或部门必须共同对同一地质灾害进行防治，才能最大限度地减少损失。这种地质灾害防治制度的法制化，能够将国土资源局、地震局、水利局、安全生产监察部门监管的矿山灾害等机构有机的统一管理，而又不影响各自的独立职能，从目前我国的国情来看，从立法角度来联合备部门对地质灾害的防治工作是非常必要的。
2.3地质工程中地质灾害防治制度立法是地质灾害防治法律体系的重要内容
地质灾害防治制度立法面对的是所有类型的地质灾害，包括地质工程中的地质灾害防治制度立法，而且地质工程中地质灾害防治工作涉及到地质灾害类型的绝大多数，因此，地质工程中地质灾害防治制度立法是地质灾害防治法律体系中的重要内容。虽然我国已经拥有相关的法规政策，但由于现代地质灾害的复杂性和防治手段的不断更新，原有的法规难以满足时展的要求。因此，对地质工程中地质灾害防治制度进行法制化建设是充实和完善原法规的必经之路。
2.4地质工程中地质灾害防治制度立法是我国法制建设的，必然要求
法制建设要延伸到社会每个领域，才能充分保障公民的权利和政府的权利运行，才能消除法律盲点，实现完善的法制化社会。而地质工程中地质灾害防治制度必需响应现阶段国家减排低碳经济的号召，从法律上完善地质灾害防治制度，因此是尽快完善我国法制化建设的必然要求。为了减少人类活动对于地质环境的负面影响，必须从法律高度进行监督和约束，使人们能够依法减灾、依法防灾、依法救灾，最终完善相关的法律体系。
3 地质工程中地质灾害防治制度的法规现状
我国地质灾害防治法规建设经历了十多年的历程，从1999年的《地质灾害防治管理办法》到2004年的《地质灾害防治条例》，再到2011年的力务字印发的《关于加强地质灾害防治工作的决定》，可以说从法制角度逐步实现了地质灾害防治制度的法制化建设，使得地质灾害防治工作有法可依。
但是，1999年地质灾害防治制度立法讲求的是“群测、群防、群治郴’政策，这种群的特征法规明显已经无法满足现阶段地质灾害的防治需要。尤其是目前的地质工程中的地质灾害防治工作。要求准确、安全、可靠、科学，独立，这些特性要求现代化的立法来支撑，才能达到最佳的防治目标。而2004年的地质灾害防治法规又过于笼统，不能起到很好的约束性，而且可行性也无法可靠保证，因此，必然针对目前地质工程中地质灾害防治制度进行立法，才能更实际、更有效，更有可行性。2011年国务院印发的《决定》，是地质灾害防治制度立法的里程碑，它从顶层设计的高度对地质灾害防治制度进行法制化要求，提出坚持属地管理，分级负责、预防为主、防治结合中、群专结合等五项原则，实现了地质灾害在理念，体制、机制，手段措施等方面的创新。
可见，地质工程中地质灾害防治制度的立法是对地质灾害防治法制建设的完善和补充，响应了2011年《决定》的原则，能够更好排除《决定》治理盲点，为地质工程所有地质灾害的综合防治提供有力的法律依据和强制措施，有效将地质灾害的不同机构进行联系作业，最大限度的调动政府职能在地质灾害防治中的作用发挥，为灾后迅速有效的重建打下法律基础。
虽然我国已经初步形成了地质灾害防治的法律体系，但由于我国地质灾害类型多，分布广，灾害严重，而防灾救灾能力相对较弱，使得地质工程中地质灾害防治制度仍呈现出以下几方面的矛盾：(1)地质灾害防治立法层级太低，体系不完整，缺乏规范地质灾害防治管理的基本法，(2)现行法律对地质灾害管理部门的职能定位不明确；(3)地质灾害应急预案缺乏其应有的效用；(4)地质灾害防治资金来源规定不足；(5)众多问题得到不法律的规定和调整。这些问题不能从法律角度得以解决，地质工程中地质灾害防治工作就难以有效开展，就不能从根本上化解矛盾，不能在地质灾害来临时采取有效的防灾减灾措施。因此，地质工程中地质灾害防治制度的立法必须尽快完成。
4 完善地质工程中地质灾害防治制度的对策
我国目前的地质工程中地质灾害防治制度没有核心的基本法作支撑，不能很好的解决地质灾害问题，若想改变现在地质灾害防治制度过于盲目，无核心法可依的现状，打破地质灾害防治制度过于松散和区域性的局面，必须尽快完成地质灾害防治制度的立法，形成地质灾害防治的高层级法律，并以此为核心来开展地质灾害防治工作，这样才能有效汇集防灾力量、防灾资金，采取有效的防灾预案，依法进行防灾工作。
4.1加快地质灾害防治制度立法进程
只有最高层级的立法出台，才能将所有地方的地质灾害防治法规进行统一和调整，才能为各类型的地质灾害提供防治的基本法，实现依法防灾治灾减灾，并将以前无法解决的矛盾通过立法得以解决，使得单一地质灾害的法规以最高层级的基本法为核心，为依据来完善自身法制建设。为了达到这一目的，改变目前我国地质灾害防治制度的法制独立化和混乱化的局面，必须加快地质灾害防治制度立法进程，为地质工程中地质灾害防治制度提供核心法，实现法制化的防灾救灾制度，才能有效缓解地质灾害的破坏程度。
