地质工程论文

地质工程论文

　　地质工程是连接地质科学和工程活动的桥梁,具有地质和工程的属性,这也导致了地质工程本身的独特性,即具有时间属性的开放性系统,受关键性条件的制约,且具有一定的自我调整能力。下文是学习啦小编为大家搜集整理的关于地质工程论文的内容，欢迎大家阅读参考!

　　地质工程论文篇1

　　浅探水利工程中的工程地质

　　摘要：本文回顾了水利水电工程地质学的三个时期，分析论述水利工程中的工程地质环境问题，最后总结了水利水电工程地质勘测的主要方法。

　　关键词：地质环境 地质勘测 方法

　　1、水利水电工程地质发展回顾

　　50年前，中国没有专业的工程地质人员，少量简单的道路、桥涵、房屋等建筑设计中的地质问题，主要由土木工程师凭经验确定解决方案，有时也聘请少数地质师进行咨询。至于水利水电建设的工程地质，由于没有建设什么现代意义上的水利水电工程，也就谈不上相应的地质勘察与研究，尤其是大坝建设中的工程地质勘察几乎是一片空白。新中国成立后，随着水利水电建设事业的发展，水利水电工程地质学也应运而生，并日益发展壮大，大致经历了三个时期：

　　(1)20世纪50～60年代中期。这一时期中国建设了许多水坝，主要集中在中国东部和中部地区，如淮河流域的梯级水坝，板桥、石漫滩、响洪甸、梅山、佛子岭等，黄河上的三门峡、浙江的新安江、资水的柘溪、广东新丰江、江西上犹江等。

　　(2)220世纪60年代后期到80年代中期。这一时期，中国在一些地质条件复杂的地区，兴建了一批有代表性且规模较大的大坝，这一时期的工程建设及相应的工程地质勘察，全方位地为提高中国大坝建设的工程地质勘察与研究水平提供了条件。

　　(3)20世纪80年代后期至90年代，中国政府为进一步综合利用水资源和防治水害，相继决定兴建当今最引人瞩目的三个巨型水利水电工程，即雅砻江二滩工程、黄河小浪底工程和长江三峡工程。这三大工程的成功建设，标志着中国水利水电工程地质的实践经验和学术水平，已登上世界水坝建设工程地质研究的前沿。

　　2、水利工程建设的工程地质环境分析

　　工程地质环境稳定性从决定因素和表现形式大体可分为地壳稳定性、地表稳定性和地基稳定性3方面的内容。地壳稳定性主要由地球内因影响下的地壳表层的相对稳定性;地表稳定性是地面由于在人类工程活动的外因条件下结合内外动力工程地质作用的稳定性;地基稳定性指水利工程影响范围内地基岩土体的稳定性。

　　(1)地壳稳定性

　　地壳稳定性是在地球内因、外因及水利工程影响下的断层移位、一些临界稳定性坡体的崩塌、滑坡、泥石流及水库诱发地震等地质现象的加剧或诱发。我们主要从区域的地形地貌、地质构造等来调查研究影响系统应力场和渗流场重新分布的规模和强度，从而获得这些工程地质现象发展的预测资料，稳定性破坏的空间范围，稳定性趋势的时空关系，预测其稳定破坏的相对时间，提前做好准备，最大限度地减少损失。对现有的工程地质破坏现象进行应力应变反演算反分析，找到影响稳定性的关键因素，从而采取相应的技术措施通过人为的外力作用来协调，达到系统的稳定。对于水利工程来说，影响地壳稳定性的突出因素是全新活动断裂和地壳升降运动，最重要的是由于现有的水环境平衡状态的改变而引起的各种工程地质现象，造成应力场和渗流场的重新分布，以求达到系统的能量平衡和结构稳定。

　　(2)地表稳定性

　　地表稳定性则主要表现为滑坡、泥石流等动力工程地质现象和地面沉陷、黄土湿陷、砂土液化、水库边岸再造等各种地表变形破坏，还包括地表岩土体的性质变化(地下水位上升促使的沼泽化、土壤盐渍化等)。主要调查研究和预测这些工程地质现象的发育规模、发展速度及趋势，并提出相应的工程技术措施来防止或减弱这些变形破坏。

