第11章 工程地质模拟与评价
第11章工程地质模拟与评价
11.1 概述
模拟是分析和解决复杂工程地质问题的有效手段。几十年来，工程地质工作者在充分吸取相关学科先进研究成果的基础上，结合大量工程实践，形成了重视工程地质原型研究，以工程地质模型为基础的工程地质模拟和方法。模拟研究按采用的手段可分为数值模拟与物理模拟两大类型。数值模拟主要包括有限元、边界元和离散元等方法；物理模拟包括光弹模拟、电模拟和相似材料地质力学模拟试验等。
模拟研究的基本任务是通过再现复杂工程地质现象的形成和演化过程，对以下问题进行论证：①验证地质分析所建立的机制模型或概念模型是否符合实际，并对其演化机制进行深入的量化分析；②量化评价地质现象演化过程中，各主要控制要素之间及其与主导内、外作用力间的相互关系，论证所建立的分析评价模型是否合理；③量化评价地质现象或过程在所处环境条件下的演化和发展趋势，论证所建立的预测模型是否可信；④量化评价工程设计或治理措施的效果，论证拟订的对策和方案是否有效和优化。
现代工程建设的规模越来越大，场地条件也越来越复杂，工程地质问题也越来越复杂。随着电子计算机的广泛使用和量测技术的发展，解决工程地质问题的数值模拟和物理模拟的理论和方法发展迅速，使得解决的工程地质问题更加广泛，研究的课题更加深入。一方面，飞速发展的工程地质学不断地提出新的难题，用现成的数学、力学理论对其无法作出确切的描述，工程地质模拟为解决这类问题提供了可能的手段；另一方面，模拟方法的不断成功应用，深化了人们对许多工程地质现象的理解，有力地推动了工程地质学科的定量化进程。
工程地质评价就是通过一定的勘察手段，应用工程地质学及其它相关学科的原理方法、分析与工程相关联地质体的性质、特征以及各种特征之间的相互关系，从而评价工程地质条件或地质环境对工程建筑物的适宜程度以及相关的工程地质问题。其结果可直接为工程设计提供有关参数和相关设计依据。工程地质问题的复杂性给工程地质的评价造成了极大的困难。到目前为止，很难找到一种通用的办法去评价所有工程的工程地质问题。本章主要阐述和总结从工程地质模型建立到实施工程地质数值模拟、物理模拟的过程和工作思路，并介绍工程地质评价方法。
11.2 工程地质模型与模拟
11.2.1工程地质模拟的工作步骤
1．工程地质条件的调研
工程地质条件的查明是工程地质问题分析也是模拟分析的基础和前提。对于工程地质条件的调研，不仅限于地质测绘，野外坑槽探及钻探、试验和长期观测也是常用的手段。各具体的工程地质问题所侧重的调研内容不尽相同，如对区域稳定性问题，着重研究的是地壳现代应力场特征、断裂的现代活动与地震以及与此相关的水文地质条件等。值得注意的是，岩土体物理力学参数的测试，与地质体本构关系相关的地质条件的查明是本阶段不可忽视的工作。
2．工程地质模型的概化
地质模型是在工程地质条件综合分析的基础上，对工程地质体的概括或简化，也就是通常所说的定性研究结论的归纳，故也可称为“概念模型”。如对水库诱发地震控制性断裂的认识、地质边界条件、水文地质条件的组合特征、断层危险性分区分带及可能震中的判断等，即可看作为水库诱发地震的地质模型，应当看到，这种对地质体的认识必须是全面的、总体的，否则只能看作为模型的某一片断。可以认为，工程地质工作的主要任务就是在查明工程地质条件的基础上论证地质模型，解决工程地质问题。
3．力学模型的建立
在地质模型的基础上，通过合理的抽象、简化和概括，便可建立工程地质模拟分析的力学模型。力学模型是直接用作数值计算或物理模拟的，因此它必须突出控制工程地质问题的主导因素，既能准确地反映地质体的客观实际，同时又具有力学分析的可能性、计算机条件保障的可行性或模型实验的可操作性。与力学模型建立直接相关的几个问题包括：①具相对独立的力学结构范围的选取；②地质条件（包括诸如断裂的选取）的确定；③计算边界条件（位移边界条件、应力边界条件和混合边界条件）的选用等。
4．模拟结果的检验
模拟应当满足一定的精度和可靠度。除通过适当的数学手段进行检验外，最根本的方法是将计算结果与实际工程地质条件对比。检验时如果只挑选少数的数据核对，可能由于机会上的巧合，结论仍是错误的。只有针对具体的问题，采用整套的数据，才能取得真正符合实际的检验效果。如果模拟结果存在较大的误差，应分析原因，或着手改善输入数据，或修改
力学模型和模拟方法，有时需要对工程地质模型进行调整。
11.2.2 关于工程地质模型
工程地质模拟是解决工程地质问题的手段，它的正确与否在很大程度上取决于对工程地质条件的研究和工程地质模型的正确性，而且必须通过工程地质实践加以检验。
地质模型是在工程地质条件综合分析的基础上，对工程地质体的概括或简化。地质体是在漫长地质历史时期形成的复杂体系，它不仅表现在岩性的复杂多变，还表现在地质结构面的千差万别，而且这些因素随着时间和空间都不断变化着。因此，通过理论的本构关系和计算模型来模拟这种复杂的过程号现象就不可避免地存在着偏差。
同时还应当看到，人们对地质体的认识仍在不断深化和发展着，有一些问题目前仍不能很好地认识和解决。如对与时间有关的变形和断裂现象仍在不断地探索之中，如果对与之相关的模拟期望过高是不切合实际的。
再者，岩土体物理力学参数的选取在很大程度上决定了模拟结果的精确程度。由于参数的随机性和不确定性，它们的选取就成为工程地质模拟中的关键问题之一。因此，对参数必须进行适当的统计处理，从概率分析和可靠性分析的角度提供模拟参数。
可见，工程地质模拟并不是绝对的定量化方法，它正处在不断的完善和发展之中。
在工程地质研究中，模拟是为了正确描述研究对象，预测和解决工程实际问题；同时，在分析过程中深化对研究对象及其模型的认识。模拟结果的合理性在很大程度上取决于模型建立的正确性和输入参数的可靠性。
模型乃是实体简化而不失真的摹体。研究对象不加以简化，难以用数学语言描述，无法模拟；然后，模型如果失真，也就不是实体的摹体。判断是否失真的准则是“等效性”，即模型对于激励的响应与实体是否一致或近似，简而言之，等效性是处理特定问题时，在功能上模型对于实体的一致性或相似性。一般认为，当模拟结果以一定精度再现，并与观测数据系统或现象类似时，便认为
模型结果良好，但须注意问题的多解性，不注意问题的多解性常常是数值计算失误的重要原因。
对于地质体缺乏充分正确的认识，受主观直觉的引导，或对模型本身缺乏实质性的认识，在实际资料的处理，边界条件、初始条件的确定等方面往往就会偏离实际，这将会导致建立一个歪曲问题本质的地质模型或力学模型。因此，在工程地质模拟中，模型的正确建立是至关重要的一步。
计算机广泛应用于工程地质定量研究，加快了工程地质问题定量研究的步伐。与此同时，也出现了一种倾向，即认为先进的计算方法与计算手段必然获得可靠的计算结果。其实，无论计算方法与计算手段多么先进，计算结果的可靠性最终仍然取决于计算的人，取决于对工程地质条件的正确理解与概化。因此，基础地质调查、工程地质条件研究、工程地质问题的定性分析并不因为先进模拟手段的出现而失去其作用，相反，它们在工程地质模拟中显得更为重要。
11.3 工程地质评价
工程地质评价应是一个评价系统，它包括诸如工程地质评价的基本原则、评价内容、评价方法、评价结果等内容。
11.3.1 评价的基本原则
工程地质学是为工程建设服务的科学，其出发点就包括工程和地质这两个方面。它不是纯粹意义上的地质问题研究，而是紧密结合建设的工程、针对工程建筑物的具体特征来分析研究地质条件，这是工程地质区别于其他地质学科的关键，也是工程地质分析评价的基本出发点。因此，工程地质评价的基本原则为：
（1）以工程地质资料的收集为基础，以保证工程建筑物的安全稳定为目标；
（2）密切结合工程建筑物的特点，针对建筑物的特点论述工程地质条件的优劣；
（3）强调地质条件与建筑物的相互适应性，即针对不同的地质条件，做不同特性建筑物的设计；同时针对不同建筑物的特性，对地质条件做相应的改良措施。
11.3.2 评价的对象
进行工程地质评价，首先要确定评价对象。工程地质评价的对象因工程的需要而大不相同，它可大可小。
评价对象大可对一个坝址、一个地区、一个河段进行评价，如三峡坝址工程地质评价、某地区工程地质评价等。中可对一个建筑物进行评价，如某地下厂房工程地质评价、某边坡稳定性工程地质评价、某大楼工程地质评价等。小可对一个建筑物的某一具体部位进行评价，如地下厂房左边墙工程地质评价、溢洪道右边墩工程地质评价、某大桥桥墩工程地质评价等。
11.3.3 评价的内容
工程地质评价一般来说应包括分项评价和综合评价两部分。分项评价是对工程建筑物或工程区有影响的各种工程地质因素进行逐项分析评价；综合评价是对工程建筑物或工程区的工程地质条件的优劣进行总体的分析评价。分项评价是综合评价的基础，综合评价是分项评价的结论，同时，综合评价也是采取工程地质措施和工程设计的依据。
由于工程或建筑物具有不同的特点，工程地质评价内容不尽相同。有时可能是一些大项，如对某一个完整的工程来说可能包括区域环境、地形地貌、地层岩性、地质构造、风化卸荷、岩体结构及质量、水文地质条件、岩体物理力学性质等。有时可能是一些小项，如对建筑物的某一具体部位有影响的可能就是一条断层，甚至是断层宽度、延伸长度、断层充填物、起伏差、发育密度等。
11.3.4 评价结果
工程地质评价结果，一般包括三种类型。
（1）可行性评价
针对一个工程项目或工程建筑物，从工程地质条件的角度来说是否可行，即为可行性评价。这种评价的结果只有两个：可行或不可行。这种评价往往是在工程勘察的早期阶段做出，一般它是一种比较粗略的、概念性的评价。
（2）优劣评价