4.2地质灾害防治制度的立法化解所有矛盾
目前地质灾害防治制度存在的众多不足和矛盾，究其根本原因就在于没有基本法做防灾治灾依据，各地方出台的法规不具有统一性，过于独立，而且不能对地质灾害的防治上升为国家行为，而地质灾害防治制度的立法，则将所有地质灾害防治进行了统一和调整，将地质灾害防治上升为国家统一管理防治行为，这一立法能够将目前存在的所有矛盾一一化解，真正实现人力、资金、方案、手段、措施、指挥等一体化、科学化、法制化，并对各地质灾害防治机构的职能进行定位和调整，以强制化手段实现对各机构的管理与指挥。对抗灾治灾提供了充足了资金支持。
4.3在地质灾害防治制度的立法中加强对管理机构的联合规定
地质灾害防治工作并不是一个机构能够完成的，需要人力、财力、评估、预案等多方面的机构协调进行，才能将地质灾害危害降到最低。由于这种联合防灾体系没有法律做桥梁，很难通力合作，出现目前我国地质灾害防治工作有时出现要人无人、要资金无资金、要预案无预案的尴尬境地。因此，只有通过立法的途径，通过法律的约束和定位，才能将所有地质灾害防治机构进行重新定位和调整，才能将它们联合起来，齐心和心来防治地质灾害。
4.4地质灾害防治制度的立法中要加强“五到位”建设
立法的目的就是对地质灾害防治制度进行细化规定，从细节解决地质灾害防治工作存在的问题，因此，在地质灾害防治制度的立法中，要加强“五到位”建设，即地质灾害危险性评估工作到位、地质灾害防灾预案到位、地质灾害隐患点巡查到位、地质灾害防治宣传材料发送到位和地质灾害灾情险情人员到位。对于这“五到位”，需要所有机构如国土资源局，水利局，气象局、地下开采监察等都工作到位，才能将地质灾害防治制度的优越性充分发挥。加快这些工作的法制化进程，能够从根本上
5 完善地质工程中地质灾害防治制度的立法构想
鉴于地质灾害爆发日益频繁的现状以及我国当前地质灾害防治制度存在诸多的问题，对于地质灾害防治工作进行完善立法已显得尤为必要与迫切。
5.1制定《地质灾害防治基本法》，完善单一灾种立法
地质灾害防治基本法理应由全国人大或者全国人大常委会制定，以提高其立法层级和立法效力，充分体现其权威性。同时，对于某些地质灾害内容如地震、泥石流、洪涝等应以地质灾害防治子法的形式在专门的立法文件中规定，对于已颁布实施的法律法规，在保持原有立法的基础上，只需做出些微相应的调整和合理的布局，就可以逐步建立起我国地质灾害防治的立法体系，既在一定程度上节约了立法成本，又充分提高了地质灾害防治立法工作的成效。这种统一立法模式和分散立法模式相结合、中央立法和地方立法双管齐下的立法形式是我国现今地质灾害防治立法的较佳选择。
5.2保障人权原则，公开公正原则，权利义务一致原则，权力监督原则
地质灾害防治法的基本原则可以归纳为保障人权、公开公正、权利义务一致、权力监督的原则，这几个基本原则体现了地质灾害防治立法的目的和要求，同时也是构建地质灾害防治法基本制度的重要基础之一。保障人权原则不仅要求保障公民的生命权和财产权等基本权利在地质灾害中免受侵害和挽救损失，在赋予国家紧急状态权的同时。我们也要考虑如何防止权力被滥用的可能性，防止政府权责范畴的不作为，不履行给付义务或履行瑕疵，而给受灾民众的人权带来更大的损害。公正公开原则要求规范保护公民基本权利实现的行政程序；权利义务一致原则要求通过立法对政府权力进行合理的分配，警惕权力过分集中形成一家独大的场面，又要防止多头管理，权力太过分散而导致相互推诿扯皮，影响各部门职能的最大发挥，进而影响防灾救灾的工作进程。权力监督的原则要求规范政府的公权力。切实依法行政，以权利、监督、责任等制约政府公权
5.3完善地质灾害应急法律机制
地质灾害应急法律制度包括应急机构的设置、应急预案的制定、应急响应的启动、应急的救援等机制。因此，就目前地质灾害防治工作来看，需要对地质灾害应急机构的设置做出明确规定，要完善地质灾害预警系统，要完善地质灾害应急预案制度。
5.4建立地质灾害救济法律机制
法谚云：“无救济则无权利。”权利自始都是与救济紧密联系的，公民权利即使在法律中规定得再完备，列举得再全面，如若没有相应的救济措施、救济程序的规定，这些法律字面上存在的权利将变得毫无意义。因此，在立法中，需要完善地质灾害行政救济与补偿制度，需要完善地质灾害防治法中法律责任的规定，需要建立地质灾害保险法律制度，这一系列的法律制度的出台才能真正完善地质灾害防治制度的立法工作。
6 结语