　　(3)地基稳定性

　　地基稳定性主要是指地基的承载能力和变形问题。这里的地基稳定性不仅仅指水工构筑物的地基稳定性，而带有区域性的地基稳定性。坝基的稳定性除了承载能力和变形问题，还有坝体的抗滑移问题(坝基岩层的产状对坝基的抗滑移稳定性影响很大)。水利工程的地基不仅承受水利构筑物本身的自重，还得承受水自重及由于水的作用形成的各种荷载作用，接受这些荷载后地基必产生一定的变形来平衡，以应力能转化为应变能。特别是对于岩基，在荷载作用下，既有岩石的弹性变形，也可由岩石的塑性变形或者沿某节理裂隙发生剪切破坏引起基础沉降。软弱夹层或节理也是抗滑移稳定的主要研究对象。

　　3、水利水电工程地质勘测的主要方法

　　(1)钻探

　　钻探仍是水利水电工程地质勘察的主要手段。随着工程建设的地基条件日趋复杂，许多特殊的地质问题，如软弱(泥化)夹层的层位确定及取样，砂卵石地层特别是巨砾、漂砾地层的钻进，砂砾石层取样，砂层取原状样，特硬地层如燧石层、石英砂岩地层的钻进，钻孔岩心定向等问题，依靠常规的钻探方法无法获得满意的结果。国外解决类似的特殊地层钻进问题，有的有成熟的设备机具，但价格很昂贵;有的则还没有可靠的方法加以解决。在国家“六·五”、“七·五”科技攻关中，中国的工程师本着为生产服务、自力更生的原则，为解决上述难题做了大量的研究工作，取得一批在实践中获得良好效果的成果，包括：大口径钻进技术、金刚石套钻取芯技术、金刚石钻具砂卵石层中钻进技术、液动阀式双作用冲击回转钻进设备、各种类型的砂层和软土层钻进及取样技术等。此外，在绳索取心、破碎地层取芯技术等许多方面，都已达到了国际先进水平，缩小了和国外技术的差距。

　　(2)工程地球物理勘探技术

　　工程物探地球物理勘探简称物探它是应用观测仪器测量被勘探区的地球物理场，通过对测量场数据的处理和地质解释来推断和发现地下可能存在的局部地质体、地质构造的位置、埋深、大小及其属性的科学。探方法主要有以位场理论为基础的重力场勘探、磁场勘探、直流电场勘探等，以及以波动理论为基础的地震波勘探、电滋波勘探等。

　　①重、磁位场勘探。重、磁位场勘探是最古老的一种物探，相对于地震勘探而言，其精度和可靠度较差。目前，由于一些高精度的重力仪、磁力仪的研制和应用，使得重、磁位场勘探的精度有了很大程度的提高。同时，神经网络技术等在重、磁位场勘探中的应用，以及磁性矢量层析成像理论的研究和应用，使重、磁位场勘探在上个世纪获得了广泛的发展应用。地质勘测中应用较少。

　　②地震勘探

　　在工程地质勘探中应用较多的为人工激发震源地震波勘探，其人工激发震源有多种。目前，地震勘探在水利水电工程领域发展较快。

　　③电磁勘探

　　包括天然场源的电磁测探(MT法)和人工场源的连续的电磁波勘探(EM法)等多种方法。近年来，电磁勘探在水利水电工程中应用越来越广泛。

　　④电法勘探

　　主要包括电阻率法、充电法和自然电场法、激发极化法、电磁感应法。可分为稳定电流场理论、交变流法理论两个分支。在水利水电工程地质勘察中应用较多的是电阻率法。

　　⑤地球物理测井

　　20世纪90年代，由于数值模拟方法和计算机技术的发展，动态测井技术成为可能。另外，始于20世纪70年代中期的钻孔彩色电视适用范围由原来的91mm钻孔发展到50mm的钻孔，并可实现图像数字化实时采集压缩存储，成果可刻录成VCD光盘，还可进行后期图像处理及制作。

　　参考文献：

　　[l]张悼元，等.工程地质分析原理[M].北京：地质出版社，l981.

　　[2]谭周地.城市工程地质环境评价与区划[A].水文地质工程地质论丛(4).北京：地质出版社，l987.