工程中往往仅给出可行与否是不够的。一般来讲，由于工程地质条件的复杂性，任何一个地质体都存在一定的地质缺陷，将地质缺陷作适当的处理就可以将地质条件进行改良，变不可行为可行。工程处理的工程量往往是与地质缺陷的严重程度有关。因此，工程地质条件的评价也就应该是针对不同的地质条件给出不同程度的评价，这种评价可以称之为工程地质条件的优劣评价。目前对优劣程度尚无统一的级别和划分标准，可以划分为好、较好、一般、较差、差五等，也可以分别称之为优、良、中、差、劣。
（3）量值评价
在工程实际中，有时用优劣评价仍显得粗糙，难于进行方案的比较，因此有时需要进行定量的评价。由于工程地质条件的复杂性和资料的有限性，完全做到定量评价常是困难的。但对于一个具体的工程地质问题，或一具体的工程部位，或某一个或几个工程地质指标，是可以用数值的大小做出评价的。这种数值评价有时是一个数值，如岩体质量指标（RQD）、
斜坡稳定性系数、抗滑安全系数、抗剪指标、安全坡角等；也可以是一个人工给定的值，如某一条件的优劣可以分别赋予不同的分值。
工程建设中，工程地质的勘察一般按阶段进行，不同的行业，其阶段的划分方法不尽一致。如规划阶段、可行性研究阶段、初步设计阶段等。一般来讲，评价结果是与工作阶段相适应的，在较早的设计阶段中，工程地质的评价一般以定性为主，进行总体的、原则性的评价；而在较后的阶段中，工程地质的评价将具体化、定量化，是进行某一具体部位工程地质条件或地质问题的评价。
11.4 工程地质评价基本方法
工程地质评价方法较多，工程地质评价基本方法可归纳为四种，即经验判别法（分区分类分级法）、标准对比法、图解法、数值计算法和物理模拟法。
11.4.1 分区分类分级类比法
分区、分类、分级是分析评价工程地质问题中最重要的手段，此种方法十分重要和有效。在勘察工作前期地质资料比较缺乏的时候可以采用此种方法，即使到了施工期此种方法也常常被采用。将某一工程区或地质体进行分区、分类或分级，并对各区段或类别给出不同的描述指标或文字，这样就可以使被评价的对象有了定量或半定量的结论。
这种方法运用得较多，如区域稳定性分区、工程地质岩组分类、边坡工程地质分段、建设场地工程地质分区与适宜性分区、岩体质量分类、硐室围岩分类等。实际上，即使目前的规程规范或有关资料中没有现成的分区分类标准，工作中也可以自行制订标准，对该工程的某一地质体或某一区段做出适宜的分析评价。
11.4.2 标准对比法
标准对比法就是首先建立一个可供参考的标准，然后将工程建设中所面对的工程地质条件与参考的标准进行对比分析，从而对该工程的工程地质条件有一个优劣的评价。
根据参考标准目前制定与否，这种方法可以分为已建标准对比法和未建标准对比法。
（1）已建标准对比法
工程地质学经过多年的研究和工程实践，已积累了大量的资料。有些已形成了系统的规程规范，如水利水电工程地质勘察规范、水利水电工程地质各规划设计阶段工程地质勘察工
作深度和质量要求、工程岩体分类规程、堤防工程地质勘察规程等。有些是一些单项标准，如硐室围岩分类、坝基岩体分类、岩石强度分类、岩芯采取率分类等等。在一个工程中，如果要评价某一项地质条件的优劣，我们只需将被评价工程的有关评价因子与上述相应标准进行对比即可，对比后就可以对该工程的某一评价因子或综合工程地质条件有一个评价结果。这种方法是工程地质评价中目前所采用的最基本方法。
（2）未建标准对比法
由于工程地质条件的多样性和复杂性，加之认知的局限性，在工程地质评价中目前还有相当多的项目没有制定出一个通用的、被大多数人所接受的标准，这就给工程地质评价带来了困难。为了解决这一问题，实际工程中可以针对工程的特性，自行制定适合于本工程的标准，如对工程部位进行分区、对工程地质条件进行分类分级等，然后对各部或各项工程地质条件进行评价。
11.4.3 图解分析法
工程地质评价中对于某些问题或某些项目有时可以用图表表示。常用的方法有以下几种：
（1）图表图解分析法
图表分析是工程地质评价中最常用的一种方法。根据已取得的某些地质指标，与相关图件进行对比或绘制相关的图件，就可判断出工程地质条件的优劣。如知道了砂砾石的级配后，与混凝土用骨料级配标准界线图进行对比，就可以知道此砂砾石是否可以用作混凝土骨料。现行各种规程、规范的后附图表相当一部分均属于此类图表。
利用图解形式直接对工程地质条件进行分析判断，如边坡块体稳定节理玫瑰花图、实体比例投影图、楔形体赤平投影和全空间赤平投影均属此类方法。
（2）图算分析法
为了克服图解法的缺陷，可以在作图的基础上进行相关计算，从而对相关工程地质条件做出评价。典型例子就是坐标投影法。这种方法是以正投影理论为基础，并吸收赤平极射投影的某些概念方法。它基本包括两部分：一是块体几何条件（包括块体的形状、大小、重量、重心、空间位置、截面面积及各块体间的关系等）的确定；二是块体的力系分析，用坐标投影可以求出作用在块体上各种力的合力和合力耦矩，进而分析判断块体的稳定性。
11.4.4 数值计算法
数值计算法包括数学计算和数值模拟两部分。数学计算是利用数学的方法对工程地质的某些指标或数据进行统计计算，从而对工程地质条件进行分析评价。如岩土体物理力学指标的统计、天然建筑材料储量的计算等均属于此类方法。数值模拟是在建立工程地质模型的基础上，对工程地质体进行二维或三维的应力应变状况模拟，从而对相关工程地质问题进行分析评价。工程地质评价中目前使用的计算方法种类较多，刚体极限平衡法、数值模拟分析法和应用数学法。
刚体极限平衡法是研究岩土体稳定性时常用的方法。此方法概念明确，遵循库仑判据，方法简单，为国内外许多工程所应用。它在确定的某一滑动面、临空面等边界条件及其地质结构模型（或概化地质模型）基础上，采用合理的参数计算分析各块体在刚性条件下的受力状态，从而分析评价各块体或某一地质体的稳定性状态。
应用数学方法较多主要包括模糊数学法概率分析法等
工程地质分析评价中，目前正向多因素综合评价的方向发展。由于工程地质系统的复杂多样性和某些指标的分散性，究竟应该考虑哪些最基本的因素？这些因素用什么指标反映？如何综合评价？针对这些问题，采用模糊数学的方法来解决并已取得了初步成果。
概率分析评价目前也已在工程地质问题分析中采用。以边坡稳定性为例，以极限平衡法分析边坡稳定性时，安全系数Kc是一系列参数的函数，表示为：
Kc = f / （X1, X2，……, X n）（11-1）式中：X1，X2，……，X n 是一些具有某种分布的随机变量，所以安全系数Kc也是随机变量，且按一定的分布规律分布在一定范围内。为了求得Kc的分布，首先要确定各计算参数的分布形式及其密度函数，通过计算，确定边坡的破坏概率。
11.5 工程地质数值模拟与物理模拟
11.5.1 工程地质数值模拟的主要方法
在工程地质问题分析中，最常用的数值方法包括有限单元法、离散单元法和边界单元法。这些数值方法都有各自的长处和短以及适用条件，不能笼统地说哪种方法更好，一般需根据具体工程地质问题的特点及其边界条件加以选用。
在限差分法是最早出现的数值方法，在计算机出现以前就有了，它至今在解决一些工程
地质问题中仍然有效。有限单元法从20世纪50年代开始盛行，现已蔚为大观。边界单元法是70年代兴起的一种数值方法，由于它有降维作用，且计算精度高，对于解决无限域或单无限域问题万为理想，所以有很适用于岩土体工程地质问题分析。半解析元法即有限条法，它是数理方程的解析方法与数值方法相结合的求解方法，借用部分解析解以减少纯数值方法的计算工作量，适用于解决高维、无限域及动力场问题。离散单元法最早是Cundall在1971年提出来的，以后发展极快，是一种很有发展前途的数值方法。无界元法是为了解决有限元法所遇到的“计算范围和边界条件不易确定”而提出来的，是解决岩石力学问题的另一类有效方法。
为了解决复杂的工程地质问题，对各种数值分析方法要扬长避短，集中各种数值方法的优点，近年来数值方法的耦合分析有了长足的进步，如有限单元法与边界单元法耦合，有限单元法与离散单元法耦合及边界单元法与离散单元法耦合等都有了不少应用，解决了不少复杂条件的数值模拟问题。
一般而言，数值方法可分为区域型和边界型两大类：区域型数值方法主要包括有限单元法、有限差分法和离散单元法等；边界型数值方法主要是边界单元法。
采用差分法时，将所考虑的区域分割网格，用差分近似代替微分，把微分方程变换成差分方程。也就是通过数学上的近似，把求解微分方程的问题挛我成求解节点未知量的代数方程组的问题。
采用有限单元法时，将所考虑的区域分割成有限大小的小区域（单元），这些单元仅在有限个节点上相连接。根据变分原理把微分方程变换成变分方程。它是通过物理上的近似，把求解微分方程问题变换成善于求解节点未知量的代数方程组的问题。
离散单元法与有限单元法类似，它假定单元块体是刚体，块体单元通过角和边相接触，其力学行为为物理方程和运动方程控制。与有限单元法不同的是，它可以允许单元间相互脱离，单元可以产生较大的非弹性变形。
采用边界单元法时，根据积分定理，将区域内的微分方程变换成边界上的积分方程。然后将边界分割成有限大小的边界单元，把边界积分方程离散成代数方程。同样把求解微分方程变换成求解边界节点未知量的代数方程组，然后由边界节点上的值求出区域内任一点的函数值。
有限单元法是应用最广的数值方法，根据不同的本构方程，目前广泛使用的是线弹性有限元法、弹塑性有限元法、损伤有限元法、统计岩土模型有限元法等。
岩土体不同于一般固体力学研究的对象，有限单元法、边界单元法、有限差分法等均能
成功地运用于均质或较均质岩土体问题。数值方法甚至可以通过方法本身的发展，如引入节理单元、增强非线性分析能力等手段，可分析含不连续界面和多介质的较复杂的岩土体的力学行为。但随着科学的发展和对岩土体认识的进一步深化，仅靠固体力学中常用的方法已不能满足工程地质、岩土力学数值分析的要求。显然，工程地质、岩土力学数值模拟问题比其他工程力学问题复杂得多，迫切需要建立更加简捷有效的新的数值方法。正是基于这一原因，新的数值方法一直是国际上研究的热点，近年来发展迅速。新出现的数值方法主要有：有限单元法中的节理单元法、块体理论、不连续变形分析、快速拉格朗日法、块体弹簧元法、无网络伽辽金法和数值流形法。这些方法对解决工程地质、岩土工程特殊问题特别有效。11.5.2 工程地质物理模拟的设计