随着地质灾害发生频率的不断增加，地质灾害防治制度的立法上升为地质灾害防治工作的重要依据和保障，是地质工程中地质灾害防治工作的政策引导和法律依据。我国是一个地质灾害发生类型多，分布广的国家，地质灾害灾情越来越严重，靠以往的地质灾害防治法规已经无法满足现阶段地质灾害防治工作要求，因此，必须针对目前地质灾害防治制度法规存在的问题，从立法角度来提高地质灾害法制层级，形成地质灾害防治制度的基本珐和核心法，为当前我国地质工程中地质灾害防治制度提供一个法律平台，对地质灾害防治机构进行职能的重新定位和调整。将所有机构联合起来，加强细分防治措施的法制建设，进一步健全和完善地质灾害防治法律机制，才能为地质工程中地质灾害防治工作提供有效可靠的法律依据。
摘要：风电厂场址的工程地质勘测不但要对地质情况进行考察，而且应考察风能资源的情况以及风能、水力对于工程建设和风电厂运行的影响。对于工程地质条件不同的复杂场地需要采用不同的勘探方法。勘测报告应当严格按照相关规定执行，应做到信息清晰、结果正确、建议合理。
关键词：风电厂；地质勘查；工程地质
当今社会经济的快速发展和不可再生能源的过度开采利用迫使人类不得不寻求更为清洁和可持续利用的能源形式。风能作为太阳能的一种转化形式，具有可再生、零排放等诸多优点，是21世纪最有应用前景的能源。而将风能转化为电能，即风力发电，是风能利用的最主要方式。我国的风能资源极为丰富，陆地离地面50m高度的风能资源可开发面积约540000km2，技术可开发量约为2680gw；离海岸20km的海域范围可开发面积约为37000km2，技术可开发量约为180gw，具有极大的商业化资源条件。[1，2]
随着风力发电项目的大力推广，关于风力发电方面的诸多问题也突现出来，如风电场建设、风电并网、风电的电能质量等。现结合笔者自身工作实际，探讨风电厂规划建设中的工程地质勘探问题。
一、风电厂场址地质勘探的主要任务
风电厂场址的工程地质勘探工作的主要任务是在风电厂场址规划选点的基础上，为已选定的场址以及风电机组、电厂建筑等建筑物的方案布置提供有关的地形和工程地质资料。主要包括五方面工作，即：对场区的风能资源进行评估；绘制选址所需的区域地形图；评价场区的区域构造稳定性；查明场区的工程地质条件并对地质问题及其可能产生的影响进行评估；根据需要对可采用的天然建筑材料、施工和生活资料情况进行调查。
地质工作的重点是场区的区域结构稳定性评价和地质问题可能产生影响的评估及建议，其中对于场区的地质条件主要有：地形地貌特征、形状、类型和特征；地层的成因类型、地质年代、岩性岩层、风化程度；土的性质、物质组成及含量、层次结构和分布状况；断层破碎带的产状、规模、性质以及延伸、拓展和胶结情况；不良地质作用的情况及可能的影响；地下水的类型和埋藏情况以及是否可能对地基造成不良影响。
二、风电厂场址的地质条件分类及勘测
依据风电厂场址地质条件的复杂程度，可将场地划分为三类，即简单场地、中等复杂场地和复杂场地。简单场地是指地层结构单一、无特殊岩土层、地质结构简单、地层稳定、地下水埋藏深且对地基无不良影响、地震动峰值加速度不高于0.05g的场地。中等复杂场地是指地层层次较多、有特殊岩土层、岩土性质变化较大、岩体风化较强、可能发生地震液化的场地；或地质结构比较复杂、局部有不良地质作用存在的场地；或者地下水埋藏较深，对地基可能产生不良影响的场地；地震动峰值加速度为0.1g～0.3g的场地。复杂场地的判定标准为：地层层次较多，岩性不均且岩相变化大，地基以强风化岩体或不均匀的特殊性土层为主；地质结构复杂，断层和节理裂隙发育，不良地质作用发育；地下水埋藏浅且对地质基础的稳定性产生不良影响；地震动峰值加速度≥0.4g，满足上述条件之一即为复杂场地。
对于不同复杂程度的场地采取的物探深度不同。此外，对于复杂程度高的场地采用的勘探点间距也应缩小，以能控制场区的地层分层、性状、断层破碎带的分布和不良地质作用的范围为标准。因此各种地貌特征的部分、各种地层、主要的地质结构、各个不良地质作用点均应布置勘探点，且应依据勘探结果考虑是否加深或增加勘探点。
摘要某建筑场地位于南宁市，块近长方形，边线为东西向和南北向，其中东西向长约392m。本文以建筑场地为研究对象，分析了其工程地质条件，并研究了其基础方案。
0 引言
该建筑场地位于南宁市，块近长方形，边线为东西向和南北向，其中东西向长约392m，南北向长约352m，拟分期开发，占地面积约为48400m2。场地整平标高??.00为高程95.00m。拟建的建筑物主要有数栋4f~6f的商业楼（楼高36.9m）以及一栋28f的办公楼（楼高130m），建筑物结构为钢筋混凝土框架剪力墙结构。基础型式拟定为桩基础。均设地下室，其中商业楼设计3层地下室，深度为14.5m，办公楼设4层地下室，深度为20.9m。预测基坑开挖深度分别为15m和21.4m。
1 区域地质构造与地震