　　地质工程论文篇2

　　浅谈工程地质勘察

　　摘 要：随着经济建设的发展，国家对工程建设的重视程度越来越大。地质勘察是工程设计和施工中的重要基础环节，加强工程建设科学有效的地质勘察非常必要。地质勘察减少了不必要的损失，提高了工程建设的安全性以及使用性能。勘察单位应采取一切有效措施，加强勘察清理，提高勘察质量。

　　关键词：工程地质勘察;测绘;观察;勘察报告

　　工程地质勘察主要运用坑深、触探、钻探等勘查手段和方法，对在建工程的场地进行调查研究分析，为工程设计和施工提供所需的地质资料。地质工作研究人类赖以生存的自然资源和自然环境，直接涉及“资源”和“环境”两大主题。“资源”是建设和发展的基础，而“环境”则是建设和发展的载体。工程地质勘察和经济社会可持续发展有着密不可分的关系，是保证人类可持续发展的重要技术手段，具有广阔的应用前景。

　　一、工程地质勘察及其分类

　　(一)工程地质勘察的概念

　　1、工程地质勘察的概念

　　工程地质勘察是研究、评价建设场地的工程地质条件所进行的地质测绘、勘探、室内实验、原位测试等工作的统称。为工程建设的规划、设计、施工提供必要的依据及参数。工程地质条件通常是指建设场地的地形、地貌、地质构造、地层岩性、不良地质现象以及水文地质条件等。工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造：地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质，自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。这些通常称为工程地质条件。查明工程地质条件后，需根据设计建筑物的结构和运行特点，预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模，并作出正确的评价，为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。

　　2、工程地质勘察的主要内容

　　工程地质勘察的主要内容有以下五项：①搜集研究区域地质、地形地貌、遥感照片、水文、气象、水文地质、地震等已有资料，以及工程经验和已有的勘察报告等;②工程地质调查与测绘;③工程地质勘探见工程地质测绘和勘探;④岩土测试和观测见土工试验和现场原型观测、岩体力学试验和测试;⑤资料整理和编写工程地质勘察报告。

　　(二)工程地质勘察的分类

　　工程地质勘察通常按工程设计阶段分步进行。不同类别的工程，有不同的阶段划分。对于工程地质条件简单和有一定工程资料的中小型工程，勘察阶段也可适当合并。

　　主要根据工程类别与规模、勘察阶段、场地工程地质的复杂程度和研究状况、工程经验、建筑物等级及其结构特点、地基基础设计与施工的特殊要求等六个方面而定。

　　按工程建设的阶段，工程地质勘察一般分为规划选点至选址的工程地质勘察、初步设计工程地质勘察和施工图设计工程地质勘察。

　　(三)工程地质勘察方法

　　工程地质勘察方法或手段，包括工程地质测绘、工程地质勘探、实验室或现场试验、长期观测(或监测)等。

　　1、工程地质测绘

　　在一定范围内调查研究与工程建设活动有关的各种工程地质条件，测制成一定比例尺的工程地质图，分析可能产生的工程地质作用及其对设计建筑物的影响，并为勘探、试验、观测等工作的布置提供依据。它是工程地质勘察的一项基础性工作。测绘范围和比例尺的选择，既取决于建筑区地质条件的复杂程度和已有研究程度，也取决于建筑物的类型、规模和设计阶段。规划选点阶段，区域性工程地质测绘用小比例尺(1：10万，1：5万);设计阶段，水库区测绘大多用中比例尺(1：2.5万，1：1万)，坝址、厂址则用大比例尺(1：5000，1：2000，1：1000，1：500)。工程地质测绘所需调研的内容有地层岩性、地质构造、地貌及第四纪地质、水文地质条件、天然建筑材料、自然(物理)地质现象及工程地质现象。对所有地质条件的研究，都必须以论证或预测工程活动与地质条件的相互作用或相互制约为目的，紧密结合该项工程活动的特点。当露头不好或这些条件在深部分布不明时，需配合以试坑、探槽、钻孔、平洞、竖井等勘探工作进行必要的揭露。

　　工程地质测绘通常是以一定比例尺的地形图为底图，以仪器测量方法来测制。采用卫星像片、航空像片和陆地摄影像片，通过室内判读调绘成草图，到现场有目的地复查，与进一步的照片判读反复验证，可以测制出更精确的工程地质图。并可提高测绘的精度和效率，减少地面调查的工作量。