工程地质物理模拟按相似理论，除要求几何的、力学的相似以外，还要求原型和模型材料具有相似的变形破裂过程特征，它们的应力（ζ）和应变（ε）曲线应符合如下关系：
Cε＝1Cε＝1（11-2）式中：Cε为应变相似系数（原型εp与模型εm的比值，下同）；Cε为残余应变相似系数。根据量纲分析，可导出如下关系：
Cζ＝C E·Cε，Cδ＝C L（11-3）
Cζ＝C L·Cρ（11-4）式中：Cζ、C E、Cδ和Cρ分别为应力、弹模（变模）、几何尺寸、位移量和材料密度的相似系数。
模型设计中，按照设计拟定的几何相似系数，则可根据公式组（11-3）推算出其他各项系数，据此确定材料的选择、模型制作及加载系统的设计。
1．模型类型
地质力学模型可定性和定量地反映天然岩体受力特性，其按模型维数可分为平面模型和三维模型，平面模型又分为平面应力模型和平面应变模型；按模拟的详略程度分为大块体模型和小块体模型；按制作方式分为现浇式和预制块体拼装式；按模拟的性质及试验性质，分为应力模型、强率破坏模型和稳定模型。当前清华大学水利系和长科院等进行地质力学模型为水工建设服务。
2．模型材料
模型材料的研究是工程地质模型试验十分重要的内容，它关系到模型试验的成改。根据相似要求，岩石相似材料应满足容重大、强度和变形模量低、弹塑性及流变性与岩体相似的
要求，模型材料的本构关系和岩石材料以及断层、软弱夹层等结构面的本构关系基本相似。但是，要找到完全相似的模型材料十分困难，一般根据要研究问题的性质，寻找满足主要参数相似的材料。岩石相似材料一般以水、机油、石蜡油、石膏、水泥等为粘结剂，重晶石粉、铁粉、砂、膨润土等为集料，通过压制、捣实、浇筑或压实形成。水泥和石膏用来配置高强度模型材料，机油和石蜡油用来配置低强度模型材料。重晶石粉和铁粉用来增加容重，重晶石粉稳定性好；铁粉容易锈蚀，锈蚀后比重显著降低。清华大学推出的模型材料如以石膏和水为胶结剂、重晶石粉和石灰石粉为填料、甘油为添加剂的材料，重度为20.5~21.0kN·m-3，抗压强度为0.064~0.177MPa，变形模量为88.3~411.9MPa，采用浇注成型；以水、重晶石粉、膨润土组成的相似材料，重度为28.5~29.6kN·m-3，抗压强度为0.102~0.5MPa，采用压模成型；以水、石膏、铅粉、铁粉组成的相似材料，重度为25kN·m-3，抗压强度为0.2~2.0MPa，变形模量为196~1833MPa，采用压模成型。国内模型几何比尺一般为150~200。
由于弱面和破碎带等往往是控制岩体稳定的关键因素，所以对于沿弱面和破碎带滑动的稳定问题，模型夹层材料的相似性必须严格满足。意大利结构与模型试验研究所在这方面作了大量工作，采用酒精、清漆、润滑油、滑石、石灰石分等材料的不同组成来模拟不同的摩擦角。我国清华大学水利系试验室等单位采用打字纸、蜡光纸、锡、电化铝、聚酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚四氟乙烯薄膜、二硫化钼、黄油等来模拟，通过不同的组合可以获得0.1~1.0的摩擦系数。研究表明，蜡光纸、打字纸、滑石粉、清漆、环氧树脂、黄油等受温度湿度的影响较大，而锡、电化铝、聚酯薄膜、聚乙烯和二硫化钼等受温度适度的影响较小，是较好的结构面模拟材料。沈大利、杨若琼等采用惰性材料和耐高温、高压的材料，研制出随着温度升高而摩擦系数不变的块体材料，有利于模拟夹层受地水侵蚀作用抗剪强度不变这一特性。
3．加载系统
荷载的模拟是模型试验技术的重要内容之一，通常模拟的荷载种类主要有岩体或结构自重、地应力、地震力、渗透水压力、上下游水压力、水库淤沙压力等。常用模拟方法分别为：①岩体自重属于体积力，一般采用材料的容重来模拟，如清华大学采用吊重使其自动满足自重应力梯度的条件；②水工建筑物上、下游静水压力的模拟，采用三角形加载和梯形加载两种方法。当荷载量级较小时，采用液压加载和气压加载，前者一般使用装有水、氯化锌水溶液或碳酸钾水溶液等不同比重的溶液或悬浊液的乳胶袋来施加，后者是利用充有气压的乳胶袋对模型加载。当荷载量级较大时，采用千斤顶施加，该方法广泛应用于岩石力学模型试验中，其主要优点是能够根据需要连续调节千斤顶内的油压，满足破坏试验的超载要求；③扬
压力分为渗透压力和浮托力。渗透压力的模拟是模型试验中的一个难点，特别是同时模拟渗透压力和层面抗剪强度值，至今还没有比较成熟、比较完善的方法。其复杂性在于渗透压力是一种体积力，而其大小和方向都是三维的，模拟起来很困难。意大利结构及模型试验研究所在依泰普大坝模型试验中成功运用充气沙袋来模拟层面的渗透压力，用砂与砂之间的滑动来模拟层面的f值，但要找到合适的砂子或调整f值是十分困难。浮托力的模拟，经常采用下游水位以下的坝体和岩体自重按浮容重考虑；清华大学采用气压囊模拟水压；④地震力的模拟，一般采用近人心将地震惯性力简化为与岩体质量成正比的静力来施加。其方法是将模型沿地震力方向倾斜某一角度，使岩体自重沿倾斜方向的分力等于地震惯性力。若模型倾斜有困难时，可采用降低快体间摩擦系数的方法来反映地震惯性力的作用。较为完善的办法是将整个模型置放在振动台上，由三维振动台模拟动力环境。动荷载可在作用面上安装振动器施加，按要求模拟振动效应；⑤在岩质高边坡和底下硐室开挖的岩石力学模型中，地应力往往成为一种最主要的荷载。地应力主要有自重应力和构造应力，其中重力应力场由模拟岩体自重形成，在模拟材料容重中考虑；而构造应力场，根据实测地应力资料，造成适当的应力边界条件来形成，常用千斤顶和加荷垫块在岩基边界实施加载。清华大学至今还保留使用大型双层活动加力架。
为了使模型在试验过程中能充分反映岩（土）体自重在演进中的作用，最好能使模型的密度与原型接近。大型模型试验中，必要的自重荷载补偿，可采用拉杆补压系统对模型分层加压。拉杆通过橡皮圈与施加拉力的底座相联结，橡皮圈的多少确定了拉杆承受的拉应力的大小，以此模拟重力场梯度。小型模型试验，可将模型放在离心机转斗中，通过高速旋转增加自重应力。我国长江科学院、清华大学、水利水电科学院已安装了6m及4m直径的大型高速离心机。
4．量测系统
模型观测的主要内容为应力、应变、位移、裂缝和破坏形态，测量的主要仪器和方法有电阻应变片和应变仪、位移传感器、摄像录像等。地质力学模型材料变形模量比较低，以位移观测为主。
相似材料模型试验要求位移计具备微、轻质、灵敏度高、稳定性好并能遥测及自动记录等优点。电阻应变片仅能在弹性范围内的变形，所以在低强度、低变形材料的岩石力学模型上，一般都不宜使用电阻应变片来量测，只有在特殊情况下，如需测量锚杆等的应变时才使用。测量模型外部位移的常规位移计是百分表、千分表等类位移计，目前，该类位移计正逐渐被电测类位移计所取代。如清华大学从日本引进的电感式位移计，具有灵敏度高、变形量
大的特点，能用简单仪器量测大于0.001mm的变形量，非常适宜于自动记录系统。同时，CCD画像处理法等光学技术正在被研究用来量测模型的位移及其变化过程.泽于三维模型来说，仅量测表面位移是不能满足要求的。为解决内部位移的测量，清华大学研制了使用精度高的小型双向电阻式位移传感器，同时，于2003年引进了日本的UCM－8B新型微机监控自动采集系统和德国的UPM－100微机监控自动采集系统等量测设备。
根据模型试验的特点和特殊要求，我国开发采用了下列测试技术：①跟踪摄影或快速摄影；②静电复印碳粉网格，用以观察量测模型大变形后破裂出现部位和特征；③白光散斑法，量测重点测试部位全断面面内微量位移形迹；④投影网格法，用以测量软材料模型大断面群点面内位移；⑤影像云纹法，用以测量较软材料模型全断面或一定面积的离面位移。11.5.3 工程地质模拟的应用
1．工程地质现象机制的研究
工程地质模拟对于分析工程地质现象的机制具有特殊的意义。通过工程地质模拟，揭示出一些工程地质现象的新规律，从而为工程地质问题的分析提供一种新的手段。近年来，工程地质工作者已在这方面积累了越来越多的经验。
模拟方法对工程地质现象与过程的模拟，主要是根据岩土体现有的变形破坏特征或发展阶段，在建立工程地质或岩体力学模型的基础上，再现工程岩土体过去的变形破坏发展演化历史，从而从整体上分析岩土体变形破坏内部作用过程及其全过程演化机制。一般地讲，这种模拟的意义并不在于具体数值的“准确性”，而在于对规律的探索。
2．反分析
反分析技术是近年来岩土力学和工程地质领域中最重要的进展之一，它已成为学科前沿热点课题。总体而言，反分析可分为应力反分析和位移反分析两类。由于反分析涉及复杂分析计算，它必须通过数值法求解。
位移反分析是通过岩土体边界条件的确定和岩土体位移的实测，建立合适的计算模型，求取岩土力学参数。
通过实测获得某些点的应力值资料，推测一定范围内应力场的状况是工程地质研究中的一个很重要的内容，是工程岩体稳定性分析必不可少的资料，通过应力的反分析，不仅可以得到工程区地应力场的总体认识，而且可以获得工程岩体应力边界条件。
3．工程岩土体位移场和应力场的模拟
在已知工程区岩土体边界条件和外荷载的情况下，通过模拟可以得到位移场和应力场分
布的细节及其与外界条件的关系，这是数值方法的基本功能。
4．岩土体稳定性模拟