场地在大地构造上处于右江再生地槽之西大明山隆起南部的南宁断陷盆地内。南宁盆地属不对称向斜构造盆地，向斜轴走向北东东向。南宁盆地的边缘断裂较发育，按走向分有北东向、北西向和近东西向三组，其中以北东向的韦村——西乡塘断裂最为重要，其规模长约70km。该断裂位于盆地北及西北一线的边缘，走向与向斜轴向基本一致。次要的北西向断裂分布在盆地的西南角，为右江断裂带进入盆地的分支断裂，以老桥断层为代表。近东西向的断裂以几条规模不大的断层分布于盆地东部。由北向南依次是三塘——奇绿断层、王村断层、屯里断层。至今未发现贯穿盆地内部即南宁市区的大断裂。
2 场地工程地质条件
场地及其附近原始地貌形态属侵蚀、剥蚀丘陵区中的垄状高丘亚区，相当于邕江四级堆积-侵蚀阶地，原地形整体东（东南和东北）高西（西北和西南）低，场地原始地面标高为90.00m~134.00m。根据现场钻探揭露，建筑场地地层由上而下分布有：第四系人工填土（qml）；第四系有机质粘土（qh）和第四系粘土（qel）；下部为第三系南湖组（e3n）和那读组（e2n）的泥岩、砂质泥岩和砂岩等地层组成。场地地下水主要为孔隙潜水和裂隙承压水，上层潜水主要赋存于填土①层、混砾填土①1层、有机质粘土②层中，受大气降水和生活污水下渗补给，透水性较好，雨季补给来源充足，水量稍丰，初见水位埋深在0.4m~2.5m之间，高程约92.5~94.6m。稳定水位为93.0m~95.0m。
基岩孔隙裂隙承压水主要赋存于强风化粉砂岩和粉砂质泥岩中，受大气降雨下渗和相邻含水层的侧向补给，水量较小。因断层错动影响，各层间含水层有一定的水力联系，据临近基坑开挖揭露该层地下水位埋深约为8.0m。该场地地下水向北西方向排泄。
3 岩土工程分析与评价
3.1 稳定性及适宜性评价
根据地质调查和收集分析相关资料，可确定该场地没有发现诸如岩溶、滑坡、采空区和地面沉降等不良地质作用，也未发现这些不良地质作用存在的条件。
穿过场地断层属于非全新活动性断层，场地相对平坦。总体上可归为：可进行建设的一般场地。钻孔揭露出，岩层及以下地层出现错断。根据初步设计，地下室底板位于高程约75.0m～81.0m的范围，这时场地西侧底板下部在断层位置均座落于泥岩⑤上，部分的地下室地板座落于①1上，而桩端底部，在断层北侧则座落于地层⑦1上，显然，底板和桩底位于2种不同的地层上。
3.2 地基岩土特性评价
拟定地下室埋深14.5m，办公1地下室埋深20.9m，假设??.00高程为95.00m，则底板分别坐落于80.5m高程和74.00m高程。由此估算，商业楼基坑需开挖15.0m左右，基坑底面以上出露的岩层主要有填土①、混砾填土①1层、有机质粘土②、上层④、上层⑤1；办公1基坑需开挖21.4m左右，基坑底面以上出露的岩层大部分为全风化泥岩⑤层，小部分为强风化泥岩⑨1层。
根据钻孔及剖面图揭露的岩层倾角，可看出，从东西方向看，岩层总体上由东向西倾斜；从南北方向看，为类似褶皱构造，层底面起伏坡度为0度~15度之间。总体上具有一定的不均匀性。
3.3 地下水评价
地下水对砼有弱腐蚀，对钢筋混凝土结构中的钢筋无腐蚀作用，对钢结构有弱腐蚀，与地下水有接触的建筑构件应采取相应的防护措施。基坑开挖主要受上层滞水的影响，但场地上层滞水水量不大，对基坑开挖影响较小，施工时，可直接在基坑内设置集水槽、井抽排地下水。
4 基础方案评价
4.1 天然地基评价
根据设计商业楼的结构特点、基础埋深、地质条件、经济效益、施工条件等，该建筑物和地下室可能采用的基础型式：筏板基础或桩筏基础，筏板基础持力层为①、⑤、⑥1、⑥2、⑦1、⑨1、⑨2等地层，并且横跨断层带，这些地层的承载力特征值或修正值虽较大，但分布不均，应慎用或采取消除这种不均匀的措施。
4.2 桩基础
根据场地岩土特性及沉降深度要求，主要的桩基础型式宜采用人工挖孔桩和冲孔灌注桩。
人工挖孔桩：根据场地岩土层分布情况，桩端持力层宜选用⑦1、⑦2、⑨1、⑨2、⑩1和⑩2层上，基本上穿越本勘察所揭露的所有土层。钻（冲）孔灌注桩：该桩型穿透能力强，可以穿透各种土层和岩层。场地地下水对钻（冲）孔桩施工影响较小。施工中应注意控制桩底沉渣及桩身质量。在成孔过程中，要及时清孔及灌注，减少桩孔内水对泥岩承载力的影响。
4.3 基坑工程评价
拟定商业楼地下室埋深14.5m，办公1地下室埋深20.9m，相应基坑开挖深度预计分别为15.0m和21.4m。假设??.00高程为95.00m，则基坑底面分别坐落于80.00m高程和73.60m高程。显然基坑开挖有2级深度，第一级为商业楼地下室基坑，深约为15.0m；第二级为办公地下室基坑，深约为21.4m， 2级基坑侧壁底部相距较远，故可单独考虑其稳定性，即基坑支护设计可分别按15.0m深和6.0m深分别进行。基坑侧壁安全等级主要以失稳后的破坏后果为依据。