　　2、工程地质勘探

　　包括工程地球物理勘探、钻探和坑探工程等内容。①工程地球物理勘探。简称工程物探，其目的是利用专门仪器，测定各类岩、土体或地质体的密度、导电性、弹性、磁性、放射性等物理性质的差别，通过分析解释判断地面下的工程地质条件。它是在测绘工作的基础上探测地下工程地质条件的一种间接勘探方法。按工作条件分为地面物探和井下物探(测井);按被探测的物理性质可分为电法、地震、声波、重力、磁法、放射性等方法。工程地质勘察中最常用的地面物探为电法中的视电阻率法，地震勘探中的浅层折射法，声波勘探等;测井则多采用综合测井。物探的优点在于能经济而迅速地探测较大范围，且通过不同方向的多个剖面获得的资料是三维的。以这些资料为基础，在控制点和异常点上布置勘探、试验工作，既可减少盲目性，又可提高精度。测井则可增补钻探工作所得资料并提高其质量。开展多种方法综合物探，根据综合成果进行对比分析，可以显著提高地质解释的质量，扩大物探解决问题的范围，缩短工程地质勘探周期并降低其成本。由于物探需要间接解释，所以只有地质体之间的物理状态(如破碎程度、含水率、喀斯特化程度)或某种物理性质有显著差异，才能取得良好效果。②钻探和坑探。采用钻探机械钻进或矿山掘进法，直接揭露建筑物布置范围和影响深度内的工程地质条件，为工程设计提供准确的工程地质剖面的勘察方法。其任务是：查明建筑物影响范围内的地质构造，了解岩层的完整性或破坏情况，为建筑物探寻良好的持力层(承受建筑物附加荷载的主要部分的岩土层)和查明对建筑物稳定性有不利影响的岩体结构或结构面(如软弱夹层、断层与裂隙);揭露地下水并观测其动态;采取试验用的岩土试样;为现场测试或长期观测提供钻孔或坑道。 　　3、实验室试验及现场原位测试

　　获得工程地质设计和施工参数，定量评价工程地质条件和工程地质问题的手段，是工程地质勘察的组成部分。室内试验包括：岩、土体样品的物理性质、水理性质和力学性质参数的测定。现场原位测试包括：触探试验、承压板载荷试验、原位直剪试验以及地应力量测等(见岩土试验、工程地质力学模拟)。设计建筑物规模较小，或大型建筑物的早期设计阶段，且易于取得岩、土体试样的情况下，往往采用实验室试验。但室内试验试样小，缺乏代表性，且难以保持天然结构。所以，为重要建筑物的初步设计至施工图设计提供上述各种参数，必须在现场对有代表性的天然结构的大型试样或对含水层进行测试。要获取液态软粘土、疏松含水细砂、强裂隙化岩体之类的、不能得到原状结构试样的岩土体的物理力学参数，必须进行现场原位测试。

　　4、长期观测

　　用专门的观测仪器对建筑区工程地质条件各要素或对工程建筑活动有重要影响的自然(物理)地质作用和某些重要的工程地质作用随时间的发展变化，进行长时期的重复测量的工作。观测的主要内容有：岩、土体位移范围、速度、方向;岩、土体内地下水位变化;岩体内破坏面上的压力;爆破引起的质点速度;峰值质点加速度;人工加固系统的载荷变化等。此项工作主要是在论证建筑物的施工设计的详细勘察阶段进行，工程地质作用的观测则往往在施工和建筑物使用期间进行。长期观测取得的资料经整理分析，可直接用于工程地质评价，检验工程地质预测的准确性，对不良地质作用及时采取防治措施，确保工程安全。

　　二、决定勘察任务的因素

　　(一)建筑场地的复杂程度

　　根据建筑场地的地形情况将场地复杂程度分为三个级别：简单场地，对建筑地基影响不大;中等场地，对建筑的地基可能会造成一定的影响;复杂场地，对建筑的地基存在很大的影响。