通过对岩土体变形破坏规律的模拟，可以分析其变形破坏的过程，评价其稳定性性状，并预测其未来变化。而言，可以解决两类问题：一是在已知边界条件和地质模型条件下的模拟再现，即通过模拟再现过去的发展历史，从而评价工程岩土体的稳定性现状，并在此基础上，通过对模型的时间延拓，预测其稳定性未来发展变化的趋势或失稳破坏方式；二是边界条件及主导因素不甚清楚条件下的模拟验证，即以不同的边界条件和主导因素建立力学模型，进行模拟，确定出对地质体变形破坏现状特征可演化阶段拟合得最好的模型，从而确定岩土体变形破坏的边界条件和主导因素，进而评价其稳定性。
5．信息化设计与施工
通过施工过程中新揭示的岩土体地质特征和变形破坏规律，随时修正设计和施工方案是工程地质和岩土工程又一发展趋势，对此岩体结构面网络模拟技术和数值模拟是实现这一目标的重要手段。
工程地质模拟不是一个简单的“运算”或“试验”过程，而是包含着从野外工程地质调查到室内综合研究、地质力学模型概化、模型制作与测试、计算模拟和野外验证的全过程，它的可靠性和准确性在很大程度上取决于对地质原型认识的正确性。
工程地质条件
1、工程地质条件：与工程建设有关的地质因素的综合。 它包括：地形地貌条件、岩性条件、地质构造条件、水文地质条件、物理地质作用条件、天然建筑材料。 2、圈层构造：根据地球形状和物质组成所划分的圈层范围。 3、岩石圈：由上地幔固态物质和地壳组成的固体部分。 4、地质作用：由地球的内外能量作用引起，促使地壳物质组成形态不断变化的作用。 地质作用分类：内动力地质作用、外动力地质作用。（其中内动力作用又包括：构造运动、地震作用、岩浆作用、变质作用、重力作用。外动力包括：风化作用、剥蚀作用，搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。） 5、地层及地层时代：P（13） 6、岩层接触关系：整合、不整合。不整合又包括：平行不整合、角度不整合。 7、矿物：由各种地质作用产生的，具有一定物理性质和化学成分的单质元素或化合物。 造岩矿物：构成岩石主要成分的矿物。 8、矿物物理性质：（1）形状：大部分是固态。（2）颜色：自色，他色，假色。（3）条 痕：矿物粉末颜色。（4）光泽：对光线的反射能力。造岩矿物一般呈非金属光泽。 （5）解理:矿物晶体或晶粒在外力打击下，能沿一定方向发生破裂并产生光滑平面的性质。（6）断口：矿物受外力打击出现的破裂面成各种凸凹不平的形状称为断口。 9、岩浆作用：地幔中岩溶状岩浆上升侵入地壳或喷出地表冷凝而形成新岩石的过程。 沉积作用：在地表环境条件下，碎屑物质经过搬运、沉积、压固、胶结等地质作用形成新岩石的过程。 变质作用：早先形成的岩石，在地壳一定深处基本保持固态条件下，受岩浆作用、构造运动等影响，在一定压力和温度作用下，发生矿物成分，结构和构造变化形成新岩石的过程。 10、岩石分类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。 11、岩浆岩结构：（1）按结晶程度划分：全晶质结构，半晶质结构，非晶质结构。（2） 按晶粒大小划分：显晶质结构，隐晶质结构。（3）按晶粒相对大小划分：等粒结构，不等粒结构，斑状结构。 沉积岩结构：碎屑结构、泥质结构、化学结构。 变质岩结构：变晶结构、变余结构、碎裂结构。 12、构造运动：由于地球内部营力引起的地壳的变形与变位。 地质构造分类：水平构造、单斜构造、褶皱构造、断裂构造、隆起与凹陷。 13、岩层产状：岩层在地壳中的展布状态。 产状要素：走向、倾向、倾角。 走向：岩层面水平延伸方向，用走向线，方位角表示。走向线：岩层面与水平面交线。倾向：岩层面向下倾斜方向，用倾斜线在水平面的投影线方向角表示。倾角：岩层面与水平面夹角（锐角，唯一的）。 图示表示方法（略）。 14、褶皱分类：向斜、背斜。 褶皱野外识别方法：（1）以剥蚀后地面出露的岩性是否重复且对称出现，判断是否为褶皱。（2）据核部、翼部岩层的新老关系判断向背斜。（3）根据两翼岩层产状判断类型。 15、断裂分类：节理、断层。 断层分类：正断层、逆断层、平移断层。 16、断层野外识别方法：（1）沿岩层走向追索，若发现岩层突然中断，而和另一岩层接触，
第八章特殊土的工程地质评价
第八章特殊土的工程地质评价 学习目标：了解工程中常遇到的特殊土的形成、特性、分布范围及处理方法。 学习重点：湿陷性黄土，软土及粘土的成因、分类、工程性质及处理方法。 学习建议：抓住特殊土的主要工程地质特性，掌握特殊土地及的处理方法。 我国地大物博，地质条件复杂，各类土由于形成时的地理环境、气候条件、物质成分不同而具有显著不同的特殊工程性质。特殊土具有明显的区域性，如湿陷性黄土主要分布于西北、华北等干旱、半干旱地；红黏土主要分布于西南亚热带湿热气候地区；膨胀土主要分布于南方和中南地区；多年冻土及盐渍土主要分布于高纬度、高海拔地区。 8.1湿陷性黄土 湿陷性土一般是指非饱和的不稳定的土，在一定压力作用下，遇水后发生显著的沉陷。湿陷性土在地球上分布很广，主要有风积的砂和黄土、次生黄土状土、冲积土、残积土；还有可溶性盐胶结的松砂、分散性粘土以及盐渍土。其中，以湿陷性黄土的分布面积最广。 1．湿陷性黄土的形成 黄土是在风的搬运作用下沉积，没有经过次生扰动、无层理、含大孔隙的黄色粉质碳酸盐类沉积物。其它成因、黄色、具有层理和夹有砂、砾石层的土状沉积物称为黄土状土。黄土和黄土状土（以下统称黄土）在天然含水量时，一般具有较高的强度和较小的压缩性。但遇水后，在自重压力，或自重压力与附加压力共同作用下，有的会产生大量的沉陷变形，有的却并不发生湿陷。前者称为湿陷性黄土，后者称为非湿陷性黄土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土（在自重压力作用下产生湿陷性的）和非自重湿陷性黄土（自重压力与附加压力共同作用下产生湿陷性的）。影响黄土湿陷性的主要物理性质指标为天然孔隙比和天然含水量。在其它条件相同时，黄土的天然孔隙比越大，则湿陷性越强；黄土的湿陷性随其天然含水量的增加而减弱；当含水量相同时，黄土的湿陷量将随浸湿程度的增加而增大。在给定的天然孔隙比和含水量的情况下，在一定的压力范围内，湿陷量将随压力的增加而增大。黄土天然孔隙比一般在1.00左右，颗粒组成以粉粒为主（含量在60%以上），含大量的可溶盐，颜色为黄色或褐色，天然剖面形成垂直节理，一般具有肉眼可见的大孔隙。 2．湿陷变形的特征指标 衡量黄土湿陷性变形特征的指标主要有三个：湿陷系数、湿陷起始压力和湿陷起始含水量。 1）湿陷系数δs：湿陷系数是单位厚度土样在规定的压力作用下受水浸湿后所产生的湿陷量。δs可通过室内侧限浸水压缩试验确定。湿陷系数的大小反映了黄土对水的湿陷敏感程度。δs越大，表示土受水浸湿后的湿陷性越大。一般认为：δs≤0.03，为弱湿陷性；0.03<δs≤0.07，为中等湿陷性，δs>0.07，为强湿陷性。 2）湿陷起始压力psh ：黄土在某一压力作用下浸水后开始出现湿陷时的压力叫湿陷起始压力。如果作用在湿陷性黄土地基上的压力小于这个起始压力，地基即使浸水，也不会发生湿陷。psh值常通过室内浸水压缩试验和现场浸水载荷试验确定。黄土规范规定，当按室内试验确定时，可在p~δs曲线上取δs=0.015所对应的压力作为湿陷起始压力；当按载荷试验确定时，应在p~δs（δs为浸水下沉量）曲线上取其转折点所
工程地质概念
1.卓越周期的定义 地震发生时，由震源发出的地震波传至地表岩土体，迫使其振动，由于表层岩土体对不同周期的地震波有选择放大作用，某种岩土体总是以某种周期的波选择放大得尤为明显而突出，使地震记录图上的这种波记录得多而好。这种周期即为该岩土体的特征周期，也叫做卓越周期。由多层土组成的厚度很大的沉积层，当深部传来的剪切波通过它向地面传播时就会发生多次反射，由于波的叠加而增强，使长周期的波尤为卓越。卓越周期的实质是波的共振，即当地震波的振动周期与地表岩土体的自振周期相同时，由于共振作用而使地表振动加强。巨厚冲积层上低加速度的远震，可以使自振周期较长的高层建筑物遭受破坏的主要原因就是共振。 2.摩阻比：是指静力触探探头在某一深度时，侧壁阻力与锥尖阻力之比，以百分率表示。 3.饱水系数 a、岩石的饱和吸水率 岩石的饱和吸水率是指岩石试样在高压(一般为150个大气压强度下)或真空条件下，强制吸入水的重量W w2对于岩石干重Ws之比的百分率，以Wsa表示，即： 测定饱和吸水率的方法，多采用煮沸法和抽真空法。 b、饱水系数 通常把岩石的吸水率与饱水率之比值称为饱水系数,以Kw表示 一般岩石的饱和系数Kw为0.5-0.8，饱和系数对于判别岩石的抗冻性具有重要意义。当Kw<0.91时，表示岩石在其冻结过程中，水尚有膨胀和挤入剩余的敞开孔隙和裂隙的余地；当Kw>0.91时，在冻结过程中形成的冰会对岩石中的孔隙和裂隙产生“冰劈”作用，从而造成岩石的胀裂破坏。 4.地基附加应力： 地基附加应力是指建筑物荷重在土体中引起的附加于原有应力之上的应 力。 我们知道土中附加应力分布特点是： 1、在地面下同一深度的水平面上的附加应力不同，沿力的作用线上的附加应力最大，向两边则逐渐减小。
工程地质
1.工程地质学就是地质学的一个分支,就是研究与工程有关的地质条件、地质问题的学科,就是一门解决地质条件与人类工程活动之间矛盾的实用性很强的学科,属于应用地质学的范畴。( ) 选择一项: 对 错 反馈 正确的答案就是“错”。 题目2 正确 获得1、00分中的1、00分 标记题目 题干 2.工程地质评价即工程活动的地质环境,可理解为对工程建筑的利用与改造有影响的地质因素的综合。( ) 选择一项: 对 错 反馈 正确的答案就是“错”。 题目3 正确 获得1、00分中的1、00分 标记题目 题干 3.土体结构就是指结构面形态及其组合关系,尤其就是层面、不整合面、断层面、层间错动、