根据基坑开挖底面高程，结合本勘察揭露的地层分布情况，第一级基坑侧壁（商业地下室范围）出露的地层主要为①1层、有机质粘土②、粘土③、夹层煤④和泥岩⑤层，局部穿过泥岩⑥1层。各区的支护设计采用图中建议相应的岩土分布剖面图及对应的岩土参数建议值。
5 结论及建议
建筑场地属侵蚀、剥蚀丘陵区中的垄状高丘亚区，无滑坡、崩塌等不良地质作用，场地稳定，适宜工程建设。主体建筑基础形式可采用桩筏基础，桩基采用冲孔灌注桩。
摘要：水文地质研究在工程勘察中有着十分重要的地位，本文主要阐述工程地质勘查中水文地质评价内容，岩土水理性质，地下水引起的岩土工程危害等问题。
关键词：工程勘察；水文地质；岩土；危害
1 工程地质勘察中水文地质评价内容
在工程勘察中，对水文地质问题的评价，主要应考虑以下内容：
1.1 应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响，预测可能产生的岩土工程危害，提出防治措施。
1.2 工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要，查明有关水文地质问题，提供选型所需的水文地质资料。
1.3 应从工程角度，按地下水对工程的作用与影响，提出不同条件下应当着重评价的地质问题，如：①对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对砼及砼内钢筋的腐蚀性。②对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地，应着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用。在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉上时，应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。③当基础下部存在承压含水层，应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。④在地下水位以下开挖基坑，应进行渗透和富水试验，并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定的可能性。
2 岩土水理性质
岩土水理性质是指岩士与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩：岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形，而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视，对岩土的水理性质却有所忽视，因而对岩土工程地质的评价是不够全面的。岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质，下面首先介绍一下地下水的赋存形式及对岩土水理性质的影响，然后再对岩土的几个重要的水理性质及研究测试方法进行简单的介绍。
2.1 地下水的赋存形式：地下水按其在岩土中的赋存形式可分为结合水、毛细管水和重力水三种，其中结合水又可分为强结合水和弱结合水两种。
2.2 岩土的主要的水理性质及测试办法：①软化性，是指岩土体浸水后，力学强度降低的特性，一般用软化系数表示，它是判断岩石耐风化、耐水浸能力的指标。在岩石层中存在易软化岩层时，在地下水的作用下往往会形成软弱夹层。各类成因的粘性上层、泥岩、页岩、泥质砂岩等均普遍存在软化特性。②透水性，是指水在重力作用下，岩土容许水透过自身的性能。松散岩上的颗粒愈细、愈不均匀，其透水性便愈弱。坚硬岩石的裂隙或岩溶愈发育，其透水性就愈强。透水性一般可用渗透系数表示，岩上体的渗透系数可通过抽水试验求取。
③崩解性，是指岩浸水湿化后，由于土粒连接被削弱，破坏，使土体崩敞、解体的特性。④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的性能，以给水度表示。给水度是含水层的几个重要水文地质参数，也影响场地疏时间。给水度一般采用实验室方法测定。⑤胀缩性，是指岩土吸水后体积增大，失水后体积减小的特性，岩土的涨缩性是由于颗粒表面结合水膜吸水变厚，失水变薄造成的。
3 地下水引起的岩土工程危害
地下水引起的岩土工程危害，主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。
3．1 地下水升降变化引起的岩土工程危害。地下水位变化可由天然因素或人为因素引起，但不管什么原因，当地下水位的变化达到一定程度
时，都会对岩土工程造成危害，地下水位变化引起危害又可分为三种方式：