　　(二)工程所在场地地质条件的研究机当地建筑工程经验

　　比如，在某一陌生区域，对当地的地质条件缺少研究，则勘查工作量就有加大;相反，如果在此地有工程施工经验，则花费时间及工作量都会减少。

　　三、勘察工作的准备

　　(一)接受工程地质勘查任务书，结合工程场地地质条件制定相应的勘查工作计划。

　　(二)建筑规模较大或地质条件复杂的场地，应当进行工程地质测绘，并实地观察场地地质情况。

　　(三)设置勘查点和勘查线，采用各种地质勘查手段或方法探明场地地质情况，并取得地质试样。

　　(四)对取得地质试样进行物理力性测试和水质分析测试。

　　四、地质勘察各阶段的内容

　　(一)选址勘察

　　1.目的

　　选址勘查是指对工程场地的地质的稳定性和适宜性做出评价。

　　2.选址阶段的勘察工作

　　(1)对工程场地所在区域的地形地貌、地震、矿产资源和工程地质信息以及气候、自然条件等信息进行收集;(2)工程现场实地踏勘，初步了解场地的土层结构情况，形成原因和大致成型年代，主要土层、地下水位等情况。(3)对附近区域的建筑物规模、结构、地质资料等情况有所了解;(4)工程场地地质情况复杂，现有资料不能不能准确反映地质信息，应当进行必要的地质测绘及勘探工作。

　　(二)初步勘察

　　1.目的

　　(1)对在建建筑的地基稳定作出评价;(2)为建筑的总体平面提供必要信息;(3)为工程的主要建筑地基施工发案提供参考资料;(4)如遇不良地质现象提交防治方案。

　　2.主要任务

　　(1)对场地地质初步了解。(2)对地下水水位和冻结深度有个初步了解3)查明场地中不明地质现象，范围，对工程项目的影响和发展趋势

　　(三)详细勘探

　　1.目的

　　(1)从工程地质角度评价建筑地基，提出相应建议;(2)为建筑地基设计提供详细的地质工程资料;(3)为建筑地基的加固和处理提供工程资料支持;(4)为不良地质情况的防治提供地质资料。

　　2.主要任务

　　(1)详细勘查主要采用的手段以原位测试、勘探和室内试样检测为主。(2)复杂场地或一、二类建筑物，详细勘探点宜按主要柱列线布置;对其他场地和建筑物可沿建筑物周边或建筑群布置;对重要设备基础应单独布置。(3)要以地基主要受力层为原则钻探勘探孔深度。如果地基需要进行变形验算，部分勘探孔可以底基层压缩深度。(4)对场地进行详细勘探时，原位测试井、探孔数量级所取地质试样，应依据地质的复杂程度、建筑规模或类别进行确定。取试样和进行原位测试部位，应依据设计要求、地基情况进行确定。

　　(四)施工勘察

　　1、对较重要建筑物的复杂地基需进行验槽。验槽时应对基槽地质素描，实测地层界限，查明人工填土的分布和均匀性等，必要时应进行补充勘探测试工作。

　　2、基坑开挖后，地质条件与原勘察资料不符，并可能影响工程质量。

　　3、深基坑设计及施工中，需进行有关地基监测工作。

　　4、地基处理、加固时，需进行设计和检验工作。

　　5、地基中溶洞或土洞较发育，需进一步查明及处理。

　　6、施工中出现边坡失稳，需进行观测及处理。

　　五、工程地质勘察报告

　　(一)文字部分的主要内容

　　1、勘查工作的任务和概况;

　　2、是否存在影响建筑物地基不稳情况存在及其影响程度;

　　3、工程场地的地质土层结构、强度及各土层物理力学性质;

　　4、低下水位的深度、水质情况、变化情况及对建筑材料的腐蚀程度;

　　5、在地震设防区划分场地类型和场地类别，并判别饱和沙土及粉土;

　　6、对建筑地基基础方案进行分析，提出经济可行的设计方案意见，尤其对地基设计和施工中需注意的地方检出建议;

　　7、当工程需要时，尚应提供：深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的技术参数，论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响;基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。

　　(二)图表部分的主要内容

　　1、勘探点平面布置图;

　　2、工程地质剖面图、综合工程地质图或工程地质分区图;

　　3、土的物理力学性试验总表。重大工程根据需要，绘制综合工程地质图或地质分区图、地质柱状图或综合地质柱状图和有关试验曲线。

　　总之，建筑工程地质勘查是工程建设过程中的一个重要的环节，建筑工程地质勘查人员必须要有高度的责任感和良好的职业道德，不断提高地勘水平，确保建筑工程质量。