节理面等结构面的性质、产状、规模与组合关系。( ) 选择一项: 对 错 反馈 正确的答案就是“错”。 题目4 正确 获得1、00分中的1、00分 标记题目 题干 4.地应力就是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力、绝对应力或原岩应力,广义上地应力就是指地球体内的应力。( ) 选择一项: 对 错 反馈 正确的答案就是“错”。 题目5 正确 获得1、00分中的1、00分 标记题目 题干 5.地基稳定性问题就是工业与民用建筑工程常遇到的主要工程地质问题,它包括强度与变形两个方面。( ) 选择一项:
对 错 反馈 正确的答案就是“错”。 1.工程地质工作的基本任务在于查明工程地质条件,中心任务在于分析与评价工程地质问题,对人类活动可能遇到或引起的各种工程地址问题作出预测与确切评价,从地质方面保证工程建设的技术可行性、经济合理性与安全可靠性。( ) 选择一项: 对 错 反馈 正确的答案就是“错”。 题目2 正确 获得1、00分中的1、00分 标记题目 题干 2.工程地质学在经济建设与国防建设中应用非常广泛。( ) 选择一项: 对 错 反馈 正确的答案就是“错”。 1.岩土工程性质的研究主要包括岩体与土体的工程地质性质及其形成变化规律,各项参数的测试技术与方法,岩土体的类型与分布规律,以及对其不良性质进行改善等。( ) 选择一项:
(完整版)工程地质学名词解释
1工程地质学：地质学的一个分支学科，是一门研究与工程建设相关的地质环境问题，是工程科学和地质学相交叉的一门边缘学科。 2工程地质条件：指与工程建筑物有关的地质因素的综合。地质因素包括岩土类型及其工程性质、地质结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面是一个综合概念 3工程地质问题：工程地质条件与建筑物之间所存在的矛盾或问题。如：地基沉降、水库渗漏等。 4岩体：为各类演示在自然历史形成过程中，受到地壳运动等的影响所形成的地质体，它是岩层层理、节理裂缝、断层等切割成的碎裂块体所组成。 5建筑场地烈度：也称为小区域烈度,指因建筑场地地质条件,地形地貌和水文地质条件不同而引起的基建筑场地烈度本烈度的提高或降低 6地基承载力：是指地基所承受由建（构）筑物基础传来的荷载的能力。 7岩石：在一定的地质条件下，由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。 8矿物：存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。称为矿物。9土体: 分布于地壳表部尚未固结成岩体的松散堆积物。 10地质构造：在漫长的地质历史发展工程中，地壳经受了长期、多次复杂的构造运动和岩浆侵入等的影响，使地壳岩层受到压缩、拉伸、剪切、扭曲、相对位移和岩浆侵入的冲切、上覆、下顶，以及热熔岩浆围岩的挤压与摩擦等的作用，引起地壳中岩层产生倾斜、褶皱、断裂和侵入岩体的贯穿与覆盖等，形成的各种岩层形态和行迹在空间的分布，称为地质构造。 11岩层产状：是指岩层的空间位置。岩层产状要素：岩层的产状用走向、倾向和倾角来表示，称产状要素。 12褶皱构造：一系列波浪起伏的弯曲状而未丧失其连续性的构造 13断裂构造：构成地壳的岩体，受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生各种大小不一的断裂，称为断裂构造。 14节理：节理也称裂隙，是存在于岩体中的裂缝，为岩体受力作用断裂后，两侧岩体没有显著位移的小型断裂构造。 15断层：岩层受力作用断裂后，岩层沿着破裂面产生显著位移的断裂构造，称为断层 16岩石：组成地壳的基本物质是岩石，它们都是在一定地质条件下，由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。 17岩体：为各类演示在自然历史形成过程中，受到地壳运动等的影响所形成的地质体，它是岩层层理、节理裂缝、断层等切割成的碎裂块体所组成。 18软弱夹层：在坚硬岩层中夹有的力学强度低、泥质或炭质含量高、遇水易软化、延伸较长和厚度岩层。 19泥化夹层：指受风化或构造破坏，原状结构发生显著变异并在地下水长期作用下，形成含水量在塑限和流限之间的泥状软弱夹层。根据泥化机制的不同，泥化夹层可划分为泥化型和蚀变—泥化型。 20岩体结构：岩体结构是指岩体中结构面与结构体的组合方式。形成多种多样的结构类型。具有不同的工程地质特性（承载能力，变形，抗风化能力，渗透性等） 21土：连续坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒，在原地残留或经过不同的搬运方式，在各种自然环境中形成的堆积物。 22土的结构：土的结构是指土颗粒本身的特点和颗粒间相互关系的综合特征。 23土的触变性：当粘性土结构受扰动时，土的强度降低。但静置一段时间，土的强度又逐渐增长，这种性质称为土的触变性 24土的构造：是指土体构成上的不均匀性特征的总合。 25土的压缩性：土在压力作用下体积缩小的特性。 26坡积土：是经雨雪水的细水片流缓慢洗涮，剥蚀，及土粒在重力作用下，顺着山坡逐渐移动形成的堆积物。 27洪积土：由暴雨或大量融雪骤然集聚而成的暂时性山洪急流带来的碎屑物质在山沟的出口处或山前倾斜平原堆积形成的土体。 28冲积土：由河流的流水作用将碎屑物质搬运到河谷中坡降平缓的地段而成的土体。29风积土：风积土是指在干旱的气候条件下，岩石的风化碎屑物被风吹杨，搬运一段距离后，在有利的条件下堆积起来的一类土。 30填土：是一定的地质，地貌和社会历史条件下，由于人类活动而堆积的土。 31地下水：存在于地壳表面以下岩土空隙中的水称为地下水。 32潜水：埋藏在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水叫潜水。33承压水：地表以下充满两个稳定隔水层之间的重力水称为承压水或自流水。 34岩融水：埋藏于溶隙中的重力水。
环境工程地质复习资料ppt
第一章 1、环境及其类型 环境：指作用于人类这一客体的所有外界事物，即对人类来说，环境就是人类的生存环境。 1)聚落环境：是人类聚居场所的环境，是人类有计划、有目的地利用和改造自然环境而创造出来的生存环境。 2)地理环境：位于地球表层，处于岩石圈、土壤圈、水圈、生物圈、大气圈等相互作用、相互渗透、相互制约、相互转化的交替带上。 3)地质环境：系指岩石圈及其表层风化产物，包括地球岩石圈和表层风化层两部分地质体的组成、结构和各类地质作用和现象。 4)宇宙环境：又称为星际环境，是指地球大气圈以外的宇宙空间环境，由广漠的空间、各种天体、弥漫物质、以及各类飞行器组成。 (1)环境问题：主要是指影响人类生活的环境污染与环境破坏。 十大环境问题：全球气候变暖，臭氧层的耗损与破坏，生物多样性减少，酸雨蔓延，森林锐减，土地荒漠化，大气污染，水污染，海洋污染，危险性废物越境转移 （2）环境问题的分类 ◆原生环境问题：也称第一类环境问题。它的产生是由自然界本身运动引起的，不受或较少受人类活动的影响，如地震、海啸、火 山活动、台风、干旱等自然灾害。 ◆次生环境问题：也称第二类环境问题，它是由于人类不适当的生产和生活活动而引起环境污染和生态环境的破坏。 (1) 环境污染：是指由于人类的活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量恶化，以及这种恶化反过来对人类的生产、生活和健康的影响问题。 ◆岩石圈污染：主要表现为人类工程经济活动诱发的地震、滑坡、泥石流等地质灾害。 ◆土壤圈污染：主要表现为人类工程活动而引发的地面沉降、地表塌陷、土地沙漠化、沼泽化、盐碱化、河湖海岸侵蚀变化、水 下岸坡的失稳破坏，废矿、矸石、城市工业和生活垃圾堆放引起的环境恶化等。 ◆水圈污染：主要表现为水量的减少，水质的恶化和洪水、干旱灾害的发生。 ◆大气圈污染：大气圈的污染已远远超出了传统环境工程所研究的空气污染的范畴，而涉及到全球气候变化、海气相互作用、海平 面上升、温室效应、臭氧层破坏、厄尔尼诺现象等。 ◆生物圈污染：生物圈污染表现为生物变异和种属灭绝，其结果将影响到水圈、大气圈、土壤圈和岩石圈。 (2) 生态环境破坏：是指人类开发利用自然环境和自然资源的活动超过了环境的自我调节能力，使环境质量恶化和自然资源枯竭，影响和破坏了生物的正常发展和演化以及可更新自然资源的持续利用。 环境工程地质学：是研究人类工程活动、工程建设对地质环境的作用，以及地质环境的改变所带来对人类生活及工程建设的不良影响，预测工程地质环境的动态变化和人为地质灾害趋势，为保证工程建设的社会、经济、环境效益提供科学的依据和对策的学科。 2、学科特点1）多学科性2）区域性3）预测性4）系统工程性5）法理性 四、环境工程地质研究的主要内容 1、按自然学科形态划分：1）诱发地震；2）人类活动与地表岩土工程边坡；3）地面沉降；4）人工堆积物引起的地表环境恶化 2、按社会部门形态1）城镇环境工程地质；2）矿山环境工程地质；3）水库环境工程地质；4）交通线路环境工程地质；5）文物性地质景观地区环境工程地质。 第二章水资源开发与地质环境 水资源：人类长期生存和发展过程中所需要的各种水，既有数量和质量的涵义，又包括使用价值和经济价值。 （2）水资源的特点：①储量的有限性②补给的循环性③时空分布的不均匀性④用途的不可替代性⑤利用不当的危害性二、水资源开发对地质环境的影响 一）水资源开发的负环境效应 1、区域地下水位下降 （1）区域水位下降的原因 （2）区域水位下降的危害①城市地下水资源枯竭②泉水流量减少③生态系统改变④地面沉降和岩溶地面塌陷灾害加剧 （3）防止区域性地下水位下降的措施 ①保证开采均衡条件下的“合理降深”②保持地下水埋藏条件与水压状态分布的正常状况 ③施行节制性有计划开采④保证不减少补给因素⑤实行人工回灌 （1）地面沉降：指某一区域内由于各种原因导致的地表浅部松散沉积物压实加密引起的地面标高下降的现象，又称作地面下沉或地陷。（2）地面沉降的特点：波及范围广、下沉速率缓慢、以垂直运动为主（3）地面沉降的形成机制（4）地面沉降的分布规律（5）地