3.1.1 水位上升引起的岩土工程危害。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。由于潜水面上升对岩土工程可能造成：①土壤沼泽化、盐渍化，岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。②斜坡、河岸等岩土体岩产生滑移、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。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
3.1.2 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。
3.1.3 地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。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．不仅使岩上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。地下水升降变动带内由于地下水的渗透，会将土层中的铁、铝成分淋失，土层失去胶结物将造成土质变松、含水量孔隙比增大，压缩模量、承载力降低，给岩土工程基础选择、处理带来较大的麻烦。
3．2 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。
4 结束语
综上所述，水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用，随着工程勘察的发展，将受到越来越广泛的重视，切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。
摘 要：本文首先介绍了标准贯入试验的定义及适用范围，随后分析了标准贯入试验的影响因素及注意事项，最后由标准贯入试验实例研究了地质勘察工程中的标贯试验的应用。
关键词：地质勘察；标准贯入试验；应用
1 标准贯入试验的定义及适用范围
1.1 标准贯入试验的定义
标准贯入试验又称为spt，它是一种动力触探，其通过一定的锤击动能将某种规格的对开管式贯入器打入到钻孔孔底的土层中，并由打入过程中的贯入阻抗来对土层的变化以及地质情况进行判断。一般可以用打入土中30cm的锤击数n来衡量贯入阻抗。标准贯入试验需要与钻孔结合进行，目前国内统一使用的钻杆直径为42mm，国外的钻杆直径还有50mm和 60mm两种类型。标准贯入试验具有设备简单、操作方便的优点，而且其适用于砂土、硬粘土及软岩等多种土层。此外，通过对贯入器带上的扰动土样进行分析，就可以直接得到土层的鉴别描述信息。
1.2 适用范围
标准贯入试验目前在地质勘察领域有着十分广泛的应用，其应用范围包括：
（1）用于检查勘察地区的土层剖面和各土层在水平及垂直方向是否均匀、是否存在软弱夹层。（2）用于地基土的变形模量、承载力、物理力学性质指标等建筑物设计所需参数的确定。（3）用于单桩承载力的预估、桩尖持力层的选择以及旋喷桩直径的估算。（4）用于施工监测以及检验地基土的加固效果。（5）用于砂土和轻亚粘土在地震条件下液化可能性的判别。
2 标准贯入试验的影响因素及注意事项
2.1 钻进方式的影响
标准贯入试验的钻进过程中要尽力保持钻孔底部的土层不被扰动，因此不宜用冲击式和水冲法钻进，而应尽可能地使用回转泥浆式钻进方法来最大化地保持孔壁稳定（特别是在砂层钻进时），并减小孔壁的摩擦。此外，钻孔的直径不能过大，一般限定为不大于100mm，若直径过大将会造成50%的锤击数减少。
2.2 土层深度的影响
在spt进行过程中，随着贯入深度的增加，土的有效上覆压力和侧压力都会随之增加，从而造成贯入阻力加大，最终使锤击数增加。因此，需要对锤击数进行深度修正。
2.3 探杆偏斜影响
标准贯入试验的实践表明，探杆与钻孔的孔壁摩擦会随着探杆的偏斜而增加，导致有效锤击能量减小，从而影响锤击数。因此，要保证探头、探杆以及导向杆的垂直度，防止锤击偏移和晃动。
2.4 试验前的准备
在进行标准贯入试验前，应先钻几个钻孔，对所要勘察区域的地层分布情况以及地质情况进行大概了解，为标贯试验方案的制定提供依据。根据钻探情况，要在不同和相同土层的不同钻孔间做系统性的试验，同时进行土工试验，然后将两种试验结果进行对比分析。在同一土层中试验次数不能少于5～6次，或者在深度上每隔1～1.5m进行一次试验，这样可以有效了解透镜状或薄层状土层的情况。
2.5 试验数据的修正
对于标准贯入试验的锤击数是否需要进行杆长修正，根据实践经验，可以按照《建筑地基基础设计规范》（gbj 7-89）中的规定来对锤击数进行校正，经过校正后的修正值与新的设计规范吻合度较高。