建筑工程地质环境质量分析评价
建筑工程地质环境质量分析与评价初探摘要：论文结合南宁市有色金属工业学校区域地质、环境地质、水文地质和工程地质等资料的全面分析研究，对研究区的工程地质环境质量特性进行了分析与评价，研究结果表明该地段稳定性较好，没有不良地质现象，场地条件优良。 关键词：工程地质环境质量分析与评价 中图分类号： p5 文献标识码：a 文章编号： abstract： combination of nanning city nonferrous metal industrial school regional geology, environmental geology, hydrogeology and engineering geology information comprehensive analysis research, to study in the area of engineering geological environmental quality characteristics are analyzed and evaluated, the results show that the sections have better stability without adverse geologic phenomena, excellent, site condition. key words：engineering geological environmental quality; analysis and evaluation of. 引言 岩土勘测是建筑工程项目建设中的一项基础性工作，工程建设前，进行岩土工程勘察，查明拟建场地及其附近不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度；各岩土层类型、深度、分布范围、工程特性；查明埋藏河道、防空洞、孤石等对工程不利
工程地质读书报告
土木1003 李雪20101153 关于民用建筑的工程地质勘察报告 ————工程地质读书心得体会 一、民用建筑概述 民用建筑即非生产性建筑，指供人们居住和进行公共活动的建筑的总称。民用建筑按使用功能可分为居住建筑和公共建筑两大类。具体分类： 1、居住建筑 住宅建筑：住宅、公寓、别墅等 宿舍建筑：单身宿舍、学生宿舍、职工宿舍等 公共建筑 教育建筑：托儿所、幼儿园、小学、中学、高等院校、职业学校、特殊教育学校等 办公建筑：各级立法、司法、党委、政府办公楼，商务、企业、事业、团体、社区办公楼等 科研建筑：实验楼、科研楼、设计楼等 文化建筑：剧院、电影院、图书馆、博物馆、档案馆、文化馆、展览馆、音乐厅、礼堂等 商业建筑：百货公司、超级市场、菜市场、旅馆、饮食店、银行、邮局等体育建筑：体育场、体育馆、游泳馆、健身房等 医疗建筑：综合医院、专科医院、康复中心、急救中心、疗养院等 交通建筑：汽车客运站、港口客运站、铁路旅客站、空港航站楼、地铁站等司法建筑：法院、看守所、监狱等 纪念建筑：纪念碑、纪念馆、纪念塔、故居等 园林建筑：动物园、植物园、游乐场、旅游景点建筑、城市建筑小品等 综合建筑：多功能综合大楼、商住楼、商务中心等 2、民用建筑的主要组成部分 基础：建筑最下部的承重构件，承担建筑的全部荷载，并下传给地基。 墙体和柱：墙体是建筑物的承重和围护构件。在框架承重结构中，柱是主要的竖向承重构件。 屋顶：是建筑顶部的承重和围护构件，一般由屋面、保温(隔热)层和承重结构三部分组成。 楼地层：是楼房建筑中的水平承重构件，包括底层地面和中间的楼板层。 楼梯：楼房建筑的垂直交通设施，供人们平时上下和紧急疏散时使用。 门窗：门主要用做内外交通联系及分隔房间，窗的主要作用是采光和通风，门窗属于非承重构件。 次要组成部分： 附属的构件和配件：如阳台、雨篷、台阶、散水、通风道等。 二、工程地质条件 工程地质条件即工程活动的地质环境，可理解为工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。 为确保土木工程活动的安全与稳定，地质环境需要满足以下三点基本要求：
环境工程地质学介绍
环境工程地质学介绍 胡经国 作者说明 该文发表于1985年3月出版的《重庆水利》总第8期。该刊由重庆市水利学会和重庆市水利电力科技情报网编辑、出版。当时该刊不定期出版，内部发行。 该文是作者于1978年10月来重庆市水利电力学校任教以来，在市级以上学术刊物上发表的第一篇学术论文。 该文在1985年9月召开的重庆市水利学会第四次会员代表大会暨学术年会上，被列为交流论文，并被评为表扬论文。 下面是正文 一、环境工程地质学的逐步形成 近十余年来，随着科学技术的飞跃发展，人类工程－经济活动的广度和深度与日俱增。人类工程－经济活动已成为一种强大的地质营力。这种地质营力正在以越来越大的规模和强度改变着岩石圈表部——地质环境，造成不少区域性或地段性的地质灾害。例如，由于工业发展而引起的农业地区土地退化和污染，由于人类砍伐和耕种而引起的水土流失，由于过量抽取地下水而引起的地面沉降，由水库和大型引水工程引起的水库区淤积、塌岸、浸没等。各种地质灾害反过来又对人类工程－经济活动以及人类的生活、生存产生巨大的影响。 值得指出的是，人类工程－经济活动对地质环境的作用强度，现在已不亚于自然地质营力。例如，全世界铁路、公路路基石料的用量，可以与全球近代河流堆积物的数量相比较。目前，人类每年从地壳中提取的矿产约为1000亿吨，平均每人25吨。规模如此巨大的石料、矿产开发活动，必然使地质环境
产生深刻的变化。 同时，自然环境中的诸因素是相互联系、相互制约的统一体。岩石圈的变化，必然引起大气圈、水圈和生物圈的变化，从而造成多方面的环境问题。 如果不对人类工程－经济活动与地质环境的相互作用进行研究，不是合理地开发、利用和保护地质环境，不是合理地规划人类工程－经济活动，控制其对地质环境的不利影响，那么环境工程地质问题以及其他环境问题就不可能从根本上得到解决。因此，国民经济规划地区地质环境的评价以及合理开发、利用和保护的工程地质研究，日益引起国际上的普遍重视。这正是环境工程地质学赖以开始逐步形成的强大动力。 环境工程地质学是传统工程地质学的一个重大发展，同时又是工程地质学与环境科学或环境地质学之间的一门边缘学科。也就是说，它是在工程地质学和环境地质学的基础上，当然主要是在工程地质学的基本原理和方法的基础上，开始逐步形成的。 工程地质学成为一门独立的学科已是本世纪30年代的事。在70年代初，国际上环境保护问题提上了议事日程。开始，比较偏重于大气圈和水圈的问题，但很快就涉及到岩石圈。并且，从1970～1981年，相继出版了几本环境地质学专著。 1980年，在巴黎召开的工程地质协会全体会议，提出了进行环境评价和开发的工程地质研究的任务。1982年，在新德里召开的第四届国际工程地质大会，列出了“环境评价和开发的工程地质研究”这一专题进行学术交流和讨论，出现了一批实例性和方法性的论文。可以认为，这次大会是环境工程地质学开始逐步形成的起点。 我国的环境工程地质学研究起步较晚。1982年，全国环境工程地质专题学术座谈会是一个良好的开端。会议着重讨论了环境工程地质学的科学概念和研究方法以及我国当前的研究重点，并交流了已有的工作经验。对我国环境工程地质工作的开展，有较大的推动和指导作用。1984年3月，在成都召开的第二届全国工程地质大会，收到了与环境评价和开发有关的文章达119篇。这表明我国环境工程地质学的研究取得了新的成果。
环境地质问题
一、当前出现的主要环境地质问题 ⒈地面沉降 我国地面沉降最早发现于沿海工业城市，首先是上海，其次是天津，后来又陆续报导浙江省的嘉兴、宁波、杭州等地也发生地面沉降。究其原因是由于松散介质中过量开采地下水，使孔隙水压力降低,导致土层固结。另外，由于基础处理不当，引起地面均匀沉降或大幅度沉降的事例也不少见。杭州武林门附近一幢4层楼房由于楼房一角有暗河，为淤泥及人工土地基，部分桩基础的软弱持力层明显压缩，致使建成不久就开裂。 ⒉地表塌陷 主要发生在石灰岩喀斯特溶洞区，由于过量开采浅埋溶洞水或排水疏干溶洞水所致。杭州玉泉前山某疗养院深井，因过量开采地下石灰岩溶洞水，引起地表严重塌陷，使周围6幢大楼严重开裂，并波及到200m远的地方。 ⒊滑坡 早在建设新安江水电站时，工程勘察就注意到大坝左岸坝头的千里岗砂岩层面裂隙与顺坡节理和一条逆断层三者相互切割，形成一个不稳定的岩体结构面，加之粘土充填，很可能形成滑坡，施工时证实了这一情况，由于预先采取了有效措施，故未造成损失。温州瓯江沿岸，以及三门健跳码头，舟山部分码头，杭州至长兴铁路等，在工程建设
中都遇到过这类问题。 二、工程建设中环境工程地质问题的防治意见 ⒈应高度重视对环境工程地质问题的调查研究 重视对工程建设范围内场地的环境工程地质问题的调查研究，特别是一些重要建设项目，如城市基础设施、能源基地、水利工程、交通运输干线、地下铁路等，认真调查了解该地区是否发生过或今后有可能发生地面沉降、地表塌陷、滑坡、崩塌、水土严重流失、砂土震动后引起液化，以及水库蓄水时是否可能引起诱发地震等不良环境工程地质问题，或针对今后可能发生的问题提出预防或治理的意见，供规划和建设部门决策参考。 ⒉合理开发地下水，积极开展地下水人工回灌 严格管理地下水的开采，开采量与天然补给量的大致平衡，并对开采地下水源地的补给量进行水量均衡分析，做到计划开采。有条件的单位应积极开展地下水人工回灌，利用人工回灌的方式将低温水灌入含水层，冬灌夏用。由于灌入的低温水与原含水层中的水存在温差而产生热交换，灌入的低温水使含水层变成一个“冷库”。夏季将水从“冷库”中抽出，其经济效益十分显著。杭州第二棉纺厂每年冬季回灌110万m3低温水，夏季抽用，每年可获得冷量335～394亿kJ，仅节能一项可省10万元，而且还防止了地面沉降。在石灰岩溶洞区开采岩溶水，也要严格限
城市环境地质调查评价规范
中国地质调查局地质调查技术标准 D D2008－03 城市环境地质调查评价规范 中国地质调查局 2008年10月
目 次 前言..............................................................................................................................................................III 引言..............................................................................................................................................................IV 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 术语和定义 (1) 4 总则 (2) 4.1 目的 (2) 4.2 任务 (2) 4.3 基本要求 (2) 5 设计书编写与审批 (2) 5.1 设计书编写 (2) 5.2 设计书审批 (3) 6 调查内容 (3) 6.1 地质环境背景调查 (3) 6.2 主要环境地质问题与地质灾害调查 (4) 6.3 城市地质资源开发利用调查 (8) 7 调查方法 (9) 7.1 一般要求 (9) 7.2 资料搜集与整理 (9) 7.3 遥感调查 (9) 7.4 野外调查 (9) 7.5 地球物理勘查 (10) 7.6 槽探和浅井 (10) 7.7 钻探 (10) 7.8 样品采集与测试 (11) 8 地质环境评价 (11) 8.1 地下水环境评价 (11) 8.2 土壤污染评价 (12) 8.3 地质灾害危险性评价 (12) 8.4 特殊类土评价 (13) 8.5 垃圾处置场适宜性评价 (13) 8.6 矿山固体废弃物的环境效应评价 (13) 8.7 地质资源评价 (13) 8.8 建设用地地质环境适宜性评价 (14) 9 环境地质问题和地质灾害的影响评估 (15) 9.1 评估内容 (15) 9.2 评估方法 (15) 10 图件编制 (15)
2016电大工程地质形成性考核册答案
工程地质形成性考核册 专业：土木工程 学号： 姓名： 河北广播电视大学开放教育学院 （请按照顺序打印，并左侧装订）
工程地质作业1 一、选择题（30分） 1.下列不属于工程地质条件的是（C ） A.岩石的工程特性 B.地质作用 C.基础形式 D.水文地质条件 2.概括的讲，工程地质所研究的两方面问题主要体现在（A ） A.区域稳定和地基稳定 B.区域稳定和基础稳定 C.基础稳定和结构稳定 D.地基稳定和基础稳定 3.相比较来讲，下列各学科与工程地质学联系不大的是（D ） A.土力学 B.岩石功臣 C.水力学 D.材料力学 4.下列关于工程地质学及其研究内容说法有误的一项是（C ） A.工程地质学是研究人类工程活动与地质环境相互作用的一门学科 B.如何按地质规律办事，有效地改造地质环境，是工程地质学长期面临的任务 C.工程地质就是专门研究岩石工程性质的学科 D.工程地质学是一门理论性与实践性都很强的学科 5.陆地的总面积大约占地球表面面积的（A ） A.29.2% B.40.1% C.71.8% D.59.9% 6.地球的内圈中厚度最小的圈层是（A ） A.地壳 B.地核 C.地幔 D.不能确定 7.下列各地质作用属于内力作用的是（B ） A.风华作用 B.变质作用 C.成岩作用 D.沉积作用 8.岩石按生成原因可以分为（B ） A.岩浆岩、石灰岩、变质岩 B.岩浆岩、沉积岩、变质岩 C.沉积岩、石灰岩、变质岩 D.岩浆岩、石灰岩、沉积岩 9.矿物质抵抗刻划、研磨的能力称为（A ） A.硬度 B.强度 C.刚度 D.韧性 10.由岩浆冷凝固结而成的岩石是（D） A.沉积岩 B.变质岩 C.石灰岩 D.岩浆岩 11.碎屑物质被凝胶结物胶接以后形成的结构称为（A ） A.碎屑结构 B.斑状结构 C.沉积结构 D.碎裂结构 12.压应力等于零时，岩石的抗剪断强度称为岩石的（C ） A.抗压强度 B.抗拉强度 C.抗切强度 D.抗剪强度 13.岩石在常压下吸入水的重量与干燥岩石重量之比，称为岩石的（A ） A.吸水率 B.吸水系数 C.饱水系数 D.饱水率 14.岩石在轴向压力作用下，除产生纵向压缩外，还会产生横向膨胀，这种横向应变与纵向 应变的比值称为（A ） A.泊松比 B.抗拉强度 C.变性模量 D.弹性应变 15.岩石的力学性质指岩石在各种静力、动力作用下所呈现的性质，主要包括（A） A.变形和强度 B.强度和重量 C.重度和变形D重度和刚度. 二、判断题（20分） 1.工程地质学是研究人类工程与地质环境相互作用的一门学科，是地质学的一个分支。 （√） 2.根据地质作用的动力来源，地质作用分为外力作用和内力作用。（√） 3.岩石的物理性质包括吸水性、渗水性、溶解性、软化性、抗冻性。（×）
工程地质知识点
1、名词: 工程地质学:就是研究与工程建设有关的地质问题的一门学科。 地质环境:为人类生存与活动进程中地壳表层的地形、地貌、岩土、水、地层构造、矿产资源、地壳稳定性等自然因素的总称。 工程地质条件:就是与工程建筑有关的地质条件的总称。 工程地质问题:就是指工程地质条件不能满足工程建筑上稳定与安全的要求时,工程建筑物与工程地质条件之间所存在的矛盾。 2、工程地质条件的六大要素就是:地层岩性、地质结构与构造、水文地质条件、地表地质作用、地形地貌、天然建筑材料。 3、就土木工程而言,主要的工程地质问题包括:地基稳定性问题、斜坡稳定性问题、洞室稳定性问题与区域稳定性问题。 4、工程地质学的主要任务就是: (1)评价工程地质条件,阐明地上与地下建筑工程兴建与运行的有利与不利因素,选定建筑场地与适宜的建筑形式,保证规划、设计、施工、使用、维修顺利进行。 (2)从地质条件与工程建筑相互作用的角度出发,论证与预测发生工程地质问题的可能性、发生的规模与发展趋势。 (3)提出及建议改善、防治或利用有关工程地质条件的措施,加固岩土体与防治地下水的方案。 (4)研究岩体、土体分类与分区及区域性特点。 (5)研究人类工程活动与地质环境之间的相互作用与影响。
一、地球概况 1、概念: 地壳运动:主要就是由于地球内力作用所引起的地壳的机械运动。 2、地壳六大板块:亚欧板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、印度洋板块、南极洲板块。 3、地壳运动的特征:方向性、普遍性与长期性、运动速度不均一性。 二、矿物与岩石 1、概念: 矿物:就是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下生成的天然物质,具有一定的化学成分与物理性质。 造岩矿物: 组成岩石的主要矿物。 矿物硬度:矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的能力。 岩石:就是天然生成的,具有一定的结构与构造的矿物集合体。 岩浆岩:由岩浆冷凝、固结所成的岩石,又称火成岩。 沉积岩:就是在地表与地表下不太深的地方,由松散堆积物在常温常压的条件下,经过压固、脱水与重结晶作用而形成的岩石。
山东省济阳县工程地质环境质量评价
山东省济阳县工程地质环境质量评价 文章從济阳县的工程地质条件入手，对济阳县的工程地质环境质量进行综合评价，将济阳县工程地质环境划分为稳定区、基本稳定区、较不稳定区。根据工程地质环境的分析及工程地质环境质量的综合评价，可为济阳县今后工程建设的相关发展提供参考。 标签：济阳县；工程地质环境；质量评价 工程地质环境是与人类工程及经济活动息息相关的地质环境；工程地质评价是研究人类工程经济活动与地质环境之间相互适宜性，是一个复杂的系统工程[1]。 1 济阳县工程地质环境概况 济阳县位于山东省济南市北部，面积约1076km2。地理坐标：东经116°51′54″～117°27′13″，北纬36°46′37″～37°14′54″。 1.1 地层 济阳县南部地层属华北地层大区鲁西地层分区的泰安地层小区北部，区内全部为第四系松散堆积物所覆盖，其下为新近系、石炭系、二叠系及奥陶系。北部地层属华北地层大区、晋冀鲁豫地层区、鲁北地层分区之济阳小区，区内地表全部为第四系松散堆积物所覆盖，其下为新生界第四系、新近系、古近系地层[2]。 1.2 构造 济阳县大地构造属华北板块（Ⅰ）济阳坳陷（Ⅱ）惠民凹陷（Ⅲ）跨济阳坳陷（Ⅱ）和鲁西断块隆起两个Ⅱ级构造单元。地层区划属华北地层大区、晋冀鲁豫地层区、鲁北地层分区之济阳小区。区内最大的断裂为齐河-广饶大断裂，位于济阳县中部，是一条隐伏断裂，是鲁西隆起与济阳拗陷的分界线[3]。 1.3 土体工程地质特征 济阳县在地貌单元上处于黄河下游冲积平原，区内广泛发育第四系黄河冲积松散土层，成因类型主要为河流冲积相沉积。根据掌握的工程地质资料，在济阳县西南一带，在0～30m深度内，可分为粉土和粉质粘土两个工程地质层[4]。 2 济阳县工程地质环境质量评价 2.1 地壳稳定性评价 山东省境内较大的活动断裂如郯庐、聊考断裂，严格控制着强震的发生，济