3 标准贯入试验实例分析
本次标准贯入试验实例为广东省某一商住大厦的地基基础勘察工程，由于该工程为高层建筑，所以对于地质勘察的要求比较严格。该商住大厦建于厚度在11～12.5m的回填土上，回填的时间已经比较久远，在回填时按照规范要求进行了分层压实处理。在制定勘察方案时，分别在每个钻孔的不同深度设计了系统性的标准贯入试验，并在土层中进行标贯试验的同一位置取原状土样作土工试验分析，以便与标准贯入试验结果进行对比。本次勘察工程共钻孔28个，并进行了58次标准贯入试验。勘察结果表明，现场的回填土在水平及垂直方向上物质成分和物理力学性质并无太大变化。因此，在进行标准贯入试验结果统计时，在垂直方向上以2m为级数进行统计单元的划分，其统计结果见表1。
本次勘察地质条件为厚层状回填土，其物质成分组成主要为呈土状的强风化花岗岩和强风化砂岩。而在钻孔过程中，还发现了少量的16cm×12cm的强风化岩石碎块，因此标准贯入试验的离散性相对比较大，所以在对标贯试验的数据进行统计分析时采用去掉最大和最小值的10%，然后再按最小平
均值法统计的方法。完成数据统计后，可以对试验的高值以及低值作详细分析，出现高值是因为在贯入过程中碰到了较大的强风化岩石碎块，而出现低值则是由于回填土局部存在松散的现象。高值与低值出现的频率都不高，且并无规律可循。统计数据与土工试验的结果较为吻合，而开挖基础进行验槽测试的结果也与统计数据相吻合。
结语
标准贯入试验的用时短、费用低，是一种行之有效、应用范围非常广的原位测试手段。标贯试验的关键问题就在于试验质量得到保证的同时，要对试验结果进行合理科学的统计与分析。特别是在对漂石、块石等含量较多的砾砂卵石层或不均匀系数较大碎石土进行标贯试验时，试验的数据将明显偏高，而且试验也会受到机械设备和人为因素的影响也更为明显，需要配合其他土工试验手段，来对试验结果进行对比分析。
论文 关键词:水库库区 地质灾害 灾害治理 喷播植草 防护技术 三峡水利枢纽
论文摘要:针对三峡库区地质灾害治理的特点,结合实例对喷播植草防护技术的特点、主要功能、方案选择、施工工序进行介绍,并对其效果及 经济 、社会效益进行评价。
1 概 述
岩土边坡工程改变了 自然 边坡现状,会对当地的生态环境造成不利影响,在环境保护要求严格的今天,边坡工程增加生态环境保护的内容是非常重要甚至是强制性的。其中边坡植被防护作为岩土工程生态环境保护的重要部分,在国内得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,且开始逐渐取代传统的圬工护坡。边坡植被防护工程主要有以下几类技术:①阶梯植被;②框格植被;③穴播或沟播;④喷播植草;⑤植生带;⑥绿化网;⑦土工网垫等。
本文将结合三峡库区地质灾害治理工程的经验,重点论述喷播植草防护技术在库区地质灾害治理工程中的应用。
2 喷播植草防护技术的特点
喷播植草是利用液态播种原理,将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂和色素等按一定比例配水混合搅匀,通过机械加压后喷射到边坡坡面的防护技术。由于其施工简单、速度快,造价低且草籽成活率高,在国内外获得了广泛的应用。
3 喷播植草防护边坡的主要功能
喷播植草作为边坡防护措施,将极大地改善工程建设的生态环境,创造良好的经济、社会和环境效益。主要功能是对岩土边坡浅表层进行防护,通过对浅表层边坡的加固从而达到防止雨水冲刷、控制水土流失、保持边坡稳定的作用。
3.1 边坡加固作用
(1)深根的锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体填土,锚固到深处较稳定的土层上,能起到锚杆的作用。乔本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深处有明显的土壤加强作用。
(2)浅根的加筋作用。植物根系在土中错综盘结,使边坡土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料,稳定边坡表层土体,起到护坡的作用。
3.2 植被的水文效应
(1)降低坡体孔隙水压力。植物通过吸收和蒸发边坡土体内的水分,降低土体内的孔隙水压力,从而提高了土体的抗剪强度,有利于边坡土体稳定。
(2)控制土壤侵蚀、保持水土。降雨是坡面冲刷的重要原因,降雨时植草对边坡有明显的保护作用,能有效降低地表径流的流速,从而抑制面蚀及沟蚀,减小边坡土体的流失。
3.3 改善和美化环境
植草可使被破坏的环境逐步恢复,并能促进有机物的降解,净化空气;植草形成的绿化带,与周边环境更协调,与自然更接近,起到改善和美化环境的作用。