水文地质、工程地质、岩土工程、环境地质高级工程师专业技术总结通用版
专业技术工作报告 单位： 姓名：
专业技术工作报告 个人基本情况： 本人2006年7月毕业于广州科技学院，工程地震与工程勘察专业，大学三年专科。毕业后先在云南省昆明市云南航天质量无损检测站有限公司工作，2009年9月到某某某某公司工作至今，一直从事工程勘察、水文地质勘查、矿山地质勘查、地质灾害危险性评估、岩土设计等工作。2010年8月获聘助理工程师职务。为进一步提升专业知识，于2010年3月至2012年7月函授华南理工大学土木工程专业。2015年1月获聘工程师职务。本人任现职以来的技术工作总结如下： 一、思想方面 任现职以来，我不断地在思想政治、道德品质等方面进一步提高自己；积极参加单位组织的各种活动；向先进个人和老同志看齐，吸取他们的丰富经验、提高个人的业务水平；为提高自己的政治素质，我积极参加了市组织的先进性教育活动，对邓小平理论、"三个代表"重要思想和科学发展观能深钻细研，理解其中深刻内涵，把理论上升到一定的高度，时时刻刻用理论来指导实践。大局意识深刻，在工作中不计较个人得失，兢兢业业，以集体的利益为重。 二、工作业务方面 1、努力钻研专业技术业务，做好本职工作 自任现职后，更加积极地学习《建筑地基基础设计规范》(GB50007--2011)、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)和《高层建筑
岩土工程勘察标准》(JGJ/T 72-2017)等相关规范，深感岩土计算理论知识的重要性，不同工况条件以及不同的计算方法，哪种计算方法才是最贴近实际应用，需要丰富的理论知识支撑。如在边坡稳定计算中有限元计算方法的应用，相比极限平衡法不受形态和材料限制。同时参加《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)、《建筑基桩检测技术规范》(JGJ106-2014)、《广东省地质灾害危险性评估实施细则》等规范、规程的学习培训，并加强矿山地质环境保护与恢复治理方案编制、土地复垦方案编制、地质灾害治理施工与设计等各项培训，在生产实践中取得了较好的成果。 地质灾害危险性评估项目主要数据来源于野外调查，因此在野外调查中除严格按照调查细则执行，观察的细致程度也决定获取现场数据的真实程度。在不同的线路地质灾害评估调查过程中同时也是不断积累工程实践经验，提高了野外辨别地质现象的能力。任现职以来主持完成共计10余项一级地质灾害评估报告，5项线路工程地质勘察报告。 2、推进智能化数据处理，应用各类软件提高工作效率 在潜心钻研专业技术知识的同时，我还努力探索和研究电脑的编程技术，微软office系列办公软件和AutoCAD系列软件应用日常化，在不断地学习和实践中，努力推进工程管理资料的电子化管理。积极学习新软件在工作中的应用，如CAD软件的二次开发、VB编程系统等软件。 在工程勘察和工程检测项目中，有许多的数据需要按规范格式进行统计或作图。比如基桩检测中，需要对同一根桩两个钻孔芯样实验数据进行汇总统计，而实验室给的成果表格格式是固定的，而且芯样号排列顺序不连续，如果按常规方法，需要将每个芯样的实验数据找到后再放到汇总表
地质环境条件复杂程度分类
地质环境条件复杂程度分类 复杂： １、地质灾害发育强烈 ２、地形与地貌类型复杂 ３、地质构造复杂，岩性岩相变化大，岩土体工程地质性质不良４、工程地质、水文地质条件不良 ５、破坏地质环境的人类工程活动强烈 中等： １、地质灾害发育中等 ２、地形较简单，地貌类型单一 ３、地质构造较复杂，岩性岩相不稳定，岩土体工程地质性质较差４、工程地质、水文地质条件较差 ５、破坏地质环境的人类工程活动较强烈 简单： １、地质灾害一般不发育 ２、地形简单，地貌类型单一 ３、地质构造简单，岩性单一，岩土体工程地质性质良好 ４、工程地质、水文地质条件良好 ５、破坏地质环境的人类工程活动一般 注：每类５项条件中，有一条符合复杂条件者即划为复杂类型。
地质灾害主要分为：崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面塌陷等六种类型，其中崩塌、滑坡、泥石流是目前所有地质灾害发生次数中最多的三种。上述六种地质灾害类型的特征如下： 崩塌是指地质体在重力作用下，从高陡坡突然加速崩落（跳跃）。具有明显的拉断和倾覆现象。 滑坡是指地质体沿地质弱面向下滑动的重力破坏。滑坡通常具有双重含义，可指一种重力地质作用的过程，也可指一种重力地质作用的结果。 泥石流是指由于降水（暴雨、冰川、积雪融化水）在沟谷或山坡上产生的一种携带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流。其汇水、汇砂过程十分复杂，是各种自然和（或）人为因素综合作用的产物。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）的一种地质现象。 地裂缝是地表岩层、土体在自然因素(地壳活动、水的作用等)或人为因素(抽水、灌溉、开挖等)作用下,产生开裂,并在地面形成一定长度和宽度的裂缝的一种宏观地表破坏现象。 地面沉降是在人类工程经济活动影响下，由于地下松散地层固结压缩，导致地壳表面标高降低的一种局部的下降运动（或工程地质现象）。 地质作用的分类根据产生地质作用的能源及作用发生的部位，地质作用分为内力地质作用和外力地质作用两类 内力地质作用是因地球内部能产生的地质作用，这类地质作用主要发生在地下深处，有的可波及到地表。它使岩石圈发生变形、变位，或发生变质，或发生物质
堤基地质结构分类及堤防工程地质评价方法
堤基地质结构分类及堤防工程地质评价方法 摘要：以我省堤防工程地质勘察为例，对堤基地质结构分类进行了探索。对堤防工程地质问题及评价方法进行了论述，并对堤防工程地质问题的定量评价进行了归纳和总结。 关键词：堤防堤基地质结构工程地质问题评价方法 堤防工程地质条件是堤防设计的基础。堤基地层的结构、组成及其承载性能、抗滑性能、渗透稳定性能等的评价是堤防工程设计的重要依据，也是堤防工程设计的重要组成部分。因此，全面准确地发现、分析工程地质问题并做出相应科学合理的评价，是堤防工程地质勘察的核心内容。我省位于黄河及长江的中上游地区，河道众多，堤防线长，如何针对我省河道及堤防地质条件的特点，对堤防工程地质问题进行有的放矢的研究评价，是地质工作者所面临的课题之一。 1地基地质结构是堤防工程地质评价的基础 任何工程建筑都离不开它所依托的地质体，堤防工程建筑也不例外。堤防工程设计的一个重要内容就是根据堤防工程地基地质结构因地制宜地选择堤防工程的基础型式及埋置深度。相应的，堤防地基地质结构类型不同，其水文、工程地质条件和存在的工程地质问题也有所不同。因此，只有查明堤基地质结构类型，才能从本质上把握堤基岩土性状、组合特点、水文地质条件等各要素的地位和作用，并依据工程性状，合理划分地基地质结构类型，对所暴露出的工程地质问题进行分析评价，从而提出合理的治理措施和方案。 我省大部分范围属黄河流域，少部分范围属长江流域，还有部分区域为内陆河。河网纵横，河道变化较大，堤基地质结构较为复杂。但总的特点不外乎为山区堤基地层以基岩为主，而河流冲洪积盆地、冲洪积平原及平原地区则以第四系松散层为主。根据堤基地层结构特点及工程性能、岩性组合、层位埋深等综合分析，我省堤防地基大体可分为3大类，8个亚类，各类结构特征、主要分布位置见表1。 2堤防工程地质问题及评价方法 堤防工程地质勘察的目的在于从研究工程地质问题的表征出发，分析其原因、性质、形成和发展过程，找出堤防工程地质问题的控制因素和影响因素，预测其未来的发展趋势，并对所存在的工程地质问题进行总结、分段、归类，为堤防设计提供地质依据。因此，堤防工程地质勘察所要解决的主要问题是堤防工程地质问题的分析评价及分段归类问题。而堤防工程地质问题主要包括堤基稳定问题、堤防环境工程地质问题及堤身稳定问题。 2.1堤基稳定问题及评价方法 2.1.1堤基承载力性能及沉陷变形问题 如表1所示，Ⅰ1及Ⅲ类堤基地层或以粘性土为主，或各类松散层呈互层状且极不均质，此类堤基地层天然含水量高，孔隙比大，天然强度较低，且具弱透水性，软~流塑状，固结排水时间长，且具高压缩性及触变、流变性，在上部载荷作用下，可引起大堤不均匀沉降，导致大堤下沉、堤身裂缝。因此，应进行适量的现场静力触探和标准贯入试验，结合室内土工试验，查明地基土的形成年代、成因类型、分布范围、厚度以及上覆下卧层的物理力学性质，并考虑堤防特点，最终做出正确评价。 我省各河流堤基地层除Ⅰ1及Ⅲ类为土堤基地层外，大部分河流堤基地层以砂砾卵石层及基岩类为主，此类堤基地层的一个主要特征就是其承载性能较好，堤基承载力一般大于300kPa，具有较好的地基承载力，能满足防洪堤基础强度要求。堤基地层不存在沉陷变形问题。 另外，对Ⅰ2及Ⅲ类堤基中，还可能存在有厚度较大的粉细砂堤基层，而堤基层均位于堤防工程之下，为饱水地基。故此类饱和砂土层还有可能发生震动液化而引起堤基失稳，造成大堤下沉、滑动。对此类地基，应进行液化判别。室内土工试验以颗粒分析为主，现场则以标准贯入试验为主，同时，还需查明此类土的成因类型及时代、地下水位埋深、工程区地震烈度，必要时还需进行土的波速试验。对此，《堤防工程设计规范》附录A及《水利水电工程地质勘察规范》附录N已有较为详细的介绍，在此不再赘述。 只有查明了饱和砂土的液化可能性，才能对此类堤基提出相应的堤基处理措施。如我省黑