4 三峡库区地质灾害治理工程特点及要求
(1)三峡库区在蓄水及运行过程中水位变化频繁,水位变幅大;
(2)受当地地形地质条件限制,沿江地质灾害治理区域大多土质贫瘠,有机质含量低;
(3)采用喷播植草防护的边坡坡比为1∶2~1∶
3.5,坡度能满足喷播植草的要求,无需采用网垫等其他额外加固措施;
(4)施工工期短,时间要求严格;
(5)要求边坡尽快形成抗冲刷能力;
(6)工程位于城镇,对景观、绿化要求高;
(7)成坪后不需要专门的养护,形成稳定生物群落并自然生长;
(8)边坡面积较大,应尽量降低成本,节约投资。
5 符合库区灾害治理工程特点的喷播方案针对库区灾害治理工程特点及要求,采用了以下的喷播方案。
(1)选用在三峡库区能广泛生长的草种。采用豆科和乔本科草种混播,提高耐贫瘠能力。根据库区地质灾害治理工程的特点及当地的气候条件,采用以小冠花为主,以中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿等为辅的4种草种混播。
草种以小冠花为主是因为小冠花具有以下特点:①生长年限长,其寿命可达50 a以上;②根系发达,持久性强;③覆盖速度快,覆盖度大,每株当年覆盖面积平均0.7~0.9 m2;④绿色期长,枯草期短,在南方为四季常绿草种;⑤耐贫瘠、耐寒、耐高温、高抗病虫害;⑥水土保持效果显著;⑦对不同气候及土壤的适应性强。
由于小冠花耐水性较差,在水位变幅区降低小冠花草种的比例,相应增加其他辅助草种比例,以提高植草的耐水性。
(2)增加黏合剂、木质纤维素、保水剂、复合肥等喷播材料用量,并覆盖无纺布,使草籽在喷播后立即在土壤表面形成较强的抗冲刷能力。三峡库区地质灾害治理工程较多采用土石方回填,边坡为碎石土质边坡,为确保草籽在初期能顺利成活并生长,增加了黏合剂、木质纤维素的用量以确保草籽在边坡上可稳定附着;增加保水剂、复合肥的用量以确保草籽在生长初期的养分及水分的充足供应。
(3)采用多草种混播,提高耐水性、增强抗病、抗虫害能力,有利于形成稳定的生物群落。
(4)在满足要求的前提下,优化配方,降低成本。
(5)在边坡满足喷播植草要求后立即施工,边坡清理与喷播植草同时进行,清理一块喷一块,力求在最短时间内完成,满足工期的要求。
6 喷播施工
6.1 施工所需设备、材料及人员组成
(1)喷播机:容器容量为50加仑;
(2)草籽:为中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿、小冠花4种混播;
(3)添加剂:黏合剂、饱水剂、木质纤维素、复合肥;
(4)无纺布;
(5)便携式汽油泵及连接汽油泵与喷播机容器的水管;
(6)施工人员组成:清理边坡2人,喷播技工4人。
6.2 喷播工序及技术要求
喷播工序为:清理并平整边坡混合草籽并喷播铺盖无纺布养护。其中清理并平整边坡、混合草籽并喷播、铺盖无纺布3道工序可同时交叉进行,以缩短工期。
各工序技术要求如下。
(1)清理并平整边坡。在防护范围内要清除杂物,并对边坡进行平整,使边坡达到喷播的要求。根据喷播机喷播面积对坡面进行划分并做好标记,防止混喷及漏喷。
(2)混合草籽并喷播。将草籽及添加剂按一定比例配置好,依次加入并混合搅拌30 min,然后均匀喷至坡面,为保证喷播均匀,在坡面上先喷2/3的混合液,余下部分重新加满水后复喷一次至附着均匀即可。
(3)铺盖无纺布。覆盖无纺布是对喷播植草的初期养护,在草籽未萌发前可起到防冲刷、保水、保温的作用。无纺布应采用铁丝或竹钉固定,四边用土压好,防止风吹开。
(4)养护。在草籽萌发前期,应根据土壤湿度的变化多浇水,保证种子萌发所需水分,在种子发芽后,根据发芽情况适当浇水至其 自然 生长,形成稳定的生物群落。至此,养护工作基本完成,只需定期清除杂草即可。
7 工程效果及 经济 、社会效益
(1)由于施工机械化程度高,边坡的喷播植草可迅速完成,从而大大降低成本,仅为圬工护坡的10%~20%。
(2)喷播植草所用附加材料大多数为易分解材料,对环境无污染;且植草边坡与周围环境相融合,能美化城镇景观。这是传统圬工护坡所不及的。
(3)喷播植草在坡面平整后即可进行,且多种工序可混合一次完成,施工简便、速度快、劳动强度低,所需施工人员较传统的圬工护坡大大降低。
(4)喷播植草在施工后3~5 d即可陆续发芽,在良好的保湿条件下,两周植被覆盖率可达90%以上,植株高可达5~15 cm,在极短的时间内形成较稳定的生物群落,大大提高了边坡的稳定性,确保施工工期,且后期维护工作量小。
综上所述,喷播植草是一种经济有效的边坡防护方法,在堤防工程、塌岸防护工程、滑坡治理工程等的浅表层边坡防护中都有广阔的应用前景